本實用新型涉及一種排痰機，尤其是一種能夠在排痰時不影響呼吸機運行的排痰機。本實用新型還涉及具有該排痰機的呼吸機系統。

背景技術：

臨床上有很多病人部分或者全部喪失自主呼吸能力，醫護人員會根據具體情況為他們提供無創機械通氣或有創機械通氣，以此來幫助病人維持呼吸循環、改善氧合及恢復有效的自主呼吸。其中有創通氣是指需通過經口或經鼻氣管插管或通過氣管切開等方式建立人工氣道的機械通氣。危重病人建立人工氣道后，自身的咳嗽反射減弱，上呼吸道加溫加濕功能被剝奪，纖毛自潔作用減弱，氣道分泌物增多等，清理呼吸道是保障有效機械通氣治療、挽救危重病人的關鍵因素之一。

目前臨床常用吸痰法是密閉式吸痰管吸痰。密閉式吸痰指不需脫開呼吸機或停止機械通氣的吸痰操作，并且在吸痰管外套有透明膜，整個吸痰過程都是在密閉情況下完成。肺內支氣管可達20多級，利用吸痰管，只能吸主氣道內的痰液。另外由于肺部并不對稱，吸痰管只能吸到右肺那一側的痰，左肺側的痰則吸不到。呼吸機相關肺炎多發在左肺，就有這個原因。

使用吸痰管吸痰，還伴有氣道劃傷、帶入細菌、血流動力學上的沖擊等風險。除了密閉式吸痰管這種手工操作的吸痰裝置，現在也有自動咳痰裝置。飛利浦公司生產的Cough Assist咳痰機，原理是向氣道提供一次較大的正壓通氣后快速轉變為負壓吸氣，通過模擬咳嗽氣流進而把深部的痰吸出。

但由于使用時需要斷開呼吸機，操作麻煩且斷開呼吸機對重癥患者有很大風險，無法作為經常性的排痰手段；Cough Assist咳痰機以時間作為周期循環的控制量，以此來結束吸氣過程，但是以容量或流量作為周期循環的控制量更安全有效。另外，Cough Assist無法保持病人的呼氣末正壓通氣(PEEP),對于需要高PEEP的病人不適用，這些病人沒有高PEEP會有肺泡塌陷的風險；另一個明顯缺點是，Cough Assist不包含生命支持系統上應有的警報系統；最后，它只有一條管路，呼氣和吸氣共用，下次吸氣時可能會將上次咳出的分泌物吸入，將會增加病人自己的二次感染風險，也會減少管路壽命，同時也會增加下次使用該機器的病人的感染風險。

另外，公開號W02007/054829A2的PCT國際專利申請，公開了一種機械吸排氣裝置，它通過呼吸機吸入氣流,隨之快速、短促地呼出氣體來模擬人體咳嗽，使淤積在氣道和氣管分支中的痰液順利排出。這種系統通過檢測氣流自動控制吸氣和呼氣，減輕了工作人員的負擔。通過連續幾次間斷性的負壓呼氣咳出痰液，既防止了負壓過大致使肺泡萎陷，而且能影響到十幾級的支氣管，將痰從肺的深部排出。但是這種設備依然存在一些缺陷：1)沒有解決咳出來的痰液污染呼吸管路的問題；2)在使用過程中，由于關閉呼吸機呼氣管路，容易造成呼吸機報警，也容易使醫護人員造成誤解、擔憂；3)吸引管路沒有氣道安全調壓裝置，不能準確控制產生的負壓，也有出現負壓過高的風險。

技術實現要素：

(一)要解決的技術問題

為了解決現有技術的上述問題，本實用新型提供一種排痰機，其可以將排痰管路與呼吸管路分離，可以降低排出的痰液污染呼吸管路的概率，并能夠做到排痰時不影響呼吸機運行。

本實用新型還提供一種呼吸機系統，其可以將排痰管路與呼吸管路分離，可以降低排出的痰液污染呼吸管路的概率，并能夠做到排痰時不影響呼吸機運行。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本實用新型采用的主要技術方案包括：

