[发明专利]一种基于通气容量自动触发切换输出呼吸气压的呼吸机

说明书

本发明涉及呼吸机控制技术领域，具体地说，涉及一种基于通气容量自动触发切换输出呼吸气压的呼吸机，本发明的基本原理为：在n个呼吸周期时间内，呼吸机持续输出呼气压EPAP以保证呼吸患者的气道畅通，计算呼吸患者自主呼吸努力下的吸气潮气量和呼气潮气量，并按一定比例作为吸气触发容量VTI和呼气触发容量VTE；计算一定时间Δt内的呼吸患者的吸气量VTI(Δt)和呼气量VTE(Δt)，当吸气量VTI(Δt)或呼气量VTE(Δt)大于已测算的吸气触发容量VTI或呼气触发容量VTE时刻，呼吸机被触发输出吸气压IPAP或呼气压EPAP，本发明算法的应用将有助于提升呼吸机在呼吸患者自主呼吸时的跟随能力，恢复呼吸患者自主呼吸能力，提高呼吸机的舒适性。

技术领域

本发明涉及呼吸机控制技术领域，具体地说，涉及一种基于通气容量自动触发切换输出呼吸气压的呼吸机。

背景技术

人机同步是呼吸机舒适性的重要指标之一，是保证呼吸患者通气治疗效果的重要参数。针对不同呼吸患者，其自主呼吸努力程度不一，不同等级或档位的触发灵敏度有助于呼吸患者在采用呼吸机进行通气治疗的过程中减少对呼吸机的依赖，恢复自主呼吸能力，提早撤机时间等。目前大部分呼吸机灵敏度采用预设固定灵敏度的方式来对呼吸患者进行通气。这种固定灵敏度的方式不利于呼吸患者通气过程中不同自主呼吸状态的通气治疗，每当呼吸患者自主呼吸状态改变，则需要人工调整呼吸的触发灵敏度。

针对呼吸机输出呼吸气压的切换，以往也有诸多研究。如已授权专利（申请号201610953380.X）提到了一种采用对流量求一阶导数和二阶导数的方法来识别呼吸转换。再如已授权专利（申请号201610294048.7）描述了基于流量数据计算流量平均值的方式，计算两个相邻触发点的斜率，并依据斜率来辨识流量是否回弹，从而确定呼吸机输出吸气压或呼气压。又如专利（申请号201711352096.8）提供了一种实时计算平均流量值，通过判断流量曲线上的凸点之间连线的斜率来确定呼吸机输出吸气压或呼气压。但以上专利均没有提及自动触发方面的方法及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于通气容量自动触发切换输出呼吸气压的呼吸机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于通气容量自动触发切换输出呼吸气压的呼吸机，包括如下步骤：

S1：通过呼吸机对进入肺部的吸气量和呼出肺部的呼气量的实时采集和计算；

S2：测算吸气触发容量VTI和呼气触发容量VTE，使呼吸机持续输出呼气压EPAP，持续时间为n个呼吸周期T，n可以取3-5个呼吸周期T；

S3：在持续EPAP的作用下，呼吸患者的气道处于畅通状态，在呼吸患者的自主呼吸下，测算其两组吸气潮气量VTI[1]、VTI[2]、VTI[3]、…、VTI[n]和呼气潮气量VTE[1]、VTE[2]、VTE[3]、…、VTE[n]，其具体测算方法如式（1）所示，式中1≤i≤n：

；

S4：对所测试的两组数据吸气潮气量和呼气潮气量分别取均值，并分别乘以百分比例x%和y%得到吸气触发容量VTI和呼气触发容量VTE，如式（2）所示，式中0≤x≤100，0≤y≤100：

；

S5：判定呼吸机当前输出是吸气压IPAP还是呼气压EPAP；若是正在输出呼气压EPAP，则监测呼吸流量开始大于0时，表示呼吸患者开始自主吸气；

S6：实时计算一段时间Δt内的吸气量VTI（Δt），将VTI（Δt）与所测算的吸气触发容量VTI相比较，当VTI（Δt）大于VTI时，呼吸机输出从呼气压EPAP切换为吸气压IPAP；若是正在输出吸气压IPAP，则监测呼吸流量开始小于0时表示呼吸患者开始自主呼气；