一種氣體流發(fā)生器對患者進行送氣的方法
【專利摘要】一種對患者進行送氣的方法，構(gòu)造流量曲線，將流量曲線延遲200ms，再向上或向下平移10LPM，構(gòu)造對應(yīng)的信號曲線；計算前面至少一個周期的氣流量基線值；通過如下控制方法來確定氣體流發(fā)生器的送氣觸發(fā)，1)如果當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則判斷流量曲線是否與信號曲線相交；2)如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則執(zhí)行送氣觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線不相交，則執(zhí)行步驟3)；3)判斷是否自主吸氣努力，如果是自主吸氣努力，則執(zhí)行送氣觸發(fā)；如果不是自主吸氣努力，則不執(zhí)行觸發(fā)。上述控制方法觸發(fā)準(zhǔn)確，能適應(yīng)呼吸狀態(tài)不穩(wěn)定的情形，不易誤觸發(fā)。
【專利說明】一種氣體流發(fā)生器對患者進行送氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體流發(fā)生器對患者進行送氣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]應(yīng)用無創(chuàng)正壓氣體流發(fā)生器進行人工送氣是目前治療慢性阻塞性肺病(COPD)及呼吸睡眠暫停綜合癥的重要措施，在臨床中越來越普遍應(yīng)用。人機同步指氣體流發(fā)生器送氣時機與患者的吸氣起始時間一致、氣體流發(fā)生器送氣過程與患者瞬間吸氣需求一致、氣體流發(fā)生器吸氣-呼氣轉(zhuǎn)換時間與患者一致。同步輔助氣體流發(fā)生器有利于肺內(nèi)氣體分布，減少呼吸肌肉廢用性萎縮，有利于患者的恢復(fù)。同步輔助送氣的效果和舒適性取決于能否達到理想的“人機同步性”。人機不同步一方面使氣體流發(fā)生器做功增加，耗氧量增加；另一方面降低輔助送氣的效果，使患者呼吸困難加重，甚至氣體流發(fā)生器送氣不能正常進行，人機不同步一直是氣體流發(fā)生器未能很好解決的難題。為了克服吸氣觸發(fā)的人機不同步，近年來，采用了流量觸發(fā)、容量觸發(fā)和流量自動跟蹤的同步方式，比傳統(tǒng)的壓力觸發(fā)的靈敏性有所提高，在一定程度上改善了人機的同步性。如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)的流量圖形觸發(fā)通過對原流量波形進行延遲300ms并上/下平移15LPM造出一條信號曲線，當(dāng)信號曲線與原流量曲線相交時即判定為觸發(fā)點Ptl或撤換點Pi。在這一過程中，如果流量曲線在呼氣末有抖動，容易造成相交點過早，導(dǎo)致誤觸發(fā)，如圖5所示的Ftl點為誤觸發(fā)點；如果患者在吸氣時過于平緩，則可能導(dǎo)致觸發(fā)過慢或不觸發(fā)，如圖5所示的Fl點為觸發(fā)過慢點。另外，現(xiàn)有技術(shù)的容量觸發(fā)是在患者有吸氣努力，且吸氣容量達到6ml時即判定為觸發(fā)。以上兩種方法在流量曲線光滑且患者呼吸平穩(wěn)時可以正確及時的判斷觸發(fā)，但在流量出現(xiàn)波動，患者呼吸狀態(tài)不穩(wěn)定時(如:患者突然深吸氣，患者呼吸頻率突然加快或突然減慢等)，現(xiàn)有技術(shù)的圖形觸發(fā)方法會讓流 量曲線和信號曲線相交于波動的區(qū)域，容易出現(xiàn)誤觸發(fā)，不觸發(fā)或慢觸發(fā)等情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的提供一種觸發(fā)準(zhǔn)確，能適應(yīng)呼吸狀態(tài)不穩(wěn)定的情形，不易誤觸發(fā)的氣體流發(fā)生器送氣的流速觸發(fā)方法。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種對患者進行送氣的方法，經(jīng)由患者回路將氣體流從呼吸氣體源送至患者的氣道，所述氣體流由氣體流發(fā)生器提供；
