一种麻醉气体氧气自动切换的麻醉设备

摘要

一种麻醉气体氧气自动切换的麻醉设备，包括呼吸面罩，氧气管的前端设有可开合且常闭的端盖，麻醉气管的前端设有麻醉活塞阀，废气管的前端设有废气活塞阀，麻醉活塞阀和废气活塞阀分别由患者的吸气和呼气过程控制开启，以使麻醉气管在患者吸气时与呼吸区相连通，并使废气管在患者呼气时与呼吸区相连通；麻醉气管的尾端通过加压泵与麻醉罐相连，麻醉活塞阀朝向加压泵的一侧还具有可与端盖配合的切换机构，切换机构用于在患者呼吸骤停后由加压泵的持续加压作用触发，以隔绝麻醉气管与呼吸区的连通并打开端盖使氧气管与呼吸区连通。本发明在吸入式麻醉过程中一旦产生呼吸骤停即切换麻醉剂/氧气的供应，节省患者抢救的宝贵时间，避免事故进一步加重。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗麻醉设备领域，具体的说是一种麻醉气体氧气自动切换的麻醉设备。

背景技术

吸入麻醉是指挥发性麻醉药或麻醉气体由呼吸系统吸收入血液中，并抑制中枢神经系统而产生的全身麻醉的方法。在麻醉史上吸入麻醉是应用最早的麻醉方法，麻醉后的临床表现为神志消失、全身痛觉消失、遗忘、反射抑制和骨骼肌松弛。其麻醉作用对中枢神经系统抑制的程度与血液内药物浓度有关，并且可以控制和调节，且这种抑制是完全可逆的，当药物被代谢或从体内排出后，患者的神志及各种反射逐渐恢复。随着麻醉学科的发展，氧化亚氮、氟烷、恩氟烷、异氟烷、七氟烷、地氟烷等低毒、高效、稳定的麻醉剂越来越多的应用于临床手术中，使得吸入麻醉已经发展成为实施全身麻醉的主要方法。

在临床手术中，虽然吸入式麻醉的剂量和实施方法日趋成熟，并配套有较为完备的紧急避险措施，但是由于患者耐受性的不同或其它因素的影响，导致部分患者在吸入麻醉过程中出现呼吸骤停事故。此时为避免麻醉剂持续通入导致的事故进一步恶化，应尽快摘下麻醉面罩并给患者带上氧气面罩，配合心肺复苏急救术和注射安定等方式进行施救。此过程一方面步骤繁琐，涉及更换面罩，切换开闭呼吸机和麻醉机等操作，另一方面需要多人联合实施，不利于吸入式麻醉中呼吸骤停患者的紧急施救。甚至在部分麻醉过程中，医护人员因未及时发现患者产生的呼吸骤停而通过麻醉面罩持续输送麻醉剂，导致突发的呼吸骤停进一步加重，患者的麻醉深度进一步加深，从而产生不必要的医疗事故。

发明内容

本发明旨在提供一种麻醉气体氧气自动切换的麻醉设备，在吸入式麻醉过程中一旦产生呼吸骤停即切换麻醉剂/氧气的供应，节省患者抢救的宝贵时间，避免事故进一步加重。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种麻醉气体氧气自动切换的麻醉设备，包括呼吸面罩，呼吸面罩上具有用于将呼吸面罩扣合在患者口鼻位置的弹性固定带和用于将呼吸面罩的边缘密封贴合于患者面部皮肤位置的密封胶条，呼吸面罩和患者面部合围形成呼吸区，呼吸面罩上还设有插入呼吸区中的氧气管、麻醉气管以及废气管；

氧气管的前端设有可开合且常闭的端盖，麻醉气管的前端设有麻醉活塞阀，废气管的前端设有废气活塞阀，麻醉活塞阀和废气活塞阀分别由患者的吸气和呼气过程控制开启，以使麻醉气管在患者吸气时与呼吸区相连通，并使废气管在患者呼气时与呼吸区相连通；麻醉气管的尾端通过加压泵与麻醉罐相连，麻醉活塞阀朝向加压泵的一侧还具有可与端盖配合的切换机构，切换机构用于在患者呼吸骤停后由加压泵的持续加压作用触发，以隔绝麻醉气管与呼吸区的连通并打开端盖使氧气管与呼吸区连通。

