專利名稱：呼吸氣體供應(yīng)和共享系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及病人用的呼吸機。本發(fā)明可包括一個或多個與病人呼吸機相關(guān)聯(lián)的隔 離裝置，這些隔離裝置可用來對一個或多個病人提供呼吸氣體。
背景技術(shù)：
術(shù)語“呼吸機”在本文中用來聯(lián)合地指呼吸機和通風(fēng)機，包括各種高頻呼吸機。在 醫(yī)院里，當(dāng)病人自己不能呼吸時，他們可能需要呼吸機的幫助。呼吸機是昂貴的機器，因此， 醫(yī)院不想具有數(shù)量很多的過多的呼吸機。疾病的流行相對少見，但有可能造成大量傷亡事 件。上一世紀(jì)中曾有過三次流行性感冒爆發(fā)，據(jù)估計每400年中發(fā)生32次。在流行病事件 中，諸如可由流行性感冒H5W的突變異種所造成，這已在亞洲的野鳥和家禽中出現(xiàn)，需要 呼吸機的病人數(shù)量可能超過可供的數(shù)量。在流行病的情況下，估計的短缺數(shù)量表明為需要 30%到200%或更多的呼吸機。在如此短缺期間，醫(yī)生可能面臨不愉快的抉擇，停止某一個 病人使用呼吸機，而讓另一個病人使用，或拒給危急中的新病人以呼吸機的支持。在某些情 形中，終止或不能提供呼吸機的使用，哪怕是暫時的，都會使病人延長痊愈的時間，傷害病 人或甚至喪失病人生命。單個呼吸機可用來同時支持好幾個病人，由此，增加了可被醫(yī)治的病人數(shù)量，但現(xiàn) 有技術(shù)不能阻止交叉感染。這就是說，當(dāng)幾個病人共享使用現(xiàn)有技術(shù)的呼吸機時，一個病人 攜帶的疾病、細菌和病毒就有可能污染其它病人使用的環(huán)境和設(shè)備，并可直接傳遞到其它 病人。此外，因為還沒有提供一種機器可單獨地適應(yīng)每個病人的呼吸需求，例如，個體化的 潮氣量、峰值壓力、氧濃度和呼氣末正壓(“PEEP”)，所以，共享一個呼吸機的現(xiàn)有技術(shù)嚴(yán)重 地限制了適應(yīng)每個個別病人單獨呼吸支持需求的能力?，F(xiàn)有的介紹中還沒有描述過使用再呼吸回路來允許兩個或多個病人無菌地共享 呼吸機。美國專利似.6，675，799(“' 799專利”)描述了一種再呼吸裝置，用來使單個病 人與他/她的呼吸機、照料者和環(huán)境隔離開。然而，’ 799專利沒有公開如何使用單個呼 吸機同時使一個以上病人呼吸。‘799專利也沒有表述(1)如何用共享呼吸機來將病人 潮氣量減少到低于提供給裝置體積；(2)如何將峰值氣道壓力限制到低于共享呼吸機的設(shè) 定值；(3)如何使共享一個呼吸機的多個病人的氧濃度個性化；(4)如何將PEEP增加到高 于共享呼吸機的設(shè)定值；或(5)如何在幾個病人共享一個呼吸機時保存氧氣量，在共享呼 吸機期間，所有這些對于病人設(shè)置的個性化可以是關(guān)鍵的。相比之下，根據(jù)本發(fā)明的隔離裝 置具有改變呼吸氣體供應(yīng)狀態(tài)的能力，由此，可使得使用由幾個病人共享的呼吸機的病人 所接受的呼吸氣體的特性個性化。該能力可改變使用一次性裝置對病人提供呼吸氣體的條件，這種能力使得呼吸機不昂貴，也不復(fù)雜，能夠向病人提供具有更好規(guī)定的壓力、體積和 氧濃度特征的呼吸氣體。此外，通過使用壓縮空氣源在病人氣道中增加壓力來機械地使病人肺部換氣，由 此來操作呼吸機。一般地，呼吸機需要壓縮空氣和壓縮氧氣，根據(jù)病人需要來改變兩者比 例。像那些為防備流行病而儲存的設(shè)備一樣，廉價呼吸機可能不能有效地利用供應(yīng)的氣體。 該種不足對于壓縮空氣來說就無關(guān)緊要，因為在醫(yī)院里機械壓縮機可用來就地產(chǎn)生連續(xù)供 應(yīng)的壓縮空氣，即使在疾病流行期間，也不會考慮壓縮空氣的短缺。然而，壓縮氧氣通常由 遠處的氣體供應(yīng)商產(chǎn)生，通常以壓縮氧氣瓶或液態(tài)氧提供給醫(yī)院。在疾病流行中，要考慮壓 縮氧和液態(tài)氧的短缺。氧氣濃縮器可用來為自發(fā)呼吸病人產(chǎn)生氧氣，但由于大部分呼吸機 需要高于通常氧氣濃縮器產(chǎn)生的壓力的壓縮氣體流入流，所以氧氣濃縮器無法與大部分呼 吸機一起使用。因此，有利的是要有一系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過僅使用壓縮空氣來使肺擴張和使用 有效的再呼吸裝置來提供氧氣給病人，來減少機械呼吸所需的氧氣量。以前還沒有裝置描 述過使用廉價的呼吸機來對付預(yù)期的壓縮氧的短缺時或更先進的呼吸機缺少期間儲存可 供的氧氣。使用再呼吸裝置來保存氧氣有助于滿足這些需要。