CN117100966B - 一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路及呼吸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路及呼吸装置。本发明涉及一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气的控制气路及装置及呼吸机。该装置在格外接入空气、氧气等气源外，再接入二氧化碳。该呼吸机装置中含有二氧化碳调节系统，通过该系统对提供给患者的呼吸气体中的二氧化碳的气量占比进行调节，来调节患者体内的二氧化碳含量。该控制气路装置执行氧气、空气和二氧化碳不同功能需求时的控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路及呼吸机。
背景技术
目前，按使用环境划分，呼吸机分为医用呼吸机和家用呼吸机。医用呼吸机用于在医护人员的监控下，供呼吸衰竭和气压性创伤患者以及需要呼吸支持、呼吸治疗及急救复苏的患者使用。主要有：治疗呼吸机、呼吸机、急救呼吸机、院外转运呼吸机、高频喷射呼吸机、高频振荡呼吸机等。家用呼吸机用于缓解病人睡眠过程中的打鼾、低通气和睡眠呼吸暂停，中轻度呼吸衰竭和呼吸功能不全者，从而达到辅助治疗目的，通常用于家庭环境，也可用于医疗机构。主要有：家用呼吸支持设备、睡眠呼吸机、睡眠无创呼吸机、持续正压呼吸机、双水平无创呼吸机、正压通气治疗机等。
目前，所有呼吸机的气源成分是空气和纯氧气，无法提供更加充足的二氧化碳。
但是：如果缺少二氧化碳，人体体内缺乏足够的二氧化碳会导致很多问题，例如：
(1)因为CO2决定了氧气和血红蛋白之间键的强度，低CO2含量使得血红蛋白和氧气之间的结合过于强烈，以至于氧气难以离开血液，身体细胞将经历缺氧。这个原理被称为Verigo-Bohr效应。它于1892年由俄罗斯科学家BronislavVerigo首次发现，后来在1904年由丹麦科学家ChristianBohr(NielsBohr的父亲)再次发现。
(2)虽然可以通过提高血压和提高心跳来补偿由低CO2引起的氧气供应不足，使得较高的血压助力氧气更容易离开血液，较高的心跳可以更快地泵送血液，从而可以分配更多的氧气，但从长远来看，这两种补偿机制会产生其他问题。
例如：血液中CO2含量的下降立即导致血液pH值向碱性方向变化，血液pH值的这种变化对所有1000多种酶和维生素的活性产生负面影响；当血液pH值达到8或更高时，生物体死亡，因此我们需要CO2来维持血液pH值的平衡，让血液的碳酸氢盐缓冲系统起作用。
其次，在CO2含量低情况下，气道通道和血管收缩并变窄，只有后续CO2含量升高，这些通道才会放松并增加直径，改善空气和血液的流动，而且，这时候的CO2也可作为气道通道(支气管)和血管平滑肌的松弛剂。
(3)缺乏二氧化碳会对依赖二氧化碳的重要代谢过程产生负面影响。例如：
在糖异生和脂肪生成的代谢途径中，丙酮酸和乙酰基的羧化需要CO2，此外，必需氨基酸葡糖胺(和非必需天冬酰胺)的合成需要CO2分子，以及许多其他生物合成反应需要CO2分子的参与，而低CO2水平使它们更难以发生，会影响人体的总能量水平。
(4)低二氧化碳水平也会增加神经系统的兴奋性，使得较小和微妙的刺激很容易引起神经系统的大反应；然后，神经系统进入以高压力、低放松和低注意力(ADHD)为特征的永久兴奋状态。
(5)低二氧化碳含量会恶化大脑功能和智力。为了使神经元以有序和有效的方式与脑细胞发生突触，需要理想的二氧化碳水平。二氧化碳的缺乏会使脑细胞之间的交流更加不稳定，从而降低人体的智商和情商。
(6)低CO2水平还会导致呼吸中枢兴奋性增加。这意味着人体的呼吸会对身体活动的增加做出非常快速和强烈的反应，使得人体很快感到筋疲力尽和气喘吁吁。但是在二氧化碳含量高时，人体的呼吸中枢将使呼吸在运动期间保持更正常，人体可以进行更多运动而不会感到气喘吁吁。
(7)低CO2含量还会导致血液中葡萄糖摄取减少，进而提高血糖水平，将糖输送到细胞的速率和效率都会受低二氧化碳水平的传输抑制。但是，当CO2水平达到理想的最佳水平，糖可以更快地燃烧，血糖水平也更稳定。
(8)低CO2水平还会降低抗体与抗原的亲和力，以此削弱人体的免疫系统，让抗体更容易附着病毒和细菌。
从上述内容可知，传统的呼吸系统的呼吸机的气路系统，因为只能输送空气和纯氧气，导致其医疗效能是无法达到更适合患者的空气-氧气-二氧化碳三者的高度平衡。
发明内容
