CN118001580A - 输液泵的脉动控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种输液泵的脉动控制方法及装置,该方法包括:获取匀速蠕动周期,该匀速蠕动周期为蠕动单元以第一速度匀速运行时输液管内压力的脉动周期;根据匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;在匀速蠕动周期时间内,若输液管内压力等于目标压力,则控制蠕动单元以第二速度运行快速蠕动周期,并在运行快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度。本申请在匀速蠕动周期内,当输液管内压力下降至目标压力时使用第二速度蠕动快速蠕动周期,并在匀速蠕动周期的剩余时间内停止运行,在维持输液管内压力的同时可以减小输液管内压力脉动的幅值,从而可以为心室辅助装置提供更加平稳可靠的背压。
Description
技术领域
本申请涉及机械控制技术领域,尤其涉及一种输液泵的脉动控制方法及装置。
背景技术
输液泵通常包括底座和泵门,底座内安装有蠕动片和与蠕动片连接的输液管,蠕动片产生波浪形运动,在蠕动片和挤压板中间的输液管受到蠕动片的挤压,使输液管中的液体受到一个连续不断的、与蠕动片运动时序相关的推力,从而使液体发生流动,达到输液的效果。
但是蠕动片会使得输液管中的流体呈现脉动性,该脉动性的流体可能无法满足一些高精度医疗器械对流体或压力精确控制的需求。
发明内容
本申请实施例提供了一种输液泵的脉动控制方法及装置,能够改善输液泵匀速蠕动时出现输液管内流体压力脉动较大的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种输液泵的脉动控制方法,所述输液泵包括用于输送流体的输液管、驱动所述输液管中流体流动的蠕动单元;所述方法包括:
获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;
根据所述匀速蠕动周期计算所述蠕动单元的快速蠕动时间;
在所述匀速蠕动周期时间内,在所述输液管内压力下降至目标压力时,控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动时间,并在剩余时间内停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
第二方面,本申请实施例提供的一种输液泵,所述输液泵包括:
输液管,用于输送流体;
蠕动单元,用于驱动所述输液管中流体流动;
与所述蠕动单元通信连接的控制单元,所述控制单元用于:
获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;
根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;
在所述匀速蠕动周期时间内,若所述输液管内压力等于目标压力,则控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动周期,并在运行所述快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
第三方面,本申请实施例提供一种医疗设备,所述医疗设备包括处理器、存储器、通信接口,以及一个或多个程序,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述处理器执行,所述程序包括用于执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤的指令。
第四方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行上述第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,其中,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如本申请实施例第一方面所述的方法中所描述的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
