一种麻醉机及系统的制作方法

本申请涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种麻醉机及系统。

背景技术

麻醉机的功能是手术期间对病人进行吸入麻醉和机械通气。病人在麻醉呼吸机的帮助下，以维持气道通畅、改善通气和氧合、防止机体缺氧和co2蓄积。然而，在全麻手术中，病人通常需要进行插管通气。因此，需要延长患者的窒息时间窗，给医生插管预留时间。通常的，可以通过给患者进行预给氧来实现。

技术实现要素：

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种麻醉机，包括气源接口和分别与所述气源接口连接的给氧装置和麻醉呼吸装置；所述给氧装置为患者提供含氧气体；所述麻醉呼吸装置为患者提供麻醉呼吸支持。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种麻醉机系统包括麻醉机和给氧设备，所述麻醉机设置有固定机构，所述给氧设备通过所述固定机构可拆卸地固定在所述麻醉机上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为一种实施例中麻醉机的结构示意图；

图1b为一种实施例中麻醉机的结构示意图；

图1c为一种实施例中麻醉机的结构示意图；

图2a为一种实施例中麻醉机的给氧装置的结构示意图；

图2b为一种实施例中麻醉机的给氧装置的气路图；

图2c为一种实施例中麻醉机的给氧装置的结构示意图；

图3a为一种实施例中麻醉机的给氧装置的实现方案的具体结构图；

图3b为一种实施例中麻醉机的给氧装置的实现方案的具体结构图；

图4为一种实施例中麻醉机的麻醉呼吸装置的结构示意图；

图5为一种实施例中麻醉机的麻醉呼吸装置中呼吸控制模块和呼吸回路的实现方案结构图；

图6为一种实施例中麻醉机的结构示意图；

图7a为一种实施例中麻醉机的立体结构示意图；

图7b为一种实施例中麻醉机的局部放大示意图。

具体实施方式

在对本申请实施例进行详细介绍之前，对预给氧技术进行简单介绍，预给氧技术通常指的是，在麻醉诱导前和气管插管前使用高浓度氧气吸入来延缓呼吸暂停引起的动脉血氧饱和度下降。当然，本申请中提及的用于提供含氧气体的给氧装置、给氧设备等不局限于应用在上述预给氧技术中，也可以应用于其他需要给氧的临床场景，例如术后的给氧。

通常的，在需要进行术前预给氧和插管过程中，使用单独的给氧设备给患者进行给氧，对于困难气道的患者，可以延长窒息时间窗，为医生提供时间来建立人工气道。然而，目前来讲，在给患者进行给氧时需要使用单独的给氧设备，这在紧张的手术环境中增加了设备的管理难度。也可能在紧急情况下出现资源不足，或找不到机器的风险。并且，目前的给氧设备自身的信息过于独立，不能共享到麻醉机和其他信息系统中。

基于上述因素，本申请提供了一种麻醉机，如图1a-1b所示，麻醉机100包括气源接口101和分别与气源接口101连接的给氧装置102和麻醉呼吸装置103；给氧装置102用于为患者105提供含氧气体；麻醉呼吸装置103用于为患者105提供麻醉呼吸支持。

气源接口101连接至外部气源104，以为麻醉机提供所需要的气体，包括氧气、笑气(一氧化二氮)、空气等。在一些情况下，气源提供的气体属于高压气体，气源出气口可以设置有减压阀，或者麻醉机的气源接口101处设置有减压阀，以为麻醉机提供平稳气体。

本申请提供的麻醉机，除了具有为患者提供麻醉呼吸支持的麻醉呼吸装置103外，还集成了给氧装置102，可以直接使用麻醉机对患者进行给氧操作，以延长患者的窒息时间窗，为医生的其他操作(比如插管)预留时间。

在一些实施例中，如图1a所示，麻醉机只包括一个气源接口101，气源接口101连接至外部气源104，以为麻醉机提供氧气。通过气源接口101输入的氧气根据麻醉机的工作状态分别进入给氧装置102和/或麻醉呼吸机装置103的气路，并最终送至患者105。给氧装置102向患者105提供含氧气体，麻醉呼吸机装置103向患者105提供麻醉呼吸支持。

