专利名称：助呼吸用装置的制作方法
技术领域：
本发明的主题是助呼吸用装置，其可应用于不存在自然呼吸或自然呼吸不足的病人，无论病人是否正在进行人工呼吸。
有各种已知的装置，如面罩和口、鼻、气管内和气管切开术探管或插管，其用于形成人工呼吸器械和/或麻醉器械与病人的呼吸道之间的连接。这些装置，特别是管形的，根据情况，可包括固定装置，如在近端附近用于将其固定在病人的嘴或鼻上的凸缘或套环，或者在远端附近用于通过摩擦将其固定在气管中的可充气气球。
这些已知的装置具有重大缺点。例如，当一已知型式的管从人工呼吸机上脱开并且病人需要氧气加浓的空气时，必须向所述管内引入一连接在氧气源上的探管。而且，在自然呼吸不足的情况下，病人必须保持连接在呼吸机上，直到完全恢复自然呼吸。
为克服这些缺点，已经提出了，如在文件EP-A-0 390 684和EP-A-0 701 834中，提供助呼吸用装置，除由管构成的主通道外，该装置还包括至少一个辅助通道，例如形成在所述管的壁内，该辅助通道允许喷入用于使病人通气的可呼吸气体流(氧气，空气或空气/氧气混合物)，该辅助通道在主通道中的开口位于主通道的远端附近。
当然，后面的助呼吸用已知装置包括安全装置，当在病人的呼吸道和/或所述管中出现过高压力时安全装置能够停止该装置的工作。
本发明的目的是改进所述助呼吸用装置，以进一步提高其使用的安全性。
为此，根据本发明，助呼吸用装置包括一管，该管构成主通道并通过其远端连接到病人的呼吸道上，以使所述主通道把所述病人的呼吸系统与外面连通，所述装置至少还包括一连接在可呼吸气体源上的辅助通道，以允许向所述呼吸系统中吹入这种可呼吸气体的气流，辅助通道在主通道中的开口位于主通道的远端附近，该装置的区别之处在于，在把所述可呼吸气体源连接到所述辅助通道的管道中，其包括- 靠近所述源，有一压头损失用装置，其能够限制在所述源出口可得到的所述可呼吸气体的流速和压力，并在所述可呼吸气体流上施加预定的流速值和预定的压力值；
- 靠近所述辅助通道，有一校准的排气阀，当所述管道中的压力超过所述预定的压力值时，该排气阀能够使所述管道与大气相通。
这样，通过本发明，安全系统在喷入可呼吸气体流的水平上起作用并有利地补充了上述在病人气道水平上起作用的已知装置的安全系统。
应该注意到，为获得本发明追求的最高安全水平，压头损失用装置与校准的排气阀的结合是必不可少的。这是因为，压头损失用装置降低可呼吸气体流的流速和压力，使得当该压力超过所述预定值时，排气阀能够把全部可呼吸气体流排到大气中。如果去掉所述压头损失用装置，则可呼吸气体流的速度和压力的大小将会达到一定值，使得所述气流能够至少部分地通过病人气道方向上的所述校准的排气阀，而不是被排到大气中。这会导致严重损伤病人。
这种压头损失用装置可以是任何已知型式的，如针螺钉节流、小内径通道等等，这些同样的型式也适用所述校准的排气阀，排气阀的型式可以是柱塞和带孔气缸、弹簧加压的球或阀瓣等等。
所述压头损失用装置最好能以这样的方式调整，即使其能够在所述可呼吸气体流上施加多个预定流速值和压力值。同样，有利的是所述排气阀的校准也是可调的。这样，就可能使根据本发明的装置适用于每个病人的特定情况。
特别是在把可呼吸气体源连接到辅助通道的管道的至少一部分结合在所述管中的情况下，压头损失用装置和/或所述校准的排气阀也可结合在所述管中。然而，它们最好在管的外部。
通过该压头损失用装置，特别易于在把可呼吸气体源连接到辅助通道的管道中提供一加湿器。这是因为该压头损失用装置能够使可呼吸气体流的压力降低到允许将其良好加湿的水平。从而能够防止病人的粘膜干燥。所述加湿器最好布置在压头损失用装置和校准的排气阀之间。
