呼吸氣體供應系統及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種呼吸氣體供應系統及其控制方法，尤指一種可隨著病患實時呼吸狀態，變更對應的呼吸模板的呼吸氣體供應系統及其控制方法。
【背景技術】
[0002]部分病患可能因為疾病或身體狀況不佳等因素，無法通過自行呼吸來取得所需的氧氣濃度，此時病患需要借助呼吸氣體供應系統，用以維持人體所需的呼吸運動，以補足該氧氣濃度；并且，呼吸氣體供應系統能夠輔助判讀病患的呼吸中止-淺呼吸指數(apnea-hypopnea index, AHI)，及早發現病患在呼吸或睡眠過程中，出現上呼吸道部分或全部阻塞的狀態，以避免可能發生的危險。
[0003]在AHI的判讀上，一般會與正常呼吸大小，即所謂的呼吸模板(breath template)進行比對。現行的呼吸氣體供應系統針對呼吸模板的建立方式，大多是在系統啟動后即建立好固定的呼吸模板，供病患在整段睡眠時間內使用；然而，實際人類在睡眠過程中會分成多個不同階段，例如淺睡期、深睡期、快速眼動期、覺醒等，而在不同階段內病患的呼吸狀態亦不相同。因此，若是在整段睡眠時間內均使用固定的呼吸模板做為比對基礎，并無法完全反映病患實際的呼吸狀態，使得在判讀上容易產生誤差。據此，現有技術的呼吸氣體供應系統的呼吸模板建立方式亟待進一步改進。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種可隨著病患呼吸狀態實時變更對應的呼吸模板的呼吸氣體供應系統，通過動態呼吸模板的設計，以反映病患在不同睡眠過程的所對應的呼吸模板及判斷基準。
[0005]為達上述目的，本發明的呼吸氣體供應系統，用以經過一流道供應一呼吸氣體給一病患，呼吸氣體供應系統包括氣流傳感器、控制單元及儲存單元。氣流傳感器用以感測流道的氣體狀態；控制單元電性連接氣流傳感器，控制單元用以提供初始模板值，并自氣流傳感器持續接收呼吸取樣值以反復執行第一呼吸取樣階段；在執行第一呼吸取樣階段到達第一設定次數后，控制單元基于所有第一呼吸取樣階段經運算產生第一模板值以取代初始模板值；在產生第一模板值后，控制單元自氣流傳感器持續接收呼吸取樣值以反復執行第二呼吸取樣階段，在執行第二呼吸取樣階段到達第二設定次數后，控制單元基于所有第二呼吸取樣階段經運算產生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值來取代第一模板值，并重復前述操作經運算產生新的第二模板值以取得新的更新模板值；儲存單元電性連接控制單元，用以儲存第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
[0006]本發明的呼吸氣體供應系統的控制方法，是應用于如前述的呼吸氣體供應系統，所述方法包括以下步驟:(a)提供初始模板值，并針對一流道持續接收呼吸取樣值以反復執行第一呼吸取樣階段；(b)在執行第一呼吸取樣階段到達第一設定次數后，基于所有第一呼吸取樣階段經運算產生第一模板值以取代初始模板值；(c)在產生第一模板值后，針對流道持續接收呼吸取樣值以反復執行第二呼吸取樣階段；(d)在第二呼吸取樣階段到達第二設定次數后，基于所有第二呼吸取樣階段經運算產生第二模板值；(e)整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值來取代第一模板值；以及(f)重復步驟(c)?(e)。
[0007]本發明的呼吸氣體供應系統的第二實施例中，呼吸氣體供應系統包括氣流傳感器、控制單元及儲存單元。氣流傳感器用以感測流道的氣體狀態；控制單元用以提供初始模板值且持續轉換氣流傳感器所感測的氣體狀態為呼吸取樣值以反復執行第一呼吸取樣階段；于執行第一呼吸取樣階段到達第一設定次數后，基于所有第一呼吸取樣階段經運算產生第一模板值以取代初始模板值；在產生第一模板值后，控制單元轉換該流道的氣體狀態為呼吸取樣值以反復執行第二呼吸取樣階段，在執行第二呼吸取樣階段到達第二設定次數后，基于所有第二呼吸取樣階段經運算產生第二模板值；最后整合第一模板值及第二模板值，以得到更新模板值來取代第一模板值，并重復前述操作經運算產生取代前次模板值的更新模板值；儲存單元用以接收并儲存初始模板值、第一模板值、各第二模板值及各更新模板值。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明的呼吸氣體供應系統的系統方塊圖。
