CN108140428B - 用于刺激气管支气管空气的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于刺激患有阻塞性通气障碍的患者(5)的气管支气管空气并且能够改变其气管支气管粘液的流变性的设备(1),其包括:负压生成器(6)、能够将所述设备与所述患者的呼吸系统连接的生理接口(2)、将所述生理接口(2)连接到所述负压生成器(6)的连接管(4)、以及控制电路,能够在被动呼气阶段期间通过配置控制在呼气周期的第一部分期间以预定的频率和预定的占空比并且然后在所述呼气周期的第二部分期间以第二频率和第二占空比来施加一系列交替的负压脉冲和排气,并且重复预定数量的呼气周期。
Description
技术领域
本发明涉及治疗阻塞性通气障碍的领域。具体地说,本发明涉及一种刺激粘液改善其咳痰的设备。
背景技术
在健康的个体中,肺部被称为粘液的“膜”覆盖,其具有几毫米的厚度和非常流畅的正常稠度。这种粘液的功能是通过使肺细胞不与肺部吸入的空气直接接触来保护肺细胞。由纤毛确保对这种粘液的更新,这种纤毛是位于支气管表面的移动赘生物。这些纤毛(称为振动纤毛),向气道的近端部分叩击,清除陷在凝胶相粘液中的吸入颗粒;所述颗粒在纤毛层上滑动,就像在传送带上一样。在气管中以5mm/min的速度进行清除(粘膜纤毛组织、器官或生物体从给定的流体中消除物质的能力),确保每隔20分钟左右更新粘液层。这种粘膜纤毛清除由此将粘液清除到咽部,在咽部,这些粘液被吞咽或咳出。
现在有多种病变,导致阻塞性通气障碍或肺阻塞综合症,其特点在于粘液的积聚和所导致的呼吸道流速的限制,以及空气阻力的增加。
更一般地,这种阻塞性气道疾病是与支气管扩张(也称为支气管的扩张(DDB))相对应的慢性病的结果,最常见地,由于支气管、肺或胸膜疾病而引起。这种局限性或弥漫性支气管扩张的特点是中小支气管扩张,常伴有反映附加感染的大量的粘液脓性痰。
支气管扩张的可能原因有多种,包括囊性纤维化、COPD(例如肺气肿或慢性支气管炎)、尤其是严重的早期儿童感染(例如毛细支气管炎)、纤毛运动障碍(例如KARTAGENER综合征)或支气管狭窄(由于异物或肿瘤)、肺结核(最常见原因)后遗症、或者先天性或获得性Ig缺陷(A、G或M)。
囊性纤维化是一种影响许多器官腺上皮的遗传性疾病。它是高加索人群中常染色体隐性遗传的最常见的致死性遗传疾病,然而在非洲和亚洲人群中非常罕见。它与染色体7上的CFTR基因的突变相关,导致CFTR蛋白质(囊性纤维化跨膜电导调节剂)的改变,CFTR蛋白质是氯渗透性离子通道,其功能是调节氯通过细胞膜的转运。这种改变导致粘液粘度的增加以及粘液在呼吸道和消化道中的积聚。该疾病影响许多器官,但呼吸系统疾病占主导地位,并占大部分发病率。最常见的临床形式与呼吸系统疾病、消化系统疾病和身高体重生长障碍相关联。没有根治疗法,但护理的进步提高了患者的素质和预期寿命;在法国,出生时的预期寿命从1965年的7岁增加到2005年的47岁。
COPD或慢性阻塞性肺疾病的病因与囊性纤维化有很大的不同,因为其主要原因是吸烟。这种疾病的特征是呼吸道和肺的缓慢和渐进的阻塞,伴随着肺泡的永久扩张和肺泡壁的破坏。COPD(上文出现了术语COPD)主要是慢性支气管炎(例如毛细支气管炎)或肺气肿,这是因为患者患上纯肺气肿或纯慢性支气管炎是罕见的。在患有COPD的患者中,发现优先需要的是无氧代谢,这损害了有氧代谢。维持和恢复有氧代谢功能现在成为有利于COPD患者生活质量的主要康复问题。
支气管扩张的另一个原因是原发性纤毛运动障碍(PCD)(也称为KARTAGENER或SIEWERT综合征),与囊性纤维化一样,PCD也是影响呼吸系统的遗传性疾病。术语“运动障碍”描述了由于这种疾病影响身体的纤毛而观察到的纤毛运动的缺乏。现在,除了在出生时观察到的原发性纤毛运动障碍,还有后来诊断的继发性纤毛运动障碍(DCS)。PCD不是一种传染性疾病,但可能导致继发于该疾病的肺部感染。此外,建议谨慎接触PCD患者与敏感患者(其他PCD、MUCO、免疫抑制...)。现在,对于所有这些阻塞性呼吸系统疾病,患者表现出支气管粘液的积聚,由于其停滞性,导致可能引发严重肺部并发症的感染。另外,对这些患者进行定期的粘液清理是非常重要的。
