專利名稱：氧傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請的披露內(nèi)容主要涉及氧傳輸，且特別是，本申請的披露內(nèi) 容涉及一種用于優(yōu)化具有所需純度水平的氧的傳輸過程的系統(tǒng)和方 法.
背景技術：
現(xiàn)有的氧傳輸系統(tǒng)被構造以在恒定的流速下或以脈沖的方式傳輸 氧，所迷脈沖具有基于預定的流量設定值的固定持續(xù)時間和/或固定的 閥定時。
恒定流量的氧傳輸系統(tǒng)在病人的吸入、呼出以及吸入與呼出之間
的期間提供輸出。已經(jīng)認識到在除病人的吸入以外的時間提供大體 上富氧的流體通常是效率較低的，且在一些情況下，可能浪費富氧流 體。此外，由于恒定流量的氧傳輸系統(tǒng)在持續(xù)運行，因此導致功率消 耗可能高于所需的情況；且如果在使用電池運行的情況下，則這會導 致縮短氧傳輸系統(tǒng)中的電池的壽命。
以前的氧傳輸系統(tǒng)被構造從而輸出大體上富氧的流體的固定持續(xù) 時間和/或固定定時的脈沖，這種系統(tǒng)是通過流量設定值而進行調(diào)節(jié) 的，可通過手動的方式輸入所述流量設定值。這種固定持續(xù)時間和/或 固定定時的系統(tǒng)可能存在與恒定流量的氧傳輸系統(tǒng)相似的缺點。特別 地，脈沖是以預定的間隔和/或在預定的持續(xù)時間內(nèi)被輸出的。因此， 在病人吸入期間可能無法傳輸大體上富氧的流體的脈沖，而在所述病 人吸入期間，流體可能需要以優(yōu)化的方式被病人接收和利用。因而， 就病人吸入的氧量與所產(chǎn)生且輸出的大體上富氧的流體的量相比較的 方面而言，輸出固定持續(xù)時間和/或固定定時的脈沖的氧傳輸系統(tǒng)可能 還存在效率相對較低的缺點.
因此，所希望的是，提供一種用于優(yōu)化大體上富氧的流體的傳輸 過程的改進型系統(tǒng)和方法
發(fā)明內(nèi)容
一種氧傳輸系統(tǒng)包括含氧的供應流體。所述系統(tǒng)進一步包括笫一 篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床，每個篩網(wǎng)床與所述供應流體選擇性地流體連通 且被構造以在預定的供應時期期間選擇性地接收所述供應流體。所述 第一篩網(wǎng)床和笫二篩網(wǎng)床中的每個篩網(wǎng)床被進一步構造以使大體上富 氧的流體與所述供應流體分開。具有病人用出口的病人用導管交替地 與所述第一篩網(wǎng)床和笫二篩網(wǎng)床選擇性地流體連通。所述氧傳輸系統(tǒng) 包括與所述病人用導管流體連通的呼吸檢測裝置，所述呼吸檢測裝置 可被構造以測量呼吸速率，所述呼吸檢測裝置被構造以便響應于呼吸 檢測的情況而引發(fā)交替地從所述第一篩網(wǎng)床或所迷第二篩網(wǎng)床中相應 的一個篩網(wǎng)床輸出的預定體積的所述大體上富氧的流體的輸出物，所 述輸出物具有目標流速和流速。所迷氧傳輸系統(tǒng)還包括與病人用導管 流體連通的裝置，所述裝置被構造以便以預定的間隔測量所述輸出物 的流速.在相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段通過所述病人用出口 輸出預定體積。所述動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段取決于所述目標流 速、所述輸出物的流速和/或所述呼吸速率，


結合以下的詳細描述和附圖將更易于理解本申請的披露內(nèi)容的特 征和優(yōu)點，在所述附圖中相似的附圖標記對應于相似的但不一定相同 的部件。為簡便起見，具有以前描述過的功能的附圖標記或特征可能 就不一定再結合出現(xiàn)所述附圖標記或特征的其它附圖進行描述了。
圖l是氧傳輸系統(tǒng)的一個實施例的示意圖； 圖2是氧傳輸系統(tǒng)的另一實施例的示意圖； 圖3示出了用于傳輸氧的方法的一個實施例的流程圖；和 圖4是示出了由氧傳輸系統(tǒng)傳輸大體上富氧的流體的方法的一個 實施例的狀態(tài)圖。
具體實施例方式
