CN110496290B - 一种吸入麻醉剂电子蒸发装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，它包括蒸发装置本体，该蒸发装置本体包括支架组件、储药室组件、阀体组件及刻度盘组件；所述储药室组件通过两个螺钉一固定于阀体组件前端；所述支架组件通过两个螺钉二固定于阀体组件侧面；所述刻度盘组件通过三个螺钉三固定于阀体组件上端，外壳固定到阀体组件及支架组件上构成整机；它解决了地氟烷沸点低、蒸发需要的热量补充不及时等问题，解决了地氟烷临床应用的蒸发控制问题。

Description

一种吸入麻醉剂电子蒸发装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种吸入麻醉剂电子蒸发装置。

背景技术

医学上可吸入的液态麻醉剂经过蒸发器蒸发从呼吸道吸入，可以使病人暂时意识丧失并无疼痛感，是全身麻醉的主要方法，其麻醉深浅与药物在脑组织中的分压有关，当麻醉剂从体内排出或在代谢后，病人逐渐恢复清醒，且不留任何后遗症。吸入麻醉在体内代谢、分解少；大部分以原形从呼吸系统排出体外，因此吸入麻醉容易控制，比较安全、有效，是全身麻醉中最常用的一种方法。

目前已知的麻醉剂通常以液态存储在玻璃棕瓶或铝瓶等适宜的容器中。已知的液体麻醉剂包括氟烷、异氟烷、七氟烷、地氟烷、恩氟烷等。液体麻醉剂通过麻醉蒸发装置将液体麻醉剂汽化，并通过与氧气、空气或前两者与笑气的混合气体混合成可用于人体吸入的麻醉气体。

目前的蒸发器多以机械结构为主，通过旁路与调节阀形成配比输出需要浓度的麻醉气体，但地氟烷的蒸气压20℃时669mmHg接近大气压，沸点为22.8℃，在正常室温下已沸腾，因此不能使用传统机械蒸发器控制输出浓度，必须使用特殊的蒸发装置，更安全的控制气体输出。同时MAC接近6%，蒸发量大易引起过度冷却，通过自然温度补偿无法满足热量补充的要求，需要电加热保持恒温。地氟烷在常温下沸腾，根据物理常识，液体的沸点跟外部压强有关。当液体所受的压强增大时，它的沸点升高；压强减小时，沸点降低。

纯机械结构的蒸发器无法控制地氟烷的安全输出，同时由于过度冷却无法及时提供温度恢复所需要的热量补充。纯机械结构的蒸发器在使用其他吸入麻醉药物时，对于不同流量浓度输出偏差较大，随着麻醉时间增加，热量补充不及时，输出浓度随时间增加而降低。有些机型采用流量监测、海拔高度监测进行反馈控制如专利申请号201710337242 .3，成本高、控制系统复杂，故障点同时增多，后期维护使用成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种吸入麻醉剂电子蒸发装置。

本发明所述的一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，它包括蒸发装置本体，该蒸发装置本体包括支架组件、储药室组件、阀体组件及刻度盘组件；

所述储药室组件通过两个螺钉一固定于阀体组件前端；所述支架组件通过两个螺钉二固定于阀体组件侧面；所述刻度盘组件通过三个螺钉三固定于阀体组件上端，外壳固定到阀体组件及支架组件上构成整机。

进一步地，所述支架组件由底座、电源、底座盖板、电源线、电源插座、控制板、支架组成；所述电源通过两个螺钉四固定于底座上；所述支架通过螺钉五与底座相连接；所述电源插座通过两个螺钉五固定于底座上；所述电源线插到电源插座上，内部折弯后电源线由后侧引出；所述控制板由四个螺钉五固定于支架上；所述电源及电源插座分别通过电源线连接控制板。

进一步地，所述储药器组件由储药器、加热板一，温度传感器一、液面传感器、截断阀、比例阀、加药口堵塞、液位显示窗组成；所述储药器内具有密闭空间；所述加热板一使用螺钉五固定于储药器底面；所述温度传感器一通过螺纹孔固定于储药器底面，液面传感器通过螺纹连接至储药器上，使用密封圈密封；所述截断阀使用两个螺钉五固定于储药器上，接触面使用密封圈密封；所述比例阀使用两个螺钉五固定于储药器上，接触面使用密封圈密封；所述加药口堵塞可插入加药口，通过侧面按钮自锁死，按下按钮后加药口堵塞自动解锁可拔出；所述液位显示窗通过特殊螺钉和密封圈与储药器密封及固定；药物汽化后通过截断阀、比例阀后至储药器气体出口，进入阀体组件气体入口；所述加热板一、温度传感器一、液面传感器、截断阀、比例阀分别通过电源及数据反馈线连接至控制板相对应接口上。

