呼吸裝置以及相關(guān)系統(tǒng)和方法
【專利說明】呼吸裝置以及相關(guān)系統(tǒng)和方法
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請要求2013年4月24日提交的美國臨時專利申請序列號61/815，612的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體涉及呼吸裝置和相關(guān)的系統(tǒng)和方法，用于經(jīng)由患者的呼吸管對患者進(jìn)行至少一種治療。具體地，本發(fā)明總體涉及包括兩個或多個部件的呼吸裝置，用于經(jīng)由患者的呼吸管對患者進(jìn)行至少一種治療，并且涉及相關(guān)的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]呼吸管，或氣管，形成人類氣道系統(tǒng)的一部分。空氣道是將富氧空氣運送到肺的管。它們還將二氧化碳(一種廢氣)運出肺。當(dāng)人吸氣時，空氣從鼻子通過喉部沿氣管向下行進(jìn)。氣管分成各自進(jìn)入肺的兩個支氣管。
[0005]呼吸管(氣管)的問題可包括變窄、發(fā)炎和一些遺傳癥狀。呼吸管切開術(shù)是被設(shè)計用以緩解與呼吸管相關(guān)的溫度的醫(yī)療過程。例如，呼吸管切開術(shù)可用于幫助具有吞咽問題或具有會引起咳嗽或阻塞空氣道的癥狀的患者呼吸。處于重癥監(jiān)護(hù)并需要長期使用呼吸機(jī)的患者可能也需要呼吸管切開術(shù)。
[0006]呼吸管切開術(shù)是在頸部形成通向呼吸管的開口的手術(shù)過程。對于長期治療來說，呼吸管切開術(shù)插管或“呼吸管”插管被放入此開口，由此提供通過患者頸部的空氣道。插管還提供通向患者肺部的通道，由此可通過將抽吸管插入呼吸管插管移除分泌物。
[0007]進(jìn)行了呼吸管切開術(shù)的患者呼出的空氣不通過鼻腔、嘴和咽喉，并且因此未接收到防止呼吸管和肺過度干燥的必要水分。此外，空氣未經(jīng)由穿過嘴和鼻部而變暖。這可由于阻塞空氣道而導(dǎo)致患者感到刺激、咳嗽和產(chǎn)生過量的黏液或“栓”。這種過量的黏液還在患者的空氣道中可能引起窒息的產(chǎn)生“栓”，這可能導(dǎo)致患者死亡。此外，一些患有呼吸系統(tǒng)疾病的患者咳嗽無力，這導(dǎo)致難以從空氣道清除分泌物并且不能通過咳嗽清除病原體(例如，肺炎或鏈球菌)。分泌物可堵塞空氣道，使得患者難以保持需要的氧氣水平。
[0008]用于提供呼吸管切開術(shù)患者護(hù)理的儀器在護(hù)理機(jī)構(gòu)之間不同。這種儀器的大小和復(fù)雜度使得離開護(hù)理機(jī)構(gòu)的患者難以(如果不是不可能的話)走動。在許多情形中，患者因此被限制在住所內(nèi)。如果未嚴(yán)格遵守護(hù)理協(xié)議，患者可能需要在護(hù)理機(jī)構(gòu)中進(jìn)行額外的治療。
[0009]—般來說，直到專業(yè)護(hù)理中心、療養(yǎng)院、長期急癥護(hù)理機(jī)構(gòu)或患者住所獲得為進(jìn)行呼吸管切開術(shù)的患者提供所需護(hù)理的必要儀器之后，患者才能離開護(hù)理機(jī)構(gòu)。在初級護(hù)理機(jī)構(gòu)(例如，醫(yī)院)的延期停留會增加醫(yī)療花費。延期停留還會妨礙其他患者接受初級護(hù)理機(jī)構(gòu)的治療。
[0010]在一些情況中，出院的呼吸管切開術(shù)患者可能會產(chǎn)生并發(fā)癥，需要在護(hù)理機(jī)構(gòu)中接受額外的治療照顧和治療。在許多情況中(例如，在平價醫(yī)療法案下)，如果患者在出院三十天內(nèi)再次被醫(yī)院接收，則醫(yī)院必須承擔(dān)額外治療以及初診相關(guān)的費用。因此，需要提供減少出院的呼吸管切開術(shù)患者和慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者的并發(fā)癥的系統(tǒng)、方法和裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在一些實施例中，本發(fā)明包括用于通過空氣道裝置向患者提供至少一種治療的呼吸裝置。所述呼吸裝置包括控制單元，控制單元包括從由用于將氣體供應(yīng)給患者的通風(fēng)單元、用于加濕被供應(yīng)給患者的氣體的加濕單元、用于將藥物供應(yīng)給患者的霧化器單元、用于抽吸患者的空氣道的一部分的抽吸單元以及用于在患者體內(nèi)模擬咳嗽的咳嗽輔助單元構(gòu)成的組中選擇的至少兩個部件。所述呼吸裝置包括:與所述控制單元的所述至少兩個部件連通的至少一個連接管；用于接近患者的空氣道的空氣道裝置，所述空氣道裝置耦接到所述至少一個連接管；以及控制系統(tǒng)，其用于利用所述至少兩個部件通過所述至少一個連接管和空氣道裝置選擇性地向患者供應(yīng)至少一種治療。
[0012]在其他實施例中，本發(fā)明包括一種便攜式呼吸裝置。所述呼吸裝置包括控制單元和操作性地耦接到所述控制單元的至少兩個部件。所述至少兩個部件中的每個包括用于將氣體供應(yīng)給患者的通風(fēng)單元、用于加濕被供應(yīng)給患者的氣體的加濕單元、用于將藥物供應(yīng)給患者的霧化器單元、用于抽吸患者的空氣道的一部分的抽吸單元、用于在患者體內(nèi)模擬咳嗽的咳嗽輔助單元、氧氣濃縮器、監(jiān)控患者的血飽和水平的傳感器、用于向患者供應(yīng)營養(yǎng)品的腸喂食單元以及用于患者的嘴或牙齒的口腔護(hù)理單元中的至少一個。所述呼吸裝置包括:歧管，所述歧管被可操作地耦接到所述至少兩個部件中每個的輸出端，并且被配置為與患者的空氣道連通；以及控制系統(tǒng)，其用于利用所述至少兩個部件通過歧管選擇性地向患者提供至少一種治療。
[0013]在其他實施例中，本發(fā)明包括利用呼吸裝置為患者提供治療的方法。所述方法包括利用所述呼吸裝置的控制系統(tǒng)監(jiān)控與患者相關(guān)的至少一個生物特征參數(shù)，其中，所述控制單元包括用于為患者提供至少一種治療的至少兩個部件，所述至少兩個部件中的每個包括用于將氣體供應(yīng)給患者的通風(fēng)單元、用于加濕被供應(yīng)給患者的氣體的加濕單元、用于將藥物供應(yīng)給患者的霧化器單元、用于抽吸患者的空氣道的一部分的抽吸單元、用于在患者體內(nèi)模擬咳嗽的咳嗽輔助單元中的至少一個。響應(yīng)于監(jiān)控患者的至少一個生物特征信息，執(zhí)行以下動作中的至少一個:向至少一個使用者提供關(guān)于患者的所述至少一個生物特征參數(shù)的警報；以及利用所述呼吸裝置的控制單元自動地提供或停止對患者的空氣道的至少一種治療。
【附圖說明】
[0014]圖1示出典型系統(tǒng)的流程圖，提供可在其中實現(xiàn)本發(fā)明的各種實施例的合適的操作環(huán)境。
[0015]圖2示出典型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的流程圖，提供可在其中實現(xiàn)本發(fā)明的各種實施例的合適的環(huán)境。
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的耦接到空氣道裝置(例如，呼吸管切開術(shù)插管)的呼吸裝置的示意圖。
[0017]圖3A是圖3所示的呼吸裝置60的外殼單元70的示意圖。
[0018]圖4是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的呼吸裝置的立體圖，其包括被配置為可交換地接收各種部件或模塊的基礎(chǔ)歧管。
[0019]圖5是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的利用呼吸裝置監(jiān)控患者生物特征的過程的流程圖。
[0020]圖6是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的具有傳感器和無線發(fā)射器的呼吸管切開術(shù)插管的剖視圖。
[0021]圖7是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的利用呼吸裝置以無線方式監(jiān)控患者生物特征的過程的流程圖。
[0022]圖8A和8B是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的耦接到呼吸管切開術(shù)插管和呼吸裝置的螺紋管的單向閥的剖視圖。
[0023]圖9是根據(jù)本發(fā)明的典型實施例的耦接到呼吸管切開術(shù)插管的呼吸裝置的示意圖。
