CN115485002A - 用于可转换的体积和压力受控的肺部保护性通气的设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种用于致动体积和/或压力受控的手动通气机的系统，其包括手动通气机、储存箱和致动机构。手动通气机包括可压缩体、输出端处的输出单向阀和输入端处的输入单向阀。储存箱包括构造成容纳手动通气机的内壳体表面。致动机构包括功率单元和一个或多个施加器垫，所述功率单元机械地联接到线性杆机构，所述施加器垫机械地联接到线性杆机构并且靠近可压缩体。线性杆机构构造成将功率单元的旋转运动转换成线性杆机构的轴向移动。致动机构构造成经由一个或多个施加器垫对手动通气机的可压缩体施加压力，使得可压缩体的体积收缩。

Description

用于可转换的体积和压力受控的肺部保护性通气的设备及 方法

相关申请的交叉引用

本申请请求享有2020年3月30日提交的美国临时专利申请号63/001,911的权益和优先权，其全部内容由本申请的受让人拥有并且通过引用整体并入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及用于重症监护和生命维持的医疗设备领域，并且更具体地涉及在医疗或兽医护理过程期间输送自动或手动的(即手操作的)人工通气的过程。

背景技术

存在许多医疗状况，其中患者，其无论是在医疗提供者的护理下的人还是在兽医护理下的动物(在此统称为患者)无法在没有一定程度的机械辅助的情况下维持其自己的延续生命的呼吸功能。例如，呼吸反射由于药理性、创伤性或生理性麻痹而受到抑制的患者可能完全没有呼吸努力，导致如果不经由外部手段提供呼吸功能则迅速导致死亡的状况。其它患者可能具有潜在的创伤或病理生理状况，其引起呼吸功显著增加，使得渐进性疲劳将导致呼吸功能减弱，直到呼吸停止。正常呼吸功能由外部手段取代的这样的状况在本领域中称为人工通气(并且更通俗地说是人工“呼吸”或处于“生命维持”)。

人工通气大体上可通过以这样的方式对患者施加正压或负压以引起肺部膨胀和收缩的方式来实现。正压人工通气通过在肺部中产生相对于环境大气压力的正压梯度从而引起肺部膨胀来实现。备选地，负压人工通气通过以下方法来实现，即患者的胸部由具有突出头部的气密容器包围，并且随后能够以这样的方式将真空施加到位于该腔室中的身体部分，使得其通过肺部中相对于大气压力的负压梯度引起胸部主动扩张和肺部膨胀。负压人工通气接近地再现了自然呼吸功能，其中的后者通过胸肌和横膈膜移动来实现，该移动扩张胸壁，从而在肺部内产生真空，其随后在温和的负压下将空气吸入到肺部中。然而，需要用大腔室围绕胸存在若干问题(如尺寸和无法接近患者进行护理)，导致正压通气大体上包括用于为患者提供人工通气的方法。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于“可转换的通气”的方法和设备，由此可使用单个设备来输送手动和/或机械的通气。

本发明的一个目的在于，能够以手动或机械的模式提供符合肺部保护准则的体积和/或压力受控的手动通气，从而在手动启动人工通气时解决当前用户无法安全地保护患者免受意外的、不慎的过度膨胀和/或在不可能进行机械通气时的时段期间提供手动通气。

本发明的另一个目的在于，其提供一种利用简化的机构从体积和/或压力受控的手动通气转换成体积和/或压力受控的机械通气的手段，所述机构不需要提供体积和/或压力控制，由于这些安全元件并入本发明的手动通气机部分中，从而使患者护理能够更直观且快速地从手动模式过渡到机械模式。

本发明还提供了一种用于输送体积和/或压力受控的机械通气的新方法，与本领域中现有的机械通气机相比，该方法产生了更简单的机构，从而相对于本领域中目前的过度昂贵的机械通气机，使机械通气能够对于那些护理场所来说在经济上更加可获得。

本发明的另一个目的在于，如果需要，其可在没有压缩气源的情况下使用，从而进一步简化其在手动和机械模式中的操作。

本发明的另一个目的在于，由于与常规的机械通气机相比，上述目的和优点提供了简化且更直观的设备，因此本发明可由本领域的非专业人士安全使用，从而提供了一种对于患者可普遍获得的用于肺部保护性手动和/或机械通气的手段，而不考虑患者是否由外行旁观者、医院外第一响应者、救生员、紧急医疗技术人员和护理人员护理，或医院内由本领域的各种技能水平的任何护理提供者护理。

本发明的另一个目的在于，其可以在手动模式与机械模式之间轻易转换，由此体积和/或压力受控的手动通气机在容纳在储存箱中时可容易获得，使得为了启动体积和/或压力受控的手动通气，用户只需从储存箱中取出体积和/或压力受控的手动通气机并且立即开始使用它。此外，为了快速且直观地从手动通气转换成机械通气，操作者只需将体积和/或压力受控的手动通气机放入储存箱中，由此储存箱机械致动动作将开始将患者过渡到自动的体积和/或压力受控的机械通气。

最后，为了解决各种护理场所和资源的全球差异，本发明的一个目的在于，致动动作可由电气、气动或机械能量储存器件提供功率，包括可能能够在一种或多种被提供功率的操作方法下操作的具体实施例。

因此，本发明的一个方面包括(1)体积和/或压力受控的手动通气机和(2)用于体积和/或压力受控的手动通气机的储存箱，后者包含能够对体积和/或压力受控的手动通气机产生动作的致动机构，使得致动动作导致包含在其内的体积和/或压力受控的手动通气机的功能。值得注意的是，本发明通过新颖且不直观的手段实现了体积和/或压力受控的机械通气，由此体积和/或压力控制手段不是致动设备固有的，而是由本发明的体积和/或压力受控的手动通气机部件提供，从而避免了为了在可转换的通气机在机械模式中使用时实现体积和/或压力受控的机械通气而在储存箱致动机构中原本需要的复杂性。

本发明的另一个方面便于手动与机械人工通气模式之间的转换。为了启动体积或压力受控的手动通气，在体积和/或压力受控的手动通气机留在储存箱中和/或在从储存箱中取出之后进行调整时，可选择位于体积和/或压力受控的手动通气机上的体积和/或压力设置。体积和/或压力受控的手动通气机可以在已连接手动模式特有的附加装置(例如，单向阀、面罩、储氧器)的情况下储存，以便使启动体积和/或压力受控的手动通气所需的时间和步骤最小化。为了过渡到机械模式，可快速移除体积和/或压力受控的手动通气机特有的附加装置，将体积和/或压力受控的手动通气机放回储存箱中，并且快速连接机械模式特有的附加装置。一旦处于机械模式下，就可对通气输送设置进行各种调整。另外，可对包含在储存箱内的警报机构进行编程，以便患者在没有合格人员直接监督的情况下保持在自动机械通气支持下。

本发明的实施例在手动模式和机械模式下在尺寸方面是固有紧凑的，从而使它们适合于在医院外的护理场所中和/或在患者转运期间使用。储存箱的外壳体优选地装配有夹子和/或容置部，使得它可容易地紧固到医院病床、担架、轮床、战斗担架或与患者护理相关的其它形式。

本发明的其它方面和优点可从以下附图和描述中变得显而易见，所有这些仅通过举例的方式阐明本发明的原理。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述，可更好地理解本发明的上述优点以及另外的优点。附图不一定是按比例尺的，而是强调大体上阐明本发明的原理。

图1是根据本发明的实施例的体积和/或压力受控的手动通气机的透视图。

图2是根据本发明的实施例的用于图1中所示的手动通气机的储存箱的透视图。

图3是根据本发明的实施例的容纳图1的手动通气机的图2中所示的储存箱的透视图。

图4是根据本发明的实施例的处于呼吸输送前的状态下的致动机构与图1的手动通气机的透视图。

图5是根据本发明的实施例的处于部分呼吸输送的中间状态下的图4所示的致动机构与图1的手动通气机的透视图。

图6是根据本发明的实施例的处于完全呼吸输送的状态下的图4和图5中所示的致动机构与图1的手动通气机的透视图。

图7是根据本发明实施例的处于呼吸输送前的状态下的致动机构与体积和/或压力受控的手动通气机的透视图。

图8是根据本发明的实施例的处于部分呼吸输送的中间状态下的图7中所示的致动机构和手动通气机的透视图。

图9是根据本发明的实施例的处于完全呼吸输送的状态下的图7和图8中所示的致动机构和手动通气机的透视图。

图10是根据本发明的实施例的在对患者施用期间容纳体积和/或压力受控的手动通气机的储存箱的透视图。

图11是根据本发明的实施例的用于致动体积和/或压力受控的手动通气机的方法步骤的流程图。

图12是根据本发明的实施例的用于致动体积和/或压力受控的手动通气机的方法步骤的流程图。

具体实施方式

在本领域常见的各种正压人工通气辅助设备中，所有辅助设备都大体上分类为机械式或手动式。机械通气机是能够为患者提供自主人工通气的医疗装置。这些装置大体上由电气器件提供功率，而其它机械通气机(特别是旨在在医院外使用的机械通气机)可由压缩气源提供功率，该压缩气源使装置能够经由气动推进而操作。相比之下，手动人工通气机是由人类提供功率的，这意味着它们只有在由人类操作者在手动努力下进行物理操作时才发挥作用，从而生成对于向患者输送呼吸所需的正压。

本领域中存在若干种人工手动通气机，从使操作者能够使用他们自己呼出的呼吸手动输送呼吸的简单袖珍面罩，到连接到患者的更精细但仍然简单的装置(其使空气能够当操作者手动挤压呼吸气体储存器时转移到患者体内)。类似地，机械通气机中也存在显著变化，然而由于需要提供输出调整而使得机械通气机可根据每个单独患者的解剖学和生理要求进行调整以提供定制或精确的呼吸，因此所有机械通气机都必然比手动通气机更复杂。这样的调整包括氧气浓度、呼吸大小(通常以毫升表示)、吸气时间(输送每次呼吸的时间)和通气率(每分钟输送的呼吸总数)。更精密的通气机包括气道压力限制、当肺部完全膨胀时的“吸气停顿”的能力(这作为测量肺部的固有拉伸阻力(称为顺应性)的工具具有高度诊断性)，以及使机械通气机能够与患者自己的呼吸努力协同工作的其它基于传感器(特别是作为帮助患者重获体力以最终恢复其自己的无辅助呼吸功能(在本领域中称为“脱机”)的措施)的特征。

关于根据人工机械通气设置呼吸大小(或潮气量)，在本领域中大体上存在两种主要方法。在体积受控的人工机械通气中，特定的呼吸大小按照体积(通常以毫升表示)来指定，由此设备输送的设定体积与对于克服气道阻力和肺部顺应性两者所需的气道压力无关。相比之下，在压力受控的人工通气中，设置了特定的最大气道压力(通常以厘米水压表示)，由此肺部膨胀将继续朝着未指定的呼吸量，直到最大压力设置等于肺部和胸腔的固有阻力。压力受控的通气最常用于新生儿和儿科患者(和小动物)，而体积受控的通气通常用于较大的患者。

与机械通气机相比，手动通气机通常缺乏任何提供特定人工通气参数的能力，相反，操作者在手动输送呼吸时主观地尝试进行良好判断，以输送适当的呼吸大小、速率、吸气时间和通常在机械通气机上具体设置的其它变量。因此，本领域中目前使用的手动通气机是“非受控的”装置。

尽管存在用于手动通气机的若干实施例，但袋式通气机是最突出的。这些装置包括具有两个或更多个单向阀的可用手挤压的袋，当袋受到挤压时，导致流量引导到患者，而患者呼出的空气在呼气期间引导到大气。手动袋式通气机也基本上有两种类型。流量膨胀袋通气机包括没有固有的膨胀/收缩模式的袋材料，由此在能够手动用手挤压袋以输送呼吸之前，需要恒定的外部加压气源来使袋膨胀。流量膨胀袋几乎仅在麻醉应用中使用，其中始终存在恒定的加压气源，并且其中呼吸气体的成分需要高度特定并且包含所需浓度的麻醉成分。因此，流量膨胀袋主要见于附接到麻醉输送单元机器。另外，由于早产儿极其虚弱，专门的独立流量膨胀袋在分娩室以及(当高度专业化用户优选时)其它医院重症监护场所也偶尔看见。值得注意的是，流量膨胀袋在没有压缩气源的情况下无法发挥作用，从而使它们在紧急情况下、在患者转运期间和在医院外场所中在很大程度上不适用。相比之下，自膨胀手动通气袋(第二种类型)几乎仅存在于所有医院外场所中，而在医院内，自膨胀袋在新生儿和麻醉护理场所之外占主导地位。与流量膨胀袋不同，自膨胀袋中使用的材料具有弹性和/或记忆能力，使得在通过对袋施加压力来输送用手挤压的呼吸之后，压缩力的移除会导致袋材料的特性引起其回弹，从而提供自膨胀功能，使袋能够恢复其正常膨胀位置，以备输送下一次呼吸。因此，自膨胀手动袋式通气机可以在不需要任何外部气源的情况下使用，然而大体上会提供用于补充氧气的连接，因此如果需要可使用更高浓度的氧气来输送呼吸。

在本领域中，关于手动与机械通气机的若干重要区别是显而易见的。手动通气机是简单装置，其低廉(通常在单个患者使用后可丢弃)、体积小并且重量轻，并且不需要电气功率或气动功率来操作。由于这些原因，手动通气机几乎总是构成人工通气的第一级，因为它们成本低，所谓它们可低廉地放置在医院的多个地方和医院外响应者工具包中，以便随时轻易可获得用于紧急情况。因此，手动通气机大体上随时准备就绪地存放在所有紧急治疗室、所有紧急“应急”推车、所有重症监护室(ICU)以及(作为备用)存放在使用机械通气机的地方。在医院外，手动通气机存在于几乎每个第一响应车辆、救护车和门诊诊所(特别是使用镇静剂的诊所)中。手动通气机的类似出场和使用在军事、灾难响应和其它应急应用中很常见。由于手动袋式通气机的固有简单性，从入门级医疗技术人员到包括救生员、紧急医疗技术人员、护理人员、护士和医生的各级人员都很容易接受其使用培训。最后，由于手动通气机需要人类操作的固有特性，它们的使用通常是暂时的，直到需要持续通气的患者可接上机械通气机。然而，在某些环境下，手动通气可能持续长达一个小时，或在发展中国家，可能持续数天。例如，大多数救护车服务都无法负担机械通气机，特别是服务于农村地区的服务。这些环境中对人工通气的需求通常在现场护理和转运到医院的时长内一直持续。另外，由于当前机械通气机所需的财政资源和基础设施不足，全球的社会经济差异导致手动通气机的使用时间更长。

与手动通气机相比，机械通气机需要电气功率和/或压缩气源来操作，这限制了其便携性。此外，当患者需要数天或数周的人工通气时，则通常需要如前所述的附加精密性和设置，以便根据单个患者的特定解剖肺部特征和潜在病理提供高度定制的呼吸输送。先进的精密性必然会增加复杂性，从而导致物理上更大的单元(有些是独立的床边单元)以及在单元准备好连接到患者之前需要采取的准备步骤。增加的尺寸和复杂性也增加了巨大的成本，使得机械通气机大体上太昂贵而无法存放在每个病房中以备患者可能紧急需要。

除了围绕机械通气机本身的复杂性和成本之外，还存在与需要专门培训其使用的专业人员相关的间接费用。通常，只有ICU医生(例如，重症监护医生和肺部科医生)在进行长期通气机设置方面接受过全面培训，而呼吸治疗师包括医学领域中完全独立的职业领域，其部分提供了对于机械通气机安装、设置和维护所需的必要专业能力。

所有这些因素都限制了机械通气机作为进行人工通气的一线装置的适用性，因为没有呼吸的病人在没有人工呼吸支持的情况下是不可行的，而将机械呼吸机带到病人身边并由专业人员进行安装花费时间。这些原因造成了阻碍广泛采用机械通气机以在医院外使用的的障碍。

因此，人工通气的输送几乎往往遵循两个护理阶段。即使在手术过程期间的例行麻醉诱导期间，也可使用手动通气机启动人工通气。在紧急情况下，无论是在医院内还是在医院外的护理场所，手动通气机都是第一可用的人工通气机。在医院外环境或机械通气机不可用的医院内环境中，手动通气在启动之后继续进行，直至不再需要(由于患者康复或死亡)或直到患者能够过渡到机械通气机(除了手术之外，这意味着机械通气机通常不会立即在手边)。

一旦患者能够从手动通气过渡到机械通气，仍然存在需过渡回手动通气的时候。如前所述，机械通气机通常缺乏便携性，因此在医院内转运患者的要求通常需要在移动期间进行一段时间的手动通气。例如，在手术期间进行机械通气但在随后的ICU恢复期间需要保持人工通气的患者通常从麻醉输送单元提供的精密机械通气中移除，在移动到ICU期间手动通气，并且然后接回具有每个特定患者的高度特定的设置的ICU机械通气机。在ICU中进行机械通气的患者在转运到医院的其它区域进行计算机断层扫描(CT)和/或磁共振成像(MRI)诊断测试和/或转运到进行不适合ICU环境的某些介入手术的专门的治疗室期间偶尔也必须过渡回手动通气。最后，当机械通气机需要维护、被认为功能失常或故障时(如在功率损失期间，或当气动驱动的机械通气机在压缩气源耗尽时停止运行时)，通常也立即使用手动通气作为备用。因此，接受长期机械通气的患者也往往面临持续数分钟至长达一小时的手动通气期(或如前所述，当机械通气机不是立即可用的时，甚至更长时间)。

根据手动与机械通气之间精密性的固有差异，两种模式之间在患者安全方面存在显著差异。机械通气机能够进行精确且定制的呼吸输送，而手动通气机缺乏内置的呼吸管理设置，并且因此实际上是不受控制的装置。有可靠的同行评审研究表明，无论培训如何，尝试使用手动袋式通气机进行良好主观判断的提供者通常会在这项任务中失败。一项关于提供者在患者自然肺部活量内输送呼吸大小的能力的研究表明，即使是医生也有超过72%的时间意外过度膨胀超过自然肺活量。[Bassani MA、Filho FM、de Carvalho Coppo MR、Marba STM。An evaluation of peak inspiratory pressure, tidal volume, andventilatory frequency during ventilation with a neonatal self-inflating bagresuscitator. 《Respiratory Care》，2012年；57:525-530。]一项观察性人类临床调查评估了医生对人类心脏骤停患者使用手动袋式通气机的情况，表明输送的呼吸大小变化很大，其中一些可能超过自然肺活量两倍或更多倍。[O’Neill JF、Deakin CD。Do wehyperventilate cardiac arrest patients

《Resuscitation》，2007年；73, 82-85。]现在已知无法控制肺部膨胀是急性肺损伤(ALI)的直接原因，现在更具体地称为通气诱发的肺损伤(VILI)，其中过度膨胀引起脆弱的肺部组织拉伸而直接撕裂。VILI的损伤模会导致肺部炎症，从而导致血液供氧能力降低。如果过度拉伸是轻微的，则肺损伤可能只会导致需要补充供氧和住院，直到肺部能够痊愈。然而，中度肺损伤通常导致单独和/或长时间的机械通气以及对于维持生命所需的高浓度供氧。

其它同行评审研究表明，如果保护患者免于过度膨胀，则VILI/ALI的严重性可得到缓解甚至完全避免。2000年的一项研究合作的结果证实，不使已经患有ALI的ICU患者的肺部过度膨胀可促进痊愈，这将死亡率改善约28%。这项研究有效地确立了现在输送肺部保护性通气的明确准则[Acute Respiratory Distress Syndrome Network: Brower RG、Matthay MA、Morris A、Schoenfeld D、Thompson BT、Wheeler A。Ventilation with lowertidal volumes as compared with traditional tidal volumes for acute lunginjury and the acute respiratory distress syndrome。《新英格兰医学杂志》，2000年5月4日；342(18): 1301-1308。]最近的研究表明，在没有肺损伤的患者中遵守肺部保护准则实际上可从根本上防止VILI的发生，其比率约为61.8%和62.0%(分别)。[Futier E、Constantin JM、Paugam-Burtz C、Pascal J、Eurin M、Neuschwander A、Marret E、Beaussier M、Gutton C、Lefrant JY、Allaouchiche B、Verzilli D、Leone M、De Jong A、Bazin JE、Pereira B、Jaber S；改善研究小组。A trial of intraoperative low-tidal-volume ventilation in abdominal surgery。《新英格兰医学杂志》，2013年8月1日；369(5): 428-37；以及Fuller BM、Ferguson IT、Mohr NM、Drewry AM、Palmer C、Wessman BT、Ablordeppey E、Keeperman J、Stephens RJ、Briscoe CC、Kolomiets AA、Hotchkiss RS、Kollef MH。Lung-protective ventilation initiated in the emergency department(LOV-ED): A quasi-experimental, before-after trial。《急诊医学年鉴》2017年9月；70(3):406-418；也出现在《英国医学期刊》，2016年4月11日；6(4)。]后一项研究评估了在急诊室和开始人工通气之后不久使用肺部保护性通气对患者的影响，发现在护理的早期阶段保护患者免受意外过度膨胀导致严重的医院引起的VILI急剧下降，从而使患者的存活率提高到42.5%。

这一经过同行评审的证据表明(1)未能遵守肺部保护准则，即使是相对较短的时间，也可能因直接引起VILI而致命，以及(2)无论是否培训，提供者在使用手动袋式通气机时普遍过度膨胀，从而无法达到准则遵守，这清楚地表明需要一种能够遵守肺部保护准则的手动袋式通气机。Maguire[US7,121,278和US7,392,805教导了一种用于双重受控的手动通气机的设备和方法]预见到了对这样的装置的需求，并且提供了一种用于执行体积受控和/或压力受控的手动通气的方法和设备。因此，该装置可解决机械通气和手动通气之间在患者安全方面的显著差异，因为从在最初进行人工通气(经由体积受控的手动通气)期间的第一次呼吸直到患者可过渡到机械通气都能够提供肺部保护准则遵守(即确保不受控的呼吸输送不会导致过度膨胀，从而引起VILI)。这样的方法引入了一种方法论，用于在手动和机械模式的可变时段内执行遵守准则的通用通气。

如前所述，人工通气是使用手动通气机启动的，随后需要单独的机械通气机以使患者能够过渡到最适合持续支持的自动模式。对两个独立装置(手动和机械)的要求带来了成本和物流挑战。如前所述，本领域中目前的机械通气机需要的财政资源超出了发展中国家中的许多救护车服务和医院的能力范围。另外，即使是先进医疗保健系统中的医院也发现机械通气机成本高昂到足以使它们在大多数病房中不是轻易可用的。另外，专门为救护车使用和医院内患者移动而设计的转运通气机被认为成本太高而无法广泛采用。

因此，可看出，对于接受人工通气的患者来说，在手动和机械通气时段之间进行交替是很常见的，但为此采用了实质上不同的单独方式。还可看出，存在若干护理场所，其中患者必须接受长达一小时或多小时(甚至数天)的人工通气，其中通常没有对于提供机械通气机所需的财政资源可用。还可看出，在机械通气期间，手动通气机必须始终就在手边，以备如果机械通气机需要维护、怀疑功能失常或故障而需要手动通气机来维持生命。同样显而易见的是，为了使机械通气机适合医院外使用和便携性，小尺寸是若干实际要求之一。最后，巨大的成本、物流和实用性障碍阻碍了机械通气机的广泛普及，特别是在发展中国家。因此，可看出，迫切需要一种能够以手动和机械两种模式输送肺部保护性通气的单一、更低成本、易于携带和可转换的设备。

根据前面的描述，图1绘出了体积和/或压力受控的手动通气机的优选实施例，该通气机具有进气端、输出端和可配置控制器，该控制器使输出体积和/或最大压力能够由用户调整。在本文中，优选实施例示出了适用于手动模式的呼气阀和患者面罩。尽管优选实施例是柱形的，但应当理解的是，在保持在本发明的范围内的同时，也可允许体积和/或压力受控的手动通气机的其它构造，如矩形通气机。图1的体积和/或压力受控的手动通气机的优选柱形实施例构造成沿其形状的短轴压缩。应当理解的是，体积和/或压力受控的手动通气机的压缩的备选构造(如沿长轴)是保持在本发明的范围内的其它可能性。

图2绘出了用于体积和/或压力受控的手动通气机的储存箱的优选实施例，其中储存箱具有形状和尺寸足以容纳体积或压力受控的手动通气机的内壳体表面，以及外壳体表面，该外壳体表面优选地是紧凑的并且以其它方式成形以实现紧邻患者放置而不会过度侵入其它医疗设备。

图3绘出了放置在图2的储存箱的内壳体表面的优选实施例内侧的图1的体积和/或压力受控的手动通气机的优选实施例，其中呼气阀和患者面罩在安装到单元中之前已从体积和/或压力受控的手动通气机移除。内壳体表面轻易适应插入和移除体积和/或压力受控的手动通气机的能力，从而为本发明提供了在手动模式(其中体积和/或压力受控的手动通气机是由用户手动操作)与机械模式(其中体积和/或压力受控的手动通气机经由包含在储存箱内的致动机构进行机械致动)之间快速转换的手段。

图4绘出了放置在图2的储存箱的内壳体表面的优选实施例内侧的图1的体积和/或压力受控的手动通气机的优选实施例，其中实际的壳体表面未示出，以便更好地描绘包含在所述储存壳体内的致动机构的优选实施例。从长轴视图和短轴视图(图中长轴视图在短轴视图上方示出)描绘了处于呼吸输送前的操作状态下的致动机构。

图5也以长轴视图和短轴视图示出了图4的相同部件，只是致动机构描绘成代表从可转换的通气机到患者的部分呼吸输送的中间步骤的构造。这种构造也代表了部分通气机再膨胀的中间步骤，该步骤在患者在从可转换的通气机输送前一次呼吸之后主动呼气时发生。图6也以长轴视图和短轴视图示出了图4的相同部件，只是致动机构描绘成代表完成呼吸输送的构造。图7-9以与在图4-6中分别所示的相同视图和相似构造绘出了本发明的备选实施例。

关于图1-9中的附图数字，10系列数字指的是体积和/或压力受控的手动通气机的各种形式和部件。20系列数字指的是储存箱壳体的各种属性。30系列数字指的是壳体中的各种致动器件(机械、电气和/或气动)，它们与体积和/或压力受控的手动通气机铰接以提供体积和/或压力受控的手动通气机的操作。

40系列数字指的是可用于将铰接动作从一个或多个功率源传送到30系列致动部件的各种部件。60系列数字指的是适合于在手动、机械或两种操作模式下使用的各种患者连接器件。

最后，90系列数字指的是箱与电气和/或气动器件的外部连接，包括但不限于与压缩空气和/或氧气源的一个或多个连接，和/或与电气功率的一个或多个连接。

参考图1，绘出了体积和/或压力受控的手动通气机10的优选实施例。手动通气机10包括输出端61、输出单向阀组件62和具有单向阀63的输入端。当体积和/或压力受控的手动通气机10由用户手动压缩时，输入端63处的单向阀强制关闭，并且包含在体积和/或压力受控的手动通气机10内的气体引导向输出端61。在所示的构造中，气体输出通过输出单向阀组件62进一步引导到输出连接器65，该输出连接器能够连接到患者接口器件，如面罩66或备选地气道管(未示出)。

在输送呼吸之后，体积和/或压力受控的手动通气机10上的压缩力的移除导致输出单向阀62关闭，从而防止来自患者的呼出气体进入体积和/或压力受控的手动通气机10。同时，如果体积和/或压力受控的手动通气机10是自膨胀型，则该单元的弹性和/或记忆功能会引起其重新扩展从而产生真空，该真空引起进气单向阀63打开，从而提供气源以便于体积和/或压力受控的手动通气机10的重新膨胀。备选地，如果体积和/或压力受控的手动通气机是流量膨胀型，则连接到进气单向阀63的流量源迫使其打开，从而便于体积和/或压力受控的手动通气机10在流量源的操作压力下重新膨胀。

当在手动模式中使用时，体积和/或压力受控的手动通气机10可装配有减压阀64，从而提供对患者输出66的最小正压的维持，由此这构成了实现呼气末正压(PEEP)的手段。

在本发明的优选实施例中，输出单向阀组件62、减压阀64、输出连接器65和患者接口66可作为单个组件轻易且快速地移除，以作为从手动模式转换成机械模式之前的准备步骤来准备将体积和/或压力受控的手动通气机10放置到储存箱(图1中未示出)中。

图2示出了具有外壳体表面21和内壳体表面22的储存箱20。外壳体表面21优选地设计成使外部尺寸最小化以便于最大的便携性，并且可具有以任何构造(排除图2中任何特定构造的描绘)的一个或多个外部连接，以实现连接到一个或多个压缩空气源和/或氧气源(或用于包括用作功率源的其它压缩气源)、一个或多个电气连接(如与内部和/或外部电池组，和/或有线电气功率源)、用于信息交换的一个或多个有线和/或光纤或其它光学连接，和/或与控制器件的连接。

图2还展示了储存箱的内表面22可如何设计成托住体积和/或压力受控的手动通气机。此外，内表面22可提供用于致动机构部件的一个或多个锚固点，包括专门构造成引导致动机构的一个或多个铰接部件的移动的一个或多个凹槽。

图3绘出了定位在储存箱20的内表面22内的图1的体积和/或压力受控的手动通气机10的优选实施例。可看出，储存箱20的外表面21基本上不大于体积和/或压力受控的手动通气机10的优选实施例，从而构成紧凑的设备。

图4示出了体积和/或压力受控的手动通气机10的优选实施例，以及导致本发明能够在机械模式下操作的致动机构的优选形式的部件。图4的上方附图示出了长轴视图，而图4的下方附图绘出了上方附图的相同的部件和构造(就它们可见的范围而言)。注意本发明的对称性，指向附图中的每个的一侧上的部件的标记也指的是相对侧上的视觉上相同的部件。致动机构主要由功率单元30驱动，该功率单元可包括电气伺服型马达，或能够由气动和/或液压器件操作的类似附加装置。功率单元30优选地装配有能够将旋转力传递到一个或多个带或链31的双通道滑轮39。带或链31可直接地连接到接收滑轮33，该接收滑轮连接到线性杆机构35+36，该线性杆机构包括外壳体35和将功率单元30的旋转运动转换成线性杆机构的前后或轴向移动的内杆36。备选地，带或链31可借助于一个或多个传动滑轮32间接地连接到接收滑轮33，以允许功率单元30相对于线性杆机构的相对定位的灵活性。功率单元滑轮39、接收滑轮33以及(如果存在的话)一个或多个传动滑轮32的相对尺寸可以以这样的方式提供，使得优化致动机构的转矩、精度和旋转速度，以最适合于体积和/或压力受控的机械通气的应用。

在图5所示的优选变型中，一旦旋转运动传递到接收滑轮33，其就直接地传递到线性杆机构外壳体35，使得其被迫旋转。线性杆机构外壳体35在由接收滑轮33传递的旋转移动不受任何阻碍的情况下保持在固定的物理位置，其中在该优选实施例中这由一个或多个轴承34提供。线性杆机构外壳体35优选地装配有与内杆36的相对螺纹样式相匹配的螺纹样式，由此线性杆机构外壳体35相对于线性杆36的无旋转动作的旋转将引起后者相对于线性杆机构外壳体35以基本上前后运动的方式进行移动。线性杆机构外壳体35和线性杆36的螺距样式可构造成优化致动机构的转矩、精度和旋转速度，以最适合于体积和/或压力受控的机械通气的应用。

线性杆机构的内杆36连接到施加器垫42，该施加器垫定位成向体积和/或压力受控的手动通气机10的外侧施加直接压力，使得线性杆机构35+36有效地控制体积和/或压力受控的手动通气机10的膨胀和收缩。这可通过将线性杆机构35+36构造成与对于压缩体积和/或压力受控的手动通气机10所需的施加器垫42的移动平行来直接实现。然而，为了提供优选实施例的更紧凑的整体构造，线性杆机构35+36构造成垂直于对于压缩体积和/或压力受控的手动通气机10所需的施加器垫42的移动。这导致线性杆36连接到具有一个或多个铰链40的传动杆41，其中铰链限制在单个平面上移动，使得线性杆36与传动杆41一起的移动导致致动移动的充分重新定向以导致施加器垫42以这样的方式移动，使得其引起体积和/或压力受控的手动通气机10的压缩。传动杆41相对于内杆36和施加器垫42的移动的长度和其它属性可以以这样的方式提供，使得优化致动机构的转矩、精度和转速，以最适合于体积和/或压力受控的机械通气。

因此，如图4中所示的部件的构造可看出，体积和/或压力受控的手动通气机10完全膨胀并且准备向患者输送呼吸。

图5包含图4的相同部件，只是可看出，功率单元30的致动已经引起带或链31将旋转力传递到接收滑轮33，使得内杆36的延伸引起施加器垫42压缩体积和/或压力受控的手动通气机10。还可看出，如Maguire[US 7,121,278和US 7,392,805]所述的体积控制手动通气机的优选实施例如何导致经由体积和/或压力受控的手动通气机10固有的主要机构实现体积控制，使得如果体积和/或压力受控的手动通气机10设置成小于能够由体积和/或压力受控的手动通气机输送的最大值的呼吸大小，则图5(和图8)中的设备的构造也可代表完全呼吸的输送。图5中的设备的构造也代表部分重新膨胀，其中致动机构反向操作，这通过反转马达单元30的方向来提供。备选地，反向运动可通过各种直观的实施例，例如反向齿轮离合机构或其它器件来提供。

图6包含图4和图5的相同部件，只是可看出，功率单元30的进一步致动已经引起致动机构完全压下体积和/或压力受控的手动通气机10。该构造代表在体积和/或压力受控的手动通气机设置成允许输送其最大呼吸大小的情况下可能输送的最大呼吸量。

提供有若干控制元件用于用户控制马达单元30的旋转运动，例如但不限于可由用户配置的方向和/或旋转速度。这样的控制可通过逻辑电路、(多个)微处理器和/或旋转移动控制领域中常见的其它控制器件来提供。

本发明中的另一个控制元件可以是包含在将机械通气机连接到患者的呼吸回路中的外部呼气阀的致动。这些在本领域中是典型的并且允许将来自患者呼出的气体引导到与用于输送吸入气体的管路分开的管路。这样的呼气阀可气动地或电气地操作。

还提供有线性移动和/或压力检测和/或电阻抗领域中常见的若干感测元件，用于反馈给用户和/或与马达单元30和/或本发明的其它元件对接的逻辑电路和/或(多个)微处理器。例如，压力传感器可装配到输出端61、输出单向阀组件62的任一侧、输入单向阀组件63的任一侧和/或本发明中的其它地方，以实现在整个发明的各种位置中的压力测量来用于用户反馈和/或作为能够由逻辑电路、(多个)微处理器和/或其它感测和/或控制器件使用的输入数据。

用作功率单元30的电气操作的马达特有的若干感测元件在电动马达的反馈和控制领域是常见的。提供有关马达旋转位置的实时数据的传感器可通过计算旋转位置在特定时间单位内的变化来实现转速的导数计算。旋转加速度可通过转速随时间的串行计算来计算。本领域中已知的传感器的示例性实例包括旋转变压器、编码器和/或利用霍尔效应器件工作的传感器。

所描述的实施例应理解为仅仅是示例性的，本发明不限于所描述的形式并且包括所有实质上等效的形式。例如，图7-9示出了体积和/或压力受控的手动通气机10的备选实施例，其具有与图4-6分别所示相同的构造和视图，其中体积和/或压力受控的手动通气机10的备选实施例具有相对的挤压表面11和具有一个或多个折痕13的刚性可折叠气体容器12，以在手动和/或通过施加器垫42压缩时便于气体室12的折叠。能够手动或机械地使用的体积和/或压力受控的手动通气机10的其它实施例可从本发明中直观地推导出。

图4-9中所示的功率单元30的备选实施例和/或放置也可从本发明中直观地推导出。例如，代替传动滑轮32和带或链31作为确保传动杆41和施加器垫42同步移动的手段，两个功率单元30可直接地与接收滑轮33对接，并且由提供同步移动的逻辑电路或其它控制器件控制。

图4-9中所示的线性杆机构35+36的备选实施例也可从本发明中直观地推导出。液压和/或电磁致动器可代替线性杆机构35+36，从而提供对传动杆41和施加器垫42的直接动作，其中液压和/或电磁致动器的同步移动通过逻辑电路或提供同步移动的其它控制器件来提供。该实施例可消除对传动滑轮32和带或链31的需要。

线性杆机构35+36的另一个备选实施例可从本发明中直观地推导出，其通过将线性杆机构35+36安装成与施加器垫42的预期移动相一致来消除对传动杆41的需要。这可通过传动滑轮32和带或链31相对于功率单元30的直观重新构造来实现，或者通过提供逻辑电路或提供线性杆机构35+36和致动垫42的同步移动的其它控制器件的备选实施例中的一个来实现。

最后，用于将功率单元30的旋转运动转换成线性杆机构35+36的前后移动的另一个备选实施例可通过使用一个或多个轴从本发明中直观地推导出，所述轴可装配有一系列一个或多个链轮和/或万向接头，和/或允许所连接的轴呈现适合于将功率单元30的旋转运动传递到线性杆机构35+36的构造的其它器件。

图10指的是包含体积和/或压力受控的手动通气机10的储存箱20的优选实施例，阐明了各种特定外部连接的实例。提供有外部压缩氧气连接95和外部压缩空气连接96，以便使本发明能够抽入呼吸气体以随后施用于患者。备选地或附加地，可提供单独的连接以使用麻醉气体。还提供有用于对于提供机械通气的技术来说典型的通气机回路93+94的连接。通气机回路吸气连接97使本发明能够经由通气机回路向患者输送吸入气体。通气机回路呼气连接98使本发明能够接收来自患者的呼出气体。外部呼气阀控制管/线99使本发明能够主动关闭位于患者连接附近的呼气阀92，以防止在输送呼吸时吸入气体绕过患者。该外部呼气阀也可紧邻通气机回路呼气连接98，以实现更短的呼气阀控制管/线99。

随着设备的属性的充分描述，现在将参照如前所述的附图来提供执行机械通气的各种方法。

人工通气的最重要属性是潮气量(在每次呼吸期间输送到每个患者的吸入气体总量)。本发明经由体积和/或压力受控的手动通气机10在其核心处提供对潮气量的控制。当在手动模式期间由用户努力直接压缩时，一旦达到预设的最大值，体积和/或压力受控的手动通气机就停止允许进一步输送附加的吸气量。然后，用户手动松开压缩，使单元能够重新扩张，以准备输送下一次呼吸。为了在机械模式期间提供该相同的功能，由此通过马达单元30(或如前所述的其它备选器件)的作用来压缩体积和/或压力受控的手动通气机10，可以利用感测和控制器件作为反馈回环对逻辑电路、(多个)微处理器或其它控制器件进行编程，以具有最大功率设置，该最大功率设置大于对于生成足够努力以在正压下使患者的肺部膨胀所需的阻力，但小于足以导致体积和/或压力受控的手动通气机10损坏的功率设置。这可与感测器件联接，其然后使逻辑电路和/或(多个)微处理器能够检测体积和/或压力受控的手动通气机10上选择的预设潮气量的完全输送，使得逻辑电路和/或(多个)微处理器然后触发马达单元30的反向运动，以使体积和/或压力受控的手动通气机10能够重新扩张，以准备输送下一次呼吸。

每当机械地输送呼吸时，应当注意的是，施加器垫42对体积和/或压力受控的手动通气机10的压缩将引起体积和/或压力受控的手动通气机10内部的压力增加，引起输入单向阀组件63关闭，从而导致呼吸气体朝向输出端61向前推进、通过专利的输出单向阀组件62并且经由通气机回路吸气连接97进入到通气机回路94中。为了防止旨在用于患者的呼吸气体绕过患者并且直接进入回路的呼气管并且回环到通气机，控制器件将经由外部呼气阀控制管/线99主动关闭外部呼气阀92。在如由马达单元30或如前所述的其它备选实施例提供的体积和/或压力受控的手动通气机10的主动压缩期间，可提供各种控制器件。马达单元30的旋转速度可编程为在优选时间段(例如，一秒)内从零旋转移动快速加速到对于引起体积和/或压力受控的手动通气机10的主动压缩所需的旋转速度。备选地，马达单元30的转速可编程为在较长时间段(例如，两秒)内从零旋转移动逐渐加速到对于引起体积和/或压力受控的手动通气机10的主动压缩所需的旋转速度。这表明了马达单元30的旋转速度与体积和/或压力受控的手动通气机10的压缩之间的直接关系，从而在可控器件下生成向前的气流至患者。通过马达单元30的更高旋转速度可以增加流向患者的流速，从而用于相对于在马达单元30的更慢转速下输送的相同呼吸量在更更短的时段内输送给定量的呼吸。

如所描述的对患者吸入的持续时间进行计时的能力提供了对吸入时间(或“I时间”)，以及(通过控制每次输送的呼吸之间的间隔)因此在呼吸(呼气在此期间发生)之间的停顿的时间(或“E时间”)的有效控制。这也实现明确控制机械通气期间每分钟输送的呼吸次数。例如，如果I时间配置为两秒，并且在每次呼吸之间提供了四秒的停顿(E时间)，则一个完整的吸气和呼气循环的长度将是六秒，对应于每分钟输送十个呼吸循环。另外，在本领域中通常提及I时间和E时间之间的比；在本实例中，I:E比为二比四，当作为比表达时约分为一比二。因此，本发明能够容易地适应控制设置以包括吸气流量、I:E比、I时间和通气率。

在呼吸输送之后，可注意到，呼吸将由患者持续(或“保持”)，直到控制器件引起外部呼气阀控制管/线99的停用。经由通气机回路吸气连接97从患者到通气机的逆流通过输出单向阀组件62或集成在体积和/或压力受控的手动通气机10的输出端61中的单向阀组件来防止。因此，在向患者的呼吸输送与外部呼气阀的停用之间可以对停顿进行编程。

在本发明中可提供通气输送的若干附加参数。例如，本发明可能通过调节由外部压缩氧气连接95和/或外部压缩空气连接96接收的压力并且通过在通气机回路呼气连接98上应用背压器件来提供持续气道正压通气(CPAP)，而不主动输送任何机械输送的呼吸。这种恒定的压力可帮助减少患者自己呼吸的呼吸功，以维持或重建呼吸肌的力量。

另一个重要特征是呼气末正压(PEEP)，其与CPAP相似之处在于通气机回路的两个管中始终保持指定的正压，只是PEEP指的是非呼吸的患者，由此通气通过由功率单元30驱动的体积和/或压力受控的手动通气机10来输送。

参考图11，阐明了用于致动体积和/或压力受控的手动通气机10的过程1100。过程1100由此开始：在步骤1102提供包括内壳体表面22和外壳体表面21的储存箱20。内壳体表面22构造成容纳手动通气机10。在一些实施例中，储存箱20的内壳体表面22包括用于致动机构的一个或多个锚固点。

过程1100由此继续：在步骤1104中提供致动机构，该致动机构包括功率单元30和一个或多个施加器垫42，所述功率单元机械地联接到线性杆机构，所述一个或多个施加器垫机械地联接到线性杆机构并且靠近手动通气机10的可压缩体。例如，在一些实施例中，功率单元30包括电气伺服型马达。在一些实施例中，功率单元30装配有双通道滑轮39，该双通道滑轮构造成将旋转力传递到一个或多个带或链31。在一些实施例中，线性杆机构经由一个或多个接收滑轮33机械地联接到一个或多个带或链31。

在一些实施例中，线性杆机构包括机械地联接到第一内杆36的第一外壳体35和机械地联接到第二内杆36的第二外壳体35。例如，在一些实施例中，一个或多个施加器垫42中的第一施加器垫机械地联接到第一内杆36，并且一个或多个施加器垫42中的第二施加器垫机械地联接到第二内杆36。在一些实施例中，一个或多个施加器垫42中的第一施加器垫经由第一传动杆41机械地联接到第一内杆36，并且一个或多个施加器垫42中的第二施加器垫经由第二传动杆41机械地联接到第二内杆36。

过程1100由此继续：在步骤1106中将手动通气机10安装在储存箱20内。手动通气机10包括可压缩体、输出端处的输出单向阀62和输入端处的输入单向阀63。在一些实施例中，手动通气机10包括通信地联接到输出单向阀62的输出连接器65。在一些实施例中，输出连接器65构造成联接到患者接口66。在一些实施例中，手动通气机10包括靠近输出端的减压阀64。

过程1100由此继续：在步骤1108中将自动通气设置输入到逻辑电路和/或微处理器中。自动通气设置包括I时间和比率(或I:E比和比率)，以及包括潮气量的其它设置，使得如果手动通气机10是体积受控型，则重复的潮气量设置不必输入到逻辑电路和/或微处理器中，并且手动通气机上的潮气量设置将在自动通气期间进行管控。

过程1100由此继续：在步骤1110中通过致动机构将功率单元30的旋转运动转换成线性杆机构的轴向移动。过程1100由此结束：在步骤1112中通过致动机构经由一个或多个施加器垫42对手动通气机10的可压缩体施加压力，使得手动通气机10的可压缩体的体积收缩。

参考图12，阐明了用于致动体积和/或压力受控的手动通气机10的过程1200。过程1200由此开始：在步骤1202中提供包括内壳体表面22和外壳体表面21的储存箱20。内壳体表面22构造成容纳体积和/或压力受控的手动通气机10。在一些实施例中，储存箱20的内壳体表面22包括用于致动机构的一个或多个锚固点。

过程1200由此继续：在步骤1204中提供致动机构，致动机构包括电气或气动功率单元，所述电气或气动功率单元机械地联接到能够压缩体积和/或压力受控的手动通气机10的可压缩体的一个或多个致动器。在一些实施例中，致动机构包括功率单元30和一个或多个施加器垫42，所述功率单元机械地联接到线性杆机构，所述一个或多个施加器垫机械地联接到线性杆机构并且靠近手动通气机10的可压缩体。例如，在一些实施例中，功率单元30包括电气伺服型马达。在一些实施例中，功率单元30装配有双通道滑轮39，该双通道滑轮构造成将旋转力传递到一个或多个带或链31。在一些实施例中，线性杆机构经由一个或多个接收滑轮33机械地联接到一个或多个带或链31。

