專利名稱：面罩密封訓練器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種訓練面罩通氣的裝置，包括第一通道和第二通道，所述第一通道設計為提供空氣源和患者面罩內(nèi)部之間的連通，所述患者面罩設計為置于人的鼻和/或口上。
目前，面罩通氣的訓練主要通過使用人體模型進行。這些人體模型用于為治療人員提供基礎訓練是非常好的，因為他們使空氣充進或以其它方式被壓入人體模型的“肺”中，例如通過使用口對口復蘇術(shù)或通過使用囊式面罩(bag-mask)通氣。通常，這些模型是結(jié)實的并經(jīng)得起治療中所犯的任何錯誤。
但是，這些人體模型有一個共同的缺點；它們不是具有自然變異的人，所述變異出現(xiàn)在人的臉部形狀、頭發(fā)生長和區(qū)別性特征。人的下頦、面頰和皮膚可以有很大變化。此外，人體模型是靜態(tài)的，而人可以表現(xiàn)出頭部不同程度的活動性、面部柔軟性特征、皮膚類型、脂肪層等。
在使用人體模型完成醫(yī)院訓練課程之后，新的援救人員將派出到此領(lǐng)域中和/或被允許在醫(yī)院內(nèi)訓練。此外，將允許他或她用一些時間觀察工作中的有經(jīng)驗的援救人員。在這個階段也完成之后，他或她將或多或少的投入到最基層的艱難的救生工作中。由于已經(jīng)在人體模型上訓練過，這些援救人員在此時加入盡力的挽救真人的生命。真人的表現(xiàn)方式與人體模型不同。最大的問題之一在于人可以有臉部的形狀或臉部的毛發(fā)，這使患者面罩(呼吸面罩)和面部之間很難達到良好密封。患者可能有已經(jīng)脫落或必須去除的假牙，這使口部周圍的區(qū)域穩(wěn)固性較小并且難于對其密封。
面罩密封性不良的結(jié)果是對患者空氣供應的減少。因此減少了成功復蘇的機會。
已經(jīng)有人進行了一些研究，觀察援救人員的訓練。下述出現(xiàn)在教科書″Fundamentals of BLS for Healthcare Providers″中，American HeartAssociation，最近出版于2001年“一些研究已經(jīng)表明，訓練中的援救人員經(jīng)常充分的對人體模型呼吸復蘇，因為他們對于設備的使用是不熟練的。當擠壓囊并保持一個開放的氣道時，單獨的援救人員可能難以達到對臉部的氣密密封。
教科書″Basic Trauma Life Support″，Brady 2000，陳述如下“面罩泄漏是一個嚴重的問題，其減少的向口咽部位輸送的體積往往在40％或更多?！逼渌恍┙炭茣盗猩婕傲讼嗤膯栴}。通常它們描述了獲得足夠的精神運動性技能訓練的困難，尤其當對于一個人可以對真人進行多少訓練存在限制的時候。還可能直接對志愿者通氣，而此志愿者在訓練期間必須盡力不去使用他們自己的呼吸肌，而是讓空氣從囊流入他們的肺中。對于志愿者來說這是非常令人不愉快的情況。此外，囊將被污染，除非囊裝有過濾器。
英國專利GB 2339392描述了一種用于復蘇的面罩。它具有包括一個球的出口管?？梢员O(jiān)控球的運動以檢查對患者的氣體供應或患者的呼氣。這種面罩不用作訓練。此球提供了對空氣流的小阻力，但是這個阻力應當盡可能小以便讓空氣盡可能無阻礙的通過。因此，此球不提供模擬人肺部阻力的阻力，并因此這種面罩不適用于訓練目的。阻力太低以至于不能在面罩內(nèi)積累足夠的壓力，并存在援救人員注意不到的在面罩和患者之間的不充分的氣密密封。
本發(fā)明提出通過在健康的活人上訓練面罩密封以補救在援救人員訓練課程中的上述不足。作為一個實施例，這可能需要志愿者在一段時間內(nèi)屏住呼吸，同時援救人員練習達到好的面罩密封。
通過本發(fā)明的設備來達到此目的，其中所述第二通道設計為提供空氣源和回壓裝置之間的連通，所述回壓裝置模擬人氣道的阻力。
由于在訓練時志愿者必須屏住呼吸(為了避免空氣從空氣貯罐壓入他的肺)，略微減少了這種訓練的時段。
因此，本發(fā)明一個優(yōu)選的實施方式的目的在于提供設備，其使在活人上訓練同時使志愿者能夠根據(jù)需要而呼吸、并不中斷訓練成為可能。
通過提供呼吸的人和環(huán)境之間的連通而達到此目的。