图1a所示，给氧装置102和麻醉呼吸装置103共用一个输出接口，例如，两者共用一个面罩让患者105使用。在这些实施例中，由于只有一个输出接口的限制，给氧装置102和麻醉呼吸装置103可能只有一个处于工作状态。具体的，给氧装置102可以共用麻醉呼吸装置的acgo出口(辅助新鲜气体出口)、呼吸系统吸气端口或其他出口。

在另一些实施例中，如图1b所示，给氧装置102和麻醉呼吸装置103分别具有独立的出气口，例如两者配置有单独的面罩。当然，在这些实施例中，给氧装置102和麻醉呼吸装置103可以独立运行，分别让患者105a和患者105b使用。具体的，可以为给氧装置102和麻醉呼吸装置103配置独立的启动开关，以对两者进行独立控制；抑或，麻醉机可以配置一个总开关，需要对给氧装置102和麻醉呼吸装置103进行独立开启或关闭时，通过麻醉机的软件控制界面进行控制。当然，麻醉机的软件控制界面也可以配置成分别对给氧装置102和麻醉呼吸装置103的其他功能和状态进行控制。

通常的，麻醉机在对患者进行给氧操作和麻醉呼吸支持时，不仅仅只使用氧气作为气源气体，还需要使用到平衡气体，例如笑气、空气等，以实现调节氧气的浓度等目的。基于此，如图1c所示，在一些实施例中，麻醉机与图1b的区别在于，气源接口包括提供氧气的氧气输入接口101a和提供平衡气体的平衡气体输入接口101b。氧气输入接口101a连接至外部氧气气源104a，平衡气体输入接口101b连接至外部平衡气体气源104b。当然，在另外一些实施例中，麻醉机可以提供不止两个气源接口，以方便为麻醉机提供多于两种数量的气体。

下面主要针对图1c所示的麻醉机结构方案进行详细说明，这些说明中的某些内容可以根据本领域普通技术人员所掌握的知识运用到图1a-1b所示的麻醉机结构方案中。

如图2a所示，在一实施例中，给氧装置包括调节含氧气体流量的流量调节模块201，调节含氧气体中氧浓度的浓度调节模块202，和检测含氧气体流量的流量检测模块203。

在一些实施例中，当给氧装置只提供了一条气路，即给氧装置只能为患者提供氧气作为含氧气体时，可以通过流量调节模块201调节氧气的流量，并通过流量检测模块203来检测实际气路中氧气的流量。此时，氧气气源提供的氧气浓度决定了含氧气体中氧气的浓度。

如图2b所示，在一些实施例中。给氧装置包括氧气支路204、平衡气体支路205和混合气路206；氧气支路204的进气端与氧气输入接口连通，从氧气输入接口输入氧气；平衡气体支路205的进气端与平衡气体输入接口连通，从平衡气体输入接口输入平衡气体(例如空气)；氧气支路204和平衡气体支路205的末端与混合气路206连通，混合气路206将氧气支路204输入的氧气和平衡气体支路205输入的平衡气体混合输出。

在这些实施例中，流量调节模块201可以分别调节氧气支路204中的氧气流量和平衡气体支路205中的平衡气体流量；流量检测模块203至少检测实际气路中氧气支路204中的氧气流量和平衡气体支路205中的平衡气体流量。当然，如果有必要，流量检测模块203还可以检测混合气路206中含氧气体的流量。通常的，给氧装置提供的含氧气体中氧气的浓度可以通过分别调节氧气流量和平衡气体流量来实现，因此，浓度调节模块202在方案的实际实现过程中，采用控制流量调节模块201来调节氧气流量和平衡气体流量，以达到调节氧气浓度的目的。

如图2c所示，在一实施例中，流量调节模块包括设置在氧气支路204上，控制氧气流量的流量控制器207，和设置在平衡气体支路205上，控制平衡气体流量的流量控制器208；流量检测模块包括设置在氧气支路204上，测量氧气流量的流量传感器209，设置在平衡气体支路205上，测量平衡气体流量的流量传感器210，和设置在混合气路206上，测量含氧气体流量的流量传感器211。当然，给氧装置可以只包括设置在氧气204支路上的流量传感器209和设置在平衡气体支路205上的流量传感器210；或者给氧装置也可以只包括设置在混合气路206上流量传感器211。

