專利名稱：用來監視氣體濃度的設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及用來監視氣體濃度的患者監視儀。具體地，該患者監視儀包括有助于從主干氣體濃度測量轉換至支干氣體濃度測量的模塊。
背景技術：
通常在醫療環境下，患者監視儀用來監視和顯示患者數據。被測量的參數例如可包括心電圖數據、無創傷血壓、呼吸阻抗、脈搏血氧濃度(SpO2)和溫度。進而，患者監視儀可用來監視患者在呼吸周期內的二氧化碳(CO2)濃度。這種二氧化碳隨時間的濃度稱作“二氧化碳描記”(CAPNOGRAPHY)，可用來查看患者換氣正常與否、患者心臟功能和其他相關的患者功能。
總之，二氧化碳描記數據以波形或數值數據的形式呈現在患者監視儀上，該監視儀顯示患者呼吸時的二氧化碳水平，計量單位為千帕(kPa)、毫米汞柱(mmHg)、百分比或其等價度量。一種特別有用的二氧化碳描記參數是每次呼吸結束時的二氧化碳量，即吐氣末二氧化碳(EtCO2)。EtCO2可用來計算動脈血中二氧化碳壓強的近似值，其提供了患者心血管和呼吸系統功能等信息。
有好幾種不同的方法可以測量呼出二氧化碳的濃度。這些方法可包括聲光譜分析、質譜分析、萊漫散射測量和紅外吸收譜分析(IR譜分析)。IR譜分析是一種利用光源發射一束光穿過氣體樣本的常規方法。該光束具有易被CO2吸收的波長。發射出的輻射由光檢測器來測量。被吸收的輻射量指示了樣本容積中的CO2的濃度。當用來測量二氧化碳的濃度時，IR譜分析常用的波長是4.3微米。
有兩種氣體分析儀可用來測量二氧化碳等氣體的濃度。主干氣體分析儀一般位于患者氣管，作為直接耦合至插管患者氣管的適配機的一部分。該適配機通常靠近氣管插管。當呼吸氣流通過患者氣管和主干氣體分析儀適配機時，可監視CO2等所需氣體。支干氣體分析儀從患者氣管分出患者吸入和呼出的一部分氣體并運送至支干氣體分析儀以供測量。分析后的氣體樣本可回到患者的代謝或被丟棄。
主干氣體分析儀一般用于插管患者，他們必須絕對靜臥。支干氣體分析儀使得外科醫生可以將一個鼻管附件植入患者，避免了插管的必要。進而，支干氣體分析儀一般有能力測量較小患者情形的低流速。在別的情況下，例如當需要即時氣體濃度讀取時，主干氣體分析儀更好用一些，因為它杜絕了與支干氣體分析儀的樣本流動時間有關的延遲響應。
在某些現有的患者監視儀中，可提供端口或接口以接受來自主干CO2分析儀的輸入信號，但在輔助架中可能需要分離的模塊，以監視和顯示來自支干CO2分析儀的數據。在患者監視儀上可能需要分離的接口或端口，以供支干CO2分析。因而，最好是使主干氣體分析儀適宜輕易地接收和顯示來自主干氣體分析儀和支干氣體分析儀的信號。最好還能讓轉換模塊適宜使患者監視儀的使用者毋需附加器材即可輕易地從主干氣體分析儀轉換至支干氣體分析儀。
需要提供一種系統和/或方法，其具有一種或更多這些或別的優點特征。其他特點和優點將由本專利申請文件來澄清。所公開的教示涵蓋了那些落入所附權利要求書范圍內的實施例，不論這些實施例是否滿足了一種或更多上述需要。
發明內容
本發明的一種實施例涉及患者監視系統。該患者監視系統具有帶屏幕的患者監視儀和主干氣體輸入連接器，其被構成為接收來自主干氣體分析儀的主干氣體濃度信號。該患者監視系統進一步包括具有輸出連接器的支干氣體分析儀，該支干氣體分析儀被構成為經輸出連接器發送支干氣體濃度信號。該患者監視儀經主干氣體輸入連接器接收支干氣體濃度信號，以顯示在屏幕上。
本發明能夠以別的實施例或以各種形式來實踐或實施。涉及別的特征和特征組合的示例實施例將在權利要求書中從總體上規定。
通過下面結合附圖進行的詳細描述，將會更加充分地理解本發明，其中圖1是主干氣體分析儀系統的原理圖；
圖2是主干氣體分析儀系統的一實例；圖3是患者監視儀的透視圖；圖4是支干轉換模塊的透視圖；和圖5是附加了支干轉換模塊的患者監視儀的透視圖。
具體實施例方式
參見圖1，在主干氣體分析儀系統中，可使用患者監視儀10來利用主干氣體分析儀12而顯示呼吸氣流中氣體成分的濃度。主干氣體分析儀12經端口或連接器16等接口處連接至患者監視儀10的傳感器電纜14將氣體濃度數據提供給患者監視儀10。主干氣體分析儀12經氣管適配機20耦合至靠近患者外呼吸系統末端的患者22的氣管18。一般地，當使用主干氣體分析時，患者22經氣管插管而靠機械來換氣。
