发明背景
技术领域
本公开涉及呼吸设备，更详细地涉及麻醉系统，再更具体地涉及具有容量返回器的麻醉系统，该容量返回器是所述系统的呼吸回路的一部分。该麻醉系统包含具有人机界面的显示器，所述人机界面为图形用户界面的形式。
背景技术
由于经济和环境的原因，患者重新呼吸先前呼出的呼吸气是尤其期望的，以特别地减少对可用于为连接至麻醉系统的患者通气的气体的浪费。具体而言，期望包含麻醉气体(例如一氧化二氮或氙气)的呼吸气和/或负载有一种或更多种气化的挥发性麻醉剂(例如卤化麻醉剂)的呼吸气在随后的吸气中返回患者。
麻醉系统的重复呼吸可以用很多不同的方式实现。
传统的方式是提供袋瓶(bag in bottle)系统，其中呼出的气体在风箱(bellow)中被接收，以在呼气期间被收集，并且在下一次吸气时通过从外部施加压缩风箱的压力而迫使其返回患者。压缩风箱的驱动气体与呼吸气被风箱的膜隔开。在袋瓶系统中，借由可视的风箱，使用者可以通过风箱的填充状态和运动清楚地看到是否有足够的可用于下一次吸气的重复呼吸气。过深的呼吸意味着风箱完全排空，呼吸因而受限，这对使用者也是显而易见的。
一种替代的方法是提供用于使未用的麻醉气在随后的呼气期间返回患者的麻醉返回器。
例如在US4,989,597中，公开了一种麻醉返回器，其为用于开放分离的交换器的形式。该交换器将通气机与患者呼吸回路直接接合，并且包含具有返回容量的延长管。返回容量的大小至少大于预期的通气患者的潮气量。气体的开放分离源于管的合适长度。开放管中没有分隔物，例如在传统的袋瓶系统中在通气机的分离气柱与患者回路之间的例如过滤器或膜。该布置允许在驱动气体柱实质上来回移动于返回容量内的情况下使用返回容量。邻近的患者气柱从而交替地在呼气期间移出患者回路，进入返回容量，并且在吸气期间从返回容量回到患者回路。
近来，没有气箱而有容量返回器(volume reflector，VR)的麻醉设备出现在市场上。例如，是带有VR的高效麻醉系统，其被设计用于解决麻醉中的很多通气问题，并且提供吸入麻醉。由于设计原因，在VR中呼出气体和驱动气体(例如氧气)之间的混合最小。VR的另一个实例在例如WO 2010/130290中公开，其整体并入本文用于所有目的，申请人与本公开内容相同。
与袋瓶系统相比，由于例如在驱动气体与患者回路之间没有干扰膜，VR系统中的通气参数得到了改进。另一个优势是该系统即使在(例如在气管导管处)泄露的情况下也可以递送所需要的呼吸气。因为驱动气体可以连续供应，VR不会像“袋瓶”一样被排空。
在一些情况下，一些操作者可能认为VR是隐藏在麻醉机中的“黑箱”。因此，需要为基于VR的麻醉系统的操作者提供确定VR运行状态的手段，以促进这种麻醉系统的运用，并且充分利用其技术能力，包括非常经济的运行。
美国专利申请US 2012/0180793A1公开了一种图形的“风箱模拟器”。该模拟器可以实时示出相对于经调节的潮气量，输送入/输送出患者的气体。该模拟器呈简单的“类风箱”动画的形式。US 2012/0180793A1公开的动画仅是对正在进行的为患者通气的指示器，其示出吸气、呼气和呼吸率。US 2012/0180793A1的公开内容没有涉及VR或其功能。此外，由于风箱的图示可能令使用者对麻醉系统内是否有风箱或VR产生疑惑，因而其对具有VR的系统来说是不期望的。
因此，更有效的用于具有VR的麻醉系统的人机界面会是有利的。
发明内容
因此，通过单独或以任意组合提供根据所附专利权利要求的系统、方法和计算机程序产品，本公开内容的实施方案优选地设法缓和、减轻或消除本领域的一个或更多个例如上文提到的缺点、劣势或问题。
根据本公开内容，提供了状态指示器，其在本文中也称为容量返回器指示器(Volume Reflector Indicator，VRI)。VRI包含与VR填充或运行、新鲜气体、吸入气体和/或患者气体相关的一种或更多种图形化表示。VRI优选地在具有VR的麻醉系统的屏幕上显示。因此，提供了具有VR的麻醉系统，其中操作者能够通过易于理解的方式观察通气的进程和VR的运行状态。以下的一些实施例提供了对于返回容量是否排空或充满的清晰可见的指示。一些实施例使操作者能够看到系统正在经济地或非经济地运行，例如，对于所需要的麻醉通气来说不必要的高新鲜气体流量是否已被打开。
对隐藏在机器中的“黑箱”VR以易于理解的方式向操作者进行说明。为操作者提供VR的当前功能和运行状态。由于该有益的图示的VR运行状态，可以在麻醉系统运行期间为操作者提供改进的对麻醉系统的监视。
VRI提供了很多优势，包括经济的和/或临床的优势，例如一种或更多种下述优势，但不限于这些示例性的优势。可以因此提高操作的安全性。一些VRI的实施例为麻醉系统的操作者提供了关于VR如何工作的说明。不仅为操作者提供了VR的当前运行状态，而且操作者还对VR的运行和其对于麻醉系统的有利的患者通气、运行安全性和运行经济性的贡献得到了更深的理解。因而，可以减少一些操作者对于他们不能像在传统袋瓶系统中那样看到风箱上下移动的担心，并且令使用者理解用VR代替该风箱工作的优势。因此，由于更自信的麻醉系统的操作者使操作者/麻醉师能有更多有价值的用于其它任务(例如看护)的时间——因为有VRI，而因此获益。
因此，以有利的方式提供了用于具有VR的麻醉系统的更有效的人机界面。
