CN105664319A - 一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法，用于制氧并提供无创通气，包括如下步骤：a、微控制单元控制压缩机制氧并检测压力、流量变化；b、所述微控制单元基于压力、流量的变化判断是吸气动作还是呼气动作，若为吸气动作则执行步骤c和步骤d，若为呼气动作，则执行步骤e；c、所述微控制单元控制输氧装置输出氧气；d、所述微控制单元控制输氧装置停止输出氧气，并控制风机进行所述吸气动作；e、通过所述微控制单元控制风机进行所述呼气动作。本发明能够实现制氧与辅助呼吸一体化进程。

Description

一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法及装置

技术领域

本发明属于智能医疗器械领域，具体涉及制氧系统以及辅助呼吸系统，特别是一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法及装置。

背景技术

在当今社会，很多人都存在睡眠问题，必须引起高度的重视，因为人一生中有三分之一的时间实在睡眠中度过，而在睡眠时，不少人或多或少会有打鼾的情况，而往往长期打鼾或者鼾声很大的人们都伴随有睡眠呼吸暂停综合征，在睡眠的全过程中出现呼吸暂停，血中氧减少，久而久之，会影响人们的记忆力，更有甚者，应当及时采取治疗。

目前市场上用于治疗的装置包括无创呼吸机，而患者在使用时往往会配合制氧机一起使用，无创呼吸机用于辅助患者通气，而制氧机用于制造氧气，然而制氧机只能制造氧气并不能辅助通气，无创呼吸机不能制氧这使既需要无创通气，同时又需要氧气的患者需要同时使用两种装置才能够达到最终目的。

当患者在外出、旅行甚至飞机上同样接受无创通气治疗和氧疗时，需要同时两种装置才能达到目的，从而大大提高了即需要无创通气又需要氧气治疗的患者的使用成本，给患者的生活带来了很多不便，降低了患者的治疗成本和生活质量。

而目前市场上并没有一种既能够制氧又能够辅助呼吸的一体装置的控制方法及装置。

发明内容

针对现有技术中没有一种既能够制氧又能够辅助呼吸的一体装置的控制方法及装置的技术缺陷，本发明的目的是提供一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法，用于制氧并提供无创通气，包括如下步骤：

