專利名稱：呼吸機及壓力控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種呼吸機技術，尤其涉及一種使呼吸障礙患者睡眠狀態(tài)下 保持順暢呼吸的呼吸機及壓力控制方法。
背景技術：
目前，隨著人們對呼吸不暢(如打鼾等)可引發(fā)各種疾病的認識的提 高，呼吸機的使用也越來越普便。呼吸機是一種人工的機械通氣裝置，用以 輔助或控制患者的自主呼吸運動，以達到肺內氣體交換的功能，降低人體的 消耗，以利于呼吸功能的恢復。呼吸機的基本工作原理是利用氣體的壓力差進行工作。按應用可分為兩 大類， 一類用于治療呼吸系統的疾病，另一類用于維持手術麻醉狀態(tài)下病人 的正常呼吸功能。按功能又可分為定壓型、定量型、持續(xù)氣流型等。治療呼吸系統疾病的呼吸機使用的越來越普遍，尤其是采用呼吸機進行 睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的無創(chuàng)治療，睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的主要 表現是睡眠時打鼾，是因呼吸不通暢造成的，會引起各種不良的生理變化或疾病，其治療原理為呼吸機產生適當的持續(xù)正壓通氣(包括恒定正壓、變化的正壓等)，經鼻面罩或口鼻面罩提供給患者，可有效避免患者呼吸道塌陷或部分塌陷，從而保證患者呼吸通暢。治療這種睡眠呼吸暫停低通氣綜合征常用的呼吸^L有如下幾種CPAP (持續(xù)正壓呼吸機)一這種呼吸機的治療壓力為設定好的恒定不變的壓力；c-flex CPAP或EUT CPAP—治療時提供的壓力，在患者呼氣時，有一定幅度的短時間下降，然后再恢復到設定壓力，這類機器應屬于CPAP的一個變種；AutoCPAP (全自動持續(xù)正壓呼吸機) 一按患者的需要提供壓力。由于患 者的呼吸生理復雜度較高，目前各個廠家的產品都存在不同程度的無法滿足 治療效果的缺陷；Bi-Level CPAP (雙水平呼吸機) 一為患者提供設定好的較高的吸氣壓 和較低的呼氣壓。在患者呼吸過程中自動轉換。利用上述呼吸機進行睡眠呼吸暫停低通氣綜合征治療時，在患者入睡 前，因氣道阻力比較正常，設定的呼吸機治療壓力會因相對較高而使患者不 易接受(耐受)。為此，目前常采取的方法為事先設定好入睡時間，在設 定的時間內，呼吸機輸出壓力逐步升高。在到達設定時間時，呼吸機輸出壓 力達到設定的治療壓力。該功能被稱為RAMP (延時升壓功能)。RAMP功能采用延時升壓技術來實現，具體為預先設定好呼吸機的治療 壓力及延遲時間。呼吸才幾開啟后，輸出壓力從最低壓力(通常為4cmH20)或 設定的低壓開始，然后逐步線性升高，并在達到設定的延遲時間時，壓力剛好 達到設定的治療壓力。而上述的AutoCPAP是在患者的整個入睡及睡眠過程中，才艮據氣道阻力的 大小按需給患者提供治療壓力。從上述對現有無創(chuàng)治療睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的各種呼吸機的功能 及使用過程介紹中，發(fā)明人發(fā)現上述現有技術至少存在以下問題(1)由于呼吸機壓力控制采用延遲技術，因此患者一般只能根據估計自 己的入睡時間，來設定延遲時間。如果到了設定的延遲時間后，患者仍未入 睡，較高的治療壓力會使患者不易耐受；如果患者較早入睡，由于壓力尚未 達到治療壓力，患者有可能產生氣道塌陷或通氣不足，未達到治療效果。另 外，由于這種方式在達到預設時間后，呼吸機輸出的治療壓力對清醒的患者會較高而產生不適，也會對部分患者的入睡產生一定的心理負擔，影響正常 入睡。