一種以氣體辨識達肺炎感染與菌種疾病分析功能的呼吸器制造技術

一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，包含有一感測器陣列、一感測器電路、一隨機類神經網絡芯片、一記憶體及一微控器，該感測器陣列檢測多個待測氣體并產生對應該待測氣體的多個識別信號，該感測器電路讀取并分析該識別信號，以產生對應該待測氣體的多個氣體圖案信號，該隨機類神經網絡芯片降低該氣體圖案信號的維度，以產生一分析結果，該記憶體是儲存一氣體訓練數據，該微控器是接收該分析結果，并根據該分析結果來辨識該多個待測氣體的種類。

Respirator with gas identification for pneumonia infection and bacterial disease analysis

Using a gas identification with pneumonia and pneumonia bacteria disease function analysis apparatus, comprising a sensor array, a sensor circuit, a stochastic neural network chip, a memory and a micro controller, the sensor array detection of multiple gas to be measured and generate multiple recognition the signal should be tested gas, the sensor circuit reads and analyzes the identification signal to generate a plurality of gas pattern signal should be the gas to be measured, the stochastic neural network chip to reduce the gas pattern signal dimensions, to generate an analysis result, the memory is stored in one of the micro gas training data. The controller receives the results of the analysis, and to identify the multiple types of gas to be measured on the basis of the analysis results.

