一種正負壓呼吸機的製作方法

2023-10-09 20:14:29

專利名稱：一種正負壓呼吸機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種呼吸機，特別是涉及一種新型的正負壓呼吸機。
背景技術：
呼吸機是一種能代替、控制或改變人的正常生理呼吸，增加肺通氣量，改善呼吸功能，減輕呼吸功消耗，節約心臟儲備能力的裝置。目前，呼吸機已經成為臨床上最常用的和不可缺少的急救和生命支持設備，它在急救、麻醉、ICU和呼吸治療領域中正越來越廣泛地應用。呼吸機經歷了從負壓通氣到正壓通氣、從有創通氣到無創通氣的發展歷程。最早應用的成熟有效的通氣技術是負壓通氣技術。1928年問世的第一臺呼吸機——「鐵肺」是模仿負壓呼吸的原理而設計的，其原理是將病人置於密封鐵箱內，僅頭部露於箱外，通過連接負壓機，模仿人的呼吸過程，從而通過間歇負壓進行通氣。上世紀50年代脊髓灰質炎流行期間，由於鐵肺等負壓呼吸機的大規模應用而使成千上萬的脊髓灰質炎患者得以挽救生命。但是，由於體積大、笨重、使用不便、難以對病人進行護理及治療效果差等原因，負壓呼吸機後來逐漸被正壓通氣機所取代。此後，呼吸機都改朝著正壓呼吸模式發展，迄今全球所用呼吸機也幾乎全為正壓呼吸機。正壓通氣包括有創正壓通氣(呼吸機通過氣管插管連接到患者)和無創正壓通氣(呼吸機通過面罩與患者連接)兩種類型。有創(經氣管插管或切開)正壓機械通氣是呼吸衰竭的有效治療手段，有創正壓呼吸機具有靈巧、自動化程度高、通氣效果好等優點，但其缺點也同樣非常顯著。首先，它不符合自然生理狀態下的負壓呼吸，並帶來許多其它併發症，如呼吸過程的胸內正壓，可影響回心 血量及心博出量減少，並發氣壓傷，等等。其次，有創正壓通氣需要密閉氣道，實施氣管插管。這會給患者帶來恐懼和不適，影響語言和進食，往往需要鎮靜麻醉，從而增加感染機會，特別在長時間機械通氣時尤為明顯，引發諸如咽喉損傷、氣管損傷、氣管狹窄以及鼻竇炎和呼吸機相關性肺炎等一系列問題。而且，併發症的發生率與侵入性通氣的時間長短密切相關，長時間機械通氣往往導致撤機困難，而且有創機械通氣的治療及監護費用昂貴，在一定程度上又限制了其推廣應用。無創正壓通氣是指無需建立人工氣道，通過鼻(面)罩、鼻枕或接口器等方法連接患者的正壓通氣。近年來的許多研究表明，經鼻(面)罩正壓通氣可部分代替有創機械通氣治療各種呼吸衰竭並取得較好的療效。通氣病人可保留語言、吞咽及咳嗽等功能，病人較有創通氣舒適，可避免插管或切開氣道所致的多種併發症，是目前應用和發展較快的技術。目前，由於面罩質量的改善、漏氣補償技術使用、通氣模式改進、觸發靈敏度提高，以及觸發後送氣滯後時間縮短等技術的改進，正壓通氣已經得到普遍使用在睡眠呼吸暫停低通氣症候群、慢性阻阻性肺病(COPD)等輕症呼吸衰竭或脫機後的序貫治療。因為無需插管，無創正壓通氣較有創通氣更易為患者接受，呼吸機相關肺炎等與機械通氣有關的嚴重併發症也隨之減少。無創正壓通氣可使20% — 60%的呼吸衰竭患者避免了氣管插管，避免了與插管帶來的有關的損傷，保護了氣道的防禦功能，降低了院內肺炎感染的發生率，可允許患者談話和進食，大大提高了患者的舒適度，降低了鎮靜藥的使用，提高了通氣治療的成功率和縮短了通氣治療和住院的時間。此外，通氣機操作簡便，患者可攜帶通氣機回家長期治療，降低了患者併發症發生率與死亡率，降低了醫藥費用。但是，對於通氣要求較高的重症病人，呼吸機與患者之間沒有密閉的人工氣道相連接，無法對危重患者提供有效的氣道管理，而且，目前產品均為定壓型呼吸機，經鼻/面罩正壓通氣，由於病人不能耐受過高的吸氣壓，潮氣量和每分通氣量較難達到臨床滿意，通氣效率難以保障，並且會因鼻/面罩漏氣的問題而影響通氣效果，過高供氣壓力病人不易耐受、易致氣壓傷以及氣道分泌物清除困難等。隨著正壓通氣的發展，鐵肺負壓呼吸機至今已很少應用。近年發展起來的負壓通氣機，如胸甲式及胸腹雨披式(夾克衫式)等負壓呼吸機，克服了早期負壓通氣機的笨重、使用不便和難以護理的缺點，在神經肌肉疾患所致的呼吸衰竭的治療及協助脫機等方面取得良好效果。胸甲外負壓輔助通氣也適用於CCffD患者。但是，由於胸甲型通氣機產生負壓的局限，以及氣道阻塞等原因，通氣效果仍不如常規正壓呼吸機，還存在氣體交換糾正不理想，氣道分泌物清除困難等不足。
