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用于呼吸裝置的壓力傳感器評估的制作方法

文檔序號:11750715閱讀:499來源:國知局
用于呼吸裝置的壓力傳感器評估的制作方法

相關申請交叉引用

本申請要求2012年6月29日提交的美國臨時專利申請61/666367的申請日優(yōu)先權,該申請的公開內(nèi)容在此以引用方式全文并入。

本技術涉及用于監(jiān)控呼吸裝置上所用的傳感器的準確度的方法,例如用于確定壓力傳感器準確度的方法和儀器。



背景技術:

診斷有呼吸紊亂問題(例如睡眠呼吸紊亂、打鼾、上呼吸道氣流受限、呼吸不足、呼吸暫停等)的患者,可以依賴呼吸裝置,例如連續(xù)氣道正壓(cpap)或雙水平正壓裝置,以協(xié)助保持氣道敞開。其他形式的呼吸裝置包括通氣機。通氣機通過向肺部提供氧氣并從身體移除二氧化碳,來幫助用戶呼吸。通氣機可用在自身呼吸能力缺失或或下降的患者(例如因為肺病)身上。

呼吸裝置可以包括連接在患者界面(例如,面罩或套管等)上的氣流發(fā)生器,以生成正壓氣體,以一種或多種壓力輸送至患者氣道。

呼吸裝置還可以包括一個或多個傳感器(例如壓力傳感器),以監(jiān)控提供給患者的可呼吸氣體的特征(例如壓力)。根據(jù)所測得的特征,該裝置可以控制對呼吸參數(shù)的調(diào)整,例如通過將治療壓力變?yōu)楦哂诖髿鈮海該伍_受阻或部分受阻的患者呼吸道,或改變壓力支持(ps)以提供符合目標體積的通氣,所述壓力支持是吸氣壓力和乎其壓力之間的差值。所述調(diào)整可以通過控制器設定或天正氣流發(fā)生器的電機轉速,或通過控制器設定系統(tǒng)減壓閥孔徑來進行。可呼吸氣體控制中所涉及的任何傳感器錯誤讀數(shù),均可能使得控制不準確,從而對患者呼吸、舒適度或安全造成負面影響。

為了保證呼吸裝置的準確性能,可能需要開發(fā)出用于在使用之前和/或期間,監(jiān)控或檢測傳感器(例如壓力傳感器)準確度,或用于檢測所述傳感器故障的方法。



技術實現(xiàn)要素:

本技術的一些實施例中,包括一種用于監(jiān)控呼吸治療控制中涉及的傳感器的準確度的方法。

本技術的一些實施例中,包括一種能監(jiān)控呼吸治療控制中涉及的傳感器的準確度的呼吸裝置。

一些實施例中,可以根據(jù)該裝置的從屬或次級特征來評估壓力傳感器。

一些實施例中,可以根據(jù)該裝置的海拔高度來評估壓力傳感器。

一些實施例中,可以根據(jù)大氣壓,例如該裝置的大氣壓或該裝置操作中所處的大氣壓,來評估壓力傳感器。一些實施例中,可以無需多余傳感器來達成所述監(jiān)控。例如,一些實施例中,可以無需額外的壓力傳感器,來評估壓力傳感器。一些實施例中,可以無需高度計來評估壓力傳感器。

本技術的一些實施例中,包括一種用于確定呼吸裝置中的壓力傳感器的準確度的方法。該方法可以包括,使用該壓力傳感器來測定呼吸裝置生成的可呼吸氣體的氣流壓力。該方法還可以包括,用處理器根據(jù)該呼吸裝置的壓力測量值和海拔高度,來確定所述壓力傳感器的準確度。

在一些情況下,該呼吸裝置可以包括內(nèi)部含有電機的氣流發(fā)生器,用于生成可呼吸氣體的加壓流。該呼吸裝置的海拔高度可以由用戶輸入。該呼吸裝置的海拔高度可以由呼吸裝置的高度計來測量。在一些情況下,所述處理器可以計算所述呼吸裝置的海拔高度的估計值。此外,該處理器可以根據(jù)所述海拔高度計算值的估計值,來確定所述壓力傳感器的準確度。

在一些情況下,所述處理器可以將所述呼吸裝置的海拔高度計算為(a)和(b)的函數(shù),其中(a)為所述壓力傳感器所測量的壓力,且(b)為以下兩者或其中之一:(b)(1)所述可呼吸氣體流的流速測量值,以及(b)(2)所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值??蛇x地,所述處理器可以將所述呼吸裝置的海拔高度計算為可呼吸氣體流的溫度測量值的函數(shù)。

所述處理器可以在所述氣流發(fā)生器將所述可呼吸氣體控制在恒定的預定流速時(例如約20升/分鐘,或低于50升/分鐘),或控制為約10-60升/分鐘的范圍內(nèi)的恒定預定流速時,計算所述呼吸裝置的海拔高度。進一步地,所述處理器可以在所述氣流發(fā)生器控制在恒定的預定電機轉速時,計算所述呼吸裝置的海拔高度。

在一些情況下,所述處理器可以通過比較所述海拔高度計算值和預定海拔高度范圍,來評估所述海拔高度計算值。在一些情況下,所述海拔高度的預定范圍可以在海平面以上0-9000英尺之間。所述海拔高度的預定范圍可以在海平面以下500英尺和海平面以上10000英尺之間。當所述海拔高度計算值處于所述海拔高度預定范圍內(nèi)時,所述處理器可以將所述海拔高度計算值視為可接受的。當所述海拔高度計算值處于所述海拔高度預定范圍外時,所述處理器可以將所述海拔高度計算值視為不可接受。

在一些情況下,所述處理器可以在一段預定時間內(nèi)以預定頻率計算所述呼吸裝置的海拔高度。所述預定頻率可以優(yōu)選為在1-2赫茲之間。所述預定時間可以為約5秒??蛇x地,所述處理器根據(jù)所述海拔高度計算值的平均值來評估所述壓力傳感器。所述處理器甚至可以在所述海拔高度計算值的平均值滿足閾值比較時,認為所述壓力傳感器準確。所述處理器可以在所述呼吸裝置向患者提供治療前的初始化過程中,評估所述壓力傳感器。在一些情況下,所述處理器可以將所述呼吸裝置的海拔高度存儲在存儲器中。

在一些情況下,所述處理器可以通過以下步驟評估所述壓力傳感器的準確度:計算所述呼吸裝置生成的氣體的壓力期望值;以及將壓力測量值與所述壓力期望值比較。所述處理器可以根據(jù)所述呼吸裝置的海拔高度、可呼吸氣體流的流速測量值,以及所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值,來計算所述壓力期望值。所述處理器從可以所述可呼吸氣體流的溫度測量值來計算所述壓力期望值。所述處理器可以通過將所述壓力測量值和壓力期望值之間的差值與預定閾值相比較,來確定所述壓力傳感器的準確度。所述預定閾值可以為約5cmh2o。當所述差值超過預定閾值時,所述處理器可以判定所述壓力傳感器不準確。當所述差值在預定閾值之內(nèi)時,所述處理器可以判定所述壓力傳感器準確。在一些情況下,所述壓力測量、壓力期望值的計算,以及所述壓力測量值與壓力期望值之間的比較,可以是在預定時間內(nèi)以預定頻率來執(zhí)行的。所述預定頻率可以在約1-2赫茲之間。所述預定時間可以為約5秒。在一些情況下,所述處理器可以根據(jù)壓力計算值和壓力期望值之間的多次比較,來判定所述壓力傳感器不準確。

在一些情況下,所述呼吸裝置的海拔高度可以為第一海拔高度,且所述處理器可以通過以下步驟確定所述壓力傳感器的準確度:計算所述呼吸裝置的第二海拔高度;以及將所述呼吸裝置的第二海拔高度與所述呼吸裝置的第二海拔高度相比較。所述處理器可以用所述可呼吸氣體的氣流流速、所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值以及所述壓力傳感器測得的壓力值,計算所述呼吸裝置的第二海拔高度。所述處理器可以用所述可呼吸氣體的氣流溫度測量值計算所述呼吸裝置的第二海拔高度。所述處理器可以通過將所述第一海拔高度與第二海拔高度之間的差值與預定閾值相比較,確定所述壓力傳感器的準確度。所述預定閾值可以為例如約600英尺。當所述差值超過所述預定閾值時,所述處理器可以認定所述壓力傳感器不準確。當所述差值在所述預定閾值之內(nèi)時,所述處理器可以認定所述壓力傳感器準確。所述處理器可以在預定時間內(nèi)以預定頻率計算所述第二海拔高度。所述預定頻率可以在約1-2赫茲之間。所述預定時間可以為約5秒。

在一些所述情況下,當在所述預定時間上計算所得的第二海拔高度的平均值與所述第一海拔高度之間的偏差大于預定閾值時,所述處理器可以認定所述壓力傳感器不準確。當在所述預定時間上計算所得的第二海拔高度的平均值與所述第一海拔高度之間的偏差不大于預定閾值時,所述處理器可以認定所述壓力傳感器準確。

在一些變形形式中,該方法可以包括,當所述處理器判定所述壓力傳感器不準確時,根據(jù)所得壓力測量值來為所述氣流發(fā)生器設定電機轉速。該方法還可以包括,將所述電機轉速維持在速度限制閾值以下。該方法還可以包括,確定所述氣流發(fā)生器將要生成的氣體壓力期望值,并根據(jù)電機轉速值與壓力值之間的預定關聯(lián),確定所述氣流發(fā)生器的電機轉速期望值。

本技術的一些實施例中,包括一種呼吸裝置。該裝置可以包括:氣流發(fā)生器,其內(nèi)部包括風機,從而為患者界面產(chǎn)生壓力高于大氣壓的可呼吸氣體流。該氣流發(fā)生器上可以連接壓力傳感器,所述壓力傳感器用于測量所述可呼吸氣體的氣流壓力。該裝置還可以包括處理器,與所述壓力傳感器相連接,用于根據(jù)所述壓力測量值和所述呼吸裝置的海拔高度,確定所述壓力傳感器的準確度

該呼吸裝置還可以包括流量傳感器,用于測量所述可呼吸氣體的氣流流速。該呼吸裝置還可以包括電機轉速傳感器,用于測量所述氣流發(fā)生器的電機轉速。該呼吸裝置還可以包括用戶輸入/輸出(i/o)界面,用于接收用戶輸入的所述呼吸裝置的海拔高度。該呼吸裝置還可以包括高度計,用于確定所述呼吸裝置的海拔高度。

所述處理器可以用于,當所述處理器判定所述壓力傳感器不準確時,根據(jù)壓力傳感器所測量的壓力來為所述氣流發(fā)生器設定電機轉速。所述處理器可以用于,將所述電機轉速維持在速度限制閾值以下。所述處理器可以用于,確定所述氣流發(fā)生器將要生成的氣體的壓力期望值,并根據(jù)電機轉速值與壓力值之間的預定關聯(lián),確定所述氣流發(fā)生器的電機轉速期望值。

