CN102266610A - 流量控制方法、装置及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量控制方法、装置及呼吸机。其中，该方法包括：双向流量控制器根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行第一次呼吸；在第一次呼吸结束时，打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输送基础流至释放装置；双向流量控制器再次触发向患者输送气体，以供患者进行第二次呼吸。通过本发明，能够实现患者可以始终呼吸到新鲜气体，当患者有吸气动作时，就可以吸到新鲜气体，减少了患者的呼气功。

Description

流量控制方法、装置及呼吸机

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种流量控制方法、装置及呼吸机。

背景技术

呼吸机一般有两种触发方式：压力触发和流速触发。流速触发方式是依靠流量灵敏度来实现病人对指令或自主呼吸的触发。目前临床多采用流速触发方式。

呼吸机流速触发实现的方式多种多样，触发灵敏度有的是根据百分比来进行触发，有的是根据具体的流速值进行触发的，但是基本都需要给出基础流，基础流的大小及基础流给出的时间会影响流速触发的控制精度，基础流的大小及基础流给出的时间不恰当，会引起误触发或者触发困难。目前，多数呼吸机的给出的基础流都是固定不变或者分档位进行设置。为了提高流速触发灵敏度和流速响应时间，有的呼吸机引入了通过横膈电活动控制的神经调节辅助通气，但是由于操作复杂，因而没有在临床上进行广泛应用。

在临床使用中，呼吸机在进行流速触发操作时候，经常遇到的问题是误触发和触发困难，有的时候是监测到触发后，机器给出触发通气有一定的延迟，现有技术可以实现患者一有吸气触发努力，呼吸机就能给出气体，并且给出的气体的量正是患者需要的量，但在该过程中，呼吸管路中会存在由于增加了相关装置，如双向流量传感器和管路导致死腔变大，死腔中的气体是指患者完成一次呼吸后，在下次呼吸之前，在接近患者的呼吸管路中会残存部分未及时排除的呼出气体。

目前针对相关技术的呼吸机的呼吸管路中会残留死腔中的气体，导致患者在刚开始呼吸时无法吸入纯净的新鲜空气的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术的呼吸机的呼吸管路中会残留死腔中的气体，导致患者在刚开始呼吸时无法吸入纯净的新鲜空气的问题，目前尚未提出有效的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种流量控制方法、装置及呼吸机，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种流量控制方法，该方法包括：双向流量控制器根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行第一次呼吸；在第一次呼吸结束时，打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输送基础流至释放装置；双向流量控制器再次触发向患者输送气体，以供患者进行第二次呼吸。

进一步地，在呼吸机打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置的步骤中包括：呼吸机打开释放装置的气孔来释放死腔中的气体，释放装置设置在呼吸管路的Y型接口和患者之间；呼吸机向呼吸管路中的吸气支路输送基础流，基础流经由吸气支路流向释放装置，使得释放装置释放基础流，其中，基础流的流速值为触发灵敏度与预定流速值之和；关闭释放装置，基础流流向呼吸管路中的呼气支路。

进一步地，控制器控制释放装置的气孔在第一预定时间内关闭。

进一步地，在呼吸机打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置之前，方法还包括：判断第一次呼吸是否结束，当第一次呼吸处于呼气末时，第一次呼吸结束，开始打开释放装置，否则，继续检测第一呼吸的状态，直到检测到第一次呼吸处于呼气末的状态。

进一步地，在呼吸机打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置之后，方法还包括：根据检测条件判断是否触发向患者输送气体，当患者的吸气流量的流量值达到触发灵敏度时，开始向患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向患者输送气体。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种流量控制装置，该装置包括：双向流量传感器，设置在呼吸管路的Y型接口和患者之间，根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行呼吸；释放装置，与双向流量传感器连接，用于在呼吸结束时，释放装置打开其上的气孔以释放呼吸管路中的死腔中的气体；控制器，与双向流量传感器连接，控制呼吸机向呼吸管路中的吸气支路输送基础流，基础流经由吸气支路流向释放装置，使得释放装置释放基础流。

进一步地，装置还包括：第一判断模块，用于判断第一次呼吸是否结束，当第一次呼吸处于呼气末时，第一次呼吸结束，开始打开释放装置，否则，继续检测第一呼吸的状态，直到检测到第一次呼吸处于呼气末的状态。

