CN114945320A - 用于呼吸设备的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于呼吸设备的装置。该装置包括导管，该导管具有第一开口和第二开口，第一开口能够连接至空气/气体源、比如苏醒袋，第二开口能够连接至面罩，使得从第一开口至第二开口建立了沿着导管的纵向方向的流体路径。该装置还包括布置在导管中的流收缩部，该流收缩部在流体流通过导管时导致流收缩部上的压力差，流收缩部至少部分地包括层流部段，其中，该装置还包括至少一个压力连接端口，所述压力连接端口布置成与流收缩部和第一开口之间的流体处于加压连通，并且其中，压力连接端口布置在导管的纵向方向上。

Description

用于呼吸设备的装置

技术领域

本发明构思涉及用于呼吸设备的装置，该呼吸设备通常用于对患者、优选地对婴儿进行呼吸支持。本发明构思还涉及下述呼吸设备：该呼吸设备包括诸如面罩的患者接口、空气/气体源和所述装置。

背景技术

出生时，婴儿可能需要立即的支持以发起呼吸或支持以维持呼吸。这种情况可能是由于呼吸暂停、气道阻塞、呼吸窘迫综合征或在婴儿过早地出生时由于他们的呼吸系统未成熟而引起的。有时，婴儿一出生就需要立即的呼吸支持，这通常通过手动地将空气泵入婴儿的肺部来执行。也可以在其他情况下执行呼吸支持或手动通气，并且无论患者的年龄如何，都可以对任何患者执行呼吸支持或手动通气。

呼吸装置或呼吸设备通常包括：患者接口，例如配装在患者的口鼻上的面罩、气管内管、喉罩或鼻套管；空气源(或其他气体源，例如氧气)；和空气路径，该空气路径将来自空气源的空气提供至面罩。空气源可以例如为苏醒袋/波纹管。在很多情况下，需要监测患者的呼吸或测量患者的非呼吸的通气。因此，有必要了解供给至患者的空气量。通常通过沿着空气路径布置的监测设备和公开呼吸信息的显示器来执行该监测，监测设备包括流量传感器，该流量传感器使用例如压力传感器、比如压差传感器来确定空气的流量。在WO 2015/167388 A1中公开了这种复苏设备的示例。

流量传感器通常基于文丘里(Venturi)原理，这意味着与空气路径中的流收缩部相关联的压降被测量。将压差转换为流量的算法通常借助于处理器或CPU和存储器来执行。为了实现流量测量的高度准确性，流量传感器需要关于例如流收缩部的几何形状而仔细地设计。

由于患者之间存在交叉污染的风险，对于受到患者污染的那些零件，单次使用单元是优选的。因此，存在保持部件成本尽可能低的动力。然而，由于流量测量的准确性非常重要，通常在成本与准确性之间存在冲突。因此，在行业中需要更好地平衡成本和测量准确性的呼吸设备和相关零件。

发明内容

本发明构思的目的是克服上述问题，并且提供下述装置：该装置至少在某种程度上与现有技术解决方案相比不太复杂，同时仍然能实现足够的测量准确性。将在以下内容中变得明显的该目的和其他目的借助于用于呼吸设备的装置以及包括如所附权利要求中限定的这种装置的呼吸设备来完成。

本发明构思基于以下见解：可以在流体从空气/气体源流动至患者接口(例如，面罩、气管内管、喉罩或鼻套管)或者流体沿相反方向从患者接口流动至空气/气体源时，可以通过控制流向空气路径中的流收缩部的流体和/或控制空气路径中的流收缩部中的流体流来执行更准确的流量测量。例如，可以通过导流元件将流朝向流收缩部引导和/或通过为流收缩部提供层流部段来控制流体。

根据本发明构思的至少第一方面，提供了一种用于呼吸设备的装置。该装置包括：

-导管，该导管具有第一开口和第二开口，第一开口能够连接至空气/气体源、比如苏醒袋，第二开口能够连接至患者接口，使得从第一开口至第二开口建立了沿着导管的纵向方向的流体路径；

-流收缩部，该流收缩部布置在导管中，该流收缩部在流体流通过导管时导致流收缩部上的压力差，其中，该装置还包括至少一个导流元件，至少一个导流元件在导管中布置在第一开口与流收缩部之间，并且至少一个导流元件构造成将流体流引导至流收缩部。

因此，可以避免或至少减少关于不对称流收缩部的源自流量测量的任何准确性问题，不对称流收缩部例如未居中布置在导管中的流收缩部或者引起不期望的流动湍流的流收缩部。因此，导流元件能够在导流元件将流体流朝向流收缩部引导时独立于进入的流体流的取向实现准确的测量。此外，由于导流元件占据导管内部的空间，导流元件有助于使装置内部不需要的死区减少，从而改善了呼吸过程。

应当注意的是，该装置可以例如为适配器、比如气道适配器，该适配器以可拆卸的方式布置在呼吸设备的患者接口(例如面罩)上。作为替代方案，该装置可以形成集成式患者接口的一部分或包括集成式患者接口的一部分，集成式患者接口例如呈在包括第二开口的端部部分处附接至导管的面罩、气管内管、喉罩或鼻套管的形式。该装置也可以称为呼吸装置、导管设备或空气运输设备。对于患者接口为面罩的实施方式，面罩可以例如为软罩，并且该装置形成能够与软罩连接的硬罩或适配器的一部分。

在下文中，患者接口主要称为面罩，但应理解的是，患者接口也可以是其他患者接口，例如气管内管、喉罩或鼻套管。因此，当指出第二开口能够连接至面罩时，第二开口也可能能够连接至其他患者接口，比如气管内管、喉罩或鼻套管。面罩、气管内管、喉罩和鼻套管可以称为患者接口，因为它们用作该装置的导管的第二开口与患者之间的接口。

