具有集成的氧气递送的呼吸机系统，以及相关设备和方法与流程

具有集成的氧气递送的呼吸机系统，以及相关设备和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月21日提交的标题为“具有集成的氧气递送的呼吸机系统，以及相关设备和方法”的美国临时申请号63/128,739的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本技术总体上涉及呼吸机系统，并且具体地涉及可以递送氧气疗法，通气疗法，和/或氧气和通气疗法的呼吸机系统。


背景技术：

4.机械呼吸机用于辅助呼吸。例如，传统的机械呼吸机通常将吸入气体驱动到患者的肺部以辅助患者的呼吸。然而，许多使用呼吸机的患者并不需要持续的机械通气。相反，在一天中的不同时间，他们可能更愿意仅接受补充氧气，例如从传统便携式氧气浓缩器接收的氧气脉冲。有时需要机械通气并且有时喜欢补充氧气的患者通常有多种不同的机器，包括呼吸机和氧气浓缩器，用于提供这些不同的疗法。不幸的是，不得不依赖多种机器会降低患者的独立性(例如，他们可能不希望在没有这两种机器的情况下离开家)并且增加了在疗法选项之间切换的后勤负担。因此，需要改进的系统，为患者提供多种疗法选择以满足他们不断变化的需求。
5.附图简要说明
6.参考以下附图可以更好地理解本技术的许多方面。附图中的组件不一定按比例绘制。相反，重点放在清楚地说明本技术的原理上。
7.图1a是包括氧气递送回路和患者回路并且根据本技术的实施例配置的呼吸机系统的等距视图。
8.图1b是图1a所示的呼吸机系统的等距视图，省略了患者回路。
9.图1c是图1a所示的呼吸机系统的等距视图，省略了氧气递送回路。
10.图2是图1a-1c所示的呼吸机系统的示意图。
11.图3是与呼吸机系统一起使用并且根据本技术的实施例配置的适配器的等距视图。
12.图4是图3所示适配器的局部分解图。
13.图5a和5b是图3所示适配器的多种实施例的示意图。
14.图6a是图3所示适配器的侧视图，图6b是适配器的沿图6a中指示的轴线截取的横截面。
15.图7a是图3所示适配器的俯视图，图7b是适配器的沿图7a中指示的轴线截取的横截面。
16.图8是根据本技术的实施例的用于向患者提供氧气疗法的方法的流程图。
17.图9是根据本技术的实施例的用于向患者提供氧气疗法和通气疗法的方法的流程
图。
具体实施例
18.本技术涉及可提供通气疗法和氧气疗法的呼吸机系统。例如，在一些实施例中，本文描述的系统包括通气组件，其可以向患者回路提供吸入气体以支持患者的呼吸。患者回路可以将吸入气体引导至患者。本文所述的系统还可以包括氧气组件，其可以向氧气递送回路提供氧气脉冲。氧气递送回路可以将氧气脉冲引导至患者。在一些实施例中，氧气递送回路不同于患者回路。例如，患者回路可以包括耦接到通气面罩的波纹管，并且氧气递送回路可以包括鼻插管。通气面罩的位置可以设置在鼻插管上方，以便患者可以接收吸入气体和氧气脉冲。
19.在一些实施例中，本文所述的系统可以独立于向患者递送通气治疗而向患者递送氧气。例如，患者可以使用呼吸机系统通过鼻插管单独接收补充氧气的脉冲，类似于使用传统便携式氧气浓缩机的患者。同样，此处描述的系统可用于独立于氧气脉冲或与氧气脉冲组合地向患者递送通气疗法。例如，患者可以通过诸如呼吸机面罩或气管导管的患者连接件接收与氧气混合的通气气体。作为另一个示例，患者可以通过第一患者连接件(例如，呼吸机面罩)接收通气气体，并且同时通过第二患者连接件(例如，鼻插管)接收氧气脉冲。
20.因此，本文所述的系统提供灵活的疗法选项以满足不断变化的患者需求。例如，在一些实施例中，本文所述的系统可以(1)独立于向患者递送通气疗法而向患者递送补充氧气脉冲，(2)独立于向患者递送补充氧气而向患者递送通气疗法，以及(3)通过相同或不同的患者连接件同时向患者递送通气气体和氧气脉冲。通过减少患者必须依赖的呼吸支持设备和系统的数量和/或通过更精确地定制患者需要的疗法类型和水平，这可能会在一天中和/或一段时间内波动，从单个便携式呼吸机提供多种疗法选择有望改善患者的生活质量。
21.所述设备，方法，和用途的其他方面和优点将从以下仅作为示例给出的描述中变得显而易见。
22.以下描述中使用的术语旨在以其最广泛合理的方式进行解释，即使它与本技术的某些特定实施例的详细描述结合使用。某些术语甚至可能在下文强调；然而，旨在以任何限制方式解释的任何术语将在本详细描述部分中公开和具体定义。另外，本技术可以包括在示例的范围内但未关于图1a-9详细描述的其他实施例。
23.贯穿本说明书对“一个实施例”或“一种实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征，结构，或特性被包括在本技术的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在一种实施例中”不一定都指代相同的实施例。此外，可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合特定特征或特性。
24.贯穿本说明书对诸如“通常”，“大约”，和“约”等相关术语的引用在本文中用于表示所述值加或减10％。术语“基本上”或其语法变体是指至少约50％，例如75％，85％，95％，或98％。
