[實用新型]一種模擬人類咳嗽的痰液清除系統

有效

• 申請號: 201721145980.X
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN208229192U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 石巖;任帥;蔡茂林;許未晴
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: A61M16/00
• 分類號: A61M16/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

本實用新型涉及醫療器械技術領域，具體公開一種模擬人類咳嗽的痰液清除系統，包括直流無刷鼓風機、兩位三通電磁閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、氣罐、真空泵、直流無刷鼓風機驅動器、中央處理器和人機界面；直流無刷鼓風機的出風口與兩位三通電磁閥的進氣接口相連通，兩位三通電磁閥的出氣接口與呼吸面罩相連通；氣罐與兩位三通電磁閥的排氣接口相連通；氣罐與真空泵的入口相連通；直流無刷鼓風機驅動器與直流無刷鼓風機電連接；兩位三通電磁閥、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、真空泵和直流無刷鼓風機驅動器與中央處理器電連接，中央處理器與人機界面電連接。本實用新型中的裝置能夠充分擴張肺部、咳痰效果好、操作簡單方便、顯示直觀。

技術領域

本實用新型涉及醫療器械技術領域，特別是涉及一種模擬人類咳嗽的痰液清除系統。

背景技術

對于健康人體來說，正常的咳嗽能夠清除氣道內淤積的分泌物，保護人體的呼吸系統。正常的咳嗽包含三個過程：深吸氣使肺部擴張；聲門關閉同時胸腔和膈肌收縮，使肺內壓力升高；聲門突然打開，由于肺內外的壓差產生高速氣流，高速氣流將攜帶氣道內的分泌物排出。人體正常的咳嗽峰值流量范圍為360—720L/min。

但是，對于神經性肌肉疾病、肺氣腫、慢性阻塞性肺疾病以及采用機械通氣的病人，由于他們的呼吸肌無力、氣道阻塞、會厭功能失效，不能產生有效的咳嗽，無法自主排痰。隨著淤積在氣道內的痰液增加，會使氣道阻力增高，導致通氣不足，造成呼吸功能障礙，加重病人的缺氧和二氧化碳潴留，嚴重者會因痰痂堵塞氣道而危及生命；另外，痰液堵塞氣道，細菌容易繁殖，從而導致病人發生或加重肺部感染。在臨床治療中，通常以峰值流量160L/min作為判斷咳嗽是否有效的標準，如果咳嗽峰值流量低于160L/min則被認為是無效咳嗽，無效咳嗽可能增加呼吸感染的風險，是應該避免的情況。

目前，常規的痰液清除技術主要為“吸痰管吸痰技術”，它利用一個細小的導管經過氣管插管或直接插入氣道，接觸氣道內的痰液，通過細小導管另一端產生的負壓將痰液從病人氣道內吸出。這種方法的缺點在于導管的使用容易對氣道造成損傷，并將導管內的細菌帶入肺部，而引發呼吸機相關性肺炎(VAP)及氣管痙攣，加重病人癥狀。

另一種常見的分泌物清除技術為機械式吸-呼技術，其中以飛利浦公司的coughassist為代表。它通過正壓供氣，使病人的肺部擴張，然后突然切換為負壓，從而產生高速的排氣氣流，正如咳嗽一樣，高速氣流將痰液帶出氣道。

但是，coughassist的缺點是：

1.正壓供氣時間與患者身體情況不匹配，不能充分地使肺部擴張

Coughassist進氣時間是在開始工作前由醫護人員設定的，但是對于不同病況的病人，可能出現以下兩種情況：(1)在設定時間內肺部沒有充分的擴張，進氣量不足；(2)在不到設定時間的情況下肺部已經充分擴張，多余時間的供氣可能造成過量充氣，引起病人不適。

2.負壓排氣的時間與患者排氣情況不匹配，容易造成過量排氣，肺壓降低使肺部萎縮

Coughassist負壓咳痰時間也是由醫護人員在開始工作前設定的。對于不同的病人，咳痰的時間不盡相同，如果時間設定的過短，可能肺內氣體沒有完全排出，咳痰效果大打折扣；如果時間設定的過長，可能造成過量排氣，肺壓降低，肺部萎縮。

3.設定進、排氣壓力時需要不斷手動調節機械旋鈕，費時費力

Coughassist在設定進、排氣壓力時，需要在設備開啟的狀態下人工堵住進、排氣口，手動調節機械設定旋鈕，使壓力達到設定值。

4.咳痰過程中的壓力和流量沒有監測，不能向操作人員直觀的顯示出來

由于coughassist中沒有設置用來監測氣體流量的流量傳感器和監測氣體壓力的壓力傳感器，無法將實際工作過程中的壓力、流量情況實時反映給醫護人員。