发明内容
本申请提供一种新的负压呼吸机,同时可满足胸腔引流和辅助呼吸的需求。
基于上述目的,本申请一种实施例中提供一种具有胸腔引流功能的负压呼吸机,包括:
集液腔,所述集液腔用于汇集患者的胸膜腔内流出的液体和/或气体,其具有用于与所述患者的胸膜腔连通的外接口;
防逆流组件,所述防逆流组件具有通气通道,所述通气通道的进气端与所述集液腔连通,所述通气通道被设置为自所述集液腔向外单向导通的结构,以防止气体和液体从外部倒灌入所述集液腔内;
以及气压调整组件,所述气压调整组件与所述防逆流组件和集液腔连通,以形成引流结构,并且所述气压调整组件基于所述患者的呼吸状态来调整所述集液腔内的负压值,以辅助所述患者进行呼吸。
一种实施例中,所述负压呼吸机具有重力引流模式,在所述重力引流模式中,所述气压调整组件将所述通气通道的出气端与外界空气导通,以实现重力引流。
一种实施例中,所述负压呼吸机具有负压引流模式,在所述负压引流模式中,所述气压调整组件主动调整所述集液腔内负压值,使其能够实现负压引流。
一种实施例中,所述负压呼吸机具有负压引流和辅助呼吸模式,在所述负压引流和辅助呼吸模式中,所述气压调整组件根据所述患者的呼吸状态来调整所述集液腔内的负压值,并将所述负压值控制在能够实现负压引流的范围内,以在辅助所述患者进行呼吸的同时,进行负压引流。
一种实施例中,在所述患者吸气时,所述气压调整组件控制所述集液腔内负压值增加,以辅助所述患者吸气;在所述患者呼气时,所述气压调整组件控制所述集液腔内负压值减小,以辅助所述患者呼气。
一种实施例中,所述气压调整组件包括第一压力检测单元和控制单元,所述第一压力检测单元与所述集液腔相连,以检测所述集液腔内压力变化,所述控制单元与第一压力检测单元连接,并根据所述第一压力检测单元所采集的数据,控制所述气压调整组件增加和减小所述集液腔内的负压值。
一种实施例中,当所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值增加或负压值增加的速率为正时,所述控制单元判定所述患者吸气,并控制所述气压调整组件辅助增加所述集液腔内的负压值,且在所述负压值达到第一预设值时或达到所述第一预设值之前,停止所述气压调整组件对所述集液腔内负压值的调整。
一种实施例中,当所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值增加至第一预设值之时或之后,或所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值减小时,所述控制单元判定所述患者呼气,并控制所述气压调整组件辅助减小所述集液腔内的负压值,且在所述负压值达到第二预设值时或达到所述第二预设值之前,停止所述气压调整组件对所述集液腔内负压值的调整。
一种实施例中,所述气压调整组件包括负压泵和抽气气路,所述抽气气路将所述通气通道的出气端与所述负压泵连通,使所述通气通道能够通过所述负压泵与外部连通,以进行重力引流;在所述患者吸气时,所述负压泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加。
一种实施例中,所述气压调整组件包括正压泵,所述充气气路将所述集液腔与所述正压泵连通,所述充气气路设有自所述正压泵向所述集液腔单向导通的第一单向阀,所述抽气气路设有自所述集液腔向所述负压泵单向导通的第二单向阀,在所述患者呼气时,所述正压泵向所述集液腔内充入气体,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括双向泵、充气气路和抽气气路,所述充气气路一端与所述集液腔连通,另一端与所述双向泵连通,所述抽气气路将所述通气通道的出气端与所述双向泵连通,使所述通气通道能够通过所述双向泵与外部连通,以进行重力引流;所述充气气路设有自所述双向泵向所述集液腔单向导通的第一单向阀,所述抽气气路设有自所述通气通道向所述双向泵单向导通的第二单向阀;在所述患者吸气时,所述双向泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述双向泵向所述集液腔内充入气体,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括负压泵、进气阀、充气气路和抽气气路,所述充气气路一端与所述集液腔连通,另一端与所述进气阀连通,所述进气阀连通外界空气,所述抽气气路将所述通气通道的出气端与所述负压泵连通,使所述通气通道能够通过所述负压泵与外部连通,以进行重力引流;所述抽气气路设有自所述通气通道向所述负压泵单向导通的第二单向阀,所述充气气路上设有过于过滤所述外界空气的滤芯;在所述患者吸气时,所述控制单元控制所述进气阀关闭,并控制所述负压泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述控制单元控制所述负压泵停止,并打开所述进气阀,所述外界空气自所述进气阀进入所述集液腔内,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括容积调节机构、负压泵和抽气气路,所述容积调节机构与控制单元连接,所述控制单元控制所述容积调节机构改变所述集液腔或与集液腔连通的第二容器的容积大小,来调整所述集液腔的集液腔内的负压值;所述抽气气路将所述通气通道的出气端与所述负压泵连通,使所述通气通道能够通过所述负压泵与外部连通,以进行重力引流;所述控制单元与负压泵连接,在所述患者吸气时,所述负压泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加。
一种实施例中,在所述患者吸气时,所述控制单元控制所述容积调节机构扩大所述集液腔或第二容器的容积,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述控制单元控制所述容积调节机构缩小所述集液腔或第二容器的容积,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述容积调节机构包括调节件和驱动件,所述调节件与所述集液腔或所述第二容器活动连接,所述驱动件与调节件传动连接,所述控制单元与驱动件连接,在所述控制单元的控制下,所述驱动件驱动所述调节件移动,以改变所述集液腔或第二容器的容积大小。
一种实施例中,所述调节件为活塞类调节件,所述活塞类调节件以能够密封滑动的方式伸缩设置于所述集液腔或第二容器内。
一种实施例中,所述防逆流组件为水封瓶结构或干封阀。
一种实施例中,所述防逆流组件为水封瓶结构,所述水封腔结构通气通道与所述集液腔设于同一个容器中。
基于上述目的,本申请一种实施例中提供一种具有胸腔引流功能的负压呼吸机,其特征在于,包括:
集液腔,所述集液腔用于汇集患者的胸膜腔内流出的液体和/或气体,其具有用于与所述患者的胸膜腔连通的外接口;
