CN109303959A - 通气治疗设备及通气治疗设备的控制方法 - Google Patents

通气治疗设备及通气治疗设备的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种通气治疗设备及通气治疗设备的控制方法。通气治疗设备包括：本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；呼吸管路的第一端与本体的输出端连通；呼吸管路的第二端与患者接口连接，供氧模块通过氧气比例阀与本体连接，控制模块用于检测本体的输出参数，并根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制氧气比例阀以预设开度开启，同时控制本体的风机以预设转速运行。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度。

Description

通气治疗设备及通气治疗设备的控制方法
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种通气治疗设备及通气治疗设备的控制方法。
背景技术
在现代临床医学中，通气治疗设备在现代医学领域内占有十分重要的位置，通气治疗设备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，可以将纯氧与空气混合后提供给患者。
目前，常见的通气治疗设备通常分为两种类型，第一种通气治疗设备为佩戴式呼吸面罩，可以在患者端形成一个封闭的空间，并通过向封闭空间进行供气，以供患者进行呼吸，多余的气体可以由面罩上的排气孔排出，患者在使用之前，可以调节输入通气治疗设备的纯氧的流量，使得氧气与通气治疗设备输出的固定流量的空气提前混合，形成氧气浓度固定的混合气流。第二种通气治疗设备为插入式鼻氧管通气治疗设备，通过将较柔软，易变形的鼻氧管的末端伸入患者鼻腔，保持气路开放，使得通过鼻氧管直接向患者的鼻腔进行供气，多余的气体可以直接经患者鼻腔的空隙排出。
但是，目前方案中，佩戴式呼吸面罩在工作时输出的氧气量保持恒定，在供氧过程中如需改动总流量或氧气浓度，只能关闭通气治疗设备重新调节氧气和空气的流量，导致使用不便，而插入式鼻氧管为开放气路，难以通过传感器对输出量进行实时监控，导致同样无法在供氧过程中随时改动总流量或氧气浓度。
发明内容
本发明提供一种通气治疗设备，以解决现有技术中通气治疗设备无法在供氧过程中随时改动总流量或氧气浓度的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，提供了一种通气治疗设备，所述通气治疗设备包括：
本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；
本体，用于输出预设压力及预设流量的气体，所述本体包括输出端；
所述呼吸管路包括相互连通的第一端和第二端，所述呼吸管路的第一端与所述输出端连通；
所述呼吸管路的第二端与所述患者接口连接，所述患者接口用于佩戴在患者的鼻腔处，当所述患者接口佩戴在患者鼻腔时，所述患者接口与患者鼻腔之间设置有出气间隙；
所述供氧模块通过所述氧气比例阀与所述本体连接，所述本体中设置有风机；
所述控制模块分别与所述本体和所述氧气比例阀连接；
所述控制模块用于检测所述本体的输出参数，并根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行。
第二方面，提供了一种通气治疗设备的控制方法，包括：
检测本体的输出参数；
根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制与所述本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过所述氧气比例阀为所述本体供氧，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，以供所述本体吸入空气；
将所述本体吸入的空气与所述供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体；
将所述混合气体通过呼吸管路输出。
本发明实施例提供的通气治疗设备，包括：本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；本体，用于输出预设压力及预设流量的气体，本体包括输出端；呼吸管路包括相互连通的第一端和第二端，呼吸管路的第一端与输出端连通；呼吸管路的第二端与患者接口连接，患者接口用于佩戴在患者的鼻腔处，当患者接口佩戴在患者鼻腔时，患者接口与患者鼻腔之间设置有出气间隙，供氧模块通过氧气比例阀与本体连接，控制模块用于检测本体的输出参数，并根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制本体的风机以对应的预设转速运行。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种通气治疗设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种本体和呼吸管路的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种患者呼吸过程的流量-时间示意图；
图4是本发明实施例提供的一种患者呼吸过程的流量-压力示意图；
图5是本发明实施例提供的另一种患者呼吸过程的流量-时间示意图；
