用于血液透析機的血泵控制方法
【專利摘要】本發明公開一種用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，所述方法包括步驟：A、設定血液透析機的血泵的目標流速，讀出血泵每秒鐘的實際脈沖反饋值P0；B、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值P0是否大于其允許的最小脈沖值Pmin以及當前的Sda是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟C，否則，則轉入步驟D；C、使Sda減小；D、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值P0是否小于其允許的最大脈沖值Pmax以及當前的Sda是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟E，否則轉入步驟F；E、使Sda增大；F、發送Sda給DA轉換電路。本發明能夠快速有效的調整血泵中血液的流速，且具有控制方法簡單、實現容易的優點。
【專利說明】用于血液透析機的血泵控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種血液透析機的控制技術，尤其是涉及一種用于血液透析機的血泵控制方法。
【背景技術】
[0002]血泵是血液透析中主要的不可缺少的循環動力部件。血泵控制血液的流動速度，目前主要依靠兩個參數:血泵轉速和泵管直徑。[0003]目前使用的泵管是有一定彈性的無毒性硅膠管，在兩個血泵滾輪之間密封區域形成血液腔，依靠血泵的轉動，帶動血液流動。血泵的電機轉速是可控制的，但由泵管和血泵滾輪形成的這個血液腔的容積，卻不是固定的，它和泵管的充盈情況有關。也就是說，如果泵前壓力過低，會導致泵管充盈不滿，繼而導致實際血流量的下降。
【發明內容】
[0004]為克服現有技術的缺陷，本發明提出一種用于血液透析機的血泵控制方法，通過動態調節輸入給DA轉換電路的Sda值，從而動態調節脈沖發生電路輸出的脈沖信號來快速有效地控制血泵中血液的流動速度。
[0005]本發明采用如下技術方案實現:一種用于血液透析機的血泵控制方法，其包括步驟:
[0006]A、設定血液透析機的血泵的目標流速，計算出要達到該目標流速每秒鐘需要的脈沖信號的理論數量Ps并確定Ps的最大值Pmax和最小值Pmin、DA轉換電路的輸入值Sda的初始值daO以及Sda的最大值Smax和最小值Smin,并通過血泵的轉速傳感器讀出血泵每秒鐘的實際脈沖反饋值PO;
[0007]B、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否大于其允許的最小脈沖值Pmin以及當前的Sda是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟C，否則，則轉入步驟D ；
[0008]C、使 Sda 減小；
[0009]D、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否小于其允許的最大脈沖值Pmax以及當前的Sda是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟E，否則轉入步驟F ；
[0010]E、使 Sda 增大；
[0011]F、發送Sda給DA轉換電路，由DA轉換電路輸出DA值來動態調整脈沖發生電路在單位時間內輸出給血泵的脈沖信號的數量。
[0012]其中，步驟B之前還包括步驟:判斷目標流速是否低于閾值F，如否，則轉入步驟B。
[0013]其中，若目標流速低于閾值F，則進一步包括步驟:
[0014]判斷血泵的運行時間T是否超過設定時間Ts，若否，將當前運行時間T、在運行時間T內分別對實際脈沖反饋值PO進行累加后得到實際脈沖總數MO和對每秒鐘的脈沖信號的理論數量Ps (相對目標流速下是一定值)進行累加得到的理論脈沖總數Ml均清零后轉入步驟A。[0015]其中，若血泵的運行時間T超過設定時間Ts，則進一步包括步驟:
[0016]判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否大于理論脈沖總數Ml以及當前的Sda值是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟C，否則轉入下一步驟；
[0017]判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否小于運行時間T內的理論脈沖總數Ml以及當前的Sda值是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟E，否則轉入步驟F。
[0018]其中，Pmax=Ps*1.2, Pmin=Ps*0.6。
