KR20190001332A - APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY - Google Patents

APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY Download PDF

Info

Publication number
KR20190001332A
KR20190001332A KR1020170081175A KR20170081175A KR20190001332A KR 20190001332 A KR20190001332 A KR 20190001332A KR 1020170081175 A KR1020170081175 A KR 1020170081175A KR 20170081175 A KR20170081175 A KR 20170081175A KR 20190001332 A KR20190001332 A KR 20190001332A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow rate
exhaust
mixed gas
active
intake
Prior art date
Application number
KR1020170081175A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김종철
이재원
Original Assignee
주식회사 멕 아이씨에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 멕 아이씨에스 filed Critical 주식회사 멕 아이씨에스
Priority to KR1020170081175A priority Critical patent/KR20190001332A/en
Publication of KR20190001332A publication Critical patent/KR20190001332A/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/12Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/16Devices to humidify the respiration air
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0027Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure pressure meter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331Pressure; Flow
    • A61M2205/3334Measuring or controlling the flow rate

Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for controlling a respirator. According to the present invention, it is possible to provide a clinically sufficient mixed gas to patients by controlling a flow rate of the mixed gas set according to inspiratory or exhaust power of the patients synchronously with an intake start timing of the patients. It is also possible to provide an optimum mixed gas to the patients by performing a proportional flow assist function that selectively sets an active intake flow rate to one of a direct proportion rate, an inverse proportion rate, or a fixed rate according to breathing power of the patients. In addition, by adding an active exhaust function which helps the patients′ exhaust state, it is possible to provide an optimum breathing to the patients until an exhausting effort of the patients is reduced.

Description

인공호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BI-FLOW RESPIRATORY [0002]

본 발명은 인공호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비삽관식 인공호흡기에서 환자에게 공급되는 압력을 토대로 흡기 및 배기를 검출하고 검출된 흡기 및 배기에 동기되어 혼합 가스의 유속 및 유량을 제어하여 환자의 흡기 및 배기 일을 감소할 수 있도록 기술에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for controlling a ventilator, and more particularly, to a ventilator control apparatus and method for controlling the ventilator using a ventilator, And to reduce the intake and exhaust days of the patient by controlling the flow rate and the flow rate.

환자들이 스스로의 호흡 노력으로 적절한 호흡을 유지하지 못하는 경우 호흡 치료를 받게 되는데 경미한 환자는 저유량의 비강 캐뉼라를, 중증의 환자는 인공호흡기를 이용하여 각각 치료하게 된다. 그러나 이 둘의 경계선에 있는 중등도의 환자들에게 적절한 치료와 산소 요법을 적용하여 고비용 저효율의 기계 환기의 적용을 최소화 하고 이용이 간편하고 일정한 유량을 제공할 수 있는 비침습적이면서도 효과적인 치료 장치는 부족한 상태이다. Patients will receive respiratory care if they can not maintain proper breathing with their own breathing efforts. Mild patients will be treated with a low flow nasal cannula, and severe patients will be treated with a ventilator. However, non-invasive and effective treatment devices, which can be applied easily and with a constant flow rate, can be applied to moderate patients at the boundary between the two, by applying appropriate therapy and oxygen therapy to minimize the application of high-cost, low-efficiency mechanical ventilation. to be.

최근 들어 장착이 간단하여 비교적 쉽게 이용할 수 있고 적절히 가온 가습된 공기를 고유량으로 공급함으로써 비강 점막을 보다 생리적이고 손상이 덜 되게 유지할 수 있으며 호흡일의 감소, 해부학적 사강의 환기 및 폐 탄성의 최적화에 이득을 줄 수 있는 가온 가습의 고유량 산소 요법용 비강 산소 공급 장치가 개발되어 점차 사용이 증가 하고 있다Recently, it is relatively easy to use and it is relatively easy to use. By supplying appropriately humidified air at a high flow rate, the nasal mucosa can be maintained more physiologically and less damaged, and the reduction of respiratory work, the ventilation of anatomical ducts and the optimization of lung elasticity , A nasal oxygen supply device for high-flow oxygen therapy for warming humidification has been developed and is increasingly used

즉, 비침습적 비강 환기요법은 환자의 호흡일을 줄이고 폐산소화를 개선시키는 비침습적 산소치료법에 이중 고유량을 이용하여 환자의 환기량을 증가시키는 장점이 가진다는 점에서 널리 이용되고 있다.Noninvasive nasal ventilation therapy is widely used because it has the advantage of increasing patient ventilation by using double high flow rate in non-invasive oxygen therapy which reduces patient's respiratory work and improves the digestion of the lungs.

이러한 비침습적 비강 환기요법은 코를 통하여 고유량의 기체가 주입되면 비인강이라는 공간의 한정성으로 인하여 호기시에도 약간의 양압이 발생하고 유지하는 비인강 양압 형성하는 비강환기 요법과 기관내 삽관을 하지 않은 상태에서 비강 마스크나 안면 마스크, 헬멧 등을 이용하여 의식이 있는 상태에서 호흡보조를 하는 인공호흡을 하는 비침습적 양압 환기법(noninvasive positive pressure ventilation)을 이용한 인공호흡장치가 주류를 이루고 있다. This noninvasive nasogastric ventilator therapy is based on the fact that when a high flow rate of gas is injected through the nose, there is a slight positive pressure even during expiration due to the limited space of the nasal cavity. (Noninvasive positive pressure ventilation), which uses a nasal mask, a facial mask, and a helmet to perform breathing assisted breathing in the presence of unconsciousness.

예를 들어, 중등도의 저산소성 호흡부전의 경우 일반적으로 비침습적 양압환기법에 비해 고유량 비강환기요법의 치료성적이 좋으며, 고탄산성 호흡부전의 경우에는 비침습적 양압환기법이 침습적 양압환기법에 비해 기관내 삽관비율을 낮추고 사망률도 낮추는 것으로 보고되어 왔다.For example, moderate hypoxic ventilatory failure is generally better than noninvasive positive ventilation in high-flow nasal ventilation, whereas non-invasive positive ventilation in hypercapnia respiratory failure is more effective than invasive positive ventilation It has been reported that lowering the intubation rate and lowering the mortality rate.

