基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法
2023-12-02 16:40:31 1
基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法，包括：步驟S00、進入呼氣閥校驗模式；步驟S10、設定N個呼氣末正壓；步驟S20、確定一個預設呼氣末正壓值；步驟S30、給氣道充氣，當氣道壓力超過待校驗的預設呼氣末正壓值不小於預設值ΔM後，獲取氣道內的呼氣末正壓；步驟S40、計算呼氣末壓力值與當前預設呼氣末正壓值之間差值的絕對值；步驟S50、判斷差值的絕對值是否小於預設閾值ΔP，如果是，執行步驟S60，否則，執行步驟S30；步驟S60、將呼氣末壓力值和控制電壓值存儲；步驟S70、判斷是否完成所有設定呼氣末正壓值的測量，如果是，執行步驟S80，否則，執行步驟S20；步驟S80、通過曲線擬合得到呼氣末壓力值和控制電壓值之間的關係。
【專利說明】基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及呼吸機或麻醉機領域，更具體的，涉及一種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法。
【背景技術】
[0002]為了保證患者在使用呼吸機或麻醉機的時候肺泡不塌陷，需要在呼氣末維持一定的氣道壓力，維持的壓力要求與設定的呼氣末正壓(Positive End-Expiratory Pressure,簡稱為PEEP)值保持一致。對於渦輪呼吸機，大多都需要維持兩個壓力水平，一般情況下吸氣的時候為高壓，壓力可以根據需要進行設定，呼氣的時候為低壓，一般保持為設定的PEEP值。由於氣道內實際的PEEP主要靠主動呼氣閥實現和保證的，因此對呼氣閥的精準校驗非常關鍵，常規的校驗方法校驗偏差比較大，不穩定。
[0003]在臨床中，PEEP值的設定是有一定的理論依據和算法的，但是為了達到更好的治療效果，呼吸機需要滿足實際的控制值與設定的PEEP值保持一致，但是由於氣道壓力和患者肺功能參數的不確定性，導致PEEP控制發生偏差，因為精準的校驗主動呼氣閥是精準控制PEEP的關鍵，而校驗主動呼氣閥就是要找到呼氣閥的控制電壓和最終PEEP值之間的對應關係。採用此種方法，呼吸機能夠對呼氣閥自動進行校驗，減少了對第三方檢測設備的依賴，降低了維修成本，提高了產品的可靠性和穩定性。但是現有技術中還沒有一種精確並方便的檢測呼氣閥的控制電壓和最終PEEP值之間的對應關係的方法。 [0004]基於上述描述，亟需要一種呼氣閥的控制電壓和最終PEEP值之間的對應關係的測量方法，以解決現有技術中呼吸機或麻醉機不能夠對呼氣閥自動進行校驗，而必須依賴第三方檢測設備對之進行校驗，導致維修成本較高，產品的可靠性和穩定性較差的問題。
【發明內容】
[0005]為解決以上所述問題，本發明的目的在於提供一種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法，採用該方法，呼吸機能夠對呼氣閥或麻醉機自動進行校驗，不需要第三方檢測設備，減少了對第三方檢測設備的依賴，降低了維修成本，提高了產品的可靠性和穩定性。
[0006]為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案:
[0007]一種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法，包括以下步驟:
[0008]步驟S00、呼吸機或麻醉機進入呼氣閥校驗模式；
[0009]步驟S10、預設需校驗的N個呼氣末正壓值，所述N為大於I的正整數；
[0010]步驟S20、控制單元確定目前需校驗的當前預設呼氣末正壓值；
