一种麻醉机及其在气道压力传感器故障下正常工作的方法
【专利摘要】本发明公开了一种麻醉机，包括呼吸回路、传感器，所述呼吸回路包括吸气支路，所述吸气支路的一端通过吸气阀连接驱动气体，另一端与病人的吸气端连接；呼气支路，所述呼气支路的一端与病人的呼气端连接，另一端通过PEEP阀连接于大气，其中，所述呼气回路还包括设置在呼吸回路中的环境压力传感器，以及设置在所述吸气端的气道压力传感器；所述麻醉机还包括控制单元、处理单元和状态判断单元。该麻醉机通过对环境压力传感器和气道压力传感器测得的数值进行分析判断，可得出环境压力传感器和气道压力传感器是否处于正常的工作状态；若气道压力传感器发生故障，控制环境压力传感器能对气道内的压力进行测量，确保麻醉机正常工作。
【专利说明】一种麻醉机及其在气道压力传感器故障下正常工作的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及麻醉机气道内压力的监测【技术领域】，尤其涉及一种麻醉机及其在气道压力传感器故障下正常工作的方法。
【背景技术】
[0002]在呼吸机和麻醉机的使用过程中，需要对诸如气道峰压、平均气道压、吸气停顿压(平台压)、呼气末压力等的气道压力进行检测。而且，由于气道压力在每一呼吸周期内不断变化，因而需要使用气道压力传感器对气道压力进行实时检测与测量，以防止气道压力出现忽高忽低不稳定的现象，保证有效的通气，从而保护病人安全，防止出现严重并发症。
[0003]如图1所示，在现有的麻醉机或呼吸机中，通常，环境压力传感器3 ’设置在呼吸回路的外部，气道压力传感器4 '设置在呼吸回路中，麻醉机工作过程中需要对气道压力进行实时的监测，一方面防止过高的气压对病人造成伤害，另一方面对闭环的控制系统提供气道压力参数；同时也对环境压力进行检测，用于对大气压力进行补偿。气道压力是一个相对压力，相对于大气压力，在实际应用中气道压力是一个非常重要的常数，用于计算峰值压力、平台压，进行压力控制，计算顺应性等。气道压力使用气道压力传感器进行检测，其检测范围为_2KPa到lOKPa，现有技术中，气道压力传感器置于呼气口检测气道压力，环境压力传感器则直接对空气，如果该气道压力传感器发生损坏，则麻醉机将不能检测到气道压力，致使机器无法正常工作，甚至会对病人造成伤害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种麻醉机及其在气道压力传感器故障下正常工作的方法，能够在环境压力传感器或气道压力传感器发生故障时，发出警示信号，且当气道压力传感器出现故障时，采用环境压力传感器测量的数值确保麻醉机的正常运行，从而使得麻醉机具有较高的安全性、稳定性及可靠性。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种麻醉机，包括呼吸回路，所述呼吸回路包括吸气支路，所述吸气支路的一端通过吸气阀连接驱动气体，另一端与病人的吸气端连接；呼气支路，所述呼气支路的一端与病人的呼气端连接，另一端通过PEEP阀连接于大气，其特征在于，所述呼气回路还包括设置在呼吸回路中的环境压力传感器，以及设置在所述吸气端的气道压力传感器；
[0007]所述麻醉机还包括控制单元、处理单元和状态判断单元；
[0008]所述处理单元与所述环境压力传感器和气道压力传感器连接，接收传感器测得数据，并对该数据进行处理；
[0009]所述状态处理单元与所述处理单元连接，并根据处理单元处理的数据判断环境压力传感器或气道压力传感器是否正常工作；
[0010]所述状态处理单元还与控制单元连接，其将判断结果反馈给控制单元；
[0011]所述控制单元与所述环境压力传感器和气道压力传感器连接，控制所述环境压力传感器和气道压力传感器的工作，并且当状态处理单元判定气道压力传感器发生故障时，控制单元控制所述环境压力传感器对测量气道内压力进行测量，确保麻醉机正常运行。
[0012]作为上述麻醉机的一种优选方案，所述环境压力传感器设置在所述吸气支路上，且位于吸气阀的后部或者设置在气道压力传感器的位置。
