CN107530187A - 用于冷冻颗粒的气管内递送的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种治疗系统向患者的肺支气管递送呼吸气体和冷冻冰或其他颗粒(FSP)以便引起低体温。通常通过单独的管腔递送呼吸气体和FSP。可以通过FSP管腔的加热和/或冷却来抑制所述管腔的堵塞。可以测量呼出气体的温度或体温，而控制器可以基于测得的温度来调整递送冰颗粒的持续时间或速率以便控制患者的核心温度。

Description

用于冷冻颗粒的气管内递送的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年2月23日提交的临时申请号62/119,711(代理人案卷号32138-707.102)、2015年3月11日提交的临时申请号62/131,773(代理案卷号32138-708.101)、2015年10月26日提交的临时申请号62/246,306(代理人案卷号32138-709.101)和2016年1月11日提交的临时申请号62/277,412(代理人案卷号32138-711.101)的权益，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。本申请还是2014年9月5日提交的申请号14,479,128(代理人案卷号32138-707.201)的继续部分申请并要求其优先权，所述申请号14,479,128则要求2013年9月8日提交的临时申请号61/875,093(代理人案卷号32138-707.101)的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

发明背景

1.发明领域。以下发明总体上涉及用于选择性改变和控制患者体温的设备和方法。具体地，本发明涉及用于通过经由患者的肺实现热交换来降低患者体温的系统和方法。

呼吸系统提供了通过与引入肺中的介质或气体的增强的热交换来快速诱导治疗性低体温的途径。以下发明可用于诱导治疗性低体温，从而用于治疗各种状况，包括但不限于急性心肌梗死和中风。用于诱导低体温的简单方法是本领域已知的，例如包括将患者包裹在冷却毯中，侵入性血管内血液冷却导管，用冰对患者进行简单体外包裹，输注冷盐水等方法。然而，所有这些方法均受到所能达到患者低体温温度的速度不足的困扰。

2.背景技术描述。以下共同拥有的美国专利和美国专利公开涉及通过与患者的肺进行热交换而诱导的低体温：8,402,968；8,281,786；8,100,123；2012/0167878；20140060534以及2015/0068525，上述文献的全部公开内容通过引用并入本文。

发明内容

下文描述的实施方式通过在向肺中引入通常包含盐水、水或另一水溶液(通常为冻雾的形式)的冷冻颗粒的同时引入呼吸气体从而增强与患者的热交换并于随后提高治疗性低体温诱导的速度来提供对现有的诱导低体温方法的改进。

本发明提供了用于降低患者核心体温的方法。所述方法包括通常在一系列吸气循环期间向患者的肺气管或支气管递送呼吸气体和冷冻颗粒(FSP)。所述患者的呼吸系统包括肺、气管、鼻窦和鼻道，并且肺包括主支气管，该主支气管分为右支气管和左支气管，它们转而又分支成更小的二级和三级支气管，二级和三级支气管再进一步分支成更小的管，称为细支气管。在特定实施方式中，当所述患者通气和/或吸气时，所述FSP将会被释放到气管或主支气管中，并且将会被运载到左支气管和右支气管以及更深处。由于所述FSP注入并融化遍及分支的支气管的至少一部分，因此将会发生融化和患者冷却。在其他情况下，例如可以通过使用具有位于右支气管和左支气管中的每一个之中的出口的分叉FSP管腔，在所述右支气管和/或左支气管中释放所述FSP。

在大多数实施方式中，在所述患者吸气/通气循环中的一些吸气/通气循环的至少一部分期间，通常通过单独的管腔或隔离的管腔向目标支气管分别递送所述呼吸气体和所述FSP。所述FSP通常是冰，其大部分或完全由水或更通常由生理盐水构成，但还可以是冻结的二氧化碳或者其他无毒材料，其可以融化或升华以便由于融化或升华的焓而吸收身体热量。通常在至少一些呼气循环期间测量呼出气体的温度，并且可以根据测得的呼出气体的温度来调整向患者递送的冷冻颗粒量以便达到目标核心温度。

在本发明的方法的许多实施方式中，将会对所述FSP管腔进行操纵以抑制FSP递送期间的堵塞。例如，可以对所述管腔进行连续或周期性冷却以将温度维持在低于FSP凝固点，通常为约0℃，从而抑制外部产生的颗粒在输运通过所述管腔期间的融化。在其他情况下，可以对所述管腔进行连续或周期性加热以提供高于所述FSP凝固点的温度，从而使可能由所述FSP在输运通过所述管腔期间的融化和重新冻结而造成的颗粒凝聚体融化。

本发明还提供了用于降低患者核心体温的系统。所述系统通常包括至少一个被配置用于向患者呼吸系统内的支气管递送一定量的FSP的管腔和用于递送呼吸气体的单独管腔或隔离管腔。可选地提供温度传感器用于测量通过所述至少一个管道呼出的气体的温度，而控制器被配置用于显示呼气温度以及可选地用于调整通过所述至少一个管道递送的冷冻颗粒的量、持续时间和/或速率。使用所述系统，可以通过手动和/或自动调整向患者的呼吸系统递送的冷冻颗粒的量或速率来达到和保持患者的目标核心温度。

在这些系统的许多实施方式中，将会提供温度修改单元以对FSP管腔进行选择性加热或冷却，从而抑制FSP递送期间的堵塞。例如，可以用冷却套和/或热电(珀耳帖效应)冷却器对所述管腔进行连续或周期性冷却以将温度保持在低于FSP凝固点，通常为约0℃，从而抑制外部产生的颗粒在输运通过所述管腔期间的融化。在其他情况下，可以使用安设在所述FSP管腔长度(通常为所有长度)的至少一部分之中或之上的电热丝或类似的加热元件对所述管腔进行连续或周期性加热以提供高于所述FSP凝固点的温度，从而使可能由所述FSP在输运通过所述管腔期间的融化和重新冻结而造成的颗粒凝聚体融化。

在第一方面，本发明提供了用于降低患者核心体温的方法。通过呼吸管腔向所述患者的肺气管或支气管递送呼吸气体。通过与所述呼吸管腔隔开的FSP管腔向所述肺支气管递送来自冷冻颗粒(FSP)源的FSP。所述FSP从所述FSP管腔排出进入所述支气管内并在所述支气管内分散于所述呼吸气体中。所述分散的FSP在所述肺和肺支气管中融化以降低所述患者的所述核心体温，从而提供期望程度的低体温。通常在所述患者的吸气循环中的至少一些吸气循环的至少一部分期间但不在所述患者的呼气循环的任何部分期间递送所述呼吸气体。所述FSP源通常将会位于所述患者体外，以及向所述支气管递送FSP通常包括递送来自所述FSP源的预制FSP。

