静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器及其用法.pdf

本发明属于医疗器械领域，涉及一种静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器。其包括瓶体、可旋转帽盖、过滤器和静脉注射连接管；将一种产氧剂过碳酸钠与已预处理的催化剂二氧化锰按照配比放置氧气发生器下部，上部放置不同量的清水，中间使用聚乙烯薄膜隔开；瓶体最上端安装可旋转转盖，转盖上设有一联动式尖形塑料棒，它可以使固相和液相充分接触，然后氧气便均匀释放，经过滤器过滤后，直接供静脉注射时使用。该氧气发生器体积小，便于携带，使用安全可靠，可广泛用于心脑血管缺血性疾病、急性创伤出血、烧伤性休克、呼吸道阻塞等危重病的输氧治疗和急救。

1.  静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器，其特征在于构成如下：
瓶状物(10)的内部的中间密闭粘接聚乙烯薄膜(11)使瓶状物(10)分为上部(9)和下部(12)两部分；
瓶状物(10)的底部中间有一个圆形加料口，通过该加料口可以加装固相的产氧剂和催化剂；
圆形薄板状的底座(14)的中央有一个与该底座(14)成一体的凸起的圆柱形的密封塞(13)，该密封塞(13)可以置于圆形加料口内并将瓶状物(10)的下部密封；
瓶状物(10)的上部有一个瓶口(7)，通过瓶口(7)可以把水装入瓶状物(10)的上部；
在瓶体(10)上端的瓶口(7)安装转盖(6)，圆形的转盖(6)的中央有一个上部为圆柱体下部为圆锥体的刺锥(8)，该刺锥(8)与转盖(6)中间通过筋板(5)固定连接，并置于瓶口(7)内并可以深入到瓶状物(10)的上部的内部；该转盖(6)中间的筋板(5)以外的空隙作为氧气通道；
转盖(6)有螺纹与瓶口的螺纹配合连接瓶体(10)，旋转转盖(6)使其螺纹旋转到3/4处，转盖(6)把瓶体(10)上端(9)密封，旋转转盖(6)使其螺纹旋转到底，刺锥(8)刺破聚乙烯薄膜(11)，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
转盖(6)顶端有一凸起出气口(4)，该凸起的出气口(4)与圆形内嵌过滤网的过滤器(3)的入口通过软胶管密闭连接，过滤器(3)的出口(2)密闭连接一段软管，软管末端接有一输液器塑料针头(1)，塑料针头(1)插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通。

2.  如权利要求1所述的静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器的用法，其步骤和条件如下：
1)装入产氧剂和催化剂：通过瓶状物(10)的底部中间圆形加料口，通过该加料口加装固相的产氧剂和催化剂；然后，把圆形薄板状的底座(14)中央的凸起的圆柱形的密封塞(13)置于圆形加料口内并将瓶状物下部密封；
2)装入水：取下瓶状物(10)顶端的旋转盖(6)，通过瓶状物(10)的上部的瓶口把水装入瓶状物(10)的上部；
(3)加料配比：根据产生氧气化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：
产生100mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量2.8～3.0g，催化剂的质量0.38～0.40g，水的体积6-8mL；
产生250mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量7.0～7.5g，催化剂的质量0.53～0.55g，水的体积15-17mL；
产生500mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量14～15g，催化剂的质量0.9～1.1g，水的体积32-34mL；
所述的产氧剂为过碳酸钠，催化剂为片状二氧化锰复合物，该二氧化锰复合物的组分二氧化锰∶乙基纤维素∶淀粉的质量配比为1∶2∶2；
所述的二氧化锰复合物的制备方法为：向配有搅拌器、温度计的250mL三口烧瓶中加入100mL的95wt.％的乙醇，称取20g二氧化锰，40g乙基纤维素和40g淀粉，均匀搅拌20min，然后升温至50℃，蒸去溶剂，并不断搅拌至无醇味，立即冷冻固化，40℃下真空干燥进一步除去溶剂，放入冰箱中冷藏后，粉碎并过20目筛子，然后制成不同规格的片状二氧化锰复合催化剂；
4)制备氧气：旋转圆形的可旋转帽盖(6)带动刺锥(8)向下移动刺破聚乙烯薄膜(11)，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
