專利名稱：無面罩供給吸入氣體混合物以及氣體取樣的裝置和方法
相關(guān)申請的交叉引用本申請是申請日為2000年6月13日、系列號為No.09/592943的美國專利申請的部分延續(xù)，該文獻(xiàn)的內(nèi)容被本文參引。
發(fā)明的
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種結(jié)合對人呼出的氣體進(jìn)行取樣而向人供給吸入氣體(例如補(bǔ)充氧氣(O2))的裝置和方法，該取樣例如用于檢測人的換氣或用于推斷人血流中的麻醉藥或氣體的濃度。尤其是，本發(fā)明涉及一種裝置和方法，通過該裝置和方法，能夠在不使用密封面罩的情況下完成吸入氣體的供給和氣體的取樣。
2.相關(guān)技術(shù)的說明在對病人進(jìn)行的各種醫(yī)療過程和處理中，會需要向病人供給合適的吸入氣體成分，例如補(bǔ)充氧氣。在涉及麻醉劑的供給的過程中或在病人失去意識和進(jìn)行換氣的其它情況下，氧以及氣態(tài)、蒸汽狀或霧狀的麻醉藥的供給通常通過面罩或氣管導(dǎo)管來進(jìn)行，該面罩套在病人的鼻子和嘴上，并進(jìn)行密封。不過，在其它過程中，例如在病人可能服用了鎮(zhèn)靜藥，但是他們自己有意識，并自己進(jìn)行呼吸，補(bǔ)充氧或吸入氣體的供給可以通過面罩或鼻套管(置于病人鼻子的各鼻孔上的管)完成，該面罩或鼻套管與氧或合適氣體成分的供給源相連。
以氧作為將供給人的吸入氣體的一個實例，補(bǔ)充氧的主要目的是增加肺泡氣體的氧濃度，即增加在肺的小泡(微小的充氣囊簇)中的氣體混合物的氧濃度。在具有正常肺功能的人中，在肺泡囊的最深部分中的氧的水平基本由呼氣的各“潮汐容積”(在一個完整呼氣中的氣體容積)的末期來反應(yīng)。在人呼氣的末期測得的氣體取樣稱為“潮汐末期”氣體取樣。
這樣，例如當(dāng)人呼吸室內(nèi)空氣時，室內(nèi)空氣含有大約21％的氧。當(dāng)人呼氣時，潮汐末期的氣體將有大約15％的氧；因此，毛細(xì)血管從肺泡的吸入氣體中帶走了6％的氧，以便在新陳代謝過程中由身體進(jìn)行燃燒。另外，任何形式的補(bǔ)充氧的目的只是增加肺泡囊中的氧濃度。直接對肺泡囊中的氣體進(jìn)行測量和取樣的便利方法是對嘴或鼻的呼出氣體進(jìn)行連續(xù)取樣，并確定在潮汐末期時的氧濃度，該值合適地反應(yīng)了在肺泡囊中的氧濃度。因此，人們可以通過氧供給系統(tǒng)使潮汐末期氧濃度增加的量來比較該氧供給系統(tǒng)的效率。
當(dāng)人通過裝在單向閥上的密封面罩進(jìn)行呼吸并吸入100％的氧供給源時，潮汐末期的氧濃度達(dá)到90％。尤其是，當(dāng)惰性的氮氣從肺內(nèi)消失時(在利用純氧呼吸幾分鐘后)，肺泡氣體將含有4％的水蒸氣和5％的二氧化碳。其余的(大約90％)將是氧。因此，最佳的氧供給系統(tǒng)通常使潮汐末期的氧濃度從在呼吸沒有補(bǔ)充氧的室內(nèi)空氣時的底線15％增加到在呼吸純氧時的90％。盡管密封面罩是相對有效的氧供給系統(tǒng)，但是，有意識的病人即使在服用鎮(zhèn)靜藥時也通常覺得該面罩非常不舒服；面罩阻礙了病人說話的能力，并使得某些病人焦慮。
另一方面，鼻套管通常并不會使有意識的病人象使用面罩那樣不舒服或焦慮，因此，從病人舒服的觀點來說，對于有意識的病人，優(yōu)選是不采用用于供給氧的面罩。不過，鼻套管是效率比密封面罩低得多的氧供給系統(tǒng)。鼻套管通常使潮汐末期的氧濃度增加到大約40％(與密封面罩的90％相比)。鼻套管的效率較低有至少兩個原因。
首先，當(dāng)人吸氣時，他們通常兩個鼻孔以及嘴(三個孔)呼吸。因此，較大平均濃度的吸入氧由于嘴呼吸而大大被稀釋，因為通過嘴呼吸的空氣有21％體積的氧，這“降低了較大的平均濃度”。
第二，即使人們僅通過他們的鼻子呼吸，吸入速度也大大超過了鼻套管的供給速度(通常2-5升/分鐘)，因此，人們?nèi)匀灰镁哂?1％的O2的室內(nèi)空氣來稀釋吸入的氧。當(dāng)鼻套管的流量為2升每分鐘，且人在2秒吸入一升空氣，吸入速度是30升每分鐘，因此，大部分吸入容積并不是來自鼻套管，而是來自室內(nèi)。增加氧流量并不能有效解決該問題。首先，病人通常發(fā)現(xiàn)增加流量將導(dǎo)致不舒服。其次，增加的吸入氣體流稀釋了(沖走了)呼出氣體例如二氧化碳和/或呼出的靜脈麻醉劑或其它麻醉藥的蒸氣。當(dāng)發(fā)生這種情況時，二氧化碳并不能準(zhǔn)確取樣以用于對呼吸充分性的測量。還有，麻醉藥例如吸入麻醉劑或靜脈麻醉劑并不能準(zhǔn)確取樣以用于對麻醉藥的動脈濃度進(jìn)行測量，例如，由該測量可以推斷鎮(zhèn)靜等級。在各種醫(yī)療過程和處理中，還需要檢測病人的生理狀態(tài)，例如病人的換氣(空氣進(jìn)入和離開肺，通常測量為氣體容積每分鐘)。當(dāng)病人并不使空氣進(jìn)出肺時，病人將發(fā)生缺氧(氧不足)，當(dāng)嚴(yán)重時和越來越嚴(yán)重時，缺氧是致命病癥。目前可以通過脈沖血氧定量法來對氧不足進(jìn)行非侵害監(jiān)測。不過，脈沖血氧定量法對即將發(fā)生的問題的診斷較遲，因為當(dāng)檢測到低血氧狀態(tài)時，問題已經(jīng)發(fā)生。血氧不足的原因通常是換氣不足。當(dāng)為該疾病時，換氣不足可能在血氧不足之前幾分鐘。對換氣的良好監(jiān)測將能夠使病人“沒有問題”(如果較早診斷換氣不足病癥，并進(jìn)行矯正)，而脈沖血氧定量計通常只能診斷病人現(xiàn)在“有問題”。與換氣監(jiān)測相比，該脈沖血氧定量法的延遲在將吸入的鎮(zhèn)靜麻醉藥供給病人時的靈敏性設(shè)定非常重要，就象通常在有意識鎮(zhèn)靜的情況下進(jìn)行的痛覺過程中的情況那樣。
換氣監(jiān)測通常測量流入和流出病人的肺的總?cè)莘e。有效換氣監(jiān)測的一個方法是計算呼吸速度，然后測量換氣的一個主要結(jié)果(effect)(從體內(nèi)除去的二氧化碳)。某些監(jiān)測換氣的方法測量換氣的“結(jié)果”(在氣道處的壓力波動、氣流、呼吸聲以及呼氣濕度、熱量和CO2)。其它換氣方法測量換氣的“努力(effort)”(例如經(jīng)胸廓的阻抗體積描計(transthoracic impedance plethysmography)、胸帶、從光體積描記(optoplethysmograms)中抽出的呼吸速度)。基于努力的換氣監(jiān)測可能更不合適，因為它們不能檢測堵塞的氣道，這時，病人將進(jìn)行努力(胸膨脹、血容積移動等)，但是并不能獲得伴隨著氣體交換的合適結(jié)果。
有多種換氣監(jiān)測器，例如1)氣道流量計，以及2)二氧化碳檢測計(二氧化碳分析器)。這些監(jiān)測器通常用于經(jīng)受普通麻醉的病人。當(dāng)病人的氣道在氣道系統(tǒng)中處于“封閉”時，例如當(dāng)病人有密封面罩或使氣道通過置于肺內(nèi)的氣管套管而密封時，該類型的監(jiān)測器工作很好。不過，對于“開放”的氣道，例如當(dāng)鼻套管用于氧補(bǔ)充時，這些系統(tǒng)的工作并不好。因此，當(dāng)病人的氣道未密封時，潮汐容積的選擇有限。對于開放的氣道，試圖用二氧化碳檢測計、阻抗體積描計、濕度、熱量、聲音以及由脈沖血氧計體積描計得出的呼吸速度來監(jiān)測呼吸。下面說明一些局限性。