詳細說明書中所使用的主題標目,其被包括在說明書中的目的僅在于令讀者易于參考引用,而不應當理解為對本公開內(nèi)容或權利要求書全文中存在的主題內(nèi)容的限制。主題標目不應當用于解釋權利要求或權利要求書限定的范圍。

所描述的示例實施例的各方面,與某些其他示例實施例的各方面相結合,可以得出更進一步的實施例。應當理解,任何一個實施例的一個或多個特征可以與其他實施例的一個或多個特征組合。此外,任何一個或多個實施例中的任一單一特征或特征組合,均可以構成可專利的主題。

通過參考以下具體詳細描述中的信息,能夠更清楚地理解本技術的其他特征。

附圖說明

以下附圖包含在說明書中,并構成說明書的一部分,用于展示本公開中的實施例,并與下文詳細描述中的實施例共同用于解釋本公開的原理。

圖1展示了本技術的一種示例呼吸裝置。

圖2展示了圖1呼吸裝置附帶可選元件的示例結構的方框圖。

圖3展示了一種由控制器確定壓力傳感器操作準確度的示例方法的流程圖。

圖4是壓力傳感器故障檢測器的示例結構的方框圖。

圖5展示了又一種由控制器確定壓力傳感器準確度的示例方法的流程圖。

圖6展示了另一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖7展示了又一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖8展示了又一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖9展示了又一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖10展示了又一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖11展示了又一個實施例中,確定壓力傳感器的準確度的方法的流程圖。

圖12展示了一個實施例中,壓力傳感器故障處理方法的流程圖。以及:

圖13展示了又一個實施例中,壓力傳感器故障處理方法的流程圖。

具體實施方式

為了說明的簡便性和清晰性,相同或類似的結構元素,在附圖中可能使用相似的標號來標明。

附圖中,可能使用了流程圖來展示本文所公開的元件、裝置、部件、系統(tǒng)或設備所執(zhí)行的流程、操作或方法。所述流程圖僅用于示范說明單個流程、操作或方法(例如合理配置的控制器或處理器)中所執(zhí)行的步驟或算法的目的。所述流程可以按照流程圖中所示的精確次序來執(zhí)行??蛇x地,各個步驟也可以同時或按照不同于圖示的次序來執(zhí)行。也可以省略或增加流程圖中的步驟,除非另有說明。

系統(tǒng)元件實施例

如圖1所示,本技術的示例實施例可以包括呼吸裝置100。呼吸裝置100可以是任何種類的呼吸裝置,包括但不限于:連續(xù)氣道正壓(cpap)裝置、自動氣道正壓(apap)裝置、雙水平氣道正壓(bpap)裝置、變化氣道正壓(vpap)裝置和通氣機。

圖2展示了圖1中的呼吸裝置100的示例總線結構的框圖。裝置100可以包括一種或多種以下部件:風機130、壓力傳感器104(可位于面罩附近或風機附近,或兩者兼有)、流量傳感器106、電機轉速傳感器108、溫度傳感器110、高度計112、用戶i/o裝置114、處理器116、存儲器118、壓力傳感器故障檢測器120和壓力傳感器故障處理器122,且可選地,第二壓力傳感器124。一種或多種這些部件可以通過無線通訊、物理連接和/或電偶聯(lián)可操作地相互連接,例如總線126。一種或多種所述部件可以發(fā)送可執(zhí)行指令的模擬信號或數(shù)字信號至一種或多種其他部件,或從一種或多種其他部件接收所述信號。每種部件的細節(jié)如下所述。

氣流發(fā)生器102可以用于從風機130(例如電機和葉輪)生成可呼吸氣體,通過患者界面132至患者。風機130可以是伺服控制風機,例如渦形風機。氣流發(fā)生器102的輸出可以連接至患者界面132,且以氣體遞送通道134在風機130和患者界面132之間引導生成的可呼吸氣體。

氣流生成器102可以用于生成不同治療壓力水平或流量的可呼吸氣體。帶有適當控制器的氣流發(fā)生器102可以通過改變輸送至電機的電流或電壓,來調(diào)整風機130的輸出。如本文在此更詳細地描述,風機130的運行的控制,可以通過壓力控制回路(即控制壓力測量值以滿足目標/期望壓力設定點)、流量控制回路(即控制流量測量值以滿足即控制壓力測量值以滿足目標/期望流量設定點)和/或速度控制回路(即控制風機電機轉速測量值以滿足目標/期望速度設定點)。

因此,裝置100可以包括各種傳感器,以觀察或檢測氣流發(fā)生器102內(nèi)的氣體特征。裝置100可以依賴一些傳感器中的一個或多個所提供的讀數(shù),來確定一個或多個其他傳感器的準確度。下文將詳細描述所述每個傳感器的監(jiān)控。

例如,裝置100包括用于檢測氣流發(fā)生器102所遞送的氣體壓力的壓力傳感器104。壓力傳感器104可以是壓力傳感器,其可以生成與裝置100的運行或使用中的相關氣體壓力成比例的壓力信號。壓力傳感器104可以設在相對于氣流發(fā)生器102的各種位置上,以測量氣體壓力,例如設在患者界面132,氣流發(fā)生器102的出口,或氣體遞送通道134或其組合。例如,如圖1所示,壓力傳感器104可以位于患者界面132處,從而可以測量患者界面132處的氣壓??蛇x地,壓力傳感器104可以位于通道134處,從而檢測通道134內(nèi)的氣壓。壓力傳感器104還可以位于氣流生成器102的出口處,從而壓力傳感器104可以測量氣流生成器102剛生成的氣體的壓力??蛇x地,可以調(diào)整壓力測量,以考慮到系統(tǒng)內(nèi)的壓力降,從而在壓力傳感器測量氣流發(fā)生器102的風機130出口附近的壓力時,用于估計面罩壓力。在所述結構中,空氣遞送管道沿線的壓力降可以是預定值、估計值或計算值。

可選地,裝置100可以包括流量傳感器106,以檢測流量,例如來自風機130、任何系統(tǒng)或面罩泄露的流量和/或患者呼吸流量。流量傳感器106可以包括呼吸氣流流速計、壓差傳感器或其他類似裝置,以生成代表流速的流量信號或流量讀數(shù)。

繼續(xù)參考圖1,裝置100可以包括電機轉速傳感器108,以檢測氣流發(fā)生器102的電機的電機轉速,例如轉速。電機轉速傳感器108可以包括霍爾效應傳感器或類似傳感器。適用于本技術的電機轉速傳感器108的又一個示例,可以參見2005年11月2日提交的pct/au2005/001688,其全文以引用的方式并入本文。在某些實施例中,裝置100的控制器可以通過監(jiān)控電機轉速以及可選地監(jiān)控輸送至電機的電流,估計流速或氣壓。

在一個實施例中,裝置100可選地可以包括溫度傳感器110,以測量氣流發(fā)生器102遞送的氣體的溫度。溫度傳感器110可以包括溫度傳感器,例如熱電偶或電阻溫度檢測器(rtd)。根據(jù)溫度傳感器110的位置,溫度傳感器110可以測量氣流發(fā)生器102中任選位置的氣體溫度。在一個實施例中,如圖1所示,溫度傳感器110可以位于風機130的出口,例如在氣流發(fā)生器102的氣流傳感器106附近,從而可以測量剛離開氣流發(fā)生器102的風機130的氣體的溫度??蛇x地,溫度傳感器110可以位于風機上游,例如裝置100的風機入口或裝置100外部,以測量進入風機的氣體溫度或環(huán)境溫度。然后,可以根據(jù)該入口或環(huán)境溫度的測量值,估計或計算離開風機的氣體溫度。

繼續(xù)參考圖1,在一些實施例中,裝置100可以包括高度計112。該高度計112可以檢測裝置100的海拔高度,例如相對于固定水平(如海平面)的高度。高度計112可以位于裝置100上或其內(nèi)部的任何適當位置。

裝置100可選地可以包括用戶i/o裝置114,以協(xié)助用戶操作裝置100。裝置100的用戶可以是醫(yī)師、護士、臨床醫(yī)生、看護人或患者。用戶i/o裝置114可以包括一種或多種用戶輸入裝置,包括但不限于,鍵盤、觸屏、控制按鈕、鼠標和開關。例如,所述i/o裝置可以用于接收用戶的輸入,例如裝置100的高度。用戶i/o裝置114可以包括用戶輸出裝置,例如顯示器或警報器(未顯示)。顯示器可以是監(jiān)視屏或lcd屏。顯示器可以顯示有關裝置100的狀態(tài)的信息,例如由壓力傳感器104測量的輸送給患者的氣體壓力。可選地,顯示器還可以在傳感器運行測試后,顯示準確度或故障相關的狀態(tài)或警告信息。警報器可以通過聲和/或光(如led光)提供警報,以識別故障狀態(tài)。

除上述各種傳感器外,裝置100還可以包括控制器,例如處理器116,以控制裝置100相關過程的運行。處理器116可以是單一處理器或包括以下一項或多項的一系列處理器:中央處理單元(cpu)微處理器、數(shù)字信號處理器、前端處理器、協(xié)處理器、數(shù)據(jù)處理器和/或模擬信號處理器。處理器116可以與一種或多種專用集成電路(asics)共同使用。在一個方面中,裝置100整體可以具有處理器116,以根據(jù)處理器116發(fā)出的可編程指令相應地執(zhí)行每個部件的此述作用,一致。可選地,裝置100的一個或多個獨立部件(例如壓力傳感器故障檢測器120和壓力傳感器故障處理器122)可以各自具有其單獨的處理器,用于執(zhí)行部件專用指令。

在一些方面中,處理器116可以物理性地安裝在裝置100內(nèi)??蛇x地,處理器116可以位于遠離裝置100處,且可以通過網(wǎng)絡(未顯示)與裝置100通訊。當存在一系列處理器時,一個或多個處理器116可以物理性地安裝在裝置100中,而其余處理器可以通過網(wǎng)絡與裝置100遠程通訊。

在一個實施例中,裝置100可以包括用于存儲處理器116可執(zhí)行的可編程指令的存儲器118。存儲器118可以包括易失存儲器、非易失存儲器或其組合。易失存儲器可以包括ram,例如動態(tài)隨機訪問存儲器(dram)或靜態(tài)隨即訪問存儲器(sram)或任何可以電子刪除和重編程的其他形式可變存儲器。非易失存儲器可以包括rom、可編程邏輯陣列或其它形式的不可改變、僅能緩慢改變或改變困難的非可變存儲器。非易失存儲器可以包括固件。

此外,本技術的實施例可以包括一種或多種檢測器,以評估上述一種或多種傳感器的準確度,或確定一個或多個傳感器中是否發(fā)生故障。例如,裝置100可以包括壓力傳感器故障檢測器120,以執(zhí)行評估壓力傳感器104的準確度評估的算法。該算法可以用處理器116可執(zhí)行的可編程指令來執(zhí)行。該可編程指令可以存儲在裝置100的存儲器118(例如固件)或數(shù)據(jù)存儲器(未顯示)中,或也可以實現(xiàn)為一個或多個asics。

