CN101990448A - 具有上游加湿器的压力支持系统 - Google Patents

Abstract

一种压力支持系统(10)，包括适于增加呼吸气体供应中所夹带的水蒸汽的量的加湿器(20)和在加湿器的下游流体地耦合的空气正压设备(30)。该空气正压设备构造为从呼吸气体供应生成正压呼吸气体流，从加湿器的出口接收该呼吸气体供应。

Description

具有上游加湿器的压力支持系统

本发明通常涉及压力支持系统，并且特别地涉及具有与压力生成设备的上游连接的加湿器的压力支持系统。本发明还涉及一种使用具有与压力生成设备的上游连接的加湿器的压力支持系统来向患者提供呼吸治疗方案的方法。

存在期望侵入地或非侵入地向患者的气道递送呼吸气体流的许多实例。例如，许多个人遭受在睡眠期间导致间断性的上气道阻塞的睡眠呼吸暂停及其他相关疾病。结果，患者经历反复的睡眠中断。已开发诸如气道正压(PAP)设备的压力支持系统，以处理睡眠呼吸暂停及其他相关疾病。

典型的PAP设备包括生成正压呼吸气体流的流发生器。正压呼吸气体流经由患者回路而递送至患者气道，该患者回路典型地包括递送导管和患者接口设备。已知在持续气道正压(CPAP)、在随着患者的呼吸循环而改变的可变气道压力(诸如双水平压力)或在随着所监测的患者状况而改变的自动滴定压力下递送正压呼吸气体流。还提供压力支持治疗，以处理医学和呼吸紊乱，诸如陈史式呼吸、充血性心力衰竭和中风。

向这样的患者提供气道正压在本领域中是众所周知的。然而，已发现呼吸干燥的加压空气对患者而言并不舒服。随着时间的推移，正压呼吸气体流使患者的喉咙、鼻道和粘液膜变干，从而导致不舒服和疼痛。为了克服该问题，许多现有的压力支持系统包括适于将水蒸汽增加至正压呼吸气体流的加湿器。在图7找到图解说明这样的现有技术的压力支持系统的简化示意图。如图7中所示，PAP设备对干燥的呼吸气体供应进行加压。该加压且干燥的呼吸气体连通至加湿器，其中，水蒸汽夹带在加压的呼吸气体内(即，呼吸气体是加湿的)。然后，可以将加压且加湿的呼吸气体递送至用户。如图7中所示，加湿器位于PAP设备的下游。

在Dobson等人的美国专利No.5,673,687(‘687专利)中公开本领域的示范性的一个这样的设备。‘687专利所公开的设备包括PAP设备、被动式加湿器以及患者回路。被动式加湿器包括贮液槽和相应的盖。贮液槽适于充满水。加湿器连接至PAP设备的下游，在PAP设备的出口和患者回路之间。随着患者呼吸，正压呼吸气体流退出PAP设备并进入加湿器，其中，正压呼吸气体流在贮液槽中所包含的水的上方传递。由于贮液槽内的水的自然蒸发而存在的贮液槽内的水蒸汽被动地夹带在干燥的加压呼吸气体流内。然后，加湿的呼吸气体流退出加湿器，并且经由患者回路而递送至患者。

在Gradon等人的美国专利No.6,349,722(‘722专利)中公开本领域的示范性的另一个这样的设备。不同于在‘687专利中设备所采用的被动式加湿器，‘722专利中所描述的设备采用主动式加湿器，该主动式加湿器设计为增加正压呼吸气体流内夹带的水蒸汽的量。‘722专利中所公开的加湿器具有带有塑料顶部和金属底部的水腔。金属底部典型地通过压印表现出高热传导率的诸如铝的金属薄板而形成。水腔的底部放在加热板的顶部上。由于加热板的温度增加为高于环境温度而发生主动加热。加热板所生成的热提高腔室内所包含的水的温度，从而加快水的蒸发速率。由于干燥的加压呼吸气体流在贮液槽中所包含的水的上方传递，因而水蒸汽被夹带于其中。然后，加湿的呼吸气体流经由患者回路而递送至患者的气道。

通常，随着气体的温度增加，可以夹带于气体中的水蒸汽的量也增加。相反，随着气体的温度减少，可以夹带于气体中的水蒸汽的量也减少。以上所描述的被动式加湿器和主动式加湿器这两者都设计为在对呼吸气体进行加压之后但在呼吸气体进入患者回路之前增加呼吸气体内所夹带的水蒸汽的量。如以下与表1共同更充分地讨论的，该布置增加患者回路内的雨除(即，冷凝)的风险，因为在加压后水蒸汽增加至呼吸气体流。

