CN104736191A - 呼吸机气溶胶输送系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于将气溶胶输送至患者的呼吸机气溶胶输送系统的转接适配器(100)部件，包括具有近端(120)和远端(130)的壳体(110)，近端(120)具有用于接收由加热型毛细管(232)制造的气溶胶(234)的气溶胶通道(140)和用于接收来自呼吸机(300)的运载气体(316)的气体连接端口(150)，气体连接端口(150)在转接适配器(100)内与多个气体进入端口(154)联通。转接适配器(100)的内腔(170)接收来自加热型毛细管(232)的气溶胶(234)和来自在转接适配器(100)内的多个气体离开端口(156)的运载气体(316)的气体流，并且将运载气体(316)的气体流引导成至少部分地环绕并平行于气溶胶(234)。在转接适配器壳体(110)的远端(130)的离开端口(160)将被裹挟气溶胶输送至气溶胶输送连接器。

Description

呼吸机气溶胶输送系统
技术领域
本公开涉及一种用于输送来自气溶胶产生器的气溶胶的转接适配器，和一种呼吸机气溶胶输送系统，所述系统使用一部分呼吸机的增压吸入气流以将气溶胶从气溶胶产生器携带至患者。
背景技术
呼吸衰竭的患者(包括成年人和婴儿)或呼吸功能紊乱的患者经常进行机械通气以提供适当的救助和预防性治疗。用于实施正压通气的通气回路包括由管路连接至患者接口(比如面罩、鼻塞、或气管内导管)和呼出通路(比如允许将呼出的气体(例如)排放至呼吸机的管路)的正压产生器。
通气气体导管、呼气流导管和被裹挟气溶胶导管可经由例如在WO 2009/117422A2中公开的气溶胶输送连接器连接至患者接口。
发明内容
根据一个示例性实施例，一种用于将雾化活性剂输送至患者的气溶胶转接适配器，包括：具有近端和远端的壳体，所述近端具有气溶胶通道用于接收由包含雾化活性剂的气溶胶源所产生的气溶胶，所述远端具有离开端口，所述壳体具有在远端和近端之间的长度；用于接收来自气体源的运载气体的运载气体连接端口，其与多个运载气体离开端口联通，所述运载气体离开端口以部分地环绕气溶胶流的模式布置成临近气溶胶通道；内腔，所述内腔适于接收来自气溶胶通道的气溶胶和来自多个运载气体离开端口的运载气体，并将运载气体流引导成至少部分地环绕气溶胶流并与气溶胶流的主方向平行地流动，所述气溶胶沿着壳体的长度朝着离开端口流动；和在壳体的远端的离开端口，所述离开端口用于在需要雾化活性剂时将气溶胶输送至患者。
根据一个示例性实施例，一种气溶胶输送系统，包括：用于制造气溶胶的气溶胶产生器；用于制造增压通气气体的正压产生器；在一个示例中，用于将增压通气气体分离成运载气体和通气气体的分离器、以及从正压产生器至分离器的管道；气溶胶转接适配器，所述气溶胶转接适配器布置成将由气溶胶产生器制造的气溶胶与来自于分离器的运载气体进行混合，并且其中，转接适配器将运载气体分成多股运载气体流，所述多股运载气体流被引导成至少部分地环绕进入转接适配器的气溶胶并与进入转接适配器的气溶胶平行地流动，并且所述多股运载气体流形成被裹挟气溶胶；气溶胶输送连接器，所述气溶胶输送连接器具有用于接收被裹挟气溶胶的端口、用于通气气体进入的端口、用于将来自气溶胶转接适配器的被裹挟气溶胶和来自分离器的通气气体输送至患者的患者-气溶胶接口、和用于来自患者的呼出气体离开的端口；和患者接口，所述患者接口用于接收来自气溶胶输送连接器的被裹挟气溶胶和通气气体。
根据一个示例性实施例，一种制造被裹挟气溶胶的方法，包括：产生气溶胶；提供来自呼吸机的运载气体源；和通过将运载气体分成多股运载气体流将气溶胶和运载气体混合，所述多股运载气体流至少部分地环绕气溶胶并与气溶胶平行、以形成被裹挟气溶胶。
附图说明
下面参照在附图中显示的示例性实施例解释本公开。在附图中：
图1是根据一个示例性实施例的转接适配器的透视图。
图2是根据示例性实施例的如图1所示的转接适配器的侧视图。
图3是如图1所示的转接适配器沿着图2的线A-A的剖面图。
图4是根据示例性实施例的如图1所示的转接适配器的端部视图。
图5A是如图1所示的转接适配器的侧视图。
图5B是如图5A所示的转接适配器沿着线B-B的剖面图。
图5C是如图5A所示的转接适配器沿着线C-C的剖面图。
图5D是如图5A所示的转接适配器沿着线A-A的剖面图。
图6A是根据一个示例性实施例的如图1所示的转接适配器的端部视图。
图6B是根据一个示例性实施例的如图1所示的转接适配器的端部视图。
图6C是根据一个示例性实施例的如图1所示的转接适配器的端部视图。
图7A是根据一个示例性实施例的用于持续气道正压(“CPAP”)系统的呼吸机气溶胶输送系统的框图。
图7B是根据一个示例性实施例的用于气泡式CPAP系统的呼吸机气溶胶输送系统的框图。
图7C是根据一个示例性实施例的用于气泡式CPAP系统的呼吸机气溶胶输送系统的框图，其中，使用了两个独立的通气源。
图8是在气溶胶输送已经完成并且患者只接收通气气体之后呼吸机气溶胶输送系统的示意图。
图9A是根据一个示例性实施例的转接适配器的侧视图。
图9B是根据一个示例性实施例的如图9A所示的转接适配器的端部视图。
图9C是如图9A所示的转接适配器沿着线B-B的剖面图。
图9D是如图9A所示的转接适配器沿着线C-C的剖面图。
图9E是如图9A所示的转接适配器沿着线A-A的剖面图。
图10A是根据一个示例性实施例的转接适配器的透视图。
图10B是根据一个示例性实施例的如图10A所示的转接适配器的另一个透视图。
图10C是根据一个示例性实施例的如图10A和图10B所示的转接适配器的局部剖切图。
图11A是根据另一个示例性实施例的转接适配器的透视图。
图11B是根据一个示例性实施例的如图11A所示的转接适配器的端部视图。
图11C是根据一个示例性实施例的如图11A所示的转接适配器的剖面图。
图11D是根据一个示例性实施例的如图11A所示的转接适配器的侧视图。
图12A根据一个示例性实施例的转接适配器的透视图。
图12B是根据一个示例性实施例的如图12A所示的转接适配器的端部视图。
图12C是根据一个示例性实施例的如图12A所示的转接适配器的侧视图。
图12D是如图12C所示的转接适配器沿着线A-A的剖面图。
图12E是如图12C所示的转接适配器沿着线B-B的剖面图。
具体实施方式
气溶胶在药物输送中是有用的。例如，经常需要通过用液体和/或固体(例如：粉末、药剂等)的细的、分散的颗粒的气溶胶喷雾、或通过输送上述形式的药物来医治呼吸疾病，所述气溶胶喷雾是可吸入的、并且可被输送进患者的肺中。气溶胶可通过加热型毛细管气溶胶产生器(CAG)产生——通过将液体制剂供应进加热型毛细管或通道(这里表示为“加热型毛细管”)并同时充分地加热毛细管、这样液体制剂至少部分地挥发、使得液体制剂以气溶胶的形式从加热型毛细管中排放出来。毛细管的长度可取决于由将要产生的气溶胶组分(非排它地)所指定的热量需求。
当在此使用时，术语“气溶胶”指的是悬浮在气体中的液体或固体颗粒。这里提到的“气溶胶”或“雾化剂”包含一种或多种活性剂，如在上文提到的那样。
当在此使用时，术语“通气”或“呼吸通气”指的是用于患者呼吸的机械支持或人工支持。机械通气的总体目标是优化气体交换、患者的呼吸功、和患者的舒服度，同时最小化呼吸机诱导的肺损伤。机械通气可经由正压呼吸或负压呼吸进行输送。此外，正压呼吸可非侵入地或侵入地输送。非侵入式机械通气(NIMV)通常指的是使用面罩或鼻塞通过患者的鼻子和/或嘴提供呼吸支持。最经常使用的用于非侵入式正压通气的接口是鼻塞、鼻咽管、面罩、或鼻罩。NIMW区别于那些侵入式机械通气技术，侵入式机械通气技术使用人工气道(气管内导管、喉罩气道、或气管切开插管)绕过病人的上呼吸道。NIMW可由双水平压力支持(所谓的“BI-PAP”)或持续气道正压(CPAP)提供。
机械通气的使用(无论侵入式或非侵入式)包括使用各种呼吸气体，像本领域技术人员所理解的那样。呼吸气体有时在这里指的是“CPAP气体”、“通气气体”、“通气空气”、“吸入流”、“呼出流”、或仅仅是“空气”。当在此使用时，术语“通气气体”、“空气”、“氧气”、“医用气体”和“气体”可交换地使用，以表示通气气体或流体驱动的氧气/空气并包括通常用于呼吸治疗的任意类型的气体。在这里提到的术语“呼吸机”也可以描述为在增压氧气和空气混合时的氧气/空气混合流驱动器并提供通气气体源。运载气体用于在实施呼吸治疗时运载雾化的药物。术语“运载气体”在这里与术语“裹挟气体”可交换使用，并包括如上文公开的通常用于呼吸治疗的任意类型的气体。