在大量傷亡事件期間，配置一次性的隔離裝置來儲存氧氣，并將便宜的、不復(fù)雜的、費氧的呼吸機轉(zhuǎn)換為可供的、尚還較復(fù)雜的、儲存氧氣的隔離呼吸機，這樣可救助生命。 這一點不為'799專利所預(yù)見到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可實施為一種用于將呼吸機與一個或多個病人隔離的裝置。如此裝置可具 有外殼和可動分隔件。可動分隔件可連接到外殼，并具有該分隔件的病人側(cè)和分隔件的致 動側(cè)。呼吸機可在分隔件致動側(cè)連接到外殼上，以使呼吸機可移動該分隔件。隔離裝置可 包括位于致動側(cè)上的入口壓力調(diào)節(jié)器和/或位于病人側(cè)上的出口壓力調(diào)節(jié)器。這些調(diào)節(jié)器 可改變供應(yīng)到病人的呼吸氣體的供應(yīng)狀態(tài)(包括但不限于壓力和體積)。本發(fā)明可實施為一種包括呼吸機和兩個或多個隔離裝置的系統(tǒng)，隔離裝置可類似 于以上所述的裝置。如此的系統(tǒng)可用來使用一個呼吸機向一個以上病人提供呼吸氣體。在 該實施例的系統(tǒng)中，入口壓力調(diào)節(jié)器和/或出口壓力調(diào)節(jié)器可用來根據(jù)病人需要使提供給 每個病人的呼吸氣體的供應(yīng)狀態(tài)變得個性化。本發(fā)明可實施為一種使用呼吸機的方法，該方法借助于一個呼吸機和至少兩個隔 離裝置來向至少兩個病人提供呼吸氣體。隔離裝置可類似于以上所述的裝置，并可包括入 口和/或出口壓力調(diào)節(jié)器，用來根據(jù)病人需要使提供給每個病人的呼吸氣體的供應(yīng)狀態(tài)變 得個性化。本發(fā)明可實施為一種提高呼吸機性能的方法。該實施例的方法可使用呼吸機和類 似于上述的隔離裝置，隔離裝置包括入口壓力調(diào)節(jié)器和/或出口壓力調(diào)節(jié)器來修正提供給 病人的呼吸氣體的供應(yīng)狀態(tài)。


為了更完整地理解本發(fā)明的特征和目的，可參照附圖和其后的描述。簡要地，附圖 中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的示意圖；圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的系統(tǒng)的示意圖；圖4是顯示圖2實施例細節(jié)的示意圖；圖5是一種類型入口壓力調(diào)節(jié)器的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的裝置的示意圖，顯示壓力測量點；圖7A是顯示為關(guān)閉(閉塞)結(jié)構(gòu)的史達林(Starling)阻力器的示意圖；圖7B是顯示為打開結(jié)構(gòu)的Starling阻力器的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的具有氣動轉(zhuǎn)速計的裝置的示意圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的使用波紋管的裝置的示意圖；圖10根據(jù)本發(fā)明另一實施例的呼吸路徑和外殼部分的細節(jié)，顯示PEEP閥的一個 替代位置；圖11是顯示根據(jù)本發(fā)明方法的流程圖；以及圖12是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例的方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明可實施為隔離一個或多個病人之間的呼吸機的裝置。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的隔離裝置10。該隔離裝置10可具有圍繞可動分隔件16設(shè)置的外殼13?？蓜臃指艏?6 可連接到外殼13并可具有可動分隔件16的病人側(cè)22和可動分隔件16的致動側(cè)25?？蓜?分隔件16可呈柔性袋的形式。隔離裝置10可包括與致動側(cè)25流體連通的入口壓力調(diào)節(jié) 器82。入口壓力調(diào)節(jié)器82可調(diào)節(jié)致動側(cè)25上允許的呼吸氣體壓力。入口壓力調(diào)節(jié)器82 還可將致動側(cè)25上的壓力限制到要求的最大值(“峰值壓力”)。隔離裝置10可包括與可 動分隔件16的病人側(cè)22流體連通的出口壓力調(diào)節(jié)器84。出口壓力調(diào)節(jié)器84可在呼氣過 程中調(diào)節(jié)病人側(cè)22上外殼13內(nèi)的壓力，并可用來產(chǎn)生在病人側(cè)22上的PEEP，例如，通過限 制從病人側(cè)22上的外殼13流出的氣體，PEEP不同于呼吸機的壓力，因此，保持比呼吸機上 設(shè)定的壓力高的呼氣末正壓。