呼吸机自适应调节的方法及呼吸机转让专利

申请号 : CN201710036429.X

文献号 : CN107050595B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 戴征丁锦刘炜徐勤鹏黄皓轩

申请人 : 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司

摘要 :

本发明涉及一种呼吸机自适应调节的方法,呼吸机自适应调节的方法包括:接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及电磁阀在减速阶段运行的时间T3;在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以开启或关闭电磁阀。本发明能够较快地升压或降压,同时在加速后由于后续利用匀速阶段及减速阶段进行缓冲,电磁阀在开闭时不会产生压力震荡,给用户提供较佳的使用舒适度,达到最佳疗效。

权利要求 :

1.一种呼吸机,其特征在于,所述呼吸机包括:

接收模块,用于接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3;

控制模块,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀;

所述控制模块包括:

第一控制单元,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述最大速度Vmax及时间T1计算电磁阀的加速度a1=Vmax/T1,在时间T1内控制电磁阀以加速度a1进行加速;

第二控制单元,用于根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3计算电磁阀匀速的时间T2,在时间T2内控制电磁阀以最大速度Vmax匀速运转;

第三控制单元,用于根据所述最大速度Vmax及时间T3计算电磁阀的减速度a2=-Vmax/T3,在时间T3内控制电磁阀以加速度a2进行减速,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。

2.根据权利要求1所述的呼吸机,其特征在于,电磁阀匀速的时间T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3)。

3.根据权利要求1或2所述的呼吸机,其特征在于,所述接收模块具体用于接收用户在呼吸机上设置的用户使用类型,若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。

4.根据权利要求3所述的呼吸机,其特征在于,所述第一最大速度为3.5cmH2O/ms,所述第一时间为5ms,所述第二最大速度为2cmH2O/ms,所述第二时间为20ms,所述时间T3为

100ms。

说明书 :

呼吸机自适应调节的方法及呼吸机

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种呼吸机自适应调节的方法及呼吸机。

背景技术

[0002] 在用户呼吸时,呼吸机能够根据一定的方法辨别出用户的吸气动作或呼气动作,如果是吸气动作,呼吸机提供一个较高的IPAP压力,将气体流入用户体内,如果是呼气动作,呼吸机将压力从IPAP下降到EPAP,让用户顺利呼出气体。
[0003] 目前,呼吸机无论升压还是降压,一般是在固定时间内将压力调整到预设值,例如:在200ms内将压力从4cmH2O上升到10cmH2O,或者在200ms内将压力从4cmH2O上升到30cmH2O。在升压或者降压过程中,使电磁阀全力运作,例如加速使得呼吸机的压力在固定时间内达到预设值,这种方法虽然能够满足压力的快速变化的需求,但对于用户的使用舒适性会带来比较严重的影响,例如短时间内变成高压的气流会对用户的整个气道产生严重的冲击,甚至造成一定的气压伤。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种呼吸机自适应调节的方法及呼吸机,旨在保证压力能够以较快的速度升压达到IPAP或降压达到EPAP,同时由于后续利用匀速阶段及减速阶段进行缓冲,电磁阀在开闭时不会产生压力震荡,给用户提供较佳的使用舒适度,达到最佳疗效。
[0005] 为实现上述目的,本发明提供一种呼吸机自适应调节的方法,所述呼吸机自适应调节的方法包括:
[0006] S1,接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3;
[0007] S2,在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0008] 优选地,所述步骤S2包括:
[0009] S21,在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述最大速度Vmax及时间T1计算电磁阀的加速度a1=Vmax/T1,在时间T1内控制电磁阀以加速度a1进行加速;
[0010] S22,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3计算电磁阀匀速的时间T2,在时间T2内控制电磁阀以最大速度Vmax匀速运转;
[0011] S23,根据所述最大速度Vmax及时间T3计算电磁阀的减速度a2=-Vmax/T3,在时间T3内控制电磁阀以加速度a2进行减速,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0012] 优选地,电磁阀匀速的时间T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3)。
[0013] 优选地,所述步骤S1包括:
[0014] S11,接收用户在呼吸机上设置的用户使用类型,若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;
[0015] S12,若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0016] 优选地,所述第一最大速度为3.5cmH2O/ms,所述第一时间为5ms,所述第二最大速度为2cmH2O/ms,所述第二时间为20ms,所述时间T3为100ms。
[0017] 为实现上述目的,本发明还提供一种呼吸机,所述呼吸机包括:
[0018] 接收模块,用于接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3;
[0019] 控制模块,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0020] 优选地,所述控制模块包括:
[0021] 第一控制单元,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述最大速度Vmax及时间T1计算电磁阀的加速度a1=Vmax/T1,在时间T1内控制电磁阀以加速度a1进行加速;
[0022] 第二控制单元,用于根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3计算电磁阀匀速的时间T2,在时间T2内控制电磁阀以最大速度Vmax匀速运转;
[0023] 第三控制单元,用于根据所述最大速度Vmax及时间T3计算电磁阀的减速度a2=-Vmax/T3,在时间T3内控制电磁阀以加速度a2进行减速,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0024] 优选地,电磁阀匀速的时间T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3)。
[0025] 优选地,所述接收模块具体用于接收用户在呼吸机上设置的用户使用类型,若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0026] 优选地,所述第一最大速度为3.5cmH2O/ms,所述第一时间为5ms,所述第二最大速度为2cmH2O/ms,所述第二时间为20ms,所述时间T3为100ms。
[0027] 本发明的有益效果是:本发明通过设置压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3,使得在用户进行吸气动作或呼气动作时,呼吸机自适应控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,使得电磁阀在加速阶段较快达到最大速度Vmax,保证压力能够以较快的速度升压达到IPAP或者降压达到EPAP,同时由于后续利用匀速阶段及减速阶段进行缓冲,电磁阀在开闭时不会产生压力震荡,给用户提供较佳的使用舒适度,达到最佳疗效。

