用于将流体和/或气体递送到肺的设备和方法与流程
本申请要求2016年4月27日提交的标题为“用于将流体和/或气体递送到肺的设备和方法(apparatusandmethodfordeliveringfluidsand/orgasestothelungs)”的第62/328,526号美国临时申请的优先权，该临时申请以全文引用的方式并入本文中。
背景技术：
呼吸机是通过将空气或氧气提供到肺中来支持呼吸的机器。一些呼吸机可以向呼吸空气的生物体供应富氧液体，诸如全氟化碳(pfc)。部分液体通气(“plv”)可以涉及在通过标准呼吸机提供人工呼吸时利用诸如全氟化碳(pfc)的液体来灌注肺。
人类医学和兽医学中都存在期望迅速扭转高热的情形。具体地，存在以下临床情形：重要的是能够将患者危险升高的体温迅速降低至接近正常，以从中暑、药物或手术麻醉反应以及继发于中风、感染或其他疾病的发热疾病中逆转高热。诸如外伤、中风和心脏病等降温跟随事件可以通过降低代谢速率来延长患者生存能力。人类医学和兽医学中都存在期望通过降低温度且因此降低代谢速率来保护活组织、器官或整个哺乳动物身体的生命。液体通气可以通过将冷冻液体和气体混合物泵送到肺中并且继而在血液流过肺组织时冷却血液来将肺用作热交换器。肺具有非常大的表面区域并且具有遍布在该表面区域的很多血管，从而使得它们对于气体交换和热交换非常有效。
技术实现要素：
以下公开涉及用于经由通气来向肺提供热交换和/或生命支持的方法和设备。本公开的一些实施例涉及在部分液体通气期间向哺乳动物的非提供热交换的方法和设备。
授予哈里斯(harris)等的第8,465,535号美国专利公开一种可以用于哺乳动物的肺中的热交换的plv设备。然而，本公开的某些实施例的一方面认识到，第8,465,535号美国专利的所公开的装置庞大且沉重，从而需要用于液体流动的各个部分的泵的组件以及用于液体的体积测量的递送的多个贮存器。另外，本公开的某些实施例的一方面认识到，尽管第8,465,535号美国专利中公开的装置中的液体在离开贮存器之前被冷却，但在进入气管内导管之前，液体在导管组件中行进期间可能再次被周围空气温暖，从而导致低效率的热交换。
本公开的某些实施例的另一方面认识到，plv装置并不适应由于心肺复苏(cpr)程序或患者自身的呼吸引起的患者肺中的压力变化，这可以使得它们使用起来很危险。换言之，申请人已经认识到，现有plv装置可能甚至在患者气道中的压力已经达到阈值水平时还继续填充患者的肺，者可以因过高的压力而对气道造成物理伤害，并且容积抽取可以因考虑到程序期间的误差的小流体累积或者容积呼吸机不能考虑到的呼吸流体经过气管内导管囊套的常见泄漏而在胸腔中造成过度负压。此类过度负压可以导致患者伤害。本公开的某些实施例的另一方面认识到，体积通气装置也无法利用在自动化cpr中可得并且教导给人工cpr的执业医师的“深呼吸”循环。
本公开的某些实施例的另一方面认识到，基于压力的plv或lv在用作加热或冷却装置时适合个体患者和状况，以在防止潜在的患者伤害时最大化热传递。本公开的某些实施例的另一方面认识到，基于压力的plv或lv在用于复苏时可以被配置成暂时推迟提取阶段来增强来自胸外按压的血流，从而增加心肌的压缩/收缩力。
本公开的某些实施例的一方面是提供一种更紧凑且更轻的plv设备，所述plv设备向肺提供更有效热交换和/或还可以响应于因cpr程序或患者自身的呼吸引起的压力变化，以降低患者出现气压伤的可能性。
根据本文中公开的某些实施例，一种用于向哺乳动物的肺提供部分液体通气的设备在没有或降低对患者造成气压伤的情况下在哺乳动物的肺中提供热交换。
某些实施例包括一种用于向肺提供流体的设备。所述设备可以包括：递送装置，其被配置成将液体和/或气体递送到肺；液体递送通道、气体递送通道和抽吸通道，所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道与所述递送装置流体连通；流体贮存器，其与所述液体递送通道流体连通；真空源，其与所述抽吸通道连通；气体源，其与所述气体递送通道连通；以及一个或多个压力传感器。所述设备可以包括一个或多个阀，所述阀被配置成当所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过液体递送通道、气体递送通道和/或抽吸通道的流量。控制单元可以可操作地连接到患者的气道压力传感器或可选地其他非患者气道连接的传感器、开关或手动开关以及一个或多个阀，所述控制单元被配置成响应于来自压力传感器的信号而使所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换，在所述吸气阶段，来自流体贮存器的液体被递送穿过液体递送通道并递送到递送装置而递送给患者和/或气体可以从气体源递送到气体递送通道再递送到递送装置而递送给患者，在所述呼气阶段，液体和/或气体可以从患者体内抽出穿过递送装置而进入抽吸通道中。
某些实施例可以包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：检测肺中的压力；当患者的呼气呼吸结束时，气道压力达到初始值，这开始在吸气阶段期间将气体递送到肺中并且随后将液体递送到肺；以及当压力达到第二值时，切换回到呼气阶段并且从肺中抽出液体和/或气体，直到压力达到先前初始值或重复呼吸循环的第三值。代替患者气道压力感测，可选地，可以采用手动控制或其他传感器手段在吸气与呼气呼吸循环之间切换。
某些实施例可以包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：响应于检测到患者的呼吸，在吸气阶段期间将气体递送到肺中并且随后将液体递送到肺；检测肺中的压力；以及当压力达到第一值时，切换到呼气阶段并且从肺中抽出液体和/或气体，直到压力达到第二值。
某些实施例可以包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：响应于在心肺复苏期间向患者的肺施加压力，在吸气阶段期间将气体递送到肺中并且随后将液体递送到肺；检测肺中的压力；以及当压力达到第一值时，切换到呼气阶段并且从肺中抽出液体和/或气体，直到压力达到第二值。
某些实施例可以包括一种用于肺的液体通气的方法，所述方法包括：利用涡轮泵对液体进行曝气；以及将曝气液体递送到肺。
某些实施例可以包括一种用于肺的液体通气的方法，所述方法包括：利用涡轮泵将第一液体与第二液体混合，以使第一液体和第二液体产生乳化液，其中第二液体与第一液体处于不同温度和/或可以具有不同性质，包括是气体；以及将乳化液或曝气液体递送到肺。
某些实施例可以包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括：递送装置，其被配置成将液体和/或气体递送到肺；液体递送通道、气体递送通道和抽吸通道，所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道与所述递送装置流体连通；流体贮存器，其与所述液体递送通道流体连通；真空源，其与所述抽吸通道连通；气体源，其与所述气体递送通道连通；以及一个或多个阀，其被配置成当所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过液体递送通道、气体递送通道和/或抽吸通道的流量。所述设备可以在气体通气模式与部分液体通气模式和/或完全液体通气模式之间切换。
某些实施例可以包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括被配置成防止电弧的一个或多个磁性或非机械接触开关。
某些实施例可以包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括用于容纳和/或过滤从肺移除的气体和/或液体的流体容纳装置和/或过滤器。
某些实施例可以包括一种用于患者的肺的通气的方法，所述方法包括：施加用于限制患者的肺的伸展的条带；以及向所述患者供应通气。
此外，从结合附图作出的具体实施方式中，本公开的修改和额外实施例、特征和优点将显而易见，附图示出本公开和权利要求的说明性实施例。
附图说明
提供附图和以下相关联的描述以示出本公开的实施例，而不限制本公开的范围。对应数字指示对应部分。
图1a示出根据本公开的示例性实施例的设备的示意图。
图1b示出根据本公开的另一示例性实施例的设备的示意图。
图1c示出根据本公开的又一示例性实施例的设备的透视图。
图1d是示出根据图1c所示的本公开的示例性实施例的设备的操作的框图。
图2a示出图1c至图1d中的驱动器组件的示例性实施例的前视透视图。
图2b示出图1c和图1d中的驱动器组件的顶部透视图，其中没有保护框架。
图2c示出图1c和图1d中的驱动器组件的前视图，其中没有保护框架。
图2d示出图1c和图1d中的驱动器组件的后视图，其中没有保护框架。
图3a示出根据本公开的示例性实施例的回路歧管与连接部分的单独透视图。
图3b示出图3a中的回路歧管的前视透视图。
图3c示出图3a至图3b中的回路歧管及其连接部分的后视透视图。
图3d示出位于图3a至图3c中的回路歧管上的气动导向阀。
图4a示出根据本公开的实施例的导管组件的近端的顶部透视图。
图4b示出图4a中的导管组件的近端的侧视透视图。
图4c示出连接到图2a中的驱动器组件的图4a中的导管组件的近端的透视图。
图5a是根据本公开的示例性实施例的导管组件的热交换组件的近端的透视图。
图5b示出根据本公开的另一示例性实施例的近端流连接器的透视图。
图6a是根据本公开的示例性实施例的导管组件的远端的透视图。
图6b示出根据本公开的示例性实施例的连接到以双螺旋构造布置的液体递送导管和液体再循环导管的示例性远端流连接器的近端部分的透视图。
图7a示出根据本公开的实施例的远端流连接器的分解图。
图7b示出根据本公开的实施例的远端流连接器与气管内导管的使用。
图8a示出根据本公开的实施例的示例性设备的使用的透视图，其中自动cpr装置在患者的胸部上。
图8b是如图8a所示的设备和
图9示出根据本公开的实施例的气管内导管的远端的示例性实施例。
图10a是根据本公开的实施例的三通电磁阀的示意图。
图10b示出根据本公开的实施例的包括四个三通电磁阀的电磁阀组件的透视图。
图11是结合无弹性条带的实施例的示例性实施例设备的示意图。
图12示出根据本文中描述的实施例的用于为阀创建密封表面的示例性波状外形隔膜。
图12a示出图12的示例性截面。
具体实施方式
现在将参考附图描述组装和制造的系统、部件和方法的实施例。尽管下文公开了若干实施例、实例和说明，但本领域的一般技术人员应理解，本文中描述的本发明延伸到具体公开的实施例、实例和说明之外，并且可以包括本发明以及其明显的更改和等效物的其他用途。本文中呈现的描述中所使用的术语并不意图仅以任何限制或约束的方式进行解释，因为它与某些具体实施例的详细描述结合使用。另外，本发明的实施例可以包括若干新颖特征，并且单个特征并不只负责它期望的属性或者对于实践本文中描述的本发明是必要的。
尽管本文中描述了某些方面、优点和特征，但任何特定实施例不一定包括或实现那些方面、优点和特征中的任一者或全部。一些实施例可以不实现本文中描述的优点，反而可以实现其他优点。任何实施例中的任何结构、特征或步骤可以代替或补充任何其他实施中或省略的任何结构、特征或步骤来使用。本公开预期来自各种公开的实施例的特征的组合所有组合。并没有特征、结构或步骤是必要或不可缺少的。特征也可以根据需要整合或细分，使得不论是整合、分开、移除、添加、复制还是以其他方式重新组合，特征的任何组合都落在本公开的范围内。
某些术语在以下描述中仅用于参考目的，并且因此不意图限制。例如，诸如“上”和“下”的术语指的是所参考的附图的方向。诸如“前”、“背”、“左”、“右”、“后”和“侧面”等术语描述一致但任意参考系内的部件或元件的部分的取向和/或定位，通过参考描述讨论中的部件和元件的文本和相关联附图而明确。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语可以用于描述单独的部件。此类术语可以包括上文明确提及的字词、它们的派生词以及相似的外来词汇。
图1a示意性地示出流体通气设备1a(在本文中也称为“设备”)的示例性实施例。如下文将描述，设备1a可以用于将液体和/或气体通气递送到哺乳动物的肺，诸如人类患者2(见图11)。在一些实施例中，设备1a可以将加热和/或冷却的液体提供到肺。在一些实施例中，设备1a也可以将气体通气提供到患者的肺。例如，在一些实施例中，设备1a将冷却的部分液体通气(plv)提供到肺。如下文将说明，在某些实施例中，本文中描述的设备可以在气体通气模式、部分液体通气(plv)模式和/或完全液体通气模式(plv)下操作，并且在某些实施例中，所述设备可以被配置成在此类模式之间切换。另外，本文中描述的实施例的某些特征和方面可以在以下装置中得到使用和/或发现优点：被配置成仅用于气体通气模式、仅用于部分液体通气(plv)模式和/或仅用于完全液体通气模式(plv)或者它们的子组合。
设备1a中使用的液体可以是适合于地送到哺乳动物的肺的任何液体，例如，任何生物相容流体、水、盐水和/或全氟化碳(pfc)。在某些实施例中，所述液体可以是载氧液体，诸如全氟化碳(pfc)。在某些实施例中，所述液体在递送到肺之前可以或可以不氧化。另外，如上文所述，在某些实施例中，所述液体可以被加热和/或冷却。设备1a中使用的气体可以是氧气、大体空气，和/或麻醉气体或者它们的组合。在某些实施例中，所述气体也可以被加热和/或冷却。
本公开中的术语“冷”、“冷却”、“热”、“暖”和它们的等效物是相对于在热交换的管理之前的哺乳动物的体温，如技术人员理解。“冷”、“冷却”和它们的等效物指的是低于在热交换的管理之前的哺乳动物的体温的温度。“热”、“暖”和它们的等效物指的是高于在热交换的管理之前的哺乳动物的体温的温度。
继续参考图1a，设备1a可以包括递送装置，在所示实施例中，所述递送装置包括具有近端406a和远端404a的气管内导管40a。在某些实施例中，递送装置可以包括被配置成有助于与患者接口以将流体递送到患者的肺的其他装置，诸如，面罩和/或鼻插管和/或气管造口管和/或允许患者浸入呼吸液体的装置。气管内导管的近端406a可以连接到枢纽部(hub)260a。枢纽部260a可以具有用于将流体递送到递送装置和/或从递送装置递送流体的一个或多个通道，如上文所述，在所示布置中，所述通道是气管内导管40a。在所示实施例中，枢纽部260a可以包括液体递送通道2608a、抽吸通道2612a、气体递送通道2610a，以及再循环导管通道2614a。如下文将描述，流过这些通道的液体和/或气体可以由一个或多个阀控制，所述阀可以放置在这些通道2608a、2612a、2610a、2614a中。
如图1a所示，枢纽部260a可以连接到导管组件20a。在一个实施例中，导管组件20a可以包括与枢纽部260a中的通道对应的一个或多个导管。在一个实施例中，导管组件20a通常是柔性的并且可以具有各种长度，并且在一个示例性实施例中，导管组件20a可以具有在约2到12英尺之间的长度。在一个实施例中，导管组件20a包括抽吸导管230a，所述抽吸导管可以与枢纽部260a的抽吸通道2612a流体连通。导管组件20a还可以包括气体递送导管232a，所述气体递送导管可以与枢纽部260a的气体递送通道2610a流体连通。导管组件20a还可以包括液体递送导管234a，所述液体递送导管可以与枢纽部20a的液体递送通道2608a流体连通。导管组件20a还可以包括液体再循环导管240a，所述液体再循环导管与枢纽部260a的再循环导管通道2614a流体连通。
气体递送导管232a可以连接到气体源60a，所述气体源可以向气体递送导管232a提供加压和/或未加压空气和/或气体。术语“气体源”是意图包括任何加压和/或未加压空气和/或气体源的广义术语，使得气体源60a可以包括广泛多种加压和/或未加压空气和/或气体源中的任一者，诸如，加压空气和/或气体罐和/或泵和/或压缩机和/或到大气空气的开口和或连接。通过类似的方式，液体递送导管234a可以连接到流体贮存器160a，所述流体贮存器可以包括用于将液体从流体贮存器160a递送到液体递送导管234a的液体贮存器和/或泵。所述贮存器可以包括气体出口162a，所述气体出口可以联接到洗涤器或者被配置成从贮存器160a中的液体中去除co2的类似装置。流体贮存器160a还可以包括入口161a，空气、o2和/或另一气体可以通过所述入口引入到流体贮存器160a中。如本文中描述，在某些实施例中，患者或主体将在治疗过程中消耗氧气并且抛弃co2。co2可以经由出口162a从液体中去除，并且额外的o2可以经由入口161a添加到液体。抽吸导管230a可以放置成与真空源19a连通。流体贮存器160a可以包括泵19a’，所述泵用于将来自流体贮存器160a的液体递送穿过液体递送导管234a和液体递送通道2608a并且递送到递送装置40a。真空源19a可以用于通过抽吸导管230a、抽吸通道2612a和递送装置40a来施加抽吸或真空。在所示实施例中，抽吸导管240还可以与流体贮存器流体连通，使得通过抽吸导管240抽出的任何液体都可以返回到流体贮存器160a。如下文将说明，在某些实施例中，单个泵可以用于在压力下或在真空下代替流体贮存器160a或者与它一起使用，使得流体贮存器可以起到与抽吸导管230a连通的真空源和/或与234a连通的压力源的作用。
在所示实施例中，抽吸导管230a、气体递送导管232a、液体递送导管234a和液体再循环导管240a被示为与枢纽部260a和枢纽部260a内的相关联通道2612a、2601a、2608a、2614a分开的部件。在某些实施例中，这些部件可以组合，使得通道和导管形成单个部件和/或可以在这些导管和通道之间设置额外的部件。
气管内导管40a的远端404a可以被配置成插入人类患者2的气道(气管)中。气管内导管40a的远端404a还可以包括压力传感器400a，当气管内导管40a置于患者2内时，所述压力传感器可以测量人类患者的气道压力paw44a。如本文中使用，术语“压力传感器”意图包括可以提供信号和/或直接和/或间接地指示期望位置处的压力的其他指示的多种传感器中的任一者。因此，压力传感器400a可以包括指示期望位置处的压力的多种传感器中的任一者，诸如，测量或感测由压力引起的应变或偏转的传统电动压力传感器和/或微机电系统(mems)和/或基于光学的系统和/或压力感测设备以及第8,022,835号、第7,284,436号、第7,096,737号和/或第6,604,427号美国专利中描述的光纤压力传感器，这些专利以全文引用的方式并入本文中以用于所有目的。在所示实施例中，压力传感器400a被示为置于气管内导管40a上并且可选地可以连接到沿着气管内导管的长度向下安置的导向导管且可容易移除以便在通气时定期清洗或更换。在某些实施例中，压力传感器400a可以置于远离气管内导管40a的位置处，但通过导向导管或类似设备利用气管内导管40a上或附近的开口和/或气管内导管40a的连接而连接到枢纽部260a。在一个实施例中，压力传感器400a可以是气囊状囊套的一部分，下文将提供某些实施例的细节。压力传感器400a有利地可以被配置成在只递送气体时、在递送气体和液体的混合物时和/或在设备1a只递送液体时感测压力变化。除了用于囊套充气的任何管腔之外，气管内导管40a还可以可选地以壁中的管腔为特征，所述管腔在导管的远端处或附近终止。压力传感器400a可以合并到这个管腔中。
如图1a所示，压力传感器400a可以可操作地连接到控制单元186a。控制单元186a可以使用来自压力传感器400a的信息来输出电信号和/或指令(如下文描述)，以通过控制一个或多个双向阀(下文描述)的打开和关闭来控制导管组件20a与气管内导管40a之间的液体和气体的流量，所述双向阀可以设置在枢纽部260a中和/或在设备1a的其他部分中，诸如如之后示出的实施例中描述的歧管中。因此，在所示布置中，控制单元186a可以可操作地连接到抽吸阀2620a、气体递送阀2622a和/或液体递送阀2624a。控制单元186a还可以可操作地连接到再循环阀238a。这些阀2620a、2622a、2624a、238a可以是从多种类型的阀中选择的双向阀。在一个实施例中，双向阀是气动导向阀。双向阀2620a、2622a、2624a、238a根据控制单元186a发送的信号而打开和关闭可以由任何传统致动器完成，诸如，电致动、液压致动或气动致动。在一个实施例中，双向阀包括导向阀，所述导向阀由较小的导向电磁阀控制，继而可以是三通阀或三口阀。设备1a可以包括额外的传感器和/或开关，诸如，可调节压力开关、真空传感器、可调节真空开关、压力计、真空计和/或温度计。
在示例性实施例中，本文中描述的阀可以包括隔膜。图12示出用于为阀创建密封表面的示例性波状外形隔膜。如图所示，阀正常打开，并且随着施加压力而关闭。然而，阀可以正常关闭。阀也可以利用压力打开和/或利用真空打开或关闭。如图所示，具有随着压力变化而打开的正常打开阀允许从系统中移除压力源中的一者。例如，可以移除真空泵，并且单个泵可以用于控制阀。在这种情况下，可以通过以下方式来控制阀：施加比大气压力大的压力以关闭阀，并且施加大气压力或只是接通大气以打开阀。如图12a的截面图所示，阀包括处于正常打开配置的隔膜1202，所述隔膜准许第一开口1204与第二开口1206之间的往返流。如图所示，第一开口和第二开口在公共平面1210中并且置于隔膜的相同侧上。处于松弛或正常配置的阀隔膜在隔膜的外周边处与含有第一开口和第二开口的平面接触并且在隔膜的内部区域上不与平面接触。例如，所述隔膜可以是弯曲或圆顶形的。所述阀可以包括在隔膜的与第一开口和第二开口相对的侧上的控制开口1208。控制开口被配置成供应压力或真空或者移除压力或真空以控制隔膜的位置，诸如在关闭配置或打开配置下。可以存在合并到阀中以致使或帮助关闭的弹簧元件，或者隔膜可以被配置成使得它在控制压力或控制真空移除后返回到一定形状。
在本公开中，各种部件被描述为“可操作地连接”到控制单元。应了解，这是包括物理连接(例如，电线)和非物理连接(例如，无线电或红外信号)的广义术语。还应了解，“可操作地连接”包括直接连接和间接连接(例如，通过额外的中间装置、控制单元或处理器)。在各种实施例中，控制单元186a可以包括一个或多个处理器、一个或多个存储器，以及一个或多个通信机构。在一些实施例中，可以使用不止一个控制单元来执行本文中论述的模块、方法和过程。另外，本文中的模块和过程可以各自在一个或多个处理器上运行、在一个或多个控制单元或进程上运行；或者本文中的模块可以在专用电气硬件上运行并且可以具有非专用外围设备、数据存储、数据共享、虚拟实时监控以及后数据处理和分析，诸如利用云通信。控制单元186a可以包括输入装置，诸如，一个或多个键盘(单手操作或双手操作)、鼠标、触摸屏、语音命令和相关联的硬件、手势识别，或者在操作员与控制单元186a之间提供通信的任何其他装置或方法。
枢纽部260a可以将气管内导管40a的近端406a连接到导管组件20a。在所示实施例中，抽吸阀2620a、气体递送阀2622a和液体递送阀2624a可以位于枢纽部260a中。换言之，在所示实施例中，这三个阀2620a、2622a、2624a可以位于导管组件20a的远端附近。在所示实施例中，再循环阀238a可以位于比其他三个阀2620a、2622a、2624a更靠近导管组件20a的近端并且更靠近流体贮存器160a的位置。在更改的实施例中，可以更改这些阀2620a、2622a、2624a、238a的位置。在所示实施例中，将抽吸阀2620a、气体递送阀2622a和液体递送阀2624a定位在枢纽部260a上可以有利地减小导管组件20a的整体大小。在某些实施例中，这些阀2620a、2622a、2624a可以位于设备1a的其他部分处。在所示实施例中，液体递送导管234a、液体再循环导管240a和抽吸导管230a还可以在近端上连接到单个流体贮存器160a。在一些实施例中，液体再循环导管240a和抽吸导管230a可以连接到流体贮存器160a的顶部以将液体返回到流体贮存器160a，并且液体递送导管234a可以连接到流体贮存器160a的底部以收集液体。具有单个流体贮存器的优点之一是减小设备1a的大小和重量并且减小对用新鲜液体重新填充贮存器的需要，因为离开流体贮存器160a的液体的至少一部分经由液体再循环导管240a和抽吸导管230a而再循环回到流体贮存器160a。下文将论述单个流体贮存器的其他优点。
尽管单个流体贮存器具有某些优点，但在某些布置中，设备1a可以具备不止一个流体贮存器。例如，液体递送导管234a、液体再循环导管240a和抽吸导管230a中的一者或多者可以连接到单独的贮存器。在某些实施例中，流向2300a、2320a、2340a和2400a中的一者或多者可以另外由能够在液体或气体上施加压力或负压(真空)的一个或多个泵(图1a中未示出)驱动。在所示实施例中，液体递送导管232a还可以连接到气体源60a，所述气体源可以是大气空气、麻醉气体源，或者根据患者2的需要的其他类型的通气气体。多个容器可以用于防止液体进入机器的某些部分的目的。
