CN110433368B - 压力控制装置及压力控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压力控制装置及压力控制方法，压力控制装置包括控制中心、连接供气装置的吸气阀、与所述吸气阀连接的送气管道、连接所述送气管道的呼气阀、以及设置在所述呼气阀的输出端的第一流量传感器；所述送气管道远离所述吸气阀的一端形成送气端；所述吸气阀、呼气阀和第一流量传感器均与所述控制中心通讯连接；所述控制中心根据所述第一流量传感器检测到的气流流速控制所述吸气阀的流速，维持所述送气管道的压力。本发明通过在呼气阀输出端设置流量传感器，根据其检测到的流量信息控制吸气阀的流速，从而将呼气阀的溢气流速控制在合适的范围，进而维持吸气压力的恒定；控制方式易操作且能够达到很好的控制效果。

Description

压力控制装置及压力控制方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于麻醉机和呼吸机的压力控制装置及压力控制方法。
背景技术
麻醉机和呼吸机是控制或者辅助病人呼吸的医疗设备。麻醉机主要是用于手术室中使用全麻的病人，在麻醉状态下维持病人的呼吸，给病人输送氧气，空气和麻醉气体的混合气体，维持病人处于麻醉手术状态；在手术结束之后，辅助病人呼吸，直至病人恢复自主呼吸之后撤机。呼吸机是ICU支持病人呼吸的设备，用于没有自主呼吸能力或者呼吸能力比较弱的病人。
对麻醉机或者呼吸机来讲，一般有两种机械通气模式，一个是容量模式，另一个压力模式。容量模式适用于成人，而压力模式适用于存在插管泄露的儿童或者新生儿，以及使用无创通气的患者。对于压力模式，根据其波形可知，为了维持压力恒定，吸气流速必须是递减波；根据呼吸力学模型，P＝V(容积)/C(顺应性)+F(流速)*R(气道阻力)，压力与呼吸系统的R和C都有关系，而且随着吸气时间增加，流速必须减小，才能维持吸气压力恒定。
一般做法是，监测气道压力P和设定压力，实时反馈吸气阀控制流速，这样控制效果，取决于吸气阀的响应速度。而吸气阀和病人流速之间存在呼吸回路很大的气容，存在较大的滞后；且在麻醉机的环境下，还有新鲜气体流速的影响，因此很难达到满意的效果。
另外一种做法是，每个周期计算R和C，根据R和C实时计算目标流速。但是，如果病人R和C不稳定的情况下，很难达到满意的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种提高控制效果的压力控制装置及压力控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种压力控制装置，包括控制中心、连接供气装置的吸气阀、与所述吸气阀连接的送气管道、连接所述送气管道的呼气阀、以及设置在所述呼气阀的输出端的第一流量传感器；
所述送气管道远离所述吸气阀的一端形成送气端；所述吸气阀、呼气阀和第一流量传感器均与所述控制中心通讯连接；所述控制中心根据所述第一流量传感器检测到的气流流速控制所述吸气阀的流速，维持所述送气管道的压力。
优选地，所述第一流量传感器检测到的气流流速超出预定流速时，说明所述吸气阀的流速超出预设流速，所述控制中心减小所述吸气阀的流速；
所述第一流量传感器未检测到气流流速或检测到的气流流速未达到预定流速时，说明所述吸气阀的流速未达到预设流速，所述控制中心增大所述吸气阀的流速。
优选地，所述送气管道的压力大于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀打开；所述送气管道的压力小于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀封闭；
所述呼气阀的封阀压力通过所述控制中心进行设定。
优选地，所述压力控制装置还包括设置在所述送气管道上的压力传感器和第二流量传感器；所述压力传感器和第二流量传感器均与所述控制中心通讯连接。
优选地，所述压力传感器位于所述吸气阀和第二流量传感器之间；所述呼气阀位于所述吸气阀和压力传感器之间。
本发明还提供一种压力控制方法，包括以下步骤：
呼气阀输出端的第一流量传感器检测所述呼气阀输出的气流流速并将检测到的气流流速数据发送至控制中心；
所述控制中心根据接收到的所述气流流速数据控制与送气管道连接的吸气阀的流速，维持所述送气管道的压力。
优选地，所述第一流量传感器检测到的气流流速超出预定流速时，说明所述吸气阀的流速超出预设流速，所述控制中心减小所述吸气阀的流速；
所述第一流量传感器未检测到气流流速或检测到的气流流速未达到预定流速时，说明所述吸气阀的流速未达到预设流速，所述控制中心增大所述吸气阀的流速。
优选地，所述预设流速为2-5L/min。
优选地，所述送气管道的压力大于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀打开；所述送气管道的压力小于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀封闭；