用于实施正压通气的通气回路包括通过管道连接至患者接口(比如面罩、鼻塞、或气管内导管)的正压产生器或呼气末端正压源(PEEP值或水柱)、和呼气通路(比如允许将呼出气体排放至(例如)比如恒定流CPAP的呼吸机或比如用于“气泡式”CPAP的水下接收器)。吸气导管和呼气导管可经由例如在WO 2009/117422A2中公开的“Y”型连接器或气溶胶输送连接器连接至患者接口，所述连接器包括用于附接每个吸气导管和呼气导管的端口，以及用于气溶胶、患者接口的端口和用于附接压力传感器的端口。
通过毛细管或其它方法产生的气溶胶将与运载气体或鞘气混合以便输运至患者。在美国专利公开No.2008/0110458(其全文通过援引并入本文)中(例如)公开了在转接适配器中混合气溶胶和加热的鞘气，其中，鞘气加热至约125℃到145℃，并通过与进入转接适配器(如美国专利公开No.2008/0110458的图16所示)的气溶胶流的主方向垂直的腔被引入转接适配器。混合后的气体和气溶胶碰撞转接适配器的球形表面，然后，在气溶胶导管中被裹挟气溶胶。由于这种气溶胶碰撞，当大的气溶胶颗粒从气溶胶流中移去时，损失的药物被引导至流体收集器。本公开提供了在较低温度下的运载气体的引入并使其平行于气溶胶流的主方向，这样由于运载气体环绕气溶胶、并与气溶胶以少得多的湍流模式混合，从而最小化了药物的损失。转接适配器的内腔的几何结构类似于离开加热型毛细管的气溶胶羽流的几何结构，并包括圆锥和圆柱，其中，在内腔的远端，圆锥的直径大于气溶胶羽流在其最宽部分处的直径，使得气溶胶碰撞被最小化。
根据一个示例性实施例，转接适配器的运载气体流动的较少湍流模式是将运载气体分成多股运载气体流、所述多股运载气体流与由气溶胶产生器产生之后进入转接适配器的气溶胶流的主方向平行并共向地进入转接适配器的圆锥内所导致的。根据一个示例性实施例，运载气体源可以是适于输送肺治疗和肺治疗药物的任何气体源。
在一个示例性实施例中，运载气体源是呼吸机，其用于将呼吸机支持提供至接收雾化药物的患者。例如，在一个示例性实施例中，呼吸机的吸入气体的流动使用分离器被分离成多股子流，这样至少一股子流继续用于通气目的，比如(例如)在CPAP通气中提供呼气末端正压(PEEP)，并且至少一股子流用作运载气体以将气溶胶输送至患者。
现在参照图1至图6C以及图9A至图12E(其表示转接适配器的多个示例性实施例)将更加详细地公开转接适配器。
图1是根据一个示例性实施例的气溶胶转接适配器100的透视图。如图1所示，转接适配器100包括具有近端120和远端130的壳体110。近端120具有气溶胶通道140以用于接收由气溶胶产生器230(参见图7A至图7B)的加热型毛细管232(参见图7A至图7B)制造的气溶胶234。气溶胶通道140优选包括联接端口142，其包括至加热型毛细管232的远端(参见图7A至图7B)的连接。气溶胶234通过气溶胶通道140进入在转接适配器100内的内腔170(参见图3)，在那里气溶胶234至少部分地由运载气体316的平行气体流环绕，并被运载气体316的平行气体流向前运载。运载气体316来自于气体源或呼吸机300，并通过至少一个气体进入端口154或(替代地)多个气体进入端口154(参见图3和图6)引入转接适配器，以形成是气溶胶234和运载气体316的混合物的被裹挟气溶胶240(参见图7A至图7B)。根据一个示例性实施例，气体源300(参见图7A至图7B)是持续气道正压(CPAP)呼吸机，其制造吸入流302并接受过滤后的呼出流362(参见图7A至图7B)。
如图1所示，气溶胶通道140具有联接端口142，其接收气溶胶产生器230的加热型毛细管232的远端，所述毛细管232的远端放置在壳体110的近端120处的椭圆形腔144内。根据一个示例性实施例，腔144(其可以具有任意的形状，例如：椭圆形、圆形、长方形、或正方形，在图1中只显示了椭圆形)优选具有端壁146和侧壁148，端壁146和侧壁148构造成提供一种将气溶胶产生器230的远端联接至气溶胶通道140的联接端口142的可靠方法。气溶胶通道140与转接适配器100的内腔170(参见图3)联通。
壳体110优选包括大致为圆柱形的近端部分112、圆柱形远端部分114、以及运载气体连接端口150(参见图3)，运载气体连接端口150垂直于近端120延伸并构造成接收运载气体管路314(参见图7A至图7B)，运载气体管路314将运载气体316的气体流从呼吸机300输运至转接适配器100。
图2是根据一个示例性实施例的如图1所示的转接适配器100的侧视图。如图2所示，转接适配器100的壳体110具有圆柱形近端部分112和圆柱形远端部分114，近端部分112和远端部分114从壳体110的近端120延伸至远端130。根据一个示例性实施例，圆柱形近端部分112的外径小于圆柱形远端部分114的外径。
图3是如图1所示的转接适配器100沿着图2的线A-A的剖面图。如图3所示，转接适配器100的壳体110包括圆柱形本体116，圆柱形本体116包括运载气体连接端口150以用于经由运载气体管路314接收来自呼吸机300的运载气体316(参见图7A至图7B)。运载气体连接端口150具有圆柱形区段152，圆柱形区段152经由通道158与多个气体进入端口154和多个对应的气体离开端口156联通。每个气体离开端口156将运载气体316的气体流输送至转接适配器100的内腔170。
根据如图12A至图12E所示的另一个示例性实施例，气体源300可经由单个气体进入端口154和单个气体通道158引入内腔170。根据一个示例性实施例，不是多个或数个通道或管道158用于将气流300引入腔170，而是通过沿着圆锥形区段180的多个开口或离开端口156实施进入内腔170的气体流300的分离。
如图3所示，气溶胶通道140与内腔170联通，内腔170接收来自加热型毛细管232的气溶胶234和来自多个气体离开端口156的运载气体316，并将运载气体316的气体流引导成与气溶胶234的流动主方向平行地流动。运载气体流316在内腔内至少部分地环绕气溶胶流动路径、并朝着远端130运载气溶胶234，这样在内腔中产生被裹挟气溶胶240。被裹挟气溶胶通过在远端130处的离开端口160离开转接适配器100，并流进气溶胶导管318(参见图7A至图7B)。
如图3所示，内腔170包括具有圆锥形区段180的近端部分172，圆锥形区段180从气溶胶通道140朝着壳体110的远端130向外扩展。根据一个示例性实施例，内腔170的近端部分172的圆锥形区段180的壁面形成约45度至约75度(例如，约60度的圆锥)的角度。根据一个示例性实施例，内腔170的远端部分174可具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口156沿着圆锥形区段180定位在内腔170的近端部分172中。
根据一个示例性实施例，用于接收来自呼吸机300的运载气体316的多个气体进入端口154具有至少两个进入端口154(图6C)，并优选具有至少三个进入端口154(图6A)或更多(参见，例如图6B)，并因此将运载气体分离成多股运载气体流。从每一个进入端口154开始，运载气体流被进一步引导至对应数量的多个气体离开端口156，气体离开端口156位于内腔170的圆锥形区段180中。根据一个示例性实施例，每个气体离开端口156运载多股运载气体流，这样它们至少部分地环绕从气溶胶通道140运载来的气溶胶234的主流、并与从气溶胶通道140运载来的气溶胶234的主流平行地流动。由于气溶胶可包括具有喷雾的羽流，所述喷雾从主方向朝着转接适配器的出口斜移，因此术语“气溶胶的主流”用于表示运载气体316将沿其流动的方向。根据一个示例性实施例，多个气体离开端口156以下述模式布置在距离气溶胶通道140的一距离处，即：在气溶胶已经进入圆锥形区段180并已经通过气体离开端口156之后，允许多个运载气体流至少部分地环绕气溶胶234的流动。例如，对于多个离开端口156(其数量为三个)来说，三个离开端口156的每一个均围绕气溶胶通道140彼此被分隔成约120°。
