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CN111991662B - 一种自动提供氧气治疗方案的智能系统 - Google Patents

一种自动提供氧气治疗方案的智能系统 Download PDF

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CN111991662B CN202010958090.0A CN202010958090A CN111991662B CN 111991662 B CN111991662 B CN 111991662B CN 202010958090 A CN202010958090 A CN 202010958090A CN 111991662 B CN111991662 B CN 111991662B
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Abstract

本发明涉及医疗器械，具体的，涉及一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，主要由数据模型分析控制单元经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元、数据模型分析控制单元、流量数控单元、人机交互界面、通讯传输单元组成。自动提供调整后氧疗方案、血氧饱和度区间值、吸流量修正区间、流量修正区间和输出流量，从而使患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2）区间值、经皮氧分压（tcpO2）区间值、经皮二氧化碳分压（tcpCO2）区间值值、精准控制在合理的目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值内，提高了氧疗的有效性和安全性。

Description

一种自动提供氧气治疗方案的智能系统
技术领域
本发明涉及医疗器械，具体的，涉及一种自动提供氧气治疗方案的智能系统。
背景技术
吸氧治疗（简称“氧疗”）是医院最为常用的抢救或治疗手段之一，其目的是通过给患者吸氧，改善机体缺氧状态。目前国内对氧疗理解浅薄，整个氧疗过程缺乏严密的监测和必要的流量调整措施，没有给出具体的氧疗目标血氧值，也很难及时发现患者的缺氧类型，无法进行系统科学的氧疗措施。
目前一般基础生命体征有体温，脉搏，呼吸，血压，血氧饱和度，呼气末二氧化碳PETCO2，其中血氧饱和度和呼气末二氧化碳PETCO2被建议作为“第五个生命指征”和“第六个生命指征”（英国胸科协会(BTS）急症氧疗指南（2008版）），目前上市的有以目标血氧饱和度为控制点的智能氧疗系统，但仅以血氧饱和度为参数来调整氧流量方法存在明显缺陷：1、仅靠血氧饱和度值无法判断患者是否存在二氧化碳潴留，更无法给出合理的氧疗医嘱和初始氧流量；2、当患者病情进行性发展，出现二氧化碳潴留，且血氧饱和度下降时，如果初始流量是中流量时，流量会调整为最高4L/min，患者便会出现氧中毒症状甚至昏迷、死亡。3、当患者病情进行性加重时，单独监测血氧饱和度无法快速准确的辨别患者该阶段的缺氧类型，无法及时调整氧疗方案 因此应采用具有经皮血氧饱和度（ＴｃＳＯ ２ ）监测单元和呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元的双重监测，结合患者其它生命指征 快速鉴别缺氧类型，快速调整氧疗方案才能达到真正的安全氧疗、控制性氧疗、智能氧疗。
发明内容
针对上述背景技术中的缺陷，本发明提供了一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，弥补了现有技术中的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种自动提供氧气治疗方案的智能系统 ，其特征在于：主要由数据模型分析控制单元经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元、数据模型分析控制单元、流量数控单元、人机交互界面、通讯传输单元组成，数据模型分析控制单元中设有控制数据模型，分析控制数据模型构建要素包括且不限于氧气治疗方案、目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值、经皮血氧饱和度（tcs02）区间值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值、呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、初始流量值、介入干预时间、流量修正区间、流量修正梯度（指数）；将数据模型分析控制单元要素中的氧气治疗方案、目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值、经皮血氧饱和度（tcs02）区间值、目标呼气末二氧化碳(PETCO2)值、目标呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、初始流量值、介入干预时间、流量修正区间、流量修正梯度（指数）的具体数据模型预置入数据模型分析控制单元中，经皮血氧饱和度（tcs02）值、经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值、经皮血氧饱和度（tcs02）区间值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值、呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、初始流量值与吸氧时间长度根据患者状态在人机交互界面可以个性化设定；人机交互界面至少应包括目标经皮血氧饱和度（tcs02）设置键（或触屏键）、呼气末二氧化碳(PETCO2)值设置键（或触屏键）、吸氧时间长度设置键（或触屏键）、流量设置键（或触屏键）、低灌注模式键（或触屏键）、氧气治疗方案选择键（或触屏键）,
