CN111135406A - 一种高频呼吸机及其通气控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高频呼吸机及其通气控制方法，涉及呼吸机技术领域。本发明所述高频呼吸机，包括治疗气体支路、常频通气装置和吸气气路，所述治疗气体支路和所述常频通气装置分别与所述吸气气路相连通，所述治疗气体支路位于所述常频通气装置的下游；所述治疗气体支路包括相互并联的CO支路和NO支路，所述CO支路用于提供CO气体，所述NO支路用于提供NO气体，所述常频通气装置用于提供常频气体。本发明通过所述NO支路、所述CO支路和常频气体装置的设置，在吸氧治疗的同时，将NO气体、CO气体和氧气混合后输送至患者，对患者进行康复治疗。

Description

一种高频呼吸机及其通气控制方法
技术领域
本发明涉及呼吸机技术领域，特别涉及一种高频呼吸机及其通气控制方法。
背景技术
新生儿持续肺动脉高压(PPHN)是由于生后胎儿肺血管压力的持续性升高，使胎儿循环无法正常过渡到新生儿循环，当肺血管压力超过体循环压力时，体内大量未氧合血经动脉导管及卵圆孔水平右向左分流，而导致新生儿青紫，持续性低氧血症。PPHN患者常规的治疗方案是通过呼吸机进行吸氧进行治疗，但是患儿紫绀仍不能缓解。
发明内容
本发明提供一种可以更好治疗新生儿持续肺动脉高压症状的设备。
本发明提供一种高频呼吸机，包括治疗气体支路、常频通气装置和吸气气路，所述治疗气体支路和所述常频通气装置分别与所述吸气气路相连通，所述治疗气体支路位于所述常频通气装置的下游；所述治疗气体支路包括相互并联的CO支路和NO支路，所述CO支路用于提供CO气体，所述NO支路用于提供NO气体，所述常频通气装置用于提供常频气体。
可选地，还包括混合室，所述混合室设置于所述治疗气体支路中，所述CO支路、所述NO支路和所述吸气气路分别与所述混合室连通。
可选地，所述吸气气路包括相互并联的高频吸气支路和常频吸气支路，所述高频吸气支路中设置有高频振荡单元，所述常频通气装置位于所述高频吸气支路和所述常频吸气支路的上游，所述CO支路和所述NO支路位于所述高频吸气支路的下游。
可选地，还包括检测支路，所述检测支路与所述吸气气路相连通，所述检测支路位于所述NO支路和所述CO支路的下游；所述检测支路中设置有气体检测装置，所述气体检测装置包括NO2浓度检测仪、NO浓度检测仪、O2浓度检测仪和CO浓度检测仪。
可选地，所述检测支路中还设置有电磁阀，所述电磁阀分别与空气、所述气体检测装置和所述吸气气路连通，所述电磁阀用于所述气体检测装置与所述吸气气路的连通或者所述空气和所述气体检测装置的连通。
可选地，还包括相互并联的安全支路和吸气支路，所述安全支路位于所述NO支路和所述CO支路的下游，所述安全支路中设置有过滤器，所述过滤器用于过滤所述NO气体和所述CO气体。
可选地，所述过滤器包括第一滤芯，所述第一滤芯中容置有催化剂，所述催化剂包括CuO、Fe2O3和MnO2中的一种或多种。
相比于现有技术，本发明所述的高频呼吸机所具有的的有益效果是：
本发明通过所述NO支路、所述CO支路和常频气体装置的设置，在吸氧治疗的同时，将NO气体、CO气体和氧气混合后输送至患者，对患者进行康复治疗。
本发明通过将空气和氧气产生高频的振荡后，与所述NO气体和所述CO气体混合，通过振荡的空气和氧气带动所述NO气体和所述CO气体产生振荡，避免直接对混合的空气、氧气和治疗气体进行振荡，导致NO与氧气之间发生迅速反应。通过对高频治疗气体的通气控制，能够更加安全有效地改善肺通气，有助于NO气体弥散，加强NO吸入治疗的效果。
本发明还提供一种高频呼吸机的通气控制方法，包括：
获取设定潮气量；
根据所述潮气量确定CO气体和NO气体的流量；
获取患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量；
根据所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量对所述CO气体和所述NO气体的流量进行控制。
可选地，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，停止输送所述CO气体和所述NO气体，打开安全支路，同时关闭吸气支路，通过所述安全支路进行供气。