外殼13還可具有與致動側(cè)25流體連通的呼吸機孔口 28，其適于與呼吸機29氣 動地連通。外殼13還可具有與病人側(cè)22流體連通的病人吸入孔口 31，其適于與病人氣動 地連通。外殼13可具有與病人側(cè)22流體連通的偏置入流孔口 33，其適于與新鮮吸入氣體 80的源頭氣動地連通。外殼13可具有與病人側(cè)22流體連通的呼氣返回孔口 36。隔離裝 置10還可包括與病人側(cè)22流體連通的CO2洗滌器55，以在再呼吸過程中降低返回到病人 的氣體內(nèi)CO2的水平。如此一個洗滌器55可定位成使流出外殼13的呼吸氣體在吸氣時流 過洗滌器55流入病人，和/或使從病人流出的呼吸氣體在呼氣時流過洗滌器55到外殼13。 圖4示出一個借助于呼氣管路96連接到“病人1”的洗滌器55，和另一個借助于吸氣管路 98連接到“病人2”的洗滌器55。圖2示出本發(fā)明還可實施為呼吸氣體的共享系統(tǒng)15。在如此的系統(tǒng)15中，設(shè)置呼 吸機29和至少兩個隔離裝置12。呼吸機29可借助于呼吸路徑42連接到每個隔離裝置12 的入口 16。隔離裝置12可以是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的許多類型的裝置，例如，在'799專利 中揭示的類型，或以上所述的類型。圖3示意地示出呼吸氣體共享系統(tǒng)17的另一實施例，其中，示出了四個隔離裝置12。一個病人可與一個隔離裝置12相關(guān)聯(lián)。圖4示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的呼吸氣體供應(yīng)系統(tǒng)20。該圖中的系統(tǒng)20顯示有通過單個呼吸機29進行呼吸的兩個病人，他們使用兩個功能上類似于如上所述的隔離 裝置40。每個外殼13可由一個以上構(gòu)件制成，例如，外殼13在病人側(cè)22上的部分可以是 一件，而在致動側(cè)25上的部分可以是另一件。外殼13在病人側(cè)22上的部分可從新鮮氣體 源80吸收新鮮氣體。新鮮氣體流可由新鮮氣體控制器78控制，新鮮氣體可由處理機99進 行變換。處理機99例如可以是蒸發(fā)器、噴霧器、攪拌器、混合器、增濕器，或這些裝置的任何 組合。圖4示出病人可連接到再呼吸回路中，該再呼吸回路可包括止回閥66、63和CO2洗 滌器55。在操作中，呼吸機29可設(shè)定成提供(1)峰值壓力和要求的呼氣末正壓(“壓力模 式”)；或(2)要求的潮氣量和呼氣末正壓(“潮氣量模式”)。在壓力模式操作中，隔離裝 置40可設(shè)置有呼吸機29的峰值壓力和呼氣末正壓，而病人將得到由其胸腔容積確定的潮 氣量。如果在壓力模式中有一個以上隔離裝置40 (因此，一個以上病人)連接到呼吸機29， 則任何特殊的病人將接受到由該病人胸腔容積確定的潮氣量。然而，在如此一情形中，供應(yīng) 到病人體內(nèi)的潮氣量對于該病人可能是不合適的；例如，峰值應(yīng)力可能對于特殊病人造成 過低的潮氣量，因此對病人提供不足夠的氧氣，或從病人體內(nèi)除去不足夠的二氧化碳。為了 避免這種情形，可選擇峰值壓力使得能讓進行呼吸的最艱難的病人也能足夠地呼吸，但假 定該峰值應(yīng)力不超過某些安全的上限(例如，35至50厘米水柱高)。提供給特殊隔離裝置10的峰值壓力可使用入口壓力調(diào)節(jié)器82 (圖1)減小到低于 呼吸機29的峰值壓力，該調(diào)節(jié)器82可部分地或完全地阻塞呼吸路徑42，該路徑42將呼吸 機29連接到隔離裝置10。圖5示出一個如此的入口壓力調(diào)節(jié)器82，其使用呼吸機路徑阻 塞卡鉗86來作用于柔性管88上?？烧{(diào)整的信號例如可通過壓力傳感器87被提供到入口 壓力調(diào)節(jié)器82。通過其后的信號可啟動再次打開該入口壓力調(diào)節(jié)器82，例如，響應(yīng)于呼吸 機29的壓力下降到低于隔離裝置10的壓力來作這樣的啟動，例如，這可通過下游壓力傳感 器45進行測量。如果入口壓力調(diào)節(jié)器82已經(jīng)關(guān)閉管子88，則呼吸機29內(nèi)如此的壓力下降 (低于隔離裝置40的壓力)可在預(yù)設(shè)的呼吸機29呼氣循環(huán)起動時發(fā)生。在本發(fā)明的系統(tǒng)20中，呼吸機29可用作為一個定時裝置來設(shè)定呼吸循環(huán)，并通過 隔離裝置40來對一個或多個病人肺部的機械呼吸提供動力。為此原因，呼吸機29不需是昂 貴的、先進的裝置，因為隔離裝置40可控制專用于病人的參數(shù)，例如，病人潮氣量、峰值氣 道壓力和PEEP。