在呼吸裝置中使用的導(dǎo)管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種在呼吸裝置中使用的導(dǎo)管。提供了一種加熱呼吸裝置的導(dǎo)管中的可呼吸氣體的方法，該呼吸裝置被構(gòu)造為通過所述導(dǎo)管來傳輸所述可呼吸氣體，所述方法包括：通過所述導(dǎo)管傳送濕化的可呼吸氣體流；通過將DC電流以預(yù)定占空比供給至由導(dǎo)管支撐的多根電線，來加熱所述導(dǎo)管；在所述預(yù)定占空比的OFF周期期間，感測所述導(dǎo)管中的溫度；以及控制所述DC電流以將所述導(dǎo)管中的溫度保持在選定的溫度。本發(fā)明還公開了用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置、用于呼吸裝置的加濕器以及啟動呼吸裝置的方法。
【專利說明】在呼吸裝置中使用的導(dǎo)管
[0001]本申請是申請日為2007年11月8日、申請?zhí)枮?00780044030.0 (國際申請?zhí)枮镻CT/AU2007/001716)、發(fā)明名稱為“在呼吸裝置中使用的導(dǎo)管”的發(fā)明專利申請的分案申請。
[0002]相關(guān)申請的交叉引用
[0003]本發(fā)明要求享有于2007年8月10日提交的美國申請60/955，222和2006年11月8日提交的澳大利亞臨時申請2006906224的優(yōu)先權(quán)，兩者的全部內(nèi)容通過引用合并在此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及加濕和加熱器設(shè)備，其用于控制在所有形式的呼吸裝置通氣系統(tǒng)中使用的可吸入氣體的濕度，所有形式的呼吸裝置包括用于諸如阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)的睡眠障礙呼吸(SDB)以及用于各種其它呼吸障礙和疾病的侵入性和非侵入性通氣、持續(xù)正通氣壓力(CPAP )、雙水平療法和治療。
【背景技術(shù)】
[0005]為了降低患者氣道的干燥以及隨后引起的患者的不適和相關(guān)的并發(fā)癥，呼吸裝置通常具有改變可吸入氣體的濕度的能力。在流體發(fā)生器和患者面罩之間的加濕器的使用產(chǎn)生了可以使鼻粘膜的干燥最小化并提高了患者氣道的舒適的濕化氣體。另外在較冷的氣候條件下，由于泄露偶然會發(fā)生暖空氣施加在面罩周圍的面部區(qū)域上，大致施加在面罩內(nèi)部和周圍的面部區(qū)域上的暖空氣比冷空氣更加舒適。
[0006]可以見到很多加濕器類型，盡管最方便的形式是其或者與相關(guān)的呼吸裝置結(jié)合或者構(gòu)造為連接至相關(guān)的呼吸裝置。盡管被動加濕器能夠提供一些緩解，但是通常需要加熱型加濕器為空氣提供足夠的濕度和溫度以使患者舒適。加濕器典型地包括:具有幾百毫升容量的水桶、用于加熱桶中的水的加熱元件、能夠使加濕程度變化的控制器、用于接受來自流體發(fā)生器氣體的氣體入口，以及適于連接至將濕化的加壓氣體傳遞至患者面罩的患者導(dǎo)管的氣體出口。
[0007]典型地，將加熱元件并入加熱板中，加熱板位于水桶下方且與水桶熱接觸。
[0008]濕化空氣會在沿著從加濕器到患者的導(dǎo)管的通路上冷卻，引起在導(dǎo)管內(nèi)側(cè)上形成“雨滴”(rain-out)或者冷凝現(xiàn)象。為了應(yīng)對這個問題，已知的是，將加熱線路插入將濕化氣體從加濕器供給至患者面罩的患者導(dǎo)管中，依靠加熱線路對供給至患者的氣體進行額外加熱。在Mosby的呼吸治療設(shè)備(第7版)的97頁說明了這種系統(tǒng)。
[0009]由于加熱線自身沿著導(dǎo)管壁定位而不是定位在主氣流中，因此患者導(dǎo)管的這種加熱方法只能提供較差的熱傳導(dǎo)。由于加熱線的小輪廓，加熱線也只能提供較差的渦流混合。因此，熱傳導(dǎo)會很差，并且水蒸氣和空氣的混合也會很差。
[0010]可替換地，加熱線路可以定位在患者導(dǎo)管的壁中。在美國專利6，918，389中描述了這種系統(tǒng)。 [0011]美國專利6，918，389描述了多個用于將相對低濕度、高溫濕化氣體供給至患者的加濕器設(shè)備。這些設(shè)備中的一些包括對氣體進行預(yù)先加熱或者后期加熱以減小相對濕度。
[0012]這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置均沒有提供一種向患者提供舒適的濕化可呼吸氣體的完全滿意的解決方案，也沒有提供一種簡化結(jié)構(gòu)和滿足衛(wèi)生要求并且在啟動時滿足能量和患者舒適性要求的解決方案。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明的示例的目的是提供一種克服或者改進現(xiàn)有技術(shù)的缺點的可選加濕器設(shè)備，或者至少提供一種有用的選擇。
[0014]在本發(fā)明的一個示范實施例中，與呼吸裝置一起使用的加濕器和/或溫度或其它感測或控制裝置包括與氣體和/或水熱接觸的加熱絲，其中絲呈細長帶的形式。帶可以是柔性的，且在一個示范實施例中，帶可以沿著患者氣體導(dǎo)管的孔穿過，或者并入導(dǎo)管壁中。
[0015]在另一個示范實施例中，與呼吸裝置一起使用的加濕器包括與加濕器桶中的水接觸的加熱器，且加熱器漂浮或以其它方式隨著加濕器桶中的水位的變化上升或下降。
[0016]在另一種形式中，本發(fā)明提供了一種呼吸裝置用的加濕器設(shè)備，其包括與位于加濕室之前或之后的區(qū)域中的空氣路徑接觸的細長絲型加熱器。該絲型加熱器可以進一步與加濕室中的水體接觸。
[0017]絲的加熱可以分隔為兩個或更多獨立控制的區(qū)域。
[0018]本發(fā)明又一個示范實施例提供了一種在濕化啟動期間改善患者舒適性的方法，該方法包括提供加熱元件以與沿著氣體流路提供給患者的可呼吸氣體熱接觸以及與加濕器裝置中的水熱接觸；以及將加熱元件構(gòu)造為加熱氣體流路中的氣體和加熱加濕器裝置中的水，從而在加濕器裝置中的水的溫度增加到其工作溫度的同時將加熱氣體初始提供給患者。
[0019]加熱氣體流路中的氣體可以包括加熱氣體流路的位于加濕室的上游的部分，以使加熱氣體通過加濕器裝置提供了初始加濕度。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的示范實施例，在用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置中使用的導(dǎo)管包括:管；位于管的外表面上的螺旋肋；和由螺旋肋支撐且與管的外表面接觸的多根電線。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一個示范實施例，所述導(dǎo)管可以進一步包括連接至導(dǎo)管的一端的連接器插頭塊，其中所述連接器插頭塊被構(gòu)造為連接至流體發(fā)生器或呼吸裝置的患者接□。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一個示范實施例，用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置包括:流體發(fā)生器，其產(chǎn)生待傳輸至患者的加壓氣體的供給；加濕器，其使水汽化并傳輸水蒸氣以對氣體進行加濕；從流體發(fā)生器通向加濕器的第一氣體流路；以及從加濕器通向患者接口的第二氣體流路，其中第一氣體流路包括第一導(dǎo)管，該第一導(dǎo)管具有被構(gòu)造為連接至流體發(fā)生器的第一連接器插頭塊，而該第二氣體流路包括第二導(dǎo)管，該第二導(dǎo)管具有被構(gòu)造為連接至患者接口的第二連接器插頭塊。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的再一個示范實施例，將可呼吸氣體傳輸至患者的方法包括:將濕化的可呼吸氣流通過導(dǎo)管傳輸至患者接口 ；通過以預(yù)定占空比將DC電流供給至由導(dǎo)管支撐的多根電線，來加熱所述導(dǎo)管；在預(yù)定占空比的OFF周期期間，感測所述導(dǎo)管中的溫度；以及控制所述DC電流以將所述導(dǎo)管中的溫度保持在選定的溫度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]現(xiàn)在將參考附圖來說明本發(fā)明的實施例，圖中:
[0025]圖1-A為本發(fā)明的實施例中具有軟帶式加熱器的患者導(dǎo)管的示意側(cè)剖面視圖；
[0026]圖1-B為圖1-A的可選實施例，其中軟帶式加熱器為螺旋形結(jié)構(gòu)；
[0027]圖1-C為圖1-A的可選實施例，其中軟帶式加熱器圍繞著其縱向軸線卷曲；
[0028]圖2為軟帶式加熱器的另一個實施例的示意立體圖；
[0029]圖3為具有浮動加熱器實施例的加濕室的示意側(cè)視剖面圖；
[0030]圖4-A至圖4-D示意性示出了位于加濕室中的浮動加熱器可以具有的多個實施例；
[0031]圖4-A是浮動 加熱器的一個實施例的側(cè)視立體圖，圓形浮動片式加熱器被固定在浮動塑料支承柵板的下方；
[0032]圖4-B是浮動加熱器的另一個實施例的側(cè)視立體圖；
[0033]圖4-C是浮動的螺旋形軟帶式加熱器的另一個實施例的側(cè)視立體圖；
[0034]圖4-D是卷繞成水平螺旋形物的軟帶式加熱器的另一個實施例的俯視圖；
[0035]圖5示意性示出了包括多個區(qū)域的加濕加熱器設(shè)備；
[0036]圖6-A是患者導(dǎo)管的橫截面視圖，示出了軟帶式加熱器連接至導(dǎo)管壁；
[0037]圖6-B是圖6-A的連接器實施例的另一個視圖，其中連接器松開；
[0038]圖7示出了定位在淺池中的浮動加熱器片，其也漂浮在水體的水表面；
