本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種具有咳痰功能的呼吸機。

背景技術(shù)：

對于使用上了呼吸機的病人，特別是建立了人工氣道之后，咳嗽反射減弱，或因肺功能嚴(yán)重衰退，呼吸肌無力等，大多不能自主排痰，極易造成分泌物滯留而堵塞氣道使肺部感染加重。因此，對機械通氣的病人，需要定期進行人工排痰處理。目前，臨床上常用的是采用吸痰管吸痰，但是吸痰管吸痰這種侵入式的吸痰方式，由于局部的負(fù)壓很高，加上導(dǎo)管的插入和移動，很容易對氣道造成傷害或氣道疤痕，同時，會中斷病人的機械通氣，另外痰液的清除也不是很徹底。

專利WO2007054829首次提出了一種與呼吸機聯(lián)合工作，輔助病人呼吸、咳嗽，去除病人氣道分泌物的咳痰系統(tǒng)，病人咳痰時不必中斷病人的正常呼吸，可以根據(jù)預(yù)設(shè)的咳痰時間和咳痰次數(shù)對病人進行咳痰，能夠隨時、即時咳痰。

專利CN 201510657436.2則進一步豐富了該專利，提升了該咳痰系統(tǒng)的安全性、臨床適應(yīng)能力，避免了咳痰機工作時呼吸機的報警等問題，咳痰機咳出的痰被收集到一個集痰容器里，再定期由護士通過醫(yī)院配置的中心負(fù)壓吸引系統(tǒng)將痰液吸走。

在以上所列兩個專利中，咳痰機的觸發(fā)咳痰是依靠系統(tǒng)中的壓力或流量傳感器來判斷呼吸機對病人實施機械通氣的進程，也就是說，呼吸機和咳痰機是沒有通訊的，咳痰機只是被動地通過檢測呼吸機氣路的壓力信號，再進行處理、分析得到呼吸進程的信息，但這通常會帶來以下3個問題：

1、精確性和響應(yīng)快速性：畢竟是兩臺不同的機器，不能做到呼吸機與咳痰機工作的精確同步。在咳痰系統(tǒng)的壓力或流量傳感器檢測到呼吸機的呼吸進程壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號后，這個信號要經(jīng)過傳輸、放大、過濾、A/D轉(zhuǎn)換后，再交由信息處理器處理，判斷、發(fā)出指令，然后再經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換、功率放大，可驅(qū)動的直流電壓，驅(qū)動閥門或風(fēng)機工作。這會在控制上有一定程度的時間滯后，影響咳痰效果。

2、安全性：受制于各種環(huán)境條件，呼吸進程的檢測可能會帶來錯誤的結(jié)果，容易造成誤判斷，呼吸管路內(nèi)部條件很復(fù)雜，氣態(tài)的水蒸氣和液態(tài)的水，甚至病人咳出的痰，有可能分布于呼吸管路的各個角落，這些因素會直接影響壓力或流量傳感器的檢測結(jié)果的精度，甚至是錯誤的結(jié)果。從而造成安全隱患。

3、管路連接復(fù)雜，占用空間體積大，成本高、故障點、泄漏點多。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種呼吸機，所述呼吸機具有更高的精確性、響應(yīng)性及安全性。

一種呼吸機，包括：吸氣管路，其上設(shè)有為病人提供正壓的正壓源、緩沖罐、兩位兩通球囊閥，所述兩位兩通球囊閥通過一個氣泵和一個第一兩位三通閥進行通斷切換控制；呼氣管路，其上設(shè)有呼氣閥，所述呼氣閥由一個第二兩位三通閥通過接收來自緩沖罐的預(yù)設(shè)恒定壓力的壓縮氣體對其進行控制；咳痰管路，其上設(shè)有為病人提供負(fù)壓的負(fù)壓源以及串接于負(fù)壓源與病人之間的快門閥。

本發(fā)明的呼吸機，其有益效果在于，使咳痰機可以作為模塊內(nèi)嵌在呼吸機中，由此使呼吸機具有更高的精確性、響應(yīng)性及安全性。

采用同一中央處理器控制吸氣、呼氣和咳痰，簡化了系統(tǒng)構(gòu)成，并且同一中央處理器對各部分進行協(xié)同控制，使呼吸機的呼吸及咳痰工作達到了真正的同步。

同一中央處理器可以對從傳感器、閥門及風(fēng)機等多個部件接收的信息進行整合處理，在一定程度上減小時間滯后，提高了系統(tǒng)的精確性及快速響應(yīng)性，提升了咳痰效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種實施方式的氣路結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面參照附圖描述本發(fā)明的實施方式，其中相同的部件用相同的附圖標(biāo)記表示。