附图说明

[0028] 图1为本发明呼吸机自适应调节的方法一实施例的流程示意图;
[0029] 图2为图1所示步骤S2的细化流程示意图;
[0030] 图3为电磁阀在开启时运转速度随时间变化的曲线图;
[0031] 图4为与图3对应的电磁阀在开启时压力随时间变化的曲线图
[0032] 图5为图1所示步骤S1的细化流程示意图;
[0033] 图6为本发明呼吸机一实施例的结构示意图;
[0034] 图7为图6所示控制模块的结构示意图。

具体实施方式

[0035] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0036] 如图1所示,图1为本发明呼吸机自适应调节的方法一实施例的流程示意图,该呼吸机自适应调节的方法包括以下步骤:
[0037] 步骤S1,接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3;
[0038] 步骤S2,在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0039] 本实施例中,用户在呼吸机上设置压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3,用户设置上述的参数后,在使用呼吸机的过程中,呼吸机识别用户的呼吸动作,以识别出用户当前是进行吸气动作还是呼气动作。
[0040] 其中,呼吸机识别用户的呼吸动作可以采用现有识别技术进行识别,例如可以采集用户呼吸的流量数据,通过流量数据的一阶导的变化情况来判断用户的呼吸动作。
[0041] 在用户当前开始进行吸气动作时,呼吸机需提供一个较高的IPAP压力,这时开启呼吸机的电磁阀,以向用户提供加压气体。呼吸机在升压开始前,电磁阀处于静止状态,其速度为0;在开始升压时,首先对电磁阀进行加速,在较短的时间T1内使电磁阀达到最大速度Vmax;然后保持以最大速度Vmax匀速运转一段时间;最后在呼吸机压力快达到IPAP的时候使电磁阀开始减速,减速的时间为时间T3,当压力到达IPAP时电磁阀的速度恰好减为0。其中,根据设置的压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3可以计算得出电磁阀匀速运转阶段的时间。
[0042] 在用户当前开始进行呼气动作时,呼吸机需由较高的压力IPAP下降到EPAP,这时关闭呼吸机的电磁阀,以便用户能够顺利呼出气体。呼吸机在降压开始前,电磁阀的运转速度为0;在开始降压时,首先对电磁阀进行加速,在较短的时间T1内使电磁阀达到最大速度Vmax;然后保持以最大速度Vmax匀速运转一段时间;最后在呼吸机压力快达到EPAP的时候使电磁阀开始减速,减速的时间为时间T3,当压力到达EPAP时电磁阀的速度恰好减为0。其中,根据设置的压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3可以计算得出电磁阀匀速运转阶段的时间。
[0043] 进一步地,如果呼吸机的电磁阀在升压过程中未达到用户设置的最大速度Vmax,则认为升压过程呼吸机的电磁阀在开启时不包括匀速运转阶段,而仅包括加速阶段及减速阶段,即在加速完成后直接进行减速。
[0044] 与现有技术相比,本实施例通过设置压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3,使得在用户进行吸气动作或呼气动作时,呼吸机自适应控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,使得电磁阀在加速阶段较快达到最大速度Vmax,保证压力能够以较快的速度升压达到IPAP或者降压达到EPAP,同时由于后续利用匀速阶段及减速阶段进行缓冲,电磁阀在开闭时不会产生压力震荡,给用户提供较佳的使用舒适度,达到最佳疗效。
[0045] 在一优选的实施例中,如图2所示,在上述图1的实施例的基础上,所述步骤S2包括:
[0046] S21,在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述最大速度Vmax及时间T1计算电磁阀的加速度a1=Vmax/T1,在时间T1内控制电磁阀以加速度a1进行加速;
