專利名稱：用于分析呼吸氣體的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于分析連接于呼吸器的病人的呼吸氣體的設(shè)備。這種設(shè)備包括一個用于可卸式裝配的聚水器的夾持部件，該夾持部件具有一連接部，該連接部將無液體的氣體從聚水器通至分析部件。夾持部件設(shè)有一個測量呼吸氣體中氧氣的氧氣測量部件，該氧氣測量部件可卸式安裝在所述夾持部件上。
本發(fā)明也涉及上述氧氣測量部件。
背景技術(shù)：
在呼吸監(jiān)護領(lǐng)域中，例如，在病人麻醉的情形中，往往需要測量和監(jiān)視大量的病人的氣體如二氧化碳、一氧化二氮、氧氣和麻醉劑。這往往是通過所謂的橫向流動測量分析器完成的，所述橫向流動測量分析器將微量的來自病人呼吸循環(huán)的試樣流引至一相鄰的儀器，該儀器包括一個氣體分析部件，在該部件中進行實際的氣體分析。氣體分析原理往往是以下述事實為基礎(chǔ)的許多氣體吸收不同的波長的紅外能，即，對于有關(guān)的物質(zhì)所吸收的波長是特定的。
但是，氧氣難于用這種原理測量，這是由于所述氣體在與其它氣體相同的紅外范圍內(nèi)沒有顯著的吸收，而且與所述其它氣體相比，吸收峰值也相當弱的緣故。儀器往往包括一個單獨測量氧氣的第二分析部件。該第二分析部件的基礎(chǔ)往往是利用氧氣的順磁性的分析原理。但是，這種部件價格高、相當重，而且在分析儀器中占據(jù)很大空間，也難于接近。另一缺點在于，不能使用一個部件與產(chǎn)生強磁場的磁共振設(shè)備相結(jié)合來進行以氧氣的順磁性為基礎(chǔ)的測量。
另一個可能性是用燃料電池來測量氧氣?，F(xiàn)有不同種類的燃料電池，但它們一般包括由電解質(zhì)分開的陽極和陰極，并且當供應反應物時產(chǎn)生電流。反應物通常是分別在陽極和陰極供應的氫氣和氧氣，產(chǎn)生的電流與氧氣的分壓成正比。在這個領(lǐng)域內(nèi)重要的是燃料電池可靠且快速地測量氧氣。例如，一個小孩具有大約每分鐘40-60次呼吸的高呼吸頻率，這樣就需要使燃料電池引起反應的時間低于大約0.5秒。但是，引起反應時間這么低的燃料電池消耗得相當快，大約每6至12個月就需要換一次。
當測量病呼吸氣體時的另一個問題在于，濕汽、分泌液、血液、細菌等易伴隨著試樣，這是不可避免的。如果這些物質(zhì)進入儀器，存在的潛在危險是儀器就會永久性損壞。
WO 00/45884公開了一種使液體與氣體分離的液體分離器，該分離器包括一個聚水器，它可卸式裝配在一個夾持部件內(nèi)，該夾持部件連接于分析儀器。聚水器可有效地防止?jié)駳夂推渌泻ξ镔|(zhì)進入分析儀器。
但是，本申請的發(fā)明人已認識到對分析呼吸氣體設(shè)備的需要，這種設(shè)備應能防止分析儀器被濕氣損壞，該設(shè)備包括成本低、體積小、重量輕的氧氣測量部件，從分析儀器外易于接近并能夠與磁共振設(shè)備一起使用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于分析連接于呼吸器的病人的呼吸氣體的設(shè)備。采用這種設(shè)備，可防止?jié)駳鈸p壞分析儀器，呼吸氣體中的氧氣含量是在一個氧氣測量部件中測量的，這種呼吸氣體成本低、體積小、重量輕，并且是可卸式裝配的，易于從分析儀器外面接近。另外，所述氧氣測量部件與磁共振設(shè)備一起使用并不敏感。
這些目的是由獨立權(quán)利要求的前序部分所述且由獨立權(quán)利要求的特征部分的特征所提供的設(shè)備實現(xiàn)的。
優(yōu)選實施例是在從屬權(quán)利要求中描述的。


現(xiàn)在對照以下附圖詳述本發(fā)明。
圖1示意地表示按照本發(fā)明的用于分析呼吸氣體的設(shè)備的一優(yōu)選圖2示意地表示按照本發(fā)明的用于分析呼吸氣體的設(shè)備的第二優(yōu)選實施例的主氣流，圖3斜向從前面表示在優(yōu)選實施例中的夾持部件，在該夾持部件前面可卸式裝配有氧氣測量部件，圖4斜向從前面表示在優(yōu)選實施例中的夾持部件，在該夾持部件內(nèi)可卸式裝配有氧氣測量部件，圖5斜向從前面表示在優(yōu)選實施例中的夾持部件，可卸式裝配的氧氣測量部件在內(nèi)部處于鎖緊位置上，圖6從后面表示優(yōu)選實施例中的夾持部件，以及圖7表示內(nèi)部帶有燃料電池的優(yōu)選實施例中的夾持部件的水平剖面。
