一种带有吸痰机器人的呼吸机的制作方法
【专利摘要】一种带有吸痰机器人的呼吸机，包括呼吸机主体和吸痰机器人，所述吸痰机器人包括吸痰器、控制设备和送管设备，呼吸机主体的气管插管与吸痰器的吸痰管并行设置，所述控制设备包括控制器，控制器与所述吸痰器的负压泵和所述呼吸机主体的风机连接，所述送管设备包括用于夹持吸痰管的机械手，机械手的前部设置有用于检测送管阻力的与所述控制器连接的压力传感器，本发明可实现呼吸机、吸痰器的闭合工作，杜绝了感染，减轻了病人的痛苦；同时，吸痰动作可完全由控制设备自动控制，减轻了护士的工作，其吸痰效果好、质量高、控制精准、实施安全、同质化高。
【专利说明】
一种带有吸痰机器人的呼吸机
技术领域
[0001]本发明属医疗器械技术领域，特别涉及一种带有吸痰机器人的呼吸机。
【背景技术】
[0002]呼吸机是临床中人工替代自主通气功能的重要设备，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉气管插管理、呼吸支持治疗和急救复苏中，在现代医学领域内占有十分重要的位置。能够起到预防和治疗呼吸衰竭，减少并发症，挽救及延长病人生命的重要作用。
[0003]使用呼吸机的病人，由于身体多项机能弱化或者丧失，容易在气管内积痰，此时，往往需要拔出气管插管，插入吸痰管，利用吸痰器21吸痰，或者利用气管插管临时作为吸痰管，连接负压栗进行吸痰。一方面，呼吸机临时停止工作，给病人带来一定的风险，另一方面，更换时会加重病人痛苦，同时也存在感染的隐患。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带有吸痰机器人的呼吸机，可同时进行呼吸和吸痰，安全无隐患，方便使用，减轻病人痛苦。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0006]—种带有吸痰机器人的呼吸机，包括呼吸机主体和吸痰机器人，所述吸痰机器人包括吸痰器21、控制设备和送管设备41，呼吸机主体的气管插管2与吸痰器21的吸痰管I并行设置，所述控制设备包括控制器5，控制器5与所述吸痰器21的负压栗和所述呼吸机主体的风机连接，所述送管设备41包括用于夹持吸痰管I的机械手13，机械手13的前部设置有用于检测送管阻力的与所述控制器5连接的压力传感器16。
[0007]所述气管插管2的下部设置有气囊4，气囊4连接有气管3，气管插管2管内与气囊4隔离，吸痰管I设置在气管插管2的外侧，吸痰管I同样穿过气囊4。
[0008]所述机械手13为多自由度机械手。
[0009]所述送管设备41用于实现吸痰管I的送入与抽出，包括步进电机10和直线导轨11，直线导轨11上设置有滑块12，滑块12连接机械手13，步进电机10通过同步传送带带动滑块12和机械手13在直线导轨11上前后运动，机械手13连接舵机14实现沿与直线导轨11垂直的方向上的摆动。
[0010]所述直线导轨11的两端设置有处于同一直线上的圆环8和半圆环9，圆环8和半圆环9构成固定结构31，所述圆环8由上下圆弧构成，采用磁性材料或卡扣结构，用于固定人工气道，所述半圆环9托起吸痰管I使其与人工气道接口处位于同一直线上。
[0011]所述控制设备还包括设置在人工气道下部的吸痰检测装置，吸痰检测装置包括数据处理器和探测感应器，探测感应器包括利用视觉检测气道内分泌物的摄像头和利用听觉检测痰鸣音的音频探头，数据处理器接收探测感应器的检测信号，当出现鸣音且发现可见痰液时，向控制器5发送吸痰操作信号。
[0012]所述数据处理器与生命监护仪和呼吸机主体连接，无论探测感应器是否检测到鸣音，当呼吸机流量容积环呈锯齿状波形、呼吸机容量模式下吸气峰压增加、压力模式吸气潮气量降低、血氧饱和度下降情况则发出警报，触发吸痰操作。
[0013]所述控制设备还包括设置在吸痰器21的痰液收集瓶瓶口位置的红外线检测器，红外线检测器对吸引出的痰液进行监测，一旦监测出红色血性痰液立即报警，停止负压栗的工作。
[0014]所述气管插管2和吸痰管I均位于保护套管中，或者所述吸痰管I为双管结构，内管可从外管中抽出，内管进行吸痰。这样吸痰管I可以抽出进行冲洗或更换，形成闭合式吸痰。
