一种术后雾化护理装置

1.本发明涉及雾化装置技术领域，特别是一种术后雾化护理装置。


背景技术：

2.雾化吸入法是利用高速氧气气流，使药液形成雾状，再由呼吸道吸入，达到治疗的目的，能够治疗呼吸道感染，消除炎症和水肿，解痉，稀化痰液，帮助祛痰，肺癌雾化呼吸治疗装置广泛应用在对肺癌患者的治疗过程中。
3.但是在实际使用过程中，肺癌患者在进行雾化时，针对同一个人的不同状态，或者，针对不同体质的人，雾化器的工作方式无法进行调整，导致起不到预期的效果。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中雾化器的工作方式无法进行智能调节的技术问题，本发明提出的术后雾化护理装置包括雾化装置、状态监测调整模块和控制模块，所述控制模块分别与所述雾化装置和所述状态监测调整模块进行通讯连接；
5.所述雾化装置包括引风机、过滤消毒组件、药剂容器、搅拌装置、第一微网片雾化装置、第二微网片雾化装置、气体检测组件、加热组件、氧气调节组件、湿度调节组件、气体调节腔、吸气控制阀门、呼气控制阀门、单向阀门、呼吸检测组件、气管和呼吸罩，所述过滤消毒组件连接所述引风机，所述搅拌装置设置于所述药剂容器的内部，所述第一微网片雾化装置和所述第二微网片雾化装置连通所述药剂容器，所述第一微网片雾化装置和所述第二微网片雾化装置通过管道连接所述过滤消毒组件的输出端，所述气体检测组件设置在过微网片雾化装置与所述气体调节腔之间，所述氧气调节组件和所述湿度调节组件均连通所述气体调节腔，所述吸气控制阀门设置在所述气体调节腔的尾部，所述单向阀门设置在呼气通道的入口处，所述呼气控制阀门设置在呼气通道的尾部，所述呼吸检测组件设置在所述呼气控制阀门和所述气管之间，所述气管连接在所述呼吸检测组件和所述呼吸罩之间，所述呼吸罩固定连接在所述气管的末端；
6.所述状态监测调整模块包括固定环、脑波产生组件、第一电极、第二电极、毫米波雷达、血氧检测组件和脑电波采集组件，所述脑波产生组件设置于所述固定环的上表面，所述第一电极和所述第二电极通过电线连接于所述固定环的下表面，所述毫米波雷达连接于所述固定环的下表面，所述血氧检测组件连接于所述固定环的外围，所述脑电波采集组件通过电线连接于所述固定环的下表面。
7.优选的，所述过滤消毒组件为筒状结构，分为过滤腔和消毒腔，过滤腔内填充有活性炭，消毒腔的内壁上均匀布置有紫外线消毒灯。
8.优选的，所述药剂容器的内壁设置有压力传感器和排气阀门，所述压力传感器用于检测容器内部的压力，当压力过大时，通过所述排气阀门排出容器内部的空气。
9.优选的，所述搅拌装置包括第一组搅拌管、第二组搅拌管、搅拌轴和驱动装置，所述第一组搅拌管、所述第二组搅拌管和所述搅拌轴均为中空结构，所述第一组搅拌管和所
述第二组搅拌管均连接于所述搅拌轴，三者内部的空间相互连通，所述第一组搅拌管的表面加工有第一出气微孔，所述第二组搅拌管的表面加工有第二出气微孔，所述第一出气微孔的直径大于所述第二出气微孔的直径，所述搅拌轴连接所述驱动装置，所述驱动装置通过管道连接所述过滤消毒组件的输出端。
10.优选的，所述第一微网片雾化装置包括超声波振荡器、微网片和筛选器。
11.优选的，所述气体检测组件包括多个检测小组，每个检测小组包括一个氧气浓度传感器、一个温度传感器和一个湿度传感器，氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器沿空气管道的横截面等间距分布，多个检测小组沿混合气体的运动方向等间距分布。
12.优选的，所述氧气调节组件包括小型压缩氧气罐和电控阀门，所述湿度调节组件包括超声波加湿模块和水汽汽化腔。
13.优选的，所述呼吸检测组件包括电磁铁、转轴、轴套、旋转叶片、温度传感器和气压传感器，所述电磁铁相对地设置在气体管道的内壁上，并且朝向彼此的一端的磁极极性相反，所述转轴位于所述电磁铁之间，两端分别与气体管道的内壁固定连接，所述旋转叶片通过所述轴套与所述转轴连接，所述轴套套设在所述转轴上，所述旋转叶片具有磁性。
