KR101432097B1 - 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따르면, 환자의 들숨상태에서 혼합 가스의 압력을 추가 단속하는 기능과 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 소정 주기의 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호의 정지 신호를 생성하여 블로워의 정지 시간을 단축하고 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달함에 따라, 블로워의 정지 시 발생하는 관성에 의한 블로워 정지 시간을 최소로 단축할 수 있어 편안한 호흡을 환자에게 제공하고 블로워를 안정화시킬 수 있게 된다.

Description

인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING BLOWER OF MEDICAL VENTILATOR}

본 발명은 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 불면증 환자에게 수면 중 발생하는 호흡 이벤트의 폐쇄성 무호흡 발생 시 수면 호흡과 동일한 혼합 가스를 환자에게 제공할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

기존의 수면 장애의 경우 수면제로 불면증을 치료하는 과거와는 달리 최근에는 질병, 사고 등의 원인으로 수면 장애가 발생하고 있으며, 이러한 수면 장애는 만성 피로 등의 모든 질병 발생의 원인으로 진단되고 있으므로, 수면 질에 대한 중요성이 부각되고 있다.

이러한 양질의 수면을 방해하는 중요한 요소 중 하나인 수면 무호흡증은 코골이가 있는 환자 중 약 5-10% 정도 나타나고 있고, 특히 수면 중 10초 이상 호흡이 정지상태인 폐쇄성 수면 무호흡도 존재한다.

이때 인공 호흡기의 블로워(Blower)를 통해 강제로 폐에 공기를 주입하여 폐의 환기 효율을 개선할 수 있는 양압지속유지기 (CPAP : Continuous Positive Airway Pressure)를 통해 폐쇄성 수면 무호흡을 치료하고 있으며 이러한 양압지속유지기에 의해 폐쇄성 수면 무호흡증(OSA)과 중심성 수면무호흡증(CSA) 에 대한 치료 효과는 매우 탁월한 것으로 판단하고 있다.

여기서, 양압지속유지기는 무호흡을 포함하는 각종 호흡의 이벤트들이 발생하면 코를 통해 숨길 주변 조직에 지속적인 압력을 가하여 숨길이 좁아지는 것을 막아 숨길을 넓게 유지하는 치료장치이다.

이러한 통상의 양압지속유지기는 들숨과 날숨 영역을 분리하여 들숨에서 호흡성 이벤트를 제거하기 위해 압력을 상승시키고 날숨에서 압력을 기준치로 유지함에 따라 편안한 흡기를 환자에게 제공하기 위해 자동 흡기 압력 조절 기능을 채택하고 있다.

또한, 통상의 양압지속유지기는 들숨 영역에서 추가적으로 필요한 혼합 가스의 압력이 요구된 경우 혼합 가스의 추가 제어가 불가능하여 환자에게 최적의 호흡 공급이 어렵고, 들숨 영역에서 증가된 압력을 날숨 영역에서 혼합 가스의 압력을 낮추기 위해 블로워를 정지하는 경우 발생하는 모터의 관성에 의해 소음이 발생하고 모터의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

그러나, 통상의 양압지속유지기를 통해 편안한 인공 호흡을 환자에게 제공하기 위해, 들숨 영역에서 환자에게 공급되는 혼합 가스의 압력을 추가적으로 단속하는 기능과 들숨에서 증가된 압력을 날숨에서 기준치 이하로 낮추는 정지 시간을 최소로 줄이는 별도의 로직이 필요로 하였다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 들숨상태에서 추가적으로 혼합 가스의 압력을 보조하는 기능과 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 발생하는 블로워 관성을 최소로 줄여 블로워 정지 시간을 최소로 단축함에 따라, 블로워의 정지 속도에 따라 유량 변동이 신속하게 제어하므로 환자에게 편안한 호흡이 제공되고, 블로워의 정지 속도에 대한 배기의 응답성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 대한 구조가 간단하므로 제조 공정 및 제조 원가를 절감할 수 있고, 또한, 내구성 및 제품의 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있는 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달함에 따라 블로워에 대한 오류로 인해 흡기가 환자에게 급격하게 공급되는 것을 방지하여 인공호흡기의 안정성을 더욱 향상할 수 있는 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 인공 호흡기의 블로워 제어 장치는,

외부로부터 공급되는 전원을 제공받아 블로워를 동작하기 위한 구동 신호를 생성하여 블로워의 구동을 단속하는 블로워 제어부와, 상기 블로워 제어부의 구동 신호에 따라 블로워를 동작시키는 블로워 구동부를 포함하고,