应当理解的是，导管在两个方向上提供了空气/气体路径，两个方向即从空气/气体源经由第一开口、导管和第二开口以该顺序至面罩、和从面罩经由第二开口、导管和第一开口以该顺序至空气/气体源。在前面的情况下，第一开口充当导管入口，并且第二开口充当导管出口，并且流收缩部布置在入口的下游。在另一情况下，当流体从面罩流动至空气/气体源时、通常在患者呼气时，第二开口充当导管入口，并且第一开口充当导管出口。然后，呼出的空气/气体通常从呼吸设备排出。因此，导流元件在流体流从第一开口至第二开口时布置并构造成将流体流朝向流收缩部引导或引导至流收缩部。当流体沿相反方向流动、即从第二开口流动至第一开口时，流体沿反向方向、即从流收缩部朝向第一开口通过导流元件被运输。因此，导流元件可以布置并构造成将流通过导流元件运输。换言之，导流元件可以包括通道或流体通路，通道或流体通路能够使流体在第一开口与流收缩部之间流动以及在流收缩部与第一开口之间流动。根据至少一个示例实施方式，导管包括围绕空气/气体路径的导管壁。即，导管壁与导流元件相比由单独的元件(或单独的零件)形成，或者换句话说，导管壁和导流元件是单独的元件(或单独的零件)。例如，在导流元件插入导管中之前，导管及其导管壁可以与导流元件物理地分离。因此，导管及其导管壁可以与导流元件单独地制造。在导流元件插入导管中之后，导流元件通常与导管壁接触，例如通过压配合或通过某种类型的焊接或其他接触方式与导管壁接触。由于导管及其导管壁与导流元件相比形成单独的元件(或零件)，因此导流元件可以以可拆卸的方式布置在导管中。

此外，流收缩部设计成使得不管流体流的方向如何(从空气/气体源至面罩，或者从面罩至空气/气体源)，压力差可以用于例如流量测量，流收缩部在导管中布置成在流体流通过导管时导致流收缩部上的压力差。即，可以测量从空气/气体源提供至面罩的空气/气体的流量，以及由患者呼气引起的从面罩朝向空气/气体源的空气/气体的流量。通过测量两个方向上的流量，可以确定系统中的泄漏量。

根据至少一个示例实施方式，导流元件以可拆卸的方式布置在导管上。因此，导流元件可以例如出于维护或适配原因而经由第一开口将从导管移除，并且然后随后被重新配装到导管中。导流元件以可拆卸的方式布置在导管上就可以替代性地或者附加地意味着导流元件在使用后可以从导管移除，并且例如被回收或以其他方式重复使用。因此，导流元件通常附接至导管，例如通过压配合到导管中和/或焊接或以其他方式连接至导管壁，但是导流元件可以通过下述方式从导管拆卸：可以在将导流元件与导管壁间的任何焊接件或其他连接器(如果存在的话)移除之后简单地将导流元件拉出导管。

根据至少一个示例实施方式，空气/气体源是苏醒袋或T型件苏醒器。替代性地，空气/气体源可以是空气源或其他气体源、例如氧气源。因此，该装置的导管优选地在包括第一开口的端部部分处，第一开口布置并构造成连接至空气/气体源、比如苏醒袋。

根据至少一个示例实施方式，该装置包括至少一个压力连接端口，至少一个压力连接端口布置成与流收缩部和第一开口之间的流体处于加压连通，压力连接端口能够连接至用于测量流体压力的压力传感器。

根据至少一个示例实施方式，该装置包括至少一个压力连接端口，至少一个压力连接端口布置成与流收缩部和第一开口之间的流体处于加压连通，压力连接端口能够连接至用于测量流体压力的压力传感器，并且其中，压力连接端口布置在导管的纵向方向上。

因此，至少一个压力连接端口和流收缩部具有布置在相同方向(导管的纵向方向)上的流体路径，这有助于该装置的制造(例如，通过注塑模制)。此外，通过这种取向的至少一个压力连接端口，过滤器、比如细菌过滤器可以经由第一开口容易地插入该装置中，并且进一步进入到压力连接端口中。

应当理解的是，在指出至少一个压力连接端口布置导管的纵向方向上时，至少一个压力连接端口的入口的横截面布置成垂直于纵向方向。或者换句话说，至少一个压力连接端口包括面向与纵向方向垂直的几何平面的入口。然而，应当注意的是，至少一个压力连接端口的入口未布置在导管中接收任何流体流，而是充当用于实现流体连通的端口，从而实现对流收缩部与第一开口(即，在流体从第一开口流动至第二开口时在流收缩部的上游)之间的流体的压力的测量。换句话说，至少一个压力连接端口包括长形流体腔，该长形流体腔具有与导管的纵向方向平行的纵向轴线。

根据至少一个示例实施方式，导流元件构造成引导流体流远离压力连接端口。例如，导流元件可以包括流通路，该流通路朝向流收缩部引导流远离压力连接端口。

根据至少一个示例实施方式，至少一个压力连接端口可以简单地称为压力端口。

根据至少一个示例实施方式，至少一个压力连接端口至少部分地布置成平行于流收缩部。因此，该装置可以制得更紧凑。

根据至少一个示例实施方式，流收缩部至少部分地包括层流部段，该层流部段具有多个长形通道，所述多个长形通道在导管的纵向方向上布置成使得至少一个压力连接端口和多个长形通道布置成至少部分地平行。

因此，由于长形通道和至少一个压力连接端口的流体通道的共同方向，该装置的制造得到促进。此外，通过将至少一个压力连接端口和多个长形通道布置成至少部分地平行，该装置可以制得更紧凑，因为导管的垂直于纵向方向的横截面在流收缩部处包括至少一个压力连接端口和长形通道。换言之，压力连接端口的至少一部分共享与流收缩部相同的导管空间。通过这种构型，流收缩部通常不对称布置在导管中，并且导流元件可以通过将流体流朝向流收缩部导向来达到其目的。在没有这种导流元件的情况下，流体将能够流动到压力连接端口中，并且由此降低测量准确性。

