CN114917438A - 一种基于流速控制的呼吸机工作方法及呼吸机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于流速控制的呼吸机工作方法及呼吸机，涉及医用器械技术领域，包括：通过气体流速或时间设置触发启动呼吸机通气，呼吸机在吸气相和呼气相分别输出两种大小相同或不同的恒定流速，从而产生三种通气类型，包括：吸气相流速大于呼气相流速时的正向通气类型、吸气相流速等于呼气相流速时的恒流通气类型、吸气相流速小于呼气相流速时的反向通气类型。本发明通过气体流速‑时间曲线图像及监测数据评估患者呼吸状态，气体流速波动触发和切换无创呼吸机工作模式，该方法简易高效，极大提高了无创呼吸机通气效果及目标，输出气体流速波动信号便于更直观、更高效的调节呼吸机参数，从而提高治疗的有效性。
Description
技术领域
本发明涉及医用器械技术领域，尤其涉及一种基于流速控制的呼吸机工作方法及呼吸机。
背景技术
随着治疗手段的日渐完善，无创呼吸机在呼吸系统常见慢性疾病治疗中的重要程度越来越高。但是，传统的无创呼吸机通常基于压力控制，存在以下缺陷：基于压力控制的无创通气模式在治疗过程中常增加气道平滑肌张力，进而致使气道平滑肌疲劳，并且气管压力增加会使患者在通气过程中产生不适感，长时间正压极易损伤患者气管。且在治疗过程中常存在人机不协调，机械通气效果较差等问题；并存在高海拔环境下定压型无创通气模式有效治疗压力降低的现实问题。
而且，基于压力控制气体流速，气体流速较大且不可控，患者耐受性低，增加误吸、胃胀气等并发症的风险。存在基于压力控制通气下潮气量不稳定的无创通气模式问题及该模式下的现实呼吸机性能问题。另外，基于压力控制的无创通气模式，其压力测量对气体管路密封性要求较高，气道管路制造和运行成本较高。
现有技术中公开了一种基于流速控制的无创呼吸机工作方法及呼吸机，即呼吸机的工作方法是基于流速控制的无创通气模式完成的，并通过控制和调节吸气相和呼气相恒定流速的大小来达到治疗目的，同时配套了一种呼吸机治疗质量管理系统，包括呼吸机，采集呼吸机管道流速及波形信息的流速传感器，采集呼吸机管道中压力及波形信息的压力传感器，还包括监控终端、报警器等；该方案通过获取流速和压力信息，来判断呼吸机实际输出的流速大小及相应的压力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于流速控制的呼吸机工作方法及呼吸机，通过在不同时相(吸气相和呼气相)分别提供大小相同或不同的恒定流速，根据吸气相和呼气相流速的大小的相同或不同，分为三种通气类型，包括，正向通气、恒流通气、负向通气，通过气体流速-时间曲线图像及监测数据评估患者呼吸状态，气体流速波动触发和切换无创呼吸机工作模式，该方法简易高效，极大提高了无创呼吸机通气效果，输出气体流速波动信号便于更直观、更高效的调节呼吸机参数，从而提高治疗的有效性。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于流速控制的呼吸机通气模式及工作方法，包括：
通过气体流速或时间设置触发启动呼吸机通气，呼吸机在吸气相和呼气相分别输出两种大小相同或不同的恒定流速，从而产生三种通气类型，包括：吸气相流速大于呼气相流速时的正向通气类型、吸气相流速等于呼气相流速时的恒流通气类型、吸气相流速小于呼气相流速时的反向通气类型。
作为进一步的实现方式，通过流速采集模块获取气体流速信息，生成气体流速-时间曲线图像；
基于气体流速-时间曲线图像中的气体流速波动提示无创呼吸机触发和送气。
作为进一步的实现方式，当达到设定吸气时间后发生吸呼切换，根据反馈的气体流速-时间图像曲线及数据分析结果调节呼吸机参数。
作为进一步的实现方式，基于流速控制呼吸机触发、送气及通气类型的切换。
作为进一步的实现方式，在设定时间内未监测到气体流动速度或气体流动速度达到触发流速时，呼吸机在吸气相送气；当达到设置吸气时间时，发生吸呼切换进入呼气相；在呼气相，呼吸机继续给予稳定的呼气相流速，完成一次基于流速控制的无创通气过程。
作为进一步的实现方式，气体流速控制时间变化及大小根据肺功能参数设置。
作为进一步的实现方式，所述气体流速-时间曲线波形为方波。
第二方面，本发明的实施例还提供了一种呼吸机，包括呼吸管道，呼吸管道安装呼吸阀，呼吸管道通过雾化器连接空氧混合装置，所述呼吸管道介于呼吸阀与雾化器之间的管段安装流速信号采集模块和压力信号采集模块，流速信号采集模块和压力信号采集模块通过控制系统连接显示器。
作为进一步的实现方式，所述显示器的显示界面设有参数显示区域，其中显示区域显示的参数包括吸气相流速、呼气相流速、吸气时间、吸呼比、呼吸频率以及呼吸运行参数。
作为进一步的实现方式，所述空氧混合装置和雾化器之间依次设置过滤器和安全阀，空氧混合装置安装有氧浓度传感器。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过气体流速-时间曲线图像及监测数据评估患者呼吸状态，气体流速波动触发和切换无创呼吸机工作模式，该方法简易高效，极大提高了无创呼吸机通气效果，输出气体流速波动信号便于更直观、更高效的调节呼吸机参数，从而提高治疗的有效性。
