CN110770163B - 用于移动生成一氧化氮的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及便携且紧凑的一氧化氮(NO)生成的系统和方法，其可以嵌入其他治疗设备中或单独使用。在一些实施方案中，一种移动NO生成系统可以包含控制器和一次性盒。所述盒可以含有过滤器和净化器以制备用于NO生成的气体和用于在患者吸入之前洗涤输出气体。所述系统可以利用氧气浓缩机以作为独立的设备增加一氧化氮产量和补充氧气生成器活动。所述系统还可以包括容易组装和安装的高压电极组件。提供了各种一氧化氮输送方法，包括使用鼻插管。

Description

用于移动生成一氧化氮的系统和方法

相关申请

本申请要求2017年2月27日提交的美国临时申请号62/463943，2017年2月27日提交的美国临时申请号62/463956，2017年5月22日提交的美国临时申请号62/509394，2017年9月1日提交的美国临时申请号62/553572，2017年10月18日提交的美国临时申请号62/574173和2018年1月7日提交的美国临时申请号62/614492的权益和优先权，并且这些申请中每一个的内容以其全部通过引用结合至本文。

技术领域

本公开内容涉及用于生成一氧化氮的系统和方法，所述一氧化氮用于与呼吸设备一起使用。

背景技术

已经发现一氧化氮可以以许多方式用于疾病、特别是心脏和呼吸疾病的治疗。以前的用于生产NO和输送NO气体到患者的系统具有许多缺点。例如基于槽的系统需要高浓度下的NO气体的大型槽和当重新开始治疗时需要用NO吹扫。由NO₂或N₂O₄合成NO需要处理有毒化学品。现有技术的电生成系统包括在待输送到患者的主空气流中生成等离子体，和生成不安全量的NO₂或O₃。

发明内容

本公开内容涉及用于便携一氧化氮生成和输送的系统、方法和设备，以在医院内和医院外二者使用。

提供一种可穿戴一氧化氮生成系统，和在一些实施方案中包含：外壳，其配置成可穿戴的，和位于所述外壳中的反应物气体流路径。所述反应物气体流路径配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放。一个或多个电极位于所述一个或多个等离子体室中，并且配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体。控制器配置成调控所述反应物气体中生成的一氧化氮的量，和一次性盒，其包括一个或多个净化器路径，所述净化器路径配置成从所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂。还提供了连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备。

在一些实施方案中，所述一次性盒包括入口过滤器、排气净化器和/或一个或多个排气过滤器。在一些实施方案中，所述系统还包括一个或多个过滤器，其布置成接收来自所述一个或多个净化器路径的富含NO空气和配置成过滤所述富含NO空气。在一些实施方案中，所述患者输送设备选自鼻插管、位于耳朵附近的管和与气管连通的管。

在一些实施方案中，所述系统与选自以下的设备一起使用：复苏仪、呼吸机、除颤器、心室辅助设备(VAD)、持续气道正压(CPAP)系统、双水平气道正压(BiPAP)系统、非侵入式正压呼吸机(NIPPV)、加热的高流量鼻插管应用、雾化器、体外膜式氧合(ECMO)、心肺旁路系统、自动化CPR系统、氧气输送系统、氧气浓缩系统、氧气生成系统和/或自动化外部除颤器(AED)。在一些实施方案中，所述系统与氧气生成器或氧气浓缩机一起使用来增加一氧化氮产量。

在一些实施方案中，所述控制器配置成通过控制频率和占空比来控制AC波形的形状。在一些实施方案中，所述控制器测量了高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使所述高压电路的励磁最大化。在一些实施方案中，所述共振频率在所述系统的整个使用寿命中测定，以适应环境条件、系统磨损和/或制造偏差的改变。在一些实施方案中，所述共振频率是在所述系统通电时自动测定。在一些实施方案中，所述共振频率在每个患者治疗开始时自动测定。在一些实施方案中，所述共振频率在使用之间存储在存储器中，以使得在所述系统通电时不需要共振搜索。

在一些实施方案中，所述用户界面允许用户与所述系统互动、观察关于所述系统和一氧化氮产量的信息、并且控制涉及一氧化氮产量的参数。在一些实施方案中，所述用户界面包括用于警报状态、蓄电池充电状态、外部电源连接、盒剩余寿命、O₂流量检测、GSM连接和/或NO生成的照明指示器。

在一些实施方案中，所述系统还包括话筒以接收用户声音输入。在一些实施方案中，所述系统还包括一个或多个用于GSM、蓝牙、WiFi和/或其他连接的天线。在一些实施方案中，所述系统还包括反应物气体源，其为与一个或多个等离子体室流体连通的储集器形式。在一些实施方案中，所述反应物气体源是泵。在一些实施方案中，所述系统是便携的，以在医院外使用。

在一些实施方案中，提供一种可穿戴一氧化氮生成系统，并且包含反应物流路径，其配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放，和位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体。控制器配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量。所述控制器测量高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使高压电路励磁最大化。一次性盒包括一个或多个净化器路径，其配置成从由所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂。还提供连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备。

在一些实施方案中，所述系统与选自以下的设备整合：复苏仪、呼吸机、除颤器、心室辅助设备(VAD)、持续气道正压(CPAP)系统、双水平气道正压(BiPAP)系统、非侵入式正压呼吸机(NIPPV)、加热的高流量鼻插管应用、雾化器、体外膜式氧合(ECMO)；心肺旁路系统、自动化CPR系统、氧气输送系统、氧气浓缩系统、氧气生成系统和自动化外部除颤器(AED)。在一些实施方案中，所述系统是便携的，以在医院外使用。

在一些实施方案中，提供一种可穿戴一氧化氮生成系统，其包含反应物气体流路径，其配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放，位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体，和控制器，其配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量。一次性盒包括一个或多个净化器路径，其配置成从由所述一个或多个等离子体室中所生成的产物气体中除去NO₂，和使用氧气生成器或氧气浓缩机来增加一氧化氮产量。还提供了连接器，以将产物气体输送到患者输送设备。

在一些实施方案中，所述系统与选自以下的设备整合：复苏仪、呼吸机、除颤器、心室辅助设备(VAD)、持续气道正压(CPAP)系统、双水平气道正压(BiPAP)系统、非侵入式正压呼吸机(NIPPV)、加热的高流量鼻插管应用、雾化器、体外膜式氧合(ECMO)；心肺旁路系统、自动化CPR系统和自动化外部除颤器(AED)。在一些实施方案中，所述系统是便携的，以在医院外使用。

还提供了一种用便携可穿戴系统来生成NO的方法，并且包括提供位于可穿戴外壳中的反应物气体流路径。所述反应物气体流路径在特定流速下将加压反应物气体释放到一个或多个等离子体室。所述方法还包括使用穿过一个或多个等离子体室的反应物气体流、使用位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，来生成含一氧化氮的产物气体。控制器调控所述反应物气体中生成的一氧化氮的量，和包括一个或多个净化器路径的一次性盒从由所述一个或多个等离子体室中生成的产物气体中除去NO₂。所述产物气体使用连接器来输送到患者输送设备。

在一些实施方案中，所述NO生成系统可以与其他系统整合。在一个实施方案中，左或右心衰的患者可以接受心室辅助设备(VAD)以提供泵血辅助，并且NO生成系统可以与VAD系统结合或整合使用以降低通过肺泵血的效果。这种降低的泵送效果可以降低VAD的尺寸、VAD蓄电池要求和改进患者氧合。在一个实施方案中，NO生成设备可以与AED一起使用。遭受心脏停搏的人在其组织(包括心脏(心肌梗死或心脏病发作)和脑部(中风))中可遭受缺氧。在CPR期间NO剂量给药可以增加血液氧合，由此改进当除颤或心脏自身重新跳动时心脏重新跳动的可能性。NO生成设备可以构建为复苏仪(例如除颤器、AED、呼吸机、手动复苏袋、手动胸部按压设备、自动化胸部按压设备)内的子系统或其扩充。在一个实施方案中，NO生成系统可以用作导管实验室中的诊断工具以测试血管反应性。在一个实施方案中，NO生成系统可以与CPR结合使用来改进血液氧合。例如所述NO生成系统可以整合到自动化CPR系统中，共用相同的蓄电池、用户显示器、警报系统、扬声器和微治疗器。在一个实施方案中，NO生成系统可以设计成与手动CPR一起工作，由此所述设备可以检测作为胸部按压结果的被动呼吸和用NO补充吸入的空气。在一个实施方案中，所述设备可以类似用于嘴对嘴复苏的安全隔离物，在用NO的补充气流向患者的同时充当嘴之间的物理隔离物以防止疾病传播。所述设备可以在救助者呼气进入患者时通过检测救助者或导向患者处的空气流的存在来生成NO。在一个实施方案中，NO生成系统可以用于患者活动，而非连续性的。例如所述NO生成系统可以由具有医疗条件的患者或运动员如登山运动员、飞机驾驶员和自行车选手使用，运动员使用所述设备通过改进氧气吸入(特别是在高海拔时)来提高表现。在一个实施方案中，NO生成器也可以与呼吸机或输送持续气道正压(CPAP)和双水平气道正压(BiPAP)的系统结合或整合入其中以改进氧气吸入。在一个实施方案中，NO生成系统可以与非侵入式正压呼吸机(NIPPV)和/或加热的高流量鼻插管应用一起使用或整合入其中。在一个实施方案中，NO生成系统可以与雾化器结合使用或整合入其中以增加改进的氧气吸入和药物吸收。在一个实施方案中，NO生成系统可以与体外膜式氧合(ECMO)或心肺旁路结合使用，以降低对于抗凝血剂(例如肝素)的需要。

附图说明

在以下参考作为示例性实施方案的非限定性实例的所示多个附图的详细描述中进一步描述了本公开内容，其中在附图的全部多个视图中类似的附图标记表示类似部件，和在附图中：

图1是移动NO生成系统的实施方案；

图2是移动NO生成系统的实施方案；

图3是移动便携NO生成系统的实施方案；

图4是移动NO生成设备的实施方案的多个视图；

图5A是移动NO生成设备的实施方案，所述设备具有位于所述设备侧中的净化器盒；

图5B是移动NO生成设备的实施方案，所述设备具有位于所述设备底部中的净化器盒；

图5C是移动NO生成设备的实施方案，所述设备具有在设备顶上的插管和O₂连接和在侧面的用户界面；

图5D是移动NO生成设备的实施方案，所述设备具有在所述设备侧面上的净化器；

图5E是移动NO生成设备的实施方案，所述设备具有位于所述设备同一表面上的净化器插入件、气体连接和用户界面；

图6是NO生成系统的示例性实施方案，所述设备具有在一个表面上的用户界面和可移除地连接到另一表面上的净化器盒；

图7是移动NO生成系统的示例性实施方案；

图8A是与移动NO生成系统一起使用的鼻插管的实施方案；

图8B是与移动NO生成系统一起使用的具有尖头的鼻插管的实施方案；

图9是在鼻尖头的端部处具有三尖阀的鼻插管的示例性实施方案；

图10是示例性鼻插管，其在每个尖头中具有两个腔；

图11是示例性鼻插管，具有用于嘴的尖头；

图12是呈膨胀和未膨胀状态的鼻插管的各种实施方案的横截面视图；

图13是设计成用于NO生成系统的鼻插管尖头的实施方案；

图14是具有穿孔的空气腔的插管和管的实施方案；

图15是具有穿孔的空气腔的插管和管的实施方案；

图16是移动NO生成设备的实施方案；

图17是具有穿孔的空气腔和净化器的插管和管的实施方案；

图18是具有两个腔的双腔插管的实施方案，在一个插管腔中具有NO₂吸收剂材料；

图19是位于停泊站的NO生成系统的实施方案；

图20A和图20B是穿过可在较高压力下运行的可穿戴NO生成器的气动途径的实施方案；

图21是阀组件的实施方案，其中流量控制通过第一和第二阀来完成；

图22是可穿戴NO生成系统的实施方案；

图23是用于NO生成系统的盒的实施方案；

图24显示了在便携NO生成设备内的气动途径的实施方案；

图25显示了在便携NO生成设备内的气动途径的实施方案；

图26显示了在便携NO生成设备内的气动途径的实施方案；

图27是用于便携NO生成系统的一次性洗涤器盒和匹配的气动部件的实施方案；

图28显示了图27的一次性洗涤器盒；

图29显示了净化器盒的实施方案；

图30是用于在NO生成系统中生成NO的电极组件的实施方案；

图31是用于在NO生成系统中生成NO的电极组件的实施方案；

图32是用于在NO生成系统中生成NO的电极组件的实施方案；

图33显示了具有降至最低点的特征的电极的各种实施方案；

图34是电极组件的实施方案，其允许空气穿过电极间隙流动；

图35是电极组件的实施方案；

图36描绘了实施方案，其中电极、高压变压器和等离子体室是整合的；

图37是具有连接到所述设备外壳侧壁之一上的集管的便携NO设备的实施方案；

图38是具有连接到所述设备外壳侧壁之一上的集管的便携NO设备的实施方案；

图39是具有连接到所述设备外壳后壁之一上的集管的便携NO设备的实施方案；

图40是具有连接到所述设备外壳后壁之一上的集管的便携NO设备的实施方案；

图41是没有集管或非泵的气流控制的便携NO设备的实施方案；

图42是NO生成系统的电和气动布局；

图43是用于NO生成系统的示例性用户界面；

图44是用于显示与蓄电池寿命、盒寿命和功率相关的状态指示器的示例性用户界面屏幕；

图45是示例性用户界面；

图46是与外部设备连通的NO生成系统的实施方案。

图47显示了涉及随着NO输送腔中所测量的插管Δ压力增加的吸气事件检测的图；

图48是移动NO生成设备的实施方案；

图49是移动NO生成设备的实施方案；

图50是移动NO生成设备的实施方案；

图51是控制器外壳的横截面视图的实施方案；

图52是便携NO生成器的实施方案，其在吸气之前将鼻插管内一定体积的NO分段；

图53是NO生成系统的实施方案和电极组件的实施方案；

图54是具有直接在其上安装敞开式电动机的NO生成设备外壳的实施方案；

图55是便携NO生成设备的电子器件的实施方案；

图56是图55的用户控制和监控(UCM)电路的实施方案；

图57是NO生成和输送系统的电和气动图示；

图58是具有盒阀集管的NO和输送设备的实施方案；

图59显示了NO再循环的实施方案；

图60是从存储的含NO气体中连续除去NO₂的再循环回路的实施方案；

图61是系统的实施方案，其中再循环的气体通过NO生成器流回；

图62显示了各种可穿戴便携NO生成设备；

图63是与氧气浓缩机一起安装在背包中的便携NO设备的实施方案；

图64是与LVAD结合的便携NO生成设备的示例性实施方案；

图65是方法的示例性流程图，该方法确保便携NO设备恰当的与另一治疗结合使用；和

虽然以上所示附图阐述了目前公开的实施方案，但是其他实施方案也是可以预期的，如讨论中所述。本公开内容以示例性而非限制性的方式提出了说明性的实施方案。落入目前公开的实施方案的原理的范围和主旨内的许多其他改变和实施方案是本领域技术人员可以想到的。

详细描述

以下描述仅提供示例性的实施方案，并且不旨在限制本公开内容的范围、应用或配置。相反，以下示例性实施方案的描述将为本领域技术人员提供用于执行一种或多种示例性实施方案的能够实现的描述。将理解在不脱离目前公开的实施方案的主旨和范围的情形下，可以在要素的功能和排列中进行各种改变。

以下描述中给出了具体细节以提供所述实施方案的彻底理解。然而，本领域技术人员将理解所述实施方案可以在没有这些具体细节的情形下实施。例如目前公开的实施方案中的系统、方法和其他要素可以显示为块图形式中的部件，以便不使实施方案在不必要的细节中不清楚。在其他情况下，公知的方法、结构和技术可以无需不必要的细节来显示，以避免实施方案不清楚。

同样，要注意的是单个实施方案可以描述为过程，其是作为流程图、流图、数据流图、结构图或块图来描绘。虽然流程图可以以顺序过程描述操作，但是许多操作可以平行或同时进行。另外，操作的次序可以重排。一种过程可以在其操作完成时终止，但是可以具有图中未讨论或包括的另外步骤。此外，在任何具体描述过程中并非所有操作可以在全部实施方案中同时发生。过程可以对应于方法、函数、程序、子例行程序、子程序等。当一个过程对应于一个函数时，其终止对应于函数返回到调用函数或主函数。

现在将参考附图来更充分地描述主题，附图形成了主题的一部分并且以说明性方式显示了本公开内容的具体实例方面和实施方案。然而，主题可以体现为多种不同的形式，和因此所覆盖的或要求保护的主题旨在解读为不限于本文所述的任何实例实施方案；实例实施方案提供仅是说明性的。因此，以下详细描述不旨在采用限制性含义。

通常，术语可以理解为至少部分地来自上下文的用法。例如如本文所用，术语例如“和”、“或”或“和/或”可以包括多种含义，其可至少部分地取决于这样的术语用于其中的上下文。典型地，“或”如果与列举如A、B或C联用，则旨在表示A、B和C(此处使用了包括性含义)，以及A、B或C(此处使用了排他性含义)。另外如本文所用，术语“一个或多个”至少部分地取决于上下文，可以用于描述单数含义的任何特征、结构或特性或可以用于描述复数含义的特征、结构或特性的组合。类似地，术语例如“一个”、“一种”或“该”同样可以理解为表达单数用法或表达复数用法，这至少部分地取决于上下文。另外，术语“基于”可以理解为不必需旨在表达排他性因素的组，并且代之以可以允许存在另外的不必明确描述的因素，这同样至少部分地取决于上下文。

贯穿本文献，术语“泵”用于表示可以在气体中生成流动和/或压力头的部件。实例包括但不限于鼓风机、向心泵、活塞泵、隔膜泵、超声泵、压电泵、风扇等。需要反应物气体流动的设计也可以接收来自外部加压源的反应物气体流，这消除了对于内部泵部件的需要。

贯穿本文献，术语“净化器”用于表示这样的组分，其从气体混合物中除去一种或多种CO₂、NO₂或O₃。这也在文献中与“洗涤器”可互换称呼。实例包括但不限于碱石灰、noXon和沸石。

贯穿本文献，术语“插管”用于描述这样的管，其用于将含NO的产物气体从NO生成器传输到患者。出于本文献的目的，其他类型的输送管道如面罩、CPAP罩、Bi-PAP罩、Scoop导管、单腔经气管导管、多腔经气管导管等被认为是同义的。

本公开内容涉及用于便携且紧凑的一氧化氮(NO)生成的系统和方法，其可以嵌入其他治疗设备中或单独使用。该便携NO生成设备允许NO生成和输送到处于任何位置或环境的患者，因为所述设备足够小以致于可移动和在任何地方(包括患者家中或旅行期间)使用。所述移动NO生成系统的尺寸和便携性允许患者在医院中或在医院外的途中使用所述系统，并且具有通过呼吸气体输送设备输送NO的益处，而无需在医院、诊所或其他医疗环境中。在一些实施方案中，移动NO生成系统可以包含控制器和一次性盒。所述盒可以含有过滤器和/或净化器，其用于制备用于NO生成的气体和/或用于在患者吸入之前洗涤/或过滤输出气体。在一些实施方案中，所述系统可以利用作为独立设备的氧气浓缩机来增加一氧化氮产量，降低NO₂形成速率和补充氧气生成器活动。

图1和2显示了移动NO生成系统的实施方案。图1显示了便携移动NO生成系统10的实施方案，其包括用于将含有NO产物气体输送给患者的输送设备如插管12，其包括过滤器/净化器28。控制器14配置成使用多个传感器控制由等离子体室16所生产的NO。控制器14包括CPU 18(具有LED和用于使其与用户通信的按钮)、高压电路20、电源22、感应充电器24和泵控制器26。图2显示了便携移动NO生成系统30的实施方案，其包括输送设备如插管32，和其中包括净化器的一次性可更换盒34。

在一些实施方案中，一种示例性便携NO生成系统包括用于反应物气体吸入和输送到等离子体室的部件。所述等离子体室包括在其中的一个或多个电极，其配置成使用高压电路由反应物气体生成含有期望量NO的产物气体。所述系统包括与高压电路和电极电连接的控制器，其配置成使用一个或多个控制参数来控制产物气体中NO的浓度，所述参数涉及所述系统内的条件和/或与用于将产物气体输送到患者的分开的设备有关的条件和/或与接收产物气体的患者有关的条件。控制器还与用户界面通信，所述用户界面允许用户与所述系统互动、观察关于所述系统和NO生产的信息并且控制与NO生产相关的参数。

图3是移动便携NO生成系统40的实施方案。系统40包括控制器42和一次性盒。基底44或停泊站可以用于保持控制器和可以配置成为控制器的蓄电池充电。

图4显示了移动NO生成系统50的示例性实施方案的各种视图。如上所述，所述系统配置成便携且紧凑的以允许容易使用和运输。在一些实施方案中，所述系统的尺寸和移动性允许所述系统与其他呼吸设备一起使用，或整合到它们之中。图4显示了盒52a、52b、52c位置的各种选项。

在一些实施方案中，所述设备的顶部为包括按钮和显示信息的用户界面而保留。插管和氧气连接在外壳侧面上的凸块上边缘上制造。净化器盒62可以位于多个位置中，包括设备60的侧面(图5A)。净化器盒66可以位于设备64的底部66(图5B)。在一些实施方案中，插管和O₂连接在设备68的顶上，用户界面70在侧面上(图5C)，和净化器72可以在侧面(图5D)或底部。在一些实施方案中，净化器插入件、气体连接和用户界面全都位于设备74的同一表面76上(图5E)。

图6显示了NO生成设备80的实施方案，具有在一个表面上的用户界面82和可移除地连接到另一表面上的净化器盒。在一些实施方案中，来自外部源84的氧气流过可移除盒。所述盒上的双腔插管连接86提供了用于氧气和含NO气体的独立输出。在一些实施方案中，氧气直接连接到设备80上。外壳上的锚定点88a、88b能够实现肩带、背包、带或其他用于携带所述设备的装置的连接。图右侧所示的附属部件90包括用于汽车香烟打火机、壁式电源和外部蓄电池组的适配器。

图7显示了便携NO生成设备100的内部部件的实施方案。

患者输送设备

所生成的富含NO产物气体形式的NO可以以多种方式输送到患者。在一些实施方案中，NO通过鼻插管输送。在一些实施方案中，气体离开患者鼻子附近的孔阵列，并且在所述插管和鼻子之间的空间中混合。所述插管可以包括多个配置。在一些实施方案中，插管110的孔位于鼻子以下，不使用尖头，如图8A所示。在一些实施方案中，插管120可以包括尖头122a、122b，其可以位于患者的鼻子的一部分中，如图8B所示。尖头122a、122b可以充当混合室和导流到鼻子中。将理解插管的尖头也可以导入嘴中。尖头可以包括单腔或多腔。

在一些实施方案中，所述设备可以包括双腔插管，并且一个腔用于NO和一个腔用于O₂。在一些实施方案中，这两种气体在离开插管之前在鼻子基部处混合。在一些实施方案中，NO和O₂在独立的腔中运输，并且输送穿过双腔鼻尖头，以使得O₂和NO输送到每个鼻孔和在所述鼻孔中发生混合。这允许在一个鼻孔损伤(部分或完全堵塞)的情况下将两种医学气体输送到患者。这种配置还确保了NO尽可能晚的曝露于高O₂水平，由此使NO₂形成最小化。

图9显示了示例性的鼻插管130，其在鼻尖头136、138端部处具有三尖阀132、134。当NO推送到患者时所述阀打开。所述阀在呼气期间关闭，这防止了呼出的气体和湿气进入插管。图10显示了示例性的鼻插管140，其在每个尖头142、144中具有两个腔146a、146b、148a、148b。在每个尖头中，NO通过一个腔输送和O2通过第二腔输送。吸气检测可以通过任一腔进行。图11显示了示例性的鼻插管150，其具有用于嘴的尖头152。三个尖头152、154、156中的每一个可以是双腔以独立地输送O₂和NO。

在一些实施方案中，所述NO生成设备的控制器配置成以脉动方式与患者呼吸同步地输送NO。插入患者鼻孔中的鼻插管尖头在吸气流动期间可直径膨胀。膨胀尖头与未膨胀尖头相比可堵塞更大部分的鼻孔，这允许膨胀尖头部分地阻挡空气流进入鼻孔中和使来自鼻插管的含NO气体优先。随着尖头在呼气期间横截面积下降，未膨胀尖头不存在对于呼出气体的显著堵塞。尖头横截面积的增加可以通过尖头材料在径向上的非破坏性变形来完成。使用足够的流动时，弹性体材料将扭曲以增加横截面积。横截面积还通过泵送气体到鼻子期间鼻尖头的周向弹性变形(环向应变)来增加。

图12显示了各种未膨胀和膨胀态的鼻插管横截面的实施方案。显示了在患者呼气期间为松弛态的鼻尖头160、162、164的三个示例性横截面。尖头166显示了膨胀态尖头的横截面。圆形到膨胀尖头166的横截面可以是当NO泵送到患者时所有三个膨胀态的尖头160、162、164的膨胀横截面。将理解鼻尖头可以具有任何横截面，并且膨胀尖头的横截面可以具有任何形状，只要在NO输送到患者期间尖头的膨胀态总是增加鼻子的堵塞由此降低环境空气的夹带就行。

在一些实施方案中，在插管鼻尖头端部的阀防止呼出的气体和相关湿气进入尖头中。这可有助于防止湿气在鼻插管内冷凝。在一些实施方案中，犬齿阀或鸭嘴阀形式的被动阀可降低呼出的气体穿过鼻子的堵塞，因为当气体不流过其中时它的横截面变小。在一些实施方案中，主动阀位于鼻尖头的远端。在一些实施方案中，含NO气体是在呼吸之间在阀后面的插管内加压，并且当通过主动打开所述阀来检测吸气时释放。在一些实施方案中，当插管压力超过阀的破裂压力时，压力启动的“弹出”阀被动打开。控制插管内的压力，以使得被动阀与吸气同步打开。

当患者从鼻插管吸入气体时，来自环境的空气被夹带并加入所述流中，由此稀释了所输送的气体。图13显示了示例性鼻插管170，其具有防止输送的气体被稀释的特征。在一些实施方案中，鼻插管170包括独特的鼻子尖头172，其具有在其周围的裙部174，其可以用于降低输送的气体的稀释。裙部174类似于唇形密封或检查阀起作用，其允许呼气在尖头周围流动，但抵靠鼻孔壁密封以防止环境空气的夹带。

鼻插管还可以包括允许识别所述设备的特征。在一些实施方案中，鼻插管包括独特的标识符以识别它。所述独特的标识符可以位于各种位置，包括在鼻插管的连接器中。所述标识符可以为各种形式，包括用于无线通信的RFID，用于直接电连接的智能芯片，或用于光学读取的智能条形码，或任何其他允许识别的装置。在一些实施方案中，控制器监控插管使用了多长时间，并且写入存储器设备以指示针对其使用寿命的全部时间其已经使用的时间。这还可以防止使用不相容的插管，其可导致较高的NO₂水平。可以写入插管存储器设备的其他类型的信息是：零件号码、批号、制造日期、到期日、首次使用日期、新的/用过的状态、患者治疗信息、设备环境标识、设备警报标识、患者标识记录、患者参数数据(呼吸速率、心率、体温、SpO₂水平、EtCO₂、活动水平)。

取决于便携NO生成设备的设置，由所述设备供源的反应物气体(例如环境空气)的量可以变化。例如所述移动设备可以置于袋子中或穿在患者的外套下。在这种类型的情况下，所述设备可不能使用足够的空气源作为反应物气体来生成治疗量的NO。在一些实施方案中，气体输送方法(插管、面罩、CPAP罩等)可以包括额外的腔以提供空气，如图14所示。空气腔182可以具有一个或多个开口184(例如穿孔)，以使得空气可以沿插管的长度从任何地方进入腔。所述穿孔有助于确保所述设备可以沿NO输送管道的长度从一些地方吸入空气(图17)。图14显示了具有第一和第二腔182、186的插管180的实施方案。将理解可以使用沿输送设备任何部分的任何类型的开口，只要空气可以以足够的量送过其中以允许生成期望量NO。

公知的是尽可能长的保持NO远离O₂使得NO₂形成最小化。因此，输送设备(例如图15所示的插管190)可以包括在患者输送之前尽可能长的使NO和O₂分开的特征。在一些实施方案中，鼻插管190具有独立的用于将NO输送到患者的腔192，其在穿过每个尖头的小NO管中终止，以使得O₂不因其更大的流速和压力而抑制NO流动，和O₂腔194，如图15所示的示例性插管190中所示。在一些实施方案中，鼻插管使用文丘里或射流构造来将NO抽入O₂流或吸气流中。

