电子流量监控器、监控方法及麻醉的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子流量监控器、监控方法及麻醉机，包括控制模块、氧气支路、第一流量控制器、第一流量传感器、至少一路平衡气体支路、第二流量控制器、第二流量传感器、总路及第三流量传感器，所述氧气支路及平衡气体支路均与所述总路连接，所述第一流量控制器、第二流量控制器、第一流量传感器、第二流量传感器及第三流量传感器均与所述控制模块信号连接。各支路均设有流量控制器和流量传感器，可以实现对各支路气体流量的闭环控制，实现对氧气和平衡气体流量的精确控制；通过采集各支路和总路的气体流量，可以判断出各支路的流量测量是否异常，从而能够实现对气体流量双重监控，提高了监控器的安全性和可靠性。
【专利说明】电子流量监控器、监控方法及麻醉机
【技术领域】
[0001] 本申请涉及麻醉机领域，尤其是关于一种应用于麻醉机的电子流量监控器。
【背景技术】
[0002] 麻醉机的功能是手术期间对病人进行吸入麻醉和机械通气。如图1所示，麻醉机 工作期间，病人呼吸的气体是在一个带有钠石灰罐（用来吸取人体呼出的二氧化碳C02)的 密闭式回路中循环利用的。由于回路中气体的消耗（如氧气02等被人体吸收）和泄漏，因 此需要不断进行补充，麻醉机中有一条独立的通道持续的补充气体到病人呼吸回路，这路 补充气体我们一般称为新鲜气体。
[0003] 如图1所示，新鲜气体的形成分为两步：
[0004] 第一步，氧气和平衡气体（空气AIR或一氧化二氮N20)在流量监控器中以不同的 流量进行混合；
[0005] 第二步，流量监控器输出的混合气体经过麻药挥发罐后，形成新鲜气体，输送到病 人呼吸回路。
[0006] 流量监控器调节氧气与平衡气体的流量的方式有两种：机械调节方式和电子调节 方式。
[0007] 机械调节方式：用户通过机械针阀调节氧气和平衡气体的流量，并采用流量传感 器或机械转子流量计测量氧气与平衡气体的流量。机械调节方式系统简单，成本较低、可靠 性高，缺陷在于自动化程度不高。此外，为了获得所需要的氧气浓度与总流量，用户需要自 行计算所需要的氧气和平衡气体的流量，该种方式一般应用于中低端机型。
[0008] 电子调节方式：用户只需要输入所需要的氧气浓度与总流量，系统自动对各路气 体流量进行监控，达到用户设定的指标。电子调节方式自动化程度高，操作简单，精度较高， 但系统较为复杂，成本较高，一般应用于中、高端机型。
[0009] 电子调节方式的流量监控器一般称为电子流量监控器。
[0010] 如图2所示，一种现有电子流量监控器包括氧气支路1、空气支路3、一氧化二氮支 路2、公共气路15、总路4及控制模块5,氧气支路配置一个第一流量传感器7,平衡气体支 路配置一个第二流量传感器9,氧气支路的第一流量传感器7用于测量氧气的流量，平衡气 体支路的第二流量传感器9用于测量一氧化二氮或空气流量。
[0011] 如图3所示，另一种现有电子流量监控器包括氧气支路1、空气支路3、一氧化二氮 支路2、公共气路15、总路4及控制模块5,氧气支路配置一个第一流量传感器7,总路配置 一个第三流量传感器11。氧气支路的第一流量传感器7用于测量氧气支路的流量。总路的 第三流量传感器11用于测量总路的流量或者氧气浓度，当平衡气体只有一氧化二氮时，还 可能用于推算氧气流量。
[0012] 现有的电子流量监控器结构中，第一种是氧气支路和平衡气体支路各一个流量传 感器，第二种是氧气支路和总路各一个流量传感器。对于每路气体的实际监控效果，可以 认为每路气体的监控都是一个流速控制器和一个流量传感器，流量传感器用于对本支路的 流速控制器的正确性做出反馈或者判断。另外，还可能在每个支路（氧气支路、平衡气体支 路）和总路上各自增加一个压力传感器，通过某个支路上的压力传感器和总路上的压力传 感器之差来评估该支路的流量大小。