如图3a所示，为一实施例中，实现给氧装置的具体结构方案。氧气支路上设置有依次连通的用于对输入的氧气进行过滤的过滤器311，用于调节氧气流量的比例阀312，用于监测氧气流量的流量传感器313，和用于控制氧气单向流通的单向阀314。平衡气体支路上设置有依次连通的用于对输入的平衡气体进行过滤的过滤器321，用于调节平衡气体流量的比例阀322，用于监测平衡气体流量的流量传感器323，和用于控制平衡气体单向流通的单向阀324。为了提高安全性，混合气路上还设置有控制混合气路通断的开关阀305，和监测混合气路中含氧气体流量的玻璃管流量计。当比例阀312/322发生故障时，可以通过开关阀305进行控制。

请参考图3b，在另一实施例中，可以在氧气支路和平衡气体支路中分别增加机械备用阀308，当比例阀312/322发生故障时，可以通过机械备用阀308进行控制。当然，也可以不在氧气支路和平衡气体支路中分别增加机械备用阀308，而在混合气路上设置机械备用阀，以避免比例阀312/322发生故障时，可以通过该机械备用阀关断混合气路。

需要说明的是，在其他实施例中，图3提供的各个器件可以采用具有相同功能的其他器件来替代，例如机械式器件与电子式器件之间的替代。上述实施例中，流量控制器功能的实现既可以采用电子式器件，也可以采用机械式器件。

如图4所示，麻醉呼吸装置包括麻药输送模块401、呼吸控制模块402和呼吸回路403。麻药输送模块401与气源接口和呼吸回路403连接，将麻药输送到呼吸回路403中；呼吸控制模块402与气源接口和呼吸回路403连接，通过呼吸回路403为患者提供呼吸支持。

麻药输送模块401包括气体混合器4011和麻醉蒸发器4012；气体混合器4011与气源接口和麻醉蒸发器4012连接，将氧气和平衡气体混合后输出到麻醉蒸发器4012；麻醉蒸发器4012将麻药与气体混合器4011输出的气体混合后输出到呼吸回路403。

如图5所示，为一实施例中，为实现呼吸控制模块402和呼吸回路403的一种具体结构方案。减压阀501一端连接至气源接口，用于输入驱动气以及对驱动气进行减压。吸气阀502在打开后向风箱504送气。流量传感器503用于检测当前气路的流量。驱动气由减压阀501、吸气阀502、流量传感器503进入风箱504的外腔，压缩风箱504内的气囊向下运动，气囊内的气体通过呼吸回路流入患者肺部，此时呼吸回路的压力应当是随着送气过程逐渐增加，但如果压力增加到超过呼气阀505的封闭压力时，即使吸气阀502继续送气，多余驱动气会从呼气阀505泄放，从而保证了患者端气道压力不会超过设定的控制压力。呼气期间，呼气阀505的封闭压力被释放，回路压力会迅速下降，而风箱504内的折叠气囊也会上升到顶部，等待下一个呼吸循环。507、508为呼吸回路中的单向阀。509、510为呼吸回路中的压力传感器。511为流量传感器，用于测量患者呼吸气体的流量。506为二氧化碳吸收罐，用于吸收患者呼出气体中的二氧化碳。图5中的新鲜气体输入端即为麻药输送模块的输出端，用于向患者输送新鲜气体(携带麻药)。

具体的，麻醉呼吸装置中的具体结构实现方案可以采用现有技术中的一些常规方案。例如，采用申请号为“cn200710075839.1”，发明名称为“麻醉机和呼吸机的通气系统及压力监控方法”的中国专利中所采用的方案；或者，采用申请号为“cn201480017240.0”，发明名称为“麻醉机呼吸系统及麻醉机”的中国专利中所采用的方案；或者采用气动气控、气动电控或电动电控的方式；或者回路模式采用紧闭系统、半紧闭系统、半开放系统、开放系统，等等。

