CN101437564B - 压力驱动器的硬件配置 - Google Patents

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Abstract

一种用于通气系统的压力驱动器，包括气体源、吸气流量控制阀和患者压力传感器，以形成闭环控制系统。所述吸气流量控制阀可以安装在壳体中，且用于响应于患者压力的测量结果而打开和关闭，以便在患者处产生期望的压力。所述压力驱动器可以进一步包括混合物控制器，用于允许选择性地调整传送给患者的加压气体中氧气的浓度。氧气混合器连接在所述气体源和所述混合器之间，且用于向所述吸气流量控制阀传送氧气和空气的期望混合物，用来传送给患者。氧气传感器监测由氧气混合器提供的气体中氧气的浓度。

Description

压力驱动器的硬件配置
对相关申请的交叉引用
无
关于联邦资助研究/开发的声明
无
技术领域
本发明总的来说涉及呼吸设备，更具体地说，涉及一种用于持续正压气道(CPAP)通气系统的压力驱动器，其中该系统使用闭环控制系统中的压力测量来维持患者处的压力。该压力驱动器可以与流量发生器装置一起使用，以最小化呼出阻力，并减小呼吸所做的功。
背景技术
对呼吸有障碍患者使用呼吸装置是公知的。通常，这类装置通过在整个呼吸周期中给患者的肺提供正压的同时允许吸入气体和呼出气体的正常交换来辅助患者呼吸，以防止肺萎陷。理想地，这类装置在患者处提供稳定的CPAP，以促进机能残气量(FRC)的恢复，并通过使萎陷的肺泡复原来扭转血氧不足。
这类呼吸装置在治疗呼吸能力有障碍的患者中已被证明是有效的。例如，天生具有肺疾病的婴儿或不能维持FRC的早产儿可以受益于使用CPAP疗法的通气支持。如早先所提到的，CPAP疗法向嘴、鼻子或通过插入婴儿的导气管来传送恒定的稳定压力。尽管普遍证明使用这类呼吸装置适合于它们的预期目的，但是这类装置具有某些设计缺陷，这些缺陷减损了它们在提供呼吸护理中的整体临床效力。
例如，用于婴儿的通气机装置可以在向患者气道传送恒定且稳定的压力时提供最优的CPAP治疗。为了完成该目的，这类通气机系统通常包括用于使至患者的加压气体产生一流量的压力驱动器。该气体被传送到包括患者与通气机之间的接口的患者管路。通常在气体源和患者之间提供阀，以控制传送给患者的气体的压力和/或流量。
某些现有的婴儿通气机装置使用手动流量控制来控制患者处的压力。遗憾的是，在CPAP疗法期间压力可能会发生变化。这种压力变化可能是由于通气系统中发生泄漏而造成的。例如，对于使用配置有鼻孔接合塞(nostril-engaging stem)的患者接口的婴儿通气机来说，鼻孔接合塞与婴儿的鼻子之间的泄漏可能会随着时间的推移而变大。如果患者接口被配置为覆盖嘴和/或鼻子的鼻罩(nasal mask)，则也会由于罩的尺寸与患者的脸部不适合或由于通气期间罩的滑动而发生泄漏。
遗憾的是，由于现有的婴儿通气机装置中使用的手动流量控制阀的不可调节性，使得通气系统中的这种泄漏可能并未得到检测，并且会导致患者处的压力降低。另外，很多现有的婴儿通气机装置缺乏检测泄漏或检测患者管路处的断开的能力。而且，现有的婴儿通气机装置缺乏用于校正由于这类泄漏和/或断开而导致患者处压力降低的工具。
可以看出，在本领域中需要持续监测患者处的压力以反馈给压力控制机械装置，从而可以在患者气道处施加准确且稳定正压的通气系统。而且，在本领域中需要能够检测系统泄漏和/或患者管路断开的通气系统，使得该通气系统可以补偿这种泄漏，从而给患者传送期望的压力。
发明内容
