CN103908725A - 基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀的自动校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电动电控呼吸机或麻醉机大通径比例阀自动校验方法，包括：步骤S00、进入自动校验模式；步骤S10、预设需校验的N个目标压力值；步骤S20、确定需校验的预设目标压力值；步骤S30、对气道通气，监控气道压力；步骤S40、当气道压力达到当前预设目标压力值并稳定后，获取所述比例阀当前的电压值Vn和所述气道的控制压力值Pn，将其存储至存储器，并结束当前预设目标压力值的测量；步骤S50、判断是否完成所有预设目标压力值的测量，如果是，执行步骤S60，如果否，执行步骤S20；步骤S60、根据电压值Vn和控制压力值Pn，通过曲线拟合得到电压值与控制压力值之间的关系。该方法可以对流速和压力精确控制，并且控制算法简单、易实现，控制精度高。

Description

基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀的自动校验方法

技术领域

本发明涉及呼吸机或麻醉机领域，更具体的，涉及一种基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法。

背景技术

对于现有的涡轮呼吸机，大都没有大通径吸气比例阀。但是如果需要精准控制涡轮呼吸机的流速，必须要有大通径比例阀，因为常规的比例阀在低压的时候输出的流速偏低，不能满足患者吸气的要求。因此，大通径比例阀是流速精准控制的关键部件，而采用大通径比例阀电动电控呼吸机需要实时控制比例阀的开度，才能实现准确的流速控制。

作为医用呼吸机，必须保证呼吸机的性能才能达到很好的治疗效果。对于采用涡轮***的呼吸机，流速控制相对比较复杂，即使在没有大通径比例阀的情况下，在相同的转速下，不同的气道压力会输出不同的流速，如果***中增加大通径比例阀，由于大通径比例阀输出的流速会受到气道压力的影响，因此必须对大通径比例阀进行校验，找到控制电压输出和压力的关系，并通过调整压力实现对流速的控制。然而现有技术中并没有计算电压输出和压力的关系精确计算方法。

基于上述描述，亟需要一种精确的计算电压输出和压力的关系方法，从而达到对流速和压力的精确控制，并且控制算法操作简单，易实现，控制精度高，具有很好的临床实验效果。

发明内容

为解决以上所述问题，本发明的目的在于提供一种基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法，以精确的计算电压输出和压力的关系方法，从而达到对流速和压力的精确控制，并且控制算法操作简单，易实现，控制精度高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法，至少包括以下步骤：

步骤S00、呼吸机或麻醉机进入自动校验模式；

步骤S10、预设需校验的N个目标压力值，所述N为大于1的正整数；

步骤S20、控制单元确定需校验的当前预设目标压力值；

步骤S30、模拟压力控制模式，所述控制单元按照预设频率对气道进行通气，并通过检测装置监控所述气道压力；

步骤S40、当所述气道压力达到所述当前预设目标压力值并稳定后，所述控制单元获取所述比例阀当前的电压值Vn和所述气道的控制压力值Pn，将其存储至存储器，并结束所述当前预设目标压力值的测量，其中n为1到N之间的正整数；

