本申請涉及醫(yī)療器械，且特別涉及一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、在與消化道和/或呼吸道相關(guān)的醫(yī)療檢查和治療過程中，極易產(chǎn)生高強度飛沫/氣溶膠。飛沫/氣溶膠作為呼吸道傳染病的主要傳播媒介，有導(dǎo)致醫(yī)護(hù)人員和其他患者感染的風(fēng)險。在內(nèi)鏡檢查等醫(yī)療操作中，患者往往需要佩戴面罩，而現(xiàn)有的面罩系統(tǒng)抑制氣溶膠傳播的手段基本僅限于通過密封、吸附等方式被動地阻礙氣溶膠的流動傳播，未見能夠主動抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的面罩系統(tǒng)大多通過密封等方式阻礙氣溶膠傳播，但僅依靠密封方式阻礙氣溶膠的效果有限且往往會具有其他不利影響。示例性的，患者在接受無痛消化內(nèi)鏡檢查時，經(jīng)常發(fā)生呃逆(打嗝)、打鼾、咳嗽等不自主的高強度呼吸行為，可能釋放具有高濃度病毒的氣溶膠/飛沫。特別是對年紀(jì)較大(大于55歲)、肥胖、甲頦距離過短、mallampati分級高等可能存在面罩通氣困難的患者，其受麻醉后由于舌根后墜、咽部軟組織塌陷，更易發(fā)生打鼾等高強度呼吸行為，即更易產(chǎn)生高濃度氣溶膠。若一體式面罩的密封性不足，其阻礙氣溶膠傳播的能力就會大幅下降，醫(yī)護(hù)人員可能長時間持續(xù)性處于氣溶膠暴露環(huán)境中；同時，面罩的密封性不足還可能導(dǎo)致患者吸氧濃度不可控，難以滿足患者危急時的高流量給氧需求，且其阻礙氣溶膠傳播的能力又會大幅下降。若一體式面罩密封性能過高，病毒飛沫可能長時間累積在面罩中，并在拔管過程不可避免地釋放高濃度病毒氣溶膠，可能導(dǎo)致醫(yī)護(hù)人員瞬時近距離(通常距離在1米之內(nèi))直接暴露；同時還可能會造成面罩內(nèi)部氣壓過大、影響醫(yī)生對胃鏡管的操作，致使胃鏡管出鏡困難、胃鏡檢查精度降低等。

3、現(xiàn)有裝置主要依靠密封圈和橡膠塞等以傳統(tǒng)的密封方式被動地阻礙氣溶膠/飛沫等的傳播，并未涉及主動抑制氣溶膠的產(chǎn)生，不能從根本上遏止內(nèi)鏡過程院內(nèi)感染的發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)而做出本申請。本申請的目的在于提供一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，可以通過向呼吸道和/或消化道輸送鹽粒子的方式抑制氣溶膠產(chǎn)生，進(jìn)而降低氣溶膠傳播疾病的風(fēng)險。

2、本申請還提供一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)的使用方法。

3、本申請?zhí)峁┮环N抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，包括面罩和鹽粒子發(fā)生裝置，

4、所述鹽粒子發(fā)生裝置連接到所述面罩，以向所述面罩內(nèi)輸送鹽粒子，用于降低面罩佩戴者的呼吸道和/或消化道產(chǎn)生的氣溶膠數(shù)量，

5、所述鹽粒子發(fā)生裝置包括霧化噴頭和粒徑篩選器，所述霧化噴頭能夠使鹽溶液形成霧化液滴，

6、所述粒徑篩選器形成多個篩選孔，所述粒徑篩選器至少部分覆蓋所述霧化噴頭的液滴出口，以篩選符合粒徑要求的液滴，

7、所述面罩系統(tǒng)還包括溶液罐，所述溶液罐能夠容納鹽溶液，所述溶液罐連接到所述鹽粒子發(fā)生裝置，以向所述霧化噴頭供給所述鹽溶液；或者，所述鹽粒子發(fā)生裝置還包括溶液容納腔，所述面罩系統(tǒng)還連接到壓縮空氣源，所述壓縮空氣源用于霧化所述溶液容納腔內(nèi)的鹽溶液。

8、在至少一個可能的實施方式中，所述面罩為分體式面罩，所述分體式面罩包括鼻部罩體和口部罩體，所述鼻部罩體(110)和所述口部罩體(120)用于分別貼合于佩戴者的面部而不相互連通，

9、所述鼻部罩體包括鼻部鹽粒子接口，所述鼻部鹽粒子接口連接到所述鹽粒子發(fā)生裝置，

10、并且/或者，所述口部罩體包括口部鹽粒子接口，所述口部鹽粒子接口連接到所述鹽粒子發(fā)生裝置。

11、在至少一個可能的實施方式中，所述鹽粒子發(fā)生裝置還包括負(fù)電子發(fā)生器，

12、所述負(fù)電子發(fā)生器包括電路板和放電板，所述放電板連接到所述電路板，所述放電板能夠產(chǎn)生電子，

13、所述放電板設(shè)置于所述粒徑篩選器的下游，所述放電板產(chǎn)生的所述電子能夠與所述鹽粒子結(jié)合形成負(fù)電極性鹽粒子。

14、在至少一個可能的實施方式中，所述放電板形成有多個尖端放電體和多個通過孔，

15、所述多個尖端放電體能夠產(chǎn)生電暈，進(jìn)而釋放所述電子，

16、經(jīng)所述粒徑篩選器篩選的液滴能夠通過所述通過孔并與所述電子結(jié)合。

17、在至少一個可能的實施方式中，所述霧化噴頭為折射式微噴頭，所述霧化噴頭包括噴嘴和折射部，

18、所述噴嘴為直徑自下而上逐漸減小的錐體，所述噴嘴的頂端形成噴出口，

19、所述折射部設(shè)置于所述噴嘴的下游并距離所述噴出口一段距離。

20、在至少一個可能的實施方式中，所述面罩系統(tǒng)還包括三通管，所述三通管具有單向閥門

21、所述鼻部罩體包括鼻部鹽粒子接口，所述口部罩體包括口部鹽粒子接口，所述鹽粒子發(fā)生裝置經(jīng)由所述三通管分別連接到所述鼻部鹽粒子接口和所述口部鹽粒子接口，