进一步的，经皮血氧饱和度（tcs02）区间值和呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、预置入数据模型分析控制单元中，该发明会在人机交换界面自动显示当前缺氧类型、判断是否存在二氧化碳潴留，并给出氧气治疗方案和建议血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值，只要在人机交互界面设定选择合理氧气治疗方案即可；流量修正区间分为低流量区、中流量区、高流量区三个调节区间，数据模型内置有流量修正区间值，只要在人机交互界面设定了初始流量值，选择合理氧气治疗方案，数据模型分析控制单元自动匹配对应的流量修正区间和经皮血氧饱和度（tcs02）区间值；
数据模型分析控制单元内置三级氧疗方案，呼气末二氧化碳(PETCO2)值正常，非低灌注时，是启动一级氧疗方案;如果呼气末二氧化碳值异常，高于6kpa(45mmhg)时，二级氧疗方案启动;如果患者出现低灌注症状，按下低灌注模式键（或触屏键），启动三级氧疗方案，经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元双重连续监测患者的动态经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值；
1、如呼气末二氧化碳(PETCO2)值正常，4.6kpa(35mmhg)≤Petco2≤6kpa(45mmhg)，经皮血氧饱和度（tcs02）值≤94%，系统判断患者为低张性缺氧不伴高碳酸血症，此时一级氧气治疗方案，当患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定保持在其控制区间值内时，维持初始流量；当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值超过控制区间值上限并且达到介入干预时间，流量自动梯度降低；当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值低于控制区间值下限并且达到介入干预时间，流量自动梯度增大，使患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定保持在控制区间值内、达到精准控制氧气治疗的目的；当通过调整氧气输出量至最大值或者最小值，且保持30min、但患者的动态经皮血氧饱和度（tcs02）值仍然偏离控制区间值时，数据模型分析控制单元给出警示信息，并给出建议氧疗方案，医护人员确认后执行建议氧气治疗方案，医护人员也可人工设置，警示信息可以在人机交互界面提示，可以在临床监护终端显示，也可以同时显示；
2、当呼气末二氧化碳(PETCO2)值超过临界值＞6kpa(45mmhg)，经皮血氧饱和度（tcs02）值≤94%，系统判断患者为缺氧伴高碳酸血症 自动切换成以呼气末二氧化碳(PETCO2)值为主导的二级氧气治疗方案；流量修正区间调整为低流量区;
3、如果患者出现微循环障碍如心衰、心梗、休克等低灌注症状，手动选择三级氧气治疗方案:
a、如果呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、无论经皮血氧饱和度（tcs02）区间是否稳定、系统自动选择组织性缺氧（或循环性缺氧）伴高碳酸血症的氧气治疗方案，流量修正区间调整为低流量区;
b、当经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定＞90%和呼气末二氧化碳(PETCO2)值稳定＜6kpa(45mmhg)期间、系统自动选择组织性缺氧（或循环性缺氧）不伴高碳酸血症的氧气治疗方案；流量修正区间调整为低流量区;
c、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值＜6kpa(45mmhg)、系统自动选择组织性缺氧合（或循环性缺氧）并低张性缺氧不伴高碳酸血症的氧气治疗方案、流量修正区间调整为中流量区;
d、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、、且该状态稳定保持1～5min时，系统自动选择组织性缺氧合（或循环性缺氧）并低张性缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案 流量修正区间调整为低流量区或自动将输出流量值恢复到初始设定的初始流量值，中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端；
4、本发明数据模型分析控制单元内置血液性缺氧模式，设定为中流量氧气治疗（医嘱流量值3L/min～4L/min），流量修正区间定义为0.1L/min～4L/min，因血液性缺氧血气变化较为特殊，但临床比较容易判断，使用时只需护理人员选定该模式即可;
