CN113209430A - 具有排痰功能的呼吸机控制方法及呼吸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有排痰功能的呼吸机控制方法及呼吸机，其中具有排痰功能的呼吸机控制方法包括在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通，将第一气流输出至至呼吸管路，辅助人体呼吸；在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通，将第一气流和第二气流交替低输出至至呼吸管路，从而实现对人体的正负交替通气，辅助人体咳痰；本发明的具有排痰功能的呼吸机控制方法实现了呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用，使得用户在使用呼吸机的过程中，在需要咳痰时，可以立即切换至咳痰工作模式，实现辅助咳痰辅助。

Description

具有排痰功能的呼吸机控制方法及呼吸机

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种具有排痰功能的呼吸机控制方法及呼吸机。

背景技术

在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。

但是现有的呼吸机只具备呼吸辅助功能，而在用户在进行呼吸辅助的过程中，需要咳痰时，呼吸机无法辅助用户咳痰。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种具有排痰功能的呼吸机控制方法，旨在实现呼吸机的呼吸辅助功能和排痰辅助功能的复用

为实现上述目的，本发明提出一种具有排痰功能的呼吸机控制方法，用于呼吸机，所述呼吸机具有呼吸工作模式和咳痰工作模式，所述呼吸机包括：气路切换装置和气路切换控制电路；所述气路切换装置的第一输入端接入第一气流，所述气路切换装置的第二输入端接入第二气流，所述气路切换装置的输出端与所述呼吸机的呼吸管路连通；所述具有排痰功能的呼吸机控制方法包括以下步骤：

在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通；

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通。

可选地，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量大于第一预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式。

可选地，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量小于第二预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式。

可选地，所述检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号的步骤具体为：

获取痰鸣音，根据痰鸣音的声学特性确定痰液淤积量，并输出痰液淤积检测信号。

可选地，所述检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号的步骤具体为：

获取用户的呼吸力学参数及增量；

将获取的呼吸力学参数及其增量进行模糊化；

将利用模糊规则将模糊化后的呼吸力学参数及其增量计算模糊痰液淤积量；

将模糊痰液淤积量解模糊为痰液淤积检测信号。

可选地，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

显示所述痰液淤积检测信号对应痰液淤积量，以供用户基于痰液淤积量输出工作模式选择信号；

在接收到所述咳痰工作模式对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式，并控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通。

可选地，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

在接收到所述呼吸工作模式对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

可选地，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤还包括：

计算所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间；

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间超过第一预设时间时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，并控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

可选地，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤还包括：

获取呼吸比控制信号；

根据所述呼吸比控制信号调整所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通周期。

本发明还提出一种呼吸机，所述呼吸机包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的呼吸机控制程序，所述呼吸机控制程序被所述处理器执行时实现上述的具有排痰功能的呼吸机控制方法的步骤；其中，

所述呼吸机包括：

正压进气支路，提供第一气流；

负压出气支路，提供第二气流；

气路切换装置，第一输入端和第二输入端分别与正压进气支路和负压出气支路连通，所述气路切换装置的输出端与呼吸管路连通；

气路切换控制电路，与所述气路切换装置的受控端电连接；其中，

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，所述气路切换控制电路控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通；在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，所述气路切换控制电路控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

本发明的具有排痰功能的呼吸机控制方法在呼吸机工作于呼吸工作模式时，通过气路切换控制电路控制气路切换装置的第一输入端与输出端连通，将第一气流通过呼吸管路输出至人体，从而辅助用户呼吸。在呼吸机工作于咳痰工作模式时，通过气路切换控制电路控制气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替连通，从而第一气流和第二气流交替低输出至至呼吸管路，从而实现对人体的正负交替通气，达到模拟人体咳嗽效果，使得人体的小气道的痰液往主气道移动，最终经第二气流带出人体。本发明实现呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用，从而达到一台机器代替两台机器的效果，减少机器的占用空间，以及机器的购买成本以及使用机器时的一次性器材的损耗。

同时，本实施例实现了呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用，可以有效减少呼吸和咳痰之间切换所需的时间；在用户采用本发明的呼吸机进行呼吸辅助的过程中，在用户需要进行咳痰时，无需关闭呼吸机，也无需拔插气管，此时可以通过按键出发或者系统自动控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通；将用户的痰液通过气管排出，也即切换至咳痰工作模式，辅助用户咳痰，不仅可帮助用户更好的咳痰，还可以减去关闭呼吸机以及拔插气管带来的风险。此外，在用户咳痰结束后，还可以通过按键出发或者系统自动控制所述气路切换装置的第一输入端和输出端连通，切换至呼吸工作模式，辅助用户呼吸，全程无需拔插气管，也无需关闭呼吸机，可以由按键主动控制，也可以通过系统自动检测进行智能控制。提高呼吸机的安全性和智能性。

