RU2550661C2 - Система и способ контроля утечки из контура, доставляющего субъекту находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа - Google Patents

Система и способ контроля утечки из контура, доставляющего субъекту находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа Download PDF

Info

Publication number
RU2550661C2
RU2550661C2 RU2011154091/14A RU2011154091A RU2550661C2 RU 2550661 C2 RU2550661 C2 RU 2550661C2 RU 2011154091/14 A RU2011154091/14 A RU 2011154091/14A RU 2011154091 A RU2011154091 A RU 2011154091A RU 2550661 C2 RU2550661 C2 RU 2550661C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
subject
circuit
valve
atmosphere
Prior art date
Application number
RU2011154091/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011154091A (ru
Inventor
Стефен Далтон ПИТТМАН
Лорен Элизабет ХЬЮСЕР
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В.
Publication of RU2011154091A publication Critical patent/RU2011154091A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2550661C2 publication Critical patent/RU2550661C2/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/021Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022Control means therefor
    • A61M16/024Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201Controlled valves
    • A61M16/202Controlled valves electrically actuated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201Controlled valves
    • A61M16/202Controlled valves electrically actuated
    • A61M16/203Proportional
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/15Detection of leaks
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331Pressure; Flow
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers

Abstract

Группа изобретений относится к медицинской технике. Система содержит газовый контур, состоящий из впускного патрубка, выпускного патрубка и полого канала, соединяющего впускной патрубок и выпускной патрубок, при этом выпускной патрубок сконфигурирован для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта. Клапан сконфигурирован для выпускания газа из контура в атмосферу. Один или более датчиков сконфигурированы для генерации одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа в пределах газового контура, относящимся к утечке газа из контура в атмосферу. Процессор сконфигурирован для управления клапаном таким образом, что поток газа, выпускаемый из контура через клапан, снижается или останавливается, если один или более выходных сигналов, сгенерированных одним или более датчиками, указывают, что утечка газа из контура в атмосферу превысила порог. Раскрыт вариант выполнения системы, отличающийся конструктивно. Изобретения позволяют контролировать утечки газового контура для сохранения работоспособности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к доставке находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа субъекту через контур в условиях динамического контроля утечки газа из контура в атмосферу.
Известны системы, сконфигурированные для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта с естественной вентиляцией в терапевтических целях. Например, системы создания положительного давления в дыхательных путях обычно используются для поддержания давления в дыхательных путях субъектов во время сна в целях облегчения симптомов нарушения дыхания во сне. Данные системы доставляют находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа через контур, который часто содержит механизм утечки газа в атмосферу в целях предотвращения возвратного дыхания. Однако данные механизмы обычно имеют фиксированную структуру и обеспечивают утечку газа из контура статическим образом.
Один из аспектов изобретения относится к системе, сконфигурированной для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит газовый контур, клапан, один или более датчиков и процессор. Газовый контур состоит из впускного патрубка, выпускного патрубка и полого канала, который соединяет впускной патрубок и выпускной патрубок. Выпускной патрубок сконфигурирован для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта. Клапан сконфигурирован для выпускания газа из контура в атмосферу. Один или более датчиков сконфигурированы для генерации одного или более выходных сигналов, которые передают информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа в пределах газового контура, относящимся к утечке газа из контура в атмосферу. Процессор сконфигурирован для управления клапаном таким образом, что объем газа, выпускаемого из контура в атмосферу, основан на одном или более выходных сигналах, сгенерированных одним или более датчиками.
Другой аспект изобретения относится к способу доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя доставку находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта через контур, который соединен с дыхательными путями субъекта; генерацию одного или более выходных сигналов, которые передают информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа в находящемся под давлением потоке пригодного для дыхания газа, относящимся к утечке газа в находящемся под давлением потоке пригодного для дыхания газа из контура в атмосферу; и выпускание газа из контура в атмосферу с управляемой скоростью, основанной на одном или более выходных сигналах, сгенерированных одним или более датчиками.
Другой аспект изобретения относится к системе, сконфигурированной для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит средство для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта, при этом средство для доставки соединено с дыхательными путями субъекта; средство для генерации одного или более выходных сигналов, которые передают информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа в находящемся под давлением потоке пригодного для дыхания газа, относящимся к утечке газа в находящемся под давлением потоке пригодного для дыхания газа из средства выпускания газа в атмосферу; и средство для выпускания газа из средства для доставки в атмосферу с управляемой скоростью, основанной на одном или более выходных сигналах, сгенерированных одним или более датчиками.
Эти и другие задачи, свойства и характеристики настоящего изобретения, а также способы функционирования и функции соответствующих элементов структуры, и комбинации частей, и организации производства станут более ясными после рассмотрения приведенного ниже описания и прилагаемой формулы изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, при этом все указанные разделы формируют часть данной спецификации, и при этом сходные цифровые позиции обозначают соответствующие части на различных фигурах. Следует ясно понимать, что чертежи приведены только в целях иллюстрации и описания и не являются ограничением изобретения. Кроме того, следует понимать, что структурные характеристики, показанные или описанные в настоящем документе в некотором варианте осуществления, также могут быть использованы в других вариантах осуществления. Однако следует ясно понимать, что чертежи приведены только в целях иллюстрации и описания, и не предназначены для определения объема изобретения. При использовании в спецификации и формуле изобретения единственное число включает в себя ссылку на множество объектов, если контекстом ясно не определено обратное.
Фиг.1 иллюстрирует систему, сконфигурированную для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет собой график параметра, относящегося к утечке, в зависимости от давления в интерфейсном устройстве, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.
Фиг.3 содержит графики параметра, относящегося к утечке, давления в интерфейсном устройстве и режима функционирования клапана, в соответствии с одним или более вариантами осуществления изобретения.
Фиг.1 иллюстрирует систему 10, сконфигурированную для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта 12. В частности, система 10 сконфигурирована для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта 12 в качестве этапа режима терапии. В процессе доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта 12 система 10 адаптивно и/или динамически настраивает объем газа, который утекает в атмосферу, в целях предотвращения возвратного дыхания газа субъектом 12, на основании объема газа, который утекает в атмосферу "непреднамеренно". В одном из вариантов осуществления система 10 включает в себя генератор 14 давления, контур 16, один или более датчиков 18, один или более клапанов 20 и процессор 22.
Генератор 14 давления сконфигурирован для создания, находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа для доставки в дыхательные пути субъекта 12 по контуру 16. Один или более параметров находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа, созданного генератором 14 давления, может контролироваться в соответствии с параметрами режима терапии. Режим терапии может включать в себя, например, алгоритм терапии давлением, разработанный для обеспечения поддержания положительного давления в дыхательных путях для субъекта 12 с естественной вентиляцией во время сна. Поддержка положительного давления в дыхательных путях, предоставляемая субъекту 12, позволит обеспечить терапевтические преимущества субъекту 12, которые снижают симптомы нарушения дыхания во время сна, испытываемые субъектом 12. Алгоритм терапии давлением может включать в себя один или более из алгоритма bi-PAP, алгоритма CPAP, CPAP с автоматическим титрованием, сервовентиляции, вспомогательного дыхания, компонентов комфорта, таких как C-Flex, снижения давления во время раннего выдоха и/или другие алгоритмы терапии давлением. Один или более параметров находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа, управляемого в соответствии с режимом терапии, могут включать в себя один или более параметров из давления, скорости потока, состава, объема, температуры, влажности и/или других параметров находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа. В одном из вариантов осуществления генератор 14 давления содержит источник 24 газа и устройство 26 поддержания давления.
Источник 24 газа включает в себя хранилище или хранилища газа, из которых устройство 26 поддержания давления создает находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа, который доставляется субъекту 12. Источник 24 газа может включать в себя произвольный запас газа для дыхания, такой как, например, окружающая атмосфера, резервуар со сжатым газом, настенный источник газа и/или другие хранилища пригодного для дыхания газа. Газ для дыхания из источника 24 газа может представлять собой пригодный для дыхания газ, такой как воздух, кислород, кислородная смесь, смесь газа для дыхания и лекарственного средства, которое может быть в газообразной форме (например, в форме оксида азота, в распыленной форме и т.д.), и/или другие пригодные для дыхания газы.
Устройство 26 поддержания давления включает в себя один или более механизмов контроля одного или более параметров потока пригодного для дыхания газа, выпускаемого из устройства 26 поддержания давления в контур 16 (например, давление, поток, и т.д.). Например, устройство 26 поддержания давления может включать в себя один или более клапанов, компрессоров, поршней, сильфонов и/или других механизмов контроля одного или более параметров потока пригодного для дыхания газа. Устройство 26 поддержания давления может включать в себя устройство поддержания положительного давления в дыхательных путях, сконфигурированное для создания находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа для доставки субъекту 12 в соответствии с режимом терапии, разработанным для облегчения симптомов нарушения дыхания во сне, испытываемого субъектом 12 во время сна.
Контур 16 определяет траекторию потока газа между генератором 14 давления и дыхательными путями субъекта 12. Таким образом, контур 16 сконфигурирован для доставки находящегося под давлением потока газа из генератора давления 14 в дыхательные пути субъекта 12. В одном из вариантов осуществления контур 16 включает в себя одно или более из интерфейсного устройства 28 и воздуховода 30.
Интерфейсное устройство 28 сконфигурировано для передачи газа между дыхательными путями субъекта 12 и контуром 16. Интерфейсное устройство 28 может включать в себя инвазивное или неинвазивное устройство для передачи газа между контуром 16 и дыхательными путями субъекта 12. Например, интерфейсное устройство 28 может включать в себя носовую маску, носовую/ротовую маску, общелицевую маску, носовую полую иглу, эндотрахеальную трубку, LMA, трахеальную трубку и/или другое интерфейсное устройство.
Воздуховод 30 образует полый канал между впускным патрубком контура 16, который соединен с устройством 26 поддержания давления и выпускным патрубком контура 16, сформированным интерфейсным устройством 28. В одном из вариантов осуществления воздуховод 30 является гибким. Воздуховод 30 может быть реализован как единое целое с интерфейсным устройством 28. Или воздуховод 30 может быть реализован отдельно от интерфейсного устройства 28. В одном из вариантов осуществления в котором воздуховод 30 и интерфейсное устройство 28 реализованы раздельно, воздуховод 30 и интерфейсное устройство 28 являются выборочно съемными.
Несмотря на то, что контур 16 проиллюстрирован на фиг.1 как состоящий из одного канала контур для передачи находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта 12, не предполагается, что это является ограничением. В одном из вариантов осуществления контур 16 представляет собой контур, состоящий из двух каналов, при этом отдельная его часть (например, отдельный канал воздуховода 30) сконфигурирован для передачи газа из дыхательных путей субъекта 12.
Обычно интерфейс между интерфейсным устройством 28 и дыхательными путями пациента 12 не является идеальным. Например, если интерфейсное устройство 28 включает в себя маску, которая покрывает нос и/или рот субъекта 12, то герметичная прокладка между маской и лицом субъекта 12 может не быть идеальной, и может позволять некоторому объему газа из маски утекать в атмосферу. Такие типы утечек между интерфейсом интерфейсного устройства 28 и дыхательными путями субъекта 12 также обычно встречаются и в других типах интерфейсных устройств. Аналогично, в одном из вариантов осуществления контур 16 также содержит другие источники утечки из контура 16 в атмосферу. Например, газ может вытекать в атмосферу из соединения между интерфейсным устройством 28 и воздуховодом 30 и/или из соединения между воздуховодом 30 и устройством 26 поддержания давления. Кроме того, интерфейсное устройство 28 и/или воздуховод 30 могут иметь протечки, которые позволяют газу из контура 16 утекать в окружающую атмосферу. Такие утечки могут быть специально созданы в пределах интерфейсного устройства 28 и/или воздуховода 30 и/или могут сформироваться в интерфейсном устройстве 28 и/или воздуховоде 30 в результате использования (например, в результате обычного износа).
Утечка газа из контура 16 в атмосферу во время доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа субъекту 12 может давать преимущества системе 10. Во время использования в процессе доставки контуром 16 находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта 12 выдох субъекта 12 отправляется обратно в контур 16. Такое введение выдыхаемого газа в контур 16 приводит к повышению давления в контуре 16 и повышению содержания диоксида углерода в контуре 16. Если некоторый объем выдохнутого газа, внесенного в контур 16 во время вдоха и выдоха, не вытекает из контура 16 в атмосферу, то субъект 12 может не получить достаточно кислорода из находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа по причине возвратного дыхания.
Несмотря на то, что утечка по меньшей мере части газа из контура 16 в атмосферу, некоторым образом, благоприятна для системы 10 (в особенности, утечка газа вблизи интерфейса между субъектом 12 и контуром 16, для которого выше вероятность того, что в нем будет высокое содержание диоксида углерода), избыточная утечка может снизить комфортность, эффективность, работоспособность и/или удобство лечения, предоставляемого субъекту 12 системой 10. Например, избыточная утечка из контура 16 в атмосферу может повысить объем слышимого шума, создаваемого системой 10, ухудшить регулирование давления в контуре 16, ухудшить обнаружение событий дыхания на основании параметров газа в контуре 16 (например, процессором, ассоциированным с генератором 14 давления), повысить нагрузку генератора 14 давления, требуемую для поддержания необходимого давления в контуре 16, и/или некоторым другим образом снизить комфортность, эффективность, работоспособность и/или удобство лечения, предоставляемого субъекту 12 системой 10.
Датчики 18 сконфигурированы для отслеживания одного или более параметров находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа, доставляемого в дыхательные пути субъекта 12. Например, датчики 18 могут включать в себя один или более датчиков, сконфигурированных для генерации выходных сигналов, относящихся к одному или более параметрам из давления, скорости потока, состава, объема, температуры, влажности и/или других параметров находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа. Такие датчики могут включать в себя, например, один или более датчиков из датчика давления, расходомера, капнометра и/или других датчиков, сконфигурированных для генерации выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа. Датчики 18 могут быть размещены в системе 10 с тем, чтобы они взаимодействовали с находящимся под давлением потоком пригодного для дыхания газа, внутри устройства 26 поддержания давления, внутри интерфейсного устройства 28, и/или внутри полого канала, образованного воздуховодом 30. Например, один или более датчиков 18 могут быть размещены в системе поддержания положительного давления в дыхательных путях, которая включает в себя устройство 26 поддержания давления, интерфейсное устройство 28 и/или воздуховод 30.
Один или более клапанов 20 сконфигурированы для выпускания газа из контура 16 в атмосферу. Один или более клапанов 20 сконфигурированы таким образом, что скорость, с которой газ выпускается из контура 16 в атмосферу, является управляемой. Управление скоростью, с которой один или более клапанов 20 выпускают газ из контура 16 в атмосферу, позволяет контролировать объем утечки из контура 16 в атмосферу (например, в соответствии с подробнее описанным ниже).
В одном из вариантов осуществления один или более клапанов 20 включают в себя бинарный клапан с двумя состояниями, который может функционировать в двух режимах. В первом режиме клапан выпускает газ из контура 16 с первой скоростью. Во втором режиме клапан выпускает газ из контура 16 со второй скоростью. Первый режим может представлять собой «открытый» режим, в котором газ может проходить достаточно свободно через отверстие, формируемое клапаном. Второй режим может представлять собой «закрытый» режим, в котором отверстие, сформированное клапаном, в основном, закрыто, в результате чего вторая скорость равна нулю или близка к нулю.
В одном из вариантов осуществления один или более клапанов 20 включают в себя клапан, которым можно управлять с целью обеспечения возможности прохождения газа через клапан из контура 16 в атмосферу с множеством различных скоростей. Для достижения этого клапан может обеспечивать отверстие, размер которого может быть настроен пошагово, множество отверстий, которые могут быть избирательно открыты или закрыты, по отдельности или в группах, в целях настройки скорости, с которой газ выпускается в атмосферу, и/или могут быть использованы другие механизмы регулирования скорости, с которой газ выпускается в атмосферу.
В варианте осуществления, показанном на фиг.1, один или более клапанов 20 включают в себя клапан, размещенный на интерфейсном устройстве 28. Это может способствовать утечке выдыхаемого газа (например, имеющего повышенный уровень диоксида углерода) в целях предотвращения возвратного дыхания. Следует понимать, что такое размещение не предполагается в качестве ограничения. В одном из вариантов осуществления один или более клапанов 20 включают в себя клапан, размещенный на воздуховоде 30. В одном из вариантов осуществления один или более клапанов 20 включают в себя клапаны, размещенные на интерфейсном устройстве 28 и воздуховоде 30.
Процессор 22 сконфигурирован для обеспечения возможности обработки информации в системе 10. Таким образом, процессор 22 может включать в себя один или более из цифрового процессора, аналогового процессора, цифровой схемы, спроектированной для обработки информации, аналоговой схемы, спроектированной для обработки информации и/или управления компонентом(-ами) в пределах системы 10, конечного автомата и/или других механизмов электронной обработки информации. Несмотря на то, что процессор 22 показан на фиг.1 как единая сущность, это сделано исключительно в целях иллюстрации. В некоторых реализациях процессор 22 может содержать множество блоков обработки данных. Такие блоки обработки данных могут физически находиться в пределах одного и того же устройства, или процессор 22 может представлять функциональные возможности группы устройств, работающих совместно. Процессор 22 может быть сконфигурирован для обеспечения описанной ниже функциональности посредством выполнения одного или более модулей компьютерных программ. Процессор 22 может быть сконфигурирован для выполнения модулей посредством программного обеспечения; аппаратного обеспечения; программно-аппаратного обеспечения; некоторой комбинации программного, аппаратного и/или программно-аппаратного обеспечения; и/или других механизмов для конфигурирования возможностей обработки данных на процессоре 22. Процессор 22 может содержать один или более компонентов, размещенных интегрально и/или находящихся на генераторе давления 14, интерфейсном устройстве 28 и/или воздуховоде 30.
Как обсуждалось выше, во время доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа субъекту 12 системой 10 газ из контура 16 будет утекать в окружающую атмосферу. Этот процесс может включать в себя газ, утечка которого происходит преднамеренно (например, для предотвращения возвратного дыхания) и/или газ, который утекает непреднамеренно (например, по причине износа оборудования, утечки из интерфейса дыхательных путей и т.д.). Процессор 22 сконфигурирован для управления одним или более клапанами 20 для регулирования утечки из контура 16 в атмосферу с целью повышения эффективности, комфортности и/или удобства терапии, предоставляемой субъекту 12 системой 10 посредством находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа. В частности, процессор 22 сконфигурирован для стабилизации утечки из контура 16 в атмосферу.
В целях стабилизации утечки из контура 16 в атмосферу посредством управления одним или более клапанами 20, процессор 22 осуществляет управление одним или более клапанами 20 на основании одного или более выходных сигналов, генерируемых датчиками 18. Конкретнее, управление клапанами 20 процессором 22 основывается на выходных сигналах, генерируемых датчиками 18, в которых передается информация о параметре газа в контуре 16, относящемся к утечке газа из контура 16 в атмосферу. В качестве неограничивающего примера, параметр газа из контура 16, на котором основывается управление клапанами 20, может включать в себя скорость потока газа в контуре 16 или оценку скорости потока выпускаемого в атмосферу газа из контура 16.
В одном из вариантов осуществления процессор 22 управляет клапанами 20 с целью постепенного снижения скорости, с которой газ утекает из контура 16 в атмосферу, в случае, когда выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, указывают, что утечка увеличивается. Например, площадь отверстия(-ий) клапанов 20, через которые газ может утекать из контура 16 в атмосферу, может быть определена как функция (например, пропорционально) параметра газа, относящегося к утечке из контура 16. Динамическая настройка такого типа приведет к понижению объема газа, утекающего в атмосферу через клапаны 20, поскольку объем непреднамеренной утечки газа из контура 16 в атмосферу повышается, и наоборот.
В некоторых вариантах осуществления клапаны 20 включают в себя бинарный клапан с двумя состояниями, который может функционировать в первом режиме и во втором режиме. Если клапан 20 функционирует в первом режиме, то клапан 20 обеспечивает формирование отверстия первого размера, через которое утекает газ из контура 16. Если клапан 20 функционирует во втором режиме, то клапан 20 обеспечивает формирование отверстия, меньшего, чем первое отверстие, или даже обеспечивает отсутствие отверстия. Если клапан 20 сконфигурирован таким образом, что отверстие во втором режиме закрыто или в основном закрыто, то клапан 20, по существу, отключен во втором режиме.
В данных вариантах осуществления процессор 22 может управлять клапаном 20 таким образом, что клапан 20 переключается процессором 22 между первым режимом и вторым режимом на основании того, указывают ли выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, на объем утечки, превышающий одно или более пороговых значений. Например, в одном из вариантов осуществления выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, передают информацию о первом параметре газа, относящемся к утечке газа из контура 16 в атмосферу. Первый параметр газа может включать в себя, например, скорость потока в контуре 16 и/или оценку скорости потока утечки. Если выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, указывают, что первый параметр газа превысил верхний пороговый уровень (например, выходные сигналы превысили соответствующий пороговый уровень), то процессор 22 управляет клапаном 20 с целью переключения из первого режима во второй режим, посредством чего снижается объем утечки.
После того, как клапан 20 переключился во второй режим функционирования, процессор 22 с течением времени может выполнить управление клапаном 20 с целью переключения обратно в первый режим функционирования. Например, процессор 22 может переключить клапан 20 обратно в первый режим функционирования после заранее определенного периода времени. В качестве другого примера, процессор 22 может поддерживать клапан 20 во втором режиме функционирования до тех пор, пока значение первого параметра газа не упадет ниже порогового уровня. Если выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, указывают, что значение первого параметра газа упало ниже нижнего порогового уровня (например, выходные сигналы опустились ниже соответствующего порогового уровня), процессор 22 управляет клапаном 20, с целью переключения из второго режима функционирования обратно в первый режим функционирования, посредством чего повышается скорость, с которой газ утекает через клапан 20 в атмосферу.
В одном из вариантов осуществления пороговый(-е) уровень(-ни) для первого параметра газа, которые используются для управления клапаном 20, включают в себя по меньшей мере один пороговый уровень, который является статичным и зафиксированным. Пользователь может настраивать данный по меньшей мере один уровень, или данный по меньшей мере один уровень может быть установлен при производстве. В одном из вариантов осуществления пороговый(-е) уровень(-ни) для первого параметра газа, который(-е) используется(-ются) для управления клапаном 20, включает(-ют) в себя по меньшей мере один пороговый уровень, который является адаптивным и динамическим. Данный по меньшей мере один пороговый уровень может быть определен на основании выходных сигналов, сгенерированных датчиками 18. Например, выходные сигналы, сгенерированные датчиками 18, могут передавать информацию о втором параметре газа в контуре 16, и данный по меньшей мере один пороговый уровень может быть определен на основании второго параметра газа. Второй параметр газа может включать в себя, например, давление в контуре 16, давление в интерфейсном устройстве 28, давление в контуре 30, и/или другие параметры газа.
В качестве иллюстрации на фиг.2 показан график параметра, относящегося к утечке (например, первого параметра газа, описанного выше) в зависимости от давления в интерфейсном устройстве (например, интерфейсном устройстве 28, показанном на фиг.1 и описанном выше). График на фиг.2 включает в себя верхний пороговый уровень 32 для параметра, относящегося к утечке, и нижний пороговый уровень 34 для параметра, относящегося к утечке. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2, как верхний пороговый уровень 32, так и нижний пороговый уровень 34 изменяются как функция давления в интерфейсном устройстве.
График включает в себя три опорные точки 36, 38 и 40, которые иллюстрируют способ, посредством которого клапан, являющийся таким же, как клапан 20 (показанный на фиг.1 и описанный выше) или аналогичным ему, управляется в соответствии с верхним пороговым уровнем 32 и нижним пороговым уровнем 34. Опорная точка 36 расположена между верхним пороговым уровнем 32 и нижним пороговым уровнем 34. Если параметр, относящийся к утечке, соответствует опорной точке 36, то клапан продолжит функционировать в своем текущем режиме. Например, если находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа был недавно запущен и клапан находился в первом режиме по умолчанию (например, режим "открыто", описанный выше), то клапан останется в этом режиме в опорной точке 36.
Опорная точка 38 расположена выше порогового уровня 32. Таким образом, если параметр, относящийся к утечке, переходит от опорной точки 36 к опорной точке 38, то клапан будет переключен из первого режима функционирования во второй режим функционирования, который снижает или даже в основном останавливает утечку газа через клапан (например, второй режим, описанный выше). Это приведет к снижению значения параметра, относящегося к утечке. Например, переключение клапана из первого режима во второй режим может привести к тому, что параметр, относящийся к утечке, вернется обратно в опорную точку 36 или ее окрестность. После возвращения в опорную точку 36 или ее окрестность клапан останется во втором режиме функционирования.
Опорная точка 40 расположена ниже порогового уровня 34. Таким образом, если параметр, относящийся к утечке, переходит из опорной точки 36 или ее окрестности (после того, как клапан был переключен во второй режим функционирования) к опорной точке 40, то клапан переключается обратно в первый режим функционирования. Это приведет к повышению значения параметра, относящегося к утечке. Например, переключение клапана обратно в первый режим может привести к тому, что параметр, относящийся к утечке, вернется обратно в опорную точку 36 или ее окрестность.
На фиг.3 проиллюстрирован способ, посредством которого динамические пороговые уровни используются для управления клапаном, являющимся таким же, как клапан 20 (показанный на фиг.1 и описанный выше) или аналогичным ему. В одном из вариантов осуществления управление, проиллюстрированное графиками, показанными на фиг.3, реализуется посредством управления клапаном с помощью процессора, такого как процессор 22 (показанного на фиг.1 и описанного выше). Фиг.3 содержит три графика 42, 44 и 46. График 42 представляет собой график параметра, относящегося к утечке, в зависимости от времени. График 44 представляет собой график давления в интерфейсном устройстве, в зависимости от времени. График 46 представляет собой график режима функционирования клапана (например, первый открытый режим или второй, закрытый режим).
На графике 42 на одной и той же временной оси показаны верхний пороговый уровень 48 и нижний пороговый уровень 50 для параметра, относящегося к утечке. Как видно на фиг.3, верхний пороговый уровень 48 и нижний пороговый уровень 50 зависят от давления в интерфейсном устройстве. В частности, на фиг.3 показано, что в случае, когда давление в интерфейсном устройстве (см. график 44) падает в периоды времени D и G, соответственно, то верхний пороговый уровень 48 и нижний пороговый уровень 50 испытывают соответствующее падение.
На фиг.3 также проиллюстрировано, каким образом режим, в котором функционирует клапан в заданный момент времени, определяется параметром, относящимся к утечке, и пороговыми уровнями 48 и 50. В частности, в момент времени A клапан находится в первом режиме функционирования, и уровень параметра, относящегося к утечке, находится между верхним пороговым уровнем 48 и нижним пороговым уровнем 50. В моменты времени B и F уровень параметра, относящегося к утечке, превышает верхний пороговый уровень 48. В ответ на это режим клапана переключается из первого режима функционирования во второй режим функционирования, посредством чего снижается утечка и понижается уровень параметра, относящегося к утечке, обратно до значения между пороговыми уровнями 48 и 50. В моменты времени E и G уровень параметра, относящегося к утечке, падает ниже нижнего порогового уровня 50. Это приводит к тому, что режим клапана переключается обратно из второго режима функционирования в первый режим функционирования, посредством чего повышается утечка и повышается уровень параметра, относящегося к утечке, в результате чего параметр опять находится между пороговыми уровнями 48 и 50.
Несмотря на то, что изобретение было подробно описано в целях иллюстрации на основании того, что в настоящий момент считается наиболее практичными и предпочтительными вариантами осуществления, следует понимать, что эти подробности приведены исключительно для указанной цели, и что изобретение не ограничивается изложенными вариантами осуществления, но, напротив, предполагается, что оно охватывает модификации и эквивалентные конфигурации, которые находятся в рамках формы и объема прилагаемой формулы изобретения. Например, следует понимать, что настоящее изобретение предполагает, что, насколько это возможно, одна или более особенностей любого варианта осуществления может быть объединена с одной или более особенностями любого другого варианта осуществления.

Claims (8)

1. Система для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта, содержащая:
газовый контур, состоящий из впускного патрубка, выпускного патрубка и полого канала, соединяющего впускной патрубок и выпускной патрубок, при этом выпускной патрубок сконфигурирован для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта;
клапан, сконфигурированный для выпускания газа из контура в атмосферу;
один или более датчиков, сконфигурированных для генерации одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа в пределах газового контура, относящимся к утечке газа из контура в атмосферу; и
процессор, сконфигурированный для управления клапаном таким образом, что поток газа, выпускаемый из контура через клапан, снижается или останавливается, если один или более выходных сигналов, сгенерированных одним или более датчиками, указывают, что утечка газа из контура в атмосферу превысила порог.
2. Система по п. 1, в которой порог является динамическим и изменяется как функция одного или более параметров газа в контуре.
3. Система по п. 1, в которой контур содержит:
интерфейсное устройство субъекта, образующее выпускной патрубок контура; и
воздуховод, образующий по меньшей мере часть полого канала между впускным патрубком и выпускным патрубком, при этом воздуховод соединен с интерфейсным устройством субъекта,
при этом клапан расположен на интерфейсном устройстве субъекта.
4. Система по п. 1, в которой один или более выходных сигналов одного или более датчиков выполнены с возможностью передавать информацию, относящуюся к давлению и/или скорости потока в контуре, или к ним обоим.
5. Система для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта, содержащая:
средство для доставки находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в дыхательные пути субъекта, при этом средство для доставки соединено с дыхательными путями субъекта;
средство генерации одного или более выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к одному или более параметрам газа находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа, относящимся к утечке газа в находящемся под давлением потоке пригодного для дыхания газа из средства доставки в атмосферу; и
средство для выпускания газа из средства доставки в атмосферу с управляемой скоростью, основанной на одном или более
выходных сигналах, сгенерированных средством генерации, причем средство выпускания газа включает в себя средство снижения скорости, с которой газ выпускается из средства доставки, в случае, когда один или более выходных сигналов, сгенерированных средством генерации, указывают, что утечка газа из средства доставки в атмосферу превысила порог.
6. Система по п. 5, в которой порог является динамическим и которая дополнительно содержит:
средство определения порога как функции одного или более параметров газа в средстве доставки.
7. Система по п. 5, в которой средство доставки включает в себя:
интерфейсное устройство субъекта, которое соединено с дыхательными путями субъекта; и
воздуховод, доставляющий поток находящегося под давлением потока пригодного для дыхания газа в интерфейсное устройство субъекта,
при этом средство выпускания включает в себя клапан, расположенный на интерфейсном устройстве субъекта.
8. Система по п. 5, в которой один или более выходных сигналов передают информацию, относящуюся к давлению и/или скорости потока в средстве доставки, или к ним обоим.
RU2011154091/14A 2009-06-03 2010-05-11 Система и способ контроля утечки из контура, доставляющего субъекту находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа RU2550661C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18362209P 2009-06-03 2009-06-03
US61/183,622 2009-06-03
PCT/IB2010/052089 WO2010140072A1 (en) 2009-06-03 2010-05-11 System and method for controlling leakage of a circuit delivering a pressurized flow of breathable gas to a subject

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011154091A RU2011154091A (ru) 2013-07-20
RU2550661C2 true RU2550661C2 (ru) 2015-05-10

Family

ID=42357274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011154091/14A RU2550661C2 (ru) 2009-06-03 2010-05-11 Система и способ контроля утечки из контура, доставляющего субъекту находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9827386B2 (ru)
EP (1) EP2437833B1 (ru)
JP (1) JP5770168B2 (ru)
CN (1) CN102448530B (ru)
AU (1) AU2010255402B2 (ru)
BR (1) BRPI1008183A2 (ru)
RU (1) RU2550661C2 (ru)
WO (1) WO2010140072A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005343A2 (en) * 2008-07-08 2010-01-14 Marat Vadimovich Evtukhov Rebreather respiratory loop failure detector
CA3026082A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-07 Fisher & Paykel Healthcare Limited System, apparatus and methods for supplying gases
CN104379204A (zh) 2012-02-15 2015-02-25 费雪派克医疗保健有限公司 用于供应气体的系统、设备以及方法
JP6486821B2 (ja) * 2012-05-11 2019-03-20 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 換気中の吸入酸素濃度を決定する換気装置、システム及びその作動方法
EP4186548A1 (en) 2015-04-02 2023-05-31 Hill-Rom Services PTE. LTD. Mask leakage detection for a respiratory device
CN106975135B (zh) * 2017-04-11 2019-09-27 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 一种呼吸机漏气补偿的方法、装置以及无创呼吸机
WO2019243141A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-26 Koninklijke Philips N.V. Leakage detection of face masks
EP3669946A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-24 Koninklijke Philips N.V. Leakage detection of face masks

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626175B2 (en) * 2000-10-06 2003-09-30 Respironics, Inc. Medical ventilator triggering and cycling method and mechanism
RU2219892C1 (ru) * 2002-10-24 2003-12-27 Зао "Вниимп-Вита" Аппарат искусственной вентиляции легких

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3903881A (en) * 1974-04-12 1975-09-09 Bourns Inc Respirator system and method
US5490502A (en) 1992-05-07 1996-02-13 New York University Method and apparatus for optimizing the continuous positive airway pressure for treating obstructive sleep apnea
JPH0819608A (ja) 1994-07-05 1996-01-23 Teijin Ltd 呼吸同調型の呼吸補助装置
IL114022A0 (en) * 1995-06-06 1995-10-31 Pastel Manag Ltd A respiration device
WO1996040337A1 (en) * 1995-06-07 1996-12-19 Nellcor Puritan Bennett Incorporated Pressure control for constant minute volume
US7938114B2 (en) 2001-10-12 2011-05-10 Ric Investments Llc Auto-titration bi-level pressure support system and method of using same
FR2852853B1 (fr) * 2003-03-24 2006-12-29 Saime Sarl Dispositif d'aide a la respiration
US20050056284A1 (en) 2003-09-15 2005-03-17 Fred Rascoe Electronic breathing system
US7487774B2 (en) * 2005-08-05 2009-02-10 The General Electric Company Adaptive patient trigger threshold detection

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6626175B2 (en) * 2000-10-06 2003-09-30 Respironics, Inc. Medical ventilator triggering and cycling method and mechanism
RU2219892C1 (ru) * 2002-10-24 2003-12-27 Зао "Вниимп-Вита" Аппарат искусственной вентиляции легких

Also Published As

Publication number Publication date
CN102448530B (zh) 2015-09-23
JP5770168B2 (ja) 2015-08-26
RU2011154091A (ru) 2013-07-20
EP2437833A1 (en) 2012-04-11
CN102448530A (zh) 2012-05-09
US9827386B2 (en) 2017-11-28
AU2010255402B2 (en) 2015-03-26
BRPI1008183A2 (pt) 2020-01-21
JP2012528647A (ja) 2012-11-15
EP2437833B1 (en) 2016-09-14
US20120060839A1 (en) 2012-03-15
AU2010255402A1 (en) 2012-02-02
WO2010140072A1 (en) 2010-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2550661C2 (ru) Система и способ контроля утечки из контура, доставляющего субъекту находящийся под давлением поток пригодного для дыхания газа
RU2585137C2 (ru) Аппарат искусственной вентиляции легких с интегрированной воздуходувкой
JP5998193B2 (ja) 自動快適性修正による圧力サポートシステム及び方法
US9327092B2 (en) Ventilation mask with integrated piloted exhalation valve
US8667963B2 (en) Ventilator circuit for oxygen generating system
US10252012B2 (en) System and method for controlling airway gas parameters during high frequency positive pressure ventilation
CN102946933B (zh) 呼吸接口装置
EP2969035B1 (en) Dual pressure sensor patient ventilator
US20070144516A1 (en) Ventilator adaptable for use with either a dual-limb circuit or a single-limb circuit
JP2014502895A5 (ru)
CN110898301B (zh) 一种通气治疗设备及控制方法
CN110464949B (zh) 一种高频呼吸机系统
JP7179407B2 (ja) 搬送用人工呼吸器
US20220105290A1 (en) Apparatus and installation for supplying therapeutic gas to a patient with flow control
US20210213234A1 (en) High flow oxygen therapy with on-demand humidification and an active exhalation valve
CA3177352A1 (en) Positive pressure breathing circuit