[0015]与现有技术相比，本发明可实现呼吸机、吸痰器21的闭合工作，杜绝了感染，减轻了病人的痛苦。同时，吸痰动作可完全由控制设备自动控制，减轻了护士的工作，其吸痰效果好、质量高、控制精准、实施安全、同质化高。
【附图说明】
[0016]图1是本发明所使用的气管插管结构示意图。
[0017]图2是本发明吸痰机器人的送管设备结构示意图。
[0018]图3是本发明吸痰机器人功能结构图。
[0019]图4是本发明吸痰机器人的一种工作流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0021]—种带有吸痰机器人的呼吸机，包括呼吸机主体和吸痰机器人，吸痰机器人包括吸痰器21、控制设备和送管设备41。需要用到的气管插管如图1所示，呼吸机主体的气管插管2与吸痰器21的吸痰管I并行设置，气管插管2的下部设置有气囊4，气囊4连接有气管3，气管插管2管内与气囊4隔离，吸痰管I设置在气管插管2的外侧，吸痰管I同样穿过气囊4。气管插管2的上端通过连接头与呼吸机主体的风机管道连接，吸痰管I的上端通过连接头与吸痰器21的负压栗连接。气管3用于向气囊4中打气，气囊4充气后，支撑在体内，使得气管插管2和吸痰管I固定下来。
[0022]控制设备包括控制器5，控制器5与吸痰器21的负压栗和呼吸机主体的风机连接，如图2所示，用于实现吸痰管I的送入与抽出，包括步进电机10和直线导轨11，直线导轨11上设置有滑块12，滑块12连接用于夹持吸痰管I的机械手13，步进电机10通过同步传送带带动滑块12和机械手13在直线导轨11上前后运动，机械手13连接舵机14实现沿与直线导轨11垂直的方向上的摆动，进而带动吸痰管的转动。机械手13的夹持面设置有人造革面层，以增加与吸痰管接触面的摩擦力。机械手13夹持面中间设置有橡胶环15，吸痰管穿过橡胶环15，方便机械手13回退后再次夹持。机械手13的前段有压力传感器16，压力传感器16与控制器5连接，控制器5接收到的压力信号大于预设时，向步进电机10和舵机14发送控制信号，控制机械手13摆动后退，同时向吸痰器21发送控制信号，开启负压吸痰。
[0023]如图3所示，直线导轨11的两端设置有处于同一直线上的圆环8和半圆环9，圆环8和半圆环9构成固定结构31，圆环8由上下圆弧构成，采用磁性材料或卡扣结构，用于固定人工气道，半圆环9托起吸痰管I使其与人工气道接口处位于同一直线上。减小吸痰管与气管插管之间的角度，送管动作简化为同一自由度上的抽送，增加吸痰机器人夹送吸痰管成功率。
[0024]整个吸痰机器人和呼吸机可布置在行走装置51上，实现在病房内各个病床之间移动。
[0025]控制设备还包括设置在人工气道下部的吸痰检测装置，吸痰检测装置包括数据处理器和探测感应器，探测感应器包括利用视觉检测气道内分泌物的摄像头和利用听觉检测痰鸣音的音频探头，数据处理器接收探测感应器的检测信号，当出现鸣音且发现可见痰液时，向控制器5发送吸痰操作信号。
[0026]也可使数据处理器与生命监护仪和呼吸机主体连接，无论探测感应器是否检测到鸣音，当呼吸机流量容积环呈锯齿状波形、呼吸机容量模式下吸气峰压增加、压力模式吸气潮气量降低、血氧饱和度下降情况则发出警报，触发吸痰操作。
[0027]控制设备还包括设置在吸痰器21的痰液收集瓶瓶口位置的红外线检测器，红外线检测器对吸引出的痰液进行监测，一旦监测出红色血性痰液立即报警，停止负压栗的工作。
[0028]本发明吸痰机器人的使用过程是:
[0029]如图4所示，移动吸痰机器人至需要吸痰的患者床旁，将气管插管前段固定于圆环8处，将闭式的吸痰管I通过橡胶环15后端搭在半圆环9，吸痰管I与吸痰器21相连接。
[0030]护理人员开启吸痰，机械手13运动至预备位置即距人工气道(气管插管2)前7cm位置时，夹取吸痰管I向前移动5cm，机械手13松开，回退5cm，再次夹取吸痰管向前移动5cm。动作重复直至压力传感器16感应到送吸痰管的阻力时，开启回退保护动作，夹持吸痰管回退lcm。开启负压吸引痰液。机械手13夹持吸痰管，并伴有60°的摆动角度回退至吸痰管完全退出，一次吸痰动作完成。