在实际应用中，可以控制呼吸机一直工作于呼吸工作模式，辅助用户呼吸，在用户需要咳痰时，则可以在通过按键触发或者检测到用户需要咳痰时，切换至咳痰工作模式，辅助用户咳痰。当然，在其他实施例中，用户也可以直接进行咳痰，无需先启动呼吸工作模式，具体可以根据实际应用进行控制，此处不做限制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明具有排痰功能的呼吸机控制方法一实施例的流程图；

图2为本发明具有排痰功能的呼吸机控制方法另一实施例的流程图；

图3为本发明具有排痰功能的呼吸机控制方法另一实施例的流程图；

图4为本发明具有排痰功能的呼吸机控制方法另一实施例的流程图；

图5为本发明呼吸机的呼吸机控制组件一实施例的电路图；

图6为本发明呼吸机一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	气路切换装置	22	驱动电路
20	气路切换控制电路	41	第一压力传感器
				30	声音传感器	42	流量传感器
40	信号采集传感器模组	61	空气支路
				50	通讯模块	62	氧气支路
60	正压进气支路	63	空氧混合室
				70	负压出气支路	71	真空泵
80	输入单元	72	气罐
				90	PEEP控制装置	73	压力比例阀
100	集痰装置	74	第二压力传感器
				21	处理器

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种具有排痰功能的呼吸机控制方法，可以实现呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用。

需要说明的时，在实际应用中，对于正在使用呼吸机的患者来说，在被呼吸辅助的过程中，需要进行咳痰时，需要关闭呼吸机，将呼吸机的气管拔出，用户再自行咳痰；对于患者来说，特别对于需要使用有创呼吸机的患者来说，拔插气管的过程会影响患者的呼吸辅助，对患者来说非常危险，同时患者由于虚弱无法很好的自行进行咳痰。

参照图1、图5以及图6，为了解决上述问题，在本发明的具有排痰功能的呼吸机控制方法一实施例中，该具有排痰功能的呼吸机控制方法用于呼吸机，所述呼吸机具有呼吸工作模式和咳痰工作模式，

参照图6，在实际应用中，该呼吸机包括正压进气支路60、负压出气支路70、呼吸管路以及的呼吸机控制组件；其中，

正压进气支路60提供第一气流，所述第一气流的气压大于人体气压的正气压气流；正压进气支路60可以包括：空气支路61、氧气支路62以及空氧混合室63；所述空气支路61的输出端与所述空氧混合室63的第一输入端连通，所述氧气支路62的输出端与所述空氧混合室63的第二输入端连通，所述空氧混合室63的输出端与所述呼吸机控制组件的第一输入端连通。其中，所述空气支路61可以通过鼓风电机，将空气排入空氧混合室63，所述氧气支路62空氧是氧气罐72(可以带压力比例阀73)或者医院的供氧系统，将氧气排入空氧混合室63，所述空氧混合室63再将氧气和空气混合后输出至呼吸机控制组件的第一输入端；本实施例将空气和氧气混合后形成第一气流，输出至呼吸控制组件的第一输入端，呼吸控制组件再输出第一气流至人体，相比较单独的空气，本实施例的空气和氧气的混合气体后能更好的辅助人体呼吸。

负压出气支路70提供第二气流，所述第二气流的气压小于人体气压，是负气压，所述负压出气支路70可以包括：真空泵71、气罐72以及压力比例阀73；所述真空泵71与所述气罐72连通，所述气罐72与所述压力比例阀73连通，所述压力比例阀73与所述呼吸机控制组件的第二输入端连通。所述负压出气支路70还包括，第二压力传感器74，采集端与气罐72连接，输出端与气路切换控制电路20连接，用于采集气罐72的压强并输出。具体地，所述真空泵71将气罐72中的空气抽出，使得气罐72空氧输出负压至压力比例阀73，压力比例阀73再调节输出至呼吸机控制组件第二输入端的第二气流的压强。本实施例通过气罐72的设置，使得所述第二气流的压强可以做的更加的大，有利于提高呼吸机的第二气流的压强调节范围。