[0013] 总的来说，如图4所示，现有的电子流量监控器，相当于每个支路设有一个流量控 制器和一个能够测量该支路流量的流量传感器，或者每个支路和总路各安装一个压力传感 器16,利用每个支路前后两个压力差进行流量的异常判断。流量传感器测量的数值用于对 支路的流量进行闭环反馈控制，即，流量传感器的测量对流量控制的精度和安全非常重要。
[0014] 没有在每个支路均安装压力传感器的结构中，当某个支路的流量传感器出现异常 时，整个系统没有一个准确的参照物来判断支路的测量是否出现问题，流量的闭环控制会 导致系统按错误的流量反馈，使得系统的输出流量在错误的范围。这种错误不能被系统自 动发现和提醒，需要人工观察玻璃管流量计等才能发现问题。这种异常尤其是当选择带有 一氧化二氮输出时，氧气流量偏小或者一氧化二氮偏大时，都可能导致系统输出的氧浓度 出现严重的偏差，导致麻醉病人的生命危险。
【发明内容】
[0015] 本发明提供一种能够提高安全可靠性的电子流量监控器、监控方法及麻醉机。
[0016] 本发明提供一种电子流量监控器，包括控制模块、用于提供氧气的氧气支路、用于 调节所述氧气支路气体流量的第一流量控制器、用于测量所述氧气支路气体流量的第一流 量传感器、用于提供平衡气体的至少一路平衡气体支路、用于调节所述平衡气体支路气体 流量的第二流量控制器、用于测量所述平衡气体支路气体流量的第二流量传感器、用于混 合所述氧气和平衡气体而得到混合气体的总路及用于测量所述总路混合气体流量的第三 流量传感器，所述氧气支路及平衡气体支路均与所述总路连接，所述第一流量控制器、第二 流量控制器、第一流量传感器、第二流量传感器及第三流量传感器均与所述控制模块信号 连接，所述控制模块采集所述第一、二、三流量传感器的气体流量值，并根据所述气体流量 值判断气体流量测量是否异常。
[0017] 监控器使用前进行自检时，同一时间除总路外仅打开一路支路（可以是氧气支 路，也可以是其中一路平衡气体支路）而关闭其它支路，关闭支路对应的第一流量传感器 或第二流量传感器采集的气体流量值为零，此时，可以判断该打开支路的流量测量是否异 常。当然，也可以同时打开至少两路支路（如打开氧气支路和至少一路平衡气体支路）。
[0018] 监控器使用过程中进行自检时，如果有一路或多路平衡气体支路关闭，则该等关 闭支路对应的第二流量传感器采集的气体流量值为零。
[0019] 控制模块采集各流量传感器的气体流量值，实际是采集处于工作状态的各支路和 总路的气体流量值。工作状态时，各支路和总路打开。
[0020] 所述平衡气体支路与所述总路直接连接或通过公共气路间接连接，所述第二流量 传感器设于所述平衡气体支路或所述公共气路；即，多路平衡气体支路可以共用一个公共 气路。
[0021] 所述第一流量控制器和第一流量传感器串联设于所述氧气支路，所述第二流量控 制器设于所述平衡气体支路。
[0022] 第三流量传感器可以直接设于总路；当然，第三流量传感器也可以通过一个旁路 或者选通阀连接总路，当需要检测时，把该旁路或选通阀接上进行检测，检测完后恢复原来 的工作环境。
[0023] 所述总路设有用于测量所述混合气体流量的机械式流量计。
[0024] 所述的电子流量监控器，还包括能够旁路掉所述氧气支路和平衡气体支路中至少 之一的机械旁路，所述机械旁路与所述总路连接。通过手动操作，可以选择旁路掉一路或多 路支路。
[0025] 所述的电子流量监控器，所述氧气支路和各所述平衡气体支路并联后与所述总路 连接，所述氧气支路设有所述第一流量控制器和所述第一流量传感器，各所述平衡气体支 路均设有所述第二流量控制器和所述第二流量传感器，所述总路设有所述第三流量传感器 总路。
[0026] 一种麻醉机，包括所述的电子流量监控器。
