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呼吸机的氧浓度控制方法、装置及呼吸机

摘要

本发明涉及一种呼吸机的氧浓度控制方法、装置及呼吸机,该方法包括:获取在第一气道压力下采样电压与氧浓度的第一对应关系和在第二气道压力下采样电压与氧浓度的第二对应关系;根据第一对应关系和第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值的对应关系;根据当前气道压力以及气道压力与采样电压的偏差值的对应关系,得到当前采样电压对应的偏差值;根据当前采样电压、当前采样电压对应的偏差值和在第一对应关系,得到呼吸机的当前氧浓度;根据当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比。相对于现有技术,本申请提高了氧浓度获取的准确性,并实现了对呼吸机氧气流量和空气流量的精准调节。

著录项

  • 公开/公告号CN113244495A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-13

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 深圳市普博医疗科技股份有限公司;

    申请/专利号CN202110407514.9

  • 发明设计人 邹庭;金巍;徐喆;

    申请日2021-04-15

  • 分类号A61M16/10(20060101);A61M16/12(20060101);

  • 代理机构44425 广州骏思知识产权代理有限公司;

  • 代理人潘桂生;叶琼园

  • 地址 518103 广东省深圳市宝安区福永街道新田大道71-3号C栋6楼9楼A区

  • 入库时间 2023-06-19 12:14:58

说明书

技术领域

本申请实施例涉及呼吸机技术领域,尤其涉及一种呼吸机的氧浓度控制方法、装置及呼吸机。

背景技术

呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的装置,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、呼吸支持治疗以及急救复苏中,在现代医学领域内占有十分重要的位置。

目前使用的呼吸机中都配备有化学氧电池(也即化学氧传感器)。其在测量氧浓度时是依靠呼吸机管路中的富氧气体弥散进行检测的,气道压力大时,弥散速度快且检测速度快,反之亦然,因此,不同的气道压力会给氧浓度测量的准确性带来一定的影响,进而影响呼吸机的使用。

发明内容

本申请实施例提供了一种呼吸机的氧浓度控制方法、装置及呼吸机,可以解决呼吸机的氧浓度控制准确率较低的技术问题,该技术方案如下:

第一方面,本申请实施例提供了一种呼吸机的氧浓度控制方法,所述呼吸机包括化学氧传感器,所述化学氧传感器用于输出与所述呼吸机的氧浓度相关的采样电压,所述方法包括步骤:

获取在第一气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;

根据在第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;

获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压;

根据所述当前气道压力以及所述气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到所述当前采样电压对应的偏差值;

根据所述当前采样电压、所述当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度;

根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。

可选的,所述根据在第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,包括步骤:

根据所述第一对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值与所述第二对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力变化至第二气道压力下所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值;

根据所述第一对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值和所述第二对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力下变化至第二气道压力下所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值;

获取所述第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值和所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值与所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值之间的第二差值;

根据所述第一差值与所述第二差值的比值,获取所述气道压力与所述采样电压的偏差值之间的等比例对应关系。

可选的,所述根据所述当前采样电压、所述当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度,包括步骤:

根据所述当前采样电压和当前采样电压的偏差值,得到修正后的采样电压;

根据所述修正后的采样电压和在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度。

可选的,所述呼吸机包括增量式反馈控制器,所述根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比,包括步骤:

每隔预设时间根据所述当前氧浓度与所述目标氧浓度的差值,得到氧浓度增量值;

将所述氧浓度增量值输入至所述增量式反馈控制器,控制所述增量式反馈控制器在保持所述气体总流量不变的基础上,根据所述氧浓度增量和所述气体总流量,增加所述呼吸机的空气流量并减少所述呼吸机的氧气流量或者增加所述呼吸机的氧气流量并减少所述呼吸机的空气流量。

可选的,所述根据所述氧浓度增量和所述气体总流量,增加所述呼吸机的空气流量并减少所述呼吸机的氧气流量或者增加所述呼吸机的氧气流量并减少所述呼吸机的空气流量之后,还包括步骤:

判断增加的所述呼吸机的空气流量是否超过预设阈值或者增加的所述呼吸机的氧气流量是否超过预设阈值,若是,则控制所述增量式反馈控制器停止增加所述呼吸机的空气流量或者停止增加所述呼吸机的氧气流量。

可选的,所述获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压,包括步骤:

获取当前所述呼吸机的使用模式;

判断在所述使用模式下是否对所述呼吸机进行氧浓度控制,若是,则设置与所述使用模式对应的目标氧浓度,并获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压。

第二方面,本申请实施例提供了一种呼吸机的氧浓度控制装置,包括:

