專利名稱：長(zhǎng)度可調(diào)節(jié)的呼吸回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種呼吸和麻醉設(shè)備，尤其涉及一種用于呼吸系統(tǒng)護(hù)理和麻醉環(huán)境 中的呼吸回路。
背景技術(shù)：
為了在手術(shù)過(guò)程中對(duì)患者進(jìn)行麻醉，采用一種包括多個(gè)組件的麻醉系統(tǒng)。主要 的組件是一麻醉機(jī)，該機(jī)器調(diào)節(jié)流入和流出患者的麻醉氣體和空氣的流量。一個(gè)二氧化 碳吸收器可連接于麻醉機(jī)以將二氧化碳從一再呼吸回路中由患者呼出的氣體中去除。在患者這一方，設(shè)置有可連接于患者以向患者輸送氣體的面具或氣管內(nèi)插管。 面具的例子可在受讓人的網(wǎng)站www.KingSystems.com或在Hinkle的美國(guó)專利4,896,666中 看到。氣管插管的例子在Frasse的美國(guó)專利5,499,625和Bertram的美國(guó)專利5,819,733 中有所顯示。這些連接于患者的裝置(面具和/或氣管內(nèi)插管)連接于麻醉機(jī)，通過(guò)在 與患者相連的裝置和麻醉機(jī)之間延伸的呼吸回路與麻醉機(jī)流體(氣體)連通?，F(xiàn)有數(shù)種 不同類型的呼吸回路。兩種主要類型的呼吸回路是雙支(dual limb)回路和單支(unilimb) 回路。雙支回路包括一對(duì)分離的管子，這兩根管子包括用于從麻醉機(jī)向患者輸送氣體 的一吸氣管和從患者向麻醉機(jī)輸送呼出氣體的一呼氣管。在一個(gè)雙支回路中，這兩根管 子是分離的管子，這兩根管子在患者端通常由一個(gè)“Y”或“T”型管流體連接在一起。 單支回路的諸管子在機(jī)器端是分離的，吸氣管的在機(jī)器的一端連接于麻醉機(jī)的“流出” 口，而呼氣管的在機(jī)器的一端連接于麻醉機(jī)的“流入” 口。一個(gè)雙支回路的示意圖可在 Fukunaga等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公開US2003/0183232A1 (2003年10月2日)中的圖Ic中 看到。第二種類型的回路是單支回路，其中吸氣管連接在一起。單支呼吸回路的例子 在Leagre等人的美國(guó)專利5,404,873、Fukunaga的美國(guó)專利4,265,235和Fukunaga等人的美 國(guó)專利 5,778,872、5,983,891、5,983,894、5,983,896、6,003,511、6,564,799、Fukunaga 等 人的公開的美國(guó)專利申請(qǐng)2003/0075176和2003/0183231以及Sikora的美國(guó)專利5,121,746
中有所顯示。如在Leagre的‘873專利最清楚地顯示的，單支回路通常包括一相對(duì)剛性的 機(jī)器端(近端)連接器，回路通過(guò)該連接器聯(lián)結(jié)于麻醉機(jī)；以及一相對(duì)剛性的患者端(遠(yuǎn) 端)連接器，該連接器可聯(lián)結(jié)于面具或氣管插管，用于將呼吸回路聯(lián)結(jié)于患者。相對(duì)柔軟的呼氣管在患者端連接器和機(jī)器端連接器之間延伸。相對(duì)柔軟的吸氣管與呼氣管同軸 線地放置。為了促進(jìn)更好的換熱以加熱吸入氣體，吸氣管通常具有小于呼氣管的較大直 徑的較小直徑，從而吸氣管可位于呼氣管的內(nèi)部。在Leagre等人的‘873專利中所示 出的呼吸回路由本申請(qǐng)的受讓人KING SYSTEMS CORPORATION以UNIVERSAL 的商 標(biāo)出售。本發(fā)明的受讓人KING SYSTEMS CORPORATION出售的其它呼吸回路在上述 Fukunage等人的‘872、 ‘894、 ‘896、 ‘511和‘799專利中至少示意性地示出。在Fulunaga和Leagre的專利中所說(shuō)明的呼吸回路被畫成單支呼吸回路，其中呼 氣和吸氣管互相同軸線地放置。通常將內(nèi)部、直徑相對(duì)較小的管子用作吸氣管，而將外 部、直徑 相對(duì)較大的管子用作呼氣管。Leagre專利中所示的呼吸回路和Fulunaga專利中 所示的呼吸回路之間值得注意的區(qū)別在于回路的機(jī)器端連接器中的差別。如UNIVERSAL F 和UNIVERSAL F2 相類似地所采用的那樣，Leagre禾口 Fulunaga的裝置中的吸氣和呼氣管同時(shí)采用波紋吸氣管和波紋呼氣管。波紋吸氣管和波 紋呼氣管呈波紋形以具有單一的靜止長(zhǎng)度，同時(shí)又允許管子的長(zhǎng)度伸長(zhǎng)或縮短。波紋吸氣管和呼氣管長(zhǎng)度的可變性被設(shè)計(jì)進(jìn)UNIVERSAL F 和UNIVERSAL F1 回路中以使管子的長(zhǎng)度可伸展(伸長(zhǎng))和壓縮(縮短)一段較短的時(shí)間。這一長(zhǎng)度的改 變通常在患者和麻醉機(jī)之間的相對(duì)位置改變時(shí)發(fā)生，而且在這一相對(duì)位置的改變中通常 需要伸長(zhǎng)管子。然而，由于呼氣管和吸氣管被設(shè)計(jì)成具有固定的靜止長(zhǎng)度，吸氣管和呼 氣管由它們的靜止長(zhǎng)度而發(fā)生的任何的長(zhǎng)度改變都會(huì)在呼氣管上施加“壓力”，并造成 呼氣管施加一壓縮或擴(kuò)張力，以適當(dāng)?shù)厥构茏踊謴?fù)其單一的靜止長(zhǎng)度。在呼氣管伸長(zhǎng)的過(guò)程中，吸氣管通常不伸展，因?yàn)樵赨NIVERSAL F 和 UNIVERSAL F2 呼吸回路中它只與機(jī)器端連接器相連。然而，在呼吸回路中吸氣管和呼 氣管都可能伸展，比如Meridian Medical Systems出售的機(jī)器，因?yàn)镸eridian Medical呼吸 回路采用與機(jī)器端和患者端連接器都相連的一吸氣管。采用單一的靜止長(zhǎng)度波紋管的另一個(gè)原因是為了防止管子變得扭結(jié)。十分希望 避免這樣的扭結(jié)，因?yàn)檫@樣的扭結(jié)會(huì)造成管子中的氣流受阻或被阻塞，這與花園水管扭 結(jié)時(shí)流經(jīng)該水管的水流受阻或被阻塞是非常類似的。另一個(gè)單支呼吸回路在Sikora的美國(guó)專利5,121,746中有所揭示。Sikora裝置采 用單支回路，以使該呼吸回路呈現(xiàn)一個(gè)θ形的結(jié)構(gòu)，其中的呼氣管和吸氣管在一個(gè)共用 的壁處相連。毫無(wú)疑問(wèn)，出于與上述UNIVERSAL F 和UNIVERSAL F2 裝置采用波紋 管相同的原因，Sikora專利所示出的管路還顯示為波紋形。雖然上述裝置、尤其是UNIVERSAL F 和UNIVERSAL F2 裝置可以很好地完成
它們所需的功能，但仍存在提高改進(jìn)的空間。困難的一個(gè)來(lái)源在于呼吸回路的單一靜止長(zhǎng)度，該單一靜止長(zhǎng)度需要制造多種 長(zhǎng)度的管道以適應(yīng)不同的情況和要求。一些醫(yī)療專業(yè)要求相對(duì)較短(例如44英寸， 112cm)長(zhǎng)度的管子，而其它的醫(yī)療專業(yè)則要求將麻醉機(jī)從患者移開以使之不那么強(qiáng)硬， 由此需要相對(duì)較長(zhǎng)(例如88英寸，224cm)的呼吸回路。從生產(chǎn)商的立場(chǎng)來(lái)看，對(duì)不同回路長(zhǎng)度的需求需要生產(chǎn)商制造不同長(zhǎng)度的呼吸 回路。從使用人(例如醫(yī)院或手術(shù)中心)的立場(chǎng)來(lái)看，所需的不同長(zhǎng)度需要終端用戶備 存幾種不同長(zhǎng)度的回路。
