连续气道正压通气装置的制作方法

专利名称：连续气道正压通气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及连续气道正压通气(CPAP)装置，也就是用于将处于 正压(也就是高于大气压)下的空气或者(更通常为)空气/氧气混合 物供应到患者，以及供应到用于这种装置的空气储气器设备的装置。 CPAP机器可通过供应处于高于大气压力下的通常富含氧气的空气来 辅助患病或受伤患者的肺功能，和/或可进行改变来通过使用两级的正 压有效协助将二氧化碳从肺中去除。在后者模式下，装置起到呼吸机 的作用，并且能够提供高达100%的患者每分钟的呼吸。
技术背景许多连续气道正压通气装置是已知的。当前在第一世界国家中医 院内使用的该种类型的装置通常需要在高流量下供应氧气；由于多数 现代医院具有随时可用的氧气，并且氧气可廉价获得，因此氧气的相 对浪费使用是接受的。但是，在较不发达的国家中或在缺乏医院(例 如，在野战医院中，在战场上，在紧急治疗站)的状况下，氧气只能 以氧气汽缸的形式获得，并且高速使用氧气是不可接受的，因为将氧 气汽缸用空简直是太快了。因此本发明的目的是提供连续气道正压通气装置，其能够以低的 氧气流量运行，同时仍能可靠地将所需的空气/氧气混合物供应到患者。为了降低氧气的使用速度，有必要使用在装置内构建的储气器。 这是因为患者在急性呼吸困难的状况下所需的最高气体流动可以是从 每分钟60到120升，但是实际指导操作上的考虑意味着通过便携式连 续正压通道装置的气体流量应该保持在每分钟30升之下。为了弥补气 体需求和气体供应之间的差异，便携式装置必须使用用来存储气体的 存储系统，同时患者处于吸气之间或呼气的状态。任意的这种存储系 统必须能够具有基本恒定的压力响应，也就是，无论储气器是满的、部分满的或是几乎空的状态，供应到患者的气体压力必须基本上不变。 许多现有的装置具有下述缺陷，即供应到患者的气体压力相当大 程度地取决于储气器是完全满的、部分满的或是几乎空的状态而进行 变化。为了克服该缺陷，不得不使用比最适于便携式装置的储气器大 很多的储气器。一些方案已经提出通过提供恒定压力响应的储气器来克服上述问题；例如参见专利号为DE3712389的德国专利以及EP0744184。专利号为DE 371-2389的德国专利公开了柔性材料的储气器，其 上表面通过加重块或通过均重杆来加重。但是，上述储气器未结合任 意类型的稳定装置来确保当风箱压缩和膨胀时，储气器上的加重保持 均匀。EP 0744184公开了至少由部分弹性材料预成型的储气器，这样所 述储气器本身将压力供应到其内容物。由于该方案的储气器施加的压力明显会依赖于包含于储气器中的气体体积(也就是，根据储气器膨 胀的程度)而波动，该方案的储气器不能以均匀或基本均匀的压力提 供气体。上述两种方案的进一步缺陷是它们涉及相对大和复杂的装置，其 不适于在医院环境外部使用。俄国专利459243和德国专利DE 410-7666两者公开了简单风箱形 式的储气器，其通过上部的可移动板加重。可移动板可沿着固定的竖 直导向装置朝向基板或远离基板滑动。导向装置是刚性的并延伸已经 膨胀的储气器的整个高度，导致设备体积大，其除了在医院环境下不 能被认为是便携的。实际上，所有已知方案的显著缺陷是器材的体积。当然一些装置 根本没有配置成便携式的，但是甚至那些在技术上是便携式的装置也 是相当大的，易碎的和容易损坏的。尽管如此分类成适于医院环境的 "便携式"的装置完全不适于放入卡车后部中或飞行器中，并且体积可 能太大以致不能方便储存以便紧急使用。服上述缺陷，但是经证实对于完全便携用途来说，其过于沉重和体积 庞大，并且为了不同气流进行的调节也是相当花费时间的。 发明内容因此本发明的另 一个目的是提供连续气道正压通气装置(CPAP )， 其可装入相对小的空间内，并是耐用的、轻量的并且在未使用时容易 是便携式的，并且其可为了不同需要的气流而容易进行调节。本发明的另一个目的是提供CPAP装置，其在操作过程中最小程 度地受到重力的影响，这样上述装置可在宽范围的环境下有效操作。 