呼吸气体的湿化制造技术

一种用于呼吸装置的加湿器，用于将可呼吸气体的湿化气流传输给患者，包括：加湿器腔，配置为存储加湿可呼吸气流的供应水且包括配置为加热供应水的第一加热元件；湿度传感器，用于检测环境空气的湿度并产生指示环境湿度的信号；第一温度传感器，用于检测环境空气的温度并产生指示环境温度的信号；控制器，配置为控制第一加热元件以向可呼吸气流提供预定绝对湿度、预定温度和/或预定相对湿度；以及第二温度传感器，用于检测第一加热元件的温度，其中控制器被配置为控制第一加热元件的占空比以使得控制器配置为当第一加热元件温度低于阈值温度时施加100％的占空比至第一加热元件，并且当第一加热元件温度高于阈值温度时施加固定占空比至第一加热元件。

Humidification of respiratory gas

A breathing apparatus for humidifier for humidifying air breathing gas transmission to patients, including: humidifier chamber configured to store the water supply can be humidified airflow and includes a heating element for heating the first allocation of water supply; humidity sensor for detecting ambient air humidity and to generate a signal indicative of ambient humidity first; temperature sensor for detecting the temperature of the ambient air and generate a signal indicative of ambient temperature; controller configured to control the first heating element to provide a predetermined breathable air absolute humidity, predetermined temperature and / or predetermined relative humidity; and the temperature sensor for the detection of the first second, the temperature of the heating element, wherein the controller is configured to control of the first heating element so that the duty ratio controller is configured for the first heating element when the temperature is below the threshold temperature A duty cycle of 100% is applied to the first heating element, and when the first heating element temperature is higher than the threshold temperature, a fixed duty ratio is applied to the first heating element.

【技术实现步骤摘要】
呼吸气体的湿化本申请是申请号为2014105431009、申请日为2009年3月6日、专利技术名称为“呼吸气体的湿化”的专利技术专利申请的分案申请，申请号为2014105431009的专利申请是申请号为200910138707.8、申请日为2009年3月6日、专利技术名称为“呼吸气体的湿化”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求下列美国专利申请的优先权，它们分别是申请日为2008年3月6日的申请61/034,318、申请日为2008年4月3日的申请61/042,112和申请日为2008年7月29日的申请084,366，上述每一个申请的全部内容在此引入作为参考。
本专利技术涉及控制可呼吸气体的湿度的系统和方法，所述系统和方法用于各种形式的呼吸装置的通风系统，包括对诸如阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的睡眠呼吸紊乱(SDB)状况以及各种其它的呼吸紊乱和疾病进行的侵入式或非侵入式通风、持续气道正压通气(CPAP)、双水平治疗和处置。
技术介绍
呼吸装置通常具有改变可呼吸气体的湿度的能力，以便减少患者气道干燥和由于气道干燥所引起的患者不适及相关的并发症。使用放置在气流发生器和患者面罩之间的加湿器可产生湿化气体，该气体使鼻黏膜的干燥最小化并且增加了患者气道的舒适性。另外在较冷的环境下，通常给面罩内及周围的脸部区域施加温暖的空气比施加冷空气更舒适。目前有很多类型的加湿器，尽管最方便的形式是那种与相关的呼吸装置成为一体或者构造为连接在其上。虽然被动的加湿器可以提供某些缓解，但通常需要加热的加湿器以向空气提供足够的湿度和温度，以便患者将感觉舒适。加湿器典型地包括具有数百毫升容量的水桶、用于加热水桶中的水的加热元件、使湿度水平能够变化的控制器、接收来自气流发生器的气体的气体入口，以及适于被连接到向患者面罩传输加湿气体的患者导管的气体出口。典型地，加热元件与加热板合为一体，所述加热板位于水桶下面并与水桶热接触。湿化的空气可能会在沿从加湿器到患者的导管的路径上冷却，导致“雨水冲洗(rain-out)”现象，或者在导管的内壁上形成冷凝。为了克服上述问题，公知的解决办法是通过插入到患者导管内的加热有线电路而额外地加热供给给患者的气体，其中所述患者导管将湿化的气体从加湿器供给到患者面罩。在摩兹比的呼吸护理设备(Mosby’sRespiratoryCareEquipment)(第七版)中第97页中阐述了这样的系统。可替代地，加热有线电路可以定位在患者导管的壁上。这样的系统在美国专利6,918,389中被描述。在医院环境中，医院内的环境温度由空调控制为通常维持在例如大约23℃。因此呼吸装置所提供的湿化气体所需的温度可以被控制在固定的温度参数内。被控制的温度参数保证湿化气体维持在它们的露点之上的温度以防止在呼吸导管内的冷凝。在家庭护理环境中也经常会使用加湿器，用于例如呼吸和睡眠暂停紊乱的治疗中。和家用CPAP装置一起使用的加湿系统由于成本限制和需要使系统小巧且重量轻、具有舒适的软管和面罩，还需要其面对未经训练的使用者时具有低复杂性，因此受到许多限制。在临床或医院中使用的系统中，这种限制通常不成问题，并且温度和湿度传感器可设置在气道中并邻近患者的鼻部以向控制系统提供直接反馈，因此确保了良好的效果。上述系统的成本、尺寸、重量和不舒适性还不适合家用。家庭使用者因此只能依赖于通过试验和错误所获得的经验来获得可接受的效果。在家庭护理环境中，环境温度和气体温度的范围可能远远超过医院环境。在家庭护理中，环境温度在晚上可能低至10℃，而白天温度可能超过20℃。这样的温度变化导致上述通常使用的控制技术遭遇不利。使用上述类型的加湿器，呼吸导管上的冷凝(或雨水冲洗)至少在某种程度上将出现。冷凝程度极大地依赖于环境温度，环境温度和气体温度的差别越大，冷凝程度就越大。呼吸管内形成大量水对患者造成相当的不便，并可能加速气体冷却从而最终阻塞管道，在管中产生水流声音，或者水可能被喷进患者体内。此外，当被传输的呼吸气体的温度与环境温度相差很大时，患者也可能感觉不适。过度冷凝也会导致加湿器的加湿器腔内的水的无效使用。已经出现了监视环境温度和空气流量作为输入到控制算法的输入量以尝试解决与家用呼吸系统相关的这些问题，所述算法预测矫正的加热输入以追踪使用者的初始设置。但是，这一方法仍然依赖于使用者为每次使用情况确定一个适当的设置。
技术实现思路
一个方案是一种呼吸装置，该装置解决了患者关于传输给患者接口的可呼吸气体不够温暖、鼻腔干燥的症状和/或空气传输软管内过度冷凝等的抱怨。另一方案是一种呼吸装置，该装置允许患者选择传输给患者接口的可呼吸气体的温度和/或相对湿度和/或绝对湿度。在一个替代的和/或附加的方案中，加湿器出口的绝对湿度被控制为调节到传输给患者的预定相对湿度。再一方案是一种呼吸装置，该装置提供预定温度和/或湿度的湿化气流到患者接口，同时考虑改变环境温度和/或湿度。又一方案是一种呼吸装置，该装置提供预定温度和/或湿度的湿化可呼吸气流到患者接口，同时考虑改变可呼吸气体的湿化气流的流量。又一方案涉及一种呼吸装置，该装置包括可连接到一起的气流发生器和加湿器以允许气流发生器和加湿器之间连通和/或指示连接和/或移除。再一方案涉及一种呼吸装置，该装置包括加湿器和加热空气传输管、软管或导管。加湿器的加热元件的占空比和加热管的占空比可以被控制为使得由上述两个占空比合成的占空比不超过100％，以及/或者使加湿器的加热元件和加热管不同时接收电力。在一个替代的和/或附加的方案中，加湿器的加热元件和/或加热管调节温度而非施加一个固定的占空比。在另一个替代的和/或附加的方案中，空气传输管内可呼吸气体的湿化气流的温度在加湿器的下游测量以便调节至传输给患者的预定相对湿度。另一方案涉及一种气流发生器，其检测例如加热管的管道的连接，以及/或连接管的尺寸，以及/或管道与加湿器的分离。又一方案涉及一种气流发生器，其包括例如存储在表中的诸如控制参数的常量，该常量可以被三线性插入以控制加湿器和/或加热管。再一方案涉及一种呼吸装置以及其控制器，该装置包括加湿器和可连接到加湿器上的非加热管。又一方案涉及一种加湿器控制器，其将在例如热敏电阻上测量的电压转换成温度。更一方案涉及一种呼吸装置，该装置包括气流发生器和加湿器，所述气流发生器和加湿器两者之间可连接并可以通过串行通讯链路传输数据和/或指令。根据一个示范实施例，用于向患者传输可呼吸气体的湿化气流的呼吸装置的加湿器包括配置为存储供应水以加湿可呼吸气流的加湿器腔，加湿器腔包括配置为加热供应水的第一加热元件；检测环境空气相对湿度并产生指示环境相对湿度的信号的相对湿度传感器；检测环境空气温度并产生指示环境温度的信号的第一温度传感器；和配置为由相对湿度传感器和第一温度传感器所产生的信号确定环境空气的绝对湿度以控制第一加热元件向可呼吸气流提供预定绝对湿度的控制器。根据另一个示范实施例，用于向患者传输可呼吸气体的湿化气流的呼吸装置的加湿器包括配置为存储用以加湿可呼吸气流的供应水的加湿器腔，加湿器腔包括配置为加热供应水的第一加热元件；检测湿化气流的绝对湿度并产生指示绝对湿度的信号的绝对湿度传感器；和配置为接收绝对湿度传感器所产生的信号并控制第一加热元件以向可呼吸气流提供预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于呼吸装置的加湿器，其用于将可呼吸气体的湿化气流传输给患者，所述加湿器包括：加湿器腔，其被配置为存储用以加湿可呼吸气流的供应水，所述加湿器腔包括被配置为加热所述供应水的第一加热元件；湿度传感器，其用于检测环境空气的湿度并产生指示环境湿度的信号；第一温度传感器，其用于检测环境空气的温度并产生指示环境温度的信号；控制器，其被配置为控制所述第一加热元件以向可呼吸气流提供预定绝对湿度、预定温度和/或预定相对湿度；以及第二温度传感器，其用于检测所述第一加热元件的温度，其中所述控制器被配置为控制所述第一加热元件的占空比以使得所述控制器被配置为当第一加热元件温度低于阈值温度时施加100％的占空比至所述第一加热元件，并且当所述第一加热元件温度高于所述阈值温度时施加固定占空比至所述第一加热元件。