本发明提供一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路及呼吸机，用以解决传统的呼吸系统的呼吸机的气路系统，因为只能输送空气和纯氧气，导致其医疗效能是无法达到更适合患者的空气-氧气-二氧化碳三者的高度平衡的情况。
本申请提出了一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，包括：
第一气路，其包括顺序连接的第一过滤器、呼吸气体生成器、混合气体流量传感器和第一单向阀；
第二气路，其包括顺序连接的第二过滤器；其中，
第二过滤器的输出口与第一过滤器的输出口连通；
第三气路，其包括顺序连接第三过滤器、第一调压装置、第一开断阀和第一节流阀；其中，
第一节流阀连接方向电磁阀，方向电磁阀用于切换空气-氧气供气模式和氧气-二氧化碳供气模式；
方向电磁阀后顺序连通第一氧气流量传感器和第二单向阀；
第四气路，其包括顺序连接第四过滤器、第二调压装置、第二开断阀、第二节流阀和二氧化碳气体流量传感器；其中，
二氧化碳气体流量传感器的输出端连通第二单向阀；
患者呼吸管路，其包括顺序连接的串联加湿加热器和串联雾化器；
其中，
串联加湿加热器的输入端连通第二单向阀和第一单向阀电磁阀。
优选的，所述呼吸气体生成器和混合气体流量传感器之间配置有第一氧气传感器，混合气体传感器和通断电磁阀之间配置有第一压力传感器。
优选的，所述第一过滤器和第二过滤器通过第二氧气流量传感器连通方向电磁阀。
优选的，所述第三气路的第一调压装置和第一开断阀之间连通有第一支、第二支路以及第四压力传感器；
第一支路包括顺序连接的第三开断阀、第三节流阀和第四节流阀；
其中，
第三节流阀和第四节流阀通过调压隔膜阀连通串联雾化器；
第三节流阀和调压隔膜阀之间配置有气道压力传感器；
第二支路包括第四开断阀，第四开断阀连通串联雾化器。
优选的，所述串联雾化器通过顺序连接的近患者端流量传感器和潮气流经面罩，并通过潮气流经面罩为用户供气。
优选的，所述第一氧气流量传感器和第二单向阀之间设置有二氧化碳浓度传感器和第二气道压力传感器。
优选的，所述第二调压装置和第二开断阀支配配置有第五压力传感器。
一种呼吸装置，包括：
装置本体；
装置本体的前侧固定有气路端口；
装置本体的上表面固定有压降组件和计量组件。
优选的，所述气路端口包括：空气-氧气供气端口和二氧化碳-氧气供气端口；
空气-氧气供气端口和二氧化碳-氧气供气端口的内侧固定有雾化器端口、PEEP端口、高压氧源端口和二氧化碳端口。
优选的，所述压降组件包括固定在装置本体上进行空气-氧气压力检测的第一气道开断阀、第一气道节流阀、第二气道开断阀、气道方向电磁阀、第二气道节流阀；其中，
第一气道开断阀和第一气道节流阀配置在空气-氧气气道中，第一气道节流阀连通气路呼吸气体生成器，呼吸气体生成器的进气口设置有低压氧源和空气源的进气装置；
第二气道开断阀和第二气道节流阀配置在二氧化碳-氧气气道中；
气道方向电磁阀配置在空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道的交叉切换点；
所述计量组件包括第一气道压力传感器、第二气道压力传感器C12、第一氧气气道压力传感器组、第三气道压力传感器二氧化碳浓度传感器C15、第三气道压力传感器，其中，
第一气道压力传感器对高压氧源气道进行压力检测；
第二气道压力传感器对空气-氧气气道进行压力检测；
第一氧气气道压力传感器组包括三个并列的流量传感器，用于对空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道分别进行氧气检测；
第三气道压力传感器对二氧化碳-氧气气道进行压力检测；
二氧化碳浓度传感器对二氧化碳-氧气气道进行二氧化碳浓度检测；
第三气道压力传感器用于对二氧化碳气道进行压力检测。本申请的有益效果在于：
本发明首创实现了空气1、氧气(氧气包含高压氧气3及低压氧气2)及二氧化碳4三种气体根据临床需求，实现多种组合通气模式，因此，本申请的控制气路是可以提供二氧化碳，所以可以解决背景技术中，传统呼吸机因为不能提供二氧化碳，可能对人体造成的危害。
本发明创新实现流量计内置嵌入结构，并解决内部气流体高压射流对流量计的影响技术难题。
本发明首次采用病人吸气端双气道通气，第一通气道，包括，空气20％氧含量、空气氧气混合20％-100％氧气；第二通气道，包括，100％纯氧及氧气和二氧化碳(1％-10％)通气。
本发明采用高度集成的阀岛模式，减少气路外置，阀件与阀岛结合紧密且气路短，气密性好，稳定性显著提高，体积可最小化。
本发明的气路设计及结构可在呼吸机设计中形成模块设计，对于产品升级及功能扩展具有显著优势。
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空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路的气路构成图；
图2为呼吸装置的结构图；
图3为呼吸装置的爆炸图；
图4为呼吸装置的管道压降组件图的安装示意图。
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。
本申请提出了一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，包括：
第一气路1，其包括顺序连接的第一过滤器11、呼吸气体生成器12、混合气体流量传感器14和第一单向阀15；
第二气路2，其包括顺序连接的第二过滤器21；其中，
第二过滤器21的输出口与第一过滤器11的输出口连通；
第三气路3，其包括顺序连接第三过滤器31、第一调压装置32、第一开断阀33和第一节流阀34；其中，
第一节流阀34连接方向电磁阀6，方向电磁阀6用于切换空气-氧气供气模式和氧气-二氧化碳供气模式；
方向电磁阀6后顺序连通第一氧气流量传感器61和第二单向阀62；
第四气路4，其包括顺序连接第四过滤器41、第二调压装置(42)、第二开断阀43、第二节流阀44和二氧化碳流量传感器45；其中，
二氧化碳流量传感器45的输出端连通第二单向阀62；
患者呼吸管路5，其包括顺序连接的串联加湿加热器51和串联雾化器52；其中，
串联加湿加热器51的输入端连通第二单向阀62和通断电磁阀15。
具体的，所述呼吸气体生成器12和混合气体流量传感器14之间配置有第一氧气传感器13，呼和气体流量传感器14和通第一单向阀15之间配置有第一压力传感器71。
具体的，所述第一过滤器11和第二过滤器21通过第二氧气流量传感器7连通方向电磁阀6。
具体的，所述第三气路3的第一调压装置32和第一开断阀33之间连通有第一支、第二支路以及第四压力传感器72；
第一支路包括顺序连接的第三开断阀321、第三节流阀322和第四节流阀323；其中，
第三节流阀322和第四节流阀323通过调压隔膜阀52连通串联雾化器52；
第三节流阀322和调压隔膜阀52之间配置有气道压力传感器76；
第二支路包括第四开断阀331，第四开断阀331连通串联雾化器52。
具体的，所述串联雾化器52通过顺序连接的近患者端流量传感器53和潮气流经面罩54，并通过潮气流经面罩54为用户供气。
具体的，所述第一氧气流量传感器61和第二单向阀62之间设置有二氧化碳浓度传感器73和第二气道压力传感器74。
具体的，所述第二调压装置42和第二开断阀43支配配置有第五压力传感器77。
如附图1和附图2所示，在具体实施的过程中，本申请包括：
空气-氧气(低压氧气1、高压氧气3)供气气路子系统；
氧气-第四气路子系统；
如上两个子系统，通过通断电磁阀6实现对高压氧气3的供气路切换，实现该两个供气子系统的切换。另外，如果需要提供100％氧气供气时，将氧气供气切换至“氧气-第四气路”，关闭高压二氧化碳4供气并只提供高压氧气3供气即可。
启动通用“空气-氧气”供气时，方向控制阀6切换气流方向至第二氧气流量传感器7之前。高压氧气源3流经第一过滤器11进入呼吸机，通过开断阀(第一开断阀33、第二开断阀43、第三开断阀321)跟调节流量控制阀(第一节流阀34、第二节流阀44、第三节流阀322)设置高压氧气3在供向患者9呼吸气流中比例。
第四压力传感器72监控进入呼吸机的氧气的压力。
二氧化碳浓度传感器73检测二氧化碳浓度，从而换算出氧气浓度。
当没有高压氧源时，可以通入低压氧源1，流经第一过滤器11，进入呼吸气体生成器12入口。低压氧源1提供的氧气流量由低压氧源决定。空气源2流经过第一过滤器11进入呼吸机，与从第二氧气流量传感器7流出的一定比例的氧气混合，流入呼吸气体生成器12。由呼吸气体生成器12产生的潮气流进入供气管路。第一氧气传感器13检测氧气浓度。混合气体流量传感器14检测潮气流的流量。第一压力传感器71检测供气管路压力。潮气流进入患者呼吸管路。
启动“氧气-二氧化碳”供气时，方向控制阀6切换气流方向至流经第一氧气流量传感器61之前。二氧化碳气体流经开断阀43及节流阀44和二氧化碳流量传感器45后与氧气混合。二氧化碳浓度传感器73和第二压力传感器74，通过单向阀62进入供气管路。潮气流进入患者呼吸管路.
