[發明專利]一種多呼吸指標同步測量系統及方法

在審

• 申請號: 202010461768.4
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111658918A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 李瑋;馬德東;和茹欣;雷晟暄;韓毅;馬志祥;孟祥偉;孫海航
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00;A61B5/08;A61B5/087
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種多呼吸指標同步測量系統，其特征在于，包括無創呼吸機、呼吸面罩和處理器，所述無創呼吸機和呼吸面罩通過至少一根吸氣管道與至少一根呼氣管道連接；

每根吸氣管道和呼氣管道上均連接有至少一根旁路管道，每根旁路管道內設有壓力傳感器，用于輸出與主氣道壓力成正比的模擬電壓信號到處理器；

吸氣管道內靠近無創呼吸機的位置設有與處理器連接的第一流量傳感器，呼氣管道內靠近呼吸面罩的位置設有與處理器連接的第二流量傳感器，所述處理器根據接收到的各個旁路管道的模擬電壓信號以及第一氣體流量傳感器和第二氣體流量傳感器的監測信號，同步得到多個呼吸指標。

2.如權利要求1所述的多呼吸指標同步測量系統，其特征在于，所述第一氣體流量傳感器設置在吸氣管道和旁路管道的交叉點與無創呼吸機之間，所述第二氣體流量傳感器設置在呼氣管道和旁路管道的交叉點與呼吸面罩之間。

3.如權利要求2所述的多呼吸指標同步測量系統，其特征在于，所述第一氣體流量傳感器的位置與吸氣管道和旁路管道的交叉點之間的距離為2厘米～3厘米。

4.如權利要求2所述的多呼吸指標同步測量系統，其特征在于，所述第一氣體流量傳感器的位置與呼氣管道和旁路管道的交叉點之間的距離為2厘米～3厘米。

5.如權利要求1所述的多呼吸指標同步測量系統，其特征在于，第一氣體流量傳感器和第二氣體流量傳感器均為層流式氣體流量傳感器。

6.一種多呼吸指標同步測量方法，其特征在于，利用權利要求1-4任一項所述的多呼吸指標同步測量系統，包括以下步驟：

吸氣時，來自無創呼吸機提供的氧氣流流經吸氣管道，通過第一氣體流量傳感器監測氧氣流的氣體容積流量數據，得到吸氣潮氣量；

當呼氣時，通過面罩的呼氣管道向外呼出氣體，通過第二氣體流量傳感器監測二氧化碳流的氣體容積流量數據，得到呼氣潮氣量；

根據當前時刻的吸氣潮氣量和呼氣潮氣量的比值，結合前一周期內對應的吸氣潮氣量和呼氣潮氣量的比值，根據兩個比值的差的絕對值評估多呼吸指標同步測量系統的實時漏氣量。

7.如權利要求6所述的多呼吸指標同步測量方法，其特征在于，氧氣流向前流經吸氣管道與旁路管道交叉點，部分氧氣流流經旁路氣道，旁路氣道的壓力傳感器輸出模擬電壓信號到處理器，處理器根據接收到的模擬電壓信號實時計算吸氣管道壓力，得到吸氣壓。

8.如權利要求6所述的多呼吸指標同步測量方法，其特征在于，二氧化碳流向前流經呼氣管道與旁路管道交叉點，部分二氧化碳流流經旁路氣道，旁路氣道的壓力傳感器輸出模擬電壓信號到處理器，處理器根據接收到的模擬電壓信號實時計算出呼氣管道壓力，得到呼氣壓。

9.如權利要求8所述的多呼吸指標同步測量方法，其特征在于，吸氣壓和呼氣壓的計算方式，具體為：

其中，是由歷史數據得到的經驗參數，y即為主氣道壓力，x為旁路氣道的壓力。

10.如權利要求6所述的多呼吸指標同步測量方法，其特征在于，吸氣潮氣量與呼氣潮氣量的計算方式為：

其中，q_v即為所求氣體容積流量數據，d為吸氣與呼氣管道的等效內經，l為吸氣與呼氣管道的等效長度，u為氣體動力黏度，Δp為氣體流經管道產生的靜壓力差。