專利名稱：一種用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng) 救治的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
嚴(yán)重肺臟功能損害在平戰(zhàn)時(shí)較多見。維持正常的呼吸功能是災(zāi)難 醫(yī)學(xué)救援和戰(zhàn)創(chuàng)傷救護(hù)的主要內(nèi)容，然而，目前對(duì)于呼吸功能的醫(yī)學(xué) 救援技術(shù)和手段很有限，如胸腔閉式引流、經(jīng)皮環(huán)甲膜穿刺、加壓面 罩，等，這些技術(shù)對(duì)于部分傷病員的現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)確實(shí)能起到救急和救命 的效果。但是，如果傷病員遭到結(jié)構(gòu)性破壞如胸壁開放性損傷、肺實(shí) 質(zhì)損傷，呼吸功能嚴(yán)重?fù)p害，單純依靠這些技術(shù)是無(wú)法達(dá)到救治效果 的，有可能造成該類傷病員的現(xiàn)場(chǎng)死亡。
文獻(xiàn)表明，研制便攜式生命支持系統(tǒng)一直是醫(yī)療救援人員提高戰(zhàn) 創(chuàng)傷救治成功率的主要努力方向。目前，國(guó)際上常見的生命支持系統(tǒng) 大都包括通氣、供氧、吸引、輸液和監(jiān)護(hù)裝置。呼吸功能維持主要依 靠氧氣瓶供氧和加壓面罩吸氧，真空吸引器排除呼吸道分泌物。然而，
當(dāng)傷病員肺臟功能受到嚴(yán)重?fù)p害時(shí)，這些系統(tǒng)均無(wú)法發(fā)揮效用。2008 年Arlt M報(bào)道應(yīng)用經(jīng)皮穿刺技術(shù)建立體外循環(huán)，在不同醫(yī)院間轉(zhuǎn)運(yùn)4 例心肺功能衰竭和l例急性呼吸窘迫綜合征病人，轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中所有病 人均能得到足夠氧氣輸送，低氧血癥也得到糾正。但是這套系統(tǒng)應(yīng)用氧氣瓶供氧，缺乏連續(xù)和足夠的氧氣供應(yīng)，維持時(shí)間短，大約90分鐘。
體外循環(huán)的基本裝置和工作過(guò)程簡(jiǎn)述如下體外循環(huán)是指用一種 特殊裝置暫時(shí)代替人的心臟和肺臟工作，進(jìn)行血液循環(huán)及氣體交換的 技術(shù)。體外循環(huán)基本裝置包括血泵、氧合器、變溫器、貯血室和濾 過(guò)器五部分。氧合器即人工肺。代替肺臟使靜脈血氧合并排出二氧 化碳。氧合器主要的工作原理分為兩種鼓泡式氧合器，即血液被氧 氣(或氧與二氧合碳混合氣)吹散過(guò)程中進(jìn)行氣體交換，血液中形成 的氣泡用硅類除泡劑消除；膜式氧合器，用高分子滲透膜制成，血液 和氣體通過(guò)半透膜進(jìn)行氣體交換，血、氣互相不直接接觸，血液有形 成分破壞少。
現(xiàn)有體外循環(huán)技術(shù)主要用在心血管疾病的外科治療中，操作步驟
為
通過(guò)上腔靜脈和下腔靜脈插管、升主動(dòng)脈插管建立體外循環(huán)，分 別弓I流靜脈血和進(jìn)行動(dòng)脈灌注；
靜脈血經(jīng)過(guò)貯血室、氧合器進(jìn)血口進(jìn)入氧合器；與氧氣瓶或醫(yī)院 中心供氧系統(tǒng)相連的氧合器進(jìn)氣口將氧氣送入氧合器；
在氧合器內(nèi)，靜脈血吸收氧氣、排出二氧化碳，成為動(dòng)脈血；二 氧化碳和剩余氧氣經(jīng)排氣口排入大氣；動(dòng)脈血經(jīng)出血口出氧合器；再 經(jīng)血泵、濾過(guò)器和動(dòng)脈灌注管送入主動(dòng)脈，供氧病人全身。文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，目前還還沒(méi)有可用于現(xiàn)場(chǎng)急救的自供氧氧合器系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有體外循環(huán)技術(shù)中的氧合器系統(tǒng)缺乏連續(xù)和足夠的氧氣
