專利名稱：具有非習(xí)知呼吸導(dǎo)管的呼吸回路及用以最佳利用新鮮氣體的系統(tǒng)及方法
優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)本申請(qǐng)要求于2001年12月12日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/340,206及于2001年9月24日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?0/324,554的優(yōu)先權(quán)。
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明系關(guān)于一種裝置，其系可用來復(fù)蘇患者和/或提供患者麻醉和/或?qū)颊哌M(jìn)行輔助和人工通氣；特別是關(guān)于一種呼吸回路，其具有互動(dòng)式可調(diào)長度之流體攜帶組件(fluid carrying member)；一種使用非習(xí)知(或新式)導(dǎo)管之多腔呼吸回路；一種在提供麻醉和/或輔助及人工通氣時(shí)，可將新鮮氣體(亦即，麻醉劑及氧氣)最佳利用的系統(tǒng)及方法。
發(fā)明背景輔助和/或人工通氣系統(tǒng)乃是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中不可或缺的一部分。一般來說，這類系統(tǒng)可自同一來源處(例如，自一麻醉或一通氣機(jī))提供新鮮吸入氣體予患者，并將已用過的氣體導(dǎo)離患者。新鮮吸入氣體系藉由一與已用過氣體不同的通道引入，因此至少需要兩個(gè)氣體通道。一般用的回路有兩翼(例如兩個(gè)獨(dú)立的管道)。呼吸回路之管道末端，一般系由位于患者身上的連接器或回路的另一遠(yuǎn)端隔開。該連接器可將管道遠(yuǎn)端(患者端)置于一平行的固定位置，或是該連接器可以是一具有兩條以固定角度相接的管道的Y型管。傳統(tǒng)的呼吸管都系有波紋且柔軟，以容許在移動(dòng)的同時(shí)還能避免管道的折疊或絞纏。近來，可軸向擴(kuò)張及收縮折疊(像手風(fēng)琴)的管道漸受廣泛使用。一般常用的管子為ULTRA-FLEX(購自King SystemsCorporation，Noblesville，Indiana，USA)、FLEXITUBE或ISOFLEX，可透過擴(kuò)張或收縮一或多個(gè)折子使其開合來調(diào)整管子的長度。無論該等折子系位于開或合的位置，管壁依舊保持有波紋，以減低當(dāng)管子被折疊時(shí)絞纏或折疊的機(jī)會(huì)。
呼吸護(hù)理及緊急加護(hù)病房(ICU)型之非重復(fù)吸入系統(tǒng)(Non-RebreathingSystem)在一可用于呼吸護(hù)理及緊急加護(hù)病房之非重復(fù)吸入系統(tǒng)中，一單向閥容許氣體經(jīng)由吸氣管道(inspiratory conduit)流至患者，另一單向閥則使患者用過的氣體經(jīng)由一呼氣管道(expiratory conduit)流向一廢氣管道。
循環(huán)CO2吸收及梅波森型(Mapleson type)呼吸系統(tǒng)在一「循環(huán)系統(tǒng)」中，一單向閥容許氣體經(jīng)由一第一或吸氣管道流向患者，另一單向閥則藉由使患者用過的氣體流經(jīng)一第二或呼氣管道至一「再循環(huán)模組」或「清洗回路(scrubber circuit)」，達(dá)到使部分氣體再循環(huán)的目的，該「再循環(huán)模組」或「清洗回路」一般包含二氧化碳吸收器，以清除呼出的二氧化碳并達(dá)到「潔凈氣體」的目的。之后，再讓已清洗過的氣體與來自麻醉機(jī)的新鮮氣體合并，此混合氣體在此稱為「回鮮氣體(refreshedgases)」。該回鮮氣體的一部分或全部，可再供患者呼吸之用。過量的氣體將被導(dǎo)至廢氣管道和/或回收管道。因此，新鮮氣體與已清洗過的氣體在清洗回路中混合作為回鮮氣體，再送至第一管道，至于已用過的氣體則由第二管道攜至「清洗回路」以便再循環(huán)和/或排出。
一般認(rèn)為循環(huán)系統(tǒng)中低流量的麻醉氣體，會(huì)使回鮮氣體中的麻醉氣體濃度隨著再循環(huán)而持續(xù)下降至遠(yuǎn)低于其起始濃度(揮發(fā)器中的濃度)。濃度降低可能肇因于已用過氣體和/或已潔凈氣體之稀釋、滲漏和因塑膠、橡皮及系統(tǒng)中其他材質(zhì)的吸附和/或吸收所致。因此，低流量的麻醉氣體，包括使用現(xiàn)有技術(shù)的循環(huán)系統(tǒng)之全密閉麻醉氣體，在理論上是可行的，但應(yīng)用卻極其有限。
在梅波森A-F型(Mapleson A-F type)回路中，新鮮氣體系經(jīng)由一新鮮氣體傳送/供應(yīng)管被傳送至一常見的呼吸管內(nèi)，其中該呼吸管的作用是提供氣體給患者并接收來自患者使用過的氣體。一般來說，該新鮮氣體傳送/供應(yīng)管的直徑很小，以使其僅能作為一新鮮氣體的傳送或供應(yīng)管，而非一呼吸管(亦即，如循環(huán)系統(tǒng)中患者可直接進(jìn)行吸氣之管道)。梅波森D型回路(是所有梅波森型回路中最普遍被使用的回路)并不使用閥，因此，新鮮氣體的流速需夠高以便盡量減少再吸入二氧化碳。吸氣時(shí)，患者會(huì)從新鮮氣體傳送/供應(yīng)管入口吸入新鮮氣體并從一般呼吸管吸入氣體，該氣體可能是新鮮氣體與肺泡呼出的氣體所組成的氣體混合物。高流量的新鮮氣體可沖洗呼吸管，迫使從肺泡呼出的氣體離開氣體管道。
班回路(The Bain Circuit)梅波森D型回路之單翼改良版的實(shí)施例一般稱為「班回路」或「班(Bain)」，詳述于美國專利第3,856,051號(hào)；其中新鮮氣體傳送管路系被插入穿過共用呼吸管之管壁的近端，而非遠(yuǎn)端，且該傳送管路并沿該共用呼吸管之長度延伸，使其遠(yuǎn)端系靠近該共用呼吸管之遠(yuǎn)端。此從兩元件中創(chuàng)出單翼回路。該新鮮氣體傳送管路與共用呼吸管的相接處系密封地連接。
梅波森D型回路之另一種例子詳述于授予Sikora的美國專利第5,121,746號(hào)；其中一彈性波紋管由共同內(nèi)壁將其分隔成一大的流動(dòng)通道及一小的流動(dòng)通道，由一刺刀型連接器(bayonet type connector)連接至患者端，及以一雙摩擦組合式連接器(double friction fit connector)連接至機(jī)器上。此專利的改良型回路被用來建構(gòu)以LimbθTM商品名出售之循環(huán)回路(Vital Signs，Inc.of Totowa，New Jersey，USA)。
萬用F回路(The Universal FCircuit)參照Fukunaga之美國專利第4,265,235號(hào)，其中描述了一可用于不同呼吸系統(tǒng)之萬用單翼裝置，其并提供了許多較前技優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn)。該以萬用F商品名出售(King Systems Corporation，Noblesville，Indiana，USA)之Fukunaga裝置，使用了可節(jié)省空間的「同軸(co-axial)」設(shè)計(jì)，或稱「管中管(tube within a tube)」設(shè)計(jì)，來供吸入氣體及排除呼出氣體使用。此設(shè)計(jì)有數(shù)種優(yōu)點(diǎn)，例如可降低連接至患者之呼吸設(shè)備的體積。此外，該裝置本身還可作為一人工鼻，因隨著兩反向氣流在該單翼裝置內(nèi)相遇，該已用過的氣體可溫暖并維持吸入氣體的濕度。
萬用F2技術(shù)(The Universal F2Technology)參照Fukunaga等人之美國專利第5,778,872號(hào)，其中描述了單翼多腔回路的實(shí)施例，該以F2TM或萬用F2商品名出售(King Systems Corporation，Noblesville，Indiana，USA)之裝置，徹底改變了人工通氣系統(tǒng)和提供輔助通氣及麻醉的方法。F2TM系統(tǒng)提供安全及快速地連接及拆卸一來自近端的多腔(例如同軸)系統(tǒng)組件。此設(shè)計(jì)容許更迅速的置換及更好地使用其他呼吸回路組件，改善系統(tǒng)效能，并減少醫(yī)療廢棄物及成本。一般來說，萬用F及F2TM系用于具二氧化碳吸收器的循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。關(guān)于此F2TM技術(shù)的詳細(xì)資訊，可聯(lián)絡(luò)金系統(tǒng)公司(King Systems Corporation)。
關(guān)于呼吸系統(tǒng)、麻醉及輔助通氣技術(shù)的更多資訊，參見美國專利第3,556,097號(hào)、第4,007,737號(hào)、第4,188,946號(hào)、第4,265,235號(hào)、第4,463,755號(hào)、第4,232,667號(hào)、第5,284,160號(hào)、第5,778,872號(hào)，澳洲專利第93,941號(hào)、英國專利第1,270,946號(hào)、Dorsch，J.A.，and Dorsch，S.E.，Understanding Anesthesia EquipmentConstruction，Care And Complications，Williams & Wilkins Co.，Baltimore(1974)and And rews，J.J.，″Inhaled AnestheticDelivery Systems″in Anesthesia，4th Ed.Miller，Ronald，M.D.，Editor，Churchill Livingstone，Inc.，N.Y.(1986)。所有在此引用之參考文獻(xiàn)的全文，均以參考文獻(xiàn)方式并入本文中。