[0024]圖10是圖9所示的呼吸裝置的一部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]通過參照附圖將最佳地理解本發(fā)明目前的優(yōu)選實施例，在附圖中，相似的附圖標(biāo)記指示相同或功能類似的元件。將容易理解，在附圖中概括地描述和圖示的本發(fā)明的部件可被布置和設(shè)計成各種不同的配置。因此，以下更詳細(xì)的描述未試圖限制所主張的本發(fā)明的范圍，而是僅代表本發(fā)明的一些實施例。
[0026]本文描繪的圖解不是任何特定刺激裝置的實際視圖，而僅是用于描述本發(fā)明的實施例的理想化示意圖。
[0027]本發(fā)明總體涉及通過經(jīng)由患者的空氣道(例如，呼吸管、鼻和/或嘴內(nèi)、咽部、喉部等)對患者進(jìn)行至少一種治療幫助患者(例如，病人)的恢復(fù)和治療(例如，長期治療)的系統(tǒng)、裝置和方法。例如，具有通過人造口(例如，呼吸管切開術(shù))形成的從頸前部延伸到呼吸管的空氣道的患者可采用本文公開的呼吸裝置、相關(guān)系統(tǒng)和方法。注意，雖然下述示例性實施例為了說明起見總體參照了諸如呼吸管切開術(shù)插管的空氣道裝置，但是，在其他實施例中，本文公開的呼吸裝置、相關(guān)系統(tǒng)和方法可與和患者空氣道連通的其他空氣道裝置一起使用，諸如，例如，除呼吸管切開術(shù)插管之外的面罩、吸氣帳篷、空氣罩、鼻套管、呼吸管插管或其他類型的呼吸用管。這類患者可經(jīng)歷了呼吸管切開術(shù)和喉切除術(shù)醫(yī)療過程中的一個或多個，和/或可具有慢性呼吸系統(tǒng)病痛或疾病或其他潛在醫(yī)療癥狀，諸如，例如，急性支氣管炎、急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)、肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)、石棉肺、哮喘、支氣管擴(kuò)張、細(xì)支氣管炎、梗阻性細(xì)支氣管炎伴機(jī)化性肺炎(Β00Ρ)、支氣管肺發(fā)育不良、棉塵肺、慢性支氣管炎、球孢子菌病(COCCI)、慢性阻塞性肺病(C0PD)、隱源性機(jī)化性肺炎(C0P)、囊胞性纖維癥、肺氣腫、漢坦病毒肺綜合征、組織胞漿菌病、人類偏肺病毒、過敏性肺炎、流行性感冒、肺癌、淋巴管瘤、間皮瘤、非結(jié)核分支桿菌、百日咳、塵肺病(黑肺病)、肺炎、原發(fā)性纖毛運動障礙、原發(fā)性肺病、高血壓、肺動脈高壓、肺纖維化、肺血管疾病、呼吸道合胞體病毒、肉狀瘤病、嚴(yán)重急性呼吸綜合征、硅肺、睡眠呼吸暫停、嬰兒猝死綜合征、肺結(jié)核、氣胸、低氧血癥、竇炎、鼻竇炎、過敏性鼻炎、肌肉萎縮癥、脊髓損傷、其他物理困難或損傷或其結(jié)合。
[0028]在一些實施例中，本發(fā)明包括集成的、便攜的、模塊化的、可移動的、非固定的、輕質(zhì)的、分離式和小型的醫(yī)療裝置，該裝置提供一個或多個抽吸、加濕、霧化、氧氣、通風(fēng)、咳嗽輔助、腸喂食栗、口腔護(hù)理、生物特征感測和用于檢測、監(jiān)控和控制呼吸裝置的計算機(jī)軟件，以滿足患者的需要以及提供實時生物特征數(shù)據(jù)。
[0029]在本發(fā)明的一些實施方式中，呼吸裝置設(shè)置有空氣道裝置(例如，呼吸管切開術(shù)插管)，其包括用于插入患者的呼吸管開口或人造口(例如，呼吸管切開術(shù))中的遠(yuǎn)端和耦接到基座或外殼單元的近端。在其他實施例中，呼吸裝置可經(jīng)由患者的鼻和/或嘴連接到患者的空氣道。呼吸裝置可包括一個或多個傳感器，其被配置為監(jiān)控患者的各種參數(shù)，諸如，血氧飽和水平、空氣壓力、空氣溫度、空氣濕度、排氣體積、流速、pH值和源自患者的音頻監(jiān)控。在一些實施例中，一個或多個傳感器位于呼吸管切開術(shù)插管中并與移動通過插管的空氣連通。在其他實施例中，一個或多個傳感器位于呼吸管切開術(shù)插管的終端上，從而使得一個或多個傳感器處于患者的空氣道內(nèi)。本發(fā)明的一些實施方式包括計算機(jī)裝置，其被配置為接收(例如，監(jiān)控)來自一個或多個傳感器的信號，并根據(jù)需要控制(例如，調(diào)節(jié))呼吸裝置，以滿足患者的需要和舒適度要求。在其他實施例中，本發(fā)明的呼吸裝置包括手動控制器，用于根據(jù)需要調(diào)節(jié)呼吸裝置，以滿足患者的需要和舒適度要求。在一些實施例中，呼