在此披露的氧傳輸系統(tǒng)的一個或多個實施例有利地在動態(tài)調(diào)節(jié)的 氧傳輸階段將氧供應給病人。供應流體被選擇性地交替供應給兩個篩 網(wǎng)床，所迷篩網(wǎng)床被構造以使大體上富氧的流體與供應流體分開。所 述篩網(wǎng)床可響應于呼吸的吸入而將大體上富氧的流體交替地供應給病 人。因而，在此描述的氧傳輸系統(tǒng)的實施例可大體上為病人提供具有 所需純度的氧脈沖，和/或可基本上防止傳輸具有相對低的氧水平的脈 沖，同時對定時進行優(yōu)化從而允許與病人的呼吸速率實現(xiàn)同步，所述 呼吸速率包括很快的呼吸速率。
參見圖1和圖2，如圖所示的氧傳輸系統(tǒng)10、 10'的實施例具有第 一純化系統(tǒng)14和第二純化系統(tǒng)18,每個所迷純化系統(tǒng)與含氧的供應流 體選擇性地流體連通.供應流體可來自于任何適當?shù)墓?0。在一 個實施例中，第一純化系統(tǒng)14和第二純化系統(tǒng)18中的每個純化系統(tǒng) 被構造以在預定的供應時期期間選擇性地接收供應流體.第 一 純化系 統(tǒng)14和笫二純化系統(tǒng)18可分別通過第一供應導管22和第二供應導管 26接收供應流體。
如圖2所示，如果需要，可對供應流體進行壓縮.應該理解，可 通過任何適當?shù)氖侄卫缤ㄟ^壓縮機28實現(xiàn)該壓縮。進一步地，壓縮 機28可以是任何適當?shù)膲嚎s機。在一個實施例中，壓縮機28是渦旋 式壓縮機。因而，供應流體可根據(jù)需要或需求而具有任何適當?shù)膲毫Α?br> 此外，第一供應導管22和笫二供應導管26可被構造以分別具有 第一供應閥30和第二供應閥34。應該理解當?shù)谝患兓到y(tǒng)l4或第 二純化系統(tǒng)18中的一個純化系統(tǒng)接收供應流體時，第一供應闊30或 第二供應閥34中相應的一個供應閥處于打開位置。在一個實施例中， 供應閥30、 34被構造為兩通供應閥。
第一供應閥30和第二供應閥34被構造以在特定的時間將供應流 體引導至第一純化系統(tǒng)14或第二純化系統(tǒng)18中相應的一個純化系統(tǒng)。 因而，在一個實施例中，當供應流體被引導至第一純化系統(tǒng)14或第二 純化系統(tǒng)18中的一個純化系統(tǒng)時，阻止了供應流體流至第二純化系統(tǒng) 18或第一純化系統(tǒng)14中的另一個純化系統(tǒng).然而，構想到的情況是， 除了通過第一供應閥30和笫二供應閥34防止供應流體同時流至第一 純化系統(tǒng)14和第二純化系統(tǒng)18以外，根據(jù)需要，第一供應閥30和第 二供應閥34還可在特定的時間防止供應流體流至笫一純化系統(tǒng)14或 第二純化系統(tǒng)18中的任一純化系統(tǒng)，
再次同時參見圖1和圖2，在接收供應流體后，第一純化系統(tǒng)l4 和笫二純化系統(tǒng)18分別被構造以使大體上富氧的流體與供應流體分 開。在一個實施例中，笫一純化系統(tǒng)14和笫二純化系統(tǒng)18分別是篩
網(wǎng)床(sieve bed) 14、 18，且被構造以在分離過程中從供應流體中吸 附貧氧流體.因而，笫一篩網(wǎng)床14和笫二篩網(wǎng)床18可使富氧流體與 大體上貧氧的流體大體上分開。應該理解篩網(wǎng)床14、 18是純化系統(tǒng) 14、 18的一個實施例，進一步地，"純化系統(tǒng)"旨在被廣義地解釋為 包括所有適當?shù)募兓到y(tǒng)而無論有無篩網(wǎng)床，且如果使用篩網(wǎng)床，則 包括任何適當類型和/或構型的篩網(wǎng)床。標準變壓吸附(PSA)是用來 分離氧的一種技術，其中可在單個純化系統(tǒng)/篩網(wǎng)床14、 18中使用任 何數(shù)量的篩網(wǎng)柱，通常情況下，兩個篩網(wǎng)柱被用于早個篩網(wǎng)床14、 18 中，但應該理解本申請的披露內(nèi)容不旨在限于單個或多個篩網(wǎng)柱， 而是可在相應的篩網(wǎng)床14、 18中使用任何適當數(shù)量的篩網(wǎng)以優(yōu)化所需 尺寸和/或輸出流量需求。適用于純化系統(tǒng)14、 18的氧分離技術的其
它實例包括，但不限于，化學分離技術、用于提取氧的帶電粒子分離 技術和/或相似技術和/或它們的組合.
