CN117642203A - 通气控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种通气控制方法及装置(20),通过获取病人的实时血氧参数(s301)并且获取病人的氧解离曲线(s302),然后根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数(s303),目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。由于在确定对吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数时,充分结合了病人的氧解离曲线和病人的实时血氧参数,使得目标控制参数能够匹配病人当前生理状况下的通气需求,从而可以满足不同病人在不同生理状况下的通气需求。
Description
本发明涉及医疗器械技术领域,具体涉及一种通气控制方法及装置。
呼吸机作为一种通过机械通气来给病人提供呼吸支持的设备,被广泛使用在各种治疗过程中。在病人接受呼吸机治疗的过程中,吸入氧气浓度(Fraction ofinspired oxygen,FiO2)是极为重要的一个调节参数,直接关系到病人吸入气体中的氧气含量,进而影响病人肺泡和血液中的氧气含量,从而决定了病人的组织供氧情况。因此,在实际使用过程中,FiO2需要根据病人的具体生理状况进行调节,以使病人达到正常的目标氧合水平。
若呼吸机能够根据病人具体的生理状况自动调节FiO2,不仅可以帮助医护人员减少工作量,而且能够优化病人用氧,帮助病情恢复,因此对于呼吸机通气控制方法的研究意义重大。现有呼吸机对于所有病人采用了同一套调节间隔和调节量来对FiO2进行调节,这些调节间隔和调节量的设置可能对于部分病人来说是合适的,而对于其它病人来说可能调节过快或者过慢,也就是说现有通气控制方法无法满足不同病人的通气需求。
发明内容
本发明主要提供一种通气控制方法及装置,用于解决现有通气控制方法无法满足不同病人的通气需求的问题。
根据第一方面,一种实施例中提供一种通气控制装置,包括:
传感器,用于获取病人的实时血氧参数;
处理器,用于
获取所述病人的氧解离曲线,所述氧解离曲线用于表示所述病人的动脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系;
根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,所述目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
根据第二方面,一种实施例中提供一种通气控制方法,包括:
获取病人的实时血氧参数;
获取所述病人的氧解离曲线,所述氧解离曲线用于表示所述病人的动 脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系;
根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,所述目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
根据第三方面,一种实施例中提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第二方面任一项所述的通气控制方法。
依据上述实施例的通气控制方法及装置,由于在确定对吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数时,充分结合了病人的氧解离曲线和病人的实时血氧参数,使得目标控制参数能够匹配病人当前生理状况下的通气需求,从而可以满足不同病人在不同生理状况下的通气需求。
图1为本发明一实施例提供的通气控制装置的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的通气设备的结构示意图;
图3为本发明一实施例提供的通气控制方法的流程图;
图4为本发明一实施例提供的氧解离曲线的示意图;
图5为本发明又一实施例提供的通气控制方法的流程图;
图6为本发明另一实施例提供的通气控制方法的流程图。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
呼吸是指周期节律性地吸入和呼出气体,吸收氧气排出二氧化碳,从而实现气体交换的过程。当采用通气设备为病人提供呼吸支持时,需要结合病人的具体生理状况来对FiO2进行调节,以使病人达到正常的目标氧合水平。不同病人或者同一病人在不同时期,其生理状况可能千差万别,因此本申请中采用的是病人的实时血氧参数,能够准确地反应病人当前时刻的供氧需求,并结合病人的氧解离曲线来对FiO2进行调节。氧解离曲线是用于表示动脉氧分压与血氧饱和度之间对应关系的曲线。标准氧解离曲线基于临床数据统计得到的,难以反应病人的个体差异。不同病人或者同一病人在不同时期,体温、血液PH值、动脉二氧化碳分压等均可能不同,这些都会导致标准氧解离曲线发生偏移,因此为了能够准确地反应病人当前时刻的供氧需求,本申请中所采用的是病人的氧解离曲线,是在充分考虑了病人当前生理状况的情况下,根据病人的体温、血液PH值和动脉二氧化碳分压中的一种或者多种对标准氧解离曲线进行修正得到的。本申请所述技术方案,通过获取病人的实时血氧参数以及病人的氧解离曲线,然后根据病人当前时刻血氧参数在病人氧解离曲线上所对应的位置对FiO2进行调节。具体地,利用在氧解离曲线不同氧分压区间段所呈现出来的氧气与还原血红蛋白的结合能力,来实时调整算法的调节间隔以及调节量计算系数,使得算法可以根据病人血氧在氧解离曲线上所对应的位置,非线性地增、减算法的响应速度与调节力度,从而可以匹配不同病人、不同血氧状况时的用氧需求。下面分别从产品和方法两个角度来对本申请所述技术方案进行阐述。
请参考图1,为本发明一实施例提供的通气控制装置的结构示意图。如图1所示,本实施例提供的通气控制装置10可以包括处理器101和传感器102,处理器101与传感器102连接。其中,传感器102用于获取病人的实时血氧参数;处理器101,用于获取所述病人的氧解离曲线,所述氧解离曲线用于表示所述病人的动脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系;根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,所述目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
