一种硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置。


背景技术：

2.硬质支气管镜是现代介入性肺病学的主要工具之一，与可弯曲支气管镜和其他多种器械配合使用，是气道疾病诊断、治疗安全有效的介入性手段。由专业的麻醉医生施行全身麻醉，可施行诊查、治疗，其重点之一是须保证机械通气安全、可控。喷射通气呼吸机喷射通气是一种高效、便捷的通气方式，因其保持气道的开放性，备受呼吸内镜医生的青睐。喷射通气文丘里效应下卷吸喷射口周围气流，其卷吸特性要求保持通气道的开放性与大气相通，以保证足够的卷吸气量。气道的开放性，病人呼气相气体全部排放至空气中，在疾病诊断未明状态下行喷射通气，易造成诊室空气的污染，参与诊疗的医务人员暴露风险大。目前尚无法准确监测分析呼吸道内o2、co2浓度，以精准调控喷射通气参数。如长时间行喷射通气，易发生呼吸道粘膜干燥，术中低体温等并发症，需严格控制喷射通气时间，影响部分诊疗的施行。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置，可有效防止病人呼气相气体排放至空气中。
4.本发明所采用的技术方案是：
5.硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置，包括电源模块、y型管、微压开关、电磁阀组和中枢暂留瓶；所述y型管的一端设有用于与硬质支气管镜的两个侧口对应连接的两个通气接口，所述y型管的另一端与中枢暂留瓶连接；所述电磁阀组包括高频电磁阀组和大通径电磁阀；所述高频电磁阀组连接在气源与中枢暂留瓶之间；所述大通径电磁阀连接在中枢暂留瓶与第一空气过滤器的进气口之间，所述第一空气过滤器的出气口与大气连接；所述微压开关具有用于与喷射管路连接的第一压力接口以及用于与硬质支气管镜的斜形口连接的第二压力接口，该微压开关为常开型，其连接在电源模块输出端与电磁阀组输入端之间以控制所述电磁阀组通电或断电；
6.当喷射通气吸气相时，所述微压开关闭合，所述电磁阀组通电以使所述气源与中枢暂留瓶连通、且所述第一空气过滤器与中枢暂留瓶断开；
7.当喷射通气呼气相时，所述微压开关断开，所述电磁阀组断电以使所述气源与中枢暂留瓶断开、且所述第一空气过滤器与中枢暂留瓶连通。
8.进一步，还包括保护瓶、第二真空泵、co2检测口和o2浓度检测仪，所述保护瓶的进气端连接在y型管与中枢暂留瓶的连接点上，所述保护瓶的出气端与第二真空泵的进气端连接，第二真空泵的出气端依次连接co2检测口和o2浓度检测仪后与中枢暂留瓶连接。
9.进一步，所述气源包括氧气源和空气源，所述高频电磁阀组包括电磁阀b和电磁阀
c，所述氧气源通过电磁阀b与中枢暂留瓶连接，所述空气源通过电磁阀c连接在所述氧气源与电磁阀b的连接点上。
10.进一步，所述电磁阀b的第二接口与氧气源连接，所述电磁阀b的第一接口与中枢暂留瓶连接，电磁阀b的第三接口与空气连接；当所述电磁阀b通电时，其第二接口与第一接口连通，当所述电磁阀b断电时，其第二接口与第三接口连通。
11.进一步，所述空气源为温箱，该温箱的进气端通过第二空气过滤器与大气连通，所述温箱的出气端通过电磁阀c与所述电磁阀b的第二接口连接。
12.进一步，还包括第一真空泵，该第一真空泵的进气端与所述温箱的出气端连接，所述第一真空泵的出气端与电磁阀c的第二接口连接，所述电磁阀c的第一接口与电磁阀b的第二接口连接，所述电磁阀c的第三接口与所述温箱的进气端连接；当所述电磁阀c通电时，其第二接口与第一接口连通，当所述电磁阀c断电时，其第二接口与第三接口连通。
13.进一步，还包括电磁阀a和加湿瓶，所述电磁阀a的第二接口与氧气源连接，所述电磁阀a的第一接口与加湿瓶的进气端连接，加湿瓶的出气端和电磁阀a的第三接口均与电磁阀b的第二接口连接。
