一種先導式控制呼吸機氣路系統的製作方法
2023-05-10 07:02:31
專利名稱：一種先導式控制呼吸機氣路系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及醫療電子，具體涉及一種呼吸機中能調整氧氣濃度且使用壽命更長的氣路系統。
背景技術：
呼吸機，是一種能代替、控制或改變人的正常生理呼吸，增加肺通氣量，改善呼吸功能，減輕呼吸功消耗，節約心臟儲備能力的裝置。它必須具備以下四個基本功能即向肺充氣、吸氣向呼氣轉換，排出肺泡氣和呼氣向吸氣轉換，依次循環往復。因此對應必須有⑴ 能提供輸送氣體的動力，代替人體呼吸肌的工作；⑵能產生一定的呼吸節律，包括呼吸頻率和吸呼比，以代替人體呼吸中樞神經支配呼吸節律的功能；⑶能提供合適的潮氣量(VT) 或分鐘通氣量(MV)，以滿足呼吸代謝的需要；⑷供給的氣體最好經過加溫和溼化，代替人體鼻腔功能，並能供給高於大氣中所含的氧氣量，以提高吸入氧氣濃度，改善氧合。動力源可用壓縮氣體作動力(氣動)或電機作為動力(電動)呼吸頻率及吸呼比亦可利用氣動氣控、電動電控、氣動電控等類型，呼與吸氣時相的切換，常於吸氣時於呼吸環路內達到預定壓力後切換為呼氣(定壓型)或吸氣時達到預定容量後切換為呼氣(定容型)，不過現代呼吸機都兼有以上兩種形式。目前，呼吸機採用供氣控制電磁閥串聯在進氣流量調節閥前面的控制方式，因此供氣控制電磁閥的通氣口徑需要足夠大，使用在高壓的環境中，並且須要反覆開閉，這樣對供氣控制電磁閥的要求高，使用壽命短。另一方面，本申請人同時申請中國發明「呼吸流量節律控制氣閥」，公開了一種流量調節閥，通過它的氣動控制端氣壓控制主通道打開或關閉。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是，如何提供一種先導式控制呼吸機氣路系統，能增加呼吸機安全性能，提高呼吸機的使用壽命；調整氧氣濃度和提高供氣控制電磁閥的使用
壽命ο本發明上述技術問題這樣解決構建一種先導式控制呼吸機氣路系統，包括氧氣連通管道及其上氣路串通的氧氣流量調節閥，還包括
空氣連通管道及其上由外到內氣路串通的進氣單向閥和空氣流量調節閥； 文丘裡裝置，出口端通過主管道氣路連通呼吸機氣路系統出口，入口端氣路連通所述氧氣連通管道，旁路氣路連通所述空氣連通管道；所述氧氣連通管道由外到內氣路串通減壓泵和所述氧氣流量調節閥；
供氣控制支氣路及其上氣路串通的供氣控制電磁閥，所述供氣控制電磁閥入口端氣路連通所述氧氣流量調節閥的進氣端之前的氧氣連通管道，出口端氣路連通所述氧氣流量調節閥的氣動控制端，排氣端氣路連通所述文丘裡裝置或主管道。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，氧氣連通管道、空氣連通管道和主管道構成
3本氣路系統的主氣路。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，所述氧氣連通管道和所述空氣連通管道都還串通各自進氣前端部位的過濾器。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，所述氧氣連通管道上從外到內、依次串連氧氣過濾器、所述減壓泵和氧氣流量調節閥。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，所述使用者接口通過外部管道連通患者呼吸閥。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，還包括通過安全支氣路與所述主管道連通的安全閥。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，還包括通過自由呼吸支氣路與所述主管道連通的自由呼吸閥。按照本發明提供的呼吸機氣路系統，另外串通在主管道上的內置流量傳感器也屬於主氣路的一部分，廣義地說，還包括氣路上的各種傳感器。本發明提供的呼吸機氣路系統，採用了文丘裡裝置、小口徑供氣控制電磁閥，結合處理器、控制電路和程序以及氣路上的各個傳感器，能根據需要調整氧氣濃度、精確控制呼吸節律等，提高產品整體使用壽命和工作穩定性，相對現有技術具有以下優勢