根据一个示例性实施例，多个离开端口156的每一个的直径均为约1毫米至10毫米，并且位于距中心轴向延伸的气溶胶通道143约3毫米至20毫米的半径处，气溶胶234从所述气溶胶通道143进入转接适配器100的壳体110中。在转接适配器100的远端174处的离开端口160形成具有内径176的流动通道，内径176(例如)约为22毫米至50毫米。
图4是根据一个示例性实施例的如图1所示的转接适配器100的近端120的端部视图。如图4所示，转接适配器100的近端120包括气溶胶通道140，气溶胶通道140容纳在具有圆形、椭圆形或其它合适形状的腔144内，以接收容纳在气溶胶产生器230内的加热型毛细管232的远端。
图5A是根据一个示例性实施例的显示了气体连接端口150的如图1所示的转接适配器100的侧视图。如图5A所示，运载气体连接端口150构造成接收来自呼吸机300的运载气体管路314。运载气体连接端口150具有圆柱形区段152和多个气体进入端口154，每个气体进入端口154均与对应的离开端口156联通。每个离开端口156将运载气体流输送至转接适配器100的内腔170。例如，如图5A所示，多个气体进入端口154的数量可以是三个(3)，并且在运载气体连接端口150内可以相对于彼此沿竖直线或直线定位。
图5B是如图5A所示的转接适配器100沿着线B-B的剖面图。如图5B所示，多个气体进入端口154的每一个均经由通道158与对应的离开端口156联通。通道158从气体进入端口154延伸至对对应的气体离开端口156。根据一个示例性实施例，通道158是圆柱形的，并从运载气体连接端口150处向内延伸。根据一个示例性实施例，三个离开端口156中的两个从对应的通道158的远端稍微地偏移(例如，约0.06英寸)。在气溶胶通道140进入转接适配器100的内腔170的时候，三个离开端口156中的两个的偏移允许离开端口156围绕气溶胶通道140等间距放置。此外，多个气体离开端口156可以在与气溶胶通道140等距处定位在内腔170的近端部分内。
图5C是如图5A所示的转接适配器100沿着线C-C的剖面图。如图5C所示，每个通道158可以从运载气体连接端口150处朝着气溶胶通道140向内延伸，然后，每个通道158朝着内腔170转变。每个通道158具有从进入端口154延伸至转变处的近端部分和从转变处延伸至离开端口156的远端部分。通道158从近端部分至远端部分的转变处可以彼此成直角，或替代地，转变处可以是圆角的、或在那里具有曲率。
如图5C所示，内腔170包括具有圆锥形区段的近端部分172，圆锥形区段从气溶胶通道140处朝着壳体110的远端130向外扩展。根据一个示例性实施例，内腔170的远端部分174具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口156定位在内腔170的近端部分172中。
图5D是如图5A所示的转接适配器沿着线A-A的剖面图。如图5D所示，通道158可以从运载气体连接端口150处朝着气溶胶通道140向内延伸，然后，朝着内腔170转变。
图6A、图6B和图6C是如图1所示的转接适配器100的远端130的端部视图。如图6A所示，转接适配器100的远端130具有一致的内径176(还参见图3)。根据一个示例性实施例，多个离开端口156沿着圆锥形区段180定位在内腔170的近端部分172中。根据一个示例性实施例，用于接收来自呼吸机300的运载气体316的气体流的多个气体进入端口154具有至少三个进入端口154，至少三个进入端口154的每一个将气体316的气体流引导至对应的气体离开端口156，气体离开端口156位于内腔170的圆锥形区段180内。根据一个示例性实施例，多个气体离开端口156在与气溶胶通道等距处定位在内腔170的近端部分内。
图6B显示了具有多于两个气体离开端口156的转接适配器100的另一个实施例。如图6B所示，多个气体离开端口156可包括围绕气溶胶通道140形成外环的多个离开端口156。图6C显示了多个离开端口156包括两个离开端口156的一个示例性实施例，两个离开端口156在那里形成具有两个或更多个区段的外环。两个或更多个区段中的每一个均形成围绕气溶胶通道140的外环的一部分。
根据一个示例性实施例，在气溶胶输送系统200内(图7A至图7B)，该示例显示了在通气气流317和运载气流316分离后，可存在通气气流317和运载气流316的临界平衡。从分离器312处，通气气体317通过通气气体导管315在通气端口332处流进气溶胶输送连接器330，气溶胶342在患者端口336处离开气溶胶输送连接器330、并直接地或通过可选的导管或管道344进入患者接口340。运载气体316从分离器312处通过运载气体导管314流进转接适配器100。在转接适配器100内，当运载气体316通过离开端口156进入内腔170时，运载气体316以平行通路或平行流动(例如，其数量范围从3直至50)的形式被分开，并沿着转接适配器100的长度运载气溶胶，从而形成被裹挟气溶胶240。被裹挟气溶胶离开转接适配器100并进入被裹挟气溶胶导管318，然后在气溶胶端口334处进入气溶胶输送连接器330。根据一个示例性实施例，运载气体316的流动阻力可在转接适配器100内通过将运载气体分成更小的流量以及通过选择在转接适配器100内的平行流的尺寸(由离开端口156的尺寸所驱动)来形成。例如，与具有较小直径的单股流或几股流相比，选择更大直径的平行流或更多股流可提供较小的阻力。在一个示例性实施例中，一个重要的特征是离开端口的几何结构不会显著地增加运载气体流的阻力并保证最佳的气溶胶裹挟。呼吸机的吸入流304工作在比如约5厘米和50厘米H2O柱之间的压力范围下。运载气体316在转接适配器100内的流动阻力增加会影响吸入流304的气压并因此妨碍患者通气。
根据一个示例性实施例，公开了呼吸机气溶胶输送系统200，在该系统中，吸入流304被分离成独立的子流，这样一股子流用作气溶胶的运载气体316并被引导进转接适配器100，另一股子流用作通气气体317。例如，当前，通常的呼吸机气溶胶输送系统是封闭式通气系统，在封闭通气系统中，由呼吸机制造的大量气体行进至接收机械通气的患者体内并返回呼吸机。将来自独立源头的气体引入这种封闭式通气系统(比如用于实施肺部用药的运载气体)可能是不期望的，因为吸入流量增加，并因此产生在封闭式通气系统内的流量不平衡。因此，期望分离来自呼吸机300的吸入流304，并使用吸入流304的一部分作为运载气体316。这里公开的呼吸机气溶胶输送系统200也能够用在比如气泡式CPAP(参见图7B)的开放式通气回路。
图7A是根据一个示例性实施例的气溶胶输送系统200的框图。气溶胶输送系统200包括气溶胶产生器230、流经气溶胶产生器230的液体材料源或液体制剂212、转接适配器100、呼吸机300、气溶胶输送连接器330、和患者接口340。根据一个示例性实施例，如图7A所示的气溶胶输送系统200经由来自呼吸机300的吸入支路302输送吸入流304。此外，为补偿由气溶胶产生器230制造的气溶胶的热量，系统200可通过优化被裹挟气溶胶导管318的长度来限制被裹挟气溶胶240的温度，气溶胶导管318将被裹挟气溶胶240从转接适配器100输送至气溶胶输送连接器330。
依据本公开，经由呼吸机回路的吸入支路302输送吸入流304允许呼吸机300控制吸入流量水平。例如，根据一个示例性实施例，通气气体317的约3升/分钟(LPM)的流量可以使用例如T型接头或Y型(“三通”)接头形式的分离器312从来自呼吸机300的约6升/分钟(LPM)的吸入流304中分离出来。由分离器312分开的气体容积可等于或不等于由呼吸机300制造的气体的初始容积的份额。通过转移部分吸入流304并使用它将被裹挟气溶胶240输送至患者，被裹挟气溶胶240的流率从约6升/分钟降低至约3升/分钟，从而提供了较少的湍流模式。