处理器101与通气装置11信号连接,根据目标控制参数控制该通气装置11对病人提供的吸入气体的吸入氧气浓度。其中,通气装置11用于 通过一呼吸回路和呼吸附件向病人提供吸入气体,所述吸入气体为含氧气体。如图1所示,呼吸回路由呼气支路和吸气支路构成,呼吸附件至少包括气动***和病人接口,病人接口例如可以为面罩。具体的,通气装置11的气动***一端与处理器101信号连接,一端通过呼气支路和吸气支路与病人接口相连,根据处理器101所确定的目标控制参数向病人提供与病人当前生理状况相匹配的气体。
本申请所提供的通气控制装置还可以用于麻醉通气设备(或简称麻醉机)中,用于对麻醉通气设备所提供气体中的氧气浓度进行调节。请参考图2,为一实施例提供的通气设备的结构示意图。如图2所示,本实施例提供的通气设备2可以包括:通气控制装置20、气源接口21、呼吸辅助装置22、麻药输出装置23、呼吸回路24、存储器25和显示器26。其中,通气控制装置20包括处理器27和传感器28。
气源接口21用于与气源(图中未示出)连接,气源用以提供气体。该气体通常可采用氧气、氧化亚氮(笑气)和空气等。一些实施例中,该气源可以采用压缩气瓶或中心供气源,通过气源接口21为通气设备供气,供气种类有氧气O2、笑气N2O、空气等。
呼吸辅助装置22用于为病人的非自主呼吸提供动力,维持气道通畅,即将气源接口21输入的气体和呼吸回路24中的混合气体驱动到病人的呼吸***,并将病人呼出的气体引流到呼吸回路24中,从而改善通气和氧合,防止病人机体缺氧和二氧化碳在病人体内蓄积。本实施例中呼吸辅助装置22还可以在处理器27的控制下,对于气源接口21所提供的气体的氧气浓度进行调节。
麻药输出装置23用于提供***物,通常情况下,***物以气体的形式混合到气源接口21所引入的新鲜空气中,并被一起输送到呼吸回路24中。
呼吸回路24包括吸气通路24a、呼气通路24b和钠石灰罐24c,吸气通路24a和呼气通路24b连通构成一闭合回路,钠石灰罐24c设置在呼气通路24b的管路上。麻药蒸汽和气源接口21引入的新鲜空气的混合气体由吸气通路24a的入口输入,通过设置在吸气通路24a的出口处的病人接口3提供给病人4。病人接口3可以是面罩、鼻插管或气管插管。在较佳的实施例中,吸气通路24a上设置有单向阀,该单向阀在吸气相时打开,在呼气相时关闭。呼气通路24b也上设置有单向阀,该单向阀在吸气相时关闭,在呼气相时打开。呼气通路24b的入口和病人接口3连通,当病人呼气时,呼出的气体经呼气通路24b进入钠石灰罐24c中,呼出的气体中的二氧化 碳被钠石灰罐24c中的物质滤除,滤除二氧化碳后的气体再循环进入吸气通路24a中。
传感器28用于获取病人的实时血氧参数、病人在通气设备协助通气状态下的气道压力值和食道压力值等。传感器28可以连接第一压力传感器29a和第二压力传感器29d的信号输出端。如图2所示,第一采样管可以经口腔进入气管,第一压力传感器29a可以设置在第一采样管29b内,用于监测气管内的压力(即气道压力),该气道压力等同于肺泡内压,第一压力传感器29a输出的气道压力电信号经第一导线传输至传感器28。第二采样管经鼻腔进入食道,第二压力传感器29d可以设置在第二采样管内,用于监测食道内压力,该食道内压等同于胸内压,然后第二压力传感器29d将采集的食道压力转换为电信号经第二导线传输到传感器28。
存储器25可以用于存储数据或者程序,例如用于存储传感器所采集的数据、处理器经计算所生成的数据或处理器所生成的图像帧,该图像帧可以是2D或3D图像,或者存储器25可以存储图形用户界面、一个或多个默认图像显示设置、用于处理器的编程指令,例如可以实现本申请任一实施例所提供的通气控制方法的计算机执行指令。存储器25可以是有形且非暂态的计算机可读介质,例如闪存、RAM、ROM、EEPROM等。
处理器27用于执行指令或程序,对呼吸辅助装置22、气源接口21和/或呼吸回路中的各种控制阀进行控制,以使对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数能够匹配病人当前生理状况下的通气需求,从而可以满足不同病人在不同生理状况下的通气需求。处理器27还用于对接收的数据进行处理,生成所需要的计算或判断结果,或者生成可视化数据或图形,并将可视化数据或图形输出给显示器26进行显示。本实施例中,处理器27与传感器28信号连接,用于根据病人的氧解离曲线的曲线参数和病人的实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数。还用于根据气道压力值、食道压力值、呼吸回路中的气体流量值和/或呼吸回路中的压力值进行计算或生成波形图,例如,处理器27根据气道压力值和食道压力值实时计算病人的肺泡承受压,例如,计算气道压力和食道压力的差值,将气道压力和食道压力的差值作为肺泡承受压。然后处理器27根据实时计算的肺泡承受压指导机械通气。机械通气的操作例如可以包括通气参数的设置和肺复张操作。例如,处理器27根据监测的肺泡承受压得到吸气末肺泡承受压和/或呼气末肺泡承受压,根据吸气末肺泡承受压和/或呼气末肺泡承受压指导吸气压力、潮气量或呼气末正压等通气参数的设置。再例如,处理器27根据监测的肺泡承受压得到呼气末肺泡承受压,根据呼气 末肺泡承受压指导进行肺复张操作。
需要说明的是,图1和图2所示的结构仅为示意,还可以包括比图1或者图2中所示更多或者更少的组件,或者具有与图1或者图2所示不同的配置,例如还可以包括报警装置,用于接收报警信息并以声、光和振动中的一种或多种方式输出报警信息。图1和图2中所示的各组件可以采用硬件和/或软件实现。图1和图2中所示的通气控制装置可以用于执行本发明任一实施例所提供的通气控制方法。
请参考图3,本发明一实施例提供的通气控制方法可以包括:
S301、获取病人的实时血氧参数。
本实施例中既可以通过通气控制装置自身配置的传感器来获取病人的实时血氧参数,也可以通过互联的外部检测设备来获取病人的实时血氧参数。外部检测设备例如可以为脉搏血氧仪、监护仪等。
在本申请实施例中通过病人的血氧参数可以具体得到病人的血氧饱和度。在实际应用过程中,通过对实时获取到的血氧参数进行处理,可以得到用于体现血氧参数的血氧饱和度,两者都可以用于指示病人血液中的氧气含量。病人的实时血氧参数能够反映病人当前时刻血液中的氧气含量。可选的,实时血氧参数中还可以包括实时血氧饱和度。
S302、获取病人的氧解离曲线,氧解离曲线用于表示病人的动脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系。
