CN108273165B - 一种呼吸设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种呼吸设备，包括接收呼气的呼气口、可选择地与呼气口连通的PEEP控制单元以及与PEEP控制单元并联的负压装置。负压装置包括压力可调的第一密封容腔，第一密封容腔可选择地与呼气口连通，第一密封容腔可先于PEEP控制单元与呼气口连通来接收患者呼气，第一密封容腔的内部压力因接收呼气而从初始压力升高至预设最大压力时，切换为PEEP控制单元与呼气口连通来接收患者呼气。在第一密封容腔处于与呼气口断开时，调节第一密封容腔的压力至初始压力。预设最大压力小于等于PEEP控制单元的PEEP值。本发明的呼吸设备能够防止过度呼气，同时又能满足患者在呼气开始时的舒适感要求。
Description
技术领域
本发明属于医疗卫生领域，具体涉及一种呼吸设备。
背景技术
呼吸设备是挽救急、危患者生命最关键的手段之一，呼吸设备自主通气时吸气动作产生胸腔正压，肺被动扩张出现肺泡和气道正压，从而构成了气道口与肺泡之间的压力差而完成吸气，吸气后胸廓及肺弹性回缩，产生相反的压力差完成呼气。因而，在临床救治中，已成为不可缺少的器械，在急救、麻醉，ICU和呼吸治疗领域中，正越来越广泛应用。
呼吸设备中最典型的就是呼吸机，呼吸机广泛应用于临床医疗，是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备，能够代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗。
呼吸机在辅助治疗特定患者的肺功能衰竭时，通常使用压力可控的呼气技术来保证患者在呼气末期能保持一定的气道压力。但常规的控制压力的方法一般都是利用机械的方法，人为的制造一个空气压力，由此来保障患者能维持一定的PEEP值。例如CPAP呼吸机，能够将持续的正压气流送入气道，进而使肺泡在呼气末保持一定压力，增加功能残气量，防止肺泡萎陷。这类呼吸机虽然能使患者在呼气末期保持一定的气道压力，但在呼气开始时患者会遇到比正常呼气更大的空气压力，对于一个呼吸功能不完善的患者来说，无疑增加了很多的痛苦。
针对上述问题，很多呼吸机厂家提出了在呼气开始时先将气路完全开放到大气，然后在呼气后期再切换到PEEP控制单元，保证患者在呼气末期能保持一定的气道压力(该气道压力为PEEP控制单元提供的PEEP值)，以达到能保持相应的治疗效果的同时，还能保障在呼气开始时不提供人为制造的空气压力，使患者不那么痛苦。
上述的方法虽然能解决在呼气开始时空气压力过高而给患者带来不适的问题，但还是存在很大的缺陷：
首先，由于人体呼吸功能的特点，在呼气时，一般在很短时间里就完成了绝大部分潮气量的呼气，这使得呼吸机必须在非常短的时间内做出快速的反应，由大气切换至PEEP控制单元。其中，首先要准确并且及时地计算出患者瞬间的呼气潮气量，其次，要及时控制PEEP控制单元，完成预设压力的控制。也就是说，呼气时先将气路完全开放到大气然后再切换到给气道建立PEEP的过程中，对于切换的时机要求很严格。这对于机械控制单元和控制芯片的功能都提出了极为苛刻的要求。
其次，如果发生计算数据有误差，或者控制没能及时完成，就很容易造成患者的呼吸末气道压力下降过快，即造成过度呼气，这会导致康复治疗效果失败，其结果可能使得医生需要额外花费很长的时间才能让患者恢复到之前的水平。这使得多数医生在使用这类功能时，都持保守的态度。
