CN115006674A - 一种通过混合二氧化碳的呼吸机及解决呼吸衰竭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通过混合二氧化碳的呼吸机及解决呼吸衰竭的方法，包括：第一设定模块，用于基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；监测模块，用于监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；第二设定模块，用于基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度；设定呼吸机通气的二氧化碳的浓度，并设置浓度梯度进行通气，患者吸入二氧化碳，刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖。

Description

一种通过混合二氧化碳的呼吸机及解决呼吸衰竭的方法
技术领域
本发明涉及呼吸机技术领域，特别涉及一种通过混合二氧化碳的呼吸机及解决呼吸衰竭的方法。
背景技术
呼吸机是一种普遍接受的用于急救及治疗呼吸系统疾病的设备，广泛应用于医院的急诊、重症监护及各个科室的床旁呼吸急救及治疗。呼吸机目前的通气组成为氧气和空气，根据病人的情况进行不同比例的混合供给病人，以解决病人对氧气的需求；但无法实施给患者精确通入二氧化碳气体，无法达到刺激呼吸系统的功能。
目前，患者长时间使用呼吸机(通常使用氧气和空气或混合气体)支持自身的呼吸，其呼吸系统功能会出现退化，丧失自主呼吸能力，出现“成瘾”现象。当需要患者脱机时，需要借助呼吸机某些功能逐步让患者自身的呼吸功能恢复。恢复周期长，疗效不稳定，即使脱机，也经常出现反复，即再次借助呼吸机支持自身呼吸。增加患者在恢复呼吸过程中的痛苦。
发明专利公开号：CN97182156，CN1147326C，CN1255070A及本公司较早申请的专利(发明专利号：ZL201610508847.X)应用的技术由于年代较早，功能单一，较为落后，只能控制二氧化碳浓度，而且准确度较低，误差范围达到3％-4％。由于二氧化碳是非常敏感的化学气体，浓度过高或过低对人体造成非常大的影响；不能对吸入二氧化碳进行控制，会出现呼吸机脱机困难和病人呼吸肌恢复困难的问题，对于低浓度二氧化碳的浓度精确度控制非常关键和重要。
目前，没有任何一款呼吸装置使用二氧化碳与氧气混合气体用于主动刺激和维护呼吸功能，以达到呼吸机依赖者恢复自主呼吸而可顺利脱机。
发明内容
本发明提供一种混合二氧化碳气体的呼吸机装置及解决呼吸衰竭的方法设定浓度梯度进行通气使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖。
一种通过混合二氧化碳的呼吸机，包括：
第一设定模块，用于基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
监测模块，用于监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
第二设定模块，用于基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
优选的，所述第一设定模块包括：
设定单元，用于基于所述患者的患病信息，设定对所述呼吸机通气气体中的氧气浓度和二氧化碳气体的初始浓度；
微调单元，用于基于所述患者的身体指标信息和基本身份信息，对所述二氧化碳气体的初始浓度进行微调，得到所述二氧化碳气体的第一浓度。
优选的，所述监测模块，包括：
第一监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的呼末二氧化碳分压信号，得到呼末二氧化碳分压变化曲线；
第二监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的动脉二氧化碳分压信号，得到动脉二氧化碳分压变化曲线。
优选的，所述第二设定模块，包括：
确定单元，用于获取在所述患者的身体信息情况下，确定标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围；
比较单元，用于将呼末二氧化碳分压曲线和动脉二氧化碳分压曲线分别与所述呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围进行比较，得到呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线；
浓度设定单元，用于基于所述呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线，确定患者所需的二氧化碳含量，并基于所述二氧化碳含量，结合所述第一浓度，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
优选的，所述确定单元，包括：
规律获取单元，用于根据所述患者的身体信息，获取所述患者的活动量规律、饮食习惯规律；
