專利名稱：從麻醉呼吸機(jī)到患者的多種麻醉劑的輸送的調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通過(guò)麻醉呼吸機(jī)輸送揮發(fā)性液體麻醉劑的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā) 明涉及當(dāng)多種麻醉劑存在于通過(guò)它的氣道流體連接于患者的麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路中時(shí)， 麻醉呼吸機(jī)中的控制方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在麻醉期間，通常為患者提供包含一氧化氮(nitrous oxide)、氧和麻醉劑的 氣體混合物。一般地，揮發(fā)性麻醉劑氟醚(desflurane)、安氟醚(enflurane)、異氟烷 (isoflurane)、氟烷(halothane)或者七氟醚(sevoflurane)之一是所采用的麻醉藥。在 常溫下，這些全部是液體。因此，實(shí)施給患者的液體揮發(fā)性麻醉劑通過(guò)它的氣道被汽化在流體連接于麻醉呼 吸機(jī)的呼吸回路的麻醉汽化器中，諸如麻醉機(jī)。所述汽化的麻醉劑被傳送到具有被適當(dāng)控 制的新鮮氣流的呼吸回路。也將患者通過(guò)適當(dāng)?shù)墓苈?tubing)流體連接于所述呼吸回路。所述麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路通常(經(jīng)濟(jì)的原因)被操作，以便患者再次呼吸在C02 吸收器中已經(jīng)去除了 C02之后的呼出氣體，而吸入氣體中的02水平通過(guò)在所述呼吸回路中 補(bǔ)充后者來(lái)調(diào)節(jié)。以上所提到的新鮮氣流被保持為比來(lái)自和前往所述呼吸回路的患者氣流 弱很多。因此如下被確保僅最小量的液體麻醉劑從麻醉呼吸機(jī)排出，例如到氣體排出系統(tǒng) (evacuation system)0混合不同的麻醉劑是試圖避免的，因?yàn)槠渌幚韺W(xué)疊加效應(yīng)仍然沒(méi)有被完全地理解 并且可能從一個(gè)患者到另一個(gè)患者而變化。例如在US6，289，891中，公開了避免在麻醉呼 吸機(jī)的麻醉汽化器中混合不同麻醉劑的安全系統(tǒng)。然而，在麻醉呼吸機(jī)的某些操作條件下，還是可能發(fā)生不止一種麻醉劑存在于呼 吸回路中。例如，麻醉呼吸機(jī)可以包括多個(gè)麻醉汽化器。在從麻醉呼吸機(jī)的兩個(gè)麻醉汽化 器輸送的兩種不同的麻醉劑之間切換時(shí)，例如在轉(zhuǎn)變階段可能存在多種麻醉劑，每個(gè)麻醉 汽化器輸送不同的麻醉劑。例如，可以在麻醉劑的誘導(dǎo)階段期間，從第一麻醉汽化器提供第 一麻醉劑。隨后，為了維持由第一麻醉劑所建立的麻醉水平，第二麻醉劑可以被輸送給呼吸 回路并且從那里自第二麻醉汽化器到患者。這也可能是期望的，如果患者顯示出不能忍受 某種麻醉劑的癥狀，例如，由于過(guò)敏反應(yīng)。在像這樣的情況下，多種麻醉劑可以存在于呼吸 回路中，至少一定的時(shí)間，例如在用進(jìn)入到呼吸回路的弱的新鮮氣流操作麻醉呼吸機(jī)時(shí)。通常，為了避免多種麻醉劑存在于呼吸回路中，后者可以被沖刷用于盡可能快地 從那里去除所有的麻醉劑。然后將提供相當(dāng)高的氣流給新的麻醉劑，以給呼吸回路補(bǔ)充新 的麻醉劑。因此，在該沖刷和補(bǔ)充過(guò)程期間，患者將不會(huì)顯著地失去(loose)麻醉的深度， 因?yàn)樵诨颊叩难褐腥芙饬顺渥愕穆樽韯┯米餮a(bǔ)給站(depot)，直到向患者提供新的麻醉 劑。另一方面，已經(jīng)被沖刷并補(bǔ)充了新的麻醉劑的呼吸回路，將接收一定量的累積的麻醉 劑，該麻醉劑來(lái)自具有包括從患者的血液溶解的麻醉劑的呼出氣體的患者。這包括先前的 麻醉劑，由此在沖刷和補(bǔ)充過(guò)程之后，呼吸回路中其濃度將再次增高一定的時(shí)間，直到先前的麻醉劑從呼吸回路中被洗掉或者最終被患者消耗。因此，從供應(yīng)給患者的一種麻醉劑到 另一種麻醉劑的改變，可能是費(fèi)時(shí)的且引入呼吸回路中不知道或不期望的多種麻醉劑的混 合。加速去除先前的麻醉劑的一個(gè)方式是規(guī)則地重復(fù)沖刷和補(bǔ)充過(guò)程。然而，從經(jīng)濟(jì)的視 點(diǎn)，沖刷和補(bǔ)充過(guò)程是不期望的，因?yàn)樵谶@樣的過(guò)程期間，從麻醉呼吸機(jī)到其排出浪費(fèi)了大 量的麻醉劑。另外，如果例如由于人為因素，同時(shí)激活不止一個(gè)汽化器的安全鎖被超馳 (overridden)，也可能出現(xiàn)幾種麻醉劑的混合被輸送給患者。所以，存在改進(jìn)用于提供或者調(diào)節(jié)呼吸回路中的多種麻醉劑的系統(tǒng)和/或方法的 需求，例如無(wú)需損害患者的安全。因此，改進(jìn)的麻醉呼吸機(jī)將是有利的，并且特別地，關(guān)于在其呼吸回路中的多種麻 醉劑，允許提高的靈活性，和/或成本效益，和/或患者安全的麻醉呼吸機(jī)是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的實(shí)施方式優(yōu)選地尋求通過(guò)提供根據(jù)所附的權(quán)利要求書的方法、系 統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)程序單獨(dú)地或以任何結(jié)合的方式，緩和、減輕或者消除一個(gè)或多個(gè)本領(lǐng)域中 的不足、缺點(diǎn)或者問(wèn)題，諸如以上所標(biāo)識(shí)出的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了調(diào)節(jié)麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路中的多種麻醉劑的方 法。該方法包括通過(guò)控制所述呼吸回路內(nèi)的再呼吸氣體和新鮮氣體的比率、或者通過(guò)控制 再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的比率，來(lái)將至少一種增加到所述呼吸回路的主麻醉劑調(diào) 節(jié)至所述主麻醉劑的設(shè)定劑量，并且將至少一種存在于所述呼吸回路中的輔助麻醉劑調(diào)節(jié) 到所述輔助麻醉劑的劑量，所述輔助麻醉劑的劑量等于或少于定義的所述輔助麻醉劑的劑 量。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供麻醉呼吸機(jī)中用于調(diào)整所述麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路 內(nèi)的多種麻醉劑的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括單元，該單元被配置用于通過(guò)控制所述呼吸回路內(nèi)的 再呼吸氣體和新鮮氣體的比率，或者通過(guò)控制再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的比率，來(lái) 將添加到所述呼吸回路的至少一種主麻醉劑調(diào)節(jié)到所述主麻醉劑的設(shè)定劑量，以及將至少 一種存在于所述呼吸回路內(nèi)的輔助麻醉劑，調(diào)節(jié)到所述輔助麻醉劑的劑量，所述輔助麻醉 劑的劑量等于或少于定義的所述輔助麻醉劑的劑量。