一種氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)及其通氣方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備中的呼吸機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)及其通氣方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前，在機(jī)械通氣治療中，呼吸設(shè)備對(duì)患者執(zhí)行機(jī)械通氣時(shí)一般供應(yīng)純氧，然而，長(zhǎng)期純氧通氣，會(huì)引起氧中毒，對(duì)病人身體造成嚴(yán)重的副作用。所以，部分呼吸設(shè)備具備空氧混合的功能，可以給病人輸出不同氧濃度的氣體，避免氧中毒的出現(xiàn)。
[0003]實(shí)現(xiàn)空氧混合主要有以下3種方式:
[0004]1)增加一路高壓空氣氣源，該氣源可以是高壓氣瓶輸出、空氣壓縮機(jī)輸出等。
[0005]2)采用渦輪方式，在設(shè)備內(nèi)部設(shè)計(jì)一路低壓空氣氣源。
[0006]3)采用文丘里原理，使設(shè)備本身可以從外界吸入一路空氣氣源。
[0007]其中，便攜急救式呼吸設(shè)備由于考慮到設(shè)備本身重量、體積的原因，一般采用第2、3種方式。在這2種方式中，后者更可最大限度地減少設(shè)備重量、體積，故在超小型呼吸設(shè)備中被廣泛應(yīng)用。
[0008]然而，采用文丘里原理這種方式，存在兩個(gè)問(wèn)題:調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出口的氧氣濃度較為困難，以及控制系統(tǒng)輸出口的輸出氣體流量較為困難。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0009]在機(jī)械通氣過(guò)程中，設(shè)備本身、管路附件以及病人呼吸道對(duì)氣路系統(tǒng)將產(chǎn)生不定的氣道阻力，該氣道阻力將與文丘里結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)壓相抵，從而降低了該結(jié)構(gòu)吸入空氣的能力，氧濃度將很難降低，甚至氧濃度將保持100%的狀態(tài)，特別是在低流量通氣時(shí)，如此，設(shè)備就無(wú)法實(shí)現(xiàn)空氧混合通氣的功能。
[0010]只有提高文丘里結(jié)構(gòu)的抗反壓能力，才能解決上述問(wèn)題。但提高抗反壓能力的同時(shí)，其最大輸出流量將大幅降低。
[0011]在采用文丘里原理的通氣方案中，為了實(shí)現(xiàn)空氧、純氧兩種通氣狀態(tài)，并保證足夠的輸出流量(文丘里小孔通氣原理決定了通過(guò)流量不可能太大)，否則在一路文丘里氣路中，需設(shè)計(jì)一個(gè)比例閥置于文丘里結(jié)構(gòu)前端，一個(gè)置于文丘里后端，這樣必將提高了成本(比例閥一般較昂貴)。
[0012]有鑒于此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)，可以有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出口的氧氣濃度。
[0013]—種氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng),包括第一文丘里管和第一順序閥，還包括:第一控制閥、第二文丘里管、第二控制閥和第二順序閥，所述第一文丘里管的輸入口和輸出口分別與氧氣源和系統(tǒng)輸出口連接，所述第一順序閥的輸出口、空氣輸入口和氧氣輸入口分別與所述第一文丘里管的自吸口、空氣源和所述氧氣源連接，所述第一控制閥的輸入口和輸出口分別與所述氧氣源和所述第一順序閥的控制氣輸入口連接；所述第二文丘里管的輸入口和輸出口分別與所述氧氣源和系統(tǒng)輸出口連接，所述第二順序閥的輸出口、空氣輸入口和氧氣輸入口分別與所述第二文丘里管的自吸口、空氣源和所述氧氣源連接，所述第二控制閥的輸入口和輸出口分別與所述氧氣源和所述第二順序閥的控制氣輸入口連接。
[0014]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，還包括第一比例閥和第二比例閥，所述第一比例閥的輸出口分別與第一文丘里管的輸入口和第一順序閥的氧氣輸入口連接，所述第一比例閥的輸入口與所述第一控制閥的輸入口連接；所述第二比例閥的輸出口分別與第二文丘里管的輸入口和第二順序閥的氧氣輸入口連接，所述第二比例閥的輸入口與所述第二控制閥的輸入口連接。
[0015]如果第一控制閥的輸入口連接到第一比例閥的輸出口，可能導(dǎo)致氣流無(wú)法通過(guò)第一控制閥，進(jìn)而進(jìn)入第一順序閥的控制氣輸入口，從而無(wú)法控制第一順序閥?；谕瑯拥睦碛桑诙刂崎y的輸入口連接到第二比例閥的輸出口是較優(yōu)的方案。
[0016]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，還包括減壓閥，所述減壓閥的輸入口與所述氧氣源連接，所述減壓閥的輸出口分別與所述第一比例閥的輸入口、第一控制閥的輸入口、第二比例閥的輸入口和第二控制閥的輸入口連接。
[0017]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，還包括第一流量傳感器，所述第一流量傳感器安裝在所述系統(tǒng)輸出口處。
[0018]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，還包括第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器安裝在所述系統(tǒng)輸出口處。
[0019]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，所述第一控制閥和/或第二控制閥是電磁閥。
[0020]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，還包括第一單向閥和第二單向閥，所述空氣源通過(guò)所述第一單向閥與所述第一順序閥的空氣輸入口連接，所述空氣源通過(guò)所述第二單向閥與所述第二順序閥的空氣輸入口連接。