本公开内容的实施例的目的在于麻醉系统中气体的经济使用，方式为通过VR运行状态的图形指示器给予操作者对于系统是否在经济地运行的直观理解。可以与一种或更多种图形动画一起显示量度，其量化了经济性。应当注意，本公开内容的VR状态指示器(VRI)大大优于简单的量度，后者可能难于说明例如VR的状态。操作者能够理解状态指示器的组成部分的图形化表示。
在所附专利权利要求中提供了本发明的各种方面。下文给出了一些具体实施方案的实例。
一些实例为麻醉系统的操作者提供了对呼吸如何受限的理解。
一些实例为麻醉系统的操作者提供了对如下情况的理解：如果驱动气体闯入循环系统，机器如何调节新鲜气体以补充呼吸。
一些实例提供了可由状态指示器通过例如返回器驱动气体的气体前沿向呼吸回路的移动来确定的驱动气体进入呼吸回路的穿透。这允许在做出调节时，例如通过状态指示器的图形化表示的颜色变化来向使用者提供指示，该指示意味着在没有VR穿透或VR穿透后FG不增加的情况下可用于重复呼吸的气体容量不足。
一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对麻醉系统如何自动补偿泄漏的理解。
一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对VR的活动或状态和当前RBF的可视化。提供了对重复呼吸率(re-breathing fraction，RBF)的指示。RBF指示了新鲜气体(fresh gas，FG)与患者吸入之间的平衡，优选地考虑到每次呼吸的可能的泄漏[FG-(泄漏+患者吸入)]。
一些实施例为麻醉系统的操作者提供了关于系统运行中可能存在泄漏情况的指示。然后如果认为泄漏太高，操作者可以采取适当行动。
一些实施例为麻醉系统的操作者提供了关于返回器中驱动气体的蔓延的指示。优选地，指示了驱动气体至患者气体的波前。
一些实施例示出在吸入期间离开VR的容量和在呼出期间返回VR的容量。容量例如在柱的帮助下示出。
一些实施例促使麻醉系统的操作者选择有效的新鲜气体设置。操作者可以选择尽可能低的新鲜气体流量，同时为患者提供充足的麻醉剂、氧气等。再一次，由此保持了麻醉系统的有利的患者通气和运行经济性。
如果返回VR的容量与离开VR的容量基本上相同，并且不存在泄漏，那么系统正在经济地运行，没有或几乎没有来自呼气的(例如含有想在下一次吸气时重复使用的麻醉气体的)患者气体在同一次呼气期间离开VR至麻醉系统的排气管。如果进入返回器的容量更多，那么差值(进入VR的气体减去总返回容量)被排空至排气管。
一些实施例为麻醉系统的操作者提供了对于改进的用于泄漏检测和新鲜气体设置选择的临床工作流程的指示。
因此可以提高患者的安全性。
一些VRI的实施例提供了减少的操作麻醉系统所需要的对操作者的培训。
附图说明
图1是具有VR的麻醉系统的示意图。
图2是容量返回器指示器的一个实施例的示意图。
图3A和图3B是两个运行实施例中的VRI的另一实施例的示意图。
图4是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在呼气阶段的示意图。
图5是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在吸气阶段的示意图。
图6、7、8A和B、9、10、11和12是各种VRI的其它实施例的示意图。
图13是方法的流程图。
图14是计算机程序的示意图。
具体实施方式
现在将参照附图描述本发明的具体实施方案。然而，可以以很多不同的形式实施本发明，并且本发明不应当被理解为受限于本文提出的实施方案；更确切地说，提供这些实施方案以使本公开内容全面而完整，并且向本领域技术人员完整地传达本发明的范围。在附图中，相同的数字指代相同的要素。
图1是具有容量返回器30的麻醉系统1的示意图。麻醉系统1具有与呼吸回路40相连接的容量返回器30。处理单元10与显示器20操作性地连接。处理单元10配置为提供状态指示器50，该指示器50包含在显示器20上用于容量返回器30中气体的上述VRI。可以将麻醉系统的显示器20整合在用于为患者通气的麻醉工作站中，例如其显示屏或触摸屏。显示器20也可以与这种麻醉工作站通信。通信可以是有线的或无线的。显示器20可以是手持个人通信装置的屏幕，例如智能手机、平板电脑等。
呼吸回路40设置为用吸入气体为患者60通气，并且当与呼吸回路40相连接时在呼气期间从该患者接收患者气体。系统1的适当运行所必需的其它组件，例如可控的吸气或呼气阀、单向阀、流量传感器、压力传感器等，未在图1的示意图中示出或描述。这样的组件是本领域技术人员在阅读本公开内容时已知的，并且在实施本发明时是显而易见的。还参照说明书中对分别在图4和图5的吸气和呼气期间的系统1的更详细描述。
该布置使得能够在驱动气体柱实质上在返回容量中来回移动的情况下使用返回容量。根据VRI的一些实施例，以图形方式向操作者提供这种驱动气体柱和/或其朝向VR中患者气体的气体前沿。返回容量用先前呼出的气体(例如含麻醉气体)周期性地填充，其在随后的吸气期间返回患者回路用于重复使用，即重复呼吸。
