CN1168091A

CN1168091A - 一次性面罩与抽吸导管

Info

Publication number: CN1168091A
Application number: CN96191378A
Authority: CN
Inventors: 乔治·L·博姆福尔克
Original assignee: GEORGE L BOHMFALK
Current assignee: GEORGE L BOHMFALK
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1996-11-08
Publication date: 1997-12-17
Also published as: JPH10513095A; EP0818976A1; US6237596B1; CA2208547A1; US5694927A; EP0818976A4; JP3048645B2; WO1997017034A1; BR9611530A; NZ324115A; AU1119697A; AU703897B2

Abstract

本发明涉及一种用于排除呼出的空气的一次性面罩(23)与抽吸导管(21)。

Description

一次性面罩与抽吸导管

本发明总的涉及外科型面罩，更具体一些，涉及一次性外科型面罩，它具有一个与之相关联的抽吸装置，用以排除从面罩后面呼出的空气。

外科医生一般都佩戴面罩，其主要意图是防止外科手术现场和伤口受到在外科医生的呼吸中所含的和在其脸部与脸部汗毛上的细菌和其它传染性粒子的污染。这些面罩一般罩住佩戴者的鼻子、嘴、颚和面颊的中间部分。过去，这些面罩都用布制造并可多次洗涤、消毒和再使用。比较廉价的一次性材料的出现导致这些面罩可以用某些类型的纸质(纤维素)纤维或热塑性薄膜与纤维的组合物来制造，从而成为一次性使用的、用后即可丢弃的物品。

常用的面罩的特征为用多孔纸做的水平地打褶的矩形，在每个角上有12″～14″(30.5～35.6cm)长的纸绳系结带。系结带用于在佩戴者的颈后和头顶上系结面罩。面罩的侧边通常比较松地与佩戴者的面颊两侧贴合。这种配合取决于佩戴者系结带子时的系紧度、是否按照设计意图系紧面罩以及佩戴者脸部的大致形状。通常，用薄的金属或其它有展伸性的材料制成的带子做面罩的上缘，以使此边缘与鼻子上部的轮廓相符合。

本发明的面罩最好用略有渗透性的材料制造，以使呼出的气体可穿过面罩，在理论上滤去呼出气体中的悬浮微粒，防止它们污染外科手术伤口。不过，如果不按照设计使用面罩，如果佩戴者松松地系结带子，如果有展伸性的带子没有与鼻子上部的轮廓相符合；或是如果佩戴者的脸特别瘦，空气就有可能沿面罩边缘比较自由地流动。通常，当面罩戴得比较松并且不被密封在佩戴者的皮肤上时，由佩戴者呼出的空气中有相当大的一部分会沿面罩的四周漏出来，而且一般都从两侧或上缘逸出，这样就牵涉到至少三个问题：

1)从面罩边缘处排出的呼出气体使外科手术操作区受到在此未经过滤的气体中的雾化颗粒的污染；

2)由于佩戴者呼出的空气的相对湿度超过手术室中空气的露点，从面罩上缘排出的湿热的呼出气体会使佩戴者的眼镜和手术显微镜出现雾翳，削弱外科医生的能见度；和

3)反复呼吸湿热的带CO₂的空气消耗了佩戴者的体力。

对使眼镜和显微镜产生雾翳的第二个问题的处理一般是沿面罩的上缘至佩戴者的鼻子上部和面颊贴一胶带，以造成密封。于是，使湿热的空气从侧面排出。但是，由于出汗和分泌皮肤油脂，胶带密封常常在手术过程中遭受损坏，随之而来的是使密封丧失，造成起雾。另外，在每次手术后从皮肤上去掉这种胶带是非常不舒服的，并且造成痛苦的胶带过敏，尤其是在在多次手术的过程中每天要这样做几次时。再有，外科医生在进行外科手术时常常感到不舒服，会更快地产生疲劳。

过去，曾用多种途径试图解决这种公知的外科用面罩所存在的问题。一种解决方法是降低手术室内的温度，从而使外科医生不会感到那么热并出汗。但是，这种解决方法有由于体温降低而使患者出现并发症的危险，尤其是在做长时间的手术时，同时还会使手术室中的其他人员如护士和麻醉小组成员感到不舒服，他们不得不常常将自己用毯子和特别的长袍包裹起来，以免冻坏。

另一种解决方法是提供一种便携式抽吸装置或排风扇，它可以附着在外科医生的面罩上，不断地抽出呼出的空气，并将新鲜的空气送入面罩内。不过，这类装置包括很多部分，并且显得比较累赘。此外，这类装置在向手术室内排放时有随之而产生的问题。

近年来，又出现了另一件令人关心的事，它刚刚开始被面罩制造商着手解决。现在出现的耐抗生菌素机体和HIV的幽灵已经使人进一步考虑传染病从病人传播给健康的护理人员的问题。传染性粒子侵入护理人员的一个明显的途径就是沿面罩的宽松配合的边缘处。面罩制造商正在开发并销售企图使这种危险减为最小的面罩品种。这类面罩需要将面罩更紧地贴合在脸上，以消除沿边缘的敞开的空间。这种解决方法虽然解决了一个问题，但是又加剧了另一个问题，这就是，较紧的也许是较安全的面罩配合在面罩与脸部之间的封闭区域中在脸部附近截留了更多的呼出气体。这种湿热的空气使佩戴者感到不舒服，甚至可能造成疲劳的感觉。还有，由于湿气在面罩的内表面上积聚，使细菌的生长加强，同时，由于面罩材料的呼吸通道被湿气堵塞，使面罩的作为过滤器的作用减弱。

在外科手术的范围之外，在某些场合也遇到了与上面所讨论的问题相似的问题，即，由于某种理由，例如在多尘的环境中工作时，人们必须佩戴保养用的或保护性的护目镜并同时佩戴某种样子的保护性面罩，这时，容易发生由于呼出的气体使眼镜起雾的现象。在医院中的其它重要护理区诸如特护室，儿科与新生儿科、移植科，化疗科，包括爱滋病(AIDS)在内的传染病科以及特别担心由护理人员传染给患者和由患者传染给护理人员的其它科室，工作人员都遇到佩戴保护性面罩时使眼镜起雾的问题。在为了保护工作人员免受试剂的侵害或保护实验用动物或材料免受工作人员的污染而需要或希望使用保护性面罩的研究、医学、法庭或科学实验室中，也遇到了类似的问题。

在许多高技术领域如宇航、计算机、电子、制药、医疗诊断和其它生物医学工业中所要求的例如工业用的“净室”中，工作人员常常需要用面罩防止产品被工作人员污染。这些工作人员同样也遇到了上述的问题。因此，需要有某些简单而低成本的方法将面罩后面的呼出气体的作用诸如不舒适和起云雾的透镜减至最少，而又无需降低室内温度。

各种消灭上述缺点的尝试也同样有缺点。授予Dempsey等人的美国专利3,130,772公开了一种带有固定的通气孔26的非通用的和不可渗透的面罩，它具有一通过位于面罩的加强区域25中的螺纹接套连接30固定在面罩上的排气管34。在其图1中示出的排气装置是一风动的排风扇。在其第四栏中描述的其它排气装置没有认识到在本发明中所提出的各个元件之间的特殊关系。

授予Bare等人的美国专利5,054,480公开了一种医生在外科手术过程中戴的帽子，它包括用于通过一复杂的管路系统将空气送至头部和脸部周围的风扇和一将空气从脸部区抽出的排风扇。在帽子上方悬垂一护罩或头罩，形成一用于观察的窗口。帽子的循环系统对佩戴者而言比较累赘而且难于清理，以便再用。虽然这种复杂的设备也许在某些极端条件下是必须的，但绝大多数的使用并不需要如此复杂。

授予Townsend Jr的美国专利4,951,662公开了一种作为一空气循环回路的一部分的面罩，它使使用者感到舒适并消除了眼镜起雾。其空气室管12和13固定在一个装在面罩10内的空气压形板11上，将面罩固定在空气室管上，所述管子用于扩展脸部与面罩之间的有效体积。位于佩戴者头部后面的风扇14用循环的方式通过面罩重复循环空气。风扇看来也在重复循环呼出的空气。

