一种麻醉机及其气路切换系统的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种麻醉机及其气路切换系统。


背景技术：

2.麻醉机通常包含两套回路系统：机械通气回路和手动通气回路。手动通气回路一般用于手术前诱导，以及作为机械通气故障时的备份系统。机械通气回路用于病人麻醉诱导后，整个手术过程中呼吸麻醉维持，直至手术结束。btv(bag to vent，手动通气与自动通气切换阀)是麻醉机系统中用于气路切换的两位三通阀，其机械连接有把手，用来进行手动通气与自动通气之间的切换。
3.由于回路系统相对复杂，涉及密封点很多。医生需要对麻醉机进行手术前自检，包括各部功能、泄漏、顺应性等。自检的泄漏量(泄漏量较小时，泄漏量大时自检会失败)及顺应性值会用于通气过程中的潮气量的计算与补偿。传统麻醉机采用的是手动控制的切换装置，在开机自检过程中需要医生多次切换btv以实现对机械通气回路和手动通气回路泄漏等测试，整个自检过程中需要医生值守，并且多次在手动模式与自动模式之间切换，以满足不同测试的要求，因而整个测试过程比较耗时耗力。
4.综上所述，如何有效地解决麻醉机自检耗时耗力等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种麻醉机及其气路切换系统，该麻醉机及其气路切换系统的结构设计可以有效地解决麻醉机自检耗时耗力的问题。
6.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种麻醉机的气路切换系统，包括：
8.壳体，所述壳体内形成有腔体，所述腔体用于与所述麻醉机的呼吸口连通，所述壳体相对的两端分别具有与所述腔体连通的自动通气接口和手动通气接口，所述自动通气接口用于与所述麻醉机的通风驱动装置连接，所述手动通气接口用于与所述麻醉机的手动装置连接；
9.滑杆组件，可移动的穿设于所述腔体内，包括滑杆和连接于所述滑杆的密封件；
10.切换驱动装置，用于驱动所述滑杆移动以使所述密封件将所述自动通气接口密封或将所述手动通气接口密封。
11.可选地，上述气路切换系统中，所述密封件包括连接于所述滑杆两端的第一密封件和第二密封件，所述切换驱动装置用于驱动所述滑杆移动以使所述第一密封件将所述自动通气接口密封或所述第二密封件将所述手动通气接口密封。
12.可选地，上述气路切换系统中，所述壳体上开设有安装通孔，所述切换驱动装置包括：
13.顶杆，可移动的设于所述安装通孔内，并与所述壳体密封，所述顶杆与所述滑杆连
接以带动所述滑杆移动；
14.切换驱动部件，所述切换驱动部件的输出端用于推动所述顶杆移动，以使所述第二密封件将所述手动通气接口密封；
15.顶杆弹性件，设于所述顶杆与所述壳体之间，用于向所述顶杆提供推动所述顶杆复位的作用力，以使所述第一密封件将所述自动通气接口密封。
16.可选地，上述气路切换系统中，所述顶杆与所述滑杆的移动方向垂直设置，所述顶杆与所述滑杆之间通过传动件连接，所述传动件用于实现相互垂直两个方向上移动的转换。
17.可选地，上述气路切换系统中，所述传动件包括转动肘，所述转动肘包括第一支臂和第二支臂，所述第一支臂的一端和所述第二支臂的一端相连并与所述壳体转动连接，所述第一支臂的另一端开设有第一条形孔，所述顶杆上设有顶杆销轴，所述顶杆销轴插入于所述第一条形孔，所述滑杆上设有滑杆销轴，所述滑杆销轴插入于所述第二条形孔。
18.可选地，上述气路切换系统中，所述传动件包括滑动安装于壳体内的导向件和连接于所述滑杆上的凸起，所述导向件上开设有导向槽，所述导向槽相对所述滑杆的移动方向倾斜设置，所述凸起插入于所述导向槽内，所述顶杆用于推动所述导向件移动，以带动所述滑杆相应移动。
19.可选地，上述气路切换系统中，所述顶杆与所述滑杆的移动方向平行设置，所述顶杆与所述滑杆固定连接或为一体式结构。
20.可选地，上述气路切换系统中，所述切换驱动部件的输出端连接有伸缩头，所述伸缩头用于与所述顶杆接触。
21.可选地，上述气路切换系统中，所述壳体用于安装于所述麻醉机的呼吸回路，所述切换驱动部件用于安装于所述麻醉机的回路接口适配座。
22.可选地，上述气路切换系统中，所述切换驱动装置的输出端与所述滑杆固定连接，以驱动所述滑杆往复移动。
