呼吸暫停事件模擬設備及其氣道狹窄模型的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種氣道狹窄模型，包括剛性外管和設于所述剛性外管內(nèi)的軟性內(nèi)管，所述軟性內(nèi)管設有用于通氣的氣流通道，所述軟性內(nèi)管的兩端與所述剛性外管相固定，并在所述剛性外管的內(nèi)壁與所述軟性內(nèi)管的外壁之間形成氣囊，所述剛性外管的管壁上對應所述氣囊設有供氣口，通過所述供氣口向所述氣囊提供可調(diào)持續(xù)氣壓使所述氣囊向內(nèi)膨脹以模擬氣道塌陷。本實用新型還公開一種采用所述氣道狹窄模型的呼吸暫停事件模擬設備。本實用新型能夠定量的模擬呼吸暫停事件，并實現(xiàn)對呼吸機的功能或者性能進行檢測。
【專利說明】
呼吸暫停事件模擬設備及其氣道狹窄模型
技術領域
[0001]本實用新型涉及醫(yī)療設備技術領域，尤其涉及一種呼吸暫停事件模擬設備及其氣道狹窄模型。
【背景技術】
[0002]呼吸事件檢測是體現(xiàn)呼吸機性能的最重要的指標之一，及時準確地對發(fā)生的呼吸事件進行相應的觸發(fā)成為呼吸機的制勝寶典。在呼吸機的研發(fā)過程中，呼吸事件人機同步一直是呼吸機設計的重點。當前呼吸機檢測設備主要是氣流分析儀或呼吸機檢測器，他們主要是先對呼吸機的壓力，流量，峰流速等參數(shù)進行采集，然后將數(shù)據(jù)與呼吸機本身的數(shù)據(jù)進行對比，用來對呼吸機進行校準，并沒有呼吸事件測量專用的模擬設備。
[0003]目前，對呼吸事件同步的測量通常是測試員通過主動掐住通氣管道使得氣流呈現(xiàn)呼吸事件類似的現(xiàn)象，然后呼吸機通過壓力和流量傳感器檢測該現(xiàn)象并做出相應的事件觸發(fā)。這種測試方法只能定性的對呼吸事件進行測量，并且這種測試方法可能因人而異，不同的測試員測試的結果可能也不一樣，多次測量的結果也可能不盡相同，因此并不能準確的反映呼吸事件發(fā)生時氣流在管道內(nèi)的具體情況，也不能對呼吸事件進行定量的設置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的主要目的在于提供一種呼吸暫停事件模擬設備及其氣道狹窄模型，旨在實現(xiàn)定量的模擬呼吸暫停事件。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種氣道狹窄模型，所述氣道狹窄模型包括剛性外管和設于所述剛性外管內(nèi)的軟性內(nèi)管，所述軟性內(nèi)管設有用于通氣的氣流通道，所述軟性內(nèi)管的兩端與所述剛性外管相固定，并在所述剛性外管的內(nèi)壁與所述軟性內(nèi)管的外壁之間形成氣囊，所述剛性外管的管壁上對應所述氣囊設有供氣口，通過所述供氣口向所述氣囊提供可調(diào)持續(xù)氣壓使所述氣囊向內(nèi)膨脹以模擬氣道塌陷。
[0006]優(yōu)選地，所述氣囊內(nèi)設有用于檢測所述氣囊內(nèi)氣壓的第一壓力傳感器。
[0007]優(yōu)選地，所述氣流通道的進氣口和出氣口分別連接有第一連接管和第二連接管，所述第一連接管和第二連接管內(nèi)分別設有第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。
[0008]優(yōu)選地，所述第二連接管內(nèi)還設有流量傳感器。
[0009]優(yōu)選地，所述剛性外管為圓環(huán)形，所述軟性內(nèi)管由圓環(huán)形的橡膠制成。