(2)本发明通过流速或时间设置触发启动呼吸机通气，呼吸机在两个不同时相输出两种大小相同或不同的恒定流速，从而产生三种通气类型，即正向通气、恒流通气和反向通气，提高氧分压，改善氧合，不增加潮气量，避免中枢型睡眠呼吸暂停事件的发生，当达到设定吸气时间后随即发生吸呼切换，根据患者反馈、监测系统反馈的气体流速-时间图像曲线及血气分析等结果调节呼吸机参数，进而达到该通气模式下的治疗目标。
(3)本发明打破定压型、定容型传统类型的呼吸机工作模式，通过定流速型的无创呼吸机工作模式，解决了定压型通气模式漏气量监测灵敏性差和无法准确估计的弊端；能够有效解决高海拔环境下定压型无创通气模式有效治疗压力降低的现实问题，将呼吸机性能最大化；降低呼吸功耗，减轻呼吸肌疲劳，缩短呼吸机脱机时间，进而减少院内感染分险和减轻呼吸机所致的肺损伤程度；解决长时间高气压压伤患者气管的弊端，有效提高长时间佩戴患者舒适度直接测量并输出气体流速数据及流速-时间曲线图像，数据测量更加精准、灵敏，便于更直观、更高效诊断患者病情。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书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例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的采用流速控制的通气模式输出的流速-时间曲线示意图和基于压力控制的通气模式的流速-时间图像；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的吸气相流速大于呼气相流速时的通气模式的流速-时间曲线示意图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的吸气相流速等于呼气相流速时的通气模式的流速-时间曲线示意图；
图4是本发明根据一个或多个实施方式的吸气相流速小于呼气相流速时的通气模式的流速-时间曲线示意图；
图5是本发明根据一个或多个实施方式的呼吸机结构示意图。
其中，1、空氧混合装置，2、过滤器，3、安全阀，4、雾化器，5、流速信号采集模块，6、显示器，7、呼吸阀，8、控制系统，9、呼吸管道，10、氧浓度传感器，11、压力传感器。
具体实施方式
术语解释：Fi(Flow inspiration)：吸气相流速；Fe(Flow exspiration)：呼气相流速；“>”和“<”仅仅代表流速大小。
实施例一：
本实施例提供了一种基于流速控制的呼吸机工作方法，通过气体流速-时间曲线图像及监测数据如吸气相流速(Fi)和呼气相流速(Fe)等，评估患者呼吸状态，气体流速波动触发和切换无创呼吸机工作模式，具体的，如下：
通过流速或时间设置触发启动呼吸机通气，呼吸机在两个不同时相输出两种大小相同或不同的恒定流速，从而产生三种通气类型：
(1)正向通气：吸气相流速大小始终大于呼气相流速(Fi>Fe)，可提供变压呼吸支持；
(2)恒流通气：吸气相流速大小始终等于呼气相流速大小(Fi＝Fe)。
(3)反向通气：吸气相流速大小始终低于呼气相流速大小(Fi<Fe)，即类似于定压型通气模式中的呼气相压力(EPAP)大于吸气相压力(IPAP),能够提高氧分压，改善氧合，不增加潮气量，避免中枢型睡眠呼吸暂停(CSA)事件的发生，当达到设置的吸气时间时随即发生吸呼切换，根据患者反馈、监测系统反馈的气体流速-时间图像曲线及血气分析等结果调节呼吸机参数，进而达到该通气模式下的治疗目标。
其中，正向通气是送气过程中吸气相流速始终大于呼气相流速；反向通气是吸气相流速始终小于呼气相流速；恒流通气是吸气相流速始终等于呼气相流速。
在本实施例中，通气模式为基于流速控制的无创通气模式，触发、送气、切换可均为流速控制。
流速触发即触发呼吸机输出气体的关键因素是：流速传感器监测到呼吸管道中的流速变化达到设置流速触发值，一般为2L/min。
流速控制送气为：当流速传感器在设定时间内未监测到气体流动速度或者监测到的气体流动速度达到2L/min(触发流速)时，呼吸机会在吸气相送气，给予患者大小稳定的气体流速；当达到设定吸气时间后，发生吸呼切换进入呼气相，在呼气相，呼吸机继续给予大小稳定的呼气相流速，完成一次基于流速控制的无创通气，进而完成在该通气模式下的治疗目标。
在本实施例中，流速控制时间变化及大小是根据肺功能参数设置，肺功能参数包括弹性阻力和非弹性阻力的大小、肺顺应性的大小。
本实施例的流速监测是通过流速传感器将监测到的呼吸管道中气体流动速度信号传送到显示器，以显示气体流速-时间图像。
流速控制的输出方式为方波，具有恒定流速、上升快及在短时间内达到目标潮气量的特点。
本实施例的通气模式主要在恒定的流速治疗下随时间变化发生切换，此切换包括大小和方向，在设定时间内给患者进行不同方向和(或)大小的恒定流速通气。在此通气模式下工作时，气道内的稳定流速会随设置的吸呼时间发生切换，不再以时间切换压控时的压力和(或)容控时的潮气量，而是以时间交替切换稳定流速大小及方向，增加患者的舒适性和触发呼吸机给送气的触发灵敏度，降低了压力触发和容量触发的弊端。