鼻孔二氧化碳檢測計是將取樣管置于一個鼻孔中，并連續(xù)分析在該鼻孔中的氣流的二氧化碳含量的方法。只要1)病人總是用他/她的鼻子呼吸，以及2)鼻孔并不供氧，鼻孔二氧化碳檢測計就能相對有效。尤其是，當(dāng)病人說話時，大部分的呼吸通過嘴，這經(jīng)常引起錯誤的警報聲，因為二氧化碳檢測計將鼻子中缺乏二氧化碳解釋為無呼吸，而這時實際上顯然只是在說話?，F(xiàn)有技術(shù)的某些裝置試圖通過以下方式克服該問題人工控制從鼻子或嘴來取樣(Nazorcap)；在鼻子外部補(bǔ)充氧，同時在鼻子內(nèi)部進(jìn)行CO2取樣(BCI)；在鼻子中提供氧，同時從嘴進(jìn)行CO2取樣(BCI)；以及在一個鼻孔中供給氧，從另一個鼻孔內(nèi)部進(jìn)行CO2取樣(Salter Labs)。這些已有系統(tǒng)并不能向鼻子和嘴供給氧，或者自動控制從一個位置取樣或考慮到可能一個鼻孔相對于另一個鼻孔完全或部分堵塞。而且，當(dāng)向病人提供鼻孔氧時，在各次呼氣中的二氧化碳可能被氧供給大量稀釋。這時，二氧化碳檢測計可能將稀釋的CO2取樣解釋為無呼吸(呼吸停止)，再次導(dǎo)致頻繁的錯誤警報。CO2的稀釋還可能通過將高CO2值顯示偽造成正常而掩飾了換氣不足(檢測到高CO2)，從而以病人一切都好的虛假安全感覺來麻痹臨床醫(yī)生。
作為主要的呼吸監(jiān)測器，阻抗體積描計和體積描計呼吸速度計算也有缺點。這兩種裝置測量病人的“努力”(胸腔膨脹、血容積的移動)。阻抗體積描計通過向置于胸廓兩側(cè)的兩個ECG電極極板施加小電壓來進(jìn)行。理論上，每次呼吸都可以檢測到胸部阻抗的相位變化。不幸的是，所得到的結(jié)果通常有太多的噪音/人工因素，這對可靠性有不利影響。由脈沖血氧計體積描計得出的呼吸速度不能診斷無呼吸和將它與完全氣道堵塞區(qū)分開，從而將無呼吸誤診為正常情況(錯誤的無警報狀態(tài))。
吸入或靜脈麻醉藥或氣體的動脈濃度在臨床上很有用，并可以由在病人呼出的氣體中測量的麻醉藥或氣體的潮汐末期濃度推斷出來。呼出氣體混合物的所希望成分的潮汐末期濃度可以進(jìn)行監(jiān)測，并用于推斷動脈濃度?？梢赃M(jìn)行監(jiān)測的麻醉藥和氣體的實例主要包括propofol、氙、靜脈麻醉劑和鎮(zhèn)靜劑、以及水蒸氣。
由于不同目的，可以向病人供給各種吸入氣體成分。由空氣稀釋的氧可以用于代替純O2，以減小富氧微環(huán)境可能支持或促使點火的危險，尤其是采用激光的處理過程(例如激光面部重新修復(fù))。氧一氦混合物可以用于減小流阻。氧/空氣/支氣管擴(kuò)張藥混合物可用于治療支氣管狹窄、支氣管痙攣或慢性阻塞性肺病(COPD)。O2和水蒸氣的混合物可用于使肺分泌物潮濕和咳出。
考慮到用于供給吸入氣體和氣體取樣的現(xiàn)有系統(tǒng)的上述缺點，需要一種改進(jìn)的組合系統(tǒng)，以便實現(xiàn)這些功能，該氣體取樣包括監(jiān)測換氣。
發(fā)明簡介本發(fā)明的一個目的是增加吸入氣體例如氧的肺泡濃度，同時不需要使病人戴上面罩。這尤其是通過以下方式進(jìn)行a)確定病人的呼吸階段，即病人處于他們的呼吸循環(huán)的吸氣階段還是呼氣階段；以及b)在呼吸循環(huán)的吸氣部分過程中供給較高流量的吸入氣體，從而使病人能夠接受到較高流量的吸入氣體。在本發(fā)明的一個方面，在吸氣循環(huán)過程中，該吸入氣流可以提供給全部三個呼吸孔(即兩鼻孔和嘴)，或直接提供到嘴的前面。因此，減小了在吸氣口處由室內(nèi)空氣對吸入氣體的稀釋。
本發(fā)明的第二目的是在更有效地對呼出氣體進(jìn)行取樣，并與吸入氣體向病人的無面罩供給相組合，該取樣例如可以用于監(jiān)測病人的呼吸。在該方面，本發(fā)明包括將壓力管腔和氣體取樣管腔置于病人的至少一個鼻孔內(nèi)或附近，在某些實施例中則置于嘴內(nèi)或附近。壓力管腔與壓力傳感器相連，該壓力傳感器再與控制器或處理器相連，該控制器或處理器運(yùn)行用于監(jiān)測呼吸階段(吸氣或呼氣)和速度的客戶軟件算法。來自相應(yīng)管腔的壓力取樣相互比較，以便確定主要的換氣通路。該氣體取樣管可以與氣體分析器或監(jiān)測器例如CO2分析器相連，該CO2分析器測量在呼氣氣體中的氣體或麻醉藥的水平。
通過下面所述將清楚本發(fā)明的其它方面。
附圖的簡要說明

圖1表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，置于病人上的裝置的一次性部分的切開側(cè)視圖。
圖2表示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的一次性部分的外部透視圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的一次性部分的底部、中間部分以及蓋體部分的分解圖。
圖4表示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，具有口采集室的裝置的一次性部分的實施例。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、氣體供給和氣體取樣系統(tǒng)的示意圖。
圖5B是根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例的、氣體供給和氣體取樣系統(tǒng)的示意圖。
圖6是在本發(fā)明的一個實施例中的壓力傳感器管道的示意圖。
圖7是由于本發(fā)明方法，在呼吸循環(huán)過程中的壓力波形的視圖。
圖8是本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施例的流程圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個可選實施例的、氣體供給和氣體取樣系統(tǒng)的示意圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的口鼻氣體擴(kuò)散器和氣體取樣裝置的一個可選實施例的透視圖。
圖11是圖10中所示的裝置的側(cè)視正視圖。
圖12是圖10中所示裝置的底部的平面圖。
圖13是圖10中所示裝置的測試后視圖。
圖14是使圖10中的裝置與圖9中的電路相連的管道的橫剖圖。
圖15是使圖14的擠壓管道的機(jī)器端與醫(yī)療裝置接合的連接器的視圖。
優(yōu)選實施例的說明單個二氧化碳檢測計的實施例作為實例，下面通過用補(bǔ)充氧作為吸入氣體混合物，且用病人呼氣中的二氧化碳作為氣體取樣來介紹本發(fā)明的原理。應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明的原理并不局限于補(bǔ)充O2供給和CO2取樣。
