CN117462277A - 手术供气系统及气腹机的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种手术供气系统及气腹机的控制方法，手术供气系统包括泵、循环供气通路、循环回气通路、通气阀、第一压力释放阀和控制器，在泵运行过程中，当泵的出气口与气腹之间的通路截止时，控制器打开通气阀和第一压力释放阀，使外界气体从通气阀进入，经泵后从第一压力释放阀排出。本发明提供的手术供气系统，在气腹内压力维持的过程中，可以利用泵持续运行实现气路循环，气腹机可以根据气腹内压力变化情况无缝地、灵活地调整工作状态，不会造成中途充气过程中由于泵启停的瞬间引起的气腹内压力波动的现象。

Description

手术供气系统及气腹机的控制方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种手术供气系统及气腹机的控制方法。

背景技术

随着内窥镜手术，如腹腔微创手术应用的普及，腹腔镜手术越来越成为微创手术方法发展的一个必然趋势和方向。气腹机是腹腔镜手术中必备的医疗器械之一，用于将气体介质(例如二氧化碳气体)输入患者腹腔并维持一定的压力，为手术者提供良好的视野和足够大的操作空间。

在气腹机工作过程中，由于腔体漏气、人为的排烟，以及外力挤压等因素都会造成腹腔内的压力变化，因此，气腹机需要根据腹腔内的压力变化情况灵活调整工作状态。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明提供了一种手术供气系统及气腹机的控制方法，可以在维持腹腔压力的过程中，保持气腹内气体的循环状态，以便灵活及时地调整腹腔内的压力。

为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种手术供气系统，包括：

泵；

循环供气通路，被配置为连通所述泵的出气口与气腹；

循环回气通路，被配置为连通所述泵的进气口与气腹；

通气阀，被配置为连通所述泵的进气口，并选择性地与外界相通；

第一压力释放阀，连通所述泵的出气口，并选择性地与外界相通；

控制器，被配置为：

在所述泵运行过程中，当所述泵的出气口与气腹之间的通路截止时，打开所述通气阀和所述第一压力释放阀，使外界气体从所述通气阀进入，经所述泵后从所述第一压力释放阀排出。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统包括排烟阀，所述排烟阀连接在所述循环供气通路与所述泵的出气口之间，以控制所述循环供气通路与所述泵的通断。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统还包括连接所述泵的出气口的气密封支路，所述气密封支路与气腹可选择性地连通，所述第一压力释放阀设于所述气密封支路上。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统还包括可选择性地连通所述循环供气通路的充气通路，所述充气通路由气源供气；所述控制器还被配置为：在所述泵运行过程中，在气腹压力低于预设压力时，关闭所述排烟阀，并控制所述充气通路为所述循环供气通路充气。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统还包括连接在所述第一压力释放阀与所述泵的出气口之间的气体检测单元，所述气体检测单元被配置为检测流经气体的成分。

作为其中一种实施方式，当所述泵的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵运行过程中，所述控制器控制所述充气通路为所述循环供气通路充气的步骤包括：

关闭所述通气阀，使所述泵将其进气口的气体从所述第一压力释放阀排出；

当所述气体检测单元的检测结果小于成分阈值时，关闭所述第一压力释放阀；

打开所述排烟阀，当气腹压力达到预设压力时，停止充气。

作为其中一种实施方式，当所述泵的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵运行过程中，所述控制器控制所述充气通路为所述循环供气通路充气的步骤包括：

关闭所述通气阀，使所述泵将其进气口的气体从所述第一压力释放阀排出；

经过预设时长后，关闭所述第一压力释放阀；

打开所述排烟阀，当气腹压力达到预设压力时，停止充气。

作为其中一种实施方式，所述控制器还被配置为：

当所述泵的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵运行过程中，当气腹压力高于预设压力时，打开所述第一压力释放阀。

作为其中一种实施方式，当所述气密封支路与气腹之间的通路连通时，在所述泵运行过程中，所述控制器控制所述充气通路为所述循环供气通路充气的步骤包括：

保持所述排烟阀、所述通气阀、所述第一压力释放阀关闭，当气腹压力达到预设压力时，停止充气。

作为其中一种实施方式，所述充气通路包括多路并联的调压支路，每路所述调压支路均包括比例调压阀和直动阀。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统还包括第二流量阀，所述第二流量阀被配置为与所述泵并联，以调节所述泵的出气口流量。