步骤S50、判断单元判断是否完成所有预设目标压力值的测量，如果是，则执行步骤S60，如果否，则继续执行步骤S20；

步骤S60、根据所存储的N个比例阀的电压值Vn和控制压力值Pn，由数据处理单元通过曲线拟合得到所述比例阀的电压值与控制压力值之间的关系。

作为优选，所述比例阀为大通径比例阀。

进一步的，所述大通径比例阀为在60cmH2O压力下输出流速不小于180L/min的比例阀。

在步骤S40中，包括以下步骤：

步骤S41、预设需测量的次数M，所述M为大于1的正整数；

步骤S42、所述控制单元确定目前需测试的次数m，其中m为1到M之间的正整数；

步骤S43、所述控制单元第m次获取比例阀的当前电压值Vnm和所述气道的当前控制压力值Pnm；

步骤S44、所述判断单元判断所测量次数m是否达到预设的M次，如果尚未达到M次，则执行步骤S42，否则，执行步骤S45；

步骤S45、所述数据处理单元计算测量M次后的比例阀的电压值的平均值Vn和与之对应的控制压力值的平均值Pn。

作为优选，所述M为3至15之间的自然数。

作为优选，在步骤S10中，N为12。

作为优选，在步骤S10中，第一个目标压力为5cmH2O，最后一个目标压力为60cmH2O，并且每两个目标压力值之间相差5cmH2O。

作为优选，在步骤S30中，对气道进行通气的所述预设频率为10次/分。

作为优选，在步骤S60中，所述数据处理单元采用最小二乘法进行拟合，计算控制压力和控制电压值之间的关系。

作为优选，所述控制单元根据所述关系应用于对所述呼吸机或麻醉机进行控制。

一种呼吸机或麻醉机，对吸气阀进行校验时，使用以上任一项所述的比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法。

本发明的有益效果为，由于本发明通过测量多个目标压力值的比例阀的电压值V和实际的控制压力P，之后再采用最小二乘法进行拟合，找到P和V的关系，从而达到对流速和压力的精确控制，所以该控制算法操作简单，易实现，控制精度高，具有很好的临床实验效果。由于设定的目标压力值多，即校验点数多，并且每个校验点数下测量P和V的多组值，最后计算多组测量值的平均值，所以校验结果非常精确。

附图说明

图1为本发明提供的大通径比例阀的自动校验方法流程图；

图2为本发明提供的记录每组目标压力值的电流值和实际的控制压力的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

对于现有的涡轮呼吸机，因为常规的比例阀在低压的时候输出的流速偏低，不能满足患者吸气的要求。如果需要精准控制涡轮呼吸机的流速，必须要有大通径比例阀，本发明所采用的大通径比例阀的性能参数为在60cmH2O压力下输出不小于180L/min的流速。而采用大通径比例阀电动电控呼吸机需要实时控制比例阀的开度，才能实现准确的流速控制。对于采用涡轮***的呼吸机，流速控制相对比较复杂，即使在没有大通径比例阀的情况下，在相同的转速下，不同的气道压力会输出不同的流速，如果***中增加大通径比例阀，由于大通径比例阀输出的流速会受到气道压力的影响，因此必须对大通径比例阀进行校验，找到控制电压输出和压力的关系，并通过调整压力实现对流速的控制。

图1为本发明提供的呼吸机或麻醉机比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法流程图。如图1所示，该种基于电动电控呼吸机比例阀、尤其是大通径比例阀的自动校验方法，包括以下步骤：

步骤S00、呼吸机或麻醉机进入自动校验模式。

步骤S10、控制单元预设12个目标压力值。

作为优选实施例，本实施例中设置其中第一个目标压力为5cmH2O，最后一个目标压力为60cmH2O，并且每相邻两个目标压力值之间相差为5cmH2O。当然，本领域技术人员容易理解的是，目标压力值的个数、第一个目标压力、最后一个目标压力、以及相邻两个目标压力值之间相差的取值都是可以改变的，本领域技术人员可以根据实际情况将其设定为其它值。

步骤S20、控制单元确定需校验的当前预设目标压力值。

步骤S30、模拟压力控制模式，即模拟压力控制模式对气道进行通气，根据默认的大通径比例阀的特性参数，所述控制单元按照预设频率对气道进行通气，通气的目标压力为5cmH2O，对气道进行通气的所述预设频率为10次/分，当然也可以取其它频率。并通过检测装置监控所述气道压力。

步骤S40、当所述气道压力达到所述当前预设目标压力值并稳定后，所述控制单元获取所述比例阀当前的电压值Vn和所述气道的控制压力值Pn，将其存储至存储器，并结束所述当前预设目标压力值的测量，其中n为1到N之间的正整数。

步骤S50、判断单元判断是否完成所有预设目标压力值的测量，如果是，则执行步骤S60，如果否，则继续执行步骤S20，即继续按顺序依次记录其余的目标压力值下的比例阀的电压值V和实际的控制压力P，直到目标压力为60cmH2O，测量出最后一个目标压力下的比例阀的电压值Vn和实际的控制压力Pn。

