一种呼吸机内外回路消毒机的制作方法

本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸机内外回路消毒机。

背景技术：

目前，在临床应用中对呼吸机内回路的消毒一直是个难题。一般情况下，由于存在内部回路消毒困难和操作繁琐的问题，会采用一种只对可拆卸的部件，使用高压高温方法或巴式消毒法、化学灭菌法进行消毒，比如呼气过滤器等部件。而对不可拆卸的部件以及与病人进行接触频繁的管路一般很少消毒，这样当患者再次使用呼吸机时，极易造成医源性交叉感染的事故。同样对外管路消毒时，则采用简单的消毒液擦抹方法，消毒也不尽人意；另一种方法是采用消毒(或杀菌)后直接丢弃的方法，这必然带来消毒成本的增加。

因此针对这一背景，急需提出一种新的消毒理念和设施，随时对呼吸机进行内外彻底消毒，以解决其内外回路不易消毒的难题。

技术实现要素：

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单紧凑、操作简便、消毒快速彻底的呼吸机内外回路消毒机。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种呼吸机内外回路消毒机包括抽排气机构、雾化机构、模拟呼吸机构和臭氧发生机构；抽排气机构包括抽气口、解析器和抽气泵，抽气口通过连接管与解析器的一端连接，解析器的另一端通过连接管连接至抽气泵的入口；雾化机构包括输气口、气压式雾化器和供气泵，输气口通过连接管与气压式雾化器的出口连接，气压式雾化器的入口通过连接管连接至供气泵的出口；模拟呼吸机构包括出气口、进气口、毁灭器和模拟呼吸装置，出气口通过连接管连接至模拟呼吸装置的出口，进气口通过连接管连接至毁灭器的一端，毁灭器的另一端通过连接管连接至模拟呼吸装置的入口；臭氧发生机构包括输出终端、输入终端、臭氧模块和氧气阀，输入终端的出口通过连接管连接至氧气阀的入口，氧气阀的出口通过连接管连接至臭氧模块的入口，臭氧模块的出口通过连接管连接至输出终端的入口。

本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计简单紧凑的呼吸机内外回路消毒机，与现有的消毒机相比，通过设置臭氧发生机构，为呼吸机内回路消毒提供了臭氧这种基本消毒因子，通过设置包含气压式雾化器的雾化机构，为呼吸机外回路消毒提供了雾状过氧化氢这种基本消毒因子，即为呼吸机提供了内外双回路消毒的功能。通过设置模拟呼吸机构，可以令呼吸机处于正常工作模式下进行内回路的消毒，这样就能够对呼吸机内部的诸多原件进行消毒处理，令呼吸机的消毒更加快速和彻底。上述工作模式也避免了对呼吸机部件的拆装，提升了消毒操作的便捷性。通过设置解析器和毁灭器，消除残余的臭氧，避免对周围环境产生污染。

优选地：所述的抽排气机构、雾化机构、模拟呼吸机构和臭氧发生机构位于同一机壳内，抽气口、抽气泵的出口、输气口、气压式雾化器的注液口、供气泵的入口、出气口、进气口、输出终端的出口以及输入终端的入口均位于机壳壳体上。

优选地：在输入终端的入口处安装有气压表。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是呼吸机内回路消毒时的结构示意图；

图3是呼吸机外回路消毒时的结构示意图。

图中：1、抽气口；2、解析器；3、输气口；4、气压式雾化器；5、抽气泵；6、供气泵；7、模拟呼吸装置；8、臭氧模块；9、连接管；10、出气口；11、进气口；12、毁灭器；13、输出终端；14、输入终端；15、氧气阀；16、氧气源；17、呼吸机；17-1、空气终端；17-2、氧气终端；17-3、吸气端；17-4、呼气端；17-5、排气口；18、湿化器。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

本实用新型中采用把臭氧气体直接导入呼吸机内部管路的方法，利用臭氧广域的消毒效果以及传播时没有死角的特点，使得呼吸机内部回路达到彻底消毒的目的。同时为保证呼吸机在消毒过程时不产生报警信息，本实用新型中使用模拟呼吸器替代常用的模拟人工肺，令呼吸机处于稳定工作状态时进行消毒。同时为减小臭氧对呼吸机内部部件的氧化作用，本使用新型中采用了毁灭器、解析器等多种过滤消除措施以及应用间歇工作方法来控制臭氧的通入时间。本实用新型的消毒机其消毒快捷、操作简单，能适用不同品种的呼吸机消毒。经处理后外排的残留气体符合国家排放标准。

为了解决呼吸机外管路及湿化器的消毒的问题，本实用新型中以过氧化氢雾化气体作为消毒因子，并采用循环回路的原理，对其进行彻底的消毒。

现有的典型呼吸机由两部分组成，即呼吸机机内部分和患者管路部分。

呼吸机机内部分由气体输入单元、吸入气组件单元、活塞/气缸总成、呼气/PEEP/CPAP单元、吸气过滤器、呼气过滤器及相应的连接管路等组成。其中，

气体输入单元由氧气终端、氧气调压阀、空气终端、混合器、过滤器和管路等组成；吸入气组件单元由氧传感器、热敏调节器、气缸压力自动跟踪器等组成；活塞/气缸总成由编码电机、进气止回阀、出气止回阀、消声器等组成；呼气/PEEP/CPAP单元由PEEP泵、PEEP容器、过滤器、文丘里喷嘴、呼气阀、温度调节装置、呼气流量传感器、呼气止回阀、呼气压力自动跟踪器和排气口等组成；患者管路部分由湿化器、吸气端、集液瓶、呼气端和专用的连接管路等组成。

呼吸机正常工作时，在吸气期间，呼吸机通过编码电机使活塞向编码电机方向运动，即抽入空气及氧气的混合气体，通过进气止回阀进入气缸内。在这里由控制电路控制气体流量，由电化学式氧传感器检测氧浓度，由热敏调节器检测温度，由气缸压力自动跟踪器对缸内的压力进行检测。当检测值超出设定值±10个百分点时，则产生报警信息。

在呼气期间，呼吸机通过编码电机推动活塞向反方向运动，使混合的气体从气缸上的出气止回阀导出，经吸气过滤器到达患者管路部分。

在这里，呼气/PEEP/CPAP单元通过呼气流量传感器来检测病人的呼出气流量，并由呼气压力自动跟踪器对呼气的压力进行检测。在呼气通道上有一温度调节装置，防止患者呼出气体中的水汽凝结而损坏呼气流量传感器。在吸气期间，呼气阀关闭，防止气体泄放出去。在呼气期间，呼气阀根据操作者设定的PEEP/CPAP值，通过电路控制呼气阀精确地打开，以维持所设定的值。PEEP泵、PEEP容器、过滤器和文丘里喷嘴的功能也是为保持PEEP/CPAP设定值，而增加的辅助设施。

吸气过滤器的功能是可避免呼吸机与病人间的污染，呼气过滤器具有阻止了病人呼出气中的细菌进入室内空气中或污染了呼吸机的功能，集液瓶具有收集呼出气中水分，并保持呼吸机系统在水分将尽时，而又不丧失回路的PEEP水平的功能。同样湿化器也具有保持回路的PEEP水平的功能。

患者管路部分由湿化器、吸气端、集液瓶、呼气端和专用的连接管路组成。在整个呼吸过程中，通过吸气端使患者吸入气体，而患者的呼出气体则通过呼气端导入到呼气/PEEP/CPAP单元中。

