CN102210898B - 呼吸装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于给病人做人工呼吸的呼吸或麻醉设备，具有：气体输送装置；至少一个气体管路，其用于构造呼吸空气管路系统；至少一个气体混合装置，其带有混合气体罐和至少两个入口，所述入口各有一个阻断机构，所述阻断机构用于将至少两种不同的要混合的气体分开地输送到混合气体罐中，并用于接下来将混合气体输送到呼吸空气管路系统中，其中混合气体罐设置有至少两个分开的出口，用于从混合气体罐导出混合气体，并用于接下来输送到呼吸空气管路系统中。

Description

呼吸装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的呼吸或麻醉设备和一种根据权利要求10的前序部分的用于在呼吸和麻醉设备中混合至少两种不同的气体的方法。
背景技术
对于各种不同的医疗应用来说，例如在手术时，需要给病人做人工呼吸。呼吸设备用于给病人做人工呼吸，还可以利用作为麻醉设备的麻醉剂反射器和麻醉剂配给器用于麻醉。对于某些呼吸设备来说，可以至少部分地将病人呼出的呼出气体再用作吸入气体，也就是说，这是一种带有呼吸空气循环系统的反复呼吸系统。在带有呼吸空气循环系统的呼吸设备中有一个气体输送装置，它将呼吸气体在吸入期间引导给病人。在呼出期间和之后，该气体输送装置要么切断，要么仅以很小的输送流工作。
特别是对于麻醉设备来说，需要将混合气体输送给吸入气体。混合气体例如由氧气和笑气组成。要混合的气体即氧气和笑气利用截止阀分开地被输送给混合气体罐。交替地仅打开一个截止阀，以此方式不连续地引导要混合的气体例如氧气或笑气。因而要么只有例如氧气要么只有笑气被输送给混合气体罐。混合气体从混合气体罐连续地输出到呼吸空气管路系统中，特别是输出到吸入气体管路中。在要混合的气体例如氧气被引入到混合气体罐中时，混合气体罐中的氧气浓度升高，因为只有氧气被引入到混合气体罐中。在例如仅将笑气引入到混合气体罐中时，情况与此类似。混合气体从混合气体罐导出是以连续的方式进行的。从混合气体罐导出的混合气体被输送给呼吸或麻醉设备的呼吸空气管路系统。由于不连续地进行配给，在混合气体罐中，进而也在输送给呼吸空气管路系统的混合气体中，会出现浓度波动。然而这种浓度波动并非所愿，因为输送给病人的吸入气体的浓度应尽可能均匀。
在混合气体罐中还会出现局部的浓度波动，致使由于混合气体罐中的混合气体未最佳混合而使输送给呼吸空气管路系统的混合气体也会出现浓度波动。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种呼吸或麻醉设备和一种用于在呼吸和麻醉设备中混合至少两种不同的气体的方法，其中能简单、可靠地以较低的技术成本来补偿引入到呼吸空气管路系统中的混合气体的浓度波动。
该目的通过一种用于给病人做人工呼吸的呼吸或麻醉设备得以实现，它包括：气体输送装置；至少一个气体管路，其用于构造呼吸空气管路系统特别是呼吸空气循环系统；至少一个气体混合装置，其带有混合气体罐和至少两个入口，这些入口各有一个阻断机构，阻断机构用于将至少两种不同的要混合的气体，特别是氧气、笑气、空气、二氧化碳或氙气分开地输送到混合气体罐中，并用于接下来将混合气体从混合气体罐输送到呼吸空气管路系统中，其中混合气体罐设置有至少两个分开的出口，用于从混合气体罐导出混合气体，并用于接下来输送到呼吸空气管路系统中。由于混合气体经由至少两个分开的出口从混合气体罐导出，故可以补偿混合气体罐内的局部浓度波动。
根据一种补充设计，混合气体罐上的至少两个分开的出口的间距至少为1cm、2cm、5cm、7cm或10cm。
特别是在至少两个出口处各设有混合气体管路，从而经由至少两个出口导出的混合气体在引入到呼吸空气管路系统中之前流经至少两个混合气体管路。
根据另一种设计，至少两个混合气体管路通到混合气体汇集管路上，而混合气体汇集管路通到呼吸空气管路系统中。在混合气体汇集管路中可以对混合气体的气体进行附加的混合。