상기 블로워 구동부는,

환자의 상태에 따라 도출된 목표치로 혼합 가스의 압력을 단속하고 환자의 상태에 따라 추가 혼합 가스의 요구 시 환자의 들숨상태에서 상기 목표치 이상으로 혼합 가스의 압력을 추가 단속하도록 구비되고,

상기 블로워 제어부는

혼합 가스의 흡기 및 배기의 유량 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출하는 트리거 도출부와,

상기 트리거 시점에 도달하는 경우 상기 블로워를 정지하기 위한 정지 신호를 생성하여 상기 블로워 구동부에 제공하는 정지 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 정지 신호 생성부는,

상기 트리거 시점 도달 시 환자의 날숨 영역인 블로워 정지 시간 동안 설정된 소정 시간 주기로 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조 신호를 반복하여 상기 블로워 구동부로 전달하는 정지 신호를 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 소정 시간 주기는,

볼로워 정지 시 발생하는 관성에 대응되어 설정된 비례 관계식으로부터 도출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 블로워 제어부는,

환자의 들숨과 날숨의 한 호흡 사이클이 종료된 후 기 설정된 소정의 지연 시간 동안 혼합 가스의 흡기 및 배기를 중단하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 인공 호흡기의 블로워 제어 방법은,

환자의 호흡 이벤트가 발생되면 외부로부터 공급되는 전원을 제공받아 블로워를 동작하기 위한 구동 신호를 블로워에 제공하여 환자의 들숨 영역에서 혼합 가스의 유압 및 유량을 기 설정된 목표치로 증가하는 블로워 구동 단계와,

혼합 가스에 대한 흡기 및 배기의 유량 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출하는 트리거 도출 단계와,

상기 트리거 시점에 도달하는 경우 상기 블로워를 정지하기 위한 정지 신호를 생성하여 상기 블로워 구동부에 제공하는 정지 신호 생성 단계와,

상기 정지 신호에 따라 블로워가 리니어하게 정지되는 블로워 정지 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 정지 신호 생성 단계는,

상기 트리거 시점 도달 시 환자의 날숨 영역인 블로워 정지 시간 동안 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 듀티의 펄스폭변조 신호를 반복하여 블로워 구동부로 전달하는 제어 신호를 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 소정 시간 주기는,

볼로워 정지 시 발생하는 관성에 대응되어 설정된 비례 관계식으로부터 도출되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 인공호흡기의 블로워 제어 방법은,

환자의 들숨과 날숨의 한 호흡 사이클이 종료된 후 소정의 지연 시간 동안 인공 호흡의 흡기 및 배기를 중단하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공 호흡기의 블로워 제어 장치 및 그 제어 방법은, 들숨 영역에서 환자의 상태에 따라 도출된 혼합 가스의 목표치의 유량 및 압력을 단속 및 추가 단속하고, 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 발생하는 블로워 관성을 최소로 줄여 블로워 정지 시간을 최소로 단축함에 따라, 블로워의 정지 속도에 따라 유량 변동이 신속하게 제어하므로 환자에게 편안한 호흡이 제공되고, 블로워의 정지 속도에 대한 배기의 응답성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 대한 구조가 간단하므로 제조 공정 및 제조 원가를 절감할 수 있고, 또한, 내구성 및 제품의 대한 신뢰성을 더욱 향상할 수 있는 잇점을 가진다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 환자의 들숨과 날숨, 블로워의 흡기 및 배기, 및 흡기압 및 배기압을 보인 파형도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡기의 블로워 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 3은 도 2의 블로워 제어부의 구성을 보인 도이다.
도 4는 도 2의 정지 신호 생성부의 정지 신호를 보인 파형도이다.
도 5는 도 4에 도시된 정지 신호에 의한 환자의 들숨과 날숨, 블로워의 흡기 및 배기, 및 흡기압 및 배기압을 보인 파형도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공호흡기의 블로워 제어 과정을 보이 흐름도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공 호흡기의 블로워 구동 장치의 구성을 보인 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 블로워 제어부의 구성을 보인 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 정지 신호를 보인 파형도이고 도 5는 도 4의 정지 신호에 의해 블로워에서 출력되는 환자의 들숨과 날숨, 블로워의 흡기 및 배기, 및 흡기압 및 배기압을 보인 파형도이다.

본 발명에 따른 인공 호흡기의 블로워 구동 장치는, 환자의 들숨과 날숨의 트리거되는 시점에서 블로워의 정지 시간을 단축하도록 구비되고, 이러한 장치는, 전원 공급부(10), 블로워 구동부(30), 블로워(50), 블로워 제어부(70), 유속 검출부(90)를 포함한다.

