CN115702016A - 流体分配装置 - Google Patents

Abstract

一种流体分配装置，包括一次性外壳和可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器。流体分配装置在外壳内还可以包括两个歧管，所述两个歧管通过多个流体互连器彼此连接，每个流体互连器可由阀系统控制。一个歧管可以包括流体入口，用于从一个面板连接器接收流体，而另一个歧管可以包括多个流体分配端口，适于在流体互连器和流体分配装置外部的流体管线之间建立流体连通。

Description

流体分配装置

相关申请

本申请要求2020年5月5日提交的美国临时专利申请第63/020,047号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

在本发明的一些实施例中，本发明涉及流体控制，更具体地，但不排他地，涉及流体分配装置。流体分配装置在通过气管导管的机械通气期间特别有用。

背景技术

机械通气对于帮助具有自主呼吸困难的患者是必需的。在需要呼吸辅助的患者的医疗处理中，通常通过口，鼻或任何其它外科手术产生的开口(包括气管造口术)将气管内导管插入患者的气管。气管内导管的一端连接到呼吸机，所述呼吸机周期性地迫使空气通过导管进入肺。导管的远端通常设置有可充气的套囊，所述套囊在导管插入气管之后通过常规装置充气。所述充气的套囊被假定为提供对气管内壁的密封。

为了给患者通气，通过机械通气系统迫使空气进入患者的肺。被迫使的空气经由气管内导管从呼吸机转移到肺中，所述气管内导管在其近侧连接到呼吸机管道，并且其远端在龙骨瓣上方的气管内。在呼气期间，空气从肺经导管流回。将气管内导管插入气管内，以保持开放的空气通道或以输送氧气并允许从肺中吸出粘液。

气管内导管的长度被设计成使得导管的近端连接到与呼吸机附接的导管，而导管的远端位于患者气管内，经过位于龙骨瓣上方的声带。

近来，机械通气工业和气管内导管工业已经独立地引入了具有改进插管患者治疗的先进特征的新品牌。

美国公开申请第20140366874号(其内容通过引用结合于此)公开了一种用于控制和监测带套囊的气管内导管装置中的流量的系统。连接器面板具有三个或更多个连接器，用于建立与气管内导管装置的几条管线的近端的流体连通。处理单元指示控制单元通过各管线执行各种操作。

发明内容

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种流体分配装置。所述流体分配装置包括：一次性外壳和可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器。所述流体分配装置还可以包括第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和所述第二歧管均安装在一次性外壳内并并经多个流体互连器彼此连接，所述流体互连器中的每一个可由阀系统控制。所述第一歧管可包括从一个或多个面板连接器接收流体的一个或多个流体入口，第二歧管可包括适于在流体互连器和外部流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种用于机械通气的流体分配装置。流体分配装置包括：一次性外壳；可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器，其中所述控制系统用于控制气管导管装置中的流量。所述流体分配装置还可以包括第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和所述第二歧管均安装在一次性外壳内并经由多个流体互连器彼此连接，所述流体互连器中的每一个可由阀系统控制。第一歧管可以包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且第二歧管可以包括适于在所述流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

根据本发明的一些实施例，所述装置第二歧管构造成建立到至少两个不同的分配端口的分离的流动路径。

根据本发明的一些实施例，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，以及在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径。

根据本发明的一些实施例，所述第二歧管构造成建立到至少三个不同的分配端口的分离的流动路径。

根据本发明的一些实施例，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径，以及在附加的流体互连器和第三分配端口之间的第三流体路径。

根据本发明的一些实施例，一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板套囊充气连接器的一次性套囊充气连接器。根据本发明的一些实施例，第二歧管包括套囊充气端口，所述套囊充气端口用于在所述一次性套囊充气连接器和所述气管导管装置的套囊充气管线之间建立流体连通。

根据本发明的一些实施例，一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器。根据本发明的一些实施例，第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在接收来自对受试者的废物流体的废物收集容器中产生负压。

根据本发明的一些实施例，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将所述废物流体输送到所述废物收集容器的废物管线。

根据本发明的一些实施例，第一歧管在其中包括彼此分离的第一流体通道和第二流体通道。根据本发明的一些实施例，所述第一歧管的所述废物端口构造成由来自所述第二流体通道的流体供给，并且在所述第一歧管内与所述第一流体通道流体分离。

根据本发明的一些实施例，第一歧管在其中包括至少两个分离的流体通道。

根据本发明的一些实施例，一次性流体连接器包括可连接到控制系统的兼容的气体供应面板连接器的一次性流体入口连接器。根据本发明的一些实施例，所述第一流体通道与所述一次性流体入口连接器流体连通，并且其中所述第二流体通道在所述第一歧管内与所述一次性流体入口连接器流体分离。

根据本发明的一些实施例，所述装置包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口。根据本发明的一些实施例，所述第一流体通道构造成由来自生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中所述第二流体通道在第一歧管内与生理盐水入口端口流体分离。

根据本发明的一些实施例，所述装置包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口。根据本发明的一些实施例，第一流体通道构造成由来自生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中第二流体通道在第一歧管内与生理盐水入口端口流体分离。

根据本发明的一些实施例，其中所述阀系统在流体互连器的外部。

根据本发明的一些实施例，所述阀系统在一次性外壳的外部。

根据本发明的一些实施例，所述阀系统包括多个可移动的按压件，每个按压件对准以接合流体互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的流体互连器的流量。

根据本发明的一些实施例，所述阀系统包括凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使凸轮的旋转建立相应的按压件的线性运动。

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种在气管导管装置中分配流体的方法。所述方法包括将如上面所述的装置，以及可选地和优选地如下面进一步详细描述的那样连接到控制系统，并且操作控制系统的控制器以将控制信号传输到阀系统。

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种用于控制和监测套囊气管导管装置中的流量的系统。所述系统包括：连接器面板，适于连接到流体分配装置的一次性外壳，并且具有适于连接到流体分配装置的一次性流体连接器的多个面板连接器；阀系统，构造用于选择性地控制流体分配装置内的流量；以及控制器，构造为向所述阀系统发送控制信号。根据本发明的一些实施例，流体分配装置包括第一歧管和第二歧管，第一歧管和第二歧管都安装在一次性外壳内，并且经由多个流体互连器彼此连接，多个流体互连器中的每一个可由所述阀系统控制。根据本发明的一些实施例，所述第一歧管包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且其中所述第二歧管包括适于在流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种在气管导管装置中分配流体的方法。所述方法包括将流体分配装置连接到控制气管导管装置中的流量的控制系统；以及操作所述控制系统的控制器以将控制信号传输到控制所述流体分配装置内的流量的阀系统。所述流体分配装置可选地和优选地包括：一次性外壳，以及可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器。所述第一歧管和所述第二歧管均安装在所述一次性外壳内并经由多个流体互连器彼此连接，所述流体互连器中的每一个可由所述阀系统控制。根据本发明的一些实施例，所述第一歧管包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且其中所述第二歧管包括适于在流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

根据本发明的一些实施例，所述阀系统在一次性外壳的外部。

根据本发明的一些实施例，所述一次性外壳包括窗口，所述窗口暴露所述流体互连器以允许所述阀系统接合所述流体互连器。

根据本发明的一些实施例，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将废物流体输送到废物收集容器的废物管线。

根据本发明的一些实施例，所述一次性流体连接器包括可连接到所述系统的兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器。根据本发明的一些实施例，所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在所述废物收集容器中产生负压。

根据本发明的一些实施例，所述控制信号包括使所述阀系统打开从流体分配端口到所述废物端口的流体路径的信号。

根据本发明的一些实施例，所述信号还使所述阀系统同时打开从所述控制系统的面板连接器到另一流体分配端口的另一流体路径。

根据本发明的一些实施例，所述控制信号包括使所述阀系统打开从所述控制系统的面板连接器到所述互连器中的一个的流体路径以及打开从所述互连器到通过另一互连器的所述废物端口的流体路径的信号。

根据本发明的一些实施例的一个方面，提供了一种阀系统。所述阀系统包括：多个柔性壁互连器，以及多个可移动的按压构件。每个可移动的按压件可选地且优选地对准以接合所述互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的互连器的流量。阀系统还可以包括凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使所述凸轮的旋转建立所述按压件的线性运动。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和/或科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料可用于本发明实施方案的实践或测试中，但下文描述了示例性的方法和/或材料。在冲突的情况下，以专利说明书(包括定义)为准。此外，材料、方法和实施例仅是说明性的，而不是必须进行限制。

本发明实施例的方法和/或系统的实现可以涉及以手动、自动或其组合来执行或完成选定的任务。此外，根据本发明的方法和/或系统的实施例的实际仪器和设备，可以通过硬件，通过软件或通过固件或通过使用操作系统的组合来实现几个选择的任务。

例如，用于执行根据本发明实施例的所选任务的硬件可以被实现为芯片或电路。作为软件，根据本发明实施例的所选任务可以被实现为由使用任何适当操作系统的计算机所执行的多个软件指令。在本发明的示例性实施例中，根据在此描述的方法和/或系统的示例性实施例的一个或多个任务由数据处理器执行，诸如用于执行多个指令的计算平台。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或用于存储指令和/或数据的非易失性存储器，例如，磁硬盘和/或可移动介质。可选地，还提供网络连接。还可选地提供显示器和/或诸如键盘或鼠标的用户输入装置。

附图说明

本文仅通过实例并参考附图来描述本发明的一些实施例。现在详细地具体参考附图，强调的是，所示的细节是通过示例的方式，并且是为了对本发明的实施例进行说明性的讨论。在这一点上，结合附图进行的描述对于本领域的技术人员来说，如何实践本发明的实施例是显而易见的。

在附图中：

图1是根据本发明一些实施例的用于控制气管导管中的流量的控制系统和流体分配装置的示意图；

图2A和2B是根据本发明的一些实施方案的流体分配装置的后侧(图2A)和前侧(图2B)的外部透视图的示意图；

图3是根据本发明的一些实施例的流体分配装置的内部的示意图；

图4A-D是根据本发明的一些实施例的第一歧管的示意图，并且更详细地，其中：图4A示出了等距视图，并且4B-D示出了图4A沿A-A线(图4B)、A’-A’线(图4C)以及A”-A”线(图4D)的截面图；

图5是根据本发明一些实施例的歧管内的独立流动路径的代表性示例的示意图；

图6A-C是根据本发明的各种示例性实施例的阀系统的示意图；以及

图7A-M是示出根据本发明的一些实施例的流体路径流体分配装置的几个示例的示意图。

具体实施方式

在本发明的一些实施例中，本发明涉及流体控制，更具体地，但不排他地，涉及流体分配装置。流体分配装置在通过气管导管的机械通气期间特别有用。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明在其应用中不必限于以下描述中阐述的和/或附图和/或实施例中所示的部件和/或方法的构造和布置的细节。本发明能够具有其它实施例或者能够以各种方式实践或实现。

本实施例包括流体分配装置。流体分配装置在许多需要将流体输送到腔体和从腔体输送流体的应用中是有用的。优选地，但不是必须地，流体分配装置用于医疗应用中，在这种情况下，腔体是哺乳动物(例如，人类受试者)的内腔。例如，流体分配装置可以在机械通气期间使用，以提供与气管导管装置的流体管线的流体连通。或者，流体分配装置可用于提供与连接到身体的其它部分(例如腹部空间，血管或膀胱)的流体管线的流体连通。流体分配装置可用于将流体输送到住院受试者的腔体或从住院受试者的腔输送流体，例如在急诊室中，在开放手术期间等。

当在机械通气期间使用流体分配装置时，其可以被控制系统用于控制气管导管装置(例如但不限于气管内管装置或气管造口术导管装置)中的流量。

当流体分配装置提供与血管或膀胱的流体连通时，其可以有助于在各种操作期间分配输送到身体和从身体输送的流体，所述操作例如但不限于抽吸，泵送，冲洗，通气等。

本文所用的“流体”是指液态或气态的任何物质。

可选择地使用流体分配装置的控制系统的代表性例子是在上述美国公开申请第20140366874号中描述的控制系统，其内容在此引入作为参考。这种控制系统可以执行气管分泌物的可调节的排空或抽吸，声门下容积的受控冲洗和/或通气，和/或动态套囊密封。

虽然下面的实施例特别强调了在机械通气期间流体分配装置的使用，但是应当理解，本发明的一些实施例在其它医疗过程中和/或用于其它目的期间使用流体分配装置。

发明人发现，将流体分配装置与控制系统结合使用是有益的，因为它降低了控制系统的维护复杂性。在本发明的一些实施例中，流体分配装置被构造成使得从气管导管装置提取的所有液体都通过流体分配装置而不通过控制系统。这些实施例的优点在于，消除了对患者之间的控制系统进行消毒的需要。

所述流体分配装置可选地且优选地整体上是一次性的，从而在所述装置与气管内或气管造口术导管装置一起使用之后，可以与其它医院废物一起被丢弃。

图1示出了适于与本实施例的流体分配装置一起使用的控制气管导管装置中的流量的控制系统。控制系统用100表示，流体分配装置用10表示。

装置10包括具有一次性流体连接器14和流体分配端口16的外壳12。外壳12优选可拆卸地安装在系统100上。连接器，诸如倒钩件(未示出，参见例如图3)，可选地且优选地安装在端口16中的每一个上。装置10还可以包括生理盐水入口端口18，其上安装有连接器18a，用于连接到从生理盐水源29提供生理盐水的生理盐水供应管线28。系统100和装置10尤其可用于控制和监测套囊气管导管装置102中的流量，所述套囊气管导管装置102具有主腔202，套囊210，套囊充气管线106c以及一个或多个附加流体管线106a,106b。管线106a-c中的两个或多个，优选地管线106a-c中的每一个在其近端处包括流体连接器(未示出)，所述流体连接器在形状和尺寸上与流体分配端口16中的一个的连接器兼容，以允许其连接到流体分配端口流体的相应连接器，从而在装置102的相应管线和装置10的相应流体分配端口之间建立流体连通。其中一个分配端口(例如端口16d)的连接器可选地且优选地在形状上和尺寸上与可缩回导管105的近端处的流体连接器(未示出)兼容，其中所述可缩回导管105被引入至气管导管装置102的主腔202中。

安装在一个或多个分配端口16上的连接器和在待连接到分配端口16的管线106a-c的近端处的连接器可选地和优选地设置有匹配颜色，用于防止误连接。作为不应被认为是限制性的代表性示例，端口16a的连接器可以具有与管线106a相同的颜色，使得在使用装置10时，管线106a的近端连接器连接到端口16a的连接器，端口16b的连接器可以具有与管线106b相同的颜色，使得在使用装置10时，管线106b的近端连接器连接到端口16b的连接器。端口16c的连接器可以具有与管线106c相同的颜色，从而在使用装置10时，管线106c的近端连接器连接到端口16c的连接器，并且端口16d的连接器可以具有与管线105相同的颜色，从而在使用装置10时，管线105的近端连接器连接到端口16d的连接器。

系统100和装置10适于在任何插管过程中与装置102结合使用，包括但不限于口腔、鼻气管插管和气管切开术。

在本发明的一些实施例中，装置10包括具有连接器20a的废物端口20，所述连接器20a可连接到废物管线22，以将废物流体输送到其中具有负压的废物收集容器138，例如捕获瓶。在这些实施例中，装置10可选地并优选地包括具有连接器26a的真空口26，所述连接器26a可连接从收集容器138的出口139引出的清洁管线24。出口139可以设置有一个机构，例如浮动构件(未示出)以阻挡废物流体从出口139溢流，如本领域已知的。

下文提供对装置10的原理和操作的更详细的描述。

系统100包括具有几个面板连接器132的连接器面板108。每个面板连接器132可选地并且优选地在形状和尺寸上与装置10的一次性流体连接器14中的一个兼容，使得当装置10安装在连接器面板108上时，装置10的连接器接合并配合地连接到面板108的相应连接器。连接器面板108还可以包括另外的附加连接器，用于其它操作，典型地但不排他地，使用负压进行的那些操作，例如但不限于用于抗菌的刷牙和用于从口咽排出分泌物。面板108可以可选地并且优选地包括用于连接各种过滤器的附加连接器，包括但不限于抗菌过滤器和湿度过滤器。面板108上的一个或多个连接器可选地并且优选地由电光开关(未示出)控制，所述电光开关可以被配置为在断开的情况下报警。

连接器132可以包括用于提供气流的气体(例如空气)供应连接器172，例如，用于通气声门下容积或废物收集容器138。在图1中，气体供应连接器172与一次性流体连接器14c在形状和尺寸上兼容。

连接器132还可以包括真空连接器176，用于例如通过医院的真空网络等将装置10连接到外部负压管线或真空泵。或者，系统100可包括用于提供真空条件的泵。真空水平通常以压力单位表示，其中较低的压力对应于较高的真空水平，而较高的压力对应于较低的真空水平。在图1中，真空连接器176在形状和尺寸上与一次性流体连接器14a兼容。

可选地，连接器132还包括用于提供套囊充气流体(例如，空气，生理盐水)的套囊充气连接器174，以专门用于通过套囊充气管线106c对套囊210充气。在这些实施例中，装置10的流体分配端口16中的一个，例如端口16c，可选地并且优选地与装置10的一次性流体连接器直接流体连通，所述一次性流体连接器连接到套囊充气连接器174(图1中的一次性连接器14b)，并且在使用装置10时连接到管线106c的近端连接器。

系统100可选地和优选地包括电源112，其可以是医学级隔离电源。或者，系统100可以连接到外部电源单元(未示出)。优选地，通过电力分配器板面114将电力分配给系统的部件，电力分配器板面114为每个部件提供适当的电压。在本发明的一些实施例中，系统100包括不间断电源(UPS)，用于确保系统100的连续操作，例如，当需要在短时间内将系统从主电源断开连接或者主电源关闭时。可以使用任何类型的UPS，例如一个或多个系列的锂离子电池等。

系统100优选地包括处理系统116和控制系统118。控制系统可以包括主控制器120和一个或多个操作模块122。控制器120和操作模块122可选地和优选地具有电子电路，其中控制器120的电子电路被配置为响应于从处理系统116接收到的信号来控制电子电路模块122的操作。如图1所示，系统116、118和120可以被提供为单独的系统单元，或者这些系统中的两个或更多个可以被结合到单个单元中。因此，例如，系统118的主控制器120也可以具有处理能力，在这种情况下，系统118也起到系统116的作用，并且不包括单独的处理系统。下面，对处理单元116的参考包括其中单元116是单独系统的实施例和其中系统118也用作处理系统的实施例。

处理系统116可以是通用处理器或专用电路，并且被配置为指示控制系统执行这里描述的各种操作。操作是基于算法的，所述算法可以被补充到处理系统116。例如，所述算法可以被写到有形的计算机可读介质上，例如可由处理系统116访问的光、磁或非易失性电子存储器。处理系统116还可以从系统118接收信号。在这些实施例中，处理系统116分析由系统118传送的信号，以从信号中提取信息。基于所提取的信息，系统118进行操作。

所提取的信息也可以显示在显示装置124上或者经由I/O通信面板126发送。面板126可以包括一个或多个通信端口，诸如通用串行总线(USB)端口，以允许系统100连接到外部装置或能够经由诸如USB端口的通信端口进行通信的任何其它装置，其中外部装置诸如外部计算机，外部硬盘驱动器，外部存储介质，外部监视器，外部个人装置(例如，个人数字助理(PDA)，智能电话等)。面板126可以包括用于连接到外部监测器的RS232连接器。也可以考虑其它类型的连接器，例如PS2端口和LAN端口。面板126用于允许相应的外部装置从系统100下载数据或向系统100上载数据。可以上载到系统100的数据的代表性示例包括但不限于用于处理系统116的软件更新和特定目标的历史数据。可以从系统100下载的数据的代表性示例包括但不限于由处理系统116检测和/或计算的参数。

因此，处理系统116可选地并优选地被配置用于与其它处理单元或计算机通信。这种通信可以是有线通信，例如经由USB端口等，和/或它可以是无线通信，例如

或WiFi通信，其可以例如经由因特网在系统116和远程位置之间建立连接。当通信是无线的时，面板126包括用于建立这种通信的合适的无线通信装置。

系统116还可以被配置用于与能够接收和处理数据但也可以具有其它功能的系统进行通信(通过有线或无线通信)。代表性的示例包括但不限于具有数据处理功能的蜂窝电话，具有数据处理功能的个人数字助理(PDA)，具有数据处理功能的便携式电子邮件装置(例如，

装置)，具有数据处理功能的便携式媒体播放器(例如，Apple

)，具有数据处理功能的便携式游戏装置(例如，

)。以及具有数据处理功能的平板或触摸屏显示装置(例如，Apple

)。系统116可以被配置为从这些系统中的任何一个接收数据和向这些系统中的任何一个发送数据。

处理系统116指示控制系统118通过主控制器120根据与本发明的发明人所设计的专用算法相对应的程序指令执行操作。处理系统116优选地还被配置用于在存储介质上记录由系统116计算的或由控制器120或从外部源(经由面板126)接收的数据。可以由系统116记录的参数的代表包括，但不限于，事件时间、套囊压力、套囊泄漏，一个或多个流体管线的阻塞、肺顺应性、肺阻力、警报，以及在频域或时域中的一个或多个统计分析报告，这些报告与所监测的套囊压力控制、咳嗽和其它事件有关。

所记录的数据可以显示在显示装置124上，例如，根据操作者的特定请求。所记录的数据也可以被发送或下载到具有处理能力的外部系统。所记录的数据也可以由系统116或医生在各种计算或估计中使用，这些计算或估计可能需要使用预先记录的数据。例如，所记录的数据可用于分析肺顺应性和阻力的趋势，从而降低异常肺病症(例如急性呼吸窘迫综合征、急性肺损伤、与呼吸机相关的肺损伤)的风险。这种分析可以包括基于气管和呼吸机压力的历史计算装置102的主腔中的流动阻力。流动阻力通常以压力单位表示，所述压力单位描述了沿着主腔装置102的长度的压降。可以使用对流动历史的阻力来计算肺顺应性，以便警告与呼吸机相关的肺损伤的发展。

系统116可以监测和操作控制器120，通过显示器124显示数据，处理显示在显示器124上的图形用户界面(GUI)，记录系统100的操作和警报，和/或通过I/O通信面板126从外部装置发送和接收数据。可以在显示器124上图形地和/或以字母数字表示来显示数据。系统116优选地被配置为通过显示器124显示可视消息，例如警告消息和系统状态消息。在本发明的一些实施例中，系统100包括电声装置130，例如扬声器或蜂鸣器，用于响应于来自处理系统116的电信号而产生声信号。例如，系统116可以被配置成通过警报信号来伴随警告消息。

控制器120和/或系统116可以可选地并且优选地也从用户界面系统128接收输入。系统128可以包括操作按钮和/或触摸屏，用于允许操作者插入目标细节、选择操作简档、选择显示模式、改变简档参数、以及对警报作出反应等。系统128优选地被配置成允许操作者强制执行程序和/或绕过由系统116规定的程序。在本发明的各种示例性实施例中，显示器124可以被提供为触摸屏，以允许显示器124还用作用户接口系统、除了系统128可以包括或可以不包括的操作按钮、或者所述操作按钮的代替。

系统100优选地还包括由控制器120控制的阀系统180。根据控制器120执行的程序，阀系统180允许分配端口16和面板108上的连接器之间的选择性流体连通，并且可选地并且优选地还允许分配端口16和生理盐水入口端口18以及废物端口20之间的选择性流体连通。优选地，阀系统180不与通过相应端口的流体接触。在本发明的一些实施例中，阀系统180在装置10的外部。例如，装置10的外壳12可以设置有窗口30，阀系统180通过所述窗口30接合并控制装置10中的流体互连器，如下面更详细描述的。

在本发明的一些实施例中，控制系统118尤其基于算法和使用阀系统180执行包括冲洗程序、抽吸程序、套囊充气程序、泄漏检测程序和通气程序中的至少一个的操作。这可以通过向系统118提供以下中的至少一个来实现：用于执行冲洗操作的冲洗模块152，用于执行抽吸操作的抽吸模块154，用于执行套囊充气操作的套囊充气模块156，用于执行泄漏检测操作的泄漏检测模块158和用于执行排气操作的通气模块160。

在本发明的一些实施例中，系统100包括附加的抽吸模块155，所述抽吸模块155通常用于自动地从靠近肺或在肺处的气管的下部去除肺分泌物。应当理解，尽管模块154和155被示为单独的模块，但这不必是这种情况，因为对于一些应用，套囊上方和/或下方的抽吸操作可能不必由单独的模块执行。因此，在一些实施例中，模块154还执行这里关于模块155描述的操作。在这些实施例中，系统100可选地仅包括一个抽吸模块154。

对于冲洗操作、抽吸操作、泄漏检测操作和通气操作中的任何操作，系统118可选地并优选地自动地向装置10发出信号，以从管线106a和106b中选择流体管线，并通过所选择的管线执行相应的操作。

模块152、154、155、156和160可执行如上文美国公开申请第20140366874号中所描述的操作，其内容通过引用并入本文。现在将解释系统118的模块的一些操作原理。

抽吸模块154可以包括可调节的压力调节器和/或流量计(未示出)。压力调节器控制由模块154施加的抽吸真空，并且流量计测量由抽吸操作产生的流量。调节抽吸真空是有利的，因为其允许以改进的效率抽吸分泌物并降低组织损伤的风险。测量流量是有利的，因为其允许确定相应的流体管线是否被阻塞，以及可选地确定阻塞的水平(例如，百分比)。这优选地由处理系统116执行，所述处理系统116经由控制器120从模块154接收流速数据，并基于流速数据确定是否存在阻塞，以及可选地还确定阻塞水平。这种确定可以包括阈值处理。

可选地，抽吸模块154也在套囊下方进行抽吸操作，以排出分泌物，如下文进一步详细描述的。

可选地，抽吸模块154也可手动操作，例如，用于使用从外部引入装置102的主腔的单独的抽吸导管来排出口咽分泌物，和/或用于在从口咽排出分泌物的同时为用于刷牙的刷牙装置提供负压。

冲洗模块152可选地包括泵，并构造成将冲洗流体引入管线106a和106b中的一个。冲洗模块152由控制器120控制，控制器120在冲洗模块152与管线106a和106b中的一个之间建立流体连通(例如，通过向阀系统180发送信号)，然后向冲洗模块152发送信号以泵送冲洗流体。控制器120可以选择管线106a和106b中的任何一个来进行冲洗操作。在受试者的通气期间，优选地存在控制器120选择管线106a进行冲洗操作的至少一个时间区段和控制器120选择管线106b进行冲洗操作的至少一个时间区段。

冲洗流体可以是任何类型，包括但不限于液体，其包括消毒物质、生物标记物质、局部止痛物质和/或分泌稀释物质。

套囊充气模块156可以包括一个或多个压力传感器(未示出)，其监测套囊充气管线106c内(因此也在套囊内)的压力。可选地和优选地，存在一个以上的压力传感器，用于安全性和用于提高测量的准确性。例如，模块156可以包括两个传感器，并且处理系统116可以比较由两个传感器测量的压力值，并且当这些值不一致(例如，彼此偏离10％或更多)时发出警报。模块156还包括微型泵和一个或多个阀，所述微型泵迫使流体(通常是空气)填充到套囊充气管线106c中，所述一个或多个阀控制流体输送到管线106c中的量和速率，或者以受控速率使套囊放气。

泄漏检测模块158有助于评估由套囊提供的密封水平。这可以以一种以上的方式来完成，例如，如美国专利第6,843,250号和美国公开申请第20090229605号中所描述的，这两个专利都被转让给与本申请相同的受让人，并且它们的全部内容通过引用结合于此，如在这里完全阐述一样。不管模块用来检测泄漏的技术如何，主控制器120优选地从模块158接收泄漏检测数据，并响应于所述数据操作套囊充气模块156。例如，控制器120可以在来自模块158的数据指示已经形成管道泄漏时指示模块156增加套囊中的压力，并且控制器120可以在数据指示套囊提供足够的密封时减小套囊中的压力。

在本发明的一些实施例中，控制器120监测套囊压力的变化并响应于所监测的压力操作套囊充气模块156。本发明人发现，受试者的呼吸可能影响套囊内的压力。因此，可以根据周期和/或幅度来分析压力变化模式，以便保持足够的密封而不会使套囊过度膨胀。根据本发明的一些实施例，当套囊压力变化的幅度在高于预定时间阈值(典型地从大约15分钟到大约25分钟，例如大约20分钟)的时间区段内高于预定压力阈值(典型地从大约14mmHg到大约16mmHg，例如大约15mmHg)时，控制器120指令模型156优选地逐渐减小套囊压力。

在套囊压力和受试者的呼吸循环的变化之间的相关性可选地并且优选地也用于在套囊充气管线中检测阻塞。在这些实施例中，控制器120向处理系统116提供与作为时间函数的套囊压力有关的监测数据。系统116分析数据并从数据中提取呼吸特征，如下文进一步详细描述的。本发明人发现套囊压力变化和呼吸速率之间缺乏相关性，这表明套囊充气管线被阻塞。因此，根据本发明的一些实施例，当系统116不能从套囊压力数据中提取呼吸特征时，或者当所提取的特征与预定阈值内的(例如，对于成人，从4到60或从10到20次呼吸/分钟，对于儿童或婴儿，从20到40次呼吸/分钟)呼吸速率不相关时，控制器120向通气模块160发出信号以迫使空气或其它气体进入套囊充气管线106c，从而清除阻塞。

模块155可以包括压力调节器和/或流量计(未示出)。压力调节器控制由模块155施加的抽吸真空，并且流量计测量由抽吸操作产生的流量。

连接到呼吸机的患者需要定期从气管中去除流体。医院中的传统实践是将呼吸机与患者断开连接，并通过气管导管的主腔插入可收缩的导管105，所述导管105用于从气管中去除流体。导管105被引入到装置102的主腔202中，使得其远端定位在装置102的远端214之外朝向肺(根据在龙骨瓣上方1-2cm的护理标准)。管线105的近端连接到装置10的流体分配端口中的一个(例如端口16d)。

主控制器120可以使抽吸操作与受试者的呼吸循环和/或气管压力同步，其中模块155基于表示呼吸循环和/或气管压力的数据通过管线105执行深度抽吸操作。主控制器120可以在呼吸循环的呼气阶段向模块155发出信号以执行深度抽吸操作。主控制器120可以响应于呼气期间的套囊压降而动态地更新由模块155施加的负压。在本发明的实施例中，主控制器120调整负压，使得所产生的抽吸力在整个深度抽吸操作中保持大致恒定(例如，在20％内)。主控制器120可以调整负压，使得在整个抽吸阶段，在管线105的远端处的有效负压为约0mmHg至约300mmHg。这可以通过施加脉动的高真空水平来实现，例如，每隔几个呼吸循环。

下面是对根据本发明一些实施例的流体分配装置10的原理和操作的更详细的描述，参考图2A-7M。

图2A和2B是根据本发明的一些实施例的流体分配装置10的后侧(图2A)和前侧(图2B)的外部透视视图的示意图。后侧可连接到控制系统的连接器面板。在通气期间使用流体分配装置10的实施例中，例如但不限于，后侧可连接到系统100的连接器面板108，使得一次性连接器14连接到面板连接器132，如上文进一步详述。

流体分配装置10可选地且优选地包括外壳12，一次性连接器14可选地从所述外壳12突出。可选地和优选地，通向生理盐水入口端口18的一次性连接器18a也突出到外壳12之外。外壳12可以用一个或多个夹紧件32打开，例如，用于打开和关闭一次性外壳12的卡扣作用夹紧件。可选地和优选地，但不是必须地，外壳12设置有加强肋40，以进一步确保所述装置的耐压性。在本发明的一些实施例中，外壳12被成形为允许容易地抓握，如图2B的线42所示。优选地，外壳12是一次性的。外壳12可选地且优选地设置有窗口30，阀系统180通过所述窗口30接合并控制装置10中的流体互连器，如下所述。

外壳12可选地且优选地形成有专用区域34、36、38，用于将附加部件(例如但不限于指令粘贴物、标志等)附接到其上。可选地和优选地，装置10包括识别标签(未示出)，所述识别标签可以附着到一个或多个专用区域34、36、38。识别标签可以是本领域已知的任何机器可读类型，例如但不限于条形码(例如QR标签),RFID和RTLS。优选地，外壳12的壁在专用区域34、36、38处较薄，以标记它们的位置来附接前述附加部件，并节省材料。

图3是装置10的内部的示意图，例如，当外壳12打开时所看到的。装置10优选地包括第一歧管44和第二歧管46，两者均可安装在外壳12内。上述流体分配端口16a-d，以及可选地和优选地真空端口26，可以形成在第二歧管46中。诸如但不限于倒钩件的连接器可以在每个端口16a-d处安装在第二歧管46上。这些连接器分别以86a-d示出。连接器86a-d可选地且优选地在外壳12内，并且可通过打开外壳12来接近以连接到外部流体管线(例如气管导管装置102的管线)。或者，一个或多个连接器86a-d可以突出到外壳12之外，类似于连接器18a。

歧管44和46可选地通过多个流体互连器48彼此连接，每个流体互连器可由阀系统180(未示出，参见图1)控制。具体地，歧管44和46中的每一个可以可选地包括多个互连端口，并且互连器48单独地连接在歧管44的互连端口和歧管46的互连端口之间。歧管44的互连端口以72、74示出，歧管46的互连端口以76、78示出。

优选地，互连器48以一对一的方式连接在歧管的互连端口之间，即歧管44的每个互连端口连接到歧管46的一个互连端口，从而互连端口在歧管之间配对。例如，倒钩件可以安装在歧管44和46的每个端口上，其中流体互连器48在形状上和尺寸上兼容倒钩件，并且其中每个流体互连器48连接在歧管44的倒钩件和歧管46的倒钩件之间。歧管44和46的倒钩件通常分别用54和56表示。图3中示出了用于每个歧管的五个互连器和互连端口，但是也可以考虑其它数量的互连器和互连端口。

图4A-D示意性地示出了根据本发明的一些实施例的第一歧管44，并且更详细地，其中：图4A示出了等距视图，并且4B-D示出了图4A沿A-A线(图4B)、A’-A’线(图4C)以及A”-A”线(图4D)的截面图。第一歧管44优选地包括流体入口50，用于从面板连接器中的一个接收流体。例如，一次性连接器14c可以安装在流体入口50上，在这种情况下，入口50从面板连接器172(参见图1)接收流体(例如，空气)。在装置10包括生理盐水入口端口18和/或废物端口20的实施例中，这些端口也可以形成在第一歧管44上，具有相应的连接器18a,20a，可选地并且优选地一次性连接器安装在其上。

歧管44优选地在其中包括两个或多个分离的流体通道。在图4A-D所示的示意说明中不被认为是限制性的，歧管44包括五个互连端口，其中两个互连端口(以72示出)是第一流体通道58的一部分，而三个互连端口(以74示出)是第二流体通道60的一部分。优选地，防止了歧管44内的第一通道58和第二通道60之间的任何流体连通。通道58和60之间的分隔确保歧管44中不存在通过不同外部管线(例如，到气管导管装置102和从气管导管装置102)输送的流体之间的混合。

第一流体通道58与入口50和18(当使用时)连通，因此互连端口72用作外流端口，用于将流体(例如，空气，盐水)从入口50或18输送到通道58，从歧管44输出。优选地，但不是必须地，单向阀52安装在一次性流体连接器14c内。这些实施例的优点在于，单向阀52防止生理盐水从端口18通过气体供应连接器172进入系统100。

第二流体通道60的互连端口74优选用于将流体(例如，空气、生理盐水、分泌物)接收到歧管44中。在本发明的一些实施例中，废物端口20位于第二流体通道60内或以其它方式与第二流体通道60流体连通。由于废物端口20连接到废物收集容器138，因此容器138中的负压也存在于废物端口20中，并且因此通过互连端口74流入通道60可以借助于废物端口20中的负压来建立。

第二歧管46的一些互连端口用作流入互连端口78，流体通过流入互连端口78从歧管44的通道58进入歧管46，而其它互连端口用作流出互连端口76，流体通过流出互连端口76离开歧管46进入歧管44的通道60。在互连器48以一对一\的方连接于歧管的互连端口之间的实施例中，歧管44和46中的互连端口的数量是相同的，其中歧管44的每个流出互连端口经由互连器连接到歧管46的流入互连端口，并且歧管44的每个流入互连端口经由互连器连接到歧管46的流出互连端口。

在本发明的一些实施例中，第二歧管46构造成建立两个或更多个分离的流动路径，更优选三个或更多个不同的分配端口。优选地，但不是必须地，第二歧管46为每个分配端口建立单独的流动路径。

在歧管46内建立的流动路径优选不在分配端口和互连端口之间形成一对一的映射。也就是说，存在至少一个与一个以上互连端口流体连通的分配端口。例如，特定的流体分配端口(例如，端口16a和16b中的至少一个)可以与第二歧管46的一个流入互连端口78和一个流出互连端口76流体连通。所述实施例的优点在于，其允许相同的流体分配端口也从气管导管装置102输送流体。在本发明的各种示例性实施例中，还存在至少一个分配端口，其在歧管46内与所有互连端口流体地分离。例如，当端口16c与连接到套囊充气连接器174的一次性流体连接器14b直接流体连通时，端口16c可以在歧管46内与所有互连端口16a-d以及真空端口26流体地分离。

根据本发明的一些实施例，歧管46内的分离的流动路径的代表性示例在图5中示意性地示出。在图5中通过虚线示出了分离的流体路径。如图所示，第一流体路径82是在第一对84的流体互连器76、78和第一分配端口16a之间的分叉路径，第二流体路径86是在第二对88的流体互连器76、78和第二分配端口16b之间的分叉路径，并且第三流体路径80是在一个流体互连器76和一个分配端口16d之间建立一对一流体连通的非分叉路径。优选地，第一流体路径84和第二流体路径88专用于将流体输送到气管导管装置102的流体管线106a,106b或从流体管线106a,106b提取流体，但不输送到气管导管装置102的套囊充气管线106c或从套囊充气管线106c提取流体，而第三流体路径80专用于从可收缩导管105提取流体。

现在参考图6A-C，图6A-C是根据本发明的各种示例性实施例的阀系统180的示意图。阀系统180对于控制装置10的流体互连器48中的流量特别有用，但是也可以与需要控制通过具有流体互连器的管道系统的流量的任何系统一起使用，而不需要在管道系统中的开口或接合在管道系统中，并且不需要与容纳在管道中的流体形成直接接触。阀系统180能够控制在具有柔性壁的管中的流量。因此，当阀系统180用于控制流体互连器中的流量时，流体互连器是柔性壁管。具体地，当阀系统180用于控制装置10的流体互连器48中的流量时，每个流体互连器48的壁被制成柔性和可压缩的。

阀系统180通常包括主体结构182，阀系统180的各种部件可以安装在主体结构182上。当阀系统180与系统100一起用于控制装置10的流体互连器48中的流量时，系统180的主体结构182可以安装在系统100上，与外壳12的窗口30相对(参见图1)。阀系统180优选地包括多个可移动的按压件184，其典型地但不是必须地成形为按压指状物。每个按压件184对准以接合一个互连器48的壁(未示出，参见图3)，使得按压件朝向互连器的相应的壁的运动在相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的互连器的流量。

按压件184的运动最好是往复线性运动。这可以通过提供具有凸轮轴186的阀系统180来实现，所述凸轮轴186具有多个凸轮188，并且所述凸轮轴186可以例如借助于马达190以及可选地并且优选地借助于传动齿轮192来旋转。马达190优选地由系统100的控制器120控制，以响应从处理系统116接收到的信号来执行各种操作。凸轮188中的每一个与按压件184中的一个对准，使得凸轮188的旋转建立按压件184的往复线性运动。或者，可通过施加其它类型的力来控制按压件184的运动。例如，一个或多个部件184可以是气动、电动或电磁驱动的活塞。尽管下面的实施例以特别强调由凸轮轴控制的按压件184来描述，但是应当理解，根据本发明的一些实施例，也可以设想用于控制按压件184的其它类型的机构，例如但不限于上述气动，电动或电磁机构。

在与系统100和装置10一起使用时，控制器120向马达190发出信号以旋转轴186，使得按压件184选择性地和单独地限制(例如，阻挡)或允许互连器48中的流量，从而根据由控制器120执行的程序，关闭和打开分配端口16和面板108上的连接器之间的流体路径，并且可选地并且优选地也关闭和打开在分配端口16和生理盐水入口端口18，和/或废物端口20之间的流体路径。

现在将参考图7A-M，图7A-M描述根据本发明的一些实施例的这种流体路径的几个示例。在图7A-M中，流体互连器48中的“X”符号表示阀系统180阻断流体互连器中的流量的状态(例如，通过将相应的构件184压靠在互连器的壁上)；在连接器20a和废物收集容器138之间，或者在连接器20a和真空口连接器26a之间的虚线表示没有流量流进和流出容器138的状态；实线表示打开的流体路径，并且箭头表示沿着相应流体路径的流动方向。这些例子涉及具有五个流体互连器48的构造，由附图标记48a,48b,48c,48d和48e表示。

图7A示出了待机状态，在所述待机状态下，所有的流体路径都是关闭的，并且也没有流量流进和流出容器138。

图7B示出了互连器48a和48d打开并且所有其它互连器关闭的状态。流体通过端口16a进入歧管46，继续通过互连器48a，通过流入互连端口74进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压，通过废物端口20重新导向进入容器138。由系统100经由气体供应连接器172输送的气体(例如，空气)通过端口50进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48d，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16b离开歧管46。这种状态对于在经由管线106a排出气管分泌物的同时，经由气管导管装置102的管线106b迫进空气是特别有用的。

图7C示出了互连器48b和48e打开并且所有其它互连器关闭的状态。流体通过端口16b进入歧管46，继续通过互连器48e，通过流入互连端口74进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压，通过废物端口20重新导向进入容器138。由系统100经由气体供应连接器172输送的气体(例如，空气)通过端口50进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48b，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16a离开歧管46。这种状态对于在经由管线106b排出气管分泌物的同时，经由气管导管装置102的管线106a迫进空气是特别有用的。

图7D示出了互连器48a和48d打开并且所有其它互连器关闭的状态。流体通过端口16a进入歧管46，在互连器48a中继续通过流入互连端口74中的一个进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压，通过废物端口20重新引导进入容器138。生理盐水源29所输送的生理盐水通过端口18进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48d，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16b离开歧管46。这种状态对于在经由管线106a排出气管分泌物的同时，经由气管导管装置102的管线106b用生理盐水冲洗是特别有用的。

图7E示出了互连器48b和48e打开并且所有其它互连器关闭的状态。流体通过端口16b进入歧管46，在互连器48e中继续通过流入互连端口74中的一个进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压，通过废物端口20重新引导进入容器138。生理盐水源29所输送的生理盐水通过端口18进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48b，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16a离开歧管46。这种状态对于在经由管线106b排出气管分泌物的同时，经由气管导管装置102的管线106a用生理盐水冲洗是特别有用的。

图7F示出了互连器48b打开，互连器48a,48c和48d关闭，并且端口26不输送真空，从而不会有流量流进和流出容器138的状态。互连器48e也可以是关闭的，但是由于没有流向容器138的流量，互连器48e也可以保持打开，如图7F所示。生理盐水源29所输送的生理盐水通过端口18进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48b，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16a离开歧管46。这种状态对于经由气管导管装置102的管线106a用生理盐水冲洗是特别有用的。

图7G示出了互连器48d打开，互连器48b,48c和48e关闭，并且端口26不输送真空，从而不会有流量流进和流出容器138的状态。互连器48a也可以是关闭的，但是由于没有流向容器138的流量，互连器48a也可以保持打开，如图7G所示。生理盐水源29所输送的生理盐水通过端口18进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48d，通过流入端口78中的一个进入歧管46，并通过端口16b离开歧管46。这种状态经由过气管导管装置102的管线106b用生理盐水冲洗是特别有用的。

图7H示出了互连器48a打开，互连器48b,48c和48e关闭，并且没有气体或生理盐水被输送到歧管44的状态。互连器48d也可以是关闭的，但是由于气体或生理盐水被输送，互连器48d也可以保持打开，如图7H所示。流体通过端口16a进入歧管46，在互连器48a中继续通过流入互连端口74中的一个进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压通过废物端口20重新引导进入容器138。这种状态对于经由气管导管装置102的线路106a执行泄漏检测程序特别有用。

图7I示出了互连器48e打开，互连器48a,48c和48d关闭，并且没有气体或生理盐水被输送到歧管44的状态。互连器48b也可以是关闭的，但是由于气体或生理盐水被输送，互连器48b也可以保持打开，如图7I所示。流体通过端口16b进入歧管46，在互连器48e中继续通过流入互连端口74中的一个进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压通过废物端口20重新引导进入容器138。这种状态对于经由气管导管装置102的线路106b执行泄漏检测程序特别有用。

图7J和7K示出了互连器48c打开的状态，互连器48a,48d和48e(图7J)或48a,48b和48e(图7K)关闭，并且没有气体或生理盐水被输送到歧管44中。在图7J中互连器48b也可以是关闭，但由于气体或生理盐水被输送，互连器48b也可保持打开。在图7K中互连器48d也可以关闭，但是由于气体或生理盐水被输送，互连器48d也可以保持打开。流体通过端口16d进入歧管46，在互连器48e中继续通过流入互连端口74中的一个进入歧管44，并通过真空端口26所输送的负压通过废物端口20重新引导进入容器138。这种状态对于一个以上的操作是有用的。

在本发明的一些实施例中，所述状态用于通过气管导管装置102的线路106a执行泄漏检测程序。

在本发明的一些实施例中，所述状态用于使用单独的抽吸导管105执行分泌物的抽空，所述抽吸导管105的近端被连接到连接器86d，并且其远端被引入到装置102的主腔中。

在本发明的一些实施例中，所述状态用于从容器138中去除被污染的气体，例如，气体来自受试者的气管，并且当系统100在气管导管装置102的一个或多个管线106a中施加抽吸的同时累积在容器138中。通过允许清洁气体通过端口16d进入歧管46，可以将被污染的气体从容器138中去除。因此，本实施例在连接器86d和环境空气或清洁气体源(未示出)之间建立流体连通，而不是在连接器86d和装置102的主腔之间建立流体连通。通过由真空端口26输送的负压，清洁气体或环境空气流过连接器86d，进入歧管46，继续进入歧管44，重新引导进入容器138，并替换其中的至少一部分被污染的气体。

图7L示出了一种状态，在所述状态下，所有的互连器都被关闭，并且没有气体或生理盐水被输送到歧管44中。这种状态对于检查容器138中是否存在泄漏是特别有用的。

图7M示出了互连器48a和48b打开并且所有其它互连器关闭的状态。由系统100经由气体供应连接器172所输送的气体(例如，空气)通过端口50进入歧管44，通过流出端口72中的一个离开歧管44，继续进入互连器48b，通过流入端口78中的一个进入歧管46，通过流出端口76中的一个和互连器48a重新导向回到歧管44，以通过流入互连端口74中的一个进入歧管44。并且通过真空口26所输送的负压被重新引导，通过废物端口20进入容器138。这种状态对于迫使空气到达容器138以使容器通气是特别有用的。

如本文所用，术语“约”是指±10％。

词语“示例性的”在本文中用于表示“用作示例，实例或说明”。被描述为“示例性的”的任何实施例不必被解释为比其它实施例优选或有利和/或从其它实施例中排除特征的并入。

词语“可选地”在本文中用于意指“在一些实施例中提供且在其它实施例中不提供”。本发明的任何特定实施例可以包括多个“可选”特征，除非这些特征冲突。

术语“包括”、“包括了”、“包含”、“包含了”、“具有”和它们的等同物物是指“包括但不限于”。

术语“由……组成”是指“包括且限于”。

术语“基本上由……组成”是指组合物、方法或结构可以包括另外的成分、步骤和/或部分，但仅当另外的成分、步骤和/或部分不会实质上改变所要求保护的组合物、方法或结构的基本和新颖特征时。

如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。例如，术语“一种化合物”或“至少一种化合物”可以包括多种化合物，包括其混合物。

在整个本申请中，本发明的各种实施例可以以范围形式呈现。应当理解，范围形式的描述仅仅是为了方便和简洁，不应当被解释为对本发明范围的不灵活的限制。因此，范围的描述应被认为已经具体公开了所有可能的子范围以及所述范围内的单个数值。例如，范围如1至6的描述应被认为具有具体公开的子范围，如1至3、1至4、1至5、2至4、2至6、3至6等，以及所述范围内的单个数字，例如1、2、3、4、5和6。不管范围的宽度如何，这都是适用的。

每当在本文中指示数值范围时，其意指包括在所指示的范围内的任何所引用的数字(分数或整数)。短语在第一指示数字和第二指示数字之间的“范围”以及从第一指示数字到第二指示数字的“范围”在本文中可互换地使用，并且意味着包括第一指示数字和第二指示数字以及它们之间的所有分数和整数。

应当理解，为清楚起见，在分离的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相反，为简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以分离地或以任何合适的子组合来提供，或者在本发明的任何其它描述的实施例中作为合适的特征来提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不应被认为是那些实施例的必要特征，除非所述实施例在没有那些元件的情况下是不起作用的。

尽管已经结合本发明的特定实施例描述了本发明，但是显然，对于本领域的技术人员来说，许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这些替换、修改和变化。

本说明书中提及的所有公开文件、专利和专利申请通过引用整体并入本说明书中，其程度如同每个单独的公开文件、专利或专利申请具体地和单独地指出通过引用并入本文。此外，在本申请中任何参考文献的引用或标识不应被解释为承认这样的参考文献可作为本发明可获得的现有技术。在使用部分标题的情况下，它们不应被解释为必须的限制。此外，本申请的任何优先权文件整体上通过引用并入本文。

Claims (63)

1.一种用于机械通气的流体分配装置，包括：

一次性外壳；

可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器，所述控制系统控制气管导管装置中的流量；以及

第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和所述第二歧管均安装在所述一次性外壳内并经由多个流体互连器彼此连接，所述流体互连器中的每一个可由阀系统控制；

其中所述第一歧管包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且其中所述第二歧管包括适于在所述流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二歧管构造成建立到至少两个不同的分配端口的分离的流动路径。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，以及在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二歧管构造成建立到至少三个不同的分配端口的分离的流动路径。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径，以及在附加的流体互连器和第三分配端口之间的第三流体路径。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板套囊充气连接器的一次性套囊充气连接器，并且其中所述第二歧管包括套囊充气端口，所述套囊充气端口用于在所述一次性套囊充气连接器和所述气管导管装置的套囊充气管线之间建立流体连通。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板套囊充气连接器的一次性套囊充气连接器，并且其中所述第二歧管包括套囊充气端口，所述套囊充气端口用于在所述一次性套囊充气连接器和所述气管导管装置的套囊充气管线之间建立流体连通。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器，并且其中所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在接收来自受试者的废物流体的废物收集容器中产生负压。

9.根据权利要求2-7中任一项所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器，并且其中所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在接收来自受试者的废物流体的废物收集容器中产生负压。

10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将所述废物流体输送到所述废物收集容器的废物管线。

11.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将所述废物流体输送到所述废物收集容器的废物管线。

12.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括彼此分离的第一流体通道和第二流体通道，并且其中所述第一歧管的所述废物端口构造成由来自所述第二流体通道的流体供给，并且在所述第一歧管内与所述第一流体通道流体分离。

13.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括彼此分离的第一流体通道和第二流体通道，并且其中所述第一歧管的所述废物端口构造成由来自所述第二流体通道的流体供给，并且在所述第一歧管内与所述第一流体通道流体分离。

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括至少两个分离的流体通道。

15.根据权利要求2-7中任一项所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括至少两个分离的流体通道。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到所述控制系统的兼容的气体供应面板连接器的一次性流体入口连接器，其中第一流体通道与所述一次性流体入口连接器流体连通，并且其中第二流体通道在所述第一歧管内与所述一次性流体入口连接器流体分离。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到所述控制系统的兼容的气体供应面板连接器的一次性流体入口连接器，其中第一流体通道与所述一次性流体入口连接器流体连通，并且其中第二流体通道在所述第一歧管内与所述一次性流体入口连接器流体分离。

18.根据权利要求16所述的装置，包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口，其中所述第一流体通道构造成由来自所述生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中所述第二流体通道在所述第一歧管内与所述生理盐水入口端口流体分离。

19.根据权利要求17所述的装置，包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口，其中所述第一流体通道构造成由来自所述生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中所述第二流体通道在所述第一歧管内与所述生理盐水入口端口流体分离。

20.根据权利要求14所述的装置，包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口，其中第一流体通道构造成由来自所述生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中第二流体通道在所述第一歧管内与所述生理盐水入口端口流体分离。

21.根据权利要求15所述的装置，包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口，其中第一流体通道构造成由来自所述生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中第二流体通道在所述第一歧管内与所述生理盐水入口端口流体分离。

22.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀系统在所述流体互连器的外部。

23.根据权利要求2-21中任一项所述的装置，其中，所述阀系统在所述流体互连器的外部。

24.根据权利要求22所述的装置，其中，所述阀系统在所述一次性外壳的外部。

25.根据权利要求23所述的装置，其中，所述阀系统在所述一次性外壳的外部。

26.根据权利要求24所述的装置，其中，所述一次性外壳包括窗口，所述窗口暴露所述流体互连器以允许所述阀系统接合所述流体互连器。

27.根据权利要求25所述的装置，其中，所述一次性外壳包括窗口，所述窗口暴露所述流体互连器以允许所述阀系统接合所述流体互连器。

28.根据权利要求1所述的装置，其中，所述阀系统包括多个可移动的按压件，每个按压件对准以接合所述流体互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的流体互连器的流量。

