CN111621798A - 一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法 - Google Patents

一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法，所述的一氧化氮发生装置包括依次连接的一氧化氮发生模块和气体混合模块；所述的一氧化氮发生模块包括循环连接的电解池和气液分离装置；所述的气体混合模块包括与所述的气液分离装置连接的气体混合装置，所述的气体混合装置外接空气源，由气液分离装置排出的NO进入气体混合装置后与空气源通入的空气混合得到治疗气体。本发明通过电解池电解产生NO，可以根据使用需求实现NO气体的即时发生，与现有技术采用的NO钢瓶相比，设备占地面积更小，操作更灵活，集成度更高，携带更便捷，使用更安全。

Description

一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法。
背景技术
一氧化氮是一种内源性的，具有重要生理功能的小分子物质。主要功能包括：增加血管舒张，防止血小板粘附，促进伤口愈合和血管生成，可以通过巨噬细胞和鼻腔上皮细胞释放作为一种有效的抗菌剂。直接吸入一氧化氮疗法是经过美国食品药品监督管理局批准的作为治疗新生儿持续肺动脉高压的治疗手段，而且已经被证实能够改善机体氧化能力，减少高风险的危重病体外心肺支持治疗。一氧化氮吸入疗法不仅可以扩张肺部血管，降低肺部血管阻力，而且还对包括肺炎，中风，急性呼吸窘迫综合征等其他疾病的治疗也有帮助。最近的研究报道一氧化氮作为一种吸入的抗菌剂在治疗囊肿性纤维化，肺结核以及作为一种抗炎剂调节免疫反应，提高疟疾病人的存活率。一氧化氮吸入疗法同时也被证明可以提供神经保护以及减少脑损伤。气相一氧化氮的另一个潜在的重用临床应用领域在心肺转流手术的体外回路中使用的氧合器中的扫描气体以及心脏切开术空气，会引起某些病人发生严重的系统性炎症，炎症和多种器官衰竭有关，其严重程度和手术时间的长度有关。一氧化氮的抗炎特性也会有利于减少这些疾病的并发症产生。
CN110101946A公开了一种便携式一氧化氮治疗仪，包括壳体，壳体内固定有NO控制组件、检测组件、电源组件和控制模块，控制模块与电源组件电性连接，壳体上设置有把手，NO控制组件包括质量流量控制器，检测组件包括气泵、检测传感器和三通电磁阀，三通电磁阀出口管路分为检测气路与设定气路，检测气路连通气泵与检测传感器，设定气路与大气连通，检测传感器、质量流量控制器及三通电磁阀均与控制模块电性连接，电源组件包括可充电电池组。
CN208193356U公开了一种一氧化氮治疗仪，包含：呼吸机、气体监测装置、气体混合装置以及采样装置，呼吸机和气体监测装置均与气体混合装置连接，采样装置通过L型接头与设置在气体混合装置输出端上的采样端口连接，其中呼吸机产生的供人体呼吸的混合气与气体监测装置产生的NO气体在混合装置中形成治疗气，采样装置将采集的治疗气送入气体监测装置。
CN110872714A公开了一种便携式一氧化氮制造机，所述的一氧化氮制造机包括空气泵、一氧化氮发生器、还原模块，所述的一氧化氮发生器还连接一氧化氮浓度调节器及数值显示器；所述的一氧化氮发生器为密闭容器，设有电解液和电极，所述电极包括电极负极、电极正极，电极正极、电极负极连接电源；该密闭容器设有进气管和出气管，进气管的一端连接空气泵，另一端伸入电解液中，并靠近电极负极；出气管一端连接还原模块，另一端位于电解液的上方。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种便携式的一氧化氮发生装置及其使用方法，本发明通过电解池电解产生NO，可以根据使用需求实现NO气体的即时发生，与现有技术采用的NO钢瓶相比，设备占地面积更小，操作更灵活，集成度更高，携带更便捷，使用更安全。本发明通过设置气液分离装置将NO气体从电解液中分离出来，实现了NO气体的高效分离，产生的NO纯度更高，副产物NO2的含量低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种便携式的一氧化氮发生装置，所述的一氧化氮发生装包括依次连接的一氧化氮发生模块和气体混合模块。
所述的一氧化氮发生模块包括循环连接的电解池和气液分离装置。
所述的气体混合模块包括与所述的气液分离装置连接的气体混合装置，所述的气体混合装置外接空气源，由气液分离装置排出的NO进入气体混合装置后与空气源通入的空气混合得到治疗气体。
本发明通过电解池电解产生NO，可以根据使用需求实现NO气体的即时发生，与现有技术采用的NO钢瓶相比，设备占地面积更小，操作更灵活，集成度更高，携带更便捷，使用更安全。本发明通过设置气液分离装置将NO气体从电解液中分离出来，实现了NO气体的高效分离，产生的NO纯度更高，副产物NO2的含量低。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的气液分离装置包括壳体以及沿壳体轴向设置于其内部的膜组件，所述的壳体内壁与膜组件外壁之间形成环形柱状结构的气体容置腔，电解池产生的NO气体随电解液一同进入膜组件，在流经膜组件的过程中电解液中的NO气体穿过膜孔进入气体容置腔，滤除了NO气体的电解液回流至电解池中。
优选地，所述的膜组件的出液口与电解池的回液口之间的连接管路上设置有液泵，滤除了NO气体的电解液经液泵回流至电解池中。
优选地，所述的壳体外壁上开设有与气体容置腔相通的进气口和出气口，所述的进气口外接载气源，所述的载气源向气体容置腔内输送载气用于驱动NO气体排出气体容置腔，所述的出气口分为两路，其中一路连接气体混合装置的NO气体入口。
