CN104288934B - 鼻腔管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种鼻腔管，包括中空圆台体1、不完整的中空椭球体2、中空圆柱体或中空圆台体3、曲楔形体4和中空圆台体5，中空圆台体5的外表面有一个环状突起6。这种整体上呈弯折型的鼻腔管更符合人体鼻腔孔的生理结构，上端插入鼻腔孔后下端再连接过滤材料或进行其他处理，使用者呼吸非常顺畅,不会有不舒适感，可以长时间佩戴。
Description
技术领域
本发明涉及一种鼻腔管，属于医疗器械领域。
背景技术
在防毒面具、口罩、防打鼾器等产品中，常需要鼻腔管作为其部件。鼻腔管使用时上端插入人体鼻腔孔内，鼻腔管外表面能与人体鼻腔孔内壁紧密贴合，而鼻腔管内部有贯通的气道，这样经鼻腔吸入的所有气体都要经过鼻腔管的气道，在鼻腔管下端连接过滤膜、活性炭包等过滤材料，就能够对所有经鼻腔吸入的气体起到过滤作用。另外，鼻腔孔内插入鼻腔管，在睡眠等特殊情况下也可以使呼吸更加顺畅，预防打鼾的发生。
目前常见的鼻腔管整体上呈直线型，上端插入人体鼻腔孔后下端如果再连接过滤材料或进行其他处理，使用者呼吸不顺畅，往往感觉不舒适，不能长时间佩戴。
本发明提供一种改进的、整体上呈弯折型的鼻腔管。这种鼻腔管更符合人体鼻腔孔的生理结构，上端插入鼻腔孔后下端再连接过滤材料或进行其他处理，使用者呼吸非常顺畅,不会有不舒适感，可以长时间佩戴。
发明内容
鼻腔管，包括中空圆台体1(圆锥体被平行于底面的平面截取，得到一个小的圆锥体和一个圆台体)、不完整的中空椭球体2(不完整的椭球体是相对于完整椭球体而言的，指完整椭球体被两个平行的平面截去两部分后剩余的形状，两个平行的平面视为不完整的椭球体的上下底面)、中空圆柱体或中空圆台体3(中空圆柱体或中空圆台体两种形状二者选一)、曲楔形体4(两张平面和一张曲面围成的几何体，平面称为底面，曲面称为侧面)和中空圆台体5。
中空圆台体1的下底面(圆台体直径较小的底面称为上底面，另一底面相应称为下底面)和中空圆柱体或中空圆台体3的上底面分别与不完整的中空椭球体2的两个底面连接。中空圆柱体或中空圆台体3的下底面与曲楔形体4的一个底面连接，曲楔形体4的另一个底面与中空圆台体5的上底面连接。中空圆台体5的外表面有一个环状突起6。
在鼻腔管的内部，中空圆台体1、不完整的中空椭球体2、中空圆柱体或中空圆台体3、曲楔形体4和中空圆台体5各自的中空部分相互连接，形成贯通的中空结构。中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3连接所形成的外形依照仿生学原理设计，模拟人体鼻腔孔。
鼻腔管整体采用医用硅胶等对人体无毒副作用且具有较好的弹性的材料制成。使用鼻腔管时，将鼻腔管的上端(中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3的一部分或全部)插入鼻腔孔内，下端(鼻腔管的其他部分)留在鼻腔孔外，可以连接过滤材料或进行其他处理。
本发明所涉及的鼻腔管，整体上呈弯折型，更符合人体鼻腔孔的生理结构，上端插入鼻腔孔后下端再连接过滤材料或进行其他处理，使用者呼吸非常顺畅，不会有不舒适感，可以长时间佩戴。
附图说明
图1为鼻腔管的剖面图。为了更清晰地显示鼻腔管的结构，剖面图中略去了一些线。图中有括号的数字为部件标号，用“°”表示度。A、B之间的曲线进行了加粗处理。
具体实施方式
下面以实施例说明本发明的具体实施方式，但本发明并不局限于下述实施例。
实施例：
鼻腔管，包括中空圆台体1、不完整的中空椭球体2、中空圆柱体或中空圆台体3、曲楔形体4和中空圆台体5。
中空圆台体1的下底面和中空圆柱体或中空圆台体3的上底面分别与不完整的中空椭球体2的两个底面连接。中空圆柱体或中空圆台体3的下底面与曲楔形体4的一个底面连接，曲楔形体4的另一个底面与中空圆台体5的上底面连接。中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3三者的中轴线(连接各自上下底面圆心的直线)重合。中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3共同构成旋转体，中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3重合的中轴线为该旋转体的轴。
中空圆台体5的外表面有一个环状突起6，环状突起6的下底面与中空圆柱体或中空圆台体3的下底面重合。中空圆台体5的外表面还可以有一个环状突起7，环状突起7的上底面与中空圆台体5的上底面重合。
中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3重合的中轴线与中空圆台体5的中轴线之间的锐角角度为55-80度，优选60-75度。鼻腔管的整体形状如图1所示。
鼻腔管的各部件的尺寸依照人体鼻腔孔的尺寸并参考现有鼻腔管的尺寸进行设计，例如，中空圆台体1、不完整的中空椭球体2、中空圆柱体或中空圆台体3三者的尺寸可以参照申请号为201420562822.4的中国实用新型专利申请中公布的尺寸设计。一般要求中空圆台体1的高(上下底面之间的距离)小于中空圆柱体或中空圆台体3的高，中空圆柱体或中空圆台体3的高小于不完整的中空椭球体2的高，环状突起7的外径小于或等于环状突起6的外径，这样的设计方案既能保证鼻腔管的上端(中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3的一部分或全部)与人体鼻腔孔密切贴合，又方便鼻腔管的下端(鼻腔管的其他部分)连接过滤材料或进行其他处理。
为了保证鼻腔管的上端插入鼻腔孔后呼吸非常顺畅，除了鼻腔管整体上呈弯折型这种设计外，曲楔形体4内侧面的曲面形状(曲楔形体4的内侧面的投影为图1中加粗且端点标注A、B的曲线)也是一个重要因素。曲楔形体4内侧面的曲面形状会对鼻腔管内贯通的中空结构所形成气道中的气体流动产生影响，从而影响佩戴者呼吸的舒适度。
