CN114235302B - 一种通气回路泄露量的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通气回路泄露量的检测方法，包括：步骤1)关闭通气管路输出端的呼气阀，打开通气管路输入端的吸气阀；步骤2)控制吸气阀的实时输出流量，并向通气管路进行定压式充气；步骤3)通过压力传感器检测通气管路内的当前压力值；步骤4)持续向通气管路充气，使通气管路内的压力保持在目标压力值；检测并采集M个吸气阀的流量值；步骤5)计算平均流量值，以获得通气回路的泄露量。本发明提供的检测方法，使用定压充气，对默认的气阻和顺应性精确度要求不高，通用性较强，适用机型较多，检测精度较高；并且，不需要对管道进行放气降压处理，缩短了检测时间；直接采用传感器对通气管路的泄露量进行测量，更加精确，检测时间短。
Description
技术领域
本发明涉及泄漏量检测领域，特别涉及一种通气回路泄露量的检测方法。
背景技术
通气回路泄露量是麻醉机或呼吸机中通气控制过程中的重要参数，每次开机检测时都需要对泄露量进行检测，当前麻醉机设备都是采用传统恒流速充气升压方式进行计算。
专利CN104075857A公布了一种麻醉机或呼吸机泄露量测量的方法，采用了恒流速升压检测方法的具体流程为：打开吸气阀，并关闭呼气阀后，对气道进行充气；在达到预设目标压力值后，关闭吸气阀；利用记录的两个时间点的压力值，并结合默认的顺应性值，计算系统的泄露量。
采用恒流速升压检测方法的泄漏量检测方法，有如下几个缺陷：
(1)使用恒流速充气，通用性较差，每种或每台麻醉机的泄露量或顺应性可能不同，使用固定流速进行充气，可能造成气道压力过高或过低，导致计算时间较长或计算失败；用恒流充气时，开启吸气阀至恒定流速，当达到第一预设目标压力值时停止，此充气过程具有一个最大时间和最小时间限制，但是每台设备的顺应性不同，顺应性较小时在最小时间限制内时可能就超过了第一预设目标压力值，顺应性较大时，可能最大时间到达后都无法到达第一预设目标压力值，所以恒流速状态下压力的上升时间几乎不可控，且充气后压力可能具有较大误差。
(2)采用恒流速升压检测方法的泄漏量检测方法，还需要通过调节呼气阀释放将压力，即调节气道内压力从第一预设目标压力值至第二预设目标压力值；如果气道内的真实压力高于第一预设目标压力值，会导致放气泄压时间过长。
(3)此方法需要测量两个节点的压力值，并利用压力差计算泄露量；但是，气体泄露量通常小于1000ml/min，想要获得具有明显差异的两个压力值，需等待时间过长，并导致计算时间较长，紧急情况下无法立刻得到泄露结果；
(3)计算两个节点的压力差后，需要使用默认的设备顺应性进行泄露量计算，但每台设备的顺应都不同，外接不同通气管路时顺应性也会不同，所以使用默认顺应性值而非真实顺应性值，会造成最终泄露量误差。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的采用恒流速升压检测泄漏量通用性差、计算时间长和泄露量计算存在误差的缺点，提出了一种使用定压充气方式的通气回路泄露量的检测方法，该方式充气速度快，不依赖于默认顺应性值，计算出来泄露检测结果精度较高。
为实现上述目的，本发明的技术方案所提供的一种通气回路泄露量的检测方法，其特征在于，所述包括：流量传感器；具体检测步骤包括：
步骤1)通过控制单元关闭通气管路输出端的呼气阀，打开所述通气管路输入端的吸气阀；
步骤2)所述控制单元，基于预设的目标压力值和压力上升时间Ts，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气；，即在充气时间为压力上升时间Ts时，使通气管路中中的压力值达到预设目标压力值；
步骤3)在所述压力上升时间Ts后，通过压力传感器检测所述通气管路内的当前压力值；并通过判断单元判断所述当前压力值是否达到预设目标压力值，如果达到，则执行步骤4，如果未达到，则返回步骤2；
步骤4)在预设的采集时间内，通过所述吸气阀持续向所述通气管路充气，使所述通气管路内的压力保持在所述目标压力值；并通过吸气流量传感器检测并采集M个所述吸气阀的流量值，发送至数据处理单元；
步骤5)通过所述数据处理单元利用M个所述吸气阀的流量值计算平均流量值，以获得所述通气回路的泄露量。