在本发明中，电解池产生的NO浓度较高，无法全部利用被患者吸入，只能采出其中部分NO被本装置利用；因此本发明在出气口设置了两条管路，引出了部分NO/载气的混合气，另一部分可选地排入到大气或回收再利用。
优选地，所述的载气源为第一气泵，所述的第一气泵向气体容置腔内输送空气作为驱动NO气体排出的载气。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的一氧化氮发生装置还包括气体浓度控制模块，所述的气体浓度控制模块用于检测混合气体中的NO浓度并反馈控制NO气体的采出流量。
优选地，所述的气体浓度控制模块包括气体浓度传感装置以及与所述的气体浓度传感装置反馈连接的流量控制装置，所述的流量控制装置设置于气液分离装置与气体混合装置之间的连接管路上，所述的气体浓度传感装置接入气体混合装置的取样口，所述的气体浓度传感装置用于检测取样气体中NO的浓度。
优选地，所述的气体浓度传感装置与气体混合装置取样口之间的连接管路上设置有取样泵。
优选地，所述的气液分离装置与流量控制装置之间的连接管路上设置有第二气泵。
优选地，所述的气体混合装置的治疗气体出口连接患者吸入装置。
优选地，所述的患者吸入装置为口鼻罩。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的电解池为内部盛装有电解液的密闭容器，所述的电解液中插入两片间隔设置的电极，两片电极分别为外接电源正极的阳极电极和外接电源负极的阴极电极。
优选地，所述的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂。
优选地，所述的缓冲液的浓度为0.01～3mol/L，例如可以是0.01mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L、0.6mol/L、0.8mol/L、1.0mol/L、1.2mol/L、1.4mol/L、1.6mol/L、1.8mol/L、2.0mol/L、2.2mol/L、2.4mol/L、2.6mol/L、2.8mol/L或3.0mol/L，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的缓冲液包括4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液、3-吗啉丙磺酸缓冲液、磷酸盐缓冲液或有机缓冲液。
优选地，所述的亚硝酸盐的浓度为0.01～5mol/L，例如可以是0.01mol/L、1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L、3mol/L、3.5mol/L、4mol/L、4.5mol/L或5mol/L，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的铜基催化剂的浓度为1～7mmol/L，例如可以是1mmol/L、1.5mmol/L、2mmol/L、2.5mmol/L、3mmol/L、3.5mmol/L、4mmol/L、4.5mmol/L、5mmol/L、5.5mmol/L、6mmol/L、6.5mmol/L或7mmol/L，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的铜基催化剂选自三(2-吡啶基甲基)胺合铜(Ⅱ)、1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、三(2-氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)、三(2-二甲氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)或二(2-氨甲基吡啶)-丙酸合铜(Ⅱ)中的一种或至少两种的组合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的电极包括至少一片电极片。
优选地，所述的电极包括至少两片紧密层叠设置的电极片，例如可以是2片、3片、4片、5片、6片、7片、8片、9片或10片，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，组成阳极电极的电极片数量与组成阴极电极的电极片数量相同或不同。
优选地，所述的电极片为网状结构。
优选地，所述的电极片采用的材料选自金、铂、碳或不锈钢。
优选地，组成阳极电极的电极片材料与组成阴极电极的电极片材料相同或不同。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的一氧化氮发生装置还包括外壳，所述的气液分离装置、气体混合模块和气体浓度控制模块集成布置于外壳内部，所述的电解池可拆卸设置于外壳外部。
优选地，所述的外壳上设置有用于固定电解池的凹槽，所述的电解池通过外置的液体软管连接位于外壳内部的气液分离装置。
优选地，所述的外壳上嵌入人机交互界面。
优选地，所述的人机交互截面包括匹配适用的显示屏和控制面板，所述的显示屏与气体浓度传感装置电性连接，用于实现实时数据传输与交互；所述的控制面板与流量控制装置电性连接，用于对流量控制装置进行手动操作。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括：
电解池产生的NO气体随电解液进入气液分离装置，分离得到的NO气体进入气体混合装置与空气源通入的空气混合。
作为本发明一种优选的技术方案，所述的使用方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)电解池产生的NO气体随电解液进入气液分离装置，经膜组件分离得到的NO气体在载气的驱动下引出气液分离装置，NO和载气的混合气分为第一混合气和第二混合气，第一混合气经流量控制装置进入气体混合装置，第二混合气排空或回收利用；
