基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥的自動校驗方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于電動電控呼吸機或麻醉機大通徑比例閥自動校驗方法，包括：步驟S00、進入自動校驗模式；步驟S10、預設需校驗的N個目標壓力值；步驟S20、確定需校驗的預設目標壓力值；步驟S30、對氣道通氣，監控氣道壓力；步驟S40、當氣道壓力達到當前預設目標壓力值并穩定后，獲取所述比例閥當前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲至存儲器，并結束當前預設目標壓力值的測量；步驟S50、判斷是否完成所有預設目標壓力值的測量，如果是，執行步驟S60，如果否，執行步驟S20；步驟S60、根據電壓值Vn和控制壓力值Pn，通過曲線擬合得到電壓值與控制壓力值之間的關系。該方法可以對流速和壓力精確控制，并且控制算法簡單、易實現，控制精度高。
【專利說明】基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥的自動校驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及呼吸機或麻醉機領域，更具體的，涉及一種基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法。
【背景技術】
[0002]對于現有的渦輪呼吸機，大都沒有大通徑吸氣比例閥。但是如果需要精準控制渦輪呼吸機的流速，必須要有大通徑比例閥，因為常規的比例閥在低壓的時候輸出的流速偏低，不能滿足患者吸氣的要求。因此，大通徑比例閥是流速精準控制的關鍵部件，而采用大通徑比例閥電動電控呼吸機需要實時控制比例閥的開度，才能實現準確的流速控制。
[0003]作為醫用呼吸機，必須保證呼吸機的性能才能達到很好的治療效果。對于采用渦輪系統的呼吸機，流速控制相對比較復雜，即使在沒有大通徑比例閥的情況下，在相同的轉速下，不同的氣道壓力會輸出不同的流速，如果系統中增加大通徑比例閥，由于大通徑比例閥輸出的流速會受到氣道壓力的影響，因此必須對大通徑比例閥進行校驗，找到控制電壓輸出和壓力的關系，并通過調整壓力實現對流速的控制。然而現有技術中并沒有計算電壓輸出和壓力的關系精確計算方法。
[0004]基于上述描述，亟需要一種精確的計算電壓輸出和壓力的關系方法，從而達到對流速和壓力的精確控制，并且控制算法操作簡單，易實現，控制精度高，具有很好的臨床實驗效果。
【發明內容】
[0005]為解決以上所述問題，本發明的目的在于提供一種基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法，以精確的計算電壓輸出和壓力的關系方法，從而達到對流速和壓力的精確控制，并且控制算法操作簡單，易實現，控制精度高。
[0006]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
[0007]一種基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法，至少包括以下步驟:
[0008]步驟SOO、呼吸機或麻醉機進入自動校驗模式；
[0009]步驟S10、預設需校驗的N個目標壓力值，所述N為大于I的正整數；
[0010]步驟S20、控制單元確定需校驗的當前預設目標壓力值；
[0011]步驟S30、模擬壓力控制模式，所述控制單元按照預設頻率對氣道進行通氣，并通過檢測裝置監控所述氣道壓力；
[0012]步驟S40、當所述氣道壓力達到所述當前預設目標壓力值并穩定后，所述控制單元獲取所述比例閥當前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲至存儲器，并結束所述當前預設目標壓力值的測量，其中η為I到N之間的正整數；
[0013]步驟S50、判斷單元判斷是否完成所有預設目標壓力值的測量，如果是，則執行步驟S60，如果否，則繼續執行步驟S20 ；[0014]步驟S60、根據所存儲的N個比例閥的電壓值Vn和控制壓力值Pn，由數據處理單元通過曲線擬合得到所述比例閥的電壓值與控制壓力值之間的關系。
[0015]作為優選，所述比例閥為大通徑比例閥。
[0016]進一步的，所述大通徑比例閥為在60cmH20壓力下輸出流速不小于180L/min的比例閥。
[0017]在步驟S40中，包括以下步驟:
[0018]步驟S41、預設需測量的次數M，所述M為大于I的正整數；
[0019]步驟S42、所述控制單元確定目前需測試的次數m，其中m為I到M之間的正整數；
[0020]步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當前電壓值Vnm和所述氣道的當前控制壓力值Pnm ；
[0021]步驟S44、所述判斷單元判斷所測量次數m是否達到預設的M次，如果尚未達到M次，則執行步驟S42，否則，執行步驟S45 ；
