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一种呼吸机流量传感器、呼吸机系统及其控制方法

摘要

本发明涉及医疗卫生技术领域,具体而言,涉及一种呼吸机流量传感器、呼吸机系统及其控制方法。该呼吸机流量传感器包括壳体和节流装置,壳体适于与气流通道连通,节流装置安装于壳体内,节流装置上开设有线型节流孔以使气流在节流装置的两侧形成压差。由此,通过节流装置安装于壳体内,使气流在节流装置沿气流流动方向的两侧形成压差,从而可利用压差原理实现流量检测,通过节流装置上开设有线型节流孔,当气流经过线型节流孔时,气流在线型节流孔上形成水膜的需要的表面张力大于在圆形节流孔上形成水膜的表面张力,从而提升了节流装置抗水膜形成的性能,增加了气流流量的测量稳定性。

著录项

  • 公开/公告号CN113289180A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 宁波戴维医疗器械股份有限公司;

    申请/专利号CN202110702417.2

  • 申请日2021-06-24

  • 分类号A61M16/00(20060101);A61M16/10(20060101);A61M16/20(20060101);

  • 代理机构11473 北京隆源天恒知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人张晓会

  • 地址 315712 浙江省宁波市象山石浦科技园区科苑路2号

  • 入库时间 2023-06-19 12:21:13

说明书

技术领域

本发明涉及医疗卫生技术领域,具体而言,涉及一种呼吸机流量传感器、呼吸机系统及其控制方法。

背景技术

呼吸机上设置有流量传感器以检测呼吸机输出的气流流量。通常地,呼吸机输出的气流通常需要经过加湿,但是气流经过加湿后容易在流量传感器内形成水膜,影响流量传感器的测量准确性。

发明内容

本发明解决的问题是如何改善呼吸机流量传感器的测量准确性。

为解决上述问题,本发明提供一种呼吸机流量传感器,包括壳体和节流装置,所述壳体适于与气流通道连通,所述节流装置安装于所述壳体内,所述节流装置上开设有线型节流孔以使气流在所述节流装置的两侧形成压差。

可选地,所述节流装置包括节流装置本体和阻流结构,所述线型节流孔开设于所述节流装置本体上,所述阻流结构与所述节流装置本体连接且至少部分位于所述线型节流孔内。

可选地,所述阻流结构与所述节流装置本体弹性连接以使所述阻流结构沿所述气流的流动方向运动。

可选地,所述呼吸机流量传感器还包括至少一个导流件,所述导流件安装于壳体内,所述壳体上开设有高压测量端口和低压测量端口,所述高压测量端口和所述低压测量端口分别位于所述节流装置的两侧,所述导流件与所述高压测量端口或所述低压测量端口的位置相对应。

可选地,所述壳体上开设有第一导流通孔,所述第一导流通孔适于气流进入所述壳体内,所述第一导流通孔的横截面积沿所述气流的流动方向逐渐增大。

与现有技术相比,本发明所述的呼吸机流量传感器具有的有益效果是:

本发明通过所述节流装置安装于所述壳体内,使气流在所述节流装置沿气流流动方向的两侧形成压差,从而可利用压差原理实现流量检测;通过所述节流装置上开设有线型节流孔,当气流经过所述线型节流孔时,气流在所述线型节流孔上形成水膜的需要的表面张力大于在圆形节流孔上形成水膜的表面张力,从而提升了所述节流装置抗水膜形成的性能,增加了气流流量的测量稳定性。

本发明还提供一种呼吸机系统,包括如上所述的呼吸机流量传感器,还包括第一输气支路、第二输气支路、流量检测支路和输出端;所述第一输气支路和所述第二输气支路分别与所述输出端连通,所述第一输气支路用于输出氧气气流,所述第二输气支路用于输出一氧化氮气流,所述流量检测支路与所述第一输气支路连通,所述流量检测支路用于监测所述第一输气支路的输出流量,所述呼吸机流量传感器设置于所述流量检测支路内。

