[发明专利]用于呼吸气体监测的智能校零方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及呼吸气体监测领域，尤其涉及用于呼吸气体监测的智能校零方法及装置。

背景技术

呼吸气体监测主要用于监测病人呼吸生命体征相关的生理参数，常涉及到呼吸率、呼气末CO₂浓度、吸入CO₂浓度及波形。主要监测手术中麻醉病人的呼吸相关生理参数或者对ICU病人实时监测，并根据测试结果给出医护人员提示，及时作出相应调整。

以呼出气体中的CO₂浓度测量为例，基于光谱吸收的朗伯-比尔定律，即CO₂气体在红外光谱中的吸收峰对相应波长红外光有吸收作用，吸收强度与其浓度正相关。通过被检测气体对透射红外光强度的影响，便可以确定气体的浓度。透射光强度和吸收气体的浓度的关系，满足朗伯-比尔定律，通过检测透射光强度变化来监测实时气体浓度。

在实际测量时，通常首先会获得CO₂浓度为零时的透射光强度值，即零基准值，再根据此零基准值和基于零基准值而获得的CO₂浓度值和透射光强度值之间的对应关系曲线，根据实时检测的透射光强度值得到实时的CO₂浓度值，所以零基准值的准确性是非常重要的，只有零基准值是准确的，基于该值得到的实时的CO₂浓度值才是绝对准确的。但是，随着监测模块工作时间不断增长，模块内部的温度是不断变化的，特别是在刚开机的一段时间内，温度变化的幅度是比较大的。而检测传感器属于温度敏感器件，随着温度变化会产生相应的漂移，即当实际CO₂气体的浓度没有变化时，而检测到的透射光强度值也是发生变化的。同时，由于硬件电路以及传感器和系统测量器件特性的变化，也会造成检测结果的漂移，这些统称为系统漂移。这时就需要校正零基准值的操作来获得准确的零基准值，修正系统的漂移对测量结果的影响，保证测量结果的准确性，即校零操作。

所谓校零操作，就是要获得最新的CO₂浓度为零时的透射光强度值，然后更新获得的零基准值。这种校零操作通常是首先通过切换三通阀，由正常检测时的呼吸通道切换到环境气体通道，抽取环境气体作为CO₂浓度零值来获得标准零基准值。

通常情况下，为了获得准确的零基准值，需要的时间是比较长的。显然，这种校零操作就会影响到正常的CO₂呼吸波的测量，因为切换到空气通道，所以就不能对此时的呼吸情况进行实时检测，很可能漏掉比较关键的呼吸波形，影响医护人员的判断。同时也会影响实时的各参数测量结果的计算，呼末值，吸入值，呼吸率值的准确性都会受到影响。

另一方面，如果在校零时环境气体中的相应气体成分的浓度有较明显变化时，本次校零结束后所获得的零基准值就是不正确的，后续测量过程中以该零基准值计算得到的实时测量结果也是不正确的，必须保证校零后零基准值的准确性。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种用于呼吸气体监测的智能校零方法。

本发明提供了一种种用于呼吸气体监测的智能校零方法，包括如下步骤：

A.计时步骤，对呼吸气体进行监测，当检测到有效的CO₂浓度呼吸波形时，开始对基线阶段进行计时，所述基线阶段为CO₂浓度呼吸波形的波谷阶段时间间隔；

B. 存储步骤，存储基线阶段计时结果；

C. 指令判断步骤，判断是否检测到校零指令，若是，那么执行步骤D，否则执行步骤A；

D.比较步骤，判断基线阶段计时结果是否满足校零时间阈值的范围，若是，那么执行步骤E，否则执行步骤A；

E.校零步骤，在当前CO₂浓度呼吸波形的基线阶段进行校零操作，从而得到零基准值。

作为本发明的进一步改进，在所述步骤E中，控制呼吸通道切换为环境气体通道，通过抽气装置以大功率抽气，更新检测气体为环境空气，检测到的透射光强值，计算得到最新的零基准值，更新零基准值。

作为本发明的进一步改进，该智能校零方法还包括：

F.切换步骤，将环境气体通道切换为呼吸通道，并返回执行步骤A。

作为本发明的进一步改进，在所述存储步骤中，存储的基线阶段计时结果为最新的一次计时结果、或者一段时间的趋势结果、或者统计学分析结果。

作为本发明的进一步改进，在所述指令判断步骤中，校零指令为内部或外部的校零指令。