CN206239847U - 一种无创呼吸机漏气监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于医疗器械行业，具体涉及一种无创呼吸机漏气监测装置。所述无创呼吸机的鼓风机和湿化器之间的主气道通过信号采集元件连通，所述信号采集元件还通过旁路气道连接控制模块，所述控制模块用于采集信号采集元件输出的旁路气流，进而监测主气道的压力。本实用新型能够准确地监测呼吸机的漏气，实现灵敏地触发和撤换，检测出误差较小的漏气量、潮气量和分钟通气量等治疗参数。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械行业，具体涉及一种无创呼吸机漏气监测装置。
背景技术
无创呼吸机是一种改善通气、换气功能，促进或保证呼吸道畅通、纠正缺氧或二氧化碳潴留，减少呼吸做功的设备。内部结构包括进气道、风机、出气道、患者管道，主控器根据设置参数控制风机的运行状况，达到辅助患者呼吸的目的。
在无创通气治疗中，为避免患者呼出的二氧化碳被重复吸入，在患者管道中，通常在靠近患者端安装有漏气口，以便呼气相将患者呼出的二氧化碳排出到呼吸管路外部。除了这个有意漏气，因为患者面罩佩戴不当或管路安装不当等原因还会引发意外漏气。有意漏气和意外漏气构成呼吸系统总漏气，这个总漏气的动态变化会影响呼吸机的触发(由呼气相转换到吸气相)和撤换(由吸气相转换到呼气相)，进而影响人机同步，增加患者的呼吸功，降低呼吸机的疗效。所以对呼吸机漏气的监测是呼吸机设计中一个关键技术。
实用新型内容
本实用新型为了准确地监测呼吸机的漏气，实现灵敏地触发和撤换，检测出误差较小的漏气量、潮气量和分钟通气量等治疗参数，提出了一种无创呼吸机漏气监测装置。
本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：一种无创呼吸机漏气监测装置，所述无创呼吸机的鼓风机和湿化器之间的主气道通过信号采集元件连通，所述信号采集元件还通过旁路气道连接控制模块，所述控制模块用于采集信号采集元件输出的旁路气流，进而监测主气道的压力。
所述信号采集元件包括：上游气道组件、内芯、下游气道组件和两个密封圈；所述上游气道组件和下游气道组件扣合形成通气管路；内芯和两个密封圈置于所述通气管路中，使气流在通气管路内部受到阻力进而流向上游气道组件 的测量孔；所述上游气道组件的测量孔连接控制模块中的差压传感器的一端，下游气道组件的回流口连接差压传感器的另一端；下游气道组件的压力信号采集口连接控制模块中的压力传感器。
所述内芯为中心薄边缘厚的圆形切面，并设有多组与主气道气流平行的细管。
所述控制模块包括：压力传感器、差压传感器和单片机；所述压力传感器连接下游气道组件的压力信号采集口，输出与主气道压力呈正比的模拟电压信号到单片机中；所述差压传感器的一端连接所述信号采集元件的上游气道组件的测量孔，另一端连接所述信号采集元件的下游气道组件的回流口，输出与朱奇道气体流速呈线性关系的电压信号到单片机中；所述单片机用于计算主气道的压力。
所述单片机采用LPC2368。
所述差压传感器采用SDP1108。
本实用新型具有以下优点及有益效果：
1.采集计算的气体流速误差小；
2.多种模式采集计算漏气量参数；
3.实时监测漏气量的动态变化；
4.人机同步灵敏度高；
5.治疗参数计算精确。
附图说明
图1为包含本实用新型的呼吸机系统结构图；
图2为信号采集元件整体结构图；
图3为信号采集元件内芯结构图；
图4为漏气量监测方法框图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
本实用新型的工作原理是：信号采集元件2将风机输出的气流分为两个通路，一路是主气道，用于供给患者呼吸气流；一路是旁路气道，流经SDP1108差压传感器3。该信号采集元件的设计保证了主气道和旁路气道的气流没有涡流，差压传感器3的输出信号噪声较小，以便于精确的检测到主气道的气体流速。这是漏气量能够被准确计算出的基础。单片机LPC2368内部的算法计算出气道流速，根据呼吸的不同相位，进而计算出整个气道中的漏气量。具体算法是：计算吸气相和呼气相的潮气量，根据此潮气量计算漏气基线；或是检测呼气末流速，以此作为漏气基线。以此漏气基线为基础，对漏气进行积分，计算出漏气量。
参见图1，呼吸机1的气源系统包括鼓风机10和滤棉13。气体通过进气口首先经过滤棉13对空气进行洁净，吸附灰尘；净化的空气经过鼓风机10到达信号采集元件2，信号采集元件2提供旁路气流到差压传感器3，差压传感器3输出和主气道气体流速成线性关系的电压信号，并输出到控制模块4中，控制模块4实时计算出主气道流速。信号采集元件2提供主气道气源到压力传感器12，压力传感器12输出和主气道压力成正比的模拟电压信号到控制模块4的单片机，单片机通过内部的算法实时计算出主气道压力。信号采集元件主气道输出端气路连接到湿化器11，气体经过加温湿化后通过湿化器的出气口经呼吸管输送到患者的面罩5。
