УСТРОЙСТВО NCPAP С РАЗДЕЛЕНИЕМ ПОТОКА
DEVICE NCPAP WITH FLOW DIVISION

Уровень техники
Поддержание непрерывного положительного давления в дыхательных путях (CPAP) и/или неинвазивная вентиляция обычно используются для облегчения самопроизвольного дыхания младенцев с дыхательными болезнями. Носовые устройства СРАР с переменным потоком обычно используют две струи (по одной для каждой ноздри), чтобы обеспечить требуемое давление в дыхательных путях. Устройства CPAP, использующие по меньшей мере две струи, могут быть неудобны для использования и громоздкими по сравнению с малыми размерами младенцев. Кроме того, конструкция таких устройств для создания систем с многочисленными конфигурациями струй часто сложна.
Раскрытие изобретения
Настоящий документ представляет устройство nCPAP, имеющее впуск, выполненный с возможностью приема единого газового струйного потока. Единый газовый струйный поток подает газ для обеих ноздрей. Устройство также содержит разделитель потока для пропорционального разделения газового струйного потока на два канала для обеих ноздрей в соответствии с одной или более анатомией ноздрей и/или сопротивлением на пути прохождения потока.
Варианты
Вариант 1
Устройство nCPAP, содержащее:
впуск, выполненный с возможностью приема единого газового струйного потока, в котором упомянутый единый газовый струйный поток подает газ для обеих ноздрей; и
разделитель потока для пропорционального разделения упомянутого газового струйного потока на два канала для упомянутых обеих ноздрей в соответствии с одной или более анатомией ноздрей и/или сопротивлением на пути прохождения потока.
Вариант 2
Устройство nCPAP по варианту 1, в котором упомянутый разделенный газовый струйный поток является саморегулирующимся.
Вариант 3
Устройство nCPAP по варианту 1, дополнительно содержащее переходник, выполненный с возможностью сопряжения с носовыми канюлями.
Вариант 4
Устройство nCPAP по варианту 1, дополнительно содержащее переходник, выполненный с возможностью сопряжения с маской.
Вариант 5
Устройство nCPAP по варианту 1, в котором упомянутый разделитель потока дополнительно выполнен с возможностью облегчения отклонения упомянутого газового струйного потока к порту выпуска.
Вариант 6
Устройство nCPAP по варианту 1, дополнительно содержащее порт измерения давления, расположенный в выходном канале.
Вариант 7
Устройство nCPAP по варианту 1, дополнительно содержащее сопло для формирования упомянутого газового струйного потока.
Вариант 8
Устройство nCPAP по варианту 1, дополнительно содержащее порт выпуска, выполненный с возможностью выпуска упомянутого единого газового струйного потока во время выдоха.
Вариант 9
Устройство nCPAP по варианту 8, в котором упомянутый порт выпуска дополнительно выполнен с возможностью разрешения для упомянутого единого газового струйного потока забора избыточного потока, предназначенного для вдоха.
Вариант 10
Способ разделения газового струйного потока в системе nCPAP, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
формируют единый газовый струйный поток, в котором упомянутый единый газовый струйный поток подает газ для обеих ноздрей; и
пропорционально разделяют упомянутый единый газовый струйный поток для упомянутых двух ноздрей в соответствии с одной или более анатомией и сопротивлением на пути прохождения потока.
Вариант 11
Способ по варианту 10, дополнительно содержащий этап, на котором канализируют упомянутый разделенный газ к устройству, выбранному из группы, содержащей носовые канюли и маску.
Вариант 12
Способ по варианту 10, дополнительно содержащий этап, на котором упомянутый разделенный газовый струйный поток саморегулируется.
Вариант 13
Способ по варианту 10, дополнительно содержащий этап, на котором в ответ на поток выдоха формируют отклонение упомянутого единого газового струйного потока через порт выпуска.
Вариант 14
Способ по варианту 10, дополнительно содержащий этап, на котором забирают избыточный поток для вдоха через порт выпуска.
Вариант 15
Способ по варианту 10, дополнительно содержащий этап, на котором измеряют давление посредством порта измерения давления в каждом канале.
Вариант 16
Способ по варианту 11, дополнительно содержащий этап, на котором контролируют упомянутое давление упомянутого каждого посредством порта контроля давления.
Вариант 17
Способ по варианту 10, в котором упомянутый единый газовый струйный поток обеспечивает подачу газа для обеих ноздрей младенца.
Краткое описание чертежей
Фиг.1A, B, C и 2 - примеры устройства nCPAP с разделением потока, соответствующие вариантам осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 - пример блок-схемы последовательности выполнения операций способа разделения газового струйного потока в системе nCPAP, соответствующей варианту осуществления настоящего изобретения.