如果需要气流调节湿度和温度，可以串联加湿加热器51。如果需要在潮气流中添加药物，可以在呼吸管路中串联雾化器52。从高压氧源4分流的气体流经节流阀331进入雾化器52，雾化药物。。患者呼出的气体，流经调压隔膜阀8，进入环境。调压隔膜阀的压力由压力传感器76和节流阀323之间的压力来调节。使用PEEP调节功能时，按PEEP的设定值开启压力调节阀322至某一位置，高压氧源4分流的气体流经节流阀323进入环境。压力传感器76监控所处位置的压力。由于该位置与调压隔膜阀8连接，所以该位置的压力即为PEEP。
压力传感器(第一压力传感器71、第二压力传感器74、气道压力传感器75)用于检测近患者端气道压力。近患者端流量传感器53用于检测近患者端流量。
本申请的有益效果在于：
本发明首创实现了空气1、氧气(氧气包含高压氧气3及低压氧气2)及二氧化碳4三种气体根据临床需求，实现多种组合通气模式，因此，本申请的控制气路是可以提供二氧化碳，所以可以解决背景技术中，传统呼吸机因为不能提供二氧化碳，可能对人体造成的危害。
本发明创新实现流量计内置嵌入结构，并解决内部气流体高压射流对流量计的影响技术难题。
本发明首次采用病人吸气端双气道通气，第一通气道，包括，空气20％氧含量、空气氧气混合20％-100％氧气；第二通气道，包括，100％纯氧及氧气和二氧化碳(1％-10％)通气。
本发明采用高度集成的阀岛模式，减少气路外置，阀件与阀岛结合紧密且气路短，气密性好，稳定性显著提高，体积可最小化。
本发明的气路设计及结构可在呼吸机设计中形成模块设计，对于产品升级及功能扩展具有显著优势。
本申请在具体实施的时候，本申请的第一氧气流量传感器14、第二氧气流量传感器61、混合气体流量传感器45连接用于气路气流量传输的第一气路控制芯片，第一气路控制芯片分别获取第一氧气流量传感器14、第二氧气流量传感器61、混合气体流量传感器45的气体流量信息，并连接方向电磁阀6，气体流量信息包括空气-氧气供气模式下的第一气体流量信息和氧气-二氧化碳供气模式下的第二气体流量信息；
根据气体流量信息，计算空气-氧气供气模式下的第一气体管控信息和氧气-二氧化碳供气模式下的第二气体管控信息；
根据第一气体管控信息，确定第一气路1和第二气路2的第一控制阀开度参数区间；
根据第二气体管控信息，确定第三气路3和第四气路4的第二控制阀开度参数区间；
在第一气路控制芯片接收到方向电磁阀6的反馈信息时，获取目标开度参数；
判断目标开度参数是否在第一控制阀开度参数区间/第二控制阀开度参数区间之内，并输出对应触发信号。
上述技术方案的原理在于：
在两种不同控制模式的情况下，因为本申请增加了第四气路4，所以两种不同模式下气路阀门开度具有本质区别，在空气-氧气供气模式下，因为不需要供应二氧化碳，所以气路阀门的开度在常规开度区间上；但是在氧气-二氧化碳供气模式时，不能让二氧化碳的浓度高于氧气浓度，还要两者融合的浓度大于空气浓度，否则就没有的吸氧的效果，此时，气路阀门的开度是大于常规开度区间；
所以本申请通过上述的自反馈方式，可以实现自动的开度控制，自动在接收信号的时候，调节阀门的开度，不需要对每个阀门进行单独控制，实现阀门开度调节，而是只需要预先设置一个开度布局图，实现每个阀门的单一开度控制，用于实现自动化的自动开度调节控制，只需要下发指令，不需要进行人工的输入每一个阀门的开度参数们进行逐一控制。
本申请的串联雾化器52和串联湿加热器51连接本申请的第二气路控制芯片，用于进行雾化控制，并根据串联湿加热器51的温度调节雾化温度，其过程如下：
通过第二气路控制芯片实时采集串联雾化器52雾气流量，并确定实时雾气流速；
根据实时雾气流速调节加热加湿器的发热功率；
实时监测加热加湿器的温度；
根据加热加湿器的发热功率以及串联雾化器的实时温度的变化确定串联雾化器的气流量；
获取气流量相对应的空气-氧气供气模式下气路内/氧气-二氧化碳供气模式下气路内的目标压力值；
通过串联雾化器前气路的节流阀和开断阀进行气路压力调节以达到所述目标压力值以使气路内的气流量与发热功率相匹配。
