JP2015534891A - 呼吸回路用の区域加熱 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、米国2012年11月14日出願の「ZONE HEATING FOR RESPIRATORY CIRCUITS」という名称の米国仮特許出願第61/726,532号明細書;2013年3月14日出願の「ZONE HEATING FOR RESPIRATORY CIRCUITS」という名称の米国仮特許出願第61/786,141号明細書;2013年9月13日出願の「ZONE HEATING FOR RESPIRATORY CIRCUITS」という名称の米国仮特許出願第61/877,736号明細書;2013年9月13日出願の「CONNECTIONS FOR HUMIDICATION SYSTEM」という名称の米国仮特許出願第61/877,784号明細書;2013年9月13日出願の「MEDICAL TUBES AND METHODS OF MANUFACTURE」という名称の米国仮特許出願第61/877,622号明細書;および2013年9月13日出願のという名称の「HUMIDIFICATION SYSTEM」米国仮特許出願第61/877,566号明細書に対する米国特許法第119条(e)の下での優先権の利益を主張するものである。上記の各特許出願の全体を参照により本明細書に援用する。
図1は、加湿ガスを使用者に送給するための例示的な呼吸用加湿システム100を示し、呼吸用加湿システム100は呼吸回路200を有し、呼吸回路200は、各区分内にセンサ204a、204bを有する区分化された吸気肢202を含む。区分化された吸気肢202は、図示されるように保育器208と共に使用することができ、または、吸気肢202の様々な区分に沿って異なる温度が存在する別のシステム、例えば放射加温器と共に使用することもできる。区分化された吸気肢202は、吸気肢の様々な区分202a、202bに異なるレベルの熱を提供するために使用することができ、凝結を減少または防止し、および/または使用者に送給されるガスの温度を制御する。
図2は、呼吸用加湿システム100と共に使用するための区分化された吸気肢202の一部を示し、区分化された吸気肢202は、第1の区分202aと第2の区分202bを備え、中間コネクタ214を有し、中間コネクタ214は、それぞれ区分202aおよび202b内にある第1の加熱器ワイヤ206aを第2の加熱器ワイヤ206bに結合し、第1のセンサ204aを第2のセンサ204bに結合するように構成される。2つの区分202aと202bの結合は、加湿ガスを使用者に送給することができる単一の管路を形成するように区分を機械的に結合することを含むことができ、ここで、区分202aと202bの機械的な結合により、それぞれの加熱器ワイヤ206a、206bとそれぞれのセンサ204a、204bとを中間コネクタ214によって電気的に結合させることができる。
図3Aは、例示的な中間コネクタ214の回路図を示し、中間コネクタ214は、呼吸回路の区分化された吸気肢内の加熱器ワイヤに電力を提供するための能動整流電源を含み、回路は、第1のモードでは、吸気肢の第1の区分内の加熱器ワイヤR1およびR2に電力供給し、第2のモードでは、両方の区分内の加熱器ワイヤR1、R2、R3、R4に電力供給するように構成されている。代替として、中間コネクタ214にあるダイオードD1およびD2と、スイッチS1およびS2とを提供することによって、加熱器ワイヤR1およびR2(ここでは抵抗が加熱器ワイヤである)を通して、または加熱器ワイヤR1、R2、R3、およびR4を通して電力を印加することができる。
さらに、図1は、吸気肢202と呼気肢210を有する例示的な呼吸用加湿システム100を示し、加湿システム100は、両方の肢での加熱器ワイヤ206、212を制御するように構成される。幾つかの実施形態では、呼気肢210内の加熱器ワイヤ212は、加湿ユニット108および制御装置122の外部の吸気加熱器ワイヤ206に電気的に結合させることができ、それにより、呼気加熱器ワイヤ212の制御は、他の制御モードに影響を及ぼさずに、かつ追加のスイッチングトランジスタを用いずに実施することができる。同様に、呼気加熱器ワイヤ212は、加湿ユニット108の内部の吸気加熱器ワイヤ206に電気的に結合させることもできる。吸気加熱器ワイヤ206への呼気加熱器ワイヤ212の接続は、加湿システム108内、中間コネクタ214上、加湿システム108でのセンサカートリッジ内などで行うことができる。したがって、制御装置122は、患者端部での追加の電気接続線なしで呼気加熱器ワイヤ212を制御することができる。そのような電気接続線の存在は、危険、システムの複雑さ、およびコストを高めることがある。加湿ユニット108の内部での呼気加熱器ワイヤ212と吸気加熱器ワイヤ206との電気的結合の例が、図4A〜図4D、図8A、および図8Bに示されている。