具經(jīng)濟(jì)效益的麻醉系統(tǒng)及非習(xí)知之新世代呼吸導(dǎo)管醫(yī)院、醫(yī)護(hù)人員及相關(guān)企業(yè)一直在找尋可改善醫(yī)療護(hù)理的方法，也實(shí)施了許多監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)來確保所需之醫(yī)療護(hù)理已被安全地實(shí)施。舉例來說，在呼吸護(hù)理及麻醉領(lǐng)域，一般已使用非侵入式及侵入式的監(jiān)控方法，例如，可提醒使用者氣流阻塞和/或中斷的警告監(jiān)控系統(tǒng)、可監(jiān)控吸入及潮末氣體的系統(tǒng)、藉由脈搏氧計(jì)進(jìn)行氧氣飽和度監(jiān)控、動(dòng)脈血?dú)怏w及混合靜脈血?dú)怏w監(jiān)控。這些技術(shù)及裝置使患者可接受連續(xù)監(jiān)控，也讓醫(yī)療照護(hù)人員能更準(zhǔn)確的調(diào)整或滴定所需的麻醉氣體或藥品劑量，并輕易地偵測出因患者病理情況或因醫(yī)療器材失效或設(shè)定所致之問題。因此，亟需一種可將這類昂貴監(jiān)控儀器作最佳利用，如用來降低麻醉廢氣的麻醉系統(tǒng)。
醫(yī)療界經(jīng)常而且逐漸增加提供呼吸護(hù)理。呼吸護(hù)理包括，例如，人工通氣技術(shù)，例如輔助通氣和/或氧氣治療。某些裝置經(jīng)常被用于呼吸護(hù)理，包括呼吸回路、濾器、溫濕度交換器(HME)、氣管插管、喉罩、喉管及呼吸面罩。包含由橡膠、塑膠或彈性硅管制成之堅(jiān)硬的管或彈性波紋管之呼吸回路，已被全球廣泛使用近一世紀(jì)之久。為防止交互感染，「單次使用」之呼吸回路系于使用一次后即行拋棄；或者，使用可被高壓或其他方法消毒之較昂貴及堅(jiān)固的可重復(fù)使用的呼吸回路。兩種呼吸回路的生產(chǎn)和/或使用都非常昂貴?；芈返南拘枰罅咳肆案甙旱奶幚碣M(fèi)；但同樣的，只用一次即拋棄的呼吸回路雖可防止交互污染，但卻會(huì)增加醫(yī)院額外的使用成本。
Leagre的美國專利第5,901,705號(hào)揭示一種供呼吸回路使用的套筒(sleeve)及濾器，其中濾器及管式套筒或鞘(sheath)可于使用時(shí)包住呼吸回路。濾器座有兩個(gè)阜，一阜是用來連接至患者，另一阜則是用來連接至呼吸回路的遠(yuǎn)端。該套筒是被連接至濾器座的外部并于靠近呼吸回路處延伸。使用后，濾器及套筒會(huì)被拋棄，而呼吸回路則可供多位患者重復(fù)使用。該濾器及套筒可減少每次使用回路后須消毒的需要。該套筒系由質(zhì)輕、相對(duì)價(jià)廉的材質(zhì)制成，以降低套筒件的制造成本。已知一種透明、擠出成型，由聚乙烯、聚丙烯或聚烯丙基制成的膜作為套筒件的效果非常好，其具有類似一般可耐重物之塑膠食物袋的厚度。該套筒并非提供或排出呼吸氣體的通道。
Smith的美國專利第5,377,670號(hào)揭示一種供減少呼吸回路之波紋管與周圍氣體間熱交換的外殼(casing)或封套(envelop)，因此該呼吸回路之外殼或封套是作為一隔熱裝置。該外殼或封套并非作為提供吸入及接受呼出氣體的通道。Fukunaga之美國專利第5,983,896號(hào)揭示一種多腔單翼的呼吸回路，其優(yōu)點(diǎn)在于可維持受反向氣流影響的氣體之濕度及溫度。
雖然上述裝置可完成其個(gè)別之特定目的及要求，但前述專利及現(xiàn)有技術(shù)并未揭示一種其中至少一呼吸導(dǎo)管是由非習(xí)知的(在此又稱為「新世代(new era)」)管路或管(亦即，與具硬壁之管、管路、波浪管或折管不同)所組成的裝置，其同時(shí)具備軸性及徑向彈性(radially flexible)，但在超過導(dǎo)管某一半徑和/或體積時(shí)，即沒有或只有少許順服性(compliance)?！笍较驈椥浴瓜抵赶噍^于具硬壁之傳統(tǒng)導(dǎo)管而言，導(dǎo)管直徑可被大幅降低或?qū)Ч芙孛娣e可被折疊或放松。此與軸向彎曲(axially bending)不同之處在于其不會(huì)大幅改變導(dǎo)管彎曲處的截面積，不像具硬壁之傳統(tǒng)導(dǎo)管，一旦彎曲，其導(dǎo)管彎曲處的截面積會(huì)出現(xiàn)大幅變化?，F(xiàn)有技術(shù)具硬壁之傳統(tǒng)呼吸導(dǎo)管在正常環(huán)境以及當(dāng)用來提供吸氣和/或接受呼出氣體致其管內(nèi)外出現(xiàn)壓力差的情況下，仍然保持不變形(patency)。由于現(xiàn)有技術(shù)具硬壁之傳統(tǒng)呼吸導(dǎo)管在正常環(huán)境，如不使用時(shí)并不會(huì)軸向折疊，因此其需要較多的儲(chǔ)存及運(yùn)輸空間，且其需要較厚的管壁以提供足夠的硬度來避免在不使用或使用情況下折疊。因此，制造這類導(dǎo)管需使用較高量的塑膠，從而增加制造成本以及所產(chǎn)生廢棄物的體積。
一般來說，回路的順服性(亦即在操作壓力下回路管體積的膨脹)是不欲求的，因其會(huì)干擾所施用氣體的準(zhǔn)確性及精確度。再者，過度的順服性會(huì)導(dǎo)致到達(dá)患者肺部的氣體量不足。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)只要呼吸導(dǎo)管，且較佳是吸氣導(dǎo)管，在吸氣及呼氣可維持不變形(patency)，該導(dǎo)管并不需要像具硬壁之傳統(tǒng)導(dǎo)管或管路(即，可于不使用時(shí)保持一固定直徑和/或相對(duì)較硬或直的波紋塑膠管)一樣永遠(yuǎn)保持不變形(patency)。但是，本發(fā)明之呼吸導(dǎo)管在使用時(shí)應(yīng)能提供低抗性及極低的順服性，以符合自發(fā)性呼吸及輔助通氣的要求。該呼吸導(dǎo)管以無論何時(shí)都可容許氣流流動(dòng)為較佳，即使在負(fù)壓下亦然，且該呼吸管線即使在自行通氣下也可提供正壓。
定義為進(jìn)一步說明本發(fā)明及現(xiàn)有技術(shù)，某些名詞將于下文及說明書作出定義。在此所述，「人工或輔助通氣(artificial or assisted ventilation)」一詞應(yīng)包括急性及慢性情況下(包括麻醉情況)之「受控的及自然通氣(controlledand spontaneous ventilation)」。新鮮氣體包括一般使用于流量計(jì)及揮發(fā)器中的氧氣及諸如二氧化氮、三氟乙烷、安氟醚、異氟烷、地氟烷、七氟烷之類的麻醉氣體。通向患者之導(dǎo)管端在此稱為遠(yuǎn)端(distal end)，面向或連接至吸入氣體源頭之導(dǎo)管端在此稱為近端(proximal end)。同樣的，組件及末端或呼吸回路遠(yuǎn)端的其他裝置(例如連接至或引導(dǎo)至患者呼吸道裝置(即，氣管內(nèi)管、喉罩、喉管、面罩等))，在此稱為遠(yuǎn)端組件及末端；且組件及末端或呼吸回路近端的其他裝置，在此稱為近端組件及末端。因此，一遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)接器(adaptor)或連接器(connector)將位于一回路之遠(yuǎn)端或患者端。
一般認(rèn)為多腔單翼呼吸回路的近端系位于回路的機(jī)器末端并分隔至少兩個(gè)平行并列或是同軸關(guān)系的獨(dú)立流體通道，，以致至少一流體通道可連接至吸入氣體源，而另一流體通道則可連接至與吸入氣體阜相間隔的廢氣排出阜。近端也可包含一可使兩獨(dú)立的流體通道合并成共用通道的硬座，例如，一Y型組件(Y-type fitting)，較佳是與隔膜(septum)一起使用。在單翼回路近端使用近端組件進(jìn)行組合乃是由萬用F2發(fā)明所帶來的一種新概念，其首次讓多條管線能輕易地通過相應(yīng)的近端組件和輔助性通氣機(jī)器的近端連接或切斷。與近端不同的是，當(dāng)一近端組件包含多腔時(shí)，近端組件可使形成多腔回路之管線的近端仍可維持一定空間。因此，一般對(duì)一呼吸回路近端組件的認(rèn)知是其可容許管線能輕易地連接至一近端，以自個(gè)別相間隔的氣體阜提供吸入氣體及呼出氣體。在本發(fā)明某些實(shí)施例中，管線可被直接連接至近端；在其他實(shí)施例中，則管線可被連接至可接合近端相應(yīng)的阜之近端組件上。該近端組件可包含一過濾裝置，或可接合一連接至一近端的過濾器。
「導(dǎo)管」一詞廣泛地包含流體攜帶件，且不限于傳統(tǒng)常用的波紋管，例如那些用于現(xiàn)有之呼吸和/或麻醉回路中(即，一導(dǎo)管，其具有一由一或多個(gè)壁所定義出來的腔室，具各種形狀及直徑，并可攜帶供吸入之氣體至患者或從患者帶走呼出的氣體)的波紋管。舉例來說，可與本發(fā)明一起使用的導(dǎo)管可包含彈性纖維或塑膠層(例如由諸如聚乙烯之類的塑膠制成之薄膜或薄層，當(dāng)其內(nèi)含氣體或流體時(shí)具有圓柱形或管形，但當(dāng)不含流體或被倒空時(shí)，可折疊或放松管子的形狀)和/或具平滑壁、直、波紋、可折疊、和/或可螺旋的彈性管。據(jù)此，本發(fā)明某些實(shí)施例實(shí)質(zhì)上與習(xí)知呼吸導(dǎo)管之概念及設(shè)計(jì)有別。依據(jù)本發(fā)明，將吸入氣體傳送至患者或從患者處帶走呼出氣體之彈性導(dǎo)管實(shí)施例，其不僅在徑向及軸向均可達(dá)最大體積和/或直徑(或最大截面積，其截面形狀并非圓形)之彈性，同時(shí)還有不同形狀之截面，從而提供可對(duì)患者作出呼吸護(hù)理(亦即，提供有效且實(shí)際的輔助通氣予患者)之低成本設(shè)備。
