一种肺衰患者辅助呼吸器以及呼吸周期判断方法技术

本发明专利技术公开了一种肺衰患者辅助呼吸器以及呼吸周期判断方法，包括呼吸机，呼吸机包括连接氧气罐的氧气循环泵和连接外界空气的空气循环泵，氧气循环泵和空气循环泵经过气体混合器之后连通气管的一端，气管另一端连接至呼吸面罩的单向进气阀，呼吸面罩内壁设置有气压传感器，呼吸面罩设置的单向出气阀还设置有二氧化碳浓度传感器；本发明专利技术实施中，能够根据患者的身体情况适时调整呼吸机的供气；将呼吸面罩戴在患者头部，启动呼吸机，首先根据正常人的呼吸特征建立理想单周期呼吸曲线，然后建立同步单周期呼吸曲线，再后建立患者供气的气压‑时间曲线，最后调节氧气循环泵和空气循环泵的气体供应比例。

A Method of Assisted Respiratory Device and Respiratory Cycle Judgment for Patients with Pulmonary Failure

The invention discloses an auxiliary respirator for patients with pulmonary failure and a method for determining the respiratory cycle, including a respirator. The respirator includes an oxygen circulating pump connected with an oxygen tank and an air circulating pump connected with external air. The oxygen circulating pump and an air circulating pump are connected to one end of the trachea after passing through a gas mixer, and the other end of the trachea is connected to a one-way air intake valve of the respirator mask, and the respirator mask is The wall is equipped with a barometric pressure sensor, and the one-way exhaust valve of the respirator mask is equipped with a carbon dioxide concentration sensor; in the implementation of the present invention, the air supply of the respirator can be adjusted timely according to the patient's physical condition; the respirator mask is put on the patient's head, and the respirator is activated. First, an ideal one-cycle respiratory curve is established according to the respiratory characteristics of the normal person, and then a synchronous one- Respiratory curve, and then establish the patient's supply gas pressure time curve, and finally adjust the proportion of oxygen circulation pump and air circulation pump gas supply.