5)过滤氧气：产生的氧气通过网状过滤器3过滤，过滤后的氧气达到医用氧气标准；
6)控制氧气流量：本发明使用的催化剂是二氧化锰复合催化剂，根据药物缓释原理，把用上述3)的制备方法制成类似于药物缓释物的片状二氧化锰复合催化剂，然后通过实验确定其在水溶液中溶解速度，实验方法为：分别称取二氧化锰复合催化剂0.38～0.40g、0.53～0.55g和0.9～1.1g，然后分别放入6-8mL、15-17mL和32-34mL水溶液中，然后从开始溶解计时，每隔十分钟，取出二氧化锰复合催化剂，称量催化剂重量差，然后按照此方法计算二氧化锰复合催化剂的溶解速度，经过反复实验确认，片状二氧化锰催化剂溶解速度为6.5×10^-3～6.7×10^-3g/min，根据二氧化锰占片状催化剂的质量分数(20wt.％)得到催化剂中催化组份二氧化锰的溶解速度为1.30×10^-3～1.34×10^-3g/min；
根据二氧化锰催化过碳酸钠化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：7.6×10^-2～8.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在60min内产生氧气100mL，氧气产生速度为2.3～2.8mL/min；10.6×10^-2～11.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在120min内产生氧气250mL，氧气产生速度为2.8～3.3mL/min；18×10^-2～22×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在150min内产生氧气500mL，氧气产生速度为3.3～3.8mL/min；
7)静脉输氧：塑料针头(1)插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通；启动氧气发生器，氧气将均匀释放，氧气通过转盖(6)顶端凸起的出气口(4)，经过内嵌过滤网的过滤器(3)过滤，进而通过输液器塑料针头(1)进入点滴瓶内并溶解到点滴瓶内的注射药液中，病人静脉点滴药品，便可同时实现静脉注射输氧。

静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器及其用法
技术领域
本发明涉及静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器及其用法，特别是一种化学法制氧静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器及其用法。
背景技术
早在19世纪30年代，美国生理学家霍尔就创造了面罩给氧方法，此后的鼻导管、高压氧舱和呼吸机机械通气，都是通过呼吸道给氧。然而，对于急性肺损伤、创伤性液气胸等特殊患者，常规呼吸道给氧效果不佳。因此，寻找新的供氧通道，已成为医学界研究的热点。近年来，国内外有关研究主要集中在无基质血蛋白、基因工程人工血液、微脂粒包裹循环蛋白溶液、全氟碳溶液等方面，但由于其工艺复杂，价格昂贵，至今尚难广泛应用于临床。
临床证明，静脉输氧是一种很有效的给氧治疗手段，通过血液循环系统，立即以溶解氧方式向组织细胞供氧，使组织细胞由乏氧代谢逆转为有氧代谢，减轻代谢性酸中毒，同时扩充血容量，增加有效血液循环。这种治疗方法对器官缺血损伤有一定防治作用，并且具有一定的抗感染和提高机体免疫力的作用。临床上主要用于心脑血管缺血性疾病、急性创伤出血、烧伤性休克、呼吸道阻塞等危重病的治疗和急救。
在现有技术中，有多种静脉注射式医用氧气装置，但都存在操作复杂、氧气释放量不稳定等缺点，且成本高。专利号为CN200420102747.x的中国发明专利提供一种结构优化的静脉注射式医用氧气瓶，氧气源主要还是医用氧气瓶，虽然改善了出气量均匀稳定性的特性，但其结构复杂，不便于携带，而且还不能够根据使用者的需求量定量释放氧气，造成其应用受限。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本发明提供了静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器及其用法。
本发明提供的静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器的构成如下：瓶状物10的内部的中间密闭粘接聚乙烯薄膜11使瓶状物10分为上部9和下部12两部分；
瓶状物10的底部中间有一个圆形加料口，通过该加料口可以加装固相的产氧剂和催化剂；
