CN1947676B - 电磁辅助呼吸装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁辅助呼吸方法，同时还涉及用以实现该方法的一种电磁辅助呼吸装置，属于医疗设备技术领域。本发明提供一种电磁辅助呼吸方法，包括以下步骤：磁感应片置于肺底与膈肌之间，同时利用环绕于胸部或腹部的电磁铁驱使磁感应片上下移动，带动膈肌产生升降，使胸腔缩小或扩大，从而完成辅助呼气或吸气，如此循环反复。相应的电磁辅助呼吸装置，包括电磁铁、磁感应片、可调电阻、同步控制器、气体导管，所述电磁铁分别单独或同时环绕于胸部或腹部，磁感应片置于肺底。本发明设计合理、工作效能高、有利于静脉血液回流、便于进食、不易产生肺部感染、携带与调控方便，可在临床机械呼吸中推广应用。

Description

电磁辅助呼吸装置

技术领域

本发明公开了一种适用于医疗的电磁辅助呼吸方法及其装置，属于医疗设备技术领域。

背景技术

各种原因导致呼吸衰竭的患者人数众多，辅助呼吸方法及辅助呼吸设备得以广泛使用。目前，辅助呼吸的方法有两种：一是负压辅助呼吸法，例如专利号为96228821.7的中国专利公开了一种采用负压辅助呼吸法的呼吸机，这种呼吸机通过扩张和压缩胸廓达到辅助呼吸的目的，这种方法存在的问题是：胸廓变形性能差，工作效能受到限制，不适合临床使用；申请号为200310117445.X的中国专利申请还公开了一种负压牵引呼吸方法及其装置，这种方法存在的问题是：需将负压牵引头放入口腔，影响进食、吐痰、说话。二是正压辅助呼吸法，采用正压辅助呼吸法的呼吸机是产生气流通过管道使气体流入肺泡达到辅助呼吸的目的，这种方法存在明显缺陷：因吸气时对呼吸道直接加压不符合呼吸生理，影响静脉血液的向心性回流；使用面罩时影响进食、吐痰、说话；气管插管时使呼吸道开放，易造成肺部感染；携带不方便，使用受到多种因素限制。

发明内容

本发明的目的在于：针对前述现有技术存在的缺点，提供一种工作效能高、有利于静脉血液回流、便于进食、不易产生肺部感染的电磁辅助呼吸方法，同时还给出了实现该方法的电磁辅助呼吸装置，该装置结构简单轻便、调控方便，为在临床中推广使用奠定了基础。

本发明的目的通过以下技术解决方案来实现：

本发明的电磁辅助呼吸方法包括以下步骤：磁感应片置于人体肺底与膈肌之间，电磁铁环绕于胸部或腹部，驱使磁感应片上下移动，带动膈肌产生升降，使胸腔缩小或扩大，从而完成辅助呼气或吸气。

所述磁感应片上下移动的力量是通过控制电磁铁的电流或电压实现。

实现上述电磁辅助呼吸方法的装置包括电磁铁、磁感应片、可调电阻、同步控制器、气体导管，所述电磁铁分别单独或同时环绕于胸部或腹部，磁感应片置于肺底。

所述电磁铁由一个环状电磁线圈或多个柱状电磁铁组成，并联或串联于电路中，多个电磁铁之间用软质或硬质材料连接。

所述磁感应片由含有磁感应材料的组织相容性良好的软质材料构成。

所述气体导管一端开口置于人体鼻孔，另一端连接同步控制器。

所述可调电阻与电磁铁连接。

本发明工作时，首先通过外科手术切开胸壁，将磁感应片安装于胸膜腔内，分别置于左、右肺底与膈肌之间，磁感应片由含有磁感应材料的组织相容性良好的软质材料构成，软质材料可选用硅胶等。然后将电磁铁环绕于胸部或腹部，产生磁力驱动置于胸膜腔内肺底与膈肌之间的磁感应片上下移动，可使膈肌产生较大幅度的升降，还可以根据需要在胸部或腹部分别单独或同时环绕电磁铁，仅有呼气困难时仅在胸部环绕电磁铁，仅有吸气困难时仅在腹部环绕电磁铁，呼、吸皆有困难时同时在胸部和腹部环绕电磁铁。也可以在胸部或腹部单独环绕电磁铁，通过改变电流方向从而改变电磁铁的磁力线方向，产生不同方向的磁力驱动置于胸膜腔内肺底与膈肌之间的磁感应片上下移动。电磁铁由一个环状电磁线圈或多个柱状电磁铁组成，多个电磁铁形状大小相同，功率可以不同，并联或串联于电路中，多个电磁铁之间用软质或硬质材料进行连接，软质材料可选用尼龙或皮革等，硬质材料可选用塑料、钛合金或铝合金等，电磁铁中数量和位置可以根据需要进行调整，以保证肺底磁感应片所受磁力均匀。同时，还有气体导管一端开口置于人体鼻孔，另一端连接同步控制器，可以同步控制电磁铁电路的开通及关闭，完成同步辅助呼吸。可调电阻与电磁铁连接，通过可调电阻调节电流大小控制呼吸力量和速度，瞬间加大电流可产生咳嗽效果。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：由于设计了磁感应片，可使膈肌产生较大幅度的升降，工作效能高，可达到辅助呼吸的目的。还由于电磁铁工作产生吸气动作时，增加胸腔负压，有利于静脉血液回流。本发明不用负压牵引头或面罩，不影响进食、吐痰、说话，无须气管插管，保持呼吸道原有状态，不易产生肺部感染。还由于设计了同步控制器与可调电阻，调控方便。本发明应用范围广，适用于各类呼吸衰竭，尤其适用于慢性呼吸衰竭而需长期使用呼吸机的患者，如慢性阻塞性气肿、运动神经元病等。