所述呼气阀的封阀压力通过所述控制中心进行设定。
优选地，所述呼气阀的封阀压力为5-100cmH2O。
本发明的有益效果：通过在呼气阀输出端设置流量传感器，根据其检测到的流量信息控制吸气阀的流速，从而将呼气阀的溢气流速控制在合适的范围，进而维持吸气压力的恒定；控制方式易操作且能够达到很好的控制效果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例的压力控制装置的连接示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明一实施例的压力控制装置，包括控制中心(未图示)、连接供气装置的吸气阀10、与吸气阀10连接的送气管道20、连接送气管道20的呼气阀30、以及设置在呼气阀30的输出端的第一流量传感器40。
本发明的压力控制装置用于麻醉机、呼吸机等设备。送气管道20远离吸气阀10的一端形成送气端；吸气阀10用于与麻醉机或呼吸机的供气装置连接，使得气体通过吸气阀10和送气管道20送至病人。呼气阀30也连接在送气管道20上，位于送气端和吸气阀10之间，起到溢流的作用。第一流量传感器40在呼气阀30的输出端，用于检测该呼气阀30溢流的气流流速，从而以此可判断吸气阀10的流速是否过大。
吸气阀10、呼气阀30和第一流量传感器40均与控制中心(如CPU)通讯连接。控制中心根据第一流量传感器40检测到的气流流速控制吸气阀10的流速，维持送气管道20的压力，使得送气管道20的送气压力(吸气压力)保持在设定的范围内或恒定。
其中，在第一流量传感器40检测到的气流流速超出预定流速时，说明吸气阀10的流速超出预设流速，控制中心减小吸气阀10的流速。吸气阀10的流速在减小后，呼气阀30的溢流也对应减小；通过对吸气阀10流速的控制，将呼气阀的溢流控制在预设流速，如可为2-5L/min。
在第一流量传感器40未检测到气流流速或检测到的气流流速未达到预定流速时，说明吸气阀10的流速未达到预设流速，没有气流从呼气阀30排出，控制中心增大吸气阀10的流速。通过对吸气阀10流速的控制，将呼气阀的溢流控制在预设流速，如可为2-5L/min。
呼气阀30具有封阀压力，该封阀压力通过控制中心进行设定，可以是5-100cmH2O等。
在压力控制装置工作时，在气道压力(即送气管道20的压力)小于呼气阀30的封阀压力时，呼气阀30封闭(不开启)，此时呼气阀30的溢气流速为0；吸气阀10送出的气流全部到达病人。在气道压力(即送气管道20的压力)大于呼气阀30的封阀压力时，呼气阀30打开进行溢流排压，溢气流速不为0；吸气阀10送出的气流部分到达病人，部分通过呼气阀30溢流。由上述可知，气道压力的最大值即为封阀压力。
本发明的压力控制装置还包括设置在送气管道20上的压力传感器50和第二流量传感器60；压力传感器50和第二流量传感器60均与控制中心通讯连接。第二流量传感器60优选位于送气管道20的送气端上，压力传感器50可以位于送气管道20的任何位置上，例如可以靠近第二流量传感器60或者靠近吸气阀10、呼气阀30设置等。
具体地，如图1中所示，压力传感器50位于吸气阀10和第二流量传感器60之间；呼气阀30位于吸气阀10和压力传感器50之间。
压力传感器50用于检测送气管道10的压力(气压)并将检测到的压力数据传送至控制中心，检测到的送气管道10的压力即为气道压力。第二流量传感器60用于检测送气端上输出气流的流量并将检测到的流量数据传输至控制中心，该第二流量传感器60检测到的流量即为输入到病人体内的最终流量。
本发明的压力控制方法，可通过上述的压力控制装置实现，参考图1，该方法可包括以下步骤：
呼气阀30输出端的第一流量传感器40检测呼气阀30输出的气流流速并将检测到的气流流速数据发送至控制中心。
控制中心根据接收到的气流流速数据控制与送气管道20连接的吸气阀10的流速，维持送气管道10的压力。
其中，在第一流量传感器40检测到的气流流速超出预定流速时，说明吸气阀10的流速超出预设流速(如2-5L/min)，控制中心减小吸气阀10的流速。吸气阀10的流速在减小后，呼气阀30的溢流也对应减小；通过对吸气阀10流速的控制，将呼气阀的溢流控制在预设流速，如可为2-5L/min。
第一流量传感器40未检测到气流流速或检测到的气流流速未达到预定流速时，说明吸气阀10的流速未达到预设流速(如2-5L/min)，没有气流从呼气阀30排出，控制中心增大吸气阀10的流速。
此外，本发明的压力控制方法中，控制中心还根据送气管道10送气端上的压力传感器50检测到的送气管道10的压力获得气道压力。
