CN104075857A - 一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法，包括步骤：步骤S00、进入泄漏量检测模式；步骤S10、打开吸气阀，关闭呼气阀，给气道充气；步骤S20、检测气道内压力；步骤S30、判断气道当前压力值是否达到第一预设目标压力值,如果否，执行步骤S10；否则，执行步骤S40；步骤S40、控制机器关闭吸气阀，同时获取当前时刻所述气道的压力值作为第一压力P1,并启动计时器；步骤S50、实时获取压力值和计时时间，并判断当前压力值是否低于预设第二预设目标压力值、或者计时时间是否超过预设时间，如果满足两个条件中的任何一个，执行步骤S60；步骤S60、获取当前压力值和计时时间T，并将当前的压力值作为第二压力P2；步骤S70、计算***泄露量。

Description

一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，更具体的，涉及一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法。

背景技术

麻醉机或呼吸机等用于辅助呼吸的医疗设备的传统泄露量检测方法是，先由气源装置提供维持流量，调整此流量使得气道压力能恒定为30cmH20，用专用的仪器测量此时维持气体流量的大小，此流量即为泄漏量。

在麻醉机或呼吸机等用于辅助呼吸的医疗设备实际应用中，为保障设备正常工作，通常每次设备上电都需要进行基本的泄露检测，此时传统的检测方法就难以满足实际应用的需求，因此多数设备采用由自身提供压力维持气体流量，并维持气道压力达到特定目标（通常为30cmH20），测量此时的流量确定的。

但是，由于设备本身的原因，气体泄漏量通常小于1000ml/min,而麻醉机或呼吸机本身自带的流量传感器精度很难测量如此小的气体流量，这就导致最终的泄漏量测试存在很大偏差，若是使用高精度流量传感器，势必增加高额的成本。

再加上设备本身的原因，为维持气道压力，势必要求有一个控气阀提供响应的流量，由于此流量非常小，对此流量控制阀也有极高的要求，成本极高。因此，只能是高端设备才能提供此类检测能力并保障精度。

基于上述描述，亟需要一种更简单的测量方法，避免使用高精度流量传感器和流量控制阀，以达到极大地降低设备的成本目的。

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麻醉机或呼吸机泄漏量检测方，本检测方法可以避免使用高精度流量传感器和流量控制阀，可以极大地降低设备的成本，并且该测量方法更简单。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法，包括以下步骤：

步骤S00、麻醉机或呼吸机进入泄漏量检测模式；

步骤S10、控制单元控制所述麻醉机或呼吸机打开吸气阀、并关闭呼气阀，通过吸气阀向所述麻醉机或呼吸机气道充气；

步骤S20、所述控制单元控制压力传感器检测气道内压力，并实时获取压力值；

步骤S30、判断单元判断所述气道当前压力值是否达到第一预设目标压力值,如果未达到，则执行步骤S10；如果已达到，则执行步骤S40；

步骤S40、所述控制单元控制麻醉机或呼吸机关闭吸气阀，同时获取当前时刻所述气道的压力值作为第一压力P1,并启动计时器；

步骤S50、所述控制单元控制所述压力传感器和所述计时器，并实时获取压力值和计时时间，所述判断单元判断当前压力值是否低于预设第二预设目标压力值、或者计时时间是否超过预设时间，如果满足两个条件中的任何一个，执行步骤S60；

