CN111773065A - 一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及辅助呼吸装置技术领域。一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，包括胸廓呼吸辅助装置，所述胸廓呼吸辅助装置的底部固定连接有铰接件，所述胸部呼吸辅助装置通过连接线与腹部辅助呼吸装置相连，所述胸廓呼吸辅助装置通过连接线电连接有控制装置，所述控制装置的顶部从左到右依次设置有呼吸频率调节旋钮、通气量表和压力表，所述控制装置内壁的一侧固定连接有胸廓装置气泵和腹部装置气泵。本发明通过对胸廓呼吸辅助装置和腹部辅助呼吸装置相互配合的使用，不仅解决了胸廓辅助呼吸在使用中的缺陷例如缺氧、二氧化碳潴留和辅助效果不明显的问题，同时也解决现有的装置单纯依靠胸廓辅助呼吸的方式，效果更加的明显，能够增加氧气呼吸的量，保证患者正常的进行氧气呼吸。
Description
技术领域
本发明涉及辅助呼吸装置技术领域，具体为一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置。
背景技术
呼吸衰竭是指肺脏从空气中摄取氧和排出二氧化碳的功能障碍，是危重症患者最常见的疾病状态之一。构成呼吸系统的四个要素：肺脏、神经系统、胸廓(肋骨、肋间肌、膈肌等)以及肺循环中任何一个的异常均可导致呼吸衰竭的发生。其中，呼吸肌疲劳及呼吸动力不足是所有呼吸衰竭共同的发病机制之一。通过机械通气的方法改变人的生理呼吸，减轻呼吸肌做功，增加肺通气量，改善呼吸功能，已经成为当前治疗呼吸衰竭的最重要方法之一。世界上最早的机械通气是由苏格兰John Dalziel医师于1838通过“铁肺”装置实施的。它是将患者除了头部以外的部分置于密封的铁箱子里，通过间歇性给铁箱子内提供负压实现对胸廓的外向牵张，达到辅助正常吸气动作的功能，然后由胸廓的自然回弹完成呼气动作。直至十二世纪前半部分，这种“铁肺”或者类似的依靠提供胸外负压的呼吸机装置都是治疗呼吸衰竭最重要和主流的工具，但其具有体积巨大、繁琐、颈部固定、诱发铁肺关性休克等缺点。二十世纪中叶以后，得益于二战时期飞行员高压氧气面罩的进化，逐渐发展出了气道内正压机械通气并应用于临床，因为其克服了铁肺的缺点并能够提供PEEP等特点，并很快取代铁肺成为了主流的机械通气方法。其原理核心是通过间歇性向气道内提供正压气体来辅助吸气，再完全依靠胸廓的自然回缩力完成被动呼气。临床实践证明该类气道内正压呼吸机尽管可以较好的治疗呼吸衰竭，但仍存在一系列缺点：1，有悖于正常人负压吸气、正压呼气的生理规律；2，因为气道内压力及肺的容积的过度增高可引起呼吸机相关性肺损伤；3，增高胸腔内压并对循环、泌尿等肺外系统产生一定的负面影响；4，需要建立气管切开、气管插管、口鼻面罩等人工气道，破坏口鼻外形，影响正常语言、吞咽等功能，并加重患者的心理负担；5，因为设备体积大、参数设置复杂、人工气道及通气管路连接容易脱落漏气，导致患者只能在医院或室内接受治疗，限制了患者享受户外生活的能力。正是因为目前主流的机械通气方法存在上所述诸多缺点，所以探索新型的机械通气方法仍然具有重要的意义。
目前已有的其它类型的机械通气方法概括有：1，胸外负压式机械通气如：IronlungPorta-lung,plastic pneumowrap(raincoat or poncho ventilator),tortoiseshell-shaped cuirass等，其原理均是通过将身体颈部以下部位或胸廓前壁封闭在一个铁的或硬质塑料的容器内，随着容器内间断产生的负压将胸廓被动向外吸引牵张而促进气体吸入，在容器内负压消失后胸廓依靠生理的弹性回缩力完成呼气。