沿所述插管存在不同的这样的点，在该处O₂和NO可以在气体到达患者之前混合。在一些实施方案中，可以使NO和O₂尽可能长的保持分开直到它进入患者的鼻子，以减少NO₂的形成。归因于高NO浓度的NO₂形成是主要的效果。在一些实施方案中，可以将NO与O₂流在共用腔202中尽快混合，以便减少到患者的转接时间。因此，移动设备200(其在所述移动设备中引入高浓度NO到O₂流中)可以在患者处提供降低的NO₂水平，如图16所示的NO生成设备200的实施方案所示。

典型地，为了NO₂而净化含NO气体，但是如果所述产物气体(等离子体后的气体)中的NO₂水平足够低，则这不是必需的。在涉及净化器的一些实施方案中，净化器可以位于控制器处/其内和/或输送管内和/或与患者紧邻。在一些实施方案中，所述插管沿其长度部分或完全地填充有净化器材料。在一些实施方案中，所述插管的管是细的，这归因于来自管内而非管本身的净化器材料的抗扭结性。在一些实施方案中，所述插管管沿其长度完全或部分地用NO₂-吸收性净化器材料作为衬里。在一些实施方案中，可以使用除了NO净化器之外还具有预净化器的鼻插管。

在一些实施方案中，鼻插管包括净化器，并且在便携NO生成设备中在控制器处不存在净化器。设备210根本不具有盒，因此所述系统具有一个一次性部件212(插管)来代替插管和净化器盒，如图17所示。在一些实施方案中，鼻插管212可以包括在吸气点附近(例如靠近鼻子)的净化器。

图18显示了一种双腔插管220，其具有第一和第二腔222、224，并且NO₂吸收剂材料在插管腔224的之一中。氧气在第一腔222中流动。在一些实施方案中，NO₂吸收剂材料是插管管内径上的涂层或衬里。在一些实施方案中，净化器材料由在插管腔内的粒子或丸粒组成，并且在每个端处具有过滤器。在一些实施方案中，氧气和NO产物气体通过分开的各自具有鼻尖头的腔离开。

在一些实施方案中，鼻插管包括在吸气附近(例如靠近患者如患者的鼻子)的净化器。在一些实施方案中，净化器位于患者耳朵后，其中所述的插管管环绕在耳朵周围。在一些实施方案中，净化器外壳位于患者脖子底处，类似于吊坠。

插管设计也可以是变化的。归因于NO连续转化成NO₂，可以有利的是在其即将进入患者之前净化含NO气体。在一些实施方案中，鼻插管可以包括在鼻子以下的净化器，以使得气体在该气体进入患者之前刚好送过净化器。在一些实施方案中，沿插管管长度的净化器像吊坠那样悬挂在用户脖子底部。在一些实施方案中，鼻插管的管可以用净化器材料作为衬里或涂覆。在一些实施方案中，用净化器材料作为衬里的鼻插管包含作为净化器耗尽的指示器的变色材料。在一些实施方案中，变色材料类似于石蕊试纸，在存在pH变化时变色。在一些实施方案中，插管管材料本身吸收足够的NO₂，其不需要另外的净化器材料。

许多患者对于使用鼻插管是自己有意识的，因为其覆盖了他们脸的一部分。在一些实施方案中，NO也可以从耳朵附近的位置输送到呼吸道。在一些实施方案中，NO输送管从耳朵通到气管。在一些实施方案中，NO输送穿过耳膜和通过耳咽管行进到呼吸道。在一些实施方案中，NO通过前颈底部处的开口直接输送到气管。

在一些实施方案中，将NO加入到来自NO控制器之中或紧后面的氧气浓缩机的O₂流中。当使用大体积的O₂时，这种方案对于降低NO₂形成由此降低NO从控制器到患者的转接时间是特别有帮助的。因此，移动设备(其在所述设备中引入高浓度NO到O₂流中)具有降低患者处的NO₂水平的潜力。

停泊站和电源

在一些实施方案中，提供了基站或停泊站。基站可以用于为NO生成设备蓄电池充电。充电可以使用电连接或感应连接来进行。基站可以使用多种技术来连接到外部设备上，所述技术包括但不限于电话线、电缆TV连接、Wi-Fi连接和蜂窝网络连接。在一个实施方案中，所述NO生成设备和/或充电站可以在表面上投射信息。例如充电站可以将蓄电池充电状态投射到卧室的天花板上。

基站可以包括各种传感器。在一些实施方案中，基站可以包括一个或多个气体分析传感器以检查NO生成设备的校正。当NO生成设备停泊时，基站可以将含NO空气拉入用于分析NO水平和/或NO₂水平的基站以确保安全操作。在一些实施方案中，基站可以通过连接到插管连接上来对控制器进行校正。蓄电池充电可以提供校正时间，虽然校正是独立于蓄电池充电进行的。用于分析的气体可以从盒连接器供给到控制器、T形接头(其将控制器输出气体流分开以能够实现同时的插管气体输送和气体分析)、或用于校正目的专用气体端口。测量可以用电化学电池进行，但是也可以使用光学和化学发光装置。基站可以接收来自AC功率出口或DC连接的功率。例如12VDC可以用作可以在汽车中看到的电压。基站可以用于从NO生成设备下载数据。所下载的数据可以存储在基站内或使用因特网、Wi-Fi、有线连接或蜂窝网络或光学装置输出到分开的外部存储位置。

各种源可以用于为NO生成设备提供功率。一些用户可需要白天或晚上无论何时都使用NO生成器。这些用户也可需要在其中存在流体的环境(例如淋浴时)穿戴所述设备。为了解决流体进入的风险，在一些实施方案中，所述NO生成设备设计有具有最小开口的外壳。例如所述设备可以是防水的。蓄电池充电可以通过多个方式完成，但是在一个实施方案中，蓄电池可以经由感应手段通过外壳壁来充电。各种其他接触(包括但不限于密封的、镀金的接触)可以用于为所述设备充电。在一些实施方案中，基站或停泊站可以提供为用于在充电期间放置NO生成器的巢。

图19显示了移动NO生成设备230的实施方案，其位于停泊站或基站232上。停泊站232可以包括允许所述设备状态通信的特征，或用于在黑暗中定位停泊站的照明特征。停泊站232还可以包括覆盖一次性隔区的门。

在一些实施方案中，蓄电池充电可以通过外壳(其是流体不透过的)内的电连接来完成。用于等离子体生成的空气是通过微过滤器如Gore-Tex来提供的，以防止流体进入。在一些实施方案中，所述微过滤器是疏水的，以进一步防止液体水进入。空气入口可以具有另外的用于捕集大颗粒的过滤器。它还可以用天窗和/或水阱来保护。

在一些实施方案中，附属的停泊站可以插入轿车香烟打火机或车辆的其他电连接中。停泊站可以装到轿车的标准杯架中或悬挂在轿车门上。为了悬挂在轿车门上，停泊站可以包括插入车窗玻璃的内表面和窗户封条之间的特征。生成器外壳和附属停泊站中的一个或多个磁铁有助于用户将生成器布置在停泊站中。

将可以理解的是基站到NO生成器的功率输送能力需要超过蓄电池充电功率和NO生成器操作功率之和，以使得蓄电池能够充电。蓄电池寿命可以变化，但是在一个实施方案中目标的蓄电池寿命是12小时。充电时间需要小于蓄电池寿命如12小时，以便用户可以使用一个设备，同时对第二设备充电。

在一些实施方案中，NO生成设备不包括其自己的蓄电池。代替地，所述设备可以电连接到分开的设备如O₂生成器，和从其他设备的蓄电池或电源供应获得功率。在一些实施方案中，NO生成器可以嵌入O₂生成器外壳中，并且所述NO生成器可以共用蓄电池、存储器、微控制器、警报蜂鸣器、用户界面、壳体和O₂生成器的其他部件。将理解NO生成器还可以嵌入其他设备或与其整合，这些设备包括但不限于VAD、雾化器、加湿器、CPR机、Bi-PAP机、CPAP机、加热和加湿的射流插管和/或AED。

空气源

在一些实施方案中，所述系统可以使用氧气浓缩机。具有肺部高血压的患者用高水平氧气(O₂)治疗。存在这样的设备，其通过分离出氮气物质来治疗大气空气以增加氧气含量。这些设备是便携的和蓄电池供能的。这种NO和氧气浓缩机或氧气槽的共用将降低对于O₂的需求和/或改进患者移动性。

当以50/50氧气比氮气的化学计量比生成等离子体时，则优化了NO产量。大气氧气水平是21％，但是氧气浓缩机可以用于增加空气中的氧气百分比。在一些实施方案中，来自氧气浓缩机的输出物可以用作反应物气体并穿过NO生成设备以便优化NO的产量。这对于给定运行时间量来说可以将蓄电池的尺寸成倍降低。

反应物气体源可以变化超过氧气浓缩机的输出。在一些情况下，患者连接到具有100％氧气的槽或生成100％氧气的氧气浓缩机。在一些实施方案中，移动NO生成设备可以将高O₂含量气体与大气空气共混以降低O₂浓度和将N₂浓度增加到等离子体室中的最佳水平，或使用纯空气。在高浓度氧气存在下NO更快地转化成O₂。因此，所述设备可以包括保持NO和O₂尽可能长的分开的特征。在一些实施方案中，将空气压缩入在NO生成设备内的含有对N₂亲和性的材料(如沸石)的室中。当所述室用反应物气体降压时，离开气体的氧气浓度高于环境空气，由此当曝露于等离子体时生成更高水平的NO。负载入对N₂亲和性的材料中的N₂定期排放到大气。在一些实施方案中，N₂在患者呼气期间排放到大气。在一些实施方案中，N₂在患者吸气期间排放到大气。在一些实施方案中，N₂泵送穿过等离子体室(其具有在患者呼气期间对于患者关闭的等离子体)，以使得存在含NO产物气体随后是具有很少至没有NO以及比初始反应物气体更高的N₂的气体的交替脉冲串。

呼吸事件快速发生，这需要快速的系统响应来输送NO脉冲。在一些情况下，例如当期望脉冲与吸气的前端同步时，脉冲可以在开始吸气的50毫秒内发生。这比单独的泵可从静止加速来将一团含NO气体输送到管(其将它导向鼻子)所经的时段更快。为了实现快速响应，在一些实施方案中，移动设备在患者呼气期间在储集器中准备了一团含NO的空气。当检测到吸气时，释放来自压缩源的空气，其推动所述NO团穿过插管到达患者。在一个实施方案中，分段的储集器是一个或多个插管腔。在一个实施方案中，插管中的腔是专用的NO输送腔。含NO气体可以在储集器中分段之前、在储集器之后、在靠近患者的插管内位置送过洗涤器，或如果NO₂水平足够低则可以根本不送过洗涤器。储集器将泵的动作与输送富含NO气体脱开。泵存储了储集器中加压气体所含的机械势能。与小型泵能够直接输送相比，这种存储的势能可以更快地从储集器中释放。在一个实施方案中，大型泵以快速率输送气体，但是它具有较大的机械惯性，这妨碍了其足够快地改变其输出速率的能力。泵和/或泵和储集器的两种解决方案可以在保持快速响应时间的同时提供宽范围的流速。储集器不需要是明确的压力容器。泵和流动控制阀之间的气动电路中的任何体积可以充当储集器。在具有储集器的一个实施方案中，储集器的体积是150ml。

在一些实施方案中，所述移动设备从大气中获得空气。空气用泵拉入所述设备和用一个或多个机械过滤器、一个或多个净化器和/或一个或多个碳过滤器进行处理。最起码地，移动NO生成设备在生成NO之前过滤了进入的空气。机械过滤器尺寸可以变化，但是在一个实施方案中是约0.22微米孔尺寸的量级，以防止细菌进入。净化器可以由多个材料形成，但是在一个实施方案中是碱石灰。碳过滤器用于在进入等离子体室之前除去来自空气的有机化合物。

图20A显示了穿过可穿戴NO生成器的气动途径的实施方案，其可以在较高压力操作，这导致比仅依赖泵的系统更快的响应时间。在图20A所示的系统中，环境空气或另一其他反应物气体通过泵242穿过过滤器240抽入所述系统。加压气体行进穿过等离子体室244，在这里高压电极产生放电，其将N₂和O₂分子进行分离以形成NO和一些NO₂。然后产物气体流过流动控制器246，其可以配置成控制实际输送到患者的流动水平。在一些治疗条件中，流动水平在含NO气体团输送时以连续方式变化，通常与患者吸气同步。来自流动控制器246的气体在输送到患者之前流过用于从产物气体中除去NO₂的洗涤器248和过滤器250。

在一些实施方案中，在过滤器252和泵254之后，流动控制器256也可以位于等离子体室258之前，由此控制反应物气体而非产物气体的流动，如图20B所示。这种方案提供的益处在于不将流动控制器曝露于含NO气体和缩短从等离子体到洗涤器的气动途径的益处，因为途径长度与转接时间有关，并且更长的转接时间导致更多的NO₂形成。在一些实施方案中，流动控制器可以为一个或多个比例阀的形式。在呼吸之间，一个或多个比例阀可以用于允许压力在所述系统内累积，这使得能够输送短的高压脉冲。在一些实施方案中，一个或多个比例阀不能完全闭合，以使得所述系统在比例阀失效的情况下也可以输送NO到患者。除了流动控制器活动之外，节流所述泵提供了另外的流动控制。

图21显示了其中流动控制通过第一和第二阀260、262来完成的实施方案。这种方案提供了重量和功率输入超过比例阀方案的益处。还显示了一种任选的旁路路径。第一和第二阀的有效孔口尺寸可以相同或可以不同，这取决于所需的流动水平。这个方案提供了逐步方案以流动输送到患者，而不是由比例阀所提供的连续可变的方案。包括多于两个阀的实施方案可以为所述系统提供另外的离散流动水平。在一些实施方案中，一个或多个固定的孔口用于控制穿过所述系统的空气流。

图22显示了可穿戴NO生成器270的实施方案，其具有入口洗涤器/过滤器组合272、空气泵274、控制和高压电路276、一个或多个电极278、出口洗涤器/过滤器280、蓄电池282和外壳284。入口和出口洗涤器/过滤器可以独立更换。洗涤器/过滤器具有锥形或刺状端部，其压入弹性体环中以用于保持和密封。洗涤器过滤器的对端通过一个或多个夹持洗涤器过滤器的外表面的弹簧夹来保持。用户将洗涤器/过滤器一端插入弹性体封条中，并且将洗涤器/过滤器主体朝着控制器外壳旋转，以使得它“咔嚓”进入所述位置，并且用一个或多个弹簧夹将它保持在合适的地方，或简单地将洗涤器过滤器压入所述设备中，以使得它锁合到合适的地方，并且然后向下压以释放它。洗涤器过滤器可以任选地覆盖有盖子以保护它们防止使用期间松开。

