一种呼吸机跟随性能的评估方法、装置以及无创呼吸机制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种呼吸机跟随性能的评估方法，通过对分段处理后的流量数据和压力数据进行快速傅里叶变化，在频域中对压力数据以及流量数据进行判断，当单段数据中流量频谱图与压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；然后根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到整机的人机同步指标参数，以对所述呼吸机的跟随性能进行评估。提高了人机跟随性能分析结果的准确度，有利于及时对呼吸机进行调整，以满足使用者的呼吸需求，有利于提高性能分析的效率。此外，本发明专利技术实施例还提供了相应的实现装置以及无创呼吸机，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置和无创呼吸机具有相应的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种呼吸机跟随性能的评估方法、装置以及无创呼吸机
本专利技术实施例涉及呼吸机制备
，特别是涉及一种呼吸机跟随性能的评估方法、装置以及无创呼吸机。
技术介绍
呼吸机为一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸，增加肺通气量，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，节约心脏储备能力的装置。呼吸机需要依次循环进行向肺充气、吸气向呼气转换，排出肺泡气以及呼气向吸气转换，故需要具备能提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作；能产生一定的呼吸节律，包括呼吸频率和吸呼比，以代替人体呼吸中枢神经支配呼吸节律的功能；能提供合适的潮气量或分钟通气量，以满足呼吸代谢的需要；供给的气体经过加温和湿化，代替人体鼻腔功能，并能供给高于大气中所含的氧气量，以提高吸入氧气浓度，改善氧合。呼吸机通过一根软管以及面罩或鼻罩与使用者相连，由风机产生加压气体，经管路输送到呼吸机使用者端，在呼吸机使用者呼吸时，呼吸机根据判断当前使用者的呼吸动作，当判定为吸气动作时，则输送较高的IPAP压力，辅助使用者进行通气；当判定为呼气动作时，则将压力及时撤换为EPAP，确保使用者顺利呼出气体。在呼吸机使用过程中，由于受到外界各种因素的影响，呼吸机的撤换与使用者的呼吸动作不一致，即人机不同步的现象发生。现有技术往往是针对有创呼吸机进行人机跟随性能的评估，有创呼吸机为双管路呼吸机，在没有使用者呼吸时流量为0，吸气时为正流量，呼气时为负流量，因此可以很方便的进行数据处理，例如将吸气时的流量全部处理成0，只使用负流量进行傅里叶变化，从而完成对人机跟随性能的判断。但是，无创呼吸机为单管路结构，且有泄漏孔的存在，故呼吸机气道内时刻存在大于0的正向流量，仅在呼气用力较大时会出现短暂的(不超过1s)负流量。可见，现有技术中的技术方案无法实现无创呼吸机的人机跟随性能评估。故，如何实现对无创呼吸机的人机跟随性能进行评价，是本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种呼吸机跟随性能的评估方法、装置以及无创呼吸机，有利于及时对呼吸机进行调整，以满足使用者的呼吸需求。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：本专利技术实施例一方面提供了一种呼吸机跟随性能的评估方法，包括：分别获取呼吸机中流量传感器以及压力传感器采集的流量数据和压力数据，并按照预设时间长度对所述流量数据以及所述压力数据进行分段；对每一段所述流量数据和所述压力数据进行快速傅里叶变化，以分别得到所述流量数据对应的频谱信息以及所述压力数据对应的频谱信息，并根据各自所述频谱信息生成流量频谱图以及压力频谱图；当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；反之，则人机不同步；根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机的跟随性能进行评估。可选的，所述当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步为：当所述流量频谱图中存在预设个数相邻的波峰，且每个所述波峰对应的时间，与相应的压力频谱图中波峰对应时间的差值不大于时间阈值时，则判定该数据段人机同步。可选的，所述根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机跟随性能进行评估包括：统计人机不同步的数据段个数，并计算所述数据段个数与数据段总个数的比值，以作为所述人机同步指标参数；当所述人机同步指标参数不大于指标阈值时，则所述呼吸机跟随性能好；反之，则所述呼吸机跟随性能不好。可选的，在所述对每一段所述流量数据和所述压力数据进行快速傅里叶变化之前还包括：对分段后的每一段流量数据和压力数据进行低通滤波处理。可选的，所述预设时间长度为20s。可选的，所述时间阈值为200ms。可选的，所述指标阈值为10％。本专利技术实施例另一方面提供了一种呼吸机跟随性能的评估装置，包括：获取数据模块，用于分别获取呼吸机中流量传感器以及压力传感器采集的流量数据和压力数据，并按照预设时间长度对所述流量数据以及所述压力数据进行分段；频谱处理模块，用于对每一段所述流量数据和所述压力数据进行快速傅里叶变化，以分别得到所述流量数据对应的频谱信息以及所述压力数据对应的频谱信息，并根据各自所述频谱信息生成流量频谱图以及压力频谱图；评估性能模块，用于当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；反之，则人机不同步；根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机的跟随性能进行评估。