阅读说明：本技术 一种依据生理信息的供氧控制方法 (Oxygen supply control method according to physiological information ) 是由 孙永波 郭士杰 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种依据生理信息的供氧控制方法,该方法首先采集飞行员的即时血氧饱和度、心率、吸氧浓度以及座舱压力,并根据上述数据计算出期望吸氧浓度。然后根据期望吸氧浓度来对实时吸氧浓度进行调节,并根据生理指标以及血氧饱和度进行相应的吸氧浓度逐渐降低、吸入气体压力、供给纯氧、发出警报操作,使得飞行员的供氧维持在正常水平或者根据警报采取后续应急措施。该供氧控制方法设计合理,能够有效调控飞行员的供氧状态,使其生理指标保持在正常的状态。(The invention discloses an oxygen supply control method according to physiological information. And then adjusting the real-time oxygen uptake concentration according to the expected oxygen uptake concentration, and performing corresponding operations of gradually reducing the oxygen uptake concentration, absorbing gas pressure, supplying pure oxygen and giving an alarm according to the physiological index and the blood oxygen saturation so that the oxygen supply of a pilot is maintained at a normal level or follow-up emergency measures are taken according to the alarm. The oxygen supply control method is reasonable in design, and can effectively regulate and control the oxygen supply state of the pilot to keep the physiological indexes of the pilot in a normal state.)

一种依据生理信息的供氧控制方法

技术领域

本发明涉及呼吸机领域，具体涉及一种依据生理信息的供氧控制方法。

背景技术

人类离开世代栖息生存的地面“自然环境”升入高空时，首先遇到的是大气压力突变的环境，即从人类长期生活的地球进入低气压、气温突变和辐射增强等异常严峻的外界环境，使正常生命活动受到威胁。高空气压环境因素或条件之所以会对人类飞行活动如此重要，是因为它们的改变能引起一系列的生理效应，其中强烈者，或作用时间过长或变化时间过快，将会使人的生理效应过于剧烈，超出耐受极限，导致飞行失能影响飞行操纵。气压环境改变致使人体产生病理变化，或招致功能性影响，或器质性伤害。航空供氧装备是通过人工创造微小环境，使飞行人员或乘员免受高空低压因素伤害的航空防护装备。主要由航空供氧面罩或加压头盔、高空代偿服、氧气调节器和氧源为飞行员组成一套与外界环境独立的呼吸防护系统。航空供氧防护装备是飞机战术技术性能发展的产物，随着飞机性能的提高，其防护性能也得到不断改进和完善。

在生理学上，缺氧是指当组织和细胞得不到充足的氧，或用氧障碍，不能充分利用氧时，组织和细胞的代谢、功能，甚至形态都可能发生异常变化的病理过程，根据缺氧的原因和血气变化的特点可以进一步分为低张性缺氧，血液性缺氧，循环性缺氧和组织性缺氧。

高空缺氧属于低张性缺氧，主要是因为吸入氧分压过低，因其严重程度、缺氧的发展速度和暴露的时间长短不同，可以分为暴发性高空缺氧、急性高空缺氧和慢性高空缺氧三种。在航空领域中，以暴发性高空缺氧和急性高空缺氧为多见，同时也存在着过度换气现象。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种依据生理信息的供氧控制方法。该供氧控制方法通过采集供氧相关参数来计算期望吸氧浓度，并通过即时测量参数调整吸氧浓度、吸入气体压力，使得飞行员的供氧维持在正常水平或者发出警报信息。

本发明的技术方案：设计一种依据生理信息的供氧控制方法，其特征在于，该方法具体包括下述步骤：

步骤1：获取飞行员的即时血氧饱和度、心率、吸氧浓度以及座舱压力，根据上述数据计算出期望吸氧浓度；

步骤2：根据步骤1中计算出的期望吸氧浓度调整实时吸氧浓度的值，若检测到血氧饱和度升高，则吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值；若检测不到血氧饱和度升高，则增加吸入气体压力，并将服装冲压与气体压力等比加大；

步骤3：在增大吸入气体压力后，采集生理指标并判断是否正常，若正常则逐步减小吸入气体压力，吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值；若生理指标异常，则发出报警信号；

