專利名稱：使用lox來提供通氣支持的方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通氣治療方案，用于遭受呼吸及通氣失調(diào)癥的人員，所述失調(diào)癥例如是呼吸功能不足和睡眠呼吸暫停。更具體地，本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，用于幫助通氣工作，以及使用液氧(LOX)供應(yīng)作為氣體源來恢復(fù)通氣、增強通氣、或者將通氣提供到肺部。
背景技術(shù)：
有一系列臨床綜合癥需要一些具有增高吸入氧氣濃度的機械通氣治療形式。這些綜合癥包括:血氧不足、各種形式的呼吸功能不足、以及充血性心力衰竭。治療這些情況的呼吸機對肺提供通氣支持，并且通常輸送增高濃度的氧氣從而幫助器官充氧。用作這些呼吸機的輸入的氧氣供應(yīng)通常是氣罐中的壓縮氧氣氣體或者醫(yī)院用管道輸送到治療房間內(nèi)的壓縮氧氣供應(yīng)。近年來，已經(jīng)試圖將氧氣從氧氣機三通到呼吸機中，該氧氣機通過室內(nèi)空氣而產(chǎn)生92%的氧氣。通常地，即便是最便攜的通氣治療系統(tǒng)也都由于呼吸機的尺寸和重量而具有受限的便攜性。此外，如果患者需要增高的氧氣濃度，也因為氧氣罐的尺寸和重量，需要該氧氣罐作為呼吸機的輸入。由此，大量需要通氣支持的患者不選擇使用它，原因是他們不希望被連接到傳統(tǒng)的呼吸機而被固定。為了解決這種遠未滿足的需要，近年來，已經(jīng)設(shè)計出一種獨特的新型通氣系統(tǒng)(美國專利N0.7，487，778，N0.7，533，670，以及N0.7，588，033)，其使用非傳統(tǒng)氣體輸送以及患者界面原理來工作，這樣使得通氣及氧氣供應(yīng)設(shè)備非常便攜，并且在實際當(dāng)中是可佩戴的。由此第一次，需要機械通氣支持的患者能夠獲得這種支持，同時可以方便且容易地走動。與機械通氣治療不同，還有需要氧氣治療但不必需要通氣支持的臨床綜合癥。這些氧氣治療系統(tǒng)包括氣罐、氧氣機、以及液氧(LOX)系統(tǒng)中的壓縮氧氣氣體。這些液氧系統(tǒng)存儲液體形式的氧氣，并且液氧在作為氣態(tài)氧氣被輸送到患者之前隨著時間轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氧氣。LOX的有利之處在于它具有更高效的氣體體積與存儲體積比。一升LOX通常產(chǎn)生大約800升大氣壓力下的氣態(tài)氧氣,而氣罐中的一升壓縮氧氣氣體通常產(chǎn)生大約100升大氣壓力下的氣態(tài)氧氣。在U.S.公開號為 N0.2008/0135044，2010/0252042，2010/0252041，2010/0252040, 2010/0252039, 2010/0252037中描述的非固定機械通氣支持系統(tǒng)中，LOX的
使用已經(jīng)描述用于:(A)用于機械呼吸機的氧氣供應(yīng)，以及(B)使用由LOX系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體壓力來為氣動呼吸機提供動力。使用LOX作為機械呼吸機的輸入的優(yōu)點在于它能夠幫助通氣系統(tǒng)高度便攜，這在許多臨床應(yīng)用中都是非常有用的，例如慢性阻塞性肺病(C0PD)、間質(zhì)性肺病(ILD)、部分神經(jīng)肌肉性疾病、以及野外及流行病使用。然而，為了能在技術(shù)上使用LOX系統(tǒng)用于輸入到這種呼吸機中成為可行，LOX系統(tǒng)、呼吸機或者兩者都需要特別的獨特特征?？傊?，已有的機械通氣治療方案具有如下缺點:他們在容易被患者支撐和佩戴的非固定外形因素方面并不能提供呼吸支持。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過獨特的特征解決了現(xiàn)有系統(tǒng)的局限，所述獨特的特征允許呼吸機與LOX共同使用。本發(fā)明的實施例包括一種便攜式液氧系統(tǒng)，其使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm-大約201pm的氧氣氣體平均流速。液氧系統(tǒng)重量小于10磅?？稍O(shè)置熱交換器，并且其中快速氣體轉(zhuǎn)化模式可利用熱交換器上的加熱器?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用Stirling發(fā)動機，使空氣從熱池穿過熱交換器到達冷池，其中熱池是環(huán)境空氣，并且其中冷池接近液氧存儲部?？梢栽O(shè)置液氧存儲部，并且其中快速氣體轉(zhuǎn)化模式可利用至少部分圍繞著液氧存儲部的絕緣的下降?？梢栽O(shè)置氧氣氣體存儲部，并且其中相比平均流速而言較高的峰值流速可以利用氧氣氣體存儲部中存儲的氧氣來實現(xiàn)。系統(tǒng)可具有多種操作模式。操作模式可以是連續(xù)的設(shè)定并且不是離散的操作模式。當(dāng)在操作模式之間切換時，流量可被改變。當(dāng)在操作模式之間切換時，氧氣氣體壓力可被改變。系統(tǒng)可以基于患者的情況自動地切換操作模式。本發(fā)明的實施例還可包括一種通氣系統(tǒng)，其包括:便攜式呼吸機；以及便攜式液氧系統(tǒng)，該便攜式液氧系統(tǒng)使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm-大約201pm的氧氣氣體流速。便攜式呼吸機以及便攜式液氧系統(tǒng)可被集成到單個便攜式或者可佩戴單元中。液氧系統(tǒng)重量小于10磅?？稍O(shè)置熱交換器，并且其中快速氣體轉(zhuǎn)化模式可利用熱交換器上的加熱器?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用Stirling發(fā)動機，使空氣從熱池穿過熱交換器到達冷池，其中熱池是環(huán)境空氣，并且其中冷池接近液氧存儲裝置?？梢栽O(shè)置液氧存儲裝置，并且其中快速氣體轉(zhuǎn)化模式可利用至少部分圍繞著液氧存儲裝置的絕緣的下降。可以設(shè)置氧氣氣體存儲部，并且其中便攜式呼吸機的峰值流量需求可以利用氧氣氣體存儲部中存儲的氧氣來實現(xiàn)。可以設(shè)置患者界面，其中患者界面是鼻界面、面罩、氣管內(nèi)導(dǎo)管、氣管造口管、或者經(jīng)口管。呼吸機是可佩戴的。可設(shè)置混合器，用于滴定所需的氧氣的量。本發(fā)明的實施例可包括一種液氧系統(tǒng)，其包括液氧存儲部；熱交換器；風(fēng)扇；熱池；以及冷池，其中風(fēng)扇使環(huán)境空氣從熱池穿過熱交換器到冷池，從而產(chǎn)生快速氣體轉(zhuǎn)化模式。液氧系統(tǒng)可以是便攜的。熱池是通至環(huán)境的開口。冷池可以是液氧存儲部或者蒸發(fā)盤管(evaporative coil)附近的區(qū)域。本發(fā)明的實施例可包括一種便攜式液氧系統(tǒng)，包括:液氧存儲部；氧氣氣體存儲部；液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元，其中液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元進一步包括液氧存儲部與氧氣氣體存儲部之間的熱交換器；以及一個或多個控制器，用于確定熱交換器的操作模式。操作模式可以自動地切換。