根据一种补充的实施方式，至少两个混合气体管路具有不同的容积，用于在至少两个出口与呼吸空气管路系统和/或混合气体汇集管路之间实现气动的时间延迟。在混合气体罐内的混合气体中，输送给混合气体罐的要混合的气体出现浓度波动。在这里，交替地每次仅将一种要混合的气体输送给混合气体罐，致使在混合气体罐内的混合气体中出现浓度波动。由于经由至少两个出口出来的混合气体在气动方面的时间延迟，输送给混合气体罐的要混合的不同气体的浓度波动基本上可以得到补偿。如果例如要混合的第一种气体在第一时刻在混合气体罐中存在最大的浓度，而要混合的第二种气体在混合气体罐中在第二时刻存在最大的浓度，则气动方面的时间延迟基本上等于第一时刻与第二时刻之间的时间差。在第二时刻期间，要混合的第一种气体在混合气体罐中存在最小的浓度。例如，在第一时刻期间已从混合气体罐出来的气体，与在第二时刻期间已从混合气体罐出来的混合气体相混合。由此使得其中要混合的第二种气体具有最大浓度的混合气体，与其中要混合的第一种气体具有最大浓度的混合气体相混合。由于混合气体罐中的要混合的第一种和第二种气体的连续地上升和下降的浓度波动，由此可以相对于输送给呼吸空气管路系统的混合气体使得混合气体罐中出现的浓度波动基本上得到补偿。
至少一个混合气体管路的容积优选至少比另一个混合气体管路的容积大1.1倍、1.5倍、2倍、3倍或5倍。
根据一种变型设计，经由各有一个阻断机构的至少两个入口引入到混合气体罐中的要混合的气体可不连续地引入到混合气体罐中。
这些阻断机构的最佳控制方式为，使得交替地每次都只打开一个阻断机构。
根据另一种实施方式，至少两个混合气体管路的容积差基本上等于―偏差小于70%、50%、30%或20%―在阻断机构打开期间流经布置在具有较大容积的混合气体管路上的出口的混合气体的体积。
尤其是至少一个混合气体管路至少部分地特别是作为缓冲罐设置在混合气体罐中。具有较大容积的至少一个混合气体管路因而可以紧凑地构造，因为它由此作为缓冲罐内置到混合气体罐中，因而气体混合装置在整体上具有紧凑的结构。
本发明的用于混合在呼吸或麻醉设备中的、特别是在要求权利保护的本申请中所述的呼吸或麻醉设备的至少两种不同的气体的方法，具有如下步骤：将要混合的至少两种气体引入到混合气体罐中；将这至少两种气体在混合气体罐中混合；将混合气体从混合气体罐导出；将混合气体引入到呼吸空气管路系统中，其中混合气体从混合气体罐分开地在至少两个不同的出口处导出。
根据另一种设计，经由一个出口导出的混合气体相对于经由另一个出口导出的、输送给呼吸空气管路系统的混合气体以一个时间差连续地输送给呼吸空气管路系统。
附图说明
附图示出：
图1为气体混合装置的简化图。
具体实施方式
在图1中示出未示出的麻醉设备的气体混合装置1。
麻醉设备具有呼吸气体循环系统，从而病人呼出的呼出气体至少部分地又可以用作吸入气体。麻醉设备因而用于给未示出的病人做人工呼吸和麻醉。
作为呼吸空气管路系统14尤其是这里的呼吸空气循环系统的组成部分，通过吸入气体管路16将输送给要呼吸的病人的吸入气体输送给病人。在流经吸入气体管路16和Y形件18之后，吸入气体经由吸嘴19被输送给病人。病人呼出的气体作为呼出气体经由呼出气体管路17排出。在这里，在吸入气体管路以及呼出气体管路16、17上均设置有未示出的止回阀。
混合气体汇集管路15通到吸入气体管路16上。由不同的气体如氧气和笑气组成的混合气体经由混合气体管路15被输送给要呼吸的病人的吸入气体。混合气体经由混合气体汇集管路15输入到吸入气体管路16中，提供混合气体的气体混合装置1具有混合气体罐2，混合气体罐带有第一入口7和第二入口8。在第一入口7处设置有第一阻断机构3，例如截止阀4或气门，在第二入口8处设置有第二阻断机构5，例如第二截止阀6或第二气门。有待混合的第一种气体例如氧气经由第一输送管路20引入到混合气体罐2中，有待混合的第二种气体例如笑气经由第二输送管路21引入到混合气体罐2中。在这里，第一阻断机构3和第二阻断机构5交替地打开，从而在一个时段只有氧气经由第一入口7流入到混合气体罐2中，而在第二时段只有笑气经由第二入口8流入到混合气体罐2中。两个阻断机构3、5因而并不同时打开。
混合气体罐2具有第一出口9和第二出口10。在混合气体罐中混合的气体经由第一和第二出口9、10从混合气体罐2导出。在此，两个出口9、10具有较大的例如在1cm至10cm的范围内的间距。由第一出口9导出的混合气体经由第一混合气体管路11输送给混合气体汇集管路15，由第二出口10导出的混合气体经由第二混合气体管路12也被引导至混合气体汇集管路15。第二混合气体管路12在此还部分地内置到混合气体罐2中，其容积明显大于第一混合气体管路11。第二混合气体管路12作为缓冲罐13构造在混合气体罐2中，第二出口10还位于该缓冲罐上。由于混合气体经由两个不同的出口9、10分开地独立地从混合气体罐导出，故能以有利的方式基本上补偿在混合气体罐2内的氧气和笑气的局部浓度波动。