氧解离曲线表达的是动脉氧分压(PaO2)与血氧饱和度之间的对应关系。标准氧解离曲线是基于临床数据统计得到的,如图4中中间深色的曲线所示。病人的体温、血液pH值、动脉二氧化碳分压PaCO2等均会影响氧解离曲线,导致氧解离曲线左移或者右移,从而影响病人的血氧饱和度与动脉氧分压在氧解离曲线上的对应关系。在图4中三条氧解离曲线中,对于相同的血氧饱和度50%,所对应的动脉氧分压分别为30mm Hg、40mm Hg和50mm Hg。也就是说,即使具有相同的血氧饱和度,也并不意味着氧气与还原血红蛋白的结合能力就相同。若采用标准氧解离曲线对病人吸入氧气浓度进行调节,将难以匹配病人当前的用氧需求。因此本实施例中可以根据病人的体温、血液PH值和动脉二氧化碳分压中的一种或者多种,对标准氧解离曲线进行修正得到病人的氧解离曲线。只有采用各个病人的氧解离曲线,才能满足不同病人的通气需求。
病人的氧解离曲线可以根据如下表达式确定:
其中,PaO2表示动脉氧分压,SpO2表示血氧饱和度,例如可以由脉 搏血氧仪测量得到,CP是用来表示病人的体温、血液PH值和动脉二氧化碳分压(PaCO2)中的一种或者多种对标准氧解离曲线左右平移的影响。举例来说,当病人的血液PH值在7.45-7.55之间时,则可以将CP置为0;当病人的血液PH值每降低0.1时,则CP增加3.5mm Hg的偏移量。病人的血液PH值可以由用户手动输入,也可以由呼吸支持设备与监护仪、中央站之间的网络互联来实时获取最新血气分析结果中的血液PH值数据。同样地,病人的体温、PaCO2可以由用户手动输入,也可以通过与监护仪、中央站之间的网络互联实时获取。若在对病人进行呼末CO2数据的监测时,还可以通过实时测量得到的呼末二氧化碳浓度与CO2解离曲线来计算出病人体内的PaCO2,从而改变CP,平移氧解离曲线,匹配病人当前的生理状况。
S303、根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
本实施例中在获得病人的实时血氧参数以及病人的氧解离曲线之后,便可以根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,来确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数。如图4所示,病人的氧解离曲线呈S状,且下段平坦,中段陡直,上段平坦。在上段平坦区域中,即PaO2较高的区域(如60-100mm Hg的区域),氧气与血红蛋白充分结合,动脉氧分压的变化对血氧饱和度的影响较小,也就是说此时无论病人的动脉氧分压是增大还是减小,只要仍在该区域内,对病人血氧饱和度的影响都很小。当病人实时的血氧饱和度位于上段平坦区域时,由于此时病人血氧已经接近正常水平且血氧对额外用氧的响应较慢,可以适当增大吸入氧气浓度的调节时间间隔和/或减小吸入氧气浓度的调节量。在中段陡直区域中,如PaO2为40-60mm Hg的区域,此时血氧饱和度对动脉氧分压的变化变得十分敏感,动脉氧分压轻微减小或增大,都会对病人血氧饱和度带来很大的影响。当病人实时的血氧饱和度位于中段陡直区域时,由于此时血氧饱和度对动脉氧分压的变化变得十分敏感,可以适当减小吸入氧气浓度的调节时间间隔和/或增大吸入氧气浓度的调节量。在下段平坦区域中,如PaO2小于40mm Hg的区域,此时病人的血氧饱和度极低,为避免病人长期处于缺氧状态而导致不可逆转的损害,此时可以采用最小的时间间隔对吸入氧气浓度进行快速调节,以使病人的血氧饱和度快速升高。综上所述,在氧解离曲线的不同阶段需要采用不同的调节策略以便满足病人在不同生理状况下的通气需求。
本实施例中可以根据实时血氧参数在氧解离曲线上对应位置处的曲 线参数来确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数。曲线参数例如可以包括曲线斜率。目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数,即通过控制吸入氧气浓度的调节时间和调节量进行调整。可选的,目标时间参数可以包括对病人吸入氧气浓度进行调节的调节时间间隔;目标气流参数包括病人吸入氧气浓度的气体流速、氧气浓度和气压中的至少一种。
本实施例提供的通气控制方法,通过获取病人的实时血氧参数和病人的氧解离曲线,然后根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数。在确定对吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数时,一方面采用了病人的氧解离曲线,不同的病人具有不同的氧解离曲线,因此可以满足不同病人的通气需求;另一方面,采用了病人的实时血氧参数,可以满足病人当前生理状况下的通气需求。将病人的氧解离曲线的曲线参数与病人的实时血氧参数充分结合,使得目标控制参数能够匹配病人当前生理状况下的通气需求,从而可以满足不同病人在不同生理状况下的通气需求。
在上述实施例的基础上,下面将根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,针对病人的实时血氧饱和度在病人的氧解离曲线上所处的不同区域,采用不同的调节策略来对病人吸入氧气浓度进行调节。可以理解的是,在获取病人的实时血氧参数之后,便可以据此来得到病人的实时血氧饱和度。然后再根据病人的氧解离曲线和病人的实时血氧饱和度,便可以得到病人当前时刻的动脉氧分压。
一种可选的实施方式中,根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数可以包括:当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,则控制目标时间参数为第一预设目标时间参数,和\或,控制目标气流参数为第一预设目标气流参数。
当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,则说明病人处于缺氧的状态,此时需要采用增氧的调节间隔计算方式。具体地,当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,第一预设目标时间参数随病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且第一预设目标时间参数与曲线斜率负相关。当病人当前的动脉氧分压小于第二动脉氧分压阈值时,第一预设目标时间参数为固定时长;且当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,第一预设目标时间参数随病人当前的动脉氧分压变化的曲线,在第一动脉氧分压阈值处是连续的。同理,当病人当前的动脉氧分压小于第二动脉氧分压阈值时,第一预设目标气流参数为固定调节量。
当病人当前的动脉氧分压小于第二动脉氧分压阈值时,则说明病人处 于极度缺氧的状态,此时可以采用一个较小的调节时间间隔和/或较大的气体流速、氧气浓度和气压进行调节,以实现快速增氧的目的。当病人当前的动脉氧分压小于第二动脉氧分压阈值时,将第一预设目标时间参数为固定时长,可以理解的是,该固定时长为一个较小数值的时长,该固定调节量为一个较大数值的调节量。