(Ⅱ)空气源向气体混合装置内通入空气，空气与步骤(Ⅰ)中的第一混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵取样后送入气体浓度传感装置，气体浓度传感装置检测取样气体中的NO浓度并与预设的NO浓度范围进行对比，当取样气体中的NO浓度实测值超出预设浓度范围时反馈控制流量控制装置，直至检测到的取样气体中的NO浓度实测值落入预设范围时，排出治疗气体供患者吸入。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅰ)中，对电解池中的阳极电极和阴极电极施加200～300mA的电流，例如可以是200mA、210mA、220mA、230mA、240mA、250mA、260mA、270mA、280mA、290mA或300mA，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，通入气液分离装置中的载气流量为0.5～1.5L/min，例如可以是0.5L/min、0.6L/min、0.7L/min、0.8L/min、0.9L/min、1.0L/min、1.1L/min、1.2L/min、1.3L/min、1.4L/min或1.5L/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的载气为空气。
优选地，气液分离装置排出的混合气总流量为0.5～1.5L/min，例如可以是0.5L/min、0.6L/min、0.7L/min、0.8L/min、0.9L/min、1.0L/min、1.1L/min、1.2L/min、1.3L/min、1.4L/min或1.5L/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述的第一混合气的采出流量占混合气总流量的0.1～80％，例如可以是0.1％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％或80％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，步骤(Ⅱ)中，空气源向气体混合装置内通入的空气流量为1～10L/min，例如可以是1L/min、2L/min、3L/min、4L/min、5L/min、6L/min、7L/min、8L/min、9L/min或10L/min，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明限定的空气流量为间断式调节或无级连续调节，若采用间断式调节，可选地，每1L/min为一档，共10档。
优选地，所述的预设的NO浓度范围为5～40ppm，例如可以是5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm或40ppm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
需要说明的是，本发明限定的NO浓度为间断式调节，具体而言，调整控制面板上的NO浓度旋钮量程为5～40ppm，每5ppm设置一个调节档位，操作人员确定某一调节档位后，在多次取样检测，逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的浓度。
优选地，气体浓度传感装置对流量控制装置进行逻辑控制的过程具体包括如下步骤：
当气体浓度传感装置检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于预设NO浓度范围上限时，对流量控制装置发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量。
当气体浓度传感装置检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于预设NO浓度范围下限时，对流量控制装置发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
需要说明的是，本发明提供的一氧化氮发生装置在实际操作过程中，只需要操作人员调节NO浓度旋钮至某一定值档位即可，通过内部程序实现对治疗气体中NO浓度的控制，使其达到所设定值档位的NO浓度，至于内部如何实现对NO浓度的调控本发明不作具体限定和特殊要求，可选地，通过调节NO/载气的混合气与空气之间的混合比例(主要通过气体浓度传感装置和流量控制装置配合实现)，在混合阶段达到调节产出的治疗气体中NO浓度的目的；或是通过调整电流大小从NO发生源上提高或降低NO的生成速率进而达到调节产出的治疗气体中NO浓度的目的；亦或是同时采用以上两种方式，只要最终能达到输出的NO浓度为所设定值档位的NO浓度即可。
所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明通过电解池电解产生NO，可以根据使用需求实现NO气体的即时发生，与现有技术采用的NO钢瓶相比，设备占地面积更小，操作更灵活，集成度更高，携带更便捷，使用更安全。
(2)本发明通过设置气液分离装置将NO气体从电解液中分离出来，实现了NO气体的高效分离，产生的NO纯度更高，副产物NO2的含量低。