进一步地，所述阀体组件由阀体、阻尼螺钉一、阻尼螺钉二、温度传感器、加热板二、气路控制阀、限位杆、磁感应开关、调节阀、压差传感器一、压差传感器二、阀体组件气体入口、阻尼气腔、压板组成；所述阻尼螺钉一、阻尼螺钉二为带有阻尼小孔的螺钉，通过螺纹连接阀体，通过密封圈密封；所述温度传感器通过螺纹连接至阀体，采集温度数据；所述气路控制阀为多路气体转换控制阀，由密封垫、阀座、阀片、弹簧、螺钉组成，依靠螺钉及弹簧下压力固定与阀体上，阀座由圆柱销形成限位装置，阀片可绕中心轴旋转，实现气路转换；所述限位杆依靠螺纹与阀体连接；所述磁感应开关依靠定位孔及螺钉连接于阀体上；所述调节阀通过螺纹连接至阀体，并依靠多个密封圈实现密封，并分割形成多个分隔气室，由三个螺钉穿过阀体压板后整体压紧至阀体顶面；所述压差传感器一、压差传感器二通过螺钉五连接至阀体，气路相通位置使用密封垫密封；所述阻尼气腔由气腔、气腔盖、波形垫片、锁紧环组成；所述温度传感器、加热板二、磁力开关及压差传感器、分别通过电源及数据反馈线连接至控制板相对应接口。

采用上述结构后，本发明有益效果为：本发明所述的一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，它解决了地氟烷沸点低、蒸发需要的热量补充不及时等问题，解决了地氟烷临床应用的蒸发控制问题。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明结构示意图；

图3是本发明中的支架组件的结构示意图；

图4是本发明中的储药室组件的结构示意图；

图5是本发明中的阀体组件的一方向的结构示意图；

图6是本发明中的阀体组件的另一方向的结构示意图；

图7是本发明中的电路原理框图。

附图标记说明：

1、支架组件；11、底座；12、电源；13、螺钉四；14、底座盖板；15、电源线；16、电源插座；17、控制板；18、支架；2、储药室组件；21、储药器；22、加热板一；23、温度传感器一；24、液面传感器；25、储药器组件气体出口；26、截断阀；27、比例阀；28、加药口堵塞；29、液位显示窗；3、螺钉一；4、阀体组件；401、阻尼螺钉一；412、阻尼螺钉二；402、温度传感器；403、加热板二；404、阀体；405、气路控制阀；406、限位杆；407、磁感应开关；408、调节阀；409、压差传感器一；410、压差传感器二；411、阀体组件气体入口；413、阻尼气腔；414、压板；5、刻度盘组件；6、螺钉三；7、螺钉二。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-图2所示，本具体实施方式所述的一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，它包括蒸发装置本体，该蒸发装置本体包括支架组件1、储药室组件2、阀体组件4及刻度盘组件5；所述储药室组件2通过两个螺钉一3固定于阀体组件4前端；所述支架组件1通过两个螺钉二7固定于阀体组件4侧面；所述刻度盘组件5通过三个螺钉三6固定于阀体组件4上端，外壳固定到阀体组件4及支架组件1上构成整机。

进一步地，如图3所示，所述支架组件1由底座11、电源12、底座盖板14、电源线15、电源插座16、控制板17、支架18组成；所述电源12通过两个螺钉四13固定于底座11上；所述支架18通过螺钉五与底座11相连接；所述电源插座16通过两个螺钉五固定于底座11上；所述电源线15插到电源插座16上，内部折弯后线由后侧引出；所述控制板17由四个螺钉五固定于支架18上；所述电源12及电源插座16分别通过电源线15连接控制板17。