控制单元186a可以被配置成发送控制信号，以根据如本文中描述的某些协议和/或控制例程、基于人类患者或动物的气道压力(paw)44a的变化而打开和/或关闭抽吸阀2620a、气体递送阀2622a、液体递送阀2624a和/或再循环阀238a。在某些实施例中，一些阀的打开和关闭的定时可以同步。例如，当paw44a达到预定最大阈值压力值并且设备1a从吸气阶段切换到呼气阶段时，液体递送阀2624a和气体递送阀2622a可以在抽吸阀2620a打开的同时关闭。已经递送在患者的肺内部的液体和通气气体可以在真空下经由抽吸导管230a从肺抽空，其中移除的液体返回到流体贮存器160a并且移除的气体被泵送离开流体贮存器160a且释放到大气中或者在某些实施例中，被捕获在外部捕获系统中。在呼气阶段期间，真空抽取可以另外帮助从移除的液体中去除二氧化碳，因为二氧化碳在真空中的分压比在液体中低。在某些实施例中，液体递送阀2624a和气体递送阀2622a可以在不同的时间独立地关闭，而不是同时关闭。在呼气阶段期间，再循环阀238a也可以同时打开，以便液体可以再循环回到流体贮存器160a，并且因此在某些实施例中可以接收额外的热量提取。预定阈值压力和/或预设真空可以由设备的用户例如通过使用与控制单元186a相关联的输入装置进行调整和/或设置。
相对地，在吸气阶段期间，当paw44a达到预定最小阈值压力值并且设备1a从呼气阶段切换到吸气阶段时，抽吸阀2620a可以关闭。在吸气阶段期间，液体递送阀2624a和气体递送阀2622a可以打开，同时抽吸阀2620a关闭。同样，液体递送阀2624a和气体递送阀2622a可以同时地或独立地打开。气体和/或液体随后可以在压力下递送到气管内导管40a。液体的有压递送可以帮助将递送到患者2的液体充氧，因为氧气的分压在吸入的新鲜空气或其他供应气体中比在液体中高。在某些更改的实施例中，控制单元186a可以被配置成根据其他定时安排(诸如，向阀中的任一者的打开或关闭提供延迟和/或响应于其他感测到的值)来打开和关闭抽吸阀2620a、气体递送阀2622a、液体递送阀2624a和再循环阀238a。在某些实施例中，设备1a可以被用作时分多路复用混合器。例如，在某些实施例中，使用时分多路复用，定时安排可以被配置成精确地混合多种气体和/或液体和/或气体以合成指定的混合物，所述混合物可以地送到肺。在某些示例性布置中，可以基于呼吸来添加气体，例如，可以按定义的百分比添加微量气体来执行诊断，诸如，添加氦气或乙炔以用于在添加补充诊断装置的情况下进行代谢速率测量的目的。在某些实施例中，设备1a可以被配置成具有用户控制的设置，使得可以经由对流体贮存器160a的控制和/或对气体递送导管232a的控制和/或对气体递送阀2622a的控制来向患者提供部分液体通气(“plv”)和/或完全液体通气(“tlv”)。申请人当前基于实验的理解在于，部分液体通气具有保持肺泡打开并且接受随后利用液体进行的填充，从而提高热交换效率，同时在不存在液体的情况下保持一些正常的气体到气体交换。然而，在本文中所描述的设备的某些实施例中，根据患者的需要，诸如生命支持、肺灌洗和/或环境的需要，和/或为了紧密地维持与患者接触的材料，可以有益地提供plv和/或tlv。
可以在多种环境下实现预定阈值压力。例如，可以由所述设备利用流体和气体将肺填充到它们可实现的体积。或者，可以一直实施cpr，从而在肺中施加等于或超过预定阈值压力的压力。另一种可能性是患者尝试自己呼吸。本文中描述的设备的某些实施例的优点在于，除了由设备进行的主动填充之外，所述设备能够对来自cpr程序或患者自己呼吸的压力变化敏感，以便不论如何达到阈值压力，主动填充都可以在患者气道中的压力一达到阈值时便停止，从而最小化对患者的伤害和/或并且充当不能够完全自己呼吸的患者的呼吸辅助。
也如图1a所述，可以向导管组件20a提供热交换器30a，以加热和/或冷却流过导管组件20a的气体和/或液体，从而将加热和/或冷却的液体和/或加热和/或冷却的通气气体提供到患者的肺。在更改的实施例中，可以对整个设备1a或其部分加热和/或冷却，包括流体贮存器160a和/或气体供应60a。在导管组件20a处而不是在流体贮存器160a处或附近提供热交换器30a可以有利地消除或减少对与流体贮存器160a连接的庞大热交换歧管的需要，这在某些实施例中可以减小设备的整体大小和重量，并且在某些实施例中还可以减少冷却的液体和/或气体在递送导管中变暖或者加热的液体和/或气体冷却下来。在某些实施例中，液体再循环导管260a中的已经冷却或加热的液体返回到相同的流体贮存器160a，这可以对液体的甚至更有效的冷却或加热。
图1b示出流体通气设备1b(在本文中也被称为“设备”)的另一示例性实施例，其可以用于将液体和/或气体通气递送到诸如人类患者2等哺乳动物的肺。与图1a的实施例一样，设备1b可以将加热和/或冷却的液体提供到肺。在一些实施例中，设备1b也可以将气体通气提供到患者的肺。例如，在一些实施例中，设备1b将冷却的部分液体通气(plv)提供到肺。又例如，在一些实施例中或者在相同实施例中，设备1b将冷却的完全液体通气(tlv)提供到肺，如由用户控制或自动设置控制，或提供传统气体通气，如由用户控制或自动设置控制，或者根据需要在不同的时间提供plv、tlv和传统气体通气模式中的任一者。某些实施例的优点在于，如果流体贮存器160a、160b中不存在液体，那么设备1a、1b可以起到干式呼吸机的作用。这可能是因为将设备1a、1b用作干式呼吸机，和/或在紧急应用中，只是还没有向流体贮存器160b添加液体和/或液体已经诸如通过蒸发和/或通过系统或者患者或动物的错误而离开系统，和/或设备1b被用作灌洗器并且流体贮存器160b中液体处于正被清洁更换、更新和/或氧化的过程。如上文所述，流体贮存器160b可以包括出口，所述出口可以用于从流体贮存器160b排出液体，使得设备1b可以用作干式呼吸机。与参考图1a描述的那些对应的图1b的实施例的特征由相同的参考数字引用，但以“b”结尾而不是“a”。因此，除了下文不同地描述之外，图1b的设备可以类似于图1a的设备1a。在某些布置中，图1b的特征可以合并到设备1a中，并且设备1a的特征可以合并到设备1b中。图1a和图1b的特征可以根据需要进行组合或替换，以实现期望的目标。所公开的实施例仅仅是示例性的并且不相互排斥。
继续参考图1b，设备1b可以包括递送装置，在某些实施例中，所述递送装置可以是具有近端406b和远端404b的气管内导管40b。在某些实施例中，递送装置可以包括被配置成有助于与患者接口以将液体和/或气体递送到患者的肺的其他递送装置，诸如，面罩和/或鼻插管和/或允许患者浸入呼吸液体的装置。气管内导管的近端406b可以连接到枢纽部260b。枢纽部260b可以具有用于将液体或气体地送到气管内导管和/或从中移除液体或气体的一个或多个通道。在所示实施例中，枢纽部260b可以包括液体递送通道2608b、抽吸通道2612b、气体递送通道2610b，以及再循环导管通道2614b。如下文将描述，流过这些通道的液体和/或气体可以由一个或多个阀控制，所述阀放置在所述通道中。
如图1b所示，枢纽部260b可以连接到导管组件20b的近端406b。在一个实施例中，导管组件20b包括与枢纽部260b中的通道对应的一个或多个导管。在一个实施例中，导管组件20b通常是柔性的并且可以具有长度，并且在一个实施例中，长度可以是约2到12英尺。类似于导管组件20a，导管组件20b可以包括热交换器200b，所述热交换器可以经由热交换入口304b和热交换出口306b连接到热交换源30b。在一个实施例中，导管组件20b包括抽吸导管230b，所述抽吸导管与枢纽部的抽吸通道流体连通。导管组件20b还可以包括气体递送导管232b，所述气体递送导管可以与枢纽部的气体递送通道2610b流体连通。导管组件20b还可以包括液体递送导管234b，所述液体递送导管可以与枢纽部的液体递送通道2608b流体连通。导管组件还可以包括液体再循环导管240b，所述液体再循环导管与枢纽部的再循环导管通道2614b流体连通。
枢纽部260b可以包括多个双向阀2620b、2622b、2624b，它们分别置于枢纽部260b的抽吸通道、气体递送通道和液体递送通道内。另外，枢纽部260b可以包括分别在液体递送通道、抽吸通道和/或气体递送通道内的多个单向止回阀2650i、2650ii、2650iii。液体递送通道2608b中的止回阀2650i只允许液体从导管组件20b流到气管内导管40b并且位于液体递送阀2624b的远端。气体递送通道中的止回阀2650iii只允许气体从导管组件20b流到气管内导管40b并且位于气体递送阀2622b的远端。抽吸通道中的止回阀2650ii可以被配置成只允许液体和/或气体连同任何悬浮固体从气管内导管40b流到导管组件20b并且位于抽吸阀2620b的远端。更具体地，止回阀2650i可以被配置成只在方向2340b上打开，以允许液体从液体递送导管234b流到气管内导管40b。止回阀2650iii可以被配置成只在方向2320b上打开，以允许空气和/或氧气和/或其他气体从气体递送导管2320b流到气管内导管40b。止回阀2650ii可以被配置成只允许在方向2300b上的流动，以允许在患者肺中的液体和气体的混合物从气管内导管40b流到抽吸导管230b。在某些实施例中，具有止回阀有利地通过确保枢纽部260b中的流向是按照预期并且还降低导管组件20b中的气体和/或液体的回流可能性来提供设备1b的额外安全性。在一个实施例中，额外的单向止回阀可以放置在设备1b中的其他导管中。在某些实施例中，止回阀可以用于实现流体与自动干式通气的差别定时。
设备1b还可以包括在流体贮存器160b(下文将描述)与液体递送导管234b之间的涡轮泵18。涡轮泵18在大小上可以较小并且重量较轻，但可以足够强大以有利地比在没有涡轮泵18的情况下更快地从流体贮存器160b吸出液体并且最终到达气管内导管40b，这在某些实施例中可以使设备1b更有效。在某些实施例中，涡轮泵18有利地不具有像活塞泵中的密封或者液体接触隔膜，这可以使得涡轮泵18容易合并到设备1b中。在某些实施例中，涡轮泵18可以有利地在没有液体的情况下干燥运行，并且如果流过其中的液体停止，那么可以在没有损坏的情况下继续运行。尽管涡轮泵18具有如上所述的某些优点，但在其他实施例中，可以使用不同类型的泵。
涡轮泵18可以包括曝气器特征161b，如图1b所示，所述曝气器特征在某些实施例中可以有利地通过以下方式来对液体进行曝气：将所允许的气体抽到曝气器特征161b中并且致使它们经由曝气而溶解在液体中并在液体穿过涡轮泵18时减小液体中的气泡的大小。曝气器特征161b还可以有利地用作在它运行并且向患者提供气体通气时用液体填充系统的点，因为在呼气阶段期间液体将通过这个曝气器特征161b被吸入。在一些实施例中，曝气器特征161b可以包括装有阀的连接器和止回阀。在一些实施例中，曝气器特征161b可以位于涡轮泵18的入口侧。曝气器特征161b可以是在传统饵料泵中使用的曝气器特征或者其他类型的曝气器特征，诸如高的起泡器和气体交换表面。使用饵料泵的曝气器特征可以有利地提供降低的成本并且减小设备1b的大小和重量。在涡轮泵18的涡轮进行抽空或搅动处因为曝气而未被吸收到液体中的氧气可以在导管组件20b的行进内被吸收。涡轮泵18还可以用于使水或盐水或者其他液体或化合物乳化到诸如pfc的流体中，以在较重的pfc与水或盐水分离之前提高热特性。水的热容比pfc高几倍，并且因此当水或盐水乳化到pfc中时改进递送到患者的液体的热性能。因此，在某些实施例中，可以通过将冷却或加热的第一液体(例如，水或盐水和/或其他液体)乳化到意图递送到肺的第二液体(例如，pfc)中来冷却或加热递送到患者的液体。因此，在一个示例性实施例中，在pfc被地送到肺之前可以通过将来自最近融化的冰的水乳化到pfc中来冷却pfc。气体出口162b可以位于涡轮泵18的出口侧。气体出口162b可以联接到洗涤器或者被配置成从贮存器160b中的液体中去除co2的类似装置。
继续参考图1b，类似于导管组件20a，液体递送导管234b、液体再循环导管240b和抽吸导管230b可以连接到单个流体贮存器160b。液体再循环导管240b和抽吸导管230b连接到流体贮存器160b的顶部部分，并且液体递送导管234b连接到流体贮存器160b的底部部分。不同于导管组件20a，气体递送导管232b也可以连接到流体贮存器160b的顶部部分，而不是直接连接到气体源。下文将详细地描述将气体供应到气体递送导管232b。
