專利名稱：氣路系統(tǒng)及其操作方法以及采用該系統(tǒng)的呼吸機(jī)和麻醉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣路系統(tǒng)及其使用方法，具體地，涉及用于呼 吸機(jī)及麻醉機(jī)等醫(yī)療設(shè)備中使用的 一種氣路系統(tǒng)及其使用方法。
背景技術(shù)：
在呼吸4幾和麻醉才幾的使用中，需要對諸如氣道峰壓、平均氣道 壓、吸氣停頓壓(平臺壓)、呼氣末壓力等的氣道壓力進(jìn)4亍4企測。而 且，由于氣道壓力在每一呼吸周期內(nèi)不斷變化，因而需要4吏用氣道 壓力傳感器對氣道壓力進(jìn)^亍實(shí)時才企測與測量，以防止氣道壓力或高 或低，保證有效的通氣，從而保護(hù)病人安全，防止嚴(yán)重并發(fā)癥。
目前，在麻醉機(jī)或呼吸機(jī)中，通常，環(huán)境壓力傳感器設(shè)置在氣 路系統(tǒng)外部，氣道壓力傳感器設(shè)置在氣路系統(tǒng)內(nèi)部，由于環(huán)境壓力
傳感器4吏用絕對壓力，其測量范圍4交寬(通常為0 400kPa)，而氣 道壓力傳感器使用相對壓力(相對于外界大氣壓)，其測量范圍4交 窄(相對測量壓力為-2~10kPa)。相比i殳置于其外部的環(huán)境壓力傳 感器而言，位于內(nèi)部氣路系統(tǒng)中的用于測量氣道壓力的傳感器通常 是非常精密的壓力傳感器。當(dāng)這種壓力傳感器出現(xiàn)故障時，則無法
判斷氣道壓力的情況，/人而存在給病人造成傷害的隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題而提出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的在于當(dāng)氣道壓 力傳感器出現(xiàn)故障時，通過設(shè)置在氣體回路中的環(huán)境壓力傳感器來 粗略檢測氣道壓力，確保系統(tǒng)正常連續(xù)地工作，保證病人安全。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氣路系統(tǒng)，包括呼吸回 路，該呼吸回路包括其一端通過吸氣閥連接于驅(qū)動氣體而另一端連 接于4吏用終端的吸氣端的吸氣支路，以及其一端連接于使用終端的 呼氣端而另一端通過PEEP (呼氣末正壓)閥連4妾于大氣端的呼氣 支路；控制單元，連接于呼吸回路，控制吸氣閥和PEEP閥的開啟 及關(guān)閉；氣道壓力傳感器，設(shè)置在呼吸回路中，用于檢測氣道壓力， 其中，在該呼吸回路中還設(shè)置有環(huán)境壓力傳感器，在第一工作狀態(tài) 下，通過關(guān)閉吸氣閥并完全打開PEEP閥，環(huán)境壓力傳感器檢測環(huán) 境壓力，而在第二工作狀態(tài)下，通過打開吸氣閥且關(guān)閉PEEP閥或 者打開PEEP閥且關(guān)閉吸氣閥，環(huán)境壓力傳感器才企測氣道壓力。
優(yōu)選地，在第一工作狀態(tài)下，通過關(guān)閉吸氣閥并完全打開PEEP 閥，環(huán)境壓力傳感器4企測環(huán)境壓力，而在第二工作狀態(tài)下，通過打 開吸氣閥且關(guān)閉PEEP閥或者部分;也打開PEEP閥且關(guān)閉吸氣閥， 環(huán)境壓力傳感器檢測氣道壓力。
優(yōu)選地，第一工作狀態(tài)為正常使用狀態(tài)，第二工作狀態(tài)為氣道 壓力傳感器出現(xiàn)故障時的使用狀態(tài)。
優(yōu)選地，環(huán)境壓力傳感器和氣道壓力傳感器分別通過數(shù)據(jù)采集 單元連接于控制單元。
