CN1375340A - 呼吸补助设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一个用于控制CPAP系统(118)中的呼出气流(130)的压力调节器(134)。该压力调节器(134)包括将一个导管(136)浸入一罐水(138)中。另外还包括改进的结构,用于调节导管(136)的浸入深度并保证恒定的水位(218)。
Description
本发明涉及一种与呼吸补助设备协同工作的压力调节器的使用，该压力调节器被特别用于对输送给病人的气体的压力进行调节，但是并不仅限于这种功用，其中的气体来自于一个加湿的呼气末正压(PEEP)设备。
使用医疗设备来补助呼吸的方法在本技术领域内已广为人知。该设备可以是简单的氧气面具或面罩的形式，用于提供压力稍高于大气压力的氧气。这种装置仅仅是对一个人的呼吸进行补助，并且与人的肺一起工作。
过去有人建议使用高频工作的呼吸器。现有技术中有两种形式的高频呼吸器。其中一种形式如美国专利No.2,918,917(Emerson)所示，它采用了一个振动膜片，用于使输给输气对象的一柱管气体发生振动。这种振动是对输气对象的自然呼吸或人工呼吸的一种补充，并且这种振动具有相对很高的频率，例如，每分钟振动100到1500次以上。Emerson的设备主要被设计用于使病人的导气管和与导气管协同工作的器官发生振动，尽管Emerson还认识到了高频振动可以加速气体在导气管内的传播从而有助于呼吸功能，然而Emerson的设备不能够使病人进行完全的呼吸，而必须与病人的自然呼吸或与其它产生人工呼气或吸气的设备协同使用。
高频呼吸器的第二种形式是如美国专利No.4,265,237(Schwanbom等)所示的喷射脉冲呼吸器。Schwanbom等人的呼吸器可以产生高频高压的气流脉冲，从而能够使病人进行完全的呼吸。该呼吸脉冲进入的压力为0.2bar至2.7bar。这种压力足以使肺在吸气过程中胀起。当气流喷射停止后，肺的自然顺应性就会导致呼气过程的产生。因此，可以看出Schwanbom等人的呼吸器必须依靠肺的顺应性才能够使病人进行完全的呼吸。如果肺的顺应性很小，那么就需要更高的压力。Schwanbom等人还为病人的自然呼吸提供了一个低压气体源。尽管这种喷射脉冲呼吸器在某些情况下适用，但是它并不具有通用性，其使用范围大多只限于试验工作。
美国专利No.4,821,709(Jensen)公开了一种基于上述设备的改进设备，该专利通过使用一个弹性膜使输送给病人的气体中产生高频振动。Jensen提供了一种更加实用的为病人换气的方法，该方法无需病人的自然呼吸，同时也不需要一个单独的呼吸器。美国专利No.4,646,733(Strot等)推荐了一种用于在输送给病人的气体中产生高频振动的设备，该设备使用了一个对呼出气体进行控制的阀。
我们所需要的是一种为自然呼吸的病人提供高频压力振动的简单的系统，特别是对于非插入形式的支撑而言，其中输送给病人的气体的平均压力可以被调整。
本发明的一个目的是提供一种压力调节器，该压力调节器可以通过某种方式克服上述的缺点，或者至少能够为医疗健康工业提供一个有用的选择。
因此，在第一方面，本发明的要点是一个与呼吸补助设备协同使用的压力调节器，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，并将病人呼出的气体输出，该压力调节器包括：
一个容器，该容器在使用过程中内部装有液体，
末端导管装置，该装置包括近端和远端，所述近端适于与一个呼吸补助设备相连接并且在使用过程中接收呼吸补助设备放出的气体，而所述远端被浸入了所述液体中，
这样，在使用过程中，可以通过调节所述远端浸入所述液体的深度来调节输送给病人的所述吸入气体的平均压力。
在第二方面，本发明的要点是一个用于向病人输送气体从而辅助病人呼吸的呼吸补助设备，该设备包括：用于向所述病人提供气体的气体供应装置、包括数个排气口的用于释放提供给所述病人的所述气流的释放装置、用于将所述气流从所述气体供应装置输送至所述释放装置的吸入气体输送装置、用于将病人的呼出气体从所述释放装置输送出来的呼出气体输送装置、以及一个位于所述呼出气体输送装置内部或与该装置有液体连通的压力调节装置，所述压力调节装置包括：
