CN113348009A - 用于呼吸回路的可渗透湿气的导管 - Google Patents

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Abstract

提供了用于呼吸回路的柔性螺旋缠绕导管，其包括入口(1)、出口(3)和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁(2)，其中所述围壁的至少一个区域可渗透水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种，并且其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N。还提供了包括所述导管的臂，制造所述导管的方法以及所述导管用于从患者呼出的气体中除去水蒸汽和/或CO2的用途。

Description

用于呼吸回路的可渗透湿气的导管
技术领域
本发明涉及一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁在所述入口和所述出口之间限定流动通道，其中所述围壁可渗透水蒸汽以及一种或多种其它呼吸气体，特别是CO2。本发明还涉及包括所述导管的臂(limb)，制造所述导管的方法以及所述导管用于从患者吸入或呼出的气体中除去水蒸汽和/或CO2的用途。
背景技术
用于将吸气或呼气运送到人或从人(通常是患者)运送出的软管或导管可以用于多种目的，例如麻醉、生命维持、药物输送、睡眠呼吸暂停的预防等。在这些应用和其它应用中，控制气流的湿度和温度是至关重要的。
作为包括在呼吸装置的吸气臂中的导管的实例，但不限于此，用于诊断患有阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的患者的情况。在OSA患者中，舌和舌腔部分地或完全地阻断空气沿咽喉向下移动到肺。在连续正压通气(CPAP)治疗期间，气流被输送到患者，允许空气向下通过患者的喉部到达肺。由于高空气流速，气道不能输送足够的热量和湿气。结果是气道失去水分并最终表现出诸如上气道干燥、鼻干燥、咽干燥、头痛、胸部疼痛、鼻入口周围软组织损伤、鼻出血、唇干燥和受损，鼻、喉和窦感染等症状。
作为包括在呼吸装置的呼气臂中的导管的实例，但不限于此，在生命维持单元上服务于患者的情况。呼出的气体具有高水平的相对湿度，通常是(过于)饱和的，导致在呼出导管的壁上形成水滴。在呼气导管中的水蒸汽的冷凝是非常不希望的，因为这些水蒸汽可能到达并通过呼吸设备中包括的传感装置(例如CO2传感器监测患者是否仍然存活)而使测量失真。
为了改善吸入和/或呼出气体的湿度控制，在现有技术中已经开发了许多措施，例如，开发了管、软管或导管，这些管、软管或导管包括可渗透水蒸汽但不可渗透液态水或呼吸气体的围壁区域。US7140366描述了这样一种用于呼吸回路的臂，其包括围壁，其中所述围壁的至少一个区域由允许水蒸汽通过而不允许液态水或呼吸气体通过的材料制成。US8037882描述了一种用于呼吸回路的导管，其包括位于所述导管内的加热器，并且导管壁的至少一个区域是“可透气材料”。US8037882中使用的透气材料是允许水蒸气通过而不允许液态水或呼吸气体通过的材料。
现有技术中已知的并且包括可渗透水蒸汽但不可渗透液态水或其它呼吸气体的围壁区域的导管具有数种缺点。适用于医疗装置的替代材料除了具有理想的水蒸气传输速率外，还具有以下缺点：这些材料对于进一步的呼吸气体，尤其是二氧化碳也是高度可渗透的。例如，二氧化碳通过呼气臂的壁内外过度迁移可能妨碍对患者呼气中二氧化碳水平的适当监测，这取决于能否可靠地控制所述水平。例如，机械强度(例如，拉伸强度)通常较低，导致管容易变形或失效(例如，撕裂)，这从患者安全角度来看是不可接受的。因此，一些市场上可买到的导管包括附加的加强措施，例如加强构件、加强层或加强套，这从环境、工艺经济或美观的角度而言是无吸引力的。EP1396276描述了一种用于呼吸回路的臂，其包括薄壁导管和自由地位于所述非常薄壁导管内的加强构件。EP1477200描述了一种用于呼吸回路的臂，所述臂包括纵向加强件，该纵向加强件包括围绕围壁的周边间隔开的多个纵向延伸的螺纹。
另外，现有技术的管不允许液态水通过，这在形成冷凝的情况下可能是不希望的(例如，由于环境条件如环境温度和湿度水平的快速变化，或者由于管在极端条件下的操作)。
在封闭系统呼吸装置中，使用CO2去除装置(通常称为CO2洗涤器)去除呼出的CO2。CO2洗涤器包括通过化学转化、吸收、吸附等手段有效地捕集CO2的材料，如碱石灰。在呼吸装置使用时，通常使用的材料如碱石灰或分子筛吸收CO2的能力降低，因为它们变得越来越饱和。这导致需要频繁地更换和/或再生CO2洗涤器。此外，制造商正在降低麻醉机的尺寸以减少空间需求，改善人机工程学和/或改善移动性。这种尺寸减小通常需要装备具有较小CO2洗涤器的机器，这是不利的，因为这导致在需要更换/再生CO2洗涤器之前减少操作时间(有时甚至需要术中更换/再生)。最后，在CO2与碱石灰的化学反应中，产生水，并释放到循环气流中。
发明内容
因此，本发明的第一个目的是提供一种改进的用于呼吸回路的导管，该导管没有显示出一个或多个上述缺点。
本发明的第二个目的是提供一种用于呼吸回路的柔性导管，其允许对例如患者呼出的呼吸气体进行可靠的CO2监测，同时允许至少一些CO2通过围壁。
本发明的第三个目的是提供一种用于呼吸回路的柔性导管，其具有改进的机械强度，例如改进的轴向拉伸强度。
本发明的第四个目的是提供一种柔性导管，其允许从导管的流动通道中除去液态水。
本发明的第五个目的是提供一种柔性导管，与现在用于已知的透气导管的生产方法相比，该柔性导管可以更有效地生产，例如使用更少的材料和/或以更高的生产速度。
本文所述的一个或多个目的可以通过根据本发明的柔性导管和/或生产方法来实现，如权利要求所限定的。
令人惊讶地发现，可以提供柔性导管，其允许呼吸气体例如CO2和/或O2通过，而不显著影响其在闭合呼吸回路或甚至生命维持应用中使用的适用性。如所附实施例中所示，根据本发明的导管即使对于呼吸气体如CO2是可渗透的，但令人惊讶地仍然允许进行精确的CO2测量。当本发明的导管被包括在生命维持呼吸回路的呼气臂中时，渗透性令人惊讶地不会干扰例如监测生命的患者体征以确定患者是否仍然是活的。此外，本发明人出人意料地发现，即使导管对于呼吸气体如CO2和/或O2是可渗透的，但是压力损失也足够小，使得使用通常包括在呼吸回路中的常规压力传感装置来监测泄漏仍然是可能的。由于CO2通过导管的壁，这在封闭系统呼吸装置中具有进一步的优点，例如CO2洗涤器变得饱和或需要再生/更换之前的时间可以增加，和/或由于较少的CO2与碱石灰反应，产生较少的水，并且例如在吸气臂中冷凝的可能性降低。
因此，在本发明的第一方面中，提供了用于呼吸回路的柔性导管，该导管包括入口、出口和围壁，该围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中围壁可渗透水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体。
优选地，本发明的柔性导管包括围壁，其至少一个区域提供对水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体的渗透性。其它呼吸气体可以是氧气或二氧化碳。例如，所述区域可以至少可渗透水蒸汽和二氧化碳。
此外，令人惊讶地发现，可以提供柔性导管，其赋予改进的机械强度，例如改进的轴向拉伸强度，同时仍可渗透水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体，例如二氧化碳。
在本发明的另一方面，提供了一种用于呼吸回路的柔性导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁可渗透水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体。例如二氧化碳。
如本文所用，“轴向拉伸强度”是指导管的围壁可承受的轴向拉力的量，直至发生断裂。确定导管的拉伸强度的方法是本领域已知的。确定拉伸强度的合适方法是通过在室温下在两个夹具之间安装xx cm的导管，通常为10-15cm，优选为15cm，在轴向上缓慢(例如以50mm/min或更小的速度)拉伸管，并使用Mecmesin PFI 200测力计来确定当发生断裂时所施加的力的量，其中可以目视观察到断裂和/或通过所测量的力的下降来观察到断裂。本文提供的轴向拉伸强度的所有值都是指通过该方法测定的轴向拉伸强度。
如上所述，令人惊讶地发现，如果提供允许至少在某种程度上从导管的流动通道中除去液态水的导管，则将是合乎需要的。
因此，在本发明的另一方面，提供了用于上述呼吸回路的柔性导管，其中所述围壁的特征在于液态水去除速率大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)。其可以根据液态水测试程序进行测试。
本发明人还发现，根据本发明的柔性导管可有利地通过高效螺旋缠绕工艺来制造，从而形成螺旋缠绕导管。柔性导管壁因此可以由螺旋缠绕或缠绕的条带、或幅材(web)、或多个条带或幅材的多个横向连接的绕组制成，其中条带或幅材的相邻绕组通过一个或多个焊接彼此连接。
