【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高壓氧艙，尤其涉及一種單人式多功能高壓氧艙。
技術(shù)介紹
1、高壓氧治療技術(shù)可用于治療一氧化碳中毒、減壓癥、缺氧性疾病、腦血管疾病等。由于患者的呼吸狀態(tài)對(duì)單人高壓氧艙的控制系統(tǒng)控制氧氣精度和響應(yīng)速度存在一定影響，因此，本專利技術(shù)提出了一種單人式多功能高壓氧艙，在不影響患者使用體驗(yàn)的情況下，縮小氧氣供應(yīng)范圍以及調(diào)整供應(yīng)模塊從而提高氧氣精度和響應(yīng)速度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供了一種單人式多功能高壓氧艙，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在患者的呼吸狀態(tài)對(duì)單人高壓氧艙的控制系統(tǒng)控制氧氣精度和響應(yīng)速度存在一定影響的缺點(diǎn)。
2、本專利技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：
3、一種單人式多功能高壓氧艙，包括蓋體以及氧艙主體，所述蓋體上安裝有薄膜狀隔簾，所述薄膜狀隔簾下側(cè)連接有弧形主氣管，所述弧形主氣管連接有下部卷屈的支氣管，所述薄膜狀隔簾在豎直方向以及水平方向上的位置可以調(diào)節(jié)，所述蓋體上還安裝有呼氣口，所述呼氣口連接排氣管，所述排氣管中部與薄膜狀隔簾的主氣管連通，所述排氣管末端連接排氣口，所述氧艙主體內(nèi)安裝有患者體征監(jiān)測(cè)模塊、氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、氧艙控制模塊，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊完成對(duì)氧艙內(nèi)氧氣含量、二氧化碳含量等環(huán)境參量的監(jiān)控。
4、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，
5、優(yōu)選地，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊的實(shí)現(xiàn)步驟如下，
6、步驟1：在氧艙內(nèi)根據(jù)氧艙大小均勻安置氧氣濃度傳感器、二氧化碳濃度傳感器，根據(jù)濃度檢測(cè)情況，采用高斯函數(shù)對(duì)進(jìn)行濃度場(chǎng)
7、步驟2：根據(jù)氧氣和二氧化碳濃度的變化計(jì)算出患者的呼吸頻率，并根據(jù)氧氣變化率和二氧化碳變化率分別表征患者的吸氣力度和呼氣力度。
8、優(yōu)選地，所述患者體征監(jiān)測(cè)模塊完成對(duì)患者呼吸頻率、血壓、脈搏頻率等患者生命體征參數(shù)的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)跟蹤患者身體狀況，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
9、步驟3：對(duì)患者的血壓、脈搏頻率等生命體征進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，呼吸頻率的測(cè)量采用間接方法，由步驟2給出；
10、步驟4：為保證步驟3中獲取的患者生命體征參數(shù)和步驟1、2中獲取的環(huán)境參量時(shí)間相位相同，將各種傳感器輸出數(shù)據(jù)頻率調(diào)整一致，實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的協(xié)同。
11、優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊完成對(duì)上述各類參量的有效傳輸，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
12、步驟5：將上述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送至氧艙控制模塊中的數(shù)據(jù)處理模塊。
13、優(yōu)選地，所述氧艙控制模塊包括數(shù)據(jù)處理模塊和基于徑向基(rbf)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制模塊，用于完成患者體征參數(shù)數(shù)據(jù)和環(huán)境參量的協(xié)同實(shí)時(shí)處理，并給出氧艙控制策略，即氧氣的輸送量、輸送速度及所輸送氧氣的濃度；實(shí)現(xiàn)步驟如下：
14、步驟6：對(duì)從步驟5中獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)歸一化、異常值清洗、數(shù)據(jù)平滑，保證數(shù)據(jù)來源的有效性和可靠性；
15、步驟7：建議基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)控制模型，其核心是根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整控制策略，以適應(yīng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化；
16、步驟8：將患者生命體征參數(shù)、氧艙環(huán)境參數(shù)作為模型輸入，氧氣的輸送量、輸送速度及所輸送氧氣的濃度作為模型輸出，訓(xùn)練上述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。
17、優(yōu)選地，在模型訓(xùn)練過程中采用了基于遺傳算法優(yōu)化的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具體步驟如下，
18、步驟9：適用遺傳算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和閾值，給出最優(yōu)適應(yīng)值個(gè)體，將其作為rbf神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和初始閾值，盡可能降低模型訓(xùn)練所需數(shù)據(jù)量；
