呼吸设备的电动机驱动系统的制作方法_6

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](吸气)时间(Ti):呼吸流量波形的吸气部分持续时间。
[0350](呼气)时间(Te):呼吸流量波形的呼气部分持续时间。
[0351](总)时间(Ttot):—个呼吸流量波形的吸气部分开始和下一个呼吸流量波形的吸气部分开始之间的总持续时间。
[0352]典型近期通气量:在某个预定时间范围内的近期通气量值倾向于集中在一个值附近,即近期通气量值的集中趋势的度量值。
[0353]上气道阻塞(Upper airway obstruct1n,UA0):包括部分上呼吸道阻塞和全部上呼吸道阻塞。这可能与流量受限状态有关联,其中流量水平随着上呼吸道两侧压强差的增加而仅轻微增加或可能甚至降低(Starling阻塞行为)。
[0354]通气量(Vent):患者呼吸系统交换气体的总量的度量值,包括每单位时间吸气流量和呼气流量。当表达为每分钟体积时,该数量通常称为“每分钟通气量”。每分钟通气量有时仅用体积表示,但理解为每分钟体积。
[0355]7.4 PAP设备参数
[0356]流速:每单位时间输送的瞬时空气体积(或质量)。当流量和通气量具有相同大小的每单位体积或质量时,流量可在短得多的时间内进行测量。患者呼吸循环的吸气部分中,流量可以定义为正,由此患者呼吸循环的呼气部分中流量为负。在一些情况下,提及流速可以是提及标量,即仅具有大小的数量。在另一些情况下,提及流速可以是体积矢量,即既具有大小也具有方向的数量。流量以符号Q来表示。总流量Qt为离开PAP设备的空气流量。排气流量Qv为离开排气口以冲刷呼出气的空气流量。泄漏流量Ql是患者界面系统中非故意泄漏的流量。呼吸流量Qr是进入患者呼吸系统的空气流量。
[0357]泄漏:优选地,词语泄漏可以说是流入环境中的空气流量。泄漏可以是故意的,例如为了允许冲刷呼出的C02。泄漏可以是非故意的,例如是面罩和患者脸部之间密封不完全的结果。
[0358]压力:每单位面积的力。压力可以用一系列单位进行测量,包括CmH20、g-f/Cm2、百帕斯卡。1!11!120等于仏4/(^2,约等于0.98百帕斯卡。在本说明书中,除非另有说明,否则压力的单位为cmH20。对于OSA的鼻CPAP治疗,提及治疗压力是体积约4-20cmH20或约4-30cmH20范围内的压力。患者界面中的压力(或,更简洁地说,面罩压力)以符号Pm表示。
[0359]声功率:声波每单位时间的能量。声功率与声压的平方与波前面积的乘积成正比。声功率通常以分贝SWL表示,即相对于标准功率(通常为10—12瓦特)的分贝数。
[0360]声压:声波穿过介质所导致的在给定时间点上的环境压力局部偏差。声压通常以分贝SPL表示,即相对于人类听觉阈值的标准功率(通常为20X10—6帕斯卡(Pa))的分贝数。
[0361]7.5呼吸机术语
[0362]自适应伺服呼吸机:具有可变化的而非固定的目标通气量的呼吸机。该可变化的目标通气量可以是来自对患者某些特征的学习,例如患者的呼吸特征。
[0363]备用速率:呼吸机的一项参数,其规定呼吸机在没有其他触发的情况下向患者递送的最小呼吸频率(单位一般是每分钟呼吸数)。
[0364]周期的:呼吸机吸气相位的终止。当呼吸机向自然呼吸的患者递送呼吸时,在呼吸循环的吸气部分的末尾,称为转换该呼吸机来停止递送呼吸。
[0365]EPAP(或EEP):基准压力,该基准压力加上呼吸中变化的压力来得到呼吸机在指定时间点上试图达到的所需面罩压力。
[0366]IPAP:呼吸器在呼吸的吸气部分期间试图达到的所需面具压力。
[0367]压力支持:表示呼吸机吸气期间相对于呼吸器呼气期间压力增加的数字,且通常指吸气期间的压力最大值和呼气期间的压力最小值之间的差值(例如,PS=IPAP-EPAP)。在某些情况下,压力支持指装置欲达到的、而非其实际达到的目标差值。
[0368]伺服呼吸机:一种呼吸机,其测量患者通气量,具有目标通气量,且调整压力支持水平来令患者通气量趋近目标通气量。
