CN110841156B - 一种自动雾化治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动雾化治疗仪，包括电控部分、雾化气路、调压气路、汇合接头以及治疗罩；雾化气路包括通过第一管道依次连通的第一过滤器、雾化气泵、第一压力缓冲器以及雾化器；调压气路包括通过第二管道依次连通的第二过滤器、送药气泵以及第二压力缓冲器；电控部分包括相互电连接的控制电路、开关面板、检测元件以及触压开关；开关面板上设置有系统开关、输出气压旋钮、雾化气压旋钮、输出气压显示以及雾化气压显示；检测元件包括第一压力传感器和第二压力传感器；第一压力传感器设置于第一管道上，第二压力传感器设置于第三管道上。该治疗仪既能进行超声雾化、也能进行压力雾化，气压稳定，雾化送药量可控性好。

Description

一种自动雾化治疗仪

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种自动雾化治疗仪。

背景技术

雾化治疗是一种常见而且有效的手段，常用于呼吸道、口腔及耳道疾病治疗。市面上常见的雾化治疗仪有两种款式：一种是用于家庭治疗使用，一种是用于医疗单位使用。而无论哪一种款式，在市场上均具有较高的普及率。

但是，现有的无论哪一种款式的雾化治疗仪，均是采用两种方式对药物进行雾化，一种是超声雾化，一种使用气压雾化。任何一种方式，均是通过一条单一气路将雾化后的药物直接送入一个面罩中以供用户呼吸治疗。单一气路在超声雾化时仅承载着输送药物气体的功能；而在压力雾化下，单一气路则承担药物雾化起雾和输送药雾气体的功能。需要说明的是：用于超声雾化的单一气路不具有严格定量保持压力的功能。

基于上述原理，目前市面上也没有一款产品既能够实现超声雾化、又能够实现压力雾化的雾化治疗仪或同类产品。而且，在压力雾化下，单一气路无法在药物雾化和输送药雾之间维持平衡，具体缺陷和原因如下：

1、雾化送药量可控性差，无法实现单独调节送药气压与送药量：因为在气压雾化下，提高单一气路的气体压力，就会导致雾化送药量同步提高；相应地，想要调节送药量，那么势必会需要调节气体压力，压力提高就会导致用户严重不适；

2、无法实现封闭式加压给药，或者实现加压给药时的压力可控性差，存在较为显著的压力过冲现象：因为单一气路在工作时，需要持续提供压力以雾化药物，势必需要气路流通，因此气路无法封闭；而短暂的封闭气路，就会导致气压波动明显，导致压力可控性差；

3、快速泄压能力差，出现刺激性呛咳等情况时，容易导致设备损坏或者用户受到损伤：因为当用户在呼吸过程中出现突发呛咳等剧烈生理反应时，这种情况下会导致面罩内的压力急剧增大且气体高速反向流动，高速反向流动的气流无法快速卸掉进而易导致设备损坏或者导致用户受伤。

发明内容

本发明提供一种自动雾化治疗仪，既能进行超声雾化、也能进行压力雾化，气压稳定，雾化送药量可控性好，以解决背景技术中的问题。

本发明的技术方案如下：一种自动雾化治疗仪，包括电控部分、雾化气路、调压气路、汇合接头以及治疗罩；所述雾化气路包括通过第一管道依次连通的第一过滤器、雾化气泵、第一压力缓冲器以及雾化器；所述调压气路包括通过第二管道依次连通的第二过滤器、送药气泵以及第二压力缓冲器；所述汇合接头为一个三通接头，该汇合接头包括相互连通的第一进气端、第二进气端以及第三出气端；所述第一进气端通过第一管道连通雾化器的药雾输出端；所述第二进气端通过第二管道连通第二压力缓冲器的气体输出端，所述第三出气端通过第三管道连通治疗罩，且第三管道上设有泄压阀，通过该泄压阀实现快速卸载第三管道内的气体压力；

所述电控部分包括相互电连接的控制电路、开关面板、检测元件以及触压开关；所述开关面板上设置有系统开关、输出气压旋钮、雾化气压旋钮、输出气压显示以及雾化气压显示；所述检测元件包括第一压力传感器和第二压力传感器；所述第一压力传感器设置于第一压力缓冲器和雾化器之间的第一管道上，该第一压力传感器实现实时监测输入雾化器中气体压力值；所述第二压力传感器设置于第三管道上，实现实时监测第三管道内的气体压力值；所述触压开关设置于治疗罩上。

