CN117045912A - 一种主动调整型医用喉罩、主动调整方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于医用器械技术领域，提供了一种主动调整医用喉罩、主动调整方法及系统，通过定位导芯和移动修正中枢的配合，监测医用喉罩在空间坐标系内位置变动，带动气囊移动至理想位置，主动修正医用喉罩移位至理想位置，极大地提高了医用喉罩移位复原的效率，解决了医用喉罩及相关配套技术在建立人工气道过程中存在的无法主动修正移位和调节气囊压力的相关缺陷。

Description

一种主动调整型医用喉罩、主动调整方法及系统

技术领域

本发明属于医用器械技术领域，尤其涉及一种主动调整医用喉罩、主动调整方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

医用喉罩是现代临床在急救复苏以及全身麻醉等过程中经常使用的一种人工气道，主要用来保持气道通畅，保证患者的通气和氧合。

医用喉罩系统气囊容量不足、手术体位变动、麻醉深度改变、腹腔压力改变等多种因素都可能引起喉罩移位和气囊压力不足，继而增加胃扩张和消化液反流误吸的风险，乃至发生负压性肺水肿等严重危及患者安全的并发症。

现有的医用喉罩及相关配套技术在建立人工气道过程中存在以下缺陷：

(1)间接判断医用喉罩移位和气囊压力不足，警报机制延迟增加病情延误风险，因此，准确、实时获取医用喉罩移位情况是非常有必要的；

(2)医用喉罩移位依赖医护人员被动修正，需要多次修正恢复至理想位置，因此，需要根据喉罩移位情况主动进行喉罩位置的修正；

(3)医用喉罩气囊压力依赖医护人员被动调节，压力波动不适应增加患者咽喉痛感；

(4)医用喉罩较为柔软，结构力的传导性较差；

(5)医用喉罩承重依赖患者喉部，极易对患者喉部造成伤害。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明的第一个方面提供一种主动调整型医用喉罩，通过定位导芯和移动修正中枢的配合，监测医用喉罩在空间坐标系内位置变动，带动气囊移动至理想位置，主动修正医用喉罩移位至理想位置，极大地提高了医用喉罩移位复原的效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种主动调整型医用喉罩，包括：医用喉罩本体，所述医用喉罩本体包括第一移动支架和第二移动支架，所述第二移动支架相对于第一移动支架移动，所述第一移动支架至少安装一个第一定位导芯，所述第二移动支架安装第二定位导芯，所述第二移动支架一端连接气囊，所述第一通气管道和第二通气管道连接处设置移动修正中枢，所述移动修正中枢用于根据第一定位导芯和第二定位导芯采集的数据和移动范围，控制第一移动支架和第二移动支架带动气囊移动至目标位置。

作为进一步地的技术方案，所述气囊连接自充气引导管，所述自充气引导管内壁装有压力导芯，所述压力导芯连接自充气装置；

所述自充气引导管根据自充气装置从压力导芯采集的气囊压力数据调节气囊压力以适应患者周期性的呼吸压力波动。

作为进一步地的技术方案，所述压力导芯呈环状排列于自充气引导管内壁。

作为进一步地的技术方案，所述第一通气管道和第二通气管道外设通气罩。

作为进一步地的技术方案，所述第二移动架内设置引流管，所述气囊设置引流口，所述引流管和引流口连接。

作为进一步地的技术方案，所述第一通气管道两端设置外部固定器。

为了解决上述问题，本发明的第二个方面提供一种医用喉罩主动调整方法，基于第一方面的医用喉罩，解决了依赖医务人员修正移位和调节气囊压力，延迟修正医用喉罩增加患者病情延误风险的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种医用喉罩主动调整方法，包括如下步骤：

获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；

根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围，修正医用喉罩的位置至目标位置；

基于目标位置，采集自充气引导管内壁的压力数据，依据自充气引导管内壁的压力数据主动调节气囊的压力以适应患者周期性的呼吸压力变化规律。

为了解决上述问题，本发明的第三个方面提供一种医用喉罩主动调整系统，基于第二方面的调整方法，解决了依赖医务人员修正移位和调节气囊压力，延迟修正医用喉罩增加患者病情延误风险的缺陷。

