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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710298395.1 (22)申请日 2017.05.01 (71)申请人 帅梦琦 地址 238000 安徽省巢湖市居巢区半汤街 道战前行政村 (72)发明人 帅梦琦 (51)Int.Cl. A61M 16/00(2006.01) A61M 16/12(2006.01) (54)发明名称 一种基于云计算的呼吸辅助装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于云计算的呼吸辅助 装置， 包括云端服务器和与之通信连接的呼吸 机， 所述呼吸机包括空气瓶、 氧气瓶、 调节阀、 气 体混合。
2、室、 呼吸面罩、 腹部气囊、 呼吸音采集装 置、 超声图像装置、 控制器和通信单元。 通过本发 明可以根据病人实时的身体信息， 向病人精准地 提供呼吸辅助服务。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 106964043 A 2017.07.21 CN 106964043 A 1.一种基于云计算的呼吸辅助装置， 其特征在于， 包括云端服务器和与之通信连接的 呼吸机， 所述呼吸机包括采集病人实时身体信息的装置、 腹部气囊和通信单元。 2.一种基于云计算的呼吸辅助装置， 包括云端服务器和与之通信连接的呼吸机， 所述 呼吸机包括空气瓶、 氧气瓶、 第一调节阀、 第二调节阀、 气体混合室和呼吸面罩。
3、， 所述第一调 节阀用于调节来自空气瓶的空气流的压力和/或流量， 所述第二调节阀用于调节来自氧气 瓶的纯氧气流的压力和/或流量， 纯氧与空气在气体混合室中混合至预定浓度并向呼吸面 罩输出富氧气体供病人使用， 其特征在于： 呼吸音采集装置， 用于采集病人肺部呼吸时产生的声音， 形成声音波形信号； 超声图像装置， 用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波， 形成反映病人 肺部实时平面面积的超声图像； 腹部气囊， 其为带状的柔性气囊， 可环绕地设于病人的腹部， 且与空气瓶通过第三调节 阀连通； 控制器， 其与第一调节阀、 第二调节阀、 第三调节阀信号连接， 通信单元， 用于将所述声音波形信号和。
4、所述超声图像传输至云端服务器， 接收来自云 端服务器的控制指令并传给控制器； 所述云端服务器被配置为： 根据接收到的所述声音波形信号生成声波变化曲线， 并分 别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率， 同时， 根据接收到的所 述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值； 当任一呼吸周期内的 吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化， 且变化率大于第一预 定值时， 云端服务器做出吸气异常的判断， 进一步地， 云端服务器计算该呼吸周期的极大值 与前一呼吸周期的极大值之间的差值， 若该差值为负且差值的绝对值大于第二预定值， 则 云端服务器发出第一控制。
5、指令， 所述第一控制指令控制第二调节阀使下一个呼吸周期的吸 气段所提供的纯氧的流量增大； 当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内 的呼气段折线的斜率发生变化， 且变化率大于第一预定值时， 云端服务器做出呼气异常的 判断， 进一步地， 云端服务器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差 值， 若该差值为正且差值的绝对值大于第二预定值， 则云端服务器发出第二控制指令， 所述 第二控制指令控制第三调节阀， 使腹部气囊在下一个呼吸周期的呼气段被空气瓶充气， 使 得气囊挤压腹部， 形成腹部压力， 推动病人呼出气体。 3.如权利要求1-2所述的基于云计算的呼吸辅助装置， 所述气体混。
