CN104936632B - 便携式抽吸装置 - Google Patents

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Abstract

一种便携式抽吸装置，包括：气体入口，其用于接收来自封闭的源的加压气体；气体流动路径，其从气体入口延伸至排气口；抽吸发生器，其具有抽吸入口，所述气体流动路径延伸穿过所述抽吸发生器，使得流经流动路径的气流在所述抽吸入口处产生低压；收集容器，其具有收集入口和与抽吸入口相联接的出口；抽吸管，其具有近端和远端，所述近端连接到收集容器的收集入口；阀，其用于控制流经所述流动路径的气流，所述阀具有杆，所述杆配置为随着所述阀自关闭位置的运动刺破所述源。

Description

便携式抽吸装置
技术领域
本发明涉及一种便携式抽吸装置。
背景技术
便携式手持抽吸装置用于急救和医疗应用中，用于清理患有创伤、损伤或人的气道阻塞或者可能阻塞的其他医学病况的人的气道。在需要使用这种装置的情况下，急救人员通常需要使装置立即操作，以使有效的心肺复苏能够以最小的延迟着手进行。
这种类型的一个装置被公开在以本申请人的名义提交的PCT/AU201/001408号国际申请中，其公开内容在此通过引用并入。
另外，这种类型的装置可需要可靠地提供至少低于大气压40kPa的压力持续至少10秒。然而，在低于大气压40kPa至60kPa的范围下抽吸是期望的。另外，在装置需要延长使用期或者反复使用的情况下，提供较长时间的可靠的抽吸是一种优势。
因此，期望解决上述问题，并且/或者至少提供一种有用的替代。
发明内容
本发明提供了一种便携式抽吸装置，包括：
气体入口，其用于接收来自封闭的源的加压气体；
气体流动路径，其从气体入口延伸至排气口；
抽吸发生器，其具有抽吸入口，气体流动路径延伸穿过该抽吸发生器，使得流经所述流动路径的气流在抽吸入口处产生低压；
收集容器，其具有收集入口和与抽吸入口相联接的出口；
抽吸管，其具有近端和远端，近端连接到收集容器的收集入口；
阀，其用于控制流经所述流动路径的气流，所述阀具有杆，所述杆配置成随着所述阀自关闭位置的移动刺破所述源。
所述杆可具有带尖头的尖端(pointed tip)，以刺破所述源。所述尖端可具有一个或多个通道，以允许气体流过所述尖端并流入所述气流流动路径中。
在一些实施方案中，所述源是加盖的金属圆筒，并且所述杆配置成刺破所述盖。
所述装置可包括致动器，并且所述阀包括轴，其中，致动器对轴施加压力以打开所述阀。
所述轴和所述杆配合，使得所述致动器的初始移动导致所述杆刺破所述源。
所述装置可包括在所述气体流动路径中在所述阀和所述抽吸发生器之间的过滤器。在一实施方案中，所述过滤器可由烧结材料制成。在一些可选择的实施方案中，所述过滤器可以为网状物。
优选地，所述便携式抽吸装置还具有主体，所述源被保持在该主体内。
优选地，所述圆筒具有带有外螺纹的颈部，并且盖覆盖所述颈部中的开口，并且所述主体包括内螺纹，以接收所述圆筒的外螺纹。
本发明还提供了一种便携式抽吸装置，包括：
气体入口，其用于接收来自封闭的源的加压气体，所述源具有颈部和侧壁，所述颈部是可接纳在所述气体入口中的；
气体流动路径，其从气体入口延伸至排气口；
抽吸发生器，其具有抽吸入口，气体流动路径延伸穿过该抽吸发生器，使得流经所述流动路径的气流在抽吸入口处产生低压；
收集容器，其具有收集入口和与抽吸入口相联接的出口；
抽吸管，其具有近端和远端，近端连接到收集容器的收集入口；
套筒，其围绕所述源的侧壁延伸，由此，当加压气体从所述源排出时，热从所述套筒传导至所述源。
优选地，所述套筒由具有高容积热容量的材料制成。可选择地或者另外地，所述套筒由具有高导热性的材料制成。
在一实施方案中，所述套筒由在弹性体基体中含铜的材料(material containingcopper in an elastomeric matrix)制成。
