具有改进的呼吸气体加湿的呼吸设备制造技术

技术编号:27693735 阅读:23 留言:0更新日期:2021-03-17 05:02
本发明专利技术涉及一种用于患者(12)的人工呼吸的呼吸设备(10),包括:呼吸气体源装置(15,62);流动改变设备(16);加湿设备(38),所述加湿设备构成用于在量值上提高吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度,其中为此,加湿设备(38)具有液体储备(40)和功率可变的蒸发设备(76);呼吸气体管路装置(30);近端的温度传感器(48),所述近端的温度传感器检测呼吸气体流(AF)在呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的温度;湿气传感器装置(66),所述湿气传感器装置间接地或直接地检测吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度;流量传感器(44);控制设备(18),所述控制设备与呼吸气体的预设的期望湿度相关地并且与近端的温度传感器(48)的信号、湿气传感器装置(66)的信号和流量传感器(44)的信号相关地控制蒸发设备(76)的运行功率。根据本发明专利技术,湿气传感器装置(66)沿着呼吸气体流(AF)的吸气方向设置在加湿设备(38)的上游并且检测加湿设备(38)上游的湿气状态值,其中呼吸设备(10)具有至少一个环境温度传感器(17),所述环境温度传感器检测呼吸设备(10)的环境(U)的温度,其中控制设备(18)也与环境温度相关地控制蒸发设备(76)的运行功率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改进的呼吸气体加湿的呼吸设备
本专利技术涉及一种用于患者的人工呼吸的呼吸设备,其包括:-呼吸气体源装置,所述呼吸气体源装置提供用于患者的人工呼吸的吸气的呼吸气体,-流动改变设备,所述流动改变设备构成用于产生吸气的呼吸气体流并且在数值上改变所述吸气的呼吸气体流,-加湿设备,所述加湿设备构成用于在数值上提升吸气的呼吸气体流的绝对湿度,其中加湿设备为此具有液体储备器和功率可变的蒸发设备,-呼吸气体管路装置,所述呼吸气体管路装置具有在运行时更靠近患者的近端的纵向端部以及在运行时更远离患者的远端的纵向端部,以便将吸气的呼吸气体流从加湿设备朝向患者输送,-近端的温度传感器,所述近端温度传感器构成用于检测呼吸气体管路装置的近端的纵向端部区域中的呼吸气体流的温度,-湿气传感器装置,所述湿气传感器装置构成用于检测吸气的呼吸气体流的至少一个湿气状态值,所述至少一个湿气状态值间接地或直接地表示吸气的呼吸气体流的绝对湿度,-流量传感器,所述流量传感器构成用于在数值上检测呼吸气体流,-控制设备,所述控制设备与近端的温度传感器、湿气传感器装置以及流量传感器以信号传输的方式连接,并且所述控制设备构成用于,与呼吸气体的预设期望湿度相关地并且与近端的温度传感器的、湿气传感器装置的和流量传感器的信号相关地控制蒸发设备的运行功率。
技术介绍
类似的呼吸设备从US2013/0073013A1中已知。已知的呼吸设备使用环境空气作为呼吸气体源以及使用风扇和阀的组合,以便在数值上改变呼吸气体流在呼吸设备中的流动。设有蒸发器加湿设备,以便在需要时担心呼吸气体。在蒸发器加湿设备中存在的水储备器由呼吸气体流溢流,并且在此带走在水储备器的水位上存在的水蒸气。从US2013/0073013A1中已知的呼吸设备还包括可加热的呼吸气体管路装置,以便通过向呼吸气体管路装置输送热量来避免呼吸气体中的湿度的不期望的冷凝。在已知的呼吸设备的加湿设备的下游,但是尚在呼吸气体管路装置的加热段开始之前、即在呼吸气体管路装置的远端端部的区域中,设有用于求取呼吸气体流的流量传感器、用于检测呼吸气体的温度的温度传感器和用于检测呼吸气体的湿度的湿度传感器。