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了用于調(diào)節(jié)麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路內(nèi)的多種麻醉劑 的計(jì)算機(jī)程序，其在計(jì)算機(jī)裝置內(nèi)是可執(zhí)行的。該計(jì)算機(jī)程序包括用于通過(guò)控制所述呼吸 回路內(nèi)的再呼吸氣體和新鮮氣體的比率、或者通過(guò)控制再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的 比率，來(lái)將至少一種添加到所述呼吸回路的主麻醉劑調(diào)節(jié)到所述主麻醉劑的設(shè)定劑量的第 一代碼段，以及用于將至少一種存在于所述呼吸回路內(nèi)的輔助麻醉劑調(diào)節(jié)到所述輔助麻醉 劑的劑量的第二代碼段，所述輔助麻醉劑的劑量等于或少于定義的所述輔助麻醉劑的劑 量。本發(fā)明另外的實(shí)施方式被定義在從屬權(quán)利要求中，其中用于本發(fā)明的第二和后續(xù) 方面的特征，是細(xì)節(jié)上作必要的改動(dòng)的用于第一方面的特征。本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供麻醉呼吸機(jī)內(nèi)的麻醉劑的改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)的使用。本發(fā)明的一些實(shí)施方式在啟動(dòng)具有未知?dú)v史的麻醉呼吸機(jī)時(shí)，提供處理混合的麻醉劑的問(wèn)題。應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)被用在此說(shuō)明內(nèi)時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”被考慮成說(shuō)明所陳述的特征、整 體、步驟或組件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整體、步驟、組件或其集合的出現(xiàn) 或附加。


根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的以下描述，參考附圖，本發(fā)明中其實(shí)施方式的這些或其 它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將能夠明顯并被闡釋，其中圖1是麻醉呼吸機(jī)的示意圖；圖2是另一麻醉呼吸機(jī)的示意圖；圖3是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的流程圖；圖4是說(shuō)明按照根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式控制的主要麻醉劑的變化的圖；圖5是已在其上實(shí)施了由計(jì)算機(jī)裝置可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序的實(shí)施方式的計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)的示意圖；圖6a，6b，和6c是示意圖，說(shuō)明了具有持續(xù)地可調(diào)整的再呼吸度分別包括分流閥 (圖6a)；脈沖寬度調(diào)制(PWM)閥(6b)；以及“多-包”閥，比如“四包”閥的麻醉呼吸機(jī)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。然而，本發(fā)明可以用許多不同的形 式表達(dá)并且不應(yīng)被解釋為限制于在此所闡明的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本 公開將是全面而完整的，并且將把本發(fā)明的范圍全部地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。在 附圖所示意的實(shí)施方式的詳細(xì)描述中所使用的術(shù)語(yǔ)并不用于限制本發(fā)明。圖中，相同的標(biāo) 號(hào)表示相同的元件。術(shù)語(yǔ)“劑量”，如本申請(qǐng)上下文中所使用的，是在任一時(shí)刻或至少以一個(gè)特定間隔 所攝取或給藥的藥物或藥劑的特定數(shù)量或濃度。以下描述集中在可應(yīng)用于麻醉機(jī)的本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，將被理解的是本發(fā) 明并不局限于這種應(yīng)用而是可以被應(yīng)用于許多其它的麻醉呼吸機(jī)，包括例如具有增加的麻 醉呼吸回路和麻醉汽化器的強(qiáng)化治療換氣器(intensive care ventilator)?？刂品椒ǖ膶?shí)施方式包括a)調(diào)整添加到呼吸回路的主要/新的麻醉劑，用這樣的方式將主要麻醉劑濃度， AA1，調(diào)整到主要麻醉劑濃度的設(shè)定的期望值，setAAl AAl = setAAl，以及b)調(diào)整輔助藥劑(其是先前被饋送到呼吸回路內(nèi)的麻醉劑)濃度，AA2，以這樣的 方式讓它等于或小于定義的輔助麻醉劑濃度的閾值水平，MAX.AA2 AA2 <= MAX_AA2。在實(shí)施方式中，可以通過(guò)閉環(huán)回路，包括分析器的反饋控制的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整麻 醉呼吸機(jī)，例如其呼吸回路中的麻醉劑濃度，其中分析器提供呼吸回路中的麻醉劑濃度作 為控制參數(shù)，除了本領(lǐng)域已知的其它參數(shù)外。這樣，減少了對(duì)輔助(亦即，先前使用的)麻醉劑的再呼吸。
應(yīng)注意到，術(shù)語(yǔ)“主要”和“輔助”并不排除并且可以包括，至少在調(diào)整的某些階段， “輔助”藥劑以比呼吸回路中“主要”藥劑的絕對(duì)、相對(duì)、或與用量相關(guān)的數(shù)量高的絕對(duì)、相 對(duì)、或與用量相關(guān)的數(shù)量的形式存在于呼吸回路中。術(shù)語(yǔ)“輔助”和“主要”僅僅涉及在此 所描述的調(diào)整方法。本方法的實(shí)施方式提供對(duì)麻醉呼吸機(jī)中的麻醉劑的改進(jìn)的經(jīng)濟(jì)的使用。當(dāng)轉(zhuǎn)變 到、或者增加第二、或者另外的(further)、麻醉劑(=主要/新的麻醉劑)到呼吸回路時(shí)， 已經(jīng)存在于麻醉呼吸回路中的第一麻醉劑(=輔助麻醉劑)被可選地用于與呼吸回路流體 連接的患者的麻醉。在混合的麻醉劑的影響在確?；颊甙踩氖芸厮降那闆r下，這個(gè)可 以達(dá)成。當(dāng)維持由來(lái)自患者回路的患者的氣體的最大再呼吸時(shí)，提供用于將混合的麻醉劑 的影響限制在所期望的水平的自動(dòng)功能。本方法的實(shí)施方式還在啟動(dòng)具有未知?dú)v史的麻醉呼吸機(jī)時(shí)，提供對(duì)混合的麻醉劑 的問(wèn)題的處理。