这些方法还可以包括在所述FSP的递送期间抑制所述FSP管腔的堵塞或闭塞。例如，堵塞抑制可以包括在所述FSP递送循环的至少一部分期间对所述FSP管腔进行加热。或者，抑制堵塞可以包括在所述FSP递送循环的至少一部分期间对所述FSP管腔进行冷却以防止所述FSP融化。在一些情况下，抑制堵塞可以包括通常在所述递送循环期间和/或在吸气循环之间的不同时间对所述FSP管腔进行加热和冷却的组合。在其他实施方式中，抑制堵塞可以包括抑制来自所述患者的呼出气体流回到所述FSP管腔中。

可以按若干种方式实现抑制来自所述患者的所述呼出气体回流到所述FSP管腔中。首先，可以将单向流量阀放置在所述FSP管腔的远端处或其附近，从而防止含有水分的呼出气体进入所述FSP管腔的上游端。备选地或附加地，可以在所述FSP管腔的下游更远处提供阻塞阀，该阻塞阀通常位于所述患者体外，从而可以在治疗方案期间接近该阻塞阀。这样的外部阻塞阀还可以包括单向阀，但更通常地将会是如下文更详细描述的可以使用控制系统进行控制的开关阀。

在这些方法的其他特定实施方式中，将一定体积的流动运载气体导向FSP的小团以将所述FSP夹带在所述流动运载气体中，从而产生夹带FSP的流动运载气流。在这样的情况下，可以从所述夹带FSP的流动运载气流排放所述运载气体的一部分，从而产生气体减少的夹带FSP的流动运载气流。继而通过所述FSP管腔向所述患者递送所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。以这种方式，可以减少所述运载气流中的呼吸气体的量，从而允许增加在通气或呼吸气流中递送至所述患者的气体量，这转而为控制所述患者的通气提供更多选择。

在所有实施方式中，可能期望对所述FSP管腔和/或所述FSP源与FSP管腔之间的其他递送组件的至少一些表面进行处理或涂覆以抑制水分的冻结和/或所述管腔的堵塞。

在第二方面，本发明提供了用于降低患者核心体温的方法。将多个FSP小团分散到流动运载气体中以将所述FSP夹带在所述流动运载气体中，从而产生夹带FSP的流动运载气流。与所述患者的吸气循环同步地在递送单独的气流的同时向所述患者的肺递送所述夹带FSP的流动运载气流。可以调整单独的小团中的FSP量和/或所述吸气循环的速率以控制所述患者的冷却速率。

在特定实施方式中，可以随每次患者吸气递送单个FSP小团，其中通过调整由呼吸机递送的吸气速率来控制所述冷却速率。在其他实施方式中，可以通过调整所述单独的小团中的FSP量来进一步控制所述冷却速率。在其他实施方式中，可以完全并且仅仅通过调整所述单独的小团中的FSP量来控制所述冷却速率。

在这些方法中，呼吸气体的潮气量被递送至所述患者，并且包括在每次吸气循环中递送的呼吸气体体积和运载气体体积的总和。可以通过在将所述FSP分散在所述夹带FSP的流动运载气流中之后，并在向所述患者的肺递送所述夹带FSP的流动运载气流连同所述单独的呼吸气流之前，从所述夹带FSP的流动运载气流排放运载气体的一部分以产生减少的夹带FSP的流动运载气流，来将递送至所述患者的所述呼吸气体的潮气量调整至目标水平。总呼吸气体(来自呼吸气流和颗粒分散气流)的目标潮气量通常在每次吸气循环150ml至1000ml，通常在250ml至750ml的范围内。在这样的情况下，通常排放原始存在于所述夹带FSP的流动运载气流中的气体的至少50％以产生所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。

在第三方面，本发明提供了用于降低患者核心体温的系统。这样的系统通常被配置用于与向患者的肺支气管递送呼吸气体的外部呼吸机组合使用。所述系统通常包括管状装置，该管状装置被配置用于经过所述患者的气管推进到支气管，其中所述装置具有呼吸管腔和与所述呼吸管腔隔离的FSP管腔。外部FSP源被配置用于向所述管状装置的所述FSP管腔递送FSP，并且控制器被配置用于调整从所述FSP源通过所述FSP管腔递送的FSP的量或重量。因此，可以通过调整FSP的递送量或递送速率来达到和保持所述患者的目标核心温度。

在特定实施方式中，所述系统可以包括被配置用于测量呼出气体的温度或体温的传感器。所述控制器可以接收测得的温度并响应于测得的温度的变化而调整通过所述FSP管腔递送FSP的量或速率。通常，所述控制器被配置用于根据反馈控制算法，响应于测得的温度而自动控制FSP的递送量或递送速率。在其他实施方式中，所述控制器可以被配置用于允许使用者响应于测得的温度而手动控制FSP递送的递送量或递送速率。

可以对这些系统进行进一步改进，以抑制由于所述FSP管腔中FSP的融化和重新冻结而造成的所述FSP管腔的堵塞。例如，可以提供加热器以对所述FSP进行加热，从而抑制由于所述FSP的融化和重新冻结而造成的所述FSP管腔的堵塞。特别地，所述加热器可以包括位于所述FSP管腔的至少一部分之上的电迹线或电线圈。在其他实施方式中，所述系统可以提供冷却器，诸如冷却套，该冷却器被配置用于对所述FSP管腔进行冷却以抑制所述FSP的融化，并从而抑制堵塞所述FSP管腔的后续重新冻结。

所述系统还可以包括用于从所述外部FSP源提供FSP的小团并继而使一定体积的运载气体流过所述小团以将所述FSP夹带在流动运载气体中从而产生夹带FSP的流动运载气流的装置。这样的系统还可以包括用于从所述夹带FSP的流动运载气流排放所述运载气体的一部分从而产生夹带FSP的流动运载气流的装置。继而可以向所述FSP管腔递送所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。通常，可以排放所述运载气体，以产生范围在每次吸气循环150ml至1000ml，通常为250ml至750ml的向所述患者递送的总呼吸气体的潮气量。通常，所述控制器将会被配置用于排放原始存在于所述夹带FSP的流动运载气流中的气体的至少50％，以产生所述减少的夹带FSP的流动运载气流。