[0369]自主/时控(S/T):呼吸机或其他装置的一种模式,试图检测自主呼吸患者的呼吸起始。但是,如果装置在预定时间内无法检测到呼吸,则该装置会自动发起呼吸递送。
[0370]变压:压力支持的等同术语。
[0371]触发:当呼吸机向自主呼吸患者递送呼吸空气时,即称其在患者努力的呼吸循环的呼吸部分初始被触发进行此行为。
[0372]呼吸机:一种机械设备,向患者提供压力支持,以进行部分或全部呼吸做功。
[0373]呼吸机吸气和呼吸器呼气:呼吸机认为其必须向患者的吸气和呼气分别递送适当的压力的各时间段。根据患者-呼吸机同步质量,以及上呼吸道阻塞的存在与否,这些时间段可能对应或不对应于实际患者吸气或呼气。
[0374]7.6呼吸系统构造
[0375]横隔膜:一片横跨胸腔底部的肌肉。横膈膜将包含心、肺、肋骨的胸腔与腹腔分割开来。随着横膈膜收缩,胸腔体积增加,空气被吸入肺中。
[0376]喉:喉或喉头容纳声带,并通过气管连接咽(下咽部)。
[0377]肺:人体呼吸器官。肺的传导区域包括气管、支气管、细支气管以及末端细支气管;呼吸区域包括呼吸细支气管、肺泡小管和肺泡。
[0378]鼻腔:鼻腔(或称鼻窝)是脸中部、鼻的后上方的大充气空间。鼻腔被名为鼻中隔的垂直翼分为两个。鼻腔侧面上是三个名为鼻甲的水平突起。鼻腔前方为鼻,而其后部通过鼻后孔交融成为鼻咽部。
[0379]咽:紧邻鼻腔后(下方)且在食道和喉头之前的喉咙的部分。咽通常被划分为三个部分:鼻咽部(上咽部)(咽在鼻中的部分)、口咽部(中咽部)(咽在口中的部分)和咽喉(下咽部)。
[0380]8 备注
[0381]本专利公开文件的一部分中包括受到版权保护的材料。版权所有者不反对任何人拓制专利商标局的专利文件或记录中所见的该专利公开的专利文件,但在其他情况下保留所有版权权利。
[0382]除非上下文明确另有说明并提供了数值范围,否则应当理解,数值范围的上限和下限之间的每个居间值(有效数字为下限值单位的0.1)以及所述范围中的其他设定值或居间值均包含在本技术内。所述居间范围的上限和下限可以独立地包含在居间范围内,也包含在本技术内,并服从于所述范围中对限值的任何特定排除。当所属范围包括所述上下限之一或两者皆包括时,排除了所述被包含的上下限之一或两者的范围也包含在本技术内。
[0383]此外,当本技术的部分实施例中设定了此述的一个或多个值时,应当理解,所述值可以是近似值,除非另有说明,且所述值可以在本技术实际应用可以允许或要求的程度下,取用任何适当的有效数字位数。
[0384]除非另有定义,本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本技术所述领域的本领域技术人员通常理解的一致。虽然本申请中仅叙述了有效数量的示例方法和材料,但在实践中或对本技术的测试中,还可以使用与本公开相似或等同的任何方法和材料。
[0385]当选择特定优选材料来用于构建一个元件时,也可以使用具有相似性质的显而易见的替代性材料作为替代。此外,除非另有说明相反意思,否则所有及任何在此公开的元件应当理解为能够被生产制造,且可以照此单独或共同地进行生产制造。
[0386]应当指出,本说明书和附属权利要求书中所称的单数形式“一个”“该”等包括其复数等同形式,除非另有说明。
[0387]本文提到的所有出版物均以引用的方式并入本文,以公开和描述这些出版物主题中的方法和/或材料。本文中讨论的出版物仅提供其在本申请申请日前的公开内容。本文中任何内容不应看作是承认本技术无权凭借在前发明先于所述出版物日期。此外,所提供的出版物的日期可能与实际出版日期有出入,可能需要单独确认。
[0388]此外,在解读本公开时,所有术语应当以最广泛的合理方式且与上下文相一致地进行解读。尤其是,术语“包含”应当被解读为以非排除性的方式提及元素、构件或步骤,说明所提及的元素、构件或步骤可能存在、使用或与其他未明文提及的元素、构件或步骤相结入口 ο
[0389]【具体实施方式】中所用的主题标目仅处于读者查询方便的目的,而不应当被理解为对本公开或权利要求书中任何主题内容的限制。该主题标目不应当被用于解读权利要求的范围或限制。
