專利名稱：麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種新的用于解決麻醉機(jī)和呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)控制的方法，按照預(yù)設(shè)時(shí)間調(diào)節(jié)吸氣上升時(shí)間以調(diào)節(jié)斜坡斜率，可實(shí)現(xiàn)精確的壓力斜坡控制。本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在麻醉機(jī)和呼吸機(jī)控制中，使用吸氣控制閥和呼氣控制閥協(xié)同工作時(shí)，由于吸氣上升時(shí)間固定，難以有效的實(shí)現(xiàn)吸氣上升時(shí)間的調(diào)節(jié)。目前，在麻醉機(jī)和呼吸機(jī)上調(diào)節(jié)吸氣上升時(shí)間的方式主要有兩種1、利用機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)供氣流速，實(shí)現(xiàn)吸氣上升時(shí)間調(diào)節(jié)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，控制機(jī)構(gòu)簡單，可以容易的實(shí)現(xiàn)壓力斜率控制。缺點(diǎn)是，此方法機(jī)械部件調(diào)節(jié)精度差，不能很好的保障上升時(shí)間的精度；2、利用控制算法調(diào)整流量控制閥流速，以保證吸氣上升時(shí)間調(diào)節(jié)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，利用閥門控制技術(shù)通過軟件的方法實(shí)現(xiàn)，硬件成本低。缺點(diǎn)是，此種方法要求反饋控制周期非?？?，普通的微處理器無法很好的完成，容易出現(xiàn)吸氣壓力過沖過大，導(dǎo)致氣壓傷，而且吸氣上升時(shí)間控制精度不高，受反饋控制牽制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中因硬件資源受限而導(dǎo)致軟件調(diào)節(jié)上升時(shí)間不佳的問題，提出一種麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，利用估算R、C值計(jì)算吸氣上升時(shí)間所需流量來保證吸氣上升時(shí)間的精度，消除吸氣壓力調(diào)節(jié)時(shí)出現(xiàn)的過沖現(xiàn)象。本發(fā)明的技術(shù)方案如下麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，用于麻醉機(jī)和呼吸機(jī)吸氣控制閥和呼氣控制閥協(xié)同工作時(shí)的壓力控制，其特征在于(1)在控制起始狀態(tài)，未正確監(jiān)測到患者R、C值的情況下，按照設(shè)定壓力的50%進(jìn)行一次試驗(yàn)性通氣，在此期間利用R、C快速估計(jì)技術(shù)估算出患者的R、C值；(2)在吸氣起始期間，按照公式F = ΔΡ/(Ε*ΤΓ 1πιρ+Κ)，計(jì)算出設(shè)定吸氣上升時(shí)間內(nèi)所需流量，其中F為吸氣上升時(shí)間內(nèi)平均流速，E為電導(dǎo)，Tramp為吸氣上升時(shí)間，R為氣阻，E = 1/C，C為順應(yīng)性；(3)在吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，將小于設(shè)定吸氣時(shí)間內(nèi)的上限控制流速設(shè)定為F ；(4)定時(shí)測算反饋閥門輸出流速在吸氣上升時(shí)間內(nèi)的實(shí)際流量，當(dāng)吸氣上升時(shí)間處于設(shè)定時(shí)間內(nèi)，監(jiān)測到的閥門輸出流速小于上限控制流速F時(shí)，采用緩慢提升方法，將閥門輸出流速緩慢提升到上限控制流速F ；(5)當(dāng)吸氣上升時(shí)間超過所設(shè)上升時(shí)間后，去除吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)流速上限控制限制，轉(zhuǎn)為吸氣閥和呼氣閥協(xié)同壓力調(diào)節(jié)。
3
上述方法中步驟中所述的緩慢提升方法，具體是在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間達(dá)到吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以前，將流量緩慢提升到上限控制流速F ；在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間超過吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以后，按上限控制流速F進(jìn)行恒流通氣。本發(fā)明利用呼吸動(dòng)力學(xué)原理中的經(jīng)典公式對壓力控制下的吸氣上升時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，按照計(jì)算出的控制流量，調(diào)節(jié)流量控制閥按照一定的方式輸出，用以實(shí)現(xiàn)吸氣上升時(shí)間的調(diào)節(jié)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因硬件資源受限而導(dǎo)致軟件調(diào)節(jié)上升時(shí)間不佳的問題，實(shí)現(xiàn)了麻醉機(jī)和呼吸機(jī)壓力控制中使用流量控制閥方式下，利用軟件對吸氣上升時(shí)間的精確調(diào)節(jié)。


圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式框圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式框圖，其中100開啟麻醉機(jī)和呼吸機(jī)，使其處于正常供氣工作狀態(tài)，開始壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)控制；110利用麻醉機(jī)和呼吸機(jī)內(nèi)傳感器，通過R、C快速估計(jì)技術(shù)對患者R、C值進(jìn)行估算；120根據(jù)公式F = AP/(E*Tramp+R)，計(jì)算出所設(shè)上升時(shí)間內(nèi)最大輸出控制流速； 其中F為吸氣上升時(shí)間內(nèi)平均流速，E為電導(dǎo)，Tramp為吸氣上升時(shí)間，R為氣阻，E = 1/C， C為順應(yīng)性；130將小于設(shè)定吸氣時(shí)間內(nèi)的上限控制流速設(shè)為F，在吸氣上升時(shí)間達(dá)到吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以前，對上限控制流速F采用緩慢提升方法，將流量緩慢提升到上限控制流速F ；在吸氣上升時(shí)間超過吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以后，將閥門控制器輸出控制流量調(diào)為上限控制流速F，按照上限控制流速F對閥門進(jìn)行流速PID控制；140在超過所設(shè)上升時(shí)間后，按照壓力控制方法進(jìn)行控制，以達(dá)到所需壓力。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟1、在控制起始狀態(tài)，未正確監(jiān)測到患者R、C值的情況下，按照設(shè)定壓力的 50%進(jìn)行一次試驗(yàn)性通氣，在此期間用R、C快速估計(jì)技術(shù)估算出患者的R、C值，R為氣阻， C為順應(yīng)性；步驟2、在吸氣起始期間，按照公式F=AP/ (E*Tramp+R)，計(jì)算出設(shè)定吸氣上升時(shí)間內(nèi)所需流量，其中F為吸氣上升時(shí)間內(nèi)平均流速，E為電導(dǎo)，Tramp為吸氣上升時(shí)間，R為氣阻，E= 1/C，C為順應(yīng)性；步驟3、在吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，將小于設(shè)定吸氣時(shí)間內(nèi)的上限控制流速設(shè)為F ；步驟4、定時(shí)測算反饋閥門輸出流速在吸氣上升時(shí)間內(nèi)的實(shí)際流量。舉例說明當(dāng)吸氣上升時(shí)間處于設(shè)置時(shí)間內(nèi)，監(jiān)測到的閥門輸出流速小于上限控制流速F時(shí)，通過調(diào)節(jié)閥門開啟，將閥門輸出流速緩慢提升到上限控制流速F，具體方式如下在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間達(dá)到吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以前，對上限控制流速F
4采用緩慢提升方法，將流量緩慢提升到上限控制流速F，比如在上升時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間的 5%時(shí)，將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F的25%，在上升時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間的10%時(shí)， 將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F的50%，在上升時(shí)間大于等于設(shè)定時(shí)間的20%時(shí)，將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F ；在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間超過吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以后，按上限控制流速F進(jìn)行恒流通氣，將閥門控制器輸出控制流量調(diào)為上限控制流速F，按照上限控制流速F對閥門進(jìn)行流速PID控制；步驟5、在超過所設(shè)上升時(shí)間后，去除吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)流速上限控制限制，轉(zhuǎn)為吸氣閥和呼氣閥協(xié)同壓力調(diào)節(jié)。當(dāng)達(dá)到所設(shè)上升時(shí)間后，此時(shí)壓力一般情況會(huì)比設(shè)定壓力小10%左右，此時(shí)將控制器流速上限控制限制去除，利用壓力控制將剩余壓力提升到所設(shè)壓力，由于此時(shí)離設(shè)定壓力差值不大，只需要供給一個(gè)較小的流量就可達(dá)到，故不會(huì)出現(xiàn)壓力過沖。