25.图1a是系统10的等距视图，包括呼吸机100，患者回路110，和氧气递送回路150(显示为插管)并且根据本技术的实施例配置。呼吸机100可以被配置成便携式的并且由内部电池(未示出)和/或例如传统的壁装电源插座的外部电源(未示出)供电。呼吸机100可具有主呼吸机连接件104(其在本文中也可称为“吸入气体出口端口”或“通气端口”)，用于将呼吸
气体递送至患者回路110以递送至患者。如下文更详细的描述，患者回路110可包括用于耦接到患者的患者连接件106(显示为面罩)。呼吸机100还可包括氧气出口端口105，用于将大量(bolus)氧气或脉冲从呼吸机100递送到氧气递送回路150以递送至患者。如图所示，氧气递送回路150不同于患者回路110。例如，患者回路110和氧气递送回路150在不同的端口(例如，主呼吸机连接件104对氧气出口端口105)耦接到呼吸机，并且也可通过不同的患者连接接口耦接到患者(例如，患者回路110可通过面罩耦接到患者并且氧气递送回路150可通过鼻插管耦接到患者)。
26.呼吸机100还可包括呼吸感测端口103。呼吸感测端口103可包括一个或多个换能器或传感器(例如，传感器208，如图2所示)，用于测量患者呼吸和/或系统内的一个或多个参数(例如，流量，压力，体积等)。在一些实施例中，呼吸感测端口103可以是多内腔管连接件，例如美国专利号10,245,406和10,315,002中所描述的，其公开内容通过引用将其全部内容并入本文并用于所有目的。测得的参数可用于触发呼吸气体通过主呼吸机连接件104的递送和/或氧气脉冲通过氧气出口端口105的递送。
27.系统10还可包括位置可设置在氧气递送回路150和呼吸机100之间的适配器152。适配器152可与氧气出口端口105和呼吸感测端口103对接(例如，插入)。如下文参照图2-7b所详细描述的，适配器152使氧气能够从呼吸机100流向氧气递送回路150，同时允许呼吸感测端口103能够检测到患者的吸气努力，从而能够递送与患者呼吸同步的氧气脉冲。适配器152还可以被配置成保护呼吸感测端口103的传感器免于被氧气脉冲的相对高压递送损坏。
28.如下文更详细的描述的，呼吸机100可以独立于通气疗法和/或与通气疗法组合地向患者递送氧气。例如，系统10可以在向患者提供氧气脉冲的氧气模式，向患者提供吸入气体的通气模式，和/或向患者提供吸入气体和氧气脉冲的的组合模式下运行。当患者回路110和氧气递送回路150都耦接到呼吸机100时，呼吸机100可以以任何前述模式运行，如图1a所示(例如，即使患者回路110耦接到呼吸机100，呼吸机100仍可用于通过氧气递送回路150仅提供补充氧气)。然而，其他配置也是可能的。例如，图1b图示了氧气递送回路150耦接到呼吸机100但患者回路110未耦接的配置(例如，用于氧气模式)。图1c图示了另外的配置，其中患者回路110耦接到呼吸机100，但氧气递送回路150没有耦接(例如，用于通气模式)。也如图1c所示，患者回路110可以任选地具有氧气内腔109，该氧气内腔109可以耦接到氧气出口端口105，使得吸入气体和氧气都可以通过患者回路110被递送给患者(例如，用于组合模式)。在这样的实施例中，组合模式不需要氧气递送回路150，尽管如果需要的话仍然可以使用。通过简单地将患者回路110和/或氧气递送回路150耦接到呼吸机100或从呼吸机100断开耦接，系统10可以容易地在图1a-1c所示的三种配置之间转换。因此，所选择的配置可以基于用户偏好，操作模式，组件的可用性等。
29.图2是系统10的框图，示出了系统10的附加特征。如图所示，呼吸机100可包括通气组件220，用于向患者202提供通气或吸入气体(例如，“空气224”)。空气224经由耦接到通气组件220的患者进气口222被呼吸机100接收。虽然被标识为“空气”，但本领域普通技术人员理解空气224可以包括环境空气或从呼吸机100外部的任何来源获得的加压空气。通气组件220可以在呼吸的吸气相期间将空气224提供给主呼吸机连接件104。在一些实施例中，呼吸机100可以在呼吸的呼气相期间接收呼出气体。因此，呼吸机可具有耦接到通气组件220的出口端口226，用于排出患者呼出气体228。
30.呼吸机100可以通过患者回路110和患者连接件106耦接到患者202。患者回路110，在本文中也可以称为“通气气体递送回路”，可以包括导管或内腔(例如管)用于将气体(例如，吸气相期间的空气224和呼气相期间的患者呼出气体)递送至患者202和/或从患者202递送出。患者回路110可以包括无源(passive)患者回路或有源(active)患者回路，例如在美国专利no.10,518,059和10,105,509中描述的那些，其公开内容通过引用以将其全部并入本文并用于所有目的。患者连接件106可以是耦接到患者回路110以将空气224递送到患者202的任何合适的接口，例如完整循环呼吸器面罩，部分循环呼吸器面罩，鼻罩，咬嘴(mouthpiece)，气管导管等。