圖1表示了根據(jù)本發(fā)明置于病人10上的裝置的一次性部分4的局部視圖。
該裝置用于向病人進(jìn)行補(bǔ)充氧的無面罩供給，并與對病人換氣的監(jiān)測相組合。氧氣從O2供給管向病人供給，并從殼體16中的擴(kuò)散器柵14(在圖2中更詳細(xì)地表示)離開部分4。擴(kuò)散器柵14將擴(kuò)散的氧吹入病人的鼻和嘴的中間區(qū)域內(nèi)。兩個細(xì)管腔(管)彼此相鄰地安裝在部分4上，并置于病人的一個鼻孔內(nèi)(鼻管腔18)。另外兩個管腔也彼此相鄰的安裝在部分4上，并置于病人的嘴的前面(口管腔20)。
對于鼻管腔18，一個管腔是壓力管腔，用于對病人的鼻呼吸產(chǎn)生的壓力進(jìn)行取樣，另一個管腔對呼吸氣體進(jìn)行連續(xù)取樣，這樣，它們可以在二氧化碳檢測計中進(jìn)行分析，以便確定二氧化碳的濃度?？诠芮?0的結(jié)構(gòu)也基本相同，即一個管腔是壓力管腔(對嘴呼吸時的壓力進(jìn)行取樣)，另一個管腔對嘴呼吸中的呼出氣體進(jìn)行連續(xù)取樣。
鼻管腔18和口管腔20分別與它們自身的氣動導(dǎo)管例如22相連，該氣動導(dǎo)管將鼻和口的壓力取樣反饋給壓力傳感器(未示出)，并將鼻和口的氣體取樣反饋給二氧化碳檢測計(未示出)。部分4、管腔18、20、氧供給管12和反饋管道22都是一次性的(設(shè)計成例如在每次病人使用后就丟棄)。優(yōu)選是，它們由柔韌的塑料材料例如擠出聚氯乙烯制成。
盡管管腔18、20和管道12、22在優(yōu)選實施例的圖1中表示為切開部分，但是如圖2所示，它們裝于蓋體30內(nèi)。還如圖2所示，鼻管腔18(包括壓力管腔28和氣體取樣管腔26)優(yōu)選是由雙孔的單筒管件形成?？诠芮?0(包括壓力管腔32和氣體取樣管腔34)優(yōu)選是由雙筒管件形成。擴(kuò)散器柵36形成于蓋體30內(nèi)，并起到氧擴(kuò)散器的功能，它將大量的氧釋放到病人10的口和鼻中間的區(qū)域內(nèi)。
圖3以切開形式更詳細(xì)地表示了包括蓋體30的一次性部分4。尤其是，底部110由具有合適堅固性但并不為剛性的塑料形成，它有開口112，用于插入氧供給管12。在部分110中的狹槽114接受來自管12的氧氣，保持該氧氣和迫使該氧氣向上通過中間部分112中的開口148。中間部分112固定在底部110上，并平置于該部分110上。氧氣從開口148進(jìn)入蓋體130(直接固定在中間部分112上)，并縱向從蓋體130中運(yùn)動到擴(kuò)散器部分，在該擴(kuò)散器部分，氧通過擴(kuò)散器柵136離開蓋體130，以云狀形式進(jìn)入病人的鼻和嘴的中間附近處。優(yōu)選是將氧流供給全部三個呼吸孔(兩個鼻孔和嘴)，以增加供給病人的氧的濃度。通過向全部三個孔提供氧流，減少了由純室內(nèi)空氣對在吸入口處吸入的氣體的稀釋。還有，例如由柵格136產(chǎn)生的擴(kuò)散氣流是供給病人的氧氣流的優(yōu)選實施例。這是因為在充分供氧所需的較高流速下，通過單管腔套管供給的氧氣流通常不舒服。而且，在這樣的流速下，單管腔可能產(chǎn)生不希望的伯努利(Bemoulli)效果。應(yīng)當(dāng)知道，擴(kuò)散器柵136的一種可選形式為接受O2噴射流的杯形或其它腔室形狀，并包括泡沫塑料或填料紙部分，以便使O2的噴射流擴(kuò)散。
還如圖3所示，反饋管道22在開口122處進(jìn)入底部110。形成于底部110內(nèi)的槽146和140開始于開口122處，各槽146和140用于接受來自管腔128和132的反饋壓力取樣。形成于底部110內(nèi)的槽144和142開始于開口122處，各槽144和142用于接受來自管腔126和134的反饋CO2取樣。都形成于底部110中的槽146、144、140和142在它們的一端與相應(yīng)的取樣管腔(128、126、132和134)相連，而在它們的另一端與反饋管道22相連；中間部分112平置于部分110上，并固定在該部分110上，這樣，槽146、144、140和142形成用于接受相應(yīng)的反饋取樣的通道。由此可見，當(dāng)裝配時，部分130、112和110一起形成整個一次性件4，如圖2中所示。
圖4表示了一次性部分4的優(yōu)選實施例(這里部分110和112表示為彼此固定)，同時口的取樣采集腔室210套在口管腔220上(鼻管腔以218表示，用于氧供給管的開口以212表示)。優(yōu)選是，口的取樣采集器210由塑料構(gòu)成，并形成在腔室214中的空間，該空間采集病人通過口呼吸的較小容積的氣體。該氣體容積再有管腔220進(jìn)行取樣，并通過相應(yīng)的壓力和CO2反饋管道反饋給上述壓力傳感器和二氧化碳檢測計，以便進(jìn)行分析。因此，采集器210作為儲存容器，用于口腔位置的更好取樣。它還作為小腔室，用于對口腔位置更好地進(jìn)行監(jiān)測(呼氣導(dǎo)致容積和壓力增加，而吸氣則從容積214中除去氣體分子，使得壓力降低)。
在一個優(yōu)選實施例中，采集器210有不同的尺寸和形狀，以便采集不同容積的空氣或便于在嘴處或嘴附近進(jìn)行不同的醫(yī)療過程。在另一優(yōu)選實施例中，采集器210可進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，它可以滑過管腔220，以便能直接布置在嘴的氣流上。在還一實施例中，管腔220自身也可滑動地安裝在部分222上，以便能夠伸長和縮回，從而使管腔和采集器都能直接布置在口腔氣流的前部。
本發(fā)明通常能夠這樣，即在必須通過面罩而進(jìn)行正壓換氣的情況下，可以將本發(fā)明的裝置置于人上，以便在緊急情況時使用戶需要作的動作最小。因此，本發(fā)明裝置允許面罩置于它上面，同時使得面罩的墊密封不會產(chǎn)生較大的效率。該裝置與臉接觸的材料優(yōu)選是很軟(例如增塑PVC)，且可變形。這防止了對神經(jīng)的傷害，神經(jīng)傷害是一種最常見的麻醉并發(fā)癥，它通常由機(jī)械擠壓或過度伸展而引起，該機(jī)械擠壓或過度伸展抑制或切斷了血液向神經(jīng)的供給。
圖5A表示了本發(fā)明的氧供給和氣體取樣系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的示意線路圖。如上所述，一次性部分304包括鼻管腔，該鼻管腔對通過病人的鼻孔呼吸的、鼻(鼻孔)容積318內(nèi)的氣體進(jìn)行取樣；口腔取樣采集器，該口腔取樣采集器形成口腔容積內(nèi)的氣體320，并對通過病人的嘴呼吸的氣體進(jìn)行取樣；以及氧擴(kuò)散器336，該氧擴(kuò)散器336增加病人的呼吸中間區(qū)域的氧，從而增加病人的吸入氧部分和增加病人肺泡內(nèi)的氧水平。該擴(kuò)散器336保證較高的氧流速不會使病人不舒服。