在一个示例性实施例中，没有使用分离器312，并且通气气体317和运载气体316的必要容积由如图7C所示的独立源头提供。换句话说，氧气和空气的约6升/分钟的初始流量被分离成两个独立的氧气源头管路和空气源头管路，由两台独立的呼吸机供应所述两个管路。通气气体317的约3升/分钟(LPM)的流量由呼吸机300独立地产生，并且第二呼吸机300产生约3升/分钟(LPM)的吸入流304。根据一个示例性实施例，由于转接适配器100内具有较少的湍流模式而减少了碰撞，从而最小化了气溶胶损失。例如，以约3升/分钟的流率在患者接口处流动的更浓的被裹挟气溶胶240接近由患者制造的期望峰值吸入流量，因此更多的药物被引导至患者。根据一个示例性实施例，依据当前的医护标准，气溶胶被添加进超过期望的峰值吸入流量的约6升/分钟的吸入流中。因此，被引导至患者的每单位体积的雾化药物量小于本公开所描述的量。运载气体316在转接适配器100内与气溶胶混合，并且最终的被裹挟气溶胶240经由气溶胶输送连接器330的气溶胶端口336被引导至患者接口340。另外的约3升/分钟(LPM)的吸入流304是通气气流317。在一个示例性实施例中，最初由呼吸机300制造的、总流量约6升/分钟(LPM)的通气气流在通气端口332处进入气溶胶输送连接器，该通气气流可用于患者吸入。此外，通过考虑来自呼吸机300的吸入气流的总输出，系统200避免触发警报，该警报可由于在呼气时未计入的和/或过量的气体流量返回至呼吸机300而发声。应当理解，用于吸入流量、运载气体流量、通气气体流量和被裹挟气溶胶流量的值在这里作为示例给出，并且可以在需要时修改和分配这些值以适应特定的患者或系统。
根据如图7A所示的一个示例性实施例，气溶胶234由药物输送容器210制造，药物输送容器210包括液体制剂212，比如(例如)由Discovery Laboratories Inc上市的肺部表面活性剂(lucinactant)。例如，液体制剂212可包括肺表面活性剂、或适于作为气溶胶输送至婴儿的肺的任何其它药物制品、或医治婴儿的呼吸困难综合征(RDS)或小孩和成人的任意其它疾病的药剂。液体制剂212可容纳在剂量容器内，比如(例如)可以预先配给的注射器。
根据一个示例性实施例，通过首先在加热板/加热搅拌器上加热剂量容器以将制剂液化到用于输送至气溶胶产生器230的期望的粘度来准备液体制剂212。气溶胶输送系统200构造成从剂量容器中将液体制剂212以恒定的和连续的速率供应至气溶胶产生器230的加热型毛细管232中，在毛细管232中，液体制剂212至少部分地挥发。替代地，液体制剂212通过将固体制剂(例如：冻干的药物制剂)与合适的药物可接受载体(比如(例如)水、缓冲剂、或盐溶液)进行重组并且可选择地加热而准备。替代地，在必要时，可以一起提供包含不同药物的多种液体制剂212或包含除药物之外的辅助物质(例如，药物可接受载体)的储器以及多个供给管路。
液体制剂212经由以过滤器和高压管路装置222的形式的流动管路220输送至气溶胶产生器230的加热型毛细管232的入口。替代地，可去除以过滤器和高压管路装置222的形式的供给管路220，并且液体制剂212可与气溶胶产生器230直接连接。
气溶胶产生器230可包括一对电引线(未示出)，电引线将电力从电源传递至加热器，加热器将热量传递至气溶胶产生器230的加热型毛细管232并将加热型毛细管232加热至充分的温度，以使引入加热型毛细管232的液体制剂212至少部分地挥发。例如，至少部分挥发的液体制剂212可通过节流器驱动，以雾化液体材料或制剂212。液体材料优选通过连接至液体材料源的加热型毛细管232的入口引入加热型毛细管232。所述至少部分挥发的材料(气溶胶234)通过加热型毛细管的出口被驱动至加热型毛细管232的外部，例如来自液体制剂212的源头的液体的背压致使液体从出口喷射出。替代地，系统200可包括与加热型毛细管232热接触的加热部件。加热部件可包括上组件和下组件，其包裹加热型毛细管232以制造气溶胶234，例如，如在美国专利公开No.2008/0110458(其全文通过援引并入本文)中所公开的那样。
根据一个示例性实施例，加热型毛细管是如在美国专利No.7,500,479(其全文通过援引并入本文)中公开的尖端毛细管。例如，如在美国专利No.7,500,479公开的，加热型毛细管可在流动通道的出口或远端处包括以圆顶状(受限制的)毛细管或成形尖端的形式的收缩部。气溶胶产生器230可以是如在美国专利No.5,743,251和No.7,040,314中公开的薄雾产生器。替代地，气溶胶产生器230可以是超声雾化器、或振动膜雾化器、或振动筛雾化器。在一个实施例中，气溶胶产生器230是专业雾化器(Aerogen Inc,MountainView，加州，美国)。替代地，气溶胶产生器230可以是如在美国专利公开No.2012/0003318(其全文通过援引并入本文)中公开的带计量装置的剂量吸入器、液体剂量滴注装置、或干燥粉末吸入器。同样地，可使用一个或多个气溶胶产生器230。
如图7A所示，气溶胶234从加热型毛细管232离开并进入转接适配器100。除了接收气溶胶234，转接适配器100还接收运载气体316，运载气体316以与气溶胶234的主流平行流动的运载气体316的多股独立的气体流被引入。运载气体316的多股独立的气体流在转接适配器100内运载气溶胶234并以被裹挟气溶胶240的形式离开转接适配器100。
如上面所公开的那样，转接适配器100包括壳体110和用于接收运载气体316的多股气体流的多个进入端口154，运载气体316的多股气体流通过对应的离开端口156与产生的气溶胶234的主流平行地离开，以制造被裹挟气溶胶240。由于转接适配器100的构造至少包括：(i)转接适配器100的几何结构，和(ii)在转接适配器100内用于气溶胶234和运载气体的多股气体流的端口254、256的布置，因此与气溶胶流234的主方向平行流动的运载气体316的两股或更多股气体流至少部分地环绕气溶胶流234，并且通过转接适配器100运载这样形成的被裹挟气溶胶240，将被裹挟气溶胶240运载到转接适配器100的外面并进入被裹挟气溶胶导管318。转接适配器100的这种构造最小化了气溶胶234在转接适配器100的侧壁上和连接的气溶胶输运部件或被裹挟气溶胶导管318上的碰撞量。
根据一个实施例，呼吸机300是用于呼吸支持的恒定流量的CPAP/呼吸机回路，其由吸气管路302、呼气管路360、患者接口340、和末端呼气正压源(PEEP阀或水柱)构成。作为示例，呼吸机300经由供给管路或吸气支路302将气体304的吸气气体流输送至分离器312。分离器312将通气气体302的吸气气体流的流量分离进两条管路314和315，管路314和315分别包括运载气体316和通气气体317。根据一个示例性实施例，分离器312是“Y”(三通)型或“T”型接头，其将呼吸机的吸气支路302分离成两条管路314和315。在另一个示例性实施例中，通气气体317的约3升/分钟(LPM)的流量和运载气体316的约3升/分钟(LPM)的流量可通过两台呼吸机独立地产生。运载气体316经由运载气体管路314输送至转接适配器100，通气气体317经由通气气体管路315输送至气溶胶输送连接器330。运载气体316穿过转接适配器100，同时以层流的模式冷却和裹挟气溶胶234。被裹挟气溶胶240被有效地运载至气溶胶输送连接器330，并由于湍流被最小化而降低了由于碰撞而可能损失的气溶胶量。运载气体316降低了可能由于冷凝而损失的气溶胶234的量，因为在该实施例中产生的气溶胶的相对温度约为40℃至80℃，优选地为40℃至60℃，在该温度条件下离开加热型毛细管232的气溶胶234在转接适配器100内与运载气体316(约加热至40℃±5℃)汇合。在转接适配器100的出口处的被裹挟气溶胶导管318具有20℃至25℃的初始温度。应当理解，气溶胶234的温度可以高于60℃，并且运载气体316的温度可以向上调整以保持气溶胶234的最佳浓度。
在一个示例性实施例中，通气气体317在进入气溶胶输送连接器330之前被增湿至约38℃。进入气溶胶输送连接器330和离开气溶胶输送连接器330的被裹挟气溶胶240的温度保持在约35℃至40℃的范围内。在一个示例性实施例中，呼吸机的吸入气流304被增湿。在一个示例性实施例中，可使用非增湿的通气气体。
例如，对于新生儿的应用来说，总量约为6升/分钟(LPM)的吸入气体的流率被分离成用于运载气体316的约3升/分钟(LPM)和用于通气气体317的约3升/分钟(LPM)。如所示的，Y型或T型接头312的一个支路经由运载气体导管314连接至转接适配器100。来自于Y型接头312的另一支路或通气气体317被增湿，并通过通气气体导管315行进至气溶胶输送连接器330的通气端口332。对于成人的应用来说，Y型接头312将约10到120升/分钟(LPM)的流率分离成约5至100LPM和约115至20LPM的两个支路。
根据一个示例性实施例，运载气体管路314连接至转接适配器100，并具有约3毫米至12毫米的直径。通气气体导管315例如具有约10毫米或12毫米的直径，并且是具有约15毫米的圆锥形端部连接器的波纹形导管。