傳感器評估

為了評估壓力傳感器104的準確度,檢測器120可以從上述一個或多個傳感器104-112接收測量值。一個或多個傳感器104-112可以實時或準實時地,或根據(jù)要求,向檢測器120提供測量值。

圖3展示的是檢測器120所執(zhí)行的用于評估壓力傳感器104的準確度的適當過程的流程圖300。雖然此述的步驟是檢測器120所執(zhí)行的,但所述步驟中一個或多個可以由處理器116所執(zhí)行。

在步驟302處,檢測器120可以從壓力傳感器104得到壓力測量值。在步驟304處,檢測器120可以根據(jù)壓力測量值和裝置100的海拔高度來評估壓力傳感器104的準確度。裝置100的海拔高度可以包括以下一項或多項:(1)此前從裝置100的較早壓力測量值得到的海拔高度計算值;(2)裝置100的海拔高度或海拔高度范圍期望值;(3)輸入至裝置100的用于運行的海拔高度實際值或期望值;和/或(4)由裝置100的高度計112測量的海拔高度。檢測器120可以根據(jù)壓力量度來計算海拔高度估計值,將海拔高度估計值與上述(1)-(4)海拔高度的任一種或多種相比較。

可選地,檢測器120可以通過將壓力量度與根據(jù)此前計算所得的海拔高度估計值相比較,來評估壓力傳感器104的準確度。

根據(jù)比較,檢測器120可以確定傳感器104的運行是否準確或故障。例如,若比較值相同或大致相似,則壓力傳感器104可以視為準確。相反,若比較值不同或本質不同,則壓力傳感器104可視為故障。

檢測器120及其過程的各種示例實施例將參考圖4-12更詳細地敘述。

圖4是展示檢測器120的示例結構的方框圖400。在一些實施例中,檢測器120可以包括一個或多個以下部件:高度估計單元402、高度驗證單元404、壓力估計單元406和壓力驗證單元408。所述單元402-408中的一個或多個可以從傳感器104-112中的一個或多個獲得測量值:亦即壓力傳感器104;溫度傳感器110;電機轉速傳感器108;流量傳感器106;和高度計112。所述單元402-408中的一個或多個可以根據(jù)從傳感器104-112中的一個或多個所獲得的測量值來評估壓力傳感器104的準確度。每個單元的示例操作如下所述:

高度估計單元402可以根據(jù)傳感器104-110中的一個或多個所得的測量值來估計裝置100的海拔高度:壓力傳感器104、溫度傳感器110、電機轉速傳感器108和流量傳感器106。

在一個實施例中,高度估計單元402可以將裝置100運行期間的海拔高度估計值計算為以下部分或全部因素的函數(shù):來自壓力傳感器104的氣體壓力測量值;來自流量傳感器106的氣體流速測量值;來自溫度傳感器110的溫度測量值;以及來自電機轉速傳感器108的電機轉速測量值。例如,海拔高度估計單元402可以根據(jù)以下函數(shù)來計算裝置100的海拔高度:

h=fx(p,t和ω)

其中:

h是海拔高度估計值;

p是壓力量度;

t是可選的溫度量度,一些實施例中可以省略;以及

ω是電機轉速的量度。

fx是用于代入測量值的多項式函數(shù)(例如y=ax2+bx+c,具有合適的階次,取決于函數(shù)的常數(shù)和參數(shù)),它可以是經(jīng)驗推導得來的,例如通過灰箱模型或最佳擬合模型以適當測試數(shù)據(jù)得到。在上述示例中的函數(shù)中未使用流量量度時,可以在裝置100運行期間獲得測量值以代入該函數(shù),同時裝置100的控制器(例如處理器116)控制風機130的電機以遞送恒定的流速,例如通過流量控制回路控制風機130并設定固定的流量設定點。示例性的流量設定點可以在10-60升/分鐘的范圍內(nèi),例如流速設定點為20升/分鐘。所述固定操作可選地可以由裝置100作為初始或預處理過程來執(zhí)行,并在裝置100未被患者/用戶使用時進行(即,患者界面132不在患者身上)。所述固定操作可用于簡化海拔高度計算函數(shù)中的參數(shù)??蛇x地,在一些實施例中,該測量操作可以在檢測器120控制恒定電機轉速而非控制恒定流速時進行。在該情況下,可將流量測量值而非電機轉速測量值用于上述函數(shù)中,雖然兩者都可以使用。

根據(jù)離心式鼓風機的風機定律(fanlaw),流量為零時,出口處的壓力p計算為:

ω是電機轉速(例如轉速);

ρ是空氣密度;

rbladeend是葉輪片末端所在的圓半徑;以及

rbladestart是葉輪片始端所在的圓半徑。

根據(jù)恒定流量下的風機定律,假定壓力的經(jīng)驗式為:

其中δ和θ為常數(shù).

典型地,離心式風機具有下降風機曲線(根據(jù)文獻所述),因此,任何流量(q)下的壓力可近似計算為:

其中θ2、θ1、θ0、δ2、δ1和δ0可以從測試數(shù)據(jù)中經(jīng)驗性地確定,所述測試數(shù)據(jù)包括海拔高度、電機轉速、流速和壓力的各種組合。

若忽略濕度和當?shù)乜諝鉁囟鹊挠绊?,則可以使用國際標準大氣壓和通用氣體常數(shù)將空氣密度寫作海拔高度的函數(shù)。

海平面以上的海拔高度(h)處的絕對溫度(t)可如下計算:

t=t0-l·h;以及

海拔高度(h)處的壓力(p)如下計算:

其中:

t0是海平面標準溫度(例如,288.15k);

l是溫度遞減速率(例如,0.0065k/m);

r是通用氣體常數(shù)(例如,8.31447j/(mol*k);

m是干燥空氣的摩爾質量(例如,0.0289644kg/mol);

p0是海平面標準大氣壓(例如,101325pa);以及

g是地球表面重力加速度(例如,9.80665m/s2)。

空氣密度(ρ)(kg/m3)可如下計算:

在一些情況下,該密度等式可以通過將密度近似簡化為海拔高度的線性函數(shù)。執(zhí)行所述簡化可以保持壓力模型(a1)對海拔高度的線性,并允許無需大量計算即可得到海拔高度。據(jù)測定,簡化的空氣密度近似值在呼吸裝置通常使用的海拔高度范圍內(nèi)(例如海平面以上9000英尺之內(nèi))具有低誤差率(即足夠準確)。簡化的空氣密度近似值如下所示:

其中:

ρ是空氣密度(kg/m3);

p0是海平面標準大氣壓(例如,101325pa);

m是干燥空氣摩爾質量(例如,0.0289644kg/mol);

r是通用氣體常數(shù)(例如,8.31447k/(mol*k);

t0是海平面標準溫度(例如,288.15k);and

l是溫度遞減速率(例如,0.0065k/m).

使用上述空氣密度簡化式,(a1)可以重新寫作:

用于計算裝置100的海拔高度的函數(shù)fx可以在無需溫度量度的情況下(例如在裝置100中未使用溫度傳感器的情況下)使用,只要計算出(a2)中的h:

其中:

h是海拔高度估計值;

p是壓力測量值;

q是流量測量值;以及

ω是電機轉速測量值(例如轉速)。

θ2、θ1、θ0、δ2、δ1和δ0可以是根據(jù)一組測試數(shù)據(jù)經(jīng)驗性地預定的常數(shù),所述測試數(shù)據(jù)包括海拔高度、電機轉速、流速和壓力的各種組合。

在一些實施例中,用于計算裝置100的海拔高度的函數(shù)fx可以考慮到溫度。具體而言,可以用溫度影響下的電機轉速ωtemp來取代等式a1中的ω,其中ωtemp可以是溫度測量值和電機轉速測量值的函數(shù),如下所示:

ωtemp=ω+χn·tn+χn-1·tn-1+...χ1·t+χ0(a4)

其中:

ω是電機轉速測量值;

t是溫度測量值。

因此,χn、χn-1,…、χ1、χ0以及其他常數(shù)θ2、θ1、θ0、δ2、δ1和δ0,可以根據(jù)測試數(shù)據(jù)經(jīng)驗性地預定,所述測試數(shù)據(jù)包括海拔高度、電機轉速、流速和壓力的各種組合。

在一些實施例中,為了增加估計的準確度或可信度,高度估計單元402可以以預定次數(shù)(例如2、3、4、5、6、7、8、9、10次或以上)來估計裝置100的海拔高度,并計算這些估計值的平均值。例如,高度估計單元402可以在預定時長內(nèi),以預定頻率從壓力傳感器104、流量傳感器106、電機轉速傳感器108和可選地從溫度傳感器110得到測量值。高度估計單元402可以根據(jù)相同頻率的測量值計算出海拔高度估計值,并計算出預定時長內(nèi)的海拔高度估計值的平均值。該平均步驟可以通過降低傳感器輸入信號的變異性影響,且降低信號中的人為影響,來提高估計的可信度。高度估計單元402可以向高度驗證單元404提供估計平均值,后者則可以確定該海拔高度估計平均值的有效性或可信性。

在計算裝置100的海拔高度后,高度估計單元402可以向高度驗證單元404輸出海拔高度估計值。高度驗證單元404隨后可以驗證該海拔高度估計值的準確度或可信度。例如,高度驗證單元404可以通過比較估計值和閾值來評估海拔高度估計值的準確度或可信性(由此評估傳感器)。不可信或不準確的海拔高度估計值或海拔高度估計平均值,可能暗示著計算海拔高度中所用的至少一個傳感器的一個測量值有誤差。若假定流量傳感器106、電機轉速傳感器108以及可選的溫度傳感器110是準確的,則不準確或不可信的海拔高度估計值可能暗示著:來自壓力傳感器104的壓力測量值不正確,或壓力傳感器104不準確。壓力傳感器104的輕微誤差即可能顯著影響海拔高度估計值的數(shù)字。

在一個實施例中,閾值測試可以涉及一系列可供裝置100運行的海拔高度,包括海拔高度最大值和最小值。在所述情況下,裝置100可以無需高度計地運行。所述海拔高度可以,例如在海平面上0-9000英尺范圍內(nèi),或從海平面以下500英尺到海平面以上10000英尺。所述基于范圍的閾值測試也可以使用其他范圍。當海拔高度估計值超出海拔高度范圍時,海拔高度估計值可被視為不可信,由此可能暗示著壓力傳感器104是不準確的。反之,若海拔高度估計值處于該范圍內(nèi),則壓力傳感器104可視為在對裝置100的壓力控制上足夠準確或足夠可行。