具體實施例方式
如圖1所示，在優(yōu)選實施例中氣體試樣取自一個例如被麻醉的病人(未畫出)的呼吸循環(huán)。氣體試樣被引入一聚水器4的連接部2，聚水器可卸式裝在一夾持部件6上，夾持部件則連接于一分析儀器8。下文將詳述的聚水器4，以及夾持部件6，最好是但又不局限于WO00/45884中描述的那樣，聚水器適于捕獲并保存氣體試樣的水份，以及防止細菌和其它不想要的物質(zhì)進入分析儀器8。無液體的氣體試樣從聚水器4經(jīng)由連接于夾持部件6的第一管10被引至一個分析儀器8內(nèi)的氣體分析部件(未畫出)，該氣體分析部件例如采用紅外技術(shù)測量無液體的氣體試樣的氣體成份。如上所述，由于很難用紅外技術(shù)測量氧氣，因而無液體的氣體試樣在完成測量后從氣體分析部件經(jīng)由第二管12返回夾持部件6并送至氧氣測量部件14，該氧氣測量部件可卸式安裝在夾持部件6上。氧氣測量部件14將在下文中詳述。氧氣測量部件14測量無液體的氣體試樣的氧氣含量，并將最好為電信號形式的關(guān)于所述含量的信息通過裝置16送至分析儀器8。氧氣測量部件14也可適于將氧氣測量部件14的狀態(tài)信息最好經(jīng)由裝置16送至分析儀器8。
在氧化測量以后，無液體的氣體試樣經(jīng)由第三管18從氧氣測量部件14經(jīng)由夾持部件16被送至分析儀器8內(nèi)的一個氣泵(未畫出)，該氣泵控制管路系統(tǒng)中氣體的流動速率。所述泵使無液體的氣體試樣從分析儀器8送回病人(未畫出)的呼吸循環(huán)或送至一個部位(未畫出)，在該部位防止對接近儀器8的例如在室外的人員產(chǎn)生負面影響。為了在氣體試樣被引至分析儀器8之前有效地捕獲氣體試樣的水份，上述泵最好通過第四管20并通過夾持部件6直接連接于聚水器4，以便在聚水器4中形成負壓力。在這種情形中，第四管20最好設(shè)有一個節(jié)流閥(未畫出)。
如圖3所示，夾持部件6適于將聚水器4容納在一個凹部22內(nèi)，并可連接于分析儀器8。夾持部件6象WO00/45884中公開的那樣最好設(shè)有電接觸元件24，26，其適于檢測插入夾持部件6內(nèi)的聚水器4的存在及類型，如分別用于成人和兒童的聚合器。夾持部件6也設(shè)有兩個連接器28，30，其用于分別連接通至分析儀器8的第一管10和第四管20，以及用于連接于聚水器4的氣體通道(未畫出)。
夾持部件6還適于將氧氣測量部件容納在聚水器后面，最好容納在夾持部件6下部的一個第二凹部32內(nèi)。在凹部32的背部設(shè)有槽33，槽33適于接合設(shè)在氧氣測量部件14上的相應突出裝置41，見下面的描述。
夾持部件6設(shè)有連接器34和36，以便分別用于連接第二管12和第三管18，這些管源自或通至分析儀器8。
另外，夾持部件6設(shè)有適于將關(guān)于無液體的氣體中氧氣含量的信息從氧氣測量部件14送至分析儀器8的裝置16。該裝置在優(yōu)選實施例中包括在第二凹部32的背部中的電觸頭38，所述觸頭通過電纜40連接于分析儀器8。但是，上述裝置并不局限于通過電通訊輸送關(guān)于氧氣含量的信息，而所述信息例如也可以通過光纖、無線電波或通過紅外線傳送。
在優(yōu)選實施例中，氧氣測量部件14是燃料電池。燃料電池在使用中并不局限于上述類型的燃料電池，而也可以是適于測量氧氣的任何燃料電池。但是，氧氣測量部件14能夠可卸式安裝在夾持部件6上。因此，氧氣測量部件14在優(yōu)選實施例中設(shè)有相應于槽33的突出邊緣41，因而當借助扭轉(zhuǎn)運動將氧氣測量部件14插入夾持部件6的第二凹部32時，槽33接合上述邊緣41，使氧氣測量部件14處于鎖緊位置。為了易于借助上述扭轉(zhuǎn)運動插入上述第二凹部32，氧氣測量部件14設(shè)有突出翼部43。為了易于將氧氣測量部件14從其鎖緊位置卸除，氧氣測量部件14設(shè)有一個凹口45，在該凹口45中，可以插入一個改錐或類似工具，以便進行反向扭轉(zhuǎn)，將氧氣測量部件14從被鎖緊位置移開。其后翼部43也便于卸下氧氣測量部件14。翼部43和凹口45當然也可以具有不同的結(jié)構(gòu)，只要適于使氧氣測量部件14方便地插入夾持部件6及從其卸下即可。