[0039]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的通過連接器連接至入口導(dǎo)管的電源/控制器；
[0040]圖9示出了連接至流體發(fā)生器的圖8的入口導(dǎo)管；
[0041]圖10示出了連接至患者接口的根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的患者導(dǎo)管或軟管；
[0042]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的連接至連接器的入口導(dǎo)管，還包括流體發(fā)生器連接器接頭(cuff);
[0043]圖12示出了與連接器分離的圖11的入口導(dǎo)管；
[0044]圖13示出了圖11的入口導(dǎo)管和連接器的橫截面圖；
[0045]圖14示出了入口導(dǎo)管和連接有接線夾的流體發(fā)生器連接器接頭的部分的后視立體圖；
[0046]圖15為圖14的入口導(dǎo)管、流體發(fā)生器連接器接頭部分和接線夾的正視立體圖；
[0047]圖16為入口導(dǎo)管和不帶接線夾的流體發(fā)生器連接器接頭部分的頂視立體圖；
[0048]圖17為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的接線夾的立體圖；
[0049]圖18為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的流體發(fā)生器連接器接頭的連接器插頭塊的立體圖；
[0050]圖19為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的連接器的立體圖；
[0051]圖20為圖19的連接器的觸頭的立體圖；
[0052]圖21為圖20的觸頭和連接器的橫截面圖；
[0053]圖22為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的患者導(dǎo)管或軟管的立體圖以及面罩接頭或連接器的一部分的立體圖；
[0054]圖23為將部分接頭移除后的圖22的患者導(dǎo)管和面罩接頭的橫截面圖；
[0055]圖24為圖10的患者導(dǎo)管和面罩接頭的橫截面圖；
[0056]圖25為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的面罩接頭的連接器插頭塊的頂視立體圖；
[0057]圖26為圖25的連接器插頭塊的底視立體圖；
[0058]圖27為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的面罩接頭的連接器插頭塊的頂視立體圖，其與患者導(dǎo)管相連且包括面罩接頭的印刷電路板；
[0059]圖28為脫離患者導(dǎo)管的圖27的連接器插頭塊的側(cè)視立體圖；
[0060]圖29為圖27的患者導(dǎo)管和連接器插頭塊的橫截面圖；
[0061]圖30為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的患者導(dǎo)管和面罩接頭的連接器插頭塊的立體圖；
[0062]圖31為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的患者導(dǎo)管和面罩接頭的立體圖；
[0063]圖32為圖31的患者導(dǎo)管和面罩接頭的橫截面圖；
[0064]圖33為根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的面罩接頭的電路的溫度傳感器和熱熔斷器的不意視圖；
[0065]圖34示意性示出了設(shè)置在面罩接頭的連接器插頭塊上的面罩接頭的電路；
[0066]圖35示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的電源/控制器；
[0067]圖36示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的三根電線加熱管；
[0068]圖37a示意性示出了電源/控制器的電路的示范實施例；
[0069]圖37b_l至圖37b_4示意性示出了圖37a的電路的示范實施例；
[0070]圖38至圖40為用于流體發(fā)生器接頭和/或面罩接頭的二次成型抓手部的立體圖；
[0071]圖41示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的導(dǎo)管；
[0072]圖42示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的導(dǎo)管；以及
[0073]圖43示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的患者導(dǎo)管和面罩接頭。
【具體實施方式】
[0074]軟帶式加熱器
[0075]圖1-A至圖1-C示出了在呼吸裝置的患者導(dǎo)管4內(nèi)使用軟帶式加熱器3。患者導(dǎo)管4定位在加濕室I和患者接口例如面罩5之間?；颊邔?dǎo)管4將氣流從加濕室I傳送至呼吸裝置中的患者面罩5。加濕室I依次接收來自流體發(fā)生器20 (圖5)或吹風(fēng)機的加壓空氣。
[0076]患者導(dǎo)管4中的軟帶式加熱器3用于加熱患者導(dǎo)管4中的氣流。氣體的加熱能夠使由呼吸裝置傳輸?shù)臍怏w獲得并維持氣體的溫度和濕度舒適特征。
[0077]軟帶式加熱器3通過患者導(dǎo)管連接器端2電連接至加熱器控制器21 (圖5)。可以將加熱器控制器21并入加濕器或流體發(fā)生器20或基極單元22中，或者加熱器控制器21是一個獨立單元21，例如其供給例如0.1V-24V的DC電壓。
[0078]患者導(dǎo)管連接器端2可以通過另一個軟帶式加熱器(圖1的左側(cè)局部示出的)連接至加熱器控制器21，或者可以通過圖6-A和圖6-B中示出的連接器23、24連接至患者導(dǎo)管4的導(dǎo)管壁25。連接器可以包括插入式連接器元件23和插口式連接器元件24，它們可以在軟帶式加熱器3和導(dǎo)管壁25之間建立電氣通信和/或機械連接。插入式連接器元件23和插口式連接器元件24的位置可以互換。連接器23、24將軟帶式加熱器3鎖定在導(dǎo)管壁25的合適位置，但是連接器23、24也可以分離開。連接器23、24可以使用在沿著導(dǎo)管壁25或其周圍的任何位置處。
[0079]為了減小熱損耗和使得隨之導(dǎo)致的患者導(dǎo)管4中的水冷凝或“雨滴”最小化，如現(xiàn)有技術(shù)中患者導(dǎo)管4可以是絕熱的或加熱導(dǎo)管。絕熱物可以是圍繞患者導(dǎo)管4的外管套或包封。外管套和包封可以是泡沫、纖維織物或在雙壁導(dǎo)管的情況下外管套和包封可以為空氣間隙。
[0080]在另一個實施例中，軟帶式加熱器3可以與患者導(dǎo)管4的壁結(jié)合，從而對壁提供加熱以防止冷凝，然而可選地，患者導(dǎo)管4中的另外一軟帶式加熱器3對氣流提供加熱。
[0081 ] 在又一個實施例中，患者導(dǎo)管4通 過如下方式形成:將軟帶式加熱器3制成螺旋狀并將軟帶式加熱器3的邊緣結(jié)合起來從而形成患者導(dǎo)管4。
[0082]軟帶式加熱器3應(yīng)該足夠柔軟，從而在使用中患者導(dǎo)管4的彎曲不受限制。軟帶式加熱器3的柔性還應(yīng)該足以使軟帶式加熱器3能夠插入患者導(dǎo)管4中和從患者導(dǎo)管4中移除，同時其還足夠剛硬從而軟帶式加熱器3能夠插入患者導(dǎo)管4中并將其支撐在期望的位置而不會抵靠著壁塌陷或者塌陷至患者導(dǎo)管4的一端。另外，硬度應(yīng)該足夠以使軟帶式加熱器3不會在氣流中擺動而產(chǎn)生不想聽到的噪聲。
[0083]軟帶式加熱器3的薄、扁平和延伸特性提高了與氣流的熱傳導(dǎo)，同時還對氣流提供了低阻抗。可以將軟帶式加熱器3放置在患者導(dǎo)管4中以使其具有螺旋結(jié)構(gòu)(圖1-B)，和/或軟帶式加熱器3可以圍繞著一個或多個軟帶式加熱器3軸線卷曲或彎曲。圖1-C中示出了縱向軸線卷曲結(jié)構(gòu)。
[0084]軟加熱帶的可選輪廓或幾何結(jié)構(gòu)可以包括:
[0085]軟帶式加熱器的橫截面可以是矩形、橢圓形或任意形狀；
[0086]軟帶式加熱器3的表面可以是粗糙、光滑或凹陷的；和/或
[0087]軟帶式加熱器3的一個或多個表面可以是波浪狀的。
[0088]沿著軟帶式加熱器的長度，其厚度和寬度的尺寸可以改變。例如，可以在患者導(dǎo)管4中提供軟帶式加熱器3的較厚部分，以產(chǎn)生提高氣流流率的文丘里效應(yīng)，從而可以沿軟帶式加熱器3的長度通過壓力傳感器來進行流量檢測。
[0089]上面說明的這些卷曲的、螺旋狀和其它結(jié)構(gòu)的使用增大了患者導(dǎo)管4中的軟帶式加熱器3的長度，因此增大了在氣流和軟帶式加熱器3的表面之間的用于熱傳導(dǎo)的有效表面積。另外，可以使用這些結(jié)構(gòu)來提高加濕器I中產(chǎn)生的水蒸汽與氣流的渦流混合。
[0090]還可以使用各種結(jié)構(gòu)，以沿著患者導(dǎo)管4或例如圖5中示出的整體裝置提供在流量、傳聲、濕度或溫度特性上不同的區(qū)域。
[0091]可能期望的是，利用軟帶式加熱器3改進患者導(dǎo)管4的聲阻抗特性。例如:
[0092]白噪音的生成或減少(寬頻譜噪音)；
[0093]對特定聲噪聲頻率成分的衰減或過濾，例如流體發(fā)生器結(jié)構(gòu)聲噪或空氣聲噪；和/或
[0094]增強患者呼吸聲音信號傳播穿過患者導(dǎo)管4并傳播至基極單元22 (圖5)以用于監(jiān)控和診斷。
[0095]利用軟帶式加熱器3改進聲阻抗特性可以通過選擇構(gòu)成軟帶式加熱器3的材料和患者導(dǎo)管4中的軟帶式加熱器3的上述構(gòu)造來實現(xiàn)，以及另外如圖1-A至圖1-C中示出的。
[0096]圖2示出了軟帶式加熱器3的一個實施例，其中通過加熱元件6來加熱。