14.优选的，所述脑波产生组件包括波形产生电路、放大电路和耦合线圈。
15.优选的，其特征在于，所述脑电波采集组件为蓝牙脑电耳机。
16.相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
17.根据呼吸状态调整雾化的工作过程，以实现仅在吸气状态下进行药液的输送，根据呼吸强度调整药液的浓度，避免药液的浪费，并且，对于用户的血压、心率、血氧量和情绪进行全方位监测，通过提高氧含量、脑电波理疗等方式提升用户的舒适性。
附图说明
18.图1是本发明术后雾化护理装置的结构示意图；
19.图2是本发明雾化装置的结构示意图；
20.图3是本发明第一微网片雾化装置的结构示意图；
21.图4是本发明呼吸检测组件的结构示意图；
22.图5是本发明状态监测调整模块的侧视图；
23.图6是本发明状态监测调整模块的俯视图。
24.图中，1-雾化装置，101-引风机，102-过滤消毒组件，103-药剂容器，1031-压力传感器，1032-排气阀门，104-搅拌装置，1041-第一组搅拌管，1042-第二组搅拌管，1043-搅拌轴，1044-驱动装置，105-第一微网片雾化装置，1051-超声波振荡器，1052-微网片，1053-筛选器，106-第二微网片雾化装置，107-气体检测组件，108-加热组件，109-氧气调节组件，110-湿度调节组件，111-气体调节腔，112-吸气控制阀门，113-呼气控制阀门，114-单向阀门，115-呼吸检测组件，1151、1152-电磁铁，1153-转轴，1154-轴套，1155-旋转叶片，1156-温度传感器，1157-气压传感器，116-气管，117-呼吸罩，2-状态监测调整模块，21-固定环，22-脑波产生组件，231-第一电极，232-第二电极，24-毫米波雷达，25-血氧检测组件，26-脑电波采集组件，3-控制模块。
具体实施方式
25.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
26.如图1所示，本发明提出的术后雾化护理装置包括雾化装置1、状态监测调整模块2和控制模块3，控制模块3分别与雾化装置1和状态监测调整模块2进行通讯连接。
27.如图2所示，雾化装置1包括引风机101、过滤消毒组件102、药剂容器103、搅拌装置104、第一微网片雾化装置105、第二微网片雾化装置106、气体检测组件107、加热组件108、氧气调节组件109、湿度调节组件110、气体调节腔111、吸气控制阀门112、呼气控制阀门113、单向阀门114、呼吸检测组件115、气管116和呼吸罩117。
28.引风机101设置在进气口，用于吸引空气进入雾化装置。过滤消毒组件102连接引风机101，用于对吸入的空气进行过滤消毒，过滤消毒组件102为筒状结构，分为过滤腔和消毒腔，过滤腔内填充有活性炭，消毒腔的内壁上均匀布置有紫外线消毒灯。
29.药剂容器103用于容纳经过混合的药液，药剂容器103的底面为一斜面，上端设置注药口，在使用时，经由注药口将药液注入药剂容器内，然后以密封塞封住注药口，药剂容器103的内壁设置有压力传感器1031和排气阀门1032，压力传感器1031用于检测容器内部的压力，当压力过大时，通过排气阀门1032排出容器内部的空气。