31.呼吸机100还可以包括用于通过氧气出口端口105向患者202提供氧气的氧气组件230。氧气可以在呼吸机内部产生，例如通过变压吸附式氧气发生器，包括在美国专利号10,046,134中描述的那些，其公开内容通过引用整体并入本文并用于所有目的。当氧气在内部产生时，呼吸机100可以通过排气孔235输出废气(例如，富氮气体236)。在一些实施例中，氧气也可以从可选的低压氧气源234(例如，氧气浓缩器)，和/或可选的高压氧气源232接收。呼吸机100因此可以包括低压氧气入口233，其被配置成耦接到可选的低压氧气源234并从其接收可选的低压氧气。呼吸机100还可以包括可选的高压氧气入口231，其被配置成耦接到可选的高压氧气源232并从其接收可选的高压氧气。
32.氧气组件230可单独使用或与通气组件220组合使用(例如，以提供与氧气混合的吸入气体)。例如，呼吸机100可以将氧气脉冲递送到氧气递送回路150，并且氧气递送回路150可以将氧气脉冲直接递送给患者202(例如，在递送给患者之前不与空气224混合)。在其他实施例中，患者回路110的一部分(例如，图1c中所示的氧气内腔109)可以被耦接到氧气出口端口105，使得患者回路110耦接到主呼吸机连接件104和氧气出口端口105，并且氧气可以在递送给患者之前与空气224混合，如美国专利no.10,245,406和10,315,002中所描述的那些，此前通过引用并入本文。
33.呼吸机100可包括用于控制呼吸机100的操作的控制模块212。例如，控制模块212可产生一个或多个信号以用于控制通气组件220和/或氧气组件230的操作。例如，控制模块212可以使呼吸机100在通气模式，氧气模式，和/或组合模式之间转换。这可以自动完成或响应用户输入完成。控制模块212还可以使呼吸机100的操作与患者的呼吸同步。例如，在一些实施例中，控制模块212在呼吸感测端口103从传感器208接收一个或多个测得的参数。呼吸机100因此可以配置为提供体积受控的通气，压力受控的通气，和/或流量受控的通气。例如，控制模块212可以分析从呼吸感测端口103接收到的测得的参数，并且基于分析，触发经由患者回路110的呼吸递送和/或触发经由氧气递送回路150的氧气脉冲的递送。控制模块212还可以从通气组件220和/或氧气组件230接收反馈信号以监测和/或控制呼吸机100的多个方面。
34.呼吸机100还可以包括用户界面214。用户界面214被配置成从用户(例如，与患者202相关联的护理人员，临床医生等)接收输入并将该输入提供给控制模块212。经由用户界面214接收的输入可包括呼吸机设置，操作参数，操作模式等。在特定示例中，用户可以使用用户界面214在通气模式，氧气模式，和/或组合模式之间进行选择。用户界面214还可以被配置为向用户和/或患者显示信息，包括选择的呼吸机设置，操作参数，操作模式等。用户界面214可以是本领域已知的任何合适的用户界面，例如具有呼吸机设置和操作参数的数字
显示的触摸屏。
35.呼吸机100可以可选地包括除本文描述的通气和氧气递送之外的附加功能。例如，呼吸机100可以可选地包括用于耦接到雾化器组件240的雾化器连接件240和/或用于耦接到抽吸组件243的抽吸连接件242。呼吸机100还可以包括咳嗽辅助模块(未示出)为患者提供止咳帮助。咳嗽辅助模块可以与呼吸机100集成，使得系统10可以在不将患者与患者回路110断开的情况下向患者提供咳嗽辅助，如美国专利no.9,956,371中所述，其公开内容通过引用全部并入本文并用于所有目的。呼吸机100还可包括监测和警报模块216。
36.图3是适配器152的放大等距视图。适配器152包括在适配器的主体部分360和氧气入口端口354之间延伸的第一臂353。氧气入口端口354可以连接到呼吸机100的氧气出口端口105，用于从其接收氧气。例如，第一臂353可包括用于将适配器152固定到氧气出口端口105的第一连接特征366。氧气内腔或导管355可在氧气入口端口354和主体部分360之间延伸穿过所述第一臂353以将在氧气入口端口354处接收的氧气引导至适配器152的主体部分360中。适配器152还包括氧气递送回路连接特征359(本文也称为“插管连接特征”)，其被配置为可释放地配合氧气递送回路，例如图1和2中所示的插管。当氧气递送回路在氧气递送连接特征359处连接到适配器152时，经由氧气入口端口354流入适配器152的氧气流出适配器152并经由氧气递送回路连接特征359进入氧气递送回路。
37.适配器152还包括在主体部分360和传感器连接端口357之间延伸的第二臂356。传感器连接端口357可以连接到呼吸机100的呼吸感测端口103。例如，第二臂356可以包括第二连接特征367，用于将适配器152固定到呼吸感测端口103。感测内腔358可以延伸穿过第二臂356，用于向呼吸机的呼吸感测端口103提供与患者呼吸相关联的参数(例如，压力)。如下文详细描述的，适配器152防止或至少减少从氧气入口端口354流向氧气递送回路连接特征359的氧气进入感测内腔358，但允许由患者的吸气努力引起的压力信号经由感测内腔358被传递到呼吸感测端口103以触发同步氧气递送。