[0097]在一個實施例中，加熱元件6通過對諸如KAPTON?、硅樹脂橡膠、全聚酰亞胺、PTFE的柔性襯底的表面應(yīng)用印刷電路技術(shù)而形成。可以使用的印刷電路技術(shù)包括腐蝕法、印刷和真空沉積技術(shù)。
[0098]然后將另一層襯底材料鋪設(shè)在具有加熱兀件的底襯底上，并將兩層襯底材料黏合或熔合在一起以封裝加熱元件。在www.minc0.com上說明的由美國明尼阿波利斯的Minco制造的柔性加熱器類型的Thermofoil?系列是商業(yè)上可以買到的條式加熱器的示例，可以將其改造以用于本發(fā)明。
[0099]用于制造軟帶式加熱器3的可選實施例是使用諸如雙硅輥層壓機的層壓機以將呈金屬絲或金屬帶形式的加熱元件6封裝在兩個聚碳酸酯膜中。所形成的帶的尺寸例如可以在Imm至IOmm寬且0.1mm至Imm厚的范圍內(nèi)。在患者導(dǎo)管4中可使用大約0.2mm至
0.5mm厚和大約5mm寬的尺寸。
[0100]加熱元件6金屬絲或金屬帶可以具有任何合適的橫截面，例如圓形、細長形或矩形。加熱元件6例如可以由電阻性導(dǎo)體構(gòu)成。
[0101]加熱元件6在層壓膜之間的布置可以是任何能提高軟帶式加熱器3到周圍媒介(為氣體或液體)的熱傳導(dǎo)的有序或無序的布置。加熱元件6還可以對于阻抗具有正導(dǎo)熱系數(shù)(PTC)，從而隨著溫度朝著期望的溫度增加而減小加熱。
[0102]可選擇地，加熱元件6可以具有負導(dǎo)熱系數(shù)(NTC)，以允許感測加熱元件6的溫度或周圍媒介的溫度。
[0103]在其它實施例中，在軟帶式加熱器3中可以具有多個加熱元件電路。該多個加熱元件可以串聯(lián)或并聯(lián)連接。在軟帶式加熱器3中使用這些多個加熱電路使得能夠施加呼吸裝置操作中所需要的附加加熱。
[0104]在其它實施例中，層壓膜可以是聚酯、聚丙烯或任何合適且允許的適于呼吸內(nèi)科(respiratory medicine)使用的物質(zhì)?？蛇x擇地,可以使用多個層壓膜以生成具有期望特性的復(fù)合帶，同時保持對于呼吸內(nèi)科使用的外膜的期望兼容性。在這些多個層的每個之間還可以存在其它導(dǎo)體，例如以便形成多個加熱電路，諸如允許沿著帶式加熱器的長度具有多個加熱區(qū)。
[0105]在另一個實施例中，在兩層聚碳酸酯膜之間可以包括空氣溫度用的傳感器7，諸如熱電偶、鉬電阻溫度計或具有附帶信號線9的熱敏電阻。傳感器頭可以是扁平的，厚度小于約2mm，且可以小于1mm。諸如表面貼裝電路部件的其它電路部件可以結(jié)合在襯底膜上進而并入軟帶中以用于感測和/或控制。另外，在如上所述的由襯底膜分隔的多層中可以有加熱元件6和其它的電路部件。
[0106]對于軟帶式加熱器3來說，其它電路部件都具有共同的物理特征，即它們的尺寸足夠小，以使它們能夠容納在軟帶式加熱器3的整體輪廓中且與加熱元件6搭配。
[0107] 在可選實施例中，軟帶可以不具有加熱器元件6，取而代之的是結(jié)合一個或多個用于感測和控制的其它電路元件。因此，呼吸裝置可以包含兩個或多個軟帶，一個或多個軟帶承擔加熱功能，而一個或多個軟帶承擔感測和/或控制功能。
[0108]可以使用的其它電路部件的范圍通過示例在下面示出:
[0109]相對和絕對濕度傳感器7a ；
[0110]具有正導(dǎo)熱系數(shù)(PTC)或負導(dǎo)熱系數(shù)(NTC)的呈熱敏電阻形式的溫度傳感器7a或具有可變PTC特性的溫度傳感器7a可以是加熱元件6固有的，從而軟帶式加熱器3是自限制的。
[0111]可以使用熱電偶、鉬電阻測溫計等來產(chǎn)生用于控制和監(jiān)控的實際溫度值信號。
[0112]氣體的流向感測可以通過使用至少兩個獨立控制的加熱區(qū)段來實現(xiàn)，這兩個獨立控制的加熱區(qū)段沿著軟帶式加熱器間隔開，每個加熱區(qū)段包括溫度傳感器(例如，熱敏電阻)。這兩個或多個加熱區(qū)段受控制，且感測的溫度用以檢測氣流的方向。
[0113]用于氣流感測7a的熱線風(fēng)速測定；
[0114]環(huán)境壓力感測7a,例如吸氣壓力對呼氣壓力；
[0115]利用傳感器7a的輸出(例如溫度輸出)的控制器7b，其用于控制例如晶體管，該晶體管調(diào)節(jié)施加至加熱元件6的加熱元件用的電流；
[0116]識別-通信-存儲芯片8，其能夠?qū)崿F(xiàn)軟帶式加熱器3到基極單元22、呼吸裝置中的其它加熱器和部件的操作參數(shù)的識別和通信。例如，軟帶式加熱器3可以對自己進行通信，以及對連接至呼吸裝置(例如，患者面罩5類型或患者導(dǎo)管4類型或主動通氣系統(tǒng))的其它部件進行檢測和報告。由此由軟帶式加熱器3收集的信息然后可以發(fā)送至基極單元22。識別通信存儲系統(tǒng)可以部分地包括射頻識別芯片(RFID)以存儲加熱器6和傳感器7的識別和操作參數(shù)?；鶚O單元22可以具有與RFID芯片通信的能力，并相應(yīng)地調(diào)節(jié)其操作。在標題為“用于面罩和通氣部件的識別系統(tǒng)和方法”的澳大利亞專利申請N0.2005907200中已公開了這種系統(tǒng)，其全部內(nèi)容通過引用合并在此。通信還可以用于控制主動通氣系統(tǒng)。
[0117]通過微型天線和接收器來擬定電磁通信，例如“藍牙”。例如，用于發(fā)送和接收信息的天線可以定位在軟帶式加熱器3中、患者導(dǎo)管4的壁中，或者主動通氣系統(tǒng)中，或者圖5中示出的呼吸裝置的其它部件中。在另一個實施例中，天線可以是由軟帶式加熱器3或患者導(dǎo)管4的長度所允許的大小。
[0118]軟帶式加熱器的電力供給可以采用與上面說明的電磁通信相同的方式。在本實施例中，天線或感測線圈將適于電力傳輸。
[0119]這些部件可以沿軟帶式加熱器3定位在對于它們的功能合適的任何地方。例如，熱電偶可以定位在軟帶式加熱器3與患者面罩5相鄰的一端上，以能夠基于傳送至患者面罩5的氣體溫度來實現(xiàn)閉環(huán)溫度控制。
[0120]在可選實施例中，溫度傳感器可以定位在患者面罩5中或者其附近，但是與軟帶式加熱器3分離開。然而，溫度傳感器可以以上述方式之一與軟帶式加熱器3連通，以實現(xiàn)傳送至患者的氣體的溫度的閉環(huán)控制。
[0121]軟帶式加熱器3還可以包括微管26 (圖2)，以允許遠離流體發(fā)生器和/或加濕室I的遠程感測。例如，微管可以提供壓力、噪聲/通氣和/或心臟的信號感測。例如，微管可以連接至軟帶式加熱器3的側(cè)部，且以上述方式之一連接回流體發(fā)生器20。微管26的使用提供了避免在患者導(dǎo)管4和呼吸裝置中的其它區(qū)域中的流動噪音的好處。
[0122]上面說明的感測和控制方法允許使用閉環(huán)控制來改進到患者面罩5的氣體傳送，從而使氣體處于期望的溫度和濕度?？商鎿Q地，可以使用簡單的開環(huán)系統(tǒng)，其中用于加熱元件的激勵電壓或電流例如可以是從0.1V至24V的直流或例如可以是0.1ff至50W的等效交流電力。感測和控制還可以根據(jù)供給的壓力的大小來控制主動通氣系統(tǒng)的有意氣體泄露的水平。例如，隨著呼吸器壓力的增大，可以控制主動通氣系統(tǒng)以將其有意的泄露的水平減小至可接受的水平。
[0123] 另外，傳感器7a可以用于應(yīng)允或者統(tǒng)計數(shù)據(jù)采集。
[0124]另外，這里說明的加熱器和/或感測/控制系統(tǒng)的不同部件可以在呼吸裝置中作為獨立部件使用，而不使用加濕器，這種布置涵蓋在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
[0125]由此，描述的軟帶式加熱器3可以容易地從患者導(dǎo)管4移除，以能夠?qū)崿F(xiàn)清潔、維護或更換。通過將感測和控制部件7簡單地并入軟帶式加熱器3中，軟帶式加熱器3還提供了有效率的加熱。
[0126]浮動加熱器
[0127]圖3中示出了利用浮動加熱器12的加濕器設(shè)備。浮動加熱器12漂浮在加濕室水桶I中的水體13上，從而使浮動加熱器12的主要部分浸入，但是仍鄰近水表面14以便加熱靠近表面14的一部分水。
[0128]浮動加熱器12可以包括具有與上面參考圖1-A至圖1-C和圖2說明的軟帶式加熱器相似的結(jié)構(gòu)的一段軟帶式加熱器。加熱器的位于從流體發(fā)生器20引出的入口導(dǎo)管10中的一端可以設(shè)置有連接器11，該連接器11能夠?qū)⒏蛹訜崞?2與軟帶式加熱器相連，而軟帶式加熱器連接至呼吸裝置的基極單元22(圖5)。浮動加熱器12通過上游端連接器11獲得電供給。還通過上游端連接器11接收傳到浮動加熱器12或來自浮動加熱器12的任何感測或控制信號。
[0129]浮動加熱器的位于通向患者接口的患者導(dǎo)管4中的下游端2可以具有另一個連接器，該連接器用于提供電力以及與位于患者導(dǎo)管4中的軟帶式加熱器的其他部分提供任何通信(見圖1-A、圖1-B、圖1-C和圖2)。
[0130]加熱器12可以適于通過加熱器自身的自然浮力而漂浮(通過表面張力效應(yīng))，或者可以以不管水位變化而將加熱器保持在靠近水表面的方式被支撐。
[0131]圖4-A至圖4-D示出了多個實施例，其中浮動加熱器3、12、16、17可以位于加濕室I中。每個實施例中的浮動加熱器3、12、16、17或者由前面說明的軟帶式加熱器類型形成，或者由板形的軟帶式加熱器3、浮動片式加熱器16形成。
[0132]浮動軟帶式加熱器3和浮動片式加熱器16的結(jié)構(gòu)和使用與上面說明的軟帶式加熱器3相同，除了它們應(yīng)用在水上之外。這具有顯著的優(yōu)點:這兩種應(yīng)用下的加熱器對于氣體或水浸入是堅固耐用的，因為無論是無意地通過傾斜該裝置使水體體積增加或減小時，或者有意地保持加濕器I的氣體中的水蒸汽的溫度時，在呼吸裝置操作期間浮動軟帶式加熱器3或浮動片式加熱器16可以部分浸入水中。