14.进一步，所述大通径电磁阀的第一接口与温箱出气端连接，大通径电磁阀的第二接口与中枢暂留瓶连接，大通径电磁阀的第三接口与第一空气过滤器连接；当所述大通径电磁阀通电时，其第一接口与第二接口连通，当所述大通径电磁阀断电时，其第二接口与第三接口连通。
15.进一步，所述大通径电磁阀的第三接口与第一空气过滤器之间还依次连接有温湿度检测箱、空气干燥剂和流量传感器。
16.进一步，还包括臭氧发生器，该臭氧发生器与所述温箱连接。
17.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
19.图1为本技术实施例所提供的硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置结构示意图；
20.图2为图1的局部放大图；
21.图3为本技术实施例所提供的微压开关结构示意图；
22.图4为本技术实施例所提供的微压开关与电磁阀组连接的电路原理图；
23.图5为本技术实施例所提供的温湿度控制器的连接结构示意图；
24.图6为本技术实施例所提供的温湿度控制器的电路原理图。
25.其中，硬质支气管镜1、y型管2、中枢暂留瓶3、加湿瓶4、第一真空泵5、温箱6、臭氧发生器7、第二空气过滤器8、加热器9、第一空气过滤器10、空气干燥剂瓶11、温湿度检测箱12、o2浓度检测仪13、co2检测口14、第二真空泵15、保护瓶16、流量传感器17、电源模块18、微压开关19、温湿度控制器20。
26.图中，箭头方向代表气流方向。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
28.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
29.参见图1～图6，本技术一种硬质支气管镜气压控制喷射通气辅助装置，包括电源模块18、y型管2、微压开关19、电磁阀组和中枢暂留瓶3；所述y型管2的一端设有用于与硬质支气管镜1的两个侧口对应连接的两个通气接口，所述y型管2的另一端与中枢暂留瓶3连接；所述电磁阀组包括高频电磁阀组和大通径电磁阀；所述高频电磁阀组连接在气源与中枢暂留瓶3之间；所述大通径电磁阀连接在中枢暂留瓶3与第一空气过滤器10的进气口之间，所述第一空气过滤器10的出气口与大气连接；所述微压开关19具有用于与喷射管路连接的第一压力接口以及用于与硬质支气管镜1的斜形口连接的第二压力接口，该微压开关19为常开型，其连接在电源模块18输出端与电磁阀组输入端之间以控制所述电磁阀组通电或断电；当喷射通气吸气相时，所述微压开关19闭合，所述电磁阀组通电以使所述气源与中枢暂留瓶3连通、且所述第一空气过滤器10与中枢暂留瓶3断开；当喷射通气呼气相时，所述微压开关19断开，所述电磁阀组断电以使所述气源与中枢暂留瓶3断开、且所述第一空气过滤器10与中枢暂留瓶3连通。
30.使用时，将y型管2的两个通气接口分别与硬质支气管镜1的两个侧口连接，将微压开关19的第一压力接口通过喷射通气管路与喷射通气呼吸机连接，微压开关19的第二压力接口与硬质支气管镜1的斜形口连接；当喷射通气吸气相时，喷射气流经微压开关19的第一压力接口和第二压力接口进入硬质支气管镜1，同时，微压开关19在压力作用下闭合，电磁阀组通电以使气源与中枢暂留瓶3连通，从而将空气通入中枢暂留瓶3内，当喷射气流进入硬质支气管镜1时产生文丘里效应而卷吸中枢暂留瓶3内的空气，可大大提高通气效率；当喷射通气呼气相时，微压开关19恢复至断开状态，电磁阀组断电以使气源与中枢暂留瓶3断开，空气不会进入中枢暂留瓶3内，并且第一空气过滤器10在大通径电磁阀作用下与中枢暂留瓶3连通，病人端呼吸道内气流进入中枢暂留瓶3内，并经大通径电磁阀输出至第一空气过滤器10过滤后排出，通过设置第一空气过滤器10，可对病人呼出相气流进行过滤再排出，可有效防止空气污染。