本申请提供的技术方案,获取匀速蠕动周期,该匀速蠕动周期为蠕动单元以第一速度匀速运行时输液管内压力的脉动周期;根据匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;在匀速蠕动周期时间内,若输液管内压力等于目标压力,则控制蠕动单元以第二速度运行快速蠕动周期,并在运行快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,该第二速度大于该第一速度。本申请在匀速蠕动周期内,当输液管内压力下降至目标压力时使用第二速度蠕动快速蠕动周期,并在匀速蠕动周期的剩余时间内停止运行,在维持输液管内压力的同时可以减小输液管内压力脉动的幅值,从而可以为心室辅助装置提供更加平稳可靠的背压。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种输液泵的泵门盖合时的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种输液泵省略泵门时的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种输液管路与泵门的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种心室辅助***的结构框图;
图5是本申请实施例提供的一种输液泵的脉动控制方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
为了本技术领域人员更好理解本申请的技术方案,下面结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请的部分实施例,而并非全部的实施例。基于本申请实施例的描述,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请所保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、软件、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是还包括没有列出的步骤或单元,或还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
输液泵通常包括底座和泵门,底座内安装有蠕动泵和与蠕动泵连接的输液管,蠕动泵具有多个沿输液管的延伸方向依次排列的泵片,泵片与泵门分布在输液管径向方向的两相对侧,并可共同作用于输液管。具体地,每一个泵片均可沿输液管的径向来回运行,且多个泵片可采取依次运动的方式,当泵片朝靠近输液管的方向运动时,能够与泵门共同作用来挤压输液管,从而实现液体的输送。
输液管内液体依靠泵片与泵门之间的挤压实现向期望方向的流动,在泵片挤压输液管的时会产生一个脉冲流。在多个泵片按时序依次挤压输液管时,输液管内压力呈现周期性脉动。这种脉动无法保证输液泵输出流体压力的平稳顺滑,无法满足不同应用场景下对流体输送的要求。目前减小脉动的解决的一种方法是增加泵片数量,但这样会降低流量;另一种方法是使用脉冲抑制器,其需要增加额外的器件,如需要泵头结构特质、或者增加阻尼模块等,即增加了成本也增加的故障率。
为改善上述问题,本申请提出了一种输液泵的脉动控制方法,通过将蠕动泵的周期匀速蠕动调整为周期性的非匀速蠕动,并通过控制通过蠕动泵的蠕动时间来减小输液管内压力脉动的幅度,从而节省成本的同时确保输液泵输出平衡顺滑的流体,确保产品使用更加安全。
参阅图1至图3,本申请实施例提供的输液泵10用于周期性挤压输液管400,从而将驱动输液管400中的液体流动,实现输液泵10对液体的输送。具体地,输液泵10包括底座200、泵门120、压力传感器130和蠕动单元140等部件。
在一些实施例中,泵门120与底座200活动连接,例如泵门120与底座200转动连接。示例的,泵门120可以与底座200滑动连接。当泵门120靠近底座200转动直至与底座200抵接时,泵门120将盖合底座200;当泵门120远离底座200转动一定角度时,泵门120将打开底座200。
输液管400可穿过输液泵10,具体地,输液管400位于底座200和泵门120之间,底座200可以设置供输液管400穿过的通道,例如孔或者凹槽,输液管400的两端分别延伸至底座200外。
蠕动单元140具有多个蠕动片141,多个蠕动片141沿输液管400的延伸方向依次排列,蠕动片141和泵门120分布在输液管400(具体为第一管段410)径向方向的两相对侧,并可共同作用于输液管400。
在其中一个实施例中,蠕动单元140还包括转轴(图中未示出),转轴上设置有多个凸轮,该多个凸轮沿轴向依次传动安装于转轴,每个凸轮上套装有一个蠕动片141,转轴上的凸轮按照一定的时序使蠕动片141进行蠕动,每个蠕动片141可沿输液管400的径向来回运动。当蠕动片141朝靠近输液管400的方向运动时,能够与泵门120共同作用来挤压输液管400,使输液管400中的流体受到一个连续不断地、与蠕动片141运动时序相关的推力,从而使流体发生流动,达到输送流体的效果。
进一步地,输液管400可以包括相互连接的第一管段410和第二管段420,蠕动单元140设置在底座200、并与输液管400的第一管段410对应,当泵门120盖合底座200时,第一管段410位于蠕动单元140和泵门120之间。蠕动单元140开始工作时,蠕动单元140朝靠近泵门120的方向运动,从而与泵门120共同挤压输液管400,将输液管400中液体挤出,实现输液泵10对液体的泵送功能。