如本文所使用的短语“潮气量”是指这样的肺容量：其表示在不额外用力时在正常吸气与呼气之间所排开的空气的正常体积。在健康的年轻成年人中，潮气量约为每次吸气500mL或6至8mL/kg体重。

附图说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体阐述。通过参考以下对利用本发明原理的说明性实施方式加以阐述的详细描述以及附图，将会对本发明的特征和优点获得更好的理解，在附图中：

图1图示了如母案申请14,479,128中所示的，包括同时具有FSP管腔和呼吸气体管腔、用于向患者递送冷冻颗粒雾的气管插管的系统。

图2是图示如母案申请14,479,128中所示的可在本发明的系统和方法中使用的示例性冷冻颗粒递送模式的图表。

图3是具有并入了本发明一些特征的冷却套的患者接口管

(patient interface tube，PIT)的示意图。

图4是具有并入了本发明一些特征的加热线圈的患者接口管

(PIT)的示意图。

图5和图5A图示了并入了本发明一些特征的组合式通气机-PIT。

图6图示了具有并入了本发明一些特征的可移动内部隔膜的组合式通气机-PIT。

图7和图7A-7C图示了具有可分离的PIT和通气机管组件的组合式通气机-PIT，其中所述组件被拆卸开。

图8和图8A-8C图示了图7、图7A和图7B的组合式通气机-PIT，其中所述组件被组装在一起。

图9和图9A图示了连接在用于向患者递送呼吸气体和FSP的系统中的图7、图7A和图7B的组合式通气机-PIT。

图10图示了用于生成和控制通过本发明的PIT和呼吸机管递送的FSP流和呼吸气体的系统。

图11图示了用于向流动气流中注入经测量的FSP小团(“bolus”)的螺栓和后膛组装件。

图12A-12D图示了用于产生FSP小团的图11的螺栓和后膛组装件的分步使用。

图13A和图13B图示了可以安设在图11的螺栓和后膛组装件下游的、用于分别减少携带FSP的气体体积和防止呼出气体回流的夹紧式通气孔和隔离阀。

具体实施方式

系统概况：图1中图示了根据本发明的示例性系统10的概况。本发明的系统总体上包括：颗粒发生器24，该颗粒发生器24产生包含冷冻盐水、水或其他生物相容性水溶液或由其组成的颗粒(下文统称为冷冻固体颗粒或“FSP”)；机械呼吸系统22；以及类似于气管插管的管状装置12。本发明的系统被配置用于将通常为冻雾形式的FSP从体外位置高效递送至患者的肺的一般正常体温(即，约37℃)和高相对湿度环境中。

管状装置12向患者P的肺L直接递送呼吸气体和FSP。管状装置12将会被配置用于通过患者的食管和气管在口腔内放置并且将会包括套囊14，该套囊14可以经由膨胀管16膨胀以便按对于气管插管而言常规的方式在患者的主支气管MB内隔离管状装置的远端。管状装置12被示出为单个主体或挤压件(“extrusion”)，其具有终止于单独的远端端口18和远端端口20之中的至少两个管腔，以分别向患者的肺L单独递送呼吸气体和FSP。远端端口18和远端端口20通常将会但不一定轴向地隔开或以其他方式隔开，以抑制FSP向呼吸管腔中回流——FSP的回流可以导致FSP的融化和重新冻结，而这转而可以引起呼吸管腔的堵塞。通常，呼吸气体端口将会安设在主支气管MB中的上游(朝向口M)以使任何直接污染减到最小。此外，如下文将会描述，优选地仅在患者吸气循环期间递送冷冻颗粒，使得FSP在患者的呼气循环期间进入呼气管腔的风险得以降低。在如下所述的其他实施方式中，管状装置可以包括与呼吸气体递送管道分隔开的FSP递送管道。单独的FSP递送管道和呼吸气体递送管道可以同轴布置、平行布置、相对螺旋缠绕布置等。

在已使用管状装置12对患者P进行插管之后，将会以常规方式从呼吸机或其他呼吸源22提供呼吸空气。此外，将会通过阀26从FSP源24递送FSP的连续小团。如图所示，阀26控制FSP流，但在下文描述的其他实施方式中，单独的“喷发”阀将会提供夹带FSP的运载气体的爆发，以便与呼吸气体混合并将FSP递送至肺中。控制器28通过位于管状装置12的出口处的温度传感器30感测患者呼气的温度。如后续实施方式中所示，温度传感器可以备选地或附加地位于系统之中和/或患者身上的各个位置处，例如，靠近管状装置12的远端，从而使得所测量的温度更接近肺。该传感器可以用于下文所述的任何监测和/或控制方案中。由传感器30测得的温度通常将会由引线32提供给控制器28，并且可以显示在控制器28上，从而允许外科医师或其他用户手动调整冰颗粒的递送，以便控制患者的核心体温。或者，如上文所述，可以经由信号线34来控制阀26，该信号线34接收来自控制器28的自动控制信号。系统可以包括其他传感器以指示肺中增多的流体和/或增大的通气压力，并且如有需要，可以将来自这些传感器的数据可选地递送至控制器以自动减少所递送的FSP量。

通常，将会仅在吸气循环的一部分中递送冰或其他FSP。例如，如图2中所示，可以例如通过使用测量呼吸机22的输出压力的压力传感器来监测患者的吸气或通气压力P，如图2的顶部所示。所述压力通常将会是正弦波80，并且最小值出现在连续吸气/通气之间。如图2从顶部起的第二幅图中所示，可以在通常发生于吸气/通气循环中期的一系列爆发(“burst”)或喷发(“puff”)82中递送FSP。爆发或喷发的数目以及每一单独的爆发或喷发中的冰量可以改变，并且当然，喷发数目和/或每次喷发体积越大，则转化为对患者的冷却会越强。

尽管对喷发的使用由于其有助于防止系统的冰递送组件发生堵塞而是期望的，但它并非必需。冷冻颗粒可以备选地在单个尖峰86中递送，其中分别如图中实线和虚线所示，可以通过控制尖峰的持续时间或速率来改变尖峰中的冷冻颗粒的量。类似地，爆发不必是以方波的形式，而是还可以具有如图2的底部所示的时变分布。再一次地，递送的持续时间或速率将会决定在任何给定尖峰或释放中递送的冷冻颗粒的总量。