一种医用喉罩主动调整系统，包括：

医用喉罩位置获取模块，被配置为：根据医用喉罩的各个部件建立空间坐标系；在该空间坐标系下，获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；

主动修正移位模块，被配置为：根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围，修正医用喉罩的位置至目标位置；

压力调节模块，被配置为：基于目标位置，获取患者呼吸压力变化规律，依据患者呼吸压力变化规律主动调节气囊的压力适应患者周期性的呼吸压力变化规律。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过通过定位导芯和移动修正中枢的配合，监测医用喉罩在空间坐标系内位置变动，带动气囊移动至理想位置，主动修正医用喉罩移位至理想位置，极大地提高了医用喉罩移位复原的效率。

2、本发明通过充气引导管内壁装备压力导芯，测定患者周期性的呼吸压力变化规律，主动调节气囊压力适应患者周期性的呼吸压力波动，极大地降低患者咽喉部痛感。

3、本发明通过在支架的中间部位增设支点或托架，能大幅度地降低运动弯矩，提高结构构件的承载力，强化喉罩原结构的结构力传导。

4、本发明通过设置固定器贴合患者颌颊部，依靠患者颌颊部机械固定医用喉罩，均匀分担医用喉罩重量。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例一主动修正移位和调节压力的医用喉罩结构示意图；

图2是本发明实施例一第二通气管道和囊罩之间的夹角示意图；

图3是本发明实施例一移动支架的支点或托架设置示意图；

图4是本发明实施例二医用喉罩主动调整方法流程示意图；

图5是本发明实施例一运动支架的结构图。

图中，1-第一通气管道，101-第一移动支架，102-第一定位导芯，2-第二通气管道，201-第二移动支架，202-第二定位导芯，3-气囊，4-移动修正中枢，5-自充气引导管，6-压力导芯，7-气体压力监测仪，8-自充气装置，9-单向阀，10-通气罩，11-囊罩，12-引流管，13-引流口，14-外部固定器，15-呼吸回路接头，16-支点，17-托架。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

医用喉罩可以迅速建立人工气道，具备通气可靠、气道刺激轻微、放置成功率高和操作简易等优点，目前已广泛应用于无反流误吸风险的外科患者的全麻气道管理(包含但不限于眼科、下腹部、体表或四肢手术等)。

医用喉罩外形为口径较粗的管型结构，近端是连接呼吸回路的标准连接口，远端是可经引导管充气的椭圆形通气罩。理想的医用喉罩位置是管型结构正对声门，引导气流直达声门下气道；椭圆形通气罩充气后有效封闭消化道，防止消化液反流误入气道。

正如背景技术中提及的，医用喉罩系统气囊容量不足、手术体位变动、麻醉深度改变、腹腔压力改变等多种因素都可能引起喉罩移位和气囊压力不足，继而增加胃扩张和消化液反流误吸的风险，乃至发生负压性肺水肿等严重危及患者安全的并发症。因此，尽早发现医用喉罩系统移位和气囊压力不足，迅速修正医用喉罩系统移位和调节气囊压力，是保证麻醉期间患者气道安全的关键。

实施例一

如图1所示，本实施例提供了一种主动调整型医用喉罩，包括：医用喉罩本体，所述医用喉罩本体包括第一通气管道1和第二通气管道2，所述第一通气管道1内设置第一移动支架101，第二通气管道2内设置第二移动支架201，所述第二移动支架201相对于第一移动支架101能够移动，所述第一移动支架101至少一端安装第一定位导芯102，所述第二移动支架201一端连接气囊3，靠近气囊3的一端安装第二定位导芯202，所述第一通气管道1和第二通气管道2连接处设置移动修正中枢4，所述第一定位导芯102和第二定位导芯202用于将第一移动支架101和第二移动支架201的位置信息发送至移动修正中枢4，所述移动修正中枢4根据移动范围控制第一移动支架101和第二移动支架201带动气囊3移动至目标位置。

