CN104001253A - 一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法，包括：呼吸机，用于将呼吸气体压入患者肺部以辅助和/或控制患者呼吸，所述呼吸机上设置有进出气体的出气端口和回路端口；湿化加温装置，用于将液体加热蒸发和超声雾化，产生水蒸汽和雾化气体，并将该水蒸汽和雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合形成混合气体，且根据预先设置的进入患者肺部的气体的温度和湿度参数，相应地调整该液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，所述湿化加温装置上设置有侧部端口和中央端口；旨在解决现有的有/无创机械通气气体的温度和湿度不可控的问题。

Description

一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及的是一种气体温度和湿度可调的机械通气气体湿化加温系统及其方法。

背景技术

在有/无创机械通气期间，进入患者肺部的气体必须保证充分的湿度和合适的温度，但是目前有/无创机械通气气体的充分湿化和合适温度不能得到保证。目前采用的气体湿化和加温方法是：有/无创机械通气气体通过加热的液体表面，与经加热蒸发的水蒸汽混合，在后继的呼吸气体输送管道内安装加热电阻丝，通过水蒸汽来提高气体的湿度和温度，通过电阻丝对管道内的呼吸气体进行加热来保证温度。然而，加热后水蒸汽的产生量是固定的，在有/无创机械通气过程中，由于患者自主呼吸的努力程度不一，每次的潮气量不同，这样每次潮气量所混合的水蒸汽的容积比例就存在变化，其湿度就不可能保证充分湿化。且管道加热电阻丝产生的热量是固定的，当潮气量改变时，气体的温度也存在波动。

因此，现有技术还有待于改进和发展。 

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明提供一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法，旨在解决现有的有/无创机械通气气体的温度和湿度不可控的问题。

本发明的技术方案如下：

一种有/无创机械通气气体湿化加温系统，包括：

呼吸机，用于将呼吸气体压入患者肺部以辅助和/或控制患者呼吸，所述呼吸机上设置有进出气体的出气端口和回路端口；

湿化加温装置，用于将液体加热蒸发和超声雾化，产生水蒸汽和雾化气体，并将该水蒸汽和雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合形成混合气体，且根据预先设置的进入患者肺部的气体的温度和湿度参数，相应地调整该液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，所述湿化加温装置上设置有侧部端口和中央端口；

Y型连接管，用于连接呼吸面罩或气管插管，所述Y型连接管上设置有开口一、开口二及开口三；

其中，所述呼吸机的出气端口与所述湿化加温装置的侧部端口通过第一连接管相连通，所述湿化加温装置的中央端口与所述Y型连接管的开口一通过第二连接管相连通，所述Y型连接管的开口二与所述呼吸机的回路端口通过第三连接管相连通。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述湿化加温装置包括：

雾化罐，用于容纳雾化液体，还用于将雾化液体加热蒸发产生的水蒸汽和雾化形成的雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合；

加热器，用于将雾化液体进行加热蒸发产生水蒸汽，并将雾化液体加热至预先设置的目标温度，所述加热器设置在所述雾化罐底部；

超声雾化换能片，用于将经加热的雾化液体进行超声雾化以形成雾化气体，所述超声雾化换能片设置在所述雾化罐内；

密封罩，罩设在所述雾化罐上端，所述侧部端口和中央端口设置在所述密封罩上端。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述雾化罐内还设置有药杯，用于容纳患者所需要的治疗药物，并将该药物加热、雾化混合在混合气体内。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述Y型连接管的开口一处设置有温湿度传感器，用于实时检测进入患者肺部的气体的温度和湿度，并将检测到的气体的温度和湿度数据反馈至湿化加温装置，所述湿化加温装置根据反馈的气体的温度和湿度数据实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述第二连接管为其内设置有加热丝的连接管，用于保证混合气体在第二连接管内输送过程中温度恒定，且用于将混合气体内的雾化气体加热转化为水蒸汽，保证混合气体的充分湿化。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述密封罩内位于所述中央端口处设置有废液收集杯，用于收集第二连接管内回流的废液，所述废液经由中央端口倒流至废液收集杯内。

所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其中，所述Y型连接管的开口三上连接有呼吸面罩或气管插管。

一种基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，包括步骤：

A、预先通过第一连接管连通呼吸机的出气端口与湿化加温装置的侧部端口、通过第二连接管连通湿化加温装置的中央端口与Y型连接管的开口一及通过第三连接管连通Y型连接管的开口二与呼吸机的回路端口；

B、开启呼吸机和湿化加温装置，呼吸机将呼吸气体经由第一连接管送至湿化加温装置内，并与湿化加温装置内产生的水蒸汽及雾化气体进行混合形成混合气体，再依次经第二连接管、Y型连接管的开口三输出；