熱交換器的模式可以是用于通氣治療的快速氣體轉(zhuǎn)化模式，其提供了大約61pm-大約201pm的平均氣體流量。熱交換器的模式可以是用于氧氣治療的低氣體轉(zhuǎn)化模式，提供大約Ilpm-大約61pm的平均氣體流量。一個或多個控制器可從一個或多個呼吸傳感器接收信號，并且其中一個或多個控制器可使得熱交換器在模式之間切換。一個或多個控制器可從一個或多個脈搏血氧計接收信號，并且其中一個或多個控制器可使得熱交換器在模式之間切換。本發(fā)明的實施例可包括一種治療呼吸及通氣失調(diào)的方法，該方法包括:提供便攜式液氧系統(tǒng)，其中液氧系統(tǒng)包括液氧存儲部、氧氣氣體存儲部、液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元、液氧存儲部與氧氣氣體存儲部之間的熱交換器；以及使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm-大約201pm的氧氣氣體平均流速。該方法還包括在一個或多個控制器處接收來自于一個或多個呼吸傳感器的關(guān)于患者通氣需要的輸入；基于來自于一個或多個呼吸傳感器的信號自動地確定出熱交換器的操作模式；以及將控制信號發(fā)送到一個或多個液氧存儲部、氧氣氣體存儲部、液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元、以及熱交換器，從而啟動確定出的操作模式。液氧系統(tǒng)的重量可小于10磅?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用熱交換器上的加熱器?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用Stirling發(fā)動機，使空氣從熱池穿過熱交換器到達冷池，其中熱池是環(huán)境空氣，并且其中冷池接近液氧存儲裝置?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用至少部分地圍繞著液氧存儲部的絕緣的下降。相比平均流速而言較高的峰值流速可利用存儲在氧氣氣體存儲部中的氧氣來實現(xiàn)。通過理解接下來的詳細描述、附圖以及權(quán)利要求，本發(fā)明的附加特征、優(yōu)點以及實施例將被陳述或者變得明顯。此外，可以理解的是，本發(fā)明的前述概括以及接下來的詳細描述都是示例性的，并且目的是提供進一步的解釋，而非限制本發(fā)明要求保護的范圍。


附圖包含在此用于提供本發(fā)明的進一步理解、并且并入說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，

了本發(fā)明的優(yōu)選實施例并且與詳細描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:圖1是根據(jù)示例性實施例的本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。圖2顯示了使用本發(fā)明示例性實施例來治療呼吸功能不足的患者。圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的可控機械通氣。圖4顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的連續(xù)正壓氣道(CPAP)通氣。圖5顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的鼻插管氧氣治療方案。圖6A是根據(jù)示例性實施例的LOX系統(tǒng)的示意圖。圖6B是根據(jù)示例性實施例的兩個壓力設(shè)定LOX系統(tǒng)的示意圖。圖7是根據(jù)示例性實施例的LOX模塊的示意圖。圖8是根據(jù)示例性實施例的LOX氣體轉(zhuǎn)化模塊的示意圖。圖9是根據(jù)示例性實施例的氧氣氣體存儲模塊的示意圖。圖10是根據(jù)示例性實施例的Stirling發(fā)動機的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明可包括LOX系統(tǒng)，該系統(tǒng)被用于:(A)輸入到呼吸機，用于呼吸機將增高的氧氣濃度輸送給患者，以及(B)用于將加壓氣體輸入提供給呼吸機，從而通過氣動動力來驅(qū)動呼吸機。后者可允許呼吸機消耗相對較小量的電能，由此能夠使用用于延長時間的電池動力來使呼吸機能夠便攜。本發(fā)明利用通氣系統(tǒng)向患者提供通氣，該系統(tǒng)通常采用非侵入式鼻界面或者經(jīng)氣管界面。本發(fā)明還可被用于通過提供機械通氣來支持患者的通氣工作從而治療呼吸功能不足。患者界面可包括噴射泵，該泵的幾何構(gòu)造能夠使得系統(tǒng)的流體動力學(xué)達到最優(yōu)，從而提高系統(tǒng)的效率和治療的效果。加壓氣體(例如治療性氣體)以及更具體地富含氧氣的氣體可通過導(dǎo)管來輸送。為了此處公開，術(shù)語管、導(dǎo)管、軟管、氣體輸送回路等以可互換方式使用。此外，術(shù)語導(dǎo)管并不必須插入到患者氣管中，并且不需要裝置是長的以及撓性的。根據(jù)具體的用途，多種構(gòu)造都是可行的。當(dāng)加壓的氣體離開導(dǎo)管遠端時，由于導(dǎo)管的設(shè)計，氣體會夾帶大約25-250%的環(huán)境空氣，從而使得呼吸機輸送的氣體與夾帶的氣體的組合物被輸送給患者。本發(fā)明的實施例例如可以在上氣道產(chǎn)生大約2-40cmH20的增加，以及在肺部中產(chǎn)生大約l-30cmH20的增加。大約50ml的呼吸機輸送氣體體積能夠夾帶大約50ml,從而使得大約IOOml被輸送給患者，從而具有充足的驅(qū)動壓力，使得大約IOOml體積的大量(氣體)到達氣道或者肺部，從而增加這些區(qū)域的壓力，由此機械地支持了呼吸。為了此處公開，當(dāng)與本發(fā)明相關(guān)時，鼻插管、鼻導(dǎo)管、噴嘴、以及通氣界面通常以互換方式使用。也可以使用其它通氣界面，例如傳統(tǒng)的非侵入通氣面罩或者導(dǎo)氣管等。本發(fā)明的實施例可使用如下所述的呼吸機向患者提供通氣。呼吸機是可佩戴的，并且重量小于大約3磅，優(yōu)選地大約I磅。呼吸機通常包括閥，該閥將呼吸機的輸出調(diào)節(jié)到期望體積、壓力或流量。呼吸機通常包括與患者活動相關(guān)的其它特征，例如體動記錄儀或者計步器感測、基于患者活動水平的治療水平的生物反饋控制、呼吸困難問卷調(diào)查、以及與遠程醫(yī)師的雙向通訊能力。呼吸機還包括活塞或儲液系統(tǒng)，用于放大輸入壓力或者在輸送到患者期間存儲氧氣氣體體積。圖1是本發(fā)明示例性總體系統(tǒng)的示意性圖示?；颊呖墒褂猛鈿怏w輸送回路113和非侵入開放式鼻通氣界面129或者例如氣管內(nèi)導(dǎo)管、經(jīng)口導(dǎo)管等的其它界面來進行通氣。鼻界面129優(yōu)選地沒有密封患者的鼻子，而是使鼻子留有開口使得使用者能夠從周圍環(huán)境正常地以及自由地呼吸。通氣氣體可以以夾帶環(huán)境空氣的速度進行輸送，從而使得通氣氣體與夾帶的空氣的組合物在動力下被輸送到使用者的氣管以及肺部。鼻界面129可使得物理學(xué)以及流動動力學(xué)達到最優(yōu)，從而使其性能達到最大。通氣系統(tǒng)可包括多個主要部件:(1)L0X存儲部，(2) LOX氣體轉(zhuǎn)化和存儲部，(3)氧氣氣體存儲部，(4)呼吸機部，(5)氣體輸送回路，以及(6)患者界面或面罩。