本发明具体解决以上所提及的与现有CPAP通气系统相关联的需求。更具体地说，根据本发明的一方面，提供一种压力驱动器，例如可以用来向患者传送持续正压气道(CPAP)通气。有利地，压力驱动器合并了患者压力传感器，该患者压力传感器与患者相邻布置，并持续监测患者处的压力，用来反馈给吸气流量控制阀，吸气流量控制阀对该反馈做出响应，以稳定的方式来准确控制CPAP。
该通气系统可以包括可以与压力驱动器一起使用的流量发生器或微发生器患者管路。这种流量发生器类似于由Duquette等于2005年9月30日提交的、名称为Venturi Geometry Design for Flow-Generator Patient Circuit(用于流量发生器患者管路的文氏管几何学设计)的美国专利申请No.11/241,303中示出并说明的流量发生器，该申请的全部内容通过引用特地合并于此。另外，这种流量发生器可以包括喷嘴构件，该喷嘴构件具有符合解剖学的形状的鼻孔塞(nostril stem)，用来减小患者接口处的泄漏。这种喷嘴构件可以类似于由Stenzler等于2003年10月30日提交的、名称为InfantBreathing Assist Apparatus(婴儿呼吸辅助设备)的美国专利申请公开No.2003/0200970中所示出和公开的喷嘴构件，该申请的全部内容通过引用特地合并于此。
如早先所提及的，用于压力驱动器的闭环控制系统特别适于提供和维持患者处的压力。在这点上，压力驱动器利用反馈到吸气流量控制阀处的患者压力来在患者处产生期望的压力。吸气流量控制阀可以采用各种阀配置来进行配置，并且优选地，可以配置为可对DC电流或脉宽调制做出响应的电压敏感型孔口(VSO)阀。
加压气体通过气体源来提供。气体混合器可以进一步包括在气路中，以向吸气流量控制阀提供氧气和空气的混合物。压力调节器可以进一步并入气路，以便维持传送给吸气流量控制阀的最大压力。可以通过混合物控制器来选择性地操纵气体中氧气的浓度水平，该混合物控制器可以被配置为旋钮或其它合适的调节机械装置。
混合物控制器可以被配置为提供从0％至100％的范围内任意浓度的氧气，该浓度由也可以并入气路的氧气传感器测量得到。在CPAP治疗中，当患者获得正常的呼吸机能时，为了逐渐减小患者对氧气浓度的依赖性，可以对混合物控制器进行周期性地调整。
重要的是，患者压力传感器可以与患者气道相邻布置，例如与患者Y形口相邻。患者压力传感器可以被配置为压力变换器或其它用于测量传送给患者的气体中的压力的合适仪器。吸气流量控制阀对这种患者压力的测量结果做出响应。处理器可以包括在闭环控制系统中，根据预编程或手动设置的期望患者压力水平来工作。
吸气检查阀可以进一步包括在气路中，并优选地用于阻塞加压气体朝吸气流量控制阀的方向流动。安全阀也可以并入气路，并且可以与吸气检查阀协作，作为在通气系统发生故障的情况下对患者进行通气的二次安全特征。以此方式，即使气流损耗，患者也可以从吸气流量控制阀接收足够的通气。
可以通过任意合适的工具，例如安装在压力驱动器壳体上的按钮对，来选择性地操纵或调整期望患者压力。也可以采用布置在压力驱动器壳体上的LED元件的形式来提供期望患者压力和实际患者压力的读出器。如早先所提及的，可以通过被配置为安装在压力驱动器壳体上的旋钮的混合物控制器来提供对至患者的气流中氧气浓度的操纵。
并入气路的氧气传感器提供用于监测气体中氧气的浓度的工具。氧气的浓度水平可以，例如通过使用一组LED元件的数字读出装置来显示。可以在气路中进一步提供接近压力传感器，以便监测和检测通气系统内的泄漏，以及检测断开。
附图说明
参考以下描述和附图，这里所公开的各种实施例的这些和其它特点和优点将更加易于理解，在附图中相同的附图标记始终指代相同的部件，其中：
图1是诸如可用于给患者提供CPAP疗法的通气系统和压力驱动器的气路图；