在一個實施例中，第一篩網(wǎng)床14和第二篩網(wǎng)床18被構造以通過 利用變壓吸附(PSA)而分離流體.因而，在一個實施例中，供應流體 是空氣，且笫一篩網(wǎng)床14和第二篩網(wǎng)床18被分別構造以至少將氮從 空氣中大體上吸附出來從而使空氣中的氧與至少氮大體上分離。
正如此處使用的，大體上富氧的流體應該被理解為包括包含大部 分可吸入的氧的流體.在一個實施例中，大體上富氧的流體是氣體。 作為非限制性實例，大體上富氧的流體是包含約70體積％的氧至約100 體積％的氧的氣體。在另一可選實施例中，大體上富氧的流體是包含約 82體積％的氧至約98體積％的氧的氣體。在又一可選實施例中，大體 上富氧的流體包含至少約87體積％的氧。
具有病人用出口 42的病人用導管38交替地與第一篩網(wǎng)床14和第 二篩網(wǎng)床18選擇性地流體連通.作為一個實例，病人用導管38可至 少部分地由柔性塑料管形成。在一個實施例中，病人用導管38被構造 成大體上"Y"的形狀。因而，病人用導管38可具有笫一導管部分38' 和第二導管部分38〃，所述笫一導管部分和第二導管部分分別與第一篩 網(wǎng)床14和第二篩網(wǎng)床18連通，且在到達病人用導管42之前合并在一 起，如圖1和圖2所示。病人用出口 42可以是病人用導管38中的任 何孔口，所述孔口被構造以輸出大體上富氧的流體以供病人使用。根 據(jù)需要或需求，病人用出口 42可附加地被構造以具有鼻部插管、呼吸
面具或任何其它適當?shù)难b置。
如圖2所示，第一導管部分38'和第二導管部分38〃可被構造以分 別具有第一病人用閥46和第二病人用閥50。在一個實施例中，第一病 人用閥46和第二病人用閥50被構造為兩通閥.構想的情況是，當大 體上富氧的流體從笫一篩網(wǎng)床14或笫二篩網(wǎng)床18中的一個篩網(wǎng)床被 傳輸至病人用導管38時，第一病人用閥46或第二病人用閥50中相應 的一個病人用閥被打開。進一步地，當笫一病人用閥46或第二病人用 閥50中相應的一個病人用閥被打開時，笫一供應閥30或第二供應間34 中相應的一個供應閥被關閉，更進一步地，當?shù)谝徊∪擞瞄y46或笫二 病人用閥50中的一個病人用閥被打開時，第一供應閥30和第二供應 閥34可都被關閉，
再次同時參見圖1和圖2，在一個實施例中，呼吸檢測裝置54與 病人用導管38流體連通。呼吸檢測裝置54可被構造以便響應于由呼 吸檢測裝置54檢測到的呼吸的吸入而引發(fā)從第一篩網(wǎng)床14或笫二篩 網(wǎng)床18中相應的一個篩網(wǎng)床輸出預定體積的大體上富氧的流體的輸出 物。另一種可選方式是或此外，被連接至呼吸檢測裝置54的獨立控制 裝置可被構造以便響應于呼吸的吸入檢測情況而引發(fā)預定體積的輸出 物。該輸出物具有目標流速和(實際)流速，在一個實施例中，目標 流速是由使用者/操作者手動輸入的預定值。預定體積是在相應的動態(tài) 調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段期間通過病人用導管38和病人用出口 "而
輸出的.
在一個實施例中，動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段的持續(xù)時間取決 于輸出物的目標流速、輸出物的流速、呼吸速率或其組合中的至少一 種。在另一可選實施例中，動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段的持續(xù)時間 取決于輸出物的目標流速、輸出物的流速(例如正如通過流量傳感器 反饋裝置檢測到的那樣)和呼吸速率中的每一種，
在一個實施例中，可在考慮目標流速的情況下計算動態(tài)調(diào)節(jié)的病
人用氧傳輸階段的持續(xù)時間，對于所需要的大體上富氧流體流的升/分 鐘(LPM)的流速的等效值而言，系統(tǒng)10、 10'被構造以傳輸約8.5亳 升(mL)的脈沖。因而，如果系統(tǒng)10、 10'被設定以傳輸2 LPMe的流 量，每次呼吸的吸入將引發(fā)當進行積分時總計約17 raL的大體上富氧 流體的脈沖，可基于相對于時間對實際流速(LPM)進行的積分而進一
步計算脈沖大小。該積分是通過以預定的間隔(例如每毫秒)監(jiān)控輸 出物的流速并將所監(jiān)控的樣品加合而實施的。樣品的加合可除以每分 鐘監(jiān)控的樣品數(shù)量以將單位轉換為升.因此，在一個實施例中，脈沖
大小等于取樣流速的總和除以(1000*60)。
由于分離/純化工藝(例如PSA工藝)對于固定的篩網(wǎng)床尺寸和目 標脈沖大小而言需要特定的壓力，因此篩網(wǎng)床14、 18的入口壓力通常 隨著呼吸速率的增加而增加，且隨著呼吸速率的降低而降低.為此原 因，在本申請的披露內(nèi)容的實施例中，驅(qū)動空氣壓縮機28的馬達(未
示出)的速度有利地根據(jù)需要而產(chǎn)生動態(tài)變化，從而在每個相應的篩 網(wǎng)床14、 18內(nèi)部實現(xiàn)所需的峰值壓力以便產(chǎn)生目標大小的脈沖。
在從第一篩網(wǎng)床14或第二篩網(wǎng)床18進行的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧 傳輸階段之后，可在預定的掩蔽(masking)時間內(nèi)例如在動態(tài)調(diào)節(jié)的 氧傳輸階段期間和在傳輸階段之后的預定時間量期間掩蔽呼吸檢測。 應該理解這種預定的掩蔽時間可被設定，以便防止出現(xiàn)下面的情況， 即在可從第二篩網(wǎng)床18或第一篩網(wǎng)床14中的另一篩網(wǎng)床得到足夠的
大體上富氧的流體之前，引發(fā)另一動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段的情 況，正如此處使用地，足夠的大體上富氧的流體可以是具有所需氧含 量的脈沖。預定的掩蔽時間可能持續(xù)極短的時間。作為非限制性實例， 預定的掩蔽時間長度可為約500亳秒。在一個實施例中，還可基于平 均呼吸速率對該掩蔽時間進行動態(tài)調(diào)節(jié).進一步地，為了適應30次呼 吸/分鐘(BPM)的最大呼吸速率，可使用2秒的最大掩蔽時間。
呼吸檢測裝置54可包括被構造以監(jiān)控大體上富氧的流體的壓力的 壓力傳感器.特別是，壓力傳感器可被構造以測量位于病人用導管38 中例如位于大體上接近病人用出口 42的位置處的大體上富氧的流體的 壓力。進一步地，系統(tǒng)部件如呼吸檢測裝置54和/或被連接至壓力傳 感器的控制器可被構造以使大體上富氧的流體的預定壓力降與呼吸的 吸入相關聯(lián)。典型的壓力降例如可小于1英寸1120柱.
