[发明专利]用于输送患者的呼吸气体的支路单元

说明书

技术领域

本发明涉及用于输送患者的呼吸气体的支路单元。

背景技术

潮气量(TV)为单次呼吸中吸入或者摄入肺中的空气量。TV还取决于病人的性别、体积、身高、年龄以及健康等。总之，TV还可随着病人体积的减小而减小。对于一般的健康成年人，TV为大约400-600ml；而对于重3.5-4kg和身高50cm的一般的健康婴儿，TV为大约25-50ml。另一方面，对于仅重500g的一般的早产婴儿，TV仅为大约2-3.5ml。虽然较小病人的TV非常难以测量，但是通过应用用于估计人类肺部TV的一般拇指法则，可以将其估计为4-7ml/kg。在实践中，遭受肺系统缺陷的病人的TV通常比该估计给出的值低很多。

当用传统的呼吸器机械地给病人通气时，气管导管被放置到气管中使得其穿过口腔或者鼻腔以及喉咙。气管导管的另一端通过刘尔型连接器连接于呼吸回路Y型件。如果用主流或者支流气体分析仪对病人进行气体监测，用于采样通过气体分析仪分析的呼吸气体的气道适配器通常连接在气管导管和呼吸回路Y型件之间的连接器之间。在吸气期间，包含较高氧气(O₂)浓度的新鲜呼吸气体通过呼吸回路Y型件的吸气分支、气道适配器、气管导管以及它们的连接器、然后到气管、支气管、多个支气管、细支气管最后到达肺深处的肺泡而流入病人的肺中，所有的气体交换实际在肺泡发生。用穿过肺泡薄壁的新鲜呼吸气体中的O₂分子取代在围绕肺泡的微细血管(tiny bloodvessel)中流动的血液血色素中的二氧化碳(CO₂)分子。O₂分子取代血色素中的CO₂分子，从而CO₂分子通过与吸气期间新鲜空气进入的同样路径在使用过的呼出的呼吸气体中从病人流出。因而，由气体分析仪测量的呼吸气体的气体浓度与血液中的气体浓度稍微成比例。

Y型件的吸气分支和呼气分支的连接与病人的嘴或者鼻子(口腔和鼻腔的开始部分)之间的空间中的体积被称为机械死体积或者死区(dead space)，而病人的嘴或者鼻子与肺泡入口之间的空间中的体积被称为解剖学死体积。由于某些原因受到伤害或者损害并且不能参与气体交换的部分肺被更具体地称为物理死体积。显而易见的是：随着使用过的呼吸气体在呼气期间通过呼气分支从病人的肺流出，虽然部分较新的使用过的气体离开了肺系统以及呼吸回路的病人侧，但是仍保持在了机械和解剖学死体积中。然后，随着新鲜气体通过吸入分支吸入到肺中，已经位于解剖学死体积和机械死体积中的使用过的气体在新鲜气体之前流入到肺中。使用过的气体依据死体积和TV的比率填满一些或者全部肺泡，或者至少与新鲜气体混合而降低肺中的O₂浓度并增加肺中的CO₂浓度，这又降低了肺泡中的气体交换。这意味着死区越大，具有低O₂浓度和高CO₂浓度的使用过的气体的体积越大，该使用过的气体在吸气期间流回到病人的肺中并使得肺泡中的气体交换变差。换句话说，如果总体死体积大于TV或者与TV一样大，则该病人将不能将任何新鲜气体摄入肺中，而只是来回地呼吸死体积中使用过的气体。在实践中，尤其当形成诸如高频通风的气体的某些运动时，气体的扩散几乎无助于死体积中的气体交换，但是肺泡中的总体气体交换将是致命的或者至少是非常危险地少。

虽然解剖学死体积几乎不可能减少，但是其与病人的体积和物理状况成比例。机械死体积依赖呼吸回路设计，其由导管的内径、连接器以及附加附件限定。附加附件通常是诸如所谓的呼气末正压通气节约器(peep saver)、T型连接器、L型连接器等的不同类型的呼吸回路连接器，它们被用于构建用于病人治疗的合适回路以及被用于将诸如气体分析仪、加湿器、喷雾器等的装置增加到回路中。这些附加附件和装置相当大地增加了机械死体积。显而易见的是，机械死体积对于具有较小TV的较小病人或者遭受气压性损伤等的病人更为危险，机械死体积还降低了TV并且为此许多装置不能用于较小病人的治疗。

图1中还示出了呼吸回路的传统病人侧部分，其通常包括气管导管1、阳型刘尔连接器2、所谓的呼气末正压通气节约器3、T型件4以及Y型件5，T型件4被用于连接加湿器、喷雾器或者类似装置(未显示)，Y型件5通过呼吸回路导管(未显示)将呼吸回路的病人侧部分连接于呼吸器。