[发明专利]应用于智能化医疗系统中具有呼吸相识别控制的呼吸机系统及控制方法

权利要求书

1.一种具有呼吸相识别控制的智能呼吸机系统，呼吸机包括控制器、风机、管道及传感器，风机在设定工作电压下输出转速，经叶片转换成风压至管道，传感器对气道实时流量、气道实时压力和实时二氧化碳的浓度进行检测，并反馈至控制器；控制器根据气道实时流量、气道实时压力实现对呼吸机的控制，控制包括呼吸相识别控制。

2.一种权利要求1所述的具有呼吸相识别控制的智能呼吸机系统的呼吸机控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1、系统初始化，单片机上电开始时，包括定时器、I²C与SPI通信、A/D转换的初始化以及相关变量的初始化；

步骤2、处理器接口配置；

步骤3、显示器初始化；

步骤4、数据采集和数据处理，采集每50ms执行一次，采集气道实时压力P，气道实时流量f，使用双通道测量气道内的二氧化碳气体浓度；

步骤5、呼吸数据打包并无线传输；

步骤6、按键扫描，每10ms遍历一次，判断是否有按键指令，并根据指令更改程序参数并刷新显示器的界面；

步骤7、呼吸参数设置；

步骤8、判断风机是否开启，是在进入步骤9，否则返回步骤6；

步骤9、风机状态判别，每50ms查询一次；

步骤10、呼吸相识别以及风机控制；

步骤11、报警条件是否满足，每30ms执行一次，是则报警，并进入步骤12，否则直接进入步骤12；

步骤12、显示器显示工作参数；

步骤13、存储呼吸数据，存储任务每200ms执行一次，将呼吸机气道采集参数以合适的格式进行存储；

步骤14、根据存储的呼吸数据进行气道压力的预测，进而预估病人的呼吸状态；

步骤15、根据存储的呼吸数据监测，根据气道实时流量、气道实时压力判断气道内是否存在积液，是则返回步骤11，触发报警；

其中，步骤10呼吸相识别具体为：

步骤10.1、判断气道实时压力P是否大于面罩未带时压力P₀，是则戴面罩，否则进入步骤10.2；

步骤10.2、吸气开始，呼吸机同步提供吸气相正压IPAP；

步骤10.3、判断气道实时压力P维持时间t是否大于呼吸停止所定义的时间T_d，是则进入步骤10.10，否则进入步骤10.4；

步骤10.4、判断气道实时压力P是否大于高触发气道压力限值HTP且气道实时流量f小于低触发气道流量限值LTF，是则进入步骤10.5，否则返回步骤10.2：

步骤10.5、进入呼气相，病人进入呼气状态；

步骤10.6、呼气开始，呼吸机同步提供呼气相正压PAP；

步骤10.7、判断气道实时压力P维持时间t是否大于呼吸停止所定义的时间T_d，是则进入步骤10.10，否则进入步骤10.8；

步骤10.8、判断气道实时压力P是否小于低触发气道压力限值LTP且气道实时流量f大于高触发气道流量限值HTF，是则进入步骤10.9，否则返回步骤10.6；

步骤10.9、进入吸气相，病人进入吸气状态，返回步骤10.2；

步骤10.10、判断呼吸暂停，报警，摘面罩。

3.根据权利要求2所述的呼吸机控制方法，其特征在于步骤10的风机控制过程如下：

步骤10A.1、获取气道实时压力P和气道实时流量f；

步骤10A.2、如果气道实时压力P小于设定工作起始压力，则系统处于升压运行状态；

如果气道实时压力P大于设定工作起始压力且小于吸气相正压IPAP则进入步骤10A.3；

如果气道实时压力P大于吸气相正压PAP且维持时间超过高压阈值时间T_h，则系统进入压力释放状态；

步骤10A.3、如果气道实时压力P小于呼气相正压EPAP并且维持时间超过漏气阈值时间T_leak，则进入漏气补偿状态，否则进入步骤10A.4；

步骤10A.4、如果气道实时压力P大于吸气相正压IPAP且维持时间超过高压阈值时间T_h，则系统进入压力释放状态，否则进入稳定运行状态；

步骤10A.5、判断用户是否停止治疗，是则返回步骤10A.1，否则进入停止运行状态。