改进的呼吸机装置的制作方法

专利名称：改进的呼吸机装置的制作方法
技术领域：
本发明概括地涉及人工呼吸装置。具体地，本发明的各实施例提供改进的呼吸机
装置。
背景技术：
紧急呼吸机是能够部分或完全代替气囊面罩(bag mask)复苏装置，在紧急环境下 作为提供机械呼吸方式的装置。如果需要的话，现有的装置能够允许用户，例如EMT或护理 人员，设定潮气量("VT")和每分钟呼吸次数("BPM")等等。这些现有的装置通常由便 携压縮氧气瓶流出的压力下的氧气驱动或提供动力。 现有的医院呼吸机可能难以由没有经过像呼吸科医生一样的良好培训过的人使 用。此外，现有的呼吸机非常昂贵。对医院为事件(例如恐怖袭击)、自然灾害或疾病的爆 发(例如禽流感)做好准备给出的新需求增加大量的呼吸机会是巨大的财政负担，并且在 这种危机期间具有足够的训练过的人员会是大的问题。 现有的呼吸机典型地通过复合电子系统("只是电动的(electric-only)呼吸 机")或通过气动复合系统("只是气动的(pneumatically-only)呼吸机")控制。对于只 是电动的呼吸机来说，这些装置具有许多缺点。例如，只是电动的呼吸机通常包括用于控制 吸气时间和流过呼吸机的流体的易损的电路的电子系统。结果，当与气动控制呼吸机比较 时，这类呼吸机趋于相对易损。因为紧急呼吸机典型地用于紧急情况下，所以呼吸机的耐久 性相当重要。 只是电动的呼吸机通常还包括电子电路来控制和驱动复合比例阀，以设置流过呼 吸机的流体。控制这种阀典型地要求相当大的电力。结果，只是电动呼吸机通常由铅酸或 锂离子电池驱动。在紧急情况期间，这类电池相对重并且难以使用。即，在紧急情况下，铅 酸或锂离子电池的供给可能不容易获得。此外，现有的只是电动的呼吸机能相当快地耗尽 铅酸或锂离子电池。许多呼吸机能在八小时以内耗尽这种电池。 此外，这种阀的使用典型地要求一个或多个定位反馈电路来获得呼吸机所需的精 度。定位反馈电路的增加的复杂性仅仅增加了这类呼吸机的成本。 关于只是气动的呼吸机，与只是电动的呼吸机相比这些装置趋于更耐用(最可能 因为它们不包括只是电动的呼吸机的复合电路)。然而，只是气动的呼吸机在操作期间通常 必须非常严密地监测。这些呼吸机使用由输送给患者的流体驱动的气动系统来控制定时和 通过呼吸机的流体的流动。也就是说，呼吸机使用在装置中的压力积累作为定时功能。随 着在源流体压力中的小泄漏和/或改变，定时功能和这样的呼吸机会经受差的精度和准确 度。气动的呼吸机成本少于复合电子呼吸机，但是由于要求的气动组件，仍然花费数千美 元。 虽然许多更便宜的呼吸机已经引入市场，但是这些呼吸机还具有缺点。例如，这些 呼吸机中的一种或多种不具有对呼吸机的用户的任何反馈。也就是说，用户不能确定BPM 或输送给患者的流体量。用户必须使用例如秒表另外计算这些信息来确定吸气的总时间。
4使用这种呼吸机，在紧急情况下单个用户无法协助多于一个人。用户必须跟着呼吸机以持续地监测其给用户的流体的输送。 因此，存在对改进的呼吸机的需要，该呼吸机生产更低廉、更耐用、更精确以及更准确。

发明内容
本发明的一个或多个实施例提供一种呼吸机，其包括定时装置、电源和流体控制
装置。定时装置能够控制将流体输送给患者的时间段。定时装置能使用螺线管控制这段时间。流体控制装置控制输送给患者的流体的流速。流体控制装置能使用多个孔控制该流速。 本发明的一个或多个实施例还提供一种用于提供呼吸机的改进的控制的方法。该方法包括使用螺线管电子控制将流体输送给患者的时间段的步骤；通过引导流体通过多个孔中的至少一个控制流体输送给患者的流速，其中多个孔具有不同直径；以及通过允许流体以所述流速经过呼吸机时间段，提供一定量流体给患者。 本发明的一个或多个实施例还提供一种呼吸机，其包括吸气定时控制装置和多个孔。吸气定时装置被配置为起动和停止通过呼吸机的流体的流动，并且由至少一个电池供电。孔包括多种直径并且被配置为控制流过呼吸机的流体的速率。


图1所示为根据本发明的实施例的呼吸机系统的框图。 图2所示为根据本发明的实施例的呼吸机的视图。 图3所示为根据本发明的实施例的呼吸机装置的电源腔的视图。 图4所示为根据本发明的实施例的呼吸机内部的视图。 图4A所示为根据本发明的实施例的呼吸机内部的一半的视图。 图4B所示为根据本发明的实施例的呼吸机内部的另一半的视图。 图5所示为根据本发明的实施例的流体控制装置的多个视图。 图6所示为根据本发明的实施例的流体控制装置的截面图。 图7所示为根据本发明的实施例的处于开放位置的螺线管的示意性框图。 图8所示为根据本发明的实施例的处于关闭位置的螺线管的示意性框图。 图9所示为根据本发明的实施例的用于使用改进的呼吸机的方法的流程图。 图10所示为根据本发明的实施例的能够用作患者电路连接的管道的视图。 图11所示为根据本发明的实施例的孔盘。 图12所示为根据本发明的实施例的呼吸机的分解视图。 图13所示为根据本发明的实施例的流体控制装置的剖面图。 当结合附图阅读时，前述概括以及描述的本技术的各特定实施例的以下详细说明将更容易理解。为了图示描述的本技术，各特定实施例在图中显示。然而，应当理解的是描述的本技术并不限于附图中示出的安排和手段。
具体实施例方式
图1示出根据本发明的实施例的呼吸机系统100的框图。呼吸机系统100包括呼吸机装置110、流体源120、流体源连接130、患者电路连接140、输送装置150、输出阀170和输入或入口阀180。如图1中所示，呼吸机系统IOO连接到患者160。 流体源120通过流体源连接130连接到呼吸机110。呼吸机110通过患者电路连接140与输送装置150连接。输送装置150连接到患者160。在实施例中，装置150包括呼气端口 155和/或单向阀157。单向阀157可以包括只允许流体以一个方向通过157的流动的阀，以及一旦流过阀157的流体的压力下降明显的量，则阀157关闭。例如，单向阀157可以包含鸭式阀或鸭嘴阀。 流体源120可以包括任意保持流体的容器，所述流体使用呼吸机110输送给患者160。例如，流体源120可以包括加压气体罐。在实施例中，流体源120包括氧气加压罐。在另一实施例中，流体源120包括280kPa(40. 6psi)至600kPa(87. Opsi)的氧气罐。在另一实施例中，流体源120包括具有最低每分钟40公升流动能力的344kPa(50. Opsi)氧气罐。在另一实施例中，流体源120包括大流量空气和氧气混合器。在实施例中，流体源120包括直径指数安全系统("DISS")装置。流体罐可以包含高压，例如2000或更高，气体，并且使用流体调节器在280kPa(40. 6psi)至600kPa(87. Opsi)输送气体来降低压力。