因此，本领域需要一种更优的解决方案，可以更好地解决患者在呼气开始时空气压力过高比较痛苦以及易造成过度呼气的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种能够防止过度呼气，同时又能满足患者在呼气开始时的舒适感要求的呼吸设备。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
本发明提供一种呼吸设备，包括用于接收患者呼气的呼气口和PEEP控制单元，PEEP控制单元可选择地与呼气口连通，呼吸设备还包括与PEEP控制单元并联的负压装置，负压装置包括压力可调的第一密封容腔，第一密封容腔可选择地与呼气口连通；其中，第一密封容腔能够先于PEEP控制单元与呼气口连通来接收患者呼气，第一密封容腔的内部压力因接收呼气而从初始压力升高至预设最大压力时，切换为PEEP控制单元与呼气口连通来接收患者呼气；在第一密封容腔处于与呼气口断开的状态时，调节第一密封容腔的压力至初始压力；预设最大压力小于等于PEEP控制单元的PEEP值。
根据本发明，呼吸设备还包括第二密封容腔和泵；第二密封容腔与第一密封容腔可选择地连通；泵连通在第二密封容腔的下游，并能够调节第二密封容腔的压力至初始工作压力；通过处于初始工作压力的第二密封容腔与第一密封容腔连通，来调节第一密封容腔的压力至初始压力。
根据本发明，第二密封容腔的初始工作压力由如下公式计算获得：Ptarget1＝(P×V1+P×V2-P1×V1)/V2；其中，Ptarget1为第二密封容腔的初始工作压力，P1为第一密封容腔的待调节压力，V1为第一密封容腔的容积，V2为第二密封容腔的容积，P为初始压力。
根据本发明，第一密封容腔与第二密封容腔之间设有第一单向阀，第一单向阀布置为沿第一密封容器指向第二密封容器的方向单向导通；第二密封容腔与泵之间设有第二单向阀，第二单向阀布置为沿第二密封容腔指向泵的方向单向连通。
根据本发明，第一密封容腔的容积可调。
根据本发明，第一密封容腔的工作容积由如下公式计算获得：V1＝(P×Vt)/(Pmax-P)；其中，V1为第一密封容腔的工作容积，P为初始压力，Vt为预设潮气量，Pmax为预设最大压力。
根据本发明，呼吸设备还包括壳体、可移动地设置在壳体中的至少一个分隔件和驱动器，至少一个分隔件将壳体分为独立的至少两个腔室，其中一个在分隔件移动时容积改变的腔室构成第一密封容腔，驱动器能够驱动分隔件移动以改变第一密封腔室的容积。
根据本发明，第一密封容腔上设有用于检测其内部压力的第一压力传感器；第二密封容腔上设有用于检测其内部压力的第二压力传感器；第一密封容腔和呼气口之间设有控制二者通断的第一开关阀；第一密封容腔和第二密封容腔之间设有控制二者通断的第二开关阀；呼吸设备还包括控制器，控制器与第一压力传感器、第二压力传感器、第一开关阀、第二开关阀、泵和驱动器通讯连接；控制器能够控制驱动器驱动分隔件移动，将第一密封容腔的容积调节至工作容积；控制器能够在第二开关阀关闭时控制泵调节第二密封容腔的压力至第二压力传感器的测量值达到初始工作压力；控制器能够在PEEP控制单元与呼气口断开、第一开关阀关闭且第二密封容腔的压力为初始工作压力时控制第二开关阀打开，调节第一密封容腔的压力至初始压力；控制器能够在开始呼气时控制PEEP控制单元与呼气口断开同时第一开关阀打开，第一密封容腔的内部压力因接收呼气而以初始压力为基础升高；控制器能够在第一压力传感器的测量值达到预设最大压力时，控制第一开关阀关闭同时PEEP控制单元与呼气口连通。
根据本发明，设置一个分隔件，驱动器驱动分隔件在壳体内沿直线移动。