在又一個實施例中,若裝置100設有高度計,則該閾值可以是來自高度計112的高度讀數(shù)。高度驗證單元404可以通過將高度估計值與高度計112的高度讀數(shù)相比較,來估計該高度估計值的可信性。當高度估計值與高度讀數(shù)顯著不同,偏移值大于預定差值(例如500、600、700、800或900英尺)時,該高度估計值可被視為不準確,由此可能暗示著壓力傳感器104不準確。若高度估計值未與高度讀數(shù)顯著不同,則壓力傳感器104可以視為用于控制裝置100的壓力上足夠準確或足夠可行。

在又一個實施例中,該閾值可以是由高度估計單元402此前計算的高度值,例如在未裝配高度計的情形下。此前的高度估計計算值可以是由高度驗證單元404此前驗證過的。此前計算的高度估計值可以被指定為裝置100的當前海拔高度。由此而言,此前計算的高度估計值可以作為此前的驗證結果存儲在存儲器118中。在此實施例中,高度驗證單元404可以接收高度估計單元402輸出的高度估計值,并將其與裝置100的當前高度(例如此前計算的高度估計值)相比較。當高度估計值與此前計算的高度估計值不同或相異,偏移值大于預定差值,例如500、600、700、800或900英尺時,該高度估計值可被視為不準確,由此可能暗示著壓力傳感器104不準確。反之,若高度估計值與此前計算的高度估計值相同或并無顯著不同,則壓力傳感器104可以視為仍在用于控制裝置100的壓力上足夠準確或足夠可行。

若海拔高度估計值被視為不可信或不準確,則高度驗證單元404可以輸出信號,表明壓力傳感器104是不準確的,或壓力傳感器104發(fā)生了故障。高度驗證單元404可以向壓力傳感器故障處理器122輸出信號,以待進一步執(zhí)行。

當高度估計值被視為可信或準確時,高度驗證單元404可以輸出信號,表明壓力傳感器104是準確的,或壓力傳感器104中無故障發(fā)生。

繼續(xù)參照圖4,檢測器120可選地可以包括壓力估計單元406和壓力驗證單元408。壓力估計單元406可以根據(jù)從一個或多個各種傳感器、溫度傳感器110、電機轉速傳感器108和流量傳感器106獲得的測量值來估計壓力期望值;

例如,壓力估計單元406可以根據(jù)以下部分或全部因素來估計壓力期望值:來自流量傳感器106的氣體流速測量值,來自電機轉速傳感器108的電機轉速測量值,以及裝置100的高度(例如此前的高度計算值或來自高度計112的高度測量值)。壓力估計單元406可以根據(jù)以下函數(shù)計算壓力期望值:

pe=fx(h,q,t和ω)

其中:

pe是壓力期望值的估計值;

h是海拔高度的估計值、測量值或輸入值;

q是流量量度;

t是可選的溫度量度,在一些實施例中可以省略;以及

ω是電機轉速的量度。

fx是用于測量值的多項式函數(shù)(例如y=ax2+bx+c,具有合適的階次,取決于函數(shù)的常數(shù)和參數(shù)),它可以是經(jīng)驗推導得來的,例如通過灰箱模型或最佳擬合模型以適當測試數(shù)據(jù)得到??梢栽谘b置100的運行期間(例如使用或治療期間)進行周期性的測量(例如以1、2、3、4、5、6、7、8、9或10赫茲頻率的測量循環(huán)),以將測量值帶入該函數(shù)中以確定壓力,且可選地,該測量可以在啟動或預處理過程中由裝置100執(zhí)行,以及在裝置100未被患者/用戶使用時進行(亦即當患者截面132不在患者身上時)或在患者使用期間和患者未使用運行期間均進行。

在一個實施例中,該函數(shù)在無需溫度量度的情況下(例如未配備溫度傳感器)可以如下地執(zhí)行(來自(a2)):

其中:

pe是壓力期望值;

q是流量測量值;

ω是電機轉速測量值;

h是海拔高度;

α根據(jù)上述等式d2來定義;以及

β根據(jù)上述等式d3來定義。

在上述函數(shù)中,θ2、θ1、θ0、δ2、δ1和δ0可以是根據(jù)一組測試數(shù)據(jù)經(jīng)驗性地預定的常數(shù),所述測試數(shù)據(jù)包括海拔高度、電機轉速、流速和壓力的各種組合。

在一個實施例中,h可以是來自高度計112(若配備)的值。在又一個實施例中,可以是此前由高度估計單元402計算并存儲在存儲器118中的裝置100海拔高度。該此前計算的高度值可以由高度驗證單元404驗證,并制定為裝置100的當前高度。

在該函數(shù)的又一個實施例中,例如當可以使用溫度量度時,壓力估計單元406可以考慮到溫度傳感器110測得的氣體溫度。壓力期望值隨后可以根據(jù)例如由ω取代ωtemp的等式b1來計算。如上屬于等式a3所示,函數(shù)ωtemp是溫度測量值t和電機轉速ω測量值的函數(shù)。

在一些實施例中,壓力估計單元406可用于根據(jù)以下一項或多項,開始對壓力或對帶入函數(shù)的數(shù)值的測量時機進行估計:流速、流量導數(shù)、電機轉速和電機轉速的瞬間加速度(即轉子加速度)。例如,用于壓力估計單元406的測量值可以在某個電機轉速、某個流速、某個流量導數(shù)(例如,近似為零,如在檢測呼氣末尾停頓期間)或某個電機轉速加速度(例如,近似為零)下進行測量。

在一個所述實施例中,壓力估計單元406可以在裝置100達到穩(wěn)態(tài)條件時,例如當氣流發(fā)生器102大致以預定速度恒定運行時,執(zhí)行對壓力的估計。例如,壓力估計單元406可以確定氣流發(fā)生器102的瞬間加速度。若瞬間加速度小或可忽略,則將電機轉速視為穩(wěn)定。

計算壓力期望值之后,壓力估計單元406可以將壓力期望值輸出到壓力驗證單元408。壓力驗證單元408可以根據(jù)壓力期望值來驗證來自壓力傳感器104的實際度數(shù),即壓力測量值。

當來自壓力傳感器104的實際度數(shù)偏離壓力期望值,使其不相等或使其差值超過預定閾值(例如5cmh2o)時,壓力傳感器104可以視為不準確(例如,若(|pmeas-pest|)>5cmh2o)。壓力驗證單元408可以輸出表明壓力傳感器104不準確的信號到壓力傳感器故障處理器122以供進一步執(zhí)行。

但是,若壓力測量值和壓力期望值之間的差值等于或小于預定閾值,則壓力傳感器104可視為準確的(例如,若(|pmeas-pest|)<5cmh2o).壓力驗證單元408可以輸出信號,表明壓力傳感器104是準確的或壓力傳感器104中未發(fā)生故障。

應當理解,預定閾值可以包括其他限值,例如1cmh2o、2cmh2o、3cmh2o、4cmh2o或6cmh2o或類似限值。在一些情況下,預定閾值可以包括由相對值數(shù)而非絕對數(shù)值所決定的限值。例如,閾值可以是壓力期望值或測量值的函數(shù)。例如,預定閾值可以使用壓力期望值的部分或百分比來確定。本說明書中描述的其他閾值可以類似地推導為其他數(shù)值的函數(shù)。

在一個示例實施例中,檢測器120可以在對患者進行治療之前,執(zhí)行壓力傳感器104的初始測試,例如作為初始化過程的一部分。此后,檢測器120可以在治療開始后執(zhí)行一次或多次對壓力傳感器104的測試。下文將參考圖5-圖12,描述檢測器120所執(zhí)行的各種測試過程的詳細實施過程。除非另有說明,反之下文所述的任一過程均可在對患者進行治療之前或期間進行。此外,除非另有說明,下文所述的過程可以在初始測試、一個或多個周期性測試或其組合中執(zhí)行。

圖5展示了可由檢測器120所執(zhí)行的一項作為裝置100的初始化步驟的測試流程的流程圖500。步驟502處,檢測器120可以給氣流發(fā)生器102的風機的遞送設定預定流速。例如,該預定流速可以是20升/分鐘的流速,或低于50升/分鐘的低流速。可選地,該預定流速可以是在約10-60升/分鐘之間的流速范圍。在一個實施例中,該預定流速啊可以由用戶在初始化裝置100時手動輸入,例如當裝置100接通電源時。在又一個實施例中,預定流速可以是用于初始化流程的方法中的預設參數(shù),例如記錄在存儲器118中的值。此后,在步驟504-508之間,檢測器120可以控制氣流發(fā)生器102來調(diào)整電機轉速,直至從流量傳感器106得到的流速測量值符合預定流速。在一個實施例中,在裝置100接通電源后,氣流發(fā)生器102可以逐漸提高電機轉速。具體而言,步驟504處,流量發(fā)生器102可以根據(jù)預定頻率,以預定增量來提高電機轉速。每一增量后,步驟506處,檢測器120可以從流量傳感器106處得到代表流速測量值的讀數(shù)。步驟508處,檢測器120可以將流速測量值與預定流速相比較。若流速測量值低于預定流速,則檢測器120可以后退到步驟504,可由氣流發(fā)生器102在此持續(xù)地提高電機轉速。

一旦流速測量值達到預定流速,則檢測器120的高度估計單元402可以開始下一步驟510。

步驟502-508是通過使用流量控制回路來控制風機130,以在恒定或固定流速下操作風機130的一個例子??蛇x地,如上所述,風機130可以通過電機轉速控制回路進行控制,以操作風機130維持恒定/固定電機轉速,而非恒定或固定流速。

在步驟510-512中,檢測器120可以從各傳感器中獲得測量值,包括:壓力傳感器104、電機轉速傳感器108以及可選的溫度傳感器110。此后,步驟514中,高度估計單元402可以使用適當函數(shù)(例如基于函數(shù)a1的函數(shù))或包含源于所述函數(shù)的數(shù)據(jù)的查詢表,根據(jù)測量值確定或計算出裝置100的海拔高度。

隨后,在步驟516處,高度驗證單元404可以評估步驟514所計算的高度的可信度。在一個實施例中,高度驗證單元404可以通過將步驟514所計算的高度與預定范圍的高度期望值作比較,以評估該高度計算值。在此情況下,可以不設置高度計地實施裝置100。若高度計算值在預定范圍之外,則該高度計算值可視為不可信或不準確。反之,若高度計算值落入高度期望值的預定范圍內(nèi),則該高度計算值可視為可信的,且壓力傳感器可視為對于裝置100的正常運作而言是可接受的。

可選地,高度驗證單元404可以通過將高度計算值與高度計112(若設置于裝置100中)的讀數(shù)相比較,來評估該高度計算值的可信度。高度計112的讀數(shù)可以代表裝置100的高度的準確測量。若步驟514所計算的高度值與高度測量值之間的差值超過了預定量,例如600英尺或900英尺,則該高度計算值可視為不準確的,且壓力傳感器可視為不適合用于正常運行。反之,則該高度計算值可視為可接受的,且壓力傳感器隨之可視為適用于正常操作。

