控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置

技术领域

本发明涉及液体雾化领域，更具体地说，涉及一种控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置。

背景技术

对于液体雾化而言，雾化器工作而产生的雾化总量通常不加以控制的，例如，对于熏香或空气加湿设备，都是人为操作开关来控制其工作时间的。而另外一些雾化设备或雾化器，则在满足一定条件下工作，在条件不具备的情况下不工作，例如将雾化液在气流通过的情况下转换为气溶胶的雾化设备，通常也不会对其产生的气溶胶或其中包含的某些成份进行控制，也有一部分这样的气溶胶产生设备具有某种定性的提示，例如，可能是根据当前气流存在的次数(即工作的次数)进行提示。这些提示方式，大多都是通过计算气流产生次数占比一个封装的液体的预估次数或直接计算气流存在时间而设定后实现，只起到定性的提示作用，在一些需要使用人员根据自身条件进行较为精确的控制的场合，就不适用。同时，在现有的情况下，也不能满足为使用人员提供一种医学或准医学意义上的提示或警告信息，因为得到或提供的数据不具有明确的含义。所以，现有技术中并不存在能够定量地显示或告知使用者雾化器产生的烟雾或气溶胶中有效成份的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能够准确控制雾化总量、能够为使用者提供含义明确的指示或告知信息的控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法，包括：

在雾化装置每次工作后，记录其工作持续时间和雾化产生时间，作为该次雾化的雾化参数；

取得当前时间之前的设定时间内所述雾化装置多次发生雾化的雾化参数，通过计算每次雾化持续的单位时间数量和雾化产生时间到当前时间的时间差，得到每次雾化相对于当前时间的雾化存留量；

将得到的多个雾化存留量相加，得到当前雾化存留总量；

比较所述当前雾化存留总量和存留总量阈值，如小于所述存留总量阈值，则仅进行提示；如大于所述存留总量阈值，则发出警告信号；

其中，所述雾化装置每次工作时间由至少一个单位时间构成。

更进一步地，所述发出警告信号包括进行警告提示并断开雾化器电源，使其不能工作。

更进一步地，所述存留总量阈值包括人体对雾化成份的平均耐受值或根据所述平均耐受值进行微调而得到的设定值。

更进一步地，还包括如下步骤：依据所述雾化装置工作时流过气流量的大小，将其雾化持续时间等效为标准气流条件下的雾化持续时间。

更进一步地，对雾化装置的每次存留量的按照M＝ab-ct计算得到；其中，M是一次雾化的当前存留量，a是该次雾化持续的单位时间数量，b是单位时间内以标准流量雾化产生的有效成份含量，ct是该次雾化产生的有效成分在当前时间的已吸收量。

所述c是第二单位时间内人体吸收所述有效成份的数量或含量，t是当前时间与该次雾化产生时间之间的第二单位时间数量；所述t的取值包括小数和正整数；

更进一步地，所述提示或所述告警信号包括提示音或相似在显示屏的图形，所述图形表示当前存留量在所述存留总量阈值中的占比百分数或表示占比的图像。

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，包括：

雾化参数记录模块：用于在雾化装置每次工作后，记录其工作持续时间和雾化产生时间，作为该次雾化的雾化参数；

雾化存留量取得模块：用于取得当前时间之前的设定时间内所述雾化装置多次发生雾化的雾化参数，通过计算每次雾化持续的单位时间数量和雾化产生时间到当前时间的时间差，得到每次雾化相对于当前时间的雾化存留量；

当前雾化存留总量取得模块：用于将得到的多个雾化存留量相加，得到当前雾化存留总量；

比较模块：用于比较所述当前雾化存留总量和存留总量阈值，如小于所述存留总量阈值，则仅进行提示；如大于所述存留总量阈值，则发出警告信号；

其中，所述雾化装置每次工作时间由至少一个单位时间构成。

更进一步地，包括：

气流检测模块：用于依据所述雾化装置工作时流过气流量的大小，将其雾化持续时间等效为标准气流条件下的雾化持续时间。

更进一步地，对雾化装置的每次存留量的按照M＝ab-ct计算得到；其中，M是一次雾化的当前存留量，a是该次雾化持续的单位时间数量，b是单位时间内以标准流量雾化产生的有效成份含量，ct是该次雾化产生的有效成分在当前时间的已吸收量。

