CN110464951B - 一种高频呼吸机系统及通气控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高频呼吸机系统及通气控制方法，涉及呼吸机技术领域。本发明提供一种高频呼吸机系统的通气控制方法，包括：S1：获取所述高频呼吸机的输入频率；S2：当所述输入频率高于设定频率时，开启涡轮风机，开启高频振荡模块，开启呼气风机，开启呼吸阀并进行呼吸阀控制，所述呼吸阀控制包括：当患者吸气时，控制所述呼吸阀的开度降低；当患者呼气时，控制所述呼吸阀的开度升高。本发明根据不同的输入频率分别进行高频和常频通气，通过所述涡轮风机和所述呼气风机的共同作用，实现对患者的通气控制。另外，通过在吸气时关闭呼吸阀，在呼气时打开呼吸阀，使患者的吸气和呼气效果更佳。

Description

一种高频呼吸机系统及通气控制方法

技术领域

本发明涉及呼吸机的技术领域，具体而言，涉及一种高频呼吸机系统及控制方法。

背景技术

高频呼吸机是为需要提供呼吸支持、呼吸治疗及急救复苏的患者设计的人工机械通气的呼吸设备，通常采用高压气源为需要提供呼吸支持、呼吸治疗及急救复苏的患者提供人工机械通气。现有的高频呼吸机由于对输入压力的要求，通常采用压缩空气作为空气源，而在某些特定的抢救环境下，往往缺乏压缩空气源。

发明内容

本发明有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种高频呼吸机系统。

为解决上述问题，本发明提供一种高频呼吸机系统，包括：涡轮风机、压缩氧气源、混合室、吸气回路、呼气回路、比例阀、呼吸阀、高频振荡模块、呼气风机、第三压力流量传感器和控制装置；

所述涡轮风机的进气口与空气连通，所述涡轮风机的出气口和所述压缩氧气源分别与所述混合室连通，所述混合室还与所述吸气回路相连通；

所述高频振荡模块位于所述吸气回路，适于使所述吸气回路中的气体产生振荡压力波；所述比例阀位于所述吸气回路中且位于所述高频振荡模块与所述混合室之间，所述混合室中气体经所述比例阀流向所述高频振荡模块；

所述呼吸阀位于所述呼气回路，所述呼气回路的出口与所述呼气风机的入口连接，所述呼气风机适于将所述呼气回路的气体排出；

所述第三压力流量传感器设置于患者端，适于对患者吸入和呼出的流量和压力进行监控；

所述控制装置分别与所述涡轮风机、所述压缩氧气源、所述高频振荡模块、所述比例阀、所述呼吸阀、所述第三压力流量传感器和所述呼气风机通信连接，所述控制装置用于根据患者呼吸信息进行通气控制。

可选地，还包括：第六压力流量传感器，其位于呼气回路并与所述控制装置通信连接，适于对所述呼气风机入口的流量和压力进行监测。

可选地，还包括：安全回路，其将所述吸气回路与呼气回路连通，所述安全回路中设置有第一截止阀，所述第一截止阀与所述控制装置通信连接。

可选地，还包括：安全阀，所述安全阀位于所述吸气回路中并与所述控制装置通信连接。

可选地，所述控制装置还包括：

获取单元，用于获取患者的呼吸信息；

控制单元，用于根据患者的呼吸信息进行通气控制，所述通气控制包括：当患者吸气时，控制所述涡轮风机的转速升高，控制所述呼气风机的转速降低；当患者呼气时，控制所述涡轮风机的转速降低，控制所述呼气风机的转速升高。

相比与现有技术，本发明所述的高频呼吸机系统相比于现有技术所具有的好处在于：

在所述呼气回路的出口设置有呼气风机，用于为所述呼气回路提供负压，便于患者呼气时气体的排出。在常频通气时，通过所述涡轮风机的转速升高和所述呼气风机转速的降低，也可以实现在患者吸气时快速对患者进行供气。

本发明还提供一种高频呼吸机系统的通气控制方法，应用于所述的高频呼吸机系统，包括：

S1：获取所述高频呼吸机的输入频率；

S2：当所述输入频率高于设定频率时，开启涡轮风机，开启高频振荡模块，开启呼气风机，开启呼吸阀并进行呼吸阀控制，所述呼吸阀控制包括：当患者吸气时，控制所述呼吸阀的开度降低；当患者呼气时，控制所述呼吸阀的开度升高。

