CN105125392A - 呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器及方法，所述引流器包括引流管，所述引流管连通有集液器，在所述引流管上形成有气囊，所述气囊与进气管的一端连接，所述进气管的另一端连接有压力控制器，在所述引流管上靠近所述气囊的一端形成有引流入口，在靠近所述引流入口的所述引流管的外壁上形成有压力传感器，所述压力传感器通过传输线与所述压力控制器电连接。本发明通过设置在引流管上的压力传感器检测胸腔内的压力，根据需求控制压力控制器产生正压或负压，利用气囊改变胸腔内的压力，加速胸腔内气体、液体的排出，起到呼吸泵的作用，可部分达到简易呼吸机的作用却没有呼吸机的相关副作用，可减轻患者心肺功能负担，满足呼吸代谢的需要。

Description

呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器及方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器及方法。

背景技术

胸外科手术或严重胸部外伤后肺不张及继发肺部感染的发生率较高，尤其多见于高龄、长期吸烟及患有急慢性呼吸道感染、胸部创伤较大者。究其原因如下：

1、胸外科手术需要气管插管、呼吸机辅助呼吸，气管插管时间偏长，气管插管气囊压迫局部气管粘膜导致粘膜充血水肿、渗出甚至坏死脱落，纤毛失去功能，导致分泌物聚积不能有效排出。

2、术后切口疼痛，使病人不敢深呼吸、用力咳嗽，从而导致支气管内痰液、粘液、血凝块不能有效排出。

3、术前长期吸烟，有慢性肺病史者，其通气储备功能减退，FEV1.0下降，细支气管管壁平滑肌增生，软骨环塌陷，管腔狭窄，通气和纤毛运动功能受到影响，自净功能下降。

4、术前没有重视呼吸功能锻炼，术后没有掌握正确咳嗽方法。

5、胸腔闭式引流管不畅、贴壁导致胸腔内积气、积液。

6、手术后（特别是袖式肺叶切除、肺叶切除、肺段切除等手术）导致支气管角度改变、纤毛破坏，影响痰液排出。

7、肋骨骨折、肌肉破坏、膈神经损伤导致胸壁完整性下降及呼吸泵功能减弱。

8、术后镇静剂的应用，导致呼吸变浅、变弱，从而影响痰液、粘液及血凝块的排出。

9、麻醉、气管插管使分泌物增加。

10、迷走神经肺丛破坏，导致肺牵张反射下降也可引起肺不张。

胸外科病人一旦发生肺不张，将导致肺通气、换气功能下降，通气血流比值下降，引起病人缺氧，加重心脏负担，常可导致呼吸循环功能的急性衰竭；而且肺不张后支气管内痰液等物质长期不能及时排出，可导致大量细菌增生繁殖，常可进一步导致肺部感染，甚至脓胸、肺脓肿。同时病人出现肺不张后可以出现长期的发热、胸闷、喘憋、心动过速、呼吸困难、胸痛，严重的可危及病人生命。大大增加了病人痛苦，延长住院时间，增加医疗花费，耗费社会资源。因此如何促进肺的运动，加速气管支气管内痰液、粘液、血凝块的排出对胸外科病人具有重大意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器及方法，通过设置在引流管上的压力传感器检测胸腔内的压力，并根据需求控制压力控制器产生正压或负压，并利用气囊改变胸腔内的压力，加速胸腔内气体、液体的排出，起到呼吸泵的作用，可部分达到简易呼吸机的作用却没有呼吸机的相关副作用，可以减轻患者心肺功能负担，以满足呼吸代谢的需要。

为实现上述发明目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器，包括引流管，所述引流管连通有集液器，在所述引流管上形成有气囊，所述气囊与进气管的一端连接，所述进气管的另一端连接有压力控制器，在所述引流管上靠近所述气囊的一端形成有引流入口，在靠近所述引流入口的所述引流管的外壁上形成有压力传感器，所述压力传感器通过传输线与所述压力控制器电连接。