本发明还提供了一种便携式抽吸装置，包括：
气体入口，其用于接收来自封闭的源的加压气体，所述源具有颈部、侧壁和基底，所述颈部是可接纳在所述气体入口中的；
气体流动路径，其从气体入口延伸至排气口；
抽吸发生器，其具有抽吸入口，气体流动路径延伸穿过抽吸发生器，使得流经所述流动路径的气流在抽吸入口处产生低压；
收集容器，其具有收集入口和与抽吸入口相联接的出口；
抽吸管，其具有近端和远端，近端连接到收集容器的收集入口；
其中，所述源设置在所述气体流动路径中，使得从所述抽吸发生器排出的气体的至少一部分在离开所述装置前被沿所述源的侧壁引导。
所述装置可包括具有内部空间的罩，在使用所述装置时，所述源设置在所述内部空间内，所述内部空间形成所述气体流动路径的一部分。
优选地，所述罩具有排气端，该排气端形成所述气体流动路径的排气口。
优选地，所述罩突出超过所述源的基底。
在一些实施方案中，所述罩形成手柄，用于在使用期间使用者握住所述装置。
所述装置可包括围绕所述源的侧壁延伸的套筒。所述装置可配置成使得从所述抽吸发生器排出的气体在所述套筒与所述源之间和/或所述套筒与所述罩之间通过。
所述套筒可围绕所述基底的一部分延伸，且包括孔，气体可通过所述孔离开所述套筒。
附图说明
为了使本发明可以更容易理解，现在将参考附图仅以示例的方式描述各实施方案，其中：
图1是根据本发明的实施方案的便携式抽吸装置的侧视图；
图2是图1中便携式抽吸装置的纵向剖视图；
图3是图1中便携式抽吸装置的阀的简化示意性剖视图，示出了处于关闭位置的致动器；
图4是图3中区域IV的放大图；
图5是图3中阀的示意性剖视图，示出了处于打开位置的致动器；
图6是示出在图1中便携式抽吸装置的持续操作过程中压力随时间降低的图；
图7是示出在图1中便携式抽吸装置的间断操作过程中压力随时间降低的图。
具体实施方式
图1至图3示出了根据第一个实施方案的便携式抽吸装置10。装置10具有气体入口12，用于接收来自封闭的源的加压气体。在该特定实施方案中，所述源是盛有液化气体的筒体(cartridge)14。在该特定实施方案中，液化气体是二氧化碳。这种类型的筒体通常被称为CO2筒体、CO2球或者CO2筒。
气体流动路径16自气体入口12延伸至排气口17。此外，气体流动路径16延伸穿过具有抽吸入口20的抽吸发生器18。因而，经过流动路径16的气流在抽吸入口20处产生低压。
装置10还具有收集容器22，该收集容器22具有收集入口24和出口26，出口26通过通道28与抽吸入口20相联接。具有近端32和远端34的抽吸管30被提供。近端32连接到收集容器22的收集入口24。
此外，装置10具有阀36，该阀36用于控制流经流动路径16的气流。阀36具有杆38，杆38配置为随着阀自关闭位置的移动刺破所述源。阀36的特征结合图3至图5进一步详细讨论。
装置10具有致动器，在该实施方案中，致动器是触发器40的形式。使用时，操作者拉动触发器40(按图1中箭头A指示的方向)，其打开阀36，以允许加压气体从筒体14排出流入流动路径16中。当气体流经流动路径16时，在抽吸管30的远端34处形成负压，其可用于抽吸来自人体气道的液体，为进行心肺复苏做好准备。通过抽吸管30抽吸的液体可以收集在容器22中，而不妨碍装置10的继续操作。
如图2和图3所示，抽吸发生器18具有喷嘴42，喷嘴上具有小直径的孔。加压气体自喷嘴42排出，进入到锥体44中，锥体44界定了具有恒定直径的初始部分和锥形的第二部分的孔。喷嘴42的出口和锥体44的开口间隔开。喷嘴42下游的气体压力低于大气压，其使负压(相对于大气压)能够形成在通道28中。
喷嘴42的管的直径范围为约0.8mm至0.25mm。为了防止颗粒阻塞喷嘴42的管，在喷嘴42的开口处设置了过滤器46。在该实施方案中，过滤器由烧结材料制成。