搅拌装置104设置于药剂容器103的内部，用于搅拌药液，使其更加均匀，搅拌装置104包括第一组搅拌管1041、第二组搅拌管1042、搅拌轴1043和驱动装置1044，第一组搅拌管1041、第二组搅拌管1042和搅拌轴1043均为中空结构，第一组搅拌管1041和第二组搅拌管1042均连接于搅拌轴1043，三者内部的空间相互连通，第一组搅拌管1041的表面加工有第一出气微孔，第二组搅拌管1042的表面加工有第二出气微孔，第一出气微孔的直径大于第二出气微孔的直径，搅拌轴1043连接驱动装置1044，驱动装置1044通过管道连接过滤消毒组件102的输出端，在工作时，驱动装置1044通过搅拌轴1043带动第一组搅拌管1041和第二组搅拌管1042进行旋转搅拌，与此同时，驱动装置1044通过搅拌轴1043将空气输送给第一组搅拌管1041和第二组搅拌管1042，产生大小不同的气泡，借助气泡在药液中的运动实现搅拌混合。第一微网片雾化装置105和第二微网片雾化装置106连通药剂容器103，用于将药剂容器103中的药液喷出并产生雾化气体状态，第一微网片雾化装置105和第二微网片雾化装置106的结构相同。如图3所示，第一微网片雾化装置105包括超声波振荡器1051、微网片1052和筛选器1053，由于微网片1052上的多个微小网孔孔径甚小，以至于药液的表面张力会将网孔塞住而无法通过网孔，当第一微网片雾化装置105启动后，微网片1052会被超声波振荡器1051牵动而产生轴向高速振动，进而将顶住微网片1052的网孔的药液推出网孔而产生大颗粒气雾分子，大颗粒气雾分子撞击到筛选器1053后则会分裂成更细小的微细颗粒气雾分子，微细颗粒气雾分子会从筛选器1053的周边飘出，第一微网片雾化装置105和第二微网片雾化装置106通过管道连接过滤消毒组件102的输出端，借助吸入的空气来输送微细颗粒气雾分子，可以根据所需的药液浓度控制第一微网片雾化装置105和第二微网片雾化装置106的工作状态。
30.气体检测组件107设置在过微网片雾化装置与气体调节腔111之间，包括氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器，氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器均设置在空气管道的内壁上，为了提高检测精度，可以设置多个检测小组，每个检测小组包括一个氧气浓度传感器、一个温度传感器和一个湿度传感器，氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感
器沿空气管道的横截面等间距分布，多个检测小组沿混合气体的运动方向等间距分布，气体检测组件107用于检测混合气体的温度、湿度和氧含量，将数据传输给控制模块，为后续调整提供依据。加热组件108为设置在气体调节腔111内壁上的加热丝，用于调节混合气体的温度。氧气调节组件109包括小型压缩氧气罐和电控阀门，用于调节混合气体中的氧含量，小型压缩氧气罐采用模块化设计，便于更换。湿度调节组件110包括超声波加湿模块和水汽汽化腔，通过超声波加湿模块将水汽汽化腔中的蒸馏水进行雾化，用于调节混合气体的湿度。氧气调节组件109和湿度调节组件110均连通气体调节腔111。
31.吸气控制阀门112设置在气体调节腔111的尾部，用于控制吸气通道是否导通。单向阀门114设置在呼气通道的入口处，用于确保在呼气过程中气体只出不进。呼气控制阀门113设置在呼气通道的尾部，用于控制呼气通道是否导通。呼吸检测组件115设置在呼气控制阀门113和气管116之间，用于检测用户的呼吸强度，并判断用户的呼吸状态，如图4所示，呼吸检测组件115包括电磁铁1151和1152、转轴1153、轴套1154、旋转叶片1155、温度传感器1156和气压传感器1157，电磁铁1151和1152相对地设置在气体管道的内壁上，并且朝向彼此的一端的磁极极性相反，转轴1153位于电磁铁1151和1152之间，两端分别与气体管道的内壁固定连接，旋转叶片1155通过轴套1154与转轴1153连接，轴套1154套设在转轴1153上，与转轴1153通过轴承连接，旋转叶片1155的边界靠近电磁铁1151和1152、以及气体管道的内壁，但不与电磁铁1151和1152、以及气体管道的内壁接触，旋转叶片1155具有磁性，在呼吸训练过程中气体能够驱动旋转叶片1155绕转轴1153旋转以切割电磁铁1151和1152产生的磁感线，根据旋转叶片1155的转动方向以及温度传感器1156和气压传感器1157可以判断用户当前是吸气，还是呼气，根据旋转叶片1155的转动速度可以判断用户的呼吸强度。气管116连接在呼吸检测组件115和呼吸罩117之间，呼吸罩117固定连接在气管116的末端。
