CN100518848C

CN100518848C - 呼吸辅助装置

Info

Publication number: CN100518848C
Application number: CNB2004800077972A
Authority: CN
Inventors: 菲利普·沙尔维尼亚克
Original assignee: Societe dApplications Industrielles Medicales et Electroniques SAIME SA
Current assignee: Resmed Paris SAS
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: FR2852853B1; EP2289583A3; CN1764486A; FR2852853A1; EP2289583A2

Abstract

本发明涉及一种呼吸辅助装置，其能够操作于交替进行的吸气和呼气阶段中，其中：a)装置的控制设备包括选择设备(152)，所述选择设备能够选择压力参数或流量参数以定义用于所述气体源的所述参考值；b)所述选择设备通过自动控制单元(51)进行控制，所述控制单元：I)与位于所述吸气管上的压力和流量传感器相连接，而形成用于选择气体相关参数的直接的闭合调整回路；II)与一程序相关联，该程序允许从压力或流量信号中进行实时选择，从而用于选择气体相关参数的直接的闭合调整回路与容许成比例的操作的阀相关联，使得容许在吸气和呼气阶段之间以及在这些阶段之中，实时控制装置的气压和体积操作模式。本发明还涉及相关的操作方法。

Description

呼吸辅助装置

技术领域

本发明涉及一种呼吸辅助装置，其能够以交替的吸气和呼气阶段进行操作，且包括：

·加压呼吸气体源；

·能够将与气体相关的参数的参考值传送到所述气体源；

·用于将气体从气体源供应给患者的吸气管；

·用于患者呼出气体的呼气管；

·位于吸气管上的阀，所述阀包括允许气体通过以进行成比例操作的装置，所述阀通过不同于加压气体源的装置进行控制；

·位于所述呼气管上的阀，用以帮助建立PEP；

·位于吸气管上的传感器，分别为压力传感器和流量传感器。

要指出的是PEP(正呼气压力)将在下文定义。

上述类型的装置已经公知。

例如，这样的装置的描述可以在文献FR 2812203(例如该文献的图15)中发现。

图1示出了现有装置10的示意性示例。

所述装置10包括加压呼吸气体源100，该加压呼吸气体源100连接于吸气管110第一端，吸气管的第二端与患者接触以在吸气阶段从所述源100将气体供应给他/她。

在此所示第二端为一个呼吸罩120。其也可以想象使用“侵入”式的装置，则把该管的第二端插入患者。

所述罩具有通风孔用于从呼吸罩的泄漏。

所述装置10也包括一个呼气管130，该呼气管130的第一端朝向自由空气开口以排出患者呼出的气体，并且其第二端连接至患者，连接着吸气管的第二端。

在吸气管110上能够看到两个传感器：

·一个位于该管中的呼吸气体压力传感器111，

·一个用于该同一气体的流量传感器112。

装配有阀以选择性地关闭相应的管110和130。

因此，阀113放置在管110上，而阀133放置在管130上。

定位于吸气管上的阀113是如下类型，即其允许气体通过的装置包括至少一个允许成比例操作的部件。

通常地，这涉及一个阀，其中的气体通道装置包括有可旋转移动的旋塞。

这样的能够成比例操作的阀的操作与特定的配置(文献FR2812203中提出的)相对应是有利的。我们将会回到此方面进行讨论。

定位于呼气管的阀133为不同类型的阀。

该阀包括一个可膨胀的气囊型的密封件，该密封件阻塞安装有该阀的管，并且该阀是气动控制的。

阀113由专用电动机(图未示)控制。

阀133是气动控制的。

更准确而言，由于阀133连接于控制该阀的压力管路选择装置，阀133可由两个不同的压力管路选择性地进行控制。

