基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法，包括：步骤S00、进入呼气阀校验模式；步骤S10、设定N个呼气末正压；步骤S20、确定一个预设呼气末正压值；步骤S30、给气道充气，当气道压力超过待校验的预设呼气末正压值不小于预设值ΔM后，获取气道内的呼气末正压；步骤S40、计算呼气末压力值与当前预设呼气末正压值之间差值的绝对值；步骤S50、判断差值的绝对值是否小于预设阈值ΔP，如果是，执行步骤S60，否则，执行步骤S30；步骤S60、将呼气末压力值和控制电压值存储；步骤S70、判断是否完成所有设定呼气末正压值的测量，如果是，执行步骤S80，否则，执行步骤S20；步骤S80、通过曲线拟合得到呼气末压力值和控制电压值之间的关系。
【专利说明】基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及呼吸机或麻醉机领域，更具体的，涉及一种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法。
【背景技术】
[0002]为了保证患者在使用呼吸机或麻醉机的时候肺泡不塌陷，需要在呼气末维持一定的气道压力，维持的压力要求与设定的呼气末正压(Positive End-Expiratory Pressure,简称为PEEP)值保持一致。对于涡轮呼吸机，大多都需要维持两个压力水平，一般情况下吸气的时候为高压，压力可以根据需要进行设定，呼气的时候为低压，一般保持为设定的PEEP值。由于气道内实际的PEEP主要靠主动呼气阀实现和保证的，因此对呼气阀的精准校验非常关键，常规的校验方法校验偏差比较大，不稳定。
[0003]在临床中，PEEP值的设定是有一定的理论依据和算法的，但是为了达到更好的治疗效果，呼吸机需要满足实际的控制值与设定的PEEP值保持一致，但是由于气道压力和患者肺功能参数的不确定性，导致PEEP控制发生偏差，因为精准的校验主动呼气阀是精准控制PEEP的关键，而校验主动呼气阀就是要找到呼气阀的控制电压和最终PEEP值之间的对应关系。采用此种方法，呼吸机能够对呼气阀自动进行校验，减少了对第三方检测设备的依赖，降低了维修成本，提高了产品的可靠性和稳定性。但是现有技术中还没有一种精确并方便的检测呼气阀的控制电压和最终PEEP值之间的对应关系的方法。 [0004]基于上述描述，亟需要一种呼气阀的控制电压和最终PEEP值之间的对应关系的测量方法，以解决现有技术中呼吸机或麻醉机不能够对呼气阀自动进行校验，而必须依赖第三方检测设备对之进行校验，导致维修成本较高，产品的可靠性和稳定性较差的问题。
【发明内容】
[0005]为解决以上所述问题，本发明的目的在于提供一种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法，采用该方法，呼吸机能够对呼气阀或麻醉机自动进行校验，不需要第三方检测设备，减少了对第三方检测设备的依赖，降低了维修成本，提高了产品的可靠性和稳定性。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0007]一种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法，包括以下步骤:
[0008]步骤S00、呼吸机或麻醉机进入呼气阀校验模式；
[0009]步骤S10、预设需校验的N个呼气末正压值，所述N为大于I的正整数；
[0010]步骤S20、控制单元确定目前需校验的当前预设呼气末正压值；
[0011]步骤S30、呼吸机或麻醉机向气道充气，控制单元通过检测装置监控气道压力，当所述气道压力比所述当前预设呼气末正压值超出预设压力值AM后，控制单元通过调整控制电压来打开呼气阀的开度，并获取所述气道内的呼气末压力值；
[0012]步骤S40、数据处理单元计算步骤S30中获取的所述呼气末压力值与所述当前预设呼气末正压值之间差值的绝对值；
[0013]步骤S50、判断单元判断所述差值的绝对值是否小于预设阈值ΛΡ，如果是，则执行步骤S60，否则，执行步骤S30 ；
[0014]步骤S60、所述控制单元获取当前呼气末压力值和控制电压值，将其存储至存储器，并结束所述当前预设呼气末正压值的测量过程；
[0015]步骤S70、所述判断单元继续判断是否完成所有设定呼气末正压值的测量，如果是，则执行步骤S80，否则，执行步骤S20 ；
[0016]步骤S80、根据所存储的所有呼气末压力值和控制电压值，数据处理单元通过曲线拟合得到两者之间的关系。
[0017]作为优选，步骤S30包括以下步骤:
[0018]步骤S31、所述控制单元打开呼吸机或麻醉机的涡轮和吸气阀，关闭呼气阀，向气道充气；
[0019]步骤S32、所述控制单元通过检测装置监控气道压力；
[0020]步骤S33、所述判断单元判断所述气道压力比当前预设呼气末正压值超出的值是否大于或等于所述预设压力值AM，如果是，则执行步骤S34，否则，执行步骤S31 ；
[0021]步骤S34、所述控制单元减小所述涡轮的转速，并关闭所述吸气阀，通过控制电压使所述呼气阀打开开度，获取气道内的呼气末压力值。
