一种无创呼吸机的智能控制方法及预警系统技术方案

本发明专利技术提供的一种无创呼吸机的智能控制方法及预警系统，利用传感器单元

【技术实现步骤摘要】
一种无创呼吸机的智能控制方法及预警系统


[0001]本专利技术涉及呼吸机领域，尤其是涉及一种无创呼吸机的智能控制方法及预警系统
。

技术介绍

[0002]无创正压通气是目前用于救治各类呼吸疾病患者的重要手段之一
。
在进行无创正压通气的过程中，通过测定呼吸道气阻
(Resistance
，
R)
和顺应性
(Compliance
，
C)
，及时调整呼吸机给予的通气压力和流量，可有效减少通气并发症，提高呼吸机的通气疗效，实现对不同病患的个体化精准通气策略的制定
。
[0003]现有无创呼吸机为了满足临床应用需求，结构设计一般比较复杂，导致控制难度增加，压力控制性能
、
病人触发同步
、
氧浓度控制精度和快速调节能力的提升受到较大限制
。
此外，无创呼吸机控制涉及到病人近端压力控制和空气
/
氧气混合腔内的氧气浓度控制等两个方面
。
但现有无创呼吸机的病人近端压力控制和空气
/
氧气混合腔内的氧气浓度控制仍然存在以下技术难点：
(1)
在呼吸管路泄漏变化的情况下，压力控制算法参数如何实现自适应调整，从而保证压力控制的平稳性
。(2)
当患者呼吸发生变化的时候，呼吸机不能随着患者的呼吸变化而变化
。(3)
当呼吸机发生故障时，不能够及时发出警报信息
。
[0004]因此，有必要提供一种无创呼吸机的智能控制方法及预警系统来解决上述问题
。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分
、
说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围
。
[0006]因此，本专利技术所要解决的技术问题是无创呼吸机的自动化控制方法和故障报警的问题
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种无创呼吸机的智能控制方法，其特征在于，包括，传感器单元
、
控制单元
、
风机控制电路
、
控制面板
、
液晶显示器
、
气流源
、
通气道
、
湿化器，所述控制面板操作设定的参数值
、
传感器采集的气道压力
、
气流流量数据进行处理，将控制值和监测值显示在面板上；所述传感器单元分为流量传感器及压力传感器；无创呼吸机包括：呼气支管及吸气支管，在控制面板上设定的参数值
、
传感器采集的气道压力
、
气流流量数据进行处理，将控制值和监测值显示在面板上；控制单元，所述控制单元与所述正压气源
、
所述负压气源和所述传感器单元通信连接，所述控制单元能够根据所述传感器单元监测的所述生理数据进行分析来判断患者是否呼吸顺畅以及是否需调节呼吸量，在判断出患者需要调节起量之后，控制所述正压气源在患者每次处于吸气阶段时向患者气道用正压通气压力或向患者肺部充入用正压吸气潮气量
、
并且控制所述负压气源在患者每次处于呼气阶段时向患者气道用负压通气压力，直至判断出患者需停止继续调节气量时停止所述正压气源在患者处于吸气阶段时向患者气道用正压通气压力或向患者肺
部充入正压吸气潮气量
、
以及停止所述负压气源在患者处于呼气阶段时向患者气道用负压通气压力；
[0008]通气装置，向患者提供通气气流；
[0009]监测模块，监测所述通气装置给患者通气的压力或流速；
[0010]所述控制单元，根据测得的反映患者自主呼吸努力的压力变化识别，识别到患者的吸气触发时刻后，控制所述通气装置由呼气切换到吸气，识别到患者的呼气触发时刻后，控制所述通气装置由吸气切换到呼气；
[0011]所述传感器单元包括：气体流量传感器
、
压力传感器
、
信号放大模块，所述信号放大模块与所述控制单元电连接；所述气体流量传感器靠近呼吸面罩的进气端设置，用于采集气体流量变化情况作为使用者的呼吸信号特征，得到吸气呼吸信号特征，并发送至信号放大模块；所述压力传感器用于采集使用者胸腹部位的起伏情况作为使用者的呼吸信号特征，得到胸部呼吸信号特征和腹部呼吸信号特征，并发送至信号放大模块；所述信号放大模块用于将传感器发送的信号放大后发送到控制单元；所述传感器单元能够监测用于获得患者的氧饱和度
、
气道阻力
、
肺部顺应性和呼吸音的生理数据；
[0012]当吸气呼吸信号特征减弱或消失，且胸部呼吸信号特征和腹部呼吸信号特征均消失，则判断当前的呼吸类型为通气不足
、
呼吸中断
、
暂停类型；
[0013]当吸气呼吸信号特征减弱或消失，且胸部呼吸信号特征和腹部呼吸信号特征先消失后恢复但胸部呼吸信号特征和腹部呼吸信号特征较弱，则判断当前的呼吸类型为混合性呼吸中断
、
暂停类型；
[0014]当吸气呼吸信号特征消失，但胸部呼吸信号特征或腹部呼吸信号特征未消失，则判断当前的呼吸类型为阻塞性呼吸中断
、
暂停类型；
[0015]所述控制单元采用的串级控制系统，是采用两个控制器串联工作，外环控制器的输出作为内环控制器的设定值，由内环控制器的输出去操纵控制阀，从而对外环被控量具有控制效果，增强了系统的抗干扰性
