CN105611961A - 呼吸保护器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种配装在气管造口中的呼吸保护器(100，200)。该呼吸保护器(100，200)包括具有远端部分(101，201)和近端部分(102，202)的壳体(100，200)、在远端部分(101，201)的远端端部处的第一开口(103，203)和在呼吸保护器(100，200)的近端部分处的第二开口(104，204)。阀瓣(106，206)布置在第一开口(101，201)处以与第一开口(101，201)的圆周上的阀座(107，207)关闭地接合。阀瓣(106，206)和阀座(107，207)形成主阀，所述主阀在通过呼吸保护器(100，200)吸气期间处于打开位置并且在正常植物性呼气期间处于关闭位置。呼吸保护器(100，200)中包括将远端部分(101，201)相对于近端部分(102，202)弹性偏置以形成减压阀的弹簧构件(108，208)，所述减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在气管中并因而在呼吸保护器(100，200)中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。

Description

呼吸保护器
技术领域
本发明总体上涉及诸如气管造口阀之类的呼吸保护器领域，更具体地，涉及包括主阀和减压阀的气管造口阀，其中，主阀在吸气期间处于打开位置并在正常植物性呼气(normalvegetativeexhalation)期间处于关闭位置，以允许讲话；减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在气管中从而在气管造口阀中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。
背景技术
带有气管切开术用管的人通常在讲话方面存在困难，讲话通常是在呼气时由气流经过声带而产生。在存在气管切开术用管的情况下，呼气时空气主要通过气管切开术用管而非通过声带排出。为了克服这个问题，可以在气管切开术用管的入口上放置单向气管切开术阀。这允许空气通过阀而吸入并进入气管切开术用管，但不允许呼气回流穿过气管切开术用管并流到阀外。相反，迫使空气在气管切开术用管周围，并且经过声带排出，从而允许讲话。声门下压力在呼气期间的相应增大也利于进行吞咽和咳嗽。
然而，带有气管切开术用管的一些人特别是儿童不能忍受讲话阀，这是因为他们的气道被管阻塞地太严重以致于没有通过单向阀吸入空气的充分且舒适的间隙。这可能是由上气管或声门下狭窄(subglotticstenosis)、上术口塌陷(suprastomalcollapse)或过大的气管切开术用管引起的。这些情况限制了吸入空气的排出，并且可以导致窒息感和呼气时胸内压增大。这可以使讲话阀移位，或者可以导致胸内压长期增大，该胸内压的长期增大进而危及静脉血液返回心脏并使人易患肺动脉高血压。
US2004/0123868公开了一种气管切开术阀单元，该气管切开术阀单元用于与插入到患者的气管中的气管切开术用管一起使用。该气管切开术阀单元包括第一阀和第二阀，其中，第一阀在患者吸气时允许气流到达该管并且在患者呼气时阻止气流从管流出，从而允许讲话；第二阀在胸内压于呼气期间升高时允许气流从管回流出阀单元。第二阀是以中央铆钉定位的硅树脂隔膜阀或硅树脂伞膜阀中的狭缝。因此，第二阀的阻力具有取决于温度以及狭缝或阀界面中的湿度的非常低的一致性，即，低的可重复性，这是因为硅树脂隔膜或伞膜的磨损以及温度变化将改变其关闭性能和抵抗性能。此外，第二阀不适于压力的快速增大，因此在某些情况下将花费较长的不舒适时间来抵消过高的胸内压。另外，第二阀是轴向朝向的，因此容易被衣服等妨碍。再有，因为第二阀的有效表面面积较小，所以就切断压力而言，第二阀是难以控制的。