因此，應(yīng)該理解到，呼吸機29尤其可以是機械式呼吸機、諸如安布(ambu) 袋之類的手工呼吸機，或連續(xù)氣道正壓(“CPAP”)裝置，其僅提供恒定的氣道正壓。呼吸機29 (尤其是不貴的型號)可使用大量氣體來執(zhí)行呼吸功能。此外，這些裝 置可能是“漏的”，由于泄漏或其它不足而使提供給呼吸機的一定量氣體可能失去，因此，不 能完全地提供給病人。當(dāng)用補充以氧氣的氣體供應(yīng)給呼吸機時，泄漏可造成該補充的氧氣 不能有效地使用，所述補充氧氣是短期供應(yīng)的氣源。在本發(fā)明的系統(tǒng)20中，呼吸機29可使 用來自壓縮機的室內(nèi)空氣來移動隔離裝置40中的分隔件16。這可降低對用壓縮空氣和壓 縮氧氣來提供給可能不有效的呼吸機29的需求，這是使用呼吸機29直接讓病人呼吸而不 利用隔離裝置40時所要求的。當(dāng)使用呼吸機29中的壓縮空氣來移動隔離裝置40中分隔 件16時，通過直接向每個隔離裝置40提供補充的氧氣，可滿足每個病人的氧氣需求，氧氣在隔離裝置40內(nèi)可以更有效地被使用。新鮮氣體源80可包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可從液態(tài) 氧氣瓶、壓縮氣體瓶或氧氣濃縮器中供應(yīng)氧氣。對于各個隔離裝置40，可獨立地選擇新鮮氣 體流量。可選擇新鮮氣體流量來完成對肺部的供氣，達到最佳的峰值壓力，而使呼吸機路徑 阻塞卡鉗86關(guān)閉。為了這樣做，當(dāng)呼吸機29可用來向病人提供吸氣氣體，阻塞卡鉗86可 保持打開，而當(dāng)呼吸機29達到預(yù)定壓力時，例如，達到其峰值壓力，阻塞卡鉗86可被關(guān)閉， 新鮮氣體流則可用來將潮氣量增大到高于呼吸機29所推進的體積。
處理機99例如可以是攪拌器來混合氧氣和空氣，使供應(yīng)到病人側(cè)22上的隔離裝 置40部分的氣體中氧濃度個性化。再呼吸回路可用來更加完全地利用進入病人側(cè)22上的 隔離裝置40部分的新鮮氣體。使用再呼吸回路，該系統(tǒng)20就可使用低的新鮮氣體流量，這 可將氧氣的使用量降低到其它情況下所要求量的一小部分。為了控制呼氣末正壓，通向入口壓力調(diào)節(jié)器82的信號也可被用來控制排出壓力 調(diào)節(jié)器84 (見圖1和6)，以阻塞氣體排出管路72 (見圖1和2)，并在吸氣過程中防止氣體 從病人側(cè)22上的隔離裝置10、40部分排出?；蛘?，可使用史達林(Starling)阻力器來調(diào) 節(jié)從病人側(cè)22上的隔離裝置10、40部分釋放出的氣體，如此一個Starling阻力器可以被 連接起來，以使隔離裝置10、40內(nèi)的壓力必須超過呼吸機回路內(nèi)的壓力，以便使排出的氣 體離開病人側(cè)22上的隔離裝置10、40部分。圖7A和7B示出如此一個Starling阻力器 46，分別處于關(guān)閉結(jié)構(gòu)和打開結(jié)構(gòu)，其中，從阻力器入口 47到阻力器出口 48的氣體流動受 控制管路49內(nèi)壓力控制。在使用中，Starling阻力器46的阻力器入口 47可連接到病人 側(cè)22上的隔離裝置10、40部分，而阻力器出口 48可連接到排氣管路72，控制管路49可連 接到呼吸機路徑42，介于外殼13和入口壓力調(diào)節(jié)器82之間。手動調(diào)節(jié)的PEEP閥89位于 Starling阻力器或卡鉗之前或之后，當(dāng)有必要修改病人的PEEP來超過呼吸機29的設(shè)定值 時，該閥89則可用來將PEEP向上調(diào)節(jié)到高于呼吸機29的設(shè)定值。這樣做可有附加的好處 在下一吸氣之前，可促進對致動側(cè)25上的隔離裝置10、40的部分進行清空，確保所供應(yīng)的 潮氣量的一致性。在圖10所示的替代的實施例中，PEEP閥可以位于呼吸機路徑42內(nèi)。在圖6所示實施例中，分隔件16在病人側(cè)22上的壓力(P3)和分隔件16在致動 側(cè)25上的壓力(P2)之間的具體壓差可以進行測量，然后，可使用閾值來觸發(fā)事件，通過阻 塞呼吸機路徑42來減少從呼吸機29到隔離裝置50的氣體流入流，由此，設(shè)定病人的潮氣 量和呼氣末正壓。如此的壓力差例如可用位置偏置器來造成，例如用具有兩端的繩索34，其 中，第一端連接到可動分隔件16，而第二端連接到外殼13。除了形成橫貫分隔件的壓力差 之外，位置偏置器可形成回復(fù)力，以將可動分隔件16返回到其靜止形狀和位置。在另一實 例中，橫貫可動分隔件16的壓力差和該回復(fù)力可由可動分隔件16或其附件的彈性來產(chǎn)生， 例如，如果可動分隔件16是由包括諸如乳膠那樣的彈性材料的一種材料制成的話。