一種排痰機，其包括排痰管路，其排痰管路包括：

吸引模塊，其中設有負壓源，負壓源具有負壓端口和正壓端口；

氣體補償模塊，具有第一端和第二端，第一端連接負壓源的正壓端口，第二端連接于呼氣管路，在排痰時向呼氣管路提供氣體輸出；以及

吸痰模塊，設于吸引模塊的負壓端口側，利用負壓端口的負壓實現排痰。

通過上述結構的設置，可以將排痰管路與呼吸管路徹底分離，從根本上降低了排出的痰液污染呼吸管路的概率；由于排痰時可以向呼吸機呼氣端補償氣體，避免呼吸機檢測不到氣體時產生報警或改變工作參數，做到排痰時不影響呼吸機運行。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，還包括呼吸管路，呼吸管路設有膜片閥，控制呼吸管路的通斷。

其中，膜片閥具有膜片，膜片的中部具有密封基板，密封基板的密封面的相反側設置有墊片，墊片與膜片的密封基板貼合固定，借以提高膜片閥的密封效果和響應速度。

較佳的，膜片設有連接柱，連接柱穿設固定于墊片的連接孔，借以進一步提高膜片閥的密封效果。

更進一步的，膜片設有凹槽，墊片嵌設于膜片的凹槽中，借以進一步提高膜片閥的密封效果和響應速度。

其中，呼吸管路還設有第一傳感器，設于膜片閥靠近氣體補償模塊第二端的一側。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，吸痰模塊還設有三通管件，吸痰模塊通過該三通管件的兩個常開接口連接呼吸管路，借以實現在更靠近患者的位置進行負壓吸痰，提高吸痰效果。

其中，三通管件的常閉接口連接有吸痰軟管。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，氣體補償模塊具有氣囊、第二開關閥和氣體補償管。

較佳的，氣體補償管的第二端設有三通。例如氣體補償管通過三通連接于呼氣管路。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，氣體補償模塊提供的為正壓氣體補償。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，氣囊連接于負壓源的正壓端口，氣囊的常態為內部正壓，排痰時，泄壓的氣體通過氣體補償管的第二端輸出，例如輸出的氣體補償至呼吸機的呼氣支管。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，氣囊為彈性材質制成，和/或氣體補償管為彈性材質制成。

較佳的，氣體補償管為彈性波紋管。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，吸引模塊中還設有依次連接的第一開關閥、安全調壓閥和第二傳感器，其中第一開關閥設于負壓源的負壓端口與安全調壓閥之間。

其中，第一開關閥中設有氣流振蕩器，流經的氣流以10～30Hz的頻率震蕩。

其中，負壓源的負壓端口的最低封閉負壓不小于-100cmH₂O。

其中，安全調壓閥的閾值設定范圍為-10～-100cmH₂O。

本實用新型一個實施例的排痰機，其中，吸痰模塊包括吸痰軟管和四通管件，四通管件左端口連接吸痰軟管的一端，負壓排痰接口連接負壓吸引管路，痰液收集接口連接痰液收集器，右端口設置可啟閉的端蓋，吸痰軟管的另一端作為吸痰模塊的入口側，例如通過三通連接呼吸機的患者端管路。

其中，端蓋具有一個基部和一個塞部，塞部設于基部的穿孔中，基部與塞部通過一個彈性連接部連接。

較佳的，基部、塞部和彈性連接部為一體的。

本實用新型還提供一種呼吸機系統，其包括呼吸機和上述任一種排痰機，其中：排痰機的氣體補償模塊的第二端連接于呼吸機的呼氣管路，排痰時，氣體補償模塊為呼吸機提供氣體補償。

(三)有益效果

本實用新型的有益效果是：本實用新型的排痰機，由于其將排痰管路與呼吸管路徹底分離，從根本上降低了排出的痰液污染呼吸管路的概率；由于排痰時向呼吸機呼氣端補償氣體，避免呼吸機檢測不到氣體時產生報警或改變工作參數，做到排痰時不影響呼吸機運行；通過增加專門的安全調壓閥，可以保證產生壓力的準確性，確?；颊叩陌踩?。例如可以設置安全調壓閥的閾值最高為-10Kpa，以此從機械上保證了排痰的負壓不會超過-10Kpa。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例中的氣體補償模塊的示意圖；