氧氣從氧供給源(O2罐或內(nèi)部氧)供給擴(kuò)散器336。當(dāng)O2供給源是來自壁內(nèi)氧源時，采用DISS接頭340。該DISS接頭340(陽接合器)的直徑為只接受滿足Compressed Gas Association標(biāo)準(zhǔn)的氧陰螺母和螺紋管接頭。源壓力傳感器342監(jiān)測氧源壓力，并使在處理器上運(yùn)行的用戶軟件能夠能夠調(diào)節(jié)送向定量閥346的模擬輸入信號，以便在源壓力波動時保持用戶選定的流速。壓力釋放閥在源壓力超過75psig時將壓力釋放到大氣中。定量閥346通過模擬信號和相關(guān)的驅(qū)動器電路(該電路基本上是電壓電流轉(zhuǎn)換器，該電壓電流轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)變成將供給閥346的規(guī)定電流，從而使閥的輸入信號與源壓力成比例變化，如前所述)來設(shè)置氧的流速(例如2.0至15.0升每分鐘)。應(yīng)當(dāng)知道，2.0和15.0L/min的流速也可以通過用與標(biāo)定流量孔連接的2個更便宜的開關(guān)閥來代替一個昂貴的定量流量控制閥而實現(xiàn)。下游壓力傳感器350檢測定量閥346的功能。當(dāng)有源壓力，閥起動，但沒有檢測到下游壓力時，在處理器(未示出)上運(yùn)行的相關(guān)軟件表示供給系統(tǒng)中的誤差。如上所述，鼻孔容積318和口腔采集容積320通過三通閥而反饋給二氧化碳檢測計352。該二氧化碳檢測計352接受病人氣道的氣體取樣，并監(jiān)測該氣體取樣中的CO2含量。與二氧化碳檢測計352相關(guān)的軟件向用戶顯示病人的參數(shù)(例如稱為capnogram的連續(xù)二氧化碳曲線圖顯示以及潮汐末期的CO2數(shù)字值和呼吸速度)。合適的二氧化碳檢測計可以由Nihon Kohden(Sj5i2)或CardioPulmonaryTechnologies(CO2WFA OEM)制造。根據(jù)病人呼吸主要通過的位置，三通閥354自動在口腔位置和鼻孔位置之間轉(zhuǎn)換取樣位置。該方法將在后面更詳細(xì)地表示，但是簡單地說，在處理器(未示出)上運(yùn)行的相關(guān)軟件根據(jù)邏輯判斷病人通過鼻呼吸還是通過口呼吸的結(jié)果來轉(zhuǎn)換取樣位置。優(yōu)選是在二氧化碳檢測計和閥354之間的距離較短，以便減小與轉(zhuǎn)換氣體取樣位置有關(guān)的死區(qū)空間。
如上所述，采集的鼻孔容積318反饋給鼻孔壓力傳感器356和鼻孔麥克風(fēng)358。傳感器356(例如Honeywell DCXL01DN)通過上述小孔管道監(jiān)測在鼻孔容積318中的壓力。當(dāng)病人主要通過鼻子呼吸時，在處理器(未示出)上運(yùn)行的相關(guān)軟件通過傳感器356確定。相關(guān)的偏移增益和溫度補(bǔ)償電路(下面將介紹)保證信號質(zhì)量。鼻孔麥克風(fēng)358監(jiān)測在鼻孔取樣位置處測得的病人的呼吸聲。相關(guān)軟件使用戶能夠向室內(nèi)發(fā)出聲響和控制音量。對于總呼吸聲音信號，可以將鼻麥克風(fēng)358的輸出與口腔麥克風(fēng)360的輸出相加。在另外的實施例中，在監(jiān)測病人的生理狀態(tài)時，呼吸聲信號向用戶顯示和/或進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析。
口腔壓力傳感器362(例如Honeywell DCXL01DN)通過上述小孔管道監(jiān)測在口腔采集容積320處的壓力。當(dāng)病人主要通過嘴呼吸時，在處理器(未示出)上運(yùn)行的相關(guān)軟件通過傳感器362確定。相關(guān)的偏移增益和溫度補(bǔ)償電路(下面將介紹)保證信號質(zhì)量?？谇畸溈孙L(fēng)360與上述鼻孔麥克風(fēng)358一樣，用于放大和將呼吸聲傳向室內(nèi)。也可選擇，白噪音發(fā)生器復(fù)制對應(yīng)于呼吸壓力幅值的呼吸聲音，并對吸氣和呼氣的不同聲音特性進(jìn)行編碼(WAV文件)，這樣，在室內(nèi)的護(hù)理人員能夠聽到它們，并進(jìn)行判別。
雙腔室脫水器364通過從取樣氣體中除去水而使CO2傳感器防止腐蝕。隔離腔室收集由與鼻孔位置和口腔位置相連的憎水性過濾器除去的水。該隔離保證選擇作為這樣位置的呼吸位置是僅有的取樣位置。一次性元件304通過單管腔、多管腔連接器344而與非一次性元件接合，當(dāng)該單管腔、多管腔連接器344卡入包含非一次性裝置的醫(yī)療裝置中時，它通過單個動作形成五個流動槽道。
圖5B表示了本發(fā)明的系統(tǒng)線路的另一實施例，它包括氣體取樣旁路線路，該氣體取樣旁路線路使得在口腔位置和鼻孔位置處的氣體取樣有相同的流速，不管該位置是通過二氧化碳檢測計取樣還是通過旁路。特別是，鼻孔轉(zhuǎn)換閥555使得鼻孔氣體取樣位置在二氧化碳檢測計和旁路線路之間轉(zhuǎn)換。閥555的驅(qū)動與口腔轉(zhuǎn)換閥557的驅(qū)動相關(guān)聯(lián)，以保證一個取樣位置與旁路線路相連，而另一取樣位置與二氧化碳檢測計相連。這可以出現(xiàn)兩種情況1)口腔氣體取樣位置反饋到二氧化碳檢測計，而鼻孔氣體取樣位置與旁路相連；以及2)鼻孔氣體取樣位置反饋到二氧化碳檢測計，而口腔氣體取樣位置與旁路相連。如上所述，根據(jù)邏輯判斷病人通過鼻子呼吸還是通過嘴呼吸的結(jié)果，控制軟件對氣體取樣位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換?？谇晦D(zhuǎn)換閥557使得口腔氣體取樣位置在二氧化碳檢測計和旁路線路之間轉(zhuǎn)換，且它的操作與對鼻孔轉(zhuǎn)換閥555所述相同。
旁路泵559保持旁路線路561中的流量，該流量等于由二氧化碳檢測計規(guī)定的流量(例如200cc/min)。泵559還保證氣體取樣位置彼此同步，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)換氣體取樣位置時，并不會使CO2波形和呼吸速度計算結(jié)果變壞。流量傳感器563測量通過旁路線路561獲得的流速，并將該流速提供給流量控制所需的電子控制器565?？刂破?65控制泵559的流量。
如圖5B所示，希望使有效氣體取樣線路和旁路線路之間的流量平衡(例如，保持旁路中的流量等于或近似等于CO2取樣線路中的流量，例如200cc/min)。在一個位置堵塞，從而使旁路和二氧化碳檢測計線路有不同流量的情況下，這樣能防止CO2波形和呼吸速度計算結(jié)果變壞。
圖6表示了與壓力傳感器356和362相關(guān)的電子電路的示意圖。該電路包括壓力傳感器402、高增益放大器(hi-gain amplifier)404、溫度補(bǔ)償和調(diào)零電路406以及低通濾波器408。增益和溫度調(diào)零電路保證壓力傳感器輸出的信號質(zhì)量。根據(jù)壓力傳感器402的信噪比，可以選擇低通濾波器408。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方法，在典型呼吸循環(huán)過程中(口腔或鼻孔)壓力讀數(shù)的圖表，其中具有界限值A(chǔ)、B、C和D。如圖所示，當(dāng)呼氣706開始時，壓力為正值，然后到達(dá)峰值，再當(dāng)呼氣結(jié)束時降回到零。壓力變成負(fù)值(低于大氣壓)表示吸氣708開始。在吸氣的第一部分過程中，壓力的負(fù)值更大，然后在吸氣結(jié)束時將返回到零。