防逆流组件,所述防逆流组件具有通气通道,所述通气通道的进气端与所述集液腔连通,所述通气通道被设置为自所述集液腔向外单向导通的结构,以防止气体和液体从外部倒灌入所述集液腔内;
重力引流管路,所述重力引流管路一端与所述通气通道的出气端对接,另一端与外界空气对接,以进行重力引流;
以及气压调整组件,所述气压调整组件与所述集液腔连通,并根据所述患者的呼吸状态来调整所述集液腔内的负压值,以辅助所述患者进行呼吸。
一种实施例中,所述负压呼吸机具有负压引流模式,在所述负压引流模式中,所述气压调整组件主动调整所述集液腔内负压值,使其能够实现负压引流。
一种实施例中,所述负压呼吸机具有负压引流和辅助呼吸模式,在所述负压引流和辅助呼吸模式中,所述气压调整组件根据所述患者的呼吸状态来调整所述集液腔内的负压值,并将所述负压值控制在能够实现负压引流的范围内,以在辅助所述患者进行呼吸的同时,进行负压引流。
一种实施例中,在所述患者吸气时,所述气压调整组件控制所述集液腔内负压值增加,以辅助所述患者吸气;在所述患者呼气时,所述气压调整组件控制所述集液腔内负压值减小,以辅助所述患者呼气。
一种实施例中,所述气压调整组件包括第一压力检测单元和控制单元,所述第一压力检测单元与所述集液腔相连,以检测所述集液腔内压力变化,所述控制单元与第一压力检测单元连接,并根据所述第一压力检测单元所采集的数据,控制所述气压调整组件增加和减小所述集液腔内的负压值。
一种实施例中,当所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值增加或负压值增加的速率为正时,所述控制单元判定所述患者吸气,并控制所述气压调整组件辅助增加所述集液腔内的负压值,且在所述负压值达到第一预设值时或达到所述第一预设值之前,停止所述气压调整组件对所述集液腔内负压值的调整。
一种实施例中,当所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值增加至第一预设值之时或之后,或所述第一压力检测单元检测到所述集液腔内的负压值减小时,所述控制单元判定所述患者呼气,并控制所述气压调整组件辅助减小所述集液腔内的负压值,且在所述负压值达到第二预设值时或达到所述第二预设值之前,停止所述气压调整组件对所述集液腔内负压值的调整。
一种实施例中,所述气压调整组件包括正压泵、负压泵、充气气路和抽气气路,所述充气气路将所述集液腔与所述正压泵连通,所述抽气气路将所述集液腔与所述负压泵连通,所述充气气路设有自所述正压泵向所述集液腔单向导通的第一单向阀,所述抽气气路设有自所述集液腔向所述负压泵单向导通的第二单向阀;在所述患者吸气时,所述负压泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述正压泵向所述集液腔内充入气体,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括双向泵,所述双向泵与所述集液腔连通;在所述患者吸气时,所述双向泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述双向泵向所述集液腔内充入气体,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括负压泵、进气阀、充气气路和抽气气路,所述充气气路将所述集液腔与所述进气阀连通,所述抽气气路将所述集液腔与所述负压泵连通,所述抽气气路设有自所述集液腔向所述负压泵单向导通的第二单向阀,所述充气气路上设有过于过滤所述外界空气的滤芯;在所述患者吸气时,所述控制单元控制所述进气阀关闭,并控制所述负压泵抽取所述集液腔内的气体,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述控制单元控制所述负压泵停止,并打开所述进气阀,所述外界空气自所述进气阀进入所述集液腔内,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述气压调整组件包括容积调节机构,所述容积调节机构与控制单元连接,所述控制单元控制所述容积调节机构改变所述集液腔或与集液腔连通的第二容器的容积大小,来调整所述集液腔的集液腔内的负压值。
一种实施例中,在所述患者吸气时,所述控制单元控制所述容积调节机构扩大所述集液腔或第二容器的容积,使所述集液腔内的负压值增加;在所述患者呼气时,所述控制单元控制所述容积调节机构缩小所述集液腔或第二容器的容积,使所述集液腔内负压值减小。
一种实施例中,所述容积调节机构包括调节件和驱动件,所述调节件与所述集液腔或所述第二容器活动连接,所述驱动件与调节件传动连接,所述控制单元与驱动件连接,在所述控制单元的控制下,所述驱动件驱动所述调节件移动,以改变所述集液腔或第二容器的容积大小。
一种实施例中,所述调节件为活塞类调节件,所述活塞类调节件以能够密封滑动的方式伸缩设置于所述集液腔或第二容器内。
一种实施例中,所述防逆流组件为水封瓶结构或干封阀。
一种实施例中,所述防逆流组件为水封瓶结构,所述水封腔结构通气通道与所述集液腔设于同一个容器中。
依据上述实施例的负压呼吸机,其包括集液腔以及气压调整组件。该集液腔与患者的胸膜腔连通,从而使集液腔与患者胸膜腔形成一个压力一体同步变化的关联体。该气压调整组件能够调整集液腔内的负压值,在患者的胸膜腔内产生一个与呼吸同步的压力变化,从而辅助患者以更符合人体呼吸生理机制的方式进行通气。而且,该负压呼吸机还具有防逆流组件,该防逆流组件具有自集液腔向外单向导通的通气通道,通过气压调整组件或者另设重力引流管路,可与该防逆流组件以及集液腔形成引流结构,从而还可应用于患者胸膜腔的引流操作中。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
本实施例提供了一种具有胸腔引流功能的负压呼吸机,其能够基于负压辅助呼吸方法帮助患者实现或增强呼吸功能。区别于传统的负压呼吸机(如铁肺),该负压呼吸机为一种有创式负压呼吸机,其通过控制患者胸膜腔内压力,来促进患者的呼吸动作。此外,本负压呼吸机还可用于对胸膜腔内气体和液体进行引流。
请参考图1-8,该负压呼吸机包括集液腔100和气压调整组件200。该集液腔100具有与患者的胸膜腔连通的外接口(图中未标示出)。该外接口可通过对应管路(如图1-8所示的连接导管300)与患者的胸膜腔连通,从而使集液腔 100与患者胸膜腔形成一个压力一体同步变化的关联体,即集液腔100与患者胸膜腔内压力一致并保持同步变化,通过调整集液腔100内的负压值就可以同步调整胸膜腔内的压力。
人的呼吸过程与胸膜腔的压力变化息息相关。胸膜腔与肺分别处于脏胸膜的两侧。人体在吸气阶段,胸膜腔负压值升高(压力降低);人体在呼气阶段,胸廓收缩过程中,胸膜腔负压值降低(压力增高),有利于肺组织收缩从呼吸道排出气体。所以本实施例中,在人体吸气和呼气阶段,同步调整集液腔100的负压值变化,帮助胸膜腔更快速的实现压力变化。