优选的，废气活塞阀包括滑动设置在废气管内的第一活塞和设置在第一活塞远离呼吸区一侧的第一弹簧，第一弹簧的一端与第一活塞固定，另一端固定在设置于废气管内的第一弹簧座上，在废气管上位于第一活塞远离呼吸区一侧位置的管壁上设有供呼吸区中的废气排出的排气孔；麻醉活塞阀包括滑动设置在麻醉气管内的第二活塞和设置在第二活塞靠近呼吸区一侧的第二弹簧，第二弹簧的一端与第二活塞固定，另一端固定在设置于麻醉气管内的第二弹簧座上，在麻醉气管上位于第二活塞靠近呼吸区一侧位置的管壁上设有供麻醉气体通入呼吸区中的麻醉气孔。

优选的，麻醉气管的前端和废气管均为圆形的刚性直管，排气孔通过柔性管与废气罐相连。

优选的，第二弹簧座为十字形，第二弹簧座的四端分别插接固定在麻醉气管的内壁上。

优选的，氧气管的前端与麻醉气管的前端间隔并列设置，在氧气管两侧的管壁上均设有与麻醉气孔相对应的槽口，所述端盖滑动穿设在两个槽口中，端盖采用柔性材料制作，且端盖靠近麻醉气孔的一端具有钩设于对应槽口上的钩体，在氧气管上相背于麻醉气管一侧的槽口位置固定设有套管，套管中滑动套设有拉杆和第四弹簧，拉杆与端盖固定连接，第四弹簧呈拉伸形变状态；

切换机构包括固定在第二活塞相背于呼吸区一侧的导向柱、滑动设置在导向柱上的第三活塞、套设在导向柱上的第三弹簧以及嵌设在第三活塞中的执行杆，导向柱沿麻醉气管的长度方向分布，第三弹簧的两端分别与第二活塞和第三活塞固定连接，在第三活塞上沿麻醉气管的长度方向设有供导向柱滑动配合的导向孔，在第三活塞上沿麻醉气管的径向方向设有供执行杆配合安装的安装孔，安装孔的一端敞口并与麻醉气孔相对应，安装孔的另一端封闭并设有呈压缩状态的第五弹簧，在第三活塞上位于安装孔的中部位置还设有挡板，执行杆在第五弹簧的作用下顶触于挡板上，且挡板可经导向柱推动配合转动错开安装孔，使执行杆在第五弹簧作用下依次弹出安装孔和麻醉气孔，所述端盖上还设有凸块，凸块与弹出的执行杆配合以使钩体形变脱离对应槽口。

优选的，执行杆具有刚性杆和锥形座，刚性杆的前端用于与凸块配合，锥形座采用柔性材料制作并用于与麻醉气孔配合以定位执行杆的弹出长度。。

优选的，第三活塞内设有与安装孔和导向孔分别相连的容纳腔，挡板通过销轴转动配合安装在容纳腔内，在挡板上还设有供导向柱顶触配合的耳部。

优选的，氧气管的截面为正方形，两个槽口分别开设在氧气管的两个相对的侧壁上，槽口的长度与氧气管侧面长度相对应。

本发明的呼吸面罩上同时插设有氧气管、麻醉气管以及废气管。麻醉气管和废气管上分别设有活塞阀，活塞阀可随佩戴呼吸面罩患者的呼吸作用对应开闭，使得麻醉气体随患者的自主呼吸进入肺部，达到麻醉作用。在麻醉过程中，一旦患者出现呼吸骤停现象，麻醉气管和废气管中的活塞阀均因缺失患者的呼气和吸气作用而停止。在停止后，麻醉气管中的活塞阀受麻醉气体加压泵的加压作用再次触发，而当该活塞阀受到麻醉气源侧的推动作用而运动后，则自动触发其上的切换机构，由切换机构自动将麻醉气管封堵而开启氧气管与患者呼吸区之间的连通，从而提高了呼吸骤停患者的施救效率，减少了施救步骤，利于通过通氧、心肺复苏术以及注射药物等一些列急救措施挽救患者的生命。

本发明中麻醉气体或氧气根据需求的通入均由患者的自主呼吸和呼吸骤停后呼吸面罩内的气压变化过程自动实现，不仅结构简单，易于实现，而且无需医护人员通过手动式控制开关切换，进一步有利于医护人员充分利用抢救时间，提高施救成功率，并确保不向呼吸骤停患者口鼻再次通入麻醉气体，避免导致事故进一步恶化的情况。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的氧气管和麻醉气管前端部分的局部放大结构示意图；