可选地，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量升高时，控制高频振荡单元的频率和振幅减小；当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，控制高频振荡单元的频率和振幅增大。
相比于现有技术，本发明所述的高频呼吸机的通气控制方法所具有的的有益效果是：
本发明通过氧气通气的同时辅助进行CO气体和NO气体的输送，对患儿持续性低氧血症进行治疗的同时，缓解患儿的紫绀症状；另外，通过对患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量的实时检测，通过对CO气体和NO气体的流量进行控制，避免患者吸入CO气体和NO气体过多，加剧患儿紫绀症状。
附图说明
图1为本发明实施例的高频呼吸机的气路结构示意图；
图2为本发明实施例的高频呼吸机的通气控制方法流程图；
附图标记说明：
1-治疗气体支路，2-吸气气路,3-常频通气装置,4-检测支路,5-呼气气路,11-CO支路,111-第一过滤器,112-第一压力传感器,114-第一比例阀,115-第一流量传感器,12-NO支路,13-混合室,14-第一换向阀,21-高频吸气支路,22-常频吸气支路,23-安全支路,24-,25-高频振荡单元,26-过滤器,27-第二换向阀,41-气体检测装置,42-电磁阀。
具体实施方式
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。本发明主要提供一种高频呼吸机的系统，并对其工作原理进行阐述，对于其非常规通气方法和预警方法在此不进行阐述。
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。
本发明的实施例提供一种高频呼吸机，如图1所示，包括治疗气体支路1、常频通气装置3和吸气气路2，所述治疗气体支路1和所述常频通气装置3分别与所述吸气气路2相连通，所述治疗气体支路1位于所述常频通气装置3的下游；所述治疗气体支路1包括相互并联的CO支路11和NO支路12，所述CO支路11用于提供CO气体，所述NO支路12用于提供NO气体，所述常频通气装置3用于提供常频气体。
需要说明的是，所述常频通气装置3可以采用常频呼吸机直接输送常频气体，常频呼吸机的型号在此不做介绍。所述常频通气装置3也可以采用其他输送氧气和空气的装置。所述治疗气体支路1用于提供治疗气体，所述吸气气路2用于将空气、氧气和治疗气体输送至患者。这里，所述高频呼吸机还包括呼气气路5，所述呼气气路5用于排出患者呼出的气体。所述治疗气体和氧气在吸气气路2中进行混合，并在混合后送入患者体内。实际使用中，可以先开启治疗气体支路1，也可以先开启常频通气装置3。这里，所述治疗气体支路1中还设置有第一换向阀14，所述第一换向阀14用于将所述治疗气体支路1与所述吸气气路2连通或者用于将所述治疗气体支路1与空气连通。
如图1所示，所述CO支路11中设置有CO源、第一过滤器111、第一压力传感器112、第一两位两通常断电磁阀113、第一比例阀114和第一流量传感器115，通过所述第一过滤器111对所述CO气体进行过滤，所述第一压力传感器112用于测量CO气体支路的压力，所述第一两位两通常断电磁阀113用于控制所述CO气体支路的通断，所述第一比例阀114用于控制CO气体的流量，所述第一流量传感器115用于对CO气体的流量进行监控。
同理，如图2所示，所述NO支路12中设置有NO源、第二过滤器、第二压力传感器、第二两位两通常断电磁阀、第二比例阀和第二流量传感器，通过所述第二过滤器对所述NO气体进行过滤，所述第二压力传感器用于测量NO气体支路的压力，所述第二两位两通常断电磁阀用于控制所述NO气体支路的通断，所述第二比例阀用于控制NO气体的流量，所述第二流量传感器用于对NO气体的流量进行监控。
这样设置的好处在于，通过所述NO支路、所述CO支路和常频气体装置的设置，在吸氧治疗的同时，将NO气体、CO气体和氧气混合后输送至患者，对患者进行康复治疗。