当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,说明病人已经脱离极度缺氧的状态,此时采用常规的增氧方式进行调节即可。氧解离曲线上某一位置处的曲线斜率越大,则说明血氧饱和度对于动脉氧分压的变化越敏感。曲线斜率越大的位置处越需要减小调节时间间隔,增大调节量,以快速匹配动脉氧分压轻微的变化对病人的血氧饱和度所带来的巨大的变化。即第一预设目标时间参数和/或第一预设目标气流参数随病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且第一预设目标时间参数与曲线斜率负相关,第一预设目标气流参数与曲线斜率正相关。
一种可选的实施方式中,当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,第一预设目标时间参数为第一预设固定时长的第一倍数,第一倍数为第二动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。同理,当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,第一预设目标气流参数为第一预设固定调节量的第三倍数,第三倍数为病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与第二动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
一种可选的实施方式中,根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,还可以包括:若病人当前的动脉氧分压大于等于第三动脉氧分压阈值,则控制目标时间参数为第二预设目标时间参数;和\或,控制目标气流参数为第二预设目标气流参数;其中,第一预设目标时间参数小于等于第二预设目标时间参数,第二预设目标气流参数小于等于第一预设目标气流参数。
当病人当前的动脉氧分压大于等于第三动脉氧分压阈值时,则说明病人处于过氧的状态,此时需要采用降氧的调节间隔计算方式,避免病人发生醉氧的情况。具体地,第二预设目标时间参数为第二预设固定时长的第二倍数,第二倍数为病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与第三动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值;第二预设目标气流参数为第二预设固定调节量的第四倍数,第四 倍数为第三动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
在当前周期已经持续的时间长度大于等于调节时间间隔时,需要执行吸入氧气浓度的调节。一种可选的实施方式中,可以采用比例积分微分控制器计算吸入氧气浓度的调节量,并且可以根据病人当前的动脉氧分压和病人的氧解离曲线,对比例积分微分控制器的比例系数、积分系数和微分系数中的一种或者多种进行非线性调节。具体地,可以采用如下表达式对吸入氧气浓度的调节量进行调节:
Delta O2%(n)=a
p*P(n)+a
i*I(n)+a
d*D(n)
P(n)=SpO2
set point-SpO2(n)
I(n)=I(n-1)+T*P(n)
D(n)=[P(n)-P(n-1)]/T
其中,Delta O2%表示吸入氧气浓度的调节量,P(n)、I(n)和D(n)分别代表比例部分、积分部分和微分部分的计算结果,a
p、a
i和a
d分别表示比例系数、积分系数和微分系数,SpO2
set point指的是目标血氧。通常情况下由医生根据病人的生理状况来设置目标血氧的范围,SpO2
set point可以是目标血氧范围的中点,也可以根据当前是处于降氧操作,还是处于增氧操作进行自动赋值,如在病人血氧低于目标血氧范围处于增氧操作时,可以将SoO2
set point自动设置为目标血氧范围的低限,而在病人血氧高于目标血氧范围处于降氧操作时,可以将SpO2
set point自动设置为目标血氧范围的高限。
可选的,还可以引入一个氧浓度的基础使用量C(n),即上述对吸入氧气浓度的调节量进行调节的表达式可以修正为:
O2%(n)=a
p*P(n)+a
i*I(n)+a
d*D(n)+C(n)
常量C(n)的作用是带来氧浓度的基础使用量,用来根据病人病情限定一个基准的氧浓度设置。C(n)可以使用一个内置值,也可以是内置的一套系数,根据病人血氧、生理参数、病人类型、通气方式、通气模式、参数设置等进行自动更新设置。C(n)的其它实施方式还包括但不限于使用最近一段时间内的平均氧浓度,从而起到病人氧浓度基线的作用,当病人血氧波动时作为氧浓度调整的基准点;或者最近一段时间内,病人血氧在目标范围内时的平均氧浓度;或者由医生进行设置。
当病人的血氧超出目标血氧范围时,可以通过上式计算出吸入氧气浓度的调节量,从而实现自动调节病人的吸入氧气浓度,每次氧气浓度调节量大小可以通过系数a
p、a
i和a
d进行控制。现有做法是根据经验设定一组系数,而固定的系数会导致无法满足不同病人或者同一病人在不同血氧状 况下的需求。本申请中则是根据病人的氧解离曲线的曲线参数和病人的实时血氧参数,结合病人当前血氧以及当前血氧与动脉氧分压之间的关系来确定调节系数a
p、a
i和a
d中的一个或者多个。具体地,可以在氧解离曲线的中段陡直区域中增大调节系数,在上段平坦区域中减小调节系数。结合氧解离曲线的方式,相比于其它采用固定系数的方式,将更加接近病人本身的用氧需求,能够满足不同病人在不同生理状况下的需要。
下面以调节系数代表比例系数、积分系数和微分系数中的一种或者多种,来说明如何分区域来确定调节系数。当病人当前的动脉氧分压小于第二动脉氧分压阈值时,将调节系数设为第一预设固定系数。当病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,调节系数随病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且与曲线斜率正相关,具体地可以将调节系数设为第二预设固定系数的第五倍数,第五倍数为病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与第二动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。当病人当前的动脉氧分压大于等于第三动脉氧分压阈值时,调节系数随病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且与曲线斜率负相关,具体地可以将调节系数设为第三预设固定系数的第六倍数,第六倍数为第三动脉氧分压阈值在病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与病人当前的动脉氧分压在氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。其中,第一预设固定系数大于等于第二预设固定系数,第二预设固定系数大于等于第三预设固定系数。
