本發(fā)明涉及醫(yī)療信息學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、對于重癥費(fèi)肺炎患兒，住院期間病情變化快，進(jìn)行心電監(jiān)護(hù)來監(jiān)測心率、血壓、氧飽和度等指標(biāo)，用來識別評判生命體征。白天有足夠的醫(yī)務(wù)人員來處置異常情況，在夜間，往往只能通過心電監(jiān)護(hù)設(shè)備的報(bào)警來提醒值班人員，而從值班人員看到心電監(jiān)護(hù)儀上患兒生命體征的變化，再到呼叫上級大夫判斷病情和進(jìn)行處置，這中間不僅浪費(fèi)很多時(shí)間和精力，也可能錯(cuò)過了最佳的干預(yù)時(shí)機(jī)。

2、兒童重癥患者，尤其是3歲以下嬰幼兒，呼吸道感染幾率大，且由于氣道沒有發(fā)育完全，各種病毒、細(xì)菌感染導(dǎo)致的肺炎通常較重，且病情變化相對快。不同于成人，兒童呼吸系統(tǒng)有其特點(diǎn)。首先，嬰幼兒的氣管、支氣管較成人狹窄；軟骨柔軟，缺乏彈力組織，支撐作用弱，出現(xiàn)呼吸困難時(shí)，容易有肋間隙凹陷。解剖結(jié)構(gòu)上，嬰幼兒胸廓短，呈桶裝，肋骨水平位，肋間肌欠發(fā)達(dá)，不能在吸氣時(shí)增加胸廓擴(kuò)展，因胸部呼吸肌不發(fā)達(dá)，且胸腔較小而肺相對較大，呼吸時(shí)胸廓活動(dòng)范圍小，肺不能充分?jǐn)U張、影響通氣和換氣。由于嬰幼兒胸壁柔軟，當(dāng)出現(xiàn)肺部感染時(shí)很容易出現(xiàn)胸廓塌陷，因而肺的擴(kuò)張受限制，容易引起呼吸衰竭。由于發(fā)育的緣故，兒童對一些致病因子的反應(yīng)能力不足，生命體征波動(dòng)大，且無法用言語和肢體行為有效溝通，因此對于患兒生命體征的及時(shí)和準(zhǔn)確識別對于早期識別患兒重癥、為患兒的生命爭取寶貴的救治時(shí)機(jī)意義重大。

3、其次，在重癥患兒的呼吸管理中，一般通過氧合異常來決定是否吸氧和流量大小。但如上所述，重癥患兒存在的多種致病因素相互影響，兒童主要是呼吸本身的問題占患病的絕大部分，大部分的死亡也是源于呼吸問題，單純心源性猝死很少見。因此在重癥兒童中，如何識別呼吸問題并盡早干預(yù)是搶先治療重癥肺炎兒童的關(guān)鍵。目前現(xiàn)有的呼吸管理中，一般主要依賴于醫(yī)務(wù)人員的人為干預(yù)。而在夜間，由于缺少醫(yī)務(wù)人員，往往難以在第一時(shí)間對患兒的呼吸進(jìn)行及時(shí)的管理和干預(yù)。

4、盡管目前的心電監(jiān)護(hù)可以提前手動(dòng)設(shè)置各項(xiàng)生命體征的報(bào)警范圍，然而在臨床中，患兒不同年齡、不同狀態(tài)下所對應(yīng)的心率、呼吸范圍各不相同，但目前的心電監(jiān)護(hù)儀并不能根據(jù)年齡狀態(tài)進(jìn)行智能監(jiān)測及報(bào)警。此外，目前的心電監(jiān)護(hù)設(shè)備由于技術(shù)原因，心電監(jiān)護(hù)儀通常顯示為即刻的呼吸折換成每分鐘的次數(shù)，存在錯(cuò)誤顯示。另外，現(xiàn)有的心電監(jiān)護(hù)裝置還不能對呼吸進(jìn)行主動(dòng)的干預(yù)，夜間兒童體征變化大，對單一體征的預(yù)警不僅可能造成虛假報(bào)警，而且也可能錯(cuò)過了提早干預(yù)的時(shí)機(jī)，例如當(dāng)氧飽和度、呼吸頻率正常而出現(xiàn)呼吸動(dòng)度增加及呼吸困難時(shí)，現(xiàn)有機(jī)器并不能識別這類現(xiàn)象并及時(shí)干預(yù)。

5、因此，需要一種能夠同時(shí)監(jiān)測兒童呼吸頻率、胸廓呼吸動(dòng)度和氧飽和度，并判斷有無呼吸困難和氧合的夜間自動(dòng)呼吸管理系統(tǒng)，從而進(jìn)行自動(dòng)決策和干預(yù)并根據(jù)病情變化來提供不同的吸氧流量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

2、本發(fā)明提供一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，包括：

3、氧飽和度監(jiān)測裝置，用于采集被監(jiān)測者的氧飽和度數(shù)據(jù)；

4、呼吸頻率監(jiān)測裝置，用于采集被監(jiān)測者的呼吸頻率；

5、呼吸動(dòng)度感應(yīng)裝置，用于采集被監(jiān)測者的呼吸動(dòng)度；

6、可控通氣裝置，用于支持被檢測者呼吸；

7、中央控制裝置，用于根據(jù)所述氧飽和度監(jiān)測裝置獲得的氧飽和度數(shù)據(jù)、所述呼吸頻率監(jiān)測裝置獲得的呼吸頻率數(shù)據(jù)及所述呼吸動(dòng)度感應(yīng)裝置獲得的呼吸動(dòng)度數(shù)據(jù)，向所述可控通氣裝置發(fā)送呼吸模式控制信號以控制所述可控通氣裝置根據(jù)呼吸模式支持所述被監(jiān)測者的呼吸。

8、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述呼吸模式包括自由呼吸模式及吸氧模式，所述吸氧模式包括低流量吸氧模式及高流量吸氧模式。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述可控通氣裝置包括呼吸面罩，所述呼吸面罩具體包括：

10、面罩本體，所述面罩本體上設(shè)有外接氧源的氧源接口、通氣孔及用以覆蓋所述通氣孔的呼吸窗。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述呼吸窗設(shè)置為百葉窗結(jié)構(gòu)，所述百葉窗結(jié)構(gòu)具體包括：

12、百葉窗主體框架，所述百葉窗主體框架與所述通氣孔適配，所述百葉窗主體框架上設(shè)有多個(gè)平行排列的葉片；

13、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與葉片相連，用于控制葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)所述通氣孔的進(jìn)出流量；

14、微控制器，所述微控制器與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于響應(yīng)于所述中央控制裝置的控制信號以控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作以調(diào)整呼吸窗的工作狀態(tài)。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體包括：

16、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述葉片連接；

17、減速裝置，所述減速裝置連接于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與所述葉片之間，用于將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)降速。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述呼吸窗還包括：

19、無線通信單元，所述無線通信單元用于接收無線控制信號；

20、位置傳感器，所述位置傳感器安裝于所述百葉窗主體框架上，用于檢測所述葉片的位置，并將葉片的位置信息反饋至微控制器，所述微控制器根據(jù)反饋的位置信息調(diào)整和控制葉片的角度。

21、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述葉片為柔韌性材料，所述柔韌性材料為高分子高分子材料，所述柔韌性高分子材料包括聚氨酯、聚酰亞胺、聚氯乙烯、熱塑性彈性體、聚二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯。

22、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，響應(yīng)于所述中央控制裝置的呼吸模式控制信號，所述呼吸窗根據(jù)所述呼吸模式控制信號中指示的呼吸模式同步動(dòng)作以調(diào)整工作狀態(tài)，所述工作狀態(tài)，所述呼吸窗的工作狀態(tài)包括：

23、第一狀態(tài)，所述第一狀態(tài)對應(yīng)自由呼吸模式，當(dāng)所述呼吸窗為所述第一狀態(tài)時(shí)，所述葉片與所述百葉窗主體框架所在平面呈90度角；

24、第二狀態(tài)，所述第二狀態(tài)對應(yīng)低流量吸氧模式，當(dāng)所述呼吸窗為所述第二狀態(tài)時(shí)，所述葉片與所述百葉窗主體框架所在平面呈45度角；

25、第三狀態(tài)，所述第三狀態(tài)對應(yīng)高流量吸氧模式，當(dāng)所述呼吸窗為所述第三狀態(tài)時(shí)，所述葉片與所述百葉窗主體框架共面，以使所述百葉窗主體框架覆蓋所述呼吸窗，封閉通氣孔。

26、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述氧飽和度監(jiān)測裝置設(shè)置為脈搏血氧儀、中心靜脈血氧飽和度測量儀或者設(shè)有氧飽和度監(jiān)測功能的監(jiān)護(hù)儀。

27、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述中央控制裝置被設(shè)置為：

28、接收氧飽和度監(jiān)測裝置采集的被監(jiān)測者的實(shí)時(shí)氧飽和度數(shù)據(jù)，將所述實(shí)時(shí)氧飽和度數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的第一閾值進(jìn)行比較以獲得氧飽和度比較結(jié)果，用于切換被監(jiān)測者的呼吸模式；