US4582,058公开了一种气管造口阀组件，该气管造口阀组件包括弹簧偏置的主阀，该主阀在正常呼吸期间保持打开并且在与讲话相关联的正常空气流动期间关闭。该阀组件包括单独的外部减压阀，该减压阀在正常呼吸和讲话期间关闭，并且在阀组件内的空气压力例如由于咳嗽而充分增大时打开以释放空气压力。减压阀在阀组件内的空气压力降低时自动地关闭。泄压阀在组件中被径向定向并且包括壳体通孔和橡胶带。因此，泄压阀的阻力具有取决于温度和孔/橡胶带界面中的湿度的非常低的一致性。此外，第二阀不适于压力的快速增大并且因此在某些情况下将花费较长的不舒适时间来抵消过高的胸内压。再有，由于泄压阀由橡胶带制成，因此泄压阀的可重复性较低，这是因为橡胶由于磨损和外界条件而将迅速改变性能。因此，泄压阀在切断方面是难以控制的。
因此，需要下述呼吸保护器单元：所述呼吸保护器单元允许吸入空气所需的充分且舒适的间隙并且防止在呼气期间过度地建立胸内压，同时保持充足的压力以允许使用者进行讲话，所述呼吸保护器提供可调整的胸内压释放，使得呼吸保护器的压力释放功能在可重复性方面得到改善并且不高度地依赖湿度和温度以及建立胸内压的快速性。
发明内容
因此，本发明优选地设法单个地或以任意组合的方式减轻、缓解或消除本领域中的上述不足和缺陷中的一个或更多个不足或缺陷并且通过提供一种配装在气管造口中的呼吸保护器来解决至少上述问题，该呼吸保护器包括：具有远端部分和近端部分的壳体，在所述远端部分的远端端部处具有第一开口和在该呼吸保护器的近端端部处具有第二开口；阀瓣，该阀瓣布置在第一开口处以与在第一开口的圆周上的阀座以关闭的方式接合，所述阀瓣和阀座形成主阀，所述主阀在通过呼吸保护器吸气期间处于打开位置并且在正常植物性呼气期间处于关闭位置；弹簧构件，该弹簧构件将远端部分相对于近端部分弹性偏置以形成减压阀，所述减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在所述气管中的并因而在呼吸保护器中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。
有利的实施方式通过例如所附权利要求而将变得显而易见。
附图说明
参照附图，本发明的这些及其他方面、特征和优点将能够通过本发明的实施方式的以下描述而变得明显和清晰，在附图中：
图1是根据本发明的实施方式的气管造口装置的立体图；
图2是根据本发明的实施方式的具有关闭的泄压阀的气管造口装置的剖视图；
图3是根据本发明的实施方式的具有打开的泄压阀的气管造口装置的剖视图；
图4是根据本发明的实施方式的气管造口装置的分解立体剖视图；以及
图5是根据本发明的实施方式的气管造口装置的分解立体图。
具体实施方式
以下描述集中于本发明的适用于气管造口装置的实施方式，并且特别适用于具有阀构件以允许通过阀构件进行植物性吸气的气管造口装置。
图1和图2中示出了配装在气管造口中的呼吸保护器100如气管造口阀。该呼吸保护器100包括壳体100。壳体100包括远端部分101和近端部分102。在远端部分101的远端端部处均匀地分布有多个开口103。开口103被均匀地分布以将吸入的空气分布在呼吸保护器100的较大的宽度上，并且确保将使得呼吸保护器100阻塞的风险降到最小。尽管并非优选的，但是在远端部分101的远端端部处也可以具有仅一个开口103。
在呼吸保护器100的近端端部如近端部分102的近端端部处设置有第二开口104。呼吸保护器100内设置水分-热量交换过滤器105，使得吸入的空气将经过水分-热量交换过滤器105。水分-热量交换过滤器105可以设置在远端部分101上的格栅与近端部分102上的格栅之间，使得水分-热量交换过滤器105在呼吸保护器100中的位置可以相对固定。阀瓣106设置为靠近多个开口103，使得阀瓣106将在呼气期间与多个开口103关闭地接合，从而防止呼气穿过呼吸保护器100从开口103排出。这可以通过将阀瓣106悬置在远端部分101的远端端部壁的中央近端来实现。这可以通过将阀瓣106铆接至远端部分101的远端端部壁来实现。因此，开口103的圆周边缘可以根据开口103的数目而构成一个或多个阀座107。
阀座107和阀瓣106一起形成主阀，主阀在通过呼吸保护器100吸气期间处于打开位置并在正常植物性呼气期间处于关闭位置。主阀在吸气时将通过借助于肺中的负压来拉动阀瓣106使其不再与阀座107相互作用而打开。另一方面，在呼气期间，将借助于肺中的正压来推动阀瓣106抵靠阀座107以关闭开口103，然而，空气将通过气管或食道壁中的瘘管排出。
