TW202042855A - 用於呼吸治療器件之增濕器 - Google Patents
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Abstract
一種用於增濕輸送給患者呼吸道的空氣之增濕器,其包括一增濕室、一儲液槽與一輸水機構。該增濕室可包括:一水保持特徵件,諸如一毛細體;一加熱元件,用於加熱該增濕室;及一空氣流阻流板,其配置為增進濕化。該增濕器可更配置為執行一或多個演算法,例如決定該增濕器的一狀況及/或減輕任何檢測的錯誤。在某些形式,該增濕器亦可包括控制演算法,用於控制該增濕器的一或多個組件。
Description
本技術有關檢測、診斷、治療、預防及改善呼吸相關障礙之一或多者。更具體地,本技術有關醫療器件或裝置、及其使用。
[相關申請案的交互參照]
本申請案主張於2014年3月13日申請的第AU2014900869號、2014年3月24日申請的第AU2014901035號、和2014年11月11日申請的第AU2014904513號的澳洲臨時專利申請案,其整個內容在此併入本文供參考。
[先前技術]1. 人類呼吸系統
身體之呼吸器官系統可促進氣體交換。鼻子與嘴部形成患者呼吸道入口。
呼吸道包括一系列的分支管,當分支管穿透更深入肺部時,會變成較窄、較短且更多。肺部的主要功能為氣體交換,允許氧從空氣進入靜脈血及排出二氧化碳。氣管分成右與左主支氣管,最後進一步分成末端細支氣管。支氣管配置為傳導呼吸道,且不參與氣體交換。呼吸道的進一步分支造成呼吸細支氣管,且最終至肺泡。肺部之肺泡區域為發生氣體交換,且稱為呼吸區。請參見2011年第9版,出版社LippincottWilliams & Wilkins,作者魏斯特(JohnB. West)先生的《呼吸生理學》。
多種呼吸障礙存在人體。
阻塞型睡眠呼吸中止症(OSA,ObstructiveSleep Apnoea)為一種睡眠呼吸障礙(SDB,Sleep DisorderedBreathing)之形式,其特徵為睡眠期間呈現上呼吸道閉塞或障礙。此為睡眠期間發生自整個不正常小上呼吸道、及舌、軟腭、與後咽壁區域肌肉張力正常損失。該症狀導致受影響的患者每個夜晚典型停止呼吸30至120秒持續時間,有時200至300秒時間。此時常引起過度白天瞌睡,且可能引起心臟血管疾病與腦損害。併發症狀為一般失序,特別是中年超重男性,雖然受影響的人可能沒有注意到問題。請參閱美國專利第4,944,310號(蘇利文(Sullivan)先生)。
陳-施呼吸(CSR,CHEyne-Stokes Respiration)是患者呼吸控制器的障礙,其存在造成動脈血液的重複去氧和復氧之通氣增強和減弱的旋律交互時段。陳-施呼吸是可能有害,因為重複缺氧。在一些患者中,陳-施呼吸是與睡眠的重複覺醒有關,引起嚴重睡眠中斷,增加交感神經活動與提高降低毛細體膊量。請參見美國專利案第6,532,959號(伯松一瓊斯(Berthon一Jones)先生)。
肥胖肺換氣不足綜合症(OHS, Obesity Hyperventilation Syndrome) 定義為嚴重肥胖與清醒時慢性高碳酸血症的組合,沒有換氣不足的其他已知因素。癥狀包括呼吸困難、早晨頭痛與過度白天想睡。
慢性阻塞性肺部疾病(COPD,Chronic Obstructive Pulmonary
Disease) 可包括一些有共同特定特徵的低呼吸道疾病之任一者。這些包括增加抵抗空氣流動、延長呼吸吐氣相位、與正常肺伸縮性損失。COPD的範例是肺氣腫與慢性支氣管炎。COPD是由慢性煙草吸煙(主要危險因素)、職業暴露、空氣污染與遺傳基因因素所引起。癥狀包括:運動性呼吸困難、慢性咳嗽與痰產生。
神經肌肉疾病(NMD,NeuromuscularDisease)是一廣義的術語,包括許多疾病與失調,直接經由本質肌肉病理或間接經由神經病理傷害肌肉功能。一些NMD患者的特徵為進行性肌肉傷害導致移動機能降低(需要坐輪椅)、吞嚥困難、呼吸器官肌肉衰竭,最後,呼吸器官衰竭導致死亡。神經肌肉疾病可分成快速進行性與慢性進行性:(i)快速進行性失序:其特徵為,肌肉傷害惡化超過數個月,且造成幾年內死亡(例如,青少年的肌萎縮側部硬化症(ALS)與裘馨氏肌肉失養症(DMD));(ii)可變或慢進行性失序:其特徵為,肌肉傷害惡化超過數年,且只略微減少平均壽命可能性(例如,肢帶型、面肩臂型、與肌强直性肌肉營養失調)。神經肌肉疾病(NMD)的呼吸器官衰竭癥狀包括:漸增的一般性衰弱、吞咽困難、運動中呼吸困難與凹部、疲累、想睡、早晨頭痛、集中困難、和情緒變化。
胸腔壁障礙是胸廓變形之類,造成在呼吸肌肉與胸廓間無效率耦合。胸腔壁障礙特徵通常為一限制性障礙且分擔長期高碳酸血症性呼吸衰竭的潛在性。脊椎側彎及/或脊椎後側彎可能引起嚴重的呼吸衰竭。呼吸衰竭的癥狀包括:運動性呼吸困難、外周水腫、端坐呼吸、週期性胸腔感染、早晨頭痛、疲勞、不良睡眠品質與食慾不振。
要不然,健康的個體可利用系統與器件避免出現呼吸障礙。2. 治療
鼻持續呼吸道正壓通氣(CPAP,NasalContinuous PositiveAirwayPressure)治療已用來治療阻塞型睡眠呼吸中止症(OSA,ObstructiveSleep Apnea)。該假設在於,持續呼吸道正壓充當一吹氣夾板,且可藉由將軟顎與舌前推及推離後咽壁而避免上呼吸道阻塞。
非侵入式換氣(NIV,Non-InvasiveVentilation)透過上呼吸道對患者提供呼吸器支援,以幫助患者採取完全呼吸及/或藉由進行一些或全部呼吸工作以維持身體適當氧位準。呼吸器支援是透過一患者介面提供。非侵入式換氣(NIV)已用來治療陳-施呼吸(CSR)、肥胖肺換氣不足綜合症(OHS)、慢性阻塞性肺部疾病(COPD)、神經肌肉疾病(NMD)與胸腔壁障礙。
侵入式呼吸治療(IV,Invasiveventilation)對本身不再有效呼吸的患者提供呼吸治療,且可利用氣切管來提供。
呼吸器可控制抽入患者的呼吸時序與壓力,且監督患者的呼吸。控制與監督患者的方法典型包括容積週期與壓力週期的方法。體積週期的方法可尚可包括壓力調節容積控制(PRVC,Pressure-RegulateDVolume Control)、容積通氣(VV,Volume Ventilation)、與容積控制持續強制通氣(VC-CMV,Volume ControlleDContinuous Mandatory Ventilation )技術。壓力週期方法尚可包括輔助控制(AC,Assist Control)、同步間歇強制通氣(SIMV,SynchronizeDIntermittent Mandatory Ventilation)、機械控制通氣(CMV,ControlleDMechanical Ventilation)、壓力支持通氣(PSV,Pressure Support Ventilation)、連續性呼吸道正壓呼吸(CPAP,Continuous Positive Airway Pressure)、或呼氣末端正壓呼吸方式(PEEP,Positive EnDExpiratory Pressure)技術。3. 系統
一系統可包括一呼吸治療器件(RPT)、一空氣通道、一增濕器、一患者介面、與數據管理。4. 患者介面
一患者介面可用來介接呼吸設備及其使用者,例如藉由提供空氣流。空氣流可透過一鼻罩而提供給鼻子及/或嘴部,透過一管子而提供給嘴部,或透過一氣切管而提供給使用者的氣管。根據所要施加的治療,患者介面可例如與患者的臉部區域形成密封,以在隨環境壓力的充份差異的壓力促成氣體傳遞以發揮療效,例如約10cmH2
O的正壓。對於治療的其他形式而言,諸如氧氣傳遞,患者介面可不包括充份密封,以在約10cmH2
O的正壓,促成對氣體供應呼吸道的傳遞。
患者介面的設計出現許多挑戰。臉部有複雜的三度空間形狀。鼻子的大小與形狀隨著不同人有明顯變化。由於頭部包括骨頭、軟骨與軟織品,故臉部的不同區域對於機械力會有不同地回應。頜或顎可相對於頭蓋骨的其他骨骼來移動。整個頭部在呼吸治療過程可卸除。
由於這些挑戰,一些鼻罩會有令人厭惡、不美觀、昂貴、不適合、不容易操作、與不舒服之一或多種情況,尤其在患者不熟悉系統處於長時間配戴。例如,只針對飛行員設計的鼻罩、設計為部分個人保護設備(例如,濾清器鼻罩)的鼻罩、SCUBA鼻罩、或為了麻醉劑下藥的鼻罩容許其的最初應用,不過(不過)此鼻罩對於較長時間(例如,數小時)配戴可能感覺不舒服。如果在睡眠期間配戴鼻罩,可能甚至更無法接收。
鼻持續呼吸道正壓通氣(CPAP)治療是高度有效用來治療特定呼吸障礙,提供患者接收治療。如果鼻罩不舒服,或不容易操作,患者可能無法接收治療。因為其時常建議,患者經常清洗HE們的鼻罩,如果鼻罩不易清潔(例如,不易於組裝或拆卸),患者可能不清潔HE們的鼻罩,且這可能影響患者的接收性。
雖然其他應用(例如,飛行員)的鼻罩可能不適合用來治療睡眠呼吸障礙,不過針對用來治療睡眠呼吸障礙而設計的鼻罩可用於其他應用。
對於這些理由,睡眠期間用於輸送鼻持續呼吸道正壓通氣(CPAP)的患者介面可形成一獨特的領域。5. 呼吸壓治療 (RPT , Respiratory Pressure Therapy) 器件
呼吸壓治療(RPT)器件的實例包括瑞思邁公司的S9AutoSetTM
PAP器件和瑞思邁公司的Stellar™ 150 呼吸器。RPT器件可包括一壓力產生器,諸如一馬達驅動鼓氣機或一凝結氣體儲氣囊,且可配置為對患者呼吸道供應空氣流。在某些情況,可對患者呼吸道供應正壓空氣流。RPT器件的出口經由一空氣通道連接患者介面,諸如前述之類。在某些情況,RPT器件已視為空氣流產生器。
RPT器件可包括一壓力產生器、一入口濾清器、各種不同感測器與一微處理器型控制器。壓力產生器可包括一伺服控制馬達、螺旋殼體與一葉輪。在某些情況,馬達的制動器可實施成更快速減少鼓氣機速度以克服馬達和葉輪的慣性。儘管慣性作用,制動器可及時允許鼓氣機更快速達成較低壓力情況,供同步於呼氣。在某些情況,壓力產生器亦可包括一閥,該閥可將產生的氣體排放至大氣,當作改變輸送給患者的壓力之構件,如同馬達速度控制的替換件。感測器可測量馬達速度、空氣流率與出口壓力、及其他,諸如使用一壓力轉換器或之類。控制器可包括數據儲存能力,其可以或沒有整合數據取回與顯示功能。
先前器件的噪音輸出位準表(在10cmH2
O,CPAP模式下,使用在ISO3744中指定的測試方法測量的唯一樣本)。
6. 增濕器
器件名稱 | A加權聲功率位準 dB(A) | 年份(概略) |
C系列「探戈」 | 31.9 | 2007 |
C系列「探戈」兼具增濕器 | 33.1 | 2007 |
S8 Escape II | 30.5 | 2005 |
S8 Escape II兼具H4i增濕器 | 31.1 | 2005 |
S9AutoSet | 26.5 | 2010 |
S9AutoSet兼具H5i增濕器 | 28.6 | 2010 |
輸送沒有濕化的空氣流可能引起呼吸道乾燥。例如,在患者可睡熟或休息(例如在醫院)時,醫療增濕器、或呼吸治療器件的增濕器必要時可用來增加相對於環境空氣的空氣流的絕對濕度及/或溫度。因此,一醫療增濕器可為小型供床邊安置,且可配置為只濕化及/或加熱輸送給患者的空氣流,不會濕化及/或加熱患者的環境。室內型系統(例如三溫暖、空調、蒸發冷卻器),例如亦可濕化患者呼吸的空氣,不過其亦濕化及/或加熱整個房間,可能引起現住者身體不適。
使用搭配壓力產生器或RPT器件與患者介面的增濕器可產生濕化的氣體,減少鼻黏膜乾燥,且增加患者呼吸道舒適。除了在較冷的氣候,通常施加於患者介面或其附近臉部區域的暖空氣會比冷空氣更為舒服。
呼吸增濕器能以許多形式使用,且可為一獨立器件,其可經由空氣導管耦接一RPT器件,可整合RPT器件,或可配置為直接耦接相關的RPT器件。雖然已知的被動式增濕器可提供某種程度的舒緩,通常一加熱型增濕器可用來對空氣提供足夠的濕度和溫度使患者更為舒服。增濕器可包括一儲液槽或儲水筒,其具有數百毫升(ml)的儲水容積;一加熱元件,用於加熱儲液槽內的水;一控制機構,用以改變濕度位準;一氣體入口,用以接納來自RPT器件的氣體;及一氣體出口,其調適連接空氣通道以輸送濕化氣體給患者介面。
加熱掠過式潮濕是搭配RPT器件使用的示範性潮濕形式。在此增濕器中,加熱元件可結合在位於下方的加熱器板,且熱接觸儲水筒。因此,主要利用傳導方式將熱從加熱器板轉移至儲液槽。空氣流從RPT器件通過儲水筒內的加熱水,導致空氣流吸收水蒸氣。ResMeDH4iTM
和H5iTM
增濕器分別是結合ResMeDS8和S9RPT器件使用的加熱掠過式增濕器的實例。
其他增濕器亦可使用,諸如一氣泡式或擴散型增濕器或一噴射式增濕器。在一氣泡式或擴散型增濕器中,空氣是在水面下傳導且允許起泡返回頂端。一噴射式增濕器產生水的液化氣體,且可使用阻流板或濾清器,使得離開增濕器前先移除或蒸發粒子。
一替代增濕形式是由瑞思邁公司HumiCareTM
D900增濕器提供,其使用CounterStream™技術在一第一方向中大表面積導引空氣流,同時在第二相反方向中供應熱水至大表面積。瑞思邁公司HumiCareTM
D900增濕器可搭配多種侵入和非侵入式呼吸器使用。
先前技術增濕器(5000)的一實例顯示在圖6A和6B,且包括:一儲液槽(5110),用以保持液體(例如水)容積;一增濕器入口(5002),用以接收空氣流;及一增濕器出口(5004),用以輸送潮濕的空氣流。在某些形式,如圖6A和圖6B所示,儲液槽(5110)的一入口與一出口可分別是增濕器入口(5002)與增濕器出口(5004)。儲液槽(5110)可為增濕器(5000)的一可移除式組件。增濕器(5000)可更包括一增濕器底座(5130),其可調適接收儲液槽(5110)且包括一加熱元件(5220)。儲液槽(5110)可包括一傳導板(5120),其配置為允許將熱從加熱元件(5220)有效轉移至儲液槽(5110)中的液體容積。
因此,在此一形式中,儲液槽(5110)包含用來增濕空氣流的整個水量,且接收通過水的空氣流及輸送增濕的空氣流。因此,此一增濕器結構呈現一些挑戰,包含:水量溢出(例如流入RPT器件或流至患者)風險、達成適度的增濕輸出、高熱水質量、與隨著儲液槽(5110)內所呈現水量變化的熱質量變化。由於這些挑戰,許多先前技術增濕器可能會有下列一或多種情況:長的預熱時間與冷卻時間、慢的回應時間(例如想要的增濕輸出變化)、治療階段的回應時間變化、與大尺寸。從體積及/或覆蓋區域的觀點(即是增濕器涵蓋的表面積、或增濕器有效地涵蓋,都變成難用),大尺寸更為突顯,可能使增濕器不適合安置在例如床邊桌子。根據本技術之一增濕器(5000)尋求改進、或改善前述一或多個特徵。
本技術針對提供具有改善舒適、費用、效能、易用性與可製造性之一或多者,用於診斷、改善、治療或預防呼吸障礙之醫療器件。
本技術之一第一態樣有關用於診斷、改善、治療或預防呼吸障礙之裝置。
本技術之另一態樣有關用於診斷、改善、治療或預防呼吸障礙之方法。
本技術之一態樣有關一種利用呼吸治療器件增加輸送給患者呼吸道的空氣流絕對濕度之增濕器。該增濕器可包括:一儲液槽,其配置為保持一第一水容積;一增濕器室,該增濕器室包含一空氣入口,其配置為接收來自一壓力器件的空氣流;一空氣出口,其配置為將含有增濕的空氣流從該增濕器室輸送給患者介面;一流路徑,供空氣流通過該增濕器室;一增濕器毛細體,其配置為保持一第二水容積,且該增濕器毛細體有一輪廓形狀,以在流路徑的一軸方向中實質圍住空氣流的該流路徑之至少一部分;一加熱元件;及一空氣流阻流板,其配置為加長通過該增濕器室之空氣流的該流路徑;及一輸送機構,其配置為將水流從該儲液槽輸送至該增濕器毛細體,其中該加熱元件配置為加熱該增濕器毛細體以汽化該第二水容積,以增加空氣流的絕對濕度,且可從該增濕器室卸除該增濕器毛細體。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體為配置為各向異性。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可更配置為使得一第一方向的毛細滲濕率大於一第二方向的毛細滲濕率。
