CN101332329A - 患者呼吸系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种患者呼吸系统，其包括呼吸器(2)，该呼吸器提供驱动气流以引起患者吸气，该呼吸器还包括用于驱动气体的气体入口(2a)；患者呼吸系统可连接到循环系统，该循环系统包括连接到患者的吸气软管(3)和呼气软管(4)，循环呼出气体可通过所述软管被返回地循环到患者(1)。该循环系统还包括新鲜气体入口(6)、用于使气流沿着所需方向的器件(7，8)、用于去除呼出的二氧化碳的单元(10)和用于呼吸器连接的呼吸器端口(9)。患者呼吸系统还包括使呼吸器(2)的驱动气体与在循环系统中流动的患者气体相分离的装置(11)。使呼吸器(2)的驱动气体与在循环系统中流动的患者气体相分离的装置(11)由在循环系统和呼吸器之间的延伸气体通路(12)构成。

Description

患者呼吸系统
技术领域
本发明涉及一种患者呼吸系统，其包括：呼吸器，该呼吸器提供驱动气流以引起患者吸气，该呼吸器还包括用于驱动气体的气体入口；患者呼吸系统可连接到循环系统，该循环系统包括连接到患者的吸气软管和呼气软管，循环呼出气体可通过所述软管被返回地循环到患者，该循环系统还包括新鲜气体入口、用于使气流沿着所需方向的器件、用于去除呼出的二氧化碳的单元和用于呼吸器连接的呼吸器端口；患者呼吸系统还包括使呼吸器的驱动气体与在循环系统中流动的患者气体相分离的装置。
背景技术
如上文所述，本发明涉及患者呼吸系统。麻醉中的患者呼吸系统分为非再呼吸系统和再呼吸系统。
在非再呼吸系统中，气体混合物供给到呼吸系统并被患者直接吸入。当患者呼气时，所有的呼出气体被排出。这种呼吸系统非常简单且可靠，但如果使用昂贵的麻醉吸入药物，则这种非再呼吸系统是非常不经济的。所需的新鲜气体与每分钟呼吸量相同，例如对成人约是6升/分钟。
再呼吸系统分为不吸收二氧化碳或吸收二氧化碳的两个子类。
在不吸收二氧化碳的再呼吸患者呼吸系统中，新鲜气体供给到靠近导气管的患者。呼出气体在换气软管中朝向呼吸器或者手动换气囊(ventilation bag)移动。新鲜气体在很大程度上不与呼出气体混合。为了使患者气体与呼吸器的驱动气体分离，通常存在上升或者下降的波纹管。在某些呼吸器中，手动换气囊作为贮存器。在呼气的间歇期间，新鲜气体的流动进一步将呼出气体推离患者，同时向换气软管填充用于下一次吸气的新鲜气体。过量气体通过安全阀(pop-off valve)排出。在吸气期间，软管中的新鲜气体首先被吸入，并且当使用该新鲜气体时，呼出气体与持续的新鲜气流混合在一起而被第二次吸入。再呼吸系统例如由Mapleson和Bain描述在George A.Gregory编辑的书籍Pediatric anesthesia的第三版、ISBN0-443-08904-3中。不吸收二氧化碳的再呼吸系统的优点是其相对简单。新鲜气体的消耗比非再呼吸系统略低，所需的新鲜气体大约是每分钟呼吸量的50-75％。
吸收二氧化碳的再呼吸患者呼吸系统是最经济的呼吸系统，其中可将新鲜气流减少至患者的吸入量。同时，这些系统是最复杂的呼吸系统。基本上，这种系统包括循环呼吸系统，该循环呼吸系统包括新鲜气体入口，吸气止回阀，吸气软管，用于患者连接的三通管，呼气软管，呼气止回阀，呼吸器连接和用于去除呼出的二氧化碳的二氧化碳吸收器。吸入气体包括新的新鲜气体和二氧化碳已从其中去除的再呼吸的呼出气体。当新的新鲜气体引入到呼吸回路时，一些气体由患者吸取。多余的气体通过呼吸器中的安全阀导向排气。为了使患者气体与呼吸器的驱动气体(压缩空气或氧气)相分离，通常存在上升的或者下降的波纹管。在某些呼吸器中，手动换气囊作为贮存器并且可存在与呼吸器对齐的活塞或者压缩机。在循环呼吸系统中，新鲜气体的消耗可接近气体的吸取，在保持麻醉期间，这几乎可以低至少于每分钟呼吸量的10％。
因为循环呼吸系统在吸入麻醉期间使用时最经济，所以它们非常普遍。同时，这些所用的系统是呼吸系统中的技术最复杂的一些呼吸系统。现有技术的系统的复杂性导致例如在维护方面的高的要求，该要求又导致成本的上升。由于所述事实，高成本是现有技术的主要缺点之一。
呼吸器的设计还相当有挑战性并且难以设计所有相同的换气模式，这是因为波纹管和安全阀引起紊流并且需要在实现换气模式时考虑。这也导致高成本。
医院感染与禽流感是当今世界的关注点。本发明简化了呼吸系统的清洁，这是因为与现有技术的系统相比很多部件不需要清洁。延伸距离可制造为一次性部件，容易清洁且容易装备微生物过滤器。
发明内容
本发明的目的是消除现有技术的缺点。这可通过本发明来实现。本发明的特征在于，使呼吸器的驱动气体与在循环系统中流动的患者气体相分离的装置由在循环系统与呼吸器之间的延伸气体通路构成。
本发明的优点在于，可以消除波纹管组件的缺点，即现有技术的复杂系统被大大地简化。还必须注意的是，在当今的麻醉中，静脉麻醉越来越普遍。使用静脉麻醉时的最理想的呼吸系统还是非再呼吸系统。在使用中，经常需要在患者呼吸系统之间切换。利用本发明，很容易在非再呼吸患者呼吸系统和循环再呼吸患者呼吸系统之间切换。换句话说，本发明在实际的护理环境下提供了很大的灵活性。
附图说明
下文将通过附图所示的实例详细地描述本发明，在附图中：
图1图示了现有技术的呼吸系统的典型实例，
图2图示了本发明的呼吸系统的实施例，
图3图示了用于本发明的基本原理，以及
图4示出了构成本发明基本部件的延伸通路的可选实施例。
具体实施方式
图1图示了现有技术的呼吸系统的典型实例。附图标记1表示患者，附图标记2表示呼吸器。附图标记3表示吸气软管，附图标记4表示呼气软管。附图标记5表示三通管，吸气软管3和呼气软管4通过该三通管连接到患者。附图标记6表示连接到吸气软管的新鲜气体入口。
吸气软管3和呼气软管4构成循环系统，呼出气体通过该循环系统可被返回地循环到患者。由吸气软管3和呼气软管4构成的循环系统还具有用于使气流沿着所需方向的器件。如图1所示，所述器件可包括吸气止回阀7和呼气止回阀8。可选地，所述器件可包括压缩机、风扇、喷射器或某些其它合适的器件。该循环系统还包括用于呼吸器连接的呼吸器端口9，以及用于去除呼出的二氧化碳的单元。所述单元可以是图1所示的二氧化碳吸收器10，或者可选地例如是膜装置。
患者呼吸系统还包括装置11，通过该装置使呼吸器2的驱动气体与在由吸气软管3和呼气软管4构成的循环系统中流动的患者呼吸气体相分离。在图1所示实例中，所述装置由布置在罐(bottle)内的波纹管或囊构成。该波纹管典型地具有约2.5升的容积和约30cm的高度。在波纹管和循环系统之间的管路典型地具有1m的长度和0.5升的容积。
在图1所示的系统中，驱动气体在波纹管与罐之间的间隔内，而患者气体在波纹管内，即波纹管使驱动气体与患者气体完全地分离。
附图标记12表示安全阀，通过该阀将过量气体导向排气。
上面所描述的内容和图1所描述的系统的运行是本领域技术人员众所周知的。
图1所示的系统具有前文所描述的现有技术的缺点。
图2图示了本发明的系统的一个实施例。在图2中，相同的附图标记用于与图1相似的对应细节。在图2中，附图标记2a表示用于驱动气体的气体入口。流过入口2a的气体例如可以是空气、氧气或空气与氧气的混合物。驱动气体可以是压缩气体或者非压缩气体，即大气气体。
本发明将利用足够长的通路12使循环呼吸系统与呼吸器分离。换句话说，本发明不使用罐中的波纹管或囊，而是装置11由在循环系统和呼吸器之间的延伸气体通路12构成，通过该装置使呼吸器2的驱动气体与在循环系统中流动的患者呼吸气体相分离，该循环系统至少部分地由吸气软管3和呼气软管4构成。在本发明中，存在从气体入口经由呼吸器到患者的不间断气流连接。
如前所述，上述的基本原理因此用于不带二氧化碳吸收器的再呼吸系统，其中新鲜气体与呼出气体保持相对分离。
本发明的要点在于，延伸距离或延伸通路现在将循环系统与呼吸器分离。延伸通路的容积必需大于患者的潮式呼吸量。这消除了对于将患者气体与呼吸器中的驱动气体分离的膜(例如波纹管)的需求。对于波纹管，只要波纹管收缩，则换气根本不可能。为了使用户在断开步骤之后恢复换气，需要通过按下氧气冲洗按钮来用氧气填充波纹管。因为本发明去除了波纹管，所以不需要填充波纹管。在断开步骤之后，患者换气可以立刻重新建立而不需要另外的用户交互。若使用氧气作为驱动气体或若呼吸器可以控制氧气浓度，则可自动地利用氧气填充该呼吸系统。
本发明的基本原理示于图3中。呼吸器的吸气端口用标注I表示，呼吸器的呼气端口用标注E表示，本发明所使用的延伸通路用附图标记12表示。附图标记9表示了用于与图2相同的呼吸器连接的呼吸器端口。