这两个压力管路为：

·连接于压力源100的管路1331；

·连接于辅助压力源140的管路1332。

所述装置10还包括一个总体以标号50指明的组件，该组件对应于用于控制该装置操作的设备。

这些控制设备50能够限定用于气体源100的参考操作值，并通过连线路1510传送该值。

该参考操作值例如在压力源100为涡轮的情况下以每分钟的转数表示。也可以是一种不同类型的参考值，例如来自该加压气体源的压力输出参考值。

该参考值为实时参考值并且通过控制设备50不断适应性地改变。

这样的装置按照如下节奏交替操作：

·当阀113位于打开位置且阀133位于关闭位置时的吸气阶段。

·呼气阶段，这时阀113位于关闭位置且阀133：

◆或是位于打开位置，

◆或是位于关闭位置而在呼气管中建立正的反压力(PEP)，该正的反压力设计为当所述患者处于呼气阶段时平衡患者肺中的残余过剩压力。在此情况下，提供用于密封阀133的专用控制。

要传送到加压气体源100的由控制设备50所限定的参考值根据一个参数构成，该参数代表了所述装置的操作。作为本发明说明书的一部分，我们将回到此方面相关的内容继续讨论。

而且，根据代表了该装置操作的参数的特性，该装置可以不同的操作模式操作，其中所述的参数用于限定气体源的参考值。

具体而言，该装置可在气压或体积模式下操作。

在气压模式下，根据吸气管中的压力控制该装置。在此操作模式下，目的是为患者在每个吸气阶段提供所需压力(参见FR2812203第19页)。

在此操作模式下，使用压力参数来定义气体源100的参考值。在该吸气管中的流量为由压力控制产生的值。

在体积模式下，该装置按照吸气管中的流量进行控制，在此操作模式下，目的是为患者在每个吸气阶段提供所需的气体体积(参见FR2812203第18页)。

更准确而言，在体积模式下，FR2812203按照以下方式控制，为患者提供所需的气体体积。

FR2812203的装置包括具有一个旋转元件的吸气阀，控制旋转元件的旋转以在吸气阀中形成一通道部分，该通道部分具有对应于患者所需体积的尺寸。

因此，吸气阀的旋转元件的角向位置以对应于要传送至患者的体积的值而设置。

一旦已经选定了要传送至患者的所需体积的值，该旋转元件进入对应于该值的角度位置。

此外，在FR2812203的装置的体积模式下，吸气阀的上游和下游部分之间的压力差通过在装置气体源出口处的压力控制而保持恒定。

因此，在FR2812203的装置的体积模式下经历两种控制：

·传送至患者的气体体积的控制。这通过对吸气阀的旋转元件的角度位置的控制而实现。为此目的，所述旋转元件的角度位置处于一个位置，该位置在吸气阀中限定了一个对应于所需气体体积的通道；

·吸气阀的上游和下游部分之间的压力差的控制。为此目的，通过装置的控制电路来控制涡轮。控制该压力差而保持恒定值，而无论患者所需的体积(或流量)如何。

保持吸气阀的上游和下游部分之间的压差处于恒定水平(例如10毫巴(mbar))，从而可具有以线性方式操作的吸气阀，例如由旋转元件的孔所限定的通道的尺寸对于通过该阀的流量是成比例的。

回到FR20812203的装置的总体特征，提供用于控制该装置的设备以同时改变：

·操作模式(气压或体积)。对此，可通过操作员命令专用于该任务的界面(例如该装置的键盘)，来提供手动选择所需的操作模式。

·以及代表了该装置操作的参数的值，该参数用于限定该气体源的参考值，其取决于：

◆所使用的操作模式(气压或体积，这具体确定了要使用的参数的特性)以及

◆该装置所处于的阶段(吸气阶段或呼气阶段)。

要指出的是，如果要使用的是PEP，必须精确控制用于膨胀呼气阀133气囊的充气压力。

事实上，当要在面罩120中建立PEP时(或更通常来说在患者处，无论我们考虑的是该技术的状态的表现形式还是本发明形态，该字眼对于罩的结构和侵入式结构是等同的)，阀133不必由过大的控制压力密封，而是仅仅通过适于形成患者所需水平的PEP的反压力密封。