根據本技術之另一態樣,該第二方向可為空氣流的方向。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體圍住的該路徑可為實質圓筒形。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括下列一或多個:皺面、凹面、穿孔面、多孔面、編織面、針織面、變形和燒結面。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括下列一或多個:紙、親水性纖維與纖維素纖維。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體包括一用於該加熱元件的基材。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體配置為保持介於水的2-30 g(公克)間。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體包括一加熱區域與一未加熱區域。
根據本技術之另一態樣,該未加熱區域可包括一上游未加熱區域,其設置於該加熱區域的上游。
根據本技術之另一態樣,該上游未加熱區域的毛細滲濕率較快於該加熱區域的毛細滲濕率。
根據本技術之另一態樣,該上游未加熱區域的長度可介於該加熱區域的約5%至約20%間。
根據本技術之另一態樣,該未加熱區域可包括一下游未加熱區域,其設置於該加熱區域的下游。
根據本技術之另一態樣,該下游未加熱區域的長度可介於該加熱區域的約20%至約40%間。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可耦接一框體。
根據本技術之另一態樣,該框體可配置為卸除式耦接該增濕器室。
根據本技術之另一態樣,該框體可配置為從該增濕器的外部卸除。
根據本技術之另一態樣,該框體可包括一抓握面。
根據本技術之另一態樣,該框體可配置為增進在該增濕器毛細體與該加熱元件間的熱接觸。
根據本技術之另一態樣,該框體更包括該空氣流阻流板。
根據本技術之另一態樣,該加長的路徑可為螺旋狀。
根據本技術之另一態樣,該加熱元件可包括一電阻式電軌。
根據本技術之另一態樣,該電阻式電軌可配置在一電路板。
根據本技術之另一態樣,該電路板可為一彈性電路板。
根據本技術之另一態樣,該電阻式電軌可包括一或多股電阻線。
根據本技術之另一態樣,該等一或多股電阻線可在該增濕器室的表面周圍形成複數個環。
根據本技術之另一態樣,該加熱元件可更包括一黏著劑,用於固定該等複數個環。
根據本技術之另一態樣,該輸送機構配置為通過複數個流體連通以輸送水流至該增濕器毛細體。
根據本技術之另一態樣,該輸送機構經由一預輸送室而流體連通該增濕器毛細體。
根據本技術之另一態樣,該等流體連通之至少一者可為一閥。
根據本技術之另一態樣,該輸送機構包括一泵。
根據本技術之另一態樣,該增濕器可更包括一或多個溫度感測器,其配置為測量在該增濕器毛細體的一或多個溫度。
根據本技術之另一態樣,複數個溫度感測器可設置於沿著空氣流的一方向。
本技術之另一態樣可更包括一感測器,其配置為指出該增濕器毛細體的飽和狀況。
根據本技術之另一態樣,一溫度感測器設置於最遠離一入水口的該增濕器毛細體的周邊,以指出該飽和狀況。
本技術之另一態樣可更包括一控制器,其配置為在指示該飽和狀況,停止或緩慢該輸送機構的輸送。
本技術之一態樣有關一種利用呼吸治療器件以增加輸送給患者呼吸道的空氣流絕對濕度之增濕器的增濕器室。該增濕器室可包括:一空氣入口,其配置為從一壓力器件接收空氣流;一空氣出口,其配置為將增濕的空氣流從該增濕器室輸送給一患者介面;一流路徑,供空氣流通過該增濕器室;及一增濕器毛細體,其配置為保持一水容積,且該增濕器毛細體有一輪廓形狀,以在該流路徑的一軸方向中實質圍住空氣流的該流路徑之至少一部分。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體為配置為各向異性。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可更配置為使得一第一方向的毛細滲濕率大於一第二方向的毛細滲濕率。
根據本技術之另一態樣,該第二方向可為空氣流的方向。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體圍住的該路徑可為實質圓筒形。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括下列一或多個:皺面、凹面、穿孔面、多孔面、編織面、針織面、變形和燒結面。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括下列一或多個:紙、親水性纖維與纖維素纖維。
根據本技術之另一態樣,該增濕器室可包括一加熱元件。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括一用於該加熱元件的基材。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體配置為保持介於水的2-30 g(公克)間。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可包括一加熱區域與一未加熱區域。
根據本技術之另一態樣,該未加熱區域可包括一上游未加熱區域,其設置於該加熱區域的上游。
根據本技術之另一態樣,該上游未加熱區域的毛細滲濕率較快於該加熱區域的毛細滲濕率。
根據本技術之另一態樣,該上游未加熱區域的長度可介於該加熱區域的約5%至約20%間。
根據本技術之另一態樣,該未加熱區域可包括一下游未加熱區域,其設置於該加熱區域的下游。
根據本技術之另一態樣,該下游未加熱區域的長度可介於該加熱區域的約20%至約40%間。
根據本技術之另一態樣,該增濕器毛細體可耦接一框體。
根據本技術之另一態樣,框體可能配置再可卸除式耦接增濕器室。
根據本技術之另一態樣,該框體可配置為從該增濕器的外部卸除。
根據本技術之另一態樣,該框體可包括一抓握面。
根據本技術之另一態樣,該框體可配置為增進在該增濕器毛細體與該加熱元件間的熱接觸。
根據本技術之另一態樣,該框體更包括一空氣流阻流板,以加長該流路徑。
根據本技術之另一態樣,該加長的路徑可為螺旋狀。
根據本技術之另一態樣,該加熱元件可包括一電阻式電軌。
根據本技術之另一態樣,該電阻式電軌可配置在一電路板。
根據本技術之另一態樣,該電路板可為一彈性電路板。
根據本技術之另一態樣,該電阻式電軌可包括一或多股電阻線。
根據本技術之另一態樣,該等一或多股電阻線可在該增濕器室的表面周圍形成複數個環。
根據本技術之另一態樣,該加熱元件可更包括一黏著劑,用於固定該等複數個環。
本技術之另一態樣可更包括一或多個溫度感測器,其配置為測量在該增濕器毛細體的一或多個溫度。
根據本技術之另一態樣,複數個溫度感測器可設置於沿著空氣流的該流路徑。
本技術之另一態樣可更包括一感測器,其配置為指出該增濕器毛細體的飽和狀況。
根據本技術之另一態樣,一溫度感測器可設置在最遠離一入水口的該增濕器毛細體的周邊,以指出該飽和狀況。
本技術之一態樣有關決定增濕器(例如,一醫療增濕器)的增濕器毛細體的適合性之方法。該增濕器可包括該增濕器毛細體與一控制器,其配置為接收一或多個信號;及/或產生一或多個信號,且該增濕器毛細體可配置為保持一水容積。該方法可包括使用一控制器以決定一組輸入值,其中該組輸入值是指出一增濕器毛細體的狀況,且該組輸入值是由使用者輸入、至少之一感測器、與一記憶體器之至少一者提供給該控制器,基於該組輸入值與一組參考值,使用該控制器以決定該增濕器毛細體的狀況,且基於該決定的狀況組,使用該控制器產生一信號,用以指出該增濕器毛細體用於該增濕器的適合性。
根據本技術之另一態樣,該組輸入值可包括下列一或多個:毛細體類型數據、毛細體使用數據、與測量的毛細體狀況數據。
根據本技術之另一態樣,當該組輸入值包括該毛細體類型數據時,該毛細體類型數據包括下列一或多個:毛細體模型、製造日期、毛細體材料、毛細體結構、毛細體尺寸、與最初水容量。
根據本技術之另一態樣,當該組輸入值包括該毛細體使用數據時,該毛細體使用數據包括下列一或多個:最後更換日期、使用時間、使用該增濕器毛細體蒸發的水量、與已清洗該增濕器毛細體的次數。
根據本技術之另一態樣,當該組輸入值包括該測量的毛細體狀況數據時,該測量的毛細體狀況數據包括下列一或多個:測量溫度、水容量與水成份。
根據本技術之另一態樣,該狀況組包括下列一或多個:水容量、水成份、與剩餘使用壽命。
根據本技術之另一態樣,該組參考值可包括一溫度。
根據本技術之另一態樣,該組參考值可包括一溫度梯度。
根據本技術之另一態樣,該組參考值包括一查詢表。
根據本技術之另一態樣,該方法可更包括使用一視覺及/或可聽溝通器件來溝通使用者有關該增濕器毛細體的適合性,以回應該控制器產生的信號。
本技術之一態樣有關決定一增濕器(例如,一醫療增濕器)的增濕器毛細體的水成份之方法。該增濕器可包括該增濕器毛細體與一控制器,其配置為接收一或多個信號及/或產生一或多個信號,且該增濕器毛細體可配置為保持水容量。該方法可包括提供:一第一溫度感測器,其熱接觸該增濕器毛細體的一第一區域;及一第二溫度感測器,其熱接觸該增濕器毛細體的一第二區域;施加熱輸入至該增濕器毛細體,例如,使用一加熱元件;使用該第一溫度感測器和該第二溫度感測器以測量一測量溫度組;決定在該第一溫度感測器和該第二溫度感測器的一預測溫度組,例如,使用一控制器;及基於從該第一溫度感測器和該第二溫度感測器接收的該測量溫度組與該預測性溫度組的比較,以決定該增濕器毛細體的水成份。
根據本技術之另一態樣,該預測性溫度組可基於該增濕器毛細體的水流率與熱輸入率之一或多者而決定。
根據本技術之另一態樣,該第一溫度感測器可設置或接近在該增濕器毛細體的周邊。
根據本技術之另一態樣,該第一溫度可位於最遠離該增濕器毛細體的一入水口之該增濕器毛細體的周邊。
根據本技術之另一態樣,該比較可決定測量溫度組的溫度是否在該預測性溫度組的對應溫度的臨界範圍外部。
本技術之一態樣有關檢測一增濕器(例如,一醫療增濕器)輸送空氣流的流路徑中是否發生凝結之方法。該方法可包括:使用設置於該流路徑的一第一感測器決定空氣流的一第一特性的第一測量;使用設置於該流路徑的一第二感測器以決定空氣流的第一特性的參考值;使用與該第一感測器和該第二感測器溝通的一控制器,將該第一測量與該參考值相比較;基於該比較,使用該控制器以決定凝結是否已發生在該流路徑;及使用該控制器以產生一信號,以指出凝結是否發生在該流路徑。
根據本技術之另一態樣,基於從該參考值至該第一測量的該第一特性減少,決定是否發生凝結。
根據本技術之另一態樣,從該參考值至該第一特性的該第一特性減少可能超過一預定臨界值。
根據本技術之另一態樣,該參考值可為該第一特性的一第二測量。
根據本技術之另一態樣,該第二測量是在該第一測量的上游決定。
根據本技術之另一態樣,該參考值可為空氣流的該第一特性的預測。
根據本技術之另一態樣,該預測可基於一穩定狀態狀況而決定。
根據本技術之另一態樣,該預測的決定是基於下列一或多個:空氣流壓力、空氣流的流率、環境溫度、環境濕度、環境壓力、空氣流的熱轉移率、與空氣流和環境間的熱轉移率。
根據本技術之另一態樣,空氣流的該第一特性是濕度、溫度、或溫度變化率。
根據本技術之另一態樣,該預測可基於一穩定狀態狀況而決定。
本技術之一態樣有關一種用於控制在增濕器的增濕器毛細體上面形成異物的位置及/或速率之方法。該增濕器可包括該增濕器毛細體;一加熱元件,用以施加熱至該增濕器毛細體;一輸水機構輸,用以輸送水給該增濕器毛細體;及一控制器,其配置為接收一或多個信號及/或產生一或多個信號,且該增濕器毛細體配置為保持一水容積。該方法可包括藉由使用該控制器改變下列至少一者,以控制該增濕器的該增濕器毛細體之水邊界的位置及/或模式:一熱輸出,其從該加熱元件輸出至該增濕器毛細體;一水流率,其從該輸水機構流至該增濕器毛細體;及一增濕器毛細體內的水分配模式 其是藉由調整來自該加熱元件的該熱輸出及/或調整來自該水輸送的水流率,其中基於該水邊界的位置及/或模式,控制該水邊界的位置及/或模式使異物形成在該增濕器毛細體的一預定區域。
根據本技術之另一態樣,該方法可更包括使用一感測器以檢測水的異物成份;且基於該感測器檢測的該異物成份,使用該控制器以決定水品質。
根據本技術之另一態樣,使用該感測器以檢測水的異物成份可更包括使用該感測器以測量水導電率。
根據本技術之另一態樣,使用該感測器以檢測水的異物成份可更包括使用接觸水的電極以測量水的電阻率。
根據本技術之另一態樣,該等電極可設置於該增濕器毛細體與該增濕器毛細體內含水,且該等電極測量的該電阻率可直接有關在該增濕器毛細體中形成的異物位準。
根據本技術之另一態樣,如果來自該輸水機構的水流率發生改變,那麼水流率可在一最小水流率和一最大水流率間改變。
根據本技術之另一態樣,該水流率可為線性或正弦曲線改變。
根據本技術之另一態樣,如果該水邊界的位置受控制,那麼該水邊界的位置會以往復運動改變,使得該水邊界介於至少一第一位置與一第二位置間移動。
根據本技術之另一態樣,如果從該加熱元件至該增濕器毛細體的熱輸出發生改變,那麼該熱輸出可在一最小熱輸出與一最大熱輸出間改變。
如請求項103所述之法,其中該熱輸出可為線性或正弦曲線改變。
當然,該等態樣的部分可形成本技術的附屬態樣。同時,附屬態樣及/或態樣的各種不同一些者能以各種不同方式組合,且亦配置為本技術的附加態樣或附屬態樣。
本技術的其他特徵可從下列實施方式、發明摘要、圖式簡單說明與申請專利範圍所包含資訊的考慮而變得更明白。
在更詳細描述本技術以前,應明白,本技術並未侷限於在此所述之特別範例,這些特別範例可改變。亦應明白,在此揭露所使用之術語只是為了描述在此所討論的特別範例,而不是限制。
下列描述有關可分共用一或多個普通特徵及/或特性的各種不同實例。應瞭解,任何一實例之一或多個特徵可結合另一實例或其他實例之一或多個特徵。此外,任何實例中的任何單特徵或特徵組合可配置為一進一步實例。1. 治療系統
在一形式,本技術包括一種用於治療呼吸障礙之系統。例如,一系統可包括一RPT器件(4000)、一增濕器(5000)、一空氣通道(4170)與一患者介面(3000)。2. 治療
在一形式,本技術包括一種用於治療呼吸障礙之方法,該方法包括用以將正壓施加於患者(1000)呼吸道入口的步驟。2.1 針對阻塞型睡眠呼吸中止 (OSA) 症狀之鼻腔持續正壓換氣 (CPAP) 治療術
在一形式,本技術包括一種針對患者施加鼻腔持續正壓換氣以治療患者阻塞型睡眠呼吸中止症狀的方法。
在本技術之特定實例中,正壓空氣供應是經由一或兩鼻孔提供給患者的鼻通道。3. 患者介面 (3000)
根據本技術之一態樣之一非侵入式患者介面(3000)包括下列功能態樣(例如,如圖3所示):一密封形成結構(3100);一充氣室(3200);一定位和穩定結構(3300);及一連接端口(3600),用於連接空氣通路(4170)。患者介面(3000)可更包括採用某些形式的一前額支撐件(3700),諸如圖3所示。在某些形式,一功能態樣可由一或多個實體組件提供。在某些形式,一實體組件可提供一或多個功能態樣。使用時,密封形成結構(3100)配置於患者呼吸道入口的周圍,促成對呼吸道的正壓空氣供應。
在一形式,患者介面(3000)包括一換氣口(3400),其配置為及配置成允許排出呼出的二氧化碳。
根據本技術之換氣口(3400)的一形式包括複數個孔口,例如,約20至約80個孔口,或約40至約60個孔口,或約45至約55個孔口。