[0047] S22,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3计算电磁阀匀速的时间T2,在时间T2内控制电磁阀以最大速度Vmax匀速运转;
[0048] S23,根据所述最大速度Vmax及时间T3计算电磁阀的减速度a2=-Vmax/T3,在时间T3内控制电磁阀以加速度a2进行减速,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0049] 本实施例中,参阅图3及图4,图3为电磁阀在开启时运转速度随时间变化的曲线图,图4为与图3对应的电磁阀在开启时压力随时间变化的曲线图。以用户当前进行吸气动作时电磁阀进行开启为例进行说明,电磁阀的控制分解为三个阶段:
[0050] 加速阶段:在加速阶段中,电磁阀从静止加速到最大速度Vmax,用时要求限定在时间T1内,则加速度a1=Vmax/T1。为了让压力能够尽快开始上升,加速阶段用时时间T1越小越好,优选地,最大速度Vmax小于等于3.5cmH2O/ms,时间T1为5ms。
[0051] 匀速阶段:在匀速阶段中,电磁阀保持Vmax的速度进行开启,此时压力迅速上升,匀速持续时长为时间T2。
[0052] 优选地,T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3):
[0053] 如图4所示,由于电磁阀在整个运转过程中,压力的变化值为由IPAP至EPAP,因此根据压力的变化有:
[0054] IPAP-EPAP=Vmax*T2+∫a1tdt+∫a2tdt,
[0055] 其中,∫a1tdt对应的是加速阶段压力的总变化量,∫a2tdt对应的是减速阶段压力的总变化量,Vmax*T2是匀速阶段压力的总变化量。将a1和a2(a2=-Vmax/T3)的公式带入上式,然后求解积分后,可得到以下公式:
[0056] IPAP-EPAP=Vmax*T2+0.5*Vmax*T1+0.5*Vmax*T3,解得T2的计算公式为:T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3)。
[0057] 另外,如果时间T2计算得出为负数,说明在升压过程中不需要达到所设置的最大速度Vmax,此时整个升压过程由加速阶段及减速阶段组成,此时有:
[0058] IPAP-EPAP=∫a1*tdt+∫a2*tdt,
[0059] 由于加速完成后立即进入减速阶段,因此有以下等式成立:
[0060] a1*T1=a2*T3,
[0061] 联合上述两式有:
[0062] IPAP-EPAP=0.5*a1*T12+0.5*a2*T32,由此解得:
[0063] T3=sqrt(2*a1*(IPAP-EPAP)/(a2*(a1+a2))),T1=a2*T3/a1。
[0064] 减速阶段:减速阶段的目的是确保电磁阀能够平稳的停止,电磁阀逐渐减速到0,避免要求电磁阀突然减速为0产生剧烈的震荡,用时要求限定在时间T3内,则加速度a2=-Vmax/T3,优选地,时间T3为100ms。
[0065] 当在减速阶段电磁阀的速度减速至0时,呼吸机的压力达到最大值IPAP。
[0066] 本实施例中,用户当前进行呼气动作时电磁阀进行关闭,电磁阀的控制也分解为加速阶段、匀速阶段及减速阶段共三个阶段,与上述的用户当前进行吸气动作时电磁阀进行开启的三个阶段类似,可分别参考上述的三个阶段,此处不再赘述。
[0067] 在一优选的实施例中,如图5所示,在上述图1的实施例的基础上,上述步骤S1包括:
[0068] S11,接收用户在呼吸机上设置的用户使用类型,若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;
[0069] S12,若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0070] 本实施例中,用户可以在呼吸机上设置用户使用类型,用户使用类型至少包括第一用户使用类型及第二用户使用类型,可以通过呼吸机上的某些特定参数进行设置,呼吸机根据所设置的特定参数确定对应的用户使用类型。
