一种呼吸支持设备流量校准方法及装置及系统与流程

本发明涉及呼吸支持设备技术领域，尤其涉及一种呼吸支持设备流量校准方法及装置及系统。

背景技术：

在现代临床医学中，呼吸支持设备作为一项人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。

对呼吸支持设备来说，呼吸支持设备管内气体的流量是十分重要的一个数据，因为只有较为准确的气体流量才能保证用户的健康，所以在呼吸支持设备产品的内部算法中占据很重要的地位，所以气体流量数据是整个产品的核心。

呼吸支持设备在应用过程中，测量流量一般都会产生误差，导致测量的气体流量数据不准确，满足不了用户预设的需求；现有也有通过对测流量进行校准的，例如：cn106969812是通过压差的计算方法进行校准，没有对实时的流量进行分析计算，并不适合呼吸支持设备的校准使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的一种呼吸支持设备流量校准方法及装置及系统，本方法通过采集特定若干气体流量下对应的流量ad采样值，然后根据这些分散值计算出在某些流量ad采样值下的流量值，通过校准之后可以精确的得到当前呼吸机的流量值。

一种呼吸支持设备流量校准方法，方法包括：

s1.采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；

s2.获取实时的流量ad采样值v；

s3.将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)；

s4.根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，计算出实时流量ad采样值v对应的流量值f。

优选地，所述s2与s3之间还包括判断实时的流量ad采样值v是否小于预设的ad值，若实时的流量ad采样值v小于预设的ad值，则将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)。

优选地，若实时的流量ad采样值v不小于预设的ad值，则显示流量值f为vmax(n)对应的fmav(n)。

优选地，所述s1与s2之间还包括将流量值数组f[n]及对应的流量ad采样值数组v[n]进行存储。

一种呼吸支持设备流量校准装置，装置包括采集单元、获取单元、排序单元以及计算单元，所述采集单元、获取单元、排序单元以及计算单元依次连接，其中：

采集单元，用于采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；

获取单元，用于获取实时的流量ad采样值v；

排序单元，用于将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)；

计算单元，用于根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，计算出实时流量ad采样值v对应的流量值。

优选地，还包括判断单元，所述判断单元分别连接于获取单元以及排序单元，所述判断单元用于判断实时的流量ad采样值v是否小于预设的ad值，当判断单元判断出实时的流量ad采样值v小于预设的ad值，则排序单元将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)。

优选地，还包括显示单元，所述显示单元连接于判断单元，当判断单元判断出实时的流量ad采样值v不小于预设的ad值时，显示单元显示流量值f为vmax(n)对应的fmav(n)。

优选地，还包括存储单元，所述存储单元分别连接于采集单元以及获取单元，所述存储单元用于将流量值数组f[n]及对应的流量ad采样值数组v[n]进行存储。

一种呼吸支持设备流量校准系统，系统包括权利上述的校准装置、呼吸机、流量计以及流量控制阀，所述流量控制阀与流量计连接，所述流量计还分别连接于校准装置以及呼吸机，所述呼吸机与校准装置连接；所述流量控制阀控制流量使得流量计测得若干分散的流量值，所述校准装置接收存储分散流量值以及分散流量值对应的呼吸机ad采样值。

优选地，所述流量计通过rs485与校准装置连接，所述呼吸机与校准装置通过串口连接，所述呼吸机、流量计以及流量控制阀依次通过呼吸管道连接。

本发明的有益效果在于：本发明的一种呼吸支持设备流量校准方法及装置及系统，本方法通过采集特定若干气体流量下对应的流量ad采样值，然后根据这些分散值计算出在某些流量ad采样值下的流量值，通过校准之后可以精确的得到当前呼吸机的流量值，从而确保呼吸支持设备核心算法的准确性和稳定性，提高整个呼吸支持设备的质量及使用感受体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种呼吸支持设备流量校准系统示意图；