可选地,所述流量检测支路还与所述第二输气支路连通,所述第二输气支路还包括第一换向阀,所述第一换向阀用于开启或关闭所述第二输气支路与所述流量检测支路的连通。

可选地,还包括监护支路,所述监护支路与所述输出端连通,所述监护支路用于检测所述输出端的气流信息和/或血氧信息。

可选地,所述流量检测支路还包括压力传感器和温度传感器,所述压力传感器用于检测所述流量检测支路内的气流压力,所述温度传感器用于检测所述流量检测支路内的气流温度。

与现有技术相比,本发明所述的呼吸机系统具有的有益效果是:

本发明通过所述第一输气支路和所述第二输气支路均与所述输出端连通,使所述第一输气支路输出的氧气气流和所述第二输气支路输出的气流可以在所述输出端进行混合,实现了一氧化氮混合气流的输送,进而实现了对患者的一氧化氮通气治疗,通过所述流量检测支路的设置,使所述流量检测支路可以检测所述第一输气支路内的气流流量,实现了所述第一输气支路输出的气流流量的监控,从而可以根据所述第一输气支路的输气流量进行一氧化氮浓度调节,增加了一氧化氮气流浓度调节的准确性。

本发明还提供一种呼吸机系统控制方法,应用于如上任一所述的呼吸机系统,包括:获取流量检测支路上的呼吸机流量传感器的流量信息;根据所述流量信息调节第一输气支路和/或第二输气支路的输出流量以使输出端的一氧化氮气流浓度处于预设区间。

与现有技术相比,本发明所述的呼吸机系统控制方法所具有的有益效果是:

本发明通过获取检测支路上的流量传感器的流量信息,实现了对所述第一输气支路的流量监控,根据所述流量信息调节第一输气支路和/或第二输气支路的输出流量以使输出端的一氧化氮气流浓度处于预设区间,实现了对所述一氧化氮输出气流的浓度的实时调节,增加了一氧化氮输出浓度的精准控制。

附图说明

图1为本发明实施例中的呼吸机流量传感器的结构示意图;

图2为本发明实施例中的呼吸机流量传感器的爆炸结构示意图;

图3为本发明实施例中的呼吸机流量传感器的剖面结构示意图;

图4为本发明实施例中的呼吸机流量传感器的另一视角的剖面结构示意图;

图5为本发明实施例中的呼吸机系统的管路结构框图;

图6为本发明的图5中的A处结构放大示意图;

图7为本发明的图5中的B处结构放大示意图;

图8为本发明的图5中的C处结构放大示意图;

图9为本发明的图5中的D处结构放大示意图。

附图标记说明:

11-壳体;111-高压测量端口;112-低压测量端口;113-第一导流通孔;114-第二导流通孔;115-气流输出端口;12-节流装置;121-线型节流孔;122-阻流结构;13-导流件;2-第一输气支路;3-第二输气支路;31-NO过滤器;32-NO减压阀;33-NO开关阀;34-NO压力传感器;35-NO切换阀;36-NO流量传感器;4-流量检测支路;41-温度传感器;42-压力传感器;43-第一换向阀;44-第二换向阀;45-第三换向阀;5-监护支路;51-NO

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施。

本发明的一实施例提供一种呼吸机流量传感器,如图1、图2所示,包括壳体11和节流装置12,所述壳体11的两端适于与气流通道连通,所述节流装置12安装于所述壳体11内,所述节流装置12上开设有线型节流孔121以使气流在所述节流装置12两侧形成压差。

所述壳体11呈现为密封腔体结构;所述壳体11的轴向一端开设有气流入口,壳体11的轴向另一端设置有气流出口,气流从所述气流入口进入所述壳体11内,然后从所述气流出口流出。这里,气流的气流入口为上游端,气流出口为下游端。

所述节流装置12安装于壳体11内,所述节流装置12与所述壳体11一体连接或卡接,所述节流装置12位于所述壳体11的中心处,所述节流装置12的外侧壁与所述壳体11的内侧壁贴合,所述节流装置12将所述壳体11内的空间分隔为第一腔室和第二腔室,所述线型节流孔121的横截面积小于所述壳体11的横截面积,气流从所述第一腔室经过所述线型节流孔121后进入所述第二腔室。在所述线型节流孔121的节流作用下,节流装置12上游侧的气流流量较大,节流装置12下游侧的气流流量较小,因此,在同样的体积下,节流装置12上游端的压强较大,下游端的压强较小,从而使气流在所述节流装置12沿气流流动方向的两侧形成压力差。所述第一腔室上开设有高压测量端口111,所述高压测量端口111与流量测量仪连通以实现高压测量端口111的压力检测。所述第二腔室上开设有低压测量端口112,所述低压测量端口112与流量测量仪连通以实现低压测量端口112的压力检测。流量测量仪通过所述高压测量端口111和所述低压测量端口112的压力差值计算得到流经所述壳体11的流量。

所述线型节流孔121可以呈现为多段折弯状结构、五边形结构或六边形结构。在一种实施方式中,所述线型节流孔121包括依次连接的多个条形孔,任意相邻的两个条形孔呈预设夹角设置,所述相邻的两个条形孔之间的夹角介于15°-70°之间,具体地,所述夹角可以为15°、20°、30°、45°、60°或70°。

这样设置的好处在于,通过所述节流装置12安装于所述壳体11内,使气流在所述节流装置12沿气流流动方向的两侧形成压差,从而可利用压差原理实现流量检测;通过所述节流装置12上开设有线型节流孔121,当气流经过所述线型节流孔121时,气流在所述线型节流孔121上形成水膜的需要的表面张力大于在圆形节流孔上形成水膜的表面张力,从而提升了所述节流装置12抗水膜形成的性能,增加了气流流量的测量稳定性。

如图2所示,所述节流装置12包括节流装置本体和阻流结构122,所述线型节流孔121开设于所述节流装置本体上,所述阻流结构122与所述节流装置本体连接且至少部分位于所述线型节流孔121内。

所述阻流结构122的外侧壁与所述线型节流孔121的内侧壁之间具有间隔距离,所述阻流结构122的外侧壁与所述线型节流孔121的内壁之间的间隔距离介于1mm-5mm之间,具体地,所述阻流结构122的内侧壁与所述线型节流孔121的内壁之间的距离为:1mm、3mm或5mm;所述阻流结构122与所述线型节流孔121的内壁一体连接,所述阻流结构122的轮廓与所述线型节流孔121的轮廓相对应,所述阻流结构122的中心与所述壳体11的气流入口和气流出口的轴心处于同一直线上。当气流经过所述线型节流孔121时,气流在所述阻流结构122的阻流作用下从所述阻流结构122的边沿通过,气流进入所述阻流结构122的下游时,气流由所述壳体11的径向两端逐渐扩散向所述壳体11的中心处。

由于气流直接从线型节流孔121流向所述壳体11的出口端时,气流瞬间在所述节流装置12的下游端进行扩散,冲击低压测量端口112,导致气流压力增大,造成低压测量端的测量不稳定。由此,通过所述阻流结构122设置于所述线型节流孔121内,使所述阻流结构122可以对流经所述线型节流孔121的气流进行分流,使气流由所述壳体11的径向两端逐渐扩散向所述壳体11的中心处,从而使气流抵达所述低压测量端口112处时,气流在所述壳体11靠近所述低压测量端口112的区域仍具有稳定的流量和压强,与气流直接从线型节流孔121流向所述出口端的方式相比,低压测量端口112的压力测量更为准确;另一方面,通过所述阻流结构122的设置,气流在所述阻流结构122的边沿处分流形成湍流,增大了气流与所述线型节流孔121之间的作用力,避免了水膜的形成,增加了所述流量传感器的测量稳定性。

如图2所示,所述阻流结构122与所述节流装置本体弹性连接以使所述阻流结构122沿所述气流的流动方向运动。

所述阻流结构122通过弹性连接件与所述节流装置本体连接,所述弹性连接件分别与所述阻流结构122和所述节流装置本体一体连接,所述弹性连接件由弹性材料制成,所述弹性材料可以为苯乙烯类TPE材料、烯烃类TPE材料或聚氨酯材料中的任意一种。当气流通过所述线型节流孔121时,所述阻流结构122沿气流的流动方向运动,气流流量越大,阻流结构122与所述节流装置本体之间的夹角越大;当没有气流从所述线型节流孔121通过时,所述阻流结构122回到原位。