这是为什么为阀133提供两个控制管路的原因：

·管路1331允许将阀133密封，而不必担心与管中的反压力的平衡——尤其是在吸气阶段，

·连接于压缩器140的管路1332，容许校准要传送到阀133的控制压力，以便在患者的呼气阶段的呼气过程中建立所需的PEP。

要指出的是，阀133连接于选择设备(图未示)，用以选择管路1331或管路1332。

图1的现有装置是有利的。

具体来说，这样的装置的吸气阀容许对吸气管中的呼吸气体进行精确控制——包括管理不同的模式。

但是，可以想象进一步改进这样的装置的情况。

首先，有利地，具有用于控制该装置的设备，其使该装置的操作得以精确控制，在其各种操作模式下都是如此。

具体来说，当在体积模式下操作时，非常精确地控制管110中的流量阀可能是困难的。

当在压力源为涡轮的情况下尤其如此。

在该情况下，实际上涡轮的载荷变化可能在某种条件下会干扰管110中的呼吸气体流的控制的精确性。

在吸入气体流量要在可能值的大范围——例如从1到180升/分——进行控制的情况下，这方面进一步被加强。

为了可以治疗不同种类的病状和疾病，可能需要这样的流量范围。

第二，最小化基本流量是困难的。

总体来说，优选在呼气阶段过程中最小化基本流量(base flow rate)，具体来说避免浪费诸如氧气等的第二气体，该气体可混合在气体源100所发出的气体中。

因此，希望这样的基本流量，即，其值正好对应于装置的泄漏(例如罩120中的泄漏)。

此方面在某种程度上将我们带回流量的精确控制，尤其对于非常低的参考值来说。

发明内容

本发明的一个目的在于改进上述方面。

本发明的另一个目的在于允许独立地精确监控(设定参考值、调节等)连接流量以及PEP。

本发明还有一个目的在于允许进行装置泄漏的精确控制，即使是在连接于患者的装置端部为一个面罩的情况下。又一目的在于允许基于该控制自动触发新的吸气阶段。

本发明的再又一个目的在于提供有效且可靠的设备，其用于控制体积模式下的装置的操作。具体来说，可精密地控制要传送给患者的小的气体体积的目标值是有利的。

最后，本发明的再一目的在于最大化结构的效益，其中吸气阀能够成比例的操作。

为了实现上述目的，本发明提出一种呼吸辅助装置，其能够操作于交替进行的吸气和呼气阶段中，且包括：

·加压的呼吸气体源；

·能够将与所述气体相关的参数的参考值传送到所述呼吸气体源的控制设备；

·用以将气体从所述呼吸气体源供应至患者的吸气管；

·用于患者呼出的气体的呼气管；

·位于吸气管上的吸气阀，所述吸气阀包括允许气体通过而使吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例的设备，所述吸气阀由不同于所述呼吸气体源的设备进行控制；

·位于呼气管上的呼气阀，用以帮助建立正呼气压力；

·位于所述吸气管上的传感器，分别为压力传感器和流量传感器；

所述装置的特征在于：

·所述控制设备包括选择设备，所述选择设备能够选择压力参数或流量参数以定义用于呼吸气体源的参考值，

·所述选择设备通过自动控制单元进行控制，所述自动控制单元：

◆与位于吸气管上的压力和流量传感器连接，以形成直接闭合的用于选择所述气体相关参数的调整电路，

◆与允许从压力或流量信号中进行实时选择的一程序相关联。

从而，用于选择气体相关参数的直接的闭合调整回路与所述吸气阀相关联，所述吸气阀容许吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例，使得在吸气和呼气阶段之间以及在这些阶段之中，容许对装置的气压和体积操作模式进行实时控制。

