CN117899320B - 一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，属于气体输出控制技术领域，该控制系统实施步骤包括：步骤一、根据患者身体状况以及麻醉手术类型，设定初始麻醉气体输出流量以及输出速率；步骤二、将监护仪连接到患者身上，对患者在麻醉时产生的各项生理参数进行监测；步骤三、对采集的生理参数信息进行分析判断，从而得到生理状况值。本发明可根据生理状况值大小，相应的对麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率进行自动的微调，以确保患者在麻醉时的生命体征稳定，其能够根据患者的各项生理参数变化来自动对输出流量以及速率进行调整，不需要人工实时观察，且准确率高，能够大大提高在手术过程中麻醉气体用量的准确性。
Description
技术领域
本发明属于气体输出控制技术领域，具体涉及一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统。
背景技术
麻醉机是一种医疗设备，主要用于手术、全身检查等无痛场景，通过机械回路将麻醉药送入患者的肺泡，形成麻醉药气体分压，当麻醉药弥散到血液后，会对中枢神经系统直接发生抑制作用，从而产生全身麻醉的效果。同时，麻醉机也用于进行呼吸管理，特别是在全身麻醉的情况下，患者不能自主呼吸，麻醉机可以代替患者的肺进行呼吸。
在进行手术过程中，麻醉机的使用，不仅提高了手术的安全性，也大大提升了患者的就医体验。但是由于在手术中患者的呼吸状态、麻醉深度以及生命体征等都会有所变化，这时需要麻醉师根据实际情况来调整麻醉机的输气速率以及用量，以确保患者的生命体征稳定。此种操作需要人工进行实时观察检测，然后对异常进行手动调整，这样不仅需要消耗过多的医疗人员，造成人员浪费，而且人工观察以及调整不够准确，会产生一定误差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，所述控制系统包括：
步骤一、根据患者身体状况以及麻醉手术类型，设定初始麻醉气体输出流量以及输出速率；
步骤二、将监护仪连接到患者身上，对患者在麻醉时产生的各项生理参数进行监测，并获得生理参数信息；
步骤三、对采集的生理参数信息进行分析判断，从而得到患者在麻醉时的生理状况值；
步骤四、根据得到的生理状况值来判断在麻醉时麻醉气体用量是否异常，并相应的调节麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率大小。
进一步地，所述生理参数信息包括心率值、血压值、体温值、呼吸频率以及血氧值。
进一步地，所述步骤三中生理状况值生成的方法为：
获取患者在麻醉时的心率值H、血压值B、体温值T、呼吸频率R以及血氧值S；
通过公式求出生理状况值/>；
其中，为预设标准心率值，/>为预设标准血压值，/>为预设标准体温值，/>为预设标准呼吸频率，/>为预设标准血氧值，/>以及/>分别为心率参照值、血压参照值、体温参照值、呼吸频率参照值以及血氧参照值，/>以及/>分别为各自的比例系数。
进一步地，所述步骤四中对麻醉气体用量情况进行判断的方法为：
将获得的生理状况值与系统预设的标准生理状况阈值区间/>进行比较：
当时，则认为此时麻醉气体用量正常；
否则，则麻醉气体用量异常。
进一步地，所述步骤四中对麻醉气体输出流量进行调整的方法为：当出现麻醉气体用量异常时，此时生成调节指令来调整麻醉机麻醉气体的输出流量大小，而麻醉气体输出流量的调节具体可通过安装在麻醉机上的电磁阀门进行调整。
进一步地，所述对电磁阀门进行调整的方法为：
当时，生成减小指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
当时，生成提高指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
其中为电磁阀门当前开度，/>为系统所允许增加的最大阀门开度，/>为系统所允许减小的最大阀门开度，/>为角度转化系数。
进一步地，所述步骤四中对麻醉气体输出速率进行调整的方法为：
在麻醉气体用量正常的情况下，获取生理状况值随时间变化函数；
每隔∆t时间段，通过公式求出生理偏差值/>；
若，则保持当前输出速率；
若，则降低当前输出速率；
若，则增加当前输出速率；
其中为预设的标准生理偏差阈值区间，/>为提前拟定的标准生理状况值随时间变化函数，/>。
进一步地，所述输出速率调整的方法包括：
当要增加输出速率时，此时通过公式将麻醉气体的输出速率增加/>个速率；
当要降低当前输出速率，此时通过公式将麻醉气体的输出速率减少个速率；
