专利名称：插管气囊自动充气机的制作方法
技术领域：
本发明属于医疗器械领域，具体涉及病人气管插管用气囊自动充气机。
背景技术：
目前，临床呼吸机、麻醉机的使用非常广泛，涉及到病人气管插管，现有的呼吸机是在病人的气管内插一根气管导管，气管导管前端有一个气囊，气囊的充气方法是采用注射器通过人工注射4～10ml空气从气囊充气管注入，使气囊充气压迫病人的气管壁，避免气道内气体从导管与气管壁之间溢出，导管末端连接呼吸机的Y型接口，这样呼吸机给病人通过送气管送气，使病人作被动吸气动作，呼气时，呼吸机停止送气，呼出阀开放，病人肺部气体在胸部弹性压缩下，通过呼吸机呼气管和呼出阀排出体外，完成一个呼吸周期。现有的这种充气方法缺陷是1、需要操作人员凭手感来判断气囊充气压力的大小，无法准确知道气囊压力的大小；2、完全由医师根据病人体型和导管型号来确定空气的注射量，对于经验不丰富的医师来说没有一个客观的标准，注入空气多，气囊压力会增大并且会压迫组织坏死，注入空气少，气囊压力不够，气管内气体会从导管外侧泄漏到体外，引起潮气量不够或麻醉气体泄漏现象。
3、现有的气管插管，一般每2-3小时气囊放气5-15分钟，以使被气囊压迫的气管壁组织恢复供血，有些采用最小漏气技术，气囊一直不放气，这些方法不便于临床医生操作和管理，最重要的是气囊压力大于30厘米水柱会压迫气管壁，引起组织缺血(毛细血管微循环灌注压约30厘米水柱)，如果压力在8-30厘米水柱之间，同样会压迫微循环的静脉回流和组织淋巴液回流，(毛细血管微循环静脉回流压约8厘米水柱)引起受压迫组织的瘀血水肿，血液同样不能循环，局部受压组织仍会坏死。如果压力小于8厘米水柱，气囊不能有效的压迫气管壁以防止肺内气体溢出(因为正常气管压力约15-18厘米水柱)。因此现有的气囊充气方法，无论采用多大的压力，都会压迫气管壁，引起损伤，严重甚至会坏死、糜烂、大出血或穿孔，是现在临床麻醉机、呼吸机使用最常见的并发症。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述插管充气方法的缺陷，提供一种可根据送气管压力大小自动给气囊充气，并且气囊充气压与送气管内的压力差可以根据需要调节之插管气囊自动充气机。
本发明的技术问题是通过下面的技术方案实现的。它包括呼吸机、送气管、呼出管、气管导管和气囊，所述送气管和呼出管一端接呼吸机，另一端相互交汇后与气管导管相接，气囊设于气管导管底端外侧，其特征在于在送气管之管路上设有一可随呼吸机送气或呼气之自动充气装置，通过气囊气管与气囊连通。所述自动充气装置包括外套管和内套管，该外套管入口与送气管连通，内套管与外套管通过螺纹连接，出口连通送气管；在内套管内腔，设有一与外套管内腔相通之内筒，该内筒设有可与气囊导管相通之风箱，风箱顶板上设有可通过外套管和内套管相互旋合调节其弹力之弹簧。为防止气体泄漏，送气管内壁与内套管和外套管外壁之间设有密封圈，内套管外壁与外套管内壁之间设有密封圈。本发明自动充气装置亦可由压力传感器、伺服电机、气泵和变频电路组成，所述压力传感器设置于送气管内，变频电路输入端与压力传感器相接，输出端可接伺服电机、压力报警装置和通过显示驱动电路与发光二极管柱连接；气泵与伺服电机相联，同时与气囊导管相通。在与气泵相连的气囊导管入口，还可设有另一压力传感器，以测定进入病人肺部的气体压力。
本发明可根据送气管内压力大小自动给气囊充气，其充气过程为一种动态充气过程，每一次呼吸都有一次充气、放气过程，且气囊充气压与送气管内压力差可以根据需要调节，可避免气囊长时间压迫气管壁，引起并发症。同时气囊漏气不影响工作，使用不受限制，适用于任何呼吸机或麻醉机上，适用于任何年龄的病人，机械故障不会引起生命危险，安放方便，停电也可工作。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明实施例一结构示意图；图3为本发明实施例二结构示意图；图4为本发明实施例二之电路连接图一；图5为本发明实施例二之电路连接图二。
具体实施例方式如图1所示，本发明包括呼吸机1、送气管3、呼出管4、气管导管6和气囊7，所述送气管3和呼出管4一端接呼吸机1，另一端交汇成“Y”型管后与气管导管6相接，气管导管6置于病人咽喉内，气囊7设于气管导管6底端外周。本发明特征在于在送气管3之管路上设有一可根据呼吸机1送气状况进行自动调节之自动充气装置2，该装置通过气囊气管5与气囊7连通。这样，呼吸机1送气时，送气管3内压力升高，自动充气装置2也给气囊7充气，以防止气管导管6内气体泄漏；当呼气时，呼吸机1上呼出阀开放，呼吸机1停止送气，送气管3内压力下降，自动充气装置2也放气，气囊7压力也降低，以防止压迫气管壁。这样，每次自动充气装置2可根据呼吸机1的送气和呼气都会有一次给气囊7充气和放气的过程。一般情况下，吸气时间与呼气时间比是1∶2，因此病人气管壁受压时间大大缩小。最重要的是自动充气装置2每次给气囊7充气，可以迫使局部血液回流；给气囊7放气时，也促使局部血液灌流，起到一个“泵血”的作用，与常见的体外按摩有同样的原理和功效，同时可避免病人气管壁的压迫损伤。
本发明根据上述思路设计了自动充气装置2之两个实施例。
实施例一如图2所示，本发明自动充气装置2包括一外套管11和内套管13，所述外套管11一端入口与送气管3上段连通，另一端分设有内管和外管，其中外管内壁上加工有内螺纹，可与内套管13上端外壁对应加工的外螺纹旋合，形成连接关系；内管置于内套管13内腔内，与送气管3相通。在内管侧面，加工有一出口，与内套管13内腔相通，通过该内腔可与送气管3下段相通，形成送气通道。在内套管13内腔，设有一与外套管11之内管内腔相通之内筒12，该内筒12设有风箱14，置于内筒12下面位置，该风箱14顶面设有风箱顶板16，该顶板上装有无阻力活瓣15，可在一定的压力下开启；弹簧17一端置于风箱顶板16上面，另一端与外套管11内管底部相触，通过旋动外套管11可调节内管对弹簧17的压紧程度，从而调节弹簧17的弹簧力。在风箱14和内筒12底部，设有一出口，与气囊导管5相接，通过该导管可与气囊7相通。
为保证上述各连接件密封性，防止漏气，在送气管3内壁与内套管13和外套管11外壁之间设有密封圈19，内套管13外壁与外套管11内壁之间设有密封圈18。
本实施例工作过程气流从呼吸机1送气出口，经送气管3进入外套管11内腔，其中一部分气流进入内筒12内，其射流冲击作用于风箱顶板16上，使风箱14压缩，气流同时通过风箱顶板16上无阻力单向活瓣15进入风箱14内，然后由底部出口通过气囊导管5对气囊7充气，使气囊7贴紧病人气管壁。送气终止时，风箱14被压缩到最底部。另一部分气流通过外套管11内开设的侧出口进入内筒12和内套管13之间的气流通道内，由内套管13出口进入送气管3内，再经气管导管6进入病人肺部。压力达到平衡时，风箱14内压力等于气流的冲击压，约大于呼吸机送气管3内压力2～4厘米水柱。此时，病人开始呼气，呼吸机1停止送气，呼出阀开放，送气管3内压力开始降低，此时风箱14内高压气体不能通过无阻力单向活瓣15，气囊7内气体向外流动，克服弹簧17阻力后撑开风箱14，气囊7压力减小，这样，就放松了对病人气管壁的压迫。弹簧17的阻力大小可以决定气囊7压力与送气管3之间的压力差，并且可以通过旋转外套管11或内套管13，调节弹簧17的压缩高度，以进行调节。在呼气末期，风箱14撑开到最大位置，此时风箱14内压力因体积增大而减小，风箱14内压力等于弹簧17压力加上气囊7的压力。再次送气时，如果气压大于气囊7压力，气流压力压缩风箱14，同时也通过无阻力活瓣15进入风箱14内，另一部分气流通过外套管11侧口进入气管导管6；如果气压小于弹簧17压力加气囊7压力，气流不进入风箱14，但能压缩风箱14，使风箱14内压力等于送气压力加弹簧17压力。
上述结构是利用气体流动时的动能以达到气囊7压与气管导管6气道压的差值，通过利用风箱14的上下移动和弹簧17阻力的调节以达到所需的气囊7压力。
实施例二如图3所示，本实施例包括压力传感器21，伺服电机22、气泵26和变频电路25，所述压力传感器21设置于送气管3内，与变频电路25输入端连接，变频电路25输出端接伺服电机22，气泵26与伺服电机22相联，同时与气囊导管5相通。压力传感器21可探测气管内压力变化，根据压力大小输入不同的电压信号，压力越大，输入电压越高，压力与电压成线型正比关系。所述变频电路25为现有技术常用的电路，它可将压力传感器21测得的信号转换为频率信号，控制伺服电机22之转速，由伺服电机22控制气泵26的转动，通过气囊导管5使气囊7充气，以达到所需的充气压力。
