CN112703028A - 用于感应加热式麻醉剂气化器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于将麻醉剂递送到患者的方法和系统。在一个实施方案中，一种麻醉剂气化器包括：气化室，该气化室被构造成保持液体麻醉剂；栅格，该栅格设置在该气化室内；以及加热元件，该加热元件相对于该气化室定位并且被构造成提高该栅格的温度。

Description

用于感应加热式麻醉剂气化器的系统和方法

技术领域

本文所公开的主题的实施方案涉及麻醉系统，并且更具体地涉及麻醉剂气化器。

背景技术

在一些医学规程诸如外科规程期间，可通过施用麻醉剂使患者处于全身麻醉状态下。在一些示例中，麻醉剂可以为经由麻醉剂气化器施用给患者的挥发性麻醉剂。例如，麻醉剂气化器可引起并控制挥发性麻醉剂从液体形式的气化。载气(例如，氧气和新鲜空气的混合物)可流入气化器中并与气化器产生的麻醉剂蒸气共混(例如，混合和会聚)。流入气化器的载气的量可由气化器的操作者(例如，麻醉师)调节，以便调节气化器内载气与麻醉剂的比率。然后，混合气体可流至患者，在此这些气体可经由例如吸入而被引入。可以控制混合气体中麻醉剂的浓度，以确保提供足够的麻醉剂以使患者舒适，而不让患者安全受到损害。

发明内容

在一个实施方案中，一种用于麻醉气化器的系统包括被构造成保持液体麻醉剂的气化室、设置在气化室内的栅格以及相对于气化室定位并被构造成提高栅格温度的加热元件。以这种方式，提供了一种麻醉气化器，该麻醉气化器可以在低新鲜气体流速(＜1LPM)和高新鲜气体流速(即，介于10LPM和15LPM之间)下以快速响应时间和稳定性向患者准确地递送麻醉剂，而不会遭受输出浓度的下降。

应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本发明，其中以下：

图1A、图1B和图1C分别示出了麻醉机的第一前透视图、第二前透视图和后透视图。

图2示意性地示出了麻醉剂气化器系统的第一示例性实施方案。

图3示意性地示出了麻醉剂气化器系统的第二示例性实施方案。

图4A示出了容纳在气化室内的感应加热栅格的第一剖视图。

图4B示出了容纳在气化室内的感应加热栅格的第二剖视图。

图5示出了可由麻醉剂气化器系统的控制器实施的试剂递送控制回路。

图6示出了可由麻醉剂气化器系统的控制器实施的加热器控制回路。

图7是示出用于控制经由包括加热元件的麻醉剂气化器系统递送到患者的气化麻醉剂的量的方法的示例性实施方案的流程图。

图8是示出用于控制麻醉剂气化器系统的加热元件的输出功率的方法的示例性实施方案的流程图。

图9是示出用于制造栅格的方法的示例性实施方案的流程图，该栅格被构造成容纳在麻醉剂气化器系统的气化室中。

图4A至图4B大致按比例示出。

具体实施方式

以下描述涉及可包括在麻醉系统中的麻醉剂气化器系统的各种实施方案。通过麻醉剂气化器系统快速、准确、节能地递送麻醉剂可能具有挑战性。例如，传统的麻醉剂气化器系统可包括泵、压缩机、加压贮槽、加压次级室和/或注射器。例如，泵可将液体麻醉剂从贮槽递送到次级室，其中液体麻醉剂通过加热器整体沸腾以使麻醉剂气化并对次级室加压。然而，使液体麻醉剂整体沸腾会由于液体麻醉剂的整体热质量而增加麻醉剂气化器系统所消耗的能量的量，这也造成对气化器的温度变化的响应缓慢。又如，使用吸芯(棉或塑料)，其中液体麻醉剂被吸芯吸收，并且医用气体通过吸芯表面。试剂从吸芯中蒸发掉并夹带在气体流中。这些系统是常见的，并且都经受缓慢响应和下垂，这是因为不能保持高试剂递送速率以及高医用气体流速。

因此，根据本文所公开的实施方案，感应加热栅格可设置在麻醉剂气化器系统的气化室内，以便使容纳在气化室中的液体麻醉剂气化。在一些实施方案中，气体(例如，氧气和新鲜空气)可鼓泡通入感应加热栅格，但在其他实施方案中，气体可不鼓泡通入感应加热栅格。另外，根据本文所公开的实施方案，由麻醉剂气化器系统输出的麻醉剂蒸气的量可基于电子反馈信号以闭环方式进行控制，以准确地向患者提供期望的麻醉量。

本文所公开的实施方案可以提供若干优点。例如，由于感应加热栅格和感应加热的热质量较小(例如，相对于传导加热)，因此与整体沸腾相比，本文所公开的实施方案可提供快速的响应时间。另外，通过将气体鼓泡通入感应加热栅格，可提高气泡的温度，从而增加在每个气泡内部气化的麻醉剂的量并减小波动。另外，感应加热栅格可被构造成产生具有最佳尺寸的均匀气泡，从而进一步提高气化效率并且进一步减小所产生的气化麻醉剂的量的波动。此外，可在高流速下保持高浓度的麻醉剂。

此外，本文所公开的实施方案还可提供用于控制由麻醉剂气化器系统输出并被递送到患者的麻醉剂蒸气的量的附加优点。例如，可调节一个或多个流量控制阀以调节由麻醉剂气化器系统输出的麻醉剂蒸气的量，从而提供控制灵活性并且允许微调由麻醉剂气化器系统输出的麻醉剂蒸气的量。此外，感应加热栅格的加热可与由麻醉剂气化器系统输出的麻醉剂蒸气的量分开控制，从而简化控制方案。

图1A至图1C示出了根据本发明的示例性实施方案的麻醉机的视图。图2示出了可包括在图1A至图1C的麻醉机中的麻醉剂气化器系统的第一实施方案。图3示出了可包括在图1A至图1C的麻醉机中的麻醉剂气化器系统的第二实施方案。图4A和图4B示出了容纳在气化室内的感应加热栅格的剖视图，该气化室可包括在图2和图3的麻醉剂气化器系统中并且根据图9的示例性方法进行制造。可使用图6所示的示例性加热器控制回路并根据图8的示例性方法来加热栅格。由麻醉剂系统产生的气化麻醉剂的量可使用图5的示例性试剂递送控制回路并根据图8的示例性方法进行控制。

图1A至图1C从第一侧透视图(图1A)、第二侧透视图(图1B)和后透视图(图1C)示出了麻醉机100。图1A至图1C将共同进行描述。麻醉机100包括由脚轮124支撑的机架126，其中脚轮的运动可由一个或多个锁7控制(例如，停止)。在一些示例中，机架126可由塑性材料(例如，聚丙烯)形成。在其他示例中，机架126可由不同类型的材料(例如，金属，诸如钢)形成。

麻醉机100还包括呼吸气体模块1、一个或多个患者监测模块(诸如患者监测模块2)、侧轨3、照明开关4、氧气控件5、主功率指示器6、麻醉剂储存舱8、氧气吹扫按钮9、系统激活开关10(在一个示例中，其在激活时允许气体流动)、集成抽吸装置11、呼吸机12(下文更详细地说明)、辅助氧气流控件13、麻醉剂气化器14、麻醉显示装置15和患者监测显示装置16。麻醉剂气化器的示例性实施方案将在下文中相对于图2和图3进行描述。麻醉剂气化器14可以使麻醉剂气化并将气化的麻醉剂与一种或多种医用级气体(例如，氧气、空气、一氧化二氮或它们的组合)合并，然后可将其递送到患者。

麻醉机100的后部示于图1C中。在麻醉机的后部，存在一个或多个管道连接件46以有利于麻醉机与管道气体源的联接。另外，麻醉机的后部包括圆筒托架44，一个或多个气体保持圆筒可经由该圆筒托架联接到麻醉机。因此，通过管道连接和/或圆筒连接，可将气体提供给麻醉机，其中气体可包括但不限于空气、氧气和一氧化二氮。如上所述，进入麻醉机的气体可与麻醉剂气化器14处的气化麻醉剂混合，并且经由呼吸机12供应给患者。麻醉机的后部还可包括串行端口41、收集瓶连接件42、圆筒扳手储存区域43、麻醉气体清除系统45、主功率入口47、系统断路器48、等势螺柱49、出口断路器50和隔离电源插座51。

如图1B所示，呼吸机12可包括呼气端口处的呼气止回阀22、吸气端口处的吸气止回阀23、吸气流量传感器24、呼气流量传感器25、吸收罐26、吸收罐释放装置27、泄漏测试插头28、手动袋端口29、呼吸机释放装置30、可调节压力限制阀31、袋/排气开关32和波纹管组件33。当患者呼吸回路联接到呼吸机12时，呼吸气体(例如，与气化麻醉剂混合的空气、氧气和/或一氧化二氮)从吸气端口(定位在与吸气止回阀23相同的位置处)离开机器并行进到患者。来自患者的呼气气体经由呼气端口(定位在与呼气止回阀22相同的位置处)再次进入麻醉机，其中二氧化碳可经由吸收罐26从呼气气体中去除。

在麻醉剂气化器14的操作期间，操作者(例如，麻醉师)可通过调节从气体源(例如，气体管道)到气化器的气体流速来调节供应给患者的气化麻醉剂的量。操作者可经由调节一个或多个流量调节装置来调节从气体源到气化器的气体流速。例如，流量调节装置可包括被构造成致动麻醉机100的一个或多个流量控制阀的模拟和/或数字调节转盘和/或其他用户输入装置。在一些实施方案中，第一流量控制阀可被定位在气体源与麻醉剂气化器14之间，并且可经由流量调节装置致动到完全打开位置、完全闭合位置以及完全打开位置与完全闭合位置之间的多个位置。可被调节以改变供应给患者的气化麻醉剂的量的不同流量控制阀将在下文中相对于图2进一步描述。

麻醉机可附加包括一个或多个阀，所述一个或多个阀被构造成使来自气体源的气体绕过麻醉剂气化器14。阀可使第一部分气体能够直接从气体源流到吸气端口，并且使第二部分气体能够从气体源流过麻醉剂气化器14以在流到吸气端口之前与气化麻醉剂混合。通过调节第一部分气体相对于第二部分气体的比率，操作者可以控制经由吸气端口施用给患者的气化麻醉剂的浓度。

另外，上述调节可至少部分地基于来自呼吸气体模块1的输出来促进。呼吸气体模块1可被构造成测量离开气化器和/或提供给患者的气体的各种参数。例如，呼吸气体模块1可以测量提供给患者的二氧化碳、一氧化二氮和麻醉剂的浓度。另外，呼吸气体模块1可以测量呼吸速率、最小肺泡浓度、患者氧气和/或其他参数。呼吸气体模块1的输出可经由图形用户界面显示在显示装置(例如，麻醉显示装置15和/或患者监测显示装置16)上并且/或者被控制器用于提供对提供给患者的麻醉量的闭环反馈控制。

呼吸机12可以任选地联接到包括多个管(例如，气体通道)的呼吸回路(未示出)。呼吸回路可联接在患者的气道(例如，经由被定位成包封患者的口部和/或鼻部或气管插管的呼吸面罩)与吸气端口之间。气体(例如，氧气，或氧气和来自麻醉剂气化器14的气化麻醉剂的混合物)可从吸气端口流过呼吸回路并进入患者气道，其中气体被患者的肺吸收。通过如上所述调节气体中的气化麻醉剂的浓度，操作者可以调节患者麻醉的程度。

在呼吸回路联接到气道的状态期间，麻醉剂和/或新鲜气体(不含麻醉剂)可经由吸气止回阀23流入患者的气道(例如，通过吸入)。例如，吸气止回阀23可响应于患者的吸入而自动打开(例如，无需操作者的输入或调节)，并且可响应于患者的呼出而自动闭合。类似地，呼气止回阀22可响应于患者的呼出而自动打开，并且可响应于患者的吸入而自动闭合。

在一些实施方案中，操作者可附加地或另选地经由麻醉机100的电子控制器140来控制麻醉机100的一个或多个操作参数。控制器140包括操作地连接到存储器的处理器。存储器可以为非暂态计算机可读介质，并且可被配置为存储将由处理器处理以执行一个或多个例程(诸如本文所述的那些)的计算机可执行代码(例如，指令)。存储器还可以被配置为存储由处理器接收的数据。控制器140可通信地联接(例如，经由有线或无线连接)到一个或多个外部或远程计算装置诸如医院计算系统，并且可被配置为发送和接收各种信息诸如电子病历信息、规程信息等。控制器140还可电联接到麻醉机100的各种其他部件，诸如麻醉剂气化器14、呼吸机12、呼吸气体模块1、麻醉显示装置15和患者监测显示装置16。