此外,设有用于检测环境温度和环境空气湿度的传感器。医生或护理人员能够经由输入/输出设备来设定呼吸设备的运行参数。已知的呼吸设备的控制设备以未详细描述的方式控制呼吸设备。控制设备基于检测到的环境温度和检测到的环境空气湿度、检测到的呼吸气体流的温度和检测到的呼吸气体流的湿度并且还与呼吸气体管路装置的运行数据和结构数据相关地求取呼吸气体管路装置的加热运行的期望温度。在此,将期望温度选择成,使得呼吸气体管路装置中的温度高于相应的露点温度。控制设备根据所选的期望温度来控制呼吸气体管路装置的加热。根据US2013/0073013A1的公开,露点温度从可用的与湿度测定相关的数据中获得、即从呼吸气体流的检测到的温度和检测到的相对湿度中获得。另一呼吸设备从EP2143459B1中已知。其也公开了一种呼吸气体管路装置,所述呼吸气体管路装置具有呼吸气体源和作为流动改变设备的风扇。从EP2143459B1中已知的呼吸设备同样具有蒸发器-加湿设备。所述蒸发器-加湿设备也具有水储备,所述水储备在运行时由呼吸气体流溢流,其中呼吸气体流在溢流期间被加湿。已知的呼吸设备的呼吸气体管路装置的从加湿设备伸展直至呼吸气体管路装置的近端的纵向端部的部段是可加热的。在所述部段中,在呼吸气体管路装置的更靠近加湿设备的纵向端部区域中设置有用于求取呼吸气体的温度和数值上的流量的流量传感器和温度传感器。在呼吸气体管路装置的近端的纵向端部处同样设置有近端的温度传感器,在所述近端的纵向端部处可耦联上用于使呼吸气体管路装置与待呼吸的患者连接的患者接口。在已知的呼吸设备的控制设备处,操作人员能够设定由呼吸设备提供的呼吸气体的所期望的呼吸气体温度或所期望的湿度水平。控制设备与这两个温度传感器并且与流量传感器以数据传输的方式连接,从而获得其检测值。利用保存在数据存储器中的表格、公式或特征曲线,控制设备根据所需的呼吸气体湿度以及通过传感方式求取的呼吸气体流以及通过传感方式求取的呼吸气体温度来控制至加湿设备的加热板的能量输送,以便提供具有所期望的呼吸气体湿度和所期望的呼吸气体温度的呼吸气体流。所需的呼吸气体湿度要么是通过操作人员设定的湿度,要么是先前保存在数据存储器中的湿度。如普遍已知的那样,在人工呼吸的情况下,向患者输送具有正确的湿气度的呼吸气体流特别重要。如果所输送的呼吸气体过干,那么患者在人工呼吸的过程中脱水。如果所输送的呼吸气体过湿,那么呼吸气体中的水面临冷凝的危险,并且以液态形式到达患者的肺中,在该处阻碍所期望的新陈代谢的气体交换。即使从呼吸气体中冷凝的水没有到达患者的肺中,所述水也可能在呼吸气体管路装置的壁处或/和传感器的壁处、例如近端的流量传感器的壁处凝聚,从而降低传感器的测量精度。在此,决定性的是呼吸气体的相对湿气,而不是其绝对湿气。绝对湿气说明在参考体积的空气中溶解有多少量的水。相对湿气是用于如下的量度:预定的参考体积的空气还能够吸收多少湿气,并且例如能够从患者提取多少湿气,或呼吸气体多接近其湿度饱和。在接近湿度饱和的呼吸气体中,呼吸气体温度的小的变化可能就已经引起呼吸气体中的液体的非常不期望的冷凝(在本领域也称为“rainout”)。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是,改进开始提及类型的呼吸设备,使得所述呼吸设备能够在长的呼吸时间段上以正确加湿的呼吸气体尽可能精确地且尽可能稳定地使患者呼吸。根据本专利技术,所述目的通过一种呼吸设备、如本申请开始时所描述的所述呼吸设备来实现,在所述呼吸设备中,在呼吸气体流的吸气方向中在加湿设备的上游附加地设置湿气传感器装置,并且其构成用于检测加湿设备上游的至少一个湿气状态值,其中呼吸设备具有至少一个环境温度传感器,所述环境温度传感器构成用于检测呼吸设备的环境的温度,其中控制设备以信号传输的方式与至少一个环境温度传感器连接,并且所述控制设备构成用于,除了已经提及的相关性之外,也与至少一个环境温度传感器的信号相关地控制所述蒸发设备的运行功率。