CN102233151B

CN102233151B - 用于使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置

Info

Publication number: CN102233151B
Application number: CN201110118191.8A
Authority: CN
Inventors: H·A·M·哈弗里
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2011-04-28
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: CN102233151A; US20110265793A1; EP2383008A1; EP2383008B1

Abstract

本发明涉及用于使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法和装置。本文公开了一种用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法。该方法包括供应该体积的吸气的呼吸气体和接收该体积的呼气的呼吸气体，以及从该体积的呼吸气体中抽出用于分析的气体样本。该方法还包括提供表示抽出的气体样本的体积的信号，以及基于提供该信号来确定气体样本的体积。该方法进一步包括基于确定气体样本的体积来控制配置成以便添加到呼吸气体中的补偿气体的体积，以使呼吸气体体积维持在期望水平。还提供了用于使呼吸气体的体积维持在期望水平的对应的装置。

Description

用于使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置

技术领域

本公开大体涉及用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法和装置。

背景技术

潮气体积(TV)是在单次呼吸中吸入或取入肺的空气的量。TV取决于患者的性别、体格大小(size)、身高、年龄和健康等，但是一般而言，TV也随着患者的体格大小的减小而减小。在一般的健康成年人中，TV为约400-600ml，而在重量为3.5-4kg且50cm高的一般的健康新生儿中，TV为大约25-50ml。另一方面，在重量仅500克的一般早产新生儿中，TV仅为约2-3.5ml。更小的患者的TV很难测量，但是应用一般经验法则来近似人肺的TV，它可近似为4-7ml/kg。在实践中，患有肺部系统缺陷的患者的TV通常比近似所给出的(TV)更小。

呼吸速率(RR)也取决于患者的性别、体格大小、身高、年龄和健康等，但是一般而言，RR随着患者的体格大小的减小而升高。在一般健康成年人中，RR为约10-20次呼吸/分钟，而新生儿的RR可高到超过150次呼吸/分钟。

当用传统通气机来以机械的方式对患者通气时，气管内管置于气管中，使得其穿过口腔或鼻腔和喉。气管内管的另一端通过Luer型连接器连接到呼吸线路Y形件上。如果用主流或侧流气体分析器来对患者进行气体监测，则用于对由气体分析器分析的呼吸气体采样的气道适配器通常连接在气管内管的连接器和呼吸线路Y形件之间。在吸气期间，包含较高的氧气(O₂)浓度的新鲜呼吸气体以这样的方式流到患者的肺中：即通过呼吸线路Y形件的吸气分支、气道适配器、气管内管和它们的连接器，然后流到气管、支气管、多支气管、细支气管，并且最终到达肺的深处的气泡，所有的气体交换实际上在气泡中发生。新鲜呼吸气体中的O₂分子通过气泡的薄壁替换在气泡的周围的微血管中流动的血液的血红蛋白中的二氧化碳(CO₂)分子。O₂分子在血红蛋白内就位，而CO₂分子通过与在吸气期间进入的新鲜气体相同的路径在经使用的呼出的呼吸气体内流出患者。因此气体分析器测量的呼吸气体的气体浓度与血液中的气体浓度略微成比例。

在Y形件的吸气和呼气分支的连接部和患者的口或鼻(口腔和鼻腔的开始处)之间的空间中的体积称为机械死体积或死空间，而患者的口或鼻和气泡的入口之间的空间中的体积称为解剖学死体积。肺的由于一些原因受伤或受损且不参与气体交换的部分更具体而言称为物理死体积。显而易见的是，在经使用的呼吸气体在呼气期间通过呼气分支流出患者的肺时，更新的经使用的气体的一部分会离开肺部系统，以及呼吸线路的患者侧，但是停留在机械和解剖学死体积中。然后在新鲜气体通过吸气分支吸入肺中时，已经在解剖学和机械死体积中的经使用的气体会在新鲜气体之前流到肺中。取决于死体积和TV的比，经使用的气体会填充一些或所有的气泡，或者至少会与新鲜气体混合，从而降低O₂的浓度以及增加肺中的CO₂的浓度，这继而减少了气泡中的气体交换。这意味着死空间越大，则具有低O₂浓度和高CO₂浓度的、在吸气期间流回患者的肺且使气泡中的气体交换变差的经使用的气体的体积就越大。换句话说，如果总的死体积大于TV或与TV一样大，则患者将不会使任何新鲜气体进入肺，而是来回地呼吸在死体积中的经使用的气体。在实践中，气体的扩散对在死体积上的气体交换有很小的帮助，尤其是当存在一些气体运动(例如所展开的高频率通气)时，但是无论如何，气泡中的总的气体交换将是致命性的或差到很危险的。

