[发明专利]呼吸机中的活塞运动方向的检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及呼吸机领域，更具体地，涉及一种呼吸机中的活塞运动方向的检测方法和装置。

背景技术

在电动呼吸机中，采用活塞式结构供气是一种普遍的方法。活塞式结构主要包括：活塞，气缸，曲柄，连杆，减速电机等部件。其中电机与气缸固定，减速电机转动时，通过曲柄-连杆机构带动活塞运动。

通常设计缸体的容积大于患者一次所需的吸气量(潮气量)。患者吸气阶段，活塞由初始位置前行至所需潮气量位置；呼气阶段，活塞返回至初始位置。这样，靠活塞的往复运动实现患者的呼吸。

活塞式呼吸机的使用过程中，必须保证活塞运动与患者呼吸节奏同步，即在吸气阶段活塞前进，在呼气阶段，活塞回退至初始位置。同步对患者至关重要，只有同步才能起到救治病人的作用，否则呼吸机失去应有效果甚至发生人机对抗，引发严重事故。这就要求必须对活塞运动方向作出检测与判定。

目前，活塞方向的检测主要依靠电机本身的反馈信号，如无刷直流电机系统使用其内部霍尔信号组成的序列来判定，但其可靠性高度依赖于硬件系统的实时性，极容易发生信号丢失和误判，实用性较差。

发明内容

本发明旨在提供一种呼吸机中的活塞运动方向的检测方法和装置，能够解决相关技术中活塞运动方向的检测方法的可靠性不高等问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种活塞运动方向的检测方法，其包括：在吸气的过程中检测由活塞运动产生的气流的流量和气压；若流量大于第一阈值且气压大于第二阈值，则判断出活塞的运动方向正确。

优选的，第一阈值为0.5-3升/分钟。

优选的，第二阈值为0.5-5厘米水柱。

优选的，若流量小于等于第一阈值或者气压小于等于第二阈值，则判断出活塞的运动方向错误。

优选的，在判断出活塞的运动方向错误之后，停止活塞运动，并发出报警。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种呼吸机中的活塞运动方向的检测装置，其包括：流量传感器，设置在呼吸机的管路中，用于在吸气的过程中检测由活塞运动产生的气流的流量；压力传感器，设置在呼吸机的管路中，用于在吸气的过程中检测由活塞运动产生的气流的气压；处理单元，与流量传感器和压力传感器连接，用于在流量大于第一阈值且气压大于第二阈值时，判断出活塞的运动方向正确。

优选的，上述活塞运动方向的检测装置还包括：报警单元，与处理单元连接，用于在流量小于等于第一阈值或者气压小于等于第二阈值时，接收来自处理单元的指示信号，并根据指示信号发出报警，其中，指示信号指示活塞的运动方向错误。

优选的，第一阈值为0.5-3升/分钟。

优选的，第二阈值为0.5-5厘米水柱。

因为采用对管路中的气流本身进行测量，解决了活塞方向的判定不可靠的问题，提高了呼吸机的安全性，并且使用方便，不增加成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的呼吸机的示意图；

图2是根据本发明实施例的呼吸机中的活塞运动方向的检测方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的呼吸机中的活塞运动方向的检测装置的结构框图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的呼吸机的示意图。如图1所示，呼吸机主要包括：活塞1、出气单向阀2、电控呼气阀3、压力传感器5、流量传感器6、进气口7、进气单向阀8、气缸9、连杆10和曲柄11。

呼吸机供气开始时，曲柄11位于初始位置AB处，活塞处于点C位置，电控呼气阀3关闭。供气中，减速电机轴带动AB顺时针旋转，活塞1向气缸9的底部推进。被活塞排挤出的气流经出气单向阀2、流量传感器6流向肺4内。当活塞到达点C₁时(曲柄11与连杆10铰接点旋转至B₁点)，吸气结束，活塞排挤出的气体全部进入肺部，此部分气体对应于呼吸机设定参数，例如，潮气量(即一次吸入肺部的气体气积)。

呼气过程中，电控呼气阀打开，肺内气体排入大气，活塞由C₁退回至点C，空气由进气口7、经进气单向阀8补入气缸内部。