Чертежи, упомянутые в настоящем описании, должны пониматься как чертежи, выполненные не в масштабе, если иное не указано специально.
Осуществление изобретения
Здесь ссылка будет делаться в подробностях на варианты осуществления настоящей технологии, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. Хотя технология будет описана в сочетании с различными вариантами осуществления, следует понимать, что они не предназначены ограничивать представленную технологию этими вариантами осуществления. Напротив, представленная технология предназначена охватывать альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут попадать в рамки сущности и объема различных вариантов осуществления, как они определены приложенной формулой изобретения.
Дополнительно, в последующем описании вариантов осуществления будут изложены многочисленные подробности, чтобы обеспечить всестороннее понимание представленной технологии. Однако представленная технология на практике может реализовываться без этих конкретных подробностей. В других случаях хорошо известные способы, процедуры, компоненты и схемы не были описаны подробно, чтобы ненужным образом не закрывать собой аспекты настоящих вариантов осуществления.
Терапия в режиме постоянного положительного давления в дыхательных путях (Continuous Positive Airway Pressure, CPAP) используется для лечения пациентов, испытывающих трудности и/или недостаточность дыхания. Кроме того, терапия в режиме СРАР может благотворно помогать пациентам с недоразвитыми легкими (в частности, младенцам и особенно недоношенным детям или младенцам), препятствуя спадению легких во время выдоха и помогая расширению легких во время вдоха.
В целом, терапия в режиме CPAP осуществляет непрерывную передачу положительного давления в легких самопроизвольно дышащего пациента в течение цикла дыхания. CPAP может даваться пациенту, используя самые разные переходные устройства для пациента, например эндотрахеальную трубку или носовую канюлю. Для младенцев, однако, более желательно использовать неинвазивное переходное устройство, в частности устройство, которое прямо или косвенно сопрягается с носовыми воздушными путями, проходящими через ноздри. Такие системы обычно упоминаются как носовые системы постоянного положительного давления в дыхательных путях (nCPAP).
На фиг.1A-C показан вариант осуществления устройства 100 nCPAP для использования в системе nCPAP. В частности, на фиг.1B-C показаны виды в поперечном сечении устройства nCPAP 100.
В целом, устройство 100 облегчает предоставление поддержки nCPAP или неинвазивной вентиляции для спонтанно дышащих пациентов (например, младенцев) с помощью дыхательных устройств.
Устройство 100 содержит впуск 110, порт 120 выпуска, носовые порты 130 и 131, каналы 132 и 134, сопло 150, камеру 155 повышенного давления и разделитель 140 потока.
Во время использования газ под давлением (например, воздух, кислород и т.п.) подается во впуск 110. Газ под давлением формируется в единый газовый струйный поток 160, который проходит через камеру 155 повышенного давления и сопло 150. Размер струи таков, что она использует достаточно низкие давления подачи газа (например, такие, которые обеспечиваются обычно имеющимися в наличии вентиляторами для ухода в критических ситуациях), чтобы доставить терапевтические уровни поддержки СРАР.
Разделитель 140 потока разделяет струйный поток 160 на два канальных потока (по одному канальному потоку на каждую ноздрю). Например, струйный поток 160 разделяется на канальный поток 161 (который проходит через канал 132 и выходит через порт 130) и канальный поток 162 (который проходит через канал 134 и выходит через порт 131).
Разделитель 140 потока содержит разделяющую поток геометрию, которая обращает восходящий поток в направлении струйного потока 160. Разделяющая поток геометрия служит для отклонения и разделения струйного потока 150 по мере необходимости. Разделение потока является саморегулирующимся и также пропорционально разделяет струйный поток в соответствии с относительными ограничениями носовой анатомии и потребностей пациента в потоке. Например, если ноздря, соответствующая порту 130, требует половину подачи газа, подаваемого в ноздрю, соответствующую порту 131 (за счет анатомии и/или потребностей в потоке), то тогда разделитель 140 потока пропорционально разделяет струйный поток 160, так чтобы канальный поток 162 обеспечивал половину того газа, который протекает через канал 132 по сравнению с канальным потоком 161, который протекает через канал 134.
Поэтому устройство 100 способно оптимально саморегулировать общую подачу потока к каждой ноздре из единого струйного потока (например, струйного потока 160). Кроме того, устройство носовой СРАР содержит упрощенную геометрию и работает при меньших сложности и размерах.
Напротив, предшествующие технологии, использующие по меньшей мере две струи, могут быть неудобны для использования и громоздкими по сравнению с малыми размерами младенцев. Кроме того, конструкция таких устройств часто сложна, чтобы создавать системы с многочисленными струями.
