[发明专利]用于治疗限制性肺疾病和改善肺部引流功能的振动声学装置和方法

说明书

本发明公开了一种利用振动声学效应来治疗限制性肺疾病并改善患者肺部引流功能的装置和方法。该方法利用20‑300Hz的宽频率范围的声振作用来促进肺不张肺泡的开放，从而安全有效地治疗限制性肺疾病患者，而不必进行危险的肺复张操作。通过手持式振动声换能器或附在主机上的振动带，将振动声学效应施加到患者的胸部表面。该装置产生的振动声学效应也可用于改善肺部和间质组织中的液体引流状况，从而防止插管患者出现坠积性肺炎等并发症。

技术领域

本发明涉及一种治疗装置和方法，其通过在患者胸部施加振动声学效应来治疗限制性肺疾病(例如急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征)。

背景技术

患有囊性纤维化、支气管扩张、支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)等阻塞性肺疾病的患者通常会感到呼吸困难并出现呼吸急促，这可能是由于患者支气管的引流功能差所致。同样，例如限制性肺疾病的术后患者(尤其是那些机械通气的患者)也会因咳嗽反射的减少和/或缺乏而出现呼吸困难。

一个多世纪以来，体位引流和叩击已作为一种胸部物理疗法而被广泛用于改善支气管引流和排痰。然而，这种手动技术令人不舒服且费时费力，可能不适合接受过胸部或心血管手术的患者。

自此之后又开发出各种器械，例如“叩击器”、“助咳器”气动背心和振动装置，用于治疗这种阻塞性肺疾病。

例如，N P Van Brunt和D J Gagne在美国专利号7,115,104中描述的气动装置可产生高频胸壁振荡，以提高肺气道的通畅度。该装置与固定在患者胸部的充气背心结合使用。另一方面，A Hughes在美国专利号US 8,443,796中公开的装置可以在患者通过喉部呼吸时，将声音振动传递到气道中。然而，这些装置和技术的功效受到限制，因为这些装置不能有效地用于插管患者以及胸壁受伤或有伤口的患者。此外，它们所需的治疗时间相对较长，每个疗程至少为10-20min。如此长的疗程可能会给患者带来不适，尤其是那些因肺疾病而感到疲劳和/或呼吸困难的患者。

更重要的是，目前还没有通过声振作用来治疗限制性肺疾病(例如急性肺损伤(ALI)或急性呼吸窘迫综合征(ARDS))的治疗装置。一般而言，ALI和ARDS患者的治疗方案通常包括使用呼吸机的“肺复张术”，以防止肺泡的塌陷和/或回缩。然而，这种治疗方式很危险，因此不能用于所有类型的患者。

这是因为这样的肺复张操作包括周期性地增加呼气末正压(PEEP)，从而产生高峰值气道压力，以便扩展和扩张肺中的肺泡。然后使用残余压力来防止肺泡的回缩和/或塌陷。由于施加高水平的PEEP来打开肺泡，因此患者会不可避免地遭受到肺实质损伤、多发性微肺不张甚至潜在的肺气压伤(肺组织破裂)的风险。

因此，迫切需要一种安全有效的方法来治疗限制性肺疾病。此外，还需要一种改进的支气管引流术，该引流术不仅是有效的，而且还能最大限度地减少给患者带来的任何不适或不便。还希望有一种综合性装置，该装置可用于治疗各类患者的限制性和阻塞性肺疾病，同时可防止进一步的并发症。

因此，本发明寻求通过提供有效的解决方案来避免或减小现有技术的上述所有局限性，以克服现有治疗方案中的各种缺点。

发明内容

本发明所述的装置可满足上述需求。因此，本发明的一目的是提供一种能够在治疗限制性肺疾病中有效地传递声振作用以促进肺不张肺泡开放的方法。

本发明一方面提供了一种用于治疗限制性肺疾病(例如在肺组织中形成肺不张时出现的肺炎、间质性肺疾病、ALI和ARDS)的方法。在肺上施加振动声学效应在预防肺不张方面取得了良好的效果，并使肺泡保持开放状态，而无需进行激烈的肺复张操作。当存在残余压力(即足以维持肺泡处于开放状态的恒定低气道正压)时，振动和共振效应促进肺泡的展开。因此，无需使用高峰值气道压力。这种技术可被称为“振动共振复张操作”。