[发明专利]一种智能仿生排痰系统

权利要求书

1.一种智能仿生排痰系统，其包括负压吸引模块，正压通气模块，三通装置，中央处理模块以及呼吸肌同步运动模块，其特征在于：

所述负压吸引模块，用于产生负压气流；

所述正压通气模块与所述三通装置相连，并产生正压气流；

所述三通装置连接在所述负压吸引模块以及病人之间，并且允许来自负压吸引模块的负压气流流过，也允许正压气流流过，所述三通装置包括第一阀门，所述第一阀门选择性的阻断所述正压通气模块到病人端的气流，所述三通装置与所述负压吸引模块之间设置有第二阀门，所述第二阀门选择性的阻断从所述三通装置到所述负压吸引模块的气流；

所述中央处理模块与所述三通装置以及所述呼吸肌同步运动模块相连；

所述呼吸肌同步运动模块采用神经刺激的方式或者机械推动方式使得呼吸肌产生特定动作，与气流运动相配合，其中当所述正压通气模块工作时，所述中央处理模块打开所述第一阀门并关闭所述第二阀门，以及控制呼吸肌同步运动模块产生吸气时的肌肉动作，当咳嗽程序启动后，中央处理模块控制负压吸引模块与呼吸肌同步运动模块同步、协同工作，其控制方式包括：

在吸气阶段，打开第一阀门、关闭第二阀门，呼吸肌同步运动模块会产生膈肌收缩动作，使病人的吸气更为充分，为有效的咳嗽做好准备。

2.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中当所述负压吸引模块工作时，所述中央处理模块打开所述第二阀门并关闭所述第一阀门，以及控制呼吸肌同步运动模块产生咳嗽时的肌肉动作。

3.根据权利要求2所述的智能仿生排痰系统，其中，当咳嗽程序启动后，中央处理模块控制负压吸引模块与呼吸肌同步运动模块同步、协同工作，其控制方式包括：

当吸气结束时，打开第二阀门，关闭第一阀门，同时呼吸肌同步运动模块产生腹肌收缩动作，从气流及肌肉运动两方面模拟正常的咳嗽，使得肺内分泌物的排出效果更好。

4.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中当呼气结束时，关闭第二阀门，打开第一阀门，开始新的呼吸周期。

5.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，所述智能仿生排痰系统还包括传感器模块和显示模块，所述传感器模块和所述显示模块与所述中央处理模块相连。

6.根据权利要求5所述的智能仿生排痰系统，其中所述传感器模块的第一检测点位于所述三通装置与所述正压通气模块直接相连的支路的侧壁上，所述传感器模块的第二检测点及第三检测点位于所述三通装置与病人直接相连的支路侧壁上，其中所述第二检测点与病人之间的距离大于所述第三检测点与病人之间的距离。

7.根据权利要求6所述的智能仿生排痰系统，其中所述中央处理模块基于所述第一检测点和所述第三检测点，判断所述第一阀门是否关闭。

8.根据权利要求7所述的智能仿生排痰系统，其中当所述第一检测点与所述第三检测点之间的压力差超过一定阈值时，所述中央处理模块判断所述第一阀门关闭。

9.根据权利要求6所述的智能仿生排痰系统，其中所述中央处理模块基于所述第二检测点和所述第三检测点之间的压力差，计算病人呼吸气体流量的大小和方向；以及基于计算得到的病人呼吸气体流量的大小和方向，判断病人是否吸气结束以及呼气结束。

10.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中所述正压通气模块为呼吸机。

11.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中所述第一阀门为气动膜片阀。

12.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中所述负压吸引模块允许的负压气流量为14L/minute～800L/minute。

13.根据权利要求1所述的智能仿生排痰系统，其中所述神经刺激的方式是电刺激或者磁刺激。

14.根据权利要求13所述的智能仿生排痰系统，其中所述电刺激采用作用于两侧膈神经上的一对治疗电极和作用于胸大肌表面上的一对参考电极。

15.根据权利要求13所述的智能仿生排痰系统，其中所述磁刺激采用充电电容和刺激线圈，利用存储电能的电容对刺激线圈放电，从而产生脉冲电流。