32.如图5-6所示，状态监测调整模块2包括固定环21、脑波产生组件22、第一电极231、第二电极232、毫米波雷达24、血氧检测组件25和脑电波采集组件26。脑波产生组件22设置于固定环21的上表面。第一电极231和第二电极232通过电线连接于固定环21的下表面，毫米波雷达24连接于固定环21的下表面，毫米波雷达24的连接位置与第一电极231和第二电极232的连接位置关于圆心对称。血氧检测组件25连接于固定环21的外围，脑电波采集组件26通过电线连接于固定环21的下表面。第一电极231和第二电极232设置于脑部前额fp1位置，用于采集大脑产生的生物电信号，或者，向大脑施加来自脑波产生组件22的理疗波。脑波产生组件22根据控制模块3的理疗信号，产生相对应的理疗波，具体包括波形产生电路、放大电路和耦合线圈，波形产生电路依据理疗信号产生对应的理疗波，由于波形产生电路的输出信号比较弱，通过放大电路来放大信号，随后经过耦合线圈来提高信号的共模抑制比，过滤无用的信号成分，使波形更加完整，通过第一电极231和第二电极232将最终的波形施加于人体，进行理疗。毫米波雷达24用于检测由动脉脉冲所引起的颈部皮肤表面的微小扰动，通过计算处理雷达信号可以得到心率和血压数据，将心率和血压数据发送给控制模块。毫米波雷达选用英飞凌的xensiv雷达芯片，它是一种工作在60ghz的调频连续波雷达，非常适合测量由动脉脉冲所引起的皮肤表面的微小扰动。血氧检测组件25包括多个摄像头，采集用户的面部图像，传输给控制模块，控制模块对面部图像进行处理，可获得用户的血氧饱和度。脑电波采集组件26为蓝牙脑电耳机，蓝牙脑电耳机通过第一电极231和第二电极232采集大脑产生的生物电信号，将生物电信号转化成数字信号，通过蓝牙发送给控制模
块，控制模块通过分析脑电信号可以判断用户的情绪状态。蓝牙脑电耳机具体选用neurosky公司的mindwave mobile蓝牙耳机。在工作时，将固定环佩戴于用户的头部，合理连接第一电极、第二电极和脑电波采集组件。
33.控制模块3具有如下功能：1）根据温度传感器和湿度传感器的数据调整混合气体的质量，具体地，接收温度传感器和湿度传感器的检测数据，通过处理获取混合气体的温度和湿度，温度的适宜范围为22℃-26℃，湿度的适宜范围为40%-50%，判断温度和湿度是否处于适宜范围内，若不符合要求，控制加热组件108和/或湿度调节组件110进行工作，以改善混合气体的质量；2）通过呼吸检测组件检测呼吸状态，根据呼吸状态调整雾化过程，具体地，当用户处于吸气状态时，打开吸气控制阀门，关闭呼气控制阀门，根据呼吸强度调整引风机、第一微网片雾化装置和第二微网片雾化装置的工作状态，当呼吸强度大于第一阈值时，引风机处于第一功率，且，第一微网片雾化装置和第二微网片雾化装置均处于工作状态，当呼吸强度小于等于第一阈值，但大于第二阈值时，引风机处于第二功率，第二功率小于第一功率，且，第一微网片雾化装置和第二微网片雾化装置均处于工作状态，当呼吸强度小于等于第二阈值时，引风机处于第二功率，且，只有第二微网片雾化装置处于工作状态，当用户处于呼气状态时，关闭吸气控制阀门，打开呼气控制阀门，以避免药液的浪费；3）通过血氧检测提升用户的舒适性，具体地，接收来自血氧检测组件的面部图像，对面部图像进行预处理，获得额头区域，基于额头区域，获