图2是例如可用在通气系统中的给患者提供加压气体的压力驱动器的立体正视图；
图3是压力驱动器的后部的立体图，并示出可以共同构成用于通气系统的气体源的空气口和氧气口；
图4是压力驱动器的立体图，并示出用于对分别由空气口和氧气口传送的外界空气和氧气进行混合的氧气混合器；
图5是压力驱动器的立体后视图，并示出组成压力驱动器的各个部件；以及
图6是压力驱动器的俯视横截面图，示出压力驱动器的各种部件，其中所述各种部件包括但不限于电池组、空气口和氧气口、氧气混合器、混合物控制器、氧气传感器、混合物指示器和吸气流量控制阀。
具体实施方式
现在参见附图，其中图示仅仅是为了示出而非限制本发明的优选实施例，图1是例如可用于给患者提供持续正压气道(CPAP)疗法的通气系统的气路图。该通气系统包括用于给患者提供加压气体的压力驱动器10。尽管在图1中没有示出，但是该通气系统还可以包括流量发生器或微发生器(未示出)患者管路，例如由Duquette等人于2005年9月30日提交的、名称为Venturi Geometry Design for Flow-Generator Patient Circuit(用于流量发生器患者管路的文氏管几何学设计)的美国专利申请No.11/241,303中所公开的流量发生器患者管路，该申请的全部内容通过引用特地合并于此。
如上所述，流量发生器对促进CPAP治疗期间的吸入和呼出很有用。在这点上，压力驱动器10可以与流量发生器一起使用来提供稳定的CPAP压力，以便促进患者的机能残气量(FRC)恢复，并校正血氧不足。这种流量发生器通常安装在患者接口处，且可以包括具有在解剖学上适合患者的鼻孔的D形鼻孔接合塞的喷嘴构件，例如在由Stenzler等于2003年10月30日提交的、名称为Infant Breathing Assist Apparatus(婴儿呼吸辅助设备)的美国专利申请No.2003/0200970中所公开和示出的喷嘴构件，该申请的全部内容通过引用特地合并于此。并且从图1中还可以看出，通气系统可以可选地包括用以促进患者排出呼出气体的呼出系统84。
重要的是，气路系统包括针对压力驱动器10的闭环控制系统72，以便维持患者处的压力。在这点上，压力驱动器10使用反馈给吸气流量控制阀52的患者压力，以便提供准确且稳定的气道正压。吸气流量控制阀52用于响应于患者压力的测量结果而打开和关闭，以便在患者处产生期望的压力。
从图1的气路图可以看出，气体源26优选地，用于向吸气流量控制阀52传送氧气和空气的混合物。空气可以由气体源26从周围大气中获得，之后空气、氧气和/或其它气体或其它气体的组合进行混合，以传送给患者。空气可以从周围环境中获得，也可以从压缩空气罐或其它合适的源中获得。同样地，氧气可以从氧气罐或其它合适的源中获得。还可以设想氧气向气体源26的下游传送，例如吸气流量控制阀52的下游或患者接口处，并且可以被调节，以控制传送给患者的氧气的浓度。
从图1中可以看出，患者压力传感器62可以布置为与患者Y形相邻。患者压力传感器62可以被配置为压力变换器或其它用于测量传送给患者的气体中的压力的合适仪器。吸气流量控制阀52通常位于气体源26和患者之间，并用于响应于患者压力的测量结果而打开或关闭。在这点上，吸气流量控制阀52和患者压力传感器62组成闭环控制系统72。闭环控制系统72可以进一步包括适于响应于患者压力的测量结果而生成控制系统命令的处理器或微处理器。然后这种控制系统命令被传送给用于在患者处产生期望压力的吸气流量控制阀52。用户输入能力和存储能力可以包括在该控制系统中，这在下文进行更详细的描述。