그러나, 이러한 장점에도 불구하고 저산소성 호흡부전과 고탄산성 호흡부전이 동반된 환자에 있어서 적절한 치료방법이 없는 한계에 도달하여 기관 내 삽관을 통한 침습적 양압 환기가 그 치료의 주를 이루고 있다.In spite of these advantages, however, in patients with hypoxic respiratory failure and hypercapnia respiratory failure, there is no appropriate treatment method, and invasive positive ventilation through intubation is the mainstay of treatment.

이에 본 출원인은 호흡 부전 환자에게 치료 목적, 호흡보조 목적으로 사용하는 비삽관식 인공호흡기에서 이중 고유량을 이용한 가온 가습 환기를 실행하는 방안을 제안하고 있으며, 이에 환자의 흡기 시작에 맞추어 높은 유량으로 증가시킴으로써(Bi-Flow) 환자의 호흡일을 감소 및 임상적으로 충분한 환기량을 환자에게 제공할 수 있고, 선택적으로 환자의 호흡일에 따라 높은 유량의 정도를 비례적으로 증감하는(정비례, 반비례 또는 고정) 방법을 사용하는 능동형 유량 보조(Proportional flow Assist )를 환자에게 제공할 수 있으며, 환자의 배기 상태를 도와주는 능동 배기 기능도 추가하여 환자의 배기노력이 감소할 때 까지 유속의 능동적 감속을 실행하는 방안을 제안하고자 한다. The present applicant has proposed a method of performing warm humidification ventilation using a double high flow rate in a non-intubating ventilator for therapeutic and respiratory aids for patients with respiratory insufficiency, (Bi-Flow) to reduce the patient's respiratory work and to provide clinically sufficient ventilation to the patient, and optionally to proportionally increase or decrease the degree of high flow according to the patient's respiratory days (in direct proportion, in inverse proportion or Proportional flow assist can be provided to the patient using a fixed approach and an active exhaust function to assist the patient's exhaust ventilation can be implemented to achieve an active deceleration of the flow rate until the patient's exhaust effort is reduced And the like.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 비삽관식 인공호흡기에서 환자의 흡기 시작에 맞추어 높은 유량으로 증가시킴으로써(Bi-Flow) 환자의 호흡일을 감소 및 임상적으로 충분한 환기량을 환자에게 제공할 수 있는 인공호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a non-intubating ventilator which can increase the flow rate of the patient And to provide a ventilator control device and a control method thereof that can provide clinically sufficient ventilation to a patient.

본 발명의 다른 목적은, 선택적으로 환자의 호흡일에 따라 높은 유량의 정도를 비례적으로 증감하는(정비례, 반비례 또는 고정) 방법을 사용하는 능동형 유량 보조(Proportional flow Assist)를 환자에게 제공할 수 있는 인공호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.It is a further object of the present invention to provide a patient with a proportional flow assist using a method of proportionally increasing or decreasing the degree of high flow rate (in direct proportion, inverse proportion or fixed) depending on the patient's respiratory days And a control method of the ventilator.

본 발명의 또 다른 목적은, 환자의 배기 상태를 도와주는 능동 배기 기능을 추가하여 환자의 배기 노력이 감소할 때까지 유속의 능동적 감속을 실행할 수 있는 인공호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 함에 있다.Yet another object of the present invention is to provide a control apparatus and control method for a ventilator which can perform active deceleration of a flow rate until exhaustion effort of a patient is reduced by adding an active exhaust function for assisting a patient's exhaust state It is in the cage.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 인공 호흡기의 제어 장치는,According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling a ventilator,

에어와 고압산소를 혼합한 혼합 가스에 가습하여 캐놀라를 통해 환자에게 전달하는 인공호흡기의 제어 장치에 있어서, 1. A ventilator control device for humidifying a gas mixture of air and high-pressure oxygen and delivering the ventilator to a patient through a canola,

상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 흡기 판단 시점에서 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스를 제어하는 흡기 단속부; 및An intake interrupter for controlling the mixed gas at an active flow rate set based on the inspiratory power of the patient when the mode is determined to be based on the mixed gas pressure of the canola in the active mode in which the patient's self-breathing is possible at the intake determination time; And

상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 배기 판단 시점에서 능동형 모드인 경우 배기 파워를 토대로 설정된 능동 배기유량으로 혼합가스의 유량을 제어하는 배기 단속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an exhaust interrupter for controlling the flow rate of the mixed gas to the active exhaust flow rate set based on the exhaust power in the active mode at the exhaust judgment time based on the mixed gas pressure of the canola.

바람직하게 상기 흡기 단속부는, 전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라를 통해 환자에게 전달되는 초기 동작모듈; 이 후 캐놀라의 혼합 가스의 압력을 토대로 흡기 개시 시점인 지를 판단하는 흡기 판단모듈; 흡기 판단모듈의 판단 결과 흡기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동 모드인 경우 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 정해진 능동 흡기 유량을 결정하는 능동 흡기유량 설정모듈; 능동 흡기유량 설정모듈의 능동 흡기유량에 따라 혼합 가스의 유량 및 유속을 단속하는 흡기유량 제어모듈을 포함할 수 있고, 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 기 정해진 유량을 상기 고정 흡기유량으로 설정하는 고정 흡기유량 설정모듈을 더 포함할 수 있다.Preferably, the air-intake interrupting portion includes an initial operation module, which is supplied to the patient through the canola, with a predetermined amount of the mixed gas at a predetermined flow rate when power is supplied thereto; An inspiration judgment module for judging whether the intake start time is based on the pressure of the mixed gas of the canola; An active intake air flow rate setting module for calculating an intake air power and determining a predetermined active intake air flow rate corresponding to the calculated intake air power in the active mode in which self-breathing is possible at the start of intake; It can include an inspiratory flow rate control module that interrupts the flow rate and flow rate of the mixed gas according to the active inspiratory flow rate of the active inspiratory flow rate setting module. In the fixed mode in which self-breathing is impossible, the predetermined flow rate corresponding to the mixed gas pressure of the canola And a fixed intake flow rate setting module for setting the fixed intake flow rate to the fixed intake flow rate.

