[发明专利]呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质

说明书

本发明公开了一种呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质，方法包括：对呼吸相位进行划分，其中流量均值大于+e1划分为吸气相、小于‑e1划分为呼气相、处于[‑e1，+e1]区间则划分为保持相；呼吸状态预测结果包含吸气末的预测呼气、预测二次吸气，以及呼气末的预测吸气、预测二次呼气；针对预测的不同呼吸状态进行预处理。本方案会根据所精准预测的不同呼吸状态来进行不同的精细化呼吸预处理，以此来提高患者舒适性，可以有效的减少呼气末期由于控制不稳带来的吸气误触发、吸气控制滞后切换慢导致的吸气困难、吸气末期释压不及时带来的呼气困难，缓解二次吸气时的吸气困难。

技术领域

本发明涉及呼吸测量、预测及控制技术领域，特别涉及一种呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质。

背景技术

呼吸相位控制是呼吸机的重要性能，通常的做法是通过检测呼吸的气流变化，从而获得与患者相关的呼吸特征信息，根据该呼吸特征信息控制呼吸机跟随患者自主呼吸，从而使患者感觉到呼吸的顺畅和舒适性。通常来说，呼吸相位包含有呼气相、吸气相，呼气相（expiratory phase）是指呼吸机设定的完成呼气过程的时相，吸气相（inspiratoryphase）是指呼吸机设定的完成吸气过程的时相。其中呼吸相位的呼吸周期内与流量的关系示意可见附图1。

现有方案进行的呼吸控制采用流量值超过流量基准值的预设阈值，判断进入吸气呼气状态，以此进行单点切换，这种控制方式存在着控制滞后，从而会导致吸气初期吸气困难，呼气初期呼气困难，呼气末期容易抖动误触发吸气。若存在一些二次吸气、二次呼气的状况无法快速的自适应调整控制策略。二次吸气是指在吸气结束后短暂停留后再次进行吸气的情况；二次呼气是指在呼气结束后短暂停留后再次进行呼气的情况，二次吸气、二次呼气的周期短、发生的比较突然，现有方案无法很好得解决该问题。

如附图2所示，为患者呼吸时的流量变化图。实际上，不同人群的呼吸波形都是不一致的，在吸气结束或者呼气结束后，往往会有一定的暂停时间，在现有技术中，暂停时间即+e1～-e1之间的区域会被划分到吸气或者呼气控制中，会带来一定的误触发及控制滞后问题，则会产生如附图3中实线圆圈和虚线圆圈中显示的误触发和控制滞后，实际上表现出的误触发和控制滞后比图像中的更严重，这种情况下，用户的体验是较差的。

因此，如何研发出一种能够有效的减少呼气末期由于控制不稳带来的吸气误触发、吸气控制滞后切换慢导致的吸气困难、吸气末期释压不及时带来的呼气困难，以及缓解二次吸气时的吸气困难的方法及相关技术，便成为本发明所要研究解决的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种呼吸换气预测预处理方法、呼吸机、控制器及存储介质。

为达到上述目的，本发明的第一方面提出了一种呼吸换气预测预处理方法，该方法包括：

在呼吸机的呼吸相位控制中，针对呼吸机的流量均值设置上阈值+e1和下阈值-e1；在该呼吸相位控制中具有用于呼吸控制的正常呼吸控制参数；

对呼吸相位进行划分，其中流量均值大于+e1划分为吸气相，流量均值小于-e1划分为呼气相，流量均值处于[-e1，+e1]区间则划分为保持相；

以采样频率t进行流量采样；计算出相邻两个流量采样点的流量斜率；

对吸气相周期内的流量进行计算，得到吸气潮气量；对呼气相周期内的流量进行计算，得到呼气潮气量；

进入保持相后，根据连续采样中的流量斜率与潮气量数据进行呼吸状态预测；呼吸状态预测结果包含吸气末的预测呼气、预测二次吸气，以及呼气末的预测吸气、预测二次呼气；

针对预测的不同呼吸状态，进行以下预处理：

吸气末的预处理：