電子流量監(jiān)控器、監(jiān)控方法及麻醉的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電子流量監(jiān)控器、監(jiān)控方法及麻醉機(jī)，包括控制模塊、氧氣支路、第一流量控制器、第一流量傳感器、至少一路平衡氣體支路、第二流量控制器、第二流量傳感器、總路及第三流量傳感器，所述氧氣支路及平衡氣體支路均與所述總路連接，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第一流量傳感器、第二流量傳感器及第三流量傳感器均與所述控制模塊信號連接。各支路均設(shè)有流量控制器和流量傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對各支路氣體流量的閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)對氧氣和平衡氣體流量的精確控制；通過采集各支路和總路的氣體流量，可以判斷出各支路的流量測量是否異常，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對氣體流量雙重監(jiān)控，提高了監(jiān)控器的安全性和可靠性。
【專利說明】電子流量監(jiān)控器、監(jiān)控方法及麻醉機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及麻醉機(jī)領(lǐng)域，尤其是關(guān)于一種應(yīng)用于麻醉機(jī)的電子流量監(jiān)控器。

【背景技術(shù)】
[0002] 麻醉機(jī)的功能是手術(shù)期間對病人進(jìn)行吸入麻醉和機(jī)械通氣。如圖1所示，麻醉機(jī) 工作期間，病人呼吸的氣體是在一個(gè)帶有鈉石灰罐（用來吸取人體呼出的二氧化碳C02)的 密閉式回路中循環(huán)利用的。由于回路中氣體的消耗（如氧氣02等被人體吸收）和泄漏，因 此需要不斷進(jìn)行補(bǔ)充，麻醉機(jī)中有一條獨(dú)立的通道持續(xù)的補(bǔ)充氣體到病人呼吸回路，這路 補(bǔ)充氣體我們一般稱為新鮮氣體。
[0003] 如圖1所示，新鮮氣體的形成分為兩步：
[0004] 第一步，氧氣和平衡氣體（空氣AIR或一氧化二氮N20)在流量監(jiān)控器中以不同的 流量進(jìn)行混合；
[0005] 第二步，流量監(jiān)控器輸出的混合氣體經(jīng)過麻藥揮發(fā)罐后，形成新鮮氣體，輸送到病 人呼吸回路。
[0006] 流量監(jiān)控器調(diào)節(jié)氧氣與平衡氣體的流量的方式有兩種：機(jī)械調(diào)節(jié)方式和電子調(diào)節(jié) 方式。
[0007] 機(jī)械調(diào)節(jié)方式：用戶通過機(jī)械針閥調(diào)節(jié)氧氣和平衡氣體的流量，并采用流量傳感 器或機(jī)械轉(zhuǎn)子流量計(jì)測量氧氣與平衡氣體的流量。機(jī)械調(diào)節(jié)方式系統(tǒng)簡單，成本較低、可靠 性高，缺陷在于自動化程度不高。此外，為了獲得所需要的氧氣濃度與總流量，用戶需要自 行計(jì)算所需要的氧氣和平衡氣體的流量，該種方式一般應(yīng)用于中低端機(jī)型。
[0008] 電子調(diào)節(jié)方式：用戶只需要輸入所需要的氧氣濃度與總流量，系統(tǒng)自動對各路氣 體流量進(jìn)行監(jiān)控，達(dá)到用戶設(shè)定的指標(biāo)。電子調(diào)節(jié)方式自動化程度高，操作簡單，精度較高， 但系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本較高，一般應(yīng)用于中、高端機(jī)型。
[0009] 電子調(diào)節(jié)方式的流量監(jiān)控器一般稱為電子流量監(jiān)控器。
[0010] 如圖2所示，一種現(xiàn)有電子流量監(jiān)控器包括氧氣支路1、空氣支路3、一氧化二氮支 路2、公共氣路15、總路4及控制模塊5,氧氣支路配置一個(gè)第一流量傳感器7,平衡氣體支 路配置一個(gè)第二流量傳感器9,氧氣支路的第一流量傳感器7用于測量氧氣的流量，平衡氣 體支路的第二流量傳感器9用于測量一氧化二氮或空氣流量。
[0011] 如圖3所示，另一種現(xiàn)有電子流量監(jiān)控器包括氧氣支路1、空氣支路3、一氧化二氮 支路2、公共氣路15、總路4及控制模塊5,氧氣支路配置一個(gè)第一流量傳感器7,總路配置 一個(gè)第三流量傳感器11。氧氣支路的第一流量傳感器7用于測量氧氣支路的流量?？偮返?第三流量傳感器11用于測量總路的流量或者氧氣濃度，當(dāng)平衡氣體只有一氧化二氮時(shí)，還 可能用于推算氧氣流量。
