CN1170602C - 助呼吸用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种助呼吸用装置，其包括一管(4)，该管至少备有一个用于将可呼吸气体气流吹入病人呼吸系统的辅助通道(8)，该管还备有用于使所述气流向所述管(4)主通道(5)内部方向偏转的装置(14b)。根据本发明，该装置包括一布置在主通道(5)内所述偏转装置(14b)下游的环(36)，所述环(36)通过至少部分地封闭位于所述主通道内壁(15)和所述长方形压力区(18)之间的所述主通道周边空间(37)来围起长方形压力区(18)。

Description

助呼吸用装置
技术领域
本发明的主题是助呼吸用装置，其可应用于不存在自然呼吸或自然呼吸不足的病人，无论病人是否正在进行人工呼吸。
背景技术
有各种已知的装置，如面罩和口、鼻、气管内和气管切开术探管或插管，其用于形成人工呼吸器械和/或麻醉器械与病人的呼吸道之间的连接。这些装置，特别是管形的，根据情况，可包括固定装置，如在近端附近用于将其固定在病人的嘴或鼻上的凸缘或套环，或者在远端附近用于通过摩擦将其固定在气管中的可充气气球。
这些已知的装置具有重大缺点。例如，当一已知型式的管从人工呼吸机上脱开并且病人需要氧气加浓的空气时，必须向所述管内引入一连接在氧气源上的探管。而且，在自然呼吸不足的情况下，病人必须保持连接在呼吸机上，直到完全恢复自然呼吸。
为克服这些缺点，已经提出了，如在文件EP-A-0 390 684和EP-A-0701 834中，提供助呼吸用装置，除由管构成的主通道外，该装置还包括至少一个辅助通道，例如形成在所述管的壁内，该辅助通道允许喷入用于使病人通气的可呼吸气体流(氧气，空气或空气/氧气混合物)，该辅助通道在主通道中的开口位于主通道的远端附近。
为防止可呼吸气体流直接冲击到粘膜上，气流的动能会对所述粘膜造成损伤，在后面的装置中提供了这样的解决方法，即至少通向主通道的所述辅助通道远端与主通道平行，在每个辅助通道的远端开口附近有用于使所述可呼吸换气气体的气流偏转向所述主通道内部的装置。
这样，通过所述辅助通道的可呼吸气体气流在进入主通道时被偏转向主通道的轴线。试验测量表明，在所述主通道内部所述偏转装置下游形成了长方形的压力区，该压力区开始于通道主通道的所述辅助通道开口，并沿所述主通道轴线轴向延伸以仅占据主通道的中心部分，该压力区的横截面是逐渐减小的，而在所述高压区下游，所述可呼吸气体气流的压力下降，并且气流通过管的远端开口以低的压力出现。试验还表明，在管远端开口的下游，压力是低的并在整个呼吸空间内保持恒定。该压力取决于辅助通道中可呼吸气体的流速。从而，通过根据本发明的助呼吸用装置，可能，例如，在龙骨瓣(carina)水平向病人肺部直接供应氧气或空气/氧气的湿润的混合物，从而消除了在其它已知探管中存在的死区，该死区约为成人总呼吸量的三分之一和未成熟婴儿总呼吸量的一半。消除该死区相应于在全部病人中呼吸周期性能的增加超过20％，在某些情况下接近50％。
因此文件EP-A-0 390 684中的装置是特别有利的。然而，其缺点是要求高压(几巴)可呼吸气体源以供应所述辅助通道。这种气体源可能得不到，并且由于安全原因，可能可取的是能够使用低压可呼吸气体源(例如低于1巴)。
发明内容
因此，本发明的目的是改进文件EP-A-0 390 684中的装置，使其能够用低压可呼吸气体源工作。
为此，根据本发明提供一助呼吸用装置，包括：管，管形成带内壁(15)的主通道(5)并具有轴线，一个近端和一个远端，所述管通过所述主通道远端连接到病人的呼吸系统上，使得所述主通道将所述病人的呼吸系统连接到外界环境，至少一个具有近端和远端的辅助通道，通过一个管道在所述辅助通道的近端连接在一可呼吸气体源上，以便向所述呼吸系统吹入这种可呼吸气体的气流，辅助通道的远端在所述主通道的所述远端附近具有一个通入所述主通道中的远端开口，和沿所述主通道的所述轴线方向使所述可呼吸气体气流偏转的偏转装置，所述偏转装置与所述辅助通道的所述远端开口相对地设置，使得相对可呼吸气体气流在所述偏转装置下游在所述主道内部形成一长方形压力区，所述压力区围绕所述轴线具有一个横截面并且开始于所述远端开口并在所述主通道的所述远端的方向上沿所述轴线延伸，随着逐渐离开所述主通道的所述内壁所述横截面逐渐减小而围绕所述轴线仅占据所述主通道的中心部分并且被所述内壁和所述长方形压力区之间的所述主通道的周边空间围绕，其特征在于，所述助呼吸装置包括一相对可呼吸气体气流布置在所述主通道内所述偏转装置下游的环，所述环通过至少部分地封闭位于所述内壁和所述长方形压力区之间的所述主通道的周边空间来减小所述主通道的直径并围起所述长方形压力区。
