閉路呼吸設(shè)備及其操作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種閉路呼吸設(shè)備（2）和操作所述閉路呼吸設(shè)備的方法，所述方法包括：確定足量的補(bǔ)充氣體是否正在被提供至呼吸回路（4）；使用壓力傳感器（6）感應(yīng)所述的呼吸回路（4）中的壓力；產(chǎn)生表示所感應(yīng)的壓力的壓力信號(hào)；確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸；并且如果確定了不足量的例如氧氣的補(bǔ)充氣體正在被提供至所述的呼吸回路（4）并且確定了所述的壓力信號(hào)表示呼吸就發(fā)出警報(bào)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】閉路呼吸設(shè)備及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閉路呼吸設(shè)備和操作所述閉路呼吸設(shè)備的方法，并且特別地，雖然不是排它地，本發(fā)明涉及用于便攜式個(gè)人防護(hù)系統(tǒng)的閉路呼吸設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常被稱(chēng)為換氣器的閉路呼吸設(shè)備(CCBA)裝置被用于空氣不適合正常呼吸的環(huán)境。例如，CCBA通常是由營(yíng)救人員在其中的空氣不適合呼吸的(例如煙霧繚繞的)危險(xiǎn)環(huán)境中工作時(shí)所佩戴的個(gè)人防護(hù)系統(tǒng)的一部分。
[0003]CCBA通常包括具有呼吸端口，呼吸袋(或呼吸囊)，二氧化碳吸收器(例如凈氣器)和冷卻器的呼吸回路。提供氧氣罐用于為所述的呼吸回路提供氧氣。
[0004]在使用時(shí)，通過(guò)呼吸端口吸入和呼出空氣，使得氣體在閉合的呼吸回路中不斷地再循環(huán)，而不被釋放至大氣中。隨著使用者吸氣和呼氣，再循環(huán)的空氣中的氧氣被使用者消耗并且二氧化碳由使用者產(chǎn)生。由使用者消耗的氧氣通過(guò)氧氣供給器被補(bǔ)充并且二氧化碳通過(guò)二氧化碳吸收器被去除。因此，再循環(huán)的空氣中含有的氧氣和二氧化碳的含量被保持在確保使用者可以安全呼吸的水平。
[0005]應(yīng)該意識(shí)到雖然上述裝置通常被稱(chēng)為“閉路呼吸設(shè)備”裝置，但是所述的呼吸回路不完全是密閉的。在使用時(shí)，將氧氣添加至呼吸回路并允許一些再循環(huán)的空氣排出至大氣中。但是，大部分的呼出的空氣在呼吸回路中再循環(huán)，因此使用了術(shù)語(yǔ)“閉路”。
[0006]與現(xiàn)有的CCBA有關(guān)的問(wèn)題是，甚至當(dāng)沒(méi)有氧氣或不足量的氧氣正在被提供至呼吸回路時(shí)，使用者都可以通過(guò)CCBA進(jìn)行呼吸。如果與氧氣罐連接的閥還沒(méi)有被正確地打開(kāi)，這是可能發(fā)生的。在這種情況下，氧氣不能被提供至呼吸回路并且由此再循環(huán)的空氣中的氧氣含量下降。如果使用者沒(méi)有注意到這點(diǎn)，這可能導(dǎo)致使用者的逐步窒息。這將使用者置于非常危險(xiǎn)的處境。
[0007]因此需要為CCBA裝置提供警報(bào)系統(tǒng)用于向使用者發(fā)出氧氣不能被提供至呼吸回路的警報(bào)。為了確保僅僅當(dāng)使用者嘗試通過(guò)呼吸回路進(jìn)行呼吸時(shí)發(fā)出警報(bào)，CCBA還要配備有由呼吸回路中的壓力變化所觸發(fā)的壓力開(kāi)關(guān)。僅僅當(dāng)呼吸回路中的壓力達(dá)到域值并且確定了不足量的氧氣正在被提供至呼吸回路時(shí)發(fā)出警報(bào)。
[0008]壓力開(kāi)關(guān)不能區(qū)別由環(huán)境壓力中的相對(duì)的小幅波動(dòng)引起的壓力變化，例如CCBA附近的溫度波動(dòng)或干擾，以及由呼吸引起的波動(dòng)。因此，為了避免由環(huán)境壓力中的小幅波動(dòng)引起的錯(cuò)誤的警報(bào)，壓力開(kāi)關(guān)的靈敏度必須被降低。但是，壓力開(kāi)關(guān)的靈敏度的下降增加了呼吸(例如淺呼吸)不被檢測(cè)到的風(fēng)險(xiǎn)。因此，通過(guò)CCBA呼吸的使用者可能不會(huì)總是由于不足量的氧氣補(bǔ)給而被警告。這是不期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的廣泛的方面涉及在呼吸回路中感應(yīng)壓力信號(hào)并確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸的方法。[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種操作具有呼吸回路的閉路呼吸設(shè)備的方法，所述的方法包括:確定足量的補(bǔ)充氣體是否正在被提供至呼吸回路；使用壓力傳感器感應(yīng)所述的呼吸回路中的壓力；產(chǎn)生表示所感應(yīng)的壓力的壓力信號(hào)；確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸；并且如果確定了不足量的補(bǔ)充氣體正在被提供至所述的呼吸回路并且確定了所述的壓力信號(hào)表示呼吸就發(fā)出警報(bào)。
