使用外管内的气体传输管嘴进行无创开放式通气的方法、系统和装置制作方法
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专利名称:使用外管内的气体传输管嘴进行无创开放式通气的方法、系统和装置的制作方法附图显示了本发明的优选实施例并且与详细说明一起用来解释本发明的原理,其中,附图被包括以提供本发明的进一步理解,并且附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。图1是显示本发明的实施例的示例性总系统的示意图。图2显示了当OTOV被用于治疗呼吸机能不全或神经肌肉疾病时的示例性实施例。图3显示了当NIOV被用于治疗睡眠呼吸暂停时的示例性实施例。图4显示了用于使用创伤性ET管接口传输用于机械通气的现有技术的疗法。图5显示了使用鼻罩并且使用CPAP或BiPAP通气模式用于无创通气的现有技术的呼吸支持疗法。图6显示了用于治疗OSA的现有技术的疗法。图7显示了用于实施氧气疗法的现有技术的传统氧气传输套管。图8显示了具有邻近鼻孔或鼻孔边缘开孔放置的套管尖端的无创开放式鼻通气接口的示例性实施例的侧视图。图9显示了具有邻近鼻孔或鼻孔边缘开孔放置的套管尖端的无创开放式鼻通气接口的示例性实施例的前视图。图10显示了示例性鼻接口的剖视图,且管嘴在鼻子外部。图11显示了管嘴与鼻子齐平的示例性鼻接口的剖视图。图12显示了管嘴在鼻子内部的示例性鼻接口的剖视图。图13A显示了使用本发明的实施例来在走动时提供呼吸功支持的病人。图13B显示了在病人头部上使用的鼻接口的示例性实施例。图14显示了无创开放式通气(NIOV)鼻接口组件的等角视图。图15是图14的鼻接口的远端的特写后视图。图16显示了图14的鼻接口的特写前视图。图17显示了图14的鼻接口的特写顶视图。图18显示了具有气体传输模式和鼻气压传感器的图14的鼻接口在病人上的底视图。图19显示了上面的实施例的变体,其中气体传输口可以通过联接到鼻梁件端部的歧管放置和对准于鼻子下方。图20描绘了与图19类似的版本,其中鼻梁支撑件和鼻梁件更具体。图21显示了在鼻梁支撑件和鼻梁件外的气体传输管路和检测管。图22显示了鼻梁件和歧管之间的更具体的连接,这样它们就是一体件。图23显示了除歧管与鼻梁件分离之外与图22相似的配置。图M显示了鼻梁件围绕管嘴的配置。图25显示了其中鼻梁件位于鼻子一侧而不是沿着鼻子的中线的实施例。图沈显示了气体传输管路和鼻气道压力检测管路以装接至歧管以助于将系统固定在适当的位置。图27显示了歧管内的气体传输管嘴,这样歧管可以扩散和抑制由离开管嘴的气体生成的噪音。图28显示了单侧地经路线至脸的一侧以使相对侧没有任意物体的气体传输管道。图四显示了类似于图28的实施例,其中鼻梁支撑件由眼镜保持在适当的位置或联接到眼镜上。图30显示了单侧配置,且检测管跟随气体传输管路的路径并且使用鼻子上的皮肤垫保持在适当的位置。图31显示了在脸上与气体传输管路相对侧上的检测管。图32显示了包含在歧管内的消音器。图33是图33的实施例的特写前视图。图34是图33的实施例的特写后视图。图35显示了将气体传输管嘴置于鼻子下面的一个替代实施例。图36显示了气体传输管件和鼻子支撑件。图37描绘了病人接口的远端的实施例的前视图。图38显示了其中左和右套管可以与气流路径例如歧管相互连接并且鼻接口中包括远侧尖端喷嘴的部分可以从歧管向上延伸的实施例。图39显示了一个替代实施例,其中在套管的远端处的喷嘴可以是套管的上壁中的孔,并且其中,套管向鼻子的一侧或两侧侧向地弯曲。图40显示了本发明的一个实施例的侧视图,其中鼻接口包括定位装置以将鼻接口的尖端相对于鼻孔孔正确地对准和放置。图41显示了该实施例的前视图,且连接器在气体传输管路的相对侧之间。