申请人发现，通过该环可使用较低压力的可呼吸气体源，但却获得相同压力的长方形压力区，或者作为另外一种选择，利用相同压力的可呼吸气体源获得较高压力的长方形压力区。因此，通过在周边限制所述主通道并只让主通道横截面中心部分是空的，所述环似乎允许更好地利用可呼吸气体源的压力形成所述长方形压力区。
申请人通过试验发现，有利的是将所述环与所述偏转装置隔开的距离等于所述主通道远端部分的直径。所述环可以固定在所述主通道内部或者甚至构成所述管的组成部分。然而，为使可呼吸气体源的压力增益最佳，最好该距离是可调节的。同样为此目的，同样有利的是所述环的内径是可调节的，以便使环的开口最大可能地适应所述压力区的中心部分。因而有利的是提供一组不同内径的可互换环，其可通过在所述管远端内部滑动来插入和移动。作为另外一种选择，可以这样的一种方式使用可充气皮碗形式的环，即能够容易地改变其内径。
还将注意到，通过本发明，特别易于在把可呼吸气体源连接到辅助通道上的管道中提供一加湿器。事实上，本发明使得能够使所述管道中的可呼吸气体气流压力降低到允许对其进行良好湿润的水平。这样就可能防止病人的粘膜干燥。
尽管根据本发明的装置有利地包括多个辅助通道，但有利的是至少向其中的某些通道共同供应可呼吸气体。这种向所述通道的共同供应可通过与所述管同轴的分配环实现，而且，所述未共同供应的辅助通道可用于导入其它的气体产品，如医药产品。
这样，将会看到，在完全安全的情况下，根据本发明的装置允许：
-  加湿吹入的可呼吸气体，
-  无干燥地长期插入助呼吸装置，
-  在助呼吸中喷入药品或麻醉剂，
-  动态测量压力，因为能够提供联有适当探管的辅助通道，
-  在辅助通道中产生可呼吸气体的微流以防止所述通道被粘液阻塞，
-  增加交换的容积，因为压力是被自动限制的并且没有压碎肺毛细血管的危险，
-  对于相同的氧气交换量，混合物中的氧气量减少，这会相应地减少帮助的副作用，
-  可能使用比当前的呼吸器便宜的呼吸器。
特别为安全原因，同样有利的是，根据本发明的装置具有安装在把可呼吸源连接在所述辅助通道上的管道上的可控制阀，所述阀通过检测病人呼气的传感器控制。这样，在病人呼气时可将阀关闭，这样该呼气可自由地通过所述管，从而消除了可呼吸气体气流和所述中心长方形压力区。所述传感器最好检测所述环下游的病人呼气，即在远离所述偏转装置的方向上。
附图中的图将清楚地表明本发明是如何获得的。在这些图中，相同的标记标明同样的元件。
附图说明
图1是本发明装置实施例的放大轴向剖面内的部分图解视图。
图2和3分别是沿图1的线II-II和III-III的截面。
具体实施方式
图1图解并放大地仅表示了根据本发明的装置实施例1的近端2和远端3。该实施例可组成，例如，带或不带气球的口鼻气管内探管、儿科气管内探管、用于气体监控的探管、支气管内探管、鼻咽探管、儿童用解剖插管探管、Cole新生儿探管、Gedel插管探管、氧气疗法用鼻探管、用于治疗睡眠无呼吸综合征的鼻或口鼻面罩或鼻气球。
装置1包括管4，管4可弯曲的或预成型的(以适应病人的形态)并限定主通道5，主通道通过位于近端2的开口6和远端3的开口7敞开。
这样，主通道5能够保证开口6和7间的通路，其中之一(开口7)将位于病人的气道内，另一个(开口6)将位于所述病人的外面。开口6可向周围的空气敞开，在这种情况下病人可通过主通道5吸入新鲜的空气并呼出污浊的气体。如下所述，还可能把开口6连接到加压的可呼吸气体源上并提供一单向阀系统，这样病人通过所述主通道5吸入可呼吸气体，并且仍通过该主通道把污浊的气体呼出到周围空气中。
主通道5的直径为几毫米左右。进行了直径为3毫米、7毫米、8毫米和12毫米的令人满意的试验。
而且，如下所述，辅助通道8形成在管4的壁厚中，所述辅助通道8在几乎主通道的整个长度上延伸并连接到加压的可呼吸气体源上。
与加压可呼吸气体源的连接可通过环9实现，环9在近端2附近以不漏气方式包围管4并限定围绕所述管的密封的环形室10。辅助通道8通过管4壁上的局部切口11与室10连通，所述室10通过管道12连接到所述可呼吸气体源上。当然，通道8的近端是封闭的，例如通过从管4近端面引入的塞子13。
辅助通道8的直径比主通道5的直径小。辅助通道8的直径最好小于1毫米，并且有利的是400到800微米的数量级。在远端，辅助通道8通向管4内壁15中的壁凹14。壁凹14是环形的并以远端3的轴线16为中心。其包括表面14a和14b，表面14a大体为横向或稍稍以这样的方式倾斜，即构成主通道5的加宽部分，所述辅助通道8通过其开口17通向该加宽部分，表面14b接着表面14a并向轴线16的方向会聚。