優(yōu)選地，考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的因素，將環(huán)境壓力傳感器設(shè)置 在吸氣支路中，而將氣道壓力傳感器設(shè)置在呼氣支路中。優(yōu)選地，環(huán)境壓力傳感器的工作范圍為0 400kPa。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種呼吸才幾，該呼吸才幾包括這 樣的一種氣路系統(tǒng)，該氣路系統(tǒng)包括呼吸回路，該呼吸回路包括 其一端通過吸氣閥連接于驅(qū)動氣體而另一端連4妾于使用終端的吸 氣端的吸氣支路，以及其一端連4妾于4吏用終端的呼氣端而另一端通 過PEEP閥連接于大氣端的呼氣支路；控制單元，連接于呼吸回路， 控制吸氣閥和PEEP閥的開啟及關(guān)閉；氣道壓力傳感器，設(shè)置在呼 吸回路中，用于檢測氣道壓力，其中，在該呼吸回路中還設(shè)置有環(huán) 境壓力傳感器，在第一工作狀態(tài)下，通過關(guān)閉吸氣閥并完全打開 PEEP閥，環(huán)境壓力傳感器4企測環(huán)境壓力，而在第二工作狀態(tài)下， 通過打開吸氣閥且關(guān)閉PEEP閥或者打開PEEP閥且關(guān)閉吸氣閥， 環(huán)境壓力傳感器4企測氣道壓力。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種麻醉機(jī)，該麻醉機(jī)包括這 樣的一種氣if各系統(tǒng)，該氣路系統(tǒng)包括呼吸回3各，該呼吸回路包括「 其一端通過吸氣閥連接于驅(qū)動氣體而另一端連4妄于使用終端的吸 氣端的吸氣支路，以及其一端連接于使用終端的呼氣端而另一端通 過PEEP閥連接于大氣端的呼氣支路；控制單元，連接于呼吸回路， 控制吸氣閥和PEEP閥的開啟及關(guān)閉；氣道壓力傳感器，設(shè)置在呼 。及回路中，用于檢測氣道壓力，其中，在該呼p及回路中還i殳置有環(huán) 境壓力傳感器，在第一工作狀態(tài)下，通過關(guān)閉吸氣閥并完全打開 PEEP閥，環(huán)境壓力傳感器檢測環(huán)境壓力，而在第二工作狀態(tài)下， 通過打開吸氣閥且關(guān)閉PEEP閥或者打開PEEP閥且關(guān)閉吸氣閥， 環(huán)境壓力傳感器4全測氣道壓力。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種呼吸系統(tǒng)的使用方法，該 方法包括以下步驟通過關(guān)閉吸氣閥并完全打開PEEP閥，使用環(huán) 境壓力傳感器測量環(huán)境壓力；通過控制單元控制吸氣閥和PEEP閥 的開啟與關(guān)閉，進(jìn)入相應(yīng)的吸氣階段和呼氣階段，使用氣道壓力傳感器測量氣道壓力；當(dāng)氣道壓力傳感器出現(xiàn)故障時，通過控制單元 控制吸氣閥和PEEP閥的開啟與關(guān)閉，^使用環(huán)境壓力傳感器測量氣 道壓力進(jìn)行。
其中，使用環(huán)境壓力傳感器對氣道壓力進(jìn)行實(shí)時測量的步驟包 括當(dāng)在吸氣階段中時，通過控制單元將吸氣閥打開而將PEEP閥 完全關(guān)閉，環(huán)境壓力傳感器測量氣道壓力；當(dāng)在呼氣階段中時，通 過控制單元將PEEP閥部分地打開而將吸氣閥關(guān)閉，環(huán)境壓力傳感 器測量氣道壓力。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，將環(huán)境壓力傳感器置于氣路系統(tǒng)中， 當(dāng)PEEP閥完全打開而吸氣閥關(guān)閉時可測量環(huán)境壓力；而當(dāng)PEEP 閥關(guān)閉且吸氣閥打開或者當(dāng)PEEP閥部分;也打開而吸氣閥關(guān)閉時可 測氣道壓力， 一個傳感器起到兩種用途，從而可以在氣道壓力傳感 器發(fā)生故障的時候，用環(huán)境壓力傳感器來粗略測量和檢測氣道壓 力，增加了設(shè)備的實(shí)用性和安全性，保護(hù)了使用終端(諸如病人) 的安全，避免危險事故發(fā)生。


