一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法
【專利摘要】一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法，包括：(1)利用呼氣閥呼氣口所安裝的呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)呼氣流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；(2)為呼氣閥和呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器建立閉環(huán)PID流量控制系統(tǒng)；(3)為呼氣閥控制流量PID控制參數(shù)分檔，分檔范圍在1LPM～300LPM中按照所需關(guān)注點(diǎn)分檔，分檔后用曲線擬合法或折線近似法將關(guān)注點(diǎn)內(nèi)的各流量值下的PID控制參數(shù)進(jìn)行擬合；(4)根據(jù)公式P＝F*R，計(jì)算出所設(shè)控制壓力下吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量；(5)根據(jù)吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，采用吸氣閥和呼氣閥協(xié)同控制方式，對(duì)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)進(jìn)行壓力反饋控制。
【專利說(shuō)明】
一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于實(shí)現(xiàn)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)的高性能、高精度壓力控制通氣方式，屬于醫(yī)療設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在麻醉機(jī)和呼吸機(jī)控制中需要對(duì)某些特殊病人進(jìn)行壓力控制通氣。目前的壓力控制方法中，有一種方法是采用吸氣控制閥和呼氣控制閥協(xié)同工作，完成麻醉機(jī)和呼吸機(jī)壓力控制下的壓力建立和壓力平衡，這種方法在提高患者舒適度方面，能很好的對(duì)所需壓力進(jìn)行控制。但此方式也有它的缺點(diǎn)，在有呼氣末正壓建立的時(shí)候，呼氣末正壓設(shè)為lcmH20?6cmH20時(shí)建立時(shí)間比較長(zhǎng)，大概在100?300ms內(nèi)，對(duì)于較高頻率通氣時(shí)可能會(huì)帶來(lái)呼氣末正壓建立不足的現(xiàn)象，而且在設(shè)有呼氣末正壓時(shí)偏流只能通過(guò)限定呼氣閥開(kāi)口，利用吸氣閥供氣實(shí)現(xiàn)，由于呼氣閥為壓力控制在某些限制點(diǎn)限制效果不佳，可能會(huì)帶來(lái)偏流不穩(wěn)，震蕩的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能解決麻醉機(jī)和呼吸機(jī)控制中采用吸氣閥和呼氣閥協(xié)同工作時(shí)，呼氣末正壓建立時(shí)間慢，在某些限制點(diǎn)偏流不穩(wěn)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種利用呼氣流量傳感器實(shí)現(xiàn)麻醉機(jī)、呼吸機(jī)壓力控制的方法，用以解決上述問(wèn)題，以提升算法的可靠性和進(jìn)一步提升患者舒適度。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006]步驟1.利用呼氣閥呼氣口所安裝的呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)呼氣流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0007]步驟2.為呼氣閥和呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器建立閉環(huán)PID流量控制系統(tǒng)；
[0008]步驟3.為呼氣閥控制流量PID控制參數(shù)分檔，分檔范圍在ILPM?300LPM中按照所需關(guān)注點(diǎn)分檔，分檔后用曲線擬合法或折線近似法將關(guān)注點(diǎn)內(nèi)的各流量值下的PID控制參數(shù)進(jìn)行擬合；
[0009]步驟4.根據(jù)公式P = F*R，計(jì)算出所設(shè)控制壓力下吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，其中P為設(shè)定壓力，F(xiàn)為流量，R為已知的氣阻；
[0010]步驟5.根據(jù)吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，采用現(xiàn)有的吸氣閥和呼氣閥協(xié)同控制方式，對(duì)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)進(jìn)行壓力反饋控制。
