语音阀组件的制作方法

1.本领域属于语音阀技术领域，尤其涉及一种语音阀组件。


背景技术：

2.目前，在对无法自主呼吸的患者进行气管切开手术后，通常采用安装气管插管的方式，来解决呼吸困难以及呼吸功能失常的问题。然而，在安装了气管插管后，患者的呼吸气流均通过气管插管与外部交流，无法通过上气道，从而导致患者无法发声。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种语音阀组件，能够与气管插管进行安装，在不影响患者吸气的同时，使得患者呼出的气体通过上气道，从而实现发声。
4.为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：
5.本发明提供了一种语音阀组件，用于与气管插管连接，所述语音阀组件包括连接管和设于所述连接管内的语音阀，所述连接管包括第一端口，所述第一端口用于与所述气管插管连接，以使所述连接管与所述气管插管连通，所述语音阀包括相连接的扩口部和扁口部，所述扁口部位于所述扩口部靠近所述第一端口的一侧，所述扩口部和所述扁口部围合形成气体通道，所述扩口部远离所述扁口部的一端为进气端，所述扁口部远离所述扩口部的一端为出气端，在所述连接管的径向上，所述进气端的尺寸大于所述出气端的尺寸，所述语音阀为使气体自所述进气端经所述气体通道向所述出气端单向流动的结构。
6.本发明提供的语音阀组件，通过设置连接管和语音阀，使得气体能够通过进气端进入气体通道并由出气端排出至气管插管，以使患者实现吸气；且患者呼出的气体不会通过出气端进入气体管道，而是通过上气道排出，以使患者实现发声。
7.一种实施方式中，所述扁口部包括由柔性材料制成的第一连接体和第二连接体，所述第一连接体和所述第二连接体围合形成所述扁口部，所述第一连接体和所述第二连接体靠近所述扩口部的一端与所述扩口部连接，所述第一连接体和所述第二连接体远离所述扩口部的一端相互紧贴。
8.一种实施方式中，吸气时，在所述出气端处的所述第一连接体与所述第二连接体被气体撑开，吸气结束和呼气时，在所述出气端处的所述第一连接体和所述第二连接体紧贴。
9.一种实施方式中，所述第一连接体与所述第二连接体关于对称面呈镜像对称设置，所述对称面为过所述连接管的轴线和任一直径的平面，所述第一连接体包括第一外表面，所述第二连接体包括第二外表面，所述第一外表面与所述第二外表面关于所述对称面对称，且所述第一外表面与所述对称面之间的夹角范围为120
°‑
135
°
。
10.一种实施方式中，所述扁口部还包括由柔性材料制成的第三连接体和第四连接体，所述第三连接体与所述第一连接体连接且位于所述第一连接体远离所述扩口部的一侧，所述第四连接体与所述第二连接体连接且位于所述第二连接体远离所述扩口部的一
侧，所述第三连接体与所述第四连接体紧贴。
11.一种实施方式中，所述连接管还包括第二端口，所述第二端口与所述第一端口分别位于所述连接管的两端，所述第二端口用于与呼吸机管路连通。
12.一种实施方式中，所述连接管包括相互连接的第一管体和第二管体，所述第一端口位于所述第一管体远离所述第二管体的一端，所述第二端口位于所述第二管体远离所述第一管体的一端。
13.一种实施方式中，所述出气端与所述第一端口之间的距离范围为大于等于20mm。
14.一种实施方式中，所述语音阀组件还包括过滤件，所述过滤件容置于所述气体通道内，所述过滤件用于减小所述气体通道内气体的流速。
15.一种实施方式中，所述语音阀组件还包括覆盖件，所述覆盖件与所述第一端口连接，当所述覆盖件开启时，所述覆盖件覆盖所述第一端口，所述第一端口被封闭，气体无法通过所述第一端口进行流动；当所述覆盖件关闭时，所述覆盖件未覆盖所述第一端口，所述第一端口导通，气体可通过所述第一端口进行流动。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是一种实施例中语音阀组件的剖面示意图；
18.图2是图1所示语音阀组件中连接管的结构示意图；
19.图3是图1所示语音阀组件中语音阀的结构示意图；
20.图4是图3所示语音阀在患者吸气时的剖面示意图；
21.图5是图3所示语音阀在患者呼气时的剖面示意图；
22.图6是另一种实施例中语音阀的结构示意图；
23.图7是另一种实施例中语音阀组件的剖面示意图；
24.图8是图7所示语音阀组件中连接管的结构示意图；
25.图9是图7所示语音阀组件中语音阀及连接件的结构示意图；
26.图10是另一种实施例中语音阀组件的剖面示意图；
27.图11是另一种实施例的语音阀组件中覆盖件开启时的剖面示意图；
28.图12是另一种实施例的语音阀组件中覆盖件关闭时的剖面示意图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