Во время фазы вдоха избыточный поток (струйный поток, превышающий уровень, требуемый в качестве объема подачи для пациента) выводится по единому пути выпуска через порт 120 выпуска, который по текучей среде связан с обоими разветвленными каналами.
Кроме того, при вдохе, когда потребность пациента превышает расход, обеспечиваемый струйным потоком 160, роль порта 120 выпуска меняется на роль порта забора, так что свежий газовый поток увлекает необходимый избыточный для вдоха поток для подачи пациенту.
Во время фазы выдоха поток для пациента вместе со свежим газовым потоком выдыхается через порт 120 выпуска. Быстрому отклонению струйного потока свежего газа из порта 120 выпуска способствует геометрия устройства 100. Более конкретно, геометрия такова, что за счет непосредственной близости порта выпуска к выпуску струи, а также за счет специальной геометрии поверхности разделения потока, три потока (два разветвленных канальных потоков выдоха и один входящий свежий газовый струйный поток) встречаются, проходя вдоль изогнутого краевого перехода.
Другими словами, выдыхаемый воздушный поток заставляет струйный поток отклоняться, переключая, таким образом, отклонение или перебрасывание входящего струйного потока. Как результат, струйный поток и выдыхаемый воздушный поток легко проходят к порту выпуска, уменьшая, таким образом, требуемое от пациента усилие по вдоху.
На фиг.2 показан вариант осуществления устройства 200 nCPAP для использования в системе nCPAP. Устройство 200 подобно устройству 100. Однако устройство 200 содержит средства для контроля созданного давления в режиме СРАР.
В частности, устройство 200 содержит порт 210 измерения давления, связанный с портом 130, и другой порт для измерения давления (не показан), связанный с портом 131. Порты для измерений давления по текучей среде соединены с портом 215 контроля давления, причем напорная линия может соединяться и направляться к устройству контроля давления.
Следует понимать, что подача вентиляции в режиме nCPAP и/или неинвазивной вентиляции посредством единого газового струйного потока (например, струйного потока 160) позволяет иметь упрощенную конструкцию, уменьшенные размеры и пониженные производственные расходы. Кроме того, размер струи может определяться так, чтобы можно было использовать давления источников газа, которые доступны на обычных вентиляторах, применяемых в критических ситуациях ухода за больным.
На фиг.3 показан способ 300 разделения газового струйного потока в системе nCPAP. В различных вариантах осуществления способ 300 выполняется по меньшей мере устройствами 100 или 200, как описано выше.
На этапе 310 создается единый газовый струйный поток, в котором единый газовый струйный поток подает газ для обеих ноздрей. Например, газовый струйный поток 160 формируется только для подачи газового потока к ноздрям пациента.
На этапе 320 единый газовый струйный поток пропорционально разделяется для каждой ноздри в соответствии с одной или более анатомией ноздрей и сопротивлением на пути прохождения потока. Например, газовый струйный поток 160 пропорционально разбивается на газовые канальные потоки 161 и 162 согласно одной или более анатомии ноздрей и сопротивлению на пути прохождения потока.
На этапе 330 разделенные газовые потоки канализируются к устройству, выбранному из группы, содержащей носовые канюли и маску, например, носовые канюли физически и по текучей среде соединяются с портами 130 и 131. В другом примере маска накладывается на переходник 125.
На этапе 335 разделенный газовый струйный поток саморегулируется. Например, если носовой проход забит скоплением мокроты, то тогда газовый струйный поток 160 разделяется с саморегулированием на канальные потоки 161 и 162 с помощью воздушного потока, основываясь на сопротивлении из-за скопления мокроты.
На этапе 340 в ответ на поток выдоха формируется отклонение, так что единый газовый струйный поток выходит через порт выпуска
На этапе 345 избыточный поток для вдоха забирается через порт выпуска. Например, когда потребность пациента в потоке для вдоха превышает расход, обеспечиваемый струйным потоком 160, роль порта 120 выпуска меняется на роль порта забора, так что свежий газовый поток забирает необходимый для вдоха избыточный поток для подачи пациенту.
На этапе 350 посредством порта измерения давления в каждом канале измеряется давление. Например, давление измеряется через порт 210 для измерения давления.
На этапе 355 через порт контроля давления контролируется давление в каждом канале.
Таким образом, описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение было описано как частные варианты осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение должно истолковываться не как ограничивающееся такими вариантами осуществления, а в соответствии с нижеследующей формулой изобретения.
Все описанные здесь элементы, части и этапы предпочтительно содержатся в формуле изобретения. Следует понимать, что любые из этих элементов, частей и этапов могут быть заменены другими элементами, частями и этапами или удалены вовсе, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники.