用于在机械通气期间加热和加湿吸入气体的系统和方法技术方案

用于在自主或机械通气期间加热和/或加湿输送到人或动物患者的呼吸气体或气体混合物的系统和方法。

System and method for heating and humidifying inhaled gas during mechanical ventilation

A system and method for heating and / or humidifying respiratory, gaseous or gaseous mixtures of human or animal patients during autonomous or mechanical ventilation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机械通气期间加热和加湿吸入气体的系统和方法相关申请本专利申请要求于2014年12月9日提交的美国临时专利申请序列号62/089,481的优先权，其全部公开内容通过引用明确并入本文。
本专利技术大体上涉及医学和生物医学工程的领域并且更具体地涉及用于加热和加湿被输送到人类或动物患者的吸入气体的系统和方法。
技术介绍
在正常呼吸期间，内衬在上气道上的粘膜加热并加湿吸入空气，以致当其进入肺时其处于体温（37摄氏度）或接近体温并且具有大约100%的相对湿度。不过，当患者经历机械通气时，吸入气体可被输送通过侵入性人造气道装置（诸如气管插管或者气管切开插管），使得吸入气体绕过上气道的许多粘膜组织，或者有时被输送通过非侵入性气道装置，诸如被用于输送持续正压通气（CPAP）和高流量治疗的那些装置。因为从机械通气机或流动发生器输送的吸入气体能够是相对冷且干的，所以通常期望在它们进入肺之前加热并加湿该吸入气体。吸入气体的湿度不足会导致临床上体温和水分的显著损失，以及导致气道分泌物的浓缩、体温过低以及由于肺泡性肺不张导致的受损的肺换气。在通过机械通气或流动发生器接收呼吸治疗的患者中，通常通过热和湿气交换器（HME）或者加热器/加湿器（HH）来实现对吸入气体的加热和加湿。利用这些系统中的任一者，通常期望确保针对在33+2℃下输送的每升吸入气体，吸入气体包含至少大约30mg的水。大体而言，HME被仅用于较短时间段（小于24小时），诸如在气管插管患者的运输期间或者在术后麻醉恢复期间。HH通常被用在需要长期机械通气时或禁用HME时。HME是被动加湿系统，其中，随着患者呼气，定位在人造气道的出口端处的吸湿过滤器（例如，可以用盐处理过的吸湿泡沫或纸材料）保持热和湿气。在下一吸气循环时，来自通气机的干且冷的吸入气体被由于先前呼出气被保持在HME中的热和湿气加热和加湿。HH是主动加湿和加热系统，其中，热和蒸气生成设备被使用以在吸入气体被输送到患者时向吸入气体增加受控量的热和湿度。来自通气机的冷且干的吸入气体传递通过加湿设备，在该处水蒸气（和一些热）被添加到吸入气体。在一些情况下，被加热线被置于吸气导管中以维持吸入气体的温度并且最小化在吸入气体被输送到患者气道时的水冷凝。任何现代HH系统的重要方面是用户可以控制加湿和加热设备的操作并监视在呼吸回路中的关键位置处的吸入气体的温度和湿度的精确性。一种市售的HH系统是MR850呼吸加湿器（新西兰，奥克兰，费雪派克医疗保健有限公司（Fisher&PaykelHealthcare））。这种系统折中地提出了一种加湿器，其具有加热器和水腔室和控制面板、位于通气回路的吸气导管中的加热线和用于监测加湿器处和吸气导管的患者气道端处的温度的温度传感器。控制面板包括数字温度显示器，其能够仅显示在时间和几个控制按钮（例如，电源开/关按钮、模式按钮和静音按钮）处的一个温度，用户必须知道如何以特定方式操作所述按钮以便导致特定的期望结果。HH系统和/或其部件的其他示例被描述于名称为“HumidifierSystem”的美国专利号4,621,632（Bartels等人）；名称为“HeatedRespiratoryTherapyHumidifier”的美国专利号5,857,062（Bergamaschi等人）；名称为“HumidityController”的美国专利号7,106,955（Thudor等人）；名称为“HumidifierSystemforArtificialRespiration”的美国专利号7,428,902（Du等人）；名称为“HumidityController”的美国专利号7,962,018（Hunt等人）；名称为“ControlofHumidifierChamberTemperatureforAccurateHumidityControl”的美国专利号8,616,202（Tatkov等人），每个专利的全部公开内容通过引用明确地被并入本文。在本领域中存在对于研发新型HH系统的需要，该HH系统具有增强的控制和监测能力以用于改善患者通气、安全性和使用便利性。
