專利名稱：麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量方法，特別涉及一種用于醫(yī)用麻醉呼吸機(jī)中病人呼 出潮氣量的精確測(cè)量的麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法。
正常成人平靜呼吸時(shí)，每次吸入和呼出的氣量基本相等，其呼吸形似潮
汐，故稱為潮氣；每次吸入或呼出的氣量稱為潮氣量，正常成人一般的潮氣 量為400 500ml，潮氣量是由每次吸入或呼出的氣體流量按照吸入或呼出的 時(shí)間積分得到，所以，要得到準(zhǔn)確的潮氣量，必先要準(zhǔn)確測(cè)量每次吸入或呼 出的氣體流量。
現(xiàn)有的麻醉機(jī)的流量測(cè)量方式一般都是采用差壓式流量測(cè)量，是以伯努 利方程和流體連續(xù)性方程為依據(jù)，根據(jù)節(jié)流原理，當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流件時(shí)(如 標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、經(jīng)典文丘利嘴、文丘利噴嘴等)，在其前后 產(chǎn)生壓差，產(chǎn)生的差壓值與流體流經(jīng)節(jié)流件流量的平方成正比，其流量計(jì)算 公式為
式中，qf為工況下的體積流量，單位為m3/s; c為流出系數(shù)，無量綱；P=d/D， 無量綱；d為工況下孔板內(nèi)徑，單位為mm; s為可膨脹系數(shù)，無量綱；Ap 為孔板前后的差壓值，單位為Pa; pl為工況下流體的密度，單位為kg/m3。
由上述可知，氣體流量計(jì)輸出的信號(hào)只與設(shè)計(jì)工況流量呈正比例(線性 刻度)關(guān)系，如果被測(cè)氣體的實(shí)際工況(如溫度、壓力、成分及流量范圍等) 己經(jīng)發(fā)生了變化，這時(shí)仍按原計(jì)算公式讀取標(biāo)態(tài)流量，顯然就會(huì)產(chǎn)生不同程 度的附加誤差，使流量讀數(shù)失去意義，所以， 一般需要對(duì)被測(cè)氣體進(jìn)行溫度 壓力補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
目前，所謂氣體流量測(cè)量時(shí)的溫度壓力補(bǔ)償就是將傳感器所檢測(cè)到的流 量數(shù)據(jù)，根據(jù)被測(cè)氣體當(dāng)時(shí)的溫度、壓力，通過一定的公式和方法得到具有
計(jì)量意義的標(biāo)準(zhǔn)體積流量的過程。這里講的一般氣體是指氮?dú)?N2)、氧氣 (02)、壓縮空氣(AIR)等常用的干燥氣體，壓力不高于lMPa，溫度不低
于ox:，其中不包括天然氣和煤氣等多組分氣體。
而麻醉時(shí)，病人呼出氣體由一氧化二氮(N20)、氧氣(02)、 二氧化碳 (co2)以及其他麻醉藥品等組成，其各組成的成分含量在不同手術(shù)階段是
各不相同的，因而牽涉到多組分等問題，所以僅靠溫度壓力補(bǔ)償是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，有 效地提高醫(yī)用麻醉機(jī)對(duì)病人吸入或呼出潮氣量測(cè)量的準(zhǔn)確性。 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn) 一種麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，其特征在于，它包括如下的步驟
(1) 計(jì)算前次呼氣或吸氣階段流量傳感器的測(cè)量平均值；
(2) 采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值；
(3) 將采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值減去前次呼氣或吸氣階段 流量傳感器的測(cè)量平均值并在整個(gè)呼氣或吸氣階段的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，得到 吸入或者呼出潮氣量值，公式如下
U °"，其中，Vt為病人吸入或者呼出的潮氣量；to為病
人呼氣或者吸氣的開始時(shí)間，ti為病人呼氣或者吸氣的結(jié)束時(shí)間；F(t)為病人 呼氣或者吸氣時(shí)的瞬時(shí)流量；FQ為前次呼氣或吸氣階段記錄的流量傳感器的 測(cè)量平均值。
本發(fā)明的麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，采用實(shí)時(shí)補(bǔ)償所有對(duì)流量測(cè)量的干 擾因素，克服了在麻醉氣體測(cè)量中麻醉氣體的組分、壓力、溫度以及大氣壓 力，環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，從而達(dá)到精確測(cè)量病人呼出或吸入潮氣量 的目的，可以大大提高麻醉效果的可控制性，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了 解，下面進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
一種麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，它包括如下的步驟-
(1) 計(jì)算前次呼氣或吸氣階段流量傳感器的測(cè)量平均值；
(2) 采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值；
(3) 將采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值減去前次呼氣或吸氣階段 流量傳感器的測(cè)量平均值并在整個(gè)呼氣或吸氣階段的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，得到 吸入或者呼出潮氣量值。