授予Aita等人的美国专利4,848,366公开了一种可以是不透明的不能渗透的外科用面罩。该面罩在两侧都有开口或通道23。在一个开口上装有一排气管26和一个用电池运转的排气扇62。排气扇可以直接地装在面罩上。Aita等人专利的技术内容是，面罩的前部22应当是非弹性的，以促进空气流过由面罩和佩戴者的颜面形成的空腔。这类集中流动的麻烦可能是空气流动的噪声等级。用空气净化整个面罩区的效率也可能是个问题。

1980年11月12日公开的欧洲专利公报0018805(Douglas)描述了一种用于控制从佩戴者的鼻子与口中呼出的气息的设备，它包括一模制的刚性透明塑料面罩10，将其形状做成能围绕使用者脸部下方的前部延伸。这种护罩有一塑料边缘9，以提供一气密的配合。用带子使护罩在佩带者的脸上保持就位。在面罩的每一侧上有出口连接构件12，它与软的抽吸导管13的一端相连。上述软管的另一端与一用电动机驱动的回转式抽吸叶轮和壳体(排气扇)相连，将呼出的气息从面罩中排出。空气沿面罩的上缘11进入。

授予Aspelin等人的美国专利3,890,966描述了一种透气的面罩，它带有一片沿面罩的上部的不透空气的薄板材料。不透气的薄板材料在其中有缝隙，该缝隙的切割方式使得可经过此缝隙将呼出的空气从佩戴者的眼部导走。但是它没有提及在本发明中向佩戴者提供的舒适的普遍感觉。

所有这些问题都可以通过采用一个简单的方法，用医院手术室中现有的设备，将佩戴者呼出的气息用真空抽走或清除而得到解决。潮湿的有潜在的传染性的空气可以连续地从手术区排除，而且可由此消除眼镜结雾、产生热和疲劳等问题，并且消除给患者带来的或来自患者的感染传播的危险。

本发明是针对一次性面罩与抽吸导管的组合使用的。该抽吸导管适于与一真空(抽吸)源连接，用以从位于面罩与面罩佩戴者的脸部之间的区域排除呼出的气体。面罩最好用可透气的材料或几层可透气的或多孔的材料做成，并使其在材料的边缘处与脸部紧密贴合。用于面罩的材料应当是重量轻和多孔的，最好是穿过面罩表面的空气渗透率大约为350至4600m^-6/Pa·S并且过滤能力达大约1μ的微粒尺寸的面罩材料。面罩表面的面积大约为200～300cm²。根据结构和佩戴者的脸部轮廓，更具体一些，不仅仅是如何构造面罩，而且是它如何贴合使用者脸部的轮廓，有效的面罩区将会小一些，在40～100cm²的范围内。

本发明的一个目的为，面罩可用于在普通情况下或在不开动抽吸源的情况下吸入或呼出佩戴者的空气。不过，在使用面罩时包括真空排除将有助于防止在面罩内形成潮气，并可防止呼出的潮气在佩戴者所戴的眼镜或显微镜的透镜上形成雾翳。

在本发明中所考虑的真空源是可以作为标准的手术教室的一部分而使用的真空源。这类真空源通常是墙壁上或天花板上的开孔，它们可以直接接在装在面罩上的抽吸导管上，而不是采用带轮子的移动式真空机。至于抽吸导管，它指的是小孔径(8～20 French或1.6～4.0mm内径)的软塑料管诸如在医院中用作从患者的外科手术腔或槽中抽吸液体的管子。这类管子的壁很薄，但足以承受所作用的真空力。为了经济起见，只要流动方向总是离开佩戴者和患者的，在附着在面罩上的那段管子以外的连接管段可以再次使用。此外，如果多个人希望在同一手术中使用本发明，则可以用合适的“Y”形接头或“T”形装置将他们各人的连接管连接到抽吸源上。

本发明的主要特征为将两个标准的便宜的一次性物品结合成单个的廉价的一次性面罩组件，其主要目的是在外科手术中消除眼镜和外科手术用显微镜结雾的问题。本发明的装置可以作为一个组件或一套来出售，它包括一个一次性的面罩和一个最好有预定的长度和8～14 French(1.6～2.8mm)内径的抽吸管，管子的一端可被装在面罩中，而另一端则适于与医院的真空供应源连接。本发明的创新之处在于它的一次性使用、重量轻和简单。令人惊奇的是，所用的这种小管子可以去掉相当大量的空气，产生在面罩中得到的佩戴舒适性。本发明的优点为，通过使用本面罩，外科医生可以容易地避免上述问题或将其减至最少，而且无需作特殊的或额外的努力并可使成本有最少的增加。虽然使佩戴者与连接的抽吸管相连，多少限制了他的行动，使他不能远离手术区，但是多数可采用这种面罩的外科医生已经戴过那些连接到具有同样的限制移动性的动力源上的帽子。本发明具备上述优点而没有由现有技术的排风扇、庞大的导管、昂贵的/非一次头罩及其类似情况带来的附加重量的要求，上述头罩不能被多个使用者共用或者随时间的推移而会受到感染。

本发明能出乎意料地产生供佩戴者吸入的比较清凉和干燥的空气，为佩戴者在长的手术过程中带来减少疲劳和比较舒适的总的感受。

从使用本发明而得到的一个优点为，通过清除湿的呼出气体，不会像在采用没有真空去除装置的标准面罩时经常发生的那样在面罩内形成潮气。在手术时，这种热潮气的形成有助于细菌和其它传染性媒体在面罩内的繁殖。消除这种热潮气的形成可将细菌和其它传染性媒体在面罩内的繁殖减至最少，并将在使用时并存的使患者受到这类生物体的污染的危险减至最小。

在利用手术室中现有的真空源并将呼出的气体排出手术室外时，本发明绕过了那些仅仅将未经过滤的排出气体送回到手术室大气中的早期装置所存在的困难。将液体收集装置与真空源串联在一起使用，可捕集呼出的潮气并将其从系统中引出。

根据本发明的一个优选方面，提供了一种一次性面罩和一个不长的抽吸导管。一次性面罩和抽吸导管包括一具有正面和反面的面罩，其反面在使用时与使用者的脸接触。面罩的边缘在颜面的四周形成大致的密封，由此迫使在呼气时呼出的由气体携带的微粒进入面罩或被真空管路抽出。一次性面罩和抽吸导管还包括一具有一第一和第二端的导管，其第一端可取下地装在一抽吸源上，用于排放呼出的空气，其第二端则与面罩的反面连通。

此外所描述的一次性外科型面罩最好包括至少一层可透气的材料、可展伸的装置和用于将面罩固定在佩戴者的脸部区上的固定装置，所述可透气的材料具有大约200～350cm²的表面积和大约350至4600m^-6/Pa·S的空气渗透率，可展伸的装置用于在佩戴者的鼻子与上面颊的周围形成面罩的上部。面罩还包括这样一个装置，它用于将具有直径至少为8～20 French左右(内径1.6～4.0mm)的导管的抽吸导管的一端装在位于面罩的内表面与佩戴者的脸之间的区域中，而将另一端可取下地装在一最好具有大约12至20英寸汞柱的预定抽吸源上。

本发明还公开了一种将潮湿的不流通的空气从一次性外科型面罩里面除掉的方法，该方法包括将在面罩佩戴者的脸与面罩之间的抽吸导管的第二端放在位于面罩佩戴者的脸与面罩之间的区域中，并将第一端连接在一最好具有大约12至20英寸汞柱的预定真空源上。

联系附图阅读下面的详细说明，就会很好地理解本发明的特征与优点，图中，同样的标号代表同样的元件，并且示意地示出了按照本发明的几个实施例的一次性面罩和抽吸导管。

图1描绘了本发明的一个实施例。

图2是另一实施例的侧视图。

图3是采用一具有优选结构的面罩的第三实施例。

图4和图5是面罩与导管的另一种结构。

图6和图6A示出了图3所示实施例的其它细节。

图7和图7A示出了将导管附着在面罩上的一种形式。

图8和图8A示出了导管端部的另一种处理方式。

图9和图10示出了将导管装在面罩内部上的另一种固定方式。

图11、11A、11B和11C是采用本发明时的面罩评价表。

图12和12A是现有技术的滤尘呼吸器型面罩。

图13和13A是具有按照本发明的连接管的现有技术的防毒面具型面罩。

在图1中，按照一优选实施例的一次性面罩和抽吸导管21包括一具有正面(未示出)和反面25的面罩23。如同在下文中将要更详细地说明的那样，将反面25布置成在使用时可与使用者的脸接触。面罩23最好具有通常是传统的构形，例如作为外科手术面罩的那种或者在其中可以使用透气的口罩的多尘或其它危险环境中用于保护的那种。如图1所示，面罩23用一片像棉布这样的材料或其它透气的材料制成，它具有多个能使面罩舒适地戴在脸上的褶子27和许多附在片状材料上的系结绳或系结带29。面罩可以用在授予Hubbard等人的美国专利4,920,960中所公开的材料层形成，在此处，将其公开内容引用为参考。