換氣口(3400)可設置於充氣室(3200)。或者,換氣口(3400)設置於一去耦結構,例如一轉環。4. 呼吸壓治療 (RPT) 器件 (4000)
根據本技術之一態樣之RPT器件(4000)包括機械和氣動組件(4100)、電器組件(4200),且編程執行一或多個演算法。RPT器件(例如,如圖4A所示)具有一外殼體(4010),例如採用兩部件形成,即是一上部件(4012)與一下部件(4014)。此外,外殼體(4010)可包括一或多個面盤(4015)。RPT器件(4000)可包括一底盤(4016),用以支撐RPT器件(4000)的一或多個內組件。在一形式,一氣動組塊(4020)是由底盤(4016)的部分支撐或如同其的部分而形成。RPT器件(4000)可包括一環柄(4018)。
RPT器件(4000)的氣動路徑(例如,如圖4B所示)可包括一進氣口濾清器(4112);一進氣口消音器(4122);一壓力器件(4140),其能夠供應正壓空氣(例如,一鼓氣機(4142));及一出氣口消音器(4124)。諸如壓力感測器(4272)與流感測器(4274)的一或多個轉換器(4270)可包括或耦接氣動路徑。
氣動組塊(4020)可包括設置於RPT器件(4000)內的氣動路徑之一部分。
RPT器件(4000)可包括電器組件(4200),諸如一電源供應器(4210)、一或多個輸入器件(4220)、一中央控制器(4230),一治療器件控制器(4240)、一壓力器件(4140)、一或多個保護電路(4250)、記憶體(4260)、轉換器(4270)(例如,一流感測器(4274)、一壓力感測器(4272)與一速度感測器(4276)之一或多者)、數據通訊介面(4280)與一或多個輸出器件(4290)(例如,一顯示器(4294)與顯示器驅動器(4292))。電器組件(4200)可安裝在一單印刷電路板組件(PCBA,Printed Circuit Board Assembly)(4202)。在一替代形式,RPT器件(4000)可包括一個以上的單印刷電路板組件(4202)。
RPT器件(4000)的中央控制器(4230)可編程執行一或多個演算法模組,諸如一預處理模組、一治療引擎模組、一壓力控制模組、與一錯誤狀況模組。4.1 呼吸壓治療 (RPT) 器件機械和氣動組件 (4100) 4.1.1 空氣濾清器 (4110)
根據本技術之一形式之RPT器件可包括一空氣濾清器(4110)、或複數個空氣濾清器(4110)。
例如,空氣濾清器(4110)可設置於一鼓氣機(4142)的氣動路徑上游的開端,如同一進氣口濾清器(4112);或者,設置於RPT器件(4000)的出口,如同一出氣口濾清器(4114)。請參見圖4B。4.1.2 消音器 (4120)
在本技術之一形式,一進氣口消音器(4122)設置於氣動路徑,諸如一壓力器件(4140)的上游;或者,設置於壓力器件(4140)的下游。請參見圖4B。4.1.3 壓力器件 (4140)
在本技術之一形式,一種用於產生正壓空氣流之壓力器件(4140)為一可控制鼓氣機(4142)。例如,鼓氣機可包括一無刷直流(DC)馬達(4144),其具有收容在螺旋形殼體的一或多個葉輪。鼓氣機可能夠輸送空氣供應(例如,約120公升/分),其正壓範圍約4 cmH2
O至約20 cmH2
O;或者,在其他形式,可達約30 cmH2
O。鼓氣機可包括如下列專利案或專利申請案之任何一者中所述的鼓氣機:美國專利案第7,866,944號、美國專利案第8,638,014號、美國專利案第8,636,479號、和PCT專利申請公開第WO 2013/020167號,其整個內容在此併入本文供參考。4.1.4 防溢回閥 (4160)
在本技術之一形式,一防溢回閥設置於增濕器(5000)與氣動組塊(4020)間。防溢回閥係配置為及配置成減少水從增濕器(5000)上游(例如)流至馬達(4144)的風險。4.1.5 空氣通道 (4170)
根據本技術之一態樣之空氣通道(4170)配置為及配置成允許在氣動組塊(4020)與患者介面(3000)間的空氣流。在某些形式,空氣通道(4170)可包括一加熱元件,其配置為加熱流過空氣通道(4170)的空氣流。包含加熱元件之空氣通道(4170)的一實例是在美國專利案第8,733,349號揭露,其整個內容在此併入本文供參考。
在一形式,空氣通道(4170)可包括複數個區域,每一區域包括可彼此獨立控制的一加熱元件(4171)。4.1.6 輸送氧 (4180)
在本技術之一形式,補充氧(4180)輸送至氣動路徑中的一或多個點,諸如氣動組塊(4020)的上游;輸送至空氣通道(4170)或輸送至患者介面(3000)。4.2 呼吸壓治療 (RPT) 器件電器組件 (4200) 4.2.1 電源供應器 (4210)
在本技術之一形式,電源供應器(4210)是RPT器件(4000)之外殼體(4010)的內部。在本技術之另一形式,電源供應器(4210)是RPT器件(4000)之外殼體(4010)的外部。
在本技術之一形式,電源供應器(4210)只提供電力給RPT器件(4000)。在本技術之另一形式,電源供應器(4210)提供電力給RPT器件(4000)與增濕器(5000)兩者。4.2.2 輸入器件 (4220)
在本技術之一形式,一RPT器件(4000)包括採用按鈕、開關或轉盤形式之一或多個輸入器件(4220)以允許人員和器件互動。按鈕、開關或轉盤可為經由一觸控螢幕接取的實體器件、或軟體器件。在一形式,按鈕、開關或轉盤可實體連接外殼體(4010);或者,在另一形式,其可無線通訊電連接該中央控制器(4230)的一接收器。
在一形式,輸入器件(4220)可配置為及配置成允許人員選擇數值及/或功能選單選項。4.2.3 中央控制器 (4230)
在本技術之一形式,中央控制器(4230)是一專屬的電子電路,其配置為從輸入器件(4220)接收輸入信號,且提供輸出信號至輸出器件(4290)及/或治療器件控制器(4240)。
在一形式,中央控制器(4230)是一特殊應用積體電路。中央控制器(4230)可包括分離電子阻件。
在本技術之另一形式,中央控制器(4230)為適於控制RPT器件(4000)之一處理器,諸如x86 INTEL(英代爾)處理器。
根據本技術之另一形式之適於控制RPT器件(4000)之處理器包括一處理器,其採用ARM Holdings公司提供的ARM Cortex-M處理器為主。例如,可使用ST MICROELECTRONICS公司的STM32系列微控制器。
根據本技術之進一步替代形式之適於控制RPT器件(4000)的另一處理器包括選自ARM9為主32位元RISC CPU系列的一構件。例如,可使用ST MICROELECTRONICS公司的 STR9系列微控制器。
在本技術的特定替代形式,一16位元RISC CPU可當作RPT器件(4000)的處理器使用。例如,可使用TEXAS INSTRUMENTS(德儀)公司所製造MSP430系列微控制器的一處理器。
中央控制器(4230)可配置為接收輸入信號,諸如來自一或多個轉換器(4270)、一或多個增濕器轉換器、與一或多個輸入器件(4220)的輸入信號。
中央控制器(4230)可配置為提供輸出信號給諸如一輸出器件(4290)、一治療器件控制器(4240)、一數據通訊介面(4280)與增濕器控制器(5550)之一或多者。
在本技術之某些形式,中央控制器(4230)、或多重此中央控制
器可配置為實施在本說明書描述的一或多個方法,諸如在非暫時電腦可讀儲存媒體(諸如,記憶體(4260))儲存電腦程式所表示的一或多個演算法。在某些情況,如前述,此處理器可整合RPT器件(4000)。不過,在本技術的某些形式,諸如為了無需直接控制呼吸治療的輸送以執行在本說明書描述任何方法之目的,處理器可從RPT器件(4000)的壓力產生組件分開實施。例如,為了決定RPT器件的控制設定值之目的,此一處理器可藉由分析諸如來自在本說明書描述任何感測器的儲存數據以執行在本說明書描述的任何方法。4.2.4 時脈器 (4232)
RPT器件(4000)可包括一時脈器(4232),該時脈器連接一央控制器(4230)。時脈器配置為監督、計數或紀錄時間之至少一者。4.2.5 治療器件控制器 (4240)
在本技術之一形式,治療器件控制器(4240)是一壓力控制模組,其形成中央控制器(4230)執行的演算法之部分。
在本技術之一形式,治療器件控制器(4240)是一專屬的馬達控制積體電路。例如,在一形式,使用ONSEMI公司製造的MC33035無刷直流(DC)馬達控制器。4.2.6 保護電路 (4250)
根據本技術之RPT器件(4000)包括一或多個保護電路(4250)。
根據本技術之保護電路(4250)的一形式是一電保護電路。
根據本技術之保護電路(4250)的一形式是一溫度及/或壓力安全電路。4.2.7 記憶體 (4260)
根據本技術之一形式,RPT器件(4000)包括記憶體(4260),例如非揮發性記憶體。在某些形式,記憶體(4260)可包括電池供電靜態隨機存取記憶體(RAM)。在某些形式,記憶體(4260)可包括揮發性RAM。
記憶體(4260)可設置於印刷電路板組件(PCBA)(4202)。記憶體(4260)可為EEPROM、或NAND快閃記憶體的形式。
此外(或者),RPT器件(4000)可包括可卸除式記憶體(4260),例如根據安全數位(SD)標準製造的記憶體卡。
在本技術之一形式,記憶體(4260)充當一非暫時電腦可讀儲藏媒體,其中儲存表示在本說明書描述一或多個方法的電腦程式指令,諸如一或多個演算法。4.2.8 轉換器 (4270)
轉換器可為RPT器件(4000)的內部或外部。外部轉換器可設
置例如在空氣通道(4170)、增濕器(5000)及/或患者介面(3000)的部分或形成其的部分。外部轉換器(4270)可採用傳輸或轉移數據給RPT器件的非接觸式感測器形式,諸如一都普勒(Doppler)雷達運動感測器。
在本技術之一形式,一或多個轉換器(4270)可配置為及配置成測量空氣的特性,諸如在氣動路徑或環境空氣中的一或多個點。在另一形式,一或多個轉換器(4270)可配置為測量RPT器件(4000)的特性,諸如馬達速度及/或馬達電流。4.2.8.1 流量 (4274)
根據本技術之流量轉換器(4274)可基於一差動壓力轉換器,例如,SENSIRION公司的SDP600系列差動壓力轉換器。差動壓力轉換器係流體溝通氣動回路,且該等壓力轉換器之每一者連接流限元件的分別第一和第二點。
使用時,中央控制器(4230)接收代表來自流量轉換器(4274)的總流量Qt
的信號。4.2.8.2 壓力 (4272)
根據本技術之一壓力轉換器(4272)設置成流體溝通氣動回路。一適當壓力轉換器的實例是一HONEYWELL ASDX系列感測器。一替代適當壓力轉換器是奇異(GENERAL ELECTRIC)公司的NPA系列感測器。
使用時,中央控制器(4230)接收來自壓力轉換器(4272)的一信號。在一形式,來自壓力轉換器(4272)的信號會先被過濾,然後由中央控制器(4230)接收。4.2.8.3 馬達速度 (4276)
在本技術之一形式,一馬達速度信號可產生。治療器件控制器(4240)可提供馬達速度信號。馬達速度可由(例如)一速度感測器產生,諸如一霍爾(Hall)效應感測器。4.2.9 數據通訊介面 (4280)
在本技術之一形式,一數據通訊介面(4280)可提供,且可連接中央控制器(4230)。數據通訊介面(4280)可連接遠端外部通訊網路(4282)。數據通訊介面(4280)可連接本地外部通訊網路(4284)。最好係,遠端外部通訊網路(4282)可連接遠端外部器件(4286)。最好係,本地外部通訊網路(4284)可連接本地外部器件(4288)。
在一形式,數據通訊介面(4280)可為中央控制器(4230)的部分。在另一形式,數據通訊介面(4280)可為從中央控制器(4230)分開的積體電路。
在一形式,遠端外部通訊網路(4282)可為網際網路。數據通訊介面(4280)可使用有線通訊(例如,經由乙太網路、或光纖)或一無線協定以連接網際網路。
在一形式,本地外部通訊網路(4284)利用一或多個通訊標準,諸如藍芽(Bluetooth)、或一消費性紅外線協定。
在一形式,遠端外部器件(4286)可為一或多個電腦,例如,網路電腦群集。在一形式,遠端外部器件(4286)可為虛擬電腦而不是實體電腦。在任一情況,此遠端外部器件(4286)可由一適當經認可的人員接取,諸如臨床醫生。
本地外部器件(4288)可為一個人電腦、手機、平板電腦或遙控。4.2.10 輸出器件 (4290)( 包括選擇性顯示器、警報 )
根據本技術之輸出器件(4290)可採用視覺、音頻與觸覺單元之一或多者的形式。一視覺顯示器可為一液晶顯示器(LCD,LiquiDCrystal Display)或發光二極體(LED,Light Emitting Diode)顯示器。4.2.10.1 顯示器驅動器 (4292)
一顯示器驅動器(4292)接收當作輸入之字元、符號或影像以供顯示在顯示器(4294),且將其轉換成命令,以使顯示器(4294)顯示這些字元、符號或影像。4.2.10.2 顯示器 (4294)
一顯示器(4294)配置為回應從顯示器驅動器(4292)接收的命令以視覺顯示字元、符號或影像。例如,顯示器(4294)可為一八段顯示器,在此情況,顯示器驅動器(4292)將每個字元或符號(諸如數字「0」)轉換成八個邏輯信號,指出是否起動八個分別顯示段以顯示特殊字元或符號。5. 增濕器 (5000) 5.1 增濕器概述
在本技術之一形式,如圖7所示,其提供一增濕器(5000),用以在空氣流輸送至患者呼吸道入口前,增加相對於環境空氣(環遶患者的空氣)中空氣流的溼度成份或絕對濕度。增濕器(5000)配置為經由一空氣通道(4170)而直接或間接耦接一RPT器件(4000)供接收空氣流。增濕器(5000)可安置在RPT器件(4000)的上游或下游。在一實例,增濕器(5000)可在約70%-90%相對濕度(諸如,80%相對濕度)與約25o
C-30o
C溫度(諸如,27o
C)之下輸送增濕的空氣流。
增濕器(5000)可包括一空氣入口(5002),用以接收空氣流;及一空氣出口(5004),用以輸送增濕的空氣流。5.2 增濕器組件 5.2.1 儲液槽 (5110)
根據本技術之一態樣,增濕器(5000)可包括(或耦接)一儲液槽(5110),如圖8所示。儲液槽(5110)可配置為保持一預定、最大水容積(或其他適當液體(諸如藥物、清香劑或此添加劑的混合物),其可用來增加空氣流的絕對濕度。
在一形式,儲液槽(5110)可配置為保持數百毫升水,供患者至少一天睡眠長度期間使用。不過,在其他形式,可攜式方便攜帶系統之諸如較小儲液槽的其他尺寸、或醫院系統用的大型儲液槽亦適合。更進一步,一儲液槽(5110)可利用水替換或連接水供應。
根據某些配置,儲液槽(5110)可包括、或耦接水容積檢測器(5112),利用其可決定儲液槽(5110)的水容量。水容積檢測器(5112)可基於儲液槽(5110)內水的呈現、重量、光學特性、超聲波特性或端部(高度)之一或多項來決定水容積。諸如在PCT專利申請案第PCT/AU2014/050286號描述之類的任何機構或方法亦適合用於本技術,其整個內容在此併入本文供參考。
在某些形式,儲液槽(5110)可配置為先將水加熱,然後使水進入增濕室(5200),例如藉由包括或耦接一儲液槽加熱元件(5221),如圖8所示。
在一形式,儲液槽(5110)可包括複數個液體室,例如每一液體室包括不同液體。在一實例,一第一液體室可包括一水容積,同時第二液體室可包括藥物(例如溶解在液體)、或清香劑(例如茶樹油)。在輸送給增濕器之前或期間或在增濕器(5000)內,可混合來自複數個液體室的液體。或者,增濕器可在任何一次輸送來自複數個液體室的任一液體。5.2.2 輸水機構 (5150)