第一移动支架101和第二移动支架201通过铰链结构连接，铰链可以为一段铰链或二段铰链或多段铰链，可以选择电机铰链通过精准控制电机齿轮转动调节支架移动，或液压铰链通过调节管道液体压力调节支架移动。

优选的，铰链为液压铰链，具备优异缓冲功能。

移动修正中枢包含定位导芯信号接收端，空间位置的评估端，架体移动控制端，位置信号输出端；定位导芯信号接收端用于接收第一定位导芯102和第二定位导芯202获取的空间网格位置坐标信息；空间位置的评估端用于根据空间网格位置坐标信息计算喉罩的移动轨迹，根据医用喉罩的移动轨迹和设定的偏移空间范围，得到医用喉罩的修正位置；架体移动控制端用于根据医用喉罩的修正位置，控制铰链，进而控制第一移动支架101和第二移动支架201的空间移动和角度转动，调节喉罩位置；位置信号输出端用于将调节后的喉罩位置传输至显示端，进行显示。角度控制器调节支架旋转角度，移动控制器调节水平方向移动。

横向和纵向移动的同时，实现角度转动，设置角度控制器，实现方案同支架移动方案。

如图5所示，为实现第一移动支架101和第二移动支架201的空间移动和角度转动，移动支架连接移动修正中枢4，由多段运动支架组成，运动支架中间部位设置支点，支点用于支撑固定运动支架位置；运动支架两端设置角度控制器，角度控制器内设有齿轮滑动销和圆形齿条轨道，齿轮滑动销贯穿两端运动支架，通过铰链控制齿轮滑动销在圆形齿条轨道转动，在实现角度转动的同时连接两端运动支架；运动支架的角度控制器和支点中间设置移动控制器，移动控制器内设有齿轮滑动销和矩形齿条轨道，实现移动支架水平方向移动。具体的，移动修正中枢4发出位置修正指令时，靠近移动修正中枢4的第一段运动支架启动角度控制器的齿轮滑动销，在圆形齿条轨道中转动到设计的角度，进而移动控制器启动齿轮滑动销，在矩形齿条轨道水平移动到设计的坐标，第一段运动支架调整完成启动第二段运动支架，多段运动支架可根据患者需要安状运动支架数量，多段运动支架的角度控制器和移动控制器协同作用，精准控制移动支架的空间移动和角度转动。

上述方案的优势在于，通过定位导芯和移动修正中枢的配合，监测医用喉罩在空间坐标系内位置变动，带动气囊移动至理想位置，主动修正医用喉罩移位至理想位置，极大地提高了医用喉罩移位复原的效率。

作为一种或多种实施例，所述气囊3连接自充气引导管5，所述自充气引导管5内壁装有压力导芯6，气体压力监测仪7设置于自充气引导管5的外部，设置于压力导芯6所在位置，所述压力导芯6通过无线电信号连接气体压力监测仪7，所述气体压力监测仪7连接自充气装置8；

其中，压力导芯6是压力检测仪7的核心部件，压力导芯位于气体管道内部，直接连接气压检测仪7。

所述压力导芯6用于将气体压力监测仪7采集的气囊压力数据向自充气装置8反馈，所述自充气引导管5设置单向阀9，通过单向阀9调节气囊压力适应患者周期性的呼吸压力波动。自充气装置8和自充气引导管5通过管路连接，单向阀9通过螺纹连接于管路内部。