本發(fā)明的控制軟件分別確定了上下界限值702、704。這兩界限值稍微小于零，其中，下界限值704的負(fù)值比上界限值702更大。在各個呼吸循環(huán)過程中，當(dāng)軟件通過將壓力與兩個界限值中的一個比較而確定與界限值702、704交叉(圖7中的點A、B、C和D)的時間。預(yù)計該交叉將按順序發(fā)生，即首先為A，然后B，隨后C，最后D。O2源的值在到達(dá)點A，710時將增大(例如10-15升/min流量)，而在到達(dá)點C，712時將減小(例如2-3升/min流量)，從而在吸氣階段的大部分過程中提供較高的氧流量。
為了確定發(fā)生界限值交叉的時間，軟件以周期間隔檢查口腔和鼻孔壓力傳感器的壓力，例如間隔50微秒(見圖8，步驟820)。在每次檢查過程中，軟件以如下方式將口腔和鼻孔壓力進(jìn)行組合，然后將該組合壓力與兩個界限值中的一個進(jìn)行比較。
如圖8的流程圖所示，當(dāng)軟件開始運(yùn)行時，它讀出鼻孔和口腔壓力(步驟802)，并等候組合壓力值小于上界限值(點A)(步驟804)。當(dāng)滿足該條件時，軟件將O2閥調(diào)大(步驟806)至較高的合適流量(例如10-15升/min)，然后開始等待組合壓力值小于下界限值(點B)(步驟808)。當(dāng)出現(xiàn)該情況時，軟件等候組合壓力值大于下界限值(點C)。當(dāng)達(dá)到該值時，O2降低至較低的合適流量(例如2-3升/min)(步驟810)，且軟件等候壓力值超過上界限值(點D)。當(dāng)達(dá)到該值時，針對下一次呼吸，將再次開始該循環(huán)。因此，對于氧，本發(fā)明可以使潮汐末期氧濃度從底線的15％(呼吸室內(nèi)空氣)增加到50-55％。盡管這可能不如用面罩進(jìn)行氧補(bǔ)充有效，但是它明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的、開口于氣道的氧補(bǔ)充裝置。
還有，在呼氣過程中并不完全切斷吸入氣體流，本發(fā)明選定了吸入氣體的的底線較低流量，例如2L/min，因此，對呼氣取樣的準(zhǔn)確性的流動干涉最小。在呼氣過程中的非零吸入氣體流增加了在鼻和嘴周圍的、將在隨后的吸氣中吸入肺中的周圍空氣的吸入氣體含量。而且，當(dāng)吸入氣體是O2，且軟件出現(xiàn)了算法停留在呼氣模式下的故障時，O2非零底線流量將保證病人呼吸到與室內(nèi)空氣相比局部富含O2的室內(nèi)空氣。
如上所述，二氧化碳檢測計可以用于通過在單個位置對CO2的水平進(jìn)行連續(xù)取樣而提供如潮汐末期的CO2和呼吸速度這樣的信息。因為呼吸能夠通過鼻、嘴或者鼻和嘴來進(jìn)行，軟件必須驅(qū)動閥354(圖5A)或閥555和557(圖5B)，該閥354(圖5A)或閥555和557(圖5B)將二氧化碳檢測計的取樣位置轉(zhuǎn)換到提供最佳取樣的源，即嘴或鼻。
還如圖8中所示，軟件通過以周期間隔檢查口腔和鼻孔的壓力讀數(shù)而確定最佳取樣位置。在該檢查過程中，當(dāng)前和以前的三個口腔壓力值與相應(yīng)的鼻孔壓力值比較。當(dāng)組合的鼻孔壓力超過組合的口腔壓力大于三倍時，二氧化碳檢測計取樣在鼻子處獲得。當(dāng)組合的口腔壓力超過組合的鼻孔壓力大于三倍時，取樣在嘴處進(jìn)行。
還應(yīng)當(dāng)知道，氣體取樣管腔可以在轉(zhuǎn)換閥處連接在一起，以便減小所需的氣體分析器的數(shù)目。通過轉(zhuǎn)換閥，與主要呼吸通路相連的氣體取樣管腔通向氣體分析器。此外，在本發(fā)明的某些方面，用戶看一個氣體分析器的顯示。例如，當(dāng)使用二氧化碳檢測計時，顯示具有最高平均值(在最后n秒例如15秒中在曲線下面的區(qū)域)的CO2跡線(tracing)。因為本發(fā)明測量“效果”，即對于各次呼吸的CO2和氣道壓力變化，因此，它也能檢測氣道的完全堵塞。
多個二氧化碳檢測計的實施例如圖9所示，本發(fā)明的一個可選實施例采用兩個二氧化碳檢測計912和914。壓力傳感器906檢測在鼻分接頭(nose tap)938處的壓力。壓力傳感器908檢測在鼻分接頭940處的壓力。各個鼻分接頭938和940分別對病人的一個鼻孔中的壓力進(jìn)行取樣。壓力傳感器906和908能夠分別通過閥904和902暫時與大氣相連，以便進(jìn)行調(diào)零。并不對在嘴處的壓力進(jìn)行監(jiān)測。主要的鼻孔呼吸通路通過對各鼻孔處的壓力跡線進(jìn)行分析而確定。當(dāng)鼻孔的壓力跡線有較大幅值的壓力振動時，該鼻孔被認(rèn)為是主要的鼻孔呼吸通路。
氣體取樣管腔置于兩鼻孔處和嘴處?？谇粴怏w取樣管腔932直接與口腔二氧化碳檢測計914相連，鼻孔二氧化碳檢測計912可以通過轉(zhuǎn)換閥910而與鼻孔氣體取樣管腔934或936相連。一旦壓力傳感器和軟件確定了主要的鼻孔呼吸通路，該轉(zhuǎn)換閥使來自主要的鼻孔呼吸通路的氣體取樣通向鼻孔二氧化碳檢測計912。因此，呼出氣體從右側(cè)或左側(cè)鼻孔通道連續(xù)取樣。
軟件分析從兩個鼻孔取樣的壓力和，以確定該病人是在吸氣還是在呼氣。顯然，不同的算法也可以只由主要鼻孔呼吸通路處的壓力跡線來判斷呼吸階段，而不是將兩鼻孔的壓力加起來。在病人呼吸的吸氣階段過程中，在處理器(未示出)上運(yùn)行的軟件打開與氧源連接的閥922，從而使氧流量較高(例如15L/min)。當(dāng)O2供給壓力超過75psig時，高壓釋放閥918將釋壓。壓力傳感器920監(jiān)測O2供給壓力，這樣，軟件能夠調(diào)節(jié)閥922的打開，以補(bǔ)償O2供給壓力的波動。在閥922下游的壓力釋放閥924防止在供給側(cè)積累壓力。部件918、920、922和924通過內(nèi)部流動通道(未示出)安裝在氣體集管916上，以便使需要人工進(jìn)行的氣動連接的數(shù)目減至最小。
由子系統(tǒng)926產(chǎn)生的音頻刺激用于促使病人執(zhí)行特定動作，如按壓按鈕，該特定動作作為對命令的反應(yīng)進(jìn)行評估的一種方式，間接測量病人的意識能力。該自動反應(yīng)測試在意識鎮(zhèn)靜系統(tǒng)中采用，例如在申請日為1999年6月3日，系列號為09/324759的美國專利申請中所述。