呼吸机处于本实施例通气模式下，吸气相流速和呼气相流速在呼吸机控制系统下以人体呼吸生理为依据，根据患者的反馈及预先设置的时间做交替切换送气。
其中，Fe和Fi大小以及作用持续时间，可以根据人体生理参数进行合理设置。两种不同方向的流速可以被设置为相同大小和(或)不等大，最小值根据患者自身反馈及血气分析的最低氧分压或者血氧饱和度调至能达到海平面上，1个大气压下，相应临床指标的正常的临界值下限，其最大值受限于呼吸机安全使用时患者可承受的最大气道流速。
本实施例的通气模式要求吸气相流速及呼气相流速大小遵循设置时间进行切换，使气道流速处于在一个稳定状态，保证恒定流速治疗的有效性，降低无效治疗的可能性。
实施例二：
本实施例提供了一种呼吸机，如图5所示，包括呼吸管道9、空氧混合装置1、过滤器2、雾化器4或润湿器、控制系统8和显示器6，空氧混合装置1与雾化器4或润湿器通过管道连接，该管道上依次安装过滤器2和安全阀3，雾化器4或润湿器连接呼吸管道9，呼吸管道9上安装流速信号采集模块5、压力信号采集模块和呼吸阀7。
流速信号采集模块5、压力信号采集模块、空氧混合装置1分别通过控制系统8连接显示器6；空氧混合装置1安装有氧浓度传感器10。
在本实施例中，流速信号采集模块5为流速传感器，通过流速传感器的监测数据以及控制系统控制输出的吸气相流速大小和呼气相流速大小。压力信号采集模块为压力传感器11，通过压力传感器11监测的压力数据，并反馈至控制系统和显示器呼吸管路内的压力数值。
其中，显示器6的显示界面设有参数显示区域，通过显示器6设置吸气相流速(Fi)、呼气相流速(Fe)、吸气时间(Ti)、吸呼比(I/E)、呼吸频率(f)、触发灵敏度、报警装置等；同时呼吸的运行参数反馈至显示器。通过反馈至显示器的气体流速-时间曲线图像及监测数据评估患者呼吸状态，气体流速波动触发和切换无创呼吸机工作模式。
其中，监测数据包括Fe(呼气相流速)、Fi(吸气相流速)、气体流速-时间曲线波形及大小、分钟通气量、气道压力等。
空氧混合装置1将氧源和空气源集中在一起，根据氧浓度传感器10调节吸氧浓度，通过控制系统8及流速传感器控制和调节流速至稳定状态，通过过滤器2过滤空氧混合气体中的杂质，并经过安全阀3输出至呼吸管道9，由呼吸管道9通过接口与患者气道相连接。呼吸管道9与患者的连接段可连接多种接口，如面罩、鼻导管及气管导管。
流速传感器监测到的呼吸管道9中的气体流速信号至控制系统，形成气流闭环控制系统；管路压力信号采集系统反馈压力传感器监测到呼吸管道9中的气压信号至控制系统8，形成气压闭环系统。
如图1所示，呼吸机流速波形为矩形方波，其中，横轴为时间，纵轴为流速。
如图2所示，呼吸机运行在Fi>Fe功能期间，在吸气时间(Ti)时间段内呼吸管道9中恒定流速为吸气相流速，在呼气时间(Te)时间段内呼吸管道9中恒定流速为呼气相流速，但吸气相流速大小始终大于呼气相流速大小。
如图3所示，呼吸机运行在Fe＝Fi功能期间，在吸气时间(Ti)时间段内呼吸管道9中恒定流速为吸气相流速，在呼气时间(Te)时间段内呼吸管道9中恒定流速为呼气相流速，但吸气相流速大小始终等于呼气相流速大小。
如图4所示，呼吸机运行在Fi<Fe功能期间，在吸气时间(Ti)时间段内呼吸管道9中恒定流速为吸气相流速，在呼气时间(Te)时间段内呼吸管道9中恒定流速为呼气相流速，但吸气相流速大小始终小于呼气相流速大小。
本实施例呼吸机的工作原理为：
呼吸机在流速控制的无创通气模式下，通过流速或时间设置触发通气，当吸气时间达到设置的吸气时间(Ti)后发生吸呼周期性切换，由吸气相稳定的通气流速切换为呼气相稳定的气体流速，此切换包括大小和方向；当达到呼气时间后发生呼吸切换，此切换包括大小和方向，以上为一个呼吸周期，此过程中的流速传感器监测到的呼吸管路的流速信号会反馈至显示器形成流速-时间变化曲线、反馈监测数据Fe、Fi等至监测界面，根据监测界面数值，进而调节相关参数，以达到该通气模式下的治疗目标。
在正向通气相即吸气相流速始终大于呼气相流速作用这种治疗类型下，患者气道内流速是恒定不变的，但是，且患者吸气相流速始终等于呼气相流速，可在通气过程中提供变压呼吸支持。
在恒定通气相即吸气相流速始终等于呼气相流速作用这种治疗类型下，患者气道内流速是恒定的，且患者吸气相流速始终等于呼气相流速，气道内有恒定的流速即恒流通气。
在反向通气相即吸气相稳定流速始终小于呼气相稳定流速作用这种治疗类型下，在患者气道内流速是恒定的，但是，患者吸气相流速始终小于呼气相流速，类似于定压型通气模式中的呼气相压力(EPAP)大于吸气相压力(IPAP)类型,提高氧分压，改善氧合，且不增加潮气量，避免中枢型睡眠呼吸暂停(CSA)事件的发生等特点。
本实施例的呼吸机具有上述通气模式及三种通气类型，可以设置呼吸机工作在该通气模式及与之相关的参数下：Fe及其通气时间、Fi及其通气时间、吸呼比(I/E)、呼吸频率(f)、吸氧浓度(FiO2)、触发灵敏度、报警界限。吸气相流速、呼气相流速遵循该通气模式下的流速设置，并提供方便的人机监测界面和操作界面。