上述方案的优势在于，通过充气引导管内壁装备压力导芯，测定患者周期性的呼吸压力变化规律，主动调节气囊压力适应患者周期性的呼吸压力波动，极大地降低患者咽喉部痛感。

作为一种或多种实施例，所述压力导芯6呈环状排列于自充气引导管5内壁。

作为一种或多种实施例，所述第一通气管道1和第二通气管道2外设通气罩10，所述通气罩10用于保护第一通气管道1和第二通气管道2。

如图2所示，作为一种或多种实施例，所述气囊3外壁设置囊罩11，所述第二通气管道2和囊罩11之间的结构为脊状翘起，形成110°-150°的夹角。

优选地，第二通气管道2和囊罩11之间的夹角为120°-140°，更加贴合人体咽部。

作为一种或多种实施例，所述第二移动架201内设置引流管12，所述气囊3设置引流口13，所述引流管12和引流口13连接。

所述引流口13为漏斗型，目的在于，在患者呼吸期间能持续有效引流胃内容物和口腔分泌物。

所述定位导芯采用定位技术确定医用喉罩的位置和移动路经，可以理解的，在其他的实施例中，所述定位技术可以采用红外光学定位技术、雷达定位技术、超声波定位技术、激光定位技术、GNSS定位技术、蓝牙定位技术、超宽带定位技术等；

优选地，本实施例定位导芯采用红外光学定位技术进行定位。

作为一种或多种实施例，所述连接压力导芯6的自充气引管5，连接呼吸回路接头15，记忆学习患者周期性的呼吸压力变化规律，调节自充气装置适应患者吸气相、吸气-呼气转换相、呼气相、呼气-吸气转换相四个阶段周期性的呼吸压力波动。

作为一种或多种实施例，所述第一通气管道1两端设置外部固定器14，所述外部固定器14的作用在于，贴合患者颌颊部，依靠患者颌颊部机械固定医用喉罩，均匀分担医用喉罩重量。

如图3所示，作为一种或多种实施例，通过在第一移动支架的两侧的中间部位增设支点16或托架17，同理，在第二移动支架的靠近气囊的一侧也相应增设支点16或托架17，这样的目的是为了能大幅度地降低运动弯矩，提高结构构件的承载力，强化喉罩原结构的结构力传导。支点16或托架17通过铰链结构与第二移动支架201和第一移动支架101连接。

在使用时，第一定位导芯102和第二定位导芯202获取空间网格位置坐标信息；移动修正中枢4接收空间网格位置坐标信息，计算喉罩移动轨迹，评估喉罩位置合理区间，偏离合理区间，通过控制铰链，进而控制第一移动支架101和第二移动支架201调节喉罩位置；压力导芯6测定患者周期性的呼吸压力变化规律；气体压力监测仪7接收压力导芯6测定的信息，评估自充气引管5的压力合理区间，偏离合理区间，控制自充气装置8的压力输送；引流口13引流胃内容物和口腔分泌物；囊罩11外形与人体咽喉部的生理解剖结构相适配，起到密封和固定作用；外部固定器14贴合患者颌颊部，传统喉罩主要依靠患者喉部承载喉罩质量，通过设计面部承载，合理分散喉罩质量；呼吸回路接头15辅助患者呼吸或吸入药物。

实施例二

如图4所示，鉴于医用喉罩依赖医务人员修正移位和调节气囊压力，延迟修正医用喉罩增加患者病情延误风险的缺陷，本实施例提供一种医用喉罩主动调整方法，包括如下步骤：

根据医用喉罩的各个部件建立空间坐标系；

在该空间坐标系下，获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；具体的，以使用人喉部为空间原点，建立空间坐标系，定位导芯实时传输位置网格信息，移动修正中枢通过定位导芯位置变化计算移动轨迹；

根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围(移动矢量合理区间和偏离合理区间)，修正医用喉罩的位置(角分度矢量和移动矢量)至目标位置；具体的，将喉罩移动看作绕坐标原点的转动和移动的合成，基于移动轨迹，通过设定移动矢量合理区间和偏离合理区间，修正医用喉罩的角分度矢量和移动矢量；

基于目标位置，获取患者呼吸压力变化规律，依据患者呼吸压力变化规律主动调节气囊的压力适应患者周期性的呼吸压力变化规律。具体的，目标位置即喉罩作用的最佳部位，根据患者呼吸周期规律，调整喉罩在目标位置的气囊压力以适应患者呼气的周期规律。