a、微控制单元1控制压缩机4制氧并检测压力、流量变化；

b、所述微控制单元1基于压力、流量的变化判断是吸气动作还是呼气动作，若为吸气动作则执行步骤c和步骤d，若为呼气动作，则执行步骤e；

c、所述微控制单元1控制输氧装置5输出氧气；

d、所述微控制单元1控制输氧装置5停止输出氧气，并控制风机6进行所述吸气动作；

e、通过所述微控制单元1控制风机6进行所述呼气动作。

优选地，所述步骤d之后还执行如下步骤：

f、所述微控制单元1判断所述吸气动作是否完成，若所述吸气动作完成，则通过所述微控制单元1控制风机6停止所述吸气动作并继续执行步骤b。

优选地，所述微控制单元1通过以下方式之一判断所述吸气动作是否完成：

-所述微控制单元1通过检测压力、流量变化判断所述吸气动作是否完成；或者

-所述微控制单元1通过检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期判断所述吸气动作是否完成。

优选地，所述步骤e之后还执行如下步骤：

g、所述微控制单元1判断所述呼气动作是否完成，若所述呼气动作完成，则通过所述微控制单元1控制风机6停止所述呼气动作并继续执行步骤b。

优选地，所述微控制单元1通过以下方式之一判断所述呼气动作是否完成：

-所述微控制单元1通过检测压力、流量变化判断所述呼气动作是否完成；或者

-所述微控制单元1通过检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期判断所述呼气动作是否完成。

优选地，所述步骤a还包括如下步骤：

a1、所述微控制单元1发送控制指令给压力传感器3、流量传感器2；

a2、所述压力传感器3、流量传感器2开始工作；

a3、所述微控制单元1接收来自所述压力传感器3、流量传感器2的数据。

根据本发明的另一个方面，提供一种制氧与辅助呼吸一体的装置，包括：

压缩机4，其用于制造氧气；

输氧装置5，其用于输出氧气；

风机6，其用于进行吸气动作和呼气动作；

压力传感器3，其用于获取压力数据；

流量传感器2，其用于获取流量数据；

微控制单元1，其用于控制所述压缩机4、输氧装置5、风机6工作以及检测所述压力数据和流量数据的变化；

其中，所述微控制单元1分别与所述压缩机4、输氧装置5、风机6、压力传感器3、流量传感器2相连接并通讯，所述输氧装置5连接所述压缩机4。

优选地，所述微控制单元1包括如下模块：

第一控制模块12，其用于控制所述压缩机4制氧；

第二控制模块13，其用于控制所述输氧装置5输出氧气以及停止输出氧气；

第三控制模块14，其用于控制所述风机6进行吸气动作和呼气动作，以及控制风机6停止吸气动作和停止呼气动作；

第一检测模块10，其用于检测所述压力数据和流量数据的变化；

第一判断模块11，其用于根据所述第一检测模块10的检测结果判断是吸气动作还是呼气动作。

优选地，所述微控制单元1还包括如下模块：

第二检测模块15，其用于检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期以及检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期；

第二判断模块16，其用于根据所述第一检测模块10的检测结果或者第二检测模块15的检测结果判断所述吸气动作或者呼气动作是否完成。

本发明通过将检测压力、流量的变化，进而确定如何执行输氧动作、吸气动作以及呼气动作，解决了无创呼吸机只能进行无创通气不能制氧的弊端，而单纯的制氧机又不能给患者无创通气方面的支持，本发明大大降低即需要无创通气又需要氧气治疗的患者的使用成本，使同时接受无创正压通气治疗和氧疗成为可能，并且从而提高患者的治疗医从性和生活质量，应用前景广阔，具有很大的经济和社会效益用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本发明的具体实施方式的，一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法的具体流程示意图；

图2示出根据本发明的一个实施例的，一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法的具体流程示意图；

图3示出根据本发明的一个实施例的，所述微控制单元1控制压缩机4制氧并检测压力、流量变化的具体流程示意图；

图4示出根据本发明的另一具体实施方式的，所述制氧与辅助呼吸一体的装置的功能框图；以及

图5示出根据本发明的一个实施例的，所述制氧与辅助呼吸一体的装置的功能框图。

具体实施方式

为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1示出根据本发明的具体实施方式，一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法的具体流程示意图，本领域技术人员理解，所述图1示出的流程仅为一次呼气、吸气的实施方式，而在实际过程中，所述制氧与辅助呼吸一体的装置在不停的重复吸气以及呼气过程，具体地，可以参考图2示出的优选实施例，而在本具体实施方式中，主要将对所述控制方法的呼气、吸气作具体的描述，具体地：

首先，进入步骤S101，微控制单元1控制压缩机4制氧并检测压力、流量变化，所述微控制单元1即为控制制氧与辅助呼吸一体装置工作的控制中心，所述压缩机4用于制氧，进一步地，所述微控制单元1通过控制压力传感器3以及流量传感器2检测压力、流量的变化，所述压力传感器3用于监测所述制氧与辅助呼吸一体装置的内部压力大小，所述流量传感器2用于监测所述制氧与辅助呼吸一体装置的内部流量大小。

本领域技术人员理解，在所述步骤S101之前，首先需要保证所述制氧与辅助呼吸一体装置的正常运行，在所述制氧与辅助呼吸一体装置初始化后，优选地读取所述制氧与辅助呼吸一体装置预先存储的工作状态，具体地，所述微控制单元1具有存储功能，用于记忆初始化流程的指示命令信息，记忆监测压力、流量的参数信息，记忆患者之前的行为习惯参数，进一步地，读取所述微控制单元1存储的信息，将所述装置初始化。更为具体地，所述制氧与辅助呼吸一体装置初始化成功后，所述微控制单元1即控制压缩机4制氧并检测压力、流量变化，本领域技术人员理解，控制压缩机4制氧的过程会持续一定时间，具体持续的时间需要根据压缩机4制氧的效率以及输氧装置5的储存氧气的容量确定。进一步地，检测压力、流量变化与制氧过程是同时进行的，即只要所述制氧与辅助呼吸一体装置初始化成功开始工作时，就立即开始检测压力、流量变化，并且在以后的运行过程中会持续进行。