被裹挟气溶胶240从转接适配器100的离开端口170被引导进气溶胶导管318，其提供了通过流体收集器320的无障碍的流动，并保持层流的流动模式和降低了被裹挟气溶胶240的碰撞。例如，将流体收集器320连接至气溶胶输送连接器330的被裹挟气溶胶导管318可具有约10毫米至15毫米的直径，并优选是波纹形的被裹挟气溶胶导管。根据一个示例性实施例，被裹挟气溶胶导管318的长度是约40厘米至约100厘米。例如，流体收集器320可具有至少60毫升的容量，并带有通过流体收集器320的、直径约为15毫米至22毫米的气道。
如图7A所示，流体收集器320位于转接适配器100和气溶胶输送连接器330之间，并被构造成收集冷凝的液体或来自于被裹挟气溶胶240的液体。根据一个示例性实施例，从被裹挟气溶胶导管318进入气溶胶输送连接器330和患者接口340的被裹挟气溶胶240具有约35℃至39℃的温度。流体收集器320气道被最小地堵塞，并且连接至流体收集器320的出口的被裹挟气溶胶导管318提供了至气溶胶输送连接器330的无障碍的通路以保持层流和降低碰撞。
例如，根据一个示例性实施例，选择被裹挟气溶胶导管318的长度以将温暖的气溶胶234冷却至期望的或优选的患者接口气溶胶温度。此外，在通气气体管路315内流动的增湿空气(其进入气溶胶输送连接器330)也通过增湿设备350优选地控制在约35℃至40℃。根据一个示例性实施例，增湿设备350可以放置在分离器312(例如三通接头)和气溶胶输送连接器330之间。
根据一个示例性实施例，转接适配器100提供由运载气体316运载的气溶胶240的平顺转接，以通过流体收集器320进入被裹挟气溶胶导管318，这最小化了产生的气溶胶234在转接适配器100和有关导管的壁面上的碰撞。此外，气溶胶流234内的较少的大颗粒碰撞转接适配器100的内表面和导管壁面，这可导致用于雾化药物的、直径约为1.5微米至3.5微米的被裹挟气溶胶240的平均颗粒尺寸。
根据一个示例性实施例，吸入流304的分离(对于约6升/分钟的源流率来说)可以从用于运载气体316的约3升/分钟(LPM)和用于通气气体317的约3升/分钟(LPM)(例如，3/3式分离)变化成通过运载气体导管314到达转接适配器100的约4升/分钟(LPM)的流量和通过通气气体导管315和增湿器350的约2升/分钟(即4/2式分离)。此外，根据气溶胶浓度和颗粒/液滴密度，该分离比例可以变化成4/2或5/1的比例。例如，可使用3/3至5/1的比值范围，其中，在约3到5升/分钟(LPM)之间的吸入气体(或“氧气/空气”)通过运载气体导管314到达转接适配器100。对于通过转接适配器100的更高水平的运载气体来说，在转接适配器100内的气体离开端口156的数量可以增加、和/或气体进入端口154和/或气体离开端口156的直径可以增加以适应更大的流率。例如，当来自呼吸机300的吸气流量304增加以用于成人治疗应用时，更大的运载气体316的流率可提供被裹挟气溶胶240的更多的层流。
气溶胶输送连接器330配置成输送被裹挟气溶胶240，当使用伴随的正压通气将雾化活性剂输送至患者接口340时，使用通气气体317提供呼气末端正压(PEEP)。例如，连接器330可以是如在美国专利公开No.2011/0011395(其全文通过援引并入本文)中的那样。如图7A所示，通气气体317通过通气气体导管315并通过增湿器350行进至气溶胶输送连接器330的通气端口332。此外，被裹挟气溶胶240通过被裹挟气溶胶导管318行进至气溶胶输送连接器330的气溶胶端口334。当患者吸入流量超过被裹挟气溶胶240的流量时，流量317和240可以彼此混合并经由患者端口336通过患者接口340输送至患者。如果患者吸入流量等于或小于被裹挟气溶胶240的流量，通气流量317不与被裹挟气溶胶240混合，而是流经气溶胶输送连接器330用于提供呼气末端正压(PEEP)。
根据一个示例性实施例，气溶胶输送连接器330还包括呼气端口338，呼气端口338与呼气导管360连接，在呼出流362通过过滤器(未显示)之后，呼气导管360将呼出流362输送返回至呼吸机300。例如，对于约6升/分钟(LPM)的吸入流304来说，呼出流362可以是约6升/分钟(LPM)。
在另一个实施例中，如图7B和图7C所示，在气泡式CPAP中，呼出流362不返回呼吸机300，而是被引导至背压源，比如水浴或贮水器370。
当使用雾化药物完成治疗时，可暂停或关掉气溶胶产生器230，并且通气气体治疗可通过气溶胶输送连接器330使用被裹挟气溶胶管路318(仅注入运载气体)和/或通气气体管路315的两条管路的任一条或两条继续进行。根据一个示例性实施例，如图8所示，分离器可使用闭合件372进行封盖，并且气溶胶输送连接器可使用闭合件374进行封盖，这样将被裹挟气溶胶导管和运载气体导管从回路中移除，并且通气气体管路315用于将整个容积的吸入气体输送至患者。尽管在图8中显示了气泡式CPAP，应当理解，在呼出气体返回呼吸机的情况下，可使用封闭回路CPAP或任何其它通气回路。在另一个具有两台呼吸机300的示例性实施例中(例如，如图7C所示)，在导管内的气溶胶的流动可通过从气溶胶输送连接器330上简单地移除气溶胶导管并封盖气溶胶输送连接器而暂停。
选择患者接口340以适应将要实施的通气支持的类型。例如，侵入式应用(比如受控的、辅助的、或间断的指令通气)将使用气管内导管或气管切开插管作为患者接口340。非侵入式应用(比如CPAP或BI-PAP)可使用鼻塞或鼻咽管、或覆盖了鼻子或同时覆盖了鼻子和嘴的面罩作为患者接口340。根据一个实施例，患者接口340直接连接至连接器330。在另一个实施例中，在连接器330的患者端口336和患者接口340之间可引入一段长度的导管或管道344。
图9A是根据一个示例性实施例的显示了气体连接端口150的如图1所示的转接适配器的侧视图，其中，离开端口156定位在对应的通道158的远端。如图9A所示，运载气体连接端口150构造成接收来自呼吸机300的运载气体管路314。运载气体连接端口150具有圆柱形区段152和多个气体进入端口154，每个气体进入端口154与对应的离开端口156联通。每个离开端口156将运载气体流输送至转接适配器100的内腔170。例如，如图9A所示，多个气体进入端口154的数量可以是三个(3)，并且相对于彼此定位在竖直的或直的线上。
图9B是根据一个示例性实施例的如图9A所示的转接适配器100的端部视图。如图9B所示，转接适配器100的远端130可具有一致的内径176。根据一个示例性实施例，多个离开端口156可沿着圆锥形区段180定位在内腔170的近端部分172。用于接收来自呼吸机300的运载气体316的气体流的多个气体进入端口154可包括至少三个进入端口154，至少三个进入端口154中的每一个将气流316的气体流引导至位于内腔170的圆锥形区段180的对应的气体离开端口156。气体离开端口156定位在通道158的远端，通道158从位于运载气体连接端口140内的气体进入端口154处延伸。根据一个示例性实施例，如果气体离开端口156在通道158的远端的位置没有偏移，则三个气体离开端口156可以相对于彼此围绕气溶胶通道140从约100度至140度变化，以适应其加工。例如，如图9B所示，三个离开端口156中的两个彼此间约为138度。
图9C是如图9A所示的转接适配器100沿着线B-B的剖面图。如图9C所示，多个气体进入端口154均经由多个通道158与对应的离开端口156联通。通道158从气体进入端口154延伸至对应的气体离开端口158。根据一个示例性实施例，通道158为圆柱形。根据这个实施例，三个离开端口156中的每一个均位于或定位在对应的通道158的远端。
图9D是如图9A所示的转接适配器100沿着线C-C的剖面图。如图9D所示，每个通道158可以从运载气体连接端口150处朝着气溶胶通道140向内延伸，然后，朝着内腔170转变。每个通道158具有从进入端口154延伸至转变处的近端部分，和从转变处延伸至离开端口156的远端部分。通道158从近端部分到远端部分的转变处可以彼此成直角、或替代的，转变处可以是圆角或在那里具有弯曲。
