[发明专利]一种多参数自适应控制高流量湿化供氧装置

权利要求书

1.一种多参数自适应控制高流量湿化供氧装置，包括用于盛放湿化液的湿化瓶(4)、能将氧气通入所述湿化瓶(4)内的氧气进气管(1)以及能将湿化瓶(4)内湿化后氧气输出的湿化氧气出气管(16)；其特征是：还包括能调节经由氧气进气管(1)进入湿化瓶(4)内氧气流量的氧气流量阀(2)、能对湿化瓶(4)内湿化液进行加热的湿化液加热装置(28)、用于监测湿化瓶(4)内温度状态的湿化温度传感器(29)、用于采集血氧饱和度的血氧饱和度传感器(30)、用于采集二氧化碳分压的经皮二氧化碳分压传感器(31)以及用于控制供氧状态的供氧控制器(26)；所述供氧控制器(26)与氧气流量阀(2)、湿化温度传感器(29)、血氧饱和度传感器(30)以及经皮二氧化碳分压传感器(31)电连接；

在供氧控制器(26)内预设血氧饱和度目标值，供氧控制器(26)根据所预设的血氧饱和度目标值、湿化温度传感器(29)采集的湿化当前温度、血氧饱和度传感器(30)采集的血氧饱和度当前值以及经皮二氧化碳分压传感器(31)采集的二氧化碳分压当前值能实时调节氧气流量阀(2)的开度、湿化液加热装置(28)的加热功率，以使得利用湿化氧气出气管(16)进行高流量湿化供氧时，血氧饱和度传感器(30)所采集的血氧饱和度当前值与预设的血氧饱和度目标值匹配。

2.根据权利要求1所述的一种多参数自适应控制高流量湿化供氧装置，其特征是：供氧控制器(26)调整氧气流量阀(2)开度后，得到

其中，F(t)为调整氧气流量阀(2)开度后经由氧气进气管(1)进入湿化瓶(4)内的气体流量，F₀(t)为氧气流量阀(2)开度调整前经由所述氧气进气管(1)进入湿化瓶(4)内的气体流量，S(t)为血氧饱和度传感器(30)采集的血氧饱和度当前值，S₀为血氧饱和度目标值，C(t)为经皮二氧化碳分压传感器(31)采集的经皮二氧化碳分压当前值，t为当前时刻，N₂(t)为流量随机共振因子，N₂(t)＝d₂G(0,1)，G(0,1)是均值为0、方差为1的正态分布函数；

供氧控制器(26)调整湿化液加热装置(28)的加热功率后，得到

其中，P(t)为湿化液加热装置(28)调整后的加热功率，P₀(t)为湿化液加热装置(28)调整前的加热功率，N₁(t)为加热随机共振因子，N₁(t)＝d₁U(0,1)，U(0,1)是[0,1]的均匀分布函数，a₁、b₁、c₁、a₂、b₂、c₂、d₁、d₂均为比例系数，t＝qΔt，Δt为采样周期，q为正整数；为血氧饱和度传感器(30)采集的血氧饱和度当前值对时间t的一阶导数，为经皮二氧化碳分压传感器(31)采集的经皮二氧化碳分压值对时间t的二阶导数。

3.根据权利要求1或2所述的一种多参数自适应控制高流量湿化供氧装置，其特征是：在所述湿化瓶(4)内设置与所述湿化瓶(4)适配的内杯体(6)，内杯体(6)的外壁与湿化瓶(4)内壁间形成真空隔离腔(5)，所述内杯体(6)与封闭湿化瓶(4)瓶口的瓶口封盖适配连接，通过内杯体(6)能盛放湿化液，氧气进气管(1)的一端伸入所述内杯体(6)内，且湿化氧气出气管(16)与内杯体(6)相连通；

在所述内杯体(6)的内壁设置吸声涂层(7)，在所述内杯体(6)内的上部设置多孔板(15)，所述多孔板(15)与瓶口封盖固定连接，所述多孔板(15)上设置若干气孔。