根据本发明，呼吸设备为呼吸机。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明中的呼吸设备设有与PEEP控制单元并联的负压装置，能够在患者呼气时将呼气控制先转移到负压装置，在第一密封容腔的内部压力因接收患者呼气而由初始压力升高至预设最大压力时，该呼气控制就会被切换到PEEP控制单元。由此，在患者开始呼气后，气道压力的升高取决于患者自身的呼气，当升高至一定压力时切换至PEEP控制单元控制，提供为PEEP值的气道压力，因此，此过程不会出现如先通大气再切换至PEEP控制单元的现有技术所存在的过度呼气的风险。同时，由于在第一密封容腔处于与呼气口断开的状态时，第一密封容腔的压力即可被调节至初始压力，且初始压力小于PEEP值。因此，在呼气开始时，空气压力是小于PEEP值的，相比于始终以PEEP值作为空气压力的现有技术而言，不会给患者增加痛苦，可以满足患者在呼气开始时的舒适感要求。
综上，本发明中的呼吸设备能够防止过度呼气，同时又能够满足患者在呼气开始时的舒适感要求。
附图说明
图1为如下实施例1中的呼吸设备的结构示意图；
图2为如下实施例2中的呼吸设备的分隔件和壳体的结构示意图。
【附图标记说明】
1：患者；2：PEEP控制单元；3：第一密封容腔；3'：辅助第一密封容腔；31：第一压力传感器；32：第一开关阀；33：壳体；34：分隔件；341：第一分隔件；342：第二分隔件；342'：演示第二分隔件；35：活塞杆固定装置；36：活塞杆；37：驱动器；4：第二密封容腔；41：第一单向阀；42：第二开关阀；43：第二压力传感器；5：泵；51：第二单向阀；6：变化空间。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
参照图1，本实施例提供一种呼吸设备，该呼吸设备包括呼气口、PEEP控制单元2和负压装置，呼气口用于接收患者1的呼气，PEEP控制单元2可选择地与呼气口连通，负压装置与PEEP控制单元2并联。其中，呼气口指在患者呼气时接收呼气的端口，但不局限于仅有此作用，还可以同时作为吸气口或排痰口。
具体地，负压装置包括压力可调的第一密封容腔3，第一密封容腔3可选择地与呼气口连通。第一密封容腔3能够先于PEEP控制单元2与呼气口连通来接收患者1的呼气，第一密封容腔3的内部压力因接收呼气而从初始压力升高至预设最大压力时，切换为PEEP控制单元2与呼气口连通来接收患者1呼气。
其中，在第一密封容腔3处于与呼气口断开的状态时，调节第一密封容腔3的压力至初始压力，初始压力小于预设最大压力，同时预设最大压力小于等于PEEP控制单元2的PEEP值。这里的初始压力可以为正压也可以为负压，且初始压力不低于-100厘米水(其中，-100厘米水表示低于环境压力100厘米水)，具体由医生根据患者1的实际情况确定。预设最大压力可以高于环境压力(即大气压)，也可以低于环境压力。初始压力和预设最大压力均是医生根据患者1的具体情况设定的，二者与医生期望的患者潮气量有关。一般，初始压力越接近环境压力，对患者1的安全越有保障。同时初始压力越低，就越能改善患者1的呼吸效果，医生会根据患者1的状况，慢慢调整到一个既不给患者造成损伤，又有明显治疗效果的初始压力值。
进一步地，第一密封容腔3的容积在本发明中并不限制，第一密封容腔3的容积本身可以是可调的，也可以是固定不可调的。该容积可调节时则该呼吸设备能够适用多个患者1，根据每个患者1的实际情况来具体调节第一密封容腔3的容积。该容积不可调时，则可以根据每个患者1的实际情况定制单独的呼吸设备，或者可以生产成不同的型号，供不同患者1适用。