這對援救人員提供了令人滿意的訓練狀況，他們能夠由第一通道將空氣從貯罐壓入面罩內(nèi)部，因此能夠檢測面罩對沿著患者鼻和/或口周圍區(qū)域的密封，并由于使志愿者能夠由第二通道呼吸，這種呼吸獨立于由第一通道的充氣，而減少志愿者不舒適的經(jīng)歷。
優(yōu)選的，此設備有指示通過所述第一通道的空氣流的指示裝置，以便于控制此空氣流。
優(yōu)選的，此指示器是在所述第一通道中偏置于一交叉位置的擋板，其便于可視控制也便于實現(xiàn)。
一個優(yōu)選的實施方式中，回壓裝置是人造肺，當其充注時將指示從所述空氣源輸送的體積。這能夠使用常規(guī)的測試肺。
一個可供選擇的實施方式中，回壓裝置是節(jié)流閥。它是低成本的并在許多情況下是充足的回壓裝置。
一個優(yōu)選的實施方式中，第一、第二及第三通道形成在一體化的轉(zhuǎn)接器中，此轉(zhuǎn)接器設計為置于患者閥與面罩之間。這使得能夠使用常規(guī)的面罩和常規(guī)的患者閥。
一個可供選擇的實施方式中，第一和第二通道形成于一體化的轉(zhuǎn)接器中，并且所述第三通道形成于獨立的單元中。這便于構(gòu)造用于兒童的訓練設備。
一個更進一步可供選擇的實施方式中，第三通道延伸穿過面罩的壁一段距離，此距離即從面罩連接件到所述第一通道的距離。這樣能夠使常規(guī)的復蘇設備直接用于特殊的訓練面罩上。
優(yōu)選的，第三通道與呼吸的人的口和鼻連通。這樣消除了訓練前封閉人的鼻子的需要。
優(yōu)選的，回壓裝置提供的阻力在5和40cm H2O/l/s之間，例如，大約20H2O/l/s，其很好的符合了人氣道的阻力。
優(yōu)選的，回壓裝置具有的順應性模擬了人氣道的順應性，此順應性是在0.01和0.15l/cm H2O之間，例如大約0.02l/cm H2O，其很好的符合了人氣道的阻力。
在以上所述和以下所述中應該強調(diào)的是，空氣源是指任何能夠供應用于測試面罩密封所需壓力的源頭。此空氣源可以是從環(huán)境或從貯罐吸取空氣的囊(有時稱為AMBU-囊)，或者其可以是壓力箱、援救人員自己的肺或其它適合的源頭。
現(xiàn)在，本發(fā)明將通過實施方案的實例以及結(jié)合所伴隨的附圖更詳細的說明，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的訓練設備的構(gòu)造的截面圖，此設備用于在呼吸的人上訓練呼吸促進；圖2表示圖1的一個局部；圖3表示穿過根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器的截面圖；圖4a和4b是圖3中轉(zhuǎn)接器分別在良好和不良面罩密封的情況下如何工作的透視圖。
圖5圖解了本發(fā)明的一個可供選擇的實施方式；及圖6a、b和c圖示了成年人的體積受控通氣的特征波形。
圖1是在呼吸的人上訓練時使用的設備的構(gòu)造截面圖。所示的志愿者1是躺倒的。患者面罩2有一標準的22mm內(nèi)徑的連接件，其裝配在志愿者的口與鼻上。此面罩可以是市場上可得到的任何類型的面罩，例如一種由Laerdal Medical AS生產(chǎn)銷售的、貨號860220或870220的面罩。
根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)接器3連接到患者面罩2，轉(zhuǎn)接器3將在下文詳細解述。轉(zhuǎn)接器3還連接到患者閥4。其可以是一類由Laerdal Medical AS生產(chǎn)銷售的、貨號851300、851200或560200的患者閥，其帶有具有標準的22mm外徑的連接件的噴嘴，或者來自其他生產(chǎn)商的等效的患者閥。由于這種閥的結(jié)構(gòu)和操作已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，此患者閥將不在本文中進行任何更詳細的解釋。對于本發(fā)明重要的是在于此患者閥設計為讓空氣朝向患者的方向，并讓空氣從患者排出到環(huán)境中。
