CN111417426A - 一种用于自动通气的便携式设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在医疗环境中应用的容纳囊式呼吸器的设备的领域，并且更具体地，涉及用于囊式呼吸器的使用自动化的设备。

Description

一种用于自动通气的便携式设备

发明领域

本发明涉及在医疗环境中应用的容纳囊式呼吸器(bag ventilator)的设备的领域，并且更具体地，涉及用于囊式呼吸器的使用自动化的设备。

发明背景

囊式呼吸器，也称为囊式阀门面罩(Bag Valve Mask，BVM)，诸如Ambu^TM-囊，被广泛用于向几乎没有呼吸努力的患者提供空气。手动病人通气过程通常需要至少两个人，每个人使用双手：一个人将手放在病人头顶处，用双手保持气道位置和面罩密封，而另一个人用双手环绕囊，以提供稳定、规则的通气。以固定的时间间隔提供及时的通气是所期望的。人工通气的一些缺陷包括过度通气或通气不足的风险。提供过量的体积或以过快的速率通气会将空气推入胃中，导致胃胀气，这进而会导致呕吐和随后的气道阻塞或吸入。

一些技术努力克服手动操作的通气囊的潜在缺陷。美国专利8,534,282和美国专利公布2011/0041852公开了借助于机械压缩挤压器进行的机械循环挤压，该挤压器包含在壳体内，作用在由壳体或由限制带限制的Ambu^TM-囊的外表面上。美国专利申请2011/0041852公开了一种机械压缩挤压器，其包括在挤压囊的外部上施拉环向应力的柔性构件。

美国专利5,711,295公开了一种压力机状机构，该机构包括两个机械手，这两个机械手保持现有的Ambu^TM-囊，并通过手动或机械操作附接的杠杆而彼此压靠。美国专利申请2005/0284472和2014/0000613公开了一种借助于活塞或夹具状机构应用于囊的一侧或两侧的压缩挤压器。

美国专利5,222,491还公开了一种通气设备，其包括连接到回弹气囊的多个机械附件，该机械附件包括用于压瘪气囊的装置。此外，US 5,222,491提供了这样的设备的实现，其中用于压瘪气囊的装置包括连接到回弹气囊的内壁的一根或更多根拉线(guywires)。美国专利4,898,166公开了用于物理限制气囊的体积的装置，从而确定输送的空气/气体的体积。

需要对囊式呼吸器(诸如Ambu^TM-囊)所挤压的大小提供精确的控制，以便避免手动和常规自动化辅助系统所实现的吸入速率和体积的不精确。此外，期望进一步提高这样的设备的便携性，而没有这样的囊可插入的外部壳体的笨重，同时避免增加压缩机构的脆弱性或复杂性的风险。

发明概述

结合系统、设备和方法描述和图示了下列实施方案及其方面，这些系统、设备和方法意在是示例性和说明性的，在范围上是非限制性的。在各种实施方案中，已经减少或消除了上述问题中的一个或更多个，而其它实施方案针对其它优点或改进。

根据一些实施方案，提供了一种用于自动通气的便携式设备，该设备被配置成在基部主体的近侧基部表面和包括带的挤压组件之间容纳囊式呼吸器，诸如Ambu^TM-囊。挤压组件被配置成在释放状态和拉动状态之间移动，由附接到其的驱动机构往复驱动。有利地，所公开的用于执行通气的便携式设备提供了对挤压容纳在其中的囊式呼吸器的力和速度的精确控制，以及对循环频率的控制，从而控制向需要的对象供应空气/气体的体积和模式。

本文公开的便携式设备的另外的优点是，它是坚固的无壳体结构，从而提供可靠的、紧凑的、便携的和用户友好的设备。此外，所公开的配置可选地使设备的操作者能够快速且容易地在自动和手动囊的通气之间切换。

根据一个方面，提供了一种用于自动通气的便携式设备，该设备包括具有近侧基部表面的基部主体。

根据一些实施方案，该设备还包括附接到基部主体的驱动机构，该驱动机构包括致动器和被配置成由致动器驱动的传动系统，并且该传动系统包括第一滑轮轴和第二滑轮轴。

根据一些实施方案，该设备还包括挤压组件，该挤压组件包括带，该带包括具有第一带远侧端部的第一带部分和具有第二带远侧端部的第二带部分。

根据一些实施方案，第一带远侧端部和第二带远侧端部附接到传动系统。

根据一些实施方案，挤压组件被配置成可在释放状态和拉动状态之间移动。

根据一些实施方案，近侧基部表面和挤压组件被配置成在它们之间容纳囊式呼吸器。

根据一些实施方案，第一滑轮轴和第二滑轮轴被配置成可在相反的方向上旋转。

根据一些实施方案，传动系统包括齿轮系，并且其中第一滑轮轴和第二滑轮轴可旋转地附接到齿轮系。

根据一些实施方案，齿轮系包括连接到致动器并可由致动器旋转的第一齿轮、与第一齿轮互连的第二齿轮、与第一齿轮互连的第三齿轮以及与第三齿轮互连的第四齿轮。

根据一些实施方案，第一滑轮轴刚性地连接到第二齿轮，并且第二滑轮轴连接到第四齿轮。

根据一些实施方案，第一带远侧端部刚性地附接到第一滑轮轴，并且第二带远侧端部刚性地附接到第二滑轮轴。

根据一些实施方案，传动系统包括第一传动滑轮、第二传动滑轮、第一传送带和第二传送带，该第一传动滑轮可旋转地附接到致动器并被配置成由该致动器驱动。

根据一些实施方案，第二传动滑轮经由第一传送带可旋转地连接到第一传动滑轮。

根据一些实施方案，第一滑轮轴刚性地附接到第二传动滑轮，并且被配置成在与其相同的方向上旋转。

根据一些实施方案，第二滑轮轴经由第二传送带可旋转地连接到第一滑轮轴。

根据一些实施方案，第一带远侧端部刚性地附接到第二传送带的远侧表面。

根据一些实施方案，第二带远侧端部刚性地附接到第二传送带的近侧表面。

根据一些实施方案，挤压组件被配置成在释放状态和拉动状态之间往复运动持续多个循环。

根据一些实施方案，近侧基部表面包括基部突起。

根据一些实施方案，挤压组件还包括连接到带的刚性构件。

根据一些实施方案，第一带部分和第二带部分是两个不同的单独的带，并且其中刚性构件连接到第一带部分和第二带部分。

根据一些实施方案，刚性构件包括可拆卸地附接到彼此的第一刚性构件部分和第二刚性构件部分，其中第一带部分刚性地连接第一刚性构件部分，并且其中第二带部分刚性地连接第二刚性构件部分。