上述技术方案的原理在于：
本申请为了保证不同模式下，整个气路的气流量、串联雾化器和串联加热加湿器实现三方自动化PID控制，以保证整个气路在雾化的时候实现自动调控，以使得用户感应的气体雾化温度仪器雾化后气体的湿度达到目标预期水平，让用户在使用本申请的控制气路进行呼吸的时候，更加舒适。
在本申请中，本申请包括五种不同的气路组合方式，包括：
空气混合氧气输出：由第一气路和第二气路组成，在这过程中第一过滤器11和第二过滤器21进入气体，然后呼吸气体生成器12、第一氧气流量传感器14，在通过第一压力传感器71进行气体压力检测，之后通过第一单向阀15转入患者呼吸管路5串联加湿加热器51的和串联雾化器52，最后通过近患者端流量传感器53和潮气流经面罩54，并通过潮气流经面罩54为用户供气。
空气混合氧气输出二：由第三气路和第二气路组成，在这过程中第一过滤器11和第三过滤器31进入气体，第三气道的气体通过第一调压装置32、第一开断阀33和第一节流阀34和方向电磁阀6，在经过第二流量传感器7与第二气道的气体融合，然后通过然后呼吸气体生成器12、第一氧气流量传感器14，在通过第一压力传感器71进行气体压力检测，之后通过第一单向阀15转入患者呼吸管路5串联加湿加热器51的和串联雾化器52，最后通过第三氧气流量传感器53和潮气流经面罩54，并通过潮气流经面罩54为用户供气。
氧气混合二氧化碳输出：由第三气路和第四气路组成，在这过程中第四过滤器41和第三过滤器31进入气体，第三气道的气体通过第一调压装置32、第一开断阀33和第一节流阀34和方向电磁阀6，在通过第二氧气流量传感器61与第四气道的气体融合；第四气道的气体通过第二调压装置42、第二开断阀43、第二节流阀44和混合气体流量传感器45到达与第三气道气体融合，然后通过二氧化碳浓度传感器73和第二气道压力传感器74、第二单向阀62、第一单向阀15转入患者呼吸管路5串联加湿加热器51的和串联雾化器52，最后通过近患者端流量传感器53和潮气流经面罩54，并通过潮气流经面罩54为用户供气。
患者呼气气流：患者的呼气气流主要通过潮气流经面罩54、近患者端流量传感器53，然后通过调压隔膜阀8，实现患者的呼气。
PEEP控制气流：由第三气路及其支路实现气流控制，在这个过程中，气流通过第一调压装置32、第一开断阀33，然后在通过第一支路，即第三开断阀321、第三节流阀322和第四节流阀323进入空气。
雾化气流由第三气路及其支路实现气流控制，在这个过程中，气流通过第一调压装置32、第一开断阀33和第二支路，即第四开断阀331连通串联雾化器52，实现气流的雾化。
一种呼吸装置，如附图2和附图3所示，适用于上述空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，包括：
装置本体A1；
装置本体A1的前侧固定有气路端口；
装置本体的上表面固定有压降组件和计量组件。
具体的，所述气路端口包括：空气-氧气供气端口A11和二氧化碳-氧气供气端口A12；
空气-氧气供气端口A11和二氧化碳-氧气供气端口A12的内侧固定有雾化器端口A13、PEEP端口A14、高压氧源端口A15和二氧化碳端口A16。
具体的，所述压降组件包括固定在装置本体上进行空气-氧气压力检测的第一气道开断阀B11、第一气道节流阀B12、第二气道开断阀B13、气道方向电磁阀B15、第二气道节流阀B14；其中，
第一气道开断阀B11和第一气道节流阀B12配置在空气-氧气气道中，第一气道节流阀B12连通气路呼吸气体生成器D11，呼吸气体生成器D11的进气口设置有低压氧源和空气源的进气装置D12；
第二气道开断阀B13和第二气道节流阀B14配置在二氧化碳-氧气气道中；
气道方向电磁阀B15配置在空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道的交叉切换点；