但是，氧氣測量部件14的插入及鎖緊并不局限于上述優(yōu)選的插入方法。也有將氧氣測量部件14能夠可卸地安裝在夾持部件6上的方式。例如，氧氣測量部件14可設(shè)有突出銷子(未畫出)，所述突出銷于相應于第二凹部32背部中的孔。氧氣測量部件14和第二凹部也可設(shè)有螺紋(未畫出)，使氧氣測量部件14可擰入第二凹部32，或者，氧氣測量部件14例如也可沿其周緣設(shè)有適當尺寸的O形圈(未畫出)，使氧氣測量部件14可被推入第二凹部32并借助摩擦保持在第二凹部內(nèi)。
氧氣測量部件14設(shè)有用于接納及放出來自分析儀器8的無液體的氣體的裝置，即，一條氣體通道，該氣體通道相應于夾持部件6中的連接器34和36，并與其連通。在優(yōu)先實施例中，無液體的氣體從分析儀器8通過連接器34輸送，并遇到在氧氣測量部件14背部中的膜35，通過所述膜35，無液體的氣體被送入氧氣測量部件14。在測量氧氣含量以后，無液體的氣體通過所述膜35輸送，并通過連接器36送出，返回分析儀器8。采用了這種布置，進入氧氣測量部件14的無液體的氣體的量被盡量減少，過量的氣體(如虛線箭頭所示)被送至兩側(cè)，其后通過連接器36送出，并返回分析儀器8，另外，設(shè)有防止氣體泄漏的密封裝置37。
氧氣測量部件14也設(shè)有相應于夾持部件6中適于將關(guān)于無液體的氣體中氧氣含量的信息送至分析儀器8的裝置16的裝置(未畫出)。因此，在氧氣測量部件14上的該裝置最好也包括電觸頭，所述電觸頭將關(guān)于氧氣含量的信息和/或氧氣測量部件14的狀態(tài)信息從氧氣測量部件14送至夾持部件6中的電觸頭38及送至分析儀器8。
如上所述，聚水器4最好是WO 00/45884中公開的聚水器。如圖1所示，聚水器4設(shè)有用于從病人接收氣體流的連接部2。聚水器4包括一個容器42，該容器收集氣體試樣中含有的液體，該容器位于一分離室44下面并可卸式安裝于該分離室，該分離室包括一條液體通道(未畫出)及在所述液體通道上方的一個過濾器，高效地收集細菌和其它不需要的物質(zhì)。在分離室44上方有一個上部室，該上部室包括一條氣體通道(未畫出)該氣體通道對應于分離室44中的液體通道，并通至兩條連接氣體通道(未畫出)，借助所述連接氣體通道，聚水器4可連接于夾持部件6中的連接器28，30。借助這種連接形成從聚水器4送至分析儀器8的主流及通過容器42的副流。另外，夾持部件6設(shè)有相應于聚水器45的互鎖裝置(未畫出)的互鎖裝置，從而使聚水器4能夠可卸式安裝在夾持部件6上。
不同的氣體具有不同的發(fā)生時間(rise times)。在管路系統(tǒng)中，面積(area)的每個突然改變、每個彎曲和彎折可引起紊流，因而擴展負面影響所述發(fā)生時間的氣體波前鋒，因此，人們希望在管路系統(tǒng)中以最關(guān)鍵的發(fā)生時間盡快地測量氣體的含量。在這種情形中，所述氣體通常是二氧化碳，因此，二氧化碳及無液體的氣體的不包括氧氣的其它氣體成份的測量首先進行，而氣體試樣的氧氣含量的測量在管路系統(tǒng)的末端進行。
但是，在第二優(yōu)選實施例中，請參閱圖2，可以將來自聚水器4的無液體的氣體直接通至氧氣測量部件14，最好從連接器28經(jīng)由一短管通至連接器34。在測量以后，無液體的氣體試樣經(jīng)由連接器36和第三管18從氧氣測量部件14輸送，所述第三管將無液體的氣體試樣送至分析部件。在其它需要氣體成分的測量以后，無液體的氣體試樣從分析部件送至泵，例如，送出至室外或送至另一地點，如上所述。在該第二優(yōu)選實施例中，象上面在優(yōu)選實施例中描述的那樣，設(shè)有在泵和聚水器4之間的上述第四管20，關(guān)于無液體的氣體試樣中的氧氣含量的信息借助上述任一種方式送至分析部件。
本發(fā)明顯然并不局限于上述實施例，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)可以對本發(fā)明作若干種可以想到的修改。
權(quán)利要求