LOX存儲部、LOX氣體轉(zhuǎn)化和存儲部、氧氣氣體存儲部以及呼吸機可以是分開的單元或者可以集成為一個單元或者多個單元。自主通氣呼吸傳感器還可被用于探測、確定以及測量使用者的自主呼吸模式/階段。這種信息可被用于根據(jù)患者需要同步和/或滴定治療以及使氣體輸送能夠舒適地與患者呼吸相匹配。本發(fā)明的實施例可被用于支持患者的呼吸，包括通過增加肺部中的壓力以及體積來支持呼吸工作。當(dāng)使用本發(fā)明時，患者通過他們的上氣道以及通過他們的鼻子正常地呼吸，同時通過界面接收機械支持?；颊吣軌蛟谑褂闷陂g保持嘴閉合，從而幫助將機械支持引導(dǎo)到下氣道，或者如果需要的話能夠使用牙墊或者護口器或者下巴帶(chin band)?；颊吣軌蛟陟o止時、在被運輸時、在移動及活動時、或者在休息或睡眠時使用該治療方案。該治療方案具有家庭護理、醫(yī)院、亞急性護理、急診、戰(zhàn)爭、流行病以及運輸應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識的是，除了將氧氣輸送到非固定、非侵入開放式氣管通氣系統(tǒng)之外，本發(fā)明的LOX存儲部和LOX氣體轉(zhuǎn)化方面還能夠被用于將通氣氣體供應(yīng)到傳統(tǒng)呼吸機或者用于傳統(tǒng)的氧氣治療輸送系統(tǒng)，以及其它醫(yī)療及非醫(yī)療應(yīng)用。
圖2顯示了用于治療呼吸功能不足時的示例性實施例。呼吸機201能夠被患者203支撐或者佩戴，例如被獨立地放置在使用者的身體上、頭上或者面部上。由于通氣系統(tǒng)可有助于對于人員呼吸所需要的某些機械工作，因此使用者可以是活動的，而不會遭受呼吸困難、血氧不足、血碳酸過多癥、或者疲勞。使用者會受益于行走、活動以及參與日常生活的常規(guī)活動中，例如準(zhǔn)備餐飲、洗浴、家庭雜務(wù)，以及離開房屋進行室外活動。此外，使用者能夠交流、進食、飲水及吞咽，同時接收機械通氣，而與其它通氣界面截然不同，在所述其它通氣界面中患者的氣管被外部面罩封閉，或者從內(nèi)部被帶套囊導(dǎo)氣管所密封。通氣參數(shù)、通氣計時算法、以及肺部上的作用在隨后的描述中進行說明。患者203可通過界面205(例如鼻界面)進行呼吸。呼吸機201可經(jīng)由導(dǎo)管209而聯(lián)接到外部氧氣供應(yīng)部207。圖3顯示了現(xiàn)有技術(shù)中用于機械通氣的治療方案?；颊?01被氣管內(nèi)(ET)導(dǎo)管303插入并且套囊(cuff )305在氣管307內(nèi)膨脹，由此使氣管與環(huán)境空氣隔絕。患者301鎮(zhèn)靜下來并且他們的肺部會通過ET導(dǎo)管203輸送和移除的氣體通氣。氣體可通過氣體輸送管309來輸送。傳感器311可測量氣流。這種治療方案在提供用于呼吸的機械支持中是非常有效的；但是在某些情況下例如野外緊急情況下，可能需要提供增高的氧氣氣體濃度。圖4顯示了現(xiàn)有技術(shù)中的使用鼻罩401以及通常使用BiPAP通氣模式的呼吸支持治療、非侵入通氣。非侵入通氣(NIV)被用于使患者呼吸，或者可被用于幫助患者通氣，在這種情況下患者的自主呼吸嘗試能夠觸發(fā)呼吸機，從而輸送基于壓力或基于體積的機械通氣。輸送到肺部以及輸送出肺部的全部體積從通氣回路403以及鼻罩401輸送及移除。類似的系統(tǒng)可被用于阻塞性睡眠呼吸暫停，在這種情況下，鼻罩內(nèi)設(shè)置有排氣孔405，從而使得呼出氣體的一部分通過排氣孔呼出。NIV、CPAP以及雙水平正壓通氣(BiPAP)在臨床上對于自主呼吸患者非常有效；但是這些模式和治療不便于日常生活的活動，呼吸機不能由患者支撐，患者不能自然地以及自由地呼吸室內(nèi)空氣，并且患者的上氣道不能正常地以及自然地起作用，原因是它被外部面罩密封件密封。圖5顯示了傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)中的氧氣輸送插管501，用于實施氧氣治療。插管505的遠端被構(gòu)造成進入鼻孔503中。近端連接到氧氣輸送裝置，該氧氣輸送裝置能夠以
1-61pm將連續(xù)流動氧氣輸送到患者鼻子，或者在探測到吸氣嘗試之后輸送一團劑量的氧氣。這個現(xiàn)有技術(shù)不會機械地支持患者的呼吸工作。在附圖6A中，LOX系統(tǒng)被描述為提供呼吸機所需的壓力及流量。示例性實施例可包括:呼吸機100、LOX單元110、L0X112、LOX單元真空室114、LOX出口管116、熱交換器124、加熱器120、止回閥122、氧氣氣體存儲器128、存儲器壓力調(diào)節(jié)器126、氣體出口開/閉閥130、患者出口 Pt以及進來的呼吸信號S。通常的LOX系統(tǒng)包括液相氧氣隔間、以及被液氧的沸騰所連續(xù)填充的氧氣氣相隔間。相的改變通過熱交換器單元來催化。這些系統(tǒng)通過使氣體流出到大氣來將氣相隔間保持在大約23psi，從而避免增壓超過23psi。通常的醫(yī)用LOX系統(tǒng)被特別地設(shè)計以便保存氧氣并且由此它們的輸出相比呼吸機的需要而言相對較弱。被設(shè)計用于便攜性的緊湊式LOX系統(tǒng)被構(gòu)造成以極低流速(<31pm)和低壓(5psi以下)輸送氣體。更大的、更不便攜的LOX單元被構(gòu)造用于更大的流量輸出；然而這些單元由于它們更大的尺寸而不能實際地適用于活動的非固定患者。通常的系統(tǒng)能夠以41pm以下的連續(xù)流速以及遠低于23psi的壓力來輸送氧氣氣體，原因是當(dāng)系統(tǒng)向患者打開時，氣相隔間內(nèi)的壓力在幾分之一秒內(nèi)下降。氣相隔間通常包含少于50ml的氣體并且通過沸騰實現(xiàn)的氣體產(chǎn)生率由于熱交換器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)而被限制在41pm以下，所述熱交換器的表面面積通常小于20平方英寸。輸出到患者的氣流還受到出口閥中小孔尺寸的限制，這種小孔通常直徑小于0.10”，由此限制了氣流。在本發(fā)明中，熱交換器單元124被設(shè)計成具有更大的表面面積，通常大于30平方英寸，從而產(chǎn)生流速6-101pm的氣體，并且出口小孔也允許這種流速輸出，所述小孔通常直徑大于0.15”?？梢栽黾蛹訜崞?20來提高氣態(tài)氧氣的生產(chǎn)速率。氣相隔間的氣體容積通常在大約80ml以上并且可以是大約250ml，所述氣相隔間通常包括壓力調(diào)節(jié)器126、存儲器128、止回閥122、開/閉閥130以及進來的呼吸信號S。這種構(gòu)造能夠連續(xù)地提供大約20psi以上、大約61pm以上的氧氣氣體輸出流速，由此滿足部分呼吸機所需的參數(shù)。LOX系統(tǒng)可包括導(dǎo)管以及所有必需的感測部件以及在此所述的計時功能，從而以適當(dāng)?shù)膲毫σ约霸诤粑€的適當(dāng)時刻輸送所需體積的氣體。圖6B中顯示了附加的實施例，其中LOX系統(tǒng)包括兩個壓力設(shè)定。當(dāng)患者需要不那么強的治療或者需要保存LOX時，可以使用具有大約23psi設(shè)定的低壓調(diào)節(jié)器126。當(dāng)需要時或者不關(guān)注保存LOX時，具有大約30-50psi設(shè)定的較高壓力調(diào)節(jié)器132可被用于提高該單元的輸出。例如，當(dāng)在飛機上旅行時，LOX系統(tǒng)能夠被設(shè)定在較低的23psi設(shè)定，并且在飛行之后或者在到達有補充站點的目的地時，被重新設(shè)定為較高的設(shè)定。