【技术实现步骤摘要】
一种肺衰患者辅助呼吸器以及呼吸周期判断方法
本专利技术涉及医疗辅助设备领域，具体涉及一种肺衰患者辅助呼吸器以及呼吸周期判断方法。
技术介绍
肺衰竭也叫呼吸衰竭，是指各种原因引起的肺通气和/或换气功能严重障碍，以至在静息状态下不能维持足够的气体交换，导致低氧血症伴或不伴高碳酸血症，进而引起一系列病理生理改变和相应临床表现的综合症。由于此时患者的自主呼吸能力部分丧失，需要呼吸机进行辅助呼吸。在专利号为CN103340630B的专利说明书中公开了一种双水平呼吸机的呼吸状态识别装置，其特征在于：包括交互模块、采集模块、比较模块和调节模块，所述交互模块和采集模块分别与所述比较模块相连，所述采集模块包括压力采集模块、流量采集模块和时间记录模块，所述交互模块接收用户设定的信息并确定触发值，所述比较模块将所述采集模块采集到的气道中的气体压力值、气体流量值和运行时间分别和所述交互模块确定的触发值进行比较确定呼吸状态并将结果传输给调节模块，所述调节模块调节呼吸机以满足呼吸状态的需要；(1)通过压力采集模块、流量采集模块和时间记录模块实时监测气道中的压力变化值、流量变化值以及记录各个呼吸状态的时间，并将其传输给比较模块，交互模块接收用户设定信息并将确定的触发值传递给比较模块；(2)比较模块分别将压力变化值、流量变化值和触发值进行比较，判断其是否达到了触发值，若没达到触发值则说明患者还未戴上鼻罩；达到触发值后，即患者戴上鼻罩，比较模块根据压力变化值、流量变化值以及相应的各个呼吸状态的时间判断患者处于吸气状态、呼气状态或呼吸暂停状态，调节模块调节气道的压力；(3)比较模块比较时间记录模块记录的吸气状态所持续的时间是否达到时间触发值，判断患者是否应摘掉鼻罩。但是上述方案中，无法根据患者的具体实时情况进行气体供应的调节。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种肺衰患者辅助呼吸器以及呼吸周期判断方法，能够根据患者的身体情况适时调整呼吸机的供气。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术是通过以下技术方案实现：一种肺衰患者辅助呼吸器，其特征在于：包括呼吸机，呼吸机包括连接氧气罐的氧气循环泵和连接外界空气的空气循环泵，氧气循环泵和空气循环泵经过气体混合器之后连通气管的一端，气管另一端连接至呼吸面罩的单向进气阀，呼吸面罩内壁设置有气压传感器，呼吸面罩设置的单向出气阀还设置有二氧化碳浓度传感器。进一步地，所述气体混合器设置有氧气浓度传感器。进一步地，所述通气管进入加湿器之后再接入连通呼吸面罩。一种肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：根据正常人的呼吸特征建立理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]；步骤S2：根据患者身体特征修正理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]，得到同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]；步骤S3：根据气压传感器调整氧气循环泵和空气循环泵的气体供应压力，将同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]调整为患者供气的气压-时间曲线F(t),t∈[0,T]；步骤S4：根据传感器调节氧气循环泵和空气循环泵的气体供应比例进一步地，所述步骤S1中，采集梯度年龄段正常人的呼吸压力-时间数据，建立理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]。进一步地，所述步骤S2中，测量患者的肌肉、脂肪含量，计算出基础代谢率，与正常人对比，按照线性相关调整与患者对应的理想单周期呼吸曲线k(x),x∈[0,T′]，得到同步单周期呼吸曲线f(x),x∈[0,T]。进一步地，所述步骤S3中，当患者呼吸的周期与氧气循环泵和空气循环泵气体供应周期不同步的时候，会导致呼吸面罩内壁设置的气压传感器检测的压力-时间曲线P(t)与氧气循环泵和空气循环泵气体供应曲线Q(t)周期不同步，此时调整氧气循环泵和空气循环泵气体供应曲线Q(t)周期至与患者呼吸曲线P(t)周期一致。进一步地，具体包括以下步骤：步骤S3.1：将呼吸面罩内壁设置的气压传感器检测的压力-时间数据建立为P(t)；步骤S3.2：截取一个周期内的压力-时间数据建立为p(t)；步骤S3.3：调整调整氧气循环泵和空气循环泵气体供应曲线Q(t)单一周期内的函数q(t)，使得p(t)与q(t)的零点重合。进一步地，所述步骤S3.3中，具体包括：步骤S3.3.1：p(t)对t进行微分，得到步骤S3.3.2：对q(t)对t进行微分，得到步骤S3.3.3：调整调整氧气循环泵11和空气循环泵气体供应曲线Q(t)单一周期内的函数q(t)，使得与重合，此时能够使得p(t)与q(t)的零点重合。进一步地，所述步骤S4中，具体包括以下步骤：步骤S4.1：二氧化碳浓度传感器检测数据与时间相关，得出C(t)，氧气浓度传感器检测数据与时间相关，得出O(t)；步骤S4.2：初始阶段仅使用空气循环泵对患者泵送气体，C(t)高于正常时的时候，打开氧气循环泵逐步提高泵送气体的比例；步骤S4.3：当O(t)高于警戒值的时候，对医护人员发出警报。本专利技术的收益效果是：能够根据患者的身体情况适时调整呼吸机的供气；将呼吸面罩戴在患者头部，启动呼吸机，首先根据正常人的呼吸特征建立理想单周期呼吸曲线，然后建立同步单周期呼吸曲线，再后建立患者供气的气压-时间曲线，最后调节氧气循环泵和空气循环泵的气体供应比例。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，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为本专利技术所述肺衰患者辅助呼吸器的结构示意图；图2为本专利技术所述肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法的流程示意图；图3为本专利技术所述步骤S1中，呼吸频率与心跳频率的关联示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，本专利技术为：一种肺衰患者辅助呼吸器，包括呼吸机1，呼吸机1包括连接氧气罐2的氧气循环泵11和连接外界空气的空气循环泵12，氧气循环泵11和空气循环泵12经过气体混合器13之后连通气管3的一端，气管3另一端连接至呼吸面罩4的单向进气阀41，呼吸面罩4内壁设置有气压传感器42，呼吸面罩4设置的单向出气阀43还设置有二氧化碳浓度传感器44。本实施方式的一个优选项为，气体混合器13设置有氧气浓度传感器14。本实施方式的一个优选项为，通气管3进入加湿器5之后再接入连通呼吸面罩4。一种肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法，包括以下步骤：步骤S1：根据正常人的呼吸特征建立理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]；步骤S2：根据患者身体特征修正理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]，得到同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]；步骤S3：根据气压传感器42调整氧气循环泵11和空气循环泵12的气体供应压力，将同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]调整为患者供气的气压-时间曲线F(t),t∈[0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肺衰患者辅助呼吸器，其特征在于：包括呼吸机(1)，呼吸机(1)包括连接氧气罐(2)的氧气循环泵(11)和连接外界空气的空气循环泵(12)，氧气循环泵(11)和空气循环泵(12)经过气体混合器(13)之后连通气管(3)的一端，气管(3)另一端连接至呼吸面罩(4)的单向进气阀(41)，呼吸面罩(4)内壁设置有气压传感器(42)，呼吸面罩(4)设置的单向出气阀(43)还设置有二氧化碳浓度传感器(44)。

