专利名称：用来监视气体浓度的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用来监视气体浓度的患者监视仪。具体地，该患者监视仪包括有助于从主干气体浓度测量转换至支干气体浓度测量的模块。
背景技术：
通常在医疗环境下，患者监视仪用来监视和显示患者数据。被测量的参数例如可包括心电图数据、无创伤血压、呼吸阻抗、脉搏血氧浓度(SpO2)和温度。进而，患者监视仪可用来监视患者在呼吸周期内的二氧化碳(CO2)浓度。这种二氧化碳随时间的浓度称作“二氧化碳描记”(CAPNOGRAPHY)，可用来查看患者换气正常与否、患者心脏功能和其他相关的患者功能。
总之，二氧化碳描记数据以波形或数值数据的形式呈现在患者监视仪上，该监视仪显示患者呼吸时的二氧化碳水平，计量单位为千帕(kPa)、毫米汞柱(mmHg)、百分比或其等价度量。一种特别有用的二氧化碳描记参数是每次呼吸结束时的二氧化碳量，即吐气末二氧化碳(EtCO2)。EtCO2可用来计算动脉血中二氧化碳压强的近似值，其提供了患者心血管和呼吸系统功能等信息。
有好几种不同的方法可以测量呼出二氧化碳的浓度。这些方法可包括声光谱分析、质谱分析、莱漫散射测量和红外吸收谱分析(IR谱分析)。IR谱分析是一种利用光源发射一束光穿过气体样本的常规方法。该光束具有易被CO2吸收的波长。发射出的辐射由光检测器来测量。被吸收的辐射量指示了样本容积中的CO2的浓度。当用来测量二氧化碳的浓度时，IR谱分析常用的波长是4.3微米。
有两种气体分析仪可用来测量二氧化碳等气体的浓度。主干气体分析仪一般位于患者气管，作为直接耦合至插管患者气管的适配机的一部分。该适配机通常靠近气管插管。当呼吸气流通过患者气管和主干气体分析仪适配机时，可监视CO2等所需气体。支干气体分析仪从患者气管分出患者吸入和呼出的一部分气体并运送至支干气体分析仪以供测量。分析后的气体样本可回到患者的代谢或被丢弃。
主干气体分析仪一般用于插管患者，他们必须绝对静卧。支干气体分析仪使得外科医生可以将一个鼻管附件植入患者，避免了插管的必要。进而，支干气体分析仪一般有能力测量较小患者情形的低流速。在别的情况下，例如当需要即时气体浓度读取时，主干气体分析仪更好用一些，因为它杜绝了与支干气体分析仪的样本流动时间有关的延迟响应。
在某些现有的患者监视仪中，可提供端口或接口以接受来自主干CO2分析仪的输入信号，但在辅助架中可能需要分离的模块，以监视和显示来自支干CO2分析仪的数据。在患者监视仪上可能需要分离的接口或端口，以供支干CO2分析。因而，最好是使主干气体分析仪适宜轻易地接收和显示来自主干气体分析仪和支干气体分析仪的信号。最好还能让转换模块适宜使患者监视仪的使用者毋需附加器材即可轻易地从主干气体分析仪转换至支干气体分析仪。
需要提供一种系统和/或方法，其具有一种或更多这些或别的优点特征。其他特点和优点将由本专利申请文件来澄清。所公开的教示涵盖了那些落入所附权利要求书范围内的实施例，不论这些实施例是否满足了一种或更多上述需要。
发明内容
本发明的一种实施例涉及患者监视系统。该患者监视系统具有带屏幕的患者监视仪和主干气体输入连接器，其被构成为接收来自主干气体分析仪的主干气体浓度信号。该患者监视系统进一步包括具有输出连接器的支干气体分析仪，该支干气体分析仪被构成为经输出连接器发送支干气体浓度信号。该患者监视仪经主干气体输入连接器接收支干气体浓度信号，以显示在屏幕上。
本发明能够以别的实施例或以各种形式来实践或实施。涉及别的特征和特征组合的示例实施例将在权利要求书中从总体上规定。
通过下面结合附图进行的详细描述，将会更加充分地理解本发明，其中图1是主干气体分析仪系统的原理图；
图2是主干气体分析仪系统的一实例；图3是患者监视仪的透视图；图4是支干转换模块的透视图；和图5是附加了支干转换模块的患者监视仪的透视图。
具体实施例方式
参见图1，在主干气体分析仪系统中，可使用患者监视仪10来利用主干气体分析仪12而显示呼吸气流中气体成分的浓度。主干气体分析仪12经端口或连接器16等接口处连接至患者监视仪10的传感器电缆14将气体浓度数据提供给患者监视仪10。主干气体分析仪12经气管适配机20耦合至靠近患者外呼吸系统末端的患者22的气管18。一般地，当使用主干气体分析时，患者22经气管插管而靠机械来换气。
