用于呼吸治疗装置的湿化器制造方法及图纸

一种用于加湿输送到患者的气道的空气的湿化器可包括湿化室、贮存器和水输送机构。所述湿化室可包括保水特征件(例如吸芯)、用以加热湿化室的加热元件和配置为促进加湿的气流挡板。所述湿化器可进一步配置为用于执行一种或多种算法以便，例如，确定湿化器的状况和/或缓解任何检测到的故障。在某些模式中，所述湿化器也可包括控制所述湿化器的一个或多个部件的算法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年3月13日提交的澳大利亚临时专利申请案号AU2014900869、2014年3月24日提交的AU2014901035，以及2014年11月11日提交的AU2014904513的权益，其中的每一篇通过引用以其整体并于本文。
本专利技术技术涉及与呼吸相关的障碍的检测、诊断、治疗、预防和改善中的一种或多种。具体地，本专利技术技术涉及医疗装置或设备，以及其用途。
技术介绍
人类呼吸系统人体的呼吸系统促进气体交换。鼻和嘴形成患者的气道入口。气道包括一系列分支气管，当分支气管穿透更深入肺部时，其变得更窄、更短且更多。肺部的主要功能是气体交换，允许氧气从空气进入静脉血并排出二氧化碳。气管分成左主支气管和右主支气管，它们最终再分成末端细支气管。支气管构成传导气道，但是并不参与气体交换。气道的进一步分支通向呼吸细支气管，并最终通向肺泡。肺部的肺泡区域为发生气体交换的区域，且称为呼吸区。参见2011年由JohnB.West,LippincottWilliams&Wilkins出版的《呼吸系统生理学(RespiratoryPhysiology)》，第9版。多种呼吸障碍的存在。阻塞性睡眠呼吸中止症(OSA，ObstructiveSleepApnea)是一种形式的睡眠呼吸障碍(SDB，SleepDisorderedBreathing)，其特征在于上气道在睡眠期间闭塞或阻塞。其起因于睡眠期间异常小的上气道和肌肉张力在舌、软腭及后口咽壁的区域中的正常损失的组合。该病征导致受影响患者停止呼吸，通常持续30秒至120秒的时间段，有时每晚200次至300次。这经常导致过度日间嗜睡，并可到导致心血管疾病和脑损伤。并发症状为常见障碍，尤其在中年超重男性中，但是受到影响的人可并未意识到这个问题。参见美国专利4,944,310(Sullivan)。潮式呼吸(CSR，Cheyne-StokesRespiration)是患者呼吸控制器的障碍，其中存在盛衰换气的律动交替期，引起动脉血液的重复性缺氧和复氧。由于重复性氧不足，所以CSR是可能有害的。在一些患者中，CSR与从睡眠中重复性微觉醒相关，这导致严重的睡眠中断、交感神经活动增加，以及后负荷增加。参见美国专利6,532,959(Berthon-Jones)。肥胖换气过度综合征(OHS，ObesityHyperventilationSyndrome)定义为严重肥胖和清醒时慢性高碳酸血症的组合，不存在换气不足的在其他已知原因。症状包括呼吸困难、晨起头痛和过度日间嗜睡。慢性阻塞性肺病(COPD，ChronicObstructivePulmonaryDisease)包括具有某些共同特征的一组下气道疾病中的任何一种。这些疾病包括空气流动阻力增加、呼吸的呼气阶段延长，以及肺的正常弹性的损失。COPD的示例为肺气肿和慢性支气管炎。COPD由慢性吸烟(主要风险因素)、职业暴露、空气污染和遗传因素所引起。症状包括：运动中呼吸困难、慢性咳嗽和产生痰液。神经肌肉疾病(NMD，NeuromuscularDisease)是一个广义的术语，涵盖直接经由本质肌肉病理或间接经由神经病理损害肌肉功能的许多疾病和失调。一些NMD患者的特征在于进行性肌肉损伤，其导致移动机能损失、需要坐轮椅、吞咽困难、呼吸肌无力，并最终死于呼吸衰竭。神经肌肉障碍可分为快速进行性和慢进行性：(i)快速进行性障碍：特征在于肌肉损伤超过数月，且在几年内导致死亡(例如，青少年肌萎缩侧部硬化症(ALS，Amyotrophiclateralsclerosis)和杜氏肌肉营养不良症(DMD，Duchennemusculardystrophy))；(ii)可变或慢进行性疾病：特征在于肌肉损伤恶化超过数年，且仅轻微缩短预期寿命(例如，肢带型肌肉营养失调、面肩臂型肌营养失调和强直性肌营养失调)。NMD的呼吸衰竭的症状包括：渐增的全身虚弱、吞咽困难、运动中和休息时呼吸困难、疲惫、嗜睡、晨起头痛，以及注意力难以集中和情绪变化。