[0011]步驟S30、呼吸機或麻醉機向氣道充氣，控制單元通過檢測裝置監控氣道壓力，當所述氣道壓力比所述當前預設呼氣末正壓值超出預設壓力值AM後，控制單元通過調整控制電壓來打開呼氣閥的開度，並獲取所述氣道內的呼氣末壓力值；
[0012]步驟S40、數據處理單元計算步驟S30中獲取的所述呼氣末壓力值與所述當前預設呼氣末正壓值之間差值的絕對值；
[0013]步驟S50、判斷單元判斷所述差值的絕對值是否小於預設閾值ΛΡ，如果是，則執行步驟S60，否則，執行步驟S30 ；
[0014]步驟S60、所述控制單元獲取當前呼氣末壓力值和控制電壓值，將其存儲至存儲器，並結束所述當前預設呼氣末正壓值的測量過程；
[0015]步驟S70、所述判斷單元繼續判斷是否完成所有設定呼氣末正壓值的測量，如果是，則執行步驟S80，否則，執行步驟S20 ；
[0016]步驟S80、根據所存儲的所有呼氣末壓力值和控制電壓值，數據處理單元通過曲線擬合得到兩者之間的關係。
[0017]作為優選，步驟S30包括以下步驟:
[0018]步驟S31、所述控制單元打開呼吸機或麻醉機的渦輪和吸氣閥，關閉呼氣閥，向氣道充氣；
[0019]步驟S32、所述控制單元通過檢測裝置監控氣道壓力；
[0020]步驟S33、所述判斷單元判斷所述氣道壓力比當前預設呼氣末正壓值超出的值是否大於或等於所述預設壓力值AM，如果是，則執行步驟S34，否則，執行步驟S31 ；
[0021]步驟S34、所述控制單元減小所述渦輪的轉速，並關閉所述吸氣閥，通過控制電壓使所述呼氣閥打開開度，獲取氣道內的呼氣末壓力值。
[0022]作為優選，在步驟S50中，所述預設閾值Λ P為所述當前預設呼氣末正壓值的5%。
[0023]作為優選，在步驟S30中，所述預設壓力值Λ M的值為10cmH20。
[0024]作為優選，需要校驗的所有預設呼氣末正壓值的數量N大於或等於15。
[0025]作為優選，在步驟S80中，採用最小二乘法進行擬合，計算呼氣末壓力和控制電壓之間的關係。
[0026]作為優選，所述控制單元根據所述關係對所述呼吸機或麻醉機進行控制。
[0027]本發明還提供一種呼吸機，其對呼氣閥進行校驗時，使用權利要求1至7中任一項所述的方法。
[0028]本發明還提供一種麻醉機，其對呼氣閥進行校驗時，使用權利要求1至7中任一項所述的方法。
[0029]本發明的有益效果為，由於本發明事先設定了多個待檢驗的PEEP值，並對這些設定的需要檢驗的PEEP值依次進行檢測，獲得氣道內的實際呼氣末正壓值，之後與設定的PEEP值進行比較，當滿足要求時，記錄此次實際的呼氣末正壓P和控制電壓V，重複以上操作，直到獲取所有設定的待檢驗的呼氣末正壓值下的氣道內的實際呼氣末正壓P和控制電壓V，最後根據測試的Vl-Vn、Pl-Pn，採用最小二乘法進行擬合，找到P和V的關係，實現對比例閥的精準校驗，所以該測量結果非常精確，並且偏差較小，穩定性較好。以上方法可以精確的完成對主動呼氣閥的校驗，由於精準的校驗主動呼氣閥是精準控制PEEP的關鍵，所以通過該方法可以精確的控制設定的PEEP值與氣道內實際的呼氣末正壓值保持一致。由於不需要依賴第三方設備， 所以降低了維修成本，提高了產品的可靠性和穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明提供的基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法的流程圖；
[0031]圖2為本發明提供的獲取呼氣末壓力值的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0033]本發明所述的主動呼氣閥的自動校驗方法主要應用到電動電控呼吸機、麻醉機等需要對呼氣閥進行校驗的設備上。
[0034]電動電控呼吸機主要由控制流速的帶有渦輪的電機、吸氣閥、管道、呼氣閥構成，其具體的連接結構為:帶有渦輪的電機後端和吸氣閥相連接，吸氣閥後端連接有進氣管道，進氣管道通向肺部，肺部的另一端和出氣管道相連通，出氣管道的另一端連接有呼氣閥。