[0013]作为上述麻醉机的一种优选方案，所述环境压力传感器设置在电子流量计的后端。
[0014]作为上述麻醉机的一种优选方案，所述麻醉机还包括报警单元，该报警单元与控制单元连接，当环境压力传感器或气道压力传感器产生故障发出警示信号。
[0015]作为上述麻醉机的一种优选方案，所述环境压力传感器和气道压力传感器故障状态对应不同的警示信号。[0016]一种如以上所述的麻醉机在气道压力传感器故障下正常工作的方法，其包括以下步骤:
[0017]步骤A:控制单元控制所述环境压力传感器测量大气压力和/或大气压力与气道压力的气压之和以及控制所述气道压力传感器测量气道内的气道压力；
[0018]步骤B:所述传感器将测量到的数据传递给处理单元，所述处理单元对所述气道压力同所述气压之和与大气压力之差做比较；
[0019]步骤C:状态处理单元根据处理单元的分析结果判断所述环境压力传感器和/或气道压力传感器是否正常工作；
[0020]步骤D:状态处理单元将判定结果反馈给控制单元，若气道压力传感器失效，控制单元控制环境压力传感器测量气道内压力，确保麻醉机正常运行，若气道压力传感器正常工作重复上述步骤。
[0021]作为上述麻醉机在气道压力传感器单一故障下正常工作的方法的一种优选方案，在步骤B中得到的所述气压之和与所述大气压力之差即为由环境压力传感器测得的气道压力。
[0022]作为上述麻醉机在气道压力传感器单一故障下正常工作的方法的一种优选方案，在步骤D中，若环境压力传感器和/或气道压力传感器发生故障时，控制单元控制所述警报单元发出警报信号。
[0023]作为上述麻醉机在气道压力传感器单一故障下正常工作的方法的一种优选方案，所述警报信号包括信号灯或报警声音。
[0024]作为上述麻醉机在气道压力传感器单一故障下正常工作的方法的一种优选方案，在步骤A中，环境压力传感器能够正常测量大气压力。
[0025]本发明的有益效果为:本发明通过提供一种麻醉机及其在气道压力传感器故障下正常工作的方法，其通过将环境压力传感器设置在呼吸回路中，并采用环境压力传感器测得的气道压力值与气道压力传感器测得的气道压力相比较，可以得出环境压力传感器和气道压力传感器是否处于正常的工作状态下；同时当气道压力传感器发生故障时，环境压力传感器也可以对气道内的压力进行测量，由此可以确保麻醉机的正常的工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是现有技术中环境压力传感器的设置位置的结构示意图；[0027]图2是本发明提供的环境压力传感器设置在吸气阀后端的呼吸回路的结构示意图；
[0028]图3是本发明提供的环境压力传感器设置在电子流量计后端的呼吸回路的结构示意图；
[0029]图4是本发明提供的环境压力传感器设置在气道压力传感器设置位置的呼吸回路结构不意图；
[0030]其中:
[0031]1:吸气阀；2:呼吸端；3:环境压力传感器；4:气道压力传感器；5:电子流量计；
[0032]3':环境压力传感器；4':气道压力传感器；
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0034]如图2至4所示，本发明提供了一种麻醉机，其具有当麻醉机的气道压力传感器发生故障时，在环境压力传感器的作用下，确保麻醉机依然能够正常工作，其中麻醉机具体包括呼吸回路，该回路包括吸气支路，此吸气支路的一端通过吸气阀I连接驱动气体，另一端与病人的吸气端2连接；呼气支路，该呼气支路的一端与病人的呼气端2连接，另一端通过PEEP阀连接于大气，其中呼气回路还包括设置在呼吸回路中的环境压力传感器3，以及设置在所述吸气端2的气道压力传感器4，该气道压力传感器用于气道内压力的测量。
[0035]该麻醉机还包括控制单元、处理单元和状态判断单元；
[0036]其中，处理单元与环境压力传感器3和气道压力传感器2连接，用于接收传感器测得数据，并对该数据进行处理；
[0037]状态处理单元与所述处理单元连接，并根据处理单元处理的数据判断环境压力传感器或气道压力传感器是否正常工作；
