呼吸装置以及相关系统和方法
【专利说明】呼吸装置以及相关系统和方法
[0001]优先权要求
[0002]本申请要求2013年4月24日提交的美国临时专利申请序列号61/815，612的权益。
技术领域
[0003]本发明总体涉及呼吸装置和相关的系统和方法，用于经由患者的呼吸管对患者进行至少一种治疗。具体地，本发明总体涉及包括两个或多个部件的呼吸装置，用于经由患者的呼吸管对患者进行至少一种治疗，并且涉及相关的系统和方法。
【背景技术】
[0004]呼吸管，或气管，形成人类气道系统的一部分。空气道是将富氧空气运送到肺的管。它们还将二氧化碳(一种废气)运出肺。当人吸气时，空气从鼻子通过喉部沿气管向下行进。气管分成各自进入肺的两个支气管。
[0005]呼吸管(气管)的问题可包括变窄、发炎和一些遗传症状。呼吸管切开术是被设计用以缓解与呼吸管相关的温度的医疗过程。例如，呼吸管切开术可用于帮助具有吞咽问题或具有会引起咳嗽或阻塞空气道的症状的患者呼吸。处于重症监护并需要长期使用呼吸机的患者可能也需要呼吸管切开术。
[0006]呼吸管切开术是在颈部形成通向呼吸管的开口的手术过程。对于长期治疗来说，呼吸管切开术插管或“呼吸管”插管被放入此开口，由此提供通过患者颈部的空气道。插管还提供通向患者肺部的通道，由此可通过将抽吸管插入呼吸管插管移除分泌物。
[0007]进行了呼吸管切开术的患者呼出的空气不通过鼻腔、嘴和咽喉，并且因此未接收到防止呼吸管和肺过度干燥的必要水分。此外，空气未经由穿过嘴和鼻部而变暖。这可由于阻塞空气道而导致患者感到刺激、咳嗽和产生过量的黏液或“栓”。这种过量的黏液还在患者的空气道中可能引起窒息的产生“栓”，这可能导致患者死亡。此外，一些患有呼吸系统疾病的患者咳嗽无力，这导致难以从空气道清除分泌物并且不能通过咳嗽清除病原体(例如，肺炎或链球菌)。分泌物可堵塞空气道，使得患者难以保持需要的氧气水平。
[0008]用于提供呼吸管切开术患者护理的仪器在护理机构之间不同。这种仪器的大小和复杂度使得离开护理机构的患者难以(如果不是不可能的话)走动。在许多情形中，患者因此被限制在住所内。如果未严格遵守护理协议，患者可能需要在护理机构中进行额外的治疗。
[0009]—般来说，直到专业护理中心、疗养院、长期急症护理机构或患者住所获得为进行呼吸管切开术的患者提供所需护理的必要仪器之后，患者才能离开护理机构。在初级护理机构(例如，医院)的延期停留会增加医疗花费。延期停留还会妨碍其他患者接受初级护理机构的治疗。
[0010]在一些情况中，出院的呼吸管切开术患者可能会产生并发症，需要在护理机构中接受额外的治疗照顾和治疗。在许多情况中(例如，在平价医疗法案下)，如果患者在出院三十天内再次被医院接收，则医院必须承担额外治疗以及初诊相关的费用。因此，需要提供减少出院的呼吸管切开术患者和慢性呼吸系统疾病患者的并发症的系统、方法和装置。
【发明内容】
[0011]在一些实施例中，本发明包括用于通过空气道装置向患者提供至少一种治疗的呼吸装置。所述呼吸装置包括控制单元，控制单元包括从由用于将气体供应给患者的通风单元、用于加湿被供应给患者的气体的加湿单元、用于将药物供应给患者的雾化器单元、用于抽吸患者的空气道的一部分的抽吸单元以及用于在患者体内模拟咳嗽的咳嗽辅助单元构成的组中选择的至少两个部件。所述呼吸装置包括:与所述控制单元的所述至少两个部件连通的至少一个连接管；用于接近患者的空气道的空气道装置，所述空气道装置耦接到所述至少一个连接管；以及控制系统，其用于利用所述至少两个部件通过所述至少一个连接管和空气道装置选择性地向患者供应至少一种治疗。
[0012]在其他实施例中，本发明包括一种便携式呼吸装置。所述呼吸装置包括控制单元和操作性地耦接到所述控制单元的至少两个部件。所述至少两个部件中的每个包括用于将气体供应给患者的通风单元、用于加湿被供应给患者的气体的加湿单元、用于将药物供应给患者的雾化器单元、用于抽吸患者的空气道的一部分的抽吸单元、用于在患者体内模拟咳嗽的咳嗽辅助单元、氧气浓缩器、监控患者的血饱和水平的传感器、用于向患者供应营养品的肠喂食单元以及用于患者的嘴或牙齿的口腔护理单元中的至少一个。所述呼吸装置包括:歧管，所述歧管被可操作地耦接到所述至少两个部件中每个的输出端，并且被配置为与患者的空气道连通；以及控制系统，其用于利用所述至少两个部件通过歧管选择性地向患者提供至少一种治疗。
[0013]在其他实施例中，本发明包括利用呼吸装置为患者提供治疗的方法。所述方法包括利用所述呼吸装置的控制系统监控与患者相关的至少一个生物特征参数，其中，所述控制单元包括用于为患者提供至少一种治疗的至少两个部件，所述至少两个部件中的每个包括用于将气体供应给患者的通风单元、用于加湿被供应给患者的气体的加湿单元、用于将药物供应给患者的雾化器单元、用于抽吸患者的空气道的一部分的抽吸单元、用于在患者体内模拟咳嗽的咳嗽辅助单元中的至少一个。响应于监控患者的至少一个生物特征信息，执行以下动作中的至少一个:向至少一个使用者提供关于患者的所述至少一个生物特征参数的警报；以及利用所述呼吸装置的控制单元自动地提供或停止对患者的空气道的至少一种治疗。
【附图说明】
[0014]图1示出典型系统的流程图，提供可在其中实现本发明的各种实施例的合适的操作环境。
[0015]图2示出典型网络系统的流程图，提供可在其中实现本发明的各种实施例的合适的环境。
[0016]图3是根据本发明的典型实施例的耦接到空气道装置(例如，呼吸管切开术插管)的呼吸装置的示意图。
[0017]图3A是图3所示的呼吸装置60的外壳单元70的示意图。
[0018]图4是根据本发明的典型实施例的呼吸装置的立体图，其包括被配置为可交换地接收各种部件或模块的基础歧管。
[0019]图5是根据本发明的典型实施例的利用呼吸装置监控患者生物特征的过程的流程图。
[0020]图6是根据本发明的典型实施例的具有传感器和无线发射器的呼吸管切开术插管的剖视图。
[0021]图7是根据本发明的典型实施例的利用呼吸装置以无线方式监控患者生物特征的过程的流程图。
[0022]图8A和8B是根据本发明的典型实施例的耦接到呼吸管切开术插管和呼吸装置的螺纹管的单向阀的剖视图。
[0023]图9是根据本发明的典型实施例的耦接到呼吸管切开术插管的呼吸装置的示意图。
[0024]图10是图9所示的呼吸装置的一部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0025]通过参照附图将最佳地理解本发明目前的优选实施例，在附图中，相似的附图标记指示相同或功能类似的元件。将容易理解，在附图中概括地描述和图示的本发明的部件可被布置和设计成各种不同的配置。因此，以下更详细的描述未试图限制所主张的本发明的范围，而是仅代表本发明的一些实施例。
[0026]本文描绘的图解不是任何特定刺激装置的实际视图，而仅是用于描述本发明的实施例的理想化示意图。
[0027]本发明总体涉及通过经由患者的空气道(例如，呼吸管、鼻和/或嘴内、咽部、喉部等)对患者进行至少一种治疗帮助患者(例如，病人)的恢复和治疗(例如，长期治疗)的系统、装置和方法。例如，具有通过人造口(例如，呼吸管切开术)形成的从颈前部延伸到呼吸管的空气道的患者可采用本文公开的呼吸装置、相关系统和方法。注意，虽然下述示例性实施例为了说明起见总体参照了诸如呼吸管切开术插管的空气道装置，但是，在其他实施例中，本文公开的呼吸装置、相关系统和方法可与和患者空气道连通的其他空气道装置一起使用，诸如，例如，除呼吸管切开术插管之外的面罩、吸气帐篷、空气罩、鼻套管、呼吸管插管或其他类型的呼吸用管。这类患者可经历了呼吸管切开术和喉切除术医疗过程中的一个或多个，和/或可具有慢性呼吸系统病痛或疾病或其他潜在医疗症状，诸如，例如，急性支气管炎、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、肌萎缩侧索硬化症(ALS)、石棉肺、哮喘、支气管扩张、细支气管炎、梗阻性细支气管炎伴机化性肺炎(Β00Ρ)、支气管肺发育不良、棉尘肺、慢性支气管炎、球孢子菌病(COCCI)、慢性阻塞性肺病(C0PD)、隐源性机化性肺炎(C0P)、囊胞性纤维症、肺气肿、汉坦病毒肺综合征、组织胞浆菌病、人类偏肺病毒、过敏性肺炎、流行性感冒、肺癌、淋巴管瘤、间皮瘤、非结核分支杆菌、百日咳、尘肺病(黑肺病)、肺炎、原发性纤毛运动障碍、原发性肺病、高血压、肺动脉高压、肺纤维化、肺血管疾病、呼吸道合胞体病毒、肉状瘤病、严重急性呼吸综合征、硅肺、睡眠呼吸暂停、婴儿猝死综合征、肺结核、气胸、低氧血症、窦炎、鼻窦炎、过敏性鼻炎、肌肉萎缩症、脊髓损伤、其他物理困难或损伤或其结合。
[0028]在一些实施例中，本发明包括集成的、便携的、模块化的、可移动的、非固定的、轻质的、分离式和小型的医疗装置，该装置提供一个或多个抽吸、加湿、雾化、氧气、通风、咳嗽辅助、肠喂食栗、口腔护理、生物特征感测和用于检测、监控和控制呼吸装置的计算机软件，以满足患者的需要以及提供实时生物特征数据。
[0029]在本发明的一些实施方式中，呼吸装置设置有空气道装置(例如，呼吸管切开术插管)，其包括用于插入患者的呼吸管开口或人造口(例如，呼吸管切开术)中的远端和耦接到基座或外壳单元的近端。在其他实施例中，呼吸装置可经由患者的鼻和/或嘴连接到患者的空气道。呼吸装置可包括一个或多个传感器，其被配置为监控患者的各种参数，诸如，血氧饱和水平、空气压力、空气温度、空气湿度、排气体积、流速、pH值和源自患者的音频监控。在一些实施例中，一个或多个传感器位于呼吸管切开术插管中并与移动通过插管的空气连通。在其他实施例中，一个或多个传感器位于呼吸管切开术插管的终端上，从而使得一个或多个传感器处于患者的空气道内。本发明的一些实施方式包括计算机装置，其被配置为接收(例如，监控)来自一个或多个传感器的信号，并根据需要控制(例如，调节)呼吸装置，以满足患者的需要和舒适度要求。在其他实施例中，本发明的呼吸装置包括手动控制器，用于根据需要调节呼吸装置，以满足患者的需要和舒适度要求。在一些实施例中，呼