[0035]並且渦輪的轉速由電壓來控制，電壓越大渦輪的轉速越大，則從中流過的氣流也越大。吸氣閥和呼氣閥的流速和關閉也由電壓來控制，吸氣閥和呼氣閥兩端所加的電壓達到最大時，則吸氣閥和呼氣閥處於關閉狀態，所加的電壓越小，則流速越大。
[0036]為了保證患者在使用呼吸機的時候肺泡不塌陷，需要在呼氣末維持一定的氣道壓力，即維持一定的呼氣末正壓，維持的呼氣末正壓要與設定的呼氣末正壓(PositiveEnd-Expiratory Pressure,簡稱為PEEP)值保持一致。即為了達到更好的治療效果，呼吸機需要滿足實際的控制值與設定的PEEP值保持一致。氣道內實際的PEEP主要靠主動呼氣閥實現和保證的，在臨床 中，PEEP值的設定是有一定的理論依據和算法的，但是由於氣道壓力和患者肺功能參數的不確定性，導致PEEP控制發生偏差，因此精準的校驗主動呼氣閥是精準控制PEEP的關鍵，本發明所述的校驗主動呼氣閥就是要找到呼氣閥的控制電壓和最終PEEP值之間的對應關係。
[0037]圖1為本發明提供的基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法的流程圖。如圖1所示，該種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法，包括以下步驟:
[0038]步驟S00、呼吸機或麻醉機進入呼氣閥校驗模式。
[0039]步驟S10、設定需要校驗的N個呼氣末正壓，所述N為大於等於I的正整數。N的值越大則最後計算出的呼氣末正壓和控制電壓的關係越精確，但是由於考慮到成本問題，所以設定的需要校驗的呼氣末正壓的個數N的取值最好為15，也可以為16，或者其它的大於15的數值。
[0040]步驟S20、控制單元確定目前需校驗的當前預設呼氣末正壓值。
[0041]步驟S30、呼吸機或麻醉機控制渦輪轉速和吸氣閥開度，關閉呼氣閥，往氣道中充氣，此時電壓輸出最大值。控制單元通過檢測裝置監控氣道壓力，當所述氣道壓力比所述當前預設呼氣末正壓值超出預設壓力值10cmH20後，控制單元控制減小渦輪轉速，並關閉吸氣閥，控制呼氣閥的輸出電壓，通過控制電壓使呼氣閥打開開度，獲取所述氣道內的呼氣末正壓。
[0042]步驟S40、數據處理單元計算步驟S30中獲取的所述呼氣末壓力值與所述當前預設呼氣末正壓值之間差值的絕對值。
[0043]步驟S50、判斷單元判斷所述差值的絕對值是否小於預設閾值Λ P，如果是，則執行步驟S60，即獲取實際的呼氣末壓力Pl和控制電壓VI，否則，再執行步驟S30。於本實施例中，所述預設閾值Λ P為所述當前預設呼氣末正壓值的5%。
[0044]步驟S60、所述控制單元獲取當前呼氣末壓力值P和控制電壓值V，將其存儲至存儲器，並結束所述當前預設呼氣末正壓值的測量過程。
[0045]步驟S70、所述判斷單元繼續判斷是否完成所有設定呼氣末正壓值的測量，如果是，則執行步驟S80，否則，執行步驟S20，直到測量完所有設定呼氣末正壓值對應的呼氣末正壓P和控制電壓V。
[0046]步驟S80、根據所存儲的所有呼氣末壓力值Vl-Vn和控制電壓值Ρ1_Ρη，數據處理單元通過曲線擬合得到兩者之間的關係。於本實施例中，採用最小二乘法進行擬合，找到P和V的關係，實現對比例閥的精準校驗。
[0047]圖2為本發明提供的獲取呼氣末壓力值的流程圖。如圖2所示，作為優選，步驟S30包括以下步驟:
[0048]步驟S31、所述控制單元打開呼吸機或麻醉機的渦輪和吸氣閥，關閉呼氣閥，向氣道充氣；
[0049]步驟S32、所述控制單元通過檢測裝置監控氣道壓力；
[0050]步驟S33、所述判斷單元判斷所述氣道壓力比當前預設呼氣末正壓值超出的值是否大於或等於所述預設壓力值AM，如果是，則執行步驟S34，否則，執行步驟S31 ；