如图9D所示，内腔170包括具有圆锥形区段的近端部分172，圆锥形区段从气溶胶通道140朝着壳体110的远端130向外扩展。根据一个示例性实施例，内腔170的远端部分174可具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口156定位在内腔170的近端部分172内。
图9E是如图9A所示的转接适配器100沿着线A-A的剖面图。如图9E所示，通道158可以从运载气体连接端口150朝着气溶胶通道140向内延伸，然后，朝着内腔170转变。
图10A是根据另一个示例性实施例的转接适配器400的透视图。如图10A所示，转接适配器400包括具有近端420和远端430的壳体410。近端420具有用于接收由气溶胶产生器230(图7A至图7B)的加热型毛细管232(图7A至图7B)制造的气溶胶234。气溶胶通道440优选包括联接端口442，联接端口442包括至加热型毛细管232的远端(图7A至图7B)的连接部。气溶胶234通过气溶胶通道440进入在转接适配器400内的内腔470(图10B和图10C)，在气溶胶通道440中，气溶胶234至少部分地由运载气体316的平行气体流环绕并被向前运载，运载气体316来自气体源或呼吸机300，并通过多个气体进入端口454(图10C)被引入转接适配器，以形成是气溶胶234和运载气体316的混合物的被裹挟气溶胶240(图7A至图7B)。根据一个示例性实施例，气体源300(参见图7A至图7B)是持续气道正压(CPAP)呼吸机，其制造吸入流302并接收过滤后的呼出流362(图7A至图7B)。
如图10A所示，气溶胶通道440具有联接端口442，联接端口442接收气溶胶产生器230的加热型毛细管232的远端，其定位在壳体410的近端420上的腔444内。根据一个示例性实施例，腔444可包括气溶胶联接端壁446和一对端部侧壁447。根据一个示例性实施例，气溶胶联接端壁446相比于一对端部侧壁447来说是凹进去的，这允许将压缩环或O型环密封件(未显示)定位在腔444的凹进去的部分。压缩环或O型环密封件将由气溶胶产生器230产生的气溶胶234引导进气溶胶通道440。根据一个示例性实施例，气溶胶端壁446一般为高度大于宽度的长方形。气溶胶端壁446的高度稍微大于每个端部侧壁447的高度，这在腔444内制造出第二腔445。第二腔445具有大体的长方形形状，其深度足以接收压缩环或O型环密封件。
根据一个示例性实施例，侧端壁447可包括一个或多个开口或孔口449，其将气溶胶产生器230的远端固定至转接适配器400。腔444还包括多个侧壁448，侧壁448从气溶胶联接端壁446和侧端壁448的外边缘开始向外延伸以形成大体上细长的长方形腔444。根据一个示例性实施例，腔444构造成提供一种将气溶胶产生器230的远端联接至气溶胶通道440的联接端口442上的可靠方法。气溶胶通道440与转接适配器400的内腔470(图10B和图10C)联通。
根据一个示例性实施例，壳体410的近端420包括法兰412。法兰412可包括一个或多个开口或孔口414，其可构造成能附接至气溶胶产生器230的远端。壳体410还包括运载气体连接端口450，运载气体连接端口450垂直于法兰412的表面延伸，并被构造成接收运载气体管路314(图7A至图7B)。气体管路314将运载气体316的气体流(图7A至图7B)从呼吸机300传递至转接适配器400。
图10B是根据一个示例性实施例的如图10A所示的转接适配器的另一个透视图。如图10B所示，转接适配器400的壳体410包括圆柱形主体416，其包括运载气体连接端口450，用于接收来自呼吸机300经由运载气体管路314的运载气体316(图7A至图7B)。运载气体连接端口450具有圆柱形区段452，其经由通道458与多个气体进入端口454和多个对应的气体离开端口456(图10C)联通。每个气体离开端口456将运载气体316的气体流输送至转接适配器400的内腔470。
图10C是根据一个示例性实施例的如图10A和10B所示的转接适配器的局部剖切图。如图10C所示，气溶胶通道440与内腔470联通，内腔470接收来自加热型毛细管232的气溶胶234和来自多个气体离开端口456的运载气体316的气体流，并将运载气体316的气体流引导成与气溶胶234的流动主方向相平行地流动。运载气体316的气体流至少部分地环绕在内腔中的气溶胶流动通路并朝着远端430运载气溶胶234，这样在内腔470中产生被裹挟气溶胶240。被裹挟气溶胶240通过在远端430的离开端口460离开转接适配器400并流进气溶胶导管318(图7A至图7B)。
如图10C所示，内腔470包括具有圆锥形区段480的近端部分472，圆锥形区段480从气溶胶通道440朝着壳体410的远端430向外扩展。根据一个示例性实施例，内腔470的近端部分472的圆锥形区段480的壁面形成约45度至约75度(例如，约60度的圆锥)的角度。内腔470的远端部分474也可具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口456沿着圆锥形区段480定位在内腔470的近端部分472中。
根据一个示例性实施例，用于接收来自呼吸机300的运载气体316的多个气体进入端口454具有至少两个进入端口454，并优选具有至少三个进入端口454或更多个，并因此将运载气体分离成多股运载气体流。从每个进入端口454开始，运载气体316的气体流被进一步引导至对应的数个气体离开端口456，气体离开端口456位于内腔470的圆锥形区段480中。根据一个示例性实施例，气体离开端口456输送多股运载气体316的气体流，这样，运载气体316的气体流至少部分地环绕从气溶胶通道440输送来的气溶胶234的主流、并平行于从气溶胶通道440输送来的气溶胶234的主流进行流动。由于气溶胶234可包括具有喷雾的羽流，喷雾从主方向朝着转接适配器400的出口斜移，所以术语“气溶胶的主流”用于表示运载气体316沿其流动的方向。根据一个示例性实施例，多个气体离开端口456以下述模式定位在距离气溶胶通道440的一个距离处，即：在气溶胶已经进入圆锥形区段480并已经通过气体离开端口456之后，允许多个运载气体流316至少部分地环绕气溶胶234的流动。
根据一个示例性实施例，多个离开端口456中的每一个的直径均为约1毫米至10毫米，并位于距离中心轴向延伸的气溶胶通道443的约3毫米至20毫米的半径处，气溶胶234从气溶胶通道443进入转接适配器400的壳体410。在转接适配器400的远端474处的离开端口460形成具有内径476的流动通道，其内径(例如)为约22毫米至50毫米。
图11A是根据另一个示例性实施例的转接适配器500的透视图。如图11A所示，转接适配器500包括具有近端520和远端530的壳体510(图11B至图11D)。近端520具有气溶胶通道540，用于接收由气溶胶产生器230(图7A至图7B)的加热型毛细管232(图7A至图7B)制造的气溶胶234。气溶胶通道540优选包括联接端口542，联接端口542包括至加热型毛细管232的远端(图7A至图7B)的连接部。气溶胶234通过气溶胶通道540进入在转接适配器500内的内腔570，在那里气溶胶234至少部分地被运载气体316的气体流所环绕、并且平行于运载气体316的气体流被向前运载，运载气体316来自于气体源或呼吸机300并通过多个气体进入端口554(图11C)被引入转接适配器，以形成是气溶胶234和运载气体316的混合物的被裹挟气溶胶240。
图11B是根据一个示例性实施例的如图11A所示的转接适配器的端部视图。如图11B所示，转接适配器500的壳体510包括运载气体连接端口550、用于接收来自呼吸机300的经由运载气体管路314的运载气体316(图7A至图7B)。运载气体连接端口550具有圆柱形区段552，其经由至少一个通道558(图11C)与多个气体进入端口554和多个对应的气体离开端口556联通。每个气体进入端口556将运载气体316的气体流输送至转接适配器500的内腔570。
