用于治疗设施的包括具有缩短光学路径的微型光谱仪的气体测量模块制造技术

通过包括在气体测量模块（16）中的光谱仪来分析通气回路（12）中的气体，气体测量模块（16）被插入到呼吸回路中。气体测量模块包括红外源和能够移动的滤波器构件，滤波器构件包括至少两个滤波器元件。减小了光谱仪的光学路径长度。这包括去除被配置为准直或聚焦光谱仪内的电磁辐射的光学部件。然而，光谱仪的路径长度被减小到以下的程度：与路径长度减小相关联的其它改进在价值上超过由光谱仪中的扩束引起的精度和/或准确度的损失。

【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气体测量模块，该气体测量模块能够被插入到呼吸回路中，并且承载被配置为检测呼吸回路中的气体组分的微型光谱仪。
技术介绍
气体分析仪被广泛使用在医疗应用中，并且可具有的特征在于，位于患者呼吸气体的主路径中(主流分析仪)或者位于通常平行于该主路径的辅助路径中(侧流分析仪)。对主流分析仪进行安置使得受试者的吸入和呼出的呼吸气体通过气道适配器，气道适配器上放置有分析仪。侧流气体分析仪被耦合到气道适配器以从主呼吸回路抽离空气以用于测量。用于包含在能够被耦合到治疗设施中的呼吸回路以测量气体组分的气体测量模块中的主流和侧流设计必须被设计为便于在患者气道处或者在与患者连通的呼吸回路中在与患者相对紧密靠近的位置安装气体测量模块。作为结果，为了被收纳在治疗设施中，必须对气体分析仪进行设计使得容纳气体分析仪的气体测量模块具有便利和舒适的形状因数(formfactor)和/或重量。此外，气体分析仪必须足够鲁棒以基本上不受与治疗设施中的使用相关联的典型机械损伤和温度变化的影响。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及一种气体测量模块，该气体测量模块被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路中。气体测量模块包括腔、红外源、能够移动的滤波器构件、光敏检测器和致动器。腔具有第一开口和第二开口。腔被配置为在第一开口和第二开口之间形成流动路径，使得在气体测量模块被插入到呼吸回路中的情况下，来自受试者的气道的气体通过该流动路径被输送。红外源被配置为发射沿着光学路径的红外电磁辐射，该光学路径穿过由腔形成的流动路径。能够移动的滤波器构件包括被配置为滤波第一波长段中的电磁辐射的第一滤波器元件，以及被配置为滤波第二波长段中的电磁辐射的第二滤波器元件。光敏检测器被保持在沿着光学路径的固定位置，以接收已经由滤波器元件滤波的并且已经穿过由腔形成的流动路径的红外电磁辐射。光敏检测器被配置为产生输出信号，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。致动器被配置为在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件，其中在第一位置处，第一滤波器元件被定位在光学路径中，并且其中在第二位置处，第二滤波器元件被定位在光学路径中。本专利技术的另一个方面涉及一种分析在气体测量模块内的气体的方法，该气体测量模块被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路中。在一个实施例中，该方法包括发射沿着光学路径的红外电磁辐射，该光学路径穿过由气体测量模块形成的流动路径， 来自受试者的气道的气体在该流动路径中流动；在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件，其中在第一位置处，滤波器构件的第一滤波器元件被设置在光学路径中，并且在第二位置处，滤波器构件的第二滤波器元件被设置在光学路径中，并且其中第一滤波器元件被配置为滤波第一波长段中的电磁辐射，并且第二滤波器元件被配置为滤波第二波长段中的电磁辐射；接收沿着光学路径的已经被滤波器构件滤波的电磁辐射；以及产生输出信号，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。本专利技术的另一个方面涉及一种被配置为分析气体的系统，其中该系统被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路。在一个实施例中，该系统包括用于发射沿着光学路径的红外电磁辐射的装置，该光学路径穿过流动路径，来自受试者的气道的气体在该流动路径内流动；用于滤波电磁辐射的沿着光学路径设置的装置，其中用于滤波的装置包括用于滤波第一波长段中的电磁辐射的第一装置和用于滤波第二波长段中的电磁辐射的第二装置；用于在第一位置和第二位置之间致动用于滤波的装置的装置，其中在第一位置处，用于滤波的第一装置滤波沿着光学路径行进的电磁辐射，并且在第二位置处，用于滤波的第二装置滤波沿着光学路径行进的电磁辐射；用于接收沿着光学路径的已经由滤波器构件滤波的电磁辐射并且产生输出信号的装置，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。在参考附图考虑下面的描述和所附权利要求之后，本专利技术的这些和其它目的、特 征和特性，以及操作方法和结构相关元件的功能以及各部分的组合和制造成本将变得更加清楚，所有的附图形成了本说明书的一部分，其中相同的附图标记指定各附图中的对应部分。在本专利技术的一个实施例中，在此示出的结构部件按比例地被画出。然而，应当清楚地理解的是，附图仅是为了例示和描述的目的，并且不是对本专利技术的限制。另外，应当认识到，本文任意一个实施例中示出或描述的结构特征也可用于其它实施例。然而，应当清楚地理解的是，附图仅是为了例示和描述的目的，并且不作为本专利技术的限制的定义。如在说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指示物，除非上下文中有明确另有指定。附图说明图I例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的被配置为分析呼吸回路中气体组成的系统。