[0390]虽然本技术中描述了特定实施例,但应当理解,这些实施例仅用于说明本技术的原理和应用。在一些实施例中,其术语和符号仅指代本技术实施并不必需的特定细节。例如,虽然可能使用了术语“第一”、“第二”,但除非另有说明,否则其并不用于说明任何顺序,而是可以用于区分不同的元素。此外,虽然方法中的流程步骤可以依序进行描述或说明,但这种顺序并不是必需的。本领域技术人员可以领会到,该顺序可以进行改进,和/或其各方面可以同时或甚至同步执行。
[0391]因此,应当理解,还可以在不脱离本技术的思路和范围的前提下,对所述实施例进行诸多改进,以及设计出其他装置。
【主权项】
1.一种呼吸设备,包括: 电源,其连接至总线; 鼓风机,其配置为生成可呼吸气体流,该鼓风机包括由所述电源通过所述总线供电的电动机,其中,所述电动机在某些时候产生能量;以及 瞬态吸收二极管电路,其位于所述电动机和所述电源之间的总线上,用于吸收所产生的能量。2.根据权利要求1所述的呼吸设备,其特征在于,还包括在所述电动机和所述电源之间的一个或多个电容,其用于存储所产生的能量的至少一部分。3.根据权利要求1到2中任意一项所述的设备,其特征在于,所述电源包括市电开关模式电源。4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于,所述市电开关模式电源阻止负再生电流。5.根据权利要求1到4中任意一项所述的设备,其特征在于,所述电动机是无刷直流电动机。6.根据权利要求1到5中任意一项所述的设备,其特征在于,所述呼吸设备是气道正压或非侵入性通气设备中的一种。7.根据权利要求1到6中任意一项所述的设备,其特征在于,所述瞬态吸收二极管电路包括两个或两个以上瞬态电压抑制二极管。8.根据权利要求7所述的设备,其特征在于,所述两个或两个以上瞬态电压抑制二极管串联连接。9.根据权利要求1到8中任意一项所述的设备,其特征在于,所述瞬态吸收二极管电路在电动机制动过程中吸收所产生的所述能量。10.根据权利要求1到9中任意一项所述的设备,其特征在于,所述瞬态吸收二极管电路吸收在约一百或数百毫秒的时间段所产生的所述能量。11.根据权利要求1到10中任意一项所述的设备,其特征在于,还包括桥接电路,其用于操作所述电动机。12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述瞬态吸收二极管电路以并联于所述桥接电路的方式连接至所述电源。13.根据权利要求11到12中任意一项所述的设备,其特征在于,所述桥接电路是逆变桥。14.根据权利要求11到13中任意一项所述的设备,其特征在于,所述桥接电路包括至少一个开关MOSFET。15.根据权利要求11到14中任意一项所述的设备,其特征在于,所述桥接电路配置为使所述电动机减速或制动。16.根据权利要求11到15中任意一项所述的设备,其特征在于,还包括电动机驱动,其连接至所述桥接电路,用于控制所述电动机的运作。17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,所述电动机包括无刷直流电动机控制器。18.根据权利要求11到17中任意一项所述的设备,其特征在于,所述电源连接至所述桥接电路,其中,所述电源的第一端子通过直流线连接至所述桥接电路的第一端子,所述电源的第二端子通过地线连接至所述桥接电路的第二端子。19.根据权利要求18所述的设备,其特征在于,所述瞬态吸收二极管电路包括连接至所述直流线的第一端子和连接至所述地线的第二端子。20.根据权利要求1到19所述的设备,其特征在于,所述电动机产生的所述能量转换自转动动能。21.—种呼吸设备,包括: 鼓风机,其由电动器驱动以生成可呼吸气体流; 至少一个传感器,其配置为提供至少一个输入信号,该输入信号表明物理和系统参数中的至少一种; 微处理器,其配置为提供可执行指令,以控制所述电动机;以及 故障减轻集成电路,其与所述电动机和所述微处理器通信,所述故障减轻集成电路配置为: 从所述至少一个传感器接收所述至少一个输入信号; 根据所述接收到的至少一个输入信号检测故障;以及 根据所述检测到的故障生成输出信号以停止所述电动机。22.