여기서, 상기 전원 공급부(10)는 베터리로부터 공급되는 전원을 블로워(50)에 필요한 전원으로 변환하여 출력하도록 구비된다.

또한, 상기 블로워 구동부(30)는 상기 전원 공급부(10)의 전원 및 상기 블로워 제어부(70)에서 제공되는 구동 신호를 제공받아 스위칭하여 상기 전원을 블로워(50)로 공급하도록 구비된다.

그리고, 상기 블로워 구동부(30)는 환자의 상태에 따라 도출된 목표치로 혼합 가스의 압력을 단속하고 환자의 상태에 따라 추가 혼합 가스의 요구 시 환자의 들숨상태에서 상기 목표치 이상으로 혼합 가스의 압력을 추가 단속하도록 구비된다.

여기서, 상기 블로워(50)는 3상 또는 그 이상 또는 그 이하의 페이지를 가지는 BLDC 모터로 구비될 수 있다.

이때 상기 블로워 제어부(70)은, 상기 블로워(50)에 의해 환자의 폐로 공급되는 흡기 및 배기 유속을 검출하여 흡기 및 배기 유속 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨이 트리거되는 시점을 도출하고 도출된 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 출력하여 블로워(50)의 구동을 단속하도록 구비된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 블로워 제어부(70)는, 유속 검출부(90)로부터 공급되는 흡기 및 배기 유속 및 유압의 차를 기반으로 환자의 들숨과 날숨을 트리거되는 시점을 도출하는 트리거 도출부(71)와, 상기 트리거 도출부(71)의 트리거 시점에 도달된 경우 기 설정된 소정 주기의 정지 신호를 생성하여 블로워 구동부(30)로 제공하는 정지 신호 생성부(73)를 포함한다.

상기 유속 검출부(90)는, 블로워(50)의 회전에 의해 배출되는 혼합 가스의 유속 및 유압을 감지하도록 구비되고, 상기 유속 검출부(31)의 유속 신호는 블로워 제어부(70)로 제공된다.

한편, 상기 트리거 도출부(71)의 상기 유속 검출부(90)로부터 공급되는 흡기 및 배기 유속 및 유압의 차를 기반으로 환자의 들숨과 날숨을 트리거되는 시점을 도출하도록 구비된다.

여기서, 이러한 상기 유속 검출부(90)로부터 공급되는 흡기 및 배기 유속 및 유압의 차를 기반으로 환자의 들숨과 날숨을 트리거되는 시점을 도출하는 일련의 과정은 일반적으로 환자의 들숨과 날숨을 트리거되는 시점을 도출하는 과정과 동일 또는 유사하게 동작되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 정지 신호 생성부(73)는 상기 트리거 도출부(71)의 트리거 시점에 도달되면, 블로우를 정지하기 위한 정지 신호를 생성하도록 구비된다. 이때 상기 정지 신호는 도 4에 도시된 바와 같이, 블로워(50)의 정지 시간 동안 기 설정된 소정 주기로 소정 듀티의 펄스폭변조 신호이다.

즉, 소정 듀티의 펄스폭변조신호를 소정 시간 주기로 반복하는 정지 신호에 따라 블로워(50)의 정지 시 발생하는 관성이 제거되므로, 관성으로 인해 블로워의 정지 시간을 단축이 가능하다.

예를 들어, 도 5에서 점선으로 도시된 바와 같이, 기존의 블로워(50) 정지 시간 보다 본 발명의 실시 예에 따른 정지 신호에 의한 블로워(50) 정지 시간이 단축됨을 알 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 환자의 들숨 및 날숨의 유량, 블로워의 흡기 및 배기, 및 환자의 들숨 및 날숨의 유압은 도 5에서 실선으로 도시되어 있다.

이 후 상기 블로워 제어부(70)는 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정하여 인공호흡기의 안정성을 더욱 향상할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 우선, 상기 전원 공급부(11)의 전원은 다수의 트랜지스터로 구비된 블로워 구동부(30)로 제공되고, 상기 블로워 구동부(30)는 블로워 제어부(70)로부터 공급되는 구동 신호에 따라 스위칭하여 상기 전원공급부(10)의 전원이 블로워(50)에 공급된다.

또한, 블로워(50)는 환자의 상태에 따라 도출된 목표치로 혼합 가스의 압력을 단속하기 위한 블로워 제어부(70)의 구동 신호에 따라 회전하고, 이 후 들숨상태에서 환자 상태에 따라 설정된 목표치 이상으로 환자가 필요로 하는 압력을 추가 제어하기 위한 블로워 제어부(70)의 구동 신호를 제공받아 구동한다.