参照图5和图6，呼吸机控制组件包括：气路切换装置10，第一输入端接入第一气流，所述气路切换装置10的第二输入端接入第二气流，所述气路切换装置10的输出端与所述呼吸机的呼吸管路连通；气路切换控制电路20，与所述气路切换装置10的受控端电连接；其中，在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，所述气路切换控制电路20控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通；在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，所述气路切换控制电路20控制所述气路切换装置10的第一输入端与输出端连通。

具体地，所述气路切换装置10可以采用电磁换向阀或者其他换向阀实现，此处不做限定，满足切换输出第一气流和第二气流的要求即可。所述气路切换控制电路20采用处理器21及气路切换装置10的驱动电路22组合实现，本实施例以气路切换装置10为电磁换向阀为例进行说明，在本实施例中，所述驱动电路22可以是接收到高电平时，控制电磁换向阀接通第一输入端和输出端，驱动电路22可以是接收到低电平时，控制电磁换向阀接通第二输入端和输出端。当然，在其他实施例中，所述驱动电路22也可以是接收到低电平时，控制电磁换向阀接通第一输入端和输出端，驱动电路22可以是接收到高电平时，控制电磁换向阀接通第二输入端和输出端。此处不做限定。

所述具有排痰功能的呼吸机控制方法包括以下步骤：

S100、在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端与输出端连通；

所述呼吸机的呼吸工作模式和咳痰工作模式之间的切换可以通过按键等输入设备主动触发，也可以采用传感器采集并获取痰液淤积量，并在痰液淤积量大于预设值时自动触发，此处不做限定。

在呼吸机工作于呼吸工作模式时，处理器21可以调节输出至驱动电路22的的PWM信号的的占空比为100％，也即输出高电平至驱动电路22，此时，驱动电路22控制电磁换向阀的第一输入端与输出端连通，将第一气流输出至至呼吸管路；进而通过呼吸管路将第一气流输出至人体，增加肺通气量，辅助人体呼吸。

S200、在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通。

在控制呼吸机工作于咳痰工作模式时，处理器21可以通过输出占空比小于100％，且大于0％的PWM信号至驱动电路22，从而可以交替输出高低电平至驱动电路22，控制驱动电路22控制电磁换向阀的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通，从而第一气流和第二气流交替低输出至至呼吸管路，从而实现对人体的正负交替通气，达到模拟人体咳嗽效果，使得人体的小气道的痰液往主气道移动，最终经第二气流带出人体。

此外，本实施例中，通过调节处理器21输出的PWM信号的占空比，即可调节电磁换向阀第一输入端与输出端接通时间以及第二输入端与输出端的接通时间之间的比例，也即调节呼吸机的呼吸管路输出第一气流和第二气流的比例，使得用户可以根据实际应用的需求选择排痰时间、排痰力度。其中，处理器21输出的PWM信号的占空比可以是固定值，也可以通过传感器等获取用户当前的生命体征，例如痰鸣音等，确定用户当前需求，调节PWM信号的占空比，实现自动排痰。或者，还可以通过按键或者触摸屏的输入单元80触发输出呼吸比控制信号至处理器21，处理器21再根据呼吸比控制信号调节PWM信号的占空比。

本发明的具有排痰功能的呼吸机控制方法在呼吸机工作于呼吸工作模式时，通过气路切换控制电路20控制气路切换装置10的第一输入端与输出端连通，将第一气流通过呼吸管路输出至人体，从而辅助用户呼吸。在呼吸机工作于咳痰工作模式时，通过气路切换控制电路20控制气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替连通，从而第一气流和第二气流交替低输出至至呼吸管路，从而实现对人体的正负交替通气，达到模拟人体咳嗽效果，使得人体的小气道的痰液往主气道移动，最终经第二气流带出人体。本发明实现呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用，从而达到一台机器代替两台机器的效果，减少机器的占用空间，以及机器的购买成本以及使用机器时的一次性器材的损耗。

同时，本实施例实现了呼吸机的呼吸辅助功能和咳痰辅助功能的复用，可以有效减少呼吸和咳痰之间切换所需的时间；在用户采用本发明的呼吸机进行呼吸辅助的过程中，在用户需要进行咳痰时，无需关闭呼吸机，也无需拔插气管，此时可以通过按键出发或者系统自动控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通；将用户的痰液通过气管排出，也即切换至咳痰工作模式，辅助用户咳痰，不仅可帮助用户更好的咳痰，还可以减去关闭呼吸机以及拔插气管带来的风险。此外，在用户咳痰结束后，还可以通过按键出发或者系统自动控制所述气路切换装置10的第一输入端和输出端连通，切换至呼吸工作模式，辅助用户呼吸，全程无需拔插气管，也无需关闭呼吸机，可以由按键主动控制，也可以通过系统自动检测进行智能控制。提高呼吸机的安全性和智能性。