[0133]圖4-A示出了圓形浮動片式加熱器16，該加熱器被固定在由例如浮力塑料材料制成的浮動支承柵板或板15下方。支承柵板15為浮動片式加熱器16提供了浮動定位機構(gòu)，以將加熱器元件間隔在水表面14的正下方，從而與水充分接觸以引起汽化。在圖7中示出的可選實施例中，浮動加熱器板定位在淺池中，并且漂浮在水體13的水表面14。在該實施例中，浮動片式加熱器包括至少一個開口，以允許水填充淺池以漫過加熱器板16。淺池中的小容量的水可以快速被加熱以產(chǎn)生蒸汽。
[0134]圖4-B示出了另一個實施例，其中板結(jié)構(gòu)為以規(guī)則或不規(guī)則方式成波浪狀或帶凹陷的。波狀物和/或凹陷提供了凹部，這些凹部允許水窩積聚在浮動板16的上表面上。在本實施例中，浮動片式加熱器16本身地是有浮力的，因此其不需要支承柵板或其它浮力裝置就能夠漂浮。
[0135]圖4-C示出了卷繞為螺旋結(jié)構(gòu)的軟帶式加熱器3。在該實施例中，浮動的螺旋形軟帶式加熱器17可以本能地漂浮以使浮動的螺旋形軟帶式加熱器17的主要部分浸入水體13。在另一個實施例中，軟帶式加熱器3可以卷繞成水平螺旋形物，如圖4-D。對于圖4-C和圖4-D的實施例，可以使用圖4-A中使用的支承柵板15來定位軟帶式加熱器3、12、17。
[0136]浮動加熱器3、12、16、17的前述實施例描述了多個限定的結(jié)構(gòu)，然而在使用中浮動加熱器可以采用限定的或未限定的結(jié)構(gòu)的組合。例如，結(jié)合圖4-C和圖4-D的以螺線形持續(xù)的長螺旋結(jié)構(gòu)。
[0137]在上面的浮動加熱器3、12、16、17的實施例中，加熱器向加熱器周圍的水提供了有效的熱傳遞。另外，將臨近水表面的水加熱以實現(xiàn)汽化，而不是從底部向上對整個水體進行加熱，在將加熱器定位在水體13底部的情況下是從底部向上對整個水體進行加熱。
[0138]另外，軟帶式加熱器結(jié)構(gòu)可以是螺旋的，或者以其它方式形成為其部分浸入在水體13中，從而其不僅能加熱靠近空氣的水還能加熱靠近水的空氣，以產(chǎn)生分層加熱區(qū)，進而提高水的吸收以用于濕化。因此，浮動加熱器3、12、16、17在生成水蒸氣方面更加動力有效，并且在裝置的啟動時 能夠更有效地快速達到用于濕化的期望的水表面溫度。
[0139]多區(qū)加熱
[0140]圖5示出了使用了三個加熱器的呼吸裝置，這三個加熱器的整體結(jié)構(gòu)和使用與上述軟帶式加熱器3和浮動片式加熱器12、16、17相同。
[0141 ] 這些加熱器可以包括多個加熱電路，從而可以獨立地操作三個加熱區(qū)中的每個。
[0142]流體發(fā)生器20或吹風(fēng)機從環(huán)境溫度供給來供給氣體，環(huán)境溫度供給可以是室內(nèi)空氣，或者增加諸如氧氣的特定氣體供給或用特定氣體供給替代替。將預(yù)加熱器18定位在通向加濕器I的吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10中。吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器可以是剛性的、柔性的或者是對于吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10的操作或定位在吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器中的預(yù)加熱器18的操作所需的導(dǎo)管。將預(yù)加熱器18連接至基極單元22的控制器/電源21，該控制器/電源21用于供給電力并與預(yù)加熱器18的任何感測或控制部件7通信，如軟帶式加熱器3的實施例。預(yù)加熱器18在吹風(fēng)機導(dǎo)管連接器端11連接至加濕室I的浮動加熱器12、16、17。浮動加熱器12、16、17使用通過預(yù)加熱器18接收控制器/電源21的電力供給和與浮動加熱器12、16、17的感測或控制部件7進行任何通信。
[0143]可替換地，浮動加熱器12、16、17還可以以上述圖6_A和圖6_B中描述的患者導(dǎo)管4的方式通過吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10的壁與控制器/電源21相連。
[0144]后加熱器19定位在患者導(dǎo)管4中?；颊邔?dǎo)管連接器端2為后加熱器19的感測和控制部件7提供控制器/電源21的電力供給和通信?；颊邔?dǎo)管連接器端2可以通過圖5中示出的浮動加熱器12、16、17或者通過圖6-A和圖6-B中示出的導(dǎo)管壁25連接至控制器/電源21，然后通過加濕室I連接至基極單元22中的控制器/電源21。
[0145]在可選實施例中，一個或多個加熱器可以不是上面說明的類型，而是其它合適的加熱元件。例如，預(yù)加熱器18可以形成為簡單的線式加熱器或者其它傳統(tǒng)類型的加熱器，而不是這里說明的類型的軟帶式加熱器。
[0146]使用這種布置可以提供下面的優(yōu)點:
[0147]位于吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10、加濕室I和患者導(dǎo)管4內(nèi)部的單個互連加熱器系統(tǒng)；
[0148]可以將整個加熱器、傳感器和控制系統(tǒng)移除，僅用于清潔、維護或更換；
[0149]互連有助于對傳輸至患者的空氣的溫度和濕度進行高度閉環(huán)控制；
[0150]在患者導(dǎo)管4的不同部分處感測溫度和濕度的能力，以能夠在患者導(dǎo)管4中的不同部分控制冷凝；
[0151]加熱器和/或感測/控制系統(tǒng)的不同部件可以組合地或單獨地在傳統(tǒng)的加濕器中使用。例如，柔性加熱帶3還可以用于與具有加熱基板的傳統(tǒng)加濕器一起加熱患者導(dǎo)管4?？商鎿Q地，如上所述，浮動加熱器12、16、17或軟帶式加熱器3可以用于對加濕室I中的水體13和患者導(dǎo)管4的加熱壁或絕熱壁進行加熱；和/或 [0152]將多個加熱器并聯(lián)和串聯(lián)安裝在呼吸裝置的任何位置的能力。例如，這可以允許當水體13需要時間來達到期望的溫度時在呼吸裝置操作初期的“過熱”。利用多個加熱器電路對空氣的臨時額外加熱將提高空氣汲取較冷水的能力。這可以響應(yīng)于水體14中的水的溫度來控制或調(diào)整(prof i Ie )，以提供合適的濕度水平。
[0153]對于呼吸裝置，三個加熱器的放置以及它們使用的時間和順序通過允許獨立的交錯工作來管理氣體溫度和濕度舒適特征:
[0154]加熱具有低絕對濕度的環(huán)境氣體；
[0155]使水汽化；和/或
[0156]加熱具有增大的絕對濕度(經(jīng)過加濕室I之后)的氣體。
[0157]使用下面的示例示出了在這里公開的示范實施例操作的優(yōu)點。
[0158]患者呼吸氣體需要注意溫度和濕度舒適特征，特別是在冬天和很冷的氣候下。在實施例中，系統(tǒng)冷啟動的目的是，起初快速傳輸暖氣體，然后隨著加濕器變暖隨時間增大濕度。這種方法允許在任何低濕度呼吸輔助的不利征兆發(fā)生之前，讓患者接收舒適的暖空氣，緊接著增加相對濕度。
[0159]對于在寒冷氣候中的冷啟動，三個加熱器系統(tǒng)因而可以以下面的方式操作。首先，通過使用位于吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10的預(yù)加熱器18暖化來自流體發(fā)生器20的冷環(huán)境溫度氣體，或許需要患者導(dǎo)管4中的后加熱器19的輔助。這初始地將暖的干燥的空氣提供給患者。
[0160]隨著暖氣流開始從加濕室I中的未加熱水中吸收相當量的水蒸氣，患者導(dǎo)管4中的后加熱器19開始或增大其加熱以防止患者導(dǎo)管4中的“雨滴”冷凝。利用預(yù)加熱器18對空氣初始暖化具有立即開始一定程度的濕化的優(yōu)點，作為一個簡單的“過渡”(pass over)操作，而浮動加熱器12、16、17仍然對水進行暖化。在簡單的“過渡”操作中用于汽化的熱由加熱的空氣來提供。
[0161]隨著浮動加熱器12、16、17開始暖化水表面并快速地增加穿過加濕室的空氣的絕對濕度，以達到期望的濕化水平，患者導(dǎo)管4中的后加熱器19將調(diào)整其加熱，以通過防止患者導(dǎo)管4中的冷凝來維持絕對濕度。后加熱器19還可以用作維持患者導(dǎo)管4中的期望的氣體溫度。預(yù)加熱器18可以具有基于加濕室I中的水體13的加熱水平的加熱廓線(heatingprofile)，加熱廓線是在一段時間內(nèi)氣流的加熱比率，可以通過改變供給至預(yù)加熱器18的電力或預(yù)加熱器18的結(jié)構(gòu)配置來提供加熱廓線。應(yīng)該相信的是，與加熱水相反，通過控制空氣溫度可以存在更有效的濕度控制。
[0162]該示范實施例的另一個優(yōu)點在于，在濕化啟動時其允許更少的電力消耗，從而呼吸裝置能夠通過直流電源或便攜式電源來操作。另外，當將兩個或多個加熱器并聯(lián)時，仍然可以獲得滿意的操作，其中每次操作一個加熱器，但是在兩個或多個加熱器之間進行循環(huán)操作。
[0163]入口導(dǎo)管連接
[0164]參考圖8，電源/控制器21可以通過連接器52連接至入口導(dǎo)管/吹風(fēng)機聯(lián)結(jié)器10。連接器52具有連接至電源/控制器21的第一連接器端52a和連接至入口導(dǎo)管10的第二連接器端52b。入口導(dǎo)管10具有流體發(fā)生器接頭或連接器54。流體發(fā)生器接頭54具有端54a，該端被構(gòu)造為與流體發(fā)生器20連接。流體發(fā)生器接頭54還具有二次成型抓手或接頭54b，該抓手或接頭限定了接線夾54c。
[0165]如圖9中所示，入口導(dǎo)管10通過流體發(fā)生器接頭54連接至流體發(fā)生器20。連接器52在接線夾54c處連接至流體發(fā)生器接頭54。盡管圖9中未示出，但是應(yīng)該理解的是，連接器52的第一端52a連接至電源/控制器21。電源/控制器21通過連接器52將電流和信號提供至流體發(fā)生器接頭54。