综上，本实施例中的呼吸设备设有与PEEP控制单元2并联的负压装置，能够在患者1呼气时将呼气控制先转移到负压装置，在第一密封容腔3的内部压力由初始压力升高至预设最大压力时，该呼气控制就会切换为PEEP控制单元2。因此，与现有技术中在呼气开始时先将气路完全开放到大气然后再切换到给气道建立PEEP的切换方式相比，本实施例中的呼吸设备在患者1开始呼气后，气道压力的升高取决于患者1自身的呼气，当升高至一定压力时切换至PEEP控制单元2控制，提供为PEEP值的气道压力。因此，在患者1呼气时并不需要先将气路完全通到大气中并计算切换时机，进而避免了对机械控制单元和控制芯片要求过于苛刻无法准确实现，或者会存在计算误差或控制误差等不可预知的风险而易造成过度呼气的问题。
同时，由于在第一密封容腔3处于与呼气口断开的状态时，第一密封容腔3的压力即可被调节至初始压力，且初始压力小于PEEP值。因此，在呼气开始时，空气压力是小于PEEP值的，相比于始终以PEEP值作为空气压力的现有技术而言，不会给患者增加痛苦，可以满足患者1在呼气开始时的舒适感要求。
综上，本实施例中的呼吸设备能够安全地控制空气压力，尤其是患者呼气末的气道压力，防止过度呼气，进而能够达到更好的治疗效果，同时又能够满足患者在呼气开始时的舒适感要求。
进一步地，在本实施例中，第一密封容腔3的工作容积由如下公式计算获得：
V1＝(P×Vt)/(Pmax-P)
其中，V1为第一密封容腔3的工作容积，P为初始压力，Vt为预设潮气量，Pmax为预设最大压力。因此，当第一密封容腔3的压力达到预设最大压力时，患者1的潮气量也刚好达到预设潮气量，该预设潮气量也是根据患者1的实际情况设定的。所以，本实施例的呼吸设备还可以有效安全地控制患者1的呼气潮气量，进而达到治疗的目的。
进一步地，这里所说的第一密封容腔3的工作容积具体是指第一密封容腔3在工作状态下的容积，若第一密封容腔3的容积是不可调的，则V1为定值，若第一密封容腔3的容积是可调的，则V1为调节后用于工作时的容积，具体值根据每个患者1的实际情况来定。其中，应强调的是，在本实施例中，在每个呼气周期内，第一密封容腔3在工作状态下的容积是不变的，使得第一密封容腔3形成一个相对静态的腔体。而在不同的呼气周期内，医生可以根据患者的具体情况适当调整第一密封容腔3的工作容积，与其他呼气周期内的工作容积可能相同，也可能不同。
进一步地，呼吸设备还包括第二密封容腔4和泵5，第二密封容腔4与第一密封容腔3可选择地连通，泵5连通在第二密封容腔4的下游，并能够调节第二密封容腔4的压力至初始工作压力。通过处于初始工作压力的第二密封容腔4与第一密封容腔3连通，来调节第一密封容腔3的压力至初始压力。优选地，该泵5为真空泵。需要说明的是，这里所说的下游是指按照气流的流通方向(即呼气后，气流由第一密封容腔3流向第二密封容腔4)，气流方向的下游。
具体地，第二密封容腔4与第一密封容腔3的连通断开时，通过泵5可以直接调节第二密封容腔4的压力至初始工作压力。一般而言，泵5直接与大气连通，启动泵5后，第二密封容腔4中的气体会有一部分通过泵5释放到大气中。在第一密封容腔3与呼气口的连通断开且第二密封容腔4与第一密封容腔3连通时，因第一密封容腔3的压力与第二密封容腔4的压力不同，所以通过第二密封容腔4的压力即可对第一密封容腔3的压力进行调节，其中，将第二密封容腔4的初始工作压力由第一密封容腔3的待调节压力、第一密封容腔3的容积、第二密封容腔4的容积和第一密封容腔3为初始压力决定，这样，当处于初始工作压力的第二密封容腔4与待调节压力的第一密封容腔3连通时，第一密封容腔3的压力自然就会调整至初始压力，进而保证在呼气开始时，第一密封容腔3的压力均能处于初始压力。
