[发明专利]用于向患者供应气体的装置

说明书

发明领域

本发明涉及一种为治疗目的而向使用者供应加热的、增湿的气体流的装置。本发明具体涉及在该装置中使用的用于控制多个器件中的气体流的湿度的多个传感器，这些器件提供增湿空气是用于：呼吸增湿治疗、高流量氧气治疗、CPAP治疗、Bi-PAP治疗、OPAP治疗等，或用于吹入法或微创手术的气体增湿。

背景

为治疗目的而向患者提供增湿气体流的设备或系统是本技术领域众所周知的。用于提供这种类型的治疗（例如呼吸增湿）的系统具有一种结构，这种结构中，气体从一个气体源被递送至一个增湿器室。当这些气体在该增湿器室中的热水上方经过、或穿过加热的、增湿的空气时，它们变得是水蒸气饱和的。然后，这些被加热的、增湿的气体经由一个气体导管和一个使用者接口被递送至该增湿器室下游的使用者或患者。

该气体递送系统可以是一个由分离的单元组装成的模块式系统，以该气体源作为一个辅助呼吸单元或鼓风机单元。也就是说，该增湿器室/加热器与该鼓风机单元是分离的（模块式）物件。这些模块经由多个连接导管被串联使用，以便允许气体从该鼓风机单元传到该增湿器单元。

作为替代方案，该呼吸辅助装置可以是一个集成式系统，其中该鼓风机单元和该增湿器单元在使用中被容纳于同一个壳体之中。

在模块式系统和集成式系统二者中，由该鼓风机单元提供的这些气体一般来源于周围的大气。

医院中典型地使用的第三种一般形式的呼吸辅助系统是以下这种：该呼吸辅助系统从典型地在使用区（例如一间病房）外部的中央气体源接收它所使用的气体的至少一部分。一个气体导管或类似物被连接在安装于例如病房（或类似物）的墙壁中的一个进口中间。该气体导管在使用中直接连接至该增湿器室上，或如果有需要，一个逐级下降的控制单元或类似物可以被串联连接在该气体进口与该增湿器室之间。这种类型的呼吸辅助系统总体上用于患者或使用者可能需要氧气治疗的情况中，而氧气是从该中央气体源供应的。常见的是，来自该气体源的纯氧气在递送至患者或使用者之前例如通过使用定位于该逐级下降的控制单元中的一个文丘里管而与大气空气进行混合。在至少一些气体是从中央源中递送的这类系统中，不需要一个分离的流量发生器或鼓风机，即这些气体是在压力下从该进口被递送，该逐级下降的控制单元将该压力和流量改变至所需要的水平。

图1示出了仅使用大气气体的一种已知的、现有技术类型的模块式系统的一个实例。

在典型的集成式系统和模块式系统中，这些大气气体被吸进或以其他方式进入一个主要“鼓风机”或辅助呼吸单元，在其出口处提供气体流动。该鼓风机单元和该增湿器单元与该鼓风机单元配合、或以其他方式刚性地连接至该鼓风机单元。例如，该增湿器单元通过一个滑入式或推动式连接与该鼓风机单元配合，这确保了该增湿器单元被刚性地连接至该主要鼓风机单元上并且在其上坚固地固持在位。这种类型的系统的一个实例是US 7,111,624中展示和描述的费雪派克医疗保健公司（Fisher和Paykel Healthcare）“滑入式”水室系统。这种设计的一个变体是一个滑入式或夹卡式设计，其中该室在使用中被封闭在该集成式单元的一部分之内。WO 2004/112873中描述了这种类型的设计的一个实例。

经由一个气体导管和一个接口向患者提供加热的、增湿的气体流动的系统所遇到的问题之一在于充分地控制该气体的特征。无疑地，希望以精确地准确的温度、湿度、流量以及氧含量（如果患者在接受氧气治疗）向这位患者递送气体（即当气体离开使用者接口时）以便提供所必需的治疗。如果不以正确的或所要求的特征向患者递送气体，那么治疗方案可能变得无效。经常地，最希望的情况是以恒定的流速向使用者递送水蒸气完全饱和的气体（即以大致上100%的相对湿度）。治疗方案的其他类型或变体可能需要少于100%的相对湿度。呼吸回路不是稳态系统，并且很难确保气体是以大致上正确的特征被递送给使用者。在一系列的环境温度、环境湿度水平以及在递送点处的一系列气体流量下可能很难达到这一结果。气体流的温度、流速以及湿度都是相互关联的特征。当一个特征改变时，其他特征也将改变。许多外部变量可以影响一个呼吸回路内的气体、并且使得很难以大致上准确的温度、流速以及湿度向使用者递送气体。举例而言，患者或使用者与增湿器出口之间的递送导管被暴露于环境大气条件中，并且在该导管内的加热的、增湿的气体沿该导管在该增湿器室的离开端口与使用者接口之间行进时，该气体可能发生冷却。这种冷却可能在该导管内部引起“雨水冲洗（rain-out）”（也就是说，在该导管的内表面上形成冷凝物）。由于WO 01/13981中详细解释的原因，雨水冲洗是极度不希望的。