[0009]圖2為本發明的呼吸氣體供應系統的控制方法第一實施例的流程圖。
[0010]圖3為本發明的呼吸氣體供應系統的控制方法第二實施例的流程圖。
[0011]圖4為本發明的呼吸氣體供應系統的控制方法第三實施例的流程圖。
[0012]圖5為本發明的呼吸氣體供應系統的控制方法第三實施例中前處理步驟的流程圖。
[0013]附圖標記說明:
[0014]10呼吸氣體供應系統11氣壓調節裝置
[0015]12氣流傳感器13控制單元
[0016]131過濾模塊14儲存單元
[0017]15輸入輸出接口20流道
[0018]a?h4步驟
【具體實施方式】
[0019]由于各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性，故在閱讀本說明書后，具有通常知識者可知在不偏離本發明的范疇下，亦可能有其他態樣與實施例。根據下述的詳細說明與權利要求書，將可使該等實施例的特征及優點更加彰顯。
[0020]在本文中，使用“一”或“一個”來描述本文所述的組件和組件。此舉只是為了方便說明，并且對本發明的范疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括復數。
[0021]在本文中，用語“第一”或“第二”等類似序數詞主要是用以區分或指涉相同或類似的組件或特征，且不必然隱含此等組件或特征在空間或時間上的順序。應了解的是，在某些情形或組態下，序數詞可以交換使用而不影響本發明的實施。
[0022]此外，在本文中，用語“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性的包括物。舉例而言，含有復數要件的一組件、結構、制品或裝置不僅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該組件、結構、制品或裝置通常固有的其他要件。
[0023]請參考圖1為本發明的呼吸氣體供應系統10的系統方塊圖。如圖1所示，本發明的呼吸氣體供應系統10是對應供病患呼吸用的流道20而設置，用以經過所述流道20供應一呼吸氣體給病患，并進行對流道20中氣體狀態的感測，以達到適時調整呼吸模板的效果。在本實施例中，流道20是指一輸氣管道，可包括輸氣軟管、供病患配帶的輸出部件(如呼吸罩或出氣管)等的組合，但亦可包括其他類似組件；而前述呼吸氣體可以是空氣或氧氣等氣體。
[0024]在本發明中，呼吸氣體供應系統10包括氣流傳感器12、控制單元13及儲存單元14，其中控制單元13電性連接氣流傳感器12及儲存單元14。氣流傳感器12設置在流道20內，用以感測流道20的氣體狀態，而取得病患的呼吸取樣值。進一步說明，設置于流道20用以感測氣體狀態的可以是一感測單元，此感測單元包含了信號轉換器，氣體狀態經信號轉換器轉換為呼吸取樣值，控制單元13接收呼吸取樣值。此處氣流傳感器12可以是流量傳感器，而所測得的氣體狀態即為氣體流量；氣流傳感器12也可以是壓力傳感器，而所測得的氣體狀態即為氣體壓力，視設計或需求不同而改變；當然，隨著設計不同，氣流傳感器12亦可同時包括流量傳感器及壓力傳感器。以下實施例中，氣流傳感器12將以流量傳感器為例加以說明，但本發明不以此為限。
[0025]控制單元13用以提供一初始模板值，以便在系統開機后即有一個已設定的呼吸模板可供使用；而控制單元13可依據所取得的數據執行新模板值的計算及舊模板值的取代等，并且可依據用戶輸入的指令執行對應操作。控制單元13可以是中央處理單元或微處理器，也可以是前述硬件組件與固件或軟件(例如操作系統或應用程序等)的組合。此處初始模板值采用小于一設定體重所對應的正常呼吸值作為呼吸模板值，以適用于大部分病患；基本上所述設定體重可以用一般正常人的平均體重為基準，例如該設定體重為50kg，也就是說，