流体源连接130，或者患者气道连接130，包括能够连接到流体源120和入口阀180的任意管或软管。例如，流体源连接130可以包括由聚氯乙烯("PVC")制成的供应软管。在另一实施例中，流体源连接130可以包括由橡胶制成的供应软管。 患者电路连接140包括能够连接到输出阀170和输送装置150的任意管或软管。例如，患者电路连接140可以包括螺纹管。该螺纹管可以由例如乙烯-醋酸乙烯酯(ethyle譜inyl acetate) ( "EVA")的材料制成。 在实施例中，用于患者电路连接160的管是连续的段，其包括能够彼此分离以形成较短段的部分。例如，患者电路连接160可以在接近6"的任意点与任何其他点分离，由此是6"的增量的任意长度可以由连续管制成。 图10所示为根据本发明的实施例的能够用作患者电路连接160的分段管930的两个视图910、920 。如图9中所示，多个管节930 (如图910中所示)可以从较长的、连续的连接160(如图920中所示)分离。 输送装置150包括能够接受通过患者连接电路140来自于呼吸机110的流体并输送或提供该流体给患者160的任意装置、设备或系统。例如，输送装置150可以包括氧气面罩或气管内导管。在实施例中，输送装置150包括具有22mm内径的氧气面罩。在另一实施例中，输送装置150包括具有15mm外径的气管内导管。 输出阀170包括能够在呼吸机110和患者通讯电路140之间提供流体连通的任意出口、阀、连接或开口。例如，输出阀170能够包括提供在呼吸机IIO和患者连接电路140之间，允许流体从呼吸机IIO流到患者连接电路140的连接的阀。在实施例中，输出阀170包括22mm的连接阀。在实施例中，输出阀170包括防窒息阀。 输入阀180包括能够在流体源连接130和呼吸机110之间提供流体连通的任意出口、阀、连接或开口。例如，输入阀180能够包括提供在流体源连接130和呼吸机110之间，允许流体从流体源连接130流到呼吸机110的连通的阀。在实施例中，输入阀180包括DISS装置。在实施例中，输入阀180包括过滤器。例如，输入阀180可以包括65微米烧结青铜过滤器。
在操作中，流体源120和呼吸机110连接到流体源连接130的相对端。流体源连接130可以连接到连接到呼吸机110的输入阀180。 呼吸机110和输送装置150连接到患者电路连接140的相对端。患者电路连接140可以连接到连接到呼吸机110的输出阀170。 用户选择吸气时间("It")。用户如何选择吸气时间的详述在以下描述。简而言之，用户使用在呼吸机110上的一个或多个按钮来选择多个吸气时间中的一个。在实施例中，用户选择一秒或两秒吸气时间。例如，为在具有600mL或更小潮气量要求的儿童或成人身上使用呼吸机IIO，用户可以选择一秒吸气时间。在另一实施例中，为在具有大于400mL潮气量要求的成人身上使用呼吸机IIO，用户可以选择两秒吸气时间。 用户还选择每分呼吸次数("BPM")。用户如何选择BPM的详述在以下描述。简而言之，用户使用在呼吸机110上的一个或多个按钮来选择多个BPM中的一个。在实施例中，用户从8到30选择BPM。在实施例中，可以基于由用户选择的吸气时间限定可用的BPM的范围。例如，对一秒吸气时间来说，可用的BPM的范围可以是8至30或12至20。在另一实施例中，对两秒吸气时间来说，可用的BPM的范围可以是8至20或8至12。
用户还选择潮气量("Tv")。选定的潮气量决定流体通过呼吸机110和/或输送给患者150的流动的速度。用户如何选择潮气量的详述在以下描述。简而言之，用户使用呼吸机110的旋钮来选择多个潮气量中的一个。在实施例中，基于选定的吸气时间限定可用的潮气量和相应的流动的速度。例如，对用户来说可选择的潮气量设置和相应的流动的速度可以限定为下表中所示的那样
潮气量设置("TV' )(mL)以公升为单位每分钟的流动速度("LPM")
It = 1秒It = 2秒
200權12
24048014.4
28056016.8
32064019.2
36072021.6
400綱24
44088026.4
48096028.8
520104031.2
560112033.6
600120036 通过使用患者连接电路140和输送装置150用户随后将呼吸机110连接到患者160。接着呼吸机110以选定的BPM提供潮气量给患者160。在实施例中，如果患者160开
7始自然呼吸或处于他或她的自主呼吸，那么包括在输出阀170中的防窒息阀允许周围的空 气通过阀170抽入。在另一实施例中，可以将能够探测自然的患者呼吸的传感器加到输出 阀170上。这种传感器可以通过探测输出阀170中的负压探测自然呼吸。当如此探测到负 压时，呼吸机110则提供选定的潮气量给患者160并在输送自然呼吸后调整定时以选定的 BPM持续。 在实施例中，呼吸机10包括多个报警器。例如，呼吸机110可以包括一个或多个 报警器，该报警器在下列情况下被激活，即当患者连接电路130(或患者气道连接130)中的 流体或气体压力超过阈值(或上气道压力阈值)时，患者连接电路130(或患者气道连接 130)中的流体或气体压力降到阈值(或下气道压力阈值)以下时，由源120供给的流体或 气体的压力降到阈值(或源压力阈值)以下时，和/或用于呼吸机110的电源的电平降到 阈值(或电源阈值)以下时。这些阈值中的两个或多个可以是相同数值或可以与其他阈值 不同。这些报警器如何运行的详述在以下更详细描述。每个报警器可以包括视觉和/或听 觉指示，例如光和/或蜂鸣声。在实施例中，呼吸机110可以包括在控制面板210或报警器 面板220上的停止一个或多个激活的报警器的按钮或开关。例如，可以按压类似于时间控 制按钮216的按钮或开关或BPM控制按钮218来减弱光或终止蜂鸣声，其中光或蜂鸣声作 为报警器被激活。在实施例中，按压按钮或开关来停止报警器将报警器暂时停止特定时间 段。在特定时间段后，如果事先激活报警器的事件没有改善，那么警报将重新开始。在另一 实施例中，按压按钮或开关来停止报警器仅停止听觉警报而没有停止视觉警报。
在实施例中，对患者连接电路130中的流体或气体压力的阈值或上气道阈值小于 或等于52cm H20(5. lkPa)。也就是说，上气道压力阈值只是52cm H20(5. lkPa)。也就是，阈 值可以是52cm H20(5. lkPa)。 在实施例中，呼吸机IIO可以包括安全卸压机构。当呼吸机110内部压力超过上 气道压力阈值时，该机构可以释放呼吸机110中的压力。安全卸压机构可以配备在卸压盘、 弹簧和输出端口中。例如，安全卸压结构可以配备在以下参考装置434和图6描述的卸压 盘630、弹簧635和输出端口 640中。 在实施例中，当经过预定的时间上气道压力已经低于阈值时，在患者气道连接130 中的压力超过阈值时出现的警报终止或被清除。换句话说，在连接130中的压力超过上气 道压力阈值后，报警器被激活并且保持激活(也就是说，持续给用户视觉和/或听觉指示)。 报警器持续其运行状态，直到压力降到上气道压力阈值以下并且保持在阈值以下预定时 间。例如，如果压力降到52cm H20(5. lkPa)的阈值以下25秒，那么警报停止或被清除。
在实施例中，患者连接电路130中的流体或气体的压力的下气道压力阈值是5cm H20(493Pa)。此外，可以有最短时间跨度，报警器被激活前，患者连接电路130中的流体压 力在该最短时间跨度内必须是阈值或低于阈值。例如，报警器可以设置为不被激活，直到患 者连接电路130中的压力为5cm H20(493Pa)或低于5cmH20 (493Pa)至少15秒。