进一步地，装置还包括：第二判断模块，用于根据检测条件判断是否触发向患者输送气体，当患者的吸气流量的流量值达到触发灵敏度时，开始向患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向患者输送气体。

进一步地，装置还包括：吸气流量传感器，设置在呼吸管路中的吸气支路中，检测向患者输送的气体的流量；呼气流量传感器，设置在呼吸管路中的呼气支路中，检测患者呼出气体的流量。

为了实现上述目的，根据本发明的又一方面，提供了一种呼吸机，该呼吸机包括：上述任意一种流量控制装置。

通过本发明，采用双向流量控制器根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行第一次呼吸；在第一次呼吸结束时，打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输送基础流至释放装置；双向流量控制器再次触发向患者输送气体，以供患者进行第二次呼吸，解决了相关技术的呼吸机的呼吸管路中会残留死腔中的气体，导致患者在刚开始呼吸时无法吸入纯净的新鲜空气的问题，进而实现患者可以始终呼吸到新鲜气体，当患者有吸气动作时，就可以吸到新鲜气体没，减少了患者的呼气功的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的流量控制装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的流量控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例优选的流量控制方法的流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的流量控制装置的结构示意图。如图1所示，该装置可以包括：双向流量传感器1，设置在呼吸管路的Y型接口和患者之间，根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行呼吸；释放装置2，与双向流量传感器1连接，用于在呼吸结束时，释放装置2打开其上的气孔以释放呼吸管路中的死腔中的气体；控制器3，与双向流量传感器1连接，控制呼吸机向呼吸管路中的吸气支路输送基础流，基础流经由吸气支路流向释放装置2，使得释放装置2释放基础流。

本发明上述实施例实现在双向流量传感器1附近安装一个微小的释放装置2，装置在患者的两次呼吸之间的时段内使用该释放装置2来释放死腔中的气体，同时呼吸机向吸气支路输送基础流至释放装置2，使得释放装置在完全释放完死腔中的气体，同时释放部分基础流。该过程使得患者下次吸入的气体是纯净的新鲜气体，减少了患者的呼吸功，提高了呼吸器的性能。

优选的，装置可以通过控制器3控制释放装置2的气孔在第一预定时间内关闭，即实现设定在预定的时间到达的时刻，呼吸机将关闭释放装置2，以防止该释放装置2始终处于打开状态或者打开状态过长，防止浪费呼吸管路中传输来的气体。

本发明装置还可以包括：第一判断模块，用于判断第一次呼吸是否结束，当第一次呼吸处于呼气末时，第一次呼吸结束，开始打开释放装置，否则，继续检测第一呼吸的状态，直到检测到第一次呼吸处于呼气末的状态。该实施例控制释放基础流的过程处于患者完成一次呼吸之后，下一次呼吸之前，使得更加严密的完成释放呼吸管路中的基础流，减少了死腔中的气体。

本发明上述装置中还可以包括：第二判断模块，用于根据检测条件判断是否触发向患者输送气体，当患者的吸气流量的流量值达到触发灵敏度时，开始向患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向患者输送气体。该实施例将患者的吸气流量是否超过触发灵敏度作为检测条件，来控制装置在保证减少空腔量的同时，及时向患者传输气体，以防患者接收到的气体断流。

本发明的上述实施例中，该装置还可以包括：吸气流量传感器4，设置在呼吸管路中的吸气支路中，检测向患者输送的气体的流量；呼气流量传感器5，设置在呼吸管路中的呼气支路中，检测患者呼出气体的流量。

具体的，本发明的流量控制装置可以将触发灵敏度设置为3LPM，当需要进行流速触发的时候，如果呼气末给出4.5LPM的基础流，则可以打开微小的释放装置，当气道内全部为新鲜气体后，关闭该微小的释放装置，由双向流量传感器3监测患者吸入的气体是否达到触发条件，如果达到，则进行触发通气。

图2是根据本发明实施例的流量控制方法的流程图，如图2所示该方法包括如下步骤：

步骤S202，通过图1中的双向流量控制器2实现双向流量控制器根据检测条件来触发向患者输送气体，以供患者通过呼吸管路进行第一次呼吸。

步骤S204，通过图1中的控制器3实现在第一次呼吸结束时，打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输送基础流至释放装置。