31.为了便于对呼出气体进行检测，还包括保护瓶16、第二真空泵15、co2检测口14和o2浓度检测仪13，所述保护瓶16的进气端连接在y型管2与中枢暂留瓶3的连接点上，所述保护瓶16的出气端与第二真空泵15的进气端连接，第二真空泵15的出气端依次连接co2检测口14和o2浓度检测仪13后与中枢暂留瓶3连接。
32.第二真空泵15采用微型隔膜泵直流气泵，其型号为edlp600
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d24b，流量600ml/min，真空度0.04kpa。o2浓度检测仪13可采用智能便携式测氧仪zy12c氧气分析仪。通过设置第二真空泵15，病人呼出的气流一部分直接进入中枢暂留瓶3，另一小部分在第二真空泵15作用下经co2检测口14和o2浓度检测仪13分别进行co2浓度和o2浓度的检查后再进入中枢
暂留瓶3内，可实现对病人呼出气流的co2浓度和o2浓度的监测，为麻醉医生调整喷射呼吸机通气参数提供数据支持，以便于精准调控喷射通气参数
33.微压开关19采用伊莱科压差开关，500～2500pa(工程款)，其压力范围为500～2500pa。高频电磁阀组包括电磁阀b和电磁阀c，电磁阀b为并联的两个，电磁阀c为并联的两个，电磁阀b、电磁阀c和大通径电磁阀并联后，其输入端通过微压开关19与电源模块18的一极连接，其输出端与电源模块18的另一极连接。微压开关19为常开型，微压开关19断开时，电磁阀组断电，电磁阀组的第二接口与第三接口连接；微压开关19闭合时，电磁阀组通电，电磁阀组的第二接口与第一接口连接。
34.气源包括氧气源和空气源氧气源通过电磁阀b与中枢暂留瓶3连接，空气源通过电磁阀c连接在所述氧气源与电磁阀b的连接点上。
35.具体的，述电磁阀b的第二接口与氧气源连接，电磁阀b的第一接口与中枢暂留瓶3连接，电磁阀b的第三接口与空气连接；当电磁阀b通电时，其第二接口与第一接口连通，氧气由电磁阀b第二接口、第一接口进入中枢暂留瓶3内；当所述电磁阀b断电时，其第二接口与第三接口连通，氧气由电磁阀b的第二接口、第三接口排出。
36.在气源与电磁阀b之间，还包括电磁阀a和加湿瓶4，电磁阀a的第二接口与氧气源连接，电磁阀a的第一接口与加湿瓶4的进气端连接，加湿瓶4的出气端和电磁阀a的第三接口均与电磁阀b的第二接口连接。当不需要加湿时，电磁阀a的第二接口与第三接口连接，氧气源输出的氧气由电磁阀a的第二接口和第三接口直接输入电磁阀b的第二接口；当需要对输入的氧气进行加湿时，电磁阀a的第二接口与第一接口连接，氧气源输出的氧气由电磁阀a的第二接口和第一接口输入加湿瓶4内进行加湿，加湿后，由加湿瓶4的输出端输出至电磁阀b的第二接口。
37.空气源为温箱6，该温箱6的进气端通过第二空气过滤器8与大气连通，温箱6的出气端通过电磁阀c与电磁阀b的第二接口连接。空气由第二空气过滤器8输入至温箱6内，并经电磁阀c输出至电磁阀b的第二接口，与氧气混合后进入中枢暂留瓶3内。
38.在温箱6上还设有加热器9，该加热器9为ptc加热器9，该ptc加热器9的型号为，csl028
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150w，ac220v，规格150*150*220mm，容量约5l；加热器9通过将热气吹入温箱6内对温箱6内的空气进行加热。加热气体通过电磁阀c和电磁阀b进入中枢暂留瓶3内。
39.通过设置分别设置加湿瓶4和加热器9，可对通入中枢暂留瓶3内的气体进行加湿、加温，有利于保护病人气道黏膜，维持正常体温。
40.加湿和加温可通过温湿度控制器20控制。具体的，温湿度控制器20分别与加热器9和电磁阀a电连接，通过温湿度控制器20控制加热器9和电磁阀a来控制气体的加热和加湿。