兩個壓力調(diào)節(jié)器可被構(gòu)造在歧管136中，該歧管可通過開關(guān)134操作從而在設(shè)定之間切換。在飛行期間，患者仍然能夠接收通氣治療，但是是以對應(yīng)于23psi設(shè)定的較低的增升水平。在飛行之后以及當(dāng)患者再次變得較為活躍時，增升水平能夠被提高，原因是壓力被設(shè)定到較高的輸出設(shè)定。兩個壓力設(shè)定是示例性的并且它能夠是任意數(shù)量的壓力設(shè)定或者甚至是最小值與最大值之間連續(xù)調(diào)節(jié)的壓力設(shè)定。在某些實施例中，LOX系統(tǒng)的操作模式可以是連續(xù)的設(shè)定以及不是離散的操作模式。圖7顯示了根據(jù)本發(fā)明實施例的示意性整體LOX裝置701。通常地，LOX裝置701可包括但不限于以下部件:L0X存儲部703、LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705、氧氣氣體存儲裝置707、以及一個或多個控制器707。LOX存儲部703可以與LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705流體連通711。LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705可以與氧氣氣體存儲裝置707流體連通713。氧氣氣體存儲裝置707可與整體LOX裝置701的外部以及其它裝置(例如氧氣輸送系統(tǒng)、氣體輸送回路、呼吸機等等)流體連通715。一個或多個控制器707可以向LOX裝置701內(nèi)部或外部的各個部件提供控制信號717、719。氧氣氣體存儲裝置707的尺寸可被設(shè)置成適當(dāng)?shù)刂С滞庀到y(tǒng)的自主氧氣需求，然而LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705可僅僅能夠支持通氣系統(tǒng)的平均氧氣需要。LOX系統(tǒng)701可以是便攜的和/或可佩戴的。在優(yōu)選實施例中，LOX系統(tǒng)的重量可小于20磅，更優(yōu)選地小于15磅，更優(yōu)選地小于10磅，以及更優(yōu)選地小于5磅。LOX系統(tǒng)小于10磅的重量允許患者在移動時舒服地攜帶和/或佩戴該裝置。圖8顯示了根據(jù)一個實施例的LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705。LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705通?？砂峤粨Q器801，該熱交換器通過它的輸入711、經(jīng)由LOX存儲部703接收液氧，以及通過它的輸出713將氣態(tài)氧氣輸出到氧氣氣體存儲裝置707。熱交換器801可具有多種模式，所述模式通過控制信號717進行控制，例如在低平均氧氣氣體輸出流速(例如大約Ilpm到大約61pm,優(yōu)選地大約31pm)與高平均流速(例如高于大約61pm,優(yōu)選地在大約61pm與大約201pm)之間切換。選擇性的較高平均流速可包括大于大約71pm，大于大約81m,大于大約91pm,大于大約IOlpm,大于大約Illpm,大于大約121pm,大于大約131pm,大于大約141pm,大于大約151pm,大于大約161pm,大于大約171pm,大于大約181pm,大于大約191pm,以及其中的范圍例如大約71pm-大約191pm,大約81pm_大約181pm,等等。還可以使用更高或更低的流速。注意到這些是平均流速，這些平均流速在設(shè)定水平是連續(xù)的或者平均數(shù)達到這些范圍。峰值流速可以高于平均流速。一種這樣的模式是快速氣體轉(zhuǎn)化模式，這可以通過由加熱器120向熱交換器801增加熱量而實現(xiàn)。另一種這樣的模式可以繞過LOX存儲裝置703周圍的絕緣部，從而對進入LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705中的氧氣氣體溫度進行預(yù)熱以及通過使LOX存儲裝置703的額外表面面積參與到熱交換中來有效地增加熱交換器801的表面面積。另一個這種模式是利用Stirling發(fā)動機，以便利用穿過熱交換器的熱量來為風(fēng)扇提供動力，從而吹動環(huán)境空氣穿過熱交換器，從而增加其容積。Stirling發(fā)動機的另外細節(jié)在下面進行描述。呼吸機流速在患者呼吸循環(huán)期間可能要求改變。在吸氣期間通常需要較高的流速，而在呼氣期間通常需要較低的流速或不需要流速。當(dāng)LOX系統(tǒng)與呼吸機接界時，大于大約6-201pm范圍的峰值流速可以在吸氣期間通過使用存儲在氧氣氣體存儲裝置707中的氧氣氣體來實現(xiàn)。氧氣氣體存儲裝置707可以在呼氣期間通過LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化模塊705而被再次填充。LOX系統(tǒng)701的多種模式可提供用于基于流量和/或輸出氣體壓力而進行切換。操作模式可被手動地切換、自動地切換和/或基于來自一個或多個傳感器的輸入(例如呼吸傳感器)而進行切換。圖9顯示了根據(jù)一個實施例的氧氣氣體存儲裝置707。氧氣氣體存儲裝置707可包括多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901，例如用于在當(dāng)處于保存/飛行模式時的大約23psi與當(dāng)處于使患者通氣最大化時的大約50psi之間改變輸出壓力。多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901通?？蓮腖OX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705接收氧氣氣體并且與氧氣氣體存儲部903流體連通，由此調(diào)節(jié)氧氣氣體存儲部903的氣體壓力。多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901可包含多個壓力調(diào)節(jié)器，所述壓力調(diào)節(jié)器被開通或關(guān)閉，從而控制壓力設(shè)定。選擇性地，多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901還可包括單個壓力調(diào)節(jié)器，該壓力調(diào)節(jié)器例如通過改變調(diào)節(jié)器內(nèi)調(diào)節(jié)隔膜上的彈簧作用力而在多個壓力設(shè)定之間切換。LOX裝置701可具有由一個或多個控制器709所控制的雙模式操作。一個或多個控制器709可以與LOX液體到氣體轉(zhuǎn)化裝置705、氧氣氣體存儲裝置707、和/或LOX裝置701的其它部件、呼吸機等連通。作為可行的示例，控制器可以影響熱交換器801上的加熱器120、可以影響LOX存儲裝置703周圍的絕緣水平、可以在多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901內(nèi)的多個壓力調(diào)節(jié)器之間切換、或者可以影響多模式壓力調(diào)節(jié)器模塊901內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)器設(shè)定。