在患者回路中发生雨除是不期望的；在PAP设备内发生雨除甚至更不期望。例如，PAP设备内的空气流动路径难以接近和清洁。结果，PAP设备内发生的雨除很可能引起PAP设备内部的细菌生长。另外，PAP设备内的流动路径通常并不构建为防水。结果，在PAP设备内发生的雨除很可能引起水泄漏到PAP设备的电路上并损坏PAP设备的电路，和/或很可能引起流发生器发生故障等等。为了避免在PAP设备内发生雨除，现有技术的系统将加湿器定位在PAP设备的下游；在PAP设备和患者回路之间。

然而，将加湿器放置在流发生器的下游也存在着若干个缺陷。例如，利用该布置，由正压呼吸气体流对加湿腔室进行加压。结果，必须维持充分密封，以防止空气和/或从加湿器泄漏。另外，在加湿器两端存在大的压力降。必须说明该压力降，以确保在期望的治疗压力下将呼吸气体流递送至患者。

如上面所提到的，将加湿器放在流发生器的下游还增加在患者回路的内部发生雨除的可能性。现在参考以下的表1，PAP设备在环境温度25℃(77°F)下接收呼吸气体流。由于PAP设备对压力发生器进行压缩做功，呼吸气体流的温度增加至32℃(89.6°F)。放在PAP设备的下游的加湿器从PAP设备的排气口接收正压呼吸气体流。在此，在进入加湿器之前，已对正压呼吸气体流加热至高于环境大约7℃(大约12.6°F)。由于该温度增加，呼吸气体流能够将更多的水蒸汽夹带于其中。这通过呼吸气体流的相对湿度从50％(环境中)降低至34％(PAP的排气口处)而反映在表1中。

表1：空气正压设备的下游的加湿器

由于降低了呼吸气体流的相对湿度，因而加湿器能够更有效地运行。

如表1中所示，加湿器将呼吸气体流的绝对湿度从11.4mg/L增加至26mg/L(相对湿度从34％增加至78％)。然而，某些加湿被浪费，因为呼吸气体流随着穿过患者导管行进而冷却。该冷却允许呼吸气体流中的水蒸汽达到露点并雨除。在此，沿着患者导管壁的呼吸气体流的温度从32℃(89.6°F)冷却至26℃(78.8°F)，从而引起正压呼吸气体流的相对湿度超过100％(即，意味着将发生雨除)。为了避免呼吸气体流内的水蒸汽达到露点并同时防止患者导管内的水蒸汽达到露点，还可以实施诸如对患者导管和/或患者接口进行加热的另外的措施。

因此，存在对避免PAP设备和/或患者回路内的雨除的用于将水蒸汽增加至呼吸气体流并克服与已知的系统相关联的这些及其他问题的装置和方法的需要。

根据本发明的一方面，加湿器适于与构造为生成正压呼吸气体流的空气正压设备一起使用。加湿器包括：腔室、入气口和出气口。腔室构造为容纳具有自由水面的水供应。入气口构造为将呼吸气体流供应至腔室。出气口构造为将加湿的呼吸气体流从腔室排出，并且，适于与这样的空气正压设备的进气口流体地耦合。

根据本发明的另一方面，空气正压设备包括：加湿器，适于产生加湿的呼吸气体流；以及流发生器，构造为产生正压呼吸气体流，其中，加湿器与流发生器流体连通，并且设置在流发生器的上游。

根据本发明的另一方面，压力支持系统包括：加湿器，适于增加在呼吸气体供应中夹带的水蒸汽的量；以及空气正压设备，在加湿器的下游流体地耦合，其中，空气正压设备构造为从呼吸气体供应生成正压呼吸气体流。

根据本发明的另一方面，用于向用户提供呼吸治疗方案的方法包括：在空气正压设备的进气口处接收加湿的呼吸气体流；响应于接收加湿的呼吸气体流而利用空气正压设备生成正压呼吸气体流；从空气正压设备的排气口排出正压呼吸气体流；以及将正压呼吸气体流递送至这样的用户。