一个容器，该容器在使用过程中内部装有液体，和
末端导管装置，该装置包括近端和远端，所述近端在工作过程中与所述呼出气体输送装置相连接并且用于接收所述病人的呼出气体，而所述远端被浸入了所述液体中，
这样，在使用过程中，可以通过调节所述远端浸入所述液体的深度来调节输送给病人的所述吸入气体的平均压力。
在第三方面，本发明的要点是一个与呼吸补助设备协同使用的压力调节器，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，并将病人呼出的气体输出，该压力调节器包括：
一个容器，该容器在使用过程中内部装有液体，和
末端导管装置，该装置包括近端和远端，所述近端适于与一个呼吸补助设备相连接并且用于接收呼吸补助设备放出的气体，而所述远端被浸入了所述液体中，
这样，在使用过程中，产生在所述液体中的冒泡现象就可以对输给病人的吸入气体的压力产生相对较小的受到控制的干扰。
本发明所涉及的领域内的普通技术人员应该知道，可以对本发明进行各种结构上的修改，并且可以设计出大量的不同实施例或应用实例，然而这都不脱离本发明的所限定的保护范围。此处的公开和说明仅仅是为了说明上的方便，而不对本发明构成任何意义上的限制。
图1是一个表示了一种病人呼吸补助系统的典型结构的简图，
图2是根据本发明的优选实施例的压力调节器的一个方案视图，该压力调节器带有一个盖。
图3是根据本发明的优选实施例的压力调节器的一个侧视图，
图4是根据本发明的优选实施例的压力调节器的一个剖面图，
图5是根据本发明的优选实施例的压力调节器的另一个侧视图，
图6是根据本发明的优选实施例的伸入水容器中的短导管的一个透视图，
图7是根据本发明的优选实施例的完整的压力调节器的一个剖面图，和
图8是根据本发明的其它实施例的一个剖面图。
本发明提供了一种用于在输送给病人的气体中产生压力变动或振动的装置，其中病人与一个正压换气装置相连接。但是将呼气导管浸入一罐水中产生的气泡会使输送给病人的气体的平均压力产生变动或波动。在此过程中，本发明还提供了一种通过改变呼气导管的端部浸入水中的深度从而改变输送给病人的气体的平均压力的简单方法。为了使输给病人的气体的平均压力保持恒定，就必须使呼气导管端部的浸入深度保持恒定，此处同样公开了一种保证产生这种情况的设备。
现在参看图1，该图表示了一种典型的应用实例。图中表示了一个加湿的呼气末正压(PEEP)系统，其中病人119正在通过一个与吸气导管121相连接的鼻腔面罩128吸入经过加湿和加压的气体。然而我们应该知道，本发明并不仅限于输送PEEP气体，而同样适用于其它类型的气体输送系统，同时并非必须包括加湿过程。吸气导管121与加湿容器110的出口112相连接，加湿容器110内装有一定量的水115。吸气导管121内可以安装有加热装置或加热电阻丝118，用于对导管的管壁进行加热，从而保证湿度沿导管的分布保持恒定，并因此减轻加湿气体在导管内的凝结。当加湿容器110内的水115被加热时，水蒸气将会充满该容器内水面以上的空间，并且随气流(例如空气流)一起经过加湿容器110的出口112流出，其中的气流来自于通过进口116接入容器110的气体供应装置或吹气器118。
加湿后的气体流经吸气导管121，并流入连接在病人119口部周围的面罩128内。然后多余的气体流经呼气导管130进入一个压力调节器134。压力调节器
在本发明的优选实施例中，压力调节器134采取的形式是将呼出的气流释放入一个装有一罐水138的容器204中。流经呼气导管130的气体被从一个短导管136中通入水138中，短导管136从呼气导管130延伸入容器204。这样水中将会产生冒泡现象，从而气体将最终通过出口端152流出容器204，出口端152同时可以被用作容器204的初始注水孔。出口端152包括一个遮蔽件，用于防止因水面上强烈的冒泡现象而产生的液态的气体悬浮微粒被排出。我们应知道，短导管136能够同样被整体加工在呼气导管130的端部内。
