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                  如何使用壓力變送器為哮喘患者提供幫助細節介紹

                  作者:發表時間:2019-07-11


                        變送器組件和系統的制造,我們討論了其技術如何使用具有寬動態范圍的精確壓力變送器,這有助于系統教導哮喘患者使用正確的吸入器。眾所周知,哮喘是一種由計量吸入器(MDI)提供的抗炎藥物,在正確使用時非常有效。不幸的是,由于醫療專業人員都非常清楚,因此患者對嚴格的哮喘吸入器使用指南的遵守情況也各不相同。它記錄了與哮喘患者使用吸入器相關的數據,并提供了“依從性評分”,使用戶能夠自學,以改善他們的吸入技術。

                        呼吸管理技術的核心是穩健的差壓變送器。此應用示例描述了操作,以及壓力變送器的重要屬性,這有助于我們成功實施該技術。

                        患者吸入不一致和不正確,使用說明書清楚地描述了使用標準哮喘藥物的正確過程。正確的技術要求在一段時間內緩慢,穩定和深度吸入,以便完全耗盡MDI的進氣室,并將整個劑量輸送到肺部。顯然,每次需要劑量時,醫生或護士都不能在患者身邊:患者使用MDI通常是無人監督的。因此,如果患者在首次接受MDI時未能正確學習吸入技術,或在使用MDI時養成不良習慣,或忘記了一個或多個適當吸入的要求,則迄今為止還沒有提醒用戶的方法他們的錯誤。這意味著患者和他們的醫生都不會知道他們可能只從MDI中接受每一小部分藥物的一小部分。顯然,這些風險會對醫生判斷藥物是否對患者有效或適當,或者處方劑量的數量產生不利影響。

                  使用MDI的常見錯誤包括:

                        —不能深吸氣,導致一些劑量留在進氣室而不會被吸入氣道。

                        —沒有足夠長時間從進氣室吸氣。這具有在腔室中留下一些劑量的相同效果。

                        —不一致的使用,意味著可變劑量通過一系列吸入事件傳送到呼吸道

                  簡單的警示燈系統

                        我們將變送器和電子技術與簡單的用戶界面相結合。我們的壓力變送器可與標準MDI和市場領先的間隔裝置一起使用,并記錄與患者吸入有關的數據??膳c標準MDI一起使用,然后,它將記錄的數據轉換為用戶的“紅綠燈”式指南:正確吸氣時,裝置上的綠燈直接顯示在用戶眼線上。如果吸入率低于其最佳水平,則燈會變為橙色或紅色。當藥物管理過程正確完成時,燈也會顯示“停止”信號。

                        包括一個到智能手機應用程序的藍牙無線鏈接,使患者及其醫生能夠方便地跟蹤用戶的實際MDI使用情況與規定的頻率隨時間的變化以及每次MDI使用的吸入評分。

                  精確的差壓測量

                        壓力變送器操作的關鍵是準確感知從外部通過進氣室進入患者呼吸道的空氣流量。 為實現這一目標,我們決定使用差壓式空氣壓力變送器:通過測量吸入過程中進氣室內空氣壓力相對于大氣壓的下降,系統可以計算吸入的空氣量和氣流速度。我們開發的算法將記錄的數據轉換為實時指導燈和在線合規性得分。

                        為了提供壓力傳感功能,我們選擇了集成差分變送器模塊。新系列中的模塊既可以作為DIP通孔封裝提供,也可以作為表面貼裝單元提供給用戶電路板上的組裝。它們在工廠完全校準,并具有內置溫度補償功能。設計使用具有模擬(變化電壓)輸出的版本,但也可通過串行外設接口提供數字輸出。新系列在我們設計中的吸引力首先在于其易用性:該模塊配有兩個現成的端口,用于連接主機設備的管道,無需額外的外部電子元件。

                  變送器的高性能是選擇的另一個重要原因:它在很寬的動態范圍內結合了高靈敏度和高精度。

                        這些屬性是必需的,因為設計需要適合任何年齡的患者使用:這使其能夠避免開發兩個單獨模型的成本,一個用于成人,一個用于兒童。但單一設計實施起來更具挑戰性必須能夠記錄數據,以確定當一個成年人成人深吸氣時產生的進氣室壓力相對較大的壓力,以及由于較輕的吸氣而產生的壓降小得多。并且隨著時間的推移記錄的壓力變化(處理器轉換為吸入空氣量的值)必須保持至少±5%的總保證精度。這是一個系統級值,因此單獨使用變送器的精度預算需要為系統中其他地方的錯誤和噪聲提供一些余量。

                        由我們選擇的變送器模塊的模擬輸出在0 Pa至±250 Pa的滿量程測量范圍內保持精度優于±0.75%(見圖2)。在5°C至55°C的溫度范圍內,溫度變化對精度的影響限制在最大±1.75%。

                        現在幫助改善用戶的吸入技術已投入生產,其“紅綠燈”用戶界面和相關的智能手機應用程序使用戶能夠實時管理他們對MDI的使用,并隨著時間的推移保持在線記錄,以便與他們的醫生定期檢查。

                        我們的集團總經理說:“我們的成功取決于通過高質量,突破性的產品快速進入市場。模塊幫助我們實現了這一目標,不僅在電氣和機械方面都很容易集成到我們的壓力變送器中,而且其出色的精度使我們能夠在系統設計的其余部分內使用大量的噪聲預算,在選擇和使用系統中的其他組件方面具有很大的靈活性。


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