图3为图2中A-A向视图；

图4为图2中C-C向剖视结构示意图；

图5为图4中的挡板经导向杆拨动并错开安装孔的状态示意图；

图6为图2中B-B向剖视结构示意图；

图7为图2中的麻醉活塞阀随佩戴患者吸气而开启的状态示意图；

图8和图9依次为图2中的麻醉活塞阀随加压泵持续加压作用而封堵麻醉气管并开启氧气管的状态示意图；

图10为本发明中的废气管部分的局部放大结构示意图；

图11为图10中的废气活塞阀随佩戴患者呼气而开启的状态示意图；

图中标记：1、弹性固定带，2、密封胶条，3、呼吸面罩，4、氧气管，5、麻醉气管，6、废气管，7、套管，8、第四弹簧，9、拉杆，10、槽口，11、端盖，12、钩体，13、凸块，14、麻醉气孔，15、第二弹簧座，16、第二弹簧，17、第二活塞，18、第三弹簧，19、导向柱，20、第三活塞，21、执行杆，22、第五弹簧，23、锥形座，24、安装孔，25、挡板，26、容纳腔，27、导向孔，28、耳部，29、销轴，30、第一活塞，31、第一弹簧，32、柔性管，33、排气孔，34、呼吸区，35、刚性杆。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的主体为呼吸面罩3，呼吸面罩3用于扣合在患者面部后与患者口鼻部位之间形成呼吸区34。为确保呼吸区34密封，避免向呼吸区34通入的麻醉气体和患者呼气中麻醉气体成分由呼吸区34中逸出扩散，本实施例中的呼吸面罩3上还设有弹性固定带1和密封胶条2。通过弹性固定带1将呼吸面罩3扣接固定在患者的头部以避免脱落，通过密封胶条2维持呼吸区34与外界大气的隔绝状态。

呼吸面罩3上由上至下依次设置有插入呼吸区34中的氧气管4、麻醉气管5以及废气管6。麻醉气管5的前端(靠近呼吸区34的端部，下同)设有麻醉活塞阀，后端(远离呼吸区34的端部，下同)与麻醉罐相连。当患者自然吸气时在呼吸区34内形成负压，由呼吸区34内的负压作用驱动麻醉活塞阀开启，使麻醉罐中含有麻醉气体和氧气成分的混合气体进入呼吸区34内，经患者吸入后达到麻醉效果。废气管6的前端设置有废气活塞阀，当患者自然呼气时在呼吸区34内形成正压，呼吸区34内的正压推动废气活塞阀开启，使患者呼出的废气排出。废气管6的后端通过柔性管32与废气罐相连，通过废气罐将患者呼出的废气统一收集，避免其中的麻醉剂成分直接排出扩散，影响医务人员。氧气管4的后端与氧气罐相连，氧气管4的前端设有端盖11。该端盖11处于常闭状态，使呼吸面罩3在常态下不由氧气管4向呼吸区34内通入氧气，仅在患者麻醉过程中产生呼吸骤停时紧急打开端盖11以向呼吸区34中通入较高浓度氧气成分的急救混合气体。(以上氧气罐、麻醉罐以及废气管6均采用现有常规技术手段，其分别与对应的氧气管4、麻醉气管5以及废气管6的连接方式也属于常规技术手段，在此不再进行赘述，附图中也未示出)。

本实施例中麻醉气管5的后端和麻醉罐之间还设有加压泵，加压泵的作用在于：一方面实现麻醉气体的稳定输送，并可通过调整加压泵输出功率的大小调节麻醉气体通入呼吸区34中的浓度；另一方面，患者在麻醉中出现呼吸骤停过后，加压泵的持续加压作用在麻醉活塞阀相背于呼吸区34一侧形成正压，由该正压作用触发设置在麻醉活塞阀相背于呼吸区34一侧的切换机构，由切换机构隔绝麻醉气管5与呼吸区34的连通，并打开端盖11使氧气管4与呼吸区34连通，实现了在呼吸骤停产生后自动停止向呼吸区34通入麻醉气体，并自动向呼吸区34通入氧气的效果，利于医护人员紧急救险，充分利用宝贵的救治时间。

以下结合附图2-6及图10对上述麻醉活塞阀、废气活塞阀进行详细说明，图中的呼吸面罩3仅局部示出，位于呼吸面罩3左侧的为呼吸区34，位于呼吸面罩3右侧的为外部大气，具体的：