这样，当通过元件9到12向辅助通道8供应加压可呼吸气体时，相应的气流冲击倾斜的表面14b，该表面使气流向轴线16的方向偏转(图1中的箭头F)，在主通道5远端3产生长方形压力区18，该压力区开始于所述远端开口17并沿所述远端3的轴线16向远端开口7的方向延伸。压力区18的横截面从壁凹14到远端开口7逐渐减小，所述压力区18逐渐远离管4的内壁15以仅占据管4远端3的中心部分。在压力区18下游，被偏转的可呼吸气体气流在轴线16附近产生一负压区19，该负压区促进主通道5内从近端开口到远端开口的气体循环。这有利于病人的吸气。
在管4的厚度内至少提供一个补充通道20，其开口在管4远端面4D的20A并作为压力计接口。
为了安全，在管4近端2可提供一校准的排气阀21。这样，如果在主通道5中出现偶然的过高压力，则气体通过管4的壁排到病人外面，以立即消除该过高压力。
如图2和3中所示，辅助通道8围绕管4的轴线规则地布置。其数量可根据使用情况(成人或儿童)变化，但通常在三到九之间。而且，可使辅助通道8中的至少一个专门用于输送医药流体。
根据本发明的装置的管4可用任何已经在呼吸探管中使用的材料制造，如聚氯乙烯，并可带有允许高压喷射的可选择的硅或钢涂层。
当然，根据本发明的装置的尺寸可非常大地变化，基本上取决于管的固定方式和病人的大小，病人可以是成人，儿童，婴儿或未成熟的婴儿。
装置1还包括供应和控制装置22，其分别通过连接23连接到管4近端2的开口6上，和通过连接24连接到补充通道20上。
通过源25向供应和控制装置22供应加压的可呼吸气体，控制装置22通过管道26连接到源25上，一可调整减压器/流量计27安装在管道26上。
减压器/流量计27的出口通过支管道28连接在管道12上，在支管道28上连续安装了第一可控制阀29、第二可控制阀30和加湿器31。
可控制阀29通过连接32由供应和控制装置22控制。
可控制阀30通过连接34由检测器33控制。检测器33是压力传感器或流速传感器，其能够检测到病人呼吸中从吸气到呼气的变化。检测器33的测量接口35位于远端开口7附近。
在远端3中所述测量接口35和倾斜偏转表面14b之间布置有环36，该环围住中心压力区18并且至少局部占据环形周边空间37的一部分，该周边空间位于所述中心压力区18和通道5远端3的内壁15之间。
如上所述，通过这种环36，获得压力区18所需要的可呼吸气体源25的压力可降低。
通常，环36和倾斜偏转表面14b之间的距离d接近主通道5远端部分的直径。
然而，为获得源25压力的必要最佳减小，有利的是该距离d是可调节的，由双向箭头38所示。为同样原因同样有利的是，环36中心开口39的直径是可调节的，由双向箭头40所示。这种双向调节可通过一组几个可互换的环36来实现，可从中选择环以滑动安装到主通道5远端内。作为另外一种选择，环36可包括可充气皮碗，皮碗内径可通过充气来改变。
根据本发明的装置1的运行模式如下：
-  在人工呼吸模式，供应和控制装置22一方面通过连接33控制阀29使之关闭，使得不向管道12供应气体，另一方面，通过连接23将可呼吸气体运输到管4。该装置22包括一种装置(未示出)，通过该装置可调节其从管道26接收并运输到管4的可呼吸气体的压力和流速。如果在病人的呼吸道中出现过高的压力，则其会被探测到并通过补充通道20和连接24传递到装置22，装置22停止操作。而且，如果该过高压力超过校准的阀21的标定阈值-例如由于补充通道20被粘液阻塞并且不能把压力过高信息传递给装置22-该阀21打开，近端通道5被与大气连接；
-  在助呼吸模式，供应和控制装置22切断连接23以使开口6与大气连通，并通过连接32控制阀29使其通过阀30、加湿器31和辅助通道8向病人运输连续的或脉动的可呼吸气体流。
通过比现有技术装置中低的源压力25，形成了压力区18和负压区19，使病人容易换气。病人可进行自由的深呼吸。吸气后，当病人开始呼气时，检测器33检测到呼气的开始并控制阀30使其关闭。从而可呼吸气体气流、压力区18和负压区19消失，病人可通过主通道5自由呼气。
如上所述，在换气过程中，如果在病人的呼吸道中出现过高压力，该过高压力被检测到并通过辅助通道20传递，这样装置22关闭阀29，停止换气。
这样，从上面所述中可清楚地看到，本发明允许用中等压力进行有效的和可靠的加湿呼吸帮助，并且几乎完全消除已知探管所固有的死角。

