ES2939736T3 - Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura - Google Patents

Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura Download PDF

Info

Publication number
ES2939736T3
ES2939736T3 ES17851160T ES17851160T ES2939736T3 ES 2939736 T3 ES2939736 T3 ES 2939736T3 ES 17851160 T ES17851160 T ES 17851160T ES 17851160 T ES17851160 T ES 17851160T ES 2939736 T3 ES2939736 T3 ES 2939736T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
temperature
thermistor
flow
gas flow
gases
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17851160T
Other languages
English (en)
Inventor
Russel William Burgess
Houde Huang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Original Assignee
Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fisher and Paykel Healthcare Ltd filed Critical Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2939736T3 publication Critical patent/ES2939736T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/10—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables
    • G01P5/12—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring thermal variables using variation of resistance of a heated conductor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0066—Blowers or centrifugal pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0096—High frequency jet ventilation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/021—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022—Control means therefor
    • A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/04—Tracheal tubes
    • A61M16/0465—Tracheostomy tubes; Devices for performing a tracheostomy; Accessories therefor, e.g. masks, filters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/06—Respiratory or anaesthetic masks
    • A61M16/0605—Means for improving the adaptation of the mask to the patient
    • A61M16/0616—Means for improving the adaptation of the mask to the patient with face sealing means comprising a flap or membrane projecting inwards, such that sealing increases with increasing inhalation gas pressure
    • A61M16/0622—Means for improving the adaptation of the mask to the patient with face sealing means comprising a flap or membrane projecting inwards, such that sealing increases with increasing inhalation gas pressure having an underlying cushion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/06—Respiratory or anaesthetic masks
    • A61M16/0666—Nasal cannulas or tubing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1075—Preparation of respiratory gases or vapours by influencing the temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1075—Preparation of respiratory gases or vapours by influencing the temperature
    • A61M16/1095—Preparation of respiratory gases or vapours by influencing the temperature in the connecting tubes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/16—Devices to humidify the respiration air
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/16—Devices to humidify the respiration air
    • A61M16/161—Devices to humidify the respiration air with means for measuring the humidity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3334—Measuring or controlling the flow rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3368—Temperature
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3379—Masses, volumes, levels of fluids in reservoirs, flow rates
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

Un sistema de detección de caudal de gases puede configurarse para operar en al menos dos modos de temperatura objetivo diferentes, en base a una temperatura medida del flujo de gases. En algunas realizaciones, el sistema de detección de flujo de gases puede tener un divisor de voltaje que contiene un termistor. La tasa de flujo de gases se puede determinar en función de una salida de voltaje que indica la cantidad de energía necesaria para mantener el termistor a una temperatura objetivo según lo especificado por el modo de temperatura objetivo y una temperatura medida del flujo de gases. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura
Campo de la divulgación
La presente divulgación se refiere a métodos y sistemas para detectar el caudal en un aparato de terapia de flujo para administrar gas a los pacientes.
Antecedentes
Los aparatos de asistencia respiratoria se utilizan en diversos entornos tales como hospitales, instalaciones médicas, residencias o entornos domésticos para suministrar un flujo de gas a los usuarios o pacientes. Un aparato de asistencia respiratoria, o un aparato de terapia de flujo, puede incluir una entrada de oxígeno para permitir la entrega de oxígeno suplementario con el flujo de gas y/o un aparato de humidificación para entregar gases calentados y humidificados. Un aparato de terapia de flujo puede permitir el ajuste y el control de las características del flujo de gases, incluidos el caudal, la temperatura, la concentración de gas, la humedad, la presión, etc. Para medir estas propiedades de los gases se utilizan sensores, como elementos sensores de temperatura calentados y/o termistores. Esta solicitud reivindica la prioridad de la solicitud provisional de EE. UU. N.° 62/395890.
El documento US 2001/003922 A1 divulga una disposición de medición para medir la velocidad de flujo de un gas. Con un solo sensor de medición, se puede medir una cantidad física del gas, así como la temperatura del gas. Durante una primera fase de medición en la que el sensor de medición se calienta a una temperatura de funcionamiento mediante una corriente de calentamiento, se determina una primera cantidad de medición a partir del cambio de la corriente de calentamiento causado por la cantidad física. Durante una segunda fase de medición, el sensor de medición se conecta a un dispositivo de medición de resistencia y la corriente de calentamiento del sensor de medición se reduce de tal manera que el calentamiento propio del sensor de medición es pequeño en comparación con la temperatura de funcionamiento. Una segunda cantidad de medición se determina a partir de la resistencia del sensor de medición que es proporcional a la temperatura del gas.
Compendio
Según la presente invención, se divulga un aparato de asistencia respiratoria que proporciona un flujo de gases a un paciente, comprendiendo el aparato de asistencia respiratoria: al menos una ruta de flujo de gases configurada para dirigir el flujo de gases al paciente; una entrada de flujo de gases configurada para recibir el flujo de gases desde una fuente de flujo de gases; un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de flujo de gases; en donde el aparato de asistencia respiratoria comprende además: un sistema de detección de caudal de gases configurado para medir un caudal de gases del flujo de gases, en donde el sistema de detección de caudal de gases se configura para funcionar en al menos dos modos diferentes de objetivo de temperatura en función de la temperatura medida del flujo de gases, en donde el sistema de detección de caudal de gases comprende un circuito de termistor y en cada uno de los modos de objetivo de temperatura, el circuito de termistor se configura para funcionar en un objetivo de temperatura asociado, en donde el objetivo de temperatura se mantiene constante en un modo de temperatura, y en donde el sistema de detección de caudal de gases se configura para cambiar de un primer modo de temperatura a un segundo modo de temperatura en respuesta a la temperatura medida del flujo de gases que alcanza un umbral predeterminado.
Se describe un sistema de detección de caudal de gas que puede usarse para detectar un caudal de gases de un flujo de gases. En algunas realizaciones, el sistema de detección de caudal de gases se configura para funcionar en al menos dos modos de objetivo de temperatura diferentes, en función de una temperatura medida del flujo. En algunas realizaciones, el sistema de detección de flujo de gases puede comprender un divisor de tensión que contiene un termistor, en donde el caudal de gases puede determinarse en función de una salida de tensión que indica la cantidad de potencia necesaria para mantener el termistor a un objetivo de temperatura según lo especificado por el modo de objetivo de temperatura, y una temperatura medida del flujo de gases.
Un aparato de asistencia respiratoria que proporciona un flujo de gases a un paciente puede comprender al menos una ruta de flujo de gases configurada para dirigir el flujo de gases al paciente. El aparato de asistencia respiratoria puede comprender además una entrada de flujo de gases configurada para recibir el flujo de gases desde una fuente de flujo de gases. El aparato de asistencia respiratoria puede comprender además un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de flujo de gases. El aparato de asistencia respiratoria puede comprender además un sistema de detección de caudal de gases configurado para medir un caudal de gases del flujo de gases, en donde el sistema de detección de caudal de gases se configura para funcionar en al menos dos modos de temperatura diferentes, en función de la temperatura medida del flujo de gases.
La fuente de flujo de gases puede comprender un soplante.
El sensor de temperatura y/o el sistema de detección de caudal de gases pueden estar aguas arriba del soplante.
El sensor de temperatura y/o el sistema de detección de caudal de gases pueden estar comprendidos dentro de un conjunto de sensor que tiene una carcasa. El conjunto de sensor se puede ubicar en una zona de sensor dentro de una ruta de flujo de entrada antes del soplante.
El sensor de temperatura y/o el sistema de detección de caudal de gases pueden estar aguas abajo del soplante. El soplante puede estar comprendido dentro de un módulo de soplante/sensor.
El módulo de soplante/sensor puede ser desmontable y configurarse para insertarse en una carcasa del aparato. El módulo de soplante/sensor puede no ser extraíble y configurarse para insertarse en una carcasa del aparato. El módulo de soplante/sensor puede comprender una placa de circuito de detección.
Al menos una parte del sistema de detección de caudal de gases puede estar sobre o dentro de la placa de circuito de detección.
El aparato de asistencia respiratoria puede ser un aparato de presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP). El aparato de asistencia respiratoria puede proporcionar un flujo de ventilación no invasiva (NIV). El aparato de asistencia respiratoria puede suministrar un flujo nasal de gases de flujo alto (NHF).
El aparato de asistencia respiratoria puede comprender además un humidificador.
La ruta de flujo de gases puede ser un tubo respiratorio calentado.
El aparato de asistencia respiratoria puede comprender además una interfaz de paciente seleccionada de al menos una de: una máscara facial, una máscara nasal, una máscara de almohadillas nasales, una interfaz de traqueotomía, una cánula nasal o un tubo endotraqueal.
El sistema de detección de caudal de gases puede comprender un circuito de termistor.
El sistema de detección de caudal de gases puede configurarse para cambiar de un primer modo de temperatura a un segundo modo de temperatura en respuesta a la temperatura medida del flujo de gases que alcanza un umbral predeterminado.
El circuito de termistor puede comprender un divisor de tensión. El divisor de tensión puede comprender al menos un primer brazo y un segundo brazo
Cambiar un modo de objetivo de temperatura del circuito de termistor puede comprender cambiar un valor de resistencia de un brazo del divisor de tensión.
Cambiar un valor de resistencia de un brazo del divisor de tensión puede comprender conectar o desconectar o evitar o no evitar un resistor al brazo del divisor de tensión. Cambiar un valor de resistencia de un brazo del divisor de tensión puede comprender conectar el resistor al brazo del divisor de tensión. Cambiar un valor de resistencia de un brazo del divisor de tensión puede comprender evitar el resistor al brazo del divisor de tensión.
El aparato de asistencia respiratoria puede comprender una etapa intermedia entre el divisor de tensión y una fuente de alimentación.
La etapa intermedia puede comprender un transistor.
El divisor de tensión puede ser accionado por fuentes de alimentación duales.
El sistema de detección de caudal de gases puede configurarse para funcionar en dos modos de temperatura diferentes, en función de la temperatura medida del flujo de gases.
El sistema de detección de caudal de gases puede configurarse para funcionar en más de dos modos de temperatura diferentes.
Un sistema para medir el caudal de un flujo de gases puede comprender un circuito de termistor que incluye un termistor. El circuito de termistor puede configurarse para producir una salida de tensión y operar en al menos un primer modo de temperatura y un segundo modo de objetivo de temperatura. El sistema puede comprender además un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de flujo de gases. El sistema puede comprender además un controlador acoplado al sensor de temperatura y al circuito de termistor, en donde el controlador se configura para ajustar el circuito de termistor para cambiar entre los modos de objetivo de temperatura al menos primero y segundo, en respuesta a los cambios en la temperatura de flujo de gases medida.
El circuito de termistor puede ser un circuito de temperatura constante.
El termistor puede colocarse para estar dentro del flujo de gases.
El controlador puede configurarse para ajustar el circuito de termistor para cambiar entre al menos los modos de objetivo de temperatura primero y segundo al conectar o evitar un primer resistor dentro del circuito de termistor. El controlador puede configurarse para ajustar el circuito de termistor para cambiar entre al menos los modos de objetivo de temperatura primero y segundo conectando el primer resistor dentro del circuito de termistor. El controlador puede configurarse para ajustar el circuito de termistor para cambiar entre al menos los modos de objetivo de temperatura primero y segundo al evitar el primer resistor dentro del circuito de termistor.
El circuito de termistor puede disponerse como una configuración de puente de Wheatstone que comprende un primer brazo divisor de tensión y un segundo brazo divisor de tensión, en donde el termistor se puede ubicar en el segundo brazo divisor de tensión.
El primer resistor se puede ubicar en el primer brazo divisor de tensión.