38.图4是适配器152的分解图。如图所示，主体部分360可以包括第一端口461和第二端口462。第一端口461可以耦接到第一臂353，使得它与氧气内腔355流体连接。第二端口462可耦接至第二臂356，从而与感测内腔358流体连通。虽然第一臂353和第二臂356显示为分立的部件，但在一些实施例中，第一臂353和第二臂356的一个或两个可以与主体部分360整合成一体。主体部分360包括帽(cap)部分463和基部464。隔膜(diaphragm)或膜470和止动器(stopper)475的位置设置在在帽部分463和主体部分464之间。隔膜470和止动器475的额外细节在下文中参照图5a和5b进行描述。
39.图5a是适配器152的选择的方面的示意图。如图所示，隔膜470位置设置在主体部分360内并将主体部分360分成第一(例如，下部)腔室580和第二(例如，上部)腔室582。第一腔室580与氧气内腔355(通过第一端口461)和氧气递送回路150(通过氧气递送回路连接特征359)流体连通。第二腔室582与感测内腔358流体连通(通过第二端口462)。隔膜470包括围绕中央压力传递膜574周向延伸的升高部分或脊572。隔膜470可由基本上不透气且半柔性的材料组成，例如橡胶，硅酮等。因此，隔膜470通常防止流体或气体在第一腔室580和第二腔室582之间流动，但有助于第一腔室580中的压力变化至少部分地传递穿过压力传递膜574并进入第二腔室582。
40.止动器475的位置也设置在主体部分360内且邻近隔膜470。例如，在图5a所示的实
施例中，止动器475的位置设置在第一腔室580中(例如，在隔膜470和氧气内腔355之间)。止动器475包括多个开口578，其允许压力传递膜574感知第一腔室580内的至少一部分压力变化。止动器475还包括对应于隔膜470的升高部分572的一个或多个脊状突起。不受理论的束缚，预期止动器475减少或防止隔膜470倒转，例如，当第一腔室580内的压力显著小于第二腔室582内的压力时。
41.在操作过程中(例如，当系统10(图1)用于通过氧气递送回路(例如插管)向患者递送氧气时)，患者的初始吸气努力可能会在氧气递送回路150和第一腔室580中引起负压。止动器475防止隔膜470因第一腔室580中的负压而倒转。然而，由患者的吸气努力引起的负压至少部分地通过压力转换膜574被传递到第二腔室582。然后负压从第二腔室582通过感测内腔358传递到呼吸机100的呼吸感测端口103(图2)。结果，由患者的吸气努力引起的负压可以被呼吸感测端口103测量并用于在患者的吸气相期间触发氧气脉冲的递送。在一些实施例中，隔膜允许第一腔室和第二腔室之间100％的压力传递(例如，在患者的初始吸气努力期间，第一腔室580中的压力等于第二腔室582中的压力)。在其他实施例中，隔膜允许从第一腔室580到第二腔室582的小于100％的压力传递(例如，约90％，约80％，约70％，约60％，约50％等)，但压力传递足以指示患者呼吸的开始并触发氧气脉冲的递送。例如，在一些实施例中，隔膜470可以将至少50％的患者信号传递到感测内腔358。
42.一旦氧气脉冲被触发，呼吸机100就通过氧气递送回路150向患者递送氧气。因为适配器152的位置设置在氧气递送回路150和呼吸机100之间，所以氧气流过适配器152。更具体地说，氧气穿过氧气内腔355，进入第一腔室580，并在氧气递送回路连接特征359处进入氧气递送回路150。在一些实施例中，如图6a-7b所示，适配器152可包括另一流动路径，供氧气在其从氧气内腔355移动到氧气递送回路150时行进，其至少部分绕过第一腔室580以减少氧气对隔膜的影响470。不管是否有旁路，并且如前所述，隔膜470防止氧气从第一腔室580流到第二腔室582。预期这会提供几个优点。首先，它通过引导氧气流入氧气递送回路150而不是流入第二腔室582，并因此流入患者，从而节约(conserve)氧气。其次，它防止可能损坏呼吸机100上的传感器208和/或呼吸感测端口103的第二腔室582和感测内腔358内的压力升高超过阈值。例如，隔膜470可以防止在递送氧气脉冲期间，感测内腔358内和/或呼吸感测端口103处的压力超过约5psi，约6psi，约7psi，约8psi，约9psi，和/或约10psi。第三，隔膜470提供物理屏障以保护传感器208和呼吸感测端口103免受诸如冷凝或灰尘的环境条件的影响。
43.图5b图示了根据本技术的实施例配置的适配器152a的另一个实施例。适配器152a大体上类似于图5a中描述的适配器152，除了止动器475位置设置在第二腔室582中(例如，在隔膜470和感测内腔358之间)而不是在第一腔室580中，并且隔膜470的取向被翻转。结果，止动器475防止隔膜470在氧气被递送给患者时发生倒转。不受理论的束缚，将止动器放置在第二腔室582中还可以进一步降低氧气递送期间第二腔室582中产生的压力，并且因此通过减少隔膜470可以偏转到第二腔室582中的与呼吸感测端口103的距离来降低氧气递送期间呼吸感测端口103处的压力。但是，隔膜仍然可以响应于由患者的吸气努力产生的负压而偏转到第一腔室580中以将负压传递到第二腔室582中以触发氧气脉冲的递送。在一些实施例中，本文所述的适配器可在第一腔室580和第二腔室582两者中均具有止动器475。
44.图6a是适配器152的侧视图，图6b是适配器152沿图6a所示轴线a-a截取的剖视图。