(3)NO气体浓度由传感装置反馈控制，不受系统内温度、压力等环境因素变化的影响，反应迅速，控制方便，安全可靠。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的一氧化氮发生装置的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的一氧化氮发生装置的外观设计图；
其中，1-电解池；2-阳极电极；3-阴极电极；4-气液分离装置；5-液泵；6-第一气泵；7-第二气泵；8-流量控制装置；9-空气源；10-气体混合装置；11-取样泵；12-气体浓度传感装置；13-口鼻罩；14-人机交互界面。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种便携式的一氧化氮发生装置，所述的一氧化氮发生装置如图1所示，包括依次连接的一氧化氮发生模块和气体混合模块。
一氧化氮发生模块包括循环连接的电解池1和气液分离装置4。电解池1为内部盛装有电解液的密闭容器，所述的电解液中插入两片间隔设置的电极，两片电极分别为外接电源正极的阳极电极2和外接电源负极的阴极电极3。气液分离装置4包括壳体以及沿壳体轴向设置于其内部的膜组件，壳体内壁与膜组件外壁之间形成环形柱状结构的气体容置腔，电解池1产生的NO气体随电解液一同进入膜组件，在流经膜组件的过程中电解液中的NO气体穿过膜孔进入气体容置腔，滤除了NO气体的电解液回流至电解池1中。膜组件的出液口与电解池1的回液口之间的连接管路上设置有液泵5，滤除了NO气体的电解液经液泵5回流至电解池1中。壳体外壁上开设有与气体容置腔相通的进气口和出气口，进气口外接载气源，载气源向气体容置腔内输送载气用于驱动NO气体排出气体容置腔，出气口分为两路，其中一路连接气体混合装置10的NO气体入口。具体地，载气源为第一气泵6，第一气泵6向气体容置腔内输送空气作为驱动NO气体排出的载气。
气体混合模块包括与气液分离装置4连接的气体混合装置10，气体混合装置10外接空气源9，由气液分离装置4排出的NO进入气体混合装置10后与空气源9通入的空气混合得到治疗气体。
一氧化氮发生装置还包括气体浓度控制模块，气体浓度控制模块用于检测混合气体中的NO浓度并反馈控制NO气体的采出流量。气体浓度控制模块包括气体浓度传感装置12以及与气体浓度传感装置12反馈连接的流量控制装置8，流量控制装置8设置于气液分离装置4与气体混合装置10之间的连接管路上，气液分离装置4与流量控制装置8之间的连接管路上设置有第二气泵7。气体浓度传感装置12接入气体混合装置10的取样口，气体浓度传感装置12用于检测取样气体中NO的浓度，气体浓度传感装置12与气体混合装置10取样口之间的连接管路上设置有取样泵11。气体混合装置10的治疗气体出口连接患者吸入装置，具体可选地，患者吸入装置为口鼻罩13。
一氧化氮发生装置还包括外壳，气液分离装置4、气体混合模块和气体浓度控制模块集成布置于外壳内部，电解池1可拆卸设置于外壳外部。外壳上设置有用于固定电解池1的凹槽(如图2所示)，电解池1通过外置的液体软管连接位于外壳内部的气液分离装置4。外壳上嵌入人机交互界面14(如图2所示)，人机交互截面包括匹配适用的显示屏和控制面板，显示屏与气体浓度传感装置12电性连接，用于实现实时数据传输与交互；控制面板与流量控制装置8电性连接，用于对流量控制装置8进行手动操作。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加200～300mA的电流，阳极电极2和阴极电极3由至少一片网状结构电极片组成，组成阳极电极2的电极片数量和组成阴极电极3的电极片数量可以相同也可以不同，电极片采用的材料选自金、铂、碳或不锈钢，组成阳极电极2的电极片材料与组成阴极电极3的电极片材料可以相同也可以不同；
电解液在电解过程中产生NO气体，采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为0.01～3mol/L，缓冲液包括4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液、3-吗啉丙磺酸缓冲液、磷酸盐缓冲液或有机缓冲液，亚硝酸盐的浓度为0.01～5mol/L，铜基催化剂的浓度为1～7mmol/L，铜基催化剂选自三(2-吡啶基甲基)胺合铜(Ⅱ)、1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、三(2-氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)、三(2-二甲氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)或二(2-氨甲基吡啶)-丙酸合铜(Ⅱ)中的一种或至少两种的组合；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入0.5～1.5L/min的空气；气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以0.5～1.5L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的0.1～80％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入1～10L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
实施例1
本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加200mA的电流，阳极电极2和阴极电极3均由一片网状结构电极片组成，阳极电极2和阴极电极3所采用的电极片材料相同，均为金；