进一步地，如图4所示，所述储药器组件2由储药器21、加热板一22，温度传感器一23、液面传感器24、截断阀26、比例阀27、加药口堵塞28、液位显示窗29组成；

所述储药器21内具有密闭空间；所述加热板一22使用螺钉五固定于储药器21底面；所述温度传感器一23通过螺纹孔固定于储药器21底面，液面传感器24通过螺纹连接至储药器21上，使用密封圈密封；

所述截断阀26使用两个螺钉五固定于储药器21上，接触面使用密封圈密封；所述比例阀27使用两个螺钉五固定于储药器21上，接触面使用密封圈密封；所述加药口堵塞28可插入加药口，通过侧面按钮自锁死，按下按钮后加药口堵塞28自动解锁可拔出；所述液位显示窗29通过特殊螺钉和密封圈与储药器21密封及固定；药物汽化后通过截断阀26、比例阀27后至储药器气体出口25，进入阀体组件气体入口411；所述加热板一22、温度传感器一23、液面传感器24、截断阀26、比例阀27分别通过电源及数据反馈线连接至控制板17相对应接口上。

进一步地，如图5-图6所示，所述阀体组件4由阀体404、阻尼螺钉一401、阻尼螺钉二412、温度传感器402、加热板二403、气路控制阀405、限位杆406、磁感应开关407、调节阀408、压差传感器一409、压差传感器二410、阀体组件气体入口411、阻尼气腔413、压板414组成；

所述阻尼螺钉一401、阻尼螺钉二412为带有阻尼小孔的螺钉，通过螺纹连接阀体404，通过密封圈密封；所述温度传感器402通过螺纹连接至阀体404，采集温度数据；所述气路控制阀405为多路气体转换控制阀，由密封垫、阀座、阀片、弹簧、螺钉组成，依靠螺钉及弹簧下压力固定与阀体404上，阀座由圆柱销形成限位装置，阀片可绕中心轴旋转，实现气路转换；所述限位杆406依靠螺纹与阀体406连接；所述磁感应开关407依靠定位孔及螺钉连接于阀体404上；所述调节阀408通过螺纹连接至阀体404，并依靠多个密封圈实现密封，并分割形成多个分隔气室，由三个螺钉415穿过阀体压板414后整体压紧至阀体404顶面；所述压差传感器一409、压差传感器二410通过螺钉五连接至阀体404，气路相通位置使用密封垫密封；所述阻尼气腔413由气腔、气腔盖、波形垫片、锁紧环组成；

所述温度传感器402、加热板二403、磁力开关407及压差传感器409、410分别通过电源及数据反馈线连接至控制板17相对应接口。

本发明的工作原理如下：

本发明中，电源线15插电后加热板一22、加热板二403、温度传感器一23、温度传感器402、控制板17开始工作，按预设指令加热，液面传感器24采集液位信号进行反馈。

加热储药器21及阀体404至需要温度，该温度为38~41℃间一固定值，当温度达到设定值后，打开刻度盘组件15后，截断阀26、比例阀27、压差传感器409、410开始工作；当温度低于设定值，打开刻度盘组件15后截断阀15不工作处于关闭状态，系统激活“输出浓度低”报警。

磁感应开关407及磁铁固定于阀体404上，刻度盘组件15上具有阻断片，当处于刻度0位置时，控制板17根据预设指令关闭截断阀26、比例阀27及压差传感器一409、压差传感器二410；

当系统温度符合设定值时，打开刻度盘组件15逆时针旋转时，阻断片随转动离开，磁感应开关407接通，控制板17根据软件预设命令打开截断阀26，压差传感器一409、压差传感器二410及比例阀27根据软件预设值进行动态调整，直至满足设定要求。

关闭蒸发器时，随阻断片回归0位，系统关闭截断阀26、比例阀27及压差传感器409、410，麻醉浓度输出归零。阻尼气腔413由多个元件组成，在制造过程中可根据整体气路阻值状况进行匹配性调节，使压差传感器一409、压差传感器二410采集数据与流量相对应。

蒸发器关闭状态时截断阀26处于关闭状态麻醉气体通路关闭，控制阀405此时将进气417与出气416气路连通，新鲜气体自进气口417进入后，经控制阀405直达混合气体出口416；

