一种闭环通气系统及呼吸机的制作方法

本实用新型实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种闭环通气系统及呼吸机。

背景技术：

在现代临床医学中，呼吸机已普遍用于各种医疗场景中，如各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、呼吸支持治疗和急救复苏等，呼吸机在现代医学领域内占有十分重要的位置。而急救转运呼吸机则是在对危重症患者进行急救和转运过程中，建立有效的人工通气中最基本，也是最关键的医疗设备。

由于早产儿常有不规则间歇呼吸或呼吸暂停，因此，在对早产儿的监护中，通常需要使用急救转运呼吸机来为早产儿进行人工通气，但现有的急救转运呼吸机大多适用于儿童、成人等潮气量大于50mL的患者，对于早产儿，特别是体重不足1.5千克的早产儿，根据临床公斤体重与潮气量的关系，计算得到1.5千克的早产儿所需的潮气量仅仅为12mL，现有的急救转运呼吸机几乎无法用于该类早产儿的急救转运过程当中。虽然，医院能够采用进口的新生儿专用呼吸机对此类患者进行转运，但该类进口呼吸机的售价几乎是普通急救转运呼吸机的10倍甚至更多，且该类设备的后续维护价格不菲，使得该类进口设备的购置成本和治疗成本极高。若专门设计新生儿特别是早产儿专用的急救转运呼吸机，则需要高端的关键部件，例如高灵敏度的压力传感器、流量传感器和阀门等，其设计成本较高，且无法保证呼吸设备通气系统的稳定性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提出了一种闭环通气系统及呼吸机，以解决现有呼吸设备无法提供较低潮气量并且开发设计成本高的技术缺陷。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种闭环通气系统，包括：

主机、呼吸阀和电子泄流阀；

上述主机与上述呼吸阀通过第一呼吸管路连接；

上述呼吸阀通过第二呼吸管路为用户供气；

上述第二呼吸管路包括第一接口；

上述电子泄流阀包括泄气入口和泄气出口；

上述电子泄流阀的泄气入口与上述第一接口连接；上述电子泄流阀的泄气出口通过第一单向阀与大气连通；并且上述电子泄流阀与上述主机电连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种呼吸机，采用本实用新型实施例所提供的闭环通气系统。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过在呼吸管路上设置电子泄流阀，对主机输出的潮气量进行泄流，使得呼吸设备能够为用户提供较低的潮气量，并且电子泄流阀与主机电连接，主机能够通过控制电子泄流阀来调节泄流量，使得呼吸设备能够自动控制通气系统为用户提供较低的潮气量，保证了呼吸设备通气系统的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种闭环通气系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种闭环通气系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的一种闭环通气系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

图1为本实用新型实施例一提供的一种闭环通气系统的结构示意图，该系统一般可集成在呼吸设备中。如图1所示，该系统可以包括：

主机110、呼吸阀120和电子泄流阀130；

主机110与呼吸阀120通过第一呼吸管路140连接；

呼吸阀120通过第二呼吸管路150为用户160供气；

第二呼吸管路150包括第一接口151；

电子泄流阀130包括泄气入口131和泄气出口132；

电子泄流阀130的泄气入口131与上述第一接口151连接；电子泄流阀130的泄气出口132通过第一单向阀(未示出)与大气连通；并且电子泄流阀130与主机110电连接。

典型的，潮气量通常是指用户平静呼吸时每次吸入或呼出的气体量，在呼吸设备中设定的潮气量通常指吸入气体量，即呼吸设备为用户160供气时输出的潮气量。呼吸设备的主机110能对呼吸设备输出的潮气量进行控制，在吸气时，主机110可以按照预先设定的通气模式和参数向用户160输送气体。呼吸阀120用于保证第一呼吸管路140和第二呼吸管路150内气流的单一性。电子泄流阀130用于对用户呼吸管路内的潮气量进行泄流，即将第二呼吸管路150内的部分潮气量泄漏出去。

示例性的，本实用新型实施例所提供的通气系统可以适用于新生儿急救转运呼吸设备中。呼吸设备输出的气体经主机110的出气接口111输出，经过第一呼吸管路140后到达呼吸阀120，在吸气时，呼吸阀120中的吸气阀(未示出)打开，气体进入第二呼吸管路150，在第二呼吸管路150上设置有电子泄流阀130，电子泄流阀130将第二呼吸管路150内的一部分气体泄漏出去，从而使得到达用户端的潮气量能够减小至用户160所需的潮气量。例如，主机110输出的潮气量为55mL，而用户160所需的潮气量为12mL，此时调节电子泄流阀130，使电子泄流阀130泄出的潮气量为43mL，使得呼吸设备能够为用户160提供12mL的潮气量。

