本發(fā)明屬于醫(yī)用呼吸機(jī)，具體涉及一種呼吸機(jī)管路檢測方法。

背景技術(shù)：

1、呼吸機(jī)是醫(yī)院icu等科室中所使用的重要的生命支持類設(shè)備，用于救治呼吸功能存在障礙的患者，呼吸機(jī)按照用戶設(shè)定的模式和參數(shù)向患者輸送氣體，呼吸機(jī)通過管路與患者連接，因此管路的狀態(tài)會直接影響通氣的效果。

2、管路與通氣相關(guān)的最關(guān)鍵的幾個參數(shù)是：順應(yīng)性、阻力、泄漏量。這些參數(shù)會對呼吸機(jī)的通氣控制、參數(shù)計(jì)算造成影響。例如：如果流量傳感器位于管路吸入支路上游，那么在計(jì)算潮氣量時需要考慮管路順應(yīng)性的影響；在進(jìn)行與氣道壓力控制或者判斷相關(guān)的操作時，管路阻力是需要考慮的因素；而在所有與流量相關(guān)的參數(shù)計(jì)算時，管路泄漏量都是一個重要的影響因素。

3、因此，這些關(guān)鍵管路參數(shù)的獲取就成為了保證呼吸機(jī)高質(zhì)量、正常通氣的前提。雖然標(biāo)準(zhǔn)的管路在出廠時有標(biāo)注順應(yīng)性和阻力等參數(shù)，但是在長期使用后這些參數(shù)可能會發(fā)生改變，另外，在呼吸機(jī)正常使用過程中，除了呼吸管路以外，可能還需要連接濕化器等部件，這些部件也會對管路的參數(shù)造成影響。這樣就要求呼吸機(jī)能夠動態(tài)的對管路進(jìn)行檢測以確定其關(guān)鍵參數(shù)的數(shù)值。

4、傳統(tǒng)的管路檢測方式是手動對管路參數(shù)進(jìn)行測量，例如，順應(yīng)性和泄漏量可以通過向封閉管路中充入一定容量氣體，觀察管路內(nèi)壓力變化的方法得到；而阻力可以通過向開放管路中輸入恒定流量的氣體，觀察管路吸入端和呼出端壓力差的方法獲得；管路泄漏量這些方法的缺點(diǎn)是操作不方便，并且測量準(zhǔn)確性較差。

5、隨著技術(shù)的發(fā)展，也陸續(xù)出現(xiàn)了一些自動檢測管路參數(shù)的方法，但是這些方法大多只是利用mcu（微控制器）將上述手動測量方式通過軟件的方式流程化、自動化而已，仍然存在著測試效率較低、測量準(zhǔn)確性較差的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種呼吸機(jī)管路檢測方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的傳統(tǒng)的管路檢測方法操作不方便，測量準(zhǔn)確性較差的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種呼吸機(jī)管路檢測方法，包括以下步驟：

3、步驟一、根據(jù)已知的呼吸氣路中阻力、順應(yīng)性與電路中的電阻、電容的對應(yīng)等效關(guān)系建立管路的呼吸力學(xué)線性模型；

4、步驟二、將呼吸機(jī)管路連接好，且將呼吸管路的y-piece端口連接至堵頭上進(jìn)行封閉；

5、步驟三、封閉呼氣閥，以恒定的流量qv打開吸氣閥對呼吸機(jī)管路進(jìn)行送氣，直至管路內(nèi)的氣道壓力上升至p1，記錄此時的時刻t1，預(yù)設(shè)正常情況下以恒定流量qv送氣直至氣道壓力上升至p1的時間為t1，對比t1和t1；

6、如果t1＞t1，則認(rèn)為泄漏量過大，管路測試失敗，結(jié)束檢測；

7、反之，如果t1≤t1，則繼續(xù)檢測；

8、步驟四、繼續(xù)以恒定的流量qv送氣，直至管路內(nèi)氣道壓力上升至p2，在此過程中，定時時間間隔t，記錄每增加時間間隔t時上升過程中的氣道壓力p、送氣流量qv、以及氣道壓力達(dá)到p2的時刻t2；

