专利名称：：用于氧气治疗的系统和方法
技术领域：
：本发明大体涉及液氧存储及输送系统领域，并且尤其涉及一种高效地操作液氧存储及输送系统的系统和方法。
背景技术：
：越来越多的人遭受着慢性低氧血症，这种慢性低氧血症是由慢性阻塞性肺病(cora)例如哮喘及肺气肿，以及囊肿性纤维化、肺癌、肺损伤、心血管疾病以及其它患病或损害的肺部所引起的。目前，没有用于COPD的治疗手段。然而，慢性低氧血症的有害影响可通过氧气治疗而得以减轻，在所述氧气治疗中，富含氧的气体或者纯氧被输送到使用者的呼吸道。氧气治疗用于弥补患者肺部在吸收氧气时的不足功能。补充性氧气的输送可通过三种主流方法之一而实现。对于不能走动的病人或者对于在不能走动期间的应用，氧气可以由固定的氧气浓縮器提供，该氧气浓縮器通常使用变压吸附系统来产生氧气。使用变压吸附("PSA")系统的氧气浓缩器的优点在于它们能够处理包含大约21%氧气的大气空气，并且将氧气从大气空气中分离。由此，病人可以被供应有容纳更高氧气浓度的气体。尽管对于它们的预期目的是适合的，但是氧气浓缩器一般体积很大并且需要连接到动力源，例如电源插座。这样，氧气浓缩机就不适于便携性并且不能用于自由行动的个人。在并非始终需要氧气时，例如仅在步行或者进行体育活动时，通常采用压縮氧气系统。压縮氧气系统的一个显著缺点在于因为氧气是在受压下存储，因此如果气罐掉落的话是危险的。此外，小型便携式压縮氧气罐受限于它们可以持续多久地依赖于指定的流速以及气罐类型。压縮氧气系统的一种可选方案是液氧("LOX")系统。由于液氧占用压缩气态氧气十分之一的体积，因此是有利的。然而，为了保持液态，氧气必须被保持在相对较低的温度，大约在零下300华氏温度。传统的LOX系统包括放置在家中的大型固定LOX存储罐。这种传统的系统还包括小型便携式输送设备，该输送设备可从固定单元中填充用于室外旅行。许多第一代系统由于便携式输送设备的低LOX容量以及受限的LOX流速而具有受限制的应用。此外，即使在没有使用时，便携式输送设备内部的LOX也会以每天一磅的常规速度蒸发，由此使便携式输送设备LOX供应随着时间变空。因此，传统便携式LOX系统的缺点包括需要让使用者必须在当天结束时返回家中从室内固定LOX存储罐重新填充便携式输送设备。许多第一代LOX系统向病人提供恒定的氧气流量。在这些LOX系统中，流量计或者固定节流孔能够以恒定流速将期望的氧气水平提供给病人。尽管成功地以足够水平输送氧气治疗物，但是这些LOX系统浪费了大量的氧气。这归因于病人肺部气体交换周期的本质。通常地，只有在吸气开始半秒期间吸入的气体才会将氧气输送到病人的血管。更具体地，只有到达肺泡或者呼吸细支气管的球形露出部的氧气才会在血管中进行交换和吸收。由此，对于提供恒定氧气流量的LOX系统，除了吸气最初半秒之外其它时间所输送的氧气都被浪费。这对于具有有限氧气容量供应给病人的便携式LOX系统来说是极为重要的。为了限制被恒定流量LOX系统所浪费的氧气量，氧气保存装置("OCD")被设计成试图根据病人的呼吸循环来中断氧气的流动。由此，这些氧气保存器必须能够检测到病人的吸气从而在吸气开始期间允许治疗性的氧气流动并且在吸气结束期间以及呼气期间停止氧气流动。应当知道的是，术语"氧气保存装置"、"保存装置"、"保存器"可以互换使用。氧气保存装置通常有两种类型，电子方式操作的以及气动方式操作的。每种类型都有不同的优点和缺点。电子保存器需要动力源(通常为电池)用于操作，由此必须对动力源进行定期更换或者充电。此外，电子保存器具有集成电路，其大多时候具有温度范围限制。电子氧气保存器有时具有涉及到耐用性和费用的其它缺点。然而气动氧气保存器使用压縮气体并且该压縮气体在保存器内的流动会间歇地阻挡气体输送到病人。由此，气动保存器通常免除了动力源和复杂电子装置的需要。然而传统气动保存器通常是更为笨重的并且通常需要更为复杂的气体通路或者插管以进行操作。许多传统的气动保存器使用双腔插管。传统气动保存器及其相关双腔插管的示例在美国专利No.4,044,133(Myers)以及美国专利No.5,360,000(Certer)中得以公开。插管的一个腔用于将氧气供应到佩戴插管的病人，而另一个腔通常连接到保存器上的检测口。气动保存器通常响应检测腔中的压力改变从而在吸气期间将氧气提供给病人以及中断氧气到病人的流动以作为呼气的响应。不幸的是，双腔插管更为昂贵和笨重，并且通常对病人来说不像电子保存器和许多其它医用装置中使用的单个插管那样令人舒服。传统气动保存器遭受着极大的缺陷尽管它们的确有助于防止部分治疗性氧气的浪费，但是它们常常允许并且甚至促成了氧气的浪费。更具体地，传统气动保存器装置通常通过检测保存器输出口的负压而进行操作。当出口存在负压时(与病人吸气相对应)，气动保存器的检测阀会打开，使得控制阀打开并且允许氧气从输出口的流动。这样，当病人开始吸气时，控制阔会打开用于第一次脉冲。如果病人继续吸气，出口的负压会始终存在并且控制阀会保持打开或者再次打开，并且继续输出氧气。由于仅有氧气的第一个半秒是治疗性的，因此在第一个半秒之后流过控制阀和输出口的氧气被浪费了。这些缺点以及其它缺点的结果是气动氧气保存装置不能够广泛地应用，尽管这种气动氧气保存装置对于电子保存装置具有相当的优点。各种用于克服气动保存器缺点的尝试具有混合的结果并且产生了它们各自的缺点和不利之处。有多种氧气输送系统试图克服与气动氧气保存装置相联系的缺点。一种这样的氧气输送系统在PCT申请No.PCT/US00/29374(PCT公开号W001/33135)('374申请)中得以公开。<374申请中描述的产品的商用名称为HELI0S。如HELI0S⑧网站www.heliosoxygen.com中所确定的,HELIOSH300便携式LOX输送单元具有有限的容积用于存储一定量液氧，当装置具有两套时，这些液氧能够在LOX耗尽之前使用8到10小时。HELIOS⑧填充LOX时重约3。6磅以及空时重2.75磅。另一个具有气动氧气保存器的氧气输送系统是PrecisionMedical,Inc所出售的Easymate液氧系统。根据PrecisionMedical,Inc.的网站，www,precisionmedical.com,Easymate液氧系统重3.6磅并且提供了使用氧气保存调节器的单腔系统。此外，由ChadTherapeutics,Inc.出售的ChadCypress氧气输送系统包括气动氧气保存器。全部三个装置，H300、Easymate液氧系统以及ChadCypress都试图克服与气动氧气保存器相联系的缺点。尽管适用于它们想要的目的，但是现有技术中具有气动氧气保存器的氧气输送系统遭受很多缺点。最显著的缺点是这些氧气输送系统的气动氧气保存器始终允许氧气被浪费。更具体地，气动氧气保存器通常通过插管以与人体呼吸的氧气消耗图线所不一致的方式输送氧气。这样，传统的气动氧气保存器不能够将氧气保存到期望的水平。图1以每分钟标准公升相对于时间的形式提供了对于具有传统氧气保存器的某种传统氧气输送系统的氧气脉冲流动波形的表示。在图1中，时间零点代表病人吸气的开始。氧气保存器通常通过检测到与患者吸气相呼应的负压而触发。由此，大多数氧气保存装置被设置成在负压水平进行触发，该负压水平是在病人开始吸气之后的某些时间段所获得的。图1所示的、以每分钟标准公升("SPLM")为单位提供的脉冲流动波形是在病人呼吸循环期间由典型吸气所触发的输送的表示。波形105是ChadCypress氧气输送系统的脉冲流量的曲线图。如波形105所示，对病人的氧气输送在相对长的时间段上以相对低的流速进行。如前面所讨论的，通常仅在吸气(图1曲线图中的时间0.0)之后第一个半秒(0.5秒)之内输送的氧气才能提供治疗性作用。如图l所示，由波形105所表示的、用于ChadCypress氧气输送系统的氧气流量图线直到大约0.3秒才开始并且峰值仅为氧气的2SPLM。此外，如波形105所示，ChadCypress氧气输送系统在吸气开始之后继续提供氧气至少1.2秒。在0.5秒之后由ChadCypress氧气输送系统输出的氧气的多数被浪费。由此，ChadCypress氧气输送系统的气动氧气保存器通过在呼吸循环的非治疗阶段期间的输送而浪费了氧气。9图1还通过波形110提供了PrecisionMedical,Inc.的Easymate液氧系统的脉冲流量的曲线图。如波形110所示，Easymate液氧系统直到吸气后至少0.3秒才开始输送氧气。对于由波形110所示的输送，Easymate液氧系统最初以大约10SPLM的速率输送并且从其最初的峰值速率开始稳定地降低。尽管Easymate液氧系统比ChadCypress氧气输送系统在吸气后0.5秒之前输送更多的氧气，但是它仍旧在0.5秒界限之后继续输送氧气。如波形110所示，Easymate液氧系统继续输送氧气，直到大约O.65秒。这样，Easymate液氧系统通过在呼吸循环的非治疗阶段输送而浪费氧气。图1还提供了HELI0SH300L0X系统的氧气流速的曲线图，如波形115。如波形115所示，HELI0SH300L0X系统早于其它两个单元、在吸气开始之后大约0.2秒开始输送氧气。此外，服1105^001^(系统与图1中所示的其它气动装置相比在相对短时间内输送相对大的氧气脉冲。更具体地，HELI0SH300L0X系统在最初的短脉冲阶段以大约19SPLM输送氧气并且随后逐渐下降到较低的氧气流速。对于波形115所示的特定输送周期，HELI0SH300L0X系统在0.5秒治疗结束之后的一段时间内以大约1SPLM继续输送氧气。类似于大部分两腔插管，服1^1051001^^系统连续地提供氧气，直到病人呼气。由此，冊1^105@}00^系统会浪费氧气，直到病人开始呼气。如波形115所示的示例周期所表明的，冊1^105113000系统继续输送氧气直到大约0.6秒。这样，尽管证明比Easymate液氧系统和ChadCypress氧气输送系统具有更好的流动动力性，但是HELI0SH300L0X仍通过在呼吸循环的非治疗阶段输送而浪费氧气。图1中显示的另外的波形120显示出压縮氧气系统(高压罐系统)，该系统应用电子氧气保存装置，即Respironics的电子脉冲氧装置(ePODT")。该装置在美国专利申请No.11/096,993(公开号20060219245)中得以公开。由波形120所示的、具有电子氧气保存装置的ePOD系统具有与波形105、110和115的气动氧气保存装置完全不同的脉冲图象。eP0D电子氧气保存装置的脉冲流量开始相对较快，大约在吸气开始后0.15秒，并且在大约0.4秒结束。波形120显示出电子氧气保存装置以大约11SPLM输送恒定的氧气脉冲大约0.12秒以及随后快速地逐渐停止。此外，波形120显示出应用了电子氧气保存装置的压縮氧气系统在从吸气开始半秒后就不再输送氧气。电子氧气保存系统的脉冲可以被描述成脉冲剂量或者箱式脉冲，其中相对大量的氧气通过突然开始及停止的流动动力学而被输送。由此，一些电子氧气保存装置可以相对成功地仅在呼吸系统的治疗阶段期间输送氧气。如图1所示，尽管适用于它们想要的目的，但是具有传统气动保存装置的传统氧气输送系统不足以阻止氧气浪费。如图1所示，具有电子氧气保存装置的氧气输送系统的脉冲剂量特性提供了比如图1所示的具有气动保存装置的传统氧气输送系统更好的氧气输送脉冲。然而，如上所讨论的，具有电子氧气保存装置的氧气输送系统遭受许多它们自身的缺点，涉及到动力消耗以及复杂性、和其它问题。因此，需要结合能够尽可能接近地匹配病人对氧气需要的气动氧气保存器的液氧输送系统。此外，需要基于气动的氧气输送系统，该基于气动的氧气输送系统能够提供类似于结合有电子氧气保存装置的有效氧气输送系统的氧气输送脉冲。换句话说，需要能够模仿电子保存系统的氧气输送的气动保存系统。此外，需要能够克服传统气动保存装置氧气输送系统和电子氧气保存装置氧气输送系统缺点的氧气输送系统。