圆形薄板状的底座14的中央有一个与该底座14成一体的凸起的圆柱形的密封塞13，该密封塞13可以置于圆形加料口内并将瓶状物10的下部密封；
瓶状物10的上部有一个瓶口7，通过瓶口7可以把水装入瓶状物10的上部；
在瓶体10上端的瓶口7安装转盖6，圆形的转盖6的中央有一个上部为圆柱体下部为圆锥体的刺锥8，该刺锥8与转盖6中间通过筋板5固定连接，并置于瓶口7内并可以深入到瓶状物10的上部的内部；该转盖6中间的筋板5以外的空隙作为氧气通道；
转盖6有螺纹与瓶口的螺纹配合连接瓶体10，旋转转盖6使其螺纹旋转到3/4处，转盖6把瓶体10上端9密封，旋转转盖6使其螺纹旋转到底，刺锥8刺破聚乙烯薄膜11，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
转盖6顶端有一凸起出气口4，该凸起的出气口4与圆形内嵌过滤网的过滤器3的入口通过软胶管密闭连接，过滤器3的出口2密闭连接一段软管，软管末端接有一输液器塑料针头1，塑料针头1插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通；启动氧气发生器，均匀释放氧气，氧气通过转盖6中间的筋板5以外的空隙通道到达转盖6顶端凸起的出气口4，经过内嵌过滤网的过滤器3过滤，进而通过输液器塑料针头1进入点滴瓶内溶解到点滴瓶内的注射药液中；病人静脉点滴药品，便可同时实现静脉注射输氧。
下面介绍本发明的静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器的用法，其步骤和条件如下：
(1)装入产氧剂和催化剂：通过瓶状物10的底部中间圆形加料口，通过该加料口加装固相的产氧剂和催化剂；然后，把圆形薄板状的底座14中央的凸起的圆柱形的密封塞13置于圆形加料口内并将瓶状物下部密封；
(2)装入水：取下瓶状物10顶端的旋转盖6，通过瓶状物10的上部的瓶口把水装入瓶状物10的上部；
(3)加料配比：根据产生氧气化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：
产生100mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量2.8～3.0g，催化剂的质量0.38～0.40g，水的体积6-8mL；
产生250mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量7.0～7.5g，催化剂的质量0.53～0.55g，水的体积15-17mL；
产生500mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量14～15g，催化剂的质量0.9～1.1g，水的体积32-34mL；
所述的产氧剂为过碳酸钠，催化剂为片状二氧化锰复合物，该二氧化锰复合物的组分二氧化锰∶乙基纤维素∶淀粉的质量配比为1∶2∶2；
所述的二氧化锰复合物的制备方法为：向配有搅拌器、温度计的250mL三口烧瓶中加入100mL的95wt.％的乙醇，称取20g二氧化锰，40g乙基纤维素和40g淀粉，均匀搅拌20min，然后升温至50℃，蒸去溶剂，并不断搅拌至无醇味，立即冷冻固化，40℃下真空干燥进一步除去溶剂，放入冰箱中冷藏后，粉碎并过20目筛子，然后制成不同规格的片状二氧化锰复合催化剂；
(4)制备氧气：旋转圆形的可旋转帽盖6带动刺锥8向下移动刺破聚乙烯薄膜11，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
(5)过滤氧气：产生的氧气通过网状过滤器3过滤，过滤后的氧气达到医用氧气标准；
(6)控制氧气流量：本发明使用的催化剂是二氧化锰复合催化剂，根据药物缓释原理，把用上述(3)的制备方法制成类似于药物缓释物的片状二氧化锰复合催化剂，然后通过实验确定其在水溶液中溶解速度，实验方法为：分别称取二氧化锰复合催化剂0.38～0.40g、0.53～0.55g和0.9～1.1g，然后分别放入6-8mL、15-17mL和32-34mL水溶液中，然后从开始溶解计时，每隔十分钟，取出二氧化锰复合催化剂，称量催化剂重量差，然后按照此方法计算二氧化锰复合催化剂的溶解速度，经过反复实验确认，片状二氧化锰催化剂溶解速度为6.5×10^-3～6.7×10^-3g/min，根据二氧化锰占片状催化剂的质量分数(20wt.％)得到催化剂中催化组份二氧化锰的溶解速度为1.30×10^-3～1.34×10^-3g/min；