[0022]步驟S45、所述數據處理單元計算測量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對應的控制壓力值的平均值Pn。
[0023]作為優選，所述M為3至15之間的自然數。
[0024]作為優選，在步驟SlO中，N為12。
[0025]作為優選，在步驟SlO中，第一個目標壓力為5cmH20，最后一個目標壓力為60cmH20，并且每兩個目標壓力值之間相差5cmH20。
[0026]作為優選，在步驟S30中，對氣道進行通氣的所述預設頻率為10次/分。
[0027]作為優選，在步驟S60中，所述數據處理單元采用最小二乘法進行擬合，計算控制壓力和控制電壓值之間的關系。
[0028]作為優選，所述控制單元根據所述關系應用于對所述呼吸機或麻醉機進行控制。
[0029]一種呼吸機或麻醉機，對吸氣閥進行校驗時，使用以上任一項所述的比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法。
[0030]本發明的有益效果為，由于本發明通過測量多個目標壓力值的比例閥的電壓值V和實際的控制壓力P，之后再采用最小二乘法進行擬合，找到P和V的關系，從而達到對流速和壓力的精確控制，所以該控制算法操作簡單，易實現，控制精度高，具有很好的臨床實驗效果。由于設定的目標壓力值多，即校驗點數多，并且每個校驗點數下測量P和V的多組值，最后計算多組測量值的平均值，所以校驗結果非常精確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明提供的大通徑比例閥的自動校驗方法流程圖；
[0032]圖2為本發明提供的記錄每組目標壓力值的電流值和實際的控制壓力的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0034]對于現有的渦輪呼吸機，因為常規的比例閥在低壓的時候輸出的流速偏低，不能滿足患者吸氣的要求。如果需要精準控制渦輪呼吸機的流速，必須要有大通徑比例閥，本發明所采用的大通徑比例閥的性能參數為在60cmH20壓力下輸出不小于180L/min的流速。而采用大通徑比例閥電動電控呼吸機需要實時控制比例閥的開度，才能實現準確的流速控制。對于采用渦輪系統的呼吸機，流速控制相對比較復雜，即使在沒有大通徑比例閥的情況下，在相同的轉速下，不同的氣道壓力會輸出不同的流速，如果系統中增加大通徑比例閥，由于大通徑比例閥輸出的流速會受到氣道壓力的影響，因此必須對大通徑比例閥進行校驗，找到控制電壓輸出和壓力的關系，并通過調整壓力實現對流速的控制。
[0035]圖1為本發明提供的呼吸機或麻醉機比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法流程圖。如圖1所示，該種基于電動電控呼吸機比例閥、尤其是大通徑比例閥的自動校驗方法，包括以下步驟:
[0036]步驟SOO、呼吸機或麻醉機進入自動校驗模式。
[0037]步驟S10、控制單元預設12個目標壓力值。
[0038]作為優選實施例，本實施例中設置其中第一個目標壓力為5cmH20，最后一個目標壓力為60cmH20，并且每相鄰兩個目標壓力值之間相差為5cmH20。當然，本領域技術人員容易理解的是，目標壓力值的個數、第一個目標壓力、最后一個目標壓力、以及相鄰兩個目標壓力值之間相差的取值都是可以改變的，本領域技術人員可以根據實際情況將其設定為其它值。
[0039]步驟S20、控制單元確定需校驗的當前預設目標壓力值。
[0040]步驟S30、模擬壓力控制模式，即模擬壓力控制模式對氣道進行通氣，根據默認的大通徑比例閥的特性參數，所述控制單元按照預設頻率對氣道進行通氣，通氣的目標壓力為5cmH20，對氣道進行通氣的所述預設頻率為10次/分，當然也可以取其它頻率。并通過檢測裝置監控所述氣道壓力。
[0041]步驟S40、當所述氣道壓力達到所述當前預設目標壓力值并穩定后，所述控制單元獲取所述比例閥當前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲至存儲器，并結束所述當前預設目標壓力值的測量，其中η為I到N之間的正整數。
[0042]步驟S50、判斷單元判斷是否完成所有預設目標壓力值的測量，如果是，則執行步驟S60，如果否，則繼續執行步驟S20，即繼續按順序依次記錄其余的目標壓力值下的比例閥的電壓值V和實際的控制壓力P，直到目標壓力為60cmH20，測量出最后一個目標壓力下的比例閥的電壓值Vn和實際的控制壓力Pn。
[0043]步驟S60、根據所存儲的比例閥的N組電壓值Vn和氣道內的控制壓力值Pn，即Vl至vN、Pi至PN，由數據處理單元通過曲線擬合得到所述比例閥的電壓值與控制壓力值之間的關系。于本實施例中，數據處理單元采用最小二乘法進行擬合，計算控制壓力P和控制電壓值V之間的關系，實現對比例閥的精準校驗。
[0044]在上述自動校驗步驟完成之后，所述控制單元根據所述關系對所述呼吸機或麻醉機的運行進行控制。
[0045]圖2為本發明提供的記錄每組目標壓力值的電流值和實際的控制壓力的詳細流程圖。該流程包括以下步驟:
[0046]步驟S41、預設需測量的次數M，所述M為大于I的正整數。于本實施例中，所述M可以為3至15之間的自然數，優選值為5。
[0047]步驟S42、所述控制單元確定目前需測試的次數m，其中m為I到M之間的正整數。 [0048]步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當前電壓值Vnm和所述氣道的當前控制壓力值Pnm。
[0049]步驟S44、所述判斷單元判斷所測量次數m是否達到預設的M次，如果尚未達到M次，則執行步驟S42，否則，執行步驟S45。
[0050]步驟S45、所述數據處理單元計算測量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對應的控制壓力值的平均值Pn。
[0051]于本實施例中，模擬壓力控制模式給氣道進行通氣時的頻率也可以為其它值，這取決于具體的操作情況。
[0052]于本實施例中，每個目標壓力值的比例閥的電壓值V和實際的控制壓力P的連續測量次數也可以是其它的值，之后再計算所有測量結果的平均值，本領域技術人員可以根據實際的精度需求對其進行設定。
[0053]本發明所述的基于電動電控呼吸機大通徑比例閥的自動校驗方法，可以應用到麻醉機等需要對比例閥進行校驗的設備上。
[0054]以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護范圍 之內。
【權利要求】
1.一種基于電動電控呼吸機或麻醉機比例閥的自動校驗方法，其特征在于，至少包括以下步驟: 步驟S00、呼吸機或麻醉機進入自動校驗模式； 步驟S10、預設需校驗的N個目標壓力值，所述N為大于I的正整數； 步驟S20、控制單元確定需校驗的當前預設目標壓力值； 步驟S30、模擬壓力控制模式，所述控制單元按照預設頻率對氣道進行通氣，并通過檢測裝置監控所述氣道壓力； 步驟S40、當所述氣道壓力達到所述當前預設目標壓力值并穩定后，所述控制單元獲取所述比例閥當前的電壓值Vn和所述氣道的控制壓力值Pn，將其存儲至存儲器，并結束所述當前預設目標壓力值的測量，其中η為I到N之間的正整數； 步驟S50、判斷單元判斷是否已完成所有預設目標壓力值的測量，如果是，則執行步驟S60，如果否，則繼續執行步驟S20 ； 步驟S60、數據處理單元根據所存儲的所述比例閥的N組電壓值和所述氣道的控制壓力值，通過曲線擬合得到所述比例閥的所述電壓值與所述氣道的所述控制壓力值之間的關系O
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述比例閥為大通徑比例閥，所述大通徑比例閥為在60cmH20壓力下輸出流速不小于180L/min的比例閥。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S40中，包括以下步驟: 步驟S41、預設需測量的次數M，所述M為大于I的正整數； 步驟S42、所述控制單元確定目前需測試的次數m，其中m為I到M之間的正整數；步驟S43、所述控制單元第m次獲取比例閥的當前電壓值Vnm和所述氣道的當前控制壓力值Pnm ； 步驟S44、所述判斷單元判斷所測量次數m是否達到預設的M次，如果尚未達到M次，則執行步驟S42，否則，執行步驟S45 ； 步驟S45、所述數據處理單元計算測量M次后的比例閥的電壓值的平均值Vn和與之對應的控制壓力值的平均值Pn。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，M為3至15之間的自然數，優選為5。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟SlO中，N為12。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，第一個預設目標壓力值為5cmH20，最后一個預設目標壓力值為60cmH20，并且每兩個預設目標壓力值之間相差5cmH20。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S30中，對氣道進行通氣的所述預設頻率為10次/分。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟S60中，所述數據處理單元采用最小二乘法進行擬合，計算控制壓力和控制電壓值之間的關系。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制單元根據所述關系對所述呼吸機或麻醉機進行控制。
10.一種呼吸機或麻醉機，其特征在于:對吸氣閥進行校驗時，使用權利要求1至9中任一項所述的方法。
【文檔編號】A61M16/20GK103908725SQ201210592201
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2012年12月29日 優先權日:2012年12月29日
【發明者】金文賢 申請人:北京誼安醫療系統股份有限公司