图7a是适配器152的顶视图，图7b是适配器152沿图6所示轴线a-a截取的剖视图。首先参考图6b，主体部分360包括流体地耦接至氧气内腔355和氧气递送回路连接特征359的第一导管686。在操作期间，氧气从氧气内腔355经由第一导管686流向氧气递送回路连接特征359，如箭头f所示。第一导管686通常绕过第一腔室580(图6b中未显示)和第二腔室582以减少氧气流与隔膜470的相互作用。然而，如图7b最佳所示，通道785将第一导管686与第一腔室580流体地耦接，使得在隔膜470处仍感测到由患者的初始吸气努力引起的负压。如图6b和图7b所示，主体部分360还包括经由入口687流体地耦接到第二腔室582的第二导管688。第二导管688将第二腔室582流体耦接到感测内腔358。因此，第二腔室582中由患者的初始吸气产生的负压经由入口687和第二导管688被传递到感测内腔358。
45.适配器152可以采用本文明确示出的那些之外的其他形式。在一些实施例中，例如，适配器152可以包括多个隔膜和/或压力传输膜。适配器152还可以包括除隔膜470之外或代替隔膜470的可膨胀构件(例如，气囊)。可膨胀气囊可以由柔顺/弹性材料制成，被配置为将在患者的初始吸气努力的过程中在氧气递送回路中引起的负压的至少一部分传递至传感器，用于触发氧气脉冲和/或呼吸的递送，同时还防止传感器处的压力在氧气脉冲递送期间超过最大阈值。因此，可膨胀气囊也可以被描述为压力传递膜。此外，适配器152可包括泄压阀以防止传感器处的压力在递送氧气脉冲期间超过最大阈值。
46.本技术进一步提供用于向患者递送疗法的方法。例如，图8是使用呼吸机(例如本文所述的呼吸机100)向患者提供氧气疗法的方法800的流程图。方法800可以通过将适配器连接到呼吸机的感测端口和氧气出口端口而从步骤802开始。在一些实施例中，适配器可以与本文描述的适配器152大致相似或相同。因此，将适配器连接到感测端口可包括将感测内腔放置在适配器内与感测端口流体地连通，并且将适配器连接到氧气出口端口可包括将氧气内腔放置在适配器内与氧气出口端口流体地连通。方法800可以通过将氧气递送回路连接到适配器而在步骤802中继续。如前所述，氧气递送回路可以是传统的鼻插管，并且可以通过本领域已知的任何合适的方式(例如，通过摩擦配合)连接到适配器。在一些实施例中，适配器可与氧气递送回路一体地制造，从而省略步骤804。氧气递送回路也可以连接到患者。
47.通过经由呼吸机上的用户界面接收对应于“氧气模式”的选择的用户输入，方法800可以在步骤806中继续。例如，在一些实施例中，呼吸机可以包括触摸屏显示器，并且用户可以从疗法选项菜单中选择“氧气模式”。响应于在步骤806中接收到用户输入，呼吸机内的控制组件可以开启氧气模式，在该模式期间呼吸机向患者递送氧气脉冲。在一些实施例中，步骤806可以发生在步骤802和804之前。
48.在呼吸机以氧气模式运行时，方法800经由感测端口测量压力水平而在步骤808中继续。例如，感测端口可测量对应于经由适配器传递到感测端口的氧气递送回路内的压力的压力水平，如前文所述。方法800通过触发呼吸机中的氧气组件以至少部分地基于测得的压力水平提供氧气脉冲而在步骤810中继续。例如，氧气组件可以在测得的压力水平超过预定阈值时被触发，例如对应于患者初始吸气努力的阈值，使得氧气脉冲的递送与患者的自然吸气一致。在一些实施例中，预定阈值是0psi，并且当系统中的压力从正压转变为负压时触发氧气组件(表明患者已经开始吸气)。在另一个实施例中，预定阈值是对应于系统中的基线压力值的非零值，并且当系统中的压力低于系统中的基线压力值时氧气组件被触发。
在另一个实施例中，预定阈值是系统压力值的变化率。
49.一旦氧气组件被触发，方法800通过向患者递送氧气脉冲而在步骤812中继续。这可以包括，例如，引导来自呼吸机的氧气脉冲通过耦接到呼吸机的氧气出口端口的适配器，并进入氧气递送回路以递送给患者。如前所述，适配器可以防止在递送氧气脉冲期间感测端口处的压力水平超过最大阈值(例如，5psi，10psi等)。方法800可以通过迭代地重复步骤808，810，和812以向患者提供与患者呼吸同步的氧气脉冲而继续。
50.图9是根据本技术的实施例的使用呼吸机向患者提供氧气疗法和通气疗法的方法900的流程图。方法900可以开始于步骤902，经由呼吸机上的用户界面接收对应于“组合模式”的选择的用户输入，其包括通气疗法和氧气疗法。例如，在一些实施例中，呼吸机可以包括触摸屏显示器，并且用户可以从疗法选项菜单中选择“组合模式”。在一些实施例中，当呼吸机已经在氧气模式下操作以向患者递送氧气脉冲时接收用户输入，如图1所描述的。从而，步骤902可以发生在图8描述的步骤808，810，和812的迭代过程期间的任何时间点。以下对方法900的描述将针对这样的实施例，其中当用户选择组合模式时呼吸机已经在氧气模式下运行。然而，正如本领域技术人员将从本文的公开内容理解的那样，也可以在呼吸机以通气模式运行或者既不以通气模式也不以氧气模式运行时接收步骤902中的用户输入。