底座200上设置有供输液管400穿设的安装通道330和盖设于部分安装通道330的盖板300。第二管段420安装于安装通道330中,第二管段420的位置与盖板300的位置相对应。当泵门120盖合底座200时,泵门120能够挤压第一管段410,且第二管段420不与泵门120接触,可避免泵门120对第二管段420产生挤压。输液时,液体可以从第一管段410流动到第二管段420。
输液泵10还包括压力传感器130,该压力传感器130与输液管400中的第二管段420接触,压力传感器130的位置也与盖板300的位置相对应,且压力传感器130位于盖板300与第二管段420之间;或者说,压力传感器130设置在输液管400(具体为第二管段420)的外壁,以对第二管段420内的流体压力进行检测。在输液泵10工作时,通过将关闭盖板300或将盖板300向下固定,使压力传感器130与输液管400中的第二管段420接触,从而压力传感器130能够对第二管段420进行压力检测。
在一些实施例中,底座200设置有容置腔220,当泵门120盖合或打开底座200时,可以理解为泵门120盖合或打开容置腔220。蠕动单元140可以至少部分收容在容置腔220中,盖板结构300也可以部分设置在容置腔220内。此外,容置腔220内可以设置让位通道,以供输液管400穿过。
示例的,输液泵10还包括与蠕动单元140电连接的控制单元,该控制单元可通过控制蠕动单元140的运行速度可控制输液管400中的流体压力和流体流量。其中转轴旋转的速度越快,流体输送速度就越快。
在一些应用场景下,如图4所示,在介入式心室辅助***中,介入式心室辅助***包括心室辅助装置30、控制装置20和输液泵10。在该心室辅助装置30作用于患者左心时,该心室辅助装置30跨过患者心脏的主动脉瓣膜,使心室辅助装置30的近端位于主动脉内、心室辅助装置30的远端位于左心室内,从而通过心室辅助装置30将左心室内的血液泵送到主动脉内,以为左心循环***提供部分或全部辅助。其中控制装置20和输液泵10位于体外,控制装置20用于实现对心室辅助装置30和输液泵10的控制和数据显示,以及故障检测报警、数据记录等功能。
示例的,输液泵10中的控制单元可以集成于输液泵10中(如设置在容置腔220内),也可以集成于控制装置20中,本申请实施例对此不做限定。
输液管400与心室辅助装置30的驱动部分相连接。输液管400的一端可连接输液瓶或输液袋,输液瓶或输液袋能够提供盐水或者肝素等冲洗液;输液管400的另一端可连接心室辅助装置30的驱动部分,该驱动部分中安装有驱动叶轮旋转的电机,将输液管400输送的液体流经心室辅助装置30的电机内部后流入主动脉中,输液泵10输送的液体的流动方向与心室辅助装置30内泵送血液的方向相反,从而实现对心室辅助装置30内的电机进行流体密封,避免血液经电机与电机壳体和/或轴承之间的缝隙进入到电机内部从而导致电机故障。
为保证流体密封效果,输液泵10需要将输液管400内的流体压力维持在一定范围内,以给心室辅助装置30提供可靠的背压,确保心室辅助装置30的安全运行。
结合上述描述,下面从方法示例的角度描述本申请。
请参阅图5,图5为本申请实施例提供的一种输液泵的脉动控制方法流程示意图,应用于如图1所示的输液泵。如图5所示,该方法包括如下步骤。
S510、获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期。
输液泵10在运行过程中,蠕动片141按时序依次挤压输液管400,蠕动片141的依次蠕动导致输液管400内压力存在固有的脉动性,具体为从第一个蠕动片到最后一个蠕动片挤压输液管400时,输液管400中的流体从第一个蠕动片的位置被输送到最后一个蠕动片的位置,在这个过程中流体产生脉冲。蠕动片141周期性的蠕动使输液管400找那个的流体产生周期性脉动,当脉动太大时可能无法为用户输出稳定平滑的流体压力。
在实际应用中,蠕动片141按照设定速度匀速且周期性的蠕动。当蠕动片141接触挤压输液管400时,因输液管400内压力反应的滞后性,输液管400内压力从最低点开始逐渐增加,直至最大值后在逐渐减小;在下一周期的该蠕动片141再次接触挤压输液管400时,输液管400内压力再次从最低点逐渐增加至最大值,同一蠕动片141接触挤压输液管400的时间间隔为蠕动周期,从而使得输液管400内的目标压力曲线呈现周期性脉动。
在心室辅助***的应用场景中,所述输液泵10在运行过程中依次包括调整阶段、稳定阶段,处于所述稳定阶段时输液管400的流量大于处于调整阶段时输液管400的流量。该调整阶段为输液管400内流体流量的流量差绝对值持续大于第二阈值;该稳定阶段为预设时间内的输液管400内压力的压差绝对值持续小于或等于第一阈值、且输液管400内流体流量的流量差绝对值持续小于或等于第二阈值。