可选的，还包括：滤波处理模块，用于对分段后的每一段流量数据和压力数据进行低通滤波处理。本专利技术实施例还提供了一种无创呼吸机，包括压力传感器、流量传感器以及如上任意一项所述的呼吸机跟随性能的评估装置。本专利技术实施例提供了一种呼吸机跟随性能的评估方法，通过对分段处理后的流量数据和压力数据进行快速傅里叶变化(FFT)，在频域中对压力数据以及流量数据进行判断，当单段数据中流量频谱图与压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；反之，则人机不同步；然后根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到整机的人机同步指标参数，以对所述呼吸机的跟随性能进行评估。本申请提供的技术方案的优点在于，由于流量数据可反映用户的呼吸动作，当人机不同步时，压力波形图与流量波形图会发生不一致现象，反映在频谱上会出现较大的差距，故可通过采用频谱准确的分析人机同步性，得到准确度高的人机跟随性能分析结果，有利于及时对呼吸机进行调整，以满足使用者的呼吸需求；此外，在进行频域处理之前，对数据进行分段处理，可减少每次进行FFT的数据量，有利于提高系统运行速度，提高人机跟随性能分析的效率。此外，本专利技术实施例还针对呼吸机跟随性能的评估方法提供了相应的实现装置以及一种无创呼吸机，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置及无创呼吸机具有相应的优点。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的人机同步时流量与压力的波形示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种人机同步时流量与压力的波形示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种人机同步时流量与压力的波形示意图；图4为本专利技术实施例提供的一个示意性例子的应用场景框架示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种呼吸机跟随性能评估方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种流量频谱示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种压力频谱示意图；图8为本专利技术实施例提供的另一种流量频谱示意图；图9为本专利技术实施例提供的另一种压力频谱示意图；图10为本专利技术实施例提供的呼吸机跟随性能的评估装置的一种具体实施方式结构图；图11为本专利技术实施例提供的无创呼吸机的一种具体实施方式结构图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼吸机跟随性能的评估方法，其特征在于，包括：分别获取呼吸机中流量传感器以及压力传感器采集的流量数据和压力数据，并按照预设时间长度对所述流量数据以及所述压力数据进行分段；对每一段所述流量数据和所述压力数据进行快速傅里叶变化，以分别得到所述流量数据对应的频谱信息以及所述压力数据对应的频谱信息，并根据各自所述频谱信息生成流量频谱图以及压力频谱图；当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；反之，则人机不同步；根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机的跟随性能进行评估。

【技术特征摘要】
1.一种呼吸机跟随性能的评估方法，其特征在于，包括：分别获取呼吸机中流量传感器以及压力传感器采集的流量数据和压力数据，并按照预设时间长度对所述流量数据以及所述压力数据进行分段；对每一段所述流量数据和所述压力数据进行快速傅里叶变化，以分别得到所述流量数据对应的频谱信息以及所述压力数据对应的频谱信息，并根据各自所述频谱信息生成流量频谱图以及压力频谱图；当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步；反之，则人机不同步；根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机的跟随性能进行评估。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述流量频谱图与所述压力频谱图中存在满足预设条件的波峰时，则判定该数据段人机同步为：当所述流量频谱图中存在预设个数相邻的波峰，且每个所述波峰对应的时间，与相应的压力频谱图中波峰对应时间的差值不大于时间阈值时，则判定该数据段人机同步。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据人机不同步的数据段个数，数据段总个数得到人机同步指标参数，根据所述人机同步指标参数对所述呼吸机跟随性能进行评估包括：统计人机不同步的数据段个数，并计算所述数据段个数与数据段总个数的比值，以作为所述人机同步指标参数；当所述人机同步指标参数不大于指标阈值时，则所述呼吸机跟随性能好；反之，则所述呼吸机跟随性能不好。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴征，丁锦，刘炜，徐勤鹏，黄皓轩，
申请(专利权)人：湖南明康中锦医疗科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43