本装置的优选但非限制性的方面如下所述：

·在装置的呼气阶段过程中，吸气阀能够自身产生一泄漏速度以补偿泄漏，从而没有泄漏连接与吸气阀相关联。

·呼吸气体源为离心风扇型的涡轮机，其具有一个轴向空气入口和外周出口，其惯量值小于150gcm²，

·第二流量传感器与呼气管相关联，并且所述吸气和呼气管的流量传感器连接于比较设备，用以比较吸气和呼气管中的相应流量，

·所述比较设备与处理设备相关联，所述处理设备能够实时过滤各流量之间的差，

·所述处理设备连接于所述控制单元，且这些处理设备连接于一个存储器和一个处理器，该处理器被编程为在所过滤出的差高于预定阈值时触发新的吸气阶段，

·所述吸气阀包括：

◆阀体，其包括一个连接于所述吸气管的开口，以及

◆移动件，其能够在关闭位置阻塞所述开口，并在打开位置至少部分释放该开口，所述移动件的特征是具有一凹口，其可与阀体的开口对正，以允许来自呼吸气体源的气体通过而到达吸气管，所述凹口包括：

*第一部分，其几何形状使得当该第一部分与所述开口对正时吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例，

*第二部分，其几何形状为当该第二部分与所述开口对正时与吸气阀的全开或全关相对应，

·所述凹口成形为：在所述移动件移动而将吸气阀由其关闭位置移动到其打开位置时，所述第一部分最先与凹口对正，如果该移动继续，则随后所述第二部分与所述凹口对正，

·所述凹口包括：

◆所述凹口的第一部分是三角形的，

◆所述凹口的第二部分是矩形的，且

所述凹口的第一部分的三角的底边与所述凹口的第二部分的矩形的一条侧边平行，

·为了控制正呼气压力，所述呼气阀由微型涡轮机控制，

·所述微型涡轮机直接连接于所述呼气阀，在所述微型涡轮机与所述呼气阀之间没有中间元件。

本发明还涉及一种上述装置的操作控制方法，其特征在于，在呼气阶段过程中建立正呼气压力，呼气阀的关闭由一个微型涡轮机控制。

在这样的方法中，当装置操作时，微型涡轮机连续操作，并且阀通过阀的充气控制管路与该微型涡轮的选择性连接而进行控制。

最后，本发明还涉及一种用于在体积模式下操作上述装置的方法，其特征在于，当选择体积模式时，通过基于所测得的吸气管上的压力参数控制气体源而实现传送至患者的体积的控制。

这样的方法的优选但非限定性的方面如下：

·没有使用吸气阀的上游部件和下游部件之间压力差，

·通过对所述气体源的转子的转速的控制实现对所述气体源的控制。

附图说明

参考附图，阅读本发明的下述描述可更清楚地了解本发明的其它方面、目的和优点，其中，在附图中，图1已经在前面参考现有技术进行了评论：

·图2为本发明第一实施方式的示意性示例；

·图3为用于本发明装置中的吸气阀的局部的示意性示例；

·图4为本发明第二实施方式的示意性示例。

具体实施方式

参考图2，其示出了本发明的第一实施方式。

在该图中，和图4一样，所示出的装置包括已经参照图1描述的元件。这些元件将以相同的标号表示。

因此，在该图中，可以发现构成图1装置的所有元件。

具体来说，可以发现加压气体源100。

在本发明范围内，该气体源为一个离心风扇型涡轮机(也就是说，其输出位于旋转元件侧，例如通过一个切向歧管)，其具有一个轴向空气入口(也就是说，其空气输入差不多与涡轮旋转部分的轴对正)。