胸壁障碍是一组导致呼吸肌与胸廓之间无效率联接的胸廓畸形。所述障碍的通常特征在于限制性缺陷，并且负担长期高碳酸血症性呼吸衰竭的可能。脊柱侧凸和/或脊柱后侧凸可引起严重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的症状包括：运动中呼吸困难、外周水肿、端坐呼吸、反复胸部感染、晨起头痛、疲惫、睡眠质量差以及食欲不振。其他健康个体可利用该系统和装置来防止出现呼吸障碍。治疗鼻腔持续气道正压换气(CPAP，NasalContinuousPositiveAirwayPressure)治疗已用于治疗障碍性睡眠呼吸中止症(OSA)。假设持续气道正压换气用作气动夹板，并且可通过向前并远离后咽壁推挤软腭和舌来防止上气道闭塞。非侵入式换气(NIV，Non-invasiveventilation)通过上气道向患者提供换气支持以帮助患者充分呼吸和/或通过完成呼吸功中的一些或全部来维持身体内适当的氧水平。换气支持经由患者界面提供。NIV已用于治疗CSR、OHS、COPD、MD和胸壁疾病。侵入式换气(IV，Invasiveventilation)为不能够为自己进行有效呼吸的患者提供换气支持，并且使用气切管提供。呼吸机可控制泵入患者体内的呼吸的时间和压力，并且监测患者进行的呼吸。控制和监测患者的方法通常包括容积周期法和压力周期法。容积周期法可包括压力调节容积控制(PRVC)、容积式换气(VV)和容积控制型持续性强制换气(VC-CMV)技术。除其他以外，压力周期法可包括辅助控制(AC)、同步化间歇性强制换气(SIMV)、控制型机械性换气(CMV)、压力支持换气(PSV)、持续气道正压换气(CPAP)，或者呼气末正压换气(PEEP)技术。系统系统可包括呼吸治疗装置(RPT)装置、空气回路、湿化器、患者界面和数据管理。患者界面患者界面可用于例如通过提供空气流将呼吸设备连接到其用户。空气流可经由面罩提供到鼻和/或嘴里、经由管提供到嘴里，或者经由气切管提供到用户的气管中。根据待施加的治疗，患者界面可与例如患者的脸部区域形成密封，从而促使气体以与环境压力有足够差异的压力(例如，大约10cmH2O的正压)进行输送，以使疗法生效。对于治疗的其他形式而言，例如氧气输送，患者界面可以不包括足以促进将大约10cmH2O的正压的气体输送到气道的密封。患者界面的设计提出了若干挑战。脸部具有复杂的三维形状。鼻的尺寸和形状显著地因人而异。由于头部包括骨、软骨以及软组织，所以脸部的不同区域对机械力反应不同。下颌或下颌骨可以相对于头骨的其它骨骼移动。整个头部可以在呼吸治疗时间段的过程中移动。由于这些挑战，一些面罩面临以下问题中的一个或多个：突出、不美观、昂贵、不相称、难以使用，以及特别是当佩戴很长一段时间时或者当患者不熟悉该系统时不舒服。例如，仅设计用于飞行员的面罩、设计成为个人防护装备的一部分的面罩(例如过滤面罩)、SCUBA面罩，或者用于施加麻醉剂的面罩对于它们原始的用途是可以接受的，但是长时期(例如几个小时)佩戴却没有理想的那么舒服。如果在睡眠期间佩戴面罩更是如此。假设患者服从治疗，鼻腔CPAP治疗对于治疗某些呼吸障碍高度有效。如果面罩不舒服，或者难以使用，则患者可能不会服从治疗。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于增加由呼吸治疗装置输送至患者气道的空气流的绝对湿度的湿化器，所述湿化器包括：贮存器，其配置为保持第一体积的水；湿化器室，其包含：进气口，其配置为从压力装置接收所述空气流；出气口，其配置为将所述空气流从具有增加的湿度的所述湿化器室输送至患者界面；流动路径，其用于使所述空气流通过所述湿化器室；湿化器吸芯，其配置为保持第二体积的水，且所述湿化器吸芯具有轮廓化形状，以在所述流动路径的轴向方向上基本上包围所述空气流的所述流动路径的至少一部分；加热元件；以及气流挡板，其配置为加长所述流动路径的至少一部分，以使所述空气流通过所述湿化器室；以及输送机构，其配置为将水流从所述贮存器输送至所述湿化器吸芯，其中所述加热元件配置为加热所述湿化器吸芯，以蒸发所述第二体积的水，从而增加所述空气流的绝对湿度，且所述湿化器吸芯能够从所述湿化器室中拆卸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.13 AU 2014900869;2014.03.24 AU 2014901035;1.