根據本技術之一態樣,增濕器(5000)可包括一輸水機構(5150),其配置為將水流從儲液槽(5110)輸送至一增濕室(5200)(參見圖8)。輸水機構(5150)可包括一水泵(5152)與一輸水管(5154),且可流體溝通一入水口(5206),以輸送水流至增濕室(5200)。輸水機構(5150)可額外(或者)包括水道、毛细孔道或孔洞之一或多者。在某些形式,輸水機構(5150)可更包括一閥(例如,水檢查閥(5158)),用於控制將水從儲液槽(5110)輸送至增濕室(5200),不過允許且避免輸送水通過入水口(5206)。例如,閥可配置為控制允許水流從儲液槽(5110)流至增濕室(5200),諸如只有當增濕器(5000)處於操作階段。
增濕室(5200)可包括一水保持特徵件,諸如一增濕器毛細體(5230),其可接收來自輸水機構(5150)的水流。在某些形式,增濕器(5000)可包括複數個輸水機構(5150)及/或複數個入水口(5206),以較佳控制增濕器毛細體(5230)內的水分布(例如,更均勻)。在本發明中,除非特別聲明,否則水流率意指從儲液槽(5110)至增濕室(5200)的水流率。
增濕器(5000)配置為提供的水流率可根據某些因素,諸如增濕器(5000)的組態;及某些預期操作狀況,諸如環境條件(例如,環境溫度/濕度);增濕器工作參數(例如,加熱元件(5220)的最大熱輸出、增濕器毛細體(5230)的最大水容量);及/或治療狀況(例如治療壓力、空氣流率、患者舒適度/偏愛)而改變。例如,只有治療壓力的變化只可能引起水流率變化,諸如由於增濕器控制器(5550)的回應,或由於輸水機構(5150)的特性。
在一形式,可由增濕器(5000)提供的水流率範圍可介於0 ml/min(毫升/分)和2 ml/min(毫升/分)間,例如介於0 ml/min(毫升/分)和1 ml/min(毫升/分)間,或介於0 ml/min(毫升/分)和 0.5 ml/min(毫升/分)間。在一形式,增濕器(5000)可配置為提供許多不連續水流率之任一者,例如0.0 ml/min(毫升/分)、0.2 ml/min(毫升/分)、0.4 ml/min(毫升/分)、0.6 ml/min(毫升/分)或0.8 ml/min(毫升/分),其中可提供的水流率限制是0.0 ml/min(毫升/分)和0.8 ml/min(毫升/分)。在其他形式,增濕器(5000)可配置為藉由提供類似流率控制以提供介於一上限和一下限間的任何水流率。水流率的上限和下限可根據增濕器的態樣而改變,諸如下列之一或多者:最大濕度輸出、通過增濕器的最大空氣流率、增濕器的尺寸、與毛細體特性(例如,暴露的表面積及/或水容量)。在使用除了水以外的至少一液體的情況,每一液體的流率可因此改變。增濕器(5000)工作期間的特定時間流率亦可取決於在特定時間的該組操作狀況。例如,空氣流率35 l/min(公升/分)的典型值與15 mg/l(毫克/公升)的想要增濕需要0.5 ml/min(毫升/分)水流量。
應注意,呼吸治療的空氣流率可(例如)由於患者呼吸週期而短暫改變。不過,在某些實例,諸如基於氣流率以決定適當水流率,一增濕器演算法可利用空氣流率,其中去除、或減少此變化的影響。如此,空氣流率可經由低通濾波,或基於連續性平均,其中時間常數(例如在濾波、或平均時間)將足夠長以減少或去除呼吸變化的影響。
在RPT器件的空氣流壓力(亦已知為空氣壓力)及其下游的氣動路徑可在治療期間改變,例如介於4和30 cmH2
O間。因此,水泵(5152)可配置為在增濕器(5000)的各種不同空氣壓力之下輸送固定水流率。水泵(5152)提供的水流率可與增濕器(5000)內的空氣壓力無關(即是不受影響)。此一水泵(5152)的優點在於空氣壓力變化是與提供的增濕量無關,用於改善治療系統的可控制性。
在一形式,水泵(5152)可為一正排量式泵。在另一形式,許多其他類型泵,諸如定量泵、蠕動泵、重力供給泵或利用鼓氣機壓力之泵可適合用於輸水機構(5150)。一高處儲液槽(未顯示)(諸如,一滴袋)亦適當且充當輸水的重力供給泵類型。
在通過水泵(5152)的水流率可能受到空氣壓力影響的某些形式,可因此補償通過水泵(5152)的流率。例如,如圖8所示,輸水機構(5150)可額外包括一定量機構(5156)及/或水檢查閥(5158)之一或多者,以測量及/或控制通過水泵(5152)的水流率。或者,增濕器控制器(5550)可用來藉由根據空氣壓力控制水泵(5152),以補償任何空氣壓力變化的影響。增濕器控制器(5550)可接收當作輸入的空氣壓力測量值,以允許此控制。在某些形式,增濕器控制器(5550)可用來藉由控制通過輸水機構(5150)的水流率以補償任何空氣流率變化的影響(例如,由於漏流變化)。
在另一配置(未顯示),一水泵(5152)可配置為藉由利用諸如RPT器件(4000)產生的壓力以抽水。壓力然後可用來將水從儲液槽(5110)汲取至增濕室(5200)。此一配置的水流率可為空氣流率的函數,且如此,此配置的增濕器(5000)可更包括一控制閥以調節水流率。
在某些形式,增濕器(5000)可包括一錯誤檢測機構以檢測狀況,諸如輸水機構(5150)的阻塞或儲液槽(5110)內缺水,如下面更詳細描述。例如,正排量式泵阻塞可能導致馬達停頓,引起泵停止。此外,增濕器(5000)可配置為檢測諸如在毛細體(5230)的沈澱物及/或污染物累積,因為藉由降低毛細體(5230)吸水的能力,沈澱物或污染物可能不利影響增濕器(5000)(諸如毛細體)的效能。5.2.3 增濕室 (5200)
根據一態樣,增濕器(5000)可包括一增濕室(5200),其中對空氣流添加溼度,如此增加絕對濕度,然後輸送給患者(1000)。在一形式,圖9A顯示其的截面,增濕室(5200)可包括一增濕器毛細體(5230)、一入水口(5206)與一加熱元件(5220)。
增濕室(5200)可通過入水口(5206)以流體溝通及接收來自儲液槽(5110)的水。在某些形式,入水口(5206)可包括介於約 0.5 mm(公釐)至3 mm(公釐)間的內徑,諸如1 mm(公釐)、1.5 mm(公釐)、2 mm(公釐)或2.5 mm(公釐)。入水口(5206)可足夠大以減少入水口(5206)阻塞的風險,例如由於形成污染物。
在一形式,增濕室(5200)可包括一外殼體(5202),其配置為對外部提供熱絕緣,以及保護增濕室(5200)的內部,諸如其中的任何組件。外殼體(5202)可包括複數個部分(耦接一起),諸如一外殼體入口部(5202a)、外殼體加熱器罩部(5202b)與外殼體出口部(5202c)。外殼體入口部(5202a)可包括空氣入口(5002),且外殼體出口部(5202c)可包括空氣出口(5004),如圖9A所示。入水口(5206)顯示設置於外殼體入口部(5202a),但可設置於部分(5202a、5202b、5202c)之任一者。如果提供多重入水口(5206),附加的入水口(5206)可設置於外殼體(5202)的部分(5202a、5202b、5202c)之一或多者。外殼體加熱器罩部(5202b)可配置為設置及保持加熱元件(5220)。在某些配置,加熱元件(5220)可保持在內殼體(5204)與外殼體(5202)的外殼體加熱器罩部(5202b)間,如圖9A所示。在某些形式,加熱元件(5220)可結合在內殼體(5204),用於改善加熱元件(5220)與增濕室(5200)間的熱導率。內殼體(5204)配置為隔離加熱元件(5220),避免暴露於溼氣,然而允許從加熱元件(5220)至增濕器毛細體(5230)發生熱轉移。
圖9B顯示根據本技術之採用另一形式的增濕器(5000)。在此形式,外殼體(5202)的加熱器罩部(5202b)是設置遠離加熱元件(5220),以提供空氣間隙,例如用於熱絕緣。外殼體加熱器罩部(5202b)亦可圍住入水口(5206)供保護,如圖9B所示。
內殼體(5204)的適當材料可包括熱導材料,諸如鋁或其合金;或者,熱導聚合/熱塑性材料,諸如聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(PC/ABS,Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene)、聚醯胺(例如尼龍)或聚苯硫醚(PPS,Polyphenylene Sulfide),其可包括玻璃或碳填充供改善熱導率。在某些形式,雖然可使用彈性結構,不過內殼體(5204)可為適合對增濕器(5000)提供硬度的硬材料,其中增濕器的其他組件提供足夠的結構硬度。外殼體(5202)的適當材料可包括聚合材料,諸如PC/ABS,且外殼體(5202)可包括彈性體部,諸如熱塑彈性體(TPE)。外殼體(5202)可包括介於約10 mm(公釐)和50 mm(公釐)間的直徑,且約1-3 mm(公釐)厚度。內殼體(5204)的厚度可約1-3 mm(公釐),且可根據使用的材料而改變,例如以達成足夠熱導率。應瞭解,此尺寸與配置是示範性且不是限制。應瞭解,內殼體(5204)及/或外殼體(5202)可有不同於顯示的形狀、及/或形成不同數目部分,諸如一、二、四、五或多個部分。
根據一態樣,入水口(5206)可流體溝通輸水機構(5150)以輸送水至增濕器毛細體(5230),如圖8所示。在某些情況,增濕器(5000)可包括一水濾清器(5214),其配置為減少異物透過水流進入增濕室(5200)及/或增濕器毛細體(5230)。水濾清器(5214)可設置於或接近儲液槽(5110)的出口或(如圖8所示)或入水口(5206)的上游(前面)。水濾清器(5214)、或其部件可配置為可替換或可清潔。在某些形式(例如,其中儲液槽(5110)的水質較低及/或其中儲液槽(5110)內的水硬度較高),水濾清器(5214)可包括一去離子器(未顯示)。
在某些配置(未顯示)中,入水口(5206)可設置較靠近空氣出口(5004)而遠離空氣入口(5002)。此一配置可增進增濕器毛細體(5230)的至少某些部分水流在相反方向流至增濕室(5200)內的空氣流方向。因此,增濕器毛細體(5230)水內、以及空氣流內的溫度與潮濕梯度可最佳化,以最佳化其間的差異溫度與濕度以改善濕度效能。
根據另一態樣,增濕室(5200)可更包括一空氣流阻流板(5208)(如圖9A、9B和圖10所示),其配置為增進空氣流擾亂及/或增加蒸發表面積,諸如藉由延伸長度及/或滯留時間,其間的空氣流是在增濕室(5200)內,例如改善濕度效能。在一形式,空氣流阻流板(5208)可使空氣流在一扭曲路徑通過,諸如一螺旋狀路徑,如圖10所示,以加長空氣在增濕室流通的流通路徑。因此,空氣流阻流板(5208)可包括一或多個阻流板元件,每一者可為螺旋狀、傾協、彎曲、或其他配置之一或多者,以增加擾動及/或加長增濕室(5200)的空氣流路徑。例如,相較於增濕室(5200)的線性長度,空氣流阻流板(5208)可增加通過增濕室(5200)的空氣流路徑的長度約20%與約1000%間。換句話說,沒有空氣阻流板(5208),通過增濕室(5200)的空氣流將能夠直接或線性從空氣入口(5002)流通至空氣出口(5004)。不過,添加空氣阻流板(5208)將可用來增加或加長空氣流必須從空氣入口(5002)至空氣出口(5004)通過增濕室(5200)的流通距離或路徑。例如,路徑的長度可加長介於約50%和約750%間,諸如介於約100%和約300%間,諸如約200%。應瞭解,在本技術的各種不同實例,利用空氣流阻流板(5208)的加長量可根據增濕器(5000)的特別配置及/或需求而改變。
相較於沒有使用此一空氣流阻流板(5208)之增濕室(5200)的空氣流路徑的長度,一增濕室(5200)內含空氣流阻流板(5208)有助減少增濕室(5200)的尺寸,諸如長度。或者(此外),增濕室(5200)可更包括沿著蒸發表面的一或多個空氣流切斷元件(5209),該等空氣流切斷元件(5209)配置為藉由增加空氣流擾動以改善濕度效能。一空氣流切斷元件(5209)(亦稱為一「切斷元件」)可包括空氣流阻塞,例如,一凸階、或凸面。一切斷元件(5209)可增加擾動程度(例如,如一雷諾數(Reynolds Number)測量),藉此減少邊界層的厚度,促成從增濕器毛細體(5230)至空氣流的溼氣轉移。在某些形式,切斷元件(5209)可在實質垂直於空氣流方向的一方向中提供空氣流阻礙。切斷元件(5209)的一實例是一環形稜鏡結構,其設置於內殼體(5204)的內周邊,如圖33所示。
在本技術之某些形式,空氣流阻流板(5208)可包括一薄膜。空氣流阻流板(5208)亦可更包括聲學元件,供減少噪音,諸如一調諧室(或共振器)結構;或者,某些窄流路徑,其配置為促進形成疊層流及減少噪音。在一形式,空氣流阻流板(5208)形成的流路徑可配置為提供高慣性,以幫助降低輻射噪音。在某些配置,空氣流阻流板(5208)可包括可變溼度特性,供減少噪音及/或震動。
在某些配置,增濕室(5200)可包括一旁通端口,用於當空氣流通過增濕室(5200)時,感測空氣流的一或多個特性。
此外(或者),增濕室(5200)可配置為只對患者呼吸的吸入階段添加空氣流的濕度。在一形式,增濕器(5000)可包括一旁通路徑,其可用來使空氣流轉移離增濕室(5200)至少一部分呼吸週期,例如使用一閥。此允許於某些部分呼吸週期過程,輸送沒有增濕的空氣流至患者介面(3000)。5.2.3.1 加熱元件 (5220)
空氣流能夠保持蒸汽形式的溼度、或絕對濕度量是根據空氣流的溫度而改變。
在某些情況,增濕器(5000)接收的空氣流可能太冷而無法保持輸送給患者(1000)呼吸道入口的適當絕對濕度。此外,輸送冷空氣可能對患者(1000)引起不舒服,如前述。因此,一增濕器(5000)可包括一加熱元件(5220),其配置為輸出熱,例如以加熱空氣流。在一形式,加熱元件(5220)可設置於增濕室(5200),諸如介於內殼體(5204)和外殼體(5202)間,如圖9A所示。或者(此外),儲液槽(5110)可包括一儲液槽加熱元件(5221),先將水加熱然後進入增濕室(5200),如圖8所示。
當空氣流通過增濕器(5000)時,加熱元件(5220)可對空氣流加熱,以及幫助增濕該增濕室(5200),諸如藉由加熱該增濕器毛細體(5230)。因此,加熱元件(5220)可配置為使得在最高需求溫度下分別提供加熱和蒸發的足夠熱能,即是,在環境空氣處於較冷和乾燥的情況。
加熱元件(5220)能採用同時符合前述需求的許多方式配置為。在一形式,一加熱元件(5220)可包括一約10 cm2
(平方公分)表面積,其可產生最大40瓦特熱輸出。在另一形式,一加熱元件(5220)可包括具有相同最大40瓦特熱輸出值的約40 cm2
(平方公分)表面積。應瞭解,最大熱輸出值不需要侷限於40瓦特,且加熱元件(5220)的表面積可根據增濕器(5000)的態樣予以配置,諸如其最大熱輸出、尺寸及/或形狀。例如,加熱元件(5220)可包括介於約5和100 cm2
(平方公分)間尺寸的表面積,諸如介於約10和60 cm2
(平方公分)間、或介於約20和40 cm2
(平方公分)間。增濕器(5000)的功率輸出間的關係實例顯示在圖17和圖19,且加熱元件的增濕和溫度間關係的一實例顯示在圖18。應瞭解,加熱元件(5220)的尺寸及/或熱輸出在本技術的特別實例是可改變。例如,一加熱元件(5220)在配置為輸送較高濕度、及/或熱的增濕器(5000)可較大於在配置為輸送較低濕度及/或熱的增濕器(5000)。在某些形式,用於包含較大表面積的增濕室(5200)之一加熱元件(5220)將大於用於包含較小表面積的增濕室(5200)之一加熱元件(5220)。