在緊急情況下可能期望啟動(dòng)具有未知?dú)v史的麻醉呼吸機(jī)，例如，用于立即照 顧患者。這種情況下，可能不會(huì)例如，通過(guò)再_使用核查，使麻醉呼吸機(jī)達(dá)到良好的定義條 件，并且根據(jù)麻醉呼吸機(jī)的先前操作，麻醉劑也許可能存在于呼吸回路中。這種情況下，當(dāng) 維持由來(lái)自患者回路的患者的氣體的最大再呼吸時(shí)，用于將混合的麻醉劑限制在所期望水 平的自動(dòng)功能可能被提供。更精確地，第一麻醉劑(=輔助麻醉劑)可以在啟動(dòng)時(shí)存在于呼 吸回路內(nèi)。借助于包括在麻醉呼吸機(jī)中的麻醉氣體分析器來(lái)檢測(cè)這個(gè)第一麻醉劑。在醫(yī)務(wù) 人員激活具有不同于第一麻醉劑的第二麻醉劑(=主要麻醉劑)的麻醉汽化器的情況下， 第一麻醉劑仍然被用于患者的麻醉。用第二麻醉劑加滿并且維持對(duì)第一麻醉劑的再呼吸。 即使在這種情況下，觀察到混合麻醉劑的影響在受控水平的狀態(tài)。在本方法具有益處時(shí)的一個(gè)例子是在麻醉呼吸回路的操作下從第一麻醉劑轉(zhuǎn)變 到第二麻醉劑時(shí)。迄今，已經(jīng)向患者供應(yīng)了包括未知或未定義的不同麻醉劑的混合物的氣 流，其可能導(dǎo)致混合的麻醉劑的不可預(yù)測(cè)的、也許有害的、合計(jì)影響。用于實(shí)現(xiàn)本控制方法的實(shí)施方式的要求是可變和/或可控的麻醉劑再呼吸度是 通過(guò)麻醉呼吸機(jī)可提供的，亦即，其多數(shù)的麻醉劑被再_循環(huán)給呼吸回路中的患者。另一個(gè)必備條件是到呼吸回路的麻醉劑的輸送是可改變的和/或可控制的。用于實(shí)現(xiàn)控制方法的實(shí)施方式的另外的要求是至少一個(gè)能夠同時(shí)或并列測(cè)量多 種麻醉劑的濃度的麻醉氣體分析器。麻醉氣體分析器必需能夠測(cè)量所有及時(shí)在給定點(diǎn)出現(xiàn) 在呼吸回路內(nèi)的不同麻醉劑的濃度。為這個(gè)任務(wù)，一個(gè)集成氣體分析器或者多個(gè)麻醉氣體 分析器可以存在于麻醉呼吸機(jī)中。參考圖1，2，和圖6a到6c，以下描述使這些要求實(shí)現(xiàn)的一些麻醉呼吸機(jī)，和其部 分?？梢员挥糜趯?shí)現(xiàn)該發(fā)明的麻醉汽化器包括任何具有汽化的麻醉劑的電子可控輸 出濃度的麻醉汽化器。這樣的麻醉汽化器包括基于注入的麻醉汽化器，但頁(yè)包括基于蒸發(fā) 的汽化器。對(duì)汽化的麻醉劑的輸出濃度的電子控制還包括電子調(diào)節(jié)機(jī)械濃度選擇單元，例 如，通過(guò)借助于電子控制的作動(dòng)裝置(actuating device)，比如步進(jìn)電機(jī)，來(lái)旋轉(zhuǎn)濃度選擇 器轉(zhuǎn)盤(dial)。多個(gè)不同類的這種麻醉汽化器被描述在文獻(xiàn)內(nèi)并且是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 眾所周知的。因?yàn)槠髟O(shè)計(jì)和功能的細(xì)節(jié)與本發(fā)明基本無(wú)關(guān)，以下不需要詳細(xì)說(shuō)明它們。
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就在此所描述的方法而言，同時(shí)測(cè)量?jī)煞N或更多種麻醉劑的麻醉氣體分析器是必 備條件。這種麻醉氣體分析器可商業(yè)獲得，例如Artema ΑΙ0Ν 多氣體分析器Artema AB, 并且不需要并進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。這種麻醉氣體分析器例如能夠識(shí)別、測(cè)量并且監(jiān)測(cè)案可 能被提供在呼吸回路中的所有麻醉劑，例如以上所提到的五種麻醉劑。兩外，例如通過(guò)參數(shù) 測(cè)量裝置，比如可商業(yè)獲得的ServoMex氣體測(cè)量裝置，來(lái)測(cè)量C02，N2O和O2的氣體濃度。圖1示意了一種麻醉呼吸機(jī)，可以在該麻醉呼吸機(jī)中實(shí)現(xiàn)控制方法的一些實(shí)施方 式。然而，其它可以完成以上所提到的要求的麻醉呼吸機(jī)也可以用于實(shí)現(xiàn)該控制方法的實(shí) 施方式?？商娲穆樽砗粑鼨C(jī)被示意在圖2中并且在下文被進(jìn)一步描述。圖1示意性地示出了耦合到具有機(jī)械換氣系統(tǒng)53的環(huán)系統(tǒng)(circlesystem) 7的 麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路。將患者1的氣道連接到環(huán)狀的管路系統(tǒng)內(nèi)的Y-部件(Y-piece) 4的患者管2，環(huán)狀 的管路系統(tǒng)具有被提供了第一單向閥8的吸入管6以及被提供了第二單向呼氣閥12的呼 出管10。在連接到Y(jié)-部件4的患者管2內(nèi)提供患者壓力傳感器74。第二單向閥12的下 游，圖1中沿著環(huán)系統(tǒng)7以順時(shí)針?lè)较?，提供呼出和吸入共用線路14用于將吸入氣體輸送 給患者并且排空來(lái)自患者的呼出氣體。呼出和吸入共用線路14在連接(jucti0n)15處被 耦合到環(huán)系統(tǒng)7。另外沿著環(huán)系統(tǒng)7，管路經(jīng)過(guò)CO2吸收器16。在CO2吸收器16下游，提供氣體供應(yīng)分支線路18以將氣體從氣體源饋送到環(huán)系 統(tǒng)7內(nèi)。氣體供應(yīng)分支線路18在連接19處被耦合到環(huán)系統(tǒng)7。向呼出和吸入共用線路14提供吸收濾波器26，該吸收濾波器26被設(shè)計(jì)用于 吸收和解吸前往或來(lái)自患者的麻醉和呼吸氣體。包括吸收濾波器的呼吸設(shè)備被公開在 US5，471，979，通過(guò)引用將其在此整體并入用于所有的目的。可替代地，可以提供容量反射 器(volume reflector)，其被稱為魏納容量(Werner volume)，比如在 US 4，989，597 中所 描述的，通過(guò)引用將其在此整體并入用于所有的目的。當(dāng)具有容量反射器時(shí)，它可以取代吸收濾波器26，或者被另外地供應(yīng)給后者。圖1中，氣流選擇單元122具有選擇新鮮吸入氣流以所期望的比率通過(guò)第一輸出 分支51和/或通過(guò)選擇單元122的第二輸出分支52的功能。因此，氣流選擇單元122可 以被作動(dòng)為流量選擇模式，在該模式種，使新鮮吸入氣體在具有吸收濾波器26時(shí)，能夠通 過(guò)呼出和吸入共用線路14，或者通過(guò)供應(yīng)分支線路18然后繞過(guò)吸收濾波器26以及CO2吸 收器16流到患者。以這種方式，借助于氣流選擇單元122，再呼吸度是可調(diào)節(jié)的，其將在下 文中被詳細(xì)地描述。在包括瓶系統(tǒng)中的袋子的一些實(shí)施方式中，氣流選擇單元122的第一輸出分支51 可以被用于向瓶系統(tǒng)中的袋子提供驅(qū)動(dòng)氣流。同樣，在包括容量反射器的呼吸設(shè)備中，第一 輸出分支51可以向容量反射器提供驅(qū)動(dòng)氣流。