如上所述的引流器，所述进气管形成在所述引流管内部及所述集液器内部。

如上所述的引流器，所述进气管固定设置在所述引流管的内壁上，或者与所述引流管一体成型于所述引流管的内部。

如上所述的引流器，所述传输线形成在所述引流管内部及所述集液器内部。

如上所述的引流器，在所述传输线外侧设置有保护套。

如上所述的引流器，在靠近所述引流入口的所述引流管的侧壁上还形成有若干个引流孔。

如上所述的引流器，所述压力传感器与所述引流入口的距离大于远离所述引流入口的末端引流孔与所述引流入口的距离。

如上所述的引流器，所述气囊与所述引流管一体成型。

如上所述的引流器，所述压力控制器包括：

接收模块，用于接收所述压力传感器检测并通过所述传输线传输的压力信号；

比较模块，用于比较所述压力信号与大气压的大小，并输出比较结果；

指令生成与输出模块，用于根据所述比较模块的比较结果生成控制指令并输出；

压力产生及输出模块，用于根据所述控制指令产生对应的正/负压力并输出。

一种基于上述的呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器实现呼吸辅助引流方法，所述方法包括：

将所述呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器中的引流管放置于胸腔内，使得所述引流管上的压力传感器及气囊位于所述胸腔内；

利用所述压力传感器检测胸腔内的压力，将检测结果通过与压力传感器连接的传输线传输至位于体外的压力控制器中；

所述压力控制器获取所述压力传感器传输的压力信号对应的胸腔压力，并将该胸腔压力与设定压力作比较；在吸气时的胸腔压力小于所述设定压力时，所述压力控制器产生负压，迅速吸出所述气囊内的气体；在呼气时的胸腔压力大于所述设定压力时，所述压力控制器产生正压，迅速向所述气囊充气。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的引流器及其方法，通过在引流管胸腔内部分上设置压力传感器和气囊、在胸腔外部设置压力控制器，当病人开始呼气时，胸腔内压力升高，当压力传感器感受到胸腔内压高于设定压力时，压力传感器传导至体外连接到气囊上的压力控制器，压力控制器开始工作，产生正压引流管上的气囊被迅速充满，胸腔内正压迅速增高，加速肺回缩，增加气道压力，促进肺内气体及气道内分泌物的排出。同时也可以增加胸腔内压力，促进胸腔内积气积液的排出。当病人开始吸气时，胸腔内压力下降，当压力传感器感受到胸腔内压低于设定压力时，压力传感器传导至压力控制器，压力控制器产生负压，引流管上气囊内的气体被迅速吸出，进一步降低胸腔内压力，促进肺复张及空气进入肺内。从而部分提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作，减轻病人心肺功能的负担，增加肺顺应性，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，缓解呼吸肌疲劳，提供合适的潮气量或分钟通气量，以满足呼吸代谢的需要，在一定程度上可以代替和辅助呼吸机的功能，同时又不需要进行气管插管，病人可以正常饮食、语言交流，从而减少了病人的痛苦，降低了气管插管辅助通气带来的呼吸道感染，并大大节省了医疗费用的支出，具有极大的社会效益与经济效益。

附图说明

图1是本发明呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器一个实施例的结构示意图；

图2是图1中压力控制器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详细描述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

请参见图1和图2示出的本发明胸腔球囊反搏器的一个实施例，其中，图1是该实施例的结构示意图，图2是图1中压力控制器的原理框图。

如图1及图2所示，该实施例的呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器包括引流管1，引流管1一端连通有集液器2，在引流管上形成有气囊3，气囊3与进气管4的一端连接，进气管4的另一端连接有压力控制器5。引流管1优选的材料为医用树脂或者医用硅橡胶。气囊3优选与引流管1一体成型，可以防止气体的泄露，导致胸腔内积气的产生。气囊3优选的材料为橡胶制品。气囊3的体积为500-1000mL，可以根据胸腔大小及切除的肺组织的大小等确定气囊3的体积。进气管4用于给气囊3充气或者放气，可以形成在引流管1的外部或内部，优选的，进气管4形成在引流管1的内部和集液器2的内部。而且，位于引流管1内部的进气管，固定设置在引流管1的内壁上，或者以与引流管1一体成型的形式形成在引流管1的内部。