图42显示了图40和41中所示实施例的横截面示意图。图43显示了鼻接口的实施例的横截面示意图,该鼻接口可以包括联接到调节臂的调节特征,该调节臂用于调节管嘴相对于鼻孔的位置。图44显示了右鼻孔的横截面前视图,其中系统可以包括连接和定位垫。图45显示了歧管且描述了解剖地匹配曲线。图46显示了图46中所述歧管的特写侧面前视图,显示了具有气体传输路径的气体传输管嘴和具有压力检测管腔的鼻气道压力检测端口。图47描绘了其中声音反射器提供在歧管上气体传输管嘴上方这样就会减弱离开管嘴的气体生成的声音的实施例。图48和49分别描绘了图47中所示歧管的后视图和前视图。图50A描绘了其中歧管包括气体传输管嘴以及夹带孔的实施例。图50B显示了图53A中所示实施例的前视图。图51A显示了其中歧管包括气体传输管嘴以及夹带端口的实施例。图51B描绘了图51A中所示实施例的前视图。图52显示了其中歧管包括凹进在歧管中的气体传输管嘴以助于抑制所生成的声音并且将歧管放置得更靠近鼻子以缩小鼻接口的轮廓的实施例。图53显示了其中歧管包括歧管的后皮肤侧上的垫以助于将歧管放置和衬垫在皮肤和孔上的实施例。图M显示了其中戴在使用者的脸上的托架可以将鼻气道压力检测端口置于鼻子下方并且将气体传输管嘴置于鼻子下方的实施例。图55显示了置于鼻子下方的鼻接口的歧管的顶视图,并且显示了气体传输管嘴和鼻气道压力检测端口。图56显示了其中使用类似于免提传声器的头戴式耳机将歧管置于鼻子下方的鼻接口。图57显示了取消了使用者的头部的图59的实施例的后视图。图58显示了图56的实施例的替代方案。图59显示了其中歧管可以弯曲并且设计成置于使用者的鼻子下方并且可以从脸的中线双侧地延伸到鼻子的侧面的示例性实施例。图60显示了图59的歧管的正视-底视图。图6IA显示了图59的歧管的顶视-正视-侧视图。图61B显示了图59的歧管的正视-侧视图。图62A显示了图59的歧管的后视图。图62B显示了图62A的歧管沿着显示气体流动路径的中线A-A的剖视图。图63A显示了图59的歧管的后视-侧视图。图6 显示了图63A的歧管沿着显示气体传输管嘴的端视图的线B-B的剖视图。图64A显示了用于进一步降低噪音的实施例的横截面示意图。图64B显示了辅助气流孔。图64C显示了具有内管的可选辅助气流孔,其中气体通道与主气流通道同轴。图64D显示了在孔处并且可选地在外管或歧管内部具有过滤器的实施例。图65描绘了本发明的一个替代实施例,其中管嘴可以相对于外管或歧管的轴向中心线成角度。图66描绘了其中歧管夹带/呼吸孔可以位于歧管的横向端部的实施例。图67显示了其中歧管可以包括左弯曲套管和右弯曲套管的实施例。图68显示了具有鼻枕的图67的歧管的后视图。图69显示了图67的歧管的前视图。图70显示了其中歧管可以在从左到右的长度中更短以减小鼻接口的尺寸和轮廓的实施例。图71显示了图70的歧管的后视图。图72显示了图70的歧管的前视图。图73显示了其中歧管在歧管的后侧上具有至少一个展平部分这样歧管就平压在皮肤的表面上以助于将歧管稳定在使用者上的适当的位置中的实施例。图74显示了图73的歧管的后视图。图75显示了图73的歧管的前视图。图76显示了其中歧管在从顶部到底部尺寸上更狭窄以尽可能使歧管远离嘴的实施例。图77显示了图76的歧管的后视图。图78显示了图76的歧管的前视图。图79显示了包括歧管、在歧管的上侧以紧密接触鼻孔的管状伸出部和与鼻孔和管状伸出部对准的歧管的下侧上的夹带/呼吸端口。图80显示了图79的歧管的前视图。图81显示了穿过图80的歧管的线A-A的横截面。图82显示了其中两个管在它们的远端处紧密接触鼻孔并且侧向和向下地远离鼻孔弯曲的实施例。