进一步：所述连接送药气泵与第二压力缓冲器的第一管道上设置有调压阀，该调压阀维持送药气泵处于合理的工作状态。

进一步：所述输出气压显示和所述雾化气压显示均为数字式显示屏幕。

本方案的有益效果：

1、相比现有技术中雾化治疗仪要么只能进行超声雾化、要么只能进行压力雾化的使用方式，本方案中的雾化治疗仪不但能够实现超声雾化，而且还能够进行加压雾化，同时满足两种不同的使用需求，可适合于家庭使用，也同时适合于医疗单位使用；

2、通过采用雾化气路来对药物进行雾化，而采用调压气路以对雾化后的药雾进行供气压力调节，进而达到药雾的流量可控，将送药量调节与气压调节分开，进而实现精准控制送药量，维持送药量与药雾气体压力之间的平衡；

3、通过调压气路实现加压式给药，并通过泄压阀实现维持药雾气体的压力平衡，进而达到压力可控同时易于调节的目的；

4、通过泄压阀直接对输送至治疗罩内的药物气体压力进行快速卸载，进而实现当用户在呼吸过程中出现突发呛咳等剧烈生理反应时，泄压阀可快速的实现对第三管道内的高速反向气流进行快速泄压，以对雾化气路、调压气路以及用户进行保护。

附图说明

图1为本发明中雾化治疗仪的整体结构示意图；

图2为图1汇合接头的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，本发明公开的一种自动雾化治疗仪，包括电控部分、雾化气路、调压气路以及治疗罩6。雾化气路包括通过第一管道24依次连通的第一过滤器21、雾化气泵22、第一压力缓冲器23以及雾化器26；调压气路包括通过第二管道15依次连通的第二过滤器11、送药气泵12以及第二压力缓冲器 14；雾化器26的药雾输出端和第二压力缓冲器14的气体输出端分别通过第一管道24和第二管道15分别连通至一个汇合接头8。

如图2所示，汇合接头8为一个三通结构，包括第一进气端8b、第二进气端8a以及第三出气端8c。第一管道24连通第一进气端8b，第二管道15连通第二进气端8a。第一进气端8b的端口沿气流流通路径逐渐缩小并连通第三出气端8c，第二进气端8a也同时连通第三出气端8c，而汇合接头8靠近第三出气端8c的一侧上连接有泄压阀9，该泄压阀9连通第三出气端8c。同时，汇合接头8的第三出气端8c通过第三管道7连通治疗罩6。

如图1所示，位于第一压力缓冲器23和雾化器26之间的第一管道24上设置有第一压力传感器25，由第一压力传感器25对流入雾化器26内的气体压力进行监测。第三管道7上设置有第二压力传感器10 ，由第二压力传感器10 对该第三管道7内的气体压力进行监测。上述结构实现：第一压力传感器25监测第一压力缓冲器23输送至雾化器26中的气体压力，而第二压力传感器10 监测汇合接头8输入至治疗罩6中的气体压力。

本案中的电控部分包括控制电路36以及开关面板，开关面板上面设置有系统开关31、输出气压旋钮32、雾化气压旋钮33、输出气压显示34以及雾化气压显示35。需要说明的是：系统开关31用于控制本案中的雾化治疗仪总的开启和停止，属于系统总开关；输出气压旋钮32对调压气路的气体压力进行调节，也即对应第二压力传感器10 的监测值；雾化气压旋钮33用于调节雾化气路的气体压力，也即对应第一压力传感器25的监测值；输出气压显示34和雾化气压显示35均为压力表，该压力表可以是机械式压力表、也可以是数字式的压力表，输出气压显示34对应显示第二压力传感器10 的监测值，而雾化气压显示 35则对应显示第一压力传感器25的监测值。

图1中箭头所示为雾化气路和调压气路中的气体流向，下面以两种具体的使用方式A和B以对本案中的雾化治疗仪的工作原理进行说明：

A：超声雾化模式

在该模式下，雾化器26选取超声雾化的功能。雾化气泵22抽取经过第一过滤器21过滤后的外部空气，然后再将外部空气经由第一压力缓冲器23缓冲稳定后输送至雾化器26中。在该模式下，雾化气路的作用仅仅是作为载气的用途，也即雾化器26将特定药物通过超声波雾化成为药雾以后，雾化气路再将药雾经由汇合接头8输送至治疗罩6中供用户呼吸治疗。