也如图1b所示，设备1b可以包括连接到流体贮存器160b的压力/真空(“p/v”)泵19。随着设备1b在吸气阶段与呼气阶段之间切换，p/v泵19在压力状态与真空状态之间切换，从而使得泵19的一侧上是压力p并且另一侧上是真空v。更具体地，在某些实施例中，当设备1b处于吸气阶段时，p/v泵19可以经由压力管线1435b将压力p施加到流体贮存器160b，以推动流体贮存器160b中的液体进入液体递送导管234b(除了涡轮泵18之外)。气体递送导管230b与贮存器160b的顶部部分流体连通，以便来自p/v泵19的气体进入贮存器160b中未被液体占据的空间中。在吸气阶段，这个空间中的气体也被p/v泵19推到气体递送导管232b中。当设备1b处于呼气阶段时，同一p/v泵19可以经由真空管线1437b向流体贮存器160b的顶部部分施加真空v，以致使来自抽吸导管230b的液体和/或气体进入流体贮存器160b。在一个实施例中，单级泵19可以是隔膜泵。在一些实施例中，p/v泵19可以连续地运行。在某些实施例中，具有一个状态切换泵可以有利地导致设备1b的部件更少、重量减轻且功耗较低。
压力释放阀1418b可以位于p/v泵19的压力侧上。真空释放阀1422b可以位于p/v泵19的真空侧上。在设备中或在患者的肺中堆积的任何过度的压力或真空都可以通过释放阀来释放。释放阀是可选的并且在异常paw44b时可以保护患者的安全，以及如果产生过度压力或真空或者在设备故障时，诸如在潜在的超压或过度真空条件下，保护贮存器160b和其他部件。释放阀还可以有利地在不需要大型p/v泵上所需的压力传感器或控制件的情况下提供设备1b的更大可靠性和安全性，从而允许使用更小、更轻和更便宜的泵。在一些实施例中，释放阀包括可调节的弹簧加载隔膜。然而，示例性实施例可以不包括释放阀1418b和/或1422b，因为控制系统可以防止系统内的压力过度或压力不足。
返回到气管内导管40b，气管内导管40b的远端404b可以被配置成插入人类患者2的气道(气管)中。气管内导管40b的远端404b可以包括压力传感器400b，当设备1b将液体和/或气体通气递送到患者2的肺时，所述压力传感器测量人类患者的气道压力paw44b。类似于设备1a，压力传感器400b可以直接或间接地耦合到控制单元186b。控制单元186b继而可以根据来自压力传感器400b的信号而输出控制连接到p/v泵19的阀1402b、1406b、1410b、1414b以及阀238b、2620b、2622b、2624b的打开和关闭的指令，如上文关于图1a的设备1a所述，从而判定设备是处于吸气阶段(在p下)还是呼气阶段(在v下)。在一些实施例中，控制单元186b可以包括用户界面1860b，所述用户界面用于打开和关闭设备1b和/或控制设备1b的操作参数，诸如，吸气和/或呼气阶段的持续时间和/或此类阶段的定时和/或延迟和/或液体递送与气体递送比较的定时和/或延迟。在某些实施例中，用户界面1860b包括一个或多个磁开关。例如，用户界面1860b可以包括“接通”/“断开”磁开关，诸如，真空包络隔离磁簧开关构造，从而防止电弧进入可燃气氛中。在设备1b中使用此类磁开关可以当存在可燃气体时有利地降低火灾风险。
与本公开中描述的很多特征和方面一样，使用不会产生火花或电弧的磁开关也可以在与传统气体通气装置和/或被配置成用于通气、tlv和/或plv的其他设备结合使用时得到使用且是有利的，并且不需要与本文中描述的实施例的特征结合使用。在某些实施例中，从19到160b的主要压力和真空管线可以可选地包括可变限流器，以控制设备1b的节奏或呼吸速率。
在示例性实施例中，涡轮泵18可以由流体贮存器160b中的压力控制。在这种情况下，可以移除通向与阀238b相关联的控制单元186b的电路，从而简化系统的支持电子器件。例如，当流体贮存器中的压力达到或超过预设或可编程阈值时，可以启用涡轮，从而向患者输送液体。在开始吸气阶段时，当paw44b达到预定阈值压力值并且设备1b从呼气阶段切换到吸气阶段时，抽吸阀2620b可以关闭。在吸气阶段期间，液体递送阀2624b和气体递送阀2622b可以打开，同时抽吸阀2620b关闭。同样，液体递送阀2624b和气体递送阀2622b可以同时地或独立地打开。气体和/或液体随后可以在压力下递送到气管内导管40b。泵19可以供应压力，以将气体和/或液体从贮存器160b移动到患者2。一旦压力达到预定值，涡轮18便可以打开并且帮助将液体递送到患者。
转到设备1b的状态切换，在其中不递送液体的某些实施例中，在设备1b的吸气阶段期间，阀1410b关闭并且阀1402b打开，以便来自p/v泵19的空气或气体对贮存器160b进行加压。阀1414b打开并且阀1406b关闭，以便空气或气体在阀1414b的开口处被吸进。气体递送阀2622b打开以准许来自现在加压的贮存器160b的顶部部分的在液体上方的空间中的空气或气体(如果这个体积中存在的话)。抽吸阀2620b可以在吸气阶段期间在止回阀2650ii的帮助下保持关闭。空气或气体可以持续流到患者中，直到达到某一期望的压力。期望的压力可以源于经由人工或机器驱动的cpr对肺的填充或肺的按压。设备1b可以在期望的压力下切换到呼气阶段。在呼气阶段期间，阀1410b打开并且阀1402b关闭，以便来自p/v泵19的空气或气体作为排气释放到大气中或者可选地释放到排气收集装置(未示出)。阀1414b关闭并且阀1406b打开，以便贮存器160b在真空(v)下。气体递送阀2622b也关闭。液体递送阀2624b可以处于关闭状态以防止液体递送，和/或贮存器160b可以只是按照意图或环境而没有液体。抽吸阀2620b打开，因此现在真空的贮存器160b可以从患者身上吸出气体/空气，直到肺中实现期望的真空水平。如果贮存器中没有液体的话，这些实施例可以允许完全气体通气，以便对患者进行生命支持。当专用时，干式呼吸管(snorkel)可以代替湿式热交换呼吸管，因为期望干式呼吸机。当贮存器尚未被填充时、当设备被用作标准压敏式气体呼吸机时，或者当用户可选地停止液体递送时或当伤害或缺陷允许损失可用的液体时，可以发生此类情况。所述设备可以在不需要额外的传感器、控制件或其他类型的装备的情况下这样做。
在其中也递送液体的一些实施例中，除了上文针对不涉及液体递送的实施例描述的阀的状态之外，还可以涉及一些阀的额外打开和关闭。例如，在吸气阶段期间，在paw44b达到预定阈值压力值之前，设备1b可以首先只经由导管组件20b的气体递送导管232b向患者2提供气体。在递送气体的短暂延迟之后，液体可以压过低压气体以关闭止回阀2650iii。液体随后可以是递送到患者的主导或唯一流体。所述短暂延迟可以是液体达到枢纽部260b所花费的时间量，和/或在吸入气体或空气之后的大约90毫秒。当液体是递送到患者的主导或唯一流体时，液体再循环阀238b可以关闭以终止液体循环穿过热交换器200b，并且液体递送阀2624b可以打开以准许液体进入患者。抽吸阀2620b可以在吸气阶段期间在止回阀2650ii的帮助下保持关闭。一旦paw44b达到预定最大阈值压力值，液体递送阀2624b便可以关闭并且液体再循环阀238b可以打开，从而允许液体“短路”进入贮存器160b中，而没有进入患者。抽吸阀2620b可以打开，因此现在真空的贮存器160b可以从患者身上吸出流体(气体/空气的混合物，并且液体的体积超出肺的储备容积)，直到肺中实现期望的真空水平。肺中的期望真空水平可以与期望的流体移除相关联，但应低于对患者造成伤害或气道坍塌的任何真空水平。肺的储备容积是肺容积的无法呼气的那部分并且在人类身上为大约1公升。
图1c至图1d示出液体通气设备1c(在本文中也被称为“设备”)的另一示例性实施例，其可以用于将液体通气递送到诸如人类患者等哺乳动物的肺。与图1a至图1b的实施例一样，设备1c可以将加热和/或冷却的液体提供到肺。在一些实施例中，设备1c也可以将气体通气提供到患者的肺。例如，在一些实施例中，设备1c将冷却的部分液体通气(plv)提供到肺。与参考图1a或图1b描述的那些对应的图1c的实施例的特征由相同的参考数字引用，但没有字母结尾而不是“a”或“b”。因此，除了下文不同地描述之外，图1c的设备可以类似于图1a和图1b的设备1a、1b。在某些布置中，图1c的特征可以合并到图1a的设备1a和图1b的设备1b中，并且图1a的设备1a和图1b的设备1b的特征可以合并到设备1c中。因此，在图1a、图1b和图1c中描述的那些之间的特征的任何组合都在本公开的范围内。
继续参考图1c，设备1c可以包括递送装置，在所示实施例中，所述递送装置包括具有远端404和近端406的气管内导管40。如上文所述，在某些实施例中，递送装置可以包括被配置成有助于与患者接口以将液体和/或气体递送到患者的肺的其他装置，诸如，面罩和/或鼻插管和/或允许患者浸入呼吸液体的装置。气管内导管40的远端404连接到患者2的气道，以用于将气体和/或冷却液体的混合物递送给患者2。气管内导管40b的远端404b可以包括通向气管内导管的壁中的管腔的一个或多个开口，所述开口待连接到装置或开关，所述装置或开关在设备1b将液体和/或气体通气递送给患者2的肺时测量人类或动物患者的气道压力paw44b或作出反应。例如，压力传感器400可以位于气管内导管40的近端406b附近，以用于检测患者2的气道中的压力paw440。压力传感器400可以可选地操作性地连接到主传感器导管2210，所述主传感器导管继而可以联接到位于驱动器组件10中的控制器单元186，这将在下文详细地描述。在所示实施例中，压力传感器400可以是周向设置在气管内导管40的近端406上的一对气囊状囊套的一部分。甚至在将液体和气体的混合物递送给患者时，向前囊套内部的体积或压力也能够响应于paw440的变化。在一个实施例中，气管内导管40可以包括用于气囊状囊套的单独管腔。在一些实施例中，气管内导管40可以包括在导管的壁中的管腔，或者设置在远端的单独管腔以接收患者肺内部的压力/真空，以及设置在近端或用于压力传感器的其他地方。在一个实施例中，气管内导管40可以包括在其内的传感器，以感测患者肺中的压力/真空。
更具体地，如图9所示，在一个实施例中，气管内导管40的囊套401可以包括包围气管内导管的远端404的环形气囊状结构，以用于密封气管的内部的目的。可充气气囊装置可以有利地在放气状态下支持穿过气道中的结构(诸如声带)，同时在充气时提供密封以防离开气道的通气流体泄漏或者不想要的流体、固体或分泌物落入气道中。尽管所示囊套是优选的，但在某些实施例中，可以使用不同配置和结构的囊套和密封结构。在某些实施例中，具有锥形囊套(诸如，图9所示的囊套401)的可商购气管内导管可以适合与本文中描述的某些实施例一起使用。例如，可以使用sheridanstat-med导管或mallinckrodttmemt导管。也如图9所示，向前囊套400可以包括能够检测paw440的压力变化的压力传感器。在一些实施例中，气管内导管40包括在导管的远端处开口的第二壁中管腔(未示出)以及在管腔的近端处的平行于第一充气管腔的鲁尔接口或其他端口。第二管腔可以在充气/放气端口与囊套之间延伸。第二管腔可以在囊套的远端被填充并堵塞，并且可以容纳压力传感器。在一些实施例中，气管内导管40包括串联的多个囊套(未示出)，其中如果近端囊套在诸如扁桃体切除术或其他气管内外科手术期间的程序期间破裂，则远端密封件用于额外的密封。在某些实施例中，远端囊套不需要作为气管中的备用密封件。远端囊套还可以用于感测患者肺中的压力。远端囊套在使用中也可以经受压力。压力传感器400可以操作性地连接到主传感器导管(未示出)，所述主传感器导管继而可以联接到容纳在驱动器组件10中的控制器单元186，这将在下文详细地描述。
气管内导管40b的远端404b可以包括通向气管内导管的壁中的管腔的一个或多个开口，所述开口待连接到装置或开关，所述装置或开关在设备1b将液体和/或气体通气递送给患者2的肺时测量人类或动物患者的气道压力paw44b或作出反应。图7b示出根据本公开的另一实施例的气管内导管40。在图7b中，气管内导管40b可以被构建有端口402，所述端口在近端处或附近或者作为附接在近端处的连接器的一部分以用于观察压力、添加药物或者抽取流体样本的目的。所述端口可以以锁紧特征为特征，诸如鲁尔接口配件或锁紧鲁尔接口几何结构。
继续参考图1c和图7b，气管内导管的近端406可以根据需要直接地或经由任何常见的可商购气道连接器而连接到远端流连接器260(图6b和图7b中示出)的远端鼻部部分2606。远端流连接器260可以具有用于将液体或气体地送到气管内导管40和/或从中移除液体或气体的一个或多个沟道以及诸如弹开装置的特征，作为防止患者压力过度的额外等级的保护或者用于在需要直接人工通气的紧急情况下接近。在所示实施例中，如图6a和图7a所示，远端流连接器260包括液体递送沟道2608、抽吸沟道2612、气体递送通道2610以及流体再循环沟道2614，如下文将描述，流过这些沟道的液体和/或气体可以由放置在沟道中的一个或多个阀控制。
