本實用新型專利技術屬于醫療器械領域，實現了一種超聲波痰液消除器。超聲波具有較強的方向性與穿透性，能量易于集中，并可在不同介質中傳播。工作時，本裝置根據呼吸系統內某部分痰液的物理性質和分布位置向痰液發射超聲波，匯聚高能的超聲波使痰液霧化，霧化后的痰液將被人體呼氣氣流帶出體外。另外，本裝置根據痰液的物性自動匹配超聲波聲壓，實現不同物性痰液的清除功能。與傳統的痰液清除方法相比，本方法屬于非侵入式清痰技術，使用方便，操作簡單，安全高效，有利于在醫療護理領域的廣泛使用。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術屬于醫療器械領域，實現了一種超聲波痰液消除器。超聲波具有較強的方向性與穿透性，能量易于集中，并可在不同介質中傳播。工作時，本裝置根據呼吸系統內某部分痰液的物理性質和分布位置向痰液發射超聲波，匯聚高能的超聲波使痰液霧化，霧化后的痰液將被人體呼氣氣流帶出體外。另外，本裝置根據痰液的物性自動匹配超聲波聲壓，實現不同物性痰液的清除功能。與傳統的痰液清除方法相比，本方法屬于非侵入式清痰技術，使用方便，操作簡單，安全高效，有利于在醫療護理領域的廣泛使用。【專利說明】超聲痰液消除器
本技術屬于醫療器械領域，涉及一種超聲波痰液消除器。
技術介紹
吸痰是保持呼吸道通暢，改善肺泡通氣和換氣功能的一種重要方法，是機械通氣 患者氣道管理中最常用的護理措施之一。痰液淤積在氣道內，會使氣道阻力增高，導致通氣 不足，造成呼吸功能障礙，加重病人的缺氧和二氧化碳潴留，嚴重者會因痰痂堵塞氣道而危 及生命;另外，痰液堵塞氣道，細菌容易繁殖，從而導致病人發生或加重肺部感染。 因此，為了保持呼吸道清潔通暢，改善呼吸窘迫和低氧血癥，預防肺部感染，保證 機械通氣的治療目標，必須及時為病人進行吸痰。 目前，常見的吸痰技術主要有"吸痰管吸痰技術"，但該技術在臨床應用中均存在 安全性差、效率低、無法按需自動吸痰等缺點。 所以，為了維持病人呼吸道清潔通暢，預防呼吸系統感染，避免呼吸道損傷，保證 機械通氣的治療目標，縮短病人機械通氣的時間，降低醫護人員工作強度，臨床急需一套 "安全、高效的痰液清除技術"。 本專利技術提出了一種超聲波痰液清除器，工作時，根據痰液的位置及其物性，通過聚 焦透鏡使超聲波匯聚到痰液上，使其霧化，通過病人呼吸排出體外。無須侵入病人身體，使 用方便、操作簡單、安全高效。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種超聲波痰液消除器。 本技術的技術方案是：人體痰液的粘度范圍是lpa.s~200pa.s，要霧化此范 圍粘度的痰液，相對應的超聲波聲壓范圍為4~5.84atm;醫護人員將痰液的物性參數通過 人機界面(5)輸入控制器(4)，控制器(4)與超聲波電源（1)相連，控制器確定輸出的聲壓進 而控制超聲波電源（1)驅動換能器(2)輸出中心頻率為20kHz不同聲壓的超聲波，輸出的超 聲波通過后端相連的聚焦透鏡(3)透過氣道(6)后匯聚到痰液上；對痰液進行霧化，霧化后 的痰液將被人體呼氣氣流帶出體外。 本技術的優點是：與傳統的痰液清除技術相比，本專利技術的一種超聲波痰液清 除器無須實物侵入人體，操作簡單，安全高效，滿足臨床醫護的要求。【附圖說明】 圖1是本技術超聲波痰液清除器的構成框圖。 1-超聲波電源;2-換能器;3-聚焦透鏡;4-控制器； 5-人機界面;6-氣道?！揪唧w實施方式】 下面對本專利技術作進一步的說明。 1.痰液清除原理 人體呼氣時能產生30~401/min的氣流，最小流速為2.5m/s，痰液的密度在0.95g/ cm3~1.03g/cm3之間，根據氣力輸送沉降速度公式：，.:^為液體重 度，r為空氣重度，u為氣體流速，d為液滴直徑，計算得能夠輸送的最大液滴直徑為293um，而 超聲空化產生液滴直徑，T為液體表面張力系數，P為液體的密度，f?為頻率， 取超聲頻率為20kHz，代入相關系數計算得產生的最大液滴直徑為235um，小于人體呼氣能 夠帶出的最大液滴直徑293um，所以采用20kHz超聲頻率產生的液滴能夠通過人體的呼氣氣 流順利帶出體外。人體痰液的粘度范圍是lpa.s~200pa.s，根據超聲波空化閥值和粘度系數的關 系:p = 0.8(lgn+5)p為空化閥值，n為粘度系數，計算得空化閥值為4~5.84atm，要使痰液能 夠被霧化，超聲波聲壓必須達到相應粘度下的空化閥值。 2.痰液清除的工作步驟如下： (a)醫護人員將痰液的物性參數通過人機界面(5)輸入控制器(4); (b)控制器確定輸出的聲壓，通過超聲波電源（1)驅動換能器(2)輸出相應聲壓的 超聲波； (c)超聲波經聚焦透鏡(3)匯聚到痰液上，對其進行霧化； (d)霧化后的痰液被人體呼氣氣流帶出體外； (e)重復(c)~(d)，直到痰液清除到預期的程度，完成一次清痰過程。【主權項】1. 一種超聲波痰液清除器，其特征在于:控制器(4)與超聲波電源（1)相連，超聲波電源 驅動換能器(2)輸出中心頻率為20kHz的超聲波，輸出的超聲波通過后端相連的聚焦透鏡 (3)透過氣道(6)后匯聚到痰液上，對痰液進行霧化;醫護人員將痰液的物性參數通過人機 界面(5)輸入控制器(4)，控制器確定輸出的聲壓進而控制超聲波電源（1)驅動換能器(2)輸 出不同聲壓的超聲波，匯聚后的超聲波對痰液進行霧化，霧化后的痰液將被人體呼氣氣流 帶出體外。2. 根據權利要求1所述的一種超聲波痰液清除器，其特征在于:人體痰液的粘度范圍是 lpa.s~200pa.s，要霧化此范圍粘度的痰液，相對應的超聲波聲壓范圍為4~5.84atm;醫護 人員將痰液的粘度通過人機界面(5)輸入到控制器(4)，換能器(2)輸出相應聲壓的超聲波。【文檔編號】A61M11/00GK205411949SQ201520910284【公開日】2016年8月3日【申請日】2015年11月16日【專利技術人】石巖, 任帥, 牛經龍, 蔡茂林 【申請人】北京航空航天大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超聲波痰液清除器，其特征在于：控制器(4)與超聲波電源(1)相連,超聲波電源驅動換能器(2)輸出中心頻率為20kHz的超聲波,輸出的超聲波通過后端相連的聚焦透鏡(3)透過氣道(6)后匯聚到痰液上，對痰液進行霧化；醫護人員將痰液的物性參數通過人機界面(5)輸入控制器(4),控制器確定輸出的聲壓進而控制超聲波電源(1)驅動換能器(2)輸出不同聲壓的超聲波,匯聚后的超聲波對痰液進行霧化,霧化后的痰液將被人體呼氣氣流帶出體外。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：石巖，任帥，牛經龍，蔡茂林，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：新型
國別省市：北京;11
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