RU2777931C2 - Medical tubes and their manufacturing methods - Google Patents
Medical tubes and their manufacturing methods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777931C2 RU2777931C2 RU2018121027A RU2018121027A RU2777931C2 RU 2777931 C2 RU2777931 C2 RU 2777931C2 RU 2018121027 A RU2018121027 A RU 2018121027A RU 2018121027 A RU2018121027 A RU 2018121027A RU 2777931 C2 RU2777931 C2 RU 2777931C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- composite tube
- elongated element
- elongated
- elongate
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 120
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 96
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 19
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 17
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 12
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 9
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 9
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 6
- 210000003200 Peritoneal Cavity Anatomy 0.000 description 5
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 230000001058 adult Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- -1 ethylene, propylene Chemical group 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 210000000683 Abdominal Cavity Anatomy 0.000 description 3
- 229920002725 Thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 229920001634 Copolyester Polymers 0.000 description 2
- ZWLUXSQADUDCSB-UHFFFAOYSA-N Phthalaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1C=O ZWLUXSQADUDCSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 229920002803 Thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 2
- 230000003187 abdominal Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 description 2
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000003434 inspiratory Effects 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 238000002357 laparoscopic surgery Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002324 minimally invasive surgery Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 2
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241000005139 Lycium andersonii Species 0.000 description 1
- 210000003932 Urinary Bladder Anatomy 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton(0) Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003287 optical Effects 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary Effects 0.000 description 1
- 238000003303 reheating Methods 0.000 description 1
- 238000002644 respiratory therapy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising Effects 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
- 150000003673 urethanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon(0) Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
[0001] Настоящее раскрытие относится, в общем, к трубкам, предназначенным для медицинского применения, и, в частности, к трубкам для применения в медицинских контурах, предназначенных для подачи газов в и/или удаления газов из пациента, например, в системах положительного давления в дыхательных путях (PAP), респиратора, анестезии, вентилятора и вдувания. [0001] The present disclosure relates generally to tubing for medical use, and in particular to tubing for use in medical circuits designed to deliver gases to and/or remove gases from a patient, such as positive pressure systems. in the airways (PAP), respirator, anesthesia, ventilator and insufflation.
Описание соответствующего уровня техникиDescription of the relevant prior art
[0002] В медицинских контурах различные компоненты транспортируют теплые и/или увлажненные газы в пациентов и из них. Например, в некоторых дыхательных контурах, таких, как контуры положительного давления в дыхательных путях или контуры вспомогательной вентиляции легких, газы, вдыхаемые пациентом, подаются из нагревателя-увлажнителя по вдыхательной трубке. Как еще один пример, в контурах вдувания трубки могут подавать увлажненный газ (обычно CO2) в брюшную полость. Это может помочь предотвратить «высыхание» внутренних органов пациента и может сократить время, необходимое для выздоровления после хирургической операции. Неподогретые трубки допускают значительную потерю тепла из-за естественного охлаждения. Это охлаждение может вызвать нежелательную конденсацию или «вымывание» по длине трубки, транспортирующей теплый увлажненный воздух. По-прежнему остается необходимость в трубках, изолированных от потерь тепла, и которые, например, обеспечивают улучшенное управление температурой и/или влажностью в медицинских контурах. [0002] In medical circuits, various components transport warm and/or humidified gases to and from patients. For example, in some breathing circuits, such as positive airway pressure circuits or pulmonary assisted ventilation circuits, gases inhaled by the patient are supplied from a humidifier heater through an inhalation tube. As another example, in insufflation loops, tubes can deliver humidified gas (typically CO 2 ) into the abdominal cavity. This can help prevent the patient's internal organs from "drying out" and may shorten the time it takes to recover from surgery. Unheated tubes allow significant heat loss due to natural cooling. This cooling can cause unwanted condensation or "washout" along the length of the tube carrying the warm humidified air. There continues to be a need for tubes that are insulated from heat loss and which, for example, provide improved temperature and/or humidity control in medical circuits.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0003] В настоящем документе в различных вариантах осуществления раскрыты медицинские трубки и способы изготовления медицинских трубок. В некоторых вариантах осуществления трубка может представлять собой составную конструкцию, выполненную из двух или более отличных компонентов, намотанных спирально для образования удлиненной трубки. Например, один из компонентов может представлять собой спирально намотанное удлиненное полое тело, а другой компонент может представлять собой удлиненный конструктивный компонент, также спирально намотанный между витками спирально намотанного полого тела. В других вариантах осуществления трубка не обязательно должна быть выполнена из отличных компонентов. Например, удлиненное полое тело, формованное (например, экструдированное) из одного материала, может спирально наматываться для образования удлиненной трубки. Удлиненное полое тело само в поперечном сечении в поперечном направлении может иметь часть тонкой стенки и относительно более толстую или более жесткую армирующую часть. Трубки могут применяться в самых разных медицинских контурах или для других применений в медицине. [0003] Medical tubing and methods for making medical tubing are disclosed herein in various embodiments. In some embodiments, the tube may be a composite structure made from two or more distinct components wound helically to form an elongated tube. For example, one of the components may be a helically wound elongated hollow body, and the other component may be an elongated structural component also helically wound between the turns of the helically wound hollow body. In other embodiments, the implementation of the tube does not have to be made of different components. For example, an elongated hollow body molded (eg, extruded) from a single material may be helically wound to form an elongated tube. The elongated hollow body itself in cross section in the transverse direction may have a thin wall portion and a relatively thicker or stiffer reinforcing portion. The tubes can be used in a wide variety of medical circuits or for other medical applications.
[0004] По меньшей мере в одном варианте осуществления составная трубка может содержать первый удлиненный элемент, представляющий собой полое тело, спирально намотанное для образования, по меньшей мере, частично, удлиненной трубки, имеющей продольную ось, полость, проходящую вдоль продольной оси, и полую стенку, окружающую эту полость. Второй удлиненный элемент может быть спирально намотан и присоединен между прилегающими витками первого удлиненного элемента, при этом второй удлиненный элемент образует, по меньшей мере, часть полости удлиненной трубки. Выражения «первый удлиненный элемент» и «второй удлиненный элемент» не обязательно подразумевают порядок, например, порядок, в котором собираются компоненты. Как описано в настоящем документе, первый удлиненный элемент и второй удлиненный элемент могут быть частями одиночного элемента трубчатой формы. [0004] In at least one embodiment, the composite tube may include a first elongate element that is a hollow body helically wound to form, at least in part, an elongated tube having a longitudinal axis, a cavity extending along the longitudinal axis, and a hollow wall surrounding this cavity. The second elongate element may be helically wound and connected between adjacent turns of the first elongate element, with the second elongated element forming at least a portion of the cavity of the elongated tube. The terms "first elongated member" and "second elongated member" do not necessarily imply an order, such as the order in which the components are assembled. As described herein, the first elongate element and the second elongate element may be parts of a single tubular-shaped element.
[0005] В различных вариантах осуществления вышеописанный компонент обладает одним, несколькими или всеми из следующих свойств, а также свойств, описанных в настоящем раскрытии. [0005] In various embodiments, the implementation of the above component has one, more or all of the following properties, as well as the properties described in this disclosure.
[0006] Первый удлиненный элемент может быть трубкой. Первый удлиненный элемент может образовывать в поперечном сечении в продольном направлении несколько пузырей со сплюснутой поверхностью у полости. Прилегающие пузыри могут быть разделены промежутком над вторым удлиненным элементом или могут быть не соединены непосредственно друг с другом. Пузыри могут иметь отверстия. Второй удлиненный элемент может иметь поперечное сечение в продольном направлении, которое шире рядом с полостью и уже на радиальном расстоянии от полости. В частности, второй удлиненный элемент может иметь поперечное сечение в продольном направлении, имеющее практически треугольную, практически T-образную или практически Y-образную форму. Одна или несколько проводящих нитей могут заделываться или заключаться во втором удлиненном элементе. Одной или несколькими проводящими нитями могут быть нагревательные нити (или, конкретнее, нити резистивного нагрева) и/или измерительные нити. Трубка может содержать пары проводящих нитей, например, две или четыре проводящих нити. Пары проводящих нитей могут на одном конце составной трубки соединяться в соединительную петлю. Одна или несколько проводящих нитей могут быть отделены от стенки полости. По меньшей мере в одном варианте осуществления второй удлиненный элемент может иметь поперечное сечение в продольном направлении, имеющее практически треугольную, практически T-образную или практически Y-образную форму, и одна или несколько проводящих нитей могут быть заделанными или заключенными во второй удлиненный элемент на противоположных сторонах треугольной, T-образной или Y-образной формы. [0006] The first elongated element may be a tube. The first elongate element may form, in cross section in the longitudinal direction, several bubbles with a flattened surface near the cavity. Adjacent bubbles may be spaced apart over the second elongate member, or may not be directly connected to each other. Bubbles may have holes. The second elongate member may have a cross-section in the longitudinal direction that is wider adjacent to the cavity and narrower at a radial distance from the cavity. In particular, the second elongate member may have a cross section in the longitudinal direction that is substantially triangular, substantially T-shaped, or substantially Y-shaped. One or more conductive threads may be terminated or enclosed in the second elongated element. One or more conductive filaments may be heating filaments (or more specifically resistive heating filaments) and/or measuring filaments. The tube may contain pairs of conductive filaments, such as two or four conductive filaments. Pairs of conductive threads can be connected at one end of the composite tube into a connecting loop. One or more conductive threads may be separated from the wall of the cavity. In at least one embodiment, the second elongate member may have a longitudinal cross-section having a substantially triangular, substantially T-shaped, or substantially Y-shaped shape, and one or more conductive filaments may be embedded or enclosed within the second elongate member at opposite ends. triangular, T-shaped or Y-shaped sides.
[0007] Вышеописанный компонент в соответствии с любым или всеми из предыдущих вариантов осуществления может применяться среди прочих применений как компонент медицинского контура, как вдыхательная трубка, выдыхательная трубка, компонент системы положительного давления в дыхательных путях, компонент системы вдувания, диагностический компонент или хирургический компонент. [0007] The above described component according to any or all of the previous embodiments may be used as a medical circuit component, as an inhalation tube, an expiratory tube, a positive airway pressure system component, an insufflation system component, a diagnostic component, or a surgical component, among other uses.
[0008] Также раскрыт способ изготовления составной трубки. Полученная в результате трубка может иметь одно, несколько или все из свойств, описанных выше или где-либо в настоящем раскрытии. По меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает обеспечение первого удлиненного элемента, представляющего собой полое тело, и второго удлиненного элемента, предназначенного для обеспечения конструктивной опоры для первого удлиненного элемента. Второй удлиненный элемент спирально наматывают на сердечник, при этом противостоящие боковые краевые части второго удлиненного элемента на прилегающих витках разносят, тем самым образуя спираль второго удлиненного элемента. Первый удлиненный элемент спирально наматывают на спираль второго удлиненного элемента так, что части первого удлиненного элемента перекрывают прилегающие витки спирали второго удлиненного элемента, а часть первого удлиненного элемента располагается вплотную к сердечнику в пространстве между витками спирали второго удлиненного элемента, тем самым образуя спираль первого удлиненного элемента. [0008] A method for manufacturing a composite tube is also disclosed. The resulting tube may have one, more or all of the properties described above or elsewhere in this disclosure. In at least one embodiment, the method includes providing a first elongate element that is a hollow body and a second elongate element designed to provide structural support for the first elongate element. The second elongated element is helically wound around the core, while the opposing side edge parts of the second elongated element are spaced apart on adjacent turns, thereby forming a spiral of the second elongated element. The first elongated element is helically wound around the helix of the second elongated element so that parts of the first elongated element overlap adjacent turns of the helix of the second elongated element, and a part of the first elongated element is located close to the core in the space between the turns of the helix of the second elongated element, thereby forming a helix of the first elongated element .
[0009] В различных вариантах осуществления вышеописанный способ может иметь одно, несколько или все из следующего. Способ может включать подачу воздуха под давлением выше атмосферного в один конец первого удлиненного элемента. Способ может включать охлаждение спирали первого удлиненного элемента и спирали второго удлиненного элемента, тем самым образовывая составную трубку, имеющую полость, проходящую вдоль продольной оси, и полое пространство, окружающее эту полость. Способ может включать формование первого удлиненного элемента. Способ может включать экструдирование первого удлиненного элемента первым экструдером. Способ может включать формование второго удлиненного элемента. Способ может включать экструдирование второго удлиненного элемента вторым экструдером. Второй экструдер может быть конструктивно выполнен для заключения во второй удлиненный элемент одной или нескольких проводящих нитей. Формование второго удлиненного элемента может включать заделывание проводящих нитей во второй удлиненный элемент. Проводящие нити могут быть не реагирующими со вторым удлиненным элементом. Проводящие нити могут содержать сплавы алюминия или меди или иных проводящих материалов. Способ может соединение пар проводящих нитей на одном конце составной трубки в соединительную петлю. Первый экструдер может отличаться от второго экструдера. [0009] In various embodiments, the implementation of the above method may have one, more or all of the following. The method may include supplying superatmospheric air to one end of the first elongate member. The method may include cooling the helix of the first elongate element and the helix of the second elongate element, thereby forming a composite tube having a cavity extending along the longitudinal axis and a hollow space surrounding this cavity. The method may include molding the first elongated element. The method may include extruding the first elongate element with a first extruder. The method may include molding the second elongate element. The method may include extruding the second elongate element with a second extruder. The second extruder may be designed to enclose one or more conductive filaments within the second elongate member. Forming the second elongate element may include embedding the conductive filaments in the second elongate element. The conductive threads may be non-reactive with the second elongated element. The conductive filaments may contain alloys of aluminum or copper or other conductive materials. The method may connect pairs of conductive threads at one end of a composite tube into a connecting loop. The first extruder may be different from the second extruder.
[0010] Предлагается также медицинская трубка. По меньшей мере в одном варианте осуществления трубка содержит удлиненное полое тело, спирально намотанное для образования удлиненной трубки, имеющей продольную ось, полость, проходящую вдоль продольной оси, и полую стенку, окружающую эту полость, при этом удлиненное полое тело имеет в поперечном сечении в поперечном направлении стенку, ограничивающую, по меньшей мере, часть полого тела. Трубка может дополнительно содержать армирующую часть, проходящую по длине удлиненного полого тела, спирально расположенную между прилегающими витками удлиненного полого тела, при этом армирующая часть образует часть полости удлиненной трубки. Армирующая часть может быть относительно толще или жестче стенки удлиненного полого тела. [0010] A medical tube is also provided. In at least one embodiment, the tube comprises an elongated hollow body helically wound to form an elongated tube having a longitudinal axis, a cavity extending along the longitudinal axis, and a hollow wall surrounding this cavity, the elongated hollow body having a cross-sectional direction of the wall, limiting at least part of the hollow body. The tube may further comprise a reinforcing portion extending along the length of the elongated hollow body, spirally disposed between adjacent coils of the elongated hollow body, the reinforcing portion forming part of the cavity of the elongated tube. The reinforcing portion may be relatively thicker or stiffer than the wall of the elongated hollow body.
[0011] В различных вариантах осуществления вышеописанная трубка имеет одно, несколько или все из следующих свойств, а также свойств, описанных в настоящем раскрытии. Армирующая часть может быть выполнена из того же материала, что и удлиненное полое тело. Удлиненное полое тело в поперечном сечении в поперечном направлении может содержать две армирующие части на противоположных сторонах удлиненного полого тела, при этом спиральная намотка удлиненного полого тела соединяет прилегающие армирующие части так, что противостоящие края армирующих частей касаются друг друга на прилегающих витках удлиненного полого тела. Противостоящие боковые края армирующих частей могут перекрываться на прилегающих витках удлиненного полого тела. Армирующая часть может быть выполнена из другого материала, чем удлиненное полое тело. Полое тело может образовывать в поперечном сечении в продольном направлении несколько пузырей со сплюснутой поверхностью у полости. Пузыри могут иметь отверстия. Кроме того, медицинская трубка может содержать одну или несколько проводящих нитей, заделанных или заключенных в армирующей части. Проводящая нить может представлять собой нагревательную нить и/или измерительную нить. Медицинская трубка может содержать две проводящие нити, при этом в каждой из армирующих частей заделана или заключена одна проводящая нить. Медицинская трубка может содержать две проводящие нити, расположенные лишь с одной стороны удлиненного полого тела. Пары проводящих нитей могут на одном конце удлиненной трубки соединяться в соединительную петлю. Одна или несколько нитей могут быть отделены от стенки полости. [0011] In various embodiments, the implementation of the above tube has one, more or all of the following properties, as well as the properties described in this disclosure. The reinforcing part may be made of the same material as the elongated hollow body. The elongated hollow body in cross section in the transverse direction may contain two reinforcing parts on opposite sides of the elongated hollow body, while the helical winding of the elongated hollow body connects the adjacent reinforcing parts so that the opposing edges of the reinforcing parts touch each other on adjacent turns of the elongated hollow body. The opposing side edges of the reinforcing portions may overlap on adjacent coils of the elongated hollow body. The reinforcing part may be made of a different material than the elongated hollow body. The hollow body can form several bubbles in the longitudinal direction in cross section with a flattened surface near the cavity. Bubbles may have holes. In addition, the medical tube may comprise one or more conductive threads embedded or enclosed within the reinforcement portion. The conductive thread may be a heating thread and/or a measuring thread. The medical tube may comprise two conductive threads, with one conductive thread embedded or enclosed in each of the reinforcing parts. The medical tube may contain two conductive threads located on only one side of the elongated hollow body. Pairs of conductive threads can be connected at one end of the elongated tube into a connecting loop. One or more threads may be separated from the wall of the cavity.
[0012] Вышеописанная трубка в соответствии с любым или всеми из предыдущих вариантов осуществления может применяться среди прочих применений как компонент медицинского контура, как вдыхательная трубка, выдыхательная трубка, компонент системы положительного давления в дыхательных путях, компонент системы вдувания, диагностический компонент или хирургический компонент. [0012] The above-described tube according to any or all of the previous embodiments may be used as a medical circuit component, as an inhalation tube, an expiratory tube, a positive airway pressure system component, an insufflation system component, a diagnostic component, or a surgical component, among other uses.
[0013] Предлагается также способ изготовления медицинской трубки. По меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает спиральное наматывание удлиненного полого тела на сердечник для образования удлиненной трубки, имеющей продольную ось, полость, проходящую вдоль продольной оси, и полую стенку, окружающую эту полость, при этом удлиненное полое тело имеет в поперечном сечении в поперечном направлении стенку, ограничивающую, по меньшей мере, часть полого тела, и две армирующие части с противоположных сторон удлиненного тела, образующие часть стенки полости, при этом две армирующие части относительно толще или жестче, чем стенка, ограничивающая, по меньшей мере, часть полого тела. Кроме того, способ может включать такое соединение прилегающих армирующих частей, что противостоящие края армирующих частей касаются друг друга на прилегающих витках удлиненного полого тела. [0013] A method for manufacturing a medical tube is also provided. In at least one embodiment, the method includes spirally winding an elongated hollow body around a core to form an elongated tube having a longitudinal axis, a cavity extending along the longitudinal axis, and a hollow wall surrounding the cavity, the elongated hollow body having a cross section of in the transverse direction, a wall delimiting at least part of the hollow body, and two reinforcing parts on opposite sides of the elongated body, forming part of the wall of the cavity, while the two reinforcing parts are relatively thicker or stiffer than the wall delimiting at least part of the hollow body. In addition, the method may include such connection of adjacent reinforcing parts that the opposing edges of the reinforcing parts touch each other on the adjacent coils of the elongated hollow body.
[0014] В различных вариантах осуществления вышеописанный способ имеет одно, несколько или все из следующих свойств, а также свойств, описанных в настоящем раскрытии. Соединение прилегающих армирующих частей может вызвать перекрытие краев армирующих частей. Способ может дополнительно включать подачу воздуха под давлением выше атмосферного в один конец удлиненного полого тела. Способ может дополнительно включать охлаждение удлиненного полого тела для соединения прилегающих армирующих частей. Способ может дополнительно включать экструдирование удлиненного полого тела. Способ может дополнительно включать заделывание проводящих нитей в армирующие части. Способ может дополнительно включать соединение пар проводящих нитей на одном конце удлиненной трубки в соединительную петлю. [0014] In various embodiments, the implementation of the above method has one, more or all of the following properties, as well as the properties described in this disclosure. Joining adjacent reinforcement pieces may cause the edges of the reinforcement pieces to overlap. The method may further include supplying superatmospheric air to one end of the elongated hollow body. The method may further include cooling the elongate hollow body to join adjacent reinforcement portions. The method may further include extruding an elongated hollow body. The method may further include embedding the conductive threads in the reinforcement portions. The method may further include connecting pairs of conductive filaments at one end of the elongate tube into a connecting loop.
[0015] В целях обобщения изобретения можно отметить, что в настоящем документе описаны определенные аспекты, преимущества и новые признаки изобретения. Следует понимать, что не обязательно все эти преимущества могут достигаться одним конкретным вариантом осуществления изобретения. Таким образом, настоящее изобретение может быть осуществлено или выполнено так, что достигаются или оптимизируются одно преимущество или группа преимуществ, описанных в настоящем документе, без обязательного достижения других преимуществ, которые могут описываться или предлагаться в настоящем документе. [0015] For the purposes of generalizing the invention, it may be noted that certain aspects, advantages, and novel features of the invention are described herein. It should be understood that not necessarily all of these advantages can be achieved by one particular embodiment of the invention. Thus, the present invention may be practiced or performed such that one advantage or group of advantages described herein is achieved or optimized without necessarily achieving other advantages that may be described or suggested herein.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0016] Далее со ссылками на чертежи описываются примерные варианты осуществления, в которых реализованы различные признаки раскрытых систем и способов. Чертежи и связанные с ним описания приводятся для иллюстрации вариантов осуществления и не для ограничения объема раскрытия. [0016] The following describes with reference to the drawings exemplary embodiments that implement various features of the disclosed systems and methods. The drawings and associated descriptions are provided to illustrate embodiments and are not intended to limit the scope of the disclosure.
[0017] На фиг. 1 показана схематическая иллюстрация медицинской системы, содержащей одну или несколько медицинских трубок. [0017] FIG. 1 is a schematic illustration of a medical system containing one or more medical tubes.
[0018] На фиг. 2A показан боковой вид сверху отрезка примерной составной трубки. [0018] FIG. 2A is a top side view of a segment of an exemplary composite tube.
[0019] На фиг. 2B показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части трубки, подобной примерной составной трубке на фиг. 2A. [0019] FIG. 2B shows a longitudinal cross-section of the top of a tube similar to the exemplary composite tube of FIG. 2A.
[0020] На фиг. 2C показано еще одно поперечное сечение в продольном направлении, иллюстрирующее первый удлиненный элемент в составной трубке. [0020] FIG. 2C is another cross section in the longitudinal direction illustrating the first elongate member in the composite tube.
[0021] На фиг. 2D показано еще одно поперечное сечение в продольном направлении верхней части трубки. [0021] In FIG. 2D shows another longitudinal cross section of the top of the tube.
[0022] На фиг. 2E показано еще одно поперечное сечение в продольном направлении верхней части трубки. [0022] FIG. 2E shows another longitudinal cross section of the top of the tube.
[0023] На фиг. 3A показано поперечное сечение в поперечном направлении второго удлиненного элемента в составной трубке. [0023] FIG. 3A shows a cross-section in the transverse direction of the second elongate element in the composite tube.
[0024] На фиг. 3B показано еще одно поперечное сечение в поперечном направлении второго удлиненного элемента. [0024] In FIG. 3B shows another cross section in the transverse direction of the second elongate member.
[0025] На фиг. 3C показан еще один примерный второй удлиненный элемент. [0025] FIG. 3C shows another exemplary second elongate member.
[0026] На фиг. 3D показан еще один примерный второй удлиненный элемент. [0026] FIG. 3D shows another exemplary second elongate member.
[0027] На фиг. 3E показан еще один примерный второй удлиненный элемент. [0027] FIG. 3E shows another exemplary second elongate member.
[0028] На фиг. 3F показан еще один примерный второй удлиненный элемент. [0028] FIG. 3F shows another exemplary second elongate member.
[0029] На фиг. 3G показан еще один примерный второй удлиненный элемент. [0029] FIG. 3G shows another exemplary second elongate member.
[0030] На фиг. 4A показан один аспект способа образования составной трубки. [0030] FIG. 4A shows one aspect of the method for forming a composite tube.
[0031] На фиг. 4B показан спирально намотанный второй удлиненный элемент. [0031] In FIG. 4B shows a helically wound second elongate member.
[0032] На фиг. 4C показан еще один аспект способа образования составной трубки. [0032] FIG. 4C shows another aspect of the method for forming a composite tube.
[0033] На фиг. 4D показан еще один аспект способа образования составной трубки. [0033] FIG. 4D shows another aspect of the method for forming a composite tube.
[0034] На фиг. 4E показан еще один аспект способа образования составной трубки. [0034] FIG. 4E shows yet another aspect of the method for forming a composite tube.
[0035] На фиг. 4F показан еще один аспект способа образования составной трубки. [0035] FIG. 4F shows another aspect of the method for forming a composite tube.
[0036] На фиг. 5A-5B показан еще один пример, иллюстрирующий одиночное удлиненное полое тело, наматываемое спирально для образования медицинской трубки. [0036] FIG. 5A-5B is another example illustrating a single elongated hollow body being helically wound to form a medical tube.
[0037] На фиг. 5C-5F показаны примеры других одиночных удлиненных полых тел, наматываемых спирально для образования медицинской трубки. [0037] FIG. 5C-5F show examples of other single elongate hollow bodies being helically wound to form a medical tube.
[0038] На фиг. 6 показан примерный медицинский контур в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. [0038] FIG. 6 shows an exemplary medical circuit in accordance with at least one embodiment.
[0039] На фиг. 7 показана система вдувания в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. [0039] FIG. 7 shows an inflation system in accordance with at least one embodiment.
[0040] На фиг. 8 показана схематическая иллюстрация коаксиальной трубки в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. [0040] FIG. 8 is a schematic illustration of a coaxial tube in accordance with at least one embodiment.
[0041] На фиг. 9A-C показаны примеры форм первого удлиненного элемента, предназначенные для повышения теплового коэффициента полезного действия. [0041] In FIG. 9A-C show exemplary shapes of the first elongated element designed to improve thermal efficiency.
[0042] На фиг. 9D-F показаны примеры расположений нитей нагревания, предназначенных для повышения теплового коэффициента полезного действия. [0042] FIG. 9D-F show examples of heating filament arrangements for improving thermal efficiency.
[0043] На фиг. 10A-C показаны примеры наложения первого удлиненного элемента. [0043] FIG. 10A-C show examples of the overlay of the first elongated element.
[0044] фиг. 11A-D показаны свойства в части радиуса кривизны трубок в соответствии с различными вариантами осуществления. [0044] FIG. 11A-D show properties in terms of radius of curvature of tubes in accordance with various embodiments.
[0045] На всех чертежах ссылочные позиции применяются повторно для указания соответствия между ссылочными (или подобными) элементами. Кроме того, первая цифра каждой позиции указывает фигуру, на которой данный элемент показан первый раз. [0045] Throughout the drawings, reference numerals are used repeatedly to indicate correspondence between reference (or the like) elements. In addition, the first digit of each position indicates the figure in which this element is shown for the first time.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0046] Детали, касающиеся нескольких иллюстративных вариантов осуществления для реализации устройств и способов, описанных в настоящем документе, описываются ниже со ссылками на фигуры. Изобретение не ограничивается этими описанными вариантами осуществления. [0046] Details regarding several illustrative embodiments for implementing the devices and methods described herein are described below with reference to the figures. The invention is not limited to these described embodiments.
Дыхательный контур, содержащий одну или несколько медицинских трубокBreathing circuit containing one or more medical tubes
[0047] Для более детального понимания изобретения обратимся в начале к фиг. 1, на которой показан дыхательный контур в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления, содержащий одну или несколько медицинских трубок. Трубка - это широкий термин, и ему должно придаваться значение, обычное для специалиста в данной области техники (то есть, он не должен ограничиваться каким-либо специальным или нестандартным значением); этот термин включает без ограничения нецилиндрические проходы. Некоторые варианты осуществления могут включать составную трубку, которая обычно может определяться как трубка, содержащая две или более частей, или, точнее, в некоторых вариантах осуществления, два или более компонентов, как более подробно описано ниже. Такой дыхательный контур может представлять собой систему непрерывного, переменного или двухуровневого положительного давления в дыхательных путях, или иной вид респираторной терапии. [0047] For a more detailed understanding of the invention, let us first turn to FIG. 1 , which shows a breathing circuit in accordance with at least one embodiment, containing one or more medical tubes. Tube is a broad term and should be given the meaning that is customary to those skilled in the art (ie, it should not be limited to any special or non-standard meaning); this term includes, without limitation, non-cylindrical passages. Some embodiments may include a composite tube, which may generally be defined as a tube containing two or more parts, or more specifically, in some embodiments, two or more components, as described in more detail below. Such a breathing circuit may be a continuous, variable, or bi-level positive airway pressure system, or some other form of respiratory therapy.
[0048] Газы могут транспортироваться в контуре на фиг. 1 следующим образом. Сухие газы проходят от вентилятора/воздуходувки 105 в увлажнитель 107, который увлажняет сухие газы. Увлажнитель 107 подсоединен к впуску 109 (концу для приема увлажненных газов) вдыхательной трубки 103 по каналу 111, подавая при этом увлажненные газы во вдыхательную трубку 103. Вдыхательная трубка - это трубка, предназначенная для подачи дыхательных газов пациенту, и может быть выполнена из составной трубки, как более подробно описано ниже. Газы протекают по вдыхательной трубке 103 к выпуску 113 (концу для стравливания увлажненных газов) и затем в пациента 101 через интерфейс 115 пациента, подсоединенный к выпуску 113. [0048] Gases may be transported in the circuit of FIG. 1 as follows. The dry gases pass from the fan/
[0049] Выдыхательная трубка 117 также подсоединена к интерфейсу 115 пациента. Выдыхательная трубка - это трубка, предназначенная для перемещения выдохнутых увлажненных газов от пациента. В данном случае выдыхательная трубка 117 возвращает выдохнутые увлажненные газы из интерфейса 115 пациента в вентилятор/воздуходувку 105. [0049] The
[0050] В этом примере сухие газы поступают в вентилятор/воздуходувку 105 через отверстие 119. Вентилятор 121 может увеличить подачу газа в вентилятор/воздуходувку посредством втягивания воздуха или других газов через отверстие 119. Вентилятор 121 может представлять собой, например, вентилятор с переменной частотой вращения, при этом частотой вращений вентилятора управляет электронный контроллер 123. В частности, работой электронного контроллера 123 может управлять электронный главный контроллер 125 в ответ на входные сигналы из главного контроллера 125 и установленное пользователем предопределенное требуемое значение (заданное значение) давления или частоты вращения вентилятора с помощью дискового регулятора 127. [0050] In this example, dry gases enter fan/
[0051] Увлажнитель 107 имеет камеру 129 увлажнения, содержащую объем воды 130 или иной подходящей увлажняющей жидкости. Предпочтительно, после применения камера 129 увлажнения может извлекаться из увлажнителя 107. Извлекаемость позволяет легче стерилизовать или утилизировать камеру 129 увлажнения. Вместе с тем, часть камеры 129 увлажнения увлажнителя 107 может быть цельной конструкцией. Корпус камеры 129 увлажнения может быть выполнен из непроводящего стеклянного или пластикового материала. Но камера 129 увлажнения может также содержать проводящие компоненты. Например, камера 129 увлажнения может иметь основание с высокой теплопроводностью (например, алюминиевое основание), контактирующее или связанное с нагревательной пластиной 131 на увлажнителе 107. [0051] The
[0052] Кроме того, увлажнитель 107 может содержать электронные устройства управления. В этом примере увлажнитель 107 содержит электронный, аналоговый или цифровой главный контроллер 125. Предпочтительно, главный контроллер 125 представляет собой контроллер на основе микропроцессора, выполняющего команды компьютерного программного обеспечения, хранящиеся в связанной с ним памяти. В ответ на входной сигнал с установленным пользователем значением влажности или температуры с помощью пользовательского интерфейса 133, например, и другие входные сигналы главный контроллер 125 определяет, когда (или до какого уровня) нагреть нагревательную пластину 131 для подогрева воды 130 в камере 129 увлажнения. [0052] In addition,
[0053] Может применяться любой подходящий интерфейс 115 пациента. Интерфейс пациента - это широкий термин, и ему должно придаваться значение, обычное для специалиста в данной области техники (то есть, он не должен ограничиваться каким-либо специальным или нестандартным значением); этот термин включает без ограничения маски (такие, как трахеальная маска, лицевые маски и назальные маски), канюли и назальные подушки. Датчик 135 температуры может подключаться к вдыхательной трубке 103 возле интерфейса 115 пациента или к интерфейсу 115 пациента. Датчик 135 температуры контролирует температуру возле интерфейса 115 пациента или на нем. Нагревательная нить (не показана), связанная с датчиком температуры, может применяться для регулирования температуры интерфейса 115 пациента и/или вдыхательной трубки 103 для повышения температуры вдыхательной трубки 103 и/или интерфейса 115 пациента выше температуры насыщения, тем самым снижая вероятность нежелательной конденсации. [0053] Any
[0054] На фиг. 1 выдохнутые увлажненные газы по выдыхательной трубке 117 возвращаются из интерфейса 115 пациента в вентилятор/воздуходувку 105. Выдыхательная трубка 117 также может представлять собой составную трубку, как более подробно описано ниже. Однако выдыхательная трубка 117 может также быть медицинской трубкой, как было ранее известно в уровне техники. В любом случае выдыхательная трубка 117 может иметь датчик температуры и/или нагревательную нить, как описано выше в отношении вдыхательной трубки 103, встроенную в нее для уменьшения вероятности конденсации. Кроме того, выдыхательная трубка 117 не обязательно должна возвращать выдохнутые газы в вентилятор/воздуходувку 105. Альтернативно, выдохнутые увлажненные газы могут передаваться непосредственно в окружающую среду или в другое вспомогательное оборудование, такое, как воздухоочистительная установка/фильтр (не показаны). В некоторых вариантах осуществления выдыхательная трубка полностью исключена. [0054] FIG. 1 , exhaled humidified gases are returned through the
Составные трубкиComposite tubes
[0055] На фиг. 2A показан боковой вид сверху отрезка примерной составной трубки 201. Как правило, составная трубка 201 содержит первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205. Элемент - это широкий термин, и ему должно придаваться его значение, обычное для специалиста в данной области техники (то есть, он не должен ограничиваться каким-либо специальным или нестандартным значением); этот термин включает без ограничения встроенные части, встроенные компоненты и отличные компоненты. Таким образом, хотя фиг. 2A иллюстрирует вариант осуществления, выполненный из двух отличных компонентов, ясно, что в других вариантах осуществления (таких, как описан со ссылками на фиг. 5A-5D) первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205 могут также представлять участки в трубке, выполненные из одного материала. Таким образом, первый удлиненный элемент 203 может представлять полую часть трубки, а второй удлиненный элемент 205 представляет конструктивную опорную или армирующую часть трубки, придающую полой части конструктивную опору. Полая часть и конструктивная опорная часть могут иметь спиральную конфигурацию, как описано в настоящем документе. Составная трубка 201 может применяться для образования вдыхательной трубки 103 и/или выдыхательной трубки 117, как описано выше, коаксиальной трубки, как описано ниже, или любых иных трубок, описанных в настоящем раскрытии. [0055] FIG. 2A is a top side view of a section of exemplary
[0056] В этом примере первый удлиненный элемент 203 содержит полое тело, намотанное спирально для образования, по меньшей мере, частично удлиненной трубки, имеющей продольную ось LA-LA и полость 207, проходящую вдоль продольной оси LA-LA. По меньшей мере в одном варианте осуществления первый удлиненный элемент 203 представляет собой трубку. Предпочтительно, первый удлиненный элемент 203 является гибким. Кроме того, первый удлиненный элемент 203 предпочтительно является прозрачным или, по меньшей мере, полупрозрачным или полунепрозрачным. Степень оптической прозрачности позволяет медработнику или пользователю проверять полость 207 на предмет блокирования или загрязнений, или подтверждать присутствие влаги. Для тела первого удлиненного элемента 203 подходят самые разные пластики, включая пластики для применения в медицине. Примеры подходящих материалов включают полиолефиновые эластомеры, полиэфирблокамиды (термопластические эластомеры), термопластические сополиэфирные эластомеры, смеси каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера и полипропилена и термопластические полиуретаны. [0056] In this example, the first
[0057] Конструкция полого тела первого удлиненного элемента 203 способствует теплоизоляционным свойствам составной трубки 201. Теплоизолирующая трубка 201 является желательной, поскольку, как уже объяснялось, это предотвращает потери тепла. Это может позволить трубке 201 подавать газ пациенту из нагревателя-увлажнителя, поддерживая кондиционированное состояние газа с минимальным потреблением энергии. [0057] The hollow body design of the first
[0058] По меньшей мере в одном варианте осуществления полая часть первого удлиненного элемента 203 наполнена газом. Газ может представлять собой воздух, который является желательным из-за его низкой удельной теплопроводности (2,62×10 Вт/м·K при температуре 300 K) и очень низкой стоимости. Преимущественно может также применяться газ, более вязкий, чем воздух, поскольку более высокая вязкость снижает конвективный теплообмен. Таким образом, теплоизоляционные характеристики могут повысить такие газы, как аргон (17,72×10 Вт/м⋅K при температуре 300 K), криптон (9,43×10 Вт/м⋅K при температуре 300 K) и ксенон (5,65×10 Вт/м⋅K при температуре 300 K). Каждый из этих газов нетоксичен, химически инертен, пожаробезопасен и коммерчески доступен. Полая часть первого удлиненного элемента 203 может уплотняться на обоих концах трубки, в результате чего газ является практически неподвижным. Альтернативно, полая часть может также быть вспомогательным пневматическим подключением, например, линией пробы давления для передачи сигнала обратной связи давления из конца трубки со стороны пациента в контроллер. Факультативно, первый удлиненный элемент 203 может быть перфорированным. Например, поверхность первого удлиненного элемента 203 может быть перфорированной на обращенной наружу поверхности, противоположной полости 207. В еще одном варианте осуществления полая часть первого удлиненного элемента 203 наполнена жидкостью. Примеры жидкостей могут включать воду и другие биосовместимые жидкости с высокой теплоемкостью. Например, могут применяться нанофлюиды. Примерный нанофлюид с подходящей теплоемкостью представляет собой воду и наночастицы веществ, таких, как алюминий. [0058] In at least one embodiment, the hollow portion of the first
[0059] Второй удлиненный элемент 205 также спирально намотан и соединен с первым удлиненным элементом 203 между прилегающими витками первого удлиненного элемента 203. Второй удлиненный элемент 205 образует, по меньшей мере, часть полости 207 удлиненной трубки. Второй удлиненный элемент 205 действует как конструктивная опора для первого удлиненного элемента 203. [0059] The second
[0060] По меньшей мере в одном варианте осуществления, второй удлиненный элемент 205 шире в основании (проксимальном к полости 207) и уже вверху. Например, второй удлиненный элемент может иметь практически треугольную, практически T-образную или практически Y-образную форму. Однако подходит любая форма, соответствующая контурам первого удлиненного элемента 203. [0060] In at least one embodiment, the second
[0061] Предпочтительно, второй удлиненный элемент 205 является гибким для обеспечения изгиба трубки. Желательно, второй удлиненный элемент 205 менее гибок, чем первый удлиненный элемент 203. Это повышает способность второго удлиненного элемента 205 конструктивно поддерживать первый удлиненный элемент 203. Например, модуль упругости второго удлиненного элемента 205 предпочтительно составляет 30-50 МПа (или примерно 30-50 МПа). Модуль упругости первого удлиненного элемента 203 меньше модуля упругости второго удлиненного элемента 205. Второй удлиненный элемент 205 может быть сплошным или, главным образом, сплошным. Кроме того, второй удлиненный элемент 205 может заделывать или заключать в себе проводящий материал, такой, как нити и, в частности, нагревательные нити или датчики (не показаны). Нагревательные нити могут свести к минимуму холодные поверхности, на которых может образовываться конденсат из увлажненного воздуха. Нагревательные нити могут применяться и для изменения профиля температуры газов в полости 207 составной трубки 201. Для тела второго удлиненного элемента 205 подходят самые разные пластики, включая пластики для применения в медицине. Примеры подходящих материалов включают полиолефиновые эластомеры, полиэфирблокамиды (термопластические эластомеры), термопластические сополиэфирные эластомеры, смеси каучука на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера и полипропилена и термопластические полиуретаны. В некоторых вариантах осуществления первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205 могут быть выполнены из одного материала. Кроме того, второй удлиненный элемент 205 может быть выполнен из материала другого цвета, чем первый удлиненный элемент 203, и может быть прозрачным, полупрозрачным или непрозрачным. Например, в одном варианте осуществления первый удлиненный элемент 203 может быть выполнен из прозрачного бесцветного пластика, а второй удлиненный элемент 205 может быть выполнен из непрозрачного синего (или другого) пластика. [0061] Preferably, the second
[0062] Эта спирально намотанная конструкция, содержащая гибкое полое тело и выполненную как одно целое опору, может обеспечить сопротивление раздавливанию, одновременно оставляя стенку трубки достаточно гибкой для изгибов малого радиуса без перегибов, переломов, закупорки или смятия. Предпочтительно, трубка металлического цилиндра диаметром 25 мм может гнуться без перегибов, переломов, закупорки или смятия, как определено в испытании на увеличение сопротивления потоку с изгибом в соответствии со стандартом ISO 5367:2000(E). Кроме того, эта конструкция может обеспечить гладкую поверхность полости 207 (отверстие трубки), что поможет поддерживать трубку чистой от отложений и улучшит поток газа. Установлено, что полое тело улучшается теплоизоляционные свойства трубки, одновременно позволяя трубке оставаться легкой. [0062] This helically wound structure containing a flexible hollow body and an integral support can provide crush resistance while leaving the tube wall flexible enough for small radius bends without kinks, fractures, blockages, or collapses. Preferably, the 25 mm diameter metal cylinder tube can be bent without kinking, breaking, plugging or crushing, as determined by the bending flow resistance increase test of ISO 5367:2000(E). In addition, this design can provide a smooth surface to cavity 207 (pipe opening), which will help keep the tubing clean of deposits and improve gas flow. It has been found that the hollow body improves the heat-insulating properties of the tube while allowing the tube to remain light.
[0063] Как уже объяснялось, составная трубка 201 может применяться как выдыхательная трубка и/или вдыхательная трубка в дыхательном контуре или часть дыхательного контура. Предпочтительно, составная трубка 201 применяется, по меньшей мере, как вдыхательная трубка. [0063] As already explained, the
[0064] На фиг. 2B показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части примерной составной трубки 201 на фиг. 2A. Фиг. 2B имеет ту же ориентацию, что и фиг. 2A. Этот пример дополнительно иллюстрирует форму полого тела первого удлиненного элемента 203. Как видно в этом примере, первый удлиненный элемент 203 образует в поперечном сечении в продольном направлении несколько полых пузырей. Части 209 первого удлиненного элемента 203 перекрывают прилегающие витки второго удлиненного элемента 205. Часть 211 первого удлиненного элемента 203 образует стенку полости (отверстия трубки). [0064] FIG. 2B shows a longitudinal cross-section of the top of the exemplary
[0065] Было раскрыто, что наличие промежутка 213 между прилегающими витками первого удлиненного элемента 203, то есть, между прилегающими пузырями, неожиданно улучшает общие теплоизоляционные свойства составной трубки 201. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления прилегающие пузыри разделены промежутком 213. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления промежуток 213 между прилегающими пузырями повышает удельное термическое сопротивление (величину R) и, соответственно, снижает удельную теплопроводность составной трубки 201. Установлено также, что конфигурация этого промежутка повышает гибкость составной трубки 201, допуская изгибы меньшего радиуса. T-образный второй удлиненный элемент 205, как показано на фиг. 2B, может помогать поддерживать промежуток 213 между прилегающими пузырями. Однако в некоторых вариантах осуществления прилегающие пузыри касаются друг друга. Например, прилегающие пузыри могут соединяться. [0065] It has been disclosed that the presence of a
[0066] Во втором удлиненном элементе 205 могут располагаться один или несколько проводящих материалов для нагревания или измерения потока газа. В этом примере во втором удлиненном элементе 205 заключены две нагревательные нити 215, по одной по обе стороны вертикальной части «T». Нагревательные нити 215 содержат проводящий материал, сплавы алюминия (Al) и/или меди (Cu), или проводящего полимера. Предпочтительно, материал, образующий второй удлиненный элемент 205, выбирается в качестве не реагирующего с металлом в нагревательных нитях 215, когда нагревательные нити 215 достигают своей рабочей температуры. Нити 215 могут относиться от полости 207 так, чтобы не подвергаться воздействию полость 207. На одном конце составной трубки, пары нитей могут объединяться в соединительную петлю. [0066] The second
[0067] По меньшей мере в одном варианте осуществления несколько нитей расположены во втором удлиненном элементе 205. Нити могут электрически соединяться, чтобы делить общую направляющую. Например, первая нить, такая, как нагревательная нить, может располагаться на первой стороне второго удлиненного элемента 205. Вторая нить, такая, как измерительная нить, может располагаться на второй стороне второго удлиненного элемента 205. Третья нить, такая, как нить заземления, может располагаться между первой и второй нитями. Первая, вторая и/или третья нити могут соединяться между собой на одном конце второго удлиненного элемента 205. [0067] In at least one embodiment, multiple threads are located in the second
[0068] На фиг. 2C показано поперечное сечение в продольном направлении пузырей на фиг. 2B. Как показано, части 209 первого удлиненного элемента 203, перекрывающие прилегающие витки второго удлиненного элемента 205, характеризуются углом наклона области соединения 217. Большая область соединения повышает сопротивление трубки расслаиванию на поверхности сопряжения первого и второго удлиненных элементов. Дополнительно или альтернативно, форму буртика и/или пузыря можно адаптировать, чтобы увеличить область соединения 217. Например, фиг. 2D иллюстрирует относительно малую зону соединения с левой стороны. фиг. 9B также демонстрирует меньшую область соединения. Напротив, на фиг. 2E показана намного большая область соединения, чем на фиг. 2D, из-за размера и формы буртика. Фиг. 9A и 9C также иллюстрируют большую область соединения. Каждая из этих фигур более подробно рассмотрена ниже. Следует понимать, что хотя в некоторых вариантах осуществления могут быть предпочтительными конструктивные исполнения на фиг. 2E, 9A, и 9C, в других вариантах осуществления могут применяться другие конструктивные исполнения, включая показанные на фиг. 2D, 9B и другие разновидности, которые могут потребоваться. [0068] FIG. 2C shows a longitudinal cross-section of the bubbles in FIG. 2B . As shown, the
[0069] На фиг. 2D показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. Фиг. 2D имеет ту же ориентацию, что и фиг. 2B. Этот пример дополнительно иллюстрирует форму полого тела первого удлиненного элемента 203 и показывает, как первый удлиненный элемент 203 образует в поперечном сечении в продольном направлении несколько полых пузырей. В этом примере пузыри полностью отделены друг от друга промежутком 213. Практически треугольный второй удлиненный элемент 205 поддерживает первый удлиненный элемент 203. [0069] FIG. 2D shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. Fig. 2D has the same orientation as FIG. 2B . This example further illustrates the shape of the hollow body of the first
[0070] На фиг. 2E показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. Фиг. 2E имеет ту же ориентацию, что и фиг. 2B. В примере на фиг. 2E нагревательные нити 215 отделены друг от друга на большее расстояние, чем нити 215 на фиг. 2B. Установлено, что увеличение расстояния между нагревательными нитями может повысить КПД нагрева, и некоторые варианты осуществления включают настоящее решение. КПД нагрева относится к отношению количества подводимого тепла к трубке к количеству энергии, отводимой или регенерируемой от трубки. Вообще говоря, чем больше энергия (или тепло), рассеивающаяся из трубки, тем ниже КПД нагрева. Для улучшения характеристик нагрева нагревательные нити 215 могут проходить на одинаковом (или почти одинаковом) расстоянии друг от друга вдоль отверстия трубки. Альтернативно, нити 215 могут располагаться на краях второго удлиненного элемента 205, что может упростить изготовление. [0070] FIG. 2E shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. Fig. 2E has the same orientation as FIG. 2B . In the example in FIG. 2E , the
[0071] Далее сделана ссылка на фиг. 3A-3G, демонстрирующие примерные конструктивные исполнения для второго удлиненного элемента 205. На фиг. 3A показано поперечное сечение в поперечном направлении второго удлиненного элемента 205, имеющее форму, подобную T-образной форме, показанной на фиг. 2B. В этом примерном варианте осуществления второй удлиненный элемент 205 не имеет нагревательных нитей. Могут применяться и другие формы для второго удлиненного элемента 205, включая варианты T-образной форм, как описано ниже, и треугольные формы. [0071] Reference is now made to FIG. 3A-3G showing exemplary designs for the second
[0072] На фиг. 3B показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205, имеющий поперечное сечение Т-образной формы. В этом примере нагревательные нити 215 заделаны в вырезы 301 во втором удлиненном элементе 205 по обе стороны вертикальной части «T». В некоторых вариантах осуществления вырезы 301 могут формоваться во втором удлиненном элементе 205 при экструзии. Вырезы 301 могут альтернативно выполняться во втором удлиненном элементе 205 после экструзии. Например, вырезы во втором удлиненном элементе 205 могут выполняться режущим инструментом. Предпочтительно, вырезы выполняются нагревательными нитями 215, когда они вдавливаются или втягиваются (крепятся механически) во второй удлиненный элемент 205 вскоре после экструзии, при этом второй удлиненный элемент 205 должен быть относительно мягким. Альтернативно, одна или несколько нагревательных нитей могут устанавливаться (например, приклеиваться, присоединяться или частично заделываться) на основании удлиненного элемента так, что нить (нити) подвергается воздействию полости трубки. В этих вариантах осуществления может оказаться желательным поместить нить (нити) в изоляцию, чтобы уменьшить риск возгорания при пропускании по полости трубки горючего газа, такого, как кислород. [0072] FIG. 3B shows another exemplary second
[0073] На фиг. 3C показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205 в поперечном сечении. Второй удлиненный элемент 205 имеет практически треугольную форму. В этом примере нагревательные нити 215 заделаны с противоположных сторон треугольника. [0073] FIG. 3C shows another exemplary second
[0074] На фиг. 3D показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205 в поперечном сечении. Второй удлиненный элемент 205 содержит четыре канавки 303. Канавки 303 являются углублениями или бороздками профиля поперечного сечения. В некоторых вариантах осуществления канавки 303 могут облегчить образование вырезов (не показаны) для заделки нитей (не показаны). В некоторых вариантах осуществления канавки 303 облегчают расположение нитей (не показаны), который вдавливаются или втягиваются во второй удлиненный элемент 205 и тем самым заделываются в нем. В этом примере четыре начальные канавки 303 обеспечивают размещение до четырех нитей, например, четырех нагревательных нитей, четырех измерительных нитей, двух нагревательных и двух измерительных нитей, трех нагревательных и одной измерительной нити или одной нагревательной и трех измерительных нитей. В некоторых вариантах осуществления нагревательные нити могут находиться на наружной стороне второго удлиненного элемента 205. Измерительные нити могут находиться на внутренней стороне. [0074] FIG. 3D shows another exemplary second
[0075] На фиг. 3E показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205 в поперечном сечении. Второй удлиненный элемент 205 имеет Т-образный профиль и несколько канавок 303 для размещения нагревательных нитей. [0075] FIG. 3E shows another exemplary second
[0076] На фиг. 3F показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205 в поперечном сечении. Во втором удлиненном элементе 205 заделаны четыре нити 215 - по две с каждой стороны вертикальной части «T». Как более подробно объяснено ниже, нити заделаны во втором удлиненном элементе 205, поскольку второй удлиненный элемент 205 экструдировался вокруг нитей. Вырезы для заделки нагревательных нитей 215 не выполнены. В этом примере второй удлиненный элемент 205 также содержит несколько канавок 303. Поскольку нагревательные нити 215 уже заделаны во втором удлиненном элементе 205, канавки 303 не применяются для облегчения выполнения вырезов для заделки нагревательных нитей. В этом примере канавки 303 могут облегчить разделение заделанных нагревательных нитей, что облегчает зачистку отдельных жил, например, при оконцевании нагревательных нитей. [0076] FIG. 3F shows another exemplary second
[0077] На фиг. 3G показан еще один примерный второй удлиненный элемент 205 в поперечном сечении. Второй удлиненный элемент 205 имеет практически треугольную форму. В этом примере форма второго удлиненного элемента 205 аналогична форме второго удлиненного элемента на фиг. 3С, но в этом случае четыре нити 215 заделаны во второй удлиненный элемент 205, при этом все из них расположены посредине в нижней трети второго удлиненного элемента 205 и расположены вдоль практически горизонтальной оси. [0077] FIG. 3G shows another exemplary second
[0078] Как уже объяснялось, может оказаться желательным увеличить расстояние между нитями для повышения КПД нагрева. Однако в некоторых вариантах осуществления, если нагревательные нити 215 встроены в составную трубку 201, нити 215 могут располагаться относительно по центру во втором удлиненном элементе 205. Положение по центру повышает долговечность составной трубки для возможности повторного применения частично потому, что при таком положении уменьшается вероятность ломки при повторных сгибаниях составной трубки 201. Кроме того, расположение по центру нитей 215 может уменьшить риск возгорания, поскольку нити 215 покрыты слоями изоляции и удалены от газового тракта. [0078] As already explained, it may be desirable to increase the distance between the filaments in order to increase the heating efficiency. However, in some embodiments, if the
[0079] Как уже объяснялось, некоторые из примеров иллюстрируют подходящие расположения нитей 215 во втором удлиненном элементе 205. В вышеприведенных примерах, содержащих более одной нити 215, нити 215 обычно проходят вдоль горизонтальной оси. Подходят и альтернативные конструктивные исполнения. Например, две нити могут проходить вдоль вертикальной оси или диагональной оси. Четыре нити могут проходить вдоль вертикальной оси или диагональной оси. Четыре нити могут проходить в крестообразной конфигурации: одна нить расположена в верхней части второго удлиненного элемента, одна нить расположена в нижней части второго удлиненного элемента (возле полости трубки), и две нити расположены на противоположных плечах «T», «Y» или основании треугольника. [0079] As already explained, some of the examples illustrate suitable arrangements of
[0080] В таблицах 1A и 1B приведены некоторые предпочтительные размеры медицинских трубок, описанных в настоящем документе, а также некоторые предпочтительные пределы для этих размеров. Размеры относятся к поперечному сечению в поперечном направлении трубки. В этих таблицах диаметр полости представляет внутренний диаметр трубки. Шаг представляет расстояние между двумя повторяющимися точками, измеренное в аксиальном направлении вдоль трубки, а именно: расстояние между кончиками вертикальных частей о прилегающих «T» второго удлиненного элемента. Ширина пузыря представляет ширину (максимальный наружный диаметр) пузыря. Высота пузыря представляет высоту пузыря от полости трубки. Высота буртика представляет максимальную высоту второго удлиненного элемента от полости трубки (например, высота вертикальной части «T»). Ширина буртика представляет максимальную ширину второго удлиненного элемента (например, ширину вертикальной части «T»). Толщина пузыря представляет толщину стенки пузыря. [0080] Tables 1A and 1B list some preferred sizes for the medical tubing described herein, as well as some preferred ranges for those sizes. The dimensions refer to the cross section in the transverse direction of the tube. In these tables, the cavity diameter represents the inside diameter of the tube. The pitch represents the distance between two repeating points, measured in the axial direction along the tube, namely the distance between the tips of the vertical parts about the adjacent "T" of the second elongated element. The bubble width represents the width (maximum outside diameter) of the bubble. The bubble height represents the bubble height from the tube cavity. The height of the shoulder represents the maximum height of the second elongate element from the cavity of the tube (eg, the height of the vertical part "T"). The bead width represents the maximum width of the second elongated element (eg, the width of the vertical "T"). The bubble thickness represents the thickness of the bubble wall.
Таблица 1ATable 1A
Таблица 1BTable 1B
[0081] В таблицах 2A и 2B приведены примерные соотношения между размерами признаков для трубок, описанных в таблицах 1A и 1B соответственно. [0081] Tables 2A and 2B show exemplary relationships between feature sizes for the tubes described in Tables 1A and 1B , respectively.
Таблица 2ATable 2A
Таблица 2BTable 2B
[0082] В следующих таблицах приведены некоторые примерные свойства составной трубки (помеченной «A»), описанной в настоящем документе, имеющей нагревательную нить, встроенную внутри второго удлиненного элемента. Для сравнения приведены также свойства одноразовой гофрированной трубки (помеченной «B») модели RT100, выпускаемой компанией Fisher & Paykel, имеющей нагревательную нить, спирально намотанную внутри отверстия трубки. [0082] The following tables list some exemplary properties of the composite tube (labeled "A") described herein having a heating filament embedded within the second elongated member. Also shown for comparison are the properties of the Fisher & Paykel Model RT100 Disposable Corrugated Tubing (labeled "B"), which has a heating filament helically wound inside the opening of the tube.
[0083] Измерение сопротивления потоку (RTF) было проведено в соответствии с приложением А стандарта ISO 5367:2000(E). Полученные результаты подытожены в таблице 3. Как показано ниже, RTF для составной трубки ниже RTF для трубки модели RT100. [0083] The measurement of resistance to flow (RTF) was carried out in accordance with Annex A of ISO 5367:2000(E). The results obtained are summarized in Table 3 . As shown below, the RTF for the composite tube is lower than the RTF for the RT100 tube.
Таблица 3Table 3
[0084] Конденсат или «вымывание» в трубке относится к массе конденсата, собранного за сутки при расходе газа 20 л/мин и комнатной температуре 18°C. Увлажненный воздух непрерывно пропускают по трубке из камеры. Массы трубки регистрируют до и после каждого дня испытания. Проводят три последовательных испытания с сушкой трубки перед каждым испытанием. Результаты приведены в таблице 4. Результаты показывают, что в составной трубке вымывание значительно ниже, чем в трубке модели RT100. [0084] Condensate or "washout" in the tube refers to the mass of condensate collected per day at a gas flow rate of 20 l/min and a room temperature of 18°C. Humidified air is continuously passed through the tube from the chamber. Tube weights are recorded before and after each day of testing. Carry out three consecutive tests with drying of the tube before each test. The results are shown in table 4 . The results show that washout is significantly lower in the compound tube than in the model RT100 tube.
Таблица 4Table 4
[0085] Потребление мощности относится к мощности, потребленной при испытании на конденсат. В этом испытании окружающий воздух поддерживали при температуре 18°C. Камеры увлажнения (см., например, камеру 129 увлажнения на фиг. 1) питали основаниями нагревателя MR850. Нагревательные нити в трубках питали независимо от источника питания постоянного тока. Устанавливали разные расходы, и камеру оставляли охлаждаться до температуры 37°C на выходе камеры. Затем напряжение постоянного тока, подаваемое в системы, меняли для получения на выходе системы температуры 40°C. Напряжение, необходимое для поддерживания выходной температуры, записывали, и рассчитывали результирующую мощность. Результаты показаны в таблице 5. Результаты показывают, что составная трубка A потребляет значительно больше мощности, чем трубка B. Это объясняется тем, что в трубке B для нагрева газа с 37°C до 40°C применяется спиральная нагревательная нить в отверстии трубки. Составная трубка не нагревает газ быстро, поскольку нагревательная нить находится в стенке трубки (заделана во второй удлиненный элемент). Составная трубка рассчитана на поддерживание температуры газа и предотвращение конденсата поддерживанием отверстия трубки при температуре ниже точки росы увлажненного газа. [0085] Power consumption refers to the power consumed during the condensation test. In this test, the ambient air was maintained at a temperature of 18°C. Humidification chambers (cm.,for example, camera129 humidification in Fig.one) were fed with MR850 heater bases. The heating filaments in the tubes were fed independently from a DC power source. Different rates were set and the chamber was allowed to cool to a temperature of 37° C. at the outlet of the chamber. The DC voltage supplied to the systems was then changed to obtain a system outlet temperature of 40°C. The voltage required to maintain the outlet temperature was recorded and the resulting power calculated. The results are shown in the table5. The results show that compound tube A consumes significantly more power than tube B. This is because tube B uses a helical heating filament in the tube opening to heat the gas from 37°C to 40°C. The compound tube does not heat the gas quickly because the heating filament is located in the wall of the tube (embedded in the second elongated element). The composite tube is designed to maintain the temperature of the gas and prevent condensation by maintaining the tube opening at a temperature below the dew point of the humidified gas.
Таблица 5Table 5
[0086] Гибкость трубки испытали с применением испытания на трехточечный изгиб. Трубки поместили на стенд для испытания на трехточечный изгиб, и для измерения нагрузки и удлинения применяли прибор Instron 5560 Test System. Каждый образец трубки испытывали трижды; измеряли удлинение трубки в зависимости от приложенной нагрузки, чтобы получить средние соответствующие постоянные жесткости. Средние постоянные жесткости для трубки A и трубки B приведены в таблице 6. [0086] The flexibility of the tube was tested using a three-point bend test. The tubes were placed on a three point bend test stand and an Instron 5560 Test System was used to measure load and elongation. Each tube sample was tested three times; measured the elongation of the tube as a function of the applied load, to obtain the average corresponding constant stiffness. The average constant stiffnesses for tube A and tube B are given in Table 6 .
Таблица 6Table 6
Способы изготовленияManufacturing methods
[0087] Далее сделана ссылка на фиг. 4A-4F, которые иллюстрируют примерные способы изготовления составных трубок. [0087] Reference is now made to FIG. 4A-4F , which illustrate exemplary methods for making composite tubes.
[0088] Обратимся вначале к фиг. 4A. По меньшей мере в одном варианте осуществления способ изготовления составной трубки включает стадию, на которой берут второй удлиненный элемент 205, и стадию, на которой второй удлиненный элемент 205 спирально наматывают на сердечник 401, при этом противостоящие боковые краевые части 403 второго удлиненного элемента 205 на прилегающих витках разносят, тем самым образуя спираль второго удлиненного элемента 405. В некоторых вариантах осуществления второй удлиненный элемент 205 могут наматывать непосредственно на сердечник. В других вариантах осуществления на сердечнике могут предусматривать расходуемый слой. [0088] Referring first to FIG. 4A . In at least one embodiment, a method for manufacturing a composite tube includes the step of taking the second
[0089] По меньшей мере в одном варианте осуществления способ дополнительно включает формование второго удлиненного элемента 205. Подходящим способом формования второго удлиненного элемента 205 является экструдирование. Для экструдирования второго удлиненного элемента 205 с заданной высотой буртика может предназначаться второй экструдер. Таким образом, по меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает экструдирование второго удлиненного элемента 205. [0089] In at least one embodiment, the method further comprises molding the second elongate member 205' . A suitable method of forming the second
[0090] Как показано на фиг. 4B, экструдирование может быть преимущественным, поскольку оно может позволять заделывать нагревательные нити 215 во второй удлиненный элемент 205 во время формования второго удлиненного элемента 205, например, с применением экструдера, имеющего поперечную экструзионную головку. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления способ включает обеспечение одной или нескольких нагревательных нитей 215, и заделывание нагревательной нити 215 для формования второго удлиненного элемента 205. Кроме того, способ включает обеспечение второго удлиненного элемента 205, имеющего одну или несколько нагревательных нитей 215, заделанных или заключенных во второй удлиненный элемент 205. [0090] As shown in FIG. 4B , extrusion may be advantageous as it may allow the
[0091] По меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает заделывание одной или нескольких нитей 215 во второй удлиненный элемент 205. Например, как показано на фиг. 4C, нити 215 могут быть вдавлены (втянуты или механически помещены) во второй удлиненный элемент 205 на заданную глубину. Альтернативно, во втором удлиненном элементе 205 могут быть выполнены вырезы на заданную глубину, и нити 215 могут быть помещены в эти вырезы. Предпочтительно, вдавливание или вырезание выполняют вскоре после того, как экструдируют второй удлиненный элемент 205, и пока второй удлиненный элемент 205 является мягким. [0091] In at least one embodiment, the method includes terminating one or more threads215 into the second elongated element205. For example, as shown in FIG.4C, thread215 can be pressed (retracted or mechanically placed) into the second elongate element205 to a given depth. Alternatively, in the second elongated element205 notches can be made to a predetermined depth, and threads215 may be placed in these cutouts. Preferably, the indentation or cutting is performed shortly after the second elongate element is extruded.205, and while the second elongated element205 is soft.
[0092] Как показано на фиг. 4D и 4E, по меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает обеспечение первого удлиненного элемента 203, и спиральное наматывание первого удлиненного элемента 203 на спираль второго удлиненного элемента 405 так, что части первого удлиненного элемента 203 перекрывают прилегающие витки спирали второго удлиненного элемента 405, а часть первого удлиненного элемента 203 располагается вплотную к сердечнику 401 в пространстве между витками спирали второго удлиненного элемента 405, тем самым образуя спираль первого удлиненного элемента 407. На фиг. 4D показан этот примерный способ, в котором нагревательные нити 215 заключены во второй удлиненный элемент 205 до формования спирали второго удлиненного элемента. На фиг. 4E показан этот примерный способ, в котором нагревательные нити 215 заключены во второй удлиненный элемент 205 во время формования спирали второго удлиненного элемента. Альтернативный способ заключения нити 215 в составную трубку включает заключение одной или нескольких нитей 215 между первым удлиненным элементом 203 и вторым удлиненным элементом 205 в области, в которой первый удлиненный элемент 203 перекрывает второй удлиненный элемент 205. [0092] As shown in FIG. 4D and 4E , in at least one embodiment, the method includes providing a first
[0093] Вышеописанные альтернативы для заключения одной или нескольких нагревательных нитей 215 в составную трубку имеют преимущества над альтернативой выполнения нагревательных нитей в газовом тракте. Выполнение нагревательной нити (нитей) 215 вне газового тракта улучшает характеристики, поскольку нити нагревают стенку трубки в местах наиболее вероятного образования конденсата. Это конструктивное исполнение уменьшает риск возгорания в средах с высоким содержанием кислорода за счет увода нагревательной нити из газового тракта. Вместе с тем, этот признак и ухудшает характеристики, поскольку он снижает эффективность нитей накала в нагревании газов при их прохождении по трубке. Тем не менее, в некоторых вариантах осуществления составная трубка 201 содержит одну или несколько нагревательных нитей 215, помещенных в газовый тракт. Например, нагревательные нити могут размещаться на стенке полости (отверстия трубки), например, спирально. Примерный способ расположения одной или нескольких нагревательных нитей 215 на стенке полости включает присоединение нагревательной нити, заделывание или размещение иным образом формуют на поверхности второго удлиненного элемента 205, которая в собранном состоянии образует стенку полости. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления способ включает расположение одной или нескольких нагревательных нитей 215 на стенке полости. [0093] The above-described alternatives for enclosing one or
[0094] Несмотря на то, заделаны или заключены нагревательные нити 215 на втором удлиненном элементе 205 или расположены на втором удлиненном элементе 205, или иным образом размещены на трубке или в ней, по меньшей мере в одном варианте осуществления пары нитей могут формоваться в соединительную петлю на одном конце составной трубки для образования контура. [0094] Although the
[0095] На фиг. 4F показано поперечное сечение в продольном направлении узла, показанного на фиг. 4E, с уделением основного внимания верхней части сердечника 401 и верхней части спирали 407 первого удлиненного элемента, и спирали 405 второго удлиненного элемента. Этот пример показывает спираль 405 второго удлиненного элемента, имеющую T-образный второй удлиненный элемент 205. При формовании второго удлиненного элемента нагревательные нити 215 заделывают во второй удлиненный элемент 205. На правой стороне фиг. 4F показан пузыреобразный профиль спирали первого удлиненного элемента, описанной выше. [0095] FIG. 4F is a longitudinal cross-sectional view of the assembly shown in FIG. 4E , focusing on the top of the
[0096] Кроме того, способ может включать формование первого удлиненного элемента 203. Экструдирование является подходящим способом формования первого удлиненного элемента 203. Таким образом, по меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает экструдирование первого удлиненного элемента 203. Первый удлиненный элемент 203 могут выполнять и экструдированием двух или более частей, и соединением их для образования одной детали. В качестве еще одной альтернативы, первый удлиненный элемент 203 могут выполнять и экструдированием секций, которые создают полую форму при формовании или соединении в процессе формования спиральной трубки. [0096] In addition, the method may include molding the first
[0097] Кроме того, способ может включать подачу в один конец первого удлиненного элемента 203 газа под давлением выше атмосферного. Газом может быть, например, воздух. Как уже объяснялось, могут применяться и другие газы. Подача газа в один конец первого удлиненного элемента 203 может поддерживать форму открытого полого тела при наматывании первого удлиненного элемента 203 на сердечник 401. Газ может подаваться до наматывания первого удлиненного элемента 203 на сердечник 401, во время наматывания первого удлиненного элемента 203 на сердечник 401 или после наматывания первого удлиненного элемента 203 на сердечник 401. Например, экструдер с комбинацией экструзионной головки/наконечника может подавать воздух в глубокую полость первого удлиненного элемента 203 во время экструдирования первого удлиненного элемента 203. Таким образом, по меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает экструдирование первого удлиненного элементов 203, и подачу в конец первого удлиненного элемента 203 после экструдирования газа под давлением выше атмосферного. Давление, составляющее 15-30 см H2O (или примерно 15-30 см H2O) считается допустимым. [0097] In addition, the method may include supplying one end of the first
[0098] По меньшей мере в одном варианте осуществления первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205 спирально наматывают на сердечник 401. Например, первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205 могут выпускать из экструзионной головки при повышенной температуре 200°C (или примерно 200°C) или выше и затем на небольшом расстоянии от головки наносить на сердечник. Предпочтительно, сердечник охлаждают с применением водяной рубашки, охладителя и/или другого подходящего способа охлаждения до температуры 20°C (или примерно 20°C) или ниже, например, приближающейся к 0°C (или примерно к 0°C). Через 5 (или примерно 5) витков спирали первый удлиненный элемент 203 и второй удлиненный элемент 205 дополнительно охлаждают охлаждающей текучей средой (жидкостью или газом). В одном варианте осуществления в качестве охлаждающей текучей среды применяют воздух, выпускаемый из кольца со струями, охватывающего сердечник. После охлаждения и снятия компонентов с сердечника получают составную трубку, имеющую полость, проходящую вдоль продольной оси, и полое пространство, окружающее эту полость. В этом варианте осуществления для соединения первого и второго удлиненных элементов клей или иной механизм крепления не требуется. В других вариантах осуществления для связывания или соединения иным образом этих двух элементов могут применять клей или иной механизм крепления. В еще одном варианте второй удлиненный элемент 205 после экструдирования и размещения нагревательных нитей могут охлаждать для фиксации положения нагревательных нитей. Затем второй удлиненный элемент 205 могут повторно нагревать при нанесении на сердечник для улучшения сцепления. Примерные способы повторного нагревания включают применение устройств точечного нагрева, нагретых роликов и т.д. [0098] In at least one embodiment, the first
[0099] Способ включает формование пар нагревательных или измерительных нитей на одном конце составной трубки в соединительную петлю. Например, концевые части двух нагревательных или измерительных нитей могут вытянуть из второго удлиненного элемента 205 и затем сформировать в соединительную петлю, например, связыванием, сцеплением, склеиванием, сплавлением и т.д. двух нитей. В качестве еще одного примера, концевые части нагревательных нитей могут в процессе изготовления оставлять выступающими из второго удлиненного элемента 205 и затем при сборке составной трубки сформировать в соединительную петлю. [0099] The method includes forming pairs of heating or measuring filaments at one end of a composite tube into a connecting loop. For example, the ends of the two heating or measuring filaments may be drawn from the second
Медицинские трубки и способы изготовления с применением одиночной спирально намотанной трубкиMedical tubing and manufacturing methods using a single helically wound tubing
[0100] Далее сделана ссылка на фиг. 5A-5F, на которых показаны поперечные сечения в поперечном направлении трубок, содержащих одиночный элемент трубчатой формы, имеющий первый удлиненный элемент или часть 203 и второй удлиненный элемент или часть 205. Как показано, вторые удлиненные части 205 выполнены как одно целое с первыми удлиненными частями 203 и проходят по всей длине одиночного элемента трубчатой формы. В показанных вариантах осуществления одиночный элемент трубчатой формы представляет собой удлиненное полое тело, имеющее в поперечном сечении в поперечном направлении относительно тонкую стенку, частично ограничивающую полую часть 501, с двумя армирующими частями 205 относительно большей толщины или относительно большей жесткости на противоположных сторонах удлиненного полого тела, прилегающими к относительно тонкой стенке. После спиральной намотки удлиненного полого тела эти армирующие части образуют часть внутренней стенки полости 207, и при этом армирующие части также спирально расположены между прилегающими витками удлиненного полого тела. [0100] Reference is now made to FIG. 5A-5F , which show transverse cross-sections of tubes comprising a tubular-shaped single member having a first elongate member or
[0101] По меньшей мере в одном варианте осуществления способ включает стадию, на которой формуют удлиненное полое тело, содержащее первую удлиненную часть 203 и армирующую часть 205. Подходящим способом формования удлиненного полого тела является экструдирование. Подходящие формы поперечного сечения для элемента трубчатой формы показаны на фиг. 5A-5F. [0101] In at least one embodiment, the method includes forming an elongated hollow body comprising a first
[0102] Удлиненное полое тело может формоваться в медицинскую трубку, как уже объяснялось, и вышеприведенное рассмотрение этой ссылкой включается в дальнейшее описание. Например, по меньшей мере в одном варианте осуществления способ изготовления медицинской трубки включает спиральное наматывание удлиненного полого тела на сердечник. Это может быть выполнено при повышенной температуре с таким расчетом, чтобы после спиральной намотки удлиненное полое тело охлаждалось для соединения прилегающих витков. Как показано на фиг. 5B, противостоящие боковые краевые части армирующих частей 205 могут касаться на прилегающих витках. В других вариантах осуществления, противостоящие боковые краевые части второго удлиненного элемента 205 могут перекрываться на прилегающих витках, как показано на фиг. 5D и 5E. Во второй удлиненный элемент могут вводиться нагревательные нити 215, как уже объяснялось и как показано на фиг. 5A-5F. Например, нагревательные нити могут предусматриваться на противоположных сторонах удлиненного полого тела, как показано на фиг. 5A-5D. Альтернативно, нагревательные нити могут предусматриваться только на одной стороне удлиненного полого тела, как показано на фиг. 5E-5F. Любой из этих вариантов осуществления мог бы включать присутствие измерительных нитей. [0102] The elongated hollow body can be molded into a medical tube, as already explained, and the above discussion of this reference is included in the following description. For example, in at least one embodiment, a method for manufacturing a medical tube includes spirally winding an elongated hollow body around a core. This can be done at elevated temperature so that after helical winding, the elongated hollow body is cooled to join adjacent turns. As shown in FIG. 5B , the opposing side edge portions of the
Медицинские контурыmedical circuits
[0103] Далее сделана ссылка на фиг. 6, на которой показан примерный медицинский контур в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. Система содержит одну или несколько составных трубок, описанных выше, а именно: для вдыхательной трубки 103 и/или выдыхательной трубки 117. Свойства вдыхательной трубки 103 и выдыхательной трубки 117 подобны свойствам трубок, описанных выше со ссылками на фиг. 1. Вдыхательная трубка 103 имеет впуск 109, сообщающийся с увлажнителем 115, и выпуск 113, через который увлажненные газы подаются вовнутрь пациента 101. Выдыхательная трубка 117 также имеет впуск 109, принимающий выдохнутые увлажненные газы из пациента, и выпуск 113. Как описано выше со ссылками на фиг. 1, выпуск 113 выдыхательной трубки 117 может выпускать выдохнутые газы в атмосферу, в блок вентилятора/воздуходувки 115, в воздухоочистительную установку/фильтр (не показаны) или в любое иное подходящее место. [0103] Reference is now made to FIG. 6 , which shows an exemplary medical circuit in accordance with at least one embodiment. The system contains one or more of the composite tubes described above, namely for the
[0104] Как описано выше, во вдыхательной трубке 103 и/или выдыхательной трубке 117 могут помещаться нагревательные нити 601 для уменьшения риска конденсата в трубках путем поддерживания температуры стенки трубки выше температуры точки росы. [0104] As described above,
Компонент системы вдуванияInflation system component
[0105] Лапароскопическая хирургия, называемая также минимально инвазивной хирургией (MIS) или хирургия с очень малым разрезом, -это современная хирургическая методика, при которой операции в брюшной полости выполняют через маленькие разрезы (обычно 0,5-1,5 см) по сравнению с более крупными разрезами, необходимыми при традиционных хирургических операциях. Лапароскопическая хирургия включает операции в брюшной или тазовой полости. При лапароскопической операции с вдуванием может потребоваться увлажнение вдуваемого газа (обычно CO2) перед пропусканием в брюшную полость. Это может помочь предотвратить «высыхание» внутренних органов пациента и может сократить время, необходимое для выздоровления после хирургической операции. Системы вдувания обычно содержат камеры увлажнения, удерживающие некоторое количество воды. Увлажнитель обычно содержит нагревательную пластину, нагревающую воду для создания водяного пара, который передается в поступающие газы для увлажнения этих газов. Эти газы транспортируются из увлажнителя водяным паром. [0105] Laparoscopic surgery, also referred to as minimally invasive surgery (MIS) or very small incision surgery, is a modern surgical technique in which abdominal surgery is performed through small incisions (typically 0.5-1.5 cm) compared to with larger incisions required in conventional surgical procedures. Laparoscopic surgery includes operations in the abdominal or pelvic cavity. In laparoscopic inflation surgery, it may be necessary to humidify the injected gas (usually CO 2 ) before passing it into the abdominal cavity. This can help prevent the patient's internal organs from "drying out" and may shorten the time it takes to recover from surgery. Injection systems usually contain humidification chambers that retain some water. The humidifier typically includes a heating plate that heats water to create water vapor, which is transferred to incoming gases to humidify those gases. These gases are transported from the humidifier by water vapor.
[0106] Далее сделана ссылка на фиг. 7, на которой показана система вдувания 701 в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. Система 701 вдувания содержит порошковдуватель 703, создающий поток вдуваемых газов под давлением выше атмосферного для доставки в брюшную или брюшинную полость пациента 705. Газы проходят в увлажнитель 707, имеющий нагревательное основание 709 и увлажнительную камеру 711, при этом камера 711 при применении находится в контакте с нагревательным основанием 709, и при этом нагревательное основание 709 подает тепло в камеру 711. В увлажнителе 707 вдуваемые газы проходят через камеру 711, увлажняясь при этом до соответствующего уровня влажности. [0106] Reference is now made to FIG. 7 showing an
[0107] Система 701 содержит канал 713 доставки, обеспечивающий соединение между увлажнительной камерой 711 и брюшинной полостью или операционным полем пациента 705. Канал 713 имеет первый конец и второй конец, при этом первый конец подсоединен к выпуску увлажнительной камеры 711 и принимает увлажненные газы из камеры 711. Второй конец канала 713 размещен в операционном поле или брюшинной полости пациента 705, и увлажненные вдуваемые газа проходят из камеры 711, по каналу 713, и в операционное поле для надувания и расширения операционного поля или брюшинной полости. Кроме того, система содержит контроллер (не показан), регулирующий количество влажности, подаваемой в газы, путем управления мощностью, подаваемой в нагревательное основание 709. Кроме того, контроллер применяется для контроля воды в увлажнительной камере 711. Показана система 715 эвакуации дыма, выводящая из полости тела пациента 705. [0107] The
[0108] Система 715 эвакуации дыма может применяться вместе с системой 701 вдувания, описанной выше, или может применяться с другими подходящими системами вдувания. Система 715 эвакуации дыма содержит выпускную часть 717, выпускной узел 719 и фильтр 721. Выпускная часть 717 подсоединена между фильтром 721 и выпускным узлом 719, который при применении расположен в операционном поле или брюшинной полости пациента 705, или рядом с ней. Выпускная часть 717 представляет собой самонесущую трубку (то есть, трубка способна выдерживать свой вес без смятия) с двумя открытыми концами: концом со стороны операционного поля и выпускным концом. [0108] The
[0109] По меньшей мере в одном варианте осуществления составная трубка применяется в качестве канала 713, который может подавать увлажненные газы в операционное поле пациента 705 с минимизированной потерей тепла. Это может преимущественно уменьшить общее потребление энергии в системе вдувания, поскольку для компенсации потери тепла требуется меньшее подводимое тепло. [0109] In at least one embodiment, a composite tube is used as a
Коаксиальная трубкаcoaxial tube
[0110] Коаксиальная дыхательная трубка также может содержать составную трубку, описанную выше. В коаксиальной дыхательной трубке первое газовое пространство представляет собой вдыхательную часть или выдыхательную часть, а второе газовое пространство представляет собой соответственно другую выдыхательную часть или вдыхательную часть. Один проход для газа предусмотрен между впуском указанной вдыхательной части и выпуском указанной вдыхательной части, и один проход для газа предусмотрен между впуском указанной выдыхательной части и выпуском указанной выдыхательной части. В одном варианте осуществления первое газовое пространство представляет собой указанную вдыхательную часть и второе газовое пространство представляет собой указанную вдыхательную часть. Альтернативно, первое газовое пространство может представлять собой выдыхательную часть, а второе газовое пространство может представлять собой вдыхательную часть. [0110] The coaxial breathing tube may also comprise the composite tube described above. In the coaxial breathing tube, the first gas space is an inhalation part or an expiratory part, and the second gas space is another expiratory part or an inhalation part, respectively. One gas passage is provided between the inlet of said inhalation part and the outlet of said inhalation part, and one gas passage is provided between the inlet of said expiratory part and the outlet of said expiratory part. In one embodiment, the first gas space is said inhalation portion and the second gas space is said inspiratory portion. Alternatively, the first gas space may be an expiratory portion and the second gas space may be an inhalation portion.
[0111] Далее сделана ссылка на фиг. 7, на которой показана коаксиальная трубка 701 в соответствии по меньшей мере с одним вариантом осуществления. В этом примере коаксиальная трубка 701 предусмотрена между пациентом 701 и вентилятором 705. Каждый из выдыхаемых газов и вдыхаемых газов протекает по внутренней трубке 707 или пространству 709 между внутренней трубкой 707 и наружной трубкой 711. Следует понимать, что наружная трубка 711 может быть не точно соосной с внутренней трубкой 707. В данном случае термин «коаксиальный» означает, что одна трубка расположена внутри другой трубки. [0111] Reference is now made to FIG. 7 , which shows a
[0112] По соображениям теплообмена внутренняя трубка 707 может нести вдыхаемые газы в пространстве 713 внутри нее, в то время как выдыхаемые газы переносятся в пространстве 709 между внутренней трубкой 707 и наружной трубкой 711. Эта конфигурация воздушного потока указана стрелками. Однако возможно и обратная конфигурация, в которой наружная трубка 711 несет вдыхаемые газы, а внутренняя трубка 707 несет выдыхаемые газы. [0112] For reasons of heat transfer, the
[0113] По меньшей мере в одном варианте осуществления внутренняя трубка 707 представляет собой гофрированную трубку, такую, как одноразовая трубка модели RT100, выпускаемая компанией Fisher & Paykel. Наружная трубка 711 может представлять собой составную трубку, описанную выше. [0113] In at least one embodiment,
[0114] При применении коаксиальной трубки 701 вентилятор 705 может не получить сведения об утечке во внутренней трубке 707. Эта утечка может шунтировать пациента 701, т.е., пациенту 701 не будет подаваться достаточно кислорода. Это шунтирование может обнаруживаться датчиком, расположенным на конце коаксиальной трубки 701 со стороны пациента. Это датчик может располагаться в коннекторе 715 на конце со стороны пациента. Шунтирование ближе к вентилятору 705 приведет к непрерывному возвратному дыханию пациентом 701 объема воздуха, ближнего к пациенту 701. Это приведет к повышению концентрации диоксида углерода в пространстве вдыхательного потока 713 возле пациента 701, которое может быть обнаружено непосредственно датчиком CO2. Этот датчик может представлять собой любой из ряда таких датчиков, являющихся в настоящее время коммерчески доступными. Альтернативно, это возвратное вдыхание может обнаруживаться посредством контроля температуры газов в коннекторе 715 на конце со стороны пациента, где повышение температуры выше предопределенного уровня указывает на то, что имеет место возвратное вдыхание. [0114] If the
[0115] В дополнение к вышеописанному, для уменьшения или исключения возникновения конденсации во внутренней трубке 707 или наружной трубке 711 и для поддерживания по существу однородной температуры в потоке газов по коаксиальной трубке 701, во внутренней трубке 707 или наружной трубке 711 может предусматриваться нагреватель, такой, как нить резистивного нагрева, расположенный в пространствах 709 или 713 газов или в стенках самих внутренней трубки 707 или наружной трубки 711. [0115] In addition to the above, to reduce or eliminate the occurrence of condensation in the
Тепловые свойстваThermal properties
[0116] В вариантах осуществления составной трубки 201, содержащей нагревательную нить 215, через стенки первого удлиненного элемента 203 может теряться тепло, приводя к неравномерному нагреванию. Как уже объяснялось, одним из путей компенсирования этой потери тепла является прикладывание к стенкам первого удлиненного элемента 203 тепла из внешнего источника нагрева, что поможет регулировать температуру и противостоять потере тепла. Однако для оптимизации тепловых свойств могут применяться и другие способы. [0116] In embodiments of the composite tube 201 ' containing the heating filament 215 ', heat may be lost through the walls of the first
[0117] Далее сделана ссылка на фиг. 9A-9C, на которых показаны примерные конструктивные исполнения для высоты пузырей (то есть, высоты поперечного сечения первого удлиненного элемента 203, измеренной от поверхности, обращенной к внутренней полости, до поверхности, образующей максимальный наружный диаметр) для улучшения тепловых свойств. [0117] Reference is now made to FIG. 9A-9C , which show exemplary bubble height constructions (i.e., the cross-sectional height of the first
[0118] Размеры пузыря могут выбираться с таким расчетом, чтобы уменьшить потерю тепла из составной трубки 201. Обычно увеличение высоты пузыря повышает эффективное тепловое сопротивление трубки 201, поскольку большая высота пузыря позволяет первому удлиненному элементу 203 удерживать больше теплоизоляционного воздуха. Однако установлено, что при некоторой определенной высоте пузыря изменения плотности воздуха вызывают конвекцию в трубке 201, тем самым увеличивая потерю тепла. Кроме того, при некоторой определенной высоте пузыря площадь поверхности становится настолько большой, что тепло, теряемое через поверхность, сводит на нет выгоды от увеличенной высоты пузыря. Некоторые варианты осуществления включают эти реализации. [0118] The dimensions of the bubble may be chosen to reduce heat loss from the composite tube 201 '. Generally, increasing the height of the bubble increases the effective thermal resistance of the
[0119] Для определения желательной высоты пузыря могут применяться радиус кривизны и кривизна пузыря. Кривизна предмета определяется как величина, обратная радиусу кривизны этого предмета. Следовательно, чем больше радиус кривизны предмета, тем он менее криволинеен. Например, плоская поверхность имела бы радиус кривизны ∞, и, следовательно, ее кривизна равнялась бы 0. [0119] The radius of curvature and the curvature of the bubble can be used to determine the desired bubble height. The curvature of an object is defined as the reciprocal of the radius of curvature of that object. Therefore, the larger the radius of curvature of an object, the less curvilinear it is. For example, a flat surface would have a radius of curvature of ∞, and hence its curvature would be 0.
[0120] На фиг. 9A показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части составной трубки. На фиг. 9A показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором пузырь имеет большую высоту. В этом примере пузырь имеет относительно малый радиус кривизны и, следовательно, большую кривизну. Кроме того, высота пузыря приблизительно в три-четыре раза больше высоты второго удлиненного элемента 205. [0120] In FIG. 9A shows a cross section in the longitudinal direction of the top of the composite tube. In FIG. 9A shows an embodiment of the
[0121] На фиг. 9B показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9B показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором пузырь сплюснут наверху. В этом примере пузырь имеет очень большой радиус кривизны но, малую кривизну. Кроме того, высота пузыря приблизительно такая же, как и высота второго удлиненного элемента 205. [0121] In FIG. 9B shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 9B shows an embodiment of a
[0122] На фиг. 9C показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9C показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором ширина пузыря больше высоты пузыря. В этом примере пузырь имеет радиус кривизны и кривизна между радиусами кривизны на фиг. 9A и фиг. 9B, и центр радиуса для верхней части пузыря находится снаружи пузыря (по сравнению с фиг. 9A). Точки перегиба на левой и правой сторонах пузыря находятся примерно посредине (по высоте) пузыря (в отличие от их нахождения в нижней части пузыря, как на фиг. 9A). Кроме того, высота пузыря приблизительно в два раза больше высоты второго удлиненного элемента 205, то есть высота пузыря находится между высотами пузырей на фиг. 9A и фиг. 9B. [0122] In FIG. 9C shows a longitudinal cross-section of the top of another composite tube. In FIG. 9C shows an embodiment of the
[0123] Конструктивное исполнение на фиг. 9A приводило к самой низкой потере тепла из трубки. Конструктивное исполнение на фиг. 9B приводило к самой высокой потере тепла из трубки. Конструктивное исполнение на фиг. 9C имело промежуточную потерю тепла между конструктивными исполнениями на фиг. 9A и 9B. Однако большая площадь наружной поверхности и конвективный теплообмен в конструктивном исполнении на фиг. 9A приводили к неэффективному нагреву. Таким образом, из трех исполнений пузырей на фиг. 9A-9C конструктивное исполнение фиг. 9C было определено как обладающее самыми лучшими общими тепловыми свойствами. Когда в эти три трубки подавалась одна и та же тепловая энергия, конструктивное исполнение на фиг. 9C обеспечивало самое большое повышение температуры по длине трубки. Пузырь на фиг. 9C достаточно большой, чтобы увеличить объем теплоизоляционного воздуха, но не настолько большой, чтобы вызвать значительную конвективную потерю тепла. Конструктивное исполнение на фиг. 9B было определено как обладающее наихудшими тепловыми свойствами, а именно: конструктивное исполнение на фиг. 9B обеспечивало самое малое повышение температуры по длине трубки. Конструктивное исполнение на фиг. 9A обладало промежуточными тепловыми свойствами и обеспечивало меньшее повышение температуры, чем конструктивное исполнение на фиг. 9C. [0123] The design of FIG. 9A resulted in the lowest heat loss from the tube. The design in Fig. 9B resulted in the highest heat loss from the tube. The design in Fig. 9C had an intermediate heat loss between the designs in FIG. 9A and 9B . However, the large outer surface area and convective heat transfer in the design of FIG. 9A resulted in inefficient heating. Thus, of the three versions of the bubbles in FIG. 9A-9C , the embodiment of FIG. 9C was determined to have the best overall thermal properties. When the same thermal energy was supplied to these three tubes, the design in FIG. 9C provided the largest temperature rise along the length of the tube. The bubble in Fig. 9C is large enough to increase the volume of insulating air, but not so large as to cause significant convective heat loss. The design in Fig. 9B was determined to have the worst thermal properties, namely the design of FIG. 9B provided the smallest temperature rise along the length of the tube. The design in Fig. 9A had intermediate thermal properties and provided lower temperature rise than the FIG. 9C .
[0124] Следует отметить, что хотя в некоторых вариантах осуществления конструктивное исполнение на фиг. 9C может быть предпочтительным, в других вариантах осуществления при необходимости могут применяться другие конструктивные исполнения, включая показанные на фиг. 9A, 9B и другие варианты. [0124] It should be noted that while in some embodiments, the embodiment of FIG. 9C may be preferred, other embodiments may be used as needed, including those shown in FIG. 9A , 9B and other options.
[0125] В таблице 7 приведены высота пузыря, наружный диаметр трубки и радиус кривизны конструктивных исполнений, показанных на фиг. 9A, 9B и 9C. [0125] Table 7 lists the bubble height, tube outer diameter, and radius of curvature of the designs shown in FIG. 9A , 9B and 9C .
Таблица 7Table 7
[0126] В таблице 7А приведены высота пузыря, наружный диаметр трубки и радиус кривизны дополнительных конструктивных исполнений, показанных на фиг. 11A, 11B и 11C. [0126] Table 7A lists the bubble height, tube outer diameter, and radius of curvature of the additional designs shown in FIG. 11A, 11B and 11C .
Таблица 7ATable 7A
[0127] Следует отметить, что, как правило, чем меньше радиус кривизны, тем туже можно согнуть трубку вокруг себя без смятия или «перелома». Например, на фиг. 11D показана трубка, согнутая больше, чем допускает ее радиус кривизны (в частности, на этой фигуре показана трубка с фиг. 11A, согнутая с радиусом кривизны 5,7 мм), что привело к смятию стенок пузыря. Смятие обычно нежелательно, поскольку оно может ухудшить внешний вид и тепловые свойства трубки. [0127] It should be noted that, in general, the smaller the radius of curvature, the tighter the tube can be bent around itself without collapse or "break". For example, in FIG. 11D shows the tube bent more than its radius of curvature allows (in particular, this figure shows the tube of FIG. 11A bent with a radius of curvature of 5.7 mm), resulting in collapse of the bubble walls. Collapse is generally undesirable as it can degrade the appearance and thermal properties of the tube.
[0128] Соответственно, в некоторых случаях применения могут быть желательными конструктивные исполнения с улучшенными изгибными свойствами (такими, как показанные на фиг. 9A или 9B), несмотря на то, что имеют худшие тепловые свойства. В некоторых случаях применения установлено, что трубка с наружным диаметром от 25 мм до 26 мм (или примерно от 25 мм до примерно 26 мм) обеспечивает хороший баланс между тепловым КПД, гибкостью и изгибными характеристиками. Следует отметить, что хотя в некоторых вариантах осуществления конструктивные исполнения на фиг. 9A и 9B могут быть предпочтительными, в других вариантах осуществления при необходимости могут применяться другие конструктивные исполнения, включая показанные на фиг. 11A-11D и другие варианты. [0128] Accordingly, in some applications, designs with improved flexural properties (such as those shown in Figures 9A or 9B ) may be desirable despite having poorer thermal properties. In some applications, a tube with an outside diameter of 25 mm to 26 mm (or about 25 mm to about 26 mm) has been found to provide a good balance between thermal efficiency, flexibility and bending characteristics. It should be noted that while in some embodiments the embodiments of FIG. 9A and 9B may be preferred, other embodiments may be used as needed, including those shown in FIGS. 11A-11D and other variants.
[0129] Далее сделана ссылка на фиг. 9C-9F, на которых показано примерное расположение нагревательного элемента 215 при подобных формах пузырей для улучшения тепловых свойств. Местоположение нагревательного элемента 215 может изменять тепловые свойства в составной трубке 201. [0129] Reference is now made to FIG. 9C-9F , which show an exemplary location of the
[0130] На фиг. 9C показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9C показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором нагревательные элементы 215 расположены по центру во втором удлиненном элементе 205. Этот пример показывает нагревательные элементы 215 близко друг к другу и не близко к стенке пузыря. [0130] In FIG. 9C shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 9C shows an embodiment of a
[0131] На фиг. 9D показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9D показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором нагревательные элементы 215 отстоят дальше друг от друга по сравнению с фиг. 9C во втором удлиненном элементе 205. Эти нагревательные элементы расположены ближе к стенке пузыря и обеспечивают лучшее регулирование тепла в составной трубке 201. [0131] In FIG. 9D shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 9D shows an embodiment of a
[0132] На фиг. 9E показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9E показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором нагревательные элементы 215 расположены один над другим на вертикальной оси второго удлиненного элемента 205. В этом примере нагревательные элементы 215 расположены одинаково близко к каждой стенке пузыря. [0132] In FIG. 9E shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 9E shows an embodiment of a
[0133] На фиг. 9F показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 9F показан вариант осуществления составной трубки 201, в котором нагревательные элементы 215 расположены на противоположных концах второго удлиненного элемента 205. Нагревательные элементы 215 находятся близко к стенке пузыря, особенно по сравнению с фиг. 9C-9E. [0133] In FIG. 9F shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 9F shows an embodiment of a
[0134] Из четырех расположений нитей на фиг. 9C-9F конструктивное исполнение на фиг. 9F было определено как обладающее наилучшими тепловыми свойствами, поскольку из-за их подобных форм пузырей все эти конструктивные исполнения претерпевают подобную потерю тепла из трубки. Однако когда к трубкам подводилась одинаковая тепловая энергия, нити, расположенные, как показано на фиг. 9F, обеспечивали самое большое повышение температуры по длине трубки. Конструктивное исполнение на фиг. 9D было определено, как обладающее следующими наилучшими тепловыми свойствами и обеспечивало следующее самое большое повышение температуры по длине трубки. Следующим шло конструктивное исполнение на фиг. 9C. Конструктивное исполнение на фиг. 9E обладало наихудшими характеристиками и при подводе такого же количества тепла обеспечивало самое малое повышение температуры по длине трубки. [0134] Of the four thread arrangements in FIG. 9C-9F , the embodiment of FIG. 9F was determined to have the best thermal properties because, due to their similar bubble shapes, all of these designs suffer similar heat loss from the tube. However, when the same heat energy was applied to the tubes, the filaments arranged as shown in FIG. 9F provided the largest temperature rise along the length of the tube. The design in Fig. 9D was determined to have the next best thermal properties and provide the next highest temperature rise along the length of the tube. Next came the design in FIG. 9C . The design in Fig. 9E had the worst performance and, when the same amount of heat was supplied, provided the smallest temperature increase along the length of the tube.
[0135] Следует отметить, что хотя в некоторых вариантах осуществления конструктивное исполнение на фиг. 9F может быть предпочтительным, в других вариантах осуществления при необходимости в этом могут применяться другие конструктивные исполнения, включая показанные на фиг. 9C, 9D, 9E и другие варианты. [0135] It should be noted that while in some embodiments, the embodiment of FIG. 9F may be preferred, in other embodiments, other designs may be used as needed, including those shown in FIG. 9C , 9D , 9E and other variants.
[0136] Далее сделана ссылка на фиг. 10A-10C, на которых показаны примерные конструктивные исполнения для наложения первого удлиненного элемента 203. Было установлено, что в некоторых вариантах осуществления распределение тепла можно улучшить путем наложения нескольких пузырей. Эти варианты осуществления могут быть преимущественны при применении внутренней нагревательной нити 215. На фиг. 10A показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 10A показано поперечное сечение составной трубки 201 без какого-либо наложения. [0136] Reference is now made to FIG. 10A-10C , which show exemplary designs for overlaying the first
[0137] На фиг. 10B показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 10B показана еще одна примерная составная трубка 201 с наложенными пузырями. В этом примере для образования первого удлиненного элемента 203 два пузыря наложены один поверх другого. По сравнению с фиг. 10A, общая высота пузырей сохраняется, но шаг пузырей в два раза меньше по сравнению с фиг. 10A. Кроме того, вариант осуществления фиг. 10B имеет лишь небольшое уменьшение объема воздуха. Наложение пузырей уменьшает естественную конвекцию и теплообмен в промежутке между пузырями 213 и снижает общее термическое сопротивление. В наложенных пузырях путь потока тепла увеличивается, что позволяет теплу легче распределяться по составной трубке 201. [0137] FIG. 10B shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 10B shows another exemplary
[0138] На фиг. 1°C показано поперечное сечение в продольном направлении верхней части еще одной составной трубки. На фиг. 1°C показано еще одна примерная составная трубка 201 с наложенными пузырями. В этом примере для образования первого удлиненного элемента 203 три пузыря наложены один поверх другого. По сравнению с фиг. 10A, общая высота пузырей сохраняется, но шаг пузырей в три раза меньше по сравнению с фиг. 10A. Кроме того, вариант осуществления на фиг. 10B имеет лишь небольшое уменьшение объема воздуха. Наложение пузырей уменьшает естественную конвекцию и теплообмен в промежутке между пузырями 213. [0138] In FIG. 1°C shows a cross-section in the longitudinal direction of the top of another composite tube. In FIG. 1°C shows another exemplary
ЧисткаCleaning
[0139] По меньшей мере в одном варианте осуществления материалы для составной трубки могут выбираться с расчетом на различные способы чистки. В некоторых вариантах осуществления для чистки составной трубки 201 могут применять высокоуровневую дезинфекцию (примерно 20 циклов чистки). При высокоуровневой дезинфекции составную трубку 201 подвергают пастеризации при температуре примерно 75°C длительностью примерно 30 минут. Затем составную трубку 201 примерно 20 минут промывают в ванне в 2% глутаральдегиде. Затем составную трубку 201 вынимают из глутаральдегида и примерно на 30 минут погружают 6% перекись водорода. Наконец, составную трубку 201 вынимают из перекиси водорода и примерно 10 минут промывают в ванне в 0,55% ортофтальдегиде (OPA). [0139] In at least one embodiment, materials for the composite tube may be selected to accommodate various cleaning methods. In some embodiments, high-level disinfection (about 20 cleaning cycles) may be used to clean the
[0140] В других вариантах осуществления для чистки составной трубки 201 могут применять стерилизацию (примерно 20 циклов). Вначале составную трубку 201 примерно на 30 минут помещают в пар автоклава при температуре примерно 121°C. Затем температуру пара автоклава повышают примерно до 134°C примерно на 3 минуты. После автоклавирования составную трубку 201 помещают в газовую среду из 100% этиленоксида (ETO). Наконец, составную трубку 201 извлекают из газа ETO и примерно на 10 часов погружают примерно в 2,5% глутаральдегид. [0140] In other embodiments, sterilization (about 20 cycles) may be used to clean the
[0141] Составная трубка 201 может быть выполнена из материалов, выдерживающих повторные процессы очистки. В некоторых вариантах осуществления составная трубка 201 частично или полностью может быть выполнена, но не ограничиваясь, из термопластичных эластомеров на основе блоксополимера стирола, этилена, бутена и стирола, например, Kraiburg TF6STE. В других вариантах осуществления составная трубка 201 может быть выполнена, но не ограничиваясь, из хайтрела, уретанов или силиконов. [0141]
[0142] Приведенное выше описание изобретения включает его предпочтительные формы. Возможны их изменения и модификации в пределах объема изобретения. Специалистам в области, к которой относится изобретения, будут очевидны многие изменения конструкции и весьма отличающиеся варианты осуществления в пределах объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения. Раскрытия и описания в настоящем документе являются исключительно иллюстративными и не предназначены в каком-либо смысле для ограничения объема настоящего изобретения. [0142] The above description of the invention includes its preferred forms. Changes and modifications are possible within the scope of the invention. Those skilled in the art to which the invention pertains will recognize many design variations and very different embodiments within the scope of the invention as defined by the appended claims. The disclosures and descriptions herein are illustrative only and are not intended in any sense to limit the scope of the present invention.
Claims (40)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201161492970P | 2011-06-03 | 2011-06-03 | |
US61/492,970 | 2011-06-03 | ||
US201261610109P | 2012-03-13 | 2012-03-13 | |
US61/610,109 | 2012-03-13 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013158708A Division RU2657935C2 (en) | 2011-06-03 | 2012-05-30 | Medical tubes and methods for their manufacture |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018121027A RU2018121027A (en) | 2019-03-06 |
RU2018121027A3 RU2018121027A3 (en) | 2021-08-23 |
RU2777931C2 true RU2777931C2 (en) | 2022-08-11 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0232864A2 (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-19 | Kuraray Co., Ltd. | Reinforced Therapeutic Tube |
EP0672430A2 (en) * | 1994-03-15 | 1995-09-20 | FISHER & PAYKEL LIMITED | A humidifier conduit |
US5630806A (en) * | 1991-08-13 | 1997-05-20 | Hudson International Conductors | Spiral wrapped medical tubing |
RU48212U1 (en) * | 2005-04-08 | 2005-09-27 | Закрытое акционерное общество "МедСил" (ЗАО "МедСил") | SILICONE TUBE REINFORCED COMBINED |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0232864A2 (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-19 | Kuraray Co., Ltd. | Reinforced Therapeutic Tube |
US5630806A (en) * | 1991-08-13 | 1997-05-20 | Hudson International Conductors | Spiral wrapped medical tubing |
EP0672430A2 (en) * | 1994-03-15 | 1995-09-20 | FISHER & PAYKEL LIMITED | A humidifier conduit |
RU48212U1 (en) * | 2005-04-08 | 2005-09-27 | Закрытое акционерное общество "МедСил" (ЗАО "МедСил") | SILICONE TUBE REINFORCED COMBINED |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6977085B2 (en) | Medical tubes and manufacturing methods | |
RU2777931C2 (en) | Medical tubes and their manufacturing methods |