[發明專利]用于控制氣體輸送的方法和設備

有效

• 申請號: 201580065897.9
• 申請日: 2015-10-05
• 公開（公告）號: CN107427651B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: D·E·懷特;J·R·F·巴特利;J·D·柯里;I·D·梅金森;A·E·麥考利;R·J·納特斯
• 申請（專利權）人: 奧克蘭理工大學
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭勇

描述了一種控制呼吸氣體輸送的方法，所述方法包括：在吸氣期間，在患者的第一個鼻孔內施加呼吸氣體壓力；在吸氣期間，在所述患者的第二個鼻孔內施加呼吸氣體壓力；在呼氣期間，在所述患者的第一個鼻孔內施加呼吸氣體壓力；以及在呼氣期間，在所述患者的第二個鼻孔內施加呼吸氣體壓力，其中，在吸氣期間施加至所述第一個鼻孔的呼吸氣體壓力高于在吸氣期間施加至所述第二個鼻孔的氣體壓力，并且在吸氣期間，呼吸氣體大體上通過所述第一個鼻孔流入所述患者，以及其中，在呼氣期間施加至所述第一個鼻孔的呼吸氣體壓力低于在呼氣期間施加至所述第二個鼻孔的氣體壓力，并且在呼氣期間，氣體大體上通過所述第一個鼻孔流出所述患者。還描述了一種實施所述方法的設備和系統。

技術領域

本發明涉及用于控制氣體輸送的方法和設備。本發明涉及用于控制氣體輸送的方法和設備的特別之處在于鼻內空氣流量朝著一側偏倚。

背景技術

申請人White等的新西蘭臨時申請第NZ700670號“A Method and Apparatus forthe Controlled Delivery of Gases”的公開內容明確地以引用方式并入本文。

除了嗅覺作用，鼻子的主要功能是對吸入的空氣進行加熱和加濕以及捕獲和去除雜質和病原體。加熱和加濕分別是通過血流和氣道表面液體(ASL)來提供。ASL內的上黏液層提供捕獲吸入的雜質和病原體的方式，黏膜纖毛運輸朝著鼻咽部運輸吸入的雜質和病原體以通過吞咽或者吐痰來清理。

所有的哺乳類動物(包括人)都具有兩個鼻通道，這兩個鼻通道通常承擔潮氣流量的不同分配量。鼻內空氣流量分配的周期性改變通常被稱為鼻周期。健康人群的鼻子是使空氣進入氣道的優選入口點，在通過捕獲吸入的病原體和污染物以及對吸入的氣體加熱和加濕來維持氣道健康方面發揮著重要作用。在鼻子呼吸期間，鼻子恢復約30％的呼出熱量和水蒸氣并且提供出現嗅覺的區域。整個傳導氣道都布滿氣道表面液體(ASL)，氣道表面液體(ASL)不僅提供捕獲吸入的病原體和污染物的方式，而且是熱量和水分必須從下層黏膜穿過的媒介。盡管所有健康哺乳類動物(包括人)的鼻氣道都表現出鼻周期，但之前并未很好地理解該現象的生理原因。Eccles等人的早期工作(1982)提出“鼻周期”使得細胞和腺體能夠休息并且恢復。后期作品則暗示“鼻周期”可能在控制調節吸入空氣所需要的熱量和水蒸氣的流量與鼻部血流和黏液分泌以向表面組織表面供應充足熱量和水分的能力之間的平衡。

更近期的工作已經表明鼻周期提供了一種方式，前部傳導氣道通過該方式處理沖突的ASL水化狀態，其中，各個通道交替地輪流承擔如下功能：顯著地承擔空氣調節功能以實現氣道干燥、或者在氣道表面液體保持含水的情況下承擔黏液清除作用。這些作用中的每一個都需要不同的氣流條件，該不同的氣流條件由向下穿過各個氣道的不同氣流速率提供。

除了維持氣道健康的功能作用之外，在清醒狀態下鼻周期階段的改變還與人類在語言和空間任務上的認知表現以及與大腦優勢的交替相關聯的認知變化相關聯。在睡眠期間，鼻周期階段與次晝夜睡眠節律以及自主和心血管活動相關聯。這項工作已表明鼻呼吸會影響大腦活動偏側性、大腦和身體血流、心率和心搏量、血壓、以及激素的產生。

通常，兩個鼻氣道在兩個空氣流量狀態之間循環，其中，一個通道經歷的空氣流量大于另一個通道。該周期是通過激活黏膜血容量血管以改變通道幾何結構來實現的。未阻塞氣道(稱為“通暢道(patent)”)穿過大部分氣道，而其它“阻塞”氣道穿較少氣道。鼻內空氣流量朝著“通暢道”側的偏倚使得阻塞氣道能夠保持足夠的ASL水化水平，從而使得有效地運輸黏膜纖毛。這還允許該側的細胞和腺體休息和恢復，這是因為該側用于對吸入空氣加濕的ASL的液體需求較小。