VR的驱动气体(通常为氧气或空气)用作驱动气体柱，在吸气期间推动患者气体柱朝向患者返回患者回路。在随后的呼气中，返回容量被呼出气体再填充，并且驱动气体柱朝向EVAC被推出返回容量。EVAC是排气系统，其通常存在于手术室，而且与麻醉机的排气管相连接，用于处理废气以不让麻醉气体逃逸进入周围环境。
在该方式中，邻近的患者气体柱实质上交替地在呼气期间移出患者回路进入返回容量，并且在吸气期间从返回容量回到患者回路。
容量返回器30优选地具有固定的容量、第一端口31和第二端口32。呼吸回路40流体连接第一端口31，使得可在呼气期间通过第一端口31接收患者气体，同时容量返回器30中的气体作为废气流通过第二端口被推动至麻醉系统的排气管。在该方式中，在吸气期间在系统1的运行中气体流从容量返回器30供应至呼吸回路40。因而，来自先前呼气的呼出气体在随后的吸气中可以从容量返回器30被患者重新呼吸。
可以以各种方式设计容量返回器以提供界限分明的气体前沿，优选地选择窄的容量返回器的通道或管。然而，可以将该尺寸与增加的流动阻力相权衡。此外，选择尽可能低的可压缩容量。针对不同的患者类别，可以通过改变返回器的通道和/或容量对容量返回器作出调整。可以用VRI(未示出)显示对VR容量的调整。国际专利申请WO/2009/062547公开了用于改变返回器容量的合适的方法，其申请人与本申请相同，该申请通过引入整体并入本文用于所有目的。
系统1包含流体连接第二端口32的驱动气体源35，用于在吸气期间将来自容量返回器30的气体推进呼吸回路。
系统1包含新鲜气体源38，用于在吸气期间将新鲜气体流递送至患者，所述新鲜气体流可与从容量返回器30推入的气体混合。该新鲜气体源可以递送期望的氧气、空气、一氧化二氮和气化的麻醉剂(如氟烷、安氟烷、异氟烷、七氟烷和地氟烷)的气流和组合物。可作为重复呼吸的气体在递送至患者60的吸入气体中的比例而获得重复呼吸率(RBF)。患者的吸入将导致一部分氧气被消耗，并且CO2是呼出的患者气体的一部分。CO2通常在CO2吸收器中被移除，因而其不被重复呼吸。移除的CO2和消耗的O2被来自新鲜气体源38的新的氧气取代。
状态指示器50包含关于VR、新鲜气体、吸入气体和/或患者气体的一种或更多种图形化表示。该一种或更多种图形化表示可以包含容量返回器30中驱动气体和/或容量返回器30中患者气体的范围的图形化表示51。
或者，或此外，该一种或更多种图形化表示可以包含容量返回器30中气流和气流方向的图形化表示52。
或者，或此外，该一种或更多种图形化表示可以包含相对于系统1中的新鲜气体流的流出容量返回器30的废气流的图形化表示53。
或者，或此外，该一种或更多种图形化表示可以包含重复呼吸率(RBF)的图形化表示54。
或者，或此外，该一种或更多种图形化表示可以包含新鲜气体流与患者吸入和/或气体从呼吸回路的泄漏之间的平衡的图形化表示55。
操作者可以例如快速得出是否例如存在泄漏的结论。操作者也可以一目了然地确认系统是否在经济地运行。
在一个实例中，如果指示系统处于良好的平衡但是在不利的RBF下运行(废气补偿泄漏并且患者吸入高新鲜气流)，那么操作者可以快速确认高泄漏量。不利的RBF可以小于约95％的理论最大值。低的RBF在例如低于75％，如低于50％或低于25％的范围。在一个实例中，如果指示系统处于良好的平衡并且在有利的RBF下运行，那么操作者可以快速地确认系统没有大量的泄漏。有利的RBF在高值范围，例如大于75％至约95％的理论最大值。
在另一个实例中，如果指示系统失衡并且在不利的RBF下运行，那么该系统可能在导致流出系统1的高废气流的不期望的高新鲜气流的情况下运行。操作者可以为系统1的更经济的运行采取适当的调整。状态指示器促使系统的操作者确定对于将有价值的麻醉剂经济地递送至患者的优化。
在具有容量返回器的麻醉系统中，与袋瓶系统相反，患者在所有情况下获得足量的呼吸气。然而，由于在驱动气体与患者气体之间没有膜，VR的驱动气体柱可以在吸气期间进入患者回路。返回器驱动气体越过容量返回器，也称为驱动气体经VR的突破或穿透，由于患者可能接收比所需要的更少的麻醉剂，因而是不期望的情况。经容量返回器被推入循环系统的驱动气体可以被运送至患者。尽管患者在VR系统中还用VR的穿透来通气是优势，与袋瓶系统相反，其中通气停止直至使用者用新鲜气体填充包括风箱在内的系统，例如通过启动O2冲气(flush)。
图2是VRI形式的状态指示器50的实例的示意图。该指示器包含位于容器返回器30内的驱动气体柱151与来自先前呼气的患者气体152之间的边界150的图形化表示。
在一个实例中，代表来自先前呼气的患者气体柱152的柱可以改变可视外观，例如改变颜色。例如当做出调整时(其意味着容量返回器30中患者气体的容量对于随后的吸气是不足量的)，VRI可以通过柱的颜色变化向使用者提供指示。例如，如果驱动气体穿透返回器30进入呼吸回路40，可以通过这种颜色变化向系统1的操作者做出指示。
还可以想到使麻醉系统1具有自动补偿这样的情况的模式。在该方式中，例如通过在吸气期间提高新鲜气体的流量，始终实现适当的患者通气和呼吸。这种类型的补偿可以用图形指示，例如作为例如在驱动气体柱指示器151和患者气体柱指示器152之下的新鲜气体柱指示器155。通过这种类型的显示，还因此获得泄漏指示器。增加的新鲜气体流量补偿了患者吸入和泄漏。可以例如在图2的状态指示器50的实例中为操作者提供。
