專利名稱：針對(duì)流發(fā)生器病人回路的文氏管幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及呼吸裝置，更具體地，涉及用于呼吸裝置的通用接口 ， 該通用接口尤其適于在接口與標(biāo)準(zhǔn)呼吸器一同使用時(shí)提供持續(xù)氣道正壓
(CPAP),并進(jìn)一步構(gòu)造有獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)以用最小的供給壓力以及減小 的呼出阻力來(lái)增大阻滯壓力(即，病人壓力)，以便改善呼吸行為。
背景技術(shù)：
對(duì)呼吸受損的病人使用呼吸裝置是眾所周知的。通常，這類裝置通過(guò)允 許吸入和呼出氣體的適當(dāng)交換，來(lái)同時(shí)向病人肺部提供加壓氣體以防止肺部 萎陷，從而幫助病人呼吸。采用該方式，傳統(tǒng)的呼吸器可使病人自發(fā)呼吸， 同時(shí)維持向病人肺部施加持續(xù)氣道正壓(CPAP)。
以上所提類型的呼吸裝置已被證實(shí)對(duì)呼吸能力受損的病人有效。例如， 先天帶肺病或其他并發(fā)癥的嬰兒可能需要使用CPAP治療進(jìn)行呼吸支持。理 想地，CPAP治療將恒定且穩(wěn)定的壓力輸送至嘴部、鼻部或者輸送通過(guò)插入 在嬰兒中的氣管套管。盡管這種裝置的使用被證實(shí)大體上符合初衷，但是這 類現(xiàn)有技術(shù)的呼吸裝置具有特定設(shè)計(jì)缺陷，這些缺陷會(huì)減弱其整體有效性和 滿意度。
例如，流發(fā)生器為在提供CPAP治療處理時(shí)可與上述呼吸裝置 一 同使用 的裝置類型。如上所述，在CPAP通氣過(guò)程中，高壓氣體必須在恒定的基礎(chǔ) 上供給到病人的氣道。就此而言，流發(fā)生器可與傳統(tǒng)呼吸器一同使用。不幸 的是，傳統(tǒng)呼吸器的運(yùn)行壓力通常低于CPAP治療處理所需的壓力。
因此，現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器征示的一種設(shè)計(jì)缺陷在于，這類流發(fā)生器需 要使用過(guò)量供給壓力，以便在病人處產(chǎn)生充分的壓力。更具體地，可以理解
的是，這類現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器需要高達(dá)205厘米的H20供給壓力，以便 在病人處產(chǎn)生高達(dá)約10至15厘米的H20。然而，聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)對(duì)在特定病人的 CPAP治療中可用的供給壓力量進(jìn)行限制。例如，在新生兒中，推薦的最大 供給壓力限制在120厘米(cm)的H20。而且，現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器需要 高供給壓力(例如，205cm的H20),以便實(shí)現(xiàn)病人所需的12升/分鐘(LPM) 的流速。
可以預(yù)期的是，現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器中所需的高危供給壓力會(huì)給病人帶 來(lái)受傷的危險(xiǎn)。例如，病人氣道內(nèi)的高壓可導(dǎo)致對(duì)肺部以及其它器官的損害。 另外，病人氣道內(nèi)部暴露于高壓，可導(dǎo)致其它呼吸并發(fā)癥。另一與現(xiàn)有技術(shù) 的流發(fā)生器相關(guān)的缺陷在于，對(duì)過(guò)量供給壓力的需求會(huì)引起功率值增大，以 便產(chǎn)生希望的病人壓力值。就此而言，現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器在用于CPAP治 療中時(shí)相對(duì)無(wú)效率且不安全。
可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)如下通用接口的需求，該通用接口可適于用減 小的供給氣體壓力提供持續(xù)氣道正壓(CPAP),以便最小化由病人氣道中 的過(guò)量壓力造成的風(fēng)險(xiǎn)。而且，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)如下用于CPAP換氣的通 用接口的需求，該接口設(shè)置為在不超過(guò)約120cm的H20的供給壓力下與標(biāo) 準(zhǔn)呼吸器一同進(jìn)行操作，以便根據(jù)供給壓力在病人處提供高達(dá)約15cm的 H20。