一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法与流程

本发明涉及呼吸机通气参数测算领域，尤其涉及一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法。

背景技术：

呼吸机是具有控制正常人生理呼吸、增加肺通气量等功能的医用设备，广泛应用于临床应用，呼吸机的临床应用改善了呼吸疾病的治疗状况，提高了患者的治疗效果。

在呼吸机通气技术中，为了正确设置呼吸机的通气参数(例如呼吸气压、潮气量等)，需要在使用呼吸机之前采用专用的检测仪器和特定的测试程序测定患者的呼吸力学参数，此类专用的检测仪器在进行测定时，需要阻断患者自主呼吸，并且需要在患者镇静甚至肌肉松弛的状态下进行，不能在患者使用通气机进行通气的过着中实时调整呼吸机的通气参数，也不适合在患者自主呼吸或者接受辅助通气时进行，并且容易导致呼吸机过高或者过低的气道压和通气量，存在患者呼吸道气压伤等副作用。

为解决呼吸机的参数设置问题，提出了专利申请号：201180024269.8，专利名称：采用诱发的中枢性呼吸暂停估计上气道阻力和顺应性的系统和方法，此方法需要保证患者处于中枢性呼吸暂停状态下才能检测上呼吸道呼吸阻力和顺应力；专利申请号：201480084526，专利名称：用于测量气道阻力和肺顺应性的方法和装置，此方法通过在测试中呼气时闭塞和打开一个快门，通过测试压力和流量来计算气道阻力和肺顺应性，需要在呼气时进行检测，不能进行动态检测；专利申请号：201610740141.6，专利名称：医用呼吸机及连续测算呼吸道阻力和顺应性的方法，此方法通过采集高频振荡压力和流量来测算气道阻力和肺顺应性，需要设置压力传感器和气流传感器。

不同于上述方法，为了实现采用呼吸机进行通气过程中，实时测量患者的气道阻力，及时调节呼吸机输出气压等参数，本发明提供一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法，基于现有的呼吸机在气道正压通气模式下实时在线数据采集和处理得到压力、流量波动以及容量数据后测算呼吸道阻力和顺应性，不影响患者正常通气；并且呼吸机将依据测算的呼吸道阻力和顺应性实时调节呼吸机参数和输出，便于观察患者的通气状况。

本发明提供一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：通过呼吸机采用气道正压通气模式，实时采集压力、流量波动以及容量数据；

步骤二：通过压力、流量波动以及容量数据测算顺应性crs、吸气阻力rinsp、呼气阻力rexp以及吸呼切换流量比cc；

步骤三：根据顺应性crs、吸气阻力rinsp、呼气阻力rexp以及吸呼切换流量比cc，实时调节呼吸机的通气参数。

进一步的，所述顺应性crs的测算公式为：

其中，vt为潮气量，pip为最大吸气压力，peep为呼气末正压。

进一步的，所述吸气阻力rinsp的测算公式为：

其中，ppif为吸气达峰压力，pip为最大吸气压力，pers-insp为吸气相克服弹性阻力的压力，pif为吸气峰流量，flowtrig为吸气触发流量。

进一步的，所述吸气相克服弹性阻力的压力pers-insp的测算公式为：

其中，vt为潮气量，vpif为吸气达峰容量，crs为顺应性。

进一步的，所述呼气阻力rexp的测算公式为：

其中，ppef为呼气达峰压力，pers-exp为呼气相克服弹性阻力的压力，pef为呼气峰流量。

进一步的，所述呼气相克服弹性阻力的压力pers-exp的测算公式为：

其中，vt为潮气量，vpef为呼气达峰容量，crs为顺应性。

进一步的，所述吸呼切换流量比cc的测算公式为：

其中，flowcy为吸气终止切换为呼气时的流量，pif为吸气峰流量。

进一步的，压力、流量波动以及容量数据包括潮气量vt、最大吸气压力pip、呼气末正压peep、吸气峰流量pif、吸气达峰压力ppif、吸气达峰容量vpif、呼气峰流量pef、呼气达峰压力ppef、呼气达峰容量vpef、吸气触发流量flowtrig以及吸气终止切换为呼气时的流量flowcy，均为呼吸机实时采集处理得到的。

如上所述，本发明的一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法，具有以下有益效果：本发明基于现有的呼吸机在气道正压通气模式下实时在线数据采集和处理得到压力、流量波动以及容量数据后测算呼吸道阻力和顺应性，不影响患者正常通气；并且呼吸机将依据测算的呼吸道阻力和顺应性实时调节呼吸机参数和输出，便于观察患者的通气状况。

附图说明

图1显示为本发明实施例中公开的流量-时间数据波形图/压力-时间数据波形图/容量-时间数据波形图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明提供一种基于呼吸机动态测算呼吸力学参数的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：通过呼吸机采用气道正压通气模式，实时采集压力、流量波动以及容量数据；

步骤二：通过压力、流量波动以及容量数据测算顺应性crs、吸气阻力rinsp、呼气阻力rexp以及吸呼切换流量比cc；

具体的，所述顺应性crs的测算公式为：

其中，vt为潮气量，pip为最大吸气压力，peep为呼气末正压。

具体的，吸气相克服弹性阻力的压力pers-insp的测算公式为：

其中，vt为潮气量，vpif为吸气达峰容量，crs为顺应性。

具体的，所述吸气阻力rinsp的测算公式为：

其中，ppif为吸气达峰压力，pip为最大吸气压力，pers-insp为吸气相克服弹性阻力的压力，pif为吸气峰流量，flowtrig为吸气触发流量。

具体的，呼气相克服弹性阻力的压力pers-exp的测算公式为：

其中，vt为潮气量，vpef为呼气达峰容量，crs为顺应性。

具体的，呼气阻力rexp的测算公式为：

其中，ppef为呼气达峰压力，pers-exp为呼气相克服弹性阻力的压力，pef为呼气峰流量。

具体的，所述吸呼切换流量比cc的测算公式为：

其中，flowcy为吸气终止切换为呼气时的流量，pif为吸气峰流量。

步骤三：根据顺应性crs、吸气阻力rinsp、呼气阻力rexp以及吸呼切换流量比cc，实时调节呼吸机的通气参数。

所述压力、流量波动以及容量数据包括潮气量vt、最大吸气压力pip、呼气末正压peep、吸气峰流量pif、吸气达峰压力ppif、吸气达峰容量vpif、呼气峰流量pef、呼气达峰压力ppef、呼气达峰容量vpef、吸气触发流量flowtrig以及吸气终止切换为呼气时的流量flowcy，均为呼吸机实时采集处理得到的。

具体的，如图1所示，为流量-时间数据波形图/压力-时间数据波形图/容量-时间数据波形图，所述潮气量vt、最大吸气压力pip、呼气末正压peep、吸气峰流量pif、吸气达峰压力ppif、吸气达峰容量vpif、呼气峰流量pef、呼气达峰压力ppef、呼气达峰容量vpef、吸气触发流量flowtrig以及吸气终止切换为呼气时的流量flowcy均可以从波形图中获取。

综上所述，本发明基于现有的呼吸机在气道正压通气模式下实时在线数据采集和处理得到压力、流量波动以及容量数据后测算呼吸道阻力和顺应性，不影响患者正常通气；并且呼吸机将依据测算的呼吸道阻力和顺应性实时调节呼吸机参数和输出，便于观察患者的通气状况；同时，由于在气道正压通气模式的压力水平上叠加有震荡压力，并且可以在不同呼吸区间设置不同幅度、频率以及时长，具有高频震荡通气的效果。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。