바람직하게 배기 단속부는 캐놀라의 혼합 가스 압력을 토대로 배기 개시 시점인 지를 판단하는 배기 판단모듈; 배기 판단모듈의 판단 결과 배기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 정해진 능동 배기 유량을 결정하는 능동 배기유량 설정모듈; 및 능동 배기유량 설정모듈의 능동 배기유량에 따라 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 배기유량 제어모듈을 포함할 수 있고, 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 설정된 상기 기준 유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 단속할 수 있다.Preferably, the exhaust gas control unit includes an exhaust gas judgment module for judging whether the exhaust gas is started based on the mixed gas pressure of the canola; An active exhaust flow rate setting module for calculating the exhaust power in the active mode in which self-breathing is possible at the start of the exhaust as a result of the exhaust gas judgment module and determining the determined active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power; And an exhaust flow rate control module for controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas according to the active exhaust flow rate of the active exhaust flow rate setting module. In the fixed mode in which self-breathing is impossible, The flow rate and the flow rate of the mixed gas can be controlled at the flow rate.

전술한 장치를 기반으로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 방법은, According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a ventilator,

에어와 고압산소를 혼합한 혼합 가스에 가습하여 캐놀라를 통해 환자에게 전달하는 인공호흡기의 제어방법에 있어서, 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 흡기 판단 시점에서 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스를 제어하는 흡기 단속 과정; 및 상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 배기 판단 시점에서 능동형 모드인 경우 배기 파워를 토대로 설정된 능동 배기유량으로 혼합가스의 유량을 제어하는 배기 단속 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A control method of a ventilator for humidifying a gas mixture of air and high-pressure oxygen and delivering the same to a patient through a canola, the method comprising the steps of: when the cannula is in an active mode, An inspiratory control process for controlling the mixed gas at an active flow rate set based on the inspiratory power of the patient; And controlling the flow rate of the mixed gas to an active exhaust flow rate set based on the exhaust power in the active mode at the time of exhaust emission judgment based on the mixed gas pressure of the canola.

바람직하게 상기 흡기 단속 과정은, 전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라를 통해 환자에게 전달되는 초기 동작단계; 캐놀라의 혼합 가스의 압력을 토대로 흡기 개시 시점인 지를 판단하는 흡기 판단단계; 흡기 판단단계의 판단 결과 흡기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동 모드인 경우 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 정해진 능동 흡기 유량을 결정하는 능동 흡기유량 설정단계; 능동 흡기유량 설정단계의 능동 흡기유량에 따라 혼합 가스의 유량 및 유속을 단속하는 흡기유량 제어단계를 포함할 수 있고, 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 기 정해진 유량을 상기 고정 흡기유량으로 설정하는 고정 흡기유량 설정단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the air entrainment control step includes an initial operation step of delivering a predetermined amount of the mixed gas to the patient through the canola when power is supplied thereto; An intake determination step of determining whether or not intake start timing is based on the pressure of the mixed gas of the canola; An active intake air flow rate setting step of calculating intake air power and determining a predetermined active intake air flow rate corresponding to the calculated intake air power in the case of an active mode in which self-breathing is possible at the intake start time as a result of the determination of the intake air determination step; And a flow rate control step of controlling the flow rate and flow rate of the mixed gas in accordance with the active intake flow rate of the active intake flow rate setting step. In the fixed mode in which self-breathing is impossible, the predetermined flow rate corresponding to the mixed gas pressure of the canola And setting the fixed intake air flow rate to the fixed intake air flow rate.

바람직하게 배기 단속 과정은 캐놀라의 혼합 가스 압력을 토대로 배기 개시 시점인 지를 판단하는 배기 판단단계; 배기 판단단계의 판단 결과 배기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 정해진 능동 배기 유량을 결정하는 능동 배기유량 설정단계; 및 능동 배기유량 설정단계의 능동 배기유량에 따라 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 배기유량 제어단계를 포함할 수 있고, 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 설정된 상기 기준 유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 단속할 수 있다.Preferably, the exhaust interrupting process includes determining an exhaust start timing based on the mixed gas pressure of the canola; An active exhaust flow rate setting step of calculating an exhaust power in the active mode in which the self-breathing is possible at the start of the exhaust as a result of the determination of the exhaust, and determining the determined active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power; And an exhaust flow rate control step of controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas according to the active exhaust flow rate of the active exhaust flow rate setting step. In the fixed mode in which self-breathing is not possible, The flow rate and the flow rate of the mixed gas can be controlled at the flow rate.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공 호흡기의 제어 장치 및 그 제어 방법은, 환자의 흡기 개시 시점에 동기시켜 환자의 흡기 또는 배기 파워에 따라 설정된 혼합가스의 유량을 제어하여 임상적으로 충분한 혼합 가스를 환자에게 제공할 수 있고, 선택적으로 환자의 호흡 파워에 따라 능동형 흡기 유량을 정비례, 반비례 또는 고정 중 하나로 설정하는 능동형 유량 보조(Proportional flow Assist) 기능을 수행하여 최적의 혼합가스를 환자에게 제공할 수 있으며, 환자의 배기 상태를 도와주는 능동 배기 기능을 추가하여 환자의 배기 노력이 감소할 때까지 혼합가스의 유량 및 유속을 능동적 감속을 실행하여 최적의 호흡을 환자에게 제공할 수 있는 잇점을 가진다.As described above, the ventilator control apparatus and the control method thereof according to the present invention can control the flow rate of the mixed gas set according to the intake or exhaust power of the patient in synchronization with the intake start timing of the patient, Gas can be provided to the patient, and optionally, an active intake flow rate is set to one of direct proportional, inverse proportional, or fixed proportional to the respiratory power of the patient to provide an optimal mixed gas to the patient And by adding an active exhaust function that helps the patient's exhaust condition, the active flow rate and the flow rate of the mixed gas can be actively decelerated until the exhaust effort of the patient is reduced to provide the optimum breathing to the patient I have.

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 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 장치의 제어부의 흡기 단속부의 세부적인 구성을 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 장치의 제어부의 배기 단속부의 세부적인 구성을 보인 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 장치의 각 부의 파형도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공호흡기의 제어 과정을 보인 흐름도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further understand the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a view showing a configuration of a control device of a ventilator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration of an air intake interrupter of a control unit of the ventilator according to the embodiment of the present invention. FIG.
3 is a view showing a detailed configuration of an exhaust gas control part of a control unit of a ventilator control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of each part of the controller of the ventilator according to the embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a control process of the ventilator according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent with reference to the embodiments described hereinafter with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, as used herein, the term "part " refers to a hardware component such as software, FPGA or ASIC, and" part " However, "part" is not meant to be limited to software or hardware. "Part" may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to play back one or more processors.