远端部分101与近端部分102之间设置有用以形成减压阀的弹簧构件108，减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在气管中并因而在呼吸保护器100中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。远端部分101可以相对于近端部分102经由弹簧构件108悬置。在这种情况下，远端部分101可以通过弹簧构件108悬置在呼吸保护器100的中央，弹簧构件108又连接至近端部分102。弹簧构件108可以是适合的金属或塑料制成的弹簧圈，并且弹簧构件108的弹簧阻力可以在得到精确的且期望的抵抗力后适于形成根据上文所述的减压阀，即，该减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在气管中的并因而在呼吸保护器100中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。阈值可以优选地设定成在4厘米水柱至12厘米水柱之间。当呼吸保护器100设置有水分-热量交换过滤器105时，弹簧构件108可以是塑料的。这在例如当水分-热量交换过滤器105已提供有合适的盐以减少弹簧构件108的腐蚀时是优选的。弹簧构件108可以具有圆锥形形状，以使弹簧构件108的近端至远端的延伸最小，同时提供适当的线圈转数以提高调整和控制弹簧构件108的抵抗力的能力，从而与不适阈值相匹配且保持不适阈值。
远端部分101与近端部分102之间的相互作用在减压阀处于关闭位置的状态中可以处于远端部分101和近端部分102各自的外周处，由于弹簧构件悬置在呼吸保护器100的中央，因此实现了较大的截面压力区域。这又使减压阀阈值的控制和调整得到改善。此外，所有的呼出空气将以大体正常呼气时间穿过呼吸保护器100和减压阀。这意味着呼吸保护器100在呼吸道存在相对严重的收缩——例如与插管连接——的情况下也可以使用。
在图3中，公开了减压阀处于打开位置的呼吸保护器，其中可以观察到远端部分101和近端部分102在呼吸保护器100中施加超过舒适阈值的压力时是如何分开距离D的。
近端部分102可以包括上近端部分109和下近端部分110，以便于将热量-水分交换过滤器105组装在近端部分102中。上近端部分109和下近端部分110可以分别设置有格栅，热量-水分交换过滤器105可以在格栅之间保持就位。
在另一实施方式中，根据图4和图5，公开了一种呼吸保护器200，所述呼吸保护器200包括远端部分201，所述远端部分201又包括盖211和远端部分支承结构212。盖211能够在呼吸保护器200的横向平面内相对于支承结构211旋转。远端部分支承结构212上设置有阀盘206，使得盖211能够在呼吸保护器200的横向平面内相对于阀盘206旋转。阀瓣盘设置有孔口213，使得远端开口201将与孔口213重叠，从而使得通过处于呼吸保护器200的自由呼气位置的第一开口203获得自由呼气通道。当使盖211相对于阀盘206旋转至另一位置时，盖211的远端开口203将与阀盘206的连续部分重叠，使得通过处于呼吸保护器200的关闭的呼气位置的远端开口203的呼气被阻止。
在一个实施方式中，阀盘206可以设置在支承结构212上。支承结构212设置有至少一个锁定接头213例如两个锁定接头214，锁定接头214从所述支承结构212向近端延伸以沿近端至远端的方向滑动接合在沿近端至远端的方向设置在近端部分202上的锁定槽215中，以防止阀盘206在呼吸保护器200的横向平面内旋转。锁定接头214和锁定槽215可以悬置在呼吸保护器200的中央。
根据参考图1至图3的实施方式，呼吸保护器200包括壳体200。壳体200包括远端部分201和近端部分202。在远端部分201的远端端部处均匀地分布有多个开口203。开口203被均匀地分布以将吸入的空气分布在呼吸保护器200的较大宽度上，并且以确保将使呼吸保护器200阻塞的风险降到最低。尽管并非优选的，但是在远端部分201的远端端部处还可以具有仅一个开口203。于是阀盘206仅需要具有一个孔口213，孔口213可以旋转成与开口203重叠。