상기 블로워(50)는 상기 전원 공급부(10)의 전원에 따라 회전한다.

이 후 유속 검출부(90)는 상기 블로워(50)의 회전에 따라 브랜딩 탱크로부터 배출되어 환자에게 공급되는 혼합 가스의 흡기 유속과 유압과 폐로부터 배출되는 배기 유속 및 유압을 검출하고, 상기 검출된 유속 신호는 블로워 제어부(70)로 제공된다.

이때 상기 블로워 제어부(70)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유속 검출부(31)의 흡기 및 배기 유속 신호를 기반으로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출하고 도출된 트리거 시점에 도달되는 경우 블로워(50)를 정지하기 위한 정지 신호를 생성한다.

상기 정지 신호는 도 4에 도시된 바와 같다. 즉, 상기 정지 신호는 블로워 정지 시간 동안 설정된 소정 시간 주기로 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호로 이루어진다.

상기 정지 신호는 블로워 구동부(70)를 통해 블로워(50)에 공급된다.

이때 상기 블로워(50)는 정지 신호에 대한 관성을 최소로 저감되어 블로워(50)의 정지 시간을 최소로 단축할 수 있으며, 이러한 블로워(50)의 정지 시간은 도 5에 도시된 바와 같다.

이후 상기 블로워 제어부(70)는 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과되면 다시 블로워(50)의 구동 신호를 블로워 구동부(30)를 통해 블로워(50)에 공급한다. 따라서, 블로워에 대한 오류로 인해 흡기가 환자에게 급격하게 공급되는 것을 방지하여 인공호흡기의 안정성을 더욱 향상할 수 있다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명 따른 인공 호흡기에서 통상적인 동작은 일반 인공 호흡기와 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명은 환자의 들숨상태에서 추가적인 압력을 보조하는 기능과 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 소정 주기의 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호의 정지 신호를 생성하여 블로워의 정지 시간을 단축하는 발명이므로, 이에 대한 동작에 대해서만 구체적으로 설명한다.

또한 본 발명은, 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달하는 발명이므로 이에 대한 동작에 대해서만 설명한다.

환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 소정 주기의 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호의 정지 신호를 생성하여 블로워의 정지 시간을 단축하고 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달하는 일련의 과정을 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 도 2에 도시된 블로워 제어부의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 인공 호흡기의 블로워 제어 과정을 설명한다.

우선, 블로워 제어부(70)는 단계(101)를 통해 환자의 호흡 이벤트가 발생되면 단계(103)를 통해 외부로부터 공급되는 전원을 제공받아 블로워를 구동하기 위한 제어 신호를 생성하여 환자의 들숨 영역에서 유압 및 유량을 증가한다.

이때 증가되는 유압 및 유량은 환자의 폐의 상태를 도대로 설정된 목표치에 도달할 때까지 증가된다. 이때 설정한 목표치 이상으로 추가 압력이 필요하면 혼합 가스의 유량 및 압력을 단속하며, 상기 목표치를 설정 및 추가 단속하는 일련의 과정은 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이 후 상기 블로워 제어부(70)는 유속 검출부(90)에서 도출된 인공호흡기의 흡기와 배기의 유량 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출한다(단계 105).

상기 도출된 트리거 시점에 도달한 경우(단계 107), 기 설정된 임계치로 혼합 가스의 유압 및 유량으로 감소하기 위해, 상기 블로워 제어부(70)는 정지 신호를 생성하여 블로워(50)로 제공한다(단계 109).

여기서, 상기 정지 신호는 블로워 정지 시간 동안 설정된 소정 시간 주기의 소정 듀티를 가진 펄스폭변속신호로 이루어지며 도 5에 도시된 바와 같다.

그리고, 상기 기 설정된 날숨 영역이 경과되면(단계 111), 상기 블로워 제어부(70)는 수면 종료되었는 지를 판단하고(단계 113) 판단 결과 수면 종료되지 아니한 경우 기 설정된 소정의 지연 시간을 경과한 후(단계 115) 상기 단계(101)로 진행한다.

그러나, 상기 단계(113)에서 수면 종료인 경우 본 프로그램을 종료한다.

