呼吸机及其辅助患者呼吸的方法与流程

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种呼吸机及其辅助患者呼吸的方法。

背景技术：

呼吸机作为一项能人工替代自主通气功能的有效手段，已普遍用于各种原因所致的呼吸衰竭、大手术期间的麻醉呼吸管理、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。然而，现有呼吸机必须给患者扣上面罩，且均为正压呼吸模式，一方面使患者感到非常不便，另一方面正压呼吸常常不能完全模拟生理呼吸状态，且长期处于正压呼吸模式容易对患者身体造成气压伤，不利于患者恢复，甚至危害患者生命。

专利cn202822383u公开了一种无创负压电动呼吸机，包括电动活塞式吸压机和呼吸箱，电动活塞式吸压机的呼吸接口通过硬质导管与呼吸箱的通气接口连接。呼吸箱与患者上身贴合，电动活塞式吸压机用于给呼吸箱通气或吸气，使呼吸箱处于正压、常压、负压状态，从而以更接近于生理呼吸模式完成了动力性呼吸麻痹病人的呼吸动作。

然而，人体处于呼吸状态时，每一个肋骨的起伏高度是不同的，上述专利中的呼吸箱与人体贴合且每处贴合点对人体的作用力相同，容易因压力过大对一些部位的肋骨及软组织造成损伤。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足之处，本发明所要解决的技术问题是克服现有呼吸机容易对患者造成损伤问题，提出一种呼吸模式更接近于生理呼吸，有利于危重症患者转归及困难气道麻醉管理的呼吸机及其辅助患者呼吸的方法。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明一方面提供了一种呼吸机，包括通过给患者不同胸壁作用点施加不同压力以辅助患者呼吸的胸部辅助呼吸装置，所述胸部辅助呼吸装置包括多个第一吸压机，以及与患者接触的胶片，所述第一吸压机包括支撑架，部分套设于所述支撑架内的吸压轴，用于驱动所述吸压轴沿轴向直线运动的驱动机构，以及用于控制所述吸压轴运动幅度的控制器，所述吸压轴在伸出所述支撑架的一端设有第一吸盘，所述第一吸盘通过所述胶片与患者胸部接触，所述驱动机构与所述控制器电连接。

作为优选，所述胸部辅助呼吸装置还包括套设于所述吸压轴外，且位于所述支撑架与所述吸压轴之间的旋转筒，所述旋转筒与所述驱动机构相连，且可绕自身轴线转动，所述旋转筒内壁设有内螺纹，所述吸压轴在远离所述第一吸盘的一端设有吸压头，所述吸压头外设有与所述旋转筒内螺纹相匹配的外螺纹。

作为优选，所述吸压轴还包括位于所述吸压头与所述第一吸盘之间的滑动轴，所述滑动轴外套设有固定于所述支撑架内的固定筒，所述滑动轴与所述固定筒滑动连接，所述固定筒的内径小于所述旋转筒的内径。

作为优选，所述固定筒内壁周向设有与所述固定筒中轴线平行的凹槽，所述滑动轴外壁设有与所述凹槽相匹配的凸出件，所述凸出件与所述凹槽配合连接。

作为优选，所述胶片包括与患者接触的胶层，可与所述第一吸盘有效吸附的吸附层，以及位于所述胶层与所述吸附层之间的磁性层，所述第一吸盘包括可与所述磁性层相互吸引的磁性材料。