따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.Thus, by way of example, and not limitation, "part (s) " refers to components such as software components, object oriented software components, class components and task components, and processes, Subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided in the components and "parts " may be combined into a smaller number of components and" parts " or further separated into additional components and "parts ".

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts not related to the description will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인공 호흡기의 구성을 보인 도면이고, 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 인공 호흡기는, 비삽관식 인공호흡기(S)에서 환자에게 공급되는 압력을 토대로 흡기 및 배기를 검출하고 검출된 흡기 및 배기에 동기되어 혼합가스의 유속 및 유량을 제어하도록 구비되며, 이러한 장치는, 혼합가스 생성부(100), 블로워(200), 가습부(300), 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the ventilator according to an embodiment of the present invention includes a non-introducer (ventilator) S, The apparatus includes a mixed gas generating unit 100, a blower 200, a humidifying unit 300, and a humidifying unit 300. The humidifying unit 300, the humidifying unit 300, And a controller 400.

여기서, 혼합가스 생성부(100)는, 에어탱크의 공기와 고압산소탱크의 고압산소를 혼합하여 혼합 가스를 생성하는 기능을 수행할 수 있고, 이에 혼합가스 생성부(100)는, 에어 탱크(111)의 공기를 필터링하는 필터(112)를 더 포함할 수 있다.Here, the mixed gas generating unit 100 may perform a function of mixing the air in the air tank and the high-pressure oxygen in the high-pressure oxygen tank to generate a mixed gas, And a filter 112 for filtering the air of the indoor units 111.

그리고 혼합가스 생성부(100)는 고압산소탱크(121)의 고압산소를 일정한 압력으로 배출시키는 압력레귤레이터(122)와, 압력레귤레이터(122)의 고압산소의 유량을 단속하는 산소유량제어밸브(123)를 더 포함할 수 있다.The mixed gas generating unit 100 includes a pressure regulator 122 for discharging the high pressure oxygen of the high pressure oxygen tank 121 at a constant pressure and an oxygen flow rate control valve 123 for interrupting the flow rate of high pressure oxygen of the pressure regulator 122 ).

혼합가스 생성부(100)는 산소유량제어밸브(123)의 고압산소와 필터(112)의 공기를 혼합하여 혼합 가스를 생성하는 혼합 챔버(131)를 더 포함할 수 있다.The mixed gas generating unit 100 may further include a mixing chamber 131 for mixing the high-pressure oxygen of the oxygen flow control valve 123 and the air of the filter 112 to generate a mixed gas.

이러한 혼합가스 생성부(100)에서 필터(112)에서 공급된 공기와 압력레귤레이터(1122)와 산소유량제어밸브(123)를 통과한 고압산소가 혼합챔버(131)에 의거하여 혼합 가스를 생성하는 일련의 과정을 본 출원인에 의해 출원한 바 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 그리고, 혼합가스는 블로워(200)를 통해 가습부(300)로 전달된다.The air supplied from the filter 112 and the high-pressure oxygen that has passed through the pressure regulator 1122 and the oxygen flow rate control valve 123 in the mixed gas generator 100 generate a mixed gas based on the mixing chamber 131 Since a series of processes have been filed by the present applicant, a detailed description thereof will be omitted. Then, the mixed gas is transferred to the humidifying unit 300 through the blower 200.

가습부(300)는 가습 챔버(312)를 통해 히터(311)에 의해 가열된 습기를 포함한 블로워(200)의 혼합 가스를 호흡 호스를 통해 캐놀라로 전달할 수 있다. 이러한 가습부(300)를 통해 히터(311)에 의해 가열된 습기를 포함한 블로워(200)의 혼합 가스를 호흡 호스를 통해 캐놀라로 전달하는 일련의 과정 역시 본 출원인에 의해 기 출원되었는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The humidifying unit 300 can transfer the mixed gas of the blower 200 including moisture heated by the heater 311 to the canola through the breathing hose through the humidifying chamber 312. A series of processes for transferring the mixed gas of the blower 200 including the moisture heated by the heater 311 to the canola through the breathing hose is also filed by the present applicant, The description is omitted.

여기서 캐놀라는 환자의 코를 통한 호흡기 가능하도록 하는 비강 마스크나 안면 마스크, 헬멧 중 하나를 포함할 수 있고, 배기가 가능한 누기 구멍을 갖추고 있다.Wherein the canola can include one of a nasal mask, a face mask, or a helmet that allows respiration through the patient ' s nose and is equipped with an evacuable vent hole.

한편 본 발명은 캐놀라의 혼합 가스의 압력을 검출하고 검출된 환자 흡기에 맞추어 혼합가스의 유량을 증가하고 환자 배기에 맞추어 혼합가스의 유량을 감소하여 흡 배기가 용이하고 호흡량 보조 효과를 증대할 수 있다.Meanwhile, according to the present invention, the pressure of the mixed gas of the canola is detected, the flow rate of the mixed gas is increased according to the detected patient intake, and the flow rate of the mixed gas is reduced according to the patient exhaust, .

이에 제어부(400)는 캐놀라의 혼합 가스의 압력을 검출하고 검출된 환자 흡기에 맞추어 혼합가스의 유량을 증가하고 환자 배기에 맞추어 혼합가스의 유량을 감소할 수 있다.Accordingly, the control unit 400 can detect the pressure of the mixed gas of the canola, increase the flow rate of the mixed gas according to the detected patient intake, and reduce the flow rate of the mixed gas according to the patient exhaust.

도 2는 도 1에 도시된 제어부(400)의 흡기 모드 단속부(410)의 세부적인 구성을 보인 도면이고 도 3은 도 1에 도시된 제어부(400)의 흡기 모드 단속부(410)의 세부적인 구성을 보인 도면이며, 도 2 및 도 3을 참조하면 제어부(400)는 전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합가스로 인공호흡기(S)가 초기 구동되며, 이 후 캐놀라의 흡기 판단 시점에서 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스를 제어하는 흡기 단속부(410)와, 캐놀라의 배기 판단 시점에서 능동형 모드인 경우 배기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스의 유량을 제어하는 배기 단속부(420)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a detailed view of the intake mode interrupter 410 of the control unit 400 shown in FIG. 1. FIG. 3 is a detailed view of the intake mode intermittent unit 410 of the controller 400 shown in FIG. Referring to FIGS. 2 and 3, the controller 400 is initially driven by a gas mixture having a predetermined reference flow rate when power is supplied, and then the inspiratory / An active interrupter 410 for controlling the gas mixture at an active flow rate based on the inspiratory power of the patient when the patient is in an active mode capable of self-breathing, And an exhaust interrupter 420 for controlling the flow rate of the mixed gas.