下面通过一个具体的示例来说明如何根据病人的氧解离曲线和病人的实时血氧参数来对吸入氧气浓度进行调节。需要说明的是,在实际操作过程中,可以参考下述方法仅对调节时间间隔进行调整,或者仅对调节系数进行调整,或者还可以同时对调节时间间隔和调节系数进行调整。下面以目标血氧范围所对应的动脉氧分压范围为55-80mm Hg为例进行说明,其中目标血氧范围可以由医生根据病人的生理状况来设置。则第一动脉氧分压阈值为55mm Hg,第三动脉氧分压阈值为80mm Hg。假设当病人的动脉氧分压小于40mm Hg时,病人处于极度缺氧状态,则可以将第二动脉氧分压阈值设为40mm Hg。可以根据如下表达式来确定在不同区域中对病人吸入氧气浓度进行调节的调节时间间隔T:
其中,current PaO2表示病人当前时刻的动脉氧分压,
表示氧解离曲线的曲线斜率。当current PaO2小于第二动脉氧分压阈值40mm Hg时,采用固定的调节时间间隔T
1进行调节。T
1可以是一个预设的最小调节时间间隔,用于限制最快的氧浓度调节响应速度,当current PaO2小于40mm Hg时,病人处于极度缺氧状态,采用该最小时间间隔T
1进行氧浓度调节,以实现快速增氧的目的。当current PaO2大于等于第二动脉氧分压阈值40mm Hg且小于第一动脉氧分压阈值55mm Hg时,虽然还未达到目标血氧范围,但是已经得到缓解,此时可以采用如上式中所述的增氧调节间隔计算方式确定调节时间间隔,即调节时间间隔为T
1的第一倍数。当current PaO2大于等于第一动脉氧分压阈值55mm Hg且小于第三动脉氧分压阈值80mm Hg时,符合目标血氧范围的要求,则此时可以停止对于吸入氧气浓度的调节。当current PaO2大于等于第三动脉氧分压阈值80mm Hg时,为了避免病人发生醉氧的状况,可以采用降氧的调节间隔计算方式,具体地以T2表示一个最长的调节间隔,使调节时间间隔T为T
2的第二倍数,即当病人血氧靠近目标血氧范围上限80mmHg时,采用最长的调节间隔T2进行降氧,从而尽可能使病人血氧稳定,当病人血氧远离目标血氧范围时,则在T2的基础上非线性降低该调节间隔时间。其中,T
1<T
2。
当病人血氧在氧解离曲线的上段平坦区域或者靠近上段平坦区域时,由于此时动脉氧分压对病人血氧的影响逐渐变小,盲目快速增加氧浓度可能会导致病人氧浓度过高,此时应该增大调节间隔时间,匹配当前病人氧气与血红蛋白结合的速率,避免过度调节。
需要说明的是,上述根据病人动脉氧分压进行分段调节时间间隔的方式,只是其中一种实施方式,其它实施方式包括但不限于根据病人血氧、氧合指数、ROX指数等与病人氧合相关的生理参数或者根据当前已使用的氧浓度、呼末正压等信息进行分段设置。
当采用比例积分微分控制器(PID)的方式计算氧浓度调节量,可以 根据如下表达式来确定比例系数ap:
当current PaO2小于第二动脉氧分压阈值40mm Hg时,病人处于极度缺氧状态,采用固定的比例系数A
p。A
p可以是一个预设的最大比例系数,用于在血氧极低的时候,限制一个最大的比例模块氧浓度调节量,以实现快速增氧的目的。当病人的血氧靠近目标血氧范围时,比例系数a
p根据氧解离曲线进行非线性递减。具体地,当current PaO2大于等于第二动脉氧分压阈值40mm Hg且小于第一动脉氧分压阈值55mm Hg时,比例系数a
p为A
p的第五倍数。当current PaO2大于等于第三动脉氧分压阈值80mm Hg时,比例系数a
p为A
p1的第六倍数。其中,A
p1表示的是当病人血氧高于目标血氧范围时,所使用的最小比例系数,用于在病人血氧高于目标血氧范围时,限制一个最小的调节量,当病人血氧远离目标范围时,根据氧解离曲线进非线性增加比例系数,增大调节量。A
p>A
p1。
同理上述根据病人动脉氧分压进行分段确定比例系数的方式,只是其中一种实施方式,其它实施方式包括但不限于根据病人血氧、氧合指数、ROX指数等与病人氧合相关的生理参数或者根据当前已使用的氧浓度、呼末正压等信息进行分段来确定比例系数。
积分系数a
i和微分系数a
d可以参考比例系数a
p的确定方法来实现,此处不再赘述。
请参考图5,在上述任一实施例的基础上,本实施例提供的通气控制方法还可以包括:
S501、实时获取对病人进行吸入氧气浓度调节的目标时间参数以及当前周期已经持续的时间长度。
S502、判断当前周期的已经持续的时间长度是否大于等于更新后的吸入氧气浓度的调节时间间隔。若是,则执行步骤S503;若否,则执行步骤 S504。
S503、执行吸入氧气浓度的调节,将病人的吸入氧气浓度调节的当前时间参数调整为更新后的目标时间参数,并结束当前周期。
S504、继续保持当前时间参数。
当完成一次吸入氧气浓度调节之后,上一个调节周期结束,开始新的调节周期。在新的调节周期内,实时接收并分析病人血氧数据,并且记录当前周期已经持续的时间长度t,当t大于等于更新后的吸入氧气浓度的调节时间间隔,即大于等于最新的调节时间间隔T时,则认为当前周期结束,执行新的一次吸入氧气浓度的调节。
最新的调节时间间隔T的更新方式,可以采用周期末更新的方式,即在每个调节周期结束后,根据当前调节周期内的平均血氧(或当前周期内最新的血氧值)所对应的氧分压数值,按照上述实施例提供的计算方法计算出最新的调节时间间隔T,作为下个调节周期结束的时间阈值。也可以在周期内进行实时更新,即在获取到每个新的血氧值后,根据该血氧值,采用上述同样的方式计算出最新的T,若当前周期已经持续的时间长度t大于等于最新的T,则执行一次氧浓度调节。
请参考图6,在上述任一实施例的基础上,为了确保通气控制方法有效可靠,本实施例提供的通气控制方法中,在根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数之前还可以包括:
S601、获取影响实时血氧参数的可信度的关联数据。
S602、根据预设的判断规则判断关联数据是否满足血氧可信度要求。若满足,则执行步骤S603;若不满足,则执行步骤S604。
S603、根据氧解离曲线的曲线参数和实时血氧参数,确定对病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数。
S604、继续获取病人的血氧饱和度。
通过预设的判断规则进行判断,可以使得目标控制参数依赖于高可信度的血氧参数进行确定,从而可以提高通气控制方法的可靠性。