[0019]其中，當目標流速〈閾值F時，Smax=0.7*SdaO、Smin=0.5*SdaO ;當目標流速> 閾值 F 時，Smax=L 2*SdaO、Smin=0.8*SdaO。[0020]其中，步驟C為將Sda減小I。
[0021]其中，步驟E為將Sda增大I。
[0022]與現有技術相比，本發明具有如下有益效果:
[0023]本發明脈沖信號與血泵的轉速之間存在線性關系，根據血泵反饋的實際脈沖數PO動態調節輸入給DA轉換電路的Sda值，從而動態調節脈沖發生電路輸出的脈沖信號，從而快速有效的調整了血泵中血液的流速，且具有控制方法簡單、實現容易的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明血泵的控制電路示意圖
[0025]圖2是本發明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1所示，血液透析機的血泵的控制電路包括:控制器；依次連接的DA轉換電路、脈沖發生電路，由控制器通過從血泵反饋的實際脈沖數PO動態調節輸入給DA轉換電路的Sda值，從而動態調節脈沖發生電路輸出給血泵的脈沖信號。由于脈沖信號與血泵的轉速之間存在線性關系，故本發明可以實現控制血泵中血液的流動速度。
[0027]結合圖2所示，本發明提出一種用于血液透析機的血泵控制方法，其包括如下實現步驟:
[0028]步驟S1、從血液透析機的用戶界面的血泵按鍵改變血泵狀態標志，依據血泵狀態標志判斷血泵是運行狀態還是停止狀態，若血泵是運行狀態則轉入步驟S2，若是停止狀態則轉入步驟S8。
[0029]步驟S2、判斷用戶是否改變了血泵的目標流速(用戶可在血液透析機的用戶界面進行設置)或者是首次進入運行狀態，若是則轉入步驟S3，若則轉入步驟S4。
[0030]步驟S3、根據血泵的目標流速、血泵中流過單位流量(比如Iml)的血液時需要的脈沖信號的平均個數，計算出要達到該目標流速每秒鐘所需要的脈沖信號的理論數量Ps (相對目標流速下是一定值)并確定Ps的最大值Pmax和最小值Pmin以及對應血流管徑下的DA轉換電路輸入值Sda的初始值SdaO (相對目標流速下是一定值)以及允許DA輸入的最大值Smax和最小值Smin ( 如，Pmax=Ps*1.2、Pmin=Ps*0.6、當目標流速〈閾值F時，Smax=0.7*Sda0、Smin=0.5*SdaO。當目標流速> 閾值 F 時，Smax=L 2*SdaO。Smin=0.8*SdaO。具體的取值范圍是通過實驗驗證后所得的數據)，并初始化當前DA輸入值Sda為SdaO。此步驟完成后轉入步驟S4。[0031]步驟S4、讀出血泵的轉速傳感器的反饋值，即血泵每秒鐘的實際脈沖反饋值PO，并將當前血泵的運行時間T增加I。
[0032]步驟S5、判斷血泵的目標流速是否過低(這里要判斷所設定的這個流速的目的是因為不同的流速范圍下允許的DA輸入的最大值Smax和最小值Smin的取值不同)，若目標流速低于閾值F，則轉入步驟S6，否則轉入步驟S9。
[0033]步驟S6、判斷血泵的運行時間T是否超過設定時間Ts，若是，轉入步驟S7，否則轉入步驟SI I。
[0034]步驟S7、將當前運行時間T、累計的實際脈沖總數MO和累計的理論脈沖總數Ml清零后轉入步驟S16。
[0035]步驟S8、將當前DA輸入值Sda清O后后轉入步驟S16。
[0036]步驟S9、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否大于其允許的最小脈沖值Pmin以及當前DA輸入值Sda是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟S 14，否則，則轉入步驟S 10。
[0037]步驟S10、進一步判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否小于其允許的最大脈沖值Pmax以及當前DA輸入值Sda是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟S15，否則直接轉入步驟S16。
[0038]步驟S11、計算實際脈沖總數MO (通過血泵的轉速傳感器反饋得到的血泵每秒鐘的實際脈沖反饋值PO在當前運行時間T內進行累加后得到的)以及理論脈沖總數Ml (血泵在運行時間T內與所需要的每秒鐘的脈沖信號的理論數量Ps進行累加后得到的，一般來說，理論脈沖總數Ml=T*Ps)。
[0039]步驟S12、判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否大于理論脈沖總數Ml以及當前DA輸入值Sda值是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟S14，否則轉入步驟S13。
