镇静装置的制作方法

本发明涉及一种镇静装置，并且具体地，涉及一种用于镇静剂输送的镇静装置，所述镇静装置能够处理挥发性气体形式的镇静剂。

发明背景

挥发性麻醉剂是被记录用于全身麻醉的强效药。全身麻醉是通过施用挥发性或静脉注射麻醉药来诱发全身没有痛觉的无意识状态。挥发性麻醉剂的施用通常需要麻醉机。麻醉机的发展主要集中在需要最小化对昂贵的挥发性药剂的消耗，以便降低成本并且最小化废气对环境的负面影响。麻醉机根据循环系统的原理运行，其中它们将用过的气体重新循环通过二氧化碳吸收器然后再将它返回给患者。因此，在初始输入之后，需要极少的新麻醉气体来维持所期望的麻醉水平。

麻醉机需要高资本投资以及相当大的持续运行成本，这可以对医院预算施加压力。此外，现代麻醉机需要受过专门训练的人员来确保设备和二氧化碳吸收器正确地设置和运行。

为了降低医疗保健成本，越来越多的患者在门诊或流动环境中进行手术，即，不需要在医院过夜并且通常由个人或小型合伙企业施行的手术。麻醉机所需的高资本成本和技术支持对这种小经营者来说过分昂贵，并且因此使得难以将挥发性麻醉剂用于此类应用。

在重症监护室(icu)中，机械通气的患者传统上已经使用静脉注射药物来服用镇静剂，以实现所需的镇静水平和疼痛缓解。很多医生更喜欢在icu中使用挥发性镇静剂，因为它具有优于将静脉注射药物具体地用于某些患者适应症的益处。近30年来，在icu中将挥发性镇静剂用作机械通气的患者的替代镇静方法一直是临床研究的主题。此类研究的结果表明，挥发性镇静剂具有优于传统药物的很多益处，但由于没有方便且有效的输送方法，因此挥发物的使用从来没有得到发展动力。

在icu中使用麻醉机是禁止的，因为它们的资本成本高并且需要受过专门训练的人员。另外，与麻醉机相关联的呼吸机部件没有用于重症监护患者的适当功能。麻醉机的替代方案是使用大量昂贵的麻醉剂的开流系统，所述开流系统将废料直接排放到大气中。

wo97/14465公开一种用于向患者供应镇静剂的镇静装置，其具有用于在使用期间对镇静剂进行吸收和解吸的吸收过滤器。所述装置包括用于安装在呼吸器与患者之间的气流路径中的壳体。位于壳体内的蒸发器将镇静剂释放到通过所述装置在呼吸器与患者之间输送的气流中。吸收过滤器安装在壳体内以吸收由患者呼出的过多镇静剂并且当患者下一次呼吸时将所回收的镇静剂释放回到气流中以便节省镇静剂。过滤器在使用时可以在壳体内在其中气流完全穿过过滤器的位置与其中气流绕过过滤器的位置之间移动。

wo97/36628、wo98/20926、wo05/037357、ep0972534、wo88/07876和us2009/0050148中公开了用于在施用所吸入的镇静剂期间回收镇静剂的各种其他装置。

在患者与连接到呼吸机的呼吸回路的y形件之间插入任何装置都会使患者的呼吸出现两种严重并发症，也就是，增加装置上的死空间和压降。装置会增加需要随着每个呼吸周期清除的含二氧化碳的空气的总体积，所述总体积被称为死空间。插入呼吸管中的任何装置都会增加这个死空间并且增加患者每次呼吸将吸入的二氧化碳量。如果由患者吸入和呼出的空气体积(被称为潮气量)不够超过死空间，那么患者无法从通气回路中清除足够的二氧化碳，并且二氧化碳的浓度在气流内上升且最终在血液中上升。这导致呼吸和代谢窘迫的状态。在具有相对较大潮气量的患者中，从此类装置中清除二氧化碳通常不存在任何困难。然而，对于具有较小潮气量的患者，诸如较小的成年人、肺部功能衰减的患者以及儿童，在不实施侵入性通气的情况下可能难以实现对二氧化碳的充分清除。对于此类患者，将期望通过最小化镇静装置的体积来减小死空间。通常，可以说重症监护部的患者患有重病，并且始终有益的是减小死空间并且由此减小呼吸阻力。