另一個(gè)困難是在輸送中遇到的。由于使用波紋管的單一靜止長(zhǎng)度回路具有單一 的靜止長(zhǎng)度，因此必須將管子的尺寸一般地設(shè)置成具有相對(duì)較長(zhǎng)(例如44或88英寸， 112或224cm)的靜止長(zhǎng)度，從而當(dāng)使用該裝置時(shí)它的長(zhǎng)度足以完成其任務(wù)，同時(shí)不伸展 或壓縮。由于單一靜止長(zhǎng)度波紋管的彈性，在伸展時(shí)管子施加一個(gè)壓縮力，這個(gè)力趨向 于將管子壓縮回到其靜止長(zhǎng)度。不推薦在伸展時(shí)使 用裝置，因?yàn)楣茏铀┘拥膲嚎s力會(huì)促使發(fā)生外部連接斷開 和內(nèi)部連接斷開，即，分別是將呼吸回路從其機(jī)器或患者連接器拉掉和將波紋呼吸管從 機(jī)器或患者連接器中的一個(gè)拉掉。引發(fā)內(nèi)部和外部連接斷開的情況都是希望避免的。由于這個(gè)結(jié)果，例如44英寸(12cm)呼吸回路具有44英寸(12cm)的靜止長(zhǎng)度， 一般無(wú)法在不施加外部鉗夾力的情況下將這一長(zhǎng)度壓縮(以及因此使之變小以用于輸送) 并保持很長(zhǎng)的時(shí)間。不施加外部鉗夾力就不能改變靜止長(zhǎng)度以使之縮短這一情況就需要 制造商在容器或盒子中提供足夠的空間以容納假定的44英寸(112cm)呼吸管的44英寸 (112cm)的總長(zhǎng)。此外，需要醫(yī)院或手術(shù)中心的使用人提供足夠容納呼吸管的44英寸 (112cm)總長(zhǎng)的存放空間。從以上的討論可以知道，希望有一種可以壓縮以在輸送過(guò)程中占據(jù)較小空間的 呼吸回路。此外，還需要構(gòu)造一種包括多個(gè)可保持的靜止長(zhǎng)度的呼吸回路，從而舉例來(lái) 說(shuō)單個(gè)裝置可以從其完全壓縮(運(yùn)輸)的長(zhǎng)度伸展到例如具有44英寸(112cm)總長(zhǎng)的、 部分伸展的“短管長(zhǎng)度”，并進(jìn)一步伸展到完全伸展(完全減壓)的位置，其中它將具有 等于較長(zhǎng)呼吸回路的長(zhǎng)度的靜止長(zhǎng)度，比如一 88英寸(224cm)的呼吸回路。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供這樣一種呼吸回路，它具有多個(gè)固定的靜止長(zhǎng)度，從 而可將該裝置放置在完全壓縮的位置，以縮短長(zhǎng)度以用于運(yùn)輸、存放和某些麻醉應(yīng)用場(chǎng) 合，但也可以伸展并保持在多個(gè)伸展后的靜止長(zhǎng)度位置以提供所需的大于壓縮位置時(shí)的 長(zhǎng)度。較佳地，該裝置還可保持在呼吸回路的完全壓縮位置和完全伸展位置之間的多個(gè) 長(zhǎng)度不同的靜止長(zhǎng)度處。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明揭示了一種單支呼吸回路，該回路具有一近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件、一遠(yuǎn)端聯(lián) 結(jié)構(gòu)件、在近端和遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件之間延伸的一呼氣管以及在近端和遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件之間延 伸的一吸氣管。該呼氣管包括可在一完全壓縮的靜止位置和一完全伸展的靜止位置之間 伸展的一波紋呼氣管，并且該波紋呼氣管具有多個(gè)中間靜止位置。在多個(gè)中間靜止位 置，呼氣管可保持其靜止長(zhǎng)度而不需要施加一外力。吸氣管包括一波紋吸氣管，該波 紋吸氣管具有可在一完全壓縮的靜止位置和一完全伸展的靜止位置之間變化的長(zhǎng)度，且 該波紋吸氣管包括在完全伸展的靜止位置和完全壓縮的靜止位置之間的多個(gè)中間靜止位 置。類似于呼氣管，吸氣管可保持這些中間靜止位置而不需要施加一外力。較佳地，在吸氣管和呼氣管都被完全伸展之后，吸氣管的長(zhǎng)度要比呼氣管的長(zhǎng) 度長(zhǎng)1到7英寸，最優(yōu)的是長(zhǎng)大約4英寸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，呼氣管和吸氣管互相大致同軸線地放置，而遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié) 件包括一呼氣管聯(lián)結(jié)構(gòu)件，它從中心位置沿徑向偏移并在患者端連接器附近同軸線。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，吸氣管具有一內(nèi)徑和一外徑，而呼氣管也具有一內(nèi)徑和一外徑。吸氣管的外徑和呼氣管的內(nèi)徑的尺寸被相對(duì)設(shè)置成吸氣管的外表 面和呼氣管的外表面之間形成一呼氣通道，其中，沿該呼氣通道的空氣流阻力最小。此 外，呼氣管的內(nèi)徑和吸氣管的外徑之間的尺寸差應(yīng)該足夠小，以便于在呼氣管被線性壓 縮時(shí)大致線性地壓縮吸氣管。本發(fā)明 的一個(gè)特點(diǎn)是采用折疊型的波紋管，其中，每個(gè)波紋可處于一可保持的 伸展后的靜止位置和一可保持的壓縮后的靜止位置。當(dāng)一呼吸管由大量的這樣的波紋組 成時(shí)，該管子就可以具有大量的靜止長(zhǎng)度。這一特性的優(yōu)點(diǎn)是使使用人可改變管子的工 作長(zhǎng)度以適應(yīng)他/她的具體需要。此外，它使管子可在運(yùn)輸和存放時(shí)壓縮以減少在運(yùn)輸 和存放時(shí)管子所需的空間，而在使用中可將管子伸展開以伸展到適于在室內(nèi)由個(gè)人、尤 其是麻醉師操作的長(zhǎng)度。本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是呼氣管的外徑和吸氣管的內(nèi)徑的尺寸被設(shè)置成使流經(jīng)吸 氣管外表面和呼氣管內(nèi)表面之間的呼出氣體通道的氣流阻力最小。在手術(shù)過(guò)程中，重要的是保持諸如吸氣通道和呼氣通道之類的氣體通道盡可能 地不受阻礙，從而使氣體可自由地流經(jīng)該通道。通常，需要使管道構(gòu)件所引起的阻力最 小。在這方面，使用例如具有一系列徑向延伸的隔板(比如在一汽車消音器中可以看到 的)的管子是不適當(dāng)?shù)?，因?yàn)檫@樣的隔板將增加流經(jīng)通道的氣流阻力。在一個(gè)普通的單支呼吸回路、比如上述UNIVERSAL F 和UNIVERSALF2…裝置 中，通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇具有一外徑尺寸的一吸氣管和具有一內(nèi)徑尺寸的一呼氣管來(lái)使阻力 最小，這兩個(gè)尺寸在吸氣管的外表面和呼氣管的內(nèi)表面之間提供了足夠的空間以使氣體 不受阻礙地流過(guò)。由于UNIVERSAL F 和UNIVERSAL F2 裝置都采用成一體的靜止停 止型管子(stop-type tubing)，因此管子工程師需要關(guān)注在吸氣管和呼氣管之間、基本上 在一單個(gè)的吸氣管與呼氣管的相對(duì)長(zhǎng)度的呼出氣體流動(dòng)路徑內(nèi)的阻力。對(duì)于本發(fā)明，確定呼氣管和吸氣管的尺寸變成一個(gè)困難得多的任務(wù)。尺寸確定 更加困難的一個(gè)原因是每根管子的外徑和內(nèi)徑會(huì)根據(jù)波紋是在其壓縮還是伸展位置而有 所不同。一般地發(fā)現(xiàn)呼氣管的內(nèi)徑在呼氣管的波紋被壓縮時(shí)比波紋伸展時(shí)要小。類似 地，吸氣管的外徑在被壓縮時(shí)比其波紋伸展時(shí)要大。初看來(lái)，對(duì)于這一尺寸確定問(wèn)題的一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案是使吸氣管的外徑和呼 氣管的內(nèi)徑之間的差最大，比如通過(guò)大大地增加呼氣管的直徑和/或大大地減小吸氣管 的直徑。然而，這一動(dòng)作并不必然地使呼吸回路功能良好。雖然這樣的舉動(dòng)可減小阻 力，但它也有會(huì)對(duì)使用人調(diào)節(jié)呼吸回路的長(zhǎng)度的能力產(chǎn)生負(fù)面影響的缺點(diǎn)，尤其是在改 變吸氣管長(zhǎng)度時(shí)。如果吸氣管的外徑和呼氣管的內(nèi)徑之間的差過(guò)大，則使吸氣管扭結(jié)或者在縮短 管子長(zhǎng)度時(shí)變得難以壓縮的可能性就更大。如上所討論的，非常不希望發(fā)生管子的扭 結(jié)。此外，由于在一個(gè)過(guò)大的呼氣管內(nèi)部壓縮吸氣管會(huì)使吸氣管在壓縮過(guò)程中喪失其線 性，從而變成“蛇形”，因此會(huì)產(chǎn)生阻力。申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在呼氣管中的吸氣管的波浪 形的波紋管構(gòu)形會(huì)增加阻力。