患者递送系统：通过使用管状装置12对患者进行插管来递送冷冻盐水或其他含水颗粒(FSP)，该管状装置12包括与FSP储器24或其他源连接的患者接口管(patientinterface tube，PIT)。PIT可以具有多种配置，并且可以被加热、冷却或不受主动温度控制。PIT可以仅在管的内部部分、仅在外部部分或在全部两者中具有加热/冷却元件。PIT还可以在外部具有单独的绝热层。这些配置在不同情况下具有优势和应用。为了正常发挥作用，在操作期间管必须保持通畅。可选地，管可经抛光并且/或者具有疏水或亲水材料层涂覆于其内表面。

PIT是FSP在与患者直接接触之前所经过的系统的最远端组件。PIT的主要功能是允许FSP(其可以被雾化为干颗粒，被雾化为湿颗粒，以浆体的形式或以其他形式)从FSP储器或其他源通过患者的气管自由地流动，并进入患者的肺中。PIT被精心设计，以便抑制或防止冷冻盐水的堵塞(流动管腔的阻塞)，呼吸机潮气量的意外损失，或者患者、冷冻盐水和/或系统的其他组件之间的其他不利相互作用。

PIT可以具有各种特定设计，并且可以按各种配置与呼吸管或通气管组合，这些配置包括：

设计1：主动冷却式PIT——利用冷却空气从装置移除热量(热负荷)。

设计2：主动升温式PIT——利用NiCr线或其他加热元件在装置上施加热量(引起热负荷)。

设计3：多管腔聚合PIT——被设计用于单个集成管中单独的(独立的)FSP递送和呼吸通道，并且可以主动冷却或主动升温。

设计4：具有可分离组件的组合式PIT-呼吸机管。

设计1：主动冷却式患者接口管。主动冷却式PIT使用冷冻的呼吸空气或其他气体(通过使用液氮、液氩、液氧、热电、压缩制冷或其他冷却方法而冷却)使冷冻盐水递送管腔的内表面(直径)温度降低至0℃或低于0℃。递送管的温度维持低于0℃，以便防止FSP的融化。PIT的低温确保了FSP在PIT中保持冷冻，并防止由于FSP的融化和重新冻结而导致的PIT管腔的阻塞。PIT通常将会在外部绝热，以便抑制气管的过度冷却并防止组织损伤。

如图3中所示，PIT 100可以被设计用于提供(1)冷冻盐水递送，(2)环形冷却空间，和(3)温度监测系统。冷却剂如冷冻空气或气体(其可以与呼吸气体相同)循环经过围绕FSP递送管道102同轴安设的环形冷却空间104。FSP递送管腔的温度可以使用一个或多个温度传感器106进行监测，并且可以通过计量冷却剂经过环形冷却空间的流速和/或通过控制进入环形冷却空间的冷却剂的温度来精确控制。PIT 100将会是绝热的，以防止损伤患者的气管，并且可以由金属或聚合物材料构建而成。此外，在离开环形冷却空间后，冷冻空气可以用于冷却手术或实验所需的其他组件。温度监测传感器106可以是热电偶、热敏电阻、RTD等，并且可以按预选的间隔或位置沿着FSP递送管道102的长度(通常沿着其内表面)放置，以提供温度监测和/或主动反馈控制。通过FSP递送管道102中的FSP递送管腔110来递送FSP，并且通常将会在FSP递送管道102的外部上提供绝热层108，以保护患者的气管和食管免受环形冷却空间104的低温的损害。

设计2：主动加热式患者接口管。主动加热式PIT使用加热器，如电阻丝加热器(镍铬合金(NiCr)、合金52等)，以使PIT的FSP递送管腔的至少一部分的温度增加至高于0℃。在没有加热的情况下，FSP从管腔通过会导致PIT的管壁冷却。当管冷却至低于0℃(冻结)时，FSP将会在递送通道中开始融化。一些液体可能重新冻结和凝聚，从而部分或完全阻塞递送管腔。通过将管壁加热至高于0℃(冻结)，产生液体边界层，从而允许FSP易于“滑动”经过管。可以基于所递送的FSP的剂量或量来选择管壁的温度。可以按各种方式对PIT壁进行加热，通常是通过围绕管缠绕电阻线圈并用电流对管进行加热。或者，可以通过在与图3的设计相似或相同的围绕管的闭合回路中供应热流体(空气、液体)对PIT壁进行加热。

示例性主动加热式PIT 150在图4中示出，并且包括缠绕在FSP递送管道154的外表面上的加热元件，如加热线圈152。绝热层156覆盖加热线圈152以及FSP递送管道154的剩余外表面，并且通过FSP递送管道154的中心管腔158来递送FSP。可以通过一个或多个温度传感器160，特别是具有靠近PIT的远端尖端的用以监测患者肺中的温度的至少一个传感器来提供温度监测。加热线圈152和/或其他加热元件可以卷绕在PIT材料周围以及/或者封装到PIT材料中。

通常使用直流(DC)电源来使电流或其他能量循环经过加热元件。通常可以通过使用可变电压电源、分压器等来调整递送至加热线圈156或其他电加热元件的电压水平，从而精确地控制FSP递送管腔158的温度。备选地或附加地，可以通过经常使用控制器驱动的脉宽调制(PWM)驱动器的开-关控制来维持FSP递送管腔158中的温度。

设计3：多管腔聚合患者接口管。PIT可以形成为集成单元，以在具有至少两个隔离管腔的单个装置中提供呼吸气体递送和FSP递送。可以对这样的集成式PIT呼吸机管实施方式进行主动加热、主动冷却或者既主动加热又主动冷却，以确保FSP递送管腔处于用于冷冻盐水递送(如上所述)的适当温度下，以及在期望的温度下递送呼吸气体。

示例性多管腔集成式呼吸机管-PIT 200在图5和图5A中示出，并且包括在设计和尺寸方面与常规气管插管相似的聚合主体202。如图5A中所示，PIT主体202通常形成为三角形挤压件，其有利于通过喉到达肺。保持患者声带的喉部在扩张时具有大致为三角形的周缘，并且必须穿过喉的主体202的部分可以具有在大小和形状方面相似的周缘，使得可用于创建FSP管腔、呼吸机(呼吸气体)管腔和任何其他管腔的主体内部区域可以最大化。