从图1中可以看出，气路可以进一步包括接近(proximal)压力传感器60，该接近压力传感器60可以布置在压力传感器10的内部，且优选地用于检测通气系统中的泄漏。与患者压力传感器62相同，接近压力传感器60可以被配置为压力变换器，并优选地用于对通气系统中的压力进行持续采样，以反馈给闭环控制系统72。以此方式，就可以检测到通气系统中的泄漏或患者接口处的泄漏，从而使得吸气流量控制阀52可以进行适当的校正，以便维持患者处的压力。
优选地，压力调节器88也并入压力驱动器10。如图1所示，压力驱动器10流体连接在气体源26与吸气流量控制阀52之间，并优选地用于调节从气体源26和/或从布置在气体源26下游的氧气混合器86流出的气体的压力。压力调节器88保证加压气体的恒定源对于吸气流量控制阀52是可用的。
如早先所提及的，吸气流量控制阀52对来自患者压力传感器62的反馈做出响应，并根据预编程或手动设置的期望患者压力水平来打开和关闭合适的量。吸气流量控制阀52可以被配置为电压敏感型孔口(VSO)阀54，尽管可替换的阀配置可以用于吸气流量控制阀52。在VSO配置中，吸气流量控制阀52是电磁阀，该电磁阀响应性地以与闭环控制系统72中的DC电流或脉宽调制成比例的方式打开或关闭。以此方式，VSO阀54可以控制气路中加压气体的流量，使其与输入电流成比例。
如早先所提及的，压力驱动器10可以包括氧气混合器86，该氧气混合器86用于向患者提供周围空气和氧气的混合物。在这点上，优选地，气路可以包括布置在吸气流量控制阀52下游的氧气传感器46。该氧气传感器46优选地用于测量正在传送给患者的加压气体中氧气的浓度。可以通过安装在压力驱动器10上的氧气混合物控制器44来选择性地调整氧气浓度，这将在以下压力驱动器10硬件描述中进行描述。在CPAP治疗中，当患者获得正常呼吸机能时，为了逐渐减小患者为加压气体中氧气浓度的依赖性，可以对混合物控制器44进行周期性地调整。混合物控制器44可以被配置为以氧气传感器46所测量的从0％至100％范围内的任意百分比提供充氧气体。
吸气检查阀56可以进一步包括在图1所示的气路中。吸气检查阀56可以置于患者与吸气流量控制阀52之间，并优选地，用于阻塞加压气体在从患者向吸气流量控制阀52的方向上流动。在这点上，吸气检查阀56仅允许在单一方向上(即向患者)流动。如在气路中所示的，安全阀58可以位于患者和吸气检查阀56之间。安全阀58与吸气检查阀56协作以在通气系统发生故障的情况下为患者的通气提供二次安全特征，从而即使通气系统发生故障，患者也可以接收到合适的通气。
如早先所提及的，即使气路中发生变化或患者管路处发生变化，针对压力驱动器10的闭环控制系统72也可以在患者气道处提供准确且稳定的压力。来自患者压力传感器62的信号还可以被转换为可视和/或可听格式的压力指示，使得临床医生可以观察并监测实际的患者压力。在这点上，可以提供采用数字读出格式的期望患者压力指示器66和实际患者压力指示器68。患者压力控制器64机械装置可以进一步包括在压力驱动器10的硬件配置中，作为允许选择性调整期望患者压力的工具。更具体地说，可以通过安装在压力驱动器10的壳体12上的按钮对来选择性地操纵期望患者压力。
仍参见图1的气路图，通气系统可以可选地进一步包括呼出系统84，在由患者启动时来促进来自患者的呼出气体的释放。可以看出，呼出系统84可以在压力调节器88的下游处将患者与气体源26相连。在这点上，加压气体可以提供给呼出系统84以促进呼出气体的排出。呼出系统84与给患者传送吸入气体的压力驱动器10并联布置。呼出系统84包括以降低呼吸所做的功的方式排出来自患者的呼出气体所需要的元件部分。