根据一些实施方案，刚性构件包括刚性构件突起。

根据一些实施方案，基部主体还包括电源隔室，其被配置成容纳至少一个电源。

根据一些实施方案，基部主体还包括电源插座。

根据一些实施方案，基部主体还包括数据端口。

根据一些实施方案，基部主体还包括用于控制驱动机构的控制电路。

根据一些实施方案，基部主体还包括至少一个控制器，其被配置成用于控制用于自动通气的便携式设备的功能。

根据一些实施方案，基部主体还包括指示区，该指示区被配置成提供至少一个视觉或听觉指示器，该至少一个视觉或听觉指示器对应于用于自动通气的便携式设备的至少一个功能。

根据一些实施方案，基部主体还包括指示区，该指示区被配置成提供对应于用于自动通气的便携式设备的至少一个特性的状态的至少一个视觉或听觉指示器。

根据一些实施方案，该设备还包括至少一个生理感测机构，其被配置成测量与患者的至少一个生理特性相关的信号。

根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括至少一个压力传感器。

根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括至少一个CO₂水平传感器。

根据一些实施方案，该设备还包括至少一个操作感测机构，其被配置成测量与用于自动通气的便携式设备的至少一个操作特性相关的信号。

根据一些实施方案，至少一个操作感测机构包括至少一个功率水平传感器。

根据一些实施方案，基部主体还包括远侧基部表面，该远侧基部表面包括附接带。

根据另一个方面，提供了一种在自动和手动的囊通气之间切换的方法，该方法包括以下步骤：提供本文公开的用于自动通气的便携式设备；将囊式呼吸器容纳在近侧基部表面和挤压组件之间；以及启动用于自动通气的便携式设备的自动操作，以便经由挤压组件通过驱动机构往复挤压和释放囊式呼吸器。

根据一些实施方案，该方法还包括以下步骤：中断用于自动通气的便携式设备的自动操作，并由操作者的手来手动地挤压和释放囊式呼吸器。

根据一些实施方案，该方法还包括，在所述启动之前，由操作者的手来手动地挤压和释放囊式呼吸器。

本发明的某些实施方案可包括上述优点中的一些、全部或不包括其中的任何一个。根据包括在本文中的附图、描述和权利要求，另外的优点对于本领域的技术人员可以是明显的。本发明的方面和实施方案在本文下面的说明书和所附权利要求书中进一步描述。

除非另外定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。如发生冲突，以本专利说明书(包括定义)为主。如本文所使用的，除非上下文另外明确指出，否则不定冠词“一个(a)”和“一个(an)”意指“至少一个”或“一个或更多个”。

结合系统、工具和方法描述和图示了下列实施方案及其方面，这些系统、工具和方法意在是示例性和说明性的，但在范围上是非限制性的。在各种实施方案中，已经减少或消除了上述问题中的一个或更多个，而其它实施方案针对其它优点或改进。

附图简述

在本文中参考附图描述了本发明的一些实施方案。结合附图的描述使得可以如何实践一些实施方案对本领域的普通技术人员来说是明显的。附图是为了说明性描述的目的，并且并不意图比基本理解本发明所需的更详细地示出实施方案的结构细节。为了清楚起见，附图中描绘的一些对象不是按比例的。

在附图中：

图1构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的透视图。

图2构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的侧视图。

图3构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的俯视图。

图4构成了沿着线4-4截取的图3的用于自动通气的便携式设备的横截面视图。

图5构成了沿着线5-5截取的图3的用于自动通气的便携式设备的横截面视图。

图6构成了沿着线6-6截取的图5的用于自动通气的便携式设备的横截面视图。

图7A构成了根据一些实施方案的附接到滑轮轴的带部分的侧视图。

图7B构成了根据一些实施方案的附接到滑轮轴的带部分的正视图。

图8构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的侧视图，其中囊式呼吸器处于挤压状态。

图9A构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的从右前方角度的透视图。

图9B构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的从左前方角度的透视图。

图9C构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的透视侧视图。

图9D构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的透视正视图。

图10构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的分解透视图。

图11构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的驱动机构的局部透视图。

图12构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的透视图，其中囊式呼吸器的颈部定位在囊颈座上。

图13A构成了根据一些实施方案的处于预锁定状态的用于自动通气的便携式设备的囊颈座的局部透视图。

图13B构成了根据一些实施方案的处于打开状态的用于自动通气的便携式设备的囊颈座的局部透视图。

图14A构成了根据一些实施方案的刚性构件的透视图，该刚性构件具有彼此分离的第一刚性构件部分和第二刚性构件部分。

图14B构成了图14A中标记的放大视图或区域14B。

图15A构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的从后底部角度的透视图。

图15B构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备的从后底部角度的透视仰视图。

一些实施方案的详细描述

在以下描述中，将要描述本公开的各个方面。出于解释的目的，具体的配置和细节被阐述以便提供对本公开的不同方面的彻底理解。然而，对本领域的技术人员将同样明显的是，本公开可以在没有本文呈现的具体的细节的情况下被实施。此外，可以省略或简化公知的特征，以便不模糊本公开。在附图中，类似的参考数字始终指代类似的部分。

