吸入式雾化药水激光助推器的制作方法

1.吸入式雾化药水激光助推器属于雾化药、雾化剂的吸入，水激光技术，雾化药、雾化剂的水激光助推，激光医学应用技术领域。


背景技术：

2.2019年以来，随着新冠肺炎疫情的全球肆虐，与之相抗衡的技术与措施也随之加快发展。对于治疗这种呼吸类疾病来说，吸入式雾化药是当今重要的治疗手段之一，特别是各种吸入式疫苗及药物的发明与应用，更是直接依赖于人体对雾化药的吸入效果。目前最常用的吸雾器大多要依靠吸雾者的自主强力吸入，而这对于基本丧失自主呼吸能力的失能/半失能老人、口鼻插管危重病人或婴儿来说，难以做到自主强力，限制了吸入式雾化疫苗、药物的应用与治疗。
3.为此，本发明提出一种吸入式雾化药水激光助推器，利用位于水的强烈吸收峰的激光与液体雾化药、雾化剂的相互作用，推进吸雾面罩内雾化药、雾化剂快速到达预定区域，实现治疗目的、降低耗药量和缩短吸雾周期，减轻被用药人员的不适。


技术实现要素：

4.本发明的吸入式雾化药水激光助推器，利用波长处于水的强烈吸收范围的激光器作为助推器光源，基于激光能量与液体雾化药的相互作用，增大雾化药的推进速度与推进距离，提高对无自主呼吸能力及弱自主呼吸能人群的呼吸道施药效率。波长处于水的强烈吸收范围的激光器，包括波长范围为1.9至3.0微米的激光器又常被成为水激光。本发明的吸入式雾化药水激光助推器由激光助推器光源、导光装置、口鼻腔面罩、雾化器、雾化器管道和面罩输入耦合器组成；雾化器将液体的药剂转化为雾化状的雾化药或雾化剂。水激光发射光束及雾化药、雾化剂分别通过导光装置及雾化器管道进入口鼻腔面罩，在激光束传输路径上，雾化药、雾化剂中的主要成分水粒子吸收水激光能量，致使雾化药、雾化剂中生成大量微小气泡，沿激光照射方向周而复始地发生膨胀、破灭，小气泡群裹挟着雾化药流前后翻滚、沿光束聚集，不断向前推进，加快雾化药、雾化剂在面罩内沿激光方向的行进速度与前冲动力，并直达口鼻腔的深处。激光助推器光源由一个或一个以上的水激光器模块，如2.94微米的大能量脉冲激光模块、2微米的高功率脉冲激光模块或1.94微米准连续光纤激光模块，具体组合方式可根据雾化药及雾化剂的类型选择；导光装置将激光助推器光源输出的水激光束引入到面罩输入耦合器。根据不同的激光波长，导光装置可以采用如导光空心管、导光关节臂或各种光纤。导光通道可单路或多路同时输出，导光通道输出端加有可拆卸的隔潮窗片。此外，面罩输入耦合器安装在口鼻腔面罩前下部，雾化药与激光束同时进入面罩，其中的面罩输入耦合器是一个三通连接器，分直通、下侧通和上侧通三个通道；三个通道中一路为雾化药进入通道，另外一路或两路为激光进入通道，三通道传送的介质，即是雾化药还是激光，可互换选择，不用的通道可采用透光隔潮窗片密封；面罩输入耦合器的三通连接的优选方式为：令雾化药从下侧通口进入，激光束从直通口进入，面罩内激光束与雾
化药行进方向一致，增大对雾化药流的直接推动作用。当雾化药量大或浓度较高时，可令一路激光从直通口进入，另一路激光束从下侧通口或上侧通口进入，增大对雾化药流的侧向扰动，使其因相互碰撞与动能传递，获得更大前行动力。
5.本发明吸入式雾化药水激光助推器的优点是：
6.1、为基本丧失自主呼吸能力人群如老人、儿童或重症者等提供一种非自主吸入式的呼吸道用药被动注入方式，克服相关人群的治疗难点，特别是为近期新研发的吸入式疫苗的使用推广助力，使之适用于更为广泛的群体。
7.2、借助激光束的光纤传输优势，可将一台激光助推器通过多路光纤分束器与多个口鼻腔面罩或疫苗雾化器连接，同时为多人提供吸药使用，更适合用于社区、学校或交通流量大的人群，大幅提高施药速度。
附图说明
8.图1吸入式雾化药水激光助推器构成框图
9.图2吸入式雾化药水激光助推器的工作示意图
具体实施方式
10.下面结合附图对吸入式雾化药水激光助推器做详细描述。
11.①
本发明的吸入式雾化药水激光助推器由激光助推器光源1、导光装置2、口鼻腔面罩3、雾化器4、雾化器管道5、面罩接口6组成。
12.②
其中的激光助推器光源1包括单个的2.94微米低重频脉冲固体激光器，或2微米低重频高功率脉冲固体激光器，或1.94微米准连续光纤激光器，或上述激光器的组合。输出波段位于强烈水吸收峰的2.94微米、2微米及1.94微米。可根据雾化药的具体状况包括其水含量，用药成分及用药量等，选用单个激光器或采用不同激光器的组合。
13.③
水激光输出光束通过导光装置2传递到面罩输入耦合器6。导光装置2可根据激光助推器光源1的输出波长与类型选择。对于波长为1.9至2.1微米的激光助推器光源，导光装置可采用光纤，则可利用一个分束器及光开关，将激光输出分送至多路光纤，同时与多个吸雾面罩相连，供多人使用。
14.④
面罩输入耦合器6安装在口鼻腔面罩3的前下部；它是一个三通连接器，分为直通、下侧通和上侧通三个通道，其中一路为雾化药进入通道，另外一路或两路为激光束进入通道，三个传输通道可互换或选用，暂时不用的通道需密封，密封方法采用可方便拆卸、更换、清洁的光学镜片。
15.⑤
面罩输入耦合器6的三通连接方式依雾化药量多少而定，当雾化药总量较少时，如吸入式疫苗用药，则令雾化药从下侧通口进入，激光束从直通口进入，面罩内激光束与雾化药行进方向一致，增大对雾化药流的直接推动作用；当雾化药量大或浓度较高时，如治疗肺炎等呼吸道疾病用药，可令一路激光从直通口进入，另一路激光束从下侧通口或上侧通口进入，增大对雾化药流的侧向扰动，使其因相互碰撞与动能传递，获得更大前行动力。


