模块化通气系统制作方法

H·G·R·塞韦斯

2012年8月22日

2010年11月23日

2009年12月7日

皇家飞利浦电子股份有限公司

A61M16/00GK102648017SQ201080055475

模块化 通气 系统

1.ー种配置为对对象机械通气的通气机，所述通气机包括 包括对象接ロ器具的对象接ロ线路，该对象接ロ器具配置为接合所述对象的气道，以使得所述对象的气道和所述对象接ロ线路的内部流体连通并且基本上与环境大气密封隔离； 容纳在第一外壳中的呼吸递送模块，其中，所述呼吸递送模块耦合至所述对象接ロ线路，并且其中，所述呼吸递送模块配置为将可呼吸气体流提供至所述对象接ロ线路中，以在所述对象的机械通气期间控制所述对象接ロ线路内的ー个或多个參数；以及 容纳在第二外壳中的呼出模块，所述呼出模块与所述呼吸递送模块分离且分立，以使得所述第二外壳与所述第一外壳分离；其中，所述呼出模块耦合至所述对象接ロ线路，并且其中，所述呼出模块配置为选择性地排出来自所述对象接ロ线路的气体，以在所述对象的机械通气期间进ー步控制所述对象接ロ线路内的ー个或多个參数2.根据权利要求I所述的通气机，还包括容纳在第三外壳中的用户接ロ模块，所述用户接ロ模块与所述呼吸递送模块和所述呼出模块分离且分立，以使得所述第三外壳与所述第一外壳和所述第二外壳分离，其中，所述用户接ロ模块配置为在所述通气机和一个或多个用户之间通信与由所述通气机提供的治疗相关的信息3.根据权利要求I所述的通气机，还包括配置为对接所述呼吸递送模块的第一对接站，其中，所述第一对接站还配置为如果所述呼吸递送模块对接在所述第一对接站处，则将功率提供至所述呼吸递送模块并且使所述呼吸递送模块与ー个或多个加压气体源流体连通4.根据权利要求3所述的通气机，还包括配置为对接所述呼出模块的第二对接站，其中，所述第二对接站还配置为如果所述呼出模块对接在所述第二对接站处，则将功率提供至所述呼出模块5.根据权利要求4所述的通气机，其中，所述第一对接站和所述第二对接站被设置为彼此分开6.根据权利要求4所述的通气机，还包括 容纳在第三外壳中的用户接ロ模块，所述用户接ロ模块与所述呼吸递送模块和所述呼出模块分离且分立，以使得所述第三外壳与所述第一外壳和所述第二外壳分离，其中，所述用户接ロ模块配置为在所述通气机和ー个或多个用户之间通信与由所述通气机提供的治疗相关的イ目息；以及 配置为对接所述用户接ロ模块的第三对接站，其中，所述第三对接站还配置为将功率提供至所述用户接ロ模块； 其中，所述第一对接站、所述第二对接站以及所述第三对接站由公共推车携载7.