專(zhuān)利名稱(chēng)：呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)、電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)、電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
PEEP即呼氣末正壓，在呼氣末氣道開(kāi)放時(shí)，氣道壓力仍保持高于大氣壓，以防止肺泡萎縮塌陷。當(dāng)PEEP異常而增大時(shí)，病人呼氣所需做功增加而造成呼氣困難，可能導(dǎo)致窒息危險(xiǎn)與呼吸功增加。目前，呼吸機(jī)使用的機(jī)械式呼氣末正壓控制方式，不能準(zhǔn)確控制其呼末壓力且呼氣末正壓無(wú)法連續(xù)可調(diào)，安全系數(shù)不足，同時(shí)耗氣量高。CN200910217574. 3公開(kāi)了一種“氣道內(nèi)雙水平壓力的控制系統(tǒng)和方法、呼吸機(jī)及麻醉機(jī)”，它的目的是提供一種采用比例閥加電子PEEP閥加閉環(huán)控制的方式實(shí)現(xiàn)氣道內(nèi)雙水平壓力的控制系統(tǒng)和方法。該技術(shù)方案包括所述控制系統(tǒng)包括設(shè)置在氣道進(jìn)氣口上的第一電磁閥，設(shè)置在氣道呼氣口上的呼吸閥，壓力傳感器和控制器。所述控制方法包括使氣道的進(jìn)氣端處于截止?fàn)顟B(tài)或?qū)顟B(tài)；使氣道的出氣端與外接大氣之間處于截止?fàn)顟B(tài)或?qū)顟B(tài)，其由呼氣閥實(shí)現(xiàn)；使呼氣閥的控制端的控制氣路與供氣氣源連通，并使控制氣路維持在節(jié)流狀態(tài)或全導(dǎo)通狀態(tài)中，其中，通過(guò)在節(jié)流狀態(tài)調(diào)節(jié)控制氣路的節(jié)流量設(shè)定氣道的低水平壓力；以及根據(jù)呼吸設(shè)置和檢測(cè)到的氣道的壓力控制氣道的進(jìn)氣端所處的狀態(tài)和呼氣閥的控制氣路所處的狀態(tài)。其不足之處是原理，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有安全檢測(cè)保護(hù)功能，對(duì)病人呼吸管路壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止PEEP異常，對(duì)患者安全造成影響的呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)、控制電路。發(fā)明的另一目的是提供一種采用電子控制，當(dāng)PEEP壓力過(guò)大時(shí)，控制兩位三通電磁閥關(guān)閉，保證病人呼氣順暢，確保患者安全，控制準(zhǔn)確、呼氣末正壓連續(xù)可調(diào)、安全系數(shù)高且耗氣量低、調(diào)節(jié)范圍廣的呼吸機(jī)呼末正壓控制方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是所述呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)，其特殊之處在于，包括: PEEP執(zhí)行部分，連接于電子PEEP部分病人呼吸管路，實(shí)現(xiàn)PEEP功能；電子PEEP控制部分， 連接呼吸閥PEEP控制端口，所述電子PEEP控制部分，通過(guò)調(diào)節(jié)電磁閥電流大小來(lái)控制所述電磁閥的通徑，從而使所述電磁閥閥體后端的氣路達(dá)到不同的PEEP壓力設(shè)定值。作為優(yōu)選所述PEEP執(zhí)行部分，包括輸出接口及分別連接于所述輸出接口的 PEEP閥、電子PEEP控制部分、呼吸機(jī)和病人呼吸管路。作為優(yōu)選所述電子PEEP控制部分，包括高壓氣體經(jīng)電子PEEP裝置進(jìn)氣口和管路進(jìn)入兩位三通電磁閥，所述兩位三通電磁閥出來(lái)的一路高壓氣體經(jīng)管路供給比例電磁閥，所述比例電磁閥輸出的高壓氣體經(jīng)管路分別輸入呼吸閥PEEP控制端口和輸入排氣氣阻后排入大氣。本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是所述呼吸機(jī)呼末正壓控制電路，其特殊之處在于， 所述控制電路包括處理器及與其電連接PEEP閥的氣動(dòng)控制端依次連通的比例電磁閥控制單元和兩位三通電磁閥控制單元，還包括及所述處理器電連接的用于檢測(cè)呼氣末正壓的壓力傳感器。本發(fā)明的再一技術(shù)解決方案是所述呼吸機(jī)呼末正壓控制方法，其特殊之處在于， 包括以下步驟
301)開(kāi)始；
302)獲取當(dāng)前PEEP壓力；