本实施例呼吸机输出的是稳定气体流速，即随着吸呼时间的变化，同一时相中气体流速大小是稳定不变的，能够降低发生气压伤的可能，提高漏气量监测的灵敏性及可估计性，有效避免压力控制通气和容量控制通气的弊端，解决高海拔环境下定压型无创通气模式有效治疗压力降低的问题，将呼吸机性能最大化。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于流速控制的无创呼吸机工作方法，其特征在于，包括：通过气体流速或时间设置触发启动呼吸机通气，呼吸机在吸气相和呼气相分别输出两种大小相同或不同的恒定流速，从而产生三种通气类型，包括：吸气相流速大于呼气相流速时的正向通气类型、吸气相流速等于呼气相流速时的恒流通气类型、吸气相流速小于呼气相流速时的反向通气类型。
2.根据权利要求1所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，
通过流速采集模块获取气体流速信息，生成气体流速-时间曲线图像；
基于气体流速-时间曲线图像中的气体流速波动提示无创呼吸机触发和送气。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，当达到设定吸气时间后发生吸呼切换，根据反馈的气体流速-时间图像曲线及数据分析结果调节呼吸机参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，基于流速控制呼吸机触发、送气及通气类型切换。
5.根据权利要求1或4所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，在设定时间内未监测到气体流动速度或气体流动速度达到触发流速时，呼吸机在吸气相送气；当达到设置吸气时间后，发生吸呼切换进入呼气相；在呼气相，呼吸机继续给予稳定的呼气相流速，完成一次基于流速控制的无创通气过程。
6.根据权利要求1所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，气体流速控制时间变化及大小根据肺功能参数设置。
7.根据权利要求1所述的一种基于流速控制的呼吸机工作方法，其特征在于，所述气体流速-时间曲线波形为方波。
8.一种呼吸机，其特征在于，包括呼吸管道，呼吸管道安装呼吸阀，呼吸管道通过雾化器连接空氧混合装置，所述呼吸管道介于呼吸阀与雾化器之间的管段安装流速信号采集模块和压力信号采集模块，流速信号采集模块和压力信号采集模块通过控制系统连接显示器。
9.根据权利要求8所述的一种呼吸机，其特征在于，所述显示器的显示界面设有参数显示区域，其中显示区域显示的参数包括吸气相流速、呼气相流速、吸气时间、吸呼比、呼吸频率以及呼吸运行参数。
10.根据权利要求8所述的一种呼吸机，其特征在于，所述空氧混合装置和雾化器之间依次设置过滤器和安全阀，空氧混合装置安装有氧浓度传感器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117085223A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-21 | 广州市思创泓一电子科技有限公司 | 一种智能供氧制氧设备及其运行监测系统 |
Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030000527A1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-01-02 | Alex Stenzler | Method and apparatus for injecting sighs during the administration of continuous positive airway pressure therapy |
| US20060169281A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Aylsworth Alonzo C | Continuous flow selective delivery of therapeutic gas |
| CN101310785A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-11-26 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 电动呼吸机模式控制装置及其方法 |
| RU2010122187A (ru) * | 2010-05-31 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) (RU) | Тренажер дыхательный - воздух высокогорья |
| WO2015061848A1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | Resmed Limited | Control for pressure of a patient interface |
| WO2015168377A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Cs Medical, Inc. | System for providing flow-targeted ventilation synchronized to a patient's breathing cycle |
| US20160193438A1 (en) * | 2013-09-04 | 2016-07-07 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Improvements to flow therapy |
| CN106237467A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 深圳市安保科技有限公司 | 一种呼吸设备的通气方法及装置 |
| US20180264222A1 (en) * | 2015-09-23 | 2018-09-20 | Resmed Limited | Vent adaptor for a respiratory therapy system |
| CN111481785A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-04 | 孙志华 | 一种恒流式低无效腔呼吸机 |
| CN111760146A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-10-13 | 南通大学附属医院 | 一种基于simv通气模式下呼吸机流速波形的控制方法 |
| CN111773500A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-10-16 | 马子强 | 一种便用式内科临床用多功能呼吸装置 |
| CN112516424A (zh) * | 2020-07-30 | 2021-03-19 | 四川致坚医疗科技有限公司 | 一种呼吸机集成的呼吸肌力训练vimt模式系统 |
| CN112843408A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 河北谊安奥美医疗设备有限公司 | 一种涡轮呼吸机的容量通气控制方法及系统 |
| CN112999479A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 广州和普乐健康科技有限公司 | 呼吸机吸气触发方法及应用 |
| CN113301935A (zh) * | 2018-12-13 | 2021-08-24 | 斐雪派克医疗保健有限公司 | 用于对呼吸治疗系统的导管中的水进行检测的系统和方法 |
| CN113769214A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-10 | 河南辉瑞生物医电技术有限公司 | 一种呼吸机控制系统 |
| CN113795290A (zh) * | 2019-03-26 | 2021-12-14 | 费雪派克医疗保健有限公司 | 加湿腔室以及包括或被构造成包括所述腔室的设备和系统 |
| CN114144218A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-03-04 | 博斯特尔莱布尼茨林根岑特鲁姆研究中心 | 用于生物的辅助性通气的设备和计算机程序 |
Patent Citations (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030000527A1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-01-02 | Alex Stenzler | Method and apparatus for injecting sighs during the administration of continuous positive airway pressure therapy |
| US20060169281A1 (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-03 | Aylsworth Alonzo C | Continuous flow selective delivery of therapeutic gas |
| CN101310785A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-11-26 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | 电动呼吸机模式控制装置及其方法 |
| RU2010122187A (ru) * | 2010-05-31 | 2011-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ПГУ) (RU) | Тренажер дыхательный - воздух высокогорья |
| US20160193438A1 (en) * | 2013-09-04 | 2016-07-07 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Improvements to flow therapy |
| WO2015061848A1 (en) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | Resmed Limited | Control for pressure of a patient interface |
| WO2015168377A1 (en) * | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Cs Medical, Inc. | System for providing flow-targeted ventilation synchronized to a patient's breathing cycle |
| US20180264222A1 (en) * | 2015-09-23 | 2018-09-20 | Resmed Limited | Vent adaptor for a respiratory therapy system |
| CN106237467A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-12-21 | 深圳市安保科技有限公司 | 一种呼吸设备的通气方法及装置 |
| CN113301935A (zh) * | 2018-12-13 | 2021-08-24 | 斐雪派克医疗保健有限公司 | 用于对呼吸治疗系统的导管中的水进行检测的系统和方法 |
| CN113795290A (zh) * | 2019-03-26 | 2021-12-14 | 费雪派克医疗保健有限公司 | 加湿腔室以及包括或被构造成包括所述腔室的设备和系统 |
| CN114144218A (zh) * | 2019-07-26 | 2022-03-04 | 博斯特尔莱布尼茨林根岑特鲁姆研究中心 | 用于生物的辅助性通气的设备和计算机程序 |
| CN112999479A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 广州和普乐健康科技有限公司 | 呼吸机吸气触发方法及应用 |
| CN111481785A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-04 | 孙志华 | 一种恒流式低无效腔呼吸机 |
| CN112516424A (zh) * | 2020-07-30 | 2021-03-19 | 四川致坚医疗科技有限公司 | 一种呼吸机集成的呼吸肌力训练vimt模式系统 |
| CN111760146A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-10-13 | 南通大学附属医院 | 一种基于simv通气模式下呼吸机流速波形的控制方法 |
| CN111773500A (zh) * | 2020-08-25 | 2020-10-16 | 马子强 | 一种便用式内科临床用多功能呼吸装置 |
| CN112843408A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 河北谊安奥美医疗设备有限公司 | 一种涡轮呼吸机的容量通气控制方法及系统 |
| CN113769214A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-10 | 河南辉瑞生物医电技术有限公司 | 一种呼吸机控制系统 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117085223A (zh) * | 2023-08-31 | 2023-11-21 | 广州市思创泓一电子科技有限公司 | 一种智能供氧制氧设备及其运行监测系统 |
| CN117085223B (zh) * | 2023-08-31 | 2024-04-05 | 广州市思创泓一电子科技有限公司 | 一种智能供氧制氧设备及其运行监测系统 |
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