CN110612137A - 具有载气特征、测量结果、和/或补偿的医疗气化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种医疗气化器。在一个实施方案中,采用两用传感器,诸如在其中一个定位在混合气体流动通道中并且一个定位在主气体流动通道中的构型中。传感器提供可用于测定混合气体通道和主气体通道中的气体流量和气体浓度的测量结果,即使在主气体通道中的气体的特性和/或属性未知时也是如此。来源于两用传感器的测量结果可用于测量和报告在气化器输出处递送的总麻醉剂和/或改善气化器的准确度。

Description

具有载气特征、测量结果、和/或补偿的医疗气化器
背景技术
本文所公开的主题整体涉及医疗气化器的输出准确度,诸如可为麻醉机器的一部分。
呼吸气体监测器可用于自动测量和报告患者呼吸回路中的呼吸气体中存在的一氧化二氮和麻醉剂的含量。由于这两种气体都有助于给予患者的麻醉剂总量,因此临床医生知道每种气体的含量是有用的。然而,由于各种原因,诸如成本和调节方案的变化,在给定的位置可能不总是可获得呼吸气体监测器。在这种情况下,临床医生必须改为手动地将来自气体混合器和气化器的单独信息组合在一起,和/或进行计算以确定施用给患者的麻醉剂的总量。
因此,在实施麻醉时不采用呼吸气体监测器的情况下,可能存在以下情况,其中施用给患者的总麻醉剂可能由于收集信息和/或进行计算的不便而无法充分考虑存在的一氧化二氮。因此,需要在麻醉环境中具有改善的关于气化器输出的准确度。具体地讲,需要改善所有具有麻醉作用的试剂的报告准确度,以便临床医生能够容易地评估总潜在麻醉效果。
发明内容
在一个实施方案中,提供了医疗气化器。根据该实施方案,医疗气化器包括:主气体通道,第一气体的第一流量在操作期间通过主气体通道流动;侧气体通道,该侧气体通道包括一个或多个侧通道控制阀,该一个或多个侧通道控制阀在操作期间控制第二气体通过侧气体通道的第二流量;混合气体通道,该混合气体通道被配置成在操作期间接收第一气体的第一流量和第二气体的第二流量并输出混合气体;第一两用传感器,该第一两用传感器定位在主气体通道中并且被配置成在操作期间生成第一组测量结果;第二两用传感器,该第二两用传感器定位在混合气体通道中并且被配置成在操作期间生成第二组测量结果;以及气化器控制器,该气化器控制器被配置成接收第一组测量结果和第二组测量结果,以计算第一气体的一种或多种组分(例如,成分)的特性或第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者,以计算混合气体的一种或多种组分的浓度,并且基于所计算的特性或浓度中的一者或多者来控制侧通道控制阀中的一个或多个侧通道控制阀的操作。在一个实施方式中,显示器可被设置成向用户显示以下中的一者或多者:第一气体的一种或多种组分的特性、第一气体的一种或多种组分的浓度或混合气体的一种或多种组分的浓度。
在另一个实施方案中,提供用于操作医疗气化器的方法。根据该实施方案,将定位在医疗气化器的主气体通道中的第一超声波传感器暴露于第一气体,并且从第一超声波传感器采集用于第一气体的一个或多个第一测量结果组;访问所存储的校准测量结果组。使用一个或多个第一测量结果组和所存储的校准测量结果组来计算第一气体的一种或多种组分的特性或第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者。在一个具体实施中,可向用户显示第一气体的一种或多种组分的特性或第一气体的一种或多种组分的浓度。
在另外的实施方案中,提供用于操作医疗气化器的方法。根据该实施方案,第一气体流过主气体通道。第二气体流过侧气体通道。混合第一气体和第二气体以在混合气体通道中形成混合气体。使用定位在主气体通道中的第一超声波传感器来生成第一组测量结果,并且使用定位在混合气体通道中的第二超声波传感器来生成第二组测量结果。使用一个或多个第一测量结果组来计算第一气体的一种或多种组分的特性或第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者。使用第一气体的一种或多种组分的特性或第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者来计算以下中的一者或多者:一种或多种主气体通道流量校正因子、一种或多种混合气体通道流量校正因子或一种或多种混合气体浓度校正因子。使用以下中的一者或多者:主气体通道流量校正因子、混合气体通道流量校正因子或混合气体通道浓度校正因子来计算一个或多个校正的流量或校正的浓度。可在一个具体实施中向用户显示一个或多个校正的浓度。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时,将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点,附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分,其中:
图1示出了根据本公开的各方面的吸入麻醉剂施用的一般拓扑;
图2示出了根据本公开的各方面的气化器的拓扑;
图3示出了根据本公开的各方面的两用传感器的示意性图;并且
图4示出了根据本公开的各方面的两用传感器的物理实现的透视图。
具体实施方式
在下面将描述一个或多个具体的实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述,可能未在说明书中描述实际实施的所有特征。应当理解,在任何此类实际具体实施的开发中,如在任何工程或设计项目中,必须做出许多具体实施特定的决策以实现开发者的具体目标,诸如遵守可能因具体实施而不同的系统相关和业务相关约束。此外,应当理解,此类开发努力可能是复杂且耗时的,但对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
当介绍本公开的各种实施方案的要素时,冠词“a”、“an”、“the”和“said”旨在意指存在这些要素中的一个或多个要素。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在是包含性的,并且意指除了列出的元件之外还可存在附加元件。此外,以下讨论中的任何数值示例旨在非限制性的,并且因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施方案的范围内。
本发明的方法采用两个两用传感器。在一个实施方案中,每个传感器包括气体导管,在该气体导管上至少一对超声换能器被定位成使得在换能器之间行进的声音受到导管中的气流和组合物的影响。在这种实施方案中,超声换能器可由在合适的微处理器和/或专用集成电路(ASIC)上执行的软件中的一者(或其组合)操作。此类电子部件可位于传感器内或附近,或远离传感器,但与传感器通信,诸如在控制器或控制界面中。以举例的方式,此类电子器件和/或软件在运行时可生成电信号以激发换能器和/或接收或读出由换能器生成的对应的或响应的电信号。从换能器采集的信号可被加工成用于根据本文所讨论的方法使用的测量结果组。
测量结果组可包括上游飞行时间、下游飞行时间和/或跨飞行时间(其不受流量影响)。这些飞行时间测量结果可用于计算导管中的气体或者气体组分中的一种或多种组分的流量、特性或浓度中的一者或多者。主通道中气体的组分的特性和/或浓度可使用来自主通道中传感器的飞行时间测量结果中的至少一者来计算。混合气体通道中气体的一种或多种组分的浓度可使用来自每个传感器的飞行时间测量结果中的至少一者来计算。
因此,根据该方法,输入载气特性和/或属性可由医疗气化器自身确定,并且可提供用于将临床相关信息报告给临床医生和/或用于实际上独立于输入载气而补偿气化器操作的基础。前者能够方便地测量所施用的总麻醉剂,诸如当一氧化二氮存在于输入载气中时。当输入载气特性和/或属性未知时,后者能够更准确地输出控制和/或报告所测量的参数。
考虑到前述内容,并且为了提供有用的上下文和背景,在图1中示出了吸入麻醉施用的一般拓扑。参考该图,临床医生或用户100与用户界面102或各种子系统进行交互,以引导麻醉机器用适当的呼吸气体混合物来对患者的肺部120通气。用户界面102或各种子系统提供对来自用户100的输入的接受以及向用户100提供输出。用户界面102与系统控制器108通信,系统控制器引导或协调各种子系统。在低水平下,所示子系统响应于经由控制器108从用户100接收到的命令来对气体进行操作和/或测量参数并将其传递到用户100或控制器108以用于处理和/或显示。
如图1中所示,患者和目标肺部120通过被构造成Y布置122的患者呼吸电路连接到机器。来自和返回机器的气体流在Y的单独的相应腿部中行进,而来自/至患者的气体流在Y的共同腿部128中行进。在机器侧,至患者的气体在吸入分支124中流动,并且从患者返回的气体在呼气分支126中行进。气体通过放置在每一个中的流动止回阀130的作用被引导至适当的分支。通常,分支通过吸收器132连接,吸收器将气体从呼气分支126传递回吸入分支124,同时使气体通过材料以从患者移除呼出的二氧化碳。这种布置被称为循环系统,其具有如图所示的再循环气体流。在一些具体实施中,可存在呼吸气体监测器(RGM)140以对由患者吸入和呼出的气体进行取样。此类RGM 140可被定位在患者呼吸回路中,以用于测量气体参数并将其报告给用户界面102或可能由监视器直接报告。如本文所讨论,在某些具体实施中,此类RGM 140可能不存在,或者某些功能可改为专用于气化器168(下文讨论)。
通常在麻醉的实践中,机械辅助用于将呼吸气体驱动到患者的肺部120中并从患者的肺部接收气体,从而有利于再循环。例如,在所示的具体实施中,呼吸机150协调气体波纹管152的操作以在吸入期间递送气体并且在呼出期间接收气体。在吸入期间,呼吸机150收缩波纹管152,闭合呼出分支126中的止回阀130A,并且打开吸入分支124中的止回阀130B。波纹管152中的气体随后流过吸收器132并向下穿过吸入分支124至患者。在呼出期间,呼吸机150允许波纹管152膨胀,关闭吸入分支124中的止回阀130B并打开呼出分支126中的止回阀130A。然后,除了来自新鲜气体分支134的上游补充气体之外,波纹管152还填充有来自患者的气体。呼吸机150响应于与用户100或控制器108的通信而驱动波纹管152,通常使用加压驱动气体源160。
当患者经由肺部120中的摄取消耗气体时,其被置换。这通过医疗气体混合器166和医疗气化器168的作用来实现。气体混合器166可在其输入端处连接到多个气体源170,并用于选择和混合这些气体以产生具有和与用户100或控制器108的通信一致的气体流量和组分气体浓度的载气176。在一些具体实施中,载气176可为或可包括常规的呼吸气体或气体的共混物,诸如氧气、一氧化二氮或空气,或其它合适的载气,诸如二氧化碳或氦气。气体混合器166的输出连接到气化器168的输入,使得来自混合器166的气体成为由气化器168产生的麻醉气体的载气。麻醉源172被输入到气化器168,其用于根据需要将麻醉剂转化为气体形式,并且将其与载气176混合至和与用户100或控制器108的通信一致的浓度。合适的麻醉剂的示例包括但不限于地氟烷、安氟醚、氟烷、异氟烷、七氟烷、氙等。气化器168的输出连接到新鲜气体分支134。
考虑到前述一般概述,描述了与气化器168的操作相关的本发明方法的方面。
常规的医疗气化器可以多种方式处理未知和/或变化的输入载气组合物表面的浓度输出准确度,尤其是关于存在的一氧化二氮含量。旨在使用来自主机麻醉机器的任何可能的输入载气操作的独立的气化器通常保持在标准范围内,但输出准确度显著降低。被配置成接收限定来自主机的输入载气的组分的信息的集成气化器,如果信息丢失,通常不能运行并且关闭。使用相对感测方案来减小效应的计划气化器通常保持在标准范围内,但输出准确度适度降低。因此,对于已知的医疗气化器,操作是不可能的,或者输出浓度准确度至少适度地被未知和/或变化的输入载气组合物降低。
图2中示出了根据本发明方法的医疗气化器拓扑。在所示的示例中,来自主机麻醉机器的输入载气176经由相应的输入接收,并且与麻醉剂172共混,以生成通过混合气体通道186输出的共混气体或混合气体180。在某些实施方案中,在主气体通道174中流动的载气176可以是未知的(即,具有未知的特性和/或属性),并且可能具有变化的组成。在侧气体通道178中流动的麻醉剂172被气化器控制器182称为预配置的输入或基于实时操作期间接收到的信息。气化器控制器182使用该信息以及来自用户100或系统控制器108的流量比和/或浓度命令来确定当前气化器168的操作状态并根据所接收的命令计算实现其期望的操作状态所需的内部动作。
在操作中,气化器控制器182将驱动器改变为可变阀184,以响应于分别定位在主气体通道174(即,在载气174中)和混合气体通道186(即,在混合气体180)中的单独的两用传感器200的测量结果来实现指定的流量比和/或浓度。主气体通道174中的传感器200A和混合气体通道186中的传感器200B可以是能够测量气体流量和/或浓度的两用传感器。
出于控制的目的,气化器控制器182基于其从用户100或系统控制器108接收的流量和/或气体浓度命令202来计算来自其内部传感器200的流量和/或浓度测量结果的目标。这些目标可以是高水平项,诸如气体流量或气体浓度,或者它们可以是其他中间或低水平项,这取决于所选择的方案。
目标流量和/或浓度可使用反馈控制方案来实现,其中气化器控制器182操作可变阀184以最小化目标传感器值与所测量的传感器值之间的差值或误差。浓度的示例如下所示(公式(1)),其中混合通道中的气体的组分的浓度的反馈误差(ecX)由混合通道中的该组分的浓度的目标(cTX)和混合通道中的该混合气体组分的测量浓度(cMX)形成:
(1)ecX=cTX-cMX
其他有效的反馈误差项和控制方案也是可能的,(取决于针对目标和测量的组合所作的选择以及误差比较),并且提供本示例仅是为了提供上下文并有利于解释。
如本文所述,本发明的气化器拓扑结合两用传感器,每个传感器能够同时测量受监测气体的两个参数,诸如气体流量和气体浓度两者。这些测量结果可用于控制、安全、计算和/或报告其他临床可用信息等。此类两用传感器的一个示例是如本文所讨论的超声波传感器,并且在这种超声波传感器的上下文中呈现本示例和讨论。然而,应当理解,提供此类示例仅仅是为了解释的目的,并且提供有用的真实世界背景,并且本讨论也涵盖其他合适的传感器。
关于超声波传感器,此类传感器基于与声音传播相关的原理操作。就这些基本概念而言,声音(可被理解为介质中声波的传播)受气体流量和气体组成两者的影响,后者与单个气体组分浓度直接相关。具体地讲,声波传播的纵向速度即音速受到波传播所通过的介质的流量和浓度的影响。
下文示出了以流速(F)流动的气体中的音度(ν)的简单物理模型(公式
(2)),其具有两个术语,一个(νm)与流速相关,而另一个(νs)与气体介质的属性相关。气体流量的影响可增加或降低总体音速,并且取决于声音相对于气体流的方向的方向由倾斜角(α)调制。
(2)v=vS±vm sinα
第一项(νs)取决于热容量比率(γ)和摩尔质量(M),其具有每种气体的特征值以及气体温度(T),如以下公式(3)所示。还包括摩尔气体常数(R)。
(3)
混合气体的属性可返回到那些组分气体的(γ1,M12,M2)的属性,如以下公式(4,5)中所示并穿过任一组分的气体浓度(c)。
(4)
(5)M=cM1+(1-c)M2
第二项(νm)取决于气体导管的流速和横截面积(A),如下所示。
(6)
可使用超声换能器和适当的电子器件和软件来测量飞行时间(t)。音速可与声音路径长度(d)相关,如下所示。
(7)
考虑到前述内容,图3示出了超声波传感器200形式的两用传感器的示例。为了参考,图4中提供了两个相邻封装的传感器200的物理实施方案的透视外部图示。在所示的示例中,每个超声波传感器200包括具有输入和输出的气体导管220,在该气体导管上至少一对超声换能器224被定位成使得在换能器224之间行进的声音226受到导管220中的气体流量和气体组成的影响。在某些实施方案中,温度换能器232和/或压力换能器230可被包括以感测导管220中气体的局部环境条件。根据具体实施,换能器224、230、232可被放置在将有效的任何数量的位置和/或取向。
换能器224、230、232可通过在合适的微处理器和/或专用集成电路(ASIC)上执行的软件中的一者(或其组合)来操作。此类电子部件可位于传感器200内或附近,或远离传感器200,但与传感器通信,诸如在控制器(例如,气化器控制器182)或控制界面中。以举例的方式,此类电子器件和/或软件(一般示出为激发和接收电路242)可在操作时生成电信号以激发(或以其他方式激活或操作)换能器224、230、232和/或接收或读出由换能器224、230、232生成的对应的或响应的电信号。从换能器224、230、232采集的信号可被处理成测量结果组240以供气化器控制器182使用。在一个实施方案中,除了可能的温度(T)或压力(P)中的任何一个或多个,测量结果组240还包括上游飞行时间(tU)和下游飞行时间(tD),如公式(8)所示。在某些实施方案中,除了或代替作为校准测量结果组的一部分的上游飞行时间或下游飞行时间之外,还可采集跨飞行时间(其不受流量影响)。
(8)M={tU,tD,T,P}
上述飞行时间测量结果可用于计算传感器200中气体的流量和/或浓度的测量结果。在一些实施方案中,温度和压力测量结果中的一个或多个也可用于气体流量和/或浓度计算,尽管如上所述,不需要温度和压力测量结果。
在以下讨论中,“f()”表示“是…的函数”。具有相关联的“M”下标的测量结果涉及主气体通道174,而具有相关联的“X”下标的测量结果涉及混合气体通道186。如下所述,气体流量可单独使用上游和下游飞行时间来计算,或者在某些实施方案中,可结合可能存在于给定传感器的测量结果组240中的一些或所有其他测量结果。因此,主气体流(公式(9))和混合气流(公式(10))可给出为:
(9)FM=f(tUM,tDM,TM,PM)
(10)FX=f(tUX,tDX,TX,PX)
也可单独或与温度和/或压力测量结果组合使用飞行时间测量结果以计算相应导管220中的组分气体的浓度的测量结果(公式(11,12))。具体地讲,可计算作为本文所述的飞行时间测量结果的函数的主气体通道174或混合气体通道186中的一者或两者中的组分气体的浓度。对于主气体通道174,这是使用来自传感器200A的上游或下游飞行时间测量结果中的至少一者来实现的。对于混合气体通道186,这是使用来自每个传感器200的上游或下游飞行时间测量结果中的至少一者来实现的。飞行时间测量结果的其他可能组合对于该计算也是有效的。此外,温度测量(如果可用)也可用于气体浓度计算中,如下所示。然而,如上所述,温度测量不是计算所必需的。因此,主气体组分浓度(公式(11))和混合气体组分浓度(公式(12))可给出为:
(11)cM=f(tUM,TM)
(12)cX=f(tUM,tUX,TM,TX)
考虑到前述超声波传感器200的讨论,可提供在使用超声波传感器200时图2的气化器拓扑的具体实施的附加细节。就以下讨论而言,使用在对应符号上方的条(—)来表示在校准之后的计算期间获得和/或从计算得到的测量结果。
考虑到这一点,在校准期间,主通道中的超声波传感器200A暴露于具有已知属性的已知气体,并且采集校准测量结果组。该校准测量结果组包括上游飞行时间和下游飞行时间中的一者或多者,并且可包括或可不包括温度测量结果和/或压力测量结果,如公式(13)所示。
(13)
在一个具体实施中,校准测量结果组以非易失性方式存储,诸如在超声波传感器200和/或气化器控制器182的非易失性存储介质内。
在实时操作(例如,临床使用)期间,主通道174中的超声波传感器200A暴露于具有可能变化的组成(载气176)的未知气体,并且测量结果组(M)由超声波传感器200A重复提供。输入载气176中的气体的一种或多种组分的特性(IM)和/或浓度(cM)使用校准测量结果组和实时测量结果组(M)通过气化器控制器182来计算。在一个具体实施中,这使用来自校准和实时测量结果组的上游或下游飞行时间测量结果中的至少一者来实现。在一些情况下,这些测定还可利用可用的温度测量结果中的一个或多个,如公式
(14)和公式(15)所示。请注意,存在也对这些计算有效的飞行时间测量结果的其他可能组合。
(14)
(15)
一旦已知输入载气176的一种或多种组分的特性和/或浓度,则可诸如经由输出视觉显示装置将该信息提供给用户100和/或可由气化器168的一个或多个控制或监测操作来利用。输出视觉显示装置可方便地显示:由气化器168输出的混合气体180的组分的浓度中的一者或多者,或输入载气176的一种或多种组分的特性或浓度中的一者或多者。
在气化器168内,主气体通道174中气体的一种或多种组分的特性和/或浓度可用于校正主通道174和/或混合通道186中的流量的计算测量结果以及混合气体通道186中的计算浓度。校正改善了流量和/或浓度测量结果的准确度,后者导致改善的气化器输出浓度准确度。
就以下讨论而言,使用帽子(^)在对应符号上方表示校正后的计算测量结果。校正的流量测量结果(公式(16,17))和浓度测量结果(公式(18))可如下所示计算,使用针对主通道和混合通道的流量校正因子(AFM,AFX)以及针对混合通道中组分气体浓度的浓度校正因子(AcX)。一旦计算,校正的流量和/或校正的浓度可被显示或用于后续计算中,诸如用于修改医疗气化器168的控制或监测操作。请注意,可存在也可应用的其他可能的校正因子。
(16)
(17)
(18)
校正因子可基于以下物理学的理解:在输入载气176中出现的特定可能的未知气体和/或组合物如何影响主通道174和混合通道186中的流量的计算测量结果以及混合通道186中的浓度,或者它们可根据经验进行开发。主通道186中的流量的校正因子可取决于主通道174中的组分气体的确定的特性和/或浓度。以举例的方式,公式(19)中所示的某些测量结果可与确定主通道流量校正因子相关:
(19)AFM=f(IM,cM,FM,TM,PM)
类似地,混合通道186中的流量的校正因子可取决于主通道174中的组分气体的确定的特性和/或浓度。以举例的方式,公式(20)中所示的某些测量结果可与确定混合通道流量校正因子相关:
(20)AFX=f(IM,cM,FX,TX,PX,cX)
混合通道186中的组分气体的浓度的校正因子可取决于主通道174中的组分气体的确定的特性和/或浓度。以举例的方式,公式(20)中所示的某些测量结果可与确定混合通道浓度校正因子相关:
(20)AcX=f(IM,cM,cX,TX)
本发明的技术效应包括提供医疗气化器设计,该设计能够测量并报告在气化器输出处递送的总麻醉剂,包括来自医疗气体混合器和气化器自身的麻醉剂。当输入载气未知和/或具有可变组成时,该方法还可有利于气化器自校正其输出和任何报告参数的能力。同时,可最小化医疗气化器的成本。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并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设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明的专利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他示例。如果此类其它示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元素,或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元素,则此类其它示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种医疗气化器,包括:
主气体通道,第一气体在操作期间通过所述主气体通道流动;
侧气体通道,所述侧气体通道包括一个或多个侧通道控制阀,所述一个或多个侧通道控制阀在操作期间控制第二气体通过所述侧气体通道的第二流量;
混合气体通道,所述混合气体通道被配置成在操作期间接收所述第一气体的第一流量和所述第二气体的第二流量并输出混合气体;
第一两用传感器,所述第一两用传感器定位在所述主气体通道中并且被配置成在操作期间生成第一组测量结果;
第二两用传感器,所述第二两用传感器定位在所述混合气体通道中并且被配置成在操作期间生成第二组测量结果;和
气化器控制器,所述气化器控制器被配置成接收所述第一组测量结果和所述第二组测量结果,以计算所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者,以计算所述混合气体的一种或多种组分的浓度,并且基于所计算的特性或浓度中的一者或多者来控制所述侧通道控制阀中的一个或多个侧通道控制阀的操作。
2.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述气化器控制器还被配置成显示以下中的一者或多者:所述第一气体的一种或多种组分的特性、所述第一气体的一种或多种组分的浓度或所述混合气体的一种或多种组分的浓度。
3.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中没有两用传感器定位在所述侧气体通道中。