图2为一种呼吸支持设备流量校准方法实施例1流程图；

图3为一种呼吸支持设备流量校准装置实施例1示意图；

图4为一种呼吸支持设备流量校准方法实施例2流程图；

图5为一种呼吸支持设备流量校准装置实施例2示意图；

图6为一种呼吸支持设备流量校准系统控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参看图1，系统包括校准装置11、呼吸机12、流量计13以及流量控制阀14，流量控制阀14通过呼吸管路与流量计13连接，流量计13通过rs485的方式进行与校准装置11进行通讯，流量计13还通过呼吸管道与呼吸机12连接，呼吸机12还通过串口与校准装置11连接，其中，校准装置11一般为计算机装置或者处理器。系统通过流量控制阀14对流量进行控制，形成流量数组，呼吸机12测量在若干气体流量下对应的流量ad采样值，形成的流量ad采样值数组，对实时的流量ad采样值进行校准，通过校准之后可以精确的得到当前呼吸机12的流量值，从而确保呼吸支持设备核心算法的准确性和稳定性，提高整个呼吸支持设备的质量及使用感受体验。

结合图6，系统的控制流程为：

s61，校准装置与呼吸机通过串口连接；在系统运行前，将校准装置通过串口与呼吸机连接起来，进行数据传输。其实，此时的流量计以及流量控制阀都已经连接。

s62，通过校准装置设置呼吸机固定风机控制量；对校准装置进行设置，控制呼吸机的出风量，在设置出风量控制时，为了方便，风量一般设置为整数，即通过流量控制阀进行控制，使得流量计测得整数流量值，例如：以700的风机控制量为例，控制流量控制阀使流量计显示的流量值分别为(120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5)等一些分散的流量数值。

s63，控制流量控制阀使流量计显示达到需求的标定流量值；通过流量控制阀控制流量，使得流量达到设定的流量值。

s64，流量计显示是否达到标定流量值；当流量控制阀控制流量后，流量会慢慢接近设定的需求流量值，这是需要进行判断流量计显示是否达到标定流量值，当流量计测得的流量还未达到设置的标定值，则继续调节流量控制阀。

s65，校准装置向呼吸机发送采集流量传感器ad采样值的命令；当流量计显示达到了标定流量值，校准装置向呼吸机发送采集流量传感器ad采样值的命令，即发送获取呼吸机流量传感器ad采样值的需求，其中ad采样值为模拟信号转换成数字信号的值，即呼吸机中的流量传感器检测的模拟量转换成数字量的值。

s66，呼吸机采集当前的流量值并向校准装置发送；呼吸机将采集的流量ad采样值发送给校准装置。完成一对数据的采集，即流量值以及对应的ad采样值数据。

s67，是否所有需要的ad采样值全部采集完毕；由于设定的流量值为分散的若干数值，例如：(120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5)等一些分散的数值，所以需要对每一分散点值进行对应的ad采样值数据的采集，当对应的ad采样值还未采集完时，需要继续采集，直至每一分散的流量值对应的ad采样值采集完毕；以流量60为例，当控制流量控制阀使流量计显示为60时，流量计通过rs485与校准装置相连，将实时流量值大小传递给校准装置，当校准装置读到流量值为60时，就向呼吸机发命令读取此时流量传感器的ad采样值大小，呼吸机接到校准装置的请求后，对此时流量传感器的ad采样值进行取样平均处理后，将ad采样值发送给校准装置。对5-120的流量标定值进行的是同样的操作，可通过呼吸机风机流量设置进行选择哪个标定流量值，正常的选择流量120进行开始的话，流量设置值会在收到呼吸机回复写入后，依次往下进行切换。

s68，校准装置将这个数据组发送给呼吸机；校准装置将设定的流量值数组f[n]以及流量值对应的ad采样值数组v[n]发送给呼吸机。

s69，呼吸机将数据组写进内存并对实时流量进行校准计算处理；呼吸机将获取的流量值数组以及流量值对应的ad采样值数组进行存储，对实时流量根据采集的流量值数组以及流量值对应的ad采样值数组进行校准计算处理。

例如设置15个流量，流量值数组f[15]＝(200，160，120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5，0)，采集到的为对应的ad采样值数组v[15]15个ad采样值数数据，