而且，为防止加湿的可呼吸气体流直接冲击到粘膜上，并防止其动能对所述粘膜造成损伤，有利的是，如在欧洲专利EP-A-0 390 684中所描述的，至少通向主通道的所述辅助通道的远端平行于主通道，并且如果在所述辅助通道的远端开口对面提供用于使所述可呼吸通气气体流偏转向所述主通道内侧的装置。
这样，加湿的可呼吸气体，在低的压力下，穿过所述辅助通道，当其穿入到主通道时被偏转向主通道的轴线。在所述偏转装置的下游，即在主通道内部，所述可呼吸气体流的压力下降，并且气流通过管的远端开口以更低的压力出现。经验表明，在管远端开口的下游，压力是低的并在整个呼吸空间内保持恒定。该压力取决于辅助通道中可呼吸气体的流速。从而，通过根据本发明的助呼吸用装置，可能，例如，在龙骨瓣(carina)水平向肺部直接供应湿润的氧气或空气和氧气的湿润的混合物，从而消除了在目前探管中存在的死区，该死区约为成人总呼吸量的三分之一和未成熟婴儿总呼吸量的一半。
消除该死区相应于在全部病人中呼吸周期性能的增加超过20％，在某些情况下接近50％。
尽管根据本发明的装置包括多个辅助通道，有利的是至少向其中的某些通道共同供应可呼吸气体。这种向所述通道的共同供应可通过与所述管同轴的分配环实现，而且，所述未共同供应的辅助通道可用于导入其它的气体产品，如医药产品。
这样，将会看到，在完全安全的情况下，根据本发明的装置允许- 加湿吹入的可呼吸气体，- 无干燥地长期插入助呼吸装置，- 在助呼吸中喷入药品或麻醉剂，- 动态测量压力，因为能够提供联有适当探管的辅助通道，- 在辅助通道中产生可呼吸气体的微流以防止所述通道被粘液阻塞，- 增加交换的容积，因为压力是被自动限制的并且没有压碎肺毛细血管的危险，- 对于相同的氧气交换量，混合物中的氧气量减少，这会减少帮助的副作用，- 可能使用比当前的呼吸器便宜的呼吸器。
附图中的图将清楚地表明本发明是如何获得的。在这些图中，相同的标记标明同样的元件。
图1是本发明装置实施例的放大轴向剖面内的部分图解视图。
图2和3分别是沿图1的线II-II和III-III的截面。
图1图解并放大地仅表示了根据本发明的装置实施例1的近端2和远端3。该实施例可组成，例如，带或不带气球的口鼻气管内探管、儿科气管内探管、用于气体监控的探管、支气管内探管、鼻咽探管、儿童用解剖插管探管、Cole新生儿探管、Gedel插管探管、氧气疗法用鼻探管、用于治疗睡眠无呼吸综合征的鼻或口鼻面罩或鼻气球。
装置1包括管4，管4可弯曲的或预成型的(以适应病人的形态)并限定主通道5，主通道通过位于近端2的开口6和远端3的开口7敞开。
这样，主通道5能够保证开口6和7间的通路，其中之一(开口7)将位于病人的气道内，另一个(开口6)将位于所述病人的外面。开口6可向周围的空气敞开，在这种情况下病人可通过主通道5吸入新鲜的空气并呼出污浊的气体。如下所述，还可能把开口6连接到加压的可呼吸气体源上并提供一单向阀系统，这样病人通过所述主通道5吸入可呼吸气体，并且仍通过该主通道把污浊的气体呼出到周围空气中。
主通道5的直径为几毫米左右。进行了直径为3毫米、7毫米、8毫米和12毫米的令人满意的试验。
而且，如下所述，辅助通道8形成在管4的壁厚中，所述辅助通道8在几乎主通道的整个长度上延伸并连接到加压的可呼吸气体源上。
与加压可呼吸气体源的连接可通过环9实现，环9在近端2附近以不漏气方式包围管4并限定围绕所述管的密封的环形室10。辅助通道8通过管4壁上的局部切口11与室10连通，所述室10通过管道12连接到所述可呼吸气体源上。当然，通道8的近端是封闭的，例如通过从管4近端面18引入的塞子13。
辅助通道8的直径比主通道5的直径小。辅助通道8的直径最好小于1毫米，并且有利的是400到800微米左右。在远端，辅助通道8通向管4内壁15中的壁凹14。壁凹14是环形的并以远端3的轴线16为中心。其包括表面14a和14b，表面14a大体为横向或稍稍以这样的方式倾斜，即构成主通道5的加宽部分，所述辅助通道8通过其开口17通向该加宽部分，表面14b接着表面14a并向轴线16的方向会聚。
