r>[0025]圖12描繪呼吸器系統(tǒng)，其利用浸入容器中的流體中的峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管;浸入相同容器中的流體中的呼氣末正壓控制導(dǎo)管；位于呼氣末正壓控制導(dǎo)管上的一個雙通閥;位于峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管上的一個雙通閥;通信地連接到兩個閥的控制器;并且峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管的浸沒長度大于呼氣末正壓控制導(dǎo)管的浸沒長度。
【具體實施方式】
[0026]本文所描述的實施例向用戶提供一種設(shè)置高壓和低壓、振蕩、振幅和頻率并且進一步允許用戶設(shè)置專用于患者的正壓上限以降低對肺的損傷的可能性的裝置和方法。裝置參數(shù)(諸如容器中的流體水平、浸入容器中的流體中的導(dǎo)管長)能夠變化以控制壓力。這些實施例也具有允許用戶選擇和調(diào)整每分鐘呼吸次數(shù)、吸氣時間以及吸氣時間與呼氣時間的比的特征。本文所描述的實施例對于各個年齡段的患者(包括成人、兒童和新生兒)都是有用的。進一步地，該實施例能夠在運送各個年齡段的患者期間使用并且能夠用在不能使用機械呼吸器的設(shè)施中。在操作中，加壓氣體從氣體供應(yīng)源釋放到在圖1至圖12中公開的呼吸器系統(tǒng)的主導(dǎo)管中，并且將氣體被遞送至患者。
[0027]圖1圖示說明一種患者通氣系統(tǒng)100，其具有加壓氣體供應(yīng)源102、填充有流體的兩個容器104和106，以及帶有兩個端部(近側(cè)端部110和遠側(cè)端部112)的主導(dǎo)管108。近側(cè)端部110連接到加壓氣體供應(yīng)源102。導(dǎo)管108適于連接到近側(cè)端部110和遠側(cè)端部112之間的患者接口 114。在遠側(cè)端部112處，至少一個峰值吸氣壓力(PIP)控制導(dǎo)管116連接并且浸入第一容器104中的流體118主體中。至少一個呼氣末正壓(PEEP)控制導(dǎo)管120也連接到導(dǎo)管的遠側(cè)端部112并且浸入第二容器106中的流體122主體中。雙通閥124連接在吸氣壓力控制導(dǎo)管和呼氣末正壓控制導(dǎo)管之間。閥124從打開位置循環(huán)到關(guān)閉位置并且循環(huán)回到打開位置，并且閥的循環(huán)速率能夠由通信地連接到該閥的控制器(未示出)控制。閥124的故障模式是打開位置，由此將氣流引導(dǎo)至呼氣末正壓(PEEP)控制導(dǎo)管120，并且將在患者接口 114處的壓力保持為較低或基線水平。
[0028]在一個實施例中，兩個容器104和106具有從容器的底部內(nèi)表面到容器的頂部開口測量的相同高度，并且峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管116和呼氣末正壓控制導(dǎo)管120的遠側(cè)端部(末梢)分別距兩個容器104和106的底部內(nèi)表面的豎直距離相同。第一容器104中的流體水平大于第二容器106中的流體水平，由此峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管116的浸沒長度大于呼氣末正壓控制導(dǎo)管120的浸沒長度，所述浸沒長度為從流體表面的頂部到壓力控制導(dǎo)管的末梢測量的豎直距離。在另一實施例中，容器104的高度大于容器106的高度。在又一實施例中，容器104中的流體水平與容器106中的流體水平大約相同。流體可以包括呈現(xiàn)寬范圍的密度、質(zhì)量和粘度的任何數(shù)量的合適流體或液體，包括但不限于水，或者添加了醋以降低水的細菌污染的可能性的水。
