一種無創通氣接口檢測系統技術方案

本發明專利技術屬于一種無創通氣接口檢測系統（01），具體涉及一種結合人體頭部三維結構特征對無創通氣所用接口——鼻罩、口鼻罩、全面罩等（08）進行漏氣及舒適度測評的檢測系統。其系統包括，一個能產生指定通氣波形的檢測氣源（02），一個能夠檢測表面受力的人體頭部三維模型（03），一個與人體頭部模型相連接的并放置有傳感器（06）的模擬氣管（05）及肺部模型（04），以及一個能夠進行漏氣及頭面部舒適程度的微處理單元（07），通過比較氣源預設通氣波形與氣管模型實際檢測波形估算漏氣，通過頭部模型上設置的多個壓力傳感器測量佩戴面罩是頭部不同位置所受壓力，通過與人體耐受閾值進行對比從而評判面罩的舒適度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于一種無創通氣接口檢測系統，具體涉及對無創通氣接口(鼻罩、口鼻罩、面罩等)漏氣的檢測與佩戴無創通氣接口的舒適度的測評。
技術介紹
呼吸系統疾病發生率逐年上升，呼吸系統疾病死亡率居所有疾病的第四位。機械通氣是治療呼吸系統疾病實現生命支持的重要手段，其中的無創通氣多用于慢性阻塞性肺疾病、急性心源性肺水腫和睡眠呼吸暫停綜合癥等常見的呼吸系統疾病。與有創通氣相比，無創通氣無需氣管插管，通過患者佩戴鼻罩、口鼻罩、面罩等與呼吸機等接口部件連接，避免了對患者的創傷，也降低了感染的幾率。但漏氣與患者耐受也是無創通氣必須解決的問題。目前無創通氣的接口形式多樣，有鼻罩、口鼻罩、面罩等，通過不同類型的連接固定在面部，各連接部件對頭部產生響應的壓力，壓力過大時產生患者不耐受。有時為了防止面部皮膚和無創通氣接口間產生縫隙漏氣，便加強連接固定裝置，由此可能產生佩戴的不適，降低·了患者的耐受。如何評價無創通氣接口，并進行適于個體的選擇是有待解決的問題。本專利技術構建了一個無創通氣接口檢測系統，可以實現接口漏氣量與佩戴舒適程度的同時檢測，將無創通氣接口佩戴在三維頭部模型上，并將該系統檢測氣源與無創通氣接口相連，利用患者頭部三維掃描生產頭部模型，結合頭部分布的傳感器可檢測佩戴無創通氣接口時頭部各處的受力情況，同時通過比對檢測氣源與模擬氣管處的實際流量與壓力，可估算佩戴該接口時漏氣的程度，評價佩戴該無創通氣接口供氣效能，進而實現對無創通氣接口的綜合評價及個性化選擇。
技術實現思路
本專利技術是要構建一種無創通氣接口檢測系統及其檢測方法，該系統可根據患者個體的頭部特征檢測佩戴不同無創通氣接口時的漏氣程度及舒適程度，可用于指導無創通氣接口的設計，亦可用于個體長期使用無創通氣時接口配件的選擇。本專利技術為實現上述目的所采用的技術方案是一種無創通氣接口檢測系統，包括能產生指定波形的可控檢測氣源，一個帶有表面壓力傳感器的三維人體頭部模型，人體呼吸系統模型和用于檢測控制的微處理器，其特征在于，所述三維人體頭部模型表面分布有壓力傳感器，所述人體呼吸系統模型內配有流量及壓力傳感器，所述檢測氣源可提供兩種不同模式的供氣，所述微處理器能實現對無創通氣接口供氣效能及佩戴舒適程度的分析。進一步，上述三維人體頭部模型的形狀可由實際患者頭部三維掃描得到，從而實現對個體佩戴舒適程度的評價，以及接口的選擇。進一步，上述述三維人體頭部模型表面分布有多個壓力傳感器，可用于檢測無創通氣時由于佩戴面罩等接口裝置時頭部各局部受力情況以分析無創通氣接口的舒適程度。再進一步，針對檢測需求，按照多種呼吸機管道和患者氣道接口形式(包括全面罩、面罩、鼻罩等)，壓力傳感器放置于如下面部特征點處特征點I :鼻骨靠近鼻根端，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時的壓力；特征點2 :鼻下唇上人中處，可檢測佩戴鼻罩時的壓力；特征點3 :頦上下唇點，可檢測佩戴口鼻罩；特征點4 :額頭中心點，可檢測佩戴鼻罩時的固定裝置對頭部的壓力；特征點5 :中央矢狀面上，頭頂部和后部45°范圍的黃金點，可測佩戴面罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點6 :兩耳上部連線與頭部矢狀面的交點，可測佩戴面罩時固定帶在頭部局部產生的壓力； 特征點7 :兩耳下部連線與頭部矢狀面的交點，可測佩戴面罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點8 :右側眉骨上方與特征點4等高點，可檢測佩戴鼻罩時的固定裝置對頭部的壓力；特征點9 :右側鼻翼上眼下，靠近鼻骨處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時的壓力；特征點10 :右側眼角下顴骨處，可測佩戴面罩時固定帶在臉部局部產生的壓力；特征點11 :右側面頰鼻翼外側Icm處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點12 :右側嘴角外側面頰處，可檢測佩戴口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點13 :右側下頜角處，可檢測佩戴口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點14 :右側顳骨位于耳上緣處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點15 :右側顳骨位于耳后側上處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點16 :右側耳下端與特征點7連線的中點，可檢測佩戴口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點17 :左側眉骨上方與特征點4等高點，可檢測佩戴鼻罩時的固定裝置對頭部的壓力；特征點18 :左側鼻翼上眼下，靠近鼻骨處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時的壓力；特征點19 :左側眼角下顴骨處，可測佩戴面罩時固定帶在臉部局部產生的壓力；特征點20 :左側面頰鼻翼外側Icm處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點21 :左側嘴角外側面頰處，可檢測佩戴口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點22 :左側下頜角處，可檢測佩戴口鼻罩時在臉部局部產生的壓力；特征點23 :左側顳骨位于耳上緣處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點24:左側顳骨位于耳后側上處，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點25 :左側耳下端與特征點7連線的中點，可檢測佩戴口鼻罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；進一步，如上所述檢測系統自帶檢測氣源，檢測氣源包括控制系統可產生指定通氣波形，其中包括實現定壓通氣和恒流通氣；進一步，如上所述人體頭部三維模型經模擬氣管與模擬肺相連，并且在模擬氣管中段放置流量及壓力傳感器，用于檢測肺部通氣的實際波形。進一步，如上所述該系統包括一個微處理單元，能評價無創通氣接口(包括鼻罩、口鼻罩、全面罩等)舒適程度，該微處理單元通過獲取人體頭部三維模型的中25個特征點處傳感器檢測的壓力值，與人體頭部正常狀態下的耐受值進行對比，當任意點壓力值大于耐受值時，給予“不舒適”的評價，當所有點的壓力值均小于耐受值時，給予“舒適”的評價。進一步，如上所述該系統包括一個微處理單元，能評價無創通氣接口(包括鼻罩、口鼻罩、全面罩等)的漏氣程度，該微處理單元通過獲取自帶檢測氣源所提供的通氣波形以及傳感器所測實際波形，并進行實際通氣波形與實際波形的對比，進而估算漏氣程度，評判供氣效能。 附圖說明圖I系統構成示意2人體頭部三維模型正面傳感器放置示意3人體頭部三維模型側面傳感器放置示意圖，Ca)右側，(b)左側圖4人體頭部三維模型后側方傳感器放置示意5系統使用示意圖具體實施例方式下面結合附圖與具體實施例對本專利技術做進一步的詳細說明。如圖I所示一種無創通氣接口檢測系統包括能產生指定波形的可控檢測氣源，一個帶有表面壓力傳感器的三維人體頭部模型，包括模擬氣管和模擬肺的人體呼吸系統模型和用于檢測控制的微處理器。其中(I)系統通過三維掃描等手段根據患者實際的頭部特征構建一個三維頭部模型，將三維頭部模型經模擬氣管與模擬肺連接。(2)如圖2-4所示，在三維頭部模型的25個特征點上放置壓力傳感器特征點I :鼻骨靠近鼻根端，可檢測佩戴鼻罩及口鼻罩時的壓力；特征點2 :鼻下唇上人中處，可檢測佩戴鼻罩時的壓力；特征點3 :頦上下唇點，可檢測佩戴口鼻罩；特征點4 :額頭中心點，可檢測佩戴鼻罩時的固定裝置對頭部的壓力；特征點5 :中央矢狀面上，頭頂部和后部45°范圍的黃金點，可測佩戴面罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點6 :兩耳上部連線與頭部矢狀面的交點，可測佩戴面罩時固定帶在頭部局部產生的壓力；特征點7 :兩耳下部連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無創通氣接口檢測系統（01），包括能產生指定波形的可控檢測氣源（02），一個帶有表面壓力傳感器的三維人體頭部模型（03），人體呼吸系統模型（04）（05）和用于檢測控制的微處理器（07），其特征在于,所述三維人體頭部模型表面分布有壓力傳感器（1?25），所述人體呼吸系統模型內配有流量及壓力傳感器（06），所述檢測氣源可提供兩種不同模式的供氣，所述微處理器能實現對無創通氣接口供氣效能及佩戴舒適程度的分析。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬惠婷，李德玉，張琪，裴葆青，王麗斌，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發明
國別省市：