可理解，第二密封容腔4接收到第一密封容腔3中的患者呼气后，通过后续泵5的抽气，将患者呼气排入大气。由此，而PEEP控制单元2也是控制呼气口与大气之间的连通，进而形成了负压装置与PEEP控制单元2在呼气口和大气之间的并联结构。
进一步地，第二密封容腔4的压力可以在第二密封容腔4与第一密封容腔3的连通断开之后，随时调节至初始工作压力。也就是说，在第一密封容腔3处于工作状态时，可以同时调节第二密封容腔4的压力至初始工作压力。因此，当第一密封容腔3结束工作后(即第一密封容腔3与呼气口的连通断开后)，第二密封容腔4可以及时将第一密封容腔3的压力迅速调节至初始压力，调节速度快且及时，使第一密封容腔3很快就能为下一次通气做好准备，为患者1的使用提供了更大的便利。
如此，与利用泵5直接与第一密封容腔3相连来调节第一密封容腔3的压力相比，泵5直接调节时，调节时间只有呼气结束后至下次呼气开始前。而本实施例中，泵5的调节时间为呼气期间和呼气结束后第一密封容腔3完成调节任务之后的一段时间，泵5的调节时间充裕，能够更快地为下一次呼气做好准备。
同时，与利用泵5直接调节第一密封容腔3的压力相比，利用泵5直接调节时，第一密封容腔3的压力只能在工作间隙(即呼气结束后至下次呼气开始前)进行压力调节，调节时间比较紧凑，因此，不容易进行精细的压力调整。而本实施例中，通过第二密封容腔4的压力来调节第一密封容腔3的压力，可以在整个呼吸周期的绝大部分时间内(即呼气期间和呼气结束后第一密封容腔3完成调节任务之后的一段时间)都能进行压力调整，所以，有更充分的时间进行压力的调整。因此，本实施例中的呼吸设备调节更加准确，能够使在呼气开始时第一密封容腔3的压力准确地处于初始压力，进而准确的控制患者呼气时的空气压力。
进一步地，在本实施例中，第二密封容腔4的初始工作压力由如下公式计算获得：
Ptarget1＝(P×V1+P×V2-P1×V1)/V2
其中，Ptarget1为第二密封容腔4的初始工作压力，P1为第一密封容腔3的待调节压力，V1为第一密封容腔3的容积，V2为第二密封容腔4的容积，P为初始压力。
需要说明的是，这里所说的待调节压力是指被第二密封容腔4调节时第一密封容腔3的当前压力。具体分为两种情况，一种情况是：该呼吸设备还未被患者1使用过，在开始使用时，需要先将第一密封容腔3内的压力进行调节。此时调节前第一密封容腔3的压力是一个值，且该值根据呼吸设备及所用患者1的不同也会不同。另一种情况是：该呼吸设备已经被患者1使用过至少一次后，若预设潮气量、初始压力、预设最大压力均保持不变，再利用第二密封容腔4的压力调节第一密封容腔3内的压力，此时调节前第一密封容腔3的压力等于预设最大压力，与前一种情况的值可能相同也可能不同。
此外，上述公式是未作温湿度补偿下的公式，本领域技术人员可以根据公知常识对上述公式进行温湿度补偿，进而得到进行温湿度补偿后的公式。
进一步地，第一密封容腔3与第二密封容腔4之间设有第一单向阀41，第一单向阀41布置为沿第一密封容器3指向第二密封容器4的方向单向导通。第二密封容腔4与泵5之间设有第二单向阀51，第二单向阀51布置为沿第二密封容腔4指向泵5的方向单向连通。第一单向阀41和第二单向阀51的设置可以有效地控制气流的方向，防止气体回流而对第一密封容腔3和第二密封容腔4的压力造成干扰。
进一步地，在本实施例中，第一密封容腔3的容积可调，可以使该呼吸设备适用于不同的患者1，通用性强，节约成本。
更进一步地，呼吸设备还包括壳体33、可移动地设置在壳体33中的至少一个分隔件34和驱动器37，至少一个分隔件34将壳体33分为独立的至少两个腔室，其中一个在分隔件34移动时容积改变的腔室构成上述第一密封容腔3，驱动器37能够驱动分隔件34移动以改变第一密封容腔3的容积。