图6是本发明实施例提供的一种患者呼吸过程的压力-时间示意图；
图7是本发明实施例提供的一种通气治疗设备的控制方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种通气治疗设备的控制方法的具体流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本发明提供的一种通气治疗设备。
参照图1，示出了本发明提供的一种通气治疗设备的结构示意图，通气治疗设备包括：本体10、呼吸管路20、患者接口203、供氧模块30、氧气比例阀40和控制模块50，本体10用于输出预设压力及预设流量的气体，本体10包括输出端，供氧模块30通过氧气比例阀40与本体10连接；控制模块50分别与本体10和氧气比例阀40连接。
进一步参照图2，示出了本发明提供的一种本体和呼吸管路的结构示意图，呼吸管路20包括相互连通的第一端201和第二端202，呼吸管路20的第一端201与本体10的输出端连通；呼吸管路20的第二端202与患者接口203连接，患者接口203用于佩戴在患者的鼻腔处，当患者接口203佩戴在患者鼻腔时，患者接口203与患者鼻腔之间设置有出气间隙。
另外，参照图2，患者接口203的结构包括在末端分成两个支管，分别向患者的两个鼻孔输送气体，患者接口203的末端支管的内径大于四毫米，长度大于四毫米，管壁最薄处小于0.5毫米，因为这两个支管不是吸氧管，吸氧管的流量通常只有5到15升每分钟，而这两个支管需要足够大的气流(大于60LPM)才能产生需要的正压，所以其输出流量比较大，因此比常规的吸氧管内径要粗，但是末端支管的外径也粗的话会妨碍鼻孔呼气，而且接触内壁会让患者感觉不适，所以管壁要求尽量薄，不占鼻孔的排气面积。
控制模块50用于检测本体10的输出参数，并根据输出参数，在确定本体10处于预设状态时，控制氧气比例阀40以对应的预设开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的预设转速运行。
在本发明实施例中，通气治疗设备包括提供空气的本体10，本体10内部可以设置有风机101，风机101可以与控制模块50连接，在受到控制模块50的控制指令后以对应的预设转速进行旋转，使得外部的空气被吸入本体10，另外，供氧模块30可以通过氧气比例阀40与本体10连通，氧气比例阀40可以接收控制模块50的控制信号，根据该控制信号改变其开度，以调节供氧模块30向本体10提供的氧气流量，本体10再将吸入的空气与供氧模块30提供的氧气进行混合，并将混合气体通过呼吸管路20提供给患者。
在实际应用中，参照图3，示出了本发明提供的一种患者呼吸过程的流量-时间示意图，患者在使用通气治疗设备进行呼吸的过程中，其吸入气体的总流量会随时间变化，因此，为了优化患者呼吸体验，在患者呼气和吸气过程中可以提供给患者两种不同水平的正压力，患者吸气时提供较大压力和较大流量，方便其吸入更多空气，呼气时提供较小压力和较小流量，避免对患者气路的堵塞。同时，在提供较大压力和较大流量或提供较小压力和较小流量时，需要相应调整本体10吸入的空气量和供氧模块30提供的氧气量，以保证患者吸入的气体中氧气浓度恒定，但是，在目前的佩戴式呼吸面罩中，由于呼吸面罩在使用之前已由患者设置好了氧气量，使得提供固定流量的氧气，并在在使用过程中无法进行氧气量的更改，造成输出的流量无法随着患者的呼吸过程而变化，因此无法进行患者呼吸体验的优化。
进一步的，参照图2，本发明实施例所采用的呼吸管路20可以为目前医疗设备领域常见的鼻氧管，呼吸管路20的第二端201可以设置有鼻塞，鼻塞伸入患者鼻腔，形成开放气路进行供氧，多余的气体可以直接经患者鼻腔的空隙排出，鼻腔外的环境即为大气压力。
因此，在本发明实施例中，可以由本体10通过呼吸管路20向患者输出一个输出参数，并根据该输出参数的反馈计算得到患者接口的气流压力，根据患者接口的气流压力的变化，从而识别患者呼气和吸气的流量，即实现了对患者呼吸过程中流量变化的监测，使得本体10实现输出流量和压力的实时调节，保持输出的流量略大于患者吸气的流量或保持患者的鼻腔中始终为正压。
同时，在供氧过程中，通过调整氧气比例阀40的开度，实现对供氧模块30提供的氧气流量的实时调节，可以保持输出的氧浓度为定值，因此，本发明实施例通过给患者输送略高于患者呼吸流量或压力的气流，可以保证患者较舒适地接收到稳定浓度的氧气。
例如，在患者吸气时，通气治疗设备输出略大于患者吸气量的流量，以进行辅助吸气；在患者呼气时，通气治疗设备输出一个较小流量，防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备；或者，在患者吸气时，患者呼吸道为负压，通气治疗设备保持输出压力为正；在患者呼气时，通气治疗设备输出压力略高于患者呼气压力，防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备。
综上所述，本发明实施例提供的一种通气治疗设备，包括：本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；本体，用于输出预设压力及预设流量的气体，本体包括输出端；呼吸管路包括相互连通的第一端和第二端，呼吸管路的第一端与输出端连通；呼吸管路的第二端与患者接口连接，患者接口用于佩戴在患者的鼻腔处，当患者接口佩戴在患者鼻腔时，患者接口与患者鼻腔之间设置有出气间隙，供氧模块通过氧气比例阀与本体连接，控制模块用于检测本体的输出参数，并根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制本体的风机以对应的预设转速运行。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度。
