專利名稱：醫(yī)療通氣機(jī)中的入口氣流組件的制作方法
醫(yī)療通氣機(jī)中的入口氣流組件本專利申請(qǐng)根據(jù)35 U. S. C. § 119(e)要求享有2008年10月17日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)No. 61/106，315的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將其內(nèi)容并入本文。本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療通氣機(jī)，更具體而言，涉及一種相對(duì)小巧、輕便且便攜但仍能夠迅速而容易地適應(yīng)在多種不同模式和配置下工作以向患者遞送多種通氣治療的醫(yī)療通氣機(jī)。本發(fā)明還涉及操作和保養(yǎng)這種通氣機(jī)的方法。醫(yī)療通氣機(jī)是一種被構(gòu)造成向患者的氣道遞送諸如空氣、氧氣或其組合的氣體以增強(qiáng)或替代患者的自身呼吸活動(dòng)的機(jī)器。通常知道根據(jù)患者的具體通氣治療需要以特定模式操作常規(guī)醫(yī)療通氣機(jī)。在基本沒有患者自主呼吸活動(dòng)的生命維持狀況下，通常提供受控模式的通氣，其中通氣機(jī)承擔(dān)起為患者通氣的全部責(zé)任。在這種通氣模式下，在通氣周期的每個(gè)吸氣階段期間向患者提供受控體積的氣體，通?；跁r(shí)間確定通氣機(jī)的觸發(fā)點(diǎn)(即，從通氣周期的呼氣階段過(guò)渡到吸氣階段)和循環(huán)點(diǎn)(即，從通氣周期的吸氣階段過(guò)渡到呼氣階段)。傳統(tǒng)上，用于生命維持狀況中的通氣機(jī)采用所謂的雙支患者回路，該患者回路具有用于向患者輸送氣體的吸氣支和用于從患者向排氣組件輸送氣體的呼氣支。排氣組件包括選擇性可控閥或類似機(jī)構(gòu)，用于主動(dòng)控制已在通氣周期的呼氣階段期間從患者呼出的氣體釋放到大氣中。這種配置通常被稱為“主動(dòng)排氣”或“主動(dòng)呼氣”配置。典型地，上述受控體積生命維持通氣是侵入式的，意味著用于將患者回路接口連接到用戶氣道的患者接口 (例如，但不限于氣管切開術(shù)導(dǎo)管、氣管內(nèi)導(dǎo)管等)是直接插入患者氣道中的并被構(gòu)造成在那里保持更長(zhǎng)時(shí)間。在非生命維持狀況下，患者表現(xiàn)出一定程度的自主呼吸活動(dòng)，通常提供輔助模式或支持模式的通氣，其中通氣機(jī)通常通過(guò)向患者氣道提供預(yù)定壓力來(lái)增強(qiáng)或輔助患者自身的呼吸活動(dòng)。在這種通氣模式下，氣體流的壓力是受控的。例如，在雙水平非侵入式通氣中， 在每個(gè)通氣周期的吸氣階段期間向患者遞送吸氣正氣道壓力(IPAP)，在每個(gè)通氣周期的呼氣階段期間向患者遞送呼氣正氣道壓力(EPAP)，其通常低于IPAP水平。適用于非生命維持狀況下的一些通氣機(jī)采用所謂的單支患者回路；單支患者回路僅有一支，用于向患者和從患者輸送氣體。傳統(tǒng)上，這樣的單支回路采用被動(dòng)呼氣裝置，常常為支和/或患者接口中的孔或排氣口的形式，以允許患者呼出的氣體被動(dòng)地排到大氣。 這種配置通常被稱為“被動(dòng)排氣”或“被動(dòng)呼氣”配置。此外，與通常與體積控制通氣相關(guān)聯(lián)的上述侵入式患者接口不同的是，用于壓力支持通氣治療的患者回路通常是非侵入式的。由患者臨時(shí)采用，例如，但不限于，鼻面具、口鼻面具、全面部面具或鼻插管在需要時(shí)從通氣機(jī)接收加壓氣體。鑒于上述情況，要認(rèn)識(shí)到，通氣機(jī)和相關(guān)通氣機(jī)硬件，以及采用其為患者施予通氣治療的相關(guān)方法在傳統(tǒng)上對(duì)于體積控制通氣工作模式和壓力支持工作模式已經(jīng)顯著不同了。此外，用于這兩種模式之一(例如壓力支持)的已知通氣機(jī)、通氣機(jī)硬件和/或相關(guān)方法常常與用于另一種模式(例如體積控制)的通氣機(jī)、通氣機(jī)硬件和/或相關(guān)方法不兼容。因此，本發(fā)明的目的是提供一種克服常規(guī)通氣機(jī)缺點(diǎn)的通氣機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過(guò)提供這樣一種通氣機(jī)實(shí)現(xiàn)這一目的，該通氣機(jī)包括外殼、進(jìn)入口、構(gòu)造成產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器以及構(gòu)造成從外殼釋放氣體流的排出口。通氣機(jī)能夠在多種不同模式下工作。此外，通氣機(jī)包括停靠系統(tǒng)和若干?？繅K，?？肯到y(tǒng)具有構(gòu)造成監(jiān)測(cè)氣體流的若干參數(shù)的多個(gè)傳感器。每個(gè)?？繅K包括可移除路由元件，該可移除路由元件被構(gòu)造成選擇性地耦合到通氣機(jī)的外殼，以便將傳感器配置成在多種不同預(yù)定配置中對(duì)應(yīng)于通氣機(jī)的期望的一種工作模式的一個(gè)。緊固機(jī)構(gòu)將可移除路由元件緊固到通氣機(jī)的外殼。在另一實(shí)施例中，這個(gè)目的是通過(guò)提供這樣一種通氣機(jī)實(shí)現(xiàn)的，該通氣機(jī)包括具有內(nèi)部和外部的外殼、從外殼的外部延伸到內(nèi)部的進(jìn)入口、設(shè)置于外殼之內(nèi)并產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器、適于從外殼釋放氣體流的排出口。包括患者接口和被動(dòng)呼氣裝置的患者回路與排出口流體相通以向患者氣道遞送氣體流?？刂破髟O(shè)置于外殼中并操作性耦合到流發(fā)生器?？刂破骺刂茪怏w流的吸入體積，其中當(dāng)患者在通氣周期的呼氣階段期間呼出呼出氣體時(shí)，被動(dòng)呼氣裝置向大氣釋放至少一部分呼出氣體。