专利名称：气路系统及其操作方法以及采用该系统的呼吸机和麻醉机的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种气路系统及其使用方法，具体地，涉及用于呼 吸机及麻醉机等医疗设备中使用的 一种气路系统及其使用方法。
背景技术：
在呼吸4几和麻醉才几的使用中，需要对诸如气道峰压、平均气道 压、吸气停顿压(平台压)、呼气末压力等的气道压力进4亍4企测。而 且，由于气道压力在每一呼吸周期内不断变化，因而需要4吏用气道 压力传感器对气道压力进^亍实时才企测与测量，以防止气道压力或高 或低，保证有效的通气，从而保护病人安全，防止严重并发症。
目前，在麻醉机或呼吸机中，通常，环境压力传感器设置在气 路系统外部，气道压力传感器设置在气路系统内部，由于环境压力
传感器4吏用绝对压力，其测量范围4交宽(通常为0 400kPa)，而气 道压力传感器使用相对压力(相对于外界大气压)，其测量范围4交 窄(相对测量压力为-2~10kPa)。相比i殳置于其外部的环境压力传 感器而言，位于内部气路系统中的用于测量气道压力的传感器通常 是非常精密的压力传感器。当这种压力传感器出现故障时，则无法
判断气道压力的情况，/人而存在给病人造成伤害的隐患。
发明内容
为解决上述问题而提出本发明，且本发明的目的在于当气道压 力传感器出现故障时，通过设置在气体回路中的环境压力传感器来 粗略检测气道压力，确保系统正常连续地工作，保证病人安全。
根据本发明的一个方面，提供了一种气路系统，包括呼吸回 路，该呼吸回路包括其一端通过吸气阀连接于驱动气体而另一端连 接于4吏用终端的吸气端的吸气支路，以及其一端连接于使用终端的 呼气端而另一端通过PEEP (呼气末正压)阀连4妾于大气端的呼气 支路；控制单元，连接于呼吸回路，控制吸气阀和PEEP阀的开启 及关闭；气道压力传感器，设置在呼吸回路中，用于检测气道压力， 其中，在该呼吸回路中还设置有环境压力传感器，在第一工作状态 下，通过关闭吸气阀并完全打开PEEP阀，环境压力传感器检测环 境压力，而在第二工作状态下，通过打开吸气阀且关闭PEEP阀或 者打开PEEP阀且关闭吸气阀，环境压力传感器才企测气道压力。
优选地，在第一工作状态下，通过关闭吸气阀并完全打开PEEP 阀，环境压力传感器4企测环境压力，而在第二工作状态下，通过打 开吸气阀且关闭PEEP阀或者部分;也打开PEEP阀且关闭吸气阀， 环境压力传感器检测气道压力。
优选地，第一工作状态为正常使用状态，第二工作状态为气道 压力传感器出现故障时的使用状态。
优选地，环境压力传感器和气道压力传感器分别通过数据采集 单元连接于控制单元。
优选地，考虑到结构设计方面的因素，将环境压力传感器设置 在吸气支路中，而将气道压力传感器设置在呼气支路中。优选地，环境压力传感器的工作范围为0 400kPa。
根据本发明的另一方面，提供了一种呼吸才几，该呼吸才几包括这 样的一种气路系统，该气路系统包括呼吸回路，该呼吸回路包括 其一端通过吸气阀连接于驱动气体而另一端连4妾于使用终端的吸 气端的吸气支路，以及其一端连4妾于4吏用终端的呼气端而另一端通 过PEEP阀连接于大气端的呼气支路；控制单元，连接于呼吸回路， 控制吸气阀和PEEP阀的开启及关闭；气道压力传感器，设置在呼 吸回路中，用于检测气道压力，其中，在该呼吸回路中还设置有环 境压力传感器，在第一工作状态下，通过关闭吸气阀并完全打开 PEEP阀，环境压力传感器4企测环境压力，而在第二工作状态下， 通过打开吸气阀且关闭PEEP阀或者打开PEEP阀且关闭吸气阀， 环境压力传感器4企测气道压力。
根据本发明的又一方面，提供了一种麻醉机，该麻醉机包括这 样的一种气if各系统，该气路系统包括呼吸回3各，该呼吸回路包括「 其一端通过吸气阀连接于驱动气体而另一端连4妄于使用终端的吸 气端的吸气支路，以及其一端连接于使用终端的呼气端而另一端通 过PEEP阀连接于大气端的呼气支路；控制单元，连接于呼吸回路， 控制吸气阀和PEEP阀的开启及关闭；气道压力传感器，设置在呼 。及回路中，用于检测气道压力，其中，在该呼p及回路中还i殳置有环 境压力传感器，在第一工作状态下，通过关闭吸气阀并完全打开 PEEP阀，环境压力传感器检测环境压力，而在第二工作状态下， 通过打开吸气阀且关闭PEEP阀或者打开PEEP阀且关闭吸气阀， 环境压力传感器4全测气道压力。
根据本发明的再一方面，提供了一种呼吸系统的使用方法，该 方法包括以下步骤通过关闭吸气阀并完全打开PEEP阀，使用环 境压力传感器测量环境压力；通过控制单元控制吸气阀和PEEP阀 的开启与关闭，进入相应的吸气阶段和呼气阶段，使用气道压力传感器测量气道压力；当气道压力传感器出现故障时，通过控制单元 控制吸气阀和PEEP阀的开启与关闭，^使用环境压力传感器测量气 道压力进行。
其中，使用环境压力传感器对气道压力进行实时测量的步骤包 括当在吸气阶段中时，通过控制单元将吸气阀打开而将PEEP阀 完全关闭，环境压力传感器测量气道压力；当在呼气阶段中时，通 过控制单元将PEEP阀部分地打开而将吸气阀关闭，环境压力传感 器测量气道压力。
根据本发明的技术方案，将环境压力传感器置于气路系统中， 当PEEP阀完全打开而吸气阀关闭时可测量环境压力；而当PEEP 阀关闭且吸气阀打开或者当PEEP阀部分;也打开而吸气阀关闭时可 测气道压力， 一个传感器起到两种用途，从而可以在气道压力传感 器发生故障的时候，用环境压力传感器来粗略测量和检测气道压 力，增加了设备的实用性和安全性，保护了使用终端(诸如病人) 的安全，避免危险事故发生。
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它方面、特 征和其它优点将得以更好地理解，附图中
图1示出了根据本发明具体实施例的用在呼吸机内的气路系统 的结构框图2示出了根据本发明具体实施例的用在呼吸机内的气路系统 的才喿作方法的流禾呈图。
具体实施例方式
下面结合附图，进一步详细说明本发明的具体实施方式
。然而， 本发明可以以4艮多不同形式实施，不应该^皮理解为^f又限于这里所呈 现的实施例。相反，提供了这些实施例，使得本公开全面而完整， 并全面地将本发明的范围传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明实施例的用在呼吸机内的气路系统的结
构框图。由图1可知，该实施例的气路系统包括控制单元l以及 连接于控制单元1的呼吸回路2。呼吸回路2包4舌吸气支路21和呼 气支路22。驱动气体3经由吸气阀4进入吸气支路21，并最终进 入病人端6的吸气端口 61; 乂人病人端的呼气端口 62排出的气体进 入呼气支路22,并经由PEEP阀8排出到大气9中，在呼气支路21 中设置有气道压力传感器7,用于测量病人在呼吸过程中的气道压 力(相对压力介于-2 10kPa)，并通过数据采集单元IO将该气道压 力值输送给控制单元1。通过对气道压力的实时测量，确^呆呼吸枳j 的有效通气并防止严重并发症。在该实施例的气路系统中还设置有 环境压力传感器5,该环境压力传感器5介于吸气阀4与吸气端口 61之间的吸气支路21中，并通过数据采集单元10将环境压力值输 入至控制单元1。