可选的，输出参数包括：本体的输出端的气流压力和气流流量；控制模块50用于通过气流压力和气流流量计算得到患者接口端的气流压力；当患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定本体10的当前工作状态为使用状态，控制模块50用于控制氧气比例阀40以对应的预设开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的预设转速运行。
在本发明实施例中，呼吸管路20中的气流流动特性是一定的，根据流体的能量方程，不可压流体的管内定常流动存在以下公式：
其中U为流体的流速，p为流体的压力，ρ为流体的密度，e为流体的内能，Π为势能，const为常数，其表示，在一个流体系统中，比如气流、水流中，流速越快，流体产生的压力就越小。
另外，气流动阻力具有以下公式：
其中，F为空气阻力，ρ为流体的密度，C为阻力系数，S为迎风面积。
因此，结合上述两个公式得出的推论，不可压流体以一定流速流经长度为L，横截面积为S的管路后，压力存在如下变化：
即不可压流体的压降(压降为呼吸管路的第一端的压力P1减去患者接口端的压力P2的值)与流速呈二次方关系，但是，气体为可压缩流体，所以在压力降低时密度ρ会稍微增大。
因此，由于患者在呼吸时会产生气流的变化，因此会使得呼吸管路的第一端到患者接口末端之间产生压降，呼吸管路中通过的气体流量Flow与呼吸管路的第一端到患者接口末端之间的压降ΔP存在函数的关系ΔP＝k*Flown，其中n略小于2。而呼吸管路的第一端与患者接口末端的压力P1和P2则存在P1＝ΔP+P2的关系，具体的，k和n可以为常数，k和n的值可以通过对管路进行实验测得。
具体的，对管路进行实验可以包括：运行本体以及供氧模块，将患者接口端置于空气中，此时患者接口端的压力P2为0，根据公式P1＝ΔP+P2可求得ΔP＝P1，记录流量值与压降值，多次实验，获取流量压降线性图，根据该线性图，即可得出k和n的值。
参照图4，示出了本发明提供的一种患者呼吸过程的流量-压力示意图，在通气治疗设备正式工作时，此时患者接口端插入患者的鼻腔，由控制模块检测本体自身输出至呼吸管路第一端的气流压力P1和流量F0，根据流量压降线性图，既可以由P1算得理论输出流量Ft，也可以由F0算得气流经过管路的压降ΔP，并根据公式P1＝ΔP+P2，可以求得患者接口端的气流压力P2的值。
在本发明实施例中，患者在使用通气治疗设备之前，会根据自身情况，预设一个第一预设目标压力值，该第一预设目标压力值为理想状态下患者接口端的压力。根据本体输出的一个较小的气流压力P1和气流流量F0，则可以计算得到患者接口端的实际压力P2的值，通过对P2的实时监控，并将P2与第一预设目标压力值Pt进行比较，则可以确定本体处于何种预设状态，即为呼气状态还是吸气状态，并根据本体当前的状态，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，例如，在确定患者吸气时，通气治疗设备输出略大于患者吸气量的流量，以进行辅助吸气；在确定患者呼气时，通气治疗设备输出一个较小流量，防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备。
可选的，若患者接口端的气流压力P2小于第一预设目标压力值Pt，则确定本体10的当前工作状态为吸气状态，控制模块50还用于控制氧气比例阀40以对应的第二开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第二预设转速运行。若患者接口端的气流压力P2大于第一预设目标压力值Pt，则确定本体10的当前工作状态为呼气状态，控制模块50还用于控制氧气比例阀40以对应的第三开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第三预设转速运行。
在本发明实施例中，患者在使用通气治疗设备之前，会根据自身情况，预设一个第一预设目标压力值Pt，该第一预设目标压力值Pt是摆脱压降干扰下的理想状态下的压力值，而在患者使用通气治疗设备的过程中，由于压降的干扰，会产生患者接口端的实际压力P2与第一预设目标压力值Pt不相同，且这种压降对于患者接口端的实际压力P2的影响可以通过P2与Pt的比较结果进行判定，通常，若患者接口端的气流压力P2小于第一预设目标压力值Pt，则确定本体10的当前工作状态为吸气状态，若患者接口端的气流压力P2大于第一预设目标压力值Pt，则确定本体10的当前工作状态为呼气状态。
若确定本体10的当前工作状态为吸气状态，则控制模块50控制氧气比例阀40以对应的第二开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第二预设转速运行，若确定本体10的当前工作状态为呼气状态，控制模块50控制氧气比例阀40以对应的第三开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第三预设转速运行，其中，第二开度要大于第三开度，第二预设转速要大于第三预设转速，其表达的含义即为，在患者吸气时，本体10通过吸入较多的由供氧模块30提供的氧气，以及由风机101吸入的较多的空气进行混合，使得通气治疗设备输出略大于患者吸气量的流量，同时保持氧气浓度恒定，以进行辅助吸气；在确定患者呼气时，本体10通过吸入较少的由供氧模块30提供的氧气，以及由风机101吸入较少的空气进行混合，使得通气治疗设备输出一个较小流量，同时保持氧气浓度恒定，以防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备。
