基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)大通徑比例閥自動(dòng)校驗(yàn)方法，包括：步驟S00、進(jìn)入自動(dòng)校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑徊襟ES10、預(yù)設(shè)需校驗(yàn)的N個(gè)目標(biāo)壓力值；步驟S20、確定需校驗(yàn)的預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值；步驟S30、對(duì)氣道通氣，監(jiān)控氣道壓力；步驟S40、當(dāng)氣道壓力達(dá)到當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值并穩(wěn)定后，獲取所述比例閥當(dāng)前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器，并結(jié)束當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量；步驟S50、判斷是否完成所有預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，如果是，執(zhí)行步驟S60，如果否，執(zhí)行步驟S20；步驟S60、根據(jù)電壓值Vn和控制壓力值Pn，通過曲線擬合得到電壓值與控制壓力值之間的關(guān)系。該方法可以對(duì)流速和壓力精確控制，并且控制算法簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)，控制精度高。
【專利說明】基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及呼吸機(jī)或麻醉機(jī)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于現(xiàn)有的渦輪呼吸機(jī)，大都沒有大通徑吸氣比例閥。但是如果需要精準(zhǔn)控制渦輪呼吸機(jī)的流速，必須要有大通徑比例閥，因?yàn)槌Ｒ?guī)的比例閥在低壓的時(shí)候輸出的流速偏低，不能滿足患者吸氣的要求。因此，大通徑比例閥是流速精準(zhǔn)控制的關(guān)鍵部件，而采用大通徑比例閥電動(dòng)電控呼吸機(jī)需要實(shí)時(shí)控制比例閥的開度，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的流速控制。
[0003]作為醫(yī)用呼吸機(jī)，必須保證呼吸機(jī)的性能才能達(dá)到很好的治療效果。對(duì)于采用渦輪系統(tǒng)的呼吸機(jī)，流速控制相對(duì)比較復(fù)雜，即使在沒有大通徑比例閥的情況下，在相同的轉(zhuǎn)速下，不同的氣道壓力會(huì)輸出不同的流速，如果系統(tǒng)中增加大通徑比例閥，由于大通徑比例閥輸出的流速會(huì)受到氣道壓力的影響，因此必須對(duì)大通徑比例閥進(jìn)行校驗(yàn)，找到控制電壓輸出和壓力的關(guān)系，并通過調(diào)整壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)流速的控制。然而現(xiàn)有技術(shù)中并沒有計(jì)算電壓輸出和壓力的關(guān)系精確計(jì)算方法。
[0004]基于上述描述，亟需要一種精確的計(jì)算電壓輸出和壓力的關(guān)系方法，從而達(dá)到對(duì)流速和壓力的精確控制，并且控制算法操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，控制精度高，具有很好的臨床實(shí)驗(yàn)效果。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決以上所述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法，以精確的計(jì)算電壓輸出和壓力的關(guān)系方法，從而達(dá)到對(duì)流速和壓力的精確控制，并且控制算法操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，控制精度高。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]一種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法，至少包括以下步驟:
[0008]步驟SOO、呼吸機(jī)或麻醉機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑?br> [0009]步驟S10、預(yù)設(shè)需校驗(yàn)的N個(gè)目標(biāo)壓力值，所述N為大于I的正整數(shù)；
[0010]步驟S20、控制單元確定需校驗(yàn)的當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值；
[0011]步驟S30、模擬壓力控制模式，所述控制單元按照預(yù)設(shè)頻率對(duì)氣道進(jìn)行通氣，并通過檢測(cè)裝置監(jiān)控所述氣道壓力；
[0012]步驟S40、當(dāng)所述氣道壓力達(dá)到所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值并穩(wěn)定后，所述控制單元獲取所述比例閥當(dāng)前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器，并結(jié)束所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，其中η為I到N之間的正整數(shù)；
[0013]步驟S50、判斷單元判斷是否完成所有預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，如果是，則執(zhí)行步驟S60，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S20 ；[0014]步驟S60、根據(jù)所存儲(chǔ)的N個(gè)比例閥的電壓值Vn和控制壓力值Pn，由數(shù)據(jù)處理單元通過曲線擬合得到所述比例閥的電壓值與控制壓力值之間的關(guān)系。
[0015]作為優(yōu)選，所述比例閥為大通徑比例閥。
[0016]進(jìn)一步的，所述大通徑比例閥為在60cmH20壓力下輸出流速不小于180L/min的比例閥。
[0017]在步驟S40中，包括以下步驟:
[0018]步驟S41、預(yù)設(shè)需測(cè)量的次數(shù)M，所述M為大于I的正整數(shù)；
[0019]步驟S42、所述控制單元確定目前需測(cè)試的次數(shù)m，其中m為I到M之間的正整數(shù)；
[0020]步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當(dāng)前電壓值Vnm和所述氣道的當(dāng)前控制壓力值Pnm ；
[0021]步驟S44、所述判斷單元判斷所測(cè)量次數(shù)m是否達(dá)到預(yù)設(shè)的M次，如果尚未達(dá)到M次，則執(zhí)行步驟S42，否則，執(zhí)行步驟S45 ；
[0022]步驟S45、所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算測(cè)量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對(duì)應(yīng)的控制壓力值的平均值Pn。
[0023]作為優(yōu)選，所述M為3至15之間的自然數(shù)。
[0024]作為優(yōu)選，在步驟SlO中，N為12。
[0025]作為優(yōu)選，在步驟SlO中，第一個(gè)目標(biāo)壓力為5cmH20，最后一個(gè)目標(biāo)壓力為60cmH20，并且每?jī)蓚€(gè)目標(biāo)壓力值之間相差5cmH20。
[0026]作為優(yōu)選，在步驟S30中，對(duì)氣道進(jìn)行通氣的所述預(yù)設(shè)頻率為10次/分。
[0027]作為優(yōu)選，在步驟S60中，所述數(shù)據(jù)處理單元采用最小二乘法進(jìn)行擬合，計(jì)算控制壓力和控制電壓值之間的關(guān)系。
[0028]作為優(yōu)選，所述控制單元根據(jù)所述關(guān)系應(yīng)用于對(duì)所述呼吸機(jī)或麻醉機(jī)進(jìn)行控制。
[0029]一種呼吸機(jī)或麻醉機(jī)，對(duì)吸氣閥進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，使用以上任一項(xiàng)所述的比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法。
[0030]本發(fā)明的有益效果為，由于本發(fā)明通過測(cè)量多個(gè)目標(biāo)壓力值的比例閥的電壓值V和實(shí)際的控制壓力P，之后再采用最小二乘法進(jìn)行擬合，找到P和V的關(guān)系，從而達(dá)到對(duì)流速和壓力的精確控制，所以該控制算法操作簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，控制精度高，具有很好的臨床實(shí)驗(yàn)效果。由于設(shè)定的目標(biāo)壓力值多，即校驗(yàn)點(diǎn)數(shù)多，并且每個(gè)校驗(yàn)點(diǎn)數(shù)下測(cè)量P和V的多組值，最后計(jì)算多組測(cè)量值的平均值，所以校驗(yàn)結(jié)果非常精確。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明提供的大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明提供的記錄每組目標(biāo)壓力值的電流值和實(shí)際的控制壓力的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0034]對(duì)于現(xiàn)有的渦輪呼吸機(jī)，因?yàn)槌Ｒ?guī)的比例閥在低壓的時(shí)候輸出的流速偏低，不能滿足患者吸氣的要求。如果需要精準(zhǔn)控制渦輪呼吸機(jī)的流速，必須要有大通徑比例閥，本發(fā)明所采用的大通徑比例閥的性能參數(shù)為在60cmH20壓力下輸出不小于180L/min的流速。而采用大通徑比例閥電動(dòng)電控呼吸機(jī)需要實(shí)時(shí)控制比例閥的開度，才能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的流速控制。對(duì)于采用渦輪系統(tǒng)的呼吸機(jī)，流速控制相對(duì)比較復(fù)雜，即使在沒有大通徑比例閥的情況下，在相同的轉(zhuǎn)速下，不同的氣道壓力會(huì)輸出不同的流速，如果系統(tǒng)中增加大通徑比例閥，由于大通徑比例閥輸出的流速會(huì)受到氣道壓力的影響，因此必須對(duì)大通徑比例閥進(jìn)行校驗(yàn)，找到控制電壓輸出和壓力的關(guān)系，并通過調(diào)整壓力實(shí)現(xiàn)對(duì)流速的控制。
[0035]圖1為本發(fā)明提供的呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法流程圖。如圖1所示，該種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法，包括以下步驟:
[0036]步驟SOO、呼吸機(jī)或麻醉機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校驗(yàn)?zāi)Ｊ健?br> [0037]步驟S10、控制單元預(yù)設(shè)12個(gè)目標(biāo)壓力值。
[0038]作為優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)施例中設(shè)置其中第一個(gè)目標(biāo)壓力為5cmH20，最后一個(gè)目標(biāo)壓力為60cmH20，并且每相鄰兩個(gè)目標(biāo)壓力值之間相差為5cmH20。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，目標(biāo)壓力值的個(gè)數(shù)、第一個(gè)目標(biāo)壓力、最后一個(gè)目標(biāo)壓力、以及相鄰兩個(gè)目標(biāo)壓力值之間相差的取值都是可以改變的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際情況將其設(shè)定為其它值。
[0039]步驟S20、控制單元確定需校驗(yàn)的當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值。
[0040]步驟S30、模擬壓力控制模式，即模擬壓力控制模式對(duì)氣道進(jìn)行通氣，根據(jù)默認(rèn)的大通徑比例閥的特性參數(shù)，所述控制單元按照預(yù)設(shè)頻率對(duì)氣道進(jìn)行通氣，通氣的目標(biāo)壓力為5cmH20，對(duì)氣道進(jìn)行通氣的所述預(yù)設(shè)頻率為10次/分，當(dāng)然也可以取其它頻率。并通過檢測(cè)裝置監(jiān)控所述氣道壓力。
[0041]步驟S40、當(dāng)所述氣道壓力達(dá)到所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值并穩(wěn)定后，所述控制單元獲取所述比例閥當(dāng)前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器，并結(jié)束所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，其中η為I到N之間的正整數(shù)。
[0042]步驟S50、判斷單元判斷是否完成所有預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，如果是，則執(zhí)行步驟S60，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S20，即繼續(xù)按順序依次記錄其余的目標(biāo)壓力值下的比例閥的電壓值V和實(shí)際的控制壓力P，直到目標(biāo)壓力為60cmH20，測(cè)量出最后一個(gè)目標(biāo)壓力下的比例閥的電壓值Vn和實(shí)際的控制壓力Pn。
[0043]步驟S60、根據(jù)所存儲(chǔ)的比例閥的N組電壓值Vn和氣道內(nèi)的控制壓力值Pn，即Vl至vN、Pi至PN，由數(shù)據(jù)處理單元通過曲線擬合得到所述比例閥的電壓值與控制壓力值之間的關(guān)系。于本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理單元采用最小二乘法進(jìn)行擬合，計(jì)算控制壓力P和控制電壓值V之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)比例閥的精準(zhǔn)校驗(yàn)。
[0044]在上述自動(dòng)校驗(yàn)步驟完成之后，所述控制單元根據(jù)所述關(guān)系對(duì)所述呼吸機(jī)或麻醉機(jī)的運(yùn)行進(jìn)行控制。
[0045]圖2為本發(fā)明提供的記錄每組目標(biāo)壓力值的電流值和實(shí)際的控制壓力的詳細(xì)流程圖。該流程包括以下步驟:
[0046]步驟S41、預(yù)設(shè)需測(cè)量的次數(shù)M，所述M為大于I的正整數(shù)。于本實(shí)施例中，所述M可以為3至15之間的自然數(shù)，優(yōu)選值為5。
[0047]步驟S42、所述控制單元確定目前需測(cè)試的次數(shù)m，其中m為I到M之間的正整數(shù)。 [0048]步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當(dāng)前電壓值Vnm和所述氣道的當(dāng)前控制壓力值Pnm。
[0049]步驟S44、所述判斷單元判斷所測(cè)量次數(shù)m是否達(dá)到預(yù)設(shè)的M次，如果尚未達(dá)到M次，則執(zhí)行步驟S42，否則，執(zhí)行步驟S45。
[0050]步驟S45、所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算測(cè)量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對(duì)應(yīng)的控制壓力值的平均值Pn。
[0051]于本實(shí)施例中，模擬壓力控制模式給氣道進(jìn)行通氣時(shí)的頻率也可以為其它值，這取決于具體的操作情況。
[0052]于本實(shí)施例中，每個(gè)目標(biāo)壓力值的比例閥的電壓值V和實(shí)際的控制壓力P的連續(xù)測(cè)量次數(shù)也可以是其它的值，之后再計(jì)算所有測(cè)量結(jié)果的平均值，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的精度需求對(duì)其進(jìn)行設(shè)定。