洗涤器/过滤器组合具有有限的使用寿命，这归因于洗涤器材料有限的NO₂吸收能力和用颗粒物质包覆过滤器。这存在这样的风险，即患者不能按时更换他们的洗涤器/过滤器，由此提高了NO₂曝露的风险。在一个实施方案中，当用户在早晨从充电器移除所述设备时，所述NO生成设备提示用户更换洗涤器/过滤器。在另一实施方案中，所述设备在即将达到洗涤器/过滤器完全耗尽的时间点处生成听得见的警报，以使得用户可以及时更换洗涤器/过滤器。

洗涤器/过滤器的盖子具有相应的开口以根据需要允许气体进入和离开。在一个实施方案中，所述设备也可以具有完全整合的分子筛，其从进入空气中除去一些N₂来优化N₂与O₂的比率，以用于增加NO产量，改进功率效率和降低所需的NO₂洗涤。在一些实施方案中，分子筛可以位于等离子体室之后以除去特定气体如N₂，由此增加流出物气体中的NO和O₂的分数。在一些实施方案中，分子筛除去等离子体室后的O₂中的一些或全部以减慢NO向NO₂的转化。

盒

用于移动NO生成系统的盒可以包括各种特征和设计。所述系统可以使用各种不同类型的盒，其可以用于不同的应用。例如盒可以根据预期的使用时间和所需的NO水平来改变净化器的尺寸。盒可以具有一个或多个气动连接，这取决于应用。在一个实施方案中，单个气动连接可以是针对连接到所述设备的单腔鼻插管。在一个实施方案中，两个气动连接可以是用于将NO加入到现有的气体流中的设备。第一气动连接可以是针对进入所述系统的气体流，和第二气动连接可以是针对NO+气体输出。在一些实施方案中，三个气动连接可以用于这样的设备，其测量进入气流的流量，但是没有将NO加入所述气流。第一气动连接可以是针对进入的气体。第二气动连接可以是针对到患者的流出气体。第三气动连接是针对到患者的含NO气体。所述设备可以将环境空气送过所述盒顶上的气动连接或送过所述控制器或盒侧面的格子。

气动连接可以以同心方式、线性、多边形或一些其他形状来取向。在一个实施方案中，全部气动连接通过使用整合的气动连接器用一个用户动作来建立。

在一些实施方案中，气体处置可以发生在所述盒内。因此，不存在控制器内的清洁问题，并且所述控制器可以在外壳中没有任何开口(其可允许流体或颗粒进入)。

图23显示了盒290的实施方案，其包括整合的空气过滤器292、泵294、电极组件296和净化器298(右边的盒端视图)。空气流入所述盒290和穿过空气过滤器到泵。可以包括两个单向阀300a、300b(例如鸭嘴、鸭脚、球笼、三尖或类似物)和隔膜的泵以多种方式启动，所述方式包括但不限于使用螺旋管、隔膜、杠杆或控制器中的其他机构。空气离开所述泵到具有电极组件的等离子体室，并且在输出净化器上流过。该输出净化器可以包括过滤器来捕集潜在的电极粒子和净化器粒子。

所述移动NO生成设备的盒可以具有多个配置。在一些实施方案中，移动设备具有一次性盒，其可以包括一个或多个以下特征：入口过滤器、入口净化器、入口碳过滤器、排气净化器和排气过滤器。在一些实施方案中，用于患者输送设备(例如鼻插管)的连接器可以连接到所述设备的盒/一次性部分而非可重新使用的控制器上。这降低到控制器的气动连接的数目和可以降低用户将插管或其他输送设备直接连接到控制器上而不是用于除去NO₂的净化器的可能性。从插管到盒的连接可以不同于从盒到控制器的连接。在一些实施方案中，盒外壳是可重新使用的，并且仅更换过滤器元件和/或洗涤器材料。

图24显示了在便携NO生成设备中的示例性气动途径310。阴影部分是可移除的和一次性的。在一些实施方案中，可移除的/一次性元件位于单个一次性盒中。在所示的实施方案中，环境空气或其他反应物气体被抽吸穿过一次性过滤器312，然后穿过所述设备中的永久过滤器314。空气然后流到泵316。远端到泵的压力通过绝对压力传感器318测量。这个压力用于确定泵活动和当使用储集器320时测量储集器压力。储集器320充当了聚集器，其可以提供快速流动的高压空气。在一些实施方案中，单独的泵可足以输送空气流去治疗，这使得储集器不是必需的。在一些实施方案中，空气泵抵靠孔口或一个或多个阀泵送。超出所示的比例阀322的压力传感器324用于测量等离子体室中的压力。在等离子体室328之前的流动传感器326用于闭环控制来确保精确的空气流过等离子体室。闭环控制可以用作到以下的一个或多个中的输入：泵送作用/速度、阀位置、储集器压力。等离子体室328包纳着一个或多个用于在空气中生成等离子体的电极。连接到等离子体室的任选的大气压和温度传感器330、332提供了到控制算法的另外的输入。空气流中任选的第三过滤器324位于控制器中以提供防止污染物进入该控制器的进一步保护。一氧化氮和空气然后流过NO₂洗涤器336，其由一个或多个过滤器、NO₂吸收性洗涤器和另一过滤器组成。NO+空气然后流过检查阀338、用于呼吸检测的分压传感器340、另一任选的过滤器342和到输送管(例如鼻插管，导管或其他管)的接口。

图25和26显示了在便携NO生成设备中的另外的示例性气动途径。图25的气动途径350显示了环境空气或其他反应物气体被抽取穿过所述设备内的永久过滤器352。空气然后流到泵354。远端到泵的压力是通过绝对压力传感器356测量的。这个压力用于确定泵活动和测量储集器358压力。超出所示的比例阀360的压力传感器362用于测量等离子体室中的压力。在等离子体室366之前的流动传感器364用于闭环控制来确保精确的空气流过等离子体室。连接到等离子体室的任选的大气压和温度传感器提供了到控制算法的另外的输入。空气流中的过滤器368位于控制器中以提供防止污染物进入该控制器的进一步保护。一氧化氮和空气然后流过NO₂洗涤器370，其由一个或多个过滤器、NO₂吸收性洗涤器和另一过滤器组成。NO+空气然后流过检查阀372、用于呼吸检测的分压传感器374、另一过滤器376和到输送管的接口。

图26的气动途径380显示了环境空气或其他反应物气体，其被抽取穿过所述设备中的永久过滤器382。空气然后流到泵384。远端到泵的压力是通过绝对压力传感器386测量的。空气流过盒阀集管388。压力传感器390用于测量等离子体室中的压力。在等离子体室394之前的流动传感器392用于闭环控制来确保精确的空气流过等离子体室。连接到等离子体室的任选的大气压和温度传感器提供了到控制算法的另外的输入。空气流中的过滤器396位于控制器中以提供防止污染物进入该控制器的进一步保护。一氧化氮和空气然后流过NO₂洗涤器398，其由一个或多个过滤器、NO₂吸收性洗涤器和另一过滤器组成。NO+空气然后流过检查阀400、用于呼吸检测的分压传感器402、另一过滤器404和到输送管的接口。

图27显示了用于便携NO生成和输送系统的一次性洗涤器盒410和匹配的永久气动部件的实施方案。在所述图的顶上，存在可重新使用的集管412和连接到其上的电极组件界面414和比例阀416。所述图的下部显示了一次性洗涤器盒410，其包括O₂连接418、净化器室420、盒插销422、一个或多个插管连接腔424和用于控制器冷却的通风口426。图28仅显示了图27的一次性洗涤器盒410，没有显示可重新使用的集管。

图29显示了净化器盒430的实施方案。净化器盒通过独立的气动连接434接收来自所述设备的产物气体和氧气。产物气体在盒体436中通过在碱石灰或其他选择性NO₂吸收材料上方流动来洗涤。在洗涤后，过滤产物气体和在单个插管连接432中与O₂合并，然后离开所述系统。在一些实施方案中，O₂和NO产物气体是在分开的连接中离开的。净化器盒显示在气密性半透明盒438内部，其保护净化器材料免于运输和存储期间受冲击和CO₂的影响。

在一些实施方案中，控制器可以通过任何机理包括但不限于电、光学、无线电或机械手段检测盒的存在。在一个实施方案中，控制器没有启动NO生成直到存在盒。在一个实施方案中，控制器可以通过使用例如盒上的条形码和或询问位于盒上的存储器设备(例如RFID标识)来读取来自盒的信息，以确定盒是否已经超过了盒的寿命期限。在一些实施方案中，所述控制器标记了盒插入的时间和将所述盒的使用寿命限制到从盒插入开始设置的时间量和/或送过所述盒的设置的NO分子的量。所述盒还可以具有用于其他气体源(例如O₂)的输入来测量流速，或与空气混合来合成NO或用于患者输送(例如氦气)。

电极

各种电极设计可以用于NO生成。在一些实施方案中，汽车式的塞子可以用于NO生成，但是它们可以包括电阻器和比所需更大的质量和强度。汽车火花塞设计成用陶瓷绝缘体和重金属接地电极来增强。在所关注的成本和质量中，定制高压电极是令人期望的。图30显示了一种高压电极440，其可以容易地制造和安装。图30显示了具有盲孔442(底部虚线)的电极组件的实施方案。复合电极444、446可以插入端部(右和左)。在一些实施方案中，图30的电极组件可以通过将铱(或其他贵金属或合金)垫熔合到金属轴杆(例如铜)上生成复合电极来制造。O形环448可以插入套管的每个端部。套管可以由PEEK、玻璃、陶瓷或其他惰性非导电材料构成。电极从任一端插入穿过O形环进入套管中。间隙工具插入孔中用于空气连接。端板在每个轴杆上滑动。电极从任一侧抵靠间隙工具轻压。端板焊接到轴杆上，锁合到间隙中。电极可以使用多种技术来保持在合适的地方，包括但不限于干涉配合、粘合剂、螺纹紧固件和其他手段。在一个实施方案中，端板可以机械卡扣到玻璃套管的端部，如图31所示，其显示了具有夹持到套管上和焊接到电极上的端板的电极组件450的实施方案。

具有用于空气连接的单个孔使得用户能够用单个动作将电极组件从一侧插入。可以使用各种类型的保持特征(包括但不限于棘爪、卡扣、夹子和其他手段)来将电极组件保持在控制器中的位置上。在另一实施方案中，存在从同一侧到电极组件的两个气动连接，以便于安装和移除。

定制的电极组件可以通过登记电极在控制器中的电接触来与控制器接口。来自所述控制器的双腔接头可以插入电极组件侧面的孔中来输送空气和除去负载NO的空气。

图32显示了电极组件460的实施方案，其包含套管462、复合电极464(具有铱垫的铜轴杆)、O形环密封466和端板468。电极组件460可以插入控制器，具有高压电接触来将电极组件的每个端与插入空气连接孔中的双腔接头接触。复合电极可以具有步进直径、法兰或其他使得电极下降进入孔中特定深度的特征。图33显示了具有降至最低点的特征的电极的实施方案。

在一个实施方案中，穿过电极组件的空气流行进穿过电极间隙。图34显示了电极组件470的实施方案，其显示了空气入口(底部左边和上部右边)。空气在一侧流入电极组件和从对侧流出。图35显示了显示端板几何形状的交叉流电极组件480的实施方案。端板的拐角上的孔可以用于将金属丝焊接到其上或用螺纹紧固件将端板紧固到套管上。端板的拐角可以圆化来降低来自端板放电的可能性。

电极组件中的空气流可以从一侧到另一侧，如图35所示。在一个实施方案中，所述流可以从一侧到相邻侧。在一个实施方案中，空气从一侧进入，与电极平行轴向行进和然后从同一侧离开。这种设计共享了用单个动作插入的益处。

图36显示了一个实施方案，其中电极、高压变压器和等离子体室是整合的。这提供了降低这些部件的体积和质量以及缩短高压导体长度的益处，由此降低了电磁发射。在另一实施方案中，所述电极和变压器封装在一起以形成单个单元，其与等离子体室可移除地连接。

图36显示了整合的变压器/电极组件/等离子体室490。主绕组输入492位于该变压器的顶上。在一个实施方案中，主绕组是用利兹线制成的。次绕组输出电连接到电极494上。变压器496和电极在绝缘材料中封装在一起，并且通过绝缘材料保持电极间隙。封装的变压器和电极用气密性封条连接到等离子体室504上。该等离子体室具有反应物气体入口498和产物气体出口500。温度传感器502封装在绝缘材料内或热连接到变压器上用于NO生成和输送系统以检测变压器的过热和因此响应一个或多个生成警报、降低输送到变压器的功率、转变以停止变压器、增加冷却风扇的速度或用于限制升温的其他手段)。

集管配置

图37显示了一个实施方案，其中集管512连接到所述设备外壳510的侧壁之一上。在所述设备的这个图示中，空气从外壳510外部被抽入穿过过滤器514到泵516。泵516将空气输送到储集器518以加压储集器。储集器与比例阀520串联连接到气体集管512。比例阀调控进入等离子体室522的空气流。等离子体室中的电极是通过外壳内的高压电路524驱动的。在送过等离子体室之后，气体供给穿过过滤器、洗涤器和第二过滤器526。在过滤器-洗涤器-过滤器526之后，气体然后返回所述集管，在这里其离开穿过接头到插管或其他输送设备。气体集管还具有输入连接和输出连接以能够实现平行使用氧气源。在一个实施方案中，O₂管线内的参数是作为吸气和/或O₂输送的指示器来测量的。所述参数可以是以下的一个或多个：O₂管线压力、O₂管线流量、O₂管线温度、O₂管壁应变或其他参数。所述设备是通过蓄电池供能的。在一些实施方案中，蓄电池是内置的，虽然在其他实施方案中它是可移除的。所述系统还能够运行掉来自外部源如外部蓄电池组、汽车电源(香烟打火机)、AC功率转换器等的功率。

图38显示了一个实施方案，其中集管532连接到所述设备外壳530侧壁的之一上。空气从外壳外部被抽入穿过过滤器534到泵536。泵536将空气输送入流动控制器538，其决定了加压空气输送入气体集管532的时间和持续期。在一个实施方案中，气体流动控制器由一个或多个由控制器540控制的阀组成。控制器由具有软件控制的电子硬件组成，但是还可以预期的是没有软件的实施方案。气体集管将流体导入等离子体室542中。等离子体室是通过外壳中的高压电路544驱动的。在送过等离子体室之后，气体行进到外壳530外部的可更换洗涤器546。在洗涤器之后，气体返回集管，在这里它然后送过连接器进入插管或其他输送设备。气体集管还具有一组输入和输出以允许平行使用氧气输送。所述设备是通过外壳530中的蓄电池548供能的。