进一步的，电子泄流阀130与主机110电连接，使得主机110能够通过控制电子泄流阀130的开度来调节泄流量。

现有转运呼吸机能够提供的最低潮气量多为50mL，而早产儿，特别是体重不足1.5千克的早产儿，其所需要的潮气量仅为12mL左右甚至更低，现有的呼吸机几乎无法用于该类用户急救转运过程中。本实用新型实施例提供的闭环通气系统，通过在呼吸管路上设电子泄流阀，对主机输出的潮气量进行泄流，使得呼吸设备能够为用户提供较低的潮气量，并且制作成本低，易实现。通过将电子泄流阀与主机电连接，使主机能够通过控制电子泄流阀来调节泄流量，使得呼吸设备能够自动控制通气系统为用户提供较低的潮气量，保证了呼吸设备通气系统的稳定性。

示例性的，上述电子泄流阀可以为高速开关阀，主机通过控制输入的控制脉冲的频率或脉冲宽度来控制高速开关阀打开的频率，从而对泄流量进行调节，可以理解的是，高速开关阀打开的频率与泄流量之间存在一定的对应关系，高速开关阀打开的频率越高，则泄流量越大，高速开关阀打开的频率越低，则泄流量越小。

示例性的，上述电子泄流阀还可以为流量比例阀，主机能够通过控制流量比例阀的开度来控制泄流量，可以理解的是，流量比例阀的开度与泄流量之间存在一定的对应关系，当流量比例阀的开度变大时，泄流量增大，供给用户的潮气量减少，当流量比例阀的开度变小时，泄流量减少，供给用户的潮气量增多。

示例性的，在呼吸设备为用户供气的过程中，主机能够实时控制电子泄流阀，使得呼吸设备能够为用户进行按需供气。在呼吸设备为用户供气之前，会对电子泄流阀进行初始化，即按照用户所需的潮气量预先设定电子泄流阀的开度，在对用户进行供气的过程当中，当出现为用户提供的潮气量仍大于用户所需的潮气量的情况时，主机能够控制提高电子泄流阀的开度，从而增大泄流量，使得输送至用户的潮气量减少；当出现为用户提供的潮气量小于用户所需的潮气量的情况时，主机能够控制降低电子泄流阀的开度，从而减少泄流量，使得输送至用户的潮气量增多，保证了通气系统的稳定性。

在上述实施例的基础上，上述呼吸阀还可以包括气体入口、吸气接口和呼气出口；

呼吸阀的气体入口通过第一呼吸管路与所述主机的出气接口连接；

呼吸阀的吸气接口通过第二单向阀与第二呼吸管路的气体入口连接；

呼吸阀的呼气出口通过第三单向阀与大气连通。

示例性的，单向阀是用于使气流只能沿一个方向流动的方向控制阀，能够有效防止气体逆向流动。在吸气状态时，吸气接口的单向阀打开，主机输出的潮气量进入第二呼吸管路，经过电子泄流阀泄流后提供给用户；在呼气状态时，吸气接口的单向阀处于关闭状态，呼气出口的单向阀打开，将呼吸管路内的废气排出，并且，电子泄流阀可以一直处于打开状态，使得在呼气状态时，能够加快呼吸管路内废气的排出。通过呼吸阀可以以单呼吸管路的形式为用户供气，使得通气系统结构更简单。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的一种闭环通气系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化，设置了压力传感器和电子安全阀，该系统一般可集成在呼吸设备中。如图2所示，该系统可以包括：主机210、呼吸阀220、电子泄流阀230、压力传感器270和电子安全阀280。其中，主机210与呼吸阀220通过第一呼吸管路240连接；呼吸阀220通过第二呼吸管路250为用户260供气。

优选的，上述第二呼吸管路250包括第二接口252；

上述压力传感器270与第二接口252连接；并且上述压力传感器270与主机210电连接。

示例性的，压力传感器270能够检测第二呼吸管路250的气道压力，并将检测到的上述气道压力值发送至主机210。

上述第二呼吸管路250还包括第三接口253；

上述电子安全阀280的气体入口281与上述第三接口253连接；电子安全阀280的气体出口282通过双向阀(未示出)与大气连通；并且电子安全阀280与上述主机210电连接。