因此，在本发明的另一方面中，提供了如上所述的用于呼吸回路的柔性导管，其中，所述围壁包括第一螺旋缠绕的幅材。
本发明的柔性导管有利地组合在用于呼吸回路的臂中，特别是用于吸气或呼气臂。在第五方面，提供了用于呼吸回路的臂，所述臂包括至少一个根据本发明的导管，安装在所述至少一个导管的第一端的第一连接器和安装在所述至少一个导管的第二端的第二连接器，其中所述第一连接器被设置用于连接到所述呼吸回路的第一装置，例如患者交界部，并且所述第二连接器被设置用于连接到所述呼吸回路的第二装置。例如加湿器、呼吸机或其它装置。
在本发明的另一方面，提供了一种生产柔性导管的方法，其包括：
a)提供至少第一聚合物材料或共混物，
c)挤压成至少一个肋(rib)，
d)挤压成至少一个幅材(web)，以及
e)通过螺旋缠绕所述至少一个幅材并通过所述至少一个肋连接所述至少一个幅材的相邻绕组来形成所述导管，
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体可渗透。
在实施方案中，预定材料或共混物可以选自Kraton D2104、Kraton D1101、KratonG1652、Kraton G2705、Estane 58245、Estane MVT(例如MVT 90NT1、MVT 80NT1或MVT75AT3)、Pebax MV 3000SP 01、Arnitel VT(例如VT3108、VT3118或VT7812)、Pebax MV6100、丁二烯TPE、尼龙66、Cyclolac 1033、Hytrel 5556、PET、PVDF、EAA、PP、FEP、LCP、TPU(例如聚醚TPU)和PTFE，优选Arnitel VT3108。在优选的实施方案中，预定材料选自一种或多种以下市售材料品牌：Hytrel、Arnitel。在更优选的实施方案中，预定材料是一种或多种以下市售材料：Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选地是Arnitel VT3108和Arnitel VT3104中的一种或多种，最优选地是Arnitel VT3108。
本发明人惊奇地发现，根据本发明的导管至少在某种程度上可以延长CO2洗涤器在呼吸设备中的寿命和/或减少CO2洗涤器产生的水量。
在本发明的另一方面，提供了一种使患者的呼吸气体循环的方法，所述方法包括：
提供用于呼吸回路的臂，所述臂包括根据本发明的至少一个导管，安装在所述至少一个导管的第一端的第一连接器和安装在所述至少一个导管的第二端的第二连接器，其中所述第一连接器连接到患者交界部并且所述第二连接器连接到包括CO2洗涤器的封闭系统呼吸装置；
使呼吸气体循环通过封闭系统呼吸装置；和
将来自所述呼吸气体的至少一些CO2通过所述导管的围壁传输。
附图简述
图1示出了根据本发明的导管，其包括入口1、围壁2以及出口3，所述围壁2允许水蒸气和一种或多种如本文别处所述的其它呼吸气体通过。
图2示出了包括多个横向连接的螺旋缠绕或缠绕条带4的绕组的围壁2，条带4是幅材，其中幅材的相邻绕组在交界部5处彼此连接。
图3示出了简单的焊缝6，所述焊缝是幅材4的相邻匝的幅材材料的重叠区域的热粘结的结果。
图4A和图4B示出了热结合到螺旋缠绕幅材4的相邻匝上的螺旋缠绕的肋7。
图5A和图5B示出了热结合到螺旋幅材4的相邻匝上的螺旋缠绕的肋7，其中肋包括第一内部聚合物材料8，其嵌入不同于所述第一内部聚合物材料的第二外部聚合物材料9中。
图6A、图6B和图6C示出了根据本发明的导管的轴向方向上的围壁的一部分的横截面图，所述围壁包括螺旋缠绕的幅材4和螺旋缠绕的肋7，并且示出了用于一个或多个导电线10的多种可能的布置。
图7示出了第二螺旋幅材11，所述第二螺旋幅材11热结合到与第一幅材4相对的肋7上。
图8A和图8B示出了根据本发明的分区导管。图8A示出了根据本发明的导管12，其被分成第一流动通道13和第二流动通道14。图8B示出了根据本发明的导管12，其被分成第一流动通道13、第二流动通道14和第三流动通道15。
图9示出了用于呼吸回路的臂，其包括根据本发明的至少一个导管12，安装在所述至少一个导管的第一端的第一连接器16和安装在所述至少一个导管的第二端的第二连接器17。
图10A、图10B、图10C和图10D示出了作为同轴臂的臂的纵向和横向截面，所述臂包括同轴布置的内部导管18和外部导管19，所述内部导管18和外部导管19限定了内部导管内的内部流动通道20以及内部导管和外部导管之间的外部流动通道21，其中内部导管和/或外部导管是根据本发明的导管。
图11A、图11B和图11C示出了为不同方向的气流提供的同轴臂的纵向横截面。
图12示出了同轴臂的横截面，所述同轴臂包括位于由内导管18和外导管19之间的空间限定的外部流动通道21内的第三导管22。
图13示出了平行臂的纵向横截面，所述平行臂包括平行布置的第一导管23和第二导管24，其中第一连接器连接到第一导管和第二导管。
图14A、图14B和图14C示出了为不同方向的气流提供的平行臂的纵向横截面。
图15A、图15B、图15C和图15D示出了如何形成包括连接到具有至少一个谷形区域26的第一肋部25的第一幅材4的相邻绕组、至少一个导电线10和第二肋部27的轮廓。
图16示出了实施例1的导管的一部分，其包括透明幅材4、肋7和嵌入肋中的加热丝10。
图17示出了实施例7的臂的一部分，其包括适于连接到呼吸装置的套囊28，并且包括用于连接嵌入的加热丝的交界部。
具体实施方式
下文中，将通过特定实施例并参考某些附图来描述本发明，但本发明并不限于此，本发明将仅由权利要求书来限定。这里提供的附图仅是示意性的表示，而不是限制性的。在附图中，某些部件的尺寸可以被放大地示出，这意味着所涉及的部件没有按比例示出，并且这仅仅是为了说明的目的。尺寸和相对尺寸不一定与本发明的实际的实施例相对应。
此外，在说明书和权利要求书中将使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的某些术语来区分类似的元件，并且不一定意味着指示顺序或时间顺序。因此，所讨论的术语在适当的条件下是可互换的，并且本发明的实施例可以以不同于这里示出或描述的其它顺序工作。
此外，在说明书和权利要求书中的诸如“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等术语用于描述性目的，而不一定用于指示相对位置。因此，所使用的所述术语在适当的条件下是可互换的，并且本发明的实施例可以在不同于这里所描述或示出的其它方向上工作。
在权利要求书中使用的术语“包含”和衍生术语不应被解释为限于此后提及的手段；该术语不排除其它元件或步骤。该术语应被解释为所提及的所提及的特性、整体、步骤或组件的规范，而不排除附加特性、整体、步骤或组件或其群组的存在或添加。因此，诸如“包括装置A和B的设备”的表述的范围不仅限于仅由组件A和B组成的设备。另一方面，意味着，就本发明而言，仅相关的组件是A和B。
此外，表述“至少一个”和“一个(种)或多个(种)”可互换使用。
本文中使用的术语“焊接”、“粘结”、“热粘结”、“焊接”、“粘结”和“热粘结”是指由可形成导管的部件的橡胶或热塑性材料在加热环境中或由于施加热能(无论是通过辐射、对流、使用激光产生的光还是任何其它已知的或尚待开发的技术或其组合)而连接在一起。这导致或等于通常在粘结或焊接材料的相邻部分之间没有剩余边界的整体组件。本质上，术语“焊接(welded)”、“粘结(bonded)”和“热粘结(heat-bonded)”以及术语“焊接(welding)”、“粘结(bonding)”和“热粘结(heat-bonding)”可互换地使用，在它们之间没有含义的差别。
本文所用的涉及围壁的特性的术语“可渗透”、“渗透性”、“对…可渗透的”、“允许通过”、“传输”其变形和变体可互换使用，并且不应被解释为关于具体机理或物理和/或化学过程的限制。在本文中描述了适当的测试方法。
本文所用的术语“柔性的”是指导管可以绕2.5cm金属管的半圆周弯曲(同时保持接触)，并且当导管是直的时，其压降小于导管压降的150％。合适的测试方法根据ISO5367。
根据本发明，提供了用于呼吸回路的柔性导管，该导管包括入口、出口和围壁，所述围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中围壁可渗透水蒸汽以及一种或多种其它呼吸气体。在实施方案中，所述一种或多种其它呼吸气体选自O2和/或CO2，例如CO2。在实施例中，围壁对于水蒸汽是充分可渗透的，使得与本领域已知的不可渗透/可呼吸臂相比，在正常使用期间呼吸回路中的呼气臂显著减少或避免了冷凝。
因此，在本发明的一个方面中，提供了用于呼吸回路的柔性导管，该导管包括入口、出口和围壁，所述围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中，围壁可渗透水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种，优选地，围壁可渗透水蒸汽和CO2。在实施方案中，所述围壁对CO2是充分可渗透的，使得与本领域已知的不可渗透CO2的臂相比，CO2洗涤器在需要再生之前的操作时间增加至少1％，例如至少5％。