図5は、延長部検出モジュール502を使用して吸気肢の延長部の存在を検出し、吸気肢(例えば吸気肢の第1の区分)、吸気肢の延長部(例えば吸気肢の第2の区分)、および/または呼気肢内の加熱器ワイヤに電力を提供するように構成された例示的システム500のブロック図を示す。例えば図3A、図3B、図4、図8A、および図8Bを参照して述べるように、論理モジュール504(ハードウェア、ソフトウェア、または両方の何らかの組合せを備えることができる)は、様々な制御モードに関して述べた切換えを可能にする論理を提供するように構成することができる。論理モジュール504は、呼吸用加湿システム100の一部である集積回路506から信号を受信することができる。幾つかの実施形態では、論理モジュール504は、全体または一部を集積回路506に埋め込まれたソフトウェアであり、集積回路506からの信号を変換する。論理モジュール504と集積回路506の組合せは、ゼロレベル交差、すなわち正から負へまたはその逆に電圧または電流が遷移する点を検出し、制御モジュールに従ってスイッチの状態を変えるように構成することができる。論理モジュール504は、望みの、選択された、または所定の電力出力に従ってPWM信号508a、508bを出力することができ、ここで、PWM信号は、吸気加熱器ワイヤ(INSP HW)、呼気加熱器ワイヤ(EXP HW)、またはその両方に送給される。
図6Aおよび図6Bは、呼吸用加湿システム100内の例示的な回路図を示し、ここで、回路600は、2つのセンサR1およびR2からのデータを読み取るように構成される。図6Aおよび図6Bを参照すると、センサR1およびR2は抵抗を使用して表されているが、例えば、限定はしないが、温度センサ、湿度センサ、流量センサ、酸素センサなど任意の適切なタイプのセンサを使用することができる。幾つかの実施形態では、センサは、サーミスタなどの温度センサでよい。そのような実施形態では、センサR1とR2はそれぞれ、中間コネクタ214での第1のサーミスタと、呼吸回路200の患者端部(例えば患者端部コネクタ)での第2のサーミスタとを表す。2つのサーミスタR1およびR2は、加湿器制御装置122内の電流または電圧源およびスイッチと共に回路600を使用して、呼吸回路200内での2本のワイヤを使用して測定することができる。図6Aおよび図6Bを参照するこの説明はサーミスタに関するものであるが、関連付けられる回路に提供される電圧および/または電流に影響を及ぼす他の適切なセンサも適用可能である。
図8Aは、吸気肢の第1の区分202aと、吸気肢の第2の区分202bと、呼気肢210とを有する呼吸回路200に関するハードウェア構成800の例示図を示す。ハードウェア構成800は、スイッチまたはリレーS3およびS4を介して加熱器ワイヤHW1とHW2の配線を結合するように、また、センサ204a、204のための配線を結合するように構成された加湿器108を含むことができる。幾つかの実施形態では、加熱器ワイヤHW1、HW2の配線およびセンサ204a、204のための配線を結合するようにセンサカートリッジ802を構成することができる。図4B〜図4Dを参照して述べたのと同様の機能により、図4Aを参照して述べたように、スイッチS3、S4を使用して、呼気肢210の加熱器ワイヤHW2への電力を選択的に制御することができる。幾つかの実施形態では、スイッチS3とS4はどちらも、デフォルトで開位置であり、適切な管(例えば適切な識別抵抗器を有する吸気肢または呼気肢)が加湿器108に接続されたときに閉じられる。このようにすると、ハードウェア構成800を使用して、加熱器ワイヤHW1および/または加熱器ワイヤHW2に電力を提供することができる。加熱器ワイヤHW2が電力を受け取っているかどうかに関わらず、加熱器ワイヤHW1を2つのモードで制御することができる。第1のモードでは、第1の加熱器ワイヤ206aが電力を受け取り、第2の加熱器ワイヤ206bは受け取らない。第2のモードでは、第1および第2の加熱器ワイヤ206a、206bが電力を受け取る。図示される実施形態では、加熱器ワイヤHW2は、加熱器ワイヤHW1が第1または第2のモードのいずれかで制御されているときに電力供給することができる。呼気肢の加熱器ワイヤHW2を選択的に制御することができ、吸気肢の加熱器ワイヤHW1は単一のモードであることを理解されたい。例えば、吸気肢の加熱器ワイヤHW1が第1のモード(または第2のモード)で制御されているとき、呼気肢の加熱器ワイヤHW2は、加熱器ワイヤHW1の制御モードを変更せずに、スイッチS3およびS4の動作に少なくとも一部基づいて、電力を受け取る状態と、受け取らない状態を交互に取ることができる。同様に、吸気肢の加熱器ワイヤHW1が第1のモードと第2のモードとの間で変更される一方で、呼気肢の加熱器ワイヤHW2は、電力を受け取る状態のままにすることもできる。
図9は、呼吸用加湿システム100の例示的実施形態を示し、この呼吸用加湿システム100は、中間コネクタ214にあるマイクロコントローラを利用して、加熱を制御するためのデータを測定し、吸気肢202でのセンサ値を読み取る。幾つかの実施形態では、1つまたは複数のマイクロコントローラを、センサカートリッジ、加湿器、中間コネクタ214、またはこれらの任意の組合せに組み込むことができる。マイクロコントローラは、例えばセンサカートリッジに組み込まれるときに、本明細書で述べたのと同様の機能を提供する。図示される例示的実施形態は、VNに接続された1つの加熱器ワイヤを共通の基準として使用し、2つの加熱器ワイヤHW1、HW2およびセンサワイヤを共通の基準に接続する。また、例示的実施形態は、両方のセンサ204a、204bの読取値を信号中間コネクタ214でデジタル信号に変換して、加湿器制御装置122に送信する。これは、センサ204a、204の基準として共通の基準点を設け、デジタルパラメータ読取値を送信することによって、隔離の問題を減少または防止することができる。読取値は、制御装置122にあるオプトカプラを通過させることができ、これは、図12を参照して本明細書で述べるように、信号を隔離する。この例示的実施形態の使用により、2つの独立した制御チャネルが、第1の区間202aのみ、または吸気肢の第1および第2の区間202a、202bを加熱して、望みの、選択された、または所定の加熱制御を提供することができるようになる。
図13は、例示的な呼吸用加湿システム100の回路図を示し、この呼吸用加湿システム100は、呼吸回路200と共に使用するためのデジタル温度センサ204a、204bを組み込み、呼吸回路200は、吸気肢202を形成するために、第1の区分202aと、第2の区分202bを結合する中間コネクタ214とを有する。図9を参照して述べた設計と同様に、デジタル温度センサ204a、204bは、通信と電力供給のために単一のラインを利用することができ、回路設計を簡略化し、システム100で使用されるワイヤの量を減少させる。図13に示される設計は、温度センサおよびデータ通信を、回路素子の組合せではなく単一のチップとして実装することができ、これは望ましいことがある。
図14Aおよび図14Bは、中間コネクタ214の例示的な中間PCB250を示し、各図が、中間PCB250の2つの面それぞれを示す。中間PCB250は、加熱器ワイヤおよびセンサ接続線用の接続パッド252、254を含む。接続パッド252、254は、中間PCB250の両面に構成されて、吸気肢の周りに螺旋状に巻かれた加熱器ワイヤとの接続を容易にする。
図15Aは、患者端部コネクタ804の例示的な患者端部PCB270を示す。患者端部PCB270は、加熱器ワイヤおよびセンサ接続線用の接続パッド272を含む。接続パッド272は、患者端部PCB270の片面のみにあるように構成されて、吸気肢からの螺旋状に巻かれた加熱器ワイヤおよび信号ワイヤに接続する。接続パッド272のうちの2つを、電気通路として互いに電気的に直接結合させることができる。加熱器ワイヤは、電気的に直接結合された接続パッド272に結合させることができる。残りの2つの接続パッド272は、センサ接続パッド274に電気的に結合させることができる。センサ接続パッド274への、およびそこからの電気トラック278は、トレースの幅を減少または最小化にし、トラックの長さを増加または最大化して、センサ接続パッド274に接続されたセンサを断熱するように構成することができる。患者端部PCB270は、図14Aおよび図14Bに示したPCB250を参照して述べたのと同様の突出部276を含むことができる。突出部276は、患者端部PCB270での電流および構成要素の影響からセンサをさらに断熱するように構成することができる。
図16A〜図16Eは、区分化された吸気肢202用の配置リミッタ280の例示的実施形態を示す。図16Aは、例示的な配置リミッタ280を示し、これは、より大きいチャンバ端部282(例えばガス供給源により近い端部)と、より小さい患者端部284と、溝288を有する鋭利な隅286とを有するように構成され、溝288内にグロメット294を配置することができる。配置リミッタ280は、中間コネクタまたは吸気肢202の区分接続点(例えば中間PCB250が位置される場所)が開口292を通って保育器290に入る可能性を防止または減少するように構成することができる。より小さい端部284は、保育器290に入るように構成することができ、一方、より大きい端部282は、グロメット294と接触することによって、保育器開口292を通る進入を防止または阻止するように構成することができる。幾つかの実施形態では、配置リミッタ280は、保育器からの目標距離内または所望の距離内で、または異なる温度環境を定義する他のそのような点で、中間PCB250の位置を実質的に固定するように構成される。目標距離または所望の距離は、約20cm以下、約10cm以下、約5cm以下、または約0cmでよい。図16Bは、気泡管202と共に使用される例示的な配置リミッタ280を示し、ここで、配置リミッタは、保育器290への入口292から距離d1に位置される。
図17Aは、図1を参照して述べた呼吸用加湿システム100と共に使用することができる例示的な複合管1201の一区間の側面図を示す。複合管1201は、吸気肢202として使用することができ、本明細書で述べるように、管に沿ったガスの凝結を防止する助けとなる熱的に有益な特性を提供するように構成することができる。複合管1201は、経路を形成するように巻かれて接合された複数の細長い部材を含み、ここで、複数の細長い部材は、本明細書で述べる加熱器ワイヤの1本または複数本を含むことができる。加熱器ワイヤが複合管1201の壁に埋め込まれることに少なくとも一部基づいて、吸気肢202としての複合管1201の使用は、凝結およびレインアウトを減少させ、吸気肢202の長さに沿ったより望ましいまたは目標の温度プロファイルを維持することができる。複合管の壁は、より大きい熱質量を提供することができ、これは、温度変化に強く、肢202の外部の周囲温度に対する壁の断熱効果を高める。その結果、任意の数の異なる温度環境を含む肢202の長さに沿った温度をより正確に制御することができ、患者に送給されるガスの温度を制御する際に損失される電力またはエネルギーをより少なくすることができる。幾つかの実施形態では、複合管1201を呼気肢210として使用することもできる。
加熱フィラメント1215を組み込む複合管1201の実施形態では、第1の細長い部材1203の壁を通して熱が失われて、一様でない加熱をもたらすことがある。上で説明したように、これらの熱損失を補償するための1つの方法は、第1の細長い部材1203の壁で外部加熱源を適用することであり、これは、温度を調整し、熱損失を防ぐ助けとなる。しかし、熱的特性を最適化するための他の方法を使用することもできる。
以下は、本開示の範囲内にある例示的実施形態の番号付きのリストである。列挙される例示的実施形態は、実施形態の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。列挙される例示的実施形態の様々な特徴を除去、追加、または複合して、さらなる実施形態を成すこともでき、そのような実施形態も本開示の一部である。
1.医療用管の第1の区分を備える医療用管であって、第1の区分が、
加湿ガスを輸送するように構成された管路を形成する第1の構造と、
第1の加熱器ワイヤ回路を備え、
医療用管がさらに、医療用管の第2の区分を備え、第2の区分が、
加湿ガスを輸送するように構成された管路を形成する第2の構造と、
第2の加熱器ワイヤ回路を備え、
医療用管がさらに、第1の加熱器ワイヤ回路を第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合する接続回路を備える中間コネクタを備え、中間コネクタが、医療用管の第1の区分の患者端部と、医療用管の第2の区分のチャンバ端部とに結合されて、加湿ガスのための単一の管路を形成し、
中間コネクタが医療用管の内部にあるように、中間コネクタの少なくとも一部が、医療用管の第1の区分の一部分および/または医療用管の第2の区分の一部分によって覆われ、
第1のモードでは、第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、第2の加熱器ワイヤ回路には電力を提供しないように電力が接続回路を通過し、第2のモードでは、第1の加熱器ワイヤ回路と第2の加熱器ワイヤ回路との両方に電力を提供するように電力が接続回路を通過する
医療用管。
2.接続回路がダイオードを備える実施形態1における医療用管。
3.第1の区分の患者端部に位置決めされた第1のセンサをさらに備える実施形態1または2における医療用管。
4.第1のセンサが、温度センサまたは湿度センサの1つである実施形態3における医療用管。
5.医療用管の第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサをさらに備える実施形態1〜4のいずれか1つにおける医療用管。
6.第2のセンサが、温度センサまたは湿度センサの1つである実施形態5における医療用管。
7.第1の構造が細長い管を備え、細長い管が、
長手方向軸を有する管路を少なくとも一部形成するように螺旋状に巻かれた中空体と、長手方向軸に沿って延びる内腔と、内腔を取り囲む中空壁とを備える第1の細長い部材と、
第1の細長い部材の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に巻かれて接合された第2の細長い部材であって、細長い管の内腔の少なくとも一部分を形成する第2の細長い部材と
を備える実施形態1〜6のいずれかに1つにおける医療用管。
8.第1の細長い部材が、長手方向断面で、偏平な表面を有する複数の気泡体を内腔に形成する実施形態7における医療用管。
9.隣接する気泡体が、第2の細長い部材の上方の隙間によって離隔される実施形態8における医療用管。
10.隣接する気泡体が互いに直接は接続されない実施形態8における医療用管。
11.複数の気泡体が穿孔を有する実施形態8における医療用管。
12.第1の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第1の区分と、第2の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第2の区分と、第1の加熱器ワイヤ回路を第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合するように構成されたコネクタ回路を有する中間コネクタと、第1の区分の患者端部に位置決めされた第1のセンサと、第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサとを備える吸気肢と、
制御装置と
を備える呼吸用加湿システムであって、
制御装置が、第1のモードと第2のモードとを選択的に切り換えるように適合され、第1のモードでは、制御装置が、コネクタ回路を通して第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、第2のモードでは、制御装置が、第1および第2の加熱器ワイヤ回路に電力を提供する
呼吸用加湿システム。
13.切換えが、一方または両方のセンサからの入力に基づいて行われる実施形態12におけるシステム。
14.一方または両方のセンサからの入力が、温度、流量、湿度、および電力の1つまたは複数を含む実施形態13におけるシステム。
15.第1および第2のモードが、電源によって提供される電流の方向によって定義される実施形態12〜14のいずれか1つにおけるシステム。
16.制御装置が、第1のセンサ読取りモードと第2のセンサ読取りモードとを選択的に切り換えるように適合され、第1のセンサ読取りモードでは、制御装置が、第2のセンサからの信号を読み取り、第2のセンサ読取りモードでは、制御装置が、第1のセンサと第2のセンサとの両方からの信号を読み取る実施形態12〜15のいずれか1つにおけるシステム。
17.第1のセンサおよび第2のセンサが温度センサである実施形態12〜16のいずれか1つにおけるシステム。
18.第1の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第1の区分と、第2の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第2の区分と、第1の加熱器ワイヤ回路を第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合するように構成されたコネクタ回路を有する中間コネクタと、第1の区分の患者端部に位置決めされた第1のセンサと、第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサとを備える吸気肢と、
呼気肢と、
吸気肢および呼気肢に接続されたインターフェースと、
制御装置と
を備える二重肢回路であって、
制御装置が、第1のモードと第2のモードとを選択的に切り換えるように適合され、第1のモードでは、制御装置が、コネクタ回路を通して第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、第2のモードでは、制御装置が、第1および第2の加熱器ワイヤ回路に電力を提供する
二重肢回路。
19.呼気肢が呼気加熱器ワイヤ回路を備える実施形態18における二重肢回路。
20.呼気肢が、呼気加熱器ワイヤ回路を使用して加熱される実施形態19における二重肢回路。
21.呼気加熱器ワイヤ回路が、吸気肢の第1の区分内の第1の加熱器ワイヤ回路と並列に電力供給される実施形態19における二重肢回路。
22.呼気加熱器ワイヤ回路を、第1のモードのみで、第2のモードのみで、または第1のモードと第2のモードとの両方で電力供給されるように構成することができる実施形態21における二重肢回路。
23.インターフェースがYピースを介して接続される実施形態18〜22のいずれか1つにおける二重肢回路。
24.少なくとも2つの区分に沿って加熱されるように構成された区分化された吸気肢であって、吸気肢の各区分が、
長手方向軸を有する細長い管を少なくとも一部形成するように螺旋状に巻かれた中空体と、長手方向軸に沿って延びる内腔と、内腔を取り囲む中空壁とを備える第1の細長い部材と、
第1の細長い部材の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に巻かれて接合された第2の細長い部材であって、細長い管の内腔の少なくとも一部分を形成する第2の細長い部材と
を備える区分化された吸気肢。
25.2つの区分を備える医療用管であって、各区分が、
長手方向軸を有する細長い管と、長手方向軸に沿って延びる内腔と、内腔を取り囲む中空壁とを形成するように螺旋状に巻かれた細長い中空体であって、横方向断面で、中空体の少なくとも一部分を画定する壁を有する細長い中空体と、
細長い中空体の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に位置決めされた、細長い中空体の長さに沿って延びる補強部分であって、細長い管の内腔の一部分を形成する補強部分と、
補強部分の内部に埋め込まれた、またはカプセル化された1つまたは複数の導電性フィラメントと
を備え、
補強部分が、細長い中空体の壁よりも比較的厚く、または堅く、
医療用管がさらに、第1の区分に取り付けられた区分コネクタを備え、区分コネクタが、
第1の区分が第2の区分に物理的に結合されるときに、第1の区分からの導電性フィラメントを第2の区分からの導電性フィラメントに電気的に結合させるように構成された接続パッドと、
第1の区分の導電性フィラメントに電気的に結合されたパワーダイオードと
を備え、
パワーダイオードが、第1の極性の電気信号を提供されるときに、第1の区分の導電性フィラメントに電力が送られるようにし、第2の区分の導電性フィラメントに電力が送られないようにし、
パワーダイオードが、第2の極性の電気信号を提供されるときに、第1の区分の導電性フィラメントおよび第2の区分の導電性フィラメントに電力が提供されるようにする
医療用管。
26.第1の入力加熱器ワイヤに電気的に結合されるように構成された第1の加熱器ワイヤ入力接続線と、
第2の入力加熱器ワイヤに電気的に結合されるように構成された第2の加熱器ワイヤ入力接続線と、
第1の出力加熱器ワイヤに電気的に結合され、第1の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第1の加熱器ワイヤ出力接続線と、
第2の出力加熱器ワイヤに電気的に結合され、第2の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第2の加熱器ワイヤ出力接続線と、
第1の入力信号ワイヤに電気的に結合されるように構成された第1の信号ワイヤ入力接続線と、
第2の入力信号ワイヤに電気的に結合されるように構成された第2の信号ワイヤ入力接続線と、
第1の出力信号ワイヤに電気的に結合され、第1の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第1の信号ワイヤ出力接続線と、
第2の入力信号ワイヤに電気的に結合され、第2の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第2の信号ワイヤ出力接続線と、
第1の加熱器ワイヤ入力接続線および第2の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されたパワーダイオードであって、第2の入力加熱器ワイヤから第1の入力加熱器ワイヤに電流が流れるようにし、第1の入力加熱器ワイヤから第2の入力加熱器ワイヤに電流が流れないようにするように構成されたパワーダイオードと、
第1の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されたセンサと、
センサおよび第2の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合された信号ダイオードであって、第2の入力信号ワイヤからセンサを通して第1の入力信号ワイヤに電流が流れるようにし、第1の入力信号ワイヤからセンサを通して第2の入力信号ワイヤに電流が流れないようにする信号ダイオードと
を備えるコネクタ。
二区域加熱制御および関連の構成要素を備える呼吸用加湿システムならびに方法の幾つかの例を、図を参照しながら説明してきた。これらの図は、様々なシステムおよびモジュール、ならびにそれらの間の接続を示す。様々なモジュールおよびシステムは、様々な構成で組み合わせることができ、様々なモジュールおよびシステム間の接続は、物理的または論理的リンクを表すことができる。これらの図における表現は、二区域加熱制御の提供に関連する原理を明瞭に示すように提示されている。モジュールまたはシステムの分割に関する詳細は、個々の物理的実施形態を定めることを試みたものではなく、説明を容易にするために提供されている。例および図は、本明細書で述べる発明の範囲を例示することを意図されており、限定することは意図されていない。例えば、本明細書における原理は、呼吸用加湿器、ならびに手術用加湿器を含めた他のタイプの加湿システムに適用することができる。本明細書における原理は、呼吸用途で適用することができ、また、異なる周囲温度にさらされる複数の区分に沿ってガスの温度が制御される他のシナリオにも適用することができる。
Claims (26)
- 医療用管の第1の区分を備える医療用管であって、前記第1の区分が、
加湿ガスを輸送するように構成された管路を形成する第1の構造と、
第1の加熱器ワイヤ回路を備え、
前記医療用管がさらに、医療用管の第2の区分を備え、前記第2の区分が、
前記加湿ガスを輸送するように構成された管路を形成する第2の構造と、
第2の加熱器ワイヤ回路を備え、
前記医療用管がさらに、前記第1の加熱器ワイヤ回路を前記第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合する接続回路を備える中間コネクタを備え、前記中間コネクタが、前記医療用管の前記第1の区分の患者端部と、前記医療用管の前記第2の区分のチャンバ端部とに結合されて、前記加湿ガスのための単一の管路を形成し、
前記中間コネクタが前記医療用管の内部にあるように、前記中間コネクタの少なくとも一部が、前記医療用管の前記第1の区分の一部分および/または前記医療用管の前記第2の区分の一部分によって覆われ、
第1のモードでは、前記第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、前記第2の加熱器ワイヤ回路には電力を提供しないように電力が前記接続回路を通過し、第2のモードでは、前記第1の加熱器ワイヤ回路と前記第2の加熱器ワイヤ回路との両方に電力を提供するように電力が前記接続回路を通過する
医療用管。 - 前記接続回路がダイオードを備える請求項1に記載の医療用管。
- 前記第1の区分の前記患者端部に位置決めされた第1のセンサをさらに備える請求項1に記載の医療用管。
- 前記第1のセンサが、温度センサまたは湿度センサの1つである請求項3に記載の医療用管。
- 前記医療用管の前記第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサをさらに備える請求項1に記載の医療用管。
- 前記第2のセンサが、温度センサまたは湿度センサの1つである請求項5に記載の医療用管。
- 前記第1の構造が細長い管を備え、前記細長い管が、
長手方向軸を有する前記管路を少なくとも一部形成するように螺旋状に巻かれた中空体と、前記長手方向軸に沿って延びる内腔と、前記内腔を取り囲む中空壁とを備える第1の細長い部材と、
前記第1の細長い部材の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に巻かれて接合された第2の細長い部材であって、前記細長い管の前記内腔の少なくとも一部分を形成する第2の細長い部材と
を備える請求項1に記載の医療用管。 - 前記第1の細長い部材が、長手方向断面で、偏平な表面を有する複数の気泡体を前記内腔に形成する請求項7に記載の医療用管。
- 隣接する気泡体が、前記第2の細長い部材の上方の隙間によって離隔される請求項8に記載の医療用管。
- 隣接する気泡体が互いに直接は接続されない請求項8に記載の医療用管。
- 前記複数の気泡体が穿孔を有する請求項8に記載の医療用管。
- 第1の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第1の区分と、第2の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第2の区分と、前記第1の加熱器ワイヤ回路を前記第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合するように構成されたコネクタ回路を有する中間コネクタと、前記第1の区分の患者端部に位置決めされた第1のセンサと、前記第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサとを備える吸気肢と、
制御装置と
を備える呼吸用加湿システムであって、
前記制御装置が、第1のモードと第2のモードとを選択的に切り換えるように適合され、前記第1のモードでは、前記制御装置が、前記コネクタ回路を通して前記第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、前記第2のモードでは、前記制御装置が、前記第1および第2の加熱器ワイヤ回路に電力を提供する
呼吸用加湿システム。 - 前記切換えが、一方または両方のセンサからの入力に基づいて行われる請求項12に記載のシステム。
- 一方または両方のセンサからの前記入力が、温度、流量、湿度、および電力の1つまたは複数を含む請求項13に記載のシステム。
- 前記第1および第2のモードが、電源によって提供される電流の方向によって定義される請求項12に記載のシステム。
- 前記制御装置が、第1のセンサ読取りモードと第2のセンサ読取りモードとを選択的に切り換えるように適合され、前記第1のセンサ読取りモードでは、前記制御装置が、前記第2のセンサからの信号を読み取り、前記第2のセンサ読取りモードでは、前記制御装置が、前記第1のセンサと前記第2のセンサとの両方からの信号を読み取る請求項12に記載のシステム。
- 前記第1のセンサおよび前記第2のセンサが温度センサである請求項12に記載のシステム。
- 第1の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第1の区分と、第2の加熱器ワイヤ回路を有する吸気肢の第2の区分と、前記第1の加熱器ワイヤ回路を前記第2の加熱器ワイヤ回路に電気的に結合するように構成されたコネクタ回路を有する中間コネクタと、前記1の区分の患者端部に位置決めされた第1のセンサと、前記第2の区分の患者端部に位置決めされた第2のセンサとを備える吸気肢と、
呼気肢と、
前記吸気肢および前記呼気肢に接続されたインターフェースと、
制御装置と
を備える二重肢回路であって、
前記制御装置が、第1のモードと第2のモードとを選択的に切り換えるように適合され、前記第1のモードでは、前記制御装置が、前記コネクタ回路を通して前記第1の加熱器ワイヤ回路に電力を提供し、前記第2のモードでは、前記制御装置が、前記第1および第2の加熱器ワイヤ回路に電力を提供する
二重肢回路。 - 前記呼気肢が呼気加熱器ワイヤ回路を備える請求項18に記載の二重肢回路。
- 前記呼気肢が、前記呼気加熱器ワイヤ回路を使用して加熱される請求項19に記載の二重肢回路。
- 前記呼気加熱器ワイヤ回路が、前記吸気肢の前記第1の区分内の前記第1の加熱器ワイヤ回路と並列に電力供給される請求項19に記載の二重肢回路。
- 前記呼気加熱器ワイヤ回路を、前記第1のモードのみで、前記第2のモードのみで、または前記第1のモードと前記第2のモードとの両方で電力供給されるように構成することができる請求項21に記載の二重肢回路。
- 前記インターフェースがYピースを介して接続される請求項18に記載の二重肢回路。
- 少なくとも2つの区分に沿って加熱されるように構成された区分化された吸気肢であって、前記吸気肢の各区分が、
長手方向軸を有する細長い管を少なくとも一部形成するように螺旋状に巻かれた中空体と、前記長手方向軸に沿って延びる内腔と、前記内腔を取り囲む中空壁とを備える第1の細長い部材と、
前記第1の細長い部材の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に巻かれて接合された第2の細長い部材であって、前記細長い管の前記内腔の少なくとも一部分を形成する第2の細長い部材と
を備える区分化された吸気肢。 - 2つの区分を備える医療用管であって、各区分が、
長手方向軸を有する細長い管と、前記長手方向軸に沿って延びる内腔と、前記内腔を取り囲む中空壁とを形成するように螺旋状に巻かれた細長い中空体であって、横方向断面で、中空体の少なくとも一部分を画定する壁を有する細長い中空体と、
前記細長い中空体の隣接する一巻き同士の間に螺旋状に位置決めされた、前記細長い中空体の長さに沿って延びる補強部分であって、前記細長い管の前記内腔の一部分を形成する補強部分と、
前記補強部分の内部に埋め込まれた、またはカプセル化された1つまたは複数の導電性フィラメントと
を備え、
前記補強部分が、前記細長い中空体の前記壁よりも比較的厚く、または堅く、
前記医療用管がさらに、前記第1の区分に取り付けられた区分コネクタを備え、前記区分コネクタが、
前記第1の区分が前記第2の区分に物理的に結合されるときに、前記第1の区分からの前記導電性フィラメントを前記第2の区分からの前記導電性フィラメントに電気的に結合させるように構成された接続パッドと、
前記第1の区分の前記導電性フィラメントに電気的に結合されたパワーダイオードと
を備え、
前記パワーダイオードが、第1の極性の電気信号を提供されるときに、前記第1の区分の前記導電性フィラメントに電力が送られるようにし、前記第2の区分の前記導電性フィラメントに電力が送られないようにし、
前記パワーダイオードが、第2の極性の電気信号を提供されるときに、前記第1の区分の前記導電性フィラメントおよび前記第2の区分の前記導電性フィラメントに電力が提供されるようにする
医療用管。 - 第1の入力加熱器ワイヤに電気的に結合されるように構成された第1の加熱器ワイヤ入力接続線と、
第2の入力加熱器ワイヤに電気的に結合されるように構成された第2の加熱器ワイヤ入力接続線と、
第1の出力加熱器ワイヤに電気的に結合され、前記第1の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第1の加熱器ワイヤ出力接続線と、
第2の出力加熱器ワイヤに電気的に結合され、前記第2の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第2の加熱器ワイヤ出力接続線と、
第1の入力信号ワイヤに電気的に結合されるように構成された第1の信号ワイヤ入力接続線と、
第2の入力信号ワイヤに電気的に結合されるように構成された第2の信号ワイヤ入力接続線と、
第1の出力信号ワイヤに電気的に結合され、前記第1の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第1の信号ワイヤ出力接続線と、
第2の入力信号ワイヤに電気的に結合され、前記第2の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されるように構成された第2の信号ワイヤ出力接続線と、
前記第1の加熱器ワイヤ入力接続線および前記第2の加熱器ワイヤ入力接続線に電気的に結合されたパワーダイオードであって、前記第2の入力加熱器ワイヤから前記第1の入力加熱器ワイヤに電流が流れるようにし、前記第1の入力加熱器ワイヤから前記第2の入力加熱器ワイヤに電流が流れないようにするように構成されたパワーダイオードと、
前記第1の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合されたセンサと、
前記センサおよび前記第2の信号ワイヤ入力接続線に電気的に結合された信号ダイオードであって、前記第2の入力信号ワイヤから前記センサを通して前記第1の入力信号ワイヤに電流が流れるようにし、前記第1の入力信号ワイヤから前記センサを通して前記第2の入力信号ワイヤに電流が流れないように構成する信号ダイオードと
を備えるコネクタ。
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