23.本发明提供的麻醉机的气路切换系统包括壳体、滑杆组件和切换驱动装置。其中，壳体内形成有腔体，腔体用于与麻醉机的呼吸口连通，壳体相对的两端分别具有与腔体连通的自动通气接口和手动通气接口，自动通气接口用于与麻醉机的通风驱动装置连接，手动通气接口用于与麻醉机的手动装置连接；滑杆组件可移动的穿设于腔体内，包括滑杆和连接于滑杆的密封件；切换驱动装置用于驱动滑杆移动以使密封件将自动通气接口密封或将手动通气接口密封。
24.应用本发明提供的麻醉机的气路切换系统，切换驱动装置驱动滑杆移动，随滑杆移动，可使密封件将自动通气接口密封，则腔体与手动通气接口连通，从而手动通气与呼吸口连通，形成手动通气回路，气路切换系统处于手动通气模式。当滑杆移动至密封件将手动通气接口密封时，腔体与自动通气接口连通，从而自动通气接口与呼吸口连通，形成自动通气回路，气路切换系统处于自动通气模式。该气路切换系统，通过切换驱动装置的驱动能够自动实现手动通气模式与自动通气模式的切换，因而能够在开机自检时，有效减少医生操作，缩短自检时间，是实现全自动化自检的基础。此切换装置无需外露的把手，使回路布局更为灵活。
25.本发明还提供了一种麻醉机，该麻醉机包括上述任一种气路切换系统。由于上述
的气路切换系统具有上述技术效果，具有该气路切换系统的麻醉机也应具有相应的技术效果。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为气路切换系统应用于麻醉机的结构示意图；
28.图2为本发明第一个具体实施例的气路切换系统的结构示意图；
29.图3为图2中气路切换系统第一种工作状态的结构示意图；
30.图4为图2中气路切换系统第二种工作状态的结构示意图；
31.图5为图3对应的内部结构主视示意图；
32.图6为图5的三维示意图；
33.图7为图4对应的内部结构主视示意图；
34.图8为图7的三维示意图；
35.图9为本发明第二个具体实施例的气路切换系统的结构示意图；
36.图10为本发明第三个具体实施例的气路切换系统的结构示意图。
37.附图中标记如下：
38.气路切换系统100，控制电路板200，切换开关300，通风驱动装置400，手动装置500，呼吸回路600，呼气阀700，气体隔离装置800，回路接口适配座610；
39.驱动气01，呼吸气02，废气03；
40.壳体110，腔体111，自动通气接口112，手动通气接口113，安装通孔114，接口密封圈115，接口压板116；
41.滑杆组件120，滑杆121，密封件122，第一密封件1221，第二密封件1222，滑杆销轴1211，凸起1212，；
42.切换驱动装置130，顶杆131，切换驱动部件132，顶杆弹性件133，顶杆销轴1311，密封垫134，弹性杆135，预压缩弹簧136，活塞杆1321，活塞复位弹性件1322；
43.传动件140，转动肘141，第一支臂1411，第二支臂1412，第一条形孔1413，第二条形孔1414；导向件142，导向槽1421，转轴143。
具体实施方式
44.本发明实施例公开了一种麻醉机及其气路切换系统，以有效减少麻醉机自检时医生操作，缩短自检时间，提高自检效率。
45.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
46.本发明提供的气路切换系统，用于麻醉机，请参阅图1，图1为气路切换系统应用于
麻醉机的结构示意图。通过气路切换系统100动作，可实现机械自动通气和手动通气的切换。气路切换系统100可与控制电路板200电连接，控制电路板200与切换开关300电连接，可根据切换开关300置于自动位或手动位，控制气路切换系统100相应动作。切换开关300，即医生操作的信号输入开关，其提供位置信号等输入信号即可，无需与气路切换系统100机械物理连接。
47.机械自动通气时状态如下：吸气时，通风驱动装置400(如通风引擎)形成的驱动气01推动呼吸气02正向流入呼吸回路600，最终进入病人肺部。呼吸回路600具体可以包括包括吸呼气流量传感器、单向阀、钠石灰罐等。呼气时，病人肺部收缩，呼吸气02反向推动上一周期的驱动气01通过呼气阀700作为废气03排出。由于整个过程会有新鲜气体一直流入呼气回路，补充氧气和麻醉气体，一部分呼吸气02在呼气末端也会从呼气阀700作为废气03溢出。手动通气时，医生按压皮囊将吸呼气体压入病人肺部，以维持病人呼吸。除术前麻醉诱导外，手动模式也是在机械通气故障时安全备份。