当启动输液泵10为心室辅助装置30提供背压时,输液管400中的流体流量分别会进入调整阶段、稳定阶段和冲刷阶段。输液泵10启动后,液体开始通过输液管400输送。在输液泵10启动的一定时间内,输液泵10进入调整阶段。在调整阶段,蠕动单元140的速度逐渐增加,以将输液管400的出口压力快速上升,流体流量也快速上升。当输液管400的出口压力上升到一定值时,输液管400的出口压力达到一个稳定状态,流体流量仍在逐渐上升。当流体流量上升到一定值并趋于平稳时,输液泵10进入稳定阶段。在稳定阶段的蠕动单元140匀速蠕动,以将输液管400的出口压力和流体流量均稳定在一定范围内。
其中,所述第一速度为所述输液泵达到稳定阶段时所述蠕动单元的蠕动速度。在心室辅助装置30运行时输液泵10需要处于预设的工作压力范围内。在输液泵10启动后,输液泵10从调整阶段进入稳定阶段,进而在稳定阶段为心室辅助装置30提供稳定的背压。输液泵10每次从启动到进入稳定阶段所维持的输液管40压力可能会不同,但均处于工作压力范围内。在输液泵10进入稳定阶段后蠕动单元140继续以达到稳定阶段时蠕动单元的蠕动速度匀速蠕动。因此在检测蠕动单元140的匀速蠕动周期时,可以输液泵10此次进入稳定阶段时蠕动单元140的速度来测量。
在一个实施例中,所述获取匀速蠕动周期包括:获取目标压力曲线,所述目标压力曲线为在所述输液管处于稳定阶段后,所述蠕动单元以第一速度运行预设时间内的所述输液管内压力的曲线;将所述目标压力曲线中相邻波谷或波峰之间的平均时间确定所述匀速蠕动周期。
在实际应用中,输液泵10主要运行在稳定阶段,因此在心室辅助***未使用前或出厂前,可先测试输液泵10在不同蠕动速度下的匀速蠕动周期。具体为:在输液泵10进入稳定阶段后,分别以不同速度匀速控制蠕动单元140蠕动预设时间,并使用压力传感器130实时测量在预设时间段内输液管400内的压力值,并反馈给控制单元。控制单元根据压力值生成并存储的不同速度下的压力曲线。在心室辅助***运行时,控制单元可先获取当前输液泵10处于稳定阶段时的蠕动速度,进而根据该蠕动速度从多个压力曲线中确定第一速度对应的目标压力曲线。通过计算目标压力曲线中相邻波峰或波谷之间的平均间隔时间可估计出在第一速度下的匀速蠕动周期Ta。
本申请实施例在输液泵使用前事先测量其在不同蠕动速度下的匀速蠕动周期,可减少获取匀速蠕动周期的时间,加快减小输液管400中的压力脉动。
需要说明的是,在心室辅助***的应用场景下,第一速度处于在输液泵正常运行转速的范围内,如第一预设转速位于2mL/h-30mL/h范围内。
在另一个实施例中,所述获取匀速蠕动周期包括:在检测到所述输液泵处于稳定阶段后,分别记录n个第一时间,所述第一时间为所述蠕动单元以第一速度运行时所述输液管内压力相邻两次达到预设压力的时间,所述n为正整数;将计算的所述n个第一时间的平均值确定为所述第一速度的所述匀速蠕动周期。
当心室辅助***运行时,在检测到输液泵10进入稳定阶段的预设时间后,控制单元可根据压力传感器130实时反馈的压力值,记录该压力值每次相邻两次达到预设压力的n个的第一时间,该预设压力可设置为处于输液泵正常工作时的压力范围内,如预设压力设置为600mmHg。然后计算该n个第一时间的平均值,将该平均值确定为该匀速蠕动周期Ta。示例的,可在输液泵10进入稳定阶段的预设时间内在测量该匀速蠕动周期。按照经验可将该预设时间设置成远大于匀速蠕动周期,如5min、10min、15min等。
本申请实施例提供在心室辅助***运行时估计蠕动单元140的匀速蠕动周期,可根据输液泵10当前的运行数据进行估计,可进一步提高对匀速蠕动周期估计的精确度。
S520、根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期。
在本申请中,控制单元可在匀速周期时间内控制蠕动单元140快速完成一个非匀速蠕动,达到减小输液管400内压力脉动的情况,确保提供给心室辅助装置的背压保持的平稳顺滑。
可选的,所述根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期包括:根据所述匀速蠕动周期和所述第一速度计算所述蠕动单元的蠕动行程;根据所述蠕动行程和所述第二速度计算所述快速蠕动时间,所述第二速度是所述第一速度的m倍,所述m大于1。
在心室辅助装置30的运行过程中,输液泵10以第一速度匀速蠕动。蠕动单元140的蠕动行程是固定不变的,蠕动行程为第一个蠕动片与第二个蠕动片之间的距离。由于蠕动单元140的蠕动周期行程不变,可根据匀速蠕动周期Ta和第一速度Va计算出蠕动行程。再根据第二速度Vr和蠕动行程计算出快速蠕动的时间。具体地,快速蠕动周期的计算公式为:Tr=Va*Ta/Vr。其中,*表示乘以。
其中,第二速度可设置为第一速度的m倍。示例的,m可取值为10。