在又一個實施例中,高度驗證單元404可以通過將步驟514所計算的高度與此前測定的高度(例如在裝置100此前的運行過程中所測定的高度)相比較,來評估該高度計算值的可信度。該此前測定的高度可以從存儲器118中獲取。此前測定的高度可以是由高度估計單元402在此前的測試過程中所計算的。該此前測定的高度可以是在此前的測試中已經(jīng)由高度驗證單元404所驗證過的。若步驟514所計算的高度與該此前測定的高度之間的差值為預定量或閾值,例如400、500、600、700、800或900英尺,則壓力傳感器104可被視為不準確,且壓力傳感器可視為不適合用于正常運行。反之,則該高度計算值可視為可接受的,且壓力傳感器104隨之可視為適用于正常操作。

一旦高度計算值視為不可信的或不準確的,則在步驟522,高度驗證單元404可以輸出信號,以表明壓力傳感器104不準確或不適用于正常運行。反之,若高度計算值被視為可信的或準確的,則在步驟518,高度驗證單元404可以輸出信號,以表明壓力傳感器104是準確的或適用于正常運行。當高度計算值視為可信時,可選地,檢測器120在步驟520將高度計算值存儲在存儲器118中。該高度計算值可在隨后的一個或多個周期性測試過程中從存儲器118中取出。

在圖5所示的測試過程流程圖中,裝置100的流程可以使用一個分析循環(huán)來評估壓力傳感器104,該循環(huán)可以包括以下每項的一個實例:使用壓力傳感器104測量壓力;使用電機轉速傳感器108測量電機轉速;可選地,使用溫度傳感器110測量溫度;以及,根據(jù)這些測量值計算高度,并評估該高度計算值。

圖6展示了圖5所示測試過程的一個替代形式示例的流程圖600。在此實施例中,檢測器120可以采用容錯方法來根據(jù)平均值評估壓力傳感器104的準確度。例如,檢測器120可以根據(jù)多個分析循環(huán)的共同結果或平均值來確定壓力傳感器104的準確度。每個分析循環(huán)可以與上述圖5的循環(huán)相同。每個分析循環(huán)可以在預定頻率(例如1-10赫茲之間,如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10赫茲采樣頻率)下進行。該共同結果可以是來自預定時長內(nèi)的多個分析循環(huán)中的高度計算值平均值。該預定時長可以是例如5、10、15、20或30秒或較長或較短的時長。在圖示實施例中,檢測器120可以包括計時器來觸發(fā)多個分析循環(huán),或可以實施重復測量循環(huán)。當多個循環(huán)所確定的高度計算值平均值(或來自測量平均值的高度計算值)如上所述進行評估時,壓力傳感器104可以被判定為適用于或不適用于正常運行。

如圖6所示,步驟602-608可以等同于圖5的步驟502-508。在步驟610處,檢測器120可以啟動多個分析循環(huán)的計時器。隨后,高度估計單元402可以在步驟612-616運行,其運行方式如圖5的510-514步驟所述。步驟612-616的循環(huán)可視為一個分析循環(huán)。檢測器120可以重復循環(huán)612-616,以執(zhí)行多個分析循環(huán),直至從計時器開始已經(jīng)過預定時長,例如5秒,如步驟618所判定。

隨后,步驟620,高度估計單元402可以計算多次分析循環(huán)期間的高度計算值的平均值。高度估計單元402可以向高度驗證單元404輸出該平均值。

然后,步驟622-628處,高度驗證單元404可以根據(jù)前述圖5的步驟516-522的高度平均值的可信度,確定壓力傳感器104的適用性。

在又一個實施例中,計時器610可以由用于計數(shù)循環(huán)次數(shù)的計數(shù)器來代替,且步驟618可以判定是否已執(zhí)行了期望次數(shù)的循環(huán)。在所述結構中,檢測器120可以根據(jù)預定次數(shù)的分析循環(huán)(例如至少2個分析循環(huán),或5-10個分析循環(huán)或以上)來評估壓力傳感器104的準確度。預定次數(shù)的循環(huán)可以是連續(xù)或不連續(xù)的。例如,檢測器120可以在每一個5-10個連續(xù)分析循環(huán)中的海拔高度計算值被視為不可信時,得出壓力傳感器104不準確的結論??蛇x地,檢測器120可以在5-10個連續(xù)分析循環(huán)中的海拔高度計算值的平均值被視為不可信時,得出壓力傳感器104不準確的結論。

初始化程序之后,檢測器可以在裝置100向患者提供治療時,在一個或多個測試過程中周期性地(例如連續(xù)地)監(jiān)控壓力傳感器104的準確度。圖7展示了一個所述實施例中的周期性測試過程的流程圖700。步驟702處,檢測器120或高度驗證單元404可以從存儲器118中獲取預定或此前測定的高度。預定高度可以是高度估計單元402在此前的測試中計算所得的,例如在初始化測試中,它可以此前已存儲在存儲器118中。該此前測定的高度可以代表裝置100已經(jīng)判定為可信或可接受的高度估計值。可選地,該預定高度可以是來自高度計112的讀數(shù)。該讀數(shù)還可以代表著裝置100的準確高度估計值。

繼續(xù)參考圖7,步驟704-708可以與圖5的步驟510-514相同,其中高度估計單元402從壓力傳感器104、電機轉速傳感器108,以及可選地,溫度傳感器110,讀取測量值,并根據(jù)這些測量值和前述功能或等式,計算裝置100的海拔高度。

隨后,步驟710,高度驗證單元404可以將高度估計單元402在步驟708所計算的高度與步驟702獲得的預定高度相比較。如步驟708處所計算的高度值與裝置100此前測定的高度合理近似,則計算該高度所依據(jù)的測量可視為正確的,這可以按時壓力傳感器104是準確的或繼續(xù)適用于裝置100的正常運行。例如,若高度計算值和預定高度之間的差異未超過預定量或閾值,例如400、500、600、700、800或900英尺,則壓力傳感器104可被視為適用或準確。由此,高度驗證單元404可以在步驟714輸出信號,表明壓力傳感器104是準確的。

但是,若步驟708計算的高度與此前測定的裝置100高度并未合理近似,則壓力傳感器104可以被視作故障。例如,若高度計算值和預定高度值之間的差異超過了預定閾值,例如400、500、600、700、800或900英尺,則壓力傳感器104可被視為不準確。高度驗證單元404可以在716輸出信號,表明壓力傳感器104不準確。

如圖7中所示的周期性測試過程,可以使用一個分析循環(huán)來評估壓力傳感器104,該循環(huán)包括以下每項的一個實例:使用壓力傳感器104測量壓力;使用電機轉速傳感器108測量電機轉速;可選地,使用溫度傳感器110測量溫度;以及,根據(jù)這些測量值計算和評估高度。所述周期性測試過程可選地可以以1-10赫茲的頻率來實施,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10赫茲采樣頻率。

圖8展示了圖7所示的周期性測試過程的一個替代性實施例的流程圖800。在此實施例中,檢測器120可以采取容錯方法來根據(jù)平均值評估壓力傳感器104的準確度。例如,檢測器120可以根據(jù)多個分析循環(huán)的共同結果或平均值來確定壓力傳感器104的準確度。每個分析循環(huán)可以在預定頻率(例如1-10赫茲之間,如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10赫茲采樣頻率)下進行。

如圖8所示,步驟802可以與步驟702相同。步驟804中,檢測器120可以為多個分析循環(huán)啟動計時器。隨后,高度估計單元402可以執(zhí)行步驟806-810,這些步驟可以與圖7中的704-708步驟相同。重復步驟806-810可以視為一個分析循環(huán)。高度估計單元402可以反復重復步驟806-810,以執(zhí)行多個分析循環(huán),直到從計時器啟動開始經(jīng)過了預定時長(例如,5、10、15、20或30秒,或更長或更短的時間),如步驟812所判定。

此后,步驟814處,高度估計單元402可以計算多個分析循環(huán)去撿的高度平均值或從多個循環(huán)計算高度測量的平均值。高度估計單元402可以向高度驗證單元404輸出平均值。

然后,在步驟816-822處,高度驗證單元404可以根據(jù)高度平均值的分析,確定壓力傳感器104的準確度。就此而言,步驟816-822可以等同于圖7中的710-716步驟。

在又一個實施例中,計時器804可以由用于計算循環(huán)次數(shù)的計數(shù)器所取代,且步驟812可以判定是否已執(zhí)行了預期循環(huán)次數(shù)。在所述結構中,檢測器120可以根據(jù)分析循環(huán)預定次數(shù)(例如至少2個分析循環(huán)或5-10個分析循環(huán)或以上)評估壓力傳感器104的準確度。循環(huán)預訂次數(shù)可以連續(xù)或不連續(xù)。例如,檢測器120可以在所述至少2個或5-10個連續(xù)分析循環(huán)中的每一個的海拔高度計算值與預定高度之間的差異超過閾值時,得出壓力傳感器104不準確的結論。可選地,檢測器120可以在所述至少2個或5-10個連續(xù)分析循環(huán)中的海拔高度計算值與預定高度之間的差異超過預定閾值時,得出壓力傳感器104不準確的結論。

圖9包括另一個實施例中的周期性測試過程的流程圖900。在步驟902處,檢測器120可以取得裝置100的此前測定的高度。因此,步驟902可以分別與圖7和8中的步驟702或802相同。步驟904處,檢測器120或壓力估計單元406可以從流量傳感器106、電機轉速傳感器108和可選的溫度傳感器110處獲得測量值。此后,在步驟906處,壓力估計單元406可以根據(jù)預定高度和步驟904的流量、電機轉速和/或溫度測量值,根據(jù)前述函數(shù)(例如,函數(shù)b1或基于該函數(shù)的查詢表)來計算壓力期望值。

然后,在步驟908-910,壓力驗證單元408可以從壓力傳感器104獲取壓力測量值,并將測得壓力與壓力期望值比較。步驟912處,若壓力測量值與壓力期望值之間的差值等于或小于預定閾值,例如5cmh2o,則壓力傳感器104可視為準確。然后,在步驟914處,壓力驗證單元408可以輸出信號,表明壓力傳感器104是準確的。如上所述,預定閾值可以包括其他限值,例如1cmh2o、2cmh2o、3cmh2o、4cmh2o或6cmh2o或類似限值。

與之相比,若壓力測量值與壓力期望值之間的差異超過了預定閾值,則壓力傳感器104可以被視為不準確。然后,步驟916處,壓力驗證單元408可以輸出信號,表明壓力傳感器104不適于正常操作。

