[发明专利]一种脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及呼吸机、麻醉机氧气浓度控制技术领域，尤其涉及一种脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法。

背景技术

呼吸机输送气体的氧浓度时给病人通气的一个重要指标。现有临床使用的空氧混合呼吸机中，氧浓度可在21%-100%间调节。为了达到尽快纠正病人缺氧状况，结合治疗需将氧浓度调至一定水平，依靠压缩空气和高压氧气按呼吸机设定的比例调节，若发生其中一路气体中断时，则只能输出另一路气体。如氧气路中断时，则只能输出另一路的空气；如空气路中断时，则只能输出100%的氧气，长时间会造成病人吸入大量纯氧而中毒身亡。

由以上分析可知，在通过呼吸机给病人通气时，需要对氧气浓度精确的控制，在现有技术中，为了提高调节氧气浓度的精度，有些呼吸机采用比例阀来控制氧气浓度，虽然其在一定程度上提高了对氧气浓度控制的精度，但是需要的成本较高，质量较差由此限制了它的使用范围；另外一种常见的实现方式就是通过针阀来控制，如中国专利申请01261459.9，提供的一种呼吸机螺旋流量调节阀，其原理是调节针阀的阀针的开度（0-120°）来实现对流量或氧浓度的正比例调节，但由于针阀是纯机械技术，机械的加工精度直接影响了针阀调节的误差范围，在一个批次的产品中，调节的参数的误差范围比较大，同时它的安装工艺较复杂，增加了生产成本，难以满足现有的呼吸机市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法，能够实现精确的控制氧气浓度，使得呼吸机供氧具有较高的安全性、稳定性及可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法，其包括以下步骤：

步骤A：处理单元以预定的时间间隔为一个脉冲区间，将呼吸周期分为多个连续的脉冲区间；

步骤B：数据运算单元根据检测单元检测到的一个周期内吸气流量，计算出某一时间间隔内平均吸气流量，然后根据所述平均吸气流量计算出此阶段的平均氧气流量；

步骤C：控制单元根据步骤B中计算出的各个脉冲区间的平均氧气流量选择适当的电磁阀并通过控制单元控制其打开和关闭的时间实现对各个区间氧流量的控制。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，在步骤B中在一个脉冲区间内平均吸气流量指的是上个呼吸周期内对应区间的平均吸气流量。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，在步骤C中至少通过一个电磁阀的开闭控制氧气的流速。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，所述所有电磁阀的流量和大于120升/分。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，根据氧流量的大小所述控制单元控制一个多个电磁阀开闭，所述电磁阀的选择方法遵循使用小流量阀和大阀不短暂开通原则。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，在某一脉冲区间中电磁阀的打开和关闭的时间由电磁阀的占空比确定。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，在步骤A中脉冲区间的时间间隔为常值。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，在步骤B中一个区间内平均吸气流量的计算公式为式中t_i表示某一脉冲区间的起始时刻，表示的是在这一个时间间隔内平均吸气流量，Q_i表示的是瞬时流量。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，平均氧气流量的计算公式为其中，Q_O2表示的是氧气流量，Q_i表示的是吸气流量，FiO2为氧浓度的设定值。

作为上述脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法的一种优选方案，所述脉冲区间的时间间隔为200ms。

本发明的有益效果为:本发明通过提供一种脉宽调制型的控制麻醉机或呼吸机内氧浓度的方法，其同过将一个呼吸周期以等间距的脉冲周期划分成多个连续的阶段，并计算出每个阶段的氧气流量，然后通过控制电磁阀的开闭实现对各个阶段氧气流量的控制，由此实现了通气过程中氧气浓度的精确控制，且使呼吸机或麻醉机具有更高的安全性和稳定性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的吸气流量的曲线图；

图2是本发明具体实施方式提供的理想氧流量的曲线图；