图2例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图3例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图4例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图5例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图6例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图7例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图8例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图9例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图10例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图11例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。图12例示了根据本专利技术的一个或多个实施例的气体测量模块。具体实施方式图I例示了被配置为分析呼吸回路12内气体的组成的系统10，受试者14可以从该呼吸回路接收通气治疗。在一个实施例中，呼吸回路12—端连接到压力发生器，压力发生器被配置为产生可呼吸气体的加压流，该可呼吸气体的加压流用于通过呼吸回路12输送到受试者14的气道。然而，这并非旨在限制。在一个实施例中，系统10包括气体测量模块16。呼吸回路12包括回路导管18和受试者接口器具20。在若干不同治疗方案中，受试者14的气道被接合以将呼吸回路12设置为与受试者14的气道流体连通。通过受试者接口器具20将受试者14的气道接合并且设置为与呼吸回路12流体连通。受试者接口器具20可以以密封或非密封的方式接合受试者14的气道的一个或多个孔口(orifice)。受试者接口器具20的一些示例可以包括例如气管内管、鼻插管、气管切开管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、面罩、部分再吸入面罩、或与受试者的气道连通气流的其它接口器具。本专利技术不限于这些示例，并且预期了任何受试者接口的实施方式。 回路导管18被配置为将气体向着受试者接口器具20传送或从受试者接口器具20传送出。通过非限制性的示例，回路导管18可以包括柔性导管。为了本公开的目的，回路导管18不是必然被限制于将加压气流传送到受试者接口器具20和/或从受试者接口器具20传送出的管状构件。回路导管18可以包括被设置为通过受试者接口器具20与受试者14的气道流体连通的任何中空体、容器和/或腔。例如，本文涉及的回路导管18可以被形成为位于实际的受试者接口器具20上的腔。该腔可以与气体源和/或环境空气流体连通。气体测量模块16被配置为分析呼吸回路12内的气体的组分。因此，气体测量模块16被配置为与回路导管18流体连通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.29 US 61/290,5561.一种气体测量模块，其被配置为插入到呼吸回路中，所述呼吸回路与受试者的气道流体连通，所述气体测量模块包括 具有第一开口和第二开口的腔，其中所述腔被配置为在所述第一开口和所述第二开口之间形成流动路径，使得在所述气体测量模块被插入到所述呼吸回路中的情况下，来自所述受试者的所述气道的气体被通过所述流动路径输送； 红外源，其被配置为发射沿着光学路径的红外电磁辐射，所述光学路径穿过由所述腔形成的所述流动路径； 能够移动的滤波器构件，其包括被配置为滤波第一波长段中的电磁辐射的第一滤波器元件，以及被配置为滤波第二波长段中的电磁辐射的第二滤波器元件； 光敏检测器，其被保持在沿着所述光学路径的固定位置，以接收已经由所述滤波器构件滤波并且已经穿过由所述腔形成的所述流动路径的红外电磁辐射，并且产生输出信号，所述输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息；以及 致动器，其被配置为在第一位置和第二位置之间致动所述滤波器元件，其中，在所述第一位置处，所述第一滤波器元件被定位在所述光学路径中，并且其中，在所述第二位置所述第二滤波器元件被定位在所述光学路径中。2.根据权利要求I所述的气体测量模块，其中所述滤波器构件还包括第三滤波器元件，所述第三滤波器元件被配置为滤波第三波长段中的电磁辐射，其中，所述致动器还被配置为将所述滤波器构件致动到所述第一位置、所述第二位置和第三位置，并且其中，在所述第三位置，所述第三滤波器元件被定位在所述光学路径中。3.根据权利要求I所述的气体测量模块，其中，从所述红外源到所述光敏检测器的所述固定位置的所述光学路径的长度小于大约19mm。4.根据权利要求I所述的气体测量模块，其中，所述滤波器构件被沿着所述光学路径设置在所述腔的下游。5.根据权利要求I所述的气体测量模块，其中，所述滤波器构件能够围绕旋转轴旋转，并且其中，所述第一位置是所述滤波器构件的第一旋转取向，并且所述第二位置是所述滤波器构件的第二旋转取向。6.根据权利要求I所述的气体测量模块，还包括开关，所述开关被配置为选择性地将所述光敏检测器连接到处理器，其中，所述开关被配置为如果所述滤波器构件在所述第一位置和所述第二位置之间，则所述开关选择性地将所述光敏检测器从所述处理器断开，并且如果所述滤波器构件在所述第一位置处或所述第二位置处，则所述开关将所述光敏检测器连接到所述处理器。7.一种分析气体测量模块内的气体的方法，所述气体测量模块被配置为插入到呼吸回路中，所述呼吸回路与受试者的气道流体连通，所述方法包括 发射沿着光学路径的红外电磁辐射，所述光学路径穿过由所述气体测量模块形成的流动路径，来自所述受试者的所述气道的气体在所述流动路径中流动； 在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件，其中，在所述第一位置处，所述滤波器构件的第一滤波器元件被设置在所述光学路径中，并且在所述第二位置处，所述滤波器构件的第二滤波器元件被设置在所述光学路径中，并且其中，所述第一滤波器元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·拉塞尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：