一次性面罩和抽吸导管还包括一具有第一端33和第二端35的抽吸管21。第一端33可取下地装在真空源37上，用于排除呼出的空气。第二端35与面罩23的背面25连通。为了防止连接管36对本发明的导管21产生一拉力，也许要将抽吸导管的第一端固定在佩带者的外科手术袍或其它衣服上。这可以通过用标准的胶带或其它装置如夹子41固定而完成，该夹子41与医院的人事部门用来将身份标牌固定在雇员衣服上的夹子相似。夹子最好附着在抽吸导管的第一端的附近。上述的第二端35可以有一个或多个开口，用于从位于佩戴者的脸与面罩之间的区域中抽出空气。上述导管可以在其第一端33的附近固定一像夹子41这样的装置，用于将第一端33可取下地固定在佩戴者的衣服上，以防连接管在导管的第一端33上作用一拉力。导管的第一端33本身可被做成能与较大的最好约为5mm的标准真空管段36连接。然后，可将连接管36的相对端或真空源端接在具有抽吸力约为12～20英寸汞柱的标准的医院用抽吸或真空源上。连接管36与墙壁开口37之间可以有一液体收集装置(未示出)，它包括一流量控制阀。这种收集装置的一个例子是由加利福尼亚州巴伦西亚的Baxter保健公司药用密封件分公司(91355-8900)制造的Guardian牌串列式金属过滤器组件。

抽吸导管的孔径或内径与抽吸源的力之间的可变关系可以按要求或需要使用与操纵，以便能充分有效地从面罩区清除由佩戴者呼出的空气，防止结雾。面罩的构造是重要的，它包括面罩设计的变量(包括在呼气时用于抽出空气的有效区)、面罩材料的渗透率、导管端部在面罩内的位置和导管的内径。但是，抽吸力太大(即管子过大)可造成面罩塌陷，可使脸部的皮肤被吸入管端，或对佩戴者与其他人产生令人刺激的噪声。所描述的实施例可使外科医生或其他使用者迅速而容易地佩戴面罩，在脸部周围提供一始终如一的而且可靠紧贴的密封，以共同保护佩戴者和患者或其它工作空间中的材料，消除眼镜和显微镜的结雾，并给位于面罩与佩戴者的面部之间的空间区域提供清凉而新鲜的呼吸空气，造成一个更舒适的工作环境，减少疲劳。

实施本发明的一个优选途径是配置一个直径约为8～20 French(约1.6～4.0mm内径)，总长为20～30英寸(51～76cm)的简单的抽吸导管。优选的长度(约40英寸或102cm)可使管子的端部位于腰部高度附近，并使管子越过佩戴者的肩部。对于在手术室中使用，管子最好与像那些由美国德克萨斯州达拉斯的Tecnol公司(Tecnol PCM2000，#47118-010，参见图11，面罩“O”)制造的面罩的设计制造配合。也可以采用其它的一次性面罩设计，它们具有弹性的带子或其它机构，用于在佩戴者的面部与面罩之间提供一较紧的密封，例如Tecnol的PFR95型面罩(订货号#47119-170，参看图11，面罩“C”)。管子可以用一索眼(图2)或用一套筒(图3)插入面罩中。

本发明的一个目的是加大面罩的渗透面，以通过经过面罩离开的呼出气体与经过抽吸源从面罩区抽吸的空气的组合，从位于面罩与佩戴者的脸部之间的区域中排除佩戴者呼出的空气。空气同时通过佩戴者的吸气和通过面罩补充吸入的空气而回到该区域。通过用来自面罩表面的空气来补充在面罩与佩戴者的脸部之间的空气而不是使气流集中经过入口小孔，流动可以变得更均匀并且速度较慢，避免扰人的噪声或速度变化。因此，一个舒适的佩戴水平不仅使任何眼部佩戴物的结雾为最小，而且会从脸部区域排除湿热的呼出气体，它是面罩材料的渗透性和通过真空源的抽气水平的函数。

医院的抽气系统有各种真空水平，这要取决于位置和所用的设备。在美国，这种系统通常有15～20英寸汞柱的真空水平，虽然某些系统也可能低至12英寸汞柱或高至22英寸汞柱。因此，在医院环境中真空源的抽气能力可以被认为是用于从佩戴者连至真空源的管子尺寸和管子长度的函数。正常的呼吸包含有约300～350cm³的空气。一次呼吸(吸入与呼出)大约每次持续4～7秒钟。来自真空系统的抽气力是恒定的，虽然吸气/呼气循环是周期性的。在呼吸循环中从位于面罩与佩戴者的脸之间的区域排除空气的真空系统足以去除被佩戴者呼出的湿热的载有水份的空气，并防止所戴的光学装置结雾。令人惊奇地发现，至少约为8 French(1.6mm)、最好约为14 French(2.8mm)的真空管可从在此真空水平下使用的传统透气面罩中充分地吸走热的载有水份的空气。采用具有较大的透气表面面积的传统面罩可提供大量的洁净的干燥空气而不会在中间的面部区域上形成相当集中的流动。

授予Brunson的美国专利5,322,061(其公开内容在此全部结合为参考资料)描述了一种在本发明中所用的这类优选的面罩。该面罩含有多层面罩材料，大约有250cm²的表面积是透气的并具有过滤大约1μ的微粒尺寸的能力。在面罩表面积上的平均压力差大约为1.25mm水柱时，面罩本身有卓越的可吸入能力特性。但是，按照本发明，由于结合一与15～20英寸汞柱的真空源连接的内径约2mm的吸气管，面罩可提供卓越的抗眼镜结雾的品质并为使用者提供清凉的干燥空气，导致大大地提高使用者的舒适感。

在图1的实施例中，一诸如像针阀或其它流量改变装置的装置43与抽吸管21的第一端33相邻，用以调节由抽吸源37产生的经过抽吸管21的流量。流量改变装置43的形式可以例如是一与导管一致的可关闭的开口45，以使抽吸源37能在开口打开时通过开口抽吸比通过导管的第二端35更多的空气。如果需要的话，可以设置多个流量调节装置43，并使它们彼此串联。

在图2的优选实施例中，配用了在授予Brunson的美国专利D 347,713中公开的面罩设计。这种面罩在授予Brunson的美国专利5,322,061中进一步地作了描述。授予Brunson的美国专利5,322,061和D 347,713在此处用作参考。它采用了可展伸的带条24，以使面罩与佩戴者脸部的轮廓相符合。所示的面罩23在佩戴者1的脸上用系绳29固定就位，虽然最好采用松紧带。一内径大约为1/8英寸(3.175mm)、外径为3/16英寸(4.76mm)并用合适的包括聚氨酯、尼龙和聚乙烯的塑料制成的管子21的长度要使得当将其另一端与真空源37相连时，使用者能在其工作台处自由行动。最合适的是内径为14～18 French(2.8～3.6mm)的管子(图11A)。另一种方案是如图所示，管子21的长度也可以较短，为10～24英寸(25.4～60cm)，并足以通过接头20将其第一端33接至与真空源37相连的第二根管子36上。

图3的实施例示出了适于在一个在面罩上形成的套筒中安放管子21的Tecnol PFR95型面罩23。在图6和6A中描绘的套筒26是在将上面罩部分23在接缝22处结合在一起时形成的。在采用热塑性材料时，可以通过公知的热密封技术做成上述的接缝。对于其它材料而言，可以通过已知的缝合技术制成接缝。