作为其中一种实施方式，所述控制器还被配置为：

在系统开始工作至气腹压力首次达到预设压力前，保持所述泵和所述排烟阀关闭；

在气腹压力达到预设压力后，保持所述泵运行。

作为其中一种实施方式，所述手术供气系统还包括第一供气阀，所述第一供气阀设于所述循环供气通路上；

所述控制器被配置为：关闭所述第一供气阀，并检测所述循环供气通路上位于所述第一供气阀下游的气压，将测得的所述气压作为气腹压力。

本发明的另一目的在于提供一种气腹机的控制方法，所述气腹机包括用于连接气腹进行供气的气路，所述控制方法包括：

启动气腹机充气，使所述气路的压力升高；

响应于所述气路的压力达到预设压力，停止充气，并启动泵；

在所述泵运行过程中，当所述泵的出气口与气腹之间的通路截止时，打开连通所述泵的进气口的通气阀和出气口的第一压力释放阀，并检测所述气路的压力；

响应于所述气路的压力低于预设压力，关闭所述通气阀和所述第一压力释放阀，并为所述气路充气。

本发明的又一目的在于提供一种气腹机的控制方法，所述气腹机包括用于连接气腹进行供气的气路，所述控制方法包括：

启动气腹机充气，使所述气路的压力升高；

响应于所述气路的压力达到预设压力，停止充气，并启动泵；

打开连接在循环供气通路与所述泵的出气口之间的排烟阀，使循环回气通路回收的气腹气体经所述泵后，从循环供气通路回流到气腹；

关闭所述排烟阀，打开连通所述泵的进气口的通气阀和出气口的第一压力释放阀；

检测所述气路的压力。

作为其中一种实施方式，所述气腹机的控制方法还包括：

在所述气路的压力首次达到预设压力前，保持所述泵和所述排烟阀关闭；

在所述气路的压力达到预设压力后，保持所述泵运行。

作为其中一种实施方式，所述气腹机的控制方法还包括：

响应于所述气路的压力低于预设压力，保持所述排烟阀闭合，为所述循环供气通路充气；

关闭所述通气阀，使所述气路的外界气体从所述第一压力释放阀排出；

确定所述气路的外界气体排尽，关闭所述第一压力释放阀，并打开所述排烟阀；

响应于所述气路的压力达到预设压力，停止充气。

作为其中一种实施方式，确定所述气路内的外界气体排尽，包括：

确定在所述第一压力释放阀与所述泵的出气口之间配置的气体检测单元的检测结果小于成分阈值，和/或，确定所述通气阀关闭后已经过预设时长。

作为其中一种实施方式，所述检测所述气路的压力包括：

关闭设于所述循环供气通路上的第一供气阀；

检测所述循环供气通路上位于所述第一供气阀下游的压力，将测得的压力作为所述气路的压力；

打开所述第一供气阀。

作为其中一种实施方式，所述气腹机的控制方法还包括：

在所述泵启动后，且第一回路阀打开时，响应于测得的气路压力低于预设压力，保持所述排烟阀、所述通气阀、所述第一压力释放阀闭合；

为所述循环供气通路充气；

响应于气路压力达到预设压力，停止充气。

本发明的又一目的在于提供一种气腹机的控制方法，包括：

启动泵，使气腹气体在泵、循环供气通路、循环回气通路之间进行内循环；

将泵的进气口、出气口与外界环境连通，使外界气体在泵的进气口、出气口之间进行外循环；

检测所述循环供气通路或所述循环回气通路上的静态气压；

响应于所述静态气压低于预设压力，停止所述外界气体在泵的进气口、出气口之间进行的外循环，并补充所述气腹气体。

本发明提供的手术供气系统，在气腹内压力维持的过程中，可以利用泵持续运行实现气路循环，气腹机可以根据气腹内压力变化情况无缝地、灵活地调整工作状态，不会造成中途充气过程中由于泵启停的瞬间引起的气腹内压力波动的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1A为本发明实施例的一种手术供气系统的结构框图；

图1B为本发明实施例的一种手术供气系统的结构示意图；

图2A～2B为本发明实施例的一种手术供气系统的常规供气模式下的两种不同的工作状态示意图；

图3A～3F为本发明实施例的一种手术供气系统的第一供气模式下的六种不同的工作状态示意图；

图4A～4F为本发明实施例的一种手术供气系统的第二供气模式下的六种不同的工作状态示意图；

图5为本发明实施例的一种手术供气系统的自检模式下的工作状态示意图；

图6示出了本发明实施例的一种充气通路的结构示意图；

图7示出了本发明实施例的气腹机控制方法的部分流程示意图；

图8示出了本发明实施例的气腹机控制方法的部分流程示意图；

图9A、9B示出了图8中的控制方法的部分流程示意图；

图10示出了本发明实施例的气腹机部分控制方法的部分流程示意图；

图11示出了图10中的控制方法的部分流程示意图；

图12示出了一种气腹机的控制系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”，“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。本文所使用的术语“远端”，“近端”作为方位词，该方位词为介入医疗器械领域惯用术语，其中“远端”表示手术过程中远离操作者的一端，“近端”表示手术过程中靠近操作者的一端。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下将结合附图进行详细描述。

参阅图1A和图1B，本实施例提供了一种手术供气系统，包括泵M、控制器10、阀门组K以及气体通路组L，泵M可连接在气体通路组L上实现手术气体在腹腔内外的循环，气体通路组L包括若干连通腹腔的气体通路，如L0、L1、……Lm，阀门组K包括若干阀门，如K1、K2、……Kn，C1、C2、……Cx等，m、n、x为正整数，阀门组K的阀门可用于连接在各气体通路上，以改变气体通路之间的通断状态或流经气体的流量大小。控制器10同时与泵M、阀门组K通信连接，用于根据需要控制泵和各阀门的工作状况。