22、所述單向閥門能夠控制所述鹽粒子發(fā)生裝置與鼻部罩體和/或所述口部罩體的連通。

23、在至少一個可能的實施方式中，所述鹽粒子發(fā)生裝置還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括濃度傳感器，以通過監(jiān)測向所述面罩內(nèi)輸送的所述鹽粒子的濃度控制所述鹽粒子發(fā)生裝置工作；并且/或者

24、所述鹽粒子發(fā)生裝置還包括定時器，以控制所述鹽粒子發(fā)生裝置自動開啟和/或關(guān)閉。

25、在至少一個可能的實施方式中，所述粒徑篩選器篩選出的所述液滴的粒徑為3.0至6.0微米。

26、在至少一個可能的實施方式中，所述鹽粒子的相關(guān)參數(shù)的計算方法為：

27、所述粒徑篩選器為多孔圓盤，所述鹽溶液為生理鹽水，

28、鹽粒子沉降速度vp滿足：

29、

30、篩選孔的氣流速度va滿足：

31、

32、所述多孔圓盤的直徑d滿足：

33、

34、其中：

35、dp為鹽粒子目標(biāo)粒徑；

36、ρp為鹽粒子密度；

37、ρ為空氣密度；

38、μ為空氣動力粘性系數(shù)；

39、q為所述霧化噴頭的流量；

40、n為所述篩選孔的個數(shù)。

41、本申請還提供一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)的使用方法，其適用于上述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，

42、所述使用方法包括：

43、佩戴所述面罩，將所述面罩與其他設(shè)備連接；向所述鹽粒子發(fā)生裝置通入鹽溶液；

44、進(jìn)行內(nèi)鏡檢查，同時監(jiān)控患者狀態(tài)；所述鹽粒子發(fā)生裝置將所述鹽溶液霧化為鹽液滴；所述粒徑篩選器篩選大小合格的所述鹽液滴；所述鹽液滴蒸發(fā)為鹽粒子；所述鹽粒子進(jìn)入所述面罩。

45、本申請?zhí)峁┑囊种茪馊苣z產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)通過鹽粒子發(fā)生裝置產(chǎn)生鹽粒子，相比于現(xiàn)有技術(shù)通過密封來減少氣溶膠散布、降低院感風(fēng)險的策略，本申請以抑制呼吸道和消化道內(nèi)傳染性氣溶膠產(chǎn)生為手段，鹽粒子可以伴隨患者的呼吸過程進(jìn)入患者的呼吸道和/或消化道，通過改變呼吸道和/或消化道表面黏液的表面張力，極大地降低黏液氣溶膠化能力，達(dá)到高效抑制氣溶膠產(chǎn)生的效果。

技術(shù)特征：

1.一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，包括面罩和鹽粒子發(fā)生裝置(200)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述鹽粒子發(fā)生裝置(200)還包括負(fù)電子發(fā)生器(240)，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述放電板(242)形成有多個尖端放電體(2421)和多個通過孔(2422)，

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述霧化噴頭(220)為折射式微噴頭，所述霧化噴頭(220)包括噴嘴(221)和折射部(222)，

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述面罩系統(tǒng)還包括三通管(400)，所述三通管(400)具有單向閥門(410)

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述鹽粒子發(fā)生裝置(200)還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括濃度傳感器，以通過監(jiān)測向所述面罩內(nèi)輸送的所述鹽粒子的濃度控制所述鹽粒子發(fā)生裝置(200)工作；并且/或者

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述粒徑篩選器(230)篩選出的所述液滴的粒徑為3.0至6.0微米。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)，其特征在于，所述鹽粒子的相關(guān)參數(shù)的計算方法為：

10.一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，

技術(shù)總結(jié)
提供了一種抑制氣溶膠產(chǎn)生的面罩系統(tǒng)及其使用方法，面罩系統(tǒng)包括面罩和鹽粒子發(fā)生裝置。鹽粒子發(fā)生裝置連接到面罩，以向面罩內(nèi)輸送鹽粒子，用于降低面罩佩戴者的呼吸道和/或消化道產(chǎn)生的氣溶膠數(shù)量。鹽粒子發(fā)生裝置包括霧化噴頭和粒徑篩選器，霧化噴頭能夠使鹽溶液形成霧化液滴。粒徑篩選器形成多個篩選孔，粒徑篩選器至少部分覆蓋霧化噴頭的液滴出口，以篩選符合粒徑要求的液滴。面罩系統(tǒng)還包括溶液罐，溶液罐能夠容納鹽溶液，溶液罐連接到鹽粒子發(fā)生裝置，以向霧化噴頭供給鹽溶液；或者，鹽粒子發(fā)生裝置還包括溶液容納腔，面罩系統(tǒng)還連接到壓縮空氣源，壓縮空氣源用于霧化溶液容納腔內(nèi)的鹽溶液。

技術(shù)研發(fā)人員：段夢婕,劉荔,張晟瑜,李三強
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2