5、本发明数据模型分析控制单元内置新生儿模式，设定为低流量氧气治疗（医嘱流量值0.5L/min～2L/min之间），流量修正区间定义为0.1L/min～2L/min;
6、当呼气末二氧化碳(PETCO2)值低于临界值＜4.6kpa(35mmhg)时较为少见，梯度调整至区间流量最高值，如初始流量区间为低流量区，自动调整为中流量区；或中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端；
在氧气治疗期间，如果经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元工作异常时，包括且不限于探头从监测部位脱落、探头损坏、血氧值无法正常获取，采样管因分泌物堵塞或扭曲，数据模型分析控制单元自动将输出流量值恢复到初始设定的初始流量值，中止自动介入调节输出流量，避免发生安全隐患，同时发出警示信息，提示医护人员检查。
进一步的，建立了经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元的数据模型分析控制单元，智能判断患者当前缺氧类型、智能判断是否存在二氧化碳潴留，选择合理氧气治疗方案和建议血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值，医护人员只要在人机交互界面择合理氧气治疗方案即可；初始氧流量和氧气治疗时长即可，病情进行性发展时，会自动提供氧气治疗方案调整建议，同时发出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
进一步的，目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设置键（或触屏键）、呼气末二氧化碳(PETCO2)值设置键（或触屏键）、吸氧时间长度设置键（或触屏键）、流量设置键（或触屏键）、低灌注模式键（或触屏键）、氧气治疗方案选择键采用电子编码器；也可在微电脑触屏上设置虚拟键。
进一步的，数据模型分析控制单元以这种个性化的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值和氧气治疗方案选择键作为三级控制单元，给出的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设有允许偏离值，目标经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值在+1%～+3%之间定义；给出的呼气末二氧化碳(PETCO2)值均有区间值4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值＜6kpa(45mmhg)。
进一步的，控制干预时间在0～60min之间设定；优选的方案是，介入干预时间以动态经皮血氧饱和度（tcs02）值和呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值的稳定时间为依据计算，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值超控制区间值、且该状态稳定保持1～5min时，数据模型分析控制单元降低氧气输出流量，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值低于目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值、且该状态稳定保持并保持0.5～3min时，数据模型分析控制单元增大氧气输出流量，当呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值超控制区间值、且该状态稳定保持10min时， 切换缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案。
进一步的，当呼气末二氧化碳(PETCO2)值正常，4.6kpa(35mmhg)≤Petco2≤6kpa(45mmhg)，经皮血氧饱和度（tcs02）值≤94%，系统判断患者为低张性缺氧不伴高碳酸血症，数据模型分析控制单元根据设定的初始流量值和选定的氧气治疗方案，自动匹配对应的流量修正区间和血氧饱和度区间值，数据模型分析控制单元介入氧气输出流量自动调节时，将输出流量的上限和下限严格控制在流量修正区间内，自动调节时不予突破。
进一步的，当呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)且该状态稳定保持5min时，系统判断患者为低张性缺氧伴高碳酸血症，如初始流量在中流量或高流量区，流量降梯度调整到2L/min，如初始流量在低流量区、流量降梯度调整到0.5L/min。
进一步的，如果患者出现微循环障碍如心衰、心梗、休克等低灌注症状，手动选择三级氧气治疗方案:
a、如果呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、无论经皮血氧饱和度（tcs02）区间是否稳定、系统自动选择组织性缺氧（或循环性缺氧）伴高碳酸血症的氧气治疗方案，流量修正区间调整为低流量区；
b、当经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定＞90%和呼气末二氧化碳(PETCO2)值稳定＜6kpa(45mmhg)期间、系统自动选择组织性缺氧（或循环性缺氧）不伴高碳酸血症的氧气治疗方案，流量修正区间调整为低流量区；
