带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头的结构设计

摘要：医用呼吸机设计日趋多样化，主要是为病患提供与其病情相适宜的医疗服务，现有的呼吸机管道接头在进行纤支镜操作时必须分离T型管及人工气道，这种断开患者呼吸回路的操作方式不利于无自主呼吸能力的病患，极易导致患者出现低氧血症和肺不张问题。为此，本文重点探讨一种带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头，利用其经济、便捷、安全实用的优势性能，提升为病患服务的效果。

关键词：单向活瓣;三通;多用途呼吸机;管道;接头;设计

最新研究结果表明，密闭式吸痰相较于一次性吸痰管患者有更高的出血发生几率，也不会降低呼吸机相关性肺炎的发生率，不利于具有凝血机制障碍、术中术后大量服务抗凝剂的患者，加之密闭式吸痰管属于一次性耗材，增大了呼吸机使用成本。为此，本文重点探讨一种带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头，连接气管导管和呼吸机，较好地应用于纤支镜吸痰、给药、检查、全麻状态下的纤支镜治疗操作。

1 医用呼吸机结构及工作原理概述

1.1 呼吸机的气路结构及工作原理

医用呼吸机气路单元模块是关键核心，涵盖有气路反馈系统、吸气和呼气控制阀、呼吸导管、流量和压力传感器等组件，其工作原理为：由流量和压力传感器实时测量呼吸导管内的气体数值，气路反馈系统则对测量差值进行反馈，并给出相应的气体调节指令，吸气和呼气控制阀主要进行气体供给的调节控制，保证持续、稳定的气体供给。

1.2 电子单元控制结构及工作原理

医用呼吸机电子单元控制部分是最为关键的主控平台，构成部分包括有基准电平、吸气和呼气调整单元、监测告警单元、输出和输入控制单元、电源及时钟单元，其工作原理为：由基准电平提供设定基准值，实现输入端参数的校对;由吸气和呼气调整单元进行阀门控制的合理设定;监测告警单元进行各类传感器传感信号的参数比对，并进行异常状态下的及时告警;输入和输出控制单元则进行信息数据的链接和交换处理;电源和时钟单元主要保证供电支持和时间同步控制。

1.3 控制系统设计

呼吸机主要采用差压型传感器和A/D转换电路，其中：传感器是160系列的带放大、温度补偿直插式差压传感器;A/D转换电路主要考虑转换的位数及速率、工作电压和基准电压等。呼吸机采集的信号主要有气道压力信号和流量差压信号，由于传感器输出电压均为1V6V，因而可以设计选用多路模拟开关AD7501和A/D转换器AD571进行信号采样[1]。

2 带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头结构设计

考虑到现有呼吸机管道接头在纤支镜操作中存在一定缺陷，如：必须要分离T型管和人工气道;要打开T型管上的保护盖等，在纤支镜操作中，因T型管孔径不合适而无法保证足够的通气量，也会对操作者带来一定的气体冲击影响，导致院内感染和操作者的不适感问题。对此，本文设计一种带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头，使之能够根据纤支镜和吸痰管直径大小进行自动伸缩调节，具有良好的密闭性，能够对密闭式空间内的活瓣进行反复消毒和循环使用。

2.1 结构设计

带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头是基于原呼吸机管道接头T型管的前提进行改进和优化，形成多功能的三通结构，该结构连接气管导管与呼吸机，在保护盖下方设计并安装可伸缩活瓣，设计与三通相连的连接座，在连接座内设计封紧装置，该装置主要用于封紧呼吸管道，内置三个交错设置，中间设计可伸缩的封口带，并设计固定封口带的上连接板和下连接板，将各封口带紧密压在上、下连接板之间，在上、下连接板之间设计内置两条弹性支撑片的支撑装置，将其安装于上连接板和封口带之间，通过交错叠加设计的方式提供弹性支撑力，承受最低30cm长的气管储气量的压力。同时，还设计有复位装置，主要是采用橡胶材质制作成橡胶圈而组成，该装置用于使封紧装置处于活动状态并使之复位，复位装置的内、外侧分别连接封紧装置和连接座。在连接座的上端要设计压盖，主要用于盖住封紧装置并与连接座相联，主要用于防止封口带污染。

2.2 具体操作方法

带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头设计适用于纤支镜吸痰、给药、检查和全麻下的纤支镜治疗，具体操作方法为：改变原有断开呼吸机管道接头的操作方式，在人工气道患者吸痰或纤支镜操作时无须断开呼吸机管道接头，直接打开保护盖，在单向活瓣的三通管道接头设计结构下，将吸痰管或纤支镜插入气管内，即可安全、便捷地进行吸痰或纤支镜操作，保证呼气末正压（PEEP）的持续存在，较好地保证病患呼吸道通畅，预防吸入性肺炎等并发症，避免对病患肺功能及循环系统的影响[2]。同时，采用带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头设计方式，能够进行单向活瓣管道接头的反复消毒和循环使用，避免连接管道前端污染的问题。另外，带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头设计成本较低，能够显著减少病患的医疗费用，为病患提供更加经济、合理的医疗服务。

3 小结

综上所述，对于咳嗽反射减弱或消失、无法有效清理呼吸道分泌物的病患，要采用负压装置系统——呼吸机为病患吸痰，本文重点探讨和设計一种带单向活瓣的三通多用途呼吸机管道接头，以T型管操作替代密闭式吸痰，确保病患呼吸道通畅，预防吸入性肺炎等并发症。

参考文献：

[1]王苹，周泽云.经支气管镜单向活瓣肺减容术的分析及护理[J].中华肺部疾病杂志（电子版），2019（01）.

[2]薛海静.一例支气管单向活瓣治疗耐药空洞型肺结核患者的护理[J].中国妇幼健康研究，2016（S2）.

作者简介：谷婷婷（1986），女，汉族，江苏淮安人，大专，助理工程师，目前从事医疗器械设备的结构设计工作。