可选地，在S2步骤之后还包括：

S3：获取患者端平均气道压；

S4：当所述患者端平均气道压大于或小于设定平均气道压时，计算所述患者端平均气道压与所述设定平均气道压的压差的平均值；

S5：根据所述压差的平均值的大小进行高频呼吸机的通气控制，使所述压差的平均值减小。

可选地，所述通气控制包括：

当所述压差的平均值大于第一预设压差时，进行所述涡轮风机的控制；当所述压差的平均值小于第一预设压差时，进行高频振荡模块控制。

可选地，当所述压差的平均值大于第二预设压差时，打开所述第一截止阀，使所述安全回路打开，同时打开所述安全阀。

可选地，所述高频振荡模块的控制包括：当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅降低；当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅升高。

相比与现有技术，本发明所述的高频呼吸机系统的通气控制方法相比于现有技术所具有的好处在于：

本发明根据不同的输入频率分别进行高频和常频通气，通过所述涡轮风机和所述呼气风机的共同作用，实现对患者的通气控制。另外，通过在吸气时关闭呼吸阀，在呼气时打开呼吸阀，使患者的吸气和呼气效果更佳。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的实施方式所涉及的高频呼吸机系统的示意图；

图2为本发明的实施方式所涉及的高频呼吸机的通气控制方法流程图；

图3为本发明的实施方式所涉及的高频呼吸机的通气控制装置示意图。

附图标记说明：

1-控制装置；101-获取单元；102-控制单元；2-比例阀，3-安全阀，4-第二压力流量传感器，5-高频振荡模块，6-第三压力流量传感器，7-单向阀，8-呼吸阀，9-温度传感器，10-第一截止阀，11-涡轮风机，12-第四压力流量传感器，13-第二截止阀，14-混合室，15-压缩氧气源，16-闸阀，17-止回阀，18-第一压力流量传感器，19-过滤器，20-止流阀，21-氧浓度传感器，22-第五压力流量传感器，23-第六压力流量传感器，24-呼气风机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。本发明主要在于保护一种通气控制方法，本方法基于文中实施例中所述的高频呼吸机系统。

另外，在本发明的实施方式中所提到的“之中”和“之间”等方位描述，并不是指结构上的之间和之中，而是在气路关系上的之间与之中，文中所涉及到的相互连通的结构通过管路连通，此外，文中的“第一”、“第二”等词语的描述并不构成对具体数量的限制，而是为了便于理解本发明的简化描述与区分，不能理解为对本发明的限制。

以下将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

高频呼吸机中高频通气的作用很多，包括维持肺泡的膨胀、复张陷闭的肺泡、降低肺泡高容积伤的发生率、降低高气道峰压的风险以及降低肺组织过度牵张的发生率等等。由于在高频通气的条件下，患者在呼气时可能会因为患者端压力较大，造成患者的呼气不畅，造成大量气体的潴留，变相减小患者的潮气量。

本实施例提供一种高频呼吸机系统，包括：涡轮风机11、压缩氧气源15、混合室14、吸气回路、呼气回路、比例阀2、呼吸阀8、高频振荡模块5、呼气风机24、第三压力流量传感器6和控制装置1；

所述涡轮风机11的进气口与空气连通，所述涡轮风机11的出气口和所述压缩氧气源15分别与所述混合室14连通，所述混合室14还与所述吸气回路相连通；

所述高频振荡模块5位于所述吸气回路，适于使所述吸气回路中的气体产生振荡压力波；所述比例阀2位于所述吸气回路中且位于所述高频振荡模块与所述混合室之间，所述混合室中气体经所述比例阀2流向所述高频振荡模块；

所述呼吸阀8位于所述呼气回路，所述呼气回路的出口与所述呼气风机24的入口连接，所述呼气风机24适于将所述呼气回路的气体排出；

所述第三压力流量传感器6设置于患者端，适于对患者吸入和呼出的流量和压力进行监控；

所述控制装置分别与所述涡轮风机11、所述压缩氧气源15、所述高频振荡模块5、所述比例阀2、所述呼吸阀8、所述第三压力流量传感器6和所述呼气风机24通信连接，所述控制装置用于根据患者呼吸信息进行通气控制。