圖3為本實用新型一個實施例中的吸痰模塊的示意圖；

圖4為本實用新型一個實施例中的端蓋的示意圖；

圖5為本實用新型一個實施例中的氣動閥的示意圖；

圖6為本實用新型一個實施例中的膜片的示意圖；

圖7為本實用新型一個實施例中的氣路結構的示意圖(其中，閥門M未動作時，氣路路徑為①；閥門M動作時，氣路路徑為②)；

圖8為本實用新型一個實施例的應用示意圖。

【附圖標記說明】

1：第一傳感器；2：氣動閥；3：第一延長管；4：吸痰模塊；5：負壓吸引管路；6：第二傳感器；7：安全調壓閥；8：第一開關閥；9：負壓源；10：氣囊；11：第二開關閥；12：氣體補償管；13：三通接頭；14：人工氣道接口部件；15：吸痰軟管；16：痰液收集器；17：吸痰蓋；18：四通管件；19：凹槽；20：吸痰軟管接口(一)；21：連接部；22：呼吸機接口；23：氣動接口；24：墊片；25：膜片；26：氣動閥接口；27：連接柱；28：連接孔；30：第三接口；31：第一延長管接口；32：吸痰軟管接口(二)；33：負壓排痰接口；34：痰液收集接口；35：杯蓋槽；36：杯蓋；37：第二接口；38：三通；39：第一接口；40：穿孔；41：吸痰軟塞；42：彈性連接部；100：吸引模塊。

具體實施方式

為了更好的解釋本實用新型，以便于理解，下面結合附圖，通過具體實施方式，對本實用新型作詳細描述。

參見圖1，本實用新型一個實施例的排痰機，其包括排痰管路和呼吸管路，其中：

呼吸管路具有Y型管，Y型管的兩個支管分別作為吸氣支管和呼氣支管；

排痰管路具有：

吸引模塊100，其中設有負壓源9，負壓源9具有負壓端口(即進氣口，其最低封閉負壓不小于-100cmH₂O)和正壓端口；

氣體補償模塊，具有第一端和第二端，第一端連接負壓源9的正壓端口，第二端連接于呼吸管路中的呼氣支管，排痰時，氣體補償模塊向呼氣支管提供氣體輸出(例如為呼吸機提供氣體補償)；以及

吸痰模塊4，設于吸引模塊100的負壓端口和患者之間，利用負壓端口的負壓實現排痰。

通過上述結構的設置，使得本實用新型的排痰機的排痰管路與呼吸管路徹底分離，從根本上降低了排出的痰液污染呼吸管路的概率，尤其是吸痰模塊4的設計，可以使負壓吸引管路5和正常機械通氣的管路完全區分開。沒有排痰的時候患者的通氣路徑是從患者的人工氣道到第一延長管3(或從第一延長管3到人工氣道)，排痰時氣流是從人工氣道到吸痰模塊4，同時排出的痰液也會進入吸痰模塊4。因為排痰和不排痰時沒有共用的氣路，所以不會有吸入污染的風險。

并且，由于排痰時向呼吸機呼氣端補償氣體，避免呼吸機檢測不到氣體時產生報警或改變工作參數，做到排痰時不影響呼吸機運行。

其中，呼吸管路還具有第一延長管3和氣動閥2，第一延長管3連接Y型管的第三支管，氣動閥2設于第一延長管3和Y型管之間的管路上，通過氣動閥2控制呼吸管路的通斷，即，排痰時，關閉呼吸管路，由于只需控制呼吸管路的通斷即可，而無需控制其流量大小，因此，其無須采用電磁閥等，也可以采用氣動式膜片閥，借此，還可以將氣動閥2設置到離患者較近的位置，而不會因電氣結構等對患者產生不利的影響。

其中，第一延長管3可以是通用的呼吸管路延長軟管，也可以是一次性的或可反復消毒使用的。

其中，氣動閥2具有閥體、閥蓋和膜片25，閥體設有連通閥腔的呼吸機接口22和延長管接口26，閥腔內對應延長管接口26設置有閥座，膜片25的中部具有對應閥座的密封基板，密封基板的密封面的相反側設置有墊片24，墊片24與膜片25的密封基板貼合固定，膜片25的外周緣可拆卸地固定連接于閥腔內壁，在閥腔與閥蓋之間形成一個氣動腔，氣動腔通過氣動接口23與氣動源連通，使得膜片25在氣動力的作用下動作，啟閉氣動閥2，控制呼吸機接口22和延長管接口26之間的通斷。

結合圖8，具體應用時，氣動閥2處于打開狀態時，患者與呼吸機之間的氣路處于聯通狀態，允許來自呼吸機的正壓氣流為患者機械通氣，允許患者呼出的氣流從呼吸機排出。當氣動閥2處于關閉狀態時，患者與呼吸機之間的氣路被阻塞。

