一种麻醉机、呼吸机顺应性补偿容量保障方法

摘要

一种麻醉机、呼吸机顺应性补偿容量保障方法，先开机对麻醉机和呼吸机系统连接管路进行管路顺应性自检，根据自检结果计算出t时刻为管路容量，根据t时刻为管路容量计算出瞬时病人吸入容量；将计算出的瞬时病人吸入容量值与预设潮气量值对比，看是否达到预设潮气量，若未达到则继续供气；若达到或超过，则切换为屏气控制状态，等待吸气结束，呼气切换时间到来，同时将超过部分释放；在吸气结束后，监测呼气潮气量，并计算出呼气潮气量与设定潮气量的差值，通过反馈对低于设定潮气量的部分进行补偿，对于超过设定潮气量的部分不进行削弱。

说明书

技术领域

本发明涉及一种麻醉机、呼吸机顺应性补偿容量保障方法，用于提升麻醉机和呼吸机 量控制下病人吸入潮气量精确度，提高容量通气下的安全性，属于医疗设备制造技术领域。

背景技术

在麻醉机和呼吸机控制中，容量控制通常将前一周期的监测潮气量作为本次潮气量的反 馈控制参数，代入系统进行反馈控制，利用公式VT＝ΔV*(C-Ctube)/C，来计算病人潮气量， 其中ΔV潮气量变化，VT病人吸入潮气量，C系统整体顺应性，Ctube管路顺应性。将计算 得到的VT带入公式VT’＝VT+ΔVT*K，来计算潮气量偏差并反馈进行控制，其中VT’为下 周期应达到潮气量，ΔVT为预设潮气量减去病人潮气量的差值。此种方法容易产生震荡，并 且会出现潮气量超调现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能保证麻醉机和呼吸机控制中潮气量控制稳定的方法，降低 调节过程中因潮气量过大对人体的伤害。

一种麻醉机、呼吸机顺应性补偿容量保障方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)利用RC快速估计技术，开机对麻醉机和呼吸机连接管路进行管路顺应性Ctube 进行自检；

(2)根据自检的管路顺应性Ctube计算t时刻管路容量Vtube(t)，计算采用以下公式：

Vtube(t)＝P(t)-P(t-1)*Ctube，

其中P(t)为t时刻监测到的病人端压力，P(t-1)为病人端前一时刻压力；

(3)根据步骤(2)计算的t时刻管路容量Vtube(t)，实时监测并计算出t时刻病人瞬 时吸入容量Vt(t)，计算采用以下公式：

Vt(t)＝Vs(t)-Vtube(t)，

其中Vs(t)为t时刻麻醉机和呼吸机系统输出容量；

(4)当监测到的Vt(t)大于等于设定潮气量VTset时，将控制系统切换入屏气控制状态， 等待呼气切换时间到来，同时在屏气控制状态利用吸气控制阀和呼气控制阀协同工作方法， 将超过VTset部分的容量进行释放；

(5)吸气时间截至后监测呼气流速及系统呼气潮气量Vs，并计算出病人呼气潮气量 VT，计算采用如下公式：

VT＝Vs-(Ppeak-PEEP)*Ctube，

其中Vs为系统监测呼气潮气量，Ppeak为病人吸气峰值压力，PEEP为病人呼气末正压；

(6)利用公式ΔVT＝VTset-VT计算出病人呼气潮气量VT与设定潮气量VTset的差值， 通过反馈对低于设定潮气量的部分进行补偿，对于超过设定潮气量的部分不进行削弱。

本发明是利用实时监测到的患者吸入容量和管路顺应性参数，实现对潮气量的精确控 制，提高潮气量控制精度，降低潮气量调节超调现象的发生。

附图说明

图1是本发明的实现流程图

具体实施方式

以下结合附图1所示的发明的实现流程图，对本发明的具体实施方式进行说明。

见图1所示，本发明总的实现思路是：

预先设定容许潮气量；在容量保障控制过程中，先开机对麻醉机和呼吸机系统连接管路 进行管路顺应性自检，根据自检结果计算出t时刻为管路容量，根据t时刻为管路容量计算 出瞬时病人吸入容量；将计算出的瞬时病人吸入容量值与预设潮气量值对比，看是否达到预 设潮气量，若未达到则继续供气；若达到或超过，则切换为屏气控制状态，等待吸气结束， 呼气切换时间到来，同时将超过部分释放；在吸气结束后，监测呼气潮气量，并计算出呼气 潮气量与设定潮气量的差值，通过反馈对低于设定潮气量的部分进行补偿，对于超过设定潮 气量的部分不进行削弱。

本发明具体实现方法如下：

(1)利用RC快速估计技术，开机对麻醉机和呼吸机连接管路进行管路顺应性Ctube 进行自检；

(2)根据自检的管路顺应性Ctube计算t时刻管路容量Vtube(t)，计算采用以下公式：

Vtube(t)＝P(t)-P(t-1)*Ctube，

其中P(t)为t时刻监测到的病人端压力，P(t-1)为病人端前一时刻压力；

(3)根据步骤(2)计算的t时刻管路容量Vtube(t)，实时监测并计算出t时刻病人瞬 时吸入容量Vt(t)，计算采用以下公式：

Vt(t)＝Vs(t)-Vtube(t)，

其中Vs(t)为t时刻麻醉机和呼吸机系统输出容量；

(4)当监测到的Vt(t)大于等于设定潮气量VTset时，将控制系统切换入屏气控制状态， 等待呼气切换时间到来，同时在屏气控制状态利用吸气控制阀和呼气控制阀协同工作方法， 将超过VTset部分的容量进行释放；

(5)吸气时间截至后监测呼气流速及系统呼气潮气量Vs，并计算出病人呼气潮气量 VT，计算采用如下公式：

VT＝Vs-(Ppeak-PEEP)*Ctube，

其中Vs为系统监测呼气潮气量，Ppeak为病人吸气峰值压力，PEEP为病人呼气末正压；

(6)利用公式ΔVT＝VTset-VT计算出病人呼气潮气量VT与设定潮气量VTset的差值， 通过反馈对低于设定潮气量的部分进行补偿，对于超过设定潮气量的部分不进行削弱。

上述步骤(4)中，对超过VTset部分的容量按照缓慢释放的原则设定释放时间，释放 时间范围为1ms～500ms，根据整机系统相应速度调节释放时间。

上述步骤(4)中，在屏气阶段利用容量变化对吸气阀和呼气阀按照补气和释放的原则 对容量进行流量PID调节。