一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构及其呼吸机制造技术

技术编号:39969746 阅读:12 留言:0更新日期:2024-01-09 00:41
本技术公开了一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构及其呼吸机,空气旁路与空气入口和混氧腔室之间的气路联通,与氧浓度传感器入口联通;氧气旁路与氧气入口和混氧腔室之间的气路联通,与氧浓度传感器入口联通;混合气体旁路与混氧腔室和患者接口之间的气路联通,与氧浓度传感器入口联通;还包括能够用于控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启的阀或阀组。本方案通过切换控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启来进行空气、氧气及混合气体的校准,以较简单的阀结构的巧妙应用来实现氧浓度传感器在线校准,不仅可以在线校准氧浓度传感器,还可以在线判断氧浓度传感器的失效程度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗设备,具体涉及一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构及其呼吸机


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、呼吸机是一种为患有急性或慢性呼吸衰竭疾病的患者提供支持,以使患者的通气和氧合恢复正常的医疗设备。呼吸机通过正压的方式为患者送气,送入患者的气体通常是空气和氧气的混合气体,因此呼吸机的一个基本功能就是送出设定比例的空氧混合气体。空氧混合气体的氧浓度可以在21%~100%之间,21%氧浓度是指纯空气,100%氧浓度是指纯氧气。不同疾病、不同治疗阶段的患者需要的氧浓度是不一样的,为了控制送气气体的氧浓度,呼吸机中配备有精密的混氧控制结构、传感器和控制系统。氧浓度传感器是呼吸机用于监测送出气体氧浓度的必要器件,它通常并不参与混氧控制,仅是作为监测用。在呼吸机通气过程中,呼吸机通过氧浓度传感器实时地监测送出气体的氧浓度,并且将其监测数值显示在呼吸机界面上,以供呼吸机的使用者知晓呼吸机为患者供给氧气的情况。如果发现氧浓度监测值偏离使用者的设定氧浓度值,呼吸机就会发出报警,引发这种报警的原因有多种,可能是气源的故障;也可能是呼吸机混氧控制系统发生了故障,如阀或是流量传感器这些关键器件的故障都有可能导致混氧故障从而导致实际氧浓度偏离设定值;还有可能是氧浓度传感器自身的错误导致的,也就是说实际送出的气体氧浓度本来没有误差,由于氧浓度传感器出现了错误导致了错误报警。

3、目前的呼吸机中,最常用的一种氧浓度传感器是电化学氧传感器,又称为氧电池。这种氧浓度传感器的寿命有限,通常一年左右就要更换。实际使用中,氧电池还会因为各种原因导致监测不准,这些原因包括温度、海拔、气道内压力变化等,并且氧电池连接续监测一旦超过24小时,其零点就会发生较大的漂移。

4、为了克服氧电池由于温度、海拔、气道内压力、还有使用过久发生的漂移,进而导致监测错误的问题,目前的呼吸机都采用的一种方法就是在使用前对其进行校准,这种校准必须要在未给患者通气之前进行,并且每次氧电池的校准通常要花费几十秒的时间。

5、一旦通气开始后,就无法对氧电池进行校准了,只能任由其发生漂移,并经常性的导致最终的氧浓度监测错误报警出现。有的呼吸机为了解决这一问题,允许使用者在发现氧浓度的监测值与设置值发生偏离较大时,执行临时性的校正,也就是对氧浓度监测值进行临时性的纠偏使其等于设置值,比如maquet的servo u呼吸机就有这一功能。但是这样的做法不仅不能解决问题,还有可能导致安全隐患,因为使用者其实根本不能判断到底是氧电池发生了偏离还是真的发生了送出氧浓度的控制错误。

6、能够自然想到的一个较为理想的解决氧电池在通气中发生监测漂移的方法,是呼吸机应能够自动在线(在正常通气进行中)执行氧电池校准——虽然目前的市面上的呼吸机都还没有这样的功能,如专利技术专利《cn105709318a呼吸装置及其氧浓度检测机构》就提出一种在线可以校准氧电池的方法。

7、专利cn105709318a的方案中有三个主要的阀件,其中一个两位三通阀用于选择氧气还是空气校准,一个开关阀、还有一个结构复杂的顺序阀(特制的阀)用于选通流经氧电池的气体是正常通气气体还是校准气体。专利cn105709318a的方案中还有一个容腔体,其处于混氧通路的旁路上,可以将小部分的混氧气流导到氧浓度传感器,并最终排出到了大气中。

8、有鉴于此,如何研究开发出一种既能在线校准氧浓度传感器又能够避免结构复杂化、避免浪费气体的呼吸机气路结构,便成为本技术所要研究解决的课题。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构及其呼吸机。

2、为达到上述目的,本技术的第一方面提出了一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,包括空气入口、氧气入口、混氧腔室和患者接口,所述混氧腔室具有分别与空气入口和氧气入口气路联通的第一入口和第二入口,以及与患者接口气路联通的第一出口;其创新点在于:还包括氧浓度传感器以及空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路;所述空气旁路一端与空气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述氧气旁路一端与氧气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述混合气体旁路一端与混氧腔室和患者接口之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;还包括能够用于控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启的阀或阀组。