电解液在电解过程中产生NO气体，所采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为0.01mol/L的4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液，亚硝酸盐的浓度为0.01mol/L，铜基催化剂的浓度为1mmol/L，铜基催化剂为三(2-吡啶基甲基)胺合铜(Ⅱ)；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入0.5L/min的空气；气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以0.5L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的0.1％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入1L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40ppm共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
实施例2
本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加220mA的电流，阳极电极和阴极电极均由两片紧密层叠设置的网状结构电极片组成，阳极电极2和阴极电极3所采用的电极片材料相同，均为铂；
电解液在电解过程中产生NO气体；所采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为1mol/L的3-吗啉丙磺酸缓冲液，亚硝酸盐的浓度为1mol/L，铜基催化剂的浓度为3mmol/L，铜基催化剂为1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入0.7L/min的空气；气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以0.7L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的20％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入3L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40ppm共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
实施例3
本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加250mA的电流，阳极电极和阴极电极均由四片紧密层叠设置的网状结构电极片组成，阳极电极2和阴极电极3所采用的电极片材料相同，均为碳材料；
电解液在电解过程中产生NO气体，所采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为1.5mol/L的磷酸盐缓冲液，亚硝酸盐的浓度为3mol/L，铜基催化剂的浓度为4mmol/L，铜基催化剂为1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入1L/min的空气；气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以1L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的40％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入5L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40ppm共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
实施例4
本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加270mA的电流，阳极电极和阴极电极均由六片紧密层叠设置的网状结构电极片组成，阳极电极2和阴极电极3所采用的电极片材料相同，均为不锈钢材料；
电解液在电解过程中产生NO气体，所采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为2mol/L的有机缓冲液，亚硝酸盐的浓度为4mol/L，铜基催化剂的浓度为5mmol/L，铜基催化剂为三(2-氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入1.3L/min的空气，气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以1.3L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的60％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入7L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40ppm共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
实施例5
本发明提供了一种上述一氧化氮发生装置的使用方法，所述的使用方法包括如下步骤：
(1)对电解池1中的阳极电极2和阴极电极3施加300mA的电流，阳极电极和阴极电极均由八片紧密层叠设置的网状结构电极片组成，阳极电极2和阴极电极3所采用的电极片材料相同，均为碳材料；