图11C是根据一个示例性实施例的如图11A和图11B所示的转接适配器的剖面图。如图11C所示，气溶胶通道540具有联接端口542，联接端口542接收气溶胶产生器230的加热型毛细管232的远端，并且联接端口542定位在转接适配器500的近端520处的法兰或气溶胶壳体512内。根据一个示例性实施例，法兰或气溶胶壳体512的内侧部分或内腔514(例如)可具有任意合适的几何形状，优选具有长方形、圆柱形、或三角形截面的形状。根据一个示例性实施例，法兰或气溶胶壳体512的内侧部分514构造成允许将压缩环或O型环密封件(未显示)定位在法兰或壳体512的凹进去的部分。压缩环或O型环密封件将由气溶胶产生器230产生的气溶胶234引导至气溶胶通道540。内侧部分或内腔514构造成提供一种将气溶胶产生器230的远端联接至气溶胶通道540的联接端口542的可靠方法。气溶胶通道540与转接适配器500的内腔570(图11C)联通。
如图11C所示，气溶胶通道540与内腔570联通，内腔570接收来自加热型毛细管232的气溶胶234和来自多个气体离开端口556的运载气体316的气体流，并将运载气体316的气体流引导成与气溶胶234的流动主方向平行地流动。运载气体流316至少部分地环绕在内腔内的气溶胶流路，并朝着远端530运载气溶胶234，这样，在内腔570中产生被裹挟气溶胶240。被裹挟气溶胶240通过在远端530处的离开端口560离开转接适配器500，并流进气溶胶导管318(图7A至图7B)。
内腔570包括具有圆锥形区段580的近端部分572，圆锥形区段580从气溶胶通道540朝着壳体510的远端530向外扩展。根据一个示例性实施例，内腔570的近端部分572的圆锥形区段580的壁面形成约45度至约75度(例如，约60度的圆锥)的角度。内腔570的远端部分574也可具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口556沿着圆锥形区段580定位在内腔570的近端部分572中。
根据一个示例性实施例，气体离开端口556输送多股运载气体316的气体流，这样，它们至少部分地环绕从气溶胶通道540输送来的气溶胶234的主流、并与从气溶胶通道540输送来的气溶胶234的主流平行地流动。由于气溶胶可包括具有喷雾的羽流，喷雾从主方向朝着转接适配器的出口斜移，所以术语“气溶胶的主流”用于表示运载气体316将沿其流动的方向。根据一个示例性实施例，多个气体离开端口556以下述方式位于距离气溶胶通道540的一个距离处，即：在气溶胶已经进入圆锥形区段580并已经通过气体离开端口556之后，允许多个运载气体流至少部分地环绕气溶胶234的流动。
如图11D所示，用于接收来自呼吸机300的运载气体316的多个气体进入端口554具有至少两个进入端口554，并优选具有至少三个进入端口554或更多个，并因此将运载气体316分离成多股运载气体流。从进入端口554处，运载气体流被进一步地引导至对应的数个气体离开端口556，气体离开端口556位于内腔570的圆锥形区段580中。
根据一个示例性实施例，多个离开端口556中的每一个的直径均为约1毫米至10毫米，并且位于距离中心轴向延伸的气溶胶通道543的约3毫米至20毫米的半径处，气溶胶234从气溶胶通道543进入转接适配器500的壳体510。在转接适配器500的远端574处的离开端口560形成具有内径576的流动通道，例如，内径576为约22毫米至50毫米。
图12A是根据另一个示例性实施例的转接适配器600的透视图。如图12A所示，转接适配器600包括具有近端620和远端630的壳体610。近端620具有气溶胶通道640(图12D)、用于接收由气溶胶产生器230(图7A至图7B)的加热型毛细管232(图7A至图7B)制造的气溶胶234。气溶胶通道640优选包括联接端口642，联接端口642包括至加热型毛细管232的远端(图7A至图7B)的连接部。气溶胶234通过气溶胶通道640进入在转接适配器600内的内腔670，在那里，气溶胶234至少部分地被运载气体316的平行气体流环绕、并且被运载气体316的平行气体流向前运载，运载气体316来自于气体源或呼吸机300并通过多个气体离开端口656(图12B)被引导进转接适配器、以形成是气溶胶234和运载气体316的混合物的被裹挟气溶胶240。
图12B是根据一个示例性实施例的如图12A所示的转接适配器600的端部视图。如图12B所示，转接适配器600的远端630具有内腔670。内腔670包括具有圆锥形区段680的近端部分672，圆锥形区段680从气溶胶通道640朝着壳体610的远端630向外扩展。气体源或呼吸机300通过多个气体离开端口656被引导进内腔670，多个气体离开端口656环绕气溶胶端口640以形成被裹挟气溶胶240。
图12C是根据一个示例性实施例的转接适配器600的侧视图。如图12C所示，转接适配器600的壳体610包括运载气体连接端口650、用于接收来自呼吸机300的经由运载气体管路314的运载气体316(图7A至图7B)。
图12D是如图12C所示的转接适配器沿着线A-A的剖面图。如图12D所示，气溶胶通道640具有联接端口642，联接端口642接收气溶胶产生器230的加热型毛细管232的远端，并定位在转接适配器600的近端620处的气溶胶壳体612内。气溶胶壳体612具有内侧部分或内腔614，其被构造成接收气溶胶产生器230。根据一个示例性实施例，气溶胶壳体612的内侧部分或内腔614(例如)可具有任意合适的几何形状，优选具有长方形、圆柱形、或三角形截面的形状。根据一个示例性实施例，法兰或气溶胶壳体612的内侧部分614构造成允许将压缩环或O型环密封件(未显示)定位在法兰或壳体612的凹进去的部分。压缩环或O型环密封件将由气溶胶产生器产生的气溶胶引导至气溶胶通道640。内侧部分或内腔614构造成提供一种将气溶胶产生器230的远端联接至气溶胶通道640的联接端口642的可靠方法。气溶胶通道640与转接适配器600的内腔670联通。
如图12D所示，运载气体连接端口650具有圆柱形区段652，其与气体300的源头联通，气体300可经由单个气体进入端口654被引入内腔670。单个气体进入端口654与单个气体通道658联通，单个气体通道658沿着内腔670的圆锥形区段680与多个开口或离开端口656联通。根据一个示例性实施例，内腔670的近端部分672的圆锥形区段680的壁面形成约45度至约75度(例如，约60度的圆锥)的角度。内腔670的远端部分674也可具有稍微缩减的内径。根据一个示例性实施例，多个对应的气体离开端口656沿着圆锥形区段680定位在内腔670的近端部分672中。
图12E是如图12C所示的转接适配器600沿着线B-B的剖面图。如图12E所示，运载气体连接端口650具有圆柱形区段652，其与气体300的源头联通，气体300可经由单个气体进入端口654引入内腔670。单个气体进入端口654与单个气体通道658联通，气体通道658沿着圆锥形区段680与多个开口或离开端口656联通。
根据一个示例性实施例，在转接适配器100、400、500、600内的每个运载气体通道158、458、558、658可选择大约相同的长度，以确保运载气体的速度和容积的一致性。
尽管公开了各种实施例，但应当理解，对于本领域的技术人员来说，可依赖的变化和修改将是显而易见的。特别地，可修改转接适配器的外形而不影响其内部结构。这种变化和修改将被认为在所附权利要求的权限和范围内。

Claims (38)

1.一种用于将雾化活性剂输送至患者的气溶胶转接适配器，所述气溶胶转接适配器包括：
具有近端和远端的壳体，所述近端具有气溶胶通道用于接收由包括雾化活性剂的气溶胶源所制造的气溶胶，所述远端具有离开端口，所述壳体具有在所述远端和所述近端之间的长度；
用于接收来自气体源的运载气体的运载气体连接端口，所述运载气体连接端口与多个运载气体离开端口联通，所述多个运载气体离开端口以部分地环绕气溶胶流的模式临近气溶胶通道布置；
内腔，所述内腔适于接收来自气溶胶通道的气溶胶和来自所述多个运载气体离开端口的运载气体，并且将运载气体流引导成至少部分地环绕气溶胶流的并沿着壳体的长度朝着离开端口与气溶胶流的主方向平行地流动；和
在壳体的远端处的离开端口用于在需要雾化活性剂时将气溶胶输送至患者。
2.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述内腔包括具有圆锥形内壁的近端部分和具有逐渐缩减的内径的远端部分，所述圆锥形内壁朝着壳体的远端向外扩展。
3.根据权利要求2所述的适配器，其中，所述多个运载气体离开端口在距离气溶胶通道的等距离处布置在内腔的近端部分中。