在实施例中，当由源120供给的流体或气体的压力降到40psi (275kPa)以下时，报 警器被激活。在另一实施例中，该阈值是37psi(262kPa)。此外，报警器可以保持激活直到 该压力升至预定阈值以上预定时间。在实施例中，该时间是15秒。 在实施例中，当在源中还剩下最短时间的电力时，在呼吸机110的电源的电平降
到阈值以下时被激活的报警器被激活。也就是说，当电源仅能驱动呼吸机iio最短时间时，
8报警器被触发。最短时间可以通过确定保留在电源中的，能够操作呼吸机iio最短时间的 电压电平来计算。在实施例中，该最短时间是两个小时。换句话说，当电池的电力仅剩余两 个小时来驱动呼吸机110时，该报警器被激活。在另一实施例中，当剩余在电源中的电压降 到低于阈值时，报警器被触发。例如，当在一个或多个电池电源中剩余的为预定的电压量 时，报警器可以被触发。当补充电源以便大于预定的在电源中剩余的最短时间或最小电压 量时，这些电源报警器可以被去激活或清除。 在实施例中，一个或多个这些报警器是可视指示器，例如灯。例如，报警器可以是 发光二极管("LED")，当报警器被激活时其发光，而当报警器没有被激活时不发光。在另 一实施例中，这些报警器中的一个或多个是听觉指示。例如，警报可以是哔哔声或反复的哔 哔声，当报警器被激活时产生，而当报警器没有被激活时无声。 图2所示为根据本发明的呼吸机110的视图。呼吸机110包括控制面板210、报警
器面板220、打开/关闭的开关230、潮气量控制旋钮240和电源门250。 控制面板210包括BPM显示窗212、气道压力窗214、吸气时间控制按钮216 (还提
到作为吸气按钮216)和BPM控制按钮218(还提到作为BPM按钮218)。虽然仅显示用于吸
气按钮216和BPM按钮218中的每个的两个按钮，但是根据本发明的实施例，可以为了每组
按钮使用许多按钮。 报警器面板220包括一个或多个报警器的一个或多个视觉指示器。在如图2所示 的实施例中，报警器面板220包括三个LED，每个用于高气道压力报警器、低源气体(或流体 压力)报警器和低电池(或电源)报警器中的一个。此外，各LED中的一个或多个可以闪 烁来指示低压力警报(例如当患者气道连接130内的流体或气体压力降低并保持在阈值以 下指定时间)。例如，该时间可以是15秒，但也可使用其他时间。 图3所示为根据本发明的实施例的呼吸机110的电源腔310的视图。电源腔310 是呼吸机110的凹进的区域，被设置为容纳和电连接电源到呼吸机110。在实施例中，可以 通过移除电源门250进入腔310。例如，如图3中所示，电源腔310可以包括用于一个或多 个电源320的具有电连接或电线520的凹槽。 在实施例中，装置110包括电定时系统或能够在相对小量的电压或电流下运转的 装置(以下更详细描述)。例如，电定时装置可以在3. 0伏或更小直流时运转。
在实施例中，电源320包括碱性电池。例如，电定时装置可以在由两节"D"型碱性 电池供给的电压或电流下运转。通过使定时装置由普通碱性电池运转，在紧急情况下找到 用于呼吸机装置110的电源320变得更简单。此外，现有的呼吸机使用铅酸电池作为电源。 当与碱性电池比较时，这些电池体积大、重量重并且难以找到。虽然可以使用两节"D"型碱 性电池，但是也可使用其它类型的电池和它们的组合。例如，可以使用单个的碱性或锂电池 (任何其它能够提供电压的电池)，或可以使用能够提供操作呼吸机110所需的最小电压的 电池的任意组合。在实施例中，呼吸机110可以通过一个或多个电池提供三伏或小于三伏 的电压。可以通过升压电路升高该伏值。可选择地，可以由一个或多个电池供给呼吸机IIO 大于三伏的电压并且不需要任何升压电路。 在实施例中，假定在八小时结束前流体源120没有终止，电源320使得呼吸机110 的定时装置在室温下运转至少八小时。在优选实施例中，电源320使得定时装置在室温下 持续运转至少八小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。在更优选实施例中，两节碱性电池(例如"D"型碱性电池，例如)作为电源320使得定时装置在室温下持续运 转至少八小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。 在实施例中，假定在十二小时结束前流体源120没有终止，电源320使得呼吸机 IIO的定时装置在室温下运转至少十二小时。在优选实施例中，(各)电源320使得定时装 置在室温下持续运转至少十二小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。在更优 选实施例中，两节碱性电池(例如"D"型碱性电池，例如)作为电源320使得定时装置在室 温下持续运转至少十二小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。
在更优选实施例中，(各)电源320使得定时装置在室温下运转至少四十八小时 (再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。在更优选实施例中，电源320使得定时装 置在室温下持续运转至少四十八小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。在更 优选实施例中，两节碱性电池(例如"D"型碱性电池，例如)作为电源320使得定时装置在 室温下持续运转至少四十八小时(再次，假定在那时以前流体源120没有耗尽)。通过"运 行的(operating)"和"运转(operate)"，意味着电源320提供足够的电力给呼吸机110，使 得呼吸机110可以输送一次或多次呼吸给患者160。 在实施例中，打开/关闭开关230用于激活或去激活电路514。就是说，当按压开 关230使得将呼吸机110转到"打开"时，能量从电源320提供给电路514。相反，当按压开 关230使得将呼吸机110转到"关闭"时，能量不再从电源320提供给电路514。
图12所示为根据本发明的实施例的呼吸机110的分解视图。呼吸机110包括多 个面板1210U220和1230、多个螺钉1240、电源320、多个电接点1250、呼吸机110外壳的 两部分400和500、多个夹子1260、输出阀170、防窒息阀1270、多个垫圈1280、卸压安全阀 1290、螺帽盖1212、弯头管件1214、球和弹簧组合435、调节器连接器1216、电路514、流体控 制装置434、调节器414、输入/入口阀180、螺线管416、 Y形连接器420、螺线管倒钩436、 贴纸1218、旋钮240、控制面板210、报警器面板220和0形圈1282。呼吸机110还可以包 括一个或多个过滤器1284和/或螺母1286。过滤器1284可以插入呼吸机110的输入或输 出孔中。例如，过滤器1284可以插入输入阀180以过滤通过输入阀180提供给呼吸机110 的流体中的一些或全部杂质。 可以结合面板1210、 1220和1230以形成电源门250。 多个螺钉1240的子集被配置为执行多种功能。例如，螺钉1240可以用于(a)将 面板1210U120和1230保持在一起并且围住电源腔310， (b)使用夹1260将呼吸机部分 400、500保持在一起，(c)将螺线管416保持在呼吸机外壳的一半400中的适当的位置，(d) 将旋钮240与突起610连接和/或(e)将流体控制装置434安装到外壳400。如图12中所 示，螺钉1240的不同尺寸和长度可以用于实现上面所列的各种功能，以及其它功能。此外， 如图12中所示， 一个或多个螺钉1240可以与一个或多个螺母1286联合使用，以便提供更 牢固的连接。 电接点1250每个被配置(或配置为一起运转)为允许电力从电源320传递给电 线520。例如，电接点1250可以是连接到作为电源320的电池的电极和到电线520的电导 体材料(例如金属)的部分。 如图12中所示，多个垫圈1280中的各个被配置和放置以提供围绕各部件的改进 的密封，其中各部件的每个围绕或倚靠放置，和/或保持一个或多个螺钉1240在适当的位