通过计算机模拟，优选曲楔形体4内侧面的曲面形状为函数f(x)＝-sinx-B(x,z)在区间x∈[1,3]内的曲线绕x轴旋转形成的旋转面(当然，曲楔形体4内侧面的形状是完整旋转面的一部分而不是全部)。在函数公式中，sin表示正弦函数，B表示贝塔函数z为区间[2,3]内的任一实数。
为验证计算机模拟的效果，请50名志愿者(男女各25名)进行试戴试验。每名志愿者试戴6种不同的曲面形状，每种曲面形状的试戴时间为1小时，试戴后休息30分钟再试戴下一种。为避免志愿者先入为主的主观误差，每名志愿者各种曲面形状的试戴顺序完全抽签随机确定，志愿者在试戴过程中只知道不同试戴鼻腔管的编号，不知道其对应的具体曲面形状。志愿者试戴的鼻腔管除曲楔形体4内侧面的曲面形状不同外，其他形状完全相同。鼻腔管的中空圆台体1、不完整的中空椭球体2、中空圆柱体或中空圆台体3三者的尺寸按照申请号为201420562822.4的中国实用新型专利申请中公布的优选尺寸设计，中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3重合的中轴线与中空圆台体5的中轴线之间的锐角角度按照本申请公布的优选角度设计，曲楔形体4除内侧面的曲面形状外的其他部分的尺寸和中空圆台体5的各项尺寸与中空圆台体1、不完整的中空椭球体2和中空圆柱体或中空圆台体3的尺寸相配合，确保制成的鼻腔管的剖面图与图1相同。如果有志愿者鼻腔孔的大小不符合上述鼻腔管的尺寸，按照上述鼻腔管的尺寸等比例缩放为该志愿者制作符合其鼻腔孔大小的试戴鼻腔管。
志愿者从6种不同的曲面形状中选择一种他们认为呼吸最为顺畅的曲面形状，试验结果如下表所示(表中的π为圆周率，e为自然对数的底)：
试戴试验结果表明，当曲楔形体4内侧面的曲面形状为函数f(x)＝-sinx-B(x,z)在区间x∈[1,3]内的曲线绕x轴旋转形成的旋转面(z为区间[2,3]内的任一实数)时，志愿者普遍认为他们的呼吸最为顺畅，远优于其他曲线形状。这也证明了计算机模拟的结果是合理的。
使用鼻腔管时，将鼻腔管的上端插入鼻腔孔内，下端留在鼻腔孔外，可以连接过滤材料或进行其他处理。鼻腔管全部采用医用硅胶等对人体无毒副作用且具有较好的弹性的材料制成。使用后用消毒酒精等消毒品进行清洗消毒，可以长期反复使用。
Claims (9)
1.鼻腔管，其特征在于，所述的鼻腔管包括第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)、中空圆柱体或第二中空圆台体(3)、曲楔形体(4)和第三中空圆台体(5)；
第一中空圆台体(1)的下底面和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)的上底面分别与不完整的中空椭球体(2)的两个底面连接，中空圆柱体或第二中空圆台体(3)的下底面与曲楔形体(4)的一个底面连接，曲楔形体(4)的另一个底面与第三中空圆台体(5)的上底面连接；
在所述鼻腔管的内部，第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)、中空圆柱体或第二中空圆台体(3)、曲楔形体(4)和第三中空圆台体(5)各自的中空部分相互连接，形成贯通的中空结构；
所述的曲楔形体(4)内侧面的曲面形状为函数f(x)＝-sinx-B(x,z)在区间x∈[1,3]内的曲线绕x轴旋转形成的旋转面，其中sin表示正弦函数，B表示贝塔函数，z为区间[2,3]内的任一实数。
2.根据权利要求1所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)三者的中轴线重合。
3.根据权利要求2所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)共同构成旋转体，第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)重合的中轴线为该旋转体的轴。
4.根据权利要求3所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)重合的中轴线与第三中空圆台体(5)的中轴线之间的锐角角度为55-80度。
5.根据权利要求4所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第一中空圆台体(1)、不完整的中空椭球体(2)和中空圆柱体或第二中空圆台体(3)重合的中轴线与第三中空圆台体(5)的中轴线之间的锐角角度为60-75度。
6.根据权利要求1所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第三中空圆台体(5)的外表面有一个第一环状突起(6)，第一环状突起(6)的下底面与第三中空圆台体(5)的下底面重合。
7.根据权利要求6所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第三中空圆台体(5)的外表面还有一个第二环状突起(7)，第二环状突起(7)的上底面与第三中空圆台体(5)的上底面重合。
8.根据权利要求7所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第二环状突起(7)的外径小于或等于第一环状突起(6)的外径。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的鼻腔管，其特征在于，所述的第一中空圆台体(1)的高小于中空圆柱体或第二中空圆台体(3)的高，所述的中空圆柱体或第二中空圆台体(3)的高小于不完整的中空椭球体(2)的高。
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