C、待该混合气体符合预先设置的进入患者肺部的气体温度和湿度参数后，在Y型连接管的开口三上连接呼吸面罩或气管插管，通过呼吸面罩或气管插管将该混合气体送至患者呼吸端供患者呼吸；

D、患者再将呼出的废气依次经Y型连接管的开口二、第三连接管送入呼吸机的回路端口。

所述的基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，其中，所述步骤B还包括：

B1、湿化加温装置将患者所需要的治疗药物加热、雾化混合在混合气体内。

所述的基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，其中，所述步骤C还包括：

C1、湿化加温装置根据Y型连接管开口一处的温湿度传感器实时反馈的气体的温度和湿度数据，调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明所提供的一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法，通过将呼吸机产生的呼吸气体与湿化加温装置加热蒸发和超声雾化产生的水蒸汽和雾化气体进行均匀混合形成混合气体形成混合气体，以供患者呼吸，并根据温湿度传感器实时反馈的气体温度和湿度数据实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，以使该混合气体符合患者呼吸端对进入患者肺部的气体的温度和湿度要求。帮助患者湿化气道，以及稀释和清洁气道分泌物。

附图说明

图1是本发明有/无创机械通气气体湿化加温系统的结构示意图；

图2是本发明有/无创机械通气气体湿化加温系统中湿化加温装置的分解图。

具体实施方式

本发明提供一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1，图1是本发明有/无创机械通气气体湿化加温系统的结构示意图。

如图1所示，所述有/无创机械通气气体湿化加温系统，其包括：呼吸机100、湿化加温装置200，以及Y型连接管300。

具体地，呼吸机100，用于将呼吸气体（通常为氧气，供患者呼吸）压入患者肺部以辅助和/或控制患者呼吸，在该呼吸机100上设置有进出气体的出气端口110和回路端口120。

其中，该出气端口110是将压缩后的呼吸气体送出，而回路端口120则是回收患者体内呼出的废气，以此形成呼吸回路。

湿化加温装置200，用于将液体（即雾化液体）加热蒸发和超声雾化，产生水蒸汽和雾化气体，并将该水蒸汽和雾化气体与呼吸机100送出的呼吸气体进行混合形成混合气体，且根据预先设置的进入患者肺部的气体的温度和湿度参数，相应地调整该液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，所述湿化加温装置200上设置有侧部端口210和中央端口220。

其中，该预先设置的进入患者肺部的气体的温度和湿度参数是根据患者呼吸的潮气量不同进行自定义设置的，在医学临床中，医生或医护人员根据患者的实际呼吸情况进行相应的设置，在此不再赘述。

结合图2所示，图2是本发明有/无创机械通气气体湿化加温系统中湿化加温装置的分解图，所述湿化加温装置200具体包括：

雾化罐201，用于容纳雾化液体，还用于将雾化液体加热蒸发产生的水蒸汽和雾化形成的雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合。

加热器202，用于将雾化液体进行加热蒸发产生水蒸汽，并将雾化液体加热至预先设置的目标温度。

超声雾化换能片203，用于将经加热的雾化液体进行超声雾化以形成雾化气体。

密封罩204，罩设在所述雾化罐201上端，所述侧部端口210和中央端口220设置在该密封罩204上，其中图2中所示的密封罩为另一种仅设有中央端口220的密封罩。

其中，所述加热器202位于雾化罐201底部设置，所述超声雾化换能片203设置在所述雾化罐201内。

进一步地，所述雾化罐201内还设置有药杯205，用于容纳患者所需要的治疗药物（如稀释排痰、气道消炎等药物），并将该药物加热、雾化混合在混合气体内，实质上，该药物首先与雾化液一起被加热、雾化混合后，再与呼吸气体进行混合形成混合气体。通过配合药物治疗，不仅能够辅助和/或控制患者呼吸，同时也能够帮助患者湿化气道，以及稀释和清洁气道分泌物。

相应地，在密封罩上设置有注射加药孔230，将携带有药物的注射器通过该注射加药孔230向药杯205内加药即可。

Y型连接管300，用于连接呼吸面罩或气管插管，所述Y型连接管300上设置有开口一310、开口二320及开口三330，在ICU（重症加强护理病房）中，因患者出现呼吸衰竭，不能维持正常呼吸活动，需采用气管插管、有创机械通气，以保证患者维持通气，而对于普通病患则采用呼吸面罩、无创机械通气即可。

其中，所述呼吸机100的出气端口110与所述湿化加温装置200的侧部端口210通过第一连接管410相连通，所述湿化加温装置200的中央端口220与所述Y型连接管300的开口一310通过第二连接管420相连通，所述Y型连接管300的开口二320与所述呼吸机100的回路端口120通过第三连接管430相连通。