[0053]本發(fā)明所述的基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)大通徑比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法，可以應(yīng)用到麻醉機(jī)等需要對(duì)比例閥進(jìn)行校驗(yàn)的設(shè)備上。
[0054]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電動(dòng)電控呼吸機(jī)或麻醉機(jī)比例閥的自動(dòng)校驗(yàn)方法，其特征在于，至少包括以下步驟: 步驟S00、呼吸機(jī)或麻醉機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑? 步驟S10、預(yù)設(shè)需校驗(yàn)的N個(gè)目標(biāo)壓力值，所述N為大于I的正整數(shù)； 步驟S20、控制單元確定需校驗(yàn)的當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值； 步驟S30、模擬壓力控制模式，所述控制單元按照預(yù)設(shè)頻率對(duì)氣道進(jìn)行通氣，并通過檢測(cè)裝置監(jiān)控所述氣道壓力； 步驟S40、當(dāng)所述氣道壓力達(dá)到所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值并穩(wěn)定后，所述控制單元獲取所述比例閥當(dāng)前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器，并結(jié)束所述當(dāng)前預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，其中η為I到N之間的正整數(shù)； 步驟S50、判斷單元判斷是否已完成所有預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值的測(cè)量，如果是，則執(zhí)行步驟S60，如果否，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S20 ； 步驟S60、數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所存儲(chǔ)的所述比例閥的N組電壓值和所述氣道的控制壓力值，通過曲線擬合得到所述比例閥的所述電壓值與所述氣道的所述控制壓力值之間的關(guān)系O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例閥為大通徑比例閥，所述大通徑比例閥為在60cmH20壓力下輸出流速不小于180L/min的比例閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S40中，包括以下步驟: 步驟S41、預(yù)設(shè)需測(cè)量的次數(shù)M，所述M為大于I的正整數(shù)； 步驟S42、所述控制單元確定目前需測(cè)試的次數(shù)m，其中m為I到M之間的正整數(shù)；步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當(dāng)前電壓值Vnm和所述氣道的當(dāng)前控制壓力值Pnm ； 步驟S44、所述判斷單元判斷所測(cè)量次數(shù)m是否達(dá)到預(yù)設(shè)的M次，如果尚未達(dá)到M次，則執(zhí)行步驟S42，否則，執(zhí)行步驟S45 ； 步驟S45、所述數(shù)據(jù)處理單元計(jì)算測(cè)量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對(duì)應(yīng)的控制壓力值的平均值Pn。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，M為3至15之間的自然數(shù)，優(yōu)選為5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟SlO中，N為12。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，第一個(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值為5cmH20，最后一個(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值為60cmH20，并且每?jī)蓚€(gè)預(yù)設(shè)目標(biāo)壓力值之間相差5cmH20。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S30中，對(duì)氣道進(jìn)行通氣的所述預(yù)設(shè)頻率為10次/分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S60中，所述數(shù)據(jù)處理單元采用最小二乘法進(jìn)行擬合，計(jì)算控制壓力和控制電壓值之間的關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制單元根據(jù)所述關(guān)系對(duì)所述呼吸機(jī)或麻醉機(jī)進(jìn)行控制。
10.一種呼吸機(jī)或麻醉機(jī)，其特征在于:對(duì)吸氣閥進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，使用權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】A61M16/20GK103908725SQ201210592201
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月29日
【發(fā)明者】金文賢 申請(qǐng)人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司