在本发明的实施例中，所述高频呼吸机还包括混合室13，所述混合室13设置于所述治疗气体支路1中，所述CO支路11、所述NO支路12和所述吸气气路2分别与所述混合室13连通。这里，所述NO气体和所述CO气体并不直接分开输送至吸气气路2中，所述NO气体和所述CO气体在输送至所述吸气气路2之前先进行混合，将混合后的治疗气体再输送至所述吸气气路2中。另外，可以在所述治疗气体支路1中设置过滤器，所述过滤器位于所述混合室13下游，在所述过滤器中设置催化剂层，用于催化所述NO气体和所述CO气体反应。这样设置的好处在于，通过在将所述NO气体和所述CO气体在输送至所述吸气气路2之前先进行混合，使所述NO气体和所述CO气体先形成特定比例的治疗气体。
在本发明的实施例中，所述吸气气路2包括相互并联的高频吸气支路21和常频吸气支路22，所述高频吸气支路21中设置有高频振荡单元25，所述常频通气装置3位于所述高频吸气支路21和所述常频吸气支路22的上游，所述CO支路11和所述NO支路12位于所述高频吸气支路21的下游。
需要说明的是，所述高频吸气支路21和所述常频吸气支路22可分别进行供气，当通过所述高频吸气支路21进行供气时，所述高频吸气支路21用于提供高频气体；当通过所述常频吸气支路22进行供气时，所述常频吸气支路22用于提供常频气体。这里，将高频振荡单元25设置在所述治疗气体支路1的上游，不直接将所述NO气体和所述CO气体进行振荡，通过将空气和氧气产生高频的振荡后，与所述NO气体和所述CO气体混合，通过振荡的空气和氧气带动所述NO气体和所述CO气体产生振荡，避免直接对混合的空气、氧气和治疗气体进行振荡，导致NO与氧气之间发生迅速反应。通过对高频治疗气体的通气控制，能够更加安全有效地改善肺通气，有助于NO气体弥散，加强NO吸入治疗的效果。
如图1所示，所述高频呼吸机还包括湿化器，所述湿化器用于提高输送至患者的气体的湿度。如图1所示，所述高频呼吸机还包括检测支路4，所述检测支路与所述吸气气路2相连通，所述检测支路4位于所述NO支路12和所述CO支路11的下游；所述检测支路4中设置有气体检测装置41，所述气体检测装置41包括NO2浓度检测仪、NO浓度检测仪、O2浓度检测仪、CO2浓度检测仪和CO浓度检测仪。这里，所述检测支路4位于患者端与所述湿化器之间，NO2浓度检测仪、NO浓度检测仪、CO2浓度检测仪和CO浓度检测仪可以分别为NO2浓度传感器、NO浓度传感器、O2传感器、CO2浓度传感器和CO浓度传感器，NO2浓度传感器的型号可以为7NO2-20的NO2传感器；NO浓度传感器的型号可以为T3NT的NO传感器，此处不再详细说明。由此，所述检测支路能够检测不同治疗气体的浓度，可靠性高，实用性强。
在本发明的实施例中，如图1所示，所述检测支路4中还设置有电磁阀42，所述电磁阀42分别与空气、所述气体检测装置41和所述吸气气路2连通，所述电磁阀42用于所述气体检测装置41与所述吸气气路2的连通或者所述空气和所述气体检测装置41的连通。需要说明的是，初始状态时，所述气体检测装置41与所述吸气气路2连通，所述气体检测装置41用于检测所述吸气气路2中治疗气体的浓度；当所述电磁阀42的状态切换时，所述气体检测装置41和所述空气的连通，所述气体检测装置41用于检测空气中的治疗气体的浓度。既可以满足吸气管路中治疗气体的浓度检测需求，还能够对治疗气体的泄漏进行检测，并且，由于所述气体检测装置检测频次相对较高，较容易发现所述气体检测装置故障的发生，可靠性高，实用性强。
在本发明的实施例中，如图1所示，所述高频呼吸机还包括相互并联的安全支路23和吸气支路22，所述安全支路23位于所述NO支路12和所述CO支路11的下游，所述安全支路23中设置有过滤器26，所述过滤器26用于过滤所述NO气体和所述CO气体。需要说明的是，所述安全支路23和所述吸气支路22可以位于所述治疗气体支路1中，也可以位于所述吸气气路2中，所述安全支路23和所述吸气支路22可分别作用，初始状态时，通过所述NO气体和所述CO气体通过所述吸气支路22后输送至患者。这里，所述安全支路23和吸气支路22的切换通过第二换向阀27实现。
在本发明的实施例中，所述高频呼吸机还包括血氧传感器，所述血氧传感器用于检测高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，停止输送所述CO气体和所述NO气体，打开安全支路23，同时关闭吸气支路22，通过所述安全支路23进行供气。当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量恢复至低于所述设定值时，关闭所述安全支路23，同时开启所述吸气支路22，通过所述吸气支路22进行供气。这里，过滤所述NO气体和所述CO气体指的是，将所述NO气体和所述CO气体发生反应生成N2和CO2。这样设置的好处在于，通过所述安全支路23和所述吸气支路22的设置，当检测到患者吸入所述NO气体和所述CO气体过多导致高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于安全值时，打开安全支路23，通过安全支路进行供气，对管路中残留的NO气体和所述CO气体进行滤除。
