用于麻醉系统的容量返回器状态指示器的制造方法
【专利说明】
[0001] 发明背景
技术领域
[0002] 本公开涉及呼吸设备，更详细地涉及麻醉系统，再更具体地涉及具有容量返回器 的麻醉系统，该容量返回器是所述系统的呼吸回路的一部分。该麻醉系统包含具有人机界 面的显示器，所述人机界面为图形用户界面的形式。
【背景技术】
[0003] 由于经济和环境的原因，患者重新呼吸先前呼出的呼吸气是尤其期望的，以特别 地减少对可用于为连接至麻醉系统的患者通气的气体的浪费。具体而言，期望包含麻醉气 体（例如一氧化二氮或氙气）的呼吸气和/或负载有一种或更多种气化的挥发性麻醉剂 (例如卤化麻醉剂）的呼吸气在随后的吸气中返回患者。
[0004] 麻醉系统的重复呼吸可以用很多不同的方式实现。
[0005] 传统的方式是提供袋瓶（bag in bottle)系统，其中呼出的气体在风箱（bellow) 中被接收，以在呼气期间被收集，并且在下一次吸气时通过从外部施加压缩风箱的压力而 迫使其返回患者。压缩风箱的驱动气体与呼吸气被风箱的膜隔开。在袋瓶系统中，借由可 视的风箱，使用者可以通过风箱的填充状态和运动清楚地看到是否有足够的可用于下一次 吸气的重复呼吸气。过深的呼吸意味着风箱完全排空，呼吸因而受限，这对使用者也是显而 易见的。
[0006] 一种替代的方法是提供用于使未用的麻醉气在随后的呼气期间返回患者的麻醉 返回器。
[0007] 例如在US4, 989, 597中，公开了一种麻醉返回器，其为用于开放分离的交换器的 形式。该交换器将通气机与患者呼吸回路直接接合，并且包含具有返回容量的延长管。返 回容量的大小至少大于预期的通气患者的潮气量。气体的开放分离源于管的合适长度。开 放管中没有分隔物，例如在传统的袋瓶系统中在通气机的分离气柱与患者回路之间的例如 过滤器或膜。该布置允许在驱动气体柱实质上来回移动于返回容量内的情况下使用返回容 量。邻近的患者气柱从而交替地在呼气期间移出患者回路，进入返回容量，并且在吸气期间 从返回容量回到患者回路。
[0008] 近来，没有气箱而有容量返回器（volume reflector，VR)的麻醉设备出现在市场 上。例如，FLOW-丨?是带有VR的高效麻醉系统，其被设计用于解决麻醉中的很多通气问 题，并且提供吸入麻醉。由于设计原因，在VR中呼出气体和驱动气体（例如氧气）之间的 混合最小。VR的另一个实例在例如WO 2010/130290中公开，其整体并入本文用于所有目 的，申请人与本公开内容相同。
[0009] 与袋瓶系统相比，由于例如在驱动气体与患者回路之间没有干扰膜，VR系统中的 通气参数得到了改进。另一个优势是该系统即使在（例如在气管导管处）泄露的情况下也 可以递送所需要的呼吸气。因为驱动气体可以连续供应，VR不会像"袋瓶" 一样被排空。
[0010] 在一些情况下，一些操作者可能认为VR是隐藏在麻醉机中的"黑箱"。因此，需要 为基于VR的麻醉系统的操作者提供确定VR运行状态的手段，以促进这种麻醉系统的运用， 并且充分利用其技术能力，包括非常经济的运行。
[0011] 美国专利申请US 2012/0180793A1公开了一种图形的"风箱模拟器"。该模拟器可 以实时示出相对于经调节的潮气量，输送入/输送出患者的气体。该模拟器呈简单的"类风 箱"动画的形式。US 2012/0180793A1公开的动画仅是对正在进行的为患者通气的指示器， 其示出吸气、呼气和呼吸率。US 2012/0180793A1的公开内容没有涉及VR或其功能。此外， 由于风箱的图示可能令使用者对麻醉系统内是否有风箱或VR产生疑惑，因而其对具有VR 的系统来说是不期望的。
[0012] 因此，更有效的用于具有VR的麻醉系统的人机界面会是有利的。
【发明内容】
[0013] 因此，通过单独或以任意组合提供根据所附专利权利要求的系统、方法和计算机 程序产品，本公开内容的实施方案优选地设法缓和、减轻或消除本领域的一个或更多个例 如上文提到的缺点、劣势或问题。