La conexión o evitación del primer resistor puede comprender el uso de un interruptor para desconectar o conectar una ruta de baja resistencia en paralelo con el primer resistor. La conexión del primer resistor puede comprender usar el interruptor para desconectar la ruta de baja resistencia en paralelo con el primer resistor. La evitación del primer resistor puede comprender usar el interruptor para conectar la ruta de baja resistencia en paralelo con el primer resistor.
Un valor de resistencia de un segundo resistor ubicado en el segundo brazo con el termistor en el puente de Wheatstone puede configurarse para que corresponda a una media geométrica de una primera resistencia de termistor del termistor correspondiente al primer modo de objetivo de temperatura y una segunda resistencia de termistor del termistor correspondiente al segundo modo de objetivo de temperatura.
El primer resistor se puede ubicar en una parte inferior del primer brazo divisor de tensión y puede configurarse para tener una resistencia tal que cuando se evita el primer resistor, una primera relación entre la parte superior y la parte inferior del primer brazo divisor de tensión coincide sustancialmente con una segunda relación entre el segundo resistor y el primer resistencia de termistor, y cuando se conecta el primer resistor, la primera relación coincide sustancialmente con una tercera relación entre el segundo resistor y la segunda resistencia de termistor.
La configuración de puente de Wheatstone puede comprender además una etapa intermedia ubicada entre los brazos divisores de tensión primero y segundo y una fuente de alimentación.
La etapa intermedia puede comprender un transistor, una puerta de la etapa intermedia conectada a una salida de un amplificador operacional del puente de Wheatstone.
El puente de Wheatstone puede ser accionado por al menos dos fuentes de alimentación.
La salida de tensión del circuito de termistor puede configurarse para corresponder a un primer intervalo de tensiones cuando funciona en el primer modo de temperatura o en el segundo modo de temperatura.
El primer intervalo de tensiones puede estar entre aproximadamente 1 V a aproximadamente 38 V, o de 2 V a 30 V, o de 3 V a 25 V o de 4 V a 20 V. El primer intervalo de tensiones puede estar entre aproximadamente 5 V y aproximadamente 15 V.
La salida de tensión del circuito de termistor se puede escalar y desplazar del primer intervalo de tensiones a un segundo intervalo de tensiones.
El escalado y desplazamiento pueden ser realizados por un circuito de amplificador operacional (amp-op).
El segundo intervalo de tensiones puede estar sustancialmente entre aproximadamente 0 V a aproximadamente 5 V, o de 0 V a 4 V o de 0 V a 3,5 V. El segundo intervalo de tensiones puede estar sustancialmente entre aproximadamente 0 V y aproximadamente 3,3 V.
La salida de tensión del circuito de termistor puede indicar una cantidad de potencia requerida para mantener el termistor a una temperatura constante correspondiente al primer modo de objetivo de temperatura o al segundo modo de objetivo de temperatura.
El caudal de gases puede determinarse en función de la salida de tensión y la temperatura de flujo de gases medida.
El circuito de termistor puede proporcionar un intervalo diferente de salidas de tensión para cada uno de los modos de temperatura primero y segundo.
La salida de tensión del circuito de termistor se puede escalar y desplazar mediante un mecanismo de escalado y desplazamiento, en donde el mecanismo de escalado y desplazamiento se puede modificar según el modo de temperatura en donde el circuito de termistor funciona de tal manera que un intervalo de tensiones de salida del mecanismo de escalado y desplazamiento puede ser sustancialmente el mismo en el primer o segundo modo de objetivo de temperatura.
El mecanismo de escalado y desplazamiento puede ser un circuito de amplificador operacional.
El circuito de amplificador operacional puede modificarse al conectar o evitar un resistor.
El intervalo de tensiones de salida del mecanismo de escalado y desplazamiento puede estar sustancialmente entre aproximadamente 0 V y aproximadamente 5 V, o de 0 V a 4 V o de 0 V a 3,5 V. El intervalo de tensiones de salida del mecanismo de escalado y desplazamiento puede estar sustancialmente entre aproximadamente 0 V y aproximadamente 3,3 V.
Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo pueden comprender un modo de temperatura más baja y un modo de temperatura más alta, y en donde el controlador puede configurarse para cambiar el circuito de termistor de funcionar en el modo de temperatura más baja al modo de temperatura más alta cuando la temperatura de flujo de gases medida es superior a un primer valor umbral.
El controlador puede configurarse para cambiar el circuito de termistor de funcionar en el modo de temperatura más alta al modo de temperatura más baja cuando la temperatura de flujo de gases medida es inferior a un segundo valor de umbral.
El primer valor de umbral puede ser mayor que el segundo valor de umbral.
El controlador puede configurarse para que no pueda ajustar el circuito de termistor entre los modos de objetivo de temperatura primero y segundo durante un período de tiempo predeterminado después de un ajuste anterior.
Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo pueden corresponder respectivamente entre aproximadamente 50 °C y aproximadamente 70 °C, y entre aproximadamente 90 °C y aproximadamente 110 °C. Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo pueden corresponder respectivamente entre aproximadamente 60 °C y aproximadamente 67 °C, y entre aproximadamente 95 °C y aproximadamente 105 °C. Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo pueden corresponder respectivamente a aproximadamente 66 °C y aproximadamente 100 °C.
Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo se pueden asociar con intervalos de temperatura de flujo de gases entre aproximadamente 0 °C y aproximadamente 60 °C, y entre aproximadamente 20 °C y aproximadamente 100 °C, respectivamente. Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo se pueden asociar con intervalos de temperatura de flujo de gases entre 0 °C y aproximadamente 50 °C, y entre aproximadamente 25 °C a aproximadamente 85 °C respectivamente. Los modos de objetivo de temperatura primero y segundo se pueden asociar con intervalos de temperatura de flujo de gases de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 40 °C y aproximadamente 30 °C a aproximadamente 70 °C respectivamente.
El controlador puede ser un microcontrolador.
El controlador puede comprender un circuito comparador.
El controlador puede configurarse para ajustar el circuito de termistor para cambiar entre más de dos modos de objetivo de temperatura diferentes, en respuesta a los cambios en la temperatura de flujo de gases medida.
Un sistema para medir la velocidad o celeridad de un flujo de gases puede comprender un circuito de termistor que comprende un termistor, teniendo el circuito de termistor una pluralidad de diferentes modos de objetivo de temperatura. El circuito de termistor puede configurarse para dar salida a un intervalo de tensiones de salida, siendo el intervalo de tensiones de salida el mismo para cada uno de la pluralidad de modos de temperatura.
El sistema puede comprender un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de flujo de gases. Las tensiones de salida que saca el termistor pueden representar un consumo de potencia del circuito de termistor e indicar una velocidad o celeridad del flujo de gases.
Las tensiones de salida que saca el termistor representan un consumo de potencia del circuito de termistor e indican un caudal del flujo de gases.
El circuito de termistor puede tener más de dos modos de objetivo de temperatura diferentes.
El circuito de termistor puede configurarse para medir caudales de gases entre aproximadamente 0 l/min y aproximadamente 200 l/min. El circuito de termistor puede configurarse para medir caudales de gases entre aproximadamente 0 l/min y aproximadamente 150 l/min. El circuito de termistor puede configurarse para medir caudales de gases entre aproximadamente 0 l/min y aproximadamente 100 l/min.
El sistema puede comprender además un soplante.
El circuito de termistor puede estar aguas arriba del soplante.
El circuito de termistor puede estar aguas abajo del soplante.
El soplante puede configurarse para proporcionar una terapia de flujo alto a un paciente.
El soplante puede estar comprendido dentro de un módulo de soplante/sensor.
El módulo de soplante/sensor puede ser extraíble y configurarse para insertarse en una carcasa del sistema.
El módulo de soplante/sensor puede no ser extraíble de una carcasa del sistema.
El módulo de soplante/sensor puede comprender una placa de circuito de detección.
Al menos una parte del circuito de termistor puede estar sobre o dentro de la placa de circuito de detección.
El sistema puede comprender además un conducto de respiración de paciente configurado para acoplarse a una salida de flujo de gases del sistema en un extremo del conducto y a una interfaz de paciente en el otro extremo del conducto. La interfaz de paciente puede ser una cánula nasal, una máscara facial completa, una máscara nasal, una interfaz de traqueotomía, una máscara de almohadillas nasales o un tubo endotraqueal.
El conducto de respiración de paciente puede comprender un cable calentador configurado para calentar los gases que pasan a través del conducto.
El sistema puede comprender además un humidificador configurado para humidificar el flujo de gases hacia un paciente.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1A muestra en forma de diagrama un aparato de asistencia respiratoria en forma de aparato de terapia de flujo.
La Figura 1B ilustra un ejemplo de una placa de circuito de detección que incluye un sensor de caudal que puede usarse en un aparato de asistencia respiratoria.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de un circuito de termistor que puede usarse en un sensor de flujo de termistor.
La Figura 3 ilustra un circuito amplificador operacional diferencial que puede usarse en algunas realizaciones.
La Figura 4A ilustra un circuito de termistor modificado configurado para funcionar a dos objetivos de temperatura diferentes.
Las Figuras 4B y 4C ilustran disposiciones alternativas de resistores en un circuito de termistor configurado para funcionar en una pluralidad de objetivos de temperatura diferentes.
La Figura 4D ilustra otra realización que contiene una etapa intermedia después del amplificador operacional.
La Figura 4E ilustra una realización en donde el puente está accionado por una fuente de alimentación dual.
La Figura 5 ilustra un gráfico que muestra intervalos de tensión de salida para diferentes temperaturas y caudales. La Figura 6 ilustra un gráfico que muestra las relaciones entre la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para diferentes combinaciones de objetivo de temperatura y temperatura de flujo.
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo de un proceso para configurar un circuito de termistor de un sensor de flujo de termistor para que funcione en al menos un primer objetivo de temperatura y un segundo objetivo de temperatura. La Figura 8 ilustra un diagrama de flujo de un proceso para hacer funcionar un sensor de flujo de termistor capaz de funcionar en dos objetivos de temperatura diferentes, según algunas realizaciones.
Descripción detallada
Un aparato de terapia de flujo 10 se muestra en la Figura 1A. El aparato 10 puede comprender una carcasa principal 100 que contiene un generador de flujo 11 en forma de disposición de motor/impulsor (por ejemplo, un soplante), un humidificador opcional 12, un controlador 13 y una interfaz de usuario 14 (que comprende, por ejemplo, un(os) dispositivo(s) de visualización y entrada, como un(os) botón(es), una pantalla táctil o similar). El controlador 13 se puede configurar o programar para controlar los componentes del aparato, incluidos, entre otros: hacer funcionar el generador de flujo 11 para crear un flujo de gas (flujo de gases) para administrarlo a un paciente, hacer funcionar el humidificador 12 (si está presente) para humidificar y/o calentar el flujo de gases generado, recibir la entrada del usuario desde la interfaz de usuario 14 para la reconfiguración y/o el funcionamiento definido por el usuario del aparato 10, y enviar información (por ejemplo, en la pantalla) al usuario. El usuario puede ser un paciente, un profesional sanitario o cualquier otra persona interesada en utilizar el aparato. Como se usa en esta memoria, un "flujo de gases" puede referirse a cualquier flujo de gases que se pueda usar en el dispositivo respiratorio o de asistencia respiratoria, tal como un flujo de aire ambiental, un flujo que comprende sustancialmente el 100 % de oxígeno, un flujo que comprende alguna combinación de aire ambiente y oxígeno, y/o similares.