在气道压力(即送气管道20的压力)小于呼气阀30的封阀压力时，呼气阀30封闭，此时呼气阀30的溢气流速为0；吸气阀10送出的气流全部到达病人。在气道压力(即送气管道20的压力)大于呼气阀30的封阀压力时，呼气阀30打开进行溢流排压，溢气流速不为0；吸气阀10送出的气流部分到达病人，部分通过呼气阀30溢流。由上述可知，气道压力的最大值即为封阀压力。
呼气阀30的封阀压力可根据实际病人所需情况等进行设置，例如可以是5-90cmH2O等等。
本发明在麻醉机或呼吸机中，在压力模式下，设定吸气压力，控制CPU按照设定的吸气压力、气道压力测量值(压力传感器50检测到的数值)和病人端流速(第二流量传感器60检测到的数值)，实时控制吸气阀10的流速。在吸气时间，当气道压力小于呼气阀30的封阀压力时，吸气阀10送气全部通过送气管道20输送到病人；如果气道压力超过呼气阀30的封阀压力，吸气阀10输出的一部分气体会从呼气阀30排走。在呼气时间，吸气阀10关闭，病人输出气体全部经由呼气阀30排走。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种压力控制装置，其特征在于，包括控制中心、连接供气装置的吸气阀、与所述吸气阀连接的送气管道、连接所述送气管道的呼气阀、设置在所述呼气阀的输出端的第一流量传感器、设置在所述送气管道上的压力传感器和第二流量传感器；
所述送气管道远离所述吸气阀的一端形成送气端；所述吸气阀、呼气阀、第一流量传感器、所述压力传感器和第二流量传感器均与所述控制中心通讯连接；所述控制中心根据所述第一流量传感器检测到的气流流速控制所述吸气阀的流速，维持所述送气管道的压力；所述压力传感器检测所述送气管道的压力并将检测到的压力数据传送至所述控制中心，所述第二流量传感器检测所述送气端上输出气流的流量并将检测到的流量数据传输至控制中心；
所述第一流量传感器检测到的气流流速超出预定流速时，说明所述吸气阀的流速超出预设流速，所述控制中心减小所述吸气阀的流速；
所述第一流量传感器未检测到气流流速或检测到的气流流速未达到预定流速时，说明所述吸气阀的流速未达到预设流速，所述控制中心增大所述吸气阀的流速；
所述送气管道的压力大于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀打开；所述送气管道的压力小于所述呼气阀的封阀压力时，所述呼气阀封闭；
所述呼气阀的封阀压力通过所述控制中心进行设定。
2.根据权利要求1所述的压力控制装置，其特征在于，所述压力传感器位于所述吸气阀和第二流量传感器之间；所述呼气阀位于所述吸气阀和压力传感器之间。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596984A (en) * 1994-09-12 1997-01-28 Puritan-Bennett Corporation Lung ventilator safety circuit
CN101337101A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 麻醉机和呼吸机的通气系统及压力监控方法
CN210933251U (zh) * 2019-08-19 2020-07-07 深圳市诺然美泰科技股份有限公司 压力控制装置、麻醉机及呼吸机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2804031B1 (fr) * 2000-01-21 2002-10-18 Taema Appareil d'anesthesie respiratoire a valve de decharge pilotee
DE102016013138B4 (de) * 2016-11-07 2018-09-27 Drägerwerk AG & Co. KGaA Medizintechnische Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Betriebssituationen bei einer medizintechnischen Vorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5596984A (en) * 1994-09-12 1997-01-28 Puritan-Bennett Corporation Lung ventilator safety circuit
CN101337101A (zh) * 2007-07-06 2009-01-07 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 麻醉机和呼吸机的通气系统及压力监控方法
CN210933251U (zh) * 2019-08-19 2020-07-07 深圳市诺然美泰科技股份有限公司 压力控制装置、麻醉机及呼吸机

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