圖1為本發(fā)明的呼吸機的一種實施方式的氣路結(jié)構(gòu)框圖。

本發(fā)明的呼吸機包括吸氣管路、呼氣管路、咳痰管路和病人端管路；

吸氣管路包括依次相連的空氣輸入口、空氣過濾器、空氧混合罐、第一渦輪風(fēng)機、第一壓力傳感器、緩沖罐、兩位兩通球囊閥。吸氣管路還有一個氧氣輸入口，直接與空氧混合罐連接。第一渦輪風(fēng)機與一個吸氣控制閥(比例壓力調(diào)節(jié)閥或比例流量調(diào)節(jié)閥)并聯(lián)，以對第一渦輪風(fēng)機的輸出壓力和流量進行調(diào)節(jié)。兩位兩通球囊閥通過一個氣泵和一個兩位三通閥進行通斷切換控制，進而控制吸氣管路的接入或斷開。所述兩位三通閥可為兩位三通電磁閥。

呼氣管路包括呼氣閥，呼氣閥由一個兩位三通閥通過接收來自緩沖罐的預(yù)設(shè)恒定壓力的壓縮氣體對其進行控制，進而控制呼氣管路的接入或斷開。所述兩位三通閥可為兩位三通電磁閥。

咳痰管路包括由輸入到輸出端依次連接的快門閥、第二壓力傳感器、第二渦輪風(fēng)機?？扉T閥控制咳痰管路的接入或斷開。

病人端管路由輸入端到輸出端依次連接氧氣濃度傳感器、流量傳感器，其輸出端與病人連接。

吸氣管路的輸出口與呼氣管路、咳痰管路的輸入口匯集到一起，與病人端管路連接。呼氣管路與咳痰管路輸出口匯集在一起與消聲器連接，對病人呼出或第二渦輪風(fēng)機抽出的氣流進行消聲。

其工作過程如下：在本發(fā)明呼吸機給病人送氣時(即病人吸氣時)，周圍環(huán)境的空氣經(jīng)由過濾器101進入空氧混合罐102，空氧混合罐102配置有氧氣輸入口，低壓或者高壓經(jīng)減壓、流量調(diào)節(jié)的氧氣由氧氣輸入口進入空氧混合罐102(由于屬于常規(guī)技術(shù)，本發(fā)明未示出)，在空氧混合罐102內(nèi)，空氣和經(jīng)過流量調(diào)節(jié)的氧氣混合，達到預(yù)設(shè)的氣體濃度。氧氣濃度傳感器110隨時對輸送給病人的氣體濃度進行檢測，并把數(shù)據(jù)反饋給本發(fā)明呼吸機的中央處理器，調(diào)節(jié)氧氣輸入量，以對氧氣濃度進行閉環(huán)控制?；旌虾蟮倪_到設(shè)定濃度的氣體進入第一渦輪風(fēng)機104的輸入口，第一渦輪風(fēng)機104對輸入的氣體進行加壓，輸出一定流量和壓力的混合氣體，壓力傳感器106、流量傳感器111負(fù)責(zé)對第一渦輪風(fēng)機輸出的氣體進行壓力和流量檢測，并把檢測后的壓力、流量數(shù)據(jù)傳輸給本發(fā)明呼吸機的中央處理器系統(tǒng)，中央處理器系統(tǒng)根據(jù)檢測到的壓力、流量數(shù)據(jù)與預(yù)期的壓力數(shù)據(jù)對比，通過控制第一渦輪風(fēng)機104的轉(zhuǎn)速和吸氣控制閥103(比例壓力調(diào)節(jié)閥或比例流量調(diào)節(jié)閥)的開度，聯(lián)合控制第一渦輪風(fēng)機104輸送給病人112的氣體壓力和流量。緩沖罐107的作用是提供一恒定的壓力的氣體使呼氣閥116在吸氣時關(guān)閉，在呼氣時對呼氣氣流進行PEEP控制。

第一渦輪風(fēng)機104輸出的混合氣體繼續(xù)通過緩沖罐107、兩位兩通球囊閥113、氧氣濃度傳感器110、流量傳感器111，進入病人112肺內(nèi)，完成吸氣過程。