对于麻醉机来说，为患者提供呼吸气体的流量是有限制的，其必须考虑患者的生理情况来设置。通常的，麻醉机所选择的呼吸气体的流量将根据患者的体重来设置。因此，该流量一般都比较小，甚至提供300毫升/分钟就可以基本满足患者代谢氧的需求了。而通常认为超过4升/分钟就属于极高流量了。

在进行给氧操作时，为了尽可能延长窒息时间窗，给医生插管预留足够的时间，麻醉医生会利用麻醉机的手动模式，通常将氧流量调节到4到8l/min，在手动模式下对患者进行给氧一段时间之后再对患者进行插管操作。对于正常的成人，有大约8分钟的窒息时间窗进行插管操作，但是肥胖病人，产科病人，困难气道发生率高，给氧充分后，使用肌松药之后，下降到80％spo2(血氧饱和度)只有1.5～4分钟，插管风险高，在短的窒息时间窗内必须要建立气道，对于紧急的困难气道插管非常危险，多次插管尝试不成功，患者有可能不能插管也不能通气，危及患者的生命。医生的压力较大。

目前，部分手术会采用喷射式呼吸机来给患者进行通气。例如对下呼吸道狭窄(sgs)的患者做手吸道扩张术，手术医生和麻醉医生要共享气道管理，对双方都是很大的挑战。目前手术过程中通气方式没有固定的标准，使用较多的是喷射式呼吸机通气，但是高频喷射式在声门上送气，可能会造成肺气肿，气胸，病人缺氧的风险。

为解决上述问题，本申请不仅在麻醉机中集成了给氧装置，还创造性地提出了给氧装置以大于15升/分钟的流量为患者提供的含氧气体的方案(本申请中也称高流量给氧)。

需要说明的是，本实施例中所指的15升/分钟指的是提供给患者含氧气体的流量。当给氧装置仅使用氧气时，指的是氧气的流量不低于15升/分钟；当给氧装置使用氧气和空气的混合气体作为含氧气体时，指的是该混合气体的总流量不低于15升/分钟。

使用大于15升/分钟的流量对患者进行通气，可以显著地延长窒息时间窗口，具有极高的临床价值。例如术前预给氧和插管过程中使用高流量给氧(流量达到40-70l/min)，对于困难气道的病人，可以显著延长窒息时间窗，平均窒息时间达到17min,医生可以从容建立人工气道。并且，对于某些短时间(半个小时以内)的喉部手术的病人，甚至可以直接使用高流量给氧完成整个手术，减少了插管环节，减轻了医生的工作负担，使患者免受插管之苦。

在一些实施例中，麻醉机的给氧装置仅用于提供氧气，即只有一路用于输送氧气的气路时，只要满足流量不低于15升/分钟即可定义为高流量。在另一些实施例中，麻醉机的给氧装置包括氧气支路和平衡气体支路时，可以进一步定义氧气和平衡气体混合后的总流量大于30升/分钟为高流量，此时氧气流量可以不限制为大于15升/分钟。

如图6所示(仅示出了麻醉机各个装置的控制连接关系)，在一实施例中，麻醉机还包括模式调节装置601、设置监测装置602、工作信息传输装置603、故障自检装置604、温度调节装置605、湿度调节装置606和存储装置607。

模式调节装置601响应接收到的操作指示以控制给氧装置在至少两种工作模式之间进行切换。

在一实施例中，工作模式可以包括低流量模式和高流量模式；低流量模式定义为给氧装置以小于15升/分钟的流量为患者提供预给含含氧气体，高流量模式定义为给氧装置以大于15升/分钟的流量为患者提供预给含含氧气体。

进一步，工作模式也可以包括小儿模式和成人模式；小儿模式定义给氧装置以小于20升/分钟的流量为患者提供含氧气体，成人模式定义为给氧装置以1-100升/分钟的流量为患者提供含氧气体。

给氧装置在不同工作模式下为患者提供的预给含含氧气体的流量和/或浓度不同。具体的，可以针对不同需求设置不同的工作模式，例如麻醉前通高流量含含氧气体，术后通低流量含含氧气体；或者，可以针对不同的病人类型，设置不同的工作模式，例如针对成人流量大，针对小儿流量小。氧浓度通常使用的范围为21％-100％。

通过工作模式的设置，可以使得用户在针对不同需求时进行快速设置。

设置监测装置602在监测到用户输入的含氧气体的流量和/或氧浓度设置值未处于当前工作模式对应的范围内时，生成报警提示信息。例如，当前工作模式为小儿模式时，给氧装置将以小于20升/分钟的流量为患者提供含氧气体。此时，如果用户不小心，或因错误操作将流量手动设置到了大于20升/分钟；抑或因麻醉机设备故障，使得实际的含氧气体流量大于20升/分钟，设置监测装置602将获知到该信息，并进行报警提示，避免事故的发生。

工作信息传输装置603获取给氧装置和/或麻醉呼吸装置的工作信息，并发送工作信息。工作信息可以包括气路中的流量信息、氧浓度信息、压力信息，设备工作时长信息，工作模式信息，故障信息等等。工作信息传输装置603可以将获取到的工作信息发送给麻醉机的显示器进行显示，或者发送给其他监护设备，或者发送给信息系统，以供相关人员使用。本申请提供的麻醉机，其给氧装置和麻醉呼吸装置两者的工作信息可以共享、整合，例如，可将给氧的模式、设置等信息直接反应到麻醉机的常规信息记录单上，减少医生手动记录的负担。

故障自检装置604监测给氧装置和/或麻醉呼吸装置的故障信息。具体的，故障自检装置604还可以配置为在检测到故障后发出报警提示。故障信息可以包括气路阻塞、流量调节失效、浓度调节失效等信息。具体的，故障信息还可以通过麻醉机的电子显示器(如图7a和图7b所示)上进行显示，以方便故障的定位。

温度调节装置605调节给氧装置输出的含氧气体的温度，湿度调节装置606调节给氧装置输出的含氧气体的湿度，从而为患者提供暖湿气流，减小对患者的刺激。当然，在另一实施例中，温度调节装置605和湿度调节装置606也可以用于调节麻醉呼吸装置为患者提供的呼吸气体的温度和湿度。当然，温度调节装置605和湿度调节装置606还可以集成到一起。具体的，湿度调节装置可以是集成在麻醉机内部，也可以通过外挂于麻醉机上的湿化器来实现。给氧装置和麻醉呼吸装置的出气端连到湿化器的输入端，湿化器将气体湿化后输出给患者。

存储装置607将给氧装置和/或麻醉呼吸装置的工作信息进行保存。

由于本申请实施例中，给氧装置和麻醉呼吸装置是独立的，两者可以独立工作，模式调节装置601、设置监测装置602、工作信息传输装置603、故障自检装置604、温度调节装置605、湿度调节装置606和存储装置607可以配置为在给氧装置和麻醉呼吸装置同时运行时工作，也可以在两者之一运行时工作。

如图7a所示，为一种麻醉机的立体示意图。该麻醉机700配置了三个流量调节选择器706，分别用于控制氧气、笑气和空气的流量。该麻醉机700包括麻醉呼吸装置701和麻醉蒸发器702和其他麻醉传输系统元件。麻醉机700可装载在推车703上，推车可带轮子704，以便于移动。电子显示器705可用于向用户直观的提供有关气体流量或者麻醉传输程序、状态的信息。电子显示器705还可以是带有触控功能的显示器，用户可通过触控电子显示器705来控制麻醉机的部分功能，例如调节气体流量、氧浓度等。708为麻醉机的acgo出口。

图7b是图7a所示麻醉机的局部放大示意图。该麻醉机700的电子式流量选择旋钮7061、7062、7063可在手动调节模式下作为机械式流量选择旋钮，即无论在哪种模式下，都可以通过旋钮7061、7062、7063对气体流量进行调节。如图所示，通过一个显示器705可以将监测到的病人参数及其他相关信息呈现给医生。显示器705还可以是带有触摸屏的显示器，医生通过显示器705可以控制麻醉机700的运行。在具体的实施例中，流量选择旋钮7061可用于控制氧气的流量，而流量选择旋钮7062可用于控制笑气的流量，流量选择旋钮7063可用于控制空气的流量，用户通过旋转这些旋钮控制气体达到想要的流量。

流量显示单元707可用于直观的显示被调节气体的当前流量。流量显示单元707可以是电子式的，比如在显示屏上模拟的流量管；或者也可以是机械式的流量管；或者系统中同时设置两种形式的流量显示单元；也或者是该流量显示单元707在不同操作模式下分别切换到对应的显示方式，比如在电控模式下流量显示单元通过电子显示方式显示流量，而在手动控制模式下以机械式刻度变化显示被调节气体的流量，以便在电控模式下和手动控制模式下都能正常显示气体流量。如图中所示，每一种流量选择旋钮7061、7062、7063分别对应有一个流量管，从而可单独显示每种气体的流量。

虽然图中显示了带有三个流量选择旋钮的麻醉机，但是可以理解，更多或者更少数量的旋钮都是可以根据需要而设定的，并不代表本发明仅限于设置三个流量选择旋钮。例如，设置两组流量选择旋钮来分别调节上述实施例中给氧装置和麻醉呼吸装置中的气体流量。所调节的对象也不限于三种气体，可以更多或者更少，还可以控制气体以外的其他流体。虽然图中显示了一个旋钮对应调节一种气体的流量，但是在某些实施方式中，也可以通过一个以上的旋钮对某种气体进行流量调节，或者通过内部机械结构的复用/切换设计，一个旋钮可以用于调节多种气体的流量，例如调节氧浓度旋钮时，通过分别调节氧气和平衡气体的流量来实现氧浓度的调节。当然，流量选择旋钮的功能也可以在具有触控功能的电子显示器705上实现。

本申请实施例还提供了一种麻醉机系统，包括麻醉机和给氧设备，麻醉机设置有固定机构，给氧设备通过所述固定机构可拆卸地固定在麻醉机上。给氧设备包括一壳体和设置于该壳体中的上述给氧装置，其气路结构可以参考上述实施例提供的给氧装置，此处不赘述。固定机构可以是固定平台、固定挂钩，或者采用本领域常规的用于两个设备之间进行可拆卸固定的结构。

在一些实施例中，麻醉机和给氧设备可以通过独立的两个电源进行供电；在另一些实施例中，给氧设备的电源输入接口连接到麻醉的辅助输出电源接口，通过麻醉机的辅助输出电源接口来给给氧设备进行供电。

在一些实施例中，给氧设备的气源输入接口连接到外部气源，即给氧设备和麻醉机各自采用独立的外部气源；或者给氧设备的气源输入接口连接到麻醉机的气源。

进一步，麻醉机与给氧设备之间可以通过有线或无线的方式进行通信，实现两者之间进行信息共享。例如，固定机构上还可以设置第一和第二信息传输接口，给氧设备的对应位置设置第三信息传输接口，麻醉机上对应位置设置有第四信息传输接口。固定机构上的第一信息传输接口与麻醉机上的第四信息接口连接，当给氧设备安装到固定机构上时，给氧设备上的第三信息传输接口与固定结构上的第二信息接口连接，从而实现给氧设备与麻醉机间的数据传输。两者的工作信息也可以通过位于麻醉机或给氧设备之一上的显示器进行显示，或用户通过麻醉机或给氧设备之一上的触控显示器对麻醉机和给氧设备进行控制。

需要说明的是，上述实施例提供的麻醉机的模式调节装置601、设置监测装置602、工作信息传输装置603、故障自检装置604、温度调节装置605、湿度调节装置606和存储装置607也可以同样应用在本实施例提供的麻醉机系统中。例如，将模式调节装置601、设置监测装置602、工作信息传输装置603、故障自检装置604、温度调节装置605、湿度调节装置606和存储装置607设置在给氧设备和/或麻醉机上，以实现同样的功能。

另外，本实施例提供的麻醉机系统为实现高流量给氧，给氧设备可以配置为以大于15升/分钟的流量为患者提供含氧气体。

本实施例提供的麻醉机系统，可以方便地使用麻醉机对患者进行麻醉呼吸支持，使用给氧设备为患者进行给氧操作。

以上实施例仅表达了几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。