引流管1的另一端、也即靠近气囊3的一端形成有引流入口11。在引流管1上、靠近引流入口11的引流管外壁上形成有压力传感器6，用来检测胸腔内的压力。压力传感器6通过形成在引流管1内部及集液器2内部的传输线7电连接有压力控制器5。

传输线7位于引流管1内部的部分优选固定在引流管1的内壁上。作为更优选的实施方式，在传输线7的外侧设置有保护套8，传输线7通过保护套8固定在引流管1的内壁上。通过设置保护套8，可以保护传输线7，避免因为气体流动或者胸腔内的积液排出而影响传输线7正常传输信号。

在靠近引流入口11的引流管1的外壁上形成有多个引流孔12。引流孔12的设置，增加了胸腔内积气和积液进入引流管1的通道，以达到更好的引流效果。优选的，压力传感器6与引流入口11的距离要大于距离引流入口最远的末端引流孔121与引流入口11的距离。也即，压力传感器6形成在引流管1外壁上、未开设引流孔12的位置处，避免压力传感器6影响引流孔12的引流效果。更优选的，压力传感器6与末端引流孔121间隔2cm。

压力控制器5作为产生压力的主要设备，能够根据压力传感器6的检测结果可控地产生大小不同的正压或负压，利用正压对气囊3充气，或者利用负压将气囊3中的气体吸出。

具体来说，如图2所示意，压力控制器5包括有依次连接的接收模块51、比较模块52、指令生成与输出模块53和压力产生及输出模块54。其中，接收模块51用于接收压力传感器6检测并通过传输线7传输来的压力信号；比较模块52用于比较接收模块51接收到的压力信号与设定压力的大小，并输出比较结果；指令生成与输出模块53用于根据比较模块52的比较结果生成控制指令并输出；压力产生及输出模块54用于根据控制指令产生对应的正/负压力并输出，然后通过进气管4输入至气囊3中。

上述结构的呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器使用时，引流管1上形成有引流入口11的一端穿过胸壁100的皮肤切口，插入到胸腔内部，固定住引流管1，使得引流管1上的引流入口11、气囊3、压力传感器6及引流孔12均位于胸腔内，部分引流管1位于体外。

在正常的自主呼吸过程中，吸气时呼吸肌收缩胸腔内产生负压，肺被动扩张出现肺泡和气道的负压，外面的大气压高于气道和肺泡内的气压，进而使气体进入到肺完成吸气动作；吸气完成后胸廓和肺弹性回缩，使得肺与气管内的气压高于外界大气压，进而使气体从胸腔呼出到大气中完成呼吸动作。而对于胸外科手术后的病人，由于术中患侧长时间停止通气，恢复通气后常常分泌物增加，肺叶无通气而出现肺不张的现象，同时也由于术后切口疼痛导致患者不敢深呼吸或用力咳嗽，进而导致气管内的痰液及血凝块排出困难，阻塞气道导致肺不张，继而引发肺炎、肺脓肿甚至导致呼吸功能衰竭，同时不敢用力咳嗽，导致胸膜腔内积气、积液排出困难，也加重了肺不张及胸腔内感染的发生，影响病人预后。而采用上述结构的呼吸胸腔球囊反搏引流器，可以有效地协助患者进行呼吸功能的恢复，并实现有效的引流，具体的呼吸辅助引流方法如下：

将呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器中的引流管1放置于胸腔内，使得引流管1上的压力传感器6及气囊3位于胸腔内。

利用压力传感器6检测胸腔内的压力，将检测结果通过与压力传感器6连接的传输线7传输至位于体外的压力控制器5中。

压力控制器5获取压力传感器6传输的压力信号对应的胸腔压力，并将该胸腔压力与设定压力作比较；在吸气时的胸腔压力小于设定压力时，压力控制器5产生负压，吸出气囊3内的气体；在呼气时的胸腔压力大于设定压力时，压力控制器5产生正压，向气囊3充气。