控制器从麻醉机100的各种传感器接收信号，并且采用麻醉机100的各种致动器以基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节麻醉机100的操作。例如，可经由联接到麻醉机100的电子控制器的输入装置(例如，键盘、触摸屏等)来控制气体向吸气端口的流动。控制器140可经由麻醉显示装置15和/或患者监测显示装置16来显示麻醉机100的操作参数。控制器可经由输入装置接收信号(例如，电信号)，并且可响应(例如，应答)于所接收的信号而调节麻醉机100的操作参数。

例如，操作者可输入待递送到患者的麻醉剂的期望浓度。麻醉机的一个或多个阀的对应阀位置(例如，一个或多个旁通阀的位置，如上所述)可根据经验确定并且存储在控制器的存储器中的预定查找表或函数中。例如，控制器可经由输入装置接收期望的麻醉剂浓度，并且可基于查找表确定与期望的麻醉剂浓度相对应的所述一个或多个阀的打开量，其中输入为麻醉剂的浓度，并且输出为所述一个或多个阀的阀位置。控制器可将电信号传输到所述一个或多个阀的致动器，以便将所述一个或多个阀中的每个阀调节到对应的输出阀位置。在一些示例中，控制器可将期望的气体流速与测量的气体流速(诸如通过吸气流量传感器24测量)进行比较。

控制器140在图1A中示出以进行示意性的说明，并且应当理解，控制器140可位于麻醉机100的内部，因此在麻醉机100的外部可能不可见。另外，控制器140可包括可遍布于麻醉机100中的多个装置/模块。因此，控制器140可包括在麻醉机100内和/或麻醉机100外部的各个位置处的多个控制器，所述多个控制器通过有线和/或无线连接通信地联接。

麻醉剂气化器，诸如图1A所示的麻醉剂气化器14，可采用各种方法来使液体麻醉剂气化。例如，麻醉剂气化器可以使用上方流动方法(其中载气在挥发性液体麻醉剂的顶部表面上方流动)、鼓泡法(其中载气向上鼓泡穿过液体麻醉剂)或气体/蒸气共混机(其中使用热量来使液体麻醉剂气化，并且将蒸气注入新鲜气体流中)。当麻醉剂经历从液体到蒸气的相变时，其吸收被称为气化潜热的能量。因此，至少在一些示例中，甚至上方流动式和鼓泡式气化器也可以利用温度补偿机制。在鼓泡式气化器的示例中，随着所产生的气泡的尺寸减小，气泡的表面积与体积之比增大，这有助于液体麻醉剂的气化。目前将载气破碎成小气泡的方法包括搅拌和喷洒。然而，此类方法可能是低效的，并且可能导致不均一的气泡尺寸。

图2示出了可包括在麻醉系统(例如，图1A至图1C所示的麻醉系统100)中的麻醉剂气化器系统200的第一示例性实施方案。例如，麻醉剂气化器系统200可以为图1A的麻醉剂气化器14。具体地，麻醉剂气化器系统200是鼓泡式麻醉剂气化器，包括由其中设置有栅格206的壳体204限定的气化室202。栅格206可由结构上限定的三维金属网片构成，如将相对于图4A至图4B进一步所述。例如，栅格206可被3D印刷为限定的几何形状，从而减少部分与部分之间的变化。

加热元件208定位在气化室202的外部，诸如与壳体204的下部部分直接接触(例如，触碰)。在其他实施方案中，加热元件208可不与壳体204直接接触。在另外的示例中，加热元件208可定位在气化室202的内部和/或至少部分地集成在壳体204内。加热元件208可通过感应加热，诸如其中加热元件208为感应加热线圈。例如，加热元件208可经由感应来选择性地加热栅格206，而不会自身变热并且/或者不会直接加热麻醉剂气化器系统200的附加部件(例如，壳体204)。然而，在一些实施方案中，加热元件208可通过传导加热。

气化室202的下部部分被示出为保持液体麻醉剂210，该液体麻醉剂从贮槽222经由导管214和泵220供应。液体麻醉剂210可以为例如异氟烷、七氟烷或具有类似挥发性的另一种液体麻醉剂。泵220可以为正位移泵，诸如往复式正位移泵。可响应于来自控制器225的命令信号而选择性地操作泵220以将液体麻醉剂210从贮槽222递送到气化室202，如将在下文进一步描述。控制器225可以为包括操作地连接到存储器的处理器的电子控制器。控制器225可例如包括在图1A所示的控制器140(例如，其一部分)中或通信地联接到该控制器。此外，泵220可使气化室202与贮槽222脱离，使得贮槽222能够在麻醉剂气化器系统200正在使用时被再填充。

导管214还可包括联接在泵220与气化室202之间的截流阀218。例如，截流阀218可以为开关阀，其中截流阀218被致动到允许液体麻醉剂210在贮槽222与泵220之间流动的打开(例如，完全打开)位置或防止(例如，阻止)液体麻醉剂210在泵220与气化室202之间流动的闭合(例如，完全闭合)位置。例如，可响应于来自控制器225的命令信号而在打开位置和闭合位置之间致动截流阀218。液体回流管线215可联接到位于截流阀218与泵220之间的导管214，以减少截流阀218与泵220之间的压力积聚，诸如当截流阀218闭合时。例如，由泵220提供的过量液体麻醉剂210可经由液体回流管线215返回到贮槽222。

导管214还可包括联接在截流阀218与气化室202之间的止回阀219。止回阀219可以为单向、弹簧加载的止回阀，其允许液体麻醉剂210从泵220穿过打开的截流阀218流到气化室202并且防止液体麻醉剂210从气化室202流到泵220。例如，止回阀219可自动打开(例如，无需来自控制器或操作者的输入或调节)以使液体麻醉剂210流向气化室202，并且自动闭合以防止液体麻醉剂210从气化室210流回到泵220。另外，液体回流管线215可包括限制部217，诸如孔口，以控制通过液体回流管线215的流动，使得当截流阀218打开时，液体麻醉剂210优先流过止回阀219而不是限制部217。

控制器225可响应于从液位传感器224接收的测量结果而选择性地激活泵220以从贮槽222向气化室202提供液体麻醉剂210。例如，液位传感器224可以为基于光学、超声、电容、浮动或压力的液位传感器，其被配置为测量气化室202中的液体麻醉剂210的水平。例如，控制器225可被配置为将液体麻醉剂的水平保持在阈值范围Δh内。阈值范围Δh可由第一较低阈值水平和第二较高阈值水平限定。第一阈值水平可以为被校准以保持栅格206与液体麻醉剂210的表面之间的最小距离从而实现期望的气化特性的液体麻醉剂的预定非零水平。第二阈值水平可以为被校准以防止气化室202被液体麻醉剂210过度填充并且使期望的气化特性在阈值范围内的变化最小化的液体麻醉剂的预定非零水平。例如，控制器225可响应于麻醉剂210的水平达到第一较低阈值水平而激活泵220，并且响应于麻醉剂210的水平达到第二较高阈值水平而停用泵220。又如，除此之外或另选地，控制器225可以基于所测量的液体麻醉剂的水平和/或所测量的液体麻醉剂水平的变化速率而选择的占空比激活泵220，以保持气化室202中的液体麻醉剂210的一致水平。例如，控制器可将所测量的液体麻醉剂的水平和/或变化速率输入一个或多个查找表、算法或函数中并且输出所选占空比。然后控制器225可以所选占空比激活泵220，该占空比可随着所测量的液体麻醉剂的水平和/或所测量的水平的变化速率的变化而被调节。例如，随着所测量的水平增大，泵220激活的占空比可减小，并且随着所测量的水平减小，泵220激活的占空比可增大。此外，也可使用正位移步进马达，其中泵的每个正位移步长等同于指定体积的麻醉剂液体。这样，泵可用于通过记录递送的泵步长的数量来精确地填充气化室并防止过度填充。该方法还可用于记录递送到气化室的麻醉剂的体积，这对于气化器运行时间/维护分析(保养量度)、液体泄漏检测、剩余并可用于递送的液体麻醉剂的量的精确测定、气化效率计算等可能是有价值的。另外，在一些实施方案中，可包括液位开关213以防止气化室202被液体麻醉剂210过度填充。

气化室202的上部部分(例如，液体麻醉剂210的表面上方)保持蒸气，该蒸气可以为气化麻醉剂和来自新鲜气体流的载气的混合物。新鲜气体流以及因此载气可包含一种或多种医用级气体，诸如氧气、空气、一氧化二氮以及它们的组合。新鲜气体流可经由一个或多个气体管道(例如，经由图1C所示的管道连接件46)和/或一个或多个气体保持圆筒(例如，经由图1C的圆筒托架44)提供。如图2所示，新鲜气体流可经由第一气体通道236进入麻醉剂气化器系统200。联接到第一气体通道236的第一比例阀243可由控制器225调节以控制流过第一气体通道236的新鲜气体的量(或流速)。第一比例阀243可以为可变阀，诸如连续可变阀，其可由控制器225在从完全打开位置到完全闭合位置的范围内的多个位置之间进行调节。例如，随着第一比例阀243的打开程度增加，流过第一气体通道236的新鲜气体的量(例如，流速)可增大。

第一质量流量传感器241可联接到第一比例阀243下游的第一气体通道236，以测量进入麻醉剂气化器系统200的新鲜气体流的流速。例如，第一质量流量传感器241可以为超声流量计或量热(热)质量流量计。联接到第一气体通道236的压力调节器242可以限制压力调节器242下游的新鲜气体的压力。例如，压力调节器242可以为减压阀，使得压力调节器242下游的新鲜气体流的压力不超过压力调节器的压力设定值。

第二气体通道238在第一流量传感器241与减压阀242之间从第一气体通道分支出来，以向栅格206提供载气(例如，流向气化室202的新鲜气体流的一部分)。例如，第二气体通道238可穿过壳体204中的可包括气密密封件的开口，以使载气流到栅格206。另外，压力调节器242可以控制第二气体通道238内的气体压力。第二气体通道238可包括设置在其中的一个或多个阀。如图2所示，第二气体通道238包括止回阀248和截流阀246。止回阀248可以为单向阀，其允许载气从新鲜气体流流到栅格206并且防止载气从栅格206流向公共气体通道234。例如，止回阀248可自动打开(例如，无需来自控制器或操作者的输入或调节)以使载气流向栅格206，并且自动闭合以防止气体流向公共气体通道234。相比之下，截流阀246可以为响应于来自控制器225和/或麻醉剂气化器系统200的操作者(例如，麻醉师)的输入而操作的电子或机械致动阀。例如，截流阀246可以为开-关阀，其中截流阀246响应于来自控制器225的适当命令信号而被致动到允许气体流过截流阀246的打开(例如，完全打开)位置或防止(例如，阻止)气体流过截流阀246的闭合(例如，完全闭合)位置。

经由第二气体通道238递送的载气流过位于气化室202的底部附近并且完全浸没在液体麻醉剂210内的栅格206，以形成多个气泡212。所述多个气泡212穿过液体麻醉剂210，随着它们上升到液体表面而变得被气化麻醉剂饱和。栅格206通过减小气泡212的尺寸来增加载气与液体麻醉剂210之间的界面面积，这继而增加液体麻醉剂210的气化速率。例如，气泡212可以为细小气泡和/或微气泡。栅格206的几何形状可被选择成优化液体麻醉剂的气化效率，该气化效率可受到例如气泡212的尺寸和气泡212的漩涡的影响。例如，气泡212的尺寸可被选择成在减小背压(例如，栅格206上的压降)的同时使与液体麻醉剂210接触的新鲜气体的表面积最大化，并且产生限定且均匀的气体分布。例如，每个小气泡212的大表面积与体积之比使得每个气泡能够被液体麻醉剂210的蒸气完全饱和。除了气泡尺寸之外，液体麻醉剂的气化受到气泡212在液体麻醉剂21O中花费的时间量(其可通过控制气化室202中的液体麻醉剂210的水平来控制，如上所述)以及气泡212与液体麻醉剂210之间的温差的影响。通过激活加热元件208以加热栅格206，用于从麻醉剂的液体形式到蒸气形式的相变的气化潜热可经由与加热栅格206直接接触来提供，同时逐步形成每个气泡212。例如，当期望的麻醉剂流速(或浓度)低时，提供给加热元件208的功率量可较低，从而防止气化潜热冷却而不提高气泡212和/或液体麻醉剂210的温度。又如，当期望的麻醉剂流速(或浓度)高时，提供给加热元件208的功率量可较高以有利于产生另外的蒸气气泡，诸如通过从栅格206的表面成核沸腾。因此，经由加热栅格206流过气化室202的所有载气可被来自液体麻醉剂210的蒸气完全饱和，即使在高新鲜气体流速(例如，10L/min)处也是如此。