参照图5，示出了本发明提供的一种患者呼吸过程的流量-时间示意图，其展示了患者在吸气和呼气时，患者的呼吸流量曲线、通气治疗设备输出的流量曲线、以及通气治疗设备输出的氧流量曲线，可以看出，患者吸气时，通气治疗设备输出的总流量以及氧流量都要大于患者在呼气时通气治疗设备输出的总流量以及氧流量，并且，由于本发明实施例根据呼吸状态的不同，通过控制模块控制氧气比例阀以不同开度开启，使得可以随着患者的呼吸，不断提供对应流量的氧气，减少了氧气逃逸到外界空气中，避免了浪费，并且，将氧气与风机吸入的空气混合，可以保持混合气体中的氧气含量恒定，在患者吸气时，通气治疗设备输出略大于患者吸气量的流量；患者呼气时，通气治疗设备输出一个较小流量，防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备，为患者提供恒定浓度的氧气，可以方便医生制定治疗方案和对治疗效果进行确认。
参照图6，示出了本发明提供的一种患者呼吸过程的压力-时间示意图，其中，通气治疗设备输出的压力要大于患者呼吸的压力，以使得保持对患者鼻腔的正压输出，患者吸气时，患者呼吸道为负压，通气治疗设备保持输出压力为正；患者呼气时，通气治疗设备输出压力略高于患者呼气压力，防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备，在本发明实施例中，保证呼吸管路的开放气路实现持续正压输出，患者不会吸入来自外界环境的空气。
具体的，当患者接口端的气流压力P2<0时，此时可以判定患者鼻腔内为负压，环境中的空气会从患者鼻腔与呼吸管路20之间的缝隙流入患者鼻腔，即患者会吸入环境空气与本体10输出气体的混合物；当P2>0时，患者鼻腔中的压力为正压，气流从鼻腔被吸入患者的气道，或从鼻腔与鼻氧管间的空隙流出，此时患者吸入的气体全部由本体10提供，不会吸入环境中的空气，此时根据患者设定的氧浓度参数n和本体10输出的总流量F0或空气流量Fair，可以计算得到所需的氧气流量FO2，各参数之间满足的数量关系如下：
F0×n＝Fair×21％+FO2×100％
F0＝Fair+FO2
因此控制模块50可以通过改变输出给氧气比例阀40的电压，调节氧气比例阀40的开度，进而调节纯氧的流量，即可保证输出气体的氧浓度为固定值。
另外，在另一种实现方式中，由F＝Ft-F0(Ft为根据P1计算得到的理论输出流量)可以得到患者呼吸的流量与通气治疗设备输出流量的大小关系，若F>0，则表示通气治疗设备输出的流量大于患者呼吸的流量，此时患者处于呼气状态，或者处于吸气状态，且吸气量全部由通气治疗设备提供；若F<0，则表示通气治疗设备输出的流量小于患者的吸气流量，患者会从环境中吸入部分空气，此时，患者吸气的氧浓度无法达到设定值。因此，如果能在通气治疗设备运行过程中保持F>0，且氧气流量Fo2与总流量F0或空气流量Fair的保持以上方程的关系，就能保证患者吸入由通气治疗设备提供的固定氧浓度的气体。
可选的，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定本体10的当前工作状态为非使用状态，控制模块50还用于控制氧气比例阀40以对应的第一开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第一预设转速运行，第二预设目标压力值小于第一预设目标压力值。
在实际应用中，患者戴着鼻氧管的时候因为自身有气阻，不呼吸的时候患者接口端也会因为患者的气阻而有一定的压力，摘掉鼻塞管时患者接口端直接与环境连接，实际压力P2接近0，由于吸气的时候呼吸道是负压，如果吸气力度大可能会使患者接口端P2降到0或者负值，不过不会保持很长时间，判断患者接口端P2较长时间为接近0可以认为是非使用状态。
因此，在本发明实施例中，患者接口端压力P2接近0时是待机状态，第二预设目标压力值可以为接近于0的压力值，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，说明此时患者并未使用通气治疗设备，此时为待机模式，患者接口端暴露在空气中，此时控制模块50可以控制氧气比例阀40以对应的第一开度开启，同时控制本体10的风机101以对应的第一预设转速运行，继续输出较小的压力和流量，保证呼吸管路20内部的温度和湿度恒定。
可选的，第二开度大于第一开度，第一开度大于或等于第三开度；第二预设转速大于或第一预设转速，第一预设转速大于或等于第三预设转速。
其中，第一开度可以等于第三开度；第一预设转速也可以等于第三预设转速，只要保证第一开度、第三开度都小于第二开度；第一预设转速、第三预设转速都小于第二预设转速即可。
可选的，系统还包括：加湿器，用于将输出的气体进行加温和湿化处理。
在实际应用中，人们所呼吸的气体中具有一定的水分，且呼吸的气体在一定温度下呼吸舒适度最高，因此，可以通过加湿器对本体提供的气体进行加温和湿化处理，使得其达到用户的呼吸需求，提高呼吸效果。
可选的，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定本体的当前工作状态为待机状态，控制模块还用于控制氧气比例阀关闭，并控制加湿器启动，同时控制本体的风机以对应的第四预设转速运行；第四预设转速小于第一预设转速。