[0011]所述的補(bǔ)充氣體可以是從氧氣罐供給的氧氣。
[0012]當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少一個(gè)吸氣事件和至少一個(gè)呼氣事件的特征時(shí)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0013]當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少兩個(gè)吸氣事件和/或至少兩個(gè)呼氣事件的特征時(shí)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0014]當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括吸氣事件，呼氣事件和吸氣事件的特征時(shí)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸；或者當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括呼氣事件，吸氣事件和呼氣事件的特征時(shí)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0015]預(yù)定時(shí)間可以是至少0.1秒，并且可以是至少2秒。例如，預(yù)定時(shí)間可以短于10秒，或短于8秒。
[0016]當(dāng)壓力信號(hào)顯示對(duì)應(yīng)于至少0.5升或至少I(mǎi)升的呼吸深度的呼吸回路中的壓力變化時(shí)，可以確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件或呼氣事件的特征。
[0017]當(dāng)壓力信號(hào)的大小超過(guò)上限域值時(shí)，可以確定所述的壓力信號(hào)包括呼氣事件的特征，并且當(dāng)壓力信號(hào)的大小低于下限域值時(shí)，可以確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件的特征。
[0018]當(dāng)壓力信號(hào)順序包括超過(guò)壓力變化域值的第一壓力變化，超過(guò)壓力變化域值的第二壓力變化以及超過(guò)壓力變化域值的第三壓力變化時(shí)，可以確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。所述的第一壓力變化和第三壓力變化可以是壓力上升并且所述的第二壓力變化可以是壓力下降。所述的第一壓力變化和第三壓力變化可以是壓力下降并且所述的第二壓力變化可以是壓力上升。當(dāng)?shù)谝粔毫ψ兓螅陬A(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第二壓力變化，并且當(dāng)?shù)诙毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第三壓力變化時(shí)，可以確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種閉路呼吸設(shè)備，所述的閉路呼吸設(shè)備包括呼吸回路；補(bǔ)充氣體傳感器，用于確定足量的補(bǔ)充氣體是否正在被提供至所述的呼吸回路；壓力傳感器，設(shè)置所述的壓力傳感器以感應(yīng)呼吸回路中的壓力，設(shè)置所述的壓力傳感器以輸出表示所感應(yīng)的壓力的壓力信號(hào)；以及控制器，所述的控制器被連接至所述的壓力傳感器，設(shè)置所述的控制器以確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸，并且如果確定了不足量的補(bǔ)充氣體正在被提供至所述的呼吸回路并且確定了所述的壓力信號(hào)表示呼吸就發(fā)出警報(bào)。
[0020]呼吸回路可以包括相互流體連通的二氧化碳去除單元，可變?nèi)莘e的呼吸囊(呼吸袋)和冷卻器。所述的呼吸設(shè)備可以包括與所述的呼吸回路流體連通的咬嘴并且可以包括使得氣體僅僅可以在呼吸回路中以一個(gè)方向流動(dòng)的第一單向閥和第二單向閥?？梢蕴峁├缪鯕夤薜难鯕夤┙o器為呼吸回路提供氧氣?？梢栽O(shè)置排氣閥以允許呼出的空氣被排放至大氣。