更具体地说，呼出系统84可以包括呼气检查阀78、呼出阀80、驱动文氏管82和VSO阀54。与吸气检查阀56的操作类似，呼气检查阀78仅允许单向流动通过其中。更具体地，呼气检查阀78被配置为阻止呼出气体在朝患者的方向上的流动。呼出阀80使呼气检查阀78与患者相连，并优选地用于排出来自患者的呼出气体。这种呼出气体可以被排放到周围环境中。驱动文氏管82易于在由患者启动时排除呼出气体，由于其独特的几何特性，气体很容易从呼出阀80通过驱动文氏管82流动。
在由患者启动呼出阶段时，驱动文氏管82促使呼出气体排出患者气道。如图1所示，VSO阀54连接至驱动文氏管82，且还在压力调节器88与吸气流量控制阀52之间连接至压力驱动器10。VSO阀54向驱动文氏管82提供流量已调节的加压气体，用来排除呼出气体，以便减小呼吸所做的功。图1的气路中还示出从氧气混合器86伸出的可选混合气体口50。这种混合气体口50可以采用流体连接的方式向关闭的呼出阀80系统供应加压气体，例如可用于双分支(dual-limb)患者管路。
现在参见图2至图6，所示的是图1中示出的通气系统中所使用的压力驱动器10的硬件配置的示例性实施例。压力驱动器10可以包括壳体12，壳体12可以包括用于将压力驱动器10支撑在工作台面上、桌子或支架上的支脚对22。尽管示为一般的矩形，但是可以采用多种形状、尺寸和可替换的配置来配置该壳体12。该壳体12可以具有安装板和前部以及后部，后部充当连接空气口32和氧气口28的工具。后部可以进一步包括支承板18，可以将歧管安装到该支承板上，以接收空气口32和氧气口28。
电源口38可以布置或安装在支承板18上。电源口38可以被配置为给压力驱动器10供电和/或对内部电池36或电池组34进行充电。从图3中可以看出，压力驱动器10可以进一步包括过滤器30，该过滤器30可以流体连接至氧气口28，并且优选地用于将从氧气口28流出的氧气过滤为预定的纯度水平，例如0.5微米。过滤器30还示于图5中，并被布置为与氧气流经的歧管相邻。氧气一旦被过滤，就被提供给也在图5中可见的氧气混合器86。
来自空气口32的空气也流向氧气混合器86，在氧气混合器86中与期望浓度的氧气进行混合，并根据预定或用户设置的浓度水平提供给吸气流量控制阀52。该氧气浓度通过操纵混合物控制器44来被调节，混合物控制器44被示为从壳体12前侧的面板16伸出的可旋转的旋钮。
如早先所提及的，可以提供从0％至100％的任意范围的氧气浓度。压力驱动器10的壳体12的面板16上还提供了混合物指示器48。混合物指示器48在图中被示为三位数的数字读出装置，但是可以以任意合适的配置来配置该混合物指示器48，以显示由氧气传感器46测量得到的加压气体中氧气的浓度。
压力驱动器10进一步包括患者压力传感器62，该患者压力传感器62优选地被布置为与壳体12相邻，或容纳在壳体12中。患者压力传感器62用于测量患者处的压力，以反馈给吸气流量控制阀52。如图5和图6中所示，可以看出吸气流量控制阀52安装在壳体12中，并且如早先所提及的，根据本发明的一方面，吸气流量控制阀52用于响应于对患者压力测量结果的反馈而打开和关闭，患者压力传感器62优选布置在患者接口装置处。
吸气流量控制阀52和患者压力传感器62在本申请中被定义为构成闭环控制系统72。闭环控制系统72可以包括能够从患者压力传感器62接收输入的处理器，并基于由此所产生的信号，执行必要的存储和处理功能，以便控制吸气流量控制阀52的激励参数。另外如早先所提及的，吸气流量控制阀52可以由VSO阀54实施，尽管其它阀类型也被设想到。
期望患者压力指示器66和实际患者压力指示器68也布置在压力驱动器10的前部。与混合物指示器48的配置类似，期望患者压力指示器66也可以被配置为诸如通过发光二极管(LED)类型的装置或其它合适的显示装置之类的数字读出器或数字显示器。可以通过使用患者压力控制器64来实现对期望患者压力的操纵，优选地，该患者压力控制器64也布置在压力驱动器10的前部。