즉, 흡기 단속부(410)는, 전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라를 통해 환자에게 전달되는 초기 동작모듈(411)과, 이 후 캐놀라의 혼합 가스의 압력을 토대로 흡기 개시 시점인 지를 판단하는 흡기 판단모듈(412)과, 흡기 판단모듈(412)의 판단 결과 흡기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동 모드인 경우 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 정해진 능동 흡기 유량을 결정하는 능동 흡기유량 설정모듈(413)와, 능동 흡기유량 설정모듈(413)의 능동 흡기유량에 따라 혼합가스 생성부(100)의 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 흡기유량 제어모듈(414)의 구성을 갖춘다. That is, the intake interrupter 410 is configured to control the flow of the mixed gas of the reference flow rate, which is predetermined when the power is supplied, from the initial operation module 411, which is delivered to the patient through the canola, (412) for calculating an intake air flow rate in the case of an active mode in which the self-breathing is possible at the intake start time as a result of the determination of the intake air intake module (412) An intake flow rate control module 414 for controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas of the mixed gas generating portion 100 according to the active intake flow rate of the active intake flow rate setting module 413, .

그리고 흡기 단속부(410)는 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 기 정해진 유량을 상기 고정 흡기유량으로 설정하는 고정 흡기유량 설정모듈(415)를 더 포함할 수 있다.In addition, the intake interrupter 410 may further include a fixed intake flow rate setting module 415 for setting the predetermined amount of flow corresponding to the mixed gas pressure of the canola to the fixed intake flow rate in the fixed mode in which self-breathing is impossible.

한편, 배기 단속부(420)는 도 3에 도시된 바와 같이, 캐놀라의 혼합 가스 압력을 토대로 배기 개시 시점인 지를 판단하는 배기 판단모듈(421)과, 배기 판단모듈(421)의 판단 결과 배기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 정해진 능동 배기 유량을 결정하는 능동 배기유량 설정모듈(422)와, 능동 배기유량 설정모듈(422)의 능동 배기유량에 따라 혼합가스 생성부(100)의 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 배기유량 제어모듈(423)의 구성을 갖춘다.3, the exhaust interrupting unit 420 includes an exhaust judgment module 421 for judging whether or not the exhaust gas is started based on the mixed gas pressure of the canola, An active exhaust flow rate setting module 422 for calculating the exhaust power and determining the determined active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power in the case of an active mode in which self-breathing is possible at the time of the active exhaust gas flow rate setting module 422, And an exhaust flow rate control module 423 for controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas in the mixed gas generating portion 100 according to the flow rate.

그리고 배기 단속부(420)는 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 설정된 상기 기준 유량으로 혼합가스 생성부(100)의 혼합가스의 유량 및 유속을 단속할 수 있다.In the fixed mode in which the self-breathing is impossible, the exhaust gas control unit 420 can control the flow rate and the flow rate of the mixed gas of the mixed gas generating unit 100 at the reference flow rate set corresponding to the mixed gas pressure of the canola.

즉, 본 발명의 초기 동작모듈(411)은 인공호흡기에 전원이 공급되면 환가의 배기인 경우 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라로 제공할 수 있고, 이후 흡기 판단모듈(412)는 캐놀라의 혼합가스 압력을 검출할 수 있다. 수신된 캐놀라의 혼합가스 압력과 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 토대로 흡기 개시 시점을 판단할 수 있다.In other words, the initial operation module 411 of the present invention can provide the canola with the mixed gas having the predetermined reference flow rate when the respirator is powered, when the power is supplied to the ventilator, The gas pressure can be detected. The intake start timing can be determined based on the mixed gas of the mixed gas pressure of the received canola and the predetermined reference flow rate.

그리고, 능동 유량 설정모듈(413)은, 상기 흡기 개시 시점에 동기되어 환자의 자가 호흡에 따른 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되는 능동 흡기 유량을 설정할 수 있다.Then, the active flow rate setting module 413 can calculate the intake power according to the self-breathing of the patient in synchronization with the intake start timing, and set the active intake flow rate corresponding to the calculated intake power.

흡기유량 제어모듈(414)는, 설정된 능동 흡기유량의 혼합 가스를 흡기 개시 시점에 동기시켜 환자에게 제공할 수 있다. The intake flow rate control module 414 can provide the mixed gas of the set active intake flow rate to the patient in synchronism with the intake start timing.

한편, 흡기 판단모듈(412)에서 환자의 자가 호흡이 불가능한 경우 고정 유량 설정모듈(415)은 기 정해진 고정 흡기유량을 출력하고 이에 유량제어모듈(414)은 고정 흡기유량의 혼합 가스를 흡기 개시 시점에 동기시켜 환자에게 제공할 수 있다. If the self-breathing of the patient is impossible in the intake determination module 412, the fixed flow rate setting module 415 outputs the predetermined fixed intake flow rate, and the flow rate control module 414 controls the flow rate of the mixed gas of the fixed intake flow rate To the patient.

이후 배기 판단모듈(421)는 수신된 캐놀라의 혼합가스 압력과 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스의 압력을 토대로 배기 개시 시점을 판단할 수 있다.The exhaust judgment module 421 can judge the start time of exhaust emission based on the pressure of the mixed gas of the mixed gas pressure of the received canola and the predetermined reference flow rate.

그리고, 배기유량 설정모듈(422)은, 배기 개시 시점에 동기되어 환자의 자가 호흡에 따른 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되는 능동 배기유량을 설정할 수 있다. 유량제어모듈(423)는, 설정된 능동 배기유량의 혼합 가스를 배기 개시 시점에 동기시켜 환자에게 제공할 수 있다. The exhaust flow rate setting module 422 can calculate the exhaust power according to the self-breathing of the patient in synchronization with the start of the exhaust and set the active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power. The flow rate control module 423 can provide the mixed gas of the set active flow rate to the patient in synchronization with the start of the exhaust.

