CN114652931A - 用于治疗呼吸障碍的具有电力源连接的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于治疗呼吸障碍的具有电力源连接的设备。用于在治疗呼吸障碍中使用并且用于防止呼吸障碍的呼吸装置例如通气机被配置成从包括内部电池、外部电池、交流电力源或直流电力源的一些不同的电力源供电。该装置可以在串中电连接至多个外部电池，并且来自每个外部电池的电力沿着该串被依次使用。呼吸装置的控制器被配置成检测所述不同的电力源的连接，并且使用电力优先级方案控制所述不同的电力源的使用。控制器可以确定来自所有电连接的电池的总的可用电池容量的估计值，并且在该装置的用户接口显示器上显示总的电池容量。

Description

用于治疗呼吸障碍的具有电力源连接的设备

本专利申请是国际申请日为2014年10月30日、国家申请号为201480059531.6、发明名称为“用于治疗呼吸障碍的具有电力源连接的设备”的专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及呼吸障碍的诊断、治疗和改善中的一种或更多种以及防止呼吸障碍的过程。具体地，本技术涉及医疗装置以及用于治疗呼吸障碍并且用于防止呼吸障碍的医疗装置的使用。

背景技术

身体的呼吸系统促进气体交换。鼻子和嘴形成进入患者的气道的入口。

气道包括一系列的分支管，随着分支管更深地进入肺部，分支管变得更窄、更短、更多。肺的主要功能是进行气体交换，以使得氧气能够从空气移动至静脉血中并且迁出二氧气化碳。气管分成右主支气管和左主支气管，其进一步最终划分为终末细支气管。支气管组成导气道并且不参与气体交换。气道的进一步划分导致呼吸性细支气管，并且最终导致肺泡。肺的蜂槽状区域是发生气体交换的地方并且被称为呼吸区。参见West的RespiratoryPhysiology-the essentials(呼吸生理学—基本要点)。

存在一系列的呼吸障碍。

作为睡眠呼吸障碍(SDB)的一种形式的阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的特征在于上部空气通道在睡眠期间闭塞或阻塞。这是由于睡眠期间的异常小上气道和舌头区域中的肌紧张的正常损伤、软腭和口咽后壁的组合而造成的。这种情况使得受影响的患者在通常30秒至120秒的持续时间内——有时每晚200次至300次——停止呼吸。这通常导致白天过度嗜睡，并且还可以导致心血管疾病和脑损伤。尽管受影响的人可能没有意识到这个问题，但是综合征是一种常见的疾病，尤其是对于中年肥胖男性。参见美国专利US 4,944,310(Sullivan)。

潮式呼吸(CSR)是患者的呼吸控制器的疾病，在其中存在消长通气的有节奏的交替时期，导致动脉血的重复的脱氧气合和再氧气合。由于重复的缺氧使得CSR可以是有害的。对于一些患者，CSR与重复地从睡眠中觉醒相关联，这会导致严重的睡眠紊乱、交感神经活性增大以及后负荷增大。参见美国专利US 6,532,959(Berthon-Jones)。

在没有其他已知原因的通气不足的情况下，肥胖过度通气综合征(OHS)被限定为是严重肥胖和清醒的慢性高碳酸血症的组合。症状包括呼吸困难、晨起头痛以及白天嗜睡。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)包括具有某些共同特征的任何一组下气道疾病。这些包括增大的空气流动阻力、呼吸的延长呼气阶段以及肺的正常弹性的损伤。COPD的示例是肺气肿和慢性支气管炎。COPD是由慢性吸烟(主要危险因素)、职业暴露、空气污染和遗传因素造成的。症状包括：劳力性呼吸困难、慢性咳嗽以及咳痰。

神经肌肉疾病(NMD)是一个广义的概念，NMD包括可以直接经由内在肌病变或间接经由神经病理来损伤肌肉功能的许多疾病和疾患。有些NMD患者的特征是渐进性肌损伤而导致丧失行走、坐轮椅、吞咽困难、呼吸肌无力并且最终死于呼吸衰竭。神经肌肉疾病可以分为快速进展性和缓慢进展性：(i)快速进展性疾病：特征是几个月就会恶化并且导致几年内死亡的肌肉损伤(例如针对青少年的肌萎缩性侧索硬化症(ALS)和杜氏肌营养不良症(DMD))；(ii)变化或缓慢进展性疾病：特征是恶化多年并且仅轻度缩短预期寿命的肌肉损伤(例如肢带、面肩肱型和强直性肌营养不良症)。NMD中的呼吸衰竭的症状包括：全身无力增加、吞咽困难、劳累和休息时呼吸困难、疲劳、嗜睡、晨起头痛以及专注力和情绪变化困难。

胸壁疾病是导致呼吸肌与胸之间的低效耦接的一组胸部畸形。这种疾病的特征通常在于限制性缺陷并且具有长期呼吸衰竭的可能性。脊柱侧弯和/或脊柱后侧凸可以导致严重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的症状包括：劳力性呼吸困难、血管神经性水肿、端坐呼吸、反复肺部感染、晨起头痛、疲劳、睡眠质量差以及食欲不振。

另外，健康个体可以利用系统和装置来防止产生呼吸障碍。

1.1系统

一种已知的用于治疗睡眠障碍性呼吸的产品是由ResMed(瑞思迈)制造的S9睡眠治疗系统。通气机如成人的ResMed Stellar^TM系列和儿科通气机可以给一些患者提供侵入式和非侵入式非依赖性通气支持来治疗一些疾病例如但不限于：NMD、OHS和COPD。

ResMed Elisée^TM150通气机和ResMed VS III^TM通气机可以提供适合于成人或儿科患者的侵入式和非侵入式依赖性通气支持来治疗一些疾病。这些通气机采用单肢(limb)线路或双肢线路来提供容量通气模式和气压通气模式。

1.2治疗方法

经鼻持续气道正压通气(CPAP)治疗方法已经用来治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。假设持续气道正压通气用作气动夹板以及可以通过向前推动软腭和舌头并且使其远离口咽后壁来防止上气道阻塞。

侵入式通气(NIV)通过上气道给患者提供通气机支承以协助患者在体内进行一个完整的呼吸和/或保持足够的氧气水平。由面罩或鼻接口提供通气机支承。NIV已经用于治疗OHS、COPD、MD和胸壁疾病。非侵入式通气(IV)使用气管造口管或气管导管给自己不能有效呼吸的患者提供通气支持。

通气机还控制给患者泵入的呼吸的时间和压力并且监视患者的呼吸。控制和监视患者的方法通常包括容量转换和压力转换的方法。容量转换方法可以包括除了别的以外的压力调节容量控制(PRVC)、通气量(VV)和容量控制的连续强制通气(VC-CMV)技术。压力转换方法可以涉及除了别的以外的辅助控制系统(AC)、同步间歇指令通气(SIMV)、受控的机械通气(CMV)、压力支持通气(PSV)、持续气道正压通气(CPAP)或呼气末正压通气(PEEP)技术。

1.3患者接口

通过使用患者接口如鼻罩、全脸面罩或鼻枕有利于向患者的气道入口以正压供应空气的应用。已知一些患者接口装置，然而一些患者接口装置具有以下情况中的一个或更多个：过分突出、有碍美观、不良装配、当佩戴较长时间或当患者不熟悉系统时难以使用并且特别不舒适。对于患者接口装置的原始应用，可以容忍仅为飞行员设计的作为个人保护装备的一部分的面罩或用于麻醉剂的给药的面罩，但是尽管如此，仍不希望不舒适地配戴过长时间，例如，在睡眠时或全天配戴。

气管造口管或气管内管是可以用于侵入式通气的其他形式的患者接口。

1.4装置

通过气道正压(PAP)装置如电机驱动风机可以将空气以正压供应给患者的气道。风机的出口经由柔性输送导管连接至如上所述的患者接口。

通气机通常包括气流发生器、入口过滤器、患者接口、将气流发生器连接至患者接口的空气输送导管、各种传感器以及基于微处理器的控制器。患者接口可以包括如上所述的面罩、鼻塞或者气管造口管或气管内管。气流发生器可以包括伺服控制电机、形成风机的蜗壳和叶轮。在一些情况下，电机的制动器可以快速地减小风机的速度来克服电机和叶轮的惯性。尽管有惯性，但是制动可以允许风机快速地达到较低的压力条件，在时间上与呼气同步。在一些情况下，作为控制电机速度的一种选择，气流发生器还可以包括能够将生成的空气排放到大气中的作为用于改变输送给患者的压力的装置的阀。除其他事项外，传感器如采用压力传感器等对电机速度、质量流速和出口压力进行测量。该设备可以任选地包括加湿器和/或空气输送线路的路径中的加热元件。控制器可以包括具有或没有集成数据检索和显示功能的数据储存容量。

1.5加湿器

呼吸设备通常具有改变可呼吸气体的湿度以减小患者气道的干燥和随之而来的患者的不适和相关并发症的能力。加湿器可以位于气流发生器或PAP装置或通气机与患者接口之间，或者位于气流发生器或PAP装置或通气机的前方。使用加湿器产生使鼻粘膜干燥最小化的加湿气体并且提高患者气道的舒适度。除了在凉爽的气候以外，通常施加于患者接口中或患者接口周围的脸部区域的暖空气比冷空气更舒适。

湿度是指存在于空气中的水蒸汽的量。通常以以下两种方式来测量湿度：

(1)绝对湿度(AH)是根据单位体积的重量记录的水的实际含量-通常为克每立方米(g/cm³)或毫克每升(mg/L)。

(2)相对湿度(RH)是在任何给定温度下的与气体携带水的容量相比气体的实际水汽含量的百分比表示。

空气保持水蒸汽的容量随着空气温度的升高而升高。这指的是对于具有稳定的AH的空气，RH会因为空气温度的上升而下降。相反地，对于水饱和的空气(100％RH)，如果温度降低，则过量的水会冷凝出来。人类呼吸的空气通常通过气道被自然加热并且加湿以达到37℃的温度和100％的湿度。在这个温度下，AH湿度为44mg/L。

可以以多种形式使用呼吸加湿器，并且呼吸加湿器可以是经由空气输送管耦接至呼吸装置的独立装置、与呼吸装置整合为一体的装置或被配置成直接耦接至相关呼吸设备的装置。虽然被动式加湿器可以提供一些缓解，但是通常需要加热式加湿器来给空气提供足够的湿度和温度以使患者感到舒适。加湿器通常包括具有几百毫升(ml)容量的水贮存器或桶、用来加热贮存器中的水的加热元件、能够使加湿级别变化的控制件、接收来自气流发生器或装置的气体的气体入口以及适于连接至将加湿气体输送至患者接口的空气输送导管的出口。

加热式通道加湿是与PAP装置一起使用的一种常用形式的加湿。在这种系统中，加热元件可以包含在加热板中，加热板位于水桶下方并且与水桶热接触。因此，热量主要通过传导从加热板传递到水贮存器。来自PAP装置或气流发生器或通气机的气流穿过水桶中的已加热水而产生被气流吸收的水蒸汽。ResMed H4i^TM和H5i^TM加湿器是分别与ResMed S8和S9 CPAP系统结合使用的这种加热式通道加湿系统的示例。

还可以使用其他加湿系统，如气泡型或扩散型加湿器、喷射式加湿器或芯吸式加湿器。

通过使用CounterStream^TM技术的ResMed HumiCare^TMD900加湿器来提供另一种形式的加湿，CounterStream^TM技术是将气流沿第一方向指引至大的表面区域之上，同时沿第二相反的方向给大的表面区域供应已加热水。ResMed HumiCare^TMD900加湿器可以与一些侵入式和非侵入式通气机一起使用。

1.6空气线路

空气线路可以包括如图1中所示的单肢线路或空气输送导管。单肢线路可以与故意泄漏通气口一起使用。通气口可以被设置为装配到空气输送管中的独立部件如防窒息阀，或者通气口可以并入作为患者接口的一部分。空气输送管连接至装置如通气机或加湿器的出口。在这个单肢线路布置中，吸入空气或气体从装置通过空气输送导管到患者接口来输送给患者并且患者呼出的气体通过通气口排出。通气机在通气口处提供正压力以确保排尽患者呼出的气体。

在另一布置中，单肢线路可以与近端气动阀一起使用。近端气动阀设置在空气输送导管的患者接口端附近。空气输送管的另一端连接至装置如通气机或加湿器的出口。小管还连接在装置与近端气动阀之间以提供压力控制管线。装置给近端气动阀施加控制压力来控制近端气动阀的排气端口的打开和关闭。在吸入期间，阀完全关闭，将所有的气流指引至患者接口。在呼出期间，适当地控制阀以允许患者将气呼出排气端口外但是处于指定的反压(称为呼气末正压通气(PEEP))。通气机还继续输出偏压流来确保PEEP的准确控制并且补偿患者接口处的任何无意的泄漏。可以使用连接至通气机内的近端压力传感器的压力感测管线来监视患者处的气压。

在另一布置中可以使用双肢线路。双肢线路包括两个管：在吸气期间将空气从通气机输送给患者的吸气管；和将患者呼出的气输送至通气机的呼气端口然后从排气端口排出的呼气管。在几何学上，可以并排布置或共轴布置两个管。可以通过位于通气机内部的气动阀来调节呼气端口与排气端口之间的气流。

在吸气期间，阀完全关闭，将所有的气流指引至患者。在呼气期间，适当地控制阀以允许患者将气呼出排气端口但是处于指定的PEEP压。通气机还继续输出偏压流来确保PEEP的准确控制并且补偿患者接口处的任何无意的泄漏。在吸气期间经由连接至呼气管的通气机内的近端压力传感器来监视患者处的气压；以及在呼气期间经由连接至吸气管的输出压力传感器来监视患者处的气压。

还可以使用加热式单肢或双肢空气输送线路来防止在空气输送线路内发生雨洗效应。

发明内容

本技术的目的是提供在呼吸障碍的诊断、改善、治疗或预防中使用的具有改进的舒适、成本、效率、易用性和可制造性中的一个或更多个的医疗装置。

本技术的第一方面涉及在呼吸障碍的诊断、改善、治疗或预防中使用的设备。

本技术的另一方面涉及在呼吸障碍的诊断、改善、治疗或预防中使用的方法。

本技术的一种形式包括一种用于治疗呼吸障碍的电连接至串联连接的多个外部电池的设备。

本技术的一种形式的另一方面是能够电连接至串联电连接的多个外部电池的通气机。

本技术的一种形式的另一方面是一种确定来自电连接至呼吸装置的两个或更多个电池电力源的可用电池容量的估计值的方法。例如，电池容量可以包括电池剩余运行时间或电池剩余电荷。

本技术的一种形式的另一方面包括一种用于治疗呼吸障碍的设备，该设备包括壳体，用户接口显示器，提供加压气体的压力源，被配置成控制压力源的控制器，被配置成接纳电力源的电连接以向设备提供电力的电力源连接，以及在串中电连接至电力源连接的多个外部电池。

设备的控制器可以被配置成检测多个外部电池的连接并且控制对设备供应的电力。此外，在使用中用来向设备供应电力的多个外部电池中的外部电池可以是电力供应外部电池，并且多个外部电池中的每个外部电池可以被依次用作电力源，以及最靠近电力源连接的外部电池是待被用作电力源的第一外部电池。多个外部电池中的每个外部电池可以使用电缆连接至相邻的外部电池。最靠近通气机的外部电池可以是待使用的最后一个外部电池。可以以相反的顺序对一系列外部电池再充电以使得最靠近通气机的外部电池首先被再充电。

在另一布置中，外部电池可以串联地用作电力源，以及最靠近通气机的外部电池是待使用的第一外部电池。还可以串联地对外部电池再充电，以及最后对最靠近通气机的外部电池再充电。