[0166]患者導(dǎo)管連接
[0167]如圖10所 示，患者導(dǎo)管/空氣傳輸軟管4通過面罩連接器或接頭56連接至患者接口 5?；颊邔?dǎo)管4包括管4a和螺旋肋4b,管4a例如由熱塑性彈性體制成,螺旋肋4b由極低密度聚乙烯制成。電線4c、4d、4e被支撐在螺旋肋4b中以便與管4a的外表面接觸。電線4c、4d、4e可以用于加熱管4a，并將信號傳遞至電源/控制器21和傳遞來自電源/控制器21的信號。應(yīng)該理解的是，入口導(dǎo)管10可以具有與患者導(dǎo)管4相似的結(jié)構(gòu)，包括管10a、螺旋肋IOb和由管上的螺旋肋支撐的電線10c-10e。
[0168]A 口導(dǎo)管和流體發(fā)生器連接器接頭
[0169]參考圖11，流體發(fā)生器接頭54包括連接器插頭塊54a。抓手或接頭54b 二次成型在連接器插頭塊54a上以將連接器插頭塊54a連接至入口導(dǎo)管10。二次成型抓手或接頭54b包括位于二次成型抓手或接頭54b的外表面上的諸如用戶手指用的凹槽的抓手特征54d，以提供在連接器接頭54上的更好的抓取。
[0170]如圖8、圖12和圖13所示，流體發(fā)生器接頭54包括接線夾54c，該接線夾54c接納連接器52的第二連接器端52b。如圖13中所示，接線夾54c包括肋54η，該肋被接納在連接器52的引入部52e中。該肋54η接合引入部52e以將連接器52固定至接線夾54c。
[0171]接線夾54c還包括用于定位入口導(dǎo)管10的電線10c、10d、10e的齒54e。電線10c、IOcUlOe被放置在熱塑性彈性體管IOa的外表面上，并通過螺旋肋IOb保持在外表面上的適當位置。
[0172]在連接器插頭塊54a中設(shè)置溝槽54j，以允許二次成型材料54b流動并結(jié)合至管IOa的內(nèi)部，從而建立連接器插頭塊54a和入口導(dǎo)管10之間的連接。連接器插頭塊54、管IOa和二次成型材料54b可以由以化學(xué)方法結(jié)合的材料形成。
[0173]參考圖14，接線夾54c包括接線夾銷54h，該接線夾銷被接納在接線夾鉸合部54f的鉸接槽54g中。接線夾鉸合部54f設(shè)置在連接器插頭塊54a上。接線夾54c搭扣配合進接線夾鉸合部54f中，以確保齒54e與入口導(dǎo)管10的電線10c、10d、IOe之間的連接。如圖15中所示，可以在將入口導(dǎo)管10連接至連接器插頭塊54a之前將接線夾54c連接至連接器插頭塊54a。將接線夾銷54h連接至鉸接槽54g中，且將接線夾54c向前傾斜或者旋轉(zhuǎn)。然后，將入口導(dǎo)管10連接至連接器插頭塊54a，然后向后旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)接線夾54c以使齒54e接觸入口導(dǎo)管10的電線10c、10d、10e。如圖16和圖17中示出的，連接器插頭塊54a包括入口導(dǎo)管10的螺旋肋IOb用的導(dǎo)向槽54p，以定位電線10c、10d和IOe使其與齒54e接觸。
[0174]參考圖17，接線夾54c包括拱形部54k，當將接線夾54c插入接線夾鉸合部54f時，該拱形部54k與導(dǎo)向槽54p (圖16)限定了一溝槽。在連接器插頭塊54a中設(shè)置槽54i (圖18)以接納螺旋肋IOb和入□導(dǎo)管10的電線10c、10d、10e。槽54i具有光滑表面和寬的接觸區(qū)域，以防止或?qū)﹄娋€10c、10d、10e的損害最小化。還如圖18中所示，鄰近溝槽54j設(shè)置有空腔54m，以在將抓手或接頭54b 二次成型至連接器插頭塊54a期間允許有些空氣經(jīng)過。
[0175]參考圖19至圖21，第二連接器端52b具有抓手特征52c，以允許更容易地抓住第二連接器端52b。在第二連接器端52b中還形成有應(yīng)變消除特征52d(strain relieffeature)以增加柔韌性。還可以在連接器52的第一連接器端52a上設(shè)置抓手和應(yīng)變消除特征。
[0176]設(shè)置觸頭52f、52g、52h用于從入口導(dǎo)管10的電線10c、10d、IOe發(fā)送和接收信號。盡管示出的入口導(dǎo)管10包括三根電線，而示出的接線夾54c具有用于接納第二連接器端52a的三個觸頭的三個端子，但 是應(yīng)該理解的是，可以使用任意數(shù)量的電線、端子和觸頭，以用于傳輸和接收從電源/控制器21至入口導(dǎo)管10傳輸和接收信號。
[0177]患者導(dǎo)管和面罩連接器接頭
[0178]參考圖22至圖34，設(shè)置了面罩連接器或接頭56，用于將患者導(dǎo)管/空氣傳輸軟管4連接至患者接口 5。面罩連接器或接頭56包括連接器插頭塊56a，該連接器插頭塊56a通過二次成型抓手或接頭56b連接至患者導(dǎo)管4。連接器插頭塊56a、管4a和二次成型接頭56b可以由以化學(xué)方法結(jié)合的材料形成。
[0179]如圖24中所示，將連接器插頭塊56a連接至患者接口 5的入口 5a。該入口 5a例如可以是面罩的旋轉(zhuǎn)彎管。
[0180]在連接器插頭塊56a的外表面周圍設(shè)置印刷電路板(PCB) 56c。將患者導(dǎo)管4的電線4c、4d、4e連接至PCB56c。如圖25、圖27和圖28所示，連接器插頭塊56a包括用于接合PCB56c中的孔或開口 56u的鉤扣或銷56i。由此PCB56c包繞在連接器插頭塊56a的外表面并且保持在適當位置。熱熔斷器56d和溫度傳感器56e例如熱敏電阻設(shè)置在PCB56c上。如圖23和圖26所不,在連接器插頭塊56a的外表面中設(shè)置一個或多個窗口 56 j,熱熔斷器56d和溫度傳感器56e設(shè)置在窗口 56j中。窗口 56j被PCB56c覆蓋，如圖24中所示。如下面詳細說明的，PCB56c包括加熱器軌道，通過將PCB56c暴露在沿著窗口 56j的氣流中來冷卻該加熱器軌道。
[0181]如圖22至圖26所示，將螺旋肋56f設(shè)置在連接器插頭塊56a的外表面上，以定位患者導(dǎo)管4。如圖25所示，連接器插頭塊56a的外表面包括階梯凹部56h，以允許二次成型材料流動并結(jié)合至柔性PCB56c的下側(cè)。如圖29中所示，連接器插頭塊56a還包括溝槽56t，以允許二次成型材料與患者導(dǎo)管4的管4a的內(nèi)部結(jié)合在一起。返回參考圖25，鄰近溝槽56t設(shè)置有空腔56g，以允許在二次成型期間空氣漏出。還如圖28和圖29所示，連接器插頭塊56a的端部包括輪廓56η，該輪廓56η將聚集殘渣的容量以及在確有殘渣聚集時需要清除殘渣的容量減到最少。輪廓56η的端部還使二次成型材料的流動阻抗最小化。
[0182]如圖25和圖27所示，在螺旋肋56f和端溝槽56t之間設(shè)置注入溝槽56m，以允許二次成型材料將管4a結(jié)合至連接器插頭塊56a。如圖30所示出，管4a擰(twist)在連接器插頭塊56a上，且患者導(dǎo)管4的電線4c、4d、4e在示出的56p處焊接至柔性PCB56c。
[0183]參考圖31，二次成型抓手或接頭56b可以包括成型抓手特征56q以提高面罩接頭或連接器56的抓取能力，諸如容納用戶手指的凹槽。連接器插頭塊56a可以由剛性聚合體形成，而二次成型抓手或接頭56可以由熱塑性彈性體形成。如圖32中所示，連接器插頭塊56a可以具有標準22mmIS0錐度，用于連接至患者接口。還如圖32中所示，二次成型材料可以在熱熔斷器56d的區(qū)域中在56s處切掉(blank off)。
[0184]參考圖33和圖34，柔性PCB56c上的電路包括熱熔斷器或開關(guān)56d和熱傳感器56e。電線之一例如4c可以用作溫度感測線以將溫度信號發(fā)送至電源/控制器21。其它的電線例如4d、4e可以用作加熱器線以加熱患者導(dǎo)管4的管4a。如果溫度超過某一值，熱熔斷器56d被構(gòu)造為切斷到加熱器電線4d、4e的電流。
[0185]柔性PCB56c和溫度傳感器56e和熱熔斷器56d應(yīng)該設(shè)置在連接器插頭塊56a上，連接器插頭塊56a盡可能地靠近患者接口 5的入口 5a和通過患者導(dǎo)管4的空氣通路。面罩連接器或接頭56還可以形成得盡可能小，以允許其與現(xiàn)有的呼吸裝置一起使用。二次成型抓手或接頭56b的使用對于將患者導(dǎo)管4固定在連接器插頭塊56a上并將柔性PCB56c(包括溫度傳感器56e和熱熔斷器56e)固定在適當位置也是有用的。二次成型材料的使用還有助于減小或消除任何細菌可能生長的位置。
[0186]這里所述的面罩連接器或接頭56是由生物兼容性材料形成的。連接器插頭塊56a還包括端56r (圖32)，該端包括標準22mm插口式ISO錐度以與現(xiàn)有的患者接口一起使用。二次成型材料的使用還簡化了制造，并提高了面罩連接器或接頭的可靠性。
[0187]電源/控制器
[0188]參考圖35，電源/控制器21包括開關(guān)式電源21a、開關(guān)21b、控制單元21c和多個LED21d。電源/控制器21具有AC電源輸入21e、DC電源輸出21f和到流體發(fā)生器20的旁路AC電源引線21g。AC電源輸入21e可以例如是110-240V AC通用輸入。開關(guān)21b可以是與加熱器元件串聯(lián)的MOSFET開關(guān)并且受控制單元21c的控制。DC電源輸出21f例如可以是500mA穩(wěn)壓5V DC，或者1.3A、24V DC輸出。在24V輸出時，功率輸出為30W。
[0189]電源輸入21e連接至開關(guān)式電源21a，而旁路21g連接至流體發(fā)生器20的AC電源插槽。電源/控制器21被構(gòu)造為將電力提供至入口導(dǎo)管10，調(diào)整在患者接口 5處的預(yù)設(shè)溫度水平以及充當0N/0FF控制。