在参考附图考虑下列描述和所附权利要求书的基础上，本发明的这些及其他目的、特征和特性，以及结构的相关元件的操作方法和功能以及各部件的组合以及制造的经济性将变得更加显而易见，所有这些形成该说明书的一部分，其中，相似的参考数字表示各种图中的对应部分。然而，应当清楚地理解到，附图仅用于图示说明和描述的目的，而并不意在作为对本发明的限制的定义。

图1是根据本发明的原理的压力支持系统的简化示意图；

图2是根据一个实施例的适于向患者提供呼吸治疗方案的压力支持系统的透视图；

图3是图2的压力支持系统的示意图；

图4是用于图2中所显示的压力支持系统的加湿器的具有部分剖视图的透视图；

图5是根据另一实施例的适于向患者提供呼吸治疗方案的压力支持系统的示意图；

图6图解说明根据一个实施例的用于向患者提供呼吸治疗方案的运行过程；

图7是已知的压力支持系统的简化示意图。

本文所使用的诸如例如左、右、顺时针、逆时针、顶部、底部、向上、向下以及它们的派生词的方向短语与附图中所示出的元件的取向有关，并且除非明确叙述，否则它们并不是对权利要求的限制。

如本文所采用的，术语“数字”应当是指一个或多个，并且单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数的所指对象，除非上下文清楚地另有所指。

如本文所采用的，将两个或更多部分“连接”、“耦合”或“附接”的陈述应当是指将各部分直接地或者通过一个或多个中间部分或部件接合或操作在一起。

如本文所采用的，术语“绝对湿度”是指特定的气体体积中的水蒸汽的量，并且在全文中以毫克每升(mg/L)的单位表达。

如本文所采用的，术语“相对湿度”是指与在特定的温度下气体能够容纳的水蒸汽的量相比的在该特定的温度下气体容纳的水蒸汽的量。相对湿度在全文中通常表达为百分比(％)。

如本文所采用的，术语“雨除”是指将气体中所夹带的水蒸汽冷凝成液体或固体。典型地在气体的相对湿度达到大约100％时发生雨除。

图1是根据本发明的原理的压力支持系统10的简化示意图。不同于已知的系统(诸如图7中所示的系统)，压力支持系统10布置成使得加湿器20位于空气正压设备30的上游。如此，加湿器20接收非加压且干燥的呼吸气体流并从其产生非加压且加湿的呼吸气体流。空气正压设备30从加湿器20接收该非加压且加湿的呼吸气体流并从其产生加压且加湿的呼吸气体流。

在图2和3中分别大致地图解说明根据本发明的示范性实施例的压力支持系统10的透视及详细的示意图。压力支持系统10适于提供对用户的呼吸治疗的方案并且包括加湿器20和空气正压设备30，加湿器20和空气正压设备30各自适于彼此可拆卸地耦合。如以上与图1共同讨论的，压力支持系统10适于向用户提供加湿且加压的呼吸气体流。

空气正压设备30构造为生成正压呼吸气体流，并且可以包括但不限于呼吸机、恒压支持设备(诸如持续气道正压设备或CPAP设备)、可变压力设备(由Murrysville，Pennsylvania的Respironics，Inc.制造并分销的

或C-Flex^TM设备)以及自动滴定压力支持设备等等。

将干燥的呼吸气体流从大气穿过入气口25而抽吸至加湿器20中。从大气抽吸的呼吸气体流在本文中通常被指的是“干燥的”，因为该呼吸气体流具有比期望更低的相对湿度，并且，该干燥的呼吸气体流的相对湿度典型地在加湿器20的内部增加。入气口25与具有自由水面的包含水供应的腔室27流体连通。来自水供应的蒸发的存在于腔室27中的水蒸汽夹带在传递和/或冲击到水的自由表面上的干燥的呼吸气体流中。结果，干燥的呼吸气体流的相对湿度增加，从而加湿的呼吸气体流在出气口26处退出加湿器20。

在当前的实施例中，加湿器20包括加热元件41和冷凝元件42。加热元件41构造为增加腔室27内所容纳的水供应的温度。通过加热水供应，增加蒸发速率，并且因而增加可获得的用于夹带的水蒸汽的量。相反，冷凝元件42构造为减少从腔室27排放的加湿的呼吸气体流的相对湿度。冷凝元件42具有降低在冷却表面上传递的加湿的呼吸气体流的部分的温度的冷却表面，并且使得加湿的呼吸气体流中的某些水蒸汽以受控的方式雨除。在当前的实施例中，冷凝元件42构建为使用Peltier设备；尽管在不背离本发明的范围的情况下可以使用其他设备或器件。尽管本文的讨论通常涉及使用加湿器20来增加干燥的呼吸气体流中所夹带的水蒸汽的量，但预期在保留在本发明的范围的情况下可以采用压力支持系统10，以减少加湿的呼吸气体流中所夹带的水蒸汽的量。例如，可以采用冷凝元件42，从而退出加湿器20的呼吸气体流的相对湿度小于进入加湿器20的呼吸气体流的相对湿度。