1、採用先導閥控制方式。供氣控制電磁閥為流量調節閥的先導控制閥，改變以往供氣控制電磁閥與流量調節閥串聯，供氣控制電磁閥作為開關閥的控制方式。供氣控制電磁閥只通過控制氣，不需要通過主流量氣體，其通徑要求很小，供氣控制電磁閥的體積很小。從而呼吸流量節律控制部分可以合二為一，整體體積非常小。使得供氣控制電磁閥性能更加穩定，控制更加的精確，壽命更長；
2、採用文丘裡裝置。能有效降低氧濃度，通過調節流量調節閥的通徑，能實現呼吸機的氧濃度連續可調，滿足使用者具體需要。同時採用該裝置，通過吸入空氣，減少氣瓶的耗氧量，增加氣瓶的使用時間。
下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。圖1為本發明具體實施例氣路結構示意圖； 圖2為圖1所示呼吸機中控制程序流程示意圖。其中附圖標記
Fl-氧氣過濾器，PQl-高壓壓力傳感器，REGl-減壓閥，CVl-供氣控制電磁閥，NVl-氧氣流量調節閥，WENTURI-文丘裡裝置，FQl-內置流量傳感器，SVl-安全閥，OS-氧電池， DVl-單向閥，PQ2-第一低壓壓力傳感器，FQ2-外置流量傳感器，F2-空氣過濾器，EVl-自由呼氣閥，NV2-空氣流量調節閥，EMS-患者呼吸閥，PQ3-第二低壓壓力傳感器。
具體實施例方式首先，說明本發明氣路關鍵
㈠文丘裡裝置及輔助管道結構，能夠從旁路吸入空氣，實現空氣和氧氣的混合，降低氧濃度；(二)由供氣控制電磁閥CVl控制的氧氣流量調節閥NV1，採用非串連結構，供氣控制電磁閥CVl的內部通徑可很小。第二，說明本發明具體實施例的氣路系統結構
本發明具體實施例的呼吸機氣路系統和其上的傳感器，結構如圖1所示，包括主氣路及其上分支氣路，主氣路包括二入口、一出口，分別對應氧氣連通管道、空氣連通管道和主管道，三個管道通過文丘裡裝置WENTURI連通，空氣連通管道為旁路，該氣路系統具體說明如下
文丘裡裝置WENTURI，能夠從旁路吸入空氣，實現空氣和氧氣的混合，降低氧濃度； 氧氣連通管道，可連接氧氣瓶，接入高壓氧氣、依次經氧氣過濾器F1、減壓泵REGl和氧氣流量調節閥NVl進入文丘裡裝置TONTURI，吸入空氣連通管道中空氣；氧氣流量調節閥 NVl能通過手動調節氧氣的流速，控制呼吸機系統的潮氣量的大小；氧氣連通管道上還設置高壓壓力傳感器PQl。供氣控制支氣路和供氣控制電磁閥CV1，氧氣流量調節閥NVl由供氣控制電磁閥 CVl控制，供氣控制電磁閥CVl入口端連通位於所述進氣流量調節閥NVl進氣端之前的氧氣連通管道和氧氣流量調節閥NVl氣動控制端，開啟信號控制供氣控制電磁閥CVl動作接通氣源從其出口端打開氧氣流量調節閥NV1，呼吸機系統給使用者供氣；關閉信號控制供氣控制電磁閥CVl換位(斷開入口端氣源、出口端切換連通至排氣端)，此時氧氣流量調節閥 NVl關閉，呼吸機系統停止供氣，同時使用者呼氣。空氣連通管道，接入外部空氣，依次經空氣過濾器F2、進氣單向閥DVl和空氣流量調節閥NV2進入文丘裡裝置TONTURI ；進氣單向閥DVl保障空氣由此管道進入呼吸機，而任何情況下系統的供氣不由此管道洩露至空氣中。主管道，其上串通有內置流量傳感器FQ1，出口通過連通管道和患者呼吸閥EMS連接使用者，主管道上還設置氧電池OS和第一低壓壓力傳感器PQ2，其中氧電池OS能夠檢測出呼吸機系統提供給使用者的氧氣百分比，將檢測的信號提供給軟體系統；內置低壓壓力傳感器PQ2檢測病人吸氣的實際壓力，將信號提供給軟體系統。安全支氣路和安全閥SV1，連通主管道，安全閥SVl實現呼吸機氣路系統供給使用者的壓力不超過安全閥的設定值，保障吸氣安全；