蒸气(诸如被气化麻醉剂饱和的载气)可经由第三气体通道240(例如，蒸气递送通道)流出气化室202。例如，第三气体通道240可穿过壳体204的顶部处或附近的开口并与第一气体通道236形成接合部，以将气化室202的上部部分与第一气体通道236流体地联接。第三气体通道240被示出为包括歧管加热器254内的截流阀250和第二比例阀252。截流阀250可以为响应于来自控制器225和/或操作者的输入而调节的电子或机械致动阀。例如，截流阀250可以为开-关阀，其中截流阀250响应于来自控制器225的适当命令信号而被致动到允许气体流过截流阀250的打开(例如，完全打开)位置或防止(例如，阻止)气体流过截流阀250的闭合(例如，完全闭合)位置。例如，截流阀250可被闭合以快速停止向患者供应麻醉剂。第二比例阀252可以为可变阀，诸如连续可变阀，其可由控制器225在从完全打开位置到完全闭合位置的范围内的多个位置之间进行调节。例如，随着第二比例阀252的打开程度增加，从气化室202流到第一气体通道236(例如，经由第三气体通道240)的蒸气的量(例如，流速)可增大。相反，随着第二比例阀252的打开程度减小，从气化室202递送到第一气体通道236的蒸气的量可减小。歧管加热器254可加热截流阀250和第二比例阀252，以防止气化麻醉剂在阀中冷凝。作为非限制性示例，歧管加热器254可被操作以将截流阀250和第二比例阀252保持在基本上恒定的温度，诸如40℃。

在与第三气体通道240的接合部的上游，第一气体通道236携带被称为旁路气体的新鲜气体流的一部分。旁路气体不经过气化室202。流过第一气体通道236的旁路气体的量可通过调节新鲜气体流量来进行调节，并且可由压力调节器242限制。旁路气体(不包含气化麻醉剂)和来自气化室202的蒸气(包含被气化麻醉剂饱和的载气)在第一气体通道236与第三气体通道240之间的接合部处和下游混合。该混合气体然后可经由呼吸回路的吸气分支(例如，经由相对于图1B所述的吸气端口)递送到患者。第二质量流量传感器244可联接到与第三气体通道240的接合部的下游的第一气体通道236，以测量离开麻醉剂气化器系统200的混合气体的流速。例如，第二质量流量传感器244可以为超声流量计或量热(热)质量流量计。就超声流量计量架构而言，输出的麻醉剂浓度可通过所测量的上游超声流量传感器241和下游超声流量传感器244之间的飞行时间(TOF)的差值来计算。另外，独立的浓度传感器256可联接到与第三气体通道240的接合部的下游的第一气体通道236。浓度传感器256可以为被配置为测量混合气体中的麻醉剂浓度的任何合适的传感器。在一个示例中，浓度传感器256可以为将合适波长(例如，红外)的光透射穿过混合气体并且基于混合气体对光的吸收来确定麻醉剂的浓度的光学传感器。在其他示例中，浓度传感器可以为基于二氧化碳或氧气相对于新鲜气体流中供应浓度的二氧化碳或氧气的置换来测量麻醉剂的浓度的二氧化碳或氧气传感器。浓度传感器256可以向控制器225输出指示混合气体中的所测量的麻醉剂浓度(例如，麻醉剂蒸气的浓度)的信号。

除了接收由液位传感器224、浓度传感器256、第一质量流量传感器241和第二质量流量传感器224输出的信号之外，控制器225还可以接收附加信号，包括：来自液位传感器221的所测量的液体麻醉剂210在贮槽222内的水平，该液位传感器可以为例如红外液位传感器；来自联接到气化室202的上部部分的压力传感器230的所测量的气化室202内部的蒸气压(P气体)；来自联接到止回阀248上游的第二气体通道238的压力传感器的所测量的新鲜气体流压力(P1)；来自联接到气化室202的上部部分的温度传感器232的所测量的气化室202内部的蒸气温度(T_气体)；来自联接到栅格206的温度传感器228的所测量的栅格206的温度(T_栅格)；以及来自浸入液体麻醉剂中的温度传感器229的所测量的液体麻醉剂210的温度(T_液体)。控制器225接收来自图2的各种传感器的信号，处理输入数据，并且采用图2的各种致动器基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节麻醉剂气化器系统200的操作。例如，控制器225可从浓度传感器256接收所测量的麻醉剂浓度并且调节第一比例阀243和第二比例阀252中的一者或多者的位置，如下文相对于图7进一步所述。又如，控制器225可以接收来自温度传感器228的T_栅格、来自温度传感器229的T_液体以及基于输入测量结果供应给加热元件208的电流或电压，如下文相对于图8进一步所述。

另外，数据可由麻醉剂气化器系统200的操作者经由用户输入装置226输入到控制器225，该用户输入装置操作地连接到控制器并且因此被配置为将输入信号传输到控制器225(例如，经由有线或无线通信)。用户输入装置226可包括鼠标、键盘、语音输入装置、用于从操作者接收手势的触摸输入装置、用于检测操作者的非触摸手势和其他动作的动作输入装置，和其他类似输入装置，以及能够从操作者接收用户输入的相关处理元件中的一者或多者。

另外，控制器225可根据以下公式计算由麻醉剂气化器系统200输出并递送到患者的麻醉剂的浓度：

其中试剂％为呼吸回路的吸气分支中的麻醉剂浓度百分比，Fv为通过气化器的气体的测量流量(以mL/min为单位，诸如通过第二质量流量传感器244测量)，Ft为进入气化器的总新鲜气体流量(以L/min为单位，诸如通过第一质量流量传感器241测量)，VPa为挥发性麻醉剂的蒸气压(以mmHg为单位)，并且Pb为气压(例如，环境)压力(以mmHg为单位)。挥发性麻醉剂的蒸气压可为麻醉剂在给定温度处(例如，如通过温度传感器229测量)的已知特性，该已知特性存储在控制器的存储器中，例如存储在查找表中。例如，操作者可经由输入装置将哪种麻醉剂当前容纳在气化室202中的指示输入到控制器。Pb可由环境压力传感器测量或进行估计。所计算的浓度可用作例如针对由浓度传感器256测量的麻醉剂浓度的合理性检查。

图3示出了可包括在麻醉系统(例如，图1A至图1C所示的麻醉系统100)中的麻醉剂气化器系统300的第二示例性实施方案。例如，麻醉剂气化器系统300可以为图1A的麻醉剂气化器14。具体地，麻醉剂气化器系统300是感应加热式麻醉剂气化器，包括由其中设置有栅格306的壳体304限定的气化室302。栅格306可由结构上限定的三维金属网片构成，如将相对于图4A至图4B进一步所述。例如，栅格306可与图2所示的栅格206相同或不同。加热元件308定位在气化室302的外部，诸如与壳体304的下部部分直接接触(例如，触碰)。又如，加热元件308可不与壳体304直接接触。加热元件308可通过感应加热，诸如其中加热元件308为感应加热线圈。例如，加热元件308可经由感应来选择性地加热栅格306，而不会自身变热并且/或者不会直接加热麻醉剂气化器系统300的附加部件(例如，壳体304)。然而，在其他示例中，加热元件308可通过传导加热。

气化室302的下部部分被示出为保持液体麻醉剂310，该液体麻醉剂从贮槽322经由导管314和泵320供应。液体麻醉剂310可以为例如地氟烷或具有类似挥发性的另一种液体麻醉剂。泵320可以为正位移泵，诸如往复式正位移泵。可响应于来自控制器325的命令信号而选择性地操作泵320以将液体麻醉剂310从贮槽322递送到气化室302，如将在下文进一步描述。控制器325可以为包括操作地连接到存储器的处理器的电子控制器。控制器325可例如包括在图1A所示的控制器140(例如，其一部分)中或通信地联接到该控制器。此外，泵320可使气化室302与贮槽322脱离，使得贮槽322能够在麻醉剂气化器系统300正在使用时被再填充。

导管314还可包括联接在泵320与气化室302之间的截流阀318。例如，截流阀318可以为开关阀，其中截流阀318被致动到允许液体麻醉剂310在贮槽322与泵320之间流动的打开(例如，完全打开)位置或防止(例如，阻止)液体麻醉剂310在泵320与气化室302之间流动的闭合(例如，完全闭合)位置。例如，可响应于来自控制器325的命令信号而在打开位置和闭合位置之间致动截流阀318。液体回流管线315可联接到位于截流阀318与泵320之间的导管314，以减少截流阀318与泵320之间的压力积聚，诸如当截流阀318闭合时。例如，由泵320提供的过量液体麻醉剂310可经由液体回流管线315返回到贮槽322。

导管314还可包括联接在截流阀318与气化室302之间的止回阀319。止回阀319可以为单向、弹簧加载的止回阀，其允许液体麻醉剂310从泵320穿过打开的截流阀318流到气化室302并且防止液体麻醉剂310从气化室302流到泵320。例如，止回阀319可自动打开(例如，无需来自控制器或操作者的输入或调节)以使液体麻醉剂310流向气化室302，并且自动闭合以防止液体麻醉剂310从气化室310流回到泵320。另外，液体回流管线315可包括限制部317，诸如孔口，以控制通过液体回流管线315的流动，使得当截流阀318打开时，液体麻醉剂310优先流过止回阀319而不是限制部317。

控制器325可响应于从液位传感器324接收的测量结果而选择性地激活泵320以从贮槽322向气化室302提供液体麻醉剂310。例如，液位传感器324可以为基于光学、电容、超声、浮动或压力的液位传感器，其被配置为测量气化室302中的液体麻醉剂310的水平。例如，控制器325可被配置为将液体麻醉剂的水平保持在阈值范围Δh内。阈值范围Δh可由第一较低阈值水平和第二较高阈值水平限定。第一阈值水平可以为被校准以保持栅格306与液体麻醉剂310的表面之间的最小距离从而实现期望的气化特性的液体麻醉剂的预定非零水平。第二阈值水平可以为被校准以防止气化室302被液体麻醉剂310过度填充并且使期望的气化特性在阈值范围内的变化最小化的液体麻醉剂的预定非零水平。例如，控制器325可响应于麻醉剂310的水平达到第一较低阈值水平而激活泵320，并且响应于麻醉剂310的水平达到第二较高阈值水平而停用泵320。又如，除此之外或另选地，控制器325可以基于所测量的液体麻醉剂的水平和/或所测量的液体麻醉剂水平的变化速率而选择的占空比激活泵320，以保持气化室302中的液体麻醉剂310的一致水平。例如，控制器可将所测量的液体麻醉剂的水平和/或变化速率输入一个或多个查找表、算法或函数中并且输出所选占空比。然后控制器325可以所选占空比激活泵320，该占空比可随着所测量的液体麻醉剂的水平和/或所测量的水平的变化速率的变化而被调节。例如，随着所测量的水平增大，泵320激活的占空比可减小，并且随着所测量的水平减小，泵320激活的占空比可增大。此外，也可使用正位移步进马达，其中泵的每个正位移步长等同于指定体积的麻醉剂液体。这样，泵可用于通过记录递送的泵步长的数量来精确地填充气化室并防止过度填充。该方法还可用于记录递送到气化室的麻醉剂的体积，这对于气化器运行时间/维护分析(保养量度)、液体泄漏检测、剩余并可用于递送的液体麻醉剂的量的精确测定、气化效率计算等可能是有价值的。另外，在一些示例中，可包括液位开关313以防止气化室302被液体麻醉剂310过度填充。

气化室302的上部部分(例如，液体麻醉剂310的表面上方)保持气化的麻醉剂。例如，液体麻醉剂310可具有相对低的沸点，诸如在室温处或左右，使得液体麻醉剂310可在不添加附加热的情况下气化。然而，由于气化潜热，气化可降低液体麻醉剂310的温度，并且液体麻醉剂310的温度变化可导致所产生的气化麻醉剂的量的变化。通过激活加热元件308以加热栅格306，气化潜热可被提供用于从麻醉剂的液体形式到蒸气的相变并且保持液体麻醉剂310的温度恒定，从而保持基本上恒定的气化速率。作为一个非限制性示例，液体麻醉剂的温度可保持在35℃，如下文所述。另外，感应加热栅格306可提供用于使液体麻醉剂310成核沸腾以产生蒸气气泡312的表面。

包含一种或多种医用级气体诸如氧气、空气、一氧化二氮以及它们的组合的新鲜气体流可经由第一气体通道336进入麻醉剂气化器系统300。新鲜气体流可经由一个或多个气体管道(例如，经由图1C所示的管道连接件46)和/或一个或多个气体保持圆筒(例如，经由图1C的圆筒托架44)提供。联接到第一气体通道336的第一比例阀343可由控制器325调节以控制流过第一气体通道336的新鲜气体的量(或流速)。第一比例阀343可以为可变阀，诸如连续可变阀，其可由控制器325在完全打开位置和完全闭合位置的范围内的多个位置之间进行调节。例如，随着第一比例阀343的打开程度增加，流过第一气体通道336的新鲜气体的量(例如，流速)可增大。第一质量流量传感器341可联接到第一比例阀343下游的第一气体通道336，以测量进入麻醉剂气化器系统300的新鲜气体流的流速。例如，第一质量流量传感器341可以为超声流量计。提供给麻醉剂气化器系统300的全部新鲜气体流可绕过气化室302。