主体202通常将会具有至少若干个管腔，包括一个管腔204用于使用常规机械通气机使患者通气，以及另一管腔206用于在患者的吸气循环期间递送FSP。通气管腔204和FSP管腔206通常将会在其整个长度上彼此隔离，以限制患者呼气期间FSP与暖湿空气的混合。温暖的呼出空气中的水分可能在FSP管腔的壁上冻结，并且该暖空气还可能使FSP部分地融化，从而在FSP管腔中产生更多的自由液体。来自这两个来源的液体可能在FSP管腔壁上重新冻结，而这转而可能堵塞管腔并显著降低系统的性能。

可选地，可以形成多管腔挤压的PTI主体内的一个或多个内壁或隔膜以响应于跨壁或隔膜的压力差变化而重新定位。如图6中所示，具有挤压的聚合主体252的PIT-通气管250可以具有由可移动隔膜258隔开及隔离的FSP递送管腔254和通气管腔256。在吸气期间，当呼吸气体压力小于FSP递送压力时，隔膜258将会移动，从而产生如实线所示的FSP递送管腔254的更大横截面面积。相反，在没有递送FSP的呼气期间，呼气压力将会更大，从而使隔膜258的位置移动以使通气管腔256的面积最大化，这将会降低回压。

再次参照图5和图5A，呼吸机潮气量通过呼吸机管腔204进行递送，而FSP则通过FSP管腔206进行递送。在图5和图5A的特定实施方式中，呼吸管腔的横截面(液压)直径可以近似等于7mm ETT的直径，而冷冻盐水递送管腔则具有如图所示的相对大小。在集成式呼吸机-PIT实施方式中也可以使用与针对主动冷却式PIT(图3)和主动加热式PIT(图4)所描述的温度管理特征相似的温度管理特征。主体202可以包括热管理管腔，用于在FSP管腔206周围或附近布设加热丝，例如，可以并行或独立地使用冷却或加热致动器以维持呼吸管腔和冷冻盐水递送管腔所需的温度。可以基于来自以已知间隔或位置沿着PIT的长度放置的温度监测装置(热电偶、RTD或其他装置)的反馈来控制呼吸机-PIT 200的温度。还可以提供抽吸管腔210，以允许呼吸机-PIT抽吸由于FSP在释放后融化而累积在肺中的过量的水。

设计4：具有可分离组件的组合式PIT-呼吸机管。参照图7和图8，组合式PIT-呼吸机管组装件300包括PIT 302和单独的通气管304，该通气管304具有被配置用于同轴地接收PIT 302的中心管腔305，如下文所描述及图示。

如图7A中最佳地示出，PIT 302在其远端308处具有单向阀306。单向阀306通常是具有一对相对翼片309的鸭嘴阀，所述翼片309响应于在任何时刻跨该阀存在的压差而打开和关闭。特别地，如图7A中虚线所示，阀的翼片309将会响应于PIT的管腔320内的相对较高的压力而打开，例如，如下文将会更详细描述，当通过PIT在远端方向上递送分散的FSP时将会发生这种情况。

PIT 302还可以包括靠近其近端312的对准止挡件310。此外，如图7B的横截面视图中最佳地示出，通常将会使用内部线圈或迹线318提供一个或多个电引线314以向PIT供应电流以便加热该PIT，并向沿着PIT放置的一个或多个热电偶316提供引线。例如，可以将热电偶或其他温度传感器316放置在PIT的远端308附近，以便在系统使用期间测量患者肺内的温度。附加地或备选地，可以沿着PIT的长度放置多个热电偶或其他温度传感器，以便在沿管腔递送FSP时测量中心管腔320内的温度，从而帮助控制和抑制可能导致管腔堵塞的FSP的融化和重新冻结。单向阀306也将会帮助抑制管腔的堵塞，原因在于单向阀306将会在患者的呼气循环期间防止潮湿的空气从肺进入FSP递送管腔320。加热线圈或迹线318还可以用于通过对管腔壁进行周期性或连续加热来抑制被读取为冰沿着FSP递送管腔320的内壁冻结，其以与无霜冷冻箱相似的方式抑制冰沿着管腔壁产生和累积。

呼吸机管304通常包括位于其远端324处或附近的可膨胀球囊或“套囊”322。可膨胀套囊322将会类似于常规气管插管上的套囊，并且将会能够在PIT-呼吸机管组装件300已经通过患者的气管被引入到患者的肺之后膨胀从而密封患者的支气管。如下文将会更详细描述，套囊322将会用于使PIT的远端308居中从而使FSP在肺中的分散最大化，并且用于密封套囊远端处的肺部，从而可以控制患者的通气以使与患者通气同步的FSP的递送和分散最大化。

组合式PIT-呼吸机管组装件300还将会包括膨胀管326，该膨胀管326在其近端处具有连接端口328。端口328将会被配置用于与注射器358(图9)或其他常规球囊膨胀源连接。如图8中最佳地示出，PIT-呼吸机管组装件300还将会包括近端配件332，该近端配件332具有用于与提供患者的吸气和呼气的呼吸机连接的端口330，以及用来允许PIT同轴插入穿过管腔305的第二端口331，以便组装组合式PIT-通气管300。

如图8A-图8C中最佳地示出，一旦PIT 302插入到通气管304的管腔305中，PIT 302的外表面与通气管304的内部管腔表面之间的环形空间或间隙将会形成呼吸管腔342。因此，通过配件332的端口330进入的呼吸气体将能够经过环形管腔342向远端行进，并且将能够经过围绕PIT的远端308的环形开口而排出。PIT 302向通气管304的管腔305中的插入受到PIT上的对准止挡件310的限制，该对准止挡件310与通气管304上的近端配件332的近端表面331接合。

现在参照图7C，通常可以通过使用“双壁”结构可选地在通气管304的壁中形成抽吸管腔336，该“双壁”结构提供从通气管的远端324延伸到包括抽吸端口340的近端配件332的环形管腔336。方便地，可以在管的远端处形成多个抽吸端口338，以允许抽吸由于融化的FSP或其他原因所导致的可能在肺中累积的液体。