该气压调整组件200能够调整集液腔100内的负压值,在患者的胸膜腔内产生一个与呼吸同步的压力变化,从而辅助患者以更符合人体呼吸生理机制的方式进行通气。使患者能够更有效的呼吸,也能够吸入更多的氧气进行血氧交换,有利于改善患者的全身状况并促进创伤的愈合。而且,该集液腔100与胸膜腔连通,不直接作用于患者的气道,不会给患者带来的气道损伤感染、低血压等极易出现的并发症,还可以改善患者使用呼吸机通气过程中行动、饮食的便利性,同时减少呼吸气道的疼痛等不适。
请继续参考图1-8,该负压呼吸机还包括防逆流组件400,该防逆流组件400 具有通气通道410。通气通道410的进气端与集液腔100连通,通气通道410被设置为自集液腔100向外单向导通的结构,以防止气体和液体从外部倒灌入集液腔100内。其中,该防逆流组件400为可用于防止外界空气反向进入胸膜腔内的结构,例如通常可包括水封瓶结构或干封阀等,以通过水封或干封的方式形成单向导通。
其中,该防逆流组件400可通过气压调整组件200以及集液腔100形成引流结构(如图1-4所示),以实现重力引流或负压引流。或者该防逆流组件400 可通过另设重力引流管路500与集液腔100形成引流结构(如图5-8所示),以实现重力引流或负压引流。从而使该负压呼吸机能够应用于患者胸膜腔的引流操作中,将患者胸膜腔内的液体和气体引流出来。
请参考图1-8,一种实施例中,该防逆流组件400为水封瓶结构,在图示实施例中,该水封腔结构的通气通道410与集液腔100连通,且被集成于同一个容器中。当然,在其他实施例中,该防逆流组件400和集液腔100也可分设在不同部件中,然后密封对接,例如集液腔100被单独设置一个容器内,防逆流组件400则另外设置在另一个部件中。
进一步地,该负压呼吸机至少具有三种模式,包括重力引流模式、负压引流模式、负压引流和辅助呼吸模式。
在重力引流模式中,气压调整组件200将通气通道410的出气端与外界空气(如大气压)导通,以实现重力引流(如图1-4所示,通过负压泵232或双向泵233的抽气管路242实现通气通道410与外界空气的连通)。或者,通过重力引流管路500将通气通道410的出气端与外界空气导通,以实现重力引流(如图5-8所示)。该重力引流模式可在负压呼吸机断电情况下直接通过负压呼吸机本身的机械结构来实现,也可在负压呼吸机运行过程中,停止负压抽吸操作,而仅实现重力引流。
在负压引流模式中,该气压调整组件200主动调整集液腔100内负压值,使其能够实现负压引流。例如,将集液腔100内负压值控制在能够将胸膜腔内液体和气体引流至集液腔100的范围内,比如可选择通常胸膜腔引流装置在进行引流时所设定的负压值。
在负压引流和辅助呼吸模模式中,气压调整组件200一边根据患者的呼吸状态来调整集液腔100内的负压值,以辅助患者进行呼吸,另一边将变化的负压值始终控制在能够实现负压引流的范围内,以在辅助患者进行呼吸的同时,进行负压引流。
当然,该负压呼吸机也可包括其他模式,例如辅助呼吸模式,针对不需要进行或当下不需要进行胸膜腔引流的患者,可进行辅助呼吸模式,帮助患者呼吸,不进行引流。
进一步地,一种实施例中,气压调整组件200可随呼吸变化而同步调整集液腔100内的负压值。具体地,在患者吸气时,气压调整组件200控制集液腔 100内负压值增加,以辅助患者吸气;在患者呼气时,气压调整组件200控制集液腔100内负压值减小,以辅助患者呼气。
该气压调整组件200可通过手动或自动控制的方式实现负压值的调整以及模式的切换。手动控制需要操作者的进行手动操作。自动控制可以保证负压值的调整更加精准,模式切换的准确和快速,同时能够解放操作者,使其能够有更多时间兼顾其他事务。在自动控制的模式下,该气压调整组件200可采用各种能够实现气体流动的方式来控制集液腔100内的负压值,如气泵、排气阀、进气阀等等。
为了更加精确的掌握集液腔100内的负压值变化,一种实施例中,该气压调整组件200包括第一压力检测单元210和控制单元220,第一压力检测单元 210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210 的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。该第一压力检测单元210可采用压力传感器或其他能够实现对集液腔100内负压值或与负压值相关参数进行检测的结构。
其中,患者吸气和呼气状态的判断可人为通过相关参数来判断,进而输入表示吸气或呼气的指令或信号,也可以由气压调整组件200自行根据相关参数来判断。例如,一种实施例中,当控制单元220判断集液腔100内负压值变化符合吸气状态时,控制单元220判定患者吸气。当控制单元220判断集液腔100 内负压值变化符合呼气状态时,控制单元220判定患者呼气,控制单元220控制气压调整组件200辅助减小集液腔100内的负压值。当然,除了通过判断集液腔100内负压值变化而判断当前处于吸气还是呼气状态外,还可通过其他可行的参数以及参数变化来进行判断,在此不再赘言。当然,这一系列的判断过程,也可应用到手工控制模式中,以提醒操作者当前患者呼吸状态,便于手动控制。
基于根据集液腔100内负压值变化来判断呼吸状态这一思路,人体在吸气和呼气时可作为判断依据的参数众多,因此可借助这一部分参数来人为或自动的判断呼吸状态。一种实施例给了一种更具体地示例(并不限于该示例)中,当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值增加或负压值增加的速率为正时,控制单元220判定患者吸气,并控制气压调整组件200辅助增加集液腔100内的负压值,且在负压值达到第一预设值时或达到第一预设值之前,停止气压调整组件200对集液腔100内负压值的调整。其中,气压调整组件200 辅助增加集液腔100内的负压值这一动作,可在控制单元220检测到集液腔100 内的负压值增加或负压值增加的速率为正时,尽可能快的立即执行,也可在控制单元220检测到集液腔100内的负压值增加或负压值增加的速率为正之后的设定时间段后开始执行。即,该气压调整组件200对集液腔100内负压值的调整既可以在患者开始吸气时立即执行,也可在患者吸气一段时间后,方才开始执行。而且,该气压调整组件200对集液腔100内负压值的调整可以是持续不断进行,也可以是间歇式进行,其中,每次间歇的时间可相同,也可不同。
当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值增加至第一预设值之时或之后,或第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值减小时,控制单元220判定患者呼气,并控制气压调整组件200辅助减小集液腔100内的负压值,且在负压值达到第二预设值时或达到第二预设值之前,停止气压调整组件200对集液腔100内负压值的调整。同理,气压调整组件200辅助减小集液腔100内的负压值这一动作,可既可以在患者开始呼气时立即执行,也可在患者呼气一段时间后,方才开始执行。而且,该气压调整组件200对集液腔 100内负压值的调整可以是持续不断进行,也可以是间歇式进行,其中,每次间歇的时间可相同,也可不同。
该第一预设值和第二预设值可根据临床实际需求而灵活设定,例如,一种实施例中,该第一预设值被设定为-15cmH2O,该第二预设值可设定为胸膜腔内正常负压或呼气末压力(如-4cmH2O)。当然,这些取值并非唯一的设定值,也可根据最终需要获得效果和功能等因素而选择其他取值。
在对集液腔100内的负压值进行调整时,可通过双向泵233、正压泵231和负压泵232的组合、进气阀280与负压泵232的组合、调整集液腔100或与集液腔100连通的第二容器600的容积等方式来实现,以下根据具体实施例进一步进行说明。
实施例一:
在实施例中,如图1所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件200包括正压泵231、负压泵232、控制单元220以及第一压力检测单元210等。该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。该正压泵231与集液腔100连通,控制单元220与正压泵231和负压泵232,以控制正压泵231和负压泵232的运行。
第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210 所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
更具体地,该气压调整组件200包括充气气路241和抽气气路242。充气气路241将集液腔100与正压泵231连通,抽气气路242将通气通道410与负压泵232连通。充气气路241设有自正压泵231向集液腔100单向导通的第一单向阀251,抽气气路242设有自通气通道410向负压泵232单向导通的第二单向阀252。
该负压泵232本身与外界空气相通,在负压呼吸机断电或负压泵232不工作时,该通气通道410与外界环境可建立一个单向导通的排气通道,从而可使用重力引流。当负压泵232工作,抽取集液腔100内气体时,可通过调整集液腔100内的负压值来实现负压引流,或同时进行负压引流和辅助呼吸工作。例如,可在辅助呼吸时,将集液腔100内负压值控制在负压引流范围内,如果患者胸膜腔内具有液体和气体,此时集液腔100能够自然而然的将胸膜腔内液体和气体引流出来。
此外,请继续参考图1,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该充气气路241、抽气气路242和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该充气气路241和抽气气路242上分别设有第二压力检测单元262(如压力传感器或其他类型传感器)和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜 264,以起到保护作用。
如图1所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接管路相连形成密闭空间。负压泵232、正压泵231的运转与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(如-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的,当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,负压泵232开始工作,抽气使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,负压泵232停止抽气,正压泵231开始工作,向集液腔100内充气(气体进入集液腔100之前经滤芯261 净化),使集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力(如-4cmH2O)。
接着进入下一个吸气、呼气循环,负压泵232再次开始从集液腔100内抽气,这是该监护系统在患者一个呼吸周期内的辅助通气工作原理。
一种实施例中,该负压增加速率的计算公式为:(P2-P1)/(t2-t1)。设备实时获取集液腔100内负压值,前一刻t1时负压值为P1,当前t2时负压值为P2。负压增加速率持续为正,表明负压在增加(压力在降低)。
实施例二:
在实施例中,如图2所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括双向泵233(双向一体气泵)、控制单元220以及第一压力检测单元210 等。该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410 的进气端与集液腔100连通,其出气端与双向泵233连通。通气通道410内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。双向泵233同时与集液腔100连通,控制单元220与双向泵233,以控制双向泵233的运行。在患者吸气时,双向泵233抽取集液腔100内的气体,使集液腔100内的负压值增加;在患者呼气时,双向泵233向集液腔100 内充入气体,使集液腔100内负压值减小。
第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210 所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
更具体地,该气压调整组件200包括充气气路241和抽气气路242,充气气路241的一端与集液腔100连通,另一端与双向泵233连通,抽气气路242将通气通道410与双向泵233连通。充气气路241设有自双向泵233向集液腔100 单向导通的第一单向阀251,抽气气路242设有自通气通道410向双向泵233单向导通的第二单向阀252。
该双向泵233本身与外界空气相通,在负压呼吸机断电或双向泵233不工作时,该通气通道410与外界环境可建立一个单向导通的排气通道,从而可使用重力引流。当双向泵233工作,抽取集液腔100内气体时,可通过调整集液腔100内的负压值来实现负压引流,或同时进行负压引流和辅助呼吸工作。例如,可在辅助呼吸时,将集液腔100内负压值控制在负压引流范围内,如果患者胸膜腔内具有液体和气体,此时集液腔100能够自然而然的将胸膜腔内液体和气体引流出来。