在设备的一些方面中还可以包括内部电池，该内部电池被配置成被接纳在壳体内，并且在使用中，内部电池在来自该多个外部电池的所有电力耗尽之后被用作电力源。

在设备的一些方面中还可以包括交流(AC)电力供应，该交流(AC)电力供应在串中可连接至多个外部电池，并且在使用中，当AC电力供应被连接时，AC电力供应用作电力源，

在设备的一些方面中还可以包括直流(DC)电力供应，该直流(DC)电力供应在串中可连接至多个外部电池，并且在使用中，当DC电力供应被连接时，DC电力供应用作电力源。

在一些方面中，当接收到来自控制器的电力容量请求时，多个外部电池中的每个外部电池能够确定它自己的剩余容量的估计值。外部电池剩余容量可以用来确定总的外部电池剩余运行时间或电荷状态的估计值。总的外部电池剩余运行时间可以被确定为电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

在一些方面中，多个外部电池包括上游外部电池和下游外部电池，其中，上游外部电池电连接至电力源连接，以及下游外部电池在串中电连接至上游外部电池。上游外部电池可以使用电缆连接至电力源连接。此外，一个或更多个另外的外部电池可以电连接在下游外部电池与上游外部电池之间。

在一些方面中，上游外部电池被配置成向下游外部电池发送所确定的上游外部电池剩余容量的估计值。一个或更多个另外的外部电池中的每个外部电池可以被配置成沿着串向下游外部电池发送所确定的外部电池剩余容量的估计值。下游外部电池可以被配置成确定来自在串中电连接的所有的外部电池的总的外部电池剩余容量或电荷状态。下游外部电池可以被配置成将来自在串中电连接的所有的外部电池的总的外部电池剩余运行时间确定为用来供应电力使设备运行的上游外部电池的剩余运行时间的函数。

在一些方面中，当接收到来自控制器的剩余容量请求时，内部电池能够确定内部电池剩余容量的估计值。内部电池剩余容量可以用来确定内部电池剩余运行时间的估计值。内部电池剩余运行时间可以被确定为当内部电池被用来提供使设备运行的电力时的内部电池、或者当多个外部电池中的一个外部电池被用来使设备运行时的电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

在一些方面中，控制器可以被配置成计算多个外部电池和内部电池的总的电池剩余容量或总的电荷状态的估计值。控制器可以被配置成计算多个外部电池和内部电池的总的电池的剩余运行时间的估计值。在一些形式中，用户接口显示器可以被配置成显示总的电池剩余容量的估计值、总的电池剩余电荷和/或总的电池的剩余运行时间的估计值。

在一些方面中，设备可以是通气机。

本技术的一方面包括一种确定来自电连接至呼吸装置的两个或更多个电池电力源的总的可用电池容量的估计值的方法，该呼吸装置包括控制器，该控制器被配置成执行下述方法：请求来自第一电池电力源的可用容量的估计值以提供第一电池容量水平，请求来自第二电池电力源的可用容量的估计值以提供第二电池容量水平，以及组合第一电池容量水平和第二电池容量水平来确定总的可用电池容量的估计值。

在一些方面中，总的可用电池容量是来自第一电池电力源和第二电池电力源的总的剩余容量的估计值或总的剩余电荷的估计值或总的电荷状态的估计值。

在一些方面中，第一电池电力源是电连接至呼吸装置的至少一个外部电池，并且第二电池电力源是位于呼吸装置内的内部电池。第一电池电力源可以包括串联连接的多个外部电池，多个外部电池中的每个外部电池包括被配置成接纳其间的电缆的输入端口和输出端口。多个外部电池可以包括下游外部电池，下游外部电池的输出端口经由电缆电耦接至呼吸装置，并且下游外部电池的输入端口经由电缆电耦接至多个外部电池中的第二外部电池的输出端口。此外，多个外部电池中的每个外部电池可以经由连接在多个外部电池中的一个外部电池的输入端口与相邻的外部电池的输出端口之间的电缆而电耦接至相邻的外部电池。该方法还可以包括每个外部电池提供可用容量的估计值并且经由电缆沿着串向上游外部电池发送可用容量。该方法还可以包括在呼吸装置的用户接口显示器上显示总的可用电池容量。

本技术的一种形式的另一方面是一种具有改进的功率效率的呼吸装置。

本技术的一种形式的另一方面是一种向连续循环呼吸的患者供应可呼吸气体的呼吸装置，每个循环包括吸气阶段和呼气阶段，该呼吸装置包括：包括电机的风机，该电机被配置成加速以达到在吸气阶段期间提供的吸气压力以及减速以达到在呼气阶段期间提供的呼气压力；被布置成供应电力使风机的电机运行的第一电力源；以及被配置成当电机减速时储存由电机生成的能量的能量储存单元；

其中，当存在于能量储存单元中的电压超过第一阈值时，从第一电力源向电机的电力供应被关断，并且电机由能量储存单元中的能量赋能，而当能量储存单元中的电压降至低于第二阈值时，从第一电力源向电机的电力供应被接通。

在一些方面中，能量储存单元包括至少一个电容器或超级电容器。在一些方面中，呼吸装置还包括调节器开关，该调节器开关监视能量储存单元的电压并且接通和关断从第一电力源向电机的电力供应。

当然，方面的部分可以形成本技术的子方面。另外，方面和/或子方面中的各个方面可以以不同的方式组合并且还构成本技术的另外的方面或子方面。

根据包含在具体实施方式、摘要、附图和权利要求中的信息，本技术的特征将更明显。

附图说明

以示例的方式而不是以限制的方式在附图中示出本技术，其中相同的附图标记表示类似的元件，在附图中：

3.1治疗系统

图1示出根据本技术的系统。佩戴患者接口3000的患者1000接收来自装置或通气机4000的以正压供应的空气。来自装置的空气在加湿器5000中被加湿并且沿着空气线路4170传给患者1000。在另一布置(未示出)中，加湿器可以位于装置或通气机4000的上游或前方。

3.2治疗方法

3.2.1呼吸系统

图2a示出人的呼吸系统的概述，呼吸系统包括鼻腔和口腔、喉、声带、食道、气管、支气管、肺、肺泡囊、心脏以及隔膜。

图2b示出人的上气道的图示，上气道包括鼻腔、鼻骨、外侧鼻软骨、较大的鼻翼软骨、鼻孔、上唇，下唇、喉、硬腭、软腭、口咽、舌、会厌、声带、食管以及气管。

3.3患者接口

图3示出根据本技术的一种形式的示例性患者接口。

3.4通气机装置

图4a示出根据本技术的一种形式的通气机装置的立体图。

图4b示出图4a中的通气机装置的正视图。

图4c示出图4a中的通气机装置的后视图。

图4d示出图4a中的通气机装置的底视图。

图4e示出在根据本技术的一方面的通气机中的内部部件布置的示意图。

图4f示出根据本技术的一方面的气动块的内部的示意图。

图4g示出根据本技术的一种形式的装置的气动线路的示意图。指示出上游和下游的方向。

图4h示出根据本技术的一个方面的装置的电气部件的示意图。

图4i示出在根据本技术的一方面的装置中实施的算法的示意图。在该图中，实线箭头指示信息例如经由电子信号的实际流动。

图4j示出根据本技术的一方面的设置有AC电力的通气机的电力布置的示意图。

图4k示出用于对根据本技术的一方面的设置有独立于通气机的AC电力的通气机的外部电池再充电的电力布置的示意图。

图4l示出根据本技术的一方面的设置有外部电池电力的通气机的电力布置的示意图。

图4m示出根据本技术的一方面的设置有DC电力的通气机的电力布置的示意图。

图4n示出根据本技术的一方面的电力再生线路的示意图。

图4o示出根据本技术的另一个方面的包括升压调节器的电力再生线路的示意图。

图4p示出了HAC控制系统的示意图。

3.5加湿器

图5示出根据本技术的一个方面的加湿器的示意图。

3.6呼吸波形

图6示出人在睡觉时通常的呼吸波形模型。水平轴是时间，以及竖直轴是呼吸流量。虽然参数值可以变化，但是通常的呼吸可以具有下列近似值：潮气量，Vt，0.5升；吸入时间，Ti，1.6秒；峰值吸气流量，Q_峰值，0.4升/秒；呼出时间，Te，2.4秒；峰值呼气流量，Q_peak，-0.5升/秒。呼吸总持续时间，Ttot，为约4秒。人通常以约每分钟15次呼吸(BPM)的速度呼吸，以及通气量，Vent，约7.5升/分钟。常见的占空比，Ti与Ttot的比例为约40％。

具体实施方式

在对本技术进行进一步详细描述之前，应理解，本技术不限于文中所描述的可以变化的特定实施方式。还应理解，本公开内容中使用的术语仅是为了描述文中所讨论的特定实施方式且并不旨在进行限制。

4.1治疗系统

在一种形式中，本技术包括用于治疗呼吸障碍的设备。该设备可以包括用于经由通向患者接口3000的空气输送管4170向患者1000供应加压呼吸气体例如空气的气流发生器或风机。

4.2治疗方法

在一种形式中，本技术包括用于治疗呼吸障碍的包括向患者1000的气道的入口施加正压的步骤的方法。本技术的另一形式包括用于治疗呼吸障碍的包括施加正压以向插管患者提供侵入式通气的步骤的方法。本技术的另一形式提供了用于治疗呼吸障碍的包括提供压力转换或容量转换治疗方法的步骤的方法。

4.3患者接口3000

根据本技术的一个方面的非侵入式患者接口3000包括以下功能方面：密封成形结构3100、增压室3200、定位和稳定结构3300以及用于连接至空气线路4170的连接端口3600。

在本技术的一种形式中，密封成形结构3100提供密封成形表面并且可以额外提供缓冲功能。根据本技术的密封成形结构3100可以由软的、柔性的、弹性的材料如硅树脂制成。

在一种形式中，非侵入式患者接口3000的密封成形部包括一对鼻吸或一对鼻枕，构造并且布置每个鼻吸或鼻枕来形成对患者的鼻子的相应鼻孔的密封。

在一种形式中，非侵入式患者接口3000包括在患者的脸部的上唇区域(即，上唇)上使用的形成密封的密封成形部。

在一种形式中，非侵入式患者接口3000包括在患者的脸部的下巴区域上使用的形成密封的密封成形部。

在一些形式中，可以通过一个或更多个物理部件来提供功能方面。在一些形式中，一个物理部件可以提供一个或更多个功能方面。在使用中，密封成形结构3100被布置成围绕患者的气道的入口以有利于将空气以正压供应给气道。优选地，增压室3200具有被成型为与普通人在使用中形成密封的区域中的面部的表面轮廓互补的周边。在使用中，增压室3200的边界边缘被定位成紧靠面部的相邻表面。通过密封成形结构3100提供与面部的实际接触。优选地，密封成形结构3100在使用中绕增压室3200的整个周边延伸。

优选地，本技术的患者接口3000的密封成形部3100在使用中通过定位和稳定结构3300如头套保持在密封位置。

在一种形式中，患者接口3000包括通气口3400，构造并且布置通气口3400以使得能够冲刷呼出的二氧气化碳。根据本技术的一种形式的通气口3400包括多个孔，例如约20个孔至约80个孔，或约40个孔至约60个孔，或约45个孔至约55个孔。优选地，通气口3400位于增压室3200中。在一种形式中，患者接口3000还可以包括至少一个解耦结构3500，例如转环或球和槽。通气口3400可以位于解耦结构3500中。连接端口3600使得能够连接至空气线路4170。

患者接口3000还可以包括额头支承件3700。患者接口还可以包括防窒息阀。

在本技术的一种形式中，患者接口3000包括使得能够进入增压室3200内的容量的一个或更多个端口。在一种形式中，这使得临床医生能够供应补充的氧气。在一种形式中，这使得能够直接测量增压室3200内的气体的属性，如压力。

4.4装置4000

根据本技术的一种形式的通气机装置4000示于图4a至图4e中。通气机4000包括壳体4012、呼气入口端口4014以及吸气出气端口4016。端口4014和端口4016连接至可以插入至患者的气管的管(未示出)，连接至可以套在患者的鼻子或嘴或者两者之上的面部或鼻罩，或以其他方式附接至患者以辅助呼吸。通气机的壳体可以是便携式的并且包括用于携带通气机的手柄4018。壳体可以具有耦接在一起以形成通气机的外表面的上机壳4020、底架4021以及下机壳4022。然而，应理解，壳体可以具有其他配置，例如仅包括具有上机壳、下机壳的两个部件，或者可以具有多于三个的部件。通气机可以包括呼吸机或如于2012年9月21日提交的受让人共同未决的美国专利申请号13/624,167中所描述的通气机的方面，其内容通过引用合并到本文中。

底架4021可以为通气机组件提供结构骨架。底架4021可以被构造成接纳下文中分别详细描述的入口过滤器组件4036和入口密封件4038。入口密封件4038还被配置成耦接至气动块模块4056的入口。优选地，入口密封件4038由柔性材料例如硅树脂形成，入口密封件可以被模制到气动块模块4056的入口之上。

底架4021还可以包括气动块座，其中气动块模块4056位于气动块座中以便于壳体内的气动块模块4056的对准和组装。底架4021还可以包括手柄4018的一部分。

底架4021的后部可以包括各种连接部的一些接口和后面板上的开关。例如，电连接器的接口4049、开关4051、数据连接部4047以及氧气连接部4046。

底架4021还可以提供一些接口来定位和保持通气机4000的部件，该部件例如冷却风扇4068、PCB4086以及被定位成与呼气入口端口4014相邻的呼气部4031的部件(参见图4e)。

通气机4000的呼气部4031被配置成使得能够插入呼气接口模块以经由呼气入口端口4014来接收患者呼出的气。不同的呼气接口模块可以包括呼气阀和呼气适配器。

如参见图4a至图4e，通气机4000可以包括电池盒，电池盒对可拆卸的内部电池4450进行定位并且与可拆卸的内部电池4450接口。可拆卸的电池盖4052设置在下壳体4022的外底表面以使得能够进入以插入或取出电池。使得组件能够排热的格板4044、可拆卸的呼气盖4048、以及氧气传感器盖4054还设置在外底表面上，如图4d所示。下壳体4022还可以包括在外底面上的防滑脚或抓地表面或者一个或更多个防滑或抓地脚4053，如热塑性聚氨酯(TPU)脚以防止通气机4000从光滑表面滑脱。防滑或抓地脚4053还可以升高通气机4000以防止分解水在通气机的底面下方积水成池。手柄4018的一部分还位于下机壳4022内。

如图4a所示，上机壳4020设置通气机4000的顶表面并且被构造成接纳用户接口显示装置4024。壳体可以包括驱动用户接口显示装置4024如适于接收计算机的触摸输入的液晶显示器(LCD)的计算机或处理器。显示装置可以与壳体的顶表面平齐以当使用通气机时容易看到显示装置。警报指示器灯条4026如发光二极管(LED)灯条，以及用于禁止音频警报或视觉警报的按钮4028可以与显示器相邻。然而，应理解，可以使用其他已知的用户接口系统如屏幕、按钮、转盘、键或其组合。底架4021、下机壳4022以及上机壳4020耦接在一起来组装完整的通气机壳体4012。尽管还可以使用任何其他已知的紧固件，但是紧固件如螺钉可以用来组装壳体4012。底架4021组装在上机壳4020与下机壳4022之间。

如图4d所示，壳体4012的后部可以包括过滤器组件4036。泵入到患者的肺部中的空气被吸入至与过滤器组件相关联的空气入口。空气通过过滤器中的可渗透过滤膜并且进入使空气流向患者的空气通道。

壳体的后部可以包括用来与数字装置如计算机网络、警报系统、脉搏血氧气仪(例如，SPO2)和数字记录媒体进行通信的数据连接部4047。电力连接部4049和通断开关4051还可以设置在壳体的后部。输入格板4044-I设置有对部件进行冷却并且允许由内部部件(例如，鼓风电机和CPU)的操作而产生的热的耗散的空气的入口。可以通过壳体中的冷却风扇4068来驱动穿过内部部件的热空气流动，冷却风扇4068可以邻近热空气输出格板4044-O(示出在图4d中的壳体底部)。此外，氧气(O2)入口端口4046可以在壳体的后部，这允许与氧气源耦接。

