[发明专利]用于流量治疗设备的流动路径感测

说明书

本申请涉及用于流量治疗设备的流动路径感测。用于在呼吸系统中进行呼吸治疗的系统和方法可以基于检测到的患者呼吸循环来调整呼吸气体的流量。该呼吸系统可以包括非密封式患者接口。该呼吸系统可以配置为递送大流量治疗。可以使用诸如流率、鼓风机马达速度和/或系统压力等一个或多个测量参数来确定患者呼吸循环。流源可以被调整为具有与患者呼吸循环的相位匹配的相位，使得流量响应于患者吸气而增大，并且响应于患者呼气而减小。

本申请是2017年5月17日提交的、名称为“用于流量治疗设备的流动路径感测”的发明专利申请201780039600.0的分案申请。

技术领域

本披露涉及用于在向患者递送气体的流量治疗设备中进行流动路径感测的方法和系统。本申请要求美国专利申请62/337,795和62/507,013的优先权，所述专利申请的全部内容通过援引并入本文。

背景技术

呼吸辅助设备在诸如医院、医疗设施、居家护理或家庭环境等各种环境中用于向用户或患者递送气体流。呼吸辅助设备或流量治疗设备可以包括用于递送氧气与气体流的阀、和/或用于递送加热和加湿的气体的加湿设备。流量治疗设备可以允许调整和控制气体流的特性，包括流率、温度、气体浓度、湿度、压力等。使用诸如加热式温度感测元件和/或热敏电阻器的传感器来测量气体的这些特性。

发明内容

本披露描述了流量治疗设备，该流量治疗设备可用于在非密封式或密封式系统中向患者提供气体流。可以基于检测到的患者呼吸循环来调整呼吸气体流。可以使用诸如流率、鼓风机马达速度和/或系统压力等一个或多个测量参数来确定患者呼吸循环。可以使用周期波形(该周期波形被调整为具有基于患者呼吸循环的相位的相位)来控制流源，使得响应于患者吸气和呼气来调整流量。

提供了用于在呼吸系统中进行呼吸治疗的方法。该方法可以包括使用控制信号来驱动鼓风机马达，该鼓风机马达配置为产生到患者的空气流。该方法可以进一步包括通过以下方式来检测患者的呼吸循环：接收第一传感器输入，该第一传感器输入包括来自至少一个流量传感器的一个或多个流量测量值；接收第二传感器输入，该第二传感器输入包括来自至少一个压力传感器的一个或多个压力测量值或与鼓风机马达相关联的马达速度测量值；以及至少使用所接收的流量测量值生成呼吸循环波形，其中该呼吸循环波形可以包括患者的多个交替的吸气和呼气周期。该方法可以进一步包括通过以下方式来使控制信号与呼吸循环同步：识别呼吸循环波形的相位，并且反复更新控制信号的相位以实现控制信号和呼吸循环波形之间的所确定的相位差，使得控制信号可以配置为基于患者的吸气和呼气来调整鼓风机马达的速度。该方法可以进一步包括基于鼓风机马达接收控制信号与一个或多个流量测量之间的系统延迟来对控制信号进行相移。该方法可以进一步包括对控制信号进行相移，使得控制信号可以抢先呼吸循环波形设定时间量。至少一个流量传感器可以包括超声波传感器组件。至少一个流量传感器可以进一步包括加热式温度感测元件。可以将控制信号锁相到呼吸循环波形。可以至少部分地基于呼吸循环波形的幅度、正反馈参数和负反馈参数来确定控制信号的幅度。第二输入传感器可以是与鼓风机马达相关联的一个或多个马达速度测量值。可以使用所接收的流量和马达速度测量值来生成呼吸循环波形。可以至少部分地基于使用所接收的流量和马达速度测量值计算出的流量限制来生成呼吸循环波形。可以至少部分地基于计算出的患者流量来生成呼吸循环波形，其中患者流量可以基于使用所接收的流量和马达速度测量值计算出的系统泄漏。可以至少部分地基于一个或多个鼓风机马达参数来确定马达速度测量值。鼓风机马达可以包括无刷DC马达。检测患者的呼吸循环可以包括接收第三传感器输入，该第三传感器输入包括来自至少一个压力传感器的一个或多个压力测量值。第二输入传感器可以是来自至少一个压力传感器的一个或多个压力测量值。用于进行呼吸治疗的方法可以在大流量呼吸系统中进行。用于进行呼吸治疗的方法可以在非密封式呼吸系统中进行。用于进行呼吸治疗的方法可以在密封式呼吸系统中进行。该方法可以进一步包括基于来自至少一个压力传感器的一个或多个压力测量值来调整马达速度以实现系统的预定压力。密封式呼吸系统可以包括无创通气罩。压力传感器可以位于无创通气罩中，或者位于将无创通气罩连接到患者呼吸导管的歧管中，或者位于患者呼吸导管内，或者位于呼吸系统的壳体内。该系统可以具有用于存储数据的存储器。所存储的数据可以包括呼吸速率、治疗时间、马达速度、流率和/或压力。存储器可以是EEPROM。