呼吸支持设备气道及安全控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种呼吸支持设备气道及安全控制系统和控制方法，其中，一种呼吸支持设备气道，包括：主进气通路、储备进气通路和呼吸面罩，所述主进气通路与储备进气通路并接，分别与呼吸面罩连接；所述主进气通路出气口的前端设有出气口压力传感器；所述呼吸面罩包括面罩本体，所述面罩本体设有采压口，所述采压口设有面罩压力传感器。还提供一种呼吸支持设备控制方法，所述呼吸支持设备控制系统的处理器模块、涡轮模块、压力传感器和电源模块分别设有备用模块，既能联合工作，又能独立工作完成送气功能，当其中一个模块故障时，另外一个模块可以替代当前模块的工作，维持呼吸支持设备输出设定压力，维持用户正常呼吸，保证用户生命安全。

Respiratory support equipment airway and safety control system and control method

The invention provides a respiratory support equipment airway, a safety control system and a control method, wherein, a respiratory support equipment airway includes: a main air inlet passage, a reserve air inlet passage and a respiratory mask, the main air inlet passage and the reserve air inlet passage are connected simultaneously, and are respectively connected with the respiratory mask; the front end of the main air inlet passage air outlet is provided with an air outlet pressure sensor; the main air inlet passage air outlet is provided with an air outlet pressure sensor The breathing mask includes a mask body, the mask body is provided with a pressure tap, and the pressure tap is provided with a pressure sensor of the mask. A control method of respiratory support equipment is also provided. The processor module, turbine module, pressure sensor and power module of the respiratory support equipment control system are respectively provided with standby modules, which can work jointly and independently to complete the air supply function. When one module fails, the other module can replace the work of the current module to maintain the respiratory support equipment Output the set pressure, maintain the normal breath of the user, and ensure the safety of the user's life.

【技术实现步骤摘要】
呼吸支持设备气道及安全控制系统和控制方法
本专利技术涉及医疗设备制造
，具体的是一种呼吸支持设备气道及安全控制系统和控制方法。
技术介绍
在医用呼吸支持设备(如呼吸机、高流量呼吸湿化治疗仪)领域，呼吸支持设备作为生命支持设备之一，应该具有稳定的工作性能，即使在其中一个功能模块故障下，也要能降级使用，不能出现停止供气现象的发生，保证人员的生命安全。涡轮供气方式的呼吸支持设备工作原理是：呼吸支持设备处理器通过采集患者端的压力控制涡轮转速达到用户设定的压力。现有的医用呼吸支持设备都是通过各个功能模块组成的，比如一般是由涡轮控制模块、算法模块、显示模块、电源模块四个部分组成。当其中一个模块故障时候呼吸支持设备就会停止工作。现在厂家都是通过从模块选型、设计、老化测试，以及定期保养检测等手段保证呼吸支持设备的稳定性。由于电子元件本身的一致性不能保证100％，短时间内老化不能完全检测出来全部问题，并且随着呼吸支持设备的使用，电子元件老化更容易出现个别元件损坏，造成呼吸支持设备不能正常工作。呼吸支持设备产品内部有大量的电子元件，所以不能保证个别元件出故障。现实中有很多案件因为个别元件的失效造成呼吸支持设备停止工作，造成人员生命危险。传统的，一种基于物联网的具有安全监控功能的气动呼吸器(CN201510847047)公开一种气动呼吸器，包括中央控制装置、与中央控制装置电连接的呼吸支持设备构和监测报警机构，所述呼吸支持设备构包括吸气气源装置、湿润器、氧分压装置、呼吸控制装置、肺活量测量装置和呼吸嘴，所述吸气气源装置与湿润器连通，所述氧分压装置与湿润器连通，该基于物联网的具有安全监控功能的气动呼吸器通过无线通讯模块能够实现工作人员对使用者对呼吸器的使用情况进行实时监控；通过监测报警模块使得氧源压力报警装置、电源断开报警装置、切换故障报警装置、温度检测装置、水平面传感器和气道压力测量装置对呼吸器的工作状态进行实时监控，并且及时报警，提高了呼吸器的可靠性，但是该专利技术仅对呼吸支持设备的各个模块进行实时监控，然后进行报警，起到一定警戒作用，但对于故障的处理时间仍然会给患者带来不可预料的风险。因此，亟须一种功能安全可靠的呼吸支持设备，降低其自身的故障率，以减小对患者的风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种呼吸支持设备气道及安全控制系统和控制方法，呼吸支持设备的处理器模块、涡轮模块、压力传感器和电源模块分别设有备用模块，既能联合工作，又能独立工作完成送气功能，当其中一个模块故障时，另外一个模块可以替代当前模块的工作，维持呼吸支持设备输出设定压力，维持用户正常呼吸，保证用户生命安全。为了实现上述目的，本专利技术提供一种呼吸支持设备气道，包括：主进气通路,包括涡轮和主进气通路出气口，所述涡轮的进气口端设有用于控制空气通断的第一开关阀，所述主进气通路出气口的前端设有出气口压力传感器；氧气进气通路，包括高压氧进气口和储气囊，高压氧进气口端设有用于控制高压氧通断的第二开关阀，储气囊设在第二开关阀后端，储气囊通过第三开关阀25并联接入氧气进气通路；呼吸面罩包括面罩本体，所述面罩本体设有采压口，所述采压口设有面罩压力传感器；所述氧气进气通路在涡轮进气口前端接入主进气通路；所述面罩本体通过输气管与主进气通路出气口连接。进一步地，所述主进气通路还包括混合气体流量传感器，所述混合气体流量传感器设在所述氧气进气通路接入口和出气口压力传感器之间。进一步地，所述氧气进气通路还包括氧气压力传感器和氧气流量传感器，所述氧气压力传感器设在氧气进气主通路上，所述氧气进气通路出气口端还设有氧气流量传感器，所述储气囊和氧气流量传感器之间还设有比例阀。进一步地，所述出气口压力传感器用于检测主进气通路出气口处的压力，所述面罩压力传感器用于检测面罩本体人体吸入的压力。进一步地，所述混合气体流量传感器用于检测主进气通路内混合气体流量值。进一步地，所述氧气压力传感器用于检测氧气进气通路内的氧气压力。进一步地，所述氧气流量传感器用于检测氧气进气通路内氧气流量值。进一步地，所述第三开关阀用于控制储气囊内高压氧的通断。进一步地，所述比例阀用于调节高压氧输出量。本专利技术还提供一种采用所述呼吸支持设备气道的呼吸支持设备安全控制系统，其特征在于，包括：处理器；包括涡轮控制处理器和算法处理器，所述算法处理器与涡轮控制处理器通过通用数字接口通信；正常情况下，所述涡轮控制处理器控制涡轮转速为患者供气，所述算法处理器计算患者的呼吸状态及呼吸参数；涡轮控制处理器出现故障时，所述算法处理器采集面罩压力传感器压力，并控制涡轮转速；算法处理器出现故障时，所述涡轮控制处理器采集面罩压力传感器压力，并控制涡轮转速；电源模块，包括市电220V模块和电池模块，所述市电220V模块通过AC电源降压模块降为24V电压，所述电池模块为24V电压，所述市电220V模块和电池模块并联，正常情况下，由市电220V模块供电，电池模块为备用电源，市电220V模块出现故障，电池模块启动供电；所述电源模块分别通过第一降压模块为涡轮控制处理器和出气口压力传感器供电，还分别通过第二降压模块为算法处理器、氧气压力传感器和面罩压力传感器供电。进一步地，所述呼吸支持设备安全控制系统还包括显示模块，所述电源模块通过第三降压模块为显示模块供电。进一步地，所述电源模块直接给涡轮供电。进一步地，所述电源模块通过第四降压模块为氧气流量传感器、混合气体流量传感器、比例阀、第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀供电。本专利技术还提供一种呼吸支持设备安全控制系统的控制方法，步骤包括：S1:系统上电，启动控制系统；S2:检查算法处理器和涡轮控制处理器状态判断是否正常，S21:算法处理器和涡轮控制处理器都正常，算法处理器读取用户设定压力值并计算患者需要的压力P,然后发送给涡轮控制处理器,涡轮控制处理器分别采集面罩压力传感器压力P1和出气口压力传感器压力P2；S22:当涡轮控制处理器故障时，算法处理器读取用户设定压力值，并计算患者需要的压力P，算法处理器采集面罩压力传感器压力P1，算法处理器控制涡轮，同时算法处理器发出故障报警提示；S23:当算法处理器器故障时，涡轮控制处理器采集面罩压力传感器压力P1，算法处理器控制涡轮，同时涡轮控制处理器发出故障报警提示；S3:正常情况下，比较涡轮控制处理器采集到的面罩压力传感器压力P1和出气口压力传感器压力P2是否相等，确定反馈控制量；S4：涡轮控制处理器控制涡轮输出压力P为患者供气；S5：算法处理器采集涡轮工作电流I,并与用户设定值进行比较；若出现异常，涡轮控制处理器通知算法处理器涡轮出现故障，算法处理器报警提示涡轮故障，并提示在高压氧进气口接入压缩空气，启动储气囊供气。进一步地，确定控制量的步骤如下：S31：若P1＝P2,以面罩压力传感器压力P1作为反馈控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种呼吸支持设备气道，其特征在于，包括：/n主进气通路,包括涡轮和主进气通路出气口，所述涡轮的进气口端设有用于控制空气通断的第一开关阀，所述主进气通路出气口的前端设有出气口压力传感器；/n氧气进气通路，包括高压氧进气口和储气囊，高压氧进气口端设有用于控制高压氧通断的第二开关阀，储气囊设在第二开关阀后端，储气囊通过第三开关阀并联接入氧气进气通路；/n呼吸面罩,包括面罩本体，所述面罩本体设有采压口，所述采压口设有面罩压力传感器；/n所述氧气进气通路在涡轮进气口前端接入主进气通路；/n所述面罩本体通过输气管与主进气通路出气口连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种呼吸支持设备气道，其特征在于，包括：
主进气通路,包括涡轮和主进气通路出气口，所述涡轮的进气口端设有用于控制空气通断的第一开关阀，所述主进气通路出气口的前端设有出气口压力传感器；
氧气进气通路，包括高压氧进气口和储气囊，高压氧进气口端设有用于控制高压氧通断的第二开关阀，储气囊设在第二开关阀后端，储气囊通过第三开关阀并联接入氧气进气通路；
呼吸面罩,包括面罩本体，所述面罩本体设有采压口，所述采压口设有面罩压力传感器；
所述氧气进气通路在涡轮进气口前端接入主进气通路；
所述面罩本体通过输气管与主进气通路出气口连接。


2.根据权利要求1所述的一种呼吸支持设备气道，其特征在于，所述主进气通路还包括混合气体流量传感器，所述混合气体流量传感器设在所述氧气进气通路接入口和出气口压力传感器之间。


3.根据权利要求1所述的一种呼吸支持设备气道，其特征在于，所述氧气进气通路还包括氧气压力传感器和氧气流量传感器，所述氧气压力传感器设在氧气进气主通路上，所述氧气进气通路出气口端还设有氧气流量传感器，所述储气囊和氧气流量传感器之间还设有比例阀。


4.一种如权利要求1-3任一项所述呼吸支持设备气道的呼吸支持设备安全控制系统，其特征在于，包括：
处理器；包括涡轮控制处理器和算法处理器，所述算法处理器与涡轮控制处理器通过通用数字接口通信；
正常情况下，所述涡轮控制处理器控制涡轮转速为患者供气，所述算法处理器计算患者的呼吸状态及呼吸参数；涡轮控制处理器出现故障时，所述算法处理器采集面罩压力传感器压力，并控制涡轮转速；算法处理器出现故障时，所述涡轮控制处理器采集面罩压力传感器压力，并控制涡轮转速；
电源模块，包括市电220V模块和电池模块，所述市电220V模块通过AC电源降压模块降为24V电压，所述电池模块为24V电压，所述市电220V模块和电池模块并联，正常情况下，由市电220V模块供电，电池模块为备用电源，市电220V模块出现故障，电池模块启动供电；
所述电源模块分别通过第一降压模块为涡轮控制处理器和出气口压力传感器供电，还分别通过第二降压模块为算法处理器、氧气压力传感器和面罩压力传感器供电。


5.根据权利要求4所述的一种呼吸支持设备安全控制系统，其特征在于，所述呼吸支持设备还包括显示模块，所述电源模块通过第三降压模块为显示模块供电。


6.根据权利要求4所述的一种呼吸支持设备安全控制系统，其特征在于，所述电源模块通过第四降压模块为氧气流量传感器、混合气体流量传感器、比例阀、第一开关阀、第二开关阀和第三开关阀供电。


7.根据权利要求4所述的一种呼吸支持设备安全控制系统，其特征在于，所述电源模块直接给涡轮供电。


8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴征，王磊，
申请(专利权)人：湖南明康中锦医疗科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43