CN1649541A - 用于肺部闪烁扫描的通气装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于肺部闪烁扫描的通气装置(1)，其具有吸入收集器(10)，吸入元件(20)、限定标记气溶胶流(55)的吸入管(31)以及用于除去呼出的气流和任何剩余气溶胶的流出管(32)都连接到吸入收集器(10)上。吸入的空气是双级式的，从而即使总是保持正压，呼气时气流速度也会较低。收集器(10)具有第一插入元件(21)，其位于与空气流入管(31)的连接处，流入管(31)仅允许吸入流流向病人。第二插入元件(22)位于与流出管(32)的连接处。以完全自然地顺应生理呼吸并避免标记物过多聚集在最大的支气管分支中的方式，单向阀(21，22)允许将标记气溶胶吸入病人(20)的支气管分支中。在非侵入机械通气期间，通过通气装置(1)也允许进行闪烁扫描。

Description

用于肺部闪烁扫描的通气装置
技术领域
本发明涉及医学领域，特别涉及一种用于肺部闪烁扫描的通气装置，其能均匀地将标记物质分布在病人的肺部中。
此外，本发明涉及一种用于吸入这种标记物质的方法。
背景技术
众所周知，肺部通气闪烁扫描法是一门用于检测具有呼吸系统疾病(例如，支气管哮喘、慢性支气管炎和肺气肿疾病)的病人的肺部通气的分布的技术。它包括给病人通入惰性气体，例如，133Xe，127Xe，81mKr，或气溶胶，通常是99mTc-DTPA(二亚乙基-三胺-五乙酸)或硫化物胶体99mTc，而后用于观察其在肺部中的分布。
对于目前使用的灌注和通气系统，病人通过连接于管一端上的管嘴吸入标记气溶胶，即带有溶解的放射性物质的气溶胶，其中管的另一端连接于气溶胶装置上，并且病人通过同一管朝向放射性物质收集过滤器呼出多余的标记物。吸气和呼气时气压保持稳定，从而标记物沉积在呼吸系统的最大支气管分支中。因此，放射性物质特别地沉积在主支气管分支中，碰撞支气管壁，但是放射性物质非常缓慢地到达周围分支管中。
为了通过“γ照相机”获得主呼吸管和周围呼吸管的完整图像，病人必须用传统的气溶胶装置通气大约20/30分钟。事实上，只有这种长时间通气才允许放射性物质也沉积在大多数周围管中，从而能获得肺部的完整图像。
另一方面，为了将放射性物质分散在肺部中从而足以提供可识别的通气分布图像(至少1千赫)，不仅上述的通气溶胶时间是必需的(大约20/30分钟)，而且用于进行两次成像的时间也是必需的，即，计数1千赫之后立即进行的最初成像，并且3、4小时后进行的延迟成像。这种在两个不同时间进行的两次检测是必要的，以避免第二成像显示出放射性物质聚集在主呼吸管中。由于这些放射性物质“不干净”从而不能被读取，因此这种放射性物质的聚集影响了第一次成像的获得，除非将第一成像与第二成像相比较以确定可能的肺部阻塞。为了获得“干净的图像”，必须等待约四小时以使黏膜纤毛系统局部消除放射性物质的聚集。尽管延迟成像并没有显示出所述放射性物质的聚集，但是它们不可避免地显示通过食管和胃随唾液被咽下的标记物，这是由于闪烁扫描检测出该标记物。
另一问题是：在使用鼻罩进行非侵入式机械通气期间，闪烁扫描检测不能在不影响压力控制以及呼出的标记气溶胶不会污染装置和环境的情况下进行，其中所述装置基于压力控制而工作。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于肺部闪烁扫描的通气装置，该通气装置将标记气溶胶均匀地分布在支气管分支中，即，不会过多地聚集标记物，从而减小了对支气管分支的影响并更容易地将标记物直接分布在周围支管中。
本发明的另一个目的是提供一种通气装置，其对于即使不配合的病人也能进行肺部闪烁扫描。
本发明的又一目的是提供一种用于肺部闪烁扫描的通气装置，其能减少进行闪烁扫描检测所必需的时间。
本发明的又一目的是提供一种用于肺部闪烁扫描的通气装置，其能同时使用鼻罩进行非侵入式机械通气，而不会影响该装置工作所需的压力循环，也不会使呼出的标记气溶胶污染装置和环境。
根据本发明，用于肺部闪烁扫描的通气装置能达到这些和其他目的，该通气装置包括：
—限定标记气溶胶流的流入管；
—用于呼出的或剩余的气溶胶的流出管；
—吸入收集器，所述流入管和流出管汇合于该吸入收集器；以及
—可在第一位置和第二位置之间移动的单向插入元件，在第一位置，吸气时该插入元件允许标记气溶胶流进入所述吸入收集器中，在第二位置，呼气时该插入元件阻止或限制气溶胶流进入所述吸入收集器中。
所述吸入收集器位于通过鼻或嘴进行吸气的区域附近，以确保吸入的标记气溶胶通过不同于呼出的标记气溶胶的路径流动。
所述单向插入元件除了具有打开和关闭位置外，还优选具有中间位置，以适应病人的呼吸需要。事实上，在吸气和呼气时，在吸入收集器中会产生压力梯度，适于产生随着病人的生理呼吸的标记气溶胶流。
优选地，该单向插入元件是瓣阀。
具体地，该单向插入元件是由可弹性变形的硬塑料薄片形成的瓣阀。
该薄片由于环形支座而仅在一个方向上偏转，该环形支座添加在或形成于收集器或管中，薄片的一侧连接在环形支座上，并且当处于关闭位置时薄片抵靠在环形支座上。然后，每一薄片都具有与收集器内壁成一体的固定部分，薄片的另一部分可绕着该固定部分在第一位置和第二位置之间转动。环形支座与收集器或管的一部分同轴，环形支座设置在管或收集器中且其内径小于各薄片的内径。
优选地，来自喷雾器的标记气溶胶流被导入收集器上游的空气吸入管中。
或者，来自喷雾器的标记气溶胶流通过不同于空气吸入管的管被直接导入收集器中。
在本发明的第一实施例中，吸入收集器是具有一个中心腔和三个孔的三通收集器。具体地，设置如下：
—第一开口，用于连通所述中心腔和标记气溶胶的吸入管；
—第二开口，用于连通中心腔和剩余标记物的流出管，该流出管连接到放射性物质收集过滤器上；
—第三开口，用于将连通中心腔和通过鼻或嘴吸气的元件；
—第一单向瓣阀，其位于第一开口处用于吸入流体；
—第二单向瓣阀，其位于第二开口处用于排出流体。
更详细地，当病人吸入标记气溶胶时，位于第一开口处的瓣阀完全打开，而位于第二开口处的瓣阀完全关闭。相反当病人呼出标记气溶胶时，第一瓣阀响应于局部压力而局部或完全阻塞相应的孔，从而减小了已处于双级通气中的低级的气溶胶流，而第二阀打开并除去呼出的气流，从而适应病人的呼吸。
即，第一阀减小了吸入流，并在吸气时其完全打开。这样在大的支气管分支中形成涡流，通过搅拌作用而不允许放射性物质沉积。在呼气时，除去剩余的放射性物质，只将需要用来标记的气溶胶留在肺部中。通过这种方式，在几分钟之内(大约2至6分钟)就能标记支气管分支直到达到最终的标记，且此时可以拍X光照来观察瞬变相。
在本发明的第二实施例中，吸入收集器是四通收集器，其具有一个中心腔和四个孔。具体地，该收集器设有：
—第一开口，用于将所述中心腔和标记气溶胶的流入管连通；
—第二开口，用于将中心腔和剩余标记物的流出管连通，该流出管连接于放射性物质收集过滤器上；
—第三开口，用于将中心腔和空气的流入管连通，以用于进行非侵入机械通气；
—第四开口，用于将中心腔和通过鼻或嘴吸气的元件连通；
—单向瓣阀，其位于第一开口处用于吸入气溶胶流。
附图说明
参见附图并根据下面对可能实施例的描述，本发明的其他特点和优点将显得更清楚，这些实施例是阐述性而不是限制性的，在附图中：
图1概略地示出了用于肺部闪烁扫描的嘴通气装置的第一实施例的局部正剖视图；
图1A是图1的细节放大图，用于表示单向插入元件的可能实施例的操作机构；
图2概略地示出了图1中用于病人的装置的透视图；
图3示出了用于图1的装置中的吸入收集器的第一实施例的透视图；
图4示出了图3的收集器的剖视图，其示出了在吸气时不同的插入元件的相对位置；
图4A概略地示出了在吸气时图1的装置中的压力相对于时间的变化趋势；
图5示出了图3的收集器的剖视图，示出了在呼气时不同的插入元件的相对位置；
图5A概略地示出了在呼气时图1的装置中的压力相对于时间的变化趋势；
图6概略地示出了在吸气和呼气的完整循环期间图1的装置中的压力相对于时间的变化趋势；
图7概略地示出了用于肺部闪烁扫描的通气装置的局部正剖视图，它是图1中的使用鼻通气的装置的替换实施例；
图8示出了用于图7的装置中的吸入收集器的透视图；
图9概略地示出了图7的装置中的不同元件在吸气时相对于病人的位置的透视图。
具体实施方式
在图1中，示出了根据本发明用于肺部闪烁扫描的通气装置1的第一
实施例。
该装置包括吸入收集器10，吸气元件(例如，管嘴20)、限定标记气溶胶流55的流入管31，以及用于除去呼出的气流和任何剩余的气溶胶的流出管32，它们都连接到吸入收集器10上。通常流入的气体是双级式的，从而即使总是保持正压，呼气时气流速度也会较小。
具体地，如图1所示，在收集器10的上游处，将胶质微粒流53和气流54混合从而获得标记气溶胶流55，其中胶质微粒流53例如标记有Tc-99m并由喷雾器50传送。
如图1和图1A中的细节所示，收集器10在其与管31和32的连接处具有单向插入元件21和22。具体地，第一插入元件21位于与空气流入管31的连接处且仅允许吸入的气体流朝病人流动，而第二插入元件22位于与流出管32的连接处。
在图1至5所示的情况下，每一单向插入元件21或22是由硬且薄的塑料薄片形成的瓣阀，其能弹性弯曲并连接到环形支座11或12上，环形支座11或12与收集器10成一体或添加在其上，并与收集器10的相应部分同轴，且其内径小于相应阀的宽度。每一塑性材料薄片21都具有与收集器10的内壁成一体的固定部分21a，薄片21的另一部分可在第一位置21′和位置21″之间绕着固定部分21a转动，在第一位置21′，薄片21阻止或限制标记气溶胶流55，而在位置21″，薄片21向朝收集器10(图1A)流动的标记气溶胶流提供最大横截面。以类似方式制成阀22，用于从收集器10排出流体。在关闭位置，元件21和22抵靠在环11和12上。
以完全自然地顺应生理呼吸并避免标记物过多聚集在最大支气管分支中的方式，单向阀21和22允许标记气溶胶被吸入到病人20的支气管分支中。
例如，如图2所示，通过使各个管31，32和管嘴20连接到图3的收集器10上而可使用该装置。吸气时，气溶胶的压力最大且阀21完全打开(图4)。
呼气时，病人20呼出的气体将一定压力沿着相反于流入气溶胶流的低正压方向作用在阀21上，但是该压力的强度小。这使阀21朝中间位置移动，从而减小了但并没有阻止气溶胶流入收集器10中。因此，在收集器10中，呼出的气流和剩余的气溶胶流彼此相加以增加内部压力。这使阀22打开以除去病人20呼出的剩余气体流(图5)。呼气时，阀21减小了朝向收集器10流动的气溶胶流，而吸气时，阀21使气溶胶自由地朝收集器10流动，阀21再次打开时会产生压力变化，从而在病人的最大支气管分支中产生涡流，由于涡流的搅动作用而不允许放射性物质53沉积。呼气时，放射性物质随着剩余气体被排除。通过这种方式能在几分钟之内(大约2至6分钟)标记支气管分支。
上面所描述的图解地显示在图4A，5A和6中，在这些图中，分别表示吸气，呼气以及吸气与呼气的完整循环期间的压力(p)相对于时间(t)的变化趋势。具体地，吸气时，压力从开始值P1上升到最大值P2，而当呼气时，压力从开始值P0下降到P1＜P0，足以保持阀21处于半开状态。
图7至9中示出了肺部通气闪烁扫描装置的另一实施例，其是图1至5所示装置的替换形式。该实施例的优点是：在非侵入机械通气(NIMV)期间进行肺部闪烁扫描，而不影响装置1工作所需的压力循环，也不会由于呼出的标记气溶胶而污染装置1和环境。如图7所示，一体形成在用于机械通气的装置的鼻罩60中的收集器10通常连接到朝向同一鼻罩60产生气流的初给器(primer)80(图9)上。
为了使用类似装置进行肺部闪烁扫描，单向阀23设置于鼻罩60中仅允许吸入气流，与上述(图1A)相类似。阀23位于收集器10中，并处于收集器10与气溶胶流55的流入管61的连接部10′处，气溶胶流55由喷雾器50产生。此外，鼻罩60通过收集器10的连接部10″而连接到呼出气流的流出管63上，该呼出气流含有剩余的标记气溶胶，鼻罩60的另一端连接到未示出的收集过滤器上，该收集过滤器插入铅壁盒子100中，以防止放射性物质分散在环境中并保护操作者。