所述计量组件包括第一气道压力传感器C11、第二气道压力传感器C12、第一氧气气道压力传感器组C13、第三气道压力传感器C14、二氧化碳浓度传感器C15、第三气道压力传感器C16，其中，
第一气道压力传感器C11对高压氧源气道进行压力检测；
第二气道压力传感器C12对空气-氧气气道进行压力检测；
第一氧气气道压力传感器组C13包括三个并列的流量传感器，用于对空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道分别进行氧气检测；三个并列的流量传感器之间的内部管道中设置有压降组件C131，如附图4所示。
第三气道压力传感器C14对二氧化碳-氧气气道进行压力检测；
二氧化碳浓度传感器C15对二氧化碳-氧气气道进行二氧化碳浓度检测；
第三气道压力传感器C16用于对二氧化碳气道进行压力检测。
上述技术方案的有益效果在于：
本系统包括如下两个子呼吸供气系统：空气-氧气供气气路和氧气-第四气路。通过通断电磁阀实现对氧气的供气路切换，实现该两个供气子系统的切换。
如果需要提供100％氧气供气时，将氧气供气切换至“氧气-第四气路”，关闭二氧化碳供气并只提供氧气供气即可。
本发明首次采用病人吸气端双气道通气，第一通气道，包括，空气20％氧含量、空气氧气混合20％-100％氧气；第二通气道，包括，100％纯氧及氧气和二氧化碳(1％-10％)通气，从而实现二氧化碳和氧气达到最优的匹配水平。
本发明创新实现流量计内置嵌入结构，并解决内部气流体高压射流对流量计的影响技术难题。
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 (8)
1.一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，包括：
第一气路(1)，其包括顺序连接的第一过滤器(11)、呼吸气体生成器(12)、混合气体流量传感器(14)和第一单向阀(15)；
第二气路(2)，其包括顺序连接的第二过滤器(21)；其中，
第二过滤器(21)的输出口与第一过滤器(11)的输出口连通；
第三气路(3)，其包括顺序连接第三过滤器(31)、第一调压装置(32)、第一开断阀(33)和第一节流阀(34)；其中，
第一节流阀(34)连接方向电磁阀(6)，方向电磁阀(6)用于切换空气-氧气供气模式和氧气-二氧化碳供气模式；方向电磁阀(6)后顺序连通第一氧气流量传感器(61)和第二单向阀(62)；
第四气路(4)，其包括顺序连接第四过滤器(41)、第二调压装置(42)、第二开断阀(43)、第二节流阀(44)和二氧化碳气体流量传感器(45)；其中，
二氧化碳气体流量传感器(45)的输出端连通第二单向阀(62)；
患者呼吸管路(5)，其包括顺序连接的串联加湿加热器(51)和串联雾化器(52)；其中，
串联加湿加热器(51)的输入端连通第二单向阀(62)和第一单向阀(15)；
所述第一过滤器(11)和第二过滤器(21)通过第二氧气流量传感器(7)连通方向电磁阀(6)；
第一氧气流量传感器(14)、第二氧气流量传感器(61)、混合气体流量传感器(45)连接用于气路气流量传输的第一气路控制芯片，第一气路控制芯片分别获取第一氧气流量传感器(14)、第二氧气流量传感器(61)、混合气体流量传感器(45)的气体流量信息，并连接方向电磁阀(6)，气体流量信息包括空气-氧气供气模式下的第一气体流量信息和氧气-二氧化碳供气模式下的第二气体流量信息；
根据气体流量信息，计算空气-氧气供气模式下的第一气体管控信息和氧气-二氧化碳供气模式下的第二气体管控信息；
根据第一气体管控信息，确定第一气路(1)和第二气路(2)的第一控制阀开度参数区间；
根据第二气体管控信息，确定第三气路(3)和第四气路(4)的第二控制阀开度参数区间；
在第一气路控制芯片接收到方向电磁阀(6)的反馈信息时，获取目标开度参数；
判断目标开度参数是否在第一控制阀开度参数区间/第二控制阀开度参数区间之内，并输出对应触发信号。