c、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值＜6kpa(45mmhg)、系统自动选择组织性缺氧合（或循环性缺氧）并低张性缺氧不伴高碳酸血症的氧气治疗方案、流量修正区间调整为中流量区；
d、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、、且该状态稳定保持1～5min时，系统自动选择组织性缺氧合（或循环性缺氧）并低张性缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案 流量修正区间调整为低流量区或自动将输出流量值恢复到初始设定的初始流量值，中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
进一步的，本发明数据模型分析控制单元内置血液性缺氧模式，设定为中流量氧气治疗（医嘱流量值3L/min～4L/min），流量修正区间定义为0.1L/min～4L/min，因血液性缺氧血气变化较为特殊，但临床比较容易判断，使用时只需护理人员选定该模式即可。
进一步的，本发明数据模型分析控制单元内置新生儿模式，设定为低流量氧气治疗（医嘱流量值0.5L/min～2L/min之间），流量修正区间定义为0.1L/min～2L/min。
进一步的，当呼气末二氧化碳(PETCO2)值低于临界值＜4.6kpa(35mmhg)时较为少见，梯度调整至区间流量最高值，如初始流量区间为低流量区，自动调整为中流量区,或中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
进一步的，流量修正区间分为低流量区、中流量区、高流量区三个调节区间，具体为：低流量氧气治疗时（医嘱流量值0.5L/min～2L/min之间），流量修正区间定义为0.1L/min～2L/min，中流量氧气治疗时（医嘱流量值3L/min～4L/min），流量修正区间定义为0.1L/min～4L/min，高流量氧气治疗时（医嘱流量值5L/min～8L/min），流量修正区间定义为0.1L/min～8L/min。
进一步的，流量修正梯度是介入流量调节时每一次调节增大或降低的流量值，在限定的氧气流量修正区间内，流量修正梯度定义为0.1L/min～1L/min之间。
进一步的，数据模型分析控制单元的控制数据模型各构建要素的参数设定范围优选的方案是，在控制数据模型预置入的目标经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值为+1%，介入干预时间，降低流量时按3min定义、增大流量按0.5min定义；流量修正区间在低流量氧气治疗（0.5L/min～2L/min之间）时定义为0.5L/min～2L/min、中流量氧气治疗（3L/min～4L/min）时定义为1L/min～4L/min、高流量氧气治疗（5L/min～8L/min）时定义为1L/min～8L/min；流量修正梯度为0.5L/min；目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、初始流量值、氧气治疗时长根据患者个体差异与缺氧程度在在人机交互界面个性化设定。
进一步的，控制数据模型在呼气末二氧化碳(PETCO2)值超过预设数值时，高于10.6KPa（80mmHg)时，自动切换成以呼气末二氧化碳(PETCO2)值为主导的二级分析控制数据模型，呼气末二氧化碳(PETCO2)高于6kpa(45mmhg)流量修正区间自动定义为0.1L/min～2L/min，介入干预时间在降低流量时按0.5min定义、增大流量按3min定义；流量修正梯度为0.5L/min；呼气末二氧化碳(PETCO2)低于4kPa（30n1mHg）流量修正区间自动定义为3L/min～4L/min，降低流量时按3min定义、增大流量按0.5min定义，流量修正梯度为1L/min。
进一步的，数据模型分析控制单元将不同缺氧类型和混合性缺氧类型的常用氧气治疗方案写入控制数据模型中，医护人员只要在人机交互界面设定选择合理氧气治疗方案、初始氧流量和氧气治疗时长即可，数据模型分析控制单元自动给出建议血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值等其他要素，供医护人员选择应用；当然根据患者个体差异，医护人员可以在人机交互界面对数据模型分析控制单元给出的吸氧流量值、吸氧时间长度等具体参数进行修改，提供更加优化安全的个性化治疗方案。