51.方法900可以通过将患者回路(例如，患者回路110)的第一端部分连接到吸入气体出口端口(例如，呼吸机100的主呼吸机连接件104)而在步骤904中继续。患者回路可以是本领域已知的用于向患者递送通气疗法的任何合适的患者回路，例如细长的波纹管。方法900可以通过将耦接到患者回路的第二端部分的通气面罩的位置设置在患者的嘴和/或鼻子上方而在步骤906中继续。如果患者已经在接受氧气疗法，将通气面罩的位置设置在患者的嘴和/或鼻子上可包括将通气面罩的位置放置在向患者递送氧气的氧气递送回路(例如，鼻插管)上方。
52.在呼吸机以组合模式运行时，方法900通过经由感测端口测量压力水平而在步骤908中继续。例如，感测端口可以持续测量对应于经由适配器传递到感测端口的氧气递送回路内的压力的压力水平，如图8所述。方法900通过触发(1)呼吸机中的氧气组件以提供氧气脉冲，以及(2)呼吸机中的通气组件以至少基于部分所测得的压力水平提供吸入气体(例如，空气)，以在步骤910中继续。例如，当测得的压力水平超过预定阈值(例如对应于患者初始吸气努力的阈值)时可以触发氧气组件和通气组件，使得氧气脉冲和吸入气体的递送与患者的自然吸气相一致。
53.一旦通气组件和氧气组件被触发，方法900通过将氧气脉冲和吸入气体递送给患者而在步骤912中继续。如上文关于方法800所述，氧气脉冲可以从呼吸机通过耦接到呼吸机的氧气出口端口的适配器被引导，并且进入氧气递送回路以被递送给患者。吸入气体可以从呼吸机通过患者回路被引导入通气面罩中以被递送给患者。在一些实施例中，氧气脉冲和吸入气体被同时递送给患者。在其他实施例中，首先递送氧气脉冲，并且在脉冲递送终止时或终止后递送吸入气体。然而，即使当氧气和吸入气体的递送被抵消时，吸入气体仍然在患者的自然吸气相期间被递送。此外，尽管描述为在患者的自然吸气相期间提供吸入气体，但是本领域的技术人员将理解，方法900还可以包括在患者的整个呼吸循环期间(例如，在患者的吸气和呼气相期间)在患者回路内提供正压，与呼气末正压(peep)通气一致。方法900可以通过迭代地重复步骤908，910，和912以将与患者的呼吸同步的氧气脉冲和吸入气
体提供给患者而继续。
54.正如本领域的技术人员将从本文的公开内容理解的那样，在不脱离本技术的范围的情况下，可以省略上述系统的各种部件。例如，在一些实施例中，可以省略适配器，并且氧气递送回路(例如插管)可以具有在呼吸感测端口103和患者之间延伸的第一内腔以及在氧气出口端口105和患者之间延伸的第二内腔。第一内腔可用于感测患者吸气的开始，第二内腔可用于向患者递送氧气脉冲。第一和第二内腔可以流体地隔离以确保在施加氧气脉冲期间呼吸感测端口103保持与氧气出口端口105流体地隔离。
55.同样，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将上文未明确描述的附加组件添加到系统中。例如，应当理解，出于说明的目的，本文已经描述了本技术的特定实施例，但是没有详细示出或描述公知的结构和功能以避免不必要地模糊本技术实施例的描述。此外，尽管上文出于说明目的描述了本技术的特定实施例和示例，但是如相关领域的技术人员将认识到的那样，在本技术的范围内可以进行各种等效修改。例如，虽然步骤以给定的顺序呈现，但是备选实施例可以以不同的顺序执行步骤。还可以组合本文描述的多种实施例以提供进一步的实施例。因此，本技术不限于本文明确标识的配置，而是包含所描述的系统和方法的变化和变更。
56.此外，虽然已经在那些实施例的上下文中描述了与本技术的一些实施例相关联的优点，但是其他实施例也可以展示这样的优点，并且并非所有实施例都必须展示这样的优点以落入本技术的范围内。因此，本公开和相关技术可以涵盖本文未明确示出或描述的其他实施例。
57.除非上下文另有明确要求，否则在整个描述和示例中，词语“包含(comprise)”，“包含(comprising)”等应在包容性意义上进行解释，而不是排他性或穷尽性；也就是说，在“包括但不限于”的意义上解释。如本文所用，术语“连接”，“耦接”，或其任何变体表示两个或多个元件之间的任何直接或间接连接或耦接；元件之间的耦接连接可以是物理的，逻辑的，或它们的组合。此外，在本技术中使用“本文”，“上文”，“下文”和类似含义的词语时，应指代整个申请，而不是指本技术的任何特定部分。在上下文允许的情况下，以上具体实施方式中使用单数或复数的词语也可以分别包括复数或单数。如本文所用，“a和/或b”中的短语“和/或”指单独的a，单独的b，以及a和b。此外，在本文提及的具体整数具有与实施例相关的本领域已知的等同物时，这些已知的等同物视作并入本文，如同单独阐述一样。

技术特征：
1.一种为患者提供疗法的呼吸机系统，包括：通气组件，配置为提供至少部分由吸入气体组成的呼吸，该通气组件包括用于向患者回路提供吸入气体的通气端口；氧气组件，配置为提供氧气脉冲，该氧气组件包括用于将氧气脉冲递送到氧气递送回路的氧气端口；和传感器，配置为测量压力水平以触发呼吸和/或氧气脉冲的递送，其中系统可在以下三种模式之间转换：(a)通气组件向患者回路提供吸入气体的通气模式，(b)氧气组件向氧气递送回路提供氧气脉冲的氧气模式，和(c)通气组件向患者回路提供吸入气体以及氧气组件向氧气递送回路提供氧气脉冲的组合模式。2.根据权利要求1所述的呼吸机系统，还包括控制模块，该控制模块被配置为在通气模式，氧气模式，和/或组合模式之间转换该系统。3.根据权利要求2所述的呼吸机系统，其中，所述控制模块被配置为在通气模式，氧气模式，和/或组合模式之间自动转换所述系统。