发明内容本发明描述了一种提供液氧输送系统的方法及系统，所述液氧输送系统能够根据病人的呼吸循环而有效地输送治疗性氧气。本发明的示例性实施例提供了一种便携式液氧输送系统，该便携式液氧输送系统具有液氧装置、氧气保存装置以及积蓄装置。该便携式液氧输送系统具有聚集的气态氧气体积并且积蓄装置能够启动且减少聚集的气态氧气体积。本发明的这些及其它目的、特征以及特性，连同结构相关元件的操作方法和功能以及部件的组合和制造的经济性，将通过接下来参考附图的描述和附加权利要求而变得更加清楚，所有这些形成了该说明书的一部分，其中不同附图中的类似附图标记代表相应部件。应当明确理解的是，附图仅用于解释和描述目的并且并非用于发明限制的确定。在说明书和权利要求中使用的单数词也包括复数个对象，除非行文明确地表示ii出相反的意思。图1是以每分钟标准公升相对于时间来显示出具有传统氧气保存器的某些传统氧气输送系统的脉冲流量波形的曲线图2是根据本发明的示例性实施例的便携式液氧输送系统的示意图3是根据本发明示例性实施例的积蓄装置的截面图4A和4B分别是图3中积蓄装置的顶视图和侧视图5是以每分钟标准公升相对于时间来显示根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统的脉冲流量波形的曲线图6是以磅力/平方英寸表压("psig")相对于时间来显示两个便携式液氧输送系统的两种供应压力波形的曲线图7是显示了根据本发明积蓄装置210的第一个示例性实施例的四种操作压力的曲线图8是显示了根据本发明积蓄装置210的第二个示例性实施例的四种操作压力的曲线图；以及图9是显示了根据本发明积蓄装置210的第三个示例性实施例的四种操作压力的曲线图。具体实施例方式本发明致力于克服传统液氧输送系统的缺点。值得注意地，本发明提供了用于提供液氧输送系统的方法和设备，所述输送系统根据病人的呼吸循环有效地输送治疗性氧气。由此，根据本发明提供的液氧输送系统能够在吸气的最初阶段期间输送相对大量的氧气气团并且在吸气结束期间和呼气期间抑制氧气的输送。由此，本发明提供了一种限制传统液氧输送系统所经历的氧气浪费的方法和系统。在示例性实施例中，本发明提供了一种液氧输送系统，该输送系统具有液氧装置、氧气保存装置以及积蓄装置。便携式液氧输送系统具有聚集的气态氧气体积、以及积蓄装置能够致动并且减小聚集的气态氧气体积。在示例性实施例中，聚集的气态氧气体积是存储在便携式液氧输送12系统内的气态氧气的总体积。由此，在一个示例性实施例中，存储在液氧装置、氧气保存装置的供应管路和积蓄装置中的气态氧气的体积总和等于便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积。根据本发明的示例性实施例，积蓄装置能够致动且减小该聚集的气态氧气体积。在示例性实施例中，积蓄装置可被设置成与氧气保存装置的供应管路相通并且由积蓄装置的致动所导致的体积减小能够在供应管路中保持预定最小压力。在可选实施例中，积蓄装置可被设置在液氧装置中，从而使得在氧气保存装置的输入接口保持预定最小压力。在示例性实施例中，积蓄装置能够在液氧装置与氧气保存装置之间的供应管路中保持预定最小压力。由此，供应到氧气保存装置的气态氧气总是至少在某一预定最小压力水平之上。在示例性实施例中，便携式液氧输送系统的氧气保存装置能够检测到病人的吸气并且在吸气开始之后输送氧气。这种通过氧气保存装置对病人的氧气释放会降低液氧装置与氧气保存装置之间的供应管路中的压力。一些有效的气动氧气保存装置要求气动氧气保存装置输入接口处保持预定最小压力，以维持气动系统的正常功能。下降到预定最小压力之下会降低和抑制气动氧气保存装置的功能。为了阻止这些不希望的影响，在本发明的示例性实施例中，当氧气保存装置在吸气后允许氧气流到病人时，积蓄装置在氧气保存装置的输入接口保持预定最小压力。用于多个实施例的预定最小压力是指这样的压力，低于该压力氧气保存装置就不再能够正常运行的压力。例如，非限制性地，一个实施例中的预定最小压力大约是5磅力/平方英寸表压范围("psig")。在可选实施例中，预定最小压力约为10psig。本领域技术人员可以理解的是，对于系统的预定最小压力可以根据所应用的氧气保存装置而改变。在示例性实施例中，积蓄装置可以是能够动态地改变便携式液氧输送系统的聚集的气态体积的多种不同类型装置。例如，非限制性地，便携式液氧输送系统可在液氧装置中存储第一数量的气态氧气、在氧气保存装置的供应管路中存储第二数量的气态氧气、以及在积蓄装置中存储第三数量的气态氧气。为此，便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积等于全部三个数量气态氧气的总和。由此，积蓄装置可以是能够致动并且减小便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积的装置。在示例性实施例中，积蓄装置能够减小存储在积蓄装置中的气体体积以及由此减小便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积。在示例性实施例中，聚集的气态氧气体积的减小使得氧气保存装置的供应管路中的压力保持在预定最小压力之上。在示例性实施例中，积蓄装置可以是不需要动力源的气动装置。由此，示例性实施例中的积蓄装置能够根据便携式液氧输送系统内的压力变化而致动。在示例性实施例中，积蓄装置包括活塞和积蓄腔。活塞能够致动及减小积蓄腔的体积。通过活塞而引起的积蓄腔的体积减小能够排出容纳在积蓄腔中的一定量气体。该一定量气体可以被排入连接到氧气保存装置输入接口的供应管路中并且由此在供应管路中保持预定最小压力。在可选实施例中，积蓄装置可以是囊状物，该囊状物被配置成根据聚集的气态氧气体积的压力水平来减小尺寸。在该实施例中，囊状物在压力水平改变时的致动能够减小便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积以及保持预定最小压力。在氧气的脉冲剂量被氧气保存装置输送到病人之后，该系统能够返回到稳定状态。由此，液氧装置能够将供应管路加压回到它的初始稳定状态压力水平。在示例性实施例中，通过液氧装置对供应管路的加压可导致积蓄装置的活塞返回到其最初的打开位置。如此，积蓄腔返回到它的最初完全体积，容纳足够的氧气从而在下一个脉冲剂量输送期间保持预定最小压力。例如，非限制性地，在示例性实施例中，供应管路可以在20psig的压力水平下开启。一旦氧气保存装置在吸气后开始输送脉冲剂量，该示例性实施例的供应管路中的压力可以下降到目标压力水平。在该目标压力水平，活塞可以致动并且将供应管路中的压力保持在10psig预定最小压力之上。在脉冲剂量已被输送之后，液氧装置可将供应管路再次压到20psig的稳定状态压力。在积蓄装置是囊状物的可选实施例中，液氧装置可以将供应管路再次压到20psig的稳定状态压力并且由此使囊状物返回到增大的尺寸。图2提供了根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200的示意图。图2描绘出便携式液氧输送系统200的示例性实施例的整个系统结构。如图2所示，便携式液氧输送系统200可包括三个主要部件液氧装置205、积蓄装置210、以及氧气保存装置215。示例性实施例中的液氧装置205提供了用于液氧存储的区域并且能够使液氧转变到气态状态以便输送给病人。在示例性实施例中，液氧装置205包括内部液氧容器220，该容器220也被称作杜瓦瓶。内部液氧容器220可容纳一定量的液氧。内部液氧容器220的下部222可以容纳处于液态的氧气，而上部224(或者顶部空间)能够容纳气体状态的氧气。液氧装置205的内部液氧容器220可经由填充接口225而被固定罐所填充。填充接口225可以允许以可移除方式连接到液氧的固定罐。在示例性实施例中，填充接口225适合于与固定L0X存储罐的排出口匹配连接。匹配连接可以通过直接连接或者通过转接导管(未示出)。填充接口225经由填充管路226连接到内部液氧容器220。填充管路226可以经由填充管227使液氧与内部液氧容器220相通。由此，液氧可以从供应源提供给液氧装置205。液氧装置205还可包括外部容器230。外部容器230和内部液氧容器220之间的空间可以被抽空到至少局部真空，从而将传递到内部液氧容器220内的LOX的热传递降到最低。在示例性实施例中，自动关闭组件235可在LOX从固定LOX存储罐到液氧装置205的内部液氧容器220的转移期间使用。自动关闭组件235可包括内部压力释放管236、压力平衡孔237、关闭装置238。内部压力释放管236可与排出管239以及内部液氧容器220相通，从而使得内部压力可从内部液氧容器220经过内部压力释放管236的开口排出并且进入到排出管239，其中内部压力能最终通过打开的排出口240而排出到大气中。关闭装置238可被设置成随着LOX填充到内部液氧容器220中，内部压力可以通过内部压力释放管236而排出。随着流入到内部液氧容器220中的LOX水平达到最大容积，关闭装置238可以起作用从而防止LOX排出到大气中。压力平衡孔237能够与内部压力释放管236和内部液氧容器220相通。压力平衡孔237的尺寸可显著小于内部压力释放管236的开口。由此，压力平衡孔237可允许仅仅极少量的LOX内部压力从内部液氧容器220流到排出管239。在示例性实施例中，液氧装置205可包括液用管245。液用管245可被包含在填充管227中并且能够向下延伸进入到内部液氧容器220的下部222中。液氧可被允许穿过液用管245而到达液用连接器247。液用连接器247可连接到蒸发螺旋管250。蒸发螺旋管250可被设置成允许氧气从液态膨胀到气态以便输送给病人。蒸发螺旋管250可被连接到供应管路265以及包含在降压变压器257中的初级减压阀255。初级减压阀255可有助于防止在液氧装置205的内部液氧容器220内的压力增大。在液氧装置205的内部液氧容器220内部的压力由于LOX的蒸发而超过预定极限时，初级减压阀255可以打开将气体排出到大气。此外，液氧装置205的示例性实施例可提供气用管路260。容纳在内部液氧容器220的上部224、或顶部空间中的气体可以穿过气用管路260到达加热螺旋管261。该加热螺旋管261可被连接到供应管路265以及降压变压器257中的次级减压阀262。如图2所示，蒸发螺旋管250和261可通过供应管路265而连接到积蓄装置210。由此，液氧装置205可被设置成将气态氧气输送到积蓄装置210。此外，积蓄装置210可经由供应管路265而被连接到氧气保存装置215。在图2所示的示例性实施例中，积蓄装置210具有双向输入/输出接口270。在可选实施例中，积蓄装置210具有分幵的输入接口和输出接口。本领域技术人员可以理解的是，积蓄装置210可以通过多种方式与供应管路265相通，而不会脱离发明范围。多种不同的氧气保存装置适当类型可被实施成图2中显示的氧气保存装置215。在示例性实施例中，氧气保存装置215是高效气动氧气保存装置，该装置能够通过插管以与人体呼吸的氧气消耗曲线相一致的方式将氧气输送给病人。此外，在示例性实施例中，氧气保存装置可以是单插管氧气保存装置。在示例性实施例中，氧气保存装置215可以是一禾中在Conc印t2ManufactureandDesignOCDLtd.的PCT申i青PCT/GB2005/050043(PCT公开号WO/2006/092635)('043申请)中完整描述的装置，该申请通过引用而结合在此。