[发明专利]高精度呼吸机漏气补偿算法

说明书

一种高精度呼吸机漏气补偿算法，计算漏气工装前端的气体压力及通过漏气工装后的气体压力差值，及分别监测未接入漏气工装及接入漏气工装时进入主动模肺的潮气量，计算出平均漏气流速，得到漏气装置前后压力差与平均漏气流速之间的一条二维曲线，将该曲线存入控制器的可读写存储器；给病人实际通气时，查询二维曲线，得出实际的漏气流速；根据得出的实际漏气流速调整涡轮风机的转速，并利用涡轮风机与压力传感器构成PID控制系统，通过监测实际气道压力与设定压力之间的差值，反馈及调节PID参数来实现对涡轮风机转速的快速控制，直至达到设定压力值。

技术领域

本发明属于医疗设备中的呼吸机制造技术领域，涉及一种呼吸机漏气补偿方法，用于对呼吸机漏气准确估计，并在给患者送气时给予相应的补偿，以确保患者得到所需的通气量。

背景技术

在无创通气方式下，由于患者呼吸的部分气体会从面罩与人口鼻之间的缝隙中漏出，患者实际吸入和呼出的气体量均不同于呼吸机实际提供和实测的流量，为此需要对患者的漏气状况进行估测，在送气时给予一定的富裕量进行补偿，以确保患者得到所需的通气量。现有的双回路无创呼吸机的漏气是通过回流计算实现的，而单回路呼吸机没有回流，其漏气量无法通过该方式精确估计漏气，因此难以准确确定补偿量。

发明内容

为解决目前国内呼吸机漏气补偿量不够精确的问题，提供一种高精度呼吸机漏气补偿算法，实现对压力及潮气量的精确控制，在给患者送气时给予相应的补偿。

本发明的技术方案如下：

一种高精度呼吸机漏气补偿算法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：通过自动校准得到漏气工装前后气体压力差与平均漏气流速的二维曲线：接入漏气工装，计算漏气工装前端的气体压力及通过漏气工装后的气体压力差值，及分别监测未接入漏气工装及接入漏气工装时进入主动模肺的潮气量，计算出平均漏气流速，得到漏气装置前后压力差与平均漏气流速之间的一条二维曲线，将该曲线存入控制器的可读写存储器；

步骤2：给病人实际通气时计算实际漏气流速，计算面罩前后的吸气压力差，查询存储器内的压力差与平均漏气流速的二维曲线，通过差值算法得出实际的漏气流速；

步骤3：通过PID控制算法实现漏气压力补偿：根据得出的实际漏气流速调整涡轮风机的转速，并利用涡轮风机与压力传感器构成PID控制系统，通过监测实际气道压力与设定压力之间的差值，反馈及调节PID参数来实现对涡轮风机转速的快速控制，直至达到设定压力值。

本发明提供了一种通过漏气工装前后压力差来计算漏气量的方法，该方法可以用于无创呼吸机漏气面罩的漏气计算，也可以用于密闭面罩与漏气工装配套使用的漏气计算，甚至还可以应用于有创呼吸机。此方法能够实现单回路无创呼吸机在不同病人RC下的漏气流速的精确计算，吸气压力在30cmH2O以下精度能达到1cmH2O，30cmH2O以上精度能达到10％；通过漏气计算结果，能够在1-2个呼吸周期内通过PID控制对漏气量精确补偿，补偿精度达到0.1cmH2O。

具体实施方式

本发明实现步骤如下：

1、通过自动校准得到漏气工装前后气体压力差与平均漏气流速的二维曲线：

接入漏气工装，计算漏气工装前端的气体压力及通过漏气工装后的气体压力差值，及分别监测未接入漏气工装及接入漏气工装时进入主动模肺的潮气量计算出平均漏气流速，得到漏气装置前后压力差与平均漏气流速之间的一条二维曲线，将该曲线存入控制器的可读写存储器；

2、给病人实际通气时计算实际漏气流速：

计算面罩前后的吸气压力差，查询存储器内的压力差与平均漏气流速的二维曲线通过差值算法得出实际的漏气流速。

3、根据得出的实际漏气流速，调整涡轮风机的转速进行漏气补偿，并利用涡轮风机与压力传感器构成PID控制系统，通过PID控制算法实现漏气压力精确补偿。通过监测实际气道压力与设定压力之间的差值，反馈及调节PID参数来实现对涡轮风机转速的快速控制，直至达到设定压力。一般在1-2个周期内即可达到设定压力值。