한편, 배기 판단모듈(421)에서 환자의 자가 호흡이 불가능한 경우 기 정해진 고정 배기유량을 상기 기준 유량으로 설정한 후 기준 유량의 혼합 가스를 배기 개시 시점에 동기시켜 환자에게 제공할 수 있다. If the self-breathing of the patient is impossible in the exhaust determination module 421, the predetermined fixed exhaust flow rate may be set to the reference flow rate, and the mixed gas of the reference flow rate may be provided to the patient at the start of the exhaust stroke.

도 4는 도 1에 도시된 제어부(400)의 능동 흡기유량 및 능동 배기유량에 따른 환자의 혼합가스 압력 및 유량을 도시한 파형도로서, 도 4에 도시된 바와 같이, (A)에 도시된 기준 유량의 혼합가스와 (B)의 설정된 능동 흡기유량 및 능동 배기 유량에 따라 (C)에 도시된 바와 같이, 환자의 압력은 흡기 개시시점에서 정비례 안정적으로 증가하고 배기 개시시점에서 반비례 안정적으로 하강함을 확인할 수 있다. 이에 본 발명에 따르면, 환자에게 최적의 유량을 혼합 가스를 제공함에 따라 흡기 및 배기 일이 감소하여 환자의 호흡이 용이하고 이에 따라 치료 효과를 향상시킬 수 있게 된다.4 is a waveform chart showing the mixed gas pressure and flow rate of the patient according to the active intake flow rate and the active exhaust flow rate of the controller 400 shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 4, As shown in (C), the pressure of the patient increases steadily at the intake start timing and decreases inversely at the exhaust start timing in accordance with the set flow rate of the mixed gas at the reference flow rate and the set active intake flow rate and the active exhaust flow rate of (B) . Therefore, according to the present invention, as the mixed gas is supplied to the patient at an optimal flow rate, the intake and exhaust days are reduced, and the patient's breathing is facilitated, thereby improving the therapeutic effect.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명 따른 인공 호흡기에서 통상적인 동작은 일반 인공 호흡기와 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Since the conventional operation of the artificial respirator according to the present invention including the functions as described above is the same as or similar to that of the general artificial respirator, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 환자에게 공급되는 혼합가스의 압력 변동을 토대로 흡기 및 배기 개시 시점을 검출하고 검출된 흡기 및 배기 개시 시점에 동기하여 흡기 및 배기 파워에 대응되어 설정된 능동 흡기유량 및 능동 배기유량으로 혼합가스의 압력을 단속하는 일련의 과정을 도 5를참조하여 설명한다.On the other hand, the intake and exhaust start timing is detected based on the pressure fluctuation of the mixed gas supplied to the patient, and the intake air and the exhaust gas flow rate are set to the active intake flow rate and the active exhaust flow rate, A series of processes for interrupting the pressure will be described with reference to Fig.

도 5는 도 1에 도시된 제어부(400)의 동작 과정을 보인 흐름도로서, 이를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공 호흡기의 제어 과정을 설명한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation process of the controller 400 shown in FIG. 1. Referring to FIG. 5, a control process of the ventilator according to another embodiment of the present invention will be described.

우선, 제어부(400)는 인공호흡기(S)에 초기 전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합가스를 캐놀라에 전달되고, 캐놀라의 혼합가스의 압력을 수신할 수 있다(S1, S2).First, when the initial power is supplied to the ventilator S, the control unit 400 transmits the mixed gas having the predetermined reference flow rate to the canola and receives the pressure of the mixed gas of the canola (S1, S2).

이때 혼합가스 압력의 모니터링 결과 흡기 개시 시점인 경우 상기 제어부(400)는 인공호흡기(S)가 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 설정된 능동 흡기유량을 토대로 혼합가스의 유량 및 유속을 제어할 수 있다(S3-S6).At this time, if the inspiratory start time is a monitoring result of the mixed gas pressure, the control unit 400 calculates the intake power of the patient when the ventilator S is in the active mode in which the self-breathing of the patient is possible, The flow rate and the flow rate of the mixed gas can be controlled based on the intake flow rate (S3-S6).

한편, 제어부(400)는, 인공호흡기(S)가 환자의 자가 호흡이 불가능한 고정형인 경우 기 정해진 고정 흡기유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 제어할 수 있다(S7).Meanwhile, the control unit 400 can control the flow rate and the flow rate of the mixed gas at a predetermined fixed intake flow rate when the ventilator S is a stationary type in which the self-breathing of the patient is impossible (S7).

그리고 제어부(400)는, 배기 개시 시점인 지를 판단하고 판단 결과 배기 시기 시점이고 능동형 모드이면 환자의 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 설정된 능동 배기유량을 토대로 혼합가스의 유량 및 유속을 제어할 수 있다(S8-S11).The control unit 400 determines whether or not it is the exhaust start timing. If the exhaust mode is the active mode, the control unit 400 calculates the exhaust power of the patient and determines the flow rate and flow rate of the mixed gas based on the active exhaust flow rate set corresponding to the calculated exhaust power. (S8-S11).

한편, 제어부(400)는, 환자의 자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 단계(S1)을 수행하여 기 정해진 기준 유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 제어할 수 있다. 이러한 단계(S11)는 배기 종료될 때까지 반복 실행된다(S12).Meanwhile, if the patient is in a fixed mode in which self-breathing is impossible, the controller 400 may perform step S1 to control the flow rate and the flow rate of the mixed gas to a predetermined reference flow rate. This step S11 is repeatedly executed until exhaust is completed (S12).

본 발명의 실시 예에 의하면, 환자의 흡기 개시 시점에 동기시켜 환자의 흡기 또는 배기 파워에 따라 설정된 혼합가스의 유량을 제어하여 임상적으로 충분한 혼합 가스를 환자에게 제공할 수 있고, 선택적으로 환자의 호흡 파워에 따라 능동형 흡기 유량을 정비례, 반비례 또는 고정 중 하나로 설정하는 능동형 유량 보조(Proportional flow Assist) 기능을 수행하여 최적의 혼합가스를 환자에게 제공할 수 있으며, 환자의 배기 상태를 도와주는 능동 배기 기능을 추가하여 환자의 배기 노력이 감소할 때까지 혼합가스의 유량 및 유속을 능동적 감속을 실행하여 최적의 호흡을 환자에게 제공할 수 있게 된다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a clinically sufficient mixed gas to the patient by controlling the flow rate of the mixed gas set in accordance with the intake or exhaust power of the patient in synchronism with the intake start timing of the patient, It is possible to provide an optimal mixed gas to a patient by performing an active flow assist function that sets the active intake flow rate to one of direct proportional, inverse proportional, or fixed one according to breathing power, Function can be added to perform an active deceleration of the flow rate and the flow rate of the mixed gas until the patient's exhaust effort is reduced, thereby providing the patient with optimal breathing.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