在呼吸保护器200的近端端部例如近端部分202的近端端部处设置有第二开口204。呼吸保护器200内设置有水分-热量交换过滤器205，使得吸入的空气将经过水分-热量交换过滤器205。水分-热量交换过滤器205可以设置在远端部分201上的格栅与近端部分202上的格栅之间，使得水分-热量交换过滤器205在呼吸保护器200中的位置可以相对固定。如以上公开和表明的，阀盘206设置为靠近多个开口203，使得阀盘206可以在呼气期间在关闭的呼气位置与多个开口203关闭地接合，因而防止呼气穿过呼吸保护器200从开口203排出。这可以通过将阀盘206悬置在远端部分201的远端端部壁的中央近端而实现。这可以通过将阀盘206铆接至远端部分201的远端端部壁而实现，使得阀盘206仍然可以相对于盖211旋转。因此，开口203的圆周边缘可以根据开口203的数目而构成一个或多个阀座207。
阀座207和阀盘206一起形成主阀，主阀在通过呼吸保护器200吸气期间处于打开位置并在正常植物性呼气期间处于关闭位置。主阀在吸气时将通过借助于肺中的负压来拉动阀盘206使其不再与阀座207相互作用而打开。另一方面，在呼气期间，当将盖211在横向平面内相对于阀盘206旋转至关闭的呼气位置时，将借助于肺中的正压来推动阀瓣206抵靠阀座207以关闭开口203，而相反空气将通过气管或食道壁中的瘘管排出。
远端部分201与近端部分202之间设置有用以形成减压阀的弹簧构件208，减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且当气管中的并因而在呼吸保护器200中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。远端部分201可以相对于近端部分202经由弹簧构件208悬置。在这种情况下，远端部分201可以通过弹簧构件208悬置在呼吸保护器200的中央，弹簧构件208进而又连接至近端部分202。弹簧构件208可以是由合适的金属制成的弹簧圈，并且弹簧构件208的弹簧阻力可以在得到精确的且期望的抵抗力后适于形成根据上文所述的减压阀，即，减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且当气管中的并因而在呼吸保护器200中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。弹簧构件208可以具有圆锥形形状，以使弹簧构件208的近端至远端的延伸最小，同时提供适当的线圈转数以提高调整和控制弹簧构件208的抵抗力的能力，从而与不适阈值相匹配且保持不适阈值。
远端部分201与近端部分202之间的相互作用在减压阀处于关闭位置时可以处于远端部分201和近端部分202各自的外周处，由于弹簧构件悬置在呼吸保护器200的中央，因此实现了较大的截面压力区域。这进而使减压阀阈值的控制和调整得到改善。
近端部分202可以包括上近端部分209和下近端部分210，以便于将热量-水分交换过滤器205组装在近端部分202中。上近端部分209和下近端部分210可以分别设置有格栅，热量-水分交换过滤器205在上近端部分209和下近端部分210的格栅之间保持就位。
在权利要求中，术语“包括/包括有”并不排除其他元件或步骤的存在。而且，尽管多个器件、元件或方法步骤被单独地列出，但是多个器件、元件或方法步骤可以通过例如单个单元或处理器实施。此外，尽管在不同的权利要求中可以包括单独的特征，但是这些特征可以有利地结合，并且包括在不同的权利要求中并不表示这些特征的结合是不可行的和/或不利的。此外，单数引用并不排除多个。术语“一”、“一个”、“第一”或“第二”等并不排除多个。