当呼吸机处于自检或模拟人体呼吸状态时，为保证呼吸机能够正常运行，通常会在“至患者”处接一个模拟人工肺。

请参见图1，本实用新型的呼吸机内外回路消毒机包括抽排气机构、雾化机构、模拟呼吸机构和臭氧发生机构。其中，

抽排气机构包括抽气口1、解析器2和抽气泵5，抽气口1通过连接管9与解析器2的一端连接，解析器2的另一端通过连接管9连接至抽气泵5的入口；由呼吸机抽出的气体经由抽气口1、解析器2和抽气泵5外排，解析器2用于解析消除残余臭氧气体，抽气泵5用于提供抽排气的动力；

雾化机构包括输气口3、气压式雾化器4和供气泵6，输气口3通过连接管9与气压式雾化器4的出口连接，气压式雾化器4的入口通过连接管9连接至供气泵6的出口；通过气压式雾化器4的注液口注入过氧化氢溶液，在供气泵6的驱动作用下，高压气流供应给气压式雾化器4，过氧化氢溶液转化为雾化过氧化氢消毒因子，经由输气口3输出；

模拟呼吸机构包括出气口10、进气口11、毁灭器12和模拟呼吸装置7，出气口10通过连接管9连接至模拟呼吸装置7的出口，进气口11通过连接管9连接至毁灭器12的一端，毁灭器12的另一端通过连接管9连接至模拟呼吸装置7的入口；模拟呼吸装置7用于模仿虚拟的人工肺，接入到呼吸机17上时，通过调整呼吸的频率与呼吸机17一致，而令呼吸机17在正常稳定的工作状态下进行消毒；

模拟呼吸装置7在本申请人于2015年6月15日申请、2015年11月11日授权公告的中国实用新型专利201520408013.2中有所展示，然而本实用新型中所称的模拟呼吸装置7并不局限于该篇专利文件所公开的具体形式。

臭氧发生机构包括输出终端13、输入终端114、臭氧模块8和氧气阀15，输入终端13的出口通过连接管9连接至氧气阀15的入口，氧气阀15的出口通过连接管9连接至臭氧模块8的入口，臭氧模块8的出口通过连接管9连接至输出终端14的入口；氧气从氧气源经由输入终端14输入，经氧气阀15调节流量和压力后供给臭氧模块8，氧气在臭氧模块8处转化生成高浓度的臭氧消毒因子，再经由输出终端13向外供应。

本实施例中，上述抽排气机构、雾化机构、模拟呼吸机构和臭氧发生机构位于同一机壳内，抽气口1、抽气泵5的出口、输气口3、气压式雾化器4的注液口、供气泵6的入口、出气口10、进气口11、输出终端13的出口以及输入终端14的入口均位于机壳壳体上，上述各接口在机壳壳体上构成规范化的管路端口，便于通过专用管路与呼吸机17的端口连接。

本实施例中，为了对氧气源的气压进行监控显示，在输入终端14的入口处安装有气压表。

请参见图2，展示了本消毒机为呼吸机的内回路进行消毒时的结构示意图：

可以看出，输入终端14的入口通过专用管路连接至氧气源16，输出终端13的出口通过专用管路连接至呼吸机17的氧气终端17-2，出气口10通过专用管路连接至呼吸机17的呼气端17-4，进气口11通过专用管路连接至呼吸机17的吸气端17-3，抽气口1通过专用管路连接至呼吸机17的排气口17-5，呼吸机17的空气终端17-1悬空。

具体气路连接为：外接氧气源16和检测压力的气压表通过专用连接管到达消毒机的输入终端14，又经氧气阀15﹑连接到臭氧模块8的入口，臭氧模块8的出口通过输出终端13、专用连接管连至待消毒的呼吸机17的氧气终端17-2上，并与空气终端17-1共同组成消毒因子进气路径。

待消毒的呼吸机17的吸气端17-4通过专用连接管连至消毒机的进气口11，并经毁灭器12与模拟呼吸装置7的一个端口连接，而模拟呼吸装置7的另一个口通过出气口10、专用连接管连至待消毒的呼吸机17的呼气端17-3上，组成模拟人体的呼吸回路。

待消毒的呼吸机17的排气口17-5通过专用连接管连至消毒机的抽气口1，并经解析器2连接至抽气泵5组成负压的抽气回路。

工作方式：当启动待消毒的呼吸机17工作后，应首先按照成人的呼吸频率、呼吸压力和潮气量等参数，调整好呼吸机17的工作模式。而外接氧气源16的压力大小，需要满足呼吸机17的要求，这里必须通过气压表所附带的调节旋钮进行测量、调整并加以确定。

同时本使用新型也应按照呼吸机17内部回路消毒的模式工作。因其消毒是依靠臭氧因子来完成的，所以消毒因子的进气路径也需工作。当外接氧气源16通入后，氧气阀15应打开，臭氧模块8运行，通过输出终端13、专用连接管进入呼吸机17的氧气终端17-2，对呼吸机17内部管路进行消毒。

与此同时，按照模拟呼吸装置7的结构原理，待消毒的呼吸机17处于运行模式时，模拟呼吸装置7也必须按照这个呼吸模式工作。

当呼吸机17工作在吸气期间时，臭氧气体从呼吸机17的吸气端17-4通过专用连接管、进气口11、毁灭器12、进入模拟呼吸装置7的Y型三通软管的左下口，并通过气嘴导入到储气囊内。随着时间的推移，储气囊内的气体会慢慢使其充满，弹簧被压缩变形，带动导柱在导柱套内向上运动。因限位螺丝的限位作用，导柱到达一个固定的位置即停止运动。

当呼吸机17工作在呼气期间时，通过弹簧的回弹作用，带动储气囊的气体从气嘴排出，并从模拟呼吸装置7的Y型三通软管的左上口通过出气口10、专用连接管、呼气端17-3、呼气过滤器进入到呼吸机17的呼吸/PEEP/CPAP单元内。同时弹簧的回弹作用又带动导柱向下运动，并返回到初始位置。这样一个回合的动作过程，标志着一个呼吸循环完成。当呼吸机17第二次呼吸期间到来时，模拟呼吸装置7又会重复上述动作。通过周而复始的重复这个动作，直到呼吸机17消毒工作过程结束后停止。

所述的呼吸循环过程，与模拟人工肺的工作过程完全一致，从而达到替代模拟人工肺的目的。并保证待消毒的呼吸机17在消毒运行期间，都能够正常和稳定的工作。

为解决臭氧腐蚀的问题，模拟呼吸装置7中使用的管路密封部件、储气囊、下固定圈、上固定圈等均采用耐臭氧腐蚀的氟胶材料。而气嘴、底板、上盖、圆筒、下固定板、上固定板、导柱套、导柱、弹簧、限位螺丝等安装结构件均采用不锈钢材料。为使储气囊在园筒内，上下移动时不产生助力，在园筒的筒壁上，增加了上下左右多个排气孔。

与此同时，待消毒的呼吸机17处于消毒工作状态时，会通过排气口17-5排出少量的臭氧气体，并通过专用连接管接到抽气口1上。由于消毒机抽气口1、解析器2和抽气泵5工作在负压状态，所以这部分残留的废气会很快的排放到环境中。经多重过滤、分解和毁灭的废气完全符合国家排放标准。

请参见图3，展示了本消毒机为呼吸机的外回路进行消毒时的结构示意图：

可以看出，湿化器18的入口通过专用管路连接至输气口3，湿化器18的出口通过专用管路连接至抽气口1。

具体气路连接为：消毒机的供气泵6的出口连至气压式雾化器4的入口，气压式雾化器4的雾化口通过管路连到输气口3上。并经专用管路连到湿化器18的入口(侧口)处，由此组成消毒因子输入通路。

湿化器18的出口(上口)通过专用管路连到消毒机的抽气口1处，并经解析器2连到抽气泵5的进口，并从抽气泵5的出口排出废气，由此组成负压气体的输出通路。

工作方式：如图中所示，对待消毒的呼吸机17外部管路消毒时，不需要启动待消毒的呼吸机17工作。

首先应把定量的过氧化氢消毒液注入到气压式雾化器4的雾化口中。当启动呼吸机17内外回路消毒机工作后，供气泵6运行，在正向气流的作用下，气压式雾化器4的雾化口应喷射出雾状的消毒气体。经输气口3作为雾化消毒液的输入通路，对呼吸机17的各外管路和湿化器18进行消毒。而由抽气口1、解析器2和抽气泵5组成的负压气体的输出通路，也强行的把残留气体排出。这一循环过程，保证了对呼吸机外管路和湿化器18的彻底消毒。

本实用新型的消毒机具有如下特性：

1、呼吸机内外回路消毒机对呼吸机内回路进行消毒时，呼吸机17需要处于正常的工作状态。从消毒机的氧气输入终端14，注入外接的氧气源16作为臭氧模块8的气源，进而产生较高浓度的臭氧。通过气流的正压力，从消毒机的输出终端13，输入到待消毒的呼吸机17氧气进口17-2处，并导入到内管路中。在呼吸机17的吸气端17-4和呼气端17-3，经外接管路分别连接到消毒机的进气口11和出气口10，进而连接到模拟呼吸装置7的两个接口。当呼吸机17处于吸气期间时，从呼吸机17的吸气端17-4通过毁灭器12，进入到消毒机的模拟呼吸装置7内部的容器中。当呼吸机17处于呼气期间时，通过模拟呼吸装置7的反弹作用，排出部分臭氧气体，并从另一个口进入呼吸机17的呼气端17-3，模拟患者的呼吸过程完成一个工作周期。这里模拟呼吸装置7的动作频率与呼吸机17的呼吸频率完全同步，并模拟人体的呼吸频率周而复始的工作，直到消毒结束。这种管路连接方法，一来解决了呼吸机17内部管路的消毒，二来满足了呼吸机17对人体呼吸参数的要求，使其在工作过程中，没有报警信息产生。

2、对呼吸机17呼气过滤器及相关部件的消毒，是通过模拟呼吸装置7呼出的部分臭氧气体，从呼吸机17的呼气端17-4进入到呼吸机17的呼气/PEEP/CPAP单元后完成的。并在排气口处，通过管路连接到消毒机的抽气口1。在解析器2与抽气泵5的负压作用下，把废气排至大气环境中。这种流动的消毒因子，能够对呼吸机17呼气过滤器周围的部件进行彻底的消毒。

3、为减小臭氧对呼吸机17内部部件的氧化作用，本实用新型除了采用毁灭器12、解析器2等多种过滤措施外，在消毒的过程中，还应用了间歇工作方法来控制臭氧通入时间。即：消毒时，臭氧和氧气交替作用于待消毒的的呼吸机17内部回路中。通过实际操作，两者的时间比例控制在1:4的范围内为最佳，并随着时间的推移，采用臭氧输出浓度也在逐步递减的方法，加速了对臭氧的还原和分解作用。解析时，臭氧不在运行，氧气全部进入至呼吸机17内部回路中，更保证了其内部部件的氧化作用基本消失。

4、对呼吸机17外部管路进行消毒时，采用了在正向气泵的作用下，把过氧化氢消毒液通过气压式雾化器4变为雾状的气体，通过气流的压力，输入到呼吸机17的湿化器18和外管路的内部。而出口则通过抽气泵5的负压作用，使气雾强行的排出。这种气流循环的消毒方法，能够对呼吸机17的湿化器18和外管路进行彻底的消毒。

上述臭氧和氧气交替工作的模式说明如下：

t0为氧气准备时间(t0＝2t1)，t1为臭氧工作时间，t2为氧气工作时间(t2＝4t1)；

T为一个周期的工作时间，T＝t1+t2；即：臭氧与氧气的时间比例为1:4；

臭氧的占空比为：t1/T＝0.2；

消毒段总的工作时间为：5T；

解析段总的工作时间为：4T；

随着消毒时间的推移，臭氧输出浓度也在逐步递减。