为麻醉传送和患者监护提供辅助电源的方法和系

发布时间：2019/06/12 丨 文章来源：医学发明创新转化推广平 丨 浏览次数：

申请号：	CN200610067353.9
申请日：	20060214
申请（专利权）人：	[通用电气公司]
地址：	美国纽约州
发明人：	[M·D·奥伯尔, J·C·普罗伯特, L·E·阿尔姆]
主分类号：	H02J7/00(2006.01)I
公开（公告）号：	CN1832295
公开（公告）日：	20060913
代理机构：	中国专利代理（香港）有限公司
代理人：	[程天正, 张志醒]

 

（19）中华人民共和国国家知识产权局
	（12）发明专利
（10）授权公告号 CN1832295 （45）授权公告日 20060913

 

（21）申请号 CN200610067353.9   （22）申请日 20060214   （71）申请人 [通用电气公司]   地址 美国纽约州   （72）发明人 [M·D·奥伯尔, J·C·普罗伯特, L·E·阿尔姆]   （74）专利代理机构 中国专利代理（香港）有限公司         代理人 [程天正, 张志醒]
（54）发明名称      为麻醉传送和患者监护提供辅助电源的方法和系统
（57）摘要      本发明是一种给集成的麻醉传送和患者监护系统提供辅助电源的方法和系统。当交流电网电源不能用或不足以给集成系统的患者监护设备供电时，来自所述集成系统麻醉机内的电池的直流电通过直流电源接头给患者监护设备供电。电池电源的分配由位于麻醉机内通常是闭合的第一固态开关和位于患者监护设备内通常是断开的第二固态开关共同控制。所述电池也设置成当交流电网电源对麻醉机不能用时给麻醉机提供直流电源。所述方法和系统利用来自麻醉机的所需直流辅助电源给其它设备提供直流辅助电源。

 

权 利 要 求 书

1、一种用于给集成的麻醉传送和患者监护系统提供辅助电源的系统，所 述系统包括：

(a)麻醉机，所述麻醉机包括电池和第一固态开关；

(b)患者监护设备，所述患者监护设备包括第二固态开关；以及

(c)耦合所述麻醉设备和所述患者监护设备的直流电源接头，其中当交 流电网对患者监护设备不能用时，所述第二固态开关闭合，从而使得所述电池 通过该直流电源接头给该患者监护设备供电。

2、如权利要求1所述的系统，其中该麻醉机进一步包括：

(a)第一电源开关；以及

(b)第一直流/直流转换器，

其中当交流电网对麻醉机不能用时，所述电池通过该直流/直流转换器给 该麻醉机负载供电。

3、如权利要求1所述的系统，其中该患者监护设备进一步包括：

(a)第二电源开关；以及

(b)第二直流/直流转换器，

其中当交流电网对该患者监护设备不能用时，所述电池通过该第二直流/ 直流转换器给该患者监护设备负载供电。

4、如权利要求3所述的系统，其中当交流电网降低到低于预定电平时， 使该第二电源不工作并且该第二固态开关闭合，以便所述电池通过该直流电源 接头给患者监护设备供电。

5、如权利要求1所述的系统，其中该患者监护设备由所述电池供电一预 定的时间期限，进一步其中在经过所述预定时间期限后，该麻醉机将断开该第 一固态开关，从而使得患者监护设备不工作。

6、如权利要求1所述的系统，其中当麻醉机和患者监护设备其中一个由 电池供电时，警报响起。

7、如权利要求1所述的系统，其中所述电池外部耦合于该麻醉机。

8、如权利要求1所述的系统，其中该患者监护设备是能够接受辅助电源 的任何设备。

9、如权利要求1所述的系统，其中当交流电网可用且高于预定电平时， 所述电池不给麻醉机和患者监护设备提供直流电源，并且所述电池进行再充 电。

 

说 明 书

为麻醉传送和患者监护提供辅助电源的方法和系统

技术领域

本发明涉及患者监护领域，特别是，本发明涉及用于集成的麻醉传送和患 者监护系统的变电所。

背景技术

在手术室环境中，要求麻醉传送系统有后备电源以防交流电网(mains) 电源损坏，而患者监护系统却不需要提供这样的后备电源。当交流电网损坏时， 临床医生会处于一种焦急的状况，因为在没有任何患者监护数据的条件下麻醉 传送系统仍保持运行。临床医生更喜欢当交流电网损坏或者被中断时能够使整 个集成的麻醉传送和患者监护系统仍然保持电源供电。