在本发明实施例中，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定本体的当前工作状态为待机状态，此时具体为通气治疗设备在启动后未连接患者，或者患者摘下患者接口，暂停使用时的状态，此时通气治疗设备可以自动切换到“热待机”模式：风机以较低第四预设转速运转，输出一个极小的气流，氧气比例阀关闭，加湿器正常工作，以保持温度随时可以提供正常温度和湿度的输出；检测到患者佩带患者接头后，通气治疗设备按照正常工作模式输出气流，患者摘下患者接头后，通气治疗设备可以再次回到“热待机”模式。
可选的，控制模块用于检测本体的输出参数；控制模块还用于监控患者的呼吸流量值；在确定本体处于流量优先状态时，控制模块用于将本体的输出参数调整为大于患者的呼吸流量值；在确定本体处于压力优先状态时，控制模块用于将本体的输出参数调整为正压力值。
在本发明实施例中，通气治疗设备的输出可以处于下述两种模式之一：
第一种为流量优先模式：即随时计算患者的呼吸流量值，保证通气治疗设备的输出流量值大于患者的呼吸流量值，以确保患者吸入的气体全部由通气治疗设备提供，而不会经由患者接头和鼻腔间空隙吸入空气。
第二种为压力优先模式：在患者的任意呼吸状态下，设备都要输出足够的气流，以保证患者鼻腔内保持设定的正压力值。正压力值大于大气压力值，因为本发明实施例中，若通气治疗设备使用开放气路，则必须保证鼻腔内保持正压力，以保证人体不会直接吸到外界气体。
可选的，呼吸管路和本体之间通过气路和电路连接，电路和气路同时通断。
在本发明实施例中，呼吸管路与本体通过气路连接，可以向患者输出本体提供的气体，另外，呼吸管路与本体通过电路连接，还可以将呼吸管路中的用电装置与本体进行电性连接，以实现用电装置的相应功能，例如，用电装置可以包括加湿器、加热件、温度传感器，这些器件需要本体的供电，需要接收本体传输的控制信号，同时需要向本体传输相应的状态信号。
综上所述，本发明实施例提供的一种通气治疗设备，包括：本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；本体，用于输出预设压力及预设流量的气体，本体包括输出端；呼吸管路包括相互连通的第一端和第二端，呼吸管路的第一端与输出端连通；呼吸管路的第二端与患者接口连接，患者接口用于佩戴在患者的鼻腔处，当患者接口佩戴在患者鼻腔时，患者接口与患者鼻腔之间设置有出气间隙，供氧模块通过氧气比例阀与本体连接，控制模块用于检测本体的输出参数，并根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制本体的风机以对应的预设转速运行。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度，发明实施例根据呼吸状态的不同，通过控制模块控制氧气比例阀以不同开度开启，使得可以随着患者的呼吸，不断提供对应流量的氧气，保证了呼吸管路的开放气路实现持续正压输出，患者不会吸入来自外界环境的空气，并且为患者提供了恒定浓度的氧气，可以方便医生制定治疗方案和对治疗效果进行确认。
参照图7，示出了本发明提供的一种通气治疗设备的控制方法的流程图，包括：
步骤701，检测本体的输出参数。
在本发明实施例中，在本发明实施例中，可以由本体通过呼吸管路向患者输出一个输出参数，并该输出参数得到的反馈可以用于计算得到患者接口端的气流压力。
步骤702，根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制与所述本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过所述氧气比例阀为所述本体供氧，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，以供所述本体吸入空气。
在该步骤中，通过输出参数得到的反馈可以计算得到患者接口端的气流压力，并根据患者接口端的气流压力的变化，从而识别患者呼气和吸气的流量，即实现了对患者呼吸过程中流量变化的监测，使得本体实现输出流量和压力的实时调节，保持输出的流量略大于患者吸气的流量或保持患者的鼻腔中始终为正压，同时，在供氧过程中，通过调整氧气比例阀的开度，实现对供氧模块提供的氧气流量的实时调节，可以保持输出的氧浓度为定值，因此，本发明实施例通过给患者输送略高于患者呼吸流量或压力的气流，可以保证患者较舒适地接收到稳定浓度的氧气。
步骤703，将所述本体吸入的空气与所述供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体。
在该步骤中，本体将吸入的空气与所述供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体，该混合气体中，氧气的浓度恒定。
步骤704，将所述混合气体通过呼吸管路输出。
综上所述，本发明实施例提供的一种通气治疗设备的控制方法，包括：检测本体的输出参数；根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制与本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过氧气比例阀为本体供氧，同时控制本体的风机以对应的预设转速运行，以供本体吸入空气；将本体吸入的空气与供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体；将混合气体通过呼吸管路输出。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度。
参照图8，示出了本发明提供的一种通气治疗设备的控制方法的具体流程图，包括：