这样设置的好处在于,当气流经过所述线型节流孔121时,通过所述阻流结构122与所述节流装置本体弹性连接,使所述阻流结构122与所述线型节流孔121之间的夹角增大,一方面,降低了对气流的阻力,使气流的流速加快,避免了水膜的形成,增加了所述流量传感器的测量稳定性;另一方面,增大了阻流结构122与所述线型节流孔121之间的气流流通面积,避免阻流结构122在大流量测量时,被气流冲击而产生破损,增加了所述流量传感器的适应性。

如图2、图3所示,所述呼吸机流量传感器还包括至少一个导流件13,所述导流件13安装于壳体11内,所述壳体11上开设有高压测量端口111和低压测量端口112,所述高压测量端口111和所述低压测量端口112分别位于所述节流装置12的两侧,所述导流件13分别与高压测量端口111或低压测量端口112的位置相对应。

所述导流件13呈现为板状结构,所述导流件13的上下两端分别与所述壳体11的内壁贴合。所述导流件13包括第一导流件131和第二导流件132,所述第一导流件131位于所述高压测量端口111的上游,所述第二导流件132位于所述低压测量端口112的下游。所述第一导流件131将所述高压测量端口111的上游通道分隔为第一通道和第二通道,气流从所述第一导流件131的两侧通过并进入所述腔体结构内。所述第二导流件132将所述低压测量端口112的下游通道分隔为第三通道和第四通道,当气流经过所述低压测量端口112时,气流在所述第二导流件13的前侧形成平稳气流,然后在所述导流板的作用下分流至第三通道和第四通道内,以增加所述低压测量端口112的测量稳定性。

这样设置的好处在于,通过所述高压测量端口111和所述低压测量端口112分别设置于所述壳体11上,实现了对所述壳体11内高压气流和低压气流的测量,通过所述导流件13设置于所述壳体11内,所述导流件13分别与所述高压测量端口111和所述低压测量端口112的位置相对应,气流流经所述导流件13时,分别在所述高压测量端口111和所述低压测量端口112处形成稳流,增加了所述高压测量端口111和所述低压测量端口112的气流稳定性,从而增加了所述呼吸机流量传感器的测量稳定性。

如图4所示,所述壳体11的气流入口端开设有第一导流通孔113,所述第一导流通孔113适于气流进入所述壳体11内,所述第一导流通孔113的横截面积沿所述气流的流动方向逐渐增大。

所述第一导流通孔113的横截面积沿所述气流的流动方向逐渐增大指的是所述第一导流通孔113的管径由入口端向出口端逐渐增大,所述第一导流通孔113的内壁呈现为弧形面结构,当气流通过所述第一导流通孔113时,所述弧形面结构可以减缓气流对所述弧形面结构的冲击,使气流在所述第一导流通孔113内的流通更为稳定,从而提高了高压测量点的测量精确性。

由此,在气流进入所述壳体11的过程中,通过所述第一导流通孔113的横截面积沿所述气流的流向方向逐渐增大的设置,使所述壳体11入口端的通道的横截面积逐渐增大,当气流经过所述第一导流通孔113时,所述第一导流通孔113起到缓流的作用,避免气流从一个管径较大的区域进入一个管径较小的区域,引起气压急剧下降,影响高压测量端口的测量精确性。

如图4所示,所述壳体11的气流出口端还开设有第二导流通孔114,所述第二导流通孔114适于所述壳体11内的气流流出,所述第二导流通孔114的横截面积沿所述气流的流向方向逐渐减小。

所述第二导流通孔114的横截面积沿所述气流的流动方向逐渐减小指的是所述第一导流通孔113的管径由入口端向出口端逐渐减小,所述第二导流通孔114的内壁呈现为弧形面结构,当气流通过所述第二导流通孔114时,所述弧形面结构可以减缓气流对所述弧形面结构的冲击,使气流在所述第二导流通孔114内的流通更为稳定,从而提高了高压测量端口111的测量精确性。

这样设置的好处在于,在气流流出所述壳体11的过程中,通过所述第二导流通孔114的横截面积沿气流的流动方向逐渐减小的设置,使所述第二导流通孔114的通气面积逐渐减小,起到缓流的作用,避免气流从一个较大横截面积的区域瞬间进入一个较小横截面积,引起气压急剧上升,影响低压测量端口112的测量稳定性,从而使所述呼吸机流量传感器的测量更准确。