[0021]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少一個(gè)吸氣事件和至少一個(gè)呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。[0022]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少兩個(gè)吸氣事件和/或至少兩個(gè)呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0023]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括吸氣事件，呼氣事件和吸氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸；或者當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括呼氣事件，吸氣事件和呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0024]預(yù)定時(shí)間可以是至少0.1秒，并且可以是至少2秒。
[0025]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)顯示對(duì)應(yīng)于至少I(mǎi)升的呼吸深度的呼吸回路中的壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件或呼氣事件的特征。
[0026]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)的大小超過(guò)上限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括呼氣事件的特征，并且可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)的大小低于下限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件的特征。
[0027]可以設(shè)置控制器，以當(dāng)壓力信號(hào)順序包括超過(guò)壓力變化域值的第一壓力變化，超過(guò)壓力變化域值的第二壓力變化以及超過(guò)壓力變化域值的第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。所述的第一壓力變化和第三壓力變化可以是壓力上升并且所述的第二壓力變化可以是壓力下降。所述的第一壓力變化和第三壓力變化可以是壓力下降并且所述的第二壓力變化可以是壓力上升。可以設(shè)置控制器，以當(dāng)?shù)谝粔毫ψ兓螅陬A(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第二壓力變化，并且當(dāng)?shù)诙毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表不呼吸。
[0028]所述壓力傳感器可以是模擬式壓力傳感器，配置所述控制器以將表示所感應(yīng)的壓力的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]為了更好的理解本發(fā)明并且為了更加清楚地顯示本發(fā)明是如何實(shí)施的，現(xiàn)在通過(guò)參考附圖通過(guò)舉例的方式來(lái)描述本發(fā)明，其中:
[0030]圖1是閉路呼吸設(shè)備的示意圖；
[0031]圖2示意性地顯示了可以操作呼吸設(shè)備中的控制器的方法；
[0032]圖3示意性地顯示了來(lái)自圖1的呼吸設(shè)備的壓力傳感器的模擬輸出的例子；
[0033]圖4顯不了確定壓力彳目號(hào)是否表不呼吸的方法的流程圖；和
[0034]圖5示意性地顯示了由圖4所示的方法分析的壓力信號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1是閉路呼吸設(shè)備2的示意圖，所述的閉路呼吸設(shè)備2包括呼吸回路4，設(shè)置于呼吸回路4中的感應(yīng)壓力的壓力傳感器6以及被連接至所述的壓力傳感器6的控制器8，其用于從所述的壓力傳感器6接收壓力信號(hào)。在這個(gè)實(shí)施例中，壓力傳感器6是輸出表示呼吸回路中的壓力和環(huán)境壓力之間的壓差的壓力信號(hào)的靜態(tài)壓差傳感器。所述的壓力傳感器6可以是能夠檢測(cè)低于I巴的壓差的低壓壓力傳感器。
[0036]呼吸回路4包括呼吸端口 10，二氧化碳吸收器12 (例如凈氣器)，可變?nèi)莘e的呼吸囊形式的呼吸袋14和冷卻器16。提供有例如壓縮氧氣罐的氧氣供給器18，用于為呼吸回路4提供氧氣。[0037]可以在呼吸回路4的任何適合的位置設(shè)置壓力傳感器6以感應(yīng)壓力。在所示的這一實(shí)施例中，壓力傳感器6檢測(cè)二氧化碳吸收器12上游的壓力。
[0038]呼吸端口 10，二氧化碳吸收器12，呼吸袋14和冷卻器16以相互流體連通的方式設(shè)置，從而限定了從呼吸端口 10延伸的，在返回至呼吸端口 10之前通過(guò)二氧化碳吸收器12，呼吸袋14和冷卻器16的閉合回路。第一止回閥20和第二止回閥22被設(shè)置于呼吸端口 10的相對(duì)兩側(cè):第一止回閥20被設(shè)置于呼吸端口 10和二氧化碳吸收器12之間，并且第二止回閥22被設(shè)置于呼吸端口 10和冷卻器16之間。設(shè)置止回閥20，22使得呼吸回路4中的空氣僅僅以逆時(shí)針?lè)较?如圖1所示)流動(dòng)；即，從呼吸端口 10出發(fā)，在返回至呼吸端口 10之前通過(guò)二氧化碳吸收器12，呼吸袋14和冷卻器16。