由于有待混合的两种气体不连续地交替地引入到混合气体罐1中，故混合气体中的两种气体即氧气和笑气会出现浓度波动。在例如只有氧气经由第一阻断机构3和第一入口7被引入到混合气体罐2中时，混合气体罐2中的氧气浓度就会上升，由此也使得混合气体罐2中的笑气浓度下降。在这里，混合气体经由两个出口9、10连续地从混合气体罐2导出，并连续地引入到吸入气体管路16中。带有缓冲罐13的第二混合气体管路12的容积明显大于第一混合气体管路11的容积。这使得经由第一和第二混合气体管路11、12流入到混合气体汇集管路15中的混合气体在气动方面时间延迟。第一和第二混合气体管路11、12之间容积差如下设计：经由第一混合气体管路11被引导至混合气体汇集管路15的混合气体具有最大的氧气浓度，同时，经由第二混合气体管路12被引入到混合气体汇集管路15中的混合气体具有最大的笑气浓度。由于第二混合气体管路12容积较大，经由第二混合气体管路12从混合气体罐2导出且引入到混合气体汇集管路15中的混合气体，相比于经由第一混合气体管路11引入到混合气体汇集管路15中的混合气体，时间延迟地流入到混合气体汇集管路15中。在混合气体罐2中的氧气浓度最大时，混合气体罐2中的笑气浓度最小，反之亦然。在仅将氧气输入到混合气体罐2中期间，混合气体罐2中的氧气浓度连续地上升，混合气体罐2中的笑气浓度以类似的方式下降。类似地，在仅将笑气引入到混合气体罐2中时，混合气体罐2中的笑气浓度连续地上升，而混合气体罐2中的氧气浓度则下降。如果例如在混合气体罐2中氧气浓度下降而笑气浓度上升，则由于在气动方面的延迟，在混合气体汇集管路15的起始处，这导致，在第二混合气体管路12中即在第二混合气体管路12的终止处的混合气体浓度亦即在混合气体汇集管路15处的笑气浓度增加，同时，在第一混合气体管路11的终止处在混合气体汇集管路15处的混合气体的氧气浓度上升，反之亦然。这样就能以简单的方式连续地基本上补偿混合气体罐2中的混合气体的由于有待混合的两种气体被交替地不连续地引入到混合气体罐2中而引起的浓度波动。
总的来看，本发明的呼吸或麻醉设备具有显著的优点。混合气体从至少两个独立的出口9、10被分开地导出，这使得混合气体罐2中的由于混合气体不均匀地混合而引起的局部浓度波动基本上得到补偿。有待混合的气体由于其不连续地被引入到混合气体罐2中而在混合气体罐2中引起的浓度随时间的波动，可以通过在两个混合气体管路11、12中的气动方面的时间延迟基本上得到补偿。这使得输送给吸入气体管路16的混合气体的浓度基本恒定。
附图标记列表
1     气体混合装置
2     混合气体罐
3     第一阻断机构
4     第一截止阀
5     第二阻断机构
6     第二截止阀
7     第一入口
8     第二入口
9     第一出口
10    第二出口
11    第一混合气体管路
12    第二混合气体管路
13    缓冲罐
14    呼吸空气管路系统
15    混合气体汇集管路
16    吸入气体管路
17    呼出气体管路
18    Y形件
19    吸嘴
20    用于有待混合的第一种气体的第一输送管路
21    用于有待混合的第二种气体的第二输送管路

Claims (21)

1.一种用于给病人做人工呼吸的、可用作麻醉设备的呼吸设备，包括：
气体输送装置；
至少一个气体管路，其用于构造呼吸空气管路系统（14）；
至少一个气体混合装置（1），其带有混合气体罐（2）和至少两个入口（7、8），所述入口各有一个阻断机构（3、5），所述阻断机构用于将至少两种不同的要混合的气体分开地输送到混合气体罐（2）中，并用于接下来将混合气体输送到呼吸空气管路系统（14）中，
其特征在于，
混合气体罐（2）设置有至少两个分开的出口（9、10），用于从混合气体罐（2）导出混合气体，并用于接下来输送到呼吸空气管路系统（14）中，其中，混合气体罐（2）构造用于将空气和/或氧气与至少一种麻醉气体混合。
2.如权利要求1所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，在至少两个出口（9、10）处各设有混合气体管路（11、12），从而经由至少两个出口（9、10）导出的混合气体在引入到呼吸空气管路系统（14）中之前流经至少两个混合气体管路（11、12）。
3.如权利要求2所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）通到混合气体汇集管路（15）上，而混合气体汇集管路（15）通到呼吸空气管路系统（14）中。
4.如权利要求2或3所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）具有不同的容积，用于在至少两个出口（9、10）与呼吸空气管路系统（14）和/或混合气体汇集管路（15）之间实现气动的时间延迟。
5.如权利要求4所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）的容积比另一个混合气体管路（11、12）的容积大至少1.1倍。
6.如前述权利要求1至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，经由各有一个阻断机构（3、5）的至少两个入口（7、8）引入到混合气体罐（2）中的要混合的气体可不连续地引入到混合气体罐（2）中。
7.如前述权利要求1至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，阻断机构（3、5）的控制方式为，使得交替地每次都只打开一个阻断机构（3、5）。
8.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）的容积差基本上等于在阻断机构（3、5）打开期间流经布置在具有较大容积的混合气体管路（11、12）上的出口（9、10）的混合气体的体积，其中，偏差小于70%。
9.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）至少部分地设置在混合气体罐（2）中。
10.如前述权利要求1至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，所述呼吸空气管路系统（14）是呼吸空气循环系统。
11.如前述权利要求1至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，所述麻醉气体选自包括笑气、二氧化碳和氙气的气体组。
12.如权利要求4所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）的容积比另一个混合气体管路（11、12）的容积大至少1.5倍。
13.如权利要求4所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）的容积比另一个混合气体管路（11、12）的容积大至少2倍。
14.如权利要求4所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）的容积比另一个混合气体管路（11、12）的容积大至少3倍。
15.如权利要求4所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）的容积比另一个混合气体管路（11、12）的容积大5倍。
16.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）的容积差基本上等于在阻断机构（3、5）打开期间流经布置在具有较大容积的混合气体管路（11、12）上的出口（9、10）的混合气体的体积，其中，偏差小于50%。
17.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）的容积差基本上等于在阻断机构（3、5）打开期间流经布置在具有较大容积的混合气体管路（11、12）上的出口（9、10）的混合气体的体积，其中，偏差小于30%。
18.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少两个混合气体管路（11、12）的容积差基本上等于在阻断机构（3、5）打开期间流经布置在具有较大容积的混合气体管路（11、12）上的出口（9、10）的混合气体的体积，其中，偏差小于20%。
19.如权利要求2至3中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备，其特征在于，至少一个混合气体管路（11、12）至少部分地作为缓冲罐（13）设置在混合气体罐（2）中。
20.一种用于混合在根据前述权利要求中任一项所述的、可用作麻醉设备的呼吸设备中的至少两种不同的气体的方法，具有如下步骤：
将要混合的至少两种气体引入到混合气体罐（2）中；
将所述至少两种气体在混合气体罐（2）中混合；
将混合气体从混合气体罐（2）导出；
将混合气体引入到呼吸空气管路系统（14）中；
其特征在于，
将混合气体从混合气体罐（2）分开地在至少两个不同的出口（9、10）处导出。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，将经由一个出口（9、10）导出的混合气体相对于经由另一个出口（9、10）导出的、输送给呼吸空气管路系统（14）的混合气体以一个时间差连续地输送给呼吸空气管路系统（14）。
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