圖10展示了圖9所示的測試過程的替代性實施例的流程圖1000。在此實施例中,檢測器120可以采取容錯方法,根據(jù)預定時長中的多個分析循環(huán),評估壓力傳感器104的準確度。預定時長可以是例如5、10、15、20或30秒或較長或較短的時長。檢測器120可以包括計時器或其他迭代過程以實現(xiàn)重復的分析循環(huán)。每個分析循環(huán)可以以預定頻率發(fā)生,例如1-10赫茲之間,例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10赫茲。每個分析循環(huán)可以包括:測量流量、電機轉速,以及可選地,溫度;根據(jù)這些測量值計算壓力期望值;比較壓力傳感器104的讀數(shù)和壓力期望值。當預定時長內(nèi),每個壓力測量值與壓力期望值的差值偏移超過閾值,例如5cmh2o時,壓力傳感器104可以被視為不準確或不適于正常運行。

如圖10所示,步驟1002-1014可以等同于圖9中的步驟902-014。步驟1004-1012可視為一個分析循環(huán)。檢測器120可以反復重復步驟1004-1012以執(zhí)行多個分析循環(huán)。若在步驟1012,壓力測量值與壓力期望值相差的偏移值大于閾值量(例如5cmh2o),則檢測器120可以前進至1016。步驟1016處,檢測器120可以確定用于多個分析循環(huán)的計時器是否啟動。若計時器未啟動,則檢測器120可以在步驟1018處啟動計時器,然后可以前進至1004以啟動新的分析循環(huán)。若計時器已經(jīng)啟動,則檢測器120可以在步驟1020處判定是否從計時器啟動開始已經(jīng)過了預定時長,例如5、10、15、20或30秒。若是,檢測器120可以前進至1022以輸出表明壓力傳感器104不準確的信號。此時,檢測器120可選地可以停止或重置計時器。如上所述,預定閾值可以包括其他限值,例如1cmh2o、2cmh2o、3cmh2o、4cmh2o或6cmh2o或類似限值。若在任一分析循環(huán)中,步驟1012時,壓力測量值與壓力期望值之間的差值未超過預定閾值,則檢測器120可以在步驟1014輸出信號,表明壓力傳感器104是準確的或適用于正常運行的。

在又一個實施例中,計時器1018可以由用于計數(shù)循環(huán)次數(shù)的計數(shù)器來代替,且步驟1020可以判定是否已執(zhí)行了期望次數(shù)的循環(huán)。在所述結構中,檢測器120可以根據(jù)預定次數(shù)的分析循環(huán)(例如10個分析循環(huán))來評估壓力傳感器104的準確度。預定次數(shù)的循環(huán)可以是連續(xù)或不連續(xù)的。例如,在10個連續(xù)分析循環(huán)中的每一個內(nèi),檢測器120可以在海拔高度計算值和預定海拔高度之間的差值超過閾值量(例如|pmeas-pest|)>5cmh2o)時,得出壓力傳感器104不準確的結論。

在一些實施例中,檢測器120可以在裝置100向患者提供治療之前,根據(jù)圖5或圖6中所述的步驟執(zhí)行壓力傳感器104的初始測試。檢測器120可以在裝置100向患者提供治療時,根據(jù)圖7-10中任一項所述的過程,以一次或多次周期性測試持續(xù)地監(jiān)控壓力傳感器104的準確度。在一個實施例中,步驟702、802、902和1002中任一項所得的預定海拔高度可以是由高度估計單元402在初始測試中計算所得的海拔高度。可選地,預定海拔高度可以是一系列的海拔高度期望值,其例子如前所述。

在又一個實施例中,可以使用圖7-10中任一項所述的過程,來進行初始測試。在此實施例中,從步驟702、802、902和1002中任一項所得到的預定海拔高度,可以是高度估計單元402在此前治療過程的相關測試中所計算的高度??蛇x地,預定海拔高度可以是從高度計122獲得的讀數(shù)。預定海拔高度還可以是裝置100可以運行的一系列高度期望值。

在又一個實施例中,檢測器120可以通過在對患者的治療過程之前和期間,執(zhí)行圖5-10中任一項所述的過程,來持續(xù)地測試壓力傳感器104的準確度。

雙壓力傳感器

雖然本文前述實施例評估一個壓力傳感器的測量值時,允許不使用第二個壓力傳感器,有些情況下甚至無需高度計,但在一些可選實施例中,也可以使用第二或備用壓力傳感器的測量來檢查第一個壓力傳感器的壓力。例如,裝置100可以可選地包括第二壓力傳感器124,如圖1所示。第二壓力傳感器124可以位于緊密貼近第一壓力傳感器104的位置,由此壓力傳感器104、124可以在相同位置測量氣體的壓力。例如,壓力傳感器104、124均可以位于患者界面132或風機130處。若第一壓力測量與第二壓力測量之間的偏差大于預定閾值,例如5cmh2o,則第一壓力傳感器104可以視為不準確。反之,第一壓力傳感器104可以視為準確。

可選地,第二壓力傳感器124可以位于與第一壓力傳感器104不同的位置,例如,第一壓力傳感器104可以位于患者界面132,且第二壓力傳感器124可以位于風機130處,反之亦然。兩個壓力傳感器之間的壓力降可以是已知的、估計值或測定值,從而在比較第一壓力傳感器104和第二壓力傳感器124得到的壓力測量值時,可以考慮到兩個壓力傳感器之間的壓力降。因此,第一壓力傳感器104和第二壓力傳感器124得到的壓力測量值之間的差值,不可以超過預定閾值,所述預定閾值確定為第一壓力傳感器104和第二壓力傳感器124之間的壓力降的函數(shù)。

圖11展示了上述實施例中,檢測器120所執(zhí)行的方法的流程圖1100。步驟1102處,檢測器120可以從第一壓力傳感器104處得到第一壓力測量值。步驟1104處,檢測器120可以從第二壓力傳感器124處得到第二壓力測量值。步驟1106處,檢測器120可以比較第一測量值和第二測量值。隨后,在步驟1108處,檢測器120可以確定,若第一測量值從第二測量值的偏離值大于閾值量,例如5cmh2o。若否,則檢測器120可在步驟1110發(fā)出信號,表明第一壓力傳感器104是準確的。若是,則檢測器120可以在步驟1112處發(fā)出信號,表面各第一壓力傳感器104不準確。

如上所述,預定閾值可以包括其他限值,例如1cmh2o、2cmh2o、3cmh2o、4cmh2o或6cmh2o,或類似的限值。

對故障傳感器檢測的響應

若檢測器120判定壓力傳感器104不準確或不適用于正常操作,則檢測到壓力傳感器104中的故障。

不存在所述故障時,裝置100可以正常運行(例如,帶有壓力控制回路,后者依靠壓力傳感器104的壓力測量值來控制風機130和患者治療)。

若檢測到故障,則裝置100可以以自動關閉來響應,防止進一步的運行。可選地,裝置100可以記錄故障數(shù)據(jù)和/或通過用戶i/o裝置114向用戶發(fā)出警告或故障信息。例如,顯示器(圖中未顯示)可以向用戶顯示信息,告知壓力傳感器104不準確,需要更換。在此情況下,控制器,例如處理器116,可用于防止風機130的運行。

在一些實施例中,裝置100可以包括壓力傳感器故障處理器122,用于在壓力傳感器104中檢測到故障時,控制裝置100。在所述實施例中,可選地,即使檢測到故障,也可以允許裝置100在在安全模式下運行。例如,處理器122可以包括2種可選的操作安全模式:壓力控制的限速模式或速度控制模式,裝置100可在所述模式下運行。一旦判定壓力傳感器104不適于正常操作,則處理器122可以進入兩種操作模式之一。在壓力控制的限速模式下,處理器122可以依靠壓力傳感器104的壓力測量值,來調(diào)整氣流發(fā)生器102的電機轉速(例如,通過壓力控制回路控制風機130),哪怕壓力傳感器104被視為不準確。更具體而言,處理器122可以增加電機轉速,直到壓力傳感器104測得的壓力值達到期望壓力水平,但無論在何種情況下,電機轉速都不應超過電機轉速預定最大值。在所述情況下,電機轉速最大限值將替代壓力控制回路的壓力指令,以防止電機轉速進一步增加超過限值,哪怕壓力設定值達不到壓力傳感器104測得的壓力值。圖12展示了流程圖1200,圖中顯示了一個實施例中,壓力控制模式下的處理器122的操作。在步驟1202,處理器122可以確定氣流發(fā)生器102需達到的氣體壓力水平期望值設定。壓力水平期望值可以是向患者提供的治療壓力期望值。在一個實施例中,壓力水平期望值可以由用戶通過用戶i/o裝置114手動輸入。在又一個實施例中,處理器114或處理器122可以根據(jù)患者癥狀計算壓力水平期望值。壓力水平期望值可以是期望在一次治療過程中保持的恒定壓力值??蛇x地,壓力水平期望值可以在一次治療過程中變化。例如,在一次治療過程中,吸氣期間的壓力水平期望值可以高于呼氣期間的壓力水平期望值。此外,壓力水平期望值可以根據(jù)檢測到的呼吸狀況(例如,阻塞性呼吸暫停、阻塞性呼吸不足、流量受限、打鼾、其他睡眠呼吸紊亂癥狀,等等)而自動調(diào)整。

在步驟1204,處理器122可以設定電機轉速閾值。電機轉速閾值可以是氣流發(fā)生器102允許達到的電機轉速最大值,超過該最大值,氣流發(fā)生器102或裝置100的其他元件則可能損壞,或發(fā)生故障,或對患者形成危險。在一個實施例中,處理器122可以將電機轉速閾值設為rpm閾值,例如20000rpm、30000rpm、50000rpm、10000rpm、200000rom或其他適當速度。該rpm閾值可以根據(jù)滿足壓力期望值所需要的電機轉速近似期望值來確定,或根據(jù)此前的系統(tǒng)特征評定中的壓力最大值來確定,還可以例如來自該裝置的存儲器中的查詢表。

在步驟1206,處理器122可以從壓力傳感器104得到壓力讀數(shù)。在步驟1208,處理器122可以將壓力測量值與壓力水平期望值作比較。若壓力測量值達到壓力水平期望值,則處理器122可以結束調(diào)整操作。反之,處理器122可以在步驟1210改變氣流發(fā)生器102的下一電機轉速。在一個實施例中,下一電機轉速可以一個預定增量高于當前電機轉速。此后,在步驟1212,處理器122可以判定下一電機轉速是否超過電機轉速閾值。若是,則處理器122可以結束調(diào)整操作。若否,則處理器122可以在步驟1214指示氣流發(fā)生器102從其當前電機轉速變化至下一電機轉速。此后,處理器122可以前進至步驟1206,以使用壓力傳感器104來測量壓力。