这里，相当于在所述呼气回路的出口设置有呼气风机24，所述呼气风机24在患者呼气时打开，用于为所述呼气回路提供负压，便于患者呼气时气体的排出。通过所述涡轮风机11的转速升高和所述呼气风机24转速的降低，也可以实现在患者吸气时快速对患者进行供气。需要说明的是，所述呼气回路还设置有第六压力流量传感器23，其适于对所述呼气风机24入口的压力和流量进行监控，也相当于对所述呼气回路的压力流量进行监控。患者呼气时，当通过所述第六压力流量传感器23的流量等于所述患者每次吸入气体的流量时，所述呼气风机24停止转动。通过对患者呼出气体的流量的监控，防止患者呼出气体过度。

本实施例中，所述呼吸阀8采用三通阀，具有两个出口和1个入口，所述呼吸阀8的入口与所述呼气回路的出口连通，所述呼吸阀的第一出口与所述呼气风机24的入口连通，所述呼吸阀8的第二出口与大气连通。当呼气时患者端压力小于设定压力时，所述第二出口关闭，所述第一出口打开，通过呼气风机进行抽气；当采用常规呼气时，所述第二出口打开，所述第一出口关闭。

需要说明的是，所述空气源和压缩氧气源15分别与所述混合室14的入口连通，所述吸气回路与所述混合室14的出口连通。此处，所述涡轮风机11与所述混合室14之间设置有第二截止阀13，通过所述第二截止阀13对涡轮风机11输送到混合室14的气体进行控制，减小风险。所述压缩氧气源与所述混合室之间还设置有减压阀16，用于调节压缩氧气的输送量。此外，在所述涡轮风机11与所述混合室14之间还设置有第四压力流量传感器12，对所述涡轮风机11输送至混合室14的气体进行监控。

这里，空气在流入到患者端时，先在混合室14将空气和压缩氧气混合，然后将混合后的气体输送至所述患者端，一方面可以减小涡轮风机11压缩后气体的扰动，起到一个缓流的作用，另一方面，使空气和压缩氧气在在混合室14中混合，使气体的分布更加平均，此外，在涡轮风机11输送的空气的温度较高时，压缩氧气还可以吸收所述涡轮风机11输送的空气的热量。

当需要输送的氧气浓度低于100％时，所述涡轮风机11用于将空气压缩并输送至混合室，使空气和压缩氧气混合，涡轮风机11为混合后的气体提供动力，用于向患者端输送气体。而当患者端需要进行纯氧时，此时，压缩氧气通过减压阀16减压后送入吸气回路，涡轮风机11与空气连通一端关闭，输送涡轮风机11此时产生高压气流，用于输送氧气。所述高频呼吸机系统还包括过滤器19，其位于所述涡轮风机11与所述混合室14之间，适于过滤所述涡轮风机11输送的空气。一方面可以过滤所述涡轮风机11输送的气体中的杂质，另一方面，可以对所述涡轮风机11输送的气体进行缓流，使气体经过所述过滤器19后，扰动降低。当然，所述过滤器19也可以设置在空气入口处，即设置在所述涡轮风机11之前。为了对涡轮风机的温度进行监测，通常在涡轮风机处设置温度传感器，对涡轮风机的驱动器的温度进行实时监控，当涡轮风机温度过高时，提前做出预警。

这里，所述高频振荡模块包括致动器、活塞和隔膜，所述隔膜设置于所述活塞上，所述致动器驱动所述活塞做直线往复运动，从而使气体产生正负压力波。当涡轮风机11输送的气体流至所述高频振荡模块5时，高频振荡模块5通过致动器驱动隔膜往复运动，使气体中产生振荡压力波。这里，所述高频振荡模块的振幅最大为100mbar，通气频率为3-20Hz。这样设置的好处在于，通过涡轮风机11与高频振荡模块5的配合使用，采用空气替代通常的压缩空气，通过涡轮风机将空气增压后输送至患者端，而无需采用压缩空气源。

通常，所述涡轮风机11输送的气体可能存在扰动，而所述高频振荡模块5也存在对上游气路的干扰。如图1所示，所述高频呼吸机系统还包括比例阀2，其位于所述吸气回路中且位于所述高频振荡模块5与所述混合室14之间，所述混合室14中气体经所述比例阀2流向所述高频振荡模块5。需要说明的是，所述比例阀2采用电机控制，从所述混合室14流出的气体在流向所述高频振荡模块5时，先经过所述比例阀2，然后通过所述比例阀2调节流向所述高频振荡模块5的流量和压力，此外通过所述比例阀2的设置，一方面可以降低所述涡轮风机11输送的气体的扰动，另一方面，对输送向所述高频振荡模块5的气体压力和流量进行调节。