此外，由于吸氣管從一大致為直線的路徑偏離為更加彎曲 的波浪形，所以吸入氣體通道中的阻力也會(huì)增加。本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是雖然吸氣管和呼氣管大致互相同軸線地定位，但吸氣 管的患者端聯(lián)結(jié)件將吸氣管聯(lián)結(jié)于相對(duì)于呼氣管的軸線徑向偏離的位置。這一偏離布置為呼出氣體提供了一條形成得更好的通道，以使當(dāng)呼出氣從患者流出后流入呼氣管和吸 氣管之間的呼氣通道時(shí)的阻力更小。在實(shí)踐中，患者端聯(lián)結(jié)件和呼氣管之間的氣流沿大 致從患者端聯(lián)結(jié)件到呼氣管的方向流動(dòng)。本發(fā)明的另一個(gè)特點(diǎn)是吸氣和呼氣柔性管被設(shè)計(jì)成管子的波紋可在其壓縮位 置和伸展位置之間反復(fù)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)使波紋喪失其保持所指定的靜止長(zhǎng)度的能力。這一特 點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)是可在一程序開始時(shí)確定或重新確定管子的尺寸以使使用人能得到所需的長(zhǎng) 度，或者，如果使用人決定在一程序中間改變呼吸回路的有效長(zhǎng)度，則在該程序進(jìn)行中 可確定或重新確定管子的尺寸。可以進(jìn)行呼吸回路有效長(zhǎng)度的這些重復(fù)改變而不必?fù)?dān)心 以后無(wú)法將呼吸回路設(shè)置在所需的諸有效靜止長(zhǎng)度中的任意一個(gè)處。在閱讀了以下的附圖和詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的這些和其它的特性將變得明 顯，這些附圖和詳細(xì)描述說(shuō)明了在現(xiàn)階段實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。


圖1是本發(fā)明的截面?zhèn)纫晥D，該圖示出了本發(fā)明的呼吸回路的一部分處于其伸 展模式，而本發(fā)明的另一部分處于其壓縮模式；圖2是本發(fā)明的吸氣和呼氣管的一段的截面立體圖；圖3是本發(fā)明的吸氣和呼氣管的端視圖，其中拆除了端部連接器；圖4是大致沿圖3的線4-4獲得的截面圖；圖5是本發(fā)明的兩根相聯(lián)結(jié)的呼氣管的平面圖，顯示它們的制造方法；圖6是用來(lái)構(gòu)造本發(fā)明的呼氣管的一模具塊的呼氣管接合表面(expiratory tube engaging surface)的的平面圖；圖7是圖6所示的模具塊的呼氣管接合表面的被大大放大了的局部視圖；圖8是用來(lái)制造本發(fā)明的呼氣管的模具塊的呼氣管接合表面的放大圖(相對(duì)于圖 6)；圖9是在制造本發(fā)明的吸氣管中所使用的一模具塊的平面圖，其中示出了該模 具塊的吸氣管接合表面(inspiratory tube engaging surface)；圖10是用來(lái)制造本發(fā)明的吸氣管的該模具塊的吸氣管接合表面的一部分的被大 大放大了的視圖；圖11是本發(fā)明的呼吸回路的一患者端連接器的立體圖；圖12是本發(fā)明的該患者端連接器的俯視圖；圖13是本發(fā)明的患者端連接器的側(cè)視圖，該圖用虛線示出了內(nèi)表面；圖14是大致沿圖12的線14-14得到的截面圖；圖15是大致沿圖13的線15-15得到的截面圖；圖16是大致沿圖13的線16-16得到的截面圖；圖17是本發(fā)明的患者端連接器的面具/氣管插管聯(lián)結(jié)件的局部被切掉后的被大 大放大了的視圖；圖18是本發(fā)明的患者端連接器的一患者端視圖；圖19是本發(fā)明的患者端連接器的吸氣和呼氣管接納部分的被大 大放大了的截面 圖20是本發(fā)明的患者端連接器的端視圖，大致示出了從患者端連接器的管子接 納端得到的視圖；圖21是示出了患者端連接器的呼氣管鉗夾釘(expiratory tube gripping spike)的尺
寸的示意圖；圖22是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的患者端連接器的立體圖；圖23是本發(fā)明的患者端連接器的端視圖，如圖22所示的患者端連接器的管子接 納部分所示；圖24是患者端連接器的另一個(gè)實(shí)施方式的俯視圖，其中以虛線示出了諸內(nèi)表 面；圖25是沿圖24中的線a_a得到的截面圖；圖26是示出了處于與圖25所示的相類似的位置的圖22的患者端連接器的另一 個(gè)實(shí)施方式的平面圖，其中用虛線示出了諸內(nèi)表面；圖27是本發(fā)明的呼吸回路的三個(gè)樣品的逼真的視圖，其中示出了處于不同壓縮 狀態(tài)的三個(gè)回路以說(shuō)明回路長(zhǎng)度的可變性；圖28是本發(fā)明的呼氣管的諸多波紋的視圖；圖29是本發(fā)明的患者端連接器的側(cè)視平面圖；圖30是呼吸回路的一第二個(gè)替代實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，該圖示出了用在一伸展 回路型呼吸回路的呼吸回路中的本發(fā)明；以及圖31是呼吸回路的一第三個(gè)替代實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，該圖示出了用在一具有 分離的非同軸線機(jī)器端吸氣和呼氣端口的呼吸回路中的本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的呼吸回路10在諸附圖中最清楚地顯示出。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1，呼吸回路10 包括一機(jī)器端連接器12，該連接器位于呼吸回路10的近端，且在圖1所示的實(shí)施方式中 充當(dāng)一機(jī)器端連接器12和一過(guò)濾器14的雙重功能。雖然顯示機(jī)器端連接器12包括過(guò)濾 器14，但也可將機(jī)器端連接器12設(shè)計(jì)成包括無(wú)過(guò)濾器型的機(jī)器端連接器12。一患者端連接器18位于呼吸回路10的遠(yuǎn)端或患者端。具有多個(gè)可保持的靜止 長(zhǎng)度的一根柔性波紋吸氣管在患者端連接器18和機(jī)器端連接器12之間延伸并設(shè)置用來(lái)沿 箭頭I大致表示的、從機(jī)器端連接器12向患者端連接器18的方向輸送吸入氣體?？杀３?多個(gè)靜止長(zhǎng)度的柔性波紋呼氣管26也在患者端連接器18和機(jī)器端連接器12之間延伸， 并且設(shè)置用來(lái)將呼出氣體從患者、從患者端連接器18向機(jī)器端連接器12沿箭頭E大致表 示的方向帶走。吸氣管22和呼氣管26在它們的機(jī)器端與機(jī)器端連接器12固定相連。類似地， 吸氣管22和呼氣管26在其患者端與患者端連接器18固定相連。如在以下將更加詳細(xì)地討論的，吸氣管22和呼氣管26均被做成具 有諸波紋的波 紋管，各管被設(shè)計(jì)成可呈現(xiàn)一伸展位置和一壓縮位置，該伸展位置表示在如圖1中由箭 頭B所指的右側(cè)，該壓縮位置表示在如該圖中由箭頭A所示的左側(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)的裝置 不同，吸氣管22和呼氣管26可以呈現(xiàn)諸個(gè)靜止位置，其中一個(gè)或多個(gè)波紋位于其壓縮位 置或其伸展位置。諸波紋的這一在其壓縮位置和伸展位置呈現(xiàn)一靜止位置的能力使呼吸回路的長(zhǎng)度可以固定在大量不同的靜止長(zhǎng)度中的任意一個(gè)上?？梢员３诌@些靜止長(zhǎng)度而 不必在管子上施加外力。如上所討論的，這一特點(diǎn)不同于采取單一靜止長(zhǎng)度管子的裝置。單一靜止長(zhǎng)度 管子無(wú)法在不施加諸如夾子等之類的某一外力的情況下保持伸展位置或壓縮位置(相對(duì) 于靜止長(zhǎng)度)，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中的單一靜止長(zhǎng)度波紋管的回彈和彈簧特性在管子上施加有 應(yīng)力以使管子從它們的壓縮或伸展?fàn)顟B(tài)恢復(fù)到其靜止位置。機(jī) 器端連接器/過(guò)濾器14包括形成內(nèi)部的一外殼38。