如图2所示，患者压力控制器64可以被配置为箭头形状的按钮对，该按钮对允许用户增加或减小期望患者压力。可替换地，可以为患者压力控制器64提供各种控制工具。实际患者压力指示器68可以被配置为条形图压力计，该条形图压力计形成为LED的垂直阵列，以指示以厘米水柱为单位所测量的由患者压力传感器62测量得到的实际患者压力。然而，数字读出器或其它合适的用户接口也被设想到用来提供实际患者压力的指示。优选地，安装在针对实际患者压力的条形图压力计最上端和最下端的高和低压力报警器对42设备(例如LED的)被配置为对由患者压力传感器62在患者处测量得到的超出预定范围的患者压力测量结果做出响应。
可以通过安装在压力驱动器10前部的电源开关74来促进压力驱动器10的激活。电源可以通过布置在压力驱动器10后部的电源口38以AC的方式来提供。从图6中可以看出，压力驱动器10可以包括电池组34，该电池组34由至少一个电池组成，且优选地由几个电池组成，以便在医院内运输或流动运输期间给压力驱动器10供电。另外，可再充电的电池组34可以被配置为在断电的情况下提供后备电源，使得在所有时间都提供关键护理的呼吸支持。
为了提供电源状态，可以在压力驱动器10的前部布置电源指示器40显示装置。优选地，电源指示器40被配置为提供关于电池电平(battery powerlevel)和其它电源状况的读出器。例如电源指示器40可以包括被配置为指示电源40的“开启/关闭”状况以及可用电池电荷量(battery charge)和/或电池电平的LED条阵列和/或数字显示。此外，用于指示电源是由AC源提供还是从电池组34提供的构造也可以在压力驱动器10例如在其前部可用。
以上提及的控制和显示机械装置中的每一种均可以进一步具有任意种类的可视和/或可听警报能力。例如，由患者压力传感器62监测到的高或低患者压力读数可以激活可视和/或可听警报器42。同样地，可以通过可视或可听警报器42来指示电池电源的损耗和/或AC电源或低电平状况。还可以设想到这种警报器42机械装置被配置为可重新设置的。
如图所示，设想以上所提及的调节和监测装置(即混合物指示器48、期望患者压力指示器66和实际患者压力指示器68)可以安装在布置于压力驱动器10的壳体12前侧上的印刷电路板24上。同样地，患者供应口70和呼出系统口76可以安装在压力驱动器10的壳体12前部的面板上。
应该指出，以上所公开的各种压力和氧气调节和监测装置的结构排列可以采用除这里所示出的和描述的形式以外的任意合适的形式来排列。壳体12本身可以包括可以大体分隔由壳体12限定的内部空间的分隔器14构件。分隔器14可以将电气组件(即电池组34、安装有混合物指示器48、期望患者压力指示器66和实际患者压力指示器68的印刷电路板24)与诸如混合物控制器44、患者供应口70和呼出系统口76之类的气路元件分开。
参见图1-6，现在描述压力驱动器10的工作。患者供应口70，例如通过合适的患者接口与患者管路流体相连，并且可选地，呼出系统84例如通过呼出系统口76与压力驱动器10相连时，可以利用电源开关74来激活压力驱动器10。氧气可以由氧气罐或其它合适的氧气源通过壳体12后部处的氧气口28来提供。
氧气可以在传送到氧气混合器86之前通过图3和图5所示的过滤器30。空气可以被卷入空气口32，并被传送至氧气混合器86。用户可以通过操纵(即旋转)位于压力驱动器10前部的混合物控制器44来调节期望的氧气浓度。然后，加压气体的混合物被传送至限制其最大压力的压力调节器88。接着加压气体被提供给响应于关于患者压力的用户输入而工作的吸气流量控制阀52。