图83显示了可以形成在鼻孔边缘和开孔、鼻孔壁、鼻孔孔和/或鼻中隔中的喷射泵入口和夹带区域。图84显示了当管嘴部分地插入外管中时可以形成在管嘴和外管之间的夹带腔室。图85显示了管嘴的尖端可以基本上与外管的近端齐平。图86显示了鼻通气接口的总体视图。图87描绘了图86中的线A-A处所示的鼻接口的套管的示例性横截面。图88描绘了图86中所示的鼻接口的远端的更详细的侧视图。图89显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。图90显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。图91描绘了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图,该实施例类似于在图89 和90中描绘的实施例。图92和93描绘了鼻接口的远端的喷射泵部分的一个可选实施例。图94和95显示了一个替代实施例,其中气体传输管嘴提供在包括顺应性鼻孔插头的歧管中。图96和97显示了另一个实施例,其中气体传输管可以装接至歧管的中间部分以大致将气体传输管嘴与鼻孔插头对准而不是气体传输管装接至歧管的侧面。图98和99显示了其中接口的远侧尖端包括内管嘴和同心外管喷射泵配置的实施例。图100和101显示了其中低轮廓鼻接口 10401可以装接至鼻子的外部的实施例。图102是描绘本发明的示例性系统的框图。图103描绘了当本发明预计用于医院或公共机构使用时的可选实施例,其中气体传输管路可以连接至混合器,且混合器从医院增压的气体供应中接收增压的氧气和压缩空气。图104显示了可以使用经口接口的疗法。图105显示了与ET管接口一起使用的实施例。图106是通气机V的组件的系统框图。图107描绘了当本发明用于肺疾病或神经肌肉疾病应用时本发明可以如何有利地影响病人的呼吸功。图108图形地显示了使用本发明的鼻接口在实际试验主体上实现的肺容量。图109图形地显示了使用本发明的鼻接口在试验主体上使用胸部阻抗带来测量和显示肺容量而实现的肺容量。图110图形地显示了与传统的通气相比较在肺模拟器台模型上使用NIOV实现的肺容量。图111使用肺模拟器台模型图形地显示了与氧气疗法比较的NI0V。图112图形地描绘了典型的COPD病人使用标准氧气疗法和NIOV疗法完成6分钟的步行试验的能力。图113A描绘了与由传统的CPAP通气机生成的肺压相比由NIOV生成的肺压。图11 描绘了与传统的BiPAP相比由NIOV系统实现的肺容量。图114-117比较了 NIOV与现有技术的传输管路驱动压力。图118-121比较了 NIOV与现有技术的吸气阶段容积传输。图122-125比较了 NIOV与现有技术的肺压。图126-129比较了 NIOV的传输管路与现有技术的典型外径。图130-153图形地显示了本发明的不同的可选通气机输出波形和通气机输出在病人的肺机构上的效果。图IM显示了其中自主呼吸传感器可以检测鼻气流从正常的气流信号到减小的气流信号的转变的反应和校正算法。图155显示了其中呼吸传感器可以检测鼻气流从正常的气流信号到减小的气流信号的转变的抢占算法。图156显示了预防算法,其中通气机气流与病人的自主呼吸同步传输,并且当由于阻塞发生而发生气流减小时,通气机的循环率防止阻塞完全地形成并且呼吸恢复正常。图157图形地显示了经过一段时间之后的病人和通气机波形,其中通气机在呼吸暂停先兆或在呼吸暂停或气道阻塞期间启动,然后在恢复正常呼吸时停用。图158显示了通气机输出可以响应减弱的气流或呼吸信号增大从而阻止阻塞并且恢复正常气流。图159显示了当检测到阻塞发生时通气机输出可以从同步的循环开和关输出转换至在循环之间传输连续流。