如在以上所討論的 Fulunaga的‘872專利中所述，該外殼38包括一機(jī)器接合端40，與麻醉機(jī)相連的一近端 子(proximal terminal)連接于該接合端?；蛘?，如果麻醉機(jī)(未示出)包含有用來(lái)接納機(jī) 器接合端40的一尺寸適當(dāng)?shù)穆?lián)結(jié)件和端口，則機(jī)器接合端40可直接與麻醉機(jī)相連。還應(yīng)該注意的是機(jī)器接合端還可包括多種其它的結(jié)構(gòu)，比如Leagre的美國(guó)專 利6,129,082或Leagre和Burrow的美國(guó)專利5,404,873中所示的結(jié)構(gòu)。機(jī)器接合端40包括一通常為圓柱形的第一呼氣端口(expiratoryport)連接器46， 該連接器用來(lái)形成一呼氣端口 48，呼出的氣體可以從該呼氣端口 48通過(guò)連接器46進(jìn)入 麻醉機(jī)。一第一吸氣端口(inspiratory port)連接器52通常為圓柱形并與呼氣端口 48同軸 線。該第一吸氣端口是設(shè)置用來(lái)與麻醉機(jī)的流出端相連，并形成一被置于內(nèi)部的吸氣端 口 53，氣體和再呼吸空氣可通過(guò)該吸氣端口從麻醉機(jī)流入吸氣端口。一第一呼氣管連接器位于機(jī)器端連接器38的管子接合端44處并包括一徑向面向 夕卜、沿軸向延伸的圓柱形表面57，用于接納呼氣管26的第一(近)端47。呼氣管26的 近端47的沿徑向面向內(nèi)、沿軸向延伸的內(nèi)表面與第一呼氣管連接器56的沿徑向面向外的 表面57固定聯(lián)結(jié)并接合。較佳地，將呼氣管26的第一端47和徑向面向外的表面57之間 的連接設(shè)計(jì)成緊貼而固定的以可避免兩者之間脫開?？赏ㄟ^(guò)化學(xué)方法、通過(guò)使用膠水、 設(shè)定尺寸以產(chǎn)生密配合、或者通過(guò)諸如捆扎之類的某些機(jī)械連接裝置或諸如聲波焊接之 類的其它連接方案來(lái)獲得這一緊貼而固定的連接。機(jī)器端連接器38的管道接合端44還包括一第一吸氣管連接器58，該連接器的尺 寸被設(shè)置成用來(lái)在其大致為圓柱形、徑向面向外的表面處接納吸氣管22的第一(近)端 53的徑向面向內(nèi)的圓柱形表面。吸氣管和呼氣管的端部53、47的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成用 來(lái)接納連接器58、56，并通常被稱作管子53、47的“套口”。類似于呼氣管26和第一呼氣管連接器56之間的連接，第一吸氣管連接器58與 吸氣管22的第一端53的連接應(yīng)為緊貼而永久的固定配合，該配合被設(shè)計(jì)成用來(lái)將吸氣管 52的第一端53保持在連接器58上以避免它們之間脫開。吸氣管22的套口與機(jī)器端14 和患者端18連接器之間的連接總體來(lái)說(shuō)更加嚴(yán)格，因此應(yīng)該將它設(shè)計(jì)成與呼氣管的套口 與機(jī)器端連接器12和患者端連接器18之間的聯(lián)結(jié)一樣堅(jiān)固(如果無(wú)法更加堅(jiān)固的話)。應(yīng)該注意的是吸氣管連接器58大致通過(guò)呼氣管連接器56的端部向外延伸。這 一附加的長(zhǎng)度是用來(lái)利于制造工藝，從而可更加容易地將第一端53連接于吸氣管22并連 接于第一吸氣管連接器58。在外殼38中保持呼氣流通道66與吸氣流通道70分離是很重要的，因?yàn)橥ǔ２?希望吸入和呼出氣體在回路10的機(jī)器端混合。為此，顯示外殼38保持呼氣流通道66分 離并區(qū)別于吸氣流通道70。
可以完成這一功能的過(guò)濾外殼的一個(gè)例子是諸如Fulunaga的‘894專利所顯示 的過(guò)濾器，該過(guò)濾器與UNIVERSAL F2 一起由 King Systems Corporation 出售，在 www.
KingSystems.com 中有所描述。過(guò)濾器介質(zhì)72位 于外殼38的內(nèi)部。過(guò)濾器介質(zhì)72被設(shè)計(jì)成使通過(guò)過(guò)濾器14 的所有的呼出氣體和所有的吸入氣體都必須通過(guò)過(guò)濾器介質(zhì)72。過(guò)濾器介質(zhì)72設(shè)計(jì)用來(lái) 捕集病原體和其它的細(xì)菌以防止這些病原體和細(xì)菌通過(guò)過(guò)濾器介質(zhì)72并使麻醉機(jī)受到來(lái) 自患者的病原體和細(xì)菌的污染、或者使患者受到來(lái)自麻醉機(jī)的病原體和細(xì)菌的感染。患者端連接器18包括設(shè)計(jì)用來(lái)接納諸如面具(未示出)或氣管插管、比如 氣管內(nèi)插管(未示出)的一個(gè)患者裝置的患者裝置接納連接器(patient device receiving connector) 78。面具和氣管插管的例子可在www.KingSystems.com中看到?；颊哐b置接 納連接器78包括一內(nèi)部圓柱形連接器構(gòu)件80和一外部圓柱形連接器構(gòu)件82，這兩個(gè)構(gòu)件 在空間上間隔開一較小的距離以形成一圓筒形插口 84。該結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)用來(lái)接納各種類型 的患者連接裝置?；颊哐b置接納連接器78的尺寸和形狀主要由ISO標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)定，執(zhí)行該 標(biāo)準(zhǔn)以有助于確保患者的安全并促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化?；颊哐b置接納連接器78形成一內(nèi)部放置的氣體接納端口 86，呼出和吸入氣體都 可通過(guò)該端口在呼吸回路10和患者裝置之間通過(guò)?；颊叨诉B接器18還包括一第二(遠(yuǎn)) 端呼氣管接納連接器90，該連接器的結(jié)構(gòu)大致為圓柱形，且其尺寸和形狀被設(shè)置成可接 納呼氣管26的第二端(套口)89。雖然呼氣管接納連接器88的結(jié)構(gòu)通常為圓柱形，但它 包括一突起的、沿徑向向外延伸的圓周形銷(spike)90，該銷釘被設(shè)計(jì)成用來(lái)接納一互補(bǔ) 地形成的環(huán)形銷釘接納環(huán)91，該環(huán)形成在呼氣管的第二端套口 89處。銷釘90和接納環(huán) 91的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)，從而銷釘90與接納環(huán)91接合以幫助將呼氣管的第二端89鎖定并固定在 呼氣管接納連接器88上。結(jié)合圖1和11-19可最好地描述患者端連接器。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖17和18，其中示出 了患者端連接器18的患者裝置接納連接器78的兩個(gè)視圖，其中給出了患者端連接器的患 者裝置接納連接器78的一個(gè)示例性實(shí)施方式的患者連接器的不同的零件、間隔和間隙的 尺寸。如圖11所最清楚地示出的，設(shè)置有一徑向向外延伸的環(huán)形止檔環(huán)，該環(huán)在呼氣 管接納連接器88的表面上方徑向向外延伸。止檔環(huán)95用來(lái)防止呼氣管連接器在呼氣管 接納連接器88上所不必要的軸向運(yùn)動(dòng)?；颊叨诉B接器18的管子接納部分還包括一吸氣管接納連接器96，該連接器通常 包括具有一遠(yuǎn)端98和一遠(yuǎn)端100的圓柱管。吸氣管接納連接器96通常為管狀、圓柱形， 并包括一徑向面向內(nèi)的表面102，該表面在其遠(yuǎn)端98終止于被切割的傾斜部分103，從而 更好地形成流出吸氣管接納連接器98的中空內(nèi)部通道104的吸入氣流。如在圖13和14中最清楚地顯示的，吸氣管接納連接器96的遠(yuǎn)端形成為軸向面 向外、沿徑向延伸的壁構(gòu)件101的一部分并與之相聯(lián)結(jié)。這一單一的結(jié)構(gòu)/連接將吸氣 管接納連接器96固定聯(lián)結(jié)于患者端連接器18的其余部分。應(yīng)該注意從圖14中所給出的尺寸來(lái)看，吸氣管接納連接器98從患者端連接器 18沿徑向偏離。如圖14所示，吸氣管接納連接器96的中心較佳地偏置大致0.08到0.12 英寸(0.2到0.3cm)，且最優(yōu)地從患者端連接器18的中心軸線偏移0.106英寸(0.27cm)。