然后，进入步骤S102，所述微控制单元1基于压力、流量的变化判断是吸气动作还是呼气动作，本领域技术人员理解，若为吸气动作则执行步骤S103和S104，若为呼气动作，则执行步骤S105，所述步骤S102是一个判断的过程，通过从所述压力传感器3以及所述流量传感器2获取的参数信息进行分析。

进一步地，判断是否为吸气动作的方法为：所述压力传感器3和流量传感器2设置在患者面罩的位置，所述面罩在使用的过程中戴在患者的面部，以实现为患者供氧或者供气的功能。本领域技术人员理解，在实际的应用过程中，当患者进行吸气动作时，所述面罩的压力会逐渐变小，同时患者在开始进行吸气动作时，流量会达到峰值并且之后会逐渐减小，相应地，所述微控制单元1通过所述压力传感器3和流量传感器2检测到数据变化，并分别建立压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型，并根据所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型判断是否为吸气动作。更为具体地，只要所述压力-时间数据模型中出现压力逐渐变小，并且流量-时间数据模型出现流量从峰值开始回落，则判定为吸气动作，如果并未在所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型检测到这样的情形，则判定为非吸气动作。

进一步地，判断是否为呼气动作的方法为：本领域技术人员理解，在实际的应用过程中，当患者进行呼气动作时，所述面罩的压力会逐渐变大，同时患者在开始进行呼气动作时，流量会达到峰值并且之后会逐渐减小，相应地，所述微控制单元1通过所述压力传感器3和流量传感器2检测到数据变化，并分别建立压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型，并根据所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型判断是否为呼气动作。更为具体地，只要所述压力-时间数据模型中出现压力逐渐变大，并且流量-时间数据模型出现流量从峰值开始回落，则判定为呼气动作，如果并未在所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型检测到这样的情形，则判定为非呼气动作。

在一个变化例中，所述制氧与辅助呼吸一体装置应用于睡眠呼吸暂停综合症的患者，这样，可以预先采集患者在正常呼吸状态下的压力、流量变化数据，并以压力变化数据作为纵坐标，流量变化数据作为横坐标，建立相应的标准数据模型线性图。在实际使用过程中，按照相似的方式，根据所述压力传感器3和流量传感器2检测到实际的数据变化并建立相应的实际数据模型线性图，通过对比所述标准数据模型线性图和实际数据模型线性图的斜率判断是吸气动作还是呼气动作。具体地，所述吸气动作对应的标准数据模型线性图是上升趋势的线性图，如果所述实际数据模型线性图也是上升趋势的线性图，则判定为吸气动作，相应地，所述呼气动作对应的标准数据模型线性图是下降趋势的线性图，如果所述实际数据模型线性图也是下降趋势的线性图，则判定为呼气动作。

进一步地，根据所述步骤S102，若为吸气动作，则执行步骤S103，所述微控制单元1控制输氧装置5输出氧气，根据步骤S101，所述压缩机4制造氧气，但所述氧气并未立即提供给患者，进一步地，在所述制氧与辅助呼吸一体装置中设置有一输氧装置5，所述氧气优选地被暂时存储于所述输氧装置5中，更进一步地，所述输氧装置5还设置有一电磁阀，基于步骤S102，若确认为吸气动作，所述微控制单元1控制并打开所述电磁阀，实现氧气的输出。具体地，所述步骤S103实际上是吸气动作的一部分，即在吸气动作的初始时间段内，首先向患者输送定量的氧气，氧气输送量可以通过设置输送时间和氧气流量来设置。