非傳統(tǒng)或非習(xí)知導(dǎo)管系指用于呼吸回路以傳送患者之吸入和/或呼出氣體的導(dǎo)管，其系由先前從未用于輔助通氣或麻醉機(jī)器之材料所制成和/或具備先前從未使用過之形狀，以于患者或其他哺乳動(dòng)物和機(jī)器間傳送供吸入及呼出的氣體。傳送患者之吸入和/或呼出氣體一詞，在此是指氣體自來源經(jīng)由一導(dǎo)管(即，通氣機(jī))將氣體供應(yīng)給患者，且廢氣系由同一導(dǎo)管和/或其他導(dǎo)管提供至一廢氣排出處(即，輔助通氣機(jī))。舉例來說，依據(jù)本發(fā)明所使用之螺旋吸氣或呼出導(dǎo)管是一種非習(xí)知導(dǎo)管。同樣的，依據(jù)本發(fā)明所使用之一由彈性、不透氣纖維(例如「，但不限于擠壓成形之聚乙烯、聚丙烯、或聚乙烯基膜)制成之一導(dǎo)管也是一種非習(xí)知導(dǎo)管，其于一般輔助呼吸之壓力下可徑向擴(kuò)張至最大直徑及體積，且當(dāng)其內(nèi)壓力低于周圍壓力(ambient pressure)或低于一般輔助呼吸之壓力時(shí)可被折疊。周圍壓力是指一般在導(dǎo)管外所遇到的壓力，一般是等于大氣壓。這類導(dǎo)管可于使用時(shí)保持不變形，但也可被放松或折疊(視不同實(shí)例的情況，折疊可能需要某種程度的輔助方能達(dá)成)至更小的直徑、長度、及體積，特別是當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)壓明顯低于導(dǎo)管外壓時(shí)。
為了簡潔起見，「SuaveTM彈性管」一詞在此是用來描述用來在患者及通氣機(jī)器或呼吸護(hù)理裝置間傳送呼吸氣體(即，供吸入之氣體及呼出的廢氣)的柔軟呼吸導(dǎo)管，其中該導(dǎo)管在不使用時(shí)可被徑向折疊，并可于使用時(shí)被擴(kuò)張至一最大的預(yù)定直徑(或最大截面積；當(dāng)截面非圓形時(shí)可容納最大截面積之最大直徑及最大半徑)及體積(這類導(dǎo)管此后在下文中稱suave管或suave導(dǎo)管；任何在此使用的商品名或加入TM字樣或符號(hào)的商品，均仍保有其原有的商標(biāo)權(quán))。當(dāng)擴(kuò)張至其最大直徑時(shí)(即，最大截面積)，suave管在輔助通氣應(yīng)用中會(huì)表現(xiàn)出與傳統(tǒng)波紋管或傳統(tǒng)有折子之管(即ULTRA-FLEX)一樣的順服性。Suave彈性管也可軸向擴(kuò)張或收縮。Suave管在制造上較傳統(tǒng)具硬管壁或截面形狀的導(dǎo)管(如，波紋管所形成之導(dǎo)管)較便宜。
用于本發(fā)明較佳的徑向折疊導(dǎo)管在提供人類及其他哺乳動(dòng)物輔助通氣和/或麻醉遇到壓力而膨脹時(shí)，其順服性低于約50％，較佳是低于約20％，更佳是低于約10％，又更佳是低于約5％，最佳是低于約2％。用于本發(fā)明較佳的徑向折疊導(dǎo)管，當(dāng)充分膨脹至最小的截面積以符合所需的流量特性時(shí)(以下稱「膨脹截面積(inflated cross-sectional area)」)，并可折疊使其「折疊截面積(collapsed cross-sectional area)」較佳地低于約90％之膨脹截面積，更佳是低于約70％之膨脹截面積，又更佳是低于約50％之膨脹截面積，又更佳是低于約25％之膨脹截面積，最佳是低于約10％之膨脹截面積。
在一實(shí)施例中，「Suave管」是以折疊形式被運(yùn)送及儲(chǔ)存，且膨脹后無須多費(fèi)力氣即可將其折疊，除了在丟棄時(shí)偶爾需將其壓縮一下。如此一來，可將制造、運(yùn)送及儲(chǔ)存成本降至最低。在某些實(shí)施例中，當(dāng)壓力不足時(shí)，重力可使「Suave管」自然折疊至不同程度。
呼吸回路需求需人工通氣或麻醉之患者可能會(huì)被固定在一奇特的姿勢，所需回路長度也會(huì)因應(yīng)手術(shù)部位而有所不同。這點(diǎn)對(duì)正接受診斷的患者亦然，例如，進(jìn)行磁力共振掃瞄(MRI)、電腦斷層(CT)掃瞄等診斷。因此需要一種彈性呼吸回路，其吸入新鮮氣體之導(dǎo)管與呼出廢氣導(dǎo)管之長度可被調(diào)整，同時(shí)還能將切斷、阻塞、絞纏等問題降至最低。同時(shí)，所需呼吸導(dǎo)管的重量還必須很輕。再者，為成本效益考量，健康護(hù)理提供者(即，醫(yī)院、醫(yī)師、緊急手術(shù)中心、療養(yǎng)院等)也需要價(jià)廉的呼吸回路和/或價(jià)廉的方法來提供人工通氣或麻醉給有需要的患者。
可依照呼吸回路排除CO2的方法來將呼吸回路分類。可以「清洗(washout)」的方式來去除CO2，其依賴新鮮氣體流入量而定(亦即，不需要吸收CO2，例如梅波森型回路)，或使用如堿石灰及類似的CO2吸收劑(例如循環(huán)回路)。因此，一般的麻醉用的呼吸回路是以循環(huán)回路(CO2吸收系統(tǒng))或梅波森型回路的型式來供應(yīng)。因梅波森D型之部分再呼吸系統(tǒng)需要高流量的新鮮氣體，因此循環(huán)回路成了最廣泛使用的系統(tǒng)。可充分利用低流量新鮮氣體流的呼吸系統(tǒng)較具優(yōu)勢，因其可減少新鮮氣體(例如，麻醉氣體)的消耗及浪費(fèi)，同時(shí)較環(huán)保(減少環(huán)境污染)，也較節(jié)省成本。但是，在麻醉上使用低流量技術(shù)的一大憂慮是所使用新鮮氣體的效率，特別是關(guān)于供至患者肺泡或供患者吸入之麻醉氣體的濃度的不可預(yù)期性，其應(yīng)有足夠劑量以達(dá)到所需的麻醉終點(diǎn)(亦即，在不過量的情況下保持患者不會(huì)在手術(shù)中途醒來或恢復(fù)意識(shí)的劑量)的濃度。再者，目前揮發(fā)性麻醉氣體的設(shè)定濃度與吸入性麻醉氣體之濃度仍不一致。另一對(duì)循環(huán)回路的憂慮是揮發(fā)性麻醉氣體與CO2吸收劑間(例如，堿石灰)的作用，最近發(fā)現(xiàn)其中的作用會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)。此考慮也包括在堿石灰降解揮發(fā)性麻醉氣體期間所形成的一氧化碳及化合物A。舉例來說，已于麻醉氣體中發(fā)現(xiàn)有一氧化碳的存在，包括使用鹵烷類、安氟醚(enflurane)、異氟烷(isoflurane)、地氟烷(desflurane)之循環(huán)系統(tǒng)。再者，對(duì)使用七氟烷的系統(tǒng)而言，已知七氟烷在有堿石灰的情況下，會(huì)被降解成烯烴類及化合物A，已知這些化合物在臨床濃度下可能具有腎毒性。此外，也需要減少浪費(fèi)循環(huán)系統(tǒng)及梅波森型系統(tǒng)中昂貴的麻醉氣體及呼吸氣體。
對(duì)現(xiàn)有單翼呼吸回路的一項(xiàng)主要考慮是吸入氣體或新鮮氣體管線不會(huì)在使用時(shí)斷線或阻塞(亦即，因絞纏所致之?dāng)嗑€或阻塞)。為此，強(qiáng)調(diào)需將吸入氣體管線近端牢固地連結(jié)在新鮮氣體入口組件上，至于遠(yuǎn)端則可隨出口導(dǎo)管(即，廢氣導(dǎo)管)遠(yuǎn)端來移動(dòng)，因此會(huì)創(chuàng)造出一可變的無效空間(varialdead space)。盡管Fukunaga之美國專利第5,778,872號(hào)中驚人的新發(fā)現(xiàn)指出，呼吸回路中恰當(dāng)?shù)臒o效空間事實(shí)上可以帶來好處，亦即，可在沒有缺氧下產(chǎn)生正常二氧化碳血，但還是需要一種回路，無論回路如何使用下仍具有最低和/或一固定的無效空間，同時(shí)仍具彈性且安全無虞。此外，也需要一種能在安全及可預(yù)期模式下更有效地使用麻醉氣體的系統(tǒng)。同時(shí)此呼吸系統(tǒng)還必須能同時(shí)適用于成人及兒童患者，或至少可供多些患者使用，以減少準(zhǔn)備不同尺寸之呼吸系統(tǒng)的需要。此外，還需要一種較現(xiàn)有回路或系統(tǒng)更簡單、質(zhì)輕、符成本效益、安全、和/或容易操作及使用的呼吸回路及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明一實(shí)施例包括一呼吸回路，其中至少一種呼吸導(dǎo)管屬非習(xí)知的導(dǎo)管。因此，在一單翼、雙翼、或多翼回路中，可使用一非習(xí)知的導(dǎo)管于患者或其他哺乳動(dòng)物與機(jī)器間傳送吸入和/或呼出氣體。舉例來說，在一實(shí)施例中，回路中至少一導(dǎo)管是可折疊或是一Suave管，或是一螺旋管。這類導(dǎo)管可被稱為F3TM回路或萬用F3TM回路(在此引用之商品名的商標(biāo)權(quán)并不因此項(xiàng)引用事實(shí)而有所減損)。
本發(fā)明一實(shí)施例包括一包含第一及第二導(dǎo)管的多腔呼吸回路，其中該第一及第二導(dǎo)管的近端可被連接至個(gè)別的入口或出口組件，且第一導(dǎo)管遠(yuǎn)端的移動(dòng)可致使第二導(dǎo)管遠(yuǎn)端相對(duì)地移動(dòng)。因此，回路元件間可互動(dòng)，使得當(dāng)一元件相對(duì)于軸延伸或收縮時(shí)，可使另一元件也相應(yīng)地軸延伸或收縮。后者類型的回路也可被稱為F3TM收縮式回路或萬用F3TM回路。在一實(shí)施例中，至少其中一導(dǎo)管是一螺旋管。在另一實(shí)施例中，一螺旋管系被包含在一可沿軸延伸或收縮之外部彈性管中，形成一單翼多腔呼吸回路，在此也可稱其為一F螺旋TM回路(F CoilTMcircuit)。
在一實(shí)施例中，外部彈性導(dǎo)管可以是一種折疊的管或是一種非習(xí)知的導(dǎo)管，用以提供沿軸之延伸和收縮。在一實(shí)施例中，一手風(fēng)琴式的管(即ULTRA-FLEX管)，其內(nèi)是以一由彈性塑膠或不透氣纖維制成的共同壁加以分隔，以容許一腔徑向膨脹的同時(shí)，分享該共同壁的另一腔同時(shí)收縮。在另一實(shí)施例中，一非習(xí)知的導(dǎo)管可與折管連續(xù)地或間隔地并排連接。此外，可同時(shí)使用二或多個(gè)Suave管來創(chuàng)造出一多腔SuaveTM管呼吸導(dǎo)管。這類多腔SuaveTM管呼吸導(dǎo)管可藉由將彈性塑膠擠壓成形來制造，和制造塑膠袋的方式幾乎相同。但是，與形成塑膠袋時(shí)作徑向黏合不同的是，這類導(dǎo)管是在軸向作熱黏合以形成個(gè)別的氣體傳送腔。