现在参照图9，组装的PIT-呼吸机管组装件300可以与FSP发生器和控制器350以及单独的呼吸机352连接。呼吸机352可以是常规的呼吸机，或者在备选实施方式中可以并入到FSP发生器和控制器350中。在任一情况下，FSP发生器和控制器350将会产生经由连接器管362被递送至PIT 302的FSP管腔320的FSP。连接器管通常将会是绝热的，以抑制FSP行进穿过连接管时的热损失和融化。可选地，可以对连接管362进行冷却以进一步抑制热损失和融化。附加地或备选地，在其他实施方式中，连接管362可以包括加热元件，以便防止融化的FSP在连接管的内管腔壁上重新冻结。呼吸机364将会与呼吸机管304的近端配件332上的通气端口330连接。注射器358或其他常规膨胀器可以与膨胀管326上的膨胀端口328连接，以允许套囊322在组装件300与支气管内的通气管的远端308定位之后进行选择性膨胀以固定该管，隔离支气管从而允许开始冷却方案。

如细节视图图9A中最佳地示出，在患者吸气循环的至少一部分期间，通过PIT 302递送FSP。特别地，通过PIT 302递送FSP，从而使得单向阀306打开并通过该阀释放FSP 356。同时，呼吸气体将会通过PIT的外表面与通气管304的内管腔表面之间的环形间隙而得以释放，从而允许呼吸气体354包围并携带颗粒356前行深入到患者的肺中。

现在参照图10，FSP发生器和控制器350通常将会包括多个单独的组件，用于生成和控制递送到上文所述的任何PIT和呼吸机管组装件的单独FSP小团的数目。FSP发生器和控制器350通常还将会根据需要以及如本文其他各处所述向PIT和/或通气管提供加热功率以及向系统的其他部分提供冷却气体。通常，呼吸机352将会是单独的系统组件，经常是经改进以与FSP发生器相结合地受控的商用单元。特别地，可以连接压力传感器353以测量呼吸机352的输出压力，并向FSP发生器的控制器370和控制器350提供压力信号。压力传感器353可以是商用系统的一部分，或者可以被添加到商用系统中。在任一情况下，压力传感器353将会用于监测由呼吸机产生的吸气和呼气循环。通常，控制器370还将会与呼吸机352电接合，从而使得呼吸机的操作参数可以由控制器370进行调整。在其他实施方式中，呼吸机可以作为FSP发生器和控制系统本身的一部分而提供，从而可以将FSP发生器和呼吸机两者的所有组件包含在单一单元中。

FSP发生器和控制器350将会包括气体源372，以提供用于分散FSP并将分散的FSP递送至PIT的加压气体。气体源372将会是无毒的，并且通常包括常规的呼吸气体，诸如空气、氧气、氦氧混合气或者可用于常规患者通气的任何类型的气体。通常将会在加压气体瓶中提供气体，但也可能使用用于生成压缩空气或其他呼吸气体的压缩机。通过热交换器374(通常为液氮冷却器)递送来自气体源372的加压气体，该热交换器374在加压气体被用于分散FSP之前降低该气体的温度。来自热交换器374的至少大部分气体将会被递送至“喷发”阀376，并且将会用于分散FSP，但也可以取出侧流377以在系统内提供各种其他冷却功能，例如图3中所图示的PIT的冷却。

喷发阀376由控制器370控制，从而使得喷发阀376将会打开以允许加压气体在患者的吸气循环期间流动，以便生成用于在吸气循环期间递送给患者的FSP。具体而言，来自喷发阀376的气体流入FSP分散单元380中(其在下文结合图11而得到最佳描述)，并且所得到的FSP小团继而通常将会流入形成阻塞和通气阀单元386的一部分的阻塞阀382。阻塞阀382将会与喷发阀376同时打开，并且将会在患者的呼气循环期间关闭，以抑制呼出气体回流到PIT和冷却系统的其他部分中。

形成阻塞和通气阀单元386的一部分的通气阀384用于不同的目的。当在通过特定发生器380的喷发气体的流动中递送FSP时，通气阀384也将会在吸气循环的至少一部分期间打开。已经发现，FSP的完全分散需要相对较大体积的分散气体。虽然分散气体是无毒的，并且通常将会是与由呼吸机递送的呼吸气体相同的气体，但是不期望分散气体在每个吸气循环期间形成待递送给患者的潮气量的大部分。通气阀允许过量分散气体的一部分从系统排出。一旦FSP在穿过颗粒分散单元380之后在分散气体的喷发中分散，就有可能排出来自流动的FSP流的这些“载体”或分散气体的很大部分。因此，通过提供通常与流量控制孔口(未示出)相结合的通气阀384，载体或分散气体的很大部分可以在被递送给患者之前从系统流出。通常可以排出多于50％，通常多于60％，有时多达80％以上的分散气体。以这种方式，递送给患者的呼吸气体的大部分将会来自呼吸机352，该呼吸机352可以受到控制以便以更正常的方式维持患者通气，并且还可以用于递送麻醉剂或用于其他治疗目的。如下文更详细地示出，离开阻塞/通气阀单元386的气体继而将会被递送至PIT。

来自呼吸机352的气体还可以可选地穿过热交换器375，该热交换器375通常再次将会是液氮热交换器。用于冷却呼吸气体的热交换器可以与用于冷却分散气体的热交换器374相同。在呼吸机的输出处提供热交换器375，优选地，为返回到呼吸机的呼出气体提供旁路377。

现在参照图11，颗粒分散单元380通常将会包括FSP料斗400，该FSP料斗400通常维持在诸如液氮冷却器或热电或其他冷冻器等之中的冷环境中。混合器402帮助FSP向下流动通过滑槽404进入区段或后膛408内的测量容器406。区段408包括与滑槽404相交的横向通道410，从而使得FSP以可重复的方式落入通道410内的滑槽的部分中以在其中提供经测定量的FSP。如下文将会更详细描述，具有中空孔414的螺栓412是可往复运动地安装的，从而可以将开放远端14推进到测量容器406中，以分离出FSP的测定部分。螺栓412的近端418具有近端配件420，该近端配件420与柔性管线422连接，该柔性管线422接收来自图10中所示的喷发阀376的分散气体。锥形管422与区段408中的通道410的下游端连接，从而可以将FSP递送至也如图10中所示的与阻塞/通气阀组装件386连接的管线426。

现在参照图12A-图12D，在图12A中示出了测量和分散循环开始时的颗粒分散单元380。螺栓412沿箭头428的方向向远端推进，从而使得开放远端416穿过测量容器406中的FSP的一部分并对其“取芯”。

