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行业动态
麻醉机专利技术的发展及申请情况
来源:   发布时间:2019-08-26

1 麻醉机是用于实施全身麻醉、供氧及辅助或控制呼吸的一套装置,它主要功能是给手术病人吸入适量麻醉混合气体,同时供一定比例的氧气保证正常的呼吸,在实施全身麻醉的过程中,维持和监护术中病人的生命体征,保证手术安全、可靠的进行[1]。

2 麻醉机的工作原理和结构[2]
2.1工作原理

麻醉机在工作中首先把高压气体经减压阀减压,再通过流量计、比例调控装置调节产生一定流量和比例的混合气体,进入呼吸管路;麻醉药物经挥发罐生成麻醉蒸气,并控制所需定量的麻醉蒸气进入呼吸回路,随混合气体一起输送给术者,含麻醉蒸气的混合气体,被人体吸入肺部,通过血液循环输送到人体各个器官,使器官在一定的时间内暂时失去知觉和各种反射,从而达到麻醉目的。

2.2主要结构

现代麻醉机的基本结构可分为:呼吸器、呼吸回路系统、麻醉气体挥发罐、供气系统、呼吸安全监测系统和残气收集系统等。

在麻醉过程中,呼吸器用于辅助和控制病人呼吸,是麻醉机必需的组成部分。在现代麻醉机中,都配有机控和手控两种呼吸方式。可以通过机控/ 手控开关来切换。在手控方式中,呼吸回路与手控气囊接通,麻醉师通过手动按压气囊控制病人呼吸。在机控方式中,呼吸器被接入呼吸回路中,按照设定好的呼吸模式和呼吸参数来帮助病人呼吸。

呼吸回路是麻醉机与患者相连接的联合气路装置,作用是导入O2,排出CO2,进行正常的气体交换。其主要由管道、CO2吸收罐、储气囊等构成,活瓣与管道则构成气体的定向循环,利用CO2吸收罐中的钠石灰吸收CO2和水分。

挥发罐是麻醉机的重要组成部分,其基本原理是利用周围环境的温度和热源,将麻醉药物变成饱和蒸发气体,与麻醉机引入的外部气体相混合成为有一定浓度的麻醉蒸气气流,进入麻醉回路输送到人体。

气体供应系统主要由中心气源、流量计和笑-氧截止阀等构成。为配合低流量麻醉实施,麻醉机中各种气源的流量计应具有两种读数,并有供氧故障报警显示,同时还必须配备N2O-O2比例互锁控制装置,保证麻醉气体中氧浓度水平在手术过程中始终不低于25%。

现代麻醉机都配备安全监测系统。该系统对诸如呼气末CO2浓度等患者的各项生理数据,用微机处理和显示,并配有报警装置系统,从而极大限度地提高了麻醉质量和患者的安全性,提高了手术的成功率。

残气收集系统是为避免造成手术区域的空气污染,由废气收集和排放装置将麻醉机内多余的残气和患者呼出的废气收集,通过相应的管道将其排出手术区域,确保整个手术的无菌状态,提高手术的成功率,保证医疗水平的稳步提升。

3 技术发展状况
3.1检索分类号与关键词

分类号:A61M16/00-以气体处理法影响病人呼吸系统的器械

A61M16/01-·专用于麻醉的

3.2申请量分析

在确定了检索分类号与关键词后,我们在中国专利文摘数据库(CNABS),由世界专利文摘数据库(SIPOABS)和德温特世界专利数据库(DWPI)组合的外文虚拟库(VEN)中以上述选取的关键词和分类号进行检索,检索对象限定在全球公开日或公告日在1980-2013 年之间的专利申请,并对检索结果进行了分析。图1显示了各个国家麻醉机的申请量排行,图2显示了每两年国、内外关于麻醉机的申请量,图3显示了全球关于麻醉机专利的主要申请人。

全球麻醉机专利主要分布在美国、中国、德国、日本等,由图1可知,全球麻醉机专利申请量美国独占鳌头,中国紧随其后,德国与日本不相上下,欧洲各个国家的申请总量也很可观。随着近几年中国医疗改革的推进,国内的医保制度的逐步完善,政府对医疗企业投入的资助增多,中国的医疗技术得到了迅猛的发展,整个医疗技术领域呈现出勃勃生机,中国市场对麻醉机的需求量是巨大的。

图1 全球麻醉机专利申请量排名

由图2可知,国内关于麻醉机的申请量在1987-1999年期间增长缓慢,2000-2011年间呈逐年增长迅速的趋势,且在2010-2011年间申请量达到一个顶峰。

图2 国内外麻醉机申请量显示图

国外关于麻醉机的申请量整体呈增长的趋势,从1987-1993年期间平稳增长,1994-2003年期间增长迅速,在2010-2011年期间申请量达到顶峰。这从一定程度上反映了中国的经济发展情况与世界卫生情况,如2001年中国加入世界贸易组织,经济发展有了质的飞跃,也是由此时开始外国申请人在中国的申请和国际申请进入中国国家阶段的申请量开始逐年增加,因此造就了中国专利申请量在2001年以后呈逐年增长迅速的情况。而2009年的甲型H1N1流感在墨西哥暴发并迅速在全球范围内蔓延则导致了人们对麻醉呼吸机的大量需求,因此2010-2011年间的国内、国外麻醉机的专利申请量都达到了一个峰点。2011年后申请量有所下降,这说明该领域的专利技术在经历了上一轮的飞速发展后,人们减缓了对产品的技术需求。

图3 主要申请人

由图3可知,德国的德尔格公司是麻醉机专利的第一申请人,德尔格的麻醉机则更被公认为行业中执牛耳者。德尔格公司对麻醉机的改进涉及麻醉机的各个方面,包括气源的制备,如申请号为2012100789371的专利申请就发明了一种制备麻醉蒸汽时的过滤呼吸气体的装置;供气管路的改进,如申请号为2012100577170的专利申请则发明了一种用于麻醉设备的麻醉气体传导装置;除此之外,还涉及对麻醉剂汽化装置的改进,如专利申请号为2012100293022的发明就要求保护一种用于麻醉剂配量器的填充装置。

北京谊安医疗系统股份有限公司是国内最大的麻醉机生产商,但是其专利申请大部分为实用新型专利和外观设计专利,新颖性和创造性都有待提高。

瑞典西门子-埃尔马公司则主要关注于伺服呼吸机的生产,其专利申请大部分都是关于呼吸回路系统的改进。

美国通用电气公司的欧美达(Ohmeda)麻醉机则是可以与德尔格(Drager)麻醉机相媲美的品牌,其设计理念与德尔格不同,更注重简单实用,因此其专利更多专注于麻醉机系统集成的控制及方法的改进。

4 结论
麻醉机自应用于临床以来,随着科技的发展,正朝着智能化、集成化、信息化的方向发展。各部件结构更趋紧凑、合理,使用界面清晰友好,更符合人体工程学的设计,操作方便快捷。


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