一個或多個控制器709可包括一個或多個處理器以及一個或多個內(nèi)存。LOX裝置701的第一操作模式可被用于氧氣治療，而LOX裝置701的第二操作模式可被用于向呼吸機提供動力。當(dāng)處于氧氣治療模式下時，液體到氣體的轉(zhuǎn)化速率可以是大約l-61pm的平均氣體流速。當(dāng)處于呼吸機模式時，液體到氣體的轉(zhuǎn)化速率可以是大約4-101pm的平均氣體流速。在一個裝置中具有兩種模式可允許患者擁有僅僅一個LOX系統(tǒng)，而不是需要兩個LOX系統(tǒng)，一個用于氧氣治療，而分開的一個用于機械通氣。當(dāng)患者僅僅需要氧氣治療時，LOX裝置可僅僅產(chǎn)生大約l_61pm的平均氣體流速，并且裝置不會浪費任何過多的氧氣。當(dāng)患者需要機械通氣時，LOX裝置可產(chǎn)生大約4-101pm的平均氣體流速，這對于獲得足夠的機械支持而言是必須的。LOX裝置可具有自動地確定出是否用于氧氣治療或者通氣治療的能力并且能夠自動地在這些模式之間切換。例如，附接到LOX裝置的患者回路的類型能夠用信號通知LOX裝置是氧氣治療管還是通氣治療管，并且LOX裝置能夠相應(yīng)地切換操作模式?？蛇x擇地，呼吸機能夠?qū)⒑粑鼨C正用于通氣治療的信號發(fā)送到LOX裝置，而LOX裝置相應(yīng)地改變。可選擇地，LOX裝置可直接地從患者傳感器接收有關(guān)患者是否需要氧氣治療還是機械通氣的輸入。根據(jù)特定的情況，也可以使用其它信號系統(tǒng)。為了從低轉(zhuǎn)化速率模式改變到高轉(zhuǎn)化速率模式，LOX裝置熱交換器801可以從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)。例如，液氧可通過打開閥805而被引導(dǎo)穿過附加的熱交換器803，或者熱交換器801可例如通過向熱交換器801的外部施加熱量(例如應(yīng)用加熱器120)來改進。加熱器可被電力地或者通過其它方式控制。盡管前面描述了 LOX裝置701從一個輸出改變到第二個輸出，或者具有第一和第二狀態(tài)的熱交換器801，但是輸出和狀態(tài)可以超過兩個或者可以是連續(xù)的。例如，LOX裝置701可基于治療的需要而在一定范圍內(nèi)自動地調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化速率。由此，如果患者輕快地行走同時使用通氣治療的話，那么可以通過傳感器和/或控制系統(tǒng)向LOX裝置701發(fā)送信號，從而提高氣體轉(zhuǎn)化速率繼而處理患者的需求。相反地，如果LOX裝置701被用于氧氣治療以及患者在休息或者睡覺，那么可以通過傳感器和/或控制系統(tǒng)向LOX裝置701發(fā)送信號，從而降低轉(zhuǎn)化速率以保存液氧供應(yīng)并且防止轉(zhuǎn)化的氣體排出到大氣造成浪費。在選擇性實施例中，LOX裝置701可具有由液氧產(chǎn)生且沒有排出到大氣、而是收集在另一個存儲器或者氣罐中的氣體。因此，不會存在液氧浪費或者僅有少量的液氧浪費。LOX裝置701可包括附加特征。LOX裝置701可包括一個或多個接頭，用于高壓快連接從而附接到呼吸機輸入軟管。輸出氣體可被加溫，從而當(dāng)通氣氣體進入患者體內(nèi)時患者更加舒適。附加地，濕氣或者水可被加入到LOX裝置701的氣相中。由LOX裝置701產(chǎn)生的冷凝物可被收集、循環(huán)和/或用于濕潤被輸送給患者的氧氣氣體。LOX存儲部703能夠是高壓氣囊，從而使得形狀系數(shù)能夠令人滿意以及更便于被患者佩戴。LOX裝置701和呼吸機能夠成為一體或者能夠以模塊方式附接。熱交換器801可以是黑色或者其它顏色，從而改進熱傳遞特性。熱交換器801可包括翼片和/或由多個小管制成，以增加表面面積。熱交換器801還可是管子內(nèi)部的管子，從而在內(nèi)部管之內(nèi)具有加熱的環(huán)形空間和液體。如圖10中所示，LOX裝置701還能夠產(chǎn)生類似于Stirling發(fā)動機的效果。LOXStirling發(fā)動機可以通過使用兩個溫度池來提供動力，一個相對較熱1001而另一個相對較冷1005。LOX Stirling發(fā)動機可驅(qū)動風(fēng)扇1003，從而吹動空氣穿過LOX系統(tǒng)的蒸發(fā)盤管，以便增加蒸發(fā)速率。Stirling發(fā)動機的熱池可以是環(huán)境溫度，而冷池可以由最靠近LOX存儲部703的蒸發(fā)管道和/或靠近LOX存儲部703的區(qū)域提供。一旦蒸發(fā)過程開始，即氧氣開始流動，那么盤管會降低溫度，從而啟動Stirling發(fā)動機風(fēng)扇。一旦風(fēng)扇啟動，蒸發(fā)可變得更加有效，即穿過管道的更大對流可導(dǎo)致更多熱量蒸發(fā)。不需要任何電能來運行這個系統(tǒng)。相比標(biāo)準(zhǔn)的LOX裝置，LOX裝置輸出可以是較高的壓力以及較高的流速以滿足危重護理噴射呼吸機的需要。輸出壓力在通氣模式期間可通常為大約15-80psi，并且優(yōu)選地大約25-40psi。流速在通氣模式期間可通常為大約4-201pm，并且優(yōu)選地大約8_101pm。盡管前面的描述介紹了 LOX裝置被用于非固定通氣治療，但是本發(fā)明的相同原理可被用于靜態(tài)通氣。例如，靜態(tài)LOX系統(tǒng)能夠通過本發(fā)明的實施例進行改進，用于向機械呼吸機提供動力?？蛇x地，高頻低體積通氣能夠通過呼吸機以及患者界面來輸送，其中非常低的氣體體積以非?？斓念l率輸送，例如每分鐘大約12-120循環(huán)、大約5-50ml，或者優(yōu)選地每分鐘大約30-60循環(huán)、大約10-20ml。以此方式，相當(dāng)細微的體積被輸送到肺部，同時將氣管和肺部中獲得的壓力控制成更接近于期望水平，即便是在開放的氣管系統(tǒng)中。這種輸送波形能夠是連續(xù)的或者能夠與呼吸的吸氣階段相同步。而且，所述的不同波形能夠整體地或者部分地組合，例如體積能夠被同步并且在吸氣期間能夠以一次輸送，并且隨后在呼氣期間能夠輸送高頻低體積通氣。應(yīng)當(dāng)注意的是，通氣氣體輸送在激活時能夠逐漸地升高，從而使得它的幅度不會突然增加，而突然增加會將患者喚醒。盡管前面描述了本發(fā)明的治療方案采用鼻界面，但是其它界面也可包含在本發(fā)明中，例如經(jīng)口界面。導(dǎo)管的尖端能夠靠近嘴的入口、與嘴的入口共面、或者在嘴唇與下頜線之間凹陷到嘴的內(nèi)部。導(dǎo)管可被成形為使其路線沿著牙齒，或者在牙齒的面頰一側(cè)或者舌頭一側(cè)，或者穿過嘴的中心。導(dǎo)管可被定位成使得導(dǎo)管的一部分?jǐn)R置在舌頭的上表面上，或者被定位成使得導(dǎo)管的一部分靠著硬腭的下表面擱置，在這種情況下導(dǎo)管的遠端可遠離腭并朝著口咽氣管地形成角度或者向下彎曲。導(dǎo)管能夠被分岔，從而使得在嘴的左右兩側(cè)上定位有左導(dǎo)管和右導(dǎo)管。導(dǎo)管可被集成到牙墊或者護口器。導(dǎo)管優(yōu)選地容易插入患者的嘴中以及從患者的嘴中移除。前面所述的所有與鼻界面相聯(lián)系的適當(dāng)細節(jié)都可以應(yīng)用于本發(fā)明實施例中使用的口導(dǎo)管。本發(fā)明還可與氣管內(nèi)導(dǎo)管(ET)界面共同使用。在侵入式機械通氣的斷絕期間，這種界面版本對步行患者的習(xí)慣而言是有幫助的。