此外，有一囊5連接到患者閥。囊5可以是一種由Laerdal Medical AS生產(chǎn)銷售的、貨號870100、860100或850100的囊，或可以是來自其他生產(chǎn)商的等效的囊。作為一個選擇，還可能使用泵，諸如在例如美國專利US 5217006中所描述的。還可以使用氣壓控制器、或在特殊情況下使用壓縮氣缸、或電泵。但是使用手動泵將從訓練中獲得最大的益處。
在囊5的相對端有進氣閥6。它可以是挪成專利NO 20023404中所描述的類型或等效的閥。對于本發(fā)明唯一重要的特征在于進氣閥6必須設計為讓空氣進入囊5并阻止空氣以相反方向流動。
對于轉(zhuǎn)接器3，其還由軟管7連接人造肺8。此人造肺可以是與人體模型中的人造肺相同的類型，或可以是簡單的囊。
參考圖3，其表示穿過轉(zhuǎn)接器3的截面圖。轉(zhuǎn)接器3有5支連接管。第一連接件9設計為連接到患者閥4。第二連接件10設計為連接到患者面罩2。將第二連接件10安裝在與第一連接件9相對的位置是可行的。第三連接件11設計為連接到導向人造肺8的軟管7。第四連接件12導向環(huán)境。第五連接件13安裝在連接件10內(nèi)部并設計為連接到軟管20(見圖2)。第三和第五連接件11、13彼此自由互通。但是這兩個連接件11、13和其余連接件之間沒有連通。第一連接件9和第四連接件12連通并也和第二連接件10連通。擋板14配置在第一和第二連接件9、10之間。擋板14設計為圍繞第一鉸鏈15傾斜，在第一和第二連接件9、10之間的連通被阻滯的位置，和與此位置成一角度的位置(見圖4)之間，此處的第一和第二連接件9、10之間的連通是開放的。擋板14有第一部分16，在鉸鏈15的一側(cè)，并靠在轉(zhuǎn)接器3中的突出部分17上，還有第二部分18，在鉸鏈15的另一側(cè)，在突出部分17之外。擋板14的第一部分16比擋板14的第二部分重，如圖3中所表示將擋板14放置在中間的位置。
半壁19遮蓋第四連接件12的孔的一部分，該部分處于中間位置的擋板14的下面(根據(jù)圖3中的定向)，阻止空氣由第四連接件12流過擋板14。
如上所述，第一通道在第一連接件9和第二連接件10之間形成，第二通道在第一連接件9和第四連接件12之間形成，第三通道在第三連接件11和第五連接件13之間形成。
現(xiàn)在參考圖2中的局部截面。如其所示，有一軟管20從志愿者1的口延伸到第五連接件13，因此使志愿者能夠通過口呼吸并由軟管20和轉(zhuǎn)接器3中的第三通道與環(huán)境交換空氣，如雙箭頭21所示。
如箭頭22所示，當援救人員擠壓囊5，空氣由患者閥4，穿過轉(zhuǎn)接器3的第二通道，壓入到軟管7進而到人造肺8。構(gòu)造此人造肺8以確?？諝獾囊雽е路?的可見升高。此外，此肺提供了一定量的阻力，模擬了人肺部通氣的感覺。從肺返回的空氣以同樣的途徑向回流并由患者閥上的出口流到環(huán)境中。肺8提供了面罩密封如何好的指示，和裝入囊內(nèi)的體積如何好的指示。
在此操作的過程中，在患者面罩2內(nèi)部將積累剩余的壓力。為了阻止空氣由鼻子向下壓入通過志愿者的呼吸道，可以給志愿者設置一個鼻夾23。
如果面罩密封不好，患者面罩2內(nèi)部多余的壓力將在面罩和志愿者臉部之間排出。通過轉(zhuǎn)接器3上的第一連接件9流入的一些空氣，將隨后通過第一通道流到面罩內(nèi)。這樣的泄漏將導致人造肺8升高不充分，并且在壓縮囊5時援救人員感覺到的阻力將變小。
擋板14的目的是作為額外泄漏的指示器，并且除了這點以外，它沒有功能上的重要性。圖4a和4b圖解了這種功能。優(yōu)選的，轉(zhuǎn)接器3由透明材料構(gòu)成，使擋板14可見。如果空氣僅流經(jīng)第三通道并流出進入肺8，此擋板將是水平的(即靠在突出部分17上)，如圖4a中所示。如果面罩密封性變差，讓一些空氣流經(jīng)第一通道，此擋板將向空氣流內(nèi)傾斜，直到如圖4b所示的位置，因此讓使用者能夠快速的注意到通過第一通道泄漏的氣流。
代替人造肺，還可能在第四連接件12上安裝節(jié)流閥以提供一定量的阻力，以便制造在人肺中的阻力和回壓的假相。
上述說明了在很大程度上可能使用現(xiàn)有組件的事實?；颊呙嬲帧⒒颊唛y、囊及進氣閥可以是與那些用于實際患者治療中的相同的組件。軟管7和20可以由標準軟管材料制成，并且肺8可以是目前用在人體模型中的幾種之一。因此，只有轉(zhuǎn)接器3是特制用于此訓練目的。此外，將此設備轉(zhuǎn)換為普通的治療患者的設備是可能的，僅僅是通過去除帶有軟管7和20的轉(zhuǎn)接器3，并將患者閥4直接與患者面罩2連接。