在其中一个实施方式中，气体通路组L包括循环供气通路L1和循环回气通路L2，循环供气通路L1被配置为连通泵M的出气口与气腹1，从而将气体供应至气腹1，泵M的出气口与气腹1之间还可设有气体冷却器2，可以吸收回收气体中的多余热量，循环回气通路L2被配置为连通泵M的进气口与气腹1，从而从气腹1回收返回的气体。当气腹1建立后，在泵M工作过程中，气体可以在“循环供气通路L1—气腹1—循环回气通路L2—泵M—循环供气通路L1”的闭环气路中进行循环，本申请中将其称作内循环。示例性地，循环供气通路L1与气腹1之间可以设置第一滤芯A1，循环回气通路L2与气腹1之间也可以设置第二滤芯A2，第一滤芯A1、第二滤芯A2也可以集成在同一个滤筒上，循环供气通路L1、循环回气通路L2贯穿该滤筒后由戳卡连接至气腹1，例如，这两个通路L1、L2可以通过两个具有单管腔11/12的戳卡分别连接至气腹1，也可以采用一个具有双管腔11、12的戳卡连接至气腹1。从气腹1内回收的可能含有手术中产生的烟雾等杂质的气体经过第二滤芯A2、第一滤芯A1过滤后被净化，因此，可以实现气体的重复利用，示例性地，从循环供气通路L1通入气腹1内的气体可以是二氧化碳、氮气等，第二滤芯A2、第一滤芯A1可以为高精度滤芯，例如，过滤烟雾可主要由第一滤芯A1完成，第一滤芯A1可以包括活性炭、褶皱过滤元件的至少一种，气体如需通过滤芯需要被施加一定的气压，因此，在一定程度上，第二滤芯A2、第一滤芯A1可以防止低压气体泄露。

在其中一个实施方式中，通气阀K1被配置为连通泵M的进气口，并选择性地与外界相通，第一压力释放阀K2被配置为连通泵M的出气口，并选择性地与外界相通。示例性地，通气阀K1位于循环回气通路L2上，泵M的出气口与气腹1之间的通路上。可以理解的是，在其他实施方式中，通气阀K1也可以直接连接从一个独立的支路引出至大气，或者通气阀K1也可以引出至连接至外部气源20进行二次利用。

在泵M运行过程中，当泵M的出气口与气腹1之间的通路截止时，控制器10可通过打开通气阀K1和第一压力释放阀K2，使外界气体从通气阀K1进入，经泵M后从第一压力释放阀K2排出，并检测气腹1内的压力。如此，在气腹1内的气体不需要循环时，泵M仍保持持续工作，使得外界的气体(如空气，或专门的外接气源，例如与体内的气体相同)被从通气阀K1吸入后，依次经过循环回气通路L2、泵M、第一压力释放阀K2后再次返回外界，从而实现气体在体外的循环而不经过气腹1，本申请中将这种循环称作外循环。在某些场景，如当不需要进行气腹1内气体循环时，可以通过使泵M的出气口与气腹1之间的通路截止，并利用通气阀K1和第一压力释放阀K2的配合来实现外界气体循环；当检测出的气腹1内的压力低于预设压力P0时，则可以根据需要关闭通气阀K1和第一压力释放阀K2来对气腹1充气；当检测出的气腹1内的压力高于预设压力P0时，例如，在用氩气刀手术时，由于氩气刀持续向腹内补充氩气，会导致腹腔过压，通过打开第一压力释放阀K2，可以使得回收的气体直接释放到大气中来降低腹腔压力，直至气腹压力恢复预设压力P0。

在系统开始工作至气腹压力达到预设压力P0前，始终保持泵M不工作，当对气腹充气，使气腹压力达到预设压力P0后，保持泵M运行，可以根据需要进行内循环或外循环。由于泵M始终运行，当气体在内循环与外循环之间进行切换的过程中，不会出现气腹内压力出现突变，避免了突然开启泵引起的对气腹的突然吸力，有助于实现气腹内压力的基本恒定，保证了手术安全。

为了方便地控制泵M与循环供气通路L1之间气路的通断，根据需要切换气体的内循环和外循环，循环供气通路L1与泵M的出气口之间可以连接有排烟阀K3。当排烟阀K3打开，从循环回气通路L2回收的气体经泵M后可从循环供气通路L1供给至气腹1，反之，从循环回气通路L2回收的气体经泵M后无法排出，需要开启通气阀K1、第一压力释放阀K2实现外循环。

这里，排烟阀K3、第一压力释放阀K2分别连接在从泵M的出气口引出的不同支路上，在其他实施方式中，排烟阀K3、第一压力释放阀K2也可以同一支路上，将第一压力释放阀K2设置在排烟阀K3上游。

示例性地，手术供气系统还可以包括连接泵M的出气口的气密封支路L3，气密封支路L3与气腹1可选择性地连通，第一压力释放阀K2可设于气密封支路L3上。其中，气密封支路L3与气腹1之间的气路通断可以通过设于气密封支路L3下游的第一回路阀C1实现，第一压力释放阀K2位于泵M的出气口与第一回路阀C1之间，第一回路阀C1可以是手动控制的机械阀，也可以是可通过控制器10自动控制的电控式调压阀，如电磁阀。如图3A～3F所示，在第一供气模式下，第一回路阀C1始终保持关闭。第一回路阀C1可以位于气密封支路L3上，也可以位于滤筒或者戳卡的入口管线上。

另外，循环回气通路L2与气腹1之间的气路通断也可以通过设于循环回气通路L2下游的第二回路阀C2实现。除了第二滤芯A2、第一滤芯A1，第一回路阀C1与气腹1之间可设有第三滤芯A3，以过滤流入气腹1的高压气体中的杂质。第三滤芯A3的过滤精度可以比第二滤芯A2、第一滤芯A1的精度低。

在一个实施方式中，手术供气系统还包括连接外部气源20的充气通路L4，充气通路L4可选择性地连通循环供气通路L1或直接可选择性地连接气腹1，从而在控制器10的控制下为气路供气。例如，充气通路L4上开设有第一流量阀K4，通过控制器10调节第一流量阀K4的流量可以控制充气通路L4供应气体的流量大小或通断，和/或，也可以在循环供气通路L1上游设有第一供气阀G1，通过第一供气阀G1控制气体是否可以通过循环供气通路L1。