长期以来,尝试使用粘液溶解剂或粘液调整剂。不幸的是,他们只显示了低廉的医疗服务,因此今天使用的治疗方法往往局限于管理支气管扩张剂和呼吸理疗。这种治疗实际上是一种“支气管式便器(toilette bronchique)”,其目的是避免这些患者最常见的重复感染。
然而,当支气管粘膜太黏稠或弹性时,这种支气管式便器可对患者造成创伤,并且效果有限。
此外,为了帮助使用支气管式便器的患者,在现有技术中已经开发了各种便于排出粘液的设备。
20世纪80年代,Forrest BIRD博士发明了一种使用(IntrapulmonaryPercussive Ventilation,肺内振荡通气)的设备。这种设备包括使用呼吸面罩和以强大的空气不平稳脉动的形式向患者输送空气,以便脱开支气管的粘液并促使患者排出。此类设备包括据报道,这种设备的使用是“创伤性的”,所以这种设备现在很少使用。
在专利FR 2,733,917中描述了另一种设备,用于通过肺内方式刺激患者的气管支气管以流化支气管粘液。该文献教导,吸入的空气必须振动,并且在呼气期间,必须通过叠加小振幅和短持续时间的低压来促进患者的咳嗽,以避免引起支气管壁的塌陷。事实上,该文献的图2显示,低压的幅度不超过10mbar,并且低压的频率约为5Hz,并且根据该图,可以观察到,在测试的成人中,每次呼气有约十次低压并且呼气的持续时间约为2秒,从中可以推断出上述频率。因此,该文献一方面教导了引起咳嗽,这在患者中产生不便,另一方面教导了脉冲具有大约10mbar的小振幅和大约5Hz的低频以避免支气管塌陷。这个文件被认为是最接近的现有技术。
此外,还有已知的文件具有在吸气过程中产生低压和引起咳嗽的目的的相同缺陷。
因此,专利申请US2009/126734教导了一种用于通过肺内装置、通过使用构成气体的冲击脉冲的阀门和两个传感器来输送正向压力的加压空气源来刺激患者的气管支气管的设备实现,加压空气源使用构成气体的冲击脉冲的阀门和两个传感器来输送正向压力,两个传感器中的一个测量患者接触面的压力,另一个测量输出管线的压力。因此,所述传感器提供吸入和呼出空气的压力的反馈,以更好地确定患者的脉冲的频率。图形界面使得能够显示操作参数并且与管理该设备并且存储一个或更多个治疗方案的控制器进行通信,该一个或更多个治疗方案使得能够在第一间隔期间生成第一频率并且然后生成第二频率。
美国专利申请2012285460教导了一种具有风扇、转向阀、振荡器、和软管连接器的机械式吸气呼气(Mechanical Inspiration Expiration,MIE)装置。
风扇连接到转向阀,该转向阀连接到振荡器,振荡器连接到软管连接器。在吸气过程中,转向阀将正压风扇的排气连接到振荡器,并连接到软管连接器。在呼气期间,转向阀连接风扇入口以使得在软管连接器和振荡器处产生负压。振荡器是具有360°转动盘的蝶形阀。在吸气期间,该转动盘调节气流。在呼气期间,振荡器处于非活动状态或处于节拍模式。当不活动时,转动盘被固定以允许最大的气流。在节拍模式下,转动盘连续转动,以使得气流在最大流量和最小流量之间快速交替。最后,该文献要求用户在呼气周期内按下呼气按钮(图10)。
申请US 20050051174教导了用于清除支气管肺分泌物的改进的吸气呼气脉冲辅助系统,其包括用于连接到患者气道的导管、压力源、以及控制机构,其中该压力源通过导管以与患者的吸气-呼气相对应的第一频率正负交替地提供压力变化,该控制机构允许正压和负压期间的压力变化以第二更高频率变化,以定期地在正压变化期间减小正压力,并且在负压变化期间减小负压力,以在至少一个吸气呼气期间提供用于从患者气道中消除支气管肺分泌物的冲击脉冲。因此,该文献教导了患者吸气和呼气期间的压力变化。
在国际专利申请WO2010/058308中,教导了在患者的吸气和呼气期间产生正压和负压循环。
所有这些装置在吸气过程中产生压力变化,并意图引起咳嗽。