在一种实施方式中,所述低压测量端口112的下游还开设有气流输出端口115,管路分别与气流输出端口115和第二输气支路3连通,所述气流输出端口115用于将气流输送至所述第二输气支路3,以实现一氧化氮(NO)气流的浓度调节。

本发明的另一实施例提供一种呼吸机系统,如图5至图9所示,所述呼吸机系统包括如上所述的呼吸机流量传感器,还包括:

第一输气支路2、第二输气支路3和流量检测支路4;所述第一输气支路2和所述第二输气支路3分别与所述输出端连通,所述第一输气支路2用于输出氧气(O

在所述呼吸机系统中,所述第一输气支路2用于向患者输出高频通气气流、常频通气气流或纯氧气流,所述第一输气支路2的一端与空气气源或氧气气源连通,所述第一输气支路2的另一端与所述输出端连通,所述输出端与患者管路连通,气流经过所述输出端输送至患者的肺部。在一些实施例中,所述第一输气支路2还可以为纯氧供气设备、高频供气设备、常频供气设备或呼吸机中的任意一种。所述第一输气支路2包括输气比例阀,所述输气比例阀用于调节所述第一输气支路2的气流流量。

在所述呼吸机系统中,如图7所示,所述第二输气支路3用于向患者输出一氧化氮(NO)气流。所述第二输气支路3的一端与一氧化氮(NO)气源连通,所述第二输气支路3的另一端与所述输出端连通,所述一氧化氮(NO)气流经过所述第二输气支路3和所述输出端输送至患者的肺部。在一些实施方式中,所述第二输气支路3还可以为一氧化氮控制仪或一氧化氮供气设备。

如图7所示,所述第二输气支路3包括NO过滤器31,所述NO过滤器31位于所述第二输气支路3的入口端,所述NO过滤器31用于过滤所述一氧化氮(NO)气源输出的一氧化氮(NO)气流,以降低所述一氧化氮(NO)内的颗粒物和微生物含量,避免一氧化氮(NO)内的杂质引起患者肺部感染。所述NO过滤器31可以为HEPA空气过滤器、PP棉过滤器或活性炭过滤器中的任意一种。

如图7所示,所述第二输气支路3还包括NO减压阀32、NO开关阀33和NO压力传感器34,所述NO减压阀32位于所述NO开关阀33和所述NO过滤器31之间,所述NO减压阀32用于调节所述第二输气支路3内的气流压力以使所述第二输气支路3内的NO气流具有稳定的气压。所述NO减压阀32可以为作用式减压阀、活塞式减压阀或薄膜式减压阀中的任意一种。所述NO开关阀33用于打开或关闭所述第二输气支路3与所述一氧化氮(NO)气源的连通。由此,通过所述NO减压阀32的设置,可以使所述第二输气支路3输气的一氧化氮(NO)具有稳定的气压,通过所述NO开关阀33的设置,可以打开或关闭所述第二输气支路3与所述一氧化氮(NO)气源的连通。当需要使用所述一氧化氮(NO)气流治疗患者时,打开所述开关阀以实现所述第二输气支路3与所述一氧化氮(NO)气源的连通,当需要向患者输送氧气或空气时,关闭所述NO开关阀33,以断开所述第二输气支路3与所述一氧化氮(NO)气源的连通。所述NO压力传感器34设置于所述NO开关阀33的下游,所述NO压力传感器34用于检测所述第二输气支路3的一氧化氮(NO)气流压力,以实现对所述第二输气支路3内一氧化氮(NO)气流压力的检测。

如图7所示,所述第二输气支路3还包括NO切换阀35和NO流量传感器36,所述NO切换阀35设置于所述NO流量传感器36和所述NO压力传感器34之间,所述NO流量传感器36用于检测所述第二输气支路3内的气流流量,以实现对所述第二输气支路3内的一氧化氮(NO)气流流量的监控,所述NO切换阀35用于根据所述NO流量传感器36的气流流量调节所述第二输气支路3内的气流流量。由此,在对患者进行NO通气前,通过所述NO切换阀35的设置,可以将所述NO切换阀35打开,使在所述第二输气支路3内滞留形成的二氧化氮(NO