技术特征：
1.吸入式雾化药水激光助推器，其特征为：它包括激光助推器光源、导光装置、口鼻腔面罩、雾化器、雾化器管道和面罩输入耦合器；采用波长范围为1.9至3.0微米内的至少一个波长的水激光器作为激光助推器光源；面罩输入耦合器安装在口鼻腔面罩前下部；雾化器将液体药剂转化为雾化药，雾化药通过雾化器管道引入到面罩输入耦合器；激光助推器光源输出的至少一个激光波长的输出由相对应的导光装置引入到面罩输入耦合器，与雾化药相遇并与其中的水粒子产生相互作用，增进雾化药沿激光束方向的推进速度与到达的距离，提高对缺乏自主呼吸能力人群的呼吸道施药效率。2.根据权利要求1所述的一种吸入式雾化药水激光助推器，其激光助推器光源的特征为：它由一个或一个以上的水激光器模块组合而成；水激光器模块包括2.94微米大能量脉冲激光模块，2微米高功率脉冲激光模块，1.94微米准连续光纤激光模块；组合方式根据治疗用药类型选定；激光模块多于一个时，它们可单个输出，也可同时输出水激光。3.根据权利要求1所述的一种吸入式雾化药水激光助推器，其导光装置的特征为：它包括单路或多路导光通道；导光通道由空心导光管或导光关节臂或各种光纤组成，每路导光通道与激光助推器光源中的一个水激光器模块相配；导光通道输出端加有可拆卸隔潮窗片。4.根据权利要求1所述的一种吸入式雾化药水激光助推器，其面罩输入耦合器的特征为：它包括一个由直通、下侧通和上侧通组成的三通连接器；三个通道中一路为雾化药进入通道，另两路为水激光进入通道；可根据雾化药的不同，选择三通道中的不同通道作为雾化药进入通道；空置的通道采用透光隔潮窗片密封。5.根据权利要求1所述的一种吸入式雾化药水激光助推器，其激光助推器光源的特征为：其激光波长为1.9至2.1微米之间，配用多路光纤作为导光装置，激光助推器光源的输出经分束器及光学开关分送至多路光纤，每路光纤配接到各自的面罩输入耦合器及口鼻腔面罩，实现单个激光助推器光源配接多个口鼻腔面罩，供多人应用的目的。

技术总结
本发明涉及一种吸入式雾化药水激光助推器，它利用水激光器作为助推器光源，基于水激光能量与雾化药、雾化剂的相互作用，增大雾化药雾化剂的行进速度与距离，提高对缺乏足够自主吸入能力人群的呼吸道施药效率。主吸入能力人群的呼吸道施药效率。主吸入能力人群的呼吸道施药效率。


技术研发人员：刘京郊 杜大勇 侯晓帆 周浩
受保护的技术使用者：北京华夏光谷光电科技有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/3/25