作为上述方法的一种改进，所述控制单元，在预设的压力上升时间Ts内，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气的具体步骤包括：
步骤2-1)通过压力传感器检测在压力上升时间Ts内的所述通气管路内的压力值，并基于预设的记录次数N，依次记录实时压力值Dp；
步骤2-2)通过计算单元依次计算所述吸气阀实时输出流量Fci：
其中，ti为开始定压式充气至吸气阀实时输出流量到达Fci之间的时间，Pcvi为第i次中间控制参数，i＝1,2，…N,Amp为装置固有常数，R为装置默认气阻，C为装置默认顺应性；其中，
第i次中间控制参数Pcvi为：
其中，Dpi为第i次记录的实时压力值，Dpi-1为第i-1次记录的实时压力值；Pcvi-1为第i-1次中间控制参数Pcvi；
装置固有常数Amp为：
其中，R为装置默认气阻，Ts为预设的压力上升时间；
步骤2-3)所述控制单元控制所述吸气阀的实时输出流量为Fci，并输入至所述通气管路；
步骤2-4)通过判断单元判断i是否等于N；如果是，则执行步骤3，如果不是，则返回步骤2-2，直至i＝N。
作为上述方法的一种改进，所述目标压力值不小于30cmH2O。
作为上述方法的一种改进，所述预设的采集时间取值范围为10～15秒。
为实现本发明的另一目的，本发明还提供了一种具有通气回路的装置，在泄露量检测过程中，使用上述任一项所述的检测方法。
为实现本发明的又一目的，本发明还提供了一种呼吸机，在泄露量检测过程中，使用上述任一项所述的检测方法。
为实现本发明的再一目的，本发明还提供了一种麻醉机，在泄露量检测过程中，使用上述任一项所述的检测方法。
本发明采用定压式充气方式对通气管道进行充气，以设定通气管道内压力为调节目标，充气升压过程中会自动调节吸气阀的输出流速，当通气管道内达到设定的目标压力后，再进行小流速充气，并保持通气管道内的压力保持在目标压力上，在保持时间内，通过吸气阀的流速与泄露的流速平衡，此时通过检测吸气阀的流速即可得到泄漏量。
本发明具有以下优点：
1)本发明提供的检测方法，在充气过程中，以控制压力为目标，根据实际压力调节吸气阀的输出流量，对默认的气阻和顺应性精确度要求不高，通用性较强，适用机型较多。
2)本发明提供的检测方法，仅需要对气路进行一次充气升压，且不需要对管道进行放气降压，缩短了检测时间。
3)本发明以定压充气方式进行充气，直接调节吸气阀充气至目标压力，充气升压时间可控，不会因为顺应性的原因导致实际充气压力过低或过高而影响检测结果，精度较高。
4)本发明提供的检测方法，直接采用传感器对通气管路的泄露量进行测量(达到目标压力后的吸气阀的输出流量)，更加精确，检测时间短。
附图说明
图1为本发明提供的一种通气回路泄露量的检测方法的示意图。
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明所提供的技术方案。
本发明采用定压式充气方式对通气管道进行充气，以设定通气管道内压力为调节目标，充气升压过程中会自动调节吸气阀的输出流速，当通气管道内达到设定的目标压力后，再进行小流速充气，并保持通气管道内的压力保持在目标压力上，在保持时间内，通过吸气阀的流速与泄露的流速平衡，此时通过检测吸气阀的流速即可得到泄漏量。
如图1所述，气源通过吸气阀输入至通气管路，并为其定压充气；压力传感器检测通气管路的实时压力；在压力恒定时，通气回路中的气体泄露，所以在靠近吸气阀的位置设置有吸气流量传感器，用于检测吸气阀的流量，即泄露量流量。
本发明提供的一种通气回路泄露量的检测方法，包括：流量传感器；所述通气回路泄露量的检测方法步骤包括：
步骤1)通过控制单元关闭通气管路输出端的呼气阀，打开所述通气管路输入端的吸气阀；
步骤2)所述控制单元，基于预设的目标压力值和压力上升时间Ts，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气；
所述控制单元，在预设的压力上升时间Ts内，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气的具体步骤包括：
步骤2-1)通过压力传感器检测在压力上升时间Ts内的所述通气管路内的压力值，并基于预设的记录次数N，依次记录实时压力值Dp；
步骤2-2)通过计算单元依次计算所述吸气阀实时输出流量Fci：