其中,关联数据至少可以包括脉率和/或灌注指数和/或血氧信号质量。判断所述关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:
判断所述脉率的变化率是否高于脉率变化率阈值;
若所述脉率的变化率高于脉率变化率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所述脉率满足血氧可信度要求;和/或,
判断所述脉率是否低于脉率阈值;
若所述脉率低于脉率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所 述脉率满足血氧可信度要求;和/或,
判断所述灌注指数是否低于灌注指数阈值;
若所述灌注指数低于灌注指数阈值,所述灌注指数不满足血氧可信度要求,否则所述灌注指数满足血氧可信度要求;和/或,
判断所述血氧信号质量是否低于血氧信号质量阈值;
若所述血氧信号质量低于血氧信号质量阈值,所述血氧信号质量不满足血氧可信度要求,否则所述血氧信号质量满足血氧可信度要求。
在一实施例中,若关联数据包括脉率,则判断关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:
判断脉率的变化率是否高于脉率变化率阈值;若脉率的变化率高于脉率变化率阈值,脉率不满足血氧可信度要求,否则脉率满足血氧可信度要求;
和/或,
判断脉率是否低于脉率阈值;若脉率低于脉率阈值,脉率不满足血氧可信度要求,否则脉率满足血氧可信度要求;
需要说明的是,若既要判断是否高于脉率变化率阈值,又要判断脉率是否低于脉率阈值,当均为否时,即脉率满足血氧可信度要求,确定血氧数据为可信数据。
在一实施例中,若关联数据包括灌注指数,则判断关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:
判断灌注指数是否低于灌注指数阈值;
若灌注指数低于灌注指数阈值,灌注指数不满足血氧可信度要求,否则灌注指数满足血氧可信度要求。
在一实施例中,若关联数据包括血氧信号质量,则判断关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:判断血氧信号质量是否低于血氧信号质量阈值;若血氧信号质量低于血氧信号质量阈值,血氧信号质量不满足血氧可信度要求,否则血氧信号质量满足血氧可信度要求。
在一实施例中,若关联数据包括脉率和灌注指数,则:
判断脉率的变化率是否高于脉率变化率阈值;若是,脉率不满足血氧可信度要求,若否,脉率满足血氧可信度要求。
和/或,判断脉率是否低于脉率阈值;若是,脉率不满足血氧可信度要求,若否,所述脉率满足血氧可信度要求。
和,判断灌注指数是否低于灌注指数阈值;若是,灌注指数不满足血氧可信度要求,若否,灌注指数满足血氧可信度要求。
需要说明的是,以上针对脉率和灌注指数的判断结果均为否时,即脉 率满足血氧可信度要求,灌注指数满足血氧可信度要求,确定血氧数据为可信数据。
同样的,若关联数据包括脉率、灌注指数和血氧信号质量的任意组合时,例如:脉率和血氧信号质量;或者,灌注指数和血氧信号质量;或者,脉率、灌注指数和血氧信号质量时,当针对组合中的任意数据的判断均为否时,确定血氧数据为可信数据,若针对组合中的任一数据的判断为是时,确定血氧数据为不可信数据。
在上述实施例的基础上,为了进一步提高可靠性,本实施例提供的通气控制方法中还继续判断关联数据不满足血氧可信度要求的次数连续达到预设阈值,连续时长是否超过预设时长。由于血氧数据不可信导致吸入氧气浓度自动调节长时间处于不可调状态,会引发更为严重的问题。因此需要进行报警提示,人工干预。若关联数据不满足血氧可信度要求的次数连续达到预设阈值,且连续时长超过预设时长,则生成暂停吸入氧气浓度调节的报警信息。进一步的,还可以通过声、光和振动中的一种或多种方式发出报警信息。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而,本领域的技术人员将认识到,在不脱离本文范围的情况下,可以对示范性实施例做出改变和修正。例如,各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件,可以根据特定的应用或考虑与***的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
另外,如本领域技术人员所理解的,本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中,该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用,包括磁存储设备(硬盘、软盘等)、光学存储设备(CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等)、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器,使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中,该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行,这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品,包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上,从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程,使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理,但是许多特别适用于特 定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而,本领域技术人员将认识到,可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此,对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的,并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样,有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而,益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素,或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体,皆属于非排他性包含,这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素,还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、***、文章或设备的其他要素。此外,本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到,在不脱离本发明的基本原理的情况下,可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此,本发明的范围应根据以下权利要求确定。