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)如下用于CPAP治療的通用接口的需求，該接 口設(shè)置為向病人提供高達(dá)約12升/分鐘的流速，同時(shí)供給壓力限制于120cm 的H20。另外，現(xiàn)有技術(shù)中存在對(duì)如下用于CPAP治療的通用接口的需求， 該接口較為簡(jiǎn)單因此設(shè)計(jì)便宜，并且特別設(shè)置為在減小呼出阻力的同時(shí)用最 小的供給壓力來(lái)維持病人處的正氣道壓力，以便改善呼吸行為。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明特別著眼且減輕以上提及的現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器的相關(guān)缺點(diǎn)。更 具體地，本發(fā)明為一種通用接口，其適于用與現(xiàn)有技術(shù)的流發(fā)生器相比減小
的供給氣體壓力來(lái)提供持續(xù)氣道正壓(CPAP)。采用這種方式，本發(fā)明的 通用接口最小化由病人氣道中過(guò)量的壓力帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。
更具體地，本發(fā)明的通用接口特別設(shè)置為在約為120厘米(cm)的H20 的最大供給壓力下與標(biāo)準(zhǔn)呼吸器一同進(jìn)行操作，以便在高達(dá)約12升/分鐘的 流速下向病人輸送高達(dá)約15cm的H20的壓力。優(yōu)選地，在此構(gòu)建的通用接 口提供增大的效率，原因在于該通用接口用減小的供給壓力進(jìn)行操作，同時(shí) 仍然在病人的氣道內(nèi)提供恒定的正壓力。而且，所述通用接口實(shí)現(xiàn)了上述目 標(biāo)，而且又使在病人呼吸的吸入和呼出階段期間的壓力阻力最小化。
通過(guò)在接口主體的特定部分內(nèi)包含獨(dú)特的錐形幾何結(jié)構(gòu)，就易于減小在 本發(fā)明的通用接口中的操作壓力。更具體地，通用接口包括一對(duì)呼出通道和 供給通道，每個(gè)通道均設(shè)置有錐形部分。該錐形部分特別設(shè)置為使在吸入和 呼出期間的壓力阻力最小化。
應(yīng)該注意的是，通用接口既可構(gòu)造用于非侵入性CPAP治療，也可構(gòu)造 用于侵入性CPAP治療。使用安裝在病人頭部的鼻段元件或者面部面罩，就 易于實(shí)現(xiàn)通用接口所進(jìn)行的非侵入性CPAP治療?？商鎿Q地，通用接口可適 于侵入性CPAP治療，其中，可將氣管套管插入病人中來(lái)向病人肺部提供空
氣
如果使用鼻段元件，則鼻段元件優(yōu)選由軟而具有彈性的聚合材料形成， 該材料提供抵靠病人皮膚的舒適表面?？諝馔ㄟ^(guò)形成在鼻段元件中的一對(duì)鼻 孔接合桿導(dǎo)入病人的鼻部，該對(duì)鼻孔接合桿提供在病人鼻部與通用接口之間 的有效流體路徑。鼻孔接合桿包括具有D形結(jié)構(gòu)的周界壁，以在解剖學(xué)上 遵循病人鼻孑L 。
所述通用接口可包括從其相反兩側(cè)伸出的壓力管和供給管。供給管可被 包含于通用接口，以在CPAP治療期間將氣體從氣源供給到病人。所包括的 壓力管提供在病人的呼吸期間進(jìn)行壓力測(cè)量的裝置。壓力接頭和供給接頭可 被包含于通用接口，以便易于分別安裝壓力管和供給管。
接口主體可包括一對(duì)隔開(kāi)的大致平行的呼吸通道。 一對(duì)相應(yīng)的供給通道
也可,皮包含于通用接口，并與對(duì)應(yīng)的呼吸通道流體連4妄。4妾口主體還可具有 一對(duì)隔開(kāi)的呼出通道，其也流體連接到各自的一個(gè)呼吸通道。供給通道可與 呼吸通道大致共軸對(duì)準(zhǔn)，以易于流入供給氣體。每個(gè)呼吸通道均包括在一對(duì) 病人端口處終止的病人通道，而鼻段元件的鼻孔接合桿連接到該對(duì)病人端 口。呼出通道與病人通道相交以共同形成呼吸通道。病人通道可與呼出通道
以約20°至約60。的角度彼此相交，但也可以使用任意角度。
每個(gè)供給通道被設(shè)置為例如在呼吸循環(huán)的吸入階段期間將加壓氣體引 入病人通道。供給歧管可與通用接口一體形成，以便向呼吸通道供給壓力。 供給歧管可具有從該處伸出的供給通道，該供給通道被設(shè)置為將加壓氣體引 入每個(gè)供給通道的內(nèi)部，并最終引入到病人通道。由于供給歧管經(jīng)由供給管 與氣源流體連通，所以供給歧管接收來(lái)自氣源的加壓氣體，并經(jīng)由一對(duì)噴射 文氏管將該氣體引入病人通道。值得注意的是，每個(gè)噴射文氏管均包括用于 提高性能的錐形幾何結(jié)構(gòu)。
更具體地，每個(gè)噴射文氏管的錐形部分沿從供給歧管向病人通道的方向 向外形成錐形。錐形部分的錐度角在從約0.5。至約10。的范圍內(nèi)，并優(yōu)選為 約2.5°。噴射文氏管可具有圓錐形狀，就此而言，錐形部分限定一小直徑。 還應(yīng)該注意的是，供給通道可設(shè)置為各種截面形狀，例如矩形、橢圓形、或 者大致圓形形狀。
