專利名稱：一種通氣模式切換方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種通氣模式切換方法。
背景技術(shù)：
麻醉機不僅有提供麻醉正確性的功能，還有呼吸支持和檢測用戶手術(shù)狀態(tài)的功能，后面兩種功能就是利用人吸氣和呼氣的原理進行設(shè)計的，用戶在什么時刻是被動呼吸在什么時刻是主動呼吸在手術(shù)中非常重要，會根據(jù)不同的用戶和不同的情況進行呼吸模式的切換，但是這種切換是不穩(wěn)定的，可能給患者的肺造成傷害?？刂仆馐腔颊弑粍咏邮芡獾倪^程，常見的被動控制模式有間歇正壓通氣(IPPV =Intermittent Positive Pressure Ventilation)，定壓控制通氣(PCV pressure Controlled Ventilation)等，根據(jù)不同的患者情況進行呼吸模式的設(shè)置和操作期間的模式切換，當(dāng)模式從IPPV切換到PCV時，為了保障患者通氣的平滑轉(zhuǎn)換，通常要確保患者端得到的吸入潮氣量(Vt)不變。這種只保證潮氣量不變的算法實現(xiàn)相對比較容易，但無法保證吸呼比(I E)和呼吸頻率(Freq)的變化所引起流速(Flow)的變化。以往，不同呼吸模式的切換都采取目標(biāo)模式默認(rèn)的參數(shù)設(shè)置，即使產(chǎn)品可以預(yù)設(shè)多個不同患者的參數(shù)，仍需要重復(fù)繁瑣的計算得出適應(yīng)當(dāng)前患者的工作參數(shù)，而發(fā)生計算失誤，導(dǎo)致吸氣潮氣量設(shè)置不合理的風(fēng)險，會完全轉(zhuǎn)換為對患者產(chǎn)生肺損傷的風(fēng)險，這是絕對不允許的。現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)麻醉機是不同模式切換采用默認(rèn)的用戶參數(shù)設(shè)置，需要繁瑣的操作工作參數(shù)來進行設(shè)置，即使產(chǎn)品可以預(yù)設(shè)多個不同的參數(shù)，仍需要重復(fù)繁瑣的計算得出適應(yīng)當(dāng)前的工作參數(shù)，而發(fā)生計算失誤，導(dǎo)致吸氣潮氣量設(shè)置不合理的風(fēng)險，會完全轉(zhuǎn)換為對用戶的風(fēng)險。而對于該問題，目前尚未提出有效解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提出一種通氣模式切換方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不同模式切換采用默認(rèn)的用戶參數(shù)設(shè)置，而導(dǎo)致的操作復(fù)雜，存在使用風(fēng)險的問題。為了實現(xiàn)上述目的之一，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種通氣模式切換方法，用于實現(xiàn)從間歇正壓通氣IPPV模式向壓力控制通氣PCV 模式切換，所述方法包括獲取PCV模式的初始參數(shù)；判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，并在所述初始參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)條件時，調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)；以及將所述IPPV 模式切換至所述PCV模式。進一步地，所述獲取PCV模式的初始參數(shù)包括將所述IPPV模式的平臺壓力作為初始的目標(biāo)壓力；以及將所述IPPV模式下的潮氣量、呼吸頻率、吸呼比、呼氣末正壓以及屏氣時間作為所述PCV模式的初始潮氣量、呼吸頻率、吸呼比、呼氣末正壓以及屏氣時間。進一步地，所述預(yù)設(shè)條件包括所述PCV模式的吸氣流速大于或等于最小吸氣流速，且小于或等于最大吸氣流速；所述PCV模式的吸氣時間大于或等于最小吸氣時間；所述 PCV模式的呼氣時間大于或等于最小呼氣時間；以及所述PCV模式的目標(biāo)壓力大于或等于呼氣末正壓加上預(yù)設(shè)定值。進一步地，所述吸氣流速通過所述潮氣量、所述呼吸頻率、所述吸呼比和所述屏氣時間計算得出；所述吸氣時間通過所述呼吸頻率、所述吸呼比計算得出；以及所述呼氣時間通過所述呼吸頻率、所述吸氣時間和所述計算得出。進一步地，所述吸氣流速通過公式Vt/[(60/Freq) ΧΙ/α+Ε) X (I-Tp)]計算得出； 所述吸氣時間通過公式(60/Freq)XI/(I+E)計算得出；以及所述呼氣時間通過公式(60/ Freq) XE/(I+E)計算得出；其中，Vt為潮氣量，F(xiàn)req為呼吸頻率，I/E吸呼比，Tp為屏氣時間。進一步地，所述調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)包括調(diào)節(jié)所述吸呼比，并判斷調(diào)節(jié)后滿足所述 PCV模式的吸呼比是否超出所述吸呼比的預(yù)設(shè)限值，若否，調(diào)節(jié)所述呼吸頻率。進一步地，所述預(yù)設(shè)限值包括所述調(diào)節(jié)后的吸呼比到達(dá)所述吸呼比最小限值或到達(dá)所述吸呼比最大限值。進一步地，所述調(diào)節(jié)所述呼吸頻率包括判斷調(diào)節(jié)滿足所述PCV模式的呼吸頻率是否超出預(yù)設(shè)呼吸頻率限值，若是，給出調(diào)節(jié)失敗信息，若否，將所述IPPV模式切換至所述 PCV模式。本發(fā)明的另外一個目的是提供一種通氣模式切換裝置，所述通氣模式切換裝置， 包括獲取模塊，用于獲取所述PCV模式的初始參數(shù)；判斷模塊，用于判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件；調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述PCV模式初始參數(shù)；以及切換模塊， 用于將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。進一步地，所述判斷模塊包括計算模塊，用于計算吸氣流速、吸氣時間和呼氣時間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是提高麻醉機或呼吸機的使用安全性；便于操作，根據(jù)用戶情況設(shè)好初始模式的參數(shù)后可自由切換模式，免去繁瑣計算，提高操作效率和降低出錯概率，從而最終降低用戶的使用風(fēng)險。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是本發(fā)明所述一種通氣模式切換方法的主要流程圖；圖2是本發(fā)明所述一種通氣模式切換方法具體實施例流程圖；以及圖3是本發(fā)明所述一種通氣模式切換裝置的示意圖。
具體實施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明針對呼吸機模式切換問題，提出一種新的模式切換的方案，具體介紹通氣模式從IPPV模式切換至所述PCV模式的方法以及裝置的實施例圖1是本發(fā)明所述一種通氣模式切換方法的主要流程圖，參見圖1所示，一種通氣模式切換方法，用于實現(xiàn)從控制機械通氣IPPV模式向定壓控制通氣PCV模式切換，所述方法包括獲取PCV模式的初始參數(shù)；判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，并在所述初始參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)條件時，調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)；以及將所述IPPV模式切換至所述 PCV模式。圖2是對上述通氣模式切換方法的具體實施例流程圖，參見圖2所示，在進行所述的從IPPV模式切換至所述PCV模式之前，先進行初始參數(shù)設(shè)置。IPPV模式是定容控制通氣模式，即吸氣流量在吸氣時間內(nèi)達(dá)到設(shè)定潮氣量，則切換呼氣相，讓患者呼氣。有潮氣量 (Vt)、呼吸頻率(Freq)、吸呼比(I E)、屏氣時間(Tp)和呼氣末正壓(PEEP)，5個參數(shù)。PCV模式是壓力控制通氣模式，即吸氣壓力達(dá)到設(shè)定目標(biāo)壓力后，立即切換呼氣相，讓患者呼氣。有目標(biāo)壓力(Ptmget)、呼吸頻率(Freq)、吸呼比(I E)、呼氣末正壓(PEEP) 和壓力斜坡上升時間(Tsl0pe)，5個參數(shù)。PCV與IPPV在通氣原理上有本質(zhì)區(qū)別，但PCV 的目標(biāo)壓力經(jīng)大量實驗驗證，是可以通過IPPV中產(chǎn)生穩(wěn)定分鐘通氣量(MV-潮氣量分鐘累積值)相關(guān)的平臺壓力(Pplat)得到。在麻醉機或呼吸機中，對氣道壓力的控制是絕對嚴(yán)格和保守的，故在目標(biāo)壓力值不變的情況下，要達(dá)到本方案保證潮氣量和流量的變化最小的目的，控制吸呼比和呼吸頻率是關(guān)鍵。而吸呼比和呼吸頻率在初始時，可遵循就近原則，從 IPPV中繼承，但此時并沒有以這兩個參數(shù)值開始通氣，而是需要通過本方法做進一步計算得到最終值，也就是最佳值，方可開始PCV通氣。其他參數(shù)，呼氣末正壓可以從IPPV中直接繼承，壓力斜坡時間可以從默認(rèn)設(shè)置中得到。初始參數(shù)得到后，所有的參數(shù)必須滿足以下條件，從而算出最佳值公式原則根據(jù)最大、最小流速范圍和最小吸氣、呼氣時間，檢查吸呼比(或吸氣時間)和呼吸頻率。每次可以根據(jù)所有其他已知量，確定一個未知量。其中，F(xiàn)fflin為最小吸氣流速(毫升/分mL/min) ；Ffflax為最大吸氣流速(毫升/分 mL/min) ；Tinspmin為最小吸氣時間(秒s) ；Texpmin為最小呼氣時間(秒s)，Vt為吸氣潮氣量(毫升mL)，患者一次吸氣的氣量，F(xiàn)req為呼吸頻率(次/分bpm)，1分鐘內(nèi)，患者的通氣次數(shù)，是呼吸周期的倒數(shù)，I為吸氣時間(秒s)，E為呼氣時間(秒S)。吸氣時間+呼氣時間=1個完整呼吸周期。I/E為吸氣時間和呼氣時間比，與吸氣時間、呼吸頻率有關(guān)，Tp為屏氣時間，是指占吸氣時間的百分比，作為暫停吸氣的時間，通常小于60%。由于Vt = FXt，故F = Vt/t ；其中t為有效吸氣時間。將呼吸頻率、吸呼比等用戶設(shè)置值考慮進去，t =單個呼吸周期(60秒+Freq) X
吸氣時間比率(I+(I+E))，再去掉屏氣時間Tp (無效部分)(I-Tp)，得到下面的基礎(chǔ)公式 ① Fmin 彡 Vt/ [ (60/Freq) X I/(I+Ε) X (1_)]彡 Fmax ①由于PCV模式切換呼氣相是靠壓力判斷的，沒有屏氣時間的概念，故屏氣時間在 PCV模式下可以看作不存在，是0%，從而得出判斷最小吸氣、呼氣時間是否超標(biāo)的公式② 和③Tinspmin ^ (60/Freq) X I/ (I+E) ②Texpmin ^ (60/Freq) XE/(I+E) ③PCV模式的目標(biāo)壓力Ptogrt，單位厘米水(cmH20)，通過前模式的監(jiān)測平臺壓Pplat 直接得到，而監(jiān)測平臺壓，需要根據(jù)前模式的潮氣量、呼吸頻率、吸呼比、屏氣時間等參數(shù)得出Plarget = Pplat ④而目標(biāo)壓力PTarge又與呼氣末正壓PEEP有如下關(guān)系PEEP+5 彡 Plarget ⑤如果PTarget < PEEP+5,則PTarget = PEEP+5。目標(biāo)壓力通過④⑤一旦確定，模式切換全過程中，其值不再改變。如果初始設(shè)置的參數(shù)能夠滿足上述① ⑤的條件，則模式切換不需要調(diào)節(jié)任何參數(shù)；如果初始設(shè)置的參數(shù)導(dǎo)致上述條件的任意一個不滿足，則需要按以下順序調(diào)節(jié)這些參數(shù)首先，調(diào)節(jié)吸呼比I E;調(diào)節(jié)吸呼比的目的，是要在當(dāng)前F/Vt和Freq不變的情況下，檢查吸氣時間 (Tinsp)是否大于或等于Tinspmin，呼氣時間(Texp)是否大于或等于Texpmin，通常只會有一個時間不滿足，這時就知道是調(diào)節(jié)I還是E來滿足條件，調(diào)節(jié)以就近變化為準(zhǔn)，如1 1變?yōu)?1 2 或2 1。呼吸比根據(jù)不等式①②③，變換得當(dāng)(TinspminXFmax)^ Vt ^ (Tinsp
min X Fmin)‘得到[ (Vt X Freq) / (60 X Fmax)]彡 I/(I+E) ^ [(VtX /Freq) / (60 X Fmin)] ⑥進而通過②和③，等價得到(TinspminXFreq)/60 ^ I/(I+E) ^ [I-(TexpminXFreq)/60] ⑦由于是用流速限值和最小吸呼氣時間得出的I/(I+E)，因此⑦中必有一邊不滿足條件如果是左邊不滿足，則嘗試逐級增大I ；反之，嘗試逐級減小I。如果調(diào)節(jié)吸呼比后可以滿足⑦成立，則無需再調(diào)節(jié)任何參數(shù)，可直接切換PCV模式；如果調(diào)節(jié)吸呼比到限值后仍不滿足⑦成立。則固定當(dāng)前的吸呼比，需要進一步調(diào)節(jié)呼吸頻率才能滿足①②③條件。然后，調(diào)節(jié)呼吸頻率Freq。調(diào)節(jié)呼吸頻率與調(diào)節(jié)吸呼比的原理基本相同，與呼吸頻率有關(guān)的不等式可以由公式⑥得出。即為由公式[ (Vt X Freq) / (60 X Fmax)]彡 I/(I+E) ^ [(VtX /Freq) / (60 X Fmin)] ⑥推出公式{[I/(I+E)X (60 XFmin)]/VJ 彡 Freq^ {[Ι/(Ι+Ε) X (60 XFmax)]/Vj ⑧由于前面已將吸呼比調(diào)至盡量滿足流速范圍的狀態(tài)，調(diào)節(jié)呼吸頻率，只需按照前面調(diào)節(jié)的吸呼比，讓呼吸頻率以當(dāng)前值為基礎(chǔ)，逐級增大或減小至滿足不等式⑧的兩邊都成立。如果調(diào)節(jié)呼吸頻率后能夠滿足⑧成立，所有調(diào)節(jié)完成，可以切換PCV模式；如果調(diào)節(jié)呼吸頻率后仍不滿足⑧成立，則保持現(xiàn)狀，仍然切換PCV模式開始通氣。此時患者的吸入潮氣量(Vt)和(或)流速(Flow)僅會有小量變化，保證了模式切換時參數(shù)變化量最小?；颊呤褂蔑L(fēng)險降低在完全可控的范圍內(nèi)。
圖3是一種通氣模式切換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，一種通氣模式切換裝置包括獲取模塊301，用于獲取所述PCV模式的初始參數(shù)；判斷模塊303，用于判斷所述PCV 模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件；調(diào)節(jié)模塊305，用于調(diào)節(jié)所述PCV模式初始參數(shù)；以及切換模塊，用于將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。所述判斷模塊303包括計算模塊 3031，用于計算吸氣流速、吸氣時間和呼氣時間。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通氣模式切換方法，用于實現(xiàn)從間歇正壓通氣IPPV模式向壓力控制通氣PCV模式切換，其特征在于，所述方法包括獲取所述PCV模式的初始參數(shù)；判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，并在所述初始參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)條件時，調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)；以及將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述獲取PCV模式的初始參數(shù)包括將所述IPPV模式的平臺壓力作為初始的目標(biāo)壓力；以及將所述IPPV模式下的呼吸頻率、吸呼比、呼氣末正壓以及屏氣時間作為所述PCV模式的呼吸頻率、吸呼比以及呼氣末正壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)條件包括 所述PCV模式的吸氣流速大于或等于最小吸氣流速，且小于或等于最大吸氣流速； 所述PCV模式的吸氣時間大于或等于最小吸氣時間；所述PCV模式的呼氣時間大于或等于最小呼氣時間；以及所述PCV模式的目標(biāo)壓力大于或等于呼氣末正壓加上預(yù)設(shè)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述吸氣流速通過所述潮氣量、所述呼吸頻率、所述吸呼比和所述屏氣時間計算得出；所述吸氣時間通過所述呼吸頻率、所述吸呼比計算得出；以及所述呼氣時間通過所述呼吸頻率、所述吸氣時間和所述計算得出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述吸氣流速通過公式Vt/[(60/Freq) ΧΙ/α+Ε) X (I-Tp)]計算得出； 所述吸氣時間通過公式(60/Freq)XI/(I+E)計算得出；以及所述呼氣時間通過公式(60/Freq)XE/(I+E)計算得出； 其中，Vt為潮氣量，F(xiàn)req為呼吸頻率，I/E吸呼比，Tp為屏氣時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)包括調(diào)節(jié)所述吸呼比，并判斷調(diào)節(jié)后滿足所述PCV模式的吸呼比是否超出所述吸呼比的預(yù)設(shè)限值，若否，調(diào)節(jié)所述呼吸頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)限值包括 所述調(diào)節(jié)后的吸呼比到達(dá)所述吸呼比最小限值或到達(dá)所述吸呼比最大限值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通氣模式切換方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述呼吸頻率包括判斷調(diào)節(jié)滿足所述PCV模式的呼吸頻率是否超出預(yù)設(shè)呼吸頻率限值，若是，給出調(diào)節(jié)失敗信息，若否，將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。
9.一種通氣模式切換裝置，其特征在于，所述裝置包括 獲取模塊，用于獲取所述PCV模式的初始參數(shù)；判斷模塊，用于判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件； 調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述PCV模式初始參數(shù)；以及切換模塊，用于將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通氣模式切換裝置，其特征在于，所述判斷模塊包括 計算模塊，用于計算吸氣流速、吸氣時間和呼氣時間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通氣模式切換方法及裝置，所述方法包括獲取PCV模式的初始參數(shù)；判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，并在所述初始參數(shù)不滿足預(yù)設(shè)條件時，調(diào)節(jié)所述初始參數(shù)；以及將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。所述裝置包括獲取模塊，用于獲取所述PCV模式的初始參數(shù)；判斷模塊，用于判斷所述PCV模式的初始參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)條件；調(diào)節(jié)模塊，用于調(diào)節(jié)所述PCV模式初始參數(shù)；以及切換模塊，用于將所述IPPV模式切換至所述PCV模式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是提高麻醉機或呼吸機的使用安全性；便于操作，根據(jù)用戶情況設(shè)好初始模式的參數(shù)后可自由切換模式，免去繁瑣計算，提高操作效率和降低出錯概率，從而最終降低用戶的使用風(fēng)險。
文檔編號A61M16/01GK102266625SQ201010620998
公開日2011年12月7日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者叢玉孟 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司