[0038]状态处理单元还与控制单元连接，其将判断结构反馈给控制单元；
[0039]控制单元与环境压力传感器3和气道压力传感器2连接，用于控制所述环境压力传感器和气道压力传感器的工作，并且当状态处理单元判定气道压力传感器发生故障时，控制单元控制所述环境压力传感器对测量气道内压力进行测量，确保麻醉机正常运行。
[0040]上述环境压力传感器3用于测量大气压力和/或大气压力与气道压力的气压之和，该气压之和与大气压力之差即相对于大气压力的值，与气道压力的值是一致的，同时采用环境压力传感器3测得的气道压力值与气道压力传感器4测得的气道压力相比较，可以得出环境压力传感器3和气道压力传感器4是否处于正常的工作状态下；同时当气道压力传感器4发生故障时，环境压力传感器3也可以对气道内的压力进行测量，由此可以确保麻醉机的正常的工作。
[0041]如图2、图3所示，上述环境压力传感器3设置在吸气支路上，且位于吸气阀2的后部或者设置在气道压力传感器4的位置，其可以对气道内压力进行精确的测量的同时不影响对外界气压 的测量。
[0042]如图4所示，环境压力传感器3还可以设置在电子流量计5的后端，其在测量气道压力的作用的同时，还可以参与电子流量计5在呼吸过程中由压力变化对电子流量造成影响的补偿计算。[0043]上述麻醉机还包括报警单元，该报警单元与控制单元连接，当环境压力传感器3或气道压力传感器4产生故障时，控制单元控制警报单元发出警示信号，该警示信号至少包括信号灯或报警声音，同时环境压力传感器3和气道压力传感器4发生故障时对应警不信号不同，如环境压力传感器3发生故障时对应黄色的信号灯亮，气道压力传感器4发生故障时对应的红色信号灯亮。
[0044]为了对上述麻醉机进行进一步说明本申请还提供了一种麻醉机在气道压力传感器单一故障下正常工作的方法，其适用于当麻醉机的气道压力传感器发生故障时，在环境压力传感器的作用下，麻醉机依然能够正常工作，同时此方法不仅限于麻醉机其同样也适用于呼吸机该方法包括以下步骤:
[0045]步骤A:控制单元控制所述环境压力传感器测量大气压力和/或大气压力与气道压力的气压之和以及控制所述气道压力传感器测量气道内的气道压力；
[0046]步骤B:所述环境压力传感器和气道压力传感器将测量到的数据传递给控制单元控制；
[0047]步骤C:控制单元将数据传递给处理单元，所述处理单元对所述气道压力同所述气压之和与大气压力之差做比较；
[0048]步骤D:状态处理单元根据处理单元的分析结果判断所述环境压力传感器和/或气道压力传感器是否正常工作，若气道压力传感器失效，麻醉机通过环境压力传感器测量的压力值来正常工作，若气道压力传感器正常工作重复上述步骤。在步骤A中，环境压力传感器在测量大气压力与气道压力气压之和的同时不影响其正常的检测大气压力；在此实施方式中，在麻醉机或呼 吸机刚开机时，环境压力传感器用于测试外界大气压力，在麻醉机或呼吸机工作过程中，环境压力传感器用于测量大气压力与气道压力气压之和。
[0049]在步骤C中得到的气压之和与所述大气压力之差即为由环境压力传感器测得的气道压力，所述环境压力传感器测得的气道压力与气道压力传感器测得的气道压力之差不大于2cmH20，此2cmH20之差仅为气囊的重量，上述2cmH20为2cm水柱，由此可见，采用环境压力传感器测量的气道气压误差不大，所以可以使用环境压力传感器测量气道内的压力；同时，由于环境压力传感器的量程大于气道压力，因此其测量精度会降低一些，但测量的气道压力的精度不小于lcmH20，该lcmH20为Icm水柱，可见采用环境压力传感器测量气道内的精度已足够，当气道压力传感器失效时，环境压力传感器可以起到检测气道压力的作用，即便在气道压力传感器失效时，麻醉机依然可以正常运行。