此外，由于涡轮风机可能产生负压，造成气体回流，这里所述高频呼吸机系统还包括止回阀17，其设置于所述混合室14与比例阀2之间，用于防止所述吸气回路中的气体回流至所述混合室14中。通过止回阀的设置，也避免高频振荡单元对比例阀上游的气路形成干扰。

由于所述涡轮风机11输送的气体流量不可控，对于高频振荡模块5，其所工作的频率与流入所述高频振荡模块5的气体的压力和流量相关。如图1所示，所述高频呼吸机系统还包括第一压力流量传感器18，其位于所述吸气回路中且位于所述混合室14与所述比例阀2之间，适于检测所述混合室14流出的气体的压力和流量。也就是说，在所述气体从所述混合室14流出时，对其流出的气体的流量和压力进行监控，然后对所述比例阀2的调整进行指导，使流出所述比例阀2的气体的压力和流量满足初步所述高频振荡模块5的要求，增加患者的呼吸体验。

此时，为了保证流入所述高频振荡模块5的气体的压力和流量的精确度，所述高频呼吸机系统还包括第二压力流量传感器4，其位于所述吸气回路中且位于所述高频振荡模块5与所述比例阀2之间，适于检测流入所述高频振荡模块5的气体的压力和流量。也就是说，在气体流入所述高频振荡模块5之前，对气体的流量和压力进行监测，并将结果反馈给控制器，通过控制器对所述比例阀2的开度进一步进行调整，从而保证气体流入所述高频振荡模块的压力和流量的精确度。

需要说明的是，所述高频呼吸机系统还包括氧浓度传感器21，其位于所述吸气回路中，适于对所述吸气回路中的氧气浓度进行监测。也就是说，在气体输送到患者端之前，先对所述吸气回路中的氧气浓度进行监测，并及时反馈给控制器，并及时对所述压缩氧气源进行调整，使输入到患者端的氧气浓度更接近于最佳值。

由于涡轮风机11在输送气体时，涡轮风机11的温度会逐渐增大，从而导致送所述涡轮风机11流入的气体的温度升高，经测量由于涡轮风机11的工作，从所述混合室14流出的气体的温度甚至高达51℃。此时，在所述混合室14中设置有制冷器，适于使混合室14中的气体降温。需要说明的是，所述制冷器可以为半导体制冷器，制冷器也可以为冷却风扇。

另外，所述高频呼吸机系统还包括温度传感器9，其位于吸气回路中，其位于患者端和所述混合室14之间，适于监测吸气回路中的气体温度。这里，实时对气体温度进行监测，并传送给控制器，当所述吸气回路中的气体温度高于设定值时，增大制冷器的运转功率或者增大压缩氧气源的供氧量。

由于所述涡轮风机11输送的气体不可控，为了减小风险，所述高频呼吸机系统还包括安全阀3，所述安全阀3位于所述吸气回路中。在紧急情况下，将所述吸气回路与大气连通，使所述涡轮风机11输送的气体直接排到空气之中。

此外，所述高频呼吸机系统还包括呼气回路，其用于患者呼出的气体的排出，所述呼气回路的出口设置有呼吸阀8。为了进一步增强安全性能，所述高频呼吸机系统还包括安全回路，其将所述吸气回路与呼气回路连通，所述安全回路中设置有第一截止阀10。所述第一截止阀10在吸入气体发生异常(通常是气体流量或者压力过大)时打开，这里，所述第一截止阀10采用电机进行驱动。此时，呼吸阀8也同时打开，从而将一部分气体排出室外，此时在所述呼气回路设置有单向阀7，仅限气体从所述呼气回路呼气，防止气体从呼出回路为患者供气。呼吸阀8采用电磁式呼气阀，其响应速度更快，可达毫秒级，机械行程控制精度高，可达10微米级，适于高速反馈控制。

这里，所述安全回路的入口位于所述比例阀2与所述高频振荡模块之间，即所述安全回路与所述吸气回路的连通处位于所述高频振荡模块5的上游，所述高频呼吸机系统还包括止流阀20，其设置于吸气回路中且位于所述高频振荡模块与患者端之间，所述止流阀20为单向阀，其适于气体向患者端通过，防止患者呼出气体从所述止流阀20反流。