본 발명의 실시 예에서 수면 중 발생하는 폐쇄성 무호흡을 호흡 이벤트로 설명하고 있으나, 인공 호흡이 필요한 호흡 이벤트를 포함하는 것을 적용하는 것은 당업자에 의해 자명하다 할 것이고, 또한, 강제 호흡을 필요한 모든 인공 호흡에 적용 가능하다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 들숨 영역에서 환자의 상태에 따라 도출된 혼합 가스의 유량 및 유압을 목표치로 단속하고 이 후 추가 추가적으로 압력을 추가 단속하고, 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 소정 주기의 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호의 정지 신호를 생성하여 블로워의 정지 시간을 단축하고 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달함에 따라, 블로워의 정지 시 발생하는 관성에 의한 블로워 정지 시간을 최소로 단축할 수 있어 편안한 호흡을 환자에게 제공하고 블로워를 안정화시킬 수 있게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

환자의 들숨상태에서 기 설정된 목표치 이상으로 혼합 가스의 유량 및 압력을 추가 단속하고 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점에서 블로워의 정지 신호를 소정 주기의 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조신호의 정지 신호를 생성하여 블로워의 정지 시간을 단축하고 환자의 들숨과 날숨의 한 사이클의 호흡이 종료되면 소정의 지연 시간을 설정한 후 상기 지연 시간이 경과 후 블로워를 재구동하여 혼합 가스를 환자에게 전달함에 따라, 블로워의 정지 시 발생하는 관성에 의한 블로워 정지 시간을 최소로 단축할 수 있어 편안한 호흡을 환자에게 제공하고 블로워를 안정화시킬 수 있는 인공호흡기의 블로워 제어 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 인공 호흡기의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (8)

1. 외부로부터 공급되는 전원을 제공받아 블로워를 동작하기 위한 구동 신호를 생성하여 블로워의 구동을 단속하는 블로워 제어부와, 상기 블로워 제어부의 구동 신호에 따라 블로워를 동작시키는 블로워 구동부를 포함하고,
   상기 블로워 구동부는,
   환자의 상태에 따라 도출된 목표치로 혼합 가스의 압력을 단속하고 환자의 상태에 따라 추가 혼합 가스의 요구 시 환자의 들숨상태에서 상기 목표치 이상으로 혼합 가스의 압력을 추가 단속하도록 구비되고,
   상기 블로워 제어부는
   혼합 가스의 흡기 및 배기의 유량 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출하는 트리거 도출부와,
   상기 트리거 시점에 도달하는 경우 상기 블로워를 정지하기 위한 정지 신호를 생성하여 상기 블로워 구동부에 제공하는 정지 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 정지 신호 생성부는,
   상기 트리거 시점 도달 시 환자의 날숨 영역인 블로워 정지 시간 동안 설정된 소정 시간 주기로 소정 듀티를 가지는 펄스폭변조 신호를 반복하여 상기 블로워 구동부로 전달하는 정지 신호를 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 소정 시간 주기는,
   볼로워 정지 시 발생하는 관성에 대응되어 설정된 비례 관계식으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 블로워 제어부는,
   환자의 들숨과 날숨의 한 호흡 사이클이 종료된 후 기 설정된 소정의 지연 시간 동안 혼합 가스의 흡기 및 배기를 중단하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 장치.
   
5. 인공호흡기의 블로우 제어부에서 외부로부터 공급되는 전원을 제공받아 블로워를 동작하기 위한 구동 신호를 블로워에 제공하여 환자의 들숨 영역에서 혼합 가스의 유압 및 유량을 기 설정된 목표치로 증가하는 블로워 구동 단계와,
   혼합 가스에 대한 흡기 및 배기의 유량 및 유압의 차를 토대로 환자의 들숨과 날숨의 트리거 시점을 도출하는 트리거 도출 단계와,
   상기 트리거 시점에 도달하는 경우 상기 블로워를 정지하기 위한 정지 신호를 생성하여 상기 블로워 구동부에 제공하는 정지 신호 생성 단계와,
   상기 정지 신호에 따라 블로워가 리니어하게 정지되는 블로워 정지 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 정지 신호 생성 단계는,
   상기 트리거 시점 도달 시 환자의 날숨 영역인 블로워 정지 시간 동안 기 설정된 소정 시간 주기로 소정 듀티의 펄스폭변조 신호를 반복하여 상기 블로워 구동부로 전달하는 정지 신호를 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 소정 시간 주기는,
   볼로워 정지 시 발생하는 관성에 대응되어 설정된 비례 관계식으로부터 도출되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 방법.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 인공호흡기의 블로워 제어 방법은,
   환자의 들숨과 날숨의 한 호흡 사이클이 종료된 후 소정의 지연 시간 동안 인공 호흡의 흡기 및 배기를 중단하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 인공 호흡기의 블로워 제어 방법.

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