[0039]氧氣供給器18與冷卻器16通過(guò)閥門(mén)配置24流體連通?？梢源蜷_(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)配置24使得提供至呼吸回路4的氧氣可以被打開(kāi)或關(guān)閉。呼吸設(shè)備2配備有氧氣傳感器26，其用于檢測(cè)氧氣是否正在被提供至呼吸回路4。在這個(gè)實(shí)施例中，氧氣傳感器26是被設(shè)置于氣瓶閥的下游的壓力傳感器。氧氣壓力傳感器26被連接至控制器8使得傳感器26的輸出值被輸入至控制器8。在這個(gè)實(shí)施例中域值是8巴，如果由氧氣壓力傳感器26感應(yīng)的壓力高于域值，則確定足量的氧氣正在被提供至呼吸回路。在另一個(gè)實(shí)施例中，氧氣傳感器可以包括用于確定氣瓶閥門(mén)配置24是否打開(kāi)或關(guān)閉的裝置或者可以包括壓力開(kāi)關(guān)。
[0040]在正常操作中，使用者通過(guò)呼吸端口 10呼吸。隨著使用者呼氣，迫使空氣通過(guò)第一止回閥20，二氧化碳吸收器12并進(jìn)入呼吸袋14。二氧化碳吸收器12吸收了存在于呼出的空氣中的大量二氧化碳。隨著使用者吸氣，空氣從呼吸袋14被吸出，通過(guò)冷卻器16并通過(guò)第二止回閥22。隨著空氣通過(guò)冷卻器16被吸出，空氣與由氧氣供給器18輸出至冷卻器16的氧氣混合。氧氣供給器18用氧氣補(bǔ)充呼吸回路4中的空氣。
[0041]隨著使用者的吸氣和呼氣，呼吸回路4中的壓力發(fā)生波動(dòng)。每一次使用者呼氣，呼吸回路4中的壓力上升。隨著使用者吸氣，呼吸回路4中的壓力下降。
[0042]參看圖2，設(shè)置壓力傳感器6以感應(yīng)呼吸回路4中的壓力和圍繞呼吸設(shè)備2的空氣的環(huán)境壓力之間的壓差。壓力傳感器6將模擬壓力信號(hào)輸出至控制器8。應(yīng)該意識(shí)到的是在其它實(shí)施例中，壓力傳感器6可以是數(shù)字壓力傳感器。壓力信號(hào)表示呼吸回路4和環(huán)境壓力之間的壓差。因此，壓力信號(hào)根據(jù)壓差的變化發(fā)生改變?？刂破?調(diào)節(jié)所述的信號(hào)，例如去除噪音并放大信號(hào)，并隨后將所述的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)用于由控制器8進(jìn)一步處理。
[0043]設(shè)置控制器8以確定由壓力傳感器6產(chǎn)生的壓力信號(hào)是否表示呼吸。這可以通過(guò)多種方式中的一種實(shí)現(xiàn)。
[0044]第一實(shí)施例
[0045]在第一實(shí)施例中，控制器8確定在預(yù)定時(shí)間內(nèi)壓力信號(hào)是否包括一些吸氣事件或呼氣事件的特征。如果控制器8確定了在預(yù)定時(shí)間內(nèi)壓力信號(hào)包括吸氣事件，隨后是呼氣事件，再隨后是吸氣事件，那么控制器8確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0046]壓力信號(hào)表示呼吸的一個(gè)例子在圖3中示意性地顯示。壓力信號(hào)包括吸氣事件特征的負(fù)尖峰(或脈沖)II，隨后是呼氣事件特征的正尖峰(或脈沖)E1，再隨后是第二吸氣事件特征的第二負(fù)尖峰12。由于這三個(gè)尖峰或脈沖II，El, 12發(fā)生在預(yù)定時(shí)間t內(nèi)，控制器確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。預(yù)定時(shí)間t基于使用者正常吸氣，呼氣和再次吸氣的最大時(shí)間進(jìn)行設(shè)置。
[0047]如果壓力信號(hào)低于預(yù)定的下限域值，控制器可以確定已經(jīng)發(fā)生吸氣，并且如果壓力信號(hào)高于預(yù)定的上限域值，可以確定已經(jīng)發(fā)生呼氣。上限域值和下限域值在控制器8的內(nèi)存中被儲(chǔ)存。域值可以被設(shè)置為表示相應(yīng)于例如至少0.5升，或至少I(mǎi)升的呼吸深度的呼吸回路中的壓力變化的值。上限域值和下限域值在圖3中的壓力信號(hào)圖表中被顯示為U和L。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚的是，可以使用其它分析技術(shù)以確定吸氣事件和呼氣事件。
[0048]如果壓力信號(hào)低于下限域值L，控制器8記錄這一事件為吸氣事件?？刂破?連續(xù)監(jiān)控壓力信號(hào)。如果壓力信號(hào)隨后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)超過(guò)上限域值U，控制器8記錄這一事件為呼氣事件。在這一階段，控制器8可以確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0049]在另一種設(shè)置中，在控制器8確定壓力信號(hào)表示呼吸之前，壓力信號(hào)必須隨后在預(yù)定時(shí)間內(nèi)第二次低于下限域值L，控制器8記錄這一事件為第二吸氣事件。