当将顶部30和底部28平放在一起时，围绕顶部30与底部28的外缘形成接缝22。接缝32与接缝22相隔开足够远的距离，以使管子21能紧密地配合在如此形成的套筒中。

在图4和5中，导管21通过在面罩23的上部30形成的开口48或通过在下部28上的开口49插入。套筒26可通过形成一材料的折痕和将其在制造时插入而被粘接/缝合在面罩的接缝中。套筒26将在经过孔48或49放置管子21时接纳该管子21，并将此导管固定就位。如图7所示，将管端40固定在套筒26的内段中。当端部35的位置并不严格时，它应当能以最小的收缩从鼻子/口的区域中抽出呼出的空气。如图8和8A以及图7所示，可以将管子的端部做成是倾斜的(40)，带有孔42或狭缝44，以消除抽吸的局部化，否则可能会使管端被拉入佩戴者的脸部组织中，要不然会通过吸入空气的抽吸作用而通过面罩材料集中吸气。

可以将管子21的端部35连接在一个接在面罩23的部分28下侧上的L形管接头34上。如图10所示，L形管接头的突起17延伸过在面罩部分26上的开口19。摩擦垫圈38滑过突起17，使管接头34靠着管接头法兰18在面罩部分26上固定在应有的位置上，从而将开口19密封。L形接头的优点在于，它引导管子离开佩戴者的操作区，而不是使其向下垂至操作区中。如图1所示，管子21可以用夹紧装置固定在佩戴者的衣服上或是根据佩戴者的要求允许松松地悬挂。否则，也可以如虚线所示，使管子21由系带29拉住，防止在面罩的表面上产生过份的拉动。图9示出了用于接纳管端35的带法兰的螺纹接套接头46。在授予Dempsey等人的美国专利3,130,722中描述了一个类似的接头。这种接头可用来代替L形接头34。接头与摩擦垫圈中的一个或两者可以是金属的或塑料的，这依喜爱而定。

由经过管21吸入的空气形成的流过面罩的气流不仅有助于防止眼镜的结雾，而且可使这种面罩的佩戴更加舒适。通过吸入干燥的空气，去除湿热的呼出气体，可以保持位于面罩与脸之间的空间区域比较舒适。这种干燥空气的吸入和驱走潮气有助于保持面罩材料的干燥性，否则它会浸透呼出的潮气。面罩的表面积可以是200～300cm²，而由于面罩的结构和佩戴者的脸部形状，有效的表面积将稍微少一些(一般为40～100cm²)。可以发现，根据面罩的结构，面罩上可以有各种水平的单位压力差。

已经指出，正常人的呼吸为4～7秒，每呼吸一次吸入和呼出300～350cm³的空气。正常的呼吸压力约为1英寸或25.4mm水柱。在正常呼吸时，佩戴者在其上的压力差为1mm水柱的300cm²面罩上将产生刚好不足2磅的力。在具有4mm水柱的较高压力差时，该力将约为8磅。这样大的力可以使面罩变形和/或变得令人感到不舒服。希望将抽吸导管吸气的附加力保持在限度之内，以使两个力(由佩戴者产生的吸气力与管子的抽吸力)不会超出面罩的结构特性。

因此，已经发现，必须将吸气力限制在限度之内，以便得到最好的结果。通过利用面罩23的空气扩散作用和管子21的抽气作用，可以确定各个元件的组合，以保护佩戴者，保护手术环境，同时提供舒适性并使视野清晰。

对于本发明来说，具有小于0.6mm水柱的压力差(ΔP)的面罩大概能够防止大尺寸的微粒。这种面罩极可能在导管的开口与面罩接触的地方吸气。本发明的面罩性能水平的优选范围在普通的呼吸条件下涉及ΔP在大约0.6～10mm水柱的透气性材料。

在面罩与佩戴者的脸之间的空间或吸气区取决于面罩的构造和佩戴者的脸部轮廓。该空间一般包括集中在鼻子与口周围的15～40cm³。如果面罩区为30cm³，则正常呼吸的270cm³可以通过具有一般渗透率的面罩呼出。这种湿热的空气可能会上升并影响到佩戴者的眼镜。因此，用抽吸管(在美国通常具有15～20英寸汞柱的真空)的大约300cm³/sec的去除量将基本上排掉所有的呼出气息，大致消除那些不抽掉就会被面罩材料捕获的潮气，并提供一个使佩戴者感到舒适的区域。在给定的真空范围内，导管的直径可以被认为是通过面罩材料的空气渗透率(或压力降)的函数。当通过材料的压力降较大时，抽吸导管的直径要加大，以保持有足够的抽气作用。当面罩的有效区由于设计或脸部轮廓而减少时，也要加大管子的尺寸。在那些在医院手术室中供应高达21～23英寸汞柱真空的美国医院中，即使不透气的面罩可能不需要有大于20 French(4.0mm)的直径，但是面罩可能不能承受抽气力。可以参考图11～11B来理解舒适/不结雾区。本发明的舒适区可以在抽吸管流量约为150～600cm³/sec时，在面罩渗透率约为350～4600m^-6/Pa·S的范围内由面罩的结构而得到。例1

将一在授予Brunson的美国专利5,322,061中描述的面罩和内径约为2.8mm、长度为24英寸的管子21放在佩戴者的脸上，使面罩管子的一端与由面罩和佩戴者的鼻子周围的脸部形成的空间连通。佩戴者在一般的手术室条件下进行手术。手术持续一小时。在这一小时中，管子21的另一端连接在内径为7mm、长度约为16英尺的管子36上，管子36的另一端则连接在一Guardian牌集液式金属过滤器组件上，该组件又与墙壁上的真空出口相连。量得的在墙壁处的真空度为23英寸汞柱。金属过滤器组件中的液体汇集瓶处于墙壁出口的上游，其后面设有一调节器，向管子36供应设定好的20英寸汞柱的真空。在手术过程开始时，汇集瓶是空的。在已将管子36连接到本发明的面罩/管子连接组件上并佩戴了一个小时以后，在汇集瓶中测得有20cc来自佩戴者的呼吸的积累的凝结水。例2

此例子示出了由于管子而产生的有效压力降。在北德克萨斯医院中的有普通真空源的墙壁上，所测得的空气抽出率为1400cm³/sec。此连接出口由一标准的塑料制插入一插入接头与两组导管连接，每组导管的长度均为12英尺(3.65m)，内径为4.8mm，导管购自Davol公司，产品目录号3656。在墙壁源与患者之间设有一单个的Guardian牌金属过滤器组件，它包括一个3000cc的Guardian金属过滤器。在24英尺的Davol 3656管的端部接有一直径为8 French(1.6mm)、长度为24英寸(60.96cm)的管子。在8 French的抽吸导管中，所测得的流量为145cm³/sec。1.6mm的管子被认为是在使用时可感到舒适的最小尺寸。例3

用内径为2.0mm(10 French)的同样为24英寸长的管段代替例2中的24英寸(60.96cm)的软塑料管段。将一21,000cc的袋子灌满空气，并将其与管子连接，放出空气，将此过程重复三次，确定每次排放的时间。空气从袋中排除的平均时间为105秒。因此，从袋中排出的有效空气流量为280cc/sec。这就说明，用在所述装置中的2.0mm管子排出的有效空气排除率为280cc/sec。例4

例3中的24英寸(60.96cm)管段由内径为2.8mm(14 French)的管子替换，并用21,000 cc的袋子进行同样的试验。平均排放时间为50秒。于是，有效的空气去除量为420cc/sec。在使用试验中，2.8mm的管子对使用时有舒适感来说是优选的。例5

用内径为3.7mm(18 French)的管子代替例4中的24英寸(60.96cm)管段，并用21,000 cc的袋子进行同样的试验。平均排放时间为37.5秒；有效的空气去除量为560 cc/sec。

例子1～5的结果表明，在美国得克萨斯州得克萨卡那的外科手术室的墙壁上，采用常规的22英寸汞柱的真空力时，在惯用的金属过滤器(Baxter保健公司，金属过滤器No.64-3480A)之后和在24英寸的连接管之后连接以各种直径的导管的墙壁源处的空气流量如下：

表1

	内径	流量.cc/sec
	内径	流量.cc/sec	在墙壁处		1400
从金属过滤器的靠墙侧接至阀上	4英尺的7mm管子	1400	在墙壁处		1400
从金属过滤器的靠墙侧接至阀上	4英尺的7mm管子	1400	由阀接至金属过滤器	1英尺的10mm管子	1000
从金属过滤器伸出的24英寸连接管的端部	4.8mm	560	由阀接至金属过滤器	1英尺的10mm管子	1000
从金属过滤器伸出的24英寸连接管的端部	4.8mm	560	加上18French抽吸导管，2英尺长	3.6mm	560
加上14French抽吸导管，2英尺长	2.8mm	420	加上18French抽吸导管，2英尺长	3.6mm	560
加上14French抽吸导管，2英尺长	2.8mm	420	加上10French抽吸导管，2英尺长	2.0mm	200
加上8French抽吸导管，2英尺长	1.6mm	145	加上10French抽吸导管，2英尺长	2.0mm	200
加上8French抽吸导管，2英尺长	1.6mm	145	加上5French抽吸导管，2英尺长	1.0mm	80