(2 ) AutoCPAP的缺點為①患者在整個睡眠過程中，由于氣道阻力經常 性變化而不斷的升壓、減壓，導致壓力波動較多，影響睡眠質量。②治療不 充分。由于在患者氣道通暢時采取降壓的原則，而在發(fā)現氣道阻力大后再升 壓。這樣，尤其對較重的患者，治療中患者的氣道阻力出現較大的累計時間 會較多。另外，目前對氣道阻力判斷的方法尚存在一定程度不足，AutoCPAP 治療中， 一些患者常出現通氣不足的問題。綜上所述，由于現有的呼吸機的無法進行準確的壓力控制，因此導致無 法完全滿足治療睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的要求。發(fā)明內容本發(fā)明提供了 一種呼吸機及壓力控制方法。通過對所需壓力進行檢測， 來準確的控制壓力，達到按需升壓的目的，在不影響使用者入睡的前提下， 保證了使用者的氣道通暢。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的本發(fā)明提供了一種呼吸機，包括機殼，渦輪風機，用于產生并輸出具有一定壓力的風；控制裝置，與渦輪風機連接，控制渦輪風機的運轉；傳感器，設置在渦輪風機的壓力輸出端，該傳感器的信號反饋端與控制 裝置連接；供電裝置，分別與各部件連接，為各部件供電。所述的傳感器包括壓力傳感器和/或流量傳感器。所述的控制裝置包括接收單元，接收傳感器反饋的信號；判斷單元，與接收單元連接，對接收單元反饋的信號進行判斷；調壓控制單元，與判斷單元連接，根據判斷單元的判斷結果信號，來調節(jié)渦輪風機的轉速，進行輸出風力壓力的調節(jié)；定時模塊，與調壓控制單元連接，定時時間到達則向調壓控制單元發(fā)出 觸發(fā)信號。本發(fā)明還提供了一種呼吸機壓力控制方法，包括初始壓力狀態(tài)下工作的呼吸機通過傳感器獲得的壓力/流量信號判斷氣道 是否受阻；若氣道受阻則通過增加渦輪風機的轉速增加呼吸機的輸出壓力；若是則退出本次壓力控制流程。 所述的設定步長包括0. 5cmH20 ~ 1. 0cmH2O。 所述的方法還包括若通過傳感器獲得的壓力/流量信號判斷氣道未受阻，則該呼吸機繼續(xù)處 于初始壓力狀態(tài)工作并繼續(xù)通過反饋的壓力/流量信號判斷氣道是否受阻。 所述的方法進一步包括若增壓后判斷當前輸出壓力未達到或超過治療壓力，則該呼吸機繼續(xù)通 過反饋的壓力/流量信號判斷氣道是否受阻。 所述的方法進一步包括若多次增壓后判斷當前輸出壓力未達到或超過治療壓力，且進行輸出壓 力按設定的步長進行增壓的操作，若增加次數達到或超過規(guī)定后，則進行規(guī) 定時間內輸出壓力達到治療壓力的操作。所述的進行規(guī)定時間內輸出壓力達到治療壓力的操作包括 啟動5分鐘規(guī)定時間升壓操作，采用設定的升壓控制步長O. 5cmH20使輸出 壓力在5分鐘到達后達到治療壓力。由上述本發(fā)明實施例提供的技術方案可以看出，通過傳感器進行壓力檢 測，根據傳感器的反饋，通過控制裝置對渦輪風機進行控制，使呼吸機在使 用者處于不同的呼吸狀態(tài)時，提供不同的輸出壓力，即通過監(jiān)測使用者入睡 過程中氣道阻力情況，可做到按需控制升高壓力。不會讓使用者造成不適的 感覺。該呼吸機結構簡單，調節(jié)輸出壓力方式靈活，保證了使用者的使用效 果。