S530、在所述匀速蠕动周期时间内,若所述输液管内压力等于目标压力,则控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动周期,并在运行所述快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
在本申请中,在计算出快速蠕动周期后,控制单元可在匀速蠕动周期的时间内以第二速度蠕动快速蠕动周期的时间后就停止蠕动,这样在保证输液管400内压力维持在正常工作压力范围内的同时可以减小输液管400内压力脉动的幅值,从而可以减小输液泵10内流体的压力脉动。
可选的,所述方法还包括:获取波峰值和波谷值,所述波峰值为所述目标压力曲线中所有波峰的平均值,所述波谷值为所述目标压力曲线中所有波谷的平均值;计算峰值平均值,所述峰值平均值为所述波峰值与所述波谷值的平均值;获取应用误差大小和应用误差方向,所述应用误差大小为所述输液泵在当前应用场景下要求的压力误差,所述应用误差方向为所述输液泵在当前应用场景下要求所述应用误差大小的误差方向;根据所述应用误差大小和应用误差方向对所述峰值平均值进行调整,得到所述目标压力。
控制单元可通过减小输液管400内压力脉动时的最大压力值和增加输液管400内压力脉动时的最小压力值,来改善输液泵10匀速蠕动出现的输液管压力脉动较大的现象。具体地,在输液管400内压力为目标压力时,控制单元可控制蠕动单元140以第二速度快速蠕动,以使输液管400内的压力在目标压力处开始上升或下降,从而使得输液管400内压力脉动时的最小值提高或最大值降低,从而减小的输液管400内压力的脉动幅度。
在本申请中,为使输液泵10适应不同场景的压力需求,控制单元可根据当前输液泵10应用场景的需求调节目标压力来控制输液管400内压力的脉动幅度。其中目标压力位于输液管400压力的脉压幅值范围内。
具体地,在输液管400进入稳定阶段后,控制单元通过压力传感器130获取输液管400内的目标压力曲线,计算目标压力曲线中的波峰值和波谷值,该波峰值和波谷值分别为在稳定阶段的一定时间段内输液管400压力脉动周期中的压力最大值的平均值和压力最小值的平均值。进一步地,控制单元获取该输液泵10所应用场景的应用误差大小和应用误差方向,该应用误差大小为当前应用场景所允许的压力脉动的范围,应用误差方向为当前应用场景允许压力误差的方向。若应用误差方向为高于预设压力范围,即输液管400内压力的最大值不会对用户造成损害,则该目标压力可大于峰值平均值,增加输液管400内压力脉动的最小值;若应用误差方向为低于预设压力范围,即输液管400内压力的最小值不会对用户造成损害,则该目标压力可小于峰值平均值,降低输液管400内压力脉动的最大值。如心室辅助***中可允许输液管400内压力高于预设压力范围,但不允许其低于预设压力范围。
控制单元计算波峰值和波谷值的峰值平均值,进而根据应用误差大小和应用误差方向在峰值平均值的基础上进行调整,得到目标压力。
示例的,在心室辅助***中,输液泵10的预设压力范围为500mmHg-700mmHg,应用压力误差为150mmHg,应用误差方向为高于预设压力范围,若计算出的峰值平均值为600mmHg,则可将目标压力确定为625mmHg。
示例的,在输液场景中,若输液泵10的预设压力范围为200mmHg-600mmHg,应用压力误差为100mmHg,应用误差方向为低于预设压力范围,若计算出的峰值平均值为400mmHg,则可将目标压力确定为200mmHg。
可以看出,本申请提出了一种输液泵的脉动控制方法,获取匀速蠕动周期,该匀速蠕动周期为蠕动单元以第一速度匀速运行时输液管内压力的脉动周期;根据匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;在匀速蠕动周期时间内,若输液管内压力等于目标压力,则控制蠕动单元以第二速度运行快速蠕动周期,并在运行快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,该第二速度大于该第一速度。本申请在匀速蠕动周期内,当输液管内压力下降至目标压力时使用第二速度蠕动快速蠕动周期,并在匀速蠕动周期的剩余时间内停止运行,在维持输液管内压力的同时可以减小输液管内压力脉动的幅值,从而可以为心室辅助装置提供更加平稳可靠的背压,确保心室辅助装置的安全使用。
上述主要从方法侧执行过程的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,网络设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所提供的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
示例的,本申请提供一种输液泵,所述输液泵包括:
输液管,用于输送流体;
蠕动单元,用于驱动所述输液管中流体流动;