参看图2至图7，其中对压力调节器134以及附属组件进行了更加详细的表示。呼气导管(如图1中130所示)与短导管136的端部相配合，而短导管136又依次通过连接件146被连接在水容器142的盖144上。连接件146包括数个弹性凸起或弹性肘节148，该弹性凸起148被锁定入短导管136上的环形凹槽150内，从而在使用过程中将短导管136保持在理想的锁定位置上。容器204内被注入一定量的水138，直至达到一个预定的水位140。我们应知道，此处可以使用任何合适的液体来代替水。
我们应明白，如果要对供应气体的平均压力进行调节，就必须改变短导管136在水138中的浸入深度。对大多数情况而言，输送给病人的气体的压力以0.5厘米水柱为单位逐级变化被认为是比较合适的，而这种压力的逐级变化可以通过使环状凹槽150按照0.5厘米的间距分布来获得。与呼气导管130相连接的短导管136的端部设有一个曲线夹持部分147，这是为了便于调节。在一个实施例中，这种压力的调节范围是4-8厘米水柱，但是我们应该知道，该调节范围可以根据不同的要求被调整。图7表示了根据本发明的优选实施例的压力调节器，图中该压力调节器处于最高压力设置状态。这些压力设定值可以用短导管136上的标在每一个凹槽150上方的标定数字来表示，其中处于连接件146上方的短导管136部分可以被看到。恒定的水位
在优选实施例中，本发明与一个加湿的PEEP呼吸器协同使用。这样，呼出气体将具有十分高的湿度，其中一些水分将不可避免地凝结在压力调节器134内的水138中。因此，经过一定的时间，水容器204内的水量将增加，并且如果不采取措施对之进行抑制，那么将导致输给病人的气体的压力升高，并产生不良的副作用。为了保证水位保持恒定，水容器204内设有一个溢流设备218，如图2至7所示。
因为水体的上部会产生强烈的冒泡现象，所以如果只采用一个简单的盖，就会使过多的水流出该盖而散失掉，因此这种方法不适合被采用，因此就需要通过某种形式进行过滤或缓冲。为了减轻容器200的顶部附近产生的冒泡现象，容器204的主出口202所处的位置基本低于通常产生冒泡现象的位置。然而，冒泡现象还会在液体中产生压力波。这些压力波通常会穿过主出口202被反射入溢流室206中，从而导致更多的水意外散失。为了减轻压力波的影响，在水210的上部水位和主出口202之间的中间位置处设置有一个挡波板208。这就为主出口202挡住了因表面冒泡而产生的大多数压力波。
这就有力地意味着溢流室206中的水位可以相对保持平静，并且该水位实际上代表了主容器204内的平均(相对于瞬时而言)水位。中间的溢流室206中的水位又依次受到一个溢流部分212的控制，该溢流部分212位于一个升高的相邻平台214上。溢流部分212被一个略微升高的圆柱形隔板216所围绕，这是为了克服中间溢流室206中任何微小的残余波产生的影响。
然后水流入可拆卸的溢流容器218内，容器218被注满后可以在使用过程中被拆下并被清空。主容器204和中间溢流室206皆使用一种透明塑料经注射模塑整体加工而成。独立的溢流容器218与独立的短导管136一样，也都使用一种透明塑料经注射模塑加工而成。其它的实施例
我们还应明白，用于改变主容器中的平均水位的设备可以采取多种形式。尽管在优选实施例中采用了一个可滑动的短导管，但同样可以采用其它的形式，例如折叠式挡板或可转动的导管。另外，我们还将明白，溢流设备也可以采取其它的形式。例如在如图8所示的另外一个实施例中，水通过一个狭长缝136流入第二容器160中，并且第二容器160中的挡板可以在水流向溢流开口166并流入溢流容器168之前，消除水流中的任何波动。
优点- 允许方便地调节平均水位。- 允许对自然呼吸的病人采用高频压力振动。- 在低维护和免维护的情况下保持恒定的平均压力。- 与现有技术中的供氧器相比，价格便宜，可以用完即丢。
Claims (15)
1.一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节器，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，并将病人呼出的气体输出，所述压力调节器包括：
一个容器，该容器在使用过程中内部装有液体，
末端导管装置，该装置包括近端和远端，所述近端适于与一个呼吸补助设备相连接并且在使用过程中接收呼吸补助设备放出的气体，而所述远端被浸入了所述液体中，
这样，在使用过程中，可以通过调节所述远端浸入所述液体的深度来调节输送给病人的所述吸入气体的平均压力。
