[實用新型]呼吸機的通氣流量的控制系統

有效

• 申請號: 201320867866.3
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN203745923U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉慶平
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本實用新型涉及醫療設備技術領域，特別涉及一種呼吸機的通氣流量的控制系統。

背景技術

隨著各種相關技術的不斷成熟，基于內置渦輪的機械通氣系統在諸如家用通氣護理、急救轉運通氣甚至ICU（Intensive?Care?Unit,重癥監護病房）中對重癥患者進行通氣治療等各種場合中，得到越來越多的應用。

基于內置渦輪的機械通氣系統可以統稱為渦輪呼吸機，但不同品牌的渦輪呼吸機在氣路結構、控制系統和壓力/流量控制方法上都存在著或多或少的差異。就氣路結構而言，各種渦輪呼吸機的核心結構大致可以分為三種典型結構，三種結構分別如下：

如圖1所示，為一種結構的渦輪呼吸機，包括渦輪101和呼氣閥102，其流量和壓力控制都是通過直接調整渦輪101的轉速來實現的，因此需要有精確、快速反應的轉速控制系統。存在的缺點是：壓力控制目標高時需要的加減速力矩很大、噪音也很大、且渦輪101驅動電機的壽命會縮短；同時這類呼吸機易于控制壓力，控制流量比較困難，特別是小潮氣量下的小流量精確控制很難實現。

如圖2所示，為第二種結構的渦輪呼吸機，一般在一次呼吸周期內渦輪101的轉速保持不變，壓力控制和流量控制主要靠渦輪101下端的節流閥103調節來實現。這類呼吸機的缺點是：控制流量相對容易但控制壓力比較困難，同時在人體的呼氣相時，渦輪101出口幾乎處于堵死狀態，渦輪101的電機空轉造成能量浪費，并且需要在渦輪101和節流閥103之間加入氣體降溫裝置。

另外，如圖3所示，為第三種結構的渦輪呼吸機而言，在一次呼吸周期渦輪101的轉速也保持不變，壓力控制通過與渦輪101并聯的壓力控制閥104來實現。壓力控制閥104采用溢流的方式將渦輪101出口多余的流量回流到渦輪101進氣端，同時保持渦輪101出口的壓力幾乎保持在設定的目標壓力。但是這種結構的呼吸機存在三個明顯的缺陷：(1)在人體的呼氣相時，渦輪101輸出流量很大，相應的轉矩電流增大造成能量浪費；(2)在人體的呼氣相時，大部分流量回流到渦輪101進口端反復進行循環流動，因此氣溫上升較大，需要在渦輪101后端與壓力控制閥104之間加入氣體降溫裝置；(3)此結構的呼吸機控制壓力容易，控制流量非常困難，因此已經商品化的此結構的呼吸機都只是通過控制壓力波形實現通氣模式，沒有對流量波形進行直接控制。

綜上所述，三種渦輪呼吸機結構都存在著各自的優缺點，沒有一種結構完美到對另外兩種結構具有壓倒性的優勢。

實用新型內容

本實用新型的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

本實用新型主要針對第三種結構的渦輪呼吸機而提出，旨在解決此結構下的通氣流量控制問題，同時克服此結構下呼氣相渦輪高轉速造成的明顯能量浪費。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種呼吸機的通氣流量的控制系統，該控制系統可以對呼吸機的通氣流量進行控制，并且可以節省能源。

為達到上述目的，本實用新型提出一種呼吸機的通氣流量的控制系統，所述呼吸機包括渦輪和壓力控制閥，所述通氣流量控制系統包括：用于檢測所述呼吸機的通氣流量的流量檢測器；用于檢測所述呼吸機的氣道壓力的壓力檢測器；控制器，所述控制器根據所述呼吸機的通氣流量和氣道壓力調節所述渦輪的電機的轉速和所述壓力控制閥的驅動電壓以對所述通氣流量進行控制。

根據本實用新型的呼吸機的通氣流量的控制系統，控制器根據呼吸機的通氣流量和氣道壓力對渦輪的壓力進行調節，并調節壓力控制閥的驅動電壓，從而實現對呼吸機的通氣流量的控制。另外，通過調節渦輪的轉速可以降低通氣過程中的能量損耗，節約能源。

其中，所述流量檢測器包括第一流量檢測器和第二流量檢測器，所述第一流檢測器設置于所述呼吸機的吸氣支路上以檢測所述吸氣支路的通氣流量，所述第二流量檢測器設置于所述呼吸機的呼氣支路上以檢測所述呼氣支路的通氣流量；所述壓力檢測器包括第一壓力檢測器和第二壓力檢測器，所述第一壓力檢測器設置于所述呼吸機的吸氣支路上以檢測所述吸氣支路的氣道壓力，所述第二壓力檢測器設置于所述呼吸機的呼氣支路上以檢測所述呼氣支路的氣道壓力。