蒸发器打开状态时截断阀26打开，麻醉气体经比例阀27调整流量后，饱和麻醉气体由储药器组件气体出口25至阀体组件麻醉气体入口411，后经分流口分别流向压差传感器一409、压差传感器二410及调节阀408，经调节阀408控制流量后与新鲜气体混合至混合气体出口416；控制阀405此时将进气417与阻尼气腔413气路连通，同时将调节阀408与混合气体出口416气路连通；

新鲜气体自进气口417进入后，经控制阀405到达阻尼气腔413，新鲜气体在阻尼气腔413经分流口分别流向压差传感器一409、压差传感器二410及调节阀408，经调节阀408的新鲜气体到达出气口416与饱和麻醉气体混合。

本发明中，液位显示窗29在液面变化时可通过视觉观测到，液位传感器24通过光学原理反馈液面高度，在液位低于设定液面时，激活液位低报警。

本发明中，控制板17控制方式采用 PID或PWM控制方式，保持蒸发室内液体麻醉剂温度恒定，根据两路气体压力变化监测值实时调节比例阀开度控制输出浓度。

本发明的壳体中，各组成部件上可以根据需要设置有线孔，可以利用线扣固定。

如图7所示，本发明中控制板17由四个螺钉五固定于支架18上；控制板通过导线分别与加热板、截断阀、比例阀相连；电源为控制板和加热板等部件供电；压力传感器包括压力传感器一和压力传感器二；本设计中，麻醉气体管路一与调节阀相连，麻醉气体管路一上安装有截断阀、比例阀；新鲜气体管路二通过阻尼气腔后在调节阀后端与麻醉气体混合。本设计中，麻醉气体管路一和新鲜气体管路二采用的压力A和压力B，分别由压力传感器一和压力传感器二测得数据信息。在使用时，控制板控制储药器温度为38~41℃之间的一固定值，在该温度下饱和麻醉气体压力恒定，麻醉气体通过截断阀、比例阀进入调节阀；新鲜气体通过阻尼气腔后至调节阀后端与麻醉气体混合；控制板通过压力传感器监测压力A和压力B，通过调节比例阀，使压力A与压力B压力差值固定或比例固定或相等；麻醉气体通过调节阀后与新鲜气体进行混合获得需要的输出浓度。

本发明的组成部件说明如下：

1、本装置包括储药器组件、支架组价、阀体组件、刻度盘组件以及外壳。此外本设计还可以设置报警装置以及与麻醉机连接装置。报警装置是现有技术故其具体的结构不作详细阐述；本设计与麻醉机连接装置是现有技术，是本行业的技术人员能够轻易实现的，故其结构本设计不做详细阐述。

2.本发明中，截断阀位于麻醉剂蒸发室出口，在度盘开启或关闭时控制麻醉气体通路的打开或关闭。

3.本发明中，通过温度传感器反馈，系统判断加热装置是否启动加热，保持储药器及气体流经阀体恒温；

4.本发明中，液位传感器通过反馈测量麻醉剂液位的高度，低于设定液面时提供报警信号。

5.本发明中，通过压差传感器计算两气路压差，提供反馈信号至主控板，主控板调节比例阀使两路压差达到设定值。

6.本发明采用双压差传感器设计，提高安全性同时延缓压力变化阶跃信号的产生。

7.本发明在新鲜气体气路设置气阻，当流量变化时在采样位置产生对应的压差变化。

8.本发明中的可调节阻尼气腔，用于调节整体气路阻值。

本发明的优点如下：将地氟烷的挥发变为可控，临床应用变为现实；地氟烷因其理化性质稳定，具有蒸气压高和易于储存等特点，其血/气分配系数低，能迅速达到肺泡有效浓度，麻醉深度易于调控。体内代谢率的特点使其在肥胖与老年患者日益增多的麻醉环境下，具有越来越大的潜在优势，将成为更具有临床应用价值的新型吸入性麻醉剂。地氟醚起效快、苏醒时间短，使其在日间手术和术后早期评估方面具有应用价值。此外，也应当关注麻醉药物的成本。低流量和闭路麻醉是节约麻醉成本的一种措施。低流量麻醉是指实施麻醉所用的新鲜气体流量(fresh gas flow，FGF) < 1 L·min-1，显著低于该患者的分钟通气量。随着FGF减少，重复吸入的气体容量增加，而系统排出的气体容积减少，地氟醚血气分配系数低、组织摄取少、代谢率低的特性使其更适用于低流量麻醉。一方面节省费用，减少麻醉成本；另一方面排出的气体减少，减轻麻醉剂对环境的污染。在短小手术中，地氟醚既能满足麻醉效能，同时价格也远小于静脉麻醉药。地氟醚的麻醉起效时间短、苏醒快的特性将极大缩短手术麻醉时间，提高手术室的利用率。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，其特征在于：它包括蒸发装置本体，该蒸发装置本体包括支架组件、储药室组件、阀体组件及刻度盘组件；所述储药室组件通过两个螺钉一固定于阀体组件前端；所述支架组件通过两个螺钉二固定于阀体组件侧面；所述刻度盘组件通过三个螺钉三固定于阀体组件上端，外壳固定到阀体组件及支架组件上构成整机；