權(quán)利要求
1.麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，用于麻醉機(jī)和呼吸機(jī)吸氣控制閥和呼氣控制閥協(xié)同工作時(shí)的壓力控制，其特征在于(1)在控制起始狀態(tài)，未正確監(jiān)測到患者R、C值的情況下，按照設(shè)定壓力的50%進(jìn)行一次試驗(yàn)性通氣，在此期間利用R、C快速估計(jì)技術(shù)估算出患者的R、C值；(2)在吸氣起始期間，按照公式F=AP/(E*Tramp+R)，計(jì)算出設(shè)定吸氣上升時(shí)間內(nèi)所需流量，其中F為吸氣上升時(shí)間內(nèi)平均流速，E為電導(dǎo)，Tramp為吸氣上升時(shí)間，R為氣阻，E =1/c，C為順應(yīng)性；(3)在吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，將小于設(shè)定吸氣時(shí)間內(nèi)的上限控制流速設(shè)定為F;(4)定時(shí)測算反饋閥門輸出流速在吸氣上升時(shí)間內(nèi)的實(shí)際流量，當(dāng)吸氣上升時(shí)間處于設(shè)定時(shí)間內(nèi)，監(jiān)測到的閥門輸出流速小于上限控制流速F時(shí)，采用緩慢提升方法，將閥門輸出流速緩慢提升到上限控制流速F ；(5)當(dāng)吸氣上升時(shí)間超過所設(shè)上升時(shí)間后，去除吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)流速上限控制限制，轉(zhuǎn)為吸氣閥和呼氣閥協(xié)同壓力調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，其特征在于， 步驟中所述的緩慢提升方法，具體是在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間達(dá)到吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以前，將流量緩慢提升到上限控制流速F ；在監(jiān)測吸氣上升時(shí)間超過吸氣上升時(shí)間設(shè)定值的20%以后，按上限控制流速F進(jìn)行恒流通氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，其特征在于 在當(dāng)吸氣上升時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間的5%時(shí)，將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F的25%，在上升時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間的10%時(shí)，將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F的50%，在上升時(shí)間大于等于設(shè)定時(shí)間的20%時(shí)，將吸氣控制流速設(shè)為上限控制流速F。
全文摘要
麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制下斜坡斜率調(diào)節(jié)方法，包括(1)在控制起始狀態(tài)，利用R、C快速估計(jì)技術(shù)估算出患者的R、C值；(2)在吸氣起始期間，按照公式F＝ΔP/(E*Tramp+R)，計(jì)算出F為吸氣上升時(shí)間內(nèi)平均流速；(3)在吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，將小于設(shè)定吸氣時(shí)間內(nèi)的上限控制流速設(shè)定為F；(4)定時(shí)測算反饋閥門輸出流速在吸氣上升時(shí)間內(nèi)的實(shí)際流量，當(dāng)吸氣上升時(shí)間處于設(shè)定時(shí)間內(nèi)，閥門輸出流速小于上限控制流速F時(shí)，將閥門輸出流速緩慢提升到上限控制流速F；(5)當(dāng)吸氣上升時(shí)間超過所設(shè)上升時(shí)間后，去除吸氣閥和呼氣閥協(xié)同調(diào)節(jié)系統(tǒng)流速上限控制限制，轉(zhuǎn)為吸氣閥和呼氣閥協(xié)同壓力調(diào)節(jié)。
文檔編號A61M16/00GK102397610SQ201010275580
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者刁俊 申請人:北京航天長峰股份有限公司