本发明的有益效果是：根据患者特征在人机交互界面自动显示缺氧类型给出建议氧疗方案、血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值、供医护人员选择应用；病情进行性发展时，该发明会自动显示当前缺氧类型、是否发生二氧化碳潴留、自动提供调整后氧疗方案、血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间，值供医护人员选择应用；如患者出现微循环障碍如心衰、心梗、休克等低灌注症状时、医护人员可以在人机交互界面选择三级氧疗方案；设定医嘱流量值与吸氧时长后，数据模型分析控制单元根据预先写入的数据模型智能控制氧疗工作状态，判断当前缺氧类型、自动提供调整后氧疗方案、血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间，监测动态经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2）区间值、与目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、目标呼气末二氧化碳(PETCO2）区间值的吻合状态，当动态经值偏离目标值控制区间值并且达到介入控制时间时，数据模型分析控制单元会自动判断当前缺氧类型、是否存在二氧化碳潴留风险；自动提供调整后氧疗方案、血氧饱和度区间值、吸流量修正区间、流量修正区间和输出流量，从而使患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2）区间值、经皮氧分压（ tcpO2）区间值、经皮二氧化碳分压（tcpCO2）区间值值、精准控制在合理的目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值内，提高了氧疗的有效性和安全性。
附图说明
图1是本发明工作原理框图；
图2是本发明工作运行框图。
具体实施方式
实施例1：根据临床实际进一步结合表1“缺氧类型”举例。
将缺氧类型定义为：1、低张性缺氧不伴高碳酸血症 2、低张性缺氧伴高碳酸血症3、性缺氧/循环性缺氧a、组织性缺氧/循环性缺氧伴高碳酸血症b、组织性缺氧/循环性缺氧不伴高碳酸血症c、组织性缺氧/循环性缺氧合并低张性缺氧伴高碳酸血症 d、组织性缺氧合/循环性缺氧并低张性缺氧不伴高碳酸血症 4、血液性缺氧 5、新生儿
根据临床需要，氧疗方案设定为以下6种（4个亚种）可供选择治疗方案，其中治疗方案序号（1）～（9）只要设定初始流量值、吸氧时长即可开始氧疗。
（1）低张性缺氧不伴高碳酸血症：如癌症等常规吸氧患者、麻醉复苏患者，氧疗的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设定为96%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为中流量
（2）低张性缺氧伴高碳酸血症：氧疗的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设定为90%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为低流量
（3）性缺氧/循环性缺氧
a、组织性缺氧（或循环性缺氧）伴高碳酸血症：如休克、心功能障碍、心脑血管意外，值设定为92%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为低流量；
b、组织性缺氧（或循环性缺氧）不伴高碳酸血症:值设定为92%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为中流量；
c、组织性缺氧（或循环性缺氧）合并低张性缺氧：伴高碳酸血症：如休克、心功能障碍、心脑血管意外，值设定为92%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为低流量
d、组织性缺氧合（或循环性缺氧）并低张性缺氧不伴高碳酸血症:值设定为92%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为中流量；
（4）血液性缺氧：设定为96%，允许偏离值为+1%；吸氧流量修正区间值设定为高流量；
（5）新生儿氧疗的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设定为93%，允许偏离值为+1%；
（6）特殊患者 急性呼吸窘迫综合征患者氧疗的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设定为92%，允许偏离值为+1%； 吸氧流量修正区间值设定为高流量；
2、初始流量值设定：麻醉复苏患者5～6L/min，常规患者的医嘱流量值一般在3～4L/min之间设定，新生儿氧疗的医嘱流量值0.5～1L/min之间设定，在呼气末二氧化碳分压值高于6kpa(45mmhg)或低于4.6kpa(35mmhg)的患者、急性呼吸窘迫综合征患者、伴高碳酸血症风险者氧疗的医嘱流量值1～2L/min之间设定。
3、介入控制时间定义：
（1）降低流量介入控制时间：3min，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值和呼气末二氧化碳(PETCO2）值超过目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值并稳定保持3min时，降低氧气输出流量。
（2）增大流量介入控制时间：1min，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值低于目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值并稳定保持3min时，增大氧气输出流量。