具体地，在本实施例中，如图1所示，分隔件34为活塞，其后方连接活塞杆36，驱动器37为活塞控制装置。活塞杆36连接在活塞与活塞控制装置之间，活塞杆36通过活塞杆固定装置35固定在壳体33上，活塞控制装置与控制器通信连接。通过控制器控制活塞控制装置驱动活塞杆36带动活塞做直线运动，进而实现调节第一密封容腔3的容积。
优选地。活塞控制装置为精密活塞控制装置，可增加控制精密性，同时该装置还可以计算出第一密封容腔3的容积，使用方便。
进一步地，第一密封容腔3上设有用于检测其内部压力的第一压力传感器31，第二密封容腔4上设有用于检测其内部压力的第二压力传感器43。第一密封容腔3和呼气口之间设有控制二者通断的第一开关阀32，第一密封容腔3和第二密封容腔4之间设有控制二者通断的第二开关阀42。
进一步地，呼吸设备还包括控制器，控制器与第一压力传感器31、第二压力传感器43、第一开关阀32、第二开关阀42、泵5和驱动器37通讯连接。控制器能够控制驱动器37驱动分隔件34移动，将第一密封容腔3的容积调节至工作容积。控制器能够在第二开关阀42关闭时控制泵5调节第二密封容腔4的压力至第二压力传感器43的测量值达到初始工作压力。控制器能够在PEEP控制单元2与呼气口断开、第一开关阀32关闭且第二密封容腔4的压力为初始工作压力时控制第二开关阀42打开，调节第一密封容腔3的压力至初始压力。控制器能够在开始呼气时控制PEEP控制单元2与呼气口断开同时第一开关阀32打开，第一密封容腔3的内部压力因接收呼气而以初始压力为基础升高。控制器能够在第一压力传感器31的测量值达到预设最大压力时，控制第一开关阀32关闭同时PEEP控制单元2与呼气口连通。
需要说明的是，PEEP控制单元2与呼吸口可选择性地连通，可以通过PEEP控制单元2本身内部的部件实现(例如PEEP控制单元2自身的开关来选择是否接收呼气口的出气)，也可以在PEEP控制单元2和呼气口之间设置一流量阀/开关阀来实现。由此，控制器如何控制PEEP控制单元2与呼气口的连通和断开根据PEEP控制单元2的具体结构以及与呼吸口的连接方式设置(例如与PEEP控制单元2通讯连接并控制或在设置上述流量阀/开关阀时与阀门通讯连接并控制)。
进一步地，当患者1需要主动咳嗽时，同时将PEEP控制单元2和负压装置与呼气口连通，在本实施例中即控制器迅速控制第一开关阀32和第二开关阀42同时打开，进而能够满足患者1大流量和大潮气量的临时需求。
进一步地，该呼吸设备为呼吸机。当然本实施例中的呼吸设备也并不局限于呼吸机，同样可以适用于其他需要安全控制呼气的呼吸设备，例如麻醉机或者CO2吸收器等，在此不再赘述。
以下以图1示出为例，详细介绍该呼吸设备的工作过程，具体如下：
a、控制器控制呼气设备的PEEP控制单元2与呼气口断开，暂停PEEP控制单元2对呼气的控制，把呼气控制转移到负压装置。
b、控制器根据预先输入的参数Vt、P和Pmax，依照公式V1＝(P×Vt)/(Pmax-P)计算出V1。
c、控制器控制驱动器37驱动分隔件34运动，调节第一密封容腔3的容积大小至V1。
d、控制器依照参数P1、V1、P和V2由公式Ptarget1＝(P×V1+P×V2-P1×V1)/V2计算出Ptarget1。
e、控制器控制泵5调节第二密封容腔4的压力达到Ptarget1。其中，泵5开启后，控制器实时接收第二压力传感器的检测值，当该检测值达到Ptarget1时，控制器控制泵5关闭。