圖l為本發(fā)明實施例的呼吸機結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的呼吸機中的控制裝置結構框圖；圖3為本發(fā)明實施例的呼吸機的壓力控制方法流程圖；圖4為本發(fā)明另 一 實施例的呼吸機的壓力控制方法流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明實施例提供了 一種呼吸機及壓力控制方法，通過設置傳感器的方 式，將壓力輸出端的情況反饋至控制裝置，控制裝置根據對反饋信號的判 斷，進行輸出壓力的調節(jié)。該呼吸機可以根據使用者的呼吸狀態(tài)調節(jié)輸出壓 力，不會因輸出壓力過高讓使用者不適，也不會因壓力過低不起作用，保證 了在使用呼吸機時不會給使用者造成不適，不影響使用者的入睡，可讓使用 者達到自由入睡的理想狀態(tài)。為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結合附圖對本發(fā)明實施例的具體 實現方式進行詳細說明。實施例一如圖l所示，本發(fā)明實施例提供了一種呼吸機，包括機殼，機殼內設置 用于產生并輸出具有一定壓力風的渦輪風機；與渦輪風機連接，控制渦輪風8機的運轉的控制裝置；設置在渦輪風機的壓力輸出端的傳感器，該傳感器的信號反饋端與控制裝置連接；供電裝置，分別與渦輪風機、控制裝置和傳感 器等各部件連接，為它們供電。其中，所述的傳感器包括壓力傳感器和/或流量傳感器。在制備時可以 根據呼吸機性能的需要設置不同的傳感器，可以在生產高端呼吸機時，在機 內同時設置壓力傳感器和流量傳感器，使其具備更好的性能，而在生產低端 呼吸機時可以只設置壓力傳感器，而不用設置流量傳感器，達到降低成本的 目的。如圖2所示，其中，所述的控制裝置具體包括 接收單元，接收傳感器反饋的信號；判斷單元，與接收單元連接，對接收單元反饋的信號進行判斷；調壓控制單元，與判斷單元連接，根據接收判斷單元的傳送的判斷結果 信號，來調節(jié)渦輪風機的轉速，進行輸出風力壓力的調節(jié)；定時模塊，與調壓控制單元連接，根據設定的定時狀態(tài)，當定時時間到 達則向調壓控制單元發(fā)出觸發(fā)信號，進而調壓控制單元進行調節(jié)渦輪風機的 轉速，達到調節(jié)輸出壓力的目的。實施例二本發(fā)明實施例還提供了 一種呼吸機壓力控制方法，該壓力控制方法主要 是通過傳感器提供的反饋信號，來判斷該呼吸機使用者氣道阻力的變化。一 般在使用者沒有入睡時，氣道阻力較小，只需要提供較低的基礎壓力。這時 使用者會比較舒適，有利于自由入睡。當使用者入睡后，氣道阻力可能會階 段性加大，利用傳感器反饋的信號對此進行判斷，并控制呼吸機的壓力適當 升高，并在適當的條件下，使呼吸機的輸出壓力達到治療壓力。其流程包 括采用實施例一中所述的呼吸機；該呼吸機工作在初始壓力狀態(tài)下；該呼吸機通過傳感器獲得的壓力/流量信號來判斷氣道是否受阻；若氣道受阻則該呼吸機可以通過增加渦4侖風機的轉速增加呼吸才幾的輸出壓力；具體輸出壓力時可以按設定的步長增壓，設定的步長可以在O. 5cmH20~ 1. 0cmH2O之間選4奪，根據實驗得出，該步長最優(yōu)選4奪0. 5cmH20,用這個步長值如可以增壓0. 5cmH20后判斷當前輸出壓力是否達到或超過治療壓力； 若達到則退出本次控制流程，即該呼吸機在達到治療壓力時，則保持治 療壓力工作。其中，若通過傳感器獲得的壓力/流量信號判斷氣道未受阻，則該呼吸機 繼續(xù)處于初始壓力狀態(tài)工作并繼續(xù)進行通過壓力/流量信號判斷氣道是否受阻 的處理，并根據判斷結果進行后續(xù)處理。若增壓后判斷當前輸出壓力未達到或超過治療壓力，則該呼吸機繼續(xù)通 過壓力/流量信號判斷氣道是否受阻，并根據判斷結果進行后續(xù)處理。結合圖3的流程圖，對壓力控制方法的流程進行具體說明如下其中，步驟31，設開始工作的基礎壓力為PO,設定的治療壓力為P,當前 壓力設為Pt,開始時該呼吸機在壓力PO下開始工作；步驟32,通過對傳感器信號(如壓力、流量)判斷，來判斷氣道阻力， 判斷的信號特征如鼾聲、流量波形的形態(tài)等；步驟33,若判斷結果是氣道受阻；則將該呼吸機的壓力按設定步長增加 0. 