[发明专利]给呼吸机提供混合气的方法以及实施这种方法的装置

说明书

本发明涉及一种给呼吸机提供混合气的方法，在该方法中，多种 彼此不同的气体通过换档阀被输送到混合室中，其中换档阀周期性地 (getaktet)开启和关闭，并且混合室中的压力被监测，本发明还涉及 一种实施该方法的相应装置。

为制造混合汽，在这种方法中应用了电子控制的换档阀，这些换 档阀彼此分开地对输入介质的流量进行调节，随后把混合室灌满根据 由换档算法所规定的换档阀周期，对输入介质的流量进行调节。由此 在压力同样确定的情况下，在混合室中产生确定的混合比例。

前面所述类型的方法和相应的装置例如由US 4 576 159可知。在 这种已知的方法中应用了换档阀，它们分别以脉冲方式被驱动。因为 通过换档阀的脉冲驱动会产生很大的压力波动，为此建议，把分别通 过阀门导入的气流输入到储气罐中，在此储气罐中压力被平均，并进 行相应地被监测。为此目的，在储气罐中设置有弹性膜片，或设置有 阀门，用于使压力保持恒定。其中储气罐当作混合室使用，并应从根 本上消除气体压力的波动。

其它已知的装置例如从US 3 626 963可知，其中换档阀的换档频 率会受影响。在US 3 895 642中可得知，使用差压阀，用于实现期望 的混合比例，其中US 4 380 233描述了带有特定的、用于驱动电磁阀 的换档装置的呼吸机，借助该电磁阀除了预设用于加以脉冲的阀门的 换档频率，还可以预设吸气时间和呼气时间的比例。

所有已知的装置都用于提供由两种气体组分所组成的混合气，特 别是由氧气和压缩空气组成的混合气，带有可选的混合比例，如可能 还可以带有可选的压力。在用于喷射换气的现代喷射呼吸机种，必须 应用高得多的工作压力或喷射压力，以保证在病人的肺部中进行有足 够的气体交换。通常喷射压力必须达到直到4bar的数量级，其中用比 例阀或换档阀工作的已知系统通常在第一个工作步骤中调节气体的浓 度，随后在下面的工作步骤中调节期望的工作压力。这种系统通常只 能给喷射通气机提供不充分的压力恒定性，且通常提供的气流量也非 常小。流动性能通常与设定的混合比例紧密有关，这意味着，呼吸机 的输出压力以及一系列的其它调节参数都要随着氧气浓度变化。

本发明的目的在于，不依赖于预先设定的混合比例和总是变化的 吸气量，总是确保恒定的混合比例和压力比例，用于可以在压力相应高 时把相应高的气流输送到喷射呼吸机中。

为完成此任务，按照本发明的方法基本在于：彼此不同的气体分 别通过多个平行设置的换档阀来导送，并如此地控制换档阀，使得在 数量上应于粗略的气体混合比例的、分别配属于所述彼此不同的气体 的换档阀被同步地开启和关闭。通过对于不同的气体，例如氧气和空 气，分别平行地设置多个阀门，并通过选择相应数量的每次要开启的 阀门，可粗略地确保期望的混合比例，并此外也确保期望的通流量。 这些分别作为基础调节的阀门或阀门组，可相应同步地周期性被驱 动，其中各自的气流被输入到混合室。因此混合室在单位时间内可以 直接获得期望的气体质量(Gasmasse)，并获得期望混合比例的相应 气流。为了确保能精确调整到期望的混合比例，而不会影响各自预先 规定的通流量，根据本发明的方法这样带有优点地改进：另外至少一 个用于匹配到确定的混合比例的换档阀相对于其他换档阀不同步地被 开启和关闭，其中每次被开启的其他阀门的总数保持恒定。现在所述 另一阀门或其它的阀门被不同步地驱动，从而当例如在氧气管线中的 阀门被关闭，那么在空气管线或其它气体管线中的阀门就被开启。这 种交替式工作的结果是，气体通流量总体上可以保持恒定，并相应地 可精确调整期望的混合比例。为此优选这样进行，即每次开启的阀门 总数目取决于期望的流量进行选择，并保持恒定。各自周期性或脉冲 地被驱动的换档阀可相应于压力调节的要求被脉冲式地驱动，其中压 力自身可以以传统方式进行两点调节(Zweipunktregelung)，相应的 控制信号可以直接提供给换档阀。气体可通过节流阀进行分支，并输 送给气体分析设备，因此可连续地检测混合比例，并控制质量。