权利要求中的附图标记仅用作阐明示例并且不应该理解为以任何方式限制权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种呼吸保护器(100，200)，所述呼吸保护器(100，200)配装在气管造口中，所述呼吸保护器(100，200)包括：具有远端部分(101，201)和近端部分(102，202)的壳体(100，200)，在所述远端部分(101，201)的远端端部处具有第一开口(103，203)，且在所述呼吸保护器(100，200)的近端部分处具有第二开口(104，204)；阀瓣(106，206)，所述阀瓣(106，206)布置在所述第一开口(101，201)处以与在所述第一开口(101，201)的圆周上的阀座(107，207)以关闭的方式接合，所述阀瓣(106，206)和所述阀座(107，207)形成主阀，所述主阀在通过所述呼吸保护器(100，200)吸气期间处于打开位置并且在通过所述呼吸保护器(100，200)正常植物性呼气期间处于关闭位置；弹簧构件(108，208)，所述弹簧构件(108，208)将所述远端部分(101，201)相对于所述近端部分(102，202)弹性偏置以形成减压阀，所述减压阀在正常植物性呼气期间处于关闭位置并且在气管中从而在所述呼吸保护器(100，200)中的压力超过与气管中的不适高压对应的阈值时转变至打开位置。
2.根据权利要求1所述的呼吸保护器，其中，所述远端部分(101，201)相对于所述近端部分(102，202)经由所述弹簧构件(108，208)悬置在所述呼吸保护器(100，200)的中央。
3.根据权利要求1或2所述的呼吸保护器，其中，所述近端部分(102，202)包括上近端部分(109，209)和下近端部分(110，210)，所述上近端部分(109，209)安装在所述下近端部分(110，210)上，并且在所述上近端部分(109，209)与所述下近端部分(110，210)之间设置有水分-热量交换过滤器(105，205)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的呼吸保护器(200)，还包括接纳在所述壳体(100，200)中的水分-热量交换过滤器(105，205)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的呼吸保护器(200)，其中，所述远端部分(201)包括盖(211)，所述盖(211)能够在所述呼吸保护器(200)的横向平面内相对于所述阀瓣(206)旋转，使得在自由呼气位置处通过所述第一开口(203)获得自由呼气通道。
6.根据权利要求5所述的呼吸保护器(200)，其中，所述阀瓣(206)是具有孔口(213)的阀盘，在所述自由呼气位置，所述孔口与所述第一开口(201)重叠。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的呼吸保护器(200)，其中，所述阀瓣(206)设置在远端部分支承结构(212)上，所述远端部分支承结构(212)具有至少一个锁定接头(214)，所述至少一个锁定接头(214)从所述支承结构(212)向近端延伸以沿近端至远端的方向滑动接合在沿所述近端至远端的方向设置在所述近端部分(202)上的锁定槽(215)中，以防止所述阀瓣(206)在所述呼吸保护器(200)的所述横向平面内旋转。
8.根据权利要求6所述的呼吸保护器(200)，其中，所述锁定接头(214)和所述锁定槽(215)悬置在所述呼吸保护器(200)的中央。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的呼吸保护器(100，200)，其中，所述远端部分(101，201)包括多个第一开口(103，203)。
10.根据权利要求9所述的呼吸保护器(100，200)，其中，所述多个第一开口(103，203)均匀地分布在所述远端部分(101，201)的远端端部表面上。
11.根据权利要求10所述的呼吸保护器(200)，其中，所述阀瓣(206)是具有多个孔口(213)的阀盘，在所述自由呼气位置，所述孔口与所述多个第一开口(201)重叠。
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