5cmH20,即當前壓力=P0 +0. 5cmH20;步驟34,壓力增加后，判斷當前壓力是否小于治療壓力P;步驟35,若當前壓力Pt達到治療壓力P,則退出壓力控制流程，即退出本 次壓力控制處理，使呼吸機保持治療壓力P進行工作。其中步驟32中，若判斷結果為氣道未受阻，則該呼吸機還在初始壓力PO 下工作，并繼續(xù)根據傳感器反饋信號進行氣道受阻情況的判斷；而步驟34中若比較結果是增壓后的當前壓力未達到治療壓力P，則繼續(xù)進行步驟32的判斷，并依流程進行處理；這種壓力控制方法通過利用傳感器收集必要的信息，準確的進行氣道受 阻情況判斷，并利用設定的步長進行增壓，如果當前壓力Pt—臺療壓力P，則 退出各種判斷，呼吸機持續(xù)按治療壓力P工作。如果當前壓力PK治療壓力P, 則繼續(xù)上述判斷。經過n次增壓(n-l，2，3，…)后，直至氣道受阻現象消失 或當前壓力Pt-治療壓力P時，則停止本次壓力控制處理，這種壓力控制方法 采用按需升壓方式，不會讓使用者產生不適的感覺，不會影響入睡，可達到 自由入睡的狀態(tài)，并且可以對呼吸缺陷患者達到輔助和治療的雙重目的。實施例三如圖4所示，本發(fā)明實施例還提供了另一種呼吸機的壓力控制方法，在輸 出壓力經過N次增壓后，如果沒有達到治療壓力，則選擇在規(guī)定時間m分鐘內 使壓力逐步升至治療壓力?；蚋鶕獾雷枇Φ脑龃筮M行增壓，直到達到設定 的工作壓力。增加壓力直至氣道阻力大的現象消失，具體如流程如下為了表述更清楚，將呼吸機的初始工作壓力設為PO，增壓次數設為IC, 治療壓力設為P，當前壓力設為Pt;步驟41，呼吸^L在初始壓力PO下工作，且當前的增壓次it為O;步驟42，根據傳感器反饋的壓力、流量信號判斷是否有鼾聲、氣流受阻 等氣道阻力增高的表現；步驟43,若出現氣道阻力增高的情況，則該呼吸機的輸出壓力按設定的 步長增加Q. 5cmH20;并使增壓次數IC + 1;步驟44,判斷當前壓力Pt是否達到治療壓力P;步驟45,若當前壓力Pt達到治療壓力P,則退出壓力控制流程，即該呼吸 機以治療壓力P進行工作；步驟46,若步驟44的判斷結果為Pt未達到P，則判斷增壓次數IC是否達到規(guī)定的次數， 一般為3次，即判斷I0 3;步驟47，若IC》3,則判斷是否啟動m分鐘升壓控制， 一般m選擇5分鐘； 步驟48,若啟動5分鐘升壓控制處理，則按設定的步長O. 5cfflH20進行增壓，4吏該呼吸才幾的輸出壓力在5分鐘后達到治療壓力P。其中步驟46中，若判斷ICO，則再次進行步驟42的判斷，并依流程進行處理；步驟47中，若未啟動5分鐘升壓控制，則回到步驟42再次進行判斷，并依 流程進行處理。本實施例的壓力控制方法，采取的增壓處理策略可以是經過3次以內的增 壓，如未達到設定的工作壓力，則在5分鐘內使呼吸機達到設定的工作壓力， 同時在這5分鐘內仍會實時判斷患者的氣道阻力情況并保證合適的壓力。但本 發(fā)明不局限于所述的增壓處理策略。綜上所述，本發(fā)明實施例提供的呼吸機及壓力控制方法，通過傳感器的 設置，可隨時監(jiān)測呼吸機使用者的氣道受阻情況，并采用相應的壓力控制方 法以達到按需升壓的目的。當使用者氣道暢通時只提供基礎壓力(或患者設 定的合適壓力)，可消除患者限時入睡的心理壓力，在舒適的狀態(tài)下入睡， 可提高使用者對呼吸機治療的接受程度。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明 的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種呼吸機，包括機殼，其特征在于，包括渦輪風機，用于產生并輸出具有一定壓力的風；控制裝置，與渦輪風機連接，控制渦輪風機的運轉；傳感器，設置在渦輪風機的壓力輸出端，該傳感器的信號反饋端與控制裝置連接；供電裝置，分別與各部件連接，為各部件供電。