步骤S60、所述控制单元获取当前压力值和计时时间T，并将当前的压力值作为第二压力P2；

步骤S70、所述控制单元打开所述呼气阀，数据处理单元计算所述麻醉机或呼吸机***泄露量。

作为优选，在步骤S50中，包括以下步骤：

步骤S51、所述控制单元控制所述压力传感器检测气道内的压力，同时控制所述计时器计时，并实时获取压力值和计时时间；

步骤S52、监测计时器的计时时间是否超过设定时间，如果已超过，则执行步骤S60，否则，执行步骤S53；

步骤S53、监测压力传感器的当前压力值是否低于第二预设目标压力值，如果低于第二预设目标压力值，则执行步骤S60，否则，执行步骤S51。

作为优选，在步骤S70中，数据处理单元依据如下方法计算泄露量，计算公式为：泄露量F_leak=dv/T，其中dv=(P1-P2)*V/P2，V为气道的体积。

作为优选，在所述步骤S30中，第一预设目标压力值为高压目标值。

作为优选，所述高压目标值不小于30cmH20。

作为优选，在所述步骤S50中，第二预设目标压力值为低压目标值。

作为优选，所述气道的体积V，在使用时先由精确测量***气道气容之后，再以常量的方式预设于***中。

作为优选，所述气道的体积V，生产时依据实际测量的数据，以常量的方式预设于***中。

一种呼吸机，在泄漏量检测过程在中，使用以上任一项所述的检测方法。

一种麻醉机，在泄漏量检测过程在中，使用以上任一项所述的检测方法。

本发明的有益效果为，由于本发明通过公式F_leak=dv/T来计算泄漏量，其中dv=(P1*V)/P2–V=(P1-P2)*V/P2，公式中，时间间隔T可以方便的测得，气道的体积V计算时作为常量，所以由气道内的气体在单位时间里测得的压强变化，可以算出其在此期间的泄露体积，合理地选择压强范围和时间间隔，可以得到精度很高的泄漏量。由于本发明使用自动测试的方法，只使用***中自有的压力传感器和控制阀，在流量传感器精度不是很高的情况下，通过本发明设定的方法，可以得到很高的泄漏量测量精度，所以本发明避免使用高精度流量传感器和流量控制阀，可以极大地降低设备的成本，并且测量方法简单。由于气道的体积V可以事先精确的测量出，再以常量的方式置于***软件中，也可以在生产时依据实际测量的数据，通过技术手段传给软件环境用于泄漏量的计算，由于设备在生产之后整体的气容变化可以忽略不计，所以在实际使用中，测量泄漏量的计算会变得非常简单。

附图说明

图1为本发明提供的泄漏量检测方法的流程图；

图2为本发明提供的***功能示意图。

图中：

1、气道；2、吸气阀；3、压力传感器；4、呼气阀。

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。

本发明依据理想气体状态方程（也称理想气体定律、克拉佩龙方程）来计算泄漏量。理想气体状态方程如下所示：

pV=nRT

其中：

p为气体压强，单位Pa，

V为气体体积，单位m³，

n为气体的物质的量，单位mol，

T为体系温度，单位K，

R为比例系数，不同状况下数值有所不同，单位是J/（mol·K）。

在实际测试中，由于n,R,T的变化量都可以忽略不计，因此，由气道1中的气体在单位时间里测得的压强变化，可以算出其在此期间的泄露体积，合理地选择压强范围和时间间隔，可以得到精度很高的泄漏量。

依据理想气体状态方程pV=nRT，在理想状态下，n,R,T的变化量都可以忽略不计，此时理想气体状态方程pV=nRT满足一下关系：

P1*V=P2(V+dV)

其中：

dV为测试过程中泄露的气体体积，

并且dv=(P1*V)/P2–V=(P1-P2)*V/P2

由时间间隔T可计算出在(P1+P2)/2之间的泄漏流量：

F_leak=dv/T

其精度取决于以下几个方面：

a．压力传感器精度，P1,P2(单位Pa)

b．计时器精度T(单位秒)

c．气道1的测量精度V(单位升)

本发明依赖设备本身的气容，其精度直接影响此方法的计算结果。因为生产过程中产品之间的气道1的气容差异很小，因此，在使用其他方法精确测量气道1的气容之后，可以以常量的方式置于***软件中。由于设备在生产之后整体的气容变化可以忽略不计，在实际使用中，测量泄漏量的计算会变得非常简单。

于本实施例中，作为一种优选方案，气道1的气容也可以在生产时依据实际测量的数据，通过技术手段传给软件环境用于泄漏量的计算。

图1为本发明提供的泄漏量检测方法的流程图；图2为本发明提供的***功能示意图。结合图1和图2，得出泄漏量检测方法的步骤如下：

步骤S00、麻醉机或呼吸机进入泄漏量检测模式。

步骤S10、控制单元控制所述麻醉机或呼吸机打开吸气阀、并关闭呼气阀，通过吸气阀向所述麻醉机或呼吸机气道充气。

步骤S20、所述控制单元控制压力传感器检测气道内压力，并实时获取压力值。

步骤S30、判断单元判断所述气道当前压力值是否达到第一预设目标压力值,如果未达到，则执行步骤S10；如果已达到，则执行步骤S40。

作为优选，第一预设目标压力值为高压目标值，作为进一步的优选，高压目标值不小于30cmH20。

步骤S40、所述控制单元控制麻醉机或呼吸机关闭吸气阀，同时获取当前时刻所述气道的压力值作为第一压力P1,并启动计时器。

步骤S50、所述控制单元控制所述压力传感器和所述计时器，并实时获取压力值和计时时间，所述判断单元判断当前压力值是否低于预设第二预设目标压力值、或者计时时间是否超过预设时间，如果满足两个条件中的任何一个，执行步骤S60。作为优选，所述第二预设目标压力值为低压目标值。