根据权利要求4所述的通气机，还包括 容纳在第三外壳中的用户接ロ模块，所述用户接ロ模块与所述呼吸递送模块和所述呼出模块分离且分立，以使得所述第三外壳与所述第一外壳和所述第二外壳分离，其中，所述用户接ロ模块配置为在所述通气机和ー个或多个用户之间通信与由所述通气机提供的治疗相关的イ目息；以及 配置为对接所述用户接ロ模块的第三对接站，其中，所述第三对接站还配置为将功率提供至所述用户接ロ模块；其中，所述第一对接站、所述第二对接站以及所述第三对接站全都彼此间隔开8.—种对对象机械通气的方法，所述方法包括 从第一外壳将可呼吸气体流提供至与所述对象的气道密封连通的对象接ロ线路，其中，提供所述可呼吸气体流，以在所述对象的机械通气期间控制所述对象接ロ线路内的一个或多个參数；以及 通过与所述第一外壳物理分离且分立的第二外壳选择性地排出来自所述对象接ロ器具的气体，以在所述对象的机械通气期间控制所述对象接ロ线路内的ー个或多个參数9.根据权利要求8所述的方法，还包括经由用户接ロ模块通信与提供给ー个或多个用户的治疗相关的信息，该用户接ロ模块容纳与所述第一外壳和所述第二外壳均物理分离且分立的第三外壳中10.根据权利要求8所述的方法，还包括可移除地对接所述第一外壳，其中，所述第一外壳的对接将功率提供至所述第一外壳并且使所述第一外壳与ー个或多个加压气体源流体连通11.根据权利要求10所述的方法，还包括可移除地对接所述第二外壳，其中，所述第二外壳的对接将功率提供至所述第二外売12.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述第一外壳和所述第二外壳对接在彼此物理分开的位置处13.ー种配置为对对象机械通气的系统，所述系统包括 用于接合所述对象的气道以将所述对象的气道与环境大气基本上密封隔离的装置； 用于从第一外壳将可呼吸气体流提供至用于接合的所述装置的装置，其中，提供所述可呼吸气体流，以在所述对象的机械通气期间控制所述对象接ロ线路内的ー个或多个參数；以及 用于通过与所述第一外壳物理分离且分立的第二外壳选择性地排出来自用于接合的所述装置的气体以在所述对象的机械通气期间控制所述对象接ロ线路内的ー个或多个參数的装置14.根据权利要求13的所述系统，还包括用于通信与提供给ー个或多个用户的治疗相关的信息的装置，用于通信的所述装置容纳在与所述第一外壳和所述第二外壳均物理分离且分立的第三外壳中15.根据权利要求13的所述系统，还包括用于可移除地对接所述第一外壳的装置，其中，对接所述第一外壳包括物理接合所述第一外壳、将功率提供至所述第一外壳以及使所述第一外壳与ー个或多个加压气体源流体连通16.根据权利要求15的所述系统，还包括用于可移除地对接所述第二外壳的装置，其中，对接所述第二外壳包括物理接合所述第二外壳以及将功率提供至所述第二外売17.根据权利要求16的所述系统，其中，将用于可移除地对接所述第一外壳的所述装置和用于可移除地对接所述第二外壳的所述装置对接在彼此物理分开的位置处