图4d示出了通气机4000的底部。用作外部舱口的可拆卸呼气盖4048提供通向壳体部或呼气部的隔室的入口并且保护壳体部或呼气部的隔室。卸下呼气盖4048提供通向任何插入的呼气气体路由模块以及呼气入口端口4014的入口。还可以很容易地拆卸和更换呼气气体路由模块如呼气阀或呼气适配器。呼气盖4048可以通过用手指转动的闩锁4050紧固至壳体来减少过度的摆弄。可选地，在一些实施方式中，闩锁可以有助于锁上闩锁防止其被释放。可选的闩锁释放按钮4050R可以被操作来解开呼气盖。可以按压释放按钮4050R来解锁呼气盖4048。本领域的技术人员应理解，还可以使用另外的方式将呼气盖4048可拆卸地固定并且耦接至壳体。通气机壳体的底部还可以具有用于可更换的内部电池的可拆卸的电池盖4052和可以被移除以接近氧气传感器4047的氧气传感器盖4054。

图4e示出了根据本技术的一方面的通气机4000的内部部件。通气机4000可以包括以下部件中的一些部件或所有部件：入口过滤器4034、入口密封件4038、入口消声器4039、氧气供应路径4043、气动块模块4056、吸气部4033、安全阀4085、呼气部4031、PCB和控制件4086、冷却风扇4068和内部电池4450。

气动块模块4056布置在通气机内以使得气动块模块4056的空气通道与过滤器组件4036在空气入口4034、吸气出气端口4016和氧气供应路径4043处对准。箭头分别指示通过通气机4000的空气流4035的路径和氧气流4045的路径。空气流4035经由空气入口4034进入并且行进穿过过滤器组件4036和入口密封件4038到气动块模块4056的入口消声器4039。可选地，可以在氧气入口端口4046处附接氧气源并且氧气流4045被指引通过氧气供应路径4043和氧气密封件到气动块模块4056，氧气流4045在此与入口消声器4039内的进气空气流4035结合。在气动块模块4056内，空气流4035通过主风机4104加压(参见图4f)。加压空气流4035/加压氧气流4045经由出气消声器4084被指引出气动块模块4056并且通过主密封件4040进入吸气部4033，以及然后从吸气出气端口4016输出经由空气输送导管(未示出)输送给患者接口(未示出)。

可以位于吸气部4033的氧气传感器隔室中的氧气传感器4064对输送给患者的氧气量进行测量。氧气传感器4064可以安装在壳体4012中以使得可以容易地更换氧气传感器4064并且使氧气传感器4064与吸气出气端口4016相邻。氧气传感器对泵入给患者的空气中的氧气水平进行检测。来自氧气传感器的数据可以用来触发与氧气浓度有关的警报，并且给微处理器提供数据，以在用户接口上显示氧气浓度。可以通过调整供应给患者的氧气和已知容量的空气来控制供应的氧气量。然而，氧气传感器还可以任选地用来调节通过氧气入口端口4046供应的补充的氧气量。

壳体的底部上的氧气传感器盖4054(图4d中示出)是可拆卸的，以提供通向包含在壳体的氧气传感器隔室中的氧气传感器的入口。氧气传感器安装在壳体内的底座中并且与吸气出气端口4016相邻。氧气传感器检测到通过吸气出气端口4016的一部分空气流。传感器生成指示气体中的氧气水平的数据信号。数据被传送到将数据传送给处理器的数据连接部。处理器对数据进行分析来确定待添加到泵入给患者的空气中的补充的氧气量。

氧气源可以是低压氧气供应或高压氧气供应。对于高压氧气源的供应，氧气调节器(未示出)可以位于氧气供应路径4043内以在氧气进入入口消声器4039之前减小来自高压氧气源的压力。氧气入口端口4046可以适于耦接至一些不同的氧气连接适配器，以使得不同类型的氧气连接器的连接能够用于不同的管辖区域，包括但不限于男性或女性直径指数安全系统(DISS)、套索引系统(SIS)、美国国家标准与技术研究院(NIST)以及法国标准化协会(AFNOR)。

在另一结构(未示出)中，可以在主风机4104之后如在出气消声器4084内设置高压氧气源，高压氧气源在此处与加压空气源混合。在一些示例中，高压氧气可以用来给流向患者的气体提供压力源。在一些布置中，低压氧气可以任选地供应给空气线路4170或患者接口3000。

虽然示意性地示出了气动块模块4056为矩形形状，但应理解，气动块模块4056可以具有包括符合壳体中的座部并且可以使气动块模块4056被不正确地插入到壳体中的可能性最小化的非对称形状的任何形状。

主印刷线路板(PCB)4086可以被组装并且安装至底座4021并且定位在底架4021与下机壳4022之间。主线路板上的电子部件可以包括处理器、传送来自气动块模块4056的数据信号如电力的电连接器以及向吸气出气端口4016提供加压空气的风机的数据连接器。在这方面，电连接器提供气动块模块4056中的PCB上的电子部件与壳体中的主PCB上的电子部件之间的电力和信号路径。主线路板的电子部件还可以包括针对任何传感器例如氧气传感器4064的数据和电力连接器。壳体中的电子部件可以控制显示装置的图像的生成、扬声器4061的如用来制造音响警报的声音信号的生成、检测来自压力和氧气传感器的信号并且控制风机的旋转速度。通气机400可选的可以包括连接至PCB 4086的时钟。

底架4021可以包括被配置为接纳通气机4000的不同部件的多个安装座或隔室，如可以符合气动块模块4056的周界的气动块安装座、入口过滤器组件4036的过滤器座和/或隔室以及低压氧气连接组件、冷却风扇4068和可变形密封件的其他安装座。底架4021还可以包括可以模制在底架结构内的如用于传送底架部或隔室之间的空气的嵌入式或集成式空气通道和端口。例如，空气可以以已知压力通过底架的通道从气动块模块引导至PEEP空气供应。

图4f是气动块模块4056的内部部件的示意图。气动块模块4056包括具有蜗壳组件4108的主风机4104、入口止回阀组件4114、可选的氧气入口端口4144、呼气末正压通气(PEEP)风机4124、出气消声器4084、安全阀4085、压力传感器4128、流量传感器4130和流量计4132以及PEEP压力传感器4142。蜗壳组件4108形成主要的空气通道并且执行气动块模块4056的一些关键功能。

气动块模块4056可以包括被配置成与止回阀组件4114进行通信并且对止回阀组件4114进行控制的电阀4116和流量控制电阀4120。PEEP电阀4136被配置成与PEEP风机4124进行通信以控制风机4124向呼气部4031供应的压力。PEEP压力管耦接在呼气部4031中的PEEP供应端口与PEEP呼气阀门之间来提供PEEP压力源。PEEP压力传感器4142感测PEEP压力。

图4g示出了另一种形式的装置4000的示意性布置。装置4000的气动路径优选地包括入口过滤器4034、入口消声器4039、能够以正压供应空气的可控源压力装置4140(优选主风机4104)以及出气消声器4084。一个或更多个传感器或传感器4270如压力传感器4128和流量传感器4130包含在气动路径中。

优选的气动块4056包括位于外部壳体4012内的一部分气动路径。

装置4000优选地具有电力供应4210、一个或更多个输入装置4220、中央控制器4230、气动控制器4240、治疗装置4245、一个或更多个保护线路4250、储存器4260、传感器4270、数据通信接口4280以及一个或更多个输出装置4290。电气部件4200可以安装在单一的印刷线路板组件(PCBA)上。在另一形式中，装置4000可以包括一个以上的PCBA。

装置4000的中央控制器4230被编程以在使用中执行一个或更多个算法模块组4300，优选地包括预处理传感器信号模块4310、治疗工具模块4320、压力控制模块4330，并且进一步优选地包括故障状况模块4340。4.4.1装置机械&气动部件

4.4.1.1一个或更多个空气过滤器4110

根据本技术的一种形式的装置可以包括一个空气过滤器4110或多个空气过滤器4110。

在一种形式中，入口过滤器4034位于风机4104的气动路径上游的起始处。参见图4g。

在一种形式中，出气过滤器4150例如抗菌过滤器位于气动块4056的出口与患者接口3000之间。参见图4g。

4.4.1.2一个或更多个消声器4120

在本技术的一种形式中，入口消声器4039位于风机4104的气动路径上游。参见图4g。

在本技术的一种形式中，出气消声器4084位于风机4104与患者接口3000之间的气动路径中。参见图4g。

4.4.1.3压力装置4140

在本技术的优选形式中，用于产生正压空气流的压力装置4140是可控的主风机4104。例如，主风机可以包括具有容纳在蜗壳中的一个或更多个叶轮的无刷DC电机4404a。优选地，风机能够在例如约10升/分钟与约120升/分钟之间输送以从约3cmH₂O至约40cmH₂O的范围内或者以其他形式达到约60cmH₂O的正压供应的空气。

压力装置4140处于气动控制器4240的控制下。

4.4.1.4一个或更多个传感器4270

在本技术的一种形式中，一个或更多个传感器或传感器4270位于压力装置4140的上游。构造并且布置一个或更多个传感器4270以用来测量在气动路径中的该点处的空气的属性。

在本技术的一种形式中，一个或更多个传感器4270位于压力装置4140的下游和空气线路4170的上游。构造并且配置一个或更多个传感器4270以用来测量在气动路径中的该点处的空气的属性。

在本技术的一种形式中，一个或更多个传感器4270被定位成接近患者接口3000。一个或更多个传感器4270可以包括例如压力传感器、流量传感器、速度传感器或氧气传感器。

4.4.1.5防溢回阀4160

在本技术的一种形式中，防溢回阀位于可选的加湿器5000与装置4000之间。构造并且布置防溢回阀以减小水从加湿器5000向上游流动流到例如电机4104的风险。

4.4.1.6空气线路4170

构造并且布置根据本技术的一方面的空气线路4170以使得空气或可呼吸气体能够在装置4000的出口如吸气出气端口4016与患者接口3000之间流动。空气输送线路4170可以包括单肢线路或双肢线路。双肢线路包括用于输送患者呼出的气使其返回通气机并且排出排气端口的呼气导管。排气端口可以包括过滤器如抗菌过滤器。

4.4.1.7氧气输送4180

在本技术的一种形式中，补充的氧气4180被输送至气动路径中的点。

在本技术的一种形式中，补充的氧气4180被输送至气动块4056的上游。

在本技术的一种形式中，补充的氧气4180被输送至空气线路4170。

在本技术的一种形式中，补充的氧气4180被输送至患者接口3000。4.4.2 装置电气部件4200

4.4.2.1 电力供应4210

电力供应4210给基本装置4000的其他部件——输入装置4220、中央控制器4230、治疗装置4245以及输出装置4290供电。

在本技术的一种形式中，电力供应4210可以包括内部电力供应如可以可拆卸地位于装置4000的外部壳体4012内的内部电池4450(参见图4j)。内部电池4450可以是锂离子电池，并且可以被配置成提供4小时至12小时的使用时间，例如高达4小时、5小时、6小时、7小时或8个小时的连续使用时间。内部电池4450可以提供10伏至18伏的直流(DC)电力如12伏至16.8伏的DC电力范围内的电压，并且具有90瓦至100瓦(W)每小时(hr)的功率如约95瓦每小时。

在本技术的另一形式中，电力供应4210可以替换地或附加地包括被配置成经由电线连接至装置4000的电力源连接的一个或更多个外部电力供应，如外部电池4410、4420(参见图4j至图4m)。多个外部电池可以串联连接至装置或通气机4000，例如2个、3个、4个或更多个外部电池可以串联连接至装置4000。外部电池4410、4420可以经由电缆如DC电缆或电力线4462连接至装置或通气机4000以及彼此连接。图4l至图4m示出了串联连接至通气机4000的下游外部电池4410和上游外部电池4420。应理解，另外的外部电池(未示出)可以串联连接在下游外部电池4410与上游外部电池4420之间以延长可用的外部电池电力。

每个外部电池包括输入端口和输出端口，以使得能够沿着该串连接用于传达电力和信号的电缆。外部电池4410、4420中的每个外部电池可以相同或不同，即能够分别提供相同的电力或不同的电力。外部电池可以提供2小时至12小时使用时间的电力，例如高达4小时、5小时、6小时、7小时或8个小时的连续使用时间的电力。外部电池4410、4420可以提供10伏至30伏的直流(DC)电力如24伏至26伏的DC电力范围内的电压，并且具有90瓦至100瓦(W)每小时(hr)的功率如约95瓦每小时、96瓦每小时、97瓦每小时。

在另一布置中，电力供应4210使得能够经由AC电力供应单元(PSU)4430连接至交流(AC)电力源(参照图4j)。AC PSU 4430可以是可以提供在80伏至270伏之间的AC或100伏至240伏之间的AC的范围内的通用输入的开关模式的电力供应。AC PSU 4430可以提供60瓦至100瓦(W)如约90W的输出功率以及约24伏DC电力的电力供应。AC PSU4430可以适于在飞机上使用。AC PSU 4430可以直接电连接至通气机或装置4000的电力源连接(即，没有外部电池连接至通气机4000，未示出)，或者串联在电连接至通气机4000的一个电池或外部电池4410、4420的上游，如图4j所示。

在图4m所示的另一布置中，电力供应4210使得能够经由DC主电力线4462连接至DC主电力供应4460。DC主电力供应可以提供约12伏至24伏的电力。DC主电力线4462可以电连接在通气机或装置4000的电力源连接与DC主电力供应4460之间而没有任何介于中间的外部电池(未示出)。另外，如图4m所示，上游外部电池4420和下游外部电池4410中的一个或更多个还可以串联连接在通气机4000与DC主电力供应之间。在一种布置中，如果外部电池4410、4420被连接，则当装置在使用中时，不通过DC电力供应对外部电池4410、4420充电。然而，可替选地，DC主电力可以根据装置4000的电力使用需求和由DC主电力4460供应的可用电力来对外部电池4410、4420充电。内部电池4450也可以存在于通气机4000中并且可以任选地通过DC主电力4460进行充电。

应理解，上述的电力容量范围仅是示例性的并且AC PSU 4430、内部电池4450以及外部电池4410、4420可以具有不同于上述那些的电力容量和输出。将在下面更详细地描述装置4000的电力管理。

4.4.2.1.1一个或更多个输入装置4220

输入装置4220包括按钮、开关或转盘，以使得人能够与装置4000相互作用。按钮、开关或转盘可以是经由触摸屏可访问的物理装置或软件装置。在一种形式中，按钮、开关或转盘可以物理连接至外部壳体4012，或者在另一形式中，按钮、开关或转盘可以与电连接至中央控制器4230的接收器无线通信。

在一种形式中，可以构造并且布置输入装置4220以使得人能够选择值和/或菜单选项。

4.4.2.1.2中央控制器4230

在本技术的一种形式中，中央控制器或处理器4230是被配置成接收来自输入装置4220的一个或更多个输入信号并且向输出装置4290和/或治疗装置控制器4245提供一个或更多个输出信号的专用电子线路。

在一种形式中，中央控制器4230是专用应用程序集成线路。在另一种形式中，中央控制器4230包括分立电子部件。

处理器4230被配置成接收来自一个或更多个传感器4270和一个或更多个输入装置4220的一个或更多个输入信号。

处理器4230被配置成向输出装置4290、气动控制器4240、数据通信接口4280以及加湿器控制器5250中的一个或更多个提供一个或更多个输出信号。

在本技术的一些形式中，处理器4230或多个这种处理器被配置成执行文中所描述的一个或更多个方法如表示为储存在非暂态计算机可读储存介质如储存器4260中的计算机程序的一个或更多个算法4300。如先前所讨论的，在一些情况下，一个或更多个这种处理器可以与装置4000整合为一体。然而，在本技术的一些形式中，例如为了执行文中所描述的任何方法而不直接控制呼吸治疗的供给，可以根据装置4000的压力生成部件分开执行一个或更多个处理器。例如，为了通过分析如来自文中所描述的任何传感器的储存数据来确定通气机或其他呼吸相关事件的控制设定，这种处理器可以执行文中所描述的任何方法。