Claims (31)
- 一种通气控制装置,其特征在于,包括:传感器,用于获取病人的实时血氧参数;处理器,用于获取所述病人的氧解离曲线,所述氧解离曲线用于表示所述病人的动脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系;根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,所述目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
- 如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述目标时间参数包括对所述病人吸入氧气浓度进行调节的调节时间间隔;所述目标气流参数包括所述病人吸入氧气浓度的气体流速、氧气浓度和气压中的至少一种。
- 如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述处理器根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,包括:当所述病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,则控制所述目标时间参数为第一预设目标时间参数,和\或,控制所述目标气流参数为第一预设目标气流参数。
- 如权利要求3所述的装置,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数随所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且所述第一预设目标时间参数与所述曲线斜率负相关。
- 如权利要求3或4所述的装置,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数为固定时长;且当所述病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数随所述病人当前的动脉氧分压变化的曲线,在所述第一动脉氧分压阈值处是连续的。
- 如权利要求4所述的装置,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数为第一预设固定时长的第一倍数,所述第一倍数为所述第二动脉氧分压阈值在所述病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
- 如权利要求3所述的装置,其特征在于,所述处理器根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,包括:若所述病人当前的动脉氧分压大于等于第三动脉氧分压阈值,则控制所述目标时间参数为第二预设目标时间参数;和\或,控制所述目标气流参数为第二预设目标气流参数;其中,所述第一预设目标时间参数小于等于所述第二预设目标时间参数。
- 如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第二预设目标时间参数为第二预设固定时长的第二倍数,所述第二倍数为所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与所述第三动脉氧分压阈值在所述病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
- 如权利要求1-8任一项所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:实时获取对所述病人进行吸入氧气浓度调节的目标时间参数以及当前周期已经持续的时间长度;若当前周期的已经持续的时间长度大于等于更新后的吸入氧气浓度的调节时间间隔,则执行吸入氧气浓度的调节,将所述病人的吸入氧气浓度调节的当前时间参数调整为更新后的目标时间参数,并结束当前周期。
- 如权利要求1-8任意一项所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:采用比例积分微分控制器计算吸入氧气浓度的调节量,根据所述病人当前的动脉氧分压和所述病人的氧解离曲线,对所述比例积分微分控制器的比例系数、积分系数和微分系数中的一种或者多种进行非线性调节。
- 如权利要求1-8任意一项所述的装置,其特征在于,所述病人的氧解离曲线是根据所述病人的体温、血液PH值和动脉二氧化碳分压中的一种或者多种对标准氧解离曲线进行修正得到的。
- 如权利要求1-8任意一项所述的装置,其特征在于,所述处理器根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数之前,所述处理器还用于:获取影响所述实时血氧参数的可信度的关联数据;根据预设的判断规则判断所述关联数据是否满足血氧可信度要求;若满足,则根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数;若不满足,则继续获取所述病人的血氧饱和度。
- 如权利要求12所述的装置,其特征在于,所述关联数据至少包 括脉率和/或灌注指数和/或血氧信号质量,所述处理器判断所述关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:判断所述脉率的变化率是否高于脉率变化率阈值;若所述脉率的变化率高于脉率变化率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所述脉率满足血氧可信度要求;和/或,判断所述脉率是否低于脉率阈值;若所述脉率低于脉率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所述脉率满足血氧可信度要求;和/或,判断所述灌注指数是否低于灌注指数阈值;若所述灌注指数低于灌注指数阈值,所述灌注指数不满足血氧可信度要求,否则所述灌注指数满足血氧可信度要求;和/或,判断所述血氧信号质量是否低于血氧信号质量阈值;若所述血氧信号质量低于血氧信号质量阈值,所述血氧信号质量不满足血氧可信度要求,否则所述血氧信号质量满足血氧可信度要求。