现在参考图1-图8。图1、图2和图3分别构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备100的透视图、侧视图和俯视图。图4和图5分别构成了沿着图3的线4-4和5-5截取的用于自动通气的便携式设备100横截面视图。图6构成了沿着图5的线6-6截取的用于自动通气的便携式设备100的横截面视图。用于自动通气的便携式设备100包括具有近侧基部表面104的基部主体102、附接到基部主体102的驱动机构160、和挤压组件130。挤压组件130包括具有第一带部分134(见图7A-图7B)和第二带部分136的带132。第一带部分134包括第一带远侧端部138，并且第二带部分136包括第二带远侧端部140。驱动机构160包括致动器162和传动系统164。第一带远侧端部138和第二带远侧端部140附接到传动系统164。

如本文所使用的术语“带(strap)”是指能够围绕杆或滑轮缠绕和解绕的本领域已知的任何长形的柔性结构，诸如带、绳索、缆绳、链条等。

如本文所使用的与设备100相关的术语“便携式”是指设备100足够轻和小而使其可以由单个成年人携带。

如本文所使用的术语“用于自动紧急通气的便携式设备”、“用于自动通气的便携式设备”和“设备”是可互换的。

如本文所使用的术语“囊式呼吸器”，也称为囊式阀门面罩(BVM)、自动充气囊的手动复苏器，指的是可手动挤压以提供或辅助于患者呼吸的可走动或可移动式囊，诸如但不限于Ambu^TM-囊。

根据一些实施方案，用于自动通气的便携式设备100被配置成作为在紧急情况期间用于自动通气的便携式设备100来操作。

近侧基部表面104和挤压组件130被配置成当囊式呼吸器10放置在它们之间时容纳囊式呼吸器10。当囊式呼吸器10的至少一部分搁置在近侧基部表面104上并与近侧基部表面104接触时，以及当挤压组件130的至少一部分在挤压组件接触区域116处被压靠在囊式呼吸器10上时，囊式呼吸器10被称为“容纳”在设备100内，在近侧基部表面104和挤压组件130之间。

如贯穿当前公开的任何实施方案中所公开的，用于自动通气的便携式设备100不包括囊式呼吸器10，但是被配置成在其中容纳囊式呼吸器10。

有利地，如贯穿当前公开的任何实施方案中所公开的，用于自动通气的便携式设备100没有任何包围囊式呼吸器10的壳体。因此，设备100提供了一种紧凑的、便携的和用户友好的结构，该设备100不被配置成在至少三个刚性侧壁之间容纳囊式呼吸器10，而是将其容纳在一个基部表面和挤压组件之间。此外，所公开的配置使该设备的操作者能够快速且容易地在自动和手动的囊通气之间切换。

在本申请的上下文中，术语“近侧”通常是指更靠近挤压组件接触区域116的接触区域的任何设备或设备的部件的侧或端部。

在本申请的上下文中，术语“远侧”通常是指与“近侧”侧相对且更远离挤压组件接触区域116的任何设备或设备的部件的侧或端部。

在本申请的上下文中，术语“近侧方向”是指指向挤压组件接触区域116的方向，并且术语“远侧方向”是指背向挤压组件接触区域116的相反方向。例如，图11中的箭头22和24对应于远侧方向。

在本申请的上下文中，术语“横向平面”通常是指垂直于近侧方向或远侧方向的任何平面。

在本申请的上下文中，术语“横向方向”是指沿着横向平面的任何可能的方向。

根据一些实施方案，基部主体102还包括：远侧基部表面106，以及至少两个侧壁和连接近侧基部表面104与远侧基部表面106的两个面板，诸如第一基部侧壁108、第二基部侧壁110、第一基部面板112和第二基部面板114。

根据一些实施方案，近侧基部表面104形成为平坦表面(见图1)。根据一些实施方案，近侧基部表面104是弯曲的(图1-图8中未示出的实施方案)。根据一些实施方案，近侧基部表面104被设定尺寸和成形以便适应囊式呼吸器10的形状。根据一些实施方案，近侧基部表面104被设定尺寸和成形以便适应囊式呼吸器10的形状，使得当囊式呼吸器10被放置在近侧基部表面104上时，其在任何横向方向上的移动被限制(图9A-图9D中呈现了一个这样的示例)。

根据一些实施方案，近侧基部表面104衬有增加摩擦的材料，诸如但不限于橡胶。

根据一些实施方案，基部主体102被成形为矩形隔室(实施方案未示出)。根据一些实施方案，第一基部侧壁108或第二基部侧壁110中的至少一个形成有至少一个间断部(见图1-图3，间断部未编号标记)。根据一些实施方案，第一基部面板112或第二基部面板114中的至少一个形成有至少一个间断部。根据一些实施方案，第一基部侧壁108、第二基部侧壁110、第一基部面板112、第二基部面板114、近侧基部表面104和远侧基部表面106中的至少一个形成有直表面或弯曲表面的组合(见图9A-图9D)。根据一些实施方案，基部主体102包括至少一个内部中空隔室，其被配置成在其中容纳驱动机构160。

驱动机构160包括致动器162和传动系统164，该传动系统164被配置成由致动器162驱动。传动系统164包括第一滑轮轴174和第二滑轮轴176。根据一些实施方案，传动系统还包括齿轮系，其中第一滑轮轴174和第二滑轮轴176可旋转地附接到齿轮系。

根据一些实施方案，第一滑轮轴174和第二滑轮轴176配置成可在相反方向上旋转。

如本文所使用的术语“致动器”是指本领域已知的用于提供旋转运动的任何动力致动器，诸如电动机、螺线管等。

根据一些实施方案，传动系统164的齿轮系至少包括第一齿轮166，该第一齿轮166连接到致动器162并可由该致动器旋转。根据一些实施方案，传动系统164的齿轮系包括多个齿轮。在图4-图6中描绘的示例中，传动系统164的齿轮系包括四个齿轮：第一齿轮166、第二齿轮168、第三齿轮170和第四齿轮172。第一齿轮166连接到致动器162，例如经由轴(见图5-图6，轴未编号标记)连接。第二齿轮168和第三齿轮170与第一齿轮166互连，使得当第一齿轮在箭头34的方向上旋转时(见图4)，第二齿轮168和第三齿轮170分别在方向32和36上旋转。第四齿轮172与第三齿轮170互连，使得当第三齿轮170在方向36上旋转时，第四齿轮在方向38上旋转。

根据一些实施方案，第一滑轮轴174和第二滑轮轴176中的每一个刚性地连接到不同的齿轮。在图4-图6中描绘的示例中，第一滑轮轴174刚性地连接到第二齿轮168，并可随其在相同的方向32上旋转，并且第二滑轮轴176刚性地连接到第四齿轮172，并可随其在相同的方向38上旋转。

第一带部分134和第二带部分136分别直接地或经由中间部件可移动到第一滑轮轴174和第二滑轮轴176。根据一些实施方案，第一带远侧端部138刚性地附接到第一滑轮轴174(见图7A-图7B)，并且第二带远侧端部140刚性地附接到第二滑轮轴176。

挤压组件130被配置成可在释放状态和拉动状态之间移动。在释放状态下，挤压组件接触区域116离近侧基部表面104一定距离，使得囊式呼吸器10在容纳在其间时正常膨胀。在拉动状态下，挤压组件接触区域116和近侧基部表面104之间的距离比释放状态下的这样的距离短，使得囊式呼吸器10在容纳于其间时被挤压。

在使用中，当囊式呼吸器10容纳在设备100内并且挤压组件130处于释放状态时，致动器162被致动以便驱动传动系统164。第一滑轮轴174和第二滑轮轴176被配置成在彼此相反的方向上旋转，从而在远侧方向上将第一带部分134和第二带部分136拉向挤压组件130的拉动状态。在从释放状态到拉动状态的过渡期间，第一带部分134和第二带部分136分别围绕第一滑轮轴174和第二滑轮轴176缠绕。当挤压组件130处于拉动状态时，致动器162停止驱动齿轮系传动系统164，使得齿轮系的齿轮与第一滑轮轴174和第二滑轮轴176一起在任何方向上自由旋转。被挤压的囊式呼吸器10自充气到其正常膨胀的形式，推压挤压组件接触区域116，从而使第一带部分134和第二带部分136在近侧方向上朝向挤压组件130的释放状态延伸，同时第一带部分134和第二带部分136分别从第一滑轮轴174和第二滑轮轴176解绕。

如本文针对囊式呼吸器10使用的术语“挤压的”是指具有减小的体积的囊式呼吸器10。如本文针对囊式呼吸器10使用的术语“正常膨胀的”是指囊式呼吸器10的未压瘪或未挤压的状态。

如本文针对囊式呼吸器10使用的术语“自充气”是指在体积增加到正常膨胀状态的囊式呼吸器10。

根据一些实施方案，挤压组件130被配置成在释放状态和拉动状态之间往复运动持续多个循环。

如本文所使用的术语“循环”是指挤压和释放囊式呼吸器10。

如本文所使用的术语“多个”是指多于一个。

根据一些实施方案，挤压组件130被配置成在释放状态和拉动状态之间往复运动持续预定次数的循环。根据一些实施方案，挤压组件130被配置成在释放状态和拉动状态之间往复运动，直到被设备100的操作者停止。根据一些实施方案，挤压组件130被配置成在释放状态和拉动状态之间往复运动，直到接收到外部触发，诸如患者的生理读数超过预定阈值。

在图4-图7B中描绘的示例中，致动器162使第一齿轮166在箭头34的方向上旋转，这转化为第二齿轮168在与方向34相反的方向32上与第一滑轮轴174一起旋转，并且转化为第四齿轮172(经由第三齿轮170)在与方向34相同的方向38上与第二滑轮轴176一起旋转。分别在第一带远侧端部138处刚性地附接到第一滑轮轴174和在第二带远侧端部140处刚性地附接到第二滑轮轴176的第一带部分134和第二带部分136分别围绕第一滑轮轴174和第二带远侧端部174缠绕，从而在远侧方向上拉动挤压组件130的挤压组件接触区域116。压靠在囊式呼吸器10上的挤压组件130将囊式呼吸器10挤压到其被挤压的状态。

当挤压时，组件130处于拉动状态，第一齿轮166不再被致动器162旋转，并且传动系统164的所有齿轮在任何方向上自由旋转。由于没有额外的力由挤压组件130施加在囊式呼吸器10上，囊式呼吸器10由于其本性而自由膨胀回到其正常膨胀的状态。在囊式呼吸器10的自充气期间，挤压组件接触区域116被迫在远侧方向上远离近侧基部表面104移动，同时第一带部分134和第二带部分136分别从第一滑轮轴174和第二带远侧端部174解绕。

根据一些实施方案，挤压组件130包括单个带132，其中第一带部分134和第二带部分136构成同一带132的两个部分。根据一些实施方案，带132衬有增加摩擦的材料，诸如但不限于橡胶。

根据一些实施方案，带132被配置成当容纳在设备100内时围绕囊式呼吸器10的圆周的至少一部分缠绕(实施方案未示出)。

根据一些实施方案，第一带部分134和第二带部分136形成两个不同的单独的带，这两个带直接或间接永久地附接到彼此或可拆卸地附接到彼此。

根据一些实施方案，挤压组件130还包括连接到带132的刚性构件142(见图1-图5)。根据一些实施方案，挤压组件130还包括刚性构件142，该刚性构件142连接到不同的单独的第一带部分134和第二带部分136(图1-图8中未示出的实施方案)，使得第一带部分134和第二带部分136经由刚性构件142间接地附接到彼此。

根据一些实施方案，刚性构件142包括第一缝144和第二缝146，带132穿过第一缝144和第二缝146。对于本领域的技术人员来说将明显的是，本领域中已知的用于将带132、第一带部分134或第二带部分136中的任一个与刚性构件142附接的任何其他方法诸如胶粘、铆接等都是适用的。

刚性构件142被配置成当容纳在设备100内时压靠囊式呼吸器10，当挤压组件130从释放状态移动到拉动状态时挤压囊式呼吸器10，并且当挤压组件130从拉动状态移动到释放状态时可由囊式呼吸器10推动。

有利地，相对于具有配置成直接邻接囊式呼吸器10的至少一部分的带132的挤压组件130，将刚性构件142包括在挤压组件130内能够在挤压时将更均匀的力分散在囊式呼吸器10上以及在囊式呼吸器10自充气时将更均匀的力分散作用在挤压组件130上。此外，刚性构件142被配置成在囊式呼吸器10上施加逐渐挤压的力，因为刚性构件142和囊式呼吸器10之间的直接接触的区域随着囊式呼吸器10由此被进一步挤压而逐渐膨胀。

根据一些实施方案，刚性构件142衬有增加摩擦的材料，诸如但不限于橡胶。

根据一些实施方案，近侧基部表面104还包括在近侧方向上突出的基部突起118(见图4-图5)，该基部突起118被配置成当容纳在设备100内时压靠囊式呼吸器10。根据一些实施方案，刚性构件142还包括在远侧方向上突出的刚性构件突起148(见图4-图5)，该刚性构件突起148被配置成当容纳在设备100内时在挤压组件接触区域116处压靠囊式呼吸器10。

有利地，当挤压组件130处于释放状态时，基部突起118或刚性构件突起148中的任何减小了挤压囊式呼吸器10所需的力的大小。将刚性构件142包括在挤压组件130内的另一个优点是，它提供了在其中包括刚性构件突起148的选择。

图8描绘了用于自动通气的示例性便携式设备100，其中容纳有处于其挤压状态(实线)和正常膨胀状态(虚线)两种状态下的囊式呼吸器10。

虽然图4-图6描绘了用具有四个齿轮的齿轮系实现的特定传动系统164的实施方案，但是本领域技术人员将理解，可以实现其他传动系统，包括互配齿轮、钝齿轮、齿条、轴承、螺钉、链条、轴、滑轮和传送带的任何组，其被配置成将致动器162的旋转运动转换成第一滑轮轴174和第二滑轮轴176在期望方向上的旋转运动。

根据一些实施方案，设备100还包括控制电路(未示出)，其被配置成控制驱动机构160。根据一些实施方案，基部主体102还包括至少一个接口面板124(见图1)。根据一些实施方案：至少一个接口面板124包括至少一个控制器126(图1-图8中未示出)，该至少一个控制器126被配置成使得设备100的操作者能够控制其至少一个功能。将明显的是，本领域已知的任何控制器类型都是适用的，诸如但不限于：开关、按钮、旋钮、杠杆、触摸界面、接近传感器和听觉控制命令接收器。

根据一些实施方案，至少一个控制器126包括电源打开/关闭开关。根据一些实施方案，至少一个控制器126包括开始/停止开关。根据一些实施方案，至少一个控制器126包括在不同操作模式之间的选择器，从而控制以下中的至少一种：由挤压组件130施加在囊式呼吸器10上的挤压力或压力、用于将挤压组件130从释放状态移动到拉动状态的挤压速度、以及循环频率。根据一些实施方案，选择器被配置成在适用于给不同类型的患者通气的预定义模式之间切换，该不同类型的患者诸如：儿童、小成人和大成人(按照体重小于或大于预定义体重阈值的成人进行定义)。

根据一些实施方案，至少一个接口面板124包括指示区128(图1-图8中未示出)，其被配置成提供至少一个视觉或听觉指示器，该至少一个视觉或听觉指示器对应于用于自动通气的便携式设备100的至少一个功能。

根据一些实施方案，至少一个接口面板124包括指示区128(图1-图8中未示出)，其被配置成提供至少一个视觉或听觉指示器，该至少一个视觉或听觉指示器对应于用于自动通气的便携式设备100的至少一个特性的状态，诸如电源状态。

虽然至少一个接口面板124在图1中被描绘为位于第一基部面板112上，但是对于本领域技术人员来说将明显的是，接口面板124可以位于基部主体102的任何其他部分上，只要它对于设备100的操作者是可接近的即可。根据一些实施方案，基部主体102包括多个接口面板124(图1-图8中未示出的实施方案)。

如本文所使用的术语“循环频率”是指挤压和释放囊式呼吸器10的频率。

根据一些实施方案，基部主体102还包括电源隔室188(图1-图8中未示出)，其被配置成容纳至少一个电源(未示出)。该至少一个电源被配置成向致动器162、控制电路和至少一个接口面板124中的至少一个提供电力。根据一些实施方案，电源隔室188被配置成容纳至少一个一次性电源，诸如电池。

根据一些实施方案，电源隔室188被配置成容纳至少一个可充电电源，诸如可充电电池。根据一些实施方案，基部主体102还包括接收器单元(未示出)，该接收器单元被配置成用于经由感应磁场从外部基本单元(未示出)接收能量，其中至少一个可充电电源能够由接收器单元感应供电和/或充电。

如本文所使用的，术语“能量”是指电能，诸如电或电力。能量以例如瓦特小时、安培小时或焦耳来量化。

根据一些实施方案，基部主体102还包括电源插座190(图1-图8中未示出)，其被配置成与充电或供电缆线(未示出)连接。当连接到电源插座190并电连接到外部电源(未示出)时，充电或供电电缆被配置成供电以对至少一个可充电电源再充电，或者直接向致动器162供电，或者两者都有。

根据一些实施方案，电源插座190包括被配置成用于接收USB缆线(未示出)的USB充电端口。当连接到USB充电端口时，USB缆线以上文描述的类似方式用作电源充电缆线。

根据一些实施方案，基部主体102还包括数据端口192(图1-图8中未示出)。根据一些实施方案，数据端口192包括USB端口，该USB端口被配置成接收用于从中检索数据、向其写入数据或两者兼有的USB设备。

现在参考图9-图15B。图9A、图9B、图9C、图9D和图10分别构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备200的从右前方角度的透视图、从左前方角度的透视图、透视侧视图、透视前视图和分解视图。用于自动通气的便携式设备200包括具有近侧基部表面204的基部主体202、附接到基部主体202并容纳在基部主体202内的驱动机构260以及挤压组件230。图11构成了驱动机构260的局部透视图。

根据一些实施方案，如图9A-图15B中描绘的，基部主体202还包括远侧基部表面206、第一基部侧壁208、第二基部侧壁210、第一基部面板212和第二基部面板214。根据一些实施方案(见图10)，基部主体202包括彼此附接的近侧基部外壳220和远侧基部外壳222，从而形成内部中空隔室，该内部中空隔室被配置成在其中容纳驱动机构260。

挤压组件230包括具有第一带远侧端部238的第一带部分234和具有第二带远侧端部240的第二带部分236，其中第一带部分234和第二带部分236是两个不同的单独的带。第一带远侧端部238和第二带远侧端部240附接到驱动机构260。根据一些实施方案，如图9A-图10中描绘的，挤压组件230还包括刚性构件242，刚性构件242包括可拆卸地附接到彼此的第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252。第一带部分234在与第一带远侧端部238相对的端部处刚性地连接到第一刚性构件部分250，并且第二带部分236在与第二带远侧端部238相对的端部处刚性地连接到第二刚性构件部分252。

图14A构成了具有彼此分离的第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252的刚性构件242的透视图。根据一些实施方案，第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252经由附接机构可拆卸地连接到彼此。图14A中描绘并在图14B中放大的示例性附接机构是卡扣配合机构。在图14A-图14B中描绘的示例中，第二刚性构件部分252包括卡扣/释放按钮254，其被配置成接纳在第一刚性构件部分250中的匹配接受器(receptacle)(未编号标记)内。在使用中，第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252可以通过将卡扣/释放按钮254卡扣到匹配接受器中而彼此附接，并且可以通过按压卡扣/释放按钮254并将它们拉离彼此而彼此分开。

在图14A-图14B中描绘的示例中，第一刚性构件部分250还包括至少一个引导销256，诸如图14A-图14B中描绘的两个引导销256，该引导销被配置成接纳在匹配的销接纳孔258(在视图中隐藏看不到)中，被配置成将第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252朝向彼此引导。将明显的是，可以由本领域技术人员实施本领域已知的用于将两个部件可释放地附接到彼此的其他附接机构。

根据一些实施方案，刚性构件242还包括刚性构件突起248。根据一些实施方案，第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252中的每一个包括刚性构件突起的一部分(见图14A-图14B)，使得当第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252彼此附接时，刚性构件突起的两个部分彼此接触，以便形成刚性构件突起248(见图9B)。

有利地，通过在第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252分开时实现囊式呼吸器10在近侧基部表面204上的快速放置，然后通过将第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252彼此附接将囊式呼吸器10固定在适当位置，包括可以可释放地附接到彼此的两个不同部分的刚性构件242提供了更简单且更容易的操作性。此外，通过分开第一刚性构件部分250和第二刚性构件部分252，可以以更快速和更简单的方式从用于自动通气的便携式设备100移除囊式呼吸器10。有利地，所公开的配置使得该设备的操作者能够快速且容易地在自动和手动囊通气之间切换。

根据一些实施方案，一种在自动和手动的囊通气之间切换的方法包括将囊式呼吸器10容纳在近侧基部表面104、204和挤压组件130、230之间，启动设备100、200的自动操作，以便通过驱动机构160、260经由挤压组件130、230往复挤压和释放囊式呼吸器，中断设备100、200的自动操作，以及通过操作者的手手动地挤压和释放囊式呼吸器。

根据一些实施方案，中断设备100、200的自动操作由操作者手动执行，例如根据从设备100、200上的指示器上读取的患者的状态。根据一些实施方案，中断设备100、200的自动操作不是自发的，而是由于设备100、200的故障而发生。

根据一些实施方案，通过经由至少一个控制器126、226关闭设备100、200的自动操作，便于中断设备100、200的自动操作。根据一些实施方案，切换到手动通气还涉及到分开刚性构件142、242，以便提供将操作者的手容易且舒适地放置在囊式呼吸器10上。

图11构成了驱动机构260的局部透视图。驱动机构260包括致动器262和由致动器262驱动的传动系统264。传动系统264包括第一滑轮轴274和第二滑轮轴276。

根据一些实施方案，如图11中例示的，传动系统264还包括第一传动滑轮294，该第一传动滑轮294可旋转地附接到致动器262并被配置成由致动器262驱动。传动系统264还包括第二传动滑轮296，该第二传动滑轮296经由第一传送带298可旋转地连接到第一传动滑轮294。第一滑轮轴274刚性地附接到第二传动滑轮296，配置成在与其相同的方向上旋转。第二滑轮轴276经由第二传送带278可旋转地连接到第一滑轮轴274。第一带远侧端部238刚性地附接到第二传送带278的远侧表面，并且第二带远侧端部240刚性地附接到第二传送带278的近侧表面(见图11)。