【技术特征摘要】
2008.03.06 US 61/034,318;2008.04.03 US 61/042,112;1.一种用于呼吸装置的加湿器，其用于将可呼吸气体的湿化气流传输给患者，所述加湿器包括：加湿器腔，其被配置为存储用以加湿可呼吸气流的供应水，所述加湿器腔包括被配置为加热所述供应水的第一加热元件；湿度传感器，其用于检测环境空气的湿度并产生指示环境湿度的信号；第一温度传感器，其用于检测环境空气的温度并产生指示环境温度的信号；控制器，其被配置为控制所述第一加热元件以向可呼吸气流提供预定绝对湿度、预定温度和/或预定相对湿度；以及第二温度传感器，其用于检测所述第一加热元件的温度，其中所述控制器被配置为控制所述第一加热元件的占空比以使得所述控制器被配置为当第一加热元件温度低于阈值温度时施加100％的占空比至所述第一加热元件，并且当所述第一加热元件温度高于所述阈值温度时施加固定占空比至所述第一加热元件。2.根据权利要求1所述的加湿器，其中在确定在预定温度下提供所述预定绝对湿度所需的蒸发速率之后确定所述阈值温度和所述固定占空比。3.根据权利要求2所述的加湿器，其中所述蒸发速率由所述可呼吸气体的流量和绝对湿度的变化来确定。4.根据权利要求1至3中任一项所述的加湿器，进一步包括检测可呼吸气流的体积的流量传感器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中所述加湿器进一步包括存储供应水的桶，所述桶包括导热基底。6.根据权利要求5所述的加湿器，其中所述加湿器被配置为使用两种类型的桶进行操作，每种类型的所述桶包含具有不同热交换特性的基底。7.根据权利要求6所述的加湿器，所述两种类型的桶包括具有不锈钢基底的桶和具有铝基底的桶。8.根据权利要求1至7中任一项所述的加湿器，其中所述控制器被配置为当第一加热元件温度高于安全操作温度时施加0％的占空比至所述第一加热元件。9.根据权利要求1至8中任一项所述的加湿器，进一步包括空气传输软管，其包括被配置为连接到加湿器出口的第一端、被配置为连接到患者接口的第二端，和被配置为加热所述传输软管中的湿化气流的第二加热元件。10.根据权利要求9所述的加湿器，其中所述控制器被配置为控制所述第二加热元件的占空比。11.根据权利要求10所述的加湿器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩·马尔科姆·史密斯，安德鲁·罗德里希·巴特，纳坦·约翰·罗，亚历山大·威尔，
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