根据二氧化锰催化过碳酸钠化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：7.6×10^-2～8.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在60min内产生氧气100mL，氧气产生速度为2.3～2.8mL/min；10.6×10^-2～11.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在120min内产生氧气250mL，氧气产生速度为2.8～3.3mL/min；18×10^-2～22×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在150min内产生氧气500mL，氧气产生速度为3.3～3.8mL/min；
(7)静脉输氧：塑料针头1插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通；启动氧气发生器，氧气将均匀释放，氧气通过转盖6顶端凸起的出气口4，经过内嵌过滤网的过滤器3过滤，进而通过输液器塑料针头1进入点滴瓶内并溶解到点滴瓶内的注射药液中，病人静脉点滴药品，便可同时实现静脉注射输氧。
有益效果：本发明将一种产氧剂过碳酸钠与已预处理的催化剂二氧化锰按照配比放置氧气发生器下部，上部放置不同量的清水，无须重新配置、连接等繁琐的准备工作，当静脉注射供氧需要时，可以自行操作打开，迅速供氧，使用方便简单。本实用多功能氧气发生器体积小，便于携带，使用安全可靠，可广泛用于心脑血管缺血性疾病、急性创伤出血、烧伤性休克、呼吸道阻塞等危重病的输氧治疗和急救。提供了一种使用简单、安全、均匀稳定和定量释放氧气的静脉注射式医用氧气发生器。
附图说明
图1为静脉注射式医用氧气发生器构成剖面示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，本发明提供的静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器的构成如下：瓶状物10的内部的中间密闭粘接聚乙烯薄膜11使瓶状物10分为上部9和下部12两部分；
瓶状物10的底部中间有一个圆形加料口，通过该加料口可以加装固相的产氧剂和催化剂；
圆形薄板状的底座14的中央有一个与该底座14成一体的凸起的圆柱形的密封塞13，该密封塞13可以置于圆形加料口内并将瓶状物10的下部密封；
瓶状物10的上部有一个瓶口7，通过瓶口7可以把水装入瓶状物10的上部；
在瓶体10上端的瓶口7安装转盖6，圆形的转盖6的中央有一个上部为圆柱体下部为圆锥体的刺锥8，该刺锥8与转盖6中间通过筋板5固定连接，并置于瓶口7内并可以深入到瓶状物10的上部的内部；该转盖6中间的筋板5以外的空隙作为氧气通道；
转盖6有螺纹与瓶口的螺纹配合连接瓶体10，旋转转盖6使其螺纹旋转到3/4处，转盖6把瓶体10上端9密封，旋转转盖6使其螺纹旋转到底，刺锥8刺破聚乙烯薄膜11，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
转盖6顶端有一凸起出气口4，该凸起的出气口4与圆形内嵌过滤网的过滤器3的入口通过软胶管密闭连接，过滤器3的出口2密闭连接一段软管，软管末端接有一输液器塑料针头1，塑料针头1插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通；启动氧气发生器，均匀释放氧气，氧气通过转盖6中间的筋板5以外的空隙通道到达转盖6顶端凸起的出气口4，经过内嵌过滤网的过滤器3过滤，进而通过输液器塑料针头1进入点滴瓶内溶解到点滴瓶内的注射药液中；病人静脉点滴药品，便可同时实现静脉注射输氧。
下面介绍本发明的静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器的用法，其步骤和条件如下：
(1)装入产氧剂和催化剂：通过瓶状物10的底部中间圆形加料口，通过该加料口加装固相的产氧剂和催化剂；然后，把圆形薄板状的底座14中央的凸起的圆柱形的密封塞13置于圆形加料口内并将瓶状物下部密封；
(2)装入水：取下瓶状物10顶端的旋转盖6，通过瓶状物10的上部的瓶口把水装入瓶状物10的上部；
(3)加料配比：根据产生氧气化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：
产生100mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量2.8～3.0g，催化剂的质量0.38～0.40g，水的体积6-8mL；
产生250mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量7.0～7.5g，催化剂的质量0.53～0.55g，水的体积15-17mL；