麻醉機(jī)程序在運(yùn)行至病人呼出流量信號(hào)釆集階段時(shí)，首先判斷當(dāng)前病人 呼起狀態(tài)，如當(dāng)前為非呼氣狀態(tài)，則AD轉(zhuǎn)換通道反復(fù)采樣當(dāng)前呼出流量傳感 器的流量，同時(shí)將采樣所得數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波，所得為前次呼氣階段的呼出 流量的測(cè)量平均值(呼出流量的零位值)，此測(cè)量平均值中包含了所有各種外 界因素對(duì)呼出流量測(cè)量的影響量。
當(dāng)麻醉機(jī)檢測(cè)到病人開始呼氣，進(jìn)入呼氣狀態(tài)時(shí)，呼出流量傳感器的AD 采樣當(dāng)前病人呼氣階段的流量值，將此流量值減去上述所得呼出流量的測(cè)量 平均值，即得到病人呼氣的瞬時(shí)流量。經(jīng)連續(xù)采樣，積分計(jì)算后，病人一次 呼氣過程中完整而準(zhǔn)確的潮氣量就被記錄下來了 。
病人呼出潮氣量公式 A。
式中，Vt為病人呼出潮氣量；to為病人呼氣開始時(shí)間，t,為病人呼氣結(jié) 束時(shí)間；F(t)為病人呼氣時(shí)的瞬時(shí)流量；FQ為前次吸氣階段記錄的呼氣流量 傳感器的測(cè)量平均值。
麻醉機(jī)程序在運(yùn)行至病人吸入流量信號(hào)采集階段時(shí)，首先判斷當(dāng)前病人 吸氣態(tài)，如當(dāng)前為非吸氣狀態(tài)，則AD轉(zhuǎn)換通道反復(fù)采樣當(dāng)前吸入流量傳感器 的流量，同時(shí)將采樣所得數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字濾波，所得為前次吸入階段的吸入流 量的測(cè)量平均值(吸入流量的零位值)，此測(cè)量平均值中包含了所有各種外界 因素對(duì)吸入流量測(cè)量的影響量。
當(dāng)麻醉機(jī)檢測(cè)到病人開始吸氣，進(jìn)入吸氣狀態(tài)時(shí)，吸入流量傳感器的AD 采樣當(dāng)前病人吸氣階段的流量值，將此流量值減去上述所得吸入流量的測(cè)量 平均值，即得到病人吸氣的瞬時(shí)流量。經(jīng)連續(xù)采樣，積分計(jì)算后，病人一次吸氣過程中完整而準(zhǔn)確的潮氣量就被記錄下來了 。 病人吸入潮氣量公式 ""^ °^
式中，Vt為病人吸入的潮氣量；t。為病人吸氣的開始時(shí)間，^為病人吸 氣的結(jié)束時(shí)間；F(t)為病人吸氣時(shí)的瞬時(shí)流量；Fc為前次吸氣階段記錄的流 量傳感器的測(cè)量平均值。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技 術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描 述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明 還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。 本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1、 一種麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，其特征在于，它包括如下的步驟(1) 計(jì)算前次呼氣或吸氣階段流量傳感器的測(cè)量平均值；(2) 采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值；(3) 將采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值減去前次呼氣或吸氣階段 流量傳感器的測(cè)量平均值并在整個(gè)呼氣或吸氣階段的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，得到 吸入或者呼出潮氣量值，公式如下A。 ，其中，Vt為病人吸入或者呼出的潮氣量；to為病人呼氣或者吸氣的開始時(shí)間，h為病人呼氣或者吸氣的結(jié)束時(shí)間；F(t)為病人 呼氣或者吸氣時(shí)的瞬時(shí)流量；FQ為前次呼氣或吸氣階段記錄的流量傳感器的 測(cè)量平均值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種麻醉機(jī)潮氣量的測(cè)量方法，有效地提高醫(yī)用麻醉機(jī)對(duì)病人吸入或呼出潮氣量測(cè)量的準(zhǔn)確性；它包括如下的步驟(1)計(jì)算前次呼氣或吸氣階段流量傳感器的測(cè)量平均值；(2)采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值；(3)將采集病人現(xiàn)在呼氣或吸氣階段的流量值減去前次呼氣或吸氣階段流量傳感器的測(cè)量平均值并在整個(gè)呼氣或吸氣階段的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行積分，得到吸入或者呼出潮氣量值，采用實(shí)時(shí)補(bǔ)償所有對(duì)流量測(cè)量的干擾因素，克服了在麻醉氣體測(cè)量中麻醉氣體的組分、壓力、溫度以及大氣壓力，環(huán)境溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，從而達(dá)到精確測(cè)量病人呼出或吸入潮氣量的目的，可以大大提高麻醉效果的可控制性，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
文檔編號(hào)A61B5/087GK101310678SQ20081003707
公開日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者宋智廣, 張政先 申請(qǐng)人:上海力申科學(xué)儀器有限公司