在系统开机后，需要进行充气，可以通过充气通路L4为气腹1充气，使气腹压力达到预设压力P0，此时，可以停止充气，启动泵M，使气体在泵M与气腹1之间进行内循环。而当检测到气腹压力低于预设压力P0时，还可以通过充气通路L4为气腹1充气。可以理解的是，预设压力P0可以是预设压力值，也可以是预设压力范围。

在一个实施方式中，气腹压力是通过测量静态的气路压力得到，即，通过检测非循环段气路上的压力得出。如图1B所示，循环供气通路L1上设有第一压力传感器P1，第一压力传感器P1靠近气腹1的一端，位于第一供气阀G1的下游，气腹压力是通过获取第一压力传感器P1的静态气压检测结果得出。

如图3A～3F所示，分别示出了在第一供气模式下，系统开始工作后的充气、测压、循环、再测压、充气、再测压的气路状态，在此过程中，第一回路阀C1始终关闭。第一供气模式也可以称为排烟模式，主要用于手术过程中排烟。为方便理解，各图中，图案填充的阀表示关闭状态，未填充的阀表示打开状态。

如图3A中，在开机充气过程中，第一流量阀K4、第一供气阀G1打开，排烟阀K3、通气阀K1、第一压力释放阀K2关闭，气体通过充气通路L4、循环供气通路L1后进入气腹1并充满相应的气路。如图3B中，当充气一段时间后，关闭第一供气阀G1，当第一压力传感器P1测得的气腹压力达到预设压力P0，则可以关闭第一流量阀K4而停止充气，否则继续充气，间歇性地重复上述测量气腹压力的过程；当第一压力传感器P1测得的气腹压力超过预设压力P0，可以打开第一压力释放阀K2降低气路压力直至第一压力传感器P1的测量结果满足要求。如图3C中，当第一压力传感器P1测得的气腹压力达到预设压力P0后，可以开启内部循环，气体从循环供气通路L1进入气腹1，在气腹1内循环后从循环回气通路L2回收，再通过泵M抽吸后供应至从循环供气通路L1，实现气腹1内的烟雾气体的回收并过滤后重新利用，此时，需要关闭第一流量阀K4，开启第一供气阀G1、排烟阀K3。如图3D中，在循环一段时间后，需要间歇性地测量气腹压力，以决定是否需要充气或泄压，在此过程中，则需要在测压前先将气路切换为外循环，即关闭排烟阀K3，并关闭第一供气阀G1，第一压力传感器P1测得的压力值即为气腹压力，当气腹压力低于预设压力P0，则需要充气；当气腹压力高于预设压力P0，则需要开启第一压力释放阀K2泄压。如图3E中，在循环、测压后发现气腹压力低需要充气时，保持泵M持续运行，并保持排烟阀K3关闭，开启第一流量阀K4和第一供气阀G1，气体经充气通路L4、循环供气通路L1后补充入气腹1。如图3F中，充气后，需要再次测压，在此过程中，则仍需要在测压前先将气路切换为外循环，即保持排烟阀K3关闭，并关闭第一供气阀G1，第一压力传感器P1测得的压力值即为气腹压力，当气腹压力低于预设压力P0，则需要继续充气直至第一压力传感器P1的测量结果满足要求。

在一个实施方式中，手术供气系统还包括连接在第一压力释放阀K2与泵M的出气口之间的气体检测单元S1，气体检测单元S1被配置为检测流经气体的成分，例如，气体检测单元S1可以是检测氧气含量的氧气传感器。例如，气体检测单元S1可以设于气密封支路L3上，位于与排烟阀K3不同的支路上，这样，当排烟阀K3开启前，从泵M的出气口朝排烟阀K3传输的气体首先充满气体检测单元S1所在的支路，气体检测单元S1的检测结果更能体现气路内的气体成分。

当泵M的出气口与气腹1之间的通路截止时，在泵M运行过程中，控制器10控制充气通路L4为循环供气通路L1充气的步骤包括：

开启外循环检测气腹压力后，当需要充气时，先关闭通气阀K1，泵M不再吸入空气，而是将充气通路L4供给的气体吸入，气腹1内含烟雾的回收气体从第一压力释放阀K2排出；当气体检测单元S1的检测结果小于成分阈值时，说明气路内的空气已排净，则可关闭第一压力释放阀K2、打开排烟阀K3开始内循环，当气腹压力达到预设压力P0时，停止充气。

在其他实施方式中，也可以不依靠气体检测单元S1检测气路内空气是否已排净，当需要充气时，先关闭通气阀K1，使泵M将其进气口的气体从第一压力释放阀K2排出；当经过预设时长t后，空气已排净，即可关闭第一压力释放阀K2、打开排烟阀K3，当气腹压力达到预设压力P0时，停止充气。

在一个实施方式中，手术供气系统还可以包括第二流量阀K5，第二流量阀K5被配置为与泵M并联，以调节泵M的出气口流量。示例性地，第二流量阀K5的进气口连接泵M的出气口，第二流量阀K5的出气口连接泵M的进气口，第二流量阀K5可以具有多个档位，当经过第二流量阀K5的流量增大时，泵M的出气口流量则减小，反之，当经过第二流量阀K5的流量减小时，泵M的出气口流量则增大，这样，可以通过调节第二流量阀K5的流量来调节回气的烟雾流量，以及流经通气阀K1、第一压力释放阀K2的气体流量大小。例如，当气腹1内产生的烟雾较多时，则可以减小第二流量阀K5的流量来加速排烟。