参见图2，信号采集元件2由内芯6、上游气道组件7、下游气道组件8和两个密封圈9组成。上游气道组件7与下游气道组件8扣合形成通气管路，使气流通过其内部空间。在其内部空间加入内芯6和两个密封圈9，使气流在通气管路内部受到阻力，迫使气流流向上游气道组件7的测量孔。上游气道组件7的测量孔连接流量传感器，流量传感器的另一端连接下游气道组件8的回流口。这样就可以通过流量传感器获得流量数据。
参见图3，三个组件组装后形成层流气腔。内芯6的设计采用的是多组圆形切面，中心薄，边缘厚的设计。该设计的特殊之处在于既能保障更大通气量， 又能保障有足够的气流进入差压传感器3用来测量流量数据。这种设计的另一特点在于对气流的整流，从而达到降噪的目的。内芯6采用多组和气流平行的细管组成的内芯，气阻，实现了气流的层流，气阻两边的压降和主气道流速成线性关系。内芯6气阻两侧的气流在上流和下流侧形成气体稳流腔，降低气流涡流扰动。
漏气量算法方框图参见图4，实时采集流速、压力信号，每个呼吸周期计算吸入潮气量和呼出潮气量，根据这些信息，计算出漏气基线，计算出实时漏气量，对实时漏气积分，计算出总的漏气量。
Claims (6)
1.一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述无创呼吸机的鼓风机(10)和湿化器(11)之间的主气道通过信号采集元件(2)连通，所述信号采集元件(2)还通过旁路气道连接控制模块(4)，所述控制模块(4)用于采集信号采集元件(2)输出的旁路气流，进而监测主气道的压力。
2.根据权利要求1所述的一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述信号采集元件(2)包括：上游气道组件(7)、内芯(6)、下游气道组件(8)和两个密封圈(9)；所述上游气道组件(7)和下游气道组件(8)扣合形成通气管路；内芯(6)和两个密封圈(9)置于所述通气管路中，使气流在通气管路内部受到阻力进而流向上游气道组件(7)的测量孔；所述上游气道组件(7)的测量孔连接控制模块(4)中的差压传感器(3)的一端，下游气道组件(8)的回流口连接差压传感器(3)的另一端；下游气道组件(8)的压力信号采集口连接控制模块(4)中的压力传感器(12)。
3.根据权利要求2所述的一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述内芯(6)为中心薄边缘厚的圆形切面，并设有多组与主气道气流平行的细管。
4.根据权利要求1所述的一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述控制模块(4)包括：压力传感器(12)、差压传感器(3)和单片机；所述压力传感器(12)连接下游气道组件(8)的压力信号采集口，输出与主气道压力呈正比的模拟电压信号到单片机中；所述差压传感器(3)的一端连接所述信号采集元件(2)的上游气道组件(7)的测量孔，另一端连接所述信号采集元件(2)的下游气道组件(8)的回流口，输出与朱奇道气体流速呈线性关系的电压信号到单片机中；所述单片机用于计算主气道的压力。
5.根据权利要求4所述的一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述单片机采用LPC2368。
6.根据权利要求4所述的一种无创呼吸机漏气监测装置，其特征在于，所述差压传感器(3)采用SDP1108。
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|---|---|---|---|---|
| CN110646148A (zh) * | 2019-10-10 | 2020-01-03 | 澎浩船舶技术服务(上海)有限公司 | 呼吸器检测设备及呼吸器检测系统 |
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| CN111603642A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-09-01 | 湖南万脉医疗科技有限公司 | 一种通气智能补偿调节呼吸机 |
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2016
- 2016-08-30 CN CN201620987320.5U patent/CN206239847U/zh active Active
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