根据本发明的实施方案，提供了一种用于呼吸回路的柔性导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁在所述入口和所述出口之间限定了流动通道，其中，所述围壁的至少一个区域可渗透水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种，优选地，所述围壁的至少一个区域可渗透水蒸汽和CO2。
导管的水蒸气传输速率(WVTR)可以根据以下程序确定，在本文中称为“WVTR测试程序”：在23℃的环境温度和35％RH的环境湿度下测试的水蒸气传输速率。<5％RH的压缩空气通过加湿器加湿，所述加湿器安装至导管之前大约100％RH，并通过分离器供给到导管和“非透气”对照导管(例如金属茂PE)，速率为7.5升/分钟(对于每个导管)，持续24小时。待测试的导管在18瓦下加热。在通过导管之后，来自每个导管的空气被引导到水阱，并且在24小时内收集在水阱中的水的量基于实验之前和24小时之后的水阱的重量来确定。WVTR是基于由分别与非透气性对照和待测试的导管相关联的水阱收集的水量之间的差来计算的。
围壁或其区域对水蒸汽的渗透性可表征为至少0.01g/(cm2*天)，优选至少0.05g/(cm2*天)或至少0.1g/(cm2*天)的水蒸汽传输速率，其可根据WVTR测试程序测试。
在实施方案中，围壁对于水蒸汽是充分可渗透的，使得其能够将在导管的入口和出口确定的气流的相对湿度降低超过5％，优选超过10％，优选超过20％，例如当用作呼吸设备中的呼气臂时。在实施方案中，围壁对于水蒸汽是充分可渗透的，使得其能够从气流中除去超过1g、优选超过10g、优选超过50g的水，这是在24小时内测定的，例如当在呼吸装置中用作呼气臂时。
导管的O2传输速率可根据以下程序(本文中称为“O2测试程序”)来确定：在38℃下使用系统MOCON OX-TRAN 2/21MH通过将导管切割成10cm长的段并通过使用环氧胶将入口和出口中的每一个粘合到金属板来封闭所得10cm导管的入口和出口来确定O2传输速率。金属板中的一个安装有导管，以允许用载气(N2/H2)冲洗导管的流动通道。载气的相对湿度约为86％。将导管置于用1％氧气(在N2中)冲洗的玻璃室中，并使用分析载气的coloux传感器测定从玻璃室进入导管的氧气传输速率。将气流设定为低，使得在大气压力下在样品的两侧上进行实验。
导管的CO2传输速率可以根据以下程序来确定，在本文中称为“CO2测试程序”：使用系统MOCON PERMATRAN-C4/41通过将导管切割成10cm长的段并且通过使用环氧胶将入口和出口中的每一个粘合到金属板来封闭所得10cm导管的入口和出口，从而在38℃下确定CO2传输速率。金属板中的一个安装有导管，以允许用载气(N2/H2)冲洗导管的流动通道。载气是干燥的(相对湿度约0％)。将导管置于用4％二氧化碳(在N2中)冲洗的玻璃室中，并使用分析载气的coloux传感器测定从玻璃室进入导管的二氧化碳传输速率。将气流设定为低，使得在大气压力下在样品的两侧上进行实验。
围壁或其区域对CO2的渗透性的特征可为大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率。其可以根据CO2测试程序进行测试。围壁或其区域对CO2的渗透性的特征可为小于100000cm3/(m2*天*巴)，优选小于10000cm3/(m2*天*巴)，小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于500cm3/(m2*天*巴)或小于420cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可根据CO2测试程序测试。
在实施方案中，所述围壁对于水蒸汽是充分可渗透的，使得其能够降低在所述导管的入口和出口确定的气流的CO2含量，其中所述降低大于0.1％，例如大于1％，大于5％或大于10％。在实施方案中，所述降低小于80％，例如小于50％，小于40％或小于20％。
围壁或其区域对O2的渗透性的特征可为大于0.1cm3/(m2*天*巴)，优选大于1cm3/(m2*天*巴)，大于10cm3/(m2*天*巴)或大于20cm3/(m2*天*巴)的O2传输速率，其可以根据O2测试程序测试。围壁或其区域对O2的渗透性的特征可为小于10000cm3/(m2*天*巴)，优选小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于100cm3/(m2*天*巴)，小于50cm3/(m2*天*巴)或小于30cm3/(m2*天*巴)的O2传输速率，其可以根据O2测试程序测试。
图1示出了根据本发明的导管，其包括入口1、围壁2和出口3，所述围壁2允许水蒸汽和一种或多种如本文所述的其它呼吸气体通过。
根据本发明，提供了一种用于呼吸回路的柔性导管，该导管包括入口、出口和限定在所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁具有高机械强度，并且其中所述围壁仍然允许水蒸气和一种或多种其它呼吸气体通过。
围壁2的机械强度可以通过本领域技术人员已知的标准化测试来评估。在优选的实施方案中，提供了如上定义的导管，其中围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N。在高度优选的实施方案中，轴向拉伸强度对于这样的围壁的构造是固有的，并且不应用加强措施，例如纵向加强螺纹或其它用于牵拉释放的装置。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；以及大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试，以及小于100000cm3/(m2*天*巴)，优选小于10000cm3/(m2*天*巴)，小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于500cm3/(m2*天*巴)或小于420cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试，以及大于0.1cm3/(m2*天*巴)，优选大于1cm3/(m2*天*巴)，大于10cm3/(m2*天*巴)或大于20cm3/(m2*天*巴)的O2传输速率，其可以根据O2测试程序测试。
根据本发明的实施方案，围壁对液态水是可渗透的。
导管的液态水去除速率可以根据以下程序确定，在本文中称为“液态水测试程序”：在22℃和35％RH的气候控制室中测试液态水去除速率，并且在测试之前在该室中将导管预处理12小时。记录导管的重量，并且使用夹具将导管悬挂成“u”形，使得导管的入口和出口处于相同的高度并且相对于地板面朝上。接着，导管充满水，入口和出口用石蜡(具有低水渗透性的材料)封闭，并且通过每小时记录相对于起始水位的水位来监测液态水的去除速率。8小时后，停止测试并记录导管和剩余水的重量。在8小时内对液态水去除速率取平均值，并使用在测试开始时与液态水接触的管的内表面积计算。
因此，在优选实施方案中，提供了一种导管，其中所述围壁的特征在于液态水去除速率大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)，其可以根据液态水测试程序进行测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁。或者其至少一个区域可渗透水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体，并且其特征在于液态水去除速率大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)，其可根据液态水测试程序测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；以及大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)的液态水去除速率，其可以根据液态水测试程序测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；小于100000cm3/(m2*天*巴)，优选小于10000cm3/(m2*天*巴)，小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于500cm3/(m2*天*巴)或小于420cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；以及大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)的液态水去除速率，其可以根据液态水测试程序测试。
因此，根据本发明的优选实施方案，提供了一种用于呼吸回路的导管，其包括入口、出口和限定所述入口和所述出口之间的流动通道的围壁，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的特征在于至少0.01g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)，其可以根据WVTR测试程序测试；大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；大于0.1cm3/(m2*天*巴)，优选大于1cm3/(m2*天*巴)，大于10cm3/(m2*天*巴)或大于20cm3/(m2*天*巴)的O2传输速率，其可以根据O2测试程序测试；以及大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)的液态水去除速率，其可以根据液态水测试程序测试。
在优选实施方案中，围壁不被刺穿，例如由于机械穿孔或刺穿在本发明的导管的生产过程中生产围壁的材料。
在优选实施方案中，幅材和/或肋，优选围壁的幅材区域在水蒸气、CO2和/或O2渗透性方面是一体的。
本发明人惊奇地发现，可以生产具有上述机械性能和渗透性能的导管，其也具有期望的光学性能。低雾度管不仅从美学角度来看是相关的，而且也是优选的，因为它们提供了对水蒸汽的冷凝或对患者排泄的体液(例如血液，痰等)的积聚进行目视检查的可能性。
根据本发明的实施方案，导管的围壁包括允许检查导管内容物的区域。在实施方案中，所述区域具有低雾度。在实施方案中，所述区域的特征在于小于30％，优选小于20％，优选小于10％，优选小于4％的雾度，其可以根据ASTM D1003测定。
在实施方案中，导管包含大于5重量％，优选大于15重量％的所述低雾度区域。
根据本发明的实施方案，导管的围壁包含热塑性弹性体，优选共聚酯，优选亲水性聚酯嵌段共聚物，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，或由热塑性弹性体，优选共聚酯，优选亲水性聚酯嵌段共聚物，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯组成。
在实施方案中，导管的围壁包含选自以下的聚合物或由其组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，乙烯丙烯酸共聚物(EAA)，聚丙烯(PP)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，液晶聚合物(LCP)，聚四氟乙烯(PTFE)和聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯。
在实施方案中，导管的围壁包含选自一种或多种以下市售材料的聚合物或由其组成：Kraton D2104、Kraton D1101、Kraton G1652、Kraton G2705、Estane 58245、EstaneMVT(例如MVT 90NT1、MVT 80NT1或MVT 75AT3)、Pebax MV 3000SP 01、Arnitel VT(如VT3108、VT3118或VT7812)、Pebax MV6100、尼龙66、Cyclolac 1033和Hytrel 5556，优选Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选地，ArnitelVT3108和Arnitel VT3104，最优选地，Arnitel VT3108。
在优选实施方案中，根据本发明的导管是螺旋缠绕的导管。因此，在根据本发明的实施方案中，柔性导管的围壁包括第一螺旋缠绕的幅材，该幅材包括第一幅材材料或由第一幅材材料组成。图2示出了包括多个横向连接的螺旋缠绕或缠绕条带4的绕组的围壁2，条带4是幅材，其中幅材的相邻绕组在交界部5处彼此连接。如这里所使用，交界部5应被广泛地解释，并且包括将第一幅材的两个相邻绕组结合成一个整体组件的任何装置。如图3所示，这可以包括简单的焊接部6，该焊接部是对幅材4的相邻匝的幅材材料的重叠区域进行热结合的结果。或者，这可包括如下所述的更精细的结构。因此，交界部5可以构成加强肋结构。交界部5可以包括除第一幅材材料之外的其它材料。引入与幅材部分交替的肋部分以赋予柔性和强度的一般原理是本领域技术人员已知的，并且不需要进一步解释。因此，在优选实施方案中，提供了一种如本文所述的导管，其中所述围壁包括第一螺旋幅材和第一螺旋缠绕的肋7，并且其中所述肋热结合到所述第一螺旋幅材4的相邻匝上。图4B示出了一个实施方案，其中幅材的相邻匝由空间29分开，而图4A示出了一个实施例，其中幅材的相邻匝相邻或重叠。在优选实施方案中，幅材的相邻匝不邻接或重叠，并且由空间29分开。
在优选的实施方案中，第一幅材材料包括热塑性弹性体，优选共聚酯，优选亲水性聚酯嵌段共聚物，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，或由热塑性弹性体，优选共聚酯，优选亲水性聚酯嵌段共聚物，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯组成。
在实施方案中，第一幅材材料包含选自以下的聚合物或由选自以下的聚合物组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，乙烯丙烯酸共聚物(EAA)，聚丙烯(PP)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，液晶聚合物(LCP)，聚四氟乙烯(PTFE),TPU(例如聚醚TPU)和聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯。
在实施方案中，第一幅材材料包含选自一种或多种以下市售材料的聚合物或由其组成：Kraton D2104、Kraton D1101、Kraton G1652、Kraton G2705、Estane 58245、EstaneMVT(例如MVT 90NT1、MVT 80NT1或MVT 75AT3)、Pebax MV 3000SP 01,Arnitel VT(如VT3108、VT3118或VT7812)、Pebax MV6100、尼龙66、Cyclolac 1033和Hytrel5556，优选Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选地，ArnitelVT3108和Arnitel VT3104，最优选地，Arnitel VT3108。在优选的实施方案中，第一幅材材料包括或由选自一种或多种以下市售材料品牌的聚合物组成：Hytrel、Arnitel。在更优选的实施方案中，第一幅材材料包括或由选自一种或多种以下市售材料的聚合物组成：Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选ArnitelVT3108和Arnitel VT3104中的一种或多种，最优选Arnitel VT3108。
在实施方案中，第一幅材可以是聚合物泡沫，优选闭孔泡沫。
在高度优选的实施方案中，幅材具有低雾度。在实施方案中，幅材的特征在于雾度小于30％，优选小于20％，优选小于10％，优选小于4％，如可根据ASTM D1003测定。
在实施方案中，第一肋材料包含选自以下的聚合物或由其组成：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚偏二氟乙烯(PVDF)，乙烯丙烯酸共聚物(EAA)，聚丙烯(PP)，氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，液晶聚合物(LCP)，聚四氟乙烯(PTFE)和聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，优选选自聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯和聚丙烯。
在实施方案中，第一肋材料包含选自一种或多种以下市售材料的聚合物或由其组成：Kraton D2104、Kraton D1101、Kraton G1652、Kraton G2705、Estane 58245、EstaneMVT(例如MVT 90NT1、MVT 80NT1或MVT 75AT3)、Pebax MV 3000SP 01、Arnitel VT(如VT3108、VT3118或VT7812)、Pebax MV6100、尼龙66、Cyclolac 1033和Hytrel 5556，优选Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选地，ArnitelVT3108和Arnitel VT3104，最优选地，Arnitel VT3108。在优选的实施方案中，第一肋材料包括或由选自一种或多种以下市售材料品牌的聚合物组成：Hytrel、Arnitel。在更优选的实施方案中，第一肋材料包括或由选自一种或多种以下市售材料的聚合物组成：ArnitelVT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选Arnitel VT3108和Arnitel VT3104中的一种或多种，最优选Arnitel VT3108。
在实施方案中，如图5A和图5B所示，第一肋包括第一内部聚合物材料8，其部分地嵌入，优选地嵌入不同于所述第一内部聚合物材料的第二外部聚合物材料9中。优选第一内部聚合物材料包含聚丙烯，第二外部聚合物材料包含聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，例如Arnitel VT3108或Arnitel VT3104，优选Arnitel VT3108。在高度优选的实施方案中，第二外部聚合物材料9是第一内部聚合物材料8和第一幅材材料的共混物，例如比率为20:80至80:20，优选30:70至70:30的共混物。第一螺旋肋可位于导管的外侧，即位于围壁的凸侧或导管的内侧，即位于围壁的凹侧。
在一个实施例中，根据本发明的柔性导管包括具有例如在国际专利申请WO2011/051870A1，图3、图4、图7、图8、图9、图10、图12、图13、图15、图16、图17和图19以及所述申请的说明书的相应部分中公开的形状的螺旋缠绕轮廓，所述专利申请通过引用结合到本文。
在一个实施方案中，根据本发明的螺旋缠绕的柔性导管包括例如在专利US9,230,712B2，图1-图17以及所述专利的说明书的相应部分中公开的轮廓，这些专利通过引用结合到本文。
在一个实施方案中，本发明的型材通过共挤压面向型材一侧的外部型材和面向型材相对侧的内部型材而制成，从而当型材例如缠绕成螺旋缠绕的软管时，外部型材面向柔性软管的外部，内部型材面向软管的内部。或者，本发明的型材至少部分地由一个或多个共挤压部件制成。例如，本发明的型材的底部或幅材可以由相对柔性的材料制成，而型材的其余部分可以由不同的更硬的材料制成。
在一个实施方案中，提供了根据本发明的柔性导管，其包括在直立部分的两侧端部的轮廓。焊缝位于相邻绕组的直立部分之间，并且与这些直立部分一起在导管的柔性壁上形成螺旋加强肋，例如在专利US9,230,712B2的图14-图16以及说明书的相应部分中所公开的，这些专利通过引用并入本文。
在一个实施方案中，提供了一种根据本发明的可拉伸的柔性导管，其包括可展开的或可扩张的部分，该可展开的或可扩张的部分设置成当轴向拉力施加到软管上时展开，以便提供软管的伸长，或者其中幅材部分包括可收缩部分。在优选实施方案中，本发明的可拉伸导管提供了上述有利的特性，例如但不限于在其伸长状态下的水蒸气和呼吸气体渗透性。
在优选实施方案中，根据本发明的柔性导管包括如图15D所示的螺旋缠绕轮廓。该轮廓包括在幅材4的两个非重叠相邻绕组之间的第一挤压肋部25。第一挤压肋部25具有至少一个谷形区域26，例如2个谷形区域26，其容纳至少一个导电线10(例如用于加热目的)。该轮廓包括覆盖至少一根导电线10的第二肋部27。如图15D所示的螺旋缠绕轮廓具有数个优点，例如，由于容易和可再现的导电线布置而增加了制造效率，并且由于第一肋部25和第二肋部27之间的过渡或“接缝”允许容易地接近至少一个导电线10，从而更容易地自动化随后的制造步骤，例如连接交界部。
在实施方案中，导管是吸气导管。在实施方案中，导管是呼气导管。在实施方案中，相同的导管可以用作吸气或呼气导管。
为了在诸如呼吸回路的应用中最优地起作用，优选地，本发明的柔性导管包括一个或多个加热装置，诸如但不限于导电线、印刷电子设备、印刷油墨、正温度电阻系数(PTC)材料、负温度电阻系数(NTC)材料等。
在优选实施方案中，本发明的柔性导管包括一个或多个用于加热、传递传感器信号或其组合的导电线。例如，导管可以包括提供用于加热的一根、两根、三根或四根导电线以及提供用于传递传感器信号的一根或两根附加导电线。在其它实施方案中，导管可以包括一个、两个、三个或四个用于加热的导电线，并且提供相同导电线中的一个或两个用于加热和用于传递传感器信号。
根据所需的应用，一个或多个导电线可以基本上嵌入围壁中或者可以基本上暴露于流动通道。如果提供多于一个的导电线，则可以将一个或多个线嵌入围壁中，同时可以将一个或多个线基本上暴露于流动通道。在其它实施方案中，所有的导电线可以嵌入围壁中，或者所有的导电线可以基本上暴露于流动通道。
在实施方案中，提供了一种导管，其中所述至少一个导电线包括绝缘层并且基本上暴露于所述导管的流动通道，优选地，多于50％的导电线的表面暴露于所述导管的流动通道，优选地多于75％，多于85％，多于95％，多于99％。在实施方案中，基本上暴露于流动通道的一个或多个导电线也可以基本上自由地位于通道内。这可以具有这样的优点，即线位于流动通道的低点处，湿气将收集在该低点处。
在实施方案中，提供了一种导管，其中至少一根导电线基本上被所述围壁包围，优选地，所述导电线的50％以上的表面被所述围壁包围，优选地，所述导电线的75％以上，85％以上，95％以上，99％以上。在实施方案中，导电线嵌入围壁中。
在实施方案中，如上所述，导管包括第一螺旋缠绕的幅材。所述至少一根导电线可以基本上被所述第一幅材包围，优选地多于50％的导电线的表面被所述第一幅材包围，优选地多于75％，多于85％，多于95％，多于99％。在实施方案中，线被嵌入幅材中。
在实施例中，至少一个导电线基本上被螺旋肋包围，优选地，多于50％的导电线的表面被螺旋肋包围，优选地多于75％，多于85％，多于95％，多于99％。在实施方案中，线嵌入螺旋肋中。
图6A、图6B和图6C分别示出了根据本发明的导管的轴向方向上的围壁的一部分的横截面图，并且示出了一个或多个导电线10的非限制性数量的可能布置。在形成螺旋肋7的幅材的相邻绕组之间的交界部处的焊接类型未示出，并且可以是前面讨论的任何类型。根据本发明的一些实施方案，导电线10可以包括绝缘层和亲水层。如图6A所示，一个或多个导电线10可以被包括在螺旋肋7中，该螺旋肋7被结合到螺旋幅材4上。如图6B所示，一个或多个导电线10可以被包括在螺旋幅材4中，该螺旋幅材4被结合到螺旋肋7上。如本领域技术人员将清楚的，为了说明的目的，导电线和幅材的相对尺寸已经被夸大了。如前所述，电线可以完全嵌入螺旋幅材中。如图6C所示，可以提供两个或更多个导电线，一个或多个导电线嵌入螺旋肋中，一个或多个导电线嵌入幅材中。
在高度优选的实施方案中，提供了如图6A所示的导管，其中一个或多个导电线10被包括在螺旋肋7中，该螺旋肋7被结合到螺旋幅材4上，并且其中螺旋肋10是图5B所示的类型，其中幅材的相邻匝由空间29分开，并且肋包括第一内部聚合物材料8，该第一内部聚合物材料8被嵌入在不同于所述第一内部聚合物材料的第二外部聚合物材料9中。其中所述一个或多个导电线10位于所述第一内部聚合物材料8中。
如图7所示，为了隔绝的目的，可能需要包括第二螺旋幅材11，该第二螺旋幅材11可以热结合到与第一幅材4相对的肋7上。
在导管包括螺旋缠绕轮廓的实施方案中，围壁的特征可以为4-10mm的螺距，例如5-7mm。螺距可以是恒定的或者可以在导管的纵向方向上变化，这对于沿着导管的长度赋予柔性、机械特性或导电线密度的变化(例如，用于加热目的)是合乎需要的。
在实施方案中，提供了一种导管，其中所述围壁包括两个或更多个螺旋肋，优选为2、3或4个螺旋肋，优选为2或3个螺旋肋，优选为2个螺旋肋。两个或多个肋可以单独挤压成。两个或多个肋的特征可以在于不同的螺距，所述螺距可以在导管的纵向方向上是恒定的或变化的。两个或多个肋可以在组成上不同，例如它们可以各自包括不同的聚合物材料。
在实施方案中，提供了一种导管，其中所述围壁包括两个或更多个螺旋肋，并且其中至少一个螺旋肋包括一个或多个导电线，所述一个或多个导电线用于加热、传递传感器信号或其组合。
在实施方案中，提供了一种导管，其中，所述围壁包括两个或更多个螺旋肋，其中，至少一个螺旋肋包括用于加热、传递传感器信号或其组合的导电线，并且其中，至少一个螺旋肋不包括导电线。
在实施方案中，提供了如本文所述的导管，其中所述围壁的特征在于幅材厚度大于0.03mm，优选大于0.04mm，大于0.05mm，大于0.06mm。在实施方案中，提供了如本文所述的导管，其中所述围壁的特征在于小于0.5mm，优选小于0.2mm，小于0.1mm的幅材厚度。
在实施方案中，提供了一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁在所述入口和所述出口之间限定流动通道，其中所述围壁可渗透水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种，其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N，并且其中所述围壁的幅材厚度为大于0.03mm，优选大于0.04mm，大于0.05mm，大于0.06mm。
在高度优选的实施方案中，提供了一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中
所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N；
并且其中所述围壁的特征在于
至少0.01g/(cm2*天)，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，其可以根据WVTR测试程序测试；
大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；和
大于0.03mm，优选大于0.04mm，大于0.05mm，大于0.06mm的幅材厚度。
在高度优选的实施方案中，提供了一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中
所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N；
并且其中所述围壁的特征在于
至少0.01g/(cm2*天)，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，其可以根据WVTR测试程序测试；
大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；
小于100000cm3/(m2*天*巴)，优选小于10000cm3/(m2*天*巴)，小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于500cm3/(m2*天*巴)或小于420cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率，其可以根据CO2测试程序测试；和
大于0.03mm，优选大于0.04mm，大于0.05mm，大于0.06mm，大于0.06mm的幅材厚度。
在高度优选的实施方案中，提供了一种用于呼吸回路的导管，所述导管包括入口、出口和围壁，所述围壁限定了在所述入口和所述出口之间的流动通道，其中
所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N；
并且其中所述围壁的特征在于
至少0.01g/(cm2*天)，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)的水蒸气传输速率，其可以根据WVTR测试程序测试；
CO2传输速率大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)，其可以根据CO2测试程序测试；
大于0.1cm3/(m2*天*巴)，优选大于1cm3/(m2*天*巴)，大于10cm3/(m2*天*巴)或大于20cm3/(m2*天*巴)的O2传输速率，其可以根据O2测试程序测试；和
大于0.03mm，优选大于0.04mm，大于0.05mm，大于0.06mm的幅材厚度。
在实施方案中，本发明的导管被设置为分区的导管，从而在一个导管内限定两个或更多个流动通道。这在图8A和图8B中示意性地示出。图8A示出了根据本发明的导管12，其被分成第一流动通道13和第二流动通道14。图8B示出了根据本发明的导管12，其被分成第一流动通道13、第二流动通道14和第三流动通道15。在实施方案中，本发明的导管被设置为由两个、三个或四个流动通道，优选两个或三个流动通道，优选两个流动通道组成的分区的导管。
本发明的导管有利地结合在用于呼吸回路的臂中。用于呼吸回路的臂的许多变化对于本领域技术人员是已知的。下面解释实施方案的选择，但不应将其解释为限制性的。
如图9所示，因此提供了一种用于呼吸回路的臂，其包括至少一个根据本发明的导管12，安装在所述至少一个导管的第一端的第一连接器16和安装在所述至少一个导管的第二端的第二连接器17，其中所述第一连接器用于连接到所述呼吸回路的第一装置，例如患者交界部，并且所述第二连接器用于连接到所述呼吸回路的第二装置。例如加湿器、呼吸机或其它装置。在实施方案中，连接器可以是相同或不同类型的，例如公接头和/或母接头。在实施方案中，连接器可以设计成允许旋转连接。第一和第二连接器可以具有相同或不同的尺寸。在实施方案中，第一和/或第二连接器是套囊。第一和/或第二连接器或套囊可以使用多种不同的技术制造，包括包覆成型、侵入成型、组装和/或注射成型。第一和/或第二连接器或套囊可以包括不同的材料，例如套囊的孔可以由更硬的材料制成，从而允许更容易地连接到相关的设备，而外包覆模制件可以由柔软的接触材料制成，从而能够更容易地由患者处理。第一和/或第二连接器或套囊还可以包括固定系统，以防止连接器或套囊意外地从导管脱离。第一和/或第二连接器或套囊可以包括用于连接到可以包括在导管中的一个或多个导电线的装置。第一和/或第二连接器或套囊的这些和其它变化对于本领域技术人员来说是已知的，并且不需要进一步的解释。
在实施方案中，臂是吸气臂。在实施方案中，臂是呼气臂。在实施方案中，同一臂起吸气和呼气臂的功能。
在实施方案中，臂可进一步包括额外的加强措施以改善管的机械强度。在实施方案中，这种加强措施可以包括使用纵向加强件，例如自由地位于导管内的加强件和/或多个纵向螺纹。
第一和/或第二连接器还可以用作通管，在该通管处可以连接另外的呼吸导管。
在实施方案中，如图10A(纵向横截面)和图10B(横向横截面)所示，提供了如上所述的臂，所述臂是同轴臂，所述臂包括同轴布置的内部导管18和外部导管19，所述内部导管18和外部导管19限定了内部导管内的内部流动通道20以及内部导管和外部导管之间的外部流动通道21，其中内部导管和/或外部导管是根据本发明的导管。在实施方案中，内部导管18是根据本发明的导管，即具有高机械强度的导管，其包括如在此早先描述的可透湿气的围壁。内部和/或外部导管可以包括一个或多个导电线，用于加热和/或传递传感器信号，如前所述。一个或多个导电线可以包括在内部导管中、外部导管中、或两个导管中。包含在内部/外部导管中的项应被认为是指至少所有之前描述的实施方案，例如在导管的围壁中，暴露于导管的流动通道等。在一个实施方案中，如图10C所示，提供了一种同轴臂，该同轴臂包括至少一个用于加热、传递传感器信号或其组合的导电线10，该导电线10基本上嵌入内导管J3的围壁中，优选地，多于50％的导电线表面嵌入内导管的围壁中，优选地多于75％，多于85％。大于95％，大于99％。在实施方案中，线被封闭在内部导管的幅材部分中。在实施方案中，线被封闭在内部导管的肋部中。在实施方案中，提供了两个或更多个导电线，一个被封闭在内部导管的幅材部分中，一个被封闭在内部导管的肋部分中。在一个实施方案中，如图10D所示，提供了一种如上所述的同轴臂，该同轴臂包括至少一个用于加热、传递传感器信号或其组合的导电线10，该导电线10基本上暴露于外部流动通道，优选地，多于50％的导电线表面暴露于外部流动通道，优选地多于75％，多于85％，多于95％，多于99％。
为了不同的目的，例如根据连接器，同轴臂可以设置成多种不同的流动通道结构。在实施例中，提供了一种同轴臂，其中内部和外部流动通道都形成呼气流动路径，如图11A所示，其中箭头指示气体流动的方向。在实施方案中，提供了一种同轴臂，其中内部和外部流动通道形成如图11B所示的吸气流动路径。在实施方案中，如图11C所示，提供了同轴臂，其中内部流动通道形成呼气流动路径，外部流动通道形成吸气流动路径。
或者，可以提供同轴绝缘臂，其包括根据本发明的内部导管和同轴布置的绝缘外层，其中绝缘外层包括以水蒸气传输速率为特征的围壁，该水蒸气传输速率与内部导管的围壁的水蒸气传输速率相同或更高。
如图12所示，在实施方案中，提供了一种如前所述的同轴臂，其包括位于由内部导管18和外部导管19之间的空间限定的外部流动通道21内的第三导管22，其中内部和/或外部导管是根据本发明的导管。第三导管22可用于例如向患者供应额外的氧气或作为压力感测线。
如图13所示，在实施方案中，提供了如前所述的臂，所述臂是平行臂，所述臂包括平行布置的第一导管23和第二导管24，其中第一连接器连接到第一导管和第二导管。如这里所使用，术语“平行”仅表示第一和第二导管不是同轴布置的，并且不应被解释为以任何其它方式限制平行臂。平行臂可包括三个、四个或更多个导管。至少一个，优选所有导管是根据本发明的导管。第一和/或第二导管可以包括一个或多个导电线，用于加热和/或传递传感器信号，如前所述。一个或多个导电线可以包括在第一导管中、第二导管中、或两个导管中。包含在第一/第二导管中的项应该被认为是指至少所有先前描述的实施方案，例如在导管的围壁中，暴露于导管的流动通道等。如图14A所示，在实施方案中，提供了平行的臂，其中第一和第二导管形成呼气流动路径。如图14B所示，在实施方案中，提供了一种平行的臂，其中第一导管和第二导管形成吸气流动路径。如图14C所示，在实施方案中，提供了平行的臂，其中第一导管形成吸气流动路径，第二导管形成呼气流动路径。还已经发现，为了提供无阻碍的呼吸体验，优选地，第一和第二导管的组合内径大于或等于第一连接器的内径。
在本发明的另一方面，提供了一种呼吸回路，其包括至少一个根据本发明的臂，呼吸回路的第一装置，例如患者交界部，以及呼吸回路的第二装置，例如加湿器、呼吸机或其它装置。呼吸回路可以是开放式或封闭式的呼吸回路。在实施方案中，呼吸回路是闭合的呼吸回路，例如麻醉呼吸回路。在实施方案中，呼吸回路是开放式呼吸回路，例如连续气道正压(CPAP)呼吸回路。如本文所用，术语“闭合呼吸回路”还包括部分再呼吸回路，也称为半闭合回路。
根据本发明的导管可以使用包括本领域技术人员已知的普通聚合物加工技术的方法制备，例如挤压、螺旋缠绕、吹塑等。
在根据本发明的实施例中，提供了一种制造柔性导管的方法，该方法包括：
a)提供至少第一聚合物材料或共混物，
b)任选地提供第二聚合物材料或共混物，
c)挤压成至少一个肋，
d)挤压成至少一个幅材，以及
e)通过螺旋缠绕所述至少一个幅材并通过所述至少一个肋连接所述至少一个幅材的相邻绕组来形成所述导管，
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽和一种或多种呼吸气体可渗透，如上文所述。
在实施方案中，本文提供的方法包括在所述至少一个幅材轴向移动的同时将所述至少一个肋挤压到所述至少一个幅材上，其中所述至少一个肋热粘合到所述至少一个幅材上。本文提供的方法可包括使用共挤压模具或单独的模具以单独地产生至少一个肋和至少一个幅材，之后将它们粘结。优选地，使用两个单独的模具。
因此，在实施方案中，提供了前述方法，其中使用至少两个挤压机，一个用于连续形成至少一个幅材，该幅材在形成时轴向移动，而另一个挤压机用于在至少一个幅材轴向移动时在该幅材上沉积至少一个肋，其中所述至少一个肋热粘合到所述至少一个幅材上。
在实施方案中，提供用于连续形成至少一个肋的挤出机基本上放置在轴向移位的至少一个幅材的上方。
提供了制造上述柔性导管的方法的优选实施方案，其包括：
a)提供第一聚合物材料或共混物，
b)提供不同于所述第一聚合物材料或共混物的第二聚合物材料或共混物，
c)将所述第一聚合物材料或共混物挤压成第一肋，
d)将所述第二聚合物材料或共混物挤压成第一幅材，以及
e)通过螺旋缠绕所述第一幅材并通过所述第一肋连接所述第一幅材的相邻绕组来形成所述导管，
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体可渗透，如上文所述。
在实施方案中，提供了上述方法，其中导管是如上文所述的根据本发明的导管。
在实施方案中，提供上述方法，其中步骤c)包括在190-280℃，优选210-270℃，优选220-260℃，优选230-250℃，优选235-245℃的温度挤压成肋。
在实施方案中，提供上述方法，其中步骤d)包括在170-260℃，优选180-250℃，优选190-240℃，优选200-230℃，优选210-220℃的温度挤压成幅材。
不希望受任何理论的束缚，本发明人惊奇地发现，本发明的导管观察到的改进的拉伸强度可能涉及在缠绕之前或缠绕期间施加到幅材上的冷却步骤。
因此，在实施方案中，上述方法的步骤e)还包括在缠绕之前或缠绕期间冷却所述至少一个幅材中的一个和/或冷却所述至少一个肋中的一个。这可以通过任何冷却装置来实现，例如冷空气，使挤压幅材通过水浴、采用内部或外部冷却的心轴、采用内部或外部冷却的辊以及它们的任意组合。
在优选的实施方案中，在缠绕之前或缠绕期间，将至少一个幅材冷却至120-210℃，优选130-190℃，优选140-185℃，优选150-180℃，优选160-170℃的温度。
在优选的实施方案中，至少一个肋在缠绕之前或缠绕期间具有150-240℃，优选160-230℃，优选170-210℃，优选175-200℃，优选185-195℃的温度。
在实施方案中，提供了如上所述的方法，其中步骤b)中提供的第二聚合物材料的特征在于以下中的至少一种：
根据DIS 15106-1/2在0.025mm厚的膜上测试的，在23℃和85％相对湿度下的30-3000g/(m2*天)，优选60-1500g/(m2*天)，优选120-750g/(m2*天)，优选240-375g/(m2*天)，优选280-320g/(m2*天)的水蒸气传输速率；
根据DIS 15105-1/2在0.025mm厚的膜上测试的，在23℃和85％相对湿度下的200-60000cm3/(m2*天*巴)，优选500-30000cm3/(m2*天*巴)，优选1000-15000cm3/(m2*天*巴)，优选2500-10000cm3/(m2*天*巴)，优选5000-7000cm3/(m2*天*巴)，优选地，5800-6200cm3/(m2*天*巴)的氧气传输速率；和/或
根据DIS 15105-1/2在0.025mm厚的膜上测试的，在25℃和85％相对湿度下的10000-200000cm3/(m2*天*巴)，优选20000-150000cm3/(m2*天*巴)，优选50000-100000cm3/(m2*天*巴)的CO2传输速率。
在实施方案中，第二聚合物材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、聚丙烯(PP)、氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)、液晶聚合物(LCP)、聚四氟乙烯(PTFE)、TPU(例如聚醚TPU)和聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯，优选聚对苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚酯。
在实施方案中，第二聚合物材料选自以下的一种或多种：Kraton D2104、KratonD1101、Kraton G1652、Kraton G2705、Estane 58245、Estane MVT(例如MVT 90NT1、MVT80NT1或MVT 75AT3)、Pebax MV 3000SP 01、Arnitel VT(如VT3108、VT3118或VT7812)、Pebax MV6100、尼龙66、Cyclolac 1033和Hytrel 5556，优选Arnitel VT3108、ArnitelVT3118、Arnitel VT7812和Arnitel VT3104，优选Arnitel VT3108和Arnitel VT3104，最优选地，Arnitel VT3108。在优选的实施方案中，第二聚合物材料选自一种或多种以下可商购的材料品牌：Hytrel、Arnitel。在更优选的实施方案中，第二聚合物材料是一种或多种以下市售材料：Arnitel VT3108、Arnitel VT3118、Arnitel VT7812或Arnitel VT3104，优选Arnitel VT3108或Arnitel VT3104，最优选Arnitel VT3108。
在实施方案中，本文提供的方法包括形成如图15D所示的螺旋缠绕轮廓。图15A、图15B、图15C和图15D示出了如何通过以下方式形成这种轮廓：提供第一幅材4的两个不重叠的相邻绕组，挤压具有至少一个谷形区域26(例如两个谷形区域26)的第一肋部25，以及将第一肋部25连接到第一幅材4的两个不重叠的相邻绕组上。至少一个导电线10被放置在至少一个谷形区域26中，并被第二挤压肋部27覆盖。
这种制造方法具有数个优点，例如，由于容易和可再现的导电线布置而提高了制造效率，并且由于第一肋部25和第二肋部27之间的过渡或“接缝”允许容易地接近至少一个导电线10，从而更容易地自动化后续制造步骤，例如连接交界部。
本发明提供了一种制造本文前述的柔性导管的方法的优选实施方案，该方法包括：
a)提供第一聚合物材料或共混物，
b)提供不同于所述第一聚合物材料或共混物的第二聚合物材料或共混物，
c)将所述第一聚合物材料或共混物挤压成具有至少一个谷形区域26的第一肋部25，
d)将所述第二聚合物材料或共混物挤压成第一幅材4，
e)通过螺旋缠绕所述第一幅材并通过所述第一肋部25连接所述第一幅材的相邻绕组来形成所述导管，
f)将至少一个导电线10放置在所述至少一个谷形区域26中，
g)用第二挤压肋部27覆盖所述导电线10,
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽和一种或多种其它呼吸气体可渗透，如上文所述。
在本发明的另一方面，提供了根据本发明的臂用于从气流，优选患者气流中除去水蒸汽的用途。在实施方案中，臂用于从气流，优选患者气流中除去水蒸汽和CO2。在实施方案中，所述气流是呼出气流。在实施方案中，所述气流是吸气气流。
在实施方案中，本文提供的用途包括在导管的入口和出口处测定的气流的相对湿度降低超过5％，优选超过10％，优选超过20％。在实施方案中，本文提供的用途包括在24小时内从气流中除去超过1g，优选超过10g，优选超过50g的水，例如当气流是患者呼出气流时测定。
在实施方案中，本文提供的用途包括在导管的入口和出口处测定的气体流的CO2含量的降低。在实施方案中，所述降低大于0.1％，例如大于1％，大于5％或大于10％。在实施方案中，所述降低小于80％，例如小于50％，小于40％或小于20％。
应当理解，本发明的不同实施方案的公开仅通过示例性方式进行，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以采用构造细节和生产方法的许多改变。
实施例1
通过在215℃将Arnitel VT3108挤压成幅材并在240℃将Arnitel EM630(98％EM630+2％白色母料)挤压成肋来制备根据本发明的两个导管。将幅材冷却至165℃并将肋冷却至190℃；随后，将幅材缠绕，并且幅材的相邻绕组以这样一种方式连接到肋，即幅材的相邻绕组不重叠。导管是如图4B所示的类型，其中两根铜加热线嵌入螺旋肋中。
所得的导管的内径为18.3mm，幅材厚度为0.07mm，螺距为5.8mm，并且被切割成长度为1562mm(在套囊之间)的第一片和长度为1705mm(在套囊之间)的第二片。
图16示出了实施例1的导管的一部分，其包括透明幅材4、肋7和嵌入肋中的加热丝10。
实施例2
在23℃的环境温度和35％RH的环境湿度下测试实施例1中制备的1705mm导管的水蒸气传输速率。
<5％RH的压缩空气通过加湿器加湿，该加湿器安装至导管之前大约100％RH，并通过分离器以7.5升/分钟的速率(对于每个导管)供给到实施例1的导管和“非透气”对照导管(金属茂PE)24小时。将实施例1的导管在18瓦下加热。在通过导管之后，来自每个导管的空气被引导到水阱，并且在24小时内收集在水阱中的水量，基于实验之前和24小时之后的水阱的重量来确定。
出于比较的目的，使用相同的程序但在20瓦下加热，测试市售的“可透气的”导管(evaqua 2)的水蒸气传输速率。
Evaqua 2是不透明的吹塑软管，其作为呼吸装置的“透气”臂销售。
结果显示在下表中。