發明內容本實用新型的目的在於針對上述各類呼吸機的缺陷，提供一種正負壓呼吸機，將正壓呼吸機與負壓呼吸機的優點進行整合以彌補各自的不足。本實用新型所述的一種正負壓呼吸機，包括:正壓提供裝置，通過正壓氣管連接到面部呼吸裝置；負壓提供裝置，通過負壓氣管連接到胸腹部呼吸裝置；以及控制裝置，具有操作界面和輸入輸出埠，分別與正壓提供裝置以及負壓提供裝置電連接。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的正壓氣管是蛇形管或波紋管。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的面部呼吸裝置是選
自:面罩、鼻罩、鼻枕、接口器。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的胸腹部呼吸裝置是選自:胸甲、胸腹雨披式裝置、胸腹夾克衫式裝置。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的正壓提供裝置內按氣流方向裝有氣流產生裝置，通過管道連接到工作界面，在該管道上安裝有吸氣電磁閥、壓力傳感器、流量傳感器、流量均勻環和流量元件。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的氣流產生裝置是鼓風機或微渦輪機。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的正壓提供裝置與正壓氣管之間還裝有細菌過濾器。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的正壓氣管與面部呼吸裝置之間還裝有單向呼氣閥。根據本實用新型所述的正負壓呼吸機的進一步特徵，所述的負壓提供裝置內裝有負壓發生器，通過管道連接到工作界面，在該管道上按氣流方向安裝有單向控制閥、傳感器、電磁閥以及負壓表。與現有的正壓通氣設備 相比，本實用新型將正壓通氣與負壓通氣技術相結合，使正負壓通氣機通過不同通氣模式協同工作，使通氣效率明顯提高，克服了正壓通氣技術通氣效率不保障，過高壓力不易耐受等缺點，既達到有創正壓通氣的通氣效率，又無需氣管插管或氣管切開。由於具有正壓通氣(持續氣道正壓CPAP或雙相氣道正壓BiPAP)，同時也克服了負壓通氣易導致上氣道狹窄的問題，從而使本發明可用於有上氣道狹窄的病人(如阻塞性睡眠呼吸障礙OSAS)，也克服了單純胸甲負壓通氣機通氣效率低的問題，但又沒有鐵肺負壓通氣機的笨重和使用不便。因此，本實用新型所述的正負壓呼吸機具有廣泛的臨床應用價值，其經濟和社會效益非常可觀。

圖1為本實用新型所述的正負壓呼吸機的結構示意圖。圖2為圖1所示的控制裝置的電路模塊圖。
具體實施方式
本實用新型所述的正負壓呼吸機，如圖1所示，其包括:正壓提供裝置1，通過正壓氣管2 (例如，蛇形管、波紋管等)連接到面部呼吸裝置3 (例如，面罩、鼻罩、鼻枕、接口器等);負壓提供裝置4，通過負壓氣管5連接到胸腹部呼吸裝置6 (例如，胸甲、胸腹雨披式裝置、胸腹夾克衫式裝置等);以及控制裝置7，具有操作界面和輸入輸出埠，分別與正壓提供裝置I以及負壓提供裝置4電連接。在圖1所示的正壓提供裝置I的示例中，該裝置內按氣流方向裝有氣流產生裝置11 (例如，鼓風機、微渦輪機等)，通過管道連接到工作界面，在該管道上安裝有吸氣電磁閥12、壓力傳感器13、流量傳感器14、流量均勻環15和流量元件16。但也可以採用其他結構的正壓提供裝置。如圖1所示，在正壓提供裝置I的工作界面與正壓氣管2之間還裝有細菌過濾器17。
