[發明專利]呼吸氣體供應和共享系統及其方法

有效

• 申請號: 201210216749.0
• 申請日: 2008-08-22
• 公開（公告）號: CN102727975A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: B·P·弗爾曼;M·S·杜維
• 申請（專利權）人: 紐約州立大學研究基金會
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

本發明專利申請是國際申請號為PCT/US2008/074103、國際申請日為2008年8月22日、進入中國國家階段的申請號為200880110377.5、名稱為“呼吸氣體供應和共享系統及其方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交互參照

本申請要求對2007年8月22日提交的美國臨時專利申請系列號60/957,383和2007年12月17日提交的美國臨時專利申請系列號61/014,312的優先權益，本文以參見方式引入它們的內容。

技術領域

本發明涉及病人用的呼吸機。本發明可包括一個或多個與病人呼吸機相關聯的隔離裝置，這些隔離裝置可用來對一個或多個病人提供呼吸氣體。

背景技術

術語“呼吸機”在本文中用來聯合地指呼吸機和通風機，包括各種高頻呼吸機。在醫院里，當病人自己不能呼吸時，他們可能需要呼吸機的幫助。呼吸機是昂貴的機器，因此，醫院不想具有數量很多的過多的呼吸機。疾病的流行相對少見，但有可能造成大量傷亡事件。上一世紀中曾有過三次流行性感冒爆發，據估計每400年中發生32次。在流行病事件中，諸如可由流行性感冒H5N1的突變異種所造成，這已在亞洲的野鳥和家禽中出現，需要呼吸機的病人數量可能超過可供的數量。在流行病的情況下，估計的短缺數量表明為需要30%到200%或更多的呼吸機。在如此短缺期間，醫生可能面臨不愉快的抉擇，停止某一個病人使用呼吸機，而讓另一個病人使用，或拒給危急中的新病人以呼吸機的支持。在某些情形中，終止或不能提供呼吸機的使用，哪怕是暫時的，都會使病人延長痊愈的時間，傷害病人或甚至喪失病人生命。

單個呼吸機可用來同時支持好幾個病人，由此，增加了可被醫治的病人數量，但現有技術不能阻止交叉感染。這就是說，當幾個病人共享使用現有技術的呼吸機時，一個病人攜帶的疾病、細菌和病毒就有可能污染其它病人使用的環境和設備，并可直接傳遞到其它病人。此外，因為還沒有提供一種機器可單獨地適應每個病人的呼吸需求，例如，個體化的潮氣量、峰值壓力、氧濃度和呼氣末正壓（“PEEP”），所以，共享一個呼吸機的現有技術嚴重地限制了適應每個個別病人單獨呼吸支持需求的能力。

現有的介紹中還沒有描述過使用再呼吸回路來允許兩個或多個病人無菌地共享呼吸機。美國專利No.6,675,799（“′799專利”）描述了一種再呼吸裝置，用來使單個病人與他/她的呼吸機、照料者和環境隔離開。然而，′799專利沒有公開如何使用單個呼吸機同時使一個以上病人呼吸。′799專利也沒有表述：（1）如何用共享呼吸機來將病人潮氣量減少到低于提供給裝置體積；（2）如何將峰值氣道壓力限制到低于共享呼吸機的設定值；（3）如何使共享一個呼吸機的多個病人的氧濃度個性化；（4）如何將PEEP增加到高于共享呼吸機的設定值；或（5）如何在幾個病人共享一個呼吸機時保存氧氣量，在共享呼吸機期間，所有這些對于病人設置的個性化可以是關鍵的。相比之下，根據本發明的隔離裝置具有改變呼吸氣體供應狀態的能力，由此，可使得使用由幾個病人共享的呼吸機的病人所接受的呼吸氣體的特性個性化。該能力可改變使用一次性裝置對病人提供呼吸氣體的條件，這種能力使得呼吸機不昂貴，也不復雜，能夠向病人提供具有更好規定的壓力、體積和氧濃度特征的呼吸氣體。

此外，通過使用壓縮空氣源在病人氣道中增加壓力來機械地使病人肺部換氣，由此來操作呼吸機。一般地，呼吸機需要壓縮空氣和壓縮氧氣，根據病人需要來改變兩者比例。像那些為防備流行病而儲存的設備一樣，廉價呼吸機可能不能有效地利用供應的氣體。該種不足對于壓縮空氣來說就無關緊要，因為在醫院里機械壓縮機可用來就地產生連續供應的壓縮空氣，即使在疾病流行期間，也不會考慮壓縮空氣的短缺。然而，壓縮氧氣通常由遠處的氣體供應商產生，通常以壓縮氧氣瓶或液態氧提供給醫院。在疾病流行中，要考慮壓縮氧和液態氧的短缺。氧氣濃縮器可用來為自發呼吸病人產生氧氣，但由于大部分呼吸機需要高于通常氧氣濃縮器產生的壓力的壓縮氣體流入流，所以氧氣濃縮器無法與大部分呼吸機一起使用。因此，有利的是要有一系統，該系統通過僅使用壓縮空氣來使肺擴張和使用有效的再呼吸裝置來提供氧氣給病人，來減少機械呼吸所需的氧氣量。以前還沒有裝置描述過使用廉價的呼吸機來對付預期的壓縮氧的短缺時或更先進的呼吸機缺少期間儲存可供的氧氣。使用再呼吸裝置來保存氧氣有助于滿足這些需要。

在大量傷亡事件期間，配置一次性的隔離裝置來儲存氧氣，并將便宜的、不復雜的、費氧的呼吸機轉換為可供的、尚還較復雜的、儲存氧氣的隔離呼吸機，這樣可救助生命。這一點不為′799專利所預見到。

發明內容