在实际应用中，可以控制呼吸机一直工作于呼吸工作模式，辅助用户呼吸，在用户需要咳痰时，则可以在通过按键触发或者检测到用户需要咳痰时，切换至咳痰工作模式，辅助用户咳痰。当然，在其他实施例中，用户也可以直接进行咳痰，无需先启动呼吸工作模式，具体可以根据实际应用进行控制，此处不做限制。

参照图2和图6，在一实施例中，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

S300、检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

S400、在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量大于第一预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式。

其中，痰液淤积检测信号可以通过声音传感器采集痰鸣音的高低频声学特性进行预处理、进行时域、频域以及时频域的处理，得到具有低运算复杂度、强分类特征的低维度统计量，从而可以根据统计量确定痰液淤积量；进而可以在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量大于第一预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式，从而在虚弱的用户没有护理人员陪同的情况下，呼吸机自动检测用户的痰液淤积量，以在需要进行咳痰时，自动切换至咳痰工作模式，辅助用户咳痰，减少护理人员耗费的精力的同时，也可以避免虚弱的用户在需要咳痰时，没有护理人员在场而无法进行咳痰，导致意外的发生，有利于提高呼吸机的安全性能。

在一实施例中，检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号的步骤具体包括：

获取用户的呼吸力学参数及增量；

将获取的呼吸力学参数及其增量进行模糊化；

将利用模糊规则将模糊化后的呼吸力学参数及其增量计算模糊痰液淤积量；

将模糊痰液淤积量解模糊为痰液淤积检测信号。

在本实施例中，所述呼吸力学参数包括：气道压和气流量。

本实施例通过设置设置于所述气路切换装置10的输出端与呼吸机的呼吸管路之间的输出气道上的流量传感器42和第一压力传感器41，以采集呼吸机的输出气道的输出的气流的呼吸力学参数，也即采集人体呼吸时的气道压和气流量。并根据采集到的呼吸力学参数进行统计，获取呼吸力学参数的增量；将呼吸力学参数及其增量进行模糊化。

再设计隶属度函数，并根据医生临床经验编写模糊规则，通过模糊规则将模糊化后的呼吸力学参数及其增量进行模糊推理，从而获取模糊痰液淤积量，最后再通过质心法将模糊痰液淤积量进行解模糊，转换成痰液淤积检测信号并输出。

其中，医生临床经验可以是根据呼吸力学参数，也即通过气道压和气流量确定气道阻力，胸顺应性、胸廓顺应性以及肺可复张性，再根据气道阻力，胸顺应性、胸廓顺应性以及肺可复张性确定用户的痰液淤积量。

当然，所述痰液淤积检测信号也可以采用其他检测方式，此处不做限定。本实施例实现了自动检测痰液淤积量并开启咳痰工作模式，提高了呼吸机的智能化程度。

参照图3和图6，在一实施例中，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

S500、显示所述痰液淤积检测信号对应痰液淤积量，以供用户基于痰液淤积量输出工作模式选择信号；

S600、在接收到所述咳痰工作模式触发信号对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式，并控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通。

具体地，所述呼吸机可以包括显示器，从而可以对将痰液淤积检测信号转换成显示器能识别的信号后，输出至显示器，以控制显示器显示痰液淤积检测信号对应的痰液淤积量。从而医生或者用户可以在观察到痰液淤积量超出预设值时，通过输入设备触发输出咳痰工作模式触发信号或者呼吸工作模式触发信号。

其中，输入设备可以是按键、触摸屏或者无线设备，相应地，所述呼吸机还可以包括通讯模块50，以接受无线设备输出的咳痰工作模式触发信号或者呼吸工作模式触发信号。所述通讯模块50可以是WIFI通信模块、蓝牙通信模块或者移动通信模块，例如2G、3G、4G或者5G移动通信模块，此处不做限定。

