CN106362257A - 基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机 - Google Patents

基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机，所述基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法包括：采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。本发明能够对呼吸机的压力进行准确的控制，避免用户在使用过程引起不适感，提高用户使用体验。

Description

基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机。
背景技术
目前，医院使用的无创呼吸机一般只有一根管路与用户的口鼻相连，吸气时呼吸机将压力提高到吸气气道正压(Inspiratory Positive Airway Pressure，IPAP)，加压气体经过管路以进入用户的肺部，呼气时仍然存在正压，用户呼出的气体一般是经过面罩上的排气孔排放到空气中，并且如果呼气时呼吸机提供的压力越大，则通过面罩排放的气体的量越大。另外，面罩是通过绑带固定在用户脸颊上，如果用户身体移动或面罩未佩戴好，则面罩与用户的脸之间有可能会漏气。呼吸机在施压以控制气体的流向时，基于上述的排气孔排气及面罩与用户的脸之间有可能会漏气的原因，使得呼吸机难以对压力进行准确的控制，容易在使用时引起用户的不适感，用户体验不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法及呼吸机，旨在对呼吸机压力进行准确控制，提高用户体验。
为实现上述目的，本发明提供一种基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，所述基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法包括：
S1，采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
S2，基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
S3，基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
优选地，所述步骤S2包括：
判断快速呼吸的步骤：在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
判断正常呼吸的步骤：对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
优选地，所述第一预设时间为60毫秒。
优选地，所述判断正常呼吸的步骤包括：
对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；
分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；
若所述变化率KP为0，且所述变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以所述采样点m所在的时间点为所述吸气时间点。
优选地，所述步骤S1包括：
采集呼吸机的气体流量数据，并生成所述气体流量数据的流量曲线，以所述流量曲线中的波谷对应的时间点为每一呼吸周期对应的呼气时间点。
为实现上述目的，本发明还提供一种呼吸机，所述呼吸机包括：
采集模块，用于采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
确定模块，用于基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
控制模块，用于基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
优选地，所述确定模块包括：
第一确定单元，用于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
第二确定单元，用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
优选地，所述第一预设时间为60毫秒。
优选地，所述第二确定单元具体用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；若所述变化率KP为0，且所述变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以所述采样点m所在的时间点为所述吸气时间点。
优选地，所述采集模块具体用于采集呼吸机的气体流量数据，并生成所述气体流量数据的流量曲线，以所述流量曲线中的波谷对应的时间点为每一呼吸周期对应的呼气时间点。
本发明的有益效果是：本发明在采集呼吸机的气体流量数据后，首先确定每一呼吸周期的呼气时间点，然后通过呼气时间点之后的气体流量数据可以判断用户当前是正常呼吸状态还是快速呼吸状态，并确定用户当前呼吸状态对应的用户开始吸气的吸气时间点，最终通过每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制，通过这种动态的调整的方式，可以对呼吸机的压力进行准确的控制，避免用户在使用过程引起不适感，提高用户使用体验。
附图说明
图1为本发明基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法一实施例的流程示意图；
图2呼吸机中气体流量与时间的曲线示意图；
图3为用户的呼吸状态为快速呼吸时对应的气体流量与时间的曲线示意图；