[0050]环境压力传感器和气道压力传感器会将测量到的数据传递给控制单元，由处理单元对数据进行分析，然后由状态处理单元根据分析后的数据判断环境压力传感器和气道压力传感器是否发生故障，若发生故障，由报警单元发出相应的警报信号，环境压力传感器和气道压力传感器对应着不同的警报信号，由此当两者发生故障时，可以清楚的知道是哪个传感器发生了故障，同时增强了麻醉机的安全性，以上所述的警报信号包括信号灯或报警声音，在此实施方式中警报信号为信号灯和报警声音同时存在，可进一步的提高麻醉机的安全性和稳定性。
[0051]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】
1.一种麻醉机，包括呼吸回路、传感器，所述呼吸回路包括吸气支路，所述吸气支路的一端通过吸气阀连接驱动气体，另一端与病人的吸气端连接；呼气支路，所述呼气支路的一端与病人的呼气端连接，另一端通过PEEP阀连接于大气，其特征在于，所述传感器包括设置在呼吸回路中的环境压力传感器，以及设置在所述吸气端的气道压力传感器； 所述麻醉机还包括控制单元、处理单元和状态判断单元； 所述处理单元与所述环境压力传感器和气道压力传感器连接，接收传感器测得数据，并对该数据进行处理； 所述状态处理单元与所述处理单元连接，并根据处理单元处理的数据判断环境压力传感器或气道压力传感器是否正常工作； 所述状态处理单元还与控制单元连接，其将判断结果反馈给控制单元； 所述控制单元与所述环境压力传感器和气道压力传感器连接，控制所述环境压力传感器和气道压力传感器的工作，并且当状态处理单元判定气道压力传感器发生故障时，控制单元控制所述环境压力传感器对气道内压力进行测量，确保麻醉机正常运行。
2.根据权利要求1所述的麻醉机，其特征在于，所述环境压力传感器设置在所述吸气支路上，且位于吸气阀的后部或者设置在气道压力传感器的位置。
3.根据权利要求1所述的麻醉机，其特征在于，所述环境压力传感器设置在电子流量计的后端。
4.根据权利要求1所述 的麻醉机，其特征在于，所述麻醉机还包括报警单元，该报警单元与控制单元连接，当环境压力传感器或气道压力传感器产生故障发出警示信号。
5.根据权利要求4所述的麻醉机，其特征在于，所述环境压力传感器和气道压力传感器故障状态对应不同的警示信号。
6.一种如权利要求1至5任意一项所述的麻醉机在气道压力传感器故障下正常工作的方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤A:控制单元控制所述环境压力传感器测量大气压力和/或大气压力与气道压力的气压之和以及控制所述气道压力传感器测量气道内的气道压力； 步骤B:所述传感器将测量到的数据传递给处理单元，所述处理单元对所述气道压力同所述气压之和与大气压力之差做比较； 步骤C:状态处理单元根据处理单元的分析结果判断所述环境压力传感器和/或气道压力传感器是否正常工作； 步骤D:状态处理单元将判定结果反馈给控制单元，若气道压力传感器失效，控制单元控制环境压力传感器测量气道内压力，确保麻醉机正常运行，若气道压力传感器正常工作重复上述步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤B中得到的所述气压之和与所述大气压力之差即为由环境压力传感器测得的气道压力。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤D中，若环境压力传感器和/或气道压力传感器发生故障时，控制单元控制所述警报单元发出警报信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述警报信号包括信号灯或报警声音。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤A中，环境压力传感器能够正常测量大气压力。
【文档编号】A61M16/01GK103893874SQ201210580034
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】张耀东 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司