【技術實現步驟摘要】
一種以氣體辨識達肺炎感染與菌種疾病分析功能的呼吸器
本專利技術涉及一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，尤其涉及一種具有即時且準確地檢測氣體種類的具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器。
技術介紹
呼吸器是供無法自主呼吸的病患使用并維持生命跡象，而常見于醫院的重癥病房及急診室。如中國臺灣新型專利公告第M437177號，提出一種可顯示懸浮粒濃度準位的呼吸器，包含有一機殼，以及一設于該機殼內的過濾件，該機殼具有一入口及一出口，空氣是自該入口進入該機殼并在受該過濾件濾除懸浮粒后自該出口排出；該可顯示懸浮粒濃度準位的呼吸器的特征在于更包含有：一懸浮粒濃度感測器，是設于該機殼內并位于該過濾件與該出口之間；以及一顯示單元，是與該懸浮粒濃度感測器電性連接，用以顯示該懸浮粒濃度感測器所感測到的懸浮粒濃度準位；藉此，該顯示單元可讓使用者得知該呼吸器所提供的空氣的品質，以于較適當的時機更換或清洗該呼吸器的過濾件。于以上現有技術之中，僅單純提供重癥病患正常呼吸并維持生命，然而，在治療過程中的重癥病患抵抗力較差，因此呼吸道及肺部受到感染進而引發并發癥的機率大幅提高，一但感染就必須通過漫長的檢測時間，例如照X光、抽血或抽痰并進一步的化驗才可得知病患是受何種細菌感染，而這漫長的化驗時間往往使病患的性命受到威脅。
技術實現思路
本專利技術的主要目的，在于解決現有現有呼吸器僅單純提供重癥病患正常呼吸并維持生命，而在治療過程中一但受到感染就必須通過漫長的檢測時間才可得知病患是受何種細菌感染而造成病患的性命受到威脅的問題。為達上述目的，本專利技術提供一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，包含有一感測器陣列、一感測器電路、一隨機類神經網絡芯片、一記憶體及一微控器，該感測器陣列包含有一基板、一設置于該基板上的加熱層、一設置于該加熱層上的絕緣層以及多個排列且設置于該絕緣層上的檢測單元，該檢測單元分別包括至少一檢測電極、一圍繞該檢測電極的阻隔部以及一反應感測膜，該檢測電極包括一第一電極及一第二電極，該第一電極包括一第一條狀電極以及一自該第一條狀電極延伸的第一指狀電極，該第二電極包括一第二條狀電極以及一自該第二條狀電極延伸的第二指狀電極，該第一指狀電極和該第二指狀電極彼此交替排列，該反應感測膜設置于該阻隔部內的一容置空間并和該檢測電極接觸，其中該反應感測膜和多個待測氣體接觸而進行一電化學反應，使該檢測電極產生對應該待測氣體的多個識別信號；該感測器電路，是讀取并分析該識別信號，以產生對應該待測氣體的多個氣體圖案信號；該隨機類神經網絡芯片，是放大該氣體圖案信號之間的差異，并降低該氣體圖案信號的維度，以產生一分析結果；該記憶體，是儲存一氣體訓練數據；該微控器，是接收該分析結果，并根據該分析結果執行一混合氣體辨識演算法來辨識該多個待測氣體的種類，且將不存在于該氣體訓練數據的一未知氣體分類，再根據該氣體訓練數據產生一辨識結果。由以上可知，本專利技術相較于現有技藝可達到的功效在于，利用本專利技術得到的具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，由于是利用氣體辨識而具備肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能，因此不僅可提供病患呼吸功能亦可提早檢測病人的呼吸道及肺部是因何種細菌感染而引發并發癥，并即時且準確地針對病征來治療并且降低并發癥對病患的威脅性。以下結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1，為本專利技術一實施例的呼吸器示意圖；圖2，為本專利技術一實施例的方框示意圖；圖3，為本專利技術一實施例中，感測器陣列的俯視示意圖；圖4，為圖3的A-A方向剖面示意圖；圖5，為本專利技術一實施例中，檢測電極的示意圖。具體實施方式涉及本專利技術的詳細說明及
技術實現思路
，現就配合附圖說明如下：請搭配參閱圖1及圖2所示，分別為本專利技術一實施例的呼吸器示意圖及本專利技術一實施例的方框示意圖，本專利技術為一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器1，包含有一感測器陣列10、一感測器電路20、一隨機類神經網絡芯片30、一記憶體40及一微控器50。請續搭配參閱圖3及圖4所示，分別為本專利技術一實施例的感測器陣列俯視示意圖及圖3的A-A方向剖面示意圖，該感測器陣列10包含有一基板11、一加熱層12、一絕緣層13及多個排列的檢測單元14，該加熱層12設置于該基板11上，該基板11的材料可為玻璃、銦錫氧化物或聚對苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTerephthalate，簡稱PET)。該加熱層12的材料是選用可加熱至一高于室溫的溫度者，于本專利技術的一實施例中，該加熱層12的材料可為銦錫氧化物，且較佳地接受一電流而加熱至一介于30℃至70℃之間的溫度。該絕緣層13設置于該加熱層12上，其中該絕緣層13的材料可為聚對苯二甲酸乙二酯。該檢測單元14設置于該絕緣層13上，且呈一陣列或一圖案排列，于本實施例中，該檢測單元14可采8×4的陣列排列，彼此間較佳地相距100μm。該檢測單元14包括至少一檢測電極141、一阻隔部142以及一反應感測膜143，該反應感測膜143的材料可為羧甲基纖維素銨(CMC-NH4)、聚苯乙烯(Polystyrene，簡稱PS)、聚乙烯己二酸(Poly(ethyleneadipate))、聚氧化乙烯(Poly(ethyleneOxide)，簡稱PEO)、聚己內酯(Polycaprolactone)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯芐基氯(Poly(vinylbenzylchloride)，簡稱PVBC)、甲基乙烯基醚-馬來酸交替型共聚物(Poly(methylvinylether-alt-maleicacide))、乙烯基苯酚-甲基丙烯酸甲酯共聚物(Poly(4-vinylphenol-co-methylmethacrylate))、乙基纖維素(Ethylcellulose，簡稱EC)、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物(Poly(vinylidenechloride-co-acrylonitrile)，簡稱PVdcAN)、聚環氧氯丙烷(Polyepichlorohydrin，簡稱PECH)、聚乙烯亞胺(Polyethyleneimine)、勝肽((Beta-Amyloid(1-40))、人體半乳糖凝集(Humangalectin-1或Humanalbumin)、苯乙烯-烯丙醇共聚物(Styrene/Allylalcoholcopolymer，簡稱SAA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Poly(ethylene-co-vinylacetate))、聚異丁烯(Polyisobutylene，簡稱PIB)、丙烯腈-丁二烯共聚物Poly(acrylonitrile-co-butadiene)、聚(4-乙烯嘧啶)(Poly(4-vinylpyridine)、羥丙甲纖維素(Hydroxypropylmethylcellulose)、聚異戊二烯(Polyisoprene)、聚α甲基苯乙烯(Poly(alpha-methylstyrene))、3-氯-1,2-環氧丙烷-氧化乙烯共聚物(Poly(epichlorohydrin-co-ethyleneoxide))、聚乙烯縮丁醛(Poly(vinylbutyral-co-vinylalcohol-vinyla本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，其特征在于，包含有：一感測器陣列，包含有一基板、一設置于該基板上的加熱層、一設置于該加熱層上的絕緣層以及多個排列且設置于該絕緣層上的檢測單元，該檢測單元分別包括至少一檢測電極、一圍繞該檢測電極的阻隔部以及一反應感測膜，該檢測電極包括一第一電極及一第二電極，該第一電極包括一第一條狀電極以及一自該第一條狀電極延伸的第一指狀電極，該第二電極包括一第二條狀電極以及一自該第二條狀電極延伸的第二指狀電極，該第一指狀電極和該第二指狀電極彼此交替排列，該反應感測膜設置于該阻隔部內的一容置空間并和該檢測電極接觸，其中該反應感測膜和多個待測氣體接觸而進行一電化學反應，使該檢測電極產生對應該待測氣體的多個識別信號；一感測器電路，是讀取并分析該識別信號，以產生對應該待測氣體的多個氣體圖案信號；一隨機類神經網絡芯片，是放大該氣體圖案信號之間的差異，并降低該氣體圖案信號的維度，以產生一分析結果；一記憶體，是儲存一氣體訓練數據；以及一微控器，是接收該分析結果，并根據該分析結果執行一混合氣體辨識演算法來辨識該多個待測氣體的種類，且將不存在于該氣體訓練數據的一未知氣體分類，再根據該氣體訓練數據產生一辨識結果。...