在又一實(shí)施例中，這個(gè)目的是通過(guò)提供這樣一種通氣機(jī)實(shí)現(xiàn)的，該通氣機(jī)包括具有內(nèi)部和外部的外殼、從外殼外部延伸到內(nèi)部的進(jìn)入口、設(shè)置于外殼之內(nèi)產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器、以及適于在通氣周期的吸氣階段期間從外殼向患者氣道釋放氣體流的排出口。設(shè)置于外殼中的控制器在多種不同模式之間操作通氣機(jī)，其中這些模式包括用于向患者提供壓力支持通氣治療的第一模式以及用于向患者提供體積控制通氣治療的第二模式。在又一實(shí)施例中，這個(gè)目的是通過(guò)提供這樣一種通氣機(jī)實(shí)現(xiàn)的，該通氣機(jī)包括具有內(nèi)部和外部的外殼、從外殼外部延伸到內(nèi)部的進(jìn)入口、設(shè)置于外殼之內(nèi)產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器、以及用于從外殼釋放氣體流的排出口。通氣機(jī)還包括入口氣流組件，入口氣流組件具有在進(jìn)入口處或附近選擇性地耦合到通氣機(jī)的外殼的蓋子構(gòu)件。蓋子構(gòu)件具有第一側(cè)、 與第一側(cè)相對(duì)設(shè)置的第二側(cè)以及延伸通過(guò)蓋子構(gòu)件的入口孔。入口孔向通氣機(jī)的進(jìn)入口提供氣體。若干過(guò)濾構(gòu)件設(shè)置于蓋子構(gòu)件第一側(cè)和通氣機(jī)的外殼之間。此外，緊固機(jī)構(gòu)將蓋子構(gòu)件附接到通氣機(jī)的外殼，由此相對(duì)于外殼固定蓋子構(gòu)件和所述若干過(guò)濾構(gòu)件。可以從外殼移除入口氣流組件，無(wú)需拆解通氣機(jī)的其余部分。在另一實(shí)施例中，通過(guò)提供這樣一種通氣機(jī)實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，該通氣機(jī)具有外殼，外殼提供可電連接到交流(AC)電源的第一電源連接。通氣機(jī)包括可電連接到鉛酸電池的第二電源連接。所述外殼的內(nèi)部中還設(shè)置了內(nèi)部可再充電電池組。最后，將可拆卸電池組可移除地耦合到外殼的外部。電源控制機(jī)構(gòu)控制從交流電源、鉛酸電池、內(nèi)部可再充電電池組和可拆卸電池組中對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)向所述通氣機(jī)供電。參考附圖，考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其他目的、特征和特性，以及結(jié)構(gòu)和部分的組合的相關(guān)元件的功能和操作方法和制造的經(jīng)濟(jì)性將變得更加顯而易見，所有附圖形成本說(shuō)明書的一部分，其中在各圖中類似的附圖標(biāo)記表示對(duì)應(yīng)的部分。不過(guò)，顯然可以理解，附圖僅是為了例示和描述的目的，并非意在作為對(duì)本發(fā)明的限制。說(shuō)明書和權(quán)利要求中使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”包括復(fù)數(shù)引用，除非上下文另行做出了詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)療通氣機(jī)的正面透視圖；圖2是圖1的醫(yī)療通氣機(jī)的后視圖；圖3是圖1的醫(yī)療通氣機(jī)的部分分解的后部透視圖，示出了可拆卸電池組和用于其的停靠系統(tǒng)；圖4是布置成被動(dòng)呼氣且無(wú)鄰近壓力傳感配置的醫(yī)療通氣機(jī)以及用于其的部件的示意圖；圖5是圖4的醫(yī)療通氣機(jī)的修改示意圖，以示出布置成被動(dòng)呼氣且有鄰近壓力傳感配置的醫(yī)療通氣機(jī)以及用于其的部件；圖6是圖5的醫(yī)療通氣機(jī)的修改示意圖，以示出布置成主動(dòng)呼氣配置的醫(yī)療通氣機(jī)以及用于其的部件；圖7A是圖3的停靠系統(tǒng)的?？繅K的透視圖；圖7B是沿圖7A的線7B-7B的截面圖；圖8是用于醫(yī)療通氣機(jī)的?？肯到y(tǒng)的另一?？繅K的透視圖；圖9是用于醫(yī)療通氣機(jī)的?？肯到y(tǒng)的另一停靠塊的等距視圖；圖10是醫(yī)療通氣機(jī)背面以及用于其的進(jìn)口氣流組件的部分分解的等距視圖；圖11是圖10的進(jìn)口氣流組件的分解等距視圖，也示出了醫(yī)療通氣機(jī)的流發(fā)生器；圖12是用于醫(yī)療通氣機(jī)的電源系統(tǒng)的示意圖；圖13是圖3的可拆卸電池組的等距視圖；圖14是沿圖3的線14-14的截面圖；以及圖15是向醫(yī)療通氣機(jī)供電的方法的流程圖。這里使用的方向短語(yǔ)，例如，但不限于，頂部、底部、左、右、上、下、前、后及其衍生短語(yǔ)，涉及到的是附圖中所示元件的取向，并不對(duì)權(quán)利要求形成限制，除非其中明確指出。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“患者接口，，是指用于在通氣機(jī)和患者氣道之間建立流體通路的任何已知或適當(dāng)機(jī)構(gòu)，并且明確包括，但不限于，非侵入式患者接口，例如面具、鼻管、鼻/ 口面具的組合和可移除口件，以及侵入式患者接口，例如氣管套管和氣管內(nèi)導(dǎo)管，以及增濕器、噴霧器和儀表劑量吸入器，其可以是侵入式或非侵入式的。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“模式”是指操作通氣機(jī)以向患者提供特定類型通氣治療(例如，但不限于，壓力支持通氣治療；體積控制通氣治療)的方式。