其中为速率转化系数，/>为当前∆t时间段的阀门开度，/>为预设的标准阀门开度。
本发明的有益效果：
本发明可对患者在麻醉时产生的各项生理参数进行分析判断，从而得出生理状况值，并根据生理状况值情况来判断患者在麻醉的各对应阶段麻醉气体用量是否正常，当生理状况值出现异常时，则可根据生理状况值大小，相应的对麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率进行自动的微调，以确保患者在麻醉时的生命体征稳定，其能够根据患者的各项生理参数变化来自动对输出流量以及速率进行调整，不需要人工实时观察，且准确率高，能够大大提高在手术过程中麻醉气体用量的准确性。
本发明通过公式获取生理偏差值，并根据生理偏差值情况，来对潜在的异常风险进行判断，并通过控制麻醉气体的输出速率及时的对潜在风险进行调整，以确保患者体征正常，保证整个手术的正常进行。
本发明可以根据某段时间内的生理偏差值与系统预设的标准生理偏差阈值之前的差值状况，结合阀门开度情况来对麻醉气体的输出速率进行调整，保证麻醉气体用量正常。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在一个实施例中，公开了一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，如图1所示，该系统实施的基于麻醉机用麻醉气体输出控制方法包括：
步骤一、根据患者身体状况以及麻醉手术类型，设定初始麻醉气体输出流量以及输出速率；
步骤二、将监护仪连接到患者身上，对患者在麻醉时产生的各项生理参数进行监测，并获得生理参数信息；
步骤三、对采集的生理参数信息进行分析判断，从而得到患者在麻醉时的生理状况值；
步骤四、根据得到的生理状况值来判断在麻醉时麻醉气体用量是否异常，并相应的调节麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率大小。
通过上述技术方案，本申请根据患者身体状况以及手术的类型，以及医师的历史经验，确定好麻醉机初始的麻醉气体输出流量以及输出速率，然后将麻醉机配备的监护仪连接到患者身上，用来监测患者在麻醉时产生的各项生理参数，并对各项生理参数进行分析判断，从而得出生理状况值，来判断患者在麻醉的各对应阶段麻醉气体用量是否正常，当生理状况值出现异常时，则可根据生理状况值大小，相应的对麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率进行自动的微调，以确保患者在麻醉时的生命体征稳定，其能够根据患者的各项生理参数变化来自动对输出流量以及速率进行调整，不需要人工实时观察，且准确率高，能够大大提高在手术过程中麻醉气体用量的准确性。
作为本发明的一种实施方式，步骤三中生理状况值生成的方法为：
生理参数信息包括心率值、血压值、体温值、呼吸频率以及血氧值；
获取患者在麻醉时的心率值H、血压值B、体温值T、呼吸频率R以及血氧值S；通过公式求出生理状况值/>；
其中为预设标准心率值，/>为预设标准血压值，/>为预设标准体温值，/>为预设标准呼吸频率，/>为预设标准血氧值，/>以及/>分别为心率参照值、血压参照值、体温参照值、呼吸频率参照值以及血氧参照值，/>以及/>分别为各自的比例系数；
而对麻醉气体用量情况进行判断的方法为：
将获得的生理状况值与系统预设的标准生理状况阈值区间/>进行比较：
当时，则认为此时麻醉气体用量正常；
否则，则麻醉气体用量异常。
通过上述技术方案，患者在麻醉时，由于麻醉气体的影响，其心率、血压、体温、呼吸频率以及血氧值等参数均会发生变化，因此获取心率值、血压值、体温值、呼吸频率以及血氧值，从而分析出患者在麻醉时的生理状况值，具体通过公式求出，从公式可看出，当各个生理参数信息与各个预设的标准生理参数信息之间的差值状况越小，则说明患者的生理状况值越正常，则说明患者在该麻醉阶段状态越好，因此将获得的生理状况值/>与系统预设的标准生理状况阈值区间/>进行比较，在标准生理状况阈值区间/>内，表明此时患者的生理状况正常，则认为此时麻醉气体用量正常，若获得的生理状况值G不在该区间内，则麻醉气体用量异常，需要进行调整。通过此种方法，可以结合患者在麻醉时各项生理参数信息进行综合分析，从而得出生理状况值大小，根据生理状况值大小情况来判断在该麻醉阶段的麻醉气体用量是否正常，可以根据患者的生理参数信息对麻醉用量进行判断，以保证患者体征正常。
上述技术方案中，预设标准心率值、预设标准血压值/>、预设标准体温值/>、预设标准呼吸频率/>、预设标准血氧值/>为各项参数的标准值，其根据大数据中对应参数的平均数据选择设定；