10置。还是如图12中所示，垫圈1280可以是不同尺寸的，以便容纳在呼吸机110中的不同尺 寸的部件、开口或螺钉1240。 放置0形圈1282以围绕旋钮240建立部分或完整的密封。通过放置如图12中所 示的0形圈1280， 0形圈1282可以阻止和/或防止水或流体进入靠近旋钮240的呼吸机 110。 螺帽盖1212被配置为放置在螺钉1240上以保持螺线管416在适当的位置。盖 1212能够覆盖这些螺钉1240以便保护螺钉1240免受静电放电和/或干扰，并且更加美观。
调节器连接器1216被设置为提供从调节器414到管426的流体连通路径。管件 1214是另一种类似于连接器1216的连接器。管件1214包括弯头，该弯头在一端具有倒钩 且在另一端具有螺纹。管件1214可以与具有不同螺纹尺寸的连接器1216相一致。倒钩包 括一个出口 ，例如像在管件1214中的管或其它开口 。 贴纸1218设置为提供视觉参考标记，使得用户可以知道朝哪个方向旋转旋钮 240，以及旋转旋钮240到什么程度以获得想要的通过装置434的流速。换句话说，贴纸1218 可以包括流速的标记，该流速对应于通过将旋钮240旋转到指定位置所选择的孔622，如图 l和2中所示。 防窒息阀1270是能够开启以便允许外部空气(例如，空气)通过连接电路140到 达患者160的阀。阀1270能够设置使得如果患者160试图靠他或她自主呼吸时，仅提供外 部空气给患者160，而呼吸机110在此时关闭或无法输送空气给患者160。
阀1290是能够阻止或防止呼吸机110内的压力累积的阀。例如，通过呼吸机110 提供给患者160的流体可以泄露到呼吸机110的内部。当此发生时，呼吸机110内的流体 压力会累积。为了防止该压力的累积损坏呼吸机110或呼吸机110的任何部件，当流体压 力超过预定阈值时阀1290可以开启，并且允许呼吸机110内的流体释放到周围的空气中。
球和弹簧组合435包括连接到弹簧一端的球。组合435插入流体控制装置434中， 使得组合435的球附着在装置434的外部。旋钮240能够包括在旋钮240的背侧的多个缺 口。这些缺口优选设置以配合旋钮240上的多个标记中的每个(以下更详细描述)。通过 旋转旋钮240，球和弹簧组合435将所述球推抵在旋钮240内的缺口 。当缺口经过组合435 时，当球压在缺口的每个中时，旋转旋钮240的用户可以感受到和/或听到球。此夕卜，当旋 钮240旋转到想要的位置时，球和弹簧组合435可以保持旋钮240在适当的位置。
图12中其余部件的功能的位置将在以下描述和/或在附图中示出。
图4所示为根据本发明的实施例的呼吸机110内部的视图。图4A所示为根据本 发明的实施例的呼吸机110外壳的一半400和呼吸机装置110的内部的视图。图4B所示 为根据本发明的实施例的呼吸机110外壳的另一半500和呼吸机装置110的内部的视图。
呼吸机装置110内部400、500包括压力调节器414、螺线管416、多个管(称作第 一管418、第二管422、第三管424、第四管426、第五管518、第六管432和第七管415)、管连 接器420、一个或多个螺线管416控制电线428、流体控制装置434、一个或多个电源320电 线520、一个或多个电路514、孔172、512、多个传感器(称作第一传感器516和第二传感器 522)、以及多个夹1260。不管电路514是否包括一个或多个电路，电路514都称作电路514。
第一传感器516可以包括被配置为当检测到的压力降到特定范围内时关闭的压 力开关。例如，第一传感器516可以包括压力开关，当检测到的压力在38到40psi (262和275kPa)之间时，其关闭。可以监测第一传感器516，用于上述低源压力警报。在实施例中， 第一传感器516能够包括装配压力和真空开关的印刷电路板，例如由Presairtrol生产并 由部件编号CSPEGA-10PR(604)指定的开关。 第二传感器522可以包括能够检测压力范围并提供作为输出的电压信号的压力 传感器。例如，传感器522可以检测从0到60cmH20(0至5.9kPa)的压力范围。在实施例 中，第二传感器522可以包括集成硅压力传感器，例如由Freescale Semiconductorlnc.生 产的，序列号为MPXV4006G的传感器。 如上描述的，流体源120通过流体源连接130和入口阀连接180连接到呼吸机 110。调节器414连接到入口阀180。调节器414还连接到螺线管416和第四管426。调节 器414通过管426连接到传感器516。 螺线管416使用管415、一根或多根电线428和第一管418连接到调节器414。螺 线管416通过电线428电连接到电路514。螺线管416通过第一管418、连接器420、第二管 422和第三管424连接到流体控制装置434。 连接器420将第一管418与第二和第三管422、424连接。在实施例中，连接器420 是Y形连接器。 流体控制装置434连接到潮气量控制旋钮240、第二管422、第三管424、第六管 432和输出阀170。流体控制装置434通过管418、422、424和连接器420连接到螺线管416。 流体控制装置434通过管432连接到电路514和传感器516。流体控制装置434还通过输 出阀170、患者电路连接140和输送装置150连接到患者160。 图5所示为根据本发明的实施例的流体控制装置434的多个视图530、540、550和 560。视图530是流体控制装置434的背侧和顶的透视图。视图540是装置434的前侧和顶 的透视图。视图550是装置434的一侧的俯视图。视图560是装置434的背侧的俯视图。
图6所示为根据本发明的实施例的流体控制装置434的截面图。流体控制装置 434包括旋钮连接器610、孔控制管615 、孔板620 、孔连接器625 、卸压板630 、弹簧635 、卸压 输出端640、膜板阀645、呼气端650、输入端655和输出端660。装置434的内部还包括多 个腔和加压流体可以通过的管。这些腔和管包括进入腔665、第一管670、中间腔675、第二 管680和第三管685。 在实施例中，孔连接器625由围绕连接器625的一个或多个O形圈密封。这些0 形圈可以防止或阻止流体绕过连接器625，而不是通过连接器625。 旋钮连接610包括能够与旋钮240连接的任何物体或突出。例如，连接610可以 包括适配到旋钮240内部以使得旋转旋钮240并且还能促使连接610旋转的物体。