图39显示了一个实施方案，其中集管552连接到所述设备外壳550的后壁上。在所述设备的这个图示中，空气从外壳的外部被抽入穿过过滤器554到泵556。泵将空气供入整合的加压储集器558。储集器由集管内的体积组成。气体从储集器中的释放是通过比例阀560来控制的。比例阀调控了进入等离子体室562的流动。等离子体室内的电极(未示出)是通过连接到外壳内的控制器566的高压电路564驱动的。在送过等离子体室之后，气体行进到可更换过滤器-洗涤器-过滤器组件568。在洗涤器之后，气体然后返回集管，在这里它离开所述系统穿过接头和进入输送管道如鼻插管。气体集管还具有一组输入和输出以允许平行使用氧气治疗。蓄电池569在这种实施方案中是可移除的。

图40显示了一个实施方案，其具有连接到所述设备外壳570的后壁上的集管572。空气被抽入穿过可移除的盒组件576中的过滤器574到泵578。泵将空气导向安装在集管上的阀阵列580，其控制了加压空气输送入气体集管的流速。气体集管572将流体导向与集管分开的等离子体室582中。等离子体室中的电极是通过高压电路584驱动的，该高压电路584是通过外壳中的控制器586控制的。在送过等离子体室之后，气体供给穿过气动接头到可移除的盒，在这里气体送过洗涤器材料和过滤器。在洗涤器之后，气体然后返回所述设备穿过气动接头到集管572，在这里它离开所述设备穿过接头到患者输送管。这个图显示了不具有与O₂流的接口的实施方案，因此不需要O₂接头。所述设备是通过一个可移除的蓄电池588来供能的。

图41和42显示了一个实施方案，其不具有集管或除泵590之外的气体流动控制器。空气被抽入穿过可移除盒组件594中的过滤器592到泵590。泵将空气导向等离子体室596。等离子体室中的电极是通过高压电路598驱动的，该高压电路598通过外壳中的控制器600控制。在送过等离子体室之后，气体供给穿过气动接头到可移除的盒594，在这里气体送过洗涤器材料和过滤器。在洗涤器之后，气体然后返回所述设备外壳602和离开所述设备穿过接头到患者输送管。所述设备是通过一个可移除的蓄电池604供能的。

用户界面和连接

用户界面可以用于显示涉及所述设备功能性和患者信息的各种信息。在一些实施方案中，移动NO设备610可以具有用户界面，其可以包括多个特征，如图43所示。在一些实施方案中，用户界面包括NO增加按钮612。在一些实施方案中，用户界面包括NO下降按钮612。在一些实施方案中，用户界面包括应急按钮，其可以用于通知外部源(例如救援人员)的生命危险情形和所述系统可以通过一种或多种到基站的无线或有线连接、蜂窝网络或到因特网的Wi-Fi连接来与外部世界通信。在一些实施方案中，用户界面包括功率按钮614，其可以打开/关闭所述设备。在一些实施方案中，用户界面包括放大按钮，其可以用于从目前的水平将NO产量增加设置的时间量如5分钟，蓄电池充电水平指示器616和盒寿命指示器。

用户界面620可以包括一个或多个LED指示灯，如图44所示，其用于指示多个信息，包括但不限于电源626、蓄电池状态622和剩余盒寿命624。在一些实施方案中，盒寿命可以通过多个指示器确定，该指示器包括但不限于所生成的NO分子数、所生成的NO₂分子数、流过所述盒的含CO₂空气的体积、泵送效果(反映了过滤器堵塞状态)、插入后的日历时间、插入后的运行时间、流出物气体中的NO₂水平和盒寿命指示器的颜色(例如

)。

图45显示了另一示例性用户界面630。在一些实施方案中，用户界面630可以包括离散按钮用于警报静音632、声音提示634和电源636。压下声音提示按钮提示所述设备通过扬声器生成听得见的指令(也显示在用户界面上)。在一些实施方案中，听得见的指令用于识别警报条件，指示用户如何响应警报，和指示用户在所述设备上设置程序以及对用户的其他指令。用户界面还可以包括照明指示器以用于警报状态638、蓄电池充电状态640、外部电源连接642、盒剩余寿命644、O₂流量检测646、GSM连接648和NO生成650。所述用户界面面板还包括话筒652来记录用户声音输入和蜂鸣器654。在一些实施方案中，用户界面面板还包括一个或多个天线以用于GSM、蓝牙、Wi-Fi和其他连接。在一些实施方案中，用户界面可以上升以曝露净化器盒插入狭缝。在一些实施方案中，一旦所述设备通电暂时按下电源按钮并保持几秒以使所述设备断电。

所述系统还可以包括警报以通知用户不同类型的信息。例如警报可以用于所述设备的故障，例如没有检测到等离子体或通知用户他们应当活动活动的久坐时限。所述NO生成设备外的灯带提供了所述设备的状态。例如绿光或蓝光可以指示不存在警报。低蓄电池可使灯带发黄。低剩余盒寿命可使得灯带发黄。非常低的蓄电池、非常低的盒寿命或缺乏等离子体活性可将灯带变红。警报可以包括声音提示、铃声、视觉指示器(光)和触觉事件(振动)。

所述系统可以是通过外部设备(例如智能电话、写字板、或物联网(IoT)连接设备)来远程配置的。可配置的设置包括以下的一个或多个：增大设置、剂量给药增量、剂量给药限制、警报限制、运动算法(持续时间、NO步进增加)和/或患者睡眠设置。

图46显示了使用了远程设备660作为图形用户界面、医师界面和主要患者界面系统的实施方案。将理解具有屏幕或显示器的任何外部设备可以用于与所述NO生成设备通信和提供用户界面以用于将来自NO生成设备662的信息显示给用户。远程设备的实例包括台式计算机、智能电话、汽车计算机或智能手表。

在一些实施方案中，所述NO生成设备可以设计成没有任何软件，以使得所述设备可以包括电源(例如蓄电池)、一个或多个高压电路、计时电路、一个或多个电极、泵和净化器。所述系统可以输送具有固定NO浓度的固定空气流或脉冲NO。例如可以使用具有20ppmNO的1lpm空气。这种流线设计还可以包括如果未检测到等离子体时用于通知用户的蜂鸣器和红灯。在一个实施方案中，当所述集管温度低于温度阈值时，可以检测等离子体活动的缺乏。在一些实施方案中，所述设备不包括用于空气的机械泵，而代之以空气可以经由伯努利效应、文丘里管效应、其他混合方法或专业混合阀在O₂流向患者时从输送的O₂吸入穿过所述系统。在一些实施方案中，NO输送控制器可以具有非常迷你的用户界面，其仅由蓄电池状态、NO水平和警报指示器组成。所述控制器可以与次级设备如智能电话接口。次级设备可以用于提供图形用户界面、接收患者输入、接收医师输入、存储数据、与患者通信、监控其他生理参数(例如呼吸速率和/或心率)与医师通信、和/或与急救人员通信、和/或将生理参数和用户输入与所述NO生成设备通信。在一些实施方案中，光纤存在于插管内或与插管紧邻。光纤延伸进入患者鼻孔和通过光学手段来测量SpO₂、呼吸速率、心率和其他生理因素。在一些实施方案中，呼吸是在光纤的远端通过检测在患者呼气期间随着呼出气体的湿气冷凝到光纤端部时光纤端部的反射率变化来检测的。

在一些实施方案中，NO生成设备是与智能手表一起使用的。智能手表提供了一种可穿戴远程用户界面，其当所述NO设备和浓缩机不容易到达时(例如NO生成设备在背包中)，便于用户与所述NO设备和/或氧气浓缩机互动。通过智能手表测量的或由用户输入智能手表中的患者生理和活动数据可以用于控制NO和O₂治疗。例如当智能手表检测到用户活动增加时(例如增加的心率、指示步行的加速度等)，智能手表可与所述NO和O₂设备通信以分别增加NO和O₂的输送浓度。

类似的连接可以通过智能电话/写字板应用来完成。智能电话/写字板较大的显示器可以提供另外的信息，例如趋势数据、仪表板、步数等。智能电话或写字板的较大的处理器和增加的连接可以用更复杂的算法、云连接、远程辅助和其他特征来增强治疗。治疗、生理和活动数据可以存储在远程设备如智能手表、智能电话或写字板上或NO生成设备本身上。在一些实施方案中，网络浏览器应用具有用于用户的仪表板，包括当前的治疗设置、设备历史、活动标识、趋势、警报历史、洗涤器剩余寿命和其他涉及患者和治疗的信息。浏览器应用可以在PC、智能电话、写字板、智能电话或其他有能力的设备上运行。用于网络浏览器应用的信息可以直接与所述设备通信以运行所述应用，或可以通过间接手段如蜂窝网络、因特网或云来输送。

在一些实施方案中，NO生成系统通过云提供一种或多种以下的特征：服务信息、设备使用数据、患者生理数据、设备性能数据、患者活动数据、和/或来自其他连接设备的数据。在一些实施方案中，云用于提供服务，例如：分析、产品升级、中央化算法、产品改进和/或AI/数据挖掘。NO生成和输送设备也可以连接到社交网络技术上。在一些实施方案中，所述设备和/或辅助设备可以用于增加/删除成员/角色、共享信息、共享通知、共享警报、共享患者经验和治疗小经验、和/或进行声音/视频通话。

在一些实施方案中，NO生成设备支持声音输入和声音输出。例如用户可以说“NO增加”以增加所述NO剂量给药或“NO停止”以停止治疗。所述设备也可以用关于警报条件的声音提示来警示用户，例如“蓄电池剩余20分钟”的“更换净化器盒”。

在一个实施方案中，当用户开始使用所述设备时，NO生成设备具有学习模式。在学习模式期间，所述NO生成设备可以自动改变治疗参数例如NO浓度、NO脉冲持续期、和NO脉冲时限来基于SpO₂、呼吸速率、心率等表征患者的生理响应，以优化所输送的剂量给药。在一些实施方案中，NO生成设备可以传感患者的劳作和因此增加NO输出。

在一些实施方案中，所述NO生成设备和/或其辅助部件可以检测患者的过劳和提供警告。在一些实施方案中，劳作是基于加速度计数据来检测的。在一些实施方案中，劳作是通过心率测定的。在一些实施方案中，劳作是通过呼吸速率测定的。在一些实施方案中，劳作是通过SpO₂水平测定的。在一些实施方案中，劳作是通过以下的一种或多种的组合来测定的：加速度计测量、心率、呼吸速率、呼吸速率和/或SpO₂。

在一些实施方案中，NO生成设备具有训练/评价/安慰剂模式。在这种模式中，用户界面、治疗模式和警报是完全功能化的，除了关闭等离子体活动之外。患者参数可以在训练模式中标识，来帮助临床评价患者行为、患者生理参数和设备使用。

在一些实施方案中，NO生成设备支持断奶模式。在断奶模式的一些实施方案中，输送到患者的NO水平在设置的时间量中自动下降。在一些实施方案中，输送的剂量给药每10分钟减半，直到在所述设备自动停止治疗之前剂量给药是<1ppm。断奶模式可以在患者没有良好响应于剂量给药下降速率的情况下被用户或医师在任何时间通过直接或间接(无线、远程控制)手段来中断。断奶模式也可以由用户互动完成，由此所述设备充当了计时器和提醒用户/医师在预定的时间设置之后降低剂量给药。在一些实施方案中，断奶是全自动的，由此剂量给药是基于所测量的生理参数如SpO₂、呼吸速率、心率等来下降的。在生理参数指示新剂量给药设置不能被忍受的情况下，所述系统可以自动返回到在先剂量给药或在在先剂量给药之前的剂量给药。在另一断奶形式中，所述设备剂量给药呼吸的子集，而非在每次呼吸中降低NO浓度。在一些实施方案中，断奶包括降低所述NO浓度和降低在给定时间量中剂量给药的呼吸的数目。

NO生成控制

NO生成和治疗控制可以以多种方式实现，以使得与电极有关的等离子体活动可以被控制以控制产物气体中所生成的NO的量。在一些实施方案中，等离子体活动水平可以通过查找基于多个变量的表来确定，该变量包括但不限于环境压力、等离子体室压力、O₂浓度、O₂流速、目标NO水平、SpO₂水平、空气流量水平、吸气流量水平、吸气压力、鼻温度。脉动等离子体生成可以与患者呼吸同步，但是为了有益的临床效果不必需与患者呼吸同步。归因于NO相当长的半衰期(为分钟量级)，NO可以在多次呼吸中存在于肺中。患者在每次呼吸中可以无需呼吸新鲜NO进入肺中，并且所述NO生成设备可以无需针对每次呼吸都生成NO。在一些实施方案中，NO生成设备可以以独立于患者呼吸但仍然提供治疗益处的另一频率或随机频率定期地运行。例如NO生成可以是打开5秒和然后关闭15秒，并且有意为每次第三或第四或任何数目的呼吸提供NO。

NO设备可以以以下另外模式运行：

●同步模式，具有与O₂输送同步输送的脉冲NO输送。

●独立(O₂的)模式，具有与患者呼吸同步输送的脉冲NO输送

●恒定模式，具有恒定的NO流速和浓度

●分钟体积剂量给药模式，其中每次呼吸所输送的剂量给药是变化的，以使得每分钟的NO分子数达到目标。

●分钟体积剂量给药模式，其中如果对于秒的拖尾x值来说剂量给药速率已经超过了目标速率，则跳过呼吸。

●分钟体积剂量给药，具有每次呼吸变化的剂量给药和跳过呼吸的组合。

●可变的浓度模式，其中脉冲浓度变化。在一个实施方案中，浓度基于设置时间段内的最新剂量给药来变化。在一个实施方案中，浓度随着患者活动变化。应当注意的是除其他脉冲参数之外(如脉冲时限、持续期、流速等)的浓度可以变化。在一个实施方案中，脉冲参数和浓度变化以便可以经时输送平均浓度。

在一些实施方案中，剂量给药方案是基于以下与患者或环境条件相关的一种或多种参数：时刻、患者反馈、患者呼吸速率范围、和/或患者身高/理想体重。在一些实施方案中，剂量给药被开处方为NO摩尔/健康体重/单位时间的某个数值(处方(Rx)＝μg/kg/hr)。

考虑到患者呼吸速率包括相当一致的频率(例如10次呼吸/分钟)和一致的潮气体积(例如500ml)，可以推导出大致的目标剂量给药/呼吸，以μg/呼吸或mol/呼吸(例如8μg/呼吸)来表示。在产物气体的一次脉冲中输送的NO摩尔数是NO浓度(X)、产物气体的体积流速