实施本发明的控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置，具有以下有益效果：由于记录了每次雾化的持续时间和发生时间，在计算当前雾化总量时，取得设定时间内的雾化参数参与计算，得到雾化的有效成份的总存留量，一方面能够准确地计算出总存留量，另一方面能够降低计算的复杂性；同时，将总存留量和存留总量阈值(通常是人体对有效成份的耐受值)的比较，使得后续发出的显示或告警信号成为一个定量的比较值，同时具有明确的医学或生物学上的意义。因此，其能够准确控制雾化总量、能够为使用者提供含义明确的指示或告知信息。

附图说明

图1是本发明控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置实施例中的方法流程图；

图2是所述实施例中装置的结构示意图；

图3是所述实施例中雾化吸入的有效成分为THC时体内含量随时间的变化曲线；

图4是所述实施例中雾化吸入的有效成分为CBD时体内含量随时间的变化曲线。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的控制设定时间内雾化装置产生的雾化总量的方法及装置实施例中，该方法包括：

步骤S11取得当前时间之前的设定时间内所有雾化的雾化参数：在本实施例中，以一个将雾化液经过雾化装置的雾化形成烟雾状的气溶胶的雾化装置为例，说明该方法的具体实施过程。更为具体地，上述雾化液中含有一些特定的成份，例如，尼古丁、THC或CBD等，当雾化液雾化后，这些成份形成气溶胶并全部或部分进入使用者人体。而在医学或生理学上来说，这些成份在人体内具有一个吸收或衰减的过程，同时人体对于这些成份具有一个耐受值，超过该值可能会出现不良表现，例如，可能出现恶心或对某些组织造成一定的伤害等等。在本发明中，就是对该雾化器在设定时间内产生的有效成份进行计算并和上述耐受值比较，根据比较结果产生提示信号或动作，使得使用者能够主动或被动地控制雾化器的使用，进而保证不会出现不良表现或减少因为不知情而出现的不良或过量表现。为此，在本实施例中，在雾化装置每次工作后，记录其工作持续时间和雾化产生时间，作为该次雾化的雾化参数；这些雾化参数按其产生的时间顺序，被存储在雾化器中。当上述雾化器进行一次雾化后，执行本步骤。即在雾化器完成雾化工作并存储该次雾化的雾化参数后，取得当前时间(即当前雾化器上的实时时间)，由该当前时间，可以倒推得到该时间点之前的设定时间，然后，取得上述设定时间内的所有雾化器工作的雾化参数。在本实施例中，上述设定时间是一个事先设置的固定时间，其通常和上述有效成份在体内的吸收或衰减时间有关，例如，一种情况下，设定时间可以是24小时，在这种情况下，本步骤就是取得当前时间之前的24小时内该雾化器每次工作的雾化参数。

步骤S12逐个计算每次雾化产生的有效成份在当前时间的雾化存留量：在本步骤中，分别对上述步骤中的每次雾化进行计算，得到该次雾化产生的烟雾中的有效成份在体内的雾化存留量。这种计算是依据每次雾化的持续时间、雾化产生时间以及该有效成分在人体内的吸收或衰减特性而进行的。在本实施例中，所述雾化装置每次工作时间由至少一个单位时间构成。上述单位时间是为了对雾化工作时间进行准确的计量而事先设定的，例如，可以设定单位时间为0.1秒，这样将一个持续0.5秒的雾化工作时间划分为5个单位时间，而每个看单位时间内该雾化装置产生雾化有效成份的数量，可以事先设定或根据经验值或通过实际的测试而设定，从而可以更为准确地得到雾化产生的有效成份。在本实施例中，一次雾化的雾化参数包括该次雾化的持续时间和该次雾化产生的时间，而对雾化装置的每次雾化的雾化存留量按照M＝ab-ct计算得到；其中，M是该次雾化的当前存留量，a是该次雾化持续的单位时间数量，b是单位时间内以标准流量雾化产生的有效成份含量，c是第二单位时间内人体吸收或衰减所述有效成份的数量或含量，t是当前时间与该次雾化产生时间之间的第二单位时间数量；所述t的取值包括小数和正整数。在本实施例中，第二单位时间是有效成份在体内吸收或衰减时间的进一步的划分或者是设定时间的的计量单位，例如，如果设定时间是24小时，则第二单位时间可以是1小时或半小时。由于上述c和t相乘的物理意义是在该时间内被体内吸收或衰减的有效成份数量，即ct是该次雾化产生的有效成分在当前时间的已吸收量，因此，在一些情况下，例如，c不是一个常量或其相对于时间变量是不规则曲线时(即吸收量和时间之间的关系不能用一个具有固定斜率的直线表示时)，上述相乘的c和t可以视为一个参数，通过查表或其他手段得到并直接带入上述公式计算。该次雾化产生的有效成份总量减去已经吸收或衰减的数量，就得到该次雾化的雾化存留量。