2.如权利要求1所述的压力调节装置，其特征在于，还包括一个连接在所述容器上并与所述末端导管装置相配合的连接装置，在使用过程中，所述末端导管装置可以相对所述连接装置被沿轴向按照预定的增量调节。
3.如权利要求2所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述末端导管装置至少包括一个凹槽，并且所述连接装置至少包括一个与所述凹槽相配合的弹性凸起或肘节。
4.如权利要求2或3之一所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述预定的增量以0.5厘米为单位。
5.如权利要求1至4之一所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述调节设备还包括溢流装置，该溢流装置用于调节所述液体相对于所述容器的液位，以便使所述液位基本保持恒定。
6.如权利要求5所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述溢流装置还包括缓冲装置，用于过滤掉在所述液体的所述液位中的任何扰动，这样在使用过程中，所述溢流装置就可以对所述液体的“平均”液位进行调节。
7.如权利要求6所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述缓冲装置包括一个所述容器的出口，在使用过程中，所述出口的位置明显低于所述液体的液位，同时，所述缓冲装置还包括一个在使用过程中位于所述液体的液位和所述出口之间的装置，在使用过程中，该装置被用于减小所述出口处因病人呼出的气体流经而产生的压力波。
8.如权利要求5至7之一所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述溢流装置还包括一个可拆卸的容器，在使用过程中，从所述液体中溢出物就会流入所述可拆卸的容器中。
9.如权利要求1至8之一所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述液体基本由水组成。
10.如权利要求1至9之一所述的压力调节装置，其特征在于，其中所述设备基本由透明塑料材料加工而成。
11.一种用于向病人输送气体从而辅助所述病人呼吸的呼吸补助设备，其特征在于，包括：用于向所述病人提供气体的气体供应装置、包括数个排气口的用于释放提供给所述病人的所述气流的释放装置、用于将所述气流从所述气体供应装置输送至所述释放装置的吸入气体输送装置、用于将病人的呼出气体从所述释放装置输送出来的呼出气体输送装置、以及一个位于所述呼出气体输送装置内部或与该装置有液体连通的压力调节装置，其中所述压力调节装置包括一个如权利要求1至10之一所述的压力调节装置。
12.如权利要求11所述的压力调节装置，其特征在于，还包括位于所述吸入气体输送装置内部或与该装置有液体连通的加湿装置，该装置用于在将所述气体释放给所述病人之前对所述气体进行加湿。
13.一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节器，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，并将病人呼出的气体输出，所述压力调节器包括：
一个容器，该容器在使用过程中内部装有液体，和
末端导管装置，该装置包括近端和远端，所述近端适于与一个呼吸补助设备相连接并且用于接收呼吸补助设备放出的气体，而所述远端被浸入了所述液体中，
这样，在使用过程中，产生在所述液体中的冒泡现象就可以对输给病人的吸入气体的压力产生相对较小的受到控制的扰动。
14.一种与呼吸补助设备协同使用的压力调节器，其中呼吸补助设备用于向需要呼吸补助的病人输送吸入的气体，并将病人呼出的气体输出，该压力调节器基本上如此处的说明所述，并且如附图所示。
15.一种用于向病人输送气体从而辅助所述病人呼吸的呼吸补助设备，其特征在于，基本上如此处的说明所述，并且如附图所示。
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