CN101658703A - 自动通气机系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动通气机系统和方法。公开了一种通气机系统(10)。该通气机系统(10)包括可收缩的贮存器组件(18)，该可收缩的贮存器组件(18)包括外贮存器(26)和至少部分地设置在外贮存器(26)内的内贮存器(24)。该通气机系统(10)还包括与外贮存器(26)气动地联接的气体源(12)，以及可操作地连接到气体源(12)上的控制器(16)。控制器(16)配置成用来调节从气体源(12)到外贮存器(26)的气体传输，以便压缩内贮存器(24)，并且由此自动地传送内贮存器(24)的容纳物。

Description

自动通气机系统和方法
技术领域
[0001]本公开大体涉及一种自动通气机系统和方法。
背景技术
[0002]一般而言，医用通气机系统用于当正在接受麻醉和呼吸治疗的患者的呼吸能力受到损害时对该患者提供呼吸支持。医用通气机系统的主要功能是使由患者吸入和呼出的气体保持适当的压力和流量。结合麻醉使用的医用通气机系统通常包括自动系统和手动系统，自动系统包括风箱，而手动系统包括构造成容许临床医生为患者提供手动呼吸的可收缩的贮存器。
[0003]通过重复地压缩和释放可收缩的贮存器来实施手动系统以便为患者通气。当可收缩的贮存器被压缩时将吸入气体传送到患者。当可收缩的贮存器随后被释放时，由于肺的弹性，患者被动地呼气。新鲜空气被大体持续地引入系统中，且患者呼出的气体的至少一部分可循环并传送回到患者。传统上提供减压阀来限制手动系统中的压力水平，并且由此调节在可收缩的贮存器的每次压缩期间传送给患者的吸入气体的量。
[0004]传统的医用通气机系统的一个问题涉及与两个分开的子系统(即包括风箱和手动系统的自动系统)相关联的经费问题。另一个问题涉及由两个分开的子系统引起的包装限制问题。
发明内容
[0005]本文解决了上述缺点、不利条件和问题，这将通过阅读和理解以下说明书而得到理解。
[0006]在一个实施例中，通气机系统包括可收缩的贮存器组件，该可收缩的贮存器组件包括外贮存器和至少部分地设置在外贮存器内的内贮存器。该通气机系统还包括与外贮存器气动地联接的气体源，以及可操作地连接到该气体源上的控制器。该控制器配置成用来调节从该气体源到外贮存器的气体传输，以便压缩内贮存器，并且由此自动地传送内贮存器的容纳物。
[0007]在另一个实施例中，通气机系统包括可收缩的贮存器组件，该可收缩的贮存器组件包括外贮存器和至少部分地设置在外贮存器内的内贮存器。内贮存器可气动地连接到患者，且适于保留患者气体。该通气机系统还包括与外贮存器气动地联接的驱动气体源，以及可操作地连接到该驱动气体源上的控制器。该控制器配置成用来调节从驱动气体源到外贮存器的驱动气体传输，以便压缩内贮存器，并且由此自动地将患者气体传送到患者。
[0008]在另一个实施例中，一种方法包括提供外贮存器和至少部分地设置在外贮存器内的内贮存器、提供与外贮存器气动地联接的驱动气体源。该方法还包括将可选择的量的驱动气体从驱动气体源传输到外贮存器，以便压缩内贮存器，并且由此自动地传送内贮存器的容纳物。
[0009]根据附图及其详细描述，本发明的各种其它特征、目的和优点对本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
[0010]图1是根据一个实施例的通气机系统的图示。
部件列表：
图1
10 通气机系统
12 通气机驱动气体源
14 新鲜气体源
16 控制器
18 可收缩的贮存器组件
20 隔膜件
22 气动回路
24 内贮存器
26 外贮存器
28 患者气体
30 壳体
32 隔膜密封件
34 隔膜密封件
36 泄放孔
38 腔室
40 腔室
42 腔室
44 CO2吸收剂
46 患者
50 转换阀
52 单向阀
54 单向阀
56 单向阀
58 单向阀
具体实施方式
[0011]在以下详细描述中，对形成本文一部分的附图进行了参照，且在附图中以说明的方式显示了可实践的特定实施例。对这些实施例进行了足够详细的描述，以使本领域技术人员能够实施这些实施例，并且将理解的是，可利用其它实施例，且在不偏离实施例的范围的情况下可进行逻辑、机械、电气和其它改变。因此，以下的详细描述不意图视为对本发明的范围进行限制。
[0012]参看图1，根据一个实施例对医用通气机系统10进行了示意性的描绘。医用通气机系统10包括通气机驱动气体源12、新鲜气体源14、控制器16、可收缩的贮存器组件18、隔膜件20，以及气动回路22。气动回路22包括下文详细描述的多个阀50-58和多个软管或管。