出气口26与空气正压设备30的进气口35流体连通。进气口35适于从出气口26接收加湿的呼吸气体流，并且将该加湿的呼吸气体流递送至压力发生器31。压力发生器31构造为从由加湿器20供应的加湿的呼吸气体流生成正压呼吸气体流。在示范性的实施例中，压力发生器31是离心式鼓风机，其中，风机或叶轮由在微处理器32的控制下运行的电机驱动。然而，要理解的是，本发明预期用于在加压下生成呼吸气体流的其他技术。例如，拖动压缩机、风机、活塞或波纹管也可以用作正压支持系统10中的压力发生器31，以在大于环境大气压力的压力下创建呼吸气体流。由压力发生器31生成的正压呼吸气体流穿过排气口36排放，并且典型地穿过例如患者回路45递送至用户，该患者回路45包括患者导管46和患者接口设备47。患者回路45构造为将来自空气正压设备30的呼吸气体流连通至用户的气道。典型地，患者回路45包括患者导管或管46，其第一端与空气正压设备30耦合，其第二端与患者接口设备47耦合。患者接口设备47典型地是构造为放在患者的面部上和/或上方的鼻罩或鼻/口罩。然而，在保留在本发明的范围内的情况下，可以使用任何种类的患者接口设备47，该患者接口设备47促进将呼吸气体流递送至这样的患者的气道，并且促进从这样的患者的气道去除呼出气体流。

空气正压设备30包括微处理器32、用户接口设备33以及存储器34。微处理器32适于实现和/或执行许多操作例程。操作例程可以为各种形式的任何一种，诸如但不限于可由微处理器32执行的软件、固件等。在当前的实施例中，操作例程通常存储在存储器34内，该存储器34与微处理器32可操作地通信。操作例程可以包括例如但不限于在由微处理器32执行时控制压力发生器31、加热元件41以及冷凝元件42的操作以向用户提供呼吸治疗方案的指令。

存储器34提供尤其是可由微处理器32执行的例程的数量的存储。存储器34可以是诸如以计算机的内部存储区域的方式提供数据存储的寄存器的各种类型的内部和/或外部存储介质的任何一种，诸如但不限于RAM、ROM、(多个)EPROM、(多个)EEPPOMS等，并且，可以是易失性存储器或非易失性存储器。

用户接口设备33构造为在空气正压设备30和例如用户之间交换信息。用户接口设备33的示例包括手动起动的按钮、显示器、键盘、声音激活输入设备、音频输出、指示器(例如，灯)、开关、旋钮、调制解调器以及网卡等等。如图2中所示，空气正压设备30具有许多手动起动的按钮33，该按钮33可以用于例如选择递送至用户的正压气体流的期望的相对湿度水平。

表2(以下)是根据本发明的原理的通过将加湿器20放在空气正压设备30的上游而提供的雨除保护的示范性的图解说明。如上所述，当呼吸气体流的温度增加时，呼吸气体流能够夹带于其中的水蒸汽的量也增加。由于呼吸气体流能够容纳更多水蒸汽，因而呼吸气体流的相对湿度(所容纳的水蒸汽的量与能够容纳的水蒸汽的量的比)减少。

如表2中所示，呼吸气体流的温度从出气口26处的25℃(77°F)增加至进气口35处的26℃(78.8°F)；相应地，呼吸气体流的相对湿度从100％减少至94％。由于在进气口35处呼吸气体流的相对湿度小于100％，因而并不发生雨除。尽管出气口26处的呼吸气体流的相对湿度在表2中显示为100％，但预期可以例如使用冷凝元件42来获得较低的相对湿度，以提供更大的安全裕度。再次参考表2，通常由于因空气压缩的做功而在压力发生器31内产生的热而导致呼吸气体流的温度从进气口35处的26℃(78.8°F)增加至排气口36处的32℃(89.6°F)。随着温度的增加，呼吸气体流的相对湿度相应地从进气口35处的94％减少至排气口36处的68％，从而进一步降低在空气正压设备30内发生雨除的风险。