与所述蠕动单元通信连接的控制单元,所述控制单元用于:
获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;
根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;
在所述匀速蠕动周期时间内,若所述输液管内压力等于目标压力,则控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动周期,并在运行所述快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
可选的,在获取匀速蠕动周期方面,所述控制单元具体用于:获取目标压力曲线,所述目标压力曲线为在所述输液管处于稳定阶段后,所述蠕动单元以第一速度运行预设时间内的所述输液管内压力的曲线;将所述目标压力曲线中相邻波谷或波峰之间的平均时间确定为所述匀速蠕动周期。
可选的,在获取匀速蠕动周期方面,所述控制单元具体用于:在检测到所述输液泵处于稳定阶段后,分别记录n个第一时间,所述第一时间为所述蠕动单元以第一速度运行时所述输液管内压力相邻两次达到预设压力的时间,所述n为正整数;将计算的所述n个第一时间的平均值确定为所述第一速度的所述匀速蠕动周期。
可选的,所述稳定阶段为预设时间内的所述输液管内压力的压差绝对值持续小于或等于第一阈值、且所述输液管内流体流量的流量差绝对值持续小于或等于第二阈值。
可选的,所述第一速度为所述输液泵达到稳定阶段时所述蠕动单元的蠕动速度。
可选的,在根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期方面,所述控制单元具体用于:根据所述匀速蠕动周期和所述第一速度计算所述蠕动单元的蠕动行程;根据所述蠕动行程和所述第二速度计算所述快速蠕动时间,所述第二速度是所述第一速度的m倍,所述m大于1。
可选的,所述控制单元还用于:获取波峰值和波谷值,所述波峰值为所述目标压力曲线中所有波峰的平均值,所述波谷值为所述目标压力曲线中所有波谷的平均值;计算峰值平均值,所述峰值平均值为所述波峰值与所述波谷值的平均值;获取应用误差大小和应用误差方向,所述应用误差大小为所述输液泵在当前应用场景下要求的压力误差,所述应用误差方向为所述输液泵在当前应用场景下要求所述应用误差大小的误差方向;根据所述应用误差大小和应用误差方向对所述峰值平均值进行调整,得到所述目标压力。
示例的,本申请还提供一种医疗设备,该医疗设备包括上述所述控制单元或输液泵。
其中,上述各个方案的控制单元具有实现上述方法中医疗设备执行的相应步骤的功能;所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。
在本申请的实施例,控制单元也可以是芯片或者芯片***,例如:片上***(system on chip,SoC)。
请参阅图6,图6是本申请实施例提供的一种医疗设备的结构示意图,该医疗设备包括:一个或多个处理器、一个或多个存储器、一个或多个通信接口,以及一个或多个程序;所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置由所述一个或多个处理器执行。
上述程序包括用于执行以下步骤的指令:获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;在所述匀速蠕动周期时间内,若所述输液管内压力等于目标压力,则控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动周期,并在运行所述快速蠕动周期后停止运行,以减小输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
其中,上述方法实施例涉及的各场景的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
应理解,上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如,存储器还可以存储设备类型的信息。
在本申请实施例中,上述装置的处理器可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
应理解,本申请实施例中涉及的“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器执行存储器中的指令,结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复,这里不再详细描述。
