CN113663187A - 一种医用呼吸机控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用呼吸机控制方法，包括：响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器；响应于用户呼气动作的开始，获得第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器；根据第一出气量，获得与第一出气量相对应的预设呼出潮气量；响应于用户下一个吸气动作的开始，获得第二流量传感器记录的实际呼出潮气量；对比预设呼出潮气量与实际呼出潮气量，判断呼吸机是否漏气；响应于呼吸机发生漏气，根据第一出气量、预设呼出潮气量、实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量；根据第二出气量，对呼吸机的风机进行调整。本发明针对呼吸机进行漏气检测以及补偿。

Description

一种医用呼吸机控制方法

技术领域

本发明涉及医学领域，特别是涉及一种医用呼吸机控制方法。

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。呼吸机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。

呼吸机按照通气方式分类主要分为两种，定压型呼吸机和定容型呼吸机。定压呼吸机为仅有定压型通气模式，气道压力恒定，潮气量随通气阻力而变化的呼吸机类型。定容型呼吸机一般以电为动力，功率强大，能够按预先设定的潮气量向患者肺内输送气体，达到预定的容量输出后，由吸气相转为力气相。定容呼吸机具有：1、输送气体的容积能可靠地控制。2、不论病人肺内病变如何，输送气体量稳定不变的优点。但是，在定容型呼吸机使用过程中，会因为各种原因(如面罩佩戴不正确，输气管道破损，使用过程中面罩松动等)使呼吸机漏气，呼吸机漏气导致用户无法吸入潮气量偏低，血氧不足。现有没有太好的办好可以针对定容型呼吸机的漏气进行检测及补偿。

发明内容

有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种医用呼吸机控制方法，旨在针对定容型呼吸机进行漏气检测以及补偿，保证用户吸入预设的潮气量。

因此，本发明提供了一种医用呼吸机控制方法，所述方法包括：

响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器；其中，所述第一流量传感器用于检测呼吸机的出气量；

响应于所述用户呼气动作的开始，获得所述第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器；其中，所述第二流量传感器用于检测所述用户呼出的潮气量；

根据所述第一出气量，获得与所述第一出气量相对应的预设呼出潮气量；

响应于所述用户下一个吸气动作的开始，获得所述第二流量传感器记录的实际呼出潮气量；

对比所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量，若所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值小于或等于预设值，则判断所述呼吸机正常工作；若所述预设呼出潮气量大与所述实际呼出潮气量，且所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则判断所述呼吸机发生漏气；若所述预设呼出潮气量小于所述实际呼出潮气量，且所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则发出告警提醒；

响应于所述呼吸机发生漏气，根据所述第一出气量、所述预设呼出潮气量、所述实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量；

根据所述第二出气量，对所述呼吸机的所述风机进行调整。

可选的，所述根据所述第一出气量，获得与所述第一出气量相对应的预设呼出潮气量，包括：

根据所述第一出气量，确定与所述第一出气量相等的预设呼出潮气量。

可选的，所述根据所述第一出气量、所述预设呼出潮气量、所述实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量，包括：

根据

获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量；其中，V₁为所述第一出气量，V₂为所述第二出气量，V_p为所述预设呼出潮气量，V_F为所述实际呼出潮气量。

可选的，所述第一出气量是根据所述用户身体情况获得的所需吸入潮气量。

可选的，所述方法还包括：

根据所述用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态。

可选的，所述根据所述用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态，包括：

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向朝向所述用户时，判断所述用户处于吸气状态；

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向背向所述用户时，判断所述用户处于呼气状态。

可选的，所述方法还包括：

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向由背向所述用户改变为朝向所述用户的第一时刻，判断所述第一时刻为所述用户吸气动作的开始；

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向由朝向所述用户改变为背向所述用户的第二时刻，判断所述第二时刻为所述用户呼气动作的开始。

本发明的有益效果：1、本发明响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器；响应于用户呼气动作的开始，获得第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器；根据第一出气量，获得与第一出气量相对应的预设呼出潮气量；响应于用户下一个吸气动作的开始，获得第二流量传感器记录的实际呼出潮气量；对比预设呼出潮气量与实际呼出潮气量判断呼吸机是否漏气。本发明通过采集呼吸机每个呼吸周期的出气量，并根据呼吸机在没有漏气情况下出气量即为用户吸入潮气量，又因为用户吸入潮气量和呼出潮气量存在对应关系，本发明再采集用户同一周期的呼出潮气量，从而确定呼吸机的漏气情况。做到了对呼吸机漏气情况准确且实时的监测。2、本发明通过采集用户呼出潮气量来判断呼吸机漏气情况，相对于采集用户吸入潮气量会被漏气影响准确率，具有不易受外界影响，准确率高的优点。3、本发明响应于呼吸机发生漏气，根据第一出气量、预设呼出潮气量、实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量；根据第二出气量，对呼吸机的风机进行调整。本发明通过计算准确获得需要调整对象的调整幅度，实现了精准可靠的调整。4、本发明根据面罩内气体流动方向判断呼吸状态，简单方便且易于实现。综上，本发明通过采集第一出气量和实际呼出潮气量来判断呼吸机的漏气情况，且响应于漏气的发生，根据第一出气量和实际呼出潮气量对漏气进行补偿以保证用户吸入足够的潮气量。