在圖10中的口鼻部件1000將與圖9中的線路一起使用。壓力取樣管腔1008和氣體取樣管腔1006裝在左側(cè)鼻孔插入件1004內(nèi)，該左側(cè)鼻孔插入件1004將插入病人的左側(cè)鼻孔內(nèi)。壓力取樣管腔1058和氣體取樣管腔1056裝在右側(cè)鼻孔插入件1054內(nèi)，該右側(cè)鼻孔插入件1054將插入病人的右側(cè)鼻孔內(nèi)。多個孔1012將O2擴(kuò)散到鼻孔區(qū)域附近?？紤]到嘴呼吸的可能性，類似的多個孔1026(圖12)將O2擴(kuò)散到嘴區(qū)域附近?？诒遣考?000通過可調(diào)節(jié)的繩索環(huán)或彈性帶環(huán)1014而保持在病人的臉上，該繩索環(huán)或彈性帶環(huán)1014設(shè)計成能針對病人快速調(diào)節(jié)。單個繩索或彈性帶通過用調(diào)節(jié)小球1018壓住兩個切割端而形成環(huán)。該環(huán)以一個動作固定在口鼻部件1000的卡口凹槽1020上，該卡口凹槽1020使繩索在口鼻部件上保持就位，同時使該繩索纏繞在病人的頭部后面。然后，調(diào)節(jié)小球1018沿該環(huán)滑動，以便調(diào)節(jié)該繩索的拉伸力。一旦調(diào)節(jié)好，該環(huán)再轉(zhuǎn)到銷栓1016上，這樣，該銷栓將兩部分繩索張開，從而鎖定調(diào)節(jié)小球，以防止該調(diào)節(jié)小球無意中松開。氣體取樣管腔1024(圖11)裝于凸起1022內(nèi)，該凸起1022設(shè)計成伸出到流入嘴和從嘴流出的氣流內(nèi)。
下面參考圖13，口鼻部件1000的管腔1038與用于左鼻孔的氣體取樣管腔1006(圖10)內(nèi)部連接。口鼻部件1000的管腔1036(圖13)與口腔氣體取樣管腔1024(圖11)內(nèi)部連接?？诒遣考?000的管腔1034(圖13)與用于左鼻孔的壓力取樣管腔1008(圖10)內(nèi)部連接?？诒遣考?000的管腔1030(圖13)與用于右鼻孔的氣體取樣管腔1056(圖10)內(nèi)部連接?？诒遣考?000的管腔1028(圖13)與使O2擴(kuò)散到鼻和嘴附近區(qū)域內(nèi)的多個孔1012和1026(圖10和12)內(nèi)部連接?？诒遣考?000的管腔1032(圖13)與用于右鼻孔的壓力取樣管腔1058(圖10)內(nèi)部連接。口鼻部件1000中的內(nèi)部流動通道實現(xiàn)上述連接的詳細(xì)情況為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。
參考圖14，圖10的口鼻部件1000通過圖14中的擠出撕開(tear-apart)管道而與圖9的線路連接。該擠出管道包含七個管腔，這七個管腔分組成三束(1142、1144和1146)，這三束能夠通過人工沿撕開線1143和1145撕開而彼此分離。在束1142中的管腔1130將O2流引向口鼻部件，并有最大的孔，以便適應(yīng)O2的高流量和有最小的流阻。在束1146中的管腔1128載有音頻刺激，該音頻刺激促使病人按壓作為自動反應(yīng)測試(ART)系統(tǒng)的一部分的按鈕。在中間束1144中的管腔1132載有口腔氣體取樣。在束1142中的管腔1138和1134載有來自一個鼻孔插入件的壓力和氣體取樣。在束1144中的管腔1140和1136載有來自另一鼻孔插入件的壓力和氣體取樣。各束的橫截面形狀象機(jī)翼，以便當(dāng)面罩置于各個單獨的束上時與面罩墊密封件的凹口以及病人的臉頰相適應(yīng)。管腔布置成使較大孔的管腔在各束的中間，以便利用截面象機(jī)翼的各束。
本發(fā)明的附加特征是氣動帶狀裝置(圖14中的橫截面所示)能夠連接在醫(yī)用O2的、有倒刺的標(biāo)準(zhǔn)出口陽連接器，該出口陽連接器通常成為“圣誕樹”，這樣，本發(fā)明的口鼻部件也能夠用于根據(jù)后面的程序?qū)⒏缓琌2的空氣供給病人。本發(fā)明的另一特征是圖14中的氣動帶狀裝置能夠通過一個動作夾在醫(yī)療裝置上。為了實現(xiàn)這兩個設(shè)計目的，圖15的連接器用于使圖14的氣動帶狀裝置適于與醫(yī)療裝置連接。圖14的氣動帶狀裝置利用七個凸形孔例如孔1150和1152而安裝在適配器1148上。孔1152載有氧的入流，孔1150傳送音頻刺激。適配器1148有與O2供給管腔1130相連的錐形進(jìn)口(圖14)。該錐形進(jìn)口由軟材料制成，并設(shè)計成與稱為圣誕樹的、有倒刺的標(biāo)準(zhǔn)O2陽連接器相匹配。該連接器卡入醫(yī)療裝置的插座內(nèi)，以便只通過一個動作來建立七個氣密氣動連接。在醫(yī)療裝置上的錐形凸形孔1158通過孔1152將氧供給管腔1130內(nèi)?？?156引入來自鼻壓力分接頭2的壓力信號。栓釘1154一旦卡入醫(yī)療裝置，就將緊密和牢固地保持多管腔連接器1148，以防止意外脫開。
因此，在不使用面罩的情況下，上述系統(tǒng)和方法改進(jìn)了吸入氣體的供給以及氣體取樣，該氣體取樣鼻孔CO2取樣。該系統(tǒng)和方法尤其可以用于病人有意識的醫(yī)療情況(這樣實際上較舒服)，也可用于急性疾病，例如在醫(yī)院試驗室中進(jìn)行痛覺醫(yī)療過程，而且可以在ICU、CCU、救護(hù)車或家中用于病人控制的無痛處理等。應(yīng)當(dāng)知道，上述只是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應(yīng)當(dāng)知道，盡管該優(yōu)選實施例論述了氣體取樣，例如CO2取樣和分析，但是本發(fā)明的原理包括對其它醫(yī)療氣體和蒸氣的取樣和分析，例如propofol、氧、氙和靜脈麻醉劑。還應(yīng)當(dāng)知道，盡管該優(yōu)選實施例介紹了補(bǔ)充O2的供給，但是本發(fā)明的原理可用于純氣體或混合氣體的供給，例如O2/氦氣、O2/空氣等。
權(quán)利要求
1.一種向人供給吸入氣體的方法，該方法包括以下步驟a)確定人是處于呼吸循環(huán)的吸氣階段還是呼氣階段；以及b)在呼吸循環(huán)的吸氣部分過程中向人供給增加流量的吸入氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該吸入氣體包括純氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中該純氣體包括氧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該吸入空氣包括氣體混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該氣體混合物包括氧和空氣的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該氣體混合物包括氧和氮的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該氣體混合物包括氧和水蒸氣的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該氣體混合物包括氧和支氣管擴(kuò)張藥的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中該氣體混合物包括氧和氦的混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該吸入氣體可以舒服到周圍環(huán)境中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟確定主要呼吸位置；以及至少根據(jù)所確定的主要呼吸位置來對人的呼吸氣體進(jìn)行取樣。