度之间的第一对应关系和在第二气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;

第二关系获取单元,用于根据在第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;

数据获取单元,用于获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压;

第一运算单元,用于根据所述当前气道压力以及所述气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到所述当前采样电压对应的偏差值;

氧浓度补偿单元,用于根据所述当前采样电压、所述当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度;

控制单元,用于根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。

第三方面,本申请实施例提供了一种呼吸机,包括:化学氧传感器、与所述化学氧传感器连接的处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,该处理器执行该计算机程序时实现如第一方面的呼吸机的氧浓度控制方法的步骤。

第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的呼吸机的氧浓度控制方法的步骤。

本申请实施例通过获取在第一气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;根据在第一气道压力下的第一对应关系和在第二气道压力下的第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;获取呼吸机的当前气道压力、化学氧传感器输出的当前采样电压以及呼吸机的目标氧浓度;根据当前气道压力以及气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到当前采样电压对应的偏差值;根据当前采样电压、当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下采样电压与氧浓度之间的对应关系,得到呼吸机的当前氧浓度;根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。本申请实施例充分考虑了呼吸机气道压力对于氧浓度测量的影响,通过获取不同气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到在当前气道压力下当前采样电压的偏差值,从而利用该偏差值对当前采样电压进行补偿修正,提高获取的当前氧浓度的准确性,再基于当前氧浓度和设定的目标氧浓度,实现对呼吸机氧气流量和空气流量的精准调节。

为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本申请的技术方案。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法的流程示意图;

图2为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法中S102的流程示意图;

图3为本申请一个实施例提出的气道压力与采样电压的偏差值之间的等比例对应关系的示意图;

图4为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法中S103的流程示意图;

图5为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法中S106的流程示意图;

图6为本申请另一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法中S106的流程示意图;

图7为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制装置的结构示意图;

图8为本申请一个实施例提供的呼吸机的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在详细阐述本申请提出的呼吸机的氧浓度控制方法之前,先对呼吸机的氧浓度测量原理进行简要说明:

一般的呼吸机中均包括化学氧传感器(即化学氧电池),化学氧传感器可以直接输出与呼吸机内氧浓度相关的采样电压,但是不能直接输出呼吸机内的氧浓度。

因此,为实现对呼吸机内氧浓度的测量,需要预先对化学氧传感器进行标定,也即设置与化学氧传感器关联的采样电压与氧浓度之间的对应关系,进而再基于采样电压以及采样电压与氧浓度之间的对应关系,获取呼吸机内氧浓度的测量结果。

然而,由于呼吸机内气道压力会发生改变,不同的气道压力下会使化学氧传感器对氧浓度的测量造成不同程度的偏差,影响呼吸机的氧浓度控制效果,因此,本申请实施例提出了一种呼吸机的氧浓度控制方法,以提高氧浓度测量的准确性,实现对氧浓度的精准控制。

请参阅图1,为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制方法的流程示意图,该方法包括如下步骤:

S101:获取在第一气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系。

在一个可选的实施例中,所述呼吸机的氧浓度控制方法的执行主体可以为呼吸机,也可以为呼吸机中的组成部件,例如其内部的处理器或微处理器等;在另一个可选的实施例中,所述呼吸机的氧浓度控制方法的执行主体可以为与呼吸机建立数据连接的控制设备,也可以为所述控制设备中的组成部件;在其他可选的实施例中,该呼吸机的氧浓度控制方法的执行主体还可以是与呼吸机建立数据连接的远程服务器。

在本申请实施例中,所述呼吸机的氧浓度控制方法的执行主体为呼吸机。

呼吸机获取在第一气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系。

其中,在一个可选的实施例中,所述第一气道压力和第二气道压力是指在一般情况下,呼吸机所能够提供的最低气道压力和最高气道压力,例如:第一气道压力设置为0cmH

在其他可选的实施例中,也可以对第一气道压力和第二气道压力进行合理调整,但是尽可能使第一气道压力与第二气道压力之间存在一定差距,以更易于获取不同气道压力下,对氧浓度测量的影响程度。

需要说明的是,在本申请实施例中,所述第一对应关系和第二对应关系中的氧浓度以及采样电压均是通过实验获取的真实值,不含有数据误差。

请参阅下方表A和表B,其中,表A为第一气道压力为0cmH

可以看到,表A中在第一气道压力为0cmH

表B中在第二气道压力为120cmH

需要说明的是,该化学氧传感器输出的采样电压并不是模拟电压,而是化学氧传感器在获取模拟电压之后,对模拟电压进行转化而得到的一个AD采样电压,因此,该化学氧传感器输出的采样电压是一个无量纲值,其不具有单位。