【技術特征摘要】
2015.12.11 TW 1041416691.一種利用氣體辨識而具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，其特征在于，包含有：一感測器陣列，包含有一基板、一設置于該基板上的加熱層、一設置于該加熱層上的絕緣層以及多個排列且設置于該絕緣層上的檢測單元，該檢測單元分別包括至少一檢測電極、一圍繞該檢測電極的阻隔部以及一反應感測膜，該檢測電極包括一第一電極及一第二電極，該第一電極包括一第一條狀電極以及一自該第一條狀電極延伸的第一指狀電極，該第二電極包括一第二條狀電極以及一自該第二條狀電極延伸的第二指狀電極，該第一指狀電極和該第二指狀電極彼此交替排列，該反應感測膜設置于該阻隔部內的一容置空間并和該檢測電極接觸，其中該反應感測膜和多個待測氣體接觸而進行一電化學反應，使該檢測電極產生對應該待測氣體的多個識別信號；一感測器電路，是讀取并分析該識別信號，以產生對應該待測氣體的多個氣體圖案信號；一隨機類神經網絡芯片，是放大該氣體圖案信號之間的差異，并降低該氣體圖案信號的維度，以產生一分析結果；一記憶體，是儲存一氣體訓練數據；以及一微控器，是接收該分析結果，并根據該分析結果執行一混合氣體辨識演算法來辨識該多個待測氣體的種類，且將不存在于該氣體訓練數據的一未知氣體分類，再根據該氣體訓練數據產生一辨識結果。2.根據權利要求1所述的具肺炎感染與肺炎菌種疾病分析功能的呼吸器，其特征在于，該微控制器若檢測到不存在于該氣體訓練數據的該未知氣體時，會將對應該未知氣體的一未知氣體數據傳送至該感測器電路、該隨機類神經網絡芯片及該記憶體，該感測器電路是根據該未...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖育萱，李家宏，蔡群賢，李庭鵑，蔡群榮，
申請(專利權)人：臺灣奈米碳素股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣,71