紧接着，执行步骤S104，所述微控制单元1控制输氧装置5停止输出氧气，并控制风机6进行所述吸气动作，在执行完步骤S103后，患者已经吸入一定量的氧气，进而不需要也不可以一直输入氧气，在这样的实施例中，优选地停止输出氧气，关闭所述输氧装置5的电磁阀，并通过风机6执行吸气动作实现向患者输出空气，本领域技术人员理解，患者自主呼吸时，由患者自身的吸气动作产生胸腔负压，肺被动扩张出现肺泡和气道负压，从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气，而所述风机6执行吸气动作的原理是：通过所述风机6施加驱动力使气道口和肺泡产生正压力差，进而实现吸气。即所述风机6的机械驱动力代替患者自主呼吸时进一步地，在一定时间内输入氧气的量与输入空气的量的比值可以为1∶1，1∶4或者1∶8，所述风机6用于输出空气，具体地，输出空气的气压和流量也可以通过所述微控制单元1进行调整，这属于现有技术，在此不予赘述。作为一种变化，所述氧气可以与所述空气可以进行混合后一并输出(即步骤S102和步骤S104同时进行)，具体地，当混合氧气和空气同时输出时，可以通过调节输氧装置5和风机6的流量实现不同级别的输氧浓度，这些都属于现有技术，并不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。

在一个优选地实施例中，所述制氧与辅助呼吸一体装置还通过所述微控制单元1实现智能开启，即在前述变化例的基础上，如果所述实际数据模型线性图是上升趋势的线性图，但所述实际数据模型线性图的斜率与所述标准数据模型线性图的斜率是相近的，则说明患者处于正常呼吸状态，此时所述风机6不执行吸气动作，相反的，所述实际数据模型线性图的斜率与所述标准数据模型线性图的斜率出现较大偏差时，所述风机6则开始吸气动作。

进一步地，若所述步骤S102的判断结果为呼气动作，则进入步骤S105，通过所述微控制单元1控制风机6进行所述呼气动作，在这样的实施例中，所述微控制单元1的目的是为了更好的将患者排出的二氧化碳排出体外，进一步地，所述风机6在所述微控制单元1的控制下进行呼气动作，将患者体内的废气吸出。具体地，所述风机6执行呼气动作的原理是：通过所述风机6施加驱动力，使胸廓及肺弹性回缩产生肺泡与气道口被动性正压力差而完成呼气动作。

本领域技术人员理解，所述步骤S104中风机施加驱动力与步骤S105中风机施加驱动力的方式并不相同，具体的不同之处根据通气模式而确定，例如所述通气模式为持续气道正压通气模式，相应地，所述步骤S104中通过施加驱动力达到的吸气压大于所述步骤S105中通过施加驱动力达到的呼气压，例如，所述步骤S104通过施加驱动力达到的吸气压为6cmH₂O，所述步骤S105通过施加驱动力达到的吸气压为4cmH₂O。作为一些变化，所述通气模式还包括自主呼吸模式、时间控制模式、自主呼吸/时间控制自动切换模式以及辅助压力控制模式，这些控制模式均属于现有技术，相应地，所述风机施加驱动力的方式也是现有技术，在此不予赘述。

图2示出根据本发明的第一实施例的，一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法的具体流程示意图，本领域技术人员理解，图2示出的仅是根据本发明示出的一种优选实施例，在这样的实施例中，如图2所示，呼气动作完成之后作为结束，而在其他实施例中，还可以以吸气动作结束作为结束，这都不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。如图2所示，所示图2示出了一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法的循环流程示意图，具体地，包括如下步骤：

本领域技术人员理解，步骤S201至步骤S204可以参考图1示出的根据本发明的具体实施方式的步骤S101至步骤S104，在此不予赘述。

进一步地。本领域技术人员理解，本实施例与图1示出的具体实施方式的区别在于，增加了步骤S206、S207、S208、S209，具体地，图1示出的具体实施方式是按照固定的周期和频率执行吸气和呼气动作，即图1示出的具体实施方式并不主动判断所述吸气动作或呼气动作是否完成，即不能实现与患者呼吸的同步，而通过增加主动判断的步骤(所述步骤S206、S207、S208、S209)，可以实现与患者呼吸的同步。

