用于通气加湿的系统和方法技术方案

本公开描述了用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的系统和方法。这些系统和方法利用空心锥体雾化器(例如，压力涡流雾化器)和/或与加热回路和/或加热管相关联的加热元件。在一些方面中，所述系统和方法利用接收到的流量、温度和/或湿度信息来确定要添加到呼吸气体中以达到输送给患者的所述呼吸气体的期望湿度的水量。在其它方面中，所述加湿系统可以用作用于输送雾化药物的雾化系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通气加湿的系统和方法相关申请的交叉引用本申请作为PCT国际专利申请提交于2019年5月14日并要求提交于2018年5月14日的美国临时申请序列号62/670,957的权益，本申请的全部公开内容在此以引用方式并入本文。
技术介绍
医疗呼吸机系统长期以来用于为患者提供通气和补充氧气支持。这些呼吸机通常包含加压氧气源，所述加压氧气源通过导管或管道流体地连接到患者。一些呼吸机与加湿器一起使用以对输送给患者的气体进行加湿以提高患者依从性和舒适度。
技术实现思路
本公开描述了用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的系统和方法。本公开描述了一种利用雾化器和加热元件的新型加湿系统。例如，雾化器可以是空心锥体雾化器(例如，例如压力涡流雾化器)。传统上，压力涡流雾化器用于在高性能喷气发动机的涡轮上游喷射水，以在水增加穿过涡轮的气体密度时提供暂时的推力增强。此压力涡流雾化器通常包含进入涡流室的一个以上的入口通道，这将在下面进一步描述。在一些方面中，本公开描述了一种新型加湿系统，所述新型加湿系统利用接收到的流量、湿度和/或温度信息来确定要添加到呼吸气体中的水量，以获得输送给患者的呼吸气体的期望相对湿度百分比以及调节所述呼吸气体的温度。在其它方面中，所述加湿系统可以用作用于输送雾化药物的雾化系统。在第一实例中，可以将水溶性药物添加到水中，并且可以通过雾化器将水与药物的组合雾化并输送到呼吸气体中。在第二实例中，针对不同药物的流体特性设计的第二雾化器可以集成到加湿器中(或者作为可移动式插入装置提供到加湿器)以用于将雾化药物输送到呼吸气体中。一方面，提供了一种用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的方法。所述方法包括：在加湿器处接收关于加湿器的雾化器上游的呼吸气体的吸气流量信息；以及通过加湿器测量雾化器上游的呼吸气体的湿度信息。所述方法进一步包括：基于吸气流量信息和湿度信息来计算要添加到呼吸气体中以达到期望湿度的水量；以及经由雾化器将所述一定量的水以雾化水喷发(burst)的形式直接输送到所述呼吸气体的流动路径中。另外，所述方法包括：在雾化水与雾化器下游的流动路径中的加热管接触时蒸发所述水以形成加湿的呼吸气体；以及将加湿的呼吸气体输送给通气管道系统以供输送给通过所述呼吸机通气的患者。另一方面，提供了一种向呼吸气体提供加湿以供患者通气的加湿器。所述加湿器包括：第一传感器，所述第一传感器监测加湿器的雾化器上游的呼吸气体的吸气流量；以及第二传感器，所述第二传感器监测雾化器上游的呼吸气体的湿度信息。所述加湿器进一步包括处理器，所述处理器基于所述吸气流量和所述湿度信息来计算要添加到呼吸气体中以达到期望湿度的水量。另外，所述加湿器包括：控制器，所述控制器命令雾化器将所述一定量的水以雾化水喷发的形式直接输送到呼吸气体的流动路径中；以及命令加热元件加热雾化器下游的流动路径中的导热材料，其中当雾化水与导热材料接触时，所述水被蒸发以形成加湿的呼吸气体以供输送给通过呼吸机通气的患者。在又一个方面，提供了一种向呼吸气体提供加湿以供患者通气的加湿器。所述加湿器包括：传感器，所述传感器监测雾化器上游的呼吸气体的湿度信息；控制器，所述控制器接收加湿器上游的呼吸气体的吸气流量；以及处理器，所述处理器基于吸气流量和湿度信息来计算要添加到呼吸气体中以达到期望湿度的水量。所述加湿器进一步包括：所述雾化器，控制器命令雾化器将所述一定量的水以雾化水喷发的形式直接输送到呼吸气体的流动路径中；以及加热元件，控制器命令所述加热元件加热雾化器下游的流动路径中的导热材料，其中当雾化水与导热材料接触时，所述水被蒸发以形成加湿的呼吸气体以供输送给通过呼吸机通气的患者。通过阅读下面的详细描述和审阅相关联的附图，表征本文描述的系统和方法的这些和各种其它特征以及优点将是显而易见的。附加特征在下面的描述中进行阐述，并且部分地将从描述中变得显而易见，或者可以通过技术的实践而获知。通过在书面描述及其权利要求以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本技术的益处和特征。应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述都是示范性和说明性的，并且意图提供对所要求保护的本公开的进一步解释。附图说明形成本申请的一部分的以下附图绘示了以下描述的系统和方法的各方面，并且不意图以任何方式限制本公开的范围，所述范围应当是基于所附权利要求。图1是绘示根据本公开的各方面的利用加湿器给患者通气的呼吸机的第一方面的示意图，所述加湿器包括雾化器和加热管。图2是绘示根据本公开的各方面的利用加湿器给患者通气的呼吸机的第二方面的示意图，所述加湿器包括雾化器、探针和加热回路。图3是绘示根据本公开的各方面的加湿器的第一方面的局部横截面示意图，所述加湿器包括在患者通气期间位于呼吸机的流动路径中的空心锥体雾化器。图4是绘示根据本公开的各方面的加湿器的第二方面的局部横截面示意图，所述加湿器包括在患者通气期间位于呼吸机的流动路径中的空心锥体雾化器。