4、流量修正梯度定义：在氧气流量修正区间内，降低流量时整梯度为0.5L/min、增大流量时调整梯度为1L/min，每达到一个介入控制时间单位调整一个梯度，直到氧气流量修正区间的上限或下限。呼气末二氧化碳(PETCO2值超过预设数值时，高于6kpa(45mmhg)1或低于4kPa（30n1mHg）时，且该状态稳定保持1～5min时、自动切换成以呼气末二氧化碳(PETCO2)值为主导的二级氧疗方案；高于6kpa(45mmhg)时流量修正区间自动定义为0.1L/min～2L/min。呼气末二氧化碳(PETCO2)值高于6kpa(45mmhg)时，如初始流量在中流量或高流量区， 流量以0.5L/0.5min下降，流量降梯度调整到2L/min，如初始流量在低流量区、流量以0.5L/0.5min下降，流量降梯度调整到0.5L/min；当呼气末二氧化碳分压值低于4.6kpa(35mmhg)且该状态稳定保持1～5min时，增大流量介入控制干预时间按0.5min定义；流量修正梯度为1L/min梯度调整至区间流量最高值，如初始流量区间为低流量区，自动调整为中流量区。 当经皮血氧饱和度（tcs02）值和呼气末二氧化碳(PETCO2)值稳定期间、如果患者出现微循环障碍如心衰、心梗、休克等低灌注症状，手动选择三级氧疗方案:；梯度调整至区间流量最高值，如初始流量区间为低流量区，自动调整为中流量区
5、氧气流量修正区间：根据医嘱流量值分三个区间自动匹配：低流量医嘱时0.1L～2；中流量医嘱时1～4；高流量医嘱时1～8。
表1：数据模型分析控制单元的各构建要素及具体参数列表。
结合表1第 2 行，目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设定在96%的氧疗方案（1）进一步说明。在人机交互界面给该患者设定的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值为96%、医嘱流量值设定在高流量吸氧5L/min、吸氧时长5h三个参数。数据模型分析控制单元自动将目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值定义在95%～97%之间，氧气流量修正区间自动定义在1～8L/min之间。设定完成后进入氧疗模式，经皮血氧饱和度（tcs02）监测模块动态监测患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值，当患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定保持在95%～97%之间时维持医嘱流量值，当患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值超过目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值上限97%且时长达到3min时，控制系统给出降低氧气输出流量指令，流量调节阀自动调低氧气输出量，每次调低梯度为0.5L/min，每3分钟调低一个梯度，直到氧气流量修正区间的最小值；如果患者动态经皮血氧饱和度（tcs02）值低于目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值下限95%且时长达到1min，在0.5min内控制系统给出增加氧气输出流量指令，流量调节阀自动调大氧气输出量，每次调高梯度为1L/min，每0.5min调高一个梯度，直到氧气流量修正区间的最大值。当通过调整氧气输出量至最大值或者最小值，但患者的动态经皮血氧饱和度（tcs02）值仍然偏离目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值时，数据模型分析控制单元给出警示信息，警示信息在警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床护理终端，提示医护人员进行人工干预；当呼气末二氧化碳(PETCO2)值高于6kpa(45mmhg)1时，且该状态稳定保持3min时、自动切换成以呼气末二氧化碳(PETCO2)值为主导的二级分析控制数据模型，因初始流在高流量区，流量以0.5L/0.5min下降，流量降梯度调整至2L/min，到达设定的吸氧时间长5h后，流量控制阀自动关闭，控制系统提示本次氧疗结束。
上述附图及实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中，对本发明的保护范围不构成任何限制。
表1

Claims (13)

1.一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，主要由数据模型分析控制单元经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元、数据模型分析控制单元、流量数控单元、人机交互界面、通讯传输单元组成，其特征在于：数据模型分析控制单元中设有控制数据模型，分析控制数据模型构建要素包括氧气治疗方案、目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值、经皮血氧饱和度（tcs02）区间值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值、呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、初始流量值、介入干预时间、流量修正区间、流量修正梯度；将上述要素具体数据模型预置入数据模型分析控制单元中，目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值、经皮血氧饱和度（tcs02）区间值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值、呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值、初始流量值与吸氧时间长度根据患者状态在人机交互界面可以个性化设定；人机交互界面至少应包括目标经皮血氧饱和度（tcs02）设置键、呼气末二氧化碳(PETCO2)值设置键、吸氧时间长度设置键、流量设置键、低灌注模式键、氧气治疗方案选择键；