【技术特征摘要】
1.一种肺衰患者辅助呼吸器，其特征在于：包括呼吸机(1)，呼吸机(1)包括连接氧气罐(2)的氧气循环泵(11)和连接外界空气的空气循环泵(12)，氧气循环泵(11)和空气循环泵(12)经过气体混合器(13)之后连通气管(3)的一端，气管(3)另一端连接至呼吸面罩(4)的单向进气阀(41)，呼吸面罩(4)内壁设置有气压传感器(42)，呼吸面罩(4)设置的单向出气阀(43)还设置有二氧化碳浓度传感器(44)。2.根据权利要求2所述的一种肺衰患者辅助呼吸器，其特征在于：所述气体混合器(13)设置有氧气浓度传感器(14)。3.根据权利要求1所述的一种肺衰患者辅助呼吸器，其特征在于：所述通气管(3)进入加湿器(5)之后再接入连通呼气面罩(4)。4.根据权利要求1-3所述的一种肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：根据正常人的呼吸特征建立理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]；步骤S2：根据患者身体特征修正理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]，得到同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]；步骤S3：根据气压传感器(42)调整氧气循环泵(11)和空气循环泵(12)的气体供应压力，将同步单周期呼吸曲线f(t),t∈[0,T]调整为患者供气的气压-时间曲线F(t),t∈[0,T]；步骤S4：根据传感器(14，42，44)参数调节氧气循环泵(11)和空气循环泵(12)的气体供应比例。5.根据权利要求4所述的一种肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法，其特征在于：所述步骤S1中，采集梯度年龄段正常人的呼吸压力-时间数据，建立理想单周期呼吸曲线k(t),t∈[0,T′]。6.根据权利要求4所述的一种肺衰患者辅助呼吸器呼吸周期判断方法，其特征在于：所述步骤S2中，测量患者的肌肉、脂肪含量，计算出基础代谢率，与正常人对比，按照线性相关调整与患者对应的理想单周期呼吸曲线k(x),x∈[0,T′]，得到同步单...

【专利技术属性】
技术研发人员：王丽，
申请(专利权)人：王丽，
类型：发明
国别省市：山东,37