- 如权利要求12或13所述的装置,其特征在于,所述处理器还用于:若判断所述关联数据不满足血氧可信度要求的次数连续达到预设阈值,且连续时长超过预设时长,生成暂停吸入氧气浓度调节的报警信息。
- 如权利要求14所述的装置,其特征在于,还包括报警装置,所述报警装置用于接收所述报警信息,并以声、光和振动中的一种或多种方式发出所述报警信息。
- 一种通气控制方法,其特征在于,包括:获取病人的实时血氧参数;获取所述病人的氧解离曲线,所述氧解离曲线用于表示所述病人的动脉氧分压与血氧饱和度之间的对应关系;根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,所述目标控制参数包括目标时间参数和\或目标气流参数。
- 如权利要求16所述的方法,其特征在于,所述目标时间参数包括对所述病人吸入氧气浓度进行调节的调节时间间隔;所述目标气流参数包括所述病人吸入氧气浓度的气体流速、氧气浓度和气压中的至少一种。
- 如权利要求17所述的方法,其特征在于,所述根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,包括:当所述病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,则控制所 述目标时间参数为第一预设目标时间参数,和\或,控制所述目标气流参数为第一预设目标气流参数。
- 如权利要求18所述的方法,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数随所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率变化而变化,且所述第一预设目标时间参数与所述曲线斜率负相关。
- 如权利要求18或19所述的方法,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数为固定时长;且当所述病人当前的动脉氧分压小于第一动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数随所述病人当前的动脉氧分压变化的曲线,在所述第一动脉氧分压阈值处是连续的。
- 如权利要求19所述的方法,其特征在于,当所述病人当前的动脉氧分压小于所述第一动脉氧分压阈值且大于等于第二动脉氧分压阈值时,所述第一预设目标时间参数为第一预设固定时长的第一倍数,所述第一倍数为所述第二动脉氧分压阈值在所述病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
- 如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数,包括:若所述病人当前的动脉氧分压大于等于第三动脉氧分压阈值,则控制所述目标时间参数为第二预设目标时间参数;和\或,控制所述目标气流参数为第二预设目标气流参数;其中,所述第一预设目标时间参数小于等于所述第二预设目标时间参数。
- 如权利要求22所述的方法,其特征在于,所述第二预设目标时间参数为第二预设固定时长的第二倍数,所述第二倍数为所述病人当前的动脉氧分压在所述氧解离曲线上对应位置处曲线斜率与所述第三动脉氧分压阈值在所述病人的氧解离曲线上对应位置处曲线斜率的比值。
- 如权利要求16-23任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:实时获取对所述病人进行吸入氧气浓度调节的目标时间参数以及当前周期已经持续的时间长度;若当前周期的已经持续的时间长度大于等于更新后的吸入氧气浓度 的调节时间间隔,则执行吸入氧气浓度的调节,将所述病人的吸入氧气浓度调节的当前时间参数调整为更新后的目标时间参数,并结束当前周期。
- 如权利要求16-23任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:采用比例积分微分控制器计算吸入氧气浓度的调节量,根据所述病人当前的动脉氧分压和所述病人的氧解离曲线,对所述比例积分微分控制器的比例系数、积分系数和微分系数中的一种或者多种进行非线性调节。
- 如权利要求16-23任意一项所述的方法,其特征在于,所述病人的氧解离曲线是根据所述病人的体温、血液PH值和动脉二氧化碳分压中的一种或者多种对标准氧解离曲线进行修正得到的。
- 如权利要求16-23任意一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数之前,所述方法还包括:获取影响所述实时血氧参数的可信度的关联数据;根据预设的判断规则判断所述关联数据是否满足血氧可信度要求;若满足,则根据所述氧解离曲线的曲线参数和所述实时血氧参数,确定对所述病人吸入氧气浓度进行调节的目标控制参数;若不满足,则继续获取所述病人的血氧饱和度。
- 如权利要求27所述的方法,其特征在于,所述关联数据至少包括脉率和/或灌注指数和/或血氧信号质量,所述判断所述关联数据是否满足血氧可信度要求的步骤,包括:判断所述脉率的变化率是否高于脉率变化率阈值;若所述脉率的变化率高于脉率变化率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所述脉率满足血氧可信度要求;和/或,判断所述脉率是否低于脉率阈值;若所述脉率低于脉率阈值,所述脉率不满足血氧可信度要求,否则所述脉率满足血氧可信度要求;和/或,判断所述灌注指数是否低于灌注指数阈值;若所述灌注指数低于灌注指数阈值,所述灌注指数不满足血氧可信度要求,否则所述灌注指数满足血氧可信度要求;和/或,判断所述血氧信号质量是否低于血氧信号质量阈值;若所述血氧信号质量低于血氧信号质量阈值,所述血氧信号质量不满足血氧可信度要求,否则所述血氧信号质量满足血氧可信度要求。
- 如权利要求27或28所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:若判断所述关联数据不满足血氧可信度要求的次数连续达到预设阈 值,且连续时长超过预设时长,则生成暂停吸入氧气浓度调节的报警信息。
- 如权利要求29所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过声、光和振动中的一种或多种方式发出所述报警信息。
- 一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求16-30任一项所述的通气控制方法。
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