多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔临床研究与应用

颜 方，郭 甦，陈曹阳，熊莉莉，皮 勇

(1 武汉市急救中心，武汉430022;2 湖北省中山医院，湖北 武汉 430033)

0 引言

胸膜是一层薄的浆膜，有互相移行的内外两层，内层包绕在肺的表面称脏胸膜，外层位于胸壁的内面称壁胸膜，两层构成一潜在的腔隙称胸膜腔，平时仅为一薄层浆液所分开，左右二胸膜腔是独立的，故左右胸膜腔互不相通。胸膜腔内的压力不论吸气或呼气时总是低于外界大气压，故称负压［1］。胸膜腔内为负压，有利于肺的扩张，维持肺内结构的生理形态，利于气体交换，帮助呼吸，有利于静脉血与淋巴液回流。

如胸膜腔与大气压相通，则会发现肺向内萎缩。胸膜腔内压等于肺内压减去肺回缩压，呼吸时胸膜腔的容积无増减，胸膜腔内压力发生改变，胸膜腔内压随呼吸周期而变化，如大气压力为:101.08Kpa，则平静吸气末胸膜腔内压为:－1.06Kpa，平静呼气末胸膜腔内压为－0.27Kpa，用力呼吸时胸膜腔内压的变化范围増大。健康人群胸膜腔内压随呼吸而周期性变化，是一个物理过程［2－3］。

如罹患急慢性脓胸、结核性脓胸、胸膜间皮瘤、胸壁感染、胸壁先天性疾病、胸壁肿瘤、肺部疾患等疾病，则患者胸膜腔可受到严重损伤，一侧或两侧的肺组织被压缩［4］，患者呼吸困难，痛苦求生，严重威胁生命安全。

目前还没有一种实用有效的在抢救治疗患者胸膜腔损伤同时，恢复胸膜腔生理功能，恢复正常呼吸功能，对有呼吸功能障碍的慢性病患者也能改善肺功能的医疗装备。

1 设计思路

本专利项目在于设计一种在大气压力亦即进气压力不变的情况下，空气进入肺组织更顺畅轻松进入肺泡完成气体交换，实用有效的抢救治疗患者胸膜腔损伤同时，恢复胸膜腔生理功能，恢复正常呼吸功能，对存在胸膜腔损伤所导致的肺组织压缩呼吸功能障碍的功能治疗，以及对呼吸功能障碍慢性病患者提供一种实用有效提高生存质量的医疗装备。

2 结构设计

本设计解决其技术问题所釆用的技术方案是:3层体表胸膜腔，6条环形微弹力宽带，1条皮扣带，10根负压管，1共用负压源，5套体表胸膜腔负压自动控制阀。

(1)3层体表胸膜腔，6条环形微弹力宽带，1条皮扣带，10根负压管，1共用负压源的结构。

第一层体表胸膜腔由人体体表与多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔内膜组成，形成基底腔隙，第二层体表胸膜腔由第二层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔与第二层体表胸膜腔后背正中纵向分隔分隔成左右2部分，第三层体表胸膜腔由第三层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔与第三层体表胸膜腔后背正中分隔分隔成左右2部分。6条环形微弹力宽带分别位于多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔双上臂部及游离缘，颈下部环形条圈部，前胸后背环形结构下端游离缘。1条皮扣带位于前胸后背环形结构下端游离缘环形微弹力宽带的下端。10条负压管中，5条负压管分别连接体表胸膜腔与体表胸膜腔负压自动控制阀，另5条负压管分别连接体表胸膜腔负压自动控制阀与共用负压源。

(2)体表胸膜腔负压自动控制阀结构。

体表胸膜腔负压自动控制阀由实时负压指示表，设定负压指示表，负压范围刻度表，负压设定调节旋钮，负压自动控制阀电源与控制电路，负压自动控制阀电源与控制电路开关组成。

图1 多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔主视图

图2 多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔后视图

图3 多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔负压自动控制阀方框图

图4 多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔右侧纵剖视图

图5 多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔左侧纵剖视图

(3)设计附图如图1～图5所示。图中1.环形微弹力宽带，2.负压管，3.皮扣带，4.第二层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔，5.第三层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔，6第二层体表胸膜腔后背正中纵向分隔，7.第三层体表胸膜腔后背正中纵向分隔，8.体表胸膜腔负压自动控制阀，9.共用负压源，10.实时负压指示表，11.设定负压指示表，12.负压范围刻度表，13.负压设定调节旋钮，14.负压自动控制阀电源及控制电路，15.负压自动控制阀电源及控制电路开关，16.第一层体表胸膜腔，17.左半部分第二层体表胸膜腔，18.左半部分第三层体表胸膜腔，19.人体体表，20.右半部分第二层体表胸膜腔，21.右半部分第三层体表胸膜腔，22.多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔内膜。

3 结构实施

参阅附图1～5的形式，适用于具体的实施结构需要。

在附图中，第一层体表胸膜腔 (16)由人体体表 (19)与多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔内膜(22)组成基底腔隙，第二层体表胸膜腔 (17，20)由第二层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔 (4)与第二层体表胸膜腔后背正中纵向分隔 (6)分隔成左右2部分，第三层体表胸膜腔 (18，21)由第三层体表胸膜腔前胸正中纵向分隔 (5)与第三层体表胸膜腔后背正中分隔 (7)分隔成左右2部分。6条环形微弹力宽带 (1)分别位于多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔双上臂部及游离缘，颈下部环形条圈，前胸后背环形结构下端游离缘。1条皮扣带 (3)位于前胸后背环形结构下端游离缘环形微弹力宽带 (1)的下端。10条负压管 (2)中，5条负压管分别连接体表胸膜腔与体表胸膜腔负压自动控制阀 (8)，另5条负压管分别连接体表胸膜腔负压自动控制阀 (8)与共用负压源 (9)。体表胸膜腔负压自动控制阀 (8)由实时负压指示表(10)，设定负压指示表 (11)，负压范围刻度表(12)，负压设定调节旋钮 (13)，负压自动控制阀电源与控制电路 (14)，负压自动控制阀电源与控制电路开关 (15)组成。

4 操作方法

当患者胸膜腔因病出现损伤或粘连使胸膜腔变小时，会使肺组织受压甚至肺不张;多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔釆用对人体无毒，柔软贴肤，密封轻质耐压材料，与人体胸膜腔的结相似，分为左右两侧，依病情使用一侧或两侧体表胸膜腔，使用时套穿于患者体表，最内层的多层—阶梯负压体表胸膜腔内膜贴于人体体表皮肤上，周边游离缘以环形微弹性宽带紧贴于皮肤上，封闭边缘，形成第一层体表胸膜腔，第一层体表胸膜腔内引出一负压管，形成基底腔隙，围绕在体表前胸后背。其上两层胸膜腔也围绕在体表前胸后背部位，其上两层胸膜腔在前胸正中各有一纵向分隔，在后背正中也各有一纵向分隔，将其上两层胸膜腔分隔成左右两部分，毎一部分各层体表胸膜腔皆引出一根负压管，在本实用新型下端的环形游离缘上，除环形微弹性宽带外，另附加一皮扣带，以更好的封闭环形游离缘。将各腔负压管连接到体表胸膜腔负压自动控制阀及将胸膜腔负压自动控制阀与负压源之间的负压管连接好，调节体表胸膜腔左右部分各层的负压自动控制阀，设定第一层体表胸膜腔及第二第三层体表胸膜腔的负压值，开启装备，负压值依次升高，形成阶梯负压，使负压顺序传递，各层体表胸膜腔均紧贴体表方向，与人体胸廓运动一体联动。当设定负压值发生变化时，体表胸膜腔左右部分各层的负压自动控制阀自动开启调节，保持左右部分各层体表胸膜腔设定工作负压稳定。

5 讨论

当人体吸气时，由于体表胸膜腔各层阶梯负压的作用，使肺组织张开，空气顺畅进入肺泡完成气体交换，由于呼吸运动，人体胸廓对体表胸膜腔有扩张与回缩的作用，与生理情况一样，体表胸膜腔内的压力值也会周期性变化，是一个物理过程。由于是多层腔隙阶梯负压的协同作用，会更有利于肺组织的扩张，在大气压力亦即进气压力不变的情况下，空气进入肺组织更顺畅轻松，可以补偿人体胸膜腔因病损带来的功能障碍。

多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔可单侧使用，也可双侧使用，既可单层使用，也可多层使用，根据患者病情需要调节适当的负压值。如果不是使用全部体表胸膜腔，可将闲置体表胸膜腔的负压管从负压自动控制阀上取下与大气相通。

多层腔隙阶梯负压体表胸膜腔在实际制作中可按临床需要増减体表胸膜腔的层数。

［1］叶任高，陆再英.内科学 ［M］.第6版.北京:人民卫生出版社，2005:104－115.

［2］王树人.病理生理学 ［M］.北京:科学出版社，2001，187－198.

［3］杨惠玲.高级病理生理学［M］.北京:科学出版社，2000，311－329.

［4］朱元钰，陈文彬.呼吸病学 ［M］.北京:人民卫生出版社，2003，877－891.