其中，数据模型分析控制单元内置三级氧疗方案，呼气末二氧化碳(PETCO2)值正常，非低灌注时，是启动一级氧疗方案，经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元连续监测患者的动态经皮血氧饱和度（tcs02）值;如果呼气末二氧化碳值异常，高于6kpa(45mmhg)时，二级氧疗方案启动，呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元连续监测患者的呼气末二氧化碳(PETCO2)值;如果患者出现低灌注症状，按下低灌注模式键，启动三级氧疗方案，经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元双重连续监测患者的动态经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值；
其中，建立了经皮血氧饱和度（tcs02）监测单元、呼气末二氧化碳(PETCO2)监测单元的数据模型分析控制单元的数据模型分析控制单元；
其中，介入干预时间以动态经皮血氧饱和度（tcs02）值和呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值的稳定时间为依据计算，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值超控制区间值、且该状态稳定保持1～5min时，数据模型分析控制单元降低氧气输出流量，当动态经皮血氧饱和度（tcs02）值低于目标经皮血氧饱和度（tcs02）控制区间值、且该状态稳定保持并保持0.5～3min时，数据模型分析控制单元增大氧气输出流量，当呼气末二氧化碳(PETCO2)区间值超控制区间值、且该状态稳定保持10min时， 切换缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案；
其中，当呼气末二氧化碳(PETCO2)值正常，4.6kpa(35mmhg)≤Petco2≤6kpa(45mmhg)，经皮血氧饱和度（tcs02）值≤94%，系统判断患者为低张性缺氧不伴高碳酸血症，数据模型分析控制单元根据设定的初始流量值和选定的氧气治疗方案，自动匹配对应的流量修正区间和血氧饱和度区间值，数据模型分析控制单元介入氧气输出流量自动调节时，将输出流量的上限和下限严格控制在流量修正区间内，自动调节时不予突破；
其中，当呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)，经皮血氧饱和度（tcs02）值≤94%，且该状态稳定保持5min时，系统判断患者为低张性缺氧伴高碳酸血症，如初始流量在中流量或高流量区，流量降梯度调整到2L/min，如初始流量在低流量区、流量降梯度调整到0.5L/min；
如果患者出现微循环障碍的低灌注症状，手动选择三级氧气治疗方案:
a、如果经皮血氧饱和度（tcs02）值≥90%，呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、无论经皮血氧饱和度（tcs02）区间是否稳定、系统自动选择组织性缺氧或循环性缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案，流量修正区间调整为低流量区；
b、当经皮血氧饱和度（tcs02）值稳定＞90%和4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值稳定＜6kpa(45mmhg)期间、系统自动选择组织性缺氧或循环性缺氧不伴高碳酸血症的氧气治疗方案，流量修正区间调整为中流量区；
c、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值＜6kpa(45mmhg)、系统自动选择组织性缺氧合或循环性缺氧并低张性缺氧不伴高碳酸血症的氧气治疗方案、流量修正区间调整为中流量区；
d、当经皮血氧饱和度（tcs02）值＜90%、呼气末二氧化碳(PETCO2)值＞6kpa(45mmhg)、且该状态稳定保持1～5min时，系统自动选择组织性缺氧合或循环性缺氧并低张性缺氧伴高碳酸血症的氧气治疗方案 流量修正区间调整为低流量区或自动将输出流量值恢复到初始设定的初始流量值，中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
2.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：会在人机交换界面自动显示当前缺氧类型、判断是否存在二氧化碳潴留，并给出氧气治疗方案和建议血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值，只要在人机交互界面设定选择合理氧气治疗方案即可；流量修正区间分为低流量区、中流量区、高流量区三个调节区间，数据模型内置有流量修正区间值，只要在人机交互界面设定了初始流量值，选择合理氧气治疗方案，数据模型分析控制单元自动匹配对应的流量修正区间和经皮血氧饱和度（tcs02）区间值。