2，膈肌辅助式机械通气，有Pneumobelt (intermittent abdominal pressure ventilator，IAPV)和Rocking bed，前者通过在腹部固定的橡胶气囊间断充气辅助膈肌上移促进呼气，通过气囊随后的放气及腹腔脏器的重力作用促进膈肌下移及吸气；后者通过将平躺的患者的床头床尾位置高低变换导致腹腔内脏器对膈肌的牵拉与推挤辅助膈肌运动并增强吸气与呼气。上述现有的机械通气原理及方法，从时相上分析，有单纯吸气相辅助(所有气道内正压呼吸机及胸外负压式呼吸机)，吸气及呼气相双相辅助(Pneumobelt及Rockingbed)；从辅助胸廓运动的作用力上分析，有胸廓内正压(所有气道内正压呼吸机)，胸廓外负压(Iron lung等)，但缺乏胸廓外正压辅助式机械通气。呼吸机是治疗严重呼吸衰竭的重要手段。
现有的胸廓辅助呼吸装置在使用时，做到对胸廓处进行辅助呼吸，这种方式的使得患者胸廓处的变化较小，内部的容积变化较小，膈肌变化不明显，在辅助患者呼吸时，其效果不是非常的明显，而且易出现缺氧和二氧化碳潴留情况，因此提出一种胸廓腹部联合辅助呼吸。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，解决了胸廓辅助呼吸在使用中的缺陷例如缺氧、二氧化碳潴留和辅助效果不明显的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，包括胸廓呼吸辅助装置，所述胸廓呼吸辅助装置的底部固定连接有铰接件，所述铰接件的底部固定连接线连接有腹部辅助呼吸装置，所述胸廓呼吸辅助装置通过连接线电连接有控制装置，所述控制装置的顶部从左到右依次设置有呼吸频率调节旋钮、通气量表和压力表，所述控制装置内壁的一侧固定连接有胸廓装置气泵和腹部装置气泵，所述胸廓装置气泵和所述腹部装置气泵分别通过第一气管和第二气管分别与所述胸廓呼吸辅助装置和所述腹部辅助呼吸装置连通；
所述胸廓呼吸辅助装置包括背带部，所述背带部右侧的前后两侧活动连接有肋部束缚部，所述背带部顶部的固定连接有背部连接块，所述背部连接块内壁镶嵌有微调装置，所述背部连接块的顶部箍连接有后肩贴合部，两个所述肋部束缚部的顶部均固定连接有胸部连接块，所述胸部连接块的顶部固定连接有前肩贴合部，两个所述前肩贴合部均通过布带套分别与所述后肩贴合部右侧的前后两侧固定连接，所述布带套内套接有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的右端与所述前肩贴合部的左侧固定连接，所述伸缩弹簧的左端固定连接有拉绳，所述拉绳与所述微调装置的输出端固定连接，所述背带部内设置有气压调节装置，所述气压调节装置顶部均通过弹性带分别与所述背带部内侧和所述肋部束缚部内部固定连接，所述肋部束缚部内壁底部固定连接有肋弓下缘吸气辅助装置；
所述铰接件包括连接布带，所述连接布带的上下两侧均等距离固定连接有多个活动环，上下两组所述活动环分别与所述背带部的底部和所述腹部辅助呼吸装置的顶部固定连接；
所述腹部辅助呼吸装置包括背板，所述背板右侧的前后两侧均活动连接有腹部绑带，两个所述腹部绑带通过连接扣可拆卸连接。
优选的，所述肋部束缚部外部为硬性材料，且两个所述肋部束缚部的外表面靠近的一侧分别固定连接有多个扣套和连接扣。
优选的，所述腹部辅助呼吸装置内设置有气压调节装置。
优选的，所述微调装置包括防护罩，所述防护罩内套接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有转轮，所述转轮的侧表面固定连接有摆杆。
优选的，所述摆杆远离所述转轮的一端活动连接有固定环，所述拉绳的一端套接在所述固定环上。
优选的，所述气压调节装置包括主气管，所述主气管的两侧均连通有多个气囊，多个所述气囊分为两组，分别分布在两个所述肋部束缚部内。
优选的，所述腹部绑带内套接有三个所述气囊，且所述主气管套接在所述背板内。
优选的，所述背带部的材料为网格纤维，所述前肩贴合部和所述后肩贴合部的材料双层硬性材料。
优选的，所述第一气管的一端与所述背带部内的所述主气管连通，所述第二气管的一端与所述背板内的所述主气管连通。
（三）有益效果
本发明提供了一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置。具备以下有益效果：
（1）、本发明通过对胸廓呼吸辅助装置和腹部辅助呼吸装置相互配合的使用，解决现有的装置单纯依靠胸廓辅助呼吸的方式，效果更加的明显，能够增加氧气呼吸的量，保证患者正常的进行氧气呼吸。
（2）、本发明通过对微调装置的改进，在使用中，能够控制伺服电机驱动，拉绳能够将伸缩弹簧拉伸，使得拉伸弹簧产生拉力，这样的肋部束缚部通过弹性带向上移动1-2厘米，肋弓下缘吸气辅助装置和肋部束缚部与患者肋部接触，再由控制装置控制胸廓呼吸辅助装置，能够在呼吸时，保证胸腔的容积能够在胸廓呼吸辅助装置的帮助下变化范围增大，从而能够进一步增加装置的效果。
（3）、本发明通过对腹部辅助呼吸装置的改机，通过采用气囊调节的方式，在使用中，腹部压缩能够帮助胸廓部分的容积变化，从而能够增加肺部的变化范围，更好的进行氧气的摄入。
（4）、本发明整体的优点，有助于给呼吸衰竭的患者帮助通气，改善缺氧和二氧化碳潴留，临床效果优于同领域的辅助呼吸装置。
附图说明
图1为本发明结构的示意图；
图2为本发明结构微调装置的示意图；
图3为本发明结构气压调节装置的示意图；
图4为本发明配带时正面结构示意图；
图5为本发明图4的背视图；
图6为为本发明结构主视图。
图中：1胸廓呼吸辅助装置、2胸部连接块、3前肩贴合部、4伸缩弹簧、5布带套、6后肩贴合部、7背部连接块、8微调装置、801防护罩、802伺服电机、803转轮、804摆杆、9拉绳、10气压调节装置、101主气管、102气囊、11弹性带、12背带部、13肋部束缚部、14铰接件、15腹部辅助呼吸装置、16呼吸频率调节旋钮、17通气量表、18压力表、19胸廓装置气泵、20腹部装置气泵、21连接线、22第一气管、23第二气管、24肋弓下缘吸气辅助装置、25控制装置。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，包括胸廓呼吸辅助装置1，胸廓呼吸辅助装置1的底部固定连接有铰接件14，铰接件14的底部固定连接线连接有腹部辅助呼吸装置15，胸廓呼吸辅助装置1通过连接线21电连接有控制装置25，控制装置25的顶部从左到右依次设置有呼吸频率调节旋钮16、通气量表17和压力表18，控制装置25内壁的一侧固定连接有胸廓装置气泵19和腹部装置气泵20，胸廓装置气泵19和腹部装置气泵20分别通过第一气管22和第二气管23分别与胸廓呼吸辅助装置1和腹部辅助呼吸装置15连通；
胸廓呼吸辅助装置1包括背带部12，背带部12右侧的前后两侧活动连接有肋部束缚部13，背带部12顶部的固定连接有背部连接块7，背部连接块7内壁镶嵌有微调装置8，背部连接块7的顶部箍连接有后肩贴合部6，两个肋部束缚部13的顶部均固定连接有胸部连接块2，胸部连接块2的顶部固定连接有前肩贴合部3，两个前肩贴合部3均通过布带套5分别与后肩贴合部6右侧的前后两侧固定连接，布带套5内套接有伸缩弹簧4，伸缩弹簧4的右端与前肩贴合部3的左侧固定连接，伸缩弹簧4的左端固定连接有拉绳9，拉绳9与微调装置8的输出端固定连接，背带部12内设置有气压调节装置10，气压调节装置10顶部均通过弹性带11分别与背带部12内侧和肋部束缚部13内部固定连接，肋部束缚部13内壁底部固定连接有肋弓下缘吸气辅助装置24；
铰接件14包括连接布带，连接布带的上下两侧均等距离固定连接有多个活动环，上下两组活动环分别与背带部12的底部和腹部辅助呼吸装置15的顶部固定连接；铰接件14的使用，在穿戴时，更加方便的进行穿戴。
腹部辅助呼吸装置15包括背板，背板右侧的前后两侧均活动连接有腹部绑带，两个腹部绑带通过连接扣可拆卸连接。连接扣扣好后，两个腹部绑带能够与腹部贴合，腹部绑带外部由硬性材料制成，避免其在使用中发生形变。