[0190]控制單元21c為閉環(huán)溫度控制系統(tǒng)。定位在面罩接頭56中的溫度傳感器56e通過患者導(dǎo)管4的電線4c提供反饋信號返回至控制單元21c。然而應(yīng)該理解的是，控制可以不依賴于溫度信號的反饋?？刂茊卧?1c反而可以被構(gòu)造為提供預(yù)定量的電力至輸出21f而不依賴或取決于溫度傳感器信號。
[0191]DC電源輸出21f將電力提供至入口導(dǎo)管10，而開關(guān)21b與電源輸出21f串聯(lián)設(shè)置并且受控制單元21c的控制。電力調(diào)整是基于0N/0FF控制技術(shù)來進行的。功率調(diào)整具有大約95%-99%比率的固定占空比。OFF周期用于溫度感測，例如OFF周期為大約1%_5%比率。
[0192]LED21d可以包括綠LED以指示電源接通且正供給至入口導(dǎo)管10?？梢栽O(shè)置黃色LED以指示電源輸出21f接通但是未提供至入口導(dǎo)管10?？梢栽O(shè)置紅色LED以指示故障。還可以設(shè)置其它LED用于指示和/或控制溫度。電源/控制器可以設(shè)置手動操作按鈕(未示出)，以允許通過患者或臨床醫(yī)生響應(yīng)于LED的溫度指示來控制溫度。
[0193]控制單元21c被構(gòu)造為產(chǎn)生用于電源輸出21f的固定的電力切換頻率和占空比，以加熱入口導(dǎo)管10?？刂茊卧?1c還被構(gòu)造為經(jīng)由由溫度傳感器56通過電線4c發(fā)送的信號來感測溫度?；诟袦y出的溫度，控制單元21c被構(gòu)造為當環(huán)境溫度改變時將溫度調(diào)節(jié)為預(yù)設(shè)溫度?？刂茊卧?1c被進一步構(gòu)造為當電源控制/供給21關(guān)閉時記錄預(yù)設(shè)溫度。
[0194]當檢測到故障時，控制單元21c還可以鎖存故障狀態(tài)，并通過再循環(huán)電力來清除故障。如果出現(xiàn)故障，故障檢測電路鎖定進入到故障狀況以將故障信號發(fā)送至驅(qū)動器塊(圖37a)，故障將繼續(xù)直到電力被再次接通和切斷?？刂茊卧?1c可以被構(gòu)造為檢測故障，故障包括電線4c-4e和IOc-1Oe中的任何中斷，流體發(fā)生器接頭54和/或面罩接頭56中的任何電弧放電和/或接觸不良?？刂茊卧?1c還可以檢測低壓。
[0195]當檢測到故障時，控制單元21c將電源輸出21f保持在OFF狀態(tài)，且電源輸出21f維持在OFF狀態(tài)直到電力再循環(huán)且故障狀態(tài)被清除為止。 [0196]電源/控制器21的狀態(tài)可以通過LED21d指示。
[0197]如示出的，例如在圖5和圖8中，電源/控制器21可以與流體發(fā)生器20和加濕器分離。在流體發(fā)生器20和加濕器之間沒有信息交換，且閉環(huán)控制不包括基于例如氣流速率、濕度水平和加濕器出口溫度的控制。但是，應(yīng)該理解的是，信息例如可以通過感測電線4c來交換。上述控制防止了在患者導(dǎo)管4中的“雨滴”，并將濕化的空氣傳輸至患者接口 5。
[0198]應(yīng)該理解的是，電源/控制器21可以與流體發(fā)生器或加濕器控制系統(tǒng)集成在一起?？梢詫㈥P(guān)于流體發(fā)生器的操作、加濕器和環(huán)境空氣的信息提供至集成的電源/控制器。通過將電源/控制器與流體發(fā)生器20或加濕器集成在一起，系統(tǒng)更能夠?qū)⒒颊呓涌?5處的溫度、濕度水平和“雨滴”控制在更寬的環(huán)境溫度和濕度范圍。
[0199]參考圖36，示出了根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的三根電線加熱管或?qū)Ч堋ｋ娋€4d、4e例如可以由直徑為0.23mm的25m長的電線形成，例如可以由銅形成。感測電線4c可以在連接點4f處連接至加熱電線4d、4e,該連接點4f大約處于形成電線4d、4e的電線的中間并將電線分為兩個電阻Ra、Rb。例如在20°C -26°C時總電阻Ra+Rb可以等于大約15Ω-20Ω，例如在大約23°C時其大約為18 Ω?？傠娮鑂a+Rb大約為18 Ω，而當利用24V DC電源以大約30W的功率將繞線電阻加熱到約33°C時，總電阻Ra+Rb大約為21 Ω。如上所述，例如，DC電壓V+可以以大約95%-99%的占空比通過Jl和J3供給。在電流流過電線4d和4e期間電阻Ra、Rb生成熱以加熱導(dǎo)管4。在1%-5%的OFF周期期間，可以確定感測電壓Vsen。在OFF周期期間，控制單元21c激活開關(guān)21b，以將系統(tǒng)切換至感測狀態(tài)，且Jl的感測電流經(jīng)過電阻Ra和溫度傳感器56e的電阻RTl流回至J2。溫度傳感器56e的電阻RTl可以大約是Ik Ω -50k Ω，而電阻Rb可以是Ra+Rb的大約一半，或者大約為5 Ω -15 Ω，例如大約10 Ω，因此可以忽略Rb。
[0200]盡管感測電線4c公開為連接至溫度傳感器56e，但是應(yīng)該理解的是，感測電線可以連接至不同的傳感器，例如在控制不是基于檢測出的溫度而執(zhí)行反饋控制的情況下，可連接至諸如壓力傳感器。
[0201]熱電路56d的熔斷器F2熱耦合至PCB56c的加熱器軌道。PCB56c例如可以大約是
0.05mm-0.15mm厚，例如大約為0.1mm厚，電阻大約為0.05 Ω-0.15 Ω，例如大約0.1 Ω，功率輸出大約為0.12W-0.24W，例如大約0.18W。如上所述，PCB56c的一側(cè)面向敞開窗口 56j，從而PCB56c接觸患者導(dǎo)管4中的空氣。因此在導(dǎo)管中流動的空氣將PCB56c冷卻至恰好在導(dǎo)管中的空氣溫度之上。如果流體發(fā)生器停止，或者通過導(dǎo)管的氣流被阻斷，則PCB56c的溫度將升高并切斷熔斷器F2以保護患者導(dǎo)管4免于損害。由此，溫度傳感器56e和熱電路56d的熔斷器F2提供了空氣超溫保護(over air temperature protection)、管過熱保護和低氣流保護。熱電路56d可以包括恒溫器，例如用雙金屬帶取代熔斷器，恒溫器的阻抗的增大將起到抑制或停止電流的增大的作用。
[0202]由于患者導(dǎo)管4將濕化空氣傳遞至患者接口 5，電源/控制器21、面罩接頭56及其部件、以及患者導(dǎo)管4應(yīng)該滿足溫度規(guī)定的安全標準，例如IS08185。在正常操作條件下，患者或臨床醫(yī)生應(yīng)該能夠?qū)闹車h(huán)境傳輸至患者接口 5的空氣的溫度設(shè)置為大約30°C。如果系統(tǒng)未設(shè)置報警系統(tǒng)或指示器，根據(jù)IS08185第51.61-51.8部分，在正常且單個故障條件下，傳輸至患者接口 5的空氣的溫度不應(yīng)該超過大約40°C -42°C，例如大約41°C。該最大溫度(例如，41 °C)處于100%RH時的43°C的最大能級。熱電路56d的熔斷器F2可以選擇在最大溫度時切斷。
[0203]再次參考圖36，患者導(dǎo)管4的三根電線(4c_4e)電路包括加熱元件Ra、Rb、用于供給感測電壓Vsen的電線4c和熱傳感器56e，加熱元件Ra、Rb與加熱器軌道和PCB56c的熔斷器F2串聯(lián)，熱傳感器56e包括連接至加熱器電線4d、4e的中間4f的熱電阻TR1。電路具有兩種狀態(tài)=ON和OFF。在ON狀態(tài)下，也稱為加熱狀態(tài)，電線4d在Jl連接至電壓V+，例如從電源輸出21f輸出的24V DC。加熱電流流過J3、電線4d、4e、J4和開關(guān)21b，然后進入地線GND。在ON狀態(tài)下，J2處的感測電壓Vsen不感測空氣溫度，而是感測大約電壓V+的一半，例如大約12V。
[0204]在OFF狀態(tài)，開關(guān)21b開閘，且加熱線4d、4e將被拉高達V+，例如大約24V，并且感測電流流過J1、Ra、RTI然后回到J2。
[0205]電源/控制器21可以包括用于執(zhí)行多種功能的電路。這些電路可以包括:1)電源開關(guān)控制電路；2)管接口和門驅(qū)動電路(驅(qū)動器塊);3)故障檢測和鎖存電路(故障檢測鎖存);4)溫度預(yù)設(shè)/控制電路；和5)啟動和指示電路。
[0206]電源/控制器電路
[0207]圖37a中示出了電源/控制器21的電路的示范實施例。電路包括被構(gòu)造為控制加熱導(dǎo)管的溫度的溫度控制電路、故障檢測鎖存、感測電路和驅(qū)動器塊。驅(qū)動器塊連接至開關(guān)21b，開關(guān)21b可以是M0SFET。
[0208] 參考圖37b_l至圖37b_4，例如，圖37a的電路的示范實施例可以基于從德州儀器購買的UC2843控制1C。應(yīng)該理解的是，可以使用其它的控制電路。電源開關(guān)控制電路具有可以用作錯誤處理的過電流和過電壓保護芯片。電源開關(guān)控制電路還可以具有RC時鐘和欠壓鎖定和推挽輸出驅(qū)動器。通過將振蕩RC時鐘設(shè)置為R12=22，000 Ω和C5=330nF，開關(guān)頻率可以設(shè)定為138Hz。 通過T=R12XC15 (22，000X.00000033) =7.26mS可以確定該頻率的時間周期。通過R12和C5的比值，電源開關(guān)控制電路提供100 μ S OFF期間，因而占空比為 100 μ S/7.26mS=l.38%。
[0209]在正常的加熱條件下，圖37b_l至圖37b_4的電源開關(guān)控制電路以大約98.62%的占空比驅(qū)動開關(guān)21b的晶體管門電路。電路的ON狀態(tài)不會被Vfb信號中斷。在Vfb臨界點，門信號可以顯示為50%69Hz的輸出。
[0210]電源開關(guān)控制電路通過Vfb引腳來實現(xiàn)輸入。當通過D3和D4的任何一個信號變?yōu)榈蜁r，將使得開關(guān)21c的輸出無效。由于RlO和R20將感測電壓Vsen設(shè)定在IV之下，因此感測電流Isen不能用于該用途。
[0211]再次參考37a和圖37b_l至圖37b_4，感測電壓Vsen具有兩個功能:1)當加熱器電源處于ON時，感測電壓Vsen通過感測中間電壓V+來檢測加熱器電線的連續(xù)性、或者電弧放電或者接觸不良；以及2)當加熱器電源處于OFF時，感測電壓Vsen通過RTl和R13分壓器電壓(divider voltage)感測空氣溫度。Q2、Q3網(wǎng)絡(luò)為感測操作提供了正確邏輯,而MOSFET Q3為溫度感測提供了低阻抗(Rdson)。Q4M0SFET門驅(qū)動器網(wǎng)絡(luò)R23、R25限制最大觸發(fā)電壓；R24和D5與R23 —起控制Q4合閘速度。
[0212]當加熱器電源處于ON時，故障檢測電路運行。Vsen信號被饋送至窗口比較器，例如超低功率四路比較器(ultra-power quad comparator),諸如從美國國家半導(dǎo)體公司(National Semiconductor)購買到的 LP339AM。U6B、U6D ;R31、R36 和 R43 分壓器在 12 伏提供+/-2V的窗口電壓；窗口比較器信號的輸出將饋送至二級比較器U6C。
[0213]二級比較器采樣Q4門信號作為基線，且從窗口比較器輸出中檢測錯誤信號。當系統(tǒng)沒有檢測到故障時 ，窗口比較器輸出為高阻抗，R34和R40分壓器具有更高電壓輸出，然后顛倒比較器輸入R33和R42分壓器網(wǎng)絡(luò)，U6C將輸出為高。
[0214]當系統(tǒng)檢測到故障時，窗口比較器輸出為低，R34和R40//R35分流器具有低電壓，然后顛倒比較器輸入R33和R42分壓器網(wǎng)絡(luò)，U6C輸出低值到U2A鎖存CLR引腳。
[0215]當鎖存CLR引腳I接收到低信號時，Q引腳5將輸出鎖存故障信號，將衰減(kill)U3輸出開關(guān)信號。例如,鎖存器可以是從飛兆半導(dǎo)體公司(Fairchild Semiconductor)購買的 74HCT74DU2A。
[0216]溫度感測操作只在電源OFF期間執(zhí)行?？諝鉁囟葌鞲衅鱎Tl和分壓器基極電阻R13提供溫度信息Vsen，溫度信息Vsen直接饋送至比較器U6A顛倒輸入，電位計及其網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行溫度預(yù)設(shè)功能。該比較器的輸出驅(qū)動D4并控制U3開關(guān)輸出。
[0217]當系統(tǒng)啟動時，啟動電路提供140mS的延遲，并將重置鎖存器。重置之后，系統(tǒng)將處于ON狀態(tài)。啟動電路例如可以是從電通半導(dǎo)體公司(Telcom Semiconductor, Inc.)購買的 IC U4TCM809。
[0218]溫度測量的精度基于以下兩部分:1)感測精度；和2)參考的精度。感測精度依賴于NTC熱敏電阻RTI和串聯(lián)電阻Rl3。例如，好的NTC傳感器RTI可以具有達1%_5%的精度誤差，例如大約3% ;串聯(lián)電阻R13可以具有達0.5%-1.5%的誤差，例如大約1%的誤差。當端口處于最高設(shè)定(30°C)時，確定溫度預(yù)設(shè)電路的精度。端口電阻為O Ω，且精確性依賴于1%的電阻網(wǎng)絡(luò)。然而，當端口設(shè)定為最低設(shè)定時，將增加20%的端口電阻誤差。
[0219]當管中沒有氣流時，導(dǎo)管4和10將會過熱。如果管被覆蓋，例如位于棉被下方，則熱量會積聚在管中，且加熱器元件溫度會升高至120-150°C。當熱開關(guān)暴露在冷空氣中而管的一部分被覆蓋例如位于棉被下方時，則熱量會自然增加。基于此原因，來自流體發(fā)生器的無氣流或低氣流信號應(yīng)該能夠切斷加熱管的電源。
[0220]在熱敏電阻傳感器RTl和控制單元21c之間設(shè)置三通連接器。接觸器上的任何接觸不良將導(dǎo)致感測電路的阻抗增大；對于NTC熱敏電阻RT1，將會降低溫度讀數(shù)，并會引起空氣溫度升高，并可能切斷管處的熱開關(guān)21b。
[0221]存在兩種方法來解決溫度感測中的故障狀態(tài)。第一種方法是改變分壓器邏輯，這是因為空氣溫度變低時，接觸電阻高。另一種保護感測接觸器的方法是通過將R6和R31改變至8.2kQ來偏置感測線。該偏置參考電壓可以檢測高阻抗連接器。
[0222]接頭配置
[0223]如圖38至圖40中所示，入口導(dǎo)管連接器接頭和/或患者導(dǎo)管和面罩連接器接頭的結(jié)構(gòu)可以采用多種 形式。這里示出和說明的每個面罩連接器或接頭結(jié)構(gòu)可以包括抓手特征和足夠的應(yīng)變消除特征，以提高連接器或接頭的靈活性。
[0224]管配置
[0225]參考圖41，入口導(dǎo)管10和/或患者導(dǎo)管4可以包括內(nèi)管4a、10a、螺旋肋4b、10b和外管4f、10f。外管4f、10f可以由與內(nèi)管4a、10a相同的材料形成。外管4f、10f也可以設(shè)置有起絨(fleece)或植絨材料，以改善導(dǎo)管的感覺和/或抓取，和/或提高管的熱絕緣性和/或視覺吸引力。如果不設(shè)置外管4f、10f，由于相同的原因，內(nèi)管4a、10a和螺旋肋4b、IOb的外表面可以設(shè)有羊毛或棉絨材料。
[0226]參考圖42，內(nèi)導(dǎo)管10和/或患者導(dǎo)管4可以包括用褶皺4g、IOg隔開的內(nèi)管4a、IOa和外管4f、10f。褶皺4g、IOg可以沿著導(dǎo)管4、10軸向延伸，或者可以沿著導(dǎo)管4、10螺旋狀延伸。電線可以設(shè)置在內(nèi)管4a、10a與外管4f、10f之間的褶皺4g、10g內(nèi)。褶皺還可以用于沿著導(dǎo)管4、10提供輔助氣流，或者提供液流(例如水)，以調(diào)節(jié)導(dǎo)管4、10中的氣流的溫度。褶皺還可以用于從患者接口排泄氣體，例如排出患者呼出的氣。外管4f、IOf還可以覆蓋有羊毛或棉絨材料。
[0227]患者導(dǎo)管、面罩連接器接頭和柔性電路
[0228]參考圖43，示出了根據(jù)另一個示例實施例的患者導(dǎo)管400、面罩連接器接頭560和柔性電路570?；颊邔?dǎo)管400通過包圍柔性電路570的二次成型材料580連接至面罩接頭560。二次成型材料580 二次成型在患者導(dǎo)管400和面罩接頭560上。柔性電路570可以包括管電線、傳感器、熔斷器和上述示范實施例中描述的其它部件。
[0229]面罩接頭560可以形成為獨立部件，其通過二次成型材料580連接至患者導(dǎo)管400。可選地，面罩接頭560可以與二次成型材料580形成為一體構(gòu)件。
[0230]盡管這里已經(jīng)示出和說明了被認為是最實用且優(yōu)選的實施例，但是應(yīng)該承認的是，在本發(fā)明的范圍中可以進行偏離，本發(fā)明的范圍并不局限于這里說明的細節(jié)而是包含任何和所有的等同組件、裝置和設(shè)備。例如，加熱電線可以是PTC元件，該PTC元件具有電壓調(diào)節(jié)以限制導(dǎo)管中的電線和/或空氣的溫度。作為另一個示例，一個或多個PTC或NTC線可以與電阻器結(jié)合使用以限制電線和空氣的溫度。作為進一步的示例，NTC電線可以與電流調(diào)節(jié)器或者測量電阻一起使用以限制加熱電線的溫度。溫度感測和加熱還可以僅使用兩個電線來執(zhí)行。
[0231]在本說明書中，詞語“包括”應(yīng)該理解為“開放”的含義，也就是“包含”的意思，因此不局限于其“封閉”的含義，也就是“由……構(gòu)成”的意思。對應(yīng)的詞語“包括(comprise)”、“包括(comprised)”和“包括(comprises)”在其出現(xiàn)之處具有對應(yīng)的含義。
[0232]進一步應(yīng)該理解的是，這里對于已知的現(xiàn)有技術(shù)的任何引用不應(yīng)該構(gòu)成承認這種現(xiàn)有技術(shù)為本發(fā)明所涉及的【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員所共同熟知，除非出現(xiàn)相反的指示。
【權(quán)利要求】
1.一種加熱呼吸裝置的導(dǎo)管中的可呼吸氣體的方法，所述呼吸裝置被構(gòu)造為通過所述導(dǎo)管來傳輸所述可呼吸氣體，所述方法包括: 通過所述導(dǎo)管傳送濕化的可呼吸氣體流； 通過將DC電流以預(yù)定占空比供給至由導(dǎo)管支撐的多根電線，來加熱所述導(dǎo)管； 在所述預(yù)定占空比的OFF周期期間，感測所述導(dǎo)管中的溫度；以及 控制所述DC電流以將所述導(dǎo)管中的溫度保持在選定的溫度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多根電線包括至少兩根加熱電線和一根感測電線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述感測電線連接至感測所述導(dǎo)管中的溫度的熱傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述OFF周期期間，所述感測電線通過所述熱傳感器與供給感測電 流的感測電壓耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項所述的方法，其中所述預(yù)定占空比的OFF周期是1-5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項所述的方法，進一步包括:如果感測到的溫度在預(yù)定溫度之上，則停止對所述導(dǎo)管的加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中停止對所述導(dǎo)管的加熱是通過切斷熱耦合至加熱電線的熔斷器來執(zhí)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項所述的方法，其中所述選定的溫度設(shè)定在環(huán)境溫度和30°C之間。