解剖学死体积几乎不可能减小，但是它与患者的体格大小和物理状况成比例。机械死体积取决于呼吸线路设计、呼吸线路管道的内径、连接器和附加的附件，例如用于侧流和主流气体分析器的气道适配器。显然，如在正常呼吸的情况下那样机械死空间为零是最佳的。还显而易见的是，机械死体积对于具有更小的TV的更小的患者或患有会减小TV的气压伤等的患者而言更危险。

一般而言，主流气体分析适于插管患者或戴面罩或鼻罩的患者。主流分析器置于呼吸线路Y形件与气管内管之间、通过它们的用于测量流过分析器的气体的气体浓度的气道附件。但是，现有的主流气体分析器是大且重的，因此尤其是对小患者使用是非常不实际的，因为它们会覆盖患者的面部，并且微气管内管在重量的作用下易于弯曲和堵塞(clock)。此外附件和附加的连接器会显著地增加死空间，这对具有小TV的小患者是危险的。而且，气道适配器的设计及其非管状气体采样室效率低，并且会在呼吸气流中产生紊流，混合端部潮气气体与新鲜气体，从而混合主流分析器测量的气体样本，致使测量不准确，尤其是在更高RR和小TV的情况下。当前，在实践中，现有的主流分析器根本不用于较小的患者。

侧流气体分析可用于插管和非插管患者。用气体泵通过采样管道主动地将气体样本吸入分析器中。当测量插管患者时，采样管道连接到置于呼吸线路Y形件和气管内管之间的气道适配器上，以从在呼吸线路的内部流动的呼吸气体中取出样本。当测量非插管患者时，采样管道可连接到例如鼻腔，以直接从患者的上气道中取出气体样本。

靠近患者放置的气道适配器通常是小且轻的，并且因此实用，而大且重的分析器本身位于更远离患者的地方，例如在患者监护仪或通气机的内部。但是，患者和分析器之间的距离意味着气体样本在进入分析器之前会行进较长的路线，其从气道适配器开始，通过若干个在采样线路的不同部分之间的机械连接部、通常3-6米长且具有介于1-1.5mm之间的内径的微管道，并且最后通过分离水、粘液、血液等的过滤器。在气体样本或包含不同的气体浓度的气体柱行进通过连接器、样本管道和过滤器时，它们会沿着长的路径混合均匀，从而显著地降低气体浓度测量准确度。此外，尤其是当RR升高且TV减小时，测量准确度会快速下降。这可看作阻尼和舍入二氧化碳描记图(capnogram)，这是由于更小样本或缩短的气体柱(其更容易混合均匀，从而致使幅度快速减小)引起的。而且，样本气体流率对气体样本混匀有影响。样本气体流量越低，则气体柱行进通过管道等时间就越长，并且它们就混合得越均匀。现有的侧流气体分析器的样本气体流率通常介于50-400ml/min之间。根据物理学定律，显而易见的是，在样本气体的流率例如从200ml/min降低到50ml/min时，对呼吸气体浓度的灵敏度会改变，不成比例而是以指数倍降低，因为样本气体会在管道等的内部行进更长时间，并且混合得进一步更均匀。由于该原因，大多数侧流气体分析器制造商仅规定RR的测量范围，其可高达120-150次呼吸/分钟的频率，但是不规定气体浓度测量的准确度，或者规定仅高达15-60次呼吸/分钟，这仅可用于成年人。

在许多情况下，样本气体的流率不可增大到足够高到获得用于气体浓度测量的足够的灵敏度的水平。样本气体被从应当流入患者的新鲜吸气气体中“偷出”，并且它会减小吸气空气的体积，这继而减少气泡中的气体交换。因此现有的气体分析器通常可针对低于30次呼吸/分钟的RR来测量气体的浓度，这对于正常的成年患者是足够高的，但是对于较小的患者太低了，更不用说新生儿。

此外，从呼吸线路和患者的气道中吸入样本气体可对肺造成损害。可发生这种情况是由于连接到呼吸线路上的一个或多个装置的故障或使用者失误的原因。肺可被损害是由于用于气体采样的侧流气道适配器和通气机之间的堵塞的原因，堵塞会致使不足的气流进入患者，这继而导致从呼吸线路的患者侧-换句话说从患者的气道中-吸入采样气体的后果，这可从肺中清空气体，从而致使肺萎陷。