進一步地，呼吸檢測裝置54和/或被連接至所述呼吸檢測裝置的 適當裝置可被構造以基于檢測到的呼吸的吸入而計算呼吸速率?？苫?于對位于病人用導管38中特別是位于接近病人用出口 42的位置處的 大體上富氧的流體實施的壓力監(jiān)控而檢測呼吸速率。在每次吸入后通 常進行呼出，且因此對每次吸入的檢測可與完整的呼吸相關聯(lián)。正如本文所使用地，呼吸速率可被定義為每分鐘的呼吸次數(shù)，其中一次呼 吸包括吸入和呼出.
系統(tǒng)10、 10'可被構造以對由呼吸檢測裝置54檢測到的吸入進行
監(jiān)控。系統(tǒng)IO、 10'可進一步包括報警系統(tǒng)58，所述報警系統(tǒng)被構造以
便在如果呼吸檢測裝置54未能在預定時間量內(nèi)檢測到吸入的情況下發(fā)
出警報。警報可被實施為聽覺警報、視覺警報和/或觸覺警報，作為非 限制性實例，預定量的時間可在約15秒至約30秒的范圍內(nèi)。
報警系統(tǒng)58可通過有線通信系統(tǒng)62和/或無線通信系統(tǒng)66與呼 吸檢測裝置54操作性地連通.作為非限制性實例，無線通信系統(tǒng)66 可利用射頻(RF)通信和/或紅外通信。
在一個實施例中，如果未在預定檢測時間內(nèi)檢測到吸入(例如如 果病人與系統(tǒng)10、 IO'脫開連接)，則系統(tǒng)10、 10'可被構造以進入暫
停模式，所述暫停模式可被設定為例如通過降低壓縮機28中的馬達速 度而減少功率消耗。作為非限制性實例，預定的檢測時間可以是5分 鐘、IO分鐘、15分鐘或20分鐘等.當系統(tǒng)IO、 10'進入暫停模式時， 位于第一篩網(wǎng)床14或第二篩網(wǎng)床18中的大體上富氧的流體可被保持 在其中直至檢測到下一次吸入.
裝置70可與病人用導管38流體連通且被構造以測量大體上富氧 流體的輸出流速。在一個實施例中，裝置70被構造以便以預定的間隔 測量輸出物的流速。通常情況下，預定的間隔可取決于多種因素，例 如所使用的微處理器(未示出)的性能、測量的目標精確度和/或相似 因素.在一個實例中，預定的間隔可在微秒至約50毫秒的范圍內(nèi)。作 為非限制性實例，預定的間隔可以為約每隔微秒即進行測量。
再次參見圖2,裝置70可包括壓力傳感器74和差動傳感器78。 差動傳感器78被構造以便在層流82位于大體上病人用導管38中的情 況下測量計量孔口上的壓力變化，可采取適當?shù)臏囟热缡覝?；且利?壓力傳感器74測量表壓。利用該兩個壓力值確定質(zhì)量流量，通過所述
質(zhì)量流量可計算大體上富氧的流體的體積。
返回參見圖1和圖2，如果需要，第一篩網(wǎng)床14和笫二篩網(wǎng)床l8
可被構造以使得大體上在每個相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段之后，將 剩余量的大體上富氧的流體的至少一部分傳送至第二篩網(wǎng)床18或第一 篩網(wǎng)床14中的另一篩網(wǎng)床.可通過對應充注流導管86傳送剩余量的流體.