发明描述本发明提供连续气道正压通气装置，其包括 -设有空气入口/出口的可充气的可吸入空气储气器； -加压的气体储气器，其设置成将预定的基本恒定的压力施加到可吸入的空气储气器上，而不管可吸入的空气储气器的充气程度。 优选的，加压的空气储气器通过下述将所述预定的压力施加到可吸入的空气储气器上-气动动作筒(ram)，其由加压的气体储气器进行操作；以及 -连接到气动动作筒的负栽传输装置。在本发明的优选形式中，气动动作筒结合有滚动薄膜，并且负载 传输装置包括设置成将压力施加到可吸入的空气储气器的可移动板以 及缆线和滑轮； 一根或多根缆线连接到可移动板和气动动作筒之间， 这样气动动作筒的往复运动导致上述板的相应运动。可移动板可以接触可吸入空气储气器的上表面或下表面，并且可 以是刚性的实心板、柔性的实心板，刚性的网孔板或柔性的网孔板。加压的气体储气器可以包括加压的气嚢或单独的高压储气器或连 接到加压气嚢的单独的高压储气器。优选的，加压的气体储气器还包 括至少一个低压的储气器。在本发明的一个实施例中，加压的气体储 气器仅由一个或多个低压储气器组成；在本发明的另一个实施例中， 加压的气体储气器同时包括高压的储气器以及一个或多个低压的储气 器。如在此使用的，术语"空气，，包括空气、氧气、空气/氧气混合物以 及空气和/或氧气与其它气体以及与治疗药物或治疗基因或其它配制品 的混合物。优选的，可吸入空气储气器由柔性的非弹性材料制成。供应到本发明装置的气体供应可以通过任意合适的气体输送系统进行输送，其包括但不限于来自管路系统或来自汽缸的压缩空气和/ 或氧气；由任意的已知设备范围供应的鼓风机施压的空气和/或氧气； 来自便携式储气器的压缩空气/氧气。应该注意到便携式储气器可从任 意较大容量的可充气对象获得，甚至是从手动泵的例如可充气气垫的 一个对象获得。上述装置可连同标准内径(大约22毫米的内径)的软管使用。但 是，优选使用具有宽孔的软管(也就是，在30到55毫米内径之间的 软管直径)的本发明装置，原因在于上述装置和宽内径的软管的结合 提供如下设备，其中将呼吸强加于患者上的工作在很大程度上独立于 新鲜气体的流量。本发明的另 一个优势是结合宽孔软管使用的上述装置可用来输送 治疗药物以及治疗基因，以及高压治疗，并且用来提供便携式的CPAP， 以便治疗高压病和急性肺水肿(例如，心衰和肺损伤)。该独特的优 势通过下述事实而成为可能，即本发明的CPAP装置可在不损失性能 的情况下在非常低的流量下操作。因为在仅仅不需要吸入足够的施加 药物的患者中过多的气流超过患者的需要，因此药物通常不能结合高 流量的CPAP装置来提供。本发明的CPAP能够在每分钟5升到每分 钟15升或如果需要的话更高的范围下操作。上述装置在患者具有增加的氧气需要(通常由于肺萎陷的小区域) 的体内/快速操作的应用中也是有用的。此外，上述装置在治疗慢性气 流限制或慢性气道疾病(或哞喘)的所有病症方面是有用的。为了在紧急情况下/战场上使用，上述装置可装配有化学吸收剂或 细菌/滤过性毒菌/其它生物活性粒子过滤器，以防止患者遭受有毒气体 和/或生物武器的伤害。


仅仅通过例子的方式，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，其中图1-6涉及本发明的第一实施例；图7-11涉及第二实施例；图l是本发明第一实施例的等角视图；图2是用于将压力施加到风箱的系统的图；图3是处于部分膨胀状态的风箱的侧视图；图4是单独风箱的侧视图；图5是处于放大比例的图1中一部分的側视图；图6是示出系统压力从气动动作筒传送到上述板的示意图；图7是本发明装置第二实施例的等角视图；图8是图7装置底部下侧的平面视图；图9是示出系统压力从气动动作筒传送到上述板的图；图IO是风箱的侧视图；图11是类似于图7的图，但是其中风箱保持处于适当位置； 图12a-c是风箱其它形式的侧视图；图13是结合本发明装置的CPAP系统的平面视图；以及 图14是结合本发明装置的呼吸机系统的平面视图。
具体实施方式