如图6所示,所述流量检测支路4用于检测所述第一输气支路2输出的流量,所述流量传感器设置于所述流量检测支路4内,所述流量传感器的气流输入端与所述第一输气支路2连通,所述流量传感器的气流输出端与所述第一输气支路2连通且位于所述流量传感器的气流输入端的下游。气流经过所述流量传感器然后输出至所述输出端内。

如图6所示,所述流量检测支路4包括温度传感器41,所述温度传感器41位于所述流量传感器的下游,所述温度传感器41用于检测所述流量检测支路4内的气流的温度,实现了对所述流量检测支路4内的气流温度的监测。

如图6所示,所述流量检测支路4还包括压力传感器42,所述压力传感器42位于所述温度传感器41的下游,所述压力传感器42用于检测所述流量检测支路4内的气流的压力,从而实现了对所述流量检测支路4内的气流压力的监测。

这样设置的好处在于,通过所述第一输气支路2和所述第二输气支路3均与所述输出端连通的设置,使所述第一输气支路2输出的氧气(O

如图5所示,所述流量检测支路4还与所述第二输气支路3连通,所述第二输气支路3还包括第一换向阀43,所述第一换向阀43用于开启或关闭所述第二输气支路3与所述流量检测支路4的连通,所述流量检测支路4还包括第二换向阀44和第三换向阀45,所述第二换向阀44位于所述呼吸机流量传感器靠近所述第二输气支路3的一侧,所述第三换向阀45位于所述呼吸机流量传感器靠近所述第一输气支路2的一侧。

当需要向所述流量检测支路4输送气流时,将所述第一换向阀43切换至与所述流量检测支路4连通的状态,所述第二换向阀44切换至与所述第一换向阀43连通的状态,所述第三换向阀45切换至与外界空气连通的状态,这时,所述第二输气支路3将一氧化氮(NO)气流输送至所述流量检测支路4内,一氧化氮(NO)气流依次经过所述呼吸机流量传感器和所述第三换向阀45,从而实现了所述第二输气支路3向所述流量检测支路4的气流输送。当完成向所述流量检测支路4输送气流后,所述第一换向阀43切换至与所述输出端连通的状态,以实现所述第二输气支路3向输出端的一氧化氮(NO)气流输送,所述第二换向阀44和所述第三换向阀45切换至与所述第一输气支路2连通的状态,实现了所述流量检测支路4对所述第一输气支路2的流量检测。

由于所述第一输气支路2在输出气流时,气流内含有一定的水分,当气体经过所述节流装置12时,水汽在所述节流装置12的线型节流孔121上容易形成水膜,通过所述流量检测支路4和所述第二输气支路3连通,实现了一氧化氮(NO)气流对所述节流装置12的冲洗,避免水膜影响所述流量传感器的测量精度,通过所述第一换向阀43的设置,使所述第二输气支路3可以在输气状态和冲洗状态之间切换,通过所述第二换向阀44和所述第三换向阀45的设置,使所述流量检测支路4可以在检测状态和冲洗状态之间切换,避免一氧化氮(NO)气流输送至所述第一输气支路2内,造成输气系统紊乱。当需要校准所述流量传感器时,还可以通过所述流量检测支路4和所述第二输气支路3连通,使所述第二输气支路3向所述流量检测支路4输送稳定流量的气流,从而实现对所述呼吸机流量传感器的校准。另外,通过所述流量检测支路4和所述第二输气支路3连通的设置,还可以使所述第一输气支路2内的气流经过所述流量检测支路4输送至所述第二输气支路3内,从而实现了空气与所述一氧化氮(NO)气流的混合,进而实现了一氧化氮(NO)气流浓度的调节。

如图5、图8所示,所述呼吸机系统还包括监护支路5,所述监护支路5与所述输出端连通,所述监护支路5用于监测所述输出端的气流信息和/或血氧信息。

所述监护支路5包括NO

如图8所示,所述监护支路5还包括监护开关阀55,所述监护开关阀55用于打开或关闭所述监护支路5与所述输出端的连通,避免在不需要监测气流时,外界气流从所述监护支路5进入所述输出端内,对所述输出端造成微生物污染或颗粒物污染,从而引起患者二次感染或不适。