48.请参阅图2，图2为本发明第一个具体实施例的气路切换系统的结构示意图。
49.在一个实施例中本发明提供的麻醉机的气路切换系统包括壳体110、滑杆组件120和切换驱动装置130。其中，壳体110内形成有腔体111，腔体111用于与麻醉机的呼吸口连通。壳体110的形状可根据需要设置，此处不做具体。为便于壳体110内各部件的安装，壳体110可以为通过常规的固定方式连接的分体式结构。壳体110相对的两端分别具有与腔体111连通的自动通气接口112和手动通气接口113，自动通气接口112用于与麻醉机的通风驱动装置400连接，如与通风引擎连接，具体可通过驱动器呼气的气体隔离装置800连接通风引擎。手动通气接口113用于与麻醉机的手动装置500连接，如与手动通气皮囊连接，还可与apl阀(减压阀)连接。滑杆组件120可移动的穿设于腔体111内，包括滑杆121和连接于滑杆121的密封件122。切换驱动装置130用于驱动滑杆121移动以使密封件122将自动通气接口112密封或将手动通气接口113密封。
50.应用本发明提供的麻醉机的气路切换系统，切换驱动装置130驱动滑杆121移动，随滑杆121移动，可使密封件122将自动通气接口112密封，则腔体111与手动通气接口113连通，从而手动通气接口113与呼吸口连通，形成手动通气回路，气路切换系统处于手动通气模式。当滑杆121移动至密封件122将手动通气接口113密封时，腔体111与自动通气接口112连通，从而自动通气接口112与呼吸口连通，形成自动通气回路，气路切换系统处于自动通气模式。该气路切换系统，通过切换驱动装置130的驱动能够自动实现手动通气模式与自动通气模式的切换，因而能够在开机自检时，有效减少医生操作，缩短自检时间，是实现全自动化自检的基础。此切换装置无需外露的把手，使回路布局更为灵活。
51.安装状态下，可将自动通气接口112与手动通气接口113水平安装。相较于传统气路切换系统，把手与内部的切换阀芯相连接，限制了整个回路布局，使得许多麻醉回路布局不够合理，影响冷凝水路管理及气路的顺畅性增加气阻。外观布局与气路布局相互影响制约，互相需要取舍。本发明提供的气路切换阀，自动通气接口112与手动通气接口113水平布置，有利于冷凝水管理，无高度差，冷凝水能够顺畅的流动到指定位置，避免蓄积影响通气。
52.另外，切换驱动装置130可受电信号控制，能够实现气路自动切换，减少医生在自检过程中的介入。另外切换开关300与切换驱动装置130可以没有物理连接，采用气电联控的方式来实现切换驱动装置130切换，因而切换驱动装置130可以按照回路的最优的布局需
求，放置合理的位置，将整个回路更加紧凑。
53.自动通气接口112与通风驱动装置400连通，具体可以通过管路与通风驱动装置400连接，自动通气接口112外周面上可以设置接口密封圈115及接口压板116以与管路密封连接。手动通气接口113外周面上相应也可以设置接口密封圈115和接口压板116，以通过与管路密封连接而与手动装置500连接。
54.在一个实施例中，密封件122包括分别连接于滑杆121两端的第一密封件1221和第二密封件1222。切换驱动装置130用于驱动滑杆121移动以使第一密封件1221将自动通气接口112密封或第二密封件1222将手动通气接口113密封。可以理解的是，在第二密封件1222将手动通气接口113密封时，如图3、图5和图6所示，第一密封件1221自然离开自动通气接口112，从而自动通气接口112保持与腔体111的连通状态，从而与呼吸口连通。同理，第一密封件1221和第二密封件1222随滑杆121移动，故在第一密封件1221将自动通气接口112密封时，如图4、图7和图8所示，第二密封件1222自然离开手动通气接口113，从而手动通气接口113保持与腔体111的连通状态，从而与呼吸口连通。通过设置第一密封件1221和第二密封件1222，滑杆121移动较小距离即可实现自动通气模式与手动通气模式之间的切换。在其他实施例中，也可以仅设置一个密封件122分别与自动通气接口112和手动通气接口113密封，则相应的滑杆121的移动行程较长。