图1显示了现有技术的一个集成的麻醉和患者监护系统的方框图。在这个 现有技术的模式中，麻醉机10包括电源14，电池16，直流到直流转换器18 和麻醉机负载20。交流电网12电源给麻醉机10提供电能。患者监护设备30 包括电源34，直流到直流转换器36和患者监护负载38。交流电网32电源同 样向患者监护设备30提供电能。

手术中，当交流电网12电源存在时，麻醉机10由交流电网12电源供电。 当没有交流电网12电源可用或者当交流电网12电源降到功能运行电平以下 时，电源14不能工作而由电池16通过直流到直流转换器18向麻醉机负载20 供电。麻醉机10将接受来自电池16的电能直到电池16耗尽或直到交流电网12 电源被重新确立。

患者监护设备30只在交流电网32给电源34提供电能的情况下运行，并 且通过直流到直流转换器36给患者监护负载38供电。当交流电网32电源出 现故障时，患者监护设备30将不能工作。

目前用于解决在交流电源损坏时患者监护设备运行中断的方法包括，患者 监护电源系统带有电池，在交流电网电源损坏时用电池提供备用，以及麻醉传 送系统的电源给患者监护系统提供所有的电能(当交流电网可用或系统用电池 供电时)，这样患者监护系统不必有其自己的交流电网供应。这些解决方法通 常非常昂贵。

发明内容

本发明是一种为集成的麻醉传送和患者监护系统提供辅助电源的方法和系 统。当交流电网电源不能用或者不足以给集成系统的患者监护设备供电时，来 自所述集成系统麻醉机内电池的直流电通过直流电源接头给患者监护设备供 电。电池电源的分配由麻醉机上的第一固态开关和患者监护设备上的第二固态 开关控制。所述电池也可以设置成当交流电网电源不能给麻醉机供电时向麻醉 机提供直流电源。所述方法和系统利用来自麻醉机的所需直流辅助电源给其它 装置提供直流辅助电源。

在本发明的一个方面，一种用于给集成的麻醉传送和患者监护系统提供辅 助电源的系统包括：麻醉机，所述麻醉机包括电池和第一固态开关；患者监护 设备，所述患者监护设备包括第二固态开关；以及将所述麻醉设备和所述患者 监护设备耦合的直流电源接头，其中当交流电网不能给患者监护设备供电时， 所述第二固态开关闭合，这样电池就通过所述直流电源接头给患者监护设备供 电。

所述麻醉机进一步包括第一电源开关和第一直流/直流转换器，其中当交 流电网不能给麻醉机供电时，电池通过所述直流/直流转换器给麻醉机负载供 电。所述患者监护设备进一步包括第二电源开关和第二直流/直流转换器，其中 当交流电网不能给患者监护设备供电时，电池通过所述第二直流/直流转换器给 患者监护设备负载供电。当交流电网降低到预定的电平以下时，该第二电源不 能工作并且该第二固态开关闭合，这样电池通过所述直流电源接头给患者监护 设备供电。

患者监护设备由电池供电一预定地时间期限，在供电超过该预定的时间期 限后，麻醉机将开启该第一固态开关，这样患者监护设备就不能工作，并且当 麻醉机和患者监护设备其中一个接受电池供电时，报警响起。

电池可以从外部耦合于麻醉机，患者监护设备是能接受辅助电源的任何装 置，并且当交流电网可用并且在预定电平之上时，电池不给麻醉机和患者监护 设备提供直流电源，且对电池进行再充电。

在本发明的另一个方面，一种给救护站提供辅助电源的方法包括：监视患 者监护设备的交流电网是否不能用，当检测到所述交流电网不能用时，闭合第 二固态开关，这样第一固态开关和第二固态开关都连接到直流电源接头，其中 该第一固态开关设置在麻醉机上，该第二固态开关设置在患者监护设备上，并 且通过所述直流电源接头从麻醉机中的电池给患者监护设备提供直流电源。

供电步骤进一步包括当第一电源开关检测到交流电网不能用时，通过第一 直流/直流转换器给麻醉机的麻醉机负载提供直流电源，其中供电步骤还包括当 第二电源开关检测到交流电网不能用时，通过第二直流/直流转换器给患者监护 设备的监护设备负载提供直流电源，并且其中检测步骤进一步包括检测交流电 网是否降低到预定的电平以下。

当交流电网降低到预定电平以下时，所述方法进一步包括禁用该第二电源 并且闭合该第二固态开关，这样该电池通过直流电源接头给患者监护设备供 电，并且当患者监护设备由电池供电一预定的时间期限时，所述方法进一步包 括麻醉机断开该第一固态开关，这样患者监护设备在预定时间期限后不能再工 作了。

