[发明专利]使用定位于可呼吸气体流的同一侧上的检测器和发射器来监测所述可呼吸气体流的成分的系统和方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于使用位于可呼吸气体流的同一侧上的发射器和检测器来监测所述可呼吸气体流的成分的方法和设备。

背景技术

存在许多被构造成监测正被输送给受试者的可呼吸气体流的成分的现有系统。一些此类系统主要是对成分进行光学检测。通常，将一束电磁辐射传输通过所考虑的可呼吸气体流的样本，在另一侧上的光学检测器则在所述电磁辐射已通过所述可呼吸气体流之后测量所述电磁辐射的一个或多个参数。例如，所述一个或多个参数可以包括光学频带边(optical band edge)、频带透射性(band transmission)或频带吸收性(band absorption)。此类配置称为非色散(ND)系统。

发明内容

因此，本发明的一个或多个方面涉及一种被构造成监测呼吸回路内的可呼吸气体流的成分的气体测量模块，所述呼吸回路与受试者的气道流体连通。在一些实施例中，气体测量模块包括发射器、检测器和光学元件。所述发射器被构造成发射红外电磁辐射。所述检测器被构造成产生输出信号，所述输出信号传递与入射到检测器上的电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。所述光学元件被构造成引导由发射器发射的电磁辐射通过第一侧到达取样室中。所述取样室具有第一开口和第二开口，并且被构造成在所述第一开口和第二开口之间形成流路，使得所述呼吸回路内的可呼吸气体流通过所述流路。光学元件被构造成引导所发射的电磁辐射通过取样室的第一侧、横穿取样室到与取样室的第一侧相反的所述取样室的第二侧、往回横穿取样室到所述取样室的所述第一侧、并到达检测器上，使得由检测器产生的输出信号传递与已横越取样室和其中的可呼吸气体流两次的所发射电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。所述光学元件中的至少一个是复曲面元件(toric element)。

本发明的另一方面涉及一种监测呼吸回路内的可呼吸气体流的成分的方法，所述呼吸回路与受试者的气道流体连通。在一些实施例中,所述方法包括：发射红外电磁辐射；引导由发射器发射的电磁辐射通过取样室的第一侧到取样室内、横穿取样室到达与所述取样室的第一侧相反的取样室的第二侧、往回横穿取样室到达取样室的第一侧、并到达检测器上，其中所述取样室具有第一开口和第二开口，并且被构造成在第一开口和第二开口之间形成流路，使得所述呼吸回路内的可呼吸气体流通过所述流路，使得电磁辐射来回横穿所述流路和其中的可呼吸气体流，并且其中由至少一个复曲面光学元件部分地执行所述引导；以及产生输出信号，所述输出信号传递与已横越取样室以及其中的可呼吸气体流两次的电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。

本发明的另一方面涉及一种用于监测呼吸回路内的可呼吸气体流的成分的系统，所述呼吸回路与受试者的气道流体连通。在一些实施例中，所述系统包括：用于发射红外电磁辐射的装置；用于产生输出信号的装置，所述输出信号传递与入射到所述用于产生输出信号的装置上的电磁辐射的一个或多个参数有关的信息；以及用于引导的装置，所述用于引导的装置引导由发射器发射的电磁辐射通过取样室的第一侧进入所述取样室中、横穿所述取样室、到达与所述取样室的第一侧相反的取样室的第二侧、往回横穿取样室到达取样室的第一侧、并到达所述用于产生输出信号的装置上，使得所述输出信号传递与已横越取样室以及其中的可呼吸气体流两次的电磁辐射的一个或多个参数有关的信息，其中取样室具有第一开口和第二开口，并且被构造成在第一开口和第二开口之间形成流路，使得所述呼吸回路内的可呼吸气体流通过所述流路，使得电磁辐射来回地横穿所述流路和其中的可呼吸气体流，并且其中所述用于引导的装置包括至少一个复曲面光学元件。

在参考附图考虑下列说明和随附权利要求时，本发明的这些和其它目标、特征和特性、以及结构的有关元件的操作方法和功能、以及制造的经济性将变得显而易见，所有附图、说明和随附权利要求形成该说明书的一部分，其中相同的元件符号指定各图中的对应部件。然而，应当明确地了解，所述图示仅出于例示性和说明性的目的，而不打算限定本发明的限定范围。

附图说明

图1是被构造成监测正被输送给受试者的可呼吸气体流的成分的系统；

图2是气道适配器和气体测量模块；

图3是气道适配器和气体测量模块；

图4示出了气体测量模块的光学系统；

图5示出了气体测量模块的光学系统；

图6示出了气体测量模块的光学系统；以及

图7示出了一种监测正被输送给受试者的可呼吸气体流的成分的方法。

具体实施方式