橫貫可 動分隔件16的壓力差可用來控制新鮮氣體控制器78或入口壓力調(diào)節(jié)器82。由如此的回 復(fù)力產(chǎn)生的壓力差通常正比于可動分隔件16的位移程度，因此，它是潮氣量的一種合適指 示。伴隨呼吸機流出流循環(huán)的啟動而其后產(chǎn)生的呼吸機29內(nèi)的壓降(Pl)，可產(chǎn)生橫貫入口 壓力調(diào)節(jié)器82的壓力差，其可用來作為再次打開入口壓力調(diào)節(jié)器82的信號?？諝庑孤┛赡茉诓∪松砩习l(fā)生，或可能在氣道連接處發(fā)生，例如，在氣管內(nèi)管子周 圍發(fā)生。在呼吸通道42被阻塞時，病人側(cè)22上的壓力P3可用來探測和響應(yīng)于病人側(cè)22上 或病人連接處周圍的空氣泄漏。當(dāng)使用再呼吸回路時，空氣泄漏可產(chǎn)生對補償?shù)男迈r氣體流的需求，以防止病人側(cè)22上壓力損失?？蓪Σ∪藗?cè)22上壓力P3進行檢測并與理想值比較。當(dāng)壓力P3小于理想值而呼吸路徑42被阻塞時，可指示出空氣的泄漏，并通過向新鮮氣 體流入流控制器78發(fā)送信號，可增加新鮮氣體流動。該機理形成一種新的機械呼吸模式， 它可以最佳地表述為“泄漏補償、壓力調(diào)節(jié)、體積控制”?？蓪Ψ指艏?6在病人側(cè)22的壓力P3進行檢測并與呼吸機29的壓力Pl比較，以借助于排氣壓力調(diào)節(jié)器84來控制阻塞和再打開排氣通道的定時，排氣壓力調(diào)節(jié)器84可包 括例如Starling阻力器。例如，如果排氣壓力調(diào)節(jié)器84處于阻塞狀態(tài)，則在P3小于或等 于壓力Pl之后，測量到一過渡變化，其中，壓力P3變?yōu)榇笥趬毫1，然后，可指示出呼吸機 的呼氣循環(huán)，可將致動信號送到排氣壓力調(diào)節(jié)器84而致使排氣壓力調(diào)節(jié)器84打開。包括新鮮氣體流入流和/或呼吸機斷開報警在內(nèi)的其它功能可由壓力Pl、P2和P3 觸發(fā)，或根據(jù)這些壓力彼此關(guān)系進行觸發(fā)。例如，如果在壓力應(yīng)高于或低于Opsig的時間段 中，PU P2或P3中的任何一個壓力保持在Opsig，則會響起報警以指示呼吸機可斷開或關(guān) 閉。當(dāng)使用位置偏置器34時，可使用應(yīng)變片來觸發(fā)這些功能，應(yīng)變片是基于位置偏置器34 的繩索內(nèi)的拉力而不是根據(jù)壓力差來觸發(fā)功能的。圖10示出呼吸路徑42和外殼13，顯示 這樣一個實例，其中，可定位壓力傳感器87、43、41來分別測量P1、P3以及P2和P3之間差。圖8示出本發(fā)明的具有氣體流速計85的隔離裝置90。該氣體流速計85可與致動 側(cè)23氣體地連通，并可連接在入口壓力調(diào)節(jié)器82和呼吸機29之間。在如此一個實施例中， 氣體流速計85可在吸氣過程中測量潮氣量，在要求的潮氣量已經(jīng)提供后，該氣體流速計85 可致使入口壓力調(diào)節(jié)器82阻塞該“路徑”?？刂破骰芈?4可連接到氣體流速計85和入口 壓力調(diào)節(jié)器82，以便使用來自氣體流速計85的信號來控制對入口壓力調(diào)節(jié)器82的調(diào)節(jié)。 氣體流速計85還可放置在病人吸氣孔口 31和病人側(cè)22之間，或放置在病人和病人呼氣管 路中的CO2洗滌器55之間。如此的氣體流速計85可用于測量病人吸氣和呼氣潮氣量。吸 氣和呼氣的潮氣量之差可指示出系統(tǒng)內(nèi)的泄漏和/或可用來控制新鮮氣體控制器78以調(diào) 整新鮮氣體的流入流。在圖9中，示出本發(fā)明的還有另一實施例。在該實施例的隔離裝置30中，可動分 隔件16顯示為隔膜23和波紋管24。位置指示器26可設(shè)置在隔膜23上，該位置指示器可 用來產(chǎn)生觸發(fā)信號，以打開或關(guān)閉入口壓力調(diào)節(jié)器82、排氣壓力調(diào)節(jié)器84、用于新鮮氣體 流入流的新鮮氣體控制器78，和/或呼吸機斷開的報警器。該位置指示器26可以是安裝在 繩索上或可動分隔件16和外殼13之間的應(yīng)變片?；蛘?，圖9示出該位置指示器26可以是 光學(xué)的或磁性的指令器，其具有附連到可動分隔件16的發(fā)射器92和能夠探測發(fā)射器92位 置的接收器94。本發(fā)明還可實施為一種在至少兩個病人之間共享單個呼吸機的方法。圖11示出 如此一個方法。根據(jù)本發(fā)明的方法可包括如下步驟提供呼吸機的步驟100，提供第一隔離 裝置的步驟110，提供第二隔離裝置的步驟120，利用呼吸機來驅(qū)動每個第一和第二隔離裝 置內(nèi)呼吸循環(huán)的步驟130，以及利用第一隔離裝置向第一病人的肺提供機械呼吸和利用第 二隔離裝置向第二病人的肺提供機械呼吸的步驟140。