本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置、呼吸機及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、高頻通氣是應(yīng)用近于或少于解剖無效腔的潮氣量(約為2ml/kg)，高的通氣頻率(目前公認通氣頻率≥正常４倍以上)，在較低的氣道壓力下進行通氣的一種特殊通氣方法。與傳統(tǒng)常頻機械通氣比較，既克服了呼氣末肺泡萎縮和吸氣末肺泡過度膨脹問題，又保證了肺有足夠的彌散和氧交換，故而近年來得到重癥醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，已越來越多地應(yīng)用于臨床。

2、目前主流高頻通氣法（high?frequency?ventilation，hfv）均采用鼓膜振蕩來產(chǎn)生高頻氣流，主要采用電機驅(qū)動的鼓膜以及振蕩器的方式來進行工作，因此，此類呼吸機在工作時會產(chǎn)生噪音比較大。除此之外，該算法原理涉及多個領(lǐng)域的知識，包括電機控制、機械振動、電子振蕩等知識領(lǐng)域，對于包括正弦在內(nèi)的其它波形的高頻氣流，需要復(fù)雜的控制電路、信號感應(yīng)與處理和控制算法來控制多個相關(guān)閥門的開度才能實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置、呼吸機及其控制方法，以解決現(xiàn)有的目前主流高頻通氣法在采用鼓膜振蕩來產(chǎn)生高頻氣流進行通氣時，會產(chǎn)生較大噪音的問題。

2、一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，包括：

3、氣源產(chǎn)生模塊、電磁閥和壓力傳感器，所述氣源產(chǎn)生模塊通過通氣管路輸出高頻正弦氣流，氣源產(chǎn)生模塊通過壓力采集管道采集通氣管路中的氣體壓力；所述電磁閥設(shè)置在通氣管路上，壓力傳感器設(shè)置在壓力采集管道上；

4、所述通氣管路連接氣源產(chǎn)生模塊的通氣口，通氣管路上設(shè)置有呼吸閥，所述呼吸閥包括壓力采集接口，壓力采集接口連接壓力采集管道；

5、所述氣源產(chǎn)生模塊用于根據(jù)壓力采集管道上的壓力傳感器，采集通氣管路上的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使氣源產(chǎn)生模塊輸出所需的高頻正弦氣流。

6、優(yōu)選地，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

7、判斷當(dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，增大電磁閥的開度進行放氣，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力減??；當(dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號不大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，減小或關(guān)閉電磁閥的開度，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力增大。

8、優(yōu)選地，所述高頻正弦氣流滿足如下表達式：

9、

10、其中，p為壓力傳感器采集到的壓力，ppeak為氣道峰壓，plow為呼氣末正壓，a為正弦氣流的振幅，map為平均氣道壓，f為振蕩頻率，為壓力傳感器的采樣間隔時間，k為壓力傳感器的第幾次采樣。

11、優(yōu)選地，所述呼吸閥還包括輸氣端接口、患者端接口和呼氣排氣口；所述輸氣端接口與通氣管路連接；所述患者端接口與患者通過管道連接；呼氣排氣口在患者進行呼氣時與大氣連通，吸氣時關(guān)閉。

12、優(yōu)選地，所述氣源產(chǎn)生模塊中設(shè)置有控制芯片，控制芯片的采集端連接壓力傳感器，控制芯片的控制端連接電磁閥；控制芯片用于根據(jù)壓力傳感器采集到的壓力信號獲取電磁閥的電流信號，生成電磁閥的開合度指令，并將所述開合度指令發(fā)送給電磁閥的控制端。

13、一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置的控制方法，所述控制方法應(yīng)用于如上述所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，所述控制方法包括：

14、獲取預(yù)先設(shè)定的振蕩頻率和壓力傳感器的采樣間隔時間；

15、根據(jù)所述振蕩頻率控制通氣管路中正弦氣流的輸出頻率；根據(jù)所述采樣間隔時間，通過壓力傳感器采集通氣管路的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使氣源產(chǎn)生模塊輸出所需的高頻正弦氣流。

16、優(yōu)選地，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

17、判斷當(dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，增大電磁閥的開度進行放氣，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力減?。划?dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號不大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，減小或關(guān)閉電磁閥的開度，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力增大。

18、一種呼吸機，包括：

19、呼吸機主機、電磁閥和壓力傳感器，所述呼吸機主機通過通氣管路輸出高頻正弦氣流，呼吸機主機通過壓力采集管道采集通氣管路中的氣體壓力；所述電磁閥設(shè)置在通氣管路上，壓力傳感器設(shè)置在壓力采集管道上；

20、所述通氣管路連接呼吸機主機的通氣口，通氣管路上設(shè)置有呼吸閥，所述呼吸閥包括壓力采集接口，所述壓力采集接口連接壓力采集管道；

21、所述呼吸機主機用于根據(jù)壓力采集管道上的壓力傳感器，采集的通氣管路上的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使呼吸機主機輸出所需的高頻正弦氣流。

22、一種呼吸機的控制方法，所述控制方法應(yīng)用于上述所述的呼吸機，所述控制方法包括：

23、獲取預(yù)先設(shè)定的振蕩頻率和壓力傳感器的采樣間隔時間；

24、根據(jù)所述振蕩頻率控制通氣管路中正弦氣流的輸出頻率；根據(jù)所述采樣間隔時間，通過壓力傳感器采集通氣管路的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使呼呼吸機主機輸出所需的高頻正弦氣流。

25、優(yōu)選地，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

26、判斷當(dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，增大電磁閥的開度進行放氣，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力減??；當(dāng)采集到的通氣管路上的壓力信號不大于當(dāng)前通氣管路的氣道壓力時，減小或關(guān)閉電磁閥的開度，使當(dāng)前通氣管路的氣道壓力增大。

27、本發(fā)明提供的一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置、方法及呼吸機具有以下有益效果：

28、本發(fā)明裝置包括氣源產(chǎn)生模塊、電磁閥和壓力傳感器，氣源產(chǎn)生模塊用于根據(jù)壓力采集管道上的壓力傳感器，采集通氣管路上的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使氣源產(chǎn)生模塊輸出所需的高頻正弦氣流。

29、本發(fā)明通過使用壓力傳感器采集的壓力信號來控制電磁閥的開合度大小，控制通氣管路上壓力的大小變化，從而使通氣管路輸出符合正弦波形的氣流，由于電磁閥在調(diào)控通氣管路上壓力時，是比較緩慢進行的，每次調(diào)節(jié)的正弦波氣流的壓力幅值的變化比較緩慢，因此電磁閥在一次性調(diào)節(jié)氣道壓力時的放氣量相對比較少，所以相對而言，電磁閥工作時的噪音也不會太大，能夠在一定程度上提升患者的體驗度。因此，本發(fā)明解決現(xiàn)有的目前主流高頻通氣法在采用鼓膜振蕩來產(chǎn)生高頻氣流進行通氣時，會產(chǎn)生較大噪音的問題。

技術(shù)特征：

1.一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述高頻正弦氣流滿足如下表達式：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述呼吸閥還包括輸氣端接口、患者端接口和呼氣排氣口；所述輸氣端接口與通氣管路連接；所述患者端接口與患者通過管道連接；呼氣排氣口在患者進行呼氣時與大氣連通，吸氣時關(guān)閉。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，其特征在于，所述氣源產(chǎn)生模塊中設(shè)置有控制芯片，控制芯片的采集端連接壓力傳感器，控制芯片的控制端連接電磁閥；控制芯片用于根據(jù)壓力傳感器采集到的壓力信號獲取電磁閥的電流信號，生成電磁閥的開合度指令，并將所述開合度指令發(fā)送給電磁閥的控制端。

6.一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置的控制方法，特征在于，所述控制方法應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，所述控制方法包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置的控制方法，特征在于，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

8.一種呼吸機，特征在于，包括：

9.一種呼吸機的控制方法，特征在于，所述控制方法應(yīng)用于如權(quán)利要求8所述的呼吸機，所述控制方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的呼吸機的控制方法，特征在于，所述調(diào)控通氣管路壓力的大小的具體步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種高頻正弦氣流產(chǎn)生裝置，包括：氣源產(chǎn)生模塊、電磁閥和壓力傳感器，氣源產(chǎn)生模塊通過通氣管路輸出高頻正弦氣流，并通過壓力采集管道采集通氣管路中的氣體壓力；電磁閥設(shè)置在通氣管路上，壓力傳感器設(shè)置在壓力采集管道上；通氣管路連接氣源產(chǎn)生模塊的通氣口，通氣管路上設(shè)置有呼吸閥，呼吸閥包括壓力采集接口，壓力采集接口連接壓力采集管道；氣源產(chǎn)生模塊用于根據(jù)壓力采集管道上的壓力傳感器，采集通氣管路上的壓力信號，來控制電磁閥的開合度大小，進而實時調(diào)控通氣管路壓力的大小，使氣源產(chǎn)生模塊輸出所需的高頻正弦氣流。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的目前主流高頻通氣法在采用鼓膜振蕩來產(chǎn)生高頻氣流進行通氣時，會產(chǎn)生較大噪音的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：賀旺,王瑞強,鄒龍龍
受保護的技術(shù)使用者：深圳市安保醫(yī)療科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26