負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀的發(fā)明和負(fù)壓脈動(dòng)療法的形成
負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀的發(fā)明源自于張偉民先生1990年的技術(shù)發(fā)明,，張偉民先生是學(xué)理工出身的工程師，六歲起患慢性支氣管炎,，病情反復(fù),、遷延不愈，四十歲時(shí)已并發(fā)肺氣腫、肺心病、支氣管擴(kuò)張,，大量膿痰阻塞氣道，喘息不止,，心律加速,。在北京協(xié)和醫(yī)院住院治療一年零八個(gè)月，幾次病危,，使用各種抗生素和吸氧都無(wú)濟(jì)于事,。1990年，在住院期間,，久病成醫(yī)的張偉民總結(jié)自身的疾病特點(diǎn)和發(fā)病規(guī)律,，針對(duì)痰排不出來(lái)，二氧化碳?xì)垰夂舨怀鰜?lái),，氧吸不進(jìn)去的狀況，逆向思維,，改變傳統(tǒng)的“向內(nèi)”服藥,、吸氧的治療手段，自制“負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀”“向外”排痰排氣,，有效的解決了排痰和二氧化碳潴留的醫(yī)學(xué)難題,，創(chuàng)造了奇跡，擺脫了死亡,、三個(gè)月后康復(fù)出院,。張偉民持續(xù)使用負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀，逐步停止服用各種藥物,、不再吸氧,，還能騎車(chē)、爬山和游泳,，近二十年來(lái)再也沒(méi)有因病住院,。
張偉民的發(fā)明引起了北京協(xié)和醫(yī)院的高度重視，在其后數(shù)年,，該院聯(lián)合其它多家醫(yī)學(xué)和科研機(jī)構(gòu),，組織進(jìn)行了多項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床實(shí)驗(yàn)和理論分析，為負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀的成功上市和“負(fù)壓脈動(dòng)療法”的豐富完善提供了強(qiáng)有力的醫(yī)學(xué)支持,。負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計(jì)則得益于中科院力學(xué)所的專(zhuān)家們,。
醫(yī)學(xué)科研人員運(yùn)用呼吸動(dòng)力學(xué)和流體力學(xué)理論來(lái)解析人體的呼吸生理，創(chuàng)造性地總結(jié)和發(fā)展了“呼吸動(dòng)力理論”：氣道阻塞和氣體交換障礙的根本原因就是呼吸動(dòng)力的減退,，自主排痰能力,、氣體交換能力,、纖毛粘液運(yùn)動(dòng)能力等與呼吸動(dòng)力息息相關(guān)，增強(qiáng)呼吸動(dòng)力是破解呼吸疾病治療難題的根本之道,。
正常情況下,，流體運(yùn)動(dòng)具有從高處向低處流動(dòng)的特征，而痰液之所以向喉部流動(dòng),，是借助于呼吸道纖毛的擺動(dòng)而完成的,。受炎癥影響，痰液變得粘稠,、量大,，纖毛被糊住，甚至完全倒伏,，使纖毛擺動(dòng)阻力加大,，甚至喪失擺動(dòng)能力；氣道堵塞和病變導(dǎo)致氣道狹窄,，在相同通氣流量下氣體流動(dòng)阻力加大,，導(dǎo)致通氣障礙。改變壓力差可提高氣體的運(yùn)動(dòng)速度和流量,，在阻力增大的同時(shí)逆向增加壓差,，即可使氣體運(yùn)動(dòng)阻力逐漸降低，不斷增強(qiáng)呼吸動(dòng)力,，保證痰液和氣體的正常流動(dòng),，使氣體交換步入良性循環(huán)，逐漸恢復(fù)呼吸系統(tǒng)的正常生理功能,。
專(zhuān)家們應(yīng)用仿生學(xué)原理,，根據(jù)呼吸生理和呼吸系統(tǒng)病理改變特征，采用逆向思維,，應(yīng)用300-900帕的開(kāi)放式負(fù)壓,、3升/分的排氣流量和3000次/分的振蕩頻率，形成負(fù)壓脈動(dòng)振蕩氣流,，可在相對(duì)開(kāi)放狀態(tài)下的細(xì)管道內(nèi)進(jìn)行遠(yuǎn)程傳導(dǎo),，振動(dòng)波在正壓或負(fù)壓狀態(tài)下均可傳導(dǎo)振蕩。
負(fù)壓脈動(dòng)振蕩氣流在鼻腔處形成負(fù)壓,，加大壓力差,，伴隨著人體的自主呼吸，在呼的過(guò)程中負(fù)壓助力向外排氣,，消除呼吸阻力,，增大呼氣量，使吸氣更輕松,，并通過(guò)提高通氣量來(lái)糾正缺氧,；負(fù)壓脈動(dòng)振蕩氣流在呼和吸的過(guò)程中均傳導(dǎo)振蕩,，助力增強(qiáng)纖毛擺動(dòng)動(dòng)力，振動(dòng)促進(jìn)痰液剝離氣道,，借助負(fù)壓吸引,，使滯留痰液加速上行，自主咳出,；達(dá)到提高呼吸道的清除功能,，有效排出積存痰液和殘氣，徹底消炎,，疏通氣道,，消除二氧化碳潴留和缺氧狀況，促進(jìn)呼吸系統(tǒng)微循環(huán)及血氧交換,，實(shí)現(xiàn)逐步恢復(fù)呼吸功能的目的,。從1990年至今，經(jīng)過(guò)眾多專(zhuān)家,、學(xué)者的不懈努力,，“負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀”的性能和技術(shù)不斷完善、成熟,，被批準(zhǔn)為國(guó)家二類(lèi)醫(yī)療器械,，進(jìn)入北京市醫(yī)保診療收費(fèi)項(xiàng)目，還在其它十幾個(gè)國(guó)家得到推廣,。作為實(shí)現(xiàn)“負(fù)壓脈動(dòng)療法”的最佳載體，負(fù)壓脈動(dòng)式清肺儀以其科學(xué)性,、安全性,、不可替代性和卓越的療效，一直占據(jù)著呼吸疾病治療領(lǐng)域的最前沿,。