1.一種用于分析連接于呼吸器的病人的呼吸氣體的設(shè)備，該設(shè)備包括一個適于接收所述呼吸氣體的可卸式裝配的聚水器(4)的夾持部件(6)，該設(shè)備具有一個適于將無液體的氣體從自聚水器(4)引至一分析儀器(8)的連接部，夾持部件(6)連接于所述分析儀器(8)，其特征在于所述夾持部件(6)設(shè)有一個用于測量無液體的氣體中的氧氣的氧氣測量部件(14)，所述氧氣測量部件(14)是一個燃料電池，該燃料電池可卸式安裝在所述夾持部件(6)上，并具有一個適于接收無液體的氣體的連接部。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括一個適于將無液體的氣體從分析儀器(8)送至燃料電池的連接部。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括一個適于將無液體的氣體從聚水器(4)送至燃料電池的連接部。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述連接部適于經(jīng)由夾持部件(6)將無液體的氣體送至燃料電池。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括一個適于將無液體的氣體送至分析儀器(8)的連接部。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于所述連接部適于經(jīng)由夾持部件(6)將無液體的氣體送至分析儀器(8)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述燃料電池設(shè)有適于與分析儀器(8)進行信號通訊的裝置，所述信號通訊包括關(guān)于無液體的氣體中的氧氣含量的信息和/或關(guān)于燃料電池的狀態(tài)的信息。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的設(shè)備，其特征在于所述燃料電池設(shè)有至少一個觸頭，夾持部件(6)設(shè)有至少一個相應的觸頭(38)，從而能夠進行所述信號通訊。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項所述的設(shè)備，其特征在于夾持部件(6)具有一個適于容納聚水器(4)的第一凹部(22)和一個適于在聚水器(4)后容納燃料電池的第二凹部(32)，因而易于從分析儀器(8)外側(cè)接近所述燃料電池。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于所述夾持部件(6)設(shè)有在第二凹部(32)中的互鎖裝置，相應于燃料電池上的互鎖裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于在夾持部件(6)的第二凹部(32)中的所述互鎖裝置是至少一條槽(33)，在燃料電池上的所述互鎖裝置是至少一個突出邊緣(41)。
12.一種適于測量氧氣的燃料電池，其特征在于它在如權(quán)利要求1-11中任一項所述的設(shè)備中可卸式安裝在夾持部件(6)上。
13.如權(quán)利要求12所述的燃料電池，其特征在于所述燃料電池具有一個適于接收氣體的連接部和/或一個適于放出氣體的連接部。
14.如權(quán)利要求12-13中任一項所述的燃料電池，其特征在于所述燃料電池設(shè)有適于進行信號通訊的裝置。
15.如權(quán)利要求12-14中任一項所述的燃料電池，其特征在于所述燃料電池設(shè)有至少一個觸頭，所述觸頭相應于在夾持部件(6)中的至少一個觸頭(38)，這使所述信號通訊能夠進行。
16.如權(quán)利要求12-15中任一項所述的燃料電池，其特征在于所述燃料電池設(shè)有互鎖裝置，所述互鎖裝置相應于夾持部件(6)中的互鎖裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的燃料電池，其特征在于在燃料電池上的互鎖裝置是至少一個突出邊緣(41)，其相應于夾持部件(6)中的至少一條槽(33)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于分析連接于呼吸器的病人的呼吸氣體的設(shè)備。該設(shè)備包括適于接收所述呼吸氣體的可卸式裝配的聚水器(4)的夾持部件(6)，該設(shè)備具有適于將無液體的氣體從聚水器(4)引至一個分析儀器(8)的連接部。夾持部件設(shè)有一個用于測量無液體的氣體中的氧氣的氧氣測量部件14，該氧氣測量部件可卸式安裝在所述夾持部件(6)上。本發(fā)明也涉及上述氧氣測量部件(14)。
文檔編號G01N33/497GK1676173SQ200510003919
公開日2005年10月5日 申請日期2005年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者馬茨·卡德爾, 彼得·斯韋德邁爾 申請人:愛特瑪醫(yī)藥股份公司