具体而言，当病人开始呼气时，胸腔内压力升高，当压力传感器6感受到胸腔内压高于设定压力时，压力传感器6传导至体外连接到气囊3上的压力控制器5，压力控制器5开始工作，产生正压，短时间（如1秒钟）内引流管1上的气囊3被迅速充满，胸腔内正压迅速增高，加速肺回缩，增加气道压力，促进肺内气体及气道内分泌物的排出。同时也可以增加胸腔内压力，促进胸腔内积气积液的排出。当病人开始吸气时，胸腔内压力下降，当压力传感器6感受到胸腔内压低于设定压力时，压力传感器6传导至压力控制器5，压力控制器5产生负压，时间（如1秒钟）内引流管1上气囊3内的气体被迅速吸出，进一步降低胸腔内压力，促进肺复张及空气进入肺内。从而部分提供输送气体的动力，代替人体呼吸肌的工作，减轻病人心肺功能的负担，增加肺顺应性，改善呼吸功能，减轻呼吸功消耗，缓解呼吸肌疲劳，提供合适的潮气量或分钟通气量，以满足呼吸代谢的需要，在一定程度上可以代替和辅助呼吸机的功能，同时又不需要进行气管插管，病人可以正常饮食、语言交流，从而减少了病人的痛苦，降低了气管插管辅助通气带来的呼吸道感染，并大大节省了医疗费用的支出，具有极大的社会效益与经济效益。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照最佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器，其特征在于，包括引流管，所述引流管连通有集液器，在所述引流管上形成有气囊，所述气囊与进气管的一端连接，所述进气管的另一端连接有压力控制器，在所述引流管上靠近所述气囊的一端形成有引流入口，在靠近所述引流入口的所述引流管的外壁上形成有压力传感器，所述压力传感器通过传输线与所述压力控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的引流器，其特征在于，所述进气管形成在所述引流管内部及所述集液器内部。

3.根据权利要求2所述的引流器，其特征在于，所述进气管固定设置在所述引流管的内壁上，或者与所述引流管一体成型于所述引流管的内部。

4.根据权利要求1所述的引流器，其特征在于，所述传输线形成在所述引流管内部及所述集液器内部。

5.根据权利要求4所述的引流器，其特征在于，在所述传输线外侧设置有保护套。

6.根据权利要求1所述的引流器，其特征在于，在靠近所述引流入口的所述引流管的侧壁上还形成有若干个引流孔。

7.根据权利要求6所述的引流器，其特征在于，所述压力传感器与所述引流入口的距离大于远离所述引流入口的末端引流孔与所述引流入口的距离。

8.根据权利要求1所述的引流器，其特征在于，所述气囊与所述引流管一体成型。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的引流器，其特征在于，所述压力控制器包括：

接收模块，用于接收所述压力传感器检测并通过所述传输线传输的压力信号；

比较模块，用于比较所述压力信号与设定压力的大小，并输出比较结果；

指令生成与输出模块，用于根据所述比较模块的比较结果生成控制指令并输出；

压力产生及输出模块，用于根据所述控制指令产生对应的正/负压力并输出。

10.一种基于上述权利要求1至9中任一项所述的呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器实现呼吸辅助引流方法，其特征在于，所述方法包括：

将所述呼吸辅助胸腔球囊反搏引流器中的引流管放置于胸腔内，使得所述引流管上的压力传感器及气囊位于所述胸腔内；

利用所述压力传感器检测胸腔内的压力，将检测结果通过与压力传感器连接的传输线传输至位于体外的压力控制器中；

所述压力控制器获取所述压力传感器传输的压力信号对应的胸腔压力，并将该胸腔压力与设定压力作比较；在吸气时的胸腔压力小于所述设定压力时，所述压力控制器产生负压，吸出所述气囊内的气体；在呼气时的胸腔压力大于所述设定压力时，所述压力控制器产生正压，向所述气囊充气。