表2：空气正压设备的上游的加湿器

利用压力支持系统l0，测试表明压力发生器31影响呼吸气体流(例如，由于空气压缩的做功)的温度增加与呼吸气体流随着穿过患者导管46的标准的6ft.的长度而经历的温度减少基本上相同。这在表2中图解说明，例如，其中，呼吸气体流的温度在进气口35和排气口36之间增加6℃(10.8°F)(即，从26℃(78.8°F)至32℃(89.6°F))，于是，在排气口36和患者导管46的患者端之间减少相同量(即，6℃(10.8°F))。

随着呼吸气体流的温度减少，可以夹带于呼吸气体流中的水蒸汽的量也减少，从而引起呼吸气体的相对湿度增加。由于在进气口35和患者导管46的患者端处的呼吸气体流的温度相同，因而这些点处的呼吸气体流的相对湿度也相同，在此为94％。因此，通过将进气口35处的呼吸气体流的相对湿度维持在小于100％，消除空气正压设备30和患者回路45内的雨除。

尽管冷凝元件42在图3中图解说明为位于压力发生器31的上游，但预期冷凝元件42可以位于不同的位置处，例如但不限于压力发生器31和患者回路45之间，以确保在患者回路45内不发生雨除。同样地，预期可以采用多于一个冷凝元件42。例如，第一冷凝元件42可以位于压力发生器31的上游(例如，如图3中所示)，并且，第二冷凝元件42可以位于压力发生器31和患者回路45之间。还预期本发明的范围内的其他布置。

表2还图解说明将加湿器20放在空气正压设备30的上游限制了可以由加湿器20夹带在呼吸气体流内的水蒸汽的量。例如，加湿器20内部的呼吸气体流处于25℃(77°F)的温度。在该温度下，可以夹带在呼吸气体流中的最大水蒸汽的量是22.8mg/L。由于呼吸气体流内所夹带的水蒸汽较少(与已知的压力支持系统的呼吸气体流中所夹带的26mg/L的水蒸汽相比；参见表1)，因而减小空气正压设备30和患者回路45内的雨除的风险。

图4是根据本发明的一个实施例的图2的加湿器20的透视图。加湿器20包括顶壁21、基本上直立的侧壁22以及底壁23。顶壁21、侧壁22和底壁23定义构造为容纳具有自由水面的水供应的腔室27。与腔室27流体连通的装水口24适于允许用户容易地用水重新装满腔室27。腔室27可以包括许多适于促进呼吸气体流中夹带水蒸汽的挡板和/或其他结构。

如上所述，将呼吸气体流从大气穿过入气口25而抽吸至加湿器20。入气口25与腔室27流体连通，并构造为向腔室27供应呼吸气体流。也与腔室27流体连通的出气口26构造为从腔室27排出加湿的呼吸气体流。出气口26适于与图2中所示的空气正压设备30的进气口35流体地耦合。

在当前的实施例中，入气口25和装水口24设置在侧壁22的前方；然而出气口26设置在顶壁21上。然而，预期在保留在本发明的范围内的同时可以使用可替代的位置。入气口25和装水口24各自具有与其相关联的过滤元件28。过滤元件28适于从供应至腔室27的呼吸气体流和/或水去除污染物。尽管在当前的实施例中显示为单独的部件，但预期在不背离本发明的范围的情况下可以将入气口25和装水口24结合到单个部件中。还预期过滤元件28可以适于从呼吸气体流和水供应的一个或两者去除污染物。

尽管与特定的部件布置共同讨论压力支持系统10，但预期在本发明的范围内可以将其他布置、部件和/或组合用于生成正压呼吸气体流。例如，尽管加湿器20通常图解说明并描述为蒸发类型的加湿器，但在不背离本发明的范围的情况下，可以采用其他类型的加湿器，诸如蒸发加湿器、超声波加湿器以及雾化加湿器等等。作为另一示例，尽管加湿器20和空气正压设备30在图3中图解说明为单独的部件，但还预期将加湿器20的部件纳入空气正压设备30’(参见图5)的压力支持系统10’，该压力支持系统10’不背离本发明的范围。作为又一示例，预期加湿器20和/或空气正压设备30可以具有构造为防止水从出气口26进入进气口35中的进水阀。