如果至少在所述小直徑處設(shè)置為圓形截面形狀，則每個(gè)噴射文氏管的錐 形部分均優(yōu)選長(zhǎng)度處于錐形部分的小直徑的約0.25至約3倍的范圍內(nèi)。另 外，恒定截面部分可與錐形部分一起設(shè)置在至少一個(gè)噴射文氏管中。如果包 括該恒定截面部分，則其限定長(zhǎng)度優(yōu)選在小直徑的約2.5至約2倍的范圍內(nèi)。
每個(gè)呼出通道還優(yōu)選地包括沿從病人通道向呼出通道的方向向外成錐 形的錐形部分。每個(gè)呼出通道的錐形部分均優(yōu)選具有在從約0.5°至約10°的 范圍內(nèi)(優(yōu)選約5°)的錐度角。呼出通道可具有大致矩形的截面形狀，但是 也可使用諸如圓形、橢圓形等的其他截面形狀。錐形部分限定一個(gè)形成在呼 出通道與相應(yīng)一個(gè)病人通道相交處的小寬度。
呼出通道的錐形部分優(yōu)選限定其長(zhǎng)度在呼出通道錐形部分的小寬度的
約0.25至約3倍的范圍中。恒定截面部分可選地與錐形部分一起設(shè)置在呼 出通道中。如果包括該恒定截面部分，那么其小寬度優(yōu)選等于錐形部分的小 寬度，而該恒定界面部分的長(zhǎng)度處于小寬度的約0.25至約2倍的范圍。
由于噴射文氏管和呼出通道獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)(即，錐形幾何結(jié)構(gòu))，來(lái) 自病人的呼出空氣可有效地從病人嘴部呼出。另外，由于所提供的供給氣體 源自供給歧管并穿過(guò)噴射文氏管，所以可有效地吸入空氣。通用接口可進(jìn)一 步包括供在病人氣道處進(jìn)行壓力測(cè)量之用的壓力通道。就此而言，壓力傳感 器可被放置與壓力通道流體連通，從而可測(cè)量病人的壓力。


通過(guò)參見(jiàn)附圖，本發(fā)明的上述以及其它優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰，其中
圖1為在病人面部上使用的本發(fā)明的通用接口的透視圖2為圖1所示的病人所佩戴的通用接口的分解透視圖，該圖示出的接
口主體具有可附接到該接口主體的供給接頭和壓力接頭，并具有沿病人的頭
部各自從供給接頭和壓力接頭伸出的供給管和壓力管；
圖3為通用接口沿呼出歧管的圖示朝向的透視圖，其中呼出歧管一體形
成在接口主體中；
圖4a為沿圖2的線4-4截取的接口主體的截面圖，該圖示出的呼出通 道和噴射文氏管均具有錐形部分，所述錐形部分各自特別設(shè)置為用于最小化 供給壓力以及減小呼出阻力；
圖4b為沿圖2的線4-4截取的接口主體的截面圖，該圖示出的呼出通 道和噴射文氏管除了錐形部分外還具有恒定截面部分；
圖5為沿圖2的線5-5截取的接口的截面圖，該圖示出的供給通道具有 從該處伸出并與病人通道共軸對(duì)準(zhǔn)的一對(duì)噴射文氏管；
圖6為示出呼出歧管與壓力歧管的相對(duì)定向的接口主體的側(cè)視圖7為接口主體的正視圖，該圖示出圍繞一對(duì)病人通道的井道部分并進(jìn)
一步示出通向井道部分并位于一對(duì)病人通道之間的壓力通道；和
圖8為示出從接口主體的井道部分延伸至接口主體的壓力部分的L形壓 力通道的接口主體的局部截面俯視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參見(jiàn)附圖，其中，這些圖示目的僅在于示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，而
并不意在限制本發(fā)明，圖1示意性圖示應(yīng)用于嬰兒病人12的通用接口 20。 通用接口 20包括附接在該通用接口 20的相反兩側(cè)上并繞病人12頭部延伸 的壓力管72和供給管74。如上所述，本發(fā)明的通用接口 20尤其適于，在 該通用接口 20與標(biāo)準(zhǔn)呼吸器一同使用時(shí)，以減小的供給壓力向病人12提供 持續(xù)氣道正壓(CPAP)。
具體而言，通用接口 20特別構(gòu)造為，在不超過(guò)約120厘米(cm)的 H20的壓力下操作，以便在高達(dá)12升/分鐘的流速下向病人傳送高達(dá)10至 15cm的H20的壓力。就此而言，本發(fā)明的通用接口 20提供增大的效率， 原因在于通用接口 20為了在病人12的氣道內(nèi)提供恒定正壓力所需的供給壓 力減小。另外，通用接口20特別設(shè)置為，在呼吸的吸入和呼出階段期間使 壓力阻力最小化。通過(guò)將操作所需的H20供給壓力降至低達(dá)不超過(guò)約120 厘米，易于使通用接口 20實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。