在本实施例中，虽然雾化的气溶胶中包含有效成分的总量和最后通过使用者的皮肤或粘膜进入人体血液中的有效成分的含量并不相同，但是，其中的转换效率或转换比例通常是可以预测或测量的。例如，如果气溶胶中的含量为1mg，则可能进入血液系统的有效成分含量为0.1mg，在由气溶胶向血液系统转换或进入过程中，这个比例通常不会变化太大。这样，在本实施例中，可以在设定上述标准流量雾化产生的有效成分含量时，将上述转换比例考虑进去，直接使用转换后的含量。当然，也可以采用实际的含量乘以上述转换比例来实现，本质上来讲，并没有不同之处，只是现场的计算的复杂程度问题。

而第二单位时间内人体吸收或衰减所述有效成份的数量或含量是随有效成分的不同和时间的变换而变化的。在本实施例中，据已公开文献资料表明，普通成年人对于尼古丁的承受限值是50～70mg，尼古丁的半衰期约为2小时，理论上应该在11小时内清除。因此，如果一次雾化的时间和当前时间间隔2小时，则其产生的有效成分(进入血液部分)，已经衰减到仅剩一半的数量；如果超过11小时，则已经完全衰减，此时，上面公式中由减号连接起来的两部分数值相等，存留量为零。

图3示出了在本实施例中参考已公开文献资料数据，得到的关于THC在人体内随的含量变化，下表给出了图3中一些关键点的吸收量：

可以由上表看到的是，在有效成分THC进入血液后，在不同的时间其吸收或衰减了不同的量。结合图3可以清楚看到其吸收量并不是直线变化的。所以，在本实施例中，上述参数ct在一些情况下，可能可以直接相乘求得总量，而在另外一些情况，可能需要查表或者采用直线拟合的方式来求得。在这种情况下，也可以将上述参数ct视为一个参数，即间隔一定时间的吸收量或消耗量，这个参数可以查表或通过分段直线拟合得到。

图4示出了本实施例中关于CBD在人体内随的含量变化，下表给出了图4中一些关键点的吸收量：

该表格从另一个角度证实了上述关于参数ct可以作为一个参数来看待的结论，同时也证明了查表或分段直线拟合的正确性。

步骤S13得到设定时间内有效成份的当前雾化存留总量：在本步骤中，将得到的多个雾化存留量相加，得到当前雾化存留总量。

步骤S14比较当前雾化存留总量和雾化存留阈值，并依据比较结果采取不同提示方式：在本步骤中，比较所述当前雾化存留总量和存留总量阈值，如小于所述存留总量阈值，则仅进行提示；如大于所述存留总量阈值，则发出警告信号；在本实施例中，上述存留总量阈值包括人体对雾化有效成份的平均耐受值或根据所述平均耐受值进行微调而得到的设定值。所述发出警告信号包括进行警告提示并断开雾化器电源，使其不能工作。所述存留总量阈值所述提示或所述告警信号包括提示音或相似在显示屏的图形，所述图形表示当前存留量在所述存留总量阈值中的占比百分数或表示占比的图像。

在本实施例的上述步骤中，采用将雾化时的气流设定为标准气流的方法来取得每次雾化的有效成份雾化量。虽然在一些情况下这样的设定已经能够定量地表现出雾化存流量或存量总量。但是在一些要求比较高的情况下，其结果可能还是存在一定的偏差。为了更为准确地对雾化时的有效成份数量进行计算，在本实施例中的一些情况下，还可以在取得每次雾化的雾化参数时，额外加入如下步骤：依据所述雾化装置工作时流过气流量的大小，将其雾化持续时间等效为标准气流条件下的雾化持续时间。例如，检测到雾化装置中流过气流的气压或流量是标准气流的气压或流量的两倍，则将该次雾化的持续时间也等效为实际持续的时间的两倍，以实现更为准确的有效成份雾化量的计算。

