用于控制流量治疗设备中的氧气输送的方法和系统技术方案

本申请涉及用于控制流量治疗设备中的氧气输送的方法和系统。本披露内容提供了一种用于流量治疗设备的控制系统。该控制系统可以控制输送给患者的输送氧气分数(FdO2)。该控制系统可以在治疗期期间将FdO2维持在目标水平。该控制系统可以自动地控制氧气入口阀，以便控制到患者的氧气流。到患者的氧气流。到患者的氧气流。

【技术实现步骤摘要】
用于控制流量治疗设备中的氧气输送的方法和系统
[0001]本申请是2020年9月10日提交的、名称为“用于控制流量治疗设备中的氧气输送的方法和系统”的专利技术专利申请202080063505.6的分案申请。


[0002]本披露内容涉及用于控制流量治疗设备中的氧气输送的方法和系统。

技术介绍

[0003]呼吸设备在比如医院、医疗设施、居家护理或家庭环境等各种环境中用于将气体流输送到用户或患者。呼吸设备或流量治疗设备可以包括用以允许与气体流一起输送补充氧气的氧气入口、和/或用以输送经加热和加湿的气体的加湿设备。流量治疗设备可以允许调节和控制气体流的特性，包括流量、温度、气体浓度(比如氧气浓度)、湿度、压力等。