最好，如通过图1中角A所示，在会聚倾斜的表面14b和远端开口7之间，内壁15具有稍稍向外张开的部分15a。
这样，当通过元件9到12向辅助通道8供应加压可呼吸气体时，相应的气流冲击倾斜的表面14b，该表面使气流向轴线16的方向偏转(图1中的箭头F)，这在轴线16附近产生一低压带，该低压带促进主通道5内从近端开口到远端开口的气体循环。因此这有利于病人的吸气。
每个开口17和开口7间的距离最好为1到2厘米左右。
在管4的厚度内至少提供一个补充通道20，其开口在管4远端19附近20A处并作为压力计接口。
为了安全，在管4近端2可提供一校准的排气阀21。这样，如果在主通道5中出现偶然的过高压力，则气体通过管4的壁排到病人外面，以立即消除该过高压力。
如图2和3中所示，辅助通道8围绕管4的轴线规则地布置。其数量可根据使用情况(成人或儿童)变化，但通常在三到九之间。而且，可至少使辅助通道8中的一个专门用于输送医药流体。
根据本发明的装置的管4可用任何已经在呼吸探管中使用的材料制造，如聚氯乙烯，并可带有允许高压喷射的可选择的硅或钢涂层。
当然，根据本发明的装置的尺寸可非常大地变化，基本上取决于管的固定方式和病人的大小，病人可以是成人，儿童，婴儿或未成熟的婴儿。
装置1还包括供应和控制装置22，其分别通过连接23连接到管4近端2的开口6上，和通过连接24连接到补充通道20上。
通过源25向供应和控制装置22供应加压的可呼吸气体，控制装置22通过管道26连接到源25上，一可调整减压器/流量计27安装在管道26上。
减压器/流量计27的出口通过支管道28连接在管道12上，在支管道28上连续安装了可控制阀29、用于限定流速和压力的压头损失用可调整装置30、加湿器31和具有可调标定(calibration)的校准的排气阀32。可控制阀29通过连接33由供应和控制装置22控制。
通过非限制性实例，减压器/流量计27可以压力P，例如等于3.5巴，将来自源25的可呼吸气体传送到管道28，最大可调整的流速为，例如，32升每分钟，从管道28接收该可呼吸气体的流速和压力限制器30可使气体压力降低到等于，例如，0.5巴(对于成人)和0.07巴(对于儿童)的值p，并可使流速降低到等于，例如，0.5升每分钟的值d。对于排气阀32，其被校准到压力p。
根据本发明的装置1的运行模式如下- 在人工呼吸模式，供应和控制装置22一方面通过连接33控制阀29使之关闭，使得不向管道12供应气体，另一方面，通过连接23将可呼吸气体运输到管4。该装置22包括一种装置(未示出)，通过该装置可调节其从管道26接收并运输到管4的可呼吸气体的压力和流速。如果在病人的呼吸道中出现过高的压力，则其会被探测到并通过补充通道20和连接24传递到装置22，装置22停止操作。而且，如果该过高压力超过校准的阀21的标定阈值-例如由于补充通道20被粘液阻塞并且不能把压力过高信息传递给装置22-该阀21打开，近端通道5被与大气连接；- 在助呼吸模式，供应和控制装置22切断连接23以使开口6与大气连通，并通过连接33控制阀29使其通过限制器30、加湿器31、校准的排气阀32和辅助通道8向病人运输连续的或脉动的可呼吸气体流。如上所述，如果在病人的呼吸道中出现过高压力，则该过高压力被探测到并通过补充通道20传递，使得装置22关闭阀29并且管道28停止向病人运输气体。如果补充通道20被阻塞，则装置22没有得到关于病人呼吸道中过高压力的警告并且不能停止，但该过高压力使辅助通道8和管道12中的压力增加。当该压力的增加达到打开安全阀32的阈值时，阀32开启并且可呼吸气体流不再运输给病人，而是正相反，通过所述安全阀32输送到外面。这样，尽管在后面的情况下安全装置20A、20、24、22、29不能起作用，但可呼吸气体流也不能到达病人的呼吸道。