如图4A～4F，分别示出了在第二供气模式下，系统开始工作后的充气、测压、循环、再测压、充气、再测压的气路状态，在此过程中，第一回路阀C1始终打开。第二供气模式也可以称为气体密封模式，主要用于手术过程中提供气腹开口处的气体密封，第二供气模式下的供气气压大于第一供气模式的供气气压，即气密封支路L3工作时的出口气压大于循环供气通路L1工作时的出口气压。该气体密封的开口可以提供手术器械的拔插通道，且无需机械密封元件，避免了机械密封元件影响器械拔插。这两个通路L2、L3可以通过两个具有单管腔12/13的戳卡分别连接至气腹1，也可以采用一个具有双管腔12、13的戳卡连接至气腹1，还可以三个通路L1、L2、L3均采用同一个具有三管腔11、12、13的戳卡连接至气腹1。

如图4A，与第一模式相似，第二供气模式下，在开机充气过程中，第一流量阀K4、第一供气阀G1打开，排烟阀K3、通气阀K1、第一压力释放阀K2关闭，气体通过充气通路L4、循环供气通路L1后进入气腹1并充满相应的气路。如图4B中，当充气一段时间后，关闭第一供气阀G1，当第一压力传感器P1测得的气腹压力达到预设压力P0，则可以关闭第一流量阀K4而停止充气，否则继续充气，间歇性地重复上述测量气腹压力的过程；当第一压力传感器P1测得的气腹压力超过预设压力P0，可以打开第一压力释放阀K2降低气路压力直至第一压力传感器P1的测量结果满足要求。如图4C中，当第一压力传感器P1测得的气腹压力达到预设压力P0后，可以开启气体密封，高压气体从气密封支路L3进入气腹1，在气腹1内循环后从循环回气通路L2回收，再通过泵M抽吸后供应至气密封支路L3，此时，需要关闭第一流量阀K4、第一供气阀G1、排烟阀K3。如图4D中，在循环一段时间后，需要间歇性地测量气腹压力，以决定是否需要充气或泄压，在此过程中，无需改变各阀门的启闭状态，只需读取第一压力传感器P1测得的压力值即为气腹压力，当气腹压力低于预设压力P0，则需要充气；当气腹压力高于预设压力P0，则需要开启第一压力释放阀K2泄压。如图4E中，在循环、测压后发现气腹压力低需要充气时，保持泵M持续运行，并保持排烟阀K3关闭，开启第一流量阀K4和第一供气阀G1，气体经充气通路L4、循环供气通路L1后补充入气腹1。如图4F中，充气后，需要再次测压，在测压的过程中，需要关闭第一供气阀G1，第一压力传感器P1测得的压力值为静态气压，该压力值即为气腹压力，当气腹压力低于预设压力P0，则需要继续充气直至第一压力传感器P1的测量结果满足要求。

可以看出，与第一供气模式不同，在第二供气模式下，排烟阀K3、通气阀K1始终保持关闭状态，第一压力释放阀K2仅在需要泄压的特殊情况下开启，其他情况保持关闭状态。第二供气模式下测压时，气路仍保持内循环。不论是第一供气模式还是第二供气模式，在系统开始工作至气腹压力达到预设压力P0前，泵M和排烟阀K3始终保持关闭；在气腹压力达到预设压力P0后，泵M保持运行。

在其他实施方式中，也可以结合上述两种供气模式，采用气源20单独的为密封支路L3供气，密封支路L3的回气与循环供气通路L1的回气共用循环回气通路L2回收。

除此之外，本实施例中，气体通路组L还可以包括常规供气通路L0，常规供气通路L0连接外部气源20，例如，通过充气通路L4连接外部气源20，常规供气通路L0的下游端通过具有单管腔14的戳卡连接至气腹1。手术供气系统还可以包括常规供气模式，如图2A～2B，分别示出了在常规供气模式下，系统开始工作后的充气、测压的气路状态。示例性地，常规供气通路L0包括连接在其上游的第二供气阀G2和第二供气阀G2下游的第二压力传感器P2，充气通路L4上还设有第二压力释放阀K6。如图2A，在开机充气过程中，仅第一流量阀K4、第二供气阀G2打开，第一供气阀G1等阀都关闭，可以通过常规供气通路L0为气腹1充气。如图2B，当充气一段时间后，关闭第二供气阀G2，当第二压力传感器P2测得的气腹压力达到预设压力P0，则可以关闭第一流量阀K4而停止充气，否则继续充气，间歇性地重复上述测量气腹压力的过程；当第二压力传感器P2测得的气腹压力超过预设压力P0，可以打开第二压力释放阀K6降低气路压力直至第二压力传感器P2的测量结果满足要求。

示例性地，每条气体通路上可设置至少一个压力传感器，以检测气路上的动态或静态气压情况。例如，如图2中，常规供气通路L0上设有第二压力传感器P2；充气通路L4上设有第三压力传感器P3、第四压力传感器P4、第五压力传感器P5，第三压力传感器P3设于充气通路L4与常规供气通路L0连接处，第四压力传感器P4设于充气通路L4与循环供气通路L1连接处，第五压力传感器P5设于第一流量阀K4上游；循环回气通路L2上设有第六压力传感器P6，密封支路L3上设有第七压力传感器P7，充气通路L4上靠近其连接气源20的一端还连接有第八压力传感器P8。

示例性地，充气通路L4自气路上游开始，依次包括第八压力传感器P8、减压阀K7、加热器3、第一流量阀K4、第二压力释放阀K6。气源20内剩余气体的量，可以通过第八压力传感器P8测得压力值来判断，从气源20进入的高压气体，如二氧化碳，经过减压阀K7减压、第五压力传感器P5测量减压后的压力，再经过第一流量阀K4控制气体流量再次减压，气腹1内超压的气体可经第二压力释放阀K6释放出。充气通路L4还可通过气体填充阀K8连接至泵M的出气口引出的分支，该气体填充阀K8的入口端可以连接在减压阀K7与第一流量阀K4之间，以提供加热后的初次减压后的中压气体。当需要提高气路内气体的填充速度时，可以打开该气体填充阀K8，利用中压气体进行填充，自气体填充阀K8充入的中压气体可以提高气路压力，以克服通过滤芯的阻力。

此外，手术供气系统还可以包括自检模式，如图5，在自检模式下，可以先关闭通往气腹1的各阀门、连通外界的各阀门以及部分通路之间的阀门，如第二压力释放阀K6、通气阀K1、第一压力释放阀K2，第一供气阀G1、第二供气阀G2、第一回路阀C1、第二回路阀C2、排烟阀K3。当这些阀门关闭后，从气源20朝充气通路L4通入气体，通过检测各压力传感器的测量值，可以判断各管路是否堵塞，通过逐个启闭或者分批启闭各阀门，可以检测各阀门的气密性能。

如图6，充气通路L4还可以调压单元4，该调压单元4位于加热器3后下游、第一流量阀K4上游，包括比例调压阀41，经过减压阀K7减压处理的气体进入调压单元4，进行受控制的压力调节，然后再通过第一流量阀K4再次控流，实现精确的其他供应。示例性地，调压单元4包括多路并联的调压支路40，每路调压支路40均包括比例调压阀41和直动阀42。多个比例调压阀41通过并联方式连接，每条调压支路40均有直动阀42进行通断控制，因此可以通过控制直动阀42的通断来增加或减少参与压力调节的调压支路40数量，通过控制比例调压阀41对压力进行更高精度的调节，同时，也可以兼顾气路的大流量特性。

结合图7所示，在一个实施方式中，本实施例提供的气腹机的控制方法，在第一供气模式下，包括：

开机，充气，使气路压力升高(如图3A)；

响应于气路压力达到预设压力P0，停止充气，并启动泵M，以使气体在泵M与气腹之间循环(如图3C)；否则，继续充气；

在泵M运行过程中，当泵M的出气口与气腹1之间的通路截止时，打开连通泵M的进气口的通气阀K1和出气口的第一压力释放阀K2，进行气体外循环，并检测第一压力传感器P1处的气路压力(如图3D)；

响应于气路压力低于预设压力P0，关闭通气阀K1和第一压力释放阀K2，并为气路充气(如图3E)。

结合图8所示，在一个实施方式中，气腹机的控制方法可以包括：

开机，充气，使气路压力升高(如图3A、4A)；

响应于气路压力达到预设压力P0，停止充气，并启动泵M，以使气体在泵M与气腹1之间循环；

其中，在气密封支路L3与气腹连通的状态下时：

打开连接在循环供气通路L1与气密封支路L3之间的排烟阀K3，使从循环回气通路L2回收的气体经泵M后，从循环供气通路L1供气(如图3C)；以及，

间歇性地检测循环供气通路L1上的气路压力(如图3D)，在检测气路压力时，关闭排烟阀K3，并打开连通泵M的进气口的通气阀K1和出气口的第一压力释放阀K2，当关闭循环供气通路L1上的第一供气阀G1后，测量循环供气通路L1上位于第一供气阀G1下游的压力，即为气路压力。

示例性地，在气腹机开始工作至气路压力达到预设压力P0前，始终保持泵M和排烟阀K3关闭；在气路压力达到预设压力P0后，保持泵M运行。

如图9A，在控制气腹机的过程中，当泵M启动后，且气密封支路L3与气腹连通时，响应于测得的气路压力低于预设压力P0，保持通气阀K1和第一压力释放阀K2关闭、排烟阀K3打开，并为循环供气通路L1充气；在一个实施方式中，该过程具体包括：为循环供气通路L1充气；保持排烟阀K3闭合，并关闭通气阀K1，使气路内的空气从第一压力释放阀K2排出；响应于气路内的空气排尽，关闭第一压力释放阀K2，并打开排烟阀K3；响应于气路压力达到预设压力P0，则停止充气，继续循环。

为了判断气路内的空气排尽，可以通过以下两种方式实现：判断连接在第一压力释放阀K2与泵M的出气口之间的气体检测单元S1的检测结果是否小于成分阈值，或者，通气阀K1关闭后是否已经过预设时长t。

如图9B，在控制气腹机的过程中，当泵M启动后，且气密封支路L3与气腹断开时，保持通气阀K1、第一压力释放阀K2、排烟阀K3闭合，使从循环回气通路L2回收的气体经泵M后，从气密封支路L3输出而供气；随后，间歇性地检测气路压力，在检测气路压力时，需要仍保持通气阀K1、第一压力释放阀K2、排烟阀K3闭合。