因此可以例如用另一种颜色向操作者示出增加的新鲜气体流量，以提供对于可能的泄漏的指示。这可以在系统1的自动泄漏补偿模式中提供。
操作者可以调整麻醉系统1，以允许来自容量返回器30的突破，即驱动气体柱151在吸气期间进入呼吸回路40。这也可以用图形呈现。
现在参照图3A和3B说明状态指示器50(例如VRI)的另一个实例。在该实例中状态指示器50包含三个分开的图形化表示，用于说明状态指示器50的不同方面。
状态指示器50中包含气流指示器500以指示在呼吸循环期间进或出VR的当前气流和其方向。这是在呼吸循环期间的条形图。其包含关于在容量返回器30中气流和气流方向的图形化表示52。
此外，状态指示器50中包含VR平衡指示器600。其包含关于系统1中相对于新鲜气流的流出容量返回器30的废气流的图形化表示53。此外，VR平衡指示器600包含关于新鲜气体流与自呼吸回路的患者吸入和/或气体泄漏之间平衡的图形化表示55。
此外，状态指示器50中包含RBF指示器700。该图形化表示包含重新呼吸率(RBF)的图形化表示54。
下文更详细地描述了图3A和B中所示的示例性VRI的这些组件。
在信息不过载的情况下向操作者提供如图2和图3A、B的实例所示的状态指示器50。这在很多临床情况中是有利的，其中快速看一下就使操作者了解系统1的当前状态，如状态指示器50所提供的。此外状态指示器50具有优秀的可读性和对系统1中VR状态的快速理解。
由于状态指示器50可以具有若干有多种复杂性的组件(气流指示器500、平衡指示器600、RBF指示器700)，操作者可以任意选择由状态指示器50读取的信息水平。例如，操作者可以最快地读取RBF指示器700。平衡指示器600和气流指示器500在不同的复杂性水平下向操作者提供替代的和/或附加的信息，并且可以针对高级临床使用者，以易于理解的形式提供复杂的信息。由于不存在图形图像，图3A和3B的实例仅要求低分辨率的屏幕。由于可以相应地选择合适的显示硬件，这可以提供不那么贵的系统1。
VR平衡指示器600和/或RBF指示器700可以在每次呼吸更新。或者，或此外，VR平衡指示器600和/或RBF指示器700可以提供平均值，例如从多次先前呼吸循环的值中计算的平均值。
除状态指示器50之外，可以提供关于返回器驱动气体进入呼吸回路40的穿透检测器，以使操作者了解可能的RDG穿透，如WO 2010/130290所述，其整体并入本文用于所有的目的，申请人与本公开内容相同。状态指示器50可以包含RDG穿透进入呼吸回路的图形化表示。
现在转向示例性VRI的组件。
a)气流指示器500
气流指示器500是优选实时的动画。容量返回器的物理体积延伸以条形图显示。在条形图的第一末端，提供了进入气体排空系统的废气的排气管(Evac)符号501。第一末端对应于VR的第二端口32。在另一端，给出了与呼吸回路相连接的患者60的患者符号502。第二末端对应于VR的第一端口31。气流指示器500是呼吸循环期间气体前沿的瞬时运动指示器。
在呼吸的开始，动画从中线510开始向患者移动，此处是向右朝患者符号502移动。在吸气期间，象征VR中的驱动气体的条151从中线510向患者移动-＞-＞-＞。用条151的末端边线150表示由驱动气体至患者气体的波前。物理上，在第二端口处将驱动气体从驱动气体源35推入VR。在呼气期间，象征驱动气体的区域151向中间倒退＜-＜-＜-。以条形图的区域152象征的患者气体移动进入VR。
在理想地调节新鲜气体(FG)流的情况下，由患者呼气引起的移动停留在中线510。这将提供系统1的最经济的运行。
在某些操作条件下，在降至患者吸入以下的低FG流量和/或泄漏的情况下，条形图，即线150可以停留在中线之前/右边用于超过的流量。
在图3A所示的实例中，患者气体继续向VR的第二端口32移动。区域152越过中线510。这在FG流量过高时发生。表示驱动气体151和患者气体152的被图中线150分开的两个条继续向中线510的左边移动且奔向evac/废气501，并且显示了损失。因此使用者可以容易地看到系统正在非经济地运行并且可以采取措施。例如，使用者可以调节FG流量。
可以在各次新的吸气开始时完成图形的归零，即在新的吸气时图形再次在中线510处开始。因此，由中线510开始表示各次呼吸，并且对于各次单独的呼吸计算废气/突破。
在没有对图形如此归零的情况下，即在没有对于每次呼吸都从中线510重新开始的情况下，由线150所示的驱动气体与患者气体之间的气体前沿对于各次呼吸循环来回移动，各次呼吸循环之间有可变的端点。在这种情况下可以显示气体前沿随时间的移动。
气流指示器500条形图可以具有对应于呼吸潮气量大小的振幅，即较小的潮气量比起较大的潮气量导致较小的条形图的振幅。或者，气流指示器500条形图可以提供有自动缩放以将宽范围的气流可视化。
在图3B中，以另一种操作设置显示图3A的状态指示器50。相似要素的参考数字没有重复，参照图3A。在图3B中示出吸气期间的状态指示器50，驱动气体柱151的动画已移向右边，即向呼吸回路40，将患者气体由先前的呼气152推至呼吸回路40。