雖然吸氣管22仍然大致同軸線地被包含在呼氣管26的內(nèi)部，吸氣管接納連接器96的這 一偏移聯(lián)結(jié)使吸氣管22的第二端110通常在毗鄰于患者端連接器18的區(qū)域與呼氣管26 不同軸線。申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)這一偏移聯(lián)結(jié)在用于附圖所示類型的患者端連接器時(shí)是有價(jià)值的， 因?yàn)樗兄谠趨^(qū)域107 (圖14)中提供一更加清晰且所引發(fā)的阻力更小的呼出氣體流路 徑，在該區(qū)域107中呼出氣體流路徑在吸氣管接納連接器96的鄰近處開始。還發(fā)現(xiàn)與更 加傳統(tǒng)的中心布置相比這一偏離布置可以提供更加好的氣流特性。吸氣管接納連接器96包括一徑向面向內(nèi)的表面102，該表面形成空心內(nèi)部通道 104，該通道組成呼吸回路10的呼氣管通道的最遠(yuǎn)端。設(shè)置一徑向面向外的表面106，從 而由吸氣管的第二(遠(yuǎn))端110的徑向面向內(nèi)的表面108所接納。如結(jié)合呼氣管所討論 的，呼氣管的第二端(套口)110的徑向面向內(nèi)的表面108和吸氣管接納連接器96的徑向 面向外的表面106之間的聯(lián)結(jié)應(yīng)該是十分緊貼、十分牢固、且基本上永久固定的聯(lián)結(jié)， 從而有助于確保在吸氣管的第二端110和吸氣管接納連接器96之間不會(huì)發(fā)生脫開連接。作為避免吸氣管從機(jī)器和患者端連接器脫開連接的進(jìn)一步的措施，吸氣管的尺 寸較佳地要比呼氣管的略微長(zhǎng)一些。較佳地，在上述類型的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的44到88英寸的 管子中，吸氣管應(yīng)該比呼氣管長(zhǎng)1到7英寸(2.54到17.8cm)。最優(yōu)地，吸氣管22伸展 開的全長(zhǎng)大約比呼氣管26伸展開的全長(zhǎng)要長(zhǎng)4英寸(10.2cm)。通過(guò)確保當(dāng)呼氣管26被拉到其最遠(yuǎn)的伸展位置時(shí)吸氣管22仍有伸展的空間，這 一附加的長(zhǎng)度可幫助避免脫開連接。這一附加的伸展空間有助于避免在吸氣管上施加會(huì) 引起脫開連接的應(yīng)力，從而減少吸氣管22從患者或機(jī)器端連接器脫開連接的可能性。現(xiàn)在請(qǐng)讀者將注意力投向圖11-19以更好地了解患者端連接器18的各種組件和 零件之間的尺寸關(guān)系(圖中的尺寸單位是英寸)?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D1-9以及圖27和28對(duì)吸氣管22和呼氣管26進(jìn)行更加詳細(xì)的描 述。如上所討論的，吸氣和呼氣管都是具有多個(gè)靜止長(zhǎng)度的可坍縮的波紋管，從而 吸氣和呼氣管可以各自從完全壓縮的位置移動(dòng)到完全伸展的位置。重要的是，可以選擇 性地伸展和壓縮吸氣和呼氣管以得到長(zhǎng)度為在完全伸展與完全壓縮的位置之間的多個(gè)長(zhǎng) 度的可保持的諸靜止長(zhǎng)度?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖27，示出了三個(gè)呼吸回路，其中包括第一呼吸回路114、第二呼吸 回路116和第三呼吸回路118。雖然這些裝置各自具有同等長(zhǎng)度的吸氣和呼氣管，但它 們的總長(zhǎng)由于壓縮狀態(tài)不同而不同。應(yīng)該注意的是三個(gè)呼吸回路114、116、118包括一 患者端連接器115和一機(jī)器端連接器113、117。在這方面，第二和第三呼吸回路116和 118的機(jī)器端連接器113包括過(guò)濾器，類似于圖1所示的過(guò)濾器14，而第一呼吸回路的機(jī) 器端連接器117包括一非過(guò)濾器支承機(jī)器端(non-filter bearing machine end)。盡管機(jī)器端連接器113、117之間有差異，但通常將吸氣和呼氣管構(gòu)造成具有相 同的長(zhǎng)度。顯示第一呼吸回路114大致在其幾乎完全被壓縮的位置。當(dāng)在這樣的一個(gè)幾 乎完全被壓縮的位置上時(shí)，第一呼吸回路的長(zhǎng)度114L要比第二呼吸回路116的長(zhǎng)度116L 小得多。此外，第二呼吸回路的長(zhǎng)度116L要比第三呼吸回路的長(zhǎng)度118L短得多。第三呼吸回路具有一較長(zhǎng)的長(zhǎng)度118L，這是由于大多數(shù) 的波紋都處于其伸展位置所造成的。相反，第一呼吸回路114的較短的長(zhǎng)度是由于吸氣和呼氣管的大多數(shù)的波 紋都處于它們的被壓縮位置。第二呼吸回路的中間區(qū)段的長(zhǎng)度116L是通過(guò)與最短的第一 呼吸回路114相比、第二呼吸回路116的較大百分比的波紋處于其伸展位置，而與較短的 第一呼吸回路114相比、第二呼吸回路116較小百分比的波紋處于它們的被壓縮位置而得 到的。
圖27的目的是說(shuō)明本發(fā)明的呼吸回路可以保持在多個(gè)靜止長(zhǎng)度上，這些長(zhǎng)度從 通過(guò)大多數(shù)波紋處于它們的被壓縮位置而得到的第一呼吸回路114的較短的位置變化到 幾乎所有的波紋都位于其伸展位置而得到的第三呼吸回路118的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度。較佳地，將該裝置設(shè)計(jì)成完全壓縮和完全伸展的位置之間的長(zhǎng)度的差異可由大 于3、較佳地為4的因數(shù)來(lái)改變，從而當(dāng)呼吸回路處于完全伸展位置時(shí)，它是處于完全壓 縮位置的呼吸回路的長(zhǎng)度的3到4倍。回到圖2-4，注意到吸氣管22和呼氣管26各自包括多個(gè)大致相同的波紋，比 如波紋120、122。出于方便的目的，在本申請(qǐng)中，一個(gè)波紋是指在毗鄰的兩個(gè)最低點(diǎn) 126之間延伸的一段管子。每個(gè)波紋包括一頂點(diǎn)124、位于該頂點(diǎn)124—側(cè)的一第一分支 (leg) 128以及位于頂點(diǎn)124的第二側(cè)的一第二分支130。該第一和第二分支終止于一最低 點(diǎn)126處，為了本申請(qǐng)的解說(shuō)，這就形成一個(gè)波紋或波紋段?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6-8，采用一模具塊150來(lái)制造如圖所示的波紋呼氣管。制造管子的 工藝通常被稱作擠壓和波紋模制(extrusion and corrugation molding)工藝，這是指首先擠
壓管子，然后形成波紋。在最佳的實(shí)施方式中，通過(guò)首先擠壓出一根具有大約25mm的恒定直徑的大致 平滑的管子來(lái)制造呼氣管。當(dāng)光滑管子從擠壓機(jī)中出來(lái)時(shí)，它大致具有恒定直徑的光滑 壁。在從擠壓機(jī)中出來(lái)后不久以及在塑料冷卻到其成形溫度以下之前，一系列諸如模具 塊150之類的具有波紋形的模具塊與呼氣管的表面結(jié)合以在呼氣管中形成波紋。在這個(gè) 過(guò)程中，將高壓空氣充入呼氣管的內(nèi)部，從而沿徑向向外施力于呼氣管的光滑壁使之靠 著波紋模具塊。在圖中示出了一個(gè)示例性波紋模具塊150，該模具塊對(duì)于理解波紋的形成 過(guò)程是有用的，因?yàn)楣茏訉⑴c模具塊的形狀大致相符。當(dāng)察看模具塊150時(shí)，重要的是要記住模具塊與管子的外表面接合。這樣，表 面上是模具塊的最低點(diǎn)的點(diǎn)(例如圖7中的點(diǎn)224)實(shí)際上是頂點(diǎn)224，因?yàn)辄c(diǎn)224將形成 完成的呼氣管的頂點(diǎn)124的形狀。類似地，模具塊的最低點(diǎn)226 (圖7)將形成完成的呼 氣管的最低點(diǎn)126的形狀。第一分支228將形成呼氣管的第一分支128的形狀，而第二 分支230形成呼氣管的第二分支130的形狀(圖4)。如圖7最清楚地顯示的，模具塊150的最低點(diǎn)226為圓形，以形成呼氣管的一圓 形最低點(diǎn)126。在最低點(diǎn)226與第一分支228相交匯處放置有一尖角231。