4.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述第一组测量结果或所述第二组测量结果中的至少一者包括一次或多次飞行时间测量结果。
5.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述第一两用传感器和所述第二两用传感器包括超声波传感器。
6.根据权利要求5所述的医疗气化器,其中所述超声波传感器各自包括一对超声换能器。
7.根据权利要求5所述的医疗气化器,其中所述超声波传感器还包括压力换能器或温度换能器中的一者或两者。
8.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述第一气体的特性或属性中的一者或两者对于所述气化器控制器是未知的。
9.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述第二气体的特性或属性中的一者或两者对于所述气化器控制器是已知的。
10.根据权利要求1所述的医疗气化器,其中所述第一气体或所述第二气体中的一者或两者可为纯气体或气体共混物。
11.一种用于操作医疗气化器的方法,包括:
将定位在所述医疗气化器的主气体通道中的第一超声波传感器暴露于第一气体,并且从所述第一超声波传感器采集用于所述第一气体的一个或多个第一测量结果组;
访问所存储的校准测量结果组;以及
使用所述一个或多个第一测量结果组和所存储的校准测量结果组来计算所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者。
12.根据权利要求11所述的方法,还包括:
通过将所述第一超声波传感器暴露于已知气体并且从所述第一超声波传感器采集所述已知气体的所述校准测量结果组来校准所述第一超声波传感器;以及
存储所述校准测量结果组。
13.根据权利要求11所述的方法,其中所述校准测量结果组包括以下中的一者或多者:校准上游飞行时间、校准下游飞行时间或跨飞行时间的校准。
14.根据权利要求11所述的方法,还包括:
显示以下中的一者或多者:所述第一气体的一种或多种组分的特性、所述第一气体的一种或多种组分的浓度或所述医疗气化器的混合气体输出的一种或多种组分的浓度。
15.根据权利要求11所述的方法,还包括:
在所述医疗气化器的控制或监测操作中利用所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者。
16.一种用于操作医疗气化器的方法,包括:
使第一气体流过主气体通道;
使第二气体流过侧气体通道;
混合所述第一气体和所述第二气体以在混合气体通道中形成混合气体;
使用定位在所述主气体通道中的第一超声波传感器来生成第一组测量结果;
使用定位在所述混合气体通道中的第二超声波传感器来生成第二组测量结果;
使用一个或多个第一测量结果组来计算所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者;
使用所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者来计算以下中的一者或多者:一种或多种主气体通道流量校正因子、一种或多种混合气体通道流量校正因子或一种或多种混合气体浓度校正因子;以及
使用以下中的一者或多者:所述主气体通道流量校正因子、所述混合气体通道流量校正因子或所述混合气体通道浓度校正因子来计算一个或多个校正的流量或校正的浓度。
17.根据权利要求16所述的方法,其中使用采用所述第一超声波传感器采集的一个或多个飞行时间测量结果来计算所述第一气体的一种或多种组分的特性或所述第一气体的一种或多种组分的浓度中的一者或多者。
18.根据权利要求16所述的方法,还包括:
显示所述校正的浓度中的一者或多者。
19.根据权利要求16所述的方法,还包括:
在所述医疗气化器的控制或监测操作中利用所述校正的流量或所述校正的浓度中的一者或多者。
20.根据权利要求16所述的方法,其中所述第一测量结果组或所述第二测量结果组中的至少一个包括一个或多个飞行时间测量结果。
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