通過(guò)在一對(duì)呼出通道64內(nèi)以及在對(duì)應(yīng)的一對(duì)噴射文氏管(jet Venturis ) 56中包含獨(dú)特的錐形幾何結(jié)構(gòu)，使通用接口 20實(shí)現(xiàn)操作壓力的減小，其中 噴射文氏管56將供給歧管50互連至一對(duì)病人通道38。通用接口 20可設(shè)置 用于例如使用如圖1所示的口部匹配器或鼻段元件16的非侵入性CPAP應(yīng) 用。鼻段元件16可安裝在通用接口 20上，并優(yōu)選地構(gòu)造為在解剖學(xué)方面遵 循病人12的鼻孔14,例如圖1所示的嬰兒的鼻孔14。
鼻段元件16優(yōu)選由彈性聚合材料形成，從而在通用接口 20與病人12 面部之間提供柔軟隔膜。鼻段元件16優(yōu)選包括一對(duì)向外延伸的鼻孔接合桿， 每個(gè)鼻孔接合桿均具有貫穿鼻段元件16而形成的軸向延伸孔。鼻孔接合桿
允許與通用接口 20的病人通道38流體連通。鼻段元件16還優(yōu)選設(shè)置為，
通過(guò)摩擦配合或者通過(guò)其他諸如粘合互連或機(jī)械互連之類的緊固方式，可拆
除地接合到通用接口 20的井道部分28并保持在其內(nèi)。
優(yōu)選地，從接口向外突出的鼻孔接合桿設(shè)置有具有D形結(jié)構(gòu)的周界壁， 以在解剖學(xué)方面遵循病人12的鼻孔14。就此而言，可包含在本發(fā)明中的鼻 段元件16類似于如下專利申請(qǐng)所顯示和描述的鼻段元件，即，由斯坦茲勒 (Stenzler)等人在2003年10月30日遞交的題為"嬰兒呼吸輔助裝置(Infant Breathing Assist Apparatus )"的乂^開(kāi)號(hào)為20030200970的經(jīng)7^布的美國(guó)專利 申請(qǐng)，該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用特意并入于此。
本發(fā)明的通用接口 20還優(yōu)選構(gòu)造用于侵入性CPAP應(yīng)用，例如在該應(yīng) 用中可將氣管套管插入病人內(nèi)。在應(yīng)用CPAP治療處理中，該氣管套管可與 通用接口20結(jié)合應(yīng)用。然而，由于嬰兒通常用鼻部呼吸，所以可以預(yù)見(jiàn)， 通用接口 20在非侵入性CPAP治療中使用得更為普遍。就此而言，鼻段元 件16或者面罩接口可設(shè)置在病人12的鼻部和/或嘴部上。優(yōu)選地，無(wú)論通 用接口 20是用于侵入性CPAP應(yīng)用還是用于非侵入性CPAP應(yīng)用，該接口 均被具體設(shè)置為，使壓力最小化至不超過(guò)約120厘米的H20,以便向病人輸 送高達(dá)約10至15cm的H20的壓力。
如圖1可見(jiàn)，通用接口 20可安裝在病人12上，并可具有從該通用接口 20的一側(cè)延伸的壓力管72。供給管74可從該通用接口 20的另一側(cè)延伸。 供給管74被設(shè)置為，在CPAP治療期間使氣體從氣源76供給到病人12。 壓力管72被提供以供呼吸期間測(cè)量病人12處壓力的裝置使用。使用壓力傳 感器或者其他壓力測(cè)量?jī)x器可易于進(jìn)行這種壓力測(cè)量。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖2，以透視圖的方式示出通用接口 20，其中，該通用接口
20包括接口主體22。圖2還示出設(shè)置在接口主體22的相反兩側(cè)上的供給接
頭66和壓力接頭70。如上所述，可使用壓力接頭70將壓力管72與接口主
體22相連，而同時(shí)可使用供給接頭66將供給管74與接口主體22相連。在
供給接頭66上以及在壓力接頭70上可設(shè)置法蘭68,以便使這兩個(gè)接頭易
于與接口主體22相連。
理想地，接口主體22的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)與供給接頭66和壓力接頭 70的法蘭68相互補(bǔ)以便于安裝在其上。就此而言，可使用多種方法將供給 接頭66和壓力接頭70連接到接口主體22，這些方法包括但并不限于聲波 焊接(sonic welding )、粘合和摩擦配合。優(yōu)選地，通過(guò)將供給接頭66和壓 力接頭70設(shè)置為與接口主體22分離的構(gòu)件，易于進(jìn)行通用接口 20的組裝 和制造。
參見(jiàn)圖2和5，示出接口主體22,就其最廣義而言，接口主體22可包 括一對(duì)隔開(kāi)的呼吸通道34，呼吸通道34具有與之流體連4妻的對(duì)應(yīng)的一對(duì)供 給通道54，并具有與呼吸通道34流體連接的一對(duì)呼出通道64?？梢杂^察到， 所述一對(duì)供給通道54可與呼吸通道34大致對(duì)準(zhǔn)。例如，供給通道54可與 呼吸通道34共軸。每個(gè)呼吸通道34均包括終止在通用接口 20近端附近的 病人端口 36處的病人通道38。