这种气流指示器500也可以用于将出入风箱的气体移动可视化，否则其可能难以被操作者看到。在具有风箱而非VR的麻醉系统中可以用这样的平衡指示器500示出风箱的过量填充或排出。
b)VR平衡指示器(I/分钟)600
VR平衡指示器600包含流出容量指示器30、相对于进入呼吸回路40的新鲜气流的朝向Evac符号501的废气流的图形化表示53。此外，VR平衡指示器600包含新鲜气体流与患者吸入和/或气体从呼吸回路的泄漏之间的平衡的图形化表示55。更确切地说，以(FG-(泄漏+患者吸入)计算平衡。该图形并入了泄漏和废气两者，即，FG流量与患者吸入和泄漏相比过高。
在理想地调节新鲜气体(FG)流量的情况下，引入的FG的补偿基本上代替了患者吸入和泄漏。VR平衡指示器条601停留在中线510处。这将形成系统1的最经济的运行。
VR平衡指示器对于操作者的理解是直观的。该条理想地是0——在最经济的运行下，不产生废气。图形600的条例如设为警示色，如红色，无论该条从中线510延伸至右边或左边。该条的延伸越少越好。与必须被操作者(其可能必须专注于其它临床操作)解读的泄漏数值相比，该平衡显示更好地向操作者说明了系统1的运行状态。
在图3A中，FG流量是每分钟通气量——即潮气量的重要部分，并且越过中线510。气流从返回器流出，即作为废气，对应于传统的袋瓶/风箱系统中的“溢流(pop off flow)”。在除条601外以量度示出的实例中，在VR平衡指示器600中以[I/分钟]示出“VRI流”。
在图3B中显示了系统1的平衡。由平衡指示器600中的“0，0”I/min流可以看到，在该运行条件下既不存在废气也不存在泄漏。或者，这也可以指示废气流量与泄漏一样大并且由相应增加的FG流量补偿。然而在本实例中，RBF是95％，即基本上所有先前呼出的患者气体都回到了患者，这向操作者指示了FG流量低并且因而泄漏低。
通过指示不平衡的条，操作者可以由此容易地看到系统1正在非经济地运行，并且可以采取措施。例如，使用者可以减少FG流量或采取措施阻止泄漏，例如对患者气管的插管的封套(cuff)充气以使其相对于气管更紧密。
其它实施例，例如在下图6中所示，可以具有用于平衡指示器的提供更多细节的两个条，即用于废气流量的一个条和用于泄漏流量的第二个条。
c)RBF指示器(％)700
此外，状态指示器50可以包含RBF指示器700。该图形化表示包括重复呼吸率(RBF)的图形化表示54。RBF是来自先前呼气的在随后吸气时被患者重新吸入并包含来自VR之气体的呼出气的比例。由于CO2在CO2吸收器中被吸收并且被FG取代的事实，RBF可以接近100％，但实践中从未达到。例如，如果有偏流(Bias Flow)或最小FG流，例如0.3l/分钟最小FG流，RBF变为取决于患者的潮气量(TV)。小的TV暗示较低的RBF，并且其越高患者具有的TV越大。
这通过RBF指示器700的可视化向使用者显明。
图3A的实施例中示出24％的RBF。
可以为RBF指示器700提供图形701和/或量度702。
在图3B中RBF是95％，如上所述。
状态指示器50的其它实例在图6至12中示出，并且可以包含以下特征的一种或更多种：
·进入VR的气流的图形指示，
·流出VR的气流的图形指示，
·FG流指示，
·泄漏率指示，
·VR气流方向指示，
·废气量或气流指示等。
本文所述的状态指示器50可以作为决策辅助，其可以帮助麻醉师对新鲜气体和重复呼吸率做出期望的调整，并且其可以增进对容量返回器如何与整个系统一起运行的理解。
指示器50可以增进对容量返回器如何一起运行的理解，在显示器上显示容量返回器和/或呼吸回路的状态指示器。
系统可以提示操作者是否满足了一定的运行条件，例如经济必要地使用过高的FG，存在泄漏，和/或存在驱动气体的穿透。若干运行条件可以同时存在并且向操作者提示。
根据本公开的一个方面，由此为麻醉系统提供了临床决策支持系统。该临床决策支持系统所允许的决策的一些实例在下文给出。
因此可以为麻醉系统1提供效率计。效率计可以包含容量返回器的状态的第一指示器，例如条形图，其包含以下的至少一种：
-所述容量返回器30的驱动气体和/或所述容量返回器30中的患者气体的范围，和/或
-所述容量返回器30中的气流和所述气流的方向，和/或
-相对于所述系统1中的新鲜气流的流出所述容量返回器30的废气流，和/或
-重复呼吸率(RBF)，和/或
-所述新鲜气流与患者吸入和/或气体从所述呼吸回路的泄露之间的平衡。
不同的可视指示器，例如不同的颜色，可以给出关于系统1的运行效率的指示。
例如VR平衡指示器600可以设为警示色。图形600的条例如可以设为警示色，如红色，无论该条从中线510延伸至右边或左边。该条的范围越小，运行效率越好。
RBF指示器700可以设为指示可接受的运行水平的颜色，例如绿色。RGF指示器的条可以给定为绿色，并且该条具有的范围越高，运行效率越积极。
处理单元10可以针对期望的效率为操作者提供选择和调节设置。一些操作者可以例如选择一定的最小FG流量。