在速度控制模式下,裝置100不再由壓力控制回路操作,但可以在速度控制回路中運行。在所述模式下,處理器122可以確定與壓力水平期望值相關的氣流發(fā)生器102電機轉速期望值(例如用查詢表或適當?shù)墓δ軄韺毫εc電機轉速設定相關聯(lián)),從而當氣流發(fā)生器102以電機轉速期望值運行時,氣流發(fā)生器102生成的氣體可視為具有壓力水平期望值。因此,在速度控制模式下,處理器122可以無需考慮壓力傳感器104測得的壓力測量值便可確定電機轉速期望值。在一個實施例中,處理器122可以包括定義多個不同電機轉速和多個不同壓力水平之間的相關性的查詢表。該查詢表可以定義多個不同電機轉速和多個不同壓力水平之間的一對一映射關系。一旦確定了壓力水平期望值,則處理器122可以在查詢表中查詢其對應的電機轉速,即電機轉速期望值。處理器122隨后可以將氣流發(fā)生器102設定到電機轉速期望值。

圖13展示了流程圖1300,其中描述了一個實施例中,處理器122在速度控制模式下的操作。在步驟1302,處理器122可以確定將要設定的壓力水平期望值。步驟1302的處理可以等同于步驟1202處的處理。步驟1304處,處理器122可以在查詢表中查找與壓力水平期望值對應的電機轉速期望值。步驟1306處,處理器122可以在速度控制回路下,伺服控制氣流發(fā)生器102至電機轉速期望值。

雖然此述的本發(fā)明的描述中參考了特定實施例,但是可以理解,這些實施例僅是對本技術的原理和應用的說明。因此,應當理解,還可以在不偏離本技術的思路和范圍的前提下,根據(jù)所說明的實施例做出眾多改進形式,以及設計出其他的裝置。

例如,雖然本文所述的技術的版本中,所述方法中一般指向了對海拔高度的確定、估計或測量,使得該海拔高度(或海拔)充當了呼吸治療裝置從屬或次級特征,該特征可以從壓力衍生得到,和/或可以從該特征通過涉及某些系統(tǒng)變量計算值的某些可計算函數(shù)推導得出,但是,可以理解,可選地,在上述任一方法中,本技術的某些版本可以執(zhí)行用于確定、估計或測量其他從屬或次級特征的部分,而不是海拔高度。

例如,在一些所述版本中,檢測器120可以從壓力傳感器104中獲得壓力測量值。檢測器120可以根據(jù)壓力測量值和從屬或次級特征,例如大氣壓或裝置100外部的大氣壓,評估壓力傳感器104的準確度。所述裝置100的大氣壓可以包括以下的一種或多種:(1)此前從裝置100的較早壓力測量值(例如,生成高于大氣壓的壓力的裝置的氣流通道中的壓力測量值)計算得到的大氣壓估計值;(2)裝置100的大氣壓期望值或大氣壓期望值范圍;(3)輸入到裝置100中并用于運行的大氣壓實際值或期望值;和/或(4)由裝置100的外部傳感器(例如氣壓計)測量的大氣壓。檢測器120可以根據(jù)氣壓測量值計算大氣壓估計值,并將該大氣壓估計值與上述大氣壓(1)-(4)中任一個或多個相比較。上述方法的實施中,還可以使用其他的次級特征。

例如,當從屬特征是大氣壓的情況下,海拔高度估計裝置402也可以替換為大氣壓估計裝置。因此,它可以在裝置100運行期間,將大氣壓估計值計算為部分或全部下列因素的函數(shù):來自氣壓傳感器104的壓力測量值;來自流量傳感器106的氣體的流速測量值;來自溫度傳感器110的溫度測量值;以及來自電機轉速傳感器108的電機轉速測量值。例如,大氣壓估計裝置可以根究以下公式來計算裝置100的大氣壓:

atm=fx(p,q,t和ω)

其中:

atm是大氣壓估計值;

p是大氣壓量度;

q是流量量度;

t是溫度量度,該量度是可選的,在一些實施例中可以省略;以及

ω是電機轉速量度。

fx可以是一個應用于測量值上的根據(jù)經(jīng)驗推導的多項式函數(shù)(例如,y=ax2+bx+c,具有合適的階次,取決于該函數(shù)的常數(shù)和參數(shù)),例如通過在灰箱模型(grayboxmodel)或最佳擬合模型使用適當?shù)臏y試數(shù)據(jù)來推導。也可以使用類似于上述海拔高度相關函數(shù)的其他此類函數(shù)。類似地,可以使用海拔高度驗證裝置404來作為大氣壓驗證裝置。

附加技術實施例

實施例1.一種用于確定呼吸裝置中的壓力傳感器的準確度的方法,所述方法包括:

用所述壓力傳感器測量所述氣流發(fā)生器生成的所述可呼吸氣體流的壓力;

用處理器根據(jù)所測得的壓力以及所述呼吸裝置的從屬特征確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例2.根據(jù)實施例1所述的方法,其中,所述呼吸裝置包括氣流發(fā)生器,該氣流發(fā)生器中包括用于生成可呼吸氣體的加壓流的電機,

實施例3.根據(jù)實施例1或2所述的方法,其中,所述呼吸裝置的從屬特征由用戶輸入。

實施例4.根據(jù)實施例1或2所述的方法,其中,所述呼吸裝置的從屬特征由所述呼吸裝置的高度計或氣壓計測量。

實施例5.根據(jù)實施例1-4中任一項所述的方法,其中,所述處理器計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例6.根據(jù)實施例5所述的方法,其中,所述處理器根據(jù)對所述從屬特征計算值的評估,確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例7.根據(jù)實施例5或6所述的方法,其中,所述處理器將所述呼吸裝置的從屬特征計算為(a)和(b)的函數(shù),其中(a)為所述壓力傳感器所測量的壓力,且(b)為以下兩者或其中之一:(b)(1)所述可呼吸氣體流的流速測量值,以及(b)(2)所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值。

實施例8.根據(jù)實施例7所述的方法,其中,所述處理器將所述呼吸裝置的從屬特征計算為所述可呼吸氣體流的溫度測量值的函數(shù)。

實施例9.根據(jù)實施例5-8中任一項所述的方法,其中,當所述氣流發(fā)生器將所述可呼吸氣體控制在恒定的預定流速時,所述處理器計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例10.根據(jù)實施例9所述的方法,其中,所述恒定的預定流速為20升/分鐘。

實施例11.根據(jù)實施例9所述的方法,其中,所述恒定的預定流速低于50升/分鐘。

實施例12.根據(jù)實施例9所述的方法,其中,所述恒定的預定流速在約10-60升/分鐘的范圍內(nèi)。

實施例13.根據(jù)實施例5-8中任一項所述的方法,其中,當所述氣流發(fā)生器控制在恒定的預定電機轉速時,計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例14.根據(jù)實施例6-13中任一項所述的方法,其中,所述處理器通過比較所述從屬特征計算值和從屬特征的預定范圍,來評估所述從屬特征計算值。

實施例15.根據(jù)實施例14所述的方法,其中,所述從屬特征的預定范圍在海平面以上0-9000英尺之間。實施例16.根據(jù)實施例14所述的方法,其中,所述從屬特征的預定范圍在海平面以下500英尺和海平面以上10000英尺之間。

實施例17.根據(jù)實施例14-16任一項所述的方法,其中,當所述從屬特征計算值處于所述從屬特征預定范圍內(nèi)時,所述處理器將所述從屬特征計算值視為可接受。

實施例18.根據(jù)實施例14-17任一項所述的方法,其中,當所述從屬特征計算值處于所述從屬特征預定范圍外時,所述處理器將所述從屬特征計算值視為不可接受。

實施例19.根據(jù)實施例5-18任一項所述的方法,其中,所述處理器在一段預定時間內(nèi)以預定頻率計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例20.根據(jù)實施例19所述的方法,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例21.根據(jù)實施例19或20所述的方法,其中,所述預定時間為5秒。

實施例22.根據(jù)實施例19-21任一項所述的方法,其中,所述處理器根據(jù)所述從屬特征計算值的平均值來評估所述壓力傳感器。

實施例23.根據(jù)實施例19-22任一項所述的方法,其中,所述處理器在所述從屬特征計算值的平均值滿足閾值比較時,認為所述壓力傳感器準確。

實施例24.根據(jù)前述實施例中任一項所述的方法,其中,所述處理器在所述呼吸裝置向患者提供治療前的初始化過程中,評估所述壓力傳感器。

實施例25.根據(jù)前述實施例中任一項所述的方法,其中,進一步包括將所述呼吸裝置的從屬特征存儲在存儲器中。

實施例26.根據(jù)實施例2-25中任一項所述的方法,其中,所述處理器通過以下步驟評估所述壓力傳感器的準確度:

計算所述呼吸裝置生成的氣體的壓力期望值;以及

將壓力測量值與所述壓力期望值比較。

實施例27.根據(jù)實施例26所述的方法,其中,所述處理器根據(jù)所述呼吸裝置的從屬特征、可呼吸氣體流的流速測量值,以及所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值,來計算所述壓力期望值。

實施例28.根據(jù)實施例27所述的方法,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體流的溫度測量值來計算所述壓力期望值。

實施例29.根據(jù)實施例26-28中任一項所述的方法,其中,所述處理器通過將所述壓力測量值和壓力期望值之間的差值與預定閾值相比較,來確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例30.根據(jù)實施例29所述的方法,其中,所述預定閾值為5cmh2o。

實施例31.根據(jù)實施例29或30所述的方法,其中,當所述差值超過預定閾值時,所述處理器判定所述壓力傳感器不準確。

實施例32.根據(jù)實施例29-31中任一項所述的方法,其中,當所述差值在預定閾值之內(nèi)時,所述處理器判定所述壓力傳感器準確。

實施例33.根據(jù)實施例26-32中任一項所述的方法,其中,所述壓力的測量、壓力期望值的計算,以及所述壓力測量值與壓力期望值之間的比較,是在預定時間內(nèi)以預定頻率來執(zhí)行的。

實施例34.根據(jù)實施例33所述的方法,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例35.根據(jù)實施例33或34所述的方法,其中,所述預定時間為5秒。

實施例36.根據(jù)實施例33-35中任一項所述的方法,其中,所述處理器根據(jù)壓力計算值和壓力期望值之間的多次比較,來判定所述壓力傳感器不準確。

實施例37.根據(jù)實施例2-25中任一項所述的方法,其中,所述呼吸裝置的從屬特征為第一從屬特征,且所述處理器通過以下步驟確定所述壓力傳感器的準確度:

計算所述呼吸裝置的第二從屬特征;以及

將所述呼吸裝置的第二從屬特征與所述呼吸裝置的第一從屬特征相比較。

實施例38.根據(jù)實施例37所述的方法,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體的氣流流速測量值、所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值以及所述壓力傳感器的壓力測量值,計算所述呼吸裝置的第二從屬特征。

實施例39.根據(jù)實施例38所述的方法,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體的氣流溫度測量值,計算所述呼吸裝置的第二從屬特征。

實施例40.根據(jù)實施例37-39中任一項所述的方法,其中,所述處理器通過將所述第一從屬特征與第二從屬特征之間的差值與預定閾值相比較,確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例41.根據(jù)實施例40所述的方法,其中,所述預定閾值為600英尺。

實施例42.根據(jù)實施例40或41所述的方法,其中,當所述差值超過所述預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器不準確。

