專利名稱：氣流逆轉(zhuǎn)元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題涉及一種氣流逆轉(zhuǎn)元件和一種方法，用于從管路接頭或者向管路接頭選擇性地產(chǎn)生氣流以在封閉的或僅部分通氣的空間內(nèi)交換氣體。 一種應(yīng)用是這樣的氣流逆轉(zhuǎn)元件連接到能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管上或到套管針上。
背景技術(shù)：
在對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸時(shí)通常使用面軍或管，經(jīng)由該面罩或管以低的壓力將氣體或氣體混合物、特別是氧和空氣供給向外密封的呼吸道。但或者也可以將這樣的氣體或氣體混合物以高的壓力和大的流量間歇地通過(guò)細(xì)的未閉塞的導(dǎo)管注射到向外敞開(kāi)的呼吸道中(所謂的噴射通氣)。如今，這種方法特別是在診斷的和治療的處理中用在上呼吸道或肺的區(qū)域內(nèi)。借助于這種方法也可以通過(guò)穿過(guò)皮膚直接插入氣管中的導(dǎo)管或這樣定位的套管針給患者供應(yīng)氧(所謂的經(jīng)氣管噴射通氣)。這種特殊的方法是如今有效的、規(guī)則系統(tǒng)的組成部分，用于處理困難的呼吸道和特別是這種情況，在該情況中患者不能按常規(guī)人工呼吸或插管(所謂的"不能通氣、不能插管"情況)。
但在不利的條件下，正是經(jīng)氣管噴射通氣也可能是有潛在的致命危險(xiǎn)的。如果患者的呼吸道在相當(dāng)大程度上或甚至完全地例如被肺脹或出血阻塞，則患者的肺通過(guò)注射氧越來(lái)越鼓起。在此面臨肺撕裂的危險(xiǎn)(所謂的氣壓傷)。此外，胸腔內(nèi)的壓力增加可以導(dǎo)致對(duì)于患者危險(xiǎn)不小的血液循環(huán)障礙或?qū)е卵貉h(huán)崩潰，因?yàn)檠翰辉倌芤宰銐虻牧苛骰匦呐K。
一段時(shí)間以來(lái)，已知"氧流動(dòng)調(diào)制器"，其在描述的臨界情況下用
于雙向的呼吸道。它例如描述于Cook Medical Incorporated 7>司的2004年出版的產(chǎn)品概括介紹"Products For The Difficult Airway"的 第IO頁(yè)中。
通過(guò)斷續(xù)的關(guān)閉和開(kāi)放多個(gè)孔可以利用該器械不僅很簡(jiǎn)單地控制 向患者的氧流，而且還可以對(duì)胸腔內(nèi)的壓力卸載。利用該器械可以甚 至在完全阻塞的上呼吸道中通過(guò)插入氣管中的導(dǎo)管或刺入的套管針也 至少短時(shí)間地確?；颊叩难豕?yīng)。
在這種情況下在胸部的中等的體積可膨脹性和正常的呼吸道阻力 時(shí)，每分鐘約3.5升呼吸空氣被動(dòng)地、即只通過(guò)小的在胸腔內(nèi)的過(guò)壓、 通過(guò)內(nèi)徑為2.0mm的導(dǎo)管經(jīng)由該器械也可以重新從鼓起的肺中流出， 但該呼吸空氣對(duì)于成人的足夠的人工呼吸是過(guò)少的(所謂的低通氣)。 這導(dǎo)致二氧化碳的滯留并且因而快速地形成非所希望的增大的血液的
過(guò)度酸化(所謂的呼吸性酸中毒)。
在此，"氧流動(dòng)調(diào)制器"比傳統(tǒng)裝置明顯更有效，利用該傳統(tǒng)裝置 僅能給患者"充氣"。但通過(guò)具有微小橫截面的導(dǎo)管或套管針不能充分 地對(duì)成年患者進(jìn)行人工呼吸的問(wèn)題并沒(méi)有解決。除了提到的風(fēng)險(xiǎn)外， 特別是該限制最近在專業(yè)雜志中已引起關(guān)于緊急情況適宜的噴射通氣 的地位的討論。
DE 20213420 Ul描述一種人工呼吸儀，特別是用于緊急情況適宜 的經(jīng)氣管的人工呼吸，包括可控制的壓縮空氣源、用于向患者輸入或 從患者排出呼吸氣體的分支的管，其中應(yīng)將文丘里(Venturi)噴嘴用 于支持呼氣。該人工呼吸儀更確切地說(shuō)如同用于肺分泌物等的排氣儀 一樣構(gòu)造，其中在吸出時(shí)取決于高的抽吸壓力、但不取決于盡可能大 的體積流。根據(jù)專業(yè)文獻(xiàn)，利用該人工呼吸儀通過(guò)內(nèi)徑為2.0mm的導(dǎo) 管可以將每分鐘的呼吸體積提高約1升/分。但這樣引起的每分鐘的呼
吸體積對(duì)于成人的標(biāo)準(zhǔn)通氣通常仍然總是不夠的。此外，該結(jié)構(gòu)沒(méi)有 提供可能性來(lái)用 一只手控制在患者方向上起作用的過(guò)壓或負(fù)壓。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，創(chuàng)造一種簡(jiǎn)單的裝置和一種方法，借助它們一方面能給肺輸入氧，而另一方面也能以足夠的程度有效地 從肺中導(dǎo)出二氧化碳或用過(guò)的呼吸空氣。
所述目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的特征的氣流逆 轉(zhuǎn)元件和通過(guò)一種按照權(quán)利要求16或權(quán)利要求19所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。 該氣流逆轉(zhuǎn)元件和方法的有利的改進(jìn)方案和實(shí)施形式是各從屬權(quán)利要 求的主題。
按照本發(fā)明的氣流逆轉(zhuǎn)元件用于利用處于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體、 特別是氧來(lái)從管路接頭或向管路接頭選擇性地產(chǎn)生氣流，特別是用于 連接在能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管或套管針上。其構(gòu)成為帶有分支件 的主體件，其中主體件將用于連接于氣體儲(chǔ)備體的壓力接頭與至少一 個(gè)能封閉的排出孔連接，而分支件從主體件通向管路接頭。在此，一 噴嘴、特別是噴射器噴嘴構(gòu)成和設(shè)置在主體件中，使得通過(guò)從壓力接 頭通過(guò)噴嘴流向排出孔的氣流也能在分支件中在排出孔的方向上產(chǎn)生 氣流，其中主體件從分支件直到排出孔具有基本上保持不變的或在排 出孔的方向上增大的流動(dòng)橫截面。原則上對(duì)于噴嘴可以選擇各種借助 于氣流產(chǎn)生抽吸作用的結(jié)構(gòu)原理。
但優(yōu)選在這里采用氣體噴射泵的原理。特別是鑒于吸出較大的氣 體體積在此重要的是，盡可能放棄在分支件與排出孔之間的在主體件 中的橫截面縮小部。
存在不同的可能性來(lái)實(shí)現(xiàn)氣流逆轉(zhuǎn)元件的很好的功能。實(shí)驗(yàn)中已 表明，存在噴嘴和混合通道的這樣的尺寸，其在亞音速下表現(xiàn)出很好 的結(jié)果，但也可以使用用于在超音范圍內(nèi)的噴嘴流出速度的尺寸。
實(shí)驗(yàn)已表明，在本發(fā)明的一實(shí)施形式中氣流的傳播在從噴嘴流出 之后在混合通道中可以劃分為三個(gè)特征區(qū)域，擴(kuò)張區(qū)域、渦流區(qū)域和 均勻運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。擴(kuò)張區(qū)域直接在噴嘴出口上開(kāi)始。在該位置處，氣 流不能跟隨噴嘴的鋒利的棱邊，而在等于噴嘴直徑的約3至5倍的長(zhǎng) 度上擴(kuò)張。渦流區(qū)域連接到擴(kuò)張區(qū)域上，在該渦流區(qū)域中在氣流中形 成紊流的流動(dòng)。在該區(qū)域內(nèi)，流入的氣體與處于主體件中的氣體相混 合并且與其一起共同地繼續(xù)朝排出孔的方向輸送。渦流區(qū)域通常在等于噴嘴直徑的約5倍至7倍的長(zhǎng)度上形成。均勻運(yùn)動(dòng)的區(qū)域連接在渦 流區(qū)域上，在該均勻運(yùn)動(dòng)的區(qū)域內(nèi)，流入的氣體與先前處于主體件中 的氣體均勻地相混合。在這里幾乎不再出現(xiàn)紊流的流動(dòng)，而是氣體或 氣體混合物均勻地朝排出孔的方向運(yùn)動(dòng)。因此，混合通道應(yīng)該至少具 有等于噴嘴直徑的8倍的長(zhǎng)度?；旌贤ǖ赖牡扔趪娮熘睆降?至30 倍的長(zhǎng)度是優(yōu)選的。
在直徑方面，分支件的和主體件在噴嘴與排出孔之間的內(nèi)徑合理 地不小于能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管或套管針的內(nèi)徑(例如在使用內(nèi) 徑為2mm的導(dǎo)管時(shí)至少2mm)，因?yàn)榉駝t特別是對(duì)于氣體從肺中的流 出或抽吸產(chǎn)生干擾的附加阻力。通向分支件的顯著較大的一個(gè)或多個(gè) 孔又導(dǎo)致制造技術(shù)上的、將其設(shè)置在主體件的較小的內(nèi)徑中或上的問(wèn) 題。此外，這也如顯著較大的分支件內(nèi)徑那樣對(duì)通流阻力沒(méi)有重要的 影響，該通流阻力主要由能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管或套管針決定。
所述的實(shí)施形式不僅允許將氣體或氣體混合物在過(guò)壓下輸入給導(dǎo) 管或套管針并從而在那里朝向患者產(chǎn)生氣流，而且也能實(shí)現(xiàn)將氣流或 氣體混合物流用于產(chǎn)生負(fù)壓并且從而使氣流在導(dǎo)管或套針管中離開(kāi)患 者。這可以通過(guò)排出孔的打開(kāi)和關(guān)閉交替地實(shí)現(xiàn)，雖然只以過(guò)壓供應(yīng) 氣流逆轉(zhuǎn)元件。
對(duì)于患者的安全性重要的是，在疏忽地在氣流逆轉(zhuǎn)元件上操縱時(shí) 不對(duì)呼吸道產(chǎn)生任何影響。因此有利的是，優(yōu)選在分支件中存在至少 一個(gè)安全孔。優(yōu)選甚至應(yīng)存在兩個(gè)、特別優(yōu)選兩個(gè)并排的或相互對(duì)置 的安全孔。在此，這些安全孔同時(shí)用于控制在患者方向上的過(guò)壓或負(fù) 壓。當(dāng)短暫地暫停噴射人工呼吸時(shí)，在釋放時(shí)它們還用作壓力平衡孔 并且能實(shí)現(xiàn)胸內(nèi)的過(guò)壓或負(fù)壓的平衡。由此肺內(nèi)的壓力可以與外部壓 力平衡。當(dāng)呼吸道被完全阻塞并且不知道患者的肺當(dāng)前是被稍微過(guò)強(qiáng) 地充氣還是被吸空時(shí)，這便是特別重要的。
在氣流逆轉(zhuǎn)元件的壓力接頭與壓縮空氣源連接時(shí)，氣體通過(guò)噴嘴 流向排出孔，這在沒(méi)有安全孔的情況下直接導(dǎo)致在管路接頭上的并且 從而可能也在呼吸道中的負(fù)壓。這通過(guò)各仍開(kāi)放的、為此應(yīng)具有足夠大橫截面的安全孔來(lái)避免，因?yàn)樨?fù)壓通過(guò)在那里流入的環(huán)境空氣來(lái)平 衡。僅當(dāng)有針對(duì)性地、例如通過(guò)操作人員的手指關(guān)閉全部安全孔時(shí)， 才在管路接頭上形成負(fù)壓。
通過(guò)排出孔的附加的關(guān)閉，便也可以將氣體或氣體混合物導(dǎo)入呼 吸道中。而在釋放安全孔時(shí)，氣體或氣體混合物則立刻定量地逸出到 環(huán)境空氣中。通過(guò)排出孔的交替的打開(kāi)和關(guān)閉，在安全孔關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn) 有效的人工呼吸。優(yōu)選地，排出孔成形為向外敞開(kāi)的喇叭形，其可以 不像小的排出孔那樣易于被疏忽地封閉。
特別在緊急情況供應(yīng)時(shí)有利的是，按照本發(fā)明的一優(yōu)選的實(shí)施形 式，將排出孔和安全孔設(shè)置成，使它們能手動(dòng)地、優(yōu)選用助手或操作 人員的僅一只手的魚(yú)際和/或手指選擇性地、單獨(dú)或共同地、完全或部 分地封閉。這樣，助手可用一只手根據(jù)需要實(shí)施、中斷或通過(guò)部分地 封閉各孔來(lái)調(diào)節(jié)人工呼吸，但有另一只手自由用于其他的措施或工作 (例如導(dǎo)管或套管針的固定)。
優(yōu)選地，氣流逆轉(zhuǎn)元件的壓力接頭構(gòu)成用于建立與壓縮氣體源、 優(yōu)選氧壓力瓶的連接。在大多數(shù)的救護(hù)車或救護(hù)站中提供至少一個(gè)小
的氧壓力瓶(例如2升)，借助該氧壓力瓶氣流逆轉(zhuǎn)元件可以在至少 20分鐘的時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行。
可能必需的是，將藥物混合于氣體或氣體混合物中。在此，能封 閉的側(cè)面入口可以特別有利地設(shè)置在分支件上，優(yōu)選在安全孔與管路 接頭之間。這樣可以例如將腎上腺素、局部麻醉藥、祛痰藥等借助于 快速流動(dòng)的氣體或氣體混合物朝向患者細(xì)化地噴射。借此可以將藥物 有效地和大面積地分配于支氣管中并且定量地更快地吸收該藥物。此 外，側(cè)面入口為二氧化碳檢測(cè)(Kapnometrie )管路提供連接可能性， 經(jīng)由它可以從吸出的呼吸空氣在支流中引出一小的試樣用于測(cè)量二氧 化碳濃度。這樣可以在進(jìn)行中估計(jì)人工呼吸的效率(在時(shí)間上減小或 增大的通氣)。也可設(shè)想直接或間接地連接氣體流量測(cè)量裝置或壓力測(cè) 量裝置。
按照本發(fā)明，主體件和分支件優(yōu)選共同地大致形成T形件，其中主體件作為橫臂。這使結(jié)構(gòu)特別清楚并且噴嘴結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。
或者，按照本發(fā)明提出一種氣流逆轉(zhuǎn)元件，其中主體件和分支件
共同地大致形成Y形件，其中排出孔形成Y的腳。分支件相對(duì)于直的 主體件形成在10。與90。之間的角度的布置結(jié)構(gòu)對(duì)于流動(dòng)導(dǎo)向也可以是 有利的。
為了簡(jiǎn)化制造，氣流逆轉(zhuǎn)元件按照本發(fā)明優(yōu)選由多個(gè)分元件組成、 特別是旋緊。這允許對(duì)于裝置的一部分采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。
同樣優(yōu)選地，壓力接頭和/或管路接頭以及必要時(shí)側(cè)面入口構(gòu)造成 所謂的"魯爾(Luer)鎖扣"，以便允許與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的耐壓的和壓力 密封的連接。
由于安全性原因顯得合理的是，將氣流逆轉(zhuǎn)元件的高壓部分包括 連接軟管接頭封裝。
通常來(lái)說(shuō)，按照本發(fā)明，氣流逆轉(zhuǎn)元件應(yīng)基本上由塑料制成，其 中噴嘴由塑料或由金屬嵌件構(gòu)成。
以下還要對(duì)用于運(yùn)行氣流逆轉(zhuǎn)元件的按照本發(fā)明的方法作一些說(shuō) 明。該方法主要在于，將基本上恒定的氣體壓力、特別是氧壓力施加 到壓力接頭上，其中為了在管路接頭上產(chǎn)生過(guò)壓而封閉排出孔以及必 要時(shí)全部安全孔，而為了產(chǎn)生負(fù)壓在安全孔必要時(shí)繼續(xù)關(guān)閉的情況下 打開(kāi)排出孔。
通過(guò)經(jīng)由能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管或套管針抽吸呼吸空氣的這 種原理，可將氣流逆轉(zhuǎn)元件與傳統(tǒng)的噴射通氣很合理地組合。不僅在 緊急情況下可以通過(guò)橫截面小的管路(例如經(jīng)皮地插入氣管中的導(dǎo)管 或套管針，但也有所謂的柔性纖維光學(xué)的工作通道或管交換器)有效 地對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸(即足夠地供應(yīng)氧，同時(shí)消除出現(xiàn)的二氧化碳)。 在此不重要的是，上呼吸道是敞開(kāi)的(如在傳統(tǒng)的噴射通氣中必不可 缺少的那樣)，還是相反部分地、甚至完全地被阻塞。
對(duì)于按照本發(fā)明的氣流逆轉(zhuǎn)元件的應(yīng)用，只需要一氧壓力瓶和一 連接管路。氣流逆轉(zhuǎn)元件可以構(gòu)造成，使其特別是也能匹配于或者說(shuō) 設(shè)計(jì)成用于氧源的不同的壓力。例如氧源在美國(guó)具有3.5bar的輸出壓力，而在歐洲則達(dá)5bar。
在氣流逆轉(zhuǎn)元件中重要的參量是在噴嘴上的發(fā)射壓力，通過(guò)該發(fā) 射壓力在管路接頭上產(chǎn)生負(fù)壓。在此，發(fā)射壓力直接與氣體或氣體混
合物通過(guò)氣流逆轉(zhuǎn)元件的流量和引起的流速有關(guān)，而氣體或氣體混合 物的流速又與在管路接頭上的負(fù)壓有關(guān)。鑒于所希望的大的抽吸功率， 必須以很高的氣體速度工作。這可以優(yōu)選通過(guò)lmm或更小的注射器 噴嘴的孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。在通過(guò)這樣的噴嘴的、15升/分的壓縮氣體流量時(shí)， 可產(chǎn)生在超音范圍內(nèi)的氣體速度。重要的還有，產(chǎn)生的負(fù)壓在分支件 中可以轉(zhuǎn)變?yōu)檩^大的氣流，如果在分支件與排出孔之間在主體件中不 存在顯著阻礙氣流的橫截面縮小部，則這最好地實(shí)現(xiàn)。
氣流逆轉(zhuǎn)元件也可以與一前置的流量計(jì)相組合。由此可以很簡(jiǎn)便 而快速地匹配于患者(例如用較小的氧流量、從而在噴嘴上較小的發(fā) 射壓力以及因此在管路接頭上也較小的負(fù)壓對(duì)兒童進(jìn)行人工呼吸)。由 氣體(混合物)流量的減少總是引起不強(qiáng)的人工呼吸(每分鐘的呼吸 體積減小)，相反由氣體(混合物)流量的增加引起較強(qiáng)的人工呼吸(每 分鐘的呼吸體積增加)。
因?yàn)橥ǔＪ褂玫膶?dǎo)管或套管針提供顯著的通流阻力，所以在管路 接頭上交替地起作用的過(guò)壓或負(fù)壓減弱。壓力變化在患者的肺中最初 總是通過(guò)在正常的呼氣之后仍處于肺中的氣體體積(所謂的功能性殘 留容量)、其次便通過(guò)彈性的胸腔壁和可移動(dòng)的隔被減弱。由此將氣壓 傷的危險(xiǎn)減至最小。氣壓傷尤其僅在用戶較長(zhǎng)時(shí)間地錯(cuò)誤操作氣流逆 轉(zhuǎn)元件時(shí)是可能的。而正是在緊急情況下所希望的有利的循環(huán)效果與 在從肺中過(guò)長(zhǎng)時(shí)間和過(guò)強(qiáng)地抽吸呼吸空氣時(shí)肺局部萎陷的風(fēng)險(xiǎn)(產(chǎn)生 所謂的肺不張)相對(duì)，然而通過(guò)在胸腔內(nèi)的低壓改善向心臟的血液回 流。
在肺模型中的通氣測(cè)試中，用15升/分的氧流量和高于約lbar的 環(huán)境壓力的過(guò)壓在使用約10cm長(zhǎng)的、內(nèi)徑為2mm的經(jīng)氣管導(dǎo)管的情 況下測(cè)量對(duì)于成人的人工呼吸足夠的、多于6升/分的每分鐘呼吸體積。 由此在通過(guò)分支件的體積流量與通過(guò)壓力接頭的體積流量之間產(chǎn)生至少0.4:1、優(yōu)選0.6:1至2:1的比例。在這里還應(yīng)說(shuō)明，在噴射通氣中 通過(guò)經(jīng)氣管導(dǎo)管消除了解剖的死區(qū)，并因此基本上較小的每分鐘呼吸 體積對(duì)于患者的充分的人工呼吸(所謂的標(biāo)準(zhǔn)通氣)就足夠了。
在實(shí)驗(yàn)中值得注意的是在吸氣時(shí)間與呼氣時(shí)間(在這里噴射氧 的時(shí)間和吸出呼吸空氣的時(shí)間)之間的或多或少的生理學(xué)上的關(guān)系。 這使由人工呼吸引起的循環(huán)問(wèn)題減至最小。而在呼吸空氣通過(guò)這樣的 經(jīng)氣管導(dǎo)管被動(dòng)流出時(shí)，產(chǎn)生奇異的吸氣/呼氣比例，其中呼氣時(shí)間多 倍地較長(zhǎng)吸氣時(shí)間。
將在實(shí)驗(yàn)中達(dá)到的相對(duì)環(huán)境壓力的負(fù)壓(相對(duì)壓力)限制在約 -(Ubar上是有利的如果導(dǎo)管或套管針貼緊粘膜，則它可以不過(guò)強(qiáng)地 抽吸并從而不局部地傷害粘膜。而由原理決定地，導(dǎo)管或套管針在每 次噴射時(shí)還被從粘膜上壓離。
簡(jiǎn)單的在過(guò)壓與負(fù)壓之間的"轉(zhuǎn)換"功能良好并且對(duì)于患者和用 戶幾乎是無(wú)危險(xiǎn)的，其中在氣流逆轉(zhuǎn)元件中存在循環(huán)的流動(dòng)逆轉(zhuǎn)和壓 力逆轉(zhuǎn)，并開(kāi)辟了特別是在緊急情況人工呼吸時(shí)新的可能性。任何機(jī) 構(gòu)或活動(dòng)部件的缺少/故障使較小的儀器不僅無(wú)需維護(hù)，而且是可易于 理解的并且使用安全的。某個(gè)(在極不利的情況下)潛在的危險(xiǎn)總是 可以僅由于用戶的有意識(shí)的操縱發(fā)生，但不通過(guò)氣流逆轉(zhuǎn)元件的這樣 的連接或連接的壓縮氣體源的旋開(kāi)。
但應(yīng)用范圍遠(yuǎn)超過(guò)"不能通氣、不能插管"的情況。無(wú)疑，上呼 吸道只部分地或暫時(shí)被阻塞的患者也可以受益于該人工呼吸原理，吸 取支持的呼氣仍然創(chuàng)造虛擬較大的自由的呼吸道。即使對(duì)于上呼吸道 敞開(kāi)的患者中也可預(yù)期，由于在肺中的較有效的氣體交換或較高的氣 體轉(zhuǎn)換，氧較快地增加，同時(shí)二氧化碳較有效地消除。
還存在簡(jiǎn)單的噴射通氣的可能性為此僅須同時(shí)封閉和重新釋放 排出孔和安全孔，即吸取支持的呼氣只是一種人們可以利用、但不是 必須利用的選擇。
值得期望的是，該原理在傳統(tǒng)的噴射通氣器中實(shí)施。如今的儀器 全部要求患者的足夠大的自由的上呼吸道。在呼吸道在相當(dāng)程度上或
13完全被阻塞的情況下(例如由于器械用法)， 一旦在呼吸道中測(cè)出過(guò)高 的壓力，就停用該儀器，結(jié)果是，不再對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸。基于本 發(fā)明可以構(gòu)造噴射通氣器，其與自由的呼吸道橫截面無(wú)關(guān)，并且甚至 在呼吸道完全被阻塞的情況下不僅能足夠地、而且很安全且有效地給 對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸。
從氣流逆轉(zhuǎn)元件的功能原理出發(fā)，人們可以借助于在排出孔上旋 轉(zhuǎn)的孔盤或孔輪實(shí)現(xiàn)對(duì)吸氣/呼氣比例和人工呼吸頻率的很精確的控 制。通過(guò)在該孔盤中或孔輪中的適當(dāng)?shù)那锌谝部梢源_定吸氣時(shí)間和呼 氣時(shí)間，使得噴射的氣體(混合物)體積隨后被重新吸出。利用一快 速旋轉(zhuǎn)的孔盤或一孔輪，還可以較簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)在高頻通氣的意義上的 人工呼吸頻率(例如為了對(duì)重癥患者的保護(hù)肺的人工呼吸)，其在傳統(tǒng) 的儀器中在技術(shù)上需要顯著較高的費(fèi)用。這在診斷的和治療的干預(yù)方 面將開(kāi)辟全新的可能性。


以下借助附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的各實(shí)施例，但本發(fā)明并不限
于此。其中
圖1示出按照本發(fā)明的氣流逆轉(zhuǎn)元件的縱剖視圖，包括示意示出 的外圍裝置；
圖2和3示出噴嘴和主體件的替代的實(shí)施方式；
圖4示意示出氣流逆轉(zhuǎn)元件的各個(gè)部件的尺寸比例；以及
圖5示出一包括按人類工程學(xué)成形的殼體的氣流逆轉(zhuǎn)元件。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一氣流逆轉(zhuǎn)元件1包括主體件2，其連接壓力接頭4與 排出孔5。壓力接頭4可以經(jīng)由連接管路13與壓縮氣體源11中的處 于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體14連接。 一般地，為患者的緊急情況供應(yīng)提供 一氧壓力瓶。從主體件2分支出一分支件3，該分支件通向管路接頭6。 在主體件2中構(gòu)成一噴嘴7,氣體可通過(guò)該噴嘴從壓力接頭4流向排 14出孔5，其中該噴嘴7位于分支件3的附近，從而通過(guò)噴嘴7流向排 出孔5的氣體在分支件3中產(chǎn)生負(fù)壓。在這里，應(yīng)用氣體噴射泵的原 理。但可以選擇各種能借助氣流產(chǎn)生抽吸作用的裝置。為此，特別是 不必要的是，分支件3相對(duì)于主體件2形成一直角a，如在該實(shí)施例 中所示。此外，分支件3具有第一安全孔8和第二安全孔9。只要不 有針對(duì)性地封閉這兩個(gè)安全孔8、 9，裝置即使在氣體流動(dòng)時(shí)也不影響 患者的呼吸道。僅當(dāng)封閉這些安全孔8、 9時(shí)，只要排出孔5是敞開(kāi)的， 在分支件3中就形成負(fù)壓，并且當(dāng)排出孔5被封閉時(shí)形成過(guò)壓。優(yōu)選 地，所有孔應(yīng)設(shè)置成，使得它們能由操作人員雖然用手有意地、但幾 乎不疏忽地封閉。至少排出孔5應(yīng)是能用手指封閉的，因?yàn)槠湓谌斯?呼吸時(shí)必須交替地打開(kāi)和關(guān)閉。為了在這里也盡可能避免疏忽的操縱， 主體件2可以在排出孔5之前成喇叭形地拓寬。如示意地所示，在排 出孔5之前還可以設(shè)置一能旋轉(zhuǎn)的孔盤16，其包括不同大小的孔，該 孔盤便可由操作人員轉(zhuǎn)到相應(yīng)所希望的位置。分支件3還具有能封閉 的側(cè)面入口 12，通過(guò)該側(cè)面入口能添加藥物或插入探針。在管路接頭 6上可以連接一導(dǎo)管10或套管針。優(yōu)選地，每個(gè)接頭構(gòu)成為所謂的"魯 爾鎖扣"。整個(gè)裝置優(yōu)選由塑料制造，其中噴嘴7根據(jù)需要也可以作為 金屬部件使用。
圖2和3示出主體件2和噴嘴7的替代的實(shí)施形式。圖2示出主 體件2作為文丘里噴嘴的實(shí)施形式，其中分支件3在速度最高并且從 而壓力最小的位置處通入。在兩個(gè)圖2和3中，主體件2在分支件3 的后面形成一錐形地以例如1°至7°的張角|3拓寬的通道15。
圖4示出包括主體件2和分支件3的氣流逆轉(zhuǎn)元件1的一實(shí)施形 式的另一示意圖。在此，Dl標(biāo)記噴嘴7的內(nèi)徑，D2標(biāo)記混合通道17 的內(nèi)徑，而D3標(biāo)記分支件3的內(nèi)徑。Ll標(biāo)記噴嘴7的長(zhǎng)度，L2標(biāo)記 混合通道17的長(zhǎng)度。在一優(yōu)選的功能良好的測(cè)試裝置中，噴嘴7的內(nèi) 徑Dl在0.5mm與2mm之間、優(yōu)選為lmm，混合通道17的內(nèi)徑D2 在lmm與5mm之間、優(yōu)選為2mm至3mm、特別是2.5mm。分支件 3的內(nèi)徑D3處于與混合通道17的內(nèi)徑D2相同的數(shù)量級(jí)。噴嘴7的長(zhǎng)度Ll為5mm至20mm、優(yōu)選為15mm。混合通道的長(zhǎng)度L2為10mm 至40mm、優(yōu)選20mm至30mm，其中混合通道17的長(zhǎng)度L2與噴嘴 7的內(nèi)徑Dl的比例在2:1與100:1之間、優(yōu)選在5:1與50:1之間。
圖5示出氣流逆轉(zhuǎn)元件1的另一實(shí)施形式，其中氣流逆轉(zhuǎn)元件1 設(shè)置在一按照人類工程學(xué)成形的殼體18中。殼體18在此成形為，使 其匹配于人手。安全孔8、 9可以用手指，排出孔5可以用拇指完全或 部分地封閉。在此無(wú)關(guān)緊要的是，排出孔5、安全孔8、 9、壓力接頭 4和/或管路接頭6是否直接安裝在殼體外壁上，或者在孔或接頭與殼 體外壁之間的相應(yīng)的連接是否通過(guò)管路件、例如連接管路13實(shí)現(xiàn)。通 過(guò)這樣的實(shí)施形式，助手可以僅用一只手操作氣流逆轉(zhuǎn)元件1。為了 更簡(jiǎn)便的操作，也可以只設(shè)有一個(gè)安全孔8。殼體18和氣流逆轉(zhuǎn)元件 1可以以不同的方式組裝或相關(guān)聯(lián)地制造。重要的是，形成一易于手 動(dòng)操作的、能用一只手握住的裝置，其中可以用該手的手指或其他部 分封閉排出孔5和安全孔8、 9。
本發(fā)明使得可以有效地對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸。在緊急情況條件下， 除了能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管10或套管針和連接管路13外，只需 要一壓縮氣體源ll、例如氧壓力瓶。在該人工呼吸技術(shù)中保證了對(duì)于 患者和助手的高的安全性。作為呼吸輔助工具來(lái)支持本能呼吸的患者 的自呼吸的應(yīng)用也是可能的。
附圖標(biāo)記清單
1 氣流逆轉(zhuǎn)元件
2 主體件
3 分支件
4 壓力接頭
5 排出孑L
6 管路接頭
7 噴嘴(噴射噴嘴)
8 第一安全孔
169第二安全孔10導(dǎo)管11壓縮氣體源12側(cè)面入口13連接管路14處于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體15錐形拓寬的通道16孔盤17混合通道18殼體cc主體件與分支件之間的角度P噴嘴后面的張角Dl噴嘴的內(nèi)徑D2混合通道的內(nèi)^圣D3分支件的內(nèi)徑Ll噴嘴的長(zhǎng)度L2混合通道的長(zhǎng)度
權(quán)利要求
1.氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，用于利用處于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體(14)、特別是氧來(lái)從管路接頭(6)或向該管路接頭選擇性地產(chǎn)生氣流，該管路接頭特別是能與患者的呼吸道連接，所述氣流逆轉(zhuǎn)元件構(gòu)成為帶有分支件(3)的主體件(2)，其中主體件(2)將用于連接到氣體儲(chǔ)備體(14)上的壓力接頭(4)與至少一個(gè)能封閉的排出孔(5)連接，并且分支件(3)將主體件(2)與管路接頭(6)連接，其特征在于，一噴嘴(7)、特別是噴射器噴嘴構(gòu)成和設(shè)置在主體件(2)中，使得通過(guò)在主體件(2)中的、從壓力接頭(4)通過(guò)噴嘴(7)向排出孔(5)流動(dòng)的氣流在排出孔(5)打開(kāi)時(shí)也能在分支件(3)中在排出孔(5)的方向上產(chǎn)生氣流，其中主體件(2)從分支件(3)直到排出孔(5)具有基本上保持不變的或在排出孔(5)的方向上增大的流動(dòng)橫截面。
2. 氣流逆轉(zhuǎn)元件(l),用于利用處于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體(14)、 特別是氧來(lái)從管路接頭(6)或向該管路接頭選擇性地產(chǎn)生氣流，該管 路接頭特別是能與患者的呼吸道連接，所述氣流逆轉(zhuǎn)元件構(gòu)成為帶有 分支件(3)的主體件(2)，其中主體件(2)將用于連接到氣體儲(chǔ)備 體(14)上的壓力接頭(4)經(jīng)由混合通道(17)與至少一個(gè)能封閉的 排出孔(5)連接，并且分支件(3)連接主體件(2)與管路接頭(6), 其特征在于，所述混合通道(17)和一噴嘴(7)、特別是噴射器噴嘴 構(gòu)成和設(shè)置在主體件(2)中，使得通過(guò)在主體件(2)中的、從壓力 接頭(4)通過(guò)噴嘴(7)和通過(guò)混合通道(17)向排出孔(5)流動(dòng)的 氣流在排出孔(5)打開(kāi)時(shí)也能在分支件(3)中在排出孔(5)的方向 上產(chǎn)生氣流，而且該氣流具有如下的體積流量，當(dāng)在壓力接頭(4)上 存在高于環(huán)境壓力的l至5bar的過(guò)壓時(shí)該體積流量至少為8升/分。
3. 按照權(quán)利要求2所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1),其特征在于，當(dāng)在 壓力接頭(4)上存在1至5bar的過(guò)壓時(shí)，在分支件(3)中的體積流 量至少為通過(guò)壓力接頭(4)的體積流量的0.4倍、優(yōu)選0.6至2倍。
4. 按照權(quán)利要求2或3所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征在于，混合通道(17)的長(zhǎng)度(L2)與噴嘴(7)的內(nèi)徑(Dl)之比例在2:1 與100:1之間、優(yōu)選在5:1與50:1之間。
5. 按照權(quán)利要求2至4之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，混合通道(17)的內(nèi)徑(D2)與分支件(3)的內(nèi)徑(D3)之 比例(D2:D3 )在1.5與0.5之間、優(yōu)選為1。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，在主體件(2)中和/或在分支件(3)中存在至少一個(gè)安全孔(8、 9)，但特別是存在兩個(gè)、優(yōu)選兩個(gè)并排的或相互對(duì)置的安全孔(8、 9)。
7. 按照權(quán)利要求6所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征在于，排出 孔(5)和安全孔(8、 9)設(shè)置成，使得它們能手動(dòng)地、優(yōu)選用助手的 僅一只手的魚(yú)際和/或手指選擇性地、單獨(dú)或共同地、完全或部分地封 閉。
8. 按照權(quán)利要求1至6之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，所述氣流逆轉(zhuǎn)元件(l)設(shè)置在按人類工程學(xué)成形的殼體中，該 殼體匹配于人手，其中排出孔(5)和所述至少一個(gè)安全孔(8、 9)設(shè) 置成，使得它們能手動(dòng)地、優(yōu)選用助手的僅一只手的魚(yú)際和/或手指選 擇性地、單獨(dú)或共同地、完全或部分地封閉。
9. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1),其特征在 于，所述排出孔(5)通過(guò)孔盤(16)交替地、完全或部分地封閉和釋 放。
10. 按照上述要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征在于， 壓力接頭(4)構(gòu)成用于建立與壓縮氣體源(11)、優(yōu)選氧壓力瓶的連 接。
11. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，分支件(3)具有能封閉的側(cè)面入口 (12)，優(yōu)選在所述安全孔(8、 9)與管路接頭(6)之間。
12. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，主體件(2)和分支件(3)共同地大致形成T形件，其中主體 件(2)作為橫臂。
13. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，主體件(2)和分支件(3)共同地大致形成Y形件，其中排出 孑L (5)形成Y的腳。
14. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)由多個(gè)分元件組成，特別是旋緊。
15. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1),其特征 在于，壓力接頭(4)和/或管路接頭(6)以及必要時(shí)側(cè)面入口 (12) 構(gòu)成為所謂的"魯爾鎖扣"。
16. 按照上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，其特征 在于，氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)基本上由塑料制成，其中噴嘴(7)由塑料 或由金屬嵌件構(gòu)成，并且主體件(2)包括壓力接頭(4)被封裝。
17. 用于運(yùn)行按照權(quán)利要求1至16之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件(1) 的方法，用于從管路接頭(6)或向該管路接頭選擇性地產(chǎn)生氣流，特 別是用于連接能插入患者呼吸道中的導(dǎo)管(10)或套管針，以在封閉 的或僅部分通氣的空間內(nèi)交換氣體，其特征在于，將基本上恒定的氣 體壓力、特別是氧壓力施加到壓力接頭(4)上，其中為了向管路接頭(6)產(chǎn)生氣流，封閉排出孔(5)以及必要時(shí)全部安全孔(8、 9)，而 為了從管接頭(6)朝向排出孔(5)產(chǎn)生氣流，在安全孔(8、 9)必 要時(shí)繼續(xù)關(guān)閉的情況下打開(kāi)排出孔(5)。
18. 按照權(quán)利要求17所述的用于運(yùn)行氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)的方法， 其特征在于，在側(cè)面入口 (12)上連接測(cè)量?jī)x，優(yōu)選用于測(cè)量流過(guò)的 氣體或氣體混合物的二氧化碳含量。
19. 用于在使用按照權(quán)利要求1至16之一項(xiàng)所述的氣流逆轉(zhuǎn)元件 (l)對(duì)患者進(jìn)行人工呼吸或支持患者呼吸的方法，其中將氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)的分支件(3)連接到在患者呼吸道中的導(dǎo)管(10)或套管針 上，將壓力接頭(4)與壓縮氣體源(11)、特別是氧源連接，并且對(duì) 該壓力接頭加載在1至5bar之間的過(guò)壓，其中還暫時(shí)地封閉排出孔 (5)，其中必要時(shí)也封閉全部安全孔(8、 9),使得氧進(jìn)入患者呼吸道 中，其特征在于，在安全孔(8、 9)必要時(shí)封閉時(shí)，間歇地打開(kāi)排出孔(5)，以從患者的呼吸道中導(dǎo)出氣體。
20.按照權(quán)利要求19所述的方法，其中在分支件(3)的側(cè)面入 口 (12)上連接測(cè)量?jī)x，其特征在于，在安全孔(8、 9)必要時(shí)封閉 時(shí)，間歇地至少如此之久地打開(kāi)排出孔(5)，使得能確定從呼吸道中 吸出的氣體或氣體混合物的表征性的測(cè)量值、特別是二氧化碳含量。
全文摘要
一種氣流逆轉(zhuǎn)元件(1)，用于利用處于過(guò)壓下的氣體儲(chǔ)備體(14)、特別是氧來(lái)從或向管路接頭(6)選擇性地產(chǎn)生氣流，該管路接頭特別是能與患者的呼吸道連接，所述氣流逆轉(zhuǎn)元件構(gòu)成為帶有分支件(3)的主體件(2)，其中主體件(2)將用于連接到氣體儲(chǔ)備體(14)上的壓力接頭(4)與至少一個(gè)能封閉的排出孔(5)連接，分支件(3)將主體件(2)與管路接頭(6)連接，其中，一噴嘴(7)、特別是噴射器噴嘴構(gòu)成和設(shè)置在主體件(2)中，使得通過(guò)在主體件(2)中的、從壓力接頭(4)通過(guò)噴嘴(7)向排出孔(5)流動(dòng)的氣流在排出孔(5)打開(kāi)時(shí)也能在分支件(3)中在排出孔(5)的方向上產(chǎn)生氣流，其中主體件(2)從分支件(3)直到排出孔(5)具有基本上保持不變的或在排出孔(5)的方向上增大的流動(dòng)橫截面。
文檔編號(hào)A61M16/00GK101663063SQ200880013138
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月16日
發(fā)明者D·恩克 申請(qǐng)人:多爾菲斯技術(shù)有限公司