作为优选，所述第一吸盘和胶片之间设有压力传感器。

作为优选，所述胸部辅助呼吸装置还包括壳体，以及用于将所述壳体固定于患者上身的夹持机构，所述壳体包括两个可与患者上身相吻合的侧翼。

作为优选，还包括用于控制呼吸过程腹部肌肉膨隆和收缩的腹部辅助呼吸装置，所述腹部辅助呼吸装置包括第二吸压机，所述第二吸压机包括第二吸盘。

作为优选，还包括显示器，所述显示器与所述控制器及所述压力传感器电连接。

本发明另一方面还提供了如以上任一技术方案所述的呼吸机辅助患者呼吸的方法：

将所述胶片粘贴至患者胸壁，所述胸部辅助呼吸装置固定于患者上身，使之与患者上身相吻合，并使70％以上的所述第一吸盘与所述胶片紧密衔接；

记录患者平静呼吸以及患者进行最大的深呼吸时，各所述吸压轴的运动幅度，开启所述呼吸机，记录患者屏住呼吸后软组织随所述第一吸压机吸压后的活动范围；

当患者呼吸参数降低时，开启呼吸机对患者进行补偿呼吸，以平静呼吸时所述吸压轴的运动幅度为基础，以最大的深呼吸时所述吸压轴的运动幅度为极限，分别附加软组织上升、下降的补偿活动范围，通过所述驱动机构驱动所述吸压轴按百分比调大或者调小所述吸压轴的运动幅度，辅助患者进行呼吸。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供了一种呼吸机，通过设置多个第一吸压机，每个第一吸压机复制了患者呼吸时对应胸壁的运动规律，并依据此控制各第一吸压机对患者进行辅助呼吸，有助于以更接近于生理呼吸的方式对患者进行有效且无创伤的辅助呼吸；

2、本发明提供了一种呼吸机，通过设置旋转筒以及旋转筒与吸压头分别设置相匹配的螺纹，有助于准确控制吸压轴的运动幅度，提高呼吸机辅助患者呼吸的效率；

3、本发明还提供了一种呼吸机辅助患者呼吸的方法，呼吸模式更接近于生理呼吸，有利于危重症患者的转归，有利于困难气道的麻醉管理。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的呼吸机的胸部辅助呼吸装置结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的呼吸机的胸部辅助呼吸装置辅助患者呼吸时第一吸压机的工作状态示意图；

图3为本发明实施例所提供的胸部辅助呼吸装置的局部剖面图；

图4为本发明实施例所提供的呼吸机辅助患者呼吸时的俯视图；

图5本发明实施例所提供的呼吸机辅助患者呼吸时的主视图；

以上各图中，1、胸部辅助呼吸装置；11、第一吸压机；111、支撑架；112、吸压轴；1121、第一吸盘；1122、吸压头；1123、滑动轴；11231、凸出件；113、驱动机构；114、旋转筒；115、固定筒；1151、凹槽；12、壳体；121、侧翼；13、夹持机构；2、腹部辅助呼吸装置；21、第二吸压机。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1所示，一种呼吸机，包括通过给患者不同胸壁作用点施加不同压力以辅助患者呼吸的胸部辅助呼吸装置1，胸部辅助呼吸装置1包括多个第一吸压机11，以及与患者接触的胶片，第一吸压机11包括支撑架111，部分套设于支撑架111内的吸压轴112，用于驱动吸压轴112沿轴向直线运动的驱动机构113，以及用于控制吸压轴112运动幅度的控制器，吸压轴112在伸出支撑架111的一端设有第一吸盘1121，第一吸盘1121通过胶片与患者胸部接触，驱动机构113与控制器电连接。该呼吸机的胸部辅助呼吸装置1通过设置多个第一吸压机11，并通过控制器控制各驱动机构113的驱动参数，从而控制各个第一吸压机11吸压轴112的运动幅度，如图2所示，各个第一吸压机11吸压轴112的运动幅度不同，有利于有针对性的对患者不同部位的胸壁施加不同的压力，以更贴近于生理呼吸的方式辅助患者进行呼吸，避免了对患者造成伤害，同时提高对患者进行辅助呼吸时患者的舒适性。另外，第一吸盘1121通过胶片与患者接触，避免了第一吸盘1121与患者直接接触造成患者损伤，同时将该胶片贴附于患者胸壁，对患者形成一定的保护作用。

为了有效控制吸压轴112的运动及运动幅度，提高不同第一吸压机11的工作效率，胸部辅助呼吸装置1还包括套设于吸压轴112外，且位于支撑架111与吸压轴112之间的旋转筒114，旋转筒114与驱动机构113相连，且可绕自身轴线转动，旋转筒114内壁设有内螺纹，吸压轴112在远离第一吸盘1121的一端设有吸压头1122，吸压头1122外设有与旋转筒114内螺纹相匹配的外螺纹。其中，驱动机构113设于支撑架111的顶端，驱动机构113带动旋转筒114旋转，通过在旋转筒114及吸压头1122上分别设置相互配合的螺纹，旋转筒114的旋转带动吸压轴112沿轴向直线运动，不同吸压轴112的运动幅度由控制器控制驱动机构113来控制。

为了进一步保证吸压轴112有效的沿轴向直线运动，吸压轴112还包括位于吸压头1122与第一吸盘1121之间的滑动轴1123，滑动轴1123外套设有固定于支撑架111内的固定筒115，滑动轴1123与固定筒115滑动连接，固定筒115的内径小于旋转筒114的内径。为了确保吸压头1122与旋转筒114通过螺纹保持连接，固定筒115的内径小于旋转筒114的内径，避免了因吸压头1122与旋转筒114的脱离而造成的呼吸机故障，保证呼吸机对患者进行有效的辅助呼吸。