6、合室内设有氧浓度 传感器。 4.如权利要求1-3所述的基于云计算的呼吸辅助装置， 所述腹部气囊还设有用于放气 的放气阀， 腹部气囊通过放气阀连接到气体混合室。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106964043 A 2 一种基于云计算的呼吸辅助装置 技术领域 0001 本发明属于医疗器械领域， 具体涉及一种根据病人实时身体信息， 提供准确的供 氧量的基于云计算的呼吸辅助装置。 背景技术 0002 某些呼吸系统疾病要求患有这些疾病的病人被供给空气或富氧空气混合物。 气体 的这种供给可使用通常被称为基于云计算的呼吸辅助装置的基于云计算的呼吸辅助装置 进行， 常规的呼吸机都是按既定的供氧量、 供养。
7、频率为病人提供富氧气体。 然而， 不同病人 的病况不尽相同， 即使对于同一病人， 其在不同时间的身体状况也不一定相同。 因此， 常规 的呼吸机不能因人而宜地， 或因时而宜地提供准确的呼吸辅助服务。 发明内容 0003 为解决上述问题， 本发明提出如下技术方案： 0004 一种基于云计算的呼吸辅助装置， 包括云端服务器和与之通信连接的呼吸机， 所 述呼吸机包括空气瓶、 氧气瓶、 第一调节阀、 第二调节阀、 气体混合室和呼吸面罩， 所述第一 调节阀用于调节来自空气瓶的空气流的压力和/或流量， 所述第二调节阀用于调节来自氧 气瓶的纯氧气流的压力和/或流量， 纯氧与空气在气体混合室中混合至预定浓度并向。
8、呼吸 面罩输出富氧气体供病人使用， 0005 呼吸音采集装置， 用于采集病人肺部呼吸时产生的声音， 形成声音波形信号； 0006 超声图像装置， 用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波， 形成反映 病人肺部实时平面面积的超声图像； 0007 腹部气囊， 其为带状的柔性气囊， 可环绕地设于病人的腹部， 且与空气瓶通过第三 调节阀连通； 0008 控制器， 其与第一调节阀、 第二调节阀、 第三调节阀信号连接， 0009 通信单元， 用于将所述声音波形信号和所述超声图像传输至云端服务器， 接收来 自云端服务器的控制指令并传给控制器； 0010 所述云端服务器被配置为： 根据接收到的所述声音波。
9、形信号生成声波变化曲线， 并分别计算各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率， 同时， 根据接收到 的所述超声图像计算各个呼吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值； 当任一呼吸周期 内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期内的吸气段折线的斜率发生变化， 且变化率大于第 一预定值时， 云端服务器做出吸气异常的判断， 进一步地， 云端服务器计算该呼吸周期的极 大值与前一呼吸周期的极大值之间的差值， 若该差值为负且差值的绝对值大于第二预定 值， 则云端服务器发出第一控制指令， 所述第一控制指令控制第二调节阀使下一个呼吸周 期的吸气段所提供的纯氧的流量增大； 当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前。
10、一呼吸 周期内的呼气段折线的斜率发生变化， 且变化率大于第一预定值时， 云端服务器做出呼气 异常的判断， 进一步地， 云端服务器计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之 说明书 1/3 页 3 CN 106964043 A 3 间的差值， 若该差值为正且差值的绝对值大于第二预定值， 则云端服务器发出第二控制指 令， 所述第二控制指令控制第三调节阀， 使腹部气囊在下一个呼吸周期的呼气段被空气瓶 充气， 使得气囊挤压腹部， 形成腹部压力， 推动病人呼出气体。 0011 优选地， 所述气体混合室内设有氧浓度传感器。 0012 优选地， 所述腹部气囊还设有用于放气的放气阀， 腹部气囊通过放气阀连。
