[發(fā)明專利]一種呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測與控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210592640.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN103908722A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金文賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司
• 主分類號(hào): A61M16/10
• 分類號(hào): A61M16/10;G01N27/74
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及呼吸機(jī)領(lǐng)域，更具體的，涉及一種呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測與控制方法。

背景技術(shù)

呼吸機(jī)作為一種生命支持手段，一般都能進(jìn)行氧濃度設(shè)定和監(jiān)測，但是常規(guī)的氧濃度傳感器監(jiān)測反應(yīng)速度慢，一般大于10s，使用壽命短，一般一年需要更換一次，并且不是非常準(zhǔn)確，不利于醫(yī)生對(duì)病人的加氧治療。而且一旦空氣氧氣混合器發(fā)生故障，造成氧濃度失控，尤其是當(dāng)氧濃度過高，甚至接近純氧時(shí)，病人就會(huì)引起氧中毒，嚴(yán)重者會(huì)危及生命。

然而常規(guī)的氧濃度傳感器是通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行測量的，是消耗品，需要定期進(jìn)行維護(hù)和更換，所以在使用壽命上有限制，而且檢測精度不能滿足要求，反應(yīng)較慢，檢測時(shí)間較長，且利用氧濃度傳感器的系統(tǒng)都是開環(huán)控制系統(tǒng)。并且，由于傳統(tǒng)化學(xué)氧濃度傳感器較差的檢測精度和較慢的反應(yīng)速度，該氧濃度傳感器不適宜應(yīng)用于閉環(huán)控制系統(tǒng)中。

基于上述描述，亟需要尋找一種反應(yīng)速度快、監(jiān)測精度高的氧濃度傳感器完成的氧濃度監(jiān)測，并且由于氧濃度傳感器對(duì)氧濃度反應(yīng)速度快，所以可以用來實(shí)現(xiàn)對(duì)氧濃度控制的閉環(huán)反饋。以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用的氧濃度傳感器精度不高、反應(yīng)較慢、并且壽命上受限制的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上所述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測與控制方法，該方法采用順磁氧傳感器進(jìn)行氧濃度的監(jiān)測，可以提高呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測精度，加快氧濃度監(jiān)測的時(shí)間，可以用于氧濃度的閉環(huán)控制，此外順磁氧傳感器為純物理測量原理，無消耗，壽命較長。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測與控制方法，包括以下步驟：

步驟S00、呼吸機(jī)進(jìn)入正常通氣模式；

步驟S10、控制單元讀取所述呼吸機(jī)的當(dāng)前氧濃度設(shè)定值；

步驟S20、根據(jù)所述當(dāng)前氧濃度設(shè)定值，所述控制單元分別控制空氣控制閥和氧氣控制閥的參數(shù)，以對(duì)患者進(jìn)行通氣；

步驟S30、所述控制單元通過順磁氧傳感器實(shí)時(shí)讀取所述呼吸機(jī)中的當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值；

步驟S40、根據(jù)所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值，所述控制單元實(shí)時(shí)調(diào)整所述空氣控制閥的參數(shù)和所述氧氣控制閥的參數(shù)，使所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值與所述當(dāng)前氧濃度設(shè)定值保持一致。

作為優(yōu)選，在所述步驟S40中，所述控制單元對(duì)所監(jiān)測的所述空氣控制閥和所述氧氣控制閥的控制為閉環(huán)控制。

作為優(yōu)選，步驟S40中至少包括以下步驟：

步驟S50、計(jì)算單元以所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值作為參考值，采用控制算法計(jì)算反饋值；

步驟S60、根據(jù)步驟S50中計(jì)算出的所述反饋值，所述控制單元對(duì)所述空氣控制閥和所述氧氣控制閥進(jìn)行調(diào)整；

步驟S70、所述控制單元控制順磁氧傳感器實(shí)時(shí)獲取所述呼吸機(jī)中調(diào)整后的當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值；

步驟S80、判斷單元判斷調(diào)整后的當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值與步驟S10中的所述當(dāng)前氧濃度設(shè)定值是否保持一致，如果不一致，則執(zhí)行步驟S50，如果一致，則結(jié)束調(diào)節(jié)過程。

作為優(yōu)選，在步驟S50中，所采用的控制算法為PID控制算法。

作為優(yōu)選，在步驟S60中，如果所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值高于所述當(dāng)前氧濃度設(shè)定值，則所述控制單元調(diào)整所述空氣控制閥和所述氧氣控制閥的參數(shù)，降低當(dāng)前氧濃度；

如果所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值低于所述當(dāng)前氧濃度設(shè)定值，則所述控制單元調(diào)整所述空氣控制閥和所述氧氣控制閥的參數(shù)，提高當(dāng)前氧濃度。

作為優(yōu)選，在步驟S30中，所述順磁氧傳感器讀取的所述當(dāng)前氧濃度監(jiān)測值還通過顯示器件顯示出來。

作為優(yōu)選，在步驟S20和/或步驟S40中，所述控制單元控制所述空氣控制閥的參數(shù)和所述氧氣控制閥的開度。

本發(fā)明的方法至少具有如下有益效果：

（1）由于本發(fā)明在呼吸機(jī)氧濃度的監(jiān)測與控制方法中采用順磁氧傳感器進(jìn)行氧濃度的監(jiān)測，由于順磁氧傳感器對(duì)氧濃度的反應(yīng)速度快，加快了氧濃度監(jiān)測的時(shí)間，所以可以用來實(shí)現(xiàn)對(duì)氧濃度控制的閉環(huán)反饋，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧濃度的閉環(huán)控制。由于順磁氧傳感器的工作原理為純物理測量原理，無消耗，所以從理論上來講順磁氧傳感器壽命沒有期限。由于順磁氧傳感器監(jiān)測到的氧濃度值可以顯示出來，所以可實(shí)現(xiàn)提供氧濃度的實(shí)時(shí)顯示。

（2）由于本方法把接收到的當(dāng)前的氧濃度作為參考值，并采用PID控制算法進(jìn)行計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)空氣端控制閥和氧氣端控制閥進(jìn)行微調(diào)，使監(jiān)測的氧濃度與設(shè)定的氧濃度保持一致，采用PID控制算法精度較高，所以可使呼吸機(jī)的氧濃度與設(shè)定的氧濃度保持一致，使病人的安全得到了保障。