實施例43.根據(jù)實施例40-42中任一項所述的方法,其中,當所述差值在所述預定閾值之內(nèi)時,所述處理器認定所述壓力傳感器準確。

實施例44.根據(jù)實施例37-43中任一項所述的方法,其中,所述處理器在預定時間內(nèi)以預定頻率計算所述第二從屬特征。

實施例45.根據(jù)實施例44所述的方法,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例46.根據(jù)實施例44或45所述的方法,其中,所述預定時間為5秒。

實施例47.根據(jù)實施例44-46中任一項所述的方法,其中,當在所述預定時間上計算所得的第二從屬特征的平均值與所述第一從屬特征之間的偏差大于預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器不準確。

實施例48.根據(jù)實施例44-47中任一項所述的方法,其中,當在所述預定時間上計算所得的第二從屬特征的平均值與所述第一從屬特征之間的偏差不大于預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器準確。

實施例49.根據(jù)實施例2-48中任一項所述的方法,其中,進一步包括,當所述處理器判定所述壓力傳感器不準確時,根據(jù)所得壓力測量值來為所述氣流發(fā)生器設定電機轉速。

實施例50.根據(jù)實施例49所述的方法,其中,進一步包括,將所述電機轉速維持在速度限制閾值以下。實施例51.根據(jù)實施例2-48中任一項所述的方法,其中,進一步包括,確定所述氣流發(fā)生器將要生成的氣體壓力期望值,并根據(jù)電機轉速值與壓力值之間的預定關聯(lián),確定所述氣流發(fā)生器的電機轉速期望值。實施例52.一種呼吸裝置,包括:

氣流發(fā)生器,其內(nèi)部包括風機,以產(chǎn)生壓力高于大氣壓的可呼吸氣體流,用于遞送至患者界面;

壓力傳感器,與所述氣流發(fā)生器相連接,所述壓力傳感器用于測量所述可呼吸氣體的氣流壓力;

處理器,與所述壓力傳感器相連接,用于根據(jù)所述壓力測量值和所述呼吸裝置的從屬特征,確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例53.根據(jù)實施例52所述的呼吸裝置,其中,進一步包括流量傳感器,用于測量所述可呼吸氣體的氣流流速。

實施例54.根據(jù)實施例52或53所述的呼吸裝置,其中,進一步包括電機轉速傳感器,用于測量所述氣流發(fā)生器的電機轉速。

實施例55.根據(jù)實施例52-54任一項所述的呼吸裝置,其中,進一步包括用戶i/o裝置,用于接收用戶輸入的所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例56.根據(jù)實施例52-55任一項所述的呼吸裝置,其中,進一步包括高度計或氣壓計,用于確定所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例57.根據(jù)實施例52-56任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器用于計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例58.根據(jù)實施例57所述的呼吸裝置,其中,所述處理器根據(jù)所述從屬特征計算值來確定所述所述壓力傳感器的準確度。

實施例59.根據(jù)實施例57或58所述的呼吸裝置,其中,所述處理器將所述呼吸裝置的從屬特征計算為(a)和(b)的函數(shù),其中(a)為所述壓力傳感器所測量的壓力,且(b)為以下兩者或其中之一:(b)(1)所述可呼吸氣體流的流速測量值,以及(b)(2)所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值。

實施例60.根據(jù)實施例59所述的呼吸裝置,其中,所述處理器將所述呼吸裝置的從屬特征計算為所述可呼吸氣體流的溫度測量值的函數(shù)。

實施例61.根據(jù)實施例57-60任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述氣流發(fā)生器將所述可呼吸氣體控制在恒定的預定流速時,所述處理器計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例62.根據(jù)實施例61所述的呼吸裝置,其中,所述恒定的預定流速為20升/分鐘。

實施例63.根據(jù)實施例61所述的呼吸裝置,其中,所述恒定的預定流速低于50升/分鐘。

實施例64.根據(jù)實施例61所述的呼吸裝置,其中,所述恒定的預定流速在約10-60升/分鐘的范圍內(nèi)。

實施例65.根據(jù)實施例57-60任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述氣流發(fā)生器控制在恒定的預定電機轉速時,計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例66.根據(jù)實施例58-65任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器通過比較所述從屬特征計算值和預定范圍的從屬特征,來評估所述從屬特征計算值。

實施例67.根據(jù)實施例66所述的呼吸裝置,其中,所述從屬特征的預定范圍在海平面以上0-9000英尺之間的范圍內(nèi)。

實施例68.根據(jù)實施例66所述的呼吸裝置,其中,所述從屬特征的預定范圍在海平面以下500英尺和海平面以上10000英尺之間。

實施例69.根據(jù)實施例66-68任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述從屬特征計算值處于所述從屬特征預定范圍內(nèi)時,所述處理器將所述從屬特征計算值視為可接受。

實施例70.根據(jù)實施例66-69任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述從屬特征計算值處于所述從屬特征預定范圍外時,所述處理器將所述從屬特征計算值視為不可接受。

實施例71.根據(jù)實施例57-70任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器在一段預定時間內(nèi)以預定頻率計算所述呼吸裝置的從屬特征。

實施例72.根據(jù)實施例71所述的呼吸裝置,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例73.根據(jù)實施例71或72所述的呼吸裝置,其中,所述預定時間為5秒。

實施例74.根據(jù)實施例71-73任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器根據(jù)所述從屬特征計算值的平均值來評估所述壓力傳感器。

實施例75.根據(jù)實施例71-74任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器在所述從屬特征計算值的平均值滿足閾值比較時,認為所述壓力傳感器準確。

實施例76.根據(jù)實施例52-75任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器在所述呼吸裝置向患者提供治療前的初始化過程中,評估所述壓力傳感器。

實施例77.根據(jù)實施例52-76任一項所述的呼吸裝置,其中,進一步包括存儲所述呼吸裝置的從屬特征的存儲器。

實施例78.根據(jù)實施例52-77任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器通過以下步驟評估所述壓力傳感器的準確度:

計算所述呼吸裝置生成的氣體的壓力期望值;以及

將壓力測量值與所述壓力期望值比較。

實施例79.根據(jù)實施例78所述的呼吸裝置,其中,所述處理器根據(jù)所述呼吸裝置的從屬特征、可呼吸氣體流的流速測量值,以及所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值,來計算所述壓力期望值。

實施例80.根據(jù)實施例79所述的呼吸裝置,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體流的溫度測量值來計算所述壓力期望值。

實施例81.根據(jù)實施例78-80任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器通過將所述壓力測量值和壓力期望值之間的差值與預定閾值相比較,來確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例82.根據(jù)實施例81所述的呼吸裝置,其中,所述預定閾值為5cmh2o。

實施例83.根據(jù)實施例81或82所述的呼吸裝置,其中,當所述差值超過預定閾值時,所述處理器判定所述壓力傳感器不準確。

實施例84.根據(jù)實施例81-83任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述差值在預定閾值之內(nèi)時,所述處理器判定所述壓力傳感器準確。

實施例85.根據(jù)實施例78-84任一項所述的呼吸裝置,其中,所述壓力的測量、壓力期望值的計算,以及所述壓力測量值與壓力期望值之間的比較,是在預定時間內(nèi)以預定頻率來執(zhí)行的。

實施例86.根據(jù)實施例85所述的呼吸裝置,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例87.根據(jù)實施例85或86所述的呼吸裝置,其中,所述預定時間為5秒。

實施例88.根據(jù)實施例85-87任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器根據(jù)壓力計算值和壓力期望值之間的多次比較,來判定所述壓力傳感器不準確。

實施例89.根據(jù)實施例52-77任一項所述的呼吸裝置,其中,所述呼吸裝置的從屬特征為第一從屬特征,且所述處理器通過以下步驟確定所述壓力傳感器的準確度:

計算所述呼吸裝置的第二從屬特征;以及

將所述呼吸裝置的第二從屬特征與所述呼吸裝置的第一從屬特征相比較。

實施例90.根據(jù)實施例89所述的呼吸裝置,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體的氣流流速、所述氣流發(fā)生器的電機轉速測量值以及所述壓力傳感器測得的壓力值,計算所述呼吸裝置的第二從屬特征。

實施例91.根據(jù)實施例90所述的呼吸裝置,其中,所述處理器從所述可呼吸氣體的氣流溫度測量值,計算所述呼吸裝置的第二從屬特征。

實施例92.根據(jù)實施例89-91任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器通過將所述第一從屬特征與第二從屬特征之間的差值與預定閾值相比較,確定所述壓力傳感器的準確度。

實施例93.根據(jù)實施例92所述的呼吸裝置,其中,所述預定閾值為600英尺。

實施例94.根據(jù)實施例92或93所述的呼吸裝置,其中,當所述差值超過所述預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器不準確。

實施例95.根據(jù)實施例92-94任一項所述的呼吸裝置,其中,當所述差值在所述預定閾值之內(nèi)時,所述處理器認定所述壓力傳感器準確。

實施例96.根據(jù)實施例89-95任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器在預定時間內(nèi)以預定頻率從所述壓力傳感器讀取壓力測量值并計算所述第二從屬特征。

實施例97.根據(jù)實施例96所述的呼吸裝置,其中,所述預定頻率在1-2赫茲之間。

實施例98根據(jù)實施例96或97任一項所述的呼吸裝置,其中,所述預定時間為5秒。

實施例99根據(jù)實施例96-98任一項所述的呼吸裝置,其中,當在所述預定時間內(nèi)計算所得的第二從屬特征的平均值與所述第一從屬特征之間的偏差大于預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器不準確。

實施例100據(jù)實施例96-99任一項所述的呼吸裝置,其中,當在所述預定時間上計算所得的第二從屬特征的平均值與所述第一從屬特征之間的偏差不大于預定閾值時,所述處理器認定所述壓力傳感器準確。

實施例101根據(jù)實施例52-100任一項所述的呼吸裝置,其中,所述處理器進一步用于,當所述處理器判定所述壓力傳感器不準確時,根據(jù)所得壓力計算值來為所述氣流發(fā)生器設定電機轉速。

實施例102根據(jù)實施例101所述的呼吸裝置,其中,所述處理器進一步用于,將所述電機轉速維持在速度限制閾值以下。

實施例103:實施例52-100中任一項的呼吸裝置,其中所述處理器進一步用于確定所述氣流發(fā)生器將要生成的氣體壓力期望值,并根據(jù)電機轉速值與壓力值之間的預定關聯(lián),確定所述氣流發(fā)生器的電機轉速期望值。

實施例104:前述任一實施例中的方法或裝置,其中所述從屬特征為海拔高度。

實施例105:前述任一實施例中的方法或裝置,其中所述從屬特征為該裝置操作所處的大氣壓。

實施例106:前述任一實施例中的方法或裝置,其中所述從屬特征為密度高度。

實施例107:前述任一實施例中的方法或裝置,其中所述從屬特征為壓力高度。

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