示例性地，在泵M启动后，且气密封支路L3与气腹断开时，控制气腹机的过程还包括：

响应于测得的气路压力低于预设压力P0，保持排烟阀K3、通气阀K1、第一压力释放阀K2闭合；

为循环供气通路L1充气；

响应于气路压力达到预设压力P0，停止充气。

其中，上述气路压力可为第一供气阀G1关闭时第一压力传感器P1测得的压力值。

结合图10和图11，在一个实施方式中，本实施例的气腹机的控制方法可以包括：

启动泵M，以保持气路的循环(如图3A、4A)；

获取气密封支路L3下游的第一回路阀C1的启闭状态，以根据第一回路阀C1的启闭状态，切换气路的循环模式，其中：

在气密封支路L3与气腹连通的状态下，保持连接在循环供气通路L1与气密封支路L3之间的排烟阀K3打开，使从循环回气通路L2回收的气体经泵M后，从循环供气通路L1输出而供气；

在气密封支路L3与气腹断开状态下，保持排烟阀K3关闭，使从循环回气通路L2回收的气体经泵M后，从气密封支路L3输出而供气，气密封支路L3出口的供气压力大于循环供气通路L1出口的供气压力。

示例性地，结合图11、4A～4F，在气密封支路L3与气腹断开状态下，当关闭排烟阀K3后，即可为循环供气通路L1充气(如图4A)；随后，暂停充气，关闭循环供气通路L1上的第一供气阀G1，检测循环供气通路L1上位于第一供气阀G1下游的气路压力(如图4B)；响应于气路压力达到预设压力P0，停止充气，开启泵M进行循环(如图4C)；响应于气路压力未达到预设压力P0，则打开第一供气阀G1，继续执行上述的充气、检测过程，直至气路压力达到预设压力P0。

示例性地，在气密封支路L3与气腹断开状态下，开启泵M进行循环，使气体从气密封支路L3输出而供气的过程包括：

间歇性地检测气路压力(如图4D)，在检测气路压力时，保持排烟阀K3关闭，并保持连通泵M的进气口的通气阀K1和出气口的第一压力释放阀K2关闭；

响应于气路压力低于预设压力P0，为循环供气通路L1充气(如图4E)；

充气后，需要再次测压(如图4F)，在测压的过程中，需要关闭第一供气阀G1，第一压力传感器P1测得的压力值即为气腹压力，当气腹压力低于预设压力P0，则需要继续充气直至第一压力传感器P1的测量结果满足要求；当气路压力达到预设压力P0，停止充气。

示例性地，通过调节与泵M并联的第二流量阀K5，可使第二流量阀K5在气密封支路L3与气腹连通的状态下的流量大于在气密封支路L3与气腹断开的状态下的流量。

本发明的又一目的在于提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行一种上述的气腹机的控制方法的步骤。

此外，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有多条指令，该指令适于由至少一个处理器加载并执行上述的气腹机的控制方法的步骤，该计算机可读存储介质为气腹机的控制系统的一部分。处理器在一些实施例中可以是中央处理器Central Processing Unit，CPU、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器通常用于控制计算设备的总体操作。本实施例中，该处理器用于运行存储介质中存储的程序代码或者处理数据。

如图12，本实施例还提供了一种气腹机的控制系统，该气腹机的控制系统包括存储器1和处理器2，存储器1可以是上述计算机可读存储介质，其内存储有多条指令，该指令适于由至少一个处理器2加载并执行上述的气腹机的控制方法的步骤。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种手术供气系统，其特征在于，包括：

泵(M)；

循环供气通路(L1)，被配置为连通所述泵(M)的出气口与气腹；

循环回气通路(L2)，被配置为连通所述泵(M)的进气口与气腹；

通气阀(K1)，被配置为连通所述泵(M)的进气口，并选择性地与外界相通；

第一压力释放阀(K2)，连通所述泵(M)的出气口，并选择性地与外界相通；

控制器，被配置为：

在所述泵(M)运行过程中，当所述泵(M)的出气口与气腹之间的通路截止时，打开所述通气阀(K1)和所述第一压力释放阀(K2)。

2.根据权利要求1所述的手术供气系统，其特征在于，还包括：

排烟阀(K3)，所述排烟阀(K3)连接在所述循环供气通路(L1)与所述泵(M)的出气口之间，以控制所述循环供气通路(L1)与所述泵(M)的通断；

充气通路(L4)，所述充气通路(L4)由气源(20)供气，并可选择性地连通所述循环供气通路(L1)；

所述控制器还被配置为：在所述泵(M)运行过程中，在气腹压力低于预设压力(P0)时，关闭所述排烟阀(K3)，并控制所述充气通路(L4)为所述循环供气通路(L1)充气。

3.根据权利要求1所述的手术供气系统，其特征在于，还包括连接在所述第一压力释放阀(K2)与所述泵(M)的出气口之间的气体检测单元(S1)，所述气体检测单元(S1)被配置为检测流经气体的成分。

4.根据权利要求3所述的手术供气系统，其特征在于，还包括：

排烟阀(K3)，所述排烟阀(K3)连接在所述循环供气通路(L1)与所述泵(M)的出气口之间，以控制所述循环供气通路(L1)与所述泵(M)的通断；

充气通路(L4)，所述充气通路(L4)由气源(20)供气，并可选择性地连通所述循环供气通路(L1)

当所述泵(M)的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵(M)运行过程中，所述控制器控制所述充气通路(L4)为所述循环供气通路(L1)充气的步骤包括：