当然，流量不仅随真空源处的真空力、管线压力降、连接管的直径而改变，而且随抽吸导管至所限定的装置的长度而变化，最后，还随抽吸导管的内径而改变。例6

本申请人试验了许多可以从市场上得到的面罩，以确定在采用本发明和面罩时的舒适区。已经注意到各种面罩的式样和配合，并在若干次呼吸后确定在佩戴者脸部周围的湿热感。将大的有4.8mm内径的连接管的开口端放在位于面罩和佩戴者的脸部之间的空间中，同时佩戴者在管子的入口处用手指密封开口。在产生较大的舒适性时确定湿热感减少的程度。还注意到抽吸是否使面罩塌陷。在通过贴放非多孔性胶带而对可呼吸的面罩表面进行约束之前，任一面罩都没有发生塌陷。在试验了开口的连接管的作用以后，按递减的尺寸连接各种佛仑奇尺寸的抽吸导管并进行观察，确定舒适程度。其试验结果列于图11、11A和11B中。

参看图11、11A和11B，它们是面罩参数表，和由本发明得到的舒适水平的评估。用一系列面罩A～EE评估本发明。面罩的说明列于图11B中，而在图11A中包含有面罩的结构(类型)和用与不用抽气时的评定值。

在图11A中，在标以“呼吸能力”这一栏中，各种面罩都用1至3予以评定(1为对佩戴者而言可吸入性最差，2为中等，3为可吸入性最好)，确定在将抽吸导管放在佩戴者的鼻子与口的区域中时面罩的“舒适水平”并将其列入以此作标题的栏中。“停止”栏是不抽气时面罩的舒适水平。标以“类型”的一栏涉及面罩的类型：C＝与脸型相符，Cn＝锥形；D＝鸭嘴形；Sh＝盾形；st＝松紧带；T＝系结带；L＝耳圈。所有的锥形面罩都有松紧带。

面罩材料的空气渗透率用Gurley孔率计(由位于纽约州的Troy的Teledyno-Gurley公司制造)确定，确定时按照国际标准化组织(ISO)No.5636/5的试验程序用5盎司(0.3KPa)的重量加在100毫升的空气上使之通过面积为0.645cm²的小孔。空气渗透率P(m^-6/Pa·S)等于100/(645×ΔP×t)。ΔP为0.3KPa；t等于100毫升的空气通过0.645cm²的小孔和面罩材料时所需的秒数。试验用的面罩的空气渗透率列于图11A中。

(1) - - - - P = \frac{100 ml}{(1000) (Δp) (t)} = \overset{(1)}{&OverBar;}

在考虑一种扁平的面罩材料时，气通量可由达西定律(D’Arcy)确定为

No = \frac{kΔ p^{2} Ao}{2 μRTλ} gmoles / \sec

式中，k＝材料的渗透率；μ＝气体粘度；R＝气体常数；T＝温度；λ＝抽样之间的距离；ΔP＝驱动力；Ao＝面积。

在用Gurley孔率计作试验并用5盎司(0.3KPa)的重量加在通过0.645cm²的材料面积(Ao)的100毫升的柱体容体上时，可用下列各式得到图11的数据：

(2)Δp＝0.3KPa·1mm H₂O/9.8Pa＝30.61mm H₂O；(3)No＝(100ml)(1g mole)÷(30.61)²t＝(2)g moles/sec；

(4) - - - - \frac{k}{μRTλ} = (2 No) \div {(30.61)}^{2} (0.645) = \overset{(3)}{&OverBar;}

对于具有250cm²表面的面罩和穿过表面的压力降为2mm水柱时，可得到

每个面罩的“呼吸能力”的确定是通过将面罩放在脸上，紧紧地贴着佩戴者张开的口并呼吸若干次。成对地比较面罩，而且在面罩A～G中可建立明显的等级，从可吸入性最好的(1)至可吸入性最差的(7)。此等级用星号(*)标示。面罩H～EE用1至3的“呼吸能力”尺度来评价，1是可吸入性最差，2是中等，3是可吸入性最好。

建立了具有放在鼻子区与口区的各种抽吸导管的面罩的舒适水平并将其列在图11的有标题的栏中。注明没有抽吸时的基准线舒适水平。评价标准(图11A)为：1-比一般热；2-一般的舒适； 3-比一般凉。

在采用20英寸汞柱的真空源时评价尺寸为5 French(1.0mm内径)、8French(1.6mm内径)、10 French(2.0mm内径)、14 French(2.8mm内径)和18 French(3.6mm内径)的管子。采用了下面的评定尺度：

0 在抽气或未抽气时，未发现明显的差别

1 仅仅在抽气时有明显的差别

2 在抽气时有改善

3 从抽气得到几乎全部的好处

4 全部得到空调的好处

按照本发明的舒适区可从图11C中很容易地看出。在图11A中列出了面罩A～EE的抽气率与空气渗透率值的比较。为了有侧重，设有列出高于2000的空气渗透率值。将图11C分成几个区：1)无效的；2)不可预见的；3)临界舒适的，4)比较舒适的；5)十分舒适的。参看表1的与图11A所列的管子尺寸相对应的抽气率。

对于试验面罩(A～EE)时那些具有0或1舒适水平的面罩，都认为从位于面罩与佩戴者的脸部之间的区域中去除湿热的空气是无效的。这些面罩组件相当于所示的“无效区”。应当认识到，在这些流量下，具有大于2000的渗透率值的面罩可以实现令人满意的抽气。

在抽气率大于80 cc/sec而小于145cc/sec时，有一个面罩结构与空气渗透率和抽气率的关系为不确定的区域。这个区域在图11C中被标以“不可预见的”。例如，面罩“J”在150cc/sec时的舒适水平为3。另一方面，面罩“P”～“S”则仅仅只是1的舒适水平。

“临界舒适的”区域为在抽气率为200cc/sec时从空气渗透率水平约为1200开始的区域，它不包括抽气舒适水平评定值小于2或大于3的那些。时在这一区域中的面罩，示出了对其舒适水平有改进。

“比较舒适”区所包括的面罩绝大多数的评定值为2和3，空气渗透率值为1200或更大。面罩“W”是唯一一个在此说明中落入“临界”级的其评定值为“1”的面罩。

十分舒适用评定值“4”来实现。在此抽气与空气渗透率水平下，可获得本发明的充分进行空调的好处。认为后三个舒适区是在本发明的范围内的。根据面罩结构的不同，80～145cc/sec的抽气区将满足本发明的在舒适水平至少为2时的要求。

此后，本申请人采用了“最紧密”的(即最不舒适的)面罩C并贴上胶带条，然后间歇地进行试验，直至封闭整个面罩。在最后阶段以前均未发现有差别，在最后阶段，面罩(模拟不透气的面罩)在用14 French和大一些的抽吸导管时塌陷；小一些的抽吸导管既不会使面罩塌陷，也不会在舒适水平方面产生任何明显的差别。不过，在完全封闭的水平下，空气在与佩戴者的鼻梁轮廓相符合的可展伸部分处进入和逸出。当该密封被佩戴者用手保持时，佩戴者就不能吸入，而且呼出的空气只能从其它边缘处逸出。

试验结果表明，对于所有的在这个呼吸能力范围内的面罩，只有很小的差别，14 French和大一些的管子有良好的舒适水平，并且基本上完全地去掉了湿热的气息。8～14 French的管子几乎没有改进舒适水平。较小的管子有临界水平或是无效。对于那些较好地与佩戴者的脸形相符合或在口与鼻子附近允许有更多的表面积区，因而在面罩-脸部区或空间中有较大的空气体积的面罩设计，曾经预期较小的管子可能已经足够。但是，很明显，情况并非如此，同时，在所试验的面罩渗透率和呼吸能力的范围中，舒适性的结果似乎也没有明显的差别，这就可能表明，在空气渗透率尺度方面，它们都是相当接近的。