而且，该气体源具有一个特别低的惯量，大约150gcm²。

还可发现一个能够成比例操作的吸气阀113。

更精确地，该阀优选包括一个可在管状本体中旋转控制的旋塞，从而容许“全开或全关”或者“成比例”操作。我们将回到此方面内容。

也可注意到在该图中，所示管110的端部120为面罩形式的。

事实上，本发明的管110的端部可以是面罩(非侵入模式)或侵入模式(例如患者身上的插管)。

在该端部120为面罩形式的情况下，正如所见的，本发明允许对与这样的面罩相关联的泄漏进行精确控制。

在图2上可以看到，装置控制设备50具有特定的结构。

更精确地，所述控制设备包括：

●比较器151，用以限定要通过线路1510传送至加压气体源的操作参考值。该比较器具有两个输入端：

◆一个可输入一个或多个参考值的输入端1511。这些参考值可存储在控制设备50的存储器中。因此，一个或多个参考值可以此方式存储，具体来说用于输入：

√压力参数，以及；

√流量参数。

◆一个用于装置的典型操作值的输入端1512。该值为压力值或流量值。正如所看见的，该值取自：

√用于压力值的压力传感器111，

√用于流量值的流量传感器112—或流量测量处理单元，

●开关152，其能够选择性地连接比较器151的输入端1512与压力传感器111或流量传感器112。因此，该开关对应于选择装置。要指出的是，该装置与比较器151相关联，以根据开关的位置提供同一特性(压力或流量)的参考值至该比较器输入端1511来作为传送至比较器的输入端1512的值。