30.请一并参阅图1至图3，图1是一种实施例中语音阀组件的剖面示意图；图2是图1所示语音阀组件中连接管的结构示意图；图3是图1所示语音阀组件中语音阀的结构示意图。
31.本申请实施例提供一种语音阀组件1000，用于与气管插管(图未示)连接，该语音阀组件1000包括连接管100和设于连接管100内的语音阀200，连接管100包括第一端口101，第一端口101用于与气管插管连接，以使连接管100与气管插管连通，语音阀200包括相连接的扩口部21和扁口部22，扁口部22位于扩口部21靠近第一端口101的一侧，扩口部21和扁口部22围合形成气体通道201，扩口部21远离扁口部22的一端为进气端210，扁口部22远离扩口部21的一端为出气端220，在连接管100的径向上，进气端210的尺寸大于出气端220的尺寸，语音阀200为使气体自进气端210经气体通道201向出气端220单向流动的结构。
32.其中，连接管100包括第一端口101，第一端口101用于与气管插管连接，以使连接管100与气管插管连通，气体可依次通过连接管100和气管插管进入患者体内，以使患者能够有效吸入空气。可以理解的是，第一端口101与气管插管之间的连接方式有多种，包括但不限于卡接连接、套接连接或胶接连接，还可以为其他任意满足相应连接要求的连接方式，在此不对第一端口101与气管插管之间的连接方式进行具体的限定。还可以理解的是，制成连接管100的材料包括但不限于橡胶、树脂或塑料，还可以为其他任意稳定性较强且具备一定柔性的材料，在此不对连接管100的材料进行具体的限定。
33.其中，语音阀200设于连接管100内，语音阀200为控制气体在连接管100内进行单向流动的结构。语音阀200包括相连接的扩口部21和扁口部22，扁口部22位于扩口部21靠近第一端口101的一侧，扩口部21和扁口部22围合形成气体通道201，扩口部21远离扁口部22的一端为进气端210，扁口部22远离扩口部21的一端为出气端220。可以理解的是，在连接管100的径向上，进气端210的尺寸大于出气端220的尺寸，使得气体能够顺利从进气端210进入气体通道201并由出气端220排出至第一端口101，而难以从出气端220进入气体通道201。基于此，在上述语音阀200的结构下，能够有效控制气体在连接管100内进行单向流动，从而在不影响患者吸气的同时，使得患者呼出的气体只能从上气管排出，进而患者能够实现有效发声。一种具体的实施例中，语音阀200由热塑性弹性体或硅胶制成，从而语音阀200可通过过盈配合的方式嵌在连接管100中，以实现语音阀200与连接管100之间的固定连接。需要说明的是，语音阀200还可以由其他任意具备一定柔性的材料制成，在此不对语音阀200的材料进行具体的限定。还需要说明的是，语音阀200与连接管100之间的固定方式包括但不限于过盈配合固定，还可以为其他任意满足相应功能要求的固定方式进行固定连接，在此不对语音阀200与连接管100之间的固定连接方式进行具体的限定。
34.本申请实施例提供的语音阀组件1000，通过设置连接管100和语音阀200，使得气体能够通过进气端210进入气体通道201并由出气端220排出至气管插管，以使患者实现吸气；且患者呼出的气体不会通过出气端220进入气体管道，而是通过上气道排出，以使患者实现发声。
35.一种实施例中，出气端220与第一端口101之间的距离范围为大于等于20mm。可以理解的是，当出气端220与第一端口101之间的距离小于20mm时，出气端220与第一端口101之间的空间较小，只能够容纳少量的气体。由于患者呼出的气体无法通过出气端220进入气体通道201，部分气体会堆积在第一端口101和出气端220之间，当患者呼出的气体的量较大时，会导致出气端220与第一端口101之间的气体压力较大，从而容易造成语音阀组件1000的结构损坏或者造成语音阀组件1000与气管插管之间的脱离。基于此，当出气端220与第一端口101之间的距离大于等于20mm时，出气端220与第一端口101之间具备足够的空间来容
纳气体，从而有效避免因气体压力过大而导致语音阀组件1000的结构损坏或者语音阀组件1000与气管插管之间的脱离。
36.一种实施例中，所述连接管100还包括第二端口102，所述第二端口102与所述第一端口101分别位于所述连接管100的两端，所述第二端口102用于与呼吸机管路(图未示)连通。可以理解的是，气体可通过第二端口102进入连接管100内，并通过第一端口101进入气管插管，以使患者实现有效吸气。需要说明的是，对于未完全具备自主呼吸能力的患者，第二端口102可用于与呼吸机管路连通，使得呼吸机(图未示)提供的气体能够有效进入气管插管，以辅助患者呼吸；对于已完全具备自主呼吸能力的患者，第二端口102可伸出至外界，通过患者的自主呼吸，使得空气由第二端口102进入连接管100内，并通过第一端口101进入气管插管，以使患者实现自主呼吸。
37.请一并参阅图3至图5，图4是图3所示语音阀在患者吸气时的剖面示意图；图5是图3所示语音阀在患者呼气时的剖面示意图。
38.如图3，一种实施例中，扁口部22包括由柔性材料制成的第一连接体221和第二连接体222，第一连接体221和第二连接体222围合形成扁口部22，第一连接体221和第二连接体222靠近扩口部21的一端与扩口部21连接，第一连接体221和第二连接体222远离扩口部21的一端相互紧贴。在本实施例中，第一连接体221和第二连接体222远离扩口部21的一端即为出气端220，可以理解的是，在上述结构下，第一连接体221与第二连接体222均呈倾斜状，且由于均由柔性材料制成，第一连接体221和第二连接体222在受力时会发生形变。
39.如图4，当患者吸气时，气体由进气端210流向出气端220，气体在第一连接体221上产生的压力为f1，通过对第一连接体221进行受力分析可知，气体压力f1可分解为沿第一连接体221延伸方向的分力f11和垂直于第一连接体221延伸方向的分力f12。可以理解的是，在f12的作用下，第一连接体221远离扩口部21的一端会被撑开，从而使得在出气端220处的第一连接体221与第二连接体222分离，气体可顺利从出气端220排出至气管插管，以使患者实现有效吸气。当患者停止吸气时，第一连接体221和第二连接体222远离扩口部21的一端弹性复位从而相互紧贴。可以理解的是，在患者吸气时，第二连接体222的受力与第一连接体221的受力呈镜像对称，在此不对第二连接体222的受力情况进行赘述。
40.如图5，当患者呼气时，气体由出气端220朝向进气端210流动，气体在第一连接体221上产生的压力为f2，通过对第一连接体221进行受力分析可知，气体压力f2可分解为沿第一连接体221延伸方向的分离f21和垂直于第一连接体221延伸方向的分离f22。可以理解的是，在f22的作用下，第一连接体221远离扩口部21的一端会被压紧，从而使得在出气端220处的第一连接体221与第二连接体222紧贴，气体被阻挡而无法从出气端220进入气体通道201，患者呼出的气体只能经过上气道排出，以使患者有效实现发声。可以理解的是，在患者呼气时，第二连接体222的受力与第一连接体221的受力呈镜像对称，在此不对第二连接体222的受力情况进行赘述。
41.请再次参阅图5，一种实施例中，第一连接体221与第二连接体222关于对称面i呈镜像对称设置，对称面i为过连接管100的轴线和任一直径的平面，第一连接体221包括第一外表面2210，第二连接体222包括第二外表面2220，第一外表面2210与第二外表面2220关于对称面i对称，且第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ范围为120
°‑
135
°
。可以理解的是，当第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ小于120
°
时，第一外表面2210过于陡峭，使得分
力f22增大，过大的f22会使得第一连接体221远离扩口部21的一端朝向扩口部21的方向撑开，从而导致在出气端220处的第一连接体221与第二连接体222分离，进而无法阻挡气体由出气端220进入气体通道201；当第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ大于135
°
时，第一外表面2210过于平缓，使得分力f21增大，过大的f21会使得第一连接体221在沿其延伸方向上被提拉，从而在导致在出气端220处的第一连接体221与第二连接体222分离，进而同样无法阻挡气体由出气端220进入气体通道201。还可以理解的是，当第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ大于135
°
时，在沿连接管100的轴向方向上，第一连接体221的尺寸较长，当患者吸气时，气体经过第一连接体221会使得第一连接体221进行振动而产生噪音。
42.如上所述，当第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ范围为120
°‑
135
°
时，能够有效避免气体由出气端220进入气体通道201，同时还能够有效降低患者在使用过程中产生的噪音。
43.需要说明的是，由于第二外表面2220与第一外表面2210关于对称面i呈镜像对称设置，第二外表面2220与对称面i之间的夹角θ范围同样为120
°‑
135
°
，在此不进行详细的说明。