[0005]包括:
[0006]測量氣體流發(fā)生器與所述氣體流相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前流動速率和當(dāng)前氣流量，構(gòu)造流量曲線；
[0007]將流量曲線延遲200ms，再向上或向下平移10LPM，構(gòu)造對應(yīng)的信號曲線；
[0008]確定要遞送至患者的所述氣體流的流量基線值，此流量基線值為計算前面至少一個周期的氣流量基線值；
[0009]通過如下控制方法來確定氣體流發(fā)生器的送氣觸發(fā)，[0010]I)如果當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則判斷流量曲線是否與信號曲線相交；
[0011]2)如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則執(zhí)行送氣觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線不相交，則執(zhí)行步驟3)；
[0012]3)判斷是否自主吸氣努力，如果是自主吸氣努力，則執(zhí)行送氣觸發(fā)，氣體流發(fā)生器提供高壓力支持；如果不是自主吸氣努力，則不執(zhí)行觸發(fā)。
[0013]進一步地，所述構(gòu)造對應(yīng)的信號曲線的具體步驟為:將患者的呼吸確定為吸氣、呼氣和撤換；具體地，
[0014]I)將流量曲線延遲200ms，得到一條與原流量曲線平行的信號曲線；
[0015]2)在患者的呼氣階段，將該信號曲線向上平移10LPM，使得信號曲線高出原流量曲線；
[0016]3)當(dāng)患者開始吸氣時，流量曲線將會上升，并與信號曲線相交；當(dāng)流量曲線大于信號曲線，此時，即可判定為觸發(fā)；
[0017]4)當(dāng)患者在吸氣時，即判定為觸發(fā)后，將信號曲線的向上平移量去除，并將信號曲線向下平移10LPM，使得信號曲線 低于流量曲線；
[0018]5)當(dāng)患者呼氣時，流量曲線將會與信號曲線相交。此時，當(dāng)流量曲線低于信號曲線時，判定為撤換。當(dāng)氣體流發(fā)生器判定撤換時，將壓力從較高的吸氣壓降低到較低的呼氣壓，以保證患者能及時舒適的呼出氣體在流量曲線的基礎(chǔ)上。
[0019]進一步地，所述計算前面至少一個周期的氣流量的基線值為:
[0020]設(shè)流量曲線對應(yīng)的函數(shù)為flow = V(t),對于患者的前一周期的一次呼吸來說,若患者在tl時刻吸氣，t2時刻呼氣，則該次呼吸的基線值A(chǔ) = VtMl/(t2-tl)，其中Vtotal為該
次呼吸氣體流發(fā)生器此時噴出的總氣量為V^tal = C Vr〔OCit。
[0021]進一步地，所述判斷是否自主吸氣努力，具體步驟如下:
[0022]I)當(dāng)流量曲線V (t)大于基線A時,開始計算累積吸氣容量V = / (V (t) -A) dt ；
[0023]2)當(dāng)累積吸氣容量V>2ml時,記錄當(dāng)前累積使用的時間t,并開始對吸氣氣流是否加速變化進行判斷；
[0024]在下一周期t之內(nèi)，計算累積吸氣容量Vl = / (V(t)-A)dt,SVl>1.2*V^lHj^i3病人在進行吸氣努力，此時應(yīng)當(dāng)進行觸發(fā)，響應(yīng)病人的吸氣努力；如￥1 ( 1.2*V，，則重新執(zhí)行步驟I。
[0025]進一步地，所述送氣觸發(fā)是按照用戶設(shè)置好的送氣氣流量和流速執(zhí)行。