處于I⑶呼吸機上的步行患者通常非常費力，原因是患者必須在很多醫(yī)護人員的幫助下移動患者身旁的大型且復(fù)雜的I⑶呼吸機。本發(fā)明可被用于幫助患者行走，同時從本發(fā)明描述的通氣系統(tǒng)和界面接收充足的通氣支持。在這個實施例中，ET管連接器可包括用于本發(fā)明通氣界面的附接件?；颊呖梢酝ㄟ^ET管的靠近連接器(該連接器是打開的)的近端自主地呼吸環(huán)境空氣，同時患者的自主呼吸通過本發(fā)明的通氣系統(tǒng)以及導(dǎo)管界面而有效地增高?？蛇x擇地，如果期望供應(yīng)呼吸末正壓(PEEP)，則設(shè)置專門的PEEP閥，用于附接到ET管的端部。專門的PEEP閥可包括單向閥，從而使得環(huán)境空氣可以通過本發(fā)明的噴射噴嘴而容易地夾帶到ET管中并且朝著患者的肺部，而且還允許通過PEEP閥進行呼氣，同時保持期望的PEEP水平。優(yōu)選地，患者仍然可以通過PEEP閥、通過集成到PEEP閥或者與PEEP閥平行的吸氣閥而自主地呼吸室內(nèi)空氣。在患者呼氣階段期間，本發(fā)明中使用的呼吸機能夠通過輸送具有適當(dāng)波形的氣體而提供如前所述的PEEP。導(dǎo)管尖端能夠輕微地靠近ET管的靠近連接器的近端開口，或者能夠與近端開口共面，或者可以插入到ET管中至適當(dāng)深度、通常在中點附近，但是適當(dāng)?shù)纳疃瓤赡芤蕾囉谙到y(tǒng)的其它變量。根據(jù)臨床需要或者患者的忍受程度，深度能夠是可調(diào)節(jié)的，從而對于個另IJ情況而言，夾帶以及性能或功能夠達到最優(yōu)。本發(fā)明這個實施例中使用的ET管連接器可提供必要的噴射泵幾何形狀，如前面結(jié)合鼻插管外部同心管所述。ET管連接器可包括噴射進口、噴射喉以及擴散區(qū)段。或者可選擇地，ET管可以是特殊構(gòu)造，該構(gòu)造將對噴射泵性能有利的尺寸和幾何形狀結(jié)合到一起。前面根據(jù)鼻界面所述的全部適當(dāng)細節(jié)都可應(yīng)用于本發(fā)明這個版中中使用的ET管導(dǎo)管界面。此外，通過針對每種不同的患者界面設(shè)置類似的專門PEEP閥，PEEP能夠被包含在本發(fā)明所述的其它患者界面中。如前面所指出，圖1是描述了本發(fā)明實施例的框圖，其具備擴展的特征和能力。呼吸機模塊包括多個其它附件或者功能模塊，或者與多個其它附件或者功能模塊相連通?？梢栽O(shè)置發(fā)射器和/或接收器103，用于將有關(guān)患者、患者治療、以及呼吸機性能的信息發(fā)射到遠程位置和/或從遠程位置接收這些信息，用于檢查、分析和歸檔。例如，患者對于治療的順從性或者治療的利用率能夠被監(jiān)測和評定。重要信息的走勢能夠被獲得，例如患者的呼吸頻率、1:E率或者呼吸深度。同時，信息能夠被發(fā)送到呼吸機，從而例如對設(shè)定編程，以便滴定呼吸機的輸出以滿足患者需要?？梢栽O(shè)置內(nèi)部或外部加濕器105，用于治療的擴展使用，或者如果在干燥氣候中使用的話。濕氣可以通過集成到呼吸機或者與呼吸機聯(lián)接在一起的濕氣發(fā)生器或者使用獨立的加濕器(stand alone humidifier)來輸送。加濕后的空氣或者氧氣能夠通過氣體輸送回路的氣體輸送通道、或者通過如前所述的氣體輸送回路中的另一腔體、或者通過分開的插管或者管道來輸送。為了擴展使用，當(dāng)患者可能固定時，加濕系統(tǒng)可以是固定的系統(tǒng)并且能夠輸送相對較高數(shù)量的濕氣；并且對于移動時期，由于尺寸和能量消耗的限制，患者能夠要么不接收加濕，要么使用能夠輸送相對較低數(shù)量濕氣的便攜式加濕系統(tǒng)。除了 LOX系統(tǒng)107之外，還可以設(shè)置壓縮空氣源109，該壓縮空氣源通常從外部附接到呼吸機，但是如果治療用于固定使用的話(例如在家中使用)，還可選擇地從內(nèi)部連接到呼吸機。壓縮空氣源109的示例可包括壓縮空氣源和/或發(fā)生器?？梢栽O(shè)置混合器111來控制氣體輸送回路113中的微量輸送的氧氣?；旌掀?11可以從壓縮空氣源109和/或LOX系統(tǒng)107接收輸入并輸出到呼吸機115?；旌掀?11可被用于滴定所需的氧氣的量，或者基于臨床滴定、或者通過脈搏血氧計或者其它生物反饋信號滴定。對于所需的低于100%的氧氣濃度，該系統(tǒng)可以使用來自于壓縮機、氣罐或者壁掛氣源的壓縮空氣，或者空氣能夠從例如患者界面處、或者系統(tǒng)中其它地方(例如氣體輸送回路或者呼吸機)處的壓縮氧氣氣體夾帶到系統(tǒng)中。如果空氣被夾帶的話，那么它能夠從室內(nèi)空氣被夾帶。為了治療其它疾病和應(yīng)用，其它呼吸氣體同樣能夠通過混合到輸送氣體中來輸送，例如氦氧混合物，氧化氮，或者空氣、氧氣、氦氣及氧化氮的組合。脈搏血氧計117能夠被用于確定出適當(dāng)?shù)幕旌掀髟O(shè)定，從而實現(xiàn)適當(dāng)?shù)难鯕怙柡投取Ｃ}搏血氧計117還能夠被用于滴定呼吸機系統(tǒng)的其它設(shè)定，從而滿足患者生理學(xué)需要，或者控制與鼻插管而不是與呼吸機共同使用的LOX系統(tǒng)的快速氣體轉(zhuǎn)化模式?？刂破骺墒褂脕碜杂谝粋€或多個脈搏血氧計的信號來切換LOX系統(tǒng)的模式。除了氧氣和空氣氣體的壓縮供應(yīng)部之外，呼吸機還可包括內(nèi)部或外部的空氣及氧氣發(fā)生裝置，例如用以產(chǎn)生加壓空氣的泵或者吹風(fēng)機，以及用以產(chǎn)生加壓的氧氣氣體的氧氣發(fā)生器和/或泵。氧氣源還可以是液氧，或者液氧發(fā)生系統(tǒng)。由于治療頻繁地用于幫助日常生活的活動以及用于提高活動性，所以可以在呼吸機系統(tǒng)的內(nèi)部或外部設(shè)置計步器119和/或體動記錄傳感器121。還可以設(shè)置二氧化碳監(jiān)測器131。能夠設(shè)置外部呼吸傳感器123，例如呼吸肌嘗試傳感器、胸部阻抗傳感器、或者其它呼吸類型，例如導(dǎo)管麥克風(fēng)或者振動傳感器。外部傳感器123可被用作鼻氣流或者鼻壓力傳感器125的冗余傳感器、或者用于補充從鼻氣流傳感器獲得的信息、或者代替鼻氣流傳感器。鼻氣流或鼻壓力傳感器125可測量自主呼吸。鼻氣流或者鼻壓力傳感器可被定位在非侵入、開放式鼻通氣界面129處或者定位在其它適當(dāng)位置處。藥物輸送模塊127能夠從內(nèi)部或者外部結(jié)合到通氣系統(tǒng)。由于目前霧化藥物輸送吸入器的挑戰(zhàn)，本發(fā)明可被用于將藥物顆粒推進以及使藥物顆粒沉積在呼吸系統(tǒng)深處，而不需要載物推進器。由于使用治療的患者通常還需要處方藥物，因此這是一種便利且有效的處理藥物的方式。當(dāng)治療用于呼吸支持時，使用者可具有兩個選擇:(I)佩戴或者手提呼吸機，從而使得使用者能夠走動或者享受日常生活的活動；或者(2)靜態(tài)使用，在患者打算靜止或者沒有能力走動的情況下。輸送回路可選地設(shè)置成25-100英尺長，從而使得氣體源和呼吸機能夠在患者家里靜止，而患者能夠在他們家里四處移動同時佩戴界面并接收治療?；蛘?，氣體源可以是靜止的，并且連接到具有25-100英尺軟管的呼吸機，從而使得患者能夠佩戴或者手提呼吸機并且在軟管范圍內(nèi)移動。在特定實施例中，氣體輸送回路可連接到混合器，該混合器例如從醫(yī)院加壓氣體供應(yīng)部處接收加壓氧氣以及加壓空氣。在其中移動性并不重要的這些應(yīng)用中，該系統(tǒng)可以附接到房屋氣體供應(yīng)部，并且可以輸送更高水平的治療以及呼氣期間的PEEP治療。