如图8所示,所述监护支路5还包括止回阀56,所述止回阀56位于所述输出端和所述监护开关阀55之间,所述止回阀56用于所述监护支路5的单向通气,当外界气流从所述监护支路5进入所述监护支路5内时,所述止回阀56对外界气流形成止挡,防止气流进入输出端内,引起患者不适。

如图8所示,所述监护支路5还包括监护切换阀57,所述监护切换阀57位于所述止回阀56和所述输出端之间,所述监护切换阀57用于打开或关闭所述监护支路5与外界空气的连通,在对输出端的气流进行监测前,需要先将所述监护切换阀57打开,监护泵53将外界空气泵送至所述监护支路5内,实现了对外界空气内的二氧化氮(NO

如图8所示,所述监护支路5还包括监护过滤器58,所述监护过滤器58用于过滤所述输出端的气流,以降低所述输出端气流内的水分含量,避免输出端气流内的水分进入所述监护支路5内的传感器内,影响传感器的测量准确性。所述一氧化氮过滤器可以为HEPA空气过滤器、PP棉过滤器或活性炭过滤器中的任意一种。

这样设置的好处在于,通过所述监护支路5的设置,使所述监护支路5可以对所述输出端的气流进行检测,实现了对所述输出端的气流的监控,通过所述监护支路5的监控,一方面,可以及时地对NO的输出浓度进行调整,防止一氧化氮(NO)气流输出的浓度过高,对患者的健康造成威胁;另一方面,可以实现对所述输出端是否存在泄露的情况进行监控。

如图5、图9所示,所述呼吸机系统还包括NO备用支路6和O

如图9所示,所述NO备用支路6与NO气源连通,所述NO备用支路6包括NO备用过滤器,所述一氧化氮过滤器位于所述NO备用支路6的入口端,所述NO备用过滤器用于过滤所述送一氧化氮(NO)气源输出的气流,以降低所述送一氧化氮(NO)气流内的颗粒物和微生物含量,避免送一氧化氮(NO)气流内的杂质引起患者肺部感染。所述NO备用过滤器可以为HEPA空气过滤器、PP棉过滤器或活性炭过滤器中的任意一种。

如图9所示,所述NO备用支路6还包括NO备用减压阀61和NO备用开关阀62,所述NO备用减压阀61位于所述NO备用开关阀62和所述NO备用过滤器之间,所述NO备用减压阀61用于调节所述NO备用支路6内的气流压力以使所述NO备用支路6的NO气流具有稳定的气压。所述NO备用减压阀61可以为作用式减压阀、活塞式减压阀或薄膜式减压阀中的任意一种。所述NO备用开关阀62用于打开或关闭所述NO备用支路6与所述NO气源的连通。所述NO备用开关阀62为机械式开关阀。由此,通过所述NO备用减压阀61的设置,可以使所述NO备用支路6输出的一氧化氮(NO)气流具有稳定的气压,通过所述NO备用开关阀62为机械式开关阀的设置,当电路故障时,可以手动打开所述NO备用支路6与输出端的连通,降低了控制的风险。

如图9所示,所述NO备用支路6还包括NO备用切换阀63和NO玻璃转子流量计64,所述NO备用切换阀63位于所述NO玻璃转子流量计64和所述NO备用减压阀61之间,所述NO玻璃转子流量计64用于检测所述NO备用支路6内的气流流量,由于NO玻璃转子流量计64在没有电的时候仍可以直观地显示NO备用支路6内的气流流量,便于在电路故障时对NO备用支路6内的气流调节,实现了在电路故障的情况下对所述NO备用支路6内NO气流流量的监控,所述NO备用切换阀63用于根据所述NO流量传感器36的气流流量调节所述NO备用支路6内的气流流量,实现NO备用支路6气流流量的调节。另外,在对患者进行送一氧化氮(NO)通气前,通过所述NO备用切换阀63的设置,还可以将所述NO备用切换阀63打开使得NO备用支路6与空气连通,从而使一氧化氮(NO)气流在所述NO备用支路6内滞留形成的二氧化氮NO