具体的，肋部束缚部13外部为硬性材料，且两个肋部束缚部13的外表面靠近的一侧分别固定连接有多个扣套和连接扣。在穿戴后，将连接扣套在扣套内，能够保证穿戴的稳定性。
具体的，腹部辅助呼吸装置15内设置有气压调节装置10。
具体的，微调装置8包括防护罩801，防护罩801内套接有伺服电机802，伺服电机802的输出端固定连接有转轮803，转轮803的侧表面固定连接有摆杆804。
具体的，摆杆804远离转轮803的一端活动连接有固定环，拉绳9的一端套接在固定环上，拉绳9在使用中能够在固定环上转动，这样能够避免拉绳9缠绕。
具体的，气压调节装置10包括主气管101，主气管101的两侧均连通有多个气囊102，多个气囊102分为两组，分别分布在两个肋部束缚部13内。
具体的，腹部绑带内套接有三个气囊102，且主气管101套接在背板内。
具体的，背带部12的材料为网格纤维，网格纤维制成的背带部12，有利于患者使用中透气性能，前肩贴合部3和后肩贴合部6的材料双层硬性材料。
具体的，第一气管22的一端与背带部12内的主气管101连通，第二气管23的一端与背板内的主气管101连通。
工作原理：本发明在使用时，应给予高流量吸氧，本装置的胸廓呼吸辅助装置1部分由上而下穿戴，侧面由扣带固定两个肋部束缚部13，腹部辅助呼吸装置15穿戴时将腹部绑带前侧的带扣打开，由后向前穿戴，穿戴后系好前侧连接扣，当患者在面罩给氧达10L/min后，血氧饱和度仍低于90%，或患者呼吸困难难以纠正，患者自主吸气不足，可帮助患者穿戴装置，通过控制装置25上呼吸频率旋钮16（16-24bpm）由控制装置25发出指令，控制装置25内部与胸廓呼吸辅助装置1相连的胸廓装置气泵19开始抽气，使胸廓呼吸辅助装置1前胸部内侧气囊102气体抽出呈负压，背部连接块7内壁镶嵌的微调装置8通过连接线21与控制装置25相连，胸廓装置气泵19和腹部装置气泵20开始抽气时，控制装置25通过连接线21使伺服电机802通电，转轮803上的摆杆804向外侧摆动约1-2cm，拉绳9拉动伸缩弹簧4，通过弹性带11拉伸，使前气压调节装置10向上移动1-2cm，并通过紧贴于各肋骨部位皮肤表面的肋部束缚部13，以及使胸廓呼吸辅助装置1位于肋弓下缘吸气辅助装置24帮助肋骨移动，使得各肋骨及胸骨向上、向外移动，胸廓呼吸辅助装置1及腹部辅助呼吸装置15通过连接线21相通，在胸廓呼吸辅助装置1运转的同时，控制装置25内与腹部辅助呼吸装置15相连的腹部装置气泵20抽气，使腹部辅助呼吸装置15前腹部及侧腹部内侧气囊102抽气呈负压，使腹部被动牵引向外，腹腔内压力降低，膈肌下移，胸廓容积增大，促进患者吸入更多气体；由于呼气属于被动过程，呼气时，微调装置8内的伺服电机803同时断电，摆杆804回位，肋部束缚部13内的气囊复位，胸廓呼吸辅助装置1随重力作用下移，随后胸廓呼吸辅助装置1相连胸廓装置气泵19充气，使前胸部内侧气囊102充气约500-800ml，在胸廓呼吸辅助装置1运转的同时，腹部绑带前腹部及侧腹部内侧气囊102充气加压，使腹部向内，腹腔内压力增加，膈肌上移，胸廓内容积减少，促进患者呼气；从而帮助呼吸衰竭患者辅助通气，以改善机体的缺氧和/或二氧化碳潴留情况。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，包括胸廓呼吸辅助装置（1）和连接线（21），其特征在于：所述胸廓呼吸辅助装置（1）的底部固定连接有铰接件（14），所述铰接件（14）的底部固定连接线连接有腹部辅助呼吸装置（15），所述胸廓呼吸辅助装置（1）通过连接线（21）电连接有控制装置（25），所述控制装置（25）的顶部从左到右依次设置有呼吸频率调节旋钮（16）、通气量表（17）和压力表（18），所述控制装置（25）内壁的一侧固定连接有胸廓装置气泵（19）和腹部装置气泵（20），所述胸廓装置气泵（19）和所述腹部装置气泵（20）分别通过第一气管（22）和第二气管（23）分别与所述胸廓呼吸辅助装置（1）和所述腹部辅助呼吸装置（15）连通；