范围确定单元，用于基于所述活动量规律、饮食习惯规律对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响，建立在不同时间段下针对所述患者的标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围。
优选的，所述浓度设定单元，包括：
标准化单元，用于基于二氧化碳气体分别对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响程度，对所述呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线以对二氧化碳气体的影响进行标准化，得到标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线；
特征获取单元，用于对分别对所述标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线按照预设采样间隔进行采样，分别得到第一采样点集合和第二采样点集合，并获取所述第一采样点集合和第二采样点集合的采样点单独的第一特征、以及与相邻采样点之间关系的第二特征；
特征分析单元，用于基于所述第一特征获取对应采样点的差异程度，基于所述第二特征获取对应采样点的差异趋势，基于所述差异程度、差异趋势，对所述对应采样点设置第一差异标签；
标签调整单元，用于按照采集时间点将所述第一采样点集合和第二采样点集合中每个采样点对应的第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调节量确定单元，用于基于所述第二差异标签确定所述患者在对应采集时间点需要对通气中二氧化碳浓度的调节量以及调节趋势；
设置单元，用于基于所述调节趋势，确定相邻采集时间点之间的调节增减程度，并基于所述调节量、调节增减程度，设定针对本采集时间段的对通入二氧化碳气体的第一浓度梯度；
浓度确定单元，用于基于获取在所述本采集时间段的患者已知身体信息，并基于所述患者已知身体信息，预测所述患者在相邻未来时间段的预测身体信息，并以二氧化碳含量为标准，分析所述已知身体信息与预测身体信息的差异信息，且基于所述差异信息，对所述第一浓度梯度进行修正，最终得到在相邻未来时间段内对呼吸机中通入二氧化碳气体的第二浓度梯度。
优选的，所述标签调整单元，包括：
标签判断单元，用于判断在同一采集时间点下所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签是否一致；
若是，将所述第一差异标签作为第二差异标签；
否则，对所述第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调整单元，用于获取所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签的平均差异，基于所述平均差异得到第二差异标签。
优选的，还包括：浓度控制模块，用于根据所述呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度，设定所述呼吸机的控制参数；
所述浓度控制模块，包括：
浓度检测单元，包括第一浓度传感器、第二浓度传感器、第三浓度传感器，设置于呼吸机通气管道的不同位置，用于检测在对应位置的二氧化碳浓度值，包括第一浓度、第二浓度、第三浓度；
流量控制单元，包括若干个流量控制阀，设置于所述呼吸机通气管道中不同的位置，用于控制二氧化碳气体在呼吸机通气管道中的流动流量；
梯度比较单元，用于基于所述第一浓度、第二浓度、第三浓度，确定二氧化碳气体的实际浓度梯度，并判断所述实际梯度浓度与设置的梯度浓度的浓度梯度差异；
序列设定单元，用于基于所述梯度差异，确定对应呼吸机通气管道中各个位置处的与设置的浓度梯度相差的二氧化碳浓度值，基于各个位置的位置关系，利用所述二氧化碳浓度值，得到补偿二氧化碳量序列，并基于所述各个位置的位置关系，建立若干个流量控制阀的当前控制参数序列；
模型建立单元，用于基于所述各个位置的位置关系，确定各个位置间对二氧化碳气体流动的相互影响关系，基于所述相互影响关系，建立位置关系影响模型；
参数确定单元，用于基于位置关系影响模型，确定所述若干个流量控制阀的输出流量之间的影响关系，基于所述影响关系确定控制参数之间的影响参数；
调整单元，用于基于所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列，确定所述若干个流量控制阀的第一调整参数序列，并基于所述影响参数，对所述第一调整参数序列进行修正，得到第二调整参数序列，且按照所述第二调整参数序列控制所述若干个流量控制阀进行工作。
优选的，所述调整单元，包括：
计算单元，用于基于从所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列获取对应的补偿二氧化碳量和当前控制参数，计算得到对对应的流量控制阀的第一调整参数；
修正单元，用于基于所述影响参数，对所述第一调整参数进行修正，得到第二调整参数，并基于所有所述第二调整参数，得到第二调整参数序列。
一种通过混合二氧化碳解决呼吸衰竭的方法，包括：
步骤1：基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
