[发明专利]一种智能仿生排痰系统

说明书

本发明涉及医疗卫生领域，提供了一种智能仿生排痰系统，包括负压吸引模块，中央处理模块，三通装置以及呼吸肌同步运动模块。其中，中央处理模块控制两个阀门的打开或关闭，在关闭一个阀门的同时打开另一个阀门,并控制呼吸肌同步运动模块；三通装置与正压通气模块和负压吸引模块连接，允许正压气流或负压气流流过，取决于哪个阀门打开，以便让气流流入或流出肺部。呼吸肌同步运动模块可以采用神经刺激，例如是膈肌起搏，也可以采用机械推动，效果都是使得呼吸肌产生与吸气或者呼气相应的特定动作。呼吸肌同步运动模块与中央处理模块相连，在中央处理器控制下与气流运动同步动作，从而更好地模拟人的咳嗽，实现仿生排痰。

本发明是申请号为201580000283.2、发明名称为“一种智能仿生排痰系统”的分案。

技术领域

本发明涉及医疗卫生领域，提供了一种智能仿生排痰系统

背景技术

咳嗽反射是常见的重要防御性机制，其感受器位于喉、气管和支气管粘膜。大支气管以上部位的感受器对机械刺激敏感，二级支气管以下部位对化学刺激敏感。传入冲动经迷走神经传入延髓，触发咳嗽反射。

咳嗽时，先是一次短促的或较深的吸气(通常为2.5L)，继而声门紧闭，呼气肌(腹肌和肋间內肌)强烈收缩，肺内压和胸膜腔内压(可达100mmHg甚至更高)急剧上升，然后声门突然开放，由于肺内压很高，气体便由肺内高速冲出，将呼吸道内的异物或分泌物排出。

腹肌和呼吸肌无力的患者咳嗽反射减弱，卧床的患者常由于胸廓的扩张受到限制，使咳嗽开始前进入肺内的气体不足造成咳嗽减弱甚至无效，另外延髓中枢受到抑制的患者咳嗽反射也会受到限制。

临床上各种原因导致呼吸肌衰弱的病人，经常需要呼吸机辅助通气。在此情况下，病人的咳嗽也会比较弱，无法有效地将肺深部的分泌物排出，呼吸机相关性肺炎的发生率就会非常高。帮助病人将肺深部的分泌物排出，对于预防呼吸机相关肺炎非常重要。目前临床常用吸痰法是密闭式吸痰管吸痰。

密闭式吸痰指不需脱开呼吸机或停止机械通气的吸痰操作，并且在吸痰管外套有透明膜，整个吸痰过程都是在密闭情况下完成。肺内支气管可达20多级，利用吸痰管，只能吸主气道内的痰液。另外由于肺部并不对称，吸痰管只能吸到右肺那一侧的痰，左肺侧的痰则吸不到。呼吸机相关肺炎多发在左肺，就有这个原因。使用吸痰管吸痰，还伴有气道划伤、带入细菌、血流动力学上的冲击等风险。

除了密闭式吸痰管这种手工操作的吸痰装置，现在也有自动咳痰装置。飞利浦公司生产的CoughAssist咳痰机，原理是向气道提供一次较大的正压通气后快速转变为负压吸气，通过模拟咳嗽气流进而把深部的痰吸出。

但由于使用时需要断开呼吸机，操作麻烦且断开呼吸机对重症患者有很大风险，无法作为经常性的排痰手段；CoughAssist咳痰机以时间作为周期循环的控制量，以此来结束吸气过程，但是以容量或流量作为周期循环的控制量更安全有效。另外，CoughAssist无法保持病人的呼气末正压通气(PEEP),对于需要高PEEP的病人不适用，这些病人没有高PEEP会有肺泡塌陷的风险；另一个明显缺点是，CoughAssist不包含生命支持系统上应有的警报系统；最后，它只有一条管路，呼气和吸气共用，下次吸气时可能会将上次咳出的分泌物吸入，将会增加病人自己的二次感染风险，也会减少管路寿命，同时也会增加下次使用该机器的病人的感染风险。