[0010]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供一種呼吸暫停事件模擬設備，包括用于模擬人體主動呼吸的主動肺模型和前述的氣道狹窄模型，所述氣道狹窄模型的進氣口用于與一待檢測呼吸機的出氣口相連接，所述氣道狹窄模型的出氣口與所述主動肺模型的進氣口相連接。
[0011 ]優(yōu)選地，所述主動肺模型包括氣缸、活塞桿和直線電機，所述氣道狹窄模型的出氣口與所述氣缸相連接并連通，所述直線電機驅動所述活塞桿往復運動以模擬人體主動呼吸。
[0012]優(yōu)選地，所述氣囊的供氣口連接有能夠提供可調(diào)持續(xù)氣壓的氣壓產(chǎn)生裝置，通過所述氣壓產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)輸出氣壓的大小可以控制所述軟性內(nèi)管的氣流通道的大小。
[0013]優(yōu)選地，當所述氣壓產(chǎn)生裝置提供的氣壓大于或等于閾值氣壓時所述軟性內(nèi)管的氣流通道被完全堵塞，通過將所述軟性內(nèi)管的氣流通道完全堵塞持續(xù)10秒以上可模擬阻塞性睡眠呼吸暫停。
[0014]本實用新型的呼吸暫停事件模擬設備，其氣道狹窄模型定量的模擬呼吸暫停事件，并通過第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和第三壓力傳感器來檢測事件的發(fā)生情況，同時查看呼吸機是否能夠及時準確的在患者睡眠呼吸暫停時，做出相應的觸發(fā)事件，實現(xiàn)對呼吸機的功能或者性能進行檢測。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型呼吸暫停事件模擬設備的結構示意圖，其中一并示出了呼吸機。
[0016]圖2為圖1所示呼吸暫停事件模擬設備中氣道狹窄模型的結構示意圖。
[0017]圖3為氣道阻塞模擬圖。
[0018]圖4為睡眠呼吸暫停模擬圖。
[0019]本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0020]應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021 ]本實用新型提供一種呼吸暫停事件模擬設備，用于模擬呼吸暫停事件和對呼吸機的功能或者性能進行檢測。如圖1和圖2所示，在本實用新型呼吸暫停事件模擬設備的一實施例中，呼吸暫停事件模擬設備包括氣道狹窄模型10和用于模擬人體主動呼吸的主動肺模型20，所述氣道狹窄模型10的進氣口 101用于與一待檢測呼吸機30的出氣口相連接，所述氣道狹窄模型10的的出氣口 102與所述主動肺模型20的進氣口相連接。
[0022]所述氣道狹窄模型10包括剛性外管11和設于所述剛性外管11內(nèi)的軟性內(nèi)管12，所述軟性內(nèi)管12設有用于通氣的氣流通道121，所述軟性內(nèi)管12的兩端與所述剛性外管11相固定，并在所述剛性外管11的內(nèi)壁與所述軟性內(nèi)管12的外壁之間形成氣囊13，所述剛性外管11的管壁上對應所述氣囊13設有供氣口 111，通過所述供氣口 111向所述氣囊13提供可調(diào)持續(xù)氣壓使所述氣囊13向內(nèi)膨脹以模擬氣道塌陷(如圖4所示)。
[0023]呼吸暫停是指口鼻氣流均停止10秒以上，睡眠呼吸暫停一般是指成人每晚7小時的睡眠期間，呼吸暫停次數(shù)達30次以上，并伴有血氧飽和度下降等。如圖3所示，阻塞性呼吸暫停是由于患者睡在睡眠狀態(tài)下，氣道塌陷，氣道狹窄處肌張力下降，使得氣道更加狹窄，連續(xù)作用下，氣道關閉。
[0024]當供氣口111向所述氣囊13提供的氣壓大于或等于閾值氣壓時所述軟性內(nèi)管12的氣流通道121被完全堵塞，并通過將所述軟性內(nèi)管12的氣流通道121完全堵塞持續(xù)10秒以上可以模擬阻塞性睡眠呼吸暫停。
[0025]所述氣道狹窄模型10結構簡單，設計合理，通過可調(diào)持續(xù)氣壓控制氣囊13向內(nèi)的膨脹程度，使得氣流通道121的狹窄程度可調(diào)，從而能夠定量的模擬出呼吸暫停發(fā)生前后在氣道狹窄處的壓力相對于大氣壓以及肺內(nèi)壓的情況，且能夠主動模擬患者呼吸暫停的情況。
[0026]在本實施例中，所述剛性外管11為圓環(huán)形的剛性材料制成，不易產(chǎn)生變形，所述軟性內(nèi)管12由圓環(huán)形的橡膠制成，在可調(diào)持續(xù)氣壓的作用下能夠發(fā)生不同程度的變形，從而可改變氣囊13向內(nèi)的膨脹程度。
[0027]進一步地，所述氣囊13內(nèi)設有用于檢測所述氣囊13內(nèi)氣壓的第一壓力傳感器14，通過第一壓力傳感器14可以實時檢測氣囊13內(nèi)的氣壓，通過調(diào)節(jié)持續(xù)氣壓可以定量的模擬呼吸暫停時的氣道塌陷情況。
[0028]所述氣流通道121的進氣口和出氣口分別連接有第一連接管15和第二連接管16，所述第一連接管15和第二連接管16內(nèi)分別設有第二壓力傳感器17和第三壓力傳感器18。這樣通過實時檢測第二壓力傳感器17和第三壓力傳感器18的壓力值的相對大小即可以知道是否發(fā)生呼吸暫停，同時再加上時間單位，如果檢測到呼吸暫停后，壓力關系持續(xù)保持10秒以上，即可判斷發(fā)生了睡眠阻塞性呼吸暫停。
[0029]所述第二連接管16內(nèi)還設有流量傳感器19，通過流量傳感器19可以實時檢測模擬氣道內(nèi)的流量變化。
[0030]所述呼吸暫停事件模擬設備用于對呼吸機30的功能或者性能檢測時，將呼吸機30的出氣口與氣道狹窄模型10的進氣口 101連接好，通過可調(diào)節(jié)的氣道狹窄模型10來模擬阻塞性呼吸暫停事件，并通過第一壓力傳感器14、第二壓力傳感器17和第三壓力傳感器18來檢測事件的發(fā)生情況，同時查看呼吸機30是否能夠及時準確的在患者睡眠呼吸暫停時，做出相應的觸發(fā)事件。
[0031]從吸氣和呼氣的原理上來看，吸氣時，肺內(nèi)壓力小于大氣壓，而呼氣時，肺內(nèi)壓力大于大氣壓，因此只要在主動肺模型20中，吸氣時主動肺模型20內(nèi)壓力小于大氣壓，呼氣時主動肺模型20內(nèi)壓力大于大氣壓即可模擬呼吸，與前面的上呼吸道阻塞模型相結合就可以模擬阻塞性睡眠呼吸暫停。在本實施例中，所述主動肺模型20包括氣缸21、活塞桿22和直線電機23，所述氣道狹窄模型10的出氣口與所述氣缸21相連接并連通，所述直線電機23驅動所述活塞桿22往復運動以模擬人體主動呼吸。主動肺模型20工作時，氣缸21內(nèi)的氣體會隨著活塞桿22的往復運動而排出和吸入，如圖2所示，活塞桿22向左運動，氣體排出，模擬呼氣，活塞桿22向右運動，氣體吸入，模擬吸氣運動，氣缸21的進出氣口與氣道狹窄模型10的的出氣口 102連接。呼吸暫停事件模擬設備中，主動肺模型20的結構并不局限如此，還可以采用其它任何能夠模擬人體主動呼吸的主動肺模型。
[0032]所述氣囊13的供氣口111連接有能夠提供可調(diào)持續(xù)氣壓的氣壓產(chǎn)生裝置40，通過所述氣壓產(chǎn)生裝置40調(diào)節(jié)輸出氣壓的大小可以控制所述軟性內(nèi)管12的氣流通道121的大小。
[0033]假設所述氣壓產(chǎn)生裝置40氣囊13的供氣口111輸入的持續(xù)氣壓Pl，對于確定的氣道狹窄模型10，在外部氣流最大壓力不變的情況下，存在一個閾值壓力PO，當Pl剛好等于PO時，會使得模擬氣道完全堵塞，這時口鼻腔氣流就會完全停止，如果外部氣流是采用呼吸機30輔助供氣，那么當Pl持續(xù)10秒以上，就會產(chǎn)生阻塞性睡眠呼吸暫停，這時只要外部氣壓的最大氣壓增大一點點，阻塞性呼吸暫停就會消失；當繼續(xù)增大Pi，假如增大了 △ P，同樣當Pl持續(xù)10秒以上，就會產(chǎn)生阻塞性睡眠呼吸暫停，這時外部氣流的最大壓力也需要增大Δ P以上，才能使得阻塞性睡眠呼吸暫停消除。
[0034]如果需要模擬呼吸患者發(fā)送呼吸阻塞時產(chǎn)生微覺醒，在發(fā)生微覺醒后，呼吸患者會主動控制氣道狹窄處的肌肉，使得氣道塌陷程度減小或者消除，通過減小Pl的壓力使得Pl遠小于PO，這樣就可以模擬患者微覺醒，通過設定特定的Pl值可以模擬不同程度上的睡眠微覺醒。這樣通過外部氣壓源控制Pl，可以在一定程度上定量的對睡眠呼吸暫停事件進行模擬。
[0035]本實用新型并不局限于以上實施方式，在上述實施方式公開的技術內(nèi)容下，還可以進行各種變化。凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種氣道狹窄模型，其特征在于，所述氣道狹窄模型包括剛性外管和設于所述剛性外管內(nèi)的軟性內(nèi)管，所述軟性內(nèi)管設有用于通氣的氣流通道，所述軟性內(nèi)管的兩端與所述剛性外管相固定，并在所述剛性外管的內(nèi)壁與所述軟性內(nèi)管的外壁之間形成氣囊，所述剛性外管的管壁上對應所述氣囊設有供氣口，通過所述供氣口向所述氣囊提供可調(diào)持續(xù)氣壓使所述氣囊向內(nèi)膨脹以模擬氣道塌陷。2.如權利要求1所述的氣道狹窄模型，其特征在于，所述氣囊內(nèi)設有用于檢測所述氣囊內(nèi)氣壓的第一壓力傳感器。3.如權利要求2所述的氣道狹窄模型，其特征在于，所述氣流通道的進氣口和出氣口分別連接有第一連接管和第二連接管，所述第一連接管和第二連接管內(nèi)分別設有第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。4.如權利要求3所述的氣道狹窄模型，其特征在于，所述第二連接管內(nèi)還設有流量傳感器。5.如權利要求1至4項任意一項所述的氣道狹窄模型，其特征在于，所述剛性外管為圓環(huán)形，所述軟性內(nèi)管由圓環(huán)形的橡膠制成。6.—種呼吸暫停事件模擬設備，包括用于模擬人體主動呼吸的主動肺模型，其特征在于，所述呼吸暫停事件模擬設備還包括如權利要求1至5項中任意一項所述的氣道狹窄模型，所述氣道狹窄模型的進氣口用于與一待檢測呼吸機的出氣口相連接，所述氣道狹窄模型的出氣口與所述主動肺模型的進氣口相連接。7.如權利要求6所述的呼吸暫停事件模擬設備，其特征在于，所述主動肺模型包括氣缸、活塞桿和直線電機，所述氣道狹窄模型的出氣口與所述氣缸相連接并連通，所述直線電機驅動所述活塞桿往復運動以模擬人體主動呼吸。8.如權利要求6所述的呼吸暫停事件模擬設備，其特征在于，所述氣囊的供氣口連接有能夠提供可調(diào)持續(xù)氣壓的氣壓產(chǎn)生裝置，通過所述氣壓產(chǎn)生裝置調(diào)節(jié)輸出氣壓的大小可以控制所述軟性內(nèi)管的氣流通道的大小。9.如權利要求8所述的呼吸暫停事件模擬設備，其特征在于，當所述氣壓產(chǎn)生裝置提供的氣壓大于或等于閾值氣壓時所述軟性內(nèi)管的氣流通道被完全堵塞，通過將所述軟性內(nèi)管的氣流通道完全堵塞持續(xù)10秒以上可模擬阻塞性睡眠呼吸暫停。
【文檔編號】A61M16/00GK205434610SQ201521110847
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】戴征, 丁錦, 劉煒, 徐勤鵬, 曾小輝
【申請人】湖南明康中錦醫(yī)療科技發(fā)展有限公司