具有用于加湿和冷凝物管理的微结构的医疗部件制造技术

披露了新颖的医疗回路部件和用于形成这样的部件的方法。这些部件包括用于加湿和/或冷凝物管理的微结构。这些披露的微结构可以结合在许多种部件中，包括管(例如，吸气性呼吸管和呼气性呼吸管以及在呼吸回路的不同元件之间的其他管件，这些元件例如通气机、加湿器、过滤器、聚水器、样品管线、连接器、气体分析器，等等)、Y型连接器、导管接合器、加湿器、和患者接口(例如，用于覆盖鼻子和脸的遮罩、鼻罩、套管、鼻枕，等等)、浮子、探头、以及在许多种医疗回路中的传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于加湿和冷凝物管理的微结构的医疗部件相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号61/785,895以及2012年6月25日提交的美国临时申请号61/664,069的优先权利益，特此将它们的全部内容通过引用结合在此。
本披露总体上涉及适合于医疗用途的部件，并且更具体地涉及适合于向患者提供加湿气体和/或从患者移除加湿气体的部件，如在气道正压(PAP)、呼吸器、麻醉、通气机、以及吹气系统中使用。
技术介绍
在医疗回路中，不同的部件运送到患者和来自患者的天然或人工加湿的气体。例如，在PAP或辅助呼吸回路等的一些呼吸回路中，被患者吸入的气体通过吸气管从加热器-加湿器被输送到患者接口，例如遮罩。作为另一个实例，管可以将加湿气体(通常为CO2)输送到吹气回路中的腹腔中。这可以有助于防止患者的内部器官的“脱水”，并且可以减少手术后恢复所需要的时间量。在这些医疗应用中，这些气体优选地在具有接近饱和水平的湿度的条件下并且在接近体温处(通常在33℃与37℃之间的温度处)被输送。冷凝或“凝雨”可以随着高湿度呼吸气体冷却而在部件的内部表面上形成。仍然需要用于允许在医疗回路中改进湿度和冷凝物管理的部件。因此，在此描述的某些部件和方法的目的在于改善现有技术系统的一个或多个问题，或者至少为公众提供一种有用的选择。
技术实现思路
在此在不同的实施例中披露了具有用于加湿和/或冷凝物管理的微结构的医疗部件以及制造这样的部件的方法。在至少一个实施例中，供在医疗回路中使用的部件包括在使用中接触液体的第一区；与该第一区不同的第二区；以及微结构化表面，该微结构化表面与该第一区和该第二区连通，并被配置为在使用中将液体从该第一区芯吸到该第二区，其中该微结构化表面包含具有小于大约π/2弧度的平衡接触角的基底。在不同实施例中，前述部件可以具有以下特性中的一者、一些、或全部，以及在本披露中的其他地方所描述的特性。该第二区在使用中可以被暴露于较高速率的空气，而该第一区在使用中可以暴露于较低速率的空气。该第二区可以被配置为与热源连通。该微结构化表面可以被配置为与热源连通。该微结构化表面可以包括大体上平行的微通道。这些微通道可以大体上是方形的。θ这些微通道的临界接触角可以满足以下等式：其中X代表这些方形通道的高宽比。这些微通道可以大体上是v形的。这些微通道的临界接触角θ可以满足以下等式：其中β代表该v形的角。该微结构化表面可以包括微柱。这些微柱可以具有基本上相同的横截面尺寸。这些微柱中的至少一些可以具有与其他微柱不同的横截面尺寸。在不同的实施例中，前述部件可以结合在遮罩中。该遮罩可以进一步包括与该第二区连通的排放件。在不同的实施例中，前述部件可以结合在管道中。该部件可以形成该管道的内壁的至少一部分。该部件可以是该管道的内腔中的插入物。该管道的壁可以被配置为与热源连通。在至少一个实施例中，供在医疗回路中使用的部件包括被配置为保持液体的储存部分；邻近该储存部分的被配置为促进该液体蒸发的蒸发器部分；以及被配置为将液体从该储存部分传送到该蒸发器部分的微结构化表面。