在使用中，当囊式呼吸器10容纳在设备200内并且挤压组件230处于释放状态时，致动器262被致动以便驱动传动系统264。致动器262使第一传动滑轮294旋转，第一传动滑轮294经由第一传送带298将旋转运动传递到第二传动滑轮296。附接到第二传动滑轮296的第一滑轮轴274在与其相同的方向上旋转，而第二传动滑轮296在相反的方向上旋转。第二传送带278的远侧表面在箭头26的方向上移动(见图11)，以在箭头22指示的远侧方向上拉动第一带部分234，并且第二传送带278的近侧表面在箭头28的方向上移动，以在箭头24指示的远侧方向上拉动第二带部分236。

当挤压组件230处于拉动状态时，致动器262停止驱动传动系统264，使得包括第一滑轮轴174和第二滑轮轴176的所有滑轮在任何方向上自由旋转。挤压的囊式呼吸器10自充气到其正常膨胀形式，推靠刚性构件142，从而使第一带部分234和第二带部分236在近侧方向上朝向挤压组件230的释放状态延伸。

根据一些实施方案，基部主体202还包括囊颈座280，该囊颈座280被配置成在其中容纳囊式呼吸器10的颈部区域16。图12、图13A和图13B分别构成了囊式呼吸器10的颈部区域16定位在囊颈座280上的设备200的透视图和处于预锁定状态和打开状态的囊颈座280的放大视图。颈部区域16包括铰接到其的紧固件282以及配置成与紧固件282相互作用的闩锁284。

囊颈座280的打开状态(见图12和图13B)是这样的状态：其中紧固件282远离闩锁284定位，使得囊式呼吸器10的颈部区域16自由移入移出囊颈座280，而不会干扰紧固件282。囊颈座280的预锁定状态(见图13A)是这样的状态：其中紧固件282定位在闩锁284附近，但还没有与其相互作用，以便当囊式呼吸器10容纳在设备200内时邻接颈部区域16。囊颈座280的锁定状态(未示出)是其中闩锁284与紧固件282相互作用以便将其锁定在适当位置的状态。

有利地，囊颈座280实现了囊式呼吸器10在容纳在设备200内时的快速且容易地居中以及用于当用在设备200中时的囊式呼吸器10的额外的稳定机构，而不需要为了相同的目的而包围囊式呼吸器10的额外的壳体。

根据一些实施方案，基部主体202还包括控制器226。在图9B和图9D中描绘的示例中，控制器226包括三种操作模式(例如：儿童、小成人和大成人)之间的选择开关。

根据一些实施方案，基部主体202还包括指示区228。在图9A-图9D中描绘的示例中，指示区228包括三个视觉指示器，用于指示电池状态(诸如低电量)、高压和低压。

图15A和图15B构成了根据一些实施方案的用于自动通气的便携式设备200的透视图和透视仰视图。

根据一些实施方案，基部主体202还包括电源隔室288。根据一些实施方案，基部主体202还包括电源插座290。根据一些实施方案，基部主体202还包括数据端口292。根据一些实施方案，远侧基部表面206还包括附接带286，该附接带286被配置成用于将设备200附接到外部结构，诸如交通工具或存储设施内的结构、担架和病床，或者附接到患者，诸如附接到患者的胸部或患者的臂部。根据一些实施方案，附接带286包括弹性材料，诸如橡胶。

根据一些实施方案，设备100、200还包括至少一个生理感测机构，该至少一个生理感测机构被配置成测量与患者的至少一个生理特性相关的信号(实施方案未示出)。

根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括至少一个压力传感器。根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括至少一个CO₂水平传感器。

根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括连接到第二感测机构部分的第一感测机构部分，使得第一感测机构部分附接到基部主体102、202并电子连接到设备100、200的控制电路，并且第二感测机构部分被配置成定位在囊式呼吸器10和可连接到其的呼吸管(未示出)之间，或者定位在囊式呼吸器10和可连接到其的呼吸面罩(未示出)之间。该至少一个感测机构的第二感测机构部分包括至少一个传感器，诸如压力传感器、流量传感器、CO₂水平传感器等，并且被配置成经由第一感测机构部分将来自至少一个传感器的信号电子传输到设备100、200的控制电路。

根据一些实施方案，至少一个生理感测机构包括多个传感器。根据一些实施方案，第二感测机构部分包括多个传感器，诸如压力传感器和CO₂水平传感器。根据一些实施方案，设备100、200包括多个生理感测机构。

根据一些实施方案，第二感测机构部分可拆卸地附接到第一感测机构部分。根据一些实施方案，第二感测机构部分是一次性的，并且被配置成对于每个患者或者设备100、200的每次使用都需要更换。

根据一些实施方案，设备100、200还包括至少一个操作感测机构，其被配置成测量与设备100、200的至少一个操作特性相关的信号。至少一个操作感测机构包括至少一个传感器，并且电子连接到设备100、200的控制电路。根据一些实施方案，至少一个操作感测机构包括至少一个功率水平传感器，诸如电池电量传感器。根据一些实施方案，至少一个操作感测机构包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置成检测设备100、200的至少一个部件的机械故障。根据一些实施方案，至少一个操作感测机构包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置成检测设备100、200的控制电路内的电子故障。根据一些实施方案，设备100、200包括多个操作感测机构。

根据一些实施方案，经由指示区128、228的至少一个视觉或听觉指示器来指示至少一个生理感测机构和至少一个操作感测机构的读数。根据一些实施方案，至少一个生理感测机构和至少一个操作感测机构的读数被传递到控制电路，并且控制电路被配置成相应地调整设备100、200的操作。

应理解，为了清楚起见，在单独的实施方案的上下文中描述的本发明的某些特征也可在单个实施方案中组合提供。相反地，为了简洁起见，在单个实施方案的上下文中描述的本发明的各种特征也可单独地或以任何合适的子组合提供，或者适于在本发明的任何其它描述的实施方案中提供。在实施方案的上下文中描述的特征不被认为是该实施方案的必要特征，除非明确地如此指定。