[0071] 其中,用户使用类型可以与用户的病症对应,具有某一病症的用户使用该呼吸机上对应的一种用户使用类型,例如具有COPD(慢性阻塞性肺疾病)的用户使用第一用户使用类型,具有OSA(阻塞性睡眠呼吸暂停)的用户使用第二用户使用类型。
[0072] 若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0073] 优选地,所述第一最大速度为3.5cmH2O/ms,所述第一时间为5ms,所述第二最大速度为2cmH2O/ms,所述第二时间为20ms,所述时间T3为100ms。
[0074] 如图6所示,图6为本发明呼吸机一实施例的结构示意图,该呼吸机包括:
[0075] 接收模块101,用于接收用户在呼吸机上设置的压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3;
[0076] 控制模块102,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3控制电磁阀依次进行加速运转、匀速运转及减速运转,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0077] 本实施例中,用户在呼吸机上设置压力IPAP、压力EPAP、呼吸机的电磁阀运行的最大速度Vmax、呼吸机的电磁阀在加速阶段运行的时间T1以及呼吸机的电磁阀在减速阶段运行的时间T3,用户设置上述的参数后,在使用呼吸机的过程中,呼吸机识别用户的呼吸动作,以识别出用户当前是进行吸气动作还是呼气动作。
[0078] 其中,呼吸机识别用户的呼吸动作可以采用现有识别技术进行识别,例如可以采集用户呼吸的流量数据,通过流量数据的一阶导的变化情况来判断用户的呼吸动作。
[0079] 在用户当前开始进行吸气动作时,呼吸机需提供一个较高的IPAP压力,这时开启呼吸机的电磁阀,以向用户提供加压气体。呼吸机在升压开始前,电磁阀处于静止状态,其速度为0;在开始升压时,首先对电磁阀进行加速,在较短的时间T1内使电磁阀达到最大速度Vmax;然后保持以最大速度Vmax匀速运转一段时间;最后在呼吸机压力快达到IPAP的时候使电磁阀开始减速,减速的时间为时间T3,当压力到达IPAP时电磁阀的速度恰好减为0。其中,根据设置的压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3可以计算得出电磁阀匀速运转阶段的时间。
[0080] 在用户当前开始进行呼气动作时,呼吸机需由较高的压力IPAP下降到EPAP,这时关闭呼吸机的电磁阀,以便用户能够顺利呼出气体。呼吸机在降压开始前,电磁阀的运转速度为0;在开始降压时,首先对电磁阀进行加速,在较短的时间T1内使电磁阀达到最大速度Vmax;然后保持以最大速度Vmax匀速运转一段时间;最后在呼吸机压力快达到EPAP的时候使电磁阀开始减速,减速的时间为时间T3,当压力到达EPAP时电磁阀的速度恰好减为0。其中,根据设置的压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3可以计算得出电磁阀匀速运转阶段的时间。
[0081] 进一步地,如果呼吸机的电磁阀在升压过程中未达到用户设置的最大速度Vmax,则认为升压过程呼吸机的电磁阀在开启时不包括匀速运转阶段,而仅包括加速阶段及减速阶段,即在加速完成后直接进行减速。
[0082] 在一优选的实施例中,如图7所示,在上述图6的实施例的基础上,上述控制模块102包括:
[0083] 第一控制单元1021,用于在识别出用户当前进行吸气动作或呼气动作时,根据所述最大速度Vmax及时间T1计算电磁阀的加速度a1=Vmax/T1,在时间T1内控制电磁阀以加速度a1进行加速;
[0084] 第二控制单元1022,用于根据所述压力IPAP、压力EPAP、最大速度Vmax、时间T1以及时间T3计算电磁阀匀速的时间T2,在时间T2内控制电磁阀以最大速度Vmax匀速运转;
[0085] 第三控制单元1023,用于根据所述最大速度Vmax及时间T3计算电磁阀的减速度a2=-Vmax/T3,在时间T3内控制电磁阀以加速度a2进行减速,以在识别出用户进行吸气动作时开启电磁阀,或在识别出用户进行呼气动作时关闭电磁阀。