本申请实施例还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,上述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质,上述计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。该计算机程序产品可以为一个软件安装包。
需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储器中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者TRP等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储器中,存储器可以包括:闪存盘、ROM、RAM、磁盘或光盘等。
以上对本申请实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种输液泵的脉动控制方法,其特征在于,所述输液泵包括用于输送流体的输液管、驱动所述输液管中流体流动的蠕动单元;所述方法包括:
获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;
根据所述匀速蠕动周期计算所述蠕动单元的快速蠕动时间;
在所述匀速蠕动周期时间内,在所述输液管内压力下降至目标压力时,控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动时间,并在剩余时间内停止运行,以减小所述输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取匀速蠕动周期包括:
获取目标压力曲线,所述目标压力曲线为在所述输液管处于稳定阶段后,所述蠕动单元以所述第一速度运行预设时间内的所述输液管内压力的曲线;
将所述目标压力曲线中相邻波谷或波峰之间的平均时间确定为所述匀速蠕动周期。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取匀速蠕动周期包括:
在检测到所述输液泵处于稳定阶段后,分别记录n个第一时间,所述第一时间为所述蠕动单元以所述第一速度运行时所述输液管内压力相邻两次达到预设压力的时间,所述n为正整数;
将计算的所述n个第一时间的平均值确定为所述第一速度的所述匀速蠕动周期。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述稳定阶段为预设时间内的所述输液管内压力的压差绝对值持续小于或等于第一阈值、且所述输液管内流体流量的流量差绝对值持续小于或等于第二阈值。
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法,其特征在于,所述第一速度为所述输液泵达到所述稳定阶段时所述蠕动单元的蠕动速度。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期包括:
根据所述匀速蠕动周期和所述第一速度计算所述蠕动单元的蠕动行程;
根据所述蠕动行程和所述第二速度计算所述快速蠕动时间,所述第二速度是所述第一速度的m倍,所述m大于1。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取波峰值和波谷值,所述波峰值为所述目标压力曲线中所有波峰的平均值,所述波谷值为所述目标压力曲线中所有波谷的平均值;
计算峰值平均值,所述峰值平均值为所述波峰值与所述波谷值的平均值;
获取应用误差大小和应用误差方向,所述应用误差大小为所述输液泵在当前应用场景下要求的压力误差,所述应用误差方向为所述输液泵在当前应用场景下要求所述应用误差大小的误差方向;
根据所述应用误差大小和应用误差方向对所述峰值平均值进行调整,得到所述目标压力。
8.一种输液泵,其特征在于,所述输液泵包括:
输液管,用于输送流体;
蠕动单元,用于驱动所述输液管中流体流动;
与所述蠕动单元通信连接的控制单元,所述控制单元用于:
获取匀速蠕动周期,所述匀速蠕动周期为所述蠕动单元以第一速度匀速运行时所述输液管内压力的脉动周期;
根据所述匀速蠕动周期计算快速蠕动周期;
在所述匀速蠕动周期时间内,若所述输液管内压力等于目标压力,则控制所述蠕动单元以第二速度运行所述快速蠕动周期,并在运行所述快速蠕动周期后停止运行,以减小所述输液管内压力的脉动幅度,所述第二速度大于所述第一速度。
9.一种医疗设备,其特征在于,包括处理器、存储器和通信接口,所述存储器存储有一个或多个程序,并且所述一个或多个程序由所述处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法中的步骤的指令。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-7任一项所述的方法的步骤。
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