病人通道38優(yōu)選適于將氣體供給到病人12。呼出通道64優(yōu)選適于在 呼吸循環(huán)的呼出階段期間從病人12排出氣體。呼出通道64優(yōu)選與病人通道 38相交，以形成呼吸通道34。如圖4a和4b可見(jiàn)，病人通道38可與呼出通 道64相交成約20°至約60。的角度，盡管可以預(yù)見(jiàn)，病人通道38和呼出通 道64可以任意適當(dāng)?shù)慕嵌缺舜讼嘟弧?br> 如上所述，為了增強(qiáng)通用接口 20在CPAP治療期間的性能，每個(gè)供給 通道54均優(yōu)選與對(duì)應(yīng)的一個(gè)病人通道38軸向?qū)?zhǔn)。每個(gè)供纟合通道54還優(yōu) 選設(shè)置為，例如在呼吸循環(huán)的吸入階段期間將加壓氣體引入病人通道38。 就此而言，病人通道38和呼出通道64優(yōu)選設(shè)置為，提供減小的操作壓力， 即，將供給壓力限制為不超過(guò)約120cm的H20。
如附圖所示，接口主體22具有近端24 (設(shè)置在病人端口 36附近)和 遠(yuǎn)端26 (設(shè)置在供給端口 46和壓力端口 52附近)。最佳地如圖5所示， 在近端24與遠(yuǎn)端26之間延伸的是病人通道38，其通過(guò)對(duì)應(yīng)的一對(duì)供纟會(huì)通 道54與供給歧管50互連。病人通道38優(yōu)選以相互平行的關(guān)系設(shè)置。供給
歧管50具有從其中橫向向外延伸的供給通道54。供給通道54將對(duì)應(yīng)的一 對(duì)病人通道38與供給歧管50互連，如圖5所示。
就此而言，接口主體22包括供給歧管50,其具有從其中延伸的供給通 道54，以用于將加壓氣體引入每個(gè)供給通道54內(nèi)部，并最終引入病人通道 38。如上所述，加壓氣體可經(jīng)由從氣源76汲取加壓氣體的供給管74供給到 接口主體22。供給歧管50將來(lái)自供給管74的流體分流至每個(gè)病人通道38 中。
由于供給歧管50通過(guò)供給管74與氣源76流體連通，所以供給歧管50 能夠接收來(lái)自氣源76的加壓氣體，并將所述氣體經(jīng)由一對(duì)噴射文氏管56引 入病人通道38。優(yōu)選地，該對(duì)噴射文氏管56中的每個(gè)均具有錐形的幾何結(jié) 構(gòu)以用于性能增強(qiáng)。如圖2-4b可見(jiàn)，供給歧管50可設(shè)置具有大致橢圓形的 截面形狀，但供給歧管50也可設(shè)置成任意尺寸和結(jié)構(gòu)，包括諸如圓形和矩 形或其組合等的可替換截面形狀。
在接口主體22的近端24處設(shè)有井道部分28，且一對(duì)病人端口 36穿過(guò) 該井道部分28伸出。病人端口 36被顯示為大致圓柱形中空管狀構(gòu)件。井道 部分28可大致設(shè)置為由一組井道側(cè)壁30和形成井道部分28底部的井道底 壁32共同形成的矩形、開(kāi)口、箱狀結(jié)構(gòu)。病人端口 36可被設(shè)置為大致向外 延伸而超過(guò)井道側(cè)壁30的上邊緣，如附圖所示。就此而言，井道部分28可 尤其適于用來(lái)在其中裝配鼻段元件16。每個(gè)病人端口 36可包括形成在其內(nèi) 側(cè)上的狹槽40。狹槽40可易于通過(guò)壓力歧管44采用特定方式進(jìn)行病人12 處的壓力測(cè)量，所述方式在下文中進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
參見(jiàn)圖6-8,所示的接口主體22具有與之一體形成的壓力歧管44?？?以觀察到，壓力歧管44包括呈大致矩形的呼出端口 62，其尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè) 計(jì)為與壓力接頭70互補(bǔ)。如上所述，壓力通道48被提供用于在CPAP治療 處理期間在病人12處進(jìn)行壓力測(cè)量。如圖8可見(jiàn)，壓力通道48可從壓力端 口 46延伸至形成在井道底壁32中的井道開(kāi)口 42, ^旦壓力通道也可設(shè)置為 直通道或者任意可替換的形狀。
最佳地如圖7可見(jiàn)，井道開(kāi)口 42設(shè)置得略高于一對(duì)病人通道38并大致 處于該對(duì)病人通道38之間。由于一對(duì)相對(duì)的3夾槽40,病人端口 36的開(kāi)口 特性允許進(jìn)行病人12處的壓力測(cè)量。盡管壓力通道48在俯視圖中顯示為大 致L形，并具有大致成矩形的截面，但是可以預(yù)見(jiàn)，壓力端口46可形成為 任意結(jié)構(gòu)，包括具有大致線性設(shè)置，其中，壓力通道48從接口主體22的近 端24處的井道開(kāi)口 42朝向接口主體22的遠(yuǎn)端26處的壓力端口 46直線延 伸。