●控制单元51，其能够借助接线510来控制开关152的操作。该控制单元还连接于：

◆传感器111和112，其由该传感器实时接收测量结果，

◆控制阀113的马达，以控制其操作。事实上，阀旋塞的开度必须直接成比例于：

√在体积模式下的所需流量，

√在气压模式下的所需压力斜线(pressure ramp)。

该开关控制允许基于压力测试结果(气压模式)或流量测试结果(体积模式)来调整压力源的操作。

而且，根据开关152的位置，该位置确定了装置的操作模式(气压或体积)，如所述的，提供一个适合的(压力或流量)参考值至参考值输入端1511。

当开关152将输入端1512连接于压力传感器111的输出端时，装置被设定为气压模式。

而开关152将输入端1512连接于流量传感器112的输出端时，装置被设定为体积模式。

因此，控制设备50包括一个位于传感器111和112与加压气体源100之间的一个直接的闭合调整电路，该传感器实时且连续地表征该装置的操作。

该直接的闭合调整电路容许对传送到气体源100的参考值进行实时调整。

还容许对操作模式进行实时修改：

·使用开关对传感器111的选择对应于气压模式；

·使用开关对传感器112的选择对应于体积模式。

更准确而言，该调整电路允许在一个阶段(吸气或呼气)内修改参数的特性(压力或流量)，气体源100的操作参考值由该特性定义。

更准确而言，根据本发明的下述元件的特定组合是尤其有利的：

·具有轴向入口的低惯量离心风扇型涡轮机；

·能够成比例操作的吸气阀；

·使用装置来选择参数特性(流量或压力)并通过控制单元51自动实时地进行控制的直接的闭合调整回路。

实际上，该组合容许以更高的精度实时控制该装置的操作。此优点延及大范围流量的控制，正如本文开头提到的。

该组合还容许以更高的精度控制气体源100，具体而言，正如本文先前在发明前景和目的部分提到的那样。

该配置还容许基于对装置操作的监控和存储在与控制单元连接的设备50的存储器中的参数，实时地改变操作模式，因此还提供了非常灵活的应用。

在不同的变体中，根据本发明的装置可具体在体积模式下进行操作。

在这种情况下，所述设备的操作与FR2812203中公开的设备的操作不同。

实际上，在本发明的情况下，体积模式基于气体源的控制进行操作。

更准确而言，作为需要被传送到患者的气体流量(或体积)的函数，气体源(通过接线1510)被持续地进行控制。

再准确而言，在体积模式下，通过流量传感器112对流量进行持久性测量，且被控制设备50利用而控制气体源100的操作。

具体地，在体积模式下，吸气阀113的旋转元件在每个吸气循环开始时受到控制而使其处于特定位置。

此后，在吸气循环中，该旋转元件的位置不再改变。

上述“特定位置”对应于吸气阀的开度，该吸气阀的开度允许通过阀的流量值基本等于患者所需的值。

但是在本发明的情况下，不再执行装置的控制来(像FR2812203的装置中的情况一样)保持吸气阀上游部件和下游部件之间的压力差。

而是，持久性地控制气体源自身的操作。

具体来说，对气体源的控制优选为对气体源压缩机的转子的转速的控制(在气体源为涡轮机—或压缩机的情况下，这两个术语在本文中可以理解为等同的)。

且在本发明的情况下，使用在管110中的测得的流量来控制气体源。

如上所述，上述呈现的结构允许按照不同模式进行操作(以及在给定呼吸循环中实时改变呼吸模式)。

例如，可实时地将该装置操作于VAPS(Volume Assured PressureSupport：体积保证压力支持)模式下。

这样的模式使用气压模式并能够实时转换成体积模式——包括在同一吸气或呼气循环之内。

更准确而言，在此模式下，吸气阶段包括：

·在开始时，在气压模式下的操作，

·然后，一个算法将持续监控供应至患者的呼吸气体的体积，并推断在吸气阶段中已经供应的体积，从而确定是否在该阶段的一给定的预定时间内，能够将预设目标体积的气体实际供应至患者。

·如果该算法确定不是这种情况，则强制将装置的操作转入体积模式，以将可满足该目标的体积供应给患者。

显然，在此模式下，开关150起了重要的作用(尤其是对于上述强制的模式改变)。

而且，上述的特定组合对于应用该模式是尤为有利的。

类似地，本发明非常便于其他模式的应用，例如SIMV(同步间歇强制通气)模式。

在图2中可注意到，控制呼气阀的压力管路1332的辅助压力源140直接连接于该阀，而没有中间元件。

该测量可通过使用用于辅助压力源140的微型涡轮机进行。

事实上，这样的微型涡轮机不产生诸如压缩机等传统辅助压力源所具有的有害的副作用(振动、操作异常等)，其中该传统辅助压力源由交替的来回运动来控制其舌片。

因此，可以省去传统的附加设备(过滤器等)，该附加设备通常位于辅助压力源和呼气阀之间以保护阀免受不需要的副作用影响。

该微型涡轮机140可连续操作，而无需对其操作进行调节。

在此情况下，通过在呼气阀的控制管路1332和微型涡轮机之间的选择性连接来控制呼气阀。

该选择性的连接通过与所述阀135相关联的选择设备(图未示)来提供。

要指出的是，端部120装有压力传感器，用以在呼气阶段中监控患者处的压力，并实时传送该压力到控制单元51，以便借助压缩机140的调整电路(图未示)通过该控制单元进行控制。

已经指出吸气阀113能够成比例地操作。

更准确而言，在本发明的一个实施方式中，该阀包括：

·阀体，其包括一个连接于所述吸气管的开口，以及

·移动(旋转)件，诸如旋塞，其能够在关闭位置挡住所述开口，并在打开位置至少部分释放该开口。

所述移动件的特征是具有一个可与阀体的开口对正的凹口，以允许气体从气体源通过而到达吸气管，所述凹口包括：

·第一部分，在该第一部分与所述开口对正时，其几何形状与吸气阀的成比例的操作相对应，

·第二部分，在该第二部分与所述开口对正时，其几何形状与吸气阀的全开或全关操作相对应，

所述旋塞的凹口成形为：在所述移动件移动而将吸气阀由其关闭位置移动到其打开位置时，所述第一部分是最先与凹口对正的部分，然后，如果该移动继续，所述第二部分再与所述凹口对正。