得有效区域，利用欧拉视频放大方法，对有效区域进行时频分析，获得重建的视频，对重建的视频进行平滑滤波，对平滑滤波后的重建的视频进行基色分离，获得各帧红蓝基色通道方差和均值，基于各帧红蓝基色通道方差和均值，得到每一帧的血氧参数r，基于所有帧的血氧参数r，得到长度为150的血氧参数数组，对血氧参数数组去除粗大并取平均值，得到最终血氧参数r，将最终血氧参数r代入标定好的血氧计算公式可获得用户的血氧饱和度，当血氧饱和度低于舒适阈值时，启动氧气调节组件109，提升混合气体的氧含量；4）实时监测用户的体征数据，保证用户的使用安全，具体地，接收来自毫米波雷达的数据，通过计算处理雷达信号获取用户的心率和血压，判断用户是否处于正常，在异常状态下发出警报，控制术后雾化护理装置停止工作；5）对用户的情绪状态进行主动干预，具体地，控制模块接收来自脑电波采集组件的脑电信号，采用不同的带通滤波器处理信号，提取delta频段、theta频段、alpha频段、beta频段和gamma频段，同时选择5秒的数据提取其幅值、最大值和最小值，采用db小波对信号实现多层分解，采用ar功率谱分析方法对每一层信号分析其功率，采用独立成分分析法对所提取的特征波形进行降维处理，使用线性判别式分析算法对降维后的特征波形进行情感识别，判断患者当前是消极状态，还是积极状态，当处于消极状态时，根据降维后的特征波形确定对应的理疗信号，将理疗信号发送给脑波产生组件，进行主动的调整干预；6）进行智能化的呼吸指导，具体地，蓝牙脑电耳机通过语音向用户播放呼吸指导音乐，根据呼吸检测组件的检测结果分析用户的实际呼吸状态，基于分析结果实时调整呼吸指导音乐。
34.相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
35.根据呼吸状态调整雾化的工作过程，以实现仅在吸气状态下进行药液的输送，根据呼吸强度调整药液的浓度，避免药液的浪费，并且，对于用户的血压、心率、血氧量和情绪进行全方位监测，通过提高氧含量、脑电波理疗等方式提升用户的舒适性。
36.上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范
围。应当指出，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明设计结构及原理的前提下对本发明方案所作的等同变化都视作本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种术后雾化护理装置，其特征在于,所述术后雾化护理装置包括雾化装置、状态监测调整模块和控制模块，所述控制模块分别与所述雾化装置和所述状态监测调整模块进行通讯连接；所述雾化装置包括引风机、过滤消毒组件、药剂容器、搅拌装置、第一微网片雾化装置、第二微网片雾化装置、气体检测组件、加热组件、氧气调节组件、湿度调节组件、气体调节腔、吸气控制阀门、呼气控制阀门、单向阀门、呼吸检测组件、气管和呼吸罩，所述过滤消毒组件连接所述引风机，所述搅拌装置设置于所述药剂容器的内部，所述第一微网片雾化装置和所述第二微网片雾化装置连通所述药剂容器，所述第一微网片雾化装置和所述第二微网片雾化装置通过管道连接所述过滤消毒组件的输出端，所述气体检测组件设置在过微网片雾化装置与所述气体调节腔之间，所述氧气调节组件和所述湿度调节组件均连通所述气体调节腔，所述吸气控制阀门设置在所述气体调节腔的尾部，所述单向阀门设置在呼气通道的入口处，所述呼气控制阀门设置在呼气通道的尾部，所述呼吸检测组件设置在所述呼气控制阀门和所述气管之间，所述气管连接在所述呼吸检测组件和所述呼吸罩之间，所述呼吸罩固定连接在所述气管的末端；所述状态监测调整模块包括固定环、脑波产生组件、第一电极、第二电极、毫米波雷达、血氧检测组件和脑电波采集组件，所述脑波产生组件设置于所述固定环的上表面，所述第一电极和所述第二电极通过电线连接于所述固定环的下表面，所述毫米波雷达连接于所述固定环的下表面，所述血氧检测组件连接于所述固定环的外围，所述脑电波采集组件通过电线连接于所述固定环的下表面。