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一种智能微网雾化器及雾化系统的制作方法

花匠小妙招
2025-12-20 12:15

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及微网雾化器及雾化系统的创新与改进，具体说是一种智能微网雾化器及雾化系统。

背景技术：

雾化吸入治疗是将药液经雾化器分散成微米级细小雾状液体颗粒，通过患者呼吸道到达患者肺部，从而实现无痛、迅速治疗如咳嗽、哮喘、咽喉肿痛、咽炎及支气管肺炎等疾病的目的。雾化吸入治疗的主要设备是微网雾化器，微网雾化器由药液杯、雾化片、喷雾嘴及控制器组成，其核心部件是雾化片。雾化片采用压电陶瓷与微孔网片贴合构成，利用压电陶瓷在电信号源激励下产生机械能，带动微网片震动，以达到出雾的目的，该种雾化方式，不影响局部气压，功耗低出雾效率高。

在iuc病房中也经常会用到雾化疗法，常与呼吸机或麻醉机配合使用，由于呼吸机需要监测患者呼吸状态，呼吸管路与患者呼吸道构成的气体通路，必须气密，所以要求配合呼吸机或麻醉机应用的雾化器不允许影响呼吸机管道内的气压，否则容易导致呼吸机误判或报警。微网雾化器借助于微网雾化片的微网震动将药液从微网中挤出形成气溶胶，不影响局部气压，所以是配合呼吸机或麻醉机应用场景中最适合的雾化器。微网雾化器配合呼吸机应用，主要放置在呼吸机湿化罐管路的进气端或呼吸机管路y型接头的患者吸气管路即呼吸机出气管路端，由于呼吸机管路上布置雾化器的位置与患者的呼吸道还尚有一段距离，这段距离通过呼吸机管路连接患者呼吸道，微网雾化器雾化的药物颗粒，会在这段呼吸机管路的内壁上有一部分残留，形成液体，降低了药物的递送量，并且现有微网雾化器都是连接呼吸机管路并开启雾化后一直进行连续出雾，无论患者吸气与呼气，微网雾化器均在工作喷雾，此时微网雾化器工作时产生的气雾，一部分会随患者吸气进入呼吸道，另一部分会随患者呼气浪费在呼吸机管路中，所以，现有微网雾化器配合呼吸机应用递送量很低，药物浪费严重。

微网雾化器配合呼吸机应用时，主要通过t型三通接头与呼吸机管路连接，现有微网雾化器厂家所配备的t型三通接头为直角连接，微网雾化器喷出的气溶胶直接撞击在t型三通接头以及呼吸机连接通路的管壁内，加大了气溶胶与t型三通接头管道内壁的接触几率，使一部分气溶胶撞击管道内壁形成液滴无法地送至患者呼吸道造成一定的药物损失降低了递送量。

患有肺病或呼吸道疾病患者，大都有伴有呼吸短暂、呼吸急促等异常呼吸症状，现有雾化器针对在这类患者尚没有针对性的解决办法，雾化给药完全靠患者的自主呼吸，不能引导患者标准呼吸，对雾化给药没有指导对患者的呼吸康复缺少行为习惯上的促进。

如何设计一种智能微网雾化器及雾化系统，使其具备如下优点和效果：（1）根据患者的呼吸状况适时调节喷雾状态，当患者吸气的时候，雾化器正常喷雾；当患者呼气的时候，雾化器停止喷雾；（2）还能够引导患者进行标准的呼吸，更高效高质量的让患者进行雾化治疗；（3）提高药物递送量、增强治疗效果、减少药物浪费、提高药物利用效率、降低治疗药物成本。这是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术存在的上述问题，提供一种智能微网雾化器及雾化系统，可以根据患者的呼吸状态控制雾化器的出雾节奏，实现智能给药；进一步地，还可以监测患者的呼吸状态，根据患者身体状况，为患者提供一个标准的参考呼吸指导，提高雾化质控水平，提高雾化递送剂量，降低药物使用量，从而降低药物使用成本。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种智能微网雾化器，包括药液杯、雾化片、喷雾嘴、t型三通接头或/和储雾罐、控制器，在药液杯底部设置控制器插座，其特征在于，所述喷雾嘴与储雾罐或t型三通接头连接并通过管路构成用于连通患者呼吸道的气流通道，在所述喷雾嘴的外壁上设置一个气体通路接口，所述气体通路接口与所述喷雾嘴腔室贯通，所述气体通路接口采用标准鲁尔接口或定制接口；所述控制器插座上设置插孔或插针，有一雾化控制线一端的插头与所述控制器插座插接，雾化控制线另一端与所述控制器连接，所述雾化控制线上或/和气流通道中设置呼吸监测模块，所述呼吸监测模块与所述控制器连接，所述控制器接收呼吸监测模块的输出信号，并根据接收到的输出信号调整雾化片的工作状态和出雾强度。