此外，所述高频呼吸机系统还包括第三压力流量传感器6，通常称为病人(近端)流量(压力)传感器，其设置于患者端，适于对患者吸入和呼出的气体的压力和流量进行监测，一般情况下，所述第三压力流量传感器6适于监测患者的平均气道压。这里，所述第三压力流量传感器6设置于所述吸气回路和所述呼气回路的交叉处与患者端之间。

此外，所述高频呼吸机系统还包括第五压力流量传感器22，其位于所述吸气回路，且位于所述高频振荡模块5与患者端之间，所述高频振荡模块5与患者之间的气路为吸气软管。所述第五压力流量传感器22适于对所述高频振荡模块5出口的压力和流量进行监测。通过所述第三压力流量传感器和第五压力流量传感器的配合，对吸气回路中呼吸软管间的压差进行检测。

需要说明的是，上述高频呼吸机系统在常频通气时，关闭高频振荡模块，开启所述涡轮风机，通过控制通气时间和气路中的阀来达到实现定时定量送气；当进行高频通气时，通过所述涡轮风机提供一个持续的基础气流，从而保证患者端的平均气道压的稳定，开启所述高频振荡模块，设定所述高频振荡模块的振幅与频率，通过所述高频振荡模块配合实现高频振荡通气。此外，文中涉及到阀的自动控制，均可以采用电机进行驱动。

当然，本实施例中的呼吸机还包括上述任一所述的高频呼吸机系统，所述呼吸机还包括显示模块、报警系统以及控制系统。显示模块适于显示呼吸机的运行参数，诸如：潮气量、振荡频率、振荡幅度、风机转速、送氧量、和患者端氧气浓度。所述控制系统适于控制所述高频呼吸机系统进行通气。

在实施例中，仅对高频呼吸机系统的气路进行了阐述。

本实施例中，所述控制装置1还包括：

获取单元101，用于获取所述高频呼吸机的输入频率；

控制单元102，用于当所述输入频率高于设定频率时，开启涡轮风机11，开启高频振荡模块，开启呼气风机24，开启呼吸阀8并进行呼吸阀控制，所述呼吸阀控制包括：当患者吸气时，控制所述呼吸阀8的开度降低；当患者呼气时，控制所述呼吸阀8的开度升高。

通常，高频呼吸机需同时满足常频通气和高频通气的条件。本实施例提供一种高频呼吸机系统的通气控制方法，上述所述的高频呼吸机系统，包括：

S1：获取所述高频呼吸机的输入频率；

S2：当所述输入频率高于设定频率时，开启涡轮风机11，开启高频振荡模块，开启呼气风机24，开启呼吸阀8并进行呼吸阀控制，所述呼吸阀控制包括：当患者吸气时，控制所述呼吸阀8的开度降低；当患者呼气时，控制所述呼吸阀8的开度升高。

在S1步骤中，所述设定频率为高频通气的频率，一般情况下，设定频率为2Hz，即120次/分，S2中，当设定频率高于2Hz时，即开启所述高频振荡模块，反之不开启所述高频振荡模块5，即在高频通气时不开启所述高频振荡模块。由于呼吸阀采用了电磁阀，因此，其可以在高频通气时进行快开快关，在吸气时，控制所述呼吸阀8的开度降低，甚至关闭所述呼吸阀8，可以保证患者吸入气体的压力，在吸气时，控制所述呼吸阀8的开度升高，则可以保证气体及时的被呼气风机24抽离。

本实施例根据不同的输入频率分别进行高频和常频通气，通过所述涡轮风机和所述呼气风机的共同作用，实现对患者的通气控制。另外，通过在吸气时关闭呼吸阀，在呼气时打开呼吸阀，使患者的吸气和呼气效果更佳。

由于在呼气回路的出口添加了所述呼气风机24，为了避免气路中压力不稳或者与实际差距较大，本实施例中，在S2步骤之后还包括：

S3：获取患者端平均气道压；

S4：当所述患者端平均气道压大于或小于设定平均气道压时，计算所述患者端平均气道压与所述设定平均气道压的压差的平均值；

S5：根据所述压差的平均值的大小进行高频呼吸机的通气控制，使所述压差的平均值减小。

本实施例中，所述通气控制包括：当所述压差的平均值大于第一预设压差时，进行所述涡轮风机的控制；当所述压差的平均值小于第一预设压差时，进行高频振荡模块控制。

需要说明的是，所述高频振荡模块的控制包括：当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅降低；当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅升高。所述涡轮风机的控制包括：当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述涡轮风机的转速降低；当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述涡轮风机的转速升高。

本实施例中，当所述压差的平均值大于第二预设压差时，打开所述第一截止阀10，使所述安全回路打开，同时打开所述安全阀3。需要说明的是，所述第二预设压差的值大于所述第一预设压差。

这里，还获取患者的呼气末正压，如果患者的呼气末正压高于设定呼气末正压，那么控制所述涡轮风机的转速降低，同时控制所述呼气风机的转速升高；如果患者的呼气末正压小于设定呼气末正压，那么控制所述涡轮风机的转速升高，同时控制所述呼气风机的转速降低。通常呼气末正压会进行预先设置，从而保证患者体内残留一定的气体，通过涡轮风机和呼气风机的配合，使患者的呼气末正压趋于正常。

本实施例中，当所述输入频率低于设定频率时，所述高频呼吸机进行常频通气控制，当患者吸气时，通过所述涡轮风机11的转速升高和所述呼气风机24转速的降低，实现在患者吸气时快速对患者进行供气，当患者呼气时，通过所述涡轮风机11转速的降低和所述呼气风机24的转速的升高，实现在患者呼气时快速达到患者的呼气气压。

在常频通气时，所述患者的呼吸信息包括患者是否开始吸气或者呼气，所述涡轮风机的初始运行速度为v₀，当所述患者开始吸气时，所述涡轮风机的速度由v₀开始升高，所述呼气风机24的转速降低甚至停止。当患者开始呼气时，所述涡轮风机11的速度不再升高，转而降低，直到所述患者开始吸气，这里，所述涡轮风机11降低到的最低速度小于所述初始运行速度为v₀，所述呼气风机24的转速升高，为所述呼气回路提供负压，便于患者呼气时气体的快速排出，直到当通过所述第六压力流量传感器23的流量等于所述患者每次吸入气体的流量时，所述呼气风机24停止转动。

本实施例中，所述常频通气控制还包括：当患者吸气时，控制所述比例阀2开度增大，控制所述呼吸阀8关闭；当患者呼气时，控制所述比例阀2开度降低，控制所述呼吸阀8开启。这里，对所述比例阀2和呼吸阀8进行调节，在吸气时，减小比例阀2对所述涡轮风机供气的阻力，减小所述涡轮风机11的发热。在呼气时，减小所述比例阀的开度，甚至是关闭所述比例阀2，减小所述高频振荡模块对其上游气路的干扰，另一方面完全打开呼吸阀。

本实施例中，常频通气控制还包括：获取患者端压力；当患者呼气时，如果所述患者端压力小于设定呼气压力，打开所述第一截止阀10，使所述安全回路打开，同时打开所述安全阀3。当所述患者端压力大于所述设定呼气压力，所述呼气风机24的转速升高。

具体地，所述患者端压力与设定呼气压力之间存在第一压差，当所述设定呼气压力与所述患者端压力的差值大于所述第一压差时，打开所述第一截止阀10，使所述安全回路打开，同时打开所述安全阀3，使所述呼气风机24的入口与大气连通，由于所述吸入回路设置有止流阀20，因此，所述安全回路不会通过所述吸入回路与患者端连接，通过安全回路对所述呼气回路形成缓冲，由于所述呼气风机流量不变，因此呼出回路中患者呼出气体降低。需要说明的是，所述安全回路并不一直开启，所述安全回路与所述安全阀同时打开和关闭，所述安全阀可以交替打开与关闭，也可以在打开预设时间后关闭，该预设时间可以为0.8-1.5s。同理，当所述患者端压力与所述设定呼气压力的差值大于所述第一压差时，所述呼气风机24的转速升高，从而加快患者端呼出气体的排出，直到当通过所述第六压力流量传感器23的流量等于所述患者每次吸入气体的流量时，所述呼气风机24停止转动。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高频呼吸机系统，其特征在于，包括：涡轮风机（11）、压缩氧气源（15）、混合室（14）、吸气回路、呼气回路、比例阀（2）、呼吸阀（8）、高频振荡模块（5）、呼气风机（24）、第三压力流量传感器（6）和控制装置（1）；