55.第一密封件1221和第二密封件1222具体可以分别为固定于滑杆121上的密封片、密封圈或其他形式的密封结构。
56.在一个实施例中，请继续参阅图2，壳体110上开设有安装通孔114，切换驱动装置130包括顶杆131、顶杆弹性件133和切换驱动部件132。其中，顶杆131可移动的设于安装通孔114内，并与壳体110密封，顶杆131与滑杆121连接以带动滑杆121移动；切换驱动部件132的输出端用于推动顶杆131移动，以使第二密封件1222将手动通气接口113密封；顶杆弹性件133设于顶杆131与壳体110之间，用于向顶杆131提供推动顶杆131复位的作用力，以使第一密封件1221将自动通气接口112密封。因而，当需要切换至自动通气模式时，切换驱动部件132的输出端作用于顶杆131，推动顶杆131移动，以使第二密封件1222将手动通气接口113密封，从而自动通气接口112与腔体111连通，且顶杆131移动时顶杆弹性件133变形。当需要切换至手动通气模式时，切换驱动部件132退回，顶杆131在顶杆弹性件133的作用下弹回，从而带动滑杆121相应复位，以使第一密封件1221将自动通气接口112密封，从而腔体111与手动接口连通，手动通气侧接入回路系统。通过上述设置，在机器断电自动通气失效时，气路能够自动恢复成手动通气模式，作为安全风险的缓解措施，提升了气路切换系统的安全性。顶杆弹性件133具体可以为压缩弹簧，顶杆131上具体可以固定挡圈以与顶杆弹性件133的一端相抵，顶杆弹性件133的另一端与壳体100相抵。
57.具体的，顶杆131与壳体110之间设置有密封垫134，顶杆131与密封垫134之间为滑动密封，密封垫134与壳体110之间为静密封。具体壳体110上设置有放置槽，密封垫134置于放置槽内，且密封垫134的外周面与放置槽的侧壁形成接触密封，密封垫134的中部开设有通孔，顶杆131穿设于通孔中，并与密封垫134滑动密封。顶杆131与壳体110密封避免了腔体111通过顶杆131与壳体110间的缝隙而与外部连通。根据需要，顶杆131与壳体110之间也可以采用其他密封圈、迷宫密封等密封形式。
58.在一个实施例中，顶杆131与滑杆121的移动方向垂直设置，顶杆131与滑杆121之
间通过传动件140连接，传动件140用于实现相互垂直两个方向上移动的转换。顶杆131与滑杆121垂直设置，并通过传动件140实现运动方向的90度偏转，能够有效实现手动通气模式与自动通气模式切换。且顶杆131与滑杆121的移动方向垂直设置，能够良好的适用于呼吸回路600系统垂直方向拆卸的麻醉机。
59.进一步地，请参阅图2，传动件140包括转动肘141，转动肘141包括第一支臂1411和第二支臂1412，第一支臂1411的一端和第二支臂1412的一端相连并与壳体110转动连接，第一支臂1411的另一端开设有第一条形孔1413，顶杆131上设有顶杆销轴1311，顶杆销轴1311插入于第一条形孔1413，滑杆121上设有滑杆销轴1211，滑杆销轴1211插入于第二条形孔1414。通过转动肘141的设置，一方面，顶杆131可推动转动肘141绕与壳体110转动连接的转轴143转动，另一方面，由于第一支臂1411和第二支臂1412上分别设置有第一条形孔1413和第二条形孔1414，则顶杆销轴1311既能够推动转动肘141转动，同时可沿第一条形孔1413滑动；转动肘141的转动推动滑杆121沿垂直于顶杆131移动的方向移动的同时，第二条形孔1414相对滑杆销轴1211移动。当切换驱动部件132驱动顶杆131移动时，顶杆弹性件133变形，同时转动肘141偏转，如图5和图6所示顺时针偏转，从而转动肘141推动滑杆121向左滑动，带动第二密封件1222将手动通气接口113密封。当切换驱动部件132退回时，顶杆131在顶杆弹性件133的回复力作用下复位，相应的带动转动肘141反向转动，如图7和图8所示逆时针偏转，并推动滑杆121向右滑动，将第一密封件1221与自动通气接口112密封。通过上述设置，顶杆131和滑杆121仅能够沿各自的运动方向移动，如顶杆131沿垂直方向移动，滑杆121沿水平方向移动，转动肘141相应的仅能够转动。该传动件140结构简单，传动可靠。