4.根据权利要求2所述的呼吸机系统，其中，所述控制模块被配置为响应于用户输入在通气模式，氧气模式，和/或组合模式之间转换系统。5.根据权利要求1-4中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述患者回路不同于所述氧气递送回路。6.根据权利要求1-5中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述氧气递送回路是插管。7.根据权利要求1-6中任一项所述的呼吸机系统，还包括外壳，其中通气组件和氧气组件的位置设置在外壳中。8.根据权利要求1-7中任一项所述的呼吸机系统，还包括被配置为与氧气出口端口，氧气递送回路，和传感器对接的适配器，其中适配器被进一步配置为(i)将患者的初始吸气努力期间氧气递送回路中引起的负压的至少一部分传递到传感器以触发氧气脉冲和/或呼吸的递送，并且(ii)将氧气脉冲从氧气出口端口引导至氧气递送回路。9.根据权利要求8所述的呼吸机系统，其中，所述适配器进一步配置成(iii)防止所述传感器处的压力在氧气脉冲递送期间超过最大阈值。10.根据权利要求8或权利要求9所述的呼吸机系统，其中，所述适配器包括压力传递膜。11.根据权利要求8-10中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述适配器包括泄压阀。12.根据权利要求1-11中任一项所述的呼吸机系统，还包括氧气递送回路，并且其中氧气递送回路包括：第一内腔，配置成在容纳传感器的传感器端口和患者之间延伸，以及第二内腔，配置成在氧气端口和患者之间延伸，其中第一内腔和第二内腔是流体地隔离的。13.一种用于为患者提供疗法的呼吸机系统，包括：通气组件，配置为提供至少部分由吸入气体组成的呼吸，该通气组件包括用于将吸入气体递送至患者回路的吸入气体出口端口；氧气组件，配置为提供氧气脉冲，氧气组件包括用于将氧气脉冲递送到氧气递送回路的氧气出口端口；
传感器被配置为测量压力水平，其中测得的压力水平用于触发呼吸和/或氧气脉冲的递送；和适配器，配置成与氧气出口端口，氧气递送回路，和传感器对接，其中适配器进一步配置成(i)将患者初始吸气期间氧气递送回路中引起的负压的至少一部分传递至传感器以触发氧气脉冲和/或呼吸的递送，(ii)将氧气脉冲从氧气出口端口引导至氧气递送回路，以及(iii)防止传感器处的压力超过递送氧气脉冲期间的最大阈值。14.根据权利要求13所述的呼吸机系统，其中，所述适配器包括压力传递膜，所述压力传递膜配置成将氧气脉冲与传感器流体地隔离。15.根据权利要求14所述的呼吸机系统，其中，所述适配器还包括位置设置为临近压力传递膜的止动器，其中，所述止动器配置成防止所述压力传递膜在患者的初始吸气努力期间发生倒转。16.根据权利要求15所述的呼吸机系统，其中，所述止动器的位置设置在压力传递膜和氧气出口端口之间。17.根据权利要求14所述的呼吸机系统，其中，所述适配器还包括位置设置为邻近压力传递膜的止动器，其中所述止动器配置成防止所述压力传递膜在氧气脉冲的递送期间发生倒转。18.根据权利要求17所述的呼吸机系统，其中，所述止动器的位置设置在所述压力传递膜和所述传感器之间。19.根据权利要求14-18中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述压力传递膜包括隔膜和/或可膨胀构件。20.根据权利要求13-19中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述最大阈值在约5psi和约10psi之间。21.根据权利要求13-19中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述最大阈值为约5psi。22.根据权利要求13-21中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述患者回路不同于所述氧气递送回路。23.根据权利要求13-22中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述氧气递送回路是插管。24.根据权利要求13-23中任一项所述的呼吸机系统，还包括外壳，其中所述通气组件和所述氧气组件的位置设置在所述外壳中。25.根据权利要求13-24中任一项所述的呼吸机系统，还包括配置成接收测得的压力水平的控制模块，其中控制模块进一步配置成当测得的压力水平超过预定义的阈值时触发呼吸和/或氧气脉冲的递送。26.根据权利要求13-25中任一项所述的呼吸机系统，其中，该系统被配置为同时经由患者回路提供呼吸和经由氧气递送回路提供氧气脉冲。27.一种呼吸机系统，可在通气模式下运行以向患者递送通气疗法，并可在氧气模式下运行以向患者递送氧气，该系统包括：便携式呼吸机，其中所述便携式呼吸机包括——外壳，位置设置在外壳中的通气组件，其中，在通气模式期间，通气组件被配置为提供至少部分由吸入气体组成的呼吸，