[0029]在某些實施例中，兩個容器在形狀和尺寸上是相同的，并且導(dǎo)管在容器中被預(yù)先定位在相同位置處。具有帶相同定位的PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的相同容器的優(yōu)點是易于制造和操作。在另一些實施例中，兩個容器在形狀和尺寸上是相似的，并且導(dǎo)管在容器中被預(yù)先定位在相似位置處。在某些實施例中，峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管和呼氣末正壓控制導(dǎo)管基本上為圓形，其具有在大約0.5cm至3cm之間的內(nèi)徑，并且容器內(nèi)部的浸沒長度在大約2cm至50cm的范圍內(nèi)。PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的浸沒豎直長度能夠被測量為從流體表面到導(dǎo)管的遠側(cè)端部的豎直距離。在所有實施例中，PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的浸沒豎直長度能夠通過添加或去除流體以調(diào)節(jié)流體水平、通過上下滑動導(dǎo)管以調(diào)節(jié)導(dǎo)管位置或同時采用這兩者而被調(diào)節(jié)到任何值。
[0030]在PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的一些實施例中，導(dǎo)管的直徑為大約0.5cm至2cm。在另一些實施例中，可以使用一個以上PIP控制導(dǎo)管和一個以上PEEP控制導(dǎo)管。在又一些實施例中，PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管可各自具有基本上相似的長度和直徑或不同的長度和直徑。主導(dǎo)管、PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的長度和橫截面形狀優(yōu)選地為短的并且在形狀上基本上為圓形或略微為橢圓形。然而，在不脫離本公開的精神的情況下，導(dǎo)管中的任何一個或所有能夠具有任何長度或橫截面形狀，包括但不限于正方形、矩形、三角形等。
[0031]氣體供應(yīng)源向呼吸器系統(tǒng)(包括向主導(dǎo)管、患者導(dǎo)管、PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管)提供醫(yī)用級加壓氣體。由氣體供應(yīng)源遞送的氣體可包括大氣氣體或合適氣體的任何組合、混合物或共混物，包括但不限于大氣空氣、氧氣、氮氣、氦氣或它們的組合。氣體供應(yīng)源可包括氣體壓縮機、加壓氣體的容器、預(yù)加壓氣體的基本上便攜式容器、氣體管線連接裝置(諸如存在于醫(yī)院的)或加壓氣體的任何其他合適的供應(yīng)源或它們的組合。氣體供應(yīng)源優(yōu)選地經(jīng)控制或配置以具有能夠由用戶控制并且根據(jù)每個患者的個體需求調(diào)節(jié)的可變氣體流率?；颊咄庀到y(tǒng)或氣體供應(yīng)源也可以包括一個或更多個流量控制裝置(未示出)，包括但不限于機械閥、電子控制的機械閥、轉(zhuǎn)子流速計、壓力調(diào)節(jié)器、流量換能器或它們的組合。本領(lǐng)域中常使用的氣體流率通常在大約2升/分鐘(L/min)至大約15L/min的范圍內(nèi)。然而，這些實施例允許由用戶設(shè)置的任何氣體流率。例如，體格較大的患者可需要較大的氣流。增加的流率可導(dǎo)致較高壓力的遞送;然而，通過將安全導(dǎo)管的高壓吹出水平設(shè)置為安全水平，人們能夠避免將過高壓力無意遞送至患者。
[0032]熱與濕氣交換器(未示出)也能夠被包括在患者通氣系統(tǒng)中，以控制遞送至患者接口的溫度和濕度。遞送導(dǎo)管中的持續(xù)氣流也防止患者再呼吸從肺呼出的氣體。
[0033]參照圖1，患者接口114能夠為侵入式的或非侵入式的，包括但不限于面罩或鼻罩、鼻塞、鼻套管、放置在鼻骨或鼻咽(naso-paharynx)中的(一個或多個)短管、氣管內(nèi)管、氣管造口管或它們的組合。雙通閥124可包括機械閥或機電閥。雙通閥124可以是電控制或機械控制的，使得用戶能夠設(shè)置通氣速率和吸氣時間或吸氣時間與呼氣時間的比。雙通閥124優(yōu)選地為“常開的”，使得在發(fā)生故障的情況下，所述閥將保持打開并且患者將經(jīng)受較低或基線壓力。當(dāng)雙通閥124打開時，氣體流經(jīng)PEEP控制導(dǎo)管120，該PEEP控制導(dǎo)管120設(shè)置在容器106中，其中流體水平低于具有PIP控制導(dǎo)管116的容器104，從而控制回路中的呼氣末正壓。當(dāng)雙通閥124關(guān)閉時，加壓回路中的氣體流經(jīng)PIP控制導(dǎo)管116，該PIP控制導(dǎo)管116設(shè)置在容器104中，其中流體水平高于具有PEEP控制導(dǎo)管120的容器106，從而將壓力升高到峰值吸氣壓力并且將“強制呼吸”遞送至患者。閥124然后能夠被再次打開以允許患者呼氣，并且可以重復(fù)該過程。以這種方式，患者能夠接收峰值吸氣壓力和呼氣末正壓(B1-ΡΑΡ通氣)或間歇性正壓通氣(IPPV)。在一些實施例中，任何數(shù)量的閥、PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管能夠用于提供不同水平的高壓和低壓。