11、接到气 体混合室。 0013 通过本发明可以根据病人的身体信息， 因人而宜地、 因时而宜地提供准确的呼吸 辅助服务。 附图说明 0014 图1示出了本发明的系统结构 0015 图2示出了本发明的原理结构图； 0016 图3示出了呼吸音的变化； 0017 图4示出了肺部超声图像的面积变化。 具体实施方式 0018 下面将结合附图详细描述本发明。 0019 如图1所示， 基于云计算的呼吸辅助装置包括： 云端服务器和与之通信连接的多台 呼吸机， 采用这种架构可以减少在终端的计算负担， 在云端集中计算力量， 从而进行更高效 的数据处理。 0020 如图2所示， 所述呼吸机包括空气瓶1、 氧气瓶3、 第。
12、一调节阀2、 第二调节阀4、 气体 混合室5和呼吸面罩6， 所述第一调节阀2用于调节来自空气瓶1的空气流的压力和/或流量， 所述第二调节阀4用于调节来自氧气瓶3的纯氧气流的压力和/或流量， 纯氧与空气在气体 混合室5中混合至预定浓度并向呼吸面罩6输出富氧气体供病人使用， 还包括： 0021 呼吸音采集装置7， 用于采集病人肺部呼吸时产生的声音， 形成声音波形信号； 0022 超声图像装置8， 用于对病人肺部发出超声波并接收肺部反回的超声波， 形成反映 病人肺部实时平面面积的超声图像； 0023 腹部气囊9， 其为带状的柔性气囊， 可环绕地设于病人的腹部， 且与空气瓶1通过第 三调节阀10连通；。
13、 0024 控制器11， 其与第一调节阀2、 第二调节阀4、 第三调节阀10信号连接。 0025 通信单元12， 用于将所述声音波形信号和所述超声图像传输至云端服务器13， 接 收来自云端服务器13的控制指令并传给控制器11； 0026 如图3所示， 云端服务器13根据所述声音波形信号生成声波变化曲线， 并分别计算 各个呼吸周期内的吸气段折线的斜率和呼气段折线的斜率， 根据所述超声图像计算各个呼 吸周期的肺部的平面面积的极大值和极小值； 0027 正常呼吸时， 所述声波变化曲线每个呼吸周期的线形基本一致， 而当呼吸困难时， 会导致呼吸急促， 各段折线的斜率会发生变化。 在一个呼吸周期内， 肺叶。
14、因吸入气体而体积 变大， 因呼出气体而体积变小， 反映在肺部的超声图像上则肺部的阴影面积出现极大值和 极小值。 正常的呼吸， 极大值和极小值基本是恒定不变的， 如呼吸困难， 肺叶无法得到足够 说明书 2/3 页 4 CN 106964043 A 4 的空气而变得大小有变动。 0028 云端服务器13被配置为： 当任一呼吸周期内的吸气段折线的斜率较前一呼吸周期 内的吸气段折线的斜率发生变化， 且变化率大于第一预定值时， 云端服务器13做出吸气异 常的判断， 进一步地， 云端服务器13计算该呼吸周期的极大值与前一呼吸周期的极大值之 间的差值， 若该差值为负且差值的绝对值大于第二预定值， 则云端服务。
15、器发出第一控制指 令， 所述第一控制指令控制第二调节阀使下一个呼吸周期的吸气段所提供的纯氧的流量增 大； 当任一呼吸周期内的呼气段折线的斜率较前一呼吸周期内的呼气段折线的斜率发生变 化， 且变化率大于第一预定值时， 云端服务器做出呼气异常的判断， 进一步地， 云端服务器 计算该呼吸周期的极小值与前一呼吸周期的极小值之间的差值， 若该差值为正且差值的绝 对值大于第二预定值， 则云端服务器发出第二控制指令， 所述第二控制指令控制第三调节 阀， 使腹部气囊在下一个呼吸周期的呼气段被空气瓶充气， 使得气囊挤压腹部， 形成腹部压 力， 推动病人呼出气体。 0029 本领域技术人员应该认识到， 不背离正如。
16、一般性地描述的本发明的实质和范围， 可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。 因此， 从所有方面 来讲， 这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。 同样， 本发明包括任何特征的 组合， 尤其是专利权利要求中的任何特征的组合， 即使该特征或者特征的组合并未在专利 权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。 说明书 3/3 页 5 CN 106964043 A 5 图1 说明书附图 1/3 页 6 CN 106964043 A 6 图2 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 106964043 A 7 图4 说明书附图 3/3 页 8 CN 106964043 A 8 。