如图4所示，本发明变频电路25输出端可通过电压频率转换器31与伺服电机22相接，电压频率转换器31由调节器27控制，可按需要调节电机固有频率，使电机达到固有的转速和气囊充气压力；变频电路25输出端还设有压力报警器28，当送气管3内气囊充气压力低于或超过设定的压力值时，可发出警报信号，提醒操作人员注意。同时，变频电路25输出端还可通过显示驱动电路30连接发光二极管柱24，通过该发光二极管柱24可动态显示进气管3内之压力大小。
如图5所示，本发明在与气泵26相连的气囊导管5入口还设有压力传感器23，它可监测气囊7之充气压力，同时也可通过显示驱动电路30连接发光二极管柱32，通过该发光二极管柱32动态显示气囊导管5内之压力大小，操作人员可根据其大小对呼吸机1送气压力进行调节。
权利要求
1.一种插管气囊自动充气机，包括呼吸机(1)、送气管(3)、呼出管(4)、气管导管(6)和气囊(7)，所述送气管(3)和呼出管(4)一端接呼吸机(1)，另一端相互交汇后与气管导管(6)相接，气囊(7)设于气管导管(6)底端外侧，其特征在于在送气管(3)之管路上设有一可随呼吸机(1)送气或呼气之自动充气装置(2)，通过气囊气管(5)与气囊(7)连通。
2.根据权利要求1所述的插管气囊自动充气机，其特征在于自动充气装置(2)包括外套管(11)和内套管(13)，所述外套管(11)入口与送气管(3)连通，内套管(13)与外套管(11)相接，出口连通送气管(3)；在内套管(13)内腔，设有一与外套管(11)内腔相通之内筒(12)，该内筒(12)设有可与气囊导管(5)相通之风箱(14)。
3.根据权利要求1所述的插管气囊自动充气机，其特征在于自动充气装置(2)包括压力传感器(21)，伺服电机(22)、气泵(26)和变频电路(25)，所述压力传感器(21)设置于送气管(3)内，变频电路(25)输入端与压力传感器(21)相接，输出端接伺服电机(22)；气泵(26)与伺服电机(22)相联，同时与气囊导管(5)相通。
4.根据权利要求2所述的插管气囊自动充气机，其特征在于外套管(11)和内套管(13)之间通过螺纹连接，风箱顶板(16)上设有可通过外套管(11)和内套管(13)相互旋合调节其弹力之弹簧(17)。
5.根据权利要求2或4所述的插管气囊自动充气机，其特征在于送气管(3)内壁与内套管(13)和外套管(11)外壁之间设有密封圈(19)，内套管(13)外壁与外套管(11)内壁之间设有密封圈(18)。
6.根据权利要求3所述的插管气囊自动充气机，其特征在于与气泵(26)相连的气囊导管(5)入口设有压力传感器(23)。
7.根据权利要求3所述的插管气囊自动充气机，其特征在于变频电路(25)输出端设有压力报警器(28)。
8.根据权利要求3所述的插管气囊自动充气机，其特征在于变频电路(25)输出端通过显示驱动电路(30)与发光二极管柱(24)连接。
全文摘要
一种插管气囊自动充气机，包括呼吸机(1)、送气管(3)、呼出管(4)、气管导管(6)和气囊(7)，所述送气管(3)和呼出管(4)一端接呼吸机(1)，另一端相互交汇后与气管导管(6)相接，气囊(7)设于气管导管(6)底端外侧，其特征在于在送气管(3)之管路上设有一可随呼吸机(1)送气或呼气之自动充气装置(2)，通过气囊气管(5)与气囊(7)连通。本发明可根据送气管内压力大小自动给气囊充气，且气囊充气压与送气管内压力差可以根据需要调节，可避免气囊长时间压迫气管壁，引起并发症。同时气囊漏气不影响工作，使用不受限制，适用于任何呼吸机或麻醉机上及任何年龄的病人，机械故障不会引起生命危险，停电也可工作。
文档编号A61M16/00GK1559628SQ20041002291
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月23日 优先权日2004年2月23日
发明者郑兴国 申请人:郑兴国