41.具体的，温湿度控制器20自带温度传感器和湿度传感器，规格为1.5m温度+1.5ht211，输入电压220vac，输出电压220vac。温度传感器和湿度传感器分别用于检测气体的温度和湿度，并将检测结果发送给温湿度控制器20，温湿度控制器20根据检测结果对加热器9和电磁阀a进行控制。如可将加热温度设置为30～35℃，湿度设置70～95rh％；即：若温度传感器监测到气体温度低于30℃，温湿度控制器20控制ptc加热器9启动以对空气进行加热，若温度传感器监测到气体温度高于35℃，温湿度控制器20控制ptc加热器9ptc加热器9停止加热；若湿度传感器检测到气体湿度低于70rh％，则控制电磁阀a的第二接口与其第一接口连接，将氧气导入加湿瓶4内，以蒸馏水行气体加湿；若湿度传感器检测到气体湿度
高于95rh％，则控制电磁阀a的第二接口与其第三接口连接，使氧气直接输入电磁阀b中。
42.在温箱6与电磁阀c之间，还包括第一真空泵5，该第一真空泵5的进气端与温箱6的出气端连接，第一真空泵5的出气端与电磁阀c的第二接口连接，电磁阀c的第一接口与电磁阀b的第二接口连接，电磁阀c的第三接口与温箱6的进气端连接；当电磁阀c通电时，其第二接口与第一接口连通，温箱6内的空气在第一真空泵5作用下依次经电磁阀c的第二接口和第一接口进入电磁阀b内，为病人提供呼吸所需空气；当所述电磁阀c断电时，其第二接口与第三接口连通，温箱6内的空气在第一真空泵5作用下经电磁阀c的第二接口和第三接口回到温箱6内进行循环。
43.第一真空泵5的型号为vn
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c1/24v，流量15l/min，功率10w，真空度
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80kpa。
44.大通径电磁阀d的型号为dvg342r
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5g
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10，1寸，通径面积210～235mm2，换算成圆形，内径d≈16.36mm～17.30mm，dc24v。大通径电磁阀d的第一接口与温箱6出气端连接，大通径电磁阀的第二接口与中枢暂留瓶3连接，大通径电磁阀的第三接口与第一空气过滤器10连接；当大通径电磁阀通电时，其第一接口与第二接口连通，将温箱6内的空气导入中枢暂留瓶3内；当大通径电磁阀断电时，其第二接口与第三接口连通，将中枢暂留瓶3内的气流导出至第一空气过滤器10过滤后排出。
45.为了对呼出气流进行进一步检测，大通径电磁阀d的第三接口与第一空气过滤器10之间还依次连接有温湿度检测箱12、空气干燥剂瓶11和流量传感器17。其容量为250ml，温湿度控制器20自带的温度传感器和湿度传感器设置在温湿度检测箱12内，用于对呼出气流的温度和湿度进行检测，并将监测结果发送给温湿度控制器20，由温湿度控制器20通过控制电磁阀a和加热器的通断电对呼入气体的温度和湿度进行调节。空气干燥剂瓶11约250ml容量，对流经气流起干燥作用，以保证流量控制器的正常使用。流量传感器17采用mf4000系列的微小型气体流量控制器，其规格为mf4008
‑
10l/min。
46.为了对呼出气流经过的管路进行消毒，还包括臭氧发生器7，该臭氧发生器7与温箱6的进气端连接。
