【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于医疗设备，具体涉及一种可自主调节气胸引流速度的辅助装置以及方法
技术介绍
1、目前现有的气胸装置在排气时，无法进行主动排气，也无法根据患者胸腔内压力情况进行自主调整排气速度，这样就造成了在排气过程中可能会出现排气过快，进而造成纵隔摆动，诱发心率失常，或者排气过慢造成患者缺氧诱发休克等。
2、因此，如何提供一种与气胸装置相配合的辅助装置，能够自主调整排气速度，避免排气过快或过慢造成不良的后果，是目前有待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可自主调节气胸引流速度的辅助装置以及方法，用以解决现有技术中存在的不能自主调整排气速度，造成排气过快或过慢造成不良的后果的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种可自主调节气胸引流速度的辅助装置，包括：
4、三通快接接头、控制板、压力测量仓、供电模块和真空泵，所述压力测量仓内设置有压力传感器，所述三通快接接头的一端连接气胸装置，所述三通快接接头固定于第一软管上，所述真空泵的进气口通过第二软管与压力测量仓连接，所述所述供电模块通过fpc柔性电路板与所述控制板电连接，所述控制板电连接真空泵，所述控制板上设置有pid控制器。
5、一些实施例中，主机壳、主机后盖、显示屏和按钮，所述主机壳和主机后盖固定安装，所述主机壳上固定有按钮，所述显示屏内嵌在主机壳顶端，所述显示屏与控制板电连接，所述按钮分别与控制板和真空泵电连接
6、一些实施例中，还包括报警装置，所述报警装置设置在进气口下方，当出现故障时，所述报警装置进行警报提醒。
7、一些实施例中，所述报警装置为蜂鸣器，所述三通快接接头的另两端构成排气管的通路。
8、一些实施例中，所述供电模块为锂电池，所述锂电池通过卡扣固定在主机壳底部。
9、相应的，本申请还提供了一种可自主调节气胸引流速度的方法，应用于所述的辅助装置，其特征在于，包括：
10、实时采集压力传感器输出的实际压力值，并将目标压力值与当前所述压力传感器输出的实际压力值进行比对得到控制偏差值，其中，根据所述实际压力值确定比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数；
11、在一个采样周期内，基于所述控制偏差、比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数确定pid控制器输出的控制量；
12、基于所述控制量调节真空泵的转速，以自主调整引流速度。
13、一些实施例中，在一个采样周期内，基于所述控制偏差、比例系数、积分系数和微分系数确定pid控制器输出的控制量，是根据如下公式实现的：
14、e(t)＝r(t)-y(t)......................①
15、
16、其中，e(t)为控制偏差值，r(t)为目标压力值，y(t)为输出的实际压力值，u(t)为控制量，kp为比例增益系数，ki为积分增益系数，kd为微分增益系数，t为一个采样周期时间。
17、一些实施例中，当前所述压力传感器输出的实际压力值是根据如下公式确定的：
18、p1+(1/2)*ρv12＝p2+(1/2)*ρv22
19、其中，ρ为气体的密度，p1为当前胸腔内的压力，p2为压力传感器输出的实际压力值，v1为在气体在胸腔内的流速，v2为气体流经测量压力仓的流速，真空泵用于调节流速。
20、一些实施例中，当一个采样周期结束后，更新当前控制偏差值、误差积分值和误差导数值，以在下个采样周期开始时，计算出控制量。
21、一些实施例中，根据所述实际压力值确定比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数，包括：
22、采集多个初始压力值，建立所述每一初始压力值与比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数之间的映射关系，所述初始压力值为通过压力传感器初次采集到的胸腔内的压力值；
23、基于所述每一初始压力值与比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数之间的映射关系，在采集到实际压力值时，自动进行参数识别，以匹配与实际压力值相映射的比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数。
24、有益效果：
25、1.本专利技术可根据患者胸腔内压力情况结合气胸装置进行自主调整排气速度，避免过快造成纵隔摆动，诱发心率失常，避免过慢造成患者缺氧诱发休克。
26、3.本专利技术根据胸腔内压力有主动排气功能，并且可以进行多种模式操作，根据内部控制算法，可以建立平衡、安全抽气。
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1.一种可自主调节气胸引流速度的辅助装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
6.一种可自主调节气胸引流速度的方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的辅助装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在一个采样周期内，基于所述控制偏差、比例系数、积分系数和微分系数确定PID控制器输出的控制量，是根据如下公式实现的：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当前所述压力传感器输出的实际压力值是根据如下公式确定的：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述实际压力值确定比例增益系数、积分增益系数和微分增益系数，包括：
【技术特征摘要】
1.一种可自主调节气胸引流速度的辅助装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
6.一种可自主调节气胸引流速度的方法，应用于如权利要求1-6任一项所述的辅助装置，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6...
【专利技术属性】
技术研发人员：何晓锋，田伟超，肖越勇，张肖，张啸波，张欣，魏颖恬，张忠亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：发明
国别省市：
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