应当理解的是，多个长形通道中的每个通道都在纵向方向上具有主方向。长形通道可以称为长形孔或长形管。通道的数目和长度通常基于通过流收缩部的预期流体流进行调整，目的是实现层流而不是湍流，因为这提高了测量准确性。如何设计层流部段以实现层流是技术人员已知的。还应当注意的是，由于层流条件至少部分地取决于流体流，其中，高流体流量会增加湍流发生的风险，因此至少一部分长形通道中的流体流有时仍可能是湍流。根据至少一个示例实施方式，层流部段可以简单地称为流部段。

通常，层流部段构成流收缩部的至少一部分，并且因此在至少部分地沿着导管的纵向方向上完全容纳流收缩部中的通道。根据至少一个示例实施方式，层流部段是该装置的流收缩部。

根据至少一个示例实施方式，层流部段包括具有多个孔的网状部，而不是长形通道。因此，这种网状部起到与长形通道相同的目的、即提供层流。

应当理解的是，层流部段的目的是提供长形通道的内部壁与流体之间的相对大的接触表面，这导致流体流量与压降之间的关系更加线性，由此提高了测量准确性。

根据本发明构思的至少第二方面，提供了用于呼吸设备的另一装置。该装置包括：

-导管，该导管具有第一开口和第二开口，第一开口能够连接至空气/气体源、比如苏醒袋，第二开口能够连接至患者接口，使得从第一开口至第二开口建立了沿着导管的纵向方向的流体路径；

-流收缩部，该流收缩部布置在导管中，流收缩部在流体流通过导管时导致流收缩部上的压力差，

其中，流收缩部至少部分地包括层流部段，

其中，该装置还包括至少一个压力连接端口，压力连接端口布置成与流收缩部和第一开口之间的流体处于加压连通，压力连接端口能够连接至用于测量流体压力的压力传感器，并且其中，压力连接端口布置在导管的纵向方向上。

因此，本发明构思的第二方面与本发明构思的第一方面非常相似，但(在本发明最广泛的构思中)取代了提供将流朝向流收缩部引导的导流元件，流收缩部内部的流由层流部段和连接端口控制。因此，与本发明构思的该第二方面的压力连接端口和层流部段有关的效果和特征在很大程度上类似于以上结合本发明构思的第一方面所述的效果和特征。

根据至少一个示例实施方式，本发明构思的第二方面的装置包括如前所述的至少一个导流元件。

此后，详细描述了与本发明构思的第一方面和第二方面两者都有关的实施方式。应当理解的是，每个实施方式可以分别与本发明构思的第一方面和本发明构思的第二方面有关。

根据至少一个示例实施方式，导流元件包括：

-屏蔽部分，该屏蔽部分在导管中布置成覆盖压力连接端口的入口，

-流体通路，该流体通路使流体能够在第一开口与流收缩部之间流动，以及，

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在流体通路与压力连接端口之间提供流体通道。

因此，可以通过屏蔽部分来避免进入或通过压力连接端口的流体流，同时仍提供流体通路，该流体通路朝向流收缩部(通常朝向层流部段)被引导。因此，压力连接端口可以在不接收任何流体流的情况下经由至少一个压力导管(即在流体流动通过装置从第一开口至第二开口时在流收缩部的上游条件)与存在于第一开口和流收缩部之间的流体处于流体连通。因此，可以通过连接至压力连接端口的压力传感器来测量流体的压力。

根据至少一个示例实施方式，流体通路定形状成例如通过具有与导管的纵向方向垂直的新月形横截面来实现最小的流动阻力。由此，改善了对患者的呼吸支持。因此，导流元件的大部分横截面不用作屏蔽部分，可以用于流体通路。

根据至少一个示例实施方式，至少一个压力导管布置成接近流体通路的端部部分以使潜在流体湍流的影响最小化。根据至少一个示例实施方式，导流元件包括至少两个压力导管以减少测量误差。

根据至少一个示例实施方式，压力连接端口是第一压力连接端口，并且该装置还包括第二压力连接端口，该第二压力连接端口布置成与流收缩部和第二开口之间的流体处于加压连通，使得压差传感器可以连接至第一压力连接端口和第二压力连接端口，以测量流收缩部上的压差。

因此，可以通过例如基于文丘里原理或伯努利(Bernoulli)方程的流量传感器来测量通过流收缩部的流量，这意味着测量与空气路径中的流收缩部相关联的压降。将压差转化为流量的算法可以借助于处理器或CPU和存储器来执行。

根据至少一个示例实施方式，第二压力连接端口布置在导管的纵向方向上。因此，第二压力连接端口的入口的横截面布置成垂直于纵向方向。换句话说，第二压力连接端口包括长形流体腔，该长形流体腔具有与导管的纵向方向平行的纵向轴线。

根据至少一个示例实施方式，该装置包括压力传感器连接部分，该压力传感器连接部分布置在第一开口与第二开口之间、通常接近流收缩部。压力传感器连接部分能够连接至压力传感器单元。通常，压力传感器连接部分包括垂直于纵向方向从导管延伸的管形部分。此外，根据至少一个示例实施方式，在该装置中布置有第一压力连接端口和第二压力连接端口，以在压力传感器连接部分中具有相应的开口(相应的开口可以称为压力连接端口的出口)，开口中的每个开口具有平行于纵向方向的横截面。因此，这些开口布置在与相应压力连接端口的开口相反的端部中，相应压力连接端口的开口(即，称为压力连接端口的入口的开口)具有垂直于导管的纵向方向的横截面。即，第一压力连接端口和第二压力连接端口中的每一者都可以具有L形通道。

根据至少一个示例实施方式，压力连接端口中的流体流量被最小化，至少通过相应压力连接端口的流体流量被最小化。由此，可能进入到装置中的任何污染物将不会传播到连接的压力传感器中。

根据至少一个示例实施方式，导流元件是第一导流元件，并且该装置还包括第二导流元件，该第二导流元件在导管中布置在流收缩部与第二开口之间，并且第二导流元件构造成引导流体流远离第二压力连接端口。

因此，在流体流从导管的第二开口至第一开口时(即，在患者呼气并且流体沿从患者接口朝向空气/气体源的方向流动时)，流体以与以上关于第一导流元件所述的类似方式被引导朝向流收缩部。因此，第二导流元件在流体流从第二开口至第一开口时布置并构造成将流体流朝向流收缩部引导或引导至流收缩部。当流体沿相反方向、即从第一开口至第二开口流动时，流体沿反向方向、即从流收缩部朝向第二开口通过第二导流元件被运输。因此，可以避免或至少减少关于不对称流收缩部的源自流量测量的任何准确性问题，不对称流收缩部例如未居中布置在导管中的流收缩部或者引起不期望的流动湍流的流收缩部。因此，第二导流元件能够在第二导流元件将流体流朝向流收缩部引导并远离第二压力连接端口时独立于进入的流体流的取向实现准确的测量。此外，由于第二导流元件占据导管内部的空间，第二导流元件有助于使装置内部不希望的死区减少，从而改善了呼吸过程。这对于具有层流部段的实施方式尤其重要，因为层流部段的内壁与流体流之间的大接触区域通常会导致死区增加。因此，由于导流元件引起的死区减少对由层流部段造成的增加的死区进行抵消。

根据至少一个示例实施方式，第二导流元件充当保护件，该保护件防止患者咳出的任何液体(唾液、呕吐物)进一步进入导管中，从而防止污染物进一步传播到装置中。这对于具有层流部段的实施方式尤其重要，因为窄的通道可能以其他方式被堵塞。

根据至少一个示例实施方式，第二导流元件包括：

-屏蔽部分，该屏蔽部分在导管中布置成覆盖第二压力连接端口的入口，-流体通路，该流体通路使流体能够在第二开口与流收缩部之间流动，以及，

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在流体通路与第二压力连接端口之间提供流体通道，以及

-保护部分，该保护部分在导管中布置成防止患者咳出的任何液体进一步进入导管中。

因此，第二导流元件还用于保护装置免受来自患者的污染物。即，第二导流元件的保护部分防止来自患者的液体、比如唾液或呕吐物越过第二导流元件进入装置中。由于通道较窄，这对于具有层流部段的实施方式尤为重要。

对应于第一导流元件，第二导流元件构造并布置成通过屏蔽部分防止流体流进入或通过第二压力连接端口，同时仍提供流体通道，该流体通道被引导朝向流收缩部(通常朝向层流部段)。因此，第二压力连接端口可以在不接收任何流体流的情况下经由至少一个压力导管与存在于第二开口和流收缩部之间的流体处于流体连通。因此，可以通过连接至第二压力连接端口的压力传感器来测量流体的压力。

根据至少一个示例实施方式，流体通道布置在导管的内部壁与保护部分之间。优选地，第二导流元件的流体通道布置成接近导管的内部壁。对应地，保护部分优选地布置成与流体通道相比更靠近导管的中央，以有效地阻碍患者咳出的任何液体。

根据至少一个示例实施方式，该装置还包括在包括第二开口的端部部分处连接至导管的患者接口、例如面罩。

即，导管可以包括布置在第一开口处的第一端部部分和布置在第二开口处的第二端部部分。因此，患者接口可以连接至、比如以可拆卸的方式连接至导管的第二端部部分，或者与导管的第二端部部分结合，使得第二开口导致患者接口的空隙、例如面罩的空隙。

如上面已经陈述的，可以选择另一患者接口、例如气管内管、喉罩或鼻套管，而不是面罩。

根据至少一个示例实施方式，该装置是单次使用部件，并且使用后将被丢掉。因此，患者之间的污染可以被最小化。

根据至少一个示例实施方式，该装置是注塑模制的。这提供了一种生产该装置的合适且便宜的方式。

即，该装置是通过注塑模制过程制造的。对于层流部段所需的特定几何形状、比如多个通道的生产，这尤其有利。具体地，压力连接端口、布置成分别面向导管的第一开口和第二开口的至少相应部分的取向以及层流部段中的多个通道的方向在注塑模制过程期间在导管的纵向方向上对准。

根据至少一个示例实施方式，该装置还包括压力传感器单元，压力传感器单元以可拆卸的方式布置在导管上，以对流收缩部的上游和/或下游的压力进行测量。

因此，压力传感器单元可以测量流收缩部上的压力差，即在第一开口与流收缩部之间的位置以及流收缩部与第二开口之间的位置处的压力差。因此，压力传感器单元通常包括实现与第一压力连接端口和第二压力连接端口连接的通道，以将压力传感器单元内部的流体压力运输至压力传感器。

有利地，压力传感器单元经由压力传感器连接部分以可拆卸的方式布置在导管上。

根据至少一个示例实施方式，压力传感器单元不是装置的一部分，并且因此被视为该装置的单独部件。例如，装置(没有压力传感器单元)可以是单次使用部件(即，一次性用品)，而压力传感器单元可以重复使用。

根据至少一个示例实施方式，压力传感器单元可以例如包括压差传感器，压差传感器用于通过与第一压力端口和第二压力端口处于加压连通来测量流收缩部上的压差。压力传感器单元可以替代性地或附加地包括表压传感器，以对通气期间使用的(正)压力进行评估。根据至少一个示例实施方式，表压传感器使用绝对压力传感器来实现，绝对压力传感器将通气前测量的(环境)压力与通气期间的压力进行比较，并且然后通过减去这些值来计算表压。这允许仅使用一个(便宜但准确的)气压传感器来评估环境压力和表压两者。根据至少一个示例实施方式，压力传感器单元包括压力传感器，压力传感器通过例如膜防止流体流通过压力传感器。因此，压力传感器可以是基于膜的压力传感器。

此外，压力传感器单元可以包括电池、CPU或处理器、存储器、无线通信器件、例如蓝牙模块。压力传感器单元还可以包括壳体，该壳体保持压力传感器单元的所有前述部件。

如上所述，该装置构造并布置成使得将不存在通过相应的第一压力连接端口和第二压力连接端口的流体流。因此，当压力传感器单元附接至装置的导管时，压力传感器单元中将不存在流体流。通常，这将导致压力测量的零水平稳定性较差。然而，根据本发明的实施方式的上述层流部段抵消了该缺点，从而产生流量测量的令人满意的准确性。

根据至少一个示例实施方式，该装置包括布置在第一压力连接端口和/或第二压力连接端口中的一个或更多个过滤器。因此，进一步防止了污染物进一步进入压力传感器单元中。

根据本发明构思的至少第三方面，提供了一种用于对患者、优选地对婴儿进行呼吸支持的呼吸设备。该呼吸设备包括：

-患者接口，比如面罩，该面罩适合于配装在患者的口鼻上，

-空气/气体源，该空气/气体源为患者接口提供空气或气体，以及

-根据本发明构思的第一方面或第二方面所述的装置。

与本发明构思的第三方面相关的效果和特征很大程度上类似于以上结合本发明构思的第一方面和第二方面所述的效果和特征。例如，空气/气体源可以例如为苏醒袋，并且患者接口可以为气管内管、喉罩或鼻套管，而不是面罩。

根据至少一个示例实施方式，患者接口是面罩，该面罩连接至、比如以可拆卸的方式连接至导管的第二端部部分或与导管的第二端部部分结合，使得第二开口导致面罩的空隙。

当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明构思的其他特征和利用本发明构思的优点将变得明显。技术人员认识到，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以组合本发明构思的不同特征以产生除了下文中描述的那些实施方式之外的实施方式。

附图说明

现在将参照示出了本发明构思的示例实施方式的附图来更详细地描述本发明构思的这些和其他方面，在附图中：

图1示意性地图示了根据本发明构思的至少一个示例实施方式的用于对患者、比如婴儿进行呼吸支持的呼吸设备。

图2以横截面图示了根据本发明构思的至少一个示例实施方式的用于呼吸设备的装置；

图3以横截面图示了根据本发明构思的至少一个示例实施方式的用于呼吸设备的另一装置；

图4以横截面图示了根据本发明构思的至少一个示例实施方式的用于呼吸设备的又一装置；以及

图5A和图5B图示了第一导流元件和第二导流元件的立体图。

具体实施方式

在本详细描述中，参考用于呼吸设备的装置、和用于对患者优选地对婴儿进行呼吸支持的呼吸设备主要描述了本发明构思的各种实施方式。

图1是图示了呼吸设备1的示意图，呼吸设备1用于对患者3、比如婴儿3进行呼吸支持。呼吸设备1包括：面罩5，该面罩5适合于配装在患者3的口鼻上；空气/气体源7，该空气/气体源7向面罩5提供空气或气体；以及装置9，该装置9提供从空气/气体源7至面罩5的空气/气体路径。注意在图1中，装置9实施为以可拆卸的方式连接至面罩5的气道适配器，但根据至少一个示例实施方式，面罩5与气道适配器结合并且因此形成了装置9的一部分。装置9可以例如在装置9的两个端部布置有对应的管状部分。即，面向面罩5的端部部分可以以与面向空气/气体源的端部部分对应的方式为管状，并且因此不包括图1中呈现的不同部分。面罩5可以是单独的/现有的面罩或软罩，以及/或者装置9可以形成硬罩的一部分，该硬罩能够连接至软罩以形成集成式装置/面罩。呼吸设备1还可以包括以可拆卸的方式布置在装置9上的压力传感器单元11。根据本发明构思的至少一个示例实施方式，压力传感器单元11形成装置9的一部分。压力传感器单元11通常用于对由流动通过装置的流体产生的压力进行测量，该压力可以用于对从空气/气体源7通过装置至面罩5的流体流量以及因此供给患者3的空气/气体的量进行计算，以及/或者对从面罩5朝向空气/气体源7的流体流量、即患者呼出的并沿装置9的另一方向运输的空气/气体进行计算。压力传感器单元11可以例如包括压差传感器，从而对装置中流收缩部上的压降进行测量(参照图4更详细地描述)。呼吸设备1还可以包括显示器13或其他信息呈现器件，从而与压力传感器单元11进行通信。显示器13通常适用于呈现通过装置9的流体流量以及因此呈现供给患者3的空气/气体的量和/或患者3呼出的空气/气体的量。

图2至图4图示了图1的装置9的各种实施方式。在图2中，沿着装置19的纵向方向L以横截面图示了装置19。装置19包括导管21，该导管21具有能够连接至苏醒袋或其他气体源(在图1中示出)的第一开口23和能够连接至面罩(也在图1中示出)的第二开口25。由此，沿着导管21的纵向方向L从第一开口23至第二开口25建立了流体路径，并且自然地建立了从第二开口25至第一开口23的流体路径。

如在图2中看到的，装置19包括导管21中的流收缩部27或流限制部27，在流体流通过导管21时导致流收缩部27上的压力差。图2中的装置19还包括导流元件29，该导流元件29在导管21中布置在流收缩部27与第一开口23之间。导流元件29布置成在流体流从第一开口23至第二开口25时将流体流引导至流收缩部27，这参照图5A更详细地描述。因此，关于流收缩部27的不对称几何形状的源自流量测量的任何准确性问题得到缓解，因为例如未居中布置在导管21中的流收缩部，或者包括其他流体端口(例如压力连接端口)的装置有流体旁路或其他干扰(例如湍流涡流)的风险。因此，导流元件29能够独立于进入流体流至装置19的方向而实现准确的测量。

图3图示了与图2中所示的装置类似的装置39，但不同之处在于装置39中不存在导流元件，并且流收缩部以不同的方式设计。因此，该装置39包括导管41，该导管41具有能够连接至苏醒袋或其他气体源(在图1中示出)的第一开口43和能够连接至面罩(也在图1中示出)的第二开口45，由此沿着导管41的纵向方向L建立了流体路径。以与图2中类似的方式，图3的导管41中的流收缩部47布置成在流体流通过导管时引起流收缩部47上的压力差。在图3中，流收缩部47包括层流部段49，该层流部段49具有沿导管41的纵向方向L布置的多个长形通道49a(在图3中指示了通道中的仅一个通道)。

图3的装置39还包括压力连接端口51，该压力连接端口51布置成在与流收缩部47与第一开口43(即，在流体从第一开口43流动至第二开口45时位于流收缩部47的上游)之间的流体处于加压连通。压力连接端口51布置在导管41的纵向方向L上。即，压力连接端口51的入口51A在与导管41的纵向方向L垂直的几何平面上延伸。因此，压力连接端口51的主方向与多个长形通道49A的主方向相同。由此，促进了装置39的例如通过注塑模制的制造。此外，通过使具有入口51A的压力连接端口51面向导管的第一开口43，过滤器、例如细菌过滤器可以被容易地插入装置39中。然而，应当注意的是，根据本发明构思的至少一个替代性实施方式，压力连接端口51的入口51A在与导管41的纵向方向L平行的几何平面上延伸。

压力连接端口51布置且构造成连接至压力传感器单元，如图4中所示。由此，可以测量流收缩部47与第一开口43之间的压力，该压力可以用于确定通过导管41的流体流量。

图4图示了与图2和图3中所示的装置类似的装置119。因此，装置119包括导管121，该导管121具有能够连接至苏醒袋或其他气体源(在图1中示出)的第一开口123和能够连接至面罩(也在图1中示出)的第二开口125，因此，沿着导管121的纵向方向L建立了流体路径。图4的导管121中的流收缩部127以与图2中类似的方式布置成在流体流通过导管121时引起流收缩部127上的压力差。在图4中，流收缩部127包括层流部段128，该层流部段128具有以与图3中类似的方式沿着导管121的纵向方向L布置的多个长形通道128A(在图4中指示了通道中的仅一个通道)。

如在图4中看到的，装置119包括第一压力连接端口151和第二压力连接端口153，第一压力连接端口151布置成与流收缩部127和第一开口43之间的流体处于加压连通，第二压力连接端口153布置成与流收缩部127和第二开口125(即，在流体从第一开口123流动至第二开口127时位于流收缩部127的下游)之间的流体处于加压连通。第一压力连接端口151与参照图2描述的压力连接端口51类似。因此，第一压力连接端口151布置在纵向方向L上。即，第一压力连接端口151的入口151A在与导管121的纵向方向L垂直的几何平面上延伸，并且第一压力连接端口151的主方向与多个长形通道128A的主方向相同。以对应的方式，第二压力连接端口153布置在纵向方向L上，但是其中，入口153A面向与第一压力连接端口151的入口151A相反的方向。因此，第二压力连接端口153的入口153A面向导管121的第二开口125。因此，第二压力连接端口153的入口153A同样在与导管121的纵向方向L垂直的几何平面上延伸。

因此，第一压力连接端口151和第二压力连接端口153布置在装置119中以相对于流收缩部127提供用于上游压力和下游压力的端口。如在图4中看到的，压力传感器单元111被图示为以可拆卸的方式布置在导管121上。更详细地，导管121包括布置并构造成与压力传感器单元111连接的压力传感器连接部分122。在图4中，压力传感器连接部分122是管形的并且垂直于纵向方向L从导管121延伸。此外，第一压力连接端口151和第二压力连接端口153在装置119中布置成使第一压力连接端口151和第二压力连接端口153的相应出口151B、153B处于压力传感器连接部分122中，其中，相应出口151B、153B面向相对于第一压力连接端口151和第二压力连接端口153的相应入口151A、153A垂直的方向。即，第一压力连接端口151和第二压力连接端口153的相应出口153A、153B具有平行于纵向方向l的横截面。然而，应当注意的是，第一压力连接端口的入口151A和第二压力连接端口的入口153A没有在导管中布置成接收任何流体流，而是充当用于实现流体连通的端口，从而实现流收缩部的上游和下游的流体压力的测量。因此，第一压力连接端口151的出口151B和第二压力连接端口153的出口153B没有在导管121中布置成排放任何流体流，而是充当用于实现与压力传感器单元111中的压力传感器流体连通的端口。

通过设置第一压力连接端口151和第二压力连接端口153——第一压力连接端口151和第二压力连接端口153在装置119中布置成相对于流收缩部127提供用于上游压力和下游压力的端口，如图4中所示，可以通过包括在压力传感器单元111中的压差传感器来测量流收缩部127上的压差。压力传感器单元可以例如包括电池、CPU或处理器、存储器、无线通信器件例如蓝牙模块、以及电池。压力传感器单元111和流收缩部127可以称为监测布置，压力传感器单元111和流收缩部127与信息呈现器件(如图1中显示为显示器13)一起布置成计算并呈现流动至患者的空气/气体的量或从患者流出的空气/气体的量。

图4中的装置119包括第一导流元件129，该第一导流元件129在导管121中布置在流收缩部127与第一开口123之间，并且第一导流元件129构造成在流体从第一开口123朝向第二开口125流动时将流体流从第一开口123朝向流收缩部127引导，并且装置119包括第二导流元件131，该第二导流元件131在导管121中布置在流收缩部127与第二开口125之间，并且第二导流元件131构造成在流体从第二开口125朝向第一开口123流动时将流体流从第二开口125朝向流收缩部127引导。第一导流元件129很大程度上与图2的装置19的导流元件29相对应。因此，第一导流元件129布置并构造成将流体流引导至流收缩部127，以使关于下述两者的源自流量测量的任何准确性问题得到缓解：关于流收缩部127的不对称几何形状或此处关于进入第一压力连接端口151中的不希望的流体流。因此，第一导流元件129能够实现独立于进入流体流经由第一开口123至装置119的方向而实现准确的测量。

第二导流元件131构造成将流体流引导至流收缩部127，以使关于下述两者的源自流量测量的任何准确性问题得到缓解：关于流收缩部127的不对称几何形状或此处关于进入第二压力连接端口153中的不希望的流体流。因此，第二导流元件131能够实现独立于进入流体流经由第二开口125至装置119的方向而实现准确的测量。

图5A和图5B分别图示了第一导流元件129和第二导流元件131的详细视图。

第一导流元件129包括第一表面129A，该第一表面129A在第一导流元件129布置于装置119的导管121中时面向第一开口123，其中，第一表面129A包括屏蔽部分160。第一导流元件129在导管121中布置并构造成使得屏蔽部分160覆盖第一压力连接端口151，或者至少覆盖第一压力连接端口151的入口151A。因此，可以通过屏蔽部分160避免进入到第一压力连接端口151中的流体流。

第一导流元件129还包括流体通路162，该流体通路162在第一导流元件129布置于装置119的导管121中时实现第一开口123与流收缩部127之间的流体流。第一导流元件129在导管中121布置并构造成使得流体通路162覆盖流收缩部127，或者在流体从第一开口123通过装置119流动至第二开口125时至少将流体流朝向流收缩部127引导。在图5A中，流体通路162定形状成通过具有新月形的横截面(横截面与导管121的纵向方向L垂直)实现最小的流动阻力。

此外，在图5A的实施方式中，第一导流元件129包括两个压力导管164，压力导管164布置成接近流体通路162的端部部分，以在流体通路162与第一压力连接端口151之间提供流体通道。压力导管164能够使第一压力连接端口151在不接收任何流体流的情况下与存在于第一开口123和流收缩部127之间的流体处于流体连通。因此，可以通过连接至第一压力连接端口151的压力传感器来测量流体的压力。

如在图5B中可以看到的，第二导流元件131包括第一表面131A，该第一表面131A在第二导流元件131布置在装置119的导管121中时面向第二开口125，其中，第一表面131A包括屏蔽部分161。第二导流元件131在导管121中布置并构造成使得屏蔽部分161覆盖第二压力连接端口153，或者至少覆盖第二压力连接端口153的入口153A。由此，可以通过屏蔽部分161来避免进入到第二压力连接端口153中的流体流。

第二导流元件131还包括流体通路163，该流体通路163在第二导流元件131布置于装置119的导管121中时在第二开口125与流收缩部127之间实现流体流。第二导流元件131在导管121中布置并构造成使得流体通路163覆盖流收缩部127的至少一部分，或者流体通路163在流体从第二开口125通过装置119流动至第一开口123时至少将流体流朝向流收缩部127引导。

第二导流元件131还包括保护部分165，该保护部分165在导管121中布置并构造成覆盖流收缩部127的至少一部分，并且由此防止来自患者的液体、比如唾液或呕吐物越过第二导流元件131进入装置119中。

在图5B中，流体通路163布置在导管121的内部壁与保护部分165之间。在图5B中的实施方式中，第二导流元件131的流体通路163布置成接近导管121的内部壁，并且保护部分165布置成更靠近导管121的中央。由此，保护部分165可以有效地阻碍患者咳出的任何液体。

此外，在图5B的实施方式中，第二导流元件131包括两个压力导管167，压力导管167布置成在存在于第二开口125和流收缩部127之间的流体与第二压力连接端口153之间提供流体通道。压力导管167能够使第二压力连接端口153在不接收任何流体流的情况下与存在于第二开口125和流收缩部127之间的流体处于流体连通。因此，可以通过连接至第二压力连接端口153的压力传感器来测量流体的压力。

应当注意的是，空气/气体源7可以例如为空气源7或提供例如氧气的其他类型的气体源。在一个示例实施方式中，空气/气体源7是苏醒袋/波纹管7或T型苏醒器。

即使已经参考本发明构思的具体例示实施方式描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员而言，许多不同的变型、改型等将变得明显。同样，应当注意的是，压力传感器单元11、111的零件可以以各种方式省略、互换或布置，装置9、119仍能够执行本发明构思的功能。此外，患者接口可以是气管内管、喉罩或鼻套管而不是面罩。

附加地，根据对附图、公开内容和所附权利要求书的研究，技术人员在实践所要求保护的本发明构思时可以理解和实现对所公开的实施方式的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的纯粹的事实并不表示这些措施的组合不能被使用来获得优点。

Claims (21)

1.一种用于呼吸设备的装置，所述装置包括：

-导管，所述导管具有第一开口和第二开口，所述第一开口能够连接至空气/气体源、比如苏醒袋，所述第二开口能够连接至患者接口，使得从所述第一开口至所述第二开口建立了沿着所述导管的纵向方向的流体路径；