[0031 ]当呼吸机工作时，护士可定时开启吸痰器21，执行吸痰。吸痰时，呼吸机可以停止也可以不停止工作。或者，由上述控制器5根据各项检测结果，执行自动吸痰。控制器5可以独立外置，也可直接使用呼吸机的主控器，在其上进行程序改进，执行控制器5的功能。
【主权项】
1.一种带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，包括呼吸机主体和吸痰机器人，所述吸痰机器人包括吸痰器21、控制设备和送管设备(41)，呼吸机主体的气管插管(2)与吸痰器(21)的吸痰管(I)并行设置，所述控制设备包括控制器(5)，控制器(5)与所述吸痰器21的负压栗和所述呼吸机主体的风机连接，所述送管设备(41)包括用于夹持吸痰管(I)的机械手(13)，机械手(13)的前部设置有用于检测送管阻力的与所述控制器(5)连接的压力传感器(16)。2.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述气管插管(2)的下部设置有气囊(4)，气囊(4)连接有气管(3)，气管插管(2)管内与气囊(4)隔离，吸痰管(I)设置在气管插管(2)的外侧，吸痰管(I)同样穿过气囊(4)。3.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述机械手(13)为多自由度机械手。4.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述送管设备(41)用于实现吸痰管(I)的送入与抽出，包括步进电机(10)和直线导轨(11)，直线导轨(11)上设置有滑块(12)，滑块(12)连接机械手(13)，步进电机(10)通过同步传送带带动滑块(12)和机械手(13)在直线导轨(11)上前后运动，机械手(13)连接舵机(14)实现沿与直线导轨(11)垂直的方向上的摆动。5.根据权利要求4所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述直线导轨(11)的两端设置有处于同一直线上的圆环(8)和半圆环(9)，圆环(8)和半圆环(9)构成固定结构(31)，所述圆环(8)由上下圆弧构成，采用磁性材料或卡扣结构，用于固定人工气道，所述半圆环(9)托起吸痰管(I)使其与人工气道接口处位于同一直线上。6.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述控制设备还包括设置在人工气道下部的吸痰检测装置，吸痰检测装置包括数据处理器和探测感应器，探测感应器包括利用视觉检测气道内分泌物的摄像头和利用听觉检测痰鸣音的音频探头，数据处理器接收探测感应器的检测信号，当出现鸣音且发现可见痰液时，向控制器(5)发送吸痰操作信号。7.根据权利要求6所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述数据处理器与生命监护仪和呼吸机主体连接，无论探测感应器是否检测到鸣音，当呼吸机流量容积环呈锯齿状波形、呼吸机容量模式下吸气峰压增加、压力模式吸气潮气量降低、血氧饱和度下降情况则发出警报，触发吸痰操作。8.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述控制设备还包括设置在吸痰器(21)的痰液收集瓶瓶口位置的红外线检测器，红外线检测器对吸引出的痰液进行监测，一旦监测出红色血性痰液立即报警，停止负压栗的工作。9.根据权利要求1所述带有吸痰机器人的呼吸机，其特征在于，所述气管插管(2)和吸痰管(I)均位于保护套管中，或者所述吸痰管(I)为双管结构，内管可从外管中抽出，内管进行吸痰。
【文档编号】A61M16/00GK105944198SQ201610323054
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】吕毅, 马锋, 吴荣谦, 罗禹, 王浩华, 边永娜
【申请人】西安交通大学第附属医院, 西安交通大学第一附属医院