通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它方面、特 征和其它優(yōu)點(diǎn)將得以更好地理解，附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的用在呼吸機(jī)內(nèi)的氣路系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)框圖2示出了根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的用在呼吸機(jī)內(nèi)的氣路系統(tǒng) 的才喿作方法的流禾呈圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。然而， 本發(fā)明可以以4艮多不同形式實(shí)施，不應(yīng)該^皮理解為^f又限于這里所呈 現(xiàn)的實(shí)施例。相反，提供了這些實(shí)施例，使得本公開全面而完整， 并全面地將本發(fā)明的范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用在呼吸機(jī)內(nèi)的氣路系統(tǒng)的結(jié)
構(gòu)框圖。由圖1可知，該實(shí)施例的氣路系統(tǒng)包括控制單元l以及 連接于控制單元1的呼吸回路2。呼吸回路2包4舌吸氣支路21和呼 氣支路22。驅(qū)動氣體3經(jīng)由吸氣閥4進(jìn)入吸氣支路21，并最終進(jìn) 入病人端6的吸氣端口 61; 乂人病人端的呼氣端口 62排出的氣體進(jìn) 入呼氣支路22,并經(jīng)由PEEP閥8排出到大氣9中，在呼氣支路21 中設(shè)置有氣道壓力傳感器7,用于測量病人在呼吸過程中的氣道壓 力(相對壓力介于-2 10kPa)，并通過數(shù)據(jù)采集單元IO將該氣道壓 力值輸送給控制單元1。通過對氣道壓力的實(shí)時測量，確^呆呼吸枳j 的有效通氣并防止嚴(yán)重并發(fā)癥。在該實(shí)施例的氣路系統(tǒng)中還設(shè)置有 環(huán)境壓力傳感器5,該環(huán)境壓力傳感器5介于吸氣閥4與吸氣端口 61之間的吸氣支路21中，并通過數(shù)據(jù)采集單元10將環(huán)境壓力值輸 入至控制單元1。
在正常4吏用情況下，在系統(tǒng)工作之前，控制單元l關(guān)閉吸氣閥 4并完全打開PEEP閥8, /人而該環(huán)境壓力傳感器5實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)呼吸 才幾中置于呼p及才幾外部的環(huán)境壓力傳感器相同的作用，即，檢測工作 環(huán)境的壓力，以〗更才艮據(jù)該壓力值對呼p及才幾相關(guān)參凄t進(jìn)^S殳置與調(diào) 整。然而，才艮據(jù)本發(fā)明的將環(huán)境壓力傳感器5i殳置在呼吸才幾的內(nèi)部 氣路系統(tǒng)中能夠產(chǎn)生如下優(yōu)勢，即當(dāng)氣道壓力傳感器7出現(xiàn)故障無 法測量時，環(huán)境壓力傳感器5由于置于氣路系統(tǒng)中，因而可以對氣 道壓力進(jìn)行暫時地、粗略地測量，以保證呼吸機(jī)正常連續(xù)工作，確 寸呆病人安全。
9根據(jù)本發(fā)明的氣路系統(tǒng)的工作原理如下
在吸氣階革殳，吸氣閥打開，PEEP閥關(guān)閉，此時呼吸回路中的 壓力即為氣道壓力，由于環(huán)境壓力傳感器置于氣道中，因此可以檢 測并測量此時的氣道壓力狀態(tài)；
當(dāng)吸氣階^a結(jié)束，系統(tǒng)呼氣周期開始時，吸氣閥關(guān)閉，PEEP 閥部分地打開，氣道中的壓力大于外界大氣壓，環(huán)境壓力傳感器測 得的壓力即為呼氣階^a的氣道壓力。
由此，環(huán)境壓力傳感器可以檢測氣道壓力與環(huán)境壓力， 一個傳 感器起到兩種作用，確保系統(tǒng)正常連續(xù)地工作，保證病人安全。
基于上述工作原理，圖2示出了4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用在呼吸 才幾內(nèi)的氣路系統(tǒng)的操作方法的流禾呈圖。