[0086] 本实施例中,参阅图3及图4,图3为电磁阀在开启时运转速度随时间变化的曲线图,图4为与图3对应的电磁阀在开启时压力随时间变化的曲线图。以用户当前进行吸气动作时电磁阀进行开启为例进行说明,电磁阀的控制分解为三个阶段:
[0087] 加速阶段:在加速阶段中,电磁阀从静止加速到最大速度Vmax,用时要求限定在时间T1内,则加速度a1=Vmax/T1。为了让压力能够尽快开始上升,加速阶段用时时间T1越小越好,优选地,最大速度Vmax小于等于3.5cmH2O/ms,时间T1为5ms。
[0088] 匀速阶段:在匀速阶段中,电磁阀保持Vmax的速度进行开启,此时压力迅速上升,匀速持续时长为时间T2。
[0089] 优选地,T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3):
[0090] 如图4所示,由于电磁阀在整个运转过程中,压力的变化值为由IPAP至EPAP,因此根据压力的变化有:
[0091] IPAP-EPAP=Vmax*T2+∫a1tdt+∫a2tdt,
[0092] 其中,∫a1tdt对应的是加速阶段压力的总变化量,∫a2tdt对应的是减速阶段压力的总变化量,Vmax*T2是匀速阶段压力的总变化量。将a1和a2(a2=-Vmax/T3)的公式带入上式,然后求解积分后,可得到以下公式:
[0093] IPAP-EPAP=Vmax*T2+0.5*Vmax*T1+0.5*Vmax*T3,解得T2的计算公式为:T2=(IPAP-EPAP)/Vmax-0.5*(T1+T3)。
[0094] 另外,如果时间T2计算得出为负数,说明在升压过程中不需要达到所设置的最大速度Vmax,此时整个升压过程由加速阶段及减速阶段组成,此时有:
[0095] IPAP-EPAP=∫a1*tdt+∫a2*tdt,
[0096] 由于加速完成后立即进入减速阶段,因此有以下等式成立:
[0097] a1*T1=a2*T3,
[0098] 联合上述两式有:
[0099] IPAP-EPAP=0.5*a1*T12+0.5*a2*T32,由此解得:
[0100] T3=sqrt(2*a1*(IPAP-EPAP)/(a2*(a1+a2))),T1=a2*T3/a1。
[0101] 减速阶段:减速阶段的目的是确保电磁阀能够平稳的停止,电磁阀逐渐减速到0,避免要求电磁阀突然减速为0产生剧烈的震荡,用时要求限定在时间T3内,则加速度a2=-Vmax/T3,优选地,时间T3为100ms。
[0102] 当在减速阶段电磁阀的速度减速至0时,呼吸机的压力达到最大值IPAP。
[0103] 本实施例中,用户当前进行呼气动作时电磁阀进行关闭,电磁阀的控制也分解为加速阶段、匀速阶段及减速阶段共三个阶段,与上述的用户当前进行吸气动作时电磁阀进行开启的三个阶段类似,可分别参考上述的三个阶段,此处不再赘述。
[0104] 在一优选的实施例中,在上述图6的实施例的基础上接收模块101具体用于接收用户在呼吸机上设置的用户使用类型,若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0105] 本实施例中,用户可以在呼吸机上设置用户使用类型,用户使用类型至少包括第一用户使用类型及第二用户使用类型,可以通过呼吸机上的某些特定参数进行设置,呼吸机根据所设置的特定参数确定对应的用户使用类型。
[0106] 其中,用户使用类型可以与用户的病症对应,具有某一病症的用户使用该呼吸机上对应的一种用户使用类型,例如具有COPD(慢性阻塞性肺疾病)的用户使用第一用户使用类型,具有OSA(阻塞性睡眠呼吸暂停)的用户使用第二用户使用类型。
[0107] 若用户使用类型为第一用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第一最大速度及第一时间;若用户使用类型为第二用户使用类型,则设置最大速度Vmax及时间T1分别为第二最大速度及第二时间,其中,所述第一最大速度大于所述第二最大速度,所述第一时间小于所述第二时间。
[0108] 优选地,所述第一最大速度为3.5cmH2O/ms,所述第一时间为5ms,所述第二最大速度为2cmH2O/ms,所述第二时间为20ms,所述时间T3为100ms。
[0109] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。