新鮮氣體吸入源可以包括多個(gè)氣體源，比如，如圖1中所示意的氧氣氣體源20A， 和空氣氣體源20B。另外，新鮮吸入氣體源可以包括，比如在圖2中所示出的，一氧化氮?dú)?體源20C。第一麻醉汽化器21和第二麻醉汽化器22流體連接到多個(gè)氣體源下游及連接19 上游的新鮮氣體供應(yīng)分支線路18。在實(shí)施方式中，僅第一和第二麻醉汽化器21，22中的一 個(gè)是一次可激活的。第一和第二麻醉汽化器21，22被設(shè)計(jì)用于汽化輸送到環(huán)系統(tǒng)7內(nèi)并且 具有到患者1的吸入氣流的新鮮氣流中的兩個(gè)不同的揮發(fā)性麻醉劑。在示范性的呼吸回路中，汽化器21，22可以是注入型汽化器。提供氣體分析器23以分析氣體含量(content)，其中采樣吸入氣體的輸入在測(cè) 流。在吸入分支內(nèi)的連接19的下游和第一單向閥8的上游分接出測(cè)流。在氣體分析器23 中分析之后，采樣氣體被回流到吸入支路內(nèi)第一單向閥8的下游及Y-部件4的上游的吸入 氣流。在第一單向閥8和采樣氣體的回流點(diǎn)之間提供壓力傳感器70。在相對(duì)于環(huán)系統(tǒng)7回轉(zhuǎn)的(turned) —側(cè)，呼出和吸入共用線路14的吸收濾波器 26在連接24處耦合到來(lái)自氣流選擇單元122的第一輸出分支線路51。氣流選擇單元122 可以是以旁通閥的形式，在第一輸出分支51或者第二輸出分支52之間切換輸入線路28。 然而，實(shí)際的實(shí)施方式中氣流選擇單元122可以是被設(shè)計(jì)用于控制第一輸出分支51和第二 輸出分支線路52之間的氣流比率的選擇閥。氣流選擇單元122的第二輸出分支線路52被 耦合到新鮮氣體供應(yīng)線路18。在輸入側(cè)，氣流選擇單元122被耦合到與新鮮吸入氣體源連 接的輸入線路28。氣流選擇單元122被設(shè)計(jì)以便為新鮮吸入氣體通過(guò)供應(yīng)分支線路18和/或通過(guò) 吸收濾波器26下游的呼出和吸入共用線路14進(jìn)入到環(huán)系統(tǒng)7內(nèi)而選擇流動(dòng)路由。在吸入 期間，在第一輸出分支51和第二輸出分支線路52之間控制氣流比率以便調(diào)節(jié)正被從吸收 器26經(jīng)線路14推動(dòng)至呼吸回路內(nèi)的再呼吸氣體的度。吸收濾波器或者容量反射器，除其它以外，是用于一種或多種麻醉劑的存儲(chǔ)元件， 麻醉劑從吸收濾波器或者容量反射器間斷地回到呼吸環(huán)。因此，存在于呼吸環(huán)內(nèi)的麻醉劑 被留存在呼吸環(huán)直到它最終被洗掉。在對(duì)患者換氣期間僅使用單種麻醉劑時(shí)，這是所期望 的。然而，當(dāng)在不同的麻醉劑之間變化時(shí)，這可能延長(zhǎng)用于洗掉存在于連接到患者的環(huán)系統(tǒng) 內(nèi)的麻醉劑所必需的時(shí)間。氧氣氣體源20A被耦合到02吸入閥30，順序地，吸入閥30在混合器(blender) 34 處被連接到氣流選擇單元122的輸入線路28。相似地，空氣氣體源20B被耦合到空氣吸入 閥32，空氣吸入閥32也在混合器34處被耦合到氣流選擇單元122的輸入線路28。02吸入 閥30和空氣吸入閥32被設(shè)計(jì)用于調(diào)節(jié)進(jìn)入到輸入線路28內(nèi)的各種氣體的比例和入口流 量。僅示意了 02和空氣，但是一氧化氮也可以如本領(lǐng)域內(nèi)普遍的那樣被使用，見(jiàn)圖2。在圖1中，氣流選擇單元122可以具有選擇氣流通過(guò)第一輸出分支51和/或通過(guò) 氣流選擇單元122的第二輸出分支52的功能，如以上所描述的。在氣流選擇單元122的第 一輸出分支51和第二輸出分支52之間的氣流的數(shù)量分配是實(shí)時(shí)可調(diào)節(jié)的。因此，氣流選擇單元122可以被作動(dòng)為第一流量選擇模式，其中使多數(shù)氣體通過(guò) 呼出和吸入共用線路14，和/或通過(guò)供應(yīng)分支線路18，如新鮮氣體，然后繞過(guò)C02吸收器16 流到患者。在氣流選擇單元122的第一輸出分支51和第二輸出分支52之間可以調(diào)節(jié)任意 比率。排出線路36被連接到呼出和吸入共用線路14并在連接24處被連接到所提到的 第一輸出分支線路52。排出線路36經(jīng)過(guò)流量計(jì)38和壓力傳感器76通向呼氣閥40，呼氣 閥40被設(shè)計(jì)以控制從環(huán)系統(tǒng)7排出的往凈化系統(tǒng)42或往大氣的氣流的輸出。機(jī)械換氣系統(tǒng)53和呼氣閥40以及其它組件可以是已知具有換氣控制系統(tǒng)56的 機(jī)械換氣器本身的一部分。換氣控制系統(tǒng)56可以包括具有已知類型本身的命令輸入裝置 及顯示裝置的用戶輸入/輸出接口 58。
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同樣以已知方式本身，換氣控制系統(tǒng)56可以包括機(jī)械換氣控制裝置60，機(jī)械換氣 控制裝置60通常包括特別設(shè)計(jì)的用于通過(guò)示意性示出的控制線路來(lái)控制機(jī)械換氣系統(tǒng)53 和它的組件之操作的計(jì)算機(jī)程序代碼。根據(jù)一組按照換氣模式的要求預(yù)先確定的用于控制 呼氣閥40的控制規(guī)則，機(jī)械換氣控制裝置60使來(lái)自機(jī)械換氣系統(tǒng)的呼吸氣體能夠排出。 實(shí)際上，可以控制此連接中的呼氣閥在預(yù)先定義的壓力水平發(fā)生在管路系統(tǒng)內(nèi)時(shí)打開或關(guān) 閉。例如，控制規(guī)則實(shí)現(xiàn)包括患者壓力的壓力控制功能的機(jī)械換氣模式。呼出期間，在呼氣 階段末、下一次吸入階段開始之前，可以通過(guò)呼氣閥40來(lái)調(diào)節(jié)呼氣末正壓(PEEP)。呼氣閥 40還可以被操作以在手動(dòng)換氣模式期間實(shí)現(xiàn)可調(diào)接的壓力限制功能。呼氣閥40在吸入期 間通常被關(guān)閉，并且在呼出期間，控制呼氣壓力水平、和呼氣流量。換氣控制系統(tǒng)56還包括麻醉劑控制單元64。麻醉劑控制單元64被設(shè)計(jì)以通過(guò)示 意性示出的控制線路66來(lái)控制麻醉汽化器21，22。圖2示意了另外一種麻醉呼吸機(jī)，可以在其中實(shí)現(xiàn)控制方法的一些實(shí)施方式。圖 2的麻醉呼吸機(jī)中與如圖1示出的麻醉呼吸機(jī)中的相似元件被指派了相似的標(biāo)號(hào)。圖2中的麻醉呼吸機(jī)包括機(jī)械和手動(dòng)換氣系統(tǒng)，其借助于手動(dòng)換氣閥80在呼吸回 路中能夠選擇性地驅(qū)動(dòng)呼吸氣體。圖2中示意的麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路7包括具有C02吸 收器16、單向閥的患者1環(huán)，并且該環(huán)連接到手動(dòng)通氣閥而且也連接到兩個(gè)可選擇地可激 活的汽化器21，22，借助于該汽化器可以將來(lái)自氣體供應(yīng)單元20A-C的新鮮氣體供應(yīng)給該 環(huán)。