CN212973802U - 一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统 - Google Patents

一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,包括:通气单元、制氧单元以及空气入口;制氧单元,包括:排气口、气控阀、吸附塔、氧气罐、呼吸相位监测器、电磁阀以及患者供氧接口;通气单元包括:外部氧源接口、空氧混合器、比例阀、风机以及主通气接口;本实用新型通过供氧单元自行制氧,也可以采用病房供氧设备、医用氧气瓶或便携式变压吸附制氧方式提供氧源,可根据不同的供氧需求进行供氧。另外,本实用新型结构紧凑便于携带和装配,功能丰富,无论是医院病房、转运救护车、应急医院、方舱医院以及家庭外出携带等不同的应用场景皆可使用。

Description

一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统
技术领域
本实用新型涉及呼吸治疗技术领域,尤其涉及一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统。
背景技术
根据患者的呼吸疾病由轻到重,呼吸治疗一般依次采用低流量氧疗、高浓度氧疗、无创机械通气和有创机械通气治疗方案;病情恢复期依次采用有创机械通气、无创机械通气、高浓度氧疗和低流量氧疗治疗方案,但目前医院的呼吸治疗设备功能相对单一,采用不同的呼吸治疗方案需要更换治疗设备,非常麻烦。
同时,现有的呼吸治疗设备大多采用外部氧源来进行呼吸治疗,通常医院会根据氧气需求量来选择使用深度冷却分离法制取的液氧,或是高压气体钢瓶,或是变压吸附设备自行制取氧气。使用医院病房供氧设备存在不能在转运重症患者过程中提供氧气供应的缺点;使用氧气钢瓶存在氧气瓶容量有限,有时不能满足转运全时间供氧需求的缺点。
实用新型内容
本实用新型提供一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,以克服上述技术问题。
本实用新型一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,包括:通气单元、制氧单元以及空气入口;所述制氧单元,包括:排气口、气控阀、吸附塔、储氧罐、呼吸相位监测器、电磁阀以及患者供氧接口;所述制氧单元与通气单元均与所述空气入口连接;所述吸附塔通过所述气控阀与所述空气入口连接,所述吸附塔吸附空气中的氮气,并将氮气从所述排气口排出;所述储氧罐与所述吸附塔的出口连接;所述储氧罐的输出管道上设有所述电磁阀;所述电磁阀与所述患者供氧接口和所述通气单元并联;所述电磁阀与所述患者供氧接口连接的管道上设有所述呼吸相位监测器;所述通气单元,包括:外部氧源接口、空氧混合器、比例阀、风机以及主通气接口;所述空氧混合器分别与所述制氧单元和所述空气入口连接,所述外部氧源接口通过所述比例阀与所述空氧混合器连接;所述空氧混合器将空气和氧气制成空氧混合气体,并通过所述风机将所述空氧混合气体从所述主通气接口输送至患者呼吸管道。
进一步地,所述患者呼吸管道,包括:氧气输入接口、氧气通道、空气通道以及主通气通道;所述氧气通道一端通过所述氧气输入接口与所述患者供氧接口连接,另一端连接患者吸氧设备;所述空气通道一端一端连接主通气口,另一端与所述氧气通道并行连接所述患者吸氧设备;所述主通气通道一端连接所述主通气接口,另一端与所述氧气通道并行连接所述患者吸氧设备。
进一步地,所述制氧单元,还包括:用于调节输出氧气流量的流量控制阀、用于监测氧气浓度和流量的氧浓度流量监测器;所述流量控制阀和氧浓度流量监测器均设置于所述氧气罐与所述电磁阀之间的连接管路。
进一步地,所述制氧单元,还包括:正气压接口和负气压接口;所述正气压接口连接雾化装置,所述制氧单元为雾化装置提供正压气源;所述负气压接口连接吸痰装置,所述制氧单元为吸痰装置提供负压气源。
进一步地,所述通气单元,还包括:氧浓度传感器、流量传感器、加温湿化单元、加热接口以及压力传感器;所述氧浓度传感器与所述空氧混合器连接;所述空氧混合器与所述风机之间设有所述流量传感器;所述风机与所述主通气接口之间设有所述加温湿化单元;所述加温湿化单元上设有所述加热接口,所述加热接口与所述外部患者呼吸管路连接;所述风机与所述加温湿化单元之间设有所述压力传感器。
进一步地,所述制氧单元,还包括:消音器、空压机、冷却器;所述消音器、空压机及冷却器依次连接于所述空气入口与所述气控阀之间;所述冷却器与所述气控阀连接的管路同时连接所述正气压接口。
