一种麻醉气体输送装置的制作方法

本发明涉及麻醉科医疗器械技术领域，具体是涉及一种麻醉气体输送装置。

背景技术：

吸入麻醉药物是以挥发气体的形式从呼吸道通过进入人体内形成麻醉作用，这类药物有乙醚、异氟烷、氧化亚氮等，经过肺泡动脉进入血液随着血液循环透过血脑屏障最后到达脑部，进入中枢神经系统，它能够阻断神经传递的功能，起到麻醉作用。

一般麻醉气体吸入都需要使用麻醉气体输送装置对患者进行麻醉气体吸入，但是现有的麻醉气体输送装置在麻醉气体混合输送效率上仍然有着一定的问题，比如，使用过程中很难自动调节混合气压的平衡，进而影响麻醉气体与氧气的混合效率，影响患者吸入麻醉气体的浓度和剂量，同时现有装置一般无气体加热或控制温度的方式比较传统，加热缓慢，响应差，使用效果较差等等。

因此，现需要一种新型的麻醉气体输送装置来解决这些问题，改善患者使用麻醉气体麻醉的使用体验，使麻醉气体输送装置更加人性化，智能化。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种麻醉气体输送装置。

本发明的技术方案是:一种麻醉气体输送装置，主要包括装置主体、氧气均压罐、麻醉均压罐、控制器和呼吸面罩；

所述装置主体呈圆柱形，且上部中心设有圆柱形凹槽，所述圆柱形凹槽下方的装置主体内从上到下依次设有混合室和加热室；

所述混合室圆周壁设有环形的氧气出气环，所述氧气出气环通过3个气环接管分别与所述氧气均压罐的出气接口a连接，混合室上方的装置主体的圆柱形凹槽底面设有3个连接管，所述连接管与所述麻醉均压罐角度位置一一对应，并与麻醉均压罐的出气接口b连接，所述每个连接管正下方的混合室上顶面设有转动电机，所述转动电机下端连接有麻醉转筒，所述麻醉转筒与连接管连通，混合室内底面中心设有混合气出口，所述混合气出口与加热室连通，所述加热室内底面中心设有出气口连通至外界，所述出气口和混合气出口上方分别设有温度传感器和气体浓度传感器，所述温度传感器、气体浓度传感器分别通过支架b、支架a与加热室、混合室底面固定；

所述氧气均压罐和麻醉均压罐各设有3个，且等间距交错贴靠在装置主体的圆柱形凹槽圆周壁处，氧气均压罐和麻醉均压罐固定于圆柱形凹槽的底面，装置主体的圆柱形凹槽上端设有固定板，所述固定板用于限位固定氧气均压罐和麻醉均压罐的上端，固定板与圆柱形凹槽圆周壁固定，固定板上顶面左右两端分别设有氧气连接阀和麻醉气连接阀，固定板下方从上到下设有两个分气管，所述两个分气管上顶面中心均设有连接口，所述氧气连接阀通过管道与上侧的分气管的连接口连通，所述麻醉气连接阀通过管道与下侧的分气管的连接口连通，所述上下两个分气管分别通过进气接口a和进气接口b与氧气均压罐和麻醉均压罐连接固定；

所述出气口通过面罩接管与所述呼吸面罩连接，呼吸面罩内置有呼吸温度传感器和呼吸湿度传感器；

所述控制器位于装置主体右侧面上，控制器下方的装置主体右侧面上设有配电箱，控制器和配电箱分别与所述氧气连接阀、麻醉气连接阀、气体浓度传感器、温度传感器、呼吸温度传感器和呼吸湿度传感器连接，所述配电箱与转动电机连接。所述控制器为市售西门子plc可编程控制器6es7277-0aa22-0xa0。

进一步地，所述氧气均压罐内置有气仓a，所述气仓a与氧气均压罐内上部和内下部分别构成上气室a和下气室a，气仓a与氧气均压罐内上顶面和下底面均通过弹簧a连接，气仓a右侧上端设有气仓进口a，气仓a左侧下端设有气仓出口a，气仓a底面中心设有均压口a，氧气均压罐与气仓进口a、气仓出口a对应位置处分别设有所述进气接口a、出气接口a，上气室a和下气室a处的氧气均压罐分别设有上气室接口a和下气室接口a；所述麻醉均压罐内置有气仓b，所述气仓b与麻醉均压罐内上部和内下部分别构成上气室b和下气室b，气仓b与麻醉均压罐内上顶面和下底面均通过弹簧b连接，气仓b左侧上端设有气仓进口b，气仓b左侧下端设有气仓出口b，气仓b底面中心设有均压口b，麻醉均压罐与气仓进口b、气仓出口b对应位置处分别设有所述进气接口b、出气接口b，上气室b和下气室b处的麻醉均压罐分别设有上气室接口b和下气室接口b；所述相邻的氧气均压罐的上气室接口a和麻醉均压罐的下气室接口b之间通过罐体接管连接，相邻的氧气均压罐的下气室接口a和麻醉均压罐的上气室接口b通过罐体接管连接。通过上气室和下气室的设计并配合罐体接管使两种均压罐彼此连通，利用压强和弹簧的作用自动调节两种均压罐的压强，使气仓上下运动，通过气仓的气仓进口与进气接口之间产生错位进行压强的调节，结构简单有效，成本低，经济性好。通过彼此连通使氧气均压罐和麻醉均压罐内的气体压强保持相同，进而使两种气体进入到混合室内混合更加高效与均匀。

更进一步地，所述氧气均压罐、麻醉均压罐的中部分别设有密封环a、密封环b，所述气仓a、气仓b与所述密封环a、密封环b对应位置处分别设有密封带a、密封带b。可以提高氧气均压罐、麻醉均压罐的密封性，使得装置均压效果更好，更稳定。

进一步地，所述分气管内延其径向设有三个隔板，用于将分气管内等分成三个气流通路。通过隔板将分气管分隔成三个气流通路可以使气体均匀流通至三个氧气均压罐或麻醉均压罐中。

进一步地，所述麻醉转筒上均匀设有气孔，所述氧气出气环内侧面均匀设有斜孔，所述斜孔均向顺时针方向或逆时针方向。斜孔的设计可以使通入混合室的氧气产生顺时针或逆时针的流动，配合麻醉转筒的转动进行混合，混合更加均匀高效。

进一步地，所述装置主体前侧面设有显示屏，所述显示屏分别与所述控制器和配电箱连接。设置有显示屏可以更加直观的了解到麻醉气体浓度和温度等信息，更有效地调节具体麻醉剂量。

进一步地，所述加热室内从上到下等间距设有3个加热板，所述加热板上两端各设有一个通孔，所述3个加热板两两之间的呈90°错位固定在加热室内壁上。通过3个加热板两两之间错位，通过通孔的行程变大，使得加热效果更快速高效，进而使加热室的加热响应更快。

本发明的工作方法为:

将氧气罐和麻醉气体罐分别插入氧气连接阀和麻醉气连接阀上，以氧气均压罐为例说明其工作原理，气体通过分气管进入到氧气均压罐的气仓中，进入气仓a后，大部分气体从气仓出口a、出气接口a进入到气环接管，进而进入氧气出气环，一小部分气体从均压口a进入到下气室a内，由于相邻的氧气均压罐的下气室a与麻醉均压罐的上气室b连通，因此之间形成了气压平衡，当氧气注入量少时，进入气仓a气量减少，进而使下气室a内压强减小，再而使相邻的麻醉均压罐的上气室b气压减少，使得气室b上移，气仓进口b与进气接口b之间错位移动，减少气口大小，达到相互平衡的目的，使得每个罐内气压均相同，同理，麻醉均压罐与氧气均压罐原理相同；