在图6中图解说明根据一个实施例的用于向用户提供呼吸治疗方案的操作过程60。操作过程从操作61开始，其中，在空气正压设备的进气口处接收加湿的呼吸气体流。在当前的实施例中，例如，在加湿器20的入气口25处接收干燥的呼吸气体流。采用加湿器20以生成加湿的呼吸气体流。例如，从大气得到具有温度25℃(77°F)和相对湿度50％的气体流并将该气体流供应至入气口25。将该干燥的呼吸气体流穿过加湿器20的腔室27而传递。腔室27构造为容纳水供应。干燥的呼吸气体流在自由水面上传递和/或撞击自由水面。由于腔室27内的水供应的蒸发而存在的水蒸气夹带在干燥的呼吸气体流中。结果，干燥的呼吸气体流的相对湿度从50％增加至100％。因而，呼吸气体流现在是加湿的呼吸气体流。然后，将加湿的呼吸气体流从加湿器20的出气口26供应至空气正压设备30的进气口35。

与加湿器相关联的加热元件和/或冷凝元件可以用于控制呼吸气体流中所夹带的水蒸汽的量。在当前的实施例中，通常采用加热元件41来增加穿过加湿器20的呼吸气体流的相对湿度；然而，通常采用冷凝元件42来减少穿过加湿器20的呼吸气体流的相对湿度。加热元件41构造为增加腔室27内所容纳的水供应的温度。该加热增加与水供应相关联的蒸发速率；从而增加要夹带在穿过腔室27内的呼吸气体流内的可得到的水蒸汽的量。

相反，冷凝元件42提供冷却表面，当在冷却表面上传递呼吸气体流和/或冷却表面被呼吸气体流撞击时，冷却表面引起在呼吸气体流内夹带的某个量的水蒸气冷凝。例如，可以期望将加湿的呼吸气体流的相对湿度从100％减少至95％，以便提供对压力生成设备10内的雨除的额外的安全裕度。可以使用例如但不限于Peltier设备来构建冷凝元件42；尽管预期本发明的范围内的其他设备或器件。

然后，将操作控制传递至操作62，其中，响应于接收加湿的呼吸气体流，利用空气正压设备生成正压呼吸气体流。在当前的实施例中，具有温度25℃(77°F)和相对湿度100％的加湿的呼吸气体流由空气正压设备30接收。将加湿的呼吸气体流加压至变成正压呼吸气体流。随着加湿的呼吸气体流被加压，其温度增加，而其相对湿度相应地减少。在当前的示例中，例如，加湿的呼吸气体流的温度从25℃(77°F)增加至32℃(89.6°F)；同时，加湿的呼吸气体流的相对湿度相应地从100％减少至68％。

然后，将操作控制传递至操作63，其中，从空气正压设备的排气口排出正压呼吸气体流。在当前的实施例中，从空气正压设备30排出的正压呼吸气体流具有温度32℃(89.6°F)和相对湿度68％。正压呼吸气体流从排气口36排出并连通至患者回路45。

然后，将操作控制传递至操作64，其中，将正压呼吸气体流递送至用户。在当前的实施例中，将正压呼吸气体流经由患者回路45而递送至用户。在此，患者回路45包括标准的6ft.患者导管46和患者接口设备47(诸如但不限于鼻罩、全面罩、总面罩以及鼻导管等等)。由于患者导管46的壁通常处于环境温度25℃(77°F)，因而随着正压呼吸气体流穿过患者导管46而发生热损失。在当前的实施例中，正压呼吸气体流在递送至患者之前温度从32℃(89.6°F)减少至26℃(78.8°F)。相应地，正压呼吸气体流的相对湿度从68％增加至94％。在从加湿器20的出气口26排出之后，正压呼吸气体流的相对湿度从未达到100％。因而，能够在空气正压设备30中和患者回路45中防止雨除。在一个实施例中，冷凝元件42位于压力发生器31和患者回路45之间，以进一步确保在患者回路45内不发生雨除。

应当注意到，在表2中图解说明并与操作过程60共同讨论的温度和相对湿度值是示范性的。预期在保留在本发明的范围内时可以采用其他温度和相对湿度值。通常，本发明预期用于向用户提供呼吸治疗方案的方法，其中，在进气口35处接收的呼吸气体流具有第一温度和第一相对湿度。空气正压设备30使用该呼吸气体流来生成具有第二温度和第二相对湿度的正压呼吸气体流。正压呼吸气体流递送至患者。然而，由于在递送期间经历的湿度损失，递送至患者的正压呼吸气体流具有第三温度和第三相对湿度。本发明管理呼吸气体流的温度和相对湿度，从而第一温度小于第二温度，但与第三温度基本上相同，并且，第一相对湿度大于第二相对湿度，但与第三相对湿度基本上相同。