[0034]圖2圖示說明類似于圖1的呼吸器系統(tǒng)，但另外具有至少一個安全導(dǎo)管230。安全導(dǎo)管230在主導(dǎo)管208的近側(cè)端部210附近連接到主導(dǎo)管208。安全導(dǎo)管230以大于峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管216的浸沒長度的深度浸入第一容器204中的流體218主體中。安全導(dǎo)管允許相對于設(shè)置的PIP壓力設(shè)置安全壓力的極限。例如，在一些實施例中，所使用的流體是水，并且如果用戶想要肺可經(jīng)受的最大壓力不比設(shè)置的PIP壓力大5cm水，則浸沒的安全導(dǎo)管230和浸沒的PIP控制導(dǎo)管216的末梢之間的豎直距離的差能夠被設(shè)置為5cm。
[0035]圖3圖示說明類似于圖1所圖示說明的患者呼吸器系統(tǒng)，其利用第一容器304中的PIP控制導(dǎo)管316和第二容器306中的PEEP控制導(dǎo)管320。導(dǎo)管316和320浸入流體中并且經(jīng)配置以調(diào)整接收B1-PAP或IPPV的患者的氣道壓力。圖3所圖示說明的實施例還包括分別連接至IjPIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的遠側(cè)端部的兩個成角度的節(jié)段332和334。成角度的節(jié)段的角度可以在O度和180度之間變化成豎直的，以控制疊加在用于吸氣循環(huán)或呼氣循環(huán)兩者的氣道壓力波形頂部上的氣道壓力振蕩的振幅和頻率。在一些實施例中，成角度的節(jié)段的成角度的臂具有2cm和1cm之間的長度。在另一些實施例中，可以使用兩個以上成角度的節(jié)段。在一個實施例中，兩個或更多個成角度的節(jié)段的角度可以基本上相似。在另一些實施例中，兩個或更多個成角度的節(jié)段的角度可以不同。在一個實施例中，成角度的節(jié)段的直徑與PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的直徑相同。在另一個實施例中，成角度的節(jié)段的直徑與PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的直徑不同。PIP控制導(dǎo)管和PEEP控制導(dǎo)管的浸沒的豎直長度能夠被測量為從流體表面到成角度的節(jié)段的肘部的豎直距離。
[0036]圖4圖示說明類似于圖3的呼吸器系統(tǒng)，但另外具有至少一個安全導(dǎo)管430。安全導(dǎo)管430在主導(dǎo)管408的近側(cè)端部410附近連接到主導(dǎo)管408。安全導(dǎo)管430以大于峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管416的浸沒長度的深度浸入第一容器404中的流體418主體中。
[0037]圖5圖示說明患者呼吸器系統(tǒng)500，其具有加壓氣體供應(yīng)源502、填充有流體的兩個容器504和506，以及帶有兩個端部(近側(cè)端部510和遠側(cè)端部512)的主導(dǎo)管508。近側(cè)端部510連接到加壓氣體供應(yīng)源502。主導(dǎo)管508適于連接到近側(cè)端部510和遠側(cè)端部512之間的患者接口。三通(也稱為三向)閥525設(shè)有一個入口端口和兩個出口端口。遠側(cè)端部512連接到三通閥525的入口端口。閥525的第一出口端口連接到浸入第一容器504中的流體518主體中的至少一個峰值吸氣壓力(PIP)控制導(dǎo)管516。閥525的第二出口端口連接到浸入第二容器506中的流體522主體中的至少一個呼氣末正壓(PEEP)控制導(dǎo)管520。在一個實施例中，兩個容器504和506具有從容器的底部內(nèi)表面到容器的頂部開口測量的相同高度，并且峰值吸氣壓力控制導(dǎo)管516和呼氣末正壓控制導(dǎo)管520的