自由呼吸支氣路和自由呼氣閥EVl，連通主管道，自由呼氣閥EVl —種常開閥，由電信號同步控制開或關，關閉時能保障呼吸機氣路的供氣嚴密，開啟時能釋放氣道中的剩餘氣壓，保障病人呼氣的順暢。在呼吸機停止工作等第一故障下，病人能從此閥吸人空氣，保障病人的不被窒息。本發明具體實施例的呼吸機氣路系統還包括
患者呼吸閥EMS，內部裝有呼吸模瓣，使用者通過吸呼吸機輸出的氧氣，而使用者呼氣也由它直接流向大氣，保障呼吸機不被汙染；
外置流量傳感器FQ2，安裝在靠近使用者端，比內置流量傳感器更穩定更精確地檢測流
量；
第二低壓壓力傳感器PQ3，靠近病人端檢測，檢測精度更高。本氣路系統的二通供氣控制電磁閥CVl包括入口端、出口端和排氣端，通過電信號控制切換入口端與出口端連通或者出口端與排氣端連通，排氣時氣體從出口端流向排氣端。最後，結合與氣路系統配合的處理器內部控制程序說明本發明具體實施例的工作方法和原理，如圖2所示，該控制程序是多任務並行方式運行，具體包括以下步驟
根據呼吸機系統的設置，系統信號控制供氣控制電磁閥CVl動作控制氧氣流量調節閥 NVl的開啟和閉合時間，實現病人所需要的呼吸頻率和吸呼比；
調節氧氣流量調節閥NV1，實現病人所需要的吸氣流量調節。流量傳感器FQl實時監測系統的流量，將數據反饋給軟體系統。另，圖2中「根據目標條件改變閥門狀態」的對應操作有1 根據呼吸設置參數改變閥門狀態；2 根據呼吸監測參數調節閥門狀態實現相應目標值(如指定的Peep壓力)。以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明權利要求的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種先導式控制呼吸機氣路系統，包括氧氣連通管道及其上氣路串通的氧氣流量調節閥(NVl )，其特徵在於，還包括空氣連通管道及其上由外到內氣路串通的進氣單向閥(DVl)和空氣流量調節閥 (NV2)；文丘裡裝置(WENTURI)，出口端通過主管道氣路連通呼吸機氣路系統的外部出口，入口端氣路連通所述氧氣連通管道，旁路氣路連通所述空氣連通管道；所述氧氣連通管道由外到內氣路串通減壓泵(REGl)和所述氧氣流量調節閥(NVl)；供氣控制支氣路及其上氣路串通的供氣控制電磁閥(CV1)，所述供氣控制電磁閥入口端氣路連通所述氧氣流量調節閥(NVl)的進氣端之前的氧氣連通管道，出口端氣路連通所述氧氣流量調節閥(NVl)的氣動控制端，排氣端氣路連通所述文丘裡裝置(WENTURI)或主管道。
2.根據權利要求1所述呼吸機氣路系統，其特徵在於，所述氧氣連通管道和所述空氣連通管道都還氣路串通各自進氣前段部位的過濾器。
3.根據權利要求1所述呼吸機氣路系統，其特徵在於，所述外部出口通過外部管道氣路連通患者呼吸閥(EMS)。
4.根據權利要求1所述呼吸機氣路系統，其特徵在於，還包括通過安全支氣路與所述主管道氣路連通的安全閥(SVl)。
5.根據權利要求1所述呼吸機氣路系統，其特徵在於，還包括通過自由呼吸支氣路與所述主管道氣路連通的自由呼吸閥(EV1)。
全文摘要
本發明涉及一種先導式控制呼吸機氣路系統，包括氧氣連通管道及其上的氧氣流量調節閥(NV1)，空氣連通管道及其上的進氣單向閥(DV1)和空氣流量調節閥(NV2)；文丘裡裝置(WENTURI)，出口端通過主管道連通系統外部出口，入口端連通氧氣連通管道，旁路連通空氣連通管道；氧氣連通管道由外到內氣路串通減壓泵(REG1)和所述氧氣流量調節閥；供氣控制支氣路及其上氣路串通的供氣控制電磁閥(CV1)，所述供氣控制電磁閥入口端氣路連通所述氧氣流量調節閥的進氣端之前的氧氣連通管道，出口端氣路連通所述氧氣流量調節閥的氣動控制端，排氣端氣路連通所述文丘裡裝置或主管道。這種氣路系統，能調節氧氣濃度並能使用小通徑供氣控制電磁閥，提高安全性和使用壽命。
文檔編號A61M16/00GK102500020SQ20111029605
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者於邦仲, 成其新, 石露 申請人:於邦仲