一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，提供了一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)，包括正壓通氣模塊，負壓吸引模塊，病人接口模塊，中央處理模塊，電/磁刺激模塊，其中：正壓通氣模塊，用于產(chǎn)生正壓氣流；負壓吸引模塊，用于產(chǎn)生負壓氣流；病人接口模塊，允許正壓以及負壓氣流流過；正壓通氣模塊、負壓吸引模塊和病人接口模塊三者之間通過一個三通裝置連接；中央處理模塊與三通裝置以及電/磁刺激模塊相連；所述中央處理模塊，通過三通裝置，控制正壓通氣模塊、負壓吸引模塊與病人接口模塊之間的通斷，以及控制電/磁刺激模塊工作與否。
【專利說明】一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，提供了一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于機械通氣病人，將呼吸道的分泌物吸出，保持呼吸道通暢，對于預(yù)防呼吸機相關(guān)肺炎非常重要。目前臨床常用吸痰法有開放式吸痰和密閉式吸痰。開放式吸痰方法指病人脫開呼吸機，將吸痰管輕輕插入呼吸道，按負壓吸引器吸痰，此時呼吸機無法正常工作，故吸痰時間次數(shù)受限制；密閉式吸痰指不需脫開呼吸機或停止機械通氣的吸痰操作，吸痰管外套有透明膜，整個吸痰過程都是在密閉情況下完成。以上兩種吸痰法不僅需要工作人員具有熟練的操作技巧，并且吸痰效果跟吸痰管所處位置有關(guān)，很難將肺部細小氣管中的痰吸出。肺內(nèi)支氣管可達20級，用吸痰管，只會吸出主氣道內(nèi)的痰液。另外肺部并不對稱，吸痰管只能吸到右肺那一側(cè)的痰，左肺吸不到。呼吸機相關(guān)肺炎多在左肺，就有這個原因。
[0003]對于自動咳痰裝置，目前市場上有飛利浦公司生產(chǎn)的cough assist的咳痰機，原理是向氣道提供一次正壓通氣后快速轉(zhuǎn)變?yōu)樨搲何鼩?，模擬咳嗽氣流把深部的痰吸出。由于負壓壓力太大，致使患者很不舒服，嚴重者可致肺泡塌陷。
[0004]另外專利W02007/054829A2發(fā)明了一種機械吸排氣裝置，它通過呼吸機吸入足夠氣流，隨之快速、短促地呼出氣體來模擬人體咳嗽，使淤積在氣道和氣管分支中的痰液順利排出。這種系統(tǒng)通過檢測氣流自動控制吸氣和呼氣，減輕了工作人員的負擔。通過連續(xù)幾次間斷性的負壓呼氣咳出痰液，既防止了負壓過大致使肺泡萎陷，而且能影響到十幾級的支氣管，將痰從肺的深部排出。
[0005]人體咳嗽全部動作包括短聲吸氣、聲門關(guān)閉、膈肌下降、呼氣肌和腹肌迅速收縮，使肺內(nèi)壓力增高，然后聲門展開、膈肌收縮，使肺內(nèi)高壓空氣噴射而出。以上兩種自動咳痰裝置都只是模擬了咳嗽的氣流，而與咳嗽相關(guān)的呼吸肌都沒有參與運動。對于機械通氣病人來說，長期缺氧及全身營養(yǎng)不佳，使膈肌纖維減少和萎縮，以至膈肌移動度減少。如果在模擬咳痰中只是模擬氣流運動，不對主要呼吸肌-膈肌進行刺激，將影響咳嗽、咳痰動作的強度，不利于痰液的排出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)，通過該吸排氣系統(tǒng)，有效的降低了呼吸機相關(guān)性肺炎的發(fā)病幾率。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明提供了一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)，包括正壓通氣模塊，負壓吸引模塊，病人接口模塊，中央處理模塊，電/磁刺激模塊，其中:
[0010]正壓通氣模塊，用于產(chǎn)生正壓氣流；
[0011]負壓吸引模塊，用于產(chǎn)生負壓氣流；[0012]病人接口模塊，允許正壓以及負壓氣流流過；
[0013]正壓通氣模塊、負壓吸引模塊和病人接口模塊三者之間通過一個三通裝置連接；
[0014]中央處理模塊與三通裝置以及電/磁刺激模塊相連；
[0015]所述中央處理模塊控制所述三通模塊使得所述正壓通氣模塊與所述病人接口模塊相通時，關(guān)閉所述負壓吸引模塊與所述病人接口模塊之間的通路以及關(guān)閉電/磁刺激模塊；
[0016]所述中央處理模塊控制所述三通模塊使得所述負壓吸引模塊與所述病人接口模塊相通時，關(guān)閉所述正壓通氣模塊與所述病人接口模塊之間的通路以及開啟電/磁刺激模塊。
[0017]進一步地，還包括傳感器模塊和顯示模塊，所述傳感器模塊和所述顯示模塊與中央處理模塊相連。
[0018]進一步地，所述傳感器模塊位于正壓通氣模塊與病人接口模塊之間的通路上。[0019]進一步地，所述正壓通氣模塊為呼吸機。
[0020]進一步地，所述三通裝置中設(shè)有第一閥和第二閥，第一閥選擇性的阻斷正壓通氣模塊到病人接口模塊的氣流；第二閥選擇性的阻斷從病人接口單元到吸引模塊的氣流。
[0021]進一步地，所述中央處理模塊啟動第一閥時，關(guān)閉第二閥，并開啟電/磁刺激模塊；所述中央處理模塊啟動第二閥時，關(guān)閉第一閥，并關(guān)閉電/磁刺激模塊。
[0022]進一步地，所述第一閥和所述第二閥為氣動膜片。
[0023]進一步地,允許的負壓氣流量為14L/minute~800L/minute。
[0024]進一步地，所述電/磁刺激模塊包括作用于兩側(cè)膈神經(jīng)上的一對電極和作用于胸大肌表面上的一對電極。
[0025]進一步地，所述電/磁刺激模塊包括充電電容和刺激線圈，利用存儲電能的電容對刺激線圈放電,從而產(chǎn)生脈沖電流。
[0026](三)有益效果
[0027]I)本發(fā)明首次將體外膈肌起搏聯(lián)合機械吸排氣咳痰用于ICU中的危重病人的救治中，在呼吸機正壓吸氣達到設(shè)定峰值時，控制負壓呼氣并同時聯(lián)動膈肌起搏，實現(xiàn)在危重病人快速呼氣的同時匹配適當?shù)碾跫〈碳?，二者同步?lián)動，既可實現(xiàn)機械通氣更好的人機同步性、減少人機對抗，又可讓膈肌更多地參與到機械通氣過程中，有效地減緩負壓吸氣所致的相關(guān)損傷。
[0028]2)本發(fā)明將體外膈肌起搏引入重癥醫(yī)療中的機械通氣促排痰的聯(lián)動中，不但有助于危重病人在機械通氣時最大程度地避免機械通氣相關(guān)肺損傷(VILI)和相關(guān)性肺炎(VAP)，還可以改善膈肌功能，保持膈肌活力，有效地防治呼吸機引起的橫膈功能障礙(VIDD)，為一直以來困擾I⑶醫(yī)生的這三種合并癥提出前所未有的解決辦法，還可以減少為避免VIL1、VAP的藥物使用，減輕病患的醫(yī)療負擔和副作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明的膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】[0030]以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)作出進一步的詳細說明:
[0031]一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)包括正壓通氣模塊，負壓吸引模塊，病人接口模塊，中央處理模塊，顯示模塊，傳感器模塊，電/磁刺激模塊，其中:
[0032]正壓通氣模塊，用于產(chǎn)生正壓氣流，可以是呼吸機；負壓吸引模塊，用于產(chǎn)生負壓氣流；病人接口模塊，允許正壓以及負壓氣流流過；正壓通氣模塊、負壓吸引模塊和病人接口模塊三者之間由一個三通裝置及三根管道連接，此三通裝置中有兩個閥，第一個閥選擇性的阻斷正壓通氣模塊到病人接口模塊的氣流；第二個閥選擇性的阻斷從病人接口單元到吸引模塊的氣流。
[0033]在正壓氣流流過的管道上，鑲嵌有一個傳感器，用于正壓下向病人肺部吹氣的氣流的標定。
[0034]在第一個閥門中包含一個氣動的膜片，當此閥門沒有被啟動時，膜片是平放在第一個分支的內(nèi)腔里的，閥門啟動時，膜片鼓脹阻塞第一分支的內(nèi)腔。第一個閥關(guān)閉，在正壓下將氣流從呼吸機傳送到病人肺部，此時第二個閥門開啟防止了病人肺部暴露在負壓下；當病人接口模塊內(nèi)產(chǎn)生吸氣峰值氣壓時，打開第一個閥，關(guān)閉第二個閥；當開啟負壓，使病人肺部排氣時，開啟第一個閥并且關(guān)閉第二個閥，使病人肺部暴露在負壓下，允許的負壓氣流量為14L/minute~800L/minute,此時開啟膈肌起搏,膈肌起搏的次數(shù)和持續(xù)時間與負壓吸引同步。在預(yù)設(shè)的一段時間之后，打開第二個閥同時關(guān)閉第一個閥來停止排氣。
[0035]膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)包括一個中央處理器，用于實現(xiàn)以下步驟:選擇性的開關(guān)第一個閥門以允許呼吸 機的正壓氣流為病人的肺部充氣；選擇性的開關(guān)第二個閥門以允許負壓氣流為病人的肺部排氣，同時開啟膈肌起搏器工作。
[0036]膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)可選擇用膈肌刺激方式或磁刺激方式。膈肌刺激方式由一個單片機產(chǎn)生方波脈沖信號并經(jīng)過整形和放大，膈肌刺激方式包括兩對電極，一對為治療電極，作用于患者的兩側(cè)膈神經(jīng)，一對為無關(guān)電極，作用于患者的胸大肌表面；磁刺激方式包括一個充電電容和一個刺激線圈，利用儲存電能的電容對刺激線圈放電，產(chǎn)生脈沖電流刺激人體。
[0037]本發(fā)明公開一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)，用于機械通氣病人的呼吸道排痰。通過呼吸機正壓通氣吸入氣流，當肺內(nèi)氣壓達到一定值時轉(zhuǎn)換為負壓吸氣，在快速、短促地呼出氣流的同時，在電或磁刺激作用下膈肌快速、短促地收縮。在整個呼氣過程中膈肌收縮的次數(shù)和持續(xù)時間與氣流的吸入和吸出同步。
[0038]對于機械通氣病人來說，在接入負壓吸引模擬咳嗽的呼氣模式時，同時啟動膈肌刺激，會促使膈肌收縮，增加膈肌活動度，提高膈肌肌力，加強咳嗽、咳痰動作的強度，并增加通氣量，增強氧合作用，改善呼吸道纖毛運動功能，促進痰液的排出。
[0039]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種膈肌刺激吸排氣系統(tǒng)，其特征在于，包括正壓通氣模塊，負壓吸引模塊，病人接口模塊，中央處理模塊，電/磁刺激模塊，其中: 正壓通氣模塊，用于產(chǎn)生正壓氣流； 負壓吸引模塊，用于產(chǎn)生負壓氣流； 病人接口模塊，允許正壓以及負壓氣流流過； 正壓通氣模塊、負壓吸引模塊和病人接口模塊三者之間通過一個三通裝置連接； 中央處理模塊與三通裝置以及電/磁刺激模塊相連； 所述中央處理模塊控制所述三通模塊使得所述正壓通氣模塊與所述病人接口模塊相通時，關(guān)閉所述負壓吸引模塊與所述病人接口模塊之間的通路以及關(guān)閉電/磁刺激模塊； 所述中央處理模塊控制所述三通模塊使得所述負壓吸引模塊與所述病人接口模塊相通時，關(guān)閉所述正壓通氣模塊與所述病人接口模塊之間的通路以及開啟電/磁刺激模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:還包括傳感器模塊和顯示模塊，所述傳感器模塊和所述顯示模塊與中央處理模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器模塊位于正壓通氣模塊與病人接口模塊之間的通路上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述正壓通氣模塊為呼吸機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述三通裝置中設(shè)有第一閥和第二閥，第一閥選擇性的阻斷正壓通氣模塊到病人接口模塊的氣流；第二閥選擇性的阻斷從病人接口單元到吸引模塊的氣流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理模塊啟動第一閥時，關(guān)閉第二閥，并開啟電/磁刺激模塊；所述中央處理模塊啟動第二閥時，關(guān)閉第一閥，并關(guān)閉電/磁刺激模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述第一閥和所述第二閥為氣動膜片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:允許的負壓氣流量為14L/minute~800L/minuteo
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述電/磁刺激模塊包括作用于兩側(cè)膈神經(jīng)上的一對電極和作用于胸大肌表面上的一對電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述電/磁刺激模塊包括充電電容和刺激線圈，利用存儲電能的電容對刺激線圈放電，從而產(chǎn)生脈沖電流。
【文檔編號】A61M16/00GK103933648SQ201410116218
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】韋宏衛(wèi), 李淺, 李春 申請人:北京雅果科技有限公司