此時，兩位兩通球囊閥113是接通的，泵108不啟動，兩位三通閥109保持在如圖的氣路位置，球囊閥113的控制腔與大氣相通。

而此時，呼氣閥116是關(guān)閉的，緩沖罐107輸出的一部分壓縮氣體通過兩位三通電磁閥105，進入呼氣閥116，由于此時進入呼氣閥116的氣體壓力較大，因此，呼氣閥116被關(guān)閉。

與吸氣管路并聯(lián)的咳痰管路此時也是被快門閥114阻斷。

當(dāng)給病人送氣結(jié)束，轉(zhuǎn)入呼氣狀態(tài)，如果不需要進行PEEP調(diào)節(jié)，此時，第一渦輪風(fēng)機104空轉(zhuǎn)或停機。氣泵108啟動，兩位三通閥109得電，位置切換到左位，氣泵108輸出的壓縮氣體經(jīng)過兩位三通閥109，進入兩位兩通球囊閥113，使該球囊閥關(guān)閉，切斷吸氣管路。與此同時，兩位三通電磁閥105得電，切換到右位，呼氣閥116控制部分與大氣相通，導(dǎo)致呼氣閥116接通，病人肺內(nèi)的氣體經(jīng)過流量傳感器111、氧氣濃度傳感器110、呼氣閥116，消聲器118排到大氣中，完成呼氣過程。

當(dāng)給病人送氣結(jié)束，轉(zhuǎn)入呼氣狀態(tài)，如果需要進行PEEP調(diào)節(jié)，氣泵108啟動，兩位三通閥109得電，位置切換到左位，氣泵108輸出的壓縮氣體經(jīng)過兩位三通閥109，進入兩位兩通球囊閥113，使球囊閥關(guān)閉，切斷吸氣管路。同時，病人肺內(nèi)的氣體經(jīng)過流量傳感器111、氧氣濃度傳感器110、呼氣閥116，消聲器118，流向大氣。還與此同時，第一渦輪風(fēng)機104降低轉(zhuǎn)速并且通過吸氣控制閥(比例壓力閥103或比例溢流閥)聯(lián)合控制輸出壓力，并通過第一壓力傳感器106檢測輸出的壓力并傳送給中央處理器進行閉環(huán)控制，輸出和設(shè)定的PEEP值相關(guān)的恒定壓力(這個值可能等于PEEP值，也可能由于呼氣閥的結(jié)構(gòu)因素，和預(yù)設(shè)的PEEP值具有比例特性)氣體，該氣體經(jīng)過兩位三通電磁閥105，進入呼氣閥116控制腔，對流向大氣的呼出氣流進行peep控制。在此過程中，兩位三通電磁閥105保持在左位，可接入來自第一渦輪風(fēng)機104的氣體，但是該氣體壓力低于初始呼氣壓力因而在其控制下，呼氣閥116打開，呼氣管路暢通，病人的呼氣氣流可順利通過，呼氣壓力逐漸降低，直至和PEEP控制壓力達到平衡，呼氣結(jié)束，呼氣閥被關(guān)閉。

當(dāng)給病人送氣結(jié)束，需要咳痰時，首先啟動第二渦輪風(fēng)機117，在快門閥114和第二渦輪風(fēng)機117之間產(chǎn)生預(yù)設(shè)的咳痰負(fù)壓力。該負(fù)壓力由第二壓力傳感器115檢測并反饋給中央處理器，并然后，一旦中央處理器接收到吸氣完成的信息，氣泵108啟動，兩位三通閥109得電，位置切換到左位，氣泵108輸出的壓縮氣體經(jīng)過兩位三通閥109，進入兩位兩通球囊閥113，使球囊閥關(guān)閉，切斷吸氣管路。第一渦輪風(fēng)機104繼續(xù)運行并且通過吸氣控制閥(比例壓力閥103或比例溢流閥)聯(lián)合控制輸出壓力，并通過第一壓力傳感器106檢測輸出的壓力并傳送給中央處理器進行閉環(huán)控制，輸出的恒定壓力(此壓力應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前述控制PEEP的壓力值，以確保呼氣閥116關(guān)閉)氣體經(jīng)過兩位三通電磁閥105，進入呼氣閥116控制腔，關(guān)閉呼氣閥116。與此同時，中央處理器控制快門閥114打開，第二渦輪風(fēng)機117產(chǎn)生的負(fù)壓與病人的肺內(nèi)正壓氣體形成很高的壓力差，病人肺內(nèi)的氣體因此快速流出，經(jīng)過流量傳感器111、氧氣濃度傳感器110、快門閥114、壓力傳感器115、第二渦輪風(fēng)機117、消聲器118，排到大氣中，完成一次咳痰過程。

以上所述的實施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實施方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。