附图说明

图1是本发明的电磁辅助呼吸装置结构示意图。

图2是本发明的电磁辅助呼吸装置另一结构示意图。

图3是本发明的电磁辅助呼吸装置另一结构示意图。

图4是本发明的电磁辅助呼吸装置另一结构示意图。

图5是本发明的电磁辅助呼吸装置另一结构示意图。

图6是本发明的电磁辅助呼吸装置另一结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。

实施例一：

如图1所示，本发明有环绕于胸部的电磁铁1、环绕于腹部的电磁铁2、置于左肺底的磁感应片3、置于右肺底的磁感应片4组成。磁感应片3、磁感应片4通过胸外科手术切开胸壁至胸膜腔，分别置于左、右肺底与膈肌之间。电磁铁1、电磁铁2为由多个柱状电磁铁组成，与电路连接，电源9为电路供电。气体导管8一端与同步控制器7连接，另一端置于人体鼻孔处。当患者吸气时，气压降低信号通过气体导管8传导至同步控制器7，控制环绕于胸部的电磁铁1电路关闭及环绕于腹部的电磁铁2电路接通，环绕于腹部的电磁铁2产生磁场，肺底磁感应片3、磁感应片4在磁力吸引下向下移动，胸腔扩大，空气进入肺泡。当患者呼气时，气压降低信号通过气体导管8传导至同步控制器7，控制环绕于胸部的电磁铁1电路接通及环绕于腹部的电磁铁2电路关闭，环绕于胸部的电磁铁1产生磁场，肺底磁感应片3、磁感应片4在磁力吸引下向上移动，胸腔缩小，肺内气体排出呼吸道，如此循环反复，完成同步辅助呼吸。可调电阻5与电磁铁1连接，改变可调电阻5的电阻值可控制肺底磁感应片3、4向上移动的力量，可调电阻6与电磁铁2连接，改变可调电阻6的电阻值可控制肺底磁感应片3、4向下移动的力量。

实施例二：

如图2所示，电磁铁2-1、电磁铁2-2为由一个环状电磁线圈组成，其它构成部分及作用方式同实施例一。

实施例三：

如图3所示，本发明仅有环绕于胸部的电磁铁3-1，没有实施例一环绕于腹部的电磁铁2，这种实施方式在患者仅有呼气困难时使用，吸气由患者自主完成，其它构成部分及作用方式同实施例一或实施例二。

实施例四：

如图4所示，本发明仅有环绕于腹部的电磁铁4-2，没有实施例一环绕于胸部的电磁铁1，这种实施方式在患者仅有吸气困难时使用，呼气由患者自主完成，其它构成部分及作用方式同实施例一或实施例二。

实施例五：

如图5所示，本电磁辅助呼吸装置除下述技术特征外同实施例一或实施例二：这种实施方式增加了模式控制器5-7′，通过模式控制器5-7′可以切换手控呼吸模式、自动呼吸模式和同步呼吸模式。手控呼吸模式，无自主呼吸时，通过人为接通或关闭电磁铁5-1或电磁铁5-2电路的接通或关闭，产生呼吸运动。自动呼吸模式，无自主呼吸时，设置吸气时间、呼气时间等呼吸参数，由电脑控制电磁铁5-1或电磁铁5-2电路的接通或关闭，产生呼吸运动。同步呼吸模式同实施例一或实施例二。

实施例五还可以与实施例三、实施例四组合。

实施例六：

如图6所示，本发明仅有环绕于胸部或腹部的电磁铁6-1，同步控制器6-7可改变电磁铁6-1与电源6-9连接极性。当患者呼气或吸气时，气压信号通过气体导管6-8传导至同步控制器6-7，同步控制器6-7改变电磁铁6-1与电源6-9连接的极性，控制环绕于胸部或腹部的电磁铁6-1的电流方向，根据右手螺旋法则，电磁铁6-1所产生的磁力线方向同步改变，从而对肺底磁感应片6-3、6-4产生吸引或排斥的力量，驱动肺底磁感应片6-3、6-4上下移动，胸腔扩大或缩小，如此循环反复，完成同步辅助呼吸。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种电磁辅助呼吸装置，包括电磁铁、磁感应片、可调电阻、同步控制器、气体导管，其中电磁铁与可调电阻、同步控制器连接，气体导管一端连接同步控制器，另一端开口置于人体鼻孔，其特征在于：电磁铁分别单独或同时环绕于胸部或腹部，磁感应片置于左、右肺底与隔肌之间。

2.根据权利要求1所述电磁辅助呼吸装置，其特征在于：电磁铁由一个环状电磁线圈或多个柱状电磁铁组成，多个柱状电磁铁并联或串联于电路中，多个柱状电磁铁之间用软质或硬质材料连接。

3.根据权利要求1所述电磁辅助呼吸装置，其特征在于：磁感应片由含有磁感应材料的组织相容性良好的软质材料构成。

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