非介入式呼吸辅助装置及方法_3

文档序号:9917861阅读:来源:国知局
路44包括单个口 74,在另外的实施例中,可如下文所述设置一个或多个次级口。
[0039]在操作中,将加压气体(例如,来自气体源26(图1))经由送气入口40提供至腔室42。将送入气体迫压进入流路44。如对图4A中针对第一流路44a所示出的,喷嘴70将气流转换为引导进入通道72的喷射气流N。作为参照,图4A示出了处在操作的吸气阶段的发生器本体30。经由送气入口40将加压气体传送至腔室42,并将加压气体引向流路44。关于示出的第一流路44a,喷嘴70将传送的气体转换为被引导进入通道72的喷射气流(在图4A中由箭头N代表)ο喷射气流N在通道72内建立持续气道正压(即,喷射气流N的动量转换为压力),将该持续气道正压施加至患者侧76进而施加至患者。喷射气流N流动的至少一部分被引导经过通道72并在患者侧76传送至患者/由患者吸入。取决于患者吸气需求,环境空气(在图4A中由箭头A代表)可以掺入经由开口 74传送的喷射气流N中。相似地,以及,作为患者呼吸需要的功能,喷射气流N的一部分在开口 74附近沿第二斜面区域112经历再循环流动R。这些再循环流动R进而使喷射气流N的多余部分(由图4A中由箭头E代表)和/或掺入气体A转向至开口74,作为排气流动。因此,当喷射气流N流动超过患者吸气需求时,多余气体经由口 74排出。
[0040]在图4B示出的操作呼气阶段中,喷射气流N继续由喷嘴70产生并从喷嘴70射入通道72,由于喷射气流的动量而保持传送至患者的持续气道正压。呼出气体(在图4B中由箭头X表示)在患者侧76进入通道72,并作用在喷射气流N流动上。在这方面,相对于呼出气体X的流动方向,第二斜面区域112限定逐渐减小的水力直径,这样的水力直径使呼出气体X在过渡位置或顶点116处的速度值增加。此外,第二斜面区域112使呼出气体X的一部分“向上”朝向喷射气流N流动有效地“集中”。这种集中的向上流动使喷射气流N (和任意的掺入的环境空气A)朝向开口 74转向或“转弯”。同样,在第一斜面区域110中增强喷射气流N朝向开口 74转向的区域内,临近上壁面100在喷射气流N和呼出气体X之间形成再循环流动(在图4B中由箭头R代表)。喷射气流N连同大部分呼出气体X和任意环境空气A,经由开口 74从发生器本体30排出。因此,开口 74、斜面区域110和112、以及喷射气流N的几何形状相结合,以建立使对呼出气体X的阻力和患者在吸气时将喷射气流N吸回通道72所需作用力最小化的流动模式。这在吸气操作和呼气操作期间都导致较低的患者呼吸功。
[0041]意外地发现,通过上述斜面特征结合一个或多个几何形状特征,使得发生器本体30能够以低驱动压力和最小化患者呼吸功来建立期望的CPAP等级。例如,在一些实施例中,喷嘴出口端82具有大约0.04-0.07英寸的直径(因而所产生喷射气流N的直径也是如此),可选为0.058英寸。患者侧76处的通道72直径(或高度)为大约0.10-0.16英寸,可选为0.136英寸。考虑到这些及其他几何形状,发生器本体30可选地将通道高度(在患者侧76)与喷射直径的比率建立在2.29-2.50的范围内,可选地为2.34。沿第一斜面区域110的倾斜角度(相对于水平方向)在5°_10°的范围内,可选为7.1°;沿第二斜面区域112的倾斜角度(相对于水平方向)在12°-19°的范围内,可选为16.5°。
[0042]返回看图2A和图2B,可选的压力监测口48定位为对发生器本体30内的空气压力进行接入或取样。压力监测口 48可以与一个或两个流路44a、44b流体连接,并设置有适合于与监测管路(未示出)连接的表面,该监测管路延伸至压力监测器28(图1)。在另外的实施例中,可省略压力监测口48。
[0043]可选的外凸缘50围绕管状体90,并用作引导排出气流离开患者、或使排出气流偏转以离开患者。在另外的实施例中,外凸缘50提供用于安装其他各种构件(诸如下文描述的患者接口 3 2)的表面。在另外的实施例中,可省略凸缘5 O。
[0044]如图2A和图2B中清楚示出的,发生器本体30可以结合有便于与nCPAP系统20(图1)的其他构件进行连接的附加特征,和/或结合有期望的功能。例如,与流路44a、44b相关联的管状体90可以形成或限定有:外锥体140,该外锥体140适合促进与患者接口件32 (图1)进行可靠的密封附接;以及径向槽142,该径向槽142提供这样的区域,从该区域中可对相应通道72中本应存在的压力进行接入或取样。
[0045]返回看图1,可与本发明中的发生器本体联用的患者接口件32可采用多种形式。例如,图5—般示出了患者接口件32的一个示例性实施例,该患者接口件32包括从基部152伸出的一对鼻叉150a、150b。基部152可以结合有诸如密封凸缘154等附加特征。参照图2A和图5之间,基部152的尺寸和形状大体形成为,适用于例如经由包括凸缘50形状的周边形状而与发生器本体30进行装配。基部152形成有一对孔156,该对孔156的尺寸分别适用于接收流体回路管状体90中的一个。鼻叉150a、150b可以为任意尺寸和形状,只要适合与患者鼻子接口即可,并且鼻叉150a、150b对孔156流体开放。患者接口件32与发生器本体30的装配一般需要在鼻叉150a、150b和流路44a、44b中每一个的患者侧76之间建立流体连接。在另外的实施例中,患者接口件32可以为鼻罩。
[0046]图6A和图6B示出了根据本发明原理并可与nCPAP系统20(图1)联用的另一发生器本体200。类似于发生器本体30,发生器本体200形成或限定有供气入口 202、腔室204、以及第一和第二流路206a、206b(在图6B的视图中更清楚地示出两个回路之一)。送气入口 202和腔室204类似于前文所述的入口 40(图2A)和腔室42(图2B),腔室204将送气入口 202与流路206a、206b流体连接。流路206a、206b各自包括喷嘴210、通道212、以及至少两个开口 214。喷嘴210构造为将来自腔室204的气流转换为引入通道212的喷射气流。通道212自喷嘴210延伸并终止于患者侧216。开口 214类似于前文所述的开口 74(图2C),并且开口 214—般构造为便于操作呼气阶段的气体排出和吸气阶段的环境空气(如果需要)的掺入。
[0047]例如,如图6B中所示,第一流路206a包括第一或主要口 214a和第二或次级口 214b。主要口 214a在内孔220处对通道212开放,并且经由发生器本体200中的外孔222对大气开放。类似地,次级口 214b在内孔224处对通道212开放,并经由形成在通道212的管状体228中的外孔226对环境空气开放。更具体地,次级口外孔222对次级腔室230流体开放,该次级腔室230限定在内壳体段232与外壳体段234之间,次级腔室230进而经由穿过发生器本体200的通路236对大气开放。
[0048]由图7中的截面图更清楚地示出口214a与口 214b之间的关系。作为参照,图7代表可选的发生器本体200’,其非常类似于图6A和图6B的发生器本体200。然而,采用图7的结构,供气入口 202布置为与通道212平行(当与图6A和图6B的更为垂直的布置相比为平行的)。此外,次级口 214b示出为在外孔226处直接对大气开放(S卩,省略图6B中的次级腔室230和通路236),次级口外孔222形成在发生器本体200,中或位于其外侧。然而,从功能方面考虑,发生器本体200、200,是相同的。
[0049]主要口 214a形成为穿过发生器本体200’的厚度,并且一般由前端壁240和后端壁242(相对于图7中的纵向截面图)限定。如所示出的,前端壁240接近喷嘴210(与后端壁242相比),并在从通道212延伸的过程中径向向外伸出。换句话说,前端壁240从外孔222至内孔220向内成锥形。因此,相对于通道212的中心线C,前端壁240的延伸限定小于90°的夹角α。后端壁242可以在孔220与孔222之间以相对于中心线C更为垂直的方式延伸。采用这种结构,主要口214a可选地在从通道212至外孔222延伸的过程中具有扩张的截面面积(S卩,主要口 214a在内孔220处的尺寸小于在外孔222处的尺寸)。
[0050]次级口 214b在与主要口 214a大致相反的位置处从通道212延伸而出。例如,主要口214a位于通道212的上壁面250处,而次级口 214b位于下壁面252处。次级口 214b可以具有所示出的大致线性形状
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