在示例實施例中，主干氣體分析儀12測量呼出二氧化碳(CO2)的濃度，即吐氣末CO2(EtCO2)。主干氣體分析儀12可利用IR譜分析來測量氣管中由CO2吸收的光量，于是確定CO2在特定時刻的濃度。患者監視儀10接著處理來自主干氣體分析儀12的信號(例如模擬或數字)，并在患者監視儀10的顯示器上顯示與主干氣體分析儀測量值有關的波形和其他數據。
參見圖2，支干氣體分析儀30可用來測量取自患者32的氣流的樣本中的氣體成分的濃度。若患者被插管了，則該樣本可取自患者的氣管插管，也可以例如經鼻管附件取自靠近患者氣管的管子或罩。氣體樣本由樣本導管34導入支干氣體分析儀30，該導管34的長度可達數米并利用50～150毫升/分鐘范圍內的流速。支干氣體分析儀30利用IR譜分析等已知測量法來測量CO2的濃度等氣體濃度，并將信號經傳感器電纜36提供給患者監視儀10。傳感器電纜36可經端口或連接器38連接至患者監視儀10。
參見圖3，在示例實施例中，患者監視儀10是由GE醫療系統信息技術公司提供的多參數患者監視儀，但是“患者監視儀”并不限于特定品牌或類型的患者監視儀。患者監視儀10包括屏幕40等圖像顯示器，并設計成監視包括CO2濃度的一組參數。一組控制鈕42提供了使用者接口，并設有若干輸入數據連接器44，其充當涉及患者參數的數據的輸入口。CO2連接器16是輸入數據連接器44之一。如在本領域中所熟知的，患者監視儀10包括諸如軟件、固件、硬連線電路、應用特定集成電路之類的邏輯部件或其他經連接器44提供圖像輸出并對信號進行其他計算的必要的計算機指令。特別地，患者監視儀10可基于包括EtCO2數據的CO2傳感器讀取而顯示描記數據。患者監視儀10可進行各種計算、校準和補償功能以提供所需的輸出。如圖1的系統所示，在一種實施例中，主干氣體分析儀12將描記數據提供給患者監視儀10。
參見圖4，在示例實施例中，被表示成支干轉換模塊50的模塊可連接至樣本導管34。模塊50包括用來測量氣體濃度的支干氣體分析儀30。在一種實施例中，支干氣體分析儀30利用光檢測器經IR吸收譜分析來確定樣本中的CO2濃度。從支干氣體分析儀30輸出的數據作為信號(例如數字或模擬)經輸出插頭52等連接器而發送。
參見圖2，在某些現有系統中，來自支干氣體分析儀30的信號可經傳感器電纜36發送至患者監視儀10(與主干輸入連接器16分離)上的連接器38。在別的現有系統中，傳感器電纜36可連接至輔助卡架(未圖示)中的分離邏輯卡或模塊，其分離地將數據提供給患者監視儀10。然而，參見圖5，在優選實施例中，支干轉換模塊50直接連接至患者監視儀10。該連接可通過將輸出插頭插入CO2連接器16而實現。因而，支干轉換模塊50使用患者監視儀10上的同一CO2連接器16容易從主干氣體分析轉換至支干氣體分析。進而，支干轉換模塊50毋需圖2的系統所示的傳感器電纜36而直接插入患者監視儀10。
在示例實施例中，支干轉換模塊50能夠通過模仿由主干氣體分析儀12提供的信號而將其數據信號直接提供給主干CO2連接器16。例如，在模擬的二氧化碳測量儀器中，對應于各種CO2濃度的輸出電壓對于支干氣體分析儀30與主干氣體分析儀12是同樣的。因而，患者監視儀10毋需區分輸入信號是主干氣體分析儀12還是支干氣體分析儀30提供的，并接收任一輸入以供數據分析，并經優選實施例中的主干CO2連接器16等信號連接器而顯示。
在另一示例實施例中，患者監視儀10可包括分析經連接器16輸入的信號和分辨發送信號的設備類型的邏輯部件。患者監視儀10的邏輯部件接著可取決于發送信號的設備類型而使用合適的指令集，從而正確地分析和顯示輸入的氣體濃度數據。按這種方式，即使來自支干氣體分析儀30的信號不模仿來自主干氣體分析儀12的信號，也可經同一連接器16接收來自主干氣體分析儀12或支干氣體分析儀30的信號。
支干轉換模塊50可按患者監視儀10的使用者的首選而執行從主干氣體監視至支干氣體監視的轉換。注意到，上面兩例各都表示支干轉換模塊50如何被用來在支干監視和主干監視之間使用患者監視儀10的單個連接器而轉換，在此兩例中，主干CO2連接器16都被表示為接收任一信號的單個連接器。不過，別的類型的連接器也可用來接收本發明范圍內的各信號。