简单地将现有装置小型化并未提供这个问题的解决方案，因为它导致在使用中装置上出现不可接受的压降。即使很小的压降也可能使一些患者的呼吸非常困难。压降通常在患者需要峰值气流时最大，也就是说，在患者需要最多的空气时，装置最耐受气流。碳过滤器的反射效率也可以降低，并且因此将需要更大量的镇静剂，而这是不合期望的。

本发明涉及克服这些问题。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种镇静装置，所述镇静装置包括：

壳体，所述壳体具有30ml与110ml之间的内部容积；

所述壳体具有呼吸机腔室和与所述呼吸机腔室连通的相关联的并置蒸发器腔室；

过滤器，所述过滤器安装在所述呼吸机腔室与所述蒸发器腔室之间，从而在所述呼吸机腔室与所述蒸发器腔室之间形成公共可透气分隔壁；

所述呼吸机腔室具有用于连接到呼吸机的入口；

所述蒸发器腔室具有用于连接到患者呼吸管的出口；以及

蒸发器，所述蒸发器安装在所述蒸发器腔室内。

在特别优选的实施方案中，所述入口安装在通气腔室的一侧处并且定位成引导空气经过所述呼吸机腔室中的所述过滤器的表面，并且设有安装在所述呼吸机腔室内的导流件斜坡，所述导流件斜坡与所述入口相关联且相邻，所述导流件斜坡延伸经过所述入口并且与之间隔开，所述导流件斜坡相对于所述入口成角度并且远离所述入口向外张开，以引导来自所述入口的进入空气从所述入口向内朝向所述过滤器并且从所述入口向外经过所述过滤器的表面。

在另一实施方案中，细长空气分布鳍安装在所述呼吸机腔室内、在所述呼吸机腔室的外壁上、在所述斜坡的内端处与所述入口对准，并且延伸远离所述斜坡。

在另一实施方案中，所述蒸发器腔室具有形成细长通道的凹形外壁部分，所述蒸发器安装在所述细长通道内，所述蒸发器包括细长多孔杆，所述蒸发器腔室内的蒸发器安装支撑件支撑所述细长通道内的所述蒸发器杆使之与所述凹形外壁部分间隔开并且与所述蒸发器腔室的所述出口对准。