[0051]步驟S34、所述控制單元減小所述渦輪的轉速，並關閉所述吸氣閥，通過控制電壓使所述呼氣閥打開開度，獲取氣道內的呼氣末壓力值。[0052]採用該方法，呼吸機或麻醉機能夠對呼氣閥自動進行校驗，減少了對第三方檢測設備的依賴，降低了維修成本，並且提高了產品的可靠性和穩定性。
[0053]以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於電動電控呼吸機或麻醉機主動呼氣閥的自動校驗方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟S00、呼吸機或麻醉機進入呼氣閥校驗模式； 步驟S10、預設需校驗的N個呼氣末正壓值，所述N為大於I的正整數； 步驟S20、控制單元確定目前需校驗的當前預設呼氣末正壓值； 步驟S30、控制單元控制所述呼吸機或麻醉機向氣道充氣，並通過檢測裝置監控氣道壓力，當所述氣道壓力比所述當前預設呼氣末正壓值超出預設壓力值AM後，所述控制單元通過調整控制電壓來打開呼氣閥的開度，並獲取所述氣道內的呼氣末壓力值； 步驟S40、數據處理單元計算步驟S30中獲取的所述呼氣末壓力值與所述當前預設呼氣末正壓值之間差值的絕對值； 步驟S50、判斷單元判斷所述差值的絕對值是否小於預設閾值△ P，如果是，則執行步驟S60，如果否，則執行步驟S30 ； 步驟S60、所述控制單元獲取當前呼氣末壓力值和當前控制電壓值，將其存儲至存儲器，並結束所述當前預設呼氣末正壓值的測量過程； 步驟S70、所述判斷單元繼續判斷是否完成所有預設呼氣末正壓值的測量，如果是，則執行步驟S80，如果 否，則執行步驟S20 ； 步驟S80、根據所存儲的所有呼氣末壓力值和控制電壓值，數據處理單元通過曲線擬合得到兩者之間的關係。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟S30中，至少包括以下步驟: 步驟S31、所述控制單元打開呼吸機或麻醉機的渦輪和吸氣閥，關閉呼氣閥，向氣道充氣； 步驟S32、所述控制單元通過檢測裝置監控氣道壓力； 步驟S33、所述判斷單元判斷所述氣道壓力比當前預設呼氣末正壓值超出的值是否大於或等於所述預設壓力值AM，如果是，則執行步驟S34，否則，執行步驟S31 ； 步驟S34、所述控制單元減小所述渦輪的轉速，並關閉所述吸氣閥，通過控制電壓使所述呼氣閥打開開度，獲取氣道內的呼氣末壓力值。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:在步驟S50中，所述預設閾值ΛΡ為所述當前預設呼氣末正壓值的5%。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:在步驟S30中，所述預設壓力值AM的值為 10cmH20。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於:需要校驗的所有預設呼氣末正壓值的數量N大於或等於15。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:在步驟S80中，採用最小二乘法進行擬合，計算呼氣末壓力和控制電壓之間的關係。
7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於:所述控制單元根據所述關係對所述呼吸機或麻醉機進行控制。
8.—種呼吸機，其特徵在於:對呼氣閥進行校驗時，使用權利要求1至7中任一項所述的方法。
9.一種麻醉機，其特徵在於:對呼氣閥進行校驗時，使用權利要求1至7中任一項所述的方法。
【文檔編號】G01M13/00GK103908726SQ201210592651
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優先權日:2012年12月29日
【發明者】金文賢 申請人:北京誼安醫療系統股份有限公司