所有這些靜態(tài)使用以及移動使用的不同選擇應(yīng)用到前面所述的各種不同的界面技術(shù)。呼吸機能夠自包含有電池以及氣體供應(yīng)部，以便使得它能夠被患者支撐，使得患者能夠走動以及參與到日常生活的活動中，這通過他們從呼吸機接收、但是在容易支撐的包裝中接收到的呼吸支持來實現(xiàn)。為了使本發(fā)明描述的治療方案能夠針對患者的需要更有效地滴定，呼吸機系統(tǒng)要能夠完成確定出所需呼吸支持水平的決定。為了實現(xiàn)這個，呼吸機能夠針對患者的需要滴定輸出，例如在走動或者活動期間，輸出可以增加?？蛇x擇地，在自主呼吸傳感器測量到更高呼吸速率期間，輸出能夠增加?；蛘咴诤粑鼈鞲衅鳒y量到較高呼吸嘗試期間，輸出可以增力口?？梢允褂闷渌锓答佇盘枴３溯敵鲈黾踊蛘吒淖円詽M足患者的呼吸需要之外，呼吸機輸出相對于患者自主吸氣階段的時機、以及輸出波形能夠改變，從而滿足患者的舒適度和生理學(xué)需要。例如，在練習(xí)期間，輸出能夠從早期以75ml輸送的上升波形改變到在吸氣開始之后延遲開啟100毫秒觸發(fā)的下降波形。為了便于將這種新式治療方案集成到已有的治療樣式中，可以設(shè)置轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。具體地，患者界面可以是模塊化的，從而使得患者能夠通過具有常規(guī)的或者稍稍改進的氧氣鼻插管的傳統(tǒng)氧氣治療方案來管理。于是，當(dāng)期望將患者切換到新式治療方案時，附加部件(例如外部同心管)可以添加到鼻插管，從而形成噴射泵設(shè)計并將插管的遠端適當(dāng)?shù)囟ㄎ粡亩鴮崿F(xiàn)本發(fā)明的功能?？蛇x擇地，例如通過提供附加的呼吸感測功能、定時功能、波形功能、以及切換到必要的輸出幅度，氣體輸送設(shè)備上的開關(guān)能夠被切換，從而使設(shè)備的輸出從氧氣治療改變到這種治療。系統(tǒng)的LOX部同樣能夠是模塊化的，它們能夠被氧氣氣體罐、壁掛氧氣、壓縮氣體、以及氧氣-空氣混合器所替代。應(yīng)當(dāng)注意的是，上面所述不同實施例能夠以多種方式組合，從而將特殊的治療輸送給患者，并且盡管本發(fā)明已經(jīng)參考其優(yōu)選實施例進行了詳細描述，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言明顯的是可以做出各種改變和組合而不會脫離本發(fā)明。同時，盡管本發(fā)明已經(jīng)描述為一種用于患者移動呼吸支持的方案，但是可以理解的是，在本發(fā)明范圍內(nèi)，實施例可以適當(dāng)?shù)乜s放，從而使得治療能夠提供更高的支持水平用于更嚴(yán)重的受損的以及可能無法走動的患者，或者能夠提供完全或者幾乎完全的通氣支持用于無法呼吸的或者極度重癥的患者，或者能夠在緊急、野外或者交通場所提供支持。同時，盡管本發(fā)明主要描述為通過鼻界面來管理，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，通氣參數(shù)可以通過多種其它氣管界面裝置(例如ET管、氣管造口管、喉切除管、環(huán)甲軟骨切開術(shù)管、支氣管導(dǎo)管、喉罩氣管、口咽氣管、鼻罩、經(jīng)口插管、鼻-胃管、全面罩等等)來管理。并且盡管實施例中公開的通氣參數(shù)已經(jīng)大部分具體化從而與成人呼吸增升相兼容，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，適當(dāng)?shù)乜s放的治療方案能夠應(yīng)用到小兒及新生兒患者。此外，盡管目標(biāo)疾病狀態(tài)被大多數(shù)描述為呼吸功能不足和睡眠呼吸暫停，但是其它呼吸、肺部以及氣管失調(diào)能夠通過通氣參數(shù)進行必要調(diào)節(jié)的治療而被醫(yī)治，例如ALS、神經(jīng)肌肉疾病、脊髓損傷、流行性感冒、CF、ARDS、肺部移植橋接、以及能夠通過這種療法治療的其它疾病，以及集體事故、流行病、軍事、橋梁及運輸應(yīng)用。最后，盡管本發(fā)明已經(jīng)描述為獨立的治療方案，但是該治療方案可以是模塊化的，例如通氣系統(tǒng)能夠適合于在侵入式或者非侵入式或者其它封閉系統(tǒng)通氣模式與在此所述的非侵入開放式通氣模式之間切換?；蛘?，該治療方案可以與其它通氣模式相結(jié)合而同時使用，例如在清醒鎮(zhèn)靜醫(yī)藥處理期間，其中患者用作為呼吸的后備方式的傳統(tǒng)呼吸機通氣同時患者通過在此所述的模式接收通氣。盡管前面的描述針對本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是注意到，其它變形和改進對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，并且不會脫離本發(fā)明的精神或范圍。此外，結(jié)合本發(fā)明一個實施例描述的特征可以與其它實施例結(jié)合使用，即使上面沒有明確地提出。本發(fā)明可以實施成其它專用模式，而不會脫離它的精神或者本質(zhì)特征。所述實施例在各個方面都被理解為示意性的而非限制性的。
權(quán)利要求
1.一種便攜式液氧系統(tǒng)，所述液氧系統(tǒng)使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm至大約201pm的氧氣氣體平均流速。
2.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)的重量小于10磅。
3.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)進一步包括熱交換器，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用所述熱交換器上的加熱器。
4.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)進一步包括熱交換器，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用Stirling發(fā)動機,所述Stirling發(fā)動機使空氣從熱池穿過所述熱交換器到達冷池。
5.按權(quán)利要求4所述的液 氧系統(tǒng)，其特征在于，所述熱池是環(huán)境空氣。
6.按權(quán)利要求4所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述冷池靠近液氧存儲部。
7.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)進一步包括液氧存儲部，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用至少部分圍繞著所述液氧存儲部的絕緣的下降。
8.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)進一步包括氧氣氣體存儲部，并且其中利用在所述氧氣氣體存儲部中存儲的氧氣來實現(xiàn)比所述平均流速高的峰值流速。
9.按權(quán)利要求1所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)具有多種操作模式。
10.按權(quán)利要求9所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述操作模式是連續(xù)的設(shè)定而不是離散的操作模式。