步骤2：监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
步骤3：基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种通过混合二氧化碳的呼吸机的结构图；
图2为本发明实施例中所述第二设定模块的结构图；
图3为本发明实施例中一种通过混合二氧化碳气体解决呼吸衰竭方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，如图1所示，包括：
第一设定模块，用于基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
监测模块，用于监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
第二设定模块，用于基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
在该实施例中，所述患者的身体信息包括患者的患病信息、基本身份信息，如性别、年龄等，身体指标信息如心率、温度、血压、脑电波信号等。
在该实施例中，所述呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压为用于反应患者呼吸情况的指标。
在该实施例中，在所述患者需要脱机时，所述呼吸机通入氧气和二氧化碳的混合气体。
上述设计方案的有益效果是：通过根据患者的身体信息以及实时监测的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压情况，设定呼吸机通气的二氧化碳的浓度，并设置浓度梯度进行通气，患者吸入二氧化碳，刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖。
实施例2
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述第一设定模块包括：
设定单元，用于基于所述患者的患病信息，设定对所述呼吸机通气气体中的氧气浓度和二氧化碳气体的初始浓度；
微调单元，用于基于所述患者的身体指标信息和基本身份信息，对所述二氧化碳气体的初始浓度进行微调，得到所述二氧化碳气体的第一浓度。
在该实施例中，所述基本身份信息，如性别、年龄等，身体指标信息如心率、温度、血压、脑电波信号等。
在该实施例中，患者由于性别、年龄、心率、温度、血压、脑电波信号等的不同，对通气中二氧化碳浓度的设定存在不同的差异。
上述设计方案的有益效果是：通过根据患者的身体信息，包括基本身份信息、身体指标信息，设定呼吸机中二氧化碳的第一浓度，保证第一浓度满足所述患者的通气要求，保证患者的正常呼吸。
实施例3
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述监测模块，包括：
第一监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的呼末二氧化碳分压信号，得到呼末二氧化碳分压变化曲线；
第二监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的动脉二氧化碳分压信号，得到动脉二氧化碳分压变化曲线。
上述设计方案的有益效果是：通过获取患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，为后续升通气中二氧化碳的浓度梯度提供数据基础。
实施例4
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，如图2所示，所述第二设定模块，包括：
确定单元，用于获取在所述患者的身体信息情况下，确定标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准二氧化碳分压波动范围；
比较单元，用于将呼末二氧化碳分压曲线和动脉二氧化碳分压曲线分别与所述呼末二氧化碳分压波动范围和标准二氧化碳分压波动范围进行比较，得到呼末二氧化碳分压差异曲线和二氧化碳分压差异曲线；
浓度设定单元，用于基于所述呼末二氧化碳分压差异曲线和二氧化碳分压差异曲线，确定患者所需的二氧化碳含量，并基于所述二氧化碳含量，结合所述第一浓度，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
在该实施例中，在所述标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准二氧化碳分压波动范围下可保持所述患者体内PH值的稳定。
上述设计方案的有益效果是：通过对患者的呼末二氧化碳分压曲线和动脉二氧化碳分压曲线与标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准二氧化碳分压波动范围进行比较，根据比较结果来确定患者需要的二氧化碳含量，从而确定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度，保证了利用所述浓度梯度进行通气，刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，保证患者自主呼吸。
实施例5
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述确定单元，包括：
规律获取单元，用于根据所述患者的身体信息，获取所述患者的活动量规律、饮食习惯规律；
范围确定单元，用于基于所述活动量规律、饮食习惯规律对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响，建立在不同时间段下针对所述患者的标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围。
在该实施例种，因为不同的活动量、不同的饮食习惯产生的二氧化碳不同，所以对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压会产生一定的影响。
上述设计方案的有益效果是：通过根据患者的具体信息来确定患者在正常情况下的标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围，为确定呼吸机中通入二氧化碳浓度提供数据基础。
实施例6
基于实施例4的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述浓度设定单元，包括：
标准化单元，用于基于二氧化碳气体分别对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响程度，对所述呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线以对二氧化碳气体的影响进行标准化，得到标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线；
特征获取单元，用于对分别对所述标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线按照预设采样间隔进行采样，分别得到第一采样点集合和第二采样点集合，并获取所述第一采样点集合和第二采样点集合的采样点单独的第一特征、以及与相邻采样点之间关系的第二特征；
特征分析单元，用于基于所述第一特征获取对应采样点的差异程度，基于所述第二特征获取对应采样点的差异趋势，基于所述差异程度、差异趋势，对所述对应采样点设置第一差异标签；
标签调整单元，用于按照采集时间点将所述第一采样点集合和第二采样点集合中每个采样点对应的第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调节量确定单元，用于基于所述第二差异标签确定所述患者在对应采集时间点需要对通气中二氧化碳浓度的调节量以及调节趋势；
设置单元，用于基于所述调节趋势，确定相邻采集时间点之间的调节增减程度，并基于所述调节量、调节增减程度，设定针对本采集时间段的对通入二氧化碳气体的第一浓度梯度；
浓度确定单元，用于基于获取在所述本采集时间段的患者已知身体信息，并基于所述患者已知身体信息，预测所述患者在相邻未来时间段的预测身体信息，并以二氧化碳含量为标准，分析所述已知身体信息与预测身体信息的差异信息，且基于所述差异信息，对所述第一浓度梯度进行修正，最终得到在相邻未来时间段内对呼吸机中通入二氧化碳气体的第二浓度梯度。
在该实施例中，所述二氧化碳气体分别对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响程度为人体内不同的二氧化碳浓度会呈现不同的呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压。
在该实施例中，所述第一特征用于表示所述采样点的特征，如采样值大小。
在该实施例中，所述第二特征用于表示所述采样点与相邻采样点之间的关系，如增长或减小，及增长或减小幅度。
在该实施例中，所述第一差异标签用来表示差异程度、差异趋势。
在该实施例中，用同样的采样方式对所述标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线进行采样，第一采样点集合和第二采样点集合一一对应。
在该实施例中，第一采样点的第一差异标签和第二采样点的第一差异标签在相同的采样点应该是相同的，若不同，则需要对第一差异标签进行调整，保证同一采集时间下，设定差异标签的一致性。
在该实施例中，所述相邻未来时间段与所述本采集时间段连续，为所述本采集时间段的下一时间段。
在该实施例中，通过在移检测到的呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的时间段内，确定设置的第一浓度梯度，然后根据患者具体的身体信息，在第一浓度梯度的基础上，设置在未来时间段内的第二浓度梯度，保证了设置的第二浓度梯度精准满足患者对吸入二氧化碳浓度的需求。
上述设计方案的有益效果是：通过对呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线进行分析，大致得到对通入二氧化碳气体的第一浓度梯度，通过根据患者具体的身体信息，在所述第一浓度梯度的基础上，设置在未来时间段内的第二浓度梯度，保证了设置的第二浓度梯度精准满足患者对吸入二氧化碳浓度的需求，刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖。
