用于向患者供应气体的装置制造方法及图纸

在此披露了一种用于向患者供应增湿气体的装置，该装置包括一个气体供应通道，该气体供应通道位于一个增湿气体供应的下游、并且在使用中的患者的上游，其中，至少一个传感器被嵌入在该通道的壁的外侧中或定位在该外侧上。在优选的形式中，该通道的壁将这个或这些传感器与该通道中的一个气体流分隔开。在使用中，一个控制器接收这个或这些传感器的输出、并且从这个或这些传感器的输出而得出对流动穿过该通道的气体的一种特性的评估，或根据这个或这些传感器的输出向该增湿气体供应提供一个控制输出。

【技术实现步骤摘要】
本申请是名称为“用于向患者供应气体的装置”、国际申请日为2011年04月27日、国际申请号为PCT/NZ2011/000059、国家申请号为201180031646.0的专利技术专利申请的分案申请。专利
本专利技术涉及一种为治疗目的而向使用者供应加热的、增湿的气体流的装置。本专利技术具体涉及在该装置中使用的用于控制多个器件中的气体流的湿度的多个传感器，这些器件提供增湿空气是用于：呼吸增湿治疗、高流量氧气治疗、CPAP治疗、Bi-PAP治疗、OPAP治疗等，或用于吹入法或微创手术的气体增湿。背景为治疗目的而向患者提供增湿气体流的设备或系统是本
众所周知的。用于提供这种类型的治疗(例如呼吸增湿)的系统具有一种结构，这种结构中，气体从一个气体源被递送至一个增湿器室。当这些气体在该增湿器室中的热水上方经过、或穿过加热的、增湿的空气时，它们变得是水蒸气饱和的。然后，这些被加热的、增湿的气体经由一个气体导管和一个使用者接口被递送至该增湿器室下游的使用者或患者。该气体递送系统可以是一个由分离的单元组装成的模块式系统，以该气体源作为一个辅助呼吸单元或鼓风机单元。也就是说，该增湿器室/加热器与该鼓风机单元是分离的(模块式)物件。这些模块经由多个连接导管被串联使用，以便允许气体从该鼓风机单元传到该增湿器单元。作为替代方案，该呼吸辅助装置可以是一个集成式系统，其中该鼓风机单元和该增湿器单元在使用中被容纳于同一个壳体之中。在模块式系统和集成式系统二者中，由该鼓风机单元提供的这些气体一般来源于周围的大气。医院中典型地使用的第三种一般形式的呼吸辅助系统是以下这种：该呼吸辅助系统从典型地在使用区(例如一间病房)外部的中央气体源接收它所使用的气体的至少一部分。一个气体导管或类似物被连接在安装于例如病房(或类似物)的墙壁中的一个进口中间。该气体导管在使用中直接连接至该增湿器室上，或如果有需要，一个逐级下降的控制单元或类似物可以被串联连接在该气体进口与该增湿器室之间。这种类型的呼吸辅助系统总体上用于患者或使用者可能需要氧气治疗的情况中，而氧气是从该中央气体源供应的。常见的是，来自该气体源的纯氧气在递送至患者或使用者之前例如通过使用定位于该逐级下降的控制单元中的一个文丘里管而与大气空气进行混合。在至少一些气体是从中央源中递送的这类系统中，不需要一个分离的流量发生器或鼓风机，即这些气体是在压力下从该进口被递送，该逐级下降的控制单元将该压力和流量改变至所需要的水平。图1示出了仅使用大气气体的一种已知的、现有技术类型的模块式系统的一个实例。在典型的集成式系统和模块式系统中，这些大气气体被吸进或以其他方式进入一个主要“鼓风机”或辅助呼吸单元，在其出口处提供气体流动。该鼓风机单元和该增湿器单元与该鼓风机单元配合、或以其他方式刚性地连接至该鼓风机单元。例如，该增湿器单元通过一个滑入式或推动式连接与该鼓风机单元配合，这确保了该增湿器单元被刚性地连接至该主要鼓风机单元上并且在其上坚固地固持在位。这种类型的系统的一个实例是US7,111,624中展示和描述的费雪派克医疗保健公司(Fisher和PaykelHealthcare)“滑入式”水室系统。