步骤801，检测本体的输出参数。
该步骤的具体描述可以参照上述步骤701，此处不再赘述。
步骤802，通过所述气流压力和所述气流流量计算得到所述患者接口端的气流压力。
在该步骤中，通过气流压力和气流流量计算得到患者接口端的气流压力的具体实现方式可以参照本发明提供的一种通气治疗设备实施例中的相关描述，此处不再赘述。
步骤803，当所述患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定所述本体的当前工作状态为使用状态，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行。
可选的，步骤803还可以包括子步骤：
子步骤8031，若所述患者接口端的气流压力小于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为吸气状态，控制所述氧气比例阀以对应的第二开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第二预设转速运行。
在该步骤中，患者在使用通气治疗设备之前，会根据自身情况，预设一个目标压力值Pt，该目标压力值Pt是摆脱压降干扰下的理想状态下的压力值，而在患者使用通气治疗设备的过程中，由于压降的干扰，会产生患者接口端的实际压力P2与目标压力值Pt不相同，且这种压降对于患者接口端的实际压力P2的影响可以通过P2与Pt的比较结果进行判定，通常，若患者接口端的气流压力P2小于第一预设目标压力值Pt，则确定本体的当前工作状态为吸气状态。
若确定本体的当前工作状态为吸气状态，则控制模块控制氧气比例阀以对应的第二开度开启，同时控制本体的风机以对应的第二预设转速运行，其表达的含义即为，在患者吸气时，本体通过吸入较多的由供氧模块提供的氧气，以及由风机吸入的较多的空气进行混合，使得通气治疗设备输出略大于患者吸气量的流量，同时保持氧气浓度恒定，以进行辅助吸气。
子步骤8032，若所述患者接口端的气流压力大于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为呼气状态，控制所述氧气比例阀以对应的第三开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第三预设转速运行。
若患者接口端的气流压力P2大于第一预设目标压力值Pt，则确定本体的当前工作状态为呼气状态。
在确定患者呼气时，本体通过吸入较少的由供氧模块提供的氧气，以及由风机吸入较少的空气进行混合，使得通气治疗设备输出一个较小流量，同时保持氧气浓度恒定，以防止患者呼出的气体逆流回通气治疗设备。
子步骤8033，当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为非使用状态，控制所述氧气比例阀以对应的第一开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第一预设转速运行。
在本发明实施例中，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，说明此时患者并未使用通气治疗设备，此时为待机模式，患者接口端暴露在空气中，此时控制模块可以控制氧气比例阀以对应的第一开度开启，同时控制本体的风机以对应的第一预设转速运行，继续输出较小的压力和流量，保证呼吸管路内部的温度和湿度恒定。
可选的，第二开度大于所述第一开度，所述第一开度大于或等于所述第三开度；所述第二预设转速大于或所述第一预设转速，所述第一预设转速大于或等于所述第三预设转速。其中，第一开度可以等于第三开度；第一预设转速也可以等于第三预设转速，只要保证第一开度、第三开度都小于第二开度；第一预设转速、第三预设转速都小于第二预设转速即可。
可选的，步骤803还可以包括子步骤：
子步骤8034，当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为待机状态，控制所述氧气比例阀关闭，并控制加湿器启动，同时控制所述本体的风机以对应的第四预设转速运行，所述第四预设转速小于所述第一预设转速。
在本发明实施例中，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定本体的当前工作状态为待机状态，此时具体为通气治疗设备在启动后未连接患者，或者患者摘下患者接口，暂停使用时的状态，此时通气治疗设备可以自动切换到“热待机”模式：风机以较低第四预设转速运转，输出一个极小的气流，氧气比例阀关闭，加湿器正常工作，以保持温度随时可以提供正常温度和湿度的输出；检测到患者佩带患者接头后，通气治疗设备按照正常工作模式输出气流，患者摘下患者接头后，通气治疗设备可以再次回到“热待机”模式。
可选的，步骤803还可以包括子步骤：
子步骤8035、监控所述患者的呼吸流量值。
子步骤8036、在确定所述本体处于流量优先状态时，将所述本体的输出参数调整为大于所述患者的呼吸流量值。
该步骤提供了一种流量优先模式：即随时计算患者的呼吸流量值，保证通气治疗设备的输出流量值大于患者的呼吸流量值，以确保患者吸入的气体全部由通气治疗设备提供，而不会经由患者接头和鼻腔间空隙吸入空气。
子步骤8037、在确定所述本体处于压力优先状态时，将所述本体的输出参数调整为正压力值。
该步骤提供了一种压力优先模式：在患者的任意呼吸状态下，设备都要输出足够的气流，以保证患者鼻腔内保持设定的正压力值。正压力值大于大气压力值，因为本发明实施例中，若通气治疗设备使用开放气路，则必须保证鼻腔内保持正压力，以保证人体不会直接吸到外界气体。