例如选择例如0，2l/分钟的最小FG流量将导致高RBF值，例如约95％，当实际FG流量处于该最小流量时。在较低的RBF值下，临床决策支持系统可以向使用者提供适当的建议，以例如提高运行效率。在系统1运行期间选择较高值的最小FG流量，例如1，5至2l/分钟，将导致较低的RBF值，即使当实际FG流量处于该相当高的最小流量时。取决于患者、潮气量等，该选定的较低FG流量限制将导致低于之前实例的最大RBF值，例如约50％，当实际FG流量处于该最小流量时。在该实例中，临床决策支持系统可以向使用者提供适当的建议，以例如在比之前实例更低的RBF值下提高运行效率。由于该可调节性，操作者可以专注于其它临床任务，而不为了做出调整的建议的指示而分心，其在此情况下是不必要的(由于选定的所允许的最小FG流量需要某种程度上不经济的运行)。
现在转向图4和5，对图1中示意性示出的麻醉系统1进行了更详细的描述，以提供对状态指示器50的实例和系统1的基本运行的完整理解。
图4是具有麻醉返回器单元30的麻醉呼吸设备在呼气阶段的示意图。在该麻醉呼吸设备中，呼吸回路40与机械通气系统70联接。
患者气路60与圆管系统(circular tubing system)中的Y-件4的患者导管2相连接，该圆管系统具备设有单向阀8、12的吸气管6和呼气管90。患者气流传感器和可选的患者压力传感器74或压力传感器的采样点设在与Y-件4相连接的患者导管2中。在单向阀12的下游，在图4中以顺时针方向沿呼吸回路40，设有共用的呼气和吸气线14，用于将吸入气体递送至患者并且将呼出气体自患者排出。该共用的呼气和吸气线14在接点15处与呼吸回路40相连。沿呼吸回路40更远处，管路经过CO2吸收器16以移除自患者60呼出的CO2，其进而被通过线18来自FG的O2取代。
在CO2吸收器16的下游，设有新鲜气体供应支线18以将气体由气体源供给至呼吸回路40。新鲜气体供应支线18具有近端部分，其中新鲜气体被供给至麻醉蒸发器21。新鲜气体如所期望的用麻醉蒸发器21充入气态麻醉剂，进一步通过新鲜气体供应支线18的远端部分输送。新鲜气体供应支线18在远端与呼吸回路40在接点19处联接。
共用的呼气和吸气线14设有容量返回器单元30。
如图4所示，新鲜气体吸入源可以包含多种气体源，例如氧气源20A和空气源20B。此外，新鲜吸入气源可以包含一氧化二氮气体源(未示出)。
在多种气体源的下游和接点19的上游，麻醉蒸发器21流体连接新鲜气体供应支线18。
提供了气体分析器23，以在侧流配置中在输入样品吸入气的情况下分析气体含量。可以在吸入分支中接点19的下游和单向阀8的上游导出侧流。或者，或此外，可以为该侧流提供其它和/或若干采样点，例如在Y-件处和/或在呼吸回路的呼出分支或通道处。可以在第一单向阀8和样品气的再循环点之间提供压力传感器71。
呼吸回路40中在患者对面所示的一侧，共用呼气和吸气线14的容量返回器30在接点24处与返回器驱动气体线35A联接，以将返回器驱动气体由驱动气体源35推入容量返回器的近端。从而可以将气体推出容量返回器的远端，进入容量返回器30下游的共用呼气和吸气线14，并且进入呼吸回路40移向患者。
如图5所示，在吸气期间，可以由此控制新鲜气体线18与线14之间的气流比，以调节由容量返回器30通过线14被推入呼吸回路7的重复呼吸气的水平。这是调节RBF的方法，其可以在状态指示器50的组件中进行图示。
氧气源20A与O2吸气阀25联接，吸气阀25又在混合器34处与新鲜气体线18相连接。相似地，空气源20B与空气吸气阀32联接，空气吸气阀32也在混合器34处与新鲜气体线18联接。02吸气阀25与空气吸气阀32设计为在于蒸发器21中加入麻醉剂之前调节入口流和进入新鲜气体线18的各气体的比例。
通气控制系统56可以包含用户输入/输出界面58，其具有命令输入装置和显示装置20，用于提供状态指示器50。
此外，通气控制系统56可以包含处理单元10，用于通过象征性示出的控制线62来控制机械通气系统70及其组件。处理单元10根据一组预设的用于根据通气模式要求来控制呼气阀37的控制规则使呼吸气能由机械通气系统排出。或者，或除处理单元10之外，其它处理单元(未示出)可以以分布方式提供本文所述的功能。呼气阀37通常在吸气期间关闭，并且在呼气期间控制呼气压力水平和呼气流。
基于由气体传感器单元640测量的气流的至少一种特性，处理单元10可以适合于在吸气期间检测越过容量返回器单元30的返回器驱动气体(reflector driving gas，RDG)。例如，气体传感器单元640可以包含测量气体流量和/或鉴定流过气体的气体组成的单元，例如能够测量气体流量和组成两者的基于超声的气体传感器单元。以该方式提供RDG的检测，由于RDG的组成不同于呼吸气的组成。处理单元10进一步适合于为所述设备设定运行模式。由此处理单元10提供进入呼吸回路40的返回器驱动气体(RDG)的受控混合物。
通气控制系统56进一步包含麻醉剂控制单元64。该麻醉剂控制单元64被设计为通过象征性示出的控制线66来控制麻醉蒸发器21，以在患者60的吸气期间控制期望的FG组成，用于提供期望的患者气体组成，优选地与来自VR 60的重复呼吸气混合以提供RBF。
排出线或排气管36在接点24处与共用呼气和吸气线14和返回器驱动气体线35A相连接。排出线36通过流量计37A和压力传感器导至呼气阀37，呼气阀37被设计为控制由呼吸回路40经VR 30至排气系统42或至大气的排出气流的输出。