[0014] 根据本公开内容，提供了状态指示器，其在本文中也称为容量返回器指示器 (Volume Reflector Indicator，VRI)。VRI包含与VR填充或运行、新鲜气体、吸入气体和 /或患者气体相关的一种或更多种图形化表示。VRI优选地在具有VR的麻醉系统的屏幕上 显示。因此，提供了具有VR的麻醉系统，其中操作者能够通过易于理解的方式观察通气的 进程和VR的运行状态。以下的一些实施例提供了对于返回容量是否排空或充满的清晰可 见的指示。一些实施例使操作者能够看到系统正在经济地或非经济地运行，例如，对于所需 要的麻醉通气来说不必要的高新鲜气体流量是否已被打开。
[0015] 对隐藏在机器中的"黑箱"VR以易于理解的方式向操作者进行说明。为操作者提 供VR的当前功能和运行状态。由于该有益的图示的VR运行状态，可以在麻醉系统运行期 间为操作者提供改进的对麻醉系统的监视。
[0016] VRI提供了很多优势，包括经济的和/或临床的优势，例如一种或更多种下述优 势，但不限于这些示例性的优势。可以因此提高操作的安全性。一些VRI的实施例为麻醉 系统的操作者提供了关于VR如何工作的说明。不仅为操作者提供了 VR的当前运行状态， 而且操作者还对VR的运行和其对于麻醉系统的有利的患者通气、运行安全性和运行经济 性的贡献得到了更深的理解。因而，可以减少一些操作者对于他们不能像在传统袋瓶系统 中那样看到风箱上下移动的担心，并且令使用者理解用VR代替该风箱工作的优势。因此， 由于更自信的麻醉系统的操作者使操作者/麻醉师能有更多有价值的用于其它任务（例如 看护）的时间--因为有VRI，而因此获益。
[0017] 因此，以有利的方式提供了用于具有VR的麻醉系统的更有效的人机界面。
[0018] 本公开内容的实施例的目的在于麻醉系统中气体的经济使用，方式为通过VR运 行状态的图形指示器给予操作者对于系统是否在经济地运行的直观理解。可以与一种或 更多种图形动画一起显示量度，其量化了经济性。应当注意，本公开内容的VR状态指示器 (VRI)大大优于简单的量度，后者可能难于说明例如VR的状态。操作者能够理解状态指示 器的组成部分的图形化表示。
[0019] 在所附专利权利要求中提供了本发明的各种方面。下文给出了一些具体实施方案 的实例。
[0020] 一些实例为麻醉系统的操作者提供了对呼吸如何受限的理解。
[0021] -些实例为麻醉系统的操作者提供了对如下情况的理解：如果驱动气体闯入循环 系统，机器如何调节新鲜气体以补充呼吸。
[0022] 一些实例提供了可由状态指示器通过例如返回器驱动气体的气体前沿向呼吸回 路的移动来确定的驱动气体进入呼吸回路的穿透。这允许在做出调节时，例如通过状态指 示器的图形化表示的颜色变化来向使用者提供指示，该指示意味着在没有VR穿透或VR穿 透后FG不增加的情况下可用于重复呼吸的气体容量不足。
[0023] 一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对麻醉系统如何自动补偿泄漏的理解。
[0024] 一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对VR的活动或状态和当前RBF的可视化。 提供了对重复呼吸率（re-breathing fraction，RBF)的指示。RBF指示了新鲜气体（fresh gas，FG)与患者吸入之间的平衡，优选地考虑到每次呼吸的可能的泄漏[FG-(泄漏+患者 吸入）]。
[0025] 一些实施例为麻醉系统的操作者提供了关于系统运行中可能存在泄漏情况的指 示。然后如果认为泄漏太高，操作者可以采取适当行动。
[0026] 一些实施例为麻醉系统的操作者提供了关于返回器中驱动气体的蔓延的指示。优 选地，指示了驱动气体至患者气体的波前。