在一些实施例中，线性杆机构包括机械地联接到第一内杆36的第一外壳体35和机械地联接到第二内杆36的第二外壳体35。例如，在一些实施例中，一个或多个施加器垫42中的第一施加器垫机械地联接到第一内杆36，并且一个或多个施加器垫42中的第二施加器垫机械地联接到第二内杆36。在一些实施例中，一个或多个施加器垫42中的第一施加器垫经由第一传动杆41机械地联接到第一内杆36，并且一个或多个施加器垫42中的第二施加器垫经由第二传动杆41机械地联接到第二内杆36。

过程1200由此继续：在步骤1206中将体积和/或压力受控的手动通气机10安装在储存箱20内。手动通气机10包括可压缩体、输出端处的输出单向阀62和输入端处的输入单向阀63。在一些实施例中，手动通气机10包括通信地联接到输出单向阀62的输出连接器65。在一些实施例中，输出连接器65构造成联接到患者接口66。在一些实施例中，手动通气机10包括靠近输出端的减压阀64。

过程1200由此继续：在步骤1208中将自动通气机设置输入到控制致动机构的逻辑电路和/或微处理器中，使得在体积和/或压力受控的手动通气机10上的潮气量设置在整个自动通气中进行管控。过程1200由此结束：在步骤1210中通过控制致动机构的逻辑电路和/或微处理器对手动通气机10的可压缩体施加压力，使得由体积和/或压力受控的手动通气机10上的潮气量设置指定的体积通过在其收缩时压缩可压缩体来输送。例如，在一些实施例中，致动机构构造成将功率单元30的旋转运动转换成线性杆机构的轴向移动。在一些实施例中，致动机构经由一个或多个施加器垫42对手动通气机的可压缩体施加压力，使得手动通气机10的可压缩体的体积收缩。

本领域技术人员将意识到本发明可以其它特定形式体现而不背离其精神或本质特征。因此，前述实施例在所有方面都认为是说明性的，而不是限制本文中所述的本发明。应当认识到，所示实施例和本文中另外论述的实施例仅是本发明的实例，并且包括所示实施例的组合在内的对其进行改变的其它实施例落入本发明的范围内。

Claims (21)

1.一种用于致动体积和/或压力受控的手动通气机的系统，所述系统包括：

手动通气机，所述手动通气机包括可压缩体、输出端处的输出单向阀和输入端处的输入单向阀；

储存箱，所述储存箱包括内壳体表面和外壳体表面，所述内壳体表面构造成容纳所述手动通气机；以及

致动机构，其包括：

功率单元，所述功率单元机械地联接到线性杆机构；

线性杆机构，所述线性杆机构构造成将所述功率单元的旋转运动转换成所述线性杆机构的轴向移动；以及

一个或多个施加器垫，所述一个或多个施加器垫机械地联接到所述线性杆机构并且靠近所述手动通气机的可压缩体；

其中，所述致动机构构造成经由所述一个或多个施加器垫对所述手动通气机的可压缩体施加压力，使得所述可压缩体的体积收缩。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述手动通气机包括通信地联接到所述输出单向阀的输出连接器，所述输出连接器构造成联接到患者接口。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述手动通气机包括靠近所述输出端的减压阀。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述储存箱的内壳体表面包括用于所述致动机构的一个或多个锚固点。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述功率单元包括电气伺服型马达。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述功率单元装配有双通道滑轮，所述双通道滑轮构造成将旋转力传递到一个或多个带或链。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述线性杆机构经由一个或多个接收滑轮机械地联接到所述一个或多个带或链。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线性杆机构包括机械地联接到第一内杆的第一外壳体和机械地联接到第二内杆的第二外壳体。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述一个或多个施加器垫中的第一施加器垫机械地联接到所述第一内杆，并且所述一个或多个施加器垫中的第二施加器垫机械地联接到所述第二内杆。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述一个或多个施加器垫中的第一施加器垫经由第一传动杆机械地联接到所述第一内杆，并且所述一个或多个施加器垫中的第二施加器垫经由第二传动杆机械地联接到所述第二内杆。

11.一种用于致动体积和/或压力受控的手动通气机的方法，所述方法包括：

提供包括内壳体表面和外壳体表面的储存箱，所述内壳体表面构造成容纳所述手动通气机；

提供致动机构，所述致动机构包括功率单元和一个或多个施加器垫，所述功率单元机械地联接到线性杆机构，所述一个或多个施加器垫机械地联接到线性杆机构并且靠近手动通气机的可压缩体；

将所述手动通气机安装在所述储存箱内，所述手动通气机包括可压缩体、输出端处的输出单向阀和输入端处的输入单向阀；

输入自动通气机设置，其中，所述手动通气机上的潮气量设置在整个自动通气中进行管控；

通过所述致动机构将所述功率单元的旋转运动转换成所述线性杆机构的轴向移动；以及

通过所述致动机构经由所述一个或多个施加器垫对所述手动通气机的可压缩体施加压力，使得所述可压缩体的体积收缩。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述手动通气机包括通信地联接到所述输出单向阀的输出连接器，所述输出连接器构造成联接到患者接口。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述手动通气机包括靠近所述输出端的减压阀。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述储存箱的内壳体表面包括用于所述致动机构的一个或多个锚固点。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述功率单元包括电气伺服型马达。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述功率单元装配有双通道滑轮，所述双通道滑轮构造成将旋转力传递到一个或多个带或链。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述线性杆机构经由一个或多个接收滑轮机械地联接到所述一个或多个带或链。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述线性杆机构包括机械地联接到第一内杆的第一外壳体和机械地联接到第二内杆的第二外壳体。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述一个或多个施加器垫中的第一施加器垫机械地联接到所述第一内杆，并且所述一个或多个施加器垫中的第二施加器垫机械地联接到所述第二内杆。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述一个或多个施加器垫中的第一施加器垫经由第一传动杆机械地联接到所述第一内杆，并且所述一个或多个施加器垫中的第二施加器垫经由第二传动杆机械地联接到所述第二内杆。

21.一种用于机械地致动体积和/或压力受控的手动通气机的方法，所述方法包括：

提供包括内壳体表面和外壳体表面的储存箱，所述内壳体表面构造成容纳体积和/或压力受控的手动通气机；

提供致动机构，所述致动机构包括电气或气动功率单元，所述电气或气动功率单元机械地联接到能够压缩所述体积和/或压力受控的手动通气机的可压缩体的一个或多个致动器；

将所述体积和/或压力受控的手动通气机安装在所述储存箱内，所述手动通气机包括可压缩体、输出端处的输出单向阀和输入端处的输入单向阀；

将自动通气机设置输入控制所述致动机构的逻辑电路和/或微处理器，其中，所述体积和/或压力受控的手动通气机上的潮气量设置在整个自动通气中进行管控；以及

通过控制所述致动机构的所述逻辑电路和/或微处理器对所述手动通气机的可压缩体施加压力，其中，由所述体积和/或压力受控的手动通气机上的潮气量设置指定的体积通过在收缩期间压缩所述可压缩体来输送。

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