与许多传统气动氧气保存装置不同，'043申请中描述的氧气保存装置(也被称为"C2M氧气保存装置")能够在病人吸气开始之后半秒之前高效地将一定剂量氧气输送给病人，并且抑制呼吸循环其它时段的氧16气输送。例如，非限制性地，<043申请教示的氧气保存装置能够在500毫秒(ms)治疗结束之前向病人输送48ml的氧气脉冲剂量。这样，氧气在治疗阶段期间从C2M氧气保存装置输送并且氧气浪费被严格地限制。尽管'043申请中描述的氧气保存装置能够有效地在短时间内将大量氧气施加给病人，但是该装置仅能够在某些系统参数被保持的情况下才能够这样。g卩，C2M氧气保存装置需要使预定的氧气最小压力被供应到氧气保存装置的输入。在某些实施例中，C2M氧气保存装置包括进口调节器，该调节器向C2M氧气保存装置提供恒定压力。如果在C2M氧气保存装置的输入处提供的压力下降到该恒定压力值之下，那么C2M氧气保存装置的进口调节器将不再能提供始终如一的流量并且该装置将会不正确地运行或者甚至实效。本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200可以包括C2M氧气保存装置并且，与传统装置不同，通过使用积蓄装置210从而在C2M氧气保存装置的输入处保持预定最小压力。本领域技术人员可以理解的是，除了C2M氧气保存装置，其它能够有效输送氧气的氧气保存装置能够被替换到本发明的便携式液氧输送系统200中，而不会脱离发明范围。图3提供了根据本发明示例性实施例的积蓄装置210的截面视图。如图3所示，积蓄装置210包括能够被弹簧315致动的活塞305。在所示的示例性实施例中，弹簧315环绕着活塞305。此外，积蓄装置210包括积蓄腔310。在所示实施例中，积蓄腔310是圆柱形空腔。积蓄腔310与活塞305相通，使得当活塞处于完全打开位置、弹簧315被完全压缩时，积蓄腔可被气态氧气完全填充。对比地，当活塞305处于完全关闭位置、弹簧315被完全伸展时，积蓄腔容纳最少量的气态氧气。由此，活塞305能够减少积蓄腔310的体积。本领域技术人员可以理解的是，积蓄装置210可通过多种不同方式设置，而不会脱离发明范围。积蓄装置210的耐用性以及性能容限能够根据便携式液氧输送系统200的特定应用以及实施例而进行改变。对于一些实施例，便携式氧气输送系统200可以用于受限使用的应用，并且由此积蓄装置210的耐用性以及性能容限可以相对较低。然而，在示例性实施例中，积蓄装置210需要放心地开动百万次。这样，积蓄装置210的部件需要能够表现出始终如一的结果而不会失效。在示例性实施例中，活塞305经由支承320、密封325以及0形环330而与积蓄腔310相互界面连接。这种包括支承320、密封325以及0形环330的界面连接能够实现与积蓄装置210内壁的安全、可靠且耐用的连接。在示例性实施例中，活塞305可能需要弹射百万次。因此，积蓄装置210的内部部件必须足够精密从而满足这些需要。在示例性实施例中，一些实施例中的积蓄腔310的内壁可被机加工到非常精密，提供具有微小缺陷的平滑表面。活塞305的支承320、密封325以及0形环330界面连接与积蓄装置210的内壁一起能够确保内壁的紧密密封，而且同时能够重复地动作。积蓄装置的部件的精密性与耐用性可以使得装置百万次重复表现出精确的性能。在示例性实施例中，积蓄装置210连接到便携式液氧输送系统200的供应管路265。由此，积蓄装置可被设置成通过减小便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积而在供应管路中保持预定最小压力。在示例性实施例中，积蓄装置210能够致动并且减少氧气保存装置215中存储的气体体积，由此减少便携式液氧输送系统的聚集的气态氧气体积。这种体积的减少会允许在供应管路265中保持预定最小压力。在示例性实施例中，氧气保存装置215能够检测到病人吸气的开始。当病人开始吸气时，氧气保存装置215打开它的控制阀并且将氧气输送到病人。根据由氧气保存装置215而输送到病人的氧气输送，液氧装置205将氧气经由供应管路265而供应到氧气保存装置。当氧气被氧气保存装置输送时，供应管路中的压力可以降低。根据本发明的示例性实施例，积蓄装置210被设置成当氧气被输送时，通过减少便携式液氧输送系统200的聚集的气态氧气而在供应管路265中保持预定最小压力。这样，无论由氧气保存装置215的氧气输送所产生的压力下降如何，供应管路265中的预定最小压力可以通过积蓄装置210所保持。如图3所示，积蓄装置210被配置成使得当供应管路265中的压力下降到目标水平以下时活塞305被致动。这样，积蓄装置被配置成使得供应管路265中的稳定状态压力将弹簧315保持在完全压縮位置。当病人开始吸气以及氧气保存装置215开始输出氧气时，供应管路中的压力可以降低到目标水平。由此，弹簧315开始解压缩并且允许活塞305穿过积蓄腔310行进一段距离。容纳在积蓄腔310中的氧气气体随后被释放到供应管路265中以及在供应管路并且由此在氧气保存装置215的输入处保持预定最小压力。由此，弹簧315可被配置成具有足够的弹簧常数，用于在期望压力水平下允许活塞305致动。本领域技术人员可以理解的是，该弹簧常数可以根据应用的细节而进行改变，而不会脱离发明范围。在示例性实施例中，弹簧315能够根据系统中压力的改变而启动，由此，积蓄装置可以是不包含电动电子装置的气动装置。积蓄腔310可以是适用于便携式液氧输送系统200的特定应用的多种不同尺寸。例如，非限制性地，积蓄腔310的体积可以等于由便携式液氧输送系统所输送的气态氧气最大量的体积。在示例性实施例中，输送到病人的最大量体积是48ml。由此，在示例性实施例中，积蓄腔310的体积等于大气压力(标准ml)下48毫升("ml")氧气的体积，根据便携式液氧输送系统200的增加压力而进行调整。在可选实施例中，液氧装置205输送一部分氧气并且积蓄装置210提供剩余部分。