步骤S206，通过图1中的双向流量控制器2实现双向流量控制器再次触发向患者输送气体，以供患者进行第二次呼吸。

本发明上述实施例实现在双向流量传感器1附近安装一个微小的释放装置2，装置在患者的两次呼吸之间的时段内使用该释放装置2来释放死腔中的气体，同时呼吸机向吸气支路输送基础流至释放装置2，使得释放装置在完全释放完死腔中的气体，同时释放部分基础流。该过程使得患者下次吸入的气体是纯净的新鲜气体，减少了患者的呼吸功，提高了呼吸器的性能。

同时，可以在吸气通路中安装吸气流量传感器1来监测吸气流量，在呼气通路中安装呼气流量传感器2来监测呼气流量，而最接近患者的双向流量传感器3实时监测进入患者的气体，此外为了减小死腔中的气体，在双向流量传感器3附近安装一个微小的释放装置。优选的，当进行流速触发工作时候，开始基础基础流的时间可以取最小呼气时间和呼气末比较后的最大值，一般选择呼气末的时间值，呼气末的判断是由气道压力和呼气流速综合判定的。

本发明实施例中，在呼吸机打开释放装置2以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置2的步骤中包括：呼吸机打开释放装置2的气孔来释放死腔中的气体，释放装置2设置在呼吸管路的Y型接口和患者之间；呼吸机向呼吸管路中的吸气支路输送基础流，基础流经由吸气支路流向释放装置2，使得释放装置2释放基础流，其中，基础流的流速值为触发灵敏度与预定流速值之和；关闭释放装置，基础流流向呼吸管路中的呼气支路。该实施例实现释放装置2空腔量的过程，同时在释放过程中利用基础流使得靠近患者一端的呼吸管路中都是新鲜气体。优选的，装置可以通过控制器3控制释放装置2的气孔在第一预定时间内关闭，即实现设定预定的时间来打开和关闭释放装置2，以防止该释放装置2始终处于打开状态或者打开状态过长，防止浪费呼吸管路中传输来的气体。

本发明上述实施例中，在呼吸机打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置之前，方法还包括：判断第一次呼吸是否结束，当第一次呼吸处于呼气末时，第一次呼吸结束，开始打开释放装置，否则，继续检测第一呼吸的状态，直到检测到第一次呼吸处于呼气末的状态。该实施例控制释放基础流的过程处于患者完成一次呼吸之后，下一次呼吸之前，使得更加严密的完成释放呼吸管路中的基础流，减少了死腔中的气体。

本发明实施例中可以实现在呼吸机打开释放装置以释放呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至释放装置之后，方法还包括：根据检测条件判断是否触发向患者输送气体，当患者的吸气流量的流量值达到触发灵敏度时，开始向患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向患者输送气体。该实施例将患者的吸气流量是否超过触发灵敏度作为检测条件，来控制装置在保证减少空腔量的同时，及时向患者传输气体，以防患者接收到的气体断流。

本发明的上述方案采用高精度流量传感器3，配合与触发灵敏度相关联的基础流，并且关键性的在接近患者端增加与流量传感器连接的释放装置2，在提高流速触发的灵敏度的同时实现减少死腔中的气体。

图3是根据本发明实施例优选的流量控制方法的流程图。

如图3所示，在患者开始使用本发明控制方法的时候，首先检测是否触发传输气体，如果触发气源传输气体，患者开始进行呼吸，同时开始检测患者本次呼吸的呼气末时刻，直到检测到呼吸末时，即当达到呼气末时候，呼吸机输送出基础流，基础流的大小与触发灵敏度相关联，具体的，本发明实施过程中可以采用下述关系：基础流＝触发灵敏度+1.5LPM，呼吸机在给出基础流的同时并在检测到基础流的几十毫秒内，打开微小的释放装置2，基础流通过释放装置2上微小的呼气口流出，等到第二次气体传输来的时候，可以保持气道内的气体为新鲜气体。

当气道内的气体均为新鲜气体后关闭微小的释放装置，由流量传感器3判断患者是否进行触发，如果触发达到触发灵敏度(触发灵敏度为0～20LPM连续可调)，则进行触发通气。由于流量传感器3最接近患者，所以最先感知患者是否进行触发，提高了触发的响应时间；由于增加微小吸气模块，可以保证在进行流速触发前气道内的气体均为新鲜气体，避免患者进行重复吸入，从而改善患者通气环境。