步骤S60、根据所存储的比例阀的N组电压值Vn和气道内的控制压力值Pn，即V1至V_N、P1至P_N，由数据处理单元通过曲线拟合得到所述比例阀的电压值与控制压力值之间的关系。于本实施例中，数据处理单元采用最小二乘法进行拟合，计算控制压力P和控制电压值V之间的关系，实现对比例阀的精准校验。

在上述自动校验步骤完成之后，所述控制单元根据所述关系对所述呼吸机或麻醉机的运行进行控制。

图2为本发明提供的记录每组目标压力值的电流值和实际的控制压力的详细流程图。该流程包括以下步骤：

步骤S41、预设需测量的次数M，所述M为大于1的正整数。于本实施例中，所述M可以为3至15之间的自然数，优选值为5。

步骤S42、所述控制单元确定目前需测试的次数m，其中m为1到M之间的正整数。

步骤S43、所述控制单元第m次获取比例阀的当前电压值Vnm和所述气道的当前控制压力值Pnm。

步骤S44、所述判断单元判断所测量次数m是否达到预设的M次，如果尚未达到M次，则执行步骤S42，否则，执行步骤S45。

步骤S45、所述数据处理单元计算测量M次后的比例阀的电压值的平均值Vn和与之对应的控制压力值的平均值Pn。

于本实施例中，模拟压力控制模式给气道进行通气时的频率也可以为其它值，这取决于具体的操作情况。

于本实施例中，每个目标压力值的比例阀的电压值V和实际的控制压力P的连续测量次数也可以是其它的值，之后再计算所有测量结果的平均值，本领域技术人员可以根据实际的精度需求对其进行设定。

本发明所述的基于电动电控呼吸机大通径比例阀的自动校验方法，可以应用到麻醉机等需要对比例阀进行校验的设备上。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电动电控呼吸机或麻醉机比例阀的自动校验方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

步骤S00、呼吸机或麻醉机进入自动校验模式；

步骤S10、预设需校验的N个目标压力值，所述N为大于1的正整数；

步骤S20、控制单元确定需校验的当前预设目标压力值；

步骤S30、模拟压力控制模式，所述控制单元按照预设频率对气道进行通气，并通过检测装置监控所述气道压力；

步骤S40、当所述气道压力达到所述当前预设目标压力值并稳定后，所述控制单元获取所述比例阀当前的电压值Vn和所述气道的控制压力值Pn，将其存储至存储器，并结束所述当前预设目标压力值的测量，其中n为1到N之间的正整数；

步骤S50、判断单元判断是否已完成所有预设目标压力值的测量，如果是，则执行步骤S60，如果否，则继续执行步骤S20；

步骤S60、数据处理单元根据所存储的所述比例阀的N组电压值和所述气道的控制压力值，通过曲线拟合得到所述比例阀的所述电压值与所述气道的所述控制压力值之间的关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例阀为大通径比例阀，所述大通径比例阀为在60cmH2O压力下输出流速不小于180L/min的比例阀。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S40中，包括以下步骤：

步骤S41、预设需测量的次数M，所述M为大于1的正整数；

步骤S42、所述控制单元确定目前需测试的次数m，其中m为1到M之间的正整数；

步骤S43、所述控制单元第m次获取比例阀的当前电压值Vnm和所述气道的当前控制压力值Pnm；

步骤S44、所述判断单元判断所测量次数m是否达到预设的M次，如果尚未达到M次，则执行步骤S42，否则，执行步骤S45；

步骤S45、所述数据处理单元计算测量M次后的比例阀的电压值的平均值Vn和与之对应的控制压力值的平均值Pn。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，M为3至15之间的自然数，优选为5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S10中，N为12。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，第一个预设目标压力值为5cmH2O，最后一个预设目标压力值为60cmH2O，并且每两个预设目标压力值之间相差5cmH2O。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S30中，对气道进行通气的所述预设频率为10次/分。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S60中，所述数据处理单元采用最小二乘法进行拟合，计算控制压力和控制电压值之间的关系。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制单元根据所述关系对所述呼吸机或麻醉机进行控制。

10.一种呼吸机或麻醉机，其特征在于：对吸气阀进行校验时，使用权利要求1至9中任一项所述的方法。