大體上在動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段之后將大體上富氧的流體的剩余
量/部分從篩網(wǎng)床14中的一個篩網(wǎng)床傳送至篩網(wǎng)床中的另一篩網(wǎng)床的 過程可被稱作"對應充注(counterfilling)"。應該理解，剩余量 可以是在將富氧流體從第一篩網(wǎng)床14或笫二篩網(wǎng)床18傳輸至病人用 導管38之后，第一篩網(wǎng)床14或第二篩網(wǎng)床18中剩余的大體上富氧的 流體的任何適當?shù)牧俊Ｔ谝粋€實施例中，剩余量的至少一部分是第一 篩網(wǎng)床14或第二篩網(wǎng)床18中剩余的富氧流體的大體上所有的量；而 在另一可選實施例中，該量小于在進行動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段之后第 一篩網(wǎng)床14或第二篩網(wǎng)床18中剩余的富氧流體的所有量.
在一個實施例中，可動態(tài)地調(diào)節(jié)對應充注的持續(xù)時間。因而，可 計算對于流設定和預定的呼吸速率例如平均呼吸速率而言的對應充注 持續(xù)時間。作為一個實例，可通過計算先前的5次吸入之間的持續(xù)時 間的平均值而確定平均呼吸速率。在另一實例中，根據(jù)需要，先前的 吸入次數(shù)可更多(例如10次)或更少(例如三次)。在一個實施例中， 對應充注持續(xù)時間在約400毫秒(mS)與約800 mS之間的范圍內(nèi)。在 另一可選實施例中，對應充注持續(xù)時間為約600 mS。根據(jù)需要，可大 體上在對應充注持續(xù)時間之前和/或之后利用流量閥的隔離時間。
對應充注的有利之處可能在于其加快了從受到對應充注的相應的 篩網(wǎng)床14、 18得到大體上富氧的流體(例如具有所需氧含量水平的空 氣)的可得性。
再次參見圖2，對應充注流導管86可被構造以具有對應充注流量 閥90。在一個實施例中，對應充注流量閥90是兩通閥.流量閥90在 相應的笫一篩網(wǎng)床14和第二篩網(wǎng)床18的對應充注期間被打開。所構 想的情況是，當對應充注流量閥90被打開時，系統(tǒng)10'中的所有其它 閥被關閉，上面提到的隔離時間可被用于大體上確保對應充注流量閥9 0 的打開不會與系統(tǒng)IO、 IO'中其它閥的打開重疊.
再次同時參見圖1和圖2,在一個實施例中，第一篩網(wǎng)床14和第 二篩網(wǎng)床18被構造以便在相應的動態(tài)調(diào)節(jié)氧傳輸階段之后(且如果希 望進行對應充注的話，則在將相應的篩網(wǎng)床14、 18中的剩余量的大體 上富氧的流體傳送(對應充注)至另一篩網(wǎng)床18、 14之后)吹掃出所 述笫一篩網(wǎng)床和笫二篩網(wǎng)床中剩余的貧氧流體(例如具有相對較高的
氮含量和相對較低的氧含量的空氣).例如，可在將大體上富氧的流
體從相應的篩網(wǎng)床14、 18傳輸至病人用導管38之后對笫一篩網(wǎng)床14 和第二篩網(wǎng)床18進行大體上的吹掃.在另一實施例中，相應的篩網(wǎng)床 14、 18被構造以便大體上在對另一篩網(wǎng)床18、 14進行對應充注之后吹
掃出剩余的貧氧流體。
可分別通過笫一吹掃導管94和第二吹掃導管98對笫一篩網(wǎng)床14 和笫二篩網(wǎng)床18進行吹掃。正如此處所使用地，"吹掃"應被廣義地 解釋為包括從系統(tǒng)10、 10'中吹掃出大體上所有的貧氧流體以及吹掃出 貧氧流體的一部分(即少于所有的貧氧流體)。
再次參見圖2，笫一吹掃導管94和第二吹掃導管98可分別包括第 一吹掃閥102和笫二吹掃閥106。在一個實施例中，第一吹掃閥102和 第二吹掃閥106是兩通閥。當對笫一篩網(wǎng)床14或笫二篩網(wǎng)床18中相 應的一個篩網(wǎng)床進行吹掃時，第一吹掃閥102或笫二吹掃閥106是打 開的。在一個實施例中，與為笫二篩網(wǎng)床18或第一篩網(wǎng)床l4中的另 一篩網(wǎng)床供應流體并通過該篩網(wǎng)床傳輸大體上富氧的流體大體上同時 地，打開第一吹掃閥102或第二吹掃閥106,因而，與打開第二供應閥 34和第二病人用閥50或者第一供應閥30和第一病人用閥46中相應的 另一閥大體上同時地，可打開笫一吹掃閥102或第二吹掃閥106。此外， 如果系統(tǒng)10'已經(jīng)進入暫停模式(正如上文所述)，則可打開相應的第 一吹掃閥102或第二吹掃閥106,同時可關閉系統(tǒng)10'的所有其它的間。
第一吹掃間102和第二吹掃閥106可通過消音器110而將被吹掃 的流體從系統(tǒng)IO'中大體上引導出來，消音器110可被構造以降低由吹
掃流體產(chǎn)生的噪聲。
氧傳輸系統(tǒng)10'可進一步包括過濾系統(tǒng)114.根據(jù)過濾系統(tǒng)114位 于系統(tǒng)IO'內(nèi)的位置，過濾系統(tǒng)1"從供應流體和/或大體上富氧的流 體中大體上過濾出顆粒物質(zhì)，在一個實施例中，過濾系統(tǒng)114包括高 效顆粒空氣(HEPA)過濾器。如果需要，系統(tǒng)10'可更進一步地包括卸
壓閥(如圖所示)。
現(xiàn)在參見圖3，圖中示出了一種用于傳輸氧的方法200的實施例的
流程圖。方法200的實施例包括將含氧的流體選擇性地供應至第一純 化系統(tǒng)14或笫二純化系統(tǒng)18中的一個純化系統(tǒng)，其中每個純化系統(tǒng) 14、 18被構造以將流體分成大體上富氧的流體和大體上貧氧的流體，
如附圖標記202所示。
方法200還包括在動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段將從笫一純化系統(tǒng)14或 笫二純化系統(tǒng)18輸出的大體上富氧的流體的輸出物(響應于呼吸的吸 入)傳輸至交替地與第一純化系統(tǒng)14和笫二純化系統(tǒng)18選擇性地流 體連通的病人用導管38，如附圖標記204所示。方法200進一步包括 大體上在預定的供應時期期間和動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段從第二純化系 統(tǒng)18或第一純化系統(tǒng)14中的另一個純化系統(tǒng)中吹掃出大體上貧氧的 流體，如附圖標記206所示。
方法200進一步包括在預定的供應時期期間將來自第二純化系統(tǒng) 18或第一純化系統(tǒng)14中的另一個純化系統(tǒng)的供應流體選擇性地供應至 病人用導管42并且將從第二純化系統(tǒng)18或第一純化系統(tǒng)14中的另一 個純化系統(tǒng)輸出的大體上富氧的流體的另一輸出物傳輸至病人用導管 42。大體上富氧的流體可以是在另一動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段響應于另 一呼吸的吸入而產(chǎn)生的輸出物。
進一步地，方法200包括大體上在另一預定供應時期期間和另一 動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段從第一純化系統(tǒng)14或第二純化系統(tǒng)18中吹掃 出大體上貧氧的流體。
更進一步地，方法200可包括將剩余量的大體上富氧的流體的至 少一部分從相應的純化系統(tǒng)14、 18傳送至另一相應的純化系統(tǒng)18、 14。 可在相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段之后傳送剩余的量.
在圖4的狀態(tài)圖中示出了一種將大體上富氧的流體從具有第一純 化系統(tǒng)(A) 14和笫二純化系統(tǒng)(B) 18的氧傳輸系統(tǒng)10傳輸出來的 方法300的示例性實施例.在方法300中，供應流體被供應至第一純 化系統(tǒng)(A) 14且被分成大體上富氧的流體和大體上貧氧的流體，如附 圖標記302所示。
系統(tǒng)IO對吸入進行監(jiān)控，如附圖標記304所示，如果在預定的檢 測時間內(nèi)未檢測到吸入，則系統(tǒng)10進入暫停模式，如附圖標記306所 示.如果在預定的檢測時間內(nèi)檢測到了吸入，則將大體上富氧的流體 的輸出物從第一純化系統(tǒng)(A) 14選擇性地傳輸至病人用導管38，如 附圖標記308所示，輸出物在動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段被傳輸，如附圖 標記310所示。
當?shù)谝患兓到y(tǒng)(A) 14接收并分離供應流體并且傳輸大體上富氧
的流體時，第二純化系統(tǒng)(B) 18被構造以便大體上吹掃出位于該系統(tǒng) 中的大體上貧氧的流體。接下來，預定剩余量的大體上富氧的流體從 笫一純化系統(tǒng)(A) 14被傳送(對應充注)至第二純化系統(tǒng)(B) 18, 如附圖標記312所示?？蓜討B(tài)地計算對應充注的持續(xù)時間(如上文所 述)，如附圖標記314所示.