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中在嘴處的氣流進(jìn)行連續(xù)取樣，此外還對確定的主要呼吸位置進(jìn)行取樣。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中對呼吸氣流進(jìn)行取樣的步驟包括至少根據(jù)確定的人的主要呼吸位置來監(jiān)測人的換氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在嘴處的氣流進(jìn)行連續(xù)取樣，此外還對確定的主要呼吸位置進(jìn)行取樣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該吸入氣體在人的鼻子和嘴區(qū)域向人進(jìn)行供給。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該吸入氣體在人的嘴的前面區(qū)域向人進(jìn)行供給
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過分析人的呼吸氣流中的壓力，從而確定人是處于呼氣階段還是處于吸氣階段。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括根據(jù)壓力分析監(jiān)測呼吸速度的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括根據(jù)壓力分析來監(jiān)測吸氣/呼氣時間比的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在人的呼吸氣流中的壓力通過對在至少一個呼吸位置處的壓力進(jìn)行取樣而確定。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過分析人的呼吸氣流的濕度，從而確定人是處于呼氣階段還是吸氣階段。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括根據(jù)濕度分析監(jiān)測呼吸速度的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括根據(jù)濕度分析監(jiān)測吸氣/呼氣時間比的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中通過分析人的呼吸氣流中的溫度，從而確定人是處于呼氣階段還是吸氣階段。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括根據(jù)溫度分析監(jiān)測呼吸速度的步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括根據(jù)溫度分析監(jiān)測吸氣/呼氣時間比的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過對在呼吸位置的壓力進(jìn)行取樣和比較所述壓力來確定主要的呼吸位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中對呼氣氣流進(jìn)行取樣的步驟包括對人的呼吸氣流中的CO2水平進(jìn)行取樣的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過測量人的呼吸氣流中的CO2水平來監(jiān)測換氣。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中通過測量潮汐末期的CO2值來監(jiān)測換氣。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中通過確定在呼氣的CO2時間下的面積來監(jiān)測換氣。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在換氣過程中減小向病人供給的吸入氣體流量的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中對呼吸氣流進(jìn)行取樣的步驟包括監(jiān)測在人的呼吸氣流中的麻醉藥水平。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中該麻醉藥是靜脈麻醉劑。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中該麻醉藥是propofol。
36.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中該取樣氣體是氙。
37.一種向人供給吸入氣體的裝置，包括a)吸入氣體供給裝置；b)至少一個呼吸位置取樣裝置，該呼吸位置取樣裝置對至少一個呼吸位置處的壓力進(jìn)行取樣；c)其中，呼吸位置取樣裝置與壓力分析器相連，該壓力分析器確定人的呼吸循環(huán)的階段；d)其中，吸入氣體供給裝置與控制器相連，該控制器根據(jù)人的呼吸循環(huán)的階段來調(diào)節(jié)吸入氣體的流量。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中，呼吸位置取樣裝置包括至少一個鼻孔取樣裝置，該鼻孔取樣裝置對人的鼻孔氣道中的壓力進(jìn)行取樣；以及口腔取樣裝置，該口腔取樣裝置對人的口腔氣道中的壓力進(jìn)行取樣。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中在人的呼吸循環(huán)的吸氣階段過程中，控制器根據(jù)較高流量的吸入氣體。
40.根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中至少兩個鼻孔取樣裝置和口腔取樣裝置與壓力比較器相連，該壓力比較器確定人的主要呼吸位置。
41.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括氣體取樣裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中該氣體取樣裝置是二氧化碳檢測計。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中該氣體取樣裝置包括鼻孔氣體取樣裝置和口腔氣體取樣裝置，其中，控制器選擇至少來自主要呼吸位置的氣流進(jìn)行監(jiān)測。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的裝置，其中該口腔和鼻孔氣體取樣裝置是二氧化碳檢測計。