[0013]通气机驱动气体源12和新鲜气体源14可(例如)包括加压存储罐或泵。新鲜气体源14构造成以便以可选择的流率大体持续地将新鲜气体引入气动回路22中。通气机驱动气体源12由控制器16以已知的方式进行调节。根据一个实施例，控制器16可执行来自一个或多个压力传感器(未示出)的反馈，以调节通气机驱动气体源12，以便在气动回路22内保持可选择的压力水平。根据另一个实施例，控制器16可调节流率和/或传输通气机驱动气体所持续的时间，以便将可选择的量的气体传送到气动回路22。
[0014]可收缩的贮存器组件18大体包括适于保留患者气体28的内贮存器24，以及外贮存器26。内贮存器24和外贮存器26包括柔韧的囊状物或包，该柔韧的囊状物或包可被压缩和被释放，以对患者通气。内贮存器24设置在外贮存器26内，从而使得使用者可利用单次挤压大体同时地压缩两个贮存器24、26。可收缩的贮存器组件18通常指的是手包，且这样命名是因为操作者可使用他的或她的手来压缩和释放贮存器24、26。根据一个实施例，外贮存器26包括大体半透明材料，从而使得操作者可在挤压可收缩的贮存器组件18的同时在视觉上确定内贮存器24的压缩。根据另一个实施例，外贮存器26包括增强的尼龙结构，这使外贮存器26可被收缩但抵抗拉伸。
[0015]隔膜件20包括壳体30、第一隔膜密封件32、第二隔膜密封件34，以及泄放孔36。第一隔膜密封件32和第二隔膜密封件34分别限定了第一、第二和第三隔膜腔室38-42。第一腔室38和第三腔室42适于将气体释放到大气。根据一个实施例，第一腔室38适于将气体释到外面，而第三腔室42适于将气体释放在室内。将气体引入第二隔膜腔室40中会导致第一隔膜密封件32和第二隔膜密封件34膨胀或在向外的方向上平移，直到隔膜密封件32、34接合壳体30的内表面。当隔膜密封件32、34接合壳体30的内表面时，第一腔室38和第三腔室42被封闭，从而使得气体不能从其中通过。
[0016]现将详细描述医用通气机系统10的手动通气操作模式。当在手动通气模式下操作时，转换阀50处于用虚线表示的位置B上，这具有闭塞位置A的效果。
[0017]当操作者大体同时地挤压可收缩的贮存器组件18的内贮存器24和外贮存器26时，内贮存器24中的患者气体28的至少一部分被传送通过二氧化碳(CO2)吸收剂44、通过单向阀52，且到达患者46。CO2吸收剂44构造成以便以已知的方式将任何CO2从患者气体28中擦去或移除。当可收缩的贮存器组件18随后被释放时，由于他的或她的肺的弹性，患者46被动地呼气。从患者的肺中呼出的气体被传送通过单向阀54，且然后在被传送回到内贮存器24之前与来自新鲜气体源14的新鲜气体组合。
[0018]根据一个实施例，提供了自动限压(APL)阀56。APL阀56构造成在达到预定的压力水平时打开，从而使得可以使气动回路22内的过量的气体传送通过转换阀50且经由隔膜腔室38通到大气。因此可执行APL阀56，以自动地限制气动回路22内的压力水平，而不管诸如内贮存器24的大小或内贮存器24被压缩的程度的变量(情况如何)。
[0019]现将详细描述医用通气机系统10的自动通气操作模式。当在自动通气模式下操作时，转换阀50处于用实线表示的位置A上，这具有闭塞位置B的效果。
[0020]在自动通气期间，控制器16调节通气机驱动气体源12，以便将可选择的量的驱动气体传输到驱动回路22中。当驱动气体最初被传输到气动回路22中时，阀58防止驱动气体到达外贮存器26，从而使得全部量的驱动气体被引导到第二隔膜腔室40。根据一个实施例，阀58构造成以便保持关闭状态，直到隔膜腔室40内的压力水平达到使隔膜密封件32、34膨胀成与壳体30接合所必需的量，并且由此完全地封闭隔膜腔室38、42。
[0021]在隔膜腔室40内的压力水平达到封闭隔膜腔室38、42所必需的量之后，阀58打开且可以通过其将驱动气体传送到外贮存器26。引入外贮存器26中的驱动气体具有压缩内贮存器24的作用。提供设计成以便最大程度地减小膨胀的外贮存器26减小了压缩内贮存器24所需的驱动气体的量，而且还保持了与驱动气体量-内贮存器24压缩程度相关的一致性。执行控制器16来将驱动气体传送到外贮存器26中使得内贮存器24以自动的方式压缩，且由此还如上文关于患者的手动通气所描述的那样将患者气体28传送到患者46。
[0022]在自动地压缩内贮存器24以将患者气体28传送到患者之后，控制器16断开通气机驱动气体源12，从而使得驱动气体不再被引入气动回路22中。当通气机驱动气体源12被断开时，隔膜腔室40内的驱动气体通过泄放孔36而释放。随着通过泄放孔36释放驱动气体，隔膜腔室40内的压力水平降低，从而容许隔膜密封件32、34回到它们的稳定状态位置，且相应地打开隔膜腔室38、42。当隔膜腔室42打开时，外贮存器26内的驱动气体被释放到大气，这具有将内贮存器24从其压缩状态释放的作用。当内贮存器24从其压缩状态被释放时，由于他的或她的肺的弹性，患者46可被动地呼气。从患者的肺中呼出的气体被传送通过单向阀54，然后在传送回内贮存器24之前与来自新鲜气体源14的新鲜气体组合。
[0023]根据另一个实施例，在自动地压缩内贮存器24以将患者气体28传送到患者之后，控制器16可减小驱动气体流率，而不是完全地断开通气机驱动气体源12。这样做的效果是仅部分地将外贮存器26内的驱动气体释放到大气，从而使得内贮存器24相应地仅从其压缩状态部分地释放。可执行这个实施例来在呼气循环结束时保持患者气路内的呼气末正压(PEEP)。
[0024]通过将预定量的气体从通气机驱动气体源12传输到外贮存器26，且通过以可选择的间隔大体持续地传输该预定量的气体，内贮存器24可以以适于自动地对患者46通气的方式周期性地被压缩和释放。有利的是，医用通气系统10不会引起与通常而言传统的自动通气系统所需的风箱装置相关联的成本问题或包装限制问题。另外，通气机系统10使得用户能够在自动通气期间挤压可收缩的贮存器组件18的内贮存器24和外贮存器26，以便手动地补充患者气体28的传输。
[0025]本书面描述使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及实施任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员能想到的其它实例。如果这些其它实例具有与权力要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权力要求的字面语言没有实质性区别的等效结构元件，则这些其它也实例意图处于权利要求书的范围之内。

Claims (13)

1.一种通气机系统(10)，包括
可收缩的贮存器组件(18)，其包括：
外贮存器(26)；以及
至少部分地设置在所述外贮存器(26)内的内贮存器(24)；
与所述外贮存器(26)气动地联接的气体源(12)；以及
可操作地连接到所述气体源(12)上的控制器(16)，其中所述控制器(16)配置成用来调节从所述气体源(12)到所述外贮存器(26)的气体传输，以便压缩所述内贮存器(24)，并且由此自动地传送所述内贮存器(24)的容纳物。
2.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述控制器(16)配置成用来调节所述气体的所述传输，以便压缩所述内贮存器(24)，并且由此自动地对患者(46)通气。
3.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述外贮存器(26)大体为半透明的。
4.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述外贮存器(26)包括适于抵抗膨胀的增强的尼龙材料。
5.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述气体源(12)包括泵。
6.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述气体源(12)包括加压存储罐。
7.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述通气机系统(10)进一步包括与所述外贮存器(26)和所述气体源(12)气动地联接的隔膜件(20)。
8.根据权利要求1所述的通气机系统(10)，其特征在于，所述通气机系统(10)进一步包括与所述内贮存器(24)气动地联接的二氧化碳吸收剂(44)。
9.一种方法，包括：
提供外贮存器(26)和至少部分地设置在所述外贮存器(26)内的内贮存器(24)；
提供与所述外贮存器(26)气动地联接的驱动气体源(12)；以及
将可选择的量的驱动气体自所述驱动气体源(12)传输到所述外贮存器(26)，以便压缩所述内贮存器(24)，并且由此自动地传送所述内贮存器(24)的容纳物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提供外贮存器(26)包括提供大体半透明的外贮存器。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提供外贮存器(26)包括提供由适于抵抗膨胀的增强的尼龙材料构成的外贮存器。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提供驱动气体源(12)包括提供泵。
13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述提供驱动气体源(12)包括提供加压罐。
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