Un conducto de respiración de paciente 16 se acopla en un extremo a una salida de flujo de gases 21 en la carcasa 100 del aparato de terapia de flujo 10. El conducto de respiración de paciente 16 se acopla en otro extremo a una interfaz de paciente 17, como una cánula nasal con un colector 19 y puntas nasales 18. Además, o alternativamente, el conducto de respiración de paciente 16 se puede acoplar a una máscara facial, una máscara nasal, una máscara de almohadillas nasales, un tubo endotraqueal, una interfaz de traqueotomía y/o similares. El flujo de gases, que puede humidificarse, generado por el aparato de terapia de flujo 10, se entrega al paciente a través del conducto de paciente 16 a través de la cánula 17. El conducto de paciente 16 puede tener un cable calentador 16a para calentar el flujo de gases que pasa a través al paciente. El cable calentador 16a puede estar bajo el control del controlador 13. El conducto de paciente 16 y/o la interfaz de paciente 17 pueden considerarse parte del aparato de terapia de flujo 10 o, alternativamente, periféricos al mismo. El aparato de terapia de flujo 10, el conducto de respiración 16 y la interfaz de paciente 17 juntos pueden formar un sistema de terapia de flujo.
El controlador 13 puede controlar el generador de flujo 11 para generar un flujo de gases del caudal deseado. El controlador 13 también puede controlar una entrada de oxígeno suplementario para permitir el suministro de oxígeno suplementario, el humidificador 12 (si está presente) para humidificar el flujo de gases y/o calentar el flujo de gases a un nivel apropiado, y/o similares. El flujo de gases se dirige a través del conducto de paciente 16 y la cánula 17 hacia el paciente. El controlador 13 también puede controlar un elemento calefactor en el humidificador 12 y/o el elemento calefactor 16a en el conducto de paciente 16 para calentar el gas a una temperatura deseada para un nivel deseado de terapia y/o nivel de comodidad para el paciente. El controlador 13 se puede programar con un objetivo de temperatura, o determinarlo, adecuada del flujo de gases.
Los sensores de funcionamiento 3a, 3b, 3c, como los sensores de flujo, temperatura, humedad y/o presión, se pueden colocar en diversas ubicaciones en el aparato de terapia de flujo 10. En algunas realizaciones, se pueden colocar sensores adicionales (por ejemplo, sensores 20, 25) en diversas ubicaciones en el conducto de paciente 16 y/o la cánula 17 (por ejemplo, puede haber un sensor de temperatura en o cerca del extremo del tubo inspiratorio). La salida de los sensores puede ser recibida por el controlador 13, para ayudar al controlador a hacer funcionar el aparato de terapia de flujo 10 de una manera que proporcione la terapia adecuada. En algunas configuraciones, proporcionar una terapia adecuada incluye satisfacer la demanda inspiratoria máxima del paciente. El aparato 10 puede tener un transmisor y/o receptor 15 para permitir que el controlador 13 reciba señales 8 de los sensores y/o controle los diversos componentes del aparato de terapia de flujo 10, incluidos, entre otros, el generador de flujo 11, el humidificador 12 y el cable calefactor 16a, o accesorios o periféricos asociados con el aparato de terapia de flujo 10. Además, o alternativamente, el transmisor y/o el receptor 15 pueden enviar datos a un servidor remoto o permitir el control remoto del aparato 10.
En algunas realizaciones, el aparato de terapia de flujo 10 puede comprender un aparato de terapia de flujo alto. Como se usa en esta memoria, la terapia de "flujo alto" puede implicar la administración de gas a las vías respiratorias de un paciente a un caudal relativamente alto. Por ejemplo, para adultos, el caudal puede ser de al menos 15 l/min, 20 l/min, 25 l/min, 30 l/min, 40 l/min o 50 l/min, o hasta aproximadamente 150 l/min. Para niños y bebés, el caudal puede ser aproximadamente 1 l/min, o aproximadamente 2 l/min, y hasta aproximadamente 25 l/min, o aproximadamente 3 l/min, o aproximadamente 5 l/min, o aproximadamente 10 l/min, o aproximadamente 15 l/min, o aproximadamente 20 l/min. La terapia de flujo alto puede administrarse en las fosas nasales de un usuario y/o por vía oral o a través de una interfaz de traqueotomía. La terapia de flujo alto puede administrar gases a un usuario a un caudal igual o superior a los requisitos de flujo inspiratorio máximo del usuario previsto. El flujo alto de gases que llega a las vías respiratorias del paciente puede ser beneficioso para purgar las vías respiratorias del paciente, lo que puede reducir el volumen del espacio muerto anatómico. La terapia de flujo alto a menudo se puede administrar con una interfaz de paciente no sellada como, por ejemplo, una cánula nasal. La cánula nasal puede configurarse para suministrar gases respiratorios a las fosas nasales de un usuario a un caudal que exceda los requisitos de flujo inspiratorio máximo del usuario previsto.
El término "interfaz de paciente sin sellado", como se usa en esta memoria, puede referirse a una interfaz que proporciona un enlace neumático entre una vía respiratoria de un paciente y una fuente de flujo de gases (como el generador de flujo 11) que no ocluye completamente la vía respiratoria del paciente. El enlace neumático no sellado puede comprender una oclusión de menos de aproximadamente el 95 % de las vías respiratorias del paciente. El enlace neumático no sellado puede comprender una oclusión de menos del 90 % de las vías respiratorias del paciente. El enlace neumático no sellado puede comprender una oclusión entre aproximadamente el 40 % y aproximadamente el 80 % de las vías respiratorias del paciente. La vía respiratoria puede incluir uno o más de una nariz o boca del paciente.
Volviendo a la Figura 1B, se muestra una placa de circuito de detección 2200 que puede implementarse en el aparato de terapia de flujo 10 descrito anteriormente. Específicamente, el aparato de terapia de flujo 10 puede incluir un rebaje para alojar un módulo de motor/sensor. El módulo de motor/sensor puede incluir el generador de flujo o el soplante, que puede arrastrar aire de la habitación hacia un orificio de entrada del soplante. El orificio de entrada puede incluir opcionalmente una válvula a través de la que un gas presurizado puede entrar al generador de flujo o soplante. La válvula puede controlar un flujo de oxígeno hacia el soplante del generador de flujo. La válvula puede ser cualquier tipo de válvula, incluida una válvula proporcional o una válvula binaria.
El soplante puede funcionar a una velocidad del motor superior a aproximadamente 1000 RPM y menor de aproximadamente 30000 RPM, mayor de aproximadamente 2000 RPM y menor de aproximadamente 21 000 RPM, o entre cualquiera de los valores anteriores. El funcionamiento del soplante puede mezclar los gases que entran al soplante a través del orificio de entrada. El uso del soplante como mezclador puede reducir la caída de presión que, de otro modo, se produciría en un sistema con un mezclador separado, como un mezclador estático con deflectores, porque la mezcla requiere energía.
El aire mezclado puede salir del soplante a través de un conducto y entrar en una ruta de flujo en una cámara de sensor del módulo de motor/sensor. La placa de circuito de detección 2200 se puede colocar en la cámara del sensor de modo que la placa de circuito de detección 2200 esté al menos parcialmente sumergida en el flujo de gases. Al menos algunos de los sensores en la placa de circuito de detección 2200 se pueden colocar dentro del flujo de gases para medir las propiedades del gas dentro del flujo. Después de pasar por la ruta de flujo 2006 en la cámara de sensor, los gases pueden salir al humidificador 12 descrito anteriormente.
La placa de circuito de detección 2200 puede ser una placa de circuito de detección impresa (PCB). Alternativamente, el circuito en la placa 2200 se puede construir con cables eléctricos que conectan los componentes electrónicos en lugar de estar impreso en una placa de circuito. Al menos una parte de la placa de circuito de detección 2200 se puede montar fuera de un flujo de gases. El flujo de gases puede ser generado por el generador de flujo 11 descrito anteriormente. La placa de circuito de detección 2200 puede comprender transductores ultrasónicos 2204. La placa de circuito de detección 2200 puede comprender uno o más termistores 2205. Los termistores 2205 pueden configurarse para medir la temperatura de flujo de gases. La placa de circuito de detección 2200 puede comprender un sensor de caudal de termistor 2206. La placa de circuito de detección 2200 puede comprender otros tipos de sensores, como sensores de humedad, incluidos sensores de humedad solamente para usar con un sensor de temperatura separado y sensores combinados de humedad y temperatura, sensores para medir la presión barométrica, sensores para medir la presión diferencial y/o sensores para medir la presión manométrica. El sensor de caudal de termistor 2206 puede comprender un anemómetro de hilo caliente, como un hilo de platino, y/o un termistor, como un termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC) o de coeficiente de temperatura positivo (PTC). Otros ejemplos no limitantes del elemento sensor de temperatura calentado incluyen termistores encapsulados o no encapsulados en vidrio o epoxi. El sensor de caudal de termistor 2206 puede configurarse para medir el caudal de los gases al recibir una potencia constante, o mantenerse a una temperatura de sensor constante o una diferencia de temperatura constante entre el sensor y el flujo de gases.
La placa de circuito de detección 2200 puede comprender una primera parte 2201 y una segunda parte 2202. La primera parte 2201 se puede colocar para estar dentro de la ruta de flujo 2006 de los gases, mientras que la segunda parte 2202 se puede colocar para estar fuera de la ruta de flujo 2006 de los gases. La dirección del flujo de gases se indica en la Figura 1B por la flecha 2203. La dirección del flujo de gases puede ser una línea recta o curva como se muestra en la Figura 1B.
Colocar uno o más de los termistores 2205 y/o el sensor de caudal de termistor 2206 aguas abajo del soplante y mezclador combinados puede tener en cuenta el calor suministrado al flujo de gases desde el soplante. Además, sumergir los sensores de caudal basados en temperatura en la ruta del flujo puede aumentar la precisión de las mediciones porque es más probable que los sensores sumergidos en el flujo estén sujetos a las mismas condiciones, como la temperatura, a medida que fluyen los gases y, por lo tanto, proporcionan una mejor representación de las características de los gases.
Un ejemplo de un aparato de terapia de flujo se describe en la Solicitud Internacional N.° PCT/NZ2016/050193, titulada "Flow Path Sensing for Flow Therapy Apparatus", presentada el 2 de diciembre de 2016.
Medición de flujo usando un termistor
En muchos aparatos de asistencia respiratoria y otros aparatos configurados para administrar un flujo de gas, a menudo es necesario poder medir un caudal (por ejemplo, una velocidad o celeridad del flujo de gas) utilizando un sistema de detección que comprende uno o más sensores, como un termistor o una disposición de sensores ultrasónicos. Por ejemplo, en el contexto de un aparato de asistencia respiratoria no sellado, se puede medir el caudal para determinar el ciclo de respiración del paciente.
En algunas realizaciones, el caudal de gases puede medirse usando al menos dos tipos diferentes de sensores. Por ejemplo, un primer tipo de sensor puede ser capaz de medir el caudal con mejor precisión a corto plazo o local (por ejemplo, detectando cambios rápidos, respiración a respiración en el caudal) pero menor precisión a largo plazo (por ejemplo, debido a la acumulación de pequeños errores), mientras que un segundo tipo de sensor puede medir el caudal con menor precisión local (por ejemplo, debido al ruido local) pero con una mejor precisión promedio. Las lecturas de salida de los tipos de sensores primero y segundo pueden combinarse para determinar una medición de flujo más precisa. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se puede usar un caudal previamente determinado y una o más salidas del segundo tipo de sensor para determinar un caudal actual previsto. El caudal actual previsto puede entonces actualizarse usando una o más salidas del primer tipo de sensor, para calcular un caudal final.
El primer tipo de sensor puede comprender un conjunto de sensores ultrasónicos (por ejemplo, los sensores ultrasónicos 2204 en la Figura 1B). El segundo tipo de sensor se puede basar en diversos métodos de anemometría de hilo caliente, que pueden medir un caudal al monitorizar la transferencia de calor por convección entre un flujo de gases y el sensor. Como se ha descrito anteriormente, los ejemplos de sensores de anemometría de hilo caliente pueden incluir un anemómetro de hilo caliente o un termistor (en lo sucesivo, también denominado "sensor de flujo de termistor''), como el sensor de caudal de termistor 2006 como se muestra en la Figura 1B. Aunque la Figura 1B ilustra el sensor de caudal de termistor 2206 dentro de una cámara de detección aguas abajo del soplante con las ventajas descritas anteriormente, en algunas realizaciones, el sensor de flujo de termistor también se puede ubicar aguas arriba del soplante. El aparato puede tener una ruta de flujo de entrada antes del soplante. La ruta de flujo de entrada se puede definir mediante tres zonas principales, que son una zona de entrada, una zona de sensor y una zona de transición. La zona de entrada puede ser una parte inicial de la ruta de flujo de entrada. La zona de detección puede estar entre la zona de entrada y la zona de transición. La zona de transición puede incluir un orificio de salida acoplado al soplante. El sensor de flujo de termistor se puede ubicar en la zona del sensor de la ruta de flujo de entrada antes del soplante.
La anemometría de hilo caliente puede medir un caudal al monitorizar la transferencia de calor entre un flujo de gases y el sensor. Como se ha descrito anteriormente, un anemómetro de hilo caliente o un termistor pueden recibir una potencia constante o mantenerse a una temperatura de sensor constante o una diferencia de temperatura constante entre el sensor y el flujo de gases. Por ejemplo, en el modo de temperatura constante, que es de lo que se ocupa la presente divulgación, un sensor de flujo de termistor puede funcionar haciendo funcionar un termistor a un objetivo de temperatura constante dentro del flujo cuando los gases fluyen alrededor y pasan por el termistor, y midiendo una cantidad de potencia necesaria para mantener el termistor a la temperatura deseada. En algunas realizaciones, el objetivo de temperatura se puede configurar para que sea más alta que la temperatura de flujo de gases, de modo que cuanto mayor sea el caudal, más energía se requerirá para mantener el termistor en el objetivo de temperatura.
La Figura 2 ilustra un ejemplo de un circuito de termistor que puede usarse en un sensor de flujo de termistor, según algunas realizaciones. En algunas realizaciones, el circuito de termistor 200 puede ser un circuito de temperatura constante, como un circuito de puente de Wheatstone para mantener un objetivo de temperatura constante para el termistor 202. El termistor 202 tiene una resistencia Rs que depende de su temperatura más que los resistores estándar. En algunas realizaciones, el termistor 202 tiene una resistencia con un coeficiente de temperatura negativo. Por ejemplo, cuanto mayor sea la temperatura del termistor, menor será la resistencia Rs del termistor 202.
En algunas realizaciones, el circuito de termistor 200 comprende un circuito puente. El circuito puente puede tener un primer brazo con un primer divisor de tensión formado usando resistores 204 y 206 que tienen resistencias R1 y R2, que establecen una tensión de referencia e1. El circuito puente puede tener un segundo brazo con un segundo divisor de tensión formado por el termistor 202 y un resistor 208 que tiene una resistencia de Rb que establece un segundo tensión e2. El amplificador operacional 210 puede proporcionar retroalimentación para mantener el circuito de termistor 200 en equilibrio, de modo que la tensión e1 es igual a la tensión e2.
Con la polarización y la construcción del circuito apropiadas, el circuito de termistor 200 puede producir un objetivo de temperatura constante en el termistor 202. Por ejemplo, si el termistor 202 fuera enfriado por un flujo de gases (aumentando así la resistencia Rs y en consecuencia la tensión e2), el amplificador operacional 210 funcionaría para proporcionar mayor potencia al circuito puente para mantener constante la temperatura del termistor 202. La tensión Vb que se proporciona en el bucle de retroalimentación del amplificador operacional 210 es indicativa de la cantidad de potencia proporcionada. Por lo tanto, la cantidad de potencia que se entrega se puede determinar mediante el seguimiento de Vb. La tensión medida puede ser recibida por un controlador de un sistema de detección del aparato de asistencia respiratoria (por ejemplo, el controlador 13) para calcular un caudal de gases. En algunas realizaciones, la tensión se alimenta a un ADC asociado con el controlador (por ejemplo, un puerto de ADC del controlador) para convertir la señal de tensión analógica en una señal digital para el procesamiento del controlador. En algunas realizaciones, se puede leer una caída de tensión a través del termistor 202 para determinar la cantidad de potencia que se entrega. En algunas realizaciones, el controlador configurado para controlar el sensor de flujo de termistor puede ser un microcontrolador.
El objetivo de temperatura para el circuito de termistor 200 se puede seleccionar seleccionando las resistencias en el circuito (por ejemplo, los resistores 204, 206 y 208). Por ejemplo, dado que es inherente al circuito 200 que las tensiones e1 = e2, la resistencia del termistor 202 Rs puede calcularse como:
^2 _ Rs
/?! Rb
^ _ Rb x ^2
s _ Ri
Como tal, las resistencias de los resistores 204, 206 y 208 se pueden seleccionar en función de una resistencia deseada Rs correspondiente a un objetivo de temperatura deseada para el termistor 202.
En algunas realizaciones, la tensión del circuito de termistor 200 (por ejemplo, la tensión Vb) puede tener un intervalo diferente en comparación con la tensión que se puede aceptar en el controlador (por ejemplo, el intervalo de tensiones de un puerto ADC del controlador). Como tal, la tensión se puede alimentar a una configuración de amplificador operacional diferencial, lo que permite escalar y/o desplazar la tensión para que coincida mejor con el intervalo de tensiones del ADC, lo que permite usar sustancialmente todo el intervalo del ADC. Esto puede permitir una mayor resolución y lecturas de potencia más precisas. La señal resultante del amplificador operacional diferencial puede enviarse a un puerto ADC del controlador para su lectura.
La Figura 3 ilustra un circuito de amplificador operacional diferencial 300 que puede usarse en algunas realizaciones. Al seleccionar valores apropiados para los resistores 302, 304, 306 y 308, la señal entrante (Vb) puede desplazarse en CC y escalarse mediante el amplificador operacional 310. Por ejemplo, si se conoce el intervalo de salida de Vb, el circuito de amplificador operacional diferencial 300 se puede configurar para desplazar y/o escalar la señal Vb para cubrir sustancialmente todo el intervalo posible de valores de la entrada ADC del controlador. Al permitir que se use sustancialmente todo el intervalo de tensiones del ADC, se puede mejorar la resolución del sistema en la lectura del consumo de potencia (y por lo tanto el flujo de gases).
La señal del amplificador operacional 310 puede enviarse a un puerto ADC del controlador para ser leída por el controlador. Además, el controlador puede recibir lecturas de un sensor de temperatura para detectar la temperatura de flujo de gases. Al determinar la potencia entregada al termistor 202 (basado en la tensión Vb), se puede determinar una potencia perdida a través del termistor 202 debido al flujo de gases que pasa por el termistor 202. Dado que se conoce la temperatura de flujo de gases (utilizando el sensor de temperatura), se puede determinar la cantidad de flujo de gases que pasa por el termistor 202 (y, por lo tanto, el caudal de gases).
Temperatura de flujo y resolución del sensor de flujo
En algunas realizaciones, un propósito principal de un sensor de flujo de termistor es poder medir un flujo con precisión (en lugar de medir rápidamente, lo que puede realizarse usando, por ejemplo, una disposición de sensor ultrasónico). Sin embargo, cuando existe un amplio intervalo de posibles temperaturas de flujo, los requisitos de resolución del sensor de flujo de termistor pueden estirarse o aplastarse cuando la diferencia entre la temperatura de flujo de gases y el objetivo de temperatura de termistor es demasiado pequeña o demasiado grande.
Por ejemplo, cuando la temperatura de flujo de gases está cerca del objetivo de temperatura de termistor, el requisito de potencia necesario para mantener el objetivo de temperatura de termistor puede ser muy pequeño. Por ejemplo, para un termistor que mantiene un objetivo de temperatura de aproximadamente 66 °C, si la temperatura de flujo de gases fuera de aproximadamente 64 °C, se consumiría muy poca potencia para mantener el objetivo de temperatura de termistor, independientemente de la velocidad o la densidad del flujo de gases. Como tal, es posible que el sensor de flujo de termistor deba ser extremadamente sensible para poder detectar cambios mínimos en el requisito de potencia.
Si la diferencia entre la temperatura de flujo de gases y el objetivo de temperatura de termistor es grande (por ejemplo, el objetivo de temperatura de termistor es de aproximadamente 100 °C, mientras que la temperatura de flujo de gases es de aproximadamente 5 °C), los cambios leves en la velocidad de flujo de gases pueden alterar drásticamente la cantidad de potencia necesaria para mantener el objetivo de temperatura de termistor. Esto puede requerir que el ADC y el amplificador operacional cubran una amplia gama de valores de potencia, sacrificando la resolución detallada. Además, si la diferencia de temperatura es demasiado grande, es posible que el consumo de potencia requerido para mantener el termistor en el objetivo de temperatura sea mayor que la cantidad de potencia que se puede suministrar. Además, puede ocurrir autoconvección cuando hay una gran diferencia entre la temperatura del flujo y el objetivo de temperatura, lo que puede dificultar el cálculo preciso del caudal. Por ejemplo, cuando el sensor de flujo de termistor tiene un objetivo de temperatura alta en relación con la temperatura de flujo de gases, puede ocurrir convección por encima del termistor creando un movimiento adicional de los gases, lo que genera distorsiones en la lectura del sensor de flujo de termistor.
Por lo tanto, como se ha discutido anteriormente, puede ser indeseable que la diferencia entre la temperatura de flujo de gases y el objetivo de temperatura de termistor sea demasiado grande o demasiado pequeña. En algunas realizaciones, el objetivo de temperatura de termistor puede asociarse con un intervalo de temperatura de flujo de gases deseado, indicando un intervalo de temperaturas de flujo de gases en donde las diferencias entre el objetivo de temperatura de termistor y las temperaturas de flujo de gases no son demasiado pequeñas ni demasiado grandes.
Una forma de superar un amplio intervalo de temperatura de los gases es utilizar un anemómetro de hilo caliente o un termistor que mantenga una diferencia de temperatura constante entre la temperatura de sensor y la temperatura de gas. Los anemómetros de hilo caliente que pueden mantener una diferencia de temperatura constante pueden ser costosos, propensos a daños y/o fallos, y/o necesitan ser reemplazados con frecuencia. Un termistor puede ser más económico y duradero que los hilos calientes. Sin embargo, mantener una diferencia de temperatura constante en el termistor puede hacer que el circuito de compensación del sensor de flujo de termistor sea complicado e inexacto. Otra forma de superar un amplio intervalo de temperatura de los gases, como se describe en la presente divulgación, es mantener una pluralidad de (por ejemplo, dos, tres o más) temperaturas constantes en un termistor del sensor de caudal. La pluralidad de temperaturas diferentes puede permitir que el sensor de caudal de termistor sea preciso en el amplio intervalo de temperatura de los gases.