-流收缩部，所述流收缩部布置在所述导管中，所述流收缩部在流体流通过所述导管时导致所述流收缩部上的压力差，

其中，所述流收缩部至少部分地包括层流部段，

其中，所述装置还包括至少一个压力连接端口，所述压力连接端口布置成与所述流收缩部和所述第一开口之间的流体处于加压连通，所述压力连接端口能够连接至用于测量流体压力的压力传感器，并且其中，所述压力连接端口布置在所述导管的纵向方向上。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个导流元件，至少一个所述导流元件在所述导管中布置在所述第一开口与所述流收缩部之间，并且至少一个所述导流元件构造成将流体流引导至所述流收缩部。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述导流元件包括：

-屏蔽部分，所述屏蔽部分在所述导管中布置成覆盖所述压力连接端口的入口，

-流体通路，所述流体通路使流体能够在所述第一开口与所述流收缩部之间流动，以及

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在所述流体通路与所述压力连接端口之间提供流体通道。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述压力连接端口是第一压力连接端口，并且所述装置还包括第二压力连接端口，所述第二压力连接端口布置成与所述流收缩部和所述第二开口之间的流体处于加压连通，使得压差传感器能够连接至所述第一压力连接端口和所述第二压力连接端口，以测量所述流收缩部上的压差。

5.根据权利要求2和3以及权利要求4中的任一项所述的装置，其中，所述导流元件是第一导流元件，并且所述装置还包括第二导流元件，所述第二导流元件在所述导管中布置在所述流收缩部与所述第二开口之间，并且所述第二导流元件构造成引导流体流远离所述第二压力连接端口。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第二导流元件包括：

-屏蔽部分，所述屏蔽部分在所述导管中布置成覆盖所述第二压力连接端口的入口，

-流体通路，所述流体通路使流体能够在所述第二开口与所述流收缩部之间流动，以及，

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在所述流体通路与所述第二压力连接端口之间提供流体通道，以及

-保护部分，所述保护部分在所述导管中布置成防止患者咳出的任何液体进一步进入所述导管中。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述层流部段包括多个长形通道，所述多个长形通道在所述导管的纵向方向上布置成使得所述压力连接端口和所述多个长形通道布置成至少部分地平行。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，还包括呈面罩的形式的患者接口，所述面罩在包括所述第二开口的端部部分处连接至所述导管。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述装置是注塑模制的。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，还包括压力传感器，所述压力传感器以可拆卸的方式布置在所述导管上，以对所述流收缩部的上游和/或下游的压力进行测量。

11.一种用于呼吸设备的装置，所述装置包括：

-导管，所述导管具有第一开口和第二开口，所述第一开口能够连接至空气/气体源、比如苏醒袋，所述第二开口能够连接至患者接口，使得从所述第一开口至所述第二开口建立了沿着所述导管的纵向方向的流体路径；

-流收缩部，所述流收缩部布置在所述导管中，所述流收缩部在流体流通过所述导管时导致所述流收缩部上的压力差，

其中，所述装置还包括至少一个导流元件，至少一个所述导流元件在所述导管中布置在所述第一开口与所述流收缩部之间，并且至少一个所述导流元件构造成将流体流引导至所述流收缩部。

12.根据权利要求11所述的装置，还包括至少一个压力连接端口，所述压力连接端口布置成与所述流收缩部和所述第一开口之间的流体处于加压连通，所述压力连接端口能够连接至用于测量流体压力的压力传感器，并且其中，所述压力连接端口布置在所述导管的纵向方向上。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述流收缩部至少部分地包括层流部段，所述层流部段包括多个长形通道，所述多个长形通道布置在所述导管的纵向方向上，使得所述压力连接端口和所述多个长形通道布置成至少部分地平行。

14.根据权利要求12至13中的任一项所述的装置，其中，所述导流元件包括：

-屏蔽部分，所述屏蔽部分在所述导管中布置成覆盖所述压力连接端口的入口，

-流体通路，所述流体通路使流体能够在所述第一开口与所述流收缩部之间流动，以及，

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在所述流体通路与所述压力连接端口之间提供流体通道。

15.根据权利要求12至14中的任一项所述的装置，其中，所述压力连接端口是第一压力连接端口，并且所述装置还包括第二压力连接端口，所述第二压力连接端口布置成与所述流收缩部和所述第二开口之间的流体处于加压连通，使得压差传感器能够连接至所述第一压力连接端口和所述第二压力连接端口，以测量所述流收缩部上的压差。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述导流元件是第一导流元件，并且所述装置还包括第二导流元件，所述第二导流元件在所述导管中布置在所述流收缩部与所述第二开口之间，并且所述第二导流元件构造成引导流体流远离所述第二压力连接端口。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第二导流元件包括：

-屏蔽部分，所述屏蔽部分在所述导管中布置成覆盖所述第二压力连接端口的入口，

-流体通路，所述流体通路使流体能够在所述第二开口与所述流收缩部之间流动，以及，

-至少一个压力导管，所述至少一个压力导管布置成在所述流体通路与所述第二压力连接端口之间提供流体通道，以及

-保护部分，所述保护部分在所述导管中布置成防止患者咳出的任何液体进一步进入所述导管中。

18.根据权利要求11至17中的任一项所述的装置，还包括呈面罩的形式的患者接口，所述面罩在包括所述第二开口的端部部分处连接至所述导管。

19.根据权利要求11至18中的任一项所述的装置，其中，所述装置是注塑模制的。

20.根据权利要求11至19中的任一项所述的装置，还包括压力传感器，所述压力传感器以可拆卸的方式布置在所述导管上，以对所述流收缩部的上游和/或下游的压力进行测量。

21.一种用于对患者、优选地对婴儿进行呼吸支持的呼吸设备，所述呼吸设备包括：

-患者接口，比如面罩，所述面罩适合于配装在患者的口鼻上，

-空气/气体源，所述空气/气体源为所述患者接口提供空气或气体，以及

-根据权利要求1至20中的任一项所述的装置。

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