紧接着，在执行完步骤S204后，执行步骤S206，所述微控制单元1判断所述吸气动作是否完成。在一个具体的实施例中，所述微控制单元1实时对所述装置的压力以及流量进行监控，所述微控制单元1通过检测压力、流量变化判断所述吸气动作是否完成。具体的判断原理与所述步骤102是类似的，其中，判断所述吸气动作是否完成的方法为：所述微控制单元1通过所述压力传感器3和流量传感器2检测到数据变化，并分别建立压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型，并根据所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型判断所述吸气动作是否完成，具体地，如果所述压力-时间数据模型中出现压力下降到谷值附近，并且流量-时间数据模型出现流量回落到谷值附近，则判定所述吸气动作完成。

在一个变化例中，所述微控制单元1通过检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期判断所述吸气动作是否完成，在这样的实施例中，优选地在所述装置微控制单元1中预存储有第一预定周期的参数，所述第一预定周期的参数可以是一个固定值，也可以是根据患者正常呼吸规律所计算得出的一个平均值，也可以是人为设定的一个参数值，这都不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。

然后，进入步骤S207，所述微控制单元1控制风机6停止所述吸气动作，本领域技术人员理解，停止所述吸气动作即为撤去所述风机6施加的驱动力，在这样的实施例中，所述风机6停止工作，不再向患者输出空气，进一步地，在执行完步骤S207后，优选地返回步骤S202，进一步地，所述微控制单元1基于压力、流量的变化再一次判断是吸气动作还是呼气动作，而在这样的实施例，在一个完整的使用循环中，是吸气、呼气、吸气、呼气的循环，故优选地，下一个步骤即为呼气动作，但这还是需要通过步骤S202进行判断。

而在另一个变化例中，若所述步骤S206中，所述微控制单元1判断出所述吸气动作没有完成，所述微控制单元1持续控制风机6输出空气，直到所述吸气动作完成，本领域技术人员理解，所述压力传感器3以及所述流量传感器2持续对所述制氧与辅助呼吸一体装置中的压力以及流量数据进行采集，并通过所述微控制单元1对所述压力以及所述流量数据进行分析，从而判断是否结束吸气动作。

更进一步地，在执行完步骤S202后，若所述根据压力、流量判断不为吸气动作，而是呼气动作，则优选地执行步骤S205，所述步骤S205可以参考图1示出的根据本发明具体实施方式的步骤S105，在此不予赘述。进一步地，还执行步骤S208，所述微控制单元1判断所述呼气动作是否完成，具体的判断原理与所述步骤206是类似的，其中，判断所述呼气动作是否完成的方法为：所述微控制单元1通过所述压力传感器3和流量传感器2检测到数据变化，并分别建立压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型，并根据所述压力-时间数据模型以及流量-时间数据模型判断所述呼气动作是否完成，具体地，如果所述压力-时间数据模型中出现压力上升到峰值附近，并且流量-时间数据模型出现流量回落到谷值附近，则判定所述呼气动作完成。

在一个变化例中，所述微控制单元1通过检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期判断所述呼气动作是否完成，所述第二预定周期可以参考所述第一预定周期的相应描述，所述第二预定周期的参数可以是一个固定值，也可以是根据患者正常呼吸规律所计算得出的一个平均值，也可以是人为设定的一个参数值，例如，所述第二预定周期可以设定为1秒，那么呼气动作的时间即为1秒钟，1秒钟后，返回步骤S202，判断是吸气动作还是呼气动作，这都不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。

进一步地，若所述呼气动作完成，则执行步骤S209，通过所述微控制单元1控制风机6停止所述呼气动作并重新开始执行步骤S202，本领域技术人员理解，停止所述呼气动作即为撤去所述风机6施加的驱动力。

图3示出根据本发明的第二实施例的，所述微控制单元1控制压缩机4制氧并检测压力、流量变化的具体流程示意图，本领域技术人员理解，本实施例是为了更好的对所述步骤S101以及所述步骤S201作进一步地描述而示出的优选实施例，并不代表这是实现所述步骤S101以及所述步骤S201的唯一技术方案，在此不予赘述，具体地，主要步骤如下：