麻醉剂蒸气可经由第二气体通道340(例如，蒸气递送通道)离开气化室302。例如，第二气体通道340可穿过壳体304的顶部处或附近的开口并与第一气体通道336形成接合部342，以将气化室302的上部部分与第一气体通道336流体地联接。第二气体通道340被示出为包括止回阀348。止回阀348可以为单向阀，其允许气化麻醉剂从气化室流到接合部342并且防止气化麻醉剂和/或新鲜气体从接合部342流到气化室302。例如，止回阀348可自动打开(例如，无需来自控制器或操作者的输入或调节)以使气化麻醉剂流向接合部342，并且自动闭合以防止气体流向气化室302。

第二气体通道340还包括位于止回阀348下游的歧管加热器354内的截流阀350和第二比例阀352。截流阀350可以为响应于来自控制器325和/或操作者的输入而调节的电子或机械致动阀。例如，截流阀350可以为开-关阀，其中截流阀350响应于来自控制器325的适当命令信号而被致动到允许气体流过截流阀350的打开(例如，完全打开)位置或防止(例如，阻止)气体流过截流阀350的闭合(例如，完全闭合)位置。例如，截流阀350可被闭合以快速停止向患者供应麻醉剂。第二比例阀352可以为可变阀，诸如连续可变阀，其可由控制器325在完全打开位置和完全闭合位置的范围内的多个位置之间进行调节。例如，随着第二比例阀352的打开程度增加，从气化室302流到第一气体通道336(例如，经由第二气体通道340)的蒸气的量(例如，流速)可增大。相反，随着第二比例阀352的打开程度减小，从气化室302递送到第一气体通道336的蒸气的量可减小。歧管加热器354可加热截流阀350和第二比例阀352，以防止气化麻醉剂在阀中冷凝。作为非限制性示例，歧管加热器354可被操作以将截流阀350和第二比例阀352保持在基本上恒定的温度，诸如40℃。

不包含气化麻醉剂的新鲜气体流和来自气化室302的气化麻醉剂在接合部342处和下游混合。该混合气体然后可经由呼吸回路的吸气分支(例如，经由相对于图1B所述的吸气端口)递送到患者。第二质量流量传感器344可联接到与第二气体通道340的接合部342的下游的第一气体通道336，以测量离开麻醉剂气化器系统300的混合气体的流速。例如，第二质量流量传感器344可以为超声流量计或量热(热)质量流量计。就超声流量计量架构而言，输出的麻醉剂浓度可通过所测量的上游超声流量传感器341和下游超声流量传感器344之间的TOF的差值来计算。另外，独立的浓度传感器356可联接到与第二气体通道340的接合部342的下游的第一气体通道336。浓度传感器356可以为被配置为测量混合气体中的麻醉剂浓度的任何合适的传感器。在一个示例中，浓度传感器356可以为将合适波长(例如，红外)的光透射穿过混合气体并且基于混合气体对光的吸收来确定麻醉剂的浓度的光学传感器。在其他示例中，浓度传感器可以为基于二氧化碳或氧气相对于新鲜气体流中供应浓度的二氧化碳或氧气的置换来测量麻醉剂的浓度的二氧化碳或氧气传感器。浓度传感器356可以向控制器325输出指示混合气体中的所测量的麻醉剂浓度(例如，麻醉剂蒸气的浓度)的信号。

除了接收由液位传感器324、浓度传感器356、第一质量流量传感器341和第二质量流量传感器324输出的信号之外，控制器325还可以接收附加信号，包括：来自液位传感器321的所测量的液体麻醉剂310在贮槽322内的水平，该液位传感器可以为例如红外液位传感器；来自联接到气化室302的上部部分的压力传感器330的所测量的气化室302内部的蒸气压(P_气体)；来自联接到接合部342上游的第二气体通道338的压力传感器的所测量的新鲜气体流压力(P1)；来自联接到气化室302的上部部分的温度传感器332的所测量的气化室302内部的蒸气温度(T_气体)；来自联接到栅格306的温度传感器328的所测量的栅格306的温度(T_栅格)；以及来自浸入液体麻醉剂中的温度传感器329的所测量的液体麻醉剂310的温度(T_液体)。控制器325接收来自图3的各种传感器的信号，处理输入数据，并且采用图3的各种致动器基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令来调节麻醉剂气化器系统300的操作。例如，控制器325可从浓度传感器356接收所测量的麻醉剂浓度并且调节第一比例阀343和第二比例阀352中的一者或多者的位置，如下文相对于图7进一步所述。又如，控制器325可以接收来自温度传感器328的T_栅格、来自温度传感器329的T_液体以及基于输入测量结果供应给加热元件308的电流或电压，如下文相对于图8进一步所述。

另外，数据可由麻醉剂气化器系统300的操作者经由用户输入装置326输入到控制器325，该用户输入装置操作地连接到控制器并且因此被配置为将输入信号传输到控制器325(例如，经由有线或无线通信)。用户输入装置326可包括鼠标、键盘、语音输入装置、用于从操作者接收手势的触摸输入装置、用于检测操作者的非触摸手势和其他动作的动作输入装置，和其他类似输入装置，以及能够从操作者接收用户输入的相关处理元件中的一者或多者。

另外，控制器325可根据以下公式计算由麻醉剂气化器系统300输出并递送到患者的麻醉剂的浓度：

其中试剂％为呼吸回路的吸气分支中的麻醉剂浓度百分比，Fv为通过气化器的气体的测量流量(以mL/min为单位，诸如通过第二质量流量传感器344测量)，Ft为进入气化器的总新鲜气体流量(以L/min为单位，诸如通过第一质量流量传感器341测量)，VPa为挥发性麻醉剂的蒸气压(以mmHg为单位)，并且Pb为气压(例如，环境)压力(以mmHg为单位)。挥发性麻醉剂的蒸气压可为麻醉剂在给定温度处(例如，如通过温度传感器329测量)的已知特性，该已知特性存储在控制器的存储器中，例如存储在查找表中。例如，操作者可经由输入装置将所用的麻醉剂输入到控制器。Pb可由环境压力传感器测量或进行估计。所计算的浓度可用作例如针对由浓度传感器356测量的麻醉剂浓度的合理性检查。

接下来，图4A至图4B分别示出了可包括在麻醉剂气化器系统中的气化室402的第一剖视图400和第二剖视图450。气化室402是图2所示的气化室202和/或图3所示的气化室302的非限制性示例。参考轴499被提供用于描述部件的相对布置。图4A的第一视图400是x-z平面中的侧视图并且是三维(3D)对象的二维(2D)表示。第二视图450是透视图，如参考轴499所指示。

栅格406被示出为设置在气化室402内，诸如设置在气化室402的壳体404的内部内。栅格406可以为例如图2的栅格206或图3的栅格306。栅格406可以由被示出为感应加热线圈的加热元件408(其可以为例如图2所示的加热元件206或图3所示的加热元件306)感应加热。栅格406在壳体404内的定位以及因此相对于加热元件408的定位可被优化以针对给定加热器功率提供期望的加热效果。例如，由加热元件408产生的磁场与距加热元件的径向距离的平方成比例地下降。因此，即使在加热元件408的相对高的加热器功率处，栅格406与加热元件408之间的相对大的径向距离也可导致栅格406的相对低和/或慢的温度升高。因此，栅格406的尺寸和/或形状可被设定成将栅格406的至少外圆周定位在壳体404以及因此加热元件408的阈值距离内，其中阈值距离相对较小。在一个示例中，栅格406与壳体404之间的阈值距离在1mm至10mm的范围内。在另一个示例中，阈值距离小于1mm。以这种方式，栅格406或其他合适的导磁靶(例如，不锈钢管)可经由壳体404的壁紧邻加热元件408定位，以实现有效的能量传递。例如，随着栅格406与加热元件408之间的距离(例如，径向距离)减小，能量传递效率增加。另外，如图4A和图4B所示，加热元件408定位在壳体404外部的与壳体404内的栅格406的垂直位置重叠的垂直位置处(在z方向上)。以这种方式，加热元件408基本上围绕栅格406(其中壳体404定位在加热元件408和栅格406中间)。

栅格406可由线(或杆)网和基座410构成。基座410可特别成形为与气化器的气化室的壳体404接合。另外，整个栅格406可由单个单一材料诸如金属构成。栅格406可由高磁导率材料诸如不锈钢构成。栅格406包括具有沿z方向(相对于参考轴499)延伸的长度的多个垂直线412、具有沿x方向(相对于参考轴499)延伸的长度的多个水平线414以及多个圆形线416以形成线网。垂直线412垂直于水平线414。需注意，在图4A所示的剖视图中，圆形线416由剖面圆表示，而不是示出每根圆形线。

如第二视图450中具体所示，栅格406可以为圆柱形形状，并且在中心具有中空的圆柱形腔418。圆形线416被布置为一系列共面集合中的均匀间隔开的同心圆(例如，在相对于参考轴499的x-y平面中)，从圆柱形腔418开始(例如，最内部的圆形线)并且在栅格406的周边处结束(例如，最外部的圆形线)。共面集合在x方向和y方向上对齐并且垂直分布(例如，在z方向上)。例如，共面集合可在z方向上从最底部共面集合到最顶部共面集合相等地间隔开。

水平线414以一系列共面集合(例如，在相对于参考轴499的x-y平面中)从圆柱形腔418径向延伸到栅格406的周边。类似于圆形线416的共面集合，水平线414的共面集合在x方向和y方向上对齐并且垂直分布(例如，在z方向上)。另外，水平线414的每个共面集合与圆形线416的共面集合中的一个共面集合重叠，使得水平线414和圆形线416相交。例如，水平线414和圆形线416可在每个相交点处融合。

垂直线412以一系列相等间隔开的同心集合从圆柱形腔418径向分布到栅格406的周边。每个同心集合具有与圆形线416中的一个圆形线相同的直径，使得垂直线412也在每个相交点处与水平线414和圆形线416相交。例如，垂直线412还可在每个相交点处融合到水平线414和圆形线416。

在一些实施方案中，栅格406还可包括具有细小孔隙度的过滤件。例如，过滤件可定位在基座410的底部处或附近和/或圆柱形腔418内。至少在一些示例中，当包括时，基座410和过滤件可形成连续件。过滤件可被构造成接纳载气流并且可在液体麻醉剂内生成气泡，如上文相对于图2所述。过滤件的孔径可被选择为优化气泡的大小，诸如以使与液体麻醉剂接触的载气的表面积最大化，并且生成限定且均匀的气体分布。过滤件的孔径可进一步优化以减小过滤件上的压降。另外，孔径和分布可被优化以产生所产生气泡的期望漩涡图案。

相对于由固体金属块构成或完全由高度多孔金属过滤器构成的结构，栅格406的网络提供高的表面积与热质量之比。高的表面积与热质量之比使得能够实现通过加热元件408的有效加热以及快速的热响应时间。例如，高的表面积与热质量之比使得栅格406能够在加热元件408通电时快速加热至期望的操作温度，并且使得栅格406能够在加热元件408关闭时快速冷却(例如，冷却到室温)。另外，高的表面积与热质量之比使得能够在麻醉剂气化器系统操作期间快速地改变温度梯度(例如，通过调节加热元件408的加热器功率)。

需注意，在其他实施方案中，栅格406的形状可不同于图4A和图4B的实施方案中所示的形状。例如，栅格406的几何形状可经由增材制造来调整。

栅格406可使用合适的制造工艺诸如焊接来制造。例如，可将第一组同心圆形线焊接到第一组共面水平线以形成第一圆形栅格。然后，可将一组垂直线焊接到第一圆形栅格，诸如将一个垂直线焊接到第一圆形栅格的每个相交点以形成第一圆形栅格结构。可形成多个此类圆形栅格结构，诸如六个圆形栅格结构。然后，可将每个圆形栅格结构焊接在一起以形成堆叠的栅格结构。例如，可通过将第一圆形栅格结构的每个垂直线的每个未附接端焊接到第二圆形栅格结构的第二圆形栅格的相应相交点(在与第二圆形栅格结构的垂直线相对的一侧上)来将第一圆形栅格结构焊接到第二圆形栅格结构。一旦将所有圆形栅格结构焊接在一起，就可将最终的圆形栅格焊接到垂直线的剩余未附接端，并且可将整个栅格焊接到基座和/或中央腔中的过滤器。其他制造工艺也是可能的，诸如浇注、注塑等。