在释放装置工作之前，如果一直都没有检测到患者触发气源传输气体，此时的检测条件是流速触发的检测条件，系统可以开始采用压力触发来判断是否触发传输气体，如果压力触发成功，则也开始触发向患者传输新鲜的气体，或者系统还可以使用强制触发传输新鲜气体，即判断在规定时间内，还没有向患者传输气体，则系统自动开始传输，为患者提供需要的气体，防止了患者窒息。

本发明还可以提供一种呼吸机，该呼吸机可以上述任意一种流量控制装置。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：采用本方案实现的流速触发，可以减少气体在管路的时间，在用呼吸机病人的管路中始终有新鲜气体，当病人有吸气动作时，就可以吸到新鲜气体，减少患者的呼吸功，具有很好的临床实验效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种流量控制方法，其特征在于，包括：

双向流量控制器根据检测条件来触发向患者输送气体，以供所述患者通过呼吸管路进行第一次呼吸；

在所述第一次呼吸结束时，打开释放装置以释放所述呼吸管路中的死腔中的气体，并输送基础流至所述释放装置；

双向流量控制器再次触发向所述患者输送气体，以供所述患者进行第二次呼吸。

2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，在呼吸机打开释放装置以释放所述呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至所述释放装置的步骤中包括：

所述呼吸机打开释放装置的气孔来释放所述死腔中的气体，所述释放装置设置在所述呼吸管路的Y型接口和所述患者之间；

所述呼吸机向所述呼吸管路中的吸气支路输送基础流，所述基础流经由所述吸气支路流向所述释放装置，使得所述释放装置释放所述基础流，其中，所述基础流的流速值为触发灵敏度与预定流速值之和；

关闭所述释放装置，所述基础流流向所述呼吸管路中的呼气支路。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制器控制所述释放装置的气孔在第一预定时间内关闭。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在呼吸机打开释放装置以释放所述呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至所述释放装置之前，所述方法还包括：

判断所述第一次呼吸是否结束，

当所述第一次呼吸处于呼气末时，所述第一次呼吸结束，开始打开所述释放装置，否则，继续检测所述第一呼吸的状态，直到检测到所述第一次呼吸处于呼气末的状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在呼吸机打开释放装置以释放所述呼吸管路中的死腔中的气体，并输出基础流至所述释放装置之后，所述方法还包括：

根据所述检测条件判断是否触发向所述患者输送气体，

当所述患者的吸气流量的流量值达到所述触发灵敏度时，开始向所述患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向所述患者输送气体。

6.一种流量控制装置，其特征在于，包括：

双向流量传感器(1)，设置在呼吸管路的Y型接口和所述患者之间，根据检测条件来触发向所述患者输送气体，以供所述患者通过呼吸管路进行呼吸；

释放装置(2)，与所述双向流量传感器(1)连接，用于在所述呼吸结束时，所述释放装置(2)打开其上的气孔以释放所述呼吸管路中的死腔中的气体；

控制器(3)，与所述双向流量传感器(1)连接，控制所述呼吸机向所述呼吸管路中的吸气支路输送基础流，所述基础流经由所述吸气支路流向所述释放装置(2)，使得所述释放装置(2)释放所述基础流。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一判断模块，用于判断所述第一次呼吸是否结束，当所述第一次呼吸处于呼气末时，所述第一次呼吸结束，开始打开所述释放装置，否则，继续检测所述第一呼吸的状态，直到检测到所述第一次呼吸处于呼气末的状态。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二判断模块，用于根据所述检测条件判断是否触发向所述患者输送气体，当所述患者的吸气流量的流量值达到所述触发灵敏度时，开始向所述患者输送气体，否则，在第二预定时间内强制触发向所述患者输送气体。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

吸气流量传感器(4)，设置在所述呼吸管路中的吸气支路中，检测向所述患者输送的气体的流量；

呼气流量传感器(5)，设置在所述呼吸管路中的呼气支路中，检测所述患者呼出气体的流量。

10.一种呼吸机，其特征在于，包括：权利要求6-9中的任一项所述的流量控制装置。

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