此外,请继续参考图2,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该充气气路241、抽气气路242和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该充气气路241和抽气气路242上分别设有第二压力检测单元262和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
如图2所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成密闭空间。双向泵233的运转与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元 220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(如-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的。当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,双向泵233开始抽气工作(第二单向阀252用以确保双向泵233的抽气气流经过第二压力检测单元262与流量计263测定的抽气通道),使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,双向泵233停止抽气,进入充气模式,向集液腔100内充气(气体进入集液腔100之前经滤芯261净化;第一单向阀251用以确保双向泵233的充气气流经过流量计263与第二压力检测单元262测定的充气通道),使集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力。
接着进入下一个吸气、呼气循环,双向泵233再次开始抽气工作,使集液腔100内负压值增加(压力在降低)。
实施例三:
在实施例中,如图3所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括负压泵232、进气阀280、控制单元220以及第一压力检测单元210等。该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。进气阀280一端连通集液腔100,另一端连通外界空气。该进气阀280 可选用但不限于电磁阀等结构。在患者吸气时,控制单元220控制进气阀280 关闭,并控制负压泵232抽取集液腔100内的气体,使集液腔100内的负压值增加;在患者呼气时,控制单元220控制负压泵232关闭,并打开进气阀280,外界空气自进气阀280进入集液腔100内,使集液腔100内负压值减小。
第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210 所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
更具体地,气压调整组件200包括充气气路241和抽气气路242,充气气路 241将集液腔100与进气阀280连通,抽气气路242将通气通道410与负压泵 232连通,抽气气路242设有自集液腔100向负压泵232单向导通的第二单向阀 252。
该负压泵232本身与外界空气相通,在负压呼吸机断电或负压泵232不工作时,该通气通道410与外界环境可建立一个单向导通的排气通道,从而可使用重力引流。当负压泵232工作,抽取集液腔100内气体时,可通过调整集液腔100内的负压值来实现负压引流,或同时进行负压引流和辅助呼吸工作。例如,可在辅助呼吸时,将集液腔100内负压值控制在负压引流范围内,如果患者胸膜腔内具有液体和气体,此时集液腔100能够自然而然的将胸膜腔内液体和气体引流出来。
此外,请继续参考图3,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该充气气路241、抽气气路242和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该充气气路241和抽气气路242上分别设有第二压力检测单元262和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
如图3所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成密闭空间。负压泵232、进气阀280的运转,与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的,当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,关闭进气阀280,负压泵232开始工作,抽气使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如: -15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,负压泵232停止抽气,进气阀280打开,空气经过滤膜净化后进入集液腔100,集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力,进气阀280关闭。接着进入下一个吸气、呼气循环,负压泵232再次开始从集液腔100内抽气。
实施例四:
在实施例中,如图4所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括容积调节机构、控制单元220以及第一压力检测单元210等。容积调节机构与控制单元220连接。控制单元220控制容积调节机构改变集液腔100或与集液腔100连通的第二容器600的容积大小,来调整集液腔100内的负压值。
具体地,在患者吸气时,控制单元220控制容积调节机构扩大集液腔100 或第二容器600的容积,使集液腔100内的负压值增加;在患者呼气时,控制单元220控制容积调节机构缩小集液腔100或第二容器600的容积,使集液腔 100内负压值减小。
同时,该气压调整组件200还包括负压泵232,该负压泵232与通气通道 410连通,控制单元220与负压泵232连接,在患者吸气时,负压泵232抽取集液腔100内的气体,使集液腔100内的负压值增加。
该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410 的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。
该负压泵232本身与外界空气相通,在负压呼吸机断电或负压泵232不工作时,该通气通道410与外界环境可建立一个单向导通的排气通道,从而可使用重力引流。当负压泵232工作,抽取集液腔100内气体时,可通过调整集液腔100内的负压值来实现负压引流,或同时进行负压引流和辅助呼吸工作。例如,可在辅助呼吸时,将集液腔100内负压值控制在负压引流范围内,如果患者胸膜腔内具有液体和气体,此时集液腔100能够自然而然的将胸膜腔内液体和气体引流出来。
第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210 所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
一种实施例中,该容积调节机构包括调节件291和驱动件(未示出,可采用电机、气缸等可行的动力件),调节件291与集液腔100或第二容器600活动连接,驱动件与调节件291传动连接,控制单元220与驱动件连接,在控制单元220的控制下,驱动件驱动调节件291移动,以改变集液腔100或第二容器 600的容积大小。
请参考图4,一种实施例中,第二容器600与集液腔100通过拓展气路连通,调节件291活动设于第二容器600内,以通过位置变化而调整第二容器600的容积。
在另一种实施例中,也可省略第二容器600,容积调节机构直接作用集液腔 100,以改变集液腔100的容积。例如,一种实施例中,该集液腔100具有主腔体和宽度小于主腔体的调节腔,调节腔和主腔体连通,调节件291活动设于调节腔内,以通过位置变化而调整整个集液腔100的容积。
一些实施例中,如图4所示,该调节件291可以为活塞类调节件,活塞类调节件以能够密封滑动的方式伸缩设置于集液腔100或第二容器600内。当然,调节件291也并不限于活塞类调节件,一些实施例中,调节件291也可以为推压类调节件(如推杆、推块等),辊压类调节件(如压辊等)等。
如图4所示,一些实施例中,第二容器600可以(但不限于)是如图中示意的固定外壁形状腔体,其他实施例中,第二容器600也可以是柔性材料制作的可变形状腔体,如气囊等。该第二容器600数量不限于一个,也可以更多。
该集液腔100与第二容器600的容腔可以是单一的密闭腔体。集液腔100 与第二容器600的容腔也可以是分开的两个腔体,通过软管、接头连接,从而形成互通的密闭腔体,如图4所示。
此外,请继续参考图4,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该第二容器600与集液腔100的拓展气路和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。该第二容器600与集液腔100的拓展气路以及第一压力检测单元210 的气路可以为同一条气路或者不同气路。还可另设一路气路,其上设有限压阀 271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
如图4所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成连通的密闭空间。第二容器600的容积变化,与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的。当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,通过扩大第二容器600的容腔的容积,使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,停止扩大第二容器600的容腔的容积,转而缩小容积第二容器600的容腔的容积,使集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力。
接着进入下一个吸气、呼气循环,再次扩大第二容器600调节腔1012的容积,再次使集液腔100内的负压值增加(压力在降低)。
在本实施例所示方案中,第二容器600不会向集液腔100中引入外界空气。从临床角度,没有外部空气进入集液腔100,能够减少患者被感染风险。
实施例五:
在实施例中,如图5所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括正压泵231、负压泵232、控制单元220以及第一压力检测单元210等。正压泵231和负压泵232均与关联容器100连通,控制单元220与正压泵231 和负压泵232,以控制正压泵231和负压泵232的运行。第一压力检测单元210 与容置腔101相连,以检测容置腔101内负压变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小关联容器100内的负压值。该关联容器100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元 210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整关联容器100内的负压值。
更具体地,该气压调整组件200包括充气气路241、抽气气路242和共用气路243,共用气路243一端与容置腔101连通,另一端分别与充气气路241和抽气气路242连通,充气气路241与正压泵231连通,抽气气路242与负压泵232 连通,充气气路241设有自正压泵231向容置腔101单向导通的第一单向阀251,抽气气路242设有自容置腔101向负压泵232单向导通的第二单向阀252。
同时,该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410 内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。
如图5所示,该负压呼吸机还包括重力引流管路500,该重力引流管路500 一端与通气通道410的出气端对接,另一端与外界空气对接,以进行重力引流。
此外,请继续参考图5,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该共用气路243和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该共用气路243上设有第二压力检测单元262和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
与实施例一相比,本实施例采用共用气路243设计,因此,滤芯261、第二压力检测单元262和流量计263都可共用,可简化结构,进一步节约成本。