本实用新型通过供氧单元自行制氧,也可以采用病房供氧设备、医用氧气瓶或便携式变压吸附制氧方式提供氧源,可根据不同的供氧需求进行供氧。另外,本实用新型结构紧凑便于携带和装配,功能丰富,无论是医院病房、转运救护车、应急医院、方舱医院以及家庭外出携带等不同的应用场景皆可使用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的系统结构示意图;
图2为本实用新型的接口连接关系示意图;
图3为本实用新型的通气单元结构示意图;
图4为本实用新型的制氧单元结构示意图;
图5为本实用新型的氧气和空气隔离双通道呼吸管结构示意图;
图6为实施例中在本实用新型基础上配置有控制单元的系统结构示意图。
附图标号说明:
170、控制单元;180、通气单元;190、制氧单元;101、外部氧源接口; 102、空气入口;103、排气口;105、主通气接口;106、患者供氧接口;107、正气压接口;108、负气压接口;109、加热接口;701、氧气输入接口;702、氧气通道;704、空气通道;703、主通气通道;1820、空氧混合器;1810、比例阀;1840、风机;1860、氧浓度传感器;1830、流量传感器;1880、加温湿化单元;1850、压力传感器;1950、气控阀;1960、吸附塔;1980、储氧罐;1935、呼吸相位监测器;1925、电磁阀;1990、流量控制阀;1900、氧浓度流量监测器;1910、消音器;1930、空压机;1940、冷却器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示,本实施例提供一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,包括:通气单元180、制氧单元190以及空气入口102;制氧单元190,包括:排气口103、气控阀1950、吸附塔1960、氧气罐1980、呼吸相位监测器1935、电磁阀1925以及患者供氧接口106;制氧单元190与通气单元180均与空气入口102连接;吸附塔1960通过气控阀1950与空气入口 102连接,吸附塔1960吸附空气中的氮气,并将氮气从排气口103排出;氧气罐1980与吸附塔1960的出口连接;氧气罐1980的输出管道上设有电磁阀 1925;电磁阀1925与患者供氧接口106和通气单元180并联;电磁阀1925 与患者供氧接口106连接的管道上设有呼吸相位监测器1935;通气单元180,包括:外部氧源接口101、空氧混合器1820、比例阀1810、风机1840以及主通气接口105;空氧混合器1820分别与制氧单元190和空气入口102连接,外部氧源接口101通过比例阀1810与空氧混合器1820连接;空氧混合器1820 将空气和氧气制成空氧混合气体,并通过风机1840将空氧混合气体从主通气接口105输送至患者呼吸管道。
本实施例中,如图4所示,制氧单元190采用变压吸附(PSA)或真空变压吸附(VPSA)原理制氧,原料空气由空气入口102进入制氧单元190,过滤空气中粉尘、颗粒等杂质。空气进入消音器1910,消音器1910用于降低进气气流噪声。过滤及降噪后的空气进入可空压机1930,空压机1930用于产生提高到大气压之上的压力的待空氧分离高压空气。高压空气进入气控阀1950,气控阀1950其中一个气体通路将高压空气输送到吸附塔1960,吸附塔1960用于将高压空气中的氮气吸附,高压空气的氧气不能被吸附,通过吸附塔1960流向其出口,被吸附的氮气通过气控阀1950的另一气体通道连接到排气消音器1920,排气消音器1920连接到排气口103,将氮气排出到多功能呼吸治疗系统外部。排气消音器1920用于降低空氧分离器降压活化过程中排出氮气的气流噪声。储氧罐1980用于存储由吸附塔1960产生的成品氧气。储氧罐1980连接到流量控制阀1990,流量控制阀1990用于调节输出气体流量。氧浓度流量监测器1900连接于流量控制阀1990,用于检测气道中成品氧氧气浓度和流量。电磁阀1925连接于氧浓度流量监测器1900,用于控制成品氧输出通道,其中一条通道连接于通气单元180,为通气单元180 提供氧源;另一条通道连接患者供氧接口106,为患者提供成品氧进行氧疗,在此通道上连接有呼吸相位监测器1935,呼吸相位监测器1935用于实时监测气体输出通道终端的患者的呼吸相位。
本实施例中,如图3所示,通气单元180,包括:比例阀1810、空氧混合器1820、氧浓度传感器1860、流量传感器1830、压力传感器1850、加温湿化单元1880、风机1840。其中,比例阀1810用于调节输入到所述通气单元的氧气量;空氧混合器1820用于将输入的氧气和空气混合,生产一定氧浓度的空氧混合气体;氧浓度传感器1860用于实时监测空氧混合器中气体的氧浓度;流量传感器1830用于实时监测连接于患者的呼吸管路气道中气体的流量;风机1840以某一转速运行,将空氧混合气体输送到加温湿化单元1880;压力传感器1850用于监测患者呼吸气道中气体的压力;加温湿化单元1880 用于加温湿化呼吸管路中的空氧气体,最后通过主通气接口105将空氧气体输送至患者呼吸管路。