3、为达到上述目的,本技术的第二方面提出了一种呼吸机,所述呼吸机包含本技术的第一方面所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构。

4、本技术的有关内容解释如下:

5、1.本技术的上述技术方案中,其基本原理为:在混氧气路结构上配置氧浓度传感器、空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路及阀或阀组,并由阀或阀组的切换控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启,来实现本专利提出的核心功能,本专利的核心功能实现时有三种气流的通路可能性:一、正常通气状态,正常通气时,混合气体旁路被开启,空气旁路、氧气旁路关闭,这时混氧气流流过混合气体旁路,再到氧浓度传感器,这样就可以实现呼吸机送出气体的氧浓度监测,当进行氧浓度校准时,无需呼吸机处于待机的状态;二、21%氧浓度点的校准状态,空气旁路开启,混合气体旁路、氧气旁路关闭,这时经空气旁路的空气(一小部分)可以通到氧浓度传感器,实现21%氧浓度点的校准;三、100%氧浓度点的校准状态,氧气旁路开启,空气旁路、混合气体旁路关闭,这时调定的氧气(一小部分)可以流经氧气旁路,通到氧浓度传感器,实现100%氧浓度点的校准。通过以上结构的设置及原理的实现,在基于混氧气路结构中的氧浓度传感器两端具有足够的压差可以产生较大气流的情况下,通过切换控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启来进行空气、氧气及混合气体的校准,以较简单的阀结构的巧妙应用来实现氧浓度传感器在线校准;由于流经氧浓度传感器的气流较大,氧传感器的监测响应速度就会较快,同时也可以节约校准的时间,不仅可以在线校准氧浓度传感器,还可以在线判断氧浓度传感器的失效程度,当每次校准时,如果校准点的电压发生了严重偏离,即说明氧浓度传感器的使用寿命已到,这时呼吸机可以提醒用户更换氧浓度传感器。

6、2. 在上述第一方面所述的技术方案中,所述氧浓度传感器出口与空气入口或者氧气入口导通,经氧浓度传感器监测过的氧气、空气或混合气体重新进入混氧气路结构中去,减少气体损失。

7、3. 在上述第一方面所述的技术方案中,所述阀或阀组为三个可独立控制的阀,三个阀分别独立控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路的开启或闭合。

8、4. 在上述第一方面所述的技术方案中,所述阀为一个阀体,由一个阀体来控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启。

9、5. 在上述第一方面所述的技术方案中,所述阀组包含两个阀体,两个阀体为二位三通阀,由本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,包括空气入口、氧气入口、混氧腔室和患者接口,所述混氧腔室具有分别与空气入口和氧气入口气路联通的第一入口和第二入口,以及与患者接口气路联通的第一出口;其特征在于:还包括氧浓度传感器以及空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路;所述空气旁路一端与空气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述氧气旁路一端与氧气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述混合气体旁路一端与混氧腔室和患者接口之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;还包括能够用于控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启的阀或阀组。

2.根据权利要求1所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述氧浓度传感器出口与空气入口或者氧气入口导通。

3.根据权利要求2所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述阀或阀组为三个可独立控制的阀,三个阀分别独立控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路的开启或闭合。

4.根据权利要求1所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述阀为一个阀体,由一个阀体来控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启。

5.根据权利要求1所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述阀组包含两个阀体,两个阀体为二位三通阀。

6.根据权利要求5所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:两个阀体分别为校空阀和校氧阀;所述校空阀和校氧阀均至少包含有两个输入端及至少一个输出端;

7.根据权利要求6所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:

8.一种呼吸机,其特征在于:所述呼吸机包含如权利要求1至7任一项所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构。

9.根据权利要求8所述的呼吸机,其特征在于:所述呼吸机具有空气控制组件、内部吸气支路、氧气控制组件;其中,

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【技术特征摘要】

1.一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,包括空气入口、氧气入口、混氧腔室和患者接口,所述混氧腔室具有分别与空气入口和氧气入口气路联通的第一入口和第二入口,以及与患者接口气路联通的第一出口;其特征在于:还包括氧浓度传感器以及空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路;所述空气旁路一端与空气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述氧气旁路一端与氧气入口和混氧腔室之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;所述混合气体旁路一端与混氧腔室和患者接口之间的气路联通,另一端与氧浓度传感器入口联通;还包括能够用于控制所述空气旁路、氧气旁路和混合气体旁路择一开启的阀或阀组。

2.根据权利要求1所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述氧浓度传感器出口与空气入口或者氧气入口导通。

3.根据权利要求2所述的一种可在线校准氧浓度传感器的混氧气路结构,其特征在于:所述阀或阀组为三个可独立控制的阀,三个阀分别独立控制所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘庆平林攀攀赵帅
申请(专利权)人:江苏鱼跃医疗设备股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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