在示例实施例中，主干气体分析仪12测量呼出二氧化碳(CO2)的浓度，即吐气末CO2(EtCO2)。主干气体分析仪12可利用IR谱分析来测量气管中由CO2吸收的光量，于是确定CO2在特定时刻的浓度。患者监视仪10接着处理来自主干气体分析仪12的信号(例如模拟或数字)，并在患者监视仪10的显示器上显示与主干气体分析仪测量值有关的波形和其他数据。
参见图2，支干气体分析仪30可用来测量取自患者32的气流的样本中的气体成分的浓度。若患者被插管了，则该样本可取自患者的气管插管，也可以例如经鼻管附件取自靠近患者气管的管子或罩。气体样本由样本导管34导入支干气体分析仪30，该导管34的长度可达数米并利用50～150毫升/分钟范围内的流速。支干气体分析仪30利用IR谱分析等已知测量法来测量CO2的浓度等气体浓度，并将信号经传感器电缆36提供给患者监视仪10。传感器电缆36可经端口或连接器38连接至患者监视仪10。
参见图3，在示例实施例中，患者监视仪10是由GE医疗系统信息技术公司提供的多参数患者监视仪，但是“患者监视仪”并不限于特定品牌或类型的患者监视仪。患者监视仪10包括屏幕40等图像显示器，并设计成监视包括CO2浓度的一组参数。一组控制钮42提供了使用者接口，并设有若干输入数据连接器44，其充当涉及患者参数的数据的输入口。CO2连接器16是输入数据连接器44之一。如在本领域中所熟知的，患者监视仪10包括诸如软件、固件、硬连线电路、应用特定集成电路之类的逻辑部件或其他经连接器44提供图像输出并对信号进行其他计算的必要的计算机指令。特别地，患者监视仪10可基于包括EtCO2数据的CO2传感器读取而显示描记数据。患者监视仪10可进行各种计算、校准和补偿功能以提供所需的输出。如图1的系统所示，在一种实施例中，主干气体分析仪12将描记数据提供给患者监视仪10。
参见图4，在示例实施例中，被表示成支干转换模块50的模块可连接至样本导管34。模块50包括用来测量气体浓度的支干气体分析仪30。在一种实施例中，支干气体分析仪30利用光检测器经IR吸收谱分析来确定样本中的CO2浓度。从支干气体分析仪30输出的数据作为信号(例如数字或模拟)经输出插头52等连接器而发送。
参见图2，在某些现有系统中，来自支干气体分析仪30的信号可经传感器电缆36发送至患者监视仪10(与主干输入连接器16分离)上的连接器38。在别的现有系统中，传感器电缆36可连接至辅助卡架(未图示)中的分离逻辑卡或模块，其分离地将数据提供给患者监视仪10。然而，参见图5，在优选实施例中，支干转换模块50直接连接至患者监视仪10。该连接可通过将输出插头插入CO2连接器16而实现。因而，支干转换模块50使用患者监视仪10上的同一CO2连接器16容易从主干气体分析转换至支干气体分析。进而，支干转换模块50毋需图2的系统所示的传感器电缆36而直接插入患者监视仪10。
在示例实施例中，支干转换模块50能够通过模仿由主干气体分析仪12提供的信号而将其数据信号直接提供给主干CO2连接器16。例如，在模拟的二氧化碳测量仪器中，对应于各种CO2浓度的输出电压对于支干气体分析仪30与主干气体分析仪12是同样的。因而，患者监视仪10毋需区分输入信号是主干气体分析仪12还是支干气体分析仪30提供的，并接收任一输入以供数据分析，并经优选实施例中的主干CO2连接器16等信号连接器而显示。
在另一示例实施例中，患者监视仪10可包括分析经连接器16输入的信号和分辨发送信号的设备类型的逻辑部件。患者监视仪10的逻辑部件接着可取决于发送信号的设备类型而使用合适的指令集，从而正确地分析和显示输入的气体浓度数据。按这种方式，即使来自支干气体分析仪30的信号不模仿来自主干气体分析仪12的信号，也可经同一连接器16接收来自主干气体分析仪12或支干气体分析仪30的信号。
支干转换模块50可按患者监视仪10的使用者的首选而执行从主干气体监视至支干气体监视的转换。注意到，上面两例各都表示支干转换模块50如何被用来在支干监视和主干监视之间使用患者监视仪10的单个连接器而转换，在此两例中，主干CO2连接器16都被表示为接收任一信号的单个连接器。不过，别的类型的连接器也可用来接收本发明范围内的各信号。