这里，所述过滤器26包括第一滤芯和第二滤芯，所述第一滤芯位于所述第二滤芯的上游，所述第一滤芯中容置有催化剂，所述催化剂包括CuO、Fe2O3和MnO2中的一种或多种；所述第二滤芯用于过滤气体中的杂质。通过催化剂滤芯的设置，催化所述NO气体和所述CO气体发生反应生成N2和CO2，通过第二滤芯的设置，对气体中的杂质进行过滤，对气体流动时带走的催化剂颗粒进行滤除。
本发明还提供一种高频呼吸机的通气控制方法，包括：
S1：获取设定潮气量；
S2:根据所述潮气量确定CO气体和NO气体的流量；
S3:获取患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量；
S4:根据所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量对所述高频呼吸机进行控制。
需要说明的是，在S1中，预先设置潮气量，在S2中，根据呼吸机通气控制的CO气体和NO气体的标准浓度分别得到CO气体和NO气体的流量，根据CO气体和NO气体的流量控制CO气体和NO气体的流量；在S3中，通过血氧传感器实时对患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量进行检测；在S4中，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量升高时，控制所述CO气体和NO气体的流量降低；当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，停止输送所述CO气体和所述NO气体，打开安全支路23，同时关闭吸气支路22，通过所述安全支路23进行供气。这里，打开所述安全支路23后，由于所述安全支路23中设置有过滤器(26)，所述过滤器(26)可以催化CO气体和NO气体反应生成N2和CO2，由于少量的N2和CO2并不会对氧气的浓度产生影响，但是持续少量的CO气体和NO气体则会加重患儿紫绀症状，由于混合室中仍有部分CO气体和NO气体。这里，所述设定值指的是所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白分别占总血红蛋白的比例，高铁血红蛋白的设定值可以为1％-2％，碳氧血红蛋白的设定值可以为1％-5％。也就是说，高铁血红蛋白的含量大于所述设定值时，即执行本通气控制方法。这样设置的好处在于，通过氧气通气的同时辅助进行CO气体和NO气体的输送，对患儿持续性低氧血症进行治疗的同时，缓解患儿的紫绀症状；另外，通过对患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量的实时检测，通过对CO气体和NO气体的流量进行控制，避免患者吸入CO气体和NO气体过多，加剧患儿紫绀症状。
在本发明的一种实施方式中，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量恢复至低于所述设定值时，关闭所述安全支路23，同时开启所述吸气支路22，通过所述吸气支路22进行供气。在本发明的另一种实施方式中，当打开安全支路23设定时间后，关闭所述安全支路23，同时开启所述吸气支路22，通过所述吸气支路22进行供气。这样可以在患者的所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量恢复至设定值后，采用吸气支路22进行供氧，避免对不必要的过滤器的使用。