本实施例中，所述第一连接管、第二连接管及第三连接管可采用波纹塑胶软管，均为呼吸系统中常用连接管，价格较为低廉，在每一次使用该呼吸设备之后，为避免细菌感染，相应的连接管均需更换，这样一来，其更换费用也不会太高。然而，此处的第一连接管在输送呼吸气体时，在管道内并不产生冷凝水，而且患者呼出的废气也不经过该管道，因此，该第一连接管可重复使用，不用每次都更换，只需定期更换即可。

本实施例中，该套有/无创机械通气气体湿化加温系统的组接并不复杂，而且每个设备各自独立，只需通过连接管进行拼接，即可得出整体完善的循环通气系统，保证呼吸衰竭患者的通气功能，同时拆除也很方便，拆除各个连接管即可。

本实施例中，所述Y型连接管300的开口一310处设置有温湿度传感器500，用于实时检测进入患者肺部的气体的温度和湿度，并将检测到的气体温度和湿度数据反馈至湿化加温装置，该湿化加温装置根据反馈的数据实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。

也就是说，设置在患者呼吸近端的温湿度传感器500时时刻刻的检测患者呼吸的气体温湿度状况，并及时反馈给湿化加温装置，湿化加温装置根据目标气体温湿度要求，实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，从而控制混合气体的温度和湿度，以使得该混合气体符合患者呼吸端对进入患者肺部的气体的温度和湿度要求，从而保证气道的充分湿化，有利于气道分泌物的稀释、引流和清除。

由上述所述可知，本发明并不直接控制混合气体的温湿度，而是通过湿化加温装置控制雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，以此间接的方式控制混合气体的温湿度。

本实施例中，所述第二连接管420为其内设置有加热丝的连接管，其目的是，保证混合气体在第二连接管内输送过程中温度恒定，且将混合气体内的雾化气体加热转化为水蒸汽，保证混合气体的充分湿化。本实施例中对第二连接管420进行管道保温措施，可以避免输送气体管道内产生冷凝水（冷凝水通过呼吸管道进入患者的肺部，会对人体机能造成极大的损害，而冷凝水的产生是由于输送气体管道的内外温度差，而在输送气体管道的内壁产生的），降低混合气体的湿度。

本实施例中，所述密封罩204内位于所述中央端口220处设置有废液收集杯206，用于收集第二连接管420内回流的废液，所述废液经由中央端口220倒流至废液收集杯（图中未示出）内。

本实施例中，所述Y型连接管300的开口三330上连接有呼吸面罩或气管插管，针对有创机械通气时，则在Y型连接管300的开口三330上连接气管插管（图中未示出），而针对无创机械通气时，则在Y型连接管300的开口三330上连接呼吸面罩（口鼻面罩、鼻罩、全面罩等）。

呼吸管道内气体循环如下所述：

患者吸气时，呼吸机的出气端口输出的呼吸气体经第一连接管进入湿化加温装置内，并与湿化加温装置内产生的水蒸汽和雾化气体进行交汇混合形成混合气体，随后该混合气体依次经第二连接管、Y型连接管及气管插管（呼吸面罩）进入患者肺部供患者吸取；

患者呼气时，从患者肺部呼出的废气（主要为二氧化碳）依次经气管插管（呼吸面罩）、Y型连接管及第三连接管送至呼吸机的回路端口。

以此过程反复循环，完全模拟人体的自主呼吸环境。

基于上述有/无创机械通气气体湿化加温系统的实施例，本发明还提供一种基于上述系统的方法实施例，其包括以下步骤：

步骤S610、预先通过第一连接管连通呼吸机的出气端口与湿化加温装置的侧部端口、通过第二连接管连通湿化加温装置的中央端口与Y型连接管的开口一及通过第三连接管连通Y型连接管的开口二与呼吸机的回路端口。

步骤S620、开启呼吸机和湿化加温装置，呼吸机将呼吸气体经由第一连接管送至湿化加温装置内，并与湿化加温装置内产生的水蒸汽及雾化气体进行混合形成混合气体，再依次经第二连接管、Y型连接管的开口三输出。

其中，所述步骤S620还包括：

步骤S621、湿化加温装置将患者所需要的治疗药物加热、雾化混合在混合气体内。

步骤S630、待该混合气体符合预先设置的进入患者肺部的气体温度和湿度参数后，在Y型连接管的开口三上连接呼吸面罩或气管插管，通过呼吸面罩或气管插管将该混合气体送至患者呼吸端供患者呼吸。

其中，所述步骤S630还包括：

步骤S631、湿化加温装置根据Y型连接管开口一处的温湿度传感器实时反馈的气体的温度和湿度数据，调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。