进一步参见图4和图5，支干转换模块50直接连接至患者监视仪10，毋需附加硬件即可提供从主干CO2监视至支干CO2监视的转换。在示例实施例中，模块50旨在与一些同样构成的具有单个CO2连接器的患者监视仪一同工作。在优选实施例中，患者监视仪10不需要软件、固件或别的指令等附加逻辑部件去监控对由支干转换模块50提供的数据进行的计算或显示。相反，支干转换模块50经输出插座52提供电子数据，该输出插座52的构成可供主干气体分析仪12经主干CO2连接器16使用。
在例如当患者未插管时、即不想利用主干气体分析而更想利用支干气体分析的情况下，医疗提供者除转换模块50之外利用同一患者监视硬件，可轻易地从主干气体分析即主干CO2气体浓度分析转换至支干气体分析即支干CO2浓度分析。
尽管上述详细的附图和特例说明了各种示例实施例，但他们仅供描述之用。应当明白本发明不限于上述说明书中规定的、或附图中绘制的详细构成和组件配置的应用。例如，转换模块可使用本领域中的各种已知方法来测量CO2浓度。此外，同样做法也可适用于别的利用主干或支干技术的气体浓度测量。而且，该模块可取决于患者监视仪的构成而采取各种开头和大小。进而，在不脱离由所附权利要求书表述的本发明范围的情况下，可以在示例实施例的设计、操作条件和配置中进行各种替换、修改、变形和简化。
权利要求
1.一种患者监视系统，包括带有屏幕(40)的患者监视仪(10)和主干二氧化碳输入连接器(16)，其被构成为接收来自主干气体分析仪(12)的主干二氧化碳浓度信号；和具有输出连接器(52)的支干气体分析仪(30)，该支干气体分析仪(30)被构成为经输出连接器(52)发送支干二氧化碳浓度信号；其中，该患者监视仪(10)经主干二氧化碳输入连接器(16)接收支干二氧化碳浓度信号，以显示在屏幕(40)上。
2.根据权利要求1的患者监视系统，其中患者监视仪(10)包括用来将支干二氧化碳浓度信号转换成适宜在屏幕(40)上显示的格式的逻辑部件。
3.根据权利要求2的患者监视系统，其中逻辑部件分辨经主干二氧化碳输入连接器(16)接收的信号是来自主干气体分析仪(12)还是来自支干气体分析仪(30)并将信号转换成数据值以供显示在屏幕(40)上。
4.根据权利要求1的患者监视系统，其中支干二氧化碳浓度信号包括吐气末二氧化碳浓度值。
5.根据权利要求4的患者监视系统，其中患者监视仪(10)在屏幕(40)上显示吐气末二氧化碳值。
6.根据权利要求1的患者监视系统，其中支干二氧化碳浓度信号作为描记信号而显示在屏幕(40)上。
7.根据权利要求1的患者监视系统，其中支干二氧化碳分析仪(30)进一步包括样本导管(34)，其适宜将气体样本导入支干气体分析仪(30)；光源；和光检测器，用来测量光源在气体样本中的衰减。
8.根据权利要求7的患者监视系统，其中支干二氧化碳分析仪(30)进一步包括创建支干信号格式的支干二氧化碳浓度信号，其中支干信号格式模仿主干二氧化碳浓度信号的信号格式。
9.根据权利要求1的患者监视系统，其中支干二氧化碳浓度信号是数字信号。
10.根据权利要求1的患者监视系统，其中输出连接器(52)毋需中介电缆而直接插入主干二氧化碳输入连接器(16)。
全文摘要
一种患者监视系统具有带屏幕(40)的患者监视仪(10)和主干气体输入连接器(16)，其被构成为接收来自主干气体分析仪(12)的主干气体浓度信号。支干气体分析仪(30)具有输出连接器(52)，并被构成为经输出连接器(52)发送支干气体浓度信号。患者监视仪(10)经主干气体输入连接器(16)接收支干气体浓度信号，以显示在屏幕(40)上。
文档编号A61B5/083GK1539374SQ20041003466
公开日2004年10月27日 申请日期2004年4月16日 优先权日2003年4月16日
发明者帕特里克·A·范里津, 迈克尔·J·帕尔默, 达雷尔·E·约翰森, 威廉·J·希茨, E 约翰森, J 帕尔默, J 希茨, 帕特里克 A 范里津 申请人:Ge医药系统信息科技公司