因此,这些解决方案具有在患者呼气期间引起咳痰(即咳嗽)的缺点。这意味着如果低压的幅度不足够小并且不具有短的持续时间,支气管壁可能有塌陷的危险。
在这种情况下,提出一种不涉及咳痰的解决方案是令人感兴趣的,也就是说,在改善粘液的流动性的同时为患者提供被动呼气的可能性。事实上,呼吸肌肉在呼气期间不介入有助于避免塌陷。
发明内容
本发明的目的是通过提出一种用于刺激患有阻塞性通气障碍的患者的气管支气管空气并能够改变其气管支气管粘液的流变性的设备来克服现有技术的某些缺点,该设备包括:
(i)负压生成器;
(ii)能够将所述设备与所述患者的呼吸装置连接的生理接口,
(iii)将所述生理接口连接到所述负压生成器的连接管,以及
其特征在于,还包括:
(iv)控制电路,能够在被动呼气阶段期间控制所述负压生成器,用于在呼气周期的第一部分期间以确定的频率和确定的占空比并且然后在所述呼气周期的第二部分期间以第二频率和第二占空比来施加一系列交替的负压和排气脉冲,并且重复定义数量的呼气周期。
根据另一个实施例,所述负压生成器(7)包括具有大于20L/min的流速和至少200毫巴的真空下降能力的真空泵、电磁阀、气动基座、声阱以及压力传感器。
根据另一个实施例,所述控制电路包括气动基座、电磁阀以及压力传感器。
根据另一个实施例,呼气周期的第一部分包括大约10到15Hz的频率以及0.2到0.6的占空比,并且呼气周期的第二部分包括大约4到7Hz的频率以及大约0.4到0.8的占空比。
根据另一个实施例,呼气周期的第一部分包括12Hz的频率和0.3的占空比,并且呼气周期的第二部分包括6Hz的频率和0.6的占空比。
根据另一个实施例,所述控制电路被配置为根据评估的平均刺激持续时间的结果来调整由操作者或患者先前选择的呼气周期。
根据另一个实施例,所述控制电路被配置为从所述操作者或患者接收指令以根据他们的耐受性来调整第一低压的强度。
根据另一个实施例,所述生理接口配备有用于患者追踪的RFID标签。
根据另一个实施例,所述设备还包括用于确定向所述患者施加连续的低压的呼气持续时间的秒表。
根据另一个实施例,所述设备还包括计算器和传感器,使得能够基于在每个周期测量的低压值和持续时间来确定在所有周期期间施加给患者的低压的平均值和平均刺激持续时间。
根据另一个实施例,所述设备还包括通信模块,特别允许在平均刺激持续时间标记针对患者的至少20%的下降时发送警报并且允许与数据控制接口的通信,所述数据控制接口例如是触摸板。
根据另一个实施例,所述设备还包括微控制器卡,所述微控制器卡根据由所述压力传感器测量的低压来调整施加到负压生成器的功率以得到施加到所述患者的气管支气管粘液的低压的期望值。
在另一个实施例中,所述微控制器卡被配置为调整施加到所述负压生成器的功率以得到施加到所述患者的气管支气管粘液的、40毫巴和100毫巴之间的低压,优选45毫巴和80毫巴之间的低压,更优选施加到所述患者的呼吸道的50毫巴和100毫巴之间的低压。
在另一个实施例中,所述微控制器卡被配置为还根据测量的刺激持续时间来控制施加到所述负压生成器的功率。
根据另一个实施例,所述微控制器卡被配置为在呼气期间当所述刺激持续时间下降到低于5秒的临界阈值下时将施加到所述负压生成器的功率降低20%。
根据另一个实施例,所述微控制器卡使得能够在呼气期间当所述刺激持续时间超过9秒的阈值时将施加到所述负压生成器的功率增加10%。
根据另一个实施例,所述设备还包括控钮型安全遥控器。
附图说明
在阅读参照附图做出的以下描述后,本发明的其他实施例和优点将变得更加清楚,在附图中:
图1表示连接到患者的设备。
图2表示设备的操作图。
图3表示由设备生成的低压信号的示例。
图4表示基座的截面图。
图5表示具有面部基座的系统的整体视图。
具体实施方式
本发明涉及用于刺激患有阻塞性通气障碍的患者(5)的气管支气管空气并能够改变其气管支气管粘液的流变性的设备(1)。
出于本发明的目的,表述“阻塞性通气障碍”包括上面列出的病状,但也扩展到与鼻阻塞相关的病症,例如鼻窦炎,其与鼻粘膜炎症之后的鼻窦阻塞相对应,该鼻窦阻塞导致鼻涕的排出被改变。