如图10所示，废气活塞阀主要包括滑动设置在废气管6前端位置的第一活塞30和固定在第一活塞30远离呼吸区34一侧的第一弹簧31。废气管6为圆形的刚性短节管，其左端敞口与呼吸区34相通，右端封闭并形成固定第一弹簧31支撑固定的第一弹簧座。在废气管6的管壁上开设有供呼吸区34中的废气排出的排气孔33，上述柔性管32与该排气孔33相连。排气孔33的开设位置位于第一活塞30右侧并由第一活塞30封堵，当佩戴呼吸面罩3的患者呼气时，呼吸区34内形成正压，从而推动第一活塞30右移至图11所示的位置，使排气口与呼吸区34连通，进而使呼吸区34中的废气可由排气口经柔性管32排放至废气罐内。此时的第一弹簧31呈压缩状态积累弹性势能，在患者吸气后，呼吸区34中形成负压，第一活塞30即在负压和第一弹簧31的推力作用下重新左移至图10所示的初始状态，再次由第一活塞30将排气孔33封堵。

如图2所示，麻醉活塞阀主要包括滑动设置在麻醉气管5内的第二活塞17和第三活塞。麻醉气管5的前端为圆形的刚性短节管，该刚性短节管的右端通过软管依次连接加压泵和麻醉罐。第二活塞17用于与呼吸区34中随患者呼吸产生的正负压作用配合，第二活塞17的左端固定有第二弹簧16，第二弹簧16的左端与设第二弹簧座15固定连接。如图3所示的，第二弹簧座15为十字形，其四端分别插接固定在麻醉气管5的内侧管壁上，第二弹簧座15呈镂空状，避免由第二弹簧座15自身封堵麻醉气管5前端，故不影响呼吸区34内的正负压作用驱动第二活塞17沿麻醉气管5的前端往复滑动。第三活塞20分布于第二活塞17的右侧，主要与加压泵的持续加压作用在其右侧形成的正压配合。结合图6所示的，第二活塞17的右侧间隔设有两根导向柱19，在第三活塞20上对应设有分别供两根导向柱19滑动配合的导向孔27。用于将麻醉气管5中的麻醉气体通入呼吸中的麻醉气孔14开设在对应第三活塞20左侧部分的麻醉气管5的管壁上。在如图2所示的初始状态下，由第三活塞20将麻醉气孔14封堵，当患者吸气时呼吸区34内形成负压，即拉动第二活塞17并带动第三活塞20依次向左滑动至图7所示状态，此时的麻醉气管5通过麻醉气孔14与呼吸区34连通，麻醉气体通入呼吸区34中供患者吸取，第二弹簧16处于压缩状态，第三弹簧18处于拉伸状态并分别积蓄弹性势能。患者再次呼气后，第二活塞17即在呼吸区34正压作用和第二弹簧16弹性势能作用的推动下右移，第三活塞20在第二活塞17右移初期静止不动，当第三弹簧18由拉伸至复原再至压缩状态并积蓄一定势能后，即由第二活塞17和第三弹簧18配合推动第三活塞20右移至如图2所示的初始位置，使第三活塞20再次将麻醉气孔14封堵。

以上结合图2、7以及图10及11所示的，通过患者的自主呼吸即驱动上述麻醉活塞阀和废气活塞阀往复交替运动，间隔吸入麻醉气体并将废气排出，达到吸入麻醉的效果。在吸入麻醉过程中，一旦产生呼吸骤停，麻醉活塞阀和排气活塞阀均恢复至初始状态，进而随着加压泵的持续加压作用而在第三活塞20的右侧形成逐渐升高的正压作用，该正压作用触发第三活塞20上的切换机构，进而打开端盖11，由氧气管4向呼吸区34中通入氧气，具体的：