然而，栅格406的上述制造方法可能是耗时且昂贵的。另外，一些制造方法可受到栅格的线直径和/或间距可以有多小的限制，从而导致可减少或减缓液体麻醉剂的气化的较不期望的栅格特性。另外，如果期望不同的栅格几何形状，则上述方法可能需要制造新的模具或其他设备，这可能限制可对栅格几何形状进行的变化。

因此，如下文所详述，可使用增材制造工艺诸如3D印刷来制造栅格406。通过利用增材制造，复杂堆叠且相交的栅格结构可以快速且低成本的方式制造，而不需要被焊接或以其他方式紧固在一起的多个单独结构，这可能会破坏结构完整性。另外，可通过调节用作增材制造的说明的栅格模型，并且不需要完全不同的制造设备，来进行栅格的几何形状的改变，诸如线厚度和/或间距的改变，以及栅格的总体尺寸的改变。因此，可针对不同尺寸的气化室和/或针对不同的期望特性以大规模和低成本制造多种不同的栅格。

图9是示出用于制造栅格的示例性方法900的流程图，该栅格被构造成容纳在麻醉剂气化器系统的气化室中，诸如图4A和图4B的栅格406。方法900可至少部分地由3D印刷设备执行，该印刷设备操作地/通信地联接到印刷机接口计算设备。

在902处，方法900包括获得或生成栅格的3D模型。栅格的模型可以为计算机辅助设计(CAD)文件、增材制造文件(AMF)或其他3D建模文件。栅格的3D模型可在印刷机接口计算设备上生成。在一些示例中，3D模型可经由CAD或其他程序完全从操作者指令中生成。在其他实施方案中，3D模型可至少部分地根据从3D扫描仪(例如，激光扫描仪)接收的信息生成，该扫描仪可对栅格的物理模型成像。3D模型可限定栅格的尺寸、栅格的外部结构和内部结构以及栅格的材料特性，从而以数字格式完全表示将产生的栅格的最终形式。如图4A和图4B所示，栅格包括空隙(例如，空白空间)，并且因此栅格的3D模型可包括支撑结构、填充材料或允许在空隙上印刷的其他特征部。3D模型可包括栅格的基座部分和/或内部过滤器，以便产生包括与栅格的网络集成的基座部分和/或内部过滤器的栅格。在其他实施方案中，基座部分和/或内部过滤器可与栅格的网络分开制造，因此可不包括在3D模型中。

在904处，生成栅格的3D模型的多个2D切片。切片可在印刷机接口计算设备上生成，并且然后所述多个切片作为STL文件被发送到印刷设备，或者栅格的3D模型可被发送到印刷设备，并且印刷设备可将3D模型切片成多个切片以生成STL文件。这样做时，将3D模型切片成具有合适厚度(诸如0.1mm至3mm范围内的厚度)的数百个或数千个水平层。

在906处，印刷设备将第一切片印刷在构建板或其他合适的基体材料上。当印刷设备从STL文件印刷时，印刷设备在构建板上逐层创建或印刷栅格。印刷设备从3D模型读取每个切片(或2D图像)，并且通过将材料的连续层铺设(或印刷)在构建板的上平面上来继续创建3D栅格，直到创建整个栅格。这些层中的每个层均可被看作最终完成的或印刷的3D栅格的薄切片水平剖面。

印刷设备可以为被配置为印刷金属和/或其他高磁导率材料诸如铝或不锈钢的合适设备。印刷设备可利用选择性激光熔化(SLM)技术、直接金属激光烧结(DMLS)技术或其他合适的金属印刷技术。在空隙最初填充有可溶性填充材料的示例中，印刷设备可被配置为印刷多种材料(例如，金属和填充材料)，并且因此可包括多于一个印刷头。

在印刷期间，一个或多个印刷头通过受控机构在水平和垂直方向上移动，以完成或印刷3D模型的每个层，该受控机构由运行在印刷设备上的控制软件操作，例如适于与印刷设备一起使用的计算机辅助制造(CAM)软件包。构建板通常是静止的，其上平面平行于水平面，尽管在一些示例中构建板可被垂直地上下移动(即，在z方向上)。印刷材料固化以形成层(并且将3D栅格的层密封在一起)，并且然后在开始印刷下一个层之前，印刷头或构建板被垂直地移动。重复该过程，直到3D栅格的所有层已被印刷。

因此，在908处，每个附加切片是顺序的。在910处，将所印刷的栅格干燥和/或固化。所印刷栅格的干燥/固化可在每个层沉积之后进行，并且/或者干燥/固化可在整个栅格被印刷之后进行。在912处，移除所有空隙材料。例如，如果将填充材料印刷在空隙中，则可将栅格置于水、酸或其他溶剂中以溶解填充材料。又如，如果将支撑结构印刷在空隙中(例如，支架状结构或穿孔结构)，则支撑结构可手动和/或用工具移除。

因此，方法900提供适于容纳在麻醉剂递送系统的气化室中的栅格的3D印刷。虽然方法900涉及将整个栅格印刷为单个部件，但在一些示例中，栅格的3D模型可包括多个3D模型，每个模型代表栅格的不同区段。例如，栅格可被分成多个部分，诸如第一区段，该第一区段包括基座部分、第一组同心圆形线、第一组共面水平线(如上所述，其可共同形成第一圆形栅格)以及从第一圆形栅格延伸的第一组垂直线(从而可共同形成第一圆形栅格结构)；第二区段，该第二区段包括第二圆形栅格区段；第三区段，该第三区段包括第三圆形栅格结构；等等。每个区段可独立地印刷，然后可使用合适的机构将这些区段堆叠并融合在一起。在此类示例中，可减少或消除空隙结构，这可降低制造成本。

在另外的示例中，可使用模具来制造栅格。模具可通过首先将栅格模型3D印刷在合适的材料中来生成，所述材料在室温处可为固体但在高于室温的相对低的温度下变成液体，诸如蜡。石膏模具可形成在蜡模型上，并且在石膏干燥之后，蜡可熔化并从模具中排出。然后可用熔化的金属填充模具。一旦金属冷却，即可移除石膏以生成栅格。

因此，上文相对于图4A和图4B所述的栅格可使用增材制造技术诸如3D印刷来制造。在一个示例中，本文所述的栅格可根据包含计算机可读指令的计算机可读介质来制造，所述计算机可读指令在3D印刷机上被执行时致使印刷机印刷栅格，其中栅格包括多个同心圆形线堆叠集合，每个同心圆形线集合联接到相应的水平线集合，每个水平线从最中心的圆形线向外延伸到最外侧的圆形线。栅格还包括联接到同心圆形线集合的垂直线集合，每个垂直线从最顶部同心圆形线集合延伸到最底部同心圆形线集合。在一些示例中，栅格包括包含在每个同心圆形线集合的最中央圆形线内的多孔过滤器。在一些示例中，栅格还包括联接到最底部同心圆形线集合和/或多孔过滤器的基座部分。在一些示例中，栅格包括被成形为与气化室的部件接合的基座。栅格可以为用于帮助液体气化的气化器栅格。

在一个示例中，提供了一种创建适用于增材制造栅格的计算机可读3D模型的方法，所述栅格被构造成容纳在麻醉剂递送系统的气化室中，其中栅格包括多个同心圆形线堆叠集合，每个同心圆形线集合联接到相应的水平线集合，每个水平线从最中心的圆形线向外延伸到最外侧的圆形线。栅格还包括联接到同心圆形线集合的垂直线集合，每个垂直线从最顶部同心圆形线集合延伸到最底部同心圆形线集合。在一个示例中，该方法包括获得栅格的规格。该规格可从用户输入(例如，经由3D建模程序诸如CAD)和/或从3D扫描仪获得的信息获得。例如，3D扫描仪可对栅格的物理模型或原型成像。该方法还包括基于所获得的规格生成栅格的计算机可读3D模型。3D模型可使用CAD或其他3D建模程序来生成。在一些示例中，该方法还包括将3D模型发送到印刷设备。3D模型可被转换为STL文件或可由印刷设备读取的其他合适的格式。然后印刷设备可根据3D模型所示出的规格来印刷栅格。栅格可以为例如图4A和图4B的栅格406。

具有由感应加热元件加热的栅格的麻醉剂气化器系统(诸如图2至图4B所示的系统)可通过各种方式控制，以向患者递送期望浓度的气化麻醉剂。在一个示例中，如图5和图6所示，控制器(例如，图2的控制器225或图3的控制器325)可以与加热器控制分开地控制试剂递送。例如，控制器可以为具有用于试剂递送和加热器控制的单独控制回路的比例-积分-微分(PID)控制器。因此，在一些实施方案中，可不调节加热器以改变所产生的气化麻醉剂的量。

首先转到图5，示出了可由控制器实现的示例性试剂递送控制回路500的框图。另外，试剂递送的控制将在下文相对于图7进一步描述。控制回路500输出麻醉剂气化器系统中控制新鲜气体流动的第一比例阀(例如，图2的第一比例阀243或图3的第一比例阀343)的命令位置，本文称为PV1。控制回路500还输出控制气化麻醉剂在被递送到患者之前从气化器到气化麻醉剂与新鲜气体混合的接合部的流动的第二比例阀(例如，图2的第二比例阀252或图3的第二比例阀352)的命令位置，本文称为PV2。所述命令阀位置(PV1和PV2)中的每个命令阀位置基于命令麻醉剂浓度与所测量的麻醉剂浓度之间的差值来确定。另外，命令阀位置可考虑使麻醉剂气化的栅格的温度(这可影响最终麻醉剂浓度)，以及气化麻醉剂与新鲜气体流混合的接合部上游和下游的压力以及接合部上游的新鲜气体速度。

控制器接收用于递送的命令浓度的气化麻醉剂(例如，经由用户输入接收的试剂浓度设定值)作为命令试剂％502。命令试剂％502与试剂％反馈信号524一起被输入接合部504中。试剂％反馈信号524来自测量试剂％522(例如，如图2所示的浓度传感器256或图3所示的浓度传感器356所测量)。确定命令试剂％502和试剂％反馈信号之间的差值，以便生成所得的误差值506，该误差值被输入比例阀设备模型508中。

感应加热栅格(T_栅格)510的温度(例如，如图2的温度传感器228或图3的温度传感器328所测量)和当前比例阀设置512也被输入比例阀设备模型508中。当前比例阀设置512对应于第一比例阀P1和第二比例阀P2的位置(或设置)。

比例阀设备模型508使用误差506、T_栅格510和当前比例阀设置512来更新比例阀设置。例如，控制器可将误差值506连续计算为命令试剂％502与试剂％反馈信号524之间的差值，并且基于比例项、积分项和微分项对比例阀设置应用校正。然而，更新的(例如，校正的)比例阀设置可首先与噪声变量一起通过噪声补偿块514。噪声变量包括第一压力(P1)516(例如，如图2的压力传感器231或图3的压力传感器331所测量)、第二压力(P2)518(例如，其中气化麻醉剂与新鲜气体流混合的接合部的下游)和速度(V1)520(例如，如图2的质量流量传感器241或图3的质量流量传感器341所测量)。噪声补偿块514可以考虑系统中可影响试剂浓度的干扰(除了比例阀位置之外)，包括例如新鲜气体和新鲜气体/气化麻醉剂混合物的压力(P1和P2)以及新鲜气体流的速度。然后控制回路可输出更新的比例阀设置526(例如，PV1和PV2)。由试剂浓度传感器测量的试剂浓度522直接受到比例阀的位置的影响，因此使用所测量的试剂浓度作为反馈过程变量。

继续至图6，示出了可由控制器实现的示例性加热器控制回路600的框图。附加的加热器控制将在下文相对于图8进行描述。控制回路600输出用于感应加热元件的命令加热器功率，以便将栅格加热至用于使麻醉剂气化的期望温度。命令加热器功率基于栅格的期望温度与栅格的测量温度之间的差值来确定。另外，命令加热器功率可以考虑气化麻醉剂的温度以及将经由麻醉剂气化器系统递送的气化麻醉剂的命令浓度，这可影响加热器功率输出。还可监测加热器功率以经由查找表充当传递到栅格(例如，受热目标)中的能量的量的推论，这可用于防止目标过热。加热器线圈电感同样可被测量以监测加热器目标系统的健康和状态。