虽然已结合本发明的特定实施方案描述了本发明，但是很显然，对于本领域技术人员而言，许多替代、修改和变化可以存在。应理解，本发明并非必须将其应用限制于本文中所阐述的部件的构造和布置的细节和/或方法。其它实施方案可以被实践，并且实施方案可以以各种方式被执行。因此，本发明涵盖落入所附权利要求的范围内的所有此类替代、修改和变化。

Claims (27)

1.一种用于自动通气的便携式设备，包括：

(i)基部主体，所述基部主体具有近侧基部表面；

(ii)驱动机构，所述驱动机构附接到所述基部主体，所述驱动机构包括致动器和被配置成由所述致动器驱动的传动系统，所述传动系统包括第一滑轮轴和第二滑轮轴；以及

(iii)挤压组件，所述挤压组件包括带，所述带包括具有第一带远侧端部的第一带部分和具有第二带远侧端部的第二带部分，

其中所述第一带远侧端部和所述第二带远侧端部附接到所述传动系统；以及

其中所述挤压组件被配置成能够在释放状态和拉动状态之间移动。

2.如权利要求1所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述近侧基部表面和所述挤压组件被配置成在所述近侧基部表面和所述挤压组件之间容纳囊式呼吸器。

3.如权利要求1或2中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述第一滑轮轴和所述第二滑轮轴被配置成可能够在相反的方向上旋转。

4.如权利要求1至3中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述传动系统包括齿轮系，并且其中所述第一滑轮轴和所述第二滑轮轴可旋转地附接到所述齿轮系。

5.如权利要求4所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述齿轮系包括：

(i)第一齿轮，所述第一齿轮连接到所述致动器并能够由所述致动器旋转；

(ii)第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮互连；

(iii)第三齿轮，所述第三齿轮与所述第一齿轮互连；以及

(iv)第四齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮互连，

其中所述第一滑轮轴刚性地连接到所述第二齿轮，以及

其中所述第二滑轮轴连接到所述第四齿轮。

6.如权利要求1至5中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述第一带远侧端部刚性地附接到所述第一滑轮轴，并且其中所述第二带远侧端部刚性地附接到所述第二滑轮轴。

7.如权利要求1至3中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述传动系统包括：

(i)第一传动滑轮，所述第一传动滑轮可旋转地附接到所述致动器并被配置成由所述致动器驱动；

(ii)第二传动滑轮；

(iii)第一传送带；以及

(iv)第二传送带，

其中所述第二传动滑轮经由所述第一传送带可旋转地连接到所述第一传动滑轮；

其中所述第一滑轮轴刚性地附接到所述第二传动滑轮，并且被配置成在与所述第二传动滑轮相同的方向上旋转；

其中所述第二滑轮轴经由所述第二传送带可旋转地连接到所述第一滑轮轴；

其中所述第一带远侧端部刚性地附接到所述第二传送带的远侧表面；以及

其中所述第二带远侧端部刚性地附接到所述第二传送带的近侧表面。

8.如权利要求1至7中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述挤压组件被配置成在所述释放状态和所述拉动状态之间往复运动持续多个循环。

9.如权利要求1至8中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述近侧基部表面包括基部突起。

10.如权利要求1至9中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述挤压组件还包括连接到所述带的刚性构件。

11.如权利要求10所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述第一带部分和所述第二带部分是两个不同的单独的带，并且其中所述刚性构件连接到所述第一带部分和所述第二带部分。

12.如权利要求11所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述刚性构件包括可拆卸地附接到彼此的第一刚性构件部分和第二刚性构件部分，其中所述第一带部分刚性地连接所述第一刚性构件部分，并且其中所述第二带部分刚性地连接所述第二刚性构件部分。

13.如权利要求11或12中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述刚性构件包括刚性构件突起。

14.如权利要求1至13中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括电源隔室，所述电源隔室被配置成容纳至少一个电源。

15.如权利要求1至14中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括电源插座。

16.如权利要求1至15中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括数据端口。

17.如权利要求1至16中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括用于控制所述驱动机构的控制电路。

18.如权利要求1至17中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置成用于控制所述用于自动通气的便携式设备的功能。

19.如权利要求1至18中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括指示区，所述指示区被配置成提供对应于所述用于自动通气的便携式设备的至少一个功能的至少一个视觉或听觉指示器。

20.如权利要求1至18中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括指示区，所述指示区被配置成提供对应于所述用于自动通气的便携式设备的至少一个特性的状态的至少一个视觉或听觉指示器。

21.如权利要求1至20中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，还包括至少一个生理感测机构，所述至少一个生理感测机构被配置成测量与患者的至少一个生理特性相关的信号。

22.如权利要求21所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述至少一个生理感测机构包括至少一个压力传感器。

23.如权利要求21所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述至少一个生理感测机构包括至少一个CO₂水平传感器。

24.如权利要求1至23中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，还包括至少一个操作感测机构，所述至少一个操作感测机构被配置成测量与用于自动通气的便携式设备的至少一个操作特性相关的信号。

25.如权利要求24所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述至少一个操作感测机构包括至少一个功率水平传感器。

26.如权利要求1至25中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，其中所述基部主体还包括远侧基部表面，并且其中所述远侧基部表面包括附接带。

27.一种在自动和手动的囊通气之间切换的方法，所述方法包括以下步骤：

i.提供根据权利要求1至26中任一项所述的用于自动通气的便携式设备，

ii.将囊式呼吸器容纳在所述近侧基部表面和所述挤压组件之间，

iii.启动所述用于自动通气的便携式设备的自动操作，以便经由所述挤压组件通过所述驱动机构往复挤压和释放所述囊式呼吸器，

iv.中断所述用于自动通气的便携式设备的所述自动操作，以及

v.由操作者的手来手动地挤压和释放所述囊式呼吸器。

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