用于醫(yī)療回路的組件的制作方法
【專利說明】
[0001] 通過引用結(jié)合牽本專
[0002] 本申請要求于2013年3月15日提交的名為"帶有定制溫度譜的干燥型呼氣支路" 的美國臨時申請61/790, 424,于2013年3月15日提交的名為"帶有定制溫度譜及多腔配置 的干燥型呼氣支路"的美國臨時申請61/789, 754,W及于2014年1月8日提交的名為"用 于醫(yī)療回路的組件"的美國臨時申請61/925, 099的優(yōu)先權(quán)，上述申請均通過引用W其全文 結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請大體設(shè)及醫(yī)療回路的組件，特別設(shè)及在阻塞性呼吸暫停，新生兒護理，呼吸 式加濕W及包括吹入式系統(tǒng)在內(nèi)的手術(shù)加濕系統(tǒng)中使用的為患者提供和/或從其移除加 濕氣的醫(yī)療回路的組件。
【背景技術(shù)】
[0004] 在醫(yī)療回路中，不同的組件運送到患者和來自患者的天然或人工加濕的氣體。例 如，在CPAP(持續(xù)氣道正壓）或是輔助呼吸回路中，患者吸入的氣體由熱加濕單元產(chǎn)生，然 后通過吸氣支路輸送至患者接口，例如呼吸罩。另一個例子是，在吹入式回路中，通過手術(shù) 加濕支路向腹腔輸送加濕氣體（通常是C〇2)。該方法可W防止患者體內(nèi)器官出現(xiàn)"干燥脫 水"的情況，并且減少術(shù)后康復(fù)所需要的時間。
[0005] 在運些醫(yī)療應(yīng)用中，運些氣體優(yōu)選地在具有接近飽和水平的濕度的條件下并且在 接近體溫處（通常在33°C與37°C之間的溫度處）被輸送。冷凝或"凝雨"可W隨著高濕度 呼吸氣體冷卻而在組件的內(nèi)部表面上形成。仍然需要用于允許在醫(yī)療回路中改進(jìn)濕度和冷 凝物管理的組件。因此，在此描述的某些組件和方法的目的在于改善現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的一個 或多個問題，或者至少為公眾提供一種有用的選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明設(shè)及在醫(yī)療回路中所使用的支路。支路是一個寬泛的術(shù)語，在不加限制的 情況下，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員（即，不限定于特殊或是自定義含義）它的一般含義包 括但不限于管線，導(dǎo)管及輸送氣體的裝置組件。運里披露的運些支路可W用于多種設(shè)備W 提局氣流的停留時間（即，一定體積的氣體在支路流動的平均時間）。
[0007] 本披露的具體實施例設(shè)及的呼氣支路從患者引出，通過定制和控制的方式降低從 患者接口流出氣流的絕對濕度和露點，從而消除凝水。本申請適用于不同醫(yī)療環(huán)境，包括但 不限于呼吸聲加濕和新生兒護理。當(dāng)本發(fā)明用于移除患者呼出的空氣時，此處所述的支路 能夠?qū)崿F(xiàn)降低氣體在商用產(chǎn)品上露點的效果，例如Evaqua2?導(dǎo)管（新西蘭奧克蘭費舍爾 貝克爾醫(yī)療健康有限公司）。
[0008] 本披露另一實施例設(shè)及流向患者的氣流的濕化。特別地，至少一個實施例設(shè)及適 用于加濕單元中的支路。本申請適用于多種醫(yī)療環(huán)境包括但不限于阻塞性睡眠呼吸暫停 (例如CPAP)W及手術(shù)加濕設(shè)備。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于向患者輸送濕化氣體時，此處所述的支路 能實現(xiàn)提高氣體在已有商用產(chǎn)品上露點的效果。
[0009] 此處的運些系統(tǒng)、方法和裝置具有創(chuàng)新方面，運些方面中沒有單一方面是不可缺 少的或單獨地能獲得其令人希望的屬性的。在不限制權(quán)利要求書的范圍的情況下，下文概 述一些有利的特征。
