CN104874059B - 呼吸机的压力控制方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种呼吸机的压力控制方法及***，其中方法包括以下步骤：根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，多个气道流速和多个气道压力一一对应；分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性；对每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性；以及根据平均气道阻力和平均气道顺应性控制通气的流速，以控制呼吸机的压力。根据本发明实施例的方法，通过呼吸机的平均气道阻力和平均顺应性对通气的流速进行控制以控制呼吸机的压力，从而缩短了调整时间，提高了呼吸机的性能。

Description

呼吸机的压力控制方法及***
技术领域
本发明涉及呼吸机技术领域，特别涉及一种呼吸机的压力控制方法。
背景技术
呼吸机常用的基本控制模式主要有VCV模式、PCV模式、PRVC模式和PSV模式，而其他的呼吸模式都是由该四种基本模式进行组合而成。
在四种基本模式中压力控制模式为PCV模式和PRCV模式，呼吸机在工作过程中气道阻力和顺应性计算不准确或者发生变化，而且现有的控制方式需要很长的时间才能够调节其周期使呼吸机的压力达到平稳。例如会出现目标压力值长时间震荡等情况进而会使呼吸机与用户(即患者)发生对抗，严重情况下会危及到患者的生命。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
为此，本发明一方面提供一种呼吸机的压力控制方法。
本发明的另一方面提出一种呼吸机的压力控制***。
有鉴于此，本发明一方面的实施例提出一种呼吸机的压力控制方法，包括以下步骤：测量步骤，根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，所述多个气道流速和所述多个气道压力一一对应；
计算步骤，分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性；
平均值计算步骤，对所述每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性；以及
控制步骤，根据所述平均气道阻力和所述平均气道顺应性控制通气的流速，以控制所述呼吸机的压力。
根据本发明实施例的方法，通过呼吸机的平均气道阻力和平均顺应性对通气的流速进行控制以控制呼吸机的压力，从而缩短了调整时间，提高了呼吸机的性能。
在本发明的一个实施例中，还包括：当所述测量步骤中的测量次数小于预设次数时，根据所述预设气道阻力和所述预设顺应性以及所测量的所述多个气道流速和所述多个气道压力计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，在所述控制步骤中通过如下公式对通气的流速进行控制，所述公式为其中，Q为所述通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，c为气道顺应性，t为时间。
在本发明的一个实施例中，所述气道压力通过如下公式表示，所述公式为，P＝R×Q+V/C，其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为所述通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，在所述计算步骤中根据最小二乘法计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。
本发明另一方面的实施例提出了一种呼吸机的压力控制***，包括：测量模块，用于根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，所述多个气道流速和所述多个气道压力一一对应；计算模块，用于分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性；平均值计算模块，对所述每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性；以及控制模块，根据所述平均气道阻力和所述平均气道顺应性控制通气的流速，以控制呼吸机的压力。
根据本发明实施例的***，通过呼吸机的平均气道阻力和平均顺应性对通气的流速进行控制以控制呼吸机的压力，从而缩短了调整时间，提高了呼吸机的性能。
在本发明的一个实施例中，在所述测量模块的测量次数小于预设次数时，所述平均值计算模块根据所述预设气道阻力和所述预设顺应性以及所测量的所述多个气道流速和所述多个气道压力计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，所述控制模块通过如下公式对通气的流速进行控制，所述公式为其中，Q为所述通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，c为气道顺应性，t为时间。
在本发明的一个实施例中，所述计算模块通过如下公式获得所述气道压力，所述公式为，P＝R×Q+V/C，其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为所述通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，所述计算模块根据最小二乘法计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，
图1为根据本发明一个实施例的呼吸机的压力控制方法的流程图；以及
图2为根据本发明一个实施例的呼吸机的压力控制***的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为根据本发明一个实施例的呼吸机的压力控制方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的呼吸机的压力控制方法，包括以下步骤：根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，多个气道流速和多个气道压力一一对应(步骤101)。分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性(步骤103)。对每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性(步骤105)。根据平均气道阻力和平均气道顺应性控制通气的流速，以控制呼吸机的压力(步骤107)。其中，可通过流量传感器和压力传感器测量气道流速和气道压力。
在本发明的一个实施例中，当测量次数小于预设次数时，根据预设气道阻力和预设顺应性以及所测量的多个气道流速和多个气道压力计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，对于第一个测量数据Paw1＝R×Q1+V1/C而言，根据最小二乘法计算出本次通气的R1和C1。同理可得到Paw2＝R×Q2+V2/C，Paw3＝R×Q3+V3/C，······，Pawn＝R×Qn+Vn/C的R2和C2，R3和C3，Rn和Cn。由此，平均气道阻力RAVG和平均气道顺应性CAVG可表示为RAVG＝(R1+R2+R3+…+Rn)/N，CAVG＝(C1+C2+C3+…+Cn)/N，其中，N为测量次数。
在本发明的一个实施例中，通过如下公式得到通气的流速，公式为其中，Q为通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，c为气道顺应性，t为时间。气道压力通过如下公式表示，公式为，P＝R×Q+V/C，其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。根据最小二乘法和该公式计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。当前的呼吸量V，其中t为时间，Q为通气的流速。
根据本发明实施例的方法，通过呼吸机的平均气道阻力和平均顺应性对通气的流速进行控制以控制呼吸机的压力，从而缩短了调整时间，提高了呼吸机的性能。
图2为根据本发明一个实施例的呼吸机的压力控制***的结构框图。如图2所示，根据本发明实施例的呼吸机的压力控制***，包括：测量模块100、计算模块300、平均值计算模块500和控制模块700。
具体地，测量模块100用于根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，多个气道流速和多个气道压力一一对应。计算模块300用于分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性。平均值计算模块500对每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。控制模块700根据平均气道阻力和平均气道顺应性控制通气的流速，以控制呼吸机的压力。
本实施例中，当在测量模块的测量次数小于预设次数时平均值计算模块500根据预设气道阻力和预设顺应性以及所测量的多个气道流速和多个气道压力计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，当测量模块100中的测量次数小于预设次数时，根据预设气道阻力和预设顺应性以及所测量的多个气道流速和多个气道压力计算得到呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
在本发明的一个实施例中，对于第一个测量数据Paw1＝R×Q1+V1/C而言，计算模块300根据最小二乘法计算出本次通气的R1和C1。同理，计算模块300可得到Paw2＝R×Q2+V2/C，Paw3＝R×Q3+V3/C，······，Pawn＝R×Qn+Vn/C的R2和C2，R3和C3，Rn和Cn。由此，平均值计算模块500通过如下公式得到平均气道阻力RAVG和平均气道顺应性CAVG，RAVG＝(R1+R2+R3+…+Rn)/N，CAVG＝(C1+C2+C3+…+Cn)/N，其中，N为测量次数。
在本发明的一个实施例中，控制模块700通过如下公式得到通气的流速，公式为其中，Q为通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，c为气道顺应性，t为时间。气道压力通过如下公式表示，公式为，P＝R×Q+V/C，其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。根据最小二乘法和该公式计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。当前的呼吸量V，其中t为时间，Q为通气的流速。
根据本发明实施例的***，通过呼吸机的平均气道阻力和平均顺应性对通气的流速进行控制以控制呼吸机的压力，从而缩短了调整时间，提高了呼吸机的性能。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种呼吸机的压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
测量步骤，根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，所述多个气道流速和所述多个气道压力一一对应；
计算步骤，分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性；
平均值计算步骤，对所述每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性；以及
控制步骤，根据所述平均气道阻力和所述平均气道顺应性控制通气的流速，以控制所述呼吸机的压力。
2.如权利要求1所述的呼吸机的压力控制方法，其特征在于，还包括：
当所述测量步骤中的测量次数小于预设次数时，根据所述预设气道阻力和所述预设顺应性以及所测量的所述多个气道流速和所述多个气道压力计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
3.如权利要求1所述的呼吸机的压力控制方法，其特征在于，在所述控制步骤中通过如下公式对通气的流速进行控制，所述公式为
其中，Q为所述通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，C 为气道顺应性，t为时间。
4.如权利要求1所述的呼吸机的压力控制方法，其特征在于，所述气道压力通过如下公式表示，所述公式为，
P＝R×Q+V/C，
其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为所述通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。
5.如权利要求4所述的呼吸机的压力控制方法，其特征在于，在所述计算步骤中根据最小二乘法计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。
6.一种呼吸机的压力控制***，其特征在于，包括：
测量模块，用于根据预设气道阻力和预设顺应性对呼吸机进行通气，以分别测量得到多个气道流速和多个气道压力，所述多个气道流速和所述多个气道压力一一对应；
计算模块，用于分别根据每个气道流速与对应的气道压力计算每次通气的气道阻力和气道顺应性；
平均值计算模块，对所述每次通气所获得的多个气道阻力和多个气道顺应性进行计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性；以及
控制模块，根据所述平均气道阻力和所述平均气道顺应性控制通气的流速，以控制呼吸机的压力。
7.如权利要求6所述的呼吸机的压力控制***，其特征在于，在所述测量模块的测量次数小于预设次数时，所述平均值计算模块根据所述预设气道阻力和所述预设顺应性以及所测量的所述多个气道流速和所述多个气道压力计算得到所述呼吸机的平均气道阻力和平均气道顺应性。
8.如权利要求6所述的呼吸机的压力控制***，其特征在于，所述控制模块通过如下公式对通气的流速进行控制，所述公式为
其中，Q为所述通气的流速，P为通道压力，R为气道阻力，C 为气道顺应性，t为时间。
9.如权利要求6所述的呼吸机的压力控制***，其特征在于，所述计算模块通过如下公式获得所述气道压力，所述公式为，
P＝R×Q+V/C，
其中，P为通道压力，R为气道阻力，Q为所述通气的流速，V为当前的吸气量，C为气道顺应性。
10.如权利要求9所述的呼吸机的压力控制***，其特征在于，所述计算模块根据最小二乘法计算出每次通气的气道阻力和气道顺应性。
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