对上述技术方案的改进：还包含有压力延长管，在所述压力延长管的两端上设置标准鲁尔接口或定制接口，所述压力延长管的一端与所述喷雾嘴腔室上的气体通路接口配套连接，所述压力延长管的另一端与所述呼吸监测模块连接，并构建出气体通路，所述呼吸监测模块上设置采样接口，所述采样接口采用标准鲁尔接口或定制接口，将所述呼吸监测模块的采样接口与所述喷雾嘴腔室内的气压贯通。

对上述技术方案的进一步改进：所述呼吸监测模块采用气压传感器或气体流量传感器以及温度传感器作为呼吸监测传感器，所述呼吸监测传感器的感测面与所述呼吸监测模块上引出的采样接口构成密封气体通道，所述呼吸监测传感器布置于采样接口内部末端，并通过密封圈密封。所述呼吸监测模块通过监测所述喷雾嘴腔室内的气压变化或流量变化来监测患者呼吸状态，通过监测所述喷雾嘴腔室内的温度校准气压或流量。

对上述技术方案的进一步改进：所述呼吸监测模块上设有按键及指示灯，所述指示灯中包括一组用亮灭指示患者呼吸状态的指示灯和一组用来指示呼吸监测模块工作模式的指示灯，所述按键用于关闭和开启呼吸监测模块、调节并选择呼吸监测模块的工作模式。

对上述方案的进一步改进：所述控制器上带有雾化控制线和usb数据线，所述usb数据线采用usb-a接口，用于与符合usb联盟规范要求且可对外输出usb电源的usb主机或电源适配器连接；所述控制器内置可充电电池，通过usb数据线进行充电或为设备提供工作电源；所述控制器带有rtc与存储模块，所述存储模块用于存储患者的呼吸状态以及患者对控制器的操作纪录。

对上述方案的进一步改进：所述控制器带有无线通信和有线通信模块，所述无线通信包含蓝牙、zigbee、lora及nb-iot无线通信方式，所述有线通信模块包含usb、uart、rs232、rs485及can有线通信方式，所述无线通信和有线通信模块具有下行通信和上行通信功能，所述下行通信指与呼吸监测模块或药液杯通信。

对上述方案的进一步改进：所述控制器带有多个雾化定时档位和多个雾化速率档位，还具有清洁模式，所述雾化定时档位及雾化速率档位均可与所述清洁模式调节切换；所述控制器上带有多功能按键与若干状态指示灯，所述多功能按键用于控制开关机、设备复位、雾化定时档位、雾化速率档位、清洁模式及模式切换，所述状态指示灯至少用于指示设备处于雾化定时档位、雾化速率档位、清洁模式以及电池电量和故障提示。

对上述方案的进一步改进：所述t型三通接头包括喷雾嘴接口、进气呼吸管路接口以及出气呼吸管路接口，所述喷雾嘴接口的轴线与所述进气呼吸管路接口的轴线之间呈60°～80°的夹角。

本实用新型一种智能微网雾化系统，包括微网雾化器、上位机及云端服务器，其特征在于，所述微网雾化器为以上所述的智能微网雾化器，所述上位机包括屏幕、声音发生单元及通信模块，所述上位机用于与所述智能微网雾化器中的控制器进行通信、读取患者呼吸状态以及控制器操作纪录，所述喷雾嘴与储雾罐配合工作时，通过呼吸检测模块监测患者呼吸状态以及储物罐内空气温度，并通过控制器将患者呼吸状态上传至所述上位机，上位机上的屏幕与声音发生单元用于提示并引导或指导用户进行准确标准的呼吸。

对上述方案的进一步改进：所述上位机包括智能手机、平板电脑、计算机、呼吸机、麻醉机或云端服务器控制的智能终端，所述智能微网雾化器与呼吸机或麻醉机配合使用，通过所述呼吸监测模块对患者呼吸状态进行监测，控制器通过读取患者呼吸状态，控制智能微网雾化器只有在患者吸气时喷雾。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过将患者呼吸监测功能增加至雾化系统中，实时的获取患者的呼吸状态，且可以通过患者的呼吸状态，动态的调节雾化器的工作状态，实现智能给药。