本發(fā)明呼吸導(dǎo)管裝置的近端及遠(yuǎn)端可分別連接近端組件及遠(yuǎn)端組件，以分別促進(jìn)患者與機(jī)器在操作時(shí)的連結(jié)。
本發(fā)明一實(shí)施例包括一多腔呼吸導(dǎo)管，其包含至少第一及第二彈性管，其中該第一及第二彈性管的近端可個(gè)別連接到入口組件與出口組件，且至少其中一彈性管包含非習(xí)知的塑膠管材質(zhì)(亦即，由諸如聚乙烯基的彈性塑膠所形成的管子)。這類呼吸導(dǎo)管能夠維持導(dǎo)管在提供呼吸(自發(fā)性呼吸或人工通氣)狀況下不會(huì)變形(亦即，維持吸入及呼出導(dǎo)管通暢)，但在不使用時(shí)，可幾乎完全被折疊。這類導(dǎo)管可以折疊的形式來運(yùn)送或儲(chǔ)存。這些形成多腔呼吸導(dǎo)管的管子可并排，每隔一段距離彼此連接，或?qū)⒁还芊旁诹硪还苤?，且其形狀可做大幅變化。例如，截面形狀并不需要是圓形的。每一管之遠(yuǎn)端及近端可由較管子其他部分硬的材質(zhì)形成，或連接至一組件上，以促進(jìn)與一吸入氣體源、一廢氣出口、一例如用于麻醉機(jī)的可再循環(huán)氣體之CO2過濾器、或一諸如呼吸面罩及氣管內(nèi)管的呼吸道裝置間的連接。
本發(fā)明還涉及在人工或輔助通氣(包括施用麻醉氣體)時(shí)將新鮮氣體作最佳利用的新系統(tǒng)及新方法。在一實(shí)施例中，將一改良的梅波森D型系統(tǒng)與一改良的CO2吸收循環(huán)系統(tǒng)結(jié)合以產(chǎn)生一有效的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)可以一種更安全且可預(yù)測的模式來將麻醉氣體作最佳利用。通過在患者方面(亦即，回路之遠(yuǎn)端)提供未稀釋的新鮮氣體，并以內(nèi)含CO2吸收劑之清洗回路來循環(huán)用過的氣體，此系統(tǒng)可確?；颊呓邮盏叫迈r氣體的濃度更精確(接近麻醉機(jī)流量計(jì)之氧氣濃度及揮發(fā)性麻醉劑揮發(fā)器的濃度設(shè)定值)。此外，將氣體再循環(huán)使氣體能在移除CO2后可被再度利用，藉以提供可靠的低流量麻醉氣體。結(jié)果，可使新鮮氣體的利用達(dá)到最佳狀態(tài)。此外，藉由使用單翼多腔呼吸回路，其中至少一呼吸導(dǎo)管的尺寸是可變化藉以調(diào)整其中的體積，或是藉由使用可相互調(diào)整長度的元件，可安全地調(diào)整以及可預(yù)測地充分利用麻醉劑濃度及再呼吸量，同一呼吸導(dǎo)管或回路還可一致適用于成人及兒童患者。
回路并不需要個(gè)別包裝，但可將一個(gè)以上的回路包裝在一起。將數(shù)個(gè)回路包裝在一起的優(yōu)點(diǎn)是該包裝可較緊密，同時(shí)降低儲(chǔ)存及運(yùn)送成本及廢料量。此外，只需打開一袋或一箱，而非數(shù)袋，也可節(jié)省組裝時(shí)間。所有上述之節(jié)約情形，綜合來看會(huì)變得相當(dāng)可觀，因其可最佳利用操作室(亦即，降低各操作之間需等待專業(yè)人員的時(shí)間，因其可降低操作室的清潔及組裝時(shí)間)。因此，本發(fā)明除了可節(jié)省裝置成本外，還可進(jìn)一步使健康護(hù)理更具成本效益。本發(fā)明回路及系統(tǒng)相當(dāng)簡單、體積小、重量輕，有助于儲(chǔ)存及運(yùn)送，使用較少塑膠，因此所產(chǎn)生的醫(yī)療廢棄物量也較少，且安全、實(shí)際、容易使用，保護(hù)環(huán)境并可促進(jìn)具成本效益的人工通氣。
藉由下附圖示及詳細(xì)說明，將可更了解本發(fā)明內(nèi)容。為幫助了解本發(fā)明，下面附圖中，某些組件并未示出和/或以較簡化的形式表現(xiàn)。例如，空間組件的支柱或凸緣并未示出，同時(shí)壁厚度及相對(duì)管直徑并未按照比例繪出。
圖式簡單說明

圖1顯示一回縮之第一螺旋導(dǎo)管，其系位于一壓縮的第二導(dǎo)管中，其中兩導(dǎo)管(第一及第二導(dǎo)管)的近端都被連接到一共同的近端組件上，其中為能較清楚的看到第一導(dǎo)管，因此第二導(dǎo)管的一部分并未被示出。
圖2顯示圖1部分裝置展開后的圖形。
圖3A-D顯示一梅波森D型系統(tǒng)及循環(huán)CO2吸收系統(tǒng)的操作。
圖4A-C顯示依據(jù)本發(fā)明所建置之一系統(tǒng)之組件及其操作，其中圖4B-C顯示在本發(fā)明實(shí)施例在管中使用一螺旋管，其中外管為一手風(fēng)琴式管(即，ULTRA-FLEX管)。
圖5A-D顯示依據(jù)本發(fā)明所建置之一系統(tǒng)之組件及其操作，其使用了本發(fā)明實(shí)施例的雙螺旋管回路。
圖6A-B顯示本發(fā)明實(shí)施例的滑動(dòng)內(nèi)管的組件及其操作，其中平滑壁的習(xí)知吸氣管線是穿過一組件被插入一可軸向膨脹及折疊的管中。
圖7A-B顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙軸手風(fēng)琴式管的組件及其操作。
圖8A-B顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的手風(fēng)琴式管內(nèi)的波紋管或鞘的組件及其操作，其中部分的外管被移除以方便清楚展示內(nèi)管結(jié)構(gòu)。
圖9A-B顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的共同收縮壁的組件及其操作，其中部分的外管被移除以方便清楚展示內(nèi)管結(jié)構(gòu)。
圖10顯示圖8實(shí)施例之另一種版本的組件及其操作，其中第一導(dǎo)管由一平滑塑膠膜所形成，一Suave管，包圍著一內(nèi)管或第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管是由波紋管所構(gòu)成，其中部分的外管被移除以方便清楚展示內(nèi)管結(jié)構(gòu)，同時(shí)還移除中間一段以配合圖形大小。雖然外管或第一導(dǎo)管在不使用時(shí)可折疊，內(nèi)管在呼吸護(hù)理操作下及一般不使用情況下仍可維持其直徑不變形。
圖11顯示一單翼呼吸導(dǎo)管之組件及其操作，其中第一彈性管為一習(xí)知的彈性波紋管或折管，其可于一般狀態(tài)及呼吸護(hù)理操作狀況下維持固定直徑；至于第二導(dǎo)管則是一非習(xí)知的塑膠管，其可在不須維持不變形的情況下被徑向折疊。
圖12顯示一由兩非習(xí)知導(dǎo)管(如，Suave管，其近端與遠(yuǎn)端彼此相接)所形成的單翼呼吸導(dǎo)管之組件及其操作。其中一管包括螺旋管，該螺旋管比將其包圍的外管的徑向較硬，因此可幫助維持其外管的形狀不變形。
圖13(a)及(b)顯示于膨脹狀態(tài)的呼吸導(dǎo)管(a)及壓縮狀態(tài)的呼吸導(dǎo)管(b)，其中外管或第一導(dǎo)管為一Suave管，其中部分的外管被移除以清楚展示內(nèi)管結(jié)構(gòu)；且其中內(nèi)管是一螺旋管，其中之螺旋管內(nèi)腔具有一硬的截面形狀。
圖14顯示在各低流量麻醉氣體(FGF)梯度下，吸入(FI)及傳送(FD)的異氟烷濃度間的關(guān)系。
圖15顯示低流量麻醉氣體(每分鐘1公升FGF氣體)下(揮發(fā)器設(shè)定值為一恒定的1.2％異氟烷)，吸入(FI)及末段(FET)濃度和傳送(FD)濃度間的關(guān)系。
圖16顯示一例示的配置了多個(gè)呼吸導(dǎo)管的配置盒，其中之呼吸導(dǎo)管是以區(qū)塊圖代表。
發(fā)明詳細(xì)說明F3TM回路-具非習(xí)知導(dǎo)管之回路(新世代導(dǎo)管)參照?qǐng)D1，顯示本發(fā)明一實(shí)施例，包括一具有可互相作用且長度均可調(diào)整之元件的多腔呼吸回路。此實(shí)施例在此亦稱為F-螺旋TM回路，其具有可選擇的近端組件10及可選擇的遠(yuǎn)端組件20。第一導(dǎo)管30乃是具有近端32及遠(yuǎn)端34的螺旋彈性管。第一導(dǎo)管30的近端32是連接到近端組件10，而第一導(dǎo)管30的遠(yuǎn)端34是連接到遠(yuǎn)端組件20。在另一實(shí)施例中，近端組件10可提供一近端連接器給管30。端32及組件10的直徑、形狀及空間關(guān)系可以改變，藉以連接任何一種標(biāo)準(zhǔn)「F2TM式」近端，例如Fukunaga之美國專利第5,778,872號(hào)所述。
在一較佳實(shí)施例中，第二或外管40具柔軟性及波紋，且是由一透明(或半透明)的材質(zhì)所制成。較佳的波紋管包括，例如ULTRA-FLEX管，當(dāng)其從軸向壓縮形式往軸方向延伸時(shí)(或是相反情況)可維持其軸的長度(亦即，將不會(huì)回彈，亦即手風(fēng)琴式的折管)。此外，該ULTRA-FLEX管，當(dāng)彎曲時(shí)，可在不大幅減少其內(nèi)徑的同時(shí)仍然維持其弧度。適用于本發(fā)明的波紋管也可用于購自金系統(tǒng)公司(King Systems Corp.，Noblesville，IN，USA)的ULTRA-FLEX回路和ULTRA-FLEX管；或用于貝斯特公司(Baxter Corp.ofRound Lake，IL，USA)所出售的IsoflexTM回路之管子。管子也可一體形成遠(yuǎn)端和/或近端組件，相較于管子而言，組件具有較厚或堅(jiān)硬的壁，或可視需求與適當(dāng)形狀的組件連結(jié)或焊接在一起。
從前述摘要及定義，習(xí)知技藝人士應(yīng)可了解本發(fā)明具有許多實(shí)施例。舉例來說，第一及第二導(dǎo)管(30，40)的直徑可視使用情況而改變。此外，外管40及內(nèi)管30可以suave管替代。此外，習(xí)知技藝人士應(yīng)可了解柔軟螺旋管可在不改變其腔室之截面形狀下改變其整體軸向之組態(tài)。