当氧气通过氧气出气环的顺时针斜孔进行出气，使氧气进行顺时针流动，同时麻醉气体通过转动电机和麻醉转筒转动均匀出气，使麻醉气体和氧气在混合室内快速均匀混合，再而通过混合气出口流入到加热室，进入到加热室后依次通过三个加热板进行快速加热；

期间气体浓度传感器和温度传感器对混合气体中麻醉气体浓度和温度进行监测，并通过控制器进行调节，患者通过呼吸面罩进行麻醉气体吸入，通过呼吸温度传感器和呼吸湿度传感器进行患者呼吸温度和呼吸频率的监测，并通过控制器进行计算分析，进而进行浓度和温度的动态调节。

本发明的有益效果是:

(1)本发明通过三组氧气均压罐和麻醉均压罐的设计，使混合气体前满足更高混合要求，并且多组设计混合输送效果更好，且容错率更高。

(2)本发明通过氧气均压罐和麻醉均压罐的设计，通过上气室和下气室的设计并配合罐体接管使两种均压罐彼此连通，利用压强和弹簧的作用自动调节两种均压罐的压强，使气仓上下运动，通过气仓的气仓进口与进气接口之间产生错位进行压强的调节，结构简单有效，成本低，经济性好。

(3)本发明设计的混合室，利用氧气自流动和麻醉气体转动混合，混合快速高效；本发明设计的加热室通过多层错位设置的加热板可以提高与混合气体加热接触面积和延长气体流路，提高加热效率，两者的配合进而提高装置的输送响应效率。

(4)本发明设置的呼吸温度传感器、呼吸湿度传感器、温度传感器、气体浓度传感器、控制器、氧气连接阀和麻醉气连接阀的设计，可根据患者呼吸温度和频次调节麻醉气体浓度和温度，调节智能精确，麻醉更加人性化。

附图说明

图1是本发明整体结构外观图。

图2是本发明整体结构俯视图。

图3是本发明整体内部结构示意图。

图4是本发明图3的a-a处俯视图。

图5是本发明图3的b-b处俯视图。

图6是本发明图3的c-c处俯视图。

图7是本发明麻醉均压罐与氧气均压罐连接关系图。

图8是本发明气体浓度传感器的连接关系图。

图9是本发明加热板结构示意图。

其中，1-装置主体、11-固定板、12-氧气连接阀、13-麻醉气连接阀、14-出气口、15-显示屏、16-罐体接管、17-面罩接管、2-氧气均压罐、21-上气室a、22-下气室a、23-气仓a、231-气仓进口a、232-气仓出口a、233-均压口a、234-密封带a、24-弹簧a、25-出气接口a、26-进气接口a、27-密封环a、28-上气室接口a、29-下气室接口a、3-麻醉均压罐、31-上气室b、32-下气室b、33-气仓b、331-气仓进口b、332-气仓出口b、333-均压口b、334-密封带b、34-弹簧b、35-出气接口b、36-进气接口b、37-密封环b、38-上气室接口b、39-下气室接口b、4-分气管、41-连接口、42-隔板、5-混合室、51-混合气出口、52-气体浓度传感器、53-支架a、6-氧气出气环、61-气环接管、7-麻醉转筒、71-连接管、72-转动电机、8-加热室、81-加热板、811-通孔、82-温度传感器、83-支架b、9-控制器、91-配电箱、10-呼吸面罩、101-呼吸温度传感器、102-呼吸湿度传感器。