[0050]僅僅當(dāng)壓力信號(hào)已經(jīng)低于下限域值(被記錄為吸氣)，超過(guò)上限域值(呼氣)并隨后再次低于下限域值(吸氣)時(shí)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸，這可以減少環(huán)境壓力中的隨機(jī)波動(dòng)引起的錯(cuò)誤確定呼吸的可能性。將意識(shí)到，當(dāng)壓力信號(hào)首先超過(guò)上限域值(呼氣)，低于下限域值(吸氣)并再次超過(guò)上限域值(呼氣)時(shí)，控制器也可以確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
[0051]預(yù)定時(shí)間越短，較慢的呼吸速度可能不被檢測(cè)到的風(fēng)險(xiǎn)就越大。因此，預(yù)定時(shí)間是可以確保檢測(cè)到預(yù)期速度的呼吸的時(shí)間。預(yù)定時(shí)間可以例如是以預(yù)期的最低速度的呼吸作用完成整個(gè)呼吸周期所耗費(fèi)的最長(zhǎng)時(shí)間。
[0052]由控制器8確定的呼吸的精確度可以通過(guò)增加事件的數(shù)量改進(jìn)，其中在正確確定壓力表示呼吸之前，壓力信號(hào)交替地超過(guò)域值和低于域值。將意識(shí)到的是，如果增加需要的事件數(shù)量，則預(yù)定時(shí)間的長(zhǎng)短也要相應(yīng)地增加。所預(yù)期的是，上面描述的需要三個(gè)記錄的事件用于確定呼吸的特定實(shí)施例，提供了確定性可接受的呼吸檢測(cè)，其中沒(méi)有在檢測(cè)時(shí)間中進(jìn)行不適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。
[0053]第二實(shí)施例
[0054]圖4顯示了可用于第二實(shí)施例以確定壓力信號(hào)是否表示呼吸的方法的流程圖。在步驟102中，控制器8將呼吸狀態(tài)設(shè)置為“錯(cuò)誤的”以指示它仍未檢測(cè)到表示呼吸的壓力信號(hào)。在步驟104中，控制器8在狀態(tài)I連續(xù)地對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行取樣，尋找超過(guò)上升域值的壓力上升值Λ Pr。當(dāng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)壓力上升值A(chǔ)Pr時(shí)，控制器8運(yùn)行至步驟106。在步驟106中，控制器8在狀態(tài)2連續(xù)地對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行取樣，尋找超過(guò)下降域值的壓力下降值A(chǔ)Pd。如果在預(yù)定時(shí)窗tw中未發(fā)現(xiàn)這一壓力下降值，控制器8返回至步驟102并重新將呼吸狀態(tài)設(shè)置為“錯(cuò)誤的”。但是，如果控制器8在預(yù)定時(shí)窗tw中發(fā)現(xiàn)了壓力下降值Λ Pd，它運(yùn)行至步驟108。在步驟108中，控制器在狀態(tài)3連續(xù)地對(duì)壓力信號(hào)進(jìn)行取樣，尋找超過(guò)上升域值的壓力上升值Λ Pr。如果在預(yù)定時(shí)窗tw中未發(fā)現(xiàn)這一壓力上升值Λ Pr，控制器8返回至步驟102并重新將呼吸狀態(tài)設(shè)置為“錯(cuò)誤的”。但是，如果控制器8在預(yù)定時(shí)窗tw中發(fā)現(xiàn)了壓力下降值A(chǔ)Pr，它運(yùn)行至步驟110，在此步驟它將呼吸狀態(tài)設(shè)置為“正確的”以指示所述的壓力信號(hào)表不呼吸。
[0055]隨后控制器8運(yùn)行至步驟106，在此它再次尋找壓力下降值Λ Pd，隨后在步驟108中尋找壓力上升值ΔΡι.。如果在任何一點(diǎn)，控制器8在預(yù)定時(shí)窗tw中不能檢測(cè)到需要的壓力下降值A(chǔ)Pd (在步驟106)或壓力上升值A(chǔ)Pr (在步驟108)，它返回至步驟102并將呼吸狀態(tài)設(shè)置為“錯(cuò)誤的”以指示正在被檢測(cè)的壓力信號(hào)不再表示呼吸。
[0056]可以設(shè)置域值壓力上升值A(chǔ)Pr和域值壓力下降值Λ Pd，使得它們通常僅僅在進(jìn)行呼吸時(shí)被超過(guò)。壓力上升值和壓力下降值將取決于呼吸回路的整體容量。設(shè)置時(shí)窗tw使得當(dāng)發(fā)生淺呼吸時(shí)，隨后的壓力上升值或壓力下降值將在時(shí)窗內(nèi)被檢測(cè)到。