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“探頭”是指與傳感器(例如，但不限于，機(jī)器流量傳感器、鄰近壓力傳感器、監(jiān)測(cè)流量傳感器)通信且被構(gòu)造成向傳感器轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)于參數(shù)(例如，但不限于，壓力)的信息的任何已知或適當(dāng)感測(cè)元件(例如，但不限于，導(dǎo)管)。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“接口機(jī)構(gòu)”是指用于將通氣機(jī)連接到附件(例如，但不限于， 氧混合器、增濕器、脈搏氧飽和度儀)、裝置(例如，但不限于，打印機(jī))或通信或存儲(chǔ)裝置 (例如，但不限于，因特網(wǎng)、硬盤、CD或其他適當(dāng)存儲(chǔ)介質(zhì)；計(jì)算機(jī))的任何已知或適當(dāng)裝置 (例如，但不限于，連接器、插座或插頭)。如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“緊固件”和“緊固機(jī)構(gòu)”是指用于將一個(gè)部件固定到另一個(gè)部件的任何已知或適當(dāng)固定機(jī)構(gòu)，并且明確地包括，但不限于，鉚釘、螺釘、螺栓、螺栓與墊圈和/或螺母的組合以及一體固定機(jī)構(gòu)，例如，但不限于，模制的舌片和彈性突起，其從一個(gè)部分延伸并與另一個(gè)部分咬合，以將兩個(gè)部分固定在一起。如這里所用的，兩個(gè)或更多部分“耦合”在一起這種表述應(yīng)當(dāng)表示這些部分直接接合在一起，或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間部分接合在一起。
如這里所用的，術(shù)語(yǔ)“數(shù)量”應(yīng)當(dāng)表示一或大于一的整數(shù)(即，復(fù)數(shù))。A.系統(tǒng)架構(gòu)圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)療通氣機(jī)2的說(shuō)明性實(shí)施例。如下文中將更詳細(xì)描述的，可以選擇性配置醫(yī)療通氣機(jī)2(這里有時(shí)簡(jiǎn)稱為“通氣機(jī)”)以在多種不同模式下工作，如本文定義的，以向患者170提供通氣治療(在圖4、5和6中以簡(jiǎn)化形式示出)。應(yīng)當(dāng)理解，這里僅僅出于說(shuō)明目的顯示和描述了通氣機(jī)2，可以在具有各種其他能力和工作模式的其他類型通氣機(jī)(未示出)中實(shí)施這里所述的特征和方法。通氣機(jī)2包括外殼4，外殼4具有內(nèi)部6和具有外表面10的外部8。在示范性實(shí)施例中，通氣機(jī)2被設(shè)計(jì)成便攜式的，并且因此，包括把手11，把手11樞軸耦合到外殼頂部， 以便于攜帶或移動(dòng)通氣機(jī)。圖1中以收起狀態(tài)示出的把手11在圖3中還在虛線圖中以直立位置示出。在圖1的范例中，通氣機(jī)2包括用戶接口 300，其設(shè)置于通氣機(jī)外殼4前面的外表面10上。除了這些特征之外，用戶接口 300包括屏幕或顯示器302，其被構(gòu)造成顯示與通氣機(jī)和/或患者170相關(guān)的若干參數(shù)(例如，但不限于，壓力、體積、流速)(圖4、5和6)。用戶接口 300還包括多個(gè)輸入構(gòu)件304、306、308、310和312，用戶可以操作這些構(gòu)件，例如以便控制通氣機(jī)的工作和/或在屏幕302上顯示的參數(shù)(未明確示出)間導(dǎo)航。例如，但不作為限制，在一個(gè)非限制性范例實(shí)施例中，輸入構(gòu)件310包括開/關(guān)按鈕，并且輸入構(gòu)件312 包括模式按鈕，用于在通氣機(jī)2的各種工作模式之間，或在用戶接口 300的屏幕302上可看到的各種顯示之間進(jìn)行切換。類似地，輸入構(gòu)件304、306和308可以包括，例如，但不限于， 用戶可用于通過(guò)用戶接口在通氣機(jī)各種特征中導(dǎo)航、選擇和/或程序控制的按鈕。不過(guò)，要認(rèn)識(shí)到，用戶接口 300的特定布置并非意味著要成為本發(fā)明的限制性方面。具體而言，應(yīng)該理解通氣機(jī)2可以具有除這里所示和所述之外的任何適當(dāng)配置的任何已知或適當(dāng)替換用戶接口。例如，本發(fā)明預(yù)期提供撥號(hào)盤、旋鈕、觸摸板、滾動(dòng)球、鼠標(biāo)或其他輸入裝置，作為輸入構(gòu)件304、306、308、310和312的補(bǔ)充或替代。而且，顯示器203可以配置成觸屏顯示器，使其充當(dāng)輸入裝置，作為輸入構(gòu)件304、306、308、310和312的補(bǔ)充或替代。而且，本發(fā)明還預(yù)期通過(guò)遠(yuǎn)程控制來(lái)操作通氣機(jī)2，以便可以取消輸入構(gòu)件304、306、 308,310 和 312。通氣機(jī)2優(yōu)選還具有這里定義的多種不同接口機(jī)構(gòu)320、322、324、326、3沘和330。 例如，但不作為限制，通氣機(jī)2可以包括插座320，例如，圖1所示范例中朝向通氣機(jī)外殼4 底部設(shè)置的插座。在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，這樣的插座320可以適于將通氣機(jī) 2電子連接到電源(例如，參見圖12示意性示出并在下文中更詳細(xì)描述的交流(AC)電源 402和鉛酸電池電源406)。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，可以提供任何已知或適當(dāng)類型、數(shù)量和/ 或配置的接口機(jī)構(gòu)，例如，但不限于，圖2和3所示的五個(gè)額外接口機(jī)構(gòu)322、324、326、328 和 330。還要認(rèn)識(shí)到，可以將這樣的接口機(jī)構(gòu)(例如，但不限于插座、連接器)用于任何已知或適當(dāng)目的，例如，但不限于，將通氣機(jī)2連接到因特網(wǎng)(例如通過(guò)以太網(wǎng))，連接到例如但不限于打印機(jī)(未示出)或計(jì)算機(jī)(未示出)的分立裝置或連接到任何適當(dāng)?shù)耐鈾C(jī)附件，例如，輔助醫(yī)療裝置，比如，脈搏氧飽和度儀或二氧化碳監(jiān)測(cè)器或備用氣體源(例如，參見圖4、5和6示意性示出并在下文描述的可選氧源31)。
