[发明专利]一种VCV模式控制方法及系统

说明书

本发明涉及呼吸机，麻醉机技术领域，公开了一种VCV模式控制方法及系统，用于对呼吸机或麻醉机的通气容量进行控制，所述方法包括：根据预设的潮气量、频率和吸呼比，计算得到目标流量；根据预先建立的吸气阀校准曲线由目标流量得到吸气阀控制电压值；将吸气阀的电压设置为吸气阀控制电压值；使用流量监测仪监测流量，通过调节吸气阀的电压使得流量与目标流量一致。本发明提出的VCV模式控制方法，结合大闭环和小闭环，能够做到调整速度快，且潮气量控制精度高。

技术领域

本发明涉及呼吸机，麻醉机技术领域，尤其涉及一种VCV模式控制方法及系统。

背景技术

VCV模式为容量控制通气模式，是麻醉机、呼吸机最常用的一种机控通气模式。呼吸机将根据医生设置的潮气量、频率、吸呼比，计算出吸气流速、吸气时间，通过控制吸气阀，给出所需的潮气量。由于吸气阀非线性的特点，以及阀的漂移，开环控制潮气量误差会很大。因此需要根据监测参数反馈进行闭环调节。现有技术包括大闭环调节和小闭环调节。

在一个通气周期开始时，根据上一个周期的潮气量监测来反馈调节吸气阀的方式，称为大闭环调节。大闭环VCV模式控制方法是采用PID控制算法，在吸气开始时，根据上一个周期的潮气量监测值反馈调节潮气量控制目标，再根据潮气量Vt，频率Freq，吸呼比I:E，计算出目标流量Q＝Vt/(60/Freq*I/(I+E))，根据吸气阀校准曲线得到吸气阀控制电压。当吸气阀曲线漂移时，第一次给定的潮气量误差会比较大，要经过很多个周期才能调整到目标潮气量。尤其当潮气量比较小，阀的重复性比较差时，会出现通气断断续续的情况。

在一个通气周期内，根据流速反馈调节吸气阀的方式，称为小闭环调节。小闭环VCV模式控制方法是采用PID控制算法，在吸气开始时，根据潮气量Vt，频率Freq，吸呼比I:E，计算出目标流量Q＝Vt/(60/Freq*I/(I+E))，在一个通气周期的吸气时间内，根据流量反馈调节吸气阀电压，使实际流量等于目标流量Q。当吸气时间比较短时，吸气时间结束时吸气阀可能还没有调整到目标流速，尤其当吸气阀曲线漂移时，吸气阀调整到目标流速需要的时间会比较长，因此潮气量误差会比较大。

单纯的大闭环调节在吸气阀线性差和漂移的情况下，往往需要多个周期才能调整到位，调整速度比较慢。单纯的小闭环调节在吸气时间比较短的情况下，调整不到位，潮气量偏差较大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提出了一种VCV模式控制方法及系统。

为了实现上述目的，本发明提出了一种VCV模式控制方法，用于对呼吸机或麻醉机的通气容量进行控制，所述方法包括：

根据预设的潮气量、频率和吸呼比，计算得到目标流量；

根据预先建立的吸气阀校准曲线由目标流量得到吸气阀控制电压值；

将吸气阀的电压设置为吸气阀控制电压值；

监测流量值，通过调节吸气阀的电压使得流量与目标流量一致。

作为上述方法的一种改进，所述根据预设的潮气量、频率和吸呼比，计算得到目标流量；具体包括：

根据预设的潮气量Vt、频率Freq和吸呼比I/E，计算得到目标流量Q为：

Q＝Vt/(60/Freq*I/(I+E))

其中，I和E分别为吸呼比的分子和分母。

作为上述方法的一种改进，所述吸气阀校准曲线为吸气阀电压值与气体流量的关系曲线。

作为上述方法的一种改进，所述方法还包括吸气阀校准曲线的建立步骤；具体包括：

步骤1)关闭吸气阀；