然而，為了^f吏病人12名f適佩戴通用^t妻口 20,可以預(yù)見(jiàn)，壓力端口 46 通常位于供給端口 52所在位置的相反兩側(cè)上，且壓力管72和供給管74可 繞病人12頭部在其相反兩側(cè)上延伸。而且，盡管壓力通道48如圖7所示顯 示為呈大致矩形截面，但是可以預(yù)見(jiàn)，壓力通道48可替換地設(shè)置為包括圓 形和/或橢圓形截面形狀在內(nèi)的各種形狀和尺寸。
仍然參見(jiàn)圖2-6,所示的接口主體22具有與其一體形成的呼出歧管60。 最佳地如圖4a和4b可見(jiàn)，呼出歧管60與病人通道38以一定角度相交。優(yōu) 選地，呼出歧管60包括從呼出端口 62延伸并與病人通道38相交的呼出通 道64。
在呼吸的呼出階段期間，呼出通道64的截面面積相對(duì)大于供給通道54 的截面面積，這就允許有效地將呼出空氣呼出。優(yōu)選地，接口主體22的各 種功能部分(即，壓力歧管44、供給歧管50、呼出歧管60、呼吸通道34) 優(yōu)選地而又可選地一體形成在接口主體22中，以利于這些功能部分的組裝 和制造。而且，呼吸通道34、病人通道38、壓力通道48、供給通道54和 呼出通道64的相對(duì)尺寸和形狀有利于減小阻滯流動(dòng)的壓力阻力，并且根據(jù) 供給氣體壓力，可設(shè)置為產(chǎn)生希望的流速。
重要地，每個(gè)供給通道54均包括噴射文氏管56,其特別設(shè)置具有沿其 內(nèi)壁58形成的錐形部分78。錐形部分78沿從供給歧管50向病人通道38 的方向向外形成錐形，以便于使CPAP治療的吸入階段易于進(jìn)行?？梢灶A(yù)見(jiàn)， 錐形部分78的錐度角es設(shè)置在約0.5。至約10°的范圍中，并優(yōu)選為約2.5。。
與為了在傳統(tǒng)流發(fā)生器中產(chǎn)生病人12壓力所需的供給氣體壓力相比，采用 該方式，減少了供給氣體壓力的需求，同時(shí)仍提供所需的病人12的壓力。
在本發(fā)明的接口主體22中，應(yīng)該注意的是，供給通道54的截面面積相 對(duì)于噴射文氏管56中錐度的關(guān)系尤為重要。例如，如圖4a和4b所示，噴 射文氏管56的錐形部分78限定由標(biāo)記Ds表示的小直徑。在性能測(cè)試期間 已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，噴射文氏管56的錐形部分78的最佳長(zhǎng)度U,在錐形部分78的小 直徑Ds的約0.25至約3倍的范圍中。
如圖4a可見(jiàn)，噴射文氏管56的小直徑Ds出現(xiàn)在供給通道54 (即噴射 文氏管56)與作為供給氣體主通道的供給歧管50的交接處?？商鎿Q地，根 據(jù)希望的CPAP壓力，噴射文氏管56可設(shè)置有恒定截面部分80，其優(yōu)選介 于噴射文氏管56的錐形部分78與供給歧管50之間。如圖4b所示，噴射文 氏管56的小直徑Ds大致等于恒定截面部分80的直徑。對(duì)于在噴射文氏管 56中包含恒定截面部分80這種結(jié)構(gòu)，可以預(yù)見(jiàn)，恒定截面部分80限定的 長(zhǎng)度Ls2在小直徑D s的約2.5至約2倍的范圍內(nèi)。
關(guān)于呼出通道64,現(xiàn)在參見(jiàn)圖4a，每個(gè)呼出通道64均優(yōu)選地也包括錐 形部分78，其沿從病人通道38向呼出端口 62的方向向外形成錐形。每個(gè) 呼出通道64的錐形部分78限定錐度角0E處于約0.5。至約10。的范圍中，并 優(yōu)選為約5°。呼出通道64的截面面積與形狀之間的幾何關(guān)系也采用類似于 以上關(guān)于噴射文氏管56所述的方式設(shè)置。
就此而言，呼出通道64的錐形部分78在與病人通道38相交處限定小 寬度WE。呼出通道64的錐形部分78限定的長(zhǎng)度LE1在呼出通道64的錐形 部分78的小寬度We的約0.25至約3倍的范圍內(nèi)。如上所述，在呼出通道 64中包含錐形幾何結(jié)構(gòu)，就使呼出阻力更小，從而在CPAP治療期間呼吸 更為容易。
類似于上文對(duì)于噴射文氏管56的描述，對(duì)于呼出通道64,恒定截面部 分80也可與錐形部分78—起設(shè)置。恒定截面部分80被顯示在圖4a中，并 介于病人通道38與錐形部分78之間。錐形部分78的小寬度WE優(yōu)選等于
恒定截面部分80的寬度。恒定截面部分80的寬度WE與長(zhǎng)度LE2之間的優(yōu)
選幾何關(guān)系使長(zhǎng)度L2在小寬度WE的約0.25至約2倍的范圍內(nèi)。