首先，进入步骤S301，所述微控制单元1发送控制指令给压力传感器3、流量传感器2，本领域技术人员理解，所述微控制单元1具有发送执行指令、接收反馈信息的功能，在本发明示出的实施例中，所述微控制单元1可以控制所述压力传感器3以及所述流量传感器2实时监测压力、流量变化，并基于所述压力、流量的变化进行判断，从而决定该执行吸气动作还是呼气动作，具体地，所述制氧与辅助呼吸一体装置在启动时，会进入初始化模式，所述微控制单元1在初始化模式时会发送控制指令给压力传感器3以及流量传感器2。所述控制指令是指启动并实时监测压力、流量的指令信息。

然后，进入步骤S302，所述压力传感器3、流量传感器2开始工作，具体地，所述步骤的目的是为了通过压力传感器3以及流量传感器2收集到实时的压力、流量变化，进一步地，所述压力传感器3以及所述流量传感器2设置在所述制氧与辅助呼吸一体装置的内部，在所述装置内部优选地设置有外接电源，在装置初始化后，压力传感器3以及流量传感器2接收来自微控制单元1的工作指令，并开始工作。

最后，进入步骤S303，所述微控制单元1接收来自所述压力传感器3、流量传感器2的数据，所述步骤S303的目的是为了获取所述压力、流量的数据信息，进一步地分析所述数据信息，并基于所述数据信息进行判断。

图4示出根据本发明的另一具体实施方式的，所述制氧与辅助呼吸一体的装置的具体结构示意图，具体地，所述压缩机4与所述风机6设置在所述装置内部，并通过微控制单元1的连接实现了一体化的效果，所述制氧与辅助呼吸一体装置可以解决无创呼吸机只能进行无创通气不能制氧的弊端，而单纯的制氧机又不能给患者无创通气方面的支持，具体地，所述制氧与辅助呼吸一体的装置包括：压缩机4、输氧装置5、风机6、压力传感器3、流量传感器2以及微控制单元1。

本领域技术人员理解，所述压缩机4用于制造氧气，所述压缩机4连接所述微控制单元1，所述微控制单元1控制所述压缩机4工作。

所述输氧装置5用于输出氧气，结合图1至图3中示出的优选实施例，所述输氧装置5中还包括一电磁阀，所述电磁阀连接所述微控制单元1，所述电磁阀用于控制所述氧气的输出。

进一步地，所述风机6用于进行吸气动作和呼气动作，所述风机6连接所述微控制单元1，通过所述微控制单元1的控制指令，所述风机6可以进行吸气动作和呼气动作。

进一步地，所述压力传感器3用于获取压力数据，所述压力传感器3连接所述微控制单元1，将所述获取到的压力数据传输给所述微控制单元1。

进一步地，流量传感器2，其用于获取流量数据，所述流量传感器2连接所述微控制单元1，将所述获取到的流量数据传输给所述微控制单元1。

进一步地，所述微控制单元1用于控制所述压缩机4、输氧装置5、风机6工作以及检测所述压力数据和流量数据的变化，在这样的实施例中，所述微控制单元1将所述压缩机4以及所述风机6结合为一体化装置。

进一步地，所述输氧装置5连接所述压缩机4，所述压缩机4在制造出氧气后，将氧气输送到输氧装置5中进行保存，优选地，所述输氧装置5设置有电磁阀，通过控制电磁阀的开启或者闭合氧气的输出，所述电磁阀通过所述微控制单元控制。

本领域技术人员理解，如图4所示，所述微控制单元1包括第一控制模块12、第二控制模块13、第三控制模块14、第一检测模块10、第一判断模块11，本领域技术人员理解，以上各模块可以是硬件、由处理器执行的软件或者二者的组合。具体地，图4中的一个或多个和/或功能模块的一个或多个组合(例如，第一控制模块12、第二控制模块13、第三控制模块14等)，既可以对应于微控制单元1中程序流程的各个软件模块，也可以对应于微控制单元1中各个硬件模块。更为具体地，如果通过软件模块实现，则图4中的各个功能模块分别对应于执行图1示出的各个步骤。如果通过硬件模块实现，则可利用现场可编程门阵列(FPGA)将对应的功能模块固定化实现。

