呼吸系统技术方案

本发明专利技术涉及一种模块化呼吸系统，不同部分可以以方便的方式加入所述呼吸系统，从而允许升级这样的呼吸系统以在拥有者可接受的成本下输送最舒适的呼吸条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于增强呼吸监护患者的舒适度和顺应性的呼吸系统。本专利技术的呼吸装置可以用于人以及用于兽医用途。
技术介绍
在呼吸监护治疗期间呼吸气体被输送到患者。然而，从呼吸监护治疗一开始，就常 常出现潜在的副作用，这不是由于首先需要外部呼吸辅助的最初根本原因。作为例子但不限于用于诊断患有阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的病例。在OSA患者 中，舌头和悬雍垂部分或完全阻止空气沿咽喉向下移动到肺。在连续气道正压通气(CPAP) 治疗期间空气流被输送到患者，允许空气沿患者的咽喉向下传送到肺。由于高空气流速度， 气道不能输送足够的热和湿气。结果造成气道损失湿气并且最终将表现出症状，例如上气 道的干燥和感染，例如鼻干、喉干、头痛、胸痛、鼻入口周围脆弱组织损伤、鼻出血、唇干和唇 裂、鼻、咽喉和鼻窦的感染...。为了避免这些副作用，空气流在输送到患者之前通常被加热 和加湿。当经加热和加湿的空气沿着管道移动时，一些热损失到管道外部的空气，导致可 吸入气体的冷凝。为了避免管道的软管内的冷凝，软管通常包括沿着软管的长度设置用于 加热可吸入气体、补偿热损失的加热元件。常规电加热软管利用电阻丝形式的加热元件。为 了为加热元件提供正确加热，软管通常包括一个或多个传感器以测量可吸入气体的温度， 该信息被提供回到与加热元件相联的控制器。这例如在W0-A-2006019323中进行了描述。 附加独立传感器的使用并不总是希望的。为了克服附加传感器的使用，US-A-2003059213描 述了使用具有正温度特性的电阻加热器形式的加热元件。一旦达到阈值温度，正温度系数 (PTC)材料的电阻显著增加。PTC材料的问题在于当过热时它们熔化。因此可能发生的电 阻的过热导致永久损坏并且整个管道必须被更换。参考文献指出对于CPAP疗法空气的最佳温度和湿度为30°C，含有95%的相对湿 度或者大约30mg水每升空气的绝对湿度。参考文献还指出对于换气空气的最佳温度和湿 度为37°C，含有100%的相对湿度或者大约44mg水每升空气(绝对湿度)。所述理想的绝对湿度和温度是重要的参数，其将确定换气患者的舒适度、减小疗 法的有害副作用并且因此有助于患者的顺应性。然而，试验证明当在正常环境条件(即正 常环境温度)或困难环境条件(即低环境温度)下操作时，没有被测试的加湿系统能够输 送温度和湿度的所需最佳设置，而是完全保持在该最佳设置以下。通过增加加湿系统的加 湿室的贮水器的温度，产生更暖和更湿润的顶部空间。然而，加湿室的最大温度受到限制， 原因是在太高温度下，空气流将含有太高的湿气量，一旦穿过出口软管并且由环境温度冷 却，所述湿气将开始在出口软管(即连接加湿系统和患者接口的软管)中冷凝。冷凝在换 气和CPAP疗法中是非常不希望的现象。当环境温度将出口空气(即离开加湿系统的空气) 冷却到它的露点温度以下时发生冷凝。这会在环境温度低于可吸入气体的露点温度时发 生。通过冷凝，水从空气流被去除，并且因此露点将减小。当出口空气流冷却到它的新露点(环境温度)时达到平衡。为了尝试和解决该问题，开发了加热出口管道以补偿环境温度的冷却效应和在出口管道的长度上保持或增加出口空气的温度。最终目的是不管环境条件的冷却效应在软 管的出口具有仍然高于露点的温度。使用Thermosmart 技术的f&p HC 600被认为 是加湿系统的基准。该机器能够通过显著增加出口空气的温度增加出口温度和避免冷凝。 然而，由于加热相对湿度下降并且更重要地，该机器不能输送最大化患者舒适度所必需的 30mg水/升空气的最佳绝对湿度。这深究了加湿系统的本性在于实质上由于最大温度限制 而不能将足够的绝对湿度输送到进入贮器中的空气流。由于最大温度限制，水浴会取决于 在该最大温度下水的热容量传递有限量的湿度。最为重要的是该出口空气并不冷却以避免 冷凝。