如早先所提及的，患者压力控制器64可以允许选择性地操纵气路中的压力。患者压力传感器62持续地监测患者处的压力，并向吸气流量控制阀52传送表示该压力的信号，然后吸气流量控制阀52打开和关闭，以便达到期望的患者压力。吸气检查阀56阻止气体在从患者到吸气流量控制阀52的方向上流动，并与安全阀58一起工作，作为患者通气期间的二次安全特征。接近压力变换器传感并检测诸如由于患者接口处或气路中其它位置处的泄漏而导致的压力损耗，并出于补偿目的而向控制器(即控制系统)发送该压力损耗的表示信号。
可以向可选的呼出系统84供应来自压力调节器88的加压气体，并且可选的呼出系统84与VSO阀54和驱动文氏管82一起工作来促进患者呼出气体通过呼出阀而排除。呼气检查阀78布置在呼出阀与患者之间，并阻止来自呼出阀的流返回到患者。可以通过操纵按钮对来实现关于期望患者压力的用户输入，如早先所提及的。此外，可以通过操纵(即旋转)压力驱动器10的前部上的混合物控制器44来调节传送给患者的气体中氧气的浓度。
可以通过以包括以上所提及的LED读出器的任意合适形式配置的实际患者压力指示器68和期望患者压力指示器66来提供实际和期望患者压力的可视和/或可听指示。已设想到将其它输入和输出能力例如存储能力和数据输入能力)并入压力驱动器10的控制系统。压力驱动器10的电源状态同样可以通过以上所提及的电平和警报器42构造传达给用户。有利地，电池36和/或电池组34的合并允许医院内运输，或者在断电的情况下用于紧急后备电源。
本发明的另外修改和改进对于那些本领域技术人员来说很明显。因此，这里所描述和示出的部分的特定组合意在仅表示本发明的某些实施例，并不意在作为对本发明的精神和范围之内的可替换装置的限制。

Claims (21)

1.一种对患者进行通气的通气系统的压力驱动器，该压力驱动器包括：
气体源；
连接至所述通气系统的驱动文氏管；
患者压力传感器，用于测量所述驱动文氏管处的压力；
吸气流量控制阀，置于所述气体源与患者之间，并用于响应于患者压力的测量结果而打开和关闭；以及
使患者与所述气体源相连、并与所述吸气流量控制阀并联排列的呼出系统，所述呼出系统用于排出来自患者的呼出气体，其中所述呼出系统包括呼出阀和使所述呼出阀与患者相连的呼气检查阀，所述呼气检查阀用于阻止从所述呼出阀到患者的方向上的流动，并且其中所述呼出系统包括置于电压敏感型孔口(VOS)阀与所述呼出阀之间的所述驱动文氏管，所述驱动文氏管用来促进气体流动。
2.根据权利要求1所述的压力驱动器，其中：
所述患者压力传感器和所述吸气流量控制阀构成闭环控制系统，所述闭环控制系统用于响应于所述患者压力的测量结果而生成控制系统命令；并且
所述吸气流量控制阀用于响应于所述控制系统命令而打开和关闭，以产生传送给患者的期望的压力。
3.根据权利要求1所述的压力驱动器，其中所述患者压力传感器被配置为压力变换器。
4.根据权利要求2所述的压力驱动器，其中所述控制系统进一步包括用于检测患者处的泄漏的接近压力传感器。
5.根据权利要求1所述的压力驱动器，其中所述气体源用于向所述吸气流量控制阀传送氧气和空气的混合物。
6.根据权利要求5所述的压力驱动器，进一步包括用于测量传送给患者的气体中氧气的浓度的氧气传感器。
7.根据权利要求1所述的压力驱动器，其中所述吸气流量控制阀被配置为电压敏感型孔口(VSO)阀。
8.根据权利要求1所述的压力驱动器，进一步包括置于患者与所述吸气流量控制阀之间的安全阀。
9.根据权利要求8所述的压力驱动器，进一步包括置于患者与所述吸气流量控制阀之间的吸气检查阀，该吸气检查阀用于阻塞从患者到所述吸气流量控制阀的方向上的流动。
10.根据权利要求1所述的压力驱动器，其中所述呼出系统包括置于所述呼出阀和患者之间的电压敏感型孔口(VSO)阀。