Figure BDA0003053672190000321
从表中可以看出，实施例1的导管具有高的水蒸气传输速率。
实施例3
在38℃使用系统MOCON OX-TRAN 2/21MH通过将导管切割成10cm长的段并通过使用环氧胶将入口和出口中的每一个粘合到金属板来封闭所得10cm导管的入口和出口来测试实施例1中制备的导管的O2传输速率。金属板中的一个安装有导管，以允许用载气(N2/H2)冲洗导管的流动通道。将导管置于用1％氧气(在N2中)冲洗的玻璃室中，并使用分析载气的coloux传感器测定从玻璃室进入导管的氧气传输速率。载气的相对湿度为86％。将气流设定为低，使得在大气压力下在样品的两侧进行实验。结果显示在下表中。
Figure BDA0003053672190000322
基于63cm2的内表面积，在实施例1中制备的导管的氧气(O2)传输速率计算为0.00211cm3/(cm2*天*巴)或21cm3/(m2*天*巴)。
实施例4
在38℃使用系统MOCON PERMATRAN-C 4/41通过将导管切割成10cm长的段并通过使用环氧胶将入口和出口中的每一个粘合到金属板来封闭所得10cm导管的入口和出口来测试实施例1中制备的导管的CO2传输速率。金属板中的一个安装有导管，以允许用载气(N2/H2)冲洗导管的流动通道。载气是干燥的(相对湿度约0％)。将导管置于用4％二氧化碳(在N2中)冲洗的玻璃室中，并使用分析载气的coloux传感器测定从玻璃室进入导管的二氧化碳传输速率。将气流设定为低，使得在大气压力下在样品的两侧进行实验。结果显示在下表中。
Figure BDA0003053672190000331
基于63cm2的内表面积，将实施例1中制备的导管的二氧化碳(CO2)传输速率计算为0.039cm3/(cm2*天*巴)或391cm3/(m2*天*巴)。
实施例5
在气候控制室中在22℃和35％RH下测试实施例1中制备的导管的液态水去除速率，并且在测试之前在该室中将导管预处理12小时。记录导管的重量，并且使用夹具将导管悬挂成“u”形，使得导管的入口和出口处于相同的高度并且相对于地面朝上。接下来，导管几乎完全充满水，入口和出口用石蜡(具有低水渗透性的材料)封闭，并且通过每小时记录相对于起始水平的水位来监测液态水去除速率。8小时后，停止测试并记录导管和剩余水的重量。一式两份进行测试。
Figure BDA0003053672190000332
Figure BDA0003053672190000341
测试1的入口/出口下的水的初始水平为18cm，测试2的入口/出口下的水的初始水平为11cm。因此，对于测试1，导管的暴露内表面面积为800cm2，对于测试2，导管的暴露内表面面积为922cm2。因此，基于在8小时内除去的水量和暴露的表面积计算的液态水除去速率对于测试1为0.01g/(cm2*小时)，对于测试2为0.009g/(cm2*小时)。
实施例6
实施例1中制备的导管的拉伸强度可以通过在室温下将一段导管安装在两个夹具之间，在轴向上拉伸管并使用Mecmesin PFI 200测力计来确定当发生断裂时所施加的力的量来测试，其中可以肉眼观察到断裂和/或通过所测量的力的下降来测试。
为了比较的目的，使用相同的程序测试市售导管的拉伸强度。
Evaqua 1是螺旋缠绕的导管，其已经作为用于呼吸装置的臂销售，具有额外的纵向加强措施以改善机械强度，包括自由地位于导管内的加强构件和多个纵向螺纹。
Evaqua 2是不透明的吹塑软管，其作为用于呼吸装置的臂销售。
结果显示在下表中。
Figure BDA0003053672190000351
从上述实施例可以看出，本发明的导管显示出令人惊讶地改进的拉伸强度(超过Evaqua 1的5倍，仅大约是两倍的幅材厚度)，而不需要任何外部加强件。另外，水蒸气传输速率与市售导管的水蒸气传输速率相当，而根据本发明的导管的幅材可以有利地是透明的。
实施例7
实施例1的导管安装有套囊以向呼吸回路提供臂。图17示出了实施例1的导管的出口部分，其安装有适于连接到呼吸装置的套囊28，并且包括用于连接嵌入的加热线的交界部。

Claims (16)

1.用于呼吸回路的柔性螺旋缠绕导管，所述导管包括入口(1)、出口(3)和围壁(2)，所述围壁(2)在所述入口和所述出口之间限定了流动通道，其中所述围壁包括第一螺旋幅材(4)和第一螺旋缠绕肋(7)，其中所述肋热粘结到所述第一螺旋幅材(4)的相邻匝上，并且其中所述围壁的至少一个区域可渗透水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种，并且其中所述围壁的轴向拉伸强度大于40N，优选大于50N，大于65N，大于80N，大于95N或大于110N。
2.如权利要求1所述的导管，其特征在于，CO2传输速率大于1cm3/(m2*天*巴)，优选大于10cm3/(m2*天*巴)，大于100cm3/(m2*天*巴)，大于300cm3/(m2*天*巴)或大于370cm3/(m2*天*巴)。
3.如权利要求2所述的导管，其特征在于，CO2传输速率小于100000cm3/(m2*天*巴)，优选小于10000cm3/(m2*天*巴)，小于1000cm3/(m2*天*巴)，小于500cm3/(m2*天*巴)或小于420cm3/(m2*天*巴)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的导管，其特征在于，水蒸气传输速率为至少0.01g/(cm2*天)，优选至少0.05g/(cm2*天)，或至少0.1g/(cm2*天)。
5.如权利要求1-4中任一项所述的导管，其特征在于，所述围壁对液态水是可渗透的。
6.如权利要求5所述的导管，其中所述围壁的特征在于，液态水去除速率大于0.0001g/(cm2*小时)，优选大于0.0005g/(cm2*小时)，优选大于0.001g/(cm2*小时)，优选大于0.005g/(cm2*小时)。
7.如权利要求1-6中任一项所述的导管，其中所述第一螺旋幅材(4)具有低雾度。
8.如权利要求1-7中任一项所述的导管，其中所述幅材的相邻匝由空间(29)隔开。
9.如权利要求1-8中任一项所述的导管，其中所述第一螺旋缠绕肋(7)包括第一内部聚合物材料(8)，所述第一内部聚合物材料(8)部分地嵌入，优选嵌入，不同于所述第一内部聚合物材料的第二外部聚合物材料(9)中。
10.如权利要求1-9中任一项所述的导管，其包括一个或多个导电线(10)，所述一个或多个导电线(10)被提供用于加热、传递传感器信号或其组合。
11.用于呼吸回路的臂，其包括至少一个权利要求1-10中任一项所述的导管(12)，安装在所述至少一个导管的第一端的第一连接器(16)以及安装在所述至少一个导管的第二端的第二连接器(17)，其中所述第一连接器被提供用于连接到所述呼吸回路的第一装置，并且所述第二连接器被提供用于连接到所述呼吸回路的第二装置。
12.如权利要求11所述的臂，所述臂是同轴臂，其包括同轴布置的内导管(18)和外导管(19)，所述内导管(18)和所述外导管(19)限定了所述内导管内的内部流动通道(20)和所述内导管和所述外导管之间的外部流动通道(21)，其中所述内导管和/或所述外导管是权利要求1-10中任一项所述的导管。
13.制造前述柔性导管的方法，其包括：
a)提供第一聚合物材料或共混物，
b)提供不同于所述第一聚合物材料或共混物的第二聚合物材料或共混物，
c)将所述第一聚合物材料或共混物挤压成第一肋，
d)将所述第二聚合物材料或共混物挤压成第一幅材，以及
e)通过螺旋缠绕所述第一幅材并通过所述第一肋连接所述第一幅材的相邻绕组来形成所述导管，
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定的材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种是可渗透的，并且其中在所述第一幅材接合到所述第一肋之前，对所述第一幅材施加冷却步骤。
14.制造前述柔性导管的方法，所述方法包括：
a)提供第一聚合物材料或共混物，
b)提供不同于所述第一聚合物材料或共混物的第二聚合物材料或共混物，
c)将所述第一聚合物材料或共混物挤压成具有至少一个谷形区域(26)的第一肋部(25)，
d)将所述第二聚合物材料或共混物挤压成第一幅材(4)，
e)通过螺旋缠绕所述第一幅材并通过所述第一肋部(25)连接所述第一幅材的相邻绕组来形成所述导管，
f)将至少一个导电线(10)放置在所述至少一个谷形区域(26)中，以及
g)用第二挤压肋部(27)覆盖所述导电线(10)，
其中所述第一聚合物材料或共混物用于所述至少一个幅材中的至少第一幅材并且是预定的材料或共混物，其被选择用于使所述第一幅材对水蒸汽以及O2和CO2中的一种或多种是可渗透的，并且其中在所述第一幅材接合到所述第一肋之前，对所述第一幅材施加冷却步骤。
15.如权利要求11或12所述的臂用于从气流中除去水蒸汽的用途。
16.使患者的呼吸气体循环的方法，其包括：
提供权利要求11所述的臂，其中所述第一连接器连接到患者交界部，并且所述第二连接器连接到包括CO2洗涤器的封闭系统呼吸装置；
使呼吸气体循环通过封闭系统呼吸装置；和
将来自所述呼吸气体的至少一些CO2通过所述导管的围壁传输。
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