在螺栓412已经穿过测量容器406之后，终止螺栓的推进，并打开喷发阀376，以如图12C中的箭头430所示释放分散气体“喷发”经过管线422并进入螺栓412的中空孔414中。分散气体使已经存在于孔414中的FSP排出，从而使得分散的FSP的小团432得以分散并被推进经过锥形管424并进入如图10中所示的通向阻塞/通气阀组装件386的传送管426中。

如图12D中所示，在已经递送FSP的小团432之后，螺栓412可以回缩到其测量容器406上游的初始位置，从而允许额外的FSP通过重力落入测量容器中。继而颗粒分散单元380准备好用于下一次小团生成循环，这通常将会由控制器370在患者的下一次吸气循环时生成。可以在2015年3月11日提交的临时申请号62/131,773中找到用于颗粒分散单元380的其他配置。已经要求该临时申请的优先权，并且该申请的全部内容通过引用并入本文。

现在参照图13A-图13B，将会对阻塞/通气阀单元386的示例性实施方式进行描述。阻塞阀382和通气阀384通常都将会是“夹紧”阀，该“夹紧”阀分别包括相对的夹紧元件438和夹紧元件440。从颗粒分散单元380接收分散的FSP的分散管线426将会是柔性管，从而使得夹紧元件438和夹紧元件440可以封盖在管上，以便选择性地如图13A中所示关闭经过该管的管腔，或者如图13B中所示打开所述管腔。阀382和阀384将会全都关闭，并在患者的呼气循环期间帮助抑制呼出气体通过PIT和系统的任何其他部分的回流。然而，当向吸入气体中递送FSP时，阀382和阀384将会打开。打开阀382允许FSP流至PIT，而打开通气阀384允许过量的运载气体从分散的气流排出，从而使得从分散气流递送至患者的呼吸气体量相对于通过来自呼吸机的呼吸气流递送的量得到降低。关于阻塞/通气阀单元的备选实施方式的结构细节见于2016年1月11日提交的临时申请号62/277,412中，其全部公开内容已在先前通过引用并入本文。已经要求该临时申请的优先权。

在本发明的其他方面，多管腔PIT-通气管将会包括用于管理上气道的声带区域的特征。这样的实施方式可以包括用于密封口腔的气道密封球囊或囊状物，用于保持打开声带区域以允许呼吸管在声带上方终止的扩张特征，该特征能够在不必插入经过声带区域的额外管的情况下使患者通气。此外，在PIT-通气管的远端，部署居中特征以将冷冻盐水颗粒递送管保持在气管内的中心。描述了用于将冷管与气道组织隔离的若干个其他管，以及用于展开和缩回球囊的特征、扩张和居中特征。这些实施方式解决了能够通过受到几何约束的声带区域进入气管的问题。具体地，需要将更少的管放置于超过声带之处，从而便于利用向肺递送FSP所需的组件进入气管。

其他实施方式在长时间段内降低对声带的压力。上述任何配置中的FSP递送管可以在会厌和声带区域中具有比管的上游和/或下游部分更窄的区段。这样的狭窄区段将会需要增加上游通气和冷冻盐水颗粒递送压力，但这些压力将会下降至变窄区段的正常下游。在优选的实施方式中，管的横截面将会呈三角形以便适配声带之间的空间。

此外，上述每一实施方式可以可选地具有一个或多个辅助特征。如前文所示，PIT可以在FSP递送管的远端处包括鸭嘴阀或类似的压力响应式单向阀，以便抑制温湿空气在患者的呼气循环期间进入FSP递送管。通过仅允许在吸气方向上的流动，防止气管流体进入FSP递送管腔中。如果允许进入FSP管腔，流体可能会冻结并部分或完全地阻挡FSP经过管腔的流动。鸭嘴阀被设计用于防止潮湿的空气、身体分泌物或其他不期望的物质或流体从远端进入PIT。鸭嘴阀通常由聚合物材料形成并且放置在冷冻盐水递送管腔的远端出口处。

居中/密封球囊提供两种功能。首先，可以使球囊膨胀以迫使PIT远离气管壁，从而允许鸭嘴阀自由移动和致动。第二，球囊可以密封气管，从而可以通过组合式通气-PIT管组装件进行自动化通气。

附加系统特征包括递送管以及冷冻盐水颗粒传送管内侧上的疏水和/或亲水涂层，以便通过促进平滑穿通并减少堵塞来帮助FSP输送。除了涂层之外，用于携带冷冻盐水颗粒的空气通常非常寒冷和干燥，因此可能会在冷冻盐水颗粒储器、传送管和患者接口管中积累静电荷。因此，可以采用空气电离来改变冷冻盐水颗粒和运载空气所携带的电荷，从而帮助减少静电积累并潜在地改善冷冻盐水颗粒经过系统的流动并降低堵塞的可能性。

已经出于说明和描述的目的呈现了本发明各个实施方式的前述描述。本发明并不旨在仅限于所公开的精确形式。许多修改、变形和改进对本领域技术人员而言将会是显而易见的。例如，可以对装置的实施方式进行大小调整以及按其他方式使其适于各种儿科应用以及各种兽医应用。本领域技术人员还将认识到或者能够仅仅使用常规实验来确定本文所述的特定装置和方法的许多等同项。这样的等同项被认为属于本发明的范围内，并且由下文所附权利要求书所涵盖。来自一个实施方案的元件、特性或行为可以容易地与来自其他实施方式的一个或多个元件、特性或行为重新组合或由它们所代替，从而形成本发明范围内的多种附加实施方式。此外，所示出或描述为与其他元件相结合的元件可以在各实施方式中作为独立元件存在。因此，本发明的范围不限于所述实施方式的细节，而是仅由所附权利要求书予以限定。

Claims (33)

1.一种用于降低患者核心体温的方法，所述方法包括：

通过呼吸管腔向患者的肺支气管递送呼吸气体；以及

通过与所述呼吸管腔隔开的冷冻颗粒(FSP)管腔向所述肺支气管递送来自FSP源的FSP；

其中所述FSP从所述FSP管腔排出进入所述支气管中并在所述支气管内分散于所述呼吸气体中，并且其中所述分散的FSP在所述肺支气管和肺中融化，从而降低所述患者的所述核心体温。

2.如权利要求1所述的方法，其中在所述患者的吸气循环中的一些吸气循环的至少一部分期间但不在所述患者的呼气循环期间递送所述呼吸气体。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述FSP源位于所述患者体外，并且向所述肺支气管递送冷冻颗粒(FSP)包括递送来自所述FSP源的预制FSP。