心率参照值、血压参照值/>、体温参照值/>、呼吸频率参照值/>以及血氧参照值/>为参数实际测量值与对应标准值差值做比较的预设值，其起到去量参的效果，根据经验数据中不同参数的经验数值分布范围大小选择设定。
作为本发明的一种实施方式，步骤四中对麻醉气体输出流量进行调整的方法为：当出现麻醉气体用量异常时，此时生成调节指令来调整麻醉机麻醉气体的输出流量大小，而麻醉气体输出流量的调节具体可通过安装在麻醉机上的电磁阀门进行调整，对电磁阀门进行调整的方法为：
当时，生成减小指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
当时，生成提高指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
其中为电磁阀门当前开度，/>为系统所允许增加的最大阀门开度，/>为系统所允许减小的最大阀门开度，/>为角度转化系数。
通过上述技术方案，本实施例提供了根据生理状况值状况来调节麻醉气体流量大小的具体方法，由于在麻醉时，麻醉气体用量要保证在一定量内，以确保患者体征平稳，若麻醉气体流量过大，可能导致患者呼吸被严重抑制等不良反应，甚至可能危及生命，同样若麻醉气体用量太小，无法维持足够的麻醉深度，从而影响手术的顺利进行。因此当时，此时说明患者的生理状况值要小于标准的生理状况值，此时为了保证患者体征，需要减少麻醉气体用量，则生成减小指令，则减小电磁阀门的开度，具通过公式将电磁阀门的阀门开度调整到/>，从公式中可以看出，当生理状况值与标准生理状况阈值之间的差距越大，说明需要关闭的阀门角度越大，而阀门的角度调整不能无限调整，因此设置一个系统所允许减小的最大阀门开度/>对减小的角度进行限制，从而根据生理状况值大小，相应的将电磁阀门的开度减小到/>，来减少麻醉气体用量，以保证患者生命体征。同样当/>时，此时说明患者的生理状况值要大于系统预设的标准生理状况值，为了保证麻醉深度以及手术的正常进行，此时需要增加麻醉气体用量，则生成提高指令，来增加电磁阀门的开度，具体通过公式将电磁阀门的阀门开度调整到/>，从公式中可以看出，当生理状况值与标准生理状况阈值之间的差距越大，说明需要打开的阀门角度越大，而阀门的角度调整不能无限调整，因此设置一个/>为系统所允许增加的最大阀门开度/>对增大的角度进行限制，从而根据生理值状况大小，相应的将电磁阀门的开度增加到/>，来加大麻醉气体用量，保证麻醉深度。通过此种操作，可以根据根据患者的生理状况值大小情况，精准的对电磁阀门的阀门开度进行调整，以确保整个手术的正常进行。
上述技术方案中，系统所允许增加的最大阀门开度、系统所允许减小的最大阀门开度以及角度转化系数均可根据历史经验数据以及实验数据获取，在此不多叙述。
作为本发明的一种实施方式，步骤四中对麻醉气体输出速率进行调整的方法为：
在麻醉气体用量正常的情况下，获取生理状况值随时间变化函数；
每隔∆t时间段，通过公式求出生理偏差值/>；
若，则保持当前输出速率；
若，则降低当前输出速率；
若，则增加当前输出速率；
其中为预设的标准生理偏差阈值区间，/>为提前拟定的标准生理状况值随时间变化函数，/>。
通过上述技术方案，本实施例提供了对麻醉气体输出速率进行调整的方法，由于在麻醉气体用量正常的情况下，虽然此时表明患者的生理状况值合格，但是若生理状况值在某个时间内一直处以靠近异常阈值附近，则也会影响患者的生理状况，因此本实施例在麻醉气体用量正常的情况下，获取生理状况值随时间变化函数然后每隔∆t时间段，其间隔时间段可根据实际情况人为拟定，通过公式/>求出生理偏差值/>；将获得的生理状况值曲线与系统提前拟定的标准生理状况值曲线进行比对，而提前拟定的标准生理状况值随时间变化函数/>可根据不同年龄、手术种类的历史数据拟定，从而得出生理偏差值/>状况，若生理偏差值越靠近零，说明整体偏差值越小，患者的各项体征越正常，因此将其与预设的标准生理偏差阈值区间/>进行比对，当/>，认为此时是正常的，则保持当前麻醉气体的输出速率，否则说明此时存在异常情况，需要进行调整，则通过调节麻醉气体的输出速率来对麻醉气体用量进行微调，以确保患者体征正常。通过此方法，可以根据生理偏差值情况，来对潜在的异常风险进行判断，并通过控制麻醉气体的输出速率及时的对潜在风险进行调整，以确保患者体征正常，保证整个手术的正常进行。
作为本发明的一种实施方式，输出速率调整的方法包括：
当要增加输出速率时，此时通过公式将麻醉气体的输出速率增加/>个速率；
当要降低当前输出速率，此时通过公式将麻醉气体的输出速率减少个速率；
其中为速率转化系数，/>为当前∆t时间段的阀门开度，/>预设的标准阀门开度。