如图9所示,所述O

如图9所示,所述O

如图9所示,所述O

所述呼吸机系统还包括湿化器,所述湿化器设置于所述输出端,所述第一输气支路2和所述第二输气支路3输出的气流经过所述湿化器后和所述输出端进入患者肺部。所述湿化器用于对所述第一输气支路2和所述第二输气支路3输出的气流加湿以增加输气气流的湿度,从而增加了患者的舒适性。在一些实施例中,所述湿化器可以为主动加热湿化器或被动加温湿化器中的任意一种。

本发明的另一实施例还提供一种呼吸机控制方法,包括如上所述的呼吸机系统,所述呼吸机控制方法包括:获取检测支路上的流量传感器的流量信息;根据所述流量信息调节第一输气支路2和/或第二输气支路3的输出流量以使输出端的一氧化氮(NO)气流浓度处于预设区间。

获取所述流量传感器流量信息包括:获取所述流量传感器的高压测量端口111的气流高压值;获取所述流量传感器的低压测量端口112的气流低压值,将所述气流高压值减去所述气流低压值得到差压绝对值(ΔP),根据所述差压绝对值(ΔP)和气流体积流量公式获得所述流量传感器的流量信息。所述气流体积流量公式为:

Q=K×ΔP×ρ

其中,Q为体积流量,ΔP为差压绝对值,ρ为NO标准标况密度。

由此,通过获取所述流量传感器的气流高压值和所述气流低压值,可以获得所述气流传感器差压绝对值,进而实现了对所述流量传感器的体积流量的获取。

在获取检测支路上的流量传感器的流量信息之后还包括:获取所述温度传感器41的温度信息和所述压力传感器42的压力信息,根据所述温度信息、所述压力信息和所述流量信息获得质量流量信息。这里,所述温度信息指的是所述检测支路内的一氧化氮(NO)气流的温度值(T),所述压力信息指的是所述节流装置12下游的一氧化氮(NO)气流压力值(p)。由质量流量换算公式获得所述质量流量Q

其中:Q

这样,通过获取所述温度信息和所述压力信息,根据所述温度信息、所述压力信息获得所述质量流量信息,一方面,所获得的质量流量值与体积流量值相比,使用质量流量值控制输出的混合一氧化氮(NO)气流的浓度更为精确;另一方面,根据所述温度信息和所述压力信息获得所述质量流量信息,可以对所述质量流量信息进行修正,降低温度因素和压力因素对所述质量流量信息的影响,准确度更高。

根据所述流量信息调节第一输气支路2和/或第二输气支路3的输出流量以使输出端的NO气流浓度处于预设区间。这里,通过调节所述第一输气支路2的输气比例阀以实现所述第一输气支路2的流量调节,通过调节所述第二输气支路3的NO减压阀32以实现所述第二输气支路3的一氧化氮(NO)气流流量调节。通常地,所述第二输气支路3内的一氧化氮(NO)气流为恒定流量,根据所述一氧化氮(NO)气流恒定流量和所述流量信息可以获得一氧化氮(NO)气流流量和第一输气支路2的输气流量比例(即输出端的NO气流浓度),从而通过调节所述第一输气支路2的流量可以实现所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度调节。例如,当需要提升所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度时,降低所述第一输气支路2的输出流量以提升一氧化氮(NO)气流的比例,当需要降低所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度时,可提升所述输气支路的输出流量以降低一氧化氮(NO)气流的比例。所述一氧化氮(NO)气流浓度的预设区间介于45-65ppb之间,具体地,所述一氧化氮(NO)气流浓度为45ppb、50ppb、55ppb、60ppb或65ppb。在另外的一些实施例中,还可以通过调节所述第二输气支路3内的NO切换阀35以对所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度进行调节。例如,当需要提升所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度时,提升所述第一输气支路2的输出流量以提升一氧化氮(NO)气流的比例,当需要降低所述一氧化氮(NO)气流的输出浓度时,提高所述输气支路的输出流量以降低NO气流的比例。

这样设置的好处在于,通过获取检测支路上的流量传感器的流量信息,实现了对所述第一输气支路2的流量监控,根据所述流量信息调节第一输气支路2和/或第二输气支路3的输出流量以使输出端的一氧化氮(NO)气流浓度处于预设区间,实现了对所述NO输出气流的浓度的实时调节,增加了NO输出浓度的精准控制。

虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

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