4.如权利要求3所述的方法，还包括在所述FSP的递送期间抑制所述FSP管腔的堵塞。

5.如权利要求4所述的方法，其中在所述FSP的递送期间抑制所述FSP管腔的堵塞包括对所述FSP管腔进行加热。

6.如权利要求4所述的方法，其中在所述FSP的递送期间抑制所述FSP管腔的堵塞包括对所述FSP管腔进行冷却。

7.如权利要求4所述的方法，其中抑制堵塞包括抑制呼出气体向所述FSP管腔中的流动。

8.如权利要求7所述的方法，其中抑制呼出气体向所述FSP管腔中的流动包括提供位于所述FSP管腔的远端处或其附近的单向流量阀。

9.如权利要求7所述的方法，其中抑制呼出气体向所述FSP管腔中的流动包括提供位于所述患者体外且位于所述FSP源上游的阻塞阀。

10.如权利要求1所述的方法，其中通过与所述呼吸管腔隔开的冷冻颗粒(FSP)管腔向所述肺支气管递送FSP包括提供FSP的小团，并使一定体积的运载气体流过所述小团以将所述FSP夹带在所述流动运载气体中，从而产生夹带FSP的流动运载气流。

11.如权利要求10所述的方法，还包括从所述夹带FSP的流动运载气流排放运载气体的一部分以产生气体减少的夹带FSP的流动运载气流，其中将所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流递送至所述FSP管腔。

12.如权利要求11所述的方法，其中排放原始存在于所述夹带FSP的流动运载气流中的气体的至少50％以产生所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。

13.如权利要求1所述的方法，其中对所述FSP管腔以及所述FSP源与所述FSP管腔之间的其他递送组件的至少一些表面进行处理或涂覆以抑制冻结。

14.一种用于降低患者核心体温的方法，所述方法包括：

将多个冷冻颗粒(FSP)的小团分散到流动运载气体中以将所述FSP夹带在所述流动运载气体中，从而产生夹带FSP的流动运载气流；

与所述患者的吸气循环同步地在递送单独的呼吸气流的同时向所述患者的肺递送所述夹带FSP的流动运载气流；以及

调整单独的小团中的FSP量和/或所述吸气循环的速率以控制所述患者的冷却速率。

15.如权利要求14所述的方法，其中随每次吸气递送单个小团，其中通过调整所述由呼吸机递送的吸气速率来控制所述冷却速率。

16.如权利要求15所述的方法，其中通过调整所述单独的小团中的FSP量来进一步控制所述冷却速率。

17.如权利要求14所述的方法，其中仅通过调整所述单独的小团中的FSP量来控制所述冷却速率。

18.如权利要求14所述的方法，其中向所述患者递送的呼吸气体的潮气量包括在每次吸气循环中所递送的呼吸气体量和运载气体量的总和。

19.如权利要求18所述的方法，其中通过在将所述FSP分散在所述夹带FSP的流动运载气流中之后，并在向所述患者的肺递送所述夹带FSP的流动运载气流和单独的呼吸气流之前，从所述夹带FSP的流动运载气流排放运载气体的一部分以产生减少的夹带FSP的流动运载气流，来将递送至所述患者的总呼吸气体的潮气量调整至目标水平。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述总呼吸气体的潮气量的目标水平在每次吸气循环150ml至1000ml的范围内。

21.如权利要求20所述的方法，其中排放原始存在于所述夹带FSP的流动运载气流中的气体的至少50％以产生所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。

22.一种用于降低患者核心体温的系统，其与被配置用于向所述患者的肺支气管递送呼吸气体的外部呼吸机组合使用，所述系统包括：

管状装置，其被配置用于经过所述患者的气管推进到所述支气管，所述管状装置具有呼吸管腔和与所述呼吸管腔隔离的冷冻颗粒(FSP)管腔；

外部FSP源，其被配置用于向所述管状装置的所述FSP管腔递送FSP；以及

控制器，其被配置用于调整通过所述至少一个FSP管腔递送来自所述外部FSP源的FSP的量或速率，由此能够通过调整所述FSP的递送量或递送速率来达到和保持所述患者的目标核心温度。

23.如权利要求22所述的系统，还包括被配置用于测量呼出气体的温度或体温的传感器，其中所述控制器响应于测得的温度的变化而调整通过所述FSP管腔的FSP的递送量或递送速率。

24.如权利要求23所述的系统，其中所述控制器被配置用于根据反馈控制算法，响应于测得的温度而自动控制FSP的递送量或递送速率。

25.如权利要求24所述的系统，其中所述控制器被配置用于允许使用者响应于测得的温度而手动控制FSP递送的递送量或递送速率。

26.如权利要求22所述的系统，还包括用于抑制由于所述FSP在所述FSP管腔中的融化和重新冻结而造成的所述管腔堵塞的装置。

27.如权利要求22所述的系统，还包括加热器，所述加热器被配置用于对所述FSP管腔进行加热以抑制由于所述FSP在所述FSP管腔中的融化和重新冻结而造成的所述管腔堵塞。

28.如权利要求27所述的系统，其中所述加热器包括位于所述FSP管腔的至少一部分之上的电迹线。

29.如权利要求22所述的系统，还包括冷却器，所述冷却器被配置用于对所述FSP管腔进行冷却以抑制由于所述FSP在所述FSP管腔中的融化和重新冻结而造成的所述管腔堵塞。

30.如权利要求29所述的系统，其中所述外部FSP源包括用于提供FSP的小团并使一定体积的运载气体流过所述小团以将所述FSP夹带在所述流动运载气体中，从而产生夹带FSP的流动运载气流的装置。

31.如权利要求30所述的系统，其中所述外部FSP源还包括用于从所述夹带FSP的流动运载气流排放运载气体的一部分以产生气体减少的夹带FSP的流动运载气流的装置，其中将所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流递送至所述FSP管腔。

32.如权利要求30所述的系统，其中所述控制器被配置用于控制所述运载气体的排放，以产生处于每次吸气循环150ml至1000ml范围内的向所述患者递送的总呼吸气体的潮气量。

33.如权利要求30所述的系统，其中所述控制器被配置用于排放原始存在于所述夹带FSP的流动运载气流中的气体的至少50％，以产生所述气体减少的夹带FSP的流动运载气流。