2、本实用新型可以适应多种雾化场景。当所述雾化系统与储雾罐配合，可以应用于医院内普通病房、icu病房、以及专用雾化室应用，还可以应用于患者家庭治疗，因本实用新型将呼吸监测与雾化系统构建成一个整体，可以实时监测患者呼吸状态，特别适合因患者呼吸病变引起的呼吸不正常等病症导致的呼吸问题，呼吸监测的引入，可以实时将患者呼吸状态上传至上位机，上位机通过显示屏与声音发生单元，用声音和图像引导患者正确而且标准的呼吸，可以加快患者康复速度，提高治疗质量。当所述雾化系统与呼吸机或麻醉机配合使用时，可以通过所述呼吸监测模块监测患者的呼吸状态，并通过呼吸状态控制雾化器只在患者吸气时出雾，患者呼气时停止出雾，减少药物的浪费，提高药物递送量，降低药雾使用量，并且配合本专利所述雾化系统中所配备的t型三通接头，可以减少雾化器产生的气溶胶与t型三通接头管壁碰撞的机率，进一步的减少雾化器产生气溶胶附着于管壁的残留量，从而更进一步提高递送剂量，减少药物浪费。

3、本实用新型提高雾化效果，降低药物使用量，从而降低治疗药物成本。

附图说明

图1是本实用新型一种智能微网雾化器与呼吸机管路配合使用的模块爆炸图；

图2是本实用新型一种智能微网雾化器与呼吸机管路配合使用的示意图；

图3是本实用新型一种智能微网雾化器与雾化口含器配合使用的模块爆炸图；

图4是本实用新型一种智能微网雾化器及雾化系统与雾化口含器配合使用的示意图；

图5是本实用新型一种智能微网雾化器中的t型三通接头示意图；

图6是本实用新型一种智能微网雾化器中的药液杯装配结构爆炸图；

图7是本实用新型一种智能微网雾化器中的呼吸监测模块示意图；

图8是本实用新型一种智能微网雾化器及雾化系统的应用示意图；

图9是本实用新型一种智能微网雾化系统的系统框图。

图1-图8中的标号为：10-雾化杯、10.1-气体通路接口、10.2-喷雾嘴、10.4-外密封圈、10.5-前密封圈、10.6-雾化片、10.7-后密封圈、10.8-电极镶针、10.9-控制器插座、10.10-药液杯、10.11-药液杯盖、11.12-输液接口、10.13-输液接口盖堵、11-呼吸监测模块、11.1-采样接口、11.2-指示灯、11.3-按键、12-控制器、12.1-雾化控制线、12.2-usb数据线、12.3-状态指示灯、12.4-多功能按键、12.5-雾化控制线插头、13-压力延长管、13.1-压力延长管接口、14-t型三通接头、14.1-喷雾嘴接口、14.2-进气呼吸管路接口、14.3-出气呼吸管路接口、15-y型管、15.1-y型管进气口、15.2-y型管出气口、16-储雾罐、16.1-储雾罐进雾口、16.2-储雾罐出雾口、17-雾化口含器、18-上位机、19-呼吸机管路抽气端、20-呼吸机管路压气端。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1、图2、图5、图6、图7及图8，本实用新型一种智能微网雾化器的实施例1，包括药液杯10.10、雾化片10.6、喷雾嘴10.2、t型三通接头14、控制器12，在药液杯10.10底部设置控制器插座10.9，所述喷雾嘴10.2与t型三通接头14连接并通过管路构成用于连通患者呼吸道的气流通道。在喷雾嘴10.2的外壁上设置一个气体通路接口10.1，气体通路接口10.1与喷雾嘴10.2腔室贯通，气体通路接口10.1采用标准鲁尔接口或定制接口。在控制器插座10.9上设置插孔或插针，有一雾化控制线12.1一端的插头与控制器插座10.3插接，雾化控制线12.1另一端与控制器12连接。雾化控制线12.1上设置呼吸监测模块11，呼吸监测模块11与控制器12连接，控制器12接收呼吸监测模块11的输出信号，并根据接收到的输出信号调整雾化片10.6的工作状态和出雾强度。上述呼吸监测模块11也可以设置在上述的气流通道。