在不同实施例中，前述部件具有以下特性中的一者、一些、或全部，以及在本披露中的其他地方所描述的特性。该蒸发器部分可以是可加热的。该微结构化表面可以包括具有在接近该储存部分处较低的并且在接近该蒸发器部分处较高的长宽比的微通道，该长宽比沿着梯度增加。该微结构化表面可以包括接近该储存部分大体上水平延伸的第一微通道，和接近该蒸发器部分大体上垂直延伸的第二微通道，其中这些第一微通道被配置为将液体传送到这些第二微通道。在不同的实施例中，前述部件可以结合在遮罩中。在不同的实施例中，前述部件可以结合在适合于与加湿器单元一起使用的腔室中。该部件可以形成该腔室的内壁的至少一部分。该腔室可以包括被配置为由该加湿器单元的加热器底座加热的壁。该腔室可以包括被配置为由不同于该加湿器单元的加热构件加热的壁。该腔室可以进一步包括布置在至少在接近该蒸发器部分的腔室的壁上或上方的绝缘件。在不同的实施例中，前述部件可以结合在管道中。该微结构化表面可以形成该管道的内壁的至少一部分。该微结构化表面可以被布置在该管道的内腔中的插入物上。该管道的壁被配置为与热源连通。在至少一个实施例中，供与加湿气体一起使用的医疗回路部件包括：限定空间的壁，该空间在该壁内并且其中该壁的至少一部分包括含有在基底之内和之上的多个微通道的表面，该基底具有带有小于大约π/2弧度的平衡接触角的外表面，这些微通道被配置为在使用中将液体从保持液体水的第一区芯吸到暴露于到患者或来自患者的空气流的第二区，并且这些微通道包括具有低于该基底的外表面的侧部分和底部分的第一微通道、以及具有高于该基底的外表面的侧部分的第二微通道，其中这些第二微通道的侧部分是由在这些第一微通道周围或之间的脊形成的。在不同实施例中，前述医疗回路可以具有以下特性中的一者、一些、或全部，以及在本披露中的其他地方所描述的特性。这些第一微通道可以大体上是方形的。这些第一微通道的临界接触角θ可以满足以下等式：其中X代表这些方形通道的高宽比。这些第一微通道可以大体上是v形的。θ这些第一微通道的临界接触角可以满足以下等式：其中β代表该v形的角。在一些实施例中，供在医疗回路中使用的部件包括大体上水平的平面的微结构化表面，该微结构化表面被配置为分散置于其上的液体。该微结构化表面可以被置于流动气体路径中，并且液体分配器可以被配置为将该液体分配到该微结构化表面的上面。在不同的实施例中，该微结构化表面包括表面不规则物。在不同的实施例中，这些表面不规则物包括下组的至少一种，该组由以下各项组成：颗粒、脊、凹槽、通道、和微粒。在不同的实施例中，该液体分配器包括至少一个滴管，该滴管被配置为将该液体一次一滴地分配到该微结构化表面上。在不同的实施例中，该液体分配器包括以一个距离定位于该微结构化表面上方的基本上平坦的板，该板包括多个孔洞，该液体通过这些孔洞能够落到下方的微结构化表面上。下面更加详细地描述了这些和其他实施例。附图说明现在将参考附图描述实施所披露的系统和方法的各种特征的示例性实施例。附图以及相关联的描述被提供为用于展示实施例，而不限制本披露的范围。图1显示了结合一个或多个医用管、加湿腔室、和患者接口的医疗回路的示意图。图2显示了示例管的平面图。图3A和3B显示了根据至少一个实施例的示例管的内部部件的第一和第二放大的纵截面。图4显示了示例微结构的截面图。图5A显示了管的内部部件的前透视图。图5B显示了图5A的显示为前透视图的内部部件的第一放大部分。图6显示了在管内的空气流速率和温度曲线的示意图。图7显示了示例加湿腔室的透视图。图8A显示了包括第一微结构配置的示例加湿腔室的透视图。图8B和8C显示了图8A中的微结构的第一和第二放大部分的前平面图。图8D显示了示例微结构的截面图。图9A显示了包括第二微结构配置的示例加湿腔室的透视图。