本实施例中,如图5所示,患者呼吸管道,包括:氧气输入接口701、氧气通道702、空气通道704以及主通气通道703;氧气通道702一端通过氧气输入接口701与患者供氧接口106连接,另一端连接患者吸氧设备;空气通道704一端连接主通气接口105,另一端与氧气通道702并行连接患者吸氧设备;主通气通道703一端连接主通气接口105,另一端与氧气通道702 并行连接所述患者吸氧设备。
本实施例中,如图2所示,制氧单元190设有正气压接口107和负气压接口108,其中,正气压接口107用于连接雾化装置,制氧单元190为雾化装置提供正压气源;负气压接口108用于连接吸痰装置,制氧单元190为吸痰装置提供负压气源。工作在吸痰模式时,通过吸痰接口108连接外部吸痰装置,吸痰装置连接到患者接口。工作在雾化模式时,通过雾化接口107连接外部雾化装置,雾化装置连接到患者呼吸管路。
为了更进一步说明本实用新型的拓展用途,结合本申请相应的发明中的控制单元以实施例进行说明。
本实施例中,如图6所示,制氧单元190和通气单元180共同连接控制单元170,控制单元170接收制氧单元190和通气单元180传输的数据,并对其进行调节控制。控制单元170可以设置为高流量湿化氧疗、低流量氧疗、无创正压机械通气工作模式。
工作在高流量湿化氧疗治疗模式时,外部氧气源通过外部氧源接口101 进入通气单元180;空气通过空气入口102(含过滤)102进入通气单元180;通气单元180按照设定的氧浓度和流量生成氧气和空气的加温湿化混合气体,该加温湿化空氧混合气体通过主通气接口105输出到患者呼吸管路(高流量鼻氧管、鼻罩、鼻面罩或全面罩),加热接口104连接到患者呼吸管路的接口311,患者呼吸管路的接口311连接近患者接口的NTC,将患者呼吸管路内气体加热到设定的温度,从患者呼吸管路输出加温湿化的气体到患者接口,然后进入患者的肺部进行气体交换;患者的肺部排出的气体部分进入人体外大气环境,一部分进入患者呼吸管路。
工作在无创正压机械通气(混氧)模式时,氧源可以由外部氧气源通过外部氧源接口101进入通气单元180,也可以由内部制氧单元190提供。空气通过空气入口102(含过滤)102进入通气单元180;通气单元180按照设定的氧浓度和流量生成氧气和空气的加温湿化混合气体,该加温湿化空氧混合气体通过主通气接口105输出到患者呼吸管路,加热接口104连接到患者呼吸管路的接口,患者呼吸管路的接口连接患者端NTC,加热管内气体被加热到设定的温度,从加热管输出加温湿化的气体到患者接口,进入患者的肺部进行气体交换;患者的肺部排出的气体部分进入人体外大气环境,一部分进入患者呼吸管路。
工作在无创正压机械通气(空气)模式时,关闭外部氧源接口101,同时关闭内部制氧子系统氧源,其它工作流程与无创正压机械通气(混氧)模式相同。
工作在低流量氧疗治疗模式时,空气通过空气入口102(含过滤)102进入制氧单元190;制氧单元190采用VPSA(真空变压吸附)或PSA(变压吸附) 制氧原理制造医用氧,将制氧过程中吸附的氮气通过排气口103排放到大气中;医用氧通过患者供氧出口106输入到患者呼吸管路(鼻氧管),患者呼吸管路中的气体通过患者接口输送到到患者的肺部,进行气体交换;患者的肺部排出的气体部分进入人体外大气环境,一部分进入患者呼吸管路。
不同的工作模式对应不同类型的患者呼吸管路,如高流量湿化氧疗模式可以采用高流量鼻氧管,无创正压机械通气模式(混氧/空气)可以采用鼻罩、鼻面罩或全面罩,该患者呼吸管路具有氧气和空气两个通道;低流量氧疗模式可以采用鼻氧管,该患者呼吸管路仅有氧气通道。
本实施例中,如图6所示,系统还包括:监测和报警单元150、血氧模块通信单元140、无线通信单元130、人机交互单元160;监测和报警单元150,用于监测系统运行,当系统发生故障时报警,并将报警类别及报警阈值发送至控制单元170;血氧模块通信单元140,用于实时监测患者的血氧浓度和脉率,并将血氧浓度和脉率数据发送至所述控制单元170;主控单元170通过血氧通信单元140实时监测患者血氧浓度,以设定的血氧浓度,如95%为控制目标,进行血氧浓度闭环供氧控制。无线通信单元130,用于远程无线连接医院的数据中心;人机交互单元160,用于向控制单元170发送用户设置的参数,包括医生、维护人员和患者等用户设置的参数;控制单元170输出性能和状态等参数到人机交互单元160,为用户提供相关信息。
整体有益效果:
本实用新型通过供氧单元自行制氧,也可以采用病房供氧设备、医用氧气瓶或便携式变压吸附制氧方式提供氧源,可根据不同的供氧需求进行供氧。另外,本实用新型结构紧凑便于携带和装配,功能丰富,无论是医院病房、转运救护车、应急医院、方舱医院以及家庭外出携带等不同的应用场景皆可使用。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,包括:
通气单元(180)、制氧单元(190)以及空气入口(102);
所述制氧单元(190),包括:排气口(103)、气控阀(1950)、吸附塔(1960)、储氧罐(1980)、呼吸相位监测器(1935)、电磁阀(1925)以及患者供氧接口(106);
所述制氧单元(190)与通气单元(180)均与所述空气入口(102)连接;所述吸附塔(1960)通过所述气控阀(1950)与所述空气入口(102)连接,所述吸附塔(1960)吸附空气中的氮气,并将氮气从所述排气口(103)排出;所述储氧罐(1980)与所述吸附塔(1960)的出口连接;所述储氧罐(1980)的输出管道上设有所述电磁阀(1925);所述电磁阀(1925)与所述患者供氧接口(106)和所述通气单元(180)并联;所述电磁阀(1925)与所述患者供氧接口(106)连接的管道上设有所述呼吸相位监测器(1935);
所述通气单元(180),包括:外部氧源接口(101)、空氧混合器(1820)、比例阀(1810)、风机(1840)以及主通气接口(105);
所述空氧混合器(1820)分别与所述制氧单元(190)和所述空气入口(102)连接,所述外部氧源接口(101)通过所述比例阀(1810)与所述空氧混合器(1820)连接;所述空氧混合器(1820)将空气和氧气制成空氧混合气体,并通过所述风机(1840)将所述空氧混合气体从所述主通气接口(105)输送至患者呼吸管道。
2.根据权利要求1所述的一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,所述患者呼吸管道,包括:
氧气输入接口(701)、氧气通道(702)、空气通道(704)以及主通气通道(703);
所述氧气通道(702)一端通过所述氧气输入接口(701)与所述患者供氧接口(106)连接,另一端连接患者吸氧设备;所述空气通道(704)一端连接主通气接口(105),另一端与所述氧气通道(702)并行连接所述患者吸氧设备;所述主通气通道(703)一端连接所述主通气接口(105),另一端与所述氧气通道(702)并行连接所述患者吸氧设备。
3.根据权利要求1所述的一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,所述制氧单元(190),还包括:
用于调节输出氧气流量的流量控制阀(1990)、用于监测氧气浓度和流量的氧浓度流量监测器(1900);
所述流量控制阀(1990)和氧浓度流量监测器(1900)均设置于所述储氧罐(1980)与所述电磁阀(1925)之间的连接管路。
4.根据权利要求1所述的一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,所述制氧单元(190),还包括:
正气压接口(107)和负气压接口(108);
所述正气压接口(107)连接雾化装置,所述制氧单元(190)为雾化装置提供正压气源;所述负气压接口(108)连接吸痰装置,所述制氧单元(190)为吸痰装置提供负压气源。
5.根据权利要求1所述的一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,所述通气单元(180),还包括:
氧浓度传感器(1860)、流量传感器(1830)、加温湿化单元(1880)、加热接口(109)以及压力传感器(1850);
所述氧浓度传感器(1860)与所述空氧混合器(1820)连接;所述空氧混合器(1820)与所述风机(1840)之间设有所述流量传感器(1830);所述风机(1840)与所述主通气接口之间设有所述加温湿化单元(1880);所述加温湿化单元(1880)上设有所述加热接口(109),所述加热接口(109)与所述患者呼吸管道连接;所述风机(1840)与所述加温湿化单元(1880)之间设有所述压力传感器(1850)。
6.根据权利要求4所述的一种用于医院和家庭环境的多功能呼吸治疗系统,其特征在于,所述制氧单元(190),还包括:
消音器(1910)、空压机(1930)、冷却器(1940);
所述消音器(1910)、空压机(1930)及冷却器依次连接于所述空气入口(102)与所述气控阀(1950)之间;所述冷却器(1940)与所述气控阀(1950)连接的管路同时连接所述正气压接口(107)。
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