图5是绘示根据本公开的各方面的被称为压力涡流雾化器的一种类型的空心锥体雾化器的喷雾主体和分配器的局部横截面示意图。图6是根据本公开的各方面的绘示被称为压力涡流雾化器的一种类型的空心锥体雾化器的喷雾主体的示意图的等距视图。图7是绘示根据本公开的各方面的被称为压力涡流雾化器的一种类型的空心锥体雾化器的分配器的示意图的等距视图。图8是绘示根据本公开的各方面的独立加湿器的局部横截面示意图，所述独立加湿器包括空心锥体雾化器和气体流量传感器。图9是绘示根据本公开的各方面的壳体内的独立加湿器的示意图的等距视图。图10A至10D绘示了根据本公开的各方面的空心锥体或实心锥体雾化器的替代喷雾图案。图11是绘示根据本公开的各方面的用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的方法的流程图。具体实施方式尽管上面介绍并在下面详细讨论的技术可以被实施用于多种医疗装置，但是本公开将在用于向人类患者提供通气支持的医疗呼吸机的背景下讨论这些技术的实施方式。本领域的技术人员将理解，在用于人类患者的医疗呼吸机的背景中描述的技术可以适用于与其它系统(例如用于非人类患者的呼吸机和一般的气体输送系统)一起使用。医用呼吸机用于向可能不能充分呼吸的患者提供呼吸气体。在现代医疗设施中，加压空气和氧气源通常可从壁装电源插座获得。因此，呼吸机可提供连接到加压空气和加压氧气的中央源的压力调节阀(或调节器)。调节阀用于调节流量，使得具有期望氧气浓度的呼吸气体以期望压力和速率供应给患者。也可使用能够独立于外部加压空气源操作的呼吸机。在操作呼吸机时，期望控制由呼吸机提供给患者的气体中的氧气百分比。此外，一些呼吸机与加湿器一起使用以对输送给患者的呼吸气体进行加湿以提高患者依从性和舒适度。然而，当前利用的加湿器经常将所输送的呼吸气体过度加湿，从而导致水积聚在患者回路中，在本文被称为“水分沉降”。患者回路中积聚的水可能干扰回路传感器和/或过滤器，并且可能增加患者感染(例如肺炎)的机会。因此，必须从患者回路中去除或清除积聚的水。因而，导致水分沉降的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的方法，其包含：/n在加湿器处接收关于所述加湿器的雾化器上游的呼吸气体的吸气流量信息；/n通过所述加湿器测量所述雾化器上游的所述呼吸气体的湿度信息；/n基于所述吸气流量信息和所述湿度信息来计算要添加到所述呼吸气体中以达到期望湿度的水量；/n经由所述雾化器将所述一定量的水以雾化水喷发的形式直接输送到所述呼吸气体的流动路径中；/n在所述水与所述雾化器下游的所述流动路径中的加热管接触时蒸发所述雾化水以形成加湿的呼吸气体；以及/n将所述加湿的呼吸气体输送给通气管道系统以供输送给通过所述呼吸机通气的患者。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180514 US 62/670,9571.一种用于对呼吸机输送的呼吸气体进行加湿的方法，其包含：
在加湿器处接收关于所述加湿器的雾化器上游的呼吸气体的吸气流量信息；
通过所述加湿器测量所述雾化器上游的所述呼吸气体的湿度信息；
基于所述吸气流量信息和所述湿度信息来计算要添加到所述呼吸气体中以达到期望湿度的水量；
经由所述雾化器将所述一定量的水以雾化水喷发的形式直接输送到所述呼吸气体的流动路径中；
在所述水与所述雾化器下游的所述流动路径中的加热管接触时蒸发所述雾化水以形成加湿的呼吸气体；以及
将所述加湿的呼吸气体输送给通气管道系统以供输送给通过所述呼吸机通气的患者。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述加热管包含与加热元件接触的导热材料。


3.根据权利要求1所述的方法，其中所述雾化器是空心锥体雾化器。


4.根据权利要求3所述的方法，其中所述空心锥体雾化器是压力涡流雾化器。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸气流量信息是从所述呼吸机接收的。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述吸气流量信息是由与所述加湿器相关联的传感器测量的。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述通气管道系统的至少一个吸气支路被加热。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述通气管道系统的吸气支路和呼气支路被加热。


9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
接收Y形接头湿度信息；以及
调整要添加到所述呼吸气体中的所述水量或所述加热管的温度中的至少一个以达到所述期望湿度。


10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
在所述加湿器处接收所述雾化器上游的所述呼吸气体的温度测量值；以及
基于所述吸气流量、所述湿度测量值和所述温度测量值来计算要添加到所述呼吸气体中以达到所述期望湿度的所述水量。


11.根据权利要求1所述的方法，其中所述一定量的水包括一定浓度的溶解药物。


12.根据权利要求1所述的方法，其中所述湿度信息包括上游呼吸气体的温度测量值和相对湿度...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·J·诺夫科夫，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US