9、步驟五、利用流量傳感器測量的送氣流量qv和壓力傳感器測量的氣道壓力p對管路的呼吸力學(xué)線性模型中的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以獲取到管路順應(yīng)性ct、管路泄漏氣阻rl以及管路阻力rt參數(shù)。

10、優(yōu)選的，所述步驟三中qv為5l/min，p1為10cmh2o，t1為10s。

11、優(yōu)選的，所述步驟四中p2為40cmh2o，t為10ms。

12、優(yōu)選的，所述步驟五包括以下步驟：

13、步驟5.1、通過管路的呼吸力學(xué)線性模型得到下面的式子：

14、

15、其中，t為對比時刻，u為積分公式中的時間變量；p(t)是時刻t時的氣道壓力，qv是送氣流量，ql是管路泄漏流量，ct是管路順應(yīng)性，rl是管路泄漏氣阻，rt是管路阻力；是時刻t時管路儲存流量，是時刻t時管路泄露流量，是u時的送氣流量，是u時的管路泄露流量，是積分符號，表示被積變量；

16、步驟5.2、經(jīng)過離散化后，利用least?square?fitting方法得到下面的式子：

17、

18、其中：式?(4)-(13)中，k1、k2、k3、k4分別表示中間變量一、中間變量二、中間變量三、中間變量四，n為自然數(shù)，表示第n個采樣值，s1、s2分別表示中間變量五、中間變量六，δt表示采樣時間，p（n）表示第n個采樣點(diǎn)的氣道壓力，qv（n）表示第n個采樣點(diǎn)的送氣流量；

19、步驟5.3、可以由cramer法則得到：

20、（14）；

21、（15）；

22、（16）；

23、（17）；

24、（18）；

25、因此，管路參數(shù)為：式(14)-(25)中，d、d1、d2、d3、d4分別表示中間變量七、中間變量八、中間變量九、中間變量十、中間變量十一。

26、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與好處：

27、本發(fā)明通過對管路進(jìn)行線性系統(tǒng)分析、建模，利用流量傳感器測量的流量和壓力傳感器測量的壓力數(shù)值對模型中的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，這樣就可以方便、準(zhǔn)確的獲取到管路的順應(yīng)性、阻力以及泄漏量參數(shù)，不僅操作方便，而且大大提高了測試效率和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種呼吸機(jī)管路檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種呼吸機(jī)管路檢測方法，其特征在于：步驟三中qv為5l/min，p1為10cmh2o，t1為10s。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種呼吸機(jī)管路檢測方法，其特征在于：步驟四中p2為40cmh2o，t為10ms。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種呼吸機(jī)管路檢測方法，其特征在于：步驟五包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種呼吸機(jī)管路檢測方法，包括根據(jù)各參數(shù)和對應(yīng)等效關(guān)系建立模型；將呼吸機(jī)管路連接好；以恒定的流量Q<subgt;V</subgt;對管路進(jìn)行送氣，直至管路內(nèi)的氣道壓力上升至10cmH<subgt;2</subgt;O，記錄時刻t1；若10s內(nèi)氣道壓力無法上升至10cmH<subgt;2</subgt;O，則結(jié)束檢測；反之繼續(xù)檢測；以恒定流量送氣，直至管路內(nèi)氣道壓力上升至40cmH<subgt;2</subgt;O。本發(fā)明通過對管路進(jìn)行線性系統(tǒng)分析、建模，利用流量傳感器測量的流量和壓力傳感器測量的壓力數(shù)值對模型中的參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，方便、準(zhǔn)確的獲取到管路的順應(yīng)性、阻力以及泄漏量參數(shù)，不僅操作方便，而且大大提高了測試效率和測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：韓理,王帥,張弘弢,樓田甜,唐雪峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京舒普思達(dá)醫(yī)療設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19