参照附图中的图1-6,根据本发明第一实施例的CPAP装置2包括 外壳3，其包含图2的加压系统和风箱11 (参见图3和4)形式的可吸 入空气储气器，在下述将更详细地对其进行描述。在图1中，只示出 外壳3的框架顶板4，处于具有侧面5a的浅盘形式的底板5，角柱6， 以及侧面支撑7。顶板4和底板5两者都是矩形的，并且在平面上具有 相同的尺寸。在整个外壳中，外壳的侧面，也就是角柱6之间的间隙 填充有可拆除地固定到角柱6的保护性侧板。图2的加压系统安装在底板5上，其中下面的支撑板10在基本平 行于板4和底板5平面的平面内支撑位于加压系统之上的风箱11。在 图1中示出处于其部分膨胀状态的风箱11，其中风箱的上表面lla延伸通过切割于顶板4中的开孔12 —较短距离。盖子13搁置在风箱11 上表面的顶部上。盖子13是形成有两个平行敞开终端的狹槽14， 15 的平坦刚性板；盖子13部分通过将这些狭槽的侧面与形成于风箱11 上表面上的空气入口 16和空气出口 17的侧面相接合而保持就位。盖 子13的尺寸设计成当风箱褶叠时，其完全覆盖开孔12,并且在该位置 中起到上述装置覆盖物的作用。尤其参照图1和图3，盖子13的一边缘设有整体形成的延伸部分 18,当风箱处于褶叠位置时，其平坦地位于顶板4的上表面上。盖子 13通过一对间隔的导向杆19固定到顶板4上，导向杆19安装在顶板 4下侧上的砧板(block) 19a中。每一砧板19a包含球和弹簧锁定机构(看不到)，弹簧锁定机构 设置成抵靠相应导向杆19的侧面，并且设置成抵靠形成在杆侧面中的 凹槽20而锁定。盖子13可以该方式在下述两个位置之一中进行固定 利用最上面的一对凹槽20，将盖子13向下锁定到顶板4的顶部上；利 用第二对凹槽20，将盖子13保持在图3所示的位置。在使用过程中，用于执行CPAP的面軍通过柔性管连接到空气出 口 17,并且也通过柔性管将空气供应连接到空气入口 16。优选的，连 接空气出口 17和面罩的柔性管为优选42毫米直径的宽孔的管。上述 管路可形成有入口端口，以允许将药物容纳在气流中。面罩或面罩管设置有负压的释放阀，当面罩/管路内部的压力下降 到环境压力之下时将其打开。这确保在CPAP装置失效或新鲜气流损 失的情况下，患者可吸入环境空气。尤其参照图3和4，风箱ll是由柔性的气密材料形成的中空容器。 风箱在平面上是卵形的，并且从侧面看具有"灯笼"形状，形成有一系 列等距离间隔的缩颈21,当风箱完全充气时，缩颈21有助于保持风箱 的整体形状。顶部表面和底部表面lla， llb分别是基本平坦的。优选 的，风箱由廉价的塑性材料制成，其可通过例如吹模过程以高度的精 度大规模生产。对于多数应用来说，风箱是一次性的。形成风箱的材 料应该是非延伸性的并且不具有记忆。入口 16和出口 17优选与风箱整体模制。优选的风箱的形状和材料为当从装置移除时，风箱具有足够的柔 性以容易褶叠；这是所希望的，从而风箱自身不会导致患者呼吸工作 的任何增加。但是，风箱的上表面和下表面必须是足够刚性的，以便 支撑入口 16和出口 17，并且允许将力从风箱支撑件均勻传送到风箱。 上述风箱优选是稍微凸起的，以便确保在吹模过程中塑料的均匀分布。盖子13和入口 16以及出口 17之间的连接从顶部支撑风箱，并且 通过下面的支撑板IO从下面将压力施加到风箱。这种设置意味着该装 置最小程度地受到重力的影响，从而该装置可在宽范围的任意不同环 境下操作，使其非常适用于紧急使用。在使用过程中容纳在风箱中的空气受到由下面支撑板10施加到风 箱下表面的压力的压缩，从而压缩板10和盖子13之间的风箱11。如 下面更详细描述的那样，下面的支撑板10通过缆线上升和下降。板10 支撑在三对铰链24上，为了清楚起见在图1中只示出其中之一。如图5以较大比例示出的那样，每一铰链24包括一支撑砧板25， 其固定到底板5的上表面，并且以与底板5的平面成直角延伸。第一 铰链臂26在一端处枢轴连接到砧板25，并且在另 一端处枢轴连接到第 二臂27，第一铰链臂26另一端部枢轴连接到刚性固定到板10下侧的 砧板28。上述成对的铰链24围绕板10的周边间隔，以便当其由缆线 23上升和下降时将稳定的支撑赋予到上述板；铰链24不需要等距离地 间隔开。铰链24的配置和间距为使得板10总是保持在平行于顶板4平面 的平面内，从而确保板10施加到风箱ll的均匀的压力。^f旦是，这不 是必需的。用于移动下面支撑板IO (并且因此对风箱ll加压)的系统在图2 和图6中更详细地示出。为了清楚和容易说明，图2示出展开成单一 平面内的加压系统的组件。实际上这些组件的大多数在下面支撑板10 的下表面之下固定到底板5的上表面，远离安装到顶板4上表面上的 压力计，以便容易看清。尤其参照图2，加压系统包括高压存储汽缸30，存储汽缸30可通 过入口 31供应加压气体，其设置成容纳可商业获得的加压气嚢32。使 用的加压气体可以是例如氦、二氧化碳的任何无毒性的气体。可选的， 上述外壳可提供用于永久安装气嚢32的空间。在高压汽缸32中的气 体压力显示在高压压力计33上，该压力计33安装到顶板4的上表面 上。高压汽缸30经由可调节的调整器36连接到一对互连的低压汽缸 34, 35。在低压汽缸34， 35中的压力显示在压力计33a上，该压力计 33a也安装到顶板4的上表面上。低压汽缸34连接到气动动作筒37， 该气动动作筒37结合有附着到活塞的滚动薄膜，以便最小化回路中的 摩擦力，并且最小化由患者在使用过程中强加的呼吸工作。第一缆线23的一端在固定点37a固定到动作筒37的壳体，并且 围绕由动作筒末端支撑的滑轮38。缆线23优选由低摩擦的材料制成。上述的充气回路还分别在系统的高压和低压部分上结合有安全阀 39, 40，以及在系统的高压和低压部分之间结合有一对流动限制器41。 为了使气体从高压汽缸30通过到达低压汽缸34， 35，手动激活泄压阀 42。如果有必要降低回路低压部分中的压力或使其减压，手动激活卸 气阀43。在使用过程中，使用加压的气嚢32来将高压汽缸30加压到所需 的压力，其显示在高压压力计33上。通常，上述压力处于每平方英寸 50-250磅的范围内。然后按所需手动调节调整器36，以便防止低压汽 缸34, 35的过压，并且接着手动激活泄压阀42,以便使气体从高压汽 缸30通过到达低压汽釭34， 35,直到这些汽缸达到由低压压力计33a 指示的所需压力。通常，该压力处于每平方英寸5-20磅的范围内。在 低压汽缸34， 35中的压力自动激活气动动作筒37，以便经由缆线和板 IO将相应的压力施加到风箱11。可以各种方式对上述的加压系统进行改变；例如，可以使用单个 的低压汽缸而不使用一对低压汽缸。此外，高压汽缸30可由可商业获 得的加压气嚢替换。可选的，加压气嚢32可由用于小的手动操作泵(诸如气汞)的连接器代替，其可用于对高压汽缸手动加压。如果装置将 在不容易获得商业气囊的遥远位置中使用的话，这种选择明显是具有 吸引力的。如果在使用的过程中，有必要增加低压汽缸中的压力，则操作泄压阀42，直到获得所需的压力。如果有必要降低低压汽缸中的压力， 则手动操作卸气阀43，直到获得所需的压力。泄压阀42可用可调节的 调整器代替，以允许低压汽缸自动保持在来自高压汽缸的预定压力下。参照图6，没有完全示出气动动作筒37，但是示出了第一缆线23 的固定点37a和动作筒臂44。第一缆线23围绕动作筒臂44的外端部 上的滑轮38，围绕滑轮45，然后围绕棉巻纸机(cotton reel)滑轮47 的下滑轮46。另外的两个缆线固定到棉巻纸机滑轮47的上滑轮48: 第二缆线50在一端部固定到下支撑板10的下表面，由滑轮51和52 导引，接着围绕第二缆线50的另一端部固定到其上的滑轮48的一侧 经过。第三缆线55在一端部、在相对于第二缆线50的固定点的位置 处固定到下支撑板10的下表面，由滑轮56和57导引，接着围绕滑轮 48的相对侧经过以到达缆线50，并固定到那个滑轮上。由于缆线50， 55固定到滑轮48的相对侧，滑轮48在任一方向上的旋转同等伸长或 缩短两根缆线50， 55。这样，在箭头A方向上的动作筒臂44的运动 使得滑轮47在箭头B的方向上转动，并使得缠绕在滑轮48上的缆线 50和55同时变短。动作筒在相对方向上的延伸运动使得缆线50和55 同时变长。当缆线50， 55变短时，它们在箭头C的方向上向上拉动支 撑板IO,并且因而增加风箱11上的压力。缆线50, 55的延长使得支 撑板10下降，并降低风箱ll上的压力。参照图7至9，在本发明的第二实施例中，CPAP装置100包括外 壳101，其结合有加压的气体储气器102 (图8)，压力板103，以及 可吸入的空气储气器104。可吸入的空气储气器104为风箱的形式。风箱14是由柔性的气密 材料制成的中空容器，上述材料是无弹性的并且不具有记忆。对于多 数应用来说，风箱配置成一次性的，并且因此优选由廉价的塑性材料制成，其可通过例如吹模工艺以较高的精确度大规模生产。风箱104在平面上是卵形的，并且从侧面看具有"灯笼"形状，形 成有一系列等距离间隔的缩颈105，当风箱104完全充气时，缩颈105 操作以保持风箱的整体形状。除了空气入口 108和空气出口 109与顶 表面106整体模制以及两个间隔的定位凸耳110与底表面107整体模 制之外，顶表面和底表面106/107分别是基本平坦的。风箱的形状和材料应当设计成当从装置移除时，风箱具有足够的 柔性以容易褶叠；这样上述风箱自身不会导致患者呼吸工作的任何增 加。但是，风箱的上表面必须是足够刚性的，以便支撑空气入口和空 气出口，并且允许将力从压力板103均匀传送到风箱。在使用过程中，风箱104如图11所示定位，其中风箱的底表面107 与外壳101上表面111的中央区域接触，并且风箱的顶表面106与压 力板103的下侧接触，其中空气入口 108和空气出口 109在压力板103 上表面之上分别延伸通过开孔112和113。尤其参照图8，外壳101由单块材料形成，其大部分是挖空的以形 成加压的气体储气器102。优选的，加压气体储气器形成为如图所示的 单个较大储气器，但是将加压的气体储气器形成为通过隔离阀互连的 一系列较小储气器也是可行的。如图所示，加压气体储气器形成在外 壳上表面111的下侧114和可移除的第一覆盖物(未示出)之间，第 一覆盖物通过将螺钉插入到一系列间隔开的开孔115内而固定到加压 的气体储气器102上。当完全固定时，第一覆盖物密封抵靠柔性的O 形环密封件116，以赋予围绕加压气体储气器的气密密封。形成加压气体储气器的另一种方式是将柔性的气密衬垫插入到加 压的气体储气器102中；这就省去了第一覆盖物提供气密密封的需要。外壳IOI底部的剩余部分由第二可移除的覆盖物(未示出)覆盖，其 保护安装于外壳101的挖空部分中的压力控制装置(以下进行描述)。如图9和11所示，通过在假想矩形的拐角处连接到板103的四根 缆线116将压力施加到压力板103。每一缆线116在一端部处连接到压 力板103,然后经过穿透外壳101上表面111的狭槽117，进入到外壳的下侧。如果CPAP装置将在缺乏医院的环境下使用，狭缝117通过 柔性的衬垫密封。如果必要的话，每一个缆线116可由密封的柔性塑 料套保护，上述套允许缆线的自由运动，但是防止其受到污垢和污物 的污染。在外壳的下侧中，每一缆线116围绕小滑轮118，安装小滑轮118 以便围绕安装于外壳内的轮轴119自由转动(图8)。每一缆线116的 另一端部固定到两个较大滑轮120之一，上述较大滑轮120位于轴121 的每一端部处。较大滑轮120与轴121同轴，并且滑轮120和轴121 安装在外壳中，以便围绕轮轴122自由转动。轴121安装在外壳中央， 位于对置的成对的滑轮118间的中间位置，并且来自每一对对置的滑 轮118的缆线116的端部固定到滑轮120的相对侧上，这样滑轮120 在每一方向上的转动使得相关缆线116拉紧或放松同等量。因此，轴 121在每一方向上的转动使得所有缆线116拉紧或放松同等量，并且因 此将均匀的压力施加到压力板103上。轴121通过控制缆线123转动，其一端部固定到轴表面。然后控 制缆线123围绕导引滑轮124，围绕支撑在活塞126端部上的滑轮125， 并且缆线123的另一端部固定到外壳上的锚状物127 (只参见图8)。 活塞126形成气动动作筒128的一部分，气动动作筒结合有附着到位 于加压气体储气器102内的活塞126端部的滚动薄膜(看不到)。活 塞126和滑轮125可响应于由加压气体储气器中的空气施加到活塞另 一端部的压力而在箭头A和B的方向上移动。外壳101形成有窗口 (看不到)，其通过恰好位于活塞126端部 上的滑轮125之上的外壳上表面。滑轮125带有或标以箭头，并且使 用计量器标记窗口下侧。当活塞126移动时，箭头相对于计量器标记 移动。设定计量器标记以便指示风箱的最佳工作区域，也就是，其中 风箱既不欠膨胀也不过膨胀的区域如果箭头相对于计量器的位置指 示风箱过膨胀，则使用针阀133降低压力。如果箭头相对于计量器的 位置指示风箱欠膨胀，则增加储气器102中的压力。当活塞126和滑轮125在箭头A的方向上移动时，轴121通过控制缆线123在箭头C的方向上转动；滑轮120随着轴121转动，并且 将相应的张力施加到每一缆线116。这使得施加到压力板103的压力增 加，并且因此使得施加到风箱104的压力增加。当活塞126和滑轮125 在箭头B的方向上移动时，轴121在相对的方向上转动，并且由压力 板103施加到风箱104的压力降低。加压气体储气器102可通过任意合适的装置供给空气或其它气体 (例如，C02， He)，上述装置例如像可商业获得的加压气嚢的压缩气 体或压缩C02的蓄气筒，或者诸如气汞的手动装置。气体通过安装在 可移动板130 (图11)后面的阀(看不到)供给到加压气体储气器102 中。可选的，外壳内部可提供有用于加压气体蓄气筒的永久固定件。 在加压气体储气器102中的气体压力由已知类型的计量器131指示， 其安装到位于外壳侧壁中的开孔132中。如果必要的话，过压可通过 安装在计量器131旁边的针阀133从加压的气体储气器中流出。应该注意到由于加压气体储气器102具有非常大的容量(通常大 约100x气动动作筒的排出量)，由气动动作筒128的端部占据的储气 器中的体积相比之下可以忽略不计，这样气动动作筒的活塞运动对储 气器压力没有明显影响。在上述实施例中，通过将风箱部分注入水或通过将诸如湿海绵的 水保持装置放入风箱中，可使用风箱11/104来加湿供给到患者的气流。 这可在外部或内部加热，以l更提供在37。C下的高达100%的湿度。可 选的，已知加湿器(未示出)可在空气出口和面罩之间插入到空气供 应管路中。如果需要的话，供给到患者的空气可通过风箱下面或风箱内的电 加热电炉加热和/或由沿着空气供应管路的加热金属丝加热。在上述的两个实施例中，风箱11/104可以各种方式进行改变1.风箱的上表面lla/106可制成刚性的或半刚性的，以形成"顶 板"，并且分别省去现有的上板13/103。在第二实施例中，由于缆线116连接到顶板103，风箱的变硬上表 面提供缆线116可固定到其上的支撑点。2. 由于无论风箱的形状或充气程度如何，本发明的加压系统能够 将风箱加压到基本均勻的压力，风箱可以是任意合适的柔性但是非弹 性材料形成的简单气密袋150 (图12a)，或者可成形为类似如图12b 中所示的常规的炉边风箱151。3. 可选的，风箱152可具有如图12c中所示的通常更平坦形状， 其中空气入口 108和空气出口 109从风箱的侧面伸出。这使得CPAP 装置具有非常低的总体高度。4. 到达风箱的空气入口 (16/108)可一起被移除，并且空气供给 连接到CPAP装置和患者输送装置(例如，面具)之间的管路，如在 NZ专利511096/514278/515104中所述。图13以示意的平面视图示出典型的CPAP回路根据本发明任一 实施例的装置155通过柔性空气供应软管156连接到面罩157形式的 患者输送装置，该装置可以是任意合适的已知类型。优选的，柔性软 管例如是大约42毫米直径的宽孔的管。面具或面具管路设有负压释放 阀，如果面具/管路内部的压力下降到环境压力以下，则打开负压释放 阀。这确保在CPAP装置失效或新鲜气流损失的情况下患者可吸入环 境空气。