在本发明的一种实施方式中，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量升高时，控制高频振荡单元25的频率和振幅减小，从而降低患者对CO气体和NO气体的吸收。当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，控制高频振荡单元25的频率和振幅增大。需要说明的是，此时，安全支路已经打开，通过增大管路中中气体的振荡频率和幅度，可以加快CO气体和NO气体的反应，同时，增强患者对氧气的吸收。当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量恢复至低于所述设定值时，控制所述高频振荡单元25的频率和振幅恢复至初始状态。需要说明的是，此时，采用吸气支路进行供气。
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，其特征在于，包括治疗气体支路(1)、常频通气装置(3)和吸气气路(2)，所述治疗气体支路(1)和所述常频通气装置(3)分别与所述吸气气路(2)相连通，所述治疗气体支路(1)位于所述常频通气装置(3)的下游；所述治疗气体支路(1)包括相互并联的CO支路(11)和NO支路(12)，所述CO支路(11)用于提供CO气体，所述NO支路(12)用于提供NO气体，所述常频通气装置(3)用于提供常频气体。
2.如权利要求1所述的高频呼吸机，其特征在于，还包括混合室(13)，所述混合室(13)设置于所述治疗气体支路(1)中，所述CO支路(11)、所述NO支路(12)和所述吸气气路(2)分别与所述混合室(13)连通。
3.如权利要求1所述的高频呼吸机，其特征在于，所述吸气气路(2)包括相互并联的高频吸气支路(21)和常频吸气支路(22)，所述高频吸气支路(21)中设置有高频振荡单元(25)，所述常频通气装置(3)位于所述高频吸气支路(21)和所述常频吸气支路(22)的上游，所述CO支路(11)和所述NO支路(12)位于所述高频吸气支路(21)的下游。
4.如权利要求1所述的高频呼吸机，其特征在于，还包括检测支路(4)，所述检测支路与所述吸气气路(2)相连通，所述检测支路(4)位于所述NO支路(12)和所述CO支路(11)的下游；所述检测支路(4)中设置有气体检测装置(41)，所述气体检测装置(41)包括NO2浓度检测仪、NO浓度检测仪、O2浓度检测仪和CO浓度检测仪。
5.如权利要求4所述的高频呼吸机，其特征在于，所述检测支路(4)中还设置有电磁阀(42)，所述电磁阀(42)分别与空气、所述气体检测装置(41)和所述吸气气路(2)连通，所述电磁阀(42)用于所述气体检测装置(41)与所述吸气气路(2)的连通或者所述空气和所述气体检测装置(41)的连通。
6.如权利要求1所述的高频呼吸机，其特征在于，还包括相互并联的安全支路(23)和吸气支路(22)，所述安全支路(23)位于所述NO支路(12)和所述CO支路(11)的下游，所述安全支路(23)中设置有过滤器(26)，所述过滤器(26)用于过滤所述NO气体和所述CO气体。
7.如权利要求6所述的高频呼吸机，其特征在于，所述过滤器(26)包括第一滤芯，所述第一滤芯中容置有催化剂，所述催化剂包括CuO、Fe2O3和MnO2中的一种或多种。
8.一种高频呼吸机的通气控制方法，其特征在于，包括：
获取设定的潮气量；
根据所述潮气量确定CO气体和NO气体的流量；
获取患者体内高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的含量；
根据所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量对所述CO气体和所述NO气体的流量进行控制。
9.如权利要求8所述的高频呼吸机的通气控制方法，其特征在于，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，停止输送所述CO气体和所述NO气体，打开安全支路(23)，同时关闭吸气支路(22)，通过所述安全支路(23)进行供气。
10.如权利要求9所述的高频呼吸机的通气控制方法，其特征在于，当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量升高时，控制高频振荡单元(25)的频率和振幅减小；当检测到所述高铁血红蛋白和所述碳氧血红蛋白的含量高于设定值时，控制高频振荡单元(25)的频率和振幅增大。
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