19、步驟10：設(shè)計(jì)非線性優(yōu)化器，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出轉(zhuǎn)為系統(tǒng)的控制量，優(yōu)化方法選擇基于動(dòng)態(tài)矩陣的滾動(dòng)優(yōu)化法；
20、步驟11：將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的患者生命體征參數(shù)、氧艙環(huán)境參數(shù)等輸入量輸入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制模型，最終得到此時(shí)最優(yōu)的氧氣的輸送量、輸送速度及所輸送氧氣的濃度。
21、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性的，并不能限制本專利技術(shù)。
22、本專利技術(shù)中，通過調(diào)整使得薄膜狀隔簾能夠與蓋體圍合出一個(gè)小的供養(yǎng)范圍，在不影響患者使用體驗(yàn)的情況下，提高供氧精度；
23、患者在吸氣時(shí)胸部輕微抬高，胸部靠近隔簾后將另一側(cè)的氣體進(jìn)行阻隔，避免另一側(cè)氣體改變呼吸一側(cè)的氧氣濃度，當(dāng)患者呼氣時(shí)，胸部會(huì)隨著氣體呼出輕微下移，而呼氣口抽走呼出的二氧化碳的同時(shí)會(huì)使得主氣管以及支氣管充氣，支氣管充氣后伸長，彌補(bǔ)胸部下移的空隙，從而起到阻隔作用，且不與患者直接接觸；
24、且通過患者體征監(jiān)測(cè)模塊、氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、氧艙控制模塊，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊完成對(duì)氧艙內(nèi)氧氣含量、二氧化碳含量等環(huán)境參量的監(jiān)控，可根據(jù)患者實(shí)時(shí)身體狀態(tài)情況給出氧艙的最優(yōu)控制策略，能夠有效提高壓氧艙的工作效率，提高治療效果。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，包括蓋體以及氧艙主體，所述蓋體上安裝有薄膜狀隔簾，所述薄膜狀隔簾下側(cè)連接有弧形主氣管，所述弧形主氣管連接有下部卷屈的支氣管，所述薄膜狀隔簾在豎直方向以及水平方向上的位置可以調(diào)節(jié)，所述蓋體上還安裝有呼氣口，所述呼氣口連接排氣管，所述排氣管中部與薄膜狀隔簾的主氣管連通，所述排氣管末端連接排氣口，所述氧艙主體內(nèi)安裝有患者體征監(jiān)測(cè)模塊、氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、氧艙控制模塊，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊完成對(duì)氧艙內(nèi)氧氣含量、二氧化碳含量等環(huán)境參量的監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊的實(shí)現(xiàn)步驟如下，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所述患者體征監(jiān)測(cè)模塊完成對(duì)患者呼吸頻率、血壓、脈搏頻率等患者生命體征參數(shù)的監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)跟蹤患者身體狀況，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊完成對(duì)上述各類參量的有效傳輸，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所述
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，在模型訓(xùn)練過程中采用了基于遺傳算法優(yōu)化的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具體步驟如下，
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，包括蓋體以及氧艙主體，所述蓋體上安裝有薄膜狀隔簾，所述薄膜狀隔簾下側(cè)連接有弧形主氣管，所述弧形主氣管連接有下部卷屈的支氣管，所述薄膜狀隔簾在豎直方向以及水平方向上的位置可以調(diào)節(jié)，所述蓋體上還安裝有呼氣口，所述呼氣口連接排氣管，所述排氣管中部與薄膜狀隔簾的主氣管連通，所述排氣管末端連接排氣口，所述氧艙主體內(nèi)安裝有患者體征監(jiān)測(cè)模塊、氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、氧艙控制模塊，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊完成對(duì)氧艙內(nèi)氧氣含量、二氧化碳含量等環(huán)境參量的監(jiān)控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所述氧艙環(huán)境監(jiān)控模塊的實(shí)現(xiàn)步驟如下，
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人式多功能高壓氧艙，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王桑，谷旺，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南捷工醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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