在機(jī)械換氣期間，從氣體源通過(guò)選擇閥86A、B的驅(qū)動(dòng)氣體被供應(yīng)給瓶單元85中的袋 子，驅(qū)動(dòng)袋子內(nèi)部的呼吸氣體通過(guò)手動(dòng)通氣閥80往返于(to and from)呼吸環(huán)7。在呼出 期間呼吸氣體的壓力被控制，因?yàn)轵?qū)動(dòng)氣體流過(guò)PEEP閥240。呼吸回路中多余的氣體，通過(guò) 袋子-和-瓶單元85的袋子內(nèi)的突開閥(pop-offvalve)被釋放，并且進(jìn)而到排出系統(tǒng)。手動(dòng)換氣期間，手動(dòng)袋子50被用于驅(qū)動(dòng)呼吸氣體通過(guò)手動(dòng)換氣閥80和患者循環(huán) 往返于患者。設(shè)置APL-閥140限制來(lái)自袋子的壓力，所述APL-閥可以是機(jī)械閥或電APL 閥，包括手動(dòng)可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)旋鈕(tuning knob)及彈性負(fù)載閥(spring loaded valve)。多 余的氣體被通過(guò)APL-閥釋放到排出系統(tǒng)。在這個(gè)實(shí)施方式中，在機(jī)械換氣期間，通過(guò)選擇所期望的新鮮氣體(閥20A-C)的 度以及呼吸袋子內(nèi)部往返于呼吸回路的氣體(選擇閥86A、B以及突開閥)來(lái)調(diào)節(jié)再呼吸度。在包括瓶系統(tǒng)內(nèi)的袋子的一些實(shí)施方式中，可以提供持續(xù)的新鮮氣流或可替代的 與呼吸周期成比列的脈動(dòng)的新鮮氣流，如本領(lǐng)域所已知的那樣。圖3是示意出根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方式的流程圖。該方法100包括步驟a)調(diào)整110添加到呼吸回路的主要/新的麻醉劑，以這樣的方式使主要麻醉劑濃 度，AA1，被調(diào)整到主要麻醉劑濃度的設(shè)定的期望值，setAAl AA1 = setAAl以及b)調(diào)整120輔助藥劑(其是先前被饋送到呼吸回路內(nèi)的麻醉劑)濃度，AA2，以這 樣的方式讓它等于或小于定義的輔助麻醉劑濃度的閾值水平，MAX.AA2 AA2 < = MAX_AA2.因此，減少了對(duì)輔助麻醉劑的再呼吸。
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通過(guò)調(diào)節(jié)再呼吸度，可以在參閱圖1的麻醉劑呼吸設(shè)備中來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整步驟110、 120。更具體地，線路18內(nèi)新鮮氣流的比率，包括通過(guò)選擇的汽化器21，22之一的主要/新 的麻醉劑，以及從吸收器26經(jīng)過(guò)呼出和吸入共用線路14進(jìn)入到呼吸回路7內(nèi)的流動(dòng)。通過(guò)調(diào)節(jié)再呼吸度，可以在參考圖2的麻醉劑呼吸設(shè)備中實(shí)現(xiàn)調(diào)整步驟110、120。 更具體地，在這個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)選擇所期望的新鮮氣體度(閥20A-C)以及呼吸袋子內(nèi) 部往返于呼吸回路的氣體(選擇閥86A，B以及突開閥)來(lái)調(diào)節(jié)再呼吸度?，F(xiàn)在參考圖4來(lái)說(shuō)明本方法的實(shí)施方式。當(dāng)改變主要麻醉劑時(shí)，麻醉呼吸機(jī)的麻 醉醫(yī)師或者操作者在時(shí)間、，設(shè)定期望傳輸給患者的新的主要麻醉劑的期望濃度C。呼吸 回路中新的主要藥劑的濃度，如借助于氣體分析器23所測(cè)量的，將增加并且被調(diào)整到設(shè)定 的水平。這通過(guò)圖4中的曲線320來(lái)說(shuō)明?？梢酝ㄟ^(guò)麻醉呼吸機(jī)的人際界面來(lái)選擇麻醉劑的類型和濃度。在實(shí)施方式中，僅 單種麻醉劑可以被選擇，其濃度已設(shè)定，并且該單種麻醉劑被傳輸給呼吸回路?？商娲兀?或者另外，在一些實(shí)施方式中，操作者可以將先前主要藥劑的設(shè)定濃度減低到期望的水平， 或者關(guān)閉它?？商娲?，或者另外，在一些實(shí)施方式中，操作者可以選擇，例如通過(guò)選擇去激 活兩個(gè)汽化器21，22，以期望的濃度來(lái)提供第一和第二麻醉劑兩者，每一個(gè)汽化器具有兩種 不同的第一和第二麻醉劑之一。圖4中的曲線310說(shuō)明了先前的主要麻醉劑濃度C，其是時(shí)間、后的輔助麻醉劑。呼吸回路的沖刷(flush)被執(zhí)行直到時(shí)間、，其被示意在圖4的較下部分中，其中 圖4的較上部分中以濃度的形式在相同時(shí)間刻度T上顯示出再呼吸的小部分(RBF)。1的 RBF對(duì)應(yīng)于對(duì)來(lái)自患者的先前所呼出的氣體的100%的再呼吸。實(shí)際的最大的RBF近似為 0. 9因?yàn)镃02被吸收在C02吸收器16中而且被用新鮮02通過(guò)線路14或18補(bǔ)充。常規(guī)地，沖刷過(guò)程之后RBF將被設(shè)定到一個(gè)高的比例，如通過(guò)點(diǎn)線341所示意的。 然而在這個(gè)情況下，即使在沖刷和用新的主要藥劑補(bǔ)充之后，先前的主要麻醉劑的濃度總 增大，因?yàn)榛颊哐褐兴芙獾南惹暗闹饕樽韯⑼ㄟ^(guò)從患者所呼出的氣體返回到呼吸 回路。這通過(guò)點(diǎn)線311被示意。這種情況下，通過(guò)點(diǎn)線330來(lái)示意將存在于呼吸回路內(nèi)的 麻醉劑的總的濃度。這不是所期望的，如以上所解釋的。通過(guò)測(cè)量將Y部件4連接到患者 1 (未示意)的管內(nèi)的氣體濃度和/或麻醉劑濃度，一些實(shí)施方式中吸入的和呼出的濃度都 可以被用于調(diào)整麻醉劑。例如，所測(cè)量的呼出的麻醉劑濃度可以被用于確定在呼吸回路內(nèi) 所存儲(chǔ)的其數(shù)量，微量的潛在其排出的數(shù)量。然而，由于調(diào)整方法，RBF被據(jù)此調(diào)節(jié)，如通過(guò)曲線340示出的，以便提供所期望的 對(duì)新的主要藥劑AA1和先前主要藥劑AA2的濃度的調(diào)整。因此，AA1被以適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)整使得AA1 = setAAl。然而，該調(diào)整也考慮并注意到 AA2 <= MAX_AA2。這是優(yōu)化該調(diào)整方法的自由度。提高的AA1的再呼吸度甚至需要提高的AA2的再呼吸。因?yàn)锳A2被從呼吸回路中 清洗，不但進(jìn)入到患者而且進(jìn)入到排出線路，允許較高的再呼吸度。在控制方法的實(shí)施方式 中，限制麻醉劑的再呼吸度使得AA2 < = MAX_AA2。在時(shí)間t2，先前的主要藥劑AA2中的全 部被從呼吸回路中清洗。為了最小化麻醉劑的消耗，最大化再呼吸，其需要經(jīng)濟(jì)地使用從麻醉汽化器饋送 到呼吸回路內(nèi)的麻醉劑。在確保患者安全并維持所期望的麻醉水平時(shí)，只有很少的麻醉劑從麻醉呼吸機(jī)消耗或者用盡。選擇MAX_AA2，以這樣的方式確?；颊甙踩？