[0057]這一方法在圖5中圖示顯示，圖5顯示了壓力信號(hào)，控制器8的狀態(tài)以及呼吸狀態(tài)。由圖5中可以看出，當(dāng)控制器已經(jīng)檢測(cè)到壓力上升值A(chǔ)Pr，壓力下降值A(chǔ)Pd和壓力上升值A(chǔ)Pr時(shí)，呼吸狀態(tài)被設(shè)置為“正確的”以指示所述的信號(hào)表示呼吸。當(dāng)控制器在時(shí)窗tw中未檢測(cè)到需要的壓力上升值A(chǔ)Pr時(shí)，呼吸狀態(tài)被設(shè)置為“錯(cuò)誤的”以指示所述的壓力信號(hào)不再表示呼吸并且控制器返回至狀態(tài)I尋找壓力上升值Λ Pr。
[0058]如果通過(guò)控制器8確定壓力信號(hào)表示呼吸，如果氧氣壓力傳感器26檢測(cè)到不足量的氧氣正在被提供至呼吸回路4就發(fā)出警報(bào)。例如，如果控制器8確定呼吸正在進(jìn)行并且氧氣壓力傳感器26檢測(cè)到了壓力低于8巴就發(fā)出警報(bào)。這一警報(bào)可以例如是聽(tīng)得見(jiàn)的或可見(jiàn)的或振動(dòng)的。使用者可以通過(guò)采取任何需要的補(bǔ)救行為對(duì)這一警報(bào)進(jìn)行響應(yīng)。例如，使用者可以檢查氧氣氣瓶閥是否打開(kāi)，檢查氧氣供給器是否適當(dāng)?shù)剡B接，連接新的氧氣供給器或檢查呼吸設(shè)備2中的錯(cuò)誤。
[0059]在另一個(gè)實(shí)施例中，可以設(shè)置控制器8，以在如果檢測(cè)到呼吸就打開(kāi)氧氣供給器。
[0060]將意識(shí)到控制器8可以在已經(jīng)識(shí)別出每次吸氣或呼氣之后，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)監(jiān)控壓力信號(hào)，從而確保可以使用任何順序的連續(xù)的所檢測(cè)到的吸氣和呼氣，來(lái)確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。因此，控制器8可以對(duì)交疊的預(yù)定時(shí)間的壓力信號(hào)同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立分析。這可以被看成為“滑動(dòng)窗口 ”分析。
【權(quán)利要求】
1.一種操作具有呼吸回路的閉路呼吸設(shè)備的方法，所述的方法包括: 確定足量的補(bǔ)充氣體是否正在被提供至呼吸回路； 使用壓力傳感器感應(yīng)所述的呼吸回路中的壓力； 產(chǎn)生表示所感應(yīng)的壓力的壓力信號(hào)； 確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸；和 如果確定了不足量的補(bǔ)充氣體正在被提供至所述的呼吸回路并且確定了所述的壓力信號(hào)表示呼吸就發(fā)出警報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少一個(gè)吸氣事件和至少一個(gè)呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少兩個(gè)吸氣事件和/或至少兩個(gè)呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括吸氣事件，呼氣事件和吸氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸；或者當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括呼氣事件，吸氣事件和呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)顯示對(duì)應(yīng)于至少I(mǎi)升的呼吸深度的呼吸回路中的壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件或呼氣事件的特征。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)的大小超過(guò)上限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括呼氣事件的特征。`
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)的大小低于下限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件的特征。
8.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中當(dāng)壓力信號(hào)順序包括超過(guò)壓力變化域值的第一壓力變化，超過(guò)壓力變化域值的第二壓力變化以及超過(guò)壓力變化域值的第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸； 其中，所述的第一壓力變化和第三壓力變化是壓力上升并且所述的第二壓力變化是壓力下降；或者其中，所述的第一壓力變化和第三壓力變化是壓力下降并且所述的第二壓力變化是壓力上升。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中當(dāng)?shù)谝粔毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第二壓力變化，并且當(dāng)?shù)诙毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表不呼吸。