供應(yīng)，依賴醫(yī)院中心供氧系統(tǒng);維持時(shí)間較短和將剩余氧氣與交換出 的二氧化碳?xì)怏w排入大氣的實(shí)際情況，本發(fā)明提供一種可用于現(xiàn)場(chǎng)急
救并能夠連續(xù)供氧的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)，具體技術(shù)方案如下
一種用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng),包括氧合 器,靜脈引流血管道，動(dòng)脈灌注血管道,化學(xué)制氧器的氧氣出口通過(guò)管 道與氧合器的進(jìn)氣口相連接，化學(xué)制氧器的進(jìn)氣口通過(guò)管道與氧合 器的排氣口相連接。
所述的化學(xué)制氧器的腔體內(nèi)設(shè)置有第一、第二兩層漏斗狀的結(jié)構(gòu), 第一、第二兩層漏斗的管狀結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置。
所述的化學(xué)制氧器腔體內(nèi)兩層漏斗結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有化學(xué)制氧劑.
在所述化學(xué)制氧器腔體內(nèi)兩層漏斗的上方空間中設(shè)置有氣體輸 出的輸出口 。所述化學(xué)制氧器腔體內(nèi)的兩個(gè)氣體輸出口在化學(xué)制氧器 體外交匯后進(jìn)入氧合器體內(nèi)。
本發(fā)明為傳統(tǒng)體外循環(huán)設(shè)計(jì)了能夠連續(xù)供氧的化學(xué)制氧器，為體 外循環(huán)技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)或搶救轉(zhuǎn)運(yùn)危重病人提供了可能，對(duì)延長(zhǎng)生命 和爭(zhēng)取搶救時(shí)間起到了較好的作用，同時(shí)，本發(fā)明也消除了現(xiàn)有技術(shù) 中的氧合器存在的將病人使用不完的剩余氧氣和交換出的二氧化碳?xì)怏w白白排掉的造成資源浪費(fèi)的缺陷，而將病人使用不完的剩余氧氣 和氣血交換后的二氧化碳?xì)怏w通過(guò)管道引回到化學(xué)制氧氣器中重新 利用，二氧化碳被充分吸收，剩余氧氣則繼續(xù)重復(fù)使用。


圖K現(xiàn)有技術(shù)中的氧合器工作過(guò)程示意圖
圖2本發(fā)明體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)連接示意圖。 圖3本發(fā)明化學(xué)制氧器的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)工作過(guò)程做進(jìn)一
步說(shuō)明
本發(fā)明包括氧合器l，化學(xué)制氧器8，圖l為現(xiàn)有技術(shù)的氧合器工
作過(guò)程示意圖，圖2-圖3所示為本發(fā)明的化學(xué)制氧器結(jié)構(gòu)及工作原理 示意圖。本發(fā)明的化學(xué)制氧器類似于啟普發(fā)生器，使用時(shí)將普通水12 從注水口 16注入，經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入化學(xué)制氧器8的底部并與化學(xué)制氧劑11 的下部接觸，通過(guò)下列反應(yīng)產(chǎn)生氧氣
4K02 (s)+2H20(l) = 4KOH(s)十302 + Ql (1) 產(chǎn)生的氧氣13通過(guò)調(diào)節(jié)閥18進(jìn)入氧合器1，調(diào)節(jié)閥18使輸出的氧 氣基本平穩(wěn)?；瘜W(xué)制氧器8內(nèi)氧氣的壓力是通過(guò)液面與化學(xué)制氧劑11 接觸面積的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)的。氧氣壓力過(guò)大時(shí)，將水12壓回化學(xué)制氧 器8的上部，下部液面下降，產(chǎn)氧量減小。相反，當(dāng)氧氣壓力過(guò)小時(shí)， 化學(xué)制氧器8上部的水12進(jìn)入下部，使下部液面上升，產(chǎn)氧量增大。反應(yīng)生成的KOH溶于水中，使溶液呈堿性。從氧合器中排出的剩 余02、 C02混合氣體進(jìn)入化學(xué)制氧器8的底部，堿性溶液將C02吸收， 02經(jīng)經(jīng)調(diào)節(jié)閥18與管道5進(jìn)入系統(tǒng)反復(fù)循環(huán)。反應(yīng)如下
C02 + 2KOH(aq) = K2C03(aq) + H20(1) + Q2 (2)
本發(fā)明的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)連接及實(shí)施情況說(shuō)明
化學(xué)制氧器8通過(guò)管道5、 7與現(xiàn)有技術(shù)的氧合器1連接，管道 5—端通過(guò)調(diào)節(jié)閥18連接化學(xué)制氧器8的氧氣出口 14、 15，另一端 連接氧合器的底部進(jìn)氣口 3，管道7 —端連接化學(xué)制氧器8的下部的 氣體進(jìn)口 9，另一端連接氧合器1的上部的排氣口 2。使用時(shí)，將水 12從化學(xué)制氧器8上的注水口 16注入化學(xué)制氧器8的罐體中，水12 與設(shè)置在下部的第二漏斗上的化學(xué)制氧劑11發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氧 氣13，氧氣13 —部分上升到化學(xué)制氧器8底層水面的上面空間位置， 另一部分上升到第二漏斗與第一漏斗之間的空間位置，通過(guò)化學(xué)制氧 器8外壁上的管口 14、 15進(jìn)入管道5中，通過(guò)調(diào)節(jié)閥18調(diào)節(jié)流量之 后進(jìn)入氧合器l的底部入口3;搶救病人時(shí)，靜脈引流血液經(jīng)過(guò)氧合 器l (人工肺)循環(huán)后產(chǎn)生的二氧化碳?xì)馀c搶救中未使用完的剩余氧 氣通過(guò)氧合器上部的排出口 2經(jīng)管道7及過(guò)濾后進(jìn)入化學(xué)制氧器8下 部的進(jìn)口 9，與化學(xué)制氧器8罐體中產(chǎn)生的氧氣混合后重復(fù)利用。
下面是化學(xué)制氧器的具體使用步驟說(shuō)明
1、對(duì)嚴(yán)重心肺功能損害的傷病員進(jìn)行頸靜脈插管4和股動(dòng)脈插 管6，通過(guò)經(jīng)皮穿刺靜脈插管4將靜脈血引流至氧合器1內(nèi)，此時(shí)， 化學(xué)制氧器8內(nèi)產(chǎn)生的氧氣13經(jīng)氧合器下端進(jìn)氣口 3進(jìn)入氧合器1體內(nèi)進(jìn)行交換，經(jīng)過(guò)氧合的動(dòng)脈血通過(guò)人工心臟(體外循環(huán)機(jī))，再
經(jīng)動(dòng)脈插管6輸入病人體內(nèi)。經(jīng)過(guò)這一過(guò)程，滿足病人機(jī)體的氧氣需 求，維持生命體征的平穩(wěn)。
2、 頸靜脈血插管4與氧合器1的進(jìn)血口相連接，股動(dòng)脈插管6 經(jīng)過(guò)過(guò)濾器和體外循環(huán)機(jī)后，與氧合器l的出血口連接；
3、 經(jīng)注水口 16向供氧器1內(nèi)注水，水與化學(xué)制氧劑11發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣13;
4、 調(diào)節(jié)管道上的調(diào)節(jié)閥18維持供氧的連續(xù)、穩(wěn)定和可控性；
5、 產(chǎn)生的氧氣13經(jīng)出氣口 14、 15，調(diào)節(jié)閥18與管道5及進(jìn)氣 口 3進(jìn)入氧合器體內(nèi)，與進(jìn)入氧合器1內(nèi)的靜脈血液進(jìn)行氣體交換；
6、 靜脈血經(jīng)氣體交換后轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)脈血，經(jīng)氧合器1的出血口和 股動(dòng)脈插管6進(jìn)入人體；
7、 氧合器1氣血交換后的剩余氧氣和二氧化碳經(jīng)排氣口 2，管 道7與化學(xué)制氧器8的進(jìn)氣口 9進(jìn)入化學(xué)制氧器8體內(nèi)；
