[发明专利]呼吸机风机的稳压方法

说明书

本发明提供一种呼吸机风机的稳压方法，该稳压方法在通过建立和优化风机等转速线簇，然后结合控制算法得到最终呼吸机风机要调整的目标转速R_d，最后，通过转速‑电流公式，将转速转换成电流，实现对风机进行稳压控制。本发明提供的风机稳压方法能在短时间内将输出压力恢复到需要输出的目标值允许的误差压力范围内；是一种能快速精准将呼吸机风机输出压力调节至目标压力允许误差范围内的呼吸机风机稳压方法，既避免采用PID控制方法引起的压力振荡，也能克服开环控制的不精准性。

技术领域

本发明涉及一种风机的稳压方法，尤其涉及一种呼吸机风机的稳压方法。

背景技术

在现代临床医学中，呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。呼吸机是一种能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的至关重要的医疗设备。

呼吸机是一种以输出一定压力或流速的空气为目的的，辅助呼吸功能不全或因特殊情况无法自主呼吸的患者呼吸的医疗器械。以电机为动力的涡轮风机是呼吸机为主要部件，呼吸机风机的控制系统是整个呼吸机系统最为关键的系统之一。

当呼吸机控制系统中的压力传感器和流量传感器采集到原始数据后，将采用FIR滤波器进行滤波，得到消除背景噪声的光滑的压力和流量曲线。在电机的稳压阶段，滤波后的压力曲线影响呈现出一条几乎是平直的曲线，但由于病人气道、漏气孔、湿化水盒、管路等结构和用户的存在，使得整个系统中存在一定的干扰，随时可能对压力造成影响，使得输出的压力值围绕着预期目标值变动。

现有呼吸机的风机是通过PID调节或者开环控制来实现稳压的，前者PID调节的方式，通过不停地读取当前压力值，然后比较实际压力值与目标压力值之间的差距来加速或减速风机，达到压力值在目标值误差范围内波动的目的；后者开环控制的方式，通过经验值建立一个控制模型，即把目标压力和电机转速建立一个大致对应的关系，在电机转速达到经验值设定的范围内以后，停止对风机的控制。

上述两种稳压控制方法，在进行稳压时，PID调节的方式容易引发压力的震荡，而开环控制的方式由于只是将目标压力与电机转速建立一个大致对应的关系，因此无法达到精确控制，通常会让实际压力与要求稳定的压力值之间有明显的差距；因此采用上述两种稳压控制方法都会很大程度上地影响呼吸机的性能，甚至还可能对呼吸机使用者造成一定的安全隐患。

对比文件1：CN105944197A公开一种呼吸机风机的开环控制方法及系统。所述开环控制方法包括步骤：在呼吸机的工作模式下，设定呼吸机预输出气流的目标压力P；通过流量传感器采集所述呼吸机所输出气流的实时流量值F；根据所述目标压力P、实时流量值F和风机控制量校准表，按照预定规则计算在所述实时流量值F时，输出所述目标压力P所需要的风机控制量DFP，其中，所述风机控制量校准表中存储有m个预设流量值分别在n个预设风机控制量下所对应的m*n个输出压力值，其中m、n均为正整数；根据所述风机控制量DFP控制所述呼吸机风机。该对比文件提供一种呼吸机风机的开环控制方法，可以减低压力振荡的可能，但是仍不能避免开环控制本身存在的不精准性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种呼吸机风机的稳压方法，该稳压方法能防止引发压力的震荡，同时能实现对压力的快速、精准调节，将呼吸机风机的输出压力控制在目标压力允许的误差范围内，提高呼吸机的性能。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种呼吸机风机的稳压方法，具体包括如下步骤：

S1、建立和优化风机等转速线簇

S11、设定风机起点转速R₀，测量固定风机转速R₀下不同输出压力P时，对应的流量F，建立一条以流量F为横坐标，输出压力P为纵坐标的风机等转速线；