根據本技術之一態樣,加熱元件(5220)可劃分區域。即是,加熱元件(5220)可包括多重區段、或區域,可不連續受控制及/或具有可變特性。在某些情況,區域的可變特性可包括形狀、熱輸出、絕緣、靠近增濕器毛細體(5230)或靠近入水口(5206)。更進一步,每個區域可由增濕器控制器(5550)彼此獨立控制,且在某些情況,彼此相對受控制。可允許區域相對控制的加熱元件(5220)之一實例顯示在圖11。在此實例,加熱元件(5220)可包括四個區域(5220_1、5220_2、5220_3、5220_4),其中每個區域的加熱輸出可配置為介於加熱元件(5220)的總熱輸出的0至100%間變化,例如,加熱元件(5220)的總熱輸出的0%、10%、20%、30%和40%。可有不同數目的加熱區域,諸如,2、3、5或多個區域及區域特性,諸如,其形狀、尺寸或最大熱輸出可改變。雖然區域在某些形式可隔開,不過每個區域可鄰接另一者。在某些形式,每個區域可有其中變化的電導電路的密度,以在每個區域達成變化的加熱輸出。
加熱元件(5220)之一適當形式可包括在電路板上面的一電阻式電軌。該電路板可包括一基材,該基材可當作介於電阻式電軌和增濕器毛細體(5230)間的一熱導、電阻障使用。在一形式,加熱元件(5220)可包括一彈性電路板。在另一形式,加熱元件(5220)可包括一金屬熱導基材,其是由一介電疊層從該加熱軌分開。如果加熱元件(5220)配置為可對增濕器毛細體(5230)及/或增濕室(5200)提供熱輸出,一加熱元件(5220)的替代選擇形式亦適合,諸如一感應加熱器。
一加熱元件(5220)的基材可包括一增濕器毛細體(5230)的至少一部分。因此,基材可包括一吸收材料,諸如下列一或多個:紙、毛氈、編織材料、或任何吸收薄膜。一電路可配置在基材以提供電阻式電軌,諸如(例如)藉由壓印、化學黏合、黏著劑、或交織。在一形式,一含有電導材料的導電墨可壓印在吸收基材,藉使傳導電路可形成在吸收基材的表面。
傳導電路可連接一或多個感測器,諸如在本說明書描述之類。此外(或者),傳導電路可包括一可變電阻部,其中電阻可根據一參數而改變。可變電阻部的實例可包括一正溫度係數部、或一負溫度係數部。一可變電阻部可當作一感測元件使用,例如,用以根據其電阻變化以感測在或接近可變電阻部的溫度。一正溫度係數(PTC,Positive Temperature Coefficient)部可藉由壓印PTC碳墨在紙基材而配置在一吸收基材。
在某些形式,電絕緣材料可配置在吸收基材以絕緣配置其上的任何傳導部。例如,一含有介電墨的絕緣層可壓印以絕緣含有壓印於紙基材的導電墨之傳導電路。
在另一形式,加熱元件(5220)的電阻式電軌可包括一電阻線。該電阻線可包覆在一外殼體(5202)的周圍,如圖20所示,例如藉由在表面的周圍形成複數個環。在一實例,每股線可接合相鄰股線,諸如藉由黏著劑(例如環氧基樹脂)。在另一實例中,每股線可包括一絕緣層,此更配置為當對其施加熱時用以接合相鄰股線。如此,電阻線的複數個環可形成在外殼體(5202)的周圍,且熱可施加於加熱元件(5220)(例如,外部,或藉由施加通過加熱元件(5220)的電流)以接合股線一起。
如前述,加熱元件(5220)可採用某些可能形狀及/或結構形式之一。因此,應瞭解,雖然加熱元件(5220)顯示為一圓筒形(例如,在圖9A和圖11),不過無需侷限於此一形狀。例如,加熱元件(5220)可配置為一平坦、矩形薄材,諸如一伸出的弧狀、一矩形稜柱、或複數個平行薄材、等等。
在某些情況,加熱元件(5220)可用完即丟棄。例如,整個增濕室(5200)可用完即丟棄,其中加熱元件(5220)整體形成在增濕室(5200)內,當作一用完即丟棄組件之一部分。或者,加熱元件(5220)可配置為用完即丟棄且可從增濕室(5200)卸除而容易更換,例如藉由插入(諸如滑入)增濕室(5200)供安裝。5.2.3.2 增濕器毛細體 (5230)
在本技術之一態樣中,增濕器(5000)可包括一水保持特徵件,諸如一增濕器毛細體(5230)。水保持特徵件(例如,增濕器毛細體(5230))可配置為保持水容積,其可從儲液槽(5110)接收供蒸發,以在空氣流輸送給患者(1000)之前,供汽蒸以濕化空氣流。水保持特徵件可成形,使得其可實質定義從RPT器件(4000)至患者介面(3000)的空氣路徑之一部分。水保持特徵件可藉由形成一實質圍住的路徑(諸如一圓筒形路徑)而定義(例如,整個定義)空氣路徑之一部分。換句話說,水保持特徵件可圍繞或實質圍繞通過增濕器(5000)的空氣流的流路徑之至少一部分。
例如,水保持特徵件(例如,增濕器毛細體(5230))可具有一輪廓形狀,以在徑向圍住或實質圍住空氣流路徑之至少一部分。在圖7-10、12-16、和31-34描述的實例,應瞭解,增濕器毛細體(5230)可具有一實質圓形截面形式的輪廓形狀。不過,亦應瞭解,增濕器毛細體(5230)可具有U形截面、V形截面、橢圓形、橢圓、或橢圓體截面、多角形截面(即是,只要圍住增濕器毛細體(5230)的內部,截面可有任何側部數目)、或拋物線截面的輪廓形狀。亦應瞭解,增濕器毛細體(5230)可具有完全圍住增濕器毛細體(5230)的內部、與其中空氣流路徑之至少一部分的輪廓形狀,例如採用一圓形截面、一橢圓形、橢圓、或橢圓體截面、或多角形截面。或者,增濕器毛細體(5230)可具有不完全圍住增濕器毛細體(5230)的內部、與其中空氣流路徑之至少一部分的輪廓形狀,例如採用U形截面或V形截面。
在本技術之一實例,增濕器毛細體(5230)可具有一輪廓形狀,
其定義直接接觸經由其的空氣流之一表面,且該表面具有一輪廓形狀,在於該表面不是實質平面。換句話說,可瞭解,該表面本質可為三度空間而不是二度空間。
為了要達成濕度輸出的目標位準,同時維持小尺寸的增濕器(5000),水保持特徵件將空氣路徑之一部分整個定義成最大接觸空氣流面積是有利的。此一配置可允許水保持特徵件完全配置在空氣路徑周邊的周圍,使得對於水保持特徵件的特定長度而言,可最大化介於空氣路徑與水保持特徵件間的接觸面積。例如,圖10顯示的增濕器毛細體(5230)成形為一空圓筒,其適合在圓筒形增濕室(5200)內,且定義一圓筒形,圍住經由其的空氣路徑。當然,應瞭解,其他形狀亦適當。
增濕器毛細體(5230)能夠保持的最大水容量、或增濕器毛細體(5230)的水容量可預先決定。在一態樣,增濕器毛細體(5230)的水容量可足夠小,以確保增濕器(5000)的短回應時間。即是,增濕器(5000)可在相對短時間內有效改變其輸出(例如,濕度及/或溫度輸出)。熟諳此技者應瞭解,一增濕器(5000)的回應時間是加熱水容積的函數。因此,根據本技術之一增濕器(5000)可包括一相當短回應時間。在本技術的某些形式,一增濕器(5000)可包括一足夠短回應時間,使得增濕器(5000)的熱及/或濕度輸出可在約1分鐘內變化,諸如45秒內、30秒內、或15秒內。
根據另一態樣,增濕器毛細體(5230)的水容量要足夠大以在最高流率和最乾燥環境狀況能有適當濕度。在一形式,增濕器毛細體(5230)可如此包括其中含水的適當大表面積,以接觸通過增濕器(5000)的空氣流。增濕器毛細體(5230)的水容量可約10 g(公克),不過,其他值亦適當,諸如約2 g(公克)、6 g(公克)、15 g(公克)、20 g(公克)、30 g(公克)或其間的任何其他值。在其他形式,增濕器毛細體(5230)的較
大或較小水容量可適當,此取決於增濕器的尺寸和應用。
增濕器毛細體(5230)的水成份符合增濕器毛細體(5230)的水容量之狀況可稱為增濕器毛細體(5230)的「飽和」或「溢流」。在某些情況,增濕器(5000)可操作使得增濕器毛細體(5230)在使用過程不會飽和。由增濕器毛細體(5230)的飽和所引起的缺點可包括使水滴進入增濕器(5000)及/或空氣通道(4170),由於來自增濕器毛細體(5230)的未吸收水傳輸(例如,夾帶在空氣流)。如此,想要增濕器毛細體(5230)的飽和檢測,此將在下面更詳細描述。在某些情況,空氣通道(4170)可包括毛細體(5230)之一部分、或一輔助毛細體(或分水器),以改善有關此傳輸的任何潛在問題,諸如藉由吸收任何輸送的水或凝結。
根據一態樣,增濕器毛細體(5230)可配置為非均態幾何及/或結構(例如,各向異性或在數個區域)。因此,增濕器毛細體(5230)的一或多個特性(諸如,水容量、暴露於空氣的表面積、或熱導率)可改變,諸如增濕器毛細體(5230)的每個區域或根據一方向。例如,增濕器毛細體(5230)在沿著空氣流的方向可為非均態;或者,沿著從入水口(5206)的距離(例如,增濕器毛細體(5230)的厚度)可改變,諸如增濕器毛細體(5230)在較遠離入水口(5206)可變成較薄。在一形式,增濕器毛細體(5230)的幾何可隨著增濕器毛細體(5230)的深度、層數目、密度及/或材料之一或多者而變化。
例如,增濕器毛細體(5230)可包括一或多層,諸如一毛細體第一層(5230a)及一毛細體第二層(5230b),如圖12所示。該等一或多個層可隨著形式及/或功能而改變。在一例證,毛細體第一層(5230a)可為溝通入水口(5206)的一傳輸層,且毛細體第二層(5230b)可為疊置在該第一層(5230a)且接觸空氣流的一蒸發層。在此結構,毛細體第一層(5230a)可配置為每單位體積水的最佳說儲存及/快速水傳輸,且毛細體第二層(5230b)可配置為用於改善蒸發特性,例如,藉由增加每單位體積的暴露表面積。在某些形式,增濕器毛細體(5230)可配置為使得一或多個層可彼此獨立更換,其中該等一或多個層可以或可不相同的形式及/或功能。
在一形式,一增濕器毛細體(5230)可各向異性配置為,使得一第一方向的毛細滲濕率大於一第二方向的毛細滲濕率。此一結構可允許採用一預定方式使水分布偏向。例如,增濕器毛細體(5230)可配置為使得垂直於空氣流之方向的毛細滲濕率可大於平行於空氣流之方向的毛細滲濕率。此一結構的優點是使空氣流增濕率最大化,因為空氣流的更多不同部分可接觸增濕器毛細體(5230)。增濕器毛細體(5230)可針對空氣流的方向而在一或多個方向中各向異性配置為,諸如30度、60度、或90度。
在某些形式,增濕器毛細體(5230)可包括一表面,其配置為增加暴露於空氣流的總表面積。此可增加該增濕器毛細體(5230)所保持水接觸空氣流且改善濕度效率的區域。例如,增濕器毛細體(5230)可包括一內皺面,如圖13所示。其他適當表面類型可包括下列一或多個:凹面、穿孔面、多孔面、編織面、針織面、變形和燒結面。
根據本技術之一增濕器毛細體(5230)可包括一單連續組件、多重組件(功能如同總成)、或毛細材料及/或元件的不連續、分離體。在本說明書,全部或任何前述變化將稱為「增濕器毛細體(5230)」。熟諳此技者應瞭解,增濕器毛細體(5230)不需要配置為一單件毛細材料。
一增濕器毛細體(5230)可設置向增濕器(5000)的外周邊,諸如在圖9A顯示的實例,其中增濕器毛細體(5230)顯示形成通過增濕器(5000)的空氣流路徑的外邊界之至少一部分。此外(或者),一增濕器毛細體(5230)可設置向增濕器(5000)的中心,例如,如圖32所示,使得增濕器毛細體(5230)設置遠離通過增濕器(5000)的空氣流路徑的外邊界。在圖32顯示的結構,增濕器(5000)可更包括一或多個毛細體柱件(5231),以將增濕器毛細體(5230)設置及/或固定在想要位置。在一形式,一或多個毛細體柱件(5231)可配置為可卸除式接合內殼體(5204),如圖32所示,以相對於內殼體(5204)以設置及/或固定增濕器毛細體(5230)。
在某些形式(例如,其中增濕器毛細體(5230)設置向增濕器(5000)的中央),入水口(5206)可包括一突出部,其從增濕器(5000)的內表面延伸至增濕器毛細體(5230),如圖32所示,以輸送來自儲液槽(5110)的液體。在插入增濕器毛細體(5230)的方向,入水口(5206)可額外包括一引入件(5207),如圖32所示,以在增濕器毛細體(5230)插入增濕器(5000)期間允許自對準。
根據另一態樣,可(例如)藉由加熱元件(5220)加熱增濕器毛細體(5230)。加熱的毛細體(5230)之一效益在於可控制蒸發率。在一形式,增濕器毛細體(5230)可熱耦接加熱元件(5220),例如藉由如圖12所示的接觸,其可有效減少在增濕器毛細體(5230)和加熱元件(5220)間的熱阻。
在某些情況,一加熱元件(5220)可只局部加熱一增濕器毛細體(5230),例如藉由加熱元件(5220)局部熱接觸增濕器毛細體(5230)。在一形式,增濕器毛細體(5230)可包括未加熱區域,其設置於一加熱元件(5220)的上游及/或下游;以及一加熱區域,其熱接觸該加熱元件(5220)。增濕器毛細體(5230)的一加熱區域(5230H)可重疊加熱元件(5220),且一上游未加熱區域(5230U)和一下游未加熱區域(5230D)可分別延伸加熱區域(5230H)的上游與下游,其中其可不重疊該加熱元件(5220)。上游未加熱區域(5230U)及/或下游未加熱區域(5230D)亦可實質不重疊緊密熱接觸加熱元件(5220)(諸如,內殼體(5204))之增濕器(5000)的任何傳導部,如圖34所示。
一上游未加熱區域(5230U)可配置為使得入水口(5206)輸送的水在散布或通過增濕器毛細體(5230)的加熱區域(5230H)之前,將能在上游未加熱區域(5230U)內較快散布。例如,上游未加熱區域(5230U)的毛細滲濕率可較快於加熱區域(5230H)的毛細滲濕率。在此一配置,允許上游未加熱區域(5230U)的水在其中先散布,然後在加熱區域(5230H)發生蒸發。因此,增濕器毛細體(5230)可改善其中水的空間分布,其中水邊界在垂直於空氣流方向之方向中是實質一致性,諸如在增濕器(5000)的徑向。
一增濕器毛細體(5230)可包括一下游未加熱區域(5230D)(如圖34所示),其可用來提供額外的水保持容量以減輕(例如)來自增濕器毛細體(5230)的未吸收水流通的風險。例如,一下游未加熱區域(5230D)可允許增濕器毛細體(5230)的加熱區域(5230H)始終水飽和,同時藉由提供額外的容量以降低溢流風險。此外,一下游未加熱區域(5230D)可獲得未蒸發的溼氣,其可諸如藉由空氣流而夾帶及/或傳輸於加熱區域(5230H)的下游。
在一形式,上游未加熱區域(5230U)的適當長度可介於加熱區域(5230H)的長度約5%和約20%間、介於約8%和約15%間、介於約8%和約12%間、或約10%。對於含有50 mm(公釐)長度的加熱區域(5230H)的一增濕器(5000)而言,上游未加熱區域(5230U)的適當長度可介於約2.5 mm(公釐)和約10 mm(公釐)間、介於約4公釐和約7.5 mm(公釐)間、介於約4 mm(公釐)和約6 mm(公釐)間、或約5 mm(公釐)。在一形式,下游未加熱區域(5230D)的適當長度可介於加熱區域(5230H)的長度約10%和約50%間、介於約20%和約40%間、介於約25%和約35%間、或約30%。對於含有50 mm(公釐)長度的加熱區域(5230H)的一增濕器(5000)而言,下游未加熱區域(5230D)的適當長度可介於約5 mm(公釐)和約25 mm(公釐)間、介於約10 mm(公釐)和大約20 mm(公釐)間、介於12.5 mm(公釐)和17.5 mm(公釐)間、或約15 mm(公釐)。
上游未加熱區域(5230U)及/或下游未加熱區域(5230D)的尺寸可隨著增濕器(5000)的態樣而改變,諸如其尺寸(例如,長度及/或直徑)、濕度輸出、增濕器毛細體(5230)的尺寸、增濕器毛細體(5230)的水容量、水流率、及/或入水口(5206)的數量。
增濕器毛細體(5230)的效能可能隨時間及/或使用而降低,且在某些情況,增濕器毛細體(5230)可能不再適合使用。例如,當水蒸發後,異物(諸如,來自水的微粒子)可能聚集或形成在增濕器毛細體(5230)。在某些情況,聚集異物可能減少增濕器毛細體(5230)的水容兩及/或熱導率。在某些情況,增濕器毛細體(5230)可能隨著時間而降低效能,可能甚至無法任何使用增濕器(5000)。更進一步,聚集在增濕器毛細體(5230)的異物可從增濕器毛細體(5230)離開且進入空氣流,此通常是不想要的情況。
因此,在本技術之一態樣,可清潔及/或更換增濕器毛細體(5230)。此外,可決定增濕器毛細體(5230)的狀況,諸如其水容量及/或其剩餘使用壽命,且當增濕器毛細體(5230)需要更換或到達更換的預期時間時,提供必要的指示或訊息。
根據另一態樣,可決定及/或控制在增濕器毛細體(5230)的異物分布模式。例如,增濕室(5200)可配置為根據一預定模式聚集異物在增濕器毛細體(5230)。更進一步,在增濕器毛細體(5230)形成異物的預定模式可當作增濕器毛細體(5230)的剩餘壽命指示符使用。例如,增濕器毛細體(5230)可配置為使得異物可開始從增濕器毛細體(5230)的一預先決定區域聚集,且供聚集於一預定方向生長。然後,例如在一預先決定壽命指示符區域的異物形成檢測可用來指出增濕器毛細體(5230)是否可能不再適合使用。因此,當增濕器毛細體(5230)保持在增濕器(5000)時,可決定增濕器毛細體(5230)的剩餘壽命。
顯示使用時的增濕器毛細體(5230)之實例配置的增濕器(5000)(未顯示毛細體框件(5232))的截面顯示在圖14。在此實例,增濕器毛細體(5230)保持水容積,不過,水容積可能小於增濕器毛細體(5230)的水容量。因此,增濕器毛細體(5230)可顯示包括兩區域,即是一濕區域(5230_W)和一乾區域(5230_D),兩者是由顯示的水邊界(5230_WB)分開。通常,來自水的任何異物形成或聚集在增濕器毛細體(5230)可能主要發生在邊界邊緣,因為此是微粒子乾燥的點。因此,本技術的態樣之一有關透過增濕器毛細體(5230)的結構及/或異物管理演算法進而控制水邊界(5230_WB),如下面更詳細描述。
在一形式,增濕器毛細體(5230)可配置為允許例如在洗碗機中清洗,使用另一消毒劑、及/或使用微波消毒。此外(或者),增濕器毛細體(5230)可包括一抗微生物或抗菌劑,諸如銀。更進一步,增濕器(5000)可包括自我清潔演算法(諸如,生物負荷緩和演算法),如下面更詳細描述。
根據一態樣,增濕器毛細體(5230)可更包括添加物,諸如引用於空氣流的藥物、或一壽命指示符。壽命指示符可包括一彩色部分,其可改變顏色以對使用者或患者(1000)指出是否應更換增濕器毛細體(5230)。增濕器毛細體(5230)可包括藥物,其可藉由蒸發釋出至輸送給患者(1000)的空氣流。
用於增濕器毛細體(5230)的適當材料可包括(但未侷限於):紙;雙組分材料,其含有親水性纖維、和纖維素纖維。一增濕器毛細體(5230)在一或多個配置(例如,平坦、呈皺紋、等方性、各向異性、分層等等)中可包括一或多個前述列出的材料,以達成在本說明書所描述增濕器毛細體(5230)的特性。
在某些情況,增濕器毛細體(5230)可包括或結合加熱元件(5220)。如本說明書的描述,增濕器毛細體(5230)可包括一傳導部(例如,碳素墨水),其可形成電阻軌供加熱;及一吸收部(例如,紙),供水保持與蒸發,其亦可充當傳導部的基材。在一形式,加熱元件(5220)可耦接(例如,壓合)在增濕器毛細體(5230)的一或兩側部,以建立一整合組件。該整合組件可更包括一或多個連接器,其可耦接(例如,壓合) 增濕器毛細體(5230)的一或兩側部,例如供連接增濕器控制器(5550)。
在某些形式,增濕器毛細體(5230)可利用一薄材配置為。例如,增濕器毛細體(5230)可包括已形成管狀之一紙張,諸如符合增濕器室的形狀。該薄材可利用黏著劑接合,其的一適當實例是熱熔黏膠纖維。不過,應瞭解,某些已知的替代選擇亦適合。
增濕器毛細體(5230)可包括一或多個增濕器轉換器。增濕器轉換器和增濕器演算法可接收來自增濕器轉換器的輸入,如下面更詳細描述。
在另一態樣,增濕器毛細體(5230)可採用一形狀配置為,以促成容易插入增濕室(5200)及/或從其卸除。在一形式,增濕器毛細體(5230)之一部分(諸如一凸件(未顯示))可配置為當增濕器毛細體(5230)處於其工作位置之時可為了卸除而能接取該部分。更進一步,增濕器(5000)可配置為如圖14所示,使得一組件(諸如一外殼體組件(5202_c))可卸除以允許接取增濕器毛細體(5230)。此外(或者),增濕器毛細體(5230)可採用類似成形增濕室(5200)的截頭圓錐形而互補性配置為,使得其可在插入其工作位置期間自定位。5.2.3.3 毛細體框件 (5232)
在本技術之某些形式,增濕器(5000)可包括一毛細體框件(5232),諸如在圖9A圖9B和圖10所示的實例。毛細體框件(5232)可耦接增濕器毛細體(5230)(例如化學黏合及/或機械耦接),例如設置及/或成形增濕器毛細體(5230)(例如,採用一預定位置及/或形狀),以維持增濕器毛細體(5230)靠近加熱元件(5220),及/或避免可能由於增濕器毛細體(5230)變形而增加流阻。毛細體框件(5232)可藉由幫助設置及/或成形如設計的增濕器毛細體(5230)(例如,藉由維持增濕器毛細體(5230)在圓筒形狀,如圖10顯示),以增進或維持在增濕器毛細體(5230)和加熱元件(5220)間的熱接觸。在圖10顯示的形式,毛細體框件(5232)可包括一毛細體定位件(5233),諸如顯示的一肩部,有助於在總成中相對於毛細體框件(5232)來設置增濕器毛細體(5230)。
毛細體框件(5232)可更配置為幫助相對 於增濕器(5000)卸除及/或插入增濕器毛細體(5230),例如藉由提供一毛細體框件齧合部(5232_G)以幫助使用者及/或患者(1000)設置及/或保持毛細體框件(5232),供插入、卸移及/或處理毛細體框件(5232)。在一形式中,雖然任何某些其他形狀及/或結構亦適合,不過毛細體框件齧合部(5232_G)可包括一類似平盤結構,以允許患者/使用者保持毛細體框件(5232)。毛細體框件齧合部(5232_G)可延伸過圍繞組件的一開口端,諸如一內殼體(5204),雖然在某些形式,毛細體框件齧合部(5232_G)可從增濕器(5000)的外部接取,諸如允許從增濕器(5000)的外部卸除毛細體框件(5232)及/或毛細體(5230)(例如,無需拆卸增濕器(5000)的任何其他組件)。此外(或者),毛細體框件(5232)可包括一連接器(未顯示),以卸除式設置及/或固定增濕器毛細體(5230)至增濕器(5000),諸如利用接合銷釘、線、摩擦密合面、或針銷。熟諳此技者應明白,某些其他連接器亦可用來固定及/或設置增濕器毛細體(5230)至增濕器(5000),諸如至外殼體(5202)。
毛細體框件齧合部(5232_G)可標示(例如,使用顏色及/或指示符)供識別,及/或形成紋理以幫助使用者保持在毛細體框件齧合部(5232_G)。在某些形式,在增濕器毛細體(5230)用完即丟棄的情況,毛細體框件(5232)可配置為連同增濕器毛細體(5230)配置一起,例如連同增濕器毛細體(5230)整體形成。在其他情況,毛細體框件(5232)可配置為接收及保持增濕器毛細體(5230),例如,使得當毛細體框件(5232)從增濕器(5000)卸除時,可更換增濕器毛細體(5230)。然後,毛細體框件(5232)可接收一新的增濕器毛細體(5230)且插入增濕器(5000)。在某些形式,毛細體框件(5232)、增濕器毛細體(5230)和加熱元件(5220)可非卸除式耦接一起且配置為為一用完即丟棄的單元。
根據另一態樣,毛細體框件(5232)可配置為例如由患者(1000)或照護者利用一3D印刷機臺壓印,諸如在醫院或居家環境。或者(此外),毛細體框件(5232)可鑄成如同一組件、或複數個鑄成組件的總成。在某些形式,增濕器毛細體(5230)和毛細體框件(5232)可為一單組件。
在一形式,毛細體框件(5232)可更包括在增濕器毛細體(5230)的上游及/或下游的一或多個空氣濾清器。空氣濾清器可安置在增濕器毛細體(5230)的上游,以減少異物進入及/或聚集在增濕器毛細體(5230)。或者(此外),空氣濾清器可安置在增濕器毛細體(5230)的下游,以減少任何異物從增濕器毛細體(5230)移至患者(1000)。
根據另一態樣,毛細體框件(5232)可包括空氣流阻流板(5208),如前述。在毛細體框件(5232)結合空氣流阻流板(5208)的情況,增濕器毛細體(5230)可形成空氣流路徑的一表面。此結構的效益在於,可增加空氣流和增濕器毛細體(5230)間的接觸長度,可改善濕度。5.2.3.4 增濕器濾清器 (5240)
一或多個增濕器濾清器(5240)可使用於增濕器(5000)的某些配置。增濕器濾清器(5240)可用來減少來自空氣流的不想要成份,例如藉由避免衍生自蒸發水的微粒子進入空氣流。一增濕器濾清器(5240)可安置在增濕器(5000)的任何位置,諸如在或接近空氣入口(5002)(如圖14顯示)、空氣出口(5004)(如圖16顯示)、或其間(未顯示)。亦應瞭解,一個以上的增濕器濾清器(5240)可包括在內。設置在增濕器(5000)的下游(例如,在空氣通道(4170))的一濾清器(未顯示)可藉由減少來自空氣流的不想要成份量而實質執行類似如一增濕器濾清器(5240)的功能。5.2.3.5 預輸送室 (5115)
根據本技術之另一態樣,增濕器(5000)可包括一預輸送室(5115),其之一實例顯示在圖31。在水開始從預輸送室(5115)輸送至水保持機構(例如,增濕器毛細體(5230))之前,預輸送室(5115)可接收及保持來自儲液槽(5110)的水容積,以輸送水給增濕器毛細體(5230)。預輸送室(5115)可在複數個位置處流體連通增濕器毛細體(5230),以平均輸送水給增濕器毛細體(5230)。
在圖31顯示的實例,預輸送室(5115)係成形為一環稜鏡,且配置為接收來自入水口(5206)的水,且輸送水給增濕器毛細體(5230)。預輸送室(5115)可配置為使得水從預輸送室(5115)至增濕器毛細體(5230)發生任何溝通之前,預輸送室(5115)需要預定水量。因此,在圖31顯示的實例,增濕器毛細體(5230)可藉著一耦接件而流體耦接預輸送室(5115),該耦接件只允許水於預定水量進入預輸送室(5115)之後能夠通過其。
在一形式,預輸送室(5115)可包括利用不透水材料製成的壁部,其可有彈性,諸如Gore-texTM
織物或矽樹脂;或有硬度,諸如聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(PC/ABS)。預輸送室(5115)可經由複數個閥(例如,徑向配置在預輸送室(5115)各處)而流體耦接增濕器毛細體(5230),該等複數個閥配置為當預輸送室(5115)內的水量超過一臨界值(例如,預先決定的臨界值)量時便打開,諸如約預輸送室(5115)容積的90%。5.2.4 增濕器轉換器
根據本技術之一態樣,增濕器(5000)可包括一或多個增濕器轉換器,其配置為產生信號以指示感測特徵,諸如空氣流率、壓力、溫度或濕度。如此,增濕器(5000)可包括一或多個流感測器(5512),如圖15所示;一或多個溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4),如圖15所示;及一或多個濕度感測器(5516),如圖16所示;以及任何某些其他類型感測器。增濕器(5000)可包括複數個感測器,其設置沿著(例如)空氣流的方向,諸如溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4),如圖15所示。此外(或者),增濕器(5000)可包括複數個感測器,其設置沿著空氣流方向的橫向。
應注意,雖然溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4、5514_5、5514_6、5514_7、5514_8)顯示設置於增濕室(5200)的內部,不過該等溫度感測器之一或多者可設置於增濕室(5200)的外部,諸如外殼體加熱器罩部件(5202b_)的外表面,或當作加熱元件(5220)的一部分、或在內殼體(5204)上面。
某些增濕器轉換器可設置於增濕器(5000)(例如,在圖16顯示的加熱元件溫度感測器(5514_HE)),不過,在某些情況,增濕器轉換器亦可設置於增濕器(5000)的外部,例如在空氣通道(4170)或在患者介面(3000)。
一或多個增濕器轉換器之每一者的適當位置可根據其目的、及/或可當作一或多個濕度感測器(5516)之每一者所產生輸入信號使用的演算法而改變。在某些情況,配置為產生用以指示氣動路徑之一者中感測特徵的信號之轉換器(諸如RPT器件(4000))可用來決定在氣動路徑之另一部分的感測特徵,諸如增濕器(5000)。
在某些形式,在一第一位置獲得的特徵測量(例如,氣流率、壓力、溫度或濕度)可用來評估在一第二位置的等同特徵。例如,設置於加熱元件的一第一溫度感測器獲得的溫度測量可用來評估在另一位置的水保持特徵件(例如,增濕器毛細體(5230))的溫度,如在本說明書下面更詳細的描述。5.2.5 增濕器控制器 (5550)
在一形式,增濕器(5000)可包括一增濕器控制器(5550),其可為一單機控制器或中央控制器(4230)之一部分(如圖4C所示)。增濕器控制器(5550)可基於來自組件(諸如,增濕器(5000)及/或RPT器件(4000)的其他組件)的輸入,以監督及/或控制增濕器(5000)的一或多個工作參數。
例如,增濕器(5000)可接收來自諸如增濕器轉換器、輸入器件(4220)或記憶體(4260)之組件的輸入。此外,增濕器(5000)可輸出信號給加熱元件(5220)或輸水機構(5150)。5.3 增濕器演算法 (5600)
各種不同增濕器演算法(5600)及其實例(例如,顯示在圖21)是在下面描述。雖然其稱為「增濕器演算法」,不過,應瞭解,這些演算法不需要儲存在增濕器(5000),及/或由其執行。術語「增濕器演算法」在本說明用來指出有關增濕器(5000)的演算法。例如,增濕器演算法(5600)可由中央控制器(4230)執行且儲存在RPT器件(4000)的記憶體(4260)。在某些例證,增濕器演算法(5600)可儲存及/或執行於一外部電腦,諸如溝通增濕器(5000)的智慧型手機。5.3.1 增濕器狀況決定 / 錯誤緩和演算法
根據一態樣,增濕器(5000)可包括演算法,其配置為決定或檢測增濕器(5000)及/或其組件的一或多個狀況。在某些情況,增濕器(5000)可更包括錯誤緩和演算法(5640),其配置為改善、或減輕一或多個檢測錯誤狀況。
增濕器情況決定演算法可檢測或決定增濕器組件的狀況,諸如儲液槽(5110)、輸水機構(5150)、增濕器毛細體(5230)、加熱元件(5220)或增濕器轉換器。檢測或決定的狀況可包括:水容量,諸如在儲液槽(5110);水流率,諸如來自輸水機構(5150);或增濕器毛細體(5230)的水容量及/或水成份。5.3.1.1 毛細體狀況決定演算法 (5610)
如前述,增濕器毛細體(5230)的使用效能及/或適合性可隨著時間及/或使用而改變,例如由於在增濕器毛細體(5230)形成異物、或增濕器毛細體(5230)效能降低。因此,增濕器毛細體(5230)的水容量可能改變,此現像可能影響提供給空氣流的濕度量。
根據本技術之另一態樣,增濕器(5000)可包括一或多個毛細體狀況決定演算法(5610),用於決定增濕器毛細體(5230)的一或多個狀況。所要決定增濕器毛細體(5230)的一或多個狀況可包括增濕器毛細體(5230)的毛細體使用適合性、水容量、水成份、或剩餘使用壽命。
在某些形式(例如,如圖22所示的實例毛細體狀況決定演算法(5610A)),一毛細體狀況決定演算法可接收來自實例毛細體狀況決定演算法步驟二(5610A2) 的一或多個輸入,以在實例毛細體狀況決定演算法步驟四(5610A4) 決定增濕器毛細體(5230)的一或多個狀況。增濕器毛細體的一或多個狀況決定可基於輸入與臨界值的比較,諸如在步驟5610A3。在一實例,臨界值可從記憶體(4260)取回,其中臨界值可儲存為一查詢表或一功能。臨界值可由增濕器(5000)的業者預先決定及儲存在記憶體(4260)。此外(或者),在記憶體(4260)的儲存值可透過一數據通訊介面(4280)更新,或臨界值可透過一數據通訊介面(4280)直接取回,諸如從一遠端外部器件(4286)。
一或多個輸入可包括毛細體類型數據,諸如:毛細體模型、製造日期、毛細體材料、毛細體結構、毛細體尺寸和最初水容量。輸入亦可包括毛細體使用數據,諸如:最後更換日期、(例如總)使用時間、使用增濕器毛細體(5230)蒸發的水量、已清洗增濕器毛細體(5230)的次數。輸入可包括指出增濕器毛細體(5230)的狀況及/或特性的任何其他數據。更進一步,在某些情況,毛細體狀況決定演算法(5610)可接收有關環境狀況的輸入。一毛細體狀況決定演算法可然後基於一或多個前述輸入以決定增濕器毛細體(5230)的一或多個狀況。
某些毛細體狀況可測量/決定且當作其他毛細體狀況的進一步輸入使用。例如,可決定毛細體狀況(諸如,毛細體的水容量及/或水成份)且當作輸入使用,以決定其他毛細體狀況,諸如增濕器毛細體(5230)的剩餘使用壽命;或者,決定毛細體是否適合使用,如圖22的實例毛細體狀況決定演算法步驟五5610A5所示。如果決定增濕器毛細體(5230)不再適合使用,毛細體狀況決定演算法(5610)可對增濕器控制器(5550)產生一對應信號(例如,在實例毛細體狀況決定演算法步驟六5610A6),使得增濕器(5000)可溝通使用者是否需要改變增濕器毛細體(5230),例如,經由一視覺及/或一聽覺通訊器件。
在一實例,有關毛細體模型、毛細體材料、毛細體結構、使用時間及已清洗增濕器毛細體次數的一組輸入值可與一組參考值(例如一查詢表)相比較,以決定一組毛細體狀況,諸如毛細體的剩餘使用壽命及/或毛細體的水容量。決定的狀況組(例如,毛細體的剩餘壽命及/或毛細體的水容量)可然後與一臨界值(例如,毛細體的最小剩餘使用壽命或毛細體的最小水容量)相比較,以產生一信號來指出增濕器毛細體(5230)是否適合使用在增濕器(5000)。一視覺及/或一聽覺通訊器件可提供溝通使用者有關增濕器毛細體(5230)是否適合使用在增濕器(5000)。如前述,基於增濕器毛細體(5230)的一或多個可用類型的特徵,臨界值可(例如)由增濕器(5000)的業者預先決定且儲存在記憶體(4260)。
在某些情況,一校準演算法可增加或修改臨界值,諸如可指出何時已更換或清洗增濕器毛細體(5230),例如基於其水容量的增加。
一毛細體狀況決定演算法(5610)可採用絕對值或相對值來決定及/或表示毛細體(5230)的水容量,例如,如圖23顯示的實例毛細體狀況決定演算法(5610B)所示。即是,增濕器毛細體(5230)的水容量可決定及/或表示成增濕器毛細體(5230)能夠保持(如圖23的實例毛細體狀況決定演算法步驟三5160B3顯示) 的絕對水量(例如,以毫公升為單位)或相對(例如,百分比)水量(如圖23的選擇性步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟五(5160B5) 所示),諸如有關增濕器毛細體(5230)的預定水容量(如圖23的輸入步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟四(5160B4) 所示),或有關增濕器毛細體(5230)的最小水容量(未顯示)。增濕器毛細體(5230)的水容量可先評估,然後(諸如,在實例毛細體狀況決定演算法步驟五(5610B5))用來決定增濕器毛細體(5230)是否適合使用,例如,藉由比較該決定的水容量與一臨界水容量。在某些形式,毛細體狀況決定演算法(5610)可基於增濕器毛細體(5230)的決定水容量以指出毛細體的不適當性(步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟七(5610B7))。
在一形式,一毛細體狀況決定演算法(5610)可決定增濕器毛細體(5230)的水成份是否與其水容量成比例。在某些形式,毛細體狀況決定演算法(5610)可指出當到達毛細體飽和狀況時,可視為已符合及/或超過增濕器毛細體(5230)的整個水容量。當到達毛細體飽和狀況時,一視覺及/或聽覺通訊器件可提供溝通使用者。在某些情況,毛細體飽和的決定可當作另一增濕器演算法的輸入使用,例如以停止、或減慢、操作輸水機構(5150)。
在另一態樣,毛細體狀況決定演算法可根據增濕器毛細體(5230)的一或多個先前測量水容量值,而基於增濕器毛細體(5230)的目前水容量和增濕器毛細體(5230)的水容量變化率,以決定增濕器毛細體(5230)的剩餘壽命。
在一形式(例如,在圖24顯示),一毛細體狀況決定演算法(5610)可基於在或接近增濕器毛細體(5230)的一或多個溫度(例如,測量或感測)以決定增濕器毛細體(5230)的狀況(在實例毛細體狀況決定演算法步驟二(5610C2))。在某些情況,一或多個溫度可與參考值相比較(在實例毛細體狀況決定演算法步驟三(5610C3)),該參考值可為預期溫度、從感測器附近測量的溫度、或先前測量的溫度,以決定增濕器毛細體(5230)的狀況(在實例毛細體狀況決定演算法步驟四(5610C4))。預期溫度可基於增濕器(5000)的一或多個工作參數,諸如來自加熱元件(5220)的熱輸出、通過增濕器(5000)的空氣流率、與通過入水口(5206)的水流率、以及任何某些其他等等。在某些形式,參考值(例如,預期溫度)可基於一或多個工作參數而從一或多個查詢表或方程式決定。參考值可表示成絕對值(例如30o
C)或有關測量或感測值(例如,正或負10o
C)。
根據另一態樣,一或多個溫度可彼此測量及/或分析,例如基於任何時間或空間模式。在一形式,在諸如各種不同溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)(參見圖15)的增濕器(5000)中的溫度測量可測量且彼此相比較,諸如隨時間及/或空間以決定溫度梯度。在另一形式,在諸如溫度感測器(5514_1)的增濕器(5000)中的溫度測量可比較在相同溫度感測器(5514_1)的另一測量(在另一時間點取得)。例如,一分析可比較一或多個溫度與參考值的變化率(例如,溫度變化率)。或者(此外),有關彼此的一或多個溫度的(例如)的溫度空間分布可與參考值相比較。
在一形式,增濕器(5000)的一或多個操作狀況可不同,同時監督一或多個溫度的回應以決定增濕器(5000)的狀況。不同操作狀況的實例可包括來自加熱元件(5220)的熱輸出、通過增濕器(5000)的空氣流率、與通過入水口(5206)的水流率,如前述。不過,操作狀況可包括任何某些其他參數。例如,一第一組溫度可在一組溫度感測器測量,且一第二組溫度可在該組溫度感測器測量,同時增加來自加熱元件(5220)的熱輸出,以決定溫度是否增加、及/或熱輸出增加的溫度增加率。然後,增濕器毛細體的適合性可基於溫度的增加及/或溫度的增加率、和熱輸出的增加間的關係而決定,例如藉由決定增濕器毛細體(5230)的水容量。
包括溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)的增濕器(5000)之一配置顯示在圖15。在此配置中,測量的溫度與參考值可在溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)之一或多者處獲得,以決定增濕器毛細體(5230)的狀況。在一實例,一組溫度可在溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)之一或多者處測量,且當作用以指出增濕器毛細體(5230)狀況的一組輸入值使用。然後,(例如)藉由測量或決定一組預期溫度可決定在溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)的一組參考值。
在使用一組預期溫度的一實例,在溫度感測器(5514_1、5514_2、5514_3、5514_4)的測量溫度可分別為40o
C、41o
C、40o
C和52o
C,同時,在有關增濕器毛細體(5230)的特別熱輸入(例如20W)之特別水流率(例如1g/min(公克/分)),該等預期溫度可為40o
C、40.5o
C、41o
C和41.5o
C。在此情況,一毛細體狀況決定演算法(5610)可決定水流率是否足夠高,使得增濕器毛細體(5230)在溫度感測器(5514_4)的周圍應是濕的,且如此,決定增濕器毛細體(5230)在溫度感測器(5514_4)的周圍具有減少的水容量。
增濕器(5000)的另一示範性配置顯示在圖15A。增濕器(5000)可包括下列一或多個:一溫度感測器(5514_6),其位在靠近入水口(5206);一溫度感測器(5514_7),其位在靠近增濕器毛細體(5230)的尾緣;及一溫度感測器(5514_8),其設置於入水口(5206)與增濕器毛細體(5230)的尾緣間。
當水通過入水口(5206)輸送給增濕器毛細體(5230)時,靠近入水口(5206)之增濕器毛細體(5230)的區域是由輸送給增濕器毛細體(5230)的水變濕的第一區域。因此,一溫度感測器(5514_6)可設置向入水口(5206),以在增濕器毛細體(5230)產生指示水成份的信號。如果溫度感測器(5514_6)產生的信號指出靠近溫度感測器(5514_6)的區域是乾燥,可能觸動一錯誤狀況。例如,此一信號可指出輸水機構(5150)是否不是正確操作,或可能需要更換增濕器毛細體(5230)。
溫度感測器(5514_6、5514_7、5514_8)產生的一或多個信號可指出增濕器毛細體(5230)的狀況。在一形式,溫度感測器(5514_6、5514_7、5514_8)測量溫度的比較可用來決定在個別溫度感測器之每一者周圍的區域之增濕器毛細體(5230)的狀況。
在圖16顯示增濕器的另一配置中,一溫度感測器(5514_5)可安置在或接近增濕器毛細體(5230)的周邊。例如,溫度感測器(5514_5)可安置在遠離入水口(5206)的增濕器毛細體(5230)的周邊,以指出毛細體飽和,其中增濕器毛細體(5230)的毛細滲濕率是等方性。在液體毛細滲濕率是各向異性之增濕器毛細體(5230)的配置中,溫度感測器(5514_5)可安置在增濕器毛細體(5230)的周邊,其可為從入水口(5206)輸送液體到達的最後周邊。增濕器毛細體(5230)的一區域將預期在當該區域處於濕性且當該區域處於乾性間會呈現不同行為。如此,在增濕器毛細體(5230)區域的行可受監督以決定其是否包含水。
一毛細體狀況決定演算法(例如,實例演算法(5610C))可配置為監督溫度感測器(5514_5)的溫度,以決定溫度感測器(5514_5)區域一泛水狀況(在步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟五(5610C5))。當溫度感測器(5514_5)設置於遠離入水口(5206)的增濕器毛細體(5230)周邊時,在溫度感測器(5514_5)的泛水狀況可指出整個增濕器毛細體(5230)的泛水狀況。因此,例如,如果在溫度感測器(5514_5)測量的溫度是在或低於一預定臨界值,諸如2oC-5oC或更低於加熱元件(5220)的溫度,利用毛細體狀況決定演算法(5610)可決定增濕器毛細體(5230)是否為泛水或飽和。在一形式,毛細體狀況決定演算法(5610)可藉由測量增濕器毛細體(5230)的飽和時間以決定增濕器毛細體(5230)的水容量。可適合用來指出毛細體飽和的其他感測器可包括一超聲波感測器、一噪音感測器、一凝結感測器、及/或一影像處理感測器。在某些例證,在將毛細體決定為泛水的情況,可停止輸水機構(5150)(在步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟六(5610C6));或者,輸水機構(5150)可持續操作(在步驟: 實例毛細體狀況決定演算法步驟七(5610C7))。
溫度(例如,在或接近增濕器毛細體(5230))可無需直接測量而可間接決定。在一形式,在一第一位置利用一溫度感測器採行的測量可用來決定(例如,藉由評估)在一第二位置的溫度。例如,一第一位置的溫度可能與一第二位置的溫度有關聯(例如,經由一功能或一查詢表),在此情況,第一位置的溫度測量允許評估第二位置的溫度(或者,反之亦然)。關聯性(例如,功能或查詢表)可儲存在(且存取自)記憶體(4260),且可諸如由增濕器(5000)的造業預先決定。在一形式,在記憶體(4260)儲存的關聯性可(例如)透過一數據通訊介面(4280)更新。
因此,一毛細體狀況決定演算法(5610)可配置為基於在或接近增濕器毛細體(5230)的一或多個溫度以決定增濕器毛細體(5230)的狀況,其中一或多個溫度是間接決定。
在另一形式,毛細體狀況決定演算法可基於一增濕器毛細體(5230)的一或多個機械特性以決定增濕器毛細體(5230)的剩餘壽命。一或多個機械特性可包括噪音/震動特性,諸如消音或聽覺模式。在其他形式,增濕器毛細體(5230)的磁及/或光學特徵可用來決定增濕器毛細體(5230)的剩餘壽命。
在某些形式,一毛細體狀況決定演算法(5610)可產生另一增濕器演算法使用的一或多個輸出。例如,毛細體狀況決定演算法(5610)可輸出增濕器毛細體(5230)的各種不同區域的水容量。在決定一增濕器毛細體(5230)在一區域具有減少水容量,且加熱元件(5220)包括複數個加熱區域的情況,加熱元件(5220)熱輸出至對應的加熱區域可根據增濕器毛細體的狀況而改變。5.3.1.2 合理性檢查演算法 (5620)
根據另一態樣,增濕器可包括一或多個合理性檢查演算法(5620),其配置為有關增濕器(5000)操作錯誤的測試,諸如增濕器(5000)及/或整個增濕器(5000)的一或多個個別組件的效能。
一實例合理性檢查演算法(5620A)(顯示在圖25)可接收當作輸入的入口及/或環境狀況(步驟: 實例合理性檢查演算法步驟二(5620A2)),諸如在空氣入口(5002)溫度、空氣入口(5002)濕度、環境溫度、和環境濕度的測量。合理性檢查演算法(5620)可進一步接收當作輸入之增濕器(5000)的工作參數(步驟: 實例合理性檢查演算法步驟三(5620A3)),諸如加熱元件(5220)至增濕器毛細體(5230)的熱輸出、與對增濕器毛細體(5230)的水流率。合理性檢查演算法(5620)可基於輸入以決定預測輸出狀況(例如,在出口的濕度/溫度,如步驟: 實例合理性檢查演算法步驟四(5620A4)所示)。在一形式,合理性檢查演算法(5620)可監督出口狀況(步驟: 實例合理性檢查演算法步驟五(5620A5)),諸如在空氣出口(5004)的測量溫度和在空氣出口(5004)的測量濕度。合理性檢查演算法(5620)可將測量溫度及/或濕度與在出口的預測濕度/溫度相比較,以測試該測量溫度及/或濕度的合理性。如果發現在空氣出口(5004)的溫度、及/或在空氣出口(5004)的濕度是難以相信(步驟: 實例合理性檢查演算法步驟六(5620A6)),例如,因為其分別從一預測值偏離超過一臨界量,使得合理性檢查演算法(5620)可能指出一錯誤狀況。應注意,在合理性檢查演算法(5620)的其他形式,輸入的預測值和測量值可從前面提供的實例改變。受監督的適當輸出狀況的其他實例可包括增濕器(5000)的溫度,諸如在或接近增濕器毛細體(5230)的溫度。例如(未顯示),入口/環境狀況和出口狀況可受監督以決定預測的工作參數,且將預測的工作參數與測量的工作參數相比較,以決定測量的合理性。