而对于模拟电压,其单位可以为伏特V、千伏kV或毫伏mV等,在本申请实施例中,模拟电压的单位采用伏特V。

由于对化学氧传感器一般都会使用0cmH

若在高于0cmH

S102:根据在第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系。

呼吸机根据第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取随着气道压力的增加,采样电压的偏差值的变化,得到气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系。

在一个可选的实施例中,请参阅图2,步骤S102包括步骤S1021~S1024,具体如下:

S1021:根据所述第一对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值与所述第二对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力变化至第二气道压力下所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值。

呼吸机获取所述第一对应关系中第一氧浓度对应的采样电压与所述第二对应关系中第一氧浓度对应的采样电压之间的差值,也即,呼吸机获取在气道压力从第一气道压力变化至第二气道压力下,第一氧浓度对应的采样电压的偏差值。

具体地,从第一气道压力变化至第二气道压力下第一氧浓度对应的采样电压的偏差值计算公式为:C

其中,A

当第一对应关系和第二对应关系分别为表A和表B中提供的示例时,

S1022:根据所述第一对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值和所述第二对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力下变化至第二气道压力下所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值。

呼吸机获取所述第一对应关系中第二氧浓度对应的采样电压与所述第二对应关系中第二氧浓度对应的采样电压之间的差值,也即,呼吸机获取在气道压力从第一气道压力变化至第二气道压力下,第二氧浓度对应的采样电压的偏差值。

在本申请实施例中,上述第一氧浓度和第二氧浓度是指呼吸机在实验过程中提供的最低氧浓度和最高氧浓度。在其他可选的实施例中,也可以对所述第一氧浓度和第二氧浓度进行合理调整。

具体地,从第一气道压力变化至第二气道压力下第二氧浓度对应的采样电压的偏差值计算公式为:C

其中,A

当第一对应关系和第二对应关系分别为表A和表B中提供的示例时,

S1023:获取所述第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值和所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值与所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值之间的第二差值。

呼吸机获取第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值,以及从第一气道压力变化值第二气道压力下,第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值与第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值之间的第二差值。

具体地,第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值的计算公式为:P

其中,P

基于表A和表B中提供的示例,请参阅下方表C,其为气道压力从0cmH

在表C中,所述第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值P

S1024:根据所述第一差值与所述第二差值的比值,获取所述气道压力与所述采样电压的偏差值之间的等比例对应关系。

呼吸机获取第二差值与第一差值的比值,根据第二差值与第一差值的比值,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的等比例对应关系。

若第二差值与第一差值的比值表示为R,气道压力表示为X,采样电压的偏差值表示为Y,那么气道压力与所述采样电压的偏差值之间的等比例对应关系为Y=RX,

由表C的示例可知,若第一差值P

请参阅图3,其为本申请一个实施例提出的气道压力与采样电压的偏差值之间的等比例对应关系的示意图。图3即为气道压力与所述采样电压的偏差值之间的等比例对应关系为

需要说明的是,本实施例获取到的C

另一个可选的实施例中,可以在获取到气道压力与采样电压的偏差值之间的等比例对应关系

S103:获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压。

所述呼吸机的当前气道压力是指在当前采样时刻,获取到的气道压力值。所述气道压力值可以通过呼吸机内的压力传感器获取。

所述化学氧传感器输出的当前采样电压是指在当前采样时刻,获取到的采样电压。

在个可选的实施例中,请参阅图4,步骤S103包括步骤S1031~S1032,具体如下:

S1031:获取当前所述呼吸机的使用模式。

在本实施例中,在某些情况下是不需要对氧浓度进行控制,因此,在需要获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压之前,需要先获取当前所述呼吸机的使用模式,判断在所述呼吸模式下是否需要对所述呼吸机进行氧浓度控制。

S1032:判断在所述使用模式下是否对所述呼吸机进行氧浓度控制,若是,则设置与所述使用模式对应的目标氧浓度,并获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压。

呼吸机在判断所述使用模式下需要对所述呼吸机进行氧浓度控制时,可以对患者的身体状况进行评估,进而调节至不同的使用模式,并设置与使用模式对应的目标氧浓度,以提高呼吸机的使用效果。

呼吸机在判断所述使用模式下不需要对所述呼吸机进行氧浓度控制时,则无需执行后续步骤。

S104:根据所述当前气道压力以及所述气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到所述当前采样电压对应的偏差值。

呼吸机根据所述当前气道压力以及所述气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到所述当前采样电压对应的偏差值。