步骤S640、患者再将呼出的废气依次经Y型连接管的开口二、第三连接管送入呼吸机的回路端口。

综上所述，本发明所提供的一种有/无创机械通气气体湿化加温系统及其方法，通过将呼吸机产生的呼吸气体与湿化加温装置加热蒸发和超声雾化产生的水蒸汽和雾化气体进行均匀混合形成混合气体形成混合气体，以供患者呼吸，并根据温湿度传感器实时反馈的气体温度和湿度数据实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，以使该混合气体符合患者呼吸端对进入患者肺部的气体的温度和湿度要求。帮助患者湿化气道，以及稀释和清洁气道分泌物。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，包括：

呼吸机，用于将呼吸气体压入患者肺部以辅助和/或控制患者呼吸，所述呼吸机上设置有进出气体的出气端口和回路端口；

湿化加温装置，用于将液体加热蒸发和超声雾化，产生水蒸汽和雾化气体，并将该水蒸汽和雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合形成混合气体，且根据预先设置的进入患者肺部的气体的温度和湿度参数，相应地调整该液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度，所述湿化加温装置上设置有侧部端口和中央端口；

Y型连接管，用于连接呼吸面罩或气管插管，所述Y型连接管上设置有开口一、开口二及开口三；

其中，所述呼吸机的出气端口与所述湿化加温装置的侧部端口通过第一连接管相连通，所述湿化加温装置的中央端口与所述Y型连接管的开口一通过第二连接管相连通，所述Y型连接管的开口二与所述呼吸机的回路端口通过第三连接管相连通。

2.根据权利要求1所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述湿化加温装置包括：

雾化罐，用于容纳雾化液体，还用于将雾化液体加热蒸发产生的水蒸汽和雾化形成的雾化气体与呼吸机送出的呼吸气体进行混合；

加热器，用于将雾化液体进行加热蒸发产生水蒸汽，并将雾化液体加热至预先设置的目标温度，所述加热器设置在所述雾化罐底部；

超声雾化换能片，用于将经加热的雾化液体进行超声雾化以形成雾化气体，所述超声雾化换能片设置在所述雾化罐内；

密封罩，罩设在所述雾化罐上端，所述侧部端口和中央端口设置在所述密封罩上端。

3.根据权利要求2所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述雾化罐内还设置有药杯，用于容纳患者所需要的治疗药物，并将该药物加热、雾化混合在混合气体内。

4.根据权利要求1所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述Y型连接管的开口一处设置有温湿度传感器，用于实时检测进入患者肺部的气体的温度和湿度，并将检测到的气体的温度和湿度数据反馈至湿化加温装置，所述湿化加温装置根据反馈的气体的温度和湿度数据实时调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。

5.根据权利要求4所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述第二连接管为其内设置有加热丝的连接管，用于保证混合气体在第二连接管内输送过程中温度恒定，且用于将混合气体内的雾化气体加热转化为水蒸汽，保证混合气体的充分湿化。

6.根据权利要求1所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述密封罩内位于所述中央端口处设置有废液收集杯，用于收集第二连接管内回流的废液，所述废液经由中央端口倒流至废液收集杯内。

7.根据权利要求1所述的有/无创机械通气气体湿化加温系统，其特征在于，所述Y型连接管的开口三上连接有呼吸面罩或气管插管。

8.一种基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，其特征在于，包括步骤：

A、预先通过第一连接管连通呼吸机的出气端口与湿化加温装置的侧部端口、通过第二连接管连通湿化加温装置的中央端口与Y型连接管的开口一及通过第三连接管连通Y型连接管的开口二与呼吸机的回路端口；

B、开启呼吸机和湿化加温装置，呼吸机将呼吸气体经由第一连接管送至湿化加温装置内，并与湿化加温装置内产生的水蒸汽及雾化气体进行混合形成混合气体，再依次经第二连接管、Y型连接管的开口三输出；

C、待该混合气体符合预先设置的进入患者肺部的气体温度和湿度参数后，在Y型连接管的开口三上连接呼吸面罩或气管插管，通过呼吸面罩或气管插管将该混合气体送至患者呼吸端供患者呼吸；

D、患者再将呼出的废气依次经Y型连接管的开口二、第三连接管送入呼吸机的回路端口。

9.根据权利要求8所述的基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，其特征在于，所述步骤B还包括：

B1、湿化加温装置将患者所需要的治疗药物加热、雾化混合在混合气体内。

10.根据权利要求8所述的基于有/无创机械通气气体湿化加温系统的方法，其特征在于，所述步骤C还包括：

C1、湿化加温装置根据Y型连接管开口一处的温湿度传感器实时反馈的气体的温度和湿度数据，调整雾化液体的加热蒸发温度、超声雾化速率及输送混合气体管道的加热温度。