[0022]作为优选，在步骤S50中，所述预设阈值Λ P为所述当前预设呼气末正压值的5%。
[0023]作为优选，在步骤S30中，所述预设压力值Λ M的值为10cmH20。
[0024]作为优选，需要校验的所有预设呼气末正压值的数量N大于或等于15。
[0025]作为优选，在步骤S80中，采用最小二乘法进行拟合，计算呼气末压力和控制电压之间的关系。
[0026]作为优选，所述控制单元根据所述关系对所述呼吸机或麻醉机进行控制。
[0027]本发明还提供一种呼吸机，其对呼气阀进行校验时，使用权利要求1至7中任一项所述的方法。
[0028]本发明还提供一种麻醉机，其对呼气阀进行校验时，使用权利要求1至7中任一项所述的方法。
[0029]本发明的有益效果为，由于本发明事先设定了多个待检验的PEEP值，并对这些设定的需要检验的PEEP值依次进行检测，获得气道内的实际呼气末正压值，之后与设定的PEEP值进行比较，当满足要求时，记录此次实际的呼气末正压P和控制电压V，重复以上操作，直到获取所有设定的待检验的呼气末正压值下的气道内的实际呼气末正压P和控制电压V，最后根据测试的Vl-Vn、Pl-Pn，采用最小二乘法进行拟合，找到P和V的关系，实现对比例阀的精准校验，所以该测量结果非常精确，并且偏差较小，稳定性较好。以上方法可以精确的完成对主动呼气阀的校验，由于精准的校验主动呼气阀是精准控制PEEP的关键，所以通过该方法可以精确的控制设定的PEEP值与气道内实际的呼气末正压值保持一致。由于不需要依赖第三方设备， 所以降低了维修成本，提高了产品的可靠性和稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明提供的基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法的流程图；
[0031]图2为本发明提供的获取呼气末压力值的流程图。
【具体实施方式】
[0032]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0033]本发明所述的主动呼气阀的自动校验方法主要应用到电动电控呼吸机、麻醉机等需要对呼气阀进行校验的设备上。
[0034]电动电控呼吸机主要由控制流速的带有涡轮的电机、吸气阀、管道、呼气阀构成，其具体的连接结构为:带有涡轮的电机后端和吸气阀相连接，吸气阀后端连接有进气管道，进气管道通向肺部，肺部的另一端和出气管道相连通，出气管道的另一端连接有呼气阀。
[0035]并且涡轮的转速由电压来控制，电压越大涡轮的转速越大，则从中流过的气流也越大。吸气阀和呼气阀的流速和关闭也由电压来控制，吸气阀和呼气阀两端所加的电压达到最大时，则吸气阀和呼气阀处于关闭状态，所加的电压越小，则流速越大。
[0036]为了保证患者在使用呼吸机的时候肺泡不塌陷，需要在呼气末维持一定的气道压力，即维持一定的呼气末正压，维持的呼气末正压要与设定的呼气末正压(PositiveEnd-Expiratory Pressure,简称为PEEP)值保持一致。即为了达到更好的治疗效果，呼吸机需要满足实际的控制值与设定的PEEP值保持一致。气道内实际的PEEP主要靠主动呼气阀实现和保证的，在临床 中，PEEP值的设定是有一定的理论依据和算法的，但是由于气道压力和患者肺功能参数的不确定性，导致PEEP控制发生偏差，因此精准的校验主动呼气阀是精准控制PEEP的关键，本发明所述的校验主动呼气阀就是要找到呼气阀的控制电压和最终PEEP值之间的对应关系。
[0037]图1为本发明提供的基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法的流程图。如图1所示，该种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法，包括以下步骤:
[0038]步骤S00、呼吸机或麻醉机进入呼气阀校验模式。
[0039]步骤S10、设定需要校验的N个呼气末正压，所述N为大于等于I的正整数。N的值越大则最后计算出的呼气末正压和控制电压的关系越精确，但是由于考虑到成本问题，所以设定的需要校验的呼气末正压的个数N的取值最好为15，也可以为16，或者其它的大于15的数值。
[0040]步骤S20、控制单元确定目前需校验的当前预设呼气末正压值。
[0041]步骤S30、呼吸机或麻醉机控制涡轮转速和吸气阀开度，关闭呼气阀，往气道中充气，此时电压输出最大值。控制单元通过检测装置监控气道压力，当所述气道压力比所述当前预设呼气末正压值超出预设压力值10cmH20后，控制单元控制减小涡轮转速，并关闭吸气阀，控制呼气阀的输出电压，通过控制电压使呼气阀打开开度，获取所述气道内的呼气末正压。
[0042]步骤S40、数据处理单元计算步骤S30中获取的所述呼气末压力值与所述当前预设呼气末正压值之间差值的绝对值。
[0043]步骤S50、判断单元判断所述差值的绝对值是否小于预设阈值Λ P，如果是，则执行步骤S60，即获取实际的呼气末压力Pl和控制电压VI，否则，再执行步骤S30。于本实施例中，所述预设阈值Λ P为所述当前预设呼气末正压值的5%。