29.根据权利要求2-27中任一项所述的装置，其中，所述阀系统包括多个可移动的按压件，每个按压件对准以接合所述流体互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的流体互连器的流量。

30.根据权利要求28所述的装置，其中，所述阀系统包括凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使凸轮的旋转建立相应的按压件的线性运动。

31.根据权利要求29所述的装置，其中，所述阀系统包括凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使凸轮的旋转建立相应的按压件的线性运动。

32.一种在气管导管装置中分配流体的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1所述的装置连接到控制系统；以及

操作所述控制系统的所述控制器以将控制信号传输到所述阀系统。

33.一种在气管导管装置中分配流体的方法，所述方法包括：

将根据权利要求2-30中任一项所述的装置连接到控制系统；以及

操作所述控制系统的所述控制器以将控制信号传输到所述阀系统。

34.一种用于控制和监测套囊气管导管装置中的流量的系统，包括：

连接器面板，所述连接器面板适于连接到流体分配装置的一次性外壳，并且具有适于连接到所述流体分配装置的一次性流体连接器的多个面板连接器；

阀系统，所述阀系统构造用于选择性地控制所述流体分配装置内的流量；以及

控制器，所述控制器配置成向所述阀系统发送控制信号；

其中，所述流体分配装置包括第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和第二歧管均安装在所述一次性外壳内并且经由多个流体互连器彼此连接，所述多个流体互连器中的每一个可由所述阀系统控制，其中所述第一歧管包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且其中所述第二歧管包括适于在流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

35.一种在气管导管装置中分配流体的方法，所述方法包括：

将流体分配装置连接到控制气管导管装置中的流量的控制系统；以及

操作所述控制系统的控制器以将控制信号传输到控制所述流体分配装置内的流量的阀系统；

其中，所述流体分配装置包括：

一次性外壳；

可连接到所述控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器；以及

第一歧管和第二歧管，所述第一歧管和所述第二歧管均安装在所述一次性外壳内并经由多个流体互连器彼此连接，所述流体互连器中的每一个可由所述阀系统控制，其中所述第一歧管包括用于接收来自所述面板连接器中的一个的流体的流体入口，并且其中所述第二歧管包括适于在流体互连器和所述气管导管装置的流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

36.根据权利要求34和35中任一项所述的系统或方法，其中，所述阀系统在所述一次性外壳的外部。

37.根据权利要求36所述的系统或方法，其中，所述一次性外壳包括窗口，所述窗口暴露所述流体互连器以允许所述阀系统接合所述流体互连器。

38.根据权利要求34所述的系统，其中，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将废物流体输送到废物收集容器的废物管线。

39.根据权利要求35-37中任一项所述的系统或方法，其中，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将废物流体输送到废物收集容器的废物管线。

40.根据权利要求38所述的系统，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到所述系统的兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器，并且其中所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在所述废物收集容器中产生负压。

41.根据权利要求39所述的系统或方法，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到所述系统的兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器，并且其中所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在所述废物收集容器中产生负压。

42.根据权利要求38所述的系统，其中，所述控制信号包括使所述阀系统打开从流体分配端口到所述废物端口的流体路径的信号。

43.根据权利要求39-41中任一项所述的系统或方法，其中，所述控制信号包括使所述阀系统打开从流体分配端口到所述废物端口的流体路径的信号。

44.根据权利要求42所述的系统，其中，所述信号还使所述阀系统同时打开从所述控制系统的面板连接器到另一流体分配端口的另一流体路径。

45.根据权利要求43所述的系统或方法，其中，所述信号还使所述阀系统同时打开从所述控制系统的面板连接器到另一流体分配端口的另一流体路径。

46.根据权利要求40所述的系统，其中，所述控制信号包括使所述阀系统打开从所述控制系统的面板连接器到所述互连器中的一个的流体路径以及打开从所述互连器到通过另一互连器的所述废物端口的流体路径的信号。

47.根据权利要求41所述的系统或方法，其中，所述控制信号包括使所述阀系统打开从所述控制系统的面板连接器到所述互连器中的一个的流体路径以及打开从所述互连器到通过另一互连器的所述废物端口的流体路径的信号。

48.一种阀系统，包括：

多个柔性壁互连器；

多个可移动的按压件，每个按压件对准以接合所述互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的互连器的流量；以及

凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使所述凸轮的旋转建立所述按压件的线性运动。

49.一种流体分配装置，包括可连接到控制系统的兼容的面板连接器的一次性流体连接器，第一歧管和第二歧管，其中所述第一歧管和所述第二歧管通过多个流体互连器彼此连接，每个流体互连器可由阀系统控制；

所述第一歧管包括用于接收来自至少一个面板连接器的流体的至少一个流体入口；

所述第二歧管包括适于在所述流体互连器和外部流体管线之间建立流体连通的多个流体分配端口。

50.根据权利要求49所述的装置，其中，所述第二歧管构造成建立到至少两个不同的分配端口的分离的流动路径。

51.根据权利要求50所述的装置，其中，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，以及在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径。

52.根据权利要求49所述的装置，其中，所述第二歧管构造成建立到至少三个不同的分配端口的分离的流动路径。

53.根据权利要求52所述的装置，其中，所述分离的流动路径包括在第一对的流体互连器和第一分配端口之间的第一流体路径，在第二对的流体互连器和第二分配端口之间的第二流体路径，以及在附加的流体互连器和第三分配端口之间的第三流体路径。

54.根据权利要求49-53中任一项所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到兼容的控制面板真空连接器的一次性真空连接器，并且其中所述第二歧管包括真空端口，所述真空端口用于在所述一次性真空连接器和真空管线之间建立流体连通，所述真空管线在接收来自受试者的废物流体的废物收集容器中产生负压。

55.根据权利要求54所述的装置，其中，所述第一歧管包括废物端口，所述废物端口可连接到将所述废物流体输送到所述废物收集容器的废物管线。

56.根据权利要求55所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括彼此分离的第一流体通道和第二流体通道，并且其中所述第一歧管的所述废物端口构造成由来自所述第二流体通道的流体供给，并且在所述第一歧管内与所述第一流体通道流体分离。

57.根据权利要求49-56中任一项所述的装置，其中，所述第一歧管在其中包括至少两个分离的流体通道。

58.根据权利要求57所述的装置，其中，所述一次性流体连接器包括可连接到所述控制系统的兼容的气体供应面板连接器的一次性流体入口连接器，其中第一流体通道与所述一次性流体入口连接器流体连通，并且其中第二流体通道在所述第一歧管内与所述一次性流体入口连接器流体分离。

59.根据权利要求58所述的装置，包括可连接到生理盐水供应管线的生理盐水入口端口，其中所述第一流体通道构造成由来自所述生理盐水入口端口的生理盐水供给，并且其中所述第二流体通道在所述第一歧管内与所述生理盐水入口端口流体分离。

60.根据权利要求49-59中任一项所述的装置，其中，所述阀系统在所述流体互连器的外部。

61.根据权利要求60所述的装置，其中，所述一次性外壳包括窗口，所述窗口暴露所述流体互连器以允许所述阀系统接合所述流体互连器。

62.根据权利要求49-61中任一项所述的装置，其中，所述阀系统包括多个可移动的按压件，每个按压件对准以接合所述流体互连器中的一个的壁，使得按压件朝向相应的壁的运动在所述相应的壁上产生压缩力，并限制或停止通过相应的流体互连器的流量。

63.根据权利要求62所述的装置，其中，所述阀系统包括凸轮轴，所述凸轮轴具有多个凸轮，每个凸轮与所述按压件中的一个对准以使凸轮的旋转建立相应的按压件的线性运动。

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