所述方法进一步包括当麻醉机和患者监护设备中的一个由电池供电时激活 警报，并且将电池从外部耦合于麻醉机，其中患者监护设备是能接受辅助电源 的任何设备，并且当交流电网可用并且在预定电平以上时，所述方法还包括不 从电池给麻醉机和患者监护设备提供直流电源并且对电池进行再充电。

在本发明的另一个方面，用于给救护站提供辅助电源的系统包括用于监视 患者监护设备交流电网是否不能用的装置；当监测到交流电网不能用时连接麻 醉机和患者监护设备的装置，该装置包括第一固态开关和第二固态开关，该第 一固态开关和第二固态开关连接到直流电源接头上，其中该第一固态开关设置 在麻醉机上，该第二固态开关设置在患者监护设备上；以及通过接头装置从麻 醉机中的电池给患者监护设备提供直流电源的装置。

所述供电装置进一步包括能够在该监测装置检测到交流电网不能用时通过 第一直流/直流转换器给麻醉机的麻醉机负载提供直流电源的装置，其中所述供 电装置还包括能够在该监测装置检测到交流电网不能用时通过第二直流/直流转 换器给患者监护设备的监护设备负载提供直流电源的装置，并且其中所述监测 装置进一步包括用于监视交流电网是否降低到预定电平以下的监视装置。

当交流电网降低到预定电平以下时，所述系统进一步包括禁止该第二电源 的装置，这样所述供电装置通过接头装置给患者监护设备提供电池电源，并且 当患者监护设备由电池供电一段预定的时间期限时，所述系统进一步包括一种 能断开该第一固态开关的装置，这样患者监护设备在工作了预定的时间期限后 不再工作。

所述系统还包括报警装置，以用于当麻醉机和患者监护设备中的一个正在 由电池供电时激发警报，并且包括将电池从外部耦合于麻醉机的装置，其中患 者监护设备是能接收辅助电源的任何设备，并且当交流电网可用且高于预定电 平时，所述系统进一步包括使电池再充电的装置。

附图说明

图1示出了根据现有有技术的方框图。

图2示出了根据本发明优选实施例的方框图。

图3示出了根据本发明优选实施例的方法的流程图。

具体实施方式

参看图2，本发明优选的实施例提供了一个节省成本、具有多个功能的解 决方法，该方法可用于集成的麻醉传送和患者监护系统100，也可用于单独使 用的设备和本领域技术人员熟知的其它应用系统中。本发明允许患者监护设备 140和麻醉机110有后备电源以防止交流电网112损坏，另外通过带有节省成 本的开关电源142，允许患者监护设备140单独卖给除了手术室外的其它医院 的救护场所(如重症监护)，其中不需要电池后备电源部件。因此，本发明给 不需要这样后备电源的设备提供了辅助电源，并且是以节省成本的方式提供辅 助电源。

图2显示了本发明优选实施例的患者监护系统100。该集成的系统100包 括麻醉机110和患者监护设备140。所述麻醉机110包括开关电源114，电池116， 固态开关122，直流/直流转换器118和麻醉机负载120。所述麻醉机110由交 流电网112供电。

本发明优选实施例的患者监护设备140包括交流到直流转换电源142，固 态开关144，直流到直流转换器146和患者监护负载148。在该优选实施例中， 麻醉机110和患者监护设备140由直流电源接头130连接。值得注意的是图2 中所显示的以及下文所述的集成系统100是本发明的优选实施例，不应用于限 制本发明以排除其它能够替代麻醉机110和患者监护设备140或与之联合使用 的部件。事实上，患者监护设备140可以用适于连接辅助电源的任何设备代替。

仍然参看图2，如果交流电网112、150对于麻醉机110和患者监护设备140 都可用，那么麻醉机110和患者监护设备140都由它们各自的交流电网112、150 电源正常运行。在正常运行期间，第一固态开关122闭合，第二固态开关144 断开，没有直流电流通过位于麻醉机110和患者监护设备140之间的直流电源 接头130。

仍然参考图2，如果在运转期间交流电网112不能用，麻醉机110继续运 转因为电池116通过其直流/直流转换器118给麻醉机负载120供电。与现有技 术中的系统不同的是，如果当交流电网112不能用时交流电网150也不能用， 患者监护设备140可以经由固态开关122、144和麻醉机110与患者监护设备140 间的直流电源接头130由电池116供电，这样通过它的直流/直流转换器146给 患者监护负载148供电使患者监护设备140维持运转。

