用于医学应用的流体触发脉冲氧气输送的制作方法_3

文档序号:9815554阅读:来源:国知局
和关闭与病人的潮式呼吸一致。因此,补充氧气是被保护的,是因为当患者不需要氧气时死空间”填充期间(即,吸入的气体体积不占气体交换的体积)或呼气期间,补充氧气未被提供。
[0040]如本文所用,吸入与吸气同义使用,且呼出与呼气同义使用。吸入是空气从外部环境通过气道并进入肺的移动。在吸入过程中,胸部膨胀且隔膜向下或身体后端收缩,导致胸腔内的空间的膨胀和胸腔内的负压。此负压导致气流主要从鼻子或口进入咽(喉咙)和气管,最终进入肺部。然而,即使当用口呼吸时,病人仍然经历至少通过鼻子的小量气流。已发现,即使少量气流足以触发鼻腔流量传感器。此外通过使用鼻腔流量传感器,吸气的确定基本上是瞬时的,利用吸气最重要的阶段来输送氧气。虽然任何单次(bolused)或脉冲氧气输送系统被设定为流速当量,推注量(bolus amount)和连续流速存在更多的一致性和相等。假定与连续流量可比较的术语“脉冲当量”是当前保护调节器如何设置。连续流动速度设定在升每分钟。
[0041]由于脉冲装置不能输出持续的氧气,它们不能以升每分钟测量。相反,它们由单独脉冲(单次)的大小分类,即该脉冲可以在一分钟内输送的频次和脉冲在吸气(呼吸)循环输送的时间。对受限制的脉冲氧浓缩器的另一个问题是当病人试图在每分钟内呼吸比装置能够产生的氧气更多时。发生这种情况时,氧气用户将或者获得更小脉冲,氧气较少的脉冲,或一点脉冲也没有。在一种情况下,其中氧气用户筋疲力尽并明显变为上气不接下气,装置无法满足用户的需求。使用根据本发明鼻腔流量传感器,能够获得更接近连续氧气流量的当量,是因为氧气基本上立即输送(即,通常在用户开始吸入空气之后的吸入开始的几毫秒内)。没有触发氧气释放的压力传感器的方法中固有的延迟,则没有必要推高推注量来弥补传送的迟延。
[0042]还利用根据本发明的鼻腔流量触发的脉冲氧气,用户不必思考他或她是如何呼吸一即使当患者用口呼吸或说话、边走边说或进食时,触发器通过鼻腔流量传感器感测吸气。无论用户具有很大的鼻孔还是用户在椅子上打盹或睡觉。无需培训一一用户只需将插管放置在他或她的鼻孔内并体验基本上同步的氧气输送。压力触发脉冲氧气输送在“提供氧气输送”上具有明显的延迟,而鼻腔流量触发的氧气输送基本上没有明显的延迟,给其感觉更自然。它基本上在用户正在吸入而不是开始吸入后释放氧气。通过比较的方式,使用常规的胸部应变仪来判断吸入时,当前触发电磁阀打开的鼻量流体传感器在检测到任何胸部运动之前发生!此吸入和氧气输送之间改进的同步更舒适、更有效且更可靠,而且因为它实际上表现出其他类型的保护装置只要求的性能,因此会产生更好的患者依从性。
[0043]鼻腔流量触发的氧气还可以使用容积分析法来确定病人是用嘴或者鼻子呼吸。因此,睡眠状态下,当病人需要更高的流动速度时,本发明可以用来改变氧气输送,从严格的低流量鼻呼吸调整到鼻腔和口腔氧气输送。这可以用双重的口鼻氧气插管来输送无法通过鼻子脉冲的更大容量来实现。用目前已有的压力触发脉冲输送,通过脉冲输送的高流量氧气输送是不可能的。
[0044]在嘴呼吸期间此临床微弱鼻腔流量的其它用途可用于在睡眠障碍的诊断领域。许多注意力都针对睡眠研究,用来证实睡眠呼吸暂停诊断,其在睡眠实验室和家庭睡眠研究中被诊断。可通过更准确地测量吸气流量来提高睡眠时的呼吸的感测和记录。因此,同样的可以触发脉冲氧气输送的鼻腔流量传感器也可适于有效地测量诊断评估期间的呼吸。有睡眠呼吸暂停或周期性呼吸和只使用补充氧气的患者也可以安全地使用脉冲式供氧。该设备现在可以允许使用C-PAP或B1-PAP机器的患者利用脉冲氧气输送的效率优势——在吸气时输送氧气到鼻腔通道。这是对目前仅仅将氧气加入连接面罩的软管方法的一种改进,而现有方法鉴于内置的面罩排气,提供一个最低效氧气输送系统以及在夜间发生的无意面罩漏Ho
[0045]鼻腔流量触发的氧气输送也可以释放目前仅限3L/min的连续流速的旅行的患者。使用便携式浓缩器,睡眠时可设置每分钟4-6 +升的脉搏是不可靠的,(“CriticalComparison of the Clinical Performance of Oxygen-conserving Devices,,,Am.J.Respir.Crit.Care Med.,2010年5月 15日,181 (10): 1061-1071;2010年2月4日在线公开,(10丨:10.1164/代011.200910-1638(^ PMCID:PMC2874449)。这些脉冲高流量设备声称能够在患者睡觉时充氧,但是大多数医疗服务提供者不认为虑脉冲高流量设备可靠地为睡眠的病人提供足够的氧。
[0046]鼻腔流量触发的氧气输送也可适应在输送点处医院和临床中心液氧系统之上的“搭载”,提供当前不存在的效率。
[0047]参照图1-3,本发明的流体输送系统100包括流体源102和连接到流体源102的流体调节器104。本发明可以包括一个以上的流体源102和/或一个以上的流体调节器104,如图3所示。流体源102的实例包括,例如:氧生成装置,医院设置内的一个固定氧气库,或加压氧气的便携式罐或液体氧杜瓦瓶。流体输送系统100还包括电源,例如电池或公用电力(未展示),和包括一个流量传感器,放大电路和软件的电子控制装置,通常表示在112。如图1所示,电子控制装置可以位于流体源102和出口端108中的任意地方,包括相邻流体源102或邻近出口端108。另外,如图2-3,电子控制装置可以位于与所述出口端连通的吊坠(pendant)内。
[0048]流体调节器104与流体源102以及出口端108流体连通。这样的流体连通可通过例如,管连接或将流体调节器结合到流体源和出口端而得到促进。流体调节器104在出口端108处以预定压力将中止氧气流。出口端108可包括鼻腔插管,如图1-2所示,或者包括一个口鼻插管,如图3所示。优选地,流体调节器104包括,用于测量源点处(例如,留在流体源的氧气)入口压力和出口端处的出口压力的双压力计。
[0049]流体调节器104包括一个电磁阀,它可按预定时间量打开氧气流至鼻腔或口鼻拉环中的流动,并基于来自流量传感器的数据发送氧气脉冲到出口端108。当出口端包含一个口鼻插管,如图3所示,流体调节器104是电磁阀,其可按预定时间量打开氧气流至口鼻拉环,并基于流量传感器发出的数据将氧气脉冲发送至口或者鼻,该流量传感器用于确定哪个孔口(鼻或者口)是“要求”到肺部最清晰的流量。此判断是基于监测流量的独立传感器一一一个在鼻腔通路中,一个在口腔通路。
[0050]本发明实质上感测瞬间鼻流量来触发电磁阀,而不是发送一个压降作为触发(无论是机械的还是电子的)。氧气源的开关可以提供精确的“定时”氧气脉冲,策略性地放置用于释放氧气给用户。该设备实质上可将任何调节器转换成“智能”保护调节器。这个鼻或口鼻插管系统的“智能”保护调节器可以内置各种安全因素,例如:自我检测电磁阀和传感器和电源;检测不充足的氧气源;检测至套管的氧气流供给失败,例如,如果管分离或管收缩;不执行连续流量,例如,如果系统工作不正常;并且检测任何流量传感器或氧气通道阻塞。将在下面更详细地描述,流体调节器104触发的阀,例如,压力阀组件,可按设定的时间量,例如,大约400晕秒,在病人吸入时打开。
[0051 ]参照图4,出口端108可以包括包含具有两个鼻插管120和122从其延伸的中空体的插管。鼻插管120,122通过分割管(split tube)导管126和导管128连接到鼻氧气管132(图1和2),该鼻氧气管132通过电磁阀104连接到氧气源102。鼻流量传感器134优选被并入到鼻插管120,122之一中。可选择地,鼻流
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