以此方式，打开吸气阀的命令首先产生一个渐进的开口(对应于阀的成比例的操作)，然后阀的开口向全开或全关延伸。

图3示意性示出阀体中的开口1130以及旋塞的凹口1131的展开视图。

所述开口1130是矩形的。

所述凹口具有由差不多是三角形的第一部分11311以及差不多是矩形的第二部分形成的轮廓。

所述凹口的第一部分的三角的基部与所述凹口的第二部分的矩形的一条侧边平行。

该结构容许阀113的迅速打开以及良好的控制。

具体来说，在体积模式下，对小的所需流量值可实现精细控制，并可实现对较高的所需流量值的快速操作。

实际上，当在体积模式中患者需要小的量时，控制阀的旋塞使其在阀的关闭位置和目标角度位置之间移动一个小的角度。

通常，该目标角度位置通过开口1131的“成比例的”部分11311限定了用于气流的通道。

这允许对流过阀通道的量进行精细地限定。

这允许在体积模式下将流量值控制得小到4升/分，而现有的装置通常仅允许将流量值控制得大于约20升/分。

对于较大的所需流量值，由于孔口1131的部分11312，角度位置可以限定一个用于气流的通道。

在该孔口的部分中，旋塞的旋转使得可较快地到达与大的所需流量值相应的角度位置。

但是，在本发明优选实施方式中，旋塞的孔口1311设计为使得体积模式可仅使用该孔口的第一部分13111。

在该优选实施方式中，孔口的另一部分13112应与气压模式下的旋塞的角度位置相应。

实际上，在这些气压模式中，旋塞通常可控制为在吸气周期开始时打开得较宽，且需要较大的穿过阀的通道以基于压力参数控制装置的操作。这通过凹口1131的第一部分11311具有两个相对X方向成一定角度的边缘113111和113112来实现，该旋塞沿X方向相对于阀体移动。

图4示出了本发明实施方式的一个变体。

在该实施方式中，另一流量传感器132位于呼气管130上。

控制设备50包括比较和处理设备52，该比较和处理设备50连接于流量传感器112(通过接线1120)和132(通过接线1320)。

这些设备能够实时监控和比较吸气管110和呼气管130中相应的流量。

这些设备也与能够实时过滤相应流量之间的差的处理设备相关联。

因此，这些设备52实时监控吸气管和呼气管之间的流量上的差异。

所述处理设备连接于控制单元51。

它们在其中包括有一个存储器和一个处理器，所述处理器可编程为在所过滤的差高于预定阈值时通过控制单元51触发一个新的吸气阶段。

更准确而言，在呼气阶段，如果选择了体积模式，这些设备52持续地监控吸气管和呼气管的相应流量间的差的变化(对应于流量上的差异的差值)。

这些设备52也可连接于存储器，且它们在呼气阶段一同确定是否流量上的差异对应于以下情况：

·如果流量上的差值保持低于所存储的阈值，仅对应于吸气管的端部120的泄漏，

·或者，如果流量上的差值超过所存储的阈值，对应于较大的流量上的差异，与患者新吸气阶段的需要的开始点相关联——在此情况下，设备52将特定的信号传送至控制单元51，以便适应性修改传送至比较器151的参考值，从而触发新的吸气阶段。

因此，在阅读上述描述之后本发明的有利之处是显而易见。

事实上，这样的装置容许将气压模式和体积模式相结合。

其容许对较宽的流量范围以较高的精度进行控制。

此外，如上所述，在呼气阶段中，在体积模式下可监控吸气和呼气线路之间的流量差并根据监控数据自动触发新的吸气阶段。

也可注意到，在本发明的情况下，一方面泄漏速度的控制和另一方面的PEP是独立进行的。

要指出的是，“泄漏速度”对应于要在吸气管中建立的流量，即使是在呼气阶段中。

该泄漏速度对应于流过(flow-by)的速度。

这样的泄漏速度具体用作并公知为非侵入式通风的部分(也就是说，吸气管的端部120为面罩的形式)。

在本发明的情况下，泄漏速度通过吸气阀113实现。

该阀的成比例的打开的选择性控制允许对所述泄漏速度的值进行精确控制。

在吸气阀不是本发明所专用的阀的装置中(例如，在吸气阀为类似于呼气阀133的囊状阀的装置中)，需要与吸气阀并联安装一泄漏连接，以在吸气线路110中建立特定的压力，即使是在吸气阀关闭时。