[0012] 現(xiàn)有的電子流量監(jiān)控器結(jié)構(gòu)中，第一種是氧氣支路和平衡氣體支路各一個(gè)流量傳 感器，第二種是氧氣支路和總路各一個(gè)流量傳感器。對于每路氣體的實(shí)際監(jiān)控效果，可以 認(rèn)為每路氣體的監(jiān)控都是一個(gè)流速控制器和一個(gè)流量傳感器，流量傳感器用于對本支路的 流速控制器的正確性做出反饋或者判斷。另外，還可能在每個(gè)支路（氧氣支路、平衡氣體支 路）和總路上各自增加一個(gè)壓力傳感器，通過某個(gè)支路上的壓力傳感器和總路上的壓力傳 感器之差來評估該支路的流量大小。
[0013] 總的來說，如圖4所示，現(xiàn)有的電子流量監(jiān)控器，相當(dāng)于每個(gè)支路設(shè)有一個(gè)流量控 制器和一個(gè)能夠測量該支路流量的流量傳感器，或者每個(gè)支路和總路各安裝一個(gè)壓力傳感 器16,利用每個(gè)支路前后兩個(gè)壓力差進(jìn)行流量的異常判斷。流量傳感器測量的數(shù)值用于對 支路的流量進(jìn)行閉環(huán)反饋控制，即，流量傳感器的測量對流量控制的精度和安全非常重要。
[0014] 沒有在每個(gè)支路均安裝壓力傳感器的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)某個(gè)支路的流量傳感器出現(xiàn)異常 時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)沒有一個(gè)準(zhǔn)確的參照物來判斷支路的測量是否出現(xiàn)問題，流量的閉環(huán)控制會 導(dǎo)致系統(tǒng)按錯(cuò)誤的流量反饋，使得系統(tǒng)的輸出流量在錯(cuò)誤的范圍。這種錯(cuò)誤不能被系統(tǒng)自 動發(fā)現(xiàn)和提醒，需要人工觀察玻璃管流量計(jì)等才能發(fā)現(xiàn)問題。這種異常尤其是當(dāng)選擇帶有 一氧化二氮輸出時(shí)，氧氣流量偏小或者一氧化二氮偏大時(shí)，都可能導(dǎo)致系統(tǒng)輸出的氧濃度 出現(xiàn)嚴(yán)重的偏差，導(dǎo)致麻醉病人的生命危險(xiǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明提供一種能夠提高安全可靠性的電子流量監(jiān)控器、監(jiān)控方法及麻醉機(jī)。
[0016] 本發(fā)明提供一種電子流量監(jiān)控器，包括控制模塊、用于提供氧氣的氧氣支路、用于 調(diào)節(jié)所述氧氣支路氣體流量的第一流量控制器、用于測量所述氧氣支路氣體流量的第一流 量傳感器、用于提供平衡氣體的至少一路平衡氣體支路、用于調(diào)節(jié)所述平衡氣體支路氣體 流量的第二流量控制器、用于測量所述平衡氣體支路氣體流量的第二流量傳感器、用于混 合所述氧氣和平衡氣體而得到混合氣體的總路及用于測量所述總路混合氣體流量的第三 流量傳感器，所述氧氣支路及平衡氣體支路均與所述總路連接，所述第一流量控制器、第二 流量控制器、第一流量傳感器、第二流量傳感器及第三流量傳感器均與所述控制模塊信號 連接，所述控制模塊采集所述第一、二、三流量傳感器的氣體流量值，并根據(jù)所述氣體流量 值判斷氣體流量測量是否異常。
[0017] 監(jiān)控器使用前進(jìn)行自檢時(shí)，同一時(shí)間除總路外僅打開一路支路（可以是氧氣支 路，也可以是其中一路平衡氣體支路）而關(guān)閉其它支路，關(guān)閉支路對應(yīng)的第一流量傳感器 或第二流量傳感器采集的氣體流量值為零，此時(shí)，可以判斷該打開支路的流量測量是否異 常。當(dāng)然，也可以同時(shí)打開至少兩路支路（如打開氧氣支路和至少一路平衡氣體支路）。
[0018] 監(jiān)控器使用過程中進(jìn)行自檢時(shí)，如果有一路或多路平衡氣體支路關(guān)閉，則該等關(guān) 閉支路對應(yīng)的第二流量傳感器采集的氣體流量值為零。
[0019] 控制模塊采集各流量傳感器的氣體流量值，實(shí)際是采集處于工作狀態(tài)的各支路和 總路的氣體流量值。工作狀態(tài)時(shí)，各支路和總路打開。
[0020] 所述平衡氣體支路與所述總路直接連接或通過公共氣路間接連接，所述第二流量 傳感器設(shè)于所述平衡氣體支路或所述公共氣路；即，多路平衡氣體支路可以共用一個(gè)公共 氣路。
[0021] 所述第一流量控制器和第一流量傳感器串聯(lián)設(shè)于所述氧氣支路，所述第二流量控 制器設(shè)于所述平衡氣體支路。
[0022] 第三流量傳感器可以直接設(shè)于總路；當(dāng)然，第三流量傳感器也可以通過一個(gè)旁路 或者選通閥連接總路，當(dāng)需要檢測時(shí)，把該旁路或選通閥接上進(jìn)行檢測，檢測完后恢復(fù)原來 的工作環(huán)境。
[0023] 所述總路設(shè)有用于測量所述混合氣體流量的機(jī)械式流量計(jì)。
[0024] 所述的電子流量監(jiān)控器，還包括能夠旁路掉所述氧氣支路和平衡氣體支路中至少 之一的機(jī)械旁路，所述機(jī)械旁路與所述總路連接。通過手動操作，可以選擇旁路掉一路或多 路支路。