进一步地，智能微网雾化器中还包含有压力延长管13，在压力延长管13的两端上设置有压力延长管接口13.1，压力延长管接口13.1采用标准鲁尔接口或定制接口。压力延长管13的一端与喷雾嘴10.2腔室上的气体通路接口10.1配套连接，压力延长管13的另一端与呼吸监测模块11连接，并构建出气体通路。在呼吸监测模块11上设置采样接口11.1，采样接口11.1采用标准鲁尔接口或定制接口，由压力延长管13将呼吸监测模块11的采样接口11.1与喷雾嘴10.2腔室内的气压贯通。

再进一步地，上述呼吸监测模块11采用气压传感器或气体流量传感器以及温度传感器作为呼吸监测传感器，所述呼吸监测传感器的感测面与所述呼吸监测模块11上引出的采样接口11.1构成密封气体通道，所述呼吸监测传感器布置于采样接口11.1内部末端，并通过密封圈密封。检测患者呼吸状态的关键在于喷雾嘴10.2与患者的呼吸道贯通。压力延长管13将喷雾嘴10.2内的气压与采样接口11.1贯通，从而将变化的气压与气流传递至采样接口11.1内呼吸监测传感器的感测面，从而监测到患者的呼吸状态。

再进一步地，上述呼吸监测模块11上设有按键11.3及指示灯11.2，所述指示灯11.2中包括一组用亮灭指示患者呼吸状态的指示灯和一组用来指示呼吸监测模块工作模式的指示灯，按键11.3用于关闭和开启呼吸监测模块、调节并选择呼吸监测模块11的工作模式。

再进一步地，上述控制器12上除带有雾化控制线12.1之外，还带有usb数据线12.2，usb数据线12.2采用usb-a接口，可以与任何符合usb联盟规范要求且可对外输出usb电源的usb主机或电源适配器连接，可为本实用新型的一种智能微网雾化器提供电源。

再进一步地，为了让本实用新型的一种智能微网雾化器在没有外部电源提供的情况下，仍然能够为患者提供雾化治疗，在控制器12内还设有可充电电池，可以通过usb数据线12.2进行充电。上述控制器12带有rtc与存储模块，存储模块用于存储患者的呼吸状态以及患者对控制器的操作纪录。

再进一步地，上述控制器12带有无线通信和有线通信模块，控制器12与呼吸监测模块11进行无线通信或有线通信，所述无线通信包含蓝牙、zigbee、lora及nb-iot无线通信方式，所述有线通信包含usb、uart、rs232、rs485及can有线通信方式。控制器12通过雾化控制线12.1为呼吸监测模块11供电以及通信，控制器12控制呼吸监测模块11并读取呼吸监测模块11上的呼吸监测数据，将设备操作信息及患者呼吸状态上传至上位机或云端服务器。

再进一步地，上述控制器12带有多个雾化定时档位和多个雾化速率档位，还具有清洁模式，所述雾化定时档位及雾化速率档位均可与所述清洁模式调节切换。控制器12上还带有多功能按键12.4与若干状态指示灯12.3，多功能按键12.4用于控制开关机、设备复位、雾化定时档位、雾化速率档位、清洁模式及模式切换，状态指示灯12.3至少用于指示设备处于雾化定时档位、雾化速率档位和清洁模式，状态指示灯12.3还用于电池电量和故障提示。

优选地，上述t型三通接头14如图3所示，t型三通接头14上所设有的喷雾嘴接口14.1的轴线e，与进气呼吸管路14.2的轴线f所构成的夹角为α，α的角度呈60°～80°的夹角，优选76°夹角，这样可以减少喷雾嘴10.2所喷出的气溶胶撞击t型三通接头14内壁的机率，减少气溶胶损耗。

参见图1、图2，为了更进一步说明智能微网雾化器实施例1的使用情况，将智能微网雾化器常见应用方式进行详细描述，当本实施例1的智能微网雾化器与呼吸机连用时，至少包括药液杯10.10、雾化片10.6、喷雾嘴10.2、呼吸监测模块11、压力延长管13、t型三通接头14及控制器12，还配备一y型管15，y型管15带有的y型管进气口15.1和y型管出气口15.2。将喷雾嘴10.2与t型三通接头14的喷雾嘴接口14.1插接，y型管进气口15.1与出气呼吸管路接口14.3插接，y型管出气口15.2与呼吸机管路抽气端19插接，t型三通接头14的进气呼吸管路接口14.2与呼吸机管路压气端20插接，呼吸机管路抽气端19与呼吸机管路压气端20分别与呼吸机相应接口连接，由y型管15的g端与患者的呼吸道构成气流通道，与外界气压隔绝。

参见图3-图6及图7，本实用新型一种智能微网雾化器的实施例2，实施例2与上述的实施例1大部分结构相同，区别之处是：实施例2中用储雾罐16替换实施例1中的t型三通接头14，实施例2中的喷雾嘴10.2与储雾罐16并通过管路构成用于连通患者呼吸道的气流通道，储雾罐16上带有储雾罐进雾口16.1与储雾罐出雾口16.2。

智能微网雾化器实施例2的使用情况，通过雾化口含器17与患者连用时，智能微网雾化器至少包括药液杯10.10、雾化片10.6、喷雾嘴10.2、呼吸监测模块11、压力延长管13、储雾罐16及控制器12。储雾罐出雾口16.2与雾化口含器17对接，通过雾化口含器17与患者呼吸道构成气密通道,如图3与图4所示。

参见图8、图9，本实用新型一种智能微网雾化系统的实施例，包括微网雾化器、上位机18及云端服务器，微网雾化器为上述实施例的智能微网雾化器，上位机18包括屏幕、声音发生单元及通信模块，上位机18用于与所述智能微网雾化器中的控制器12进行通信、读取患者呼吸状态以及控制器操作纪录，所述喷雾嘴10.2与储雾罐16配合工作时，通过呼吸检测模块11监测患者呼吸状态以及储物罐16内空气温度，并通过控制器12将患者呼吸状态上传至上位机18，上位机18上的屏幕与声音发生单元用于提示并引导或指导用户进行准确标准的呼吸。

进一步地，上述的上位机18包括智能手机、平板电脑、计算机、呼吸机、麻醉机或云端服务器控制的智能终端，所述智能微网雾化器与呼吸机或麻醉机配合使用，通过上述呼吸监测模块11对患者呼吸状态进行监测，控制器12通过读取患者呼吸状态，控制智能微网雾化器只有在患者吸气时喷雾。

为了更进一步说明本实用新型一种智能微网雾化系统，将智能微网雾化系统的使用情况进行详细描述，参见图2、图4、图6、图8及图9，本实用新型一种智能微网雾化系统用于监测患者呼吸的关键在于，喷雾嘴10.2通过管路与患者呼吸道构成了气压贯通，建立在喷雾嘴10.2上的气体通路接口10.1，通过压力延长管13与呼吸监测模块11联通，并最终将患者呼吸道内的气压与呼吸监测模块11贯通，并形成与外界气压相对隔绝密封的气密通道。

控制器12通过下行通信，读取呼吸监测模块11所监测到的数据，判断患者呼吸状态，并将患者的呼吸状态存储在控制器12内的存储模块中，同时利用上行通信功能，将患者的呼吸状态传递至上位机18或云端服务器，也可以通过控制器12直接将数据上传至云端服务器。

当本智能微网雾化系统中的智能微网雾化器通过储雾罐16与雾化口含器17与患者呼吸道连接，控制器12读取呼吸监测模块11所监测到的数据，判断患者的呼吸状态，并将患者的呼吸状态上转至上位机18以及云端服务器，上位机18或云端服务器上带有患者的年龄、种族、性别、病情状况等信息，上位机18或云端，通过患者的信息，将通过上位机18上的屏幕或声音发生单元提示并引导患者标准正确的呼吸，从而加速患者呼吸康复。

当本智能微网雾化系统中的智能微网雾化器通过t型三通接头14以及呼吸机和管路与患者呼吸道连接并构成气流通道时，控制器12通过呼吸监测模块11监测患者的呼吸状态，并将患者的呼吸状态上传至上位机18或云端服务器，上位机以及云端服务器会根据患者的状态适时、高效地通过控制器12控制雾化片10.6喷雾与否以及喷雾速率，从而实现配合呼吸及应用的高效给药。由智能微网是雾化器与上位机18以及云端服务器构成智能雾化系统，这样做的好处在于，能够准确的将患者的呼吸数据上传至上位机18或云端服务器，有助于患者呼吸数据的记录，电子病历的形成，为互联网医院以及医疗大健康领域带来了绝佳的解决方案，从而实现了对患者受益，对医者受益，是高效、物联、易于使用、适应多种应用场景的智能微网雾化系统。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。