圖4、5和6分別以簡(jiǎn)化形式示出了通氣機(jī)2的三種說(shuō)明性范例配置。具體而言， 圖4示出了配置成提供無(wú)鄰近壓力傳感的被動(dòng)呼氣的通氣機(jī)的部件。圖5示出了配置成提供具有鄰近壓力傳感的被動(dòng)呼氣的通氣機(jī)的部件。此外，圖6示出了配置成提供主動(dòng)呼氣的通氣機(jī)的部件。更具體而言，如圖4中示意性示出的，通氣機(jī)2包括流發(fā)生器36，其被構(gòu)造成例如從通過(guò)進(jìn)入口 30進(jìn)入通氣機(jī)外殼4的空氣38'(環(huán)境大氣)和/或空氣38'與適當(dāng)補(bǔ)充氣體(例如氧氣)的混合物，來(lái)產(chǎn)生氣體流38?？梢詮膱D4、5和6中以簡(jiǎn)化形式示出的上述通氣機(jī)附件之一，例如氧源31提供補(bǔ)充氧氣。在本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例中，可選的氧源31包括經(jīng)由前述接口機(jī)構(gòu)之一連接到通氣機(jī)2的低流量(例如，但不限于大約 0-50psi和大約15升每分鐘(LPM))氧混合器，接口機(jī)構(gòu)例如但不限于接口機(jī)構(gòu)328，在示意性示出且在這里描述的范例中，其是一種快速連接閥門配件。在圖示的示范性實(shí)施例中，通氣機(jī)2還包括用于過(guò)濾進(jìn)入通氣機(jī)外殼4的環(huán)境空氣38'的空氣輸入過(guò)濾器32。如下文中將要更詳細(xì)論述的，優(yōu)選在環(huán)境空氣38'和/或來(lái)自可選補(bǔ)充氧源31的氣體到達(dá)流發(fā)生器36之前，引導(dǎo)其通過(guò)入口氣流組件200。范例流發(fā)生器36是微型渦輪機(jī)，其包括具有葉輪設(shè)計(jì)(圖11中部分示出)的無(wú)刷直流(DC)電動(dòng)機(jī)(未示出)，用于產(chǎn)生通氣機(jī)2需要的期望壓力和氣體流38。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中， 微型渦輪機(jī)36可以在大約3000-42000轉(zhuǎn)/分(rpm)的速度工作。不過(guò)，要認(rèn)識(shí)到，流發(fā)生器36可以是被構(gòu)造成以大于環(huán)境大氣的壓力產(chǎn)生氣體流38的任何已知或適當(dāng)裝置，例如但不限于，壓縮機(jī)、風(fēng)扇、葉輪、鼓風(fēng)機(jī)、活塞或風(fēng)箱。繼續(xù)參考圖4，離開流發(fā)生器36的氣體流38通過(guò)可選的流篩板(過(guò)濾器)40，流篩板與設(shè)置于外殼4中的第一流元件42流體相通。因?yàn)榈谝涣髟?2設(shè)置于通氣機(jī)之內(nèi)，所以這里也將其稱為機(jī)器流元件42。鄰近流發(fā)生器36出口放置的機(jī)器流元件42可以例如是，但不限于，機(jī)械元件，例如孔口或閥。機(jī)器流元件42被設(shè)計(jì)成在氣體流38通過(guò)它時(shí)產(chǎn)生壓降。不過(guò)，要理解，可以采用任何已知或適當(dāng)?shù)膫溥x數(shù)量和/或配置的流元件為通氣機(jī)2提供任何適當(dāng)?shù)臍怏w流38，而不脫離本發(fā)明的范圍。與機(jī)器流元件42串聯(lián)地提供第一(機(jī)器)流量傳感器46，以便基于機(jī)器流元件兩端的壓降測(cè)量氣流38的流速。此外，還提供第二流量傳感器50 (在這里所示和所述的范例中為差壓傳感器)以經(jīng)由回路52和M測(cè)量機(jī)器流元件42兩端的壓降來(lái)測(cè)量氣體38的流速。于是，第二流量傳感器50在第一流量傳感器46進(jìn)行監(jiān)測(cè)的前提下，以冗余方式監(jiān)測(cè)氣體38的體積流量。在這里還將第二流量傳感器50稱為監(jiān)測(cè)流量傳感器50。要認(rèn)識(shí)到，通氣機(jī)2之內(nèi)的流量傳感器46和50和其他傳感器可以配置和重新配置成與通氣機(jī)各種工作模式對(duì)應(yīng)的多種不同配置，如下文將結(jié)合圖5和6的范例所描述的。還可以理解僅通氣機(jī)不必具有兩個(gè)流量傳感器。此外，本發(fā)明甚至還預(yù)期消除一個(gè)或兩個(gè)流量傳感器，以便利用其他技術(shù)，例如基于提供給流發(fā)生器的功率、流發(fā)生器的速度等的技術(shù)，來(lái)測(cè)量流速或表示流速的參數(shù)?？刂茩C(jī)器壓力傳感器86操作性耦合到內(nèi)部導(dǎo)管143，內(nèi)部導(dǎo)管從流發(fā)生器36，通過(guò)排出口 44向外部導(dǎo)管144供應(yīng)氣體流38，該氣體流38最后到達(dá)患者接口 146。范例控制機(jī)器壓力傳感器86通過(guò)自動(dòng)歸零閥87連接到內(nèi)部導(dǎo)管143。傳感器86為靜態(tài)壓力傳感器，用于監(jiān)測(cè)通氣機(jī)2的排出口 44處或附近的壓力。此外，監(jiān)測(cè)機(jī)器壓力傳感器88操作性耦合到內(nèi)部導(dǎo)管143。