11.一种对患者进行通气的持续正压气道(CPAP)通气系统的压力驱动器，所述压力驱动器包括：
气体源；
压力调节器，流体连接至所述气体源，用于调节来自所述气体源的气体的压力；
闭环控制系统，包括：
吸气流量控制阀，流体连接在所述压力调节器与患者之间；
患者压力传感器，用于测量患者处的压力，以反馈给所述吸气流量控制阀；
从患者处伸出的呼出系统，与所述吸气流量控制阀并联，所述呼出系统包括：
呼气检查阀，被配置为阻止朝患者的方向上的流动；
呼出阀，使所述呼气检查阀与患者相连，并且用于排出来自患者的呼出气体；
驱动文氏管，连接至所述呼出阀，并且被配置为促进来自所述呼出阀的呼出气体的流动；以及
电压敏感型孔口(VSO)阀，连接至所述驱动文氏管，并在所述压力调节器与所述吸气流量控制阀之间相连，用于调节来自所述呼出阀的气体的流量；
其中所述吸气流量控制阀用于响应于患者压力的测量结果而打开和关闭。
12.根据权利要求11所述的压力驱动器，其中所述控制系统进一步包括用于检测患者处的泄漏的接近压力传感器。
13.根据权利要求11所述的压力驱动器，其中所述气体源包括被配置为向患者提供周围空气和氧气的混合物的氧气混合器。
14.根据权利要求11所述的压力驱动器，其中所述控制系统进一步包括置于患者与所述吸气流量控制阀之间的接近压力传感器，所述接近压力传感器用于检测患者处的泄漏。
15.根据权利要求11所述的压力驱动器，进一步包括置于患者与所述吸气流量控制阀之间的安全阀，该安全阀用于限制传送给患者的气体的压力。
16.根据权利要求11所述的压力驱动器，进一步包括置于患者与所述吸气流量控制阀之间并用于阻止从患者到所述吸气流量控制阀的方向上的流动的吸气检查阀。
17.一种对患者进行通气的通气系统的压力驱动器，所述压力驱动器包括：
壳体；
气体源，包括安装在所述壳体上的氧气口和空气口；
患者压力传感器，布置在所述壳体上，并用于测量驱动文氏管处的压力；
压力调节器，布置在所述壳体上，并流体连接至所述气体源，并用于调节从所述气体源流出的气体的压力；
吸气流量控制阀，布置在所述壳体上，并置于所述气体源与患者之间，所述吸气流量控制阀用于响应于患者压力的测量结果而打开和关闭，以在患者处产生期望的压力；
混合物控制器，被配置为允许选择性地调整传送给患者的氧气的浓度；
氧气混合器，连接至所述气体源，并用于响应于所述混合物控制器的设置而向所述吸气流量控制阀传送氧气和空气的混合物；
氧气传感器，用于测量提供给患者的气体中氧气的浓度；以及
使患者与所述气体源相连、并与所述吸气流量控制阀并联排列的呼出系统，所述呼出系统用于排出来自患者的呼出气体，其中所述呼出系统包括呼出阀和使所述呼出阀与患者相连的呼气检查阀，所述呼气检查阀用于阻止从所述呼出阀到患者的方向上的流动，并且其中所述呼出系统包括置于电压敏感型孔口(VOS)阀与所述呼出阀之间的所述驱动文氏管，所述驱动文氏管用来促进气体流动。
18.根据权利要求17所述的压力驱动器，进一步包括连接至所述氧气口并用于过滤从所述氧气口流出的氧气的过滤器。
19.根据权利要求17所述的压力驱动器，进一步包括用于给所述压力驱动器供电的电池组。
20.根据权利要求17所述的压力驱动器，进一步包括电源口，所述电源口安装在所述壳体上，并可连接至外部电源，以给所述压力驱动器供电。
21.根据权利要求17所述的压力驱动器，进一步包括：
期望患者压力指示器，用于指示期望传送给患者的气体的压力；
实际患者压力指示器，用于指示由所述患者压力传感器测量得到的实际传送给患者的气体的压力。
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