9.一種用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置，包括: 流體發(fā)生器，其產(chǎn)生待傳輸至患者的加壓氣體的供給； 加濕器，其使水汽化并傳輸水蒸氣以對氣體進行加濕； 氣體流路，其從所述流體發(fā)生器通向所述加濕器且從所述加濕器通向患者接口 ；以及 加熱器，其與所述氣體流路中的氣體和/或水熱接觸，其中所述加熱器包括呈帶形式的細長加熱絲。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的呼吸裝置，其中所述氣體流路包括在所述流體發(fā)生器和所述加濕器之間的第一部分以及在所述加濕器和所述患者接口之間的第二部分，并且所述加熱絲沿著所述氣體流路的所述第一和第二部分兩者的至少一部分延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求9-10中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲與所述氣體流路中的氣體和所述加濕器中的水都熱接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-10中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲具有與所述加濕器中的水接觸的中間部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-10中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加濕器包含水體，且所述加熱絲至少部分地浸入所述水體中。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的呼吸裝置，其中所述加濕器包含水體，且所述加熱絲與所述水體的表面接觸。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加濕器包含水體，且所述加熱絲被支撐為隨著所述加濕器中的水位的變化而升高或下降。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲包括軟帶。
17.根據(jù)權(quán)利要求9-16中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲沿著患者氣體傳輸導(dǎo)管的孔插入。
18.根據(jù)權(quán)利要求9-16中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲被并入患者氣體傳輸導(dǎo)管的壁中。
19.根據(jù)權(quán)利要求9-18中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲包括密封在軟帶中的加熱元件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的呼吸裝置，其中所述加熱元件層壓在所述軟帶中。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述軟帶包括聚碳酸酯、聚酯或聚丙烯材料或者硅橡膠、全聚酰亞胺、PTFE或云母材料中的一種或多種。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱元件為金屬絲或金屬帶。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱元件通過印刷或蝕刻或真空沉積技術(shù)形成在所述軟帶的至少一側(cè)上。
24.根據(jù)權(quán)利要求9-23中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲進一步結(jié)合一個或多個傳感器。
25.根據(jù)權(quán)利要求9-24中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲進一步結(jié)合一個或多個控制器。
26.根據(jù)權(quán)利要求9-24中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲適于接納用于感測或控制的一個或多個電路部件。
27.根據(jù)權(quán)利要求9-26中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲結(jié)合基極單元和能夠使所述多根加熱絲彼此相互作用的識別電路、通信電路和/或存儲器。
28.根據(jù)權(quán)利要求9-27中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲定位在患者導(dǎo)管內(nèi)并且圍繞著所述加熱絲的縱向軸線卷曲。
29.根據(jù)權(quán)利要求9-28中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲在患者導(dǎo)管內(nèi)形成螺旋結(jié)構(gòu)。
30.一種用于呼吸裝置的加濕器，包括: 第一呼吸氣體通道，其從流體發(fā)生器接收氣體； 加濕器室，其容納供給的水； 第二呼吸氣體通道，其將濕化氣體傳輸至患者接口 ；以及 加熱器，其與所述第一和第二呼吸氣體通道中的至少一個中的氣體和/或水熱接觸，其中所述加熱器包括呈帶形式的細長加熱絲。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的加濕器，其中所述加熱絲沿著所述第一和第二呼吸氣體通道兩者的至少一部分延伸。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31中的任一項所述的加濕器，其中所述加熱絲與所述加濕器室中的水熱接觸。
33.一種用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置，包括: 流體發(fā)生器，其產(chǎn)生待傳輸至患者的加壓可呼吸氣體的供給； 氣體流路，其從所述流體發(fā)生器通向患者接口 ；以及加熱器，其與所述氣體流路中的氣體熱接觸，其中所述加熱器包括呈帶形式的細長加熱絲。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的呼吸裝置，進一步包括多根所述加熱絲。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34中的任一項所述的呼吸裝置，其中所述加熱絲包括多個加熱電路。
36.根據(jù)權(quán)利要求33-35中的任一項所述的呼吸裝置，進一步包括帶有傳感器和/或控制器的一個或多個細長帶。
37.一種用于將可呼吸氣體傳輸至患者的呼吸裝置，包括: 流體發(fā)生器，其產(chǎn)生待傳輸至患者的加壓可呼吸氣體的供給； 氣體流路，其從所述流體發(fā)生器通向患者接口 ；以及 一個或多個傳感器或控制器，用于感測和/或控制氣體的性質(zhì)，其中所述傳感器或控制器沿著呈帶形式且與所述氣體流路中的氣體熱接觸的細長加熱絲定位。
38.一種用于呼吸裝置的加濕器，包括用于容納水體的容器，使呼吸氣流流過水的表面以加濕氣流的流體發(fā)生器，以及被支撐為加熱鄰近所述表面的水的水加熱器。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的加濕器，其中所述加熱器被支撐為鄰近所述水的表面而漂浮。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的加濕器，其中所述加熱器由浮力支撐體支撐。
41.根據(jù)權(quán)利要求38-40中的任一項所述的加濕器，其中所述加熱器包括軟帶。
42.根據(jù)權(quán)利要求38-41中的任一項所述的加濕器，其中所述加熱器包括軟片式加熱器。
43.一種用于呼吸裝置的加濕器，包括: 第一呼吸氣體通道，其從流體發(fā)生器接收氣體； 加濕器室，其容納供給的水； 第二呼吸氣體通道，其將濕化氣體傳輸至患者接口 ；以及 加熱器，其與氣體和/或水熱接觸，其中所述加熱器包括沿著所述第一和第二呼吸氣體通道兩者的至少一部分延伸的細長加熱絲。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的加濕器，其中所述加熱絲與所述加濕器室中的水熱接觸。
45.根據(jù)權(quán)利要求43-44中的任一項所述的加濕器，其中所述加熱絲包括兩個或多個獨立控制的加熱區(qū)。
46.一種啟動呼吸裝置的方法，所述呼吸裝置被構(gòu)造為將可呼吸氣體傳輸至患者，所述方法包括: 加熱沿著氣體流路提供至患者且與加濕器裝置中的水接觸的可呼吸氣體；以及加熱所述加濕器裝置中的 水，其中在所述加濕器裝置中的水的溫度升高的同時將初始地加熱所述可呼吸氣體。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中加熱氣體流路中的氣體包括加熱氣體流路的位于加濕器裝置的上游的部分，以使加熱氣體通道通過加濕器裝置提供了初始加濕度。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47中的任一項所述的方法，其中加熱氣體流路中的氣體包括在加濕初始啟動階段期間暫時提供更高水平的氣體加熱。
【文檔編號】A61M16/06GK103933651SQ201410069663
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2006年11月8日
【發(fā)明者】保羅·簡·克拉塞克, 亞歷山大·維爾, 那珊·約翰·榮, 羅納多·詹姆士·胡貝, 建偉·程 申請人:雷斯梅德有限公司