才艮據(jù)圖2可知，在步驟Sl中，通過控制單元1將吸氣閥4關(guān) 閉而將PEEP閥8完全打開，使用環(huán)境壓力傳感器5測量環(huán)境壓力， 并經(jīng)由^t據(jù)采集單元IO將環(huán)境壓力值輸送至控制單元1;此后，在 步驟S2中，控制單元1 #4居所得到的環(huán)境壓力值進(jìn)行工作參數(shù)的 i殳定和調(diào)整，并通過控制吸氣閥4和PEEP閥8的開啟與關(guān)閉，使 氣路系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的吸氣階革殳(在此期間，吸氣閥打開，而PEEP 閥關(guān)閉)或呼氣階段(在此期間，吸氣閥關(guān)閉，而PEEP閥部分地 打開)，數(shù)據(jù)釆集單元10將氣道壓力傳感器7測量到的壓力值(即， 氣道壓力值)輸送給控制單元1。
當(dāng)氣道壓力傳感器出現(xiàn)故障無法測量氣道壓力時(S3),如步 驟S4所示，為了保證病人的安全和系統(tǒng)的正常且連續(xù)的工作，此 時4吏用環(huán)境壓力傳感器5粗略地測量氣道壓力狀態(tài)當(dāng)在吸氣階萃殳時，如步驟S41所示，吸氣閥2打開，PEEP閥 8關(guān)閉。環(huán)境壓力傳感器5由于置于氣道中，因此可以粗略檢測此 時的氣道壓力狀態(tài)。當(dāng)吸氣階段結(jié)束而呼氣階萃殳開始時，如步驟S42 所示，PEEP閥8打開，吸氣閥4關(guān)閉，呼氣支路中的驅(qū)動氣體通 過部分地打開的PEEP閥8排;改到大氣中，由于在呼氣階4史，PEEP 閥部分地打開，因此氣道壓力大于外界大氣壓，乂人而環(huán)境壓力傳感 器5測量的壓力即為此時的氣道壓力。
其中，由于兩種傳感器特性的不同，因此環(huán)境壓力傳感器在測 量氣道壓力值時不可能達(dá)到很高的精確度，而只是粗略地檢測此時 的氣道壓力狀態(tài)，以保證系統(tǒng)能夠連續(xù)而不間斷地工作，確《呆不對 病人造成危害。
為了能夠較好地反映氣道壓力狀態(tài)，優(yōu)選地，環(huán)境壓力傳感器 的工作范圍為0~400 kPa。
雖然已經(jīng)結(jié)合目前#皮認(rèn)為是實(shí)用示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行 了描述，然而，本4頁i或的4支術(shù)人員可以理解，本發(fā)明不限于所7>開 的示例性實(shí)施例。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種氣路系統(tǒng)，包括呼吸回路(2)，包括吸氣支路(21)，其一端通過吸氣閥(4)連接于驅(qū)動氣體(3)，而另一端連接于使用終端(6)的吸氣端(61)；呼氣支路(22)，其一端連接于所述使用終端(6)的呼氣端(62)，而另一端通過PEEP閥(8)連接于大氣端(9)；控制單元(1)，連接于所述呼吸回路(2)，控制所述吸氣閥(4)和所述PEEP閥(8)的開啟與關(guān)閉；氣道壓力傳感器(7)，設(shè)置在所述呼吸回路(2)中，測量氣道壓力；其特征在于，在所述呼吸回路(2)中還設(shè)置有環(huán)境壓力傳感器(5)，在第一工作狀態(tài)下，通過關(guān)閉所述吸氣閥(4)并打開所述PEEP閥(8)，所述環(huán)境壓力傳感器(5)檢測環(huán)境壓力，而在第二工作狀態(tài)下，通過打開所述吸氣閥(4)且關(guān)閉所述PEEP閥(8)或者打開所述PEEP閥(8)且關(guān)閉所述吸氣閥(4)，所述環(huán)境壓力傳感器(5)檢測氣道壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，在第一工作狀 態(tài)下，通過關(guān)閉所述吸氣閥(4)并完全打開所述PEEP閥(8)， 所述環(huán)境壓力傳感器(5)檢測環(huán)境壓力，而在第二工作狀態(tài) 下，通過打開所述吸氣閥(4)且關(guān)閉所述PEEP閥(8)或者 部分地打開所述PEEP閥(8)且關(guān)閉所述吸氣閥(4)，所述 環(huán)境壓力傳感器(5)檢測氣道壓力。