在本发明实施例中，当患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定本体的当前工作状态为待机状态，此时具体为通气治疗设备在启动后未连接患者，或者患者摘下患者接口，暂停使用时的状态，此时通气治疗设备可以自动切换到“热待机”模式：风机以较低第四预设转速运转，输出一个极小的气流，氧气比例阀关闭，加湿器正常工作，以保持温度随时可以提供正常温度和湿度的输出；检测到患者佩带患者接头后，通气治疗设备按照正常工作模式输出气流，患者摘下患者接头后，通气治疗设备可以再次回到“热待机”模式。
步骤804，将所述本体吸入的空气与所述供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体。
该步骤的具体描述可以参照上述步骤703，此处不再赘述。
步骤805，将所述混合气体通过呼吸管路输出。
该步骤的具体描述可以参照上述步骤704，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的一种通气治疗设备的控制方法，包括：检测本体的输出参数；根据输出参数，在确定本体处于预设状态时，控制与本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过氧气比例阀为本体供氧，同时控制本体的风机以对应的预设转速运行，以供本体吸入空气；将本体吸入的空气与供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体；将混合气体通过呼吸管路输出。本发明通过本体输出的输出参数的反馈，确定患者呼气和吸气的流量，并对应调整氧气比例阀的开度以及本体的风机的转速，为患者输送对应患者呼吸流量或压力的气流，使得患者较舒适地接收到恒定浓度的氧气，提高用户的呼吸体验度，发明实施例根据呼吸状态的不同，通过控制模块控制氧气比例阀以不同开度开启，使得可以随着患者的呼吸，不断提供对应流量的氧气，保证了呼吸管路的开放气路实现持续正压输出，患者不会吸入来自外界环境的空气，并且为患者提供了恒定浓度的氧气，可以方便医生制定治疗方案和对治疗效果进行确认。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种通气治疗设备，其特征在于，所述通气治疗设备包括：本体、呼吸管路、患者接口、供氧模块、氧气比例阀和控制模块；
所述本体用于输出预设压力及预设流量的气体，所述本体包括输出端；
所述呼吸管路包括相互连通的第一端和第二端，所述呼吸管路的第一端与所述输出端连通；
所述呼吸管路的第二端与所述患者接口连接，所述患者接口用于佩戴在患者的鼻腔处，当所述患者接口佩戴在患者鼻腔时，所述患者接口与患者鼻腔之间设置有出气间隙；
所述供氧模块通过所述氧气比例阀与所述本体连接，所述本体中设置有风机；
所述控制模块分别与所述本体和所述氧气比例阀连接；
所述控制模块用于检测所述本体的输出参数，并根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行。
2.根据权利要求1所述的通气治疗设备，其特征在于，所述输出参数包括：所述本体的输出端的气流压力和气流流量；
所述控制模块用于通过所述气流压力和所述气流流量计算得到所述患者接口端的气流压力；
当所述患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定所述本体的当前工作状态为使用状态，所述控制模块用于控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行。
3.根据权利要求2所述的通气治疗设备，其特征在于，当所述患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定所述本体的当前工作状态为使用状态，所述控制模块用于控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，包括：
若所述患者接口端的气流压力小于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为吸气状态，所述控制模块还用于控制所述氧气比例阀以对应的第二开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第二预设转速运行；
若所述患者接口端的气流压力大于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为呼气状态，所述控制模块还用于控制所述氧气比例阀以对应的第三开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第三预设转速运行。
4.根据权利要求3所述的通气治疗设备，其特征在于，当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为非使用状态，所述控制模块还用于控制所述氧气比例阀以对应的第一开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第一预设转速运行；
所述第二预设目标压力值小于所述第一预设目标压力值。
5.根据权利要求4所述的通气治疗设备，其特征在于，所述第二开度大于所述第一开度，所述第一开度大于或等于所述第三开度；所述第二预设转速大于或所述第一预设转速，所述第一预设转速大于或等于所述第三预设转速。