2、 根據權利要求l所述的呼吸機，其特征在于，所述的傳感器包括壓 力傳感器和/或流量傳感器。
3、 根據權利要求1或2所述的呼吸機，其特征在于，所述的控制裝置包括接收單元，接收傳感器反饋的信號；判斷單元，與接收單元連接，對接收單元反4f的信號進行判斷； 調壓控制單元，與判斷單元連接，根據判斷單元的判斷結果信號，來調節(jié)渦輪風機的轉速，進行輸出風力壓力的調節(jié)；定時模塊，與調壓控制單元連接，定時時間到達則向調壓控制單元發(fā)出觸發(fā)信號。
4、 一種呼吸機壓力控制方法，其特征在于，包括初始壓力狀態(tài)下工作的呼吸機通過傳感器獲得的壓力/流量信號判斷氣道 是否受阻；若氣道受阻則通過增加渦輪風機的轉速增加呼吸機的輸出壓力； 按設定步長增壓后判斷當前輸出壓力是否達到或超過治療壓力； 若是則退出本次壓力控制流程。
5、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的設定步長包括0. 5cmH20~ 1. 0cmH2O。
6、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的方法進一步包括 若通過傳感器獲得的壓力/流量信號判斷氣道未受阻，則該呼吸機繼續(xù)處于初始壓力狀態(tài)工作并繼續(xù)通過反饋的壓力/流量信號判斷氣道是否受阻。
7、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的方法進一步包括 若增壓后判斷當前輸出壓力未達到或超過治療壓力，則該呼吸機繼續(xù)通過反饋的壓力/流量信號判斷氣道是否受阻。
8、 根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述的方法進一步包括若多次增壓后判斷當前輸出壓力未達到或超過治療壓力，且進行輸出壓 力按設定的步長進行增壓的操作，若增加次數達到或超過規(guī)定后，則進行規(guī) 定時間內輸出壓力達到治療壓力的才喿作。
9、 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的進行規(guī)定時間內輸 出壓力達到治療壓力的操作包括啟動5分鐘規(guī)定時間升壓操作，采用設定的升壓控制步長O. 5cmH20使輸出 壓力在5分鐘到達后達到治療壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種呼吸機及壓力控制方法。其中呼吸機包括機殼，渦輪風機，用于產生并輸出具有一定壓力的風；控制裝置，與渦輪風機連接，控制渦輪風機的運轉；傳感器，設置在渦輪風機的壓力輸出端，該傳感器的信號反饋端與控制裝置連接；供電裝置，分別與各部件連接，為各部件供電。本發(fā)明實施例通過傳感器進行壓力/流量檢測，根據傳感器的反饋，通過控制裝置對渦輪風機進行控制，使呼吸機在使用者處于不同的呼吸狀態(tài)時，提供不同的輸出壓力，即通過監(jiān)測使用者入睡過程中氣道阻力情況，可做到按需控制升高壓力。不會讓使用者造成不適的感覺。該呼吸機結構簡單，調節(jié)輸出壓力方式靈活，保證了使用者的使用效果。
文檔編號A61M16/00GK101244305SQ200710178618
公開日2008年8月20日 申請日期2007年12月3日 優(yōu)先權日2007年12月3日
發(fā)明者王鴻慶 申請人:王鴻慶