技术实现思路
大体而言，本专利技术提供一种用于向患者输送呼吸气体的系统。该系统大体包括：具有腔室、加热元件和出口的加湿器；具有可连接到加湿器的出口的腔室端和可连接到患者气道设备的患者端的吸气导管；通过或沿着吸气导管的至少大部分延伸的加热构件；在吸气导管的患者端处或附近位于患者气道传感器位置处的至少一个气道传感器，所述气道传感器可操作成感测在吸气导管的患者端处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；至少腔室端传感器，其位于腔室传感器位置处并且可操作成感测在加湿器的腔室处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；和具有用户界面的控制器。可以是触摸屏显示器的用户界面可以操作成允许用户接受默认温度和湿度设置和/或在临床期望范围内将手动温度和/或湿度设置输入到控制器。控制器被编程为然后基于默认或手动输入的设置来控制由加湿器输送的湿度的量和/或由加热构件输送的热的量。附图说明作为本专利技术的非限制性示例，本专利申请包括下列图：图1是本专利技术的加热/加湿系统的一个实施例的图解。图2至图2D是一些模式选择屏幕的示例，所述屏幕会出现在本专利技术的系统的触摸屏用户界面上，借以用户可以选择以被加热模式（HEATEDMODE）或非被加热（NON-HEATED）并且以侵入性（INVASIVE）或非侵入性（NON-INVASIVE）模式来操作系统。图3至图3F是在用户已经选择以被加热/侵入性模式操作系统之后可出现在本专利技术的系统的触摸屏用户界面上的一些操作屏幕的示例。图4至图4B是在用户已经选择以被加热/非侵入性模式操作系统之后可出现在本专利技术的系统的触摸屏用户界面上的一些操作屏幕的示例。图5至图5B是在用户已经选择以非被加热/侵入性模式操作系统之后可出现在本专利技术的系统的触摸屏用户界面上的一些操作屏幕的示例。图6至图6B是在用户已经选择以非被加热/非侵入性模式操作系统之后可出现在本专利技术的系统的触摸屏用户界面上的一些操作屏幕的示例。图7是示出提供使用本专利技术的信息的界面的开始和用于用户配置和确认设置的操作屏幕的序列的流程图解。基于做出的选择，将示出如图8至图11中所示的进一步相关的配置选项。图8是示出用于用户进一步配置设置来匹配要被使用的预期装置的操作屏幕的流程图解。操作屏幕允许用户重复循环设置选项、确认选择或返回到先前浏览的屏幕。图9是示出用于用户进一步配置设置来匹配要被使用的预期装置的操作屏幕的流程图解。操作屏幕允许用户重复循环设置选项、确认选择或返回到先前浏览的屏幕。图10是示出用于用户进一步配置设置来匹配要被使用的预期装置的操作屏幕的流程图解。操作屏幕允许用户重复循环设置选项、确认选择或返回到先前浏览的屏幕。图11是示出用于用户进一步配置设置来匹配要被使用的预期装置的操作屏幕的流程图解。操作屏幕允许用户重复循环设置选项、确认选择或返回到先前浏览的屏幕。图12是示出用于用户针对图8中选择的模式修改默认设置的操作屏幕的流程图解。实时测量值和设置二者能够被同时显示。图13是示出用于用户针对图8中选择的模式修改默认设置的操作屏幕的流程图解。实时测量值和设置二者能够被同时显示。图14是示出用于用户针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向患者输送呼吸气体的系统，所述系统包括：加湿器，其具有加热元件和具有出口的腔室；吸气导管，其具有可连接到所述加湿器的所述出口的腔室端和可连接到患者气道设备的患者端；加热构件，其通过或沿着所述吸气导管的至少大部分延伸；至少一个气道传感器，其在所述吸气导管的所述患者端处或附近位于患者气道传感器位置处，所述气道传感器被操作成感测在所述吸气导管的所述患者端处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；至少一个腔室端传感器，其位于腔室传感器位置处并且操作成感测在所述加湿器的所述腔室处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；和具有用户界面的控制器；其中，所述用户界面被操作成允许用户向所述控制器输入在临床上可接受范围内的目标温度和/或目标湿度值，并且其中，所述控制器被编程为控制由加湿器输送的湿度的量和/或由所述加热构件输送的热的量，以便导致由所述至少一个气道传感器和/或所述至少一个腔室端传感器感测的温度和/或湿度与所述用户输入的目标温度和/或目标湿度值（一个或复数个）基本相同或在所述用户输入的目标温度和/或目标湿度值（一个或复数个）的预定可接受范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.09 US 62/0894811.