气体源20A、B、D、E为通气系统70提供空气和O2。还可以提供一氧化二氮(未示出)。气体通过气体模块25、32、660、661、具有集成流量计的吸气阀(未示出)分配至混合器接点34、662。氧气、空气和一氧化二氮，或其期望混合物被进一步输送至蒸发器21，蒸发器21经FG线18提供新鲜气体(FG)，并且氧气和空气被输送至呼吸回路，经RDG线35A提供返回器驱动气体(RDG)。可选地，仅提供氧气为RDG。
因此，用由返回器驱动气体线35A和新鲜气体线18提供的气体的总量限定吸气期间递送至患者的流量。
因此，吸气阀可以启动至多种气流选择模式，其中通过控制吸气阀25、32、660、661在返回器驱动气体线35A与新鲜气体线18之间可以以期望的方式调节至任意比率。因此，可以通过控制吸气阀以该方式调节重复呼吸率(RBF)。
气体流量在新鲜气体线18与返回器驱动气体线35A之间的分布可以通过处理单元10实时调节。
例如，通过将全部气流由接点34分配至新鲜气体线18，重复呼吸率(RBF)是零，即患者60吸入气的全部流量源自该线18，包括由蒸发器21加入的一种或更多种麻醉剂。
为了提高RBF，一部分来自接点34的气流可以替代地经由线14提供，通过适当控制返回器驱动气体线35A中的气流，由将气体从容量返回器30推入呼吸回路移向患者而提供，见图5。被由阀660、661控制的RDG推出容量返回器30的气体可以因此与源于新鲜气体线18的气体在接点19处混合，并且被进一步输送至患者1。由容量返回器和/或吸附过滤器30推入呼吸回路7的气体由先前呼出的患者气体构成，所述患者气体包含例如一种或更多种麻醉剂。因此，该先前呼出的患者气体经过CO2吸收器16之后被提供用于患者的重复呼吸。在低流量运行模式(即最高的可能RBF)中，可以用仅将被患者消耗的麻醉剂和氧气(患者吸入)重新加入至呼吸回路40中的方式控制呼吸设备。还可以通过提高FG流量以重新加入泄漏的气量来补偿任何存在的泄漏。
在图4中用气流线上的粗箭头表示呼气期间的气流。在呼气期间，控制呼气阀37以将气体释放至排气42。来自患者60的呼出气通过呼吸回路40的呼气部分，并且经接点15进入线14和容量返回器30。由线14中的气体流量计(气体传感器单元640)测量呼出气流。富含呼出的麻醉剂的呼出气被推入容量返回器30。来自先前吸气的存在于容量返回器中的RDG被推向呼气阀37，并且进一步至排气42。压力传感器提供用于例如呼气末正压(positive end expiratory pressure，PEEP)的调节的呼出压力，其可以与流量计37A集成。气体传感器单元640可以提供呼出气流的信息。
在实践中，一部分呼出气常常因泄漏而损失，例如通过被插入患者1的气管的患者导管2的封套。在下一个吸气阶段必须补偿该泄漏气量。因此，容量返回器没有被全部呼出气量填充(损失了泄漏气量)。
因此，在本文中，泄漏是与患者一侧相关的损失。在一些实例中，术语泄漏可以包括患者吸入。
图5是具有麻醉返回器单元的麻醉呼吸设备在吸气阶段的示意图。
在没有新鲜气体由新鲜气体线18在接点19处供应至呼吸回路40的情况下，所有吸入气量通过容量返回器30和共用线14提供至接点15，并且进一步通过二氧化碳吸收器16到达患者。泄漏气量计算如下：在该吸气阶段提供的吸入气量减去在先前呼气阶段所测量的进入容量返回器的呼出气量。因此，泄漏气量基于由所述气体传感器单元640所测量的吸入气量与在先前呼气期间进入所述返回器单元30的气量的差值，所述吸入气量包含在吸气期间离开所述返回器单元30的气量。泄漏设置为包含在状态指示器50内。
全部的吸入气量也可以包含通过新鲜气体线18递送的已知部分。在通过新鲜气体线18提供一定部分的吸入气量的情况下，当气体模块25、32具有集成的流量传感器时，该气量可以由气体模块25、32而知。当在气体模块660、661中提供集成的流量传感器时全部的吸入气量是已知的。
应当注意，来自测量单元的数据不是简单地被采集并且作为状态指示器50显示，而是具有技术特性，其远远超过仅仅将认知或美学的内容直接传达给人。例如，如上文参照图4和5所述，向处理单元10提供多种传感器数据，例如在麻醉系统中多点处的气体压力、气体流量、气体组成。输入数据例如基于由处理单元10接收的信号，或由例如流量计37A、气体传感器单元640、气流传感器和/或患者压力传感器74等发送至后者的数据。基于该输入数据，处理单元10以复杂的方式计算输出数据，用于在显示器20上提供状态指示器50的一个或更多个组件的输出。如本文详述的，输出数据包括例如RBF、泄漏量、VR中气柱的位置等。处理单元10配置为确定并且与所述显示器通信，以在显示器20上提供基于所述输入数据和/或输出数据的至少一个图形化表示要素。
图6、7、8A和B、9、10、11和12是各种状态指示器50的其它实例的示意图。
在图6中示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。例如，Evac符号501是不同的，其可以同样存在于其它实例中(未示出)。此外，平衡指示器600具有两个分开的条形图，即用于指示废气流的一个条610，和用于泄漏气流的第二个条611。
在所示的运行状态中，RBF是75％，这是由于有一些泄漏和与相应的新鲜气流有关的废气流的事实，所述新鲜气流与用于重新呼吸的患者气体混合。这降低了RBF。