附图说明

图1是本发明一具体实施例提供的一种医用呼吸机控制方法的流程示意图；

图2是本发明一具体实施例提供的呼吸机的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种医用呼吸机控制方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进技术细节实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

经申请人研究发现：在定容型呼吸机使用过程中，会因为各种原因(如面罩佩戴不正确，输气管道破损，使用过程中面罩松动等)使呼吸机漏气，呼吸机漏气导致用户无法吸入潮气量偏低，血氧不足。现有技术有通过测量压力来判断呼吸机是否漏气的，但是不适于定容型呼吸机。

因此，本发明实施例提供了一种医用呼吸机控制方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S101：响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器。其中，第一流量传感器用于检测呼吸机的出气量。

需要说明的是，流量传感器可以测量预设时间内通过流量传感器的空气总量。

步骤S102：响应于用户呼气动作的开始，获得第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器。其中，第二流量传感器用于检测所述用户呼出的潮气量。

可选的，第一出气量是根据用户身体情况获得的所需吸入潮气量。

可选的，本发明实施例所对应的呼吸机结构可以如图2所示，至少包括：风机201、第一流量传感器202、面罩203以及第二流量传感器204。第一流量传感器202通过设置在风机201的出风口处，风机201与面罩203通过管道进行连接，面罩203中近鼻处设置有第二流量传感器204。其中，管道上还设置有电磁阀等，结构与实际定容型呼吸机基本一致，在此不再赘述。

需要说明的是，面罩中的第二流量传感器设置在靠近鼻孔处，但是不能对鼻孔产生遮挡以保证正常呼吸。

值得一提的是，本发明实施例应用于定容型呼吸机，即，风机出气量是预设的，因此第一出气量在一些应用场景中无需进行再次测量。本发明实施例进行测量主要基于在实际应用中，定容型呼吸机因为设备精度等原因，预设的出气量往往不会与实际出气量完全一致，会存在些许误差。

步骤S103：根据第一出气量，获得与第一出气量相对应的预设呼出潮气量。

在一具体实施例中，根据第一出气量，获得与第一出气量相对应的预设呼出潮气量，包括：

根据第一出气量，确定与第一出气量相等的预设呼出潮气量。

需要说明的是，在呼吸机没有产生漏气的情况下，第一出气量和用户吸入潮气量应该是相等的。在一般情况下，用户吸入潮气量与呼出的潮气量相等。所以有根据第一出气量，确定与第一出气量相等的预设呼出潮气量。此外，存在一些特殊情况下，用户的吸入潮气量可能与呼出潮气量不同，但是其中存在一定关系，可以根据该关系，从其中一个量获得另一个量。

步骤S104：响应于用户下一个吸气动作的开始，获得第二流量传感器记录的实际呼出潮气量。

步骤S105：对比预设呼出潮气量与实际呼出潮气量，判断呼吸机是否漏气。

若预设呼出潮气量与实际呼出潮气量差值的绝对值小于或等于预设值，则判断呼吸机正常工作；若预设呼出潮气量大与实际呼出潮气量，且预设呼出潮气量与实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则判断呼吸机发生漏气；若预设呼出潮气量小于实际呼出潮气量，且预设呼出潮气量与实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则发出告警提醒。

需要说明的是，本发明实施例通过记录呼吸机风机的第一出气量，来确定与第一出气量相等的用户本应吸入潮气量。再根据吸入潮气量与呼出潮气量的对应关系，从而确定预设呼出潮气量。进一步，对比预设呼出潮气量与实际呼出潮气量之间的差异，从而确定呼吸机是否产生漏气。

值得一提的是，因为由于一些器件或者外界干扰的原因(如流量传感器精度等)即使在没有漏气的情况，检测到的第一出气量也可能不与实际呼出潮气量相等。因此，在本发明实施例中设定一个预设值用于矫正误差。

步骤S106：响应于呼吸机发生漏气，根据第一出气量、预设呼出潮气量、实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量。

在一具体实施例中，根据第一出气量、预设呼出潮气量、实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量，包括：

根据

获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量；其中，V₁为第一出气量，V₂为第二出气量，V_p为预设呼出潮气量，V_F为实际呼出潮气量。

例如，当第一出气量V₁为300ml，预设呼出潮气量V_p为300ml，实际呼出潮气量为250ml时，则根据

第二出气量V₂为360ml。

需要说明的是，在一般情况下，漏气孔面积不会产生变化，漏气孔漏的气是与第一出气量存在比例关系。例如第一出气量为100ml时，漏气为10ml,那么第一出气量为200ml时，漏气则为20ml。当然，该实施例仅作为本发明实施例中的一种，实际应用中也可能因为漏洞越变越大或者一些其它原因导致比例关系不存在，但是可以根据多次监测第一出气量和实际呼出潮气量来获得这二者之间的函数关系，通过函数关系来进行补偿修正。