现在,并且优选地,根据本发明的设备将以支气管粘液为目标,并因此旨在刺激肺内空气。
在一些实施例中,所述设备包括负压生成器(6),所述负压生成器包括真空泵(7),真空泵(7)具有大于20L/min的流速以及至少200mbar的真空下降能力。优选地,所述真空泵(7)是隔膜泵。优选地,所述真空泵(7)具有大于40L/min的流速和至少300mbar的真空下降能力。在一些实施例中,所述真空泵(7)在其抽吸出口经由花键尖端(71)连接至控制电路并且所述真空泵(7)在其鼓风机出口连接至声阱(8)。所述声阱(8)是衬垫式气缸系统,其具有衰减在系统中空气通过期间产生的声音的优点。
在一些实施例中,该设备包括能够将该设备与患者的呼吸装置(5)连接的生理接口(2)。该生理接口(2)优选包括咬嘴或呼吸面罩。优选地,所述生理接口配备有用于追踪患者的RFID标签。
在一些实施例中,该设备包括连接管(4),其通过气动基座(3)的出口(35)将生理接口(2)连接到所述气动基座(3),所述连接管(4)优选是柔性的。
利用本发明的设备执行的被动呼气能够提供呼气辅助,其将增加呼气时间。呼气是由机器保证的,因此对患者来说是被动的,这避免了生理性的支气管塌陷,其是气道清理的主要障碍。这种延长的呼气允许到达周围的气道,这些气道通常是清理行动的主要“目标”。
在某些实施例中,该设备包括控制电路,通过特定的布置,该控制电路能够在被动呼气阶段期间控制以确定的频率、定义的周期和至少一个确定的占空比来施加一系列交替的负压和排气。优选地,通过重复定义数量的呼气周期,在呼气周期的第一部分期间应用这些参数,然后在呼气周期的第二部分期间应用第二频率和第二占空比。所述控制电路优选地包括包含真空室(31)的气动基座(3),该真空室(31)优选至少40ml。所述气动基座(3)优选地包括压力传感器(32),该压力传感器(32)经由管连接到所述气动基座(3)的孔口(33)。此外,所述压力传感器(32)有利地采取测量相对于环境大气压的真空值的相对压力传感器的形式。在这种类型的传感器上,由于天气或海拔变化引起的压力波动对测量值有直接的影响。如果施加在相对压力传感器上的压力低于环境压力,则称为负相对压力,或者更一般地说,低压,并且该值前面带有“-”符号。
相对压力传感器具有公知的结构,并且通常只有一个压力连接。环境压力通过位于传感器膜片后部的狭缝或通气管施加,并且该相对测量得到补偿。本发明处于闭合回路中,并且处于低压,对于该设备来说,单个传感器是足够的。申请人已经能够证明优化治疗的功效并避免患者之间的差异是重要的,即在呼气周期内的特定时间间隔内保持低压。该特定的时间间隔在本文中被称为“占空比”,并且定义了向患者施加低压的时间段与周期的总持续时间之间的比率。换句话说,该占空比与患者肺部经受低压的时间相对应。对该时间的控制特别可以避免该时间太长,并且呈现出导致支气管塌陷的风险。此外,除了生成对支气管粘液具有剪切作用并由此导致其粘度下降的低压之外,对每个低压的占空比的这种调节还使得施加更长或更短的流动,这改善了分泌物运输。更具体地,施加到气管支气管粘液上的低压在40毫巴和100毫巴之间,优选地在45毫巴和80毫巴之间,并且优选地在50毫巴和100毫巴之间是重要的。所述控制电路还优选包括电磁阀(9),其优选具有小于6mm的开口直径和大于20ms的打开时间。所述电磁阀(9)通过螺距(34)连接到所述气动基座(3)。
所述控制电路具有能够经由微控制器卡(10)来改变设备的流化能力的优点,所述微控制器卡(10)能够控制电磁阀(9)的开关频率和电磁阀(9)的打开和关闭时间。优选地,呼气周期的第一部分包括大约10Hz至15Hz的频率和0.2至0.4的占空比,并且周期的第二部分包括大约4Hz至7Hz的频率和大约0.5到0.8的占空比。优选地,呼气周期的第一部分包括12Hz的频率和0.3的占空比,并且周期的第二部分包括6Hz的频率和约0.6的占空比。优选地,定义的呼气周期的数量由操作者或患者(5)初始选择,并由装置根据所评估的平均刺激持续时间的结果进行调整。