本发明涉及配置为对对象机械通气的模块化通气系统

图I示出了配置为对对象12机械通气的系统10系统10可以分解为分离的物理模块系统10的模块性可以使得系统10能够被合并到具有增强的方便、舒适和/或形成因素的治疗设施中系统10可以包括与不同模块可移除地耦合的分离的对接站这可以使得分离的模块能够在多个不同的治疗设施之间与患者一起或不与患者一起移动可以由系统10从ー个或多个气体源14将气体递送给对象12在一个实施例中，系统10可以包括对象接ロ线路16、用户接ロ模块18、呼吸递送模块20、呼出模块22和/或其他部件气体源14包括加压气体源气体可以包括典型的环境气体、具有特定成分(例如，纯净的氧气、医用空气、氦气和氧气的混合物和/或其他特定成分)的气体和/或其他加压气体源为了对气体加压，可以使气体源14在压カ下存储、在气体源14内机械加压和/或以其他方式加压通过非限制性示例的方式，气体源14可以包括鼓风机、风箱、罐、壁气和/或其他加压气体源中的ー个或多个对象接ロ线路16包括导管24、对象接ロ器具26和/或其他部件导管24是形成气体流动路径的中空构件(或多个构件)，该流动路径基本上与大气密封隔离可以由例如柔性管路和/或其他适于形成流动路径的材料来形成导管24导管24包括呼吸递送分支30、呼出分支28以及对象接ロ分支32尽管导管24被示出为作为单个部件，应当理解，导管24可以被构建为具有可从彼此可选择性移除的分离的部分例如，呼吸递送分支30、呼出分支28和/或对象接ロ分支32可从彼此移除对象接ロ器具26是配置为接合对象12的气道以使得能够对对象12机械通气的设备这可以包括接合对象12的气道，以使得对象12的气道和对象接ロ分支32的内部流体连通并且基本上与环境大气密封隔离通过非限制性示例的方式，对象接ロ器具26可以包括气管内导管、全面罩、局部面罩和/或其他对象接ロ器具用户接ロ模块18配置为提供系统10和一个或多个用户(例如，对象12、护理者、治疗决策者等)之间的接ロ，用户可以通过该接ロ将信息提供给系统10并接收来自系统10的信息这使得统称为“信息”的数据、结果和/或指令以及任何其他可通信项目能够在用户和呼吸递送模块20、呼出模块22和/或系统的其他部件中的ー个或多个之间进行通信适于包括在用户接ロ模块18中的接ロ设备的示例包括小键盘、按钮、开关、键盘、旋钮、手柄、显不屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指不灯、声音警报以及打印机在一个实施例中，该实施例的功能性将在下面进ー步论述，用户接ロ模块18实际上包括多个分离的接ロ应该理解，本发明也可预期用户接ロ模块18中的硬接线或者无线的其他通信技木例如，本发明可预期用户接ロ模块18可以与可移除的存储器接ロ集成在该示例中，信息可以从可移除的存储器(例如，智能卡、闪存驱动器、可移除式硬盘等)中加载到用户接ロ模块18中，这使得一个或多个用户能够定制系统10的实施方式和/或接收来自系统10的結果在用户接ロ模块18中适于与系统10 —起使用的其他示例性输入设备和技术包括但不限于RS-232端ロ、RF链路、IR链路、调制解调器(电话、线缆或其他)简而言之，本发明在用户接ロ模块18中可预期用干与系统10通信信息的任何技木在一个实施例中，用户接ロ模块18容纳在第一外壳34内该第一外壳34可以围绕用户接ロ模块18，并且可以合并用户接ロ模块18的与用户视觉通信的任何部件(例如，电子显示器、信号光等)在一些情况下，第一外壳34可以可移除地安装和/或对接至通气机推车和/或通气治疗设施中常见的其他结构 在一个实施例中，用户接ロ模块18可以包括第一接口和分离的第二接ロ该第一接ロ配置为由护理者和/或治疗决策者使用该接ロ可以相对复杂，以使得用户能够特定地配置要由系统10提供至对象12的通气治疗的參数第二接ロ配置为由对象12使用由于对象12在通气处置方面可能没有相同级别的训练，和/或因为对象12在通气的至少某些方面不应该具有不受约束的控制，因此第二接ロ可以不太复杂，和/或可以提供不如第一接ロ全面的控制例如，第二接ロ可以是手持遥控器在用户接ロ模块18包括第一接ロ和第二接ロ的实施例中，第一接ロ可以容纳在第一外壳34中，而由患者使用的第二接ロ可以与该接ロ物理分尚呼吸递送模块20配置为将可呼吸气体流提供至对象接ロ线路16呼吸递送模块20配置为控制可呼吸气体流的ー个或多个參数，以使得将可呼吸气体流通过对象接ロ线路16和对象12的气道递送至对象12的肺部，以影响对象12的机械通气和/或提供其他治疗益处所述ー个或多个參数可以包括例如压力、流速、呼吸速率、峰值流量、体积、湿度、成分和/或可吸入气体流的其他參数呼吸递送模块20可以包括下列ー个或多个ー个或多个进气ロ 