例如:若气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系为

S105:根据所述当前采样电压、所述当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度。

呼吸机根据所述当前采样电压和当前采样电压对应的偏差值,得到修正后的采样电压,之后再根据所述修正后的采样电压和在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度。

并且,由表1和表2可以了解到,随着气道压力的增加,相同的氧浓度对应的采样电压是会减小的,因此,在本申请实施例中,呼吸机需要将当前采样电压对应的偏差值与当前采样电压相加,以实现对采样电压的修正。

S106:根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。

在呼吸机中预设有目标氧浓度,该目标氧浓度是呼吸机需要通过控制氧气流量和空气流量要达到的氧浓度。

所述氧浓度为氧气流量与气体总流量的比值,其中,气体总流量包括氧气流量和空气流量。通过控制呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比,能够使所述呼吸机的氧浓度达到预设的目标氧浓度。

在一个可选的实施例中,由于呼吸机中对于空气流量和氧气流量的控制是独立进行的,故对氧浓度控制的准确度较低,因此,为了能够更准确地对呼吸机的氧浓度进行控制,本申请实施例提出的呼吸机中设置了增量反馈控制器,请参阅图5,步骤S106包括步骤S1061~S1062,具体如下:

S1061:每隔预设时间根据所述当前氧浓度与所述目标氧浓度的差值,得到氧浓度增量值。

呼吸机每隔预设时间,获取当前氧浓度与目标氧浓度之间的差值,得到氧浓度增量值。

其中,该氧浓度增量值可能为正数,也可能为负数。

S1062:将所述氧浓度增量值输入至所述增量式反馈控制器,控制所述增量式反馈控制器在保持所述气体总流量不变的基础上,根据所述氧浓度增量和所述气体总流量,增加所述呼吸机的空气流量并减少所述呼吸机的氧气流量或者增加所述呼吸机的氧气流量并减少所述呼吸机的空气流量。

呼吸机将氧浓度增量值输入至所述增量式反馈控制器,增量式反馈控制器先根据氧浓度增量值,判断是增加所述呼吸机的空气流量并减少所述呼吸机的氧气流量,还是增加所述呼吸机的氧气流量并减少所述呼吸机的空气流量。

具体地,当氧浓度增量值为正数时,表示当前氧浓度高于目标氧浓度,那么增量式反馈控制器将氧浓度增量值乘以气体总流量,得到氧气增量值(此时为正数),并相应增加所述呼吸机的空气流量并减少所述呼吸机的氧气流量。

其中,增加的空气流量与减少的氧气流量相同,以保持气体总流量不变。

当氧浓度增量值为负数时,表示当前氧浓度低于目标氧浓度,那么增量式反馈控制器将氧浓度增量值乘以气体总流量,得到氧气增量值(此时为负数),并相应增加所述呼吸机的氧气流量并减少所述呼吸机的空气流量。

其中,增加的氧气流量与减少的空气流量相同,以保持气体总流量不变。

在一个可选的实施例中,为了防止对氧气流量和空气流量的过度调节,提高呼吸机安全性,请参阅图6,步骤S106还包括步骤S1063,具体如下:

S1063:判断增加的所述呼吸机的空气流量是否超过预设阈值或者增加的所述呼吸机的氧气流量是否超过预设阈值,若是,则控制所述增量式反馈控制器停止增加所述呼吸机的空气流量或者停止增加所述呼吸机的氧气流量。

其中,预设的阈值预先设置在呼吸机中,在一个可选的实施例中,预设的阈值为气体总流量2%和3LPM之间的较小值,在其他可选的实施例中,也可以根据呼吸机的特性对该阈值进行合理调整。

在本实施例中,通过设置增量反馈控制器,能够实时地对呼吸机内的氧气流量和空气流量的占比进行调节,在保证呼吸机气体总流量不变的情况下,实现对氧浓度的精准控制,能够适配呼吸机的动态环境,保证呼吸机的有效运转。

本申请实施例通过获取在第一气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;根据在第一气道压力下的第一对应关系和在第二气道压力下的第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;获取呼吸机的当前气道压力、化学氧传感器输出的当前采样电压以及呼吸机的目标氧浓度;根据当前气道压力以及气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到当前采样电压对应的偏差值;根据当前采样电压、当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下采样电压与氧浓度之间的对应关系,得到呼吸机的当前氧浓度;根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。本申请实施例充分考虑了呼吸机气道压力对于氧浓度测量的影响,通过获取不同气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到在当前气道压力下当前采样电压的偏差值,从而利用该偏差值对当前采样电压进行补偿修正,提高获取的当前氧浓度的准确性,再基于当前氧浓度和设定的目标氧浓度,实现对呼吸机氧气流量和空气流量的精准调节。