`[0022]如圖1所示，在正壓氣管2與面部呼吸裝置3之間還裝有單向呼氣閥18。在圖1所示的負壓提供裝置4的示例中，該裝置內裝有負壓發生器41，通過管道連接到工作界面，在該管道上按氣流方向安裝有單向控制閥45、傳感器44、電磁閥42以及負壓表43。但也可以採用其他結構的負壓提供裝置。所述的控制裝置3，如圖2所示，包括:CPU(負責中央數據處理、A/D和D/A轉換)、流量和壓力傳感電路、電磁閥控制電路、電源電路、人工設置、顯示及報警系統電路、負壓泵控制電路、鼓風機馬達控制電路等。CPU控制這些電路的運作。本實用新型所述的正負壓呼吸機在使用時，正壓通氣機應用現有的正壓通氣技術，通過微渦輪機或鼓風機產生正壓，並由微電腦進行控制，隨呼吸周期變化產生吸氣相正壓和呼氣機正壓，正壓機通過管道和鼻(面)罩與病人連接，通過流量傳感器觸發並與病人呼吸同步。負壓通氣機優選為胸甲負壓通氣機，通過負壓泵產生負壓，通過管道與胸甲連接，並由微電腦進行控制，根據吸氣動作產生間歇負壓模仿正常呼吸過程輔助呼吸。負壓機與正壓機均由控制中心的微機控制，通過鼻(面)罩和流量傳感器觸發正負壓機同步工作並與病人呼吸同步。通過正負壓機協同工作，可實現以下獨特通氣模式:(1)負壓通氣+持續氣道正壓通氣；(2)負壓通氣+雙水平正壓通氣；(3)容量控制壓力調節通氣。上述通氣模式均設有病人觸發同步 和機器控制模式(適用於自主呼吸暫停)。
權利要求1.一種正負壓呼吸機，其特徵在於，包括: 正壓提供裝置(I)，通過正壓氣管(2 )連接到面部呼吸裝置(3 ); 負壓提供裝置(4)，通過負壓氣管(5)連接到胸腹部呼吸裝置(6);以及控制裝置(7)，具有操作界面和輸入輸出埠，分別與正壓提供裝置(I)以及負壓提供裝置(4)電連接。
2.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的正壓氣管(2)是蛇形管或波紋管。
3.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的面部呼吸裝置(3)是選自:面罩、鼻罩、鼻枕、接口器。
4.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的胸腹部呼吸裝置(6)是選自:胸甲、胸腹雨披式裝置、胸腹夾克衫式裝置。
5.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的正壓提供裝置(I)內按氣流方向裝有氣流產生裝置(11 )，通過管道連接到工作界面，在該管道上安裝有吸氣電磁閥(12)、壓力傳感器(13)、流量傳感器(14)、流量均勻環(15)和流量元件(16)。
6.根據權利要求5所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的氣流產生裝置(11)是鼓風機或微渦輪機。
7.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的正壓提供裝置(I)與正壓氣管(2)之間還裝有細 菌過濾器(17)。
8.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的正壓氣管(2)與面部呼吸裝置(3)之間還裝有單向呼氣閥(18)。
9.根據權利要求1所述的正負壓呼吸機，其特徵在於:所述的負壓提供裝置(4)內裝有負壓發生器(41)，通過管道連接到工作界面，在該管道上按氣流方向安裝有單向控制閥(45)、傳感器(44)、電磁閥(42)以及負壓表(43)。
專利摘要本實用新型提供了一種正負壓呼吸機。本實用新型所述的正負壓呼吸機包括正壓提供裝置，通過正壓氣管連接到面部呼吸裝置；負壓提供裝置，通過負壓氣管連接到胸腹部呼吸裝置；以及控制裝置，具有操作界面和輸入輸出埠，分別與正壓提供裝置以及負壓提供裝置電連接。本實用新型將正壓通氣與負壓通氣技術相結合，使正負壓通氣機通過不同通氣模式協同工作，使通氣效率明顯提高，克服了正壓通氣技術通氣效率不保障，過高壓力不易耐受等缺點，既達到有創正壓通氣的通氣效率，又無需氣管插管或氣管切開；既克服了負壓通氣易導致上氣道狹窄的問題，也克服了單純胸甲負壓通氣機通氣效率低的問題，具有廣泛的臨床應用價值。
文檔編號A61M16/00GK203123239SQ201320171059
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月8日 優先權日2013年4月8日
發明者趙子文 申請人:趙子文