在正常4吏用情况下，在系统工作之前，控制单元l关闭吸气阀 4并完全打开PEEP阀8, /人而该环境压力传感器5实现与传统呼吸 才几中置于呼p及才几外部的环境压力传感器相同的作用，即，检测工作 环境的压力，以〗更才艮据该压力值对呼p及才几相关参凄t进^S殳置与调 整。然而，才艮据本发明的将环境压力传感器5i殳置在呼吸才几的内部 气路系统中能够产生如下优势，即当气道压力传感器7出现故障无 法测量时，环境压力传感器5由于置于气路系统中，因而可以对气 道压力进行暂时地、粗略地测量，以保证呼吸机正常连续工作，确 寸呆病人安全。
9根据本发明的气路系统的工作原理如下
在吸气阶革殳，吸气阀打开，PEEP阀关闭，此时呼吸回路中的 压力即为气道压力，由于环境压力传感器置于气道中，因此可以检 测并测量此时的气道压力状态；
当吸气阶^a结束，系统呼气周期开始时，吸气阀关闭，PEEP 阀部分地打开，气道中的压力大于外界大气压，环境压力传感器测 得的压力即为呼气阶^a的气道压力。
由此，环境压力传感器可以检测气道压力与环境压力， 一个传 感器起到两种作用，确保系统正常连续地工作，保证病人安全。
基于上述工作原理，图2示出了4艮据本发明实施例的用在呼吸 才几内的气路系统的操作方法的流禾呈图。
才艮据图2可知，在步骤Sl中，通过控制单元1将吸气阀4关 闭而将PEEP阀8完全打开，使用环境压力传感器5测量环境压力， 并经由^t据采集单元IO将环境压力值输送至控制单元1;此后，在 步骤S2中，控制单元1 #4居所得到的环境压力值进行工作参数的 i殳定和调整，并通过控制吸气阀4和PEEP阀8的开启与关闭，使 气路系统进入相应的吸气阶革殳(在此期间，吸气阀打开，而PEEP 阀关闭)或呼气阶段(在此期间，吸气阀关闭，而PEEP阀部分地 打开)，数据釆集单元10将气道压力传感器7测量到的压力值(即， 气道压力值)输送给控制单元1。
当气道压力传感器出现故障无法测量气道压力时(S3),如步 骤S4所示，为了保证病人的安全和系统的正常且连续的工作，此 时4吏用环境压力传感器5粗略地测量气道压力状态当在吸气阶萃殳时，如步骤S41所示，吸气阀2打开，PEEP阀 8关闭。环境压力传感器5由于置于气道中，因此可以粗略检测此 时的气道压力状态。当吸气阶段结束而呼气阶萃殳开始时，如步骤S42 所示，PEEP阀8打开，吸气阀4关闭，呼气支路中的驱动气体通 过部分地打开的PEEP阀8排;改到大气中，由于在呼气阶4史，PEEP 阀部分地打开，因此气道压力大于外界大气压，乂人而环境压力传感 器5测量的压力即为此时的气道压力。
其中，由于两种传感器特性的不同，因此环境压力传感器在测 量气道压力值时不可能达到很高的精确度，而只是粗略地检测此时 的气道压力状态，以保证系统能够连续而不间断地工作，确《呆不对 病人造成危害。
为了能够较好地反映气道压力状态，优选地，环境压力传感器 的工作范围为0~400 kPa。
虽然已经结合目前#皮认为是实用示例性实施例对本发明进行 了描述，然而，本4页i或的4支术人员可以理解，本发明不限于所7>开 的示例性实施例。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种气路系统，包括呼吸回路(2)，包括吸气支路(21)，其一端通过吸气阀(4)连接于驱动气体(3)，而另一端连接于使用终端(6)的吸气端(61)；呼气支路(22)，其一端连接于所述使用终端(6)的呼气端(62)，而另一端通过PEEP阀(8)连接于大气端(9)；控制单元(1)，连接于所述呼吸回路(2)，控制所述吸气阀(4)和所述PEEP阀(8)的开启与关闭；气道压力传感器(7)，设置在所述呼吸回路(2)中，测量气道压力；其特征在于，在所述呼吸回路(2)中还设置有环境压力传感器(5)，在第一工作状态下，通过关闭所述吸气阀(4)并打开所述PEEP阀(8)，所述环境压力传感器(5)检测环境压力，而在第二工作状态下，通过打开所述吸气阀(4)且关闭所述PEEP阀(8)或者打开所述PEEP阀(8)且关闭所述吸气阀(4)，所述环境压力传感器(5)检测气道压力。