通过将湿气传感器装置沿吸气方向设置在加湿设备的上游,湿气传感器装置能够检测在初始状态中即在任何加湿措施之前的呼吸气体的湿气。因此,控制设备能够特别精确地求取呼吸气体的加湿需求。这出乎意料地比从US2013/0073013A1中已知的湿气传感器装置设置在加湿设备的下游更有利,其中可能预期到,基于湿气传感器装置的检测值实现对呼吸气体湿度的反馈调节。然而实际上,通过改变给加湿设备的加热板的能量输送来改变呼吸气体湿度非常缓慢和迟钝地实现,使得越来越难以足够的精度实施期望湿度和实际湿度之间的间距变得更小的调节回路。因此,已经证明,为了调节呼吸气体湿度更有利的是,在呼吸气体到达加湿设备之前检测呼吸气体湿度,以便求取实际的加湿需求并且根据所述需求运行加湿设备。与基于检测呼吸设本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于患者(12)的人工呼吸的呼吸设备(10),所述呼吸设备包括:/n-呼吸气体源装置(15,62),所述呼吸气体源装置提供用于所述患者(12)的人工呼吸的吸气的呼吸气体,/n-流动改变设备(16),所述流动改变设备构成用于产生并且在量值上改变吸气的呼吸气体流(AF),/n-加湿设备(38),所述加湿设备构成用于在量值上提高所述吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度,其中所述加湿设备(38)为此具有液体储备(40)和功率可变的蒸发设备(76),/n-呼吸气体管路装置(30),所述呼吸气体管路装置具有在运行时靠近所述患者(12)的近端的纵向端部(30a)以及在运行时远离所述患者的远端的纵向端部(30b),以便将所述吸气的呼吸气体流(AF)从所述加湿设备(38)朝向所述患者(12)输送,/n-近端的温度传感器(48),所述近端的温度传感器构成用于检测所述呼吸气体流(AF)在所述呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的温度,/n-湿气传感器装置(66),所述湿气传感器装置构成用于检测所述吸气的呼吸气体流(AF)的至少一个湿气状态值,所述至少一个湿气状态值间接地或直接地表示所述吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度,/n-流量传感器(44),所述流量传感器构成用于在量值上检测所述呼吸气体流(AF),/n-控制设备(18),所述控制设备与所述近端的温度传感器(48)、所述湿气传感器装置(66)和所述流量传感器(44)以传输信号的方式连接,并且所述控制设备构成用于,与所述呼吸气体的预设的期望湿度相关地并且以与所述近端的温度传感器(48)的信号、所述湿气传感器装置(66)的信号和所述流量传感器(44)的信号相关的方式来控制所述蒸发设备(76)的运行功率,/n其中所述湿气传感器装置(66)沿着所述呼吸气体流(AF)的吸气方向设置在所述加湿设备(38)的上游并且构成用于检测所述加湿设备(38)上游的所述湿气状态值,其中所述呼吸设备(10)具有至少一个环境温度传感器(17),所述环境温度传感器构成用于检测所述呼吸设备(10)的环境(U)的温度,其中所述控制设备(18)与所述至少一个环境温度传感器(17)以传输信号的方式连接,并且所述控制设备构成用于,除了已经提及的相关性之外,也与所述至少一个环境温度传感器(17)的信号相关地控制所述蒸发设备(76)的运行功率。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180828 DE 102018214556.31.一种用于患者(12)的人工呼吸的呼吸设备(10),所述呼吸设备包括:
-呼吸气体源装置(15,62),所述呼吸气体源装置提供用于所述患者(12)的人工呼吸的吸气的呼吸气体,