图3中的区域A表示呼吸器驱动气体，区域B表示患者呼出气体而区域C是边界层。根据本发明，延伸气体通路12使呼吸器的驱动气体与在循环系统中流动的患者气体相分离，该循环系统由吸气软管和呼气软管构成。图3所示的区域根据患者呼吸步骤向左和向右移动。延伸气体通路的长度在尺寸方面形成为使得区域B的左端在正常运行情况下不会移动到通路12的右端，从而呼吸器的驱动气体不与患者呼吸气体混合。如果压力低并且区域A的右端移动到通路12的右端，则可注意到循环系统中的可能的泄漏。
延伸通路的长度和容积可根据现有需要而变化，例如，如果使用具有22mm的直径的管路，则小孩可使用具有至少约3m的长度和至少1500ml的容积的延伸通路。成人需要更长的延伸通路，例如具有约6m的长度和相应地至少2500ml的容积的延伸通路。还可以使用其它尺寸，例如如果需要的话，可以使用中等大小的装置，即具有约4m的长度和至少2000ml的容积的延伸通路。
延伸通路12例如可使用柔性软管构成。所述柔性软管可被折叠以构成波形通路。
然而，延伸通路不局限于使用柔性软管，而是延伸通路还可以通过使用在其中具有波形通道的刚性材料来实现。图4表示所述实施例的一个实例。附图标记13表示所述刚性结构，附图标记14表示所述波形通道。刚性结构例如可通过由塑性材料模制两半并将所述两半附连在一起以构成壳体而形成，该壳体具有延伸通过所述壳体的所述波形通道。
图2还表示了一些可选元件，根据本发明可将这些元件加入到系统中。附图标记15表示可以置于延伸气体通路和循环系统之间的微生物过滤器。附图标记16表示阀，可选的手动换气囊17可以经由该阀连接到该系统。
上述实施例不意图限制本发明，而仅仅是阐述本发明的基本思想。非常清楚的是，细节可以在权利要求的范围内自由地变化。

Claims (11)

1.一种患者呼吸系统，所述患者呼吸系统包括呼吸器(2)，其提供驱动气流以引起患者吸气，所述呼吸器还包括用于驱动气体的气体入口(2a)；所述患者呼吸系统可连接到循环系统，所述循环系统包括连接到患者的吸气软管(3)和呼气软管(4)，循环呼出气体可通过所述软管被返回地循环到所述患者(1)，所述循环系统还包括：新鲜气体入口(6)、用于使所述气流沿着所需方向的器件(7，8)、用于去除呼出的二氧化碳的单元(10)和用于所述呼吸器连接的呼吸器端口(9)；所述患者呼吸系统还包括装置(11)，通过所述装置(11)使所述呼吸器(2)的驱动气体与在所述循环系统中流动的患者气体相分离；其特征在于：使所述呼吸器(2)的驱动气体与在所述循环系统中流动的患者气体相分离的所述装置(11)由在所述循环系统和所述呼吸器之间的延伸气体通路(12，13，14)构成。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，13，14)的容积大于所述患者的潮式呼吸量。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12)通过使用柔性软管而形成。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路通过使用在其中具有波形通道(14)的刚性结构(13)而形成。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)的长度至少为大约3m。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)具有至少1500ml的容积。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)的长度至少为大约4m。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)具有至少2000ml的容积。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)的长度为大约6m。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述延伸通路(12，14)具有大约至少2500ml的容积。
11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：在所述延伸通路(12)和所述循环系统之间存在微生物过滤器(15)。
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