这样，从上面所述中可清楚地看到，本发明最大安全地允许对病人没有侵害的加湿的呼吸帮助，并且几乎完全消除已知探管所固有的死角。
权利要求
1.一助呼吸用装置，其包括管(4)，管(4)构成主通道(5)并通过其远端(3)连接到病人的呼吸道上，使得所述主通道(5)将所述病人的呼吸系统连接到外面，所述装置还至少包括一个连接在一可呼吸气体源(25)上的辅助通道(8)，以允许向所述呼吸系统吹入这种可呼吸气体的气流，辅助通道(8)在所述主通道(5)中的开口位于主通道(5)的远端(7)附近，其特征在于，在把所述可呼吸气体源(25)连接到所述辅助通道(8)的管道(28)中，所述装置包括- 靠近所述源(25)，一压头损失用装置(30)，其能够限制在所述源(25)出口可得到的所述可呼吸气体的流速和压力，并在所述可呼吸气体流上施加预定的流速值和预定的压力值；- 靠近所述辅助通道(8)，一校准的排气阀(32)，当所述管道(28)中的压力超过所述预定的压力值时，其能够使所述管道(28)与大气相通。
2.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述压头损失用装置(30)能以这样的方式调整，即能够在所述可呼吸气体流上作用多个预定流速值和压力值。
3.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述校准的排气阀(32)的标定(calibration)是可调整的。
4.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述压头损失用装置(30)结合在所述管(4)中。
5.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述压头损失用装置(30)位于所述管(4)的外部。
6.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述校准的排气阀(32)结合在所述管(4)中。
7.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，所述校准的排气阀(32)位于所述管(4)的外部。
8.根据权利要求1中所述的装置，包括加湿器(31)，该加湿器位于把可呼吸气体源(25)连接到所述辅助通道(8)上的管道(28)中。
9.根据权利要求8中所述的装置，其特征在于，所述加湿器(31)布置在所述压头损失用装置(30)和所述校准的排气阀(32)之间。
10.根据权利要求1中所述的装置，其特征在于，至少通向主通道(5)的所述辅助通道(8)的远端与主通道平行，其特征还在于，在所述辅助通道(8)远端开口(17)的对面提供了装置(14b)，用于使所述可呼吸通气气体流偏转向所述主通道(5)的内部。
全文摘要
本发明涉及一种助呼吸用装置,其包括一管(4),管至少具有一个连接到可呼吸气体源(25)上的辅助通道(8)。根据本发明,在把所述可呼吸气体源(25)连接到所述辅助通道(8)的管道(28)中,所述装置包括:靠近所述源(25),一压头损失用装置(30),其能够在可呼吸气体流上施加预定的流速值和预定的压力值;靠近所述辅助通道(8),一校准的排气阀(32),当所述管道(28)中的压力超过所述预定的压力值时,其能够使所述管道(28)与大气相通。
文档编号A61M16/12GK1243754SQ9911055
公开日2000年2月9日 申请日期1999年8月5日 优先权日1998年8月5日
发明者乔治斯·鲍辛纳克 申请人:乔治斯·鲍辛纳克