一种用于向患者输送呼吸气体的系统，所述系统包括：加湿器，其具有加热元件和具有出口的腔室；吸气导管，其具有可连接到所述加湿器的所述出口的腔室端和可连接到患者气道设备的患者端；加热构件，其通过或沿着所述吸气导管的至少大部分延伸；至少一个气道传感器，其在所述吸气导管的所述患者端处或附近位于患者气道传感器位置处，所述气道传感器被操作成感测在所述吸气导管的所述患者端处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；至少一个腔室端传感器，其位于腔室传感器位置处并且操作成感测在所述加湿器的所述腔室处或附近的呼吸气体的温度和/或湿度；和具有用户界面的控制器；其中，所述用户界面被操作成允许用户向所述控制器输入在临床上可接受范围内的目标温度和/或目标湿度值，并且其中，所述控制器被编程为控制由加湿器输送的湿度的量和/或由所述加热构件输送的热的量，以便导致由所述至少一个气道传感器和/或所述至少一个腔室端传感器感测的温度和/或湿度与所述用户输入的目标温度和/或目标湿度值（一个或复数个）基本相同或在所述用户输入的目标温度和/或目标湿度值（一个或复数个）的预定可接受范围内。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述患者气道设备包括选自气管插管、支气管插管、鼻气管插管、气管切开插管、声门上气道（SGA）、喉罩气道（LMA）和吹嘴的侵入性患者气道设备或选自面罩、鼻罩、鼻管、鼻栓和呼吸氧气篷的非侵入性患者气道设备。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户界面包括显示器。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述显示器包括触摸屏显示器。5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述显示器示出所述加湿器、吸气导管、患者端传感器位置和腔室端传感器位置的图解。6.根据权利要求1到5中的任一项所述的系统，其具有用于在所述患者气道传感器位置处感测温度和湿度二者的传感器。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述用户界面允许用户针对所述患者气道传感器位置输入目标温度和目标湿度，并且其中，所述控制器被编程为控制的操作。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述显示器示出由所述至少一个患者端传感器感测的当前温度和当前湿度。9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述腔室端传感器位置在所述加湿器腔室内。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述用户界面允许用户在临床上可接受的范围内输入用于所述腔室端传感器位置的目标温度。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述显示器示出由所述至少一个患者端传感器感测的当前温度和当前湿度。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户界面包括同时显示在所述腔室端传感器位置和所述患者气道传感器位置处的感测温度的显示器。13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户界面包括同时显示在所述腔室端传感器位置和所述患者气道传感器位置处的感测温度和感测湿度的显示器。14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述用户界面包括同时显示所述加热元件的感测温度以及来自所述腔室端传感器位置和所述患者气道传感器位置处的感测温度的显示器。15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器被编程或可编程为在接受用户输入之前要求输入和接受密码。16.根据权利要求3、4或5中的任一项所述的系统，其中，在显示某些数据或图像之前，所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：G普尔曼，
申请(专利权)人：富利凯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US