步骤S60、所述控制单元获取当前压力值和计时时间T，并将当前的压力值作为第二压力P2。

步骤S70、所述控制单元打开所述呼气阀，数据处理单元计算所述麻醉机或呼吸机***泄露量。

作为优选，在步骤S70中，数据处理单元依据如下方法计算泄露量，计算公式为：泄露量F_leak=dv/T，其中dv=(P1-P2)*V/P2，V为气道的体积。

于本实施例中，在步骤S50中，具体可分为以下步骤：

步骤S51、所述控制单元控制所述压力传感器检测气道内的压力，同时控制所述计时器计时，并实时获取压力值和计时时间。

步骤S52、判断单元判断计时器的计时时间是否超过设定时间，如果已超过，则执行步骤S60，否则，执行步骤S53。

步骤S53、判断单元判断压力传感器的当前压力值是否低于第二预设目标压力值，如果低于第二预设目标压力值，则执行步骤S60，否则，执行步骤S51。

本实施例中描述的泄漏量自动检测方法，只使用***中自有的压力传感器3和控制阀，在流量传感器精度不是很高的情况下，通过本实施例设定的方法，可以得到很高的泄漏量测量精度。并且本发明使用的测量方法更简单，避免使用高精度流量传感器和流量控制阀，可以极大地降低设备的成本。

本实施例所描述的泄漏量检测方法不仅可以应用到麻醉机中，同样适用于呼吸机等具有与***功能示意图中所示器件功能相同的其它气体设备或装置的泄漏量测量。

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)

1.一种麻醉机或呼吸机泄漏量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S00、麻醉机或呼吸机进入泄漏量检测模式；

步骤S10、控制单元控制所述麻醉机或呼吸机打开吸气阀(2)、并关闭呼气阀(4)，通过吸气阀(2)向所述麻醉机或呼吸机气道(1)充气；

步骤S20、所述控制单元控制压力传感器(3)检测气道内压力，并实时获取压力值；

步骤S30、判断单元判断所述气道当前压力值是否达到第一预设目标压力值,如果未达到，则执行步骤S10；如果已达到，则执行步骤S40；

步骤S40、所述控制单元控制麻醉机或呼吸机关闭吸气阀(2)，同时获取当前时刻所述气道的压力值作为第一压力P1,并启动计时器；

步骤S50、所述控制单元控制所述压力传感器(3)和所述计时器，并实时获取压力值和计时时间，所述判断单元判断当前压力值是否低于预设第二预设目标压力值、或者计时时间是否超过预设时间，如果满足两个条件中的任何一个，执行步骤S60；

步骤S60、所述控制单元获取当前压力值和计时时间T，并将当前的压力值作为第二压力P2；

步骤S70、所述控制单元打开所述呼气阀(4)，数据处理单元计算所述麻醉机或呼吸机***泄露量。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S50中，包括以下步骤：

步骤S51、所述控制单元控制所述压力传感器(3)检测气道内的压力，同时控制所述计时器计时，并实时获取压力值和计时时间；

步骤S52、监测计时器的计时时间是否超过设定时间，如果已超过，则执行步骤S60，否则，执行步骤S53；

步骤S53、监测压力传感器(3)的当前压力值是否低于第二预设目标压力值，如果低于第二预设目标压力值，则执行步骤S60，否则，执行步骤S51。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤S70中，数据处理单元依据如下方法计算泄露量，计算公式为：泄露量F_leak=dv/T，其中dv=(P1-P2)*V/P2，V为气道(1)的体积。

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述步骤S30中，第一预设目标压力值为高压目标值。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述高压目标值不小于30cmH20。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述步骤S50中，第二预设目标压力值为低压目标值。

7.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述气道(1)的体积V，在使用时先由精确测量***气道气容之后，再以常量的方式预设于***中。

8.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述气道(1)的体积V，生产时依据实际测量的数据，以常量的方式预设于***中。

9.一种呼吸机，其特征在于，在泄漏量检测过程在中，使用权利要求1至8任一项所述的检测方法。

10.一种麻醉机，其特征在于，在泄漏量检测过程在中，使用权利要求1至8任一项所述的检测方法。