其中，膜片25的材料為彈性材料，如硅膠；墊片24的材料為硬質塑料或金屬，利用硬質的墊片24提高膜片25的密封效果和反應速率。

膜片25和墊片24之間的連接結構由膜片25上的連接柱27和墊片24上的連接孔28組成。這樣的連接結構在膜片25和墊片24上可以有1組或多組。

較佳的，膜片25設有凹槽，墊片24嵌設于膜片25的凹槽中。

其中，呼吸管路的Y型管與氣動閥2之間的氣路上設有第一傳感器1，可以用于檢測流經的氣體流速和方向，以及氣體的壓力。

其中，氣體補償模塊具有氣囊10、第二開關閥11和氣體補償管12。

其中，氣囊10為一個彈性容器，具有預定的容積，例如不小于1L。氣囊10的充氣氣源可以來自于負壓吸引的氣源(例如負壓源9)，或者來自其他氣源，如氣泵、外部氣源等。

較佳的，氣囊10連接于負壓源9的正壓端口，使得氣囊10的常態為內部正壓，排痰時，泄壓的氣體通過氣體補償管12的第二端輸出，補償至呼吸管路的呼氣支管。

氣體補償管12的第二端設有三通38，并通過三通38連接于呼吸管路的呼氣支管。例如，將第一接口39設置為22mm內錐，第二接口37設置為22mm外錐，氣體補償管12設置為內徑不小于1cm的軟管(例如彈性波紋管)，連接于三通38的第三接口30。

其中，氣體補償模塊提供的為正壓氣體補償。

其中，第二開關閥11設于氣囊10和氣體補償管12之間，當第二開關閥11打開時，氣囊10與呼吸管路聯通。第二開關閥11的實現可以是電磁閥、氣動閥等。

本實用新型的氣體補償方式，更接近于人的正常呼吸，而且流量大，壓力低，補償作用更有效也更安全；另外，該種補償方式由于可以接到呼吸機的呼氣閥附近(即呼氣支管)，減少病人附近的管路數量和重量，病人會更舒服一些，管理起來也方便。

本實用新型一個實施例的呼吸機系統，其中，吸引模塊100的負壓吸引氣路上還設有依次連接的第一開關閥8、安全調壓閥7和第二傳感器6，其中第一開關閥8設于負壓源9的負壓端口與安全調壓閥7之間。

第一開關閥8可以是直動式電磁閥或蝶閥，位于負壓源9與負壓吸引氣路之間。當第一開關閥8打開時，負壓源9與負壓吸引氣路聯通。

其中，第一開關閥8中設有氣流振蕩器，當啟用時，可以造成流經的氣流以10～30Hz的頻率震蕩，通過震蕩的氣流幫助松動痰液。

其中，安全調壓閥7位于負壓吸引氣路上，其打開或關閉由負壓吸引氣路中的負壓大小和設定的閾值決定。當負壓吸引氣路中的負壓大于安全調壓閥7設定的閾值時安全調壓閥7自動打開補氣，使負壓吸引氣路中的負壓維持在閾值壓力及以下。當負壓吸引氣路中的負壓小于安全調壓閥7設定的閾值時安全調壓閥7關閉。其中，安全調壓閥7的閾值設定范圍為-10～-100cmH₂O，借此，可以從機械上保證排痰的負壓不會超過-10Kpa，以此保證產生壓力的準確性，確?；颊叩陌踩?。

其中，第二傳感器6位于連接負壓源9和吸痰模塊4的負壓吸引管路5上，可以檢測流經負壓吸引管路5的氣體流速，以及氣體的壓力。借此，還可以通過負壓吸引管路5上的第二傳感器6測試膜片氣動閥2靠近病人一側的壓力，所以可以省掉一根壓力檢測管路。

其中，吸痰模塊4包括吸痰軟管15和四通管件18，四通管件18左端口連接吸痰軟管15的一端，負壓排痰接口33連接負壓吸引管路5，痰液收集接口34連接痰液收集器16，右端口設置可啟閉的端蓋17，吸痰軟管15的另一端作為吸痰模塊4的入口側，可以通過三通接頭13連接呼吸機的患者端管路，而通過設置三通接頭13，使得可以將負壓更靠近患者端，令排痰效果更佳，相較現有技術，在負壓源提供相同負壓的條件下，吸痰效果更佳。