控制器接收感应加热栅格的命令温度(T_wall-cmd)602(例如，经由用户输入接收和/或基于用户输入选择的温度设定值)。将T_wall-cmd 602与T_栅格反馈信号624一起输入接合部604中。T_栅格反馈信号624来自测量T_栅格622(例如，如图2的温度传感器228或图3的温度传感器328所测量)。确定T_wall-cmd 602与T_栅格反馈信号624之间的差值，以便生成输入到设备模型608中的所得误差值606，该设备模型还接收当前测量的T_栅格作为输入610。例如，除了测量的T_栅格622之外还可包括T_栅格输入610以用于冗余和误差捕获(例如，不在彼此阈值范围内(诸如2℃内)的T_栅格输入610和测量的T_栅格622温度可指示温度传感器误差)。设备模型608使用误差606和T_栅格输入610来更新对感应加热元件的加热器功率命令。例如，控制器可将误差值606连续计算为T_wall-cmd602与T_栅格反馈信号624之间的差值，并且基于比例项、积分项和微分项对命令加热器功率输出应用校正。

然而，更新的加热器功率命令可首先与噪声变量一起通过噪声补偿块614。噪声变量包括气化室内部的测量蒸气温度(T_气体)618(例如，如图2所示的温度传感器232或图3所示的温度传感器332所测量)和测量试剂％620。噪声补偿块614可以考虑系统中可影响T_栅格的干扰(除了加热元件的加热器输出之外)，包括例如T_气体和测量试剂％(例如，如图2所示的浓度传感器256或图3所示的浓度传感器356所测量)的变化。然后，控制回路可输出更新的加热器功率命令626。由联接到加热栅格的温度传感器所测量的测量T_栅格622直接受到加热元件输出的加热器功率的影响，因此使用的栅格测量温度作为反馈过程变量。

接下来，图7示出了用于操作麻醉剂气化器系统以向患者递送期望浓度的气化麻醉剂的方法700，该麻醉剂气化器系统包括被浸没在气化室中的液体麻醉剂内的感应加热栅格，诸如图2至图4B的麻醉剂气化器系统。方法700可由控制器诸如图2的控制器225或图3的控制器325根据存储在控制器的存储器中的指令并且结合一个或多个传感器(例如，图2的浓度传感器256或图3的浓度传感器356)和致动器(例如，图2的加热元件208或图3的加热元件308、图2的第一比例阀243或图3的第一比例阀343、图2的第二比例阀252或图3的第二比例阀352)来执行。例如，可向加热元件供应电功率以将金属栅格加热至期望温度以有利于液体麻醉剂的气化，并且可调节一个或多个阀以控制递送到患者的气化麻醉剂的浓度。例如，可响应于向患者递送麻醉剂的请求(例如，基于用户输入)而执行方法700。

在702处，接收麻醉剂浓度设定值。麻醉剂可以为任何合适的挥发性液体麻醉剂，诸如地氟烷、异氟烷、七氟烷等，或可被雾化/吸入的另一种药物，诸如沙丁胺醇。浓度设定值可以为提供给患者的每体积新鲜气体/气化麻醉剂混合物中的气化麻醉剂的百分比。浓度设定值可经由控制器的用户输入(例如，经由图2的输入装置226或图3的输入装置326)或经由另一种合适的机制来获得，该浓度设定值是指将递送给患者的麻醉剂的期望浓度。

在704处，方法700包括向加热元件供应功率。如相对于图2所述，加热元件可以为被配置为选择性地将栅格的温度升高到期望的温度的感应加热元件。在一些示例中，期望的温度可以为所用的麻醉剂类型的预定设定温度。如上文相对于图5和图6所述，可独立于控制递送给患者的麻醉剂的量来控制供应给加热元件的功率量。示例性加热器控制例程将在下文相对于图8进行描述。通过向加热元件供应功率，麻醉剂气化器系统的气化室内的液体麻醉剂可被有效气化。

在706处，方法700包括基于麻醉剂浓度设定值打开一个或多个阀。例如，麻醉剂气化器系统可包括用于控制通过麻醉剂气化器的气体流动的一个或多个比例阀和一个或多个截流阀。例如，可将控制进入麻醉剂气化器系统的新鲜气体的量(或流速)的第一比例阀调节到默认打开位置。又如，控制器可基于麻醉剂浓度设定值来调节第一比例阀的打开位置。例如，控制器可将麻醉剂浓度设定值输入一个或多个查找表、函数或算法中，它们然后可输出第一比例阀的位置(或设置)。控制器然后可将命令信号传输到第一比例阀，以将第一比例阀调节到输出位置。例如，随着麻醉剂浓度设定值增大，第一比例阀的打开程度可增加，以实现通过麻醉剂气化器系统的新鲜气体的更高流速。

类似地，控制从气化室流出的气化麻醉剂的量(或流速)的第二比例阀的打开位置可基于麻醉剂浓度设定值来确定。例如，控制器可将麻醉剂浓度设定值输入一个或多个查找表、函数或算法中，它们然后可输出第二比例阀的位置(或设置)。在一些实施方案中，控制器还可考虑第一比例阀的设置和/或进入气化器系统的测量新鲜气体流量(例如，如图2的第一质量流量传感器241或图3的第一质量流量传感器341所测量)，诸如通过将第一比例阀位置的设置和/或所测量的新鲜气体流量输入一个或多个查找表、函数或算法中。控制器然后可将命令信号传输到第二比例阀，以将第二比例阀调节到输出位置。例如，随着麻醉剂浓度设定值增大，第二比例阀的打开程度可增加，以使更大量的气化麻醉剂从气化室流出。另外，截流阀诸如图2的截流阀246和250或图3的截流阀350可被致动到其完全打开位置。

在708处，方法700包括确定麻醉剂浓度。例如，供应给患者的麻醉剂的浓度可通过浓度传感器测量，该浓度传感器可定位在麻醉剂气化器系统的气体出口通道(例如，图2的第一气体通道236或图3的第一气体通道336)中。浓度传感器可以向控制器输出对应于麻醉剂的测量浓度的信号。

在710处，方法700包括确定麻醉剂浓度误差。麻醉剂浓度误差可以为设定试剂浓度与测量试剂浓度之间的差值。例如，麻醉剂浓度误差(ERR)可计算为：

ERR＝试剂_实际-试剂_设定值

其中试剂_实际为供应给患者的麻醉剂的浓度(例如，如在708处确定)，并且试剂_设定值为麻醉剂浓度设定值(例如，如在702处接收)。

在712处，方法700包括确定麻醉剂浓度误差是否在容许范围内。例如，容许范围可由下限阈值和上限阈值限定。在一些示例中，下限阈值可以为与低于麻醉剂浓度设定值一定百分比的麻醉剂浓度值相对应的麻醉剂浓度误差值，并且上限阈值可以为与高于麻醉剂浓度设定值该百分比的麻醉剂浓度值相对应的麻醉剂浓度误差值。因此，容许范围可涵盖与保持在麻醉剂浓度设定值的该百分比内的供应给患者的麻醉剂浓度相对应的麻醉剂浓度误差值。在一些示例中，该百分比可基于麻醉剂浓度设定值和所用的麻醉剂中的一者或多者而变化，使得当更精确地控制所用的麻醉剂时，该百分比可更小。

如果麻醉剂浓度误差在容许范围内，则方法700返回708并且包括继续确定麻醉剂浓度。以这种方式，当供应给患者的麻醉剂浓度改变时，可更新麻醉剂浓度误差。如果麻醉剂浓度误差不在容许范围内，则方法700前进至714并且包括基于该误差调节一个或多个阀的打开。例如，如果误差指示所测量的麻醉剂浓度小于浓度设定值(并且超出容许范围)，则可增加第一比例阀和/或第二比例阀的打开以增加从气化室流出并递送到患者的气化麻醉剂的量。相反，如果误差指示所测量的麻醉剂浓度大于浓度设定值(并且超出容许范围)，则可减小第一比例阀和/或第二比例阀的打开以减少从气化室流出并递送到患者的气化麻醉剂的量。在一个示例中，可使用比例-积分-微分控制器来调节比例阀设置，以将测量试剂浓度朝向浓度设定值驱动，如上文相对于图5所述。另外，在一些实施方案中，可基于系统中的噪声变量诸如新鲜气体流速以及感应加热栅格的压力和/或温度来进一步调节所述一个或多个阀的打开。在一些实施方案中，麻醉剂气化器系统可包括压力调节器(例如，图2的压力调节器242)，该压力调节器控制气化室中的气体压力，从而固定第二比例阀的气体压力边界条件。在此类示例中，可基于麻醉剂浓度误差调节第二比例阀，而不调节第一比例阀。在其他实施方案中，诸如在麻醉剂气化器系统不包括压力调节器的情况下(诸如图3所示的麻醉剂气化器系统300)，可经由反馈控制回路同时调节第一比例阀和第二比例阀，从而实现使用压力调节器和第二比例阀的相同净效应。然后，方法700返回以继续测量麻醉剂浓度并且基于设定值与测量试剂浓度之间的误差调节所述一个或多个阀的打开，直到系统停用并且麻醉剂不再供应给患者。

现在转到图8，示出了用于操作麻醉剂气化器系统诸如图2至图4B的麻醉剂气化器系统的加热元件的方法800。例如，方法800可作为图7的方法700的一部分(例如，在704处)来执行，以便通过加热设置在麻醉剂气化器系统的气化室内并且浸没在液体麻醉剂内的栅格来促进液体麻醉剂的气化。方法800可由控制器诸如图2的控制器225或图3的控制器325根据存储在控制器的存储器中的指令并且结合一个或多个传感器(例如，图2的温度传感器228或图3的温度传感器328)和致动器(例如，图2的加热元件208或图3的加热元件308)来执行。

在802处，方法800包括接收所用的麻醉剂的类型的指示。麻醉剂的类型可以指当前包含在麻醉剂气化器系统内的特定麻醉剂(例如，地氟烷、异氟烷或七氟烷)。在一些示例中，控制器还可接收麻醉剂浓度设定值。浓度设定值可以为将提供给患者的每体积新鲜气体/气化麻醉剂混合物中的气化麻醉剂的百分比(例如，递送到患者的麻醉剂的期望浓度)。麻醉剂的类型以及在一些示例中麻醉剂浓度设定值可经由控制器的用户输入(例如，经由图2的输入装置226或图3的输入装置326)或经由另一种合适的机制来获得。

在804处，方法800包括基于麻醉剂类型确定栅格的期望温度(T_栅格)。类似地，控制器还可基于麻醉剂类型确定液体麻醉剂的期望温度(T_液体)。例如，每种麻醉剂类型可具有作为期望的T_栅格的第一对应预定温度设定值和作为期望的T_液体的第二预定温度设定值。例如，随着麻醉剂的沸点升高，期望的T_栅格和期望的T_液体可升高。控制器可将麻醉剂类型输入存储在存储器中的查找表中，该查找表可输出例如期望的T_栅格和/或期望的T_液体。又如，控制器可基于麻醉剂浓度设定值进一步调节期望的T_栅格和/或期望的T_液体。例如，随着麻醉剂浓度设定值增大，期望的T_栅格可升高到高于预定的T_栅格设定值。类似地，随着麻醉剂浓度设定值增大，期望的T_液体可升高到高于预定的T_液体设定值。控制器可将麻醉剂浓度设定值输入一个或多个查找表、函数或算法中，所述查找表、函数或算法可例如针对给定麻醉剂类型输出期望的T_栅格和/或期望的T_液体，或对T_栅格设定值和/或T_液体设定值的温度调节。

在806处，方法800包括在测量T_栅格时向加热元件供应最大功率。类似地，可监测T_液体以便为灵活且良好监测的热传递系统提供类似或附加的信息。例如，为了将栅格尽可能快地从环境温度加热至期望的T_栅格，从而减少气化的麻醉剂可被递送到患者之前的时间量，功率源可向加热元件输出最大电压和最大电流。又如，可使用谐振感应耦合，并且加热元件可在其谐振频率处操作以增加向加热元件的功率传递，从而产生栅格的最大加热。例如，可继续向加热元件供应最大功率，直到T_栅格达到或接近期望的T_栅格(例如，在其一定百分比范围内)。

在808处，方法800包括基于测量T_栅格相对于期望的T_栅格来调节供应给加热元件的功率。例如，加热元件可包括变频驱动器以诸如经由脉宽调制(PWM)来改变加热元件电压(或电流)和频率。又如，加热元件的操作可从谐振频率相移以降低加热器输出功率。例如，控制器可基于期望的T_栅格，诸如通过将期望的T_栅格输入到查找表、算法或函数中来确定将供应给加热元件的驱动电压和频率(例如，电压的占空比)，所述查找表、算法或函数可输出驱动电压和频率。然后，控制器可以所确定的驱动电压和频率向加热元件提供电压。然后，控制器可例如使用比例-积分-微分控制器基于所测量的T_栅格相对于期望的T_栅格进一步调节驱动电压和频率，以将所测量的T_栅格驱动到期望的T_栅格，如上文相对于图6所述。

