CN205434610U - 呼吸暂停事件模拟设备及其气道狭窄模型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种气道狭窄模型，包括刚性外管和设于所述刚性外管内的软性内管，所述软性内管设有用于通气的气流通道，所述软性内管的两端与所述刚性外管相固定，并在所述刚性外管的内壁与所述软性内管的外壁之间形成气囊，所述刚性外管的管壁上对应所述气囊设有供气口，通过所述供气口向所述气囊提供可调持续气压使所述气囊向内膨胀以模拟气道塌陷。本实用新型还公开一种采用所述气道狭窄模型的呼吸暂停事件模拟设备。本实用新型能够定量的模拟呼吸暂停事件，并实现对呼吸机的功能或者性能进行检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种呼吸暂停事件模拟设备及其气道狭窄模型。
背景技术
呼吸事件检测是体现呼吸机性能的最重要的指标之一，及时准确地对发生的呼吸事件进行相应的触发成为呼吸机的制胜宝典。在呼吸机的研发过程中，呼吸事件人机同步一直是呼吸机设计的重点。当前呼吸机检测设备主要是气流分析仪或呼吸机检测器，他们主要是先对呼吸机的压力，流量，峰流速等参数进行采集，然后将数据与呼吸机本身的数据进行对比，用来对呼吸机进行校准，并没有呼吸事件测量专用的模拟设备。
目前，对呼吸事件同步的测量通常是测试员通过主动掐住通气管道使得气流呈现呼吸事件类似的现象，然后呼吸机通过压力和流量传感器检测该现象并做出相应的事件触发。这种测试方法只能定性的对呼吸事件进行测量，并且这种测试方法可能因人而异，不同的测试员测试的结果可能也不一样，多次测量的结果也可能不尽相同，因此并不能准确的反映呼吸事件发生时气流在管道内的具体情况，也不能对呼吸事件进行定量的设置。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种呼吸暂停事件模拟设备及其气道狭窄模型，旨在实现定量的模拟呼吸暂停事件。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种气道狭窄模型，所述气道狭窄模型包括刚性外管和设于所述刚性外管内的软性内管，所述软性内管设有用于通气的气流通道，所述软性内管的两端与所述刚性外管相固定，并在所述刚性外管的内壁与所述软性内管的外壁之间形成气囊，所述刚性外管的管壁上对应所述气囊设有供气口，通过所述供气口向所述气囊提供可调持续气压使所述气囊向内膨胀以模拟气道塌陷。
优选地，所述气囊内设有用于检测所述气囊内气压的第一压力传感器。
优选地，所述气流通道的进气口和出气口分别连接有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和第二连接管内分别设有第二压力传感器和第三压力传感器。
优选地，所述第二连接管内还设有流量传感器。
优选地，所述刚性外管为圆环形，所述软性内管由圆环形的橡胶制成。
为了实现上述目的，本实用新型还提供一种呼吸暂停事件模拟设备，包括用于模拟人体主动呼吸的主动肺模型和前述的气道狭窄模型，所述气道狭窄模型的进气口用于与一待检测呼吸机的出气口相连接，所述气道狭窄模型的出气口与所述主动肺模型的进气口相连接。
优选地，所述主动肺模型包括气缸、活塞杆和直线电机，所述气道狭窄模型的出气口与所述气缸相连接并连通，所述直线电机驱动所述活塞杆往复运动以模拟人体主动呼吸。
优选地，所述气囊的供气口连接有能够提供可调持续气压的气压产生装置，通过所述气压产生装置调节输出气压的大小可以控制所述软性内管的气流通道的大小。
优选地，当所述气压产生装置提供的气压大于或等于阈值气压时所述软性内管的气流通道被完全堵塞，通过将所述软性内管的气流通道完全堵塞持续10秒以上可模拟阻塞性睡眠呼吸暂停。
本实用新型的呼吸暂停事件模拟设备，其气道狭窄模型定量的模拟呼吸暂停事件，并通过第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器来检测事件的发生情况，同时查看呼吸机是否能够及时准确的在患者睡眠呼吸暂停时，做出相应的触发事件，实现对呼吸机的功能或者性能进行检测。