由于接口主體22中的獨(dú)特幾何結(jié)構(gòu)，包括呼出通道64的錐形部分78 (和可選的恒定截面部分80)的幾何結(jié)構(gòu)，所以就可以有效呼出源自病人 12肺部的呼出空氣?？梢灶A(yù)見(jiàn)，各種裝置可在呼出端口 62處連接至接口主 體22，以使通用接口 20易于操作，但呼出端口 62可以可選地保持通向大
在通用接口 20可用的制造材料方面，可以預(yù)見(jiàn)，基本剛性的聚合材料 可用于接口主體22。同樣地，壓力接頭70和供給接頭66優(yōu)選地由相似的 或至少可兼容的材料制成。就此而言，接口主體22優(yōu)選但可選地例如通過(guò) 注模模制而成?？梢灶A(yù)見(jiàn)，聚合材料可包括萊克桑(Lexan)或其他丙烯酸 類型的材料(優(yōu)選經(jīng)FDA批準(zhǔn))。然而，可以預(yù)見(jiàn)，接口主體22以及壓力 接頭70和供給接頭66可使用任何適當(dāng)?shù)牟牧现圃臁?br> 現(xiàn)在將參見(jiàn)附圖來(lái)描述通用接口 20的操作。通用接口 20可設(shè)置有鼻段 元件16，其尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)置為摩擦配合于其壁部分內(nèi)。鼻段元件16安裝之 后，通用接口 20然后可以固定到病人12頭部。然后，壓力管72和供給管 74均可連接到接口主體22處的各自的壓力接頭70和供給接頭66。氣源或 加壓氣體可經(jīng)由壓力管72供給到供給歧管50中。壓力傳感器可放置為與壓 力管72流體連通，從而可在通用接口 20的操作期間測(cè)量病人12的壓力。
一旦通用接口 20安裝到病人12，且加壓氣體經(jīng)由供給管72供給到該 病人，則壓力就供給到病人12的氣道，該壓力優(yōu)選高于大氣壓，以便使病 人12易于自然呼吸。更具體地，輸送給病人的病人壓力優(yōu)選高達(dá)15cm的 H20。在吸入階段期間，病人12吸入在病人通道38處的空氣，該病人通道 38與對(duì)應(yīng)的一個(gè)供給通道54直接相連。高達(dá)約120cm的H20的供給壓力 通過(guò)供給歧管50提供到供給通道54 (即，噴射文氏管56)。由于噴射文氏 管56的獨(dú)特錐形幾何結(jié)構(gòu)，在來(lái)自供給通道54的供給氣體的幫助下，呼吸 氣體和/或大氣空氣可從一對(duì)呼出通道64吸入。為在病人端口 36處提供與 操作傳統(tǒng)接口所需壓力相比相同量的病人12壓力，要求使供給壓力最小化。 因此，在吸入流動(dòng)期間，呼吸氣體和/或大氣通過(guò)呼出通道64的吸入，受助
于通過(guò)供給通道54的供給氣體，該供給氣體抵消在吸入階段期間壓力降低 的趨勢(shì)。
在呼出階^:期間，將/人病人12肺部呼出的氣體^C引導(dǎo)通過(guò)一對(duì)病人通 道38，并被引出呼出通道64。由于設(shè)置在每個(gè)呼出通道64中的錐形部分 78的獨(dú)特配置，接口主體22在呼出通道64處提供較小的呼出阻力。采用 這種方式，與供給通道54的噴射文氏管56相連通的呼出通道64用于在減 小的供給壓力和較小的總功率的情況下更好地進(jìn)行呼吸，以便在病人12處 提供希望的壓力量。就此而言，本發(fā)明的通用接口 20提供了一種裝置，其 可與傳統(tǒng)流發(fā)生器一同使用，并且針對(duì)病人12處的過(guò)壓風(fēng)險(xiǎn)，該裝置操作 更具效率且安全。
本發(fā)明另外的修改和改進(jìn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員也是顯而易見(jiàn)的。因此，在 此所述和所示部分的特定組合僅致力于展現(xiàn)本發(fā)明的特定實(shí)施例，并不試圖 用來(lái)限制本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的可替換裝置。
權(quán)利要求
1、一種通用接口，用于在該接口與標(biāo)準(zhǔn)呼吸器一同使用時(shí)向病人提供持續(xù)氣道正壓(CPAP)，所述接口被構(gòu)造為，在不超過(guò)約120cm的H2O的供給壓力下進(jìn)行操作，并提供高達(dá)約12升/分鐘的流速。
2、 如權(quán)利要求1所述的通用接口 ，其中，所述接口^皮構(gòu)造用于侵入性 和非侵入性CPAP應(yīng)用。
3、 如權(quán)利要求2所述的通用接口 ，包括可安裝在其上的鼻段元件，該 鼻段元件構(gòu)造為在解剖學(xué)上遵循病人的鼻孔。
4、 如權(quán)利要求3所述的通用接口 ，其中所述鼻段元件包括尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為從所述接口向外突出的鼻孔接 合桿；每個(gè)所述鼻孔接合桿均具有形成D形結(jié)構(gòu)的周界壁，以在解剖學(xué)上遵 循病人的鼻孔。