另外，当交流电网112、150短暂地降低到患者监护设备140的运行限度 以下但仍维持在麻醉机110的运转限度内时，电源PS2、142将不能工作。来 自电池116的动力将从麻醉机110经过固态开关122、144和直流电源接头130 到达患者监护设备140从而维持患者监护设备140的运转。优选地，患者监护 设备140将用这一方式供电一(1)分钟。然而，其它实施例可以允许根据系 统100的需要对这一时间期限进行调整。

当这一运行模式被激活时，麻醉机110将给用户发出警报，通知他们患者 监护设备140正在由电池供电。这个集成的系统100被设计成在不可靠的情况 下，患者监护设备140将不能工作以确保电池116为麻醉机110后备供电。该 不可靠的情况是交流电网112、150在麻醉机110运转限度内但是在患者监护 设备140运转限度外超过优选实施例的一分钟的时间范围。

值得注意的是在可选择的其它实施例中可以包括到患者监护设备140和/ 或麻醉机110的内部或外部电池116。此外，能够接受辅助电源的另一种设备 如心血管超声设备或任何医疗或非医疗设备都可以代替患者监护设备140。本 发明最重要的方面在于麻醉机110必须具有辅助电源。在手术室中所希望的是 能用麻醉机110的后备电源支持更多的设备。

图3显示了根据本发明优选实施例的方法的流程图。在步骤305中确定是 否交流电网电平300已经降到麻醉机和/或患者监护设备的第一预定运行电平以 下。在步骤305中如果确定交流电网电平300没有降到预定电平以下，那么在 步骤310中对电池进行充电并且在步骤305中继续监测交流电网电平300。

如果在步骤305中确定交流电网电平300已经降到预定电平以下，那么在 步骤315中确定是否交流电网已经降到麻醉机的第二预定运转电平以下。

在步骤315中，如果交流电网已经确实降低到低于第二预定电平，那么在 步骤325中第一和第二固态开关闭合。值得注意的是如果在步骤315中，交流 电网电平低于第二预定电平，那么将禁止给麻醉机供电，而交流电网仍可用于 患者监护设备，麻醉机将用其备用电池电源供电运转。这是正常的运行模式且 没有在图3中显示。如果在步骤315中，交流电网还没有降低到低于第二预定 电平，那么在步骤325中第二固态开关闭合之前，在步骤320中的第二电源不 能工作。在步骤325中第二固态开关闭合后，在步骤330和345中患者监护设 备由电池供电。如果交流电网还没有降低到低于第二预定电平，那么在步骤350 中，一个警报被激活一定的预定时间期限。此后，在步骤345中电池电源给患 者监护设备供电直到步骤350中的预定时间期限结束。在步骤355中激活第二 电源，第一和第二固态开关断开，警报在预定的时间期限到期后停止，这样从 患者监护设备中撤除电池电源。

在步骤335中，如果交流电网电平300没有达到预定电平，那么在步骤330 中监护设备继续由电池供电。如果在步骤335中交流电网300已经达到了预定 电平，那么激活第二电源(如果必要的话)，在步骤340中断开第一和第二固 态开关并且停止该第一报警。

本发明允许包括麻醉传送和患者监护设备的集成系统在交流电网损坏的情 况下整个维持运转，并提供比其它方法更加节省成本的解决方法，因为它提供 了服务于整个麻醉传送和患者监护负载的电池后备电源系统而不需要每个的电 网电源系统必须服务于整个负载。本发明还允许带有较窄交流电网输入范围的 患者监护系统由带有较宽范围输入的麻醉传送系统提供后备电源，从而允许监 护系统维持运转，并允许分享一个电池系统而不需要每一个设备都具有自己的 电池。

本发明已经以包括了细节的实施例形式进行了阐述以便于理解本发明的结 构和操作原理。此处所提及的特定实施例和其中的细节不是试图限定与此有关 的所附权利要求书的范围。对于本领域的技术人员来说在不脱离本发明的精神 和范围的基础上可以对所选择的用于描述的实施例进行修改是显而易见的。

部件列表

10麻醉机

12交流电网

14电源

16电池

18直流/直流转换器

20麻醉机负载

30患者监护设备

32交流电网

34电源

36直流/直流转换器

38患者监护负载

100患者监护系统

110麻醉机

112交流电网(ACM1)

114开关电源(PS1)

116电池(B1)

118直流/直流转换器

120麻醉机负载

122固态开关(S1)

130直流电源接头

140患者监护设备

142电源(PS2)

144固态开关(S2)

146直流/直流转换器

148患者监护负载

150交流电网(ACM2)

300交流电网电平

305步骤

310步骤

315步骤

320步骤

325步骤

330步骤

335步骤

340步骤

345步骤

350步骤

355步骤

 

说 明 书 附 图

图1 (现有技术)

图2

图3