接下來，供應流體被供應至第二純化系統(tǒng)(B) 18且被分成大體上 富氧的流體和大體上貧氧的流體，如附圖標記316所示，系統(tǒng)10對另 一吸入進行監(jiān)控，如附圖標記318所示.如果在預定的檢測時間內(nèi)未 檢測到吸入，則系統(tǒng)10進入暫停模式，如附圖標記320所示。如果在 預定的檢測時間內(nèi)檢測到了吸入，則將大體上富氧的流體的輸出物從 第二純化系統(tǒng)(B)選擇性地傳輸至病人用導管38,如附圖標記322所 示。輸出物在動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段被傳輸，如附圖標記324所示。
當?shù)诙兓到y(tǒng)18接收并分離供應流體并且傳輸大體上富氧的流 體時，第一純化系統(tǒng)14被構造以便大體上吹掃出該系統(tǒng)中剩余的大體 上貧氧的流體。接下來，剩余量的大體上富氧的流體的至少一部分從 第二純化系統(tǒng)(B) 18被傳送(對應充注)至第一純化系統(tǒng)(A) l4, 如附圖標記326所示，可動態(tài)地計算對應充注的持續(xù)時間(如上文所 迷)，如附圖標記328所示。才艮據(jù)需要，重復進行方法300的步驟。
應該理解，術語"連接/連接的/連接(connect/connected/ connection)"和/或類似術語在本文中被廣義地定義為包括多種發(fā)散 連接的布置和組裝技術。這些布置和技術包括，但不限于，(l)一個 部件與另一部件之間直接連通，且其間不存在居間的部件；和(2) — 個部件與另一部件連通，且其間存在一個或多個部件，假設被"連接 至(connected to)"另 一部件的一個部件以某種方式與另 一部件操 作性地連通(盡管其間存在一個或多個附加的部件)。此外，兩個部 件可被永久地、半永久地或可釋放地彼此接合和/或連接。
盡管已經(jīng)對多個實施例進行了詳細描述，但本領域的技術人員將 易于理解可對所披露的實施例進行變型.因此，前面的描述被認為 是示例性而非限制性的。
權利要求
1、一種氧傳輸系統(tǒng)，所述氧傳輸系統(tǒng)包括含氧的供應流體；第一篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床，每個篩網(wǎng)床與所述供應流體選擇性地流體連通，所述第一篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床中的每個篩網(wǎng)床被構造以在預定的供應時期期間選擇性地接收所述供應流體，且每個篩網(wǎng)床被進一步構造以使大體上富氧的流體與所述供應流體分開；交替地與所述第一篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床選擇性地流體連通的病人用導管，所述病人用導管具有病人用出口；呼吸檢測裝置，所述呼吸檢測裝置與所述病人用導管流體連通且被構造以便在相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段響應于呼吸的吸入而引發(fā)通過病人用出口交替地從所述第一篩網(wǎng)床或所述第二篩網(wǎng)床中相應的一個篩網(wǎng)床輸出預定體積的所述大體上富氧的流體的輸出物，所述輸出物具有目標流速和流速，所述呼吸檢測裝置進一步被構造以計算呼吸速率；和與所述病人用導管流體連通且被構造以便以預定的間隔測量所述輸出物的流速的裝置；其中所述相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段中的每個病人用氧傳輸階段取決于所述輸出物的目標流速、所述輸出物的流速、所述呼吸速率或其組合中的至少一種因素。
2、 根據(jù)權利要求1所述的氧傳輸系統(tǒng)，其中所述第一篩網(wǎng)床或所 述第二篩網(wǎng)床中所述相應的一個篩網(wǎng)床被構造以便在所述相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段之后將剩余量的所述大體上富氧的流體的至少一部 分傳送至所述第二篩網(wǎng)床或所述笫一篩網(wǎng)床中相應的另一篩網(wǎng)床。
3、 根據(jù)權利要求2所述的氧傳輸系統(tǒng)，其中所迷第一篩網(wǎng)床和所 述第二篩網(wǎng)床中的每個篩網(wǎng)床被構造以在所述分離過程中從所述供應流體中吸附大體上貧氧的流體；且其中所述第一篩網(wǎng)床和所述笫二篩網(wǎng)床中的每個篩網(wǎng)床被構造以 便大體上在將所述剩余量的所述大體上富氧的流體的所述至少一部分 傳送至所述第二篩網(wǎng)床或所述第一篩網(wǎng)床中所述相應的另一篩網(wǎng)床之 后而吹掃出所述貧氧流體。
4、 根據(jù)權利要求1所述的氧傳輸系統(tǒng)，其中所述呼吸檢測裝置包 括壓力傳感器，所述壓力傳感器被構造以便監(jiān)控位于所述病人用導管 中的大體上接近所述病人用出口的位置處的所述大體上富氧的流體的 壓力并且使所述預定的壓力降與所述呼吸的吸入相關聯(lián).
5、 根據(jù)權利要求1所述的氧傳輸系統(tǒng)，進一步包括報警系統(tǒng)，所 述報警系統(tǒng)被構造以便在如果在預定時間量內(nèi)未能檢測到所述呼吸的 吸入的情況下發(fā)出警報.