此處所述的呼氣管的結(jié)構(gòu)和形狀有助于提供其可坍縮性以及其在伸展位置和壓 縮位置處保持其靜止長(zhǎng)度的能力。這樣，由模具塊在最低點(diǎn)226處形成的圓形最低點(diǎn)使 管子在壓縮和伸展位置之間移動(dòng)時(shí)含有多個(gè)細(xì)微的裂縫。在呼氣管26的塑料中的這些細(xì) 微裂縫可幫助波紋如所希望的那樣保持在它們的伸展和/或壓縮位置。在使用中發(fā)現(xiàn) 每個(gè)波紋、例如120、122 (圖4)通常可以保持兩個(gè)靜止位置，一個(gè)是完全伸展的位置， 另一個(gè)是被完全壓縮的位置。通常，單個(gè)波紋并不在它們的壓縮和伸展位置之間的點(diǎn)上保持靜止位置。從總的范圍來(lái)看這兩點(diǎn)，管子所能達(dá)到的多個(gè)靜止位置在很大程度上是具體的 處于其相對(duì)伸展和壓縮位置的波紋的數(shù)量的函數(shù)。例如，當(dāng)管子完全伸展時(shí)，大多數(shù) (如果不是全部的話)波紋管、例如120、122位于其伸展位置。當(dāng)管子處于其被完全壓 縮位置時(shí)，大多數(shù)(如果不是全部的話)波紋管、例如120、122位于其被 壓縮位置。當(dāng)管子處于其在完全伸展和完全壓縮位置之間的中間長(zhǎng)度時(shí)，一些波紋、例如 120、122處于其伸展位置，而其它的則處于其相對(duì)被壓縮位置。如圖27和圖21最清楚地示出的，當(dāng)一段管段處于壓縮位置時(shí)，各個(gè)第一和第二 分支128、130基本上互相平行。另一方面，對(duì)于給定的一段處于其伸展位置的的波紋、 比如波紋段152，第一和第二分支128、130互相呈大約90°角。在這方面，讀者的注意力尤其要關(guān)注于圖8。該圖顯示當(dāng)處于伸展位置時(shí)， 形成管子的第一分支128的模具第一分支228與基本垂直于吸氣管的軸線的平面大致夾一 40.1°角。類似地，形成吸氣管的第二分支130的模具第二分支230與垂直于呼氣管的軸 線的平面大致夾一 46.6°角。對(duì)可壓縮性的控制也是通過(guò)模具塊的第一分支228和第二 分支230以及因此完成的呼氣管的第一分支128和第二分支130與以上所討論的、垂直于 呼氣管26的軸線的平面夾不同的角度這一事實(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在圖4中最清楚地顯示吸氣管大致類似于呼氣管26地構(gòu)造，它包括多個(gè)單個(gè)的 波紋，比如波紋131、132。每個(gè)波紋例如131、132包括頂點(diǎn)部分140、最低點(diǎn)部分138、 第一分支146和第二分支148，這兩個(gè)分支在頂點(diǎn)部分140和最低點(diǎn)部分138之間延伸。 還與呼氣管26類似的是吸氣管22的第一和第二分支146、148是不同的，但是差異比較 微小。吸氣管22也是通過(guò)擠壓然后用波紋成形工藝成型，與呼氣管26類似。在圖9和 10中最清楚地顯示出可以用來(lái)制造吸氣管22的模具塊的例子。當(dāng)察看用于吸氣管的模具塊161時(shí)，重要的是要記住模具塊161與吸氣管122的 外表面接合，從而模具塊161形成頂點(diǎn)140的部分表面上看是最低點(diǎn)238，但在這里要被 看作頂點(diǎn)238。類似地，表面上看是頂點(diǎn)的點(diǎn)238實(shí)際上形成的是最低點(diǎn)138，而在模具 塊上顯示為最低點(diǎn)的點(diǎn)實(shí)際上是形成吸氣管的頂點(diǎn)140的頂點(diǎn)240。模具塊161以及由此形成的吸氣管的整體形狀與模具150和呼氣管226的形狀大 致類似，因?yàn)樽畹忘c(diǎn)238大致為圓形，而且在最低點(diǎn)238和第一分支244之間的相交點(diǎn)處 形成一尖角239，這使在吸氣管的一相應(yīng)位置上形成一尖角。還應(yīng)該注意的是第二分支246的角度和第一分支244的角度與呼氣管26中所 使用的角度略有不同。已發(fā)現(xiàn)最好將第二分支246以與垂直于吸氣管22的軸線的平 面呈大約49.6°的角度放置，而第一分支以與大致垂直于吸氣管22的軸線的平面呈大約 40.1°的角度放置。在頂點(diǎn)形成的、在吸氣管中的第一和第二分支244和246之間的角度 比吸氣管22中所采用的角度要大。在角度上的這些差異是在申請(qǐng)人進(jìn)行了大量的試驗(yàn)之 后得出的，并且由于吸氣管22和呼氣管26之間的尺寸差異而有很大的不同。如以上間接提到的，吸氣管22和呼氣管26之間的相對(duì)尺寸的確定被證明是在較 困難的設(shè)計(jì)上的對(duì)申請(qǐng)人的一個(gè)挑戰(zhàn)。為了得到合適的尺寸，申請(qǐng)人相信以下這點(diǎn)是很 重要的，即確保呼氣管的沿徑向向最里點(diǎn)(這里顯示為最低點(diǎn)130)和吸氣管22的沿徑向 最外點(diǎn)(這里顯示為頂點(diǎn)140)之間的呼氣通道34足夠大以使呼氣通道34足夠?qū)挸ǎ瑥亩舫鰵怏w流經(jīng)該通道時(shí)的阻力最小。在這方面，呼吸回路的氣流阻力應(yīng)是在流量為60 升/分鐘時(shí)回路的壓降大于為5厘米水柱。另一方面，尺寸之間的差不應(yīng)該太大，因?yàn)?吸氣管22的外表面和呼氣管26的內(nèi)表面之間的間隔太大會(huì)在伸展和收縮吸氣管22時(shí)產(chǎn) 生困難。如圖3中 所示，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)吸氣管22的最優(yōu)、最大的外徑尺寸是0.807英寸 (2.05cm),而呼氣管26的最優(yōu)、最小的內(nèi)徑尺寸是1.076英寸(2.73cm)，從而形成一具 有大約0.269英寸(0.68cm)的寬度的圓環(huán)形呼氣通道。當(dāng)然，可以理解不會(huì)在所有地方、 所有時(shí)間、沿吸氣和呼氣管22、26的全長(zhǎng)都保持這一 0.269英寸(0.68cm)的寬度，因?yàn)?管子22、26的柔性會(huì)使呼氣和吸氣管的相對(duì)位置沿吸氣和呼氣管22、26的長(zhǎng)度而有所不 同。但是，該寬度的這一間隔代表呼氣管26和吸氣管22之間的平均間距。如可以理解的，另一種對(duì)呼氣管和吸氣管尺寸的任選的設(shè)定的審視是使吸氣 (內(nèi))管平均外徑(“MODIT” )(這里是0.807英寸(2.05cm))與呼氣(外)管平均內(nèi) 徑(“MIDET” )(這里是1.076英寸(2.73cm))之間的比值為大約0.75。雖然MODIT 對(duì)MIDET的比值為大約0.75是最優(yōu)的，但申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在大約0.65和0.85之間的范圍內(nèi) 的MODIT/MIDET的比值通常工作情況是可以接受的。還可以注意到的是MODIT和MIDET之間的差最優(yōu)地在大約0.27英寸 (0.69cm)之間，且確信在0.25和0.29英寸(0.63和0.74cm)之間的范圍內(nèi)較佳。確信更 佳的范圍是在大約0.26和0.28英寸(0.66和0.72cm)之間。圖22-26中示出了 一個(gè)替代實(shí)施方式的患者端連接器300?；颊叨诉B接器300包 括一患者裝置接收部分302和一管子接收部分304。該患者裝置接收部分302被構(gòu)造成大 致與圖11所示的患者端連接器18的主要實(shí)施方式中的患者裝置接收部分相類似，并包括 一內(nèi)圓柱形連接器構(gòu)件308和一外圓柱形連接器構(gòu)件310，它兩分離開一段距離以在其間 形成一圓筒形插口 312。一氣體接收部分314由內(nèi)圓柱形連接器構(gòu)件308的徑向面向內(nèi)的 表面形成。管子接收部分304包括一徑向面向外的表面316，用于被一呼氣管26的徑向面向 內(nèi)的表面318(圖25)緊貼而固定地接納。一徑向向外延伸的環(huán)形銷320形成在徑向面向 外的表面316上，且其尺寸和位置被設(shè)置為與呼氣管26的接收環(huán)312相匹配，從而緊貼 和固定地將呼氣管26固定到患者端連接器300上。還設(shè)置有一吸氣管接收連接器324。該吸氣管接收連接器324被構(gòu)造成與圖11 所示的患者端連接器18的相應(yīng)的吸氣管接收連接器略有不同。一個(gè)主要的不同是患者端 連接器300的吸氣管接收連接器324和患者端連接器300的其余部分比較同軸地放置。