36、出气ロ 38、辅助出口 40、一个或多个主阀42、辅助阀44、电子存储器46、处理器48、监测呼吸递送模块20和/或对象接ロ线路26内的气体的一个或多个參数(例如，流量、压カ、湿度、成分等)的一个或多个传感器49，和/或可以包括其他部件应当理解，图I中传感器49的位置并不g在进行限制一个或多个传感器可以设置在呼吸递送模块20和/或对象接ロ器具26内能够使传感器49检测在其中的气体的一个或多个參数的任意点处由第二外壳50容纳呼吸递送模块20第二外壳50与第一外壳34物理分离且不同，以使得用户接ロ模块18与呼吸递送模块20物理分离尽管物理上分离，呼吸递送模块20和用户接ロ模块18在使用期间可以有效通信可以经由硬接线链路、无线链路和/或其他电子通信介质来实现该有效通信经由用户接ロ模块18，用户可以控制呼吸递送模块20调节被递送至对象接ロ线路16的可呼吸气体流的方式与可呼吸气体流的递送相关的信息(例如，操作參数、测得的气体參数和/或其他信息)可以从呼吸递送模块20通信至用户接ロ模块18呼吸递送模块20形成ー个或多个气体流动路径ー个或多个流动路径包括辅助流动路径和ー个或多个主流动路径主流动路径形成在进气ロ 36和出气ロ 38之间主阀42设置在主流动路径中在使用期间，各个进气ロ 36与对应的气体源14耦合于是，从各个气体源14至出气ロ 38的气体流由主阀42的操作来控制通过分离地控制来自各个气体源14的气流，呼吸递送模块20能够控制通过出气ロ 38递送至对象接ロ线路16的可呼吸气体流的成分经由主阀42的适当的控制，也控制可呼吸气体流的其他參数(例如，压力、流量、体积等)辅助流动路径从出气ロ 38上游的主流动路径分支出，并且行进至辅助出ロ 40辅助阀44配置为通过选择性打开主流动路径至辅助出ロ 40以释放主流动路径内的压力辅助阀44可以被基于对主流动路径内的气体的一个或多个參数的检测而电子控制，和/或可以是以预定压力裂开的机械阀在一个实施例中，电子存储器46包括电子地存储信息的电子存储介质电子存储器46的电子存储介质可以包括下列ー个或两个与呼吸递送模块20整体提供(即，基本上不可移除)的系统存储器，和/或经由例如端ロ(例如，USB端ロ、火线端ロ等)或驱动器(例 如，硬盘驱动器等)可移除地连接至呼吸递送模块20的可移除存储器电子存储器46可以包括下列ー个或多个光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁性可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPR0M、RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质电子存储器46可以存储软件算法、由处理器48确定的信息、经由用户接ロ模块18接收的信息、与当前应用到对象12的治疗方案相关的信息和/或使得呼吸递送模块20能够合理运行的信息在一个实施例中，电子存储器46存储了描述该特定呼吸递送模块20的校准表如下所述，这将有助于呼吸递送模块20在通气系统之间的能互換性处理器48配置为在呼吸递送模块20中提供信息处理性能如此，处理器48可以包括下列ー个或多个数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机构通过非限制性示例的方式，处理器48可以包括现场可编程门阵列(FPGA)、浮点协处理器和/或其他处理单元尽管处理器48在图I中被示出为单个实体，这仅用于说明性的目的在一些实施方式中，处理器48可以包括多个处理単元这里赋予处理器48的ー些或全部功能可以由未与呼吸递送模块20整体形成的处理部件(例如，在第二外壳50内)来提供例如，參照处理器48论述的ー些或全部功能可以包括在用户接ロ模块18内，其中简单的控制和/或反馈信号被在用户接ロ模块18和/或呼吸递送模块20之间通信，以实现这种部件交替分布处理器48可以配置为执行一个或多个计算机程序和/或处理模块处理器48可以配置为通过软件，硬件，固件，软件、硬件和/或固件的某种组合和/或用于配置处理器48上的处理性能的其他机构来执行这样的模块处理器48配置为控制主阀42，以调节提供给对象接ロ线路16的可呼吸气体流的ー个或多个參数这些參数可以包括成分、流速、体积、压力、改变參数的时机、改变參数的速率和/或其他參数可以控制这些參数以调节对象12的呼吸的ー个或多个呼吸属性所述ー个或多个呼吸属性可以包括呼吸速率、峰值流量、呼气末正压力、潮气量和/或其他呼吸属性中的ー个或多个处理器48确定要基于在用户接ロ模块18处输入、配置和/或选择的治疗方案控制主阀42的方式治疗方案将针对对象12规定适当的呼吸属性凭借由呼吸递送模块20选择性地递送至对象接ロ线路16的可呼吸气体流，气体将可以在机械通气的吸气期间被递送至对象12的肺部呼出模块22配置为选择性地排出来自对象接ロ线路16的气体通过选择性地排出来自对象接ロ线路16的气体，呼出模块22排出来自对象12肺部的气体，从而在对象12的机械通气期间影响对象12的呼气，和/或提供其他治疗益处呼出模块22可以包括下列ー个或多个进气ロ 