[0027] 一种电子流量监控器的监控方法，其是：
[0028] 通过所述第一流量传感器获取氧气流量值，通过所述第二流量传感器获取平衡气 体流量值，通过所述第三流量传感器获取实际混合气体流量值；
[0029] 根据所述氧气流量值和所述平衡气体流量值得到目标混合气体流量值，判断所述 实际混合气体流量值和所述目标混合气体流量值的差值是否超出预设范围，如超出，则进 行异常提示。η
[0030] 所述目标混合气体流量值
【权利要求】
1. 一种电子流量监控器，包括控制模块、用于提供氧气的氧气支路、用于调节所述氧气 支路气体流量的第一流量控制器、用于测量所述氧气支路气体流量的第一流量传感器、用 于提供平衡气体的至少一路平衡气体支路、用于调节所述平衡气体支路气体流量的第二流 量控制器、用于测量所述平衡气体支路气体流量的第二流量传感器及用于混合所述氧气和 平衡气体而得到混合气体的总路，所述氧气支路及平衡气体支路均与所述总路连接，所述 第一流量控制器、第二流量控制器、第一流量传感器及第二流量传感器均与所述控制模块 信号连接，其特征在于，还包括用于测量所述总路混合气体流量的第三流量传感器，所述第 三流量传感器与所述控制模块信号连接，所述控制模块采集所述第一、二、三流量传感器的 气体流量值，并根据所述气体流量值判断气体流量测量是否异常。
2. 如权利要求1所述的电子流量监控器，其特征在于，所述平衡气体支路与所述总路 直接连接或通过公共气路间接连接，所述第二流量传感器设于所述平衡气体支路或所述公 共气路。
3. 如权利要求2所述的电子流量监控器，其特征在于，所述第一流量控制器和第一流 量传感器串联设于所述氧气支路，所述第二流量控制器设于所述平衡气体支路。
4. 如权利要求1所述的电子流量监控器，其特征在于，所述总路设有用于测量所述混 合气体流量的机械式流量计。
5. 如权利要求1所述的电子流量监控器，其特征在于，还包括能够旁路掉所述氧气支 路和平衡气体支路中至少之一的机械旁路，所述机械旁路与所述总路连接。
6. 如权利要求1所述的电子流量监控器，其特征在于，所述氧气支路和各所述平衡气 体支路并联后与所述总路连接，所述氧气支路设有所述第一流量控制器和所述第一流量传 感器，各所述平衡气体支路均设有所述第二流量控制器和所述第二流量传感器，所述总路 设有所述第三流量传感器总路。
7. -种麻醉机，其特征在于，包括权利要求1-6中任意一项所述的电子流量监控器。
8. -种权利要求1-6中任意一项所述的电子流量监控器的监控方法，其特征在于， 通过所述第一流量传感器获取氧气流量值，通过所述第二流量传感器获取平衡气体流 量值，通过所述第三流量传感器获取实际混合气体流量值； 根据所述氧气流量值和所述平衡气体流量值得到目标混合气体流量值，判断所述实际 混合气体流量值和所述目标混合气体流量值的差值是否超出预设范围，如超出，则进行异 常提示。
9. 如权利要求8所述的电子流量监控器的监控方法，其特征在于，所述目标混合气体 流量值=a*k+ 其中，a表示所述氧气流量值，k表示所述第三流量传感器测量氧 气流量和实际氧气流量的偏差，同时处于工作状态的各路所述平衡气体支路分别定义为第 1、2…η路平衡气体支路，bi表示第i路平衡气体支路的流量值，ki表示所述第三流量传感 器测量平衡气体流量和实际气体流量的偏差。
【文档编号】A61M16/01GK104096303SQ201310130436
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月15日 优先权日:2013年4月15日
【发明者】周小勇, 方明东, 李新胜, 陈培涛, 韩理 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司