[0010] 總體而言，呼氣支路被配置成在氣體到達(dá)呼吸機之前干燥流經(jīng)呼氣支路氣體。該 呼氣支路可W被配置成充分干燥氣體，W減少或是去除呼吸機中的凝水。干燥至少可W通 過該支路的表面積和/或恒定體積流速下氣體在呼氣支路的停留時間按部分控制。一些實 施例實現(xiàn)有利于提供具有定制溫度譜的呼氣支路，其可將流經(jīng)呼氣支路的氣體干燥、減少 或是預(yù)防支路凝雨消音，和/或減少或是預(yù)防呼吸機內(nèi)凝水。
[0011] 在一些實施例中，干燥型呼氣支路中氣體的干燥通過控制流經(jīng)干燥型呼氣支路內(nèi) 氣體的溫度來改進(jìn)或優(yōu)化W保持氣體溫度與其露點溫度的近似恒定。在一些實施例中，該 溫度差小于大約2°c，小于大約1. 5°C，或是介于大約0.9°c至大約rc。在一些實施例中， 在干燥型呼氣支路中的該氣體的改善的或優(yōu)化的干燥是通過將該氣體的相對濕度保持在 約90%與約99%之間，在約95%與約99%之間，或在約95%與約97%之間完成的。在一 些實施例中，運種改進(jìn)或優(yōu)化W保持露點溫度和絕對濕度沿呼氣支路長度的近似線性來實 現(xiàn)。在一些實施例中，氣體從呼氣支路起始至干燥型呼氣支路的前300mm或是400mm的溫 降小于0.ore/mm,或是介于(TC至大約0. 009°C/mm,且沿呼氣支路長度范圍內(nèi)總的溫降小 于大約io°c，或是介于大約:rc至大約10°C。相應(yīng)地，運里披露的干燥型呼氣支路及溫度控 制裝置可W被配置成定制氣體的溫度譜，從而提高或優(yōu)化氣體的干燥，減小或消除回路凝 雨效應(yīng)，和/或減少或消除呼吸機中的凝水。在一些實施例中，公開的干燥型呼氣支路提供 適宜干燥的氣體，該氣體通過定制溫度控制過程在支路或是呼吸機避免凝水。
[0012] 一些實施例所提供的干燥型呼氣支路是被配置成包括一個具有第一端和第二端 的與呼氣支路等長的壁的呼吸回路。該壁限定內(nèi)部空間，所述壁的至少一部分由可透氣性 材料制成，該材料被配置成允許水蒸氣透過而阻擋大部分液體水透過。該干燥型呼氣支路 包括在支路壁第一端的一個第一開口，該第一開口被配置成接收具有第一溫度及第一相對 濕度的氣體。干燥型呼氣支路包括一個在壁第二端的第二開口，該第二開口被配置成允許 氣體流出該呼氣支路，其中流出該干燥型呼氣支路的氣體具有第二溫度和第二相對濕度。 該干燥型呼氣支路被配置W使沿干燥型呼氣支路長度上氣體溫度與其露點溫度具有近似 恒定的差值。
[0013] 在實施例的一些方面，該干燥型呼氣支路進(jìn)一步包括與壁外表面相結(jié)合的絕熱材 料。該絕熱材料被配置成控制氣體的溫降W改善沿呼氣支路長度上氣體的干燥。在一些實 施例中，沿呼氣支路長度上的絕熱材料的總量實質(zhì)上是不變的。沿呼氣支路長度上絕熱材 料的數(shù)量可W是變化的。
[0014] 在一些方面，干燥型呼氣支路可包括加熱線，加熱線被配置成選擇性接受電功率 W提供氣體在干燥型呼氣支路中的熱量。在一些方面，加熱線被配置成控制氣體的溫降，從 而改善沿呼氣支路長度上氣體的干燥。在另一方面，該干燥型呼氣支路包括兩個或W上的 加熱線，該加熱線被配置成控制氣體溫度W-定量高于露點溫度。在另一方面，該加熱線具 有沿呼氣支路長度方向可變的節(jié)距間距，并且，在一些實現(xiàn)方式中，距離第一端越遠(yuǎn)該節(jié)距 間距越大。在一些實施方式中，該加熱線包括至少兩個部分，運兩個部分被配置成用控制電 路獨立控制。
[0015] 在一些方面，該干燥型呼氣支路中的流速被配置成提高透氣性。例如，通過增大該 干燥型呼氣支路的橫截面可提高透氣性。
[0016] 在一些方面，增大停留時間可W提高透氣性。在一些方面，氣體的絕對濕度譜基本 與氣體的露點溫度譜平行。在一些方面，該干燥型呼氣支路被配置成基本消除支路的第一 端和第二端的凝雨效應(yīng)。在一些方面，該干燥型呼氣支路被配置成基本消除位于支路第二 端的呼吸機中的凝雨效應(yīng)。