附图说明
图1为本实用新型呼吸暂停事件模拟设备的结构示意图，其中一并示出了呼吸机。
图2为图1所示呼吸暂停事件模拟设备中气道狭窄模型的结构示意图。
图3为气道阻塞模拟图。
图4为睡眠呼吸暂停模拟图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种呼吸暂停事件模拟设备，用于模拟呼吸暂停事件和对呼吸机的功能或者性能进行检测。如图1和图2所示，在本实用新型呼吸暂停事件模拟设备的一实施例中，呼吸暂停事件模拟设备包括气道狭窄模型10和用于模拟人体主动呼吸的主动肺模型20，所述气道狭窄模型10的进气口101用于与一待检测呼吸机30的出气口相连接，所述气道狭窄模型10的的出气口102与所述主动肺模型20的进气口相连接。
所述气道狭窄模型10包括刚性外管11和设于所述刚性外管11内的软性内管12，所述软性内管12设有用于通气的气流通道121，所述软性内管12的两端与所述刚性外管11相固定，并在所述刚性外管11的内壁与所述软性内管12的外壁之间形成气囊13，所述刚性外管11的管壁上对应所述气囊13设有供气口111，通过所述供气口111向所述气囊13提供可调持续气压使所述气囊13向内膨胀以模拟气道塌陷(如图4所示)。
呼吸暂停是指口鼻气流均停止10秒以上，睡眠呼吸暂停一般是指成人每晚7小时的睡眠期间，呼吸暂停次数达30次以上，并伴有血氧饱和度下降等。如图3所示，阻塞性呼吸暂停是由于患者睡在睡眠状态下，气道塌陷，气道狭窄处肌张力下降，使得气道更加狭窄，连续作用下，气道关闭。
当供气口111向所述气囊13提供的气压大于或等于阈值气压时所述软性内管12的气流通道121被完全堵塞，并通过将所述软性内管12的气流通道121完全堵塞持续10秒以上可以模拟阻塞性睡眠呼吸暂停。
所述气道狭窄模型10结构简单，设计合理，通过可调持续气压控制气囊13向内的膨胀程度，使得气流通道121的狭窄程度可调，从而能够定量的模拟出呼吸暂停发生前后在气道狭窄处的压力相对于大气压以及肺内压的情况，且能够主动模拟患者呼吸暂停的情况。
在本实施例中，所述刚性外管11为圆环形的刚性材料制成，不易产生变形，所述软性内管12由圆环形的橡胶制成，在可调持续气压的作用下能够发生不同程度的变形，从而可改变气囊13向内的膨胀程度。
进一步地，所述气囊13内设有用于检测所述气囊13内气压的第一压力传感器14，通过第一压力传感器14可以实时检测气囊13内的气压，通过调节持续气压可以定量的模拟呼吸暂停时的气道塌陷情况。
所述气流通道121的进气口和出气口分别连接有第一连接管15和第二连接管16，所述第一连接管15和第二连接管16内分别设有第二压力传感器17和第三压力传感器18。这样通过实时检测第二压力传感器17和第三压力传感器18的压力值的相对大小即可以知道是否发生呼吸暂停，同时再加上时间单位，如果检测到呼吸暂停后，压力关系持续保持10秒以上，即可判断发生了睡眠阻塞性呼吸暂停。
所述第二连接管16内还设有流量传感器19，通过流量传感器19可以实时检测模拟气道内的流量变化。
所述呼吸暂停事件模拟设备用于对呼吸机30的功能或者性能检测时，将呼吸机30的出气口与气道狭窄模型10的进气口101连接好，通过可调节的气道狭窄模型10来模拟阻塞性呼吸暂停事件，并通过第一压力传感器14、第二压力传感器17和第三压力传感器18来检测事件的发生情况，同时查看呼吸机30是否能够及时准确的在患者睡眠呼吸暂停时，做出相应的触发事件。
从吸气和呼气的原理上来看，吸气时，肺内压力小于大气压，而呼气时，肺内压力大于大气压，因此只要在主动肺模型20中，吸气时主动肺模型20内压力小于大气压，呼气时主动肺模型20内压力大于大气压即可模拟呼吸，与前面的上呼吸道阻塞模型相结合就可以模拟阻塞性睡眠呼吸暂停。在本实施例中，所述主动肺模型20包括气缸21、活塞杆22和直线电机23，所述气道狭窄模型10的出气口与所述气缸21相连接并连通，所述直线电机23驱动所述活塞杆22往复运动以模拟人体主动呼吸。主动肺模型20工作时，气缸21内的气体会随着活塞杆22的往复运动而排出和吸入，如图2所示，活塞杆22向左运动，气体排出，模拟呼气，活塞杆22向右运动，气体吸入，模拟吸气运动，气缸21的进出气口与气道狭窄模型10的的出气口102连接。呼吸暂停事件模拟设备中，主动肺模型20的结构并不局限如此，还可以采用其它任何能够模拟人体主动呼吸的主动肺模型。
所述气囊13的供气口111连接有能够提供可调持续气压的气压产生装置40，通过所述气压产生装置40调节输出气压的大小可以控制所述软性内管12的气流通道121的大小。
假设所述气压产生装置40气囊13的供气口111输入的持续气压P1，对于确定的气道狭窄模型10，在外部气流最大压力不变的情况下，存在一个阈值压力P0，当P1刚好等于P0时，会使得模拟气道完全堵塞，这时口鼻腔气流就会完全停止，如果外部气流是采用呼吸机30辅助供气，那么当P1持续10秒以上，就会产生阻塞性睡眠呼吸暂停，这时只要外部气压的最大气压增大一点点，阻塞性呼吸暂停就会消失；当继续增大P1，假如增大了ΔP，同样当P1持续10秒以上，就会产生阻塞性睡眠呼吸暂停，这时外部气流的最大压力也需要增大ΔP以上，才能使得阻塞性睡眠呼吸暂停消除。
如果需要模拟呼吸患者发送呼吸阻塞时产生微觉醒，在发生微觉醒后，呼吸患者会主动控制气道狭窄处的肌肉，使得气道塌陷程度减小或者消除，通过减小P1的压力使得P1远小于P0，这样就可以模拟患者微觉醒，通过设定特定的P1值可以模拟不同程度上的睡眠微觉醒。这样通过外部气压源控制P1，可以在一定程度上定量的对睡眠呼吸暂停事件进行模拟。
本实用新型并不局限于以上实施方式，在上述实施方式公开的技术内容下，还可以进行各种变化。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种气道狭窄模型，其特征在于，所述气道狭窄模型包括刚性外管和设于所述刚性外管内的软性内管，所述软性内管设有用于通气的气流通道，所述软性内管的两端与所述刚性外管相固定，并在所述刚性外管的内壁与所述软性内管的外壁之间形成气囊，所述刚性外管的管壁上对应所述气囊设有供气口，通过所述供气口向所述气囊提供可调持续气压使所述气囊向内膨胀以模拟气道塌陷。
2.如权利要求1所述的气道狭窄模型，其特征在于，所述气囊内设有用于检测所述气囊内气压的第一压力传感器。
3.如权利要求2所述的气道狭窄模型，其特征在于，所述气流通道的进气口和出气口分别连接有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和第二连接管内分别设有第二压力传感器和第三压力传感器。
4.如权利要求3所述的气道狭窄模型，其特征在于，所述第二连接管内还设有流量传感器。
5.如权利要求1至4项任意一项所述的气道狭窄模型，其特征在于，所述刚性外管为圆环形，所述软性内管由圆环形的橡胶制成。
6.一种呼吸暂停事件模拟设备，包括用于模拟人体主动呼吸的主动肺模型，其特征在于，所述呼吸暂停事件模拟设备还包括如权利要求1至5项中任意一项所述的气道狭窄模型，所述气道狭窄模型的进气口用于与一待检测呼吸机的出气口相连接，所述气道狭窄模型的出气口与所述主动肺模型的进气口相连接。
7.如权利要求6所述的呼吸暂停事件模拟设备，其特征在于，所述主动肺模型包括气缸、活塞杆和直线电机，所述气道狭窄模型的出气口与所述气缸相连接并连通，所述直线电机驱动所述活塞杆往复运动以模拟人体主动呼吸。
8.如权利要求6所述的呼吸暂停事件模拟设备，其特征在于，所述气囊的供气口连接有能够提供可调持续气压的气压产生装置，通过所述气压产生装置调节输出气压的大小可以控制所述软性内管的气流通道的大小。
9.如权利要求8所述的呼吸暂停事件模拟设备，其特征在于，当所述气压产生装置提供的气压大于或等于阈值气压时所述软性内管的气流通道被完全堵塞，通过将所述软性内管的气流通道完全堵塞持续10秒以上可模拟阻塞性睡眠呼吸暂停。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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