[0025] 所述的電子流量監(jiān)控器，所述氧氣支路和各所述平衡氣體支路并聯(lián)后與所述總路 連接，所述氧氣支路設(shè)有所述第一流量控制器和所述第一流量傳感器，各所述平衡氣體支 路均設(shè)有所述第二流量控制器和所述第二流量傳感器，所述總路設(shè)有所述第三流量傳感器 總路。
[0026] 一種麻醉機(jī)，包括所述的電子流量監(jiān)控器。
[0027] 一種電子流量監(jiān)控器的監(jiān)控方法，其是：
[0028] 通過所述第一流量傳感器獲取氧氣流量值，通過所述第二流量傳感器獲取平衡氣 體流量值，通過所述第三流量傳感器獲取實(shí)際混合氣體流量值；
[0029] 根據(jù)所述氧氣流量值和所述平衡氣體流量值得到目標(biāo)混合氣體流量值，判斷所述 實(shí)際混合氣體流量值和所述目標(biāo)混合氣體流量值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，如超出，則進(jìn) 行異常提示。η
[0030] 所述目標(biāo)混合氣體流量值

【權(quán)利要求】
1. 一種電子流量監(jiān)控器，包括控制模塊、用于提供氧氣的氧氣支路、用于調(diào)節(jié)所述氧氣 支路氣體流量的第一流量控制器、用于測量所述氧氣支路氣體流量的第一流量傳感器、用 于提供平衡氣體的至少一路平衡氣體支路、用于調(diào)節(jié)所述平衡氣體支路氣體流量的第二流 量控制器、用于測量所述平衡氣體支路氣體流量的第二流量傳感器及用于混合所述氧氣和 平衡氣體而得到混合氣體的總路，所述氧氣支路及平衡氣體支路均與所述總路連接，所述 第一流量控制器、第二流量控制器、第一流量傳感器及第二流量傳感器均與所述控制模塊 信號連接，其特征在于，還包括用于測量所述總路混合氣體流量的第三流量傳感器，所述第 三流量傳感器與所述控制模塊信號連接，所述控制模塊采集所述第一、二、三流量傳感器的 氣體流量值，并根據(jù)所述氣體流量值判斷氣體流量測量是否異常。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子流量監(jiān)控器，其特征在于，所述平衡氣體支路與所述總路 直接連接或通過公共氣路間接連接，所述第二流量傳感器設(shè)于所述平衡氣體支路或所述公 共氣路。
3. 如權(quán)利要求2所述的電子流量監(jiān)控器，其特征在于，所述第一流量控制器和第一流 量傳感器串聯(lián)設(shè)于所述氧氣支路，所述第二流量控制器設(shè)于所述平衡氣體支路。
4. 如權(quán)利要求1所述的電子流量監(jiān)控器，其特征在于，所述總路設(shè)有用于測量所述混 合氣體流量的機(jī)械式流量計(jì)。
5. 如權(quán)利要求1所述的電子流量監(jiān)控器，其特征在于，還包括能夠旁路掉所述氧氣支 路和平衡氣體支路中至少之一的機(jī)械旁路，所述機(jī)械旁路與所述總路連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的電子流量監(jiān)控器，其特征在于，所述氧氣支路和各所述平衡氣 體支路并聯(lián)后與所述總路連接，所述氧氣支路設(shè)有所述第一流量控制器和所述第一流量傳 感器，各所述平衡氣體支路均設(shè)有所述第二流量控制器和所述第二流量傳感器，所述總路 設(shè)有所述第三流量傳感器總路。
7. -種麻醉機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的電子流量監(jiān)控器。
8. -種權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的電子流量監(jiān)控器的監(jiān)控方法，其特征在于， 通過所述第一流量傳感器獲取氧氣流量值，通過所述第二流量傳感器獲取平衡氣體流 量值，通過所述第三流量傳感器獲取實(shí)際混合氣體流量值； 根據(jù)所述氧氣流量值和所述平衡氣體流量值得到目標(biāo)混合氣體流量值，判斷所述實(shí)際 混合氣體流量值和所述目標(biāo)混合氣體流量值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，如超出，則進(jìn)行異 常提示。
9. 如權(quán)利要求8所述的電子流量監(jiān)控器的監(jiān)控方法，其特征在于，所述目標(biāo)混合氣體 流量值=a*k+ 其中，a表示所述氧氣流量值，k表示所述第三流量傳感器測量氧 氣流量和實(shí)際氧氣流量的偏差，同時(shí)處于工作狀態(tài)的各路所述平衡氣體支路分別定義為第 1、2…η路平衡氣體支路，bi表示第i路平衡氣體支路的流量值，ki表示所述第三流量傳感 器測量平衡氣體流量和實(shí)際氣體流量的偏差。
【文檔編號】A61M16/01GK104096303SQ201310130436
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】周小勇, 方明東, 李新勝, 陳培濤, 韓理 申請人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司