進一步參見圖4和圖5，支干轉換模塊50直接連接至患者監視儀10，毋需附加硬件即可提供從主干CO2監視至支干CO2監視的轉換。在示例實施例中，模塊50旨在與一些同樣構成的具有單個CO2連接器的患者監視儀一同工作。在優選實施例中，患者監視儀10不需要軟件、固件或別的指令等附加邏輯部件去監控對由支干轉換模塊50提供的數據進行的計算或顯示。相反，支干轉換模塊50經輸出插座52提供電子數據，該輸出插座52的構成可供主干氣體分析儀12經主干CO2連接器16使用。
在例如當患者未插管時、即不想利用主干氣體分析而更想利用支干氣體分析的情況下，醫療提供者除轉換模塊50之外利用同一患者監視硬件，可輕易地從主干氣體分析即主干CO2氣體濃度分析轉換至支干氣體分析即支干CO2濃度分析。
盡管上述詳細的附圖和特例說明了各種示例實施例，但他們僅供描述之用。應當明白本發明不限于上述說明書中規定的、或附圖中繪制的詳細構成和組件配置的應用。例如，轉換模塊可使用本領域中的各種已知方法來測量CO2濃度。此外，同樣做法也可適用于別的利用主干或支干技術的氣體濃度測量。而且，該模塊可取決于患者監視儀的構成而采取各種開頭和大小。進而，在不脫離由所附權利要求書表述的本發明范圍的情況下，可以在示例實施例的設計、操作條件和配置中進行各種替換、修改、變形和簡化。
權利要求
1.一種患者監視系統，包括帶有屏幕(40)的患者監視儀(10)和主干二氧化碳輸入連接器(16)，其被構成為接收來自主干氣體分析儀(12)的主干二氧化碳濃度信號；和具有輸出連接器(52)的支干氣體分析儀(30)，該支干氣體分析儀(30)被構成為經輸出連接器(52)發送支干二氧化碳濃度信號；其中，該患者監視儀(10)經主干二氧化碳輸入連接器(16)接收支干二氧化碳濃度信號，以顯示在屏幕(40)上。
2.根據權利要求1的患者監視系統，其中患者監視儀(10)包括用來將支干二氧化碳濃度信號轉換成適宜在屏幕(40)上顯示的格式的邏輯部件。
3.根據權利要求2的患者監視系統，其中邏輯部件分辨經主干二氧化碳輸入連接器(16)接收的信號是來自主干氣體分析儀(12)還是來自支干氣體分析儀(30)并將信號轉換成數據值以供顯示在屏幕(40)上。
4.根據權利要求1的患者監視系統，其中支干二氧化碳濃度信號包括吐氣末二氧化碳濃度值。
5.根據權利要求4的患者監視系統，其中患者監視儀(10)在屏幕(40)上顯示吐氣末二氧化碳值。
6.根據權利要求1的患者監視系統，其中支干二氧化碳濃度信號作為描記信號而顯示在屏幕(40)上。
7.根據權利要求1的患者監視系統，其中支干二氧化碳分析儀(30)進一步包括樣本導管(34)，其適宜將氣體樣本導入支干氣體分析儀(30)；光源；和光檢測器，用來測量光源在氣體樣本中的衰減。
8.根據權利要求7的患者監視系統，其中支干二氧化碳分析儀(30)進一步包括創建支干信號格式的支干二氧化碳濃度信號，其中支干信號格式模仿主干二氧化碳濃度信號的信號格式。
9.根據權利要求1的患者監視系統，其中支干二氧化碳濃度信號是數字信號。
10.根據權利要求1的患者監視系統，其中輸出連接器(52)毋需中介電纜而直接插入主干二氧化碳輸入連接器(16)。
全文摘要
一種患者監視系統具有帶屏幕(40)的患者監視儀(10)和主干氣體輸入連接器(16)，其被構成為接收來自主干氣體分析儀(12)的主干氣體濃度信號。支干氣體分析儀(30)具有輸出連接器(52)，并被構成為經輸出連接器(52)發送支干氣體濃度信號。患者監視儀(10)經主干氣體輸入連接器(16)接收支干氣體濃度信號，以顯示在屏幕(40)上。
文檔編號A61B5/083GK1539374SQ20041003466
公開日2004年10月27日 申請日期2004年4月16日 優先權日2003年4月16日
發明者帕特里克·A·范里津, 邁克爾·J·帕爾默, 達雷爾·E·約翰森, 威廉·J·希茨, E 約翰森, J 帕爾默, J 希茨, 帕特里克 A 范里津 申請人:Ge醫藥系統信息科技公司