4.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述壳体包括圆柱形近端构件和圆柱形远端构件，并且其中，圆柱形近端构件具有用于接收来自气体源的运载气体的联接部。
5.根据权利要求4所述的适配器，其中，所述圆柱形近端构件的外径小于圆柱形远端构件的外径。
6.根据权利要求1所述的适配器，其中，用于接收来自气体源的运载气体的所述气体连接端口包括用于接收运载气体的至少一个气体进入端口，所述至少一个气体进入端口将运载气体流引导至一个或多个气体离开端口。
7.根据权利要求6所述的适配器，其中，所述至少一个气体进入端口包括至少三个气体进入端口，针对所述至少三个气体进入端口的每一个具有对应的气体离开端口。
8.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述多个运载气体离开端口的每一个的直径均为约1毫米至10毫米，并且位于距离中心轴向延伸的气溶胶通道的约3毫米至20毫米的半径处，气溶胶从所述气溶胶通道进入转接适配器的壳体。
9.根据权利要求1所述的适配器，其中，转接适配器的离开端口具有约22毫米至约50毫米的内径。
10.根据权利要求1所述的适配器包括：
法兰，所述法兰附接至壳体的近端。
11.根据权利要求1所述的适配器包括：
在法兰内的腔，所述腔构造成接收气溶胶源。
12.一种气溶胶输送系统，所述系统包括：
用于制造气溶胶的气溶胶产生器；
用于制造增压通气气体的正压产生器；
用于将增压通气气体分离成运载气体和通气气体的分离器以及从正压产生器至分离器的管道；
气溶胶转接适配器，所述气溶胶转接适配器布置成将由气溶胶产生器制造的气溶胶和来自分离器的运载气体进行混合，并且其中，所述气溶胶转接适配器将运载气体分成多股运载气体流，所述运载气体流被引导成至少部分地环绕进入转接适配器的气溶胶，并与进入转接适配器的气溶胶平行地流动，并且形成被裹挟气溶胶；
气溶胶输送连接器，所述气溶胶输送连接器具有用于接收被裹挟气溶胶的端口、用于通气气体进入的端口、用于将来自气溶胶转接适配器的被裹挟气溶胶和来自分离器的通气气体输送至患者的患者-气溶胶接口、和用于呼出气体从患者离开的端口；和
患者接口，所述患者接口用于从气溶胶输送连接器接收被裹挟气溶胶和通气气体。
13.根据权利要求12所述的系统进一步包括用于将被裹挟气溶胶和通气气体从患者-气溶胶接口输送至患者接口的管道。
14.根据权利要求12所述的系统进一步包括位于分离器和气溶胶输送连接器之间的增湿器，所述增湿器用于在通气气体进入气溶胶输送连接器之前对通气气体增湿。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，所述气溶胶转接适配器包括：
具有近端和远端的壳体，所述近端具有气溶胶通道以用于接收由包括雾化活性剂的气溶胶产生器所制造的气溶胶，所述远端具有离开端口，所述壳体具有在所述远端和所述近端之间的长度；
用于接收来自正压产生器的运载气体的运载气体连接端口，所述运载气体连接端口与多个运载气体进入端口联通，所述运载气体进入端口以部分地环绕气溶胶流的模式临近气溶胶通道布置；
内腔，所述内腔适于接收来自气溶胶通道的气溶胶和来自多个运载气体离开端口的运载气体，并且将运载气体流引导成至少部分地环绕气溶胶流并沿着壳体的长度朝着离开端口与气溶胶流的主方向平行地流动；和
在壳体的远端处的离开端口用于将被裹挟气溶胶输送至气溶胶输送连接器。
16.根据权利要求15所述的系统包括：
流体收集器，所述流体收集器位于气溶胶转接适配器和气溶胶输送连接器之间，并且其中，所述流体收集器收集冷凝的液体或来自被裹挟气溶胶的液体。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，流体收集器具有至少60毫升的容量，并且通过流体收集器的气道的直径为15毫米至22毫米。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，将流体收集器连接至气溶胶输送连接器的气溶胶导管是具有约10毫米至15毫米的直径和约40毫米至100毫米的长度的波纹管。
19.根据权利要求12所述的系统，其中，用于将来自呼吸机的吸入流分离成运载气体流和通气气体流的分离器是三通或T型接头。
20.根据权利要求14所述的系统，其中，将分离器连接至增湿器的通气气流导管是具有约10毫米至12毫米的直径并具有约15毫米的圆锥形端部连接器的波纹管。
21.根据权利要求12所述的系统，进一步包括含有肺表面活性剂的液体制剂源，所述肺表面活性剂适于作为气溶胶输送至婴儿的肺，并且其中，液体制剂源被输送至气溶胶产生器。
22.根据权利要求12所述的系统，其中，呼吸机以约1升/分钟至10升/分钟的流率供应气体的吸入流量。
23.根据权利要求12所述的系统，其中，气溶胶产生器是加热型毛细管气溶胶产生器、雾化器、薄雾产生器、带计量装置的剂量吸入器、液体剂量滴注装置、和或干燥粉末吸入器中的至少一种。
24.根据权利要求12所述的系统，其中，气溶胶产生器包括多于一个的气溶胶产生器。
25.根据权利要求12所述的系统，其中，用于呼出气体从患者离开的端口被连接至呼出导管，所述呼出导管在呼出气体通过过滤器之后将呼出气体输送至正压产生器。
26.根据权利要求12所述的系统，其中，用于呼出气体从患者离开的端口被连接至背压源。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，背压源是水浴或贮水池。
28.根据权利要求12所述的系统，其中，分离器和气溶胶输送连接器均具有闭合件，所述闭合件允许所述系统在没有气溶胶的情况下将通气气体输送至患者。
29.一种气溶胶输送系统，所述系统包括：
用于制造气溶胶的气溶胶产生器；
多个正压产生器，其中，所述多个正压产生器中的至少一个是用于制造增压通气气体的正压产生器，并且所述多个正压产生器的至少一个是用于制造运载气体的正压产生器；
气溶胶转接适配器，所述气溶胶转接适配器布置成将由气溶胶产生器制造的气溶胶和运载气体进行混合，并且其中，所述气溶胶转接适配器将运载气体分成多股运载气体流，所述运载气体流被引导成至少部分地环绕进入转接适配器的气溶胶，并与进入转接适配器的气溶胶平行地流动，并且形成被裹挟气溶胶；
气溶胶输送连接器，所述气溶胶输送连接器具有用于接收被裹挟气溶胶的端口、用于通气气体进入的端口、用于将来自气溶胶转接适配器的被裹挟气溶胶和来自分离器的通气气体输送至患者的患者-气溶胶接口、和用于呼出气体从患者离开的端口；和
患者接口，所述患者接口用于从气溶胶输送连接器接收被裹挟气溶胶和通气气体。
30.一种制造被裹挟气溶胶的方法，所述方法包括：
产生气溶胶；
从呼吸机提供运载气体源；和
通过将运载气体分成多股运载气体流将气溶胶和运载气体混合，所述多股运载气体流至少部分地包围气溶胶并与气溶胶平行以形成被裹挟气溶胶。
31.根据权利要求30所述的方法，包括：
将来自呼吸机的气体吸入流分离成运载气体流和通气气体流，其中，运载气体在转接适配器内与气溶胶混合以形成被裹挟气溶胶，并且通气气体被输送至气溶胶输送连接器，所述气溶胶输送连接器接收被裹挟气溶胶、并将被裹挟气溶胶和通气气体混合以用于输送至患者。
32.根据权利要求31所述的方法，进一步包括经由患者接口将被裹挟气溶胶和通气气体输送至患者。
33.根据权利要求32所述的方法，其中，对于新生儿应用来说，所述方法从呼吸机以约6升/分钟的速率提供吸入流量，并将来自呼吸机的吸入流率分离成进入运载气体管道的约3升/分钟和进入通气气体管道的约3升/分钟。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，被裹挟气溶胶以约35℃至39℃的温度进入气溶胶输送连接器和患者接口。
35.根据权利要求31所述的方法，其中，增湿的通气气体以约35℃至39℃的温度进入气溶胶输送连接器。
36.根据权利要求31所述的方法，包括：
将呼出气体从患者引导至呼吸机，使得来自于呼吸机的吸入气体的体积约等于引导至呼吸机的呼出气体的体积。
37.根据权利要求31所述的方法，其中，产生气溶胶的步骤包括使用加热型毛细管产生气溶胶。
38.根据权利要求31所述的方法，其中，产生气溶胶的步骤包括使用雾化器、薄雾产生器、带计量装置的剂量吸入器、液体剂量滴注设备、或干燥粉末吸入器产生气溶胶。
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