在本发明的一个实施方案中，空气分布歧管安装在所述入口处，以用于引导进入空气经过所述过滤器的表面。

在另一实施方案中，弯曲斜坡设在所述空气分布歧管的出口处，以用于引导进入空气经过所述过滤器。

在另一实施方案中，所述入口安装在所述呼吸机腔室的一侧处并且定位成引导空气经过所述呼吸机腔室中的所述过滤器的表面。

在另一实施方案中，所述出口安装在所述呼吸机腔室的一侧处，并且所述出口定位成吸引所述蒸发器腔室中的所述过滤器的表面上的空气。

在另一实施方案中，所述入口与所述出口基本上平行，也就是说，所述入口和所述出口的轴线基本上平行，并且所述入口和所述出口位于所述壳体的相反端处。

在另一实施方案中，所述空气分布歧管延伸所述呼吸机腔室的长度的20％到35％。

在另一实施方案中，所述空气分布歧管延伸所述呼吸机腔室的所述长度的约25％。

在另一实施方案中，所述空气分布歧管的出口端的宽度在所述呼吸机腔室的最大宽度的50％到75％之间。

在另一实施方案中，所述空气分布歧管的所述出口端的所述宽度是所述呼吸机腔室的所述最大宽度的约65％。

在另一实施方案中，所述呼吸机腔室从所述空气分布歧管向外张开。

在另一实施方案中，所述蒸发器腔室具有凹形或碗状轮廓。

在另一实施方案中，所述蒸发器腔室具有从所述过滤器向外延伸的侧壁，其中所述凹形外壁部分在所述侧壁的外端处。

在另一实施方案中，所述侧壁在所述蒸发器腔室的相反端之间逐渐变小，所述出口安装在所述蒸发器腔室的较宽端处。

在另一实施方案中，所述蒸发器安装支撑件设在所述蒸发器腔室的相反端处。

在另一实施方案中，所述蒸发器安装支撑件中的一个安装在所述出口处。

在另一实施方案中，一个或多个过滤器支撑支柱安装在所述蒸发器腔室内并且位于所述安装支撑件之间，所述过滤器支撑支柱从所述凹形外壁部分向外突出。

在另一实施方案中，过滤器保持格栅安装在所述呼吸机腔室内、抵靠所述过滤器的所述表面，并且至少一个间隔元件从所述呼吸机腔室的外壁向外延伸以接合所述格栅并且迫使所述格栅远离所述外壁并抵靠所述过滤器的所述表面。

在另一实施方案中，所述间隔元件包括多个间隔开的间隔支柱。

在另一实施方案中，每个间隔支柱具有面向所述入口的尖锐前缘。

在另一实施方案中，所述空气分布鳍具有面向所述入口的尖锐前缘。

在另一实施方案中，所述壳体是卵形的。或者，所述壳体可以是椭圆形或圆形的。

在另一实施方案中，所述入口位于所述壳体的窄端处，并且所述出口位于所述壳体的宽端处。

在另一实施方案中，所述壳体的内表面是平滑或高度抛光的。

在另一实施方案中，所述壳体具有约50ml的内部容积。

附图说明

参考附图，通过仅以实例方式给出的对本发明的一些实施方案的以下描述，将更清楚地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明的镇静装置的透视图；

图2是镇静装置的截面透视图；

图3是形成装置的部分的呼吸机腔室壳体的透视图；

图4是形成装置的部分的蒸发器腔室壳体的透视图；

图5是沿着图3的线v-v截取的截面正视图；

图6是沿着图3的线vi-vi截取的截面正视图；

图7是沿着图4的线vii-vii截取的截面正视图；

图8是沿着图4的线viii-viii截取的截面正视图；

图9是示出使用中的镇静装置的正视图；

图10是根据本发明的第二实施方案的另一镇静装置的截面正视图；

图11是用于与本发明的镇静装置一起使用的过滤器保持格栅的透视图；

图12是根据本发明的形成镇静装置的部分的呼吸机腔室壳体的透视图；以及

图13是根据本发明的形成镇静装置的部分的蒸发器腔室壳体的透视图。

具体实施方式

参考附图并且最初参考图1至图9，示出根据本发明的用于麻醉剂输送和回收的镇静装置，所述镇静装置通常由参考标号1指示。镇静装置1具有壳体2，在所述壳体2内设有呼吸机腔室3和相关联的蒸发器腔室4，所述腔室重叠并且通过过滤器5隔开，所述过滤器5安装在所述腔室3、4之间并且在腔室3、4之间形成公共可透气分隔壁。入口7设在呼吸机腔室3的一端处、位于壳体2的顶部处，以用于在使用中连接到患者呼吸机50(图9)。蒸发器腔室4上的出口8可以经由呼吸管54连接到患者。应注意，在这种情况下，入口7和出口8基本上平行并且沿着壳体2的纵向中心线位于壳体2的相反端处。蒸发器10安装在蒸发器腔室4内，以用于在使用期间将挥发性镇静剂输送到蒸发器腔室4中。

壳体2具有30ml与110ml之间的内部容积，并且可以便利地由塑料材料制成且设成扣合在一起的两个部分，也就是呼吸机腔室壳体12和蒸发器腔室壳体13。壳体2通常是卵形的，如图3和图4最佳所示，但诸如椭圆形或圆形的其他形状也可以是可能的。应注意，入口7位于壳体2的窄端处，并且出口8安装在壳体2的宽端处。