29、接收呼吸頻率監(jiān)測裝置采集的被監(jiān)測者的實(shí)時(shí)呼吸頻率數(shù)據(jù)，并將所述實(shí)時(shí)呼吸頻率數(shù)據(jù)與第二閾值進(jìn)行比較，如果大于第二閾值，則同時(shí)啟動(dòng)控制裝置內(nèi)置的計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)以記錄計(jì)時(shí)時(shí)段內(nèi)的呼吸次數(shù)并換算成校正后呼吸頻率值，并將所述計(jì)時(shí)時(shí)段內(nèi)的校正后呼吸頻率值再次與第二閾值比較以獲得校正后呼吸頻率比較結(jié)果；

30、接收來自所述呼吸動(dòng)度感應(yīng)裝置的呼吸動(dòng)度數(shù)據(jù)，獲得呼吸動(dòng)度判斷結(jié)果以判斷是否有呼吸動(dòng)度異常。

31、綜合接收到的氧飽和度比較結(jié)果、校正后呼吸頻率比較結(jié)果和呼吸動(dòng)度判斷結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)吸氧流量切換條件，中央控制裝置將被監(jiān)測者的呼吸模式切換為高流量呼吸模式，向可控通氣裝置和外部氧源上的控制閥或流量計(jì)同時(shí)發(fā)送控制信號，可控通氣裝置上的微控制器接收到所述控制信號后使呼吸窗處于第三狀態(tài)，且外部氧源向可控通氣裝置供應(yīng)高流量氧氣。

32、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述呼吸動(dòng)度感應(yīng)裝置包括多個(gè)呼吸動(dòng)度傳感器，所述多個(gè)呼吸動(dòng)度傳感器優(yōu)選被放置在被監(jiān)測者的胸廓、鎖骨及肋間隙處。

33、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，判斷呼吸動(dòng)度異?？梢允擎i骨上窩、胸骨上窩和肋間隙處的呼吸動(dòng)度至少一個(gè)大于第三閾值，優(yōu)選鎖骨上窩、胸骨上窩和肋間隙處的呼吸動(dòng)度均大于第三閾值。

34、根據(jù)本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，所述預(yù)設(shè)吸氧流量切換條件為：如果氧飽和度小于第一閾值、校正后呼吸頻率值大于第二閾值、呼吸動(dòng)度異常中存在至少兩項(xiàng)時(shí)，中央控制裝置將被監(jiān)測者的呼吸模式切換為高流量呼吸模式。

35、本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，綜合氧飽和度數(shù)據(jù)、呼吸頻率和呼吸動(dòng)度數(shù)據(jù)來管理供氧模式，通過多參數(shù)的綜合分析則能提供更精確的治療依據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的供氧流量調(diào)節(jié)，呼吸頻率的增加往往是呼吸窘迫的早期表現(xiàn)。當(dāng)呼吸頻率超過預(yù)設(shè)閾值時(shí)，進(jìn)一步監(jiān)測呼吸動(dòng)度可以幫助判斷是否存在呼吸肌疲勞或呼吸困難，從而及時(shí)采取干預(yù)措施，如調(diào)整供氧流量、給予輔助通氣等，防止病情惡化。另外校正呼吸頻率值和結(jié)合兒童的患病特點(diǎn)的呼吸動(dòng)度監(jiān)測可以提供對夜間呼吸管理時(shí)機(jī)的準(zhǔn)確判斷和盡早主動(dòng)自動(dòng)干預(yù)，不僅可以避免醫(yī)療儀器的錯(cuò)誤顯示，還比人工干預(yù)更早的提供合理的呼吸支持，這對患兒來說尤其重要。

36、本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，通過自動(dòng)化的監(jiān)測和調(diào)節(jié)機(jī)制減輕了醫(yī)護(hù)人員夜間巡視和手動(dòng)調(diào)節(jié)供氧流量的負(fù)擔(dān)；且合理的供氧流量可以減少因氧濃度過高或過低引起的患兒不適；另外通過精準(zhǔn)的呼吸管理，可以改善患兒的呼吸功能，減少因呼吸問題導(dǎo)致的并發(fā)癥，從而加速患兒的康復(fù)進(jìn)程。

37、本發(fā)明提供的一種兒童重癥患者夜間呼吸管理系統(tǒng)，形成了一個(gè)閉環(huán)的呼吸管理系統(tǒng)，能夠在一定程度上減少因人為疏忽或誤判導(dǎo)致的醫(yī)療差錯(cuò)，提高醫(yī)療安全性；另外通過創(chuàng)新的面罩設(shè)計(jì)，以適應(yīng)患兒的吸氧模式的無人切換，無需醫(yī)務(wù)人員更換鼻管、面罩和調(diào)整吸氧流量的操作，適合夜間患兒的無人呼吸自動(dòng)管理。