所述呼吸机还可以将采集的输出气道的气压和气流量、声音传感器采集到的痰鸣音等，通过通讯模块50实时输出至外部服务器或者外部终端。从而外部服务器或者外部终端可以将接收到的数据进行存储、分析，从而提高数据的利用率；外部终端还可以根据分析结果调节输出呼吸比控制信号至所述通讯模块50，本实施例通过通讯模块50接收移动终端输出的呼吸比控制信号，从而可以调节呼气时间和吸气时间的比例，实现呼吸机的无线控制，提高了呼吸机的可控性。

本实施例通过将痰液淤积量进行显示，从而医生或者用户可以通过显示的痰液淤积量，来主动选择呼吸机是工作于咳痰工作模式还是呼吸工作模式，有效的提升的呼吸机的可控性。

参照图4和图6，在一实施例中，在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤之后，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

S701、检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

S702、在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量小于第二预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式。其中，第一预设淤积量小于第一预设淤积量。

本实施例通过呼吸机工作于咳痰工作模式时，根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量小于第二预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式。从而即使在护理人员不在场，或者护理人员疏忽而没有实时关注呼吸机的工作情况的时候，仍然可以在咳痰工作模式结束后，立即切换至呼吸工作模式，即可减少护理人员的精力损耗，也可以避免用户长时间在呼吸机的咳痰工作模式下，过度咳痰导致的意外风险。

参照图4和图6，在一实施例中，在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤之后，还包括以下步骤，

S800、在接收到所述呼吸工作模式对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，控制所述气路切换装置10的第一输入端与输出端连通。

本实施例通过在呼吸机接收到所述咳痰工作模式触发信号对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，从而医生或者护理人员可以在观察到用户咳痰工作结束时，主动将呼吸机切换至呼吸工作模式，避免过度咳痰，本实施例将自动检测痰液淤积量并根据痰液淤积量控制咳痰工作模式的结束，与通过按键控制咳痰工作模式的结束两种控制方案结合，从而可以避免在其中任意一种方案因为硬件损坏或者软件运行错误时，仍然可以通过另外一种方案结束咳痰工作模式，进一步保障用户安全，避免长时间咳痰导致过度咳痰，影响用户身体健康。

参照图4和图6，在一实施例中，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤之后还包括：

S901、计算所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间；

S902、在所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间超过第一预设时间时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，并控制所述气路切换装置10的第一输入端与输出端连通。

本实施例通过计算咳痰工作模式的持续时间，并在所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间超过第一预设时间时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，避免用户过度咳痰导致的肺部萎缩等问题。本实施例将自动检测痰液淤积量并根据痰液淤积量控制咳痰工作模式的结束、通过按键控制咳痰工作模式的结束以及通过定时器控制咳痰工作模式结束，三种控制方案结合，满足任意一种方案，即可结束咳痰工作模式，从而可以在其中任意一种或者两种方案因为硬件损坏或者软件运行错误时，仍然可以结束咳痰工作模式，进一步保障用户安全，避免长时间咳痰导致过度咳痰，影响用户身体健康。

参照图6，在一实施例中，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤还包括：

获取呼吸比控制信号；

根据所述呼吸比控制信号调整所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通周期。

其中，所述呼吸比控制信号可以通过按键、键盘、鼠标触发输出至呼吸机，所述呼吸比控制信号还可以通过通讯模块50接收外部终端无线发射的呼吸比控制信号。

本实施例通过主动触发呼吸比控制信号至呼吸机，使得呼吸机根据呼吸比控制信号调节呼吸管路输出第一气流和第二气流的比例，使得用户可以根据实际应用的需求选择排痰时间、排痰力度。提升了呼吸机的可控性。

参照图6，本发明还提出一种呼吸机，该所述呼吸机包括存储器、处理器21、存储在所述存储器上并可在所述处理器21上运行的呼吸机控制程序，所述呼吸机控制程序被所述处理器21执行时实现上述的具有排痰功能的呼吸机控制方法的步骤；其中，

所述呼吸机包括：

正压进气支路60，提供第一气流；

负压出气支路70，提供第二气流；

气路切换装置10，第一输入端和第二输入端分别与正压进气支路60和负压出气支路70连通，所述气路切换装置10的输出端与呼吸管路连通；

气路切换控制电路20，与所述气路切换装置10的受控端电连接；其中，

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，所述气路切换控制电路20控制所述气路切换装置10的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通；在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，所述气路切换控制电路20控制所述气路切换装置10的第一输入端与输出端连通。