在抽吸装置10的下游，气体流动路径16具有腔室48、过滤器50和通道52，通道52通向由罩56界定的内部空间54。罩56形成为主体41的一部分。如图2所示，使用装置10时，筒体14设置在罩56内。罩56具有形成气体流动路径16的排气口17的排气端。因此，从抽吸发生器18排出的气体的至少一部分在离开装置10前被沿筒体14的侧壁引导。在该特定实施方案中，抽吸发生器18排出的所有气体在离开装置前被沿筒体14的侧壁的整个长度引导。
从抽吸发生器18排出的气体是从筒体14排出的气体和通过抽吸管30吸入到抽吸发生器18和/或收集容器22中的环境空气的混合。沿筒体14的侧壁引导气流导致热量被传递至筒体14，并且因此传递至筒体14的内容物。因此，该热传递减少了在气体从筒体14排出的过程中发生的筒体14内温度的降低。结果，压降也最小化，其提高了装置10的性能。
如图2所示，罩56超过筒体14的基底突出。此外，罩56形成了使用期间使用者握住装置的手柄。
装置10还具有套筒58，其围绕筒体14的侧壁延伸。在气体排放过程中筒体14冷却时，热从套筒58传导至筒体14。
套筒58由具有高容积热容量的材料制成。在特定实施方案中，套筒58由具有高导热性的材料制成，如在弹性体基体中含铜的材料。
应理解，在使用前，筒体14和套筒58处于大致相同的温度。因此，热量可以容易地从套筒58传递至筒体14，其减小了在排气过程中筒体14中的温度降低和由此导致的压力降低，这提高了装置10的性能。
装置10配置成使得从抽吸发生器18排出的气体在筒体14与套筒58之间和/或在套筒58与罩56之间通过。
如图2所示，套筒58围绕筒体14的基底的一部分延伸，并包括孔59，气体可通过该孔排出套筒58。
图4和图5示出了抽吸装置10的阀36的简化的示意性剖视图。在图4中，触发器40被示出处于和阀36关闭相对应的位置，并且在图5中，触发器40被示出处于和阀36打开相对应的位置。装置10包括主体41，其界定了气体流动路径16的一部分，阀36设置在主体41内。另外，抽吸发生器18设置在主体41内。
杆38具有带尖头的尖端64，其被形成以刺破筒体14的盖。阀36包括轴60，并且触发器40对轴60施加压力以打开阀36。触发器40绕枢轴62在关闭和打开位置之间转动。轴60位于靠近枢轴62处，并且因此触发器40具有有利于杆38刺破筒体14的机械优势。
尖端64具有横向穿过杆38延伸的横向通道68和从尖端64的前端纵向延伸的纵向通道66。纵向通道66通向横向通道68，使得气体可流经尖端64，并继续流入和/或流经气体流动路径16。
如图4中最清楚的显示的，筒体14具有盖，该盖被杆38刺破。如从图3至图5将是明显的，触发器40从关闭位置开始的初始移动导致阀36从关闭位置开始移动，并且这样做时导致杆38刺破筒体14的盖。
球70设置在杆38和轴60之间。杆38和轴60中的每一个的面向球70的端部是凹的，并且因此，球70有助于在杆38和轴60之间传递运动。O型圈72邻近球70围绕轴60设置。当阀36处于关闭位置时，O型圈72在球70和主体41中的肩部74之间被压缩，从而阻止气体流经流动路径16。
轴60的邻近球70的端部设置在流动路径16中。轴60形成为使得阀36处于打开位置时气体能够围绕轴60的那部分流动，并沿着流动路径16继续流动。
触发器40释放时，杆38可保持嵌在筒体14的盖内。阀36包括围绕杆38延伸的弹簧39(如图4和图5中所示)。触发器40释放时，弹簧推动球70和轴60远离杆38，其造成阀36关闭并密封。
如图2至图5所示，筒体14保持在主体41内。为此，筒体14具有设有外螺纹的颈部，并且主体41具有内螺纹，用于接收筒体14的外螺纹。大O型圈76被提供，以在筒体14的盖和主体41之间被压缩以形成密封，其阻止筒体14内的气体泄漏到罩56界定的内部空间内。
抽吸管30具有容易地允许在成人上进行口咽抽吸的长度。另外，抽吸管30具有可达到成年患者的咽喉并且如果必要可达到会厌的长度。这具有使收集容器22能够尽可能地靠近抽吸管30的远端34的优势，这在触发器40被挤压以打开阀36时允许抽吸快速地在患者接口处产生。