[0026]本發(fā)明解決了不觸發(fā)、誤觸發(fā)或慢觸發(fā)的現(xiàn)有技術(shù)的送氣控制缺陷，上述觸發(fā)判斷方法有以下幾個有益的技術(shù)效果，首先，無需進行觸發(fā)流量閾值的設(shè)定，系統(tǒng)根據(jù)患者每次呼吸的狀態(tài)判斷下一次可能出現(xiàn)觸發(fā)的流量閾值；其次，在流量超過閾值時并不直接進行觸發(fā)，而是進行進一步的判斷，避免由于流量的波動導(dǎo)致誤觸發(fā)；第三，省去了對患者呼氣時間的估算，患者的呼吸突然發(fā)生改變時也能及時，靈敏，正確的觸發(fā)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例的增加基線判斷后的圖形觸發(fā)流程。[0028]圖2a)為本發(fā)明實施例的基線計算流程圖；
[0029]圖2b)為基線計算示意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明實施例的判斷流量曲線是否與信號曲線相交的流程圖。
[0031]圖4為本發(fā)明實施例的判斷是否自主吸氣的流程圖
[0032]圖5為現(xiàn)有技術(shù)中圖形觸發(fā)方法的正確觸發(fā)示意圖。
[0033]圖6為現(xiàn)有技術(shù)中圖形觸發(fā)方法的誤觸發(fā)、慢觸發(fā)示意圖。
[0034]上述圖中的附圖標(biāo)記:
[0035]a信號曲 線，b流量曲線，A基線值，P0第一觸發(fā)點P1第二觸發(fā)點，F(xiàn)0誤觸發(fā)點，F(xiàn)1慢觸發(fā)點
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0037]實施例1
[0038]本發(fā)明是采用圖形觸發(fā)的方式，初步將患者的呼吸確定為吸氣、呼氣和撤換。所謂撤換即指患者從呼氣轉(zhuǎn)為吸氣的中間狀態(tài)。
[0039]本發(fā)明通過大量的實驗數(shù)據(jù)，本發(fā)明在信號曲線的構(gòu)造過程中發(fā)現(xiàn)，延遲300ms并平移15LPM會導(dǎo)致觸發(fā)的不及時或難以觸發(fā)，因此 申請人:改進為:將流量曲線延遲200ms，再向上或向下平移10LPM，形成一根信號曲線，具體步驟如下:
[0040]I)將流量曲線延遲200ms，得到一條與原流量曲線L平行的信號曲線LI
[0041]2)在患者的呼氣階段，將該信號曲線向上平移10LPM，即LI =L1+10。使得信號曲線高出原流量曲線。
[0042]3)當(dāng)患者在吸氣時，將信號曲線的向上平移量去除，LI = Ll-1O0并將信號曲線向下平移10LPM，LI = L1-10，使得信號曲線低于流量曲線。
[0043]通過大量的實驗數(shù)據(jù)，本發(fā)明通過延遲200ms并平移10LPM構(gòu)造信號曲線，將大大提高觸發(fā)效率。但為了進一步避免誤觸發(fā)，本發(fā)明還引入了基線的判斷。
[0044]在此，先引入氣流量基線的概念，氣流量基線是一條計算基準(zhǔn)線，它的主要作用是給出觸發(fā)的臨界值?；€處于不停的變化之中，與患者每次呼吸的強弱程度，持續(xù)時間的長短都密切相關(guān)?；€由特定算法在上次呼吸時計算得出，基線一般與呼氣末的平穩(wěn)流量相當(dāng)，因此比較適用于觸發(fā)時機的判斷。
[0045]如圖2a)為氣流量基線計算方法流程圖，圖2b)為基線計算示意圖。設(shè)流量曲線對應(yīng)的函數(shù)為flow = V (t),對于患者的一次呼吸來說，若患者在tl時刻吸
氣，t2時刻呼氣，則氣體流發(fā)生器此時噴出的總氣量為Vtttal =/$根據(jù)患者
在吸氣時和呼氣時的潮氣量一定相等的原理，有Vin = Vex0假定患者在h到tin時刻是吸氣，tex到t2時刻是呼氣，并假設(shè)有一條直線y = A，在該條直線之上是吸氣，
在該條直線之下是呼氣，則I = ￡"(^(0 - A)dt , Vex = -V(t))dt 。根據(jù) Vin = Vex,有- A (tin - tl〕= A{tz - tex) -又由于吸氣
結(jié)束的同時就意味著開始呼氣，因此tin = tex。對上述公式進行整理后可以得到
【權(quán)利要求】