图7a示出所示的远端流连接器260的部件的实例的剖视图。在所示实施例中，远端流连接器260可以包括近端部分2602、中间部分2604以及远端鼻部部分2606。远端流连接器的远端鼻部部分2606可以适合于连接到气管内导管40，如图7b所示。根据本公开的实施例，远端流连接器260的近端部分2602可以是一体式塑料部件，包括四个沟道加同轴冷却水流，宜宾使得远端流连接器更紧凑且更容易使用。预期近端部分2602可以是3d打印的，这可以比传统机器加工或模制更便宜且更快，并且还可以允许容易更新设计或在cad模型上添加定制化配置。此外，归因于近端部分2602的复杂结构和流动阻力，机械加工和模制也许不可行，所述流动阻力将由被配置成可通过除3d打印外的方式生产的特征引起。远端流连接器的中间部分2604可以容纳多个单向止回阀2630i、2630ii、2630iii，也在图1d的框图中示出。止回阀充当额外的安全特征，以确保远端流连接器260中的流向是按照预期。如先前所述，止回阀还可以提供通过较高压力的液体递送来自动停止气体，这可以根据需要进行时控以通过延迟液体到近端部分2602的递送来产生期望的气体和液体混合物。近端部分2602还可以包括抽吸阀2620、气体递送阀2622以及液体递送阀2624。
在示例性实施例中，气体递送阀2622位于气体递送沟道2610中并且连接到气体递送导向导管2204。液体递送阀2624位于液体递送沟道2608中并且连接到液体递送导向导管2206。抽吸阀2620位于抽吸沟道2612中并且连接到抽吸导向导管2202。远端流连接器260可以另外包括液体再循环(8号)阀238(图7a中未示出但图5b中示出)，所述液体再循环阀位于液体再循环沟道2614中并且连接到液体再循环导向导管2208。抽吸导向导管2202、气体递送导向导管2204、液体递送导向导管2206和液体再循环导向导管2208以及主传感器导管2210全部都沿着导管组件20从远端212延伸到近端210。在更改的实施例中，液体再循环阀238可以位于其他位置。例如，液体再循环(8号)阀238可以位于液体再循环端口130与液体再循环导管240之间。在一些实施例中，阀2620、2622、2624可以是双向呼气阀。在所示实施例中，近端部分2602上的阀2620、2622、2624中的每一者可以包括隔膜2626和阀盖2828。隔膜2626被设计成“油壶”以增强流动。
继续参考图1c，远端流连接器260可以连接到导管组件20的远端212。在一个实施例中，导管组件20包括与远端流连接器260中的沟道对应的一个或多个导管。在所示实施例中，导管组件20通常是柔性的并且可以具有约6英尺的长度。在如图4a至图6a所示的一个布置中，导管组件20包括抽吸导管230，所述抽吸导管可以与远端流连接器的抽吸沟道2612流体连通。导管组件20还可以包括气体递送导管232，所述气体递送导管可以与远端流连接器260的气体递送沟道2610(在图7a中可见)流体连通。导管组件20还可以包括液体递送导管234，所述液体递送导管可以与远端流连接器的液体递送沟道2608(在图7a中可见)流体连通。导管组件还可以包括液体再循环导管240，所述液体再循环导管与远端流连接器的液体再循环沟道2614流体连通。
如图1c所示，导管组件20可以包括在导管组件20的远端部分上的热交换组件200(在图1d和图5a中更清楚地示出)。热交换组件200可以包括外部导管2006、近端流连接器250、液体递送导管234的至少一部分，以及液体再循环导管240的至少一部分。外部导管2006可以对外部导管2006内部的冷水302、液体递送导管234和液体再循环导管240提供热绝缘(和容纳)。如图6a所示，热交换组件200的远端2016可以装配到远端流连接器260的近端部分2602中。冷却入口管242连接到远端流连接器260的近端部分2602，使得冷水302在其远端2016处进入热交换组件200。如图6b所示，冷水302可以在方向2616上流动。方向2616允许更好的冷却效率。本领域的一般技术人员可以了解，水也可以在相反方向上流动。在冷水302从热交换组件的远端2016朝向近端2014流动以返回到冷水槽300中时，冷水302冷却液体递送导管234和液体再循环导管240两者中的液体。此外，根据本公开的一个实施例，液体递送导管234和液体再循环导管240可以在外部导管2006内部扭转成双螺旋2012。在一些实施例中，液体递送导管234和液体再循环导管240还是波纹状的。如图1c和图7b所示，温度探针405可以连接在气管内导管40的近端处以用于在温度计显示器或记录装置上读出进入和离开肺的流体的测量的温度。
除了上文针对在导管组件处提供热交换描述的优点之外，根据所示实施例的热交换组件的另一优点是最大化和/或增加热交换和最终的冷却和/或加热。具体地，所示的双螺旋配置和/或使用波纹导管可以提供更多表面区域和/或湍流，并且因此通过增加液体的表面接触来提供额外冷却时间，而不会使导管组件过长且使用繁琐。此外，让液体再循环导管240作为热交换组件200的一部分可以当液体在由液体递送导管234、液体再循环导管240和罐160(或流体贮存器)形成的闭合环路中循环时允许对液体的额外冷却，所述罐包括位于驱动器组件10中的液体的贮存器。在某些实施例中，位于导管组件(图4b中示出)的近端210处的液体递送导管234和/或液体再循环导管240，也就是在它们变成热交换组件200的一部分之前，可以用绝缘材料270包裹，以帮助液体在更长的时间段内保持冷却。
图5a示出热交换组件200的近端2014。热交换组件200的近端流连接器250可以连接到冷水出口管244。冷水入口管242和冷水出口管244(图4a中示出)可以连接到冷水槽组件30中，以用于冷却液体50和/或气体。冷水槽组件30可以具有容纳冷水302的冷水槽300、在冷水入口管242处连接到导管组件20的水槽流出导管304(图4a中示出)，以及在冷水出口管244处连接到导管组件20的水槽流入导管306(图1c和图4a中示出)。在如图1c至图1d所示的实施例中，与冷水出口管244流体连通的水槽流入导管306连接到冷水槽300的盖(未示出)。与冷水入口管242流体连通的水槽流出导管304连接到涡轮310，所述涡轮可以驱动来自冷水槽300的冷水302。在设备1c的操作期间，冷水302在从冷水槽300通过冷水入口管242和冷水出口管244并且回到冷水槽300的回路中流动。冷水槽300可以容纳冰或者本领域一般技术人员已知或显而易见的适合冷却水的其他材料。代替将冷水槽构建到驱动器组件中用于热交换，设备1c通过具有独立式冷水槽而减小驱动器组件10的整体大小和重量，所述独立式冷水槽可以在患者地点处单独地获得，而不是必须作为设备的一部分运送到患者地点。在另一布置中，常见的冰冷却器可以用作驱动器的运输箱并且兼作冷水槽。冰冷却器可以是适于飞行的行李箱大小的常见冰箱，以便设备1c可以有利地在商用飞机上运输。
图5b提供近端流连接器250x的另一实施例，所述近端流连接器具有与近端流连接器250的那些特征类似的特征。近端流连接器250x另外包括液体再循环(8号)阀238。在近端流连接器250x上具有液体再循环阀238有利地减小导管组件20的整体大小。如上文所述，更新近端流连接器的设计以合并液体再循环阀238可以在3dcad模型上有效地完成。
转到如图4a和图4b所示的导管组件20的近端210，导管组件的近端210通过驱动器组件的开口110连接到驱动器组件10。图4c示出导管组件的近端210如何连接到驱动器组件10。如图4c所示，液体递送导管234与驱动器组件10上的液体递送端口114(也在图2c中示出)流体连通，抽吸导管230与驱动器组件10上的抽吸端口132(也在图2c中示出)流体连通，气体递送导管232与驱动器组件10上的气体递送端口134(也在图2c中示出)流体连通，并且液体再循环导管240与驱动器组件10上的液体再循环端口130(也在图2c中示出)流体连通。导管组件20的近端210还可以包括被配置成连接到驱动器组件10上的回路连接端口120(也在图2c中示出)的多个导向导管。多个导向导管可以包括一个连接器中的抽吸导向导管2202、气体递送导向导管2204、液体递送导向导管2206、液体再循环导向导管2208以及主传感器导管2210，以有助于将控制导管连接到在驱动器组件10的回路连接端口120处结束的它们相应的导向管线。在选择的实施例中可以消除回路连接端口120以降低成本和重量并且用快速脱开(qd)配件代替。
转到如图2a所示的驱动器组件10的示例性实施例，驱动器组件10可以被包在八边形保护性透视笼状框架108中。能够看穿框架108可以有利地提供对设备1c按照预期运行或者设备1c出故障的视觉确认。在一些实施例中，能够看穿框架，框架108的八边形形状适配到适于飞行大小的现成冷却器中。驱动器组件10具有正面104和背面106。驱动器组件10还具有上面100和下面102。笼状框架108具有开口110，所述开口位于驱动器组件的正面104上朝向驱动器组件的下面102，从而在正面104上暴露处驱动器组件的下面102处的电源112、液体递送端口114、回路连接端口120、液体再循环端口130、抽吸端口132以及气体递送端口134。预期根据本公开的实施例，设备1c可以由dc电源，诸如电池和使用备用电池开关的备用电池操作；以及通过插入ac壁式插座中而由ac到dc电源操作。双电源允许设备在由ac壁式插座供电时使用可能无限量的时间。当在运输时或者当不可用ac壁式插座时，来自电池电源的操作是可能的。在某些布置中，利用适当大小的电池通常可能实现一小时的连续操作。类似大小的辅助电池可以额外为系统供电一小时。在某些布置中，电池可以调换并且使用快速充电方法在一小时内充电，并且可以调换回到服务中而不中断通气程序。
继续参考图2c和图4c，主传感器导管2210可以经由回路连接端口120可操作地联接到位于驱动器组件10内的控制单元186。控制单元186可以包括状态控制器和安装有压力/真空感测芯片的多个板。控制单元186可以被配置成根据来自压力传感器400的信息而经由主传感器导管2210判定设备应处于吸气阶段还是呼气阶段。设备1c可以被配置成当主传感器导管2210中存在液柱时避免响应滞后、因驱动器组件相对于患者的高度变化而引起的压力发送不准确。本领域的一般技术人员可以了解，可以使用压力传感器400与控制单元186之间的其他形式的通信。控制单元186输出指令以通过控制上文描述并且图5b和图7a中示出的一个或多个双向阀2620、2622、2624、238的打开和关闭来控制导管组件20与气管内导管40之间的液体和气体的流动。在所示实施例中，打开和关闭阀2620、2622、2624、238可以由较小的导向阀1018、1020、1022、1024(图1d中示出)和/或位于驱动器组件10中的电磁阀(也由控制单元186控制并且下文描述；在图10b中示出)完成。导向阀和电磁阀可以是四对双向阀。导向阀也可以是四个三通阀。
在示例性实施例中，本文中描述的阀可以包括隔膜。图12示出用于为阀创建密封表面的示例性波状外形隔膜。如图所示，阀正常打开，并且随着施加压力而关闭。然而，阀可以正常关闭。阀也可以利用压力打开和/或利用真空打开或关闭。如图所示，具有随着压力变化而关闭的正常打开阀允许从系统中移除压力源中的一者。例如，可以移除真空泵，并且单个泵可以用于控制阀。在这种情况下，可以通过以下方式来控制阀：施加比大气压力大的压力以关闭阀，并且施加大气压力或只是接通大气以打开阀。如图12a的截面图所示，阀包括处于正常打开配置的隔膜，所述隔膜准许第一开口与第二开口之间的往返流。如图所示，第一开口和第二开口在公共平面中并且置于隔膜的相同侧上。处于松弛或正常配置的阀隔膜在隔膜的外周边处与含有第一开口和第二开口的平面接触并且在隔膜的内部区域上不与平面接触。例如，所述隔膜可以是弯曲或圆顶形的。所述阀可以包括在隔膜的与第一开口和第二开口相对的侧上的控制开口。控制开口被配置成供应压力或真空或者移除压力或真空以控制隔膜的位置，诸如在关闭配置或打开配置下。