[0011]本發(fā)明利用呼氣閥排氣口安裝的呼氣流量傳感器，利用經(jīng)典公式對(duì)呼氣閥進(jìn)行流量控制，并利用壓力傳感器對(duì)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同壓力控制，并保證偏流控制精度和穩(wěn)定性，解決了利用目前吸氣閥和呼氣閥協(xié)同工作時(shí)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過(guò)程框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1所示，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)原理如下:
[0014]吸氣閥采用吸氣流量傳感器實(shí)現(xiàn)呼氣閥呼氣流量PID控制；
[0015]呼氣閥采用呼氣流量傳感器實(shí)現(xiàn)呼氣閥呼氣流量PID控制；
[0016]利用P = F*R，計(jì)算出所設(shè)控制壓力下吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量;
[0017]按照流量壓力協(xié)同模糊控制方法對(duì)吸氣閥和呼氣閥分別建立模糊控制算法；
[0018]協(xié)調(diào)吸氣閥和呼氣閥兩個(gè)閥門之間的關(guān)系。按照通常的吸氣閥和呼氣閥協(xié)同工作原則，微調(diào)模糊控制算法參數(shù)。
[0019]根據(jù)所調(diào)參數(shù)，對(duì)吸氣閥和呼氣閥進(jìn)行流量壓力雙重控制，根據(jù)吸氣、呼氣流量傳感器和壓力傳感器和兩閥門之間的協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行壓力反饋控制，以達(dá)到設(shè)定壓力。
[0020]本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0021]步驟1.利用呼氣閥呼氣口所安裝的呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)呼氣流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
[0022]步驟2.為呼氣閥和呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器建立閉環(huán)PID流量控制系統(tǒng)；
[0023]步驟3.為呼氣閥控制流量PID控制參數(shù)分檔，分檔范圍在ILPM?300LPM中按照所需關(guān)注點(diǎn)分檔，分檔后對(duì)用曲線擬合法或折線近似法將關(guān)注點(diǎn)內(nèi)的各流量值下的PID控制參數(shù)進(jìn)行擬合；
[0024]步驟4.根據(jù)公式P = F*R，計(jì)算出所設(shè)控制壓力下吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，其中P為設(shè)定壓力，F(xiàn)為流量，R為已知的氣阻；
[0025]步驟5.根據(jù)吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，采用現(xiàn)有的吸氣閥和呼氣閥協(xié)同控制方式，對(duì)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)進(jìn)行壓力反饋控制。反饋控制周期為I?1ms內(nèi)任意一種固定值，在此時(shí)間范圍內(nèi)控制效果最佳，反饋時(shí)間的設(shè)定根據(jù)所選微處理器的特性而定，反饋周期時(shí)間越短，患者舒適度越高，大于1ms情況下的反饋空置周期也可實(shí)現(xiàn)此吸氣呼氣閥協(xié)同控制算法，但患者舒適度不是特別理想。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1.利用呼氣閥呼氣口所安裝的呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器對(duì)呼氣流量進(jìn)行監(jiān)測(cè)； 步驟2.為呼氣閥和呼氣流量監(jiān)測(cè)傳感器建立閉環(huán)PID流量控制系統(tǒng)； 步驟3.為呼氣閥控制流量PID控制參數(shù)分檔，分檔范圍在ILPM?300LPM中按照所需關(guān)注點(diǎn)分檔，分檔后用曲線擬合法或折線近似法將關(guān)注點(diǎn)內(nèi)的各流量值下的PID控制參數(shù)進(jìn)行擬合； 步驟4.根據(jù)公式P = F*R，計(jì)算出所設(shè)控制壓力下吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，其中P為設(shè)定壓力，F(xiàn)為流量，R為已知的氣阻； 步驟5.根據(jù)吸氣閥控制輸出流量和呼氣閥控制輸出流量，采用現(xiàn)有的吸氣閥和呼氣閥協(xié)同控制方式，對(duì)麻醉機(jī)和呼吸機(jī)進(jìn)行壓力反饋控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種麻醉呼吸機(jī)壓力控制方法，其特征在于:步驟5所述的反饋控制，其反饋控制周期為I?1ms內(nèi)任意一種固定值。
【文檔編號(hào)】G05D16/20GK105892514SQ201410785283
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日
【發(fā)明人】刁俊
【申請(qǐng)人】北京航天長(zhǎng)峰股份有限公司