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述第一工作 狀態(tài)為正常使用狀態(tài)，所述第二工作狀態(tài)為所述氣道壓力傳感 器(7)出現(xiàn)故障時的使用狀態(tài)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境壓力 傳感器(5 )和所述氣道壓力傳感器(7 )分別通過數(shù)據(jù)采集單 元(10)連接于所述控制單元(1 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣路系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境壓力 傳感器(5)設(shè)置在所述吸氣支路(21)中，而所述氣道壓力 傳感器(7)設(shè)置在所述呼氣支路(22)中。
6. 4艮據(jù)4又利要求1或2所述的氣路系統(tǒng)，其特4正在于，所述環(huán)境 壓力傳感器(5)的工作范圍為0-400 kPa。
7. —種呼吸沖幾，其特4正在于，包括4又利要求1至5中4壬意一項(xiàng)所 述的氣^各系統(tǒng)。
8. —種麻醉才幾，其特征在于，包括4又利要求1至5中任意一項(xiàng)所 述的氣路系統(tǒng)。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述氣路系統(tǒng)的操作方法，包括以下步 驟通過所述控制單元(1)關(guān)閉所述吸氣閥(4)并完全打 開所述PEEP閥(8)，使用所述環(huán)境壓力傳感器(5)測量環(huán) 境壓力；通過所述控制單元(1 )控制所述吸氣閥(4)和所述PEEP 閥(8)的開啟與關(guān)閉，進(jìn)入相應(yīng)的吸氣階段和呼氣階段，使 用所述壓力傳感器(7)測量氣道壓力；當(dāng)所述氣道壓力傳感器(7)出現(xiàn)故障時，通過所述控制 單元(1 )控制所述吸氣閥(4 )和所述PEEP閥(8 )的開啟 與關(guān)閉， -使用所述環(huán)境壓力傳感器(5)測量氣道壓力進(jìn)行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的操作方法，其特征在于，使用所述環(huán)境 壓力傳感器(5)對氣道壓力進(jìn)行實(shí)時測量的步驟包括當(dāng)在吸氣階段中時，通過所述控制單元(1)將所述吸氣 閥(4)打開而4尋所述PEEP閥(8)完全關(guān)閉，所述環(huán)境壓力 傳感器(5)測量氣道壓力；當(dāng)在呼氣階^殳中時，通過所述控制單元(1 )將所述PEEP 閥(8)部分地打開而將所述吸氣閥(3)關(guān)閉，所述環(huán)境壓力 傳感器(5)測量氣道壓力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于呼吸機(jī)及麻醉機(jī)等醫(yī)療設(shè)備中的氣路系統(tǒng)及其使用方法。該氣路系統(tǒng)包括呼吸回路(2)，包括吸氣支路(21)和呼氣支路(22)；控制單元(1)，連接于呼吸回路(2)，控制吸氣支路和呼氣支路的打開與關(guān)閉；氣道壓力傳感器(7)，設(shè)置在呼吸回路(2)中，測量氣道壓力，其中，在呼吸回路(2)中還設(shè)置有環(huán)境壓力傳感器(5)，在正常使用情況下，使用環(huán)境壓力傳感器(5)檢測環(huán)境壓力，而當(dāng)氣道壓力傳感器(7)出現(xiàn)故障時，使用環(huán)境壓力傳感器(5)粗略地測量檢測氣道壓力。根據(jù)本發(fā)明的氣路系統(tǒng)及其使用方法確保在氣道壓力傳感器出現(xiàn)故障而無法檢測氣道壓力時呼吸系統(tǒng)的正常連續(xù)使用，從而確保病人安全。
文檔編號A61M16/00GK101468219SQ20071030630
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者叢玉孟, 張紅宇, 威 王 申請人:北京誼安醫(yī)療系統(tǒng)股份有限公司