1.一種對患者進行送氣的方法，經(jīng)由患者回路將氣體流從呼吸氣體源送至患者的氣道，所述氣體流由氣體流發(fā)生器提供；其特征在于， 包括: 測量氣體流發(fā)生器與所述氣體流相關(guān)聯(lián)的當(dāng)前流動速率和當(dāng)前氣流量，構(gòu)造流量曲線.將流量曲線延遲200ms，再向上或向下平移10LPM，構(gòu)造對應(yīng)的信號曲線； 確定要遞送至患者的所述氣體流的流量基線值，此流量基線值為計算前面至少一個周期的氣流量基線值； 通過如下控制方法來確定氣體流發(fā)生器的送氣觸發(fā)， 1)如果當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則判斷流量曲線是否與信號曲線相交； 2)如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量未超過平均氣流量基線值，則不執(zhí)行觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線相交，且當(dāng)前氣流量超過平均氣流量基線值，則執(zhí)行送氣觸發(fā)；如果流量曲線與信號曲線不相交，則執(zhí)行步驟3)； 3)判斷是否自主吸氣努力，如果是自主吸氣努力，則執(zhí)行送氣觸發(fā)，氣體流發(fā)生器提供高壓力支持；如果不是自主吸氣努力，則不執(zhí)行觸發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述一種對患者進行送氣的方法，其特征在于，所述構(gòu)造對應(yīng)的信號曲線的具體步驟為:將患者的呼吸確定為吸氣、呼氣和撤換； 1)將流量曲線延遲200ms，得到一條與原流量曲線平行的信號曲線； 2)在患者的呼氣階段，將該信號曲線向上平移10LPM，使得信號曲線高出原流量曲線； 3)當(dāng)患者開始吸氣時，流量曲線將會上升，并與信號曲線相交；當(dāng)流量曲線大于信號曲線，此時，即可判定為觸發(fā)； 4)當(dāng)患者在吸氣時，即判定為觸發(fā)后，將信號曲線的向上平移量去除，并將信號曲線向下平移10LPM，使得信號曲線低于流量曲線； 5)當(dāng)患者呼氣時，流量曲線將會與信號曲線相交；此時，當(dāng)流量曲線低于信號曲線時，判定為撤換；當(dāng)呼吸機判定撤換時，將壓力從較高的吸氣壓降低到較低的呼氣壓，以保證患者能及時舒適的呼出氣體在流量曲線的基礎(chǔ)上。
3.如權(quán)利要求1所述一種對患者進行送氣的方法，其特征在于，所述計算前面至少一個周期的氣流量的基線值為: 設(shè)流量曲線對應(yīng)的函數(shù)為flow = V(t)，對于患者的前一周期的一次呼吸來說，若患者在tl時刻吸氣，t2時刻呼氣，則該次呼吸的基線值A(chǔ) = Vtotal/(t2-tl)，其中Vtotal為該次呼吸呼吸機此時噴出的總氣量為力。^ = J^Vcodto
4.如權(quán)利要求1所述一種對患者進行送氣的方法，其特征在于，所述判斷是否自主吸氣努力，具體步驟如下: 1)當(dāng)流量曲線V(t)大于基線A時，開始計算累積吸氣容量V= / (V(t)-A)dt； 2)當(dāng)累積吸氣容量V>2ml時,記錄當(dāng)前累積使用的時間t,并開始對吸氣氣流是否加速變化進行判斷； 在下一周期t之內(nèi)，計算累積吸氣容量Vl = / (￥(1:)-4)(11:,若￥1>1.2*￥,則說明病人在進行吸氣努力，此時應(yīng)當(dāng)進行觸發(fā)，響應(yīng)病人的吸氣努力；如V1〈1.2*V，，則重新執(zhí)行步驟I。
5.如權(quán)利要求1所述一種對患者進行送氣的方法，其特征在于，所述送氣觸發(fā)是按照用戶設(shè)置好的送氣氣流量和流速執(zhí)行。
【文檔編號】A61M16/00GK103920215SQ201410183086
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】戴征, 楊貫中, 丁錦, 劉煒, 徐勤鵬, 黃皓軒, 李偉利, 何超, 雷孟航 申請人:湖南明康中錦醫(yī)療科技發(fā)展有限公司