當使用如圖1所示的訓練設備時，僅有軟管7和轉(zhuǎn)接器3被污染?；谶@個原因，這些組件可以是一次性的或以在使用后能夠被清潔的方式構(gòu)造。其余的組件在用于下一個志愿者之前不需要清潔。還可能于系統(tǒng)中引入空氣過濾器，以減少受到污染的組件的數(shù)量。
此外，還可能的是設想轉(zhuǎn)接器構(gòu)造為患者面罩和/或患者閥的一個整體部分。
轉(zhuǎn)接器3和軟管20還可以都制造在一個部件中。
一個還可供選擇的實施方式中，形成第三通道的連接管和軟管可以構(gòu)建為第一單元(通氣管)，形成第二通道的連接管可以構(gòu)建為第二單元。此兩單元可以裝配作為轉(zhuǎn)接器3。這樣做的優(yōu)點在于只有第一單元在使用后被污染。此單元比轉(zhuǎn)接器3略微簡單，并且因此可以略微便宜。其缺點在于這種裝配變得有點復雜。在本發(fā)明一個簡單的實施方式中，當氣體被壓入沒有出口的面罩時，還可能只使用第一單元(通氣管)。對于測試面罩密封這將起到很好的作用，但是不能進行任何的輸送體積的檢測。
代替肺8，可以使用體積指示器，例如電子體積指示器。
在本發(fā)明一個簡化的實施方式中，設有通氣管延伸通過面罩到志愿者的口和/或鼻。此通氣管可以是穿過面罩上洞的軟管，或其可以是面罩的整體部分。
一個可能的選擇是，制造特殊的訓練面罩，如圖5所示，此面罩包括與人造肺之間的連通。因此在操作中，與回壓裝置相同的此人造肺位于空氣源到臉部面罩的通道的延長部分。這樣避免了對在囊上的患者閥和患者面罩之間的連桿的需要；代之以使用單獨的訓練面罩。這種訓練面罩還可以有單獨的通道，或由通過面罩側(cè)壁的連接件，或由向上通過面罩連接管的單獨的連通，使志愿者能夠從環(huán)境自由的呼吸。
圖6a、b和c表示了成年人的體積受控通氣的的特征波形。圖6a表示了以厘米水柱為單位的經(jīng)呼吸壓(transrespiratory pressure)在以秒為單位的時段的變化。如圖所示，在持續(xù)大約一秒的吸氣階段，壓力從零增加到大約36厘米水柱，此后壓力立即釋放使肺能夠呼氣。
圖6b表示以毫升為單位的供給的體積。在吸氣階段，在同樣的一秒的時間內(nèi)此體積從零增加到大約700ml，此后壓力釋放并且所述體積在大約3秒的時間段內(nèi)被呼出。
圖6c表示以升/分鐘為單位的進出肺的氣流。此氣流在大約0.5秒的時間內(nèi)從零增加到大約65l/min，之后下一個0.5秒內(nèi)再次減少到零。當壓力釋放時氣流再次升高，但是此升高氣流是在相反方向并突然地達到大約100l/min的最大值以在下一個3秒內(nèi)逐漸降低到零。
體積和氣流由援救人員控制，例如通過他或她的手擠壓囊。如果由援救人員設法充分排空囊，他或她將供給大約700到1000ml的空氣(在囊用于成年人和沒有額外的氧氣供應的情況下)。在額外氧氣供應的情況，所供給的總體積應當限制到大約400到600ml。這種空氣/氧氣的供給應該用時大約1秒。
根據(jù)本發(fā)明的回壓裝置，壓力應當在供給空氣/氧氣的時候升高，以對援救人員制造接近真實生命的體驗。阻力應當在5-40cm H2O/升/秒的范圍之內(nèi)。典型的健康成年人的氣道阻力為大約20cm H2O/升/秒。
因此，回壓裝置應當校準到近似這個阻力。但是，回壓裝置可以優(yōu)選的具有阻力調(diào)節(jié)的選擇，例如模擬哮喘，其導致了比健康的肺中更大的阻力。可調(diào)節(jié)的回壓裝置可以例如通過可調(diào)節(jié)的節(jié)流閥實現(xiàn)。用于提供其的裝置對于技術(shù)人員是易于得到的。
人的肺還具有的典型的順應性為大約0.02升/cm H2O。此順應性可以是在0.01到0.15升/cm H2O的范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)的。這樣提供了對例如COAD(慢性阻塞性氣道疾病)的模擬，此疾病導致了非常堅硬的肺?？烧{(diào)節(jié)的順應性可以實現(xiàn)，例如通過具有彈性裝置的測試肺，此彈性裝置可以在長度或數(shù)量上變化。這些裝置對于技術(shù)人員是易于得到的。