和脉冲持续时间(Δt)的函数。它符合

其中N＝一次脉冲中输送的摩尔数，X＝含NO气体的浓度，

＝含NO气体的体积流速，和Δt＝脉冲的持续时间。要注意的是使用≈I，因为压力和温度变化效应被假定为是可忽略的。

基于对于剂量给药输送的这种理解，可以想到多个剂量给药方案。在一些实施方案中，只有含NO气体的浓度(X)是变化的，而浓度和体积流速保持恒定。这种方案提供了简单性和噪音水平(恒定气体流速)的益处，因为仅需要改变等离子体活动。在一些实施方案中，在脉冲期间仅改变体积流速

而浓度和持续时间保持固定。在一些实施方案中，仅改变脉冲持续时间(Δt)，而体积流速和浓度保持固定。如果在某一时刻多于一个变量改变，则存在另外的组合方式。例如在一些实施方案中，浓度和体积流速二者可以改变以便在设置的时间量中输送期望的剂量给药。在一些实施方案中，浓度保持恒定，并且改变体积流速和脉冲持续时间以剂量给药呼吸。在一些实施方案中，体积流速保持恒定(恒定的泵速)，并且改变浓度和脉冲长度。在另一实施方案中，改变所有三个变量以便剂量给药患者呼吸。改变所有三个变量的一个优点在于最佳的剂量给药控制随着患者活动水平和呼吸速率而变化。例如当患者睡着时，呼吸是长的和少的。NO生成和输送系统可以经历长脉冲生成低浓度NO以剂量给药长呼吸。相反，当患者活动时和他们的呼吸较短时，NO生成和输送系统可以增加浓度和缩短脉冲持续时间以确保剂量给药在吸气期间输送。应当注意的是短脉冲可需要高流速和高NO浓度，其可对患者而言是不舒服的和引起更快的NO₂形成。

脉冲化的剂量给药时限可以是吸气事件期间或之前的任何时间。在吸气时刻或之前发生脉冲通常需要预测性算法，其基于一系列之前呼吸的时限来计算下次呼吸将在何时发生。在吸气开始后发生的脉冲化剂量给药可以基于实际的呼吸检测。脉冲的持续时间可以从数十毫秒到吸气的整个持续时间变化。在一个实施方案中，吸气脉冲的持续时间目标是吸气持续时间的一半。在一个实施方案中，吸气的持续时间基于最近若干次呼吸的持续时间。在一个实施方案中，吸气脉冲的持续时间是设置的时间单位，例如1/2秒。在另一实施方案中，所述NO生成和输送系统目标是为一部分呼吸(例如1/2)剂量给药，但是具有上限时间。在吸气时刻或之前的剂量给药可在气流开始之前将含NO气体引入患者。在这种情况下，含NO气体可以离开鼻子和进入环境空气。类似地，具有高流速的脉冲(如通常是简短脉冲的情况)可超过吸气流速，由此NO损失到周围环境中。在一个实施方案中，NO生成系统在吸气检测后开始长NO脉冲和输送所述脉冲，直到以远低于吸气流速的流速接近吸气结束，由此确保输送的NO进入患者。利用NO生成和输送系统的长脉冲方案的一个益处在于对给定的剂量给药/呼吸处方而言，NO浓度水平在脉冲内较低，由此减少了NO₂形成。

在一些实施方案中，NO输送脉冲在吸气检测后开始50毫秒，并且持续200毫秒。在一些实施方案中，NO输送脉冲持续了吸气的持续时间。

剂量给药处方可以通过多个手段提供到所述NO生成和输送设备，其包括但不限于：用户(护理提供者)输入处方信息，从标记读取处方信息，将处方信息发送到所述设备。处方可以基于多种因素来生成，所述因素包括但不限于：患者性别、患者身高、患者理想体重、患者目前的体重、潮气体积的估算、实际测量的潮气体积、患者对于鼻插管流速和剂量给药/影响脉冲形状的输送参数的耐受性。

在一些实施方案中，所生成的NO量可以基于医学人员(包括医师)的处方来确定。这可允许NO剂量给药中更少的人为失误和/或改进的质量控制。处方可以提供剂量给药/输送方法。存在许多处方表达方式，包括但不限于基于时刻、患者反馈、呼吸速率范围、和患者身高/体重。存在许多可以将处方提供到所述设备的方式，包括但不限于用户(例如护理提供者)输入处方信息，从标记读取处方信息和将处方信息送到所述设备。

当呼吸速率和/或流速为所支持的范围之外时，所述设备可以报警。在一个实施方案中，所述设备使用自动化/(与呼吸)异步的输送模式。异步呼吸模式可以持续设置的时间量，或直到检测到呼吸，或直到呼吸返回到所支持的范围。在初始超时时间段之后呼吸速率和/或流速保持在范围外的情况下，所述系统的一个实施方案升级警报等级。

在其中非常短的含NO气体的脉冲打算输送到患者和/或患者距离所述NO生成设备非常远的一些临床条件中，NO生成设备可以在输送之前在设备和患者之间的输送管中将脉冲化剂量给药的含NO气体分段。在一个实施方案中，所述NO生成器生成了一定体积的含NO气体和将所述体积的气体行进到设备和患者之间的空间体积，但并非全程到患者。所述空间的体积可以例如是所述系统中的储集器或插管管本身。在一个实施方案中，使用内部体积是24ml的7英尺长的插管。通过检测吸气事件，所述NO生成器推动所述体积的含NO气体通过其余的距离进入患者的鼻子。所述NO脉冲输送的实际时限可涉及其他生理和非生理事件，例如呼气结束、最后呼吸后的时间量，或最后“n次”呼吸的平均呼吸时间。洗涤所述含NO气体可以在NO生成设备中和/或沿输送管长度的任何地方进行，包括所述管本身和非常接近于患者。为了减慢呼吸速率，NO生成和输送系统可以通过尽可能晚的生成和分段进入输送管中的NO-脉冲，以使产物气体中的NO₂水平最小化。这是通过在某一时刻开始所述NO输送脉冲的生成，以使得它将在吸气之前基于在先的呼吸事件时限在所述管内分段来进行的。在一个实施方案中，运行所述NO生成设备，来完成与患者呼气结束一致的NO脉冲分段。分段的体积到患者的输送可以通过增加泵速和/或从压力源释放压力来进行。在一个实施方案中，加压的气体储集器是通过打开比例阀来释放的，以在合适的时间将所述体积的含NO气体推动到患者。在一个实施方案中，所述体积的含NO气体的释放是基于在先呼吸的时限来预期输送的。在另一实施方案中，含NO气体的释放是响应于一定的事件(如吸气的检测或呼气的结束)来输送的。

在一些实施方案中，NO生成设备生成了含NO气体和非含NO气体脉冲的正在进行的脉冲串。设备和患者之间的转接时间通常是已知的，以便含NO脉冲与吸气事件同步到达患者鼻子。非含NO的脉冲在呼吸之间冲洗所述管，以便含NO气体连续移动，减少了停机时间，这可以增加NO₂的形成。脉冲串可以通过改变脉冲串的流速、每个脉冲的宽度和每个脉冲中NO的浓度来响应于患者呼吸速率和活动水平的改变而进行调节。在一些实施方案中，泵流速通常在恒定吸气活动存在下是恒定的，并且仅等离子体参数变化以控制NO浓度。在一些实施方案中，泵流速是通过呼吸定期来改变的。

多个治疗输入可以用于控制所述设备的功能。在一些实施方案中，NO的生成水平是通过用户在医师设置的限度内进行设置的。在一些实施方案中，用户不控制剂量给药水平。在一些实施方案中，系统可以基于来自传感器测量结果的增加的患者活动的指示来自动增加NO生成。实例可以包括在所述NO生成器中的加速度计和呼吸传感器，加速度计可以传感增加的用户活动，测量患者内的SPO₂水平，接收来自O₂输送设备的呼吸触发信号，呼吸传感器可以检测指示活动增加的呼吸速率的增加。

各种方法可以单独使用或配合使用以检测呼吸，例如患者皮肤上的应变传感器、话筒、NO输送管线中的压力传感器、从设备到鼻子的专用腔中的压力传感器、鼻子下的温度传感器、鼻子下的压力传感器、患者鼻子下的流动传感器、鼻子的空气流中的光学传感器、患者胸部上的加速度计、患者上的位移传感器、患者胸部上的应变传感器或其他设备。在一个实施方案中，话筒置于患者脖子上。在一些实施方案中，应变传感器置于患者躯干的皮肤上。通过检测患者呼吸活动(例如呼吸速率、呼吸深度、呼吸脉冲形状)，所述NO生成系统可以优化NO输送。患者安装的传感器可以电线连接到插管或直接连接到所述NO生成器。在其他实施方案中，传感器是无线的和经由Wi-Fi、蓝牙、红外、RF或一些其他手段来与控制器通信。在一些实施方案中，压力是在将NO送到患者的腔中测量的。在一些实施方案中，算法忽略了NO输送脉冲期间的压力信号，因此在患者呼气时监控吸气事件。图47描绘了随着在所述NO输送腔中测量的插管Δ压力的增加，吸气事件的检测。压力增加是在吸气发生时发生的(左上图)。右下图显示了在NO输送期间插管Δ压力信号，具有在一个方向上和然后在相反方向上大的偏离。在一些实施方案中，吸气检测是在NO输送后再次开始的。在一些实施方案中，吸气检测在NO输送后加上可变的延迟后再次开始，以防止误报。在一些实施方案中，可变延迟是由一系列或在先呼吸所测量的呼吸时间段的一部分。在一些实施方案中，延迟持续时间是呼吸时间段的25％。在一些实施方案中，吸气检测没有再次开始，直到插管Δ压力返回等于在先呼气事件在设置的时间段的水平，所述压力水平是基于最近的呼吸的水平。在一些实施方案中，NO生成设备以连续输送模式运行，以使得插管Δ压力主要与患者吸气活动相关。在一些实施方案中，NO输送继续，因此所述系统没有忽略剂量给药输送所引起的人工因素。管线中压力的变化是呼吸的指示。在一种情况下，管线中的泵送可以为恒定速率，但是呼吸导致的压力变化也可以用可变的泵速率来检测。在一些实施方案中，泵活动在与吸气检测不同的时间定时发生，以防止泵活动干扰检测。在一些实施方案中，聚集器可以用于阻尼来自泵的压力波和改进NO管线压力测量结果的信噪比。

呼吸检测信号可以随着患者解剖学、患者病情、患者活动(睡觉相比于活动)、或其他患者相关的因素而变化。因此，NO生成系统可需要调谐用于每个单独患者的呼吸检测算法。在一些实施方案中，对于每个患者调节Δ压力阈值，作为设备安装的一部分。所述Δ压力阈值可以通过所述设备基于患者活动、时刻(醒着相比于睡觉)、在充电器中的安装(指示更多的久坐活动)或可影响吸气事件的其他因素来调节。

患者的呼吸速率可以随着劳作而变化。如果NO生成系统以每次呼吸输送相同量的NO，则较快的呼吸速率可导致过多的NO输送。还应当注意的是呼吸深度(即潮气体积)也可以变化，并且通常独立于呼吸速率。为了有效的NO治疗，患者肺中的NO浓度(细支气管和/或肺泡和/或肺的其他部分)应当定期地处于治疗水平(如果不连续的话)，这归因于这样的事实，即NO具有生理效应，其在所述组织中持续一些时间和根据所述NO生理半衰期而减小。在一个实施方案中，所述NO生成系统剂量给药呼吸的子集，使用以下一种或多种的组合来确定吸气剂量给药：呼吸速率、潮气体积、生理NO半衰期、吸入的O₂浓度、目标剂量给药，最近的历史剂量给药信息，和/或NO氧化速率。在另一实施方案中，NO是随每次呼吸输送的，但是脉冲参数是基于以下的一种或多种来变化的：呼吸速率、所估算的夹带分数、生理NO半衰期、NO氧化态、和/或吸入的O₂水平，以实现肺中目标NO浓度。在一个实施方案中，输送的NO量/呼吸是基于呼吸速率调节的，以使得整体所开处方的输送速率通过在每次呼吸或呼吸的子集中输送离散包来实现，而没有计算或补偿潮气体积的变化。在一个实施方案中，所述NO生成系统对于每个要输送的脉冲输送一致的脉冲，并且具有最大的呼吸数，其将剂量给药/单位时间。在包括基于移动平均的一致的剂量给药的另一实施方案中，如果剂量给药的呼吸数/单位时间超过阈值，则所述设备停止NO输送，直到移动平均值下落低于所述阈值。在另一实施方案中，脉冲体积是一致的，但是NO浓度变化来实现期望的剂量给药。在另一实施方案中，脉冲持续时间是一致的，但是一种或多种的脉冲流速和浓度变化来实现期望的剂量给药。在另一实施方案中，脉冲流速是一致的，但是一种或多种的脉冲持续时间和浓度改变以实现所要求的剂量给药。在另一实施方案中，目标输送量/呼吸是基于假定的呼吸参数来固定的，并且使用定期“补充”脉冲，其NO含量改变以补偿实际测量的呼吸样式。

特征也可以加入所述输送设备来检测呼吸。在一些实施方案中，金属丝沿鼻插管的一个管向上和沿另一个管向下行进。在鼻孔之间存在着小的热敏电阻。制造这样的热敏电阻的一种方式是使用一片其上溅射有铝的聚酯薄膜。呼吸是通过观察热敏电阻的电阻变化来检测的，其指示了呼气升温和吸气冷却。两个金属丝可以在一个管中行进。在一些实施方案中，传感也可以通过在温度传感区域中将金属丝拉细来进行。在一些实施方案中，鼻插管的倒钩是金属的和导电的，以使得它是热敏电阻电路的一部分。当在两个腔中存在金属丝和两个倒钩连接到控制器时，其最佳工作。在一些实施方案中，在鼻子下可以提供热电偶。在一些实施方案中，NO输送设备可以包括插管NO腔，其在它到达控制器时分叉。一个腔连接到净化器和另一腔连接到盲孔，具有用于检测呼吸的压力传感器。在一些实施方案中，提供了NO输送设备，其中NO管线压力是在控制器内靠近插管连接点处传感的，以使得患者呼吸可以经由压力来传感。

存在各种可用于检测呼吸的技术。在一些实施方案中，如图48所示，NO输送设备670可以包括具有NO腔的插管，所述腔在其到达控制器时分叉。一个腔连接到净化器672和另一个腔连接到盲孔，具有用于检测呼吸的压力传感器。在一些实施方案中，NO输送设备可以在控制器内靠近插管连接点处传感NO管线压力，以使得患者呼吸可以经由压力来传感。呼吸检测也可以结合使用氧气浓缩机来完成。具有接收来自O₂源的O₂的T形接头的NO输送设备将O₂送到患者(经由插管)和在控制器中在盲孔底部处具有压力传感器，如图48所示。