6.根据权利要求4所述的通气治疗设备，其特征在于，所述系统还包括：加湿器，用于将输出的气体进行加温和湿化处理。
7.根据权利要求6所述的通气治疗设备，其特征在于，当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为待机状态，所述控制模块还用于控制所述氧气比例阀关闭，并控制所述加湿器启动，同时控制所述本体的风机以对应的第四预设转速运行；
所述第四预设转速小于所述第一预设转速。
8.根据权利要求1所述的通气治疗设备，其特征在于，所述控制模块用于检测所述本体的输出参数，并根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，包括：
所述控制模块用于检测所述本体的输出参数；所述控制模块还用于监控所述患者的呼吸流量值；
在确定所述本体处于流量优先状态时，所述控制模块用于将所述本体的输出参数调整为大于所述患者的呼吸流量值；
在确定所述本体处于压力优先状态时，所述控制模块用于将所述本体的输出参数调整为正压力值。
9.根据权利要求1所述的通气治疗设备，其特征在于，所述呼吸管路和所述本体之间通过气路和电路连接，所述电路和所述气路同时通断。
10.一种如权利要求1至9任一所述的通气治疗设备的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
检测本体的输出参数；
根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制与所述本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过所述氧气比例阀为所述本体供氧，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，以供所述本体吸入空气；
将所述本体吸入的空气与所述供氧模块提供的氧气混合，得到混合气体；
将所述混合气体通过呼吸管路输出。
11.根据权利要求10所述的通气治疗设备的控制方法，其特征在于，所述输出参数包括：所述本体的输出端的气流压力和气流流量；
所述根据所述输出参数，在确定所述本体当前处于预设状态时，控制与所述本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过所述氧气比例阀为所述本体供氧，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，以供所述本体吸入空气的步骤，包括：
通过所述气流压力和所述气流流量计算得到患者接口端的气流压力；
当所述患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定所述本体的当前工作状态为使用状态，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行。
12.根据权利要求11所述的通气治疗设备的控制方法，其特征在于，所述当所述患者接口端的气流压力不等于第一预设目标压力值时，确定所述本体的当前工作状态为使用状态，控制所述氧气比例阀以对应的预设开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行的步骤，包括：
若所述患者接口端的气流压力小于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为吸气状态，控制所述氧气比例阀以对应的第二开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第二预设转速运行；
若所述患者接口端的气流压力大于所述第一预设目标压力值，则确定所述本体的当前工作状态为呼气状态，控制所述氧气比例阀以对应的第三开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第三预设转速运行。
13.根据权利要求12所述的通气治疗设备的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为非使用状态，控制所述氧气比例阀以对应的第一开度开启，同时控制所述本体的风机以对应的第一预设转速运行；
所述第二预设目标压力值小于所述第一预设目标压力值。
14.根据权利要求13所述的通气治疗设备的控制方法，其特征在于，所述第二开度大于所述第一开度，所述第一开度大于或等于所述第三开度；所述第二预设转速大于或所述第一预设转速，所述第一预设转速大于或等于所述第三预设转速。
15.根据权利要求13所述的通气治疗设备，其特征在于，所述方法还包括：
当所述患者接口端的气流压力等于第二预设目标压力值，且保持预设时间时，确定所述本体的当前工作状态为待机状态，控制所述氧气比例阀关闭，并控制加湿器启动，同时控制所述本体的风机以对应的第四预设转速运行；
所述第四预设转速小于所述第一预设转速。
16.根据权利要求10所述的通气治疗设备，其特征在于，所述根据所述输出参数，在确定所述本体处于预设状态时，控制与所述本体连接的氧气比例阀以对应的预设开度开启，以供供氧模块通过所述氧气比例阀为所述本体供氧，同时控制所述本体的风机以对应的预设转速运行，以供所述本体吸入空气的步骤，包括：
监控所述患者的呼吸流量值；
在确定所述本体处于流量优先状态时，将所述本体的输出参数调整为大于所述患者的呼吸流量值；
在确定所述本体处于压力优先状态时，将所述本体的输出参数调整为正压力值。
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