2.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述过滤消毒组件为筒状结构，分为过滤腔和消毒腔，过滤腔内填充有活性炭，消毒腔的内壁上均匀布置有紫外线消毒灯。3.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述药剂容器的内壁设置有压力传感器和排气阀门，所述压力传感器用于检测容器内部的压力，当压力过大时，通过所述排气阀门排出容器内部的空气。4.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述搅拌装置包括第一组搅拌管、第二组搅拌管、搅拌轴和驱动装置，所述第一组搅拌管、所述第二组搅拌管和所述搅拌轴均为中空结构，所述第一组搅拌管和所述第二组搅拌管均连接于所述搅拌轴，三者内部的空间相互连通，所述第一组搅拌管的表面加工有第一出气微孔，所述第二组搅拌管的表面加工有第二出气微孔，所述第一出气微孔的直径大于所述第二出气微孔的直径，所述搅拌轴连接所述驱动装置，所述驱动装置通过管道连接所述过滤消毒组件的输出端。5.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述第一微网片雾化装置包括超声波振荡器、微网片和筛选器。6.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述气体检测组件包括多个检测小组，每个检测小组包括一个氧气浓度传感器、一个温度传感器和一个湿度传感器，氧气浓度传感器、温度传感器和湿度传感器沿空气管道的横截面等间距分布，多个检测小组沿混合气体的运动方向等间距分布。7.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述氧气调节组件包括小型压缩氧气罐和电控阀门，所述湿度调节组件包括超声波加湿模块和水汽汽化腔。
8.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述呼吸检测组件包括电磁铁、转轴、轴套、旋转叶片、温度传感器和气压传感器，所述电磁铁相对地设置在气体管道的内壁上，并且朝向彼此的一端的磁极极性相反，所述转轴位于所述电磁铁之间，两端分别与气体管道的内壁固定连接，所述旋转叶片通过所述轴套与所述转轴连接，所述轴套套设在所述转轴上，所述旋转叶片具有磁性。9.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述脑波产生组件包括波形产生电路、放大电路和耦合线圈。10.根据权利要求1所述的术后雾化护理装置，其特征在于，所述脑电波采集组件为蓝牙脑电耳机。

技术总结
本发明提出一种术后雾化护理装置，术后雾化护理装置包括雾化装置、状态监测调整模块和控制模块，雾化装置包括引风机、过滤消毒组件、药剂容器、搅拌装置、第一微网片雾化装置、第二微网片雾化装置、气体检测组件、加热组件、氧气调节组件、湿度调节组件、气体调节腔、吸气控制阀门、呼气控制阀门、单向阀门、呼吸检测组件、气管和呼吸罩，状态监测调整模块包括固定环、脑波产生组件、第一电极、第二电极、毫米波雷达、血氧检测组件和脑电波采集组件。本发明根据呼吸状态调整雾化的工作过程，并且，对于用户的血压、心率、血氧量和情绪进行全方位监测，通过提高氧含量、脑电波理疗等方式提升用户的舒适性。舒适性。舒适性。


技术研发人员：潘华敏 余霞 邓拉
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/20