吸氣管接收連接器324包括與患者端連接器300的患者裝置接收部分302形成一 體并相連接的一遠(yuǎn)端326。吸氣管接收連接器324還包括一近端328，該近端328可包括 一直徑較大、徑向向外延伸的端部突緣329。類似于環(huán)形銷320，該端部突緣329有助于 使吸氣管固定保持在吸氣管接收連接器324上。吸氣管接收連接器324包括一徑向面向 外的表面330，用于與吸氣管22的遠(yuǎn)端331的徑向面向內(nèi)的表面33緊貼地接合并由該表 面所接納。吸氣管連接部分還包括形成吸入氣體通道334的一徑向面向內(nèi)的表面332?；颊叨诉B接器300和患者端連接器18 (圖11)之間的一個(gè)重要區(qū)別是存在毗鄰于 吸氣管接收連接器324的遠(yuǎn)端326定位的諸孔336。這些孔336使氣體可在氣體端口通道314和呼氣通道334之間流過(guò)。主要地，將通過(guò)孔336的氣體包括被呼出的呼出氣。該 氣體沿患者端連接器中由箭頭J總的表示的方向行進(jìn)并隨后向外沿箭頭K(圖25)進(jìn)入呼 出氣體通道34，最終流回麻醉機(jī)。如在圖中所示出的，應(yīng)該將孔336的尺寸設(shè)置成可與 通過(guò)孔336并進(jìn)入呼出氣體通道334的阻力相對(duì)較低的呼出氣體流相適應(yīng)。在圖30中示出了一個(gè)替代實(shí)施方式的呼吸回路400。該呼吸回路400包括一個(gè) 這樣類型的伸展型呼吸回路，該類型的呼吸回路是可以用來(lái)伸展如UNIVERSAL F2 類型 呼吸回路之類的一呼吸回路的有效長(zhǎng)度。例如，可將伸展型呼吸回路400連同圖1所示的呼吸回路10—起使用，將它們 兩個(gè)端部對(duì)端部地連接，其中伸展型呼吸回路400的陽(yáng)(患者端)連接器406聯(lián)結(jié)于呼吸 回路10的陰端部連接器40。伸展型呼吸回路400在空間或其它的考慮因素中需要比生產(chǎn) 商制造的或醫(yī)院所儲(chǔ)存的呼吸回路10的長(zhǎng)度(甚至是在完全伸展開時(shí))更長(zhǎng)的呼吸回路 的情況下是有用的。呼吸回路400包括一可變的靜止長(zhǎng)度呼吸回路，該回路包括聯(lián)結(jié)于呼吸回路10 的一陽(yáng)(患者端)連接器406和被設(shè)計(jì)用來(lái)接納其自身也聯(lián)結(jié)于一麻醉機(jī)的、一近的終端 的患者(遠(yuǎn)端)的一陰(機(jī)器端)連接器408。呼吸回路400包括一靜止長(zhǎng)度可變的 呼氣管410，該呼氣管形成一延伸通過(guò)回路的呼氣通道411 ；以及一靜止長(zhǎng)度可變的吸氣 管412，該吸氣管中形成一吸氣通道413。在構(gòu)建和構(gòu)造中，呼氣管410和吸氣管412大致與圖1的實(shí)施方式中所示的呼氣 管26和吸氣管22相類似。吸氣管412和呼氣管410都被構(gòu)造成具有可變的靜止長(zhǎng)度， 從而呼吸回路400的全長(zhǎng)可在如圖30中的左側(cè)所示的相對(duì)壓縮位置和如圖30的右側(cè)所示 的相對(duì)伸展位置之間變化。呼氣管410和吸氣管412各自的內(nèi)徑和外徑的相對(duì)尺寸以及 在設(shè)計(jì)呼氣和吸氣管410、412的尺寸和結(jié)構(gòu)時(shí)所涉及的考慮因素也大致與以上關(guān)于圖1 所示的呼吸回路10所討論的那些相同的考慮因素、尺寸和結(jié)構(gòu)相類似。陰(機(jī)器端)連接器408包括一呼氣端口聯(lián)結(jié)件416和一吸氣端口聯(lián)結(jié)件417， 在它們之間形成一呼氣通道418。與吸氣管412的吸氣通道414流體連通的一吸氣通道 420由該吸氣端口聯(lián)結(jié)件417的內(nèi)部所形成。類似地，呼氣通道418與該呼氣端口聯(lián)結(jié)件 416流體連通。呼氣端口聯(lián)結(jié)件416包括一直徑相對(duì)擴(kuò)大的近終端呼氣 端口接納部分，該部分 的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)置成將在Fulunaga的美國(guó)專利5,778,872中所描述的一近終端的呼氣端 口聯(lián)結(jié)部分接納于其內(nèi)部。呼氣端口聯(lián)結(jié)件416還包括一直徑相對(duì)縮小的呼氣管接納部 分428，用于在外部接納位于呼氣管410的機(jī)器端的一套口 430。陽(yáng)(患者端)連接器 406的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)置成聯(lián)結(jié)于諸如圖1中所示的呼吸回路10之類的一呼吸回路的機(jī)器 端聯(lián)結(jié)件。患者端或遠(yuǎn)端連接器406包括一呼氣端口聯(lián)結(jié)件442，該聯(lián)結(jié)件具有用來(lái)被接納 于回路10的遠(yuǎn)端內(nèi)部的一回路結(jié)合部分(circuit engaging portion) 444以及一直徑相對(duì)縮 小的呼氣接收部分446，該呼氣接收部分的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成由呼氣管410的遠(yuǎn)端套口 448所接納。吸氣端口連接器450包括一回路接合部分452，該部分被設(shè)計(jì)成被接納在回 路10的吸氣管連接器中。吸氣端口連接器450還包括一吸氣管接納部分454，該部分被 設(shè)計(jì)成接納位于吸氣管412的遠(yuǎn)端的一套口 455。
該聯(lián)結(jié)件的一呼氣通道456形成在呼氣端口聯(lián)結(jié)件442和吸氣端口聯(lián)結(jié)件450之 間，并且于吸氣通道411流體連通。類似地，一吸氣通道458由吸氣端口聯(lián)結(jié)件450的 內(nèi)部所形成并與吸氣管412的吸氣通道414流體連通。
類似于以上所討論的其它回路，回路400可在壓縮和伸展位置之間運(yùn)動(dòng)，并且 由于吸氣和呼氣管410、412的靜止長(zhǎng)度可變性能而可確定多種不同的靜止長(zhǎng)度中的任何 一個(gè)。應(yīng)該注意的是回路400的吸氣管412的兩端438、455較佳地位于它們各自的呼 氣聯(lián)結(jié)件(expiratory coupler)408, 406的中心。不需要如圖1中的關(guān)于回路10的患者端 所示那樣的一徑向偏移安放。相反，吸氣管應(yīng)被定中，以利于與近終端和呼吸回路10的 近端相匹配。圖31示出了第二個(gè)替代實(shí)施方式的呼吸回路500，該回路包括一大致與Leagre 和Burrow的美國(guó)專利5,404,873所示的呼吸回路的機(jī)器端相類似的機(jī)器端502和一大致與 圖1所示的患者端連接器18相類似的患者端504。該機(jī)器端502和該患者端504可連同 本發(fā)明的一靜止長(zhǎng)度可變的呼氣管508和一靜止長(zhǎng)度可變的吸氣管510 —起使用。呼氣管508和吸氣管510被構(gòu)造成與圖1所示的呼氣管26和吸氣管22基本相類 似。呼氣管508和吸氣管510都包括含有多個(gè)褶的折褶型管子，其中每個(gè)褶都可在一伸 展位置(如表示在機(jī)器端502附近的)和一壓縮位置(如表示在患者端504附近的)之間 移動(dòng)。機(jī)器端502包括具有一吸氣連接器520的一外殼518和一呼氣連接器522。該吸 氣連接器520包括一直徑擴(kuò)大的機(jī)器接收連接器構(gòu)件526，該構(gòu)件的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)置成 聯(lián)結(jié)于一麻醉機(jī)的一個(gè)適當(dāng)?shù)亩丝谔幓蛑T如二氧化碳吸收器之類的連接于麻醉機(jī)的一附 件。吸氣連接器520還包括一減小了的吸氣管接收部分528，該部分的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置 成在外部接收吸氣管510的一套口 530。吸氣連接器520形成將連接器520的外部與吸氣 管510的吸氣通道相連的一吸氣通道532。呼氣端口連接器534被顯示為是獨(dú)立的，且基本上不與吸氣連接器520同軸線。 呼氣端口連接器522包括由一軟管接納部分536所形成的一呼氣端口 535，該軟管接納部 分的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成聯(lián)結(jié)于一軟管，該軟管將呼氣端口 535與一麻醉機(jī)上的適當(dāng)?shù)?