一种呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法与流程

技术特征：
1.一种呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于，包括以下步骤：搭建呼吸机气道系统：信号发生器输出控制信号使气流控制元件控制气道中的气流大小，传感器输出气道中的气流大小信号；获取呼吸机气道系统的传递函数：阻塞呼吸机气道出口模拟佩戴者屏住呼吸的状态，信号发生器的控制信号发生阶跃，将整个阶跃过程中控制信号以及传感器的信号进行记录，以控制信号作为输入，以传感器的信号作为输出，计算呼吸机气道系统的传递函数；采集呼吸机气道系统使用过程信号：在佩戴者使用呼吸机的过程中，采集信号发生器的控制信号记为第五信号，采集传感器的信号记为第六信号；计算佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的信号：将第五信号进行分离产生分离信号，采用呼吸机气道系统的传递函数计算分离信号控制下气流控制元件产生的不同的传感器信号，将不同的传感器信号相加得到佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的传感器信号；计算佩戴者呼吸过程中滤除风机干扰的人体呼吸信号：将传感器的信号第六信号与佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的传感器信号作差，得到佩戴者呼吸过程中滤除风机干扰的人体呼吸信号。2.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：获取呼吸机气道系统的传递函数步骤具体为：信号发生器的控制信号从持续最小强度跃升至持续最大强度，将整个跃升过程中信号发生器的控制信号记为第一信号，将整个跃升过程中传感器的信号记为第二信号；信号发生器的控制信号从持续最大强度突降至最低强度，将整个突降过程中信号发生器的控制信号记为第三信号，将整个突降过程中传感器的信号记为第四信号；以第一信号作为输入，第二信号作为输出，计算呼吸机气道系统的上升传递函数g
r
；以第三信号作为输入，第四信号作为输出，计算呼吸机气道系统的下降传递函数g
f
。3.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：在获取呼吸机气道系统的传递函数步骤中，信号发生器的控制信号发生阶跃前，所述信号发生器向所述气流控制元件输出持续的最低气流强度信号，以使所述气道内的气流强度最低，并维持这种状态直到传感器的输出信号稳定。4.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：计算佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的信号具体为：将第五信号分离为只有上升的第七信号和只有下降的第八信号；使用上升传递函数g
r
计算气流控制元件在第七信号控制下产生的传感器信号第九信号；使用下降传递函数g
f
计算气流控制元件在第八信号控制下产生的传感器信号第十信号；将第九信号与第十信号相加得到佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的信号。5.根据权利要求3所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：在计算佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的信号过程中，分离第五信号的原则是：第五信号、第七信号以及第八信号的时间保持一致。6.根据权利要求5所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：第五信号、第七信号以及第八信号的时间保持一致具体为，第五信号的上升时间段内，第七信号的上升幅度与第五信号的上升幅度相同。7.根据权利要求5所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：第五信
号、第七信号以及第八信号的时间保持一致具体为，第五信号的下降时间段内，第八信号的下降幅度与第五信号的下降幅度相同。8.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：在搭建呼吸机气道系统步骤中，气流控制元件为风机、比例阀、伺服阀中的任意一种。9.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：在搭建呼吸机气道系统步骤中，传感器为表压传感器、差压传感器、绝压传感器、流量传感器中的任意一种。10.根据权利要求1所述的呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，其特征在于：在搭建呼吸机气道系统步骤中，气道为风机管路、呼吸管路、口鼻罩、全脸面罩中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种呼吸机气道信号滤除风机干扰的方法，属于呼吸机领域，通过获取呼吸机气道系统的传递函数、采集呼吸机气道系统使用过程信号、计算佩戴者呼吸过程中气流控制元件在气道内产生的信号以及计算佩戴者呼吸过程中滤除风机干扰的人体呼吸信号等步骤，滤除掉不断变化的气流控制元件输出强度在气道内产生的干扰，得到相对纯净的佩戴者呼吸动作信号；只使用布置在呼吸机气道中的传感器，佩戴者不需要佩戴额外的传感器来单独监测呼吸动作，降低了呼吸机的成本、提高了呼吸机的系统可靠性，并且提高了佩戴者使用呼吸机的舒适度；由于获取了相对纯净的佩戴者呼吸动作信号，呼吸机就可以更加紧密地跟随佩戴者的呼吸动作，佩戴者呼吸体验好。佩戴者呼吸体验好。佩戴者呼吸体验好。


技术研发人员：贾睿昊 赵欣 李旺鑫 董传贺 宋炳红
受保护的技术使用者：苏州国科医工科技发展（集团）有限公司
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/9/2