电解液在电解过程中产生NO气体，所采用的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂，缓冲液的浓度为3mol/L的4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液，亚硝酸盐的浓度为5mol/L，铜基催化剂的浓度为7mmol/L，铜基催化剂为三(2-二甲氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)；
电解产生的NO气体随电解液进入气液分离装置4，含NO气体的电解液经膜组件分离得到NO气体，NO气体进入气体容置腔暂存；
第一气泵6向气体容置腔内通入1.5L/min的空气；气体容置腔内暂存的NO气体在空气的驱动下排出气液分离装置4，NO和载气形成的混合气以1.5L/min排出气液分离装置，部分混合气经流量控制装置8进入气体混合装置10，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的80％；
(2)空气源9向气体混合装置10内通入10L/min的空气，空气与步骤(1)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵11取样后送入气体浓度传感装置12，气体浓度传感装置12检测取样气体中的NO浓度，控制面板上设置有NO浓度旋钮，旋钮一周设置有5ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm和40ppm共8个档位，操作人员通过旋转旋钮确定所需输出的NO气体浓度，操作人员确定某一调节档位后，经多次取样检测和逻辑控制后，输出的治疗气体中NO浓度即为该档位对应的NO浓度；
具体的逻辑控制过程包括：当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；当气体浓度传感装置12检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于操作人员确定的NO浓度设定档位时，对流量控制装置8发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的一氧化氮发生装置包括依次连接的一氧化氮发生模块和气体混合模块；
所述的一氧化氮发生模块包括循环连接的电解池和气液分离装置；
所述的气体混合模块包括与所述的气液分离装置连接的气体混合装置，所述的气体混合装置外接空气源，由气液分离装置排出的NO进入气体混合装置后与空气源通入的空气混合得到治疗气体。
2.根据权利要求1所述的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的气液分离装置包括壳体以及沿壳体轴向设置于其内部的膜组件，所述的壳体内壁与膜组件外壁之间形成环形柱状结构的气体容置腔，电解池产生的NO气体随电解液一同进入膜组件，在流经膜组件的过程中电解液中的NO气体穿过膜孔进入气体容置腔，滤除了NO气体的电解液回流至电解池中；
优选地，所述的膜组件的出液口与电解池的回液口之间的连接管路上设置有液泵，滤除了NO气体的电解液经液泵回流至电解池中；
优选地，所述的壳体外壁上开设有与气体容置腔相通的进气口和出气口，所述的进气口外接载气源，所述的载气源向气体容置腔内输送载气用于驱动NO气体排出气体容置腔，所述的出气口分为两路，其中一路连接气体混合装置的NO气体入口；
优选地，所述的载气源为第一气泵，所述的第一气泵向气体容置腔内输送空气作为驱动NO气体排出的载气。
3.根据权利要求1或2所述的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的一氧化氮发生装置还包括气体浓度控制模块，所述的气体浓度控制模块用于检测混合气体中的NO浓度并反馈控制NO气体的采出流量；
优选地，所述的气体浓度控制模块包括气体浓度传感装置以及与所述的气体浓度传感装置反馈连接的流量控制装置，所述的流量控制装置设置于气液分离装置与气体混合装置之间的连接管路上，所述的气体浓度传感装置接入气体混合装置的取样口，所述的气体浓度传感装置用于检测取样气体中NO的浓度；
优选地，所述的气体浓度传感装置与气体混合装置取样口之间的连接管路上设置有取样泵；
优选地，所述的气液分离装置与流量控制装置之间的连接管路上设置有第二气泵；
优选地，所述的气体混合装置的治疗气体出口连接患者吸入装置；
优选地，所述的患者吸入装置为口鼻罩。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的电解池为内部盛装有电解液的密闭容器，所述的电解液中插入两片间隔设置的电极，两片电极分别为外接电源正极的阳极电极和外接电源负极的阴极电极；
优选地，所述的电解液包括缓冲液、亚硝酸盐和铜基催化剂；
优选地，所述的缓冲液的浓度为0.01～3mol/L；
优选地，所述的缓冲液包括4-羟乙基哌嗪乙硫磺酸缓冲液、3-吗啉丙磺酸缓冲液、磷酸盐缓冲液或有机缓冲液；
优选地，所述的亚硝酸盐的浓度为0.01～5mol/L；
优选地，所述的铜基催化剂的浓度为1～7mmol/L；
优选地，所述的铜基催化剂选自三(2-吡啶基甲基)胺合铜(Ⅱ)、1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、1，4，7-三甲基-1，4，7-三氮杂环壬烷合铜(Ⅱ)、三(2-氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)、三(2-二甲氨基乙基)胺合铜(Ⅱ)或二(2-氨甲基吡啶)-丙酸合铜(Ⅱ)中的一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的电极包括至少一片电极片；