此时雾化气路中的气体流量直接决定输送至治疗罩6中的药雾量，所以通过调节雾化气路中的气体流量大小，也即控制单位时间内通过雾化器26的气体流量，实现对雾化器26输出药雾量的控制，进而控制药物浓度，也即控制药物的送药量，达到送药量可控。气体流量大小的调节则是通过雾化气泵22的工作功率来实现，可药物气泵的工作功率则是通过控制电路36来实现控制可调。

需要说明的是：本案中所称的“药雾”，是指“特定药物”被雾化以后所形成的“药雾液体气溶胶”，后续说明也类同。

B：气压雾化模式

在该模式下，雾化器26选取压力雾化的功能。雾化气泵22依然抽取经过第一过滤器21过滤后的外部空气，然后再将外部空气经由第一压力缓冲器23缓冲稳定后输送至雾化器26中。但是在该模式下，雾化气泵22提供给雾化器26 的气体压力值升高，因为此时的特定药物需要通过较高的气压才能实现雾化。具体是因为用户在做不同的治疗时，所需要选取的使用方式是不同的，因为两种雾化方式所治疗的效果不同、同时使用环境也有区别，如在医疗单位更倾向于压力雾化，因为压力雾化下同一设备可同时供多个用户使用。具体到本案中，本案中的雾化治疗仪则提供了两种功能以及两种使用场景：一种是超声雾化使用场景，另一种就是气压雾化使用场景。

在气压雾化模式下，雾化气路不仅需要承担载药雾的功能，而且还需要承担对特定药物进行压力雾化的功能。因此，如果仅采用单一的雾化气路，就会导致两个问题：一是如果采取增加雾化气路的气体压力，雾化气泵22在提高功率的同时，导致雾化气路中的气体流量同步增大，特定药物的雾化量同步增加，进而不必要的提高了输出至汇合接头8内的药雾浓度；如果提高雾化气泵22的工作功率，则特定药物就无法被完全雾化。

因此在该气压雾化模式下，调压气路则一并参与气压调节工作。具体为：雾化气路承担对雾化器26中的特定药物进行雾化的作用，而调压气路则通过送药气泵12实现治疗面罩内的压力的调节。用户通过输出气压旋钮32预先设定一个压力值P。当通过汇合接头8流向治疗罩6的气体压力低于该设定压力值P时，此时送药气泵12工作，外部空气通过第二过滤器11进入送药气泵12，并由送药气泵12进行增压、第二压力缓冲器14进行压力缓冲稳定后，经过汇合接头8 输入治疗罩6内，并对雾化气路输入至治疗罩6内的药雾气体进行增压，直至第二压力传感器10 检测到输入治疗罩6内的压力值、等于用户预先通过输出气压旋钮32设定的压力值P时，调压气路继续维持该压力值P恒定不变；相反地，若第二压力传感器10检测到治疗罩6的气体压力高于该设定压力值P时，则控制电路36控制送药气泵12工作功率降低或者停止工作。

综上所述，在上述气压雾化模式下，调压气路实现对输入至治疗罩6内的药雾气体的压力进行调节的作用。

因此，前述A和B两种工作模式下，实现超声雾化和压力雾化两种工作状态，也即本案中的自动雾化治疗仪不但可实现超声雾化的功能、还可以实现压力雾化的功能。需要说明的是：本案中的雾化器26在两种工作模式下，可通过选用气压雾化方式的雾化杯、或者选用超声雾化方式的雾化杯来实现，两种雾化杯在医疗设备中均常见和常用，也并非本案的改进之处。上述两种工作模式下，连通汇合接头8第三出气端8c的泄压阀9，均是起到降低稳定第三出气端8c内的药雾气体的压力的作用，也即实现降低治疗罩6内的气体压力的作用。该泄压阀9在调压气路工作时维持输入治疗内的药雾气体压力不高于用户预先设定值P。因此，本案中的调压气路也可以理解为增压气路，而调压气路与泄压阀9 共同配合实现第三管道7内的药雾气体压力升高或者降低达到P值后再维持恒定。同时，用户在呼吸过程中出现突发呛咳等剧烈生理反应时，这种情况下会导致治疗罩6内的压力急剧增大且气体高速反向流动，而泄压阀9则在此时快速的实现对第三管道7内的高速反向气流进行快速泄压，以对雾化气路、调压气路以及用户进行保护。