[0044]步骤S60、所述控制单元获取当前呼气末压力值P和控制电压值V，将其存储至存储器，并结束所述当前预设呼气末正压值的测量过程。
[0045]步骤S70、所述判断单元继续判断是否完成所有设定呼气末正压值的测量，如果是，则执行步骤S80，否则，执行步骤S20，直到测量完所有设定呼气末正压值对应的呼气末正压P和控制电压V。
[0046]步骤S80、根据所存储的所有呼气末压力值Vl-Vn和控制电压值Ρ1_Ρη，数据处理单元通过曲线拟合得到两者之间的关系。于本实施例中，采用最小二乘法进行拟合，找到P和V的关系，实现对比例阀的精准校验。
[0047]图2为本发明提供的获取呼气末压力值的流程图。如图2所示，作为优选，步骤S30包括以下步骤:
[0048]步骤S31、所述控制单元打开呼吸机或麻醉机的涡轮和吸气阀，关闭呼气阀，向气道充气；
[0049]步骤S32、所述控制单元通过检测装置监控气道压力；
[0050]步骤S33、所述判断单元判断所述气道压力比当前预设呼气末正压值超出的值是否大于或等于所述预设压力值AM，如果是，则执行步骤S34，否则，执行步骤S31 ；
[0051]步骤S34、所述控制单元减小所述涡轮的转速，并关闭所述吸气阀，通过控制电压使所述呼气阀打开开度，获取气道内的呼气末压力值。[0052]采用该方法，呼吸机或麻醉机能够对呼气阀自动进行校验，减少了对第三方检测设备的依赖，降低了维修成本，并且提高了产品的可靠性和稳定性。
[0053]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。
【权利要求】
1.一种基于电动电控呼吸机或麻醉机主动呼气阀的自动校验方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤S00、呼吸机或麻醉机进入呼气阀校验模式； 步骤S10、预设需校验的N个呼气末正压值，所述N为大于I的正整数； 步骤S20、控制单元确定目前需校验的当前预设呼气末正压值； 步骤S30、控制单元控制所述呼吸机或麻醉机向气道充气，并通过检测装置监控气道压力，当所述气道压力比所述当前预设呼气末正压值超出预设压力值AM后，所述控制单元通过调整控制电压来打开呼气阀的开度，并获取所述气道内的呼气末压力值； 步骤S40、数据处理单元计算步骤S30中获取的所述呼气末压力值与所述当前预设呼气末正压值之间差值的绝对值； 步骤S50、判断单元判断所述差值的绝对值是否小于预设阈值△ P，如果是，则执行步骤S60，如果否，则执行步骤S30 ； 步骤S60、所述控制单元获取当前呼气末压力值和当前控制电压值，将其存储至存储器，并结束所述当前预设呼气末正压值的测量过程； 步骤S70、所述判断单元继续判断是否完成所有预设呼气末正压值的测量，如果是，则执行步骤S80，如果 否，则执行步骤S20 ； 步骤S80、根据所存储的所有呼气末压力值和控制电压值，数据处理单元通过曲线拟合得到两者之间的关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S30中，至少包括以下步骤: 步骤S31、所述控制单元打开呼吸机或麻醉机的涡轮和吸气阀，关闭呼气阀，向气道充气； 步骤S32、所述控制单元通过检测装置监控气道压力； 步骤S33、所述判断单元判断所述气道压力比当前预设呼气末正压值超出的值是否大于或等于所述预设压力值AM，如果是，则执行步骤S34，否则，执行步骤S31 ； 步骤S34、所述控制单元减小所述涡轮的转速，并关闭所述吸气阀，通过控制电压使所述呼气阀打开开度，获取气道内的呼气末压力值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S50中，所述预设阈值ΛΡ为所述当前预设呼气末正压值的5%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S30中，所述预设压力值AM的值为 10cmH20。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:需要校验的所有预设呼气末正压值的数量N大于或等于15。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:在步骤S80中，采用最小二乘法进行拟合，计算呼气末压力和控制电压之间的关系。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于:所述控制单元根据所述关系对所述呼吸机或麻醉机进行控制。
8.—种呼吸机，其特征在于:对呼气阀进行校验时，使用权利要求1至7中任一项所述的方法。
9.一种麻醉机，其特征在于:对呼气阀进行校验时，使用权利要求1至7中任一项所述的方法。
【文档编号】G01M13/00GK103908726SQ201210592651
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】金文贤 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司