一种用于增加由呼吸治疗装置输送至患者气道的空气流的绝对湿度的湿化器，所述湿化器包括：贮存器，其配置为保持第一体积的水；湿化器室，其包含：进气口，其配置为从压力装置接收所述空气流；出气口，其配置为将所述空气流从具有增加的湿度的所述湿化器室输送至患者界面；流动路径，其用于使所述空气流通过所述湿化器室；湿化器吸芯，其配置为保持第二体积的水，且所述湿化器吸芯具有轮廓化形状，以在所述流动路径的轴向方向上基本上包围所述空气流的所述流动路径的至少一部分；加热元件；以及气流挡板，其配置为加长所述流动路径的至少一部分，以使所述空气流通过所述湿化器室；以及输送机构，其配置为将水流从所述贮存器输送至所述湿化器吸芯，其中所述加热元件配置为加热所述湿化器吸芯，以蒸发所述第二体积的水，从而增加所述空气流的绝对湿度，且所述湿化器吸芯能够从所述湿化器室中拆卸。2.根据权利要求1所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯被各向异性配置。3.根据权利要求2所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯进一步经配置使得第一方向的芯吸速率比第二方向的芯吸速率大。4.根据权利要求3所述的湿化器，其中所述第二方向是所述空气流的方向。5.根据权利要求1至4中任一项所述的湿化器，其中由所述湿化器吸芯包围的所述路径基本上是圆柱形的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯包含以下一种或多种：波纹表面、凹状表面、穿孔表面、多孔表面、编织表面、针织表面、纺织表面和烧结表面。7.根据权利要求1至6中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯包含以下一种或多种：纸、亲水性纤维和纤维素纤维。8.根据权利要求1至7中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯包含用于所述加热元件的衬底。9.根据权利要求1至8中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯配置为保持2g至30g之间的水。10.根据权利要求1至9中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯包含已加热区域和未加热区域。11.根据权利要求10所述的湿化器，其中所述未加热区域包含位于所述已加热区域上游的上游未加热区域。12.根据权利要求11所述的湿化器，其中所述上游未加热区域包含快于所述已加热区域的芯吸速率。13.根据权利要求11至12中任一项所述的湿化器，其中所述上游未加热区域的长度介于所述已加热区域的约5％至约20％之间。14.根据权利要求10至13中任一项所述的湿化器，其中所述未加热区域包含位于所述已加热区域下游的下游未加热区域。15.根据权利要求14所述的湿化器，其中所述下游未加热区域的长度介于所述已加热区域的约20％至约40％之间。16.根据权利要求1至15中任一项所述的湿化器，其中所述湿化器吸芯联接至框架。17.根据权利要求16所述的湿化器，其中所述框架配置为可拆卸地联接至所述湿化器室。18.根据权利要求17所述的湿化器，其中所述框架配置为从所述湿化器的外部拆卸。19.根据权利要求16至18中任一项所述的湿化器，其中所述框架包含握持表面。20.根据权利要求16至19中任一项所述的湿化器，其中所述框架配置为促进所述湿化器吸芯与所述加热元件之间的热接触。21.根据权利要求16至18中任一项所述的湿化器，其中所述框架进一步包含所述气流挡板。22.根据权利要求21所述的湿化器，其中所述流动路径的由所述气流挡板延长的部分是螺旋形状的。23.根据权利要求1至22中任一项所述的湿化器，其中所述加热元件包含电阻式电气轨道。24.根据权利要求23所述的湿化器，其中所述电阻式电气轨道被设置在电路板上。25.根据权利要求24所述的湿化器，其中所述电路板是柔性电路板。26.根据权利要求23所述的湿化器，其中所述电阻式电气轨道包含一股或多股电阻线。27.根据权利要求26所述的湿化器，其中所述一股或多股电阻线在所述湿化器室的表面周围形成多个环路。28.根据权利要求27所述的湿化器，其中所述加热元件进一步包含用于固定所述多个环路的粘合剂。29.根据权利要求1至28中任一项所述的湿化器，其中所述输送机构配置为通过多个流体连接件将所述水流输送至所述湿化器吸芯。30.