作为一种或多种实施例，可以理解的，所述空间坐标系可以采用多种空间坐标系，例如，空间直角坐标系(x，y，z)；

或，圆柱坐标系(ρ，φ，z)；

或，球面坐标系(rsinφcosθ，rsinφsinθ，rcosφ)；

优选地，本实施例采用空间直角坐标系(x，y，z)用于定位医用喉罩的位置。

作为一种或多种实施例，设定的偏移空间范围为：以医用喉罩理想状态位置为空间直角坐标系原点，限定移动范围：x≤0.5mm，y≤0.5mm，z≤0.5mm；

优选地，限定医用喉罩移动范围为：x≤0.2mm，y≤0.2mm，z≤0.2mm。

作为一种或多种实施例，气囊的压力的压力范围为25-30cmH₂O。

所述依据患者呼吸压力变化规律主动调节气囊的压力适应患者周期性的呼吸压力变化规律包括：

记忆学习患者周期性的呼吸压力变化规律，调节气囊压力适应患者吸气相、吸气-呼气转换相、呼气相、呼气-吸气转换相四个阶段周期性的呼吸压力波动。

实施例三

本实施例提供一种医用喉罩主动调整系统，包括：

医用喉罩位置获取模块，被配置为：获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；

主动修正移位模块，被配置为：根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围，修正医用喉罩的位置至目标位置；

压力调节模块，被配置为：基于目标位置，采集自充气引导管内壁的压力数据，依据自充气引导管内壁的压力数据主动调节气囊的压力以适应患者周期性的呼吸压力变化规律。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种主动调整型医用喉罩，其特征在于，包括：医用喉罩本体，所述医用喉罩本体包括第一移动支架和第二移动支架，所述第二移动支架相对于第一移动支架移动，所述第一移动支架至少安装一个第一定位导芯，所述第二移动支架安装第二定位导芯，所述第二移动支架一端连接气囊，所述第一通气管道和第二通气管道连接处设置所述移动修正中枢，所述移动修正中枢用于根据第一定位导芯和第二定位导芯采集的数据和移动范围，控制第一移动支架和第二移动支架带动气囊移动至目标位置。

2.如权利要求1所述的一种主动调整型医用喉罩，其特征在于，所述气囊连接自充气引导管，所述自充气引导管内壁装有压力导芯，所述压力导芯连接自充气装置；

所述自充气引导管根据自充气装置从压力导芯采集的气囊压力数据调节气囊压力以适应患者周期性的呼吸压力波动。

3.如权利要求2所述的一种主动调整型医用喉罩，其特征在于，所述压力导芯呈环状排列于自充气引导管内壁。

4.如权利要求1所述的一种主动调整型医用喉罩，其特征在于，所述第一通气管道和第二通气管道外设通气罩。

5.如权利要求1所述的一种主动修正移位和调节压力的医用喉罩，其特征在于，所述第二移动架内设置引流管，所述气囊设置引流口，所述引流管和引流口连接。

6.如权利要求1所述的一种主动修正移位和调节压力的医用喉罩，其特征在于，所述第一通气管道两端设置外部固定器。

7.一种医用喉罩主动调整方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；

根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围，修正医用喉罩的位置至目标位置；

基于目标位置，采集自充气引导管内壁的压力数据，依据自充气引导管内壁的压力数据主动调节气囊的压力以适应患者周期性的呼吸压力变化规律。

8.如权利要求7所述的一种医用喉罩主动调整方法，其特征在于，获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹时，建立空间坐标系，所述空间坐标系采用空间直角坐标系。

9.如权利要求7所述的一种医用喉罩主动调整方法，其特征在于，所述设定的偏移空间范围为：x≤0.5mm，y≤0.5mm，z≤0.5mm。

10.一种医用喉罩主动调整系统，其特征在于，包括：

医用喉罩位置获取模块，被配置为：获取医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹；

主动修正移位模块，被配置为：根据医用喉罩的空间位置信息和移动轨迹和设定的偏移空间范围，修正医用喉罩的位置至目标位置；

压力调节模块，被配置为：基于目标位置，采集自充气引导管内壁的压力数据，依据自充气引导管内壁的压力数据主动调节气囊的压力以适应患者周期性的呼吸压力变化规律。