图160显示了通气机可以发出连续流或压力输出直至检测到呼吸暂停先兆,此时通气机增加其输出以传输与吸气同步的更大幅值的压力、流量或容积,虽然出现了表示局部阻塞的减小的气流。图161中显示了可以传输的可变通气机压力或连续流或压力输出,它缓增至更大幅值直至减小的气流信号恢复为正常信号,在此之后,通气机输出可以斜降至其基线值。图162显示了可以在吸气阶段期间进行缓增仅仅使增大对于病人更加不引人注辰、ο图163显示了一种算法,其中流的非治疗脉动与病人的吸气努力同步传输从而调节或使病人适应疗法的感觉或声音。图164更详细地图形地显示了在使用吸气努力同步疗法时气体传输波形的一个可选实施例。图165显示了 NIOV可以包括说话检测能力,例如使用气道压力信号处理或声音或振动传感器。图166显示了与鼻孔同心放置的喷嘴。图167显示了同轴地放置在鼻枕中的喷嘴。图168显示了喷嘴在与喉管部分的端部一段距离处,这样喷嘴剖面直径就基本上等于喉管入口直径。图169显示了喷嘴在与喉管部分的端部一段距离处,这样喷嘴剖面直径就基本上等于喉管出口直径。图3显示了当NIOV用于治疗睡眠呼吸暂停时的示例性实施例。病人可以处于如图所示的仰卧位置,或者可以侧睡或俯睡。鼻接口 301和传输管路303可以比传统疗法显著地较少突出,并且病人可以受益于围绕鼻接口正常地呼吸环境空气的感觉,因为它不会密封鼻子。该最小伸出和接近自然的感觉可以允许使用者更好地忍受该疗法,产生改进的病人依从性并且因此产生更有效的疗法。气体传输管路303可以通过套管305联接至鼻接口 301并且可以使用颈带307或其它连接机构固定至病人。图4显示了机械通气的现有技术的疗法。病人401可以使用气管内导管(ETT)403 插管并且翻边405可以在气管407中充气,因此使气道与环境空气隔离。通气气体可以通过通气气体回路409传输并且可以使用传感器411监视。病人401可以镇静并且他们的肺部使用通过ET管传输和除去的气体通气。该疗法虽然在对呼吸提供机械支持方面高效,但是并不适于其中不需要镇静和完全的呼吸支持的大量病人。图5显示了使用鼻罩501并且通常使用BiPAP通气模式的用于无创通气的现有技术的呼吸支持疗法。NIV被用于病人呼吸,或者能够被用于帮助病人呼吸,其中病人自主呼吸的努力触发通气机以基于MV输送压力和容积。所述输送到肺和从肺送出的所有容积能够从通气管路503和鼻罩501被输送和移出。类似的系统能够被用于0SA,其中排气出口 505被包括在鼻罩中,以便呼出气体的一部分通过排气出口被排出。NIV、CPAP和BiPAP对于自主呼吸病人在临床上非常有效,然而,这些模式和疗法不便于日常生活的活动,病人不能忍受通气机,并且病人不能自然和自由地呼吸房内空气,并且病人的上气道不能正常和自然地作用,因为它使用外面罩密封起来。图6显示了用于治疗OSA (Wood,美国专利No. 6,478,026)的现有技术的疗法。该系统用于通过应用密封使用者的鼻孔603的大孔套管601向使用者传输CPAP或BiPAP。大孔套管601上的伸出部605伸进鼻孔中以密封鼻子。该系统具有与所提及的与NIV相关的类似的缺点,另外还具有附加的使用者的脸和鼻子的舒适性和耐受性的缺点。图7显示了用于实施氧气疗法的现有技术的传统氧气传输套管701。套管701上的伸出部705可以设计成进入鼻孔703。套管701的近端可以连接至一旦检测到吸气努力就在1-6LPM下向使用者的鼻子传输连续流氧气或者传输一团氧气的氧气传输装置。该系统不会机械地支持病人的呼吸功,并且尚未证明在防止缓和重型OSA中是有效的。图7也描绘另一种氧气传输疗法即高流量氧气疗法(HFOT),其中大于15LPM的潮湿氧气以连续
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