专利名称：麻醉机潮气量的测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测量方法，特别涉及一种用于医用麻醉呼吸机中病人呼 出潮气量的精确测量的麻醉机潮气量的测量方法。
正常成人平静呼吸时，每次吸入和呼出的气量基本相等，其呼吸形似潮
汐，故称为潮气；每次吸入或呼出的气量称为潮气量，正常成人一般的潮气 量为400 500ml，潮气量是由每次吸入或呼出的气体流量按照吸入或呼出的 时间积分得到，所以，要得到准确的潮气量，必先要准确测量每次吸入或呼 出的气体流量。
现有的麻醉机的流量测量方式一般都是采用差压式流量测量，是以伯努 利方程和流体连续性方程为依据，根据节流原理，当流体流经节流件时(如 标准孔板、标准喷嘴、长径喷嘴、经典文丘利嘴、文丘利喷嘴等)，在其前后 产生压差，产生的差压值与流体流经节流件流量的平方成正比，其流量计算 公式为
式中，qf为工况下的体积流量，单位为m3/s; c为流出系数，无量纲；P=d/D， 无量纲；d为工况下孔板内径，单位为mm; s为可膨胀系数，无量纲；Ap 为孔板前后的差压值，单位为Pa; pl为工况下流体的密度，单位为kg/m3。
由上述可知，气体流量计输出的信号只与设计工况流量呈正比例(线性 刻度)关系，如果被测气体的实际工况(如温度、压力、成分及流量范围等) 己经发生了变化，这时仍按原计算公式读取标态流量，显然就会产生不同程 度的附加误差，使流量读数失去意义，所以， 一般需要对被测气体进行温度 压力补偿。
背景技术：
目前，所谓气体流量测量时的温度压力补偿就是将传感器所检测到的流 量数据，根据被测气体当时的温度、压力，通过一定的公式和方法得到具有
计量意义的标准体积流量的过程。这里讲的一般气体是指氮气(N2)、氧气 (02)、压縮空气(AIR)等常用的干燥气体，压力不高于lMPa，温度不低
于ox:，其中不包括天然气和煤气等多组分气体。
而麻醉时，病人呼出气体由一氧化二氮(N20)、氧气(02)、 二氧化碳 (co2)以及其他麻醉药品等组成，其各组成的成分含量在不同手术阶段是
各不相同的，因而牵涉到多组分等问题，所以仅靠温度压力补偿是不够的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种麻醉机潮气量的测量方法，有 效地提高医用麻醉机对病人吸入或呼出潮气量测量的准确性。 本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现 一种麻醉机潮气量的测量方法，其特征在于，它包括如下的步骤
(1) 计算前次呼气或吸气阶段流量传感器的测量平均值；
(2) 采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值；
(3) 将采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值减去前次呼气或吸气阶段 流量传感器的测量平均值并在整个呼气或吸气阶段的时间内进行积分，得到 吸入或者呼出潮气量值，公式如下
U °"，其中，Vt为病人吸入或者呼出的潮气量；to为病
人呼气或者吸气的开始时间，ti为病人呼气或者吸气的结束时间；F(t)为病人 呼气或者吸气时的瞬时流量；FQ为前次呼气或吸气阶段记录的流量传感器的 测量平均值。
本发明的麻醉机潮气量的测量方法，采用实时补偿所有对流量测量的干 扰因素，克服了在麻醉气体测量中麻醉气体的组分、压力、温度以及大气压 力，环境温度对测量结果的影响，从而达到精确测量病人呼出或吸入潮气量 的目的，可以大大提高麻醉效果的可控制性，实现本发明的目的。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了 解，下面进一步阐述本发明。
一种麻醉机潮气量的测量方法，它包括如下的步骤-
(1) 计算前次呼气或吸气阶段流量传感器的测量平均值；
(2) 采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值；
(3) 将采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值减去前次呼气或吸气阶段 流量传感器的测量平均值并在整个呼气或吸气阶段的时间内进行积分，得到 吸入或者呼出潮气量值。
麻醉机程序在运行至病人呼出流量信号釆集阶段时，首先判断当前病人 呼起状态，如当前为非呼气状态，则AD转换通道反复采样当前呼出流量传感 器的流量，同时将采样所得数据进行数字滤波，所得为前次呼气阶段的呼出 流量的测量平均值(呼出流量的零位值)，此测量平均值中包含了所有各种外 界因素对呼出流量测量的影响量。
当麻醉机检测到病人开始呼气，进入呼气状态时，呼出流量传感器的AD 采样当前病人呼气阶段的流量值，将此流量值减去上述所得呼出流量的测量 平均值，即得到病人呼气的瞬时流量。经连续采样，积分计算后，病人一次 呼气过程中完整而准确的潮气量就被记录下来了 。
病人呼出潮气量公式 A。
式中，Vt为病人呼出潮气量；to为病人呼气开始时间，t,为病人呼气结 束时间；F(t)为病人呼气时的瞬时流量；FQ为前次吸气阶段记录的呼气流量 传感器的测量平均值。
麻醉机程序在运行至病人吸入流量信号采集阶段时，首先判断当前病人 吸气态，如当前为非吸气状态，则AD转换通道反复采样当前吸入流量传感器 的流量，同时将采样所得数据进行数字滤波，所得为前次吸入阶段的吸入流 量的测量平均值(吸入流量的零位值)，此测量平均值中包含了所有各种外界 因素对吸入流量测量的影响量。
当麻醉机检测到病人开始吸气，进入吸气状态时，吸入流量传感器的AD 采样当前病人吸气阶段的流量值，将此流量值减去上述所得吸入流量的测量 平均值，即得到病人吸气的瞬时流量。经连续采样，积分计算后，病人一次吸气过程中完整而准确的潮气量就被记录下来了 。 病人吸入潮气量公式 ""^ °^
式中，Vt为病人吸入的潮气量；t。为病人吸气的开始时间，^为病人吸 气的结束时间；F(t)为病人吸气时的瞬时流量；Fc为前次吸气阶段记录的流 量传感器的测量平均值。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技 术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描 述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1、 一种麻醉机潮气量的测量方法，其特征在于，它包括如下的步骤(1) 计算前次呼气或吸气阶段流量传感器的测量平均值；(2) 采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值；(3) 将采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值减去前次呼气或吸气阶段 流量传感器的测量平均值并在整个呼气或吸气阶段的时间内进行积分，得到 吸入或者呼出潮气量值，公式如下A。 ，其中，Vt为病人吸入或者呼出的潮气量；to为病人呼气或者吸气的开始时间，h为病人呼气或者吸气的结束时间；F(t)为病人 呼气或者吸气时的瞬时流量；FQ为前次呼气或吸气阶段记录的流量传感器的 测量平均值。
全文摘要
本发明公开了一种麻醉机潮气量的测量方法，有效地提高医用麻醉机对病人吸入或呼出潮气量测量的准确性；它包括如下的步骤(1)计算前次呼气或吸气阶段流量传感器的测量平均值；(2)采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值；(3)将采集病人现在呼气或吸气阶段的流量值减去前次呼气或吸气阶段流量传感器的测量平均值并在整个呼气或吸气阶段的时间内进行积分，得到吸入或者呼出潮气量值，采用实时补偿所有对流量测量的干扰因素，克服了在麻醉气体测量中麻醉气体的组分、压力、温度以及大气压力，环境温度对测量结果的影响，从而达到精确测量病人呼出或吸入潮气量的目的，可以大大提高麻醉效果的可控制性，实现本发明的目的。
文档编号A61B5/087GK101310678SQ20081003707
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者宋智广, 张政先 申请人:上海力申科学仪器有限公司