[0017] 一些實施例提供了用于呼吸回路的干燥型呼氣支路。該干燥型呼氣支路包括一個 帶有第一端和第二端的與呼氣支路長度等長的壁，該壁圍成內(nèi)部空間，并且所述壁的至少 一部分由透氣性材料組成，該透氣性材料被配置成可允許水蒸氣透過，而阻擋大部分液體 水透過。該干燥型呼氣支路包括一個在壁第一端的一個第一開口，該第一開口被配置成接 收具有第一溫度及第一相對濕度的氣體。該干燥型呼氣支路包括一個在壁第二端的第二開 口，該第二開口被配置成允許氣體流出呼氣支路，其中流出干燥型呼氣支路的氣體具有第 二溫度和第二相對濕度。該干燥型呼氣支路被配置W使第一相對濕度和第二相對濕度近似 相等，且沿該干燥型呼氣支路任意一點的相對濕度近似等于第一相對濕度。
[0018] 在一些方面，氣體的相對濕度至少為大約95%，或至少為大約99%。在一些方面， 沿該干燥型呼氣支路長度上的溫降是根據(jù)干燥率控制的，從而保持相對濕度在目標(biāo)濕度 值，其中該目標(biāo)濕度值介于大約90%至大約99%，介于大約95%至大約99%，或介于大約 95 %至大約97%。
[0019] 一些實施例提供的呼吸回路中的干燥型呼氣支路包括一個具有第一端和第二端 的與呼氣支路等長的壁，該壁圍成內(nèi)部空間，所述壁的至少一部分由透氣性材料構(gòu)成，該透 氣性材料被配置成允許水蒸氣透過而大部分阻擋液體水透過。該干燥型呼氣支路可W包 括一個在該壁第一端的第一開口，該第一開口被配置成接收具有第一溫度及第一濕度的氣 體。該干燥型呼氣支路可W包括一個在壁第二端的第二開口，該第二開口被配置為用于允 許氣體從干燥型呼氣支路中流出，流出該干燥型呼氣支路出口的氣體具有第二溫度和第二 相對濕度。該干燥型呼氣支路可被配置為沿呼氣支路程度上氣體溫度保持高于氣體露點溫 度。在一些方面，該干燥型呼氣支路被配置W使沿干燥型呼氣支路長度上氣體溫度與氣體 露點溫度的差值接近恒定。
[0020] 在一些方面，該干燥型呼氣支路也包括壁外表面的絕熱材料。在進(jìn)一步的方面，該 絕熱材料被設(shè)置W控制氣體溫度高于露點溫度的差值介于大約0. 9°C至TC。在另一方面， 沿呼氣支路長度上的該絕熱材料的數(shù)量基本恒定。在另一方面，沿呼氣支路長度上的該絕 熱材料的數(shù)量是變化的。
[0021] 在一些方面，從第一端至距離第一端距離大約300mm位置的溫降率小于或等于大 約 0. 01°C/mm。
[0022] 在一些方面，該干燥型呼氣支路還包括加熱線，該加熱線被配置成選擇性接受電 功率W提供干燥型呼氣支路中氣體所需的熱量。在進(jìn)一步的方面，該加熱線被配置成控制 氣體溫度高于露點溫度的差值介于大約0.9°c至rc。在另一方面，該干燥型呼氣支路還包 括第二加熱器，該第二加熱器被設(shè)置成用于控制氣體溫度下降率。在另一方面，該加熱線沿 呼氣支路長度上的節(jié)距間距可變。進(jìn)一步地，越遠(yuǎn)離第一端，該節(jié)距間距越大。在另一方面， 加熱線至少包括兩段，該兩段被配置成可W由控制電路獨立控制。
[0023] 在一些方面，干燥型呼氣支路的停留時間被配置成提高透氣性。在進(jìn)一步的方面， 干燥型呼氣支路的停留時間的減小可提高透氣性。
[0024] 在一些方面，氣體的絕對濕度譜與氣體的露點譜基本平行。
[00巧]在一些方面，所述干燥型呼氣支路被配置為基本消除第一端壁和第二端壁上的凝 雨效應(yīng)。
[0026] -些實施例所提供的呼吸回路中的干燥型呼氣支路包括一個帶有第一端和第二 端的與呼氣支路等長的壁，該壁限定出內(nèi)部空間，所述壁的至少一部分包括透氣性材料，該 透氣性材料被配置為允許水蒸氣透過而實質(zhì)上阻擋液體水透過。該干燥型呼氣支路包括一 個在壁第一端的一個第一開口，該第一開口被配置成接收具有第一溫度及第一相對濕度的 氣體。該干燥型呼氣支路包括一個在壁第二端的第二開口，該第二開口被配置成允許氣體 流出呼氣支路，其中流出干燥型呼氣支路的氣體具有第二溫度和第二相對濕度。該干燥型 呼氣支路被配置W使第一相對濕度與第二相對濕度近似介于大約90%與大約99%之間。
[0027] 在一些方面，氣體的第一相對濕度或第二相對濕度或二者至少大約為95%。在一 些方面，氣體的第一相對濕度或第二相對濕度或二者至少大約為99 %。在一些方面，沿呼氣 支路長度上的溫降根據(jù)干燥率來控制，W保持氣體沿呼氣支路長度的相對濕度在目標(biāo)相對 濕度范圍內(nèi)。在進(jìn)一步的方面，目標(biāo)相對濕度范圍介于大約90%至大約99%。