4.4.2.1.3治疗装置4245

在本技术的一种形式中，治疗装置4245被配置成在中央控制器4230的控制下给患者提供治疗。

4.4.2.1.4输出装置4290

根据本技术的输出装置4290可以采取视觉输出、音频输出和触觉输出中的一个或更多个形式。视觉输出可以是液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器。音频输出可以是扬声器或音频发射器。

4.4.2.1.5时钟4232

优选地，装置4000包括连接至处理器4230的时钟4232。

4.4.2.1.6气动控制器4240

在本技术的一种形式中，气动控制器4240是形成由处理器4230所执行的算法4300的一部分的压力控制模块4330。

在本技术的一种形式中，气动控制器4240是专用电机控制集成线路。

在本技术的一种形式中，气动控制器4240是气动块处理器4630。

4.4.2.1.7保护线路4250

优选地，根据本技术的装置4000包括一个或更多个保护线路4250。

根据本技术的一种形式的保护线路4250是气动块安全线路4632。

根据本技术的一种形式的保护线路4250是电气保护线路。

根据本技术的一种形式的保护线路4250是温度或压力安全线路。

根据本技术的一种形式的保护线路4250是警报控制器。警报控制器可以是例如在下面更详细描述的硬件警报控制器4610。

4.4.2.1.8储存器4260

根据本技术的一种形式中，装置4000包括储存器4260，优选地包括非易失性储存器。在一些形式中，储存器4260可以包括电池供电的静态RAM。在一些形式中，储存器4260可以包括易失性RAM。

优选地，储存器4260位于PCBA上。储存器4260可以是EEPROM或NAND闪存的形式。

另外或替代性地，装置4000包括可拆卸形式的储存器4260，例如根据安全数字(SD)标准制成的储存卡。

在本技术的一种形式中，储存器4260用作在其上储存有表示文中所描述的一个或更多个方法如一个或更多个算法4300的计算机程序指令的非暂态计算机可读储存介质。

4.4.2.1.9传感器4270

传感器可以位于装置的内部或装置的外部。例如，外部传感器可以位于空气输送线路上或形成空气输送线路的一部分，例如患者接口。外部传感器可以是向装置发送或传送数据的非接触式传感器的形式如多普勒雷达运动传感器。

4.4.2.1.9.1流量4272

根据本技术的流量传感器4272可以基于差压传感器，例如，来自SENSIRION的SDP600系列差压传感器或来自HONEYWELL的Zephyr^TM流量传感器。差压传感器与气动线路流体连通，以及差压传感器中的每个连接至流量限制元件中相应的第一点和第二点。

在使用中，通过处理器4230接收表示来自流量传感器4272的总流量Qt的信号。

4.4.2.1.9.2压力4274

根据本技术的压力传感器4274被定位成与气动线路流体连通。合适的压力传感器的示例是来自HONEYWELL ASDX系列的传感器。另一种合适的压力传感器是来自GENERALELECTRICE的NPA系列的传感器。另一替代性的合适的压力传感器是来自HONEYWELL的TruStability^TM压力传感器系列的传感器。

在使用中，通过处理器4230接收来自压力传感器4274的信号。在一种形式中，在通过处理器4230接收来自压力传感器4274的信号之前对来自压力传感器4274的信号进行过滤。

4.4.2.1.9.3电机速度4276

在本技术的一种形式中生成电机速度信号4276。优选地通过气动控制器4240提供电机速度信号4276。例如，可以通过速度传感器如霍尔效应传感器产生电机速度。

4.4.2.1.10数据通信系统4280

在本技术的一种优选的形式中，设置数据通信接口4280并且将数据通信接口4280连接至处理器4230。优选地，数据通信接口4280可连接至远程外部通信网络4282。优选地，数据通信接口4280可连接至本地外部通信网络4284。优选地，远程外部通信网络4282可连接至远程外部装置4286。优选地，本地外部通信网络4284可连接至本地外部装置4288。

在一种形式中，数据通信接口4280是处理器4230的一部分。在另一种形式中，数据通信接口4280是独立于处理器4230的集成线路。

在一种形式中，远程外部通信网络4282是因特网。数据通信接口4280可以使用有线通信(例如，经由以太网或光纤)或者无线协议连接至因特网。

在一种形式中，本地外部通信网络4284使用一个或更多个通信标准，例如蓝牙或消费者红外线协议。

在一种形式中，远程外部装置4286是一个或更多个计算机，例如联网计算机的集群。在一种形式中，远程外部装置4286可以是虚拟计算机而不是物理计算机。在任一种情况下，这种远程外部装置4286可以由适当授权的人如临床医生访问。

优选地，本地外部装置4288是个人电脑、移动电话、平板电脑或远程控制。

4.4.2.1.11包括可选的显示器、警报器4290的输出装置

根据本技术的输出装置4290可以采取视觉单元、音频单元和触觉单元中的一个或更多个形式。视觉显示器可以是液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)4298显示器。音频显示器可以是蜂鸣器4296。

4.4.2.1.11.1显示驱动器4292

显示驱动器4292接收意图显示在显示器4294上的字符、符号或图像作为输入，并且将其转换成使显示器4294显示这些字符、符号或图像的命令。

4.4.2.1.11.2显示器4294

显示器4294被配置成响应于从显示驱动器4292接收的命令来直观显示字符、符号或图像。

4.4.3装置算法4300

4.4.3.1预处理模块4310

如图4i所示，根据本技术的预处理模块4310接收来自传感器例如流量传感器或压力传感器的原始数据作为输入，并且优选地执行一个或更多个处理步骤来计算将用作另一模块例如治疗工具模块4320的输入的一个或更多个输出值。

在本技术的一种形式中，输出值包括接口或面罩压力Pm、呼吸流量Qr以及泄漏流量Ql。

在本技术的不同形式中，预处理模块4310包括下述算法中的一个或更多个算法：压力补偿4312、通气量4314、泄漏流量4316、呼吸流量4318以及干扰检测4319。

4.4.3.1.1压力补偿4312

在本技术的一种形式中，压力补偿算法4312接收指示在气动块的出口近端的气动路径中的压力的信号作为输入。压力补偿算法4312估计空气线路4170中的压降，并且设置在患者接口3000中的估计压力Pm作为输出。

4.4.3.1.2通气量4314

在本技术的一种形式中，通气量计算算法4314接收患者接口3000中的估计压力Pm作为输入，并且估计来自患者接口3000中的通气口3400的空气的通气量Qv。

4.4.3.1.3泄漏流量4316

在本技术的一种形式中，泄漏流量算法4316接收总流量Qt和通气量Qv作为输入，并且通过计算在长到足以包括若干呼吸循环的一段时间如约10秒内Qt至Qv的平均来设置泄漏流量Ql作为输出。

在一种形式中，泄漏流量算法4316接收患者接口3000中的总流量Qt、通气量Qv和估计压力Pm作为输入，以及通过计算泄漏电导率并且确定泄漏流量Q1是泄漏电导率和压力Pm的函数来设置泄漏流量Ql作为输出。优选地，计算出的泄漏电导率是低通滤波的非通气量Qt至Qv的商数和低通滤波的压力Pm的平方根，其中低通过滤时间常数的值是长到足以包括若干呼吸循环的一段时间的值如约10秒。

4.4.3.1.4呼吸流量4318

在本技术的一种形式中，呼吸流量算法4318接收总流量Qt、通气量Qv和泄漏流量Ql作为输入，并且通过从总流量Qt中减去通气量Qv和泄漏流量Ql来估计给患者的空气的呼吸流量Qr。

4.4.3.2治疗工具模块4320

在本技术的一种形式中，治疗工具模块4320接收患者接口3000中的压力Pm和给患者的空气的呼吸流量Qr中的一个或更多个作为输入，并且设置一个或更多个治疗参数作为输出。

在本技术的一种形式中，治疗参数是治疗压力Pt。

在本技术的一种形式中，治疗参数是压力支持的水平和目标通气量中的一个或更多个。

4.4.3.2.1阶段确定4321

在本技术的一种形式中，阶段确定算法4321接收指示呼吸流量Qr的信号作为输入，并且设置患者1000的呼吸循环的阶段作为输出。

在一种形式中，阶段输出是具有吸入值或呼出值的离散变量。

在一种形式中，阶段输出是具有吸入值、中期吸气暂停值和呼出值中的一个值的离散变量。

在一种形式中，阶段输出是连续可变的，例如从0变到1，或者从0变到2Pi。

在一种形式中，当呼吸流量Qr具有超过正阈值的正值时，阶段输出被确定为具有吸入的离散值。在一种形式中，当呼吸流量Qr具有小于负阈值的负值时，阶段被确定为具有呼出的离散值。

4.4.3.2.2波形确定4322

在本技术的一种形式中，控制模块4330对治疗装置4245进行控制以设置患者的整个呼吸循环的大致恒定的气道正压。

在本技术的一种形式中，控制模块4330对治疗装置4245进行控制以根据压力对阶段的预定波形来设置气道正压。在一种形式中，对于阶段的所有值，波形保持在大致恒定的水平。在一种形式中，波形是具有高于阶段的一些值的值以及低于阶段的其他值的水平的方波。

在本技术的一种形式中，波形确定算法4322接收指示当前患者通气量Vent的值作为输入，并且设置压力对阶段的波形作为输出。

4.4.3.2.3通气量确定4323

在本技术的一种形式，通气确定算法4323接收呼吸流量Qr作为输入，并且确定指示患者通气量Vent的测量值。

在一种形式中，通气量确定算法4323将患者通气量Vent的当前值确定为低通滤波的呼吸流量Qr的绝对值的一半。

4.4.3.2.4吸气流量限制的确定4324

在本技术的一种形式中，处理器执行用于检测吸气流量限制的一个或更多个算法。

在一种形式中，算法4324接收呼吸流量信号Qr作为输入，并且设置呼吸的吸气部呈现吸气流量限制的程度的度量值作为输出。

在本技术的一种形式中，通过过零检测器识别每次呼吸的吸气部。通过插值器沿着每次呼吸的吸气流量-时间曲线插入表示时间点的一些均匀间隔的点(例如，65个)。然后，通过缩放器缩放由点描述的曲线以具有单位长度(持续时间/周期)和单位面积进而去除呼吸率和深度变化的影响。然后，在比较器中经缩放的呼吸与预先储存的表示正常通畅呼吸的模板进行比较。类似于图6中所示的呼吸的吸气部。当通过测试元件确定时，根据这个模板摒弃在吸气期间的任何时刻偏离超过特定阈值(通常1个缩放单位)的呼吸如那些由于咳嗽、叹气、吞咽和打嗝引起的呼吸。对于未摒弃的数据，对于前述的若干吸气事件，通过处理器4230来计算第一个这样缩放的点的移动平均。对于相同的吸气事件，对第二个这样的点重复上述步骤，等等。因此，例如，通过处理器4230生成六十五个缩放的数据点，并且这六十五个缩放的数据点表示前述若干吸气事件例如三个吸气事件的移动平均。(例如，65个)点的连续更新值的移动平均在下文中被称为“缩放流量”，指定为Qs(t)。另外，可以使用单一的吸气事件而不使用移动平均。

根据缩放流量，可以计算与确定部分性梗阻有关的两个形状因子。

形状因子1是中间(例如，32个)缩放流量点的平均值与整体(例如，65个)缩放流量点的平均值的比率。其中，这个比率超过一(unity)，呼吸正常。其中，这个比率为一或更小，呼吸被阻塞。约1.17的比率作为部分阻塞与呼吸通畅之间的阈值，并且相当于允许保持普通用户的足够增氧的阻塞的程度。

形状因子2被计算为单位缩放流量的RMS偏差，采取中间(例如，32个)点。约0.2单位的RMS偏差作为正常。零的RMS偏差作为完全流量限制呼吸。RMS的偏差越接近零，呼吸受到越多的流量限制。

形状因子1和形状因子2可以替代使用或组合使用。在本技术的其他形式中，采样点、呼吸和中间点的数量可以不同于上述的那些数量。此外，阈值可以不同于所描述的那些阈值。

上述方法是示例性的，应理解，还可以使用确定吸气流量限制的其他方法。

4.4.3.2.5呼吸暂停和低通气的确定4325

在本技术的一种形式中，处理器4230执行用于确定呼吸暂停和/或低通气的存在的一个或更多个算法。

优选地，一个或更多个算法接收呼吸流量信号Qr作为输入，并且设置指示已经分别检测到呼吸暂停或低通气的标志作为输出。

在一种形式中，当在预定时间段内呼吸流量Qr的函数下降到低于流量阈值时，可以说已经检测到呼吸暂停。这个函数可以确定峰值流量、相对短期的平均流量、或者相对短期的平均流量与峰值流量的中间流量，例如RMS流量。流量阈值可以是相对长期测量的流量。

在一种形式中，当在预定时间段内呼吸流量Qr的函数下降到低于第二流量阈值时，可以说已经检测到低通气。这个函数可以确定峰值流量、相对短期的平均流量、或者相对短期的平均流量与峰值流量的中间流量，例如RMS流量。第二流量阈值可以是相对长期测量的流量。第二流量阈值大于用于检测呼吸暂停的流量阈值。

上述方法是示例性的，并且应理解，还可以使用确定发生呼吸暂停和/或低通气的其他方法。

4.4.3.2.6打鼾的确定4326

在本技术的一种形式中，处理器4230执行用于检测打鼾的一个或更多个算法。

在一种形式中，打鼾算法4326接收呼吸流量信号Qr作为输入，并且设置存在打鼾的程度的度量值作为输出。

优选地，算法4326包括确定流量信号的强度在30Hz至300Hz的范围内的步骤。进一步优选地，算法4326包括对呼吸流量信号Qr进行过滤以减小背景噪声例如系统中来自风机的气流的声音的步骤。

上述方法是示例性的，并且应理解，还可以使用确定打鼾的其他方法。4.4.3.2.7气道通畅的确定4327

在本技术的一种形式中，处理器4230执行用于确定气道通畅的一个或更多个算法。

在一种形式中，气道通畅算法4327接收呼吸流量信号Qr作为输入，并且确定信号的功率在约0.75Hz和约3Hz的频率范围内。在这个频率范围内存在峰值用来指示气道打开。不存在峰值用来指示气道封闭。

在一种形式中，在其中寻找峰值的频率范围是在治疗压力Pt下的小的受迫振荡的频率。在一种实现方式中，受迫振荡频率为2Hz以及振幅为约1cmH₂O。

在一种形式中，气道通畅算法4327接收呼吸流量信号Qr作为输入，并且确定心源性信号存在或不存在。不存在心源性信号用来指示气道封闭。

4.4.3.2.8治疗压力的确定4328

在本技术的一种形式中，处理器4230执行用于确定目标治疗压力Pt的一个或更多个算法4328。

优选地，算法4328接收下述多个中之一作为输入：

i.呼吸阶段的测量；

ii.波形；

iii.通气量的测量；

iv.吸气流量限制的测量；

v.呼吸暂停和/或低通气的存在的测量。

vi.打鼾的存在的测量；以及

vii.气道的通畅的测量。

Pi＝阶段(时间)，这个阶段可以是离散的或连续的。

Phi＝波形函数(Pi)，这个波可以包括方波、正弦波或其他波形。

积分控制器幅度，A＝G*Int(Vent-Vtgt)dt。可以使用其他形式的控制器，如P、PI、PID。

Pt(t)＝A*Ф(Pi)+P0。

P0＝“DC”分量，可以是恒定的，可以是流量限制、呼吸暂停、低通气、通畅以及打鼾中的一个或更多个的测量值或指标的函数。

(注：在基本的CPAP模式中，A可以是零，在这种情况下，总压力方程简化)