所述储药室组件由储药器、加热板一、温度传感器一、液面传感器、截断阀、比例阀、加药口堵塞、液位显示窗组成；药物汽化后通过截断阀、比例阀后至储药器气体出口，进入阀体组件气体入口；所述加热板一、温度传感器一、液面传感器、截断阀、比例阀分别通过电源及数据反馈线连接至控制板相对应接口上；

所述阀体组件由阀体、阻尼螺钉一、阻尼螺钉二、温度传感器、加热板二、气路控制阀、限位杆、磁感应开关、调节阀、压差传感器一、压差传感器二、阀体组件气体入口、阻尼气腔、压板组成；所述阻尼螺钉一、阻尼螺钉二为带有阻尼小孔的螺钉，通过螺纹连接阀体，通过密封圈密封；所述温度传感器通过螺纹连接至阀体，采集温度数据；所述气路控制阀为多路气体转换控制阀，由密封垫、阀座、阀片、弹簧、螺钉组成，依靠螺钉及弹簧下压力固定于阀体上，阀座由圆柱销形成限位装置，阀片可旋转以实现气路转换；所述限位杆依靠螺纹与阀体连接；所述磁感应开关依靠定位孔及螺钉连接于阀体上；所述调节阀通过螺纹连接至阀体，并依靠多个密封圈实现密封，并分割形成多个分隔气室，由三个螺钉穿过阀体组件的压板后整体压紧至阀体顶面；所述压差传感器一、压差传感器二通过螺钉连接至阀体，气路相通位置使用密封垫密封；所述阻尼气腔由气腔、气腔盖、波形垫片、锁紧环组成；所述温度传感器、加热板二、磁力开关及压差传感器分别通过电源及数据反馈线连接至控制板相对应接口；

阀体组件气体入口包括阀体组件麻醉气体入口和进气口；截断阀打开时，饱和麻醉气体经比例阀调整流量后，由储药器气体出口至阀体麻醉气体入口，后经分流口分别流向压差传感器一、压差传感器二及调节阀，经调节阀控制流量后与新鲜气体混合至混合气体出口；新鲜气体自进气口进入后，经控制阀到达阻尼气腔，新鲜气体在阻尼气腔经分流口分别流向压差传感器一、压差传感器二及调节阀，经调节阀的新鲜气体到达出气口与饱和麻醉气体混合。

2.根据权利要求1所述的一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，其特征在于：所述支架组件由底座、电源、底座盖板、电源线、电源插座、控制板、支架组成；所述电源通过两个螺钉四固定于底座上；所述支架通过螺钉与底座相连接；所述电源插座通过两个螺钉固定于底座上；所述控制板由四个螺钉固定于支架上；所述电源及电源插座分别通过电源线连接控制板。

3.根据权利要求1所述的一种吸入麻醉剂电子蒸发装置，其特征在于：所述储药器内具有密闭空间；所述加热板一使用螺钉固定于储药器底面；所述温度传感器一通过螺纹孔固定于储药器底面，液面传感器通过螺纹连接至储药器上，使用密封圈密封；所述截断阀使用两个螺钉固定于储药器上，接触面使用密封圈密封；所述比例阀使用两个螺钉固定于储药器上，接触面使用密封圈密封；所述加药口堵塞可插入加药口，通过侧面按钮自锁死，按下按钮后加药口堵塞自动解锁可拔出；所述液位显示窗通过螺钉和密封圈与储药器密封及固定。