2. 根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，在第一工作状 态下，通过关闭所述吸气阀(4)并完全打开所述PEEP阀(8)， 所述环境压力传感器(5)检测环境压力，而在第二工作状态 下，通过打开所述吸气阀(4)且关闭所述PEEP阀(8)或者 部分地打开所述PEEP阀(8)且关闭所述吸气阀(4)，所述 环境压力传感器(5)检测气道压力。
3. 根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述第一工作 状态为正常使用状态，所述第二工作状态为所述气道压力传感 器(7)出现故障时的使用状态。
4. 根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述环境压力 传感器(5 )和所述气道压力传感器(7 )分别通过数据采集单 元(10)连接于所述控制单元(1 )。
5. 根据权利要求1所述的气路系统，其特征在于，所述环境压力 传感器(5)设置在所述吸气支路(21)中，而所述气道压力 传感器(7)设置在所述呼气支路(22)中。
6. 4艮据4又利要求1或2所述的气路系统，其特4正在于，所述环境 压力传感器(5)的工作范围为0-400 kPa。
7. —种呼吸冲几，其特4正在于，包括4又利要求1至5中4壬意一项所 述的气^各系统。
8. —种麻醉才几，其特征在于，包括4又利要求1至5中任意一项所 述的气路系统。
9. 一种根据权利要求1所述气路系统的操作方法，包括以下步 骤通过所述控制单元(1)关闭所述吸气阀(4)并完全打 开所述PEEP阀(8)，使用所述环境压力传感器(5)测量环 境压力；通过所述控制单元(1 )控制所述吸气阀(4)和所述PEEP 阀(8)的开启与关闭，进入相应的吸气阶段和呼气阶段，使 用所述压力传感器(7)测量气道压力；当所述气道压力传感器(7)出现故障时，通过所述控制 单元(1 )控制所述吸气阀(4 )和所述PEEP阀(8 )的开启 与关闭， -使用所述环境压力传感器(5)测量气道压力进行。
10. 根据权利要求9所述的操作方法，其特征在于，使用所述环境 压力传感器(5)对气道压力进行实时测量的步骤包括当在吸气阶段中时，通过所述控制单元(1)将所述吸气 阀(4)打开而4寻所述PEEP阀(8)完全关闭，所述环境压力 传感器(5)测量气道压力；当在呼气阶^殳中时，通过所述控制单元(1 )将所述PEEP 阀(8)部分地打开而将所述吸气阀(3)关闭，所述环境压力 传感器(5)测量气道压力。
全文摘要
本发明公开了一种用于呼吸机及麻醉机等医疗设备中的气路系统及其使用方法。该气路系统包括呼吸回路(2)，包括吸气支路(21)和呼气支路(22)；控制单元(1)，连接于呼吸回路(2)，控制吸气支路和呼气支路的打开与关闭；气道压力传感器(7)，设置在呼吸回路(2)中，测量气道压力，其中，在呼吸回路(2)中还设置有环境压力传感器(5)，在正常使用情况下，使用环境压力传感器(5)检测环境压力，而当气道压力传感器(7)出现故障时，使用环境压力传感器(5)粗略地测量检测气道压力。根据本发明的气路系统及其使用方法确保在气道压力传感器出现故障而无法检测气道压力时呼吸系统的正常连续使用，从而确保病人安全。
文档编号A61M16/00GK101468219SQ20071030630
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月28日 优先权日2007年12月28日
发明者丛玉孟, 张红宇, 威 王 申请人:北京谊安医疗系统股份有限公司