5、 如權(quán)利要求1所述的通用接口 ，包括接口主體，其具有一對(duì)貫穿其中延伸的隔開(kāi)的呼吸通道，所述一對(duì)呼吸 通道帶有對(duì)應(yīng)的一對(duì)與所述呼吸通道流體連接的供給通道； 其中每個(gè)所述呼吸通道均包括病人通道，該病人通道適于將氣體供給到病 人，并與適于從所述病人排出氣體的呼出通道相交；每個(gè)所述供給通道均與對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述病人通道軸向?qū)?zhǔn)，并構(gòu)造為將 加壓氣體引入至該病人通道中；所述病人通道和呼出通道均構(gòu)造為提供減小的操作壓力。
6、 如權(quán)利要求5所述的通用接口 ，其中，所述病人通道和呼出通道以 約20°至約60。的角度彼此相交。
7、 如權(quán)利要求5所述的通用接口 ，其中所述接口主體進(jìn)一步包括供給歧管，該供給歧管具有從其中橫向伸出的 所述供給通道；每個(gè)所述供給通道均包括具有錐形部分的噴射文氏管，該錐形部分沿從 所述供給歧管向所述病人通道的方向向外成錐形。
8、 如權(quán)利要求7所述的通用接口 ，其中，所述錐形部分的錐度角在從 約0.5°至約10。的范圍內(nèi)。
9、 如權(quán)利要求8所述的通用接口 ，其中，所述噴射文氏管的錐形部分 的錐度角約為2.5°。
10、 如權(quán)利要求7所述的通用接口 ，其中 所述噴射文氏管的錐形部分限定一小直徑；所述噴射文氏管的錐形部分限定其長(zhǎng)度在所迷小直徑的約0.25至約3 倍的范圍內(nèi)。
11、 如權(quán)利要求10所述的通用接口 ，其中，所述噴射文氏管進(jìn)一步包 括介于所述錐形部分與所述供給歧管之間的恒定截面部分。
12、 如權(quán)利要求11所述的通用接口 ，其中 所述小直徑大致等于所述恒定截面部分的直徑；所述恒定截面部分限定其長(zhǎng)度在所述小直徑的約0.25至約2倍的范圍內(nèi)。
13、 如權(quán)利要求5所述的通用接口 ，其中，每個(gè)所述呼出通道均包括沿
14、 如權(quán)利要求13所述的通用接口 ，其中，所述錐形部分的錐度角在 從約0.5°至約10。的范圍內(nèi)。
15、 如權(quán)利要求14所述的通用接口 ，其中，所述呼出通道的錐形部分 的錐度角約為5°。
16、 如權(quán)利要求13所述的通用接口 ，其中所述呼出通道的錐形部分在與所述病人通道相交處限定一小寬度； 所述呼出通道的錐形部分限定其長(zhǎng)度在所述小寬度的約0.25至約3倍 的范圍內(nèi)。
17、 如權(quán)利要求16所述的通用接口 ，其中，每個(gè)所述呼出通道均進(jìn)一 步包括介于所述病人通道與所述錐形部分之間的恒定截面部分。
18、 如權(quán)利要求11所述的通用接口 ，其中 所述小寬度大致等于所述恒定截面部分的寬度；所述恒定截面部分限定其長(zhǎng)度在所述小寬度的約0.25至2倍的范圍內(nèi)。
19、 如權(quán)利要求7所述的通用接口，其中所述接口主體進(jìn)一步包括壓力歧管，該壓力歧管通向與所述一對(duì)隔開(kāi)的 呼吸通道相鄰的區(qū)域，并構(gòu)造為供在所述病人處進(jìn)行壓力測(cè)量之用。
20、 如權(quán)利要求19所述的通用接口 ，進(jìn)一步包括分別設(shè)置在所述供 給歧管和壓力歧管的自由端上的供給接頭和壓力接頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通用接口，該接口在與標(biāo)準(zhǔn)呼吸器一同使用時(shí)適于向病人提供持續(xù)氣道正壓。該接口設(shè)置為在不超過(guò)約120厘米的H₂O的供給壓力下進(jìn)行操作，以便在高達(dá)約12升/分鐘的流速下將高達(dá)約15cm的H₂O的壓力輸送給病人。該通用接口可包括接口主體，其具有與相應(yīng)的供給通道相交的一對(duì)隔開(kāi)的呼吸通道。每個(gè)呼吸通道均包括病人通道和呼出通道。每個(gè)供給通道均包括具有錐形部分的噴射文氏管。每個(gè)呼出通道均包括沿從病人通道向呼出通道的方向成錐形的錐形部分。
文檔編號(hào)A62B7/00GK101365508SQ200680041398
公開(kāi)日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2006年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
發(fā)明者亞歷克斯·施滕茨勒, 史蒂文·迪凱特, 斯泰夫·漢 申請(qǐng)人:偉亞醫(yī)療系統(tǒng)制造有限公司