技术实现思路

[0004]根据本文中所披露的第一实施例的某些特征、方面和优点，提供了一种将气体流提供给患者的呼吸设备，该呼吸设备包括：环境空气入口；补充入口，该补充入口用于从补充气体源接收补充气体；阀，该阀被配置为控制通过补充气体入口接收的补充气体的流量；流量传感器，该流量传感器被配置为测量输送给患者的气体的总流量；控制器，该控制器被配置为控制向患者输送气体，该控制器被配置为：至少部分地基于总流量来确定目标补充气体流量；并且基于目标补充气体流量来设定阀电流。
[0005]在第一实施例的一些配置中，补充气体包括浓缩氧气。
[0006]在第一实施例的一些配置中，控制器被配置为至少部分地基于目标输送氧气分数(FdO2)来确定目标补充气体流量。
[0007]在第一实施例的一些配置中，控制器被配置为至少部分地基于环境空气的氧气分数来确定目标补充气体流量。
[0008]在第一实施例的一些配置中，控制器至少部分地基于补充气体源的氧气分数来确定目标补充气体流量。
[0009]在第一实施例的一些配置中，控制器被配置为使用阀模型基于目标补充气体流来设定阀电流。
[0010]在第一实施例的一些配置中，阀模型随时间被更新。
[0011]在第一实施例的一些配置中，阀模型部分地基于测得的FdO2被更新。
[0012]在第一实施例的一些配置中，阀模型部分地基于总流量被更新。
[0013]在第一实施例的一些配置中，阀模型部分地基于目标FdO2被更新。
[0014]在第一实施例的一些配置中，阀模型包括为打开该阀所需的最小电流的估计值。
[0015]在第一实施例的一些配置中，为打开阀所需的最小电流的估计值随时间被更新。
[0016]在第一实施例的一些配置中，阀模型包括穿过阀的补充气体的流量的估计值。
[0017]在第一实施例的一些配置中，使用一阶模型、平流扩散方程、纳维
‑
斯托克斯方程
或机器学习算法中的至少一者来确定穿过阀的补充气体的流量的估计值。
[0018]根据本文中所披露的第二实施例的某些特征、方面和优点，提供了一种将气体流提供给患者的呼吸设备，该呼吸设备包括：环境空气入口；补充入口，该补充入口用于从补充气体源接收补充气体；阀，该阀被配置为控制通过补充气体入口接收的补充气体的流量；气体组成传感器，该气体组成传感器被配置为测量环境空气与补充气体的混合流的气体组成；控制器，该控制器被配置为控制向患者输送气体，该控制器被配置为：通过控制阀电流来调节阀的致动；确定目标补充气体流量；使用阀模型基于目标补充气体流量来设定阀电流；以及部分地基于从气体组成传感器接收的测量值随时间更新阀模型。
[0019]在第二实施例的一些配置中，补充气体包括浓缩氧气。
[0020]在第二实施例的一些配置中，阀模型部分地基于测得的气体组成的预测变化随时间被更新。
[0021]在第二实施例的一些配置中，测得的气体组成的预测变化至少部分地基于当前阀位置和当前流量。
[0022]在第二实施例的一些配置中，气体组成测量值是测得的输送氧气分数(FdO2)。
[0023]在第二实施例的一些配置中，阀模型部分地基于目标气体组成随时间被更新。
[0024]在第二实施例的一些配置中，目标气体组成是目标FdO2。
[0025]在第二实施例的一些配置中，阀模型部分地基于气体组成的预测变化随时间被更新。
[0026]在第二实施例的一些配置中，气体组成的预测变化至少部分地基于测得的气体组成的最近趋势。
[0027]在第二实施例的一些配置中，阀模型包括为打开该阀所需的最小电流的估计值。
[0028]在第二实施例的一些配置中，为打开阀所需的最小电流的估计值随时间被更新。
[0029]在第二实施例的一些配置中，该呼吸设备进一步包括流量传感器，该流量传感器被配置为测量总流量。
[0030]在第二实施例的一些配置中，控制器至少部分地基于总流量来确定目标补充气体流量。
[0031]在第二实施例的一些配置中，控制器至少部分地基于目标FdO2来确定目标补充气体流量。
[0032]在第二实施例的一些配置中，控制器至少部分地基于环境空气的氧气分数来确定目标补充气体流量。
[0033]在第二实施例的一些配置中，控制器至少部分地基于补充气体源的氧气分数来确定目标补充气体流量。
[0034]在第二实施例的一些配置中，控制器根据预期的呼吸速率范围以不同的速率更新阀模型。
[0035]在第二实施例的一些配置中，控制器根据预期的流量振荡幅度以不同的速率更新阀模型。
[0036]在第二实施例的一些配置中，控制器根据流量以不同的速率更新阀模型。
[0037]在第二实施例的一些配置中，控制器使用反馈回路来更新阀模型。
[0038]在第二实施例的一些配置中，该反馈回路的系数部分地基于流量被调节。
[0039]在第二实施例的一些配置中，阀模型包括穿过阀的补充气体的流量的估计值。
[0040]在第二实施例的一些配置中，使用一阶模型、平流扩散方程、纳维
‑
斯托克斯方程或机器学习算法中的至少一者确定穿过阀的补充气体的流量的估计值。
[0041]根据本文中所披露的第三实施例的某些特征、方面和优点，提供了一种将气体流提供给患者的呼吸设备，该呼吸设备包括：环境空气入口；补充入口，该补充入口用于从补充气体源接收补充气体；阀，其中该阀需要最小量的电流来打开；气体组成传感器，该气体组成传感器被配置为测量环境空气与补充气体的混合流的气体组成；主控制器，该主控制器被配置为控制向患者输送气体，该控制器被配置为：通过控制阀电流来调节阀开口的致动；以及当补充气体的目标流量从零增加时，激活粗调控制器；粗调控制器，该粗调控制器被配置为：通过控制阀电流来控制阀开口的致动，其中该主控制器或粗调控制器能够控制阀电流；迭代地增加供应给阀的电流；以及在检测到穿过阀的流量之后，将对阀的致动控制切换到主控制器。
[0042]在第三实施例的一些配置中，在迭代地增加阀电流之前，控制器将阀电流设定在初始值。
[0043]在第三实施例的一些配置中，所述初始值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将气体流提供给患者的呼吸设备，所述呼吸设备包括：环境空气入口；补充入口，所述补充入口用于从补充气体源接收补充气体；阀，所述阀被配置为控制通过所述补充气体入口接收的所述补充气体的流量；气体组成传感器，所述气体组成传感器被配置为测量环境空气与补充气体的混合流的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：费雪派克医疗保健有限公司，
类型：发明
国别省市：