具体实施方式

如图1所示，一种麻醉气体输送装置，主要包括装置主体1、氧气均压罐2、麻醉均压罐3、控制器9和呼吸面罩10；

如图3所示，装置主体1呈圆柱形，且上部中心设有圆柱形凹槽，圆柱形凹槽下方的装置主体1内从上到下依次设有混合室5和加热室8；

如图3所示，混合室5圆周壁设有环形的氧气出气环6，氧气出气环6通过3个气环接管61分别与氧气均压罐2的出气接口a25连接，混合室5上方的装置主体1的圆柱形凹槽底面设有3个连接管71，连接管71与麻醉均压罐3角度位置一一对应，并与麻醉均压罐3的出气接口b35连接，每个连接管71正下方的混合室5上顶面设有转动电机72，转动电机72下端连接有麻醉转筒7，麻醉转筒7与连接管71连通，混合室5内底面中心设有混合气出口51，混合气出口51与加热室8连通，加热室8内底面中心设有出气口14连通至外界，出气口14和混合气出口51上方分别设有温度传感器82和气体浓度传感器52，温度传感器82、气体浓度传感器52分别通过支架b83、支架a53与加热室8、混合室5底面固定。麻醉转筒7上均匀设有气孔，氧气出气环6内侧面均匀设有斜孔，斜孔均向顺时针方向或逆时针方向。斜孔的设计可以使通入混合室的氧气产生顺时针或逆时针的流动，配合麻醉转筒7的转动进行混合，混合更加均匀高效。

如图3所示，氧气均压罐2和麻醉均压罐3各设有3个，且等间距交错贴靠在装置主体1的圆柱形凹槽圆周壁处，氧气均压罐2和麻醉均压罐3固定于圆柱形凹槽的底面，氧气均压罐2内置有气仓a23，气仓a23与氧气均压罐2内上部和内下部分别构成上气室a21和下气室a22，气仓a23与氧气均压罐2内上顶面和下底面均通过弹簧a24连接，气仓a23右侧上端设有气仓进口a231，气仓a23左侧下端设有气仓出口a232，气仓a23底面中心设有均压口a233，氧气均压罐2与气仓进口a231、气仓出口a232对应位置处分别设有进气接口a26、出气接口a25，上气室a21和下气室a22处的氧气均压罐2分别设有上气室接口a28和下气室接口a29；麻醉均压罐3内置有气仓b33，气仓b33与麻醉均压罐3内上部和内下部分别构成上气室b31和下气室b32，气仓b33与麻醉均压罐3内上顶面和下底面均通过弹簧b34连接，气仓b33左侧上端设有气仓进口b331，气仓b33左侧下端设有气仓出口b332，气仓b33底面中心设有均压口b333，麻醉均压罐3与气仓进口b331、气仓出口b332对应位置处分别设有进气接口b36、出气接口b35，上气室b31和下气室b32处的麻醉均压罐3分别设有上气室接口b38和下气室接口b39；如图7所示，相邻的氧气均压罐2的上气室接口a28和麻醉均压罐3的下气室接口b39之间通过罐体接管16连接，相邻的氧气均压罐2的下气室接口a29和麻醉均压罐3的上气室接口b38通过罐体接管16连接。通过上气室和下气室的设计并配合罐体接管16使两种均压罐彼此连通，利用压强和弹簧的作用自动调节两种均压罐的压强，使气仓上下运动，通过气仓的气仓进口与进气接口之间产生错位进行压强的调节，结构简单有效，成本低，经济性好。通过彼此连通使氧气均压罐2和麻醉均压罐3内的气体压强保持相同，进而使两种气体进入到混合室内混合更加高效与均匀。氧气均压罐2、麻醉均压罐3的中部分别设有密封环a27、密封环b37，气仓a23、气仓b33与密封环a27、密封环b37对应位置处分别设有密封带a234、密封带b334。可以提高氧气均压罐2、麻醉均压罐3的密封性，使得装置均压效果更好，更稳定。

如图3和9所示，加热室8内从上到下等间距设有3个加热板81，加热板81上两端各设有一个通孔811，3个加热板两两之间的呈90°错位固定在加热室8内壁上。通过3个加热板两两之间错位，通过通孔811的行程变大，使得加热效果更快速高效，进而使加热室8的加热响应更快。