其中，其中，ti为开始定压式充气至吸气阀实时输出流量到达Fci之间的时间，，Pcvi为第i次中间控制参数，i＝1,2，…N,Amp为装置固有常数，R为装置默认气阻，C为装置默认顺应性；其中，
第i次中间控制参数Pcvi为：
其中，Dpi为第i次记录的实时压力值，Dpi-1为第i-1次记录的实时压力值；Pcvi-1为第i-1次中间控制参数Pcvi；
装置固有常数Amp为：
其中，R为装置默认气阻，Ts为预设的压力上升时间；
步骤2-3)所述控制单元控制所述吸气阀的实时输出流量为Fci，并输入至所述通气管路；
步骤2-4)通过判断单元判断i是否等于N；如果是，则执行步骤3，如果不是，则返回步骤2-2，直至i＝N。
步骤3)在所述压力上升时间Ts后，通过压力传感器检测所述通气管路内的当前压力值；并通过判断单元判断所述当前压力值是否达到预设目标压力值，所述目标压力值不小于30cmH2o，如果达到，则执行步骤4，如果未达到，则返回步骤2；
步骤4)在预设的采集时间内，通过所述吸气阀持续向所述通气管路充气，使所述通气管路内的压力保持在所述目标压力值；并通过吸气流量传感器检测并采集M个所述吸气阀的流量值，发送至数据处理单元；
步骤5)通过所述数据处理单元利用M个所述吸气阀的流量值计算平均流量值，以获得所述通气回路的泄露量。
所述预设的采集时间取值范围为10～15秒。
本发明提供的通气回路泄露量检测方法，适用于具有类似通气回路的装置，包括但不限于呼吸机和麻醉机。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种通气回路泄露量的检测方法，其特征在于，包括：流量传感器；所述通气回路泄露量的检测方法步骤包括：
步骤1)通过控制单元关闭通气管路输出端的呼气阀，打开所述通气管路输入端的吸气阀；
步骤2)所述控制单元，基于预设的目标压力值和压力上升时间Ts，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气；
步骤3)在所述压力上升时间Ts后，通过压力传感器检测所述通气管路内的当前压力值；并通过判断单元判断所述当前压力值是否达到预设目标压力值，如果达到，则执行步骤4，如果未达到，则返回步骤2；
步骤4)在预设的采集时间内，通过所述吸气阀持续向所述通气管路充气，使所述通气管路内的压力保持在所述目标压力值；并通过吸气流量传感器检测并采集M个所述吸气阀的流量值，发送至数据处理单元；
步骤5)通过所述数据处理单元利用M个所述吸气阀的流量值计算平均流量值，以获得所述通气回路的泄露量；
所述控制单元，在预设的压力上升时间Ts内，控制所述吸气阀的实时输出流量，并向所述通气管路进行定压式充气的具体步骤包括：
步骤2-1)通过压力传感器检测在压力上升时间Ts内的所述通气管路内的压力值，并基于预设的记录次数N，依次记录实时压力值Dp；
步骤2-2)通过计算单元依次计算所述吸气阀实时输出流量Fci：
其中，ti为开始定压式充气至吸气阀实时输出流量到达Fci之间的时间，Pcvi为第i次中间控制参数，i＝1,2，…N,Amp为装置固有常数，R为装置默认气阻，C为装置默认顺应性；其中，
第i次中间控制参数Pcvi为：
其中，Dpi为第i次记录的实时压力值，Dpi-1为第i-1次记录的实时压力值；Pcvi-1为第i-1次中间控制参数Pcvi；
装置固有常数Amp为：
其中，R为装置默认气阻，Ts为预设的压力上升时间；
步骤2-3)所述控制单元控制所述吸气阀的实时输出流量为Fci，并输入至所述通气管路；
步骤2-4)通过判断单元判断i是否等于N；如果是，则执行步骤3，如果不是，则返回步骤2-2，直至i＝N。
2.根据权利要求1所述的一种通气回路泄露量的检测方法，其特征在于，所述目标压力值不小于30cmH2O。
3.根据权利要求1所述的一种通气回路泄露量的检测方法，其特征在于，所述预设的采集时间取值范围为10～15秒。
4.一种具有通气回路的装置，其特征在于，在泄露量检测过程中，使用权利要求1至2任一项所述的检测方法。
5.一种呼吸机，其特征在于，在泄露量检测过程中，使用权利要求1至2任一项所述的检测方法。
6.一种麻醉机，其特征在于，在泄露量检测过程中，使用权利要求1至2任一项所述的检测方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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