进一步地，所述软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、硬盘、或本领域已知的任何其他形式的存储介质。通过将所述存储介质耦接至微控制单元1的处理器，从而使所述处理器能够从所述存储介质中读取信息，并且可以向所述存储介质写入信息。作为一种变化，所述存储介质可以是处理器的组成部分，或者所述处理器和所述存储介质均位于专用集成电路(ASIC)上。

进一步地，所述硬件模块可以是能够实现图4中各功能模块具体功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件或以上这些硬件的组合。作为一种变化，图4中各功能模块具体功能还可以通过计算设备的组合实现，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、与DSP通信结合的一个或者多个微处理器的组合等。

具体地，所述第一控制模块12用于控制所述压缩机4制氧，在这样的实施例中，所述第一控制模块12连接所述压缩机4。

进一步地，所述第二控制模块13基于所述第一判断模块11的判断结果，控制所述输氧装置5输出氧气，以及根据预定的输氧模式(例如按照预定的输送时间和氧气流量)控制所述输氧装置5停止输出氧气，所述第二控制模块13连接所述输氧装置5。

进一步地，所述第三控制模块14用于控制所述风机6进行吸气动作和呼气动作，以及控制风机6停止吸气动作和停止呼气动作，所述第三控制模块14连接所述风机6。具体地，所述第三控制模块14控制所述风机6工作的模式既取决于所述第一判断模块11的判断结果，也取决于所述第二控制模块13的运行过程。更为具体地，结合图1示出的具体实施方式，如果所述第一判断模块11判定为吸气动作时，则所述第二控制模块13首先控制所述输氧装置5输出氧气，当所述输出氧气完毕后，所述第三控制模块14才控制所述风机6进行吸气动作；如果所述第一判断模块11判定为呼气动作时，所述第三控制模块14控制所述风机6进行呼气动作，此时所述第二控制模块13并不控制所述输氧装置5输出氧气，同时所述第三控制模块14也不进行吸气动作。本领域技术人员理解，所述第三控制模块14基于固定的周期控制风机6停止吸气动作和停止呼气动作，即所述第三控制模块14控制风机6停止吸气动作和停止呼气动作并不取决于所述第一判断模块11的判断结果以及所述第二控制模块13的运行过程。

进一步地，所述第一检测模块10用于检测所述压力数据和流量数据的变化，所述第一检测模块10连接所述压力传感器3以及所述流量传感器2。

进一步地，所述第一判断模块11用于根据所述第一检测模块10的检测结果判断是吸气动作还是呼气动作，所述第一判断模块11具有分析计算的功能，可以根据所述压力、流量的变化，判断是吸气动作还是呼气动作。具体地，所述第二控制模块13基于所述第一判断模块11的判断结果控制所述输氧装置5输出氧气，所述第三控制模块14控制基于所述第一判断模块11的判断结果控制所述风机6进行吸气动作和呼气动作，具体控制方法在前面已有叙述，在此不予赘述。

作为本发明的第三实施例，如图5所示，所述微控制单元1不仅包括图4示出的具体实施方式中的各个功能模块，还包括第二检测模块15以及第二判断模块16，具体地，所述第三实施例中示出的微控制单元1的各功能模块如果通过软件模块实现，则分别对应于执行图3示出的各个步骤，如果通过硬件模块实现，则可利用现场可编程门阵列(FPGA)将对应的功能模块固定化实现。

进一步地，所述第二检测模块15用于检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期以及检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期，具体地，所述第二检测模块15连接所述第三控制模块14，且所述第二检测模块15具有计时功能，在所述第三控制模块14进行吸气动作以及呼气动作开始时，即持续进行计时，进而判断是否达到第一预定周期或者第二预定周期。

进一步地，所述第二判断模块16用于根据所述第一检测模块10的检测结果或者第二检测模块15的检测结果判断所述吸气动作或者呼气动作是否完成。具体地，所述第二判断模块16可以选择根据所述第一检测模块10的检测结果进行判断，也可以选择根据第二检测模块15的检测结果进行判断。相应地，作为一种变化，所述第二检测模块15可以省略，这同样可以实现本发明的目的，在此不予赘述。

进一步地，所述第三控制模块14基于所述第二判断模块16的判断结果确定是否控制所述风机6终止吸气动作或者呼气动作。本领域技术人员理解，所述第二判断模块16是第三实施例与图4示出的具体实施方式的主要区别点，增加第二判断模块16的作用在于：所述微控制单元1可以主动进行判断并确定是否终止所述吸气动作或者呼气动作，即如果所述第二判断模块16基于所述第一检测模块10的检测结果或者第二检测模块15的检测结果得出所述吸气动作或者呼气动作已经完成，则所述第三控制模块14即控制所述风机6停止吸气动作或者呼气动作。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种制氧与辅助呼吸一体的控制方法，用于制氧并提供无创通气，其特征在于，包括如下步骤：

a、微控制单元(1)控制压缩机(4)制氧并检测压力、流量变化；

b、所述微控制单元(1)基于压力、流量的变化判断是吸气动作还是呼气动作，若为吸气动作则执行步骤c和步骤d，若为呼气动作，则执行步骤e；

c、所述微控制单元(1)控制输氧装置(5)输出氧气；

d、所述微控制单元(1)控制输氧装置(5)停止输出氧气，并控制风机(6)进行所述吸气动作；

e、通过所述微控制单元(1)控制风机(6)进行所述呼气动作。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤d之后还执行如下步骤：

f、所述微控制单元(1)判断所述吸气动作是否完成，若所述吸气动作完成，则通过所述微控制单元(1)控制风机(6)停止所述吸气动作并继续执行步骤b。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述微控制单元(1)通过以下方式之一判断所述吸气动作是否完成：

-所述微控制单元(1)通过检测压力、流量变化判断所述吸气动作是否完成；或者

-所述微控制单元(1)通过检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期判断所述吸气动作是否完成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤e之后还执行如下步骤：

g、所述微控制单元(1)判断所述呼气动作是否完成，若所述呼气动作完成，则通过所述微控制单元(1)控制风机(6)停止所述呼气动作并继续执行步骤b。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述微控制单元(1)通过以下方式之一判断所述呼气动作是否完成：

-所述微控制单元(1)通过检测压力、流量变化判断所述呼气动作是否完成；或者

-所述微控制单元(1)通过检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期判断所述呼气动作是否完成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤a还包括如下步骤：

a1、所述微控制单元(1)发送控制指令给压力传感器(3)、流量传感器(2)；

a2、所述压力传感器(3)、流量传感器(2)开始工作；

a3、所述微控制单元(1)接收来自所述压力传感器(3)、流量传感器(2)的数据。

7.一种制氧与辅助呼吸一体的装置，其特征在于，包括：

压缩机(4)，其用于制造氧气；

输氧装置(5)，其用于输出氧气；

风机(6)，其用于进行吸气动作和呼气动作；

压力传感器(3)，其用于获取压力数据；

流量传感器(2)，其用于获取流量数据；

微控制单元(1)，其用于控制所述压缩机(4)、输氧装置(5)、风机(6)工作以及检测所述压力数据和流量数据的变化；

其中，所述微控制单元(1)分别与所述压缩机(4)、输氧装置(5)、风机(6)、压力传感器(3)、流量传感器(2)相连接并通讯，所述输氧装置(5)连接所述压缩机(4)。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述微控制单元(1)包括如下模块：

第一控制模块(12)，其用于控制所述压缩机(4)制氧；

第二控制模块(13)，其用于控制所述输氧装置(5)输出氧气以及停止输出氧气；

第三控制模块(14)，其用于控制所述风机(6)进行吸气动作和呼气动作，以及控制风机(6)停止吸气动作和停止呼气动作；

第一检测模块(10)，其用于检测所述压力数据和流量数据的变化；

第一判断模块(11)，其用于根据所述第一检测模块(10)的检测结果判断是吸气动作还是呼气动作。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述微控制单元(1)还包括如下模块：

第二检测模块(15)，其用于检测所述吸气动作的持续时间是否达到第一预定周期以及检测所述呼气动作的持续时间是否达到第二预定周期；

第二判断模块(16)，其用于根据所述第一检测模块(10)的检测结果或者第二检测模块(15)的检测结果判断所述吸气动作或者呼气动作是否完成。