梢愿鶕?jù)許多不同的原理來(lái)確定MAX_AA2，例如-作為setAAl的一小部分，其中該小部分是固定或變化的和/或由用戶設(shè)定為定 義的值；-作為對(duì)應(yīng)的MAC值(以下闡述)內(nèi)的setAAl的一小部分，其中該小部分可以是 固定或可變的和/或由用戶設(shè)定到MAC數(shù)的定義的值；-作為AA1的一小部分，其中該小部分是固定或變化的和/或由用戶設(shè)定為定義的 值；-作為對(duì)應(yīng)的MAC值(以下闡述)內(nèi)的AA1的一小部分，其中該小部分可以是固定 或可變的和/或由用戶設(shè)定到MAC數(shù)定義的值；-作為由用戶可調(diào)節(jié)的水平，或者作為MAC值或者以麻醉劑的絕對(duì)濃度的形式；-作為混合的MAC總值的一小部分，其中該小部分可以被固定或可變的和/或由 用戶設(shè)定到混合的MAC總值的定義的值，并且其中該混合的Mac總值是根據(jù)主要麻醉劑的 MAC值和輔助麻醉劑的MAC值計(jì)算的；-等等。MAC是麻醉劑在1大氣壓的“最小氣泡濃度”的縮寫，其在暴露給有害刺激物的那 些患者或動(dòng)物的50%中產(chǎn)生了不動(dòng)性(immobility)。MAC值與個(gè)體解剖和/或生理的狀況 有關(guān)，并且例如取決于患者的年齡。已經(jīng)在一個(gè)示例中發(fā)現(xiàn)對(duì)年齡40多歲的患者而言，以 上所提到的麻醉劑氟烷0. 8 %，恩氟烷1. 7 %，異氟烷1. 2 %，七氟醚2.1%，地氟醚6.6%。在具有幾種麻醉劑的混合物時(shí)，可以以存在于混合物內(nèi)的麻醉劑中的每一種的兩 個(gè)MAC值的簡(jiǎn)單累加來(lái)計(jì)算混合的MAC。另外，MAC有效參數(shù)的加權(quán)可能有助于混合的MAC 值，比如麻醉劑的類型、與患者相關(guān)的參數(shù)，諸如年齡，等等。圖5是計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)210的示意圖，在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)210上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了由計(jì) 算機(jī)裝置220可執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序200的實(shí)施方式。計(jì)算機(jī)裝置220可以被實(shí)現(xiàn)在換氣控 制系統(tǒng)56，或者其麻醉劑控制單元64中。計(jì)算機(jī)程序包括用于調(diào)整添加到呼吸回路的主要 /新的麻醉劑的第一代碼段230，使得主要麻醉劑濃度，AA1，被調(diào)整到主要麻醉劑濃度的設(shè) 定的期望值，setAAl :AA1 = setAAl,以及第二代碼段240，其用于調(diào)整第二藥劑(其是先前 饋送到呼吸回路內(nèi)的麻醉劑)濃度，AA2，使得它等于或小于定義的輔助麻醉劑的濃度的閾 值水平，MAX_AA2 :AA2 <= MAX_AA2。在一個(gè)實(shí)施方式中通過(guò)再呼吸度來(lái)控制輔助麻醉劑的 水平，如以上所描述的。可以根據(jù)調(diào)整方法的實(shí)施方式來(lái)調(diào)整并控制多種麻醉劑。如果不止兩種麻醉劑存 在于呼吸回路內(nèi)，調(diào)整方法可以被基于以下確定-輔助麻醉劑是多種麻醉劑中的麻醉劑，其具有第二高的濃度，并且其中主要麻醉 劑具有最高的濃度；-輔助麻醉劑是多種麻醉劑中的麻醉劑，其具有第二高的MAC值，并且其中主要麻 醉劑具有最高的MAC值；-輔助麻醉劑被定義為出現(xiàn)的除了主要麻醉劑以外的所有剩余麻醉劑的和，主要 麻醉劑具有最高的濃度；
-輔助麻醉劑被定義為出現(xiàn)的除了主要麻醉劑以外的剩余麻醉劑的所有MAC值的 和，主要麻醉劑具有最高的MAC值；等等。到呼吸回路7的麻醉劑的混合物的用量，例如在連接19處，可以通過(guò)控制多個(gè)汽 化器的輸出來(lái)提供，例如分配不同的麻醉劑的汽化器21，22。這樣，可以通過(guò)調(diào)整麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路中多種麻醉劑的方法的一些實(shí)施方式 來(lái)控制所結(jié)合的劑量。例如，結(jié)合的MAC可以由麻醉呼吸機(jī)的用戶設(shè)定為將傳輸給患者1的主要麻醉劑 的期望MAC值set_MAC = MAC(AAl_a)+MAC(AAl_b)，其中AAl_a是第一主要麻醉劑而AAl_b是第二主要麻醉劑。另外，AAl_a和AAl_b之間的比率可以因個(gè)體因素是可調(diào)節(jié)的，例如i) Set_MAC = K: * MAC (AAl_a)Set_MAC = K;1 * MAC (AAl_b)，其中ka+kb=l?；蛘遡i)AAl_a = Ka(AAl_a+AAl_b)AAl_b = Kb (AAl_a+AAl_b))，其中ka+kb=l。在上文中，用戶根據(jù)i)提供并輸入關(guān)于MAC值的期望比率；或者根據(jù)ii)提供并 輸入絕對(duì)濃度的期望比率；在兩種情況下，用于第一主要麻醉劑和第二輔助麻醉劑。這意味 著由用戶為控制方法提供或輸入所期望的比率或者第一主要麻醉劑和第二主要麻醉劑的 分配，該方法反過(guò)來(lái)實(shí)施所描述的調(diào)整，以便以有利的方式在呼吸環(huán)7中獲得所期望的輸 入。現(xiàn)在給出一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這個(gè)原理。例如，用戶可以輸入對(duì)主要麻醉劑的期望MAC 值1.2，set_MAC= 1.2。另外，用于可以輸入將使用70%的七氟醚和30%的異氟烷。在這 個(gè)例子中，麻醉呼吸機(jī)具有兩個(gè)麻醉汽化器，例如汽化器21，22。第一汽化器21可以是輸送 七氟醚的汽化器而第二汽化器22可以是輸送異氟烷的汽化器，其中劑量的70%將從第一 汽化器中被輸送，而劑量的30%將從第二汽化器22中被輸送。此例子中分配比率可以被計(jì) 算為1.2 * 0，7 = MAC (SEV)，其產(chǎn)生將通過(guò)汽化器21輸送的近似1.6%的七氟醚，并且1. 2 * 0，3 = MAC (ISO)，其產(chǎn)生將通過(guò)汽化器22輸送的近似0. 4%的異氟烷?；旌系腗AC值還可以是多種主要麻醉劑(第一，第二，...主要麻醉劑)的混合與 多種輔助麻醉劑(第一，第二，輔助麻醉劑)的混合MAC的結(jié)合，產(chǎn)生混合的MAC_total值， 其可以被用作調(diào)整麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路中多種麻醉劑的方法的控制參數(shù)。如以上所提到的，當(dāng)具有幾種麻醉劑的混合物時(shí)，混合的MAC可以以多種方式來(lái) 計(jì)算，例如，作為存在于混合物內(nèi)的麻醉劑中每一種的幾個(gè)MAC值的累加；或者通過(guò)MAC有 效參數(shù)的加權(quán)，等。圖6a，6b，和6c是具有持續(xù)可調(diào)整的再呼吸度的麻醉呼吸機(jī)的概率示圖，圖6a， 6b，和6c中的麻醉呼吸機(jī)分別包括分流閥(shunt valve)(圖6a)、脈沖寬度調(diào)制(PWM)閥(圖6b)、以及“多-包”閥，例如“4-包”閥。