旋钮连接610连接到管615。管615还连接到孔板620。这样，管615将旋钮连接 610连接到孔板620。当旋钮240连接到连接610时，通过旋转旋钮240，连接610、管615 和孔板620也旋转。在实施例中，多个连接610、管615和孔板620由相同材料整体地形成。 也就是说，多个这些部件是单个的物体的一部分，并且无法在不损害或不破坏物体的前提 下彼此分离。 输入端655与第一腔665流体连通。"流体连通"或"流体连接"解释为流体可以 从如此连接的各部件、腔和/或管经过。因此流体，例如加压的02，可以从输入端655通到 第一腔665。在实施例中，输入端655能够连接到管422。这样，途经管422的流体可以进
12入第一腔665。 第一腔665通过孔连接器625与第一管670流体连通。孔连接器625包括通过将孔板620旋转到指定的位置所选择的孔。如以下更详细描述的，孔板620包括具有多种不同直径的多个孔622。 第一管670与中间腔675流体连通。在实施例中，装置434包括卸压装置。卸压装置包括卸压板630、弹簧635和卸压输出端640。卸压装置起到释放装置434中压力累积的作用。途经装置434的流体的压力会累积并将板630推抵至弹簧635。如果流体压力增大到足以克服弹簧635的力，该弹簧的力用于推动板630来抵抗流体压力的，那么板630朝向输出端640移动。当输出端640移动得足够远使得在中间腔675中的流体可以流出输出端640时，在装置434中的压力会降低。在中间腔675中的流体压力持续降低直到推动板630对抗流体压力的弹簧635的力超过流体压力。在那一点，板630关闭从中间腔675到输出端640的流体路径，并且流体从中间腔675进入第二管680。 流体从第二管680流到第三管685和输出端660。输出端660被设置连接到阀170。流体可以进入输出端660、经过阀170并进入患者连接电路140。
图11所示为根据本发明的实施例的孔板620。如图11所示，孔板620包括多个孔622，每个孔具有不同直径。由于每个孔622的直径可以影响流经孔板620的流速，通过改变流体通过装置434的孔622，输送给患者160的流体的流速可以改变。也就是说，通过将板620旋转到多个位置中的每个位置，多个孔中的每个孔能够放置到能够提供在腔665和管670之间的连接(或孔连接625)。由于用作连接625中的孔的直径通过用户旋转旋钮240改变，所以通过装置434和呼吸机110的流体的流速可以改变。在实施例中，孔板620可以包括一个或多个位于板620上的位置，在该位置上不存在孔622。也就是说，由于通常在设置孔的位置不具有孔622，因此板620在该位置是实心的。当该位置与孔连接625排列起来时，能够阻止或阻塞通过装置434的流体的流动。 在本发明的实施例中，装置434包括用于测量经过装置434的流体的压力的输出端690。如图10中所示，输出端690与管680流体连通。经过管680的流体也能够经过输出端690。如以下所述，经过输出端690的流体进入管432，其被设置用于引导在装置434和/或患者连接电路(或患者气道连接)140中的足够的流体到传感器522，以使得传感器522可以测量在连接电路140和/或装置434中的流体压力。 如图4、4A、4B和5中所示，端口 650、655和690可以分别连接到管424、422和432。也就是，管424能够放置到端口 650上，以建立在端口 650和至少连接器420之间的流体连通。管422能够同样放置到端口 655上，以建立在端口 655和至少连接器420之间的流体连通。管432还能够放置到端口 690上，以建立在端口 690和传感器522之间的流体连通。通过进行这些连接，流体途经呼吸机IIO。例如，流体可以离开螺线管416并流经管422。当管422连接到端口 655时，流体可以通过端口 655进入装置434。 在实施例中，卸压输出端640没有连接到任何管或连接器。输出端640能够直接弓I导流体经其进入呼吸机110的内部或通过一个或多个孔或其它与端口 640排列起来的出口到呼吸机IIO的外部。 旋钮240和孔512设置为使得当呼吸机110的两半400、500结合在一起、或靠拢在一起时，形成如图1中所示的呼吸机IIO。可以通过孔512接近旋钮240。
13
阀170和孔172被配置为使得当呼吸机110的两半400、500结合在一起、或靠拢 在一起时，形成如图1中所示的呼吸机110。可以通过孔172接近阀170。
电线520将一个或多个电源320连接到电路514。每个传感器516、522连接到电 路514或作为电路514的一部分。在实施例中，电路514是容纳一个或多个电路的印刷电 路板("PCB")。使用用于电路514的PCB使得呼吸机110的电子组件相比于现有的呼吸 机更耐用，其中现有的呼吸机包括基于非PCB的电子组件。此外，PCB可以喷涂或另外覆盖 有环氧树脂，来为电路514和由此的呼吸机110增加额外的强度和耐久性。
在实施例中，电路514能将一个或多个检测到的数值与一个或多个阈值比较，以 确定是否需要激活上述的任意报警器。例如，电路514通过电线520连接到电源320。通 过该连接，电路514可以获得电力并检测在电源320中剩余的电压、电流或时间。在实施例 中，电路514可以通过比较在电源320中的电压的剩余数和将该电压与在前测试结果比较， 计算剩余时间数。在前测试结果可以包括测试呼吸机110能够以指定数量的剩余电压运行 多久。例如，在测试期间，在电源320中剩余的指定电压可以产生呼吸机110的两个小时的 操作。电路514可以通过比较在电源320中的电压的现有数和将其与运转两个小时所需的 最小电压比较，计算剩余的时间数。 在另一实施例中，一个或多个传感器516、522可以确定或测量流体压力并将压力 传输给电路514。电路514于是可以将压力与一个或多个阈值(上面描述的)比较，并激活 一个或多个报警器。 在实施例中，电路514包括升压电路。升压电路能够将自于电源320的供给至电 路514的电压增大。例如，电路514可以包括升压电路，其将由两节"D"型碱性电池提供的 3. 0伏特的电压增大到5. 0伏特。然后将5. 0伏特电压应用到选定的电子组件。
此外，在实施例中电路514与BPM按钮218和吸气按钮216连接。例如，在电路 514和按钮216、218之间的电接触或连接可以提供如此的连通。电路514可以包括编程逻 辑功能，其能够由用户简单编程。例如，电路514可以包括一个或多个处理器或微处理器。