步骤4：在吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值后，继续采集生理指标并判断是否正常，若正常则保持当前状态；若生理指标异常，则判断当前血氧饱和度数值是否低于80％；若当前血氧饱和度数值低于80％，则供给纯氧1分钟，若当前血氧饱和度数值不低于80％，则跳转至步骤1进行循环供氧控制；

步骤5：供给纯氧1分钟之后，若当前血氧饱和度数值不低于80％，则跳转至步骤1进行循环供氧控制；若当前血氧饱和度数值低于80％，则发出报警信号。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：本发明依据生理信息的供氧控制方法首先采集飞行员的即时血氧饱和度、心率、吸氧浓度以及座舱压力，并根据上述数据计算出期望吸氧浓度。然后根据期望吸氧浓度来对实时吸氧浓度进行调节，并根据生理指标以及血氧饱和度进行相应的吸氧浓度逐渐降低、吸入气体压力、供给纯氧、发出警报操作，使得飞行员的供氧维持在正常水平或者根据警报采取后续应急措施。该供氧控制方法设计合理，能够有效调控飞行员的供氧状态，使其生理指标保持在正常的状态。

附图说明

图1本发明一种依据生理信息的供氧控制方法的控制逻辑框图。

具体实施方式

本发明提供一种依据生理信息的供氧控制方法，具体包括下述步骤：

步骤1：获取飞行员的即时血氧饱和度、心率、吸氧浓度以及座舱压力，根据上述数据计算出期望吸氧浓度；

步骤2：根据步骤1中计算出的期望吸氧浓度调整实时吸氧浓度的值，若检测到血氧饱和度升高，则吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值；若检测不到血氧饱和度升高，则增加吸入气体压力，并将服装冲压与气体压力等比加大。

步骤3：在增大吸入气体压力后，采集生理指标并判断是否正常，若正常则逐步减小吸入气体压力，吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值；若生理指标异常，则发出报警信号。

步骤4：在吸氧浓度逐渐降低至正常供氧值后，继续采集生理指标并判断是否正常，若正常则保持当前状态；若生理指标异常，则判断当前血氧饱和度数值是否低于80％；若当前血氧饱和度数值低于80％，则供给纯氧1分钟，若当前血氧饱和度数值不低于80％，则跳转至步骤1进行循环供氧控制；

步骤5：供给纯氧1分钟之后，若当前血氧饱和度数值不低于80％，则跳转至步骤1进行循环供氧控制；若当前血氧饱和度数值低于80％，则发出报警信号。

所述期望吸氧浓度的计算方法为调用历史数据库中相关数据之间的关系函数并根据即时数据计算得到。

所述正常供氧值为设定值。

采集的生理指标及相应的正常范围：血氧饱和度>90％或动脉血氧分压>60mmHg,动脉血PH值为7.35～7.45，动脉二氧化碳分压在40mmHg～45mmHg：12次/分钟<呼吸频率<28次/分钟，呼末二氧化碳分压<55mmHg。

呼吸频率是气体交换的参数，反映了人体进行气体交换的速度，呼吸频率过快一般也是人体对于缺氧的代偿反应，是发生缺氧的信号。

呼气末二氧化碳分压(PetCO2)是指呼气过程中，二氧化碳浓度峰值，是重要的呼吸指标，不仅可以检测通气功能，还可以反应循环和肺血流情况。

血氧饱和度<90％时间占单位监测时间的百分比(TS90％)是一个客观参数。最低血氧饱和度(LSpO2)，并不能客观地反映缺氧的发生频数及持续时间，只能体现瞬间血氧饱和度。氧减指数(ODI)是每小时≥3％的血氧饱和度下降频数。

由血氧饱和度表现出的缺氧程度与TS90％，ODI和LSpO2的相关系数分别为0.805，0.946和-0.711。要综合来考虑TS90％，ODI和LSpO2数值来识别当前缺氧状态，并权重其中一个或者两个数值的变化范围来判断，当前缺氧情况是否严重。

本发明未述及之处适用于现有技术。