[发明专利]呼气控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种呼气控制方法，更具体地，涉及一种用于控制 含双向驱动电路的呼气阀的呼气控制方法。

背景技术

在气动电控型呼吸机产品设计中，呼气阀的控制是实现机械通 气关键，特别是带有主动呼气阀的新型呼吸机，已经把减少呼气阻 力作为呼气控制的实施目标之一。

常见的呼吸机呼气阀在呼气相的方法有：

一：单一压力控制，即在进入呼气相后设定固定不变的单一呼 气阀控制信号，使得呼气阀在整个呼气相的输出为PEEP(呼气末 正压)。这种方案会在整个呼气阶段产生相应呼气阻力，使得患者产 生呼气困难的感觉。

二：两阶段法，即在进入呼气相后气阀的输出压力分为2个阶 段控制。在第一阶段先打开呼气阀，第二阶段输出PEEP(呼气末 正压)。这种方案虽然会在第一阶段减少呼气阻力，但各阶段的划分 没有数学模型提供参考，且在硬件上没有相应方案支持。

此外，在申请号为200810239313.7的题为“比例电磁阀控制方 法”的发明中，披露了一种新型的可以双向驱动控制电磁阀的机制， 该机制通过改变电磁阀两个方向上的压力而对该电磁阀进行控制， 达到了降低成本，提高性能的要求。但是该方案中并不涉及用于减 少呼气阻力、智能控制患者呼吸的优化的控制方法

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少呼气阻力、智能控制患者呼吸 的优化的控制方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种呼气控制方法，用于控 制含双向驱动电路的呼气阀，所述方法包括以下步骤：步骤一，在 呼气开始之前，关闭呼气阀；步骤二，在呼气开始之后，将呼气阀 打开到最大；步骤三，根据采样信号确定呼气时间；步骤四，在呼 气时间内以特定曲线关系将呼吸阀关闭至预定程度；以及步骤五， 返回步骤一。

其中，所述采样信号是测得的潮气量Vt、峰值流量peak flow、 和呼气前气道压力Pend，而所述呼气时间是根据以下公式确定的：

τ＝R×C＝Vt/peak flow公式1

P(t)＝Pend×exp(-t/τ)公式2

其中，P(t)为在呼气阶段t时刻的气道压力，当根据呼气者的需 要人为设定呼气末气道压力PEEP后，令PEEP＝P(t1)＝Pend× exp(-t1/τ)即可求出从呼气开始到呼气结束的时间t1。

此外，所述特定曲线关系是线性、二次、或指数曲线关系。

此外，所述的关闭所述呼气阀的步骤是通过向呼气阀输出最大 正向控制压力实现的。

此外，所述的将所述呼气阀打开到最大的步骤是通过向呼气阀 输出与最大正向控制压力方向相反的最大反向控制压力实现的。

本发明采用了一个新的呼气控制方法，可以使呼吸机、麻醉机 的呼气阻力大大降低，减少患者呼气做功，增加了患者使用呼吸机 的舒适程度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是根据本发明的系统模型的简化电路图；

图2是根据本发明的呼气流量与时间的关系曲线；

图3是根据本发明的呼气压力与时间的关系曲线；以及

图4是根据本发明的含双向驱动电路的呼气阀的示意性电路 图。

图5是根据本发明的软件控制方法的流程图。

具体实施方式

系统建模

如图1所示，呼吸机的呼气阶段系统模型为R、C一阶系统。

如图2所示，呼气流量与时间的关系曲线中，前半段时间的波 形代表吸气相流量波形，后半段时间的波形代表呼气相流量波形。

如图3所示，呼气压力与时间的关系曲线中，前半段时间的波 形代表吸气相压力波形，后半段时间的波形代表呼气相压力波形。

计算呼气时间常数τ：

τ＝R×C＝Vt/peak flow公式1

呼气时间常数的单位为秒或毫秒。