10.一種根據(jù)權(quán)利要求1和基本在此所描述的方法。
11.一種閉路呼吸設(shè)備，所述的設(shè)備包括: 呼吸回路； 補(bǔ)充氣體傳感器，用于確定足量的補(bǔ)充氣體是否正在被提供至所述的呼吸回路； 壓力傳感器，所述的壓力傳感器被設(shè)置以感應(yīng)所述的呼吸回路中的壓力，所述的壓力傳感器被設(shè)置以輸出表示所感應(yīng)的壓力的壓力信號(hào)；和 控制器，所述的控制器被連接于所述的壓力傳感器，所述的控制器被設(shè)置以確定所述的壓力信號(hào)是否表示呼吸，并且如果確定了不足量的補(bǔ)充氣體正在被提供至所述的呼吸回路并且確定了所述的壓力信號(hào)表示呼吸就發(fā)出警報(bào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少一個(gè)吸氣事件和至少一個(gè)呼氣時(shí)間的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表不呼吸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)包括至少兩個(gè)吸氣事件和/或至少兩個(gè)呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括吸氣事件，呼氣事件和吸氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸；或者當(dāng)壓力信號(hào)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)順序包括呼氣事件，吸氣事件和呼氣事件的特征時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中的任一項(xiàng)所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)顯示對(duì)應(yīng)于至少I(mǎi)升的呼吸深度的呼吸回路中的壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件或呼氣事件的特征。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的任一項(xiàng)所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)的大小超過(guò)上限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括呼氣事件的特征。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)的大小低于下限域值時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)包括吸氣事件的特征。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)所述的壓力信號(hào)順序包括超過(guò)壓力變化域值的第一壓力變化，超過(guò)壓力變化域值的第二壓力變化以及超過(guò)壓力變化域值的第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸； 其中，所述的第一壓力變化和第三壓力變化是壓力上升并且所述的第二壓力變化是壓力下降；或者其中所述的第一壓力變化和第三壓力變化是壓力下降并且所述的第二壓力變化是壓力上升。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的呼吸設(shè)備，其中所述的控制器被設(shè)置，以當(dāng)?shù)谝粔毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第二壓力變化，并且當(dāng)?shù)诙毫ψ兓?，在預(yù)定時(shí)窗內(nèi)發(fā)生第三壓力變化時(shí)，確定所述的壓力信號(hào)表示呼吸。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至19中的任一項(xiàng)所述的呼吸設(shè)備，其中所述的壓力傳感器是模擬式壓力傳感器，并且所述的控制器被配置，以將表示所感應(yīng)的壓力的信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
21.參考附圖基本如在此所描述的呼吸設(shè)備。
【文檔編號(hào)】A62B7/02GK103764231SQ201280042755
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月1日
【發(fā)明者】馬庫(kù)斯·伯尼-史密斯 申請(qǐng)人:德?tīng)柛癜踩?guó)有限公司