在极端条件(冷环境温度)下，入口空气与高环境温度入口空气相比具有包含水的 低容量。因而，该冷空气将从被加热加湿器抽吸能量，由此减小了它最大化加湿器中的湿气 摄取的效率并且由此减小了出口空气的露点。露点减小意味着更小的绝对湿度，因此患者 舒适性更差。在被加热出口软管的情况下，温度可以增加，但是由于对加湿器的温度的限制 和入口空气包含湿气的有限能力，湿度将是次优的。特别地，被加热出口软管有助于保持或 增加离开加湿室的空气流的温度，由此有助于减小冷凝的风险，但是加热软管并不有助于 增加输送到患者的空气流的绝对湿度。因此，即使带有HH的F&P HC 600系列也不能提供 30mg水/升空气(如产品资料中声明的)，尤其在困难条件(冷环境温度)下。当离开加湿室的被加热和加湿空气穿过吸气软管以及呼吸面罩时产生另一个问 题。由患者呼出的空气穿过呼气软管回到加湿室。然而，由于空气的大量湿气和由于环境 温度与输送到患者的空气和由患者呼出的空气的温度之间的差异，空气很可能在软管和呼 吸面罩中开始冷凝。以前避免冷凝问题的尝试全部涉及加热吸气软管中和呼气软管中的气体。然而面 罩暴露于湿气的最高浓度和最大温差并且因此具有发生冷凝的最高风险。当前呼吸系统的另一个问题在于它们是很昂贵的。由于呼吸系统的多数部分被集 成和彼此固定附连，实际上如果一个或多个呼吸部分有损坏需要更换整个系统。这导致患 者很高的更换成本。而且，当前的呼吸系统为患者提供很小的灵活性。由于多数部分彼此 固定附连，因此一旦疗法开始就难以升级系统。另一个问题在于患者不能在临床限度内调 节设置使得从患者方面获得最舒适的条件。呼吸监护参数由医生在诊断时预设。然而，由 于环境条件在家里与临床条件相比可能不同，在家里并不总是获得相同结果。所以希望提 供一种呼吸系统，其对于患者来说是长期成本合算的、容易升级、允许患者和/或医护人员 以方便的方式获得最舒适的条件、以最低的可能拥有成本保证最大顺应性。舒适条件可以 在两个限度内进行选择。用于特定呼吸疗法的最希望条件将不超过已知导致损坏的条件， 例如高于41°c的温度。备选地，类似导致损坏的条件可以被定义用于不应当超过的其它相 关呼吸相关参数，例如压力、空气流等。从下限可以定义导致不舒适的某些条件，作为例子 但不限于例如导致上气道干燥从而导致鼻出血、头痛等的湿度水平。备选地，类似导致不舒 适的条件可以被定义用于其它相关呼吸相关参数，例如温度、压力、空气流等。ax绝对湿度■定义绝对湿度是一升气体中的实际水蒸汽量■在37°C的一升气体含有22mg的水蒸汽。所以它的绝对湿度为22mg/L。■如果我们将更多的水蒸汽加入该气体，它的绝对湿度将增加。■临床例子当气体到达肺时，它们被加温到37°C并且含有44mg/L绝对湿度。相对湿度■定义在某个温度下气体可以包含多少水蒸汽有一定限度。相对湿度度量气体 包含了多少水蒸气与在该温度下它可以包含多少相比。■一升气体含有22mg的水蒸汽。在37°C，该气体可以包含44mg的水蒸汽，但是该 气体目前仅仅是半满，包含22mg，即50%相对湿度。■如果22mg的水蒸汽被加入，气体将达到它包含水蒸汽的最大容量并且相对湿 度现在为100%。■临床例子当吸入气体被调节到37°C、100% RH时，粘液纤毛系统以它的最大速 度工作。这代表44mg水蒸汽每升气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在呼吸系统中用于将来自流发生器（１２）的可吸入气体供应到患者接口（４３）的管道，所述管道包括：能够连接在呼吸系统的两个部分之间的软管（３６，３８，５０，５２，５４），与所述软管（３６，３８，５０，５２，５４）相联的加热元件（３７），所述加热元件设置用于在呼吸系统的控制器（１１）的控制下加热可吸入气体，其特征在于：所述加热元件包括至少一个负温度系数元件（２２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR贝德福德，MG詹姆斯，NA凯，J库尔扎，RJR兰格罗克，
申请(专利权)人：柔性塑料比利时股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]