CN106492298A - 一种洗肺系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种洗肺系统，包括：能够产生正压及负压的正负压动力元件；洗肺管路(102)，包括进气雾气路和排气雾气路，进气雾气路为从正负压动力元件的排气口到病人的气路，排气雾气路为从病人经正负压动力元件的进气口的气路；气液固混合模块(104)，设置在进气雾气路中正负压动力元件的下游。本发明是一种能够排出肺内异物的全新的洗肺方法，采用一个能够产生正压及负压的正负压动力元件作为进气雾气路和排气雾气路的动力源，简化了系统，正负压交替切换给病人的肺送气雾和排气雾，利用惯性，排出肺内异物，每次洗肺，时间很短，对呼吸影响小，病人更舒适。

Description

一种洗肺系统

技术领域

本发明涉及医疗领域，尤其涉及一种洗肺系统。

背景技术

尘肺是由于在职业活动中长期吸入生产性粉尘(灰尘)，并在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化(疤痕)为主的全身性疾病。目前针对尘肺病人的治疗方法之一包括大容量全肺灌洗术。这种手术就是在患者全麻的状态下，给病人的肺洗个澡。通常的做法是医生将一根形同“Y”形的双腔支气管导管从患者的口腔中插进去，进行分隔左右两肺。插进肺部的“Y”形双腔支气管导管，主要是进行“气、水”分隔：一侧肺由麻醉呼吸机进行供氧通气、维持人体的气体交换；另一侧肺则连接灌洗管道进行灌洗(洗肺)。但是这种方法有很多的缺点，例如：

1、医生技术水平要求高，插管位置误差一般不能超过1厘米。

2、存在安全隐患，毕竟是一种专业性较强的手术，在洗肺过程中，可以产生一定的水压伤和气压伤，甚至是不可逆的损伤。全身麻醉和气管、支气管插管均可产生不良刺激、药物反应和并发症。一些细微的环节不注意，例如灌洗液的水温或术后护理措施不到位，或者两肺相同造成病人窒息，都极有可能让患者死亡。

3、很多患者并不适用这种手术，例如患有心血管疾病、血液病或伴有肝、肾、脑等器质性疾病者；或气管与主支气管畸形等。

CN204655705U提出了一种负压吸入式洗肺系统，采用水汽混合后形成的气雾输入肺里，然后再通过真空泵将肺内的水雾抽出。相比于传统的大容量全肺灌洗术，具有如下优点：病人不用全身麻醉；同时，不用一个肺供氧，一个肺灌洗，流程简单，操作容易；没有积水，不会造成两个肺相通进水，导致病人窒息，病人更安全；不用插管，病人无痛苦。

但是上述负压吸入式洗肺系统依然有很严重的缺点，例如：

1、给病人肺内送入气雾以及吸出气雾时，通常需要时间太长，病人呼吸实质上会受到影响，甚至有造成气体窒息的风险。

2、用真空泵抽吸气雾，如果时间过短，可能抽不出多少气雾，影响清洗效果。要么可能过抽，造成病人肺泡塌陷，造成肺损伤、肺不张，使尘肺病人病情雪上加霜。

3、病人用气雾洗肺时，从安全，以及影响病人呼吸来考虑，病人不能参与，需要第二人，例如医生或护士来执行，这很不方便，甚至限制了应用场合，例如只能在医院。

4、进入病人肺内的气雾有可能分离出液态的水，同前述全肺灌洗术一样，再次形成水浸肺的危险局面。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种洗肺系统，能够排出病人肺内异物。

本发明的洗肺系统，包括：能够产生正压及负压的正负压动力元件；洗肺管路，包括进气雾气路和排气雾气路，进气雾气路为从正负压动力元件的排气口到病人的气路，排气雾气路为从病人经正负压动力元件的进气口的气路；气液固混合模块，设置在进气雾气路中正负压动力元件的下游。