氧气供应(通常从处于150个大气压力下的汽缸158调节下 降到汽缸出口处的4个大气压)连接到文丘里管159 ，然后经由空气入 口管路161连接到空气入口 160，从而进入装置155的可吸入空气储气 器(未示出)。文丘里管159带走与来自汽缸158的氧气混合的室内 空气。依赖于患者状态，混合物的组成可变化(通常在30%-100%氧 气的范围)。文丘里管可由任意范围的空气/氧气混合装置代替。可吸 入空气储气器中的空气压力理所当然由加压系统控制，如上所述。为 了避免系统中的过压并且导致患者受伤，压力释放阀162装配到空气 供应软管156中。面具157以已知的方式装配到患者上； 一旦面具放置到位，患者 可正常吸入。当患者吸气时，来自可吸入空气储气器的氧气/空气混合 物从可吸入空气储气器出口 164流入软管156，通过加湿器167,通过 面具157的入口 165，并且进入患者的肺部。在可吸入空气储气器中的稍微过压(也就是，大气压之上的压力)使得患者更容易吸入，并且 有助于更充分地膨胀患者肺部。此外，混合物中补充的氧气增加了可 得到的氧气比例，以便吸收入患者的血流中。但是，由于可吸入的空 气储气器保持在基本恒定的压力下，当患者吸气时，这使得装置中的 压力下降最小化。如上所述，加压的气体储气器中的压力转化成施加 到可吸入空气储气器中空气的压力。由此可知，可由装置供给到患者 的空气压力可以通过改变加压气体储气器中的空气压力而变化，从而 适于每一患者的需求。当患者呼气时，呼出的空气通过面具的排气阀166排出；排气岡 可以是任意合适的已知类型。在软管156和可吸入空气储气器中的稍 微过压防止呼出的气体回流入软管156内。在实践中，负责患者的医生会决定CPAP需要哪一水平，并且选 择用于那个水平空气压力的面具排气阀。然后通过调节加压气体储气 器中的压力来调节CPAP装置的可吸入空气储气器中的压力，以给出 所需的压力。通过将来自管路161的富含氧气的空气直接带入到出口管路156 内，并且省去入口 160，可以改变上述设置。一般来讲，所有的面具、软管和风箱只是单次使用的，并且在每 次使用之后去除以便丢弃。 一旦软管和风箱被去除，通过将盖子13向 下锁定到顶板4的顶部，可将第一实施例固定以便运输；通过抵靠外 壳上表面111将压力板103固定，可将第二实施例固定以便运输。如果装置用作呼吸机，需要另外改装；该变型在图14中示出。在 该情况下，通过软管161供应的氧气或富含氧气的空气在面具157处 或面具157附近进入系统，并且将排气阀166从面具去除。排气阀166a装配到可吸入的空气储气器。阀166a是能够在两个 不同压力水平之间切换的已知类型，并且设置成在两个可得到的水平 之间自动切换。这使得等同于MaplesonD回路不能自主吸气的患者 通过软管161和165被供应有富含氧气的空气；从软管161溢出的气 体加上从面具157回流的气体通过软管165和出口 164充满可吸入的空气储气器。阀166a在两个不同压力水平之间的切换有效地帮助从患者肺部中 将二氧化碳去除。为了在一般条件下使用，本发明的装置进行预校准，以便在5'C -30。C的温度范围内使用。气体压力取决于温度，但是对于上述小的温 度范围来说，由温度波动导致的压力变化是如此的小，以致对于实用 目的来说可以忽视该变化并且是安全的。但是如果本发明的装置将在 实质较高或实质较低的温度下使用，那么必须对其进行重新较准，以 考虑空气温度对气体压力的影响。
权利要求
1.一种连续气道正压通气装置，其包括-设有空气入口/出口的可充气的可吸入空气储气器；-设置用于将预定的基本恒定的压力施加到可吸入空气储气器上的加压气体储气器，而不管可吸入空气储气器的充气程度。
2. 如权利要求l所述的装置，其中所述加压气体储气器通过下述 装置将所述预定的压力施加到所述可吸入空气储气器-气动动作筒，其可由加压气体储气器操作；以及 -连接到气动动作筒的负载传输装置。
3. 如权利要求2所述的装置，其中所述气动动作筒结合有滚动薄膜。
4. 如权利要求2或权利要求3所述的装置，其中所述负栽传输装 置包括设置用于将压力施加到可吸入空气储气器上的可移动板。
