用于通气系统的射流泵转接器的制造方法
【专利说明】用于通气系统的射流泵转接器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]不适用
[0003]声明:联邦政府资助的研究/开发
[0004]不适用
技术领域
[0005]本发明涉及用于控制向患者输送可呼吸气体增压流的系统和方法，更具体地，涉及一种转接器或附接件，该转接器或附接件适合于结合到诸如非侵入式开放通气系统等通气系统的患者回路中，构造为附接到任何标准的通气面罩并且配备有用于帮助夹带环境空气的射流栗。
【背景技术】
[0006]如医疗领域公知的，机械通气机包括对患者执行或增补呼吸的医疗设备。现有的大部分通气机利用正压经由通气机与患者之间的患者回路向患者肺部输送气体。患者回路典型地由在一端与通气机联接且在另一端与患者面罩联接的一个或两个大孔径管(例如，从用于成人的22mm ID到用于新生儿的8mm ID)构成。更常见的是，患者面罩不设为通气系统的一部分，各式各样的患者面罩能够与任何通气机一起使用。
[0007]现有的通气机设计成支持“通气”或“泄漏”回路，或者“非通气”或“非泄漏”回路。在通气回路中，面罩或患者接口部设置有有意的泄漏，通常为多个通气开口的形式。使用这种构造的通气机最常用于较不紧急的临床需求，诸如治疗障碍性睡眠窒息或呼吸功能不全。在非通气回路中，患者接口部通常没有设置通气开口。非通气回路可以具有单翼或双翼患者回路以及呼出阀。使用非通气回路的通气机最常用于危急护理应用。
[0008]通气患者回路仅用于将气流从通气机运载到患者和患者面罩并且需要带有通气开口的患者面罩。当使用通气回路时，患者从患者回路吸入新鲜的气体，并且呼出富含C02的气体，富含C02的气体通常通过面罩中的通气开口从系统中清除。当使用非通气式双翼回路时，患者从患者回路的一个翼(“吸气翼”)吸入新鲜气体，并且从患者回路的第二翼(“呼出翼”)呼出富含C02的气体。双翼患者回路的两个翼在患者近侧以“Y”连接在一起而允许与患者面罩的单一连接。当使用非通气单翼回路时，通常在患者近侧，沿着回路放置呼出阀。在吸气阶段，呼出阀对环境关闭并且患者从患者回路的单个翼吸入新鲜气体。在呼气阶段，患者从对环境开放的呼出阀呼出富含C02的气体。
[0009]在上述的患者回路中，通气机将通气机内将被输送到患者的气体增压到预期患者压力，然后通过患者回路将该压力输送给患者。尽管由管道产生少量阻力，由于气流，通过患者回路产生极小的压降，通常为大约lcmH20。一些通气机通过数学算法或者通过感测在患者更近侧的管道压力来补偿该小的压降。
[0010]在现有技术中，已知的通气系统结合有文氏管或射流栗。一般而言，文氏管起到利用限制器产生负压而加速管中的流体的作用。相反，射流栗使用环境空气中的高速射流来帮助夹带环境空气。沿着这些线路，现有技术包括通气系统，通气系统与夹带面罩结合且用于与另一治疗气体(例如，氧气)相结合将空气输送到患者的目的。例如，存在高流量氧气输送系统，该系统包括空气夹带面罩，该空气夹带面罩除了被设计成装配在患者鼻部和嘴部上且连接到氧气供给管道之外还包括射流口和空气夹带端口。处于压力下的氧气被迫通过小的射流口而进入面罩。速率增加使得在射流口远侧产生剪切效应，这又导致房间空气经由形成于面罩中的端口而被夹带到面罩中。这些氧气治疗夹带系统用于输送空气和氧气的合适混合物以及其它目的。
[0011]然而，现有技术通常不设置有这样的非侵入式开放通气系统:其中与文氏管不同，射流栗结合到患者回路的管道中，而不是结合到患者接口部或患者回路的面罩中。如下文更详细说明的，本发明解决了现有技术的该缺陷。
【发明内容】
[0012]根据本发明，提供一种转接器或附接件:其适合于结合到诸如非侵入式开放通气系统等通气系统的患者回路，构造为附接到任何标准通气面罩，并且配备有通过帮助夹带环境空气而产生压力和流量的射流栗。与本发明的转接器相结合使用的优选的患者接口部是非通气(或非泄漏)鼻式面罩或全面式面罩(FFM)。然而，转接器还可以与传统的通气鼻式面罩或全面式面罩相结合使用，诸如那些用于连续气道正压(CPAP)、双级PAP或双级治疗的面罩。
[0013]根据本发明的第一实施例，转接器包括彼此可操作联接的基体元件和喷嘴元件。更具体地，喷嘴元件可以可旋转地连接到基体元件，以允许喷嘴元件相对于基体元件旋转。基体元件限定有允许转接器可解除地附接到任何标准通气面罩的标准的22mm ISO锥形连接器。基体元件进一步限定有喉管和帮助喉管与环境空气之间的流体连通路径的至少一个夹带端口。