外管40終止于一可選擇的遠(yuǎn)端外組件20上，其被設(shè)計(jì)以輕易地連接至患者裝置，例如氣管內(nèi)管、喉管、喉罩或麻醉面罩。
在一實(shí)施例中，第一導(dǎo)管之遠(yuǎn)端34可直接連接到第二導(dǎo)管40的內(nèi)部?；蛘?，第一導(dǎo)管可于一系列沿著管40長度設(shè)置的點(diǎn)直接連接到第二管40的內(nèi)部。第一導(dǎo)管30也可包圍管40的外部且周期性地連接到其外部。
參照可選擇的遠(yuǎn)端組件20，其上示出連接了第一管30的遠(yuǎn)端34。在一實(shí)施例中，遠(yuǎn)端組件20是被連接到一可選擇的內(nèi)部遠(yuǎn)端組件，其可連接第一管30的遠(yuǎn)端34。組件20的長度可被延長，且組件20及可選擇的遠(yuǎn)端內(nèi)組件之間的連接點(diǎn)可沿著軸調(diào)整，其中并提供一預(yù)定的無效空間。
參照?qǐng)D2，可看到第二導(dǎo)管40沿著軸延伸，導(dǎo)致第一導(dǎo)管30也沿著軸延伸。恰當(dāng)?shù)剡x擇第一導(dǎo)管30的長度、直徑、每英時(shí)距離中的螺旋數(shù)目及彈性可防止第一導(dǎo)管30延伸時(shí)可能出現(xiàn)以致阻斷氣流的絞纏現(xiàn)象，同時(shí)還能在不損害單翼回路表現(xiàn)的情況下，在外管40沿著軸收縮時(shí)提供螺旋30收縮或回彈。較佳是，螺旋的彈性或再螺旋的傾向，當(dāng)外管40軸向延伸至其最大距離時(shí)，不應(yīng)造成內(nèi)管30的近端32自近端組件10上脫落，同樣也不應(yīng)造成內(nèi)管30的遠(yuǎn)端34隨著管40的遠(yuǎn)端作軸向移動(dòng)。內(nèi)管30可以醫(yī)療級(jí)塑膠來制造，例如，為呼吸氣體樣品而設(shè)的塑膠，或用于靜脈注射用的流體裝置之類的塑膠。
較佳是使用可軸向延伸及折疊或壓縮的管(例如，手風(fēng)琴式管、螺旋管等)作為第一管(其可以是內(nèi)管或外管)，且其中第二、或內(nèi)管或相鄰管，也與第一管同步膨脹或壓縮。由于其減低斷線、阻塞及絞纏的機(jī)會(huì)，因此可促進(jìn)安全，并。此也可促進(jìn)再呼吸的控制，并提供制造時(shí)更大的彈性及成本效益，同時(shí)還可降低儲(chǔ)存及運(yùn)送成本。
雙螺旋回路實(shí)施例參照?qǐng)D5A-B，顯示一新回路的實(shí)施例。兩螺旋管60及62是彼此平行的螺旋關(guān)系，并形成一雙螺旋回路?？蓪⑦@些管子于一或多個(gè)外部點(diǎn)連接在一起，其中一管可形成于另一管內(nèi)，或一管可以一共同壁分隔并形成兩個(gè)腔室。參照?qǐng)D5B，膨脹時(shí)元件間的作用以分視圖示出，同時(shí)還示出用于一循環(huán)系統(tǒng)時(shí)排列一起的近端組件70及近端80。顯示流量的箭號(hào)顯示來自FGF(新鮮氣流)入口的吸入氣體通道及到呼出氣體出口的通道。管60及62的遠(yuǎn)端以接套74連接到其遠(yuǎn)端組件72。圖5C-D顯示圖5A-B中雙螺旋的另一實(shí)施例。螺旋管600及620連接至一近端組件700，其將各管分別連接到循環(huán)系統(tǒng)所用的近端800。須知管600及620的螺旋彼此連結(jié)，且可選擇性地在許多定點(diǎn)相連接。由于管600及620之近端開口及遠(yuǎn)端開口是獨(dú)立的，組件可被連接在管600及620的壁外或壁內(nèi)。管600及620的遠(yuǎn)端以接套704連接到一遠(yuǎn)端組件702上。
滑動(dòng)內(nèi)管回路實(shí)施例參照?qǐng)D6A-B，顯示依據(jù)本發(fā)明一回路實(shí)施例之操作及組件。一第一管90系經(jīng)由一密封組件94滑動(dòng)插入一近端組件92內(nèi)。一第二管96之近端連接至近端組件92，管96的一部分被移除以顯示其內(nèi)部的第一管90。管96可軸向壓縮及延伸，且可以如ULTRA-FLEX管來制造。第一管90有一平滑壁部分以容許其因應(yīng)管96的軸向壓縮及延伸而滑入及滑出組件92?；芈吩舜碎g的軸向作用可經(jīng)由一共同的遠(yuǎn)端組件或其他操作性連接技術(shù)或裝置將管90的遠(yuǎn)端直接連接至管96的遠(yuǎn)端而達(dá)成。
雙風(fēng)琴式回路實(shí)施例參照?qǐng)D7A-B，顯示依據(jù)本發(fā)明一回路實(shí)施例之操作及組件。雙同軸手風(fēng)琴式管98及100可于近端互相連接或連接至一近端組件。管98及100可以都是ULTRA-FLEX管?？蓪⒎指敉咕壔蚩谞畋P102置于內(nèi)管及外管間以使流動(dòng)達(dá)最佳狀態(tài)?；芈吩舜碎g的軸向作用可經(jīng)由一共同的遠(yuǎn)端組件或其他操作性連接技術(shù)或裝置將管的遠(yuǎn)端彼此直接連接而達(dá)成，例如利用一靠近或在管98遠(yuǎn)端上的分隔凸緣或孔狀盤102。
波紋管回路實(shí)施例圖8A-B顯示依據(jù)本發(fā)明一手風(fēng)琴式管回路實(shí)施例之波紋管鞘的操作及組件。一具有相對(duì)平滑管壁的管106具有一固定偏角以具備波紋的收縮形狀。彈性材質(zhì)制成之管106在延伸時(shí)可拉直，并可回到其原來預(yù)定的偏角收縮形狀。外管108可與管106同時(shí)收縮及延伸?？蓪⒎指敉咕壔蚩谞畋P置于內(nèi)管及外管間以使流動(dòng)達(dá)最佳狀態(tài)。如同其他回路實(shí)施例，回路元件彼此間的軸向作用可經(jīng)由一共同的遠(yuǎn)端組件或其他操作性連接技術(shù)或裝置將管的遠(yuǎn)端彼此直接連接而達(dá)成。此外，可使用許多種類的材質(zhì)。例如，管108可以是ULTRA-FLEX管，管106可以是一具彈性及徑向柔軟性的纖維或塑膠鞘。較佳是，在回路被完全延伸時(shí)，本發(fā)明回路之內(nèi)導(dǎo)管的軸向彈性(即，再螺旋或收縮的傾向)不足以讓其近端自吸入氣體入口脫落。例如，在圖8B中，在近端組件110靜止且導(dǎo)管106及108完全延伸時(shí)，如圖8A所示的管106回彈至其壓縮或放松狀態(tài)的傾向，不應(yīng)足以讓管106的近端自近端組件110上脫落。如上述，管106可以由具備徑向柔軟性的纖維或塑膠鞘制成。因此，管106可以是一suave管，和/或管108也可以是一suave管。舉例來說，依據(jù)本發(fā)明此實(shí)施例之呼吸導(dǎo)管的內(nèi)管或外管在不使用時(shí)可放松或折疊，并在需要時(shí)膨脹至所需形狀。也可在此實(shí)施例或其他實(shí)施例加入額外的腔室。
混合回路實(shí)施例(HYBRID CIRCUIT EMBODIMENT)一混合回路，其至少包含習(xí)知導(dǎo)管及至少一柔軟塑膠膜(如聚乙烯基)，該柔軟塑膠膜可于導(dǎo)管內(nèi)界定出二或多個(gè)腔室。圖9A-B顯示本發(fā)明一具備共同壁之混合回路的組件及其操作。第一及第二管116及118分享一可軸向膨脹及收縮的共同外壁120，及和外壁一樣可軸向膨脹及收縮的共同分隔壁122。此實(shí)施例可用有折子的材料來制作，例如用來形成ULTRA-FLEX之材料?；蛘?，共同分隔壁122也可用柔軟塑膠膜來形成，其容許兩腔室的截面大小配合使用狀況。舉例來說，當(dāng)一腔室的壓力高于另一腔室時(shí)，該壁會(huì)向較低壓的腔室膨脹使其變得較高壓的腔小，而高壓腔室則變大。較佳是，該壁在呼吸護(hù)理操作狀況下具有最大半徑。也可包括額外的腔室，其可分享該共同壁，或是具有與其他腔室不同的單獨(dú)的直徑。此實(shí)施例可藉由將習(xí)知導(dǎo)管切割分半，并在該兩半間黏上一柔軟塑膠膜來形成；或是藉擠壓成拉長半圓形的塑膠，并在相符的兩半間黏上一彈性塑膠膜來形成。
放松回路實(shí)施例圖10顯示圖8所示的實(shí)施例的另一形式的組件及其操作，其中第二導(dǎo)管系由諸如SuaveTM管的平滑塑膠膜所形成，140容納了包含波紋管的內(nèi)管或第一導(dǎo)管150。外管或第二導(dǎo)管于不使用時(shí)可折疊，至于內(nèi)導(dǎo)管150則是在呼吸護(hù)理操作期間及平常不使用期間仍可維持其直徑。此實(shí)施例令原先對(duì)圖8的陳述更為清楚，因其中一管具備徑向柔軟性。在一較佳實(shí)施例中，呼吸導(dǎo)管141包括一黏接在管140及150近端上的近端組件142。近端組件可促進(jìn)與相對(duì)應(yīng)近端的連接。一遠(yuǎn)端組件151連接到管140及150的遠(yuǎn)端上。管150的遠(yuǎn)端是連接在凸緣152上。徑向凸緣152并非實(shí)心圓環(huán)，而是具有間隙153以容許氣體自共同區(qū)154流入管140中。雖然管140在不使用的情況下可折疊，在使用時(shí)，無論是吸氣或呼氣狀況下，只要有足夠的氣體流，均可膨脹至其最大半徑與體積(視其系被用于吸氣或呼氣而定)，且在最大半徑下沒有或幾乎沒有任何折疊情形。軸向凸緣155連接至徑向凸緣152并抓住內(nèi)管150的遠(yuǎn)端。管150可連接到徑向凸緣上。徑向凸緣152和或軸向凸緣155的軸向延伸可提供一較大且固定的無效空間。如其他實(shí)施例所述，遠(yuǎn)端組件，如遠(yuǎn)端組件151，可被改良來提供遠(yuǎn)端組件座與連接器間滑動(dòng)連接至內(nèi)導(dǎo)管上，其中之無效空間可被調(diào)整至所需的體積。
圖11顯示一單翼呼吸導(dǎo)管之組件及其操作，其中一第一柔軟管160為習(xí)知的柔軟管，其在不使用及呼吸治療操作期間可維持一固定的直徑；第二管170則為非習(xí)知的塑膠管，其可在不需維持不變形的情況下被徑向折疊。在一較佳實(shí)施例中，管170為一suave柔軟管。顯示出一新的近端組件162，其中之同軸流動(dòng)氣流被導(dǎo)入兩獨(dú)立的腔室163及164，其分別具有兩獨(dú)立互不干擾的阜165及166，亦即，獨(dú)立、互不干擾的阜乃是指可各自被接觸而不會(huì)阻斷或干擾另一阜之進(jìn)出，或需要切斷另一阜。遠(yuǎn)端組件172具有可連接管160及170的遠(yuǎn)端的軸向壁173及174。軸向壁173及174的延伸讓無效空間可獲得調(diào)整。連接凸緣175有一間隙176以維持壁174與壁173間的隔開并保持其不變形。
圖12顯示由兩種非習(xí)知導(dǎo)管，或管180及190，例如suave管，兩管之遠(yuǎn)端以遠(yuǎn)端組件182連接，其近端則以近端組件192加以連接所形成的單翼呼吸導(dǎo)管之組件及其操作。管190包括一螺旋管200，管200較將其包納于內(nèi)的管190有更高的徑向硬度，因此能幫助維持其母管不變形。管200可用于氣體樣品或其他用途。舉例來說，管190可提供吸入氣體。管190是藉由管200維持不變形，且管180及190具有固定的軸向長度。管200的螺旋性令管180及190軸向折疊。在一實(shí)施例中，管200包括一可維持其延伸長度的金屬線或塑膠線，而與其他實(shí)施例具軸向彈性的情況不同。管190的內(nèi)壁可選擇性地于周期性定點(diǎn)連接到管200上，以提供制成管190的纖維的平均折疊及延伸。在一實(shí)施例中，管200是一固體線。
組件192提供呼吸導(dǎo)管和相應(yīng)多腔近端的快速連接。雖然所示管200的出口201是穿過組件192的壁，但組件192可額外具有一將管200連接到一相應(yīng)的入口或出口的腔室。
上述非限制性的實(shí)施例已描繪了呼吸回路，其又稱為多腔單翼呼吸導(dǎo)管，這類呼吸導(dǎo)管可軸向和/或徑向膨脹或收縮。但是，該呼吸回路并不需要軸向膨脹或收縮。一實(shí)施例可包含一固定長度的習(xí)知折紋導(dǎo)管或是管狀組態(tài)的平滑彈性管或ULTRA-FLEX管，且第二導(dǎo)管可以是一非習(xí)知的導(dǎo)管。因此，呼吸回路的長度可以是固定的，且其中之一或多管可徑向膨脹或收縮。
本發(fā)明的呼吸回路或單翼呼吸導(dǎo)管可藉由呼吸導(dǎo)管近端組件或近端(例如，美國專利第6,003,511號(hào)所述)輕易地連接到一呼吸器或通氣機(jī)，或麻醉機(jī)。藉由將近端組件的近端連接到本發(fā)明的單翼呼吸導(dǎo)管上，再到相應(yīng)的近端，根據(jù)本發(fā)明的呼吸導(dǎo)管即可快速及安全的連接許多不同型式的呼吸裝置，包括及不限于麻醉機(jī)及人工通氣機(jī)。其可直接或通過一濾器來連接。本發(fā)明之呼吸回路可被連接到單一濾器或多腔濾器上，或于制造時(shí)與單腔或多腔濾器結(jié)合。濾器座近端可設(shè)計(jì)成能快速及安全地連接至機(jī)器的近端，且濾器座遠(yuǎn)端可與呼吸導(dǎo)管近端相符。
本發(fā)明之呼吸導(dǎo)管也可在移送患者期間或連接至一氣體源時(shí)(如麻醉后護(hù)理設(shè)定、急癥室等之氧氣源)通氣給患者。因此，本發(fā)明之呼吸回路是一多用途的呼吸回路。與其另行使用一新裝置(例如一用于移送患者之昂貴的呼吸袋)，本發(fā)明同一呼吸回路可在移送患者期間用來提供氧氣(例如，到麻醉后監(jiān)護(hù)室(PACU)或其他地點(diǎn))。在患者移送完畢后(例如，從手術(shù)室到麻醉后監(jiān)護(hù)室(PACU))，同一呼吸導(dǎo)管可在麻醉后監(jiān)護(hù)室(PACU)用來提供氧氣予患者，而無須再使用一額外的氧氣供應(yīng)裝置，例如與氧氣管或一T件組一起供應(yīng)的鼻管或干凈的氧氣面罩。
梅波森D型系統(tǒng)及循環(huán)CO2吸收系統(tǒng)參照?qǐng)D3A-D，圖3A為一梅波森D型系統(tǒng)的示意圖，其中新鮮氣流(FGF)1是經(jīng)由新鮮氣流傳送管2(只在示意圖中顯示)傳送至一遠(yuǎn)端組件3。較好是參照具有標(biāo)號(hào)的箭頭及元件來了解系統(tǒng)的操作。舉例來說，吸氣時(shí)，氣體是同時(shí)自新鮮氣流入口1及袋7經(jīng)流動(dòng)通道a及b(詳述于圖3A下方的圖解，并參照符號(hào)及箭頭(1→2→3→4)+(7→6→5→4))流至肺部4。呼氣時(shí)，來自肺部4的氣流是經(jīng)由如下之流動(dòng)通道a’及b’流到廢氣出口84→5→6→7→8。
圖3B為一使用班回路(Bain Circuit)之梅波森D型系統(tǒng)的示意圖。班回路的特點(diǎn)在于新鮮氣流傳送管2是插入于回路近端之末端，且延伸穿過呼吸管5使其遠(yuǎn)端3位于回路遠(yuǎn)端。
圖3C顯示一循環(huán)CO2吸收系統(tǒng)，其具有一CO2吸收器12、逆止閥(即，單向閥)4及9、以及在遠(yuǎn)端組件6會(huì)合的吸氣導(dǎo)管5和呼氣導(dǎo)管8。吸氣時(shí)，氣體是同時(shí)自新鮮氣流入口1及袋10經(jīng)流動(dòng)通道c及d(詳述于圖3C下方的圖解，并參照符號(hào)及箭頭(1→2 →3→4→5→6→7)+(10→12→4→5→6→7))流至肺部7。呼氣時(shí)，來自肺部7的氣流是經(jīng)由如下之流動(dòng)通道c’及d’流到廢氣出口11(1→2→3→12)+(7→6→8→9→10→11)。
圖3D顯示一循環(huán)CO2吸收系統(tǒng)，其使用一配置了F2TM-型近端組件之萬用F2或萬用F回路。吸氣導(dǎo)管5系同軸位于呼氣導(dǎo)管8近端的遠(yuǎn)端處。
須知在循環(huán)系統(tǒng)中，新鮮氣體在CO2吸收器處或靠近CO2吸收器處與再循環(huán)的潔凈氣體合并，并由一共用導(dǎo)管5傳送到患者處。相反，梅波森D型系統(tǒng)則在回路遠(yuǎn)端處提供新鮮氣體。
節(jié)約氣體系統(tǒng)「F3組合TM系統(tǒng)」參照?qǐng)D4，圖4A顯示一使用了本發(fā)明一新穎呼吸回路之輔助通氣系統(tǒng)。來自氣體源1(如麻醉機(jī))之新鮮氣流經(jīng)分流器70流過新鮮氣流傳送管2(示意圖)?？蛇x擇性地安裝分流器70，其藉由在清洗回路(一般是靠近或位于CO2吸收器)中提供一新鮮氣體輸入阜以改良循環(huán)系統(tǒng)。分流器可于CO2吸收器12之上關(guān)閉新鮮氣體輸入阜，使新鮮氣體可直接被導(dǎo)入呼吸導(dǎo)管的遠(yuǎn)端3(即，F(xiàn)GF繞過清洗模組，因此不會(huì)和已潔凈氣體混合)?？墒褂靡幻芊鈦泶娣至髌?，且新鮮氣體源可來自許多不同位置。在此實(shí)施例中，管2是固定地連接到近端組件50，就如班回路一樣，，且新鮮氣體是被直接傳送到呼吸回路的遠(yuǎn)端3，并連續(xù)地被供給共同吸氣/呼氣導(dǎo)管5內(nèi)，在此又稱為一再呼吸管(rebreathing tube)。但是，參照?qǐng)D4C，其與班回路不同的是，可藉由改變導(dǎo)管5的尺寸來改變管內(nèi)的體積及其內(nèi)容物的濃度，以根據(jù)不同患者需要來調(diào)節(jié)吸入氣體濃度，并控制再呼吸。舉例來說，管5可以是-ULTRA-FLEX管?？山逵烧{(diào)整管5的尺寸達(dá)到控制目的，例如藉由軸向調(diào)整管5的長度(視監(jiān)視設(shè)備所提供之吸氣和/或末段氣體濃度的數(shù)據(jù)來滴定管之體積及其內(nèi)容物)。
本發(fā)明新系統(tǒng)與傳統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)不同的是，由麻醉機(jī)直接傳送的新鮮氣體并未在機(jī)器/清洗回路末端進(jìn)行混合或稀釋。因?yàn)樾迈r氣體流是于非?？拷颊咛庍M(jìn)行傳送，因此，吸入之麻醉氣體濃度幾乎等于進(jìn)行傳送之濃度。因此，麻醉師可信賴流量計(jì)及揮發(fā)器上所指出的麻醉氣體濃度，并將該濃度作為吸入濃度的指標(biāo)。與梅波森D型系統(tǒng)相反，本發(fā)明新系統(tǒng)中呼出氣體并非全部棄置，而是可以通過清洗模組再循環(huán)，以「回鮮氣體」的形式再度被利用。此新穎的「F系統(tǒng)」在吸入及麻醉通氣的品質(zhì)及控制上提供了驚人的改良，同時(shí)還避免浪費(fèi)麻醉氣體。如使用螺旋形的新鮮氣體管，在管5收縮時(shí)，管2亦會(huì)螺旋收縮，如圖4C所示。新鮮氣體管2亦可以是其他形狀，并可被設(shè)置成相對(duì)于管5的內(nèi)管或外管。如果管2系具有平滑壁，其可如圖6所示滑動(dòng)進(jìn)或出一組件。較佳是，使用時(shí)管5的體積是被調(diào)整成較末段體積(VT)為高，以減少新鮮氣體與「已潔凈氣體」之混合。此可使新鮮氣體(麻醉氣體)的使用和氧氣及二氧化碳再呼吸的控制達(dá)到最佳。
在一較佳實(shí)施例中，再呼吸管之長度可變化以適用于多種用途。同一呼吸系統(tǒng)可以萬用，例如供手術(shù)室、深切治療病房、急診室、呼吸護(hù)理病房、成人、兒童等使用。
圖4B顯示一近端52的示意圖，其可被連接至呼吸導(dǎo)管5及新鮮氣體管2上；或是自呼吸導(dǎo)管5及新鮮氣體管2上拆卸下來。圖中還示出一額外的近端6。近端6可以是一F2型或Y型轉(zhuǎn)接器。參照?qǐng)D4A，系統(tǒng)組件較佳是包含一儲(chǔ)存袋或通氣裝置10，廢氣出口11，其系被連接至一清除器、CO2吸收器12、逆止閥40及90、吸氣導(dǎo)管5’、呼氣導(dǎo)管8’、及一連接至近端組件50的近端6。
系統(tǒng)的操作較好是參照具有標(biāo)號(hào)的箭頭及元件來了解。舉例來說，在一較佳實(shí)施例中，吸氣時(shí)，氣體同時(shí)自新鮮氣流源1及袋/通氣裝置10依下列方向流動(dòng)流至肺部4(1→2→3→4)+(10→12→40→5’→6→5→3→4))。呼氣時(shí)，來自肺部4的氣流經(jīng)由如下之流動(dòng)順序流到廢氣出口11(1→2→3→5)+(4→3→5→6→8’→90→10→11)。
因此，在一較佳實(shí)施例中，提供了一新穎的通氣及麻醉系統(tǒng)，其包含再循環(huán)模組；再呼吸管，該再呼吸管近端開口操作式地連接至一再循環(huán)模組，以提供氣體廢氣至該再循環(huán)模組及自該再循環(huán)模組接收氣體；為新鮮氣體而設(shè)的遠(yuǎn)端入口，該遠(yuǎn)端入口是位于再呼吸管遠(yuǎn)端部分或是位于一遠(yuǎn)端組件內(nèi)并操作式地連接至該再呼吸管遠(yuǎn)端。再循環(huán)模組較佳是包括清洗回路，該清洗回路可包括至少兩個(gè)單向閥、呼氣輸入導(dǎo)管、CO2吸收器12、廢氣管、已潔凈氣體輸出管及擠壓袋和/或通氣裝置。在一較佳實(shí)施例中，可拆卸的過濾裝置是被連接至再呼吸導(dǎo)管5的近端；該過濾裝置也可一體整合在導(dǎo)管5上。此新穎系統(tǒng)之一較佳實(shí)施例在此稱為「F3TM組合系統(tǒng)」。
可將新鮮氣體做最佳利用且最有效及安全之系統(tǒng)已知低流量麻醉法因?yàn)榭蓽p少浪費(fèi)所用麻醉氣體，因此較高流量麻醉法來得優(yōu)越，也因此低流量麻醉法較經(jīng)濟(jì)且可降低健保費(fèi)用。再者，這類方法可保持吸入氣體處于較佳的濕度及溫度。此外，還可降低自系統(tǒng)釋出至周圍環(huán)境中的氣體量，減少對(duì)操作室的污染，并提供一較安全的工作環(huán)境及較少空氣污染。但是，盡管低流量麻醉法有這些優(yōu)點(diǎn)，其方法及相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用卻受限于許多不安全的因素。因此，亟需改良這些系統(tǒng)及方法。
使用CO2吸收器的習(xí)知麻醉循環(huán)呼吸系統(tǒng)傳統(tǒng)上是使用高流量的新鮮氣體，亦即流速高于每分鐘5公升(FGF＞5L/min)的新鮮氣體；至于梅波森D型系統(tǒng)所使用的新鮮氣體流速則是高于每分鐘7公升。但是，卻浪費(fèi)了高達(dá)90％以上新傳送的新鮮氣體。其中一個(gè)采用高流量新鮮氣體的主要原因是害怕當(dāng)所提供給患者的是低流量麻醉氣體時(shí)，所供給的麻醉劑量可能過高或是不足。使用高流量的新鮮氣體時(shí)，可假設(shè)吸入氣體(麻醉氣體)濃度(FI或F1)等于所傳送氣體濃度FD或FD＝揮發(fā)器設(shè)定濃度)。但這樣的假設(shè)并不適用于低流量麻醉氣體的情況。降低FGF會(huì)導(dǎo)致所傳送氣體濃度(FD)與患者吸入濃度(FI)間的濃度梯度(濃度差)逐漸往上升，其部分原因在于系統(tǒng)中的新鮮氣體被清洗氣體稀釋的情形不斷增加。舉例來說，在FGF低于每分鐘3公升期間，吸入氣體濃度與傳送氣體濃度間有明顯差異(約20％)。此可能導(dǎo)致患者麻醉不足。因此，一般并不建議使用低流量麻醉法，除非麻醉時(shí)可不斷調(diào)整流量并非常小心監(jiān)控吸入及末段氣體濃度。
實(shí)施例對(duì)以下的假設(shè)進(jìn)行測試(a)吸入及傳送氣體濃度比(FI/FD)是隨著時(shí)間及新鮮氣體流速而改變；(b)在低流量下，使用「F3TM組合系統(tǒng)」可改善FI/FD之比值。
在一般麻醉狀況下，比較低FGF對(duì)患者吸入氣體濃度與傳送氣體濃度(即，由揮發(fā)器設(shè)定所顯示的麻醉氣體濃度值)的影響。
在獲得醫(yī)療院所及患者的同意后，本實(shí)驗(yàn)中總計(jì)收入了34位進(jìn)行自愿手術(shù)的健康(ASA第I類)成人患者。本實(shí)驗(yàn)是依標(biāo)準(zhǔn)麻醉方法進(jìn)行以硫噴妥(thiopental)來誘發(fā)麻醉及用1毫克/千克琥珀膽堿促進(jìn)氣管內(nèi)插管。一開始以配備了CO2吸收器的標(biāo)準(zhǔn)麻醉循環(huán)系統(tǒng)，將麻醉氣體初步維持在高流量(5公升/分鐘)的3/2N2O-O2混合物及1.5％異氟烷下，如揮發(fā)器所示。以傳統(tǒng)模式之間歇式正壓通氣(潮氣量為10毫升/千克，通氣頻率為10-12呼吸/分鐘，且吸氣/呼氣比＝1∶2)對(duì)患者的肺部做機(jī)械性通氣。在研究進(jìn)行期間，上述參數(shù)一直保持恒定。以質(zhì)譜儀(醫(yī)療氣體分析器100；Perkin-Elmer，Pomona，CA)連續(xù)監(jiān)測一部分之傳送(FD)、吸入(FI)、及潮末(FET)麻醉氣體濃度。
在研究I，先讓高流量新鮮氣體(FGF＞5L/min)穩(wěn)定流動(dòng)15分鐘，之后變更為較低流量的FGF(選自4L/min(n＝3)、3L/min(n＝3)、2L/min(n＝3)、1L/min(n＝6)、及0.5L/min(n＝6))，其為隨機(jī)指定，同時(shí)并維持一樣的揮發(fā)器設(shè)定(1.5％異氟烷)。重復(fù)測定FI、FET、及FD，以比較FI/FD之比值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果總結(jié)于圖14。結(jié)果顯示當(dāng)FGF降低時(shí)，F(xiàn)I/FD之比值同時(shí)明顯降低。此外，本試驗(yàn)結(jié)果還顯示當(dāng)采用傳統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，F(xiàn)I與FD值間確有明顯差異，并指出低流量麻醉法的限制。
表1顯示來自研究II的數(shù)據(jù)結(jié)果，在低流量麻醉氣體FGF(1L/min)的情況下，其中12位患者被隨機(jī)指定為使用習(xí)知循環(huán)系統(tǒng)(n＝6)的A組，及使用F3TM組合系統(tǒng)的B組?？勺⒁獾皆诒?中，使用F3TM組合系統(tǒng)的B組，其FI濃度與FI/FD之比值大幅改善，而且充分利用F3TM組合系統(tǒng)。此外，還顯示FI與FD值間的差異極小且新系統(tǒng)還可提供較良好的相關(guān)性。此可支持前述假設(shè)，即藉由使用「F3組合TM系統(tǒng)」可安全地施用低流量麻醉法，并可避免麻醉劑量過高或不足的現(xiàn)象。
采用現(xiàn)行的F3組合TM系統(tǒng)，麻醉師將可以更精確、更可預(yù)測的模式來良好地控制患者所吸入之麻醉氣體濃度。因此，即使沒有昂貴的多種氣體監(jiān)控設(shè)備，也可安全及可靠地施用低流量麻醉法。此外，還可加快手術(shù)及麻醉完結(jié)時(shí)的復(fù)蘇過程。此可藉由在遠(yuǎn)端直接提供高流量氧氣快速?zèng)_洗肺部及呼吸回路中殘余的麻醉氣體而達(dá)成。自麻醉中快速復(fù)蘇可節(jié)省麻醉復(fù)蘇的時(shí)間及金錢。因此，使用此之F3組合TM回路和/或其使用方法可節(jié)約麻醉氣體及氧氣，同時(shí)還可使污染及危害健康的機(jī)會(huì)降至最低，因此可有效地改善呼吸/麻醉系統(tǒng)。此也可使整體健康護(hù)理成本下降，同時(shí)并可最佳化患者的健康護(hù)理。
圖15顯示在低流量麻醉氣流(1L/min)及揮發(fā)器設(shè)定為1.2％異氟烷的情況下，連續(xù)并同時(shí)監(jiān)測傳送(FD)、吸入(FI)及潮末(FET)氣體濃度隨時(shí)間變化的情況?？勺⒁獾紽D氣體濃度(即，揮發(fā)器設(shè)定濃度)與FI及FET氣體濃度間有明顯差異。
很清楚的，本發(fā)明提供一種方法，其可提供輔助性通氣或麻醉，其中新鮮氣體是以低流量來供應(yīng)，例如每分鐘1公升的流速(一般認(rèn)為的低流量是指流速介乎0.5至低于5公升/分鐘，或在較佳實(shí)施例中低于3公升/分鐘)，且可藉調(diào)整新鮮氣流入口之呼吸管近端的體積而將FI/FD之濃度比值維持在所需范圍，例如約0.80或以上。在一較佳實(shí)施例，所使用的新鮮氣流流速介于約1公升/分鐘至3公升/分鐘之間；更佳是介于約1公升/分鐘至2公升/分鐘之間。
一例示性的配置本發(fā)明容許使用較小的呼吸導(dǎo)管及其之可拋棄組件。目前，以一天的手術(shù)來說就需使用到多種回路。因此造成需將回路存放于手術(shù)室或靠近手術(shù)室的地方。在每一項(xiàng)手術(shù)的準(zhǔn)備過程中，必須從無菌包中取出一新的回路，并丟棄其包裝。如果在開封時(shí)不小心，極可能會(huì)破壞回路。
因本發(fā)明可減少須丟棄的回路組件，因此可減少每一項(xiàng)新手術(shù)所需用到的回路組件數(shù)目。此外，由于其可軸向收縮，且在某些實(shí)施例還可徑向收縮，因此可將組件、呼吸回路制造成較小以便包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)送。參照?qǐng)D16，所示為一例示性的配置盒200。在區(qū)塊圖中示出呼吸導(dǎo)管210，選擇性地被夾在塑膠保護(hù)薄膜212之間。較佳是，呼吸導(dǎo)管210并非被個(gè)別包裝。在一實(shí)施例中，配置盒200包括一排位于其面及頂部的孔洞214，以方便撕去或轉(zhuǎn)動(dòng)或樞轉(zhuǎn)該盒之一部分。在孔洞214上方可有一密封膠帶21 6，藉以降低被意外開啟或破壞的機(jī)會(huì)?？商峁﹥?nèi)含各種不同數(shù)量之導(dǎo)管的配置盒，例如內(nèi)含4、6、8、10、12、15、24或100個(gè)以上的呼吸導(dǎo)管。盒蓋可藉由重力關(guān)閉或于不使用時(shí)密封。裝載這類的配置盒可免去將個(gè)別拋棄型回路組件密封于單獨(dú)的袋子的需要，同時(shí)還可降低打開并拿出袋中內(nèi)容物的時(shí)間。這種配置盒還可減少所產(chǎn)生的廢物，因其比使用個(gè)別封裝需要丟棄較少的材料。
在一實(shí)施例中，呼吸導(dǎo)管的截面形狀大致呈圓柱形。因此，配置盒的厚度及長度需足以容納壓縮狀態(tài)下的呼吸導(dǎo)管，且其高度應(yīng)與其所載的呼吸導(dǎo)管的數(shù)量成正比。盒蓋上的孔洞可沿著盒子的一面延伸，且盒子可沿著孔洞逐漸打開以取得其內(nèi)依序排列的導(dǎo)管。