算法4328将治疗压力Pt确定为流量限制、呼吸暂停、低通气、通畅以及打鼾中的一个或更多个的测量值或指标的函数。在一种实现方式中，这些测量是基于单次呼吸确定的，而不是基于若干先前呼吸的集合确定的。

4.4.3.3控制模块4330

根据本技术的一个方面，控制模块4330接收目标治疗压力Pt作为输入，并且控制治疗装置4245来提供这个压力。

根据本技术的一个方面的控制模块4330接收EPAP压力和IPAP压力作为输入，并且控制治疗装置4245来提供这些相应的压力。

4.4.3.4故障状况的检测4340

在本技术的一种形式中，处理器执行用于检测故障状况的一种或更多种方法。优选地，通过一种或多种方法来检测的故障状况包括下述中的至少之一：

·电力故障(无电或电力不足)

·传感器故障检测

·不能检测部件的存在

·工作参数在推荐范围之外(如压力、流量、温度、PaO₂)

·测试警报器故障以生成可检测的警报信号。

在检测故障状态时，相应的算法通过下述中的一个或更多个以信号告知故障的存在：

·音响警报器、视觉警报器&/或运动(如振动)警报器的启动

·向外部装置发送消息

·事件的日志

4.4.3.5治疗装置4245

在本技术优选的形式中，治疗装置4245处于控制模块4330的控制下来给患者1000提供治疗。

4.5加湿器5000

4.5.1加湿器

任选地，在本技术的一种形式中，设置有包括水贮存器5110和加热板5120的加湿器5000。水贮存器被构造成容纳液体例如水5140的供应。加热板被布置成对供应的液体5140的至少一部分加热以产生被穿过加湿器5000的空气流吸收的水蒸汽。加湿器5000可以包括对加热器板的温度进行监视的温度传感器5130和可选地附加的传感器5160如温度传感器、相对湿度传感器和/或绝对湿度传感器。

可选地，使用已加热空气输送导管4172来减小加湿器5000与患者接口3000之间的空气输送导管的雨洗效应。已加热空气输送导管4172可以是单肢线路或双肢线路，其中一个或两个肢可以被加热。加热线圈4174可以设置在已加热导管4174内以当空气流行进通过空气输送导管4172时加热空气流。可选地，空气输送导管4172还可以包括一个或更多个传感器4176，如温度传感器、流量传感器、湿度传感器或压力传感器。

如图5所示，加湿器可以耦接在装置4000与患者接口3000之间。可替选地，加湿器5000可以附接至装置4000的上游(未示出)。加湿器5000可以是独立于装置4000的部件并且经由空气输送导管4170耦接至装置4000或布置成直接连接至装置4000。在另一布置中，加湿器5000可以与装置4000一体构造(未示出)。加湿器5000被配置成在将气体输送至患者1000之前对气体加湿。

加湿器可以使用另外的加湿系统如美国专利号7,975,687中所描述的CounterStream^TM加湿系统，其全部内容通过引用合并到本文中。

4.6电力管理

4.6.1电力使用和充电布置

如上所述的装置或通气机4000包括被配置成连接至一些不同电力供应源的电力源连接：使用AC电力线4432经由AC电力供应单元(PSU)4430连接至交流(AC)电力4434，连接至一个或更多个外部电池4410、4420，使用DC电力线4462连接至直流(DC)主电力4460。系统可以包括同时耦接至通气机4000的这些不同电力供应源中的一个或更多个。电力源可以经由电力源连接串联耦接至装置4000。通常装置4000可以在任何时候仅连接至AC PSU 4430或DC主电力4460。通气机或装置4000还可以包括如上述所述位于装置内的可以用作电力供应源的内部电池4450。在使用中，通常可以每次使用所连接的电力供应源中的一个来向装置4000供应电力。

在一些布置中，对于由装置提供的通气治疗，即使另一电力源耦接至通气机并且用作电力的主要源，但是内部电池4450必须存在于装置4000中。可以接通装置4000，但是不能在没有内部电池4450的情况下开始治疗。警报器可以以信号告知内部电池4450不存在。要求存在内部电池4450是为了在主要或外部电力供应由于一些原因例如在停电期间中断时确保可以继续治疗。内部电池4450的存在提供了装置4000的安全备用。

通气机4000的控制器可以基于沿着通信信号的不同电压范围的检测来检测不同电力供应源的连接。不同电力供应源的电压范围不交叠。AC PSU 4430可以提供第一电压范围，例如1.3伏至1.8伏，DC主电力4460可以提供不同的第二电压范围，例如0.05伏至1.2伏，以及外部电池可以提供第三电压范围，例如2.2伏至3伏。这些电压范围仅是示例性的并且应理解，只要电压范围不交叠，则可以使用其他电压范围。

装置包括电力使用优先级方案以确保以优先方式根据不同的电力供应源使用电力。AC PSU 4430具有最高的电力优先级，因此如果附接AC PSU 4430，则AC PSU 4430始终用作电力的主源。因此，当AC PSU 4430耦接在主AC电力供应与装置4000之间时，不论什么其他形式的电力供应源也耦接至装置4000，AC PSU 4430具有电力优先级以向装置4000供应电力。如图4j所示，如果还串联连接一个或更多个外部电池和内部电池4450，则如果需要，通过AC PSU 4430供应的电力还可以用于对一个或更多个外部电池4410、4420和/或内部电池4450再充电，同时还供应使通气机4000运行的电力。然而，在任何时候，通气机4000的运行优先于电力的使用，并且当通气机4000需要更多的电力时，减少对任何电池的再充电。在一些布置中，当通气机需要的输出功率低于阈值时，AC PSU 4430可以供应电力来给电池再充电。阈值可以是最大功率或接近AC PSU 4430可以提供的最大功率，例如90瓦。因此，使用动态电力管理系统来控制对电池的再充电。

可以有再充电方案的优先级，以使得当AC主电力用于再充电时，内部电池4450具有最高的优先级并且优选地首先对内部电池4450再充电。当内部电池4450基本上完全充电时，可以对一个或更多个外部电池再充电。还可以串联地发生一个或更多个外部的电池的再充电，以及在串中的下一个外部电池之前对最下游外部电池4410即最靠近通气机4000的外部电池再充电。在这种布置中，沿着该串对每个外部电池再充电，以及最后或最上游外部电池4420是最后一个被再充电的电池。

图4k示出了其中AC PSU 4430未耦接至装置或通气机4000而是用来对外部电池4410、4420再充电的布置。在这个布置中，AC PSU 4430连接至主AC电力供应4434以供应电力来给一个或更多个外部电池充电，示出了对两个外部电池——上游外部电池4420和下游外部电池4410的充电。然而，可以在上游外部电池4420与下游外部电池4410之间串联连接另外的外部电池。在这个配置中，下游外部电池4410未连接至装置或通气机4000。在一些布置中，根据本技术，沿着该串以串联方式对外部电池再充电，例如当外部电池从AC PSU4430连接或距AC PSU 4430最远时，可以首先对最远的下游外部电池4410即最靠近装置4000的外部电池再充电，然后对在串中的下一个外部电池再充电。沿着该串继续再充电方案直到串中连接的所有外部电池被再充电为止，最后或最上游外部电池4420是最后一个被再充电的电池。应理解，可以以不同的顺序进行再充电，例如首先对上游外部电池4420再充电并且下游外部电池4410是最后一个被再充电的电池。在另一布置中，可以同时对所有的外部电池再充电。

参见图4m，如果DC主电力4460耦接至通气机4000，则不论是否存在内部电池或否串联连接一个或更多个外部电池，DC主电力4460具有电力优先级来向装置4000供应电力。在这种布置中，如果有足够的电力可用于再充电并且使装置4000运行，则还可以通过DC主电力4460对内部电池4450充电。使装置4000运行的电力需求优先于内部电池4450的再充电。在一些布置中，不论DC电力的可用电平如何，如果存在一个或更多个外部电池4410、4420，则可以不通过DC主电力4460对一个或更多个外部电池4410、4420再充电。在其他布置中，如果有足够的DC电力可用，则可以通过DC电力对外部电池4410、4420充电。应理解，当通气机连接至DC主电力4460时，不需要连接至通气机的一个或更多个外部电池4410、4420。优选地，当通气机通过DC主电力4460供电时，内部电池4450存在于通气机4000内以提供如上所述的电力备用。

图4l示出了其中用来使通气机或装置4000运行的一个或更多个外部电池的布置。外部电池可以使用电缆如DC电力线4462连接至通气机，并且每个外部电池使用电缆如DC电力线连接至相邻的外部电池。每个外部电池可以包括被构造成接收相邻的外部的电池之间的电缆的输入端口和输出端口。最靠近装置4000的外部电池(例如下游外部电池4410)经由电缆如DC电力线4462连接至装置4000的电力源连接。如果一个以上的外部电池串联连接至通气机4000，则外部电池电力使用优先级用来确定从哪个外部电池供应电力。可以认为在使用中用来向通气机供应电力的外部电池是电力供应外部电池。

在一种布置中，来自位于串中的距通气机4000最远的外部电池如图4l所示的上游外部电池4420的电力首先用来使通气机4000运行并且是初始电力供应外部电池。当来自上游外部电池4420的电力基本上耗尽时，然后使用来自串中的下一个外部电池的电力并且这个外部电池例如图4l中的下游外部电池4410将变成电力供应外部电池来使通气机4000运行。如果多于两个的外部电池串联连接至通气机4000，则沿着该串从串中的最远或最上游外部电池到最靠近或最下游外部电池连续地使用来自每个外部电池的电力。当来自所有的外部电池的所有电力基本上耗尽时，然后使用内部电池4450的电力来使通气机4000运行。在这种布置中，内部电池4450中的电力是最后使用的电力，以使得特别是当连接至AC主电力4434或DC主电力4460时发生任何电力问题能够进行电力安全备份。

在另一布置中，外部电池电力使用优先级可以首先使用来自位于最靠近通气机4000的外部电池即下游外部电池4410的电力，然后使用串中的下一个相邻的外部电池的电力，以及然后沿着该串继续，以使得最后使用距通气机4000最远的外部电池即上游电池4420。

在本技术的优选方面中，对电力使用和再充电进行配置以使得内部电池4450是最后一个被使用的电池并且是第一个被再充电的电池。

4.6.2通信

在本技术的方面，装置或通气机4000被配置成提供来自所有耦接的电池电力源，即内部电池4450和/或一个或更多个外部电池4410、4420的可用电荷状态或总的剩余容量的估计值。装置4000可以基于通气机的当前电力使用率设置总的可用容量的估计值作为总的运行时间剩余量的估计值。

每个外部电池具有输入端口和输出端口以沿着链将通信信号或信息传递至通气机4000的控制器以及传递来自通气机4000的控制器的通信信号或信息。通信信号沿着该串从上游外部电池4410向下游外部电池4410传递回到通气机4000，并且沿着该串沿相反方向从通气机4000向最上游外部电池4420传递通信信号。如果存在内部电池4450，则还可以设置通信信号通过内部电池4450，或者可替代地，内部电池4450可以与通气机控制器独立地进行通信。

目前使用的电池即用来使装置运行的电池被配置成将使用总的可用剩余运行时间(小时)确定为通气机使用的当前使用率(毫安/小时)和电池当前电荷水平(毫安(mA))的函数。其他电池如其他外部电池和/或电池内部还可以各自确定它自己的剩余容量，并且向当前给系统供电的电池发送这个信息。当前给系统供电的电池用来确定当前的电力使用率。应理解，可以以不同的时间单位如分钟或秒而不是小时来设置时间和速率或以小时、分钟和/或秒的组合来设置时间和速率。

例如，当系统从如图4l所示的最上游外部电池4420运行时，通气机4000的控制器4230可以向最上游电池4420发送剩余运行时间请求。控制器4230可以向作为耦接至通气机的最下游电池的内部电池4450发送电池容量信息请求。然后，内部电池4450可以向下游外部电池4410即连接最靠近通气机4000的外部电池发送请求。然后，下游外部电池4410可以向相邻的外部电池发送电池容量信息请求，并且继续沿着该串的外部电池向正在供应电力或能够供应电力的最上游外部电池4420发送电池容量信息请求。上游外部电池4420基于来自这个上游外部电池4420的通气机的当前电力使用率来提供剩余容量(RC)信息和剩余运行时间(RRT)信息。剩余容量(RC)信息和剩余运行时间(RRT)信息沿着该串被传回给下游外部电池4410。如果在上游外部电池4420与下游外部电池4410之间存在任何其他外部电池(图4l中未示出)，则下游外部电池4410还可以请求来自连接在串中的上游外部电池4420与下游外部电池4410之间的任何其他外部电池(图4l中未示出)的剩余容量(RC)信息来提供总的外部电池剩余容量。在一种布置中，最下游外部电池4410可以接着向内部电池4450发送信息，这还提供了有关它自己的剩余容量的信息。内部电池4450可以确定总的剩余运行时间(TRRT)的估计值或向控制器4230发送信息以确定总的剩余运行时间(TRRT)的估计值。在这种布置中，内部电池4450或控制器4230使用下述公式对总的剩余运行时间(TRRT)进行估计：

其中在该串中有n个电池，并且电池n是例如当由AC电源或DC电源供应电力时能够供应电力使通气机4000运行的最上游电池(例如，图4j至图4m中的上游外部电池4420)，或者是用来供应电力使通气机4000运行的电池，TRRT是该串中的所有n个电池的总的剩余运行时间，Bat(n)_RC是具有可用电力的最上游电池(例如图4m中的上游外部电池4450)的剩余容量，Bat(n-1)_RC是与最上游电池相邻的电池(例如图4m中的下游外部电池4410)的剩余容量，Bat(1)_RC是最下游电池(例如，图4m中的内部电池4450)的剩余容量以及BatnRRT是电池n几小时(和/或分钟和/或秒)的剩余运行时间。应理解，如果在最下游外部电池n与最上游外部电池之间存在有电池，则计算还包括附加的每个外部电池的剩余容量。

上述计算[1]中的剩余容量优选地是实际电池的毫安/小时的剩余容量或其他绝对单位，而不是电荷状态的百分比。这是由于电荷状态的百分比可以在电池之间变化并且超过电池的寿命以使得如果使用电荷状态的百分比(SOC)则会引入误差。例如，一个电池的100％SOC可以不同于mAhrs的实际量，因为％SOC与随着充放电循环而减小的峰值中的最大当前可用容量相关，例如经过400次循环之后总的容量可能是新封装容量的仅80％。

在另一布置中，内部电池4450和外部电池4410、4420彼此不直接连通。通气机的控制器向下游外部电池4410发送信号来请求一系列外部电池的外部电池剩余容量和/或剩余运行时间。独立于内部电池4450的总的剩余运行时间的计算来确定外部电池的总剩余运行时间的确定。在这个布置中，下游外部电池4410可以基于从串中的所有上游外部电池接收的剩余容量信息来执行上述的计算[1]以确定所有外部电池的总的外部电池剩余运行时间。另外，上游外部电池4420可以基于从串中的所有下游外部电池接收的容量信息来执行总的外部电池剩余运行时间的计算[1]。

如果上游外部电池n已经充分放电以使得从串中的下游的下一个外部电池n-1供应电力，则从上游外部电池n向下游外部电池4410没有发送有关充电的信号。在这种情况下，串中的下一个外部电池n-1变成电池n，因此只有来自外部电池的剩余电荷当前供应电力或能够供应电力，电池n和这个外部电池下游的其他外部电池才可以在总的剩余运行时间的计算中使用。

通气机的控制器可以向内部电池4450发送内部电池剩余容量和/或剩余运行时间的独立请求信号。内部电池4450可以被配置成确定内部电池4450的剩余容量并且向控制器发送这个信息。

在一些布置中，通气机4000的控制器可以被配置成从所有的电池源即如上所述的内部电池和所有外部电池接收所确定的总的剩余运行时间信息。

在其他布置中，控制器可以被配置成从内部电池4450和一系列外部电池4410、4420接收剩余容量信息并且执行上述的计算[1]来确定总的电池的剩余运行时间。通气机控制器4230可以被配置成在通气机的显示器4294或用户接口上以小时和/或分钟和/或秒显示所有电池源的总的剩余运行时间的估计值。通气机4000可以被配置成以小时和/或分钟和/或秒在显示器4292上显示各个电池源或所有外部电池和内部电池的总的剩余运行时间。

在本技术的另一方面，通气机的控制器可以请求来自耦接的电池无论是来自外部电池和内部电池一起或独自来自外部电池和电池内部的总的剩余容量的估计值。通气机可以基于电池源能够提供的总的电平以毫安每小时(毫安/小时)和/或作为剩余电力的百分数示出总的电池源的剩余容量、外部电池和/或内部电池的剩余容量。

在本技术的方面的一种形式中，电压供应被分割成根据主电压轨例如30V轨提供第一电压轨和第二电压轨。第一电压轨可以被配置成为核心通气系统供应电力，即，使所需的基本逻辑电路运行来运行装置4000。第二电压轨可以被配置成给外围线路供应电力。外围线路可以包括使用户接口如LCD或触摸屏、数据输入/输出装置如USB或以太网或远程接口运行的电力。在这种布置中，外围线路的故障或关闭不太可能影响核心通气系统，从而使得核心通气能够继续运行。在一个示例中，第一电压轨和第二电压轨可以是5V轨。另外，第一电压轨和第二电压轨可以提供不同的电压供应电平。

4.6.3电力效率

在本技术的另一方面，装置或通气机4000可以包括耦接至主风机4104的能量再生系统。在这个布置中，参见图4n，当主风机减速如当从吸气设定压力循环到呼气设定压力时，储存在风机的惯性内的能量可以储存在能量储存单元4510中。能量储存单元4510可以包括至少一个电容器、一组电容器或超级电容器或电池。能量储存单元4510被定位成与输入电力供应4210并联。能量被再生或储存在能量储存单元4510中以用来在每个呼吸循环中使装置或装置4000的组件在一段短时间段内运行直到能量储存单元中的能量衰减到设定点为止。例如，短时间段可以是大约200毫秒至500毫秒(ms)，例如300ms。然而，持续时间取决于从主风机惯性和系统操作电流回收的能量，即装置在能量再生时间处的设定。由虚线指示的可选二极管4520可以根据输入电力供应4210是否可以容忍来自能量储存单元4510的电压的漂移而被定位在能量储存单元4510与输入电力供应4210之间。在这种布置中，能量储存单元4510仅用于向主风机供应电力，以及输入电力供应给控制系统4230供电。

在本技术的一个方面，当能量储存单元4510供应用于运行通气机4000的电力时，调节器开关关断来自输入电力供应4210的电力。当装置是由能量储存单元运行时，关断输入电力供应增大了系统的电力效率。

如图4o所示，升压调节器4530由输入电力供应供电，输入电力供应可以包括外部输入供应4540和/或内部电池4450。开关对电力是由外部输入供应4540供应还是由内部电池4450供应进行控制。外部输入供应4540可以包括AC主电力4434、DC主电力4460或外部电池4420、4410中的任一个。当外部输入供应降至低于第一预定电压例如约10.5V时，由电池充电器内部线路执行这种切换的控制，系统切换到内部电池4450，当外部输入供应4540恢复并且电压达到高于第一预定电压或达到第二预定电压例如大约11V时，系统切换回外部供应输入4540。

在电机减速期间，电机驱动器4105使用软件控制来维持电机换向但是在低驱动电平如10％的驱动电平下继续驱动主风机4104。因为主风机4104减速，然后储存在主风机的惯性和角动量中的能量转换成风机和电机控制FET中的少量的热能，并且储存在能量储存单元4510例如2x2700μF电机电容器中。因此，电机电容器电压从第一预定电压限度例如30V增大到高达最大电压例如45V。当升压调节器的输出超过第二预定电压限度例如31V时，启动升压调节器4530的过电压保护线路，过电压保护线路关闭升压调节器4530，升压调节器4530关闭输入电力供应4540、4450。然后，系统由储存在能量储存单元4510例如电机电容器中的能量运行，直到电压下降到低于第一预定电压限度并且重新启动升压调节器4530为止。

有利的是，由风机惯性回收的能量不立即转化成热能，因此需要较小的散热。另外，能量回收是指在系统由能量储存单元运行的一段时间内关闭升压调节器的损耗。因此，在高驱动的情况下减少从升压调节器生成的热能。因此，在本技术的方面中，由于储存在能量储存单元4510中的能量所以可以减少在主风机减速期间生成的热能。

如果存在内部电池4450和外部电池4410、4420并且其被用作本发明的电力源，则在减速期间根据回收主风机能量和关闭电力输入供应4210获得的增大的电力效率提高了内部电池4450和外部电池4410、4420的效率。

4.7警报系统

装置或通气机4000可以包括提供视觉信号和/或音频信号警告需要注意的一些情况的警报系统。通气机4000可以包括输出装置4290，输出装置4290以一个或更多个音响警报的形式如蜂鸣器4296和/或一个或更多个视觉警报的形式如一个或更多个LED 4298来给警报情况提供警告指示。如果存在多个蜂鸣器4296，则每个蜂鸣器4296可以产生不同的警告声音或不同音量并且用来指示不同类型的警报情况。如果存在多个LED4298，则每个LED4298可以具有不同的颜色或亮度水平来指示不同类型的警报情况。

警报情况可以包括影响装置或治疗的一些不同的情况，并且可以包括电力供应问题(例如没有附接内部电池、外部电力供应的损耗、电池电量不足、电池故障等)、压力供应问题(例如高压、高呼气压、低PEEP、高PEEP、低峰吸气压等)、通气参数问题(例如呼气或吸气的高的潮气量或低的潮气量、呼气或吸气的低的分钟通气量或高的分钟通气量、低呼吸率或高呼吸率、呼吸暂停的发生等)、血氧饱和度问题(例如低SpO₂水平或高SpO₂水平、低脉搏率或高脉搏率等)、氧气供应问题(仅当连接有氧气传感器并且可以监视低FiO₂或高FiO₂时提供)、呼吸线路问题(例如高泄漏、不正确的线路、断开压力管线等)以及包括风机故障、传感器故障、电池连通故障、软件故障、操作条件故障等的系统故障。

视觉警报可以包括通气机4000上的警报条4026发出的照明或闪烁和/或通气机4000中的音频警报发出的声音。可以在用户接口上显示警报消息。可以有警报的优先级，如高级警报、中级警报和低级警报并且对于不同优先级的警报可以改变警报警告。例如高级警报可以在警报条4026上设置红色闪光灯并且音频警报的第一预定量的蜂鸣声处于第一预定频率。中级警报可以在警报条4026上设置黄色闪光灯并且音频警报的第二预定量的蜂鸣声处于第二预定频率。低级警报可以在警报条4026上设置定光灯并且音频警报的第三预定量的蜂鸣声处于第三预定频率。第一预定量的蜂鸣声可以高于第二预定量的蜂鸣声，以及第二预定量的蜂鸣声可以高于第三预定量的蜂鸣声。另外，第一预定频率可以小于第二预定频率，以及第二预定频率可以小于第三预定频率。然而，应理解，还可以使用其他的警报优先级布置。

可以使用经由装置上的用户接口可用的控制设置来调整音频警报的音量。通过按压用户接口上的静音按钮，音频警报可以暂时静音一定的预定时间，如1分钟、2分钟、3分钟、4分钟或5分钟。如果在静音的预定时间过去之后仍然存在警报情况，那么音频警报将再次响起。

用户可以手动地重置一些类型的警报如低级警报和非危及生命的警报，使视觉警报和/或音频警报关闭。同时其他警报不能被重置，除非警报情况被修正为止。当对警报情况进行修正时可以通过通气机自动重置这种紧急警报或仅在引起警报的情况被修正后通过通气机能够重置这种紧急警报。

在一个方面中，系统可以被配置成附接远程警报器4660，以使得警报器能够被放置在通气机4000的其他位置，例如另一个房间。远程警报器4660被配置成对警报事件的看护者告警。远程警报器可以是电池供电，并且经由电缆连接至装置4000。可选的，第二远程警报器可以连接至第一远程警报器以使得远程警报器能够被放置在两个不同的位置处。

在一个方面中，系统可以被配置成附接能够使用户通过按压位于远程控制器4650的按钮来操作作为对护士或看护者的警告的警报器的远程控制器4650。远程控制器可以经由电缆耦接至装置4000。

在本技术的一个方面中，警报系统包括硬件警报控制器(HAC)4610。HAC 4610驱动警报蜂鸣器4292和/或LED 4294来针对如上所述的不同警报优先级提供预定的警报模式。图4p示出了HAC控制系统的示意图。HAC对主板处理器4620和气动块处理器4630进行监视。虽然图4p示出的主板处理器和气动块处理器4630是两个不同的块，但是应理解，主板处理器和气动块处理器可以存在于单个的PCB上或分开的PCB上。气动块处理器4630和主板处理器4620可以相互通信，以使得能够正确运行装置和治疗。

气动块处理器4630还可以包括气动块安全线路4632，气动块安全线路4632监视在通气机输送系统中的硬件错误如压力错误、电流错误或温度错误以及软件错误的发生。

警报监视系统对主板处理器4620和气动块处理器4630进行监视，并且向HAC发送规则信号(2)、规则信号(5)、规则信号4622、规则信号4634来通知HAC主板处理器4620和气动块处理器4630正常工作。气动块安全线路4632可以生成气动块监视信号4634。如果HAC4610没有准时接收到任何监视信号4622、监视信号4634，则HAC引发警报并且向气动块处理器4630发送安全断言状态信号(6)。安全断言状态信号(6)使系统处于安全状态。安全状态可以包括关闭主风机4104和PEEP风机4124、如果存在氧气阀驱动4640则关闭氧气阀驱动4640、停用PEEP电阀4136并且启动(赋能)止回阀4114和安全阀4085(参见图4f)。

HAC 4610还可以经由信号4670如VCORE_Good信号监视通气机4000的电力供应，并且如果在通气机4000的操作期间出现电力故障则发出警报。

HAC可以耦接至HAC超级电容器(未示出)，HAC超级电容器由充电器供电，该充电器由如上所述被配置成运行核心通气系统的第一电压轨运行。因此，认为HAC和HAC超级电容器是核心通气系统的一部分，即，是需要运行装置4000的基本逻辑电路。当系统被供电时，HAC超级电容器可以持续保持完全充电。如果发生电力故障而产生总电力故障警报，则HAC超级电容器被配置成给警报器4290中的一个或更多个供电。优选的，总电力故障警报是音频警报，以及HAC超级电容器被配置成给蜂鸣器4292中的一个或更多个供电。可选的，通过HAC超级电容器不启动视觉警报以使得延长音频警报的总电力故障的运行时间。

因为主板处理器4620软件可以基于针对每种类型的警报情况设计的预限定的警报算法来负责启动和停用警报器，所以HAC 4610与主板处理器4620进行双向通信。然后，主板处理器4620可以以信号告知HAC 4610来启动蜂鸣器4292和/或LED 4294。每个警报算法包括输入设置如阈值或参数满足启动警报情况的条件。警报启动参数可以源自气动块处理器4630或主板处理器4620。在某些布置中，通气机4000可以包括根据警报的优先级和类型通过按压音频暂停按钮4670来使一些警报静音的音频暂停按钮4610。当按下音频暂停按钮4610时，信号被发送至HAC 4610来关闭输出装置4290，即蜂鸣器4292和/或LED 4294。信号还被发送至主板处理器4620来建议暂停警报并且启动暂停警报的定时器。在预定时间过去且没有克服警报情况之后重新启动警报。可以存在音频暂停LED并且当警报被暂停时启动音频暂停LED。

远程警报器4650与主板处理器4620进行通信来以信号告知警报器即护工警报器的启动。然后，如果需要产生警报告警，则主板处理器4620可以以信号告知HAC 4610来启动蜂鸣器4292和/或LED。

远程警报器4660连接至HAC 4610，以使得由HAC 4610产生的任何警报被发送至远程警报器4660。

4.8词汇表

为了本技术公开内容的目的，在本技术的某些形式中，可以应用下述限定中的一个或更多个。在本技术的其他形式中，可以应用其他的限定。

4.8.1一般原则

空气：在本技术的某些形式中，供应给患者的空气可以是大气空气，以及在本技术的其他形式中，大气空气可以用氧气增补。

持续气道正压通气(CPAP)：CPAP治疗被理解为是将空气或可呼吸气体以相对于大气为持续正压的压力供应至气道的入口的应用，并且优选的，大致恒定地通过患者的呼吸循环。在一些形式中，气道的入口处的压力将通过单个呼吸循环内几厘米的水来变化，例如在吸入期间较高以及在呼出期间较低。在一些形式中，在气道的入口处的压力在呼出期间略高以及在吸入期间略低。在一些形式中，该压力在患者的不同呼吸循环之间变化，例如压力响应于指示局部上气道阻塞的检测而增大，以及压力在不存在指示局部上气道阻塞的情况下减少。

4.8.2装置的方面

空气线路：构造并且布置成用来在装置与患者接口之间输送供应的空气或可呼吸气体的导管或管。特别地，空气线路可以与气动块的出口和患者接口流体连接。空气线路可以被称为空气输送管。在一些情况下，可以存在用于吸入和呼出的线路的单独的肢。在其他情况下，使用单肢线路。

风机或气流发生器：以高于环境压力的压力输送空气流的装置。

控制器：基于输入来调整输出的装置或装置的一部分。例如一种形式的控制器具有在控制下的变量，该变量构成向装置输入的控制变量。装置的输出是控制变量的当前值和变量的设定点的函数。伺服通气机可以包括具有作为输入的通气量、作为设定点的目标通气量以及作为输出的压力支持的水平的控制器。其他形式的输入可以是氧气饱和度(SaO₂)、二氧化碳(PCO₂)的分压、移动、来自光电血管容量图的信号和峰值流量中的一个或更多个。控制器的设定点可以是固定的设定点、可变的设定点或得知的设定点中的一个或更多个。例如，通气机中的设定点可以是所测量的患者的通气量的长期平均。另一通气机可以具有随时间变化的通气设定点。压力控制器可以被配置成控制风机或泵来以特定的压力提供空气。

治疗方法：在本文的上下文中的治疗方法可以是正压治疗方法、氧气治疗方法、二氧气化碳治疗方法、死腔的控制以及药物的管理中的一个或更多个。

电机：用于将电能转换成构件的旋转运动的装置。在本文的上下文中，旋转构件是叶轮，该叶轮在适当位置围绕固定轴线旋转以使得向沿着旋转的轴线运动的空气赋予压力增加量。

气道正压(PAP)装置：用于提供以正压供应给气道的空气的装置。

传感器：用于将一种形式的能量或信号转换成另一种形式的能量或信号的装置。传感器可以是用于将机械能(如运动)转换成电信号的传感器或检测器。传感器的示例包括压力传感器、流量传感器、二氧气化碳(CO₂)传感器、氧气(O₂)传感器、力传感器、运动传感器、噪声传感器、容量描记器以及相机等。

蜗壳：接收通过叶轮泵送的空气、减慢空气流的速度并且增大压力的离心泵的壳体。蜗壳的截面在朝向排出端口的区域中增大。

4.8.3呼吸循环的方面

呼吸暂停：优选地，当流量在一段时间例如10秒内低于预定阈值时，可以说成是发生呼吸暂停。不管患者是否努力，当气道的一些阻塞不允许空气流过时，可以说成是发生阻塞性呼吸暂停。当检测到由于呼吸努力的减少或呼吸努力的不存在而引起的呼吸暂停时，可以说成是发生中央呼吸暂停。

呼吸率：患者自主呼吸的速度，通常以每分钟的呼吸来测量。

占空比：吸入时间Ti与总的呼气时间Ttot的比例。

努力(呼吸)：优选地，呼吸努力可以说成是自主呼吸的人试图呼吸所做的工作。

呼吸循环的呼气部分：从呼气流量的开始到吸气流量的开始的时期。

流量限制：优选地，流量限制被视为是在患者呼吸中患者努力的增加并不产生相应的流量增加的事件的状态。其中，在呼吸循环的吸气部分期间发生流量限制可以被描述为吸气流量限制。其中，在呼吸循环的呼气部分发生的流量限制可以被描述为呼气流量限制。

流量限制吸气波形的类型：

(i)扁平：有一个上升接着是相对平坦的部分，随后下降。

(ii)M型：具有两个局部峰值，一个峰值在前缘处以及一个峰值在后缘处，并且在两个峰值之间具有相对平坦的部分。

(iii)椅型：具有单个的局部峰值，该峰值在前缘处，随后是相对平坦的部分。

(iv)反椅型：具有相对平坦的部分，随后是单个局部峰值，该峰值在后缘处。

低通气：优选地，低通气被视为是流量的减少但不是流量的中断。在一种形式中，当在一段时期内流量减少到低于阈值时，可以说成是发生低通气。在成人的一种形式中，下述中的任一项可以被视为是低通气：

(i)在至少10秒内，患者呼吸降低30％加上相关联的4％去饱和；或

(ii)在至少10秒内，患者的呼吸降低(但小于50％)，以及相关联的至少3％的去饱和或觉醒。

呼吸循环的吸气部分：优选地，从吸气流量的开始到呼气流量的开始的时期被视为呼吸循环的吸气部分。

通畅(气道)：气道开放的程度，或气道开放到何种程度。取得专利的气道是开放的。可以量化气道畅通，例如采用取得专利的一(1)的值，并且值为零(0)气道关闭。

呼气末正压(PEEP)：存在于呼气末的肺中的高于大气压的压力。

峰值流量(Q_峰值)：在呼吸流量波形的吸气部分期间流量的最大值。

呼吸流量、气流、患者的气流、呼吸气流(Qr)：这些同义术语可以理解为是指装置的呼吸气流的估计值而不是“真正的呼吸流量”或“真正的呼吸气流”，这是患者的实际呼吸流量，通常表示为升每分钟。

潮气量(Vt)：当未施加额外的努力时，在正常呼吸期间吸入或呼出的空气的量。

(吸入)时间(Ti)：呼吸流量波形的吸气部分的持续时间。

(呼出)时间(Te)：呼吸流量波形的呼气部分的持续时间。

(总)时间(Ttot)：一个呼吸流量波形的吸气部分的开始和下一个呼吸流量波形的吸气部分的开始之间的总持续时间。

典型的最近通气量：在某一预定时间尺度上倾向于群集的最近值所围绕的通气量的值，即，通气量的最近值的集中趋势的测量值。

上气道阻塞(UAO)：包括部分上气道阻塞和全部上气道阻塞两者。这可以与流量限制的状态相关联，其中因为穿过上气道的压力差增大(斯塔林电阻行为)，所以流量的水平仅略微增加或甚至减小。

通气量(Vent)：通过患者的呼吸系统每单位时间交换的气体的总量的测量值，包括吸气流量和呼气流量两者。当表示为每分钟的容量时，这个量通常被称为“分钟通气量”。分钟通气量有时只是简单地给出容量，被理解为每分钟的容量。

4.8.4装置参数

流速：单位时间输送的空气的瞬时容量(或质量)。当流速和通气量具有相同的单位时间的容量或质量尺寸时，测量一段较短时期内的流速。对于患者的呼吸循环的吸气部分流量可以是名义上的正的，并且因此对于患者的呼吸循环的呼气部分是负的。在一些情况下，提及的流速是参照标量，即仅有幅度的量。在其他情况下，提及的流速是参照向量，即具有幅度和方向两者的量。流量用符号Q表示。总流量Qt是空气离开装置的流量。通气量Qv是空气的离开通气口使得能够冲刷呼出的气体的流量。泄漏流量Ql是从患者接口系统无意地泄漏的流速。呼吸流量Qr是接收到患者的呼吸系统中的空气的流量。

泄漏：优选地，词语泄漏视为是空气泄漏到环境的流量。泄漏可以是故意的，例如，允许冲刷呼出的二氧气化碳。泄漏可以是无意的，例如，因为面罩与患者面部之间的不完全密封而导致的泄漏。

压力：每单位面积上的力。可以在包括cmH₂O、g-f/cm²、百帕的单位范围内测量压力。1cmH₂O等于1g-f/cm²并且为约0.98百帕。在本说明书中，除非另有说明，压力的单位为cmH₂O。对于OSA的经鼻CPAP治疗，提及的治疗压力是参照约4cmH₂O至20cmH₂O的范围内或约4cmH₂O至30cmH₂O的范围内的压力。患者接口的压力由符号Pm表示。

声功率：由声波实现的单位时间的能量。声功率与声压的平方和波阵面的面积的乘积成正比。声功率通常以分贝SWL即相对基准功率的分贝表示，通常认为是10^-12瓦。

声压：由于声波行进通过介质，所以在给定时间点从环境压力局部偏差。声功率通常以分贝SWL即相对基准功率的分贝表示，一般认为是20×10^-6帕斯卡(Pa)，考虑人类听觉的阈值。

4.8.5通气机的术语

自适应伺服通气机：具有多变的目标通气量而不是固定的目标通气量的通气机。可以从患者的一些特性，例如，患者的呼吸特征获知多变的目标通气量。

备份率：如果没有另外的触发，建立通气机输送给患者的最小呼吸率(通常为每分钟的呼吸次数)的通气机的参数。

循环：通气机的吸气阶段的终止，并且还可以被称为呼气触发器来指示呼气的开始。当通气机向自主呼吸的患者输送呼吸时，在呼吸循环的吸气部分的端部，通气机被认为是循环的来停止输送呼吸。

EPAP(或EEP)：呼气气道正压(EPAP)是在呼气期间输送给患者的压力或基础压力，其中呼吸内变化的压力加入呼气气道正压来产生在呼气期间通气机尝试实现的所需的面罩压力。

IPAP：在呼吸的吸气部分期间通气机尝试实现的所需的面罩压力。

压力支持：指示通气机吸气期间的压力比通气机呼气期间的压力增大的数值，并且通常是指吸气期间的最大值与呼气期间的最小值之间的压差(例如，PS＝IPAP-EPAP)。在某些情况下，压力支持是指通气机意图实现的差而不是实际实现的差。

伺服通气机：具有目标通气量的测量患者的通气量的通气机，并且该通气机调整压力支持的水平来使患者的通气量朝向目标通气量。

自发性/定时(S/T)-试图检测自主呼吸患者开始呼吸的通气机或其他装置的模式。然而，如果装置在预定时期内无法检测到呼吸，则该装置将自动开始输送呼吸。

摆幅(swing)：压力支持的等同术语。

触发：当通气机向自主呼吸患者输送呼吸的空气时，通过患者的努力在呼吸循环的吸气部分的初始处这样做可以认为是被触发。

通气机：给患者提供压力支持来进行呼吸的一些工作或全部工作的机械装置。

4.8.6呼吸系统的解剖

隔膜：延伸通过胸腔的底部的肌肉片。隔膜将胸腔与腹腔分开，包含心脏、肺和肋骨。因为隔膜收缩，所以胸腔的容量增大并且空气被吸入到肺中。

喉：容置声带并且连接咽(喉咽)的下部与气管的喉或喉头。

肺：人体呼吸的器官。肺的传导区域包含气管、支气管、细支气管和终末细支气管。呼吸区包含呼吸性细支气管、肺泡管和肺泡。

鼻腔：鼻腔(或鼻槽)是在面部的中部中的鼻子后面和上方的大的空气填充部。鼻腔由被称为鼻中隔的垂直鳍分为二个部分。在鼻腔的侧面上有被称为鼻甲(单数“鼻甲骨”)或者鼻甲骨的三个水平的生长物。到鼻腔的前部是鼻子，而背部经由鼻后孔与鼻咽连成一体。

咽：咽喉的位于鼻腔的紧下部(下方)并且高于食道和喉的一部分。咽通常分为三个部分：鼻咽(咽上部)(咽的鼻部)，口咽(中咽部)(咽的口腔部)以及咽喉(咽下部)。

4.8.7患者接口的方面

防窒息阀(AAV)：以故障安全的方式通过向大气开口来减少患者再呼吸过度CO₂的风险的面罩系统的部件或子组件。

头帽：头帽被理解为是指设计用于头部的一种形式的定位和稳固结构。优选地，头帽包括被配置成用于呼吸治疗的输送的将患者接口定位并且保持在患者的面部上的适当位置的一个或更多个支柱、系带和加强件的集合。一些系带由柔软的、易弯曲的、弹性的材料如泡沫和织物的叠层复合而形成。

增压室：面罩增压室被理解为是具有包围空间的容量的壁的患者接口的装置部，在使用中该容量具有在其中加压到大气压之上的空气。壳可以形成面罩增压室的壁的一部分。在一种形式中，患者的面部区域形成增压室的一个壁。

密封：名词形式(“密封件”)被理解为是指有意抵挡空气流通过两个接口的表面的结构件或屏障。动词形式(“密封”)被理解为是指抵挡空气流。

转环：(名词)被配置成绕公共轴线旋转的子组件，优选地独立旋转的子组件，优选地在小扭矩下旋转的子组件。在一种形式中，转环可以被构造成旋转通过至少360度的角。在另一形式中，转环可以被构造成旋转通过小于360度的角。当在文中的空气输送导管中使用时，部件的子组件优选地包括一对相匹配的筒形导管。优选地，在使用中很少或没有空气流从转环泄漏。

通气口：(名词)使空气从面罩的内部或导管故意以可控的速率泄漏到环境空气以使得能够冲刷呼出的二氧气化碳(CO₂)并且供应氧气(O₂)的结构。

4.9其他说明

本专利文件的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。因为该材料出现在专利和商标局的专利文件或记录中，所以版权拥有者不反对任何人通过专利文件或专利公开内容复制，但是在其他方面保留任何的全部版权权利。

除非上下文另有明确说明以及其中设置了数值范围，应理解，到下限的十分之一的每个中间值、在该范围的上限与下限之间的每个中间值，以及任何其他的规定或在该规定范围内的中间值包括在本技术内。可以单独地包括在中间范围内的这些中间范围的上限和下限也包含在本技术内，受到规定范围内的任何具体排除的极限值的制约。当规定范围包括极限值中的一个或两个时，不包括那些所包括的极限值中的一个或两个的范围也包括在本技术中。

此外，当文中规定的一个值或多个值作为实现本技术的一部分时，应理解，除非另有说明，否则这种值可以近似，并且这种值可以用于实际的技术实现可以允许或需要的范围内的任何合适的有效位。

除非另外限定，文中所使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员普遍理解的含义相同的含义。尽管类似或等同于文中所描述的方法和材料的任何方法和材料还可以用于本技术的实践和测试，但是文中描述了有限数量的示例性的方法和材料。

当特定材料被看作是优选地用于构造部件时，具有类似性质的明显替代材料可以用作替代品。此外，除非有相反的规定，否则文中所描述的任何和所有部件被理解为能够被制造并且，因此，可以一起制造或分开制造。

应注意，如文中和所附权利要求书中所使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”包括其复数等同物。

文中提到的所有出版物通过引用并入到本公开内容中并且描述作为这些出版物的主题的方法和/或材料。文中所讨论的出版物仅仅提供在本申请的申请日之前的公开内容。文中的任何内容不可以被解释为承认本技术由于在先发明而没有先于这些出版物的权利。此外，所提供的出版物的日期可能不同于实际出版日期，这需要独立地确认。

此外，在公开内容的解释中，所有的术语应该被解释为与上下文一致的最宽的合理方式。特别地，术语“包括”和“包含”应以非排他的方式被解释为是指元件、部件或步骤，指示可以存在或使用所引用的元件、部件或步骤，或者将所引用的元件、部件或步骤与未明确引用的其他元件、部件或步骤组合。

包括在具体实施方式中所使用的主题标题仅用于便于读者参考，而不应用于限制在整个公开内容或权利要求书中找到的主题。主题标题不应用来解释权利要求的范围或权利要求的限制。

尽管在此参照具体实施方式描述了文中的技术，但是应理解，这些实施方式仅仅是本技术的原理和应用的说明。在一些情况下，术语和符号可以隐含不需要本技术实践的具体细节。例如，虽然可以使用术语“第一”和“第二”，但是除非另外指明，否则这些术语不旨在指示任何顺序，而是用来对不同元件进行区分。此外，尽管可以依次描述或示出方法中的处理步骤，但是不需要这样的顺序。本领域技术人员应认识到可以修改这样的顺序和/或可以同时或甚至同步进行方法的方面。

因此，应理解，可以对说明性实施方式进行各种修改，并且在不脱离本技术的精神和范围的前提下设计其他布置。

5方面

在下文中，列出了本发明的附加的和/或可选的方面。

1.一种用于治疗呼吸障碍的设备，包括：

壳体；

用户接口显示器；

压力源，所述压力源提供加压气体的供应；

控制器，所述控制器被配置成控制所述压力源；

电力源连接，所述电力源连接被配置成接纳电力源的电连接以提供对所述设备的电力供应；以及

多个外部电池，所述多个外部电池在串中电连接至所述电力源连接。

2.根据1所述的设备，其中，所述控制器被配置成检测所述多个外部电池的连接并且控制对所述设备的电力供应。

3.根据1至2中的任一项所述的设备，其中，在使用中所述多个外部电池中的被用来提供对所述设备的电力供应的外部电池是电力供应外部电池，并且所述多个外部电池中的每个外部电池被依次用作所述电力源，其中最靠近所述电力源连接的外部电池是待被用作所述电力源的最后一个外部电池。

4.根据1至3中的任一项所述的设备，其中，所述多个外部电池中的每个外部电池使用电缆连接至相邻的外部电池。

5.根据1至4中的任一项所述的设备，还包括内部电池，所述内部电池被配置成被接纳在所述壳体内，并且在使用中，所述内部电池在来自所述多个外部电池的所有电力耗尽之后被用作所述电力源。

6.根据1至5中的任一项所述的设备，其中，交流电力供应能够在所述串中连接至所述多个外部电池，并且在使用中，当所述交流电力供应被连接时，所述交流电力供应被用作所述电力源。

7.根据1至5中的任一项所述的设备，其中，直流电力供应能够在所述串中连接至所述多个外部电池，并且在使用中，当所述直流电力供应被连接时，所述直流电力供应被用作所述电力源。

8.根据1至7中的任一项所述的设备，其中，当接收到来自所述控制器的电力容量请求时，所述多个外部电池中的每个外部电池能够确定它自己的剩余容量的估计值。

9.根据8所述的设备，其中，外部电池剩余容量被用来确定总的外部电池剩余运行时间的估计值。

10.根据9所述的设备，其中，所述总的外部电池剩余运行时间被确定为所述每个外部电池的剩余容量和电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

11.根据8至10中的任一项所述的设备，其中，所述多个外部电池包括上游外部电池和下游外部电池，其中，所述下游外部电池电连接至所述电力源连接，并且所述上游外部电池在所述串中电连接至所述下游外部电池。

12.根据11所述的设备，其中，所述下游外部电池使用电缆连接至所述电力源连接。

13.根据10至11中的任一项所述的设备，其中，一个或更多个另外的外部电池电连接在所述下游外部电池与所述上游外部电池之间。

14.根据11至13中的任一项所述的设备，其中，所述上游外部电池被配置成向所述下游外部电池发送上游外部电池剩余容量的所确定的估计值。

15.根据14所述的设备，其中，所述一个或更多个另外的外部电池中的每个外部电池被配置成沿着所述串向所述下游外部电池发送所确定的外部电池剩余容量的估计值.