11.按權(quán)利要求9所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)在所述操作模式之間切換時，流量被改變。
12.按權(quán)利要求9所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)在所述操作模式之間切換時，氧氣氣體壓力被改變。
13.按權(quán)利要求9所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)基于患者的情況而自動地切換所述操作模式。
14.一種通氣系統(tǒng),包括: 便攜式呼吸機；以及 便攜式液氧系統(tǒng)，所述便攜式液氧系統(tǒng)使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm至大約201pm的氧氣氣體流速。
15.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式呼吸機和所述便攜式液氧系統(tǒng)被集成為單個便攜式單元或可佩戴單元。
16.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式液氧系統(tǒng)的重量小于10磅。
17.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括熱交換器，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用所述熱交換器上的加熱器。
18.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括熱交換器，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用Stirling發(fā)動機,所述Stirling發(fā)動機使空氣從熱池穿過所述熱交換器到達冷池。
19.按權(quán)利要求18所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述熱池是環(huán)境空氣。
20.按權(quán)利要求18所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述冷池靠近液氧存儲裝置。
21.按權(quán)利要求18所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括液氧存儲裝置，并且其中所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式利用至少部分圍繞著所述液氧存儲裝置的絕緣的下降。
22.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括氧氣氣體存儲部，并且其中通過利用在所述氧氣氣體存儲部中存儲的氧氣來實現(xiàn)所述便攜式呼吸機的峰值流量需求。
23.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括患者界面，其中所述患者界面是鼻界面、面罩、氣管內(nèi)導(dǎo)管、氣管造口管、或者經(jīng)口管。
24.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述便攜式呼吸機是可佩戴的。
25.按權(quán)利要求14所述的通氣系統(tǒng)，其特征在于，所述通氣系統(tǒng)進一步包括混合器，以用于對所需氧氣的量進行滴定。
26.一種液氧系統(tǒng),包括: 液氧存儲部； 熱交換器； 風(fēng)扇； 熱池；以及 冷池， 其中所述風(fēng)扇使環(huán)境空氣從所述熱池穿過所述熱交換器到達所述冷池，從而產(chǎn)生快速氣體轉(zhuǎn)化模式。
27.按權(quán)利要求26所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧系統(tǒng)是便攜式的。
28.按權(quán)利要求26所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述熱池是通至環(huán)境的開口。
29.按權(quán)利要求26所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述冷池是靠近所述液氧存儲部或者蒸發(fā)盤管的區(qū)域。
30.一種便攜式液氧系統(tǒng),包括: 液氧存儲部； 氧氣氣體存儲部； 液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元，其中所述液氧到氣體轉(zhuǎn)化單元進一步包括在所述液氧存儲部與所述氧氣氣體存儲部之間的熱交換器；以及 一個或多個控制器，用于確定所述熱交換器的操作模式。
31.按權(quán)利要求30所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述操作模式自動地切換。
32.按權(quán)利要求30所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換器的操作模式是用于通氣治療的快速氣體轉(zhuǎn)化模式，所述快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約61pm至大約201pm的平均氣體流速。
33.按權(quán)利要求33所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述熱交換器的操作模式是用于氧氣治療的低氣體轉(zhuǎn)化模式，所述低氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約Ilpm至大約61pm的平均氣體流速。
34.按權(quán)利要求30所述的液氧系統(tǒng),其特征在于，所述一個或多個控制器從一個或多個呼吸傳感器接收信號，并 且其中所述一個或多個控制器使得所述熱交換器在所述操作模式之間切換。
35.按權(quán)利要求30所述的液氧系統(tǒng),其 特征在于,所述一個或多個控制器從一個或多個脈搏血氧計接收信號，并且其中所述一個或多個控制器使得所述熱交換器在所述操作模式之間切換。
全文摘要
一種便攜式液氧系統(tǒng)，其使用快速氣體轉(zhuǎn)化模式提供大約6lpm-大約20lpm的氧氣氣體平均流速。液氧系統(tǒng)的重量可小于10磅。可設(shè)置熱交換器，并且其中快速氣體轉(zhuǎn)化模式可利用熱交換器上的加熱器?？焖贇怏w轉(zhuǎn)化模式可利用Stirling發(fā)動機，所述Stirling發(fā)動機使空氣從熱池穿過熱交換器到達冷池。該系統(tǒng)具有多種操作模式。操作模式是連續(xù)的設(shè)定而不是離散的操作模式。當(dāng)在操作模式之間切換時，流量可被改變。當(dāng)在操作模式之間切換時，氧氣氣體壓力可被改變。該系統(tǒng)可基于患者的情況自動地切換操作模式。
文檔編號A62B7/02GK103096981SQ201180039491
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月16日
發(fā)明者A·D·翁德卡, J·西波隆, T·阿勒姆 申請人:呼吸科技公司