电路514可以能够由用户按压按钮216和/或218进行控制。如以下更详细描述 的，用户可以使用按钮218增大和/或减小对患者160执行的BPM。当按下按钮218中的任 意一个的时候，电路514改变提供给患者160的流体的BPM或频率。在实施例中，电路514 还能够在显示窗212中说明或显示选定的BPM。 用户还能够使用吸气按钮216控制由呼吸机110对患者160执行的吸气时间。例 如，通过选择一个或多个按钮216，用户可以选择对成人或成人大小的患者160是否需要较 长的吸气时间，或者对儿童或者儿童大小的患者160是否需要较短的吸气时间。当用户选 择按钮216中的一个的时候，电路514改变了由呼吸机110对患者160执行的流体的吸气 时间。此外，呼吸机IIO可以显示选定的吸气时间。例如，当按钮216被选定时，电路514 能够引起靠近按钮216中的一个或多个的灯或LED变亮。 操作中，如上描述的流体源120连接到呼吸机110。流体源120开放或另外提供流 体，如加压的气体，通过入口阀180给呼吸机110。 一旦流体进入呼吸机IIO，流体被引导到 调节器414。调节器414为呼吸机110调整输入流体压力。在实施例中，调节器414降低输 入流体的压力。例如，调节器414能够逐步降低输入流体压力到40psi (275kPa)。此外，调 节器414能够提供更一致的压力给孔板622。通过在孔板622上提供更一致的压力，如果由源120提供的流体的压力改变，那么流体流过呼吸机110的速度能够更一致。
部分流体从调节器414流向传感器516。在实施例中，传感器516检测或另外确定 输入到呼吸机110的流体的压力。传感器516能够检测该压力以确定由源120提供的流体 的压力是否降到上述的源压力阈值以下。在实施例中，传感器516由电源320供电。如果 压力确实降到该阈值以下，那么传感器516可以将该情况传送至电路514，电路514则能够 激活报警器。例如，如果源流体的压力下降到低于40psi (275kPa)，那么在报警器面板220 上的靠近"低源气体警报"的灯会亮。 部分流体还从调节器414流向螺线管416。螺线管416作为能够阻止或允许流体 的流动通过呼吸机110的阀。例如，螺线管416包括能够在至少两个位置之间移动的活塞。 在实施例中，活塞的一个位置允许流体经过螺线管416并且经过管418，而活塞的另一个位 置则阻止该流体流动或完全停止流体。 图7和8所示为根据本发明的实施例的螺线管416的示意性框图。图7和8图示 螺线管416的操作的一个实施例的简化的视图。螺线管416的操作的其它方式，实现相同 的开始/停止功能(相对于通过呼吸机110的流体的流动)，也在本发明的各实施例的范围 内。 螺线管416包括活塞610、流体流动路径620和活塞行进路径630。在实施例中， 活塞610能够在第一位置(在图7中示出并且作为"开放"位置)和第二位置(在图8中 示出并且作为"关闭"位置)之间移动。使用由电源320和/或电路514提供的电压差在 第一和第二位置之间移动活塞610。在实施例中，1.5伏特的压差在第一和第二或开放和关 闭位置之间移动活塞610。电压差以及由此的螺线管416的控制，能够通过连接到电路514 的电线418提供。 当活塞610处于开放位置时，流体从呼吸机110输送给患者160。流体通过流体流 动路径620经过螺线管416，而活塞610通常在流动路径620外。 当活塞610处于关闭位置时，流体没有正在输送给患者160，或者流体的流动被大 大地阻止。也就是说，流体流动路径620部分至完全地被活塞610阻塞。换句话说，虽然关 闭位置可能没有完全阻塞流体从源120到患者160的流动，但是关闭位置促使螺线管416 妨碍流体流动中的大多数到达患者160。在实施例中，当螺线管416处于关闭位置时，所有 流过路径620的流体被螺线管416阻塞。在此实施例中，如图4和4A中所示，螺线管416包 括倒钩436。倒钩436是螺线管415中的出口 ，例如管或其它开口 。倒钩436提供出口端， 其能排出在连接140中的压力，并且允许输送装置150开启以及允许患者160呼气。
在实施例中，活塞610能够仅处于开放或关闭位置。也就是，活塞610不能处于开 放和关闭位置之间的半途中。在这个实施例中，螺线管416只能允许或阻塞/阻止流体流 过呼吸机110。换句话说，螺线管416不能处于开放或关闭位置之外的位置。
—旦流体经过螺线管416(假定螺线管416处于开放位置)，那么流体经过管418 到连接器420。 一旦流体到达连接器420，那么流体经过连接器420进入管422和424。流 体从管422、424，进入流体控制装置434。在这种情况下，流体的路径首先经过螺线管416 并随后经过流体控制装置434。换句话说，螺线管416是流体控制装置434的"上游"，而流 体控制装置434是螺线管416的"下游"。 螺线管416和流体控制装置434可以一起操作来使得患者160更容易呼气。图13所示为根据本发明的实施例的流体控制装置434的截面图。如图13中所示的装置434 类似于图5和6中示出的实施例。唯一的区别是图13中的装置434包括连接围绕膜板阀 645的腔的孔647，同时空气围绕流体控制装置434。孔647可以协助开放和/或关闭膜板 阀645。在结合中，孔647和膜板阀645可以一起工作来使得患者连接电路140排气，并由 此使得患者160更容易呼气。 在操作中，当螺线管416处于开放位置时，流体从螺线管416流入端口 650和655。 当流体流入端口 650时，流体将膜板阀645推到关闭。当膜板阀645处于关闭时，流体不能 通过或被阻止从端口 650到管685和孔647。相反，流体从管685进入出口端660并随后进 入患者连接电路140。当流体连接电路140时，单向阀157保持开放使得流体可以通过患者 连接电路140和输送装置150提供给患者160。 当螺线管416处于关闭位置时，流体从螺线管416的倒钩436流出，并且不进入端 口 650。当流体没有流入端口 650时，迫使膜板阀645关闭的流体压力降低或不再存在。如 果迫使膜板阀645的流体压力下降到足够低的电平，那么膜板阀645开放。 一旦膜板阀645 开放，那么孔647可以提供在围绕流体控制装置434的空气和管685 (以及当每个管685、端 口 660和电路140连接时，输出端660和患者连接电路140)之间流体连通的路径。在患者 连接电路140中的流体压力随后通过输出端660、管685和孔647释放进入围绕流体控制装 置434的大气中。 一旦在患者连接电路140中的流体压力降到足够数量，单向阀157关闭。 当阀157关闭时，患者160可以通过呼出端155呼气。 在实施例中，管432通过流体控制装置434与患者连接电路140流体连通。管432 还连接到传感器522。管432被设置为引导患者连接电路(或患者气道连接)140和/或在 装置434中的足够的流体到传感器522，以便传感器522可以测量相应的流体压力。 一旦传 感器522测量或另外确定流体压力，那么电路514可以将该压力与阈值比较，例如上述的上 气道压力阈值和/或下气道压力阈值。例如，如上描述的，如果在连接电路或气道连接140 中的流体压力超过上气道压力阈值，那么电路514激活一个或多个报警器。例如，也如上描 述的，如果在气道连接140中的流体压力低于下气道压力阈值，那么电路514激活一个或多 个报警器。在实施例中，报警器包括点亮在报警器控制面板220上的靠近文字"高气道压力 警报"的灯。 此夕卜，电路514可以使得在气道连接140中的流体压力在呼吸机110的窗214中 显示给用户。 在实施例中，呼吸机的定时控制装置包括螺线管416、电路514的至少功能部分和 电源320。通过"功能部分"，其意味着控制螺线管416是否处于开放或关闭位置的电路514 的部件或部分是定时控制装置的功能部分。 定时控制装置控制由呼吸机110使用电源320和螺线管416执行的呼吸的频率 (或BPM)和持续时间(或吸气时间)。照这样，用于呼吸机110的定时控制是电子控制。基 于用户输入，涉及定时控制装置的电路514的功能部分确定用在提供流体给患者160中的 选定的BPM和/或吸气时间。如上描述的，该用户输入可以是用户按BPM按钮218和/或 吸气按钮216。 基于由用户选择的BPM和/或吸气时间，电路514确定螺线管416应该在开放和 关闭位置之间转换的速度或频率。如上描述的，当螺线管416处于开放位置时，流体输送给
16患者160。相反，当螺线管416处于关闭位置时，流体不输送给患者160。电路514可以通 过改变穿过螺线管416的电压差来控制螺线管416是否处于开放或关闭位置。例如，通过 使用电线428改变提供给螺线管416的电压到1. 5伏，电路514可以促使螺线管416在开 放和关闭位置之间改变。 例如，如果用户选择BPM为10(表示每分钟10次呼吸)，那么电路514可以确定螺 线管416应当每六秒开放和关闭一次，以便促使呼吸机110在一分钟内输送十次呼吸。例 如，如果选择BPM为30，那么电路514可以确定螺线管416应当每两秒开放和关闭一次，以 便促使呼吸机110每分钟输送三十次呼吸。例如，如果选择BPM为5，那么电路514确定螺 线管416应当每十二秒开放和关闭一次，以便促使呼吸机110每分钟输送五次呼吸。
在另一组示例中，如果用户选择一秒的吸气时间(表示吸气时间、或流体输送时 间，应当持续一秒)，那么电路514可以确定螺线管416在由呼吸机110输送的每次呼吸时， 在关闭前应当开放并保持开放一秒。例如，如果选择两秒的吸气时间，那么电路514可以确 定螺线管416在由呼吸机110输送的每次呼吸时，在关闭前应当开放并保持开放两秒。
因此，电路514可以电子控制螺线管416以改变由呼吸机提供给患者的呼吸的频 率和持续时间。例如，具有选择的为十的BPM和两秒的吸气时间，电路514可以促使螺线管 416每分钟开放和关闭十次，并且其每次开放保持在开放状态两秒。通过由呼吸机110提供 的呼吸的定时的电子控制，呼吸机110的定时控制装置提供更精确和准确的控制BPM和吸 气时间的方式。当定时控制装置没有依赖于源120流体压力操作(如同一些现有呼吸机) 时，但是相反依赖于相对持续时间长的(各)电源230时，在足够的电源230保留时，定时 控制装置具有更好的精确性和准确性。也就是，例如，因为相比于由碱性电池电源230提供 的电压，可以改变源120流体的压力到更大的范围，所以依赖于源流体压力的呼吸机在它 们的呼吸定时控制(例如BPM和呼气时间)中可以经历相比于呼吸机110更大的波动。
呼吸机110的另一个部件是流体控制装置434。流体控制装置434使得用户控制 和改变在吸气期间(或螺线管416处于开放位置的时间)提供给患者160的流体的速度。 如上描述的，流体控制装置434控制使用不同尺寸的多个孔输送给患者160的流体的速率。 用户通过旋转旋钮240到想要的潮气量来选择使用哪个孔(如图1和2中所示)。在呼吸 机110的外表面上的标记可以指示选择的哪个孔。用户可以使用在旋钮240上的标记242 来选择想要的孔和潮气量。通常，选择较大潮气量引起流过流体控制装置434和流到患者 160的更大的流体速度。 如上描述的，流体控制装置434不依赖于任何电流、电源或电路。因此，装置434 不依赖于、并且不受控于或者另外依赖于电源230和电路514。结果，装置434本质上是呼 吸机110的气流控制，并且相比于现有呼吸机中的电控制的流控制通常更结实和耐用。
使用流体控制装置和定时控制装置，用户可以非常准确地和精确地控制由呼吸机 IIO输送给患者的流体的量。也就是说，用户可以控制BPM和将流体提供给患者160的选择 速率的吸气时间。结果，呼吸机110的单独的定时控制装置和流体控制装置允许用户电子 控制将流体提供给患者160的选择速率的时间段。 如上描述的，呼吸机110包括定时控制装置，其关闭低压电源电路。例如，该定时 控制装置可以由相对较长持续时间的、轻的、小的、便宜的和容易获得的碱性电池供电。这 改进了依赖于相对重、体积大和昂贵的铅酸电池的现有呼吸机，其中铅酸电池具有相对较短的寿命并且相对难以找到(特别在紧急情况下)。呼吸机110的这种设计可以降低其相 比于现有呼吸机的整体重量，并且可以增加超过现有呼吸机的呼吸机110的运行时间。
此外，通过将定时控制装置和流体控制装置434分为可分别电操作和气动操作的 单独控制的装置，呼吸机110可以提供用于提供给患者160的流体的在BPM和吸气时间中 的增加的准确性和精确性。现有的呼吸机可以包括所有气动系统来控制流体流动和定时。 这类呼吸机典型地包括依赖于源流体压力的累积作为定时功能的复杂的气动系统(或作 为定时控制装置)。但是，在这些呼吸机中共同的小渗漏和轻微的改变可以影响呼吸机的性 能、精确度和准确度。 此外，一些现有的呼吸机完全由电子控制。这类呼吸机使用电路来控制定时和来 控制和驱动复杂的定量阀来建立通过呼吸机的流体的流动控制。这种呼吸机典型地要求相 比于呼吸机110的各实施例更多的能量和电压。此外，这些呼吸机典型地要求附加的硬件， 例如位置反馈电路，来获得在它们的定时中的提高的精确度。 图9所示为用于使用根据本发明的实施例的改进的呼吸机110的方法900的流程 图。方法900开始于步骤905，其中流体源连接到呼吸机。例如，如上描述的，源120可以连 接到呼吸机110。 接下来，在步骤910中患者气道连接连接到呼吸机和到患者。例如，如上描述的， 患者气道连接140能够连接到呼吸机110和患者160。 接下来，在步骤915，选择BPM、吸气时间和流体流动速度。例如，如上描述的，用户 可以使用按钮216、218选择想要的BPM和吸气时间，并且可以通过旋转旋钮240到想要的 潮气量选择流体流动速度。 接下来，在步骤920，流体从流体源流入呼吸机的定时控制装置。例如，如上描述 的，流体可以从源120流入螺线管416。在实施例中，流体可以在流入定时控制装置前，流入 压力调节器，例如调节器414。 接下来，在步骤925，方法900进入步骤930或步骤935依赖于定时控制装置为开 或处于开放状态。如果定时控制装置为开，那么方法900从步骤925进入到步骤935。如果 定时控制装置为关，那么方法900从步骤925进入到步骤930。例如，如果螺线管416处于 开放状态或位置，那么方法900可以从步骤925进入到步骤935。如果螺线管416处于关闭 状态或位置，那么方法900可以从步骤925进入到步骤930。 在步骤930，流体没有经过定时控制装置。也就是，定时控制装置阻塞或至少阻止 大部分流体流过定时控制装置。例如，螺线管416可以阻塞或阻止经过螺线管416的流体 的流动。方法900从步骤930返回到步骤925，其中这取决于定时控制装置是否开放。在这 种情况下，方法900在包括步骤925和930的循环中执行，直到定时控制装置处于开放状态 或位置。 在步骤935，流体经过定时控制装置并进入流体控制装置。例如，如上描述的，流体 在经过开放的螺线管416后可以进入流体控制装置434。 接下来，在步骤940，流体控制装置改变流体流动速度。即是，流体控制装置可以增 加或减少流体流动速度。在示例中，流体控制装置434包括具有不同直径的多个孔。如上 描述的，流体控制装置434可以引导流体的流动通过这些孔中的一个或多个，以改变流体 流动速度。
接下来，在步骤945中，流体提供给患者。例如，流体可以在通过患者气道连接140 经过流体控制装置434后，提供给患者160。 虽然已经示出和描述了目前描述的本发明的特定的元件、实施例和应用，但是应 当理解的是因为那些本领域技术人员，可以进行修改，特别是在前述教导的启发下，所以描 述的本发明并不限于此。因此，期望权利要求覆盖这种修改，并且并入来自目前描述的本发 明的精神和范围内的这些特征。
权利要求
一种呼吸机，包括定时装置，其能够控制流体输送给患者的时间段，所述定时装置包括螺线管；电源，用于给所述定时装置提供电力；以及流体控制装置，能够控制将所述流体输送给所述患者的流速，所述流体控制装置包括多个孔。
2. 如权利要求1所述的呼吸机，其中所述流体在通过所述流体控制装置之前，经过所 述螺线管提供给所述患者。
3. 如权利要求l所述的呼吸机，还包括印刷电路板("PCB")，其中所述电源向所述PCB 提供电力以控制所述螺线管的位置。
4. 如权利要求1所述的呼吸机，其中所述电源从多个电池向所述呼吸机提供三伏或小 于三伏的电压。
5. 如权利要求4所述的呼吸机，还包括设置用来将所述三伏或小于三伏的电压提高到 至少五伏的电压的印刷电路板("PCB")。
6. 如权利要求1所述的呼吸机，其中所述电源向所述PCB提供电力以监控在患者气道 连接中的一个或多个压力、所述电源的状态和流体源提供所述流体处的压力。
7. 如权利要求6所述的呼吸机，还包括至少一个报警装置，当下面的多种情况中的至 少一种情况发生时，所述报警装置提供视觉和听觉指示中的至少一个，所述情况包括(a) 在所述患者气道连接中的所述压力超过上气道压力阈值；(b) 在所述患者气道连接中的所述压力降到下气道压力阈值以下，并保持低于所述下 气道压力阈值至少预定的时间段；(c) 所述流体源提供所述流体处的所述压力降到源压力阈值以下；以及(d) 所述电源的电平降到电源阈值以下。
8. 如权利要求1所述的呼吸机，其中所述定时装置通过在包括开放位置和关闭位置的 至少多个位置之间移动所述螺线管进而控制所述时间段，当所述螺线管位于所述开放位置 时所述时间段开始，以及当所述螺线管位于所述关闭位置时所述时间段结束，所述螺线管 配置为当所述螺线管位于所述开放位置时允许所述流体流动经过所述呼吸机，而当处于关 闭位置时阻止所述流体的所述流动。
9. 如权利要求1所述的呼吸机，其中所述流体控制装置通过允许所述流体经过所述多 个孔中的至少一个孔控制所述流速，所述孔包括多种不同直径。
10. 如权利要求1所述的呼吸机，其中能够通过使用所述定时装置调整所述时间段中 的一个或多个以及使用所述流体控制装置调整所述流速，来改变由所述呼吸机提供给所述 患者的流体量。
11. 一种用于提供呼吸机的改进控制的方法，所述方法包括 对使用螺线管输送流体给患者的时间段进行电子控制；以及通过引导所述流体通过具有多个不同直径的多个孔中的至少一个孔，控制输送给所述 患者的所述流体的流速；以及通过允许所述流体以所述流速在所述时间段通过所述呼吸机，来对所述患者提供一定 量的所述流体。
12. 如权利要求11所述的方法，其中电子控制所述时间段的所述步骤在控制所述流速的所述步骤前发生。
13. 如权利要求11所述的方法，其中电子控制所述时间段的所述步骤包括使用具有多 个电池的电源调整所述螺线管的位置。
14. 如权利要求13所述的方法，其中所述多个电池提供三伏或小于三伏的电压给所述 呼吸机。
15. 如权利要求13所述的方法，还包括将所述三伏或小于三伏的电压增加到至少五伏 的电压。
16. 如权利要求11所述的方法，还包括监控在患者气道连接中的一个或多个压力、电 源的状态和流体源提供所述流体处的压力。
17. 如权利要求16所述的方法，还包括当多种情况中的至少一种情况发生时，提供视 觉和听觉指示中的至少一个，所述情况包括(a) 在所述患者气道连接中的所述压力超过上气道压力阈值；(b) 在所述患者气道连接中的所述压力降到下气道压力阈值以下；(c) 在所述流体源提供所述流体处的所述压力降到源压力阈值以下；以及(d) 所述电源的电平降到电源阈值以下。
18. 如权利要求11所述的方法，其中电子控制所述时间段的所述步骤包括在包括开放 位置和关闭位置的至少多个位置之间移动所述螺线管，当所述螺线管位于所述开放位置时 所述时间段开始，而当所述螺线管位于所述关闭位置时所述时间段结束，其中所述螺线管设置用于当所述螺线管位于所述开放位置时允许所述流体流动通过 所述呼吸机，而当处于关闭位置时阻止所述流体的所述流动。
19. 一种呼吸机，包括吸气定时控制装置，设置用于起动和停止通过所述呼吸机的流体的流动，所述控制装置由至少一个电池供电；以及多个孔，其具有不同直径并设置用于控制通过所述呼吸机的所述流动的速率。
20. 如权利要求19所述的呼吸机，其中以流体流动的选定速率输送期望的潮气量给患 者，所述控制装置计算以流体流动的选定速率输送所述期望的潮气量所需的时间段，并且 通过在第一和第二位置之间移动螺线管控制所述时间段的起始和结束。
21. 如权利要求19所述的呼吸机，其中所述控制装置包括由多个电池供电的印刷电路 板("PCB")。
22. 如权利要求19所述的呼吸机，其中所述呼吸机能够靠两节D型碱性电池工作大于 八小时。
23. 如权利要求19所述的呼吸机，其中所述控制装置被设置用来在通过所述呼吸机的 所述流体的所述流动中的所述多个孔的上游的点，起动和停止所述流体的所述流动。
24. 如权利要求19所述的呼吸机，其中所述控制装置包括 由三伏或小于三伏的电压供电的印刷电路板("PCB");以及 能够提供大于三伏的电压给所述PCB的升压电路。
全文摘要
本发明的一个或多个实施例提供了一种呼吸机，该呼吸机包括定时装置、电源和流体控制装置。定时装置是电子控制的并且能够控制流体输送给患者的一段时间。定时装置可以使用螺线管控制这段时间。流体控制装置控制流体输送给患者的流速。流体控制装置可以使用多个孔控制流速。定时装置和流体控制装置彼此分离并且每个都能够独立于另一个操作。
文档编号A61M16/00GK101754782SQ200880025532
公开日2010年6月23日 申请日期2008年6月4日 优先权日2007年6月5日
发明者凯文·D·克劳帕 申请人:联合健康护理产品有限公司