一种新型无创通气口鼻面罩的设计

【作 者】黄献，宋治，郑文

中南大学湘雅三医院神经内科，湖南省，长沙市，410013

无创通气对睡眠呼吸暂停综合征、急慢性呼吸衰竭以及在帮助有创通气的脱机治疗等方面均有良好的疗效[1]、[2]，已广泛用于急救、治疗等医疗领域。Navalesi等[3]在研究中发现，选择合适的通气界面比选择好的通气模式更能改善无创通气的效果。无创通气人机界面连接多采用鼻罩（仅罩住鼻子）或口鼻面罩（同时罩住口和鼻子）进行。传统的口鼻面罩虽然通气效果较好，但舒适性差，易产生漏气[4]，并且由于面罩边缘的压迫使得无创通气治疗时患者易张嘴呼吸导致口腔干燥、口苦、口臭、胃胀气。鼻罩虽然较口鼻面罩舒适，但由于病人的嘴巴裸露在外，当病人张嘴时会导致气流高速流过鼻。腔通路，同样可引起口腔干燥、口苦、口臭等不良反应，因而治疗时要求患者能紧闭嘴唇。而要求患者在治疗过程中长时间保持闭嘴或睡眠中紧闭嘴唇几乎是不可能的。因此常有患者因不耐受而放弃无创通气这一治疗手段，导致患者病情进一步恶化乃至失去生命。

为了寻求一种既有良好的通气效果，又能使患者能较长时间耐受的无创通气界面，笔者设计了一种在使用时可以避免张口呼吸，提高患者舒适感的口鼻罩，使更多的患者能接受无创通气治疗，从而挽救患者的生命。

1 技术方案

1.1 提高口鼻面罩的舒适性

笔者设计了一种用于无创通气的口鼻面罩，面罩开口的边缘与人面部相适应，面罩边缘上设有密封裙边，在面罩开口上设有遮盖人嘴的软薄膜。该软薄膜与密封裙边连成一体。由于设置有软薄膜，通过呼吸机进入面罩的气体压力能有效地将软薄膜紧压嘴唇。当病人呼吸时软薄膜紧贴嘴唇，使病人只能用鼻子呼吸，有效地避免了患者张嘴呼吸，解决了多数患者在使用呼吸机时因张嘴呼吸而造成口腔干燥、口苦等问题，提高患者进行无创通气治疗的舒适性和治疗的成功率。同时，由于软薄膜的封闭作用，使新型面罩的漏气量大大降低，节省了气源。

1.2 提高口鼻面罩的安全性

佩戴口鼻面罩进行呼吸机治疗的患者，常会碰到停电等意外情况，应用传统的呼吸面罩会导致二氧化碳的重复吸入，加重患者的病情。为了保证呼吸机治疗的安全性，笔者设计了一种停电保护装置，在面罩与呼吸机进气管连接的弯管处开一出气孔，出气孔下方设有一塑料薄片，它的一端与弯管上内壁相连，其余部分悬空。当呼吸机正常工作时，输送的气体压力作用于塑料片，使塑料片堵住出气孔；当停电时，塑料片因重力落下，堵住与呼吸机相连的进气管，出气孔打开沟通大气，患者可通过打开的出气孔呼吸，减少二氧化碳的重复吸入。

1.3 有效减少呼吸死腔

传统的口鼻面罩由于呼吸死腔的存在，有明显的二氧化碳重复吸入的现象，如何有效减少面罩的呼吸死腔，也是普遍关注的一个问题。为此，笔者精心改进了面罩的形状结构，将呼吸机进气口上移，面罩进行弧形凹陷设计，有效地减少了呼吸死腔容积，使患者的无创通气治疗更为有效。

2 结构设计及具体实施方案

新型口鼻面罩的结构如图1所示，面罩1上设有与呼吸机相连的进气管接头4；其开口边缘上有密封裙边2，密封裙边2与遮盖人嘴的软薄膜3连成一体；与接头4相连的弯管上有出气孔5，出气孔下方有一塑料薄片6，塑料薄片6一端与弯管上内壁相连，其余部分悬空；7为一弧形凹陷设计，目的是减少呼吸死腔的容积。

当病人佩戴该口鼻面罩吸气时，由于软薄片3的阻挡，从鼻腔通路进入的气体远多于从口腔通路进入的气体，气体对软腭和悬壅垂的压力也大得多，从而导致软腭和悬壅垂紧贴舌根，病人只能用鼻子吸气。体外的冷空气不流过口腔，不会导致口腔冷和干燥。当病人用鼻子呼气时，显然气流不会流经口腔。当病人用口呼气时，肺内的热空气迅速进入口腔，由于口腔和鼻腔处在同一封闭空间，呼吸机送来的冷空气不能进入口腔，从而使口腔保持湿润和较高的温度，从而可有效地解决部分病人在使用呼吸机时口腔干燥、口苦等问题，大大提高了患者的耐受性和无创通气的舒适性。当呼吸机正常工作时，呼吸机传送的气体压力作用于塑料片6，出气孔5关闭；当停电时，塑料片6因重力落下，堵住与呼吸机相连的进气管道，出气孔5打开，患者可通过打开的出气孔5呼吸，有效地减少了二氧化碳的重复呼吸。

图1 新型口鼻面罩Fig.1 New nasal-oral mask

3 讨论

无创通气能否顺利进行有效治疗，与患者的依从性关系密切，因此许多学者一直都在寻求一种既有好的通气效果又能让患者感觉舒适的通气界面。近几年从国外引入了一种无创通气头罩[5]，在一定程度上避免和减少了与鼻或面罩通气有关的并发症，提高了患者对无创通气治疗的耐受性；但也有学者[6]指出，这种头罩存在死腔量大，呼吸触发延迟以及二氧化碳重复吸入等问题，其在降低二氧化碳的作用上较口鼻面罩差。国内也有学者[7]发明了一种新型的通气面罩，分别用鼻罩膜和口罩膜罩住了病人的鼻部和口部，用以解决病人张嘴漏气和张嘴呼吸吞入大量的气体引起胃胀气问题，但鼻罩和口罩分开设置，在有限的接触面上很难能做到分别与口鼻周围接触紧密。

笔者设计的新型可用于无创呼吸的口鼻面罩，简单实用，容易操作，将口罩住的软薄膜与密封裙边连成一体保证了密封性，同时加大的接触面积减少了口鼻面罩对面部的压力，使患者佩戴极感舒适。该口鼻面罩与呼吸机连接后，通过呼吸机输送来的气体压力能有效地将软薄膜紧压嘴唇，使病人只能用鼻子呼吸，避免了张嘴漏气和张嘴呼吸吞入大量的气体引起胃胀气问题，也较好地改善了患者在使用传统口鼻面罩时产生的口腔咽喉干燥、口苦、口臭等问题。其特有的弧形凹陷设计，可有效的减少呼吸死腔。还有，笔者精心设计的停电保护装置，减少了二氧化碳重复吸入等问题。新型口鼻罩提高了无创通气治疗的成功率，对于不能耐受传统鼻罩或口鼻罩的广大睡眠呼吸暂停低通气综合征、低氧血症、二氧化碳储留等患者，也提供了一种安全有效的治疗办法。

[1]Carlucci A,Richard JC,Wysocki M,et al.Nonivasive versus conventional mechanical ventilation.An epidemiologic survey[J].Am J Respir Crit Care Med,2001,163: 874-880.

[2]Ferrer M,Esquinas A,Arancibia F,et al.Noninvasive ventilation during persistent weaning failure: a randomized controlled trial[J].Am J Respir Crit Care Med,2003,168:70-76.

[3]Navalesi P,Fanfulla F,Frigerio P,et al.Physiologic evaluation of noninvasive mechanical ventilation delivered with three types of masks in patients with chronic hypercapnic respiratory failure[J].Crit Care Med,2000,28:1785-1790.

[4]Hui DS,Chow BK,Ng ss,et al.Exhaled air dispersion distances during noninvasive ventilation via different Respironics face masks[J].Chest,2009,136(4): 998-1005.

[5]Racca F,Appendini L,Gregoretti C.et al.Effectivenness of mask and helmet interfaces to deliver noninvasive ventilation in a human model of resistive breathing[J].J Appl Physiol,2005,99(4):1262-71.

[6]叶寰.一种新型无创通气界面—无创通气头罩的临床应用和探讨[J].国际呼吸杂志,2008,28(4): 243-245.

[7]袁光雷,张飞彩,张飞霞,等.医用无创呼吸机通气面罩[P].实用新型专利.申请号/专利号: 200820190724