优选地，所述的电极包括至少两片紧密层叠设置的电极片；
优选地，组成阳极电极的电极片数量与组成阴极电极的电极片数量相同或不同；
优选地，所述的电极片为网状结构；
优选地，所述的电极片采用的材料选自金、铂、碳或不锈钢；
优选地，组成阳极电极的电极片材料与组成阴极电极的电极片材料相同或不同。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一氧化氮发生装置，其特征在于，所述的一氧化氮发生装置还包括外壳，所述的气液分离装置、气体混合模块和气体浓度控制模块集成布置于外壳内部，所述的电解池可拆卸设置于外壳外部；
优选地，所述的外壳上设置有用于固定电解池的凹槽，所述的电解池通过外置的液体软管连接位于外壳内部的气液分离装置；
优选地，所述的外壳上嵌入人机交互界面；
优选地，所述的人机交互截面包括匹配适用的显示屏和控制面板，所述的显示屏与气体浓度传感装置电性连接，用于实现实时数据传输与交互；所述的控制面板与流量控制装置电性连接，用于对流量控制装置进行手动操作。
7.一种权利要求1-6任一项所述的一氧化氮发生装置的使用方法，其特征在于，所述的使用方法包括：
电解池产生的NO气体随电解液进入气液分离装置，分离得到的NO气体进入气体混合装置与空气源通入的空气混合。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，所述的使用方法具体包括如下步骤：
(Ⅰ)电解池产生的NO气体随电解液进入气液分离装置，经膜组件分离得到的NO气体在载气的驱动下排出，NO和载气形成的部分混合气进入气体混合装置；
(Ⅱ)空气源向气体混合装置内通入空气，空气与步骤(Ⅰ)中进入气体混合装置的部分混合气混合后得到治疗气体，治疗气体经取样泵取样后送入气体浓度传感装置，气体浓度传感装置检测取样气体中的NO浓度并与预设的NO浓度范围进行对比，当取样气体中的NO浓度实测值超出预设浓度范围时反馈控制流量控制装置，直至检测到的取样气体中的NO浓度实测值落入预设范围时，排出治疗气体供患者吸入。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，步骤(Ⅰ)中，对电解池中的阳极电极和阴极电极施加200～300mA的电流；
优选地，通入气液分离装置中的载气流量为0.5～1.5L/min；
优选地，所述的载气为空气；
优选地，气液分离装置排出的混合气总流量为0.5～1.5L/min；
优选地，进入气体混合装置的部分混合气流量占气液分离装置排出的混合气总流量的0.1～80％。
10.根据权利要求8或9所述的使用方法，其特征在于，步骤(Ⅱ)中，空气源向气体混合装置内通入的空气流量为1～10L/min；
优选地，所述的预设的NO浓度范围为5～40ppm；
优选地，气体浓度传感装置对流量控制装置进行逻辑控制的过程具体包括如下步骤：
当气体浓度传感装置检测到的取样气体中NO浓度的实测值高于预设NO浓度范围上限时，对流量控制装置发出反馈信号，减小第一混合气的采出流量；
当气体浓度传感装置检测到的取样气体中NO浓度的实测值低于预设NO浓度范围下限时，对流量控制装置发出反馈信号，增大第一混合气的采出流量。
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Address after: 210032 west side of 5th floor, building e, Zhongdan Ecological Life Science Industrial Park, No. 3-1, xinjinhu Road, Jiangbei new district, Nanjing, Jiangsu Province

Applicant after: Nanjing nuoling Biotechnology Co., Ltd

Address before: Room 824-7, Building A, Phase I, Zhongdan Eco-life Science Industrial Park, 3-1 Xinjinhu Road, Jiangbei New District, Nanjing City, Jiangsu Province

Applicant before: NANJING NUOQUAN BIOLOGICAL MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CB03 Change of inventor or designer information
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Inventor after: Chen Tao

Inventor after: Feng Zhichun

Inventor after: Xu Haihong

Inventor after: Geng Xiang

Inventor after: Qin Yu

Inventor after: Mao Wen

Inventor after: Cao Guiping

Inventor before: Chen Tao

Inventor before: Xu Haihong

Inventor before: Geng Xiang

Inventor before: Qin Yu

Inventor before: Mao Wen

Inventor before: Cao Guiping