示例性的，电子安全阀280可以为开关阀，主机210能够控制电子安全阀280的打开与关闭，从而对用户260起到保护作用。

典型的，在使用呼吸机为用户260供气时，若气道内的气体压力过大，则会对用户造成肺损伤。因而，需要在呼吸机中设置保证用户安全的气道压力阈值，通常急救转运呼吸机设置的气道压力阈值为100厘米水柱，本实用新型实施例提供的闭环通气系统设定的气道压力阈值范围可以为10厘米水柱～15厘米水柱，以适用于对新生儿进行急救转运的情况。

示例性的，通过主机210预先设置相应的气道压力阈值，压力传感器270能够实时检测第二呼吸管路250的气道压力值，并发送至主机210，当上述实时气道压力值超过预设的气道压力阈值时，则由主机210控制电子安全阀280打开，将第二呼吸管路250内的气体排出，使第二呼吸管路250的气道压力维持在设定的安全压力范围内；当由于呼吸设备故障导致主机210没有向用户260输送气体时，可以由主机210控制电子安全阀280打开，使得外部气体通过电子安全阀280进入第二呼吸管路250，及时为用户260供气，从而保证了用户260的安全。需要说明的是，本实用新型实施例对气道压力阈值不作具体限定，可以根据实际需求进行设定。

本实用新型实施例提供的闭环通气系统能够通过压力传感器实时监测呼吸管路的气道压力，当气道压力大于预设的安全气道压力阈值时，则控制电子安全阀打开，呼吸管路内的气体排出，降低呼吸管路的气道压力，保证了用户的呼吸舒适性和用户的安全，当由于主机故障等原因使得呼吸设备停止供气时，主机也会控制电子安全阀打开，由外部空气及时为用户提供气体，进一步保证了用户的安全。

实施例三

图3为本实用新型实施例三提供的一种闭环通气系统的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上进行优化，设置了流量传感器，该系统一般可集成在呼吸设备中。如图3所示，该系统可以包括：主机310、呼吸阀320、电子泄流阀330、压力传感器370、电子安全阀380和流量传感器390。其中，主机310与呼吸阀320通过第一呼吸管路340连接；呼吸阀320通过第二呼吸管路350为用户360供气。

流量传感器390的气体入口391与第二呼吸管路350的第一接口351连接；流量传感器390的气体出口392与电子泄流阀330的泄气入口331连接；并且流量传感器390与主机310电连接。

示例性的，主机310输出的潮气量大于用户360所需的潮气量，当为用户360供气时，主机310输出的潮气量经第一呼吸管路340和呼吸阀320输送至第二呼吸管路350，电子泄流阀330对输送至第二呼吸管路350内的潮气量进行泄流，此时，流量传感器390能够检测并获取经电子泄流阀330所泄出的气体量，即泄流量，并将泄流量数据发送至主机310，使主机310能够实时监测泄流量，并能够根据用户360所需的潮气量来调整泄流量，从而保证为用户360提供其所需的潮气量。

需要说明的是，本实用新型实施例对流量传感器的具体位置不作限定，只要流量传感器能够检测并获取泄流量数据即可。因而，可以将流量传感器设置在电子泄流阀之后，即电子泄流阀的泄气入口与上述第一接口连接，电子泄流阀的泄气出口与流量传感器的气体入口连接。

本实用新型实施例通过采用流量传感器来检测泄流量，使主机能够实时监测泄流量，并能够根据用户所需的潮气量来调整泄流量，使得通气系统能够更精确地为用户进行供气，进一步提高了通气系统的安全性和稳定性。

在上述实施例的基础上，流量传感器也可以与上述第二呼吸管路的气体出口串联后为用户进行供气；并且流量传感器与主机电连接。

实施例四

本实用新型实施例提供了一种呼吸机，该呼吸机集成有本实用新型任意实施例提供的闭环通气系统，可通过闭环通气系统来为用户进行通气。

示例性的，本实用新型实施例中的呼吸机具体可以为急救转运呼吸机，可用于为小儿、儿童、成人，尤其是为早产儿进行通气。

使用本实用新型实施例提供的呼吸机为用户供气时，呼吸机能够自动控制通气系统为用户提供较低的潮气量，并且设计成本低，易实现，并能够保证呼吸设备通气系统的稳定性，为用户进行安全有效的供气，保证用户的安全。

上述实施例中提供的呼吸机可集成本实用新型任意实施例所提供的闭环通气系统。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本实用新型任意实施例所提供的闭环通气系统。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。