監(jiān)測(cè)機(jī)器壓力傳感器88也是靜態(tài)壓力傳感器，用于以冗余方式監(jiān)測(cè)排出口 44處或附近的壓力。適用于通氣機(jī)2的其他傳感器包括，但不限于，溫度傳感器51 和53以及氣壓傳感器55，溫度傳感器51和53操作性耦合到內(nèi)部導(dǎo)管143，并用于監(jiān)測(cè)離開流發(fā)生器36的氣體流38的溫度，氣壓傳感器55用于測(cè)量氣壓，例如，以允許計(jì)算出的體積流量的高度調(diào)節(jié)。盡管在圖4的范例中所示的無(wú)鄰近壓力傳感配置的被動(dòng)呼氣中未采用，但通氣機(jī) 2還包括主動(dòng)呼氣控制組件90，在例如如圖6所示將通氣機(jī)配置成主動(dòng)呼氣配置模式時(shí)采用主動(dòng)呼氣控制組件90。最后，通氣機(jī)2包括圖4、5和6中示意性示出的控制器98?？刂破?8電子連接到前述部件中的每個(gè)并適于與其通信，以便選擇性地控制通氣機(jī)。在圖4的范例中，通氣機(jī)2具有單根外部導(dǎo)管144，其將通氣機(jī)的排出口 44和患者接口 146互連起來(lái)。因此，通氣機(jī)2的患者回路150是單支回路，其中單根外部導(dǎo)管144 既從排出口 44向患者接口 146并最終向患者170的氣道160遞送氣體流38(在圖4、5和 6中以簡(jiǎn)化形式部分示出)，又輸送在通氣周期的呼氣階段期間由患者170呼出的呼出氣體 38"。圖4的單支患者回路150包括用于向大氣排放(即釋放)呼出氣體38"的被動(dòng)呼氣裝置152 (例如，但不限于閥、孔口、端口或其他排出裝置)。盡管為了說(shuō)明簡(jiǎn)單，這里描述的范例中示出的患者接口 146是非侵入式面具146， 但要認(rèn)識(shí)到，這里定義的任何已知或適當(dāng)?shù)膫溥x患者接口都可以以任何適當(dāng)配置用于患者回路150(圖4)、150'(圖5)、150"(圖6)。還要認(rèn)識(shí)到，被動(dòng)呼氣裝置152可以耦合到患者回路150、患者接口 146或兩者?，F(xiàn)在參考圖5，通氣機(jī)2的部件被示意性示為配置成提供有鄰近壓力傳感的被動(dòng)呼氣。在這種配置中，通氣機(jī)部件和預(yù)定傳感器配置與前面結(jié)合圖4描述的無(wú)鄰近壓力配置的被動(dòng)呼氣大致相同。不過(guò)，此外，提供于外殼4中的鄰近壓力傳感器48被配置成經(jīng)由探頭57(例如導(dǎo)管)與單支患者回路150"的單根外部導(dǎo)管144'流體相通，如這里定義的， 探頭靠近連接到回路56的鄰近患者接口 146設(shè)置。圖6示出了主動(dòng)呼氣配置中的通氣機(jī)2和用于其的部件的示意圖。在這樣的配置中，通氣機(jī)2包括與排出口 44流體相通的備用單支患者回路150"。具體而言，除了外部導(dǎo)管144"之外，單支患者回路150"還包括鄰近流元件巧4和主動(dòng)呼氣裝置156(例如，但不限于閥)。鄰近流元件1 是位于患者回路中大致靠近患者接口 146"的機(jī)械元件，被設(shè)計(jì)成在氣體流38和/或呼出氣體38"通過(guò)它時(shí)產(chǎn)生壓降。在示例性實(shí)施例中，主動(dòng)呼氣裝置156是設(shè)置于單支患者回路150"中的比例受控減壓閥并且被構(gòu)造成提供低阻力，使得在通氣周期的呼氣階段期間能夠進(jìn)行呼出氣體 38〃的二氧化碳沖洗。要認(rèn)識(shí)到，主動(dòng)呼氣裝置156可以耦合到患者回路150"、患者接口 146"或兩者。主動(dòng)呼氣裝置156被構(gòu)造成提供最小的呼氣阻力，以便在治療失敗(例如， 但不限于通氣機(jī)故障)的情況下符合防窒息的要求。具體而言，主動(dòng)呼氣裝置156包括防窒息裝置158(圖6中以簡(jiǎn)化形式示出)以滿足這樣的要求。在一個(gè)非限制性實(shí)施例中，防窒息裝置是擋板閥158，由例如，但不限于橡膠或另一種適當(dāng)材料制成，被構(gòu)造成在通氣機(jī) 2故障或局部故障的情況下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，以顯露出主動(dòng)呼氣裝置156的對(duì)應(yīng)孔徑(未明確示出)。這樣的孔徑與大氣流體相通。因此，擋板閥158確?；颊?70至少能夠在通氣機(jī)2發(fā)生這種故障的情況下有可能吸入環(huán)境空氣。
在圖6的范例中，控制器98操作性耦合到主動(dòng)呼氣控制組件90，并因此操作性耦合到主動(dòng)呼氣裝置156。主動(dòng)呼氣控制組件90是壓力單元，其調(diào)節(jié)主動(dòng)呼氣裝置156的隔膜157 (圖6中以簡(jiǎn)化形式示出)，以便在通氣周期的呼氣階段期間于患者170呼氣時(shí)控制偏壓流。范例的主動(dòng)呼氣控制組件90包括傾泄閥91和比例閥92，傾泄閥91被構(gòu)造成迅速減小來(lái)自隔膜157的導(dǎo)向壓力(pilot pressure)，從而允許其在患者開始呼氣時(shí)完全打開，比例閥92與提供于兩個(gè)閥91、92之間的孔口 93結(jié)合，控制偏壓流?？梢哉J(rèn)識(shí)到，通氣機(jī)2是一種能夠工作在單支或雙支配置下并能夠提供壓力支持治療或體積控制治療兩者的小巧、輕便、多功能通氣機(jī)。此外，可以在非侵入系統(tǒng)中遞送壓力支持治療或基于體積的治療，非侵入系統(tǒng)例如是具有人為氣體泄露，例如通過(guò)呼氣閥的氣體泄露的單支系統(tǒng)。下面的表1列出了針對(duì)本發(fā)明的通氣機(jī)的示范性實(shí)施例的技術(shù)規(guī)格。
權(quán)利要求
