便携呼吸机供氧浓度控制方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及便携呼吸机，尤其涉及便携呼吸机供氧浓度控制方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、便携呼吸机是一种广泛应用于睡眠呼吸暂停低通气综合征（sahs）、慢性阻塞性肺疾病（copd）等呼吸功能障碍患者的辅助通气设备，具有体积小巧、便于携带、可在家庭及外出场景下使用等优点。其核心功能是在患者睡眠或静息状态下，通过面罩向气道提供持续或双水平正压通气支持，维持上气道通畅，改善氧合状态。

2、相关技术中的便携呼吸机，其控制策略主要基于气路压力反馈进行调节。具体而言，设备通过设置于风道或面罩端的压力传感器实时监测气道压力信号，当检测到压力偏离目标设定值时，控制器调节风机转速以维持预设的压力水平。该类方案能够在一定程度上对呼吸事件（如暂停、低通气）作出响应，但其控制逻辑本质上仍以设备端的气路参数为调节依据，难以快速适配用户自身的实时身体变化。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种便携呼吸机供氧浓度控制方法、装置及电子设备。

2、根据本申请第一方面实施例的便携呼吸机供氧浓度控制方法，包括：

3、获取生理传感信号，所述生理传感信号至少包括胸腔运动信号与心率信号；

4、基于所述胸腔运动信号确定呼吸相位以及呼吸努力程度，其中依据胸腔起伏幅度判断当前呼吸是否为大喘气或呼吸窘迫；

5、基于所述心率信号及所述心率信号的变化趋势，动态确定供氧策略，所述供氧策略对应目标供氧强度；

6、根据所述呼吸相位、所述呼吸努力程度及所述供氧策略，结合患者端实际吸入氧浓度的反馈，通过闭环控制计算氧-空气混合比控制量，并据以调节便携呼吸机的供氧比例阀与空气比例阀的开度。

7、根据本申请的一个实施例，所述基于所述心率信号及变化趋势动态确定供氧策略，包括：

8、提取所述心率信号的心率变化率与心率变异性特征，作为缺氧应激的前馈量；

9、当所述心率变化率超过上升阈值时，在血氧饱和度下降之前预调高所述目标供氧强度。

10、根据本申请的一个实施例，所述预调高目标供氧强度设有滞环与上限，所述上升阈值依据个体静息心率基线自适应标定，以避免心率短暂波动引起的频繁调节。

11、根据本申请的一个实施例，所述供氧策略还结合血氧饱和度信号共同决策：以心率信号与血氧饱和度信号加权融合确定所述目标供氧强度，其中在血氧饱和度滞后或受灌注影响时提高心率信号的权重。

12、根据本申请的一个实施例于，还包括：获取活动量信号，并依据所述活动量信号区分运动性心率升高与缺氧性心率升高；仅当判定为缺氧性心率升高时，依据心率信号上调所述目标供氧强度。

13、根据本申请的一个实施例，所述供氧策略按心率区间分级：静息区间对应基础供氧强度，活动区间对应上调供氧强度，窘迫区间对应最高供氧强度；所述目标供氧强度随所述心率区间切换。

14、根据本申请的一个实施例，所述基于胸腔运动信号确定呼吸相位，包括：由所述胸腔运动信号提取吸气起始，并在所提取的吸气起始之前以预判窗口提前开启供氧，使氧气在肺泡吸气期到达。

15、根据本申请的一个实施例，所述预判窗口的长度依据历史呼吸周期与胸腔运动信号的相位置信度动态调整，置信度越低取越长预判窗口。

16、根据本申请第二方面实施例的便携呼吸机供氧浓度控制装置，包括：

17、生理信号获取模块，用于获取胸腔运动信号与心率信号；

18、呼吸判定模块，用于基于所述胸腔运动信号确定呼吸相位与呼吸努力程度，并依据胸腔起伏幅度判断是否为大喘气或呼吸窘迫；

19、供氧策略模块，用于基于所述心率信号及其变化趋势动态确定对应目标供氧强度的供氧策略；

20、控制计算模块，用于根据呼吸相位、呼吸努力程度及供氧策略，结合患者端实际吸入氧浓度反馈通过闭环控制计算氧-空气混合比控制量；

21、执行模块，用于调节供氧比例阀与空气比例阀的开度。

22、根据本申请第三方面实施例的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的所述便携呼吸机供氧浓度控制方法。

23、根据本申请第四方面实施例的非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的所述便携呼吸机供氧浓度控制方法。

24、根据本申请第五方面实施例的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现上述的所述便携呼吸机供氧浓度控制方法。

25、本申请的实施例的有益效果：

26、在本申请的实施例中，基于心率信号及变化趋势动态确定供氧策略，得到目标供氧强度；基于呼吸相位、呼吸努力程度及供氧策略，结合患者端实际吸入氧浓度反馈，通过闭环控制计算氧-空气混合比控制量并据以调节供氧比例阀与空气比例阀开度，使得患者端实际吸入氧浓度趋近于目标供氧强度，解决了背景技术中便携呼吸机仅以设备端气路压力为调节依据、难以适配用户自身实时身体变化的问题，实现了依据患者呼吸相位、呼吸努力与心率应激自适应、精准调节供氧浓度并改善氧合状态的技术效果。

27、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种便携呼吸机供氧浓度控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权1所述的方法，其特征在于，所述基于所述心率信号及变化趋势动态确定供氧策略，包括：

3.根据权2所述的方法，其特征在于，所述预调高目标供氧强度设有滞环与上限，所述上升阈值依据个体静息心率基线自适应标定，以避免心率短暂波动引起的频繁调节。

4.根据权1所述的方法，其特征在于，所述供氧策略还结合血氧饱和度信号共同决策：以心率信号与血氧饱和度信号加权融合确定所述目标供氧强度，其中在血氧饱和度滞后或受灌注影响时提高心率信号的权重。

5.根据权1所述的方法，其特征在于，还包括：获取活动量信号，并依据所述活动量信号区分运动性心率升高与缺氧性心率升高；仅当判定为缺氧性心率升高时，依据心率信号上调所述目标供氧强度。

6.根据权1所述的方法，其特征在于，所述供氧策略按心率区间分级：静息区间对应基础供氧强度，活动区间对应上调供氧强度，窘迫区间对应最高供氧强度；所述目标供氧强度随所述心率区间切换。

7.根据权1所述的方法，其特征在于，所述基于胸腔运动信号确定呼吸相位，包括：由所述胸腔运动信号提取吸气起始，并在所提取的吸气起始之前以预判窗口提前开启供氧，使氧气在肺泡吸气期到达。

8.根据权7所述的方法，其特征在于，所述预判窗口的长度依据历史呼吸周期与胸腔运动信号的相位置信度动态调整，置信度越低取越长预判窗口。

9.一种便携呼吸机供氧浓度控制装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一项所述的便携呼吸机供氧浓度控制方法。