45.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括流量控制閥，其中，控制器運(yùn)行軟件，當(dāng)控制器在流量控制閥打開時檢測到吸入氣體源處的壓力，但不能檢測到流量控制閥下游的壓力時，該軟件向用戶表示錯誤。
46.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括呼吸聲音處理裝置，該裝置放大呼吸聲音。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其中該呼吸聲音處理裝置是麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)放大實際呼吸聲音。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其中該呼吸聲音處理裝置包括白噪音發(fā)生器，該白噪音發(fā)生器提供模擬呼吸聲。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置，其中所述模擬呼吸聲將吸氣呼吸聲和呼氣呼吸聲區(qū)別開。
50.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中該氣體取樣裝置對CO2氣體進(jìn)行取樣。
51.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中該氣體取樣裝置對氙氣體進(jìn)行取樣。
52.根據(jù)權(quán)利要求41所述的裝置，其中該取樣氣體是麻醉藥。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的裝置，其中該麻醉藥是靜脈麻醉劑。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的裝置，其中該麻醉藥是propofol。
55.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中該吸入氣體供給裝置包括擴(kuò)散器。
56.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，其中在呼氣階段，該控制器減小吸入氣體流量。
57.一種用于根據(jù)吸入氣體的方法，該方法包括以下步驟a)確定呼吸階段；b)在吸氣階段過程中供給較高流量的吸入氣體；以及c)監(jiān)測在呼吸氣流中的氣體。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，還包括確定呼吸速度和吸氣/呼氣時間比中的至少一個。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中確定呼吸階段、呼吸速度和吸氣/呼氣時間比中的至少一個的步驟通過分析至少一個呼吸位置處的壓力波形來實現(xiàn)。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中確定呼吸階段、呼吸速度和吸氣/呼氣時間比中的至少一個的步驟通過監(jiān)測至少一個呼吸位置處的濕度來實現(xiàn)。
61.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中確定呼吸階段、呼吸速度和吸氣/呼氣時間比中的至少一個的步驟通過監(jiān)測至少一個呼吸位置處的溫度來實現(xiàn)。
62.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，還包括在呼氣階段過程中減小吸入氣體流量的步驟。
63.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，其中在呼氣階段中氣體流量降低期間，對呼氣氣體進(jìn)行監(jiān)測。
64.根據(jù)權(quán)利要求37所述的裝置，還包括多個管腔，該管腔實現(xiàn)供給吸入氣體、呼吸位置取樣和氣體取樣中的一個或多個，其中，所述管腔沿可分離的撕開線彼此固定。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的裝置，其中容納吸入氣體流的管腔具有比氣體管腔更大的周長。
66.根據(jù)權(quán)利要求64所述的裝置，其中一個所述管腔是傳送促使人動作的音頻信號的刺激槽道。
67.一種用于醫(yī)療裝置的氣動帶狀裝置，包括多個管腔，該管腔分組成一束或多束，所述束可人工彼此分離。
68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的氣動帶狀裝置，其中該帶狀裝置還包括撕開線，以便使該管腔能彼此分離。
69.根據(jù)權(quán)利要求67所述的氣動帶狀裝置，其中至少一個管腔比其它管腔更大。
70.根據(jù)權(quán)利要求67所述的氣動帶狀裝置，其中各束的橫截面是機(jī)翼形狀。
71.根據(jù)權(quán)利要求67所述的氣動帶狀裝置，還包括連接器，該連接器能夠使用口鼻部件來供給來自標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療氧連接器的補(bǔ)充氧。
72.根據(jù)權(quán)利要求67所述的氣動帶狀裝置，還包括適配器，該適配器使氣動帶狀裝置與醫(yī)療裝置相連。
73.一種確定兩個鼻孔中的哪一個堵塞更小的方法，所述方法包括a)對各鼻孔的氣流中的壓力進(jìn)行取樣；b)比較在各鼻孔內(nèi)的氣流中的壓力變化；c)比較在鼻孔之間的所述壓力的變化程度；以及d)選擇具有較大壓力變化的鼻孔作為堵塞更小的鼻孔。
74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為接受吸入氣體。
75.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為進(jìn)行氣體取樣。
76.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為進(jìn)行壓力取樣。
77.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為用于確定呼吸階段。
78.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為用于確定呼吸速度。
79.根據(jù)權(quán)利要求73所述的方法，其中堵塞更小的鼻孔選擇為用于確定吸氣/呼氣時間比。
全文摘要
結(jié)合氣體取樣而向人供給吸入氣體例如補(bǔ)充氧O
文檔編號A61M16/06GK1455690SQ01813100
公開日2003年11月12日 申請日期2001年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月13日
發(fā)明者蘭德爾·S·?？茽? 薩姆松·蘭波唐 申請人:斯科特實驗室公司