具体地参考图2和图3，空气导流件斜坡18安装在呼吸机腔室3内、位于入口7处，以用于引导进入空气经过过滤器5的上表面16。空气导流件斜坡18与入口7相关联并与之相邻地安装、延伸经过入口7并与之间隔开。空气导流件斜坡18相对于入口7成角度，如图2所示，向下并远离入口7的顶部延伸并且在斜坡18的每一侧19处远离入口7向外张开，以引导来自入口7的进入空气向内朝向过滤器5并且从入口7向外经过过滤器5的整个上表面16。也就是说，从呼吸机穿过入口7输送的进入空气被从入口7向下并向外引导并且分布在过滤器5的上表面16上。

这个空气导流件斜坡18延伸呼吸机腔室3的总长度的20％到35％并且优选地延伸呼吸机腔室3的长度的约25％。空气导流件斜坡18的出口端的宽度w(图3)优选地在呼吸机腔室3的最大宽度的50％到75％之间。

还应注意，空气导流件斜坡18是弯曲的，以提供空气在呼吸机腔室3各处的平滑分布。空气导流件斜坡18促进流入空气展开并且在通气腔室3的内表面上移动。空气均匀地分布在通气腔室3各处和过滤器5的上表面16上。

为了提供空气平滑地流过镇静装置1，弯曲斜坡18的形状将根据壳体2的内部容积而改变。一般来说，斜坡18的曲率与内部容积成反比。也就是说，随着内部容积减小，斜坡曲率变得更明显。图5示出平均曲率的斜坡18，并且也示出用于40ml容积的壳体2的更明显斜坡曲率18a和用于110ml容积的壳体2的较浅斜坡曲率18b。

此外，呼吸机腔室3从空气导流件斜坡18向外张开。应了解，空气导流件斜坡18的布置和通气腔室3的形状达到这样以便促进空气穿过入口7在过滤器5的上表面16上均匀且平滑地输送。

呼吸机腔室壳体12具有顶壁20，所述顶壁20具有向下悬垂的外围裙部21，以用于与呼吸机腔室壳体13互补相互接合。在裙部21的内侧面上设有合适的构造，以与呼吸机腔室壳体13上的互补构造扣合接合，以便将两个腔室壳体12、13可释放地固定在一起。或者，壳体部分12、13可以采用一些其他方式固定在一起，诸如通过胶合或焊接。

现在具体地参考图2和图4，蒸发器腔室壳体13也是塑料材料并且包括碗状底壁22，所述碗状底壁22具有形成细长中心通道24的凹形外壁部分23，所述细长中心通道24与蒸发器腔室4的出口8对准，蒸发器10安装在所述蒸发器腔室4内。直立的侧壁26围绕底壁22的外围延伸。在侧壁26的顶部处，直立的外围裙部27与呼吸机腔室壳体12上的相关联裙部21协作，以将两个壳体腔室12、13固定在一起。裙部21的底部边缘抵靠裙部27的底部处的横向突出的凸缘或唇缘28。凸缘28可以可选地并入谷部，以进行胶合。应注意，侧壁26在蒸发器腔室4的相反端之间逐渐变小，并且出口8安装在蒸发器腔室4的较宽端处的侧壁26上。

形成蒸发器腔室4的底板的底壁22中的中心通道24是弯曲的，以在蒸发器10周围引导空气，所述蒸发器10被蒸发器安装支撑件30、31保持与中心通道24的侧壁间隔开。底壁22凹度在较小内部容积下更宽松且更敞开，而在较大内部容积下更收紧且更尖锐。图8示出平均曲率的底壁22、用于40ml容积的壳体2的底壁22a的较松曲率，以及用于110ml容积的壳体2的底壁22b的较紧曲率。

蒸发器安装支撑件30、31设在蒸发器腔室4的相反端处，并且包括安装在出口8处的第一安装支撑件30和安装在蒸发器腔室4的相反端处的侧壁26处的第二安装支撑件31。一对间隔开的过滤器支撑支柱33位于安装支撑件30、31之间、在通道24中从底壁22向外突出。这些过滤器支撑支柱33可以具有与蒸发器腔室4的纵向轴线对准的矩形截面或者更优选地圆形或椭圆形截面，以最小化流过蒸发器腔室4的空气中的湍流。