[0014]喷嘴元件包括射流喷嘴以及连接器，该连接器适于实现喷嘴元件与患者回路的双腔管的流体联接，该双腔管限定气体输送管腔和与气体输送管腔流体隔离的感测管腔。该连接器包括输送端口和感测端口。射流喷嘴和输送端口共同地限定与基体元件的喉管流体连通的气体输送线路或管腔，并且能够布置成与双腔管的输送管腔流体连通。另外，喷嘴元件和基体元件在彼此附接时共同地限定与输送管腔和喉管二者流体隔离的压力感测线路或管腔，并且能够布置成与所述双腔管的感测管腔流体连通。在这方面，感测管腔的一部分由基体元件(包括其感测端口)来限定，感测管腔的另一部分由喷嘴元件限定。当喷嘴元件连接到基体元件时，使感测管腔的这些独立的部分彼此流体连通。射流喷嘴与喉管和夹带端口相结合而在转接器内形成射流栗。可设想的是，喷嘴元件能够成型有不同的射流喷嘴尺寸，从而改变射流栗的性能(例如，较大或较小的压力或流量)并且能够进一步进行颜色编码，使得用户能够容易理解由喷嘴元件提供的射流栗性能。
[0015]在配备有转接器的患者回路中，患者回路中的射流栗能够产生约30cmH20(以及优选地约20cmH20)的最大压力以及约1001/min(以及优选地601/min)的峰值流量。压力和流量以如下方式产生:其中可呼吸气体(02、空气或可呼吸气体的其他混合物)输送到射流栗的射流喷嘴，并且通过夹带端口夹带环境空气。增压空气流通过与非通气面罩的标准ISO锥形连接器输送到患者。转接器的压力感测线路用于感测面罩中的压力或者当通气系统提供每次呼吸通气时触发呼吸。在第一实施例中，患者呼出的气体可通过夹带端口排出。进一步可设想，HME和/或抗菌过滤器能够连接在射流栗与面罩的连接器之间。
[0016]根据本发明的第二实施例，转接器的射流栗可装备有防窒息阀(AAV)，从而减小呼气期间的背压。更具体地，呼出阀或AAV可用于在射流栗的喉管过小的情况下或者在通气机或气体源故障的情况下降低呼气压力。阀可以结合有锥形隔膜阀，当在射流栗中存在正压和流量时，锥形隔膜阀伸展以密封转接器的一个或多个呼气端口(其与夹带端口分离)，而当射流栗未被致动时(即，在呼气期间，锥形隔膜阀以解锁呼气端口的方式打开。通过使用瓣阀作为前述隔膜的替代物，能够实现相同的功能。
[0017]根据本发明的第三实施例，转接器的射流栗可装备有呼出/呼气末正压通气(PEEP)阀(或用于第三方PEEP阀的连接器)。更具体地，射流栗可以结合有先导呼出阀。该阀能够在开/闭状态之间被转换或者可以以成比例方式转换以通过利用经由转换线路馈送给射流喷嘴的输送线路中的压力来实现呼气末正压通气(PEEP)控制。通过这种方式，阀与患者的呼吸模式同步地打开和关闭。在吸气期间，当射流输送到射流栗时，阀因喷嘴输送管腔中的高压而关闭。在呼气期间，不存在由射流喷嘴输送的流量(并且因此在输送管腔中没有压力)且阀打开，或者在输送管腔中能维持小的流量和压力，使得射流栗能够在喉管中产生抵制呼气的背压并且阀以正压进行伺服以改变阻力。该后者系统实现了可控PEEP阀并且需要低流量下的射流栗性能以及PEEP阀特征的细心尺寸设计和匹配。这通过使用如下闭环控制而更容易进行，该闭环控制是对由患者回路的感测管腔所感测到的压力进行的。通过在吸气期间使用弹簧来保持PEEP和转换线路关闭，阀也能够用作PEEP阀。在该实施例中，PEEP阀能够通过改变弹簧的预载荷(例如，通过旋转壳体的一部分)来调节。任选地，对于更好的PEEP控制，非回流阀(例如，伞阀)能够用于在呼气期间关闭射流栗的喉管。
[0018]根据本发明的第四实施例，转接器的射流栗可以在喉管的端部处采用形状呈例如瓣阀的固定PEEP阀。该阀通常关闭(S卩，抵靠在射流栗的喉管上)，并且在吸气期间在来自射流喷嘴的射流建立了正压和流量时打开。在呼气期间，射流暂停且阀返回其关闭位置。在阀的表面上，多个孔通过构建足以将PEEP保持在患者气道中的背压而确保呼出的气体能够排到环境。能够实现一系列不同的阀，使得能够实现不同的PEEP阀。颜色编码能够用于识别PEEP阀。具有贯穿孔的瓣阀仅是可用于实现相同功能的若干实例中的一种。沿着这些线路，瓣阀上的贯穿孔可以由阀或喉管的底座的密封表面上的槽来替代。伞阀能够以类似方式使用，在伞阀内带有或不带有口 /孔。
[0019]当结合附图理解时，参考下面的详细说明能够最好地理解本发明。
【附图说明】
[0020]参考附图，本发明的这些特征以及其他特征将变得更加明显，其中:
[0021]图1是适合与根据本发明构造的任意射流栗转接器相结合使用的示例性的现有技术面罩的前视透视图；
[0022]图2是根据本发明的第一实施例构造的射流栗转接器的前视透视图；
[0023]图3是图2所示的射流栗转接器的仰视图；
[0024]图4是沿着图3的线4-4截取的剖视图；
[0025]图5是图2-4所示的射流