能够成比例地操作的吸气阀的使用使该连接可以省去。

因此，通过控制吸气阀的开度来控制泄漏速度，同时通过微型涡轮机140和呼气阀来控制PEP。

该配置相对于具有与上述示例的呼气阀133相同类型的吸气阀的现有技术的装置来说是有利的。

在这些现有的装置的情况中，当新的吸气阶段开始时，压力源气动地控制吸气阀的打开，该阀由关闭位置突然改变到打开位置。

通过直接建立于压力源和呼气阀之间的气动连接(与控制呼气阀的图中所示的连接1331类似的连接)来提供气动控制。

因此，吸气阀作用就像一个“全开或全关”阀工作。

吸气管中会产生一个临时的过压力，其是一个患者不适的原因。

其在压力源是涡轮机，且在呼气阶段中要使用PEP的情况下尤为明显。

事实上，在该情况下，只要PEP值取决于涡轮机的转速，就必须为转速提供适当的参考值(通过控制单元至加压气体源的连接所提供的参考值则通常是转速参考值)。

涡轮机的转速被改变以通过泄漏连接而维持所需值的PEP。

但是，当新的吸气阶段开始时，该转速可在吸气管中引起过压力，该过压力通过打开的吸气阀而被释放。

Claims

1.一种呼吸辅助装置，其能够操作于交替进行的吸气和呼气阶段中，且包括：

·一加压的呼吸气体源；

·控制设备，其能够将一气体相关参数的参考值传送到所述呼吸气体源；

·用于将气体从所述呼吸气体源供应至患者的吸气管；

·用于患者呼出气体的呼气管；

·位于所述吸气管上的吸气阀，所述吸气阀包括允许气体通过而使吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例的设备，所述吸气阀由区别于所述呼吸气体源的设备进行控制；

·位于所述呼气管上的呼气阀，用以帮助建立正呼气压力；

·位于所述吸气管上的传感器，其分别为压力传感器(111)和流量传感器(112)；所述装置的特征在于：

·所述控制设备包括选择设备(152)，所述选择设备能够选择压力参数或流量参数，以定义用于所述呼吸气体源的所述参考值，

·所述选择设备通过自动控制单元(51)进行控制，所述自动控制单元：

◆与位于所述吸气管上的压力和流量传感器相连接，而形成直接闭合的调整电路，用于选择所述气体相关参数，

◆与一程序相关联，该程序允许从压力或流量信号中实时地进行选择；

·从而，用于选择所述气体相关参数的直接的闭合调整回路与所述吸气阀相关联，所述吸气阀容许吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例，使得在吸气和呼气阶段之间以及在这些阶段之中，能对该装置的气压和体积操作模式进行实时控制。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在该装置的呼气阶段，所述吸气阀能够自身产生一个泄漏速度来补偿泄漏，从而无泄漏连接与所述吸气阀相关联。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述呼吸气体源为一个离心风扇型的涡轮机，其具有一个轴向空气入口和一外周出口，其惯量值小于150克·平方厘米。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

·一个与所述呼气管相关联的第二流量传感器，并且

·所述吸气和呼气管的流量传感器连接于比较设备，用以比较所述吸气和呼气管中的相应流量。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述比较设备与能够实时过滤各所述流量之间的差的处理设备相关联。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理设备连接于所述自动控制单元，且这些处理设备连接到一个存储器和一个处理器，该处理器被编程为当所过滤出的差高于预定阈值时触发一个新的吸气阶段。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸气阀包括：

·一个阀体，其包括一个连接于所述吸气管的开口，以及

·一个移动件，其能够在关闭位置阻塞所述开口，并在打开位置至少部分释放该开口，所述移动件具有一个能够与所述阀体的开口对正的凹口，以允许来自所述呼吸气体源的气体通过而到达所述吸气管，所述凹口包括：

◆第一部分，其几何形状使得当该第一部分与所述开口对正时吸入的气体与所述吸气阀的旋塞的开度成比例，

◆第二部分，其几何形状与当该第二部分与所述开口对正时所述吸气阀的全开或全关操作相对应。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述凹口成形为：在所述移动件移动而将所述吸气阀由其关闭位置移动到其打开位置时，所述第一部分最先与所述凹口对正，如果该移动继续，则随后所述第二部分与所述凹口对正。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，

·所述凹口包括：

◆所述凹口的第一部分是三角形的，

◆所述凹口的第二部分是矩形的；

·所述凹口的第一部分的三角的底边与所述凹口的第二部分的矩形的一条侧边平行。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，为了控制所述正呼气压力，所述呼气阀由一个微型涡轮机控制。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述微型涡轮机直接连接于所述呼气阀，在所述微型涡轮机与所述呼气阀之间无中间元件。