仍如图2所示，氧气管4的前端与麻醉气管5的前端间隔并列设置。氧气管4的前端的截面为正方形，在氧气管4上下两侧的侧壁上分别开设有与麻醉气孔14上下照应的槽口10。前述端盖11采用柔性材料制作并滑动设置在两个槽口10中。端盖11的下端的右侧为柔性的钩体12并钩连在下侧槽口10的右侧，以使端盖11将氧气管4封堵；端盖11下端的左侧为刚性的凸块13，凸块13在外力作用下可带动钩体12形变，达到取消钩体12对于下侧槽口10的钩连作用的效果。在氧气管4上位于上侧槽口10的位置设有套管7，套管7的上端封闭避免漏气，下端敞口并与槽口10连通。在套管7的封闭端固定设有第四弹簧8，第四弹簧8的下端固定在设置于拉杆9上端的翻边上，拉杆9的下端与端盖11的上端固定连接。第四弹簧8处于拉伸形变状态并具有将拉杆9上提的趋势，当凸块13在外力作用下带动钩体12脱离下侧槽口10后，即由第四弹簧8拉动端盖11上升，使氧气管4与呼吸区34相连通。

切换机构除前述导向柱19、第三活塞20以及第三弹簧18外，还包括设置在第三活塞20中执行杆21、第五弹簧22以及挡板25。第三活塞20上沿麻醉气管5的径向方向设有供执行杆21配合安装的安装孔24。安装孔24的上端敞口并可在第三活塞20沿麻醉气管5滑动过程中与麻醉气孔14上下对照，安装孔24的下端封闭并设有呈压缩状态的第五弹簧22。执行杆21设置在安装孔24的下部并紧压第五弹簧22，在执行杆21的中上部设有柔性材料制作的锥形座23，第五弹簧22的的上端即顶触在锥形座23的大端位置。执行杆21上端位置的刚性杆35通过第五弹簧22的推力作用顶触在挡板25上。如图4所示，挡板25分布于开设于第三活塞20靠近上部位置的容纳腔26内，挡板25通过销轴29转动设置在设置在容纳腔26中，容纳腔26将安装孔24一分为二，且容纳腔26与位于第三活塞20上部的一个导向孔27相连通，容纳腔26还具有一定的容积空间以供挡板25转动。在如图4所示状态下，执行杆21上端的刚性杆35顶触挡板25，维持执行杆21容纳于安装孔24下部位置的状态。图5中，当第三活塞20和导向杆的相对位置变化，使导向杆通过顶触设置在挡板25上的耳部28拨动挡板25以销轴29为中心转动后，挡板25即错开安装孔24的位置，使得执行杆21可在第五弹簧22的作用下由安装孔24中顶出，从而使执行杆21上端的刚性杆35与凸块13配合，由刚性杆35弹出对凸块13的冲击形成前述的用于使凸块13带动钩体12形变的“外力作用”。

本实施例在患者呼吸骤停后紧急连接连通呼吸区34和氧气管4的过程具体如下：

如图2及图10所示的，当患者出现呼吸骤停后，第一活塞30、第二活塞17和第三活塞20均在对应弹簧作用下达到或接近于初始状态，第一活塞30将排气孔33封堵，第三活塞20将麻醉气孔14封堵。图2中因加压泵的持续加压作用，使得第三活塞20右侧面产生正压并持续增强。在第三活塞20右侧正压增强至一定程度后(患者正常状态下的1-2个自主呼吸循环时间内)，第三活塞20即被麻醉气体推动左移，此时的第二活塞17因呼吸区34内压力静止不动或微微因第三弹簧16的推力左移，使得第二活塞17上的导向杆顶触挡板25的耳部28并拨动挡板25转动。当第三活塞20左移至靠近麻醉气孔14或与麻醉气孔14上下照应时，挡板25转动至图5所示状态，执行杆21即在第五弹簧22作用下由安装孔24的下部弹出。此时若安装孔24与麻醉气孔14上下照应，则如图8所示的执行杆21的上部直接由麻醉气管5上穿出，一方面执行杆21上的锥形座23与麻醉气孔14配合定位执行杆21前端的伸出长度，避免其进入氧气管4中影响氧气管4向呼吸区34内通气，另一方面执行杆21上的刚性杆35击打凸块13使钩体12形变脱离氧气管4上的下槽口10。钩体12脱离对应的槽口10后，如图9所示的，端盖11即在第四弹簧8拉力作用下上升，氧气管4中的氧气即越过端盖11的钩体12通入呼吸区34内。若端盖11打开后的安装孔24仍位于麻醉气孔14的右侧，则执行杆21的上端顶触在麻醉气管5前端的内壁上，由持续增大的麻醉气体压力继续推动第三活塞20左移，直至执行杆21与麻醉气孔14重合照应后由麻醉气孔14中弹出，同样达到刚性杆35击打钩体12脱钩的效果。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。