權(quán)利要求
1.一種訓練面罩通氣的設備，包括第一通道和第二通道，所述第一通道設計為提供空氣源和患者面罩內(nèi)部之間的連通，所述患者面罩設計為置于人的鼻和/或口上，其中所述第二通道設計為提供所述空氣源和回壓裝置之間的連通，所述回壓裝置模擬人的氣道阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中還包括第三通道，設計為提供呼吸的人和環(huán)境之間的連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備，其中所述第一通道包括指示通過所述第一通道的空氣流的指示器裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設備，其中所述指示器是在所述第一通道中偏置于一交叉位置的擋板。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置是人造肺，所述人造肺在充注時將指示從所述空氣源輸送的體積。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的設備，其中所述回壓裝置是節(jié)流閥。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述第一、第二及第三通道形成在一個一體化的轉(zhuǎn)接器中，所述轉(zhuǎn)接器設計為置于患者閥和所述面罩之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的設備，其中所述第一和第二通道形成在一個一體化的轉(zhuǎn)接器中，并且所述第三通道形成在一獨立單元中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設備，其中所述第三通道延伸通過所述面罩的所述壁一段距離，所述距離是從所述面罩的連接件到所述第一通道的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求2-9中任一項所述的設備，其中所述第三通道與呼吸的人的口和鼻二者之間連通。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備，其中所述第二通道從所述患者面罩延伸到所述回壓裝置。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置提供的阻力在5和40cm H2O/l/s之間。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置提供的阻力大約為20cm H2O/l/s。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置具有的順應性模擬了人的氣道的順應性。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置具有的順應性在0.01和0.15l/cm H2O之間。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備，其中所述回壓裝置具有的順應性為大約0.02l/cm H2O。
全文摘要
一種訓練面罩通氣的設備，包括第一通道和第二通道。第一通道設計為提供空氣源和患者面罩內(nèi)部之間的連通?；颊呙嬲衷O計為置于人的口和/或鼻上。第二通道設計為提供空氣源和回壓裝置之間的連通?；貕貉b置適用于模擬人的氣道阻力。此設備還可以包括第三通道，設計為提供呼吸的人和環(huán)境之間的連通。這些通道可以形成于一個整合的轉(zhuǎn)接器中，此轉(zhuǎn)接器將位于患者閥和面罩之間。
文檔編號A61H31/00GK1875388SQ200480031766
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月1日
發(fā)明者弗洛德·利蘭德, 博格·隆德 申請人:挪度醫(yī)療器械有限公司