所述胸廓呼吸辅助装置（1）包括背带部（12），所述背带部（12）右侧的前后两侧活动连接有肋部束缚部（13），所述背带部（12）顶部的固定连接有背部连接块（7），所述背部连接块（7）内壁镶嵌有微调装置（8），所述背部连接块（7）的顶部箍连接有后肩贴合部（6），两个所述肋部束缚部（13）的顶部均固定连接有胸部连接块（2），所述胸部连接块（2）的顶部固定连接有前肩贴合部（3），两个所述前肩贴合部（3）均通过布带套（5）分别与所述后肩贴合部（6）右侧的前后两侧固定连接，所述布带套（5）内套接有伸缩弹簧（4），所述伸缩弹簧（4）的右端与所述前肩贴合部（3）的左侧固定连接，所述伸缩弹簧（4）的左端固定连接有拉绳（9），所述拉绳（9）与所述微调装置（8）的输出端固定连接，所述背带部（12）内设置有气压调节装置（10），所述气压调节装置（10）顶部均通过弹性带（11）分别与所述背带部（12）内侧和所述肋部束缚部（13）内部固定连接，所述肋部束缚部（13）内壁底部固定连接有肋弓下缘吸气辅助装置（24）；
所述铰接件（14）包括连接布带，所述连接布带的上下两侧均等距离固定连接有多个活动环，上下两组所述活动环分别与所述背带部（12）的底部和所述腹部辅助呼吸装置（15）的顶部固定连接；
所述腹部辅助呼吸装置（15）包括背板，所述背板右侧的前后两侧均活动连接有腹部绑带，两个所述腹部绑带通过连接扣可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述肋部束缚部（13）外部为硬性材料，且两个所述肋部束缚部（13）的外表面靠近的一侧分别固定连接有多个扣套和连接扣。
3.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述腹部辅助呼吸装置（15）内设置有气压调节装置（10）。
4.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述微调装置（8）包括防护罩（801），所述防护罩（801）内套接有伺服电机（802），所述伺服电机（802）的输出端固定连接有转轮（803），所述转轮（803）的侧表面固定连接有摆杆（804）。
5.根据权利要求1或4所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述摆杆（804）远离所述转轮（803）的一端活动连接有固定环，所述拉绳（9）的一端套接在所述固定环上。
6.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述气压调节装置（10）包括主气管（101），所述主气管（101）的两侧均连通有多个气囊（102），多个所述气囊（102）分为两组，分别分布在两个所述肋部束缚部（13）内。
7.根据权利要求1、3或6所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述腹部绑带内套接有三个所述气囊（102），且所述主气管（101）套接在所述背板内。
8.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述背带部（12）的材料为网格纤维，所述前肩贴合部（3）和所述后肩贴合部（6）的材料双层硬性材料。
9.根据权利要求1所述的一种胸廓腹部联合辅助呼吸装置，其特征在于：所述第一气管（22）的一端与所述背带部（12）内的所述主气管（101）连通，所述第二气管（23）的一端与所述背板内的所述主气管（101）连通。
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