[发明专利]非介入式呼吸辅助装置及方法

说明书

背景技术

本发明总体上涉及用于对患者(诸如婴幼儿等)产生并传送持续气道正压疗法或其他非介入式呼吸辅助的装置和方法。更具体地，本发明涉及具有降低的驱动压力需求和改进呼吸功的可变流量、鼻塞式持续气道正压系统、装置、和方法。

多年来，采用持续气道正压(CPAP，持续气道正压通气)疗法，对呼吸困难和/或机能不全的患者进行治疗。此外，CPAP疗法通过在呼气时防止肺部塌陷而在吸气时辅助肺部扩张，能够有利地帮助具有发育不全肺部的患者(特别是婴幼儿，尤其是早产儿或新生儿)。

一般而言，CPAP疗法需要在整个呼吸周期中向自然呼吸患者的肺部持续输送正压。可以使用多种患者接口装置例如气管导管或鼻套管等，将CPAP传送至患者。然而，对于婴幼儿，更希望使用非介入式患者接口装置，特别是经由患者鼻孔直接或间接与鼻腔气道接口的装置。这种系统通常称为鼻塞式持续气道正压(nCPAP)系统。

理论上，CPAP系统应该向患者气道传送恒定且稳定的压力(高于大气压力)。采用常规CPAP系统，将相对恒定且持续的气流(例如，空气、氧气等)传送进患者气道内，该气流通过对患者出气进行限制而在患者肺部内产生压力。不幸的是，这种持续流动会对患者的呼吸同步产生不良影响。更具体地，患者需要克服进气进行呼气，从而增加了患者的呼吸功。可以采用控制阀来更好地调节患者呼吸周期中的吸气阶段和呼气阶段(例如，控制流入系统的气体和/或改变对系统流出物的限制程度)。然而，对于很多患者，特别是婴幼儿，由于患者所需呼吸功非常高，使得该方法并不令人满意。也就是说，控制阀系统本质上不可能正确地复制患者经历的实际呼吸周期，使得始终需要患者克服进气的动量以及克服一个或多个控制阀的阻力进行呼气。对于具有发育不全肺部的婴幼儿，即使所需呼吸功略微增加，也会致使CPAP系统处于不能实现的问题。

近年来，nCPAP系统得以发展，其结合了可变流动概念，该可变流动概念与单独的通道用于患者吸入气体和患者呼出气体相联合。当患者吸气时，进气选择阻力最小的路径并被引导至患者气道。呼气时，气体再次选择阻力最小的路径并自排气口流出，从而降低呼吸的呼气阶段中的阻力。例如，可从加利福尼亚州圣地亚哥的CareFusion，Inc.获得的Infant Flow^TM系统包括可变流动CPAP发生装置(或“CPAP发生器”)，该可变流动CPAP发生装置使送入气体的方向随着婴幼儿的呼吸模式而改变，同时在整个呼吸周期中保持接近恒定的压力。Infant Flow CPAP发生器将送入气体转换为喷射气流(对每个鼻孔提供一束喷射气流)，根据已知的物理原理，气体喷射的动量在患者肺部内建立正压。为调节来自患者的呼气流动，Infant Flow CPAP发生器依靠制造者文献列出为“气流切换(fluidic flip)”的效果。来自患者的呼出气流对进入的喷射气流流动施加压力。理论上，由于柯恩达效应(Coanda effect)，呼出气流引起喷射气流流动偏转，从而引发该进入喷射流动进行气流翻转。结果，喷射气流和呼出气流易于行进至排气口，从而减少患者所需呼吸功。虽然很有希望，但是，在该装置中产生的喷射气流具有相对高的动量，患者特别是婴幼儿的呼气呼吸不容易克服此动量。此外，必须向这些和其他可商购的可变流动CPAP发生器施加一定等级的驱动气体压力以产生治疗学CPAP等级，而这样的驱动气体压力等级并没有充分低到允许使用普通的换气器。由此，反而还是需要专用的高压流体驱动器。

考虑到上述内容，存在改进nCPAP系统、装置和方法的需求。

发明内容