[发明专利]一种快速响应式自动呼吸控制器

说明书

本发明公开的一种快速响应式自动呼吸控制器，属于非医学专用领域的人工辅助呼吸支持设备。包括除尘过滤器、活性炭过滤器、可调节流量气泵、稳压气罐、可调节减压阀、电磁阀、气体质量流量计、程序控制电源、加湿器和正压式单向阀呼吸面罩。除尘过滤器、活性炭过滤器、可调节流量气泵、稳压气罐、可调节减压阀、电磁阀、气体质量流量计、加湿器和正压式单向阀呼吸面罩依次设置，程序控制电源用于控制电磁阀的通断。本发明参数调节能力强/气体流量/压力稳定性好，气体间歇通断采用程序控制电源来控制电磁阀的通断，反应灵敏、时滞性小，且气体净化能力强。本发明简单便携通用性强，市场前景十分广阔。

技术领域

本发明属于医疗保健技术领域，涉及定量、定压、定频率和快速响应无延迟的呼吸器控制技术与设备，具体涉及一种快速响应式自动呼吸控制器。

背景技术

随着医疗技术不断提高，呼吸器产品功能不再局限于急救或抢救两方面，同时负担起相关治疗的功能，对于这类产品质量要求逐渐提高，因此我国呼吸器产品需求呈现持续上升趋势。我国家用呼吸器出现的比较晚，多数用于不能正常呼吸的患者，肺部功能衰竭及气道阻塞。使用家用呼吸器通常情况还有睡眠呼吸暂停综合征包括打鼾并且暂停的患者，和严重肺心病及肺气肿、慢阻肺或二型呼衰且二氧化碳偏高的病人呼吸问题严重时通常需用制氧机配套使用。有数据显示，目前国内打鼾患者数量达2亿人，需要用家用呼吸器进行治疗的患者接近1亿人，但就诊诊断病人数量较低，确诊后接受家用呼吸器患者有限。

根据家用呼吸器市场供应与需求情况，据灵核网发布的《2019-2024年中国家用呼吸机行业现状深度分析及投资分析预测报告》报告显示，2014年家庭呼吸器市场供应量为12.9万台，同比增长达22.85％，市场需求量为14.4万台，同比增长22.03％，到2018年家庭呼吸器市场供应量超25万台，同比增长超15％，市场需求量超27万台，同比增长超15％。

由此可见，使用家用呼吸器，已经成为存在呼吸功能障碍或呼吸暂停的人群中及其家人中得到广泛共识。近年已发展出多种类型的家用呼吸器，如中国授权发明专利《呼吸机风机的稳压方法》(ZL201711350792.5)，该发明通过建立和优化风机等转速线簇，然后结合控制算法得到最终呼吸机风机要调整的目标转速Rd，最后，通过转速-电流公式，将转速转换成电流，实现对风机进行稳压控制。

但现有的呼吸器存在以下问题：(1)参数可调节能力差：现有的家用呼吸器输出的气体流量、压力基本处于生产厂家设定好的状态，参数固定化、同质化严重，但由于使用者身体条件的不同，对呼吸器输出的气体流量、压力需求存在很大的差异，整体上广泛存在使用效果不好、耐受程度差等问题。(2)气体流量、压力稳定性差：现有的家用呼吸器产品绝大部分均采用气体泵直接供气模式，在有间歇供气需求的使用条件下，供气启停滞后明显，流量和压力波动很大，尤其是在需要较高频率间歇供气时，现有设备实际供气流量和压力水平距离仪器设定参数偏差明显，导致使用者体验感和效果变差。(3)气体净化能力差：由于空气污染广泛存在，空气中存在较多的可入肺颗粒物，大量细菌病毒会附着在可入肺颗粒物表面进入人体呼吸系统。需要使用家用呼吸器的人群中大多数均存在或轻或重的慢性疾病，身体素质较差，更容易被吸入的污染物和细菌病毒所伤害，进而引发更严重的呼吸系统疾病，现有家用呼吸器对气体净化能力有限，使用中存在呼吸系统感染的风险。(4)功能单一化严重：需要使用家用呼吸器的人群中很大一部分比例同时有使用其他医疗保健手段的需求，如进行呼吸保健的同时可能需要雾化治疗，呼吸功能衰竭的患者会需要纯氧吸入，现有的产品均不具有与其他医疗保健技术衔接的功能。

因此，需要开发一种新型的具有快速响应功能的自动呼吸控制器，提高家用呼吸器的技术水平，提升使用者体验，进而从整体上综合提升呼吸障碍人群的生存质量，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术和设备的不足，提供一种基于流体力学、物理化学理论优化、具有高精度、大范围气体流量、压力调节、设备启停快速响应和安全净化的多功能自动呼吸控制器。