f、控制器控制第二开关阀42打开，使得第一密封容腔3与第二密封容腔4连通，此时第一密封容腔3的压力即达到P。
g、控制器控制第二开关阀42关闭，此时整个呼吸设备的准备工作已经做好。
h、当患者1呼气时，控制器控制第一开关阀32打开，此时患者1开始呼气。
i、因为是相对封闭的容腔，随着患者1呼气的潮气量增加，第一密封容腔3的压力会随之增加，当患者1的潮气量达到设定的值时，气路的压力刚好达到Pmax。控制器实时接收第一压力传感器的检测值，当该检测值达到Pmax时，控制器控制第一开关阀32关闭，同时控制PEEP控制单元2与呼气口连通，呼气控制切换到PEEP控制单元2，恢复正常PEEP控制。
j、患者呼气结束时，控制器控制PEEP控制单元2与呼气口断开。
k、重复步骤d、e、f、g、h、i、j这个循环过程，即完成了对患者1的持续治疗过程。
l、当患者1需要主动咳嗽时，控制器能够迅速控制第一开关阀32和第二开关阀42同时打开，进而能够满足患者1大流量和大潮气量的临时需求。
上述步骤的顺序除必须依次进行的部分步骤以外，其他步骤的顺序可改变先后次序或同时进行。
实施例2
本实施例与实施例1的区别之处仅在于分隔件34和壳体33的结构不同，具体如下：
参照图2，壳体33为封闭的圆筒，设置两个分隔件34，分别为第一分隔件341和第二分隔件342，第一分隔件341和第二分隔件342将壳体33分为独立的两腔室，即第一密封容腔3和辅助第一密封容腔3'。
其中，第一分隔件341与第二分隔件342在壳体33的中心轴线处固定连接，第一分隔件341与壳体33固定连接，第二分隔件342与壳体33可滑动地连接且第二分隔件342可以围绕壳体33的中心轴线转动。驱动器37与第二分隔件342连接，能够驱动第二分隔件342沿壳体33的中心轴线转动，进而实现调节第一密封容腔3的容积。
具体地，参照图2，当第二分隔件342沿壳体33的中心轴线转到演示第二分隔件342'的位置时，第一密封容腔3的容积缩小了图中以标号6示出的变化空间。
以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明做其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种呼吸设备，包括用于接收患者(1)呼气的呼气口和PEEP控制单元(2)，其特征在于，所述PEEP控制单元(2)可选择地与所述呼气口连通，所述呼吸设备还包括与所述PEEP控制单元(2)并联的负压装置，所述负压装置包括压力可调的第一密封容腔(3)，所述第一密封容腔(3)可选择地与所述呼气口连通；其中，
所述第一密封容腔(3)能够先于所述PEEP控制单元(2)与所述呼气口连通来接收患者(1)呼气，所述第一密封容腔(3)的内部压力因接收呼气而从初始压力升高至预设最大压力时，切换为所述PEEP控制单元(2)与所述呼气口连通来接收患者(1)呼气；
在所述第一密封容腔(3)处于与所述呼气口断开的状态时，调节所述第一密封容腔(3)的压力至初始压力；
所述预设最大压力小于等于所述PEEP控制单元(2)的PEEP值。
2.根据权利要求1所述的呼吸设备，其特征在于，
所述呼吸设备还包括第二密封容腔(4)和泵(5)；
所述第二密封容腔(4)与所述第一密封容腔(3)可选择地连通；
所述泵(5)连通在所述第二密封容腔(4)的下游，并能够调节所述第二密封容腔(4)的压力至初始工作压力；
通过处于初始工作压力的所述第二密封容腔(4)与所述第一密封容腔(3)连通，来调节所述第一密封容腔(3)的压力至初始压力。
3.根据权利要求2所述的呼吸设备，其特征在于，