抽吸管具有在100mm至280mm的范围内的长度。在该具体实施方案中，抽吸管30的长度约为150mm。
此外，装置10的总体结构允许在使用中整个装置在操作者和患者之间。这使得操作者能够以从患者处最小的分心来操作装置10，因为在使用中整个装置可能是在操作者的视野内。因此，心肺复苏成功的可能性增加。
在优选实施方案中，便携式抽吸装置是单件的单元，其构造成禁止拆卸。为此，抽吸管30牢固附接到收集容器22的收集入口24，主体41的界定通道28的部分牢固附接到收集容器22的出口26。因此，该装置意在用于一次性使用。因此，抽吸管30和主体41都被固定到收集容器22。此外，筒体意图在装置提供给用户时安装。装置不可重复使用被认为是期望的，根据以下事实：当按预期使用时，体液可能经过抽吸管被吸入并进入到收集容器内。
另外，筒体具有长保质期，并且因此装置可在较长的时期内保持未使用，而不损坏装置的性能。据此，便携式抽吸装置的实施方案可提供手持的、一次性使用的不易拆卸的装置。
CO2具有可在相对低的压力下液化的优势，并且在小型容器内提供大体积的供给。然而，在一些可选择的实施方案中，筒体可以包含除CO2外的物质，该物质类似地具有低可燃性和/或在大气条件下是相对惰性的。在一些例子中，该物质可以是一氧化二氮、氮气、稀有气体(如氦或氩)、空气。该物质还可以是这些物质的混合物。
筒体不包含碳氢化合物或者制冷剂。
在一些可选择实施方案中，套筒可由具有高容积热容量的其他材料制成，如铝、钢、银和铁。这些材料可以组合提供，和/或以与塑料、弹性体或类似物混合的材料提供。
图6是示出根据本发明的实施方案的便携式抽吸装置在持续操作过程中随时间(在水平轴上)的压力降低(在竖直轴上)的图。竖直轴上以毫米汞柱(mmHg)为单位显示从大气压开始的压力降低，水平轴上以秒为单位显示时间。
如图6所示，抽吸装置能够在约8秒内提供约375mmHg的压力降低，其超过了国际标准，该国际标准要求这种类型的装置能够在10秒的持续操作内实现300mmHg(约40kPa)的压力降低。
此外，国际标准要求这种类型的装置能够实现160mmHg的最小压力以用于咽部抽吸。曲线图显示，抽吸装置提供了超过160mmHg的压力降低持续约117秒(图6中示出的点X)。
图7是示出在根据本发明的实施方案的便携式抽吸装置的间断操作过程中随时间(在水平轴上)的压力降低(在竖直轴上)的图。竖直轴上以毫米汞柱(mmHg)为单位显示从大气压开始的压力降低，水平轴上以秒为单位显示时间。
在生成用于图7的数据时，抽吸装置以阀打开5秒并且然后关闭10秒重复操作。该间断操作模仿临床环境中使用该装置，其中该装置可能在短期内一阵一阵地使用。
如图7所示，在操作的最初5秒时间结束时，抽吸装置达到约320mmHg的压力降低，其也超过了国际标准，国际标准要求这种类型的装置在10秒持续操作的范围内能够实现300mmHg(约40kPa)的压力降低。
此外，图7中的图显示，这次测试的抽吸装置能够提供超过160mmHg的压力降低持续约17个周期(图7中示出的点Y)。根据测试周期，这对应于约4分钟的间断使用。
另外的测试显示，根据本发明的实施方案的便携式抽吸装置能够在不到10秒内抽出200mL的模拟呕吐物，其满足这种类型的装置的国际标准。
图1所示的装置10具有符合人体工程学的效率，其有利于操作者通过简单操作触发器40快速切换抽吸的打开与关闭。
贯穿本说明书和随后的权利要求，除非上下文另有需要，词语“包括(comprise)”及变体如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”应当理解为暗示包括所述的整体或者步骤，或者整体或步骤的集合，但不排除任何其他的整体或者步骤或者整体或步骤的集合。