所述涡轮风机（11）的进气口与空气连通，所述涡轮风机（11）的出气口和所述压缩氧气源（15）分别与所述混合室（14）连通，所述混合室（14）还与所述吸气回路相连通；

所述高频振荡模块（5）位于所述吸气回路，适于使所述吸气回路中的气体产生振荡压力波；所述比例阀（2）位于所述吸气回路中且位于所述高频振荡模块与所述混合室之间，所述混合室中气体经所述比例阀（2）流向所述高频振荡模块；

所述呼吸阀（8）位于所述呼气回路，所述呼气回路的出口与所述呼气风机（24）的入口连接，所述呼气风机（24）适于将所述呼气回路的气体排出；

所述第三压力流量传感器（6）设置于患者端，适于对患者吸入和呼出的流量和压力进行监控；

所述控制装置分别与所述涡轮风机（11）、所述压缩氧气源（15）、所述高频振荡模块（5）、所述比例阀（2）、所述呼吸阀（8）、所述第三压力流量传感器（6）和所述呼气风机（24）通信连接，所述控制装置用于根据患者呼吸信息进行通气控制；

所述通气控制包括：当患者端平均气道压与设定平均气道压的压差的平均值大于第一预设压差时，对所述涡轮风机（11）进行控制；当所述压差的平均值小于所述第一预设压差时，对所述高频振荡模块（5）进行控制；所述高频振荡模块的控制包括：当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅降低；当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅升高。

2.根据权利要求1所述的高频呼吸机系统，其特征在于，还包括：第六压力流量传感器（23），其位于呼气回路并与所述控制装置（1）通信连接，适于对所述呼气风机（24）入口的流量和压力进行监测。

3.根据权利要求1所述的高频呼吸机系统，其特征在于，还包括：安全回路，其将所述吸气回路与呼气回路连通，所述安全回路中设置有第一截止阀（10），所述第一截止阀（10）与所述控制装置（1）通信连接。

4.根据权利要求3所述的高频呼吸机系统，其特征在于，还包括：安全阀（3），所述安全阀（3）位于所述吸气回路中并与所述控制装置（1）通信连接。

5.根据权利要求1所述的高频呼吸机系统，其特征在于，所述控制装置（1）还包括：

获取单元（101），用于获取患者的呼吸信息；

控制单元（102），用于根据患者的呼吸信息进行通气控制，所述通气控制包括：当患者吸气时，控制所述涡轮风机的转速升高，控制所述呼气风机（24）的转速降低；当患者呼气时，控制所述涡轮风机的转速降低，控制所述呼气风机（24）的转速升高。

6.一种高频呼吸机系统的通气控制方法，应用于权利要求1所述的高频呼吸机系统，其特征在于，包括：

S1：获取所述高频呼吸机的输入频率；

S2：当所述输入频率高于设定频率时，开启涡轮风机（11），开启高频振荡模块，开启呼气风机（24），开启呼吸阀（8）并进行呼吸阀控制，所述呼吸阀控制包括：当患者吸气时，控制所述呼吸阀（8）的开度降低；当患者呼气时，控制所述呼吸阀（8）的开度升高。

7.根据权利要求6所述的高频呼吸机系统的通气控制方法，其特征在于，在S2步骤之后还包括：

S3：获取患者端平均气道压；

S4：当所述患者端平均气道压大于或小于设定平均气道压时，计算所述患者端平均气道压与所述设定平均气道压的压差的平均值；

S5：根据所述压差的平均值的大小进行高频呼吸机的通气控制，使所述压差的平均值减小。

8.根据权利要求7所述的高频呼吸机系统的通气控制方法，其特征在于，所述通气控制包括：

当所述压差的平均值大于第一预设压差时，进行所述涡轮风机的控制；当所述压差的平均值小于第一预设压差时，进行高频振荡模块控制。

9.根据权利要求7所述的高频呼吸机系统的通气控制方法，其特征在于，

当所述压差的平均值大于第二预设压差时，打开第一截止阀（10），使安全回路打开，同时打开所述高频呼吸机系统的安全阀（3），所述安全阀（3）位于所述高频呼吸机系统的吸气回路中并与所述高频呼吸机系统的控制装置（1）通信连接。

10.根据权利要求7所述的高频呼吸机系统的通气控制方法，其特征在于，所述高频振荡模块的控制包括：当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅降低；当所述患者端平均气道压大于所述设定平均气道压时，控制所述高频振荡模块的振幅升高。

Images