端口流體聯(lián)結(jié)。管道(未示出)將呼氣端口聯(lián)結(jié)于麻醉機(jī)，該管道較佳地具有足夠長(zhǎng)度 并足夠柔軟，從而可容易地聯(lián)結(jié)于麻醉機(jī)上的適當(dāng)?shù)亩丝?。?yīng)該注意的、并且在Leagre 的‘873專利中更加詳細(xì)地討論的是連接器被設(shè)計(jì)成保持吸氣和呼氣流路徑的相互分 罔。如上所討論的，患者端504與圖1中所示的患者端連接器18大致相類似，并且 包括一患者裝置接納連接器548，諸如氣管內(nèi)插管或面具之類的患者裝置可與其相連。該 患者裝置接納連接器548包括一內(nèi)部圓柱形的連接器550和一外部圓柱形的連接器552， 用于適當(dāng)?shù)亟蛹{面具。一呼氣管接納部分554的尺寸和構(gòu)造被設(shè)置成在外部接納呼氣管 508的一遠(yuǎn)端套口 556?；颊哐b置接納連接器548形成一氣體端口 555，吸入氣體和呼出 氣體都流經(jīng)該端口。一徑向偏移吸氣管終端558從中心沿徑向偏移，出于相同的原因，該偏移與圖1 的呼氣管連接器98十分相同。該徑向偏移吸氣管終端558包括一近端設(shè)置部分，該部分 的尺寸和結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成在外部接納位于吸氣管510的遠(yuǎn)端的一套口 560。吸氣管終端的徑向偏移特性提供了在毗鄰患者端連接器548處的一更清晰且限制更少的通道，從而使患 者所呼出的呼出氣體在吸氣管和呼氣管510、508處于它們的伸展位置以及處于它們的舒 展位置 時(shí)都可以進(jìn)入呼氣通道512。 在參照優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述之后，可以知道以上所討論的發(fā)明 并不受此處的描述所限制，而只應(yīng)由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種單支呼吸回路包括一近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件；一遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件；一波紋呼氣管，該呼氣管具有固定地聯(lián)結(jié)于該近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件的一第一端和固定地聯(lián) 結(jié)于該遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件的一第二端，呼氣管可在一完全壓縮的靜止位置和一完全伸展的靜 止位置之間伸展并且具有多個(gè)中間靜止位置，其中，呼氣管可保持其靜止長(zhǎng)度而不需要 施加一外力；以及一吸氣管，該吸氣管具有固定地聯(lián)結(jié)于近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件的一第一端和固定地聯(lián)結(jié)于遠(yuǎn) 端聯(lián)結(jié)構(gòu)件的一第二端，吸氣管可在一完全壓縮位置和一完全伸展位置之間伸展并且具 有多個(gè)中間靜止位置，其中，吸氣管可保持其靜止長(zhǎng)度而不需要施加一外力；其中，在組合的呼吸回路中，當(dāng)呼氣管在完全伸展的靜止位置時(shí)，吸氣管在中間靜 止位置。
2.如權(quán)利要求1所述的單支呼吸回路，其特征在于，吸氣管在其完全伸展的靜止位置 時(shí)的長(zhǎng)度大于呼氣管在其完全伸展的靜止位置時(shí)的長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的單支呼吸回路，其特征在于，近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件具有固定地聯(lián) 接于呼氣管的第一端部連接器和固定地聯(lián)接于吸氣管的第二端部連接器，其中，第二端 部連接器遠(yuǎn)端朝向遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件延伸并超過(guò)第一端部連接器。
4.如權(quán)利要求1-3中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，當(dāng)吸氣和呼氣管 各自處于其完全伸展的位置時(shí)吸氣管的長(zhǎng)度比呼氣管的長(zhǎng)度長(zhǎng)1到7英寸之間。
5.如權(quán)利要求1-4中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，當(dāng)吸氣和呼氣管 各自處于其完全伸展的位置時(shí)，吸氣管的長(zhǎng)度比呼氣管的長(zhǎng)度長(zhǎng)3到5英寸。
6.如權(quán)利要求1-5中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件包 括一含軸線終端，該終端用于接納吸氣管，該終端的軸線從遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件的軸線沿徑向 偏移。
7.如權(quán)利要求1-6中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，呼吸回路的流動(dòng) 阻力應(yīng)為當(dāng)流量為60升/分鐘時(shí)回路上的壓降不大于5厘米水柱。
8.如權(quán)利要求1-7中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，吸氣管的外徑與 呼氣管的內(nèi)徑的比值為0.65到0.85之間。
9.如權(quán)利要求8所述的單支呼吸回路，其特征在于，吸氣管的外徑與呼氣管的內(nèi)徑的 比值為0.70到0.80之間。
10.如權(quán)利要求9所述的單支呼吸回路，其特征在于，吸氣管的外徑與呼氣管的內(nèi)徑 的比值為0.75。
11.如權(quán)利要求8-10中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，吸氣管的外徑 與呼氣管的內(nèi)徑之間的尺寸差為0.25到0.29英寸之間。
12.如權(quán)利要求1-11中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件沒(méi)有過(guò)濾器。
13.如權(quán)利要求1-12中的任何一項(xiàng)所述的單支呼吸回路，其特征在于，當(dāng)呼氣管在其完全伸展的靜止位置時(shí)，呼吸回路的長(zhǎng)度是呼氣管在其完全壓縮的靜 止位置時(shí)的呼吸回路的長(zhǎng)度的約3到4倍之間。
全文摘要
一種單支呼吸回路具有一近端聯(lián)結(jié)構(gòu)件、一遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件、在該近端和遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件之間延伸的一呼氣管以及在近端和遠(yuǎn)端聯(lián)結(jié)構(gòu)件之間延伸的一吸氣管。該呼氣管是可在一完全壓縮的靜止位置和一完全伸展的靜止位置之間伸展并且具有多個(gè)中間靜止位置的一波紋呼氣管。在多個(gè)中間靜止位置處呼氣管可保持其靜止長(zhǎng)度而不需要施加外力。該吸氣管是一波紋吸氣管，它具有可在一完全壓縮的靜止位置和一完全伸展的靜止位置之間變化的長(zhǎng)度，并且包括在完全伸展的靜止位置和完全壓縮的靜止位置之間的多個(gè)中間靜止位置。吸氣管也可保持這些中間靜止位置而不需要施加外力。
文檔編號(hào)A62B9/00GK102008776SQ20101054261
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2005年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月9日
發(fā)明者B·H·博羅, D·L·理查茲, D·艾爾貝克, K·D·博羅, M·G·米切爾, T·W·麥克格拉爾 申請(qǐng)人:國(guó)王體系股份有限公司