在NIMV期间，在进行检测时，将流入管61连接到收集器10上就足够了。具体地，仅当病人的呼吸使鼻罩中产生真空时，喷雾器50在足以能打开阀23的压力下工作，而呼气时喷雾器50停止。与先前的情况不同，该系统仅在收集器10中而并非收集器10之前将初给器80所供给的空气和来自于喷雾器50并标记有Tc-99m的胶体微粒53的气溶胶流55混合；因此，流入病人20中的标记气溶胶流通过初给器80来调节。通过这种方式，能检测出由初给器80供给病人20的肺部中的空气分布，从而，在成像系统的帮助下，能实时检查肺尖搏动率(lungs apex-base ratio)U/L。
上述对具体实施例的描述将从概念上充分揭示本发明，从而通过运用当前知识，在不需要进一步研究和不脱离本发明的情况下，能修改实施例和/或使它们适于各种运用，因此可以理解这些变化和修改将必须被认为是具体实施例的同等物。因此，在不脱离本发明的领域的情况下，实现这里描述的不同功能的装置和材料可具有不同的特性。可以理解，这里使用的措词或术语是用于描述目的，而不是限制性的。

Claims (10)

1、一种用于肺部闪烁扫描的通气装置，包括：
—限定标记气溶胶的吸入流的流入管；
—用于呼出的/剩余的流出气溶胶的流出管；
—吸入收集器，所述流入管和流出管汇合于该吸入收集器中；
—可在第一位置和第二位置之间移动的单向插入元件，在第一位置，吸气时该插入元件允许吸入的标记气溶胶流动，而在第二位置，呼气时该插入元件阻止或限制呼出的标记气溶胶进入所述吸入收集器中。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述收集器位于通过鼻或嘴吸入的区域附近，以确保吸入的标记气溶胶通过不同于呼出的标记气溶胶的路径流动。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述单向插入元件具有位于所述第一位置和所述第二位置之间的中间位置，以适应病人对空气的需要。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述单向插入元件是瓣阀。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述瓣阀包括能弹性变形的硬塑料薄片。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述瓣阀通过环形支座仅单向偏转，所述薄片的一侧连接于该环形支座上，而处于关闭位置时所述薄片抵靠在环形支座上。
7、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述吸入收集器是三通收集器，并具有带三个孔的中心腔，包括：
—第一开口，用于将述中心腔和标记气溶胶的流入管连通；
—第二开口，用于将所述中心腔和剩余标记物的流出管连通，该流出管连接到放射性物质收集过滤器上；
—第三开口，用于将所述中心腔和通过鼻或嘴吸气的元件连通；
—第一单向瓣阀，其位于第一开口处用于吸入流体；
—第二单向瓣阀，其位于第二开口处用于排出流体。
8、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述吸入收集器是四通收集器，并具有带四个孔的中心腔，包括：
—第一开口，用于将所述中心腔和标记气溶胶的流入管连通；
—第二开口，用于将所述中心腔和剩余标记物的流出管连通，该流出管连接到放射性物质收集过滤器上；
—第三开口，用于将所述中心腔和用于非侵入机械通气的气体流入管连通；
—第四开口，用于将所述中心腔和通过鼻或嘴吸气的元件连通；
—第一单向瓣阀，其位于第一开口处用于吸入流体。
9、一种吸入收集器，其适合用于根据权利要求1至8所述的肺部闪烁扫描的通气装置中。
10、一种可抛弃型套件，其包括收集器、通过鼻或嘴吸气的元件、用于流入/流出所述收集器的吸入管和流出管，所述收集器适合用于根据权利要求1至8所述的肺部闪烁扫描的通气装置中。
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