有关导管尺寸的从软管到导管的管线损失的原始理论设计计算

为了确定连接管对外科医生面罩的功能的影响，本申请人从机械能平衡方面开始计算，这是因为，在考虑气体(密度小)时，可以忽略动能和势能，于是可得出下列的简化平衡方程：

式中，ρ等于理想气体的密度。

对于P_atm＞＞xo的理想气体的等温流动，上式可以很好地近似为

(7)

从由Bird stewar与Lightfoot写的书《传递现象)》(TransportPhenomena)中，我们得到

(8) - - - - E_{f} &lang; v^{2} &rang; \cdot \frac{L}{Y_{t}} \cdot f

式中，γ_t＝连接管的直径，L为管子的长度，<v>为气体在连接管中的平均速度，f是摩擦系数。对于雷诺数的限定范围，摩擦系数可以用布拉休斯方程算出：

(9) - - - - - - - f = \frac{0.0791}{RE 1 / 4} for 2,100 (RE (1 \times 1 0^{5}

每当使用这个方程时都必须确保雷诺数在一合适的范围内。由于与P_atm相比，x和xo都比较小，可以将机械能平衡进一步地简化为：

(10) - - - - \frac{RT}{Mw} \frac{[X \cdot X_{o}]}{P_{ATM}} = &lang; v^{2} &rang; . \frac{L}{Y_{t}} f

抽吸速率为V(cm³/sec)，因此

<V>＝V/πr_t ²根据定义，雷诺数为

(11)

RE = \frac{2 p}{μ} &lang; v &rang; Y_{t} = \frac{2 M_{w} p}{μRT} \cdot \frac{[V]}{[π Y_{t}]} = \frac{2 (30) (l_{ATM})}{1.813 \times 10^{- 4} (82.05) (306)} \frac{[V]}{[π Y_{4}]} = 4.196 \frac{[V]}{[Y_{t}]}

因此，

(12)

{RE}^{1 / 4} = 1.431 \frac{{[V]}^{1 / 4}}{[Y_{t}]}

于是，利用布拉休斯方程

(13)

f = \frac{0.0781}{{RE}^{1 / 4}} = 5.46 \times 10^{- 2} \frac{{[Y_{t}]}^{1 / 4}}{V}

摩擦损耗在用摩擦系数表示时可由下式给出：

(14)

E_{f} = \frac{{&lang; v &rang;}^{2} L}{Y_{t}} f = \frac{{[V]}^{2}}{π {Y_{t}}^{2}} \frac{L}{Y_{t}} f = 5.529 \times 10^{- 3} \frac{L V^{1.75}}{{Y_{t}}^{4.75}}

这样，管子中的流动的最终表达式为：

(15) - - - - \frac{[X - X_{o}]}{[P_{ATM}]} = 6.5199 \times 10^{- 12} \frac{{LV}^{1.75}}{{Y_{t}}^{4.75}}

如果用mm H₂O表示x和xo，则最后的运算式为

(16)

X_{o} - X = 6.736 \times 10^{- 8} \frac{{LV}^{1.75}}{{Y_{t}}^{4.75}}

此式必须与给出用面罩处的真空压力xmmH₂O和真空源处的真空压力xo表示的穿过面罩的抽吸速率的式子联合。这样，我们就得到一个必须作为一整体解出的完整关系式。此计算说明，对于大多数的从墙壁源至抽吸导管的软管长度而言，通向抽吸导管的软管内径不应明显小于5mm。

在现有技术中的许多讨论中，专家们都认为，结雾是由沿面罩边缘，尤其是上缘逸出的湿热空气引起的。这就是用来使热空气偏离至其它地方的所有这些塑料条、缝隙、泡沫塑料垫层之类的依据。可以认为，采用这些容易呼吸的面罩足以使穿过面罩材料的热空气上升并使眼镜结雾。这大概就是对为解决结雾问题而作出的所有这些现有技术设计最终失败的解释。因此，显然似乎都希望像14 French和较大的管子所做的那样，基本上抽掉所有的呼出气息，而不是像原先所考虑的那样，仅仅在面罩-脸部区保留下10～20％。

还已经发现，此处所描述的本发明的面罩可以用作患者的呼吸辅助设备，通过向佩戴者提供例如洁净而干燥的空气或氧气，允许使用用可渗透材料作的低成本的一次性面罩补充患者的呼吸。作为患者的呼吸辅助设备，本发明的面罩要盖住患者的口与鼻子。在面罩与佩带者/患者的脸部之间形成一个容积区或空间，从一气源通过与面罩相连的软塑料管向面罩供给其量已确定的气体。

在管线与气源之间可以插入一体积控制装置，以将气流调节成佩戴者/患者所要求的状况并足以通过面罩材料从患者排出热的、含有水份与二氧化碳的呼出空气。但是，由于有过量的空气/氧气流经面罩，在将体积控制阀打开而进行试验时，面罩内的状况对佩戴者而言是舒适的。每个患者有不同的流量水平需求。也可以通过此处所公开的系统定期地加入药物，使药物不是直接地被吸入而是进入面罩，由于患者通过面罩材料而吸入药物，因而延长了使用。也可以认为按要求中断流向面罩的气体流动和体积，以扩大患者的呼吸和/或调节供给患者的药物是本发明的一部分。

对于作为供给加压的氧气、空气或其它气体的面罩来使用时，特别是在用于患有由带有悬浮微粒的液滴传播的传染性疾病或偶发病的患者或有此危险的患者时，优选的实施例为像Tecnol面罩“C”(PFR95)或面罩“M”那样的鸭嘴型面罩，这要取决于所要求的过滤程度。在用于对其而言呼吸道传染病的传播并不重要的患者时，如果面罩的生产成本较低，则可以优选具有较大的渗透率的面罩，如面罩“O”。

也可以将强制流动的面罩用于含有重尘微粒的工业应用场合。图12和13是现有技术装置的用在像在封闭的区域中油漆这样的重工业应用中的例子，这种装置起初比较昂贵，而且要使用必须经常更换的过滤剂盒。如图3所示的本发明的装置在利用正压的洁净而干燥的空气供应源时，将向佩戴者供应一个不能由现有技术的装置提供的使用舒适区。

对于这种工业应用，最好采用用透气材料制成的面罩，它的反面或里面远离使用者的鼻子区和口区。这样可阻止集中的大气中的粒状材料由于佩带者的吸气而在面罩的外表面上聚集在这两个区域中。将管子21的端部对着鼻子区与口区有助于防止粒状材料的集中，这是因为佩戴者主要是从正压供应源吸入空气。在这种工业应用中所用的空气量要大于在帮助患者呼吸的系统中所用的空气量，这是因为，佩戴者的活动对空气供应提出了更大的要求。由佩戴者吸入的空气的大部分最好来自空气供应源。但是，所公开的面罩装置的使用允许佩戴者确定通过面罩要呼吸多少空气以及有多少空气来自空气供应源。这个比例是空气中的粒状材料的水平的函数。

在用作油漆工人的防毒面具时，优选的实施例是一像Tecnol面罩“N”那样的鸭嘴型面罩，它有一透明塑料的护罩，以防止油漆飞溅到佩带者的眼睛中。这种面罩样式沿其面罩内部的上方形状还设有一用泡沫材料作的条带，它用于防止油漆的喷雾与悬浮液滴受重力作用而从上面落下，进入眼罩与眼睛之间。

在此处还认为，现有技术的防毒面具式面罩可以方便地配以上面所描述的空气源。图12和12A示出了现有技术的面罩Binks型48970(图12)和3M型No.5200(图12A)。图13和13A示出了具有L型管接头34和21的经过改型的面罩，该接头又与一未示出的正压空气/气体供应源相连。

本领域中的普通技术人员都可以明白，在给定的医院中，通过测量墙上的标准真空率并根据要进行的外科手术或牙科工作的类型选择一个理想的面罩，就可以几乎不经试验而选择最合乎要求的抽吸导管。

应当认识到，由于上述材料比较便宜而且易于装配，所以，可以以最少的成本构造按照本发明的一次性面罩和抽吸导管21，而且为面罩，特别是外科手术型面罩的佩戴者提供大为改善的舒适性。此外，面罩容易取下，而且不会损伤脸部皮肤。由于在手术室环境中容易得到抽吸源，一次性面罩和抽吸导管21尤其应用于外科用面罩的范围内；不过，一次性面罩和抽吸导管自然也能用于必须戴上面罩而且有可以利用的抽吸源的任何环境中。