Circuito de termistor de temperatura dual
En algunas realizaciones, para evitar que la diferencia entre la temperatura de flujo de gases y el objetivo de temperatura de termistor se encuentre en un intervalo indeseable (por ejemplo, que la diferencia sea demasiado grande o demasiado pequeña), se puede configurar un circuito de termistor para funcionar en múltiples niveles objetivos de temperatura diferentes (también pueden denominarse modos de objetivo de temperatura o modos de temperatura constante). Por ejemplo, el circuito de termistor puede configurarse para poder cambiar entre dos objetivos de temperatura diferentes, de modo que la temperatura de flujo de gases siempre se encuentre dentro de cierto intervalo en relación con uno de los dos objetivos de temperatura (por ejemplo, no demasiado cerca pero no muy lejos). Por ejemplo, en una realización, el circuito de termistor puede configurarse para funcionar en un primer objetivo de temperatura de aproximadamente 66 °C, asociado con un intervalo de temperatura de flujo deseable entre aproximadamente 0 °C y aproximadamente 40 °C, y un segundo objetivo de temperatura de aproximadamente 100 °C, asociado con un intervalo de temperatura de flujo deseable entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 70 °C. Si bien la divulgación posterior se dirige principalmente a los circuitos de termistor que tienen dos objetivos de temperatura diferentes, se entiende que en otras realizaciones, el circuito de termistor se puede asociar con más de dos temperaturas de funcionamiento diferentes, como tres o cuatro, o cinco o seis, etc.
La Figura 4A ilustra un circuito de termistor modificado 400 configurado para funcionar en dos objetivos de temperatura diferentes, según algunas realizaciones. El circuito de termistor 400 puede ser similar al circuito de termistor 200, excepto que el resistor 206 puede reemplazarse con dos resistores diferentes 402 y 404 que tienen resistencias respectivas R2a y R2b. En algunas realizaciones, los resistores 402 y 404 pueden conectarse en serie. Al menos uno de los dos resistores (por ejemplo, el resistor 404) puede evitarse a través de un interruptor 406. Cuando está conectado, el interruptor 406 puede proporcionar una ruta de resistencia baja (idealmente cero) en paralelo al resistor 404, esencialmente "cortocircuitando " el resistor 404. Como tal, la tensión de referencia e1 puede modificarse en función de si el resistor 404 está en evitación o no. En otras realizaciones, el interruptor 406 se puede colocar en otras ubicaciones en el puente de Wheatstone para cambiar la relación de resistencia en los dos brazos del circuito (por ejemplo, al conectar o desconectar R1 o Rb).
En algunas realizaciones, el interruptor 406 no es un interruptor físico, sino que puede ser un termistor de unión bipolar (BJT) u otro tipo de interruptor que el controlador puede encender o apagar electrónicamente para conectar o evitar el resistor 406. En algunas realizaciones, el interruptor 406 y el resistor 404 podrían reemplazarse alternativamente con un resistor controlado por tensión, tal como un transistor de efecto de campo (FET) o JFET operado en la región óhmica. De esta manera, se pueden seleccionar múltiples valores de resistencia 404 variando la tensión de control. En algunas realizaciones, la tensión de control puede configurarse para cambiar entre uno o más valores establecidos, de modo que el valor de la resistencia 404 pueda cambiarse entre uno o más valores de resistencia establecidos.
En algunas realizaciones, se pueden implementar más de dos modos de temperatura diferentes aumentando un número de posibles resistencias diferentes que se pueden lograr. Por ejemplo, las Figuras 4B y 4C ilustran configuraciones alternativas para los resistores 402, 404 y el interruptor 406 para implementar un mayor número de valores de resistencia diferentes. La Figura 4B ilustra el resistor 404 que comprende una pluralidad de resistores 404­ 1 a 404-n. Los resistores 404-1 a 404-n se pueden disponer en una disposición en serie. La Figura 4C ilustra el resistor 404 que comprende una pluralidad de resistores 404-1 a 404-n y el interruptor 406 que comprende una pluralidad de interruptores 406-1 a 406-n. Los resistores 404-1 a 404-n pueden disponerse en paralelo. Cada uno de los interruptores 406-1 a 406-n puede permitir que un resistor correspondiente 404-1 a 404-n se conecte como parte del circuito o sea evitado. Al abrir y cerrar diferentes combinaciones de interruptores 406-1 a 406-n para conectar o evitar los resistores 404-1 a 404-n, se pueden lograr diferentes resistencias. Las diferentes resistencias pueden corresponder a diferentes modos de temperatura. En algunas realizaciones con una disposición en paralelo, se puede usar un interruptor adicional 406-n+1 para evitar todos los resistores 404-1 a 404-n.
La Figura 4D ilustra otra realización que contiene una etapa intermedia 408 después del amplificador operacional. En algunas realizaciones, la etapa intermedia 408 (por ejemplo, un transistor NPN) puede funcionar para reducir la carga del amplificador operacional 210 y mejorar el rendimiento de arranque (por ejemplo, donde el amplificador operacional 210 por sí solo no puede alimentar inicialmente el puente). La etapa intermedia 408 puede mejorar el rendimiento de arranque al reducir la corriente consumida durante el arranque en el amplificador operacional. La Figura 4E ilustra una realización en donde el puente es accionado por una fuente de alimentación dual, según algunas realizaciones, lo que puede permitir lograr una mayor potencia. El circuito puede incluir una etapa intermedia 408 ubicada entre el divisor de tensión y el suministro de tensión Vcc y/o Vee, estando conectada la puerta de la etapa intermedia 408 a una salida del amplificador operacional 210. En algunas realizaciones, pueden ser posibles otras variaciones. Por ejemplo, la etapa intermedia 408 puede ser un transistor PNP en lugar de un transistor NPN. En algunas realizaciones, esto puede permitir que se alcancen potencias más altas, a expensas de la estabilidad.
En algunas realizaciones, el controlador puede recibir una medición de temperatura de un sensor de temperatura (no mostrado) que mide la temperatura de flujo de gases. Basándose en la temperatura recibida, el controlador determina a qué objetivo de temperatura debe hacer funcionar el circuito de termistor 400 (por ejemplo, encendiendo o apagando el interruptor 406). Por ejemplo, el circuito de termistor 400 puede funcionar a un primer objetivo de temperatura cuando la temperatura del flujo está dentro de un intervalo deseable asociado con el primer objetivo de temperatura. En algunas realizaciones, el circuito de termistor 400 puede cambiar el funcionamiento a un segundo objetivo de temperatura cuando la temperatura de flujo está dentro de un intervalo deseable asociado con el segundo objetivo de temperatura.
Durante el funcionamiento, el controlador puede leer la tensión de salida a través del sensor de flujo de termistor (por ejemplo, una tensión de salida de circuito de termistor que pasa por un amplificador operacional diferencial y se transmite a un puerto ADC del controlador). Según el objetivo de temperatura a la que está funcionando actualmente el sensor de flujo de termistor y la temperatura de flujo de gases medida, el controlador se puede configurar para determinar un caudal del flujo de gases.
Intervalo de tensiones de salida del circuito de termistor de temperatura dual
En algunas realizaciones, el circuito de termistor 400 se configura para presentar el mismo intervalo de tensiones al controlador (y/o al circuito de amplificador operacional diferencial), independientemente del modo de temperatura en el que esté funcionando el circuito de termistor. Por ejemplo, el circuito de termistor puede configurarse para emitir una tensión entre aproximadamente 1 V y aproximadamente 38 V, o entre aproximadamente 5 V y aproximadamente 15 V, independientemente del objetivo de temperatura a la que esté funcionando el circuito de termistor, en donde aproximadamente 5 V corresponde a un flujo bajo y aproximadamente 15 V corresponde a un flujo alto. Luego, la tensión se puede escalar y/o desplazar usando el circuito de amplificador operacional diferencial a un segundo intervalo de tensiones (por ejemplo, entre aproximadamente 0 V y aproximadamente 5 V, o entre aproximadamente 0 V y aproximadamente 3,3 V) que puede ser aceptado por el controlador.
La Figura 5 ilustra un gráfico que muestra intervalos de tensión de salida para diferentes temperaturas y caudales. El gráfico 500 incluye una curva 502 que ilustra una relación de ejemplo entre la temperatura de flujo y la tensión de salida de circuito de termistor para un caudal de 0 l/min para un objetivo de temperatura de 100 °C. El gráfico 500 incluye una curva 504 que ilustra una relación de ejemplo entre la temperatura de flujo y la tensión de salida de circuito de termistor para un caudal de 70 l/min para un objetivo de temperatura de 100 °C. El gráfico 500 incluye una curva 506 que ilustra una relación de ejemplo entre la temperatura de flujo y la tensión de salida de circuito de termistor para un caudal de 0 l/min para un objetivo de temperatura de 66 °C. El gráfico 500 incluye una curva 508 que ilustra una relación de ejemplo entre la temperatura de flujo y la tensión de salida de circuito de termistor para un caudal de 70 l/min para un objetivo de temperatura de 66 °C. Como se ilustra comparando las curvas 502 y 506 y/o las curvas 504 y 508, para un caudal dado, la tensión de salida de circuito de termistor puede ser sustancialmente la misma para las diferentes objetivos de temperatura, cuando la diferencia entre la temperatura del caudal y el objetivo de temperatura es la misma. Como tal, el intervalo de posibles tensiones de salida para el circuito de termistor puede permanecer sustancialmente igual, independientemente del objetivo de temperatura en la que esté funcionando el circuito de termistor.
La Figura 6 ilustra un gráfico 600 que ilustra las relaciones entre la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para diferentes combinaciones de objetivo de temperatura y temperatura de flujo. Como se muestra en la Figura 6, una curva 602 ilustra una relación de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para un objetivo de temperatura de termistor de 100 °C y una temperatura de flujo de gases de 30 °C. Una curva 604 ilustra una relación de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para un objetivo de temperatura de termistor de 100 °C y una temperatura de flujo de gases de 70 °C. Una curva 606 ilustra una relación de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para un objetivo de temperatura de termistor de 66 °C y una temperatura de flujo de gases de 0 °C. Una curva 608 ilustra una relación de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal para un objetivo de temperatura de termistor de 66 °C y una temperatura de flujo de gases de 40 °C.
Como se ilustra en el gráfico 600, la relación entre la tensión de salida y el caudal puede ser sustancialmente similar para diferencias similares entre el objetivo de temperatura y la temperatura de flujo, independientemente del objetivo de temperatura en la que esté funcionando el circuito de termistor. Por ejemplo, las curvas 602 y 606 pueden ilustrar relaciones de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal cuando las diferencias entre el objetivo de temperatura y la temperatura de caudal son 70 °C y 66 °C, respectivamente. Las curvas 602 y 606 pueden ilustrar valores de tensión de salida sustancialmente similares con respecto a los cambios en el caudal. Las curvas 604 y 608 pueden ilustrar relaciones de ejemplo de la tensión de salida de circuito de termistor y el caudal cuando las diferencias entre el objetivo de temperatura y la temperatura del flujo son 30 °C y 26 °C, respectivamente. Las curvas 604 y 608 pueden ilustrar valores de tensión de salida sustancialmente similares con respecto a los cambios en el caudal. El controlador puede comparar el objetivo de temperatura con la temperatura de flujo de gases (por ejemplo, usando un circuito comparador) y usar la diferencia para determinar el caudal en función de la tensión recibida del sensor de flujo de termistor, independientemente del objetivo de temperatura en el que esté funcionando el sensor de flujo de termistor.
En algunas realizaciones, la configuración de un circuito de termistor para presentar el mismo intervalo de tensiones independientemente del objetivo de temperatura de funcionamiento se puede lograr mediante la configuración adecuada de los valores de resistencia del circuito de termistor (por ejemplo, los resistores 204, 208, 402 y 404, como se ilustra en la Figura 4A). Debido a que el termistor 202 se mantiene a un objetivo de temperatura constante durante el funcionamiento, la potencia de entrada (debido a la energía eléctrica) del circuito de termistor 400 puede ser igual a la potencia de salida (por pérdidas de potencia). En algunas realizaciones, la pérdida de potencia debida al flujo de enfriamiento se puede determinar en función de la ley de King, que se puede expresar como:
Ppérdida = (a bQc)(Ts-Ta)
donde a, b, y c son constantes relativas al caudal, q indica el caudal de gases, y Ts es el objetivo de temperatura de termistor 202, y Ta es la temperatura de flujo de gases.