采样端口35从形成出口8的管36径向向外突出。在使用中，这可以由采样管线37连接到气体监测器38(图9)，以便可以测量挥发性镇静剂的浓度并且将所述浓度用于控制通过蒸发器10将新的镇静剂添加到蒸发器腔室4中。

蒸发器10包括在安装支撑件30、31之间延伸的细长多孔聚合物杆。可以替代地提供各种其他类型的蒸发器，诸如加热或振动元件。镇静剂输送管线40将蒸发器10连接到具有注射器或泵的镇静剂贮存器41(图9)。来自贮存器41的镇静剂被蒸发器10蒸发并且先与蒸发器腔室4内的空气结合，然后再通过出口8输送给患者。可以设有诸如注射器或泵或者其他输送构件等任何合适的构件来将镇静剂材料从贮存器41输送到蒸发器10。

过滤器5包括接合到或未接合到抗菌且抗病毒过滤器的吸收性碳毡过滤器。碳毡过滤器能够在呼气期间吸收挥发性镇静剂并且在吸气期间恢复所述镇静剂，因此它能够循环利用镇静剂。碳毡能够在没有反射任何临床上显著浓度的二氧化碳的情况下反射在最常用的呼吸机参数下所呼出的挥发性药剂。碳毡还反射热量和湿气。

应注意，过滤器5基本上平行于入口7和出口8的中心轴线，以便流入或流出镇静装置1的空气流动经过过滤器5的顶表面16和底表面17。过滤器5上的活性碳用于将热量、湿气和挥发性镇静剂反射回患者。抗菌且抗病毒过滤器用来保护呼吸机回路免受病原菌污染。

图9示出在使用中安装在呼吸机50与患者51之间的镇静装置1。镇静装置1的入口7经由管子52与呼吸机50连接。出口8经由呼吸管54与患者51连接。从呼吸机50输送的新鲜空气通过入口7进入呼吸机腔室3。进入空气从通过入口7输送的窄管状气流转变成平滑地流动经过呼吸机腔室3的宽扁平气流。空气均匀地分布在呼吸机腔室3各处并且经过过滤器5的上表面16。空气通过过滤器5而流入蒸发器腔室4中。注入到蒸发器10中的挥发性镇静剂先与新鲜空气混合，然后再通过出口8离开蒸发器腔室4，以便通过呼吸管54输送给患者51。

通过样本端口35提取空气的小样本，以便由外部气体监测器38测量。由外部气体监测器38测量到的镇静剂的浓度可以用于通知向蒸发器腔室4泵送新的镇静剂来补充所循环利用的镇静剂的速率。与任何过量的镇静剂气体混合的由患者51呼出的空气重新进入蒸发器腔室4。这个空气/镇静剂混合物向上行进穿过过滤器5，在所述过滤器中，镇静剂被吸收并且所呼出的空气被排出装置。在随后吸气时，新鲜空气在它经过过滤器5从呼吸机腔室3进入蒸发器腔室4时从过滤器5中带走所回收的镇静剂，并且在患者呼吸时重新使用所述镇静剂，从而反射并节省镇静剂。

现在参考图10，示出根据本发明的另一镇静装置，所述镇静装置通常由参考标号60指示。这在很大程度上类似于先前描述的镇静装置，并且类似的部分被分配相同的参考标号。在这种情况下，细长空气分布鳍61安装在呼吸机腔室3内、在呼吸机腔室壳体12的外壁或顶壁20的内侧面上。鳍61垂直于顶壁20，并且位于顶壁20上的中心、在斜坡18的内端处与入口7对准且延伸远离斜坡18。鳍61具有面向入口7的尖锐前缘62。鳍61有助于促进进入空气均匀分布在过滤器5的表面16上。