-流动改变设备(16),所述流动改变设备构成用于产生并且在量值上改变吸气的呼吸气体流(AF),
-加湿设备(38),所述加湿设备构成用于在量值上提高所述吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度,其中所述加湿设备(38)为此具有液体储备(40)和功率可变的蒸发设备(76),
-呼吸气体管路装置(30),所述呼吸气体管路装置具有在运行时靠近所述患者(12)的近端的纵向端部(30a)以及在运行时远离所述患者的远端的纵向端部(30b),以便将所述吸气的呼吸气体流(AF)从所述加湿设备(38)朝向所述患者(12)输送,
-近端的温度传感器(48),所述近端的温度传感器构成用于检测所述呼吸气体流(AF)在所述呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的温度,
-湿气传感器装置(66),所述湿气传感器装置构成用于检测所述吸气的呼吸气体流(AF)的至少一个湿气状态值,所述至少一个湿气状态值间接地或直接地表示所述吸气的呼吸气体流(AF)的绝对湿度,
-流量传感器(44),所述流量传感器构成用于在量值上检测所述呼吸气体流(AF),
-控制设备(18),所述控制设备与所述近端的温度传感器(48)、所述湿气传感器装置(66)和所述流量传感器(44)以传输信号的方式连接,并且所述控制设备构成用于,与所述呼吸气体的预设的期望湿度相关地并且以与所述近端的温度传感器(48)的信号、所述湿气传感器装置(66)的信号和所述流量传感器(44)的信号相关的方式来控制所述蒸发设备(76)的运行功率,
其中所述湿气传感器装置(66)沿着所述呼吸气体流(AF)的吸气方向设置在所述加湿设备(38)的上游并且构成用于检测所述加湿设备(38)上游的所述湿气状态值,其中所述呼吸设备(10)具有至少一个环境温度传感器(17),所述环境温度传感器构成用于检测所述呼吸设备(10)的环境(U)的温度,其中所述控制设备(18)与所述至少一个环境温度传感器(17)以传输信号的方式连接,并且所述控制设备构成用于,除了已经提及的相关性之外,也与所述至少一个环境温度传感器(17)的信号相关地控制所述蒸发设备(76)的运行功率。


2.根据权利要求1所述的呼吸设备(10),
其特征在于,所述呼吸设备具有输入设备(24),所述输入设备用于输入呼吸气体流(AF)在所述呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的期望温度或/和输入所述呼吸气体的期望湿度或/和输入期望呼吸气体流。


3.根据权利要求2所述的呼吸设备(10),
其特征在于,所述呼吸设备具有输入设备(24),所述输入设备用于输入所述呼吸气体流在所述呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的期望温度,并且所述呼吸设备具有能够由所述控制设备(18)查询的数据存储器(19),在所述数据存储器中存储有所述呼吸气体流(AF)在所述呼吸气体管路装置(30)的近端的纵向端部区域(30a)中的温度值和相关联的、所述呼吸气体的期望湿度值之间的关系。


4.根据上述权利要求中任一项所述的呼吸设备(10),
其特征在于,所述呼吸气体管路装置(30)的至少一个吸气的管路部段(36)具有管路加热设备(37),所述吸气的管路部段(36)能够借助于所述管路加热设备加热,其中所述控制设备(18)优选构成用于与所述呼吸气体流(AF)在所述呼吸气体管路装置(30)...

【专利技术属性】
技术研发人员:德斯特凡尼·迪诺
申请(专利权)人:汉密尔顿医疗股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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