当图1d的气道中的压力paw440低于预定最大阈值压力时，设备1c可以在吸气阶段中操作以将气体和/或冷却的液体50递送到患者2的肺，其中气体递送(5号)阀2622和/或液体递送(6号)阀2624打开并且抽吸(10号)阀2620和再循环(8号)阀238关闭。在某些示例性实施例中，在阈值压力下可以存在约30cm水(cmh2o)。在某些实施例中，阈值压力可以大于或小于约30cm水(cmh2o)例如，如下文描述，在某些实施例中，胸部周围的条带可以与本文中描述的设备的实施例结合使用。在此类实施例中，预期可以使用更高的阈值压力。一旦压力传感器400检测到预定最大阈值压力，设备1c便切换到呼气阶段，以经由气管内导管40从患者2的肺中抽取气体和液体50，其中抽吸阀2620打开并且气体递送阀2622和液体递送阀2624关闭，直到达到某一预设真空或最小阈值压力。在某些示例性实施例中，在预设真空下可以存在约负30cm水(cmh2o)。在某些实施例中，阈值压力可以大于或小于约负30cm水(cmh2o)在呼气阶段期间，再循环阀238也打开以允许液体50在如图6b所示的闭合环路2618中流动并且回到罐160。预设真空致使设备1c切换回到吸气阶段。如上文所述，可以在多种环境下实现预定阈值压力。
在一些实施例中，装置可以配备可选的第二控制件187(图1d中示出)，所述第二控制件被配置成通过使第二控制件187与人工或自动化cpr同步而与cpr一起使用。第二控制件187可以是诸如血压表套袖的小袋子，其被自动化cpr装置的条带或活塞气动地加压和压缩或者被压缩在人类cpr提供者的手与患者的胸部之间。在某些实施例中，第二控制件187可以是条带类型的拉力传感器和/或自动化cpr装置(诸如zoll
导管组件的液体递送导管234可以可操作地联接到位于驱动器组件10内的罐160(图2a至图2d中示出)，所述罐可以包括液体的贮存器和/或用于将流体从罐160递送到液体递送导管243的泵。通过类似的方式，导管组件的抽吸导管230和液体再循环导管240可以可操作地联接到罐160。如图2b所示，罐160与罐盖170气封。罐160可以位于回路歧管140后面并且在其左侧。在其他实施例中，罐160可以位于其他位置。罐160容纳液体50并且具有在罐160的底部附近的液体递送开口1602。液体递送开口1602经由涡轮泵连接导管1604与涡轮泵180(图2c中示出)流体连通，并且涡轮泵180继而连接到液体递送管182(图2a中示出)的一端。液体递送管182的相对端在图2a的液体递送端口114处终止，以与流体递送导管234连接。当设备1c处于吸气阶段时，液体50可以在压力下(下文论述)离开罐160，以便递送到患者2。类似于图1b的涡轮泵18，涡轮泵180可以将液体50更快地从罐160泵送到液体递送管182并且最终递送到热交换组件200，并且可以在流体50经过涡轮时对它进行曝气。额外的液体可以通过再填充端口150进行添加，所述再填充端口也联接到涡轮泵180。
罐盖170还可以具有液体再循环开口1702、图2d中示出的抽吸开口1706，以及压力控制开口1710。液体再循环开口1702与液体再循环返回导管1704流体连通，所述液体再循环返回导管继而连接到液体再循环端口130以用于连接到液体再循环导管240。抽吸开口1706与罐抽吸导管1708流体连通，所述罐抽吸导管继而连接到抽吸端口132以用于与抽吸导管230连接。压力控制开口1710连接到罐压力控制导管1712。当设备1c处于呼气阶段时，液体再循环返回导管1704中的液体50和从患者2的肺抽取的气体和液体50的混合物返回到罐160。将从患者抽取的气体返回到密封罐中的优点是控制释放到房间中的呼出空气并且捕获可能有毒、易燃(诸如麻醉药)或者含有感染性细菌或病毒的呼出空气。当使用流体进行肺灌洗来营救生物或化学事件受害者时，保持收纳呼出空气可保护医疗人员或急救提供者。液体样本也可以保存在罐160中以进行分析。空气样本可以从元件1428中得到。
转到图2b，该图示出没有保护框架108的图2a中的驱动器组件10，驱动器组件10还包括压力/真空回路歧管140。压力/真空回路歧管140可以朝向驱动器组件的正面104定位。本领域的一般技术人员可以了解，歧管140可以放置在其他位置。压力/真空回路歧管140可以是容纳多个阀(图3b中更详细地示出)的一体式回路。具有单部分回路歧管140的本公开的实施例具有以下优点：提供有效的流动路径并且减小驱动器组件的大小，从而使得设备更便携。预期单部分回路歧管140可以进行3d打印，以节约制作歧管的成本和时间。3d打印的歧管中的打印的流动路径可以容易针对流动特性进行优化。利用3d建模，也容易改变和更新歧管的设计，或者制作歧管的定制配置。传统的机器加工和模制甚至可能因为歧管140的复杂流动路径而不可行，并且可以导致不是最佳的流。
图3a中示出歧管140及其连接部分的单独透视图。歧管140可以包括连接到歧管空气入口导管1428的图3b的歧管空气入口1426，以及连接到歧管空气出口导管1432的歧管空气出口1430。歧管空气入口导管1428向任何规定的气体提供方便的连接和断开，诸如氧气或麻醉气体，取决于患者2的需要。歧管空气出口导管1432为装置容纳呼出气体提供快速连接和断开，如诊断或用户安全可能需要。
如图1d中的示出设备1c的操作的框图所示，歧管140可以控制从歧管空气入口1426流到图3c的呼吸导管136的气体流入，所述呼吸导管与图2c的气体递送端口134和气体递送导管232流体连通，以将气体递送到患者2。另外，回路歧管140可以连接到罐压力控制导管1712，以在罐160中提供负压或正压，以便从患者2抽取的液体50和气体可以重新进入气封的罐160或者帮助将它递送到患者。
图3c也示出回路歧管140可以连接到传感器排放口和呼吸器排放口，以移除在歧管140中积累的流体。这些排放口防止传感器和隔膜泵190接触水和呼吸液体，诸如pfc。也如图2b所示，进入管线188和外出管线184气动地接合在歧管140内部的腔室中。管线188、184也充当液体捕集器，以保护设备1c中的压力/真空传感器。液体也可以被捕集在罐160中的液体上方的额外体积中，并且在呼气阶段期间通过罐压力控制导管1712移除。
转到歧管140上的阀，歧管140可以容纳四个导向气动阀：9号阀1402、15号阀1406、16号阀1410、17号阀1414。歧管140还可以容纳压力释放阀1418以及真空释放阀1422(图3b中示出)。17号阀1414被第一阀盖1416(图3a中示出)覆盖。15号阀1406被第二阀盖1408覆盖。9号阀1402被第三阀盖1404覆盖。16号阀1410被第四阀盖1412覆盖。压力释放阀1418被压力释放阀盖1420覆盖，并且真空释放阀1422被真空释放阀盖1424覆盖。如上文所述，这些释放阀是可选的并且在检测到异常paw440时或者在设备出故障时保护患者的安全。释放阀还可以通过消除或减少对主隔膜泵190(下文描述)上的传感器或控制件的需要而起到增强装置的可靠性和便携性的功能。如上文所述，可以移除释放值中的任一者并且可以直接利用相应泵的转速控制来处理压力过度或压力不足。
图3d示出示例性气动导向阀，15号阀1406的截面图。阀1406包括夹在圆顶1409与通道1412之间的隔膜1410，诸如橡胶薄片。当由导向阀从第二阀盖1408上面1407向下施加压力时，隔膜1410变平以阻挡通道1412，从而关闭15号阀1406。当由导向阀从第二阀盖1416上面1407向下施加真空时，隔膜1410被提起并远离通道1412，从而打开15号阀1406。
在所示实施例中，阀1402、1406、1410、1414的打开和关闭可以致使设备在压力模式与真空模式之间切换，具体取决于隔膜泵190的排气侧进入大气还是给连接的导管加压，并且在隔膜泵190(图2b和图2d中示出)的真空侧上反之亦然，如上文所述。更具体地，如图2c所示，压力管线1435可以在压力端口1434处将隔膜泵190连接到歧管140，并且真空管线1437可以在真空端口1436处将隔膜泵190连接到歧管140。歧管140上的9号阀1402、15号阀1406、16号阀1410和17号阀1414也连接到隔膜泵190并且与图1b中的阀1402b、1406b、1410b、1414b类似地起作用，以便隔膜泵190可以在吸气阶段施加压力并且在呼气阶段施加真空。
在一些实施例中，手动可变闸门阀1904(图1d中示出)放置在隔膜泵190与阀1402、1406、1410、1414之间，以经由限制流来控制机器的节奏。阀1402、1406、1410、1414的打开和关闭，也就是设备1c在吸气阶段与呼气阶段之间的切换，继而也由较小的导向阀1018、1020、1022、1024(下文描述)控制。如上文所述并且在图2b中示出，回路歧管140还连接到罐压力控制导管1712。当设备1c处于呼气阶段时，泵190经由罐压力控制导管1712在罐160中施加负压，以便从患者2抽取的液体50和气体可以从罐抽吸导管1708重新进入气封的罐160。当设备1c处于吸气阶段中时，泵190经由罐压力控制导管1712向罐160提供压力，以除了涡轮泵180的压力之外还提供压力，以便液体50可以递送到患者2。隔膜泵190并与直接与液体50相互作用，从而保持驱动器组件10的设计简单。当产生比患者需要多的压力或真空时，泵190也可以经由歧管140上的压力释放阀1418和真空释放阀1422而向大气损失任何过度的真空或压力。在一些实施例中，隔膜泵190包括无刷电机，以在从肺中移除的气体包括可燃气体时避免火灾和爆炸危险。来自有刷电机的火花可以是可燃气体的点火源。所有这三个泵都可以是无刷构造，以防止在可燃气氛中出现火花。本文中描述的实施例中的所有开关可以是电子开关或者玻璃真空包络隔离磁簧开关构造，以防止电弧进入可燃气氛中。
隔膜泵190还经由止回阀(图1d中示出)连接到电磁阀组件1000，所述电磁阀组件包括阀1018、1020、1022、1024(其由控制单元186控制并且在下文描述)。在一些实施例中，可以使用一个或多个辅助泵192、194(图1d、图2b和图2c中示出)。控制单元186的板中的一者可以命令辅助泵192在达到最大控制压力时关闭。板中的另一者可以命令辅助泵194在达到最大控制真空时关闭。除了由用户设置的隔膜泵190的阈值压力之外，辅助泵192、194还提供增压器压力，以便有助于模式切换和/或导向阀的强制打开/关闭。具体地，隔膜泵190经济地向阀1018、1020、1022、1024提供大部分的压力或真空。较低体积/较高压力的辅助泵192和较高压力的辅助泵194可以完成大部分的压力/真空。电磁阀组件1000继而连接到阀238、1402、1406、1410、1414、2620、2622、2624的阀盖/圆顶，以控制这些阀中的束缚隔膜。
图1d示出其中电磁阀组件1000包括四对双向电磁阀的实施例。对于每对阀，当设备1c处于吸气阶段时，一个阀在输入侧上接收来自隔膜泵190和较高压力辅助泵192的压力，并且在输出侧输出压力。当设备1c处于呼气阶段时，另一阀在输入侧上接收来自隔膜泵190和较高真空辅助泵194的真空，并且在输出侧输出真空。
如图1d所示，歧管140上的15号阀1406和16号阀1410以及患者回路上的10号阀2620经由图2c的第一压力/真空(“p/v”)控制管线1002连接到电磁阀组件1000中的第一对电磁阀1018的输出侧。第一对电磁阀1018的输出侧还连接到在回路连接端口120中结束的抽吸导向管线1004，以向10号阀2620提供导向压力真空。抽吸导向管线1004连接到导管组件20的抽吸导向导管2202(在图4a中)并且抽吸导向导管2202控制抽吸(10号)阀2620的打开和关闭。歧管140上的9号阀1402和17号阀1414也经由第二p/v控制管线1006连接到电磁阀组件1000中的第二对电磁阀1020的输出侧。第二对电磁阀1020的输出侧还连接到在回路连接端口120中结束的气体递送导向管线1008。气体递送导向管线1008连接到导管组件20的气体递送导向导管2204(在图4a中)并且气体递送导向导管2204继而控制气体递送(5号)阀2622的打开和关闭。相应地，电磁阀组件1000上的第三对电磁阀1022的输出侧连接到液体递送导向管线1010并且第四对电磁阀1024的输出侧连接到液体再循环导向管线1012，两个导向管线也终止于回路连接端口120。液体递送导向管线1010连接到导管组件20的液体递送导向导管2206(在图4a中)并且液体递送导向导管2206控制液体递送(6号)阀2624的打开和关闭。液体再循环导向管线1012连接到导管组件20的液体再循环导向导管2208(在图4a中)并且液体再循环导向导管2208控制液体再循环(8号)阀238的打开和关闭。电磁阀组件1000中的阀可以是0至18vn.c.(在不通电时正常关闭)电磁阀。电磁阀对和气动阀的组合形成导向-导向阀，借此使电磁导向阀对中的一者通电会打开它们对应的气动导向阀并且使电磁导向阀对中的另一者通电会关闭它们对应的气动导向阀。