第一和第二隔離裝置可以是本行業(yè) 內(nèi)公知的許多種類型的裝置，例如，’799專利中揭示的類型，或如上所述的類型。第一和第 二隔離裝置各可以裝備或不裝備入口壓力調(diào)節(jié)器和/或排氣壓力調(diào)節(jié)器。入口和/或排氣 壓力調(diào)節(jié)器可用來根據(jù)呼吸機提供氣體來驅(qū)動呼吸循環(huán)的狀態(tài)來修正供應(yīng)狀態(tài)，例如，提供到病人肺以作機械呼吸之用氣體的壓力和體積。圖12示出與本發(fā)明實施例相一致的用來改變呼吸機特性的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法可包括如下步驟提供呼吸機的步驟200，提供包括入口壓力調(diào)節(jié)器和排氣壓力調(diào)節(jié) 器的隔離裝置的步驟210，利用呼吸機來驅(qū)動隔離裝置的步驟220，利用隔離裝置向病人的 肺提供機械呼吸的步驟230。入口壓力調(diào)節(jié)器和/或排氣壓力調(diào)節(jié)器可根據(jù)呼吸機提供氣 體來驅(qū)動呼吸循環(huán)的特性來修正供應(yīng)狀態(tài)，例如，提供到病人肺以作機械呼吸之用氣體的 壓力和體積。現(xiàn)將認識到，本發(fā)明提供了一種可讓一個或多個病人無菌地使用單個呼吸機進行 呼吸的系統(tǒng)和方法。此外，還將認識到，通過提供可個性化地調(diào)節(jié)潮氣量、氧氣份額和PEEP 的隔離裝置，則可使用廉價的呼吸機來使一個或多個病人進行呼吸。該系統(tǒng)還可使呼吸機 與感染病人隔離，以減小清理和部署該呼吸機的呼吸醫(yī)務(wù)工作者受感染的危險。該系統(tǒng)還 可允許減少所用的氧氣量，在氧氣供應(yīng)短缺時，例如，在大量傷亡事件中，減少氧氣量是有 幫助的。盡管本發(fā)明參照一個或多個特殊實施例進行了描述，但應(yīng)該理解到，也可作出本 發(fā)明其它的實施例，而不會脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種病人呼吸隔離裝置，包括可動分隔件，所述可動分隔件具有所述可動分隔件的第一側(cè)上的致動側(cè)和所述可動分隔件的第二側(cè)上的病人側(cè)；外殼，所述外殼設(shè)置成圍繞所述可動分隔件，所述外殼具有適于與呼吸機氣動連通的呼吸機孔口；入口壓力調(diào)節(jié)器，所述入口壓力調(diào)節(jié)器與所述可動分隔件的所述致動側(cè)流體地連通；以及能夠控制呼氣末正壓(“PEEP”)的排氣壓力調(diào)節(jié)器，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體地連通。
2.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，還包括與所述可動分隔件的所述病人 側(cè)流體地連通的CO2洗滌器。
3.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述可動分隔件是柔性袋。
4.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述可動分隔件由彈性材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述可動分隔件包括波紋管和隔膜。
6.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器能 探測所述可動分隔件的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述外殼包括用于從新鮮氣體源提供 新鮮氣體的新鮮氣體孔口，其中，所述新鮮氣體孔口與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體 地連通。
8.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，還包括從所述外殼延伸出來的排氣管 路，其中，所述排氣管路與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體地連通。
9.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述入口壓力調(diào)節(jié)器包括柔性管和卡鉗。
10.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器包括柔性管和卡鉗。
11.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器包括史達林阻力器。
12.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，還包括具有第一端和第二端的繩索， 其中，所述第一端連接到所述可動分隔件，而所述第二端連接到所述外殼。
13.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，還包括連接到所述呼吸機孔口的氣體 流速計，所述氣體流速計能夠測量流入和/或流出所述外殼的氣體體積。
14.如權(quán)利要求1所述的隔離裝置，其特征在于，所述外殼還包括與所述可動分隔件的 所述病人側(cè)流體地連通的病人孔口，所述病人孔口適于與病人流體地連通。
15.如權(quán)利要求14所述的隔離裝置，其特征在于，還包括連接到所述病人孔口的氣體 流速計，所述氣體流速計能夠測量流入和/或流出所述外殼的氣體體積。
16.一種呼吸機共享系統(tǒng)，包括 呼吸機；至少兩個隔離裝置，用來向至少兩個病人提供氣體，并防止來自所述病人的氣體到達 所述呼吸機，其中，每個隔離裝置與所述呼吸機氣體地連通。
17.如權(quán)利要求16所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個隔離裝置中的 每個隔離裝置還包括可動分隔件，所述可動分隔件具有所述可動分隔件的第一側(cè)上的病人側(cè)和所述可動分 隔件的第二側(cè)上的致動側(cè)；外殼，所述外殼設(shè)置成圍繞所述可動分隔件，其中，所述外殼具有連接到所述呼吸機的 入口，其中，所述入口與所述可動分隔件的致動側(cè)流體地連通。
18.如權(quán)利要求17所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述至少兩個隔離裝置中的 每個隔離裝置還包括入口壓力調(diào)節(jié)器，所述入口壓力調(diào)節(jié)器與所述可動分隔件的所述致動側(cè)流體地連通；以及用于控制呼氣末正壓(“PEEP”)的排氣壓力調(diào)節(jié)器，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器與所述可動 分隔件的所述病人側(cè)流體地連通。
19.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置還包括與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體地連通的CO2洗滌器。
20.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述可動分隔件是柔性袋。
21.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述可動分隔件由彈性材料 構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述可動分隔件包括波紋管 和隔膜。
23.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置還包括位置傳感器，所述位置傳感器能探測所述可動分隔件的位置。
24.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于測量呼吸氣體的 氣體體積的氣體流速計，所述氣體流速計連接在所述入口和所述呼吸機之間。
25.如權(quán)利要求24所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器回路，其中，所 述控制器回路與所述氣體流速計連通，且所述控制器回路與所述入口壓力調(diào)節(jié)器連通，其 中，所述控制器回路能使用所述氣體流速計的氣體體積測量值來控制所述入口壓力調(diào)節(jié)器 的壓力限制特性。
26.如權(quán)利要求25所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述入口壓力調(diào)節(jié)器包括連接在所述氣體流速計和所述入口之間的柔性管；能夠可變地阻塞所述柔性管的卡鉗；以及其中，所述控制器回路能使用所述氣體流速計的氣體體積測量值來控制由所述卡鉗阻 塞所述柔性管的程度。
27.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述外殼具有用于從新鮮氣 體源接受新鮮氣體的孔口，其中，所述孔口與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體地連通。
28.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，還包括從所述外殼的所述病 人側(cè)延伸出來的排氣管路。
29.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述入口壓力調(diào)節(jié)器包括柔 性管和卡鉗。
30.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器包括柔性管和卡鉗。
31.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述排氣壓力調(diào)節(jié)器包括史 達林阻力器。
32.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置還包括具有第一端和第二端的繩索，其中，所述第一端連接到所述可動分隔件，而 所述第二端連接到所述外殼。
33.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置還包括可調(diào)整的PEEP閥。
34.如權(quán)利要求18所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置的所述外殼還包括與所述可動分隔件的所述病人側(cè)流體地連通的病人孔口，所述 病人孔口適于與病人流體地連通。
35.如權(quán)利要求34所述的呼吸機共享系統(tǒng)，其特征在于，所述隔離裝置中的至少一個 隔離裝置還包括連接到所述病人孔口的氣體流速計，所述氣體流速計能夠測量流入和/或 流出所述外殼的氣體體積。
36.一種在至少兩個病人之間共享單個呼吸機的方法，包括如下步驟 提供呼吸機；提供第一隔離裝置，所述第一隔離裝置具有連接到所述呼吸機的入口 ； 提供第二隔離裝置，所述第二隔離裝置具有連接到所述呼吸機的入口 ； 利用所述呼吸機以在所述第一和第二隔離裝置中的每個隔離裝置中驅(qū)動呼吸循環(huán)；以及利用所述第一隔離裝置來對第一病人的肺提供機械的呼吸，以及利用所述第二隔離裝 置來對第二病人的肺提供機械的呼吸。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述第一和第二隔離裝置中的每個隔離 裝置還包括可動分隔件，所述可動分隔件用來將所述隔離裝置的致動側(cè)的氣體與所述隔離裝置的 病人側(cè)的氣體分離開；以及其中，所述入口位于所述隔離裝置的所述致動側(cè)上。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一和第二隔離裝置中的每個隔離 裝置還包括位于每個隔離裝置的所述致動側(cè)上的入口壓力調(diào)節(jié)器。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一和第二隔離裝置中的每個隔離 裝置還包括位于每個隔離裝置的所述病人側(cè)上的排氣壓力調(diào)節(jié)器。
40.一種提高呼吸機性能的方法，包括如下步驟 提供呼吸機；提供具有可動分隔件的隔離裝置，所述可動分隔件用來將所述隔離裝置的致動側(cè)的氣 體與所述隔離裝置的病人側(cè)的氣體分離開，其中，所述隔離裝置具有所述致動側(cè)上的、連接 到所述呼吸機的入口，其中，所述隔離裝置具有所述致動側(cè)上的入口壓力調(diào)節(jié)器，且其中， 所述隔離裝置具有所述病人側(cè)上的排氣壓力調(diào)節(jié)器；利用所述呼吸機來驅(qū)動所述隔離裝置內(nèi)的呼吸循環(huán)；以及 利用所述隔離裝置來對病人的肺提供機械的呼吸。
全文摘要
一種用來將呼吸機與一個或多個病人隔離的裝置、系統(tǒng)和方法，其中，從呼吸機提供給呼吸裝置的氣體供應(yīng)狀態(tài)可驅(qū)動呼吸氣體提供給一個或多個病人，該呼吸氣體具有相同的或不同的提供狀態(tài)。在一個實施例中，隔離裝置可具有外殼和可動分隔件?？蓜臃指艏蛇B接到外殼?？蓜臃指艏删哂性摲指艏牡谝粋?cè)上的病人側(cè)以及該分隔件的第二側(cè)上的致動側(cè)。隔離裝置可包括位于致動側(cè)上的入口壓力調(diào)節(jié)器和/或位于病人側(cè)上的排氣壓力調(diào)節(jié)器。這些調(diào)節(jié)器可改變供應(yīng)到病人的呼吸氣體的供應(yīng)狀態(tài)(包括但不限于壓力和體積)。
文檔編號A61M16/00GK101808688SQ200880110377
公開日2010年8月18日 申請日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者B·P·弗爾曼, M·S·杜維 申請人:紐約州立大學(xué)研究基金會