根据权利要求29所述的湿化器，其中所述输送机构经由预输送室流体地连接至所述湿化器吸芯。31.根据权利要求29至30中任一项所述的湿化器，其中所述流体连接件中的至少一者是阀。32.根据权利要求1至31中任一项所述的湿化器，其中所述输送机构包含泵。33.根据权利要求1至32中任一项所述的湿化器，其进一步包含一个或多个配置为测量所述湿化器吸芯处的一个或多个温度的温度传感器。34.根据权利要求33所述的湿化器，其中多个温度传感器沿所述空气流的方向定位。35.根据权利要求1至34中任一项所述的湿化器，其进一步包含配置为指示所述湿化器吸芯的饱和状况的传感器。36.根据权利要求35所述的湿化器，其中温度传感器位于所述湿化器吸芯的最远离供水入口的外围处以指示所述饱和状况。37.根据权利要求35至36中任一项所述的湿化器，其进一步包含配置为在指示所述饱和状况时停止或减缓由所述输送机构的输送的控制器。38.一种确定湿化器的湿化器吸芯的适合性的方法，所述湿化器包含所述湿化器吸芯和控制器，所述控制器配置为接收一个或多个信号和/或产生一个或多个信号，且所述湿化器吸芯配置为保持一定体积的水，所述方法包含：提供一组输入值至所述控制器，其中所述组输入值指示所述湿化器吸芯的状况，且所述组输入值由用户输入、至少一个传感器和存储器装置中的至少一者提供至所述控制器；利用所述控制器基于所述组输入值和一组参考值来确定所述湿化器吸芯的状况组，以及利用所述控制器基于所述确定的状况组来产生信号，以指示在所述湿化器中使用的所述湿化器吸芯的适合性。39.根据权利要求38所述的方法，其中所述组输入值包含以下一项或多项：吸芯类型数据、吸芯使用量数据和测量的吸芯状况数据。40.根据权利要求39所述的方法，其中当所述组输入值包含所述吸芯类型数据时，所述吸芯类型数据包含以下一项或多项：吸芯型号、制造日期、吸芯材料、吸芯构造、吸芯尺寸和初始水容量。41.根据权利要求39至40中任一项所述的方法，其中当所述组输入值包含所述吸芯使用量数据时，所述吸芯使用量数据包含以下一项或多项：上次更换日期、使用时间、使用所述湿化器吸芯蒸发的水量以及所述湿化器吸芯已被清洗的次数。42.根据权利要求39至41中任一项所述的方法，其中当所述组输入值包含所述测量的吸芯状况数据时，所述测量的吸芯状况数据包含以下一项或多项：测量温度、水容量和含水量。43.根据权利要求38至42中任一项所述的方法，其中所述状况组包含以下一项或多项：水容量、含水量和剩余使用寿命。44.根据权利要求38至43中任一项所述的方法，其中所述组参考值包含温度。45.根据权利要求44或44中任一项所述的方法，其中所述组参考值包含温度梯度。46.根据权利要求38至45中任一项所述的方法，其中所述组参考值包含查找表。47.一种确定湿化器的湿化器吸芯的含水量的方法，所述湿化器包含所述湿化器吸芯和配置为接收一个或多个信号和/或产生一个或多个信号的控制器，且所述湿化器吸芯配置为保持一定体积的水，所述方法包含：提供与所述湿化器吸芯的第一区域热接触的第一温度传感器和与所述湿化器吸芯的第二区域热接触的第二温度传感器；施加热输入至所述湿化器吸芯；在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器处测量已测量的温度设定；利用所述控制器确定在所述第一温度传感器和所述第二温度传感器处的预测的温度设定；以及利用所述控制器基于接收自所述第一温度传感器和所述第二温度传感器的所述测量的温度设定与所述预测的温度设定的比较来确定所述湿化器吸芯的含水量。48.根据权利要求47所述的方法，其中所述预测的温度设定基于至所述湿化器吸芯的水流速以及所述热输入的速率中的一项或多项来确定。49.根据权利要求47至48中一项或多项所述的方法，其中所述第一温度传感器位于所述湿化器吸芯的外围处或靠近所述湿化器吸芯的外围。50.根据权利要求49所述的方法，其中所述第一温度位于所述湿化器吸芯的最远离至所述湿化器吸芯的供水入口的外围处。51.根据权利要求47至50中一项或多项...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·罗尔夫·哈林顿，德米特里·阿纳托列维奇·杜德科尼，罗格·默文·劳埃德·富特，罗纳德·詹姆斯·于比，唐卓然，吴南海，杨权刚，安德鲁·罗德里克·巴思，
申请(专利权)人：瑞思迈有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU