患者呼吸用呼吸机中的管路顺应性补偿容量控制系统及方法

摘要

一种患者呼吸通气系统中用于管路顺应性补偿容量控制的系统及方法，该呼吸通气系统具有流量调节反馈伺服控制环路、容量传送控制器和患者容量观察器。在流量调节反馈伺服控制环路中，患者容量的估计用于反馈控制，使得可以根据伺服调节达到潮气量，基于设定潮气量与估计的患者容量之间的容量误差来调节峰值吸入流量。从而可以维持恒定的吸气时间和恒定的I∶E比。在容量传送控制中，反馈容量误差被归一化为容量误差百分比，并且控制器的增益可以基于容量误差百分比而动态改变，使得在接近容量目标时可以最小化控制器的操作。患者容量观察器可操作为基于估计的管路容量和测量的净传送容量来估计患者容量，所测量的净传送容量包括泄漏和阀动力的影响，并且可以与真实的患者呼吸同步捕获。

主权项

一种患者呼吸通气系统中的管路顺应性补偿容量控制系统，包括：管路顺应性估计器，用于提供呼吸管路的管路压力PY和呼气末正压PEEP之间的压力差ΔPY与管路容量VCC之间的关系；管路容量估计器，其可操作为基于所述VCC与ΔPY之间的关系，提供估计的管路容量VOLCKT_EST；患者容量观察器，其可操作为通过从测量的机械传送净容量VOLNET中减去所述估计的管路容量VOLCKT_EST来提供估计的患者容量VOLTID_EST；和容量传送控制器，其可操作为基于所述估计的患者容量VOLTID_EST和设定潮气量VOLTID_SET来更新所述机械传送净容量VOLNET，其中所述容量传送控制器进一步包括：误差百分比转换器，用于提供容量误差百分比VOLPCT_ERR，所述容量误差百分比VOLPCT_ERR根据容量误差VOLTID_ERR的绝对值与所述设定潮气量VOLTID_SET之比来定义；增益调度器，用于将所述容量误差的增益KVTID确定为所述容量误差百分比VOLPCT_ERR的函数；和容量积分器，用于通过将所述增益KVTID与所述容量误差VOLTID_ERR的乘积添加到管路顺应性容量补偿因数VOLTID_CTL之上，来更新所述管路顺应性容量补偿因数VOLTID_CTL，其中所述管路顺应性容量补偿因数VOLTID_CTL在每个吸气阶段开始时被更新，并且其中所述容量误差VOLTID_ERR被定义为所述设定潮气量VOLTID_SET与所述估计的患者容量VOLTID_EST之间的容量差。