图4为本发明呼吸机一实施例的结构示意图；
图5为图4所示确定模块的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，图1为本发明基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法一实施例的流程示意图，该基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法包括以下步骤：
步骤S1，采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
本实施例中，用户在使用呼吸机时，采集呼吸机的气体流量数据，其中呼吸机的气体流量数据包括气体流量大小及时间(即气体流量大小随着时间的变化情况)。用户的呼吸具有一定的规律，在一次呼吸周期中包括吸气及呼气，吸气与呼气相互交替、转换，在吸气呼气这一过程中，气体流量会逐渐变大，在达到最大值后，急剧下降直至变为0，然后气体流量继续减小，当达到最小值后再逐渐变大。基于每一呼吸周期的气体流量的变化，可以确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点，即在每一呼吸周期中，用户上一次呼吸周期结束之后，一般会有一小段的屏息时间，在这一段时间中，由于有漏气孔的存在，气体流量为一稳定的正的数值(这仅针对用户正常呼吸而言)，用户在吸气时，会引起气体流量的加速上升，从而形成吸气拐点，但同时在用户呼气时，会在气体流量的最小值至稳定的气体流量之间形成一呼气拐点。本实施例中可以以在气体流量为最小值时对应的时间点为呼气时间点。
具体地，可以将气体流量数据按照气体流量随着时间的变化生成流量曲线，如图2所示，选择波谷的位置(气体流量为最小值)对应的点为呼气拐点，该呼气拐点对应的时间点即为呼气时间点。
步骤S2，基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
本实施例中，对于在同一呼吸周期内的气体流量数据，在呼气时间点之后的时间里会有一吸气拐点，该吸气拐点表征用户开始吸气。本实施例通过对同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态，如果呼气时间点之后对应的气体流量在单位时间内的变化较大，则可以说明用户当前的呼吸状态为快速呼吸状态，如果呼气时间点之后对应的气体流量在某一小段时间内单位时间的变化不大，甚至接近0，则说明用户在呼气之后在一小段时间内为屏息状态，说明用户当前的呼吸状态为正常呼吸状态。
如果用户当前是快速呼吸状态，即用户呼吸急促，则用户在呼气之后没有进行屏息，直接开始吸气，快速呼吸状态下对应的用户开始吸气的吸气时间点为呼气时间点后的时间点，例如以呼气时间点的下一秒为吸气时间点；如果用户当前是正常呼吸状态，则用户在呼气后进行一小段时间的屏息，然后才开始吸气，这时需要根据一定的算法计算出吸气时间点，该吸气时间点在用户屏息后，例如吸气时间点在用户屏息后开始吸气时对应的时间点，通过计算可以得到准确的吸气时间点。
步骤S3，基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
本实施例中，在确定用户每一呼吸周期的呼气时间点及吸气时间点之后，基于该呼气时间点及吸气时间点可以对呼吸机的压力进行控制，例如，准确定位用户下一次呼气时的呼气时间点，并在呼气时调节呼吸机的正压至最佳，以便更好地将气体排出至空气中；准确定位用户下一次吸气时的吸气时间点，并在吸气时调整IPAP至最佳，以便能够更好地将气体流入用户的肺部。
具体地，可以获取用户在使用过程中每一呼吸周期的呼气时时间点及吸气时间点，通过计算所有的呼气时间点的平均值及计算所有的吸气时间点的平均值，通过该平均值定位用户下一次呼气时的呼气时间点及吸气时的吸气时间点。对于每一呼气时间点对应的气体流量，计算其对应的所有气体流量的平均值，以该气体流量的平均值调整用户呼气时呼吸机的正压；同理，对于每一吸气时间点对应的气体流量，计算其对应的所有气体流量的平均值，以该气体流量的平均值调整用户吸气时呼吸机的IPAP。
与现有技术相比，本实施例在采集呼吸机的气体流量数据后，首先确定每一呼吸周期的呼气时间点，然后通过呼气时间点之后的气体流量数据可以判断用户当前是正常呼吸状态还是快速呼吸状态，并确定用户当前呼吸状态对应的用户开始吸气的吸气时间点，最终通过每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制，通过这种动态的调整的方式，可以对呼吸机的压力进行准确的控制，避免用户在使用过程引起不适感，提高用户使用体验。
在一优选的实施例中，在上述图1的实施例的基础上，上述步骤S2包括：
判断快速呼吸的步骤：在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
判断正常呼吸的步骤：对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
本实施例中，对于快速呼吸，如图3所示，图3为用户的呼吸状态为快速呼吸时对应的气体流量与时间的曲线示意图，此时呼气拐点过后，用户立刻用力吸气，由于用户呼吸急促导致没有出现屏息阶段，呼气拐点过后即可判断用户进行吸气。具体判断过程为：在呼气拐点对应的呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值(第一阈值为正值)，例如呼气拐点后连续60ms内气体流量随时间变化的变化率均大于0.45，且该变化率逐渐变大，例如变化率按照时间的先后顺序为0.451、0.453、0.454、0.456等，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸。在判断用户当前的呼吸状态为快速呼吸后，可以确定对应的吸气时间点，即以呼气时间点后的时间点为吸气时间点，例如以呼气时间点之后1ms、3ms或者5ms的时间点为吸气时间点等，但吸气时间点与呼气时间点之间的时间差不应过大，例如该时间差不应大于20ms。