吸入气体出口端口，用于在通气模式期间将吸入气体从通气组件递送到患者回路，位置设置在外壳中的氧气组件，其中，在氧气模式期间，氧气组件被配置为提供氧气脉冲，氧气出口端口，用于在氧气模式期间将氧气脉冲从氧气组件递送到氧气递送回路，以及传感器端口，包括配置成测量压力水平的传感器，其中测得的压力水平用于在通气模式期间触发吸入气体的递送和/或在氧气模式期间触发氧气脉冲的递送；和适配器，其中所述适配器包括——可耦接到氧气出口端口的第一内腔，与第一内腔流体连通的氧气递送回路连接特征，其中氧气递送回路连接特征可耦接到氧气递送回路，可耦接到传感器端口的第二内腔，以及将第二内腔与第一内腔流体隔离的膜，其中所述适配器被配置成(i)将在患者的初始吸气努力期间在氧气递送回路中引起的负压的至少一部分传递到传感器端口，以及(ii)将氧气脉冲从氧气出口端口经由第一内腔引导至氧气递送回路。28.根据权利要求27所述的呼吸机系统，其中所述适配器还包括位置设置为临近所述膜的止动器，其中所述止动器被配置成防止所述膜在患者的初始吸气努力期间发生倒转。29.根据权利要求28所述的呼吸机系统，其中，所述止动器的位置被设置在所述膜和所述第一内腔之间。30.根据权利要求27所述的呼吸机系统，其中，所述适配器还包括位置设置为临近所述膜的止动器，其中所述止动器被配置成防止压力传递膜在氧气脉冲的递送期间发生倒转。31.根据权利要求30所述的呼吸机系统，其中，所述止动器的位置设置在所述膜和所述第二内腔之间。32.根据权利要求27-32中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述适配器还被配置为防止所述传感器处的压力在氧气脉冲递送期间超过最大阈值。33.根据权利要求32所述的呼吸机系统，其中，所述最大阈值为约5psi至约10psi。34.根据权利要求32所述的呼吸机系统，其中，所述最大阈值约为5psi。35.根据权利要求27-34中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述患者回路不同于所述氧气递送回路。36.根据权利要求27-35中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述氧气递送回路是插管。37.根据权利要求27-36中任一项所述的呼吸机系统，其中，所述系统被配置为经由患者回路提供呼吸和经由氧气递送回路提供氧气脉冲。38.一种使用呼吸机向患者提供治疗的方法，该呼吸机可在用于向患者递送通气疗法的通气模式和用于向患者递送氧气的氧气模式下操作，该方法包括：经由呼吸机中的一个或多个传感器测量压力水平；当测得的压力水平超过预定阈值时，触发氧气组件以提供氧气脉冲；和向患者递送氧气脉冲，其中向患者递送氧气脉冲包括通过(i)耦接到呼吸机的氧气出口端口和感测端口的适配器，和(ii)耦接到适配器和患者的氧气递送回路来引导所述氧气
脉冲；其中所述适配器将在患者的初始吸气努力期间在氧气递送回路中引起的负压的至少一部分传递到所述感测端口，并且其中所述适配器防止在递送氧气脉冲期间感测端口处的压力水平超过最大阈值。39.根据权利要求38所述的方法，还包括：接收对应于通气疗法请求的用户输入；当测得的压力水平超过预定阈值时，除了触发氧气组件以提供氧气脉冲外，还触发通气组件以向患者提供吸入气体；和经由患者回路将吸入气体递送至患者，其中患者回路与氧气递送回路流体地隔离。40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述患者回路包括患者面罩，并且其中所述氧气递送回路包括鼻插管。41.根据权利要求40所述的方法，还包括在触发通气组件以向患者提供吸入气体之前将患者面罩的位置设置在插管上方。42.根据权利要求38-41中任一项所述的方法，其中，所述最大阈值为约5psi至约10psi。43.根据权利要求38-41中任一项所述的方法，其中，所述最大阈值约为5psi。44.一种使用呼吸机治疗患者的方法，该方法包括：在氧气模式下操作呼吸机，以经由耦接到呼吸机的氧气递送回路向患者提供一个或多个氧气脉冲，其中在氧气模式下，患者不接收通气气体；和响应于用户输入，以组合模式操作呼吸机以(1)经由氧气递送回路向患者提供一个或多个氧气脉冲，以及(2)经由耦接到呼吸机的通气气体递送回路向患者提供通气气体，其中，在从氧气模式到组合模式的转变期间，患者保持持续连接到氧气递送回路并接收氧气脉冲。45.根据权利要求44所述的方法，其中通气气体递送回路包括患者面罩并且氧气递送回路包括插管，该方法还包括在以组合模式操作呼吸机之前将患者面罩的位置设置在插管上方。46.根据权利要求44或权利要求45所述的方法，其中所述呼吸机是便携式的。

技术总结
本技术涉及可提供通气疗法和氧气疗法的呼吸机系统。本文所述的系统可包括可向患者回路提供吸入气体的通气组件和可向氧气递送回路提供氧气脉冲的氧气组件。在一些实施例中，氧气递送回路不同于患者回路。例如，患者回路可包括耦接至通气面罩的波纹管，并且氧气递送回路可包括鼻插管。通气面罩可以放置在鼻插管上方，以便患者可以接收吸入气体和氧气脉冲。以便患者可以接收吸入气体和氧气脉冲。以便患者可以接收吸入气体和氧气脉冲。


技术研发人员：约瑟夫
受保护的技术使用者：万泰生命系统公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2023/10/7