所述第二密封容腔(4)的初始工作压力由如下公式计算获得：
Ptarget1＝(P×V1+P×V2-P1×V1)/V2；
其中，Ptarget1为所述第二密封容腔(4)的初始工作压力，P1为所述第一密封容腔(3)的待调节压力，V1为所述第一密封容腔(3)的容积，V2为所述第二密封容腔(4)的容积，P为所述初始压力。
4.如权利要求2或3所述的呼吸设备，其特征在于，
所述第一密封容腔(3)与所述第二密封容腔(4)之间设有第一单向阀(41)，所述第一单向阀(41)布置为沿所述第一密封容器(3)指向所述第二密封容器(4)的方向单向导通；
所述第二密封容腔(4)与所述泵(5)之间设有第二单向阀(51)，所述第二单向阀(51)布置为沿所述第二密封容腔(4)指向所述泵(5)的方向单向连通。
5.根据权利要求2所述的呼吸设备，其特征在于，
所述第一密封容腔(3)的容积可调。
6.根据权利要求5所述的呼吸设备，其特征在于，
所述第一密封容腔(3)的工作容积由如下公式计算获得：
V1＝(P×Vt)/(Pmax-P)；
其中，V1为所述第一密封容腔(3)的工作容积，P为所述初始压力，Vt为预设潮气量，Pmax为所述预设最大压力。
7.根据权利要求6所述的呼吸设备，其特征在于，
所述呼吸设备还包括壳体(33)、可移动地设置在所述壳体(33)中的至少一个分隔件(34)和驱动器(37)，所述至少一个分隔件(34)将所述壳体(33)分为独立的至少两个腔室，其中一个在所述分隔件(34)移动时容积改变的腔室构成所述第一密封容腔(3)，所述驱动器(37)能够驱动所述分隔件(34)移动以改变所述第一密封腔室的容积。
8.根据权利要求7所述的呼吸设备，其特征在于，
所述第一密封容腔(3)上设有用于检测其内部压力的第一压力传感器(31)；
所述第二密封容腔(4)上设有用于检测其内部压力的第二压力传感器(43)；
所述第一密封容腔(3)和所述呼气口之间设有控制二者通断的第一开关阀(32)；
所述第一密封容腔(3)和所述第二密封容腔(4)之间设有控制二者通断的第二开关阀(42)；
所述呼吸设备还包括控制器，所述控制器与所述第一压力传感器(31)、所述第二压力传感器(43)、所述第一开关阀(32)、所述第二开关阀(42)、所述泵(5)和所述驱动器(37)通讯连接；
所述控制器能够控制所述驱动器(37)驱动所述分隔件(34)移动，将所述第一密封容腔(3)的容积调节至所述工作容积；
所述控制器能够在所述第二开关阀(42)关闭时控制所述泵(5)调节所述第二密封容腔(4)的压力至所述第二压力传感器(43)的测量值达到所述初始工作压力；
所述控制器能够在所述PEEP控制单元(2)与所述呼气口断开、所述第一开关阀(32)关闭且所述第二密封容腔(4)的压力为初始工作压力时控制所述第二开关阀(42)打开，调节第一密封容腔(3)的压力至初始压力；
所述控制器能够在开始呼气时控制所述PEEP控制单元(2)与所述呼气口断开同时所述第一开关阀(32)打开，所述第一密封容腔(3)的内部压力因接收呼气而以所述初始压力为基础升高；
所述控制器能够在所述第一压力传感器(31)的测量值达到预设最大压力时，控制所述第一开关阀(32)关闭同时所述PEEP控制单元(2)与所述呼气口连通。
9.根据权利要求7所述的呼吸设备，其特征在于，
设置一个所述分隔件(34)，所述驱动器(37)驱动所述分隔件(34)在所述壳体(33)内沿直线移动。
10.根据权利要求1所述的呼吸设备，其特征在于，
所述呼吸设备为呼吸机。
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