16.根据14至15中的任一项所述的设备，其中，所述下游外部电池被配置成确定来自在所述串中电连接的所有的所述外部电池的总的外部电池剩余容量。

17.根据14至16中的任一项所述的设备，其中，所述下游外部电池被配置成将来自在所述串中电连接的所有的所述外部电池的总的外部电池剩余运行时间确定为电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

18.根据5和当引用5时的6至17中的任一项所述的设备，其中，当接收到来自所述控制器的剩余容量请求时，所述内部电池能够确定内部电池剩余容量的估计值。

19.根据18所述的设备，其中，内部电池剩余容量被用来确定内部电池剩余运行时间的估计值。

20.根据19所述的设备，其中，内部电池剩余运行时间被确定为当所述内部电池被用来提供使所述设备运行的电力时的所述内部电池、或者当所述多个外部电池中的一个外部电池被用来使所述设备运行时的电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

21.根据当引用8至17中的任一项时的18至20中的任一项所述的设备，其中，所述控制器被配置成计算所述多个外部电池和所述内部电池的总的电池剩余容量的估计值。

22.根据当引用8至17中的任一项时的18至21中的任一项所述的设备，其中，所述控制器被配置成计算所述多个外部电池和所述内部电池的总的电池的剩余运行时间的估计值。

23.根据21至22中的任一项所述的设备，其中，所述用户接口显示器被配置成显示所述总的电池剩余容量的估计值和/或所述总的电池的剩余运行时间的估计值。

24.根据1至23中的任一项所述的设备，其中，所述设备是通气机。

25.一种确定来自电连接至呼吸装置的两个或更多个电池电力源的总的可用电池容量的估计值的方法，所述呼吸装置包括控制器，所述控制器被配置成执行下述方法：

请求来自第一电池电力源的可用容量的估计值以提供第一电池容量；

请求来自第二电池电力源的可用容量的估计值以提供第二电池容量；以及

组合所述第一电池容量和所述第二电池容量以确定所述总的可用电池容量的估计值。

26.根据25所述的方法，其中，所述总的可用电池容量是来自所述第一电池电力源和所述第二电池电力源的总的电荷状态的估计值。

27.根据25至26中的任一项所述的方法，其中，所述第一电池电力源是电连接至所述呼吸装置的至少一个外部电池，并且所述第二电池电力源是位于所述呼吸装置内的内部电池。

28.根据27所述的方法，其中，所述第一电池电力源包括串联连接的多个外部电池，所述多个外部电池中的每个外部电池包括被配置成接纳其间的电缆的输入端口和输出端口。

29.根据28所述的方法，其中，所述多个外部电池包括下游外部电池，所述下游外部电池的输出端口经由电缆电耦接至所述呼吸装置，并且所述下游外部电池的输入端口经由电缆电耦接至所述多个外部电池中的第二外部电池的输出端口。

30.根据29所述的方法，其中，所述多个外部电池中的每个外部电池经由连接在所述多个外部电池中的一个外部电池的输入端口与相邻的外部电池的输出端口之间的电缆而电耦接至所述相邻的外部电池。

31.根据30所述的方法，其中，每个外部电池提供可用容量的估计值并且经由所述电缆沿着所述串向所述下游外部电池发送所述可用容量。

32.根据25至31中的任一项所述的方法，其中，当所述第一电池电力源是用来向所述呼吸装置提供电力的电池时，总的剩余运行时间被计算为所述总的可用电池容量和所述第一电池的剩余运行时间的函数。

33.根据25至32中的任一项所述的方法，还包括在所述呼吸装置的用户接口显示器上显示所述总的可用电池容量。

34.一种向连续循环呼吸的患者供应可呼吸气体的呼吸装置，每个所述循环包括吸气阶段和呼气阶段，所述呼吸装置包括：

风机，所述风机包括电机，所述电机被配置成加速以达到在所述吸气阶段期间提供的吸气压力以及减速以达到在所述呼气阶段期间提供的呼气压力；

第一电力源，所述第一电力源被布置成供应电力使所述风机的所述电机运行；以及

能量储存单元，所述能量储存单元被配置成当所述电机减速时储存由所述电机生成的能量；

其中，当存在于所述能量储存单元中的电压超过第一阈值时，从所述第一电力源向所述电机的电力供应被关断，并且所述电机由所述能量储存单元中的能量赋能，而当所述能量储存单元中的所述电压降至低于第二阈值时，从所述第一电力源向所述电机的电力供应被接通。

35.根据34所述的呼吸装置，其中，所述能量储存单元包括至少一个电容器或超级电容器。

36.根据34至35中的任一项所述的呼吸装置，还包括调节器开关，所述调节器开关监视所述能量储存单元的所述电压并且接通和关断从所述第一电力源向所述电机的电力供应。

发明构思

本发明提供了以下发明构思：

1.一种用于治疗呼吸障碍的设备，包括：

壳体；

用户接口显示器；

压力源，所述压力源提供加压气体的供应；

控制器，所述控制器被配置成控制所述压力源；

电力源连接，所述电力源连接被配置成接纳电力源的电连接以提供对所述设备的电力供应；以及

多个外部电池，所述多个外部电池在串中电连接至所述电力源连接。

2.根据发明构思1所述的设备，其中，所述控制器被配置成检测所述多个外部电池的连接并且控制对所述设备的电力供应。

3.根据发明构思1至2中的任一项所述的设备，其中，在使用中，所述多个外部电池中的被用来提供对所述设备的电力供应的外部电池是电力供应外部电池，并且所述多个外部电池中的每个外部电池被依次用作所述电力源，其中最靠近所述电力源连接的外部电池是待被用作所述电力源的最后一个外部电池。

4.根据发明构思1至3中的任一项所述的设备，其中，所述多个外部电池中的每个外部电池使用电缆连接至相邻的外部电池。

5.根据发明构思1至4中的任一项所述的设备，还包括内部电池，所述内部电池被配置成被接纳在所述壳体内，并且在使用中，所述内部电池在来自所述多个外部电池的所有电力耗尽之后被用作所述电力源。

6.根据发明构思1至5中的任一项所述的设备，其中，交流电力供应能够在所述串中连接至所述多个外部电池，并且在使用中，当所述交流电力供应被连接时，所述交流电力供应被用作所述电力源，或者，

其中，直流电力供应能够在所述串中连接至所述多个外部电池，并且在使用中，当所述直流电力供应被连接时，所述直流电力供应被用作所述电力源。

7.根据发明构思1至6中的任一项所述的设备，其中，当接收到来自所述控制器的电力容量请求时，所述多个外部电池中的每个外部电池能够确定它自己的剩余容量的估计值，优选地，其中，外部电池剩余容量被用来确定总的外部电池剩余运行时间的估计值，更优选地，其中，所述总的外部电池剩余运行时间被确定为每个外部电池的剩余容量和电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

8.根据发明构思7所述的设备，其中，所述多个外部电池包括上游外部电池和下游外部电池，其中，所述下游外部电池电连接至所述电力源连接，并且所述上游外部电池在所述串中电连接至所述下游外部电池，优选地，其中，所述下游外部电池使用电缆连接至所述电力源连接。

9.根据发明构思7至8中的任一项所述的设备，其中，一个或更多个另外的外部电池电连接在所述下游外部电池与所述上游外部电池之间。

10.根据发明构思8至9中的任一项所述的设备，其中，所述上游外部电池被配置成向所述下游外部电池发送上游外部电池剩余容量的所确定的估计值。

11.根据发明构思10所述的设备，其中，所述一个或更多个另外的外部电池中的每个外部电池被配置成沿着所述串向所述下游外部电池发送外部电池剩余容量的所确定的估计值，并且优选地，其中，所述下游外部电池被配置成确定来自在所述串中电连接的所有的所述外部电池的总的外部电池剩余容量。

12.根据发明构思10至11中的任一项所述的设备，其中，所述下游外部电池被配置成将来自在所述串中电连接的所有的所述外部电池的总的外部电池剩余运行时间确定为电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

13.根据发明构思5和当引用发明构思5时的发明构思6至12中的任一项所述的设备，其中，当接收到来自所述控制器的剩余容量请求时，所述内部电池能够确定内部电池剩余容量的估计值，优选地，其中，内部电池剩余容量被用来确定内部电池剩余运行时间的估计值，更优选地，其中，内部电池剩余运行时间被确定为当所述内部电池被用来提供使所述设备运行的电力时的所述内部电池、或者当所述多个外部电池中的一个外部电池被用来使所述设备运行时的电力供应外部电池的剩余运行时间的函数。

14.根据当引用发明构思7至12中的任一项时的发明构思13所述的设备，其中，所述控制器被配置成计算所述多个外部电池和所述内部电池的总的电池剩余容量的估计值。

15.根据当引用发明构思7至12中的任一项时的发明构思13至14中的任一项所述的设备，其中，所述控制器被配置成计算所述多个外部电池和所述内部电池的总的电池剩余运行时间的估计值，并且/或者其中，所述用户接口显示器被配置成显示所述总的电池剩余容量的估计值和/或所述总的电池剩余运行时间的估计值。

16.根据发明构思1至15中的任一项所述的设备，其中，所述设备是通气机。

17.一种确定来自电连接至呼吸装置的两个或更多个电池电力源的总的可用电池容量的估计值的方法，所述呼吸装置包括控制器，所述控制器被配置成执行下述方法：

请求来自第一电池电力源的可用容量的估计值以提供第一电池容量；

请求来自第二电池电力源的可用容量的估计值以提供第二电池容量；以及

组合所述第一电池容量和所述第二电池容量以确定所述总的可用电池容量的估计值。

18.根据发明构思17所述的方法，其中，所述总的可用电池容量是来自所述第一电池电力源和所述第二电池电力源的总的电荷状态的估计值。

19.根据发明构思17至18中的任一项所述的方法，其中，所述第一电池电力源是电连接至所述呼吸装置的至少一个外部电池，并且所述第二电池电力源是位于所述呼吸装置内的内部电池。

20.根据发明构思19所述的方法，其中，所述第一电池电力源包括串联连接的多个外部电池，所述多个外部电池中的每个外部电池包括被配置成接纳其间的电缆的输入端口和输出端口。

21.根据发明构思20所述的方法，其中，所述多个外部电池包括下游外部电池，所述下游外部电池的输出端口经由电缆电耦接至所述呼吸装置，并且所述下游外部电池的输入端口经由电缆电耦接至所述多个外部电池中的第二外部电池的输出端口，并且优选地，其中，所述多个外部电池中的每个外部电池经由连接在所述多个外部电池中的一个外部电池的输入端口与相邻的外部电池的输出端口之间的电缆而电耦接至所述相邻的外部电池，并且更优选地，其中，每个外部电池提供可用容量的估计值并且经由所述电缆沿着所述串向所述下游外部电池发送所述可用容量。

22.根据发明构思17至21中的任一项所述的方法，其中，当所述第一电池电力源是用来向所述呼吸装置提供电力的电池时，总的剩余运行时间被计算为所述总的可用电池容量和所述第一电池的剩余运行时间的函数，并且/或者所述方法还包括在所述呼吸装置的用户接口显示器上显示所述总的可用电池容量。

Claims (20)

1.一种用于向连续循环呼吸的患者提供可呼吸气体供应的呼吸装置(4000)，每个循环包括吸气阶段和呼气阶段，所述呼吸装置(4000)包括：

风机(4104)，所述风机(4104)包括电机，所述电机被配置成加速以达到在所述吸气阶段期间提供的吸气压力以及减速以达到在所述呼气阶段期间提供的呼气压力；

第一电力源(4210)，所述第一电力源(4210)被布置成提供电力供应以使所述风机(4104)的所述电机运行；以及

能量储存单元(4510)，所述能量储存单元(4510)被配置成当所述电机减速时储存由所述电机生成的能量；

其中，当存在于所述能量储存单元(4510)中的电压超过第一阈值时，从所述第一电力源(4210)向所述电机的电力供应被关断，并且所述电机由所述能量储存单元(4510)中的能量赋能，而当所述能量储存单元(4510)中的电压降至低于第二阈值时，从所述第一电力源(4210)向所述电机的电力供应被接通。

2.根据权利要求1所述的呼吸装置(4000)，其中，所述能量储存单元(4510)包括至少一个电容器或超级电容器。

3.根据权利要求1所述的呼吸装置(4000)，其中，所述能量储存单元(4510)包括至少一个电容器、一组电容器或超级电容器、或电池。

4.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，还包括控制系统(4230)。

5.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，还包括调节器开关，所述调节器开关监视所述能量储存单元(4510)的电压并且接通和关断从所述第一电力源(4210)向所述电机的电力供应。

6.根据权利要求5所述的呼吸装置(4000)，其中，所述调节器开关是升压调节器(4530)。

7.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，其中，所述能量储存单元(4510)被定位成与所述第一电力源(4210)并联。

8.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，其中，二极管(4520)位于所述能量储存单元(4510)与所述第一电力源(4210)之间。

9.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，其中，所述第一电力源(4210)包括外部输入供应(4540)和/或内部电池(4450)。

10.根据权利要求9所述的呼吸装置(4000)，其中，所述外部输入供应(4540)包括AC主电力供应(4434)、DC主电力供应(4460)或外部电池(4420、4410)中的任一个。

11.根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)，还包括电机驱动器(4105)。

12.一种操作根据任一前述权利要求所述的呼吸装置(4000)的方法，所述方法包括：

当所述电机减速时将由主风机(4104)生成的能量储存在所述能量储存单元(4510)中；

当存在于所述能量储存单元(4510)中的电压超过第一阈值时，关断从所述第一电力源(4210)向所述电机的电力供应，并且由储存在所述能量储存单元(4510)中的能量对所述电机赋能，

当所述能量储存单元(4510)中的电压降至低于第二阈值时，接通从所述第一电力源(4210)向所述电机的电力供应。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，当所述电机从吸气压力循环至呼气压力时，由所述主风机(4104)生成的能量被储存在所述能量储存单元(4510)中。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，所述二极管(4520)当存在时被用于向所述主风机(4104)提供电力，并且所述控制系统(4230)当存在时从所述第一电力源(4210)供电。

15.一种确定来自电连接至呼吸装置的两个或更多个电池电力源的总的可用电池容量的估计值的方法，所述呼吸装置包括控制器，所述控制器被配置成执行下述方法：

请求来自第一电池电力源的可用容量的估计值以提供第一电池容量；

请求来自第二电池电力源的可用容量的估计值以提供第二电池容量；以及

组合所述第一电池容量和所述第二电池容量以确定所述总的可用电池容量的估计值。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述总的可用电池容量是来自所述第一电池电力源和所述第二电池电力源的总的电荷状态的估计值。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一电池电力源是电连接至所述呼吸装置的至少一个外部电池，并且所述第二电池电力源是位于所述呼吸装置内的内部电池。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一电池电力源包括串联连接的多个外部电池，所述多个外部电池中的每个外部电池包括被配置成接纳其间的电缆的输入端口和输出端口。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述多个外部电池包括下游外部电池，所述下游外部电池的输出端口经由电缆电耦接至所述呼吸装置，并且所述下游外部电池的输入端口经由电缆电耦接至所述多个外部电池中的第二外部电池的输出端口，并且优选地，其中，所述多个外部电池中的每个外部电池经由连接在所述多个外部电池中的一个外部电池的输入端口与相邻的外部电池的输出端口之间的电缆而电耦接至所述相邻的外部电池，并且更优选地，其中，每个外部电池提供可用容量的估计值并且经由所述电缆沿着所述串向所述下游外部电池发送所述可用容量。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，当所述第一电池电力源是被用于向所述呼吸装置提供电力的电池时，总的剩余运行时间被计算为所述总的可用电池容量和所述第一电池的剩余运行时间的函数，并且/或者所述方法还包括：在所述呼吸装置的用户接口显示器上显示所述总的可用电池容量。

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