如图3所示，固定筒115内壁周向设有与固定筒115中轴线平行的凹槽1151，滑动轴1123外壁设有与凹槽1151相匹配的凸出件11231，凸出件11231与凹槽1151配合连接。该设置一方面保证了吸压轴112在轴向沿直线运动，另一方面避免了吸压轴112随旋转筒114转动，提高了工作效率及对运动幅度精度的把握。需要说明的是，为了提高稳定性，所述凹槽1151及凸出件11231的数量至少为1个，多个凹槽1151沿固定筒115内壁周向均匀分布。

为了提高胶片与第一吸盘1121之间的吸引力，胶片包括与患者接触的胶层，可与第一吸盘1121有效吸附的吸附层，以及位于胶层与吸附层之间的磁性层，第一吸盘1121包括可与磁性层相互吸引的磁性材料。

进一步的，第一吸盘1121和胶片之间设有压力传感器。通过压力传感器检测第一吸盘1121和胶片之间的吸附力作用力，及胶片与人体之间的作用力粘附力，进而确定两者是否进行了有效紧密的衔接，有利于保证该胸部辅助呼吸装置1对患者进行有效的辅助呼吸。

如图4所示，胸部辅助呼吸装置1还包括壳体12，以及用于将壳体12固定于患者上身的夹持机构13，壳体12包括两个可与患者上身相吻合的侧翼121。针对不同患者的不同体型，该壳体12包括多个型号，同时为了提高装置的舒适性，该壳体12采用可塑性材料层制作，同时为了保证夹持机构13能够将该壳体12与患者上身稳固的贴合，该夹持机构13与壳体12接触的部分采用硬质材料层制作。为了保证胸部辅助呼吸装置1与人体胸部紧密贴合，如图5所示，夹持机构13将胸部辅助呼吸装置1固定于病床上。另外，夹持机构13包括多个与壳体12接触的夹持件，进一步保证侧翼121与患者上身紧密贴合。

为了有利于该呼吸机辅助患者进行呼吸，该呼吸机还包括用于控制呼吸过程腹部肌肉膨隆和收缩的腹部辅助呼吸装置2，所述腹部辅助呼吸装置2包括第二吸压机21，所述第二吸压机21包括第二吸盘。另外，该腹部辅助呼吸装置2还包括与患者接触的腹部胶片，第二吸盘通过腹部胶片与患者腹部接触，在患者进行呼吸时，该腹部辅助呼吸装置2用于控制患者腹部的膨隆和收缩幅度，以加强患者的呼吸。

为了便于对呼吸机的工作状态进行监督，同时根据实际情况实时调节呼吸机的各项参数，该呼吸机还包括显示器，显示器与控制器及压力传感器电连接。

本发明还提供了一种如上述任一实施例所述的呼吸机辅助患者呼吸的方法，包括：

将胶片粘贴至患者胸壁，胸部辅助呼吸装置1固定于患者上身，使之与患者上身相吻合，并使70％以上的第一吸盘1121与胶片紧密衔接；

记录患者平静呼吸以及患者进行最大的深呼吸时，各所述吸压轴112的运动幅度，开启所述呼吸机，记录患者屏住呼吸后软组织随所述第一吸压机11吸压后的活动范围；当患者呼吸参数降低时，开启呼吸机对患者进行补偿呼吸，以平静呼吸时吸压轴112的运动幅度为基础，以最大的深呼吸时吸压轴112的运动幅度为极限，分别附加软组织上升、下降的补偿活动范围，通过驱动机构113驱动吸压轴112按百分比调大或者调小吸压轴112的运动幅度，辅助患者进行呼吸。该步骤中，可以采取10％但不限于10％作为一个单位调大或者调小吸压轴112的运动幅度。另外，对没有呼吸的患者，可以考虑按身高、体重人为设定调节或单侧呼吸做功模式或俯卧位呼吸模式等，单侧呼吸做功模式即采用呼吸机的一个侧翼121对患者进行辅助呼吸。

以上方法呼吸模式更接近于生理呼吸，有利于危重症患者的转归，有利于困难气道的麻醉管理。另外在患者不进行腹部手术时，也可以采用胸部辅助呼吸装置1与腹部辅助呼吸装置2同时辅助患者呼吸的方法，进一步提高该呼吸机辅助患者呼吸的效率。