一種具有吸氧狀態記錄顯示功能的氧氣吸入器設計

馮金金

摘要：傳統氧療是將氧氣源通過氧氣吸入器經鼻導管或面罩為患者提供氧氣，但目前缺少對患者吸氧量的監測及統計。基于此，本文在目前常用的浮標式氧氣吸入器的基礎上，設置記錄顯示裝置與旋轉觸點開關裝置及控制系統，實現對吸氧時間及吸氧量的實時監測，并將采集到的數據存入存儲器以備醫師查看。在使用中，還可以對患者吸氧時間或吸氧量進行設定，當達到設定的條件時，可以通過報警模塊提示患者或醫護人員，并將采集的數據提供給醫師，以達到對患者吸氧時間、吸氧量的提醒、監測及統計。

關鍵詞：氧氣吸入器;吸氧時間;顯示功能;吸氧量

Abstract：The traditional oxygen therapy is to provide oxygen to the patient through the nasal catheter or mask through the oxygen inhaler， but at present， there is a lack of monitoring and statistics of the patient's oxygen intake. Based on this， on the basis of the commonly used buoy type oxygen inhaler， this article sets up a record display device and a rotary contact switch device and a control system to achieve real-time monitoring of oxygen inhalation time and oxygen intake， and the collected data stored in memory for doctors to view. In use， you can also set the patient's oxygen inhalation time or oxygen intake. When the set conditions are reached， you can prompt the patient or medical staff through the alarm module and provide the collected data to the doctor to achieve the patient reminder， monitoring and statistics of oxygen intake time and oxygen intake.

氧療是臨床常用的一項護理技術，通過吸氧治療，提高動脈血氧分壓和動脈血氧飽和度，改善組織的供氧，促進組織的新陳代謝，維持機體生命活動的一種治療方法[1]。尤其在內科疾病的治療中，如呼吸系統、循環系統，占據重要地位，氧療可快速糾正機體缺氧，維持生命活動。目前氧療具有多種方法，包括傳統氧療（經鼻導管和面罩吸氧）、無創通氣和經鼻高流量氧療。在傳統氧療的臨床應用中，部分患者由于沒有正確認識氧療的重要性，在未達到吸氧時間的條件下，自行調節氧氣流量或關閉，導致了吸氧量不夠，降低了疾病治療的效果。由于不能掌握患者吸氧情況的資料，醫師在對患者進行治療效果分析的時候準確性降低。因此，在臨床中急需一種能對患者吸氧時間、吸氧量進行監測、顯示及統計的設備。基于此，本次對臨床中常用的浮標式氧氣吸入器進行改進，設計了一種具有吸氧狀態記錄顯示功能的氧氣吸入器，現介紹如下。

1氧氣吸入器的設計

這種具有吸氧狀態顯示功能的氧氣吸入器包括現有的氧氣吸入器所含有部件及功能，主要有流量計、霧化排氣口、氧氣排氣口、濕化瓶、氣源接頭、流量控制閥旋鈕等[2]，見圖1。為了實現記錄患者吸氧時間、對吸氧量進行監測、顯示及統計功能，在氧氣吸入器上端設置了記錄顯示裝置以及旋轉觸點開關，記錄顯示裝置與旋轉觸點開關通過數據導線相連。記錄顯示裝置包括控制面板、充電口/數據接口、報警模塊、顯示模塊。控制面板主要包括重置按鈕、選擇/顯示按鈕，用以對記錄顯示裝置進行人工控制;報警模塊主要包括LED燈、蜂鳴器，當檢測到吸氧量、吸氧時間存在異常時聲光報警用以提醒患者或醫師;顯示模塊包括顯示器1和顯示器2，用以顯示吸氧量與吸氧實際波形圖以及吸氧時間以及氧氣吸入器自身工作狀態等狀態信息。

控制系統包括控制器，控制面板、報警模塊、顯示模塊、存儲器、電流檢測器、無線模塊及充電口/數據接口與控制器相連，并傳輸數據，見圖2。旋轉觸點開關內部為與電池相連的滑動變阻器，通過流量控制閥旋鈕，改變旋轉觸點開關接入導電回路的電阻值，從而改變了導電回路中的電流值，同時相應的改變了氧氣流量，使得電流值與氧氣流量存在一一對應的關系，因此通過電流檢測器實時檢測導電回路中的電流值，再通過在存儲器中設置或導入的電流值與氧氣流量的對應關系，即可確定氧氣流量。控制器將采集到的數據寫入存儲器中，并通過顯示模塊進行顯示，當達到報警條件控制器通過報警模塊進行報警。無線模塊，采用比較成熟的藍牙/WIFI技術，可以實現手機或者其他監控設備的數據交互。電池用以對旋轉觸點開關供電產生電流及其他內部部件進行供電，設置有充電口/數據接口，采用常用的USB接口，進行充電或進行數據導入/導出及連接其他監控設備。

2氧氣吸入器的應用

使用前，通過顯示模塊觀察剩余電量，如果電量不足，則需要通過充電口進行充電。然后，校準流量控制閥旋鈕與氧氣流量的對應關系，即電流值與氧氣流量的對應關系。主要分為兩種：①墻壁式氣源，該氣源壓力比較穩定，因為經過一次校準以后可長期使用;②氧氣瓶氣源，該氣源進入氧氣吸入器的壓力收到減壓閥調節影響，因此在每次使用之前需要校準。具體校準方法：從小至大打開旋鈕調節流量，然后選擇幾個測點觀察浮標式流量計讀數，然后手動輸入該旋鈕打開開度對應的氧氣流量值，重復幾個測點的上述步驟，即可得到氧氣流量與旋鈕開度（滑動變阻器的電阻值）一一對應關系，即可保證氧流量的準確性將氣源接頭接通氧氣源。

使用時，取患者合適的體位，調節氧氣流量，固定吸氧管。通過控制面板對模式進行選擇，主要包括以下3種模式：①定時間模式：通過控制面板上的重置按鈕、選擇/顯示按鈕設定吸氧時間，開始計時后，顯示器1顯示吸氧流量與時間的波形圖，顯示器2顯示剩余吸氧時間。當吸氧時間達到設定值以后，通過報警模塊進行報警，可以通過LED燈頻閃或蜂鳴器報警。為避免聲音吵鬧，可以只設置通過頻閃燈報警。②定吸氧量模式：通過控制面板設定吸氧量，開始吸氧后，顯示器1顯示吸氧流量與時間的波形圖，顯示器2顯示當前氧氣流量的條件下剩余吸氧時間。當患者自行調節流量控制閥旋鈕增大/減小流量時，控制器重新計算新的氧氣流量條件下剩余吸氧時間并顯示。同樣，吸氧完成后，聲光報警。③吸氧監測模式：該模式中，不對吸氧時間、吸氧量進行設定，只記錄吸氧流量與吸氧時間的數據點，從而形成吸氧流量與吸氧時間的波形圖，實時監測患者吸氧量的變化。上述三種模式中，還可以通過數據接口與外界監控設備相連，用以更好地顯示當前吸氧狀態。控制器將所采集的數據存入存儲器，通過無線模塊傳輸至遠程監控設備，方便醫護人員查看與分析。

3總結

在現有的浮標式的氧氣吸入器的基礎上，通過比較小的改動，在氧氣吸入器的上端設置記錄顯示裝置與旋轉觸點開關裝置。對患者吸氧時間或吸氧量進行設定，并將吸氧時間及吸氧量的數據進行采集統計實時顯示，當達到設定的吸氧時間或吸氧量可以通過報警模塊進行聲光報警提示患者或醫護人員，并將采集的數據提供給醫師，有助于醫師了解患者治療狀態，提高氧療的效果;可提供多種數據導入/導出方式，包括控制面板手動導入、數據接口可以與其他監控設備連接、無線模塊遠程操作等;利用內置電池及充電口的設置，可以使記錄顯示裝置小型化，臨床實用性較高。

參考文獻：

[1]王淑芳，吳安娜，魏力.加溫加濕高流量鼻導管吸氧臨床應用護理現狀[J].天津護理，2018，26（6）：762-764.

[2]金紅，沈艷，朱海東.浮標式氧氣吸入器檢定過程中的注意事項[J].上海計量測試，2016，43（5）：54，57.

收稿日期：2019-11-06;修回日期：2019-11-25

編輯/王朵梅