在一个非限制性实施例中，液氧装置205可提供最高48ml气团剂量的10%。由此，积蓄腔310被设置成等于气团剂量的剩余90%的体积。本领域技术人员可以理解的是，积蓄装置210的部件与便携式液氧输送系统200的其它部件之间的尺寸和相互关系可以根据应用特性而进行改变，而不会脱离发明范围。图4A是根据本发明原理的积蓄装置210的示例性实施例的顶视图。如图4A所示，积蓄装置的示例性实施例具有单个输入/输出接口270。在可选实施例中，积蓄装置具有分开的输入接口和输出接口。本领域技术人员可以理解的是，用于积蓄装置的输入和输出接口的类型以及配置可以进行改变，而不会脱离发明范围。输入/输出接口270可被连接到供应管路265。由此，氧气气体可以经由积蓄装置的输入/输出接口270与供应管路以往来方式相通。图4B是根据本发明示例性实施例的积蓄装置210的侧视图。如图4B所示，积蓄装置可包括容纳积蓄装置210的各种部件的圆柱形壳体结构410，所述各种部件包括活塞305、积蓄腔310、弹簧315以及其它部件。圆柱形壳体结构410可由多种不同材料组成，包括能够提供刚性及轻质结构的金属和金属合金，所述结构能够承受施加给积蓄装置210的剧烈应力。图5是以每分钟标准公升相对于时间来显示根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200的脉冲流量波形的曲线图。对于图5所示的便携式液氧输送系统200的示例性实施例，便携式液氧输送系统200的氧气保存装置215是(043申请中描述的C2M的气动氧气保存装置。如图5所示，由便携式液氧输送系统200所输送的氧气流量模仿由某些传统电子氧气保存装置所提供的高效脉冲剂量。这样，根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200是具有气动保存器的第一个氧气输送系统，该气动保存器能够输送与具有电子保存器的氧气输送系统的脉冲剂量类似的脉冲剂量。如波形505所示，图5所示的便携式液氧输送系统200的示例性实施例的氧气输送脉冲在病人吸气开始后大约200ms开始。在图5中，时间零点代表病人吸气的开始。C2M氧气保存装置是通过检测到与病人吸气相对应的负压而被触发。由此，C2M氧气保存装置可以被配置成在病人开始吸气之后一些时间段所获得的负压水平下触发。脉沖流动波形505是病人呼吸循环的平均吸气脉冲的表示。如波形505所示，氧气输送脉冲迅速地跳跃至大约每分钟13标准公升的流速并且保持大约每分钟13标准公升恒量大约150ms。氧气输送脉冲随后在大约吸气开始之后425ms快速地逐渐停止。随着用于治疗性输送的500ms结束，由便携式液氧输送系统200的示例性实施例的氧气保存装置215所输送的流速基本为零。由此，如图5所示，由便携式氧气输送系统提供的氧气输送脉冲是大且快速的、并且在结束界限前半秒发生。在示例性实施例中，如波形505所示，脉冲剂量在相对较短时间段内输送了相对大量的治疗性氧气。在示例性实施例中，波形505所示的脉冲剂量代表了呼吸循环的治疗阶段期间(即，在吸气的500ms之内)有48ml氧气团输送到病人。图5所示的波形505的脉冲剂量模仿现有技术中仅仅电子氧气保存装置才有可能的脉冲剂量或者箱式脉冲。更具体地，根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200的波形505模仿如图1所示的ePOD波形120的输送脉冲。然而，与ePOD系统不同，根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200不具有电子氧气保20存器的缺点，这些缺点包括需要动力源(电池)、有限的耐用性以及有限的温度操作范围。值得注意地，根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统是能够提供气动保存器氧气输送系统和电子保存器氧气输送系统两者优点的第一个系统。图6是以磅力/平方英寸表压("psig")相对于时间显示了两个便携式液氧输送系统的两种供应压力波形的曲线图。波形605显示了根据本发明示例性实施例的便携式液氧输送系统200的供应压力。波形610显示了没有本发明积蓄装置210的LOX系统的供应压力。对于图6所示的两种波形，供应压力都是在氧气保存装置的供应管路中测量的。对于便携式液氧输送系统200的示例性实施例，波形605显示出在治疗性氧气剂量输送之前供应管路中的压力稳定在大约19psig。当氧气保存装置215开始在大约230ms时向病人输出氧气时，供应管路265中的压力开始下降。如波形605所示，供应管路265中的压力在氧气输送脉冲结束(大约400ms)附近达到它的最低点。对于波形604所示的示例性实施例，供应管路265中达到的预定最小压力大约是11.3psig。在达到它的最小值之后，供应管路中的压力在脉冲剂量被输送到病人之后增大返回到其最初值。根据本发明的示例性实施例，积蓄装置210使供应管路265中的压力保持在最小值之上。例如，非限制性地，这个最小值对于某些应用是10psig。在示例性实施例中，通过活塞305的致动以及积蓄腔310中体积的减少使得额外的气体被注入到供应管路265中，这样确保了供应管路265中的压力保持在最小压力之上。换句话说，积蓄装置210的致动减少了积蓄腔310的体积以及由此减少了便携式液氧输送系统200的聚集的气态氧气的体积。聚集的气态氧气体积的减少可以将供应管路265中的压力保持在预定最小压力之上。没有积蓄装置210，供应管路265中的压力以及由此氧气保存装置215的输入处的压力将会降到最小压力之下。波形610提供了具有C2M氧气保存装置而没有积蓄装置210的LOX系统的表示。如图所示，对于所应用的C2M氧气保存装置，没有积蓄装置210的LOX系统允许供应管路中的压力下降到最小压力10psig以下。