圖6a到6c中的麻醉呼吸機(jī)的基本配置類似 于以上參考圖1所描述的那個(gè)。類似的元件用相同的標(biāo)號(hào)示出并且除以上參考圖1給出的 描述之外不再詳細(xì)解釋。按照用于控制到環(huán)系統(tǒng)7和患者1的再呼吸度的氣流選擇單元 122的特定實(shí)施方式，圖6a到6c中的麻醉呼吸機(jī)主要地不同于圖1中示出的那個(gè)。參考 圖6a到6b在以下詳細(xì)描述的所有麻醉呼吸機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)以上描述的調(diào)整麻醉呼吸機(jī)中呼 吸回路內(nèi)多種麻醉劑的方法的實(shí)施方式。更詳細(xì)地，具有持續(xù)可調(diào)整的再呼吸度的麻醉呼吸機(jī)被顯示在圖6a中，該麻醉呼 吸機(jī)包括分流閥620。另外，麻醉呼吸機(jī)包括容量反射器620和/或?yàn)V波器(26未示出)。 分流閥620被配置并且是可控制的，使得它持續(xù)地將氣流分配在第一輸出分支51和第二輸 出分支52之間。例如通過(guò)將來(lái)自連接34的整個(gè)氣流分配到第二輸出分支52，再呼吸小部分(RBF) 是零，亦即到患者1的整個(gè)吸入氣流源自于這條線路，包括來(lái)自汽化器21，22的一種或多種 麻醉劑的累加。為了增加RBF，來(lái)自連接34的氣流的一部分被分配給第一輸出分支51，推動(dòng)來(lái)自 容量反射器和/或吸收濾波器26的氣體進(jìn)入到呼吸回路中，其在連接19處被與源自于第 二輸出線路52的氣體混合并且進(jìn)一步被傳送到患者1。從容量反射器和/或吸收濾波器26 推入到呼吸回路7內(nèi)的氣體由先前呼出的患者氣體組成，例如包括一種或多種麻醉劑。因 此，先前呼出的患者氣體在經(jīng)過(guò)C02吸收器16之后，被提供用于患者的再呼吸，。參考圖6b，詳細(xì)示出了具有借助于脈沖寬度調(diào)制(PWM)閥、持續(xù)地可調(diào)整的再呼 吸度的麻醉呼吸機(jī)。與實(shí)際上可能難于實(shí)現(xiàn)的分流閥620相比，例如由于密封的問(wèn)題，提供 了一個(gè)雙組(a double set)PWM閥651、651。由脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)PWM閥651、651，其中脈沖的 長(zhǎng)度決定閥的打開比率。這樣，PWM閥651、651將源自于混合器34的氣流持續(xù)地分配在第 一輸出分支51和第二輸出分支52之間。借由流動(dòng)限制器(flow limiter)或者可調(diào)節(jié)到 期望的流速的閥650，來(lái)確定由通過(guò)第一輸出分支51和第二輸出分支52的氣流組成的總氣 流。向呼出和吸入共用線路14提供吸收濾波器26，該吸收濾波器26被設(shè)計(jì)用于吸收 和解吸前往或來(lái)自患者的麻醉和呼吸氣體，從而通過(guò)一個(gè)或多個(gè)汽化器21、22用源自于第 二輸出線路52的氣體，以確定的比率提供用于再呼吸的氣體給患者1?？商娲?，第二輸出線路52可以被指向連接15以替代連接19，如所示意的。如果 控制PWM閥651、651的信號(hào)的脈沖頻率足夠大，吸入期間進(jìn)入呼吸環(huán)7的氣體小部分在到 達(dá)氣體分析器23或患者1之前被充分地混合。因此，在這個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)控制PWM閥651、652的打開度的PWM信號(hào)的比率來(lái) 確定RBF。PWM閥651、652可以被控制在計(jì)數(shù)階段，使得或者PWM閥651、652中的一個(gè)或者其 它在給定時(shí)間向呼吸回路7提供氣體。在這個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)到P麗閥651、652的PWM信號(hào)來(lái)控制RBF。參考圖6c，現(xiàn)在詳細(xì)地描述借助于“四包”閥、具有持續(xù)地可調(diào)整的再呼吸度的麻 醉呼吸機(jī)。在這個(gè)實(shí)施方式中，機(jī)械換氣系統(tǒng)53包括一個(gè)或多個(gè)另外的吸氣閥660、661，也稱作氣體模塊。吸氣閥可以是麻醉呼吸機(jī)的高度復(fù)雜的子-系統(tǒng)，具有固有的高精度氣流 和壓力控制。除了參考圖1所描述的呼吸設(shè)備，新鮮氣體吸入源還可以包括氣體源、比如氧氣 氣體源20D，和空氣氣體源20E，如圖6c中所示意的。另外地，新鮮氣體吸入源可以包括一 樣化氮?dú)怏w源20C，比如圖2中所示出的?？商娲?，或者另外地，氧氣氣體源20A可以被耦 合到吸氣閥660的輸入，而空氣氣體源20B可以被耦合到吸氣閥661的輸入。這種情況下， 氣體源20D、20E可以被省略并且可以分別從單個(gè)氣體源來(lái)驅(qū)動(dòng)吸氣閥30、660，和32、661。 多個(gè)吸氣閥30、32、660、661被稱作“多-包”閥，在本例中為“ 4-包”吸氣閥。這種情況下，通過(guò)吸氣閥30、32和一個(gè)或多個(gè)另外的吸氣閥660、661，S卩“多-包” 吸氣閥來(lái)實(shí)現(xiàn)氣流選擇單元122。吸氣閥660、661可以被控制，以在連接或者混合器662處 提供期望的氧氣濃度。僅示出了 02和空氣，但是一氧化氮也可以被使用?？商娲?，僅吸 氣閥660、661中的一個(gè)被實(shí)現(xiàn)在“3-包(three-pack) ”吸氣閥。從吸氣閥660、661經(jīng)過(guò)混合器662的氣流被提供給第一輸出線路51。從吸氣閥 30,32經(jīng)過(guò)混合器34的氣流被提供給第一第二線路51。通過(guò)分別適當(dāng)?shù)乜刂平?jīng)過(guò)混合器 34和混合器662的氣流的一部分，第一輸出線路51和第二輸出線路52之間的總流量的比 率是可調(diào)的。這樣，對(duì)第一輸出分支51和第二輸出分支52之間氣流數(shù)量的分配是實(shí)時(shí)可 調(diào)節(jié)的。因此，“多-包”吸氣閥可以被作動(dòng)為第一流量選擇模式，其中使多數(shù)氣體能夠通 過(guò)呼出和吸入共用線路14、和/或通過(guò)供應(yīng)分支線路18，如新鮮氣體，然后繞過(guò)C02吸收器 16流到患者。通過(guò)以期望的方式控制吸氣閥30、32、660、661，在氣流選擇單元122的第一 輸出分支51和第二輸出分支52之間可以調(diào)節(jié)任意比率。因此，如以上所描述的通過(guò)控制 “多-包”吸氣閥，期望的RBF是可調(diào)節(jié)的。因?yàn)闅饬魇峭ㄟ^(guò)單獨(dú)的“多-包”吸入閥完全地獨(dú)立可控的，麻醉呼吸機(jī)可以提供 完全或部分的呼吸環(huán)?？商娲兀鐖D2中所示出的，包括瓶系統(tǒng)內(nèi)的虛擬袋子、具有持續(xù) 新鮮氣流的常規(guī)系統(tǒng)可以被仿真。已經(jīng)參考特定的實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，除了以上所描述的，其它實(shí)施方式 同樣地可能在本發(fā)明的范圍內(nèi)。不同的方法步驟，除了以上所描述的那些以外，由硬件或軟 件執(zhí)行的方法，可以被提供在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明不同的特征和步驟可以被結(jié)合在除 了已描述的那些以外的其它結(jié)合物內(nèi)。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求書限定。