产生500mL氧气所需要的原材料的量为：产氧剂的质量14～15g，催化剂的质量0.9～1.1g，水的体积32-34mL；
所述的产氧剂为过碳酸钠，催化剂为片状二氧化锰复合物，该二氧化锰复合物的组分二氧化锰∶乙基纤维素∶淀粉的质量配比为1∶2∶2；
所述的二氧化锰复合物的制备方法为：向配有搅拌器、温度计的250mL三口烧瓶中加入100mL的95wt.％的乙醇，称取20g二氧化锰，40g乙基纤维素和40g淀粉，均匀搅拌20min，然后升温至50℃，蒸去溶剂，并不断搅拌至无醇味，立即冷冻固化，40℃下真空干燥进一步除去溶剂，放入冰箱中冷藏后，粉碎并过20目筛子，然后制成不同规格的片状二氧化锰复合催化剂。
(4)制备氧气：旋转圆形的可旋转帽盖6带动刺锥8向下移动刺破聚乙烯薄膜11，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；
(5)过滤氧气：产生的氧气通过网状过滤器3过滤，过滤后的氧气达到医用氧气标准；
(6)控制氧气流量：本发明使用的催化剂是二氧化锰复合催化剂，根据药物缓释原理，把用上述(3)的制备方法制成类似于药物缓释物的片状二氧化锰复合催化剂，然后通过实验确定其在水溶液中溶解速度，实验方法为：分别称取二氧化锰复合催化剂0.38～0.40g、0.53～0.55g和0.9～1.1g，然后分别放入6-8mL、15-17mL和32-34mL水溶液中，然后从开始溶解计时，每隔十分钟，取出二氧化锰复合催化剂，称量催化剂重量差，然后按照此方法计算二氧化锰复合催化剂的溶解速度，经过反复实验确认，片状二氧化锰催化剂溶解速度为6.5×10^-3～6.7×10^-3g/min，根据二氧化锰占片状催化剂的质量分数(20wt.％)得到催化剂中催化组份二氧化锰的溶解速度为1.30×10^-3～1.34×10^-3g/min；
根据二氧化锰催化过碳酸钠化学反应的化学式的计算，并反复实验确认：7.6×10^-2～8.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在60min内产生氧气100mL，氧气产生速度为2.3～2.8mL/min；10.6×10^-2～11.0×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在120min内产生氧气250mL，氧气产生速度为2.8～3.3mL/min；18×10^-2～22×10^-2g二氧化锰催化过碳酸钠可在150min内产生氧气500mL，氧气产生速度为3.3～3.8mL/min；
(7)静脉输氧：塑料针头1插入静脉注射的点滴瓶瓶塞内并与点滴瓶相通；启动氧气发生器，氧气将均匀释放，氧气通过转盖6顶端凸起的出气口4，经过内嵌过滤网的过滤器3过滤，进而通过输液器塑料针头1进入点滴瓶内并溶解到点滴瓶内的注射药液中，病人静脉点滴药品，便可同时实现静脉注射输氧。
实施例2：
产生100mL氧气的发生器实施例，静脉注射式医用速度均匀的氧气发生器上部加入7mL水溶液，下部加入2.9g过碳酸钠粉末和0.39g片装的二氧化锰复合催化剂，在一水槽中倒置一个带刻度的试管，保证水充满整个试管，然后将该静脉注射式医用氧气发生器直接插入到该带刻度倒置试管中，利用排水法计算氧气发生量，旋转转盖6使其螺纹旋转到3/4处，转盖6把瓶体10上端9密封，旋转转盖6使其螺纹旋转到底，刺锥8刺破聚乙烯薄膜11，使水与产氧剂和催化剂充分接触并进行化学反应产生氧气；同时开始计时，每个10min读取氧气的发生量，直到氧气不在释放为止。结果如表1.
实施例3：
产生250mL氧气的发生器实施例，向静脉注射式医用氧气发生器上部加入16mL水溶液，下部加入5.8g过碳酸钠粉末和0.54g片装的二氧化锰复合催化剂。
其余的条件同实施例2。结果如表1.
实施例4：
产生500mL氧气的发生器实施例，向静脉注射式医用氧气发生器上部加入33mL清洁水，下部加入13.3g过碳酸钠粉末和1.0g片装的二氧化锰复合催化剂。
其余的条件同实施例2。结果如表1.
实施例5：
本例是关于片状二氧化锰复合催化剂制备的过程的说明。
向配有搅拌器、温度计的250mL三口烧瓶中加入100mL的95wt.％的乙醇，称取20g二氧化锰、40g乙基纤维素和40g淀粉，均匀搅拌20min，然后升温至50℃，蒸去溶剂，并不断搅拌至无醇味，立即冷冻固化，40℃真空干燥进一步除去溶剂，放入冰箱中冷藏后，粉碎并过20目筛子，然后根据片状二氧化锰催化剂的需要量制成不同大小的片状二氧化锰复合催化剂。
表1是关于100mL、250mL和500mL三种规格静脉注射医用氧气释放量的说明。
表1实施例的氧气释放量