当校准装置完成流量值数组15个流量标定值对应的流量传感器ad采样值的采样后，按下校准装置上的下载参数的按钮，将流量传感器ad采样值按流量标定值依次写入呼吸机v[15]数组中，其中对于标定流量值0，160，200的ad采样值处理在呼吸机程序中进行，当流量值为0l/min时，vi(14)＝0，当流量值为160l/min时，v(1)＝v(2)+6000，即120l流量的ad采样值加6000，当流量值为200l/min时，v(0)＝v(1)+14000。并将数组v[15]的值存储到呼吸机设备的内存当中去，在每次上电初始化的时候，再次从内存中读出调用。对于程序中实时流量值的处理使用，首先，获得实时的流量传感器采样ad采样值v，如果得到的采样值大于65535，则认为采样值v有问题，返回错误。如果v未大于65535，则将v的值与数组v[15]中的值进行比较，看实时采样值v大于或等于v[15]数值中的第几个值，假设v(i-1)≥v≥v(i)，那么此时的实时流量值为：

f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))。

其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，计算出实时流量ad值v对应的流量值f。

当v大于v(0)时，即超过了标定流量值200l的ad采样值，则规定f＝f(0)，即流量超过200l/min，默认显示为200l/min，流量大于等于200时不具备实际使用意义。

请参看图2，一种呼吸支持设备流量校准方法，方法包括：

s21.采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；在对流量进行设定时，一般将流量设置成分散的整数值，且分散尽量均匀，数值数量可以根据需要的精密度进行多与少的设置，例如设置为15个数的流量数组f[15]＝(200，160，120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5，0)，f(0)＝200，f(1)＝160，依次类推，f(14)＝0。且同时对不同流量下的呼吸支持设备流量传感器检测到的流量ad采样值进行测定，即对应着15个数的流量ad采样值数组v[15]，即f(i)对应着v(i)。

s22.获取实时的流量ad采样值v；采集了流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]后，即获取呼吸支持设备中的流量ad采样值v。

s23.将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)；将获取的实时流量ad采样值v放在v[n]数组中进行排序，即有v(i)＜v＜v(i-1)。

s24.根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，即f等于f(i)加上(v-v(i)乘以此时斜率的倒数，即可计算出实时流量ad采样值v对应的流量值f。

请参看图3，一种呼吸支持设备流量校准装置，装置包括采集单元31、获取单元32、排序单元33以及计算单元34，采集单元31、获取单元32、排序单元33以及计算单元34依次连接，其中：

采集单元31，用于采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；在对流量进行设定时，一般将流量设置成分散的整数值，且分散尽量均匀，数值数量可以根据需要的精密度进行多与少的设置，例如设置为15个数的流量数组f[15]＝(200，160，120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5，0)，f(0)＝200，f(1)＝160，依次类推，f(14)＝0。且同时对不同流量下的呼吸支持设备流量传感器检测到的流量ad采样值进行测定，即对应着15个数的流量ad采样值数组v[15]，即f(i)对应着v(i)。

获取单元32，用于获取实时的流量ad采样值v；采集了流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]后，即获取呼吸支持设备中的流量ad采样值v。

排序单元33，用于将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i-1)；将获取的实时流量ad采样值v放在v[n]数组中进行排序，即有v(i)＜v＜v(i-1)。

计算单元34，用于根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，即f等于f(i)加上(v-v(i)乘以此时斜率的倒数，即可计算出实时流量ad采样值v对应的流量值f。

请参看图4，一种呼吸支持设备流量校准方法，方法包括：

s41，采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；在对流量进行设定时，一般将流量设置成分散的整数值，且分散尽量均匀，数值数量可以根据需要的精密度进行多与少的设置，例如设置为15个数的流量数组f[15]＝(200，160，120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5，0)，f(0)＝200，f(1)＝160，依次类推，f(14)＝0。且同时对不同流量下的呼吸支持设备流量传感器检测到的流量ad采样值进行测定，即对应着15个数的流量ad采样值数组v[15]，即f(i)对应着v(i)。

s42，将流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据存储，当将流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据采集后，将数据进行存储，当运算需要时，将存储的流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据提取出来。