52、出气ロ 54、主阀56、电子存储器58、处理器60、监测呼出模块22和/或对象接ロ线路26内的气体的ー个或多个參数(例如，流量、压カ、湿度、成分等)的一个或多个传感器(未示出)，和/或可以包括其他部件由第三外壳62容纳呼出模块22第三外壳62与第一外壳34和第二外壳50物理分离且不同，以使得用户接ロ模块18和呼吸递送模块20与呼出模块22物理分离尽管物理上分离，呼出模块22、呼吸递送模块20和/或用户接ロ模块18在使用期间可以有效通信可以经由硬接线链路、无线链路和/或其他电子通信介质来实现该有效通信经由用户接ロ模块18，用户可以控制由呼出模块22排出来自对象接ロ线路16的气体的方式与呼出模块22的操作和/或所排出的气体相关的信息可以从呼出模块22通信至用户接ロ模 块18和/或呼吸递送模块20呼出模块22配置为形成主流动路径，通过其从对象接ロ线路16排出气体主流动路径从进气ロ 52行进至进气ロ 54气体可以直接排出到大气，或者气体可以通过配置为移除来自该气体的污染物的过滤设备(未示出)而被排出凭借对象接ロ器具26与对象12的气道的密封结合，通过呼出模块22的气体呼出使得对象12肺部的气体能够被通过对象接ロ线路16和呼出模块22的主流动路径排出，从而在对象12的机械通气期间影响对象12的呼气主阀56配置为控制通过主流动路径的气体流在操作期间，操作主阀56，以在由呼吸递送模块20将可呼吸气体流递送至对象接ロ线路16期间，适当地控制通过主流动路径的流量，以影响吸气然后，为了在机械通气期间影响呼气，主阀56打开，以使得气体从对象12的肺部排出系统10应当理解，在通过呼吸递送模块将可呼吸气体流递送至对象接ロ 16期间，可以控制主阀以保持至少部分打开在一个实施例中，电子存储器58包括电子地存储信息的电子存储介质电子存储器58的电子存储介质可以包括下列ー个或两个与呼出模块22整体提供(即，基本上不可移除)的系统存储器，和/或经由例如端ロ(例如，USB端ロ、火线端ロ等)或驱动器(例如，硬盘驱动器等)可移除地连接至呼出模块22的可移除存储器电子存储器58可以包括下列ー个或多个光学可读存储介质(例如，光盘等)、磁性可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPR0M、RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质电子存储器58可以存储软件算法、由处理器58确定的信息、经由用户接ロ模块18接收的信息、与当前应用到对象12的治疗方案相关的信息和/或使得呼出模块22能够合理运行的信息尽管电子存储器58在图I中被不出为容纳在第三外壳62内的呼出模块22的一部分，在一个实施例中，电子存储器58可以不被包括在呼出模块22内相反，这里赋予电子存储器58的ー些或全部功能可以由系统10内的在使用期间可由呼出模块22访问(例如，经由通信链路)的其他电子存储器来提供通过非限制性示例的方式，赋予电子存储器58的ー些或全部功能可以由电子存储器46、作为用户接ロ模块18的一部分的电子存储器和/或系统10内的其他电子存储器来提供处理器60配置为在呼出模块22中提供信息处理性能如此，处理器60可以包括下列ー个或多个数字处理器、模拟处理器、设计为处理信息的数字电路、设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或用于电子地处理信息的其他机构例如，处理器60可以包括FPGA、浮点协处理器和/或其他处理单元尽管处理器60在图I中被示出为单个实体，这仅用于说明性的目的在一些实施中，处理器60可以包括多个处理単元这里赋予处理器60的一些或全部功能可以由未与呼出模块22整体形成的处理部件(例如,在第三外壳62内)来提供例如，赋予处理器60的ー些或全部功能可以包括在用户接ロ模块18和/或呼吸递送模块20内，其中简单的控制和/或反馈信号被在用户接ロ模块18/呼吸递送模块20和/或呼吸递送模块20之间通信，以实现这种部件交替分布