参照图6，在一实施例中，所述呼吸机还包括PEEP控制装置90；所述PEEP控制装置90与所述呼吸管路连接，所述PEEP控制装置90用于在用户的呼气末期时，输出第三气流至所述呼吸管路。

本实施例中，所述PEEP控制装置90的输入端可以与大气连接，或者与正压进气支路60的空气支路61连接，所述PEEP控制装置90的输出端可以通过排气阀与呼吸管路连接，也可以直接与呼吸管路连接，此处以PEEP装置通过排气阀与呼吸管路连接为例进行说明。

所述PEEP控制装置90通过检测用户是否处于呼气末期，具体地，所述PEEP控制装置90可以通过呼吸机控制组件的信号采集传感器模组40连接，通过信号采集传感器模组40采集的气学参数(气压和气流量)判断用户是否处于呼气末期，并在确定用户处于呼气末期时，将空气支路61的气体排至排气阀，以增大排气阀的压强，继而阻碍用户将呼出气体输出至排气阀，从而可以为用户的呼气末期提供正压，避免用户将气体完全排除，避免肺泡早期闭合，使一部分因渗出、肺不张等原因失去通气功能的肺泡扩张，从而本实施例的呼吸机可以使减少的功能残气量增加，达到提高血氧的目的。

参照图6，在一实施例中，所述呼吸机还包括集痰装置100，所述集痰装置100与所述呼吸机的呼吸管路并联设置。所述集痰装置100可以与所述呼吸管路连接，从而在呼吸机工作于咳痰工作模式时，所述集痰装置100可以存储用户咳出的痰液，当然所述集痰装置100也可以是单独设置的一个集痰罐，从而可以在用户咳痰时，可以将痰液咳至集痰装置100中，保证卫生。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有排痰功能的呼吸机控制方法，用于呼吸机，所述呼吸机具有呼吸工作模式和咳痰工作模式，所述呼吸机包括：气路切换装置和气路切换控制电路；所述气路切换装置的第一输入端接入第一气流，所述气路切换装置的第二输入端接入第二气流，所述气路切换装置的输出端与所述呼吸机的呼吸管路连通；其特征在于，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法包括以下步骤：

在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通；

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通。

2.如权利要求1所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量大于第一预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式。

3.如权利要求1所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号；

在根据所述痰液淤积检测信号确定用户痰液淤积量小于第二预设淤积量时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式。

4.如权利要求2所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号的步骤具体为：

获取痰鸣音，根据痰鸣音的声学特性确定痰液淤积量，并输出痰液淤积检测信号。

5.如权利要求2所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述检测痰液淤积量，并输出对应的痰液淤积检测信号的步骤具体为：

获取用户的呼吸力学参数及增量；

将获取的呼吸力学参数及其增量进行模糊化；

将利用模糊规则将模糊化后的呼吸力学参数及其增量计算模糊痰液淤积量；

将模糊痰液淤积量解模糊为痰液淤积检测信号。

6.如权利要求2所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

显示所述痰液淤积检测信号对应痰液淤积量，以供用户基于痰液淤积量输出工作模式选择信号；

在接收到所述咳痰工作模式对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于咳痰工作模式，并控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通。

7.如权利要求1所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述具有排痰功能的呼吸机控制方法还包括：

在接收到所述呼吸工作模式对应的工作模式选择信号时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

8.如权利要求1所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤还包括：

计算所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间；

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式的持续时间超过第一预设时间时，触发所述呼吸机工作于呼吸工作模式，并控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

9.如权利要求1所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法，其特征在于，所述在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端与输出端交替地连通的步骤还包括：

获取呼吸比控制信号；

根据所述呼吸比控制信号调整所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通周期。

10.一种呼吸机，其特征在于，所述呼吸机包括存储器、处理器、存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的呼吸机控制程序，所述呼吸机控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至9中任意一项所述的具有排痰功能的呼吸机控制方法的步骤；其中，

所述呼吸机包括：

正压进气支路，提供第一气流；

负压出气支路，提供第二气流；

气路切换装置，第一输入端和第二输入端分别与正压进气支路和负压出气支路连通，所述气路切换装置的输出端与呼吸管路连通；

气路切换控制电路，与所述气路切换装置的受控端电连接；其中，

在所述呼吸机工作于咳痰工作模式时，所述气路切换控制电路控制所述气路切换装置的第一输入端和第二输入端交替地与输出端连通；在所述呼吸机工作于呼吸工作模式时，所述气路切换控制电路控制所述气路切换装置的第一输入端与输出端连通。

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