例如,在根据图3(C1和C2)的说明性和非限制性的方式中,对于30%的占空比,在1/12秒的70%期间,负压生成器(6)将真空室(31)排空,并且在1/12秒的30%期间,患者(5)将被连接到该真空室(31)。因此,对于患者,这样的12Hz频率的约83ms的时段被分解为约24ms的抽吸时段(低压)和约58ms的暂停时段。这导致短暂且强烈的低压,因此通过触变性导致更强的流化能力。
例如,在根据图3(C16和C17)的说明性和非限制性的方式中,对于60%的占空比,在1/6秒的40%期间,负压生成器(6)将真空室(31)排空,并且在1/6秒的60%期间,患者(5)将被连接到该真空室(31)。因此,对于患者,这样的6Hz频率的约166ms的时段被分解为约100ms的抽吸时段(低压)和约66ms的暂停时段。这导致更弱和更长的低压,并因此通过在更长的时间(即,周期的60%)上在空气和粘液之间传递动能导致更低的流化能力但更强的排出能力。
注意到,在图3中,时间在治疗的第一部分和第二部分之间被切断,但是特别地,所示出的表示前两个周期(C1C2)的时间标度大约是示出的后两个周期(C16、C17)的两倍快,因为这些后面的周期看起来大约是那些前面的周期两倍慢,而它们约四倍慢。另一方面,例如,如所示出的,在根据图3的说明性且非限制性的方式中,可以进行以下会话:首先,执行15个占空比为30%的12Hz的被动呼气周期,由此通过触变性获得强的流化能力,然后执行15个占空比为70%的6Hz的被动呼吸周期,由此通过传递动能获得排出。在吸气过程中,患者(5)从设备断开并正常吸气。
在一些实施例中,该设备还包括用于确定施加到患者(5)的每次低压的持续时间的秒表。所述秒表具有协助患者(5)呼气的优点。因此,为了使呼气周期有效,刺激在至少5秒的最小时段中发生是重要的,并且因此患者(5)的呼气至少被维持该时段是重要的。事实上,在呼气阶段期间对患者(5)的短时间刺激实现了低呼吸能力和过快地下降到低压。这会导致抽吸设备的功率过大,使得患者的肺容量(5)过快地排空。
在一些实施例中,该设备还包括计算器,该计算器基于在每个周期测量的低压值和持续时间来确定在所有的周期期间施加给患者(5)的平均真空值和平均刺激持续时间。因此,所述计算器在其存储器中存储电磁阀(9)的每个命令、来自传感器并且表示瞬时测量的真空的幅度或强度的信号的每个值以及呼气周期的整个持续时间(由装置存储的可调参数确定)内电磁阀(9)的控制周期的数量,以允许计算器通过使用功率值和周期数量的计算来确定在每个周期测量的平均低压值,然后存储并且然后确定在治疗会话期间由患者(5)执行的所有周期期间施加的平均低压值。与传感器相关联的计算器还在电磁阀(9)关闭以便不施加低压脉冲的时间间隔期间测量呼气期间患者(5)的肺中的压力的变化以及达到与呼气相对应的压力值所需的作为阈值存储在设备中的时间。与呼气周期的持续时间相对应的该时间由设备存储和使用。将表示呼气周期的持续时间的该值与由计算器存储的第一阈值(表示最小持续时间的值)进行比较,以便计算器在呼气周期的持续时间的表示值下降到设置的最小值以下时调整由设备生成的低压的强度。将表示呼气周期的最大持续时间并且由计算器存储的第二阈值由计算器用来与测量的持续时间相比较以在所测量的周期的持续时间超过第二保存值时生成增加低压的控制信号。
在一些实施例中,该设备还包括通信模块,其特别允许在平均刺激持续时间标记针对患者(5)的至少20%的下降时发送警报。因此,通信模块能够根据给定的不同通信协议与至少一个远程设备建立无线通信。通过这种方式,所述通信模块可以将数据传送给参考健康专业人员,特别是平均或瞬时低压值、平均或瞬时刺激持续时间或与治疗中的任何改变(特别是标记的一个或因此构成可以指示患者(5)情况恶化的指示器的另一个的任何减小)相一致的数据。在一个实施例中,使用测量信号处理算法来将后者与由编程系统提供的设定值以下20%建立的确定的阈值进行比较,并且当针对患者(5)的平均刺激时间至少小于20%时发送警报。事实上,这样的突然下降是患者(5)呼吸和肌肉能力下降的标志。
在一些实施例中,所述设备还包括微控制器卡(10),所述微控制器卡根据由压力传感器(32)测量的低压以及在由与微控制器卡(10)相关联的存储器中存储的一组期望参数定义的范围内的用户确定的参数,将能够调整施加到负压生成器(6)的功率以获得施加到患者(5)的气管支气管粘液的低压的期望值。优选地,微控制器卡(10)将调整施加到负压生成器(6)的功率以获得施加到患者(5)的气管支气管粘液的40毫巴和100毫巴之间、优选在45毫巴和100毫巴之间,更优选在45毫巴和80毫巴之间,优选在50毫巴和100毫巴之间的低压。这样,通过该设备对患者(5)施加的治疗将实现最佳效率并且限制患者间变化性的影响。类似地,微控制器卡(10)还可以根据所测量的起搏时间来控制施加到负压生成器(6)的功率。微控制器操作程序监视刺激持续时间并将其与临界阈值进行比较,以减小施加到负压生成器(6)的功率的百分比。因此,在刺激持续时间低于临界阈值5秒的情况下,微控制器卡(10)可以将表示施加到负压生成器(6)的功率设定点的信号降低20%,由此降低施加于肺容量的低压。这种减小使得有可能降低肺容量被清空的速度,并且由此增加患者(5)的耐受性。然而,在刺激时间超过9秒的高阈值的情况下,微控制器卡(10)可以将施加到负压生成器(6)的功率增加10%,由此增加施加到肺容量的低压。这种增加使得可以调节由低压的强度引起的流化性能。
在一些实施例中,设备包括控钮型安全遥控器,在治疗期间必须由患者(5)主动地连续驱动或定期重置,以使设备运行。否则,设备停止。
优选地,外部电源(11)为根据本发明的设备的各种部件(即负压发生器(6)、压力传感器(32)、秒表和微控制器卡(10))供电。在根据本发明的设备启动之后,微控制器卡(10)将调整负压发生器(6)的功率,以便获得选定的低压值(mbar)。
当结合附图阅读时,下面的详细描述将被更好地理解。出于说明的目的,该设备在优选实施例中示出。然而,应该理解,本申请不限于所示的精确布置,结构、特征、实施例、和方面。附图不是按比例绘制的,并且不旨在将权利要求的范围限制到所描绘的实施例。因此,应该理解的是,在所附权利要求中提到的特征后面附有参考标记时,包括这些标记仅仅是为了增强权利要求的可理解性,而绝非限制权利要求的范围。
尽管已经描述和图示了各种实施例,但是该详细描述不应被解释为限于此。本领域技术人员可以在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围内对实施例进行各种修改。
Claims (18)
1.一种用于刺激患有阻塞性通气障碍的患者(5)的气管支气管空气并且能够改变患者的气管支气管粘液的流变性的设备(1),包括:
(i)负压生成器(6);
(ii)能够将所述设备与所述患者的呼吸装置连接的生理接口(2),
(iii)将所述生理接口(2)连接到所述负压生成器(6)的连接管(4),以及
其特征在于,所述设备还包括:
(iv)控制电路,能够控制所述负压生成器,通过以确定的频率施加一系列交替的负压和排气脉冲来产生被动阶段,
(v)其中,所述控制电路定义第一参数和第二参数,所述第一参数被称为呼气周期并且与负压脉冲被施加给患者的时段相对应,所述第二参数被称为占空比并且与负压被施加给患者的持续时间和呼气周期的总持续时间之间的比率相对应,
(vi)其中,所述控制电路通过在所述呼气周期的第一部分期间利用确定的第一频率和确定的第一占空比以及在所述呼气周期的第二部分期间利用第二频率和第二占空比控制所述负压生成器来重复定义数量的呼气周期,其中,在所述呼气周期的第一部分期间的所述确定的第一频率高于在所述呼气周期的第二部分期间的确定的第二频率,并且在所述呼气周期的第一部分期间的所述第一占空比短于在所述呼气周期的第二部分期间的所述第二占空比,使得所述设备被配置成在所述呼气周期的第一部分期间引起流化并且被配置成在所述呼气周期的第二部分期间引起排出。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述被动阶段是一个呼气,在所述呼气期间施加一系列负压和排气脉冲。
3.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述负压生成器(6)包括真空泵(7)和声阱(8),所述真空泵(7)具有大于20L/min的流速和至少200毫巴的真空下降能力。
4.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制电路包括气动基座(3)、电磁阀(9)以及压力传感器(32)。
5.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,呼气周期的第一部分包括10Hz到15Hz的频率以及0.2到0.7的占空比,并且周期的第二部分包括4Hz到7Hz的频率以及0.5到0.8的占空比。
6.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,呼气周期的第一部分包括12Hz的频率和0.3的占空比,并且周期的第二部分包括6Hz的频率和0.6的占空比。
7.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制电路被配置为根据评估的平均刺激持续时间的结果来调整由操作者或患者先前选择的呼气周期。
8.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述控制电路被配置为从操作者或患者接收指令以根据操作者或患者的耐受性来调整第一低压的强度。
9.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述生理接口配备有用于追踪患者(5)的RFID标签。
10.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备还包括用于确定向所述患者(5)施加连续的低压的呼气持续时间的秒表。
11.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,所述设备还包括计算器,所述计算器允许基于在每个周期测量的低压值及其持续时间来确定在所有周期期间施加给患者(5)的平均低压值和平均刺激持续时间。
12.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,还包括通信模块,所述通信模块允许在平均刺激持续时间标记针对患者(5)的至少20%的下降时发送警报并且允许与数据控制接口的通信。
13.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,还包括微控制器卡(10),根据由所述压力传感器(32)测量的低压,所述微控制器卡(10)能够调整施加到负压生成器(6)的功率以得到施加到所述患者(5)的气管支气管粘液的低压的期望值。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述微控制器卡(10)被配置为调整施加到所述负压生成器(6)的功率以得到施加到所述患者(5)的气管支气管粘液的、到所述患者的呼吸道的、40毫巴和100毫巴之间的低压。
15.根据权利要求13或14所述的设备,其特征在于,所述微控制器卡(10)被配置为还根据测量的刺激持续时间来控制施加到所述负压生成器(6)的功率。
16.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,所述微控制器卡(10)被配置为在呼气期间当所述刺激持续时间下降到低于5秒的临界阈值时将施加到所述负压生成器(6)的功率降低20%。
17.根据权利要求15所述的设备,其特征在于,所述微控制器卡(10)使得能够在呼气期间当所述刺激持续时间超过9秒的阈值时将施加到所述负压生成器(6)的功率增加10%。
18.根据权利要求1所述的设备,其特征在于,还包括控钮型安全遥控器。
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