请参见图7,为本申请一个实施例提供的呼吸机的氧浓度控制装置的结构示意图。该装置可以通过软件、硬件或两者的结合实现成为呼吸机的全部或一部分。该装置7包括:

第一关系获取单元71,用于获取在第一气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下所述化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;

第二关系获取单元72,用于根据在第一气道压力下的所述第一对应关系和在第二气道压力下的所述第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;

数据获取单元73,用于获取所述呼吸机的当前气道压力和所述化学氧传感器输出的当前采样电压;

第一运算单元74,用于根据所述当前气道压力以及所述气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到所述当前采样电压对应的偏差值;

氧浓度补偿单元75,用于根据所述当前采样电压、所述当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下所述采样电压与氧浓度之间的第一对应关系,得到所述呼吸机的当前氧浓度;

控制单元76,用于根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。

本申请实施例通过获取在第一气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第一对应关系和在第二气道压力下化学氧传感器输出的采样电压与氧浓度之间的第二对应关系;根据在第一气道压力下的第一对应关系和在第二气道压力下的第二对应关系,获取气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系;获取呼吸机的当前气道压力、化学氧传感器输出的当前采样电压以及呼吸机的目标氧浓度;根据当前气道压力以及气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到当前采样电压对应的偏差值;根据当前采样电压、当前采样电压对应的偏差值以及在第一气道压力下采样电压与氧浓度之间的对应关系,得到呼吸机的当前氧浓度;根据所述呼吸机的当前氧浓度和预设的目标氧浓度,控制所述呼吸机调节氧气流量和空气流量在气体总流量中的占比;其中,所述呼吸机的气体总流量包括氧气流量和空气流量。本申请实施例充分考虑了呼吸机气道压力对于氧浓度测量的影响,通过获取不同气道压力与采样电压的偏差值之间的对应关系,得到在当前气道压力下当前采样电压的偏差值,从而利用该偏差值对当前采样电压进行补偿修正,提高获取的当前氧浓度的准确性,再基于当前氧浓度和设定的目标氧浓度,实现对呼吸机氧气流量和空气流量的精准调节。

可选的,所述第二关系获取单元72包括:

第一偏差值获取单元,用于根据所述第一对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值与所述第二对应关系中第一氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力变化至第二气道压力下所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值;

第二偏差值获取单元,用于根据所述第一对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值和所述第二对应关系中第二氧浓度对应的采样电压值之间的差值,获取从第一气道压力下变化至第二气道压力下所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值;

第二运算单元,用于获取所述第二气道压力与第一气道压力之间的第一差值和所述第二氧浓度对应的采样电压值的偏差值与所述第一氧浓度对应的采样电压值的偏差值之间的第二差值;

等比例对应关系获取单元,用于根据所述第一差值与所述第二差值的比值,获取所述气道压力与所述采样电压的偏差值之间的等比例对应关系。

需要说明的是,上述实施例提供的呼吸机的氧浓度控制装置在执行呼吸机的氧浓度控制方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将设备的内部结构划分为不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的呼吸机的氧浓度控制装置与呼吸机的氧浓度控制方法属于同一构思,其体现实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。

请参见图8,为本申请一个实施例提供的呼吸机的结构示意图。如图8所示,该呼吸机8可以包括:化学氧传感器100、与所述化学氧传感器连接的处理器80、存储器80以及存储在该存储器80并可以在该处理器80上运行的计算机程序82,例如:呼吸机的氧浓度控制程序;该处理器80执行该计算机程序82时实现上述各方法实施例中的步骤,例如图1所示的步骤S101至S106。或者,该处理器80执行该计算机程序82时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能,例如图7所示模块71至76的功能。

其中,该处理器80可以包括一个或多个处理核心。处理器80利用各种接口和线路连接该呼吸机8内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器81内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储器81内的数据,执行呼吸机8的各种功能和处理数据,可选的,处理器80可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programble Logic Array,PLA)中的至少一个硬件形式来实现。处理器80可集成中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责触摸显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器80中,单独通过一块芯片进行实现。

其中,存储器81可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的,该存储器81包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器81可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器81可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控指令等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等;存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器81可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器80的存储装置。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质可以存储有多条指令,该指令适用于由处理器加载并执行上述图1、图2、图4至图6所示实施例的方法步骤,具体执行过程可以参见图1、图2、图4至图6所示实施例的具体说明,在此不进行赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将该装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅是示意性的,例如,该模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。

该作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

该集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,该计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,该计算机程序包括计算机程序代码,该计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。

本发明并不局限于上述实施方式,如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围,倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变形。

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