CN205360200U - 容积可变的风箱装置及麻醉机呼吸回路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种容积可变的风箱装置及麻醉机呼吸回路，容积可变的风箱装置包括连接在麻醉机呼吸回路上的风箱罩、设置在所述风箱罩内的折叠囊，还包括可上下活动以调节所述风箱罩容积的隔板；所述隔板于所述折叠囊上方设置在所述风箱罩内，且隔板的外周边缘与所述风箱罩内壁紧密贴合。本实用新型的容积可变的风箱装置，用于麻醉机呼吸回路，通过隔板在风箱罩内的可活动设置来调节风箱罩的容积，减少或消除呼吸回路中风箱装置中的死腔，减少麻醉药物和医用气体使用量，降低手术费用，且麻醉效果的响应速度更快，节省在麻醉手术过程中因麻醉气体浓度响应慢导致的不必要的时间，节省麻醉手术中因麻醉响应慢而浪费的时间。

Description

容积可变的风箱装置及麻醉机呼吸回路

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种容积可变的风箱装置及麻醉机呼吸回路。

背景技术

在现有麻醉机系统方案中，与病人端最近的是呼吸回路，它的主要功能和作用是：为机械通气或手动通气提供一个密闭呼吸通道，使病人呼出气体中的CO₂被钠石灰吸收，呼出气体中的麻醉气体可以被病人重复吸入。同时，呼吸回路还实现潮气量、气道压力和氧浓度的监测。

潮气量按吸气和呼气分别定义为吸气潮气量和呼气潮气量，吸气潮气量为病人每分钟吸入的气体容积，而呼气潮气量则是病人每分钟呼出气体的容积。

呼吸回路中风箱装置的工作原理：呼气相，病人呼出的气体(CO₂气体和麻醉气体)进入风箱装置中的折叠囊中；吸气相，驱动气体压缩风箱中的折叠囊，把折叠囊中的气体压入CO₂吸收器，经CO₂吸收器处理CO₂后气体与新鲜气体一起输送到病人肺部进行吸收。医疗设备通常针对病人类型为小儿和成人设计有两种不同容积的风箱罩及相应病人类型的折叠囊。在麻醉机正常工作中，对应呼气相时，病人呼出的气体会进入折叠囊中并上升到风箱罩的顶部，多余的气体则从风箱装置中的POP-OFF阀处卸放然后经由AGSS后排放出去。这种设计，不论当前病人的潮气量设置为多少，都需要将折叠囊充满并上升至风箱罩的顶部，因为风箱的顶部为计算实际潮气量的一个基点或零点位置。吸气相时，驱动气体通过加压将折叠囊从风箱罩的顶部向下压，把折叠囊中的气体压入CO₂吸收器处理掉CO₂气体后输送到病人进行吸入。观察实际的潮气量时，则从风箱罩的顶部开始计算，从风箱罩顶部到折叠囊被驱动气体压下时折叠囊的顶部位于风箱中的吸气末位置点这两个位置点在风箱中所对应的容积即为实际潮气量的大小。

现有的风箱罩的容积是一个固定值，其不可改变，仅针对成人和小儿病人类型有两个容积值，小儿为一个固定的容积值，成人为一个固定的容积值。这种设计，不论当前的潮气量设置为多少，都需要将折叠囊充满并上升至风箱罩的顶部。比如说，当前风箱罩的容积为2L，而当前病人需要的潮气量为300mL，按现有技术方案，其也需要将折叠囊充满到直至风箱罩的顶部，则有约1.7L的死腔。死腔即临床应用上不需要的空间或容积、没有任何意义的空间或容积。这部分死腔跟当前病人实际需要的潮气量容积联通在一起，需要填充相同成分的麻醉气体和新鲜气体，会造成麻醉剂和新鲜气体的浪费，容积越大，麻醉气体填充并达到成分混合均匀的响应时间就越长。

此外，还提高了手术成本因麻醉剂的成本高。因此，有必要设计对风箱装置进行改善，以减少或消除呼吸回路中风箱装置的死腔。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种用于麻醉机呼吸回路上的容积可变的风箱装置，以及具有该风箱装置的麻醉机呼吸回路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种容积可变的风箱装置，包括连接在麻醉机呼吸回路上的风箱罩、设置在所述风箱罩内的折叠囊；还包括可上下活动以调节所述风箱罩容积的隔板；所述隔板于所述折叠囊上方设置在所述风箱罩内，且隔板的外周边缘与所述风箱罩内壁紧密贴合。

优选地，该风箱装置还包括连接并驱动所述隔板活动的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括气缸，所述气缸设置在所述风箱罩的上方；该气缸的活塞杆连接所述隔板，以驱动所述隔板上下活动。

优选地，所述驱动机构包括电机、以及连接在所述电机转轴上的螺杆，所述电机设置在所述风箱罩的上方，通过所述螺杆连接所述隔板。

优选地，该风箱装置还包括设置在所述风箱罩开口端的底座，所述折叠囊的开口端安装所述底座上。

优选地，所述折叠囊和风箱罩之间的空间形成容纳驱动气体的容置腔，所述底座上设有连通至所述容置腔的驱动气体接口；

所述底座上还设有连通至所述折叠囊内部的呼吸气体接口。

优选地，该风箱装置还包括安装在所述底座上，并连通至所述折叠囊内部的溢气阀。

本实用新型还提供一种麻醉机呼吸回路，包括以上任一项所述的风箱装置。

优选地，所述呼吸回路的驱动气体管路连接所述风箱装置底座上的驱动气体接口，所述呼吸回路的呼吸管路连接所述风箱装置底座上的呼吸气体接口。

本实用新型的容积可变的风箱装置，用于麻醉机呼吸回路，通过隔板在风箱罩内的可活动设置来调节风箱罩的容积，减少或消除呼吸回路中风箱装置中的死腔，使得折叠囊的容积是随潮气量的设定值灵活可变的，或者是风箱罩用于限制折叠囊容积上限的位置是可变的，以达到折叠囊充满状态的容积与潮气量的设定值相当的效果。其中，达到了消除风箱装置中死腔的目的，减少麻醉药物和医用气体使用量，降低手术费用，且麻醉效果的响应速度更快，节省在麻醉手术过程中因麻醉气体浓度响应慢导致的不必要的时间，节省麻醉手术中因麻醉响应慢而浪费的时间。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的容积可变的风箱装置的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的容积可变的风箱装置，包括连接在麻醉机呼吸回路上的风箱罩1、设置在风箱罩1内的折叠囊2、可上下活动以调节风箱罩1容积的隔板3；隔板3于折叠囊2上方设置在风箱罩1内，且隔板3的外周边缘与风箱罩1内壁紧密贴合。

本实用新型中，在麻醉机使用时，仅针对成人和小儿病人类型，通过隔板3在风箱罩1内的向下或向上活动，可减小或增大风箱罩1容积，使得折叠囊2的容积是随潮气量的设定值灵活可变的，或者是风箱罩1用于限制折叠囊2容积上限的位置是可变的，以达到折叠囊2充满状态的容积与潮气量的设定值相当的效果，消除或减少风箱罩1内死腔，从而可减少麻醉药物和医用气体使用量，降低手术费用，且麻醉效果的响应速度更快。

其中，隔板3的外周和风箱罩1内壁之间可通过密封圈等密封件进行密封，在不影响隔板3上下活动的同时，将位于隔板3上方和下方的风箱罩1内部空间隔绝。隔板3在风箱罩1内的活动优选为竖直上下移动，其活动时在水平面上相对风箱罩1的偏向限定在可接受角度范围内(±0.5°)，以保证隔板3与风箱罩1内壁之间进行可靠密封，避免由于偏向过大使得两者间有缝隙。隔板3向上活动的最大行程可抵接到风箱罩1的顶壁。

隔板3在风箱罩1内活动后定位的位置与折叠囊2能达到的最大容积之间构成一个关系曲线，当麻醉机设定一个潮气量(容积量)时，麻醉机控制系统根据该潮气量的值反求出隔板3所需定位的位置，给驱动机构4一个相应的驱动值，驱动机构4响应后驱动隔板3活动至所需定位位置。

通过隔板3的设置，风箱罩1的尺寸如高度、宽度等可采用现有技术中常规尺寸设置，也可较于现有技术中常规尺寸大。

隔板3优选为平板，外周形状对应风箱罩2内周形状设置。并且，隔板3的材质与风箱罩1材质相同或不同。

进一步地，该风箱装置还包括连接并驱动隔板3活动的驱动机构4，通过驱动机构4驱动隔板3在风箱罩1内的上下活动。驱动机构4的具体设置可采用现有技术实现，只要能驱动隔板3上下活动即可。

例如：在一种实施方式中，驱动机构4可包括气缸，气缸设置在风箱罩1的上方。该气缸的活塞杆连接隔板3，以驱动隔板3上下活动。当活塞杆伸展时，驱动隔板3向下移动；活塞杆回缩时，驱动隔板3向上移动。气缸可为一个，其活塞杆可连接隔板3中部位置上，带动隔板3平衡上下移动；气缸也可为两个或以上，活塞杆分别连接在隔板3至少相对两侧，带动隔板3平衡上下移动。

在另一种实施方式中，驱动机构4包括电机、以及连接在电机转轴上的螺杆，电机设置在风箱罩1的上方，通过螺杆连接隔板3。电机工作时，转轴旋转，带动螺杆旋转；隔板3设有与螺杆配合的螺孔，螺杆旋转可带动隔板3沿螺杆轴向向下或向上移动。电机可为一个，其上螺杆可连接隔板3中部位置上，带动隔板3平衡上下移动；电机也可为两个或以上，其上螺杆分别连接在隔板3至少相对两侧，带动隔板3平衡上下移动。

进一步地，该风箱装置还包括设置在风箱罩1开口端的底座5，折叠囊2的开口端安装底座5上；底座5将折叠囊2和风箱罩1的开口端封闭。

折叠囊2和风箱罩1之间的空间形成容纳驱动气体的容置腔10，底座5上设有连通至容置腔10的驱动气体接口(未图示)。驱动气体通过驱动气体接口进入容置腔10，在容置腔10内可将折叠囊2顶部向下压，把折叠囊2内的气体压出。

底座5上还设有连通至折叠囊2内部的呼吸气体接口(未图示)，病人呼出的气体通过该呼吸气体接口进入折叠囊2内，折叠囊2压出的气体通过该呼吸气体接口输出被病人吸入。

进一步地，该风箱装置还包括安装在底座5上，并连通至折叠囊2内部的溢气阀6。当折叠囊2内气体压力过大时，溢气阀6打开排出多余气体。

可以理解地，折叠囊2及其在风箱罩1内的设置、驱动气体接口及溢气阀6等的设置均可采用现有技术实现。

本实用新型的麻醉机呼吸回路，包括上述的容积可变的风箱装置。

参考图1，呼吸回路的驱动气体管路7连接风箱装置底座5上的驱动气体接口，呼吸回路的呼吸管路8连接风箱装置底座5上的呼吸气体接口。呼吸管路8上还设有CO₂吸收器，将折叠囊2压出的气体中CO₂进行吸收处理，经过CO₂吸收器后的气体再与新鲜气体一起输送到病人肺部进行吸收。

风箱装置的溢气阀6的出口端可连通至驱动气体管路7，将折叠囊2内多余气体排至驱动气体管路7中。

本实用新型的风箱装置的使用方法，用于麻醉机呼吸回路中潮气量的监测，参考图1，使用方法可包括如下步骤：

根据潮气量的设置，驱动隔板3上下活动以调节风箱罩1的容积，从而限制折叠囊2的填充容积，将隔板3在风箱罩1内所在的位置标记为容积计算基点。其中，隔板3在风箱罩1内活动后定位的位置与折叠囊2能达到的最大容积之间构成一个关系曲线，当麻醉机设定一个潮气量(容积量)时，麻醉机控制系统根据该潮气量的值反求出隔板3所需定位的位置，给驱动机构4一个相应的驱动值，驱动机构4响应后驱动隔板3活动至所需定位位置。

呼气相时，病人呼出气体进入折叠囊2中，使折叠囊2充满气体后顶部上升至隔板3。

吸气相时，将驱动气体输送到风箱罩1内(容置腔10中)，驱动气体将折叠囊2顶部向下压，把折叠囊2内的气体压出折叠囊2以输送至病人进行吸入；经下压后折叠囊2顶部在风箱罩1内所在的位置为容积计算末点。其中，压出的气体在被病人吸入前经过呼吸回路上CO₂吸收器的处理，气体中CO₂被吸收处理。

计算容积计算基点和容积计算末点的差值，获得实际潮气量。

潮气量的设置、实际潮气量的计算等操作可由麻醉机的控制系统实现。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种容积可变的风箱装置，包括连接在麻醉机呼吸回路上的风箱罩（1）、设置在所述风箱罩（1）内的折叠囊（2），其特征在于，还包括可上下活动以调节所述风箱罩（1）容积的隔板（3）；所述隔板（3）于所述折叠囊（2）上方设置在所述风箱罩（1）内，且隔板（3）的外周边缘与所述风箱罩（1）内壁紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，该风箱装置还包括连接并驱动所述隔板（3）活动的驱动机构（4）。

3.根据权利要求2所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，所述驱动机构（4）包括气缸，所述气缸设置在所述风箱罩（1）的上方；该气缸的活塞杆连接所述隔板（3），以驱动所述隔板（3）上下活动。

4.根据权利要求2所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，所述驱动机构（4）包括电机、以及连接在所述电机转轴上的螺杆，所述电机设置在所述风箱罩（1）的上方，通过所述螺杆连接所述隔板（3）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，该风箱装置还包括设置在所述风箱罩（1）开口端的底座（5），所述折叠囊（2）的开口端安装所述底座（5）上。

6.根据权利要求5所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，所述折叠囊（2）和风箱罩（1）之间的空间形成容纳驱动气体的容置腔（10），所述底座（5）上设有连通至所述容置腔（10）的驱动气体接口；

所述底座（5）上还设有连通至所述折叠囊（2）内部的呼吸气体接口。

7.根据权利要求5所述的容积可变的风箱装置，其特征在于，该风箱装置还包括安装在所述底座（5）上，并连通至所述折叠囊（2）内部的溢气阀（6）。

8.一种麻醉机呼吸回路，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的风箱装置。

9.根据权利要求8所述的麻醉机呼吸回路，其特征在于，所述呼吸回路的驱动气体管路（7）连接所述风箱装置底座（5）上的驱动气体接口，所述呼吸回路的呼吸管路（8）连接所述风箱装置底座（5）上的呼吸气体接口。