303)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否位于正常壓力范圍？是，則清除調(diào)節(jié)記錄，進(jìn)入下一步， 否則進(jìn)入步驟306 ；
304)判斷是否調(diào)節(jié)PEEP壓力？是，則進(jìn)入下一步，否則返回步驟302；
305)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302；
306)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否過(guò)大或過(guò)小？過(guò)小進(jìn)入下一步，過(guò)大進(jìn)入步驟309；
307)過(guò)小打開(kāi)兩位三通電磁閥，返回步驟302；
308)過(guò)大判斷是否有調(diào)節(jié)記錄？有，則進(jìn)入下一步，沒(méi)有，則調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302 ；
309)關(guān)閉兩位三通電磁閥，即關(guān)閉PEEP功能，提供報(bào)警；
310)結(jié)束。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、控制精確，呼氣末正壓連續(xù)可調(diào)。安全系數(shù)高。2、本裝置使用的比例電磁閥具有流量小，與高阻力的氣阻匹配使用，能減少氣源損耗。


圖1是本發(fā)明呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)的氣路圖。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)中電子PEEP閥控制裝置的結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3本發(fā)明系統(tǒng)中電子PEEP閥控制裝置的內(nèi)部管路連接圖。圖4本發(fā)明呼吸機(jī)呼末正壓控制方法的流程圖。圖5本發(fā)明呼吸機(jī)呼末正壓控制電路方框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述
圖1示出了本發(fā)明呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)的氣路結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖1所示，呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)，包括
PEEP執(zhí)行部分，連接于電子PEEP部分病人呼吸管路，實(shí)現(xiàn)PEEP功能；所述PEEP執(zhí)行部分，包括輸出接口及分別連接于所述輸出接口的PEEP閥、電子PEEP控制部分、呼吸機(jī)和病人呼吸管路。電子PEEP控制部分，連接呼吸閥PEEP控制端口，所述電子PEEP控制部分，通過(guò)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小來(lái)控制所述比例電磁閥的通徑，從而使所述電磁閥閥體后端的氣路達(dá)到不同的PEEP壓力設(shè)定值。所述電子PEEP控制部分，包括高壓氣體經(jīng)電子PEEP裝置進(jìn)氣口和管路進(jìn)入兩位三通電磁閥，所述兩位三通電磁閥出來(lái)的一路高壓氣體經(jīng)管路供給比例電磁閥，所述比例電磁閥輸出的高壓氣體經(jīng)管路分別輸入呼吸閥PEEP控制端口和輸入排氣氣阻后排入大氣。當(dāng)病人吸氣時(shí)當(dāng)病人吸氣的時(shí)候比例電磁閥開(kāi)度開(kāi)大，與排氣氣阻相匹配，比例電磁閥后端容腔供給PEEP控制氣的壓力也就大，PEEP閥的膜片將呼氣出口堵死，保證氣體不從呼氣出口泄漏。當(dāng)病人呼氣時(shí)當(dāng)病人需要呼氣的時(shí)候比例電磁閥的開(kāi)度小，與排氣氣阻匹配出合適的PEEP壓力，保證病人肺部氣體不完全排空。系統(tǒng)中氣阻的作用電磁閥供氣，氣阻就在氣路中排氣，氣阻通徑一定，電磁閥開(kāi)度可調(diào)，供氣跟排氣相匹配得到氣路中可變的PEEP控制氣。系統(tǒng)中電磁閥作用通過(guò)電流來(lái)控制閥體的開(kāi)度，從而與后端的排氣氣阻匹配出所需的PEEP控制氣。系統(tǒng)中兩位三通電磁閥作用在PEEP裝置中起到一種保護(hù)作用，當(dāng)比例電磁閥工作異常不能關(guān)小開(kāi)度時(shí)，PEEP控制壓力無(wú)法降下來(lái)，病人呼氣不能從PEEP排氣口排出，壓力傳感器檢測(cè)到病人管路壓力過(guò)高，這時(shí)候兩位三通電磁閥停止供氣給比例電磁閥，同時(shí) PEEP控制氣可從兩位三通閥排到病人呼吸管路中，PEEP控制氣撤掉，病人呼吸管路的氣體可從PEEP排氣口排出。