[發明專利]一種脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法

有效

• 申請號: 201210575443.4
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103893888A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 成杰
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: A61M16/10
• 分類號: A61M16/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及呼吸機、麻醉機氧氣濃度控制技術領域，尤其涉及一種脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法。

背景技術

呼吸機輸送氣體的氧濃度時給病人通氣的一個重要指標。現有臨床使用的空氧混合呼吸機中，氧濃度可在21%-100%間調節。為了達到盡快糾正病人缺氧狀況，結合治療需將氧濃度調至一定水平，依靠壓縮空氣和高壓氧氣按呼吸機設定的比例調節，若發生其中一路氣體中斷時，則只能輸出另一路氣體。如氧氣路中斷時，則只能輸出另一路的空氣；如空氣路中斷時，則只能輸出100%的氧氣，長時間會造成病人吸入大量純氧而中毒身亡。

由以上分析可知，在通過呼吸機給病人通氣時，需要對氧氣濃度精確的控制，在現有技術中，為了提高調節氧氣濃度的精度，有些呼吸機采用比例閥來控制氧氣濃度，雖然其在一定程度上提高了對氧氣濃度控制的精度，但是需要的成本較高，質量較差由此限制了它的使用范圍；另外一種常見的實現方式就是通過針閥來控制，如中國專利申請01261459.9，提供的一種呼吸機螺旋流量調節閥，其原理是調節針閥的閥針的開度（0-120°）來實現對流量或氧濃度的正比例調節，但由于針閥是純機械技術，機械的加工精度直接影響了針閥調節的誤差范圍，在一個批次的產品中，調節的參數的誤差范圍比較大，同時它的安裝工藝較復雜，增加了生產成本，難以滿足現有的呼吸機市場需求。

發明內容

本發明的目的在于提出一種脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法，能夠實現精確的控制氧氣濃度，使得呼吸機供氧具有較高的安全性、穩定性及可靠性。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法，其包括以下步驟：

步驟A：處理單元以預定的時間間隔為一個脈沖區間，將呼吸周期分為多個連續的脈沖區間；

步驟B：數據運算單元根據檢測單元檢測到的一個周期內吸氣流量，計算出某一時間間隔內平均吸氣流量，然后根據所述平均吸氣流量計算出此階段的平均氧氣流量；

步驟C：控制單元根據步驟B中計算出的各個脈沖區間的平均氧氣流量選擇適當的電磁閥并通過控制單元控制其打開和關閉的時間實現對各個區間氧流量的控制。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，在步驟B中在一個脈沖區間內平均吸氣流量指的是上個呼吸周期內對應區間的平均吸氣流量。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，在步驟C中至少通過一個電磁閥的開閉控制氧氣的流速。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，所述所有電磁閥的流量和大于120升/分。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，根據氧流量的大小所述控制單元控制一個多個電磁閥開閉，所述電磁閥的選擇方法遵循使用小流量閥和大閥不短暫開通原則。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，在某一脈沖區間中電磁閥的打開和關閉的時間由電磁閥的占空比確定。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，在步驟A中脈沖區間的時間間隔為常值。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，在步驟B中一個區間內平均吸氣流量的計算公式為式中t_i表示某一脈沖區間的起始時刻，表示的是在這一個時間間隔內平均吸氣流量，Q_i表示的是瞬時流量。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，平均氧氣流量的計算公式為其中，Q_O2表示的是氧氣流量，Q_i表示的是吸氣流量，FiO2為氧濃度的設定值。

作為上述脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法的一種優選方案，所述脈沖區間的時間間隔為200ms。

本發明的有益效果為:本發明通過提供一種脈寬調制型的控制麻醉機或呼吸機內氧濃度的方法，其同過將一個呼吸周期以等間距的脈沖周期劃分成多個連續的階段，并計算出每個階段的氧氣流量，然后通過控制電磁閥的開閉實現對各個階段氧氣流量的控制，由此實現了通氣過程中氧氣濃度的精確控制，且使呼吸機或麻醉機具有更高的安全性和穩定性。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式提供的吸氣流量的曲線圖；

圖2是本發明具體實施方式提供的理想氧流量的曲線圖；