步骤S107：根据第二出气量，对呼吸机的风机进行调整。

将风机调整到在第一出气量相同的时间长度内达到第二出气量。从而保证用户吸入足够的潮气量。

可选的，方法还包括：

根据用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态。

需要说明的是，根据气体流动方向判断用户呼吸状态简单且正确率高。当然也可以根据姿势传感器判断用户胸腔的起伏状态来判断用户的呼吸状态。

可选的，根据用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态，包括：

响应于用户的鼻子前方气体流动方向朝向用户时，判断用户处于吸气状态；

响应于用户的鼻子前方气体流动方向背向用户时，判断用户处于呼气状态。

可选的，响应于用户的鼻子前方气体流动方向由背向用户改变为朝向用户的第一时刻，判断第一时刻为用户吸气动作的开始；

响应于用户的鼻子前方气体流动方向由朝向用户改变为背向用户的第二时刻，判断第二时刻为用户呼气动作的开始。

在本发明实施例中，方向朝向或背向用户，指的是朝向用户鼻子或者背向用户鼻子。

本发明实施例响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器；响应于用户呼气动作的开始，获得第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器；根据第一出气量，获得与第一出气量相对应的预设呼出潮气量；响应于用户下一个吸气动作的开始，获得第二流量传感器记录的实际呼出潮气量；对比预设呼出潮气量与实际呼出潮气量判断呼吸机是否漏气。本发明实施例通过采集呼吸机每个呼吸周期的出气量，并根据呼吸机在没有漏气情况下出气量即为用户吸入潮气量，又因为用户吸入潮气量和呼出潮气量存在对应关系，本发明实施例再采集用户同一周期的呼出潮气量，从而确定呼吸机的漏气情况。做到了对呼吸机漏气情况准确且实时的监测。本发明实施例通过采集用户呼出潮气量来判断呼吸机漏气情况，相对于采集用户吸入潮气量会被漏气影响准确率，具有不易受外界影响，准确率高的优点。本发明实施例响应于呼吸机发生漏气，根据第一出气量、预设呼出潮气量、实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与预设呼出潮气量对应的风机的第二出气量；根据第二出气量，对呼吸机的风机进行调整。本发明实施例通过计算准确获得需要调整对象的调整幅度，实现了精准可靠的调整。本发明实施例根据面罩内气体流动方向判断呼吸状态，简单方便且易于实现。综上，本发明实施例通过采集第一出气量和实际呼出潮气量来判断呼吸机的漏气情况，且响应于漏气的发生，根据第一出气量和实际呼出潮气量对漏气进行补偿以保证用户吸入足够的潮气量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种医用呼吸机控制方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于用户吸气动作的开始，启动设置在呼吸机的风机出风口处的第一流量传感器；其中，所述第一流量传感器用于检测呼吸机的出气量；

响应于所述用户呼气动作的开始，获得所述第一流量传感器记录的第一出气量；启动设置在面罩中的第二流量传感器；其中，所述第二流量传感器用于检测所述用户呼出的潮气量；

根据所述第一出气量，获得与所述第一出气量相对应的预设呼出潮气量；

响应于所述用户下一个吸气动作的开始，获得所述第二流量传感器记录的实际呼出潮气量；

对比所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量，若所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值小于或等于预设值，则判断所述呼吸机正常工作；若所述预设呼出潮气量大与所述实际呼出潮气量，且所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则判断所述呼吸机发生漏气；若所述预设呼出潮气量小于所述实际呼出潮气量，且所述预设呼出潮气量与所述实际呼出潮气量差值的绝对值大于预设值，则发出告警提醒；

响应于所述呼吸机发生漏气，根据所述第一出气量、所述预设呼出潮气量、所述实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量；

根据所述第二出气量，对所述呼吸机的所述风机进行调整。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一出气量，获得与所述第一出气量相对应的预设呼出潮气量，包括：

根据所述第一出气量，确定与所述第一出气量相等的预设呼出潮气量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一出气量、所述预设呼出潮气量、所述实际呼出潮气量，获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量，包括：

根据V₂＝V_p×V₁/V_F,获得在漏气情况下与所述预设呼出潮气量对应的所述风机的第二出气量；其中，V₁为所述第一出气量，V₂为所述第二出气量，V_p为所述预设呼出潮气量，V_F为所述实际呼出潮气量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一出气量是根据所述用户身体情况获得的所需吸入潮气量。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户的鼻子前方气体流动方向，判断用户的呼吸状态，包括：

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向朝向所述用户时，判断所述用户处于吸气状态；

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向背向所述用户时，判断所述用户处于呼气状态。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向由背向所述用户改变为朝向所述用户的第一时刻，判断所述第一时刻为所述用户吸气动作的开始；

响应于所述用户的鼻子前方气体流动方向由朝向所述用户改变为背向所述用户的第二时刻，判断所述第二时刻为所述用户呼气动作的开始。

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