需要说明的是，本案中的第一压力传感器25和第二压力传感器10 也均是电接入控制电路36中的，也属于电控部分的两个独立检测元件。

本案中的治疗罩6为现有技术中常用的呼吸治疗面罩，治疗罩6包括有面罩本体和呼吸腔，汇合接头8的第三出气端8c则是连通的呼吸腔，用户将面罩本体固定在面部，然后通过呼吸腔呼吸雾化后的药雾。需要说明的是，治疗罩6 上安装有一个触压开关37，该触压开关37也属于电控部分其中的一个控制元件。电控开关属于工作时使用的开关。系统开关31打开以后，本案中的雾化治疗仪处于待机状态。用户根据前述A和B两种工作模式的需求，预先通过雾化气压旋钮33设定雾化气路的工作压力、通过输出气压旋钮32设定调节气路的工作压力，并向雾化器26内填装好药物雾化气溶胶也即雾化药物。

当用户按下触压开关37，也即触压开关37打开，雾化治疗仪才开始向治疗罩6内输入药雾气体；当用户松开触压开关37，雾化治疗仪停止向治疗罩6继续供给药雾气体并维持待机状态，此时调压气路则继续维持汇合接头8的第三出气端8c的药物压力稳定。需要说明的是：用户每次通过治疗罩6进行呼吸的时间实质上很短，一般仅两秒左右，属于间歇式的呼吸，这也是目前雾化治疗的通用方式，因此前述雾化气路在使用时一般一直对药物进行雾化，而调压气路则是在很短的时间内就需要完成升压的过程。为此，本案中，在连接送药气泵12与第二压力缓冲器14的第一管道24上设置一个调压阀13，利用该调压阀 13维持送药气泵12处于合理的工作状态，防止送药气泵12因频繁启动而损坏，同时送药气泵12输出的部分空气经过调压阀13排出以减小送药气泵12的压力波动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种自动雾化治疗仪，其特征在于：包括电控部分、雾化气路、调压气路、汇合接头（8）以及治疗罩（6）；所述雾化气路包括通过第一管道（24）依次连通的第一过滤器（21）、雾化气泵（22）、第一压力缓冲器（23）以及雾化器（26）；所述调压气路包括通过第二管道（15）依次连通的第二过滤器（11）、送药气泵（12）以及第二压力缓冲器（14）；所述汇合接头（8）为一个三通接头，该汇合接头（8）包括相互连通的第一进气端（8b）、第二进气端（8a）以及第三出气端（8c）；所述第一进气端（8b）通过第一管道（24）连通雾化器（26）的药雾输出端；所述第二进气端（8a）通过第二管道（15）连通第二压力缓冲器（14）的气体输出端，所述第三出气端（8c）通过第三管道（7）连通治疗罩（6），且第三管道（7）上设有泄压阀（9），通过该泄压阀（9）可实现快速卸载第三管道（7）内的气体压力；

所述电控部分包括相互电连接的控制电路（36）、开关面板、检测元件以及触压开关（37）；所述开关面板上设置有系统开关（31）、输出气压旋钮（32）、雾化气压旋钮（33）、输出气压显示（34）以及雾化气压显示（35）；所述检测元件包括第一压力传感器（25）和第二压力传感器（10）；所述第一压力传感器（25）设置于第一压力缓冲器（23）和雾化器（26）之间的第一管道（24）上，该第一压力传感器（25）实现实时监测输入雾化器（26）中气体压力值；所述第二压力传感器（10）设置于第三管道（7）上，实现实时监测第三管道（7）内的气体压力值；所述触压开关（37）设置于治疗罩（6）上；连接送药气泵（12）与第二压力缓冲器（14）的第一管道（24）上设置有调压阀（13），该调压阀（13）维持送药气泵（12）处于合理的工作状态；用户通过输出气压旋钮（32）预先设定一个压力值P，当通过汇合接头（8）流向治疗罩（6）的气体压力低于设定压力值P时，此时送药气泵（12）工作，外部空气通过第二过滤器（11）进入送药气泵（12），并由送药气泵（12）进行增压，第二压力缓冲器（14）进行压力缓冲稳定后，经过汇合接头（8）输入治疗罩（6）内，并对雾化气路输入至治疗罩（6）内的药雾气体进行增压，直至第二压力传感器（10）检测到输入治疗罩（6）内的压力值等于用户预先通过输出气压旋钮（32）设定的压力值P时，调压气路继续维持该压力值P恒定不变；相反地，若第二压力传感器（10）检测到治疗罩（6）的气体压力高于设定压力值P时，则控制电路（36）控制送药气泵（12）工作功率降低或者停止工作。

2.根据权利要求1所述的一种自动雾化治疗仪，其特征在于：所述输出气压显示（34）和所述雾化气压显示（35）均为数字式显示屏幕。

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