例如，三通接頭13的第一延長管接口31連接第一延長管3，人工氣道接口連接人工氣道，吸痰軟管接口(一)20連接吸痰軟管15。

其中，第一延長管接口31設置成外錐形，如15mm外錐，第一延長管3可以套接于其外側。

其中，人工氣道接口設置有人工氣道接口部件14，人工氣道接口部件14與三通接頭13本體的連接部21之間是緊配合結構，可以保證氣密性，同時可以徑向自由轉動，二者間可以設置成凹凸配合結構，例如可以在連接部21外周側設置凹槽，與人工氣道接口部件14內周側的凸緣相配合，人工氣道接口部件14連接人工氣道的一側設置成內錐，如15mm內錐，人工氣道可以插設于其中。

其中，吸痰軟管15與吸痰軟管接口(一)20之間的配合為緊配合，可以保證氣密性，同時吸痰軟管15與吸痰軟管接口(一)20之間可以徑向自由轉動，其中，可以在二者之間設置有凹凸配合結構，例如可以在吸痰軟管接口(一)20外周側設置凹槽，與吸痰軟管15內周側的凸緣相配合。

其中，痰液收集器16包括杯體、杯蓋36和杯蓋槽35，痰液收集器16通過其杯體的開口連接于四通管件18的痰液收集接口34，杯蓋槽35設于杯體的外底側，痰液收集器16連接于四通管件18的痰液收集接口34時，杯蓋36可以放置于杯蓋槽35中，痰液收集器16脫離四通管件18的痰液收集接口34時，杯蓋36可以從杯蓋槽35取出并蓋到痰液收集器16的杯口。

其中，為了便于操作，端蓋的結構設置為具有一個吸痰蓋17和一個吸痰軟塞41，吸痰軟塞41設于吸痰蓋17的穿孔40中。較佳的，吸痰蓋17為軟蓋。

較佳的，吸痰軟塞41通過一個彈性連接部42與吸痰蓋17連接。更進一步的，吸痰蓋17、吸痰軟塞41和彈性連接部42為一體的。

其中，吸痰蓋17與四通管件18的右端口之間設置有凹凸卡合結構，例如，四通管件18的右端口的外周側設有外凸緣，吸痰蓋17的內周側設有相對應的凹槽19，吸痰蓋17扣合于四通管件18的右端口時，外凸緣嵌入于凹槽19中。

使用時，可以利用吸痰蓋17扣合于四通管件18的右端口，使其保持密封狀態，吸痰軟塞41常態時是塞在吸痰蓋17上的穿孔40中的，可以起到密封的作用，由于當負壓排痰時，可能會有痰液粘到吸痰軟管15的管壁上，此時最好是能夠及時清除，例如可以利用吸痰管吸痰清除，具體的，可以僅將吸痰軟塞41取出，并將吸痰管經吸痰蓋17中間的穿孔40插入吸痰模塊4。

結合圖7，本實用新型的排痰機，其工作方法為：沒有啟動排痰時，第一開關閥8和第二開關閥11處于關閉狀態，氣動閥2處于打開狀態。氣囊10被充入適當體積的氣體。呼吸機通過氣動閥2、第一傳感器1、第一延長管3給患者機械通氣。當啟動排痰后，吸氣階段，第一開關閥8和第二開關閥11處于關閉狀態，氣動閥2處于打開狀態，呼吸機對患者正壓通氣；吸氣結束后，氣動閥2首先關閉，等到患者屏氣時間結束后，第二開關閥11打開，氣囊10中的氣體經過呼吸機的呼氣支管排出，于此同時，第一開關閥8打開，使負壓源9產生的負壓通過負壓吸引管路5和吸痰模塊4施加在患者氣道，以此來模擬咳嗽，實現排痰。

本實用新型的排痰機可以配合相應的呼吸機使用，將氣體補償模塊連接于呼吸機的呼氣支管，并將吸痰模塊連接于呼吸管路靠近患者一端或直接連接于人工氣道。

綜上所述，本實用新型的排痰機/呼吸機系統，由于其將排痰管路與呼吸管路徹底分離，從根本上降低了排出的痰液污染呼吸管路的概率，并且，由于排痰時向呼吸機呼氣端補償氣體，避免呼吸機檢測不到氣體時產生報警或改變工作參數，做到排痰時不影響呼吸機運行。