尽管基于目前被认为是最实用且优选的实施例出于图解说明的目的而详细地描述了本发明，但要理解的是，这样的细节仅仅出于该目的，并且，本发明不限于所公开的实施例，而相反，意在覆盖所附权利要求书的精神和范围内的修改及等同布置。例如，要理解的是，本发明预期尽可能地可以将任何实施例的一个或多个特征与任何其他实施例的一个或多个特征结合。

Claims (28)

1.一种加湿器，其适于与构造为生成正压呼吸气体流的空气正压设备一起使用，所述加湿器包括：

腔室，其构造为容纳具有自由水面的水供应；

入气口，其构造为将干燥的呼吸气体流供应至所述腔室；以及

出气口，其构造为将加湿的呼吸气体流从所述腔室排出，其中，所述出气口适于与这样的空气正压设备的进气口流体地耦合。

2.如权利要求1所述的加湿器，其中，所述腔室与以下至少一个相关联：

加热元件，其适于增加所述腔室内所容纳的所述水的温度；以及

冷凝元件，其适于减少所述加湿的呼吸气体流的相对湿度。

3.如权利要求1所述的加湿器，还包括过滤器，其适于从供应至所述腔室的所述水和所述干燥的呼吸气体流中的至少一个去除污染物。

4.如权利要求1所述的加湿器，还包括适于从水源接收所述水供应的装水口，其中，所述装水口与所述腔室流体连通。

5.如权利要求1所述的加湿器，其中，所述入气口还构造为从水源接收所述水供应，其中，所述入气口与所述腔室流体连通。

6.如权利要求1所述的加湿器，还包括构造为防止水进入这样的空气正压设备的所述进气口中的进水阀。

7.一种空气正压设备，包括：

加湿器，其适于产生加湿的呼吸气体流；以及

流发生器，其构造为产生正压呼吸气体流，其中，所述加湿器与所述流发生器流体连通，并且设置在所述流发生器的上游。

8.如权利要求7所述的空气正压设备，其中，所述加湿器包括：

腔室，其构造为容纳具有自由水面的水供应；

入气口，其构造为将干燥的呼吸气体流供应至所述腔室；以及

出气口，其构造为从所述腔室排出所述加湿的呼吸气体流，其中，所述出气口适于与所述流发生器的进气口流体地耦合。

9.如权利要求8所述的空气正压设备，还包括以下至少一个：

加热元件，其构造为增加所述腔室内容纳的所述水供应的温度；以及

冷凝元件，其构造为减少从所述腔室排出的所述加湿的呼吸气体流的相对湿度。

10.如权利要求9所述的空气正压设备，还包括：

许多传感器，其适于感测温度和湿度中至少一个；以及

处理器，其适于与所述许多传感器通信，并且，响应于该通信而控制所述加热元件和所述冷凝元件中的至少一个，以将从所述腔室排出的所述加湿的呼吸气体流的相对湿度维持在防止所述流发生器内的雨除的水平。

