[发明专利]一种应用于分侧肺通气中的可调节型限流器

说明书

技术领域

本发明涉及机械通气技术领域，更具体地说，它涉及一种通过可调节性单向性限制气流量，不影响返回气流的阻力，可独立调节每一侧肺吸气流量的可调节型限流器。

背景技术

单侧性肺疾病(unilateral lung disease，ULD)的病理特点是，仅一侧肺存在病变或以一侧肺病变为主。常规通气方法对双肺施加以相同的压力，其流量分布取决于双侧的顺应性和气道阻力的综合影响，有可能不能达到足够的气体交换，甚至可使气体交换情况恶化，并损伤相对正常的一侧肺。分侧肺通气(differential lung ventilation，DLV)是一种对每一侧肺进行独立通气或选择性地对一侧肺进行通气的技术。通常对于经放射诊断证实存在单侧或非对称性肺疾病的患者，具备下列条件之一即可行DLV：①吸入高浓度氧和应用PEEP不能改善低氧血症；②PEEP导致氧合情况恶化或分流加重；③健侧肺过度膨胀且/或患侧肺萎陷；④PEEP导致循环状况明显恶化；⑤存在一侧难治性气胸或支气管胸膜漏。也有作者推荐，对于PAO2/FiO2低于150的ULD患者，可行DLV。

目前常见的DLV技术有以下几种：①持续气道正压(CPAP)法：插入双腔气管插管(DLT)，保留自主呼吸，对双侧肺分别施加不同水平的CPAP。但此法需要有足够的自主呼吸，对于危重患者，因需应用镇静剂和肌松剂以利于插管和管理，使其应用受限。②分流装置法：用一部呼吸机和一个分流装置施行分侧肺通气和分侧PEEP。此种分侧肺通气方案的缺点是：由于回路构成复杂，因此容易漏气和脱落，且难以监测通气力学；回路中的阻力限流装置可形成对呼气的阻力，可能导致PEEP增高，使健侧肺过度膨胀，造成压力损伤。③双呼吸机同步分侧通气法：用两部呼吸机对双侧肺施行同步分侧通气。此种方法需用定制的定时电路使两部呼吸机同步，目前只有部分昂贵的呼吸机具有这种功能，因而难以推广普及。④双呼吸机非同步分侧通气法：用两部呼吸机对双侧肺施行非同步分侧通气。但由于双侧通气的不同步，影响通气效果；也可能因为纵隔摆动影响循环，限制其应用。⑤其他方法：例如，常规通气联合单侧高频通气法。该法将一条导管通过标准气管导管插入患侧支气管，在进行常规通气支持的同时，对患侧肺施加高频喷射通气(high-frequency jet ventilation，HFJV)。此种方法也需要应用两台呼吸机，HFJV难以调控通气量等通气的参数，且对通气管理的要求较高。

可见，现有的DLV技术尚存在许多难以克服的缺陷，导致此种通气技术在临床应用受限，因此发展一种新的DLV解决方案对于ULD的通气支持意义重大。

参阅图1和图2，1912年Starling等施行了经典的starling resistor实验以研究流量限制现象^[47]。一段具有弹性的管道两端连接于两段硬质管道之间，密封于一个室中，室内压力p_e(见图1)与上游压力(p_u)连通。通过外加的压力降p_u-p_d驱动流量为Q的流体通过此设备，流体的雷诺数(Reynold number)为10²-10⁴。在硬质管道部分用瓣膜提供附加的上游和下游阻力，以控制可塌陷管道上游和下游的压力(分别为p₁和p₂)。在无任何流量时(p_u＝p_d)，p_e增高可产生对管壁的压缩应力，使其截面从圆形变为椭圆形(连接于硬质管道的两端形状不变)。变形后的管道顺应性增高，因此p_e的轻微改变可导致管道截面积α的极大变化。进一步的压缩导致相对的管壁相贴，初始时一点相贴，然后沿管道纵轴呈线状相贴(见图2)。一旦管壁相贴，则管道顺应性降低，产生阻碍管道截面积减少的阻力。，若有流体被驱动通过starling resistor(p_u＞p_d，见图1)，则当p_e增高时，可塌陷管道的下游端(此处内压最低)首先收缩(见图2)。之后，若增加沿管道的压力降p₁-p₂，上游跨壁压p₁-p_e不变，可导致“流量限制”，即流量Q的最大值受限；若增加流量Q，p₂-p_e不变，则导致“压力降受限”，即p₁-p₂的最大值受限。然而，现有技术中尚未见到上述原理的相关结构。

发明内容