实施例7
基于实施例6的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述标签调整单元，包括：
标签判断单元，用于判断在同一采集时间点下所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签是否一致；
若是，将所述第一差异标签作为第二差异标签；
否则，对所述第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调整单元，用于获取所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签的平均差异，基于所述平均差异得到第二差异标签。
上述设计方案的有益效果是：通过综合考虑呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压曲线的差异，来设定综合的第二差异标签，使根据第二差异标签得到患者所需的二氧化碳含量更加精准。
实施例8
基于实施例1的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，还包括：浓度控制模块，用于根据所述呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度，设定所述呼吸机的控制参数；
所述浓度控制模块，包括：
浓度检测单元，包括第一浓度传感器、第二浓度传感器、第三浓度传感器，设置于呼吸机通气管道的不同位置，用于检测在对应位置的二氧化碳浓度值，包括第一浓度、第二浓度、第三浓度；
流量控制单元，包括若干个流量控制阀，设置于所述呼吸机通气管道中不同的位置，用于控制二氧化碳气体在呼吸机通气管道中的流动流量；
梯度比较单元，用于基于所述第一浓度、第二浓度、第三浓度，确定二氧化碳气体的实际浓度梯度，并判断所述实际梯度浓度与设置的梯度浓度的浓度梯度差异；
序列设定单元，用于基于所述梯度差异，确定对应呼吸机通气管道中各个位置处的与设置的浓度梯度相差的二氧化碳浓度值，基于各个位置的位置关系，利用所述二氧化碳浓度值，得到补偿二氧化碳量序列，并基于所述各个位置的位置关系，建立若干个流量控制阀的当前控制参数序列；
模型建立单元，用于基于所述各个位置的位置关系，确定各个位置间对二氧化碳气体流动的相互影响关系，基于所述相互影响关系，建立位置关系影响模型；
参数确定单元，用于基于位置关系影响模型，确定所述若干个流量控制阀的输出流量之间的影响关系，基于所述影响关系确定控制参数之间的影响参数；
调整单元，用于基于所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列，确定所述若干个流量控制阀的第一调整参数序列，并基于所述响参数，对所述第一调整参数序列进行修正，得到第二调整参数序列，且按照所述第二调整参数序列控制所述若干个流量控制阀进行工作。
在该实施例中，在不同的呼吸机通气管道位置中，各个位置会存在影响，根据二氧化碳气体流向的当前位置会影响下一个位置，具体影响关系与两个位置的方位、距离有关，例如当前位置和下一个位置在同一距离下，处于同一水平方向的影响程度小于处于垂直方向的影响程度。
在该实施例中，所述补偿二氧化碳量序列可以是负补偿也可以是正补偿。
在该实施例中，补偿二氧化碳量序列与当前控制参数序列一一对应。
在该实施例中，第二调整参数序列为在所述当前控制参数序列的基础上对流量控制阀的参数进行调整。
上述设计方案的有益效果是：通过设置浓度传感器，对通入二氧化碳浓度进行实时检测，与浓度梯度进行比较，并根据若干个流量控制阀的位置关系对若干个流量控制阀进行调整，保证了流量控制阀的控制参数能够精准实现设置的二氧化碳浓度梯度，从而保证患者吸入二氧化碳可以有效起到刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖的功能。
实施例9
基于实施例8的基础上，本发明实施例提供一种通过混合二氧化碳的呼吸机，所述调整单元，包括：
计算单元，用于基于从所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列获取对应的补偿二氧化碳量和当前控制参数，计算得到对对应流量控制阀的第一调整参数；
根据如下公式计算所述第一调整参数；
Figure BDA0003671162230000131
其中，P1表示所述第一调整参数，P0表示所述当前控制参数，T0表示所述对应流量控制阀的临界使用年限，δ表示在所述临界使用年限下所述对应流量控制阀的修正系数，取值为(0.80，1.20)，Ts表示所述对应流量控制阀的实际使用年限，ΔKQ表示实现所述对应的补偿二氧化碳量所需对对应流量控制阀的标准控制参数；
修正单元，用于基于所述影响参数，对所述第一调整参数进行修正，得到第二调整参数，并基于所有所述第二调整参数，得到第二调整参数序列；
根据如下公式计算所述第二调整参数；
Figure BDA0003671162230000141
其中，P2表示所述第二调整参数，GF表示方向影响参数，取值为(0.40，0.80)，GL表示距离影响参数，取值为(0.30，0.50)，GFL表示方向和距离的相互影响参数，取值为(0.10，0.40)。
在该实施例中，所述对应流量控制阀的临界使用年限表示所述流量控制阀可在标准情况下工作的最长使用年限。
在该实施例中，所述流量控制阀的控制参数、调整参数为对通入二氧化碳流量的控制，例如通入流量大小。
在该实施例中，对于公式
Figure BDA0003671162230000142
例如可以是，P0＝1.2，ΔKQ＝0.3，δ＝0.90，Ts＝1.2，T0＝1.5，则P1＝1.5。
在该实施例中，对于公式
Figure BDA0003671162230000143
例如可以是，GF＝0.6，GL＝0.4，GFL＝0.3，则P2＝1.8。
上述设计方案的有益效果是：通过根据对流量控制阀具体使用情况、以及流量控制阀位置处的距离、方向影响参数，确定对流量控制阀的调整参数，保证了对流量控制阀的调整能够精准实现设置的二氧化碳浓度梯度。
一种通过混合二氧化碳解决呼吸衰竭的方法，如图3所示，包括：
步骤1：基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
步骤2：监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
步骤3：基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
上述设计方案的有益效果是：通过根据患者的身体信息以及实时监测的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压情况，设定呼吸机通气的二氧化碳的浓度，并设置浓度梯度进行通气，患者吸入二氧化碳，刺激呼吸神经中枢，以刺激和恢复患者呼吸肌功能，使得患者进行自主呼吸，进而戒掉对呼吸机的依赖。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，包括：
第一设定模块，用于基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
监测模块，用于监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
第二设定模块，用于基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
2.根据权利要求1所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述第一设定模块包括：
设定单元，用于基于所述患者的患病信息，设定对所述呼吸机通气气体中的氧气浓度和二氧化碳气体的初始浓度；
微调单元，用于基于所述患者的身体指标信息和基本身份信息，对所述二氧化碳气体的初始浓度进行微调，得到所述二氧化碳气体的第一浓度。
3.根据权利要求1所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述监测模块，包括：
第一监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的呼末二氧化碳分压信号，得到呼末二氧化碳分压变化曲线；
第二监测单元，用于在所述第一浓度通气下，每隔预设时间采集所述患者的动脉二氧化碳分压信号，得到动脉二氧化碳分压变化曲线。
4.根据权利要求1所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述第二设定模块，包括：
确定单元，用于获取在所述患者的身体信息情况下，确定标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围；
比较单元，用于将呼末二氧化碳分压曲线和动脉二氧化碳分压曲线分别与所述呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围进行比较，得到呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线；
浓度设定单元，用于基于所述呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线，确定患者所需的二氧化碳含量，并基于所述二氧化碳含量，结合所述第一浓度，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
5.根据权利要求4所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述确定单元，包括：
规律获取单元，用于根据所述患者的身体信息，获取所述患者的活动量规律、饮食习惯规律；
范围确定单元，用于基于所述活动量规律、饮食习惯规律对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响，建立在不同时间段下针对所述患者的标准呼末二氧化碳分压波动范围和标准动脉二氧化碳分压波动范围。
6.根据权利要求4所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述浓度设定单元，包括：
标准化单元，用于基于二氧化碳气体分别对呼末二氧化碳分压和动脉二氧化碳分压的影响程度，对所述呼末二氧化碳分压差异曲线和动脉二氧化碳分压差异曲线以对二氧化碳气体的影响进行标准化，得到标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线；
特征获取单元，用于对分别对所述标准呼末分压差异曲线和标准动脉分压差异曲线按照预设采样间隔进行采样，分别得到第一采样点集合和第二采样点集合，并获取所述第一采样点集合和第二采样点集合的采样点单独的第一特征、以及与相邻采样点之间关系的第二特征；
特征分析单元，用于基于所述第一特征获取对应采样点的差异程度，基于所述第二特征获取对应采样点的差异趋势，基于所述差异程度、差异趋势，对所述对应采样点设置第一差异标签；
标签调整单元，用于按照采集时间点将所述第一采样点集合和第二采样点集合中每个采样点对应的第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调节量确定单元，用于基于所述第二差异标签确定所述患者在对应采集时间点需要对通气中二氧化碳浓度的调节量以及调节趋势；
设置单元，用于基于所述调节趋势，确定相邻采集时间点之间的调节增减程度，并基于所述调节量、调节增减程度，设定针对本采集时间段的对通入二氧化碳气体的第一浓度梯度；
浓度确定单元，用于基于获取在所述本采集时间段的患者已知身体信息，并基于所述患者已知身体信息，预测所述患者在相邻未来时间段的预测身体信息，并以二氧化碳含量为标准，分析所述已知身体信息与预测身体信息的差异信息，且基于所述差异信息，对所述第一浓度梯度进行修正，最终得到在相邻未来时间段内对呼吸机中通入二氧化碳气体的第二浓度梯度。
7.根据权利要求6所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述标签调整单元，包括：
标签判断单元，用于判断在同一采集时间点下所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签是否一致；
若是，将所述第一差异标签作为第二差异标签；
否则，对所述第一差异标签进行调整，得到第二差异标签；
调整单元，用于获取所述第一采样点集合的第一差异标签和第二采样点集合的第一差异标签的平均差异，基于所述平均差异得到第二差异标签。
8.根据权利要求1所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，还包括：浓度控制模块，用于根据所述呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度，设定所述呼吸机的控制参数；
所述浓度控制模块，包括：
浓度检测单元，包括第一浓度传感器、第二浓度传感器、第三浓度传感器，设置于呼吸机通气管道的不同位置，用于检测在对应位置的二氧化碳浓度值，包括第一浓度、第二浓度、第三浓度；
流量控制单元，包括若干个流量控制阀，设置于所述呼吸机通气管道中不同的位置，用于控制二氧化碳气体在呼吸机通气管道中的流动流量；
梯度比较单元，用于基于所述第一浓度、第二浓度、第三浓度，确定二氧化碳气体的实际浓度梯度，并判断所述实际梯度浓度与设置的梯度浓度的浓度梯度差异；
序列设定单元，用于基于所述梯度差异，确定对应呼吸机通气管道中各个位置处的与设置的浓度梯度相差的二氧化碳浓度值，基于各个位置的位置关系，利用所述二氧化碳浓度值，得到补偿二氧化碳量序列，并基于所述各个位置的位置关系，建立若干个流量控制阀的当前控制参数序列；
模型建立单元，用于基于所述各个位置的位置关系，确定各个位置间对二氧化碳气体流动的相互影响关系，基于所述相互影响关系，建立位置关系影响模型；
参数确定单元，用于基于位置关系影响模型，确定所述所述若干个流量控制阀的输出流量之间的影响关系，基于所述影响关系确定控制参数之间的影响参数；
调整单元，用于基于所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列，确定所述若干个流量控制阀的第一调整参数序列，并基于所述影响参数，对所述第一调整参数序列进行修正，得到第二调整参数序列，且按照所述第二调整参数序列控制所述若干个流量控制阀进行工作。
9.根据权利要求8所述的一种通过混合二氧化碳的呼吸机，其特征在于，所述调整单元，包括：
计算单元，用于基于从所述补偿二氧化碳量序列、当前控制参数序列获取对应的补偿二氧化碳量和当前控制参数，计算得到对对应的流量控制阀的第一调整参数；
修正单元，用于基于所述影响参数，对所述第一调整参数进行修正，得到第二调整参数，并基于所有所述第二调整参数，得到第二调整参数序列。
10.一种通过混合二氧化碳解决呼吸衰竭的方法，其特征在于，包括：
步骤1：基于患者的身体信息，设定呼吸机通气气体中二氧化碳气体的第一浓度；
步骤2：监测所述患者在第一浓度通气下的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线；
步骤3：基于监测到的呼末二氧化碳和动脉二氧化碳分压曲线，在所述第一浓度的基础上，设定对呼吸机中通入二氧化碳气体的浓度梯度。
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