5. 如权利要求2-4中任一项所述的装置，其中所述负载传输装 置包括缆线和滑轮。
6. 如权利要求4所述的装置，其中所述负栽传输装置进一步包括 缆线和滑轮， 一根或多根缆线连接到可移动板和气动动作筒之间，从 而气动动作筒的往复运动导致所述板的相应运动。
7. 如权利要求6所述的装置，其中所述可移动板接触可吸入空气 储气器的上表面。
8. 如权利要求6所述的装置，其中所述可移动板接触可吸入空气储气器的下表面。
9. 如权利要求8所述的装置，其中所述可移动板支撑在间隔的铰 链上。
10. 如权利要求4-9中任一项所述的装置，其中所述可移动板选 自由下述构成的组刚性实心板、柔性实心板、刚性的网孔板以及柔 性的网孔板。
11. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述加压气体储气器包括至少一个低压储气器。
12. 如权利要求11所述的装置，其中所述加压气体储气器还包括 可连接到所述至少一个低压储气器的高压储气器。
13. 如权利要求12所述的装置，其中所述高压储气器包括加压的 气嚢。
14，如权利要求12所述的装置，其中所述加压气体储气器还包括 可连接到所述高压储气器的加压气嚢。
15. 如权利要求12所述的装置，其中所述加压气体储气器提供用 于手动泵的连接器。
16. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述加压气体储 气器设有压力计。
17，如权利要求12所述的装置，其中高压储气器和至少一个低压 储气器的每一储气器均设有单独的压力计。
18. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述加压气体储 气器形成在保护性的外壳内，所述外壳还支撑可吸入空气储气器。
19. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述空气入口和 空气出口是结合的。
20. 如权利要求1-18中任一项所述的装置，其中所述空气入口 和空气出口是分开的。
21. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可吸入空气 储气器由柔性但是非弹性的材料制成。
22. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可吸入空气 储气器选自由下述构成的组具有等距离间隔开的缩颈和平坦顶部和 底部的风箱、袋子以及炉边形状的风箱。
23. 如权利要求22所述的装置，其中所述可吸入空气储气器的上 表面是刚性的或半刚性的。
24. 如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可吸入空气 储气器适于包含水，以便将来自储气器的可吸入气流加湿。
25. 如前述权利要求中任一项所述的装置和软管的组合，其中软管在一端部连接到所述可吸入空气储气器的空气入口/出口 ，并且在另 一端部连接到一面具。
26. 如权利要求25所述的组合，其中所述软管是具有30- 55毫 米范围的内径的宽孔软管。
27. 如权利要求25或权利要求26所述的组合，进一步包括装配 到所述面具上的排气阀。
28. 如权利要求25或权利要求26所述的组合，进一步包括装配 到所述可吸入空气储气器的空气入口的两级排气阀。
全文摘要
本发明涉及一种连续气道正压通气装置，其包括设有空气入口/出口的可充气的可吸入空气储气器；设置成将预定的基本恒定的压力施加到可吸入空气储气器上的加压气体储气器，而不管可吸入空气储气器充气的程度。
文档编号A61M16/00GK101217993SQ200680024575
公开日2008年7月9日 申请日期2006年7月4日 优先权日2005年7月4日
发明者D·R·麦金太尔, G·M·肖, J·E·迈尔斯, L·G·阿洛, M·W·瑞安, R·C·贝里, T·J·史密斯, W·J·查洛纳 申请人:莱夫文特医疗有限公司