在一些实施方案中，所述NO输送设备680可以包括O₂输入连接682和分开的O₂输出连接684，如图49所示。在两个连接之间，所述系统传感了压力和/或流量以检测氧气浓缩机活动。在这种实施方案中，NO和O₂具有分开的输出连接。可以存在具有合并的NO和O₂的单一出口。在一些实施方案中，提供了NO输送设备690，其与氧气浓缩机一起工作，氧气浓缩机包括机构如RFID读取器，以与所述NO输送设备通信，如图50所示。

NO水平也可以基于O₂源的活动来调节。O₂源可以是不同的，例如是槽基系统或氧气浓缩机。例如NO生成设备可以监控O₂输送腔中的O₂流量和与O₂流量以线性比例(或一些其他算法)来增加NO水平。在一些实施方案中，来自氧气浓缩机的O₂可以流过所述NO生成设备的一次性部件，在这里它通过流量传感器来测量。在一些实施方案中，O₂流过所述NO生成器的可重新使用的部分，并且O₂流量传感器的组成为具有流量限制的Δ压力传感器、热丝风速计、或目的是用于测量流量的其他传感器。在一个实施方案中，所述系统可以具有到O₂生成器的直流电或无线连接，并接收O₂生成水平的输入。在一些实施方案中，所述NO生成系统可以测量插管的O₂管线中的应变，以理解O₂输送的水平和模式(脉动相对于恒定)。在一些实施方案中，O₂管线的径向位移可以用超声传感器来传感，以检测O₂流量水平和样式。例如鼻插管的氧气管可以推进到外壳侧面的狭缝中。在一些实施方案中，将来自氧气浓缩机的管线插入外壳侧面的狭缝中。压力、应变、超声波、力、位移、话筒或光学传感器可以用于检测O₂管壁中的扰动。扰动的量级可以通过将小的流动限制部件(例如凸块)置于氧气流路径中来在限制部件后面生成一些背压来增强。壁应变/位移/压力传感器将检测O₂源的流动活动和使得所述NO生成器能够将NO输送与氧气供给同步。这种方案的一个益处是O₂管线从O₂源连续延伸到插管或鼻尖头，而无需连接器。另一益处是所述NO生成设备的外壳不需要任何开口，开口会使流体或其他污染物进入密封的外壳。所述狭缝可以是水平或垂直的，并且可以是用于氧气管的机械支架。磁力驱动的功率连接也可以膨胀以使磁铁更大和更有效来增加基底到生成器的保持性。

图51是控制器外壳700的横截面的实施方案。外壳700可以包括O₂输送管702，例如鼻插管(以横截面图表示)。外壳700还可以包括不同的传感器704，其包括但不限于压力传感器、声音传感器、位移传感器、应变传感器、光学传感器和/或超声传感器，其可以检测O₂管线内的压力/流量变化。在一个实施方案中，与O₂管线共轴的平行管线阵列围绕O₂管线的四周间隔，并且光学传感器传感了管线的间距以检测O₂脉冲。与O₂源设备的通信可以经由直流电连接、蜂窝、无线电频率、光学、声学、超声或一些其他无线手段来进行。

对于NO生成和输送系统来说一个挑战可在于实时检测吸气、生成NO和输送NO。这归因于检测吸气所用的时间、开始NO流动所需的时间和从所述生成器到患者的转接时间。图52显示了便携NO生成器的实施方案，其在吸气之前将鼻插管710中的NO体积分段。在这种实施方案中，所述设备在患者呼气712期间制备了NO。当检测到吸气时，所述设备将脉冲推进到患者，清洁了鼻插管714。然后所述设备通过将另一体积的NO置于鼻插管中来重复该过程。

环境因素也可影响NO生成。例如NO生成设备可以在高纬度或低纬度运行，这归因于其基于环境压力和或等离子体室压力的测量结果来改变NO生成的能力。

在一些实施方案中，NO生成设备包括入口过滤器净化器，空气泵和电极组件。在一些实施方案中，电极组件可以尺寸化来延长所述设备的寿命，其可以变化但在一个实施方案中可以是最多5年。这可以降低所述设备的复杂性和可以节省用户更换电极。在一些实施方案中，电极可以是盒或分开的组件的一部分，其需要定期更换。在一些实施方案中，可以使用汽车类型电极组件。图53显示了可穿戴NO生成器720的实施方案，其具有汽车类型电极组件722，其还可以包括排气过滤器净化器、压力传感器、蓄电池、外壳、停泊站、和可以用于测量等离子体生成空气中的O₂水平的氧气传感器。

所述设备可以包括特征来防止过热。因为所述移动设备可以置于不同的位置，包括置于O₂生成器推车或蓄电池充电器上(例如以45度角放置以用于稳定性和容易阅读显示器)，或由患者穿戴，例如在带子上、在包中或穿在外套里面，因此所述设备可能过热。在一些实施方案中，用于生成NO的空气可以在热交换器上方通过以冷却电子器件。在一个实施方案中，所述NO生成器位于氧气浓缩机的空气入口。在一些实施方案中，用于生成NO的空气可以在热交换器上方通过以冷却电子器件。在一些实施方案中，所述NO生成设备的外壳是由导热材料例如铝制成的。生成热的部件可以从外壳散出，并且安装到外壳上，以使得热均匀导向外壳表面，由此使得热能够离开所述系统，而不将控制器外壳的表面温度升高到超过安全水平。在一些实施方案中，控制所述设备的充电电流，以使得蓄电池充电所引起的另外的热不使所述设备过热。在一些实施方案中，蓄电池充电电流是通过内部外壳温度来控制，以使得热可允许时，使用更快的充电电流。

NO生成设备的许多内部部件可以整合到所述设备外壳中。例如将反应物气体、产物气体和O₂送过所述设备的集管可以整合到所述外壳中，由此降低设备体积、设备质量和组装时间。在一个实施方案中，敞开式电动机730直接安装到所述NO生成设备外壳734上以降低具有分开的电机外壳的质量(图54)。在一个实施方案中，所述NO生成和输送设备的外壳734也充当了泵部件732的外壳，这进一步降低了质量和体积。

控制电路

在一些实施方案中，NO生成和输送设备的电子器件主要分三个组，如图55所示：1)生成和输送NO(GDN)740，2)用户控制和监控(UCM)742，和3)功率控制和监视器(PCW)744。生成和输送NO电路接收来自UCM的治疗设置输入和与所述治疗相关的传感器输入(例如O₂流速)。GDN电路经由泵速和/或比例阀和/或二元阀控制来控制反应物气体的体积流速。GDN还控制等离子体活动，包括等离子体持续时间、能量、占空比和频率中的一种或多种。对于给定的开处方的剂量给药，GDN基于开处方的剂量给药和患者呼吸参数(吸气时限、吸气持续时间、呼吸速率、呼吸的检测性等)控制体积流速、脉冲持续时间和NO浓度中的一种或多种。

在一些实施方案中，如图55所示的用户控制和监控(UCM)电路742接收来自用户界面的输入并且控制显示器上的各种指示器，如图56所示。UCM742还控制所述设备的警报功能和可以生成警报条件和适用的声音提示。与外部设备例如附属设备、云、GSM网络等的互动通过UCM742管理。功率控制和监视器(PCW)电路744控制蓄电池充电和蓄电池放电以将恒定的电压供给到其他电路。PCW744还包含监视器电路，其监控UCM、PCW和GDN软件以确保正确的功能和具有在所述系统运行时引起任何子系统的重启的能力。在一个实施方案中，PCW包括大的电容器，其在整个系统故障的情况下可以驱动压电蜂鸣器。在一个实施方案中，UCM、GDN和PCW电路整合到一个印刷电路板中，但是基于将它们装配在外壳中的其他不太挠性的部件周围也可预期其他分组。到电路板的连接通常是焊接，而非使用连接器，以使尺寸和质量最小化。

图57描绘了NO生成和输送系统的电和气动图示760。电连接是用虚线表示的。气动连接用实线表示。在可移除的过滤器/净化器盒中的部件位于绿色矩形中。等离子体室显示为橙色矩形。生成和输送NO(GDN)电路762用于基于一种或多种传感的参数来管理治疗，所述参数包括：O₂流量、O₂压力、环境绝对压力、等离子体室压力、插管类型、来自分压传感器的呼吸检测(上右)、和/或反应物气体流量传感器。用户控制和监控(UCM)电路764接收来自用户界面768、GDN762和插管界面766的用户输入。UCM与通信模块通信，其管理GSM、RFID、蓝牙和/或WiFI连接。引入的空气在送过过滤器772和泵774之前送过可移除的过滤器770。储集器776压力基于储集器压力测量结果来控制到目标压力。空气通过比例阀778离开储集器。比例阀打开水平是基于来自等离子体室流速传感器的反馈来控制到目标水平。产物气体送过第二过滤器，然后行进穿过一次性过滤器/净化器/过滤器780和检查阀782。气动途径中的分压传感器784用于检测患者吸气。氧气流过分开的气动途径，在每一端上用过滤器786、788保护。在氧气路径内，检测流量和压力，并且在一些实施方案中用作到NO脉冲时限中的输入。O₂和NO在图右边离开所述系统和进入插管或其他类型的管以将气体输送到患者。

图58显示了具有盒阀集管的NO和输送设备的实施方案。环境空气被抽入穿过过滤器790和泵792，如所述图左上所示。泵792在气动途径中升压和可以基于泵下游的压力传感器测量结果来调制。一个或多个二元阀794阵列以各种量(取决于多少阀被打开)从泵释放流体。阀位置通过基于多个潜在治疗算法中的一个或多个的生成和输送NO(GDN)电路796控制。超过所述阀之后，空气行进穿过等离子体室798、过滤器和过滤器/净化器盒800，然后通过过滤器离开所述设备外壳和进入插管。

可能的是当在家里和使用管线如50英尺(15m)管线来接收O₂时，用户连接到固定氧气浓缩机。NO在50'管线中的转接时间可以足够长，其形成不安全水平的NO₂。在一些实施方案中，管线如50'管线可以具有专有连接器，其在患者端具有NO₂净化器来除去靠近患者的NO₂。专有连接可以包括定制的螺纹、RFID、条形码或其他结构。

治疗设置、警报限制和治疗限制全部可以变化，并且可以例如由医师设置。所述设置可以以多种方式进行，其包括但不限于通过使用远程设备(例如蜂窝电话)、嵌入的用户界面，或通过转动螺钉/把手或连接到电位计的其他机构。

NO再循环

在吸入的一氧化氮治疗系统的一些实施方案中，气动途径在单个方向上将气体从NO源(即槽或发生单元)导向这样的点，在这里富含NO气体注入吸气电路中的流体中(图59)。

在一些实施方案中，可以实现气体在NO源810和注入点812之间的再循环(图59)。这可以用于本文所述的全部类型的NO生成系统，包括移动系统和急性应用，例如使用远程NO注射器。

在标准温度和压力下，一氧化氮与氧气反应以形成二氧化氮(NO₂)。NO₂是一种有毒污染物，应当限制人对其的曝露。NO的氧化速率是NO₂的形成速率。当NO浓度较高或氧气浓度较高时，反应速率增加。在标准温度和压力附近反应对于温度不是非常敏感的。在吸入NO治疗期间，必需保持吸入的NO浓度恒定，同时最低限度的稀释吸气流。所以，NO源通常是合理的高浓度(～500至1000ppm)。如果NO源是压缩气体槽，并且平衡气体是惰性物质例如氮气，则在富含NO气体以正确比例与吸气流混合以实现期望的剂量给药浓度之后，仅在吸气电路中形成大量NO₂。

在一些实施方案中，使用电弧来由环境空气生成一氧化氮。一氧化氮(NO)的存在浓度是50-5000ppm量级，这取决于期望的剂量给药和吸气流量。然而，剩余的氧气和氮气从大气浓度(分别为约21％和78％)中几乎保持不变。所以，NO₂是由电弧中生成的瞬间NO形成的。这种NO₂中的一些可以在电NO生成器之后，在富含NO气体混合到吸气流之前化学地除去。

取决于气动电路的细节设计和吸气流速和NO治疗的细节，富含NO、富含O₂的气体在化学除去NO₂之后但注入之前在所述体积中的停留时间可以是过度的。过度的停留时间导致更多的NO₂形成。

在一些实施方案中，存在着富含NO气体的再循环回路。所述气体是恒定循环的，并且仅一部分转移到吸气分支。再循环限制了停留时间，因此可以限制NO₂形成。此外，返回NO源的气体可以“再洗涤”来限制NO₂的聚集。

图60显示了再循环回路820的实施方案，其使用洗涤器822从所存储的含NO气体中连续除去NO₂。阀打开以注入含NO气体，如所述NO生成器所引导的。在一些实施方案中，阀打开患者吸气。

图61显示了其中再循环气体穿过所述NO生成器830流回的系统的实施方案。这是可接受的，因为仅一部分的N₂和O₂在等离子体室中转化成NO。因此另外的NO可以由相同的空气生成。

富含NO气体流可以通过关闭返回支路上的注入阀而导向吸气分支，否则富含NO气体在回路中连续再循环。在一些实施方案中，再循环回路中的一部分气体流出该回路和流过所述系统中的气体分析传感器以监控产物气体中NO、NO₂和O₂水平中的一个或多个。在一些实施方案中，样品气体是从再循环电路的返回支路抽取。在一些实施方案中，产物气体是在洗涤器之后取样的。

可穿戴性

图62显示了所述系统可以穿戴的不同方式。外表面可以具有多个形状。在一些实施方案中，外部形状可以具有凹曲线，以使当在带840或肩带850上穿戴时是舒适的。所述外壳可以包括用于肩带连接的安装点。在一个实施方案中，设备860可以借助于设备的凹入形状安装到O₂生成器862或O₂槽864上。在一些实施方案中，设备是与氧气浓缩机一起安装到背包870中的(图63)。气体从氧气浓缩机流到所述NO生成设备和然后流到患者。在一个实施方案中，插管连接包括单个双腔连接器。在另一实施方案中，插管连接包括两个分开的单腔连接器。

图46还显示了穿戴在身体上的传感器661。NO生成系统可以包括一个或多个传感器来监控患者状况和关键信号。穿戴在身体上的传感器的实例包括这样的传感器，其测量运动(例如线性或角位移、速度、加速度、反射)、EKG、体温、心率、心音、呼吸速率、SpO₂、血压、CO₂和其他生理参数。穿戴在身体上的传感器通过无线和/或有线设备与所述NO生成设备或远程设备通信，并且可以充当治疗控制、警报系统或数据存入的输入。

安全特征

各种安全特征可以引入所述NO生成设备中。在一个实施方案中，当设备闲置一段时间时可以使用安全特征，因为输送管中的NO可变成NO₂。在重新使用之前，管可以除去NO₂，而不是将NO泵送到患者。例如NO输送泵可以反向运行来将NO₂推离患者和进入净化器中。泵可以运行某个时间量或某个泵转数，这可与NO输送管线的体积有关。在一个实施方案中，泵净化活动的持续时间取决于其进入或被控制器读取的插管长度。在NO₂已经被从管除去后，泵可以返回向前流动和可以开始等离子体生成。在一个实施方案中，所述系统可以防止当不进行治疗时NO存在于NO输送管线中。泵可以在等离子体生成停止后运行一段时间，由此用空气吹扫NO输送管线和将全部NO推离患者。在另一方案中，管线可被吹出，或在开始治疗之前吹扫全部的气体。

在一个实施方案中，产物气体是在离开所述NO生成设备和进入插管之前用一个或多个气体传感器分析的。例如可以分析这些流出物气体的NO、NO₂和O₂含量。在另一实施方案中，使用插管中的专用腔来将产物气体样品从输送腔推送到用于分析的气体分析传感器。

对于NO生成设备来说重要的是知道反应物气体流是通过等离子体储集器发生的。在一个实施方案中，NO生成设备使用了一种或多种以下的手段来确保反应物气体流：传感泵电机电流，涉及泵和/或电机运行的编码器，流动传感器(其检测了反应物气体流路径中的反应物气体流)，一个或多个压力传感器(其在等离子体室中或与反应物气体流流动连通)，在反应物气体流中的热敏电阻，和/或在反应物气体流中的热丝风速计。

使用基于插管的NO输送可发生的一个问题是输送管线的扭结，其潜在地减慢或停止了NO输送到患者。在一些实施方案中，所述系统可以使用以下的一种或多种的指示器来检测扭结的管线：NO管线压力、O₂管线压力、NO泵电流、NO管线流动、O₂管线流动、呼吸信号保真度、和等离子体活动(通过高压来抑制)。

使用通过插管输送的移动NO生成设备可发生的另一问题是嘴呼吸。谈话和打鼾也可呈现类似于嘴呼吸的呼吸状况。当穿戴了鼻插管时，通过他们的嘴来呼吸的患者没有接收与他们通过他们的鼻子呼吸时相同的剂量给药。在一些实施方案中，所述NO生成和输送系统可以检测不完全的鼻呼吸和/或嘴呼吸和可以通过增加NO输送来响应以供给和/或警告用户。如果所述系统能够输送NO到患者(泵电流正常，NO流正常)，但是如果所述系统不能检测在鼻子处的呼吸，则患者可能是通过他们的嘴呼吸的。

其他安全特征也可以包括在移动NO生成设备中。用户可能忘记适时更换NO₂净化器部件。在一些实施方案中，设备可以在用户早上从充电器上拔下所述设备时提示用户更换净化器。在一些实施方案中，移动设备可以包括内置的加速度计来检测患者活动。在一些实施方案中，移动设备可以包括用于检测患者劳作和提供警告的结构。警告可以基于不同的测量和数据，包括加速度计数据和/或呼吸速率。

在一个实施方案中，NO生成和输送系统可以提供反馈到用户和/或涉及O₂输送治疗的O₂输送系统。例如在一个实施方案中，测量穿过所述NO输送系统的O₂的流速。在O₂脉冲与患者呼吸不一致或根本不发生的情况下，所述NO生成系统可以对用户生成警报。在一个实施方案中，所述NO生成和输送系统提供用于O₂输送系统的呼吸检测信号。

在一个实施方案中，如果存在证据表明目前的NO剂量给药水平不正确，则所述NO生成系统可警报用户。例如低SpO₂水平或高心率可指示患者没有接收到足够的NO。在这种情况下，所述设备可警告用户。在一个实施方案中，NO剂量给药水平是在合理的限度内自动改变的，以观察NO剂量给药的调节能否改进生理参数。

在一些实施方案中，NO生成和输送设备基于患者对于NO的生理响应经时改变剂量给药水平。在一些实施方案中，高NO剂量给药在初始的时间期间输送到患者以扩大患者的肺容积，随后使用较低NO剂量给药以维持肺容积膨胀。

在一些实施方案中，可以控制便携NO生成设备880，以使得它可以仅与另一治疗(包括但不限于左心室辅助设备882(LVAD))一起使用，如图64所示。从调控的观点来说，该特征可以用于确保正确使用，并且还可以有助于确保临床实验中的符合性，以确保一起使用多个治疗。所述NO生成设备可以配置成确定以多种方式存在相容性治疗。在一些实施方案中，NO生成设备和补充设备之间的无线通信可以使用蓝牙、Wi-Fi、红外或其他通信技术来实现。这也可以允许设备之间主动通信，来共享治疗信息和确保两种设备是工作的。在一些实施方案中，NO生成设备可以包括在运行之前扫描补充设备上的标记的功能。在一些实施方案中，RFID芯片可以置于补充设备上，以使得所述NO生成设备可以传感RFID芯片。在一些实施方案中，RFID芯片可以置于补充设备中，以使得所述NO生成设备可以传感RFID芯片。

图65显示了用于确保便携NO设备与另一治疗正确地一起使用的工作流的示例性实施方案。在一些实施方案中，可以保持注册，其包括信息，该信息包括但不限于设备、设备相关数据、治疗的患者数和目前状态。在使用中，为了确保正确使用便携NO生成设备(其仅可以与另一治疗一起使用)，医师(其主要负责对进行NO治疗的患者进行注册)可以与信息的中心存储库通信，以指令执行用于检查和/或注册的相关设备(步骤890)。这可以确保满足以下的一个或多个条件：

●患者是治疗的授权用户，并且医师希望开始NO治疗。例如在便携NO设备与LVAD一起使用的情况下，这可以基于血液动力学数据，其证实了肺部血管阻力(PVR)的持续增加，即使LVAD设置(LVAD-ePVR)也是如此。

●多个(例如两个)具有唯一的设备标识符(UDI)的便携NO设备(例如主和后备设备)可用于医学设施。

●可以利用患者的LVAD的UDI。

●如果需要，特定年份中用便携NO设备治疗的患者的法定限制(例如8000个患者)还没有达到。

如果满足了全部要求的条件，则医师可以注册所述的便携NO设备和LVAD的UDI以及一个或多个患者标识符，并且具有符合HIPAA的措施来保护隐私。医师可以生成用于患者的电子处方，其发送到药房。便携NO设备的处方标记可以在某些条件下生成，包括但不限于有效的处方是通过医师生成的，和所述设备相关的数据是可利用的(步骤892)。

医师或其他医务人员例如呼吸治疗员可以对患者在便携NO设备上进行训练和可以首次激活所述设备(步骤894)。在一些实施方案中，便携NO设备提示有效处方标记和读取所述处方标记，寻找有效的到期日和临床指示，其必须是与升高的PVR相关的LVAD。所述便携NO设备读取了设备相关的数据(用于所述设备的UDI)。如果所需的信息是有效的，则所述设备被激活，并且可以开始治疗。如果所需信息中任意要素没有满足，则所述设备发出警报，并且治疗不能开始。如果在治疗期间，所需处方信息的任何要素变得无效(例如处方到期日已经过期)，则所述设备将发出警报，并且治疗将终止。一旦治疗由于任何原因停止，则医师可以停止治疗和释放所述便携NO设备以用于新患者(步骤896)。

在使用中，用单机、流动NO生成器的治疗开始可以包括步骤：确保控制器蓄电池充满电，和从真空密封包装中取出新的盒。通过将它与鼻插管定向连接和平坦侧朝着用户显示器，来将盒安装到控制器中。将盒下压进入控制器中，直到用户感觉到触觉和/或听得见的“咔嗒声”。鼻插管连接到在所述盒的顶部的连接器上，并且开启控制器。将理解插管和盒也可以是一体的。控制器可以经过启动过程和盒检查。如果盒是使用过的或过期的，则控制器用户显示器可发出警报。一旦成功地完成启动和盒检查，用户界面上的全部指示器可以是绿色的，并且所述设备可以自动开始输送NO。

在使用中，用NO生成系统和氧气浓缩机治疗的开始可以包括步骤：确保控制器蓄电池充满电，和从真空密封包装中取出新的盒。通过将它与鼻插管定向连接和平坦侧朝着用户显示器，来将盒安装到控制器中。将盒压下进入控制器中，直到用户感觉到触觉和/或听得见的“咔嗒声”。选择和安装进行所述NO生成设备的方法。例如控制器可以连接到氧气瓶或氧气生成器，和所述NO生成设备可以穿戴在带或肩带上。双腔插管的氧气侧连接到氧气源上，将氧气管压入所述NO设备外壳的氧气管凹槽中，直到它完全坐落于其中。双腔插管的NO侧连接到所述NO生成器的输出端。将插管尖头置于患者的鼻子中和将左和右管在相应的耳朵周围延伸。将任何多余的插管管卷绕和用附带固定到所述NO生成器上。启动氧气浓缩机，并且调节其设置到期望的输出。启动所述NO生成设备，和选择NO输送设置(例如同步、异步或恒定NO输送)。还选择期望的NO输出(ppm)和流速。

在一些实施方案中，使用方形锂离子蓄电池组以能够实现所述设备的紧凑包装。

在一些实施方案中，所述移动NO生成设备设计成通过检测预定程序化限度内的活动来自动增加NO产量。可以使用+/-按钮来在预定程序化限度内调节NO剂量给药。“增大”按钮可以用于短暂的NO团。一次性盒用专有存储器设备来识别。在一个实施方案中，将一个或多个以下的参数输入一次性部件存储器设备：插管长度、插管内径、插管体积、患者身高、理想体重、和/或目前的体重。所述系统在没有来自OEM的盒时将不工作。

本文所引用的全部专利、专利申请和公开的参考文献以其全部内容通过引用结合至本文。将理解几个以上公开的和其他的特征和功能或其可替代选项可以理想地组合到许多其他不同的系统或应用中。其中的各种可替代选项、改变，变化或改进可以随后由本领域技术人员进行。

Claims (20)

1.可穿戴一氧化氮生成系统，其包含：

外壳，其配置成可穿戴的；

位于所述外壳中的反应物气体流路径，所述反应物气体流路径配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放；

位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体；

控制器，其配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量；

一次性盒，其包括一个或多个净化器路径，所述净化器路径配置成从由所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂，和

连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备；

其中所述控制器测量高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使所述高压电路的励磁最大化；和

其中所述共振频率在所述系统的整个使用寿命中测定，以适应环境条件、系统磨损和/或制造偏差的改变。

2.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述一次性盒包括入口过滤器、排气净化器和/或一个或多个排气过滤器。

3.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含一个或多个过滤器，其布置成接收来自所述一个或多个净化器路径的富含NO的空气，和配置成过滤所述富含NO的空气。

4.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述患者输送设备选自鼻插管、位于耳朵附近的管和与气管连通的管。

5.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述系统配置成与选自以下的设备一起使用：复苏仪、呼吸机、除颤器、心室辅助设备(VAD)、持续气道正压(CPAP)系统、双水平气道正压(BiPAP)系统、非侵入式正压呼吸机(NIPPV)、加热的高流量鼻插管应用、雾化器、体外膜式氧合(ECMO)、心肺旁路系统、自动化CPR系统、氧气输送系统、氧气浓缩系统、氧气生成系统和/或自动化外部除颤器(AED)。

6.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述系统配置成与氧气生成器或氧气浓缩机一起使用以增加一氧化氮产量。

7.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述控制器配置成通过控制频率和占空比来控制AC波形的形状。

8.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述共振频率在所述系统通电时自动测定。

9.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述共振频率在每个患者治疗开始时自动测定。

10.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述共振频率在使用之间存储在存储器中，以使得在所述系统通电时不需要共振搜索。

11.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含用户界面，该用户界面配置成允许用户与所述系统互动，观察关于所述系统和一氧化氮产量的信息，并且控制与一氧化氮产量相关的参数。

12.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含用户界面，该用户界面包括用于警报状态、蓄电池充电状态、外部电源连接、盒剩余寿命、O₂流量检测、GSM连接和/或NO生成的照明指示器。

13.根据权利要求1的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含话筒以接收用户声音输入。

14.根据权利要求1的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含一个或多个用于GSM、蓝牙、WiFi和/或其他连接的天线。

15.根据权利要求1的可穿戴一氧化氮生成系统，其进一步包含反应物气体源，其为与所述一个或多个等离子体室流体连通的储集器形式。

16.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述反应物气体源是泵。

17.根据权利要求1所述的可穿戴一氧化氮生成系统，其中所述系统是便携的，以在医院外使用。

18.可穿戴一氧化氮生成系统，其包含：

外壳，其配置成可穿戴的；

位于所述外壳中的反应物气体流路径，所述反应物气体流路径配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放；

位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体；

控制器，其配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量；

一次性盒，其包括一个或多个净化器路径，所述净化器路径配置成从由所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂，和

连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备；

其中所述控制器测量高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使所述高压电路的励磁最大化；和

其中所述共振频率在所述系统通电时自动测定。

19.可穿戴一氧化氮生成系统，其包含：

外壳，其配置成可穿戴的；

位于所述外壳中的反应物气体流路径，所述反应物气体流路径配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放；

位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体；

控制器，其配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量；

一次性盒，其包括一个或多个净化器路径，所述净化器路径配置成从由所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂，和

连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备；

其中所述控制器测量高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使所述高压电路的励磁最大化；和

其中所述共振频率在每个患者治疗开始时自动测定。

20.可穿戴一氧化氮生成系统，其包含：

外壳，其配置成可穿戴的；

位于所述外壳中的反应物气体流路径，所述反应物气体流路径配置成提供在特定流速下加压反应物气体到一个或多个等离子体室的释放；

位于所述一个或多个等离子体室中的一个或多个电极，其配置成使用穿过所述一个或多个等离子体室的反应物气体流来生成含一氧化氮的产物气体；

控制器，其配置成调控在所述反应物气体中生成的一氧化氮的量；

一次性盒，其包括一个或多个净化器路径，所述净化器路径配置成从由所述一个或多个等离子体室所生成的产物气体中除去NO₂，和

连接器，其用于将所述产物气体输送到患者输送设备；

其中所述控制器测量高压电路的共振频率并且控制AC波形的频率和占空比以使所述高压电路的励磁最大化；和

其中所述共振频率在使用之间存储在存储器中，以使得在所述系统通电时不需要共振搜索。

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