图9B和9C显示了图9A中的微结构的第一和第二放大部分的前平面图。图9D显示了示例微结构的截面图。图10A显示了示例患者接口的前透视图。图10B显示了结合传导性细丝的示例患者接口的前平面视图。图11A显示了包含微结构的示例患者接口的后平面图。图11B显示了图11A中的微结构的放大部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在医疗回路中使用的部件，该部件包括：第一区，该第一区在使用中接触液体；第二区，该第二区不同于该第一区；与该第一区和该第二区连通的微结构化表面，该微结构化表面被配置为在使用中将液体从该第一区芯吸到该第二区，其中该微结构化表面包括具有小于约π/2弧度的平衡接触角的基底。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 US 61/664,069;2013.03.14 US 61/785,8951.一种用于在医疗回路中使用的部件，该部件包括：储存部分，该储存部分被配置为保持液体；邻近该储存部分的蒸发器部分，该蒸发器部分被配置为促进该液体的蒸发；以及微结构化表面，该微结构化表面被配置为围绕该储存部分的内壁的侧面并形成该储存部分的该内壁的至少一部分，以将液体从该储存部分的底部传送到该储存部分的顶部。2.如权利要求1所述的部件，其中该蒸发器部分是可加热的。3.如权利要求1或2所述的部件，其中该微结构化表面包括在接近该储存部分处相比于在接近该蒸发器部分处具有较低长宽比的微通道，该长宽比沿着梯度增加。4.如权利要求1或2所述的部件，其中该微结构化表面包括接近该储存部分大体上水平延伸的第一微通道，和接近该蒸发器部分大体上垂直延伸的第二微通道，其中这些第一微通道被配置为将液体传送到这些第二微通道。5.如权利要求1所述的部件，进一步包括该微结构化表面被定位在其上的至少一个隆起结构。6.如权利要求5所述的部件，其中该隆起结构包括一个或多个塔。7.如权利要求6所述的部件，其中该塔具有大于高度和宽度两者的长度。8.如权利要求6所述的部件，其中该隆起结构被配置为与流过该部件的蒸发器部分的气体的流动路径对齐。9.适合与加湿器单元一起使用的腔室，该腔室包括如权利要求1-4中任一项所述的部件。10.如权利要求9所述的腔室，其中该部件形成该腔室的内壁的至少一部分。11.如权利要求9或10所述的腔室，其中该腔室包括被配置为由该加湿器单元的加热器底座加热的壁。12.如权利要求9或10所述的腔室，其该腔室包括被配置为由不同于该加湿器单元的加热构件加热的壁。13.如权利要求9或10所述的腔室，进一步包括布置在至少在接近该蒸发器部分的腔室的壁上或上方的绝缘件。14.一种用于在医疗回路中使用的部件，该部件包括：第一区，该第一区在使用中接触液体；第二区，该第二区不同于该第一区；微结构化表面，该微结构化表面被配置为围绕该第一区的内壁的侧面并形成该第一区的该内壁的至少一部分，以将该液体从该第一区的底部传送到该第一区的顶部，其中该微结构化表面包括具有小于π/2弧度的平衡接触角的基底。15.如权利要求14所述的部件，其中该第二区相比于该第一区在使用中被暴露于较高速率的空气。16.如权利要求14或15所述的部件，其中该第二区被配置为与热源连通。17.如权利要求14或15所述的部件，其中该微结构化表面被配置为与热源连通。18.如权利要求14或15所述的部件，其中该微结构化表面包括大致平行的微通道。19.如权利要求14或15所述的部件，其中这些微通道是大致方形的。20.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：莱斯·艾蒂波·赫慕兹，
申请(专利权)人：费雪派克医疗保健有限公司，
类型：发明
国别省市：新西兰;NZ