这种设计的一个变体是一个滑入式或夹卡式设计，其中该室在使用中被封闭在该集成式单元的一部分之内。WO2004/112873中描述了这种类型的设计的一个实例。经由一个气体导管和一个接口向患者提供加热的、增湿的气体流动的系统所遇到的问题之一在于充分地控制该气体的特征。无疑地，希望以精确地准确的温度、湿度、流量以及氧含量(如果患者在接受氧气治疗)向这位患者递送气体(即当气体离开使用者接口时)以便提供所必需的治疗。如果不以正确的或所要求的特征向患者递送气体，那么治疗方案可能变得无效。经常地，最希望的情况是以恒定的流速向使用者递送水蒸气完全饱和的气体(即以大致上100％的相对湿度)。治疗方案的其他类型或变体可能需要少于100％的相对湿度。呼吸回路不是稳态系统，并且很难确保气体是以大致上正确的特征被递送给使用者。在一系列的环境温度、环境湿度水平以及在递送点处的一系列气体流量下可能很难达到这一结果。气体流的温度、流速以及湿度都是相互关联的特征。当一个特征改变时，其他特征也将改变。许多外部变量可以影响一个呼吸回路内的气体、并且使得很难以大致上准确的温度、流速以及湿度向使用者递送气体。举例而言，患者或使用者与增湿器出口之间的递送导管被暴露于环境大气条件中，并且在该导管内的加热的、增湿的气体沿该导管在该增湿器室的离开端口与使用者接口之间行进时，该气体可能发生冷却。这种冷却可能在该导管内部引起“雨水冲洗(rain-out)”(也就是说，在该导管的内表面上形成冷凝物)。由于WO01/13981中详细解释的原因，雨水冲洗是极度不希望的。为了辅助实现以具有所需特征的气体来递送气体流，现有技术系统已使用被定位于整个呼吸导管的各个位置处的多个传感器(即温度和湿度传感器)。热敏电阻器总体上被用作温度传感器，因为它们可靠且廉价。如US6,895,803中描述的这些的湿度传感器适合用于为治疗目的而向使用者递送加热的、增湿的气体的系统。专利公布WO2001/13981描述一种用于使用这些传感器的输出来控制该增湿气体供应系统的多个方面的系统。专利公布WO2009/145646描述了另一种使用多个传感器的输出来控制该增湿气体供应系统的多个方面的系统。这个公布文件的内容通过引用以其整体结合在此。在气体流中提供传感器的常规途径是提供一个穿透管壁的探针。该探针延伸进入气体流中。在经常位于气体流的大约中部附近的探针尖端处提供一个热敏电阻。该探针可以被固定在位(例如，被提供于该气体供应的主体内的一个永久位置处)或作为一个可去除的探针(例如，布置于如呼吸回路的一个可替换部件的部分之中)。在一个可去除的探针的情况下，附接该探针的部件可以包括一个合适的端口，该探针被推进该端口以伸入该导管的内部。将该探针的传感器部分居中放置于该气体流中被认为是为了提供该气体流的特性(不管是温度、湿度还是流量)的代表性读数所希望的。不幸地，在这个位置中，该传感器易受到用于例如用窄柄的末端上的小海绵清洁气体通道内部时的作用力的影响。另外，该伸出的传感器可能妨碍完全清洁该气体通道的能力。尤其可能出现以下这种情况：伸出的探针延伸进入该通道中、在该通道的一个开口端与该通道中的一个弯曲部之间。在该弯曲部与该探针之间的区域变得难以接近，尤其在该探针正后面的表面区域。尝试接近这些区域可能导致对该探针的损坏。专利技术简述本专利技术的目标是提供一种传感器安排、或包括一种传感器安排的装置，其目的至少是克服上述缺点。在一个方面，本专利技术在于一种用于向患者供应增湿气体的装置，该装置包括：一个增湿气体供应；一个气体供应通道，其位于该增湿气体供应下游并且使用中的患者上游；一个传感器，其嵌入于该通道的壁的外侧中或定位于该外侧上；一个控制器，该控制器接收该传感器的输出、且被适配成从该传感器的输出而得出对流动穿过该通道的气体的一种特性的评估、或根据该传感器的输出而向该增湿气体供应提供一个控制输出；其中该通道的壁将该传感器与该通道中的气体流分离开。根据另一个方面，该传感器被置于该管的壁的外部表面中的一个凹陷之中。根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向患者供应增湿气体的装置，该装置包括：一个增湿气体供应，一个气体供应通道，该气体供应通道是在该增湿气体供应的下游、并且在使用中的患者的上游，一个传感器，该传感器被嵌入于或定位在该通道的壁的外侧，一个控制器，该控制器接收该传感器的一个输出、并且被适配成从该传感器的输出而得出对流动穿过该通道的气体的一种特性的评估、或根据该传感器的输出而向该增湿气体供应提供一个控制输出；其中，该通道的壁将该传感器与该通道中的气体流分隔开。

【技术特征摘要】
2010.04.27 US 61/328,5211.一种用于向患者供应增湿气体的装置，该装置包括：一个增湿气体供应，一个气体供应通道，该气体供应通道是在该增湿气体供应的下游、并且在使用中的患者的上游，一个传感器，该传感器被嵌入于或定位在该通道的壁的外侧，一个控制器，该控制器接收该传感器的一个输出、并且被适配成从该传感器的输出而得出对流动穿过该通道的气体的一种特性的评估、或根据该传感器的输出而向该增湿气体供应提供一个控制输出；其中，该通道的壁将该传感器与该通道中的气体流分隔开。2.如权利要求1所述的装置，其中，该传感器被置于管的壁的外部表面中的一个凹陷之中。3.如权利要求2所述的装置，其中，该凹陷伸入流动穿过该管的气体的流动路径内，到达不大于该管的直径的30％的程度。4.如权利要求1至3的任一项所述的装置，其中，该气体通道具有的直径在10mm与30mm之间。5.如权利要求1至4的任一项所述的装置，其中，该气体通道的紧邻该传感器的部分是由一种在25℃下具有小于1W/mK、并且最优选地小于0.4Wmk的热导率的材料制成。6.如权利要求5所述的装置，其中，该管壁的紧邻该传感器的部分是由一种塑料材料制成，这种塑料材料是例如聚碳酸酯或聚丙烯。7.如权利要求1至6的任一项所述的装置，其中，该传感器是一个热敏电阻。8.如权利要求1至7的任一项所述的装置，其中，一个第二传感器被提供在邻近该第一传感器的一个位置处，该第二传感器也被定位成使得该通道的壁位于该第二传感器与在该气体通道中流动的气体之间，该控制器从该第二传感器接收输出，该控制器被适配成从该输出来确定在该气体通道中流动的气体的一种物理特性的导数、并且对使用该第一传感器和使用该第二传感器得出的这些导数进行比较。9.如权利要求1至8的任一项所述的装置，其中，该传感器被定位于该气体通道的邻近该增湿气体供应的一个部分之中。10.如权利要求9所述的装置，其中，该增湿气体供应被容纳于一个壳体内，并且该气体通道的一部分穿过该壳体，并且该传感器被定位于该气体通道在该壳体内的这个部分之中。11.如权利要求10所述的装置，其中，该控制器基于该传感器的该输出并且基于该增湿气体供应的操作条件来评估该气体流动的物理特性。12.如权利要求11所述的装置，其中，该控制器对该增湿气体供应的条件进行补偿，这些条件包括多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·巴克，K·P·奥唐奈，M·P·F·克雷默，S·塔特科夫，T·克拉克，
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