CN102371017A - 呼吸机呼末正压控制系统、电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及呼吸机呼末正压控制系统及其控制方法。控制系统包括：PEEP执行部分，连接于电子PEEP部分病人呼吸管路；电子PEEP控制部分，连接呼吸阀PEEP控制端口；通过调节比例电磁阀电流大小来控制其通径，后端有固定通径的排气气阻与比例电磁阀通径形成匹配，使电磁阀阀体后端达到不同的PEEP压力设定值。控制方法包括：获取当前PEEP压力；判断PEEP压力是否正常？是，清除调节记录；判断是否调节PEEP压力？调节比例电磁阀电流大小，返回；判断当前PEEP压力是否过大或过小？过小打开两位三通电磁阀，返回；过大判断是否有调节记录？没有，则调节比例电磁阀电流大小，返回；关闭两位三通电磁阀。

Description

呼吸机呼末正压控制系统、电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种呼吸机呼末正压控制系统、电路及其控制方法。

背景技术

PEEP即呼气末正压，在呼气末气道开放时，气道压力仍保持高于大气压，以防止肺泡萎缩塌陷。当PEEP异常而增大时，病人呼气所需做功增加而造成呼气困难，可能导致窒息危险与呼吸功增加。目前，呼吸机使用的机械式呼气末正压控制方式，不能准确控制其呼末压力且呼气末正压无法连续可调，安全系数不足，同时耗气量高。

CN200910217574.3公开了一种“气道内双水平压力的控制系统和方法、呼吸机及麻醉机”,它的目的是提供一种采用比例阀加电子PEEP阀加闭环控制的方式实现气道内双水平压力的控制系统和方法。该技术方案包括:  所述控制系统包括：设置在气道进气口上的第一电磁阀，设置在气道呼气口上的呼吸阀，压力传感器和控制器。所述控制方法包括：使气道的进气端处于截止状态或导通状态；使气道的出气端与外接大气之间处于截止状态或导通状态，其由呼气阀实现；使呼气阀的控制端的控制气路与供气气源连通，并使控制气路维持在节流状态或全导通状态中，其中，通过在节流状态调节控制气路的节流量设定气道的低水平压力；以及根据呼吸设置和检测到的气道的压力控制气道的进气端所处的状态和呼气阀的控制气路所处的状态。其不足之处是：原理，结构复杂。  

发明内容

本发明的目的是提供一种具有安全检测保护功能，对病人呼吸管路压力进行实时监测，防止PEEP异常，对患者安全造成影响的呼吸机呼末正压控制系统、控制电路。发明的另一目的是提供一种采用电子控制，当PEEP压力过大时，控制两位三通电磁阀关闭，保证病人呼气顺畅，确保患者安全，控制准确、呼气末正压连续可调、安全系数高且耗气量低、调节范围广的呼吸机呼末正压控制方法。

本发明的技术解决方案是所述呼吸机呼末正压控制系统，其特殊之处在于，包括：PEEP执行部分，连接于电子PEEP部分病人呼吸管路，实现PEEP功能；电子PEEP控制部分，连接呼吸阀PEEP控制端口，所述电子PEEP控制部分，通过调节电磁阀电流大小来控制所述电磁阀的通径，从而使所述电磁阀阀体后端的气路达到不同的PEEP压力设定值。

作为优选：所述PEEP执行部分，包括：输出接口及分别连接于所述输出接口的PEEP阀、电子PEEP控制部分、呼吸机和病人呼吸管路。

作为优选：所述电子PEEP控制部分，包括：高压气体经电子PEEP装置进气口和管路进入两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀出来的一路高压气体经管路供给比例电磁阀，所述比例电磁阀输出的高压气体经管路分别输入呼吸阀PEEP控制端口和输入排气气阻后排入大气。

本发明的另一技术解决方案是所述呼吸机呼末正压控制电路，其特殊之处在于，所述控制电路包括：处理器及与其电连接PEEP阀的气动控制端依次连通的比例电磁阀控制单元和两位三通电磁阀控制单元，还包括及所述处理器电连接的用于检测呼气末正压的压力传感器。

本发明的再一技术解决方案是所述呼吸机呼末正压控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

301）开始； 

302）获取当前PEEP压力；

303）判断当前PEEP压力是否位于正常压力范围？是，则清除调节记录，进入下一步，否则进入步骤306；

304）判断是否调节PEEP压力？是，则进入下一步，否则返回步骤302；

305）调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

306）判断当前PEEP压力是否过大或过小？过小进入下一步，过大进入步骤309；

307）过小打开两位三通电磁阀，返回步骤302；

308）过大判断是否有调节记录？有，则进入下一步，没有，则调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

309）关闭两位三通电磁阀，即关闭PEEP功能，提供报警；

310) 结束。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、控制精确，呼气末正压连续可调。安全系数高。

2、本装置使用的比例电磁阀具有流量小，与高阻力的气阻匹配使用，能减少气源损耗。

附图说明

图1是本发明呼吸机呼末正压控制系统的气路图。

图2是本发明系统中电子PEEP阀控制装置的结构分解示意图。

图3本发明系统中电子PEEP阀控制装置的内部管路连接图。

图4本发明呼吸机呼末正压控制方法的流程图。

图5本发明呼吸机呼末正压控制电路方框图。

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述： 

图1示出了本发明呼吸机呼末正压控制系统的气路结构。

请参阅图1所示，呼吸机呼末正压控制系统，包括：

PEEP执行部分，连接于电子PEEP部分病人呼吸管路，实现PEEP功能；所述PEEP执行部分，包括：输出接口及分别连接于所述输出接口的PEEP阀、电子PEEP控制部分、呼吸机和病人呼吸管路。

电子PEEP控制部分，连接呼吸阀PEEP控制端口，所述电子PEEP控制部分，通过调节比例电磁阀电流大小来控制所述比例电磁阀的通径，从而使所述电磁阀阀体后端的气路达到不同的PEEP压力设定值。所述电子PEEP控制部分，包括：高压气体经电子PEEP装置进气口和管路进入两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀出来的一路高压气体经管路供给比例电磁阀，所述比例电磁阀输出的高压气体经管路分别输入呼吸阀PEEP控制端口和输入排气气阻后排入大气。

当病人吸气时：当病人吸气的时候比例电磁阀开度开大，与排气气阻相匹配，比例电磁阀后端容腔供给PEEP控制气的压力也就大，PEEP阀的膜片将呼气出口堵死，保证气体不从呼气出口泄漏。

当病人呼气时：当病人需要呼气的时候比例电磁阀的开度小，与排气气阻匹配出合适的PEEP压力，保证病人肺部气体不完全排空。

系统中气阻的作用：电磁阀供气，气阻就在气路中排气，气阻通径一定，电磁阀开度可调，供气跟排气相匹配得到气路中可变的PEEP控制气。

系统中电磁阀作用：通过电流来控制阀体的开度，从而与后端的排气气阻匹配出所需的PEEP控制气。

系统中两位三通电磁阀作用：在PEEP装置中起到一种保护作用，当比例电磁阀工作异常不能关小开度时，PEEP控制压力无法降下来，病人呼气不能从PEEP排气口排出，压力传感器检测到病人管路压力过高，这时候两位三通电磁阀停止供气给比例电磁阀，同时PEEP控制气可从两位三通阀排到病人呼吸管路中，PEEP控制气撤掉，病人呼吸管路的气体可从PEEP排气口排出。

工作原理：PEEP阀为电子PEEP系统执行部分，PEEP阀自身有排气口分别连通呼吸机，PEEP控制气，和病人呼吸管路。

正常工作时高压气体从电子PEEP供气口进入，经过两位三通电磁阀此时软件使两位三通电磁阀孔1与孔2相通，气体从孔2出来供给比例电磁阀，软件控制比例电磁阀电流大小使比例电磁阀通径与后端排气气阻匹配出所需PEEP压力。

病人吸气的时候为了防止呼吸机供的气体从呼气出口泄露，软件此时提供较大电流给比例电磁阀使比例电磁阀的通径加大与后端排气气阻匹配出较大的PEEP控制气，PEEP控制气将呼气出口的膜片压紧堵住呼气出口，保证呼吸机供气不泄露。

病人呼气时，呼出的气体需要从呼气出口排出，软件此时会提供较小电流给比例电磁阀使比例电磁阀的通径减小与后端排气气阻匹配出较小的PEEP控制气，（此时PEEP控制气是防止病人肺部气体排空，肺部塌陷）。

请参阅图2、图3所示，本发明系统中电子PEEP阀控制装置，包括比例电磁阀4，所述比例电磁阀4分别在其主端面和背端面上连接阀盖1和两位三通电磁阀3，阀盖1上分别设有电子PEEP装置供气口11和电子PEEP装置供控制气口接头13，与所述主端面、背端面垂直的一侧面连接比例电磁阀4，分别与所述主端面、背端面、侧面垂直的另一侧面连接有转接头6。

所述电子PEEP阀控制装置，包括：电子PEEP装置供气口11经管路接入两位三通电磁阀3的第一孔位31后分两路，一路经过第三孔位33接入呼吸管路，另一路经过第二孔位32接入比例电磁阀4的进气口41，所述比例电磁阀4的出气口42后端分两路，一路接排气气阻5，另一路接PEEP阀控制端13；当高压气体从电子PEEP装置供气口11进入后，经过两位三通电磁阀3，此时软件使两位三通电磁阀3的第一孔位31与第二孔位32相通，气体从第二孔位32出来供给比例电磁阀4，软件控制比例电磁阀4电流大小，使比例电磁阀4通径与后端排气气阻5匹配出所需PEEP压力。所述比例电磁阀4分别在其主端面和背端面上连接阀盖1和两位三通电磁阀3，阀盖1上分别设有电子PEEP装置进气口11和电子PEEP装置供控制气口接头13，与所述主端面、背端面垂直的一侧面连接比例电磁阀4，分别与所述主端面、背端面、侧面垂直的另一侧面连接有转接头6。

当PEEP控制端13出现异常时，软件此时分析出采集到的PEEP压力偏高或偏低，PEEP值偏高时处理器分析是否有调节记录，如果有调节记录软件使两位三通阀第二孔位32与第三孔位33相通，PEEP控制气管路中的气从两位三通电磁阀3孔排出，此时停止供气给后端比例电磁阀4（即关闭PEEP功能）,如果没有调节记录软件调节比例电磁阀4电流改变通径使后端控制气压力降低，PEEP值偏低时软件调节比例电磁阀4电流改变通径使后端控制气压力升高。

请参阅图4示，所述呼吸机呼末正压控制方法，包括以下步骤：

301）开始； 

302）获取当前PEEP压力；

303）判断当前PEEP压力是否位于正常压力范围？是，则清除调节记录，进入下一步，否则进入步骤306；

304）判断是否调节PEEP压力？是，则进入下一步，否则返回步骤302；

305）调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

306）判断当前PEEP压力是否过大或过小？过小进入下一步，过大进入步骤309；

307）过小打开两位三通电磁阀，返回步骤302；

308）过大判断是否有调节记录？有，则进入下一步，没有，则调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

309）关闭两位三通电磁阀，即关闭PEEP功能，提供报警；

310) 结束。

图5是本发明呼吸机呼末正压控制电路。

所述控制电路的电路结构如图5所示，包括处理器及与其电连接的PEEP压力采集单元、比例电磁阀控制单元和两位三通电磁阀控制单元，其中PEEP压力采集单元是设置在连通患者和所述PEEP阀的呼吸管路上的压力传感器PQ3。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种呼吸机呼末正压控制系统，其特征在于，包括：

PEEP执行部分，连接于电子PEEP部分病人呼吸管路，实现PEEP功能；

电子PEEP控制部分，连接PEEP控制端口，所述电子PEEP控制部分，通过调节比例电磁阀电流大小来控制所述电磁阀的通径，与后通径一定的排气气阻相互匹配，从而使所述电磁阀阀体后端的气路达到不同的PEEP值。

2.根据权利要求1所述呼吸机呼末正压控制系统，其特征在于：所述PEEP执行部分，包括：输出接口及分别连接于所述输出接口的PEEP阀、电子PEEP控制部分、呼吸机和病人呼吸管路。

3.根据权利要求1所述呼吸机呼末正压控制系统，其特征在于：所述电子PEEP控制部分，包括：高压气体经电子PEEP装置进气口和管路进入两位三通电磁阀，所述两位三通电磁阀出来的一路高压气体经管路供给比例电磁阀，所述比例电磁阀输出的高压气体经管路分别输入呼吸阀PEEP控制端口和输入排气气阻后排入大气。

4.一种呼吸机呼末正压控制电路，其特征在于，所述控制电路包括：处理器及与其电连接PEEP阀的气动控制端依次连通的比例电磁阀控制单元和两位三通电磁阀控制单元，还包括及所述处理器电连接的用于检测呼气末正压的压力传感器。

5.一种呼吸机呼末正压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

301）开始； 

302）获取当前PEEP压力；

303）判断当前PEEP压力是否位于正常压力范围？是，则清除调节记录，进入下一步，否则进入步骤306；

304）判断是否调节PEEP压力？是，则进入下一步，否则返回步骤302；

305）调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

306）判断当前PEEP压力是否过大或过小？过小进入下一步，过大进入步骤309；

307）过小打开两位三通电磁阀，返回步骤302；

308）过大判断是否有调节记录？有，则进入下一步，没有，则调节比例电磁阀电流大小，返回步骤302；

309）关闭两位三通电磁阀，即关闭PEEP功能，提供报警；

310) 结束。

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