2.如权利要求1所述的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，所述呼吸气体生成器(12)和混合气体流量传感器(14)之间配置有第一氧气传感器(13)，混合气体流量传感器(14)和通断电磁阀(15)之间配置有第一压力传感器(71)。
3.如权利要求1所述的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，所述第三气路(3)的第一调压装置(32)和第一开断阀(33)之间连通有第一支、第二支路以及第四压力传感器(72)；
第一支路包括顺序连接的第三开断阀(321)、第三节流阀(322)和第四节流阀(323)；其中，
第三节流阀(322)和第四节流阀(323)通过调压隔膜阀(52)连通串联雾化器(52)；
第三节流阀(322)和调压隔膜阀(52)之间配置有气道压力传感器(76)；
第二支路包括第四开断阀(331)，第四开断阀(331)连通串联雾化器(52)。
4.如权利要求1所述的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，所述串联雾化器(52)通过顺序连接的近患者端流量传感器(53)和潮气流经面罩(54)，并通过潮气流经面罩(54)为用户供气。
5.如权利要求1所述的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，所述第一氧气流量传感器(61)和第二单向阀(62)之间设置有二氧化碳浓度传感器(73)和第二气道压力传感器(74)。
6.如权利要求1所述的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，所述第二调压装置(42)和第二开断阀(43)支配配置有第五压力传感器(77)。
7.一种呼吸装置，适用于上述权利要求1～6的一种空氧及氧气和二氧化碳混合通气控制气路，其特征在于，包括：
装置本体(A1)；
装置本体(A1)的前侧固定有气路端口；
装置本体的上表面固定有压降组件和计量组件；所述压降组件包括固定在装置本体上进行空气-氧气压力检测的第一气道开断阀(B11)、第一气道节流阀(B12)、第二气道开断阀(B13)、气道方向电磁阀(B15)、第二气道节流阀(B14)；其中，
第一气道开断阀(B11)和第一气道节流阀(B12)配置在空气-氧气气道中，第一气道节流阀(B12)连通气路呼吸气体生成器(D11)，呼吸气体生成器(D11)的进气口设置有低压氧源和空气源的进气装置(D12)
第二气道开断阀(B13)和第二气道节流阀(B14)配置在二氧化碳-氧气气道中；
气道方向电磁阀(B15)配置在空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道的交叉切换点；
所述计量组件包括第一气道压力传感器(C11)、第二气道压力传感器(C12)、第一氧气气道压力传感器组(C13)、第三气道压力传感器(C14)、二氧化碳浓度传感器(C15)、第三气道压力传感器(C16)，其中，
第一气道压力传感器(C11)对高压氧源气道进行压力检测；
第二气道压力传感器(C12)对空气-氧气气道进行压力检测；
第一氧气气道压力传感器组(C13)包括三个并列的流量传感器，用于对空气-氧气气道和二氧化碳-氧气气道分别进行氧气检测；
第三气道压力传感器(C14)对二氧化碳-氧气气道进行压力检测；
二氧化碳浓度传感器(C15)对二氧化碳-氧气气道进行二氧化碳浓度检测；
第三气道压力传感器(C16)用于对二氧化碳气道进行压力检测。
8.如权利要求7所述的一种呼吸装置，其特征在于，所述气路端口包括：空气-氧气供气端口(A11)和二氧化碳-氧气供气端口(A12)；
空气-氧气供气端口(A11)和二氧化碳-氧气供气端口(A12)的内侧固定有雾化器端口(A13)、PEEP端口(A14)、高压氧源端口(A15)和二氧化碳端口(A16)。
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