根据本公开的另一实施例，诸如图2d所示，电磁阀组件1000可以包括四个三通定制电磁阀，而不是八个双向电磁阀。三通电磁阀有利地通过减少总部件技术、降低每个成品呼吸机单元的成本、降低功耗、减小体积并且减轻重量来提高便携性、可靠性和经济性。图10a示意性地示出三通电磁阀1050。三通电磁阀1050在设备1c处于吸气阶段时接收压力流入侧1052上的压力并且在设备1c处于呼气阶段时接收真空流入侧1054上的真空。取决于处于流出侧1056上的设备1c的状态，三通电磁阀1050输出压力或真空。三通电磁阀1050接收来自信号线1058的状态切换信号。
如图2d所示，隔膜泵190和辅助泵192、194(如果有的话)可以连接到电磁阀组件1000，所述电磁阀组件包括在电磁阀组件1000的压力侧1014和真空侧1016处的四个三通电磁阀。图10b中更具体地示出包括四个三通电磁阀1026、1028、1030、1032的电磁阀组件1000。三通电磁阀1026、1028、1030、1032类似于图10a的三通阀1050。每个阀包括压力流入侧，所述压力流入侧接收来自由止回阀(图1d中示出)保护的隔膜泵190的压力1036和来自压力辅助泵192的压力1038。每个阀还包括真空流入侧，所述真空流入侧接收来自由止回阀(图1d中示出)保护的隔膜泵190的真空1040和来自真空辅助泵194的真空1042。每个阀进一步包括流出侧，所述流出侧取决于来自信号线1034的信号而提供压力或真空。更具体地，第一三通电磁阀1026的输出经由第一p/v控制管线1002来控制气动15号阀1406、16号阀1410以及抽吸(10号)阀2620。第二三通电磁阀1028的输出经由第二p/v控制管线1006来控制气动9号阀1402、17号阀1414以及气体递送(5号)阀2622。第三三通电磁阀1030的输出经由液体递送导向管线1010来控制气动液体递送(6号)阀2624。第四三通电磁阀1032的输出经由液体再循环导向管线1012来控制气动液体再循环(8号)阀238。
具有导向-导向阀的本公开的实施例允许小电磁阀控制较大的气动致动阀，从而进一步减小驱动器组件的整体大小、功耗和重量并且使得它更便携。这个实施例的另一优点在于，第一对双向电磁阀1018或第一三通阀1026使歧管140上的15号阀1406和16号阀1410(图3b中示出)以及抽吸(10号)阀2620(图7a中示出)同步，以便在设备1c处于呼气阶段时真空同时施加到罐160(图2a至图2c中示出)与抽吸导管230(图4b中示出)。同样地，第二对双向电磁阀1020或第二三通阀1028使歧管140上的9号阀1402和17号阀1414(图3b中示出)以及气体递送(5号)阀2622(图7a中示出)同步，以便在设备1c处于吸气阶段时气体流过呼吸导管136(图2c中示出)和气体递送导管232(图4a和图4c中示出)。根据本公开的另一实施例，设备1c的压力/真空控制导管和管线可以进行颜色编码或加标签，以使得在使用设备1c之前或在设备1c可能出故障期间用户容易执行快速安全检查来确保所有的导管和管线都正确地连接。
根据如上所述的本公开的另一实施例，阀2620、2622、2624、238可以正常打开或关闭，并且因此不需要压力/真空的双状态应用来控制相应的阀。在这种情况下，阀2620、2622、2624、238的打开和关闭可以由较小的导向阀1018、1020、1022、1024来完成。导向阀可以限定替代的阀组件1000a。每个阀可以由隔膜泵190控制。当由隔膜泵190施加压力时，较高压力的辅助泵192在输入侧上施加压力，从而在输出侧上输出压力。这个压力用来关闭阀2620、2622、2624、238，具体取决于吸气/呼气循环。因此，如图所示，组件1000的多组的双阀控制可以被具有打开配置或关闭配置的多个单阀控制替代。这个替代方案在图1d的分解部分中的示例性替代1000a组件中示出。
图8a示出根据本公开的实施例的设备1a、1b或1c在患者身上的使用的实施例，其中自动化cpr装置(诸如，zoll
在某些实施例中，例如，如图11所示，设备1a、1b、1c可以与条带90结合使用，所述条带在某些实施例中可以是置于患者的胸部周围的无弹性和/或可调整条带(诸如皮带)。压力传感器400x可以耦合到所述条带，例如，代替或补充置于气管内导管上，置于条带90下方。条带90可以有利地提供记录压力设置点的简洁方法，但也可以有利地限制肺的伸展以防止容积伤。与单独的高压相比，肺可以更容易受过度伸展伤害。由条带限制肺的伸展可以有利地形成设备更容易记录的较高paw。通过这种方式，监测paw可以准许患者体内安全地达到最大paw，而与没有条带的治疗相比，减少对因过度伸展引起的潜在过度充气的担忧。这个实施例可以有利地用于伤者、早产儿或者患病的肺或必须在膨胀方面受到限制的其他解剖结构。与本公开中描述的很多特征和方面一样，使用患者的胸部周围使用条带90也可以在与传统气体通气装置和/或被配置成用于通气、tlv和/或plv的其他设备结合使用时得到使用且是有利的，并且不需要与本文中描述的实施例的特征结合使用。
根据本公开的某些实施例，设备1a、1b、1c的流体的实施例可以通过与具有冷水或热水或其他流体的流体直接混合进行冷却或加热。在此类实施例中，设备1a、1b、1c并不需要包括热交换组件。在此类实施例中，如果使用疏水流体，那么流体和水混合物可以形成持续约30分钟的乳状液。紧接在将设备连接到患者之前，可以将冷水或热水引入到含有流体的罐中。或者，冷水或热水可以经由连接到气管内导管的近端的连接导管来引入，以便在进入患者的肺之前与流体混合。
根据本公开的实施例，所述设备包括驱动组件、导管组件以及热水槽组件。热水槽组件向导管组件中的热交换组件提供热水，以便使递送到患者的肺的液体变暖。
如上文所述，上文参考设备1a、1b、1c描述的实施例可以具备可调整定时。也就是，在某些实施例中，用户经由例如用户界面可以调整吸气阶段、呼气阶段、气体到肺的递送和/或液体到肺的递送的定时和/或持续时间。在这些阶段期间递送的气体和或液体的体积和/或压力也可以由用户调整。这种可调整性可以提供若干目的并且提供若干优点。例如，在某些实施例中，在吸气阶段调整液体递送相对于气体递送的延迟可以提供在设备中改变提供给患者的气体/液体比简洁且稳健的方法，如果这样配置的话或者如果贮存器中不存在液体的话，那么所述设备也可以起到传统呼吸机的作用。另外，在某些实施例中，气体递送和/或液体递送和/或抽取事件(例如，施加真空)的定时可以用于增强血流，尤其是在缺少充足或任何心跳的情况下。例如，在cpr中对肺加压时暂时延迟对肺内容物的释放可以在心脏上产生轻微的暂时压力，这可以用于泵送血液。通过类似的方式，在cpr的“放松”阶段暂时阻止流体进入肺中可以在心脏上产生暂时的负压，这可以导致心脏的腔室比在没有此类步骤的情况下填充更大体积的血液。因此，在某些实施例中，上文所述的可调整性(例如，呼气和/或吸气相对于cpr的延迟)可以用于施加额外的压力或真空以增强血流，尤其是在缺少充足或任何心跳的情况下。在某些实施例中，设备1a、1b、1c可以包括手动超越控制，以调整吸气阶段、呼气阶段、气体到肺的递送和/或液体到肺的递送的定时和/或持续时间。在某些实施例中，设备1a、1b、1c可以基于额外的信号或者通过反馈环路基于例如在心肺复苏程序期间的测量到的压力、可调整条带90中的张力和/或向患者的胸部和肺施加压力而调整吸气阶段、呼气阶段、气体到肺的递送和/或液体到肺的递送的定时和/或持续时间。
上文参考设备1a、1b、1c描述的实施例可以具备用于容纳和/或过滤从患者的肺移除的气体和/或液体的流体容纳装置和/或过滤器。在一些实施例中，流体容纳装置和/或过滤器通过快速脱开件连接到所述设备并且可以与抽吸通道流体连通。
在一些实施例中，图1c中的驱动器组件10的保护性笼状框架108可以具有一定的形状和大小，使得驱动器组件10紧密地装配到现成的冰冷却器中。预期这个驱动器组件10可以使用现成的冰冷却器便宜且安全地运输，例如，在汽车的后备箱或飞机的头顶上的行李柜中。在某些实施例中，图1c的所示框架108可以包括开口框架构造，其帮助用户接近框架108内的部件，和/或框架108可以包括透视面板或覆盖物。
本文中描述的示例性实施例可以受益于一次性部件。例如，系统可以细分成可附接部件部分，使得可以移除和替换具有患者接触表面的那些部分，由此改进使用之间的清洁和/或无菌状况。系统部件还可以被设计成单独的或者以其他方式成形或配置成改进通过其他方法来清洗和/或对部件部分消毒的能力。例如，所公开的呼吸管可以具有多个版本，以便它可以互换，使得它可以用作纯干式呼吸管或纯湿式呼吸管或者这两者的组合。这个部件可以具有可以是一次性并且可在用户之间替换或者在用户之间清洗和/或消毒的版本。对于患者接触表面，部件优选地由生物相容性材料制成或者包括生物相容性涂层或表面层。因此，所述系统可以被配置成在运输之前在适当的地方清洗和消毒或者在使用之前现场清洗和消毒。所述系统还可以通过使用部件部分或者通过替换可以提供在套件中以便现场使用的一次性部件或包装在一起作为整个系统的部件而可在现场清洗或消毒。
示例性实施例还可以包括被配置成改进其他部件部分的可服务性和可接近性的部件部分。例如，部件可以卡扣、旋拧或以其他方式容易移除或分离，以便提供对故障或磨损部分的接近或替换。
示例性实施例还可以包括内部过滤器，以防止细菌或病毒感染或者不合需要的物质生长。因此，流体管线(包括气体管线和液体管线)可以包括过滤器、化学品或其他机构，以减少细菌或病毒生长并且限制感染的传播。
示例性实施例还可以包括孔口、窗口、透明或半透明部分，以使所述系统的内部部分可视化。例如，为了跟踪液位，贮存器可以是透明、半透明或者它们的组合或者以其他方式具有用于观察液位的端口。可以使用其他测量结构，诸如浮表，以监测系统内的液位。
本文中描述的示例性实施例可以通过使用3d打印进行制造。本文中描述的许多部件可以不包括传统线性通道或容易机器加工的部件部分，包括端口、阀、附接部分、导管等。如本文中描述，远端流连接器的近端部分或者回路歧管的部分可以是此类非传统构造。热交换器和气管内导管的部分可以类似地从中受益。
示例性实施例包括一种用于向肺提供液体的设备，所述设备包括：递送装置，其被配置成向所述肺递送流体；液体递送通道、气体递送通道和抽吸通道，所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道与所述递送装置流体连通；流体贮存器，其与所述液体递送通道流体连通；真空源，其与所述抽吸通道连通；气体源，其与所述气体递送通道连通；压力传感器；一个或多个阀，其被配置成当所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过所述液体递送通道、所述气体递送通道和/或所述抽吸通道的流量；控制单元，其可操作地连接到所述压力传感器、机械力传感器或手动开关以及所述一个或多个阀，所述控制单元被配置成响应于来自所述压力传感器、机械力传感器或手动开关的信号而使所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换，在所述吸气阶段，来自流体贮存器的液体被递送穿过所述液体递送通道并递送到所述递送装置和/或气体可以从所述气体源递送到所述气体递送通道再递送到所述递送装置，在所述呼气阶段，液体和/或气体可以从所述递送装置抽到所述抽吸通道中。
示例性实施例还可以包括示例性特征的任何组合。例如，所述递送装置是气管内导管；所述压力传感器可操作地连接到所述气管内导管的一部分；与所述液体递送通道流体连通的液体源包括含氧液体；被配置成当所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过所述液体递送通道、所述气体递送通道和/或所述抽吸通道的流量的所述一个或多个阀包括液体递送阀、气体递送阀和抽吸阀；所述液体递送阀、所述气体递送阀和所述抽吸阀分别置于所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道内；和/或所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道置于枢纽部内，所述枢纽部连接到所述递送装置的近端。
示例性实施例还可以包括额外特征的任何组合，诸如，导管组件，其包括沿着所述导管组件的长度延伸的液体递送导管、气体递送导管、抽吸导管以及热交换器，所述液体递送导管与所述液体递送导管流体连通，所述气体递送导管与所述气体递送通道流体连通，所述抽吸导管与所述抽吸通道流体连通。在这种情况下，所述设备还可以包括与所述热交换器流体连通的储热器。所述热交换器可以包括至少沿着所述导管组件的长度延伸的液体递送导管和液体再循环导管。在吸气和呼气阶段期间，加热或冷却的流体可以再循环通过所述液体递送导管和所述液体再循环导管。所述液体递送导管和所述液体再循环导管可以形成双螺旋。所述递送管线和返回管线可以由波纹管形成。
示例性实施例还可以包括所述控制单元，其被配置成只有在所述设备处于所述吸气阶段时才通过所述递送装置将液体递送到所述肺并且只有在所述设备处于所述呼气阶段时才通过所述递送装置从所述肺抽取液体。所述吸气阶段可以在所述控制单元接收到等于预设真空的压力信号时被触发或者被机械力传感器或手动开关触发，并且所述呼气阶段在所述控制单元接收到等于阈值压力的压力信号时被触发或者被机械力传感器或手动开关触发。所述控制单元可以包括手动超越控制，以控制所述吸气阶段和/或呼气阶段。所述控制单元可以包括传感器，所述传感器检测例如在心肺复苏程序期间向患者的肺或胸部施加压力或机械力。
可以存在于任何组合中的其他示例性特征包括：所述抽吸通道与所述流体贮存器流体连通；再循环导管通道与所述液体递送通道和所述流体贮存器流体连通，所述控制单元被配置成在所述呼气阶段期间使来自所述液体递送通道的液体再循环通过所述液体再循环导管，被配置成当所述设备在所述吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过液体、气体供应和/或抽吸通道的流量的所述一个或多个阀是导向阀，被配置成当所述设备在所述吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过液体、气体供应和/或抽吸通道的流量的所述导向阀连接到导向导管，所述导向导管连接到由所述控制单元致动的电磁阀，所述流体贮存器由压力管线和真空管线连接到泵，阀置于所述压力管线中并且阀置于所述真空管线中，置于所述压力管线中的所述阀和置于所述真空管线中的所述阀形成于一体形成的歧管中，所述一体形成的歧管通过3d打印形成，在所述吸气阶段，所述压力管线中的所述阀打开并且所述真空管线中的所述阀关闭，并且其中在所述呼气阶段，所述压力管线中的所述阀关闭并且所述真空管线中的所述阀打开，在所述吸气阶段，所述气体递送通道中的阀打开从而允许气体在所述液体递送通道中的阀延迟打开之前流动可调整的时间量，所述液体递送通道中的阀打开继而关闭所述气体递送通道中的所述阀，所述气体递送管线中的所述阀由反压或主动关闭而关闭，置于所述压力管线中的所述阀和置于所述真空管线中的所述阀是导向阀，和/或所述导向阀由单个多路电磁阀控制。
根据示例性实施例，所述设备还可以包括置于所述流体贮存器与所述液体递送通道之间的涡轮泵。所述涡轮泵可以被配置成利用环境空气、氧气或其他气体对在所述流体贮存器与所述液体递送通道之间流动的所述液体进行曝气。所述涡轮泵可以被配置成使第二液体乳化到在所述流体贮存器与所述液体递送通道之间流动的所述液体中。所述第二液体可以用于冷却或加热第一液体。
示例性实施例可以包括用于使所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换的可调整定时，在所述呼气阶段，来自所述流体贮存器的所述液体被递送穿过所述液体递送通道并且随后递送到所述递送装置和/或气体可以从所述气体源递送到所述气体递送通道再递送到所述递送装置，在所述呼气阶段，液体和/或气体可以从所述递送装置抽到所述抽吸通道中。
示例性实施例包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：检测所述肺中的压力；当所述压力达到第一值时，在吸气阶段期间将气体递送到所述肺中并且随后将液体递送到所述肺；以及当所述压力达到第二值时，切换到呼气阶段并且从所述肺中抽出液体和/或气体，直到所述压力达到第三值。
所述方法可以包括其他示例性步骤或条件的任何组合，包括例如：所述第一值是预设真空并且所述第二值是阈值压力；在将所述液体和/或气体递送到所述肺之前加热和/或冷却所述液体和/或气体；在将所述液体和/或气体递送到所述肺之前加热和/或冷却所述液体和/或气体包括在所述呼气阶段期间使冷和/或暖液体再循环通过导管组件；在所述吸气阶段递送液体包括递送来自流体贮存器的液体；在所述呼气阶段期间使来自所述流体贮存器的液体再循环通过导管组件；在呼气阶段期间将抽出的液体返回到所述流体贮存器；从所述吸气阶段切换到所述呼气阶段包括被配置成控制气体和/或液体的流量的阀的同步打开和关闭；延迟从所述进气阶段到呼气阶段的所述切换；调整从所述进气阶段到呼气阶段的切换的延迟；在所述进气阶段到呼气接单的所述延迟期间施加心肺复苏；在所述压力达到第一值之后调整切换到呼气阶段和/或将液体递送到所述肺之间的定时；在气道压力达到第一值之后调整切换到呼气阶段和/或将液体递送到所述肺之间的定时用于控制递送到所述患者的气体与液体之比；在所述压力达到第一值之后调整切换到呼气阶段和/或将液体递送到所述肺之间的定时用于帮助在所述患者体内泵送血液；和/或从所述肺中抽出液体和/或气体直到所述压力达到第三值包括施加真空。
示例性实施例还包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：响应于检测到患者的呼吸，在吸气阶段期间将气体递送到所述肺中并且随后将液体递送到所述肺；检测所述肺中的气道压力；以及当所述压力达到第一值时，切换到呼气阶段并且从所述肺中抽出液体和/或气体，直到所述压力达到第二值。
示例性实施例还包括一种用于肺的部分液体通气的方法，所述方法包括：响应于在心肺复苏期间向患者的胸部施加力并且导致向患者的肺施加压力，在吸气阶段期间将气体递送到所述肺中并且随后将液体递送到所述肺；检测所述肺中的气道压力；以及当所述压力达到第一值时，切换到呼气阶段并且从所述肺中抽出液体和/或气体，直到所述压力达到第二值。
所述示例性方法可以包括额外条件或步骤的任何组合，包括但不限于，心肺复苏包括人工或自动化cpr。
示例性实施例包括一种用于肺的液体通气的方法，所述方法包括：利用涡轮泵对液体进行曝气；以及将曝气液体递送到所述肺。
示例性实施例包括一种用于肺的液体通气的方法，所述方法包括：利用涡轮泵将第一液体与第二液体混合，以使所述第一液体和所述第二液体产生乳化液，其中所述第二液体可以或处于与所述第一液体不同的温度；以及将乳化液递送到所述肺。
示例性实施例包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括：递送装置，其被配置成将液体和/或气体递送到所述肺；液体递送通道、气体递送通道和抽吸通道，所述液体递送通道、所述气体递送通道和所述抽吸通道与所述递送装置流体连通；流体贮存器，其与所述液体递送通道流体连通；真空源，其与所述抽吸通道连通；气体源，其与所述气体递送通道连通；以及一个或多个阀，其被配置成当所述设备在吸气阶段与呼气阶段之间切换时控制流过所述液体递送通道、所述气体递送通道和/或所述抽吸通道的流量；其中所述设备可以在通气模式、部分液体通气模式和/或完全液体通气模式之间切换。
示例性实施例包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括被配置成防止电弧的一个或多个磁性开关。所述示例性实施例可以包括其他特征，诸如，所述设备的模式被配置成用于传统气体通气、完全液体通气和/或部分液体通气，并且可选地在通气时如果需要的话可以在模式之前“飞速地”切换。传统气体通气模式可选地可以在没有液体通气的意图的情况下“单独”使用，以从患者的肺中抽取液体。
示例性实施例包括一种用于将液体和/或气体提供到肺的设备，所述设备包括用于容纳和/或过滤从所述肺移除的气体和/或液体的气体容纳装置和/或过滤器。所述示例性实施例可以包括特征的任何组合，包括例如：所述气体容纳装置和/或过滤器由快速脱开件连接到所述设备。
示例性实施例包括一种用于结合条带将液体和/或气体提供到肺的设备，所述条带被配置成限制患者的肺的伸展。
示例性实施例包括一种用于患者的肺的通气的方法，所述方法包括：施加被配置成限制患者的肺的伸展的条带；以及向所述患者供应通气。所述方法可以包括额外步骤或条件的任何组合，诸如，将液体通气提供到所述患者的肺；向所述患者的肺施加所述条带包括限制患者解剖结构的膨胀/伸展。
应该强调的是，可以对本文中描述的实施例作出许多变化和更改，所述实施例的要素应理解为是可接受的实例等。在本公开且由所附权利要求保护的范围内，所有此类更改和变化都意图被包括在本文中。此外，本文中描述的步骤中的任一者可以同时执行或者按照不同于本文中的步骤顺序的顺序执行。此外，应了解，本文中公开的具体实施例的特征和属性可以采用不同方式组合以形成额外实施例，所有这些都落在本公开的范围内。具体地，本文中描述的实施例包括用于递送流体和从肺中抽取流体的系统和方法。所述流体可以包括液体、气体和它们的组合。示例性实施例将通道、贮存器、导管、罐或其他部件描述为液体或气体，仅用于参考目的。如本领域的技术人员将理解，这些部件可以互换地使用，以用于任何流体递送/取回。由于此类液体通道、导管和贮存器并不限于液体，而是可以包括任何流体，包括液体、气体和它们的组合；并且气体通道、导管和贮存器并不限于气体，而是可以包括任何流体，包括液体、气体和它们的组合。具体液体和气体组合的公开仅仅是示例性的，并且不意图限制。
除非另外明确声明或在使用的背景下以其他方式进行理解，否则本文中使用的条件语言，诸如尤其是“可(can)”、“可以(could)”、“可能(might)”或“可(may)”通常意图传达：某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这些条件语言通常并不意图暗示：特征、元件和/或状态无论如何都是一个或多个实施例所要求的，或者无论有或没有作者输入或提示，一个或多个实施例都必须包括用于决定在任何特定实施例中是否包括或执行这些特征、元件和/或状态的逻辑。
此外，本文中可能已经使用以下术语。除非上下文以其他方式明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数形式。因此，例如，对一个项的引用包括对一个或多个项的引用。术语“多者”指的是一个、两个或更多，并且通常适用于对总量中的一些或全部的选择。术语“多个”指的是项中的两者或更多。术语“约”或“大约”意指量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其他特性不需要是确切的，而可以是接近的和/或根据需要而更大或更小，从而反映出可接受的容差、换算因数、四舍五入、测量误差等以及本领域的技术人员已知的其他因素。术语“基本上”意指无需确切地实现所列举的特性、参数或值，而是在不排除特性意图提供的效果的量上，可以出现偏差或变化，例如，包括公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其他因素。例如，术语“大约”、“约”、和“基本上”可以指的是在小于所述量或特性的10％内、小于5％内、小于1％内、小于0.1％内和小于0.01％内的量。诸如“约”或“大约”的术语之后的数字也包括所列举的数字。例如，“约3.5mm”包括“3.5mm”。例如，本公开在本公开中明确地预期能够是跟在诸如“约”或“大约”的术语之后的值或范围。
数值数据在本文中可以以范围格式表达或呈现。应理解，仅仅是为了方便或简洁起见而使用此范围格式，并且因此应被灵活地解释为不仅包括明确地列举为范围界限的数值，而且被解释为包括涵盖在该范围内的所有单独数值或子范围，就好像明确地列举每个数值和子范围一般。作为例证，数值范围“约1到5”应被解释为不仅包括明确列举的值约1到约5，而且应被解释为还包括所指示的范围内的单独值和子范围。因此，这个数值范围中包括的是单独值，诸如2、3和4，以及子范围，诸如“约1到约3”、“约2到约4”以及“约3到约5”、“1到3”、“2到4”、“3到5”等。作为另一例证，数值范围“约1到约5”还将包括范围“1到5”的实施例。同样的原理适用于仅列举一个数值的范围(例如“大于约1”)，并且不论所描述的范围或特性的宽度如何都适用。为方便起见，多个项目可以呈现在常见列表中。然而，这些列表应被解释为好像列表中的每个成员被单独地识别为单独且唯一成员一般。因此，在没有相反指示的情况下，此类列表的单独成员不应仅仅基于它们存在与同一组中而被解释为同一列表中的任何其他成员的实际等效物。此外，在术语“和”以及“或”与项目列表结合使用的情况下，它们应被广义地解释，因为所列出的项目中的任何一者或多者可以单独地使用或者与其他列出的项目结合使用。除非上下文另有明确指示，否则术语“替代地”指的是选择两个或更多个替代方案中的一者，并且不意图只将选择限于这些列出的替代方案或每次只限于所列出的替代方案中的一者。
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