환자의 흡기 개시 시점에 동기시켜 환자의 흡기 또는 배기 파워에 따라 설정된 혼합가스의 유량을 제어하여 임상적으로 충분한 혼합 가스를 환자에게 제공할 수 있고, 선택적으로 환자의 호흡 파워에 따라 능동형 흡기 유량을 정비례, 반비례 또는 고정 중 하나로 설정하는 능동형 유량 보조(Proportional flow Assist) 기능을 수행하여 최적의 혼합가스를 환자에게 제공할 수 있으며, 환자의 배기 상태를 도와주는 능동 배기 기능을 추가하여 환자의 배기 노력이 감소할 때까지 혼합가스의 유량 및 유속을 능동적 감속을 실행하여 최적의 호흡을 환자에게 제공할 수 있는 인공호흡기의 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.In this case, it is possible to provide a clinically sufficient mixed gas to the patient by controlling the flow rate of the mixed gas set according to the intake or exhaust power of the patient synchronously with the start of inspiration of the patient, and selectively provide the active inspiratory flow rate It is possible to provide optimal mixed gas to patient by performing active flow assist function which is set to one of direct proportional, inverse proportional, and fixed type. Further, active exhaust function for assisting patient's exhaust state is added, The performance and efficiency of the ventilator control system and method that can provide the optimum breathing to the patient by performing the active deceleration of the flow rate and the flow rate of the mixed gas until the decrease It can make great strides, and it is likely that the ventilator will be marketed or sold Since not only the degree to apparently conducted in reality the invention there is industrial applicability.

Claims (10)

에어와 고압산소를 혼합한 혼합 가스에 가습하여 캐놀라를 통해 환자에게 전달하는 인공호흡기의 제어 장치에 있어서,
상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 흡기 판단 시점에서 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스를 제어하는 흡기 단속부; 및
상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 배기 판단 시점에서 능동형 모드인 경우 배기 파워를 토대로 설정된 능동 배기유량으로 혼합가스의 유량을 제어하는 배기 단속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 장치.
1. A ventilator control device for humidifying a gas mixture of air and high-pressure oxygen and delivering the ventilator to a patient through a canola,
An intake interrupter for controlling the mixed gas at an active flow rate set based on the inspiratory power of the patient when the mode is determined to be based on the mixed gas pressure of the canola in the active mode in which the patient's self-breathing is possible at the intake determination time; And
And an exhaust interrupter for controlling the flow rate of the mixed gas to an active exhaust flow rate set based on the exhaust power in the active mode when the exhaust gas is judged based on the mixed gas pressure of the canola.
제1항에 있어서, 상기 흡기 단속부는,
전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라를 통해 환자에게 전달되는 초기 동작모듈;
캐놀라의 혼합 가스의 압력을 토대로 흡기 개시 시점인 지를 판단하는 흡기 판단모듈;
흡기 판단모듈의 판단 결과 흡기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동 모드인 경우 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 정해진 능동 흡기 유량을 결정하는 능동 흡기유량 설정모듈; 및
능동 흡기유량 설정모듈의 능동 흡기유량에 따라 혼합 가스의 유량 및 유속을 단속하는 흡기유량 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 장치.
The air conditioner according to claim 1,
An initial operating module that is supplied to the patient through the canola with a predetermined reference flow rate of the mixed gas when the power is supplied;
An intake air judgment module for judging whether the intake start time is based on the pressure of the mixed gas of the canola;
An active intake air flow rate setting module for calculating an intake air power and determining a predetermined active intake air flow rate corresponding to the calculated intake air power in the active mode in which self-breathing is possible at the start of intake; And
And an intake air flow rate control module for interrupting the flow rate and the flow rate of the mixed gas according to the active intake air flow rate of the active intake air flow rate setting module.
제2항에 있어서, 상기 흡기 단속부는,
자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 기 정해진 유량을 상기 고정 흡기유량으로 설정하는 고정 흡기유량 설정모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 장치.
The air conditioner according to claim 2,
Further comprising a fixed intake flow rate setting module for setting the predetermined flow rate corresponding to the mixed gas pressure of the canola to the fixed intake flow rate in a fixed mode in which self-breathing is not possible.
제3항에 있어서, 상기 배기 단속부는
캐놀라의 혼합 가스 압력을 토대로 배기 개시 시점인 지를 판단하는 배기 판단모듈;
배기 판단모듈의 판단 결과 배기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 정해진 능동 배기 유량을 결정하는 능동 배기유량 설정모듈; 및
능동 배기유량 설정모듈의 능동 배기유량에 따라 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 배기유량 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 장치.
4. The exhaust gas recirculation device according to claim 3,
An exhaust judgment module for judging whether or not the exhaust gas is started based on the mixed gas pressure of the canola;
An active exhaust flow rate setting module for calculating the exhaust power in the active mode in which self-breathing is possible at the start of the exhaust as a result of the exhaust gas judgment module and determining the determined active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power; And
And an exhaust flow rate control module for controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas according to the active exhaust flow rate of the active exhaust flow rate setting module.
제4항에 있어서, 상기 배기 단속부는,
자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 설정된 상기 기준 유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 장치.
The exhaust gas recirculation device according to claim 4,
Wherein the controller controls the flow rate and the flow rate of the mixed gas to the reference flow rate set corresponding to the mixed gas pressure of the canola in the fixed mode in which self-breathing is impossible.
에어와 고압산소를 혼합한 혼합 가스에 가습하여 캐놀라를 통해 환자에게 전달하는 인공호흡기의 제어방법에 있어서,
캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 흡기 판단 시점에서 환자의 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 환자의 흡기 파워를 토대로 설정된 능동유량으로 혼합가스를 제어하는 흡기 단속 과정; 및
상기 캐놀라의 혼합가스 압력을 토대로 판단되면 배기 판단 시점에서 능동형 모드인 경우 배기 파워를 토대로 설정된 능동 배기유량으로 혼합가스의 유량을 제어하는 배기 단속 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 방법.
A control method for an artificial respirator for humidifying a gas mixture of air and high-pressure oxygen and delivering the gas to a patient through a canola,
An inhalation interrupting process for controlling the mixed gas at the active flow rate set based on the inspiratory power of the patient in the active mode in which the self-breathing of the patient is possible at the time of the inspiration determination, based on the mixed gas pressure of the canola, And
And controlling the flow rate of the mixed gas to the active exhaust flow rate set based on the exhaust power in the active mode when the exhaust gas is judged based on the mixed gas pressure of the canola.
제6항에 있어서, 상기 흡기 단속 과정은,
전원이 공급되면 기 정해진 기준 유량의 혼합 가스를 캐놀라를 통해 환자에게 전달되는 초기 동작단계;
캐놀라의 혼합 가스의 압력을 토대로 흡기 개시 시점인 지를 판단하는 흡기 판단단계;
흡기 판단단계의 판단 결과 흡기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동 모드인 경우 흡기 파워를 연산하고 연산된 흡기 파워에 대응되어 정해진 능동 흡기 유량을 결정하는 능동 흡기유량 설정단계; 및
능동 흡기유량 설정단계의 능동 흡기유량에 따라 혼합 가스의 유량 및 유속을 단속하는 흡기유량 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 방법.
7. The method according to claim 6,
An initial operation phase in which the mixed gas of the predetermined reference flow rate is supplied to the patient through the canola when power is supplied;
An intake determination step of determining whether or not intake start timing is based on the pressure of the mixed gas of the canola;
An active intake air flow rate setting step of calculating intake air power and determining a predetermined active intake air flow rate corresponding to the calculated intake air power in the case of an active mode in which self-breathing is possible at the intake start time as a result of the determination of the intake air determination step; And
And an intake flow rate control step of controlling the flow rate and the flow rate of the mixed gas in accordance with the active intake flow rate of the active intake flow rate setting step.
제7항에 있어서, 상기 흡기 단속과정은,
자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 기 정해진 유량을 상기 고정 흡기유량으로 설정하는 고정 흡기유량 설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 방법.
8. The method according to claim 7,
Further comprising a fixed intake flow rate setting step of setting a predetermined flow rate corresponding to the mixed gas pressure of the canola to the fixed intake flow rate in the fixed mode in which self-breathing is impossible.
제8항에 있어서, 상기 배기 단속과정은,
캐놀라의 혼합 가스 압력을 토대로 배기 개시 시점인 지를 판단하는 배기 판단단계;
배기 판단단계의 판단 결과 배기 개시 시점에서 자가 호흡이 가능한 능동형 모드인 경우 배기 파워를 연산하고 연산된 배기 파워에 대응되어 정해진 능동 배기 유량을 결정하는 능동 배기유량 설정단계; 및
능동 배기유량 설정단계의 능동 배기유량에 따라 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 배기유량 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 방법.
9. The method according to claim 8,
An exhaust judgment step of judging whether or not the exhaust start time is based on the mixed gas pressure of the canola;
An active exhaust flow rate setting step of calculating an exhaust power in the active mode in which the self-breathing is possible at the start of the exhaust as a result of the determination of the exhaust, and determining the determined active exhaust flow rate corresponding to the calculated exhaust power; And
And an exhaust flow rate control step of interrupting the flow rate and the flow rate of the mixed gas according to the active exhaust flow rate of the active exhaust flow rate setting step.
제11항에 있어서, 상기 배기 단속과정은,
자가 호흡이 불가능한 고정형 모드인 경우 캐놀라의 혼합가스 압력에 대응되어 설정된 상기 기준 유량으로 혼합가스의 유량 및 유속을 단속하는 것을 특징으로 하는 인공호흡기의 제어 방법.
12. The method according to claim 11,
Wherein the flow rate and the flow rate of the mixed gas are interrupted at the reference flow rate set corresponding to the mixed gas pressure of the canola when the self-extinguishing mode is a fixed mode.
KR1020170081175A 2017-06-27 2017-06-27 APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY KR20190001332A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170081175A KR20190001332A (en) 2017-06-27 2017-06-27 APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170081175A KR20190001332A (en) 2017-06-27 2017-06-27 APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190001332A true KR20190001332A (en) 2019-01-04

