帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭的結構設計

摘要：醫用呼吸機設計日趨多樣化，主要是為病患提供與其病情相適宜的醫療服務，現有的呼吸機管道接頭在進行纖支鏡操作時必須分離T型管及人工氣道，這種斷開患者呼吸回路的操作方式不利于無自主呼吸能力的病患，極易導致患者出現低氧血癥和肺不張問題。為此，本文重點探討一種帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭，利用其經濟、便捷、安全實用的優勢性能，提升為病患服務的效果。

關鍵詞：單向活瓣;三通;多用途呼吸機;管道;接頭;設計

最新研究結果表明，密閉式吸痰相較于一次性吸痰管患者有更高的出血發生幾率，也不會降低呼吸機相關性肺炎的發生率，不利于具有凝血機制障礙、術中術后大量服務抗凝劑的患者，加之密閉式吸痰管屬于一次性耗材，增大了呼吸機使用成本。為此，本文重點探討一種帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭，連接氣管導管和呼吸機，較好地應用于纖支鏡吸痰、給藥、檢查、全麻狀態下的纖支鏡治療操作。

1 醫用呼吸機結構及工作原理概述

1.1 呼吸機的氣路結構及工作原理

醫用呼吸機氣路單元模塊是關鍵核心，涵蓋有氣路反饋系統、吸氣和呼氣控制閥、呼吸導管、流量和壓力傳感器等組件，其工作原理為：由流量和壓力傳感器實時測量呼吸導管內的氣體數值，氣路反饋系統則對測量差值進行反饋，并給出相應的氣體調節指令，吸氣和呼氣控制閥主要進行氣體供給的調節控制，保證持續、穩定的氣體供給。

1.2 電子單元控制結構及工作原理

醫用呼吸機電子單元控制部分是最為關鍵的主控平臺，構成部分包括有基準電平、吸氣和呼氣調整單元、監測告警單元、輸出和輸入控制單元、電源及時鐘單元，其工作原理為：由基準電平提供設定基準值，實現輸入端參數的校對;由吸氣和呼氣調整單元進行閥門控制的合理設定;監測告警單元進行各類傳感器傳感信號的參數比對，并進行異常狀態下的及時告警;輸入和輸出控制單元則進行信息數據的鏈接和交換處理;電源和時鐘單元主要保證供電支持和時間同步控制。

1.3 控制系統設計

呼吸機主要采用差壓型傳感器和A/D轉換電路，其中：傳感器是160系列的帶放大、溫度補償直插式差壓傳感器;A/D轉換電路主要考慮轉換的位數及速率、工作電壓和基準電壓等。呼吸機采集的信號主要有氣道壓力信號和流量差壓信號，由于傳感器輸出電壓均為1V6V，因而可以設計選用多路模擬開關AD7501和A/D轉換器AD571進行信號采樣[1]。

2 帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭結構設計

考慮到現有呼吸機管道接頭在纖支鏡操作中存在一定缺陷，如：必須要分離T型管和人工氣道;要打開T型管上的保護蓋等，在纖支鏡操作中，因T型管孔徑不合適而無法保證足夠的通氣量，也會對操作者帶來一定的氣體沖擊影響，導致院內感染和操作者的不適感問題。對此，本文設計一種帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭，使之能夠根據纖支鏡和吸痰管直徑大小進行自動伸縮調節，具有良好的密閉性，能夠對密閉式空間內的活瓣進行反復消毒和循環使用。

2.1 結構設計

帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭是基于原呼吸機管道接頭T型管的前提進行改進和優化，形成多功能的三通結構，該結構連接氣管導管與呼吸機，在保護蓋下方設計并安裝可伸縮活瓣，設計與三通相連的連接座，在連接座內設計封緊裝置，該裝置主要用于封緊呼吸管道，內置三個交錯設置，中間設計可伸縮的封口帶，并設計固定封口帶的上連接板和下連接板，將各封口帶緊密壓在上、下連接板之間，在上、下連接板之間設計內置兩條彈性支撐片的支撐裝置，將其安裝于上連接板和封口帶之間，通過交錯疊加設計的方式提供彈性支撐力，承受最低30cm長的氣管儲氣量的壓力。同時，還設計有復位裝置，主要是采用橡膠材質制作成橡膠圈而組成，該裝置用于使封緊裝置處于活動狀態并使之復位，復位裝置的內、外側分別連接封緊裝置和連接座。在連接座的上端要設計壓蓋，主要用于蓋住封緊裝置并與連接座相聯，主要用于防止封口帶污染。

2.2 具體操作方法

帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭設計適用于纖支鏡吸痰、給藥、檢查和全麻下的纖支鏡治療，具體操作方法為：改變原有斷開呼吸機管道接頭的操作方式，在人工氣道患者吸痰或纖支鏡操作時無須斷開呼吸機管道接頭，直接打開保護蓋，在單向活瓣的三通管道接頭設計結構下，將吸痰管或纖支鏡插入氣管內，即可安全、便捷地進行吸痰或纖支鏡操作，保證呼氣末正壓（PEEP）的持續存在，較好地保證病患呼吸道通暢，預防吸入性肺炎等并發癥，避免對病患肺功能及循環系統的影響[2]。同時，采用帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭設計方式，能夠進行單向活瓣管道接頭的反復消毒和循環使用，避免連接管道前端污染的問題。另外，帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭設計成本較低，能夠顯著減少病患的醫療費用，為病患提供更加經濟、合理的醫療服務。

3 小結

綜上所述，對于咳嗽反射減弱或消失、無法有效清理呼吸道分泌物的病患，要采用負壓裝置系統——呼吸機為病患吸痰，本文重點探討和設計一種帶單向活瓣的三通多用途呼吸機管道接頭，以T型管操作替代密閉式吸痰，確保病患呼吸道通暢，預防吸入性肺炎等并發癥。

參考文獻：

[1]王蘋，周澤云.經支氣管鏡單向活瓣肺減容術的分析及護理[J].中華肺部疾病雜志（電子版），2019（01）.

[2]薛海靜.一例支氣管單向活瓣治療耐藥空洞型肺結核患者的護理[J].中國婦幼健康研究，2016（S2）.

作者簡介：谷婷婷（1986），女，漢族，江蘇淮安人，大專，助理工程師，目前從事醫療器械設備的結構設計工作。