因此，现有的侧流气体分析不适于具有高RR和小TV的小患者，并且当前在实践中，不存在用于较小的患者的适当的呼吸气体浓度分析技术。

发明内容

本文解决了上述短处、缺点和问题，通过阅读和理解以下说明书将理解本文。

在一个实施例中，一种用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法包括：供应该体积的吸气的呼吸气体和接收该体积的呼气的呼吸气体，以及从该体积的呼吸气体中抽出用于分析的气体样本。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法还包括提供表示抽出的气体样本的体积的信号，以及基于提供该信号来确定气体样本的体积。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法进一步包括基于确定气体样本的体积来控制配置成以便添加到呼吸气体中的补偿气体的体积，以使呼吸气体体积维持在期望水平。

在另一个实施例中，一种用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置包括：通气机，其用于沿着第一管道供应吸气的呼吸气体，并且用于沿着第二管道接收呼气的呼吸气体；以及样本输出连接器，其用于从沿着第一管道和第二管道中的至少一个流动的呼吸气体中抽出用于分析的气体样本。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置还包括：测量单元，其用于提供表示抽出的气体样本的体积的信号；以及补偿气体入口，其用于将一定体积的补偿气体添加到呼吸气体中。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置进一步包括处理单元，其用于基于测量单元提供的信号来确定气体样本的体积，并且用于基于抽出的气体样本的体积来控制用于将该一定体积的补偿气体添加到呼吸气体中的补偿气体入口，以使呼吸气体的体积维持在期望水平。

在又一个实施例中，一种用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法包括：供应该体积的吸气的呼吸气体和接收该体积的呼气的呼吸气体，以及从该体积的吸气的呼吸气体中抽出用于分析的气体样本。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法还包括测量气体样本的体积，以及提供表示抽出的气体样本的体积的信号。用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的方法进一步包括基于提供该信号来确定气体样本的体积，以及基于确定气体样本的体积来控制配置成以便添加到吸气的呼吸气体中的补偿气体的体积，以使呼吸气体体积维持在期望水平。

根据附图及其详细描述，将使得本发明的各种其它特征、目标和优点对于本领域技术人员显而易见。

附图说明

图1是根据一个实施例的装置的示意图；以及

图2是根据另一个实施例的装置的示意图。

部件列表：

1装置

2通气机

3气管内管

4适配器

5分路单元

6第一管道

7第二管道

8对象

10样本输出连接器

11采样管

12气体分析器

13泵

20第一端口

21第二端口

22第三管道

23第四管道

30用户接口

31显示器

33呼气阀

34测量单元

35处理单元

36补偿气体入口

37压力传感器

38流量传感器

40同轴管道

具体实施方式

参照附图，在下述详细描述中阐述了具体实施例。这些详细实施例自然可修改，并且应当不限制权利要求书中阐述的本发明的范围。

图1显示了用于在对对象8通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置1的示意图。该装置包括连接到对象8上的通气机2，其用于沿着第一管道6供应该体积的吸气的呼吸气体，并且用于沿着第二管道7接收该体积的呼气的呼吸气体。该装置还包括样本输出连接器10，其借助于泵13从沿着所述第一管道6和第二管道7中的至少一个流动的呼吸气体中抽出用于分析的气体样本。样本输出连接器10可为适配器4(例如传统的侧流型气道适配器)的一部分，该适配器典型地在通气机2和气管内管3之间组装成与第一管道6和第二管道7以及通气机2流连接，气管内管3既将呼气的呼吸气体从对象的肺中引导出来，也将吸气的呼吸气体引导到对象的肺。

在图1中在适配器4和通气机2之间还有具有三个分支的分路单元5，三个分支其中一个连接到第一管道6上，另一个连接到第二管道7上，而第三个连接到适配器4上。采样管11连接到样本输出连接器10上，从而将气体样本引导到气体分析器12，例如侧流型气体分析器，气体分析器12在图1中置于通气机2的外部，但是其也可处于通气机2中。

该装置进一步包括测量单元34，需要测量单元34来测量通过样本输出连接器10抽出的气体样本的体积，以及提供表示抽出的气体样本的体积的信号。在图1的实施例中，测量单元34位于气体分析器12中，但是可位于任何其它适当位置上，例如其可为适配器4的一部分。测量单元可为基于不同的流量测量原理的流量传感器，例如热线流速计、差压传感器、超声流量传感器等。

该装置还包括补偿气体入口36和处理单元35。补偿气体入口36将补偿气体添加到在通气机2和气管内管3之间流动的呼吸气体，以补偿抽出以用于分析的气体样本的体积。可为通气机2的一部分的补偿气体入口36可包括阀或类似物，以允许控制进入呼吸气体的补偿气流。

可为例如图1中所示的气体分析器12或通气机2的一部分的处理单元35基于测量单元34提供的信号来确定气体样本的体积。而且处理单元35基于抽出的气体样本的所确定的体积来控制用于将一定体积的补偿气体添加到呼吸气体中的补偿气体入口36，以使呼吸气体的体积维持在期望水平。待添加到呼吸气体中以使呼吸气体的体积维持在期望水平的补偿气体的体积应当为抽出的气体样本的体积的至少50％，更具体而言至少75％或进一步更具体而言基本100％。处理单元35能够比较抽出的气体样本的体积与期望水平，以及在控制应当添加到呼吸气体中的补偿气体的体积时使用此信息。

该装置可还包括用户接口30，从而允许使用者设置呼吸气体的体积的期望水平，但是该期望水平可能已经在制造该装置的工厂中设置好。当观察接收到的各种信息(例如气体样本的体积和气体样本的各种成分的浓度以及表示对象8的状况的参数)时，可使用显示器31。

在图2中显示了另一种装置的示意图。对象8通过传统的同轴管道40连接到通气机2上，同轴管道40包括用于吸气的第一管道6(其为内管道)和用于呼气的第二管道7(其为外管道)二者。第一和第二管道操作地连接到气管内管3上。吸气和呼气呼吸气体流过同轴管道40的端部中的正如关于图1阐述的分路单元5。此分路单元的设计略微不同于图1的设计，但是其基本功能相同。而且图2中所示的此装置包括具有用于采样管11的样本输出连接器10的适配器4，采样管11用于将气体样本抽出到置于通气机2的内部或外部的气体分析器12。另外，至少有用于测量气管内管3和通气机2之间散布的压力的第一端口20。在距图2中所示的第一端口20一定距离处的压力传感器37测量压力的情况下，存在对第三管道22的需要，以便引导用于测量的压力。有利地，适配器4配备有第一压力端口20。为了采用压力差技术来测量气管内管3和通气机2之间的流量，还需要第二端口21以用于流连通。也可在适配器4中的第二端口21连接到第四管道23上。流量传感器38在第一端口20和第二端口21之间、跨过隔流件(图中未示出)来测量压力差。自然，也可不使用压力端口而使用其它测量原理(例如热线技术)来测量呼吸气体的流量。压力传感器37和流量传感器38提供的信号由处理单元35接收，以确定呼吸气体的压力和流率，当从呼吸气体抽出气体样本时，该信息可由使用者或处理单元35使用。

为了模仿对象在吸气期间的正常呼吸，通气机2将新鲜吸气呼吸气体推送通过第一管道6、分路单元5、适配器4和气管内管3，进入对象的呼吸系统中。类似地，在对象的肺在呼气期间顺应之后，通气机2允许通过打开呼气阀33来释放第一管道6、分路单元5、适配器4、气管内管3和对象的呼吸系统的内部的压力。沿着采样管11抽出的气体样本(该气体样本可包括在对象和通气机2之间流动的用于吸气和呼气的呼吸气体)典型地用来分析其浓度。抽出可通过经由样本输出连接器10和采样管11将气体样本吸入气体分析器12中来执行。从呼吸气流中抽出的气体样本的体积取决于通过适配器4的输出连接器10的气体样本的流率。RR越高且对象的潮气体积(TV)越小，则需要越高的气体样本的流率或体积，以最小化气体样本的混匀以及使得气体浓度测量能够尽可能地准确。

气体样本从该体积的在对象和通气机2之间流动的呼吸气体中流出会减小在吸气中进入对象的肺的呼吸气体的体积。为了确保对象使足够的呼吸气体进入肺以及充分地对对象通气，在吸气时期期间损失到气体采样中的呼吸气体的体积需要通过经由补偿气体入口36将足够体积的诸如新鲜空气的补偿气体(其可包含空气、氧气以及一些麻醉剂(如果需要的话))添加到呼吸气体中来补偿，该补偿气体可通过医院气体输送系统来输送。补偿气体还可为这些气体中的一些的混合物。例如与其中补偿气体可仅包含经过滤的室内空气的开环通气系统相比，在闭环通气系统中，补偿气体通常包含更高浓度的氧气，而且还包含其它气体。需要足够体积的补偿气体来使呼吸气体的体积维持在期望水平。也可在通气的吸气阶段期间添加补偿气体，以补偿在此吸气阶段期间抽出的气体样本。