1權(quán)利要求
一種調(diào)節(jié)麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路(7)內(nèi)的多種麻醉劑的方法(100)，所述方法包括將至少一種添加到所述呼吸回路(7)的主麻醉劑調(diào)節(jié)(110)到所述主麻醉劑的設(shè)定劑量，以及通過(guò)控制所述呼吸回路(7)內(nèi)的再呼吸的氣體和新鮮氣體的比率，或者通過(guò)控制再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的比率，將至少一種存在于所述呼吸回路(7)內(nèi)的輔助麻醉劑調(diào)節(jié)(120)到所述輔助麻醉劑的劑量，所述劑量等于或少于定義的所述輔助麻醉劑的劑量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法(100)，其特征在于，其中所述輔助麻醉劑是在所述主麻 醉劑被添加到所述呼吸回路前，在先被饋送到所述呼吸回路內(nèi)的麻醉劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法(100)，其特征在于，所述方法包括調(diào)整從所述呼吸回路 到流體連接于所述呼吸回路的患者(1)的再呼吸氣體的程度、與所述主麻醉劑的所述量的 所述設(shè)定的期望值以及所述輔助麻醉劑的所述量的所述閾值水平無(wú)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法(100)，其特征在于，所述方法另外包括調(diào)節(jié)所述主 麻醉劑的第一種的用量和添加到所述呼吸回路的所述主麻醉劑的第二種的用量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所述 輔助麻醉劑是存在于所述呼吸回路內(nèi)的多種麻醉劑中具有第二最高濃度的麻醉劑，并且其 中所述主麻醉劑是存在于所述呼吸回路內(nèi)的所述多種麻醉劑中具有最高濃度的麻醉劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所述 輔助麻醉劑是所述呼吸回路中的多種麻醉劑中具有第二最高M(jìn)AC值的麻醉劑，并且其中所 述主麻醉劑是所述多種麻醉劑中具有最高M(jìn)AC值的麻醉劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所述 輔助麻醉劑是存在于所述呼吸回路內(nèi)除了具有最高濃度的所述主麻醉劑以外剩余的多種 麻醉劑的濃度的總和。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所述 輔助麻醉劑是存在于所述呼吸回路內(nèi)除了具有最高M(jìn)AC值的所述主麻醉劑以外剩余的多 種麻醉劑的MAC值的總和。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所 述輔助麻醉劑的所述量的所述定義的閾值水平被確定為所述主麻醉劑的濃度的所述設(shè)定 的期望值的一小部分，其中所述一小部分是固定的或者可變的和/或由用戶設(shè)定到定義的 值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所 述輔助麻醉劑的所述量的所述定義的閾值水平被確定為所述主麻醉劑的MAC值的所述設(shè) 定的期望值的一小部分，其中所述一小部分是固定的或者可變的和/或由用戶設(shè)定到定義 的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任何一個(gè)權(quán)利要求所述的方法(100)，其特征在于，其中所 述輔助麻醉劑的所述量的所述定義的閾值水平被確定為混合的MAC總值的一小部分，其中 所述一小部分是固定的或者可變的和/或由用戶設(shè)定到所述混合的MAC總值的定義的值， 并且其中根據(jù)所述主麻醉劑的所述MAC值和所述輔助麻醉劑的所述MAC值來(lái)計(jì)算所述混合的Mac總值。
12.一種包括在麻醉呼吸機(jī)內(nèi)的系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)所述麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路(7)內(nèi)的 多種麻醉劑，包括單元，所述單元被配置用于通過(guò)控制所述呼吸回路(7)內(nèi)的再呼吸的氣 體和新鮮氣體的比率，或者通過(guò)控制再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的比率，將添加到所 述呼吸回路(7)的至少一種主麻醉劑調(diào)節(jié)(110)到所述主麻醉劑的設(shè)定劑量，以及將至少 一種存在于所述呼吸回路(7)內(nèi)的輔助麻醉劑調(diào)節(jié)(120)到所述輔助麻醉劑的劑量，所述 劑量等于或少于定義的所述輔助麻醉劑的劑量。
13.一種用于調(diào)節(jié)麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路(7)內(nèi)的多種麻醉劑的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì) 算機(jī)程序在其計(jì)算裝置內(nèi)是可執(zhí)行的，包括第一代碼段，所述第一代碼段用于將至少一種添加到所述呼吸回路(7)的主麻醉劑調(diào) 節(jié)到所述主麻醉劑的設(shè)定劑量，以及第二代碼段，通過(guò)控制所述呼吸回路(7)內(nèi)的再呼吸的氣體和新鮮氣體的比率，或者 通過(guò)控制再呼吸的輔助麻醉劑和主麻醉劑的比率，所述第二代碼段用于將至少一種存在于 所述呼吸回路(7)內(nèi)的輔助麻醉劑調(diào)節(jié)到所述輔助麻醉劑的劑量，所述劑量等于或少于定 義的所述輔助麻醉劑的劑量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被存儲(chǔ)在計(jì)算 機(jī)可讀介質(zhì)上。
全文摘要
公開了一種調(diào)節(jié)麻醉呼吸機(jī)的呼吸回路內(nèi)的多種麻醉劑的方法(100)和系統(tǒng)。該方法包括將添加到所述呼吸回路的主麻醉劑調(diào)節(jié)(110)到所述主麻醉劑的所述量的設(shè)定的期望值，以及將所述呼吸回路內(nèi)的輔助麻醉劑調(diào)節(jié)(120)到所述輔助麻醉劑的量，所述量等于或小于定義的所述輔助麻醉劑的，例如濃度的，閾值水平。
文檔編號(hào)A61M16/10GK101932355SQ200780102212
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2007年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月12日
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