类似地，作为T_栅格的补充或替代，T_液体可用于加热器功率控制。T_液体对控制变量具有多个影响。例如，保持T_液体处于或高于所用麻醉剂类型的最大室温规格可提高由麻醉剂气化器系统输出的麻醉剂的量的一致性。又如，对于具有相对高蒸气压的麻醉剂(例如，地氟烷)，控制T_液体将会控制气化室中的气体压力。又如，当医用气体被鼓泡通入液体麻醉剂时(例如，如相对于图2所述)，气体温度(其可大致等于形成气泡时的T_栅格)与T_液体之间的差值直接控制试剂蒸气质量输送到气泡中的速率和效果。因此，控制器可基于所测量的T_液体相对于期望的T_液体进一步调节驱动电压和频率，以便将所测量的T_液体驱动到期望的T_液体。然后，方法800返回以继续测量T_栅格(和/或T_液体)并且基于期望的T_栅格(和/或T_液体)与所测量的T_栅格(和/或T_液体)之间的误差来调节供应到加热元件的功率，直到系统停用并且不再向患者供应麻醉剂。

因此，本文所述的系统和方法提供了感应加热式麻醉剂气化器系统。在一些示例中，麻醉剂气化器系统可以为鼓泡式麻醉剂气化器，其中载气气泡和液体麻醉剂由感应加热栅格加热。在其他示例中，诸如当使用低沸点麻醉剂时，载气可不鼓泡通入麻醉剂气化器系统。通过以感应方式加热栅格，可提供比使麻醉剂整体沸腾和/或使用传导加热更快的响应时间，并且可消耗更少量的能量。另外，栅格的温度可由于感应加热而受到分级控制。另外，通过将气体鼓泡通入感应加热栅格，气体可变得被气化麻醉剂均匀饱和。另外，高流速下的高浓度麻醉剂可以高精度和简化的控制回路来保持。

将感应加热栅格浸没在液体麻醉剂内的技术效果是，栅格的温度可快速改变，同时降低功率消耗以有效地使麻醉剂气化。

在一个实施方案中，一种用于麻醉气化器的系统包括：气化室，所述气化室被构造成保持液体麻醉剂；栅格，所述栅格设置在所述气化室内；以及加热元件，所述加热元件相对于所述气化室定位并且被构造成提高所述栅格的温度。在所述系统的第一实施例中，所述加热元件是定位在所述气化室外部的感应加热元件，并且所述栅格由金属构成。在任选地包括第一实施例的所述系统的第二实施例中，所述栅格完全浸没在所述液体麻醉剂中，同时操作所述麻醉气化器以将麻醉剂递送到患者。任选地包括第一实施例和第二实施例中的一者或两者的所述系统的第三实施例还包括将可执行指令存储在非暂态存储器中的控制器，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：基于相对于所述栅格的测量温度的所述栅格的期望温度和/或相对于所述液体麻醉剂的测量温度的所述液体麻醉剂的期望温度来调节提供给所述加热元件的功率量。在任选地包括第一实施例至第三实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第四实施例中，所述栅格的所述测量温度由联接到所述栅格的温度传感器测量，并且所述液体麻醉剂的所述测量温度由浸入所述液体麻醉剂中的温度传感器测量，并且所述栅格的所述期望温度基于用户输入从存储在存储器中的多个预设温度中选择。在任选地包括第一实施例至第四实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第五实施例中，使得所述控制器基于所述栅格的所述期望温度相对于所述栅格的所述测量温度来调节提供给所述加热元件的所述功率量的所述指令包括存储在非暂态存储器中的另外的指令，所述另外的指令在被执行时致使所述控制器：基于所述栅格的所述期望温度来确定所述加热元件的驱动电压和频率；在所确定的驱动电压和频率处操作所述加热元件；响应于所述栅格的所述测量温度低于所述栅格的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率增大所述驱动电压和频率；以及响应于所述栅格的所述测量温度高于所述栅格的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率减小所述驱动电压和频率。任选地包括第一实施例至第五实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第六实施例还包括第一气体通道，所述第一气体通道被构造成使医用气体流过所述麻醉气化器；以及第一比例阀，所述第一比例阀设置在所述第一气体通道内并且被构造成控制所述医用气体通过所述麻醉气化器的流速。任选地包括第一实施例至第六实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第七实施例还包括第二气体通道，所述第二气体通道将所述第一气体通道从所述第一比例阀的下游流体地联接到所述栅格，所述第二气体通道被构造成使所述医用气体的一部分从所述第一气体通道流到所述栅格，所述第二气体通道中的压力由上游压力调节器控制。任选地包括第一实施例至第七实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第八实施例还包括蒸气递送通道，所述蒸气递送通道联接在所述气化室的顶部部分与第一气体通道之间，从而与所述第一比例阀下游的所述第一气体通道形成接合部，以将所述气化室的所述顶部部分与所述第一气体通道流体地联接；第二比例阀，所述第二比例阀设置在所述蒸气递送通道内并且被构造成控制蒸气从所述气化室到所述第一气体通道的流速。在任选地包括第一实施例至第八实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第九实施例中，所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：基于所测量的麻醉剂浓度相对于期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的位置。在任选地包括第一实施例至第九实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第十实施例中，所测量的麻醉剂浓度由联接到所述接合部下游的所述第一气体通道的浓度传感器测量，并且所述期望的麻醉剂浓度从用户输入接收，并且使得所述控制器基于所测量的麻醉剂浓度相对于所述期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的所述位置的所述指令包括存储在非暂态存储器中的另外的指令，所述另外的指令在被执行时致使所述控制器：基于所述期望的麻醉剂浓度，确定第一打开位置作为所述第一比例阀的阀设置并且确定第二打开位置作为所述第二比例阀的阀设置；操作麻醉系统，其中所述第一比例阀被命令至所述第一比例阀的所述阀设置，并且所述第二比例阀被命令至所述第二比例阀的所述阀设置；响应于所测量的麻醉剂浓度大于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第三打开位置，所述第三打开位置的打开程度小于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第四打开位置，所述第四打开位置的打开程度小于所述第二打开位置；以及响应于所测量的麻醉剂浓度小于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第五打开位置，所述第五打开位置的打开程度大于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第六打开位置，所述第六打开位置的打开程度大于所述第二打开位置。

在另一个实施方案中，一种用于麻醉剂气化器的方法包括：向感应加热元件供应功率，所述感应加热元件被构造成加热设置在所述麻醉剂气化器的气化室内的栅格，所述栅格被浸没在麻醉剂内；以及调节一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的浓度。在所述方法的第一实施例中，向所述感应加热元件供应功率包括：初始地向所述感应加热元件供应最大功率以将所述栅格从环境温度加热至期望温度；响应于所述栅格的测量温度达到所述期望温度，向所述感应加热元件供应小于最大值的功率，所述小于最大值的功率基于所述期望温度确定；以及基于所述栅格的所述测量温度与所述期望温度之间的差值进一步调节供应给所述感应加热元件的功率。在任选地包括第一实施例的所述方法的第二实施例中，基于所述栅格的所述测量温度与所述期望温度之间的所述差值来调节供应给所述感应加热元件的功率包括：响应于所述测量温度高于所述期望温度，从所述小于最大值的功率降低供应给所述感应加热元件的功率；以及响应于所述测量温度低于所述期望温度，从所述小于最大值的功率提高供应到所述感应加热元件的功率。在任选地包括第一实施例和第二实施例中的一者或两者的所述方法的第三实施例中，调节所述一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度包括：将第一比例阀致动到基于浓度设定值确定的第一位置，所述第一比例阀被构造成调节进入所述麻醉剂气化器的气体流量；将第二比例阀致动到基于所述浓度设定值确定的第二位置，所述第二比例阀被构造成调节输出到所述气体流的在所述气化室中气化的所述麻醉剂的流量；以及基于由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度与所述浓度设定值之间的差值来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的至少一者。

在另一个实施方案中，一种用于麻醉机的系统包括：麻醉剂气化器，所述麻醉剂气化器包括其中设置有网状栅格的气化室；感应加热线圈，所述感应加热线圈在所述气化室的外部布置在与所述网状栅格的垂直位置重叠的垂直位置处；蒸气递送通道，所述蒸气递送通道将所述气化室流体地联接到患者呼吸回路；阀，所述阀设置在所述蒸气递送通道中；以及控制器，所述控制器将可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：向所述感应加热线圈供应功率以将所述网状栅格加热至基于所述气化室内的麻醉剂的类型选择的温度设定值；将所述阀致动到基于将输出到所述患者呼吸回路的麻醉剂的期望浓度选择的阀设置；以及基于对应的电子反馈信号调节供应给所述感应加热线圈的功率和所述阀设置中的每一者。所述系统的第一实施例还包括液位传感器和泵，所述液位传感器联接到所述气化室，所述液位传感器被构造成测量所述气化室中的所述麻醉剂的水平，所述泵被构造成将所述麻醉剂从贮槽供应到所述气化室，并且所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：操作所述泵以基于来自所述液位传感器的输出将所述气化室中的所述麻醉剂的所述水平保持在期望范围内。在任选地包括第一实施例的所述系统的第二实施例中，所述网状栅格包括：中央圆柱形腔；多个垂直线，所述多个垂直线以一系列相等间隔开的同心集合从所述中央圆柱形腔径向分布到所述网状栅格的周边；多个水平线，所述水平线垂直于所述垂直线并且以一系列共面集合从所述中央圆柱形腔径向延伸到所述网状栅格的所述周边；以及多个圆形线，所述多个圆形线被布置成水平对齐且相等地垂直分布的多个同心共面集合。在任选地包括第一实施例和第二实施例中的一者或两者的所述系统的第三实施例中，所述多个圆形线中的每个圆形线与单个共面集合的所有所述水平线和单个同心集合的所有所述垂直线相交。在任选地包括第一实施例至第三实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第四实施例中，所述网状栅格还包括在所述网状栅格的基座处联接到所述中央圆柱形腔的多孔过滤器。

在另一个表示中，一种用于麻醉机的系统包括：麻醉剂气化器，所述麻醉剂气化器包括气化室；感应加热线圈，所述感应加热线圈布置在所述气化室的外部；蒸气递送通道，所述蒸气递送通道将所述气化室流体地联接到患者呼吸回路；阀，所述阀设置在所述蒸气递送通道中；以及控制器，所述控制器将可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：向所述感应加热线圈供应功率以加热所述气化室内的麻醉剂，这在一些示例中基于所述气化室内的麻醉剂的类型；将所述阀致动到基于将输出到所述患者呼吸回路的麻醉剂的期望浓度选择的阀设置；以及基于对应的电子反馈信号调节供应给所述感应加热线圈的功率和所述阀设置中的一者或多者或每一者。所述系统的第一实施例还包括液位传感器和泵，所述液位传感器联接到所述气化室，所述液位传感器被构造成测量所述气化室中的所述麻醉剂的水平，所述泵被构造成将所述麻醉剂从贮槽供应到所述气化室，并且所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：操作所述泵以基于来自所述液位传感器的输出将所述气化室中的所述麻醉剂的所述水平保持在期望范围内。