[0021]本發(fā)明還提供了一種采用所述的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)的通氣方法，包括如下步驟:
[0022]在系統(tǒng)輸出口的壓力較小的情況下，控制所述系統(tǒng)輸出口輸出較大流量；
[0023]在系統(tǒng)輸出口的壓力較大的情況下，控制所述系統(tǒng)輸出口輸出較小流量。
[0024]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，采用所述的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)，所述通氣方法還包括如下步驟:
[0025]所述第一文丘里管和第二文丘里管的工作狀態(tài)包括:吸入空氣狀態(tài)、純氧輸出狀態(tài)和關(guān)閉輸出狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明還提供了一種采用所述的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)的通氣方法，所述第一文丘里管的抗反壓能力大于所述第二文丘里管的抗反壓能力，所述通氣方法包括如下步驟:
[0027]在所述系統(tǒng)輸出口輸出的流量在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí):
[0028]當(dāng)所述系統(tǒng)輸出口需要輸出第一氧氣濃度的氣體時(shí)，控制所述第一文丘里管工作在吸入空氣的狀態(tài)下，控制所述第二文丘里管關(guān)閉輸出；
[0029]當(dāng)所述系統(tǒng)輸出口需要輸出大于第一氧氣濃度的第二氧氣濃度的氣體時(shí)，控制所述第一文丘里管工作在吸入空氣的狀態(tài)，控制第二文丘里管工作在純氧輸出的狀態(tài)。
[0030]在一個(gè)優(yōu)選的方案中，采用所述的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)，所述通氣方法還包括如下步驟:
[0031]所述第一文丘里管和第二文丘里管的工作狀態(tài)包括:吸入空氣狀態(tài)、純氧輸出狀態(tài)和關(guān)閉輸出狀態(tài)。
[0032]本實(shí)施例的通氣系統(tǒng)，可以有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出口的氧氣濃度，獲得相對(duì)較為穩(wěn)定的氧氣濃度。
【【附圖說(shuō)明】】
[0033]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)框圖；
[0034]圖2是圖1的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)在僅有一個(gè)文丘里管工作在吸入空氣時(shí)的系統(tǒng)輸出口流量與氧氣濃度的關(guān)系曲線(xiàn)圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0035]以下對(duì)發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]如圖1所示，一種實(shí)施例的氣動(dòng)電控通氣系統(tǒng)，包括氧氣源、第一過(guò)濾器、減壓閥、第一壓力傳感器、第一比例閥、第一文丘里管、第三單向閥、第一流量傳感器、第一控制閥、第一順序閥、第一單向閥、第二比例閥、第二文丘里管、第二控制閥、第二順序閥、第二單向閥、第二流量傳感器、第二過(guò)濾器和空氣源。
[0037]減壓閥的輸入口通過(guò)第一過(guò)濾器與氧氣源連接，減壓閥的輸出口分成四路分別與第一比例閥的輸入口、第一控制閥的輸入口、第二比例閥的輸入口和第二控制閥的輸入口連接。
[0038]第一壓力傳感器用于檢測(cè)通過(guò)第一過(guò)濾器的氧氣的壓力。
[0039]第一比例閥的輸出口分成兩路分別與第一文丘里管的輸入口和第一順序閥的氧氣輸入口連接，第一文丘里管的輸出口依次通過(guò)第三單向閥和第一流量傳感器連接到系統(tǒng)輸出口，第一文丘里管的自吸口與第一順序閥的輸出口連接。
[0040]第一控制閥的輸出口與第一順序閥的控制氣輸入口連接，第一順序閥的空氣輸入口依次通過(guò)第一單向閥、第二流量傳感器和第二過(guò)濾器與空氣源連接。
[0041]第二文丘里管的輸入口和輸出口分別與第二比例閥的輸出口和第三單向閥的輸入口連接，第二順序閥的氧氣輸入口和輸出口分別與第二比例閥的輸出口和第二文丘里管的自吸口連接，第二順序閥的控制氣輸入口與第二控制閥的輸出口連接，第二順序閥的空氣輸入口通過(guò)第二單向閥與第二流量傳感器連接。
[0042]第一單向閥的輸出口位于系統(tǒng)輸出口一側(cè)，防止氣體從系統(tǒng)輸出口倒流入其他氣路，否則可能導(dǎo)致病人攜帶的病菌污染氣路。第一單向閥和第二單向閥的輸入口位于第二流量傳感器的一側(cè)，以防止氣體泄露到空氣源中，例如外部空氣中。系統(tǒng)輸出口處可以設(shè)置第二壓力傳感器，用于檢測(cè)系統(tǒng)輸出口處的壓力。
[0043]減壓閥是具有將輸入的氧氣的壓力降低到設(shè)定壓力值進(jìn)行輸出的閥體，可以給氣路系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作壓力。
[0044]比例閥是可以控制比例輸出氣體流量的閥體，具體來(lái)說(shuō)，第一比例閥和第二比例閥可以控制輸出氧氣的流量。
[0045]第一控制閥和第二控制閥是可以控制打開(kāi)和關(guān)閉的閥體，從而控制氣體的通斷，例如，第一控制閥和第二控制閥可以是電磁閥。
[0046]文丘里管是具有能夠從自吸口吸入氣體實(shí)現(xiàn)氣體混合的部件，從而在空氧混合后能夠降低呼吸機(jī)的氧濃度的裝置。
[0047]工作時(shí)，通過(guò)控制第一電磁閥打開(kāi)，第一順序閥的空氣輸入口與輸出口連通，此時(shí)第一文丘里管可以吸入自第一單向閥流入的空氣；通過(guò)控制信號(hào)控制第一電磁閥關(guān)閉，第一順序閥的氧氣輸入口與輸出口連通，此時(shí)第