用于主动控制递送至患者的氧气的麻醉系统、方法和计算机可读介质的制作方法
【专利说明】
[0001]发明背景
技术领域
[0002]本发明通常属于吸入麻醉系统领域。更具体地，本发明涉及控制递送至与系统流体连接的患者的氧气，以避免患者缺氧。
【背景技术】
[0003]因经济原因通常使用低流量吸入麻醉以节约麻醉过程中使用的新鲜气体和蒸发麻醉药(anesthetic agent，AA)。然而，可能会发生泄漏，或根据用户设置，患者的氧气吸入可能比被回供至患者的更多并且可能因而导致缺氧，即患者接受不充足的氧气供应。
[0004]在现有技术中，已公开了呼吸设备的不同安全特征以避免患者缺氧。最常见的措施是警报，如果由麻醉系统提供的氧气下降至低于设定的警报值。然而，操作者必须进行手动操作并且调整系统的设置，以增加提供的氧气。如果操作者不注意或受限于其它临床任务，警报可能无人照管，而缺氧变成了事实。这是不期望的。
[0005]作为实例，US2012/0174926 Al公开了用于在患者的呼吸支持期间阻止缺氧气体递送的系统。处理器针对用户选择的通气参数值计算预测的氧气浓度，并且对预测的氧气浓度和预定的患者所需的最小氧气阈值进行比较。只有系统认为预测的氧气浓度不会缺氧，用户选择的通气参数值才会参与系统的运行。可以给予操作者警报，而操作者可以超控警报。此系统干扰用户的操作，并且不允许用户自由操作。此外，尽管给予操作者警报并且尽管操作者可以超控警报，但是没有进一步的安全特征以可靠地防止缺氧。因此，有可能错误地忽略或超控警报，并可能发生缺氧。因为在US2012/0174926 Al中公开的无效的安全特征，正常的操作者交互被干扰，因而用户可能认为操作者是令人困惑的。
[0006]因此，需要麻醉系统，其中提供安全特征以更可靠地防止缺氧，优选地不会干扰用户与系统的正常交互。
[0007]因此，针对防止缺氧的改进的麻醉系统将是有利的。此外，改进的麻醉系统将是有利的，并且具体而目允许提尚的灵活性、成本效益和/或提尚的对患者缺氧的安全性的麻醉系统将是有利的。
【发明内容】
[0008]因此，本发明的实施方案优选通过单独或以任意组合提供根据所附专利权利要求的麻醉系统、方法和计算机可读介质，设法减轻、缓解或消除本领域中的一个或更多个例如上文所确定的缺陷、劣势或问题。
[0009]根据本发明的方面，公开了用于控制递送至患者的氧气浓度以避免缺氧的麻醉系统、方法和计算机可读介质。
[0010]提供了麻醉系统，其检测低吸入02浓度(Fi02)并且自动调整新鲜气体流量和氧气(02)浓度，优选地至预定的固定Fi02水平。
[0011]这优选地仅在由于某种原因用户对指示低Fi02状态的警告或警报无响应时完成。
[0012]因此，用户有机会在系统的自动安全运行向患者输送增加的、非缺氧的02量之前减轻低Fi02状态以减轻或避免缺氧。
[0013]或者，或此外，为试图提高Fi02的水平，系统可以在没有用户启动的情况下将氧气安全冲洗进行预定量的时间以迅速增加Fi02。
[0014]优选地例如通过系统显示器上的消息，通知用户增加Fi02的安全程序。因此，用户可以记录所进行的操作和可能有需要用户进一步关注的情况。
[0015]根据本发明的一个方面，提供了一个具有缺氧保护的麻醉系统。该系统包含用于测量递送至与系统流体连接之患者的吸入氧气的单元。该系统还包含当所测的吸入氧气低于第一阈值时触发警报的控制单元。控制单元被配置为在所测的吸入氧气低于第二阈值时将系统设置为安全模式。第二阈值低于第一阈值，从而避免干扰低氧警报。安全气体混合物在预定的配置下以安全模式被提供至患者，用于增加向患者递送的氧气。控制单元被配置为在这种情况下将系统设置为运行上安全的模式以增加向患者递送的氧气。控制单元还被配置为当所测的吸氧值低于第二阈值(其低于第一阈值)例如至少第一预定时间时，将运行上安全的模式激活以减轻或避免患者的缺氧。
[0016]控制单元还可以被配置为设定麻醉系统自动进行例如系统呼吸回路的氧气冲洗。当所测的吸氧值低于第三阈值例如至少第二预定时间时将氧气冲洗进行预定量的时间，其中第三阈值低于第二阈值。
[0017]根据本公开的另一个方面，提供了操作具有缺氧保护的麻醉系统的方法。该方法包括测量递送至与系统流体连接之患者的吸入氧气。该方法还包括当所测的吸入氧气低于第一阈值时触发警报。此外，该方法包括当所测的吸入氧气低于第二阈值(其低于第一阈值)时将系统设置为安全模式，其中安全气体混合物在预定的配置下以安全模式被提供至患者，用于增加向患者递送的氧气。该方法包括当所测的吸氧值低于第二阈值(其低于第一阈值)至少第一预定时间时将系统设置为运行上安全的模式，以增加向患者递送的氧气。