图1和2中所示的测量单元34能够测量流过采样管11和气体分析器12的气体样本的流率，这是基于侧流技术来进行的。此外，呼吸速率(RR)可根据交替的气体浓度或气体分析器12产生的二氧化碳描记图来测量。当在潮气体积(TV)为500ml，RR为15且吸气和呼气之间的吸气体积∶呼气体积(I∶E)比为1∶2的正常的成年人的情况下时，对于长度为3米且内径为1.2mm的样本管，200ml/min的样本气体流量足以实现气体浓度测量的合理的灵敏度和准确度。但是，为了在更高的RR和更小的TV(例如RR为约100次呼吸/分钟，TV为约10ml且I∶E比为1∶1的2kg新生儿)下实现气体浓度测量的甚至一些灵敏度，对于长度为3米和内径为1.2mm的样本管，需要400ml/min的样本气体流量。

气体样本的流率，或换句话说通过样本气流从呼吸气体中抽出的气体的体积，强烈地取决于RR和I∶E比，该信息被提供至处理单元35。在一次吸气期间从呼吸气体中抽出的气体的体积可通过将气体样本的流率乘以吸气的时间来计算。气体样本的流率也取决于采样管11的内径，使得管径的减小会增加样本流率。但是，需要做更多的工作来通过具有更小直径的采样管11吸入气体样本，并且情况会变得进一步更糟，因为管会被水、粘液和其它分泌物堵塞，这在护理期间尤其对于具有更小内径的管是普遍的。因此，已确立的实践是使用具有介于1-1.5mm或优选地介于1-1.2mm之间的内径的样本管，以最小化样本管的堵塞，但实现尽可能地快的气体样本流率。对象的I∶E比的信息可从通气机2输送或其可通过用来测量图2中所示和阐述的呼吸线路中的呼吸气体的压力和流量的装置来测量。

另一方面，RR与对象的TV和体格大小成反比。在吸气期间通过侧流气体采样抽出的气体的体积可通过增加通气机推送到患者中的吸气补偿气体体积来补偿。通气机2控制通气对象的RR和I∶E比，而且还接收来自测量单元34的气体样本流率的信息，需要该信息来进行补偿。对于RR为15次呼吸/分钟且I∶E比为1∶2的成年人，在吸气期间采样的气体的体积为约4.4ml，基于此，通气机应当将一定体积的补偿气体添加到吸入的呼吸气体中以确保有充分的通气。类似地，对于RR为约100次呼吸/分钟且I∶E比为1∶1的2kg新生儿，在吸气期间的气体样本的体积按比例为约2ml，这为该对象的TV的约1/5。再次，基于气体样本的此体积，通气机应当将该体积的补偿气体添加到吸入气体中，以确保该小对象的充分的通气。

现有通气机可为非常准确的且非常可控的。气体分析器中的测量单元34可测量从对象的吸气呼吸气流中抽出的气体样本的流率或体积，这也为通过气体分析器12的气体样本的流率。使用流率信息来控制通过样本输出连接器10抽出气体样本的泵，以维持通过气体分析器12的恒定的样本流量，以获得准确的气体浓度值。因此通气机2可通过在吸气期间添加相同的体积或足够的体积(如之前所描述的那样)的补偿气体来补偿气体分析器12以气体样本的形式取出的吸气的呼吸气体的损失。这通过对通气机2提供关于被抽出以用于气体分析器12的分析的气体样本的体积的信息来实现，通气机2使用该信息通过调节通气参数来补偿在吸气中抽出的气体样本的体积。益处在于，可使用更高的气体样本流量，使得在更高的呼吸速率下能够有准确的气体浓度测量，而不干涉肺的气体交换和通气。

也可行的是，实现例如介于50和500ml/min之间的可调气体样本流量，以使得能够测量小患者的高RR。因为使用更高的气体样本流量(＞200ml/min)来确保有准确的气体浓度测量是有益的，所以合乎需要的是自动地调节气体样本流量或体积(其与呼吸速率成比例或与潮气体积成反比)。因此在呼吸速率升高时，气体样本流量或体积也增加，或者在潮气体积减小时，气体样本流量或体积会增加。类似地，控制RR的通气机2可使用气体样本流量或体积的增加/减小的信息来自动地补偿侧流气体分析器取出的气体样本的体积变化，以增加/减小添加到用于吸气的呼吸气流中的补偿气体的体积。