[0040]步驟S13、進一步判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否小于運行時間T內的理論脈沖總數Ml以及當前DA輸入值Sda是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟S15，否則轉入步驟S16。
[0041]步驟S14、當前的血泵轉速過快，應減小脈沖發生電路在單位時間內輸出的脈沖信號的數量，即應使DA轉換電路的當前DA輸入值Sda減小，使血泵轉速下降。比如，控制器以步長為I，將當前DA輸入值Sda減小I后轉入步驟S16進行處理。
[0042]步驟S15、當前的血泵轉速較慢，應增加脈沖發生電路在單位時間內輸出的脈沖信號的數量，即應使DA轉換電路的當前DA輸入值Sda增大，使血泵轉速提高。比如，控制器以步長為I，將當前DA輸入值Sda增大I后轉入步驟S16進行處理。
[0043]步驟S16、由控制器將當前DA輸入值Sda發送給DA轉換電路，完成此步驟后再轉入步驟SI，這樣通過不斷調整當前DA輸入值Sda，然后再發送給DA轉換電路，通過DA轉換電路輸出的DA控制信號來動態調整脈沖發生電路在單位時間內輸出的脈沖信號的數量，實現動態地調節血泵的轉速來改變血泵的血液管路中的血液流速。
[0044]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，所述方法包括步驟: A、設定血液透析機的血泵的目標流速，計算出要達到該目標流速每秒鐘需要的脈沖信號的理論數量Ps并確定Ps的最大值Pmax和最小值Pmin、DA轉換電路的輸入值Sda的初始值daO以及Sda的最大值Smax和最小值Smin,并通過血泵的轉速傳感器讀出血泵每秒鐘的實際脈沖反饋值PO; B、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否大于其允許的最小脈沖值Pmin以及當前的Sda是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟C，否則，則轉入步驟D ； C、使Sda減小； D、判斷每秒鐘的實際脈沖反饋值PO是否小于其允許的最大脈沖值Pmax以及當前的Sda是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟E，否則轉入步驟F ； E、使Sda增大； F、發送Sda給DA轉換電路，由DA轉換電路輸出DA值來動態調整脈沖發生電路在單位時間內輸出給血泵的脈沖信號的數量。
2.根據權利要求1所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，步驟B之前還包括步驟:判斷目標流速是否低于閾值F，如否，則轉入步驟B。
3.根據權利要求2所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，若目標流速低于閾值F，則進一步包括步驟: 判斷血泵的運行時間T是否超過設定時間Ts，若否，將當前運行時間T、在運行時間T內分別對實際脈沖反饋值PO進行累加后得到實際脈沖總數MO和對每秒鐘的脈沖信號的理論數量Ps進行累加得到的理論脈沖總數Ml均清零后轉入步驟A。
4.根據權利要求3所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，若血泵的運行時間T超過設定時間Ts，則進一步包括步驟: 判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否大于理論脈沖總數Ml以及當前的Sda值是否大于其允許的最小輸出值Smin，若是，轉入步驟C，否則轉入下一步驟； 判斷運行時間T內的實際脈沖總數MO是否小于運行時間T內的理論脈沖總數Ml以及當前的Sda值是否小于其允許的最大輸出值Smax，如是，轉入步驟E，否則轉入步驟F。
5.根據權利要求1所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，Pmax=Ps*l.2，Pmin=Ps*0.6。
6.根據權利要求1所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，當目標流速〈閾值 F 時，Smax=0.7*SdaO、Smin=0.5*SdaO ；當目標流速≥閾值 F 時，Smax=L 2*SdaO。Smin=0.8*SdaO。
7.根據權利要求1所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，步驟C為將Sda減小I。
8.根據權利要求1所述用于血液透析機的血泵控制方法，其特征在于，步驟E為將Sda增大I。
【文檔編號】A61M1/10GK103830784SQ201210471888
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月20日 優先權日:2012年11月20日
【發明者】張力華, 黃周梁, 盧江, 李喜金 申請人:廣州市暨華醫療器械有限公司