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，请参见图2。在本实施例中，该装置包括雾化参数记录模块1、雾化存留量取得模块2、当前雾化存留总量取得模块3、比较模块4和气流检测模块5。其中，雾化参数记录模块1用于在雾化装置每次工作后，记录其工作持续时间和雾化产生时间，作为该次雾化的雾化参数；雾化存留量取得模块2用于取得当前时间之前的设定时间内所述雾化装置多次发生雾化的雾化参数，通过计算每次雾化持续的单位时间数量和雾化产生时间到当前时间的时间差，得到每次雾化相对于当前时间的雾化存留量；当前雾化存留总量取得模块3用于将得到的多个雾化存留量相加，得到当前雾化存留总量；比较模块4用于比较所述当前雾化存留总量和存留总量阈值，如小于所述存留总量阈值，则仅进行提示；如大于所述存留总量阈值，则发出警告信号；气流检测模块5用于依据所述雾化装置工作时流过气流量的大小，将其雾化持续时间等效为标准气流条件下的雾化持续时间。其中，所述雾化装置每次工作时间由至少一个单位时间构成。同时，对雾化装置的每次存留量的按照M＝ab-ct计算得到；其中，M是一次雾化的当前存留量，a是该次雾化持续的单位时间数量，b是单位时间内以标准流量雾化产生的有效成份含量，c是第二单位时间内人体吸收所述有效成份的数量或含量，t是当前时间与该次雾化产生时间之间的第二单位时间数量；所述t的取值包括小数和正整数。

在本实施例中的一个具体例子中，雾化设备(雾化装置)包括电源装置、控制装置、雾化器，雾化设备上电后，控制装置获取雾化器的参数信息，雾化器预存有该参数信息，该参数信息包括有效成分类型(尼古丁、THC或CBD)、抽吸口数、雾化液量、有效成分浓度等等。

根据普通人对于尼古丁的承受限值，以及THC和CBD在人体内随的含量变化曲线图中吸收含量的最大值，设定一个人体承受的最大限值或限值范围。具体通过控制装置预设一承受限值TH0，或预设一承受限值范围TH0a～TH0b，用户也可以根据自身承受能力，通过APP或显示屏设置修改承受限值T0或承受限值范围TH0a～TH0b。

控制装置预设电源装置输出能量(功率/电压)，用户可根据自身需要，通过APP或显示屏设置修改输出能量值，若输出能量值大，则雾化器雾化产生的气溶胶量多；若输出能量值小，则雾化器雾化产生的气溶胶量少。设控制装置预设单位时间内雾化产生的气溶胶量为A(ml/s)(控制装置存储有各类雾化液的气溶胶量)，产生的气溶胶中有效成分的浓度为B(g/ml)，浓度B可以是预先设定的值或范围，用户不能更改，也不管雾化液种类，都设定为一个固定值；或者，雾化器中的存储芯片储存有效成分浓度数据，控制装置从存储芯片中读取浓度B，这样就可以根据雾化液种类的不同，控制单位时间内气溶胶量A的不同，有效成分浓度B的不同；或者，用户根据自身需要，自行输入浓度B的值，输入方式有APP输入、LCD屏触屏输入、按键输入等，限制用户输入的浓度值或范围低于人体最大承受值。对于用户自行设定的数据，控制装置获取该数据，并记录，作为该用户的对于承受数据，从而可以根据用户承受情况，以及使用习惯适应性调节承受限值TH0、气溶胶量A、浓度B等，以自动满足用户体验要求。

当用户在抽吸时，控制装置检测抽吸时间，控制装置检测到的抽吸时间为T(s)。控制装置根据预设的有效成分含量与抽吸时间T、雾化液量A、气溶胶浓度B之间的映射关系，得出用户抽吸这一口，产生的气溶胶中有效成分含量为Q＝A*T*B。

控制装置预设每抽吸一口，人体吸收损失量(吸入损失)为f。控制装置根据预设的代谢时间与代谢量的映射关系，得出在本次抽吸与上次抽吸的时间段内，有效成分代谢量为δ。

控制装置根据预设的有效成分吸收量与人体吸收损失量f、代谢量δ之间的映射关系，得出此次抽吸，被人体吸收的有效成分吸收量(包括本次吸入量和体内残留量)M＝Q-f-δ，从而得出总有效成分吸收量：Mn＝Q1+Q2+……+Qn-f1-f2-......-fn-δ1-δ2-……δn。

每次抽吸，都可以在APP上显示An的数值。

当控制装置检测到Mn>＝TH0时，控制雾化设备停止工作，并且通过声音、振动和/或光(LED)或者APP提示；或者控制雾化设备继续工作，只是通过声音、振动和/或光(LED)或者APP提示。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。