3.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：病情进行性发展时，会自动提供氧气治疗方案调整建议，同时发出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
4.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：数据模型分析控制单元以这种个性化的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、呼气末二氧化碳(PETCO2)值和氧气治疗方案选择键作为三级控制单元，给出的目标经皮血氧饱和度（tcs02）值设有允许偏离值，目标经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值在+1%～+3%之间定义；给出的呼气末二氧化碳(PETCO2)值均有区间值4.6kpa(35mmhg)＜呼气末二氧化碳(PETCO2)值＜6kpa(45mmhg)。
5.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：控制干预时间在0～60min之间设定。
6.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：数据模型分析控制单元内置血液性缺氧模式，设定为高流量氧气治疗，医嘱流量值5L/min～8L/min，流量修正区间定义为0.1L/min～8L/min，因血液性缺氧血气变化较为特殊，但临床比较容易判断，使用时只需护理人员选定该模式即可。
7.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：数据模型分析控制单元内置新生儿模式，设定为低流量氧气治疗，医嘱流量值0.5L/min～2L/min之间，流量修正区间定义为0.1L/min～2L/min。
8.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：当呼气末二氧化碳(PETCO2)值低于临界值＜4.6kpa(35mmhg)时较为少见，梯度调整至区间流量最高值，如初始流量区间为低流量区，自动调整为中流量区,或中止自动介入调节输出流量，数据模型分析控制单元给出警示信息，提示医护人员修正氧气治疗方案，警示信息在人机交互界面提示或远程传输到临床监护终端。
9.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：流量修正区间分为低流量区、中流量区、高流量区三个调节区间，具体为：低流量氧气治疗时，医嘱流量值0.5L/min～2L/min之间，流量修正区间定义为0.1L/min～2L/min，中流量氧气治疗时，医嘱流量值3L/min～4L/min，流量修正区间定义为0.1L/min～4L/min，高流量氧气治疗时，医嘱流量值5L/min～8L/min，流量修正区间定义为0.1L/min～8L/min。
10.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：流量修正梯度是介入流量调节时每一次调节增大或降低的流量值，在限定的氧气流量修正区间内，流量修正梯度定义为0.1L/min～1L/min之间。
11.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：在控制数据模型预置入的目标经皮血氧饱和度（tcs02）允许偏离值为+1%，介入干预时间，降低流量时按3min定义、增大流量按0.5min定义；流量修正梯度为0.5L/min；目标经皮血氧饱和度（tcs02）值、初始流量值、氧气治疗时长根据患者个体差异与缺氧程度在人机交互界面个性化设定。
12.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：控制数据模型在呼气末二氧化碳(PETCO2)值超过预设数值时，高于6kpa(45mmhg)时，且该状态稳定保持1～5min时，自动切换成以呼气末二氧化碳(PETCO2)值为主导的二级分析控制数据模型，呼气末二氧化碳(PETCO2)高于6kpa(45mmhg)流量修正区间自动定义为0.1L/min～2L/min，介入干预时间在降低流量时按0.5min定义、增大流量按3min定义；流量修正梯度为0.5L/min；呼气末二氧化碳(PETCO2)低于4kPa（30n1mHg）流量修正区间自动定义为3L/min～4L/min，降低流量时按3min定义、增大流量按0.5min定义，流量修正梯度为1L/min。
13.根据权利要求1所述的一种自动提供氧气治疗方案的智能系统，其特征还在于：数据模型分析控制单元将不同缺氧类型和混合性缺氧类型的常用氧气治疗方案写入控制数据模型中，医护人员只要在人机交互界面设定选择合理氧气治疗方案、初始氧流量和氧气治疗时长即可，数据模型分析控制单元自动给出建议血氧饱和度区间值、吸氧流量修正区间值，供医护人员选择应用；当然根据患者个体差异，医护人员可以在人机交互界面对数据模型分析控制单元给出的吸氧流量值、吸氧时间长度进行修改，提供更加优化安全的个性化治疗方案。
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