47.在一个病例使用结束后，可将空气干燥剂瓶11之后的管路断开，空气干燥剂瓶11的输出端连接y型管2的一个通气接口，y型管2的另一通气接口连接温箱6；使y型管2、中枢暂留瓶3、大通径电磁阀d、温湿度检测箱12和空气干燥剂瓶11之间的管路以及保护瓶16、第二真空泵15、co2检测口14和o2浓度检测仪13之间的管路均与温箱6连通，通过臭氧发生器7产生臭氧并输入温箱6内，自动对上述呼出气流经过的管路进行消毒处理，防止交叉感染。
48.进一步的，还可以人为控制微压开关19使电磁阀b、电磁阀c和大通径电磁阀d通电，导通温箱6、第一真空泵5、电磁阀c、电磁阀b、中枢暂留瓶3与y型管2之间的管路，以对空气流经的管路进行消毒，进一步防止交叉感染。
49.电磁阀b和电磁阀c可采用型号为vt307
‑
5g
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02的二位三通电磁阀，工作电压220vac。
50.在实际应用中，可设置若干开关，如a、b、c、d、1、2、x。a：电源24vdc，控制大通径电磁阀d、电磁阀b1、电磁阀b2、电磁阀c1、电磁阀c2；b：电源24vdc，控制第一真空泵5和第二真空泵15；c：电源220vac，控制温湿度控制仪
→
控制ptc加热器9，控制220vac高频电磁阀；d：电源220vac，控制臭氧发生器7；1、可单独控制大通径电磁阀d开关；2、可控制微压开关19人为短接；x：可控制第二真空泵15开关。
51.工作流程如下：
52.1、整机电源接通，流量传感器17预热10min左右，连接壁式氧气，连接壁式空气，连接喷射通气呼吸机喷射管道(内径5mm，外径8mm)；
53.2、按键a、b、1，x打到on位置，其余处于off状态；
54.3、喷射通气启动，吸气相喷射管道气压快速升高，驱动微压开关19短接，键a控制的大通径电磁阀、电磁阀组c1、c2启动；
55.4、第一真空泵5吸引温箱6里的温热空气，经过高频电磁阀组c1、c2，与湿化/未湿化的氧气混合后推向中枢暂留瓶3；
56.5、喷射气流自硬镜喷射接头出口喷射出，文丘里效应作用下，卷吸喷射口周围的空气，在大气压的作用下，将中枢暂留瓶3里的温热混合气体推向硬质气管镜；
57.6、喷射通气吸气相结束，微压开关19断开，大通径电磁阀、高频电磁阀组c1、c2关闭；在胸廓肋间肌、膈肌等呼吸肌的综合作用下，肺弹性回缩，呼吸道内气体呼出，先后流经中枢暂留瓶3、大通径电磁阀、温湿度检测箱12、空气干燥剂瓶11、流量传感器17，最终经空气过滤器处理后排入诊室内废气专用管道；
58.7、吸气相+呼气相，第二真空泵15持续工作。第二真空泵15吸引口，出气口均位于中枢暂留瓶3内，出气管路连接一保护瓶16，管路上可连接petco2采样管，监测petco2(呼气末二氧化碳)；另外，出气管路连接智能便携式测氧仪zy12c氧气分析仪，监测o2浓度变化。
59.8.消毒流程：
60.键a、b、d、2拨至on状，1、x，拨至off状，干燥剂瓶后管路断开，连接y型管2，y型管2连接中枢暂留瓶3和温箱6。
61.臭氧发生器7启动，臭氧输送至温箱6。第一真空泵5将温箱6里含臭氧的气体推向中枢暂留瓶3，再依次通过大通径电磁阀、温湿度监测箱、干燥剂瓶，y型管2，回到温箱6，如此循环。臭氧发生器7可设置消毒时间，即定时消毒，从而实现对整个装置的定时消毒功能。
62.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
63.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
64.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、系统、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、系统、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。