6、 根據(jù)權利要求5所述的氧傳輸系統(tǒng)，其中所述預定時間量在約 15秒至約30秒的范圍內(nèi)。
7、 根據(jù)權利要求1所述的氧傳輸系統(tǒng)，進一步包括過濾系統(tǒng)，所 述過濾系統(tǒng)被構造以從所述供應流體或所述大體上富氧的流體中的至 少 一種流體中大體上過濾出顆粒物質(zhì)。
8、 一種用于傳輸氧的方法，所述方法包括在預定的供應時期期間將含氧的流體選擇性地供應至第一純化系 統(tǒng)或第二純化系統(tǒng)中的一個純化系統(tǒng)，每個所述純化系統(tǒng)被構造以將 所述流體分成大體上富氧的流體和大體上貧氧的流體；在動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段響應于呼吸的吸入而將從所述第一純化 系統(tǒng)或所述第二純化系統(tǒng)中的所迷一個純化系統(tǒng)輸出的所述大體上富 氧的流體的輸出物傳輸至交替地與所述笫一純化系統(tǒng)和所述第二純化 系統(tǒng)選擇性地流體連通的病人用導管，所述輸出物具有目標流速和流 速；并且大體上在所述預定的供應時期期間和所述動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段 從所述第二純化系統(tǒng)或所述笫 一純化系統(tǒng)中的另 一個純化系統(tǒng)中吹掃 出所迷大體上貧氧的流體。
9、 根據(jù)權利要求8所述的方法，進一步包括在所述動態(tài)調(diào)節(jié)的氧 傳輸階段且在所述傳輸階段之后的預定時間量期間掩蔽對所述呼吸的 吸入的檢測。
10、 根據(jù)權利要求8所述的方法，進一步包括在所述動態(tài)調(diào)節(jié)的 氧傳輸階段之后將剩余量的所迷大體上富氧的流體的至少一部分從所 述第 一純化系統(tǒng)或所述第二純化系統(tǒng)中的所述一個純化系統(tǒng)傳送至所 述第二純化系統(tǒng)或所述笫 一純化系統(tǒng)中的所述另 一個純化系統(tǒng)。
11、 根據(jù)權利要求8所述的方法，進一步包括 監(jiān)控位于所述病人用導管中的所述大體上富氧的流體的壓力；并且使所述預定的壓力降與所述呼吸的吸入相關聯(lián)，
12、 根據(jù)權利要求ll所迷的方法，進一步包括 基于一系列多次所述呼吸的吸入而求解出呼吸速率；并且 基于所述輸出物的目標流速、所述輸出物的流速、所述呼吸速率或其組合中的至少一種因素而對所述動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段進 行調(diào)節(jié)。
13、 根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括在如果在預定時間 量內(nèi)未能出現(xiàn)呼吸的吸入的情況下發(fā)出警報.
14、 根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述預定時間量在約15 秒至約30秒的范圍內(nèi)。
15、 根據(jù)權利要求8所述的方法，進一步包括 在另一預定供應時期將所述流體選擇性地供應至所述第二純化系統(tǒng)或所述第一純化系統(tǒng)中的所述另一個純化系統(tǒng)；在另一動態(tài)調(diào)節(jié)的氧傳輸階段響應于另一呼吸的吸入而將從所述 第二純化系統(tǒng)或所述笫 一純化系統(tǒng)中的所述另 一個純化系統(tǒng)輸出的所 述大體上富氧的流體的輸出物傳輸至所述病人用導管；并且大體上在所述另 一預定的供應時期期間和所述另 一動態(tài)調(diào)節(jié)的氧 傳輸階段從所述第一純化系統(tǒng)或所述笫二純化系統(tǒng)中的所述一個純化 系統(tǒng)中吹掃出所述大體上貧氧的流體。
16、 根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括在所述另一動態(tài)調(diào) 節(jié)的氧傳輸階段之后將剩余量的所述大體上富氧的流體的至少一部分 從所述第二純化系統(tǒng)或所述第 一純化系統(tǒng)中的所述另 一個純化系統(tǒng)傳 送至所述笫 一純化系統(tǒng)或所述笫二純化系統(tǒng)中的所述一個純化系統(tǒng)。
17、 根據(jù)權利要求8所述的方法，其中分離所述流體的步驟包括 從所述供應流體中大體上吸附所述貧氧流體.
18、 根據(jù)權利要求8所述的方法，進一步包括在傳輸所述輸出物 之前從所述供應流體或所述大體上富氧的流體中的至少一種流體中大 體上過濾出顆粒物質(zhì)。
19、 根據(jù)權利要求12所述的方法，其中對所述動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用 氧傳輸階段進行調(diào)節(jié)的步驟是基于所述輸出物的目標流速、所述輸出 物的流速和所述呼吸速率中的每一種因素而進行的。
全文摘要
一種氧傳輸系統(tǒng)包括第一篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床，所述第一篩網(wǎng)床和第二篩網(wǎng)床被構造以選擇性地接收供應流體并從中分離出大體上富氧的流體。具有病人用出口的病人用導管交替地與所述篩網(wǎng)床選擇性地流體連通。所述系統(tǒng)包括與所述病人用導管流體連通的呼吸檢測裝置，所述呼吸檢測裝置被構造以計算呼吸速率并響應于呼吸檢測的情況而引發(fā)交替地從所述篩網(wǎng)床中相應的一個篩網(wǎng)床輸出的預定體積的所述大體上富氧的流體的輸出物。所述系統(tǒng)還包括被構造以便以預定的間隔測量所述輸出物的流速的裝置。在相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段產(chǎn)生所述輸出物，所述輸出物具有目標流速和流速，所述相應的動態(tài)調(diào)節(jié)的病人用氧傳輸階段取決于所述目標流速、所述輸出物的流速和/或所述呼吸速率。
文檔編號A61M16/00GK101176806SQ200710141309
公開日2008年5月14日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權日2006年11月10日
發(fā)明者D·G·佩爾捷, M·P·謝卡爾, M·S·麥克萊因 申請人:德爾菲技術公司