工作原理PEEP閥為電子PEEP系統(tǒng)執(zhí)行部分，PEEP閥自身有排氣口分別連通呼吸機(jī)，PEEP控制氣，和病人呼吸管路。正常工作時(shí)高壓氣體從電子PEEP供氣口進(jìn)入，經(jīng)過(guò)兩位三通電磁閥此時(shí)軟件使兩位三通電磁閥孔1與孔2相通，氣體從孔2出來(lái)供給比例電磁閥，軟件控制比例電磁閥電流大小使比例電磁閥通徑與后端排氣氣阻匹配出所需PEEP壓力。病人吸氣的時(shí)候?yàn)榱朔乐购粑鼨C(jī)供的氣體從呼氣出口泄露，軟件此時(shí)提供較大電流給比例電磁閥使比例電磁閥的通徑加大與后端排氣氣阻匹配出較大的PEEP控制氣， PEEP控制氣將呼氣出口的膜片壓緊堵住呼氣出口，保證呼吸機(jī)供氣不泄露。病人呼氣時(shí)，呼出的氣體需要從呼氣出口排出，軟件此時(shí)會(huì)提供較小電流給比例電磁閥使比例電磁閥的通徑減小與后端排氣氣阻匹配出較小的PEEP控制氣，(此時(shí)PEEP控制氣是防止病人肺部氣體排空，肺部塌陷)。請(qǐng)參閱圖2、圖3所示，本發(fā)明系統(tǒng)中電子PEEP閥控制裝置，包括比例電磁閥4，所述比例電磁閥4分別在其主端面和背端面上連接閥蓋1和兩位三通電磁閥3，閥蓋1上分別設(shè)有電子PEEP裝置供氣口 11和電子PEEP裝置供控制氣口接頭13，與所述主端面、背端面垂直的一側(cè)面連接比例電磁閥4，分別與所述主端面、背端面、側(cè)面垂直的另一側(cè)面連接有轉(zhuǎn)接頭6。所述電子PEEP閥控制裝置，包括電子PEEP裝置供氣口 11經(jīng)管路接入兩位三通電磁閥3的第一孔位31后分兩路，一路經(jīng)過(guò)第三孔位33接入呼吸管路，另一路經(jīng)過(guò)第二孔位32接入比例電磁閥4的進(jìn)氣口 41，所述比例電磁閥4的出氣口 42后端分兩路，一路接排氣氣阻5，另一路接PEEP閥控制端13 ；當(dāng)高壓氣體從電子PEEP裝置供氣口 11進(jìn)入后，經(jīng)過(guò)兩位三通電磁閥3，此時(shí)軟件使兩位三通電磁閥3的第一孔位31與第二孔位32相通，氣體從第二孔位32出來(lái)供給比例電磁閥4，軟件控制比例電磁閥4電流大小，使比例電磁閥4 通徑與后端排氣氣阻5匹配出所需PEEP壓力。所述比例電磁閥4分別在其主端面和背端面上連接閥蓋1和兩位三通電磁閥3，閥蓋1上分別設(shè)有電子PEEP裝置進(jìn)氣口 11和電子 PEEP裝置供控制氣口接頭13，與所述主端面、背端面垂直的一側(cè)面連接比例電磁閥4，分別與所述主端面、背端面、側(cè)面垂直的另一側(cè)面連接有轉(zhuǎn)接頭6。當(dāng)PEEP控制端13出現(xiàn)異常時(shí)，軟件此時(shí)分析出采集到的PEEP壓力偏高或偏低， PEEP值偏高時(shí)處理器分析是否有調(diào)節(jié)記錄，如果有調(diào)節(jié)記錄軟件使兩位三通閥第二孔位 32與第三孔位33相通，PEEP控制氣管路中的氣從兩位三通電磁閥3孔排出，此時(shí)停止供氣給后端比例電磁閥4 (即關(guān)閉PEEP功能)，如果沒(méi)有調(diào)節(jié)記錄軟件調(diào)節(jié)比例電磁閥4電流改變通徑使后端控制氣壓力降低，PEEP值偏低時(shí)軟件調(diào)節(jié)比例電磁閥4電流改變通徑使后端控制氣壓力升高。請(qǐng)參閱圖4示，所述呼吸機(jī)呼末正壓控制方法，包括以下步驟
301)開(kāi)始;
302)獲取當(dāng)前PEEP壓力；
303)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否位于正常壓力范圍？是，則清除調(diào)節(jié)記錄，進(jìn)入下一步， 否則進(jìn)入步驟306 ；
304)判斷是否調(diào)節(jié)PEEP壓力？是，則進(jìn)入下一步，否則返回步驟302；
305)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302；
306)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否過(guò)大或過(guò)小？過(guò)小進(jìn)入下一步，過(guò)大進(jìn)入步驟309；
307)過(guò)小打開(kāi)兩位三通電磁閥，返回步驟302；
308)過(guò)大判斷是否有調(diào)節(jié)記錄？有，則進(jìn)入下一步，沒(méi)有，則調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302 ；
309)關(guān)閉兩位三通電磁閥，即關(guān)閉PEEP功能，提供報(bào)警；
310)結(jié)束。圖5是本發(fā)明呼吸機(jī)呼末正壓控制電路。所述控制電路的電路結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括處理器及與其電連接的PEEP壓力采集單元、比例電磁閥控制單元和兩位三通電磁閥控制單元，其中PEEP壓力采集單元是設(shè)置在連通患者和所述PEEP閥的呼吸管路上的壓力傳感器PQ3。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括PEEP執(zhí)行部分，連接于電子PEEP部分病人呼吸管路，實(shí)現(xiàn)PEEP功能；電子PEEP控制部分，連接PEEP控制端口，所述電子PEEP控制部分，通過(guò)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小來(lái)控制所述電磁閥的通徑，與后通徑一定的排氣氣阻相互匹配，從而使所述電磁閥閥體后端的氣路達(dá)到不同的PEEP值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述PEEP執(zhí)行部分， 包括輸出接口及分別連接于所述輸出接口的PEEP閥、電子PEEP控制部分、呼吸機(jī)和病人呼吸管路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)，其特征在于所述電子PEEP控制部分，包括高壓氣體經(jīng)電子PEEP裝置進(jìn)氣口和管路進(jìn)入兩位三通電磁閥，所述兩位三通電磁閥出來(lái)的一路高壓氣體經(jīng)管路供給比例電磁閥，所述比例電磁閥輸出的高壓氣體經(jīng)管路分別輸入呼吸閥PEEP控制端口和輸入排氣氣阻后排入大氣。
4.一種呼吸機(jī)呼末正壓控制電路，其特征在于，所述控制電路包括處理器及與其電連接PEEP閥的氣動(dòng)控制端依次連通的比例電磁閥控制單元和兩位三通電磁閥控制單元， 還包括及所述處理器電連接的用于檢測(cè)呼氣末正壓的壓力傳感器。
5.一種呼吸機(jī)呼末正壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟301)開(kāi)始；302)獲取當(dāng)前PEEP壓力；303)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否位于正常壓力范圍？是，則清除調(diào)節(jié)記錄，進(jìn)入下一步， 否則進(jìn)入步驟306 ；304)判斷是否調(diào)節(jié)PEEP壓力？是，則進(jìn)入下一步，否則返回步驟302；305)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302；306)判斷當(dāng)前PEEP壓力是否過(guò)大或過(guò)小？過(guò)小進(jìn)入下一步，過(guò)大進(jìn)入步驟309；307)過(guò)小打開(kāi)兩位三通電磁閥，返回步驟302；308)過(guò)大判斷是否有調(diào)節(jié)記錄？有，則進(jìn)入下一步，沒(méi)有，則調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回步驟302 ；309)關(guān)閉兩位三通電磁閥，即關(guān)閉PEEP功能，提供報(bào)警；310)結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及呼吸機(jī)呼末正壓控制系統(tǒng)及其控制方法。控制系統(tǒng)包括PEEP執(zhí)行部分，連接于電子PEEP部分病人呼吸管路；電子PEEP控制部分，連接呼吸閥PEEP控制端口；通過(guò)調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小來(lái)控制其通徑，后端有固定通徑的排氣氣阻與比例電磁閥通徑形成匹配，使電磁閥閥體后端達(dá)到不同的PEEP壓力設(shè)定值。控制方法包括獲取當(dāng)前PEEP壓力；判斷PEEP壓力是否正常？是，清除調(diào)節(jié)記錄；判斷是否調(diào)節(jié)PEEP壓力？調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回；判斷當(dāng)前PEEP壓力是否過(guò)大或過(guò)小？過(guò)小打開(kāi)兩位三通電磁閥，返回；過(guò)大判斷是否有調(diào)節(jié)記錄？沒(méi)有，則調(diào)節(jié)比例電磁閥電流大小，返回；關(guān)閉兩位三通電磁閥。
文檔編號(hào)A61M16/00GK102371017SQ201110302269
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者于邦仲, 李翠萍, 陳煒靜 申請(qǐng)人:于邦仲