。
[0016]作为本专利技术所述无创呼吸机的智能控制方法的一种优选方式，所述控制单元包括：主程序模块
、
功能键输入模块
、
呼吸模式控制模块
、
控制量计算模块
、
输出显示模块
、
输出控制模块
、
压力监测模块
、
流量监测模块
、
数学估算模块
、
算法模块，所述主程序模块
、
所述呼吸模式控制模块
、
所述控制量计算模块与算法模块电连接，所述输出显示模块
、
所述输出控制模块
、
所述压力监测模块及所述流量监测模块电连接，所述数学估算模块
、
所述呼吸模式控制模块与所述主程序模块电连接
。
[0017]作为本专利技术所述无创呼吸机的智能控制方法的一种优选方式，所述呼吸模式控制模块包括：五种呼吸模式：
S、T、S/T、CPAP、PC
；其中
S、T、S/T、PC
呼吸模式以时间切换为主，
S、S/T、PC
呼吸模式有流速触发功能，
CPAP
呼吸模式有舒适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种无创呼吸机的智能控制方法，其特征在于，包括，传感器单元
、
控制单元
、
风机控制电路
、
控制面板
、
液晶显示器
、
气流源
、
通气道
、
湿化器，所述控制面板操作设定的参数值
、
传感器采集的气道压力
、
气流流量数据进行处理，将控制值和监测值显示在面板上；所述传感器单元分为流量传感器及压力传感器；无创呼吸机包括：呼气支管及吸气支管，在控制面板上设定的参数值
、
传感器采集的气道压力
、
气流流量数据进行处理，将控制值和监测值显示在面板上；控制单元，所述控制单元与所述正压气源
、
所述负压气源和所述传感器单元通信连接，所述控制单元能够根据所述传感器单元监测的所述生理数据进行分析来判断患者是否呼吸顺畅以及是否需调节呼吸量，在判断出患者需要调节起量之后，控制所述正压气源在患者每次处于吸气阶段时向患者气道用正压通气压力或向患者肺部充入用正压吸气潮气量
、
并且控制所述负压气源在患者每次处于呼气阶段时向患者气道用负压通气压力，直至判断出患者需停止继续调节气量时停止所述正压气源在患者处于吸气阶段时向患者气道用正压通气压力或向患者肺部充入正压吸气潮气量
、
以及停止所述负压气源在患者处于呼气阶段时向患者气道用负压通气压力；通气装置，向患者提供通气气流；监测模块，监测所述通气装置给患者通气的压力或流速；所述控制单元，根据测得的反映患者自主呼吸努力的压力变化识别，识别到患者的吸气触发时刻后，控制所述通气装置由呼气切换到吸气，识别到患者的呼气触发时刻后，控制所述通气装置由吸气切换到呼气；所述传感器单元包括：气体流量传感器
、
压力传感器
、
信号放大模块，所述信号放大模块与所述控制单元电连接；所述气体流量传感器靠近呼吸面罩的进气端设置，用于采集气体流量变化情况作为使用者的呼吸信号特征，得到吸气呼吸信号特征，并发送至信号放大模块；所述压力传感器用于采集使用者胸腹部位的起伏情况作为使用者的呼吸信号特征，得到胸部呼吸信号特征和腹部呼吸信号特征，并发送至信号放大模块；所述信号放大模块用于将传感器发送的信号放大后发送到控制单元；所述传感器单元能够监测用于获得患者的氧饱和度
、
气道阻力
、
肺部顺应性和呼吸音的生理数据；根据吸气呼吸信号
、
胸部呼吸信号以及腹部呼吸信号来判断当前的呼吸类型；所述控制单元采用的串级控制系统，是采用两个控制器串联工作，外环控制器的输出作为内环控制器的设定值，由内环控制器的输出去操纵控制阀，从而对外环被控量具有控制效果，增强了系统的抗干扰性
。2.
根据权利要求1所述无创呼吸机的智能控制方法，其特征在于，所述控制单元包括：主程序模块
、
功能键输入模块
、
呼吸模式控制模块
、
控制量计算模块
、
输出显示模块
、
输出控制模块
、
压力监测模块
、
流量监测模块
、
数学估算模块
、
算法模块，所述主程序模块
、
所述呼吸模式控制模块
、
所述控制量计算模块与算法模块电连接，所述输出显示模块
、
所述输出控制模块
、
所述压力监测模块及所述流量监测模块电连接，所述数学估算模块
、
所述呼吸模式控制模块与所述主程序模块电连接
。3.
根据权利要求2所述无创呼吸机的智能控制方法，其特征在于，所述呼吸模式控制模块包括：五种呼吸模式：
S、T、S/T、CPAP、PC
；其中
S、T、S/T、PC
呼吸模式以时间切换为主，
S、S/T、PC
呼吸模式有流速触发功能，
CPAP
呼吸模式有舒适度功能
。4.
根据权利要求2所述无创呼吸机的智能控制方法，其特征在于，所述主程...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼田甜，唐雪峰，牛建勋，孟保林，韩理，张宏弢，王帅，
申请(专利权)人：南京舒普思达医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：