现在参考图11，示出用于与本发明的镇静装置一起使用的通常由参考标号65指示的过滤器保持格栅。格栅65具有一对间隔开的同心卵形环，即，安装在轴向脊柱68上的内环66和外环67，所述轴向脊柱68上布置有向外延伸的间隔开的臂69，所述臂69从外环67向外突出。参考图10，格栅65安装在呼吸机腔室3内、抵靠过滤器5的上表面16，其中每个臂69的外端70和脊柱68抵靠蒸发器腔室4的直立裙部27的内面接合。鳍61抵靠中心轴向脊柱68接合，以迫使格栅65抵靠过滤器5的上表面16来维持过滤器5上方的气流空间，也就是说，保持过滤器5远离呼吸机腔室3的外壁或顶壁20间隔开。因此，在这种情况下，鳍61也起到格栅65的间隔元件的作用。优选地，如之后描述(图12)，多个间隔开的间隔支柱从呼吸机腔室3的顶壁20的内侧面向下突出，以接合格栅65的内环66来保持过滤器5远离顶壁20均匀地间隔开。

现在参考图12，示出根据本发明的另一呼吸机腔室壳体70。与先前描述的那些类似的部分被分配相同的参考标号。在这种情况下，中心空气分布鳍61从顶壁20的内面71向内突出。空气分布鳍的前缘72和后缘73是尖锐的。而且，多个间隔开的间隔支柱75从顶壁20的内面71向内突出、成排地布置在鳍61的任一侧上，并且可与格栅65的内环66接合，以保持格栅65远离顶壁20的内面71均匀地间隔开。每个间隔支柱75具有面向入口7的尖锐前缘76，优选地相反或后缘77也是尖锐的。

图13示出根据本发明的另一蒸发器腔室壳体80。与先前描述的那些类似的部分已经被分配相同的参考标号。在这种情况下，多个间隔开的间隔支柱81从底壁22向内突出，以保持过滤器5远离底壁22间隔开。这些间隔支柱81具有面向穿过蒸发器腔室的气流方向的尖锐边缘，并且成排地布置在中心通道24的任一侧上。

可以设有第二格栅65，以用于安装在蒸发器腔室4中、抵靠过滤器5的下表面17，以保持过滤器5远离底壁22间隔开，并且所述第二格栅65通过支撑支柱33和间隔支柱81与过滤器5接合并抵靠所述过滤器5。

有利地，本发明的镇静装置在一定范围的内部容积上有效地起作用，理想地在30ml与110ml之间并且优选地在30ml至70ml的范围内，其中压降和镇静剂反射效率的变化最小。

尽管在所描述的实施方案中，入口和出口设置在壳体的相反侧上，这是优选布置，但入口和出口的其他布置是可能的。无论使用哪个布置，都期望在过滤器5的表面上提供平滑的空气流。

尽管所给出的实例中示出了卵形壳体，但其他形状的壳体是可能的，诸如椭圆形壳体。在使用卵形壳体的情况下，入口可以设在壳体的窄端或宽端处，并且同样地，出口可以定位在壳体的窄端或宽端处。

尽管在实施方案中，过滤器与入口和出口是平行的，但入口和/或出口可以稍微成角度，从而提供维持在过滤器的表面上平滑地输送空气。

将了解，根据本发明的镇静装置提供可以插入患者与呼吸机之间的呼吸机回路中的装置，所述装置能够安全且成本有效地将挥发性镇静剂输送给患者。本发明的镇静系统与麻醉机一样有效地输送、节省和反射挥发性镇静剂，但成本只是几分之一。镇静装置的效率也意味着镇静剂的浪费最小，并且产生的任何废料都可以容易被引导到适当的清除单元中。便利地，本发明的镇静装置使得能够以相对适度的成本在icu和其他环境中使用挥发性镇静剂。

将了解，本文中描述的各种实施方案的特征可以在根据本发明的镇静装置中组合。

在本说明书中，术语“包括”或其任何变体以及术语“包含”或其任何变体应被视作完全可互换，并且它们全部都提供最宽的可能解释，反之亦然。

本发明不限于在上文中描述的实施方案，在所附权利要求的范围内，所述实施方案在构造和细节上可以改变。