Family

ID=65017766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170081175A KR20190001332A (en) 2017-06-27 2017-06-27 APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190001332A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022154175A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-21 (주) 멕아이씨에스 High flow respiratory therapy device and method through breath synchronization
KR102517518B1 (en) * 2022-07-29 2023-04-05 (주) 멕아이씨에스 Breathing circuit system inculding medical humidifier and method for controlling humidification thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022154175A1 (en) * 2021-01-12 2022-07-21 (주) 멕아이씨에스 High flow respiratory therapy device and method through breath synchronization
KR102517518B1 (en) * 2022-07-29 2023-04-05 (주) 멕아이씨에스 Breathing circuit system inculding medical humidifier and method for controlling humidification thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2020201601B2 (en) An interface
JP4824676B2 (en) Non-rebreathing positive airway pressure ventilation and apparatus
JP2012530556A5 (en)
Hess Ventilator modes used in weaning
US11219726B2 (en) Respiratory assistance device and a method of controlling said device
JP2008544802A (en) Respiratory support device with manifold for adding auxiliary gas to ambient gas
CN204637206U (en) A kind of assisted breathing system with expectoration function
KR20190001332A (en) APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING Bi-FLOW RESPIRATORY
JP2018514284A (en) Artificial ventilation device that can perform special ventilation and monitoring for patients undergoing cardiac massage
CN107296737B (en) Breathing machine
JP2004016824A (en) Gas supplier
CN105879176A (en) Method for controlling tidal volume of anaesthesia machine by adjusting volume and pressure
Hess Positive pressure ventilators
Scala Bi-level home ventilators for non invasive positive pressure ventilation
Ambrosino Ventilation techniques: invasive versus noninvasive
RU2311163C1 (en) Method for carrying out controlled ventilation, method for creating positive end-expiratory pressure, appliance for creating positive end-expiratory pressure and appliance for controlled ventilation
CN112057714A (en) Breathing machine and using method
CN112915332A (en) Multi-channel respirator based on pneumatic system
Pickworth Modes of Invasive and Non-invasive Ventilatory Support
Kaul et al. Supplemental oxygen and humidification
WO2009011608A1 (en) Method and device for artificial lung ventilation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application