44.还需要说明的是，在一种具体的实施例中，第一外表面2210和第二外表面2220均为弧面，从而当第一连接体221和第二连接体222受到来自第一端口101的气体的压力时，第一连接体221和第二连接体222在远离扩口部21的一端能够实现快速紧贴。可以理解的是，当第一外表面2210为弧面时，在出气端220处的部分第一外表面2210与在靠近扩口部21处的部分第一外表面2210之间的连线，与对称面i之间的夹角θ即可认为是第一外表面2210与对称面i之间的夹角θ；同样的，当第二外表面2220为弧面时，在出气端220处的部分第二外表面2220与在靠近扩口部21处的部分第二外表面2220之间的连线，与对称面i之间的夹角θ即可认为是第二外表面2220与对称面i之间的夹角θ；。
45.请参阅图6，图6是另一种实施例中语音阀的结构示意图。
46.一种实施例中，扁口部22还包括由柔性材料制成的第三连接体223和第四连接体224，第三连接体223与第一连接体221连接且位于第一连接体221远离扩口部21的一侧，第四连接体224与第二连接体222连接且位于第二连接体222远离扩口部21的一侧，第三连接体223与第四连接体224紧贴。可以理解的是，在上述结构下，第三连接体223和第四连接体224远离扩口部21的一端即为出气端220，第三连接体223和第四连接体224的存在，使得扁口部22远离扩口部21一侧的紧贴结构的范围更大，从而更加有效的避免患者呼出的气体由出气端220进入气体通道201。
47.请一并参阅图7至图9，图7是另一种实施例中语音阀组件的剖面示意图；图8是图7所示语音阀组件中连接管的结构示意图；图9是图7所示语音阀组件中语音阀及连接件的结构示意图。
48.一种实施例中，连接管100包括相互连接的第一管体11和第二管体12，第一端口101位于第一管体11远离第二管体12的一端，第二端口102位于第二管体12远离第一管体11的一端。可以理解的是，连接管100可以是由第一管体11和第二管体12组成的分体式结构，其中，第一管体11远离第二管体12的一端为第一端口101，用于与气管插管连通；第二管体12远离第一管体11的一端为第二端口102，用于与呼吸机管路或者外界连通。当连接管100为分体式结构时，即使第一管体11和第二管体12中的某一个的结构发生损坏，在经过及时
替换后，连接管100仍能够满足相应功能要求，在一定程度上降低了语音阀组件1000的维修成本。
49.需要说明的是，第一管体11与第二管体12之间的连接方式有多种，包括但不限于套接连接、卡接连接、胶接连接或螺栓连接，还可以为其他任意满足相应功能要求的连接方式进行连接，在此不对第一管体11和第二管体12之间的连接方式进行具体的限定。还需要说明的是，语音阀200可通过固定件300固定在第一管体11和第二管体12的连接处，在一种具体的实施例中，固定件300为法兰。
50.请参阅图10，图10是另一种实施例中语音阀组件的剖面示意图。
51.一种实施例中，语音阀组件1000还包括过滤件400，过滤件400容置于气体通道201内，过滤件400用于减小气体通道201内气体的流速。可以理解的是，当气体高速流经第一连接体221和第二连接体222时，容易造成第一连接体221和第二连接体222振动而产生噪音，从而导致患者尴尬。因此，可在气体通道201内设置过滤件400，过滤件400用于降低气体流速，从而避免噪音的产生。需要说明的是，过滤件400可具备一定的湿度，可对流经的气体进行湿化处理，从而有效避免患者吸入的气体过于干燥而引起不适。在一种具体的实施例中，过滤件400为海绵。还可以理解的是，过滤件400还可以为其他任意满足相应功能要求的结构，在此不进行具体的限定。
52.请一并参阅图11和图12，图11是另一种实施例的语音阀组件中覆盖件500开启时的剖面示意图；图12是另一种实施例的语音阀组件中覆盖件关闭时的剖面示意图。
53.一种实施例中，语音阀组件1000还包括覆盖件500，覆盖件500与第一端口101连接，当覆盖件500开启时，覆盖件500未覆盖第一端口101，第一端口101导通，气体可通过第一端口101进行流动(如图11)；当覆盖件500关闭时，覆盖件500覆盖第一端口101，第一端口101被封闭，气体无法通过第一端口101进行流动(如图12)。可以理解的是，对于初步具备自主呼吸能力的患者，不宜长时间使用语音阀200，而对于具备较强呼吸能力的患者，当其感到不适时，同样应当停止使用语音阀200。覆盖件500的存在，能够有效控制第一端口101的导通或封闭，以使患者在是否使用语音阀200之间进行切换。在一种具体的实施例中，覆盖件500的半径等于或略大于第一端口101的半径，以确保覆盖件500可将第一端口101完全覆盖。在另一种具体的实施例中，连接管100和覆盖件500之间还设有连接件(图未示)，在不使用覆盖件500时，使用连接件来保证覆盖件500始终与连接管100相连，以防覆盖件500遗失。需要说明的是，制成覆盖件500的材料包括但不限于橡胶、树脂或塑料，还可以为其他任意稳定性较强且具备一定柔性的材料，在此不对覆盖件500的材料进行具体的限定。
54.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。