[0027] 一些实施例示出在吸入期间离开VR的容量和在呼出期间返回VR的容量。容量例 如在柱的帮助下示出。
[0028] 一些实施例促使麻醉系统的操作者选择有效的新鲜气体设置。操作者可以选择尽 可能低的新鲜气体流量，同时为患者提供充足的麻醉剂、氧气等。再一次，由此保持了麻醉 系统的有利的患者通气和运行经济性。
[0029] 如果返回VR的容量与尚开VR的容量基本上相同，并且不存在泄漏，那么系统正在 经济地运行，没有或几乎没有来自呼气的（例如含有想在下一次吸气时重复使用的麻醉气 体的）患者气体在同一次呼气期间离开VR至麻醉系统的排气管。如果进入返回器的容量 更多，那么差值（进入VR的气体减去总返回容量）被排空至排气管。
[0030] 一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对于改进的用于泄漏检测和新鲜气体设 置选择的临床工作流程的指示。
[0031] 因此可以提尚患者的安全性。
[0032] 一些VRI的实施例提供了减少的操作麻醉系统所需要的对操作者的培训。
【附图说明】
[0033] 图1是具有VR的麻醉系统的示意图。
[0034] 图2是容量返回器指示器的一个实施例的示意图。
[0035] 图3A和图3B是两个运行实施例中的VRI的另一实施例的示意图。
[0036] 图4是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在呼气阶段的示意图。
[0037] 图5是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在吸气阶段的示意图。
[0038] 图6、7、8A和B、9、10、ll和12是各种VRI的其它实施例的示意图。
[0039] 图13是方法的流程图。
[0040] 图14是计算机程序的不意图。
【具体实施方式】
[0041] 现在将参照附图描述本发明的具体实施方案。然而，可以以很多不同的形式实施 本发明，并且本发明不应当被理解为受限于本文提出的实施方案；更确切地说，提供这些实 施方案以使本公开内容全面而完整，并且向本领域技术人员完整地传达本发明的范围。在 附图中，相同的数字指代相同的要素。
[0042] 图1是具有容量返回器30的麻醉系统1的示意图。麻醉系统1具有与呼吸回路 40相连接的容量返回器30。处理单元10与显示器20操作性地连接。处理单元10配置 为提供状态指示器50,该指示器50包含在显示器20上用于容量返回器30中气体的上述 VRI。可以将麻醉系统的显示器20整合在用于为患者通气的麻醉工作站中，例如其显示屏 或触摸屏。显示器20也可以与这种麻醉工作站通信。通信可以是有线的或无线的。显示 器20可以是手持个人通信装置的屏幕，例如智能手机、平板电脑等。
[0043] 呼吸回路40设置为用吸入气体为患者60通气，并且当与呼吸回路40相连接时在 呼气期间从该患者接收患者气体。系统1的适当运行所必需的其它组件，例如可控的吸气 或呼气阀、单向阀、流量传感器、压力传感器等，未在图1的示意图中示出或描述。这样的组 件是本领域技术人员在阅读本公开内容时已知的，并且在实施本发明时是显而易见的。还 参照说明书中对分别在图4和图5的吸气和呼气期间的系统1的更详细描述。
[0044] 该布置使得能够在驱动气体柱实质上在返回容量中来回移动的情况下使用返回 容量。根据VRI的一些实施例，以图形方式向操作者提供这种驱动气体柱和/或其朝向VR 中患者气体的气体前沿。返回容量用先前呼出的气体（例如含麻醉气体）周期性地填充， 其在随后的吸气期间返回患者回路用于重复使用，即重复呼吸。
[0045] VR的驱动气体（通常为氧气或空气）用作驱动气体柱，在吸气期间推动患者气体 柱朝向患者返回患者回路。在随后的呼气中，返回容量被呼出气体再填充，并且驱动气体柱 朝向EVAC被推出