[0018]该方法还可以包括将麻醉系统设置为自动进行例如系统呼吸回路的氧气冲洗的运行模式。当所测的吸氧值低于第三阈值例如至少第二预定时间时将氧气冲洗进行预定量的时间，其中第三阈值低于第二阈值。
[0019]根据本发明的另一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上包含用计算机处理麻醉系统的计算机程序。该计算机程序包含代码段，其测量递送至与系统流体连接之患者的吸入氧气。该计算机程序还包含第二代码段，其用于当所测的吸入氧气低于第一阈值时触发警报。此外，该计算机程序包含第三代码段，其用于当所测的吸入氧气低于第二阈值(其低于第一阈值)时将系统设置为安全模式，其中安全气体混合物在预定的配置下以安全模式被提供至患者，用于增加向患者递送的氧气。当所述所测的吸氧值低于第二阈值(其低于所述第一阈值)例如至少第一预定时间时将系统设置为运行上安全的模式，以增加所述氧气向所述患者的递送。
[0020]计算机程序可以包含用于将麻醉系统设置为自动进行例如系统呼吸回路的氧气冲洗的运行模式的代码段。当所测的吸氧值低于第三阈值例如至少第二预定时间时将氧气冲洗进行预定量的时间，其中第三阈值低于第二阈值。
[0021]因此，在正常运行期间可以以安全的方式减少新鲜气体流量，因此可以降低该麻醉系统的运行成本，并且提高运行的经济性。此外，当操作该系统时患者进一步被保护免于缺氧，并且提高了运行和患者的安全性。
[0022]本发明的其它实施方案被限定于从属权利要求中，其中本发明的第二和后续方面的特征比照第一方面做适当修改。
[0023]—些实施方案提供了麻醉系统，其检测低Fi02并且将新鲜气体流量和新鲜气体02浓度自动调整至预定的固定水平，优选地如果用户由于某种原因对指示低Fi02状态的警告或警报无法响应。
[0024]本发明的一些实施方案提供了提高的患者安全性。
[0025]本发明的一些实施方案还提供了在机器故障的情况下提高的安全性。
[0026]本发明的一些实施方案还提供了不干扰正常的操作者交互，因而操作者不被安全特征迷惑。
[0027]本发明的一些实施方案还使操作者能够改正危险的提供至患者的低氧气水平。
[0028]本发明的一些实施方案还提供向患者递送的氧气浓度可以针对不同患者自定义。
【附图说明】
[0029]图1是麻醉系统的示意图，其示出氧气浓度递送的依赖关系。
[0030]图2是当在麻醉系统中使用低流量麻醉时，呼吸回路中的氧气浓度可如何随时间降低的图示。
[0031]图3是麻醉系统的安全特征的流程图。
[0032]图4是示出在不同的递送氧气浓度下麻醉系统的警报和操作的实例的图表。
[0033]图5是示出为防止缺氧而作为安全措施进行的简化操作过程的图示。
[0034]图6是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在吸气阶段的实例的示意图。
[0035]图7是计算机可读介质的示意图。
【具体实施方式】
[0036]现在将参照附图描述本发明的具体实施方案。以下描述集中于具有容量返回器系统的麻醉系统。然而，应当理解，本发明并不限于该应用，而是可以应用于很多其它系统，包括例如开放风箱系统或风箱驱动的麻醉系统。技术人员很熟悉这样的系统，然而仅仅是不具有任何与缺氧保护系统相关的本公开实施方案的系统。
[0037]以下是对于在麻醉系统中包含缺氧保护系统的主动氧气管理所述的功能。主动02管理旨在当吸入02浓度(Fi02)，即吸入氧气分数可以变得很低并且引起通气患者的缺氧时处理不同的运行情况。
[0038]缺氧(也称为低氧症(hypoxiat1n))是患者的身体失去充足的氧气供应的状态。在本文中，当麻醉系统，即提供机械通气的吸入麻醉系统提供氧气含量低的呼吸气体混合物时患者发生缺氧。缺氧气体混合物是与空气相比包含少的，即< 21%的氧气的气体混合物。
[0039]缺氧保护系统的目的是减轻或防止患者缺氧，并且确保系统在期望的运行环境中进行适当的操作以将吸入氧气增加至充足的非缺氧水平。
[0040]运行状态之一是确保系统在潜在的机器故障的情况下具有安全操作。在本文档中特别是足以处理这种情况的子功能被称为“低Fi02安全冲洗”或“安全02冲洗”功能。下文更详细地描述了该安全02冲洗。
[0041]可能发生的另一运行状态是需要处理的低Fi02。在本说明书中，处理该运行情况的子功能被称为“02自动增加”或“02保护”功能，并且也在下文更详细地描述。其涉及例如可以在低流量麻醉过程中发生的问题。02自动增加基本上增加了向患者递送的氧气以防止患者缺氧。这优选地仅在没有用户操作的情况下作为安全特征而完成，以将缺氧Fi02水平提高至非缺氧水平。
[0042]图1是实现了这些安全特征的麻醉系统