由此，C2M氧气保存装置的功能性被损害，这是由于该装置依赖于预定21最小压力来确保它的控制及检测阀正常地工作。更具体地，C2M氧气保存装置的输入调节器需要10psig的恒定流量。如波形610所示，在没有积蓄装置210的系统中，供应管路中的压力在氧气的脉冲剂量输送开始附近大约275ms时下降到10psig以下。这样，对于没有积蓄装置210的L0X系统，一旦氧气开始输送给病人，氧气保存装置就会几乎失效。波形610的LOX系统直到大约400ms才能够重新获得C2M氧气保存装置所需要的预定最小压力水平。如图6中波形605和610所示，没有本发明的积蓄装置210的实施例，便携式液氧输送系统200将不再是的高效且有用的LOX系统。便携式液氧输送系统200的某些实施例可以被设置用于有限的或者甚至暂时的应用，由此这些实施例的部件不再拘束于性能容限。其它实施例的部件的性能容限必须满足长时间使用的严格要求。在示例性实施例中，本发明的便携式液氧输送系统200可以在长期时间内经受住极大量的应力。如前面所讨论的，示例性实施例中的积蓄装置210及其部件，包括活塞305、弹簧315、支承320、密封325以及o形环330能够在百万次重复中保持它们的完整性。这些坚固、精密以及可靠的部件可使积蓄装置210的示例性实施例能够保持氧气保存装置215的供应管路265中的预定最小压力；由此，防止便携式液氧输送系统200的性能损害。为了证明积蓄装置210的部件的能力，对本发明的各种示例性实施例进行测试。特别地，便携式液氧输送系统的三个实施例在系统操作的相同三年内被监测。表1下面提供了这三个单元的测试结果。表中提供了四种操作压力，包括(1)关闭、打开，(2)打幵、打开，(3)打开、关闭，(4)关闭、关闭，对应于活塞305的位置以及积蓄装置210的活塞305的运动。例如，"关闭、关闭"指的是活塞关闭运动之后活塞305处于完全伸出并且关闭的状态。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表1曲线图被提供用于显示所测试的三个便携式液氧输送系统200的示例性实施例的能力和可靠性。图7是显示了对于根据本发明的积蓄装置210的第一个示例性实施例的四种操作压力。根据所述，四种操作压力对应于活塞305的位置以及积蓄装置210的活塞的运动。这四种操作压力被绘制在图7中，包括(1)关闭、打开715，(2)打开、打开705，(3)打开、关闭710，(4)关闭、关闭720。图7中显示的大约2.9百万次循环表示在预计三年时间内由积蓄装置210所执行的循环次数的仿真。如图7中图线所示，在图7中经历2.9百万次循环测试的积蓄装置210的示例性实施例的四种操作压力没有经历什么变化。值得注意地，用于关闭、关闭操作压力的曲线720所显示的预定最小压力水平在2.9百万次循环期间内从来没有下降到该示例性实施例的预定最小压力水平10psig之下。图8是显示了对于根据本发明的积蓄装置210的第二个示例性实施例的四种操作压力。与图7相类似，图8中显示了四种操作压力，包括(1)关闭、打开815，(2)打开、打开805，(3)打开、关闭810，(4)关闭、关闭820。与图7所示的第一个示例性实施例相同，图8中所示的大约2.9百万次循环表示了在三年时间内由积蓄装置210所完成的循环次数的仿真。如图8的图线所示，在图8中经历2.9百万次循环测试的积蓄装置210的第二示例性实施例的四种操作压力没有经历什么变化。值得注意地，用于关闭、关闭操作压力的曲线820所显示的预定最小压力水平在2.9百万次循环期间内从来没有下降到该示例性实施例的预定最小压力水平10psig之下。图9是显示了对于根据本发明的积蓄装置210的第三个示例性实施例的四种操作压力。与图7和图8相类似，图9中显示了四种操作压力，包括(1)关闭、打开915，(2)打开、打开905，(3)打开、关闭910，(4)关闭、关闭920。如图9的图线所示，在图9中经历2.9百万次循环测试的积蓄装置210的第三个示例性实施例的四种操作压力没有经历什么变化。值得注意地，用于关闭、关闭操作压力的曲线920所显示的预定最小压力水平在2.9百万次循环期间内从来没有下降到该示例性实施例的预定最小压力水平10psig之下。尽管发明已经根据当前被认为是最实际且最优选的实施例而被详细描述用于解释目的，但是应当理解的是，这种细节仅仅是用于该目的并且本发明并没有局限于所公开的实施例，并且相反地，本发明将会覆盖附加权利要求精神和范围内的改进和等同设置。例如，可以理解的是，本发明预料到，在可能程度上，任何实施例的一个或多个特征都可以与任何其它实施例的一个或多个特征进行组合。权利要求1.一种便携式液氧输送系统(200)，包括液氧存储装置(205)；氧气保存装置(215)；以及积蓄装置(210)，其中，所述便携式液氧输送系统具有聚集的气态氧气体积，并且所述积蓄装置能够致动并减小聚集的气态氧气体积。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括连通所述液氧存储装置和所述氧气保存装置的供应管路(265)，其中，通过所述积蓄装置使聚集的气态氧气体积减少保持所述供应管路中的预定最小压力。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预定最小压力在所述氧气保存装置将一定量氧气输送给病人时被保持。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预定最小压力是这样一个压力，低于该压力时所述氧气保存装置就不再能够将完整的氧气剂量输送给病人。5.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预定最小压力等于或者大于5psig。