8、 化學(xué)制氧器8產(chǎn)生的氧氣與剩余氧氣混合后經(jīng)出氣口 14、 15 重新進(jìn)入氧合器1內(nèi)反復(fù)進(jìn)行氣血交換；
9、 氣血交換后產(chǎn)生的二氧化碳與反應(yīng)后產(chǎn)物KOH再次反應(yīng)生 成水和氧氣，水繼續(xù)參加化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣也經(jīng)出氣口 14、 15進(jìn)入氧合器1內(nèi)進(jìn)行氣血交換，如此反復(fù)循環(huán)使用，供氧穩(wěn)定并 且可控，交換后的二氧化碳吸收比較完全，延長(zhǎng)了反復(fù)供氧的時(shí)間， 贏得了搶救的寶貴的時(shí)間。
權(quán)利要求
1. 一種用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)，包括氧合器(1)，靜脈引流血管道(4)，動(dòng)脈灌注血管道(6)及連接管道(5、7)，其特征在于化學(xué)制氧器(8)的氧氣出口(14、15)通過(guò)管道(5)及調(diào)節(jié)閥(18)與氧合器(1)的進(jìn)氣口(3)相連接，化學(xué)制氧器(8)的進(jìn)氣口(9)通過(guò)管道(7)與氧合器(1)的排氣口(2)相連接，化學(xué)制氧器(8)中設(shè)置有化學(xué)制氧劑(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán) 自供氧系統(tǒng),其特征在于:所述的化學(xué)制氧器(8)的腔體內(nèi)設(shè)置有第一、 第二兩層漏斗狀的結(jié)構(gòu),第一、第二層漏斗的管狀結(jié)構(gòu)同軸設(shè)置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán) 自供氧系統(tǒng),其特征在于:所述的化學(xué)制氧器(8)腔體內(nèi)第一、第二兩層 漏斗結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有化學(xué)制氧劑(ll)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán) 自供氧系統(tǒng),其特征在于:在所述化學(xué)制氧器(8)腔體內(nèi)第一、第二兩層 漏斗的上方空間位置中設(shè)置有氣體輸出的輸出口(14、 15)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循 環(huán)自供氧系統(tǒng),其特征在于:所述化學(xué)制氧器(8)腔體內(nèi)的氣體輸出口 (14、 15)在化學(xué)制氧器(8)體外交匯到管道(5)后通過(guò)氧合器底部的 進(jìn)氣口 (3)進(jìn)入氧合器(1)體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可用于嚴(yán)重肺功能損傷現(xiàn)場(chǎng)救治的體外循環(huán)自供氧系統(tǒng)，包括氧合器，靜脈引流血管道，動(dòng)脈灌注血管道及化學(xué)制氧器，化學(xué)制氧器的氧氣出口通過(guò)管道及調(diào)節(jié)閥與氧合器的進(jìn)氣口相連接，化學(xué)制氧器的進(jìn)氣口通過(guò)管道與氧合器的排氣口相連接。本發(fā)明為搶救危重病人，延長(zhǎng)生命和搶救時(shí)間贏得了寶貴的時(shí)間，同時(shí)，將病人使用不完的剩余氧氣和交換的二氧化碳?xì)怏w通過(guò)管道引回到化學(xué)制氧氣器中重新利用，二氧化碳被充分吸收，剩余氧氣則繼續(xù)重復(fù)使用。
文檔編號(hào)A61M1/14GK101450231SQ20081023651
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者張金洲, 易定華, 文 王, 王紅兵 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第四軍醫(yī)大學(xué)