Claims (20)

1.一种便携式抽吸装置，包括：
主体；
液化二氧化碳的筒体；
所述主体包括气体入口，所述气体入口用于接收来自所述筒体的加压二氧化碳；
气体流动路径，其从所述气体入口延伸至排气口；
抽吸发生器，其具有抽吸入口，所述气体流动路径延伸穿过所述抽吸发生器，使得流经所述流动路径的气流在所述抽吸入口处产生低压；
收集容器，其具有收集入口和与所述抽吸入口相联接的出口；
抽吸管，其具有近端和远端，所述近端连接到所述收集容器的所述收集入口；
阀，其位于所述主体内，所述阀用于控制流经所述流动路径的气流；
阀致动器，其用于打开和关闭所述阀，并且其中所述阀具有杆，所述杆配置为随着所述阀自关闭位置的初始运动刺破所述筒体的盖，并且其中所述杆具有带尖头的尖端以刺破所述筒体的所述盖。
2.根据权利要求1所述的便携式抽吸装置，其中所述尖端具有一个或多个通道，以允许气体流过所述尖端并且流入所述气体流动路径中。
3.根据权利要求1或2所述的便携式抽吸装置，其中所述阀包括轴，并且所述阀致动器能够被操作成在所述筒体的所述盖刺破之后对所述轴施加压力以打开所述阀。
4.根据权利要求3所述的便携式抽吸装置，其中所述阀包括位于所述杆和所述轴之间的球。
5.根据权利要求4所述的便携式抽吸装置，还包括围绕所述轴设置的O型圈，并且其中当所述阀处于其关闭位置时，所述O型圈被压缩在所述球和所述主体中的肩部之间。
6.根据权利要求5所述的便携式抽吸装置，还包括围绕所述杆延伸的弹簧，并且其中，当所述阀致动器释放时，所述弹簧推动所述球远离所述杆以接合所述O型圈，以便所述O型圈被压缩到所述肩部中，从而关闭所述阀。
7.根据权利要求6所述的便携式抽吸装置，还包括在所述气体流动路径中在所述阀和所述抽吸发生器之间的过滤器。
8.根据权利要求6或7所述的便携式抽吸装置，其中所述筒体是具有带有外螺纹的颈部的圆筒，且所述盖覆盖所述颈部中的开口，并且所述主体包括内螺纹，所述内螺纹接收所述圆筒的所述外螺纹。
9.根据权利要求8所述的便携式抽吸装置，还包括第二O型圈，所述第二O型圈在所述筒体的所述盖和所述主体之间被压缩，以在所述筒体的所述颈部被拧进所述主体的所述内螺纹时形成密封。
10.根据权利要求1或9所述的便携式抽吸装置，还包括：
套筒，其围绕所述筒体的侧壁延伸，由此，当加压气体从所述筒体排出时，热从所述套筒传导至所述筒体。
11.根据权利要求10所述的便携式抽吸装置，其中所述套筒由具有高容积热容量的材料制成。
12.根据权利要求10所述的便携式抽吸装置，其中所述套筒由具有高导热性的材料制成。
13.根据权利要求12所述的便携式抽吸装置，其中所述套筒由在弹性体基体中含铜的材料制成。
14.根据权利要求10所述的便携式抽吸装置，其中所述筒体设置在所述气体流动路径中，使得从所述抽吸发生器排出的气体的至少一部分在离开所述装置前被沿所述筒体的所述侧壁引导。
15.根据权利要求14所述的便携式抽吸装置，还包括具有内部空间的罩，在使用所述装置时，所述筒体设置在所述内部空间内，所述内部空间形成所述气体流动路径的一部分。
16.根据权利要求15所述的便携式抽吸装置，其中所述罩具有排气端，所述排气端形成所述气体流动路径的排气口。
17.根据权利要求15所述的便携式抽吸装置，其中所述罩突出超过所述筒体的基底。
18.根据权利要求16所述的便携式抽吸装置，其中所述罩突出超过所述筒体的基底。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的便携式抽吸装置，其中所述装置配置成使得从所述抽吸发生器排出的气体在所述套筒与所述筒体之间和/或在所述套筒与所述罩之间通过。
20.根据权利要求19所述的便携式抽吸装置，其中所述套筒包括孔，气体能够通过所述孔离开所述套筒。
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