通过上述技术方案，本实施例提供了对麻醉气体输出速率进行调整的具体方法，当时，说明此时易出现生理状况值较低的现象，则降低当前麻醉气体的输出速率，来稍微调整麻醉气体的用量，因此通过公式/>将麻醉气体的输出速率减少/>个速率，从公式可以看出，当偏差值与系统预设的标准生理偏差阈值差距越大，需要减少的速率越多，因此/>越大；而麻醉气体的用量与麻醉气体的流量大小也有关系，当流量变大时，也就是阀门开度变大时，相应的麻醉气体用量也会多，因此当阀门开度/>越大时，也就是当/>越小，为了保证麻醉气体用量的正常，此时麻醉气体的输出速率要小，因此需要减小的速率/>也越多；同样当/>时，说明此时易出现生理状况值较高的现象，则需要增加当前麻醉气体的输出速率，来稍微增加麻醉气体的用量，因此通过公式将麻醉气体的输出速率增加/>个速率，从公式可以看出，当偏差值与系统预设的标准生理偏差阈值差距越大，需要增加的速率越多，因此/>越大；而当阀门开度/>越小时，也就是当/>越小时，为了保证麻醉气体用量，需要保证较高的输出速率，则此时需要增加的输出速率/>越多。通过此种方法，可以根据某段时间内的生理偏差值与系统预设的标准生理偏差阈值之前的差值状况，结合阀门开度情况来对麻醉气体的输出速率进行调整，保证麻醉气体用量正常。
上述技术方案中，预设的标准阀门开度根据大数据聚中的相关历史数据获取，而速率转化系数可根据历史经验数据以及实验数据获取，在此不过多叙述。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，其特征在于，该系统实施的基于麻醉机用麻醉气体输出控制方法包括：
步骤一、根据患者身体状况以及麻醉手术类型，设定初始麻醉气体输出流量以及输出速率；
步骤二、将监护仪连接到患者身上，对患者在麻醉时产生的各项生理参数进行监测，并获得生理参数信息，所述生理参数信息包括心率值、血压值、体温值、呼吸频率以及血氧值；
步骤三、对采集的生理参数信息进行分析判断，从而得到患者在麻醉时的生理状况值；
步骤四、根据得到的生理状况值来判断在麻醉时麻醉气体用量是否异常，并相应的调节麻醉机麻醉气体的输出流量大小以及输出速率大小；
所述步骤三中生理状况值生成的方法为：
获取患者在麻醉时的心率值H、血压值B、体温值T、呼吸频率R以及血氧值S；通过公式求出生理状况值/>；
其中，为预设标准心率值，/>为预设标准血压值，/>为预设标准体温值，/>为预设标准呼吸频率，/>为预设标准血氧值，/>以及/>分别为心率参照值、血压参照值、体温参照值、呼吸频率参照值以及血氧参照值，/>以及/>分别为各自的比例系数；
所述步骤四中对麻醉气体用量情况进行判断的方法为：
将获得的生理状况值与系统预设的标准生理状况阈值区间/>进行比较：
当时，则认为此时麻醉气体用量正常；
否则，则麻醉气体用量异常。
2.根据权利要求1所述的一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，其特征在于，所述步骤四中对麻醉气体输出流量进行调整的方法为：当出现麻醉气体用量异常时，生成调节指令来调整麻醉机麻醉气体的输出流量大小；
麻醉气体输出流量的调节通过安装在麻醉机上的电磁阀门进行调整。
3.根据权利要求2所述的一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，其特征在于，麻醉气体输出流量的调节过程为：
当时，生成减小指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
当时，生成提高指令，此时通过公式/>将电磁阀门的阀门开度调整到/>；
其中为电磁阀门当前开度，/>为系统所允许增加的最大阀门开度，/>为系统所允许减小的最大阀门开度，/>为角度转化系数。
4.根据权利要求3所述的一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，其特征在于，所述步骤四中对麻醉气体输出速率进行调整的方法为：
在麻醉气体用量正常的情况下，获取生理状况值随时间变化函数；∆t时间段，通过公式/>求出生理偏差值
每隔；
若，则保持当前输出速率；
若，则降低当前输出速率；
若，则增加当前输出速率；
其中为预设的标准生理偏差阈值区间，/>为提前拟定的标准生理状况值随时间变化函数，/>。
5.根据权利要求4所述的一种麻醉机用麻醉气体输出控制系统，其特征在于，所述输出速率调整的方法包括：
当要增加输出速率时，此时通过公式将麻醉气体的输出速率增加/>个速率；
当要降低当前输出速率，此时通过公式将麻醉气体的输出速率减少/>个速率；其中/>为速率转化系数，/>为当前∆t时间段的阀门开度，/>为预设的标准阀门开度。
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