1.一種通氣機(jī)，包括(a)具有內(nèi)部和外部的外殼；(b)從所述外殼的所述外部延伸到所述外殼的所述內(nèi)部的進(jìn)入口；(c)設(shè)置于所述通氣機(jī)之內(nèi)并被構(gòu)造成產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器；(c)用于從所述外殼釋放所述氣體流的排出口；以及(d)入口氣流組件，包括(1)蓋子構(gòu)件，其在所述進(jìn)入口處或所述進(jìn)入口附近選擇性地耦合到所述通氣機(jī)的所述外殼，所述蓋子構(gòu)件包括第一側(cè)、與所述第一側(cè)相對(duì)設(shè)置的第二側(cè)以及延伸通過(guò)所述蓋子構(gòu)件的入口孔，所述入口孔向所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口遞送氣體，(2)若干過(guò)濾構(gòu)件，其設(shè)置于所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)和所述通氣機(jī)的所述外殼之間，以及(3)緊固機(jī)構(gòu)，其將所述蓋子構(gòu)件緊固至所述通氣機(jī)的所述外殼，由此相對(duì)于所述外殼固定所述蓋子構(gòu)件和所述若干過(guò)濾構(gòu)件，其中，無(wú)需拆解所述通氣機(jī)的其余部分就可以從所述外殼移除所述入口氣流組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述通氣機(jī)的所述外殼的所述外部包括外表面和從所述外表面向內(nèi)延伸的凹窩，其中，所述入口氣流組件的所述蓋子構(gòu)件選擇性地設(shè)置于所述凹窩之內(nèi)，且其中，在所述蓋子構(gòu)件設(shè)置于所述凹窩之內(nèi)時(shí)，所述蓋子構(gòu)件的所述第二側(cè)基本與所述通氣機(jī)的所述外殼的、與所述凹窩相鄰的外表面平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通氣機(jī)，其中，所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口設(shè)置于所述通氣機(jī)的所述外殼的所述凹窩中，其中，所述通氣機(jī)的所述流發(fā)生器與所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口鄰近設(shè)置并與所述進(jìn)入口流體相通，其中，所述入口氣流組件的所述蓋子構(gòu)件還包括從所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)基本垂直向外延伸的多個(gè)壁，且其中，在所述蓋子構(gòu)件設(shè)置于所述凹窩之內(nèi)時(shí)，所述蓋子構(gòu)件的所述壁延伸到所述凹窩中，以便將所述氣體引導(dǎo)到所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通氣機(jī)，其中，所述蓋子構(gòu)件的所述壁形成入口氣流路徑，且其中，所述入口氣流路徑從所述蓋子構(gòu)件的所述入口孔向所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的通氣機(jī)，其中，所述入口氣流組件的所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器設(shè)置于所述入口氣流路徑中，以便所述氣體流經(jīng)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的通氣機(jī)，其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器包括多個(gè)縫隙，所述多個(gè)縫隙延伸通過(guò)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，其中，所述蓋子構(gòu)件的所述壁中至少一些延伸通過(guò)所述縫隙，以便相對(duì)于所述入口氣流組件的所述蓋子構(gòu)件保持所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器的位置，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器可以選擇性地從所述蓋子構(gòu)件拆卸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述入口氣流組件包括入口氣流路徑，其中， 所述入口氣流組件的所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器設(shè)置于所述入口氣流路徑中，以便所述氣體流經(jīng)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括第一過(guò)濾構(gòu)件和第二過(guò)濾構(gòu)件，其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件與所述通氣機(jī)的所述外殼相鄰設(shè)置，且其中，所述第二過(guò)濾構(gòu)件設(shè)置于所述第一過(guò)濾構(gòu)件和所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述入口氣流組件的所述若干過(guò)濾構(gòu)件可以選擇性地從所述入口氣流組件的蓋子構(gòu)件拆卸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述入口氣流組件的至少一部分是可更換的，以便對(duì)所述通氣機(jī)進(jìn)行殺菌。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通氣機(jī)，其中，所述入口氣流組件的所述緊固機(jī)構(gòu)是多個(gè)緊固件，且其中，所述緊固件中的每個(gè)延伸通過(guò)所述蓋子構(gòu)件進(jìn)入所述通氣機(jī)的所述外殼中。
12.—種保養(yǎng)通氣機(jī)的方法，所述通氣機(jī)包括選擇性地耦合到所述通氣機(jī)的外殼的入口氣流組件，所述入口氣流組件具有蓋子構(gòu)件和若干過(guò)濾構(gòu)件，所述方法包括(a)從所述通氣機(jī)的所述外殼移除所述入口氣流組件，而無(wú)需拆解所述通氣機(jī)的其余部分；以及(b)對(duì)所述通氣機(jī)的其余部分進(jìn)行保養(yǎng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述保養(yǎng)步驟包括對(duì)所述通氣機(jī)的所述其余部分進(jìn)行殺菌。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括在所述保養(yǎng)步驟之后將新的入口氣流組件附接到所述通氣機(jī)的所述外殼。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括(a)更換所述入口氣流組件的至少一部分，以及(b)將所述入口氣流組件重新附接到所述通氣機(jī)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述更換和所述重新附接步驟包括(a)移除所述若干過(guò)濾構(gòu)件，(b)清洗所述蓋子構(gòu)件，(c)利用若干新過(guò)濾構(gòu)件更換所述若干過(guò)濾構(gòu)件，以及(d)將所述入口氣流組件附接到所述通氣機(jī)的所述外殼。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述通氣機(jī)的所述外殼包括外部，所述外部具有外表面和從所述外表面向內(nèi)延伸的凹窩，且其中，所述重新附接步驟包括將所述入口氣流組件插入所述通氣機(jī)的所述外殼的所述凹窩中，直到所述入口氣流組件的所述蓋子構(gòu)件的第二側(cè)基本與所述通氣機(jī)的、與所述外殼的所述凹窩相鄰的外殼平齊。
18.一種用于通氣機(jī)的入口氣流組件，所述通氣機(jī)包括外殼、進(jìn)入口、被構(gòu)造成產(chǎn)生氣體流的流發(fā)生器以及被構(gòu)造成從所述外殼釋放所述氣體流的排出口，所述入口氣流組件包括蓋子構(gòu)件，其被構(gòu)造成在所述進(jìn)入口處或所述進(jìn)入口附近選擇性地耦合到所述通氣機(jī)的所述外殼，所述蓋子構(gòu)件包括第一側(cè)、與所述第一側(cè)相對(duì)設(shè)置的第二側(cè)以及延伸通過(guò)所述蓋子構(gòu)件的入口孔，所述入口孔被構(gòu)造成向所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口遞送氣體；若干過(guò)濾構(gòu)件，其設(shè)置于所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)和所述通氣機(jī)的所述外殼之間；以及緊固機(jī)構(gòu)，其被構(gòu)造成將所述蓋子構(gòu)件緊固到所述通氣機(jī)的所述外殼，由此相對(duì)于所述外殼固定所述蓋子構(gòu)件和所述若干過(guò)濾構(gòu)件，其中，無(wú)需拆解所述通氣機(jī)的其余部分就可以從所述外殼移除所述入口氣流組件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的入口氣流組件，其中，所述通氣機(jī)的所述外殼包括外表面和從所述外表面向內(nèi)延伸的凹窩，且其中，所述蓋子構(gòu)件被構(gòu)造成設(shè)置于所述凹窩之內(nèi)，且其中，在所述蓋子構(gòu)件設(shè)置于所述凹窩中時(shí)，所述蓋子構(gòu)件的所述第二側(cè)基本與所述通氣機(jī)的所述外殼的、與所述凹窩相鄰的外表面平齊。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的入口氣流組件，其中，所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口設(shè)置于所述通氣機(jī)的所述外殼的所述凹窩中，其中，所述蓋子構(gòu)件還包括從所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)基本垂直向外延伸的多個(gè)壁，且其中，在所述蓋子構(gòu)件設(shè)置于所述凹窩之內(nèi)時(shí)，所述蓋子構(gòu)件的所述壁被構(gòu)造成延伸到所述凹窩中，以便將所述氣體引導(dǎo)到所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的入口氣流組件，其中，所述蓋子構(gòu)件的所述壁形成入口氣流路徑，且其中，所述入口氣流路徑被構(gòu)造成從所述蓋子構(gòu)件的所述入口孔向所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口延伸。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的入口氣流組件，其中，所述蓋子構(gòu)件包括四個(gè)外圍邊緣，其中，所述蓋子構(gòu)件的所述壁包括靠近所述四個(gè)外圍邊緣設(shè)置的外壁以及向內(nèi)與所述外壁間隔開的內(nèi)壁，其中，所述內(nèi)壁被構(gòu)造成環(huán)繞所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口的至少一部分延伸，且其中，所述入口氣流路徑設(shè)置于所述外壁和所述內(nèi)壁之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的入口氣流組件，其中，所述蓋子構(gòu)件還包括在所述入口孔處或所述入口孔附近從所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)向內(nèi)延伸的管，且其中，所述管被構(gòu)造成向所述入口氣流路徑中弓I導(dǎo)所述氣體。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的入口氣流組件，其中，所述管包括多個(gè)氣窗。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的入口氣流組件，其中，所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器設(shè)置于所述入口氣流路徑中的所述壁之間，以便所述氣體流經(jīng)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的入口氣流組件，至少一個(gè)空氣過(guò)濾器包括多個(gè)縫隙，所述多個(gè)縫隙延伸通過(guò)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，其中，所述蓋子構(gòu)件的所述壁中的至少一些延伸通過(guò)所述縫隙，以便相對(duì)于所述蓋子構(gòu)件保持所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器的位置，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器可以選擇性地從所述蓋子構(gòu)件拆卸。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的入口氣流組件，其中，所述蓋子構(gòu)件包括入口氣流路徑，其中，所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括至少一個(gè)空氣過(guò)濾器，且其中，所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器設(shè)置于所述入口氣流路徑中，以便所述氣體流經(jīng)所述至少一個(gè)空氣過(guò)濾器。
28.根據(jù)權(quán)利要求18所述的入口氣流組件，其中，所述若干過(guò)濾構(gòu)件包括第一過(guò)濾構(gòu)件和第二過(guò)濾構(gòu)件，其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件被構(gòu)造成與所述通氣機(jī)的所述外殼相鄰設(shè)置， 且其中，所述第二過(guò)濾構(gòu)件設(shè)置于所述第一過(guò)濾構(gòu)件和所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)之間。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的入口氣流組件，其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件具有第一厚度，其中，所述第二過(guò)濾構(gòu)件具有第二厚度，且其中，所述第二過(guò)濾構(gòu)件的所述第二厚度大于所述第一過(guò)濾構(gòu)件的所述第一厚度。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的入口氣流組件，其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件被構(gòu)造成阻擋所述氣體從所述蓋子構(gòu)件和所述通氣機(jī)的所述外殼之間不期望的泄露。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的入口氣流組件，其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件包括被構(gòu)造成與所述通氣機(jī)的所述進(jìn)入口對(duì)齊的孔洞，且其中，所述第一過(guò)濾構(gòu)件被構(gòu)造成覆蓋所述蓋子構(gòu)件的所述第一側(cè)。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的入口氣流組件，其中，所述緊固機(jī)構(gòu)為多個(gè)緊固件，且其中，所述緊固件中的每個(gè)被構(gòu)造成延伸通過(guò)所述蓋子構(gòu)件進(jìn)入所述通氣機(jī)的所述外殼中。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的入口氣流組件，其中，所述蓋子構(gòu)件具有四個(gè)角，其中，所述緊固件是四個(gè)螺釘，且其中，所述四個(gè)螺釘中的每個(gè)被構(gòu)造成延伸通過(guò)所述蓋子構(gòu)件的所述四個(gè)角中的對(duì)應(yīng)一個(gè)。
全文摘要
一種通氣機(jī)(2)，包括(a)具有內(nèi)部(6)和外部(8)的外殼(4)；(b)從所述外殼(4)的外部(8)延伸到所述外殼(4)的內(nèi)部(6)的進(jìn)入口(42)；(c)設(shè)置于所述通氣機(jī)(2)之內(nèi)的流發(fā)生器(36)；(c)用于從所述外殼(4)釋放氣體流的排出口(44)；以及(d)入口氣流組件(200)，其包括(1)蓋子構(gòu)件(202)，所述蓋子構(gòu)件(202)包括第一側(cè)(204)、與所述第一側(cè)(204)相對(duì)設(shè)置的第二側(cè)(206)以及向所述通氣機(jī)(2)的所述進(jìn)入口(42)遞送氣體的入口孔(208)，(2)設(shè)置于所述蓋子構(gòu)件(202)的第一側(cè)(204)和所述通氣機(jī)(2)的所述外殼(4)之間的若干過(guò)濾構(gòu)件(250，260)，以及(3)將所述蓋子構(gòu)件(202)緊固至所述通氣機(jī)(2)的所述外殼(4)的緊固機(jī)構(gòu)(270)。
文檔編號(hào)A61M16/10GK102333560SQ200980150646
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月17日
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