11.如权利要求7所述的空气正压设备，其中，所述流发生器包括：

进气口，其构造为从所述加湿器接收所述加湿的呼吸气体流；以及

排气口，其构造为排出所述正压呼吸气体流。

12.如权利要求11所述的空气正压设备，还包括构造为防止水进入所述流发生器的所述进气口中的进水阀。

13.一种压力支持系统，包括：

加湿器，其适于增加在呼吸气体供应中夹带的水蒸汽的量；以及

空气正压设备，其在所述加湿器的下游流体地耦合，其中，所述空气正压设备构造为从所述呼吸气体供应生成正压呼吸气体流。

14.如权利要求13所述的压力支持系统，还包括适于将所述正压呼吸气体流从所述空气正压设备递送至用户的患者回路。

15.如权利要求13所述的压力支持系统，其中，所述加湿器包括：

腔室，其构造为容纳具有自由水面的水供应；

入气口，其构造为容许所述呼吸气体供应进入所述腔室；以及

出气口，其构造为从所述腔室排出所述呼吸气体供应。

16.如权利要求15所述的压力支持系统，其中，所述空气正压设备包括：

进气口，其适于与所述加湿器的所述出气口流体地耦合；以及

排气口，其适于与患者回路流体地耦合。

17.如权利要求15所述的压力支持系统，还包括以下的至少一个：

加热元件，其构造为增加所述腔室内所容纳的所述水供应的温度；以及

冷凝元件，其构造为减少所述呼吸气体供应中夹带的水蒸汽的量。

18.如权利要求17所述的压力支持系统，其中，所述空气正压设备还包括：

许多传感器，其适于感测温度和湿度中的至少一个；以及

处理器，其适于与所述许多传感器通信，并且，响应于该通信而控制所述加热元件和所述冷凝元件中的至少一个，以将从所述腔室排出的所述呼吸气体供应内夹带的水蒸汽的量维持在防止所述空气正压设备内的雨除的水平。

19.如权利要求13所述的压力支持系统，还包括构造为防止水从所述加湿器进入所述空气正压设备中的进水阀。

20.一种用于向用户提供呼吸治疗方案的方法，包括：

在空气正压设备的进气口处接收加湿的呼吸气体流；

响应于接收所述加湿的呼吸气体流而利用所述空气正压设备生成正压呼吸气体流；

从所述空气正压设备的排气口排出所述正压呼吸气体流；以及

将所述正压呼吸气体流递送至这样的用户。

21.如权利要求20所述的方法，其中，在气体正压设备的进气口处接收加湿的呼吸气体流包括：

在加湿器的入气口处接收干燥的呼吸气体流；

通过增加所述干燥的呼吸气体流的相对湿度而生成加湿的呼吸气体流；

将所述加湿的呼吸气体流从所述加湿器的出气口供应至所述空气正压设备的所述进气口。

22.如权利要求21所述的方法，其中，生成所述加湿的呼吸气体流包括将所述干燥的呼吸气体流穿过所述加湿器中的腔室而传递，其中，所述腔室构造为容纳具有自由水面的水供应，并且其中，所述加湿器具有与其相关联的加热元件和冷凝元件中的至少一个，所述加热元件构造为增加所述腔室内容纳的所述水供应的温度，所述冷凝元件构造为减少从所述加湿器的所述出气口供应的所述加湿的呼吸气体流的相对湿度。

23.一种用于向用户提供呼吸治疗方案的方法，包括：

在空气正压设备的进气口处接收呼吸气体流，所述呼吸气体流具有第一温度和第一相对湿度；

利用所述空气正压设备生成正压呼吸气体流，所述正压呼吸气体流具有第二温度和第二相对湿度；以及

向患者递送所述正压呼吸气体流，其中，递送至所述患者的所述正压呼吸气体流具有第三温度和第三相对湿度，

其中，所述第一温度小于所述第二温度，并且，所述第一相对湿度大于所述第二相对湿度，并且，

其中，所述第一温度与所述第三温度基本上相同，并且，所述第一相对湿度与所述第三相对湿度基本上相同。

24.一种空气正压设备，包括：

加湿器件，其适于产生加湿的呼吸气体流；以及

流生成器件，其构造为产生正压呼吸气体流，其中，所述加湿器件与所述流生成器件流体连通并设置在所述流生成器件的上游。

25.如权利要求24所述的空气正压设备，其中，所述加湿器件包括：

腔室，其构造为容纳具有自由水面的水供应；

入气口，其构造为将干燥的呼吸气体流供应至所述腔室；以及

出气口，其构造为从所述腔室排出所述加湿的呼吸气体流，其中，所述出气口适于与所述流生成器件的进气口流体地耦合。

26.如权利要求25所述的空气正压设备，还包括以下的至少一个：

加热器件，其构造为增加所述腔室内所容纳的所述水供应的温度；以及

冷凝器件，其构造为减少从所述腔室排放的所述加湿的呼吸气体流的相对湿度。

27.如权利要求26所述的空气正压设备，还包括：

许多传感器件，其适于感测温度和湿度中的至少一个；以及

处理器件，其适于与所述许多传感器件通信，并且，响应于该通信而控制所述加热器件和所述冷凝器件中的至少一个，以将从所述腔室排出的所述加湿的呼吸气体流的相对湿度维持在防止所述流生成器件内的雨除的水平。

28.如权利要求24所述的空气正压设备，还包括构造为防止水进入所述流生成器件的进气口中的进水阀。

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