La potencia de entrada (por ejemplo, la potencia consumida para calentar el termistor 202) puede expresarse como:
K2
P e n tra d a X 2 a
donde Vs es la tensión en el termistor 202, y Rs es la resistencia del termistor 202. Debido a que la potencia de entrada y la pérdida de potencia son iguales, la tensión a través del termistor 202 Vs se puede expresar como:
Figure imgf000013_0001
Además, debido a que el termistor 202 es parte de un divisor de tensión, la tensión a través del termistor 202 VS también se puede expresar como:
Figure imgf000013_0002
Por lo tanto, la relación entre la tensión Vb, caudal de gases q, y las resistencias del termistor 202 y el resistor 208 del circuito de termistor se pueden expresar como:
Figure imgf000013_0003
La resistencia del termistor 202 Rs puede tener diferentes valores conocidos en función de los objetivos de temperaturas deseados Ts . Por lo tanto, la resistencia Rb del resistor 208 puede configurarse para determinar los posibles valores de tensión Vb.
Para que el intervalo de tensiones Vb sea el mismo independientemente del objetivo de temperatura en el que esté funcionando el circuito de termistor 400, el valor de Vb debe ser el mismo valor para el mismo caudal en cualquier escenario de objetivo de temperatura, que puede expresarse como:
Figure imgf000013_0004
que puede simplificarse a:
Figure imgf000013_0005
La expresión (Ts,x - Ta,x) puede representar un intervalo de temperatura de flujo de gases asociado con cada objetivo de temperatura, en donde Ts,x corresponde a un objetivo de temperatura de termistor (por ejemplo, dos valores posibles diferentes, en donde el circuito de termistor se configura para funcionar en una de dos objetivos de temperatura diferentes), mientras que Ta,x corresponde a la temperatura de flujo de gases. En algunas realizaciones, el circuito de termistor puede configurarse de manera que cuando existe la misma diferencia entre el objetivo de temperatura de termistor y la temperatura de flujo de gases, la tensión de salida Vb del circuito de termistor debe ser la misma, independientemente del modo de objetivo de temperatura en el que esté funcionando actualmente el circuito de termistor. Como tal, cuando (Ts,1 - Ta, 1) = (Ts,2 - Ta, 2), entonces:
Figure imgf000013_0006
Así, una resistencia Rb para el resistor 208 se puede determinar como una media geométrica de los valores de resistencia Rs , i y Rs,2 correspondientes a las diferentes objetivos de temperatura, de la siguiente manera: Como se ha discutido anteriormente, R s, i y R s ,2 pueden definirse por los valores del objetivo de temperatura de termistor. Por ejemplo, en una realización particular, los objetivos de temperatura de termistor pueden ser de aproximadamente 66 °C y aproximadamente 100 °C, con las resistencias correspondientes R s , i y R s ,2 siendo aproximadamente 550 Q y aproximadamente 220 Q, respectivamente. Como tal, la resistencia R b se puede configurar a aproximadamente 350 Q (o aproximadamente 330 Q, que puede corresponder al valor de resistencia más cercano en la serie E12 de resistores).
Además, debido a que las tensiones en el divisores de tensión primero y segundo del circuito de termistor 400 son iguales (e1 = e2), las resistencias R i , R 2 a , y R 2 b de los resistores 204, 402 y 404 se pueden configurar para hacer coincidir una relación entre las resistencias del resistor 208 y el termistor 202 para los diferentes objetivos de temperatura de termistor. En realizaciones en las que los resistores 402 y 404 se configuran para estar en serie (de modo que el resistor 404 pueda desconectarse usando el interruptor 406):
R j Rb
R-la + R-2 b Rs.l
R i _ Rb
R2a Rs,2
Como se ha mencionado anteriormente, en algunas realizaciones donde los objetivos de temperatura para el termistor son de aproximadamente 66 °C y aproximadamente 100 °C, con las resistencias correspondientes R s i y R s ,2 de aproximadamente 550 Q y aproximadamente 220 Q, respectivamente, la resistencia R b del resistor 208 tiene un valor de aproximadamente 350 Q. Por lo tanto, la relación Rb/Rs puede ser de aproximadamente 3/5 en el primer objetivo de temperatura de aproximadamente 66 °C. La relación de R b / R s puede ser aproximadamente 3/2 en el segundo objetivo de temperatura de aproximadamente 100 °C. En consecuencia, se pueden determinar los valores apropiados para las resistencias R i , R 2 a , y R 2 b de los resistores 204, 402 y 404. Por ejemplo, los resistores 204, 402 y 404 pueden configurarse para tener resistencias R i , R 2 a , y R 2 b de aproximadamente 15k Q, aproximadamente 10k Q y aproximadamente 15k Q, respectivamente.
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de ejemplo para configurar un circuito de termistor de un sensor de flujo de termistor para que funcione en al menos un primer objetivo de temperatura y un segundo objetivo de temperatura. En algunas realizaciones, el circuito de termistor puede configurarse para comprender divisores de tensión primero y segundo para proporcionar tensiones de referencia primera y segunda a un amplificador operacional (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 4A), lo que permite mantener el objetivo de temperatura de termistor.
En el bloque 702, se puede identificar un intervalo de temperatura de flujo de gases. En algunas realizaciones, diferentes aparatos de terapia respiratoria se pueden asociar con diferentes intervalos de temperatura de flujo de gases. Por ejemplo, un aparato de terapia de respiración particular puede configurarse para producir un flujo de gases que tenga una temperatura entre aproximadamente 0 °C y aproximadamente 70 °C.
En el bloque 704, se pueden determinar dos o más objetivos de temperatura de termistor. Cada objetivo de temperatura de termistor se puede asociar con un subintervalo de temperatura de flujo de gases deseable, de modo que los subintervalos de temperatura de flujo de gases correspondientes a los dos o más intervalos de objetivo de temperatura de termistor pueden cubrir sustancialmente todo el intervalo de temperatura identificado en el bloque 702. Por ejemplo, donde el intervalo de temperatura de flujo de gases identificado es de aproximadamente 0 °C a aproximadamente 70 °C, uno o más objetivos de temperatura de termistor pueden comprender un primer objetivo de temperatura de termistor de aproximadamente 66 °C para un subintervalo de temperatura de flujo de gases deseable entre aproximadamente 0 °C y aproximadamente 40 °C, y un segundo objetivo de temperatura de termistor de aproximadamente 100 °C para un subintervalo de temperatura de flujo de gases deseable entre aproximadamente 30 °C y aproximadamente 70 °C. En algunas realizaciones, los subintervalos de temperatura deseados de uno o más objetivos de temperatura de termistor pueden superponerse. La superposición se puede realizar para evitar la histéresis, que se describe con mayor detalle a continuación.
En algunas realizaciones, es deseable que el intervalo de tensiones de salida del circuito de termistor permanezca igual independientemente del objetivo de temperatura de termistor en el que el circuito de termistor está funcionando actualmente. En el bloque 706, se pueden determinar uno o más valores de componentes del circuito de termistor de modo que cada uno de los objetivos de temperatura de termistor se pueda asociar con el mismo intervalo de tensiones de salida. Por ejemplo, en el circuito de termistor 400 que se ilustra en la Figura 4A, el intervalo de tensiones de salida del circuito de termistor 400 puede basarse en la resistencia R b del resistor 208. Como tal, al configurar el resistor 208 a un valor apropiado como se describe anteriormente, el intervalo de tensiones de salida Vb puede configurarse para que sea sustancialmente el mismo independientemente del objetivo de temperatura en la que esté funcionando el circuito de termistor 400.
En el bloque 708, se puede determinar uno o más valores de componentes del circuito de termistor de manera que el circuito de termistor pueda funcionar en los objetivos de temperatura de termistor determinados. Por ejemplo, cuando el circuito de termistor mantiene un objetivo de temperatura de termistor en función de una o más tensiones de referencia generadas por uno o más divisores de tensión, los valores de resistencia de uno o más resistores de los divisores de tensión pueden configurarse para tener una relación que coincida sustancialmente con una relación asociada con el termistor a un objetivo de temperatura de termistor dado. Por ejemplo, en el circuito de termistor 400 ilustrado en la Figura 4A, se pueden determinar una o más relaciones entre las resistencias del termistor 202 y el resistor 208 para diferentes objetivos de temperatura deseados del termistor. Las resistencias de los resistores 204, 402 y 404 pueden ajustarse entonces para que coincidan sustancialmente con las relaciones asociadas con los objetivos de temperatura deseados, permitiendo que el circuito de termistor 400 funcione a los objetivos de temperatura deseados del termistor.
Intervalos de temperatura e histéresis de flujo de gases
Como se ha discutido anteriormente, el circuito de termistor (por ejemplo, el circuito de termistor 400) puede configurarse para funcionar en múltiples objetivos de temperatura de termistor diferentes, cada objetivo de temperatura de termistor asociado con un subintervalo de temperatura de flujo de gases diferente. En algunas realizaciones, para evitar el cambio rápido entre diferentes modos de objetivo de temperatura de termistor si la temperatura de flujo de gases está cerca de un punto de transición entre los diferentes intervalos secundarios de temperatura de flujo de gases, los intervalos secundarios de temperatura de flujo de gases pueden superponerse. Por ejemplo, el circuito de termistor puede configurarse para funcionar en un objetivo de temperatura baja y un objetivo de temperatura alta correspondiente a un subintervalo de temperatura de flujo de gases bajo y un subintervalo de temperatura de flujo de gases alto, respectivamente. El límite superior del subintervalo de temperatura de flujo de gases bajo puede ser más alto que el límite inferior del subintervalo de temperatura de flujo de gases alto. Como tal, cuando el termistor está funcionando en el objetivo de temperatura baja, solo se cambia para funcionar en el objetivo de temperatura alta si la temperatura de flujo de gases medida excede el límite superior del subintervalo de temperatura de flujo de gases bajos. Por otro lado, cuando el termistor está funcionando en el objetivo de temperatura alta, solo se cambia para funcionar en el objetivo de temperatura baja si la temperatura de flujo de gases medida disminuye por debajo del límite inferior del subintervalo de temperatura de flujo de gases alta.
Como ejemplo, si los objetivos de temperatura de termistor se establecen en aproximadamente 66 °C y aproximadamente 100 °C, con subintervalos de temperatura de flujo de gases correspondientes de aproximadamente 0 °C - aproximadamente 40 °C y aproximadamente 30 °C - aproximadamente 70 °C, respectivamente, el termistor puede pasar de funcionar a aproximadamente 66 °C a aproximadamente 100 °C si la temperatura de flujo de gases medida supera los 40 °C, y puede pasar de funcionar a aproximadamente 100 °C a aproximadamente 66 °C si la temperatura de flujo de gases medida es inferior a aproximadamente 30 °C. En algunas realizaciones, el cambio entre los objetivos de temperatura de termistor puede activarse en una interrupción de cambio de temperatura, una interrupción de temporizador programada y/o similar.
En algunas realizaciones, el cambio entre diferentes modos de objetivo de temperatura de termistor puede restringirse en función de un temporizador, que puede usarse para evitar un cambio entre diferentes modos de objetivo de temperatura de termistor dentro de un período de tiempo predeterminado.
Otras implementaciones
Mientras que la Figura 4A ilustra un circuito de termistor donde el objetivo de temperatura se controla cambiando un resistor (por ejemplo, el resistor 404) dentro o fuera de un puente de tensión para controlar una tensión de referencia del puente de tensión, se entiende que en otras realizaciones, la temperatura del termistor (por ejemplo, el termistor 202) de un sensor de flujo de termistor puede controlarse mediante otros métodos. Por ejemplo, en algunas realizaciones, se puede agregar una resistencia conmutable en serie al resistor 204 en lugar del resistor 402. En algunas realizaciones, se puede agregar un resistor conmutable en serie al resistor 208 o al termistor 202. En algunas realizaciones, el resistor conmutable se puede añadir en paralelo a uno de los resistores del circuito de termistor, en lugar de en serie.
En algunas realizaciones, el circuito de termistor puede proporcionar un intervalo de salida de tensión diferente dependiendo del objetivo de temperatura en la que esté funcionando el circuito de termistor. El circuito de amplificador operacional diferencial (por ejemplo, como se ilustra en la Figura 3) puede configurarse para escalar, atenuar y/o desplazar la tensión de salida de circuito de termistor para producir una salida de tensión que tenga un intervalo que sea sustancialmente el mismo independientemente del modo de objetivo de temperatura. Por ejemplo, los resistores asociados con el circuito de amplificador operacional diferencial pueden activarse o desactivarse (por ejemplo, conectarse o evitarse) en respuesta a un cambio de modo de objetivo de temperatura, para ajustar la escala y/o el desplazamiento realizados por el circuito de amplificador operacional diferencial, de modo que el intervalo de tensiones sea el mismo independientemente del modo de objetivo de temperatura.
Flujo de proceso
La Figura 8 ilustra un diagrama de flujo de un proceso de ejemplo para hacer funcionar un sensor de flujo de termistor capaz de funcionar en dos objetivos de temperatura diferentes, según algunas realizaciones. En el bloque 802, se puede hacer funcionar un sensor de flujo de termistor en un primer objetivo de temperatura de termistor para medir un caudal de gases. Por ejemplo, en una realización en la que el sensor de flujo de termistor se configura para funcionar a aproximadamente 66 °C o aproximadamente 100 °C, el primer objetivo de temperatura puede corresponder a aproximadamente 66 °C.
En el bloque 804, se puede medir la temperatura de flujo de gases. En algunas realizaciones, la temperatura de flujo de gases se puede medir periódicamente mediante un sensor de temperatura separado del sensor de flujo de termistor. En el bloque 806, un controlador (tal como el controlador 13 en la Figura 1A) puede determinar si la temperatura de flujo de gases medida satisface los valores de umbral asociados con el primer objetivo de temperatura de termistor. Por ejemplo, en una realización en la que el primer objetivo de temperatura de termistor corresponde a aproximadamente 66 °C, el controlador puede determinar si la temperatura de flujo de gases es superior a aproximadamente 40 °C. Si el controlador determina que la temperatura de flujo de gases no satisface el valor umbral asociado con el primer objetivo de temperatura de termistor, el proceso puede volver al bloque 802, donde el sensor de flujo de termistor puede continuar funcionando en el primer objetivo de temperatura de termistor.
Si la temperatura de flujo de gases medida satisface el umbral, en el bloque 808, el sensor de flujo de termistor puede cambiarse para funcionar en un segundo objetivo de temperatura de termistor. En algunas realizaciones, cambiar el sensor de flujo de termistor entre los objetivos de temperatura de termistor primero y segundo puede comprender conectar o desconectar, mecánica o electrónicamente, un resistor de un puente de tensión, para cambiar una tensión de referencia de un puente de tensión dentro del sensor de flujo de termistor. En algunas realizaciones, la tensión de referencia se configura de manera que el termistor se pueda mantener en el objetivo de temperatura de termistor primero o segundo, dependiendo de si el resistor se conecta o desconecta.
En el bloque 810, el sensor de flujo de termistor puede usarse para medir el caudal de gases mientras funciona en el segundo objetivo de temperatura de termistor. En algunas realizaciones, el segundo objetivo de temperatura de termistor puede ser de aproximadamente 100 °C. En el bloque 812, se puede medir la temperatura de flujo de gases (por ejemplo, usando el sensor de temperatura separado del sensor de flujo de termistor).
En el bloque 814, el controlador puede determinar si la temperatura de flujo de gases medida satisface los valores de umbral asociados con el segundo objetivo de temperatura de termistor. En algunas realizaciones, el valor umbral puede ser diferente del umbral asociado con el primer objetivo de temperatura de termistor. Por ejemplo, en una realización en la que el segundo objetivo de temperatura de termistor corresponde a aproximadamente 100 °C, se puede considerar que la temperatura de flujo de gases satisface el valor umbral si es inferior a aproximadamente 30 °C. Como tal, los valores de umbral asociados con los objetivos de temperatura de termistor primero y segundo pueden definir intervalos de temperatura superpuestos. Al tener intervalos de temperatura superpuestos, la histéresis se puede usar para evitar un cambio rápido entre los objetivos de temperatura de termistor primero y segundo cuando la temperatura de flujo de gases está a una temperatura cercana a un punto de transición entre diferentes intervalos de temperatura asociados con los objetivos de temperatura de termistor primero y segundo.
Si el controlador determina que la temperatura de flujo de gases no satisface el segundo umbral, el proceso puede volver al bloque 810, donde el sensor de flujo de termistor puede seguir midiendo el flujo de gases mientras funciona en el segundo objetivo de temperatura de termistor. Si la temperatura de flujo de gases satisface el segundo umbral, en el bloque 816, el sensor de flujo de termistor puede cambiarse para funcionar en el primer objetivo de temperatura de termistor. A continuación, el proceso puede volver al bloque 802, donde el sensor de flujo de termistor puede usarse para medir el flujo de gases mientras funciona en el primer objetivo de temperatura de termistor.
Mediante el uso de un sensor de flujo de termistor configurado para funcionar en diferentes objetivos de temperatura de termistor, se pueden aliviar los problemas de resolución que surgen de la diferencia entre la temperatura de flujo de gases y el objetivo de temperatura de termistor que es demasiado grande o demasiado pequeña. Al configurar el sensor de flujo de termistor para que pueda devolver sustancialmente el mismo intervalo de tensiones independientemente del objetivo de temperatura en la que esté funcionando el sensor de flujo de termistor, se puede usar sustancialmente todo el intervalo de tensiones que puede aceptar el controlador. Esto puede mejorar la resolución del sensor de flujo de termistor.
A menos que el contexto claramente requiera lo contrario, a lo largo de la descripción y las reivindicaciones, las palabras "comprende", "que comprende" y similares, deben interpretarse en un sentido inclusivo en oposición a un sentido exclusivo o exhaustivo, es decir, en el sentido de "incluyendo, pero no limitado a".
Los términos "aproximadamente", "alrededor de" y "sustancialmente", tal como se utilizan en esta memoria, representan una cantidad cercana a la cantidad indicada que aún realiza una función deseada o logra un resultado deseado. Por ejemplo, en algunas realizaciones, según lo permita el contexto, los términos "aproximadamente", "alrededor de" y "sustancialmente" pueden referirse a una cantidad que está dentro de menos o igual al 10 % de, dentro de menos o igual al 5 % de, y dentro de menos o igual al 1 % de la cantidad indicada.
La referencia a cualquier técnica anterior en esta memoria descriptiva no es y no debe tomarse como un reconocimiento o cualquier forma de sugerencia de que esa técnica anterior forma parte del conocimiento general común en el campo de actividad en cualquier país del mundo.
También se puede decir en términos generales que los aparatos y sistemas descritos consisten en las partes, elementos y características a los que se hace referencia o se indica en la memoria descriptiva de la solicitud, individual o colectivamente, en cualquiera o todas las combinaciones de dos o más de dichas partes, elementos o características.
Cuando, en la descripción anterior, se ha hecho referencia a números enteros o componentes que tienen equivalentes conocidos de los mismos, esos números enteros se incorporan en esta memoria como si se establecieran individualmente.
Dependiendo de la realización, ciertos actos, eventos o funciones de cualquiera de los algoritmos, métodos o procesos descritos en esta memoria se pueden realizar en una secuencia diferente, se pueden añadir, fusionar o eliminar por completo (por ejemplo, no todos los actos descritos o eventos son necesarios para la práctica de los algoritmos). Además, en ciertas realizaciones, los actos o eventos se pueden realizar simultáneamente, por ejemplo, a través del procesamiento de subprocesos múltiples, procesamiento de interrupciones o múltiples procesadores o núcleos de procesador o en otras arquitecturas paralelas, en lugar de secuencialmente.
Cabe señalar que diversos cambios y modificaciones a las realizaciones actualmente preferidas descritas en este documento serán evidentes para los expertos en la técnica. Por ejemplo, diversos componentes se pueden reposicionar según se desee. Por lo tanto, se pretende que dichos cambios y modificaciones se incluyan dentro del alcance de los aparatos y sistemas descritos. Además, no se requieren necesariamente todas las características, aspectos y ventajas para poner en práctica los aparatos y sistemas descritos. En consecuencia, se pretende que el alcance de los aparatos y sistemas descritos quede definido únicamente por las reivindicaciones que siguen.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un aparato de asistencia respiratoria (10) que proporciona un flujo de gases a un paciente, comprendiendo el aparato de asistencia respiratoria:
al menos una ruta de flujo de gases configurada para dirigir el flujo de gases al paciente;
una entrada de flujo de gases configurada para recibir el flujo de gases desde una fuente de flujo de gases (11); un sensor de temperatura configurado para medir la temperatura de flujo de gases; en donde,
el aparato de asistencia respiratoria comprende además:
un sistema de detección de caudal de gases configurado para medir un caudal de gases del flujo de gases, en donde el sistema de detección de caudal de gases se configura para funcionar en al menos dos modos de objetivo de temperatura diferentes en función de la temperatura medida del flujo de gases, en donde el sistema de detección de caudal de gases comprende un circuito de termistor (200) y en cada uno de los modos de objetivo de temperatura, el circuito de termistor (200) se configura para funcionar en un objetivo de temperatura asociado, caracterizado por que el objetivo de temperatura se mantiene constante en un modo de temperatura, y en donde el sistema de detección de caudal de gases se configura para cambiar de un primer modo de temperatura a un segundo modo de temperatura en respuesta a la temperatura medida del flujo de gases que alcanza un umbral predeterminado.
2. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 1, en donde la fuente de flujo de gases (11) comprende un soplante.
3. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 2, en donde el sensor de temperatura, el sistema de detección de caudal de gases, o tanto el sensor de temperatura como el sistema de detección de caudal de gases están aguas abajo del soplante.
4. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde el soplante está comprendido dentro de un módulo de soplante/sensor y en donde el módulo de soplante/sensor es extraíble y se configura para insertarse en una carcasa del aparato de asistencia respiratoria (10).
5. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en donde el soplante está comprendido dentro de un módulo de soplante/sensor y en donde el módulo de soplante/sensor no es extraíble y se configura para insertarse en una carcasa del aparato de asistencia respiratoria (10).
6. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 4 o la reivindicación 5, en donde el módulo de soplante/sensor comprende una placa de circuito de detección (2200) y en donde al menos una parte del sistema de detección de caudal de gases está sobre o dentro de la placa de circuito de detección (2200).
7. El aparato de asistencia respiratoria (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1 -6, en donde el aparato de asistencia respiratoria (10) es un aparato de presión positiva continua en las vías respiratorias (CPAP), o un aparato que proporciona un flujo de ventilación no invasivo (NIV), o un aparato que administra un flujo nasal de gases de flujo alto (NHF).
8. El aparato de asistencia respiratoria (10) de cualquiera de las reivindicaciones 1-7, que comprende además un humidificador (12) y/o que comprende además una mascarilla facial, una mascarilla nasal, una mascarilla con almohadillas nasales, una interfaz de traqueotomía, una cánula nasal (17), un tubo endotraqueal, o cualquier combinación de los mismos, y/o en donde al menos una ruta de flujo de gases comprende un tubo respiratorio calentado (16).
9. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 1, en donde el circuito de termistor (200) comprende un divisor de tensión que comprende al menos un primer brazo y un segundo brazo.
10. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 9, en donde cambiar un modo de objetivo de temperatura del circuito de termistor (200) comprende cambiar un valor de resistencia asociado con el primer brazo del divisor de tensión.
11. El aparato de asistencia respiratoria (10) de la reivindicación 10, en donde cambiar un valor de resistencia asociado con el primer brazo del divisor de tensión comprende conectar un resistor (R2b) del primer brazo del divisor de tensión, o en donde cambiar un valor de resistencia asociado con el primer brazo del divisor de tensión comprende evitar una resistencia (R2b) del primer brazo del divisor de tensión.
12. El aparato de asistencia respiratoria (10) de cualquiera de las reivindicaciones 9-11, que comprende además una etapa intermedia (408) entre el divisor de tensión y una fuente de alimentación (Vcc) y en donde la etapa intermedia (408) comprende un transistor.
13. El aparato de asistencia respiratoria (10) de cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en donde el divisor de tensión es accionado por fuentes de alimentación dobles.
ES17851160T 2016-09-16 2017-09-13 Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura Active ES2939736T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662395890P 2016-09-16 2016-09-16
PCT/NZ2017/050119 WO2018052320A2 (en) 2016-09-16 2017-09-13 Thermistor flow sensor having multiple temperature points

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2939736T3 true ES2939736T3 (es) 2023-04-26

Family

ID=61619665

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17851160T Active ES2939736T3 (es) 2016-09-16 2017-09-13 Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura

Country Status (6)

Country Link
US (2) US11173261B2 (es)
EP (2) EP4122515A1 (es)
CN (3) CN114578090A (es)
AU (2) AU2017326905B2 (es)
ES (1) ES2939736T3 (es)
WO (1) WO2018052320A2 (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2939736T3 (es) 2016-09-16 2023-04-26 Fisher & Paykel Healthcare Ltd Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura
CN118142041A (zh) 2017-11-22 2024-06-07 费雪派克医疗保健有限公司 用于呼吸流治疗系统的呼吸速率监测
CN111770740A (zh) 2018-01-08 2020-10-13 维沃尼克斯股份有限公司 用于冷却人体的大脑的系统和方法
US11247017B2 (en) * 2018-11-20 2022-02-15 Pegasus Research Corporation Capsule humidifier
KR20210153061A (ko) 2019-03-21 2021-12-16 피셔 앤 페이켈 핼스케어 리미티드 버블 cpap 요법을 제공하는 호흡 장치
US11150120B2 (en) * 2019-09-22 2021-10-19 Applied Materials, Inc. Low temperature thermal flow ratio controller
CN110888764B (zh) * 2019-11-07 2023-07-07 银河航天(北京)网络技术有限公司 测量设备和用其判断开关工作状态的方法、计算机可读存储介质和计算机
CN110672904A (zh) * 2019-11-17 2020-01-10 北京先通康桥医药科技有限公司 一种测量微弱信号的电阻传感器测量电路
US12078555B2 (en) 2020-04-17 2024-09-03 Telligent Metrics LLC Thermistor based respiration measurement
US20230241336A1 (en) * 2020-07-07 2023-08-03 Fisher & Paykel Healthcare Limited A respiratory support apparatus having a high temperature mode
CN111667896A (zh) * 2020-07-14 2020-09-15 北京航空航天大学 基于专家治疗模式的经鼻高流量湿化氧疗远程管理平台
EP4346970A1 (en) 2021-05-25 2024-04-10 Fisher & Paykel Healthcare Limited System and method for determining leak in respiratory flow therapy systems
DE102022128606A1 (de) 2022-10-28 2024-05-08 Drägerwerk AG & Co. KGaA Kontrollsystem für eine Befeuchtungseinheit und Verfahren zur Erzeugung einer Kontrollausgabe

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2726546A (en) * 1952-03-26 1955-12-13 Jr Robert W King Apparatus for measuring fluid flow
JPH0663803B2 (ja) * 1989-08-07 1994-08-22 山武ハネウエル株式会社 零点補償方法
JPH0820293B2 (ja) * 1990-08-07 1996-03-04 日本科学工業株式会社 熱線流速計
US5263369A (en) * 1992-07-24 1993-11-23 Bear Medical Systems, Inc. Flow sensor system and method
GB2301440B (en) * 1992-11-04 1997-04-16 Fisher & Paykel Medical airway temperature sensor
GB2272296B (en) * 1992-11-04 1997-04-16 Fisher & Paykel Medical airway temperature sensor
CA2169702C (en) * 1996-02-16 2001-02-13 Christian Guay Exhaust hood apparatus
FR2751413A1 (fr) * 1996-07-18 1998-01-23 Giraud Marc Tachymetre thermique pour engins flottants
IT1286007B1 (it) * 1996-11-28 1998-06-26 Sgs Thomson Microelectronics Misuratore di flusso di un fluido
CA2621113C (en) * 1997-06-17 2011-10-11 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory humidification system
US6148839A (en) * 1999-02-01 2000-11-21 Injection Systems, Inc. Apparatus and method for injecting liquid additives into agricultural and industrial water supplies
DE19960437A1 (de) * 1999-12-15 2001-07-05 Draeger Medizintech Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit eines Gases
NL1014797C2 (nl) * 2000-03-30 2001-10-02 Berkin Bv Massadebietmeter.
JP3765534B2 (ja) * 2001-10-17 2006-04-12 株式会社山武 熱式流量計
US6904799B2 (en) * 2002-06-12 2005-06-14 Polar Controls, Inc. Fluid velocity sensor with heated element kept at a differential temperature above the temperature of a fluid
EP1542756B1 (en) * 2002-08-30 2016-10-19 Fisher & Paykel Healthcare Limited Humidification system
DE10251891B4 (de) * 2002-10-07 2007-07-26 Wagner Alarm- Und Sicherungssysteme Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung von Strömungsgrößen sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung
SE527820C2 (sv) * 2004-09-03 2006-06-13 Transunit Ab Metod och koppling för eliminering av uppvärmningstid och störningar i en ventilator eller anestesimaskin
US7333899B2 (en) * 2004-10-13 2008-02-19 Therm-O-Disc, Incorporated Fluid flow rate sensor and method of operation
US7480576B2 (en) * 2006-02-13 2009-01-20 Invensys Systems, Inc. Compensating for frequency change in flowmeters
JP4987548B2 (ja) * 2006-04-17 2012-07-25 矢崎総業株式会社 流量計
US20080028848A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 David Allan Christensen Method and system for dynamic compensation of bi-directional flow sensor during respiratory therapy
CN101641130B (zh) * 2007-01-23 2013-08-21 菲舍尔和佩克尔保健有限公司 在气体通路的患者端设有rfid标签传感器的加湿设备
US20080236273A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Honeywell International Inc. Mass airflow sensing system including resistive temperature sensors and a heating element
US7983542B2 (en) * 2007-10-29 2011-07-19 Smiths Medical Asd, Inc. PID coefficient adjustment for respiratory heater closed loop control
US8770193B2 (en) * 2008-04-18 2014-07-08 Breathe Technologies, Inc. Methods and devices for sensing respiration and controlling ventilator functions
PT3756719T (pt) * 2008-05-27 2024-04-16 Fisher & Paykel Healthcare Ltd Um sistema de assistência respiratória para distribuição de gases
US20090306529A1 (en) 2008-06-06 2009-12-10 Salter Labs Adaptive temperature sensor for breath monitoring device
CN101354273B (zh) * 2008-07-17 2010-07-07 美新半导体（无锡）有限公司 复合式气体流量测量方法及其装置
JP2010281758A (ja) * 2009-06-08 2010-12-16 Hitachi Automotive Systems Ltd 熱式空気流量計
JP5077712B2 (ja) * 2009-10-30 2012-11-21 Ｎｅｃシステムテクノロジー株式会社 熱式流速計測装置、熱式流速計測装置の流速計測方法及びプログラム
EP2330391A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-08 ABB Research Ltd. Flowmeters and methods for diagnosis of sensor units
GB2480881B (en) * 2010-06-04 2012-10-24 Servomex Group Ltd Thermal fluid flow apparatus
US8549908B2 (en) * 2010-06-17 2013-10-08 Los Robles Advertising, Inc. Thermal anemometer flow meter for the measurement of wet gas flow
US9878123B2 (en) * 2012-09-11 2018-01-30 Fisher & Paykel Healthcare Limited Surgical humidifier control
CA3126584A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-12 Fisher & Paykel Healthcare Limited Surgical humidifier control
DE102013102398B8 (de) * 2013-03-11 2024-06-27 Innovative Sensor Technology Ist Ag Thermischer Strömungssensor zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Gasgemisches, sowie dessen Strömungsgeschwindigkeit
JP6433074B2 (ja) * 2013-09-09 2018-12-05 株式会社堀場エステック 熱式流量計、温度測定装置、及び、熱式流量計用プログラム
AU2014319043B2 (en) * 2013-09-13 2020-01-30 Fisher And Paykel Healthcare Limited Humidification system
CN103592461B (zh) * 2013-10-31 2017-01-11 清华大学 二维流速矢量测量传感器及其制作方法、信号的处理方法
CN105434444B (zh) 2014-09-29 2021-02-05 上海奥奇医药科技有限公司 一种A-失碳-5α雄甾烷化合物的口服制剂
KR101606497B1 (ko) * 2015-02-26 2016-03-25 충남대학교산학협력단 유량함수 내장형 질량유량계 교정방법
ES2939736T3 (es) 2016-09-16 2023-04-26 Fisher & Paykel Healthcare Ltd Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura

Also Published As

Publication number Publication date
US12090270B2 (en) 2024-09-17
US11173261B2 (en) 2021-11-16
WO2018052320A3 (en) 2018-05-17
EP4122515A1 (en) 2023-01-25
CN109862933A (zh) 2019-06-07
EP3512586A4 (en) 2020-05-06
WO2018052320A2 (en) 2018-03-22
CN114569845A (zh) 2022-06-03
US20220134029A1 (en) 2022-05-05
CN109862933B (zh) 2022-03-18
CN114578090A (zh) 2022-06-03
EP3512586A2 (en) 2019-07-24
AU2017326905B2 (en) 2023-04-27
US20190240432A1 (en) 2019-08-08
AU2023201917A1 (en) 2023-06-01
EP3512586B1 (en) 2022-12-21
AU2017326905A1 (en) 2019-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2939736T3 (es) Sensor de flujo de termistor que tiene múltiples puntos de temperatura
US11911564B2 (en) Apparatus for measuring properties of gases supplied to a patient
ES2943643T3 (es) Sensor de ruta de flujo para aparatos de terapia de flujo
ES2289815T3 (es) Monitor de paciente.
ES2369850T3 (es) Sistema de humidificación respiratoria.
ES2939556T3 (es) Aparato de asistencia respiratoria
SE505709C2 (sv) Anordning för indikering av förekomst av koldioxid i en patients utandningsluft
JP2006501881A (ja) 加湿システムのための隔離された温度センサ
JPS5631736A (en) Measuring device for breathing of patient
US20240173510A1 (en) Removeable respiratory humidifying device module
JP2024138357A (ja) 呼吸回路用の感知
JPS6228653A (ja) 呼気ガスモニタ用ｃｏ↓２センサ