其中，还包括：对排气雾气路及进气雾气路进行切换的切换阀，所述切换阀置于洗肺管路上。

优选地，所述切换阀为三位六通双电磁铁切换阀，或者为由旋转机械驱动的旋转阀。

其中，还包括：中央处理器，所述中央处理器控制切换阀的切换和正负压动力元件的正负压输出。

优选地，所述的洗肺系统还包括：压力及流量监测模块，所述压力及流量监测模块位于洗肺管路上，检测洗肺管路的气雾的压力及流量，并将信息传递给与中央处理器。

优选地，所述正负压动力元件为风机，所述风机具有风机进气口和风机排气口。

其中，还包括：控制风机的风机控制模块，所述风机控制模块与中央处理器相连接。

其中，所述的气液固混合模块可以为气雾混合器；所述的洗肺系统还包括：雾化器，所述雾化器与气雾混合器的入口相连接，所述雾化器与中央处理器相连接。

其中，还包括：节流阀，所述节流阀连接于雾化器与气雾混合器之间。

其中，所述中央处理器被设置为根据压力及流量监测模块检测的洗肺管路的压力及流量数据和预设的洗肺参数信息对正负压动力元件及切换阀进行控制。

其中，所述预设的洗肺参数信息包括进气雾的模式，包括定容模式、定压模式、时间模式，所述模式下的进肺气雾的流量和其他参数。

其中，所述预设的洗肺参数信息包括系统默认的抽吸末压力或抽吸末流量。

其中，还包括：位于排气雾气路中的气液固分离模块。

本发明的有益效果在于，采用一个能够产生正压及负压的正负压动力元件作为进气雾气路和排气雾气路的动力源，简化了系统；采用风机高频率正负压交替切换给病人的肺送气雾和排气雾，利用惯性，排出肺内异物，每次洗肺，时间很短，对呼吸影响小，病人更舒适；应用中央处理器对系统的洗肺过程进行控制，增加了系统的精确性及快速响应性；在洗肺管路上串接压力及流量监测模块，增加了系统的安全性及准确性；具有多种通入病人肺内气雾的模式，例如定压模式、定容模式、定时间模式，进肺气雾流量也可以调节；抽出病人肺内气雾时由系统默认抽吸末压力或抽吸末流量，保护病人安全，不会有肺损伤；中央处理器根据传感器采集的数据以及预设的洗肺参数，对洗肺过程进行自动控制，病人可以不用第二人协助，自己洗肺；高频率快洗快抽，每次雾化的水量很少，绝无水浸肺的风险；应用雾化器及气雾混合器作为气液固混合模块减少了水分含量，增加了系统的安全性；在排气雾气路上串接气液固分离模块，防止分离的有害物质对系统产生影响，减少污染。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的功能架构框图。

图2为本发明的一种实施方式的电子架构框图。

图3为本发明的一种实施方式的气路原理框图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的实施方式，其中相同的部件用相同的附图标记表示。

如图1所示，在一个或多个实施例中，所述洗肺系统的核心部件是一个风机106，风机106为一个能够产生正压及负压的正负压动力元件。当病人101的呼吸道通过洗肺管路102和风机排气口110相通，风机进气口107与大气相通时，风机106给病人101输出正压气雾混合气体；当病人101的呼吸道通过洗肺管路102和风机进气口107相通，风机排气口110与大气相通时，风机106从病人101肺内吸出清洗完成后的混合气体。

风机106的风机进气口107与风机排气口110的切换依靠切换阀103来完成。切换阀103可以是一个三位六通双电磁铁切换阀210(以下简称三位切换阀)，另一个可以选择的方案，也可以是一个由步进电机、旋转电磁铁或同步电机等驱动的旋转阀。

风机控制模块108负责开启和关闭风机106，并对风机106的转速进行控制，风机转速和风机输出的压力和流量具有相关性，通过调节转速，可以完成对病人101输送正压气体或负压抽吸时的流量和压力调节。

气液固混合模块104设置在进气雾气路中风机106的下游，负责使风机106输出的正压气体与清洗用的水雾(或其他液体、吸附性固体)混合，形成类气溶胶物质，以进入病人101肺内对病人101肺部尘肺颗粒物进行溶解、吸附、粘着。

气液固分离模块111负责对从病人101肺部排除的清洗后的混合类气溶胶物质进行气液或气固分离，使液体、固体物质从混合物中分离出来，防止污染环境，保护风机106。

压力及流量监测模块105可以时时检测输送给病人101的正压气体和对病人101进行负压抽吸的流量和压力。以监测临界点的压力、流量和通气量，交给中央处理器301。中央处理器301不仅可以通过这些临界值控制清洗进程，以确保针对不同的病人101，达到最佳清洗效果；同时，在洗肺过程中，如果达到一些极限危险值，中央处理器301会及时停止洗肺进程，起到保护病人101的作用，以防止压力和负压损伤。

病人101肺内的洗肺后的气雾混合气体通过风机排气口110排向大气时，会发出噪声，消声器109负责消声静音。

在上述描述中，本发明实际包含两个气路：肺进气雾气路，肺排气雾气路。

肺进气雾的气路：风机进气口107、风机106、风机排气口110、压力及流量监测模块105、气液固混合模块104、切换阀103、洗肺管路102、面罩112、病人101。

肺排气雾的气路：病人101、面罩112、洗肺管路102、切换阀103、气液固分离模块111、压力及流量监测模块105、风机进气口107、风机106、风机排气口110、消声器109。

图2是本发明一个实施例的电子架构框图。图3是本发明一个实施例的气路原理框图。下面结合图2和图3，详细介绍本发明。

如图2所示，所述的洗肺系统由一个中央处理器301控制，中央处理器301分别通过高速串行接口与各个传感器和控制元件或模块进行通讯，接收各个模块的信息并发出控制指令。尤其是中央处理器301接收流量传感器205及压力传感器204的数据，对雾化器203、切换阀103及风机控制模块108进行控制。

如图3所示，切换阀103采用三位切换阀210。当不需要洗肺时，即使病人101戴上面罩112，接通洗肺管路102，病人101的气道仍然能够通过三位切换阀210的中位与大气相通，因此，病人101可以正常而自由的呼吸。

当需要洗肺时，用户首先在用户界面上设置洗肺参数信息，例如进气雾时是选择定容模式、定压模式还是时间模式等，还可以设置这些模式下的进肺气雾的流量。如果设置了定压模式，则可以设置具体的压力值；如果设置了定容模式，则可以设置进肺的总的气量。所述参数也可以系统默认，不需用户设置。病人101带上面罩112后，按下用户界面中的相关按钮，启动洗肺。中央处理器301从用户界面接收到洗肺的启动命令后，对三位切换阀210、雾化器203及风机控制模块108发出指令进行控制。向三位切换阀210发出电磁铁A得电、电磁铁B失电以及雾化器203得电的指令。三位切换阀210在相关电磁阀驱动器的配合下，电磁铁A得电，电磁铁B失电，推动三位切换阀210的上位接入气路。雾化器203也在相关驱动器的帮助下，得电后打开，产生的雾化的液态水接入肺进气雾的气路。于此同时，中央处理器301还把用户设置的进肺气雾流量通过检索内部存储的流量/转速表格，根据流量检索出风机的转速，向风机控制模块108发出风机启动指令，以及转速信息。风机控制模块108接到中央处理器301发出的信息和指令后，启动风机206，并令风机206以设定的转速运行，并输出正压气体。正压气体经过流量传感器205、压力传感器204、气雾混合器201，气雾混合器201使气体与雾化器203产生的雾化的液体或固体混合，形成类气溶胶。再继续通过三位切换阀210的上位及洗肺管路102，进入病人101肺内。进入病人101肺内的类气溶胶物质可以对病人101肺内的微尘颗粒物质进行吸附，粘接，或溶解。此时，串接在整个通气管路上的压力传感器204及流量传感器205时刻监控输入病人101肺内的气雾的压力和气体的流量并传递给中央处理器301。中央处理器301可以根据监测数值校准、计算得出实际的气雾或气体的压力、流量、总气量值。如果用户此时设置的是定容模式，则总气量达到用户设定的值，中央处理器301将发出指令结束肺部进气雾。同样地，如果用户设置的是定压模式，压力达到用户设定的值，中央处理器301也将发出指令结束肺部进气。如果用户设置的是时间模式，则中央处理器301在向三位切换阀210以及风机控制模块108发出指令的一霎那，就通过内部的实时钟(未画出)开始计时，一旦达到用户设定的时间，则同样结束肺部进气雾。

节流阀202用于调节进入病人101肺内雾化的液体或固体的量，使洗肺效果更好。

需要指出的，在阐述本发明的时候，给病人101肺内输入的气体是和雾化的水混合而形成气溶胶。但是其实并不限于雾化的水，也可能是其他液体或固体，例如，具有吸附粉尘功能的吸附剂固体颗粒，并且与人体组织不容易粘结，容易被负压气流带出。或者是对粉尘颗粒有强烈粘着作用的胶体物质，其对人体组织却不容易粘接；也可以是某种固体或液体的药物，对尘肺病人的肺部进行消炎、收敛或其他治疗。

为了结束肺部进气雾，中央处理器301对三位切换阀210、雾化器203及风机控制模块108发出指令进行控制。将向三位切换阀210发出电磁铁B得电、电磁铁A失电以及雾化器203失电的指令。三位切换阀210在相关电磁阀驱动器的配合下，电磁铁B得电、电磁铁A失电，推动三位切换阀210的下位接入气路，此时风机206的风机进气口107与病人101的洗肺管路102相通。雾化器203失电后也关闭，雾化的液态水不再接入洗肺管路102。

此时，病人101肺内的含有尘肺颗粒的正压气溶胶与风机206产生的负压值瞬间产生一个很大的压力差，这种压力差导致病人101肺内的气溶胶以很高的流速快速流出，通常每分钟可以达到200L/Min以上，通过惯性，能将病人101肺内的包含有尘肺的液体、固体颗粒带出。流出的洗肺后的气流将经过面罩112、洗肺管路102、三位切换阀210的下位气路及气雾分离器207，进行气体和液体、固体的分离，分离后的液态和固态微粒进入收集器208，分离后的不含液态和固态微粒的气体，进入风机206的风机进气口107、风机206的风机排气口110、流量传感器205、压力传感器204、气雾混合器201(此时没有气雾，不再有效)、三位切换阀210的下位气路及消声器211排到大气中。此时，串接在整个通气管路上的压力传感器204及流量传感器205时刻监控病人101肺内排出的气雾的压力和气体的流量并传递给中央处理器301。图3所示的实施例中，压力传感器204及流量传感器205为肺进气雾气路和肺排气雾气路共用。作为另一实施例，还可以为肺进气雾气路和肺排气雾气路分别设置压力传感器及流量传感器。中央处理器301可以根据监测数值校准、计算得出实际的气雾或气体的压力、流量、总气量值。一旦流量或者压力低于某一系统默认的极限值，中央处理器301将发出指令结束肺部排气，防止病人101肺部过抽，导致肺不张。后续的流程根据用户的设置，或者结束洗肺，或者进入下一个洗肺流程。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种洗肺系统，其特征在于，包括：

能够产生正压及负压的正负压动力元件；

洗肺管路(102)，包括进气雾气路和排气雾气路，进气雾气路为从正负压动力元件的排气口到病人的气路，排气雾气路为从病人经正负压动力元件的进气口的气路；

气液固混合模块(104)，设置在进气雾气路中正负压动力元件的下游。

2.根据权利要求1所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：

对排气雾气路及进气雾气路进行切换的切换阀(103)，所述切换阀(103)置于洗肺管路(102)上。

3.根据权利要求2所述的洗肺系统，其特征在于：

所述切换阀(103)为三位六通双电磁铁切换阀(210)，或者为由旋转机械驱动的旋转阀。

4.根据权利要求2所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：

中央处理器(301)，所述中央处理器(301)控制切换阀(103)的切换和正负压动力元件的正负压输出。

5.根据权利要求4所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：

压力及流量监测模块(105)，所述压力及流量监测模块(105)位于洗肺管路(102)上，检测洗肺管路(102)的气雾的压力及流量，并将信息传递给与中央处理器(301)。

6.根据权利要求5所述的洗肺系统，其特征在于：

所述正负压动力元件为风机(106)，所述风机(106)具有风机进气口(107)和风机排气口(110)。

7.根据权利要求6所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：

控制风机的风机控制模块(108)，所述风机控制模块(108)与中央处理器(301)相连接。

8.根据权利要求1所述的洗肺系统，其特征在于：

所述的气液固混合模块(104)为气雾混合器(201)；

所述的洗肺系统还包括：雾化器(203)，所述雾化器(203)与气雾混合器(201)的入口相连接，所述雾化器(203)与中央处理器(301)相连接。

9.根据权利要求7所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：

节流阀(202)，所述节流阀(202)连接于雾化器(203)与气雾混合器(201)之间。

10.根据权利要求5所述的洗肺系统，其特征在于：

所述中央处理器(301)被设置为根据压力及流量监测模块(105)检测的洗肺管路(102)的压力及流量数据和预设的洗肺参数信息对正负压动力元件及切换阀(103)进行控制。

11.根据权利要求10所述的洗肺系统，其特征在于，所述预设的洗肺参数信息包括进气雾的模式，包括定容模式、定压模式、时间模式，所述模式下的进肺气雾的流量和其他参数。

12.根据权利要求10所述的洗肺系统，其特征在于，所述预设的洗肺参数信息包括系统默认的抽吸末压力或抽吸末流量。

13.根据权利要求1所述的洗肺系统，其特征在于，还包括：位于排气雾气路中的气液固分离模块(111)。