当然，在不背离本发明的精神的前题下，也可以以不同于上述形式的特殊形式实施本发明。所示实施例仅仅是说明性的，在任何情况下都不能被认为是限制性的。本发明的范围在所附权利要求书中给出而不是由前面的说明书来限定，在该权利要求书中包括了落入权利要求书的范围内的所有变化与等同物。

权利要求书

1.一种一次性面罩和抽吸导管，包括：一一次性的透气面罩和一段比较便宜的重量轻的抽吸导管，其中所述面罩具有一正面和一反面，将其反面设置成可在使用时与使用者的脸部接触，允许使用者在手术过程中通过面罩进行呼吸；所述抽吸导管有一第一端和一第二端，第一端适于与现有的医院手术室中的抽吸源相连，用以排除呼出的空气，而第二端与面罩的反面连通，以接受来自使用者的呼出的空气。

2.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，进一步包括用于将抽吸导管可取下地附着在使用者的衣服上的装置。

3.如权利要求2所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，可取下的附着装置包括一种夹子。

4.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管的第二端固定地连接在面罩的反面上。

5.如权利要求4所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管的第二端由胶带固定地安装在面罩的反面上。

6.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，进一步包括连接在抽吸导管上的流量调节装置，用于调节由抽吸源产生的流量。

7.如权利要求6所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一与抽吸导管在一条线上的可以打开和关闭的开口，以使抽吸源能在开口打开时通过该开口吸入比通过抽吸导管的第二端更多的空气。

8.如权利要求6所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一个阀。

9.如权利要求7所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一个针阀。

10.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管是一大约为14 French的抽吸导管。

11.一种在使用中从如权利要求1所述的外科用面罩中去除陈腐的湿空气的方法，包括将抽吸导管的第一端连接在现有的手术室抽吸源上。

12.一种从位于一次性面罩与面罩佩戴者的脸部之间的区域中排除呼出的空气的方法，上述面罩有一以其第二端固定在面罩上的直径约为14French的抽吸导管，上述抽吸导管的第二端与面罩的反面连通，用于排放上述的呼出空气，此方法包括：将上述抽吸导管的第一端连接到一现有的不可拆下的抽吸源上，通过抽吸导管和抽吸源从上述区域中排出呼出的空气，和通过面罩材料将新鲜的空气吸入该区域。

13.一种一次性面罩和抽吸导管，包括：一一次性的透气的面罩和一段比较廉价的重量轻的抽吸导管，其中所述的面罩有一正面和一反面，将其反面设置成在使用时可与使用者的脸部接触并允许使用者通过面罩呼吸；所述的抽吸导管有一第一端和一第二端，第一端可取下地固定在一抽吸源上，用于排除呼出的空气，而第二端与面罩的反面连通，以接受来自使用者的呼出气体。

14.一种一次性面罩与抽吸导管，包括：

一一次性的透气的面罩，该面罩有一正面和一反面，其反面在使用时与使用者的脸部接触并允许使用者在手术时通过面罩进行呼吸；以及

一段比较便宜的重量轻的抽吸导管，它有一第一端和一第二端，第一端适于与一现有的在医院手术室墙壁上的抽吸源相连，用以排除呼出的空气，而第二端与面罩的反面连通，以接收来自使用者的呼出的空气。

15.如权利要求14所述的一次性面罩与抽吸导管，进一步包括用于将抽吸导管可取下地附着在使用者的衣服上的装置。

16.如权利要求15所述的一次性面罩与抽吸导管，其特征为，可取下的附着装置包括一夹子。

17.如权利要求14所述的一次性面罩与抽吸导管，其特征为，抽吸导管的第二端固定地连接在面罩的反面上。

18.如权利要求17所述的一次性面罩与抽吸导管，其特征为，抽吸导管的第二端用胶带固定地连接在面罩的反面上。

19.如权利要求14所述的一次性面罩和抽吸导管，进一步包括固定在抽吸导管上的流量调节装置，用于调节由所述现有的在医院手术室墙壁上的抽吸源所产生的流量。

20.如权利要求19所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一与抽吸导管在一条线上的可以打开与关闭的开口，以使所述现有的在医院手术室墙壁上的抽吸源能在开口打开时经过该开口吸入比经过抽吸导管的第二端更多的空气。

21.如权利要求19所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一个阀。

22.如权利要求20所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，流量调节装置包括一针阀。

23.如权利要求14所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管是一直径约为14 French的抽吸导管。

24.一种在使用中用于从如权利要求14所述的外科用面罩中去除陈腐的湿空气的方法，包括将抽吸导管的第一端连接在一现有的在医院手术室的墙壁上的抽吸源上。

25.一种如权利要求14中提到的现有的医院手术室墙壁上的抽吸源，其特征为，该抽吸源要求有15～25英寸汞柱的真空力。

26.一种从位于一次性面罩与面罩佩戴者的脸部之间的区域中排除呼出的空气的方法，上述面罩有一以其第二端附着在面罩上的直径约为14French的抽吸导管，上述抽吸导管的第二端与面罩的反面连通，用于排放上述的呼出气体，此方法包括：将上述抽吸导管的第一端连接到一现有的而且不能拆下的在医院手术室墙壁上的抽吸源上，通过抽吸导管和所述现有的在医院手术室墙壁上的抽吸源从上述区域中排出呼出的空气，和通过面罩的材料将新鲜空气吸入该区域。

27.一种一次性面罩和抽吸导管，包括：

一一次性的透气的面罩，该面罩有一正面和一反面，其反面在使用时可与使用者的脸部接触并允许使用者通过面罩进行呼吸；以及

一段比较便宜的重量轻的抽吸导管，它有一第一端和一第二端，第一端可取下地装在一现有的在医院手术室墙壁上的抽吸源上，用于排除呼出的空气，而第二端与面罩的反面连通，接收来自使用者的呼出的空气。

28.一种患者用呼吸辅助设备，包括一面罩和一管子，所述面罩适于戴在佩戴者的口与鼻子上并在面罩与佩戴者的脸部之间限定一容积区，上述面罩包括至少一层允许佩戴者通过它吸气和呼气的透气材料和用于将面罩戴在佩戴者的脸上的装置；所述管子的内径小于4mm左右，其一端与面罩的容积区连通，另一端可配接在一现有的不可拆下的气体供应源上，上述气体从洁净而干燥的空气和氧气组中选择。

29.如权利要求28所述的患者用呼吸辅助设备，包括一与上述管路在一条线上的流量调节装置，用于调节上述气体从上述现有的气体供应源到面罩的容积区的流动。

30.一种帮助患者呼吸的方法，包括：通过一软塑料管从一固定的供应源向位于一次性透气面罩与面罩佩戴者的脸部之间的容积区中供应洁净而干燥的空气流，以及调节通向上述面罩的空气流，以便能在佩戴者进行下次吸气之前通过透气的面罩材料从该区域基本上清除掉呼出的含有二氧化碳和水份的空气。

31.如权利要求30所述的方法，包括定期地计量加入流至面罩的容积区的空气流中的确定的治疗药物量。

32.一种帮助患者呼吸的方法，包括下列步骤：

(a)将一基本上由无纺材料做成的一次性面罩戴在患者的脸上，罩住患者的鼻子和嘴，上述面罩材料可以渗透空气与水蒸汽，上述面罩使内径小于4mm左右的软塑料管的一端与一由面罩在佩戴者的鼻子与嘴上方形成的容积区连通；

(b)将上述管子的另一端与一现有的空气供应源连接；以及

(c)调节来自上述供应源的空气流量，使其在患者的下一次吸气之前从上述容积区中基本上清除呼出的含有二氧化碳和水份的空气。

33.一种由至少一层无纺纤维材料和一软塑料管做成的一次性面罩，上述材料层可以渗透空气与水蒸汽，但能阻止液体流过，上述面罩材料具有350～4600m^-6/Pa·S的空气渗透率，所述软塑料管的内径小于4mm左右，其一端与面罩的反面在由面罩与面罩佩戴者的鼻子和嘴形成的容积区中连通，而其另一端则与一固定的空气供应源连通。

34.一种一次性面罩组件，包括由至少一层无纺纤维材料做成的面罩和一软塑料管，上述材料层可以渗透空气与水蒸汽，但能阻止液体流过，上述面罩材料有350～4600m^-6/Pa·S的空气渗透率，所述软塑料管的内径小于10mm左右，其一端与面罩的反面在由面罩与面罩佩戴者的鼻子和嘴形成的容积区中连通，而管子的另一端则适于连接在一固定的真空源上，要不然就接在固定的正压气体源上。

35.一种用于保持佩戴者的光学透镜在医院室内条件下不起雾的方法，包括：将一软塑料管的一端接至一在医院室内的大约为12至22英寸汞柱(约30.5cmHg～56cmHg)的固定真空源总管上，该管子的长度约为25cm～61cm，内径约为2mm～10mm，管子的另一段在就位待用时接在一一次性面罩的反面上，在佩戴者的鼻子与脸的附近；通过上述管子将大部分由佩戴者呼出的含有二氧化碳和水份的气息朝上述真空源排出；以及在总管前面收集呼出的空气中的水份。

36.一种外科用面罩系统，包括一具有至少一层可以渗透空气与水蒸汽的无纺材料的一次性面罩，该材料具有阻止液体流过的性能，上述面罩包括一内径为1.6mm至3.6mm、长度约为25cm至61cm的软塑料管，管子的一端与面罩的反面连通，并在固定就位时与面罩的鼻子与嘴部区域连通，管子的另一端通过具有确定长度的第二软管与一液体收集装置相连，上述液体收集装置通过一第三软管与一固定的真空源总管相连。

37.如权利要求28或30所述的辅助设备，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

38.如权利要求32所述的方法，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

39.如权利要求33或34所述的面罩，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

40.一种防毒面具型面罩组件，包括一一次性面罩和一软塑料管，所述面罩具有至少一层可以渗透空气与水蒸汽的无纺材料，该材料有阻止液体流过的性能，上述材料有350～4600m^-6/Pa·S左右的空气渗透率，上述软塑料管的第二端配合连接在面罩的内面，在固定就位时位于佩戴者的鼻子与口部区域上，上述软塑料管具有大约为1.6～3.6mm的内径和确定的长度；管子的第一端在使用时与一约为15～20英寸汞柱的真空系统相连。

41.一种使用如权利要求40所述的防毒面具型面罩组件的方法，包括通过上述管子每秒钟抽吸150～600立方厘米的气体。

42.如权利要求40所述的防毒面具型面罩组件，进一步包括上述面罩，该面罩在使用时有至少为2的舒适水平。

Claims

1.一种一次性面罩和抽吸导管，包括：一一次性的透气面罩和一段比较便宜的重量轻的抽吸导管，其中所述面罩具有一正面和一反面，将其反面设置成可在使用时与使用者的脸部接触，允许使用者在使用过程中通过面罩进行呼吸；所述抽吸导管有一第一端和一第二端，第一端适于与现有的医院手术室中的抽吸源相连，用以排除呼出的空气，而第二端与面罩的反面连通，以接受来自使用者的呼出的空气。

4.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管的第二端固定地连接在导管，其特征在于，抽吸导管的第二端固定地连接面罩的反面上。

10.如权利要求1所述的一次性面罩和抽吸导管，其特征为，抽吸导管是一大约有14 French外径(内径2.8mm)的抽吸导管。

11.一种在使用中从如权利要求1所述的外科用面罩中的去除陈腐的湿空气的方法，包括将抽吸导管的第一端连接在现有的手术室抽吸源上。

12.一种从位于一次性面罩与面罩佩戴者的脸部之间的区域中排除呼出的空气的方法，上述面罩有一以其第二端固定在面罩上的直径约为14French(2.8mm)的抽吸导管，上述抽吸导管的第二端与面罩的反面连通，用于排放上述的呼出空气，此方法包括：将上述抽吸导管的第一端连接到一现有的不可拆下的抽吸源上，通过抽吸导管和抽吸源从上述区域中排出呼出的空气，和通过面罩材料将新鲜的空气吸入该区域。

14.一种患者用呼吸辅助设备，包括一面罩和一管子，所述面罩适于戴在佩戴者的口与鼻子上并在面罩与佩戴者的脸部之间限定一容积区，上述面罩包括至少一层允许佩戴者通过它吸气和呼气的透气材料和用于将面罩戴在佩戴者的脸上的装置；所述管子的内径小于4mm左右，其一端与面罩的容积区连通，另一端可配接在一现有的不可拆下的气体供应源上，上述气体从洁净而干燥的空气和氧气组中选择。

15.如权利要求28所述的患者用呼吸辅助设备，包括一与上述管路在一条线上的流量调节装置，用于调节上述气体从上述现有的气体供应源到面罩的容积区的流动。

16.一种帮助患者呼吸的方法，包括：通过一软塑料管从一固定的供应源向位于一次性透气面罩与面罩佩戴者的脸部之间的容积区中供应洁净而干燥的空气流，以及调节通向上述面罩的空气流，以便能在佩戴者进行下次吸气之前通过透气的面罩材料从该区域基本上清除掉呼出的含有二氧化碳和水份的空气。

17.如权利要求30所述的方法，包括定期地计量加入流至面罩的容积区的空气流中的确定的治疗药物量。

18.一种帮助患者呼吸的方法，包括下列步骤：

(b)将上述管子的另一端与一现有的空气供应源连接；以及

19.一种由至少一层无纺纤维材料和一软塑料管做成的一次性面罩，上述材料层可以渗透空气与水蒸汽，但能阻止液体流过，上述面罩材料具有350～4600m^-6/Pa·S的空气渗透率，所述软塑料管的内径小于4mm左右，其一端与面罩的反面在由面罩与面罩佩戴者的鼻子和嘴形成的容积区中连通，而其另一端则与一固定的空气供应源连通。

20.一种一次性面罩组件，包括由至少一层无纺纤维材料做成的面罩和一软塑料管，上述材料层可以渗透空气与水蒸汽，但能阻止液体流过，上述面罩材料有350～4600m^-6/Pa·S的空气渗透率，所述软塑料管的内径小于10mm左右，其一端与面罩的反面在由面罩与面罩佩戴者的鼻子和嘴形成的容积区中连通，而管子的另一端则适于连接在一固定的真空源上，要不然就接在固定的正压气体源上。

21.一种用于保持佩戴者的光学透镜在医院室内条件下不起雾的方法，包括：将一软塑料管的一端接至一在医院室内的大约为12至22英寸汞柱(约30.5cmHg～56cmHg)的固定真空源总管上，该管子的长度约为25cm～61cm，内径约为2mm～10mm，管子的另一段在就位待用时接在一一次性面罩的反面上，在佩戴者的鼻子与脸的附近；通过上述管子将大部分由佩戴者呼出的含有二氧化碳和水份的气息朝上述真空源排出；以及在总管前面收集呼出的空气中的水份。

22.一种外科用面罩系统，包括一具有至少一层可以渗透空气与水蒸汽的无纺材料的一次性面罩，该材料具有阻止液体流过的性能，上述面罩包括一内径为1.6mm至3.6mm、长度约为25cm至61cm的软塑料管，管子的一端与面罩的反面连通，并在固定就位时与面罩的鼻子与嘴部区域连通，管子的另一端通过具有确定长度的第二软管与一液体收集装置相连，上述液体收集装置通过一第三软管与一固定的真空源总管相连。

23.如权利要求28或30所述的辅助设备，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

24.如权利要求32所述的方法，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

25.如权利要求33或34所述的面罩，其特征为，管子的内径为1.6mm左右至2.8mm左右。

26.一种防毒面具型面罩组件，包括一一次性面罩和一软塑料管，所述面罩具有至少一层可以渗透空气与水蒸汽的无纺材料，该材料有阻止液体流过的性能，上述材料有350～4600m^-6/Pa·S左右的空气渗透率，上述软塑料管的第二端配合连接在面罩的内面，在固定就位时位于佩戴者的鼻子与口部区域上，上述软塑料管具有大约为1.6～3.6mm的内径和确定的长度；管子的第一端在使用时与一约为15～20英寸汞柱的真空系统相连。

27.一种使用如权利要求40所述的防毒面具型面罩组件的方法，包括通过上述管子每秒钟抽吸150～600立方厘米的气体。

28.如权利要求40所述的防毒面具型面罩组件，进一步包括上述面罩，该面罩在使用时有至少为2的舒适水平。