s43，获取实时流量ad采样值v；获取实时的流量ad采样值v；采集了流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]后，即获取呼吸支持设备中的流量ad采样值v。

s44，判断实时流量ad采样值v是否小于预设的ad值，预设的ad值即v(0)，即v[n]数组中最大的值，将获取的实时流量ad采样值v与v(0)进行判断比较，其结果即两种，一者为：实时流量ad采样值v小于预设的ad值；二者为：实时流量ad采样值v不小于预设的ad值，即大于等于预设的ad采样值。

s45，将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i+1)，当实时流量ad采样值v小于预设的ad采样值时，则将流量ad采样值v在流量ad采样值数组v[n]中进行排序，既有v(i)＜v＜v(i+1)。

s46，根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，即f等于f(i)加上(v-v(i)乘以此时斜率的倒数，即可计算出实时流量ad采样值v对应的流量值f。

s47，显示出f为vmax[n]对应的fmav[n]，当实时流量ad采样值v不小于预设的ad值，即大于等于预设的ad值时，f为对应显示vmax[n]对应的fmav[n]，在实施例中，f即为v(0)对应的f(0)，即显示f＝f(0)，即流量超过超过范围了，默认显示为最大值，大于等于f(0)，呼吸设备流量不具备实际使用意义。

请参看图5，一种呼吸支持设备流量校准装置，装置包括采集单元51、存储单元52、获取单元53、判断单元54、排序单元55、计算单元56以及显示单元57，采集单元51、存储单元52、获取单元53、判断单元54、排序单元55以及计算单元56依次连接，判断单元54还连接于显示单元57，其中：

采集单元51，用于采集分散的流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]数据；在对流量进行设定时，一般将流量设置成分散的整数值，且分散尽量均匀，数值数量可以根据需要的精密度进行多与少的设置，例如设置为15个数的流量数组f[15]＝(200，160，120，100，80，60，50，40，30，25，20，15，10，5，0)，f(0)＝200，f(1)＝160，依次类推，f(14)＝0。且同时对不同流量下的呼吸支持设备流量传感器检测到的流量ad采样值进行测定，即对应着15个数的流量ad采样值数组v[15]，即f(i)对应着v(i)。

存储单元52，用于将流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据存储，当将流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据采集后，将数据进行存储，当运算需要时，将存储的流量值数组f[n]及流量ad采样值数组v[n]数据提取出来。

获取单元53，用于获取实时流量ad采样值v；获取实时的流量ad采样值v；采集了流量值数组f[n]以及对应的流量ad采样值数组v[n]后，即获取呼吸支持设备中的流量ad采样值v。

判断单元54，用于判断实时流量ad采样值v是否小于预设的ad值，预设的ad值即v(0)，即v[n]数组中最大的值，将获取的实时流量ad采样值v与v(0)进行判断比较，其结果即两种，一者为：实时流量ad采样值v小于预设的ad值；二者为：实时流量ad采样值v不小于预设的ad值，即大于等于预设的ad值。

排序单元55，用于将流量ad采样值v与流量ad采样值数组v[n]大小顺序排列，v(i)＜v＜v(i+1)，当实时流量ad采样值v小于预设的ad采样值时，则将流量ad采样值v在流量ad采样值数组v[n]中进行排序，既有v(i)＜v＜v(i+1)。

计算单元56，用于根据f＝f(i)+(v-v(i))*(f(i-1)-f(i))/(v(i-1)-v(i))，其中f(i)为v(i)对应的流量值，f(i-1)为v(i-1)对应的流量值，即f等于f(i)加上(v-v(i)乘以此时斜率的倒数，即可计算出实时流量ad采样值v对应的流量值f。

显示单元57，用于显示出f为vmax[n]对应的fmav[n]，当实时流量ad采样值v不小于预设的ad值，即大于等于预设的ad值时，f为对应显示vmax[n]对应的fmav[n]，在实施例中，f即为v(0)对应的f(0)，即显示f＝f(0)，即流量超过超过范围了，默认显示为最大值，大于等于f(0)，呼吸设备流量不具备实际使用意义。

本发明实施例可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

实施例对本方案进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。