本实施例中，对于正常呼吸，可参阅图2，此时呼气拐点过后，用户未进行吸气，而是出现屏息阶段，呼气拐点过后即可判断用户进行吸气。具体判断过程为：对于在同一呼吸周期内的呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，即判断用户是否出现屏息，且在屏息之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，即用户开始吸气后吸气力度逐渐变大，例如该变化率按照时间的先后顺序为0.451、0.453、0.454、0.456等，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸。在判断用户当前的呼吸状态为正常呼吸后，可以确定对应的吸气时间点，即以变化率为0对应的时间点之后的时间点为吸气时间点(由于用户屏息的时间为一时间段，因此以最后一个变化率为0对应的时间点为参考来确定吸气时间点)，例如以变化率为0对应的时间点之后的1ms、3ms或者5ms的时间点为吸气时间点等，但吸气时间点与变化率为0对应的时间点之间的时间差不应过大，例如该时间差不应大于20ms。
在一优选的实施例中，在上述的实施例的基础上，上述判断正常呼吸的步骤包括：
对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；若所述变化率KP为0，且变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以采样点m所在的时间点为吸气时间点。
本实施例中，可以选取足够多的采样点m，对于任意一采样点m，选取在采样点m之前的第三预设时间内的n个采样点组成数组P，例如在采样点m之前90ms的气体流量数据组成数组P，再加上采样点m，形成数组Q。数组P或数组Q的数据个数优选地为15个，并且第三预设时间可以是10ms～200ms中的任意一时间。分别对数组P和Q进行线性拟合，分别计算得到斜率Kp和Kq，为了便于比较，可以将斜率Kp和Kq分别放大相同的倍数。如果出现变化率KP为0，且变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，且变化率为0对应的时间点之后的变化率逐渐变大，则以采样点m所在的时间点为吸气时间点。
如图4所示，图4为本发明呼吸机一实施例的结构示意图，该呼吸机包括：
采集模块101，用于采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
本实施例中，用户在使用呼吸机时，采集呼吸机的气体流量数据，其中呼吸机的气体流量数据包括气体流量大小及时间(即气体流量大小随着时间的变化情况)。用户的呼吸具有一定的规律，在一次呼吸周期中包括吸气及呼气，吸气与呼气相互交替、转换，在吸气呼气这一过程中，气体流量会逐渐变大，在达到最大值后，急剧下降直至变为0，然后气体流量继续减小，当达到最小值后再逐渐变大。基于每一呼吸周期的气体流量的变化，可以确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点，即在每一呼吸周期中，用户上一次呼吸周期结束之后，一般会有一小段的屏息时间，在这一段时间中，由于有漏气孔的存在，气体流量为一稳定的正的数值(这仅针对用户正常呼吸而言)，用户在吸气时，会引起气体流量的加速上升，从而形成吸气拐点，但同时在用户呼气时，会在气体流量的最小值至稳定的气体流量之间形成一呼气拐点。本实施例中可以以在气体流量为最小值时对应的时间点为呼气时间点。
具体地，可以将气体流量数据按照气体流量随着时间的变化生成流量曲线，如图2所示，选择波谷的位置(气体流量为最小值)对应的点为呼气拐点，该呼气拐点对应的时间点即为呼气时间点。
确定模块102，用于基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
本实施例中，对于在同一呼吸周期内的气体流量数据，在呼气时间点之后的时间里会有一吸气拐点，该吸气拐点表征用户开始吸气。本实施例通过对同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态，如果呼气时间点之后对应的气体流量在单位时间内的变化较大，则可以说明用户当前的呼吸状态为快速呼吸状态，如果呼气时间点之后对应的气体流量在某一小段时间内单位时间的变化不大，甚至接近0，则说明用户在呼气之后在一小段时间内为屏息状态，说明用户当前的呼吸状态为正常呼吸状态。
如果用户当前是快速呼吸状态，即用户呼吸急促，则用户在呼气之后没有进行屏息，直接开始吸气，快速呼吸状态下对应的用户开始吸气的吸气时间点为呼气时间点后的时间点，例如以呼气时间点的下一秒为吸气时间点；如果用户当前是正常呼吸状态，则用户在呼气后进行一小段时间的屏息，然后才开始吸气，这时需要根据一定的算法计算出吸气时间点，该吸气时间点在用户屏息后，例如吸气时间点在用户屏息后开始吸气时对应的时间点，通过计算可以得到准确的吸气时间点。
控制模块103，用于基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
本实施例中，在确定用户每一呼吸周期的呼气时间点及吸气时间点之后，基于该呼气时间点及吸气时间点可以对呼吸机的压力进行控制，例如，准确定位用户下一次呼气时的呼气时间点，并在呼气时调节呼吸机的正压至最佳，以便更好地将气体排出至空气中；准确定位用户下一次吸气时的吸气时间点，并在吸气时调整IPAP至最佳，以便能够更好地将气体流入用户的肺部。
具体地，可以获取用户在使用过程中每一呼吸周期的呼气时时间点及吸气时间点，通过计算所有的呼气时间点的平均值及计算所有的吸气时间点的平均值，通过该平均值定位用户下一次呼气时的呼气时间点及吸气时的吸气时间点。对于每一呼气时间点对应的气体流量，计算其对应的所有气体流量的平均值，以该气体流量的平均值调整用户呼气时呼吸机的正压；同理，对于每一吸气时间点对应的气体流量，计算其对应的所有气体流量的平均值，以该气体流量的平均值调整用户吸气时呼吸机的IPAP。
在一优选的实施例中，如图5所示，在上述图4的实施例的基础上，确定模块102包括：
第一确定单元1021，用于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
第二确定单元1022，用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
本实施例中，对于快速呼吸，如图3所示，图3为用户的呼吸状态为快速呼吸时对应的气体流量与时间的曲线示意图，此时呼气拐点过后，用户立刻用力吸气，由于用户呼吸急促导致没有出现屏息阶段，呼气拐点过后即可判断用户进行吸气。具体判断过程为：在呼气拐点对应的呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值(第一阈值为正值)，例如呼气拐点后连续60ms内气体流量随时间变化的变化率均大于0.45，且该变化率逐渐变大，例如变化率按照时间的先后顺序为0.451、0.453、0.454、0.456等，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸。在判断用户当前的呼吸状态为快速呼吸后，可以确定对应的吸气时间点，即以呼气时间点后的时间点为吸气时间点，例如以呼气时间点之后1ms、3ms或者5ms的时间点为吸气时间点等，但吸气时间点与呼气时间点之间的时间差不应过大，例如该时间差不应大于20ms。
本实施例中，对于正常呼吸，可参阅图2，此时呼气拐点过后，用户未进行吸气，而是出现屏息阶段，呼气拐点过后即可判断用户进行吸气。具体判断过程为：对于在同一呼吸周期内的呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，即判断用户是否出现屏息，且在屏息之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，即用户开始吸气后吸气力度逐渐变大，例如该变化率按照时间的先后顺序为0.451、0.453、0.454、0.456等，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸。在判断用户当前的呼吸状态为正常呼吸后，可以确定对应的吸气时间点，即以变化率为0对应的时间点之后的时间点为吸气时间点(由于用户屏息的时间为一时间段，因此以最后一个变化率为0对应的时间点为参考来确定吸气时间点)，例如以变化率为0对应的时间点之后的1ms、3ms或者5ms的时间点为吸气时间点等，但吸气时间点与变化率为0对应的时间点之间的时间差不应过大，例如该时间差不应大于20ms。
在一优选的实施例中，在上述图5的实施例的基础上，上述第二确定单元1022具体用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；若所述变化率KP为0，且所述变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以所述采样点m所在的时间点为所述吸气时间点。
本实施例中，可以选取足够多的采样点m，对于任意一采样点m，选取在采样点m之前的第三预设时间内的n个采样点组成数组P，例如在采样点m之前90ms的气体流量数据组成数组P，再加上采样点m，形成数组Q。数组P或数组Q的数据个数优选地为15个，并且第三预设时间可以是10ms～200ms中的任意一时间。分别对数组P和Q进行线性拟合，分别计算得到斜率Kp和Kq，为了便于比较，可以将斜率Kp和Kq分别放大相同的倍数。如果出现变化率KP为0，且变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，且变化率为0对应的时间点之后的变化率逐渐变大，则以采样点m所在的时间点为吸气时间点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，其特征在于，所述基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法包括：
S1，采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
S2，基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
S3，基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
判断快速呼吸的步骤：在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
判断正常呼吸的步骤：对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
3.根据权利要求2所述的基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为60毫秒。
4.根据权利要求2或3所述的基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，其特征在于，所述判断正常呼吸的步骤包括：
对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；
分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；
若所述变化率KP为0，且所述变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以所述采样点m所在的时间点为所述吸气时间点。
5.根据权利要求1所述的基于呼吸转换的呼吸机压力控制方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
采集呼吸机的气体流量数据，并生成所述气体流量数据的流量曲线，以所述流量曲线中的波谷对应的时间点为每一呼吸周期对应的呼气时间点。
6.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括：
采集模块，用于采集呼吸机的气体流量数据，基于所采集的气体流量数据确定每一呼吸周期用户在呼气期间的呼气拐点对应的呼气时间点；
确定模块，用于基于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后对应的气体流量数据判断用户的呼吸状态是快速呼吸还是正常呼吸，根据判断结果确定该呼吸周期内对应的用户开始吸气的吸气时间点；
控制模块，用于基于每一呼吸周期的呼气时间点对应的气体流量数据及吸气时间点对应的气体流量数据对呼吸机压力进行控制。
7.根据权利要求6所述的呼吸机，其特征在于，所述确定模块包括：
第一确定单元，用于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的第一预设时间内，判断气体流量随时间变化的变化率是否大于预设的第一阈值，若是，则确定用户的呼吸状态是快速呼吸，以所述呼气时间点后的时间点为所述吸气时间点，所述第一阈值为正值；以及
第二确定单元，用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据，判断气体流量随时间变化的变化率是否为0，且判断在变化率为0对应的时间点之后的第二预设时间内的气体流量随时间变化的变化率是否逐渐变大，若判断的结果均为是，则确定用户的呼吸状态是正常呼吸，以所述变化率为0对应的时间点之后时间点为所述吸气时间点。
8.根据权利要求7所述的呼吸机，其特征在于，所述第一预设时间为60毫秒。
9.根据权利要求7或8所述的呼吸机，其特征在于，所述第二确定单元具体用于对于在同一呼吸周期内的所述呼气时间点之后的气体流量数据进行采样，对于任意采样点m，采集所述采样点m对应的时间点之前的第三预设时间内的n个采样点，以所述n个采样点为数组P，以数组P及采样点m为数组Q；分别对数组P及数组Q进行线性拟合，基于拟合后的数组P计算气体流量随时间的变化率KP，基于拟合后的数组Q计算气体流量随时间的变化率Kq；若所述变化率KP为0，且所述变化率Kq与变化率KP的差值大于预设的第二阈值，则以所述采样点m所在的时间点为所述吸气时间点。
10.根据权利要求6所述的呼吸机，其特征在于，所述采集模块具体用于采集呼吸机的气体流量数据，并生成所述气体流量数据的流量曲线，以所述流量曲线中的波谷对应的时间点为每一呼吸周期对应的呼气时间点。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106901420A (zh) * 2017-04-05 2017-06-30 深圳市美好创亿医疗科技有限公司 调节送风面罩送风风量的方法及系统
CN108175917A (zh) * 2017-05-01 2018-06-19 刘艳芳 云端服务器
CN108245750A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 一种氧疗仪输出气量的控制方法、装置和系统
CN108525095A (zh) * 2017-04-21 2018-09-14 陈玉兰 一种呼吸辅助设备
CN111324154A (zh) * 2020-01-20 2020-06-23 深圳市科曼医疗设备有限公司 混合腔压力控制方法、呼吸机设备和计算机可读存储介质
CN111905206A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 确定呼吸控制曲线的方法及装置、电子设备和存储介质
CN111921050A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 华氧医疗科技(大连)有限公司 一种用于控制氧气输送的方法
CN113303784A (zh) * 2019-02-21 2021-08-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种呼吸识别方法、通气设备及存储介质
CN115970109A (zh) * 2023-03-17 2023-04-18 苏州鱼跃医疗科技有限公司 呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6318365B1 (en) * 1997-02-17 2001-11-20 MAP Medizintechnik für Arzt und Patient GmbH Process for switching the inspiration or expiration phase during CPAP therapy
CN101484202A (zh) * 2006-05-12 2009-07-15 Yrt有限公司 产生反映患者在供氧支持下呼吸工作的信号的方法和装置
US20110230779A1 (en) * 2008-08-19 2011-09-22 Mark Renfrew Titchener Breathing transition detection
CN102266614A (zh) * 2010-12-31 2011-12-07 北京谊安医疗系统股份有限公司 吸气触发控制方法及装置、呼吸机
CN102397613A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 北京航天长峰股份有限公司 利用呼气流量传感器实现麻醉机、呼吸机压力控制的方法
CN103169476A (zh) * 2013-03-14 2013-06-26 中山大学 一种用于呼吸波形图像识别与预警的方法及装置
US20130255685A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Nellcor Puritan Bennett Llc Methods and systems for triggering with unknown base flow

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6318365B1 (en) * 1997-02-17 2001-11-20 MAP Medizintechnik für Arzt und Patient GmbH Process for switching the inspiration or expiration phase during CPAP therapy
CN101484202A (zh) * 2006-05-12 2009-07-15 Yrt有限公司 产生反映患者在供氧支持下呼吸工作的信号的方法和装置
US20110230779A1 (en) * 2008-08-19 2011-09-22 Mark Renfrew Titchener Breathing transition detection
CN102397613A (zh) * 2010-09-07 2012-04-04 北京航天长峰股份有限公司 利用呼气流量传感器实现麻醉机、呼吸机压力控制的方法
CN102266614A (zh) * 2010-12-31 2011-12-07 北京谊安医疗系统股份有限公司 吸气触发控制方法及装置、呼吸机
US20130255685A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Nellcor Puritan Bennett Llc Methods and systems for triggering with unknown base flow
CN103169476A (zh) * 2013-03-14 2013-06-26 中山大学 一种用于呼吸波形图像识别与预警的方法及装置

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106901420A (zh) * 2017-04-05 2017-06-30 深圳市美好创亿医疗科技有限公司 调节送风面罩送风风量的方法及系统
CN106901420B (zh) * 2017-04-05 2018-10-16 深圳市美好创亿医疗科技有限公司 调节送风面罩送风风量的方法
CN108525095A (zh) * 2017-04-21 2018-09-14 陈玉兰 一种呼吸辅助设备
CN108578854A (zh) * 2017-04-21 2018-09-28 陈玉兰 一种呼吸辅助设备
CN108175917A (zh) * 2017-05-01 2018-06-19 刘艳芳 云端服务器
CN108245750A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 一种氧疗仪输出气量的控制方法、装置和系统
CN113303784A (zh) * 2019-02-21 2021-08-27 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种呼吸识别方法、通气设备及存储介质
CN113303784B (zh) * 2019-02-21 2024-04-30 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种呼吸识别方法、通气设备及存储介质
CN111324154A (zh) * 2020-01-20 2020-06-23 深圳市科曼医疗设备有限公司 混合腔压力控制方法、呼吸机设备和计算机可读存储介质
CN111324154B (zh) * 2020-01-20 2022-06-24 深圳市科曼医疗设备有限公司 混合腔压力控制方法、呼吸机设备和计算机可读存储介质
CN111905206A (zh) * 2020-06-22 2020-11-10 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 确定呼吸控制曲线的方法及装置、电子设备和存储介质
CN111905206B (zh) * 2020-06-22 2022-08-05 广州医科大学附属第一医院（广州呼吸中心） 确定呼吸控制曲线的装置、电子设备和存储介质
CN111921050A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 华氧医疗科技(大连)有限公司 一种用于控制氧气输送的方法
CN115970109A (zh) * 2023-03-17 2023-04-18 苏州鱼跃医疗科技有限公司 呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质
CN115970109B (zh) * 2023-03-17 2023-08-04 苏州鱼跃医疗科技有限公司 呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质

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