60.在一个实施例中，请参阅图9，该实施例中传动件140采用与上述实施例中传动件140的不同设置。具体而言，该传动件140包括滑动安装于壳体110内的导向件142和连接于滑杆121上的凸起1212，导向件142上开设有导向槽1421，导向槽1421相对滑杆121的移动方向倾斜设置，凸起1212插入于导向槽1421内，顶杆131用于推动导向件142移动，以带动滑杆121相应移动。需要说明的是，导向槽1421的长度及倾斜角度可根据滑杆121的行程需要相应设置，此处不做具体限定。通过导向槽1421与凸起1212的配合，将导向件142随顶杆131的移动转换为滑杆121与之垂直的移动，如将导向件142随顶杆131的垂直移动转换为滑杆121的水平移动。当切换驱动部件132驱动顶杆131移动时，顶杆弹性件133变形，同时顶杆131推动导向件142滑动，由于导向件142上具有倾斜设置的导向槽1421，因而凸起1212沿导向槽1421相应滑动，即导向件142推动滑杆121移动滑动，带动第二密封件1222将手动通气接口113密封。当切换驱动部件132退回时，顶杆131在顶杆弹性件133的回复力作用下复位，相应的带动导向件142反向移动，从而通过导向槽1421与凸起1212的配合推动滑杆121反向滑动，将第一密封件1221与自动通气接口112密封。通过上述设置，顶杆131和滑杆121仅能够沿各自的运动方向移动，如顶杆131沿垂直方向移动，滑杆121沿水平方向移动，传动件140结构简单，传动可靠。
61.在一个实施例中，顶杆131与滑杆121的移动方向平行设置，顶杆131与滑杆121固定连接或为一体式结构。顶杆131与滑杆121平行设置，无需传动件140将运动方向的90度偏转，即能够有效实现手动通气模式与自动通气模式切换。且顶杆131与滑杆121的移动方向平行设置，能够良好的适用于呼吸回路600系统水平方向拆卸的麻醉机。由于顶杆131与滑杆121的移动方向平行设置，故顶杆131与滑杆121可以为一体式结构，或者直接或间接固定
连接，则二者同步移动，结构更为简单。
62.在一个实施例中，切换驱动部件132具体可以为气缸、液压缸等伸缩缸，根据需要也可以采用电磁铁或音圈电机等其他驱动设备。在切换驱动部件132采用气缸时，具体可以为单作用气缸，气缸的活塞杆1321一端为其输出端，与活塞杆1321配合的设置有活塞复位弹性件1322。则气缸推动顶杆131移动，顶杆131带动滑杆121相应移动，以使第二密封件1222将手动通气接口113密封。当气缸放气缩回时，顶杆131在顶杆弹性件133的作用下复位，并带动滑杆121相应复位，以使第一密封件1221将自动通气接口112密封。
63.在一个实施例中，切换驱动部件132的输出端连接有伸缩头，伸缩头用于与顶杆131接触。通过设置伸缩头，能够吸收各部件结合时的尺寸与位置偏差。具体伸缩头包括弹性杆135和设置于弹性杆135与切换驱动部件132如气缸的输出端之间的预压缩弹簧136。预压缩弹簧136同时能够确保弹性杆135有一个设定的起始推力，以满足有足够的推力推动顶杆131进而实现通气模式切换。在其他实施例中，伸缩头也可以采用其他能够伸缩的结构。
64.在一个实施例中，壳体110用于安装于麻醉机的呼吸回路600，切换驱动部件132用于安装于麻醉机的回路接口适配座610。即切换驱动部件132与壳体110及壳体110内的各部件为分体式结构，壳体110部分能够随整个呼吸回路600拆卸，以进行清洗消毒，而切换驱动部件132无需消毒，其具体可以与回路接口适配座610固定连接。
65.在一个实施例中，请参阅图10，图10为本发明第三个具体实施例的气路切换系统的结构示意图。切换驱动装置130的输出端与滑杆121固定连接，以驱动滑杆121往复移动。即切换驱动装置130可直接驱动滑杆121移动，如采用伸缩缸直接推动滑杆121移动。图10中腔体111通过下端接口连通呼吸回路600。
66.基于上述实施例中提供的气路切换系统，本发明还提供了一种麻醉机，该麻醉机包括上述实施例中任意一种气路切换系统。由于该麻醉机采用了上述实施例中的气路切换系统，所以该麻醉机的有益效果请参考上述实施例。
67.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
68.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。