如图5所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成密闭空间。负压泵232、正压泵231的运转与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,关联容器100与患者胸膜腔连通。关联容器100的容置腔101内的呼气末的压力是一个正常负压(如 -4cmH2O),当患者开始吸气时,容置腔101内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的。当第一压力检测单元210检测到关联容器100的容置腔101内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,负压泵232开始工作,抽气使容置腔101内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到关联容器100的容置腔101内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,负压泵232停止抽气,正压泵231开始工作,向关联容器100的容置腔101内充气(气体进入容置腔101 之前经滤芯261净化),使容置腔101内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力。接着进入下一个吸气、呼气循环,负压泵232再次开始从关联容器100的容置腔101 内抽气。
实施例六:
在实施例中,如图6所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括双向泵233(双向一体气泵)、控制单元220以及第一压力检测单元210 等,双向泵233与集液腔100连通,控制单元220与双向泵233,以控制双向泵 233的运行。在患者吸气时,双向泵233抽取集液腔100内的气体,使集液腔 100内的负压值增加;在患者呼气时,双向泵233向集液腔100内充入气体,使集液腔100内负压值减小。第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
更具体地,该气压调整组件200包括双向气路244,双向气路244一端与集液腔100连通,另一端与双向泵233连通。
同时,该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410 内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。
如图6所示,该负压呼吸机还包括重力引流管路500,该重力引流管路500 一端与通气通道410的出气端对接,另一端与外界空气对接,以进行重力引流。
此外,请继续参考图6,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该双向气路244和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该双向气路244上设有第二压力检测单元262和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
与其他实施例相比,本实施例采用双向气路244设计,因此,滤芯261、第二压力检测单元262和流量计263都可共用,可简化结构,进一步节约成本。
如图6所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成密闭空间。双向泵233的运转与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元 220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(如-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的。当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,双向泵233开始抽气工作,使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,双向泵233停止抽气,进入充气模式,向集液腔100内充气(气体进入集液腔100之前经滤芯261净化),使集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力。接着进入下一个吸气、呼气循环,双向泵233再次开始抽气工作,使集液腔100内负压值增加(压力在降低)。
实施例七:
在实施例中,如图7所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括负压泵232、进气阀280、控制单元220以及第一压力检测单元210等,负压泵232与集液腔100连通,进气阀280一端连通集液腔100,另一端连通外界空气。该进气阀280可选用但不限于电磁阀等结构。在患者吸气时,控制单元220控制进气阀280关闭,并控制负压泵232抽取集液腔100内的气体,使集液腔100内的负压值增加;在患者呼气时,控制单元220控制负压泵232关闭,并打开进气阀280,外界空气自进气阀280进入集液腔100内,使集液腔 100内负压值减小。
第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210 所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
更具体地,气压调整组件200包括充气气路241和抽气气路242,充气气路 241将集液腔100与进气阀280连通,抽气气路242将集液腔100与负压泵232 连通,抽气气路242设有自集液腔100向负压泵232单向导通的第二单向阀252。
同时,该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410 内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。
如图7所示,该负压呼吸机还包括重力引流管路500,该重力引流管路500 一端与通气通道410的出气端对接,另一端与外界空气对接,以进行重力引流。
此外,请继续参考图7,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该充气气路241、抽气气路242和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。为了保证气体输入的安全性,同时也为了方便对气体输入情况进行实时的了解和控制,该充气气路241和抽气气路242上分别设有第二压力检测单元262和流量计263,以检测气路上的压力和流速等。此外,还可另设一路气路,其上设有限压阀271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
如图7所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成密闭空间。负压泵232、进气阀280的运转,与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的,当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,关闭进气阀280,负压泵232开始工作,抽气使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如: -15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,负压泵232停止抽气,进气阀280打开,空气经过滤膜净化后进入集液腔100,集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力,进气阀280关闭。接着进入下一个吸气、呼气循环,负压泵232再次开始从集液腔100内抽气。
实施例八:
在实施例中,如图8所示,该负压呼吸机包括集液腔100、气压调整组件 200以及防逆流组件400。该集液腔100具有将集液腔100与患者的胸膜腔连通的外接口。该外接口通过连接导管300与患者的胸膜腔连通。该气压调整组件 200包括容积调节机构、控制单元220以及第一压力检测单元210等,容积调节机构与控制单元220连接。控制单元220控制容积调节机构改变集液腔100或与集液腔100连通的第二容器600的容积大小,来调整集液腔100内的负压值。第一压力检测单元210与集液腔100相连,以检测集液腔100内压力变化。该控制单元220与第一压力检测单元210连接,并根据第一压力检测单元210所采集的数据,控制气压调整组件200增加和减小集液腔100内的负压值。该集液腔100、第一压力检测单元210和控制单元220在控制上形成一个闭环,通过第一压力检测单元210的信息反馈,可便于控制单元220及时和准确的调整集液腔100内的负压值。
在患者吸气时,控制单元220控制容积调节机构扩大集液腔100或第二容器600的容积,使集液腔100内的负压值增加;在患者呼气时,控制单元220 控制容积调节机构缩小集液腔100或第二容器600的容积,使集液腔100内负压值减小。
同时,该防逆流组件400采用水封瓶结构,其具有通气通道410,该通气通道410的进气端与集液腔100连通,其出气端与负压泵232连通。通气通道410 内设有液体420(通常为无菌液体)进行水封,同时还可设置单向阀组件430等防止外界空气倒流,进而使该防逆流组件400形成一个通常在胸膜腔引流中使用的水封瓶结构。
如图8所示,该负压呼吸机还包括重力引流管路500,该重力引流管路500 一端与通气通道410的出气端对接,另一端与外界空气对接,以进行重力引流。
一种实施例中,该容积调节机构包括调节件291和驱动件(未示出,可采用电机、气缸等可行的动力件),调节件291与集液腔100或第二容器600活动连接,驱动件与调节件291传动连接,控制单元220与驱动件连接,在控制单元220的控制下,驱动件驱动调节件291移动,以改变集液腔100或第二容器 600的容积大小。
请参考图8,一种实施例中,第二容器600与集液腔100通过拓展气路连通,调节件291活动设于第二容器600内,以通过位置变化而调整第二容器600的容积。
在另一种实施例中,也可省略第二容器600,容积调节机构直接作用集液腔 100,以改变集液腔100的容积。例如,一种实施例中,该集液腔100具有主腔体和宽度小于主腔体的调节腔,调节腔和主腔体连通,调节件291活动设于调节腔内,以通过位置变化而调整整个集液腔100的容积。
一些实施例中,如图8所示,该调节件291可以为活塞类调节件,活塞类调节件以能够密封滑动的方式伸缩设置于集液腔100或第二容器600内。当然,调节件291也并不限于活塞类调节件,一些实施例中,调节件291也可以为推压类调节件(如推杆、推块等),辊压类调节件(如压辊等)等。
如图8所示,一些实施例中,第二容器600可以(但不限于)是如图中示意的固定外壁形状腔体,其他实施例中,第二容器600也可以是柔性材料制作的可变形状腔体,如气囊等。该第二容器600数量不限于一个,也可以更多。
该集液腔100与第二容器600的容腔可以是单一的密闭腔体。集液腔100 与第二容器600的容腔也可以是分开的两个腔体,通过软管、接头连接,从而形成互通的密闭腔体,如图8所示。
此外,请继续参考图8,一些实施例中,为了避免气体对人体的污染,该第二容器600与集液腔100的拓展气路和第一压力检测单元210的气路上分别设有滤芯261,以对气体进行过滤,滤芯261可选择符合医疗环境规定的各种可行滤芯结构。该第二容器600与集液腔100的拓展气路以及第一压力检测单元210 的气路可以为同一条气路或者不同气路。还可另设一路气路,其上设有限压阀 271(-100cmH2O)以及限压阀滤膜264,以起到保护作用。
如图8所示,各个元器件之间通过软管、接头等连接装置相连形成连通的密闭空间。第二容器600的容积变化,与第一压力检测单元210测到的压力之间通过控制单元220形成一个闭环(反馈)控制,其控制原理如下:
通过连接导管300与患者胸膜腔引流插管相连接,集液腔100与患者胸膜腔连通。集液腔100内的呼气末的压力是一个正常负压(-4cmH2O),当患者开始吸气时,集液腔100内的负压值会逐步增加(压力在降低),但负压值增加的速率在不同阶段是不一样的。当第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压值在增加(压力在降低)时,或负压增加的速率为正时,通过扩大第二容器600的容腔的容积,使集液腔100内的负压值增加(压力在降低),一直到第一压力检测单元210检测到集液腔100内的负压达到预设值(比如:-15cmH2O)。
此时,控制单元220将判断患者进入呼气阶段,停止扩大第二容器600的容腔的容积,转而缩小容积第二容器600的容腔的容积,使集液腔100内负压值按照一定速率下降(压力在增加),一直到第一压力检测单元210检测的压力达到正常负压或者呼气末压力。
接着进入下一个吸气、呼气循环,再次扩大第二容器600调节腔1012的容积,再次使集液腔100内的负压值增加(压力在降低)。
在本实施例所示方案中,第二容器600不会向集液腔100中引入外界空气。从临床角度,没有外部空气进入集液腔100,能够减少患者被感染风险。
以上各实施例并不能穷尽所有方案,在不构成相互矛盾的前提下,各实施例的气压调整组件200可以交叉拼接而组合使用。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。