6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预定最小压力等于或者大于10psig。7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述积蓄装置包括活塞(305)和积蓄腔(310)。8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述活塞能够致动并减小所述积蓄腔的体积。9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述体积减小排出了容纳在所述积蓄腔中的一定量气体。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，从所述积蓄装置中排出的一定量气体保持所述供应管路中的预定最小压力。11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述供应管路能够被所述液氧存储装置加压，并且所述供应管路的加压使得所述积蓄装置的活塞返回到打开位置。12.—种提供氧气治疗的方法，包括以下步骤将从液氧存储装置(205)中的液氧供应部产生的一定量气态氧气提供给氧气保存装置(215);在病人呼吸循环的治疗阶段期间将所述一定量气态氧气输送到病人；以及改变所述液氧存储装置与所述氧气保存装置之间的供应管路中的体积以保持预定最小压力。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，积蓄装置(210)能够执行改变所述液氧存储装置与所述氧气保存装置之间的供应管路中的体积的步骤。14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述积蓄装置设置成与所述液氧存储装置和所述氧气保存装置相通。15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括在所述输送步骤之后将所述供应管路加压到稳定状态压力的步骤。1617.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定最小压力等于或者大于5psig。18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定最小压力等于或者大于10psig。19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，输送所述一定量气态氧气的歩骤是在病人吸气幵始之后500ms内进行。20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，输送所述一定量气态氧气的歩骤仅在病人呼吸循环的治疗阶段期间进行。21.—种积蓄装置(210)，包括外壳(410);与外壳相通的活塞(305);以及外壳内的积蓄腔(310)，其中，所述活塞能够减小所述积蓄腔的体积以排出容纳在所述积蓄腔中的一定量气体，排出的一定量气体在氧气保存装置的输入接口保持预定最小压力。22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述活塞被配置成当所述供应管路中的压力达到目标水平时排出容纳在所述积蓄腔中的气体。23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述活塞被配置成在氧气保存装置开始输送氧气脉冲之后排出容纳在所述积蓄腔中的气体。24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，所述活塞能够通过所述液氧存储装置供应的一定量气体返回到它的打开位置。25.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述积蓄腔与从所述液氧存储装置到所述氧气保存装置的供应管路相通。26.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述预定最小压力等于或者大于10psig。27.—种便携式液氧输送系统(200)，包括容纳一定量液氧的液氧存储装置(205);氧气保存装置(215);以及与所述液氧存储装置和所述氧气保存装置相通的供应管路(265)，其中，通过供应管路的体积减小能够在所述供应管路中保持预定最小压力。28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，还包括积蓄装置(210)，所述积蓄装置能够减小所述供应管路的体积，以便在所述供应管路中保持预定最小压力。29.如权利要求28所述的系统，其特征在于，所述积蓄装置在所述供应管路中的压力达到目标水平时能够致动。30.—种便携式液氧输送系统(200)，包括容纳一定量液氧的液氧存储装置(205);气动氧气保存装置(215);以及与所述液氧存储装置和所述氧气保存装置相通的供应管路(210)，其中，所述气动氧气保存装置能够在从病人吸气开始之后小于500ms内输送氧气气体团，并且在病人吸气开始的500ms之后最少量氧气气体被提供给病人。全文摘要本发明描述了一种用于提供液氧输送系统的方法和系统，该输送系统根据病人的呼吸循环高效地输送治疗性氧气。本发明的示例性实施例提供了一种便携式液氧输送系统(200)，该系统具有液氧存储装置(205)、氧气保存装置(215)、以及积蓄装置(210)。该便携式液氧输送系统具有聚集的气态氧气体积，以及所述积蓄装置能够致动并且减小聚集的气态氧气体积。文档编号F17C7/00GK101652599SQ200880003427公开日2010年2月17日申请日期2008年1月29日优先权日2007年1月31日发明者D·惠彻,D·格里芬,J·布莱尔申请人:Ric投资有限责任公司