关闭所述通气阀(K1)，使所述泵(M)将其进气口的气体从所述第一压力释放阀(K2)排出；

当所述气体检测单元(S1)的检测结果小于成分阈值时，关闭所述第一压力释放阀(K2)；

打开所述排烟阀(K3)，当气腹压力达到预设压力(P0)时，停止充气。

5.根据权利要求2所述的手术供气系统，其特征在于，当所述泵(M)的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵(M)运行过程中，所述控制器控制所述充气通路(L4)为所述循环供气通路(L1)充气的步骤包括：

关闭所述通气阀(K1)，使所述泵(M)将其进气口的气体从所述第一压力释放阀(K2)排出；

经过预设时长(t)后，关闭所述第一压力释放阀(K2)；

打开所述排烟阀(K3)，当气腹压力达到预设压力(P0)时，停止充气。

6.根据权利要求1所述的手术供气系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：

当所述泵(M)的出气口与气腹之间的通路截止时，在所述泵(M)运行过程中，当气腹压力高于预设压力(P0)时，打开所述第一压力释放阀(K2)。

7.根据权利要求2所述的手术供气系统，其特征在于，还包括连接所述泵(M)的出气口的气密封支路(L3)，所述气密封支路(L3)连接所述泵(M)的出气口，并与气腹可选择性地连通，所述第一压力释放阀(K2)设于所述气密封支路(L3)上；

当所述气密封支路(L3)与气腹之间的通路连通时，在所述泵(M)运行过程中，所述控制器控制所述充气通路(L4)为所述循环供气通路(L1)充气的步骤包括：

保持所述排烟阀(K3)、所述通气阀(K1)、所述第一压力释放阀(K2)关闭，当气腹压力达到预设压力(P0)时，停止充气。

8.根据权利要求2所述的手术供气系统，其特征在于，所述充气通路(L4)包括多路并联的调压支路(40)，每路所述调压支路(40)均包括比例调压阀(41)和直动阀(42)。

9.根据权利要求1所述的手术供气系统，其特征在于，还包括第二流量阀(K5)，所述第二流量阀(K5)被配置为与所述泵(M)并联，以调节所述泵(M)的出气口流量。

10.根据权利要求1所述的手术供气系统，其特征在于，所述控制器还被配置为：

在系统开始工作至气腹压力首次达到预设压力(P0)前，保持所述泵(M)和所述排烟阀(K3)关闭；

在气腹压力达到预设压力(P0)后，保持所述泵(M)运行。

11.根据权利要求1～10任一所述的手术供气系统，其特征在于，还包括第一供气阀(G1)，所述第一供气阀(G1)设于所述循环供气通路(L1)上；

所述控制器被配置为：关闭所述第一供气阀(G1)，并检测所述循环供气通路(L1)上位于所述第一供气阀(G1)下游的气压，将测得的所述气压作为气腹压力。

12.一种气腹机的控制方法，其特征在于，所述气腹机包括用于连接气腹进行供气的气路，所述控制方法包括：

启动气腹机充气，使所述气路的压力升高；

响应于所述气路的压力达到预设压力(P0)，停止充气，并启动泵(M)；

打开连接在循环供气通路(L1)与所述泵(M)的出气口之间的排烟阀(K3)，使循环回气通路(L2)回收的气腹气体经所述泵(M)后，从循环供气通路(L1)回流到气腹；

关闭所述排烟阀(K3)，打开连通所述泵(M)的进气口的通气阀(K1)和出气口的第一压力释放阀(K2)，检测所述气路的压力。

13.根据权利要求12所述的气腹机的控制方法，其特征在于，还包括：

在所述气路的压力首次达到预设压力(P0)前，保持所述泵(M)和所述排烟阀(K3)关闭；

在所述气路的压力达到预设压力(P0)后，保持所述泵(M)运行。

14.根据权利要求12所述的气腹机的控制方法，其特征在于，还包括：

响应于所述气路的压力低于预设压力(P0)，保持所述排烟阀(K3)闭合，为所述循环供气通路(L1)充气；

关闭所述通气阀(K1)，使所述气路的外界气体从所述第一压力释放阀(K2)排出；

确定所述气路的外界气体排尽，关闭所述第一压力释放阀(K2)，并打开所述排烟阀(K3)；

响应于所述气路的压力达到预设压力(P0)，停止充气。

15.根据权利要求14所述的气腹机的控制方法，其特征在于，确定所述气路的外界气体排尽，包括：

确定在所述第一压力释放阀(K2)与所述泵(M)的出气口之间配置的气体检测单元(S1)的检测结果小于成分阈值，和/或，确定所述通气阀(K1)关闭预设时长(t)。

16.根据权利要求14所述的气腹机的控制方法，其特征在于，所述检测所述气路的压力包括：

关闭设于所述循环供气通路(L1)上的第一供气阀(G1)；

检测所述循环供气通路(L1)上位于所述第一供气阀(G1)下游的压力，将测得的压力作为所述气路的压力；

打开所述第一供气阀(G1)。

17.一种气腹机的控制方法，其特征在于，包括：

启动泵(M)，使气腹气体在泵(M)、循环供气通路(L1)、循环回气通路(L2)之间进行内循环；

将泵(M)的进气口、出气口与外界环境连通，使外界气体在泵(M)的进气口、出气口之间进行外循环；

检测所述循环供气通路(L1)或所述循环回气通路(L2)上的静态气压；

响应于所述静态气压低于预设压力(P0)，停止所述外界气体在泵(M)的进气口、出气口之间进行的外循环，并补充所述气腹气体。