由于极少的废气量通过EVAC离开，图6中的实例可以视为正在经济地运行的系统1的实例。
在图7中示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。第一521柱代表吸气和被RDG推向患者60的离开返回器30的气量。第二柱522代表呼出气流和在呼气期间回到返回器的气量。第二柱522柱从第一柱521结束的地方开始。在该实例中示出，第二柱522在呼气期间的返回运动确实比在吸气期间的运动更远，即在各次呼气期间从呼吸回路进入VR的气量比在同一次呼吸的先前的吸气中离开VR至呼吸回路的气量更多。这意味着在各次呼气中废气被从VR送至Evac。由于在该实例中示出泄漏量为0ml/分钟(没有泄漏)，并且第二柱是第一柱的约4倍大，RBF如所示为25％。由于在每个呼吸循环下大的气量通过EVAC离开，该图示是正在非经济地运行的系统1的实例。可以被重复呼吸的有价值的麻醉剂被浪费了。
在图8A和8B中示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。用一系列箭头提供了图形化表示51(其为容量返回器30的驱动气体和/或容量返回器30中患者气体的范围的图形化表示)和图形化表示52(其为容量返回器30中的气流和气流方向的图形化表示)。在呼气期间当患者气体进入VR时其可以通过在图8A中从右至左数目增加的箭头来追踪。在图8B中，用以相反方向从左至右移动的箭头表示吸气阶段。RBF是50％并且作为实例示出200ml/分钟的泄漏。
在图9中，示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。
该实例包含新鲜气体指示器800。新鲜气体指示器800是进入呼吸回路40的FG流的图形化表示。新鲜气体指示器800包含量度801，此处具有6.0l/分钟的示例值。新鲜气体指示器800包含条形图802，用于快速理解供应的FG水平。例如对于不同的气体组成、麻醉剂，或是否低于或高于阈值，条形图可以具有不同的颜色。因此，颜色编码可以使使用者能够快速确认例如FG中气体组合物的组分(N20、空气、麻醉剂等)。因此，颜色编码可以使使用者能够快速确认目前FG流的范围(低、正常、过量)，该范围指示系统1的经济或非经济运行。
箭头803表示FG向患者502的递送。箭头540表示气体与返回器的双向连通。
图9的实例包括识别系统1中VR的物理外观的图形要素。此处，在该实例中提供了VR盒的图像。其使操作者能够快速识别VR状态指示器。在其它实例中，在状态指示器50的各个要素处提供标签，如“容量返回器”、“废气”等。
在图10中示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。该实例与图9的实例相似，而没有新鲜气体指示器。与图7相似，图10的实例包含第一521柱，其代表吸气和被RDG推向患者60的离开返回器30的气量。第二柱522代表呼出气流和在呼气期间回到返回器的气量，更多见上文图9中的类似要素。
在图11和12中示出状态指示器50的另一个实例。该实例具有与之前实例相比的另一种布局，用于呈现状态指示器50。图11代表吸气阶段而图12代表呼气阶段。该实例与例如图9的其它实例相似，以非常具说明性的方式示出VR、呼吸回路中朝向和来自患者的气流，使操作者能够全面理解系统1的运行和状态。
图13是用于在麻醉系统1的显示器20上提供对于容量返回器30和/或呼吸回路40的状态指示器50的方法100的流程图。麻醉系统1包含用于在显示器20上提供状态指示器50的处理单元10。该方法包括提供101具有以下特征的图形化表示的状态指示器50：
-所述容量返回器30的驱动气体和/或所述容量返回器30中的患者气体的范围，和/或
-所述容量返回器30中的气流和所述气流的方向，和/或
-相对于所述系统1中的新鲜气流的流出所述容量返回器30的废气流，和/或
-重复呼吸率(RBF)，和/或
-所述新鲜气流与患者吸入和/或气体从所述呼吸回路的泄露之间的平衡。
图14是计算机程序200的示意图，其存储在计算机可读介质210上，用于通过麻醉系统1的处理单元10处理。计算机程序200包含代码段220，用于在麻醉系统1的显示器20上提供容量返回器30和/或呼吸回路40的状态指示器50。麻醉系统1包含用于在显示器20上提供状态指示器50的处理单元10。计算机程序包含代码段220，其用于为状态指示器50提供以下特征的图形化表示：
-所述容量返回器30的驱动气体和/或所述容量返回器30中的患者气体的范围，和/或
-所述容量返回器30中的气流和所述气流的方向，和/或
-相对于所述系统1中的新鲜气流的流出所述容量返回器30的废气流，和/或
-重复呼吸率(RBF)，和/或
-所述新鲜气流与患者吸入和/或气体从所述呼吸回路的泄露之间的平衡。
上文参照具体实施方案描述了本发明。然而，与上述不同的其它实施方案在本发明的范围内是同样可能的。在本发明的范围内可以提供不同于上述的通过硬件或软件实现该方法的方法步骤。本发明不同的特征和步骤可以以不同于所述的其他组合方式而结合。本发明的范围仅由所附专利权利要求限定。