如图1和2所示，装置主体1的圆柱形凹槽上端设有固定板11，固定板11用于限位固定氧气均压罐2和麻醉均压罐3的上端，固定板11与圆柱形凹槽圆周壁固定，固定板11上顶面左右两端分别设有氧气连接阀12和麻醉气连接阀13，固定板11下方从上到下设有两个分气管4，两个分气管4上顶面中心均设有连接口41，氧气连接阀12通过管道与上侧的分气管4的连接口41连通，麻醉气连接阀13通过管道与下侧的分气管4的连接口41连通，上下两个分气管4分别通过进气接口a26和进气接口b36与氧气均压罐2和麻醉均压罐3连接固定；分气管4内延其径向设有三个隔板42，用于将分气管4内等分成三个气流通路。通过隔板42将分气管4分隔成三个气流通路可以使气体均匀流通至三个氧气均压罐2或麻醉均压罐3中。

如图1所示，出气口14通过面罩接管17与呼吸面罩10连接，呼吸面罩10内置有呼吸温度传感器101和呼吸湿度传感器102；

如图1所示，装置主体1前侧面设有显示屏15，显示屏15分别与控制器9和配电箱91连接。设置有显示屏15可以更加直观的了解到麻醉气体浓度和温度等信息，更有效地调节具体麻醉剂量。控制器9位于装置主体1右侧面上，控制器9下方的装置主体1右侧面上设有配电箱91，控制器9和配电箱91分别与氧气连接阀12、麻醉气连接阀13、气体浓度传感器52、温度传感器82、呼吸温度传感器101和呼吸湿度传感器102连接，配电箱91与转动电机72连接。控制器为市售西门子plc可编程控制器6es7277-0aa22-0xa0。

使用时，将氧气罐和麻醉气体罐分别插入氧气连接阀12和麻醉气连接阀13上，以氧气均压罐2为例说明其工作原理，气体通过分气管4进入到氧气均压罐2的气仓a23中，进入气仓a23后，大部分气体从气仓出口a232、出气接口a25进入到气环接管61，进而进入氧气出气环6，一小部分气体从均压口a233进入到下气室a22内，由于相邻的氧气均压罐2的下气室a22与麻醉均压罐3的上气室b31连通，因此之间形成了气压平衡，当氧气注入量少时，进入气仓a23气量减少，进而使下气室a22内压强减小，再而使相邻的麻醉均压罐3的上气室b31气压减少，使得气室b33上移，气仓进口b331与进气接口b36之间错位移动，减少气口大小，达到相互平衡的目的，使得每个罐内气压均相同，同理，麻醉均压罐3与氧气均压罐2原理相同；

当氧气通过氧气出气环6的顺时针斜孔进行出气，使氧气进行顺时针流动，同时麻醉气体通过转动电机72和麻醉转筒7转动均匀出气，使麻醉气体和氧气在混合室5内快速均匀混合，再而通过混合气出口流入到加热室8，进入到加热室8后依次通过三个加热板81进行快速加热；

期间气体浓度传感器52和温度传感器82对混合气体中麻醉气体浓度和温度进行监测，并通过控制器9进行调节，患者通过呼吸面罩10进行麻醉气体吸入，通过呼吸温度传感器101和呼吸湿度传感器102进行患者呼吸温度和呼吸频率的监测，并通过控制器9进行计算分析，进而进行浓度和温度的动态调节。

实验对比例

选取本市某医院进行吸入麻醉患者100例(男女比例1：1)，均等分为2组，第一组为对比例，使用现有技术的吸入麻醉装置进行吸入麻醉，第二组为实验例，使用本发明装置进行吸入麻醉，结果如下：

对比例：患者带上呼吸罩后map升高和心率变化较显著，患者吸入麻醉气体到意识消失的时间为6-7分钟；

实验例：患者带上呼吸罩后map值升高不明显和心率变化不明显，患者吸入麻醉气体到意识消失的时间为3-4分钟；

同时，使这100例患者分别使用对比例和实验例装置进行吸入麻醉，并对使用吸入感觉进行了调查，患者对实验例装置使用满意度满意度为97％；患者对对比例装置使用满意度为78％；

结论：使用本发明装置具有输送效果更好，输出稳定，对麻醉气体浓度和温度调节精确，提高吸入麻醉效果并提高患者使用体验。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。