根据权利要求21所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路配置为就表示所述检测到的故障的信息与所述微处理器进行数字通信。23.根据权利要求21所述的呼吸设备,其特征在于,所述至少一个输入信号包括模拟和数字信号中的至少一种。24.根据权利要求21到23中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于所述故障减轻集成电路包括可编程逻辑器件。25.根据权利要求21到24中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路包括计时器。26.根据权利要求21到25中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,所述至少一个物理和系统参数包括系统复位、压力、电动机电流、温度、电动机速度和电动机总线电压信号中的一种或多种。27.根据权利要求21到26中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路包括一个或多个数字输出引脚。28.根据权利要求27所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路配置为通过所述一个或多个数字输出引脚发送停止信号以中断所述微处理器。29.根据权利要求28所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路在一个或多个剩余的数字输出引脚上设定二进制值以表明所述检测到的故障的类型,所述二进制值可由所述微处理器读取。30.根据权利要求21-29中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,所述产生的信号是数字信号,其中,所述集成电路配置为锁存所述信号。31.根据权利要求30所述的呼吸设备,其特征在于,所述锁存的信号是对所述微处理器的中断,以表明已经发生了故障。32.根据权利要求21到31中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,所述故障减轻集成电路配置为在多个数字输出引脚上锁存信号以表明所述检测到的故障的类型33.根据权利要求32所述的呼吸设备,其特征在于,在所述多个数字输出引脚上的信号代表二进制代码。34.根据权利要求21到33中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,当所述设备重启时复位所述故障减轻集成电路被复位。35.根据权利要求21到33中任意一项所述的呼吸设备,其特征在于,当接收系统复位信号时所述故障减轻集成电路被复位。
【专利摘要】一种呼吸设备,包括保护设备的运作的组件。例如,在一些版本中,该设备可能包括电源、由该电源供电的电动机,以及在该电动机和该电源之间的瞬态吸收二极管电路。该瞬态吸收二极管电路可能配置为吸收来自转动的动能的、由电动机产生的能量。这种吸收可能用来保护设备的组件。在一些例子中,该设备可能包括故障减轻集成电路(IC)。该IC电路可能保护在呼吸设备中,以根据该设备的物理和系统参数检测一个或多个故障。该故障减轻集成电路可能根据检测到的故障生成停止该电动机的信号,并且可能就检测到的故障的信息与处理器进行数字通信。
【IPC分类】A61M16/00, H02M3/155, A62B18/00, A61M39/00, A61B7/00, G05D7/06
【公开号】CN105579923
【申请号】CN201480038473
【发明人】蒂莫西·尼古拉斯·沙迪, 詹姆斯·麦金西·本克
【申请人】瑞思迈有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年6月20日
【公告号】EP3017345A1, WO2015000025A1
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