Claims (8)

1.一助呼吸用装置，包括：
管(4)，管(4)形成带内壁(15)的主通道(5)并具有轴线(16)，一个近端(2)和一个远端(3)，所述管(4)通过所述主通道远端(3)连接到病人的呼吸系统上，使得所述主通道(5)将所述病人的呼吸系统连接到外界环境，
至少一个具有近端和远端的辅助通道(8)，通过一个管道(28)在所述辅助通道的近端连接在一可呼吸气体源(25)上，以便向所述呼吸系统吹入这种可呼吸气体的气流，辅助通道(8)的远端在所述主通道(5)的所述远端附近具有一个通入所述主通道(5)中的远端开口(17)，和
沿所述主通道(5)的所述轴线(16)方向使所述可呼吸气体气流偏转的偏转装置(14b)，所述偏转装置(14b)与所述辅助通道(8)的所述远端开口(17)相对地设置，使得相对可呼吸气体气流在所述偏转装置(14b)下游在所述主通道内部形成一长方形压力区(18)，所述压力区(18)围绕所述轴线(16)具有一个横截面并且开始于所述远端开口(17)并在所述主通道(5)的所述远端的方向上沿所述轴线(16)延伸，随着逐渐离开所述主通道(5)的所述内壁(15)，所述横截面逐渐减小而围绕所述轴线(16)仅占据所述主通道(5)的中心部分并且被所述内壁(15)和所述长方形压力区(18)之间的所述主通道的周边空间(37)围绕，
其特征在于，所述助呼吸用装置包括一相对可呼吸气体气流布置在所述主通道(5)内所述偏转装置(14b)下游的环(36)，所述环(36)通过至少部分地封闭位于所述内壁(15)和所述长方形压力区(18)之间的所述主通道的周边空间(37)来减小所述主通道(5)的直径并围起所述长方形压力区(18)。
2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，将所述环(36)与所述偏转装置(14b)隔开的距离(d)约等于所述主通道(5)远端部分的直径。
3.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，将所述环(36)与所述偏转装置(14b)隔开的距离(d)是可调节的。
4.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述环(36)的内径是可调节的。
5.根据权利要求1中所述的装置，包括加湿器(31)，该加湿器位于把可呼吸气体源(25)连接到所述辅助通道(8)上的管道(28)中。
6.根据权利要求1中所述的装置，包括一组可互换的环(36)，所述环具有不同的内径。
7.根据权利要求1中所述的装置，包括一安装在把可呼吸气体源(25)连接到所述辅助通道(8)上的管道(28)中的可控制阀(30)，所述阀(30)由检测所述病人呼气的传感器(33)控制。
8.根据权利要求7中所述的装置，其特征在于，所述传感器(33)检测所述环(36)下游的病人呼气，即在远离所述偏转装置(14b)的方向上。
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Application publication date: 20000308

Assignee: Webb Corporation

Assignor: Georges Boussignac

Contract record no.: 2016990000266

Denomination of invention: Device for breath aid

Granted publication date: 20041013

License type: Exclusive License

Record date: 20160704

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Granted publication date: 20041013

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