当测量非插管患者时，还可使用气体样本的可调流量，以增加在更高的RR下的气体浓度测量准确度。这可通过使用气体样本的流率而且还有处理单元35本身计算的RR信息来实现。因此在RR升高时，同时增加气体样本的流率，以防止气体样本的混匀以及使得能够有快速且准确的气体浓度测量。

通气机添加的补偿气体的体积可根据来自通气机2的呼吸速率(RR)的信息和来自测量单元34的气体样本的流率来计算。因此流到对象的肺中的呼吸气体的总体积保持在期望水平，而不管抽出的气体样本的体积如何。这通过这样来实现：将来自气体分析器12的处理单元35的气体样本的流率信息发送给通气机2的处理单元，除非它们具有公共的处理单元，通气机2的处理单元然后可基于RR和气体样本流率来调节吸气的呼吸气体的体积以用于补偿。

在医院中的当前护理实践是，通过使装置1的分路单元5或适配器4与气管内管3脱开来打开对象的呼吸线路，许多时候是在白天进行的，因为有不同的护理过程，例如从对象的肺中吸出分泌物和水或用喷雾器(未在图中示出)将药物输送到肺中或用光导纤维(未在图中示出)观察对象的气道。除了与给定的护理过程相关的伤害和风险之外，总是可能在对象和通气机2之间、典型地在适配器4的样本输出连接器10和通气机2之间的第一管道6或第二管道7中有闭塞或堵塞。原因可为一个或多个装置的故障或使用者的失误。在这种情况下，为了防止气体分析器的气体样本流在对象的气道中产生的会使肺挤空呼吸气体的负压造成的额外伤害，可使用图2中所示的实施例来防止气泡在肺的深处萎陷，这使得对象能够进行气体交换。

为了确保用于分析的气体样本流不在对象的肺中产生负压，通过第一端口20和第二端口21提供了表示流量传感器38测量的呼吸气体流量和压力传感器37测量的压力中的至少一个的信号，并且该信号被处理单元35确定，以控制气体样本的流量或体积。在在气管内管3和通气机2之间，典型地在适配器4和通气机2之间或在通气机2和样本输出连接器10、第一端口20和第二端口21其中一个之间有闭塞或堵塞的情况下，通过适配器4的第一端口20和第二端口21测量的流量会趋近于零或接近零，并且通过第一端口20测量的压力会趋近零。基于流量和压力信息中的至少一个，减少或停止抽出气体样本，以防止在肺的内部有负压。该信息也可发送给通气机2，以打开呼气阀33，且当然要对医院人员报警。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这样的其它实例意图处于权利要求书的范围之内。

Claims

1.一种用于在对对象通气时使呼吸气体的体积维持在期望水平的装置，包括：

通气机，其配置成以便沿着第一管道供应吸气的呼吸气体，并且用于沿着第二管道接收呼气的呼吸气体；

样本输出连接器，其配置成以便从沿着所述第一管道和所述第二管道中的至少一个流动的所述呼吸气体中抽出用于分析的气体样本；

测量单元，其配置成以便提供表示抽出的所述气体样本的体积的信号；

补偿气体入口，其配置成以便将一定体积的补偿气体添加到所述呼吸气体中；以及

处理单元，其配置成以便基于所述测量单元提供的所述信号来确定所述气体样本的体积，并且配置成以便基于抽出的所述气体样本的体积来控制所述补偿气体入口，以使所述呼吸气体的体积维持在期望水平；

其中，所述的处理单元被配置为调节气体样本体积正比例于呼吸速率(RR)或反比例于潮气体积(TV)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括用户接口，其配置成以便设置呼吸气体的体积的所述期望水平。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量单元配置成以便检测抽出的所述气体样本的体积。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步配置成用来比较抽出的所述气体样本的体积与所述呼吸气体的期望水平。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步配置成以便添加所述一定体积的补偿气体，该体积为所述气体样本的体积的至少50％。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步配置成以便将所述一定体积的补偿气体添加到吸气的呼吸气体中。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元进一步配置成以便在供应吸气的呼吸气体期间确定抽出的所述气体样本的体积。