如圖13(a)及(b)之單翼呼吸導(dǎo)管所示，本發(fā)明多腔導(dǎo)管有多種型式可供選擇，且可被壓縮成相當(dāng)小的體積以便運(yùn)送和儲(chǔ)存。因此，許多這類導(dǎo)管可恰當(dāng)?shù)胤湃肷鲜鲋渲煤兄小?br> 再次參照?qǐng)D13，所示為(a)膨脹狀態(tài)的呼吸導(dǎo)管；及(b)壓縮狀態(tài)的呼吸導(dǎo)管。外管或第一導(dǎo)管220為suave管，且內(nèi)管230為螺旋管，其中該螺旋管腔具有相當(dāng)牢固的截面形狀。壓縮時(shí)，suave管220中過量的材料會(huì)變成皺折狀。藉由周期性地將管220在各固定點(diǎn)與內(nèi)管230連接，可使皺折呈現(xiàn)均勻分布。近端組件240與連接在內(nèi)管路242上的螺旋管230或整合于該內(nèi)管路242上的螺旋管230之遠(yuǎn)端同軸，但也可有其他變化。
在另一實(shí)施例中，僵硬的內(nèi)管路及僵硬的外管路是以牢固的隔間裝置將其組成一可連接內(nèi)導(dǎo)管和外導(dǎo)管的近端組件。因此，本發(fā)明容許將呼吸導(dǎo)管的制造最佳化，該制造是視現(xiàn)有可用的機(jī)械、零件、材料、及技術(shù)而定。內(nèi)管路242可在一個(gè)步驟中與僵硬的螺旋管230整合成形。在另一步驟中，與螺旋管230整合成形之內(nèi)管路242則是以適當(dāng)?shù)母糸g裝置連接至例如管路244的外管路。之后可將一suave管連接到外管路244。一具有內(nèi)組件248及外組件250的單一遠(yuǎn)端組件246可在suave管被連接到近端組件之前，先被連接到一相應(yīng)的管子上。遠(yuǎn)端組件246也可在一系列步驟中被連接到管子。舉例來說，當(dāng)管230的近端被連接到內(nèi)管路242上時(shí)，內(nèi)組件248可被整合成形至管230的遠(yuǎn)端。也可使用各種建置步驟的組合。
習(xí)知技藝人士應(yīng)能了解在此所述的F3TM回路并不限于單翼管之排列，也可被用于雙翼排列且其中至少有一管為suave管或螺旋管，以便能顯著地降低制造、運(yùn)送及儲(chǔ)存成本。
因此，以上詳述了本發(fā)明之例示性實(shí)施例及其用途。同時(shí)還說明了實(shí)施例的其他變化、描述及所使用名詞定義等。舉例來說，回路中的導(dǎo)管尺寸彼此可以不同，且可存在兩個(gè)腔室以上。使用本發(fā)明，可使用大直徑型或小直徑型導(dǎo)管，且循環(huán)系統(tǒng)及梅波森型系統(tǒng)均可建置。
上述實(shí)施例只是例示說明，本發(fā)明仍可有許多變化及改良。
權(quán)利要求
1.一種多腔呼吸回路，其至少包含第一導(dǎo)管及第二導(dǎo)管，每一導(dǎo)管均有一近端及一遠(yuǎn)端，其中該第一導(dǎo)管近端被可操作式地連接至一呼吸氣體入口，該第二導(dǎo)管系被可操作式地連接至一呼吸氣體出口，同時(shí)第二導(dǎo)管遠(yuǎn)端的軸向延伸或收縮可促使第一導(dǎo)管遠(yuǎn)端也相應(yīng)地軸向延伸或收縮。
2.權(quán)利要求1所述之回路，其中該回路是一種單翼回路。
3.權(quán)利要求1所述之回路，其中該第一導(dǎo)管包含一第一螺旋管，且該第一導(dǎo)管可根據(jù)該第二導(dǎo)管之膨脹或收縮相應(yīng)地膨脹或收縮。
4.權(quán)利要求1所述之回路，其中該第一導(dǎo)管的至少一部分位于該第二導(dǎo)管內(nèi)。
5.權(quán)利要求3所述之回路，其具有一選自下列之排列(a)其中該第二導(dǎo)管包含一第二螺旋管；(b)其中該第一導(dǎo)管的至少一部分包含一第一螺旋管，該第一螺旋管圍繞該第二導(dǎo)管的至少一部分；(c)其中該第二導(dǎo)管包含一第二螺旋管，其中該第一及第二管均具有遠(yuǎn)端及近端，且該第一及第二管之遠(yuǎn)端是可操作式地連接在一起；及(d)其中該第二導(dǎo)管包含一第二螺旋管，其中該第一及第二管的至少一部分處于彼此平行螺旋的關(guān)系。
6.權(quán)利要求1所述之回路，其中該第一及第二導(dǎo)管在其近端具有一共同的近端組件。
7.權(quán)利要求第1-6項(xiàng)任一項(xiàng)所述之回路，其中該第一及第二導(dǎo)管在其遠(yuǎn)端具有一共同的遠(yuǎn)端組件。
8.權(quán)利要求7所述之回路，其中該遠(yuǎn)端組件包含僵硬空間或直接將該第一導(dǎo)管遠(yuǎn)端連接至該第二導(dǎo)管遠(yuǎn)端。
9.權(quán)利要求8所述之回路，該遠(yuǎn)端組件可用來調(diào)整該第一導(dǎo)管遠(yuǎn)端與該第二導(dǎo)管遠(yuǎn)端間之軸向距離。
10.一種多腔呼吸回路，其至少包含第一管及第二管，每一管均有一近端及一遠(yuǎn)端，其中該第一管近端被可操作式地連接至一呼吸氣體入口，且該第二管近端被可操作式地連接至一呼吸氣體出口，其中至少一管在不使用時(shí)可被徑向折疊。
11.權(quán)利要求10所述之回路，其中該管具有一選自下列之排列(a)一管之至少一部分是位于另一管內(nèi)；(b)該管是由其外表面上固定間隔的位置進(jìn)行連接；及(c)該管是由一遠(yuǎn)端組件于其遠(yuǎn)端進(jìn)行連接，且該管至少一部分彼此間隔很遠(yuǎn)。
12.權(quán)利要求10所述之回路，其中可徑向折疊的至少一管，當(dāng)其提供人類或其他哺乳類動(dòng)物輔助性通氣和/或麻醉時(shí)遇壓膨脹，是具有低于約20％的順服性。
13.權(quán)利要求10所述之回路，其中可徑向折疊的至少一管，當(dāng)其提供人類或其他哺乳類動(dòng)物輔助性通氣和/或麻醉時(shí)遇壓膨脹，是具有低于約10％的順服性。
14.權(quán)利要求10所述之回路，其中可徑向折疊之至少一管在完全充氣膨脹下具有一最小截面積，且在不使用時(shí)可折疊，使完全充氣膨脹下該最小截面積的折疊截面積約為膨脹截面積之90％以下。
15.權(quán)利要求12所述之回路，其中可徑向折疊之至少一管在完全充氣膨脹下具有一最小截面積，且在不使用時(shí)可折疊，使完全充氣膨脹下該最小截面積的折疊截面積約為膨脹截面積之10％以下。
16.一種通氣或麻醉系統(tǒng)，其至少包含一再循環(huán)模組；一再呼吸管，其近端開口可操作式地連接至再循環(huán)模組，以自該再循環(huán)模組接收氣體或傳送廢氣至再循環(huán)模組，及一新鮮氣體的遠(yuǎn)端輸入阜，其中該遠(yuǎn)端輸入阜是位于該再呼吸管的遠(yuǎn)端部分或是位于一可操作式地連接至該再呼吸管之遠(yuǎn)端的遠(yuǎn)端組件上，其中該再呼吸管具有一接近遠(yuǎn)端輸入阜的可調(diào)整體積，可藉由調(diào)整該接近遠(yuǎn)端輸入阜的再呼吸管體積來調(diào)節(jié)施用至連接了該系統(tǒng)之患者或哺乳動(dòng)物的新鮮氣體濃度。
17.權(quán)利要求16所述之系統(tǒng)，其中該再循環(huán)模組包含一清洗回路。
18.一種提供低流量麻醉或呼吸氣體至人類或其他哺乳動(dòng)物的方法，該方法包含以下步驟提供患者新鮮的所需氣體及一由再循環(huán)氣體組成的已潔凈氣流，其中之新鮮氣流及已潔凈氣流是經(jīng)由一具有遠(yuǎn)端及近端且包含一第一管及一第二管之呼吸回路而供應(yīng)給人類或其他哺乳動(dòng)物，其中之第二管具有一遠(yuǎn)端及一近端，其中第二管之近端被可操作式地連接至清洗模組以清洗及再循環(huán)至少一部分所接收到的呼出廢氣，且第一管具有一輸出阜，其被可操作式地連接至該回路遠(yuǎn)端，其中第一管通過回路遠(yuǎn)端來提供新鮮氣體至人類或其他哺乳動(dòng)物。
19.權(quán)利要求18所述之方法，其中該第二管具有一靠近連接了回路之第一管的可調(diào)整體積，其中可藉/由調(diào)整該第二管之體積來調(diào)整所施用的新鮮氣體濃度。
20.權(quán)利要求18所述之方法，其中之新鮮氣體以每分鐘約0.5公升至5公升的體積來供應(yīng)。
21.權(quán)利要求18所述之方法，其中FI/FD濃度比藉由調(diào)整第二管體積而維持在約0.8以上。
全文摘要
所揭示者為包含第一及第二導(dǎo)管之呼吸回路，其中至少一導(dǎo)管是非習(xí)知導(dǎo)管。同時(shí)還揭示具有第一及第二導(dǎo)管之多腔單翼回路，其中當(dāng)該第一及第二導(dǎo)管近端被分別連接至入口及出口組件上時(shí)，移動(dòng)第一導(dǎo)管遠(yuǎn)端可導(dǎo)致第二導(dǎo)管遠(yuǎn)端相對(duì)應(yīng)地移動(dòng)。在一實(shí)施例中，至少其中一個(gè)導(dǎo)管為螺旋管。在另一實(shí)施例中，螺旋導(dǎo)管系位于一可軸向延伸及收縮的彈性外管內(nèi)，形成一單翼多腔呼吸回路。該彈性外管可折疊以提供軸向延伸及收縮。此多腔呼吸回路可提供許多不同的再呼吸體積。在一實(shí)施例中，該多腔呼吸回路中之至少一管可徑向折疊及徑向膨脹至一最大直徑，以來回?cái)y帶呼吸氣體至患者處。同時(shí)還揭示一種于人工或輔助通氣(包括提供麻醉氣體)下可將新鮮氣體做最佳利用的方法及系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61M16/00GK1589167SQ02823253
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2002年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月24日
發(fā)明者福永敦翁福, 福永艾歷士S, 福永白蘭卡M 申請(qǐng)人:福永敦翁福, 福永艾歷士S, 福永白蘭卡M