在另一个表示中，一种用于麻醉气化器的系统包括：气化室，所述气化室被构造成保持液体麻醉剂；以及加热元件，所述加热元件相对于所述气化室定位并且被构造成提高所述液体麻醉剂的温度。在所述系统的第一实施例中，所述加热元件是定位在所述气化室外部的感应加热元件，所述气化室包括被构造成浸没在所述液体麻醉剂中的高磁导率材料，并且所述加热元件被构造成感应加热所述液体麻醉剂。任选地包括第一实施例的所述系统的第二实施例还包括将可执行指令存储在非暂态存储器中的控制器，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：基于相对于所述高磁导率材料的测量温度的所述高磁导率材料的期望温度和/或相对于所述液体麻醉剂的测量温度的所述液体麻醉剂的期望温度来调节提供给所述加热元件的功率量。在任选地包括第一实施例和第二实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第三实施例中，所述液体麻醉剂的所述测量温度由浸入所述液体麻醉剂中的温度传感器测量，并且所述液体麻醉剂的所述期望温度基于用户输入从存储在存储器中的多个预设温度中选择。在任选地包括第一实施例至第三实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第四实施例中，存储在非暂态存储器中的所述指令在被执行时致使所述控制器：基于所述高磁导率材料和/或液体麻醉剂的所述期望温度来确定所述加热元件的驱动电压和频率；在所确定的驱动电压和频率处操作所述加热元件；响应于所述高磁导率材料和/或液体麻醉剂的所述测量温度低于所述高磁导率材料和/或液体麻醉剂的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率增大所述驱动电压和频率；以及响应于所述高磁导率材料和/或液体麻醉剂的所述测量温度高于所述高磁导率材料和/或液体麻醉剂的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率减小所述驱动电压和频率。任选地包括第一实施例至第四实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第五实施例还包括第一气体通道，所述第一气体通道被构造成使医用气体流过所述麻醉气化器；以及第一比例阀，所述第一比例阀设置在所述第一气体通道内并且被构造成控制所述医用气体通过所述麻醉气化器的流速。任选地包括第一实施例至第五实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第六实施例还包括第二气体通道，所述第二气体通道将所述第一气体通道从所述第一比例阀的下游流体地联接到所述气化室，所述第二气体通道被构造成使所述医用气体的一部分从所述第一气体通道流到所述气化室，所述第二气体通道中的压力由上游压力调节器控制。任选地包括第一实施例至第六实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第七实施例还包括蒸气递送通道，所述蒸气递送通道联接在所述气化室的顶部部分与第一气体通道之间，从而与所述第一比例阀下游的所述第一气体通道形成接合部，以将所述气化室的所述顶部部分与所述第一气体通道流体地联接；第二比例阀，所述第二比例阀设置在所述蒸气递送通道内并且被构造成控制蒸气从所述气化室到所述第一气体通道的流速。在任选地包括第一实施例至第七实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第八实施例中，所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：基于所测量的麻醉剂浓度相对于期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的位置。在任选地包括第一实施例至第八实施例中的一者或多者或每一者的所述系统的第九实施例中，所测量的麻醉剂浓度由联接到所述接合部下游的所述第一气体通道的浓度传感器测量，并且所述期望的麻醉剂浓度从用户输入接收，并且使得所述控制器基于所测量的麻醉剂浓度相对于所述期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的所述位置的所述指令包括存储在非暂态存储器中的另外的指令，所述另外的指令在被执行时致使所述控制器：基于所述期望的麻醉剂浓度，确定第一打开位置作为所述第一比例阀的阀设置并且确定第二打开位置作为所述第二比例阀的阀设置；操作麻醉系统，其中所述第一比例阀被命令至所述第一比例阀的所述阀设置，并且所述第二比例阀被命令至所述第二比例阀的所述阀设置；响应于所测量的麻醉剂浓度大于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第三打开位置，所述第三打开位置的打开程度小于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第四打开位置，所述第四打开位置的打开程度小于所述第二打开位置；以及响应于所测量的麻醉剂浓度小于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第五打开位置，所述第五打开位置的打开程度大于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第六打开位置，所述第六打开位置的打开程度大于所述第二打开位置。

在另一个表示中，一种用于麻醉剂气化器的方法包括：向感应加热元件供应功率，所述感应加热元件被构造成加热设置在所述麻醉剂气化器的气化室内的液体麻醉剂；以及调节一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的浓度。在所述方法的第一实施例中，向所述感应加热元件供应功率包括：初始地向所述感应加热元件供应最大功率以将所述液体麻醉剂从环境温度加热至期望温度；响应于所述液体麻醉剂的测量温度达到所述期望温度，向所述感应加热元件供应小于最大值的功率，所述小于最大值的功率基于所述期望温度确定；以及基于所述液体麻醉剂的所述测量温度与所述期望温度之间的差值进一步调节供应给所述感应加热元件的功率。在任选地包括第一实施例的所述方法的第二实施例中，基于所述液体麻醉剂的所述测量温度与所述期望温度之间的所述差值来调节供应给所述感应加热元件的功率包括：响应于所述测量温度高于所述期望温度，从所述小于最大值的功率降低供应给所述感应加热元件的功率；以及响应于所述测量温度低于所述期望温度，从所述小于最大值的功率提高供应到所述感应加热元件的功率。在任选地包括第一实施例和第二实施例中的一者或两者的所述方法的第三实施例中，调节所述一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度包括：将第一比例阀致动到基于浓度设定值确定的第一位置，所述第一比例阀被构造成调节进入所述麻醉剂气化器的气体流量；将第二比例阀致动到基于所述浓度设定值确定的第二位置，所述第二比例阀被构造成调节输出到所述气体流的在所述气化室中气化的所述麻醉剂的流量；以及基于由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度与所述浓度设定值之间的差值来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的至少一者。在任选地包括第一实施例至第三实施例中的一者或多者或每一者的所述方法的第四实施例中，向被构造成加热设置在所述麻醉剂气化器的气化室内的液体麻醉剂的感应加热元件供应功率包括向所述感应加热元件供应功率以加热浸没在设置在所述麻醉剂气化器的气化室内的所述液体麻醉剂中的高磁导率材料。

如本文所用，以单数形式列举并且以单词“一个”或“一种”开头的元件或步骤应当被理解为不排除多个所述元件或步骤，除非明确说明此类排除。此外，对本发明的“一个实施方案”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”、“包括”或“具有”具有特定特性的元件或多个元件的实施方案可包括不具有该特性的附加此类元件。术语“包括”和“在...中”用作相应的术语“包含”和“其中”的简明语言等同形式。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，而不旨在对其对象施加数字要求或特定位置次序。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使相关领域中的普通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。本发明可取得专利权的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元件，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件，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于麻醉气化器的系统，包括：

气化室，所述气化室被构造成保持液体麻醉剂；

栅格，所述栅格设置在所述气化室内；和

加热元件，所述加热元件相对于所述气化室定位并且被构造成提高所述栅格的温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述加热元件是定位在所述气化室外部的感应加热元件，并且所述栅格由金属构成。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述栅格完全浸没在所述液体麻醉剂中，同时操作所述麻醉气化器以将麻醉剂递送到患者。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括将可执行指令存储在非暂态存储器中的控制器，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：

基于相对于所述栅格的测量温度的所述栅格的期望温度和/或相对于所述液体麻醉剂的测量温度的所述液体麻醉剂的期望温度来调节提供给所述加热元件的功率量。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述栅格的所述测量温度由联接到所述栅格的温度传感器测量，并且所述液体麻醉剂的所述测量温度由浸入所述液体麻醉剂中的温度传感器测量，并且所述栅格的所述期望温度基于用户输入从存储在存储器中的多个预设温度中选择。

6.根据权利要求4所述的系统，其中使得所述控制器基于所述栅格的所述期望温度相对于所述栅格的所述测量温度来调节提供给所述加热元件的所述功率量的所述指令包括存储在非暂态存储器中的另外的指令，所述另外的指令在被执行时致使所述控制器：

基于所述栅格的所述期望温度来确定所述加热元件的驱动电压和频率；

在所确定的驱动电压和频率处操作所述加热元件；

响应于所述栅格的所述测量温度低于所述栅格的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率增大所述驱动电压和频率；以及

响应于所述栅格的所述测量温度高于所述栅格的所述期望温度，从所确定的驱动电压和频率减小所述驱动电压和频率。

7.根据权利要求4所述的系统，还包括：

第一气体通道，所述第一气体通道被构造成使医用气体流过所述麻醉气化器；和

第一比例阀，所述第一比例阀设置在所述第一气体通道内并且被构造成控制所述医用气体通过所述麻醉气化器的流速。

8.根据权利要求7所述的系统，还包括第二气体通道，所述第二气体通道将所述第一气体通道从所述第一比例阀的下游流体地联接到所述栅格，所述第二气体通道被构造成使所述医用气体的一部分从所述第一气体通道流到所述栅格，所述第二气体通道中的压力由上游压力调节器控制。

9.根据权利要求7所述的系统，还包括：

蒸气递送通道，所述蒸气递送通道联接在所述气化室的顶部部分与第一气体通道之间，从而与所述第一比例阀下游的所述第一气体通道形成接合部，以将所述气化室的所述顶部部分与所述第一气体通道流体地联接；

第二比例阀，所述第二比例阀设置在所述蒸气递送通道内并且被构造成控制蒸气从所述气化室到所述第一气体通道的流速。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：

基于所测量的麻醉剂浓度相对于期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的位置。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所测量的麻醉剂浓度由联接到所述接合部下游的所述第一气体通道的浓度传感器测量，并且所述期望的麻醉剂浓度从用户输入接收，并且其中使得所述控制器基于所测量的麻醉剂浓度相对于所述期望的麻醉剂浓度来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的一者或多者的所述位置的所述指令包括存储在非暂态存储器中的另外的指令，所述另外的指令在被执行时致使所述控制器：

基于所述期望的麻醉剂浓度，确定第一打开位置作为所述第一比例阀的阀设置并且确定第二打开位置作为所述第二比例阀的阀设置；

操作麻醉系统，其中所述第一比例阀被命令至所述第一比例阀的所述阀设置，并且所述第二比例阀被命令至所述第二比例阀的所述阀设置；

响应于所测量的麻醉剂浓度大于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第三打开位置，所述第三打开位置的打开程度小于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第四打开位置，所述第四打开位置的打开程度小于所述第二打开位置；以及

响应于所测量的麻醉剂浓度小于所述期望的麻醉剂浓度，将所述第一比例阀的所述阀设置调节到第五打开位置，所述第五打开位置的打开程度大于所述第一打开位置，并且/或者将所述第二比例阀的所述阀设置调节到第六打开位置，所述第六打开位置的打开程度大于所述第二打开位置。

12.一种用于麻醉剂气化器的方法，包括：

向感应加热元件供应功率，所述感应加热元件被构造成加热设置在所述麻醉剂气化器的气化室内的栅格，所述栅格被浸没在麻醉剂内；以及

调节一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的浓度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中向所述感应加热元件供应功率包括：

初始地向所述感应加热元件供应最大功率以将所述栅格从环境温度加热至期望温度；

响应于所述栅格的测量温度达到所述期望温度，向所述感应加热元件供应小于最大值的功率，所述小于最大值的功率基于所述期望温度确定；以及

基于所述栅格的所述测量温度与所述期望温度之间的差值进一步调节供应给所述感应加热元件的功率。

14.根据权利要求13所述的方法，其中基于所述栅格的所述测量温度与所述期望温度之间的所述差值来调节供应给所述感应加热元件的功率包括：

响应于所述测量温度高于所述期望温度，从所述小于最大值的功率降低供应给所述感应加热元件的功率；以及

响应于所述测量温度低于所述期望温度，从所述小于最大值的功率提高供应到所述感应加热元件的功率。

15.根据权利要求12所述的方法，其中调节所述一个或多个阀以调节由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度包括：

将第一比例阀致动到基于浓度设定值确定的第一位置，所述第一比例阀被构造成调节进入所述麻醉剂气化器的气体流量；

将第二比例阀致动到基于所述浓度设定值确定的第二位置，所述第二比例阀被构造成调节输出到所述气体流的在所述气化室中气化的所述麻醉剂的流量；以及

基于由所述麻醉剂气化器输出的所述麻醉剂的所述浓度与所述浓度设定值之间的差值来调节所述第一比例阀和所述第二比例阀中的至少一者。

16.一种用于麻醉机的系统，包括：

麻醉剂气化器，所述麻醉剂气化器包括其中设置有网状栅格的气化室；

感应加热线圈，所述感应加热线圈在所述气化室的外部布置在与所述网状栅格的垂直位置重叠的垂直位置处；

蒸气递送通道，所述蒸气递送通道将所述气化室流体地联接到患者呼吸回路；

阀，所述阀设置在所述蒸气递送通道中；和

控制器，所述控制器将可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：

向所述感应加热线圈供应功率以将所述网状栅格加热至基于所述气化室内的麻醉剂的类型选择的温度设定值；

将所述阀致动到基于将输出到所述患者呼吸回路的麻醉剂的期望浓度选择的阀设置；以及

基于对应的电子反馈信号调节供应给所述感应加热线圈的功率和所述阀设置中的每一者。

17.根据权利要求16所述的系统，还包括液位传感器和泵，所述液位传感器联接到所述气化室，所述液位传感器被构造成测量所述气化室中的所述麻醉剂的水平，所述泵被构造成将所述麻醉剂从贮槽供应到所述气化室，并且其中所述控制器将另外的可执行指令存储在非暂态存储器中，所述可执行指令在被执行时致使所述控制器：

操作所述泵以基于来自所述液位传感器的输出将所述气化室中的所述麻醉剂的所述水平保持在期望范围内。

18.根据权利要求16所述的系统，其中所述网状栅格包括：

中央圆柱形腔；

多个垂直线，所述多个垂直线以一系列相等间隔开的同心集合从所述中央圆柱形腔径向分布到所述网状栅格的周边；

多个水平线，所述水平线垂直于所述垂直线并且以一系列共面集合从所述中央圆柱形腔径向延伸到所述网状栅格的所述周边；和

多个圆形线，所述多个圆形线被布置成水平对齐且相等地垂直分布的多个同心共面集合。

19.根据权利要求18所述的系统，其中所述多个圆形线中的每个圆形线与单个共面集合的所有所述水平线和单个同心集合的所有所述垂直线相交。

20.根据权利要求18所述的系统，其中所述网状栅格还包括在所述网状栅格的基座处联接到所述中央圆柱形腔的多孔过滤器。

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