例如,在每公升10毫克(mg/L)的絕對環境濕度、35L/min(公升/分)的空氣流率,在空氣出口(5004)的一預測空氣流絕對濕度可為30mg/L(毫克/公升)。因此,如果輸水機構(5150)已輸送700mg/min(毫克/分)水流率,輸水蒸發將絕對濕度的(700mg/min(毫克/分))/(35L/min(公升/分)) = 20mg/L(毫克/公升)加入在空氣出口(5004)的空氣流。不過,在一臨界時段(例如5分鐘)之後,在空氣出口(5004)的絕對濕度會低於目標絕對濕度的臨界量,合理性檢查演算法可決定增濕器(5000)是否沒有正確操作且指出錯誤狀況。
在另一形式,一合理性檢查演算法(5620)可執行一測試週期以檢查增濕器(5000)的操作。例如,合理性檢查演算法(5620)可改變加熱元件(5220)的熱輸出、及/或改變輸水機構(5150)的水流率,且使用一或多個個增濕器轉換器來檢查增濕器(5000)的回應。
在另一形式,一合理性檢查演算法(5620)可藉由比較水泵(5152)的水流率和運動率以檢查一組件(諸如,一輸水機構(5150))的正確效能。
合理性檢查演算法(5620)可配置為在預定間隔、預定觸動件、或使用者/患者請求之一或多者的情況下執行。例如,合理性檢查演算法(5620)可在增濕器(5000)的啟動、每月間隔、患者(1000)請求、遠端地點(諸如醫療照護提供者的電腦)、或當濕度感測器(5516)檢測到來自增濕器(5000)的輸出濕度在一臨界時段呈現低於目標值加以執行。在其他情況,合理性檢查演算法(5620)可配置為當增濕器(5000)處於運轉時仍可持續(或週期性)執行。5.3.1.3 泵狀況決定演算法 (5630)
在一形式,增濕器(5000)可包括一或多個泵狀況決定演算法(5630)。泵狀況決定演算法可決定,例如水泵(5152)的任何阻礙、或水泵(5152)的任何錯誤狀況,諸如過溫度狀況、過電流狀況或漏流。在一形式,泵狀況決定演算法可在增濕器啟動(例如,在治療及/或增濕開始之前)時執行,以決定水泵(5152)操作的適合性。
在一實例,泵狀況決定演算法(5630)可監督水泵(5152)消耗的功率,諸如藉由監督水泵(5152)消耗的電流,且指出如果水泵(5152)消耗的功率超過臨界值(諸如,一臨界範圍)的錯誤狀況。在另一實例中,泵狀況決定演算法(5630)可監督水泵(5152)的溫度,且指出如果水泵(5152)的溫度超過臨界值(諸如,一臨界範圍)的錯誤狀況。5.3.1.4 錯誤緩和演算法 (5640)
本技術之一態樣有關使用錯誤緩和演算法。
在一形式,一錯誤緩和演算法可配置為回應毛細體狀況決定演算法(5610)及/或合理性檢查演算法(5620)的輸出。例如,毛細體狀況決定演算法(5610)可決定增濕器毛細體(5230)的狀況,且輸出用以指出增濕器毛細體(5230)是否可能不再適合使用的信號。然後,錯誤緩和演算法可用來減少通過增濕器(5000)的空氣流率,減少來自輸水機構(5150)的水流率,及/或可能停止增濕器(5000)及/或RPT器件(4000)的操作。
一錯誤緩和演算法可額外(或者)配置為回應在增濕器(5000)的-或多個電器組件過的溫度及/或過電流檢測。例如,錯誤緩和演算法可從一泵狀況決定演算法(5630)接收泵是否發生故障的信號,且關閉增濕器(5000)的操作。
在另一形式,一錯誤緩和演算法可尋找檢測到「負壓滲漏」的狀況。當通過壓力器件(4140)的空氣流率小於通過換氣口(3400)的估計流率,其經決定假設是在正常操作狀況時,發生負壓滲漏狀況。發生此一狀況可指出通過換氣口(3400)的流率已減少,例如因為換氣口(3400)已至少部分受阻塞。阻斷的一潛在因素可能是由於在或接近換氣口(3400)累積凝結,且因此,錯誤緩和演算法可減少增濕輸出的位準,以嘗試減少阻塞。5.3.2 增濕器控制演算法 5.3.2.1 增濕演算法 (5650)
根據一態樣,增濕演算法(5650)可配置為控制增濕器(5000)的組件,以管理從增濕器(5000)輸送的空氣流濕度。
在一形式,增濕演算法(5650)可接收當作輸入的一或多個目標輸出狀況,諸如目標輸出濕度或目標輸出溫度;一或多個環境狀況,諸如環境濕度或環境溫度;及/或一或多個測量輸出狀況,諸如測量的輸出濕度或測量輸出溫度。增濕演算法(5650)的其他可能輸入可包括空氣通道(4170)的特徵,諸如其長度;或患者介面(3000)的特徵,諸如患者介面類型;或換氣口特徵。在某些情況,使用者可輸入空氣通道(4170)及/或患者介面(3000)的特徵,不過,在其他情況,一識別模組或一辨識系統可用來檢測該等特徵,諸如在PCT專利申請案第WO 2010/091462號描述,其整個內容在此併入本文供參考。增濕演算法(5650)可進一步將患者(1000)出現、通過空氣通道(4170)的空氣流流率、空氣流的壓力梯度、或患者(1000)的呼吸率之一或多者當作輸入使用。
增濕演算法(5650)可採用一形式操作,使得增濕器(5000)輸送的空氣流是在或近似100%相對濕度,不過其他相對濕度亦可能,諸如(但未侷限於)40%、50%、60%、70%、80%或90%。本技術的一效益可包括一縮短的回應時間,如前述。在某些形式,增濕演算法(5650)可具有當作絕對濕度的一目標設定,同時在其他方面,該目標可設定為一相對濕度。增濕演算法(5650)可如此採用某些形式配置為,以在檢測到90%-100%輸出相對濕度之前增濕空氣流,此時,增濕演算法(5650)可利用增濕器(5000)來減少或停止增濕(濕度輸出)。有利地係,本技術之一縮短回應時間可使增濕器(5000)採用此方式操作,而不會產生明顯或任何凝結,然而,具長回應時間的增濕器(5000)不可能在需要的時間內減少濕度輸出。此外(或者),當檢測到發生凝結(例如,藉由一光學感測器或其他感測器、或在本說明書中描述的方法)時,一增濕演算法(5650)可藉由增加空氣通道加熱元件(4171)的熱輸出而減少(或避免)發生凝結。因此,在一實例,在檢測到發生凝結的情況,一增濕演算法(5650)可減少增濕器(5000)的濕度輸出,以降低要輸送空氣流的絕對濕度,同時空氣通道加熱元件(4171)增加其進入空氣通道(4170)的熱輸出,以改善進一步形成凝結及既有蒸汽的凝結。
因此,在一形式,增濕器(5000)可配置為在檢測到凝結以前,維持或增加濕度輸出,例如在空氣通道(4170)、患者介面(3000)或在患者呼吸道。在檢側到凝結,增濕器可在凝結已蒸發、或已去除之前,減少濕度輸出,且沒有發生進一步凝結。使用此一方法,增濕器(5000)可儘可能近似100%輸送濕度而不會產生明顯凝結,藉此減少對患者發生擾亂,同時改善患者的治療品質及/或舒適度。
在一形式,一增濕演算法(5650)可接收當作輸入使用的來自凝結檢測演算法(5700)的輸出,其將在下面更詳細描述。增濕演算法(5650)可配置為減少增濕器(5000)的濕度輸出,其中凝結檢測演算法(5700)指出發生凝結。此一配置可有效益,其中凝結已發生在遠離濕度感測器(5516)的空氣通道(4170)內,在此情況,即使在凝結地點的濕度可能是100%,濕度感測器(5516)可指出濕度小於100%。
在另一形式,指出來自凝結檢測演算法(5700)的凝結發生的輸出可用來預測(及/或避免)在稍後時刻發生凝結。例如,如果在特定時間檢測到凝結,增濕演算法(5650)可記錄一或多個變數,諸如:環境狀況(溫度/濕度/壓力)、呼吸治療參數(例如,壓力、流率)、和增濕器/空氣通道操作狀況(例如,加熱元件(5220)輸出、測量的濕度或測量的溫度)。增濕演算法(5650)可然後標旗號或學習該組記錄的變數,以指出凝結開始狀況,且如果稍後時刻的一組變數接近凝結開始狀況,便可預測發生凝結。增濕演算法(5650)可然後(例如)提醒使用者(例如,患者(1000)),或修改增濕器(5000)的操作以避免達到凝結開始狀況,例如藉由減少從儲液槽(5110)至增濕室(5200)的水流率。
根據另一態樣,一增濕演算法可編程採用非線性方式動作,以回應操作狀況的變化。例如,增濕演算法可編程使得當鼻罩漏流增加時,例如從5L/min(公升/分)至10L/min(公升/分),從35L/min(公升/分)至40L/min(公升/分)增加總流率,來自加熱元件(5220)的熱輸出和來自輸水機構(5150)的水流率會以大於5/35的數量增加。在另一實例中,增濕演算法可配置為當流率增加時,增加空氣流的絕對濕度。此一配置可抵消任何降低患者舒適性,例如由於增加洩漏和乾燥。在些狀況基於操作狀況變化的增濕演算法回應可能受到延遲。
在另一態樣,增濕演算法(5650)可配置為根據環境狀況來決定適當的目標狀況,例如,不需要使用者(或患者(1000))改變想要的輸出狀況。例如,增濕演算法(5650)可在較高濕度使增濕器(5000)輸出較溫暖的空氣,其相較於環境狀況較溫暖且更潮溼情況,此環境狀況為較冷且較乾燥。
在增濕演算法(5650)的某些形式,增濕器毛細體(5230)的熱輸出和增濕器毛細體(5230)的水流率可如同彼此的功能而受控制。例如,在增濕器毛細體(5230)的熱輸出受限制的情況,諸如由於低功率可用性,增濕器毛細體(5230)的水流率可因此減少。此外,在水流率減少,諸如在儲液槽(5110)內的水量受限制的情況,增濕器毛細體(5230)的熱輸出可因此減少。
在更一步態樣,增濕演算法(5650)可根據患者(1000)的一或多個偏愛及/或治療需求來決定目標狀況。在一形式,增濕演算法(5650)可透過輸入器件(4220)接收一組患者的偏好設定。在另一形式,增濕演算法(5650)可從患者(1000)的使用模式或患者(1000)的睡眠品質檢測得知患者的偏好設定。
在一實例,患者的呼吸階段可當作增濕演算法(5650)的輸入使用。例如,相較於呼氣,增濕演算法(5650)可使增濕器(5000)對吸氣的空氣流添更多濕度。或者(或此外),在吸氣期間輸送給患者的空氣流部分可為較高溫度,例如藉由增加輸送給加熱元件(5220)的熱量,或增加輸送給增濕器毛細體(5230)的水量。
增濕器(5000)可相對於患者(1000)予以配置,使得空氣流部分將使用一段時間長度從增濕器(5000)流到患者呼吸道入口,其中相較於患者的呼吸長度,此時間長度明顯較長。時間長度可稱為增濕延遲,且其中增濕延遲是較明顯,此可能需要列入考量,以根據患者的呼吸階段以有效輸送空氣流。
在一形式,時間延遲可從使用者手動輸入來決定,例如藉由識別空氣通道、增濕器、鼓氣機和患者介面之一或多者的類型和長度之一或多者。一控制器(諸如,一中央控制器(4230))可然後決定時間延遲,例如藉由評估空氣流通過增濕器(5000)和患者(1000)間的總長度,且除以空氣速度。然後,增濕演算法(5650)可配置為在時間延遲(tlag
)量的患者呼吸階段以前,從增濕器(5000)輸出患者呼吸階段的空氣流。因此,如果預期患者(1000)在時間t開始吸氣,增濕演算法(5650)可配置為輸送吸氣的空氣流部分以在時間t-tlag
離開增濕器(5000)。
在另一實例,通過患者(1000)的空氣流路徑的特性可當作增濕演算法(5650)的輸入使用。例如,患者(1000)可改變根據睡眠狀態呼吸通過的孔口,使得當患者躺床熟睡時,患者可主要透過嘴部呼吸,然而一旦患者睡熟,可主要透過鼻子呼吸。對於其他患者,可顛倒運用,或可運用嘴和鼻組合呼吸,同時根據睡眠狀態而有不同呼吸。
因為空氣流路徑的改變,透過患者(1000)的嘴部呼出的空氣流可比透過患者(1000)的鼻子呼出的空氣流更易於冷卻。。因此,相較於患者的鼻子,當空氣流路徑更加經由患者的嘴部導通時,可能想要提供患者(1000)額外的熱量與濕度量。在一形式,患者(1000)的睡眠狀態可被偵測,且增濕演算法(5650)可根據患者的睡眠狀態而自動調整濕度設定。在另一形式,嘴部呼吸的程度可被偵測,且增濕演算法(5650)可因此自動適當調整濕度。
在其他形式,患者的睡眠狀態可被偵測,且可當作增濕演算法(5650)的輸入使用。例如,在患者更可能經歷覺醒的情況,諸如在快速眼球運動(REM,Rapid Eye Moment )睡眠期間,為了改善舒適度可增加濕度程度。此可(例如)針對不可能覺醒的其他睡眠階段而達平衡,在此期間,增濕演算法(5650)可減少濕度位準以增加可提供濕度的時間長度、及/或重新裝填儲液槽(5110)的時間長度間的間隔。
根據另一態樣,相較於治療階段的其他部分期間所提供的濕度,增濕演算法(5650)可配置為提供較高濕度時段。例如,較高濕度時段可對患者提供95%濕度的輸出濕度多達1小時,同時,額定上,對患者治療的其餘時數(例如7小時)提供80%的濕度輸出(例如,在夜晚睡眠期間)。
較高濕階段可能基於一或多個因素而觸動,諸如鼻罩洩漏、嘴部洩漏(從增濕器啟動至治療階段結束)、患者的生理狀態(例如,疾病狀態、過敏症、疲累程度)、或環境因素(例如,花粉含量)。5.3.2.2 增濕器校準演算法 (5660)
在某些情況,一或多個增濕器校準演算法(5660)可用來驗證增濕器(5000)的操作及/或校準增濕器(5000)。一或多個增濕器校準演算法可週期性執行,或根據觸動件,諸如使用者請求。例如,相較於想要的水流率,增濕器(5000)的校準失效操作可能導致水過量供應,其可能導致將水進入空氣通道(4170)。或者,相較於想要水流率的過低水量供應可能導致增濕器(5000)過熱或患者(1000)不舒服。
在一形式,一增濕器校準演算法(5660)可對一增濕器毛細體(5230)輸送已知水流率,同時改變增濕器毛細體(5230)的熱輸出,以分析增濕器(5000)的一或多個回應,例如,使用增濕器轉換器。
在另一形式,一增濕器校準演算法(5660)可對一增濕器毛細體(5230)輸送已知熱輸出,同時改變毛細體(5230)的水流率,以分析增濕器(5000)的一或多個回應,例如,使用增濕器轉換器。5.3.2.3 增濕器啟動演算法
在某些形式,一或多個增濕器啟動演算法可在其操作啟動階段用來控制增濕器(5000)的一或多個態樣,例如,在啟動增濕器(5000)之後、或在增濕器(5000)開始增濕空氣流之後的最初5、10、30、或60分鐘內。
根據一態樣,一增濕器啟動演算法可配置為在啟動階段期間先開始操作一第一組件,然後操作一第二組件,不過第一和第二組件兩者可在啟動階段隨後同時操作。在一形式,增濕器啟動演算法可先開始操作輸水機構(5150),然後開始操作加熱元件(5220),以避免過熱。
在一實例,增濕器啟動演算法可配置為在輸水機構(5150)已輸送至少預定水量至增濕器毛細體(5230)之前,延遲對加熱元件(5220)供電,其能以相對值(諸如,毛細體飽和的20%、40%、60%、80%)或以絕對值(諸如2.5 g(公克)、5 g(公克)、10 g(公克)、或15 g(公克)水)加以測量。在另一形式,增濕器啟動演算法可配置為對加熱元件(5220)延遲一預定時間長度(諸如15秒、30秒、1分鐘、或2分鐘)供電,以允許增濕器毛細體(5230)接收來自輸水機構(5150)的水容積。在仍然其他形式,輸水機構(5150)和加熱元件(5220)可同時開始,不過,在啟動階段期間可減少對加熱元件(5220)供電。
根據另一態樣,一增濕器啟動演算法可配置為在啟動階段期間提供增濕輸出。在一形式,增濕器啟動演算法可配置為對加熱元件(5220)提供更大功率,及/或相較於隨後時段期間使用的功率及/或水流率,提供通過輸水機構(5150)的較高水流率。
例如,增濕器啟動演算法可配置為使得加熱元件(5220)的功率輸出在啟動階段期間可較高於隨後時段或階段。例如,加熱元件(5220)的功率輸出可約20%、約40%、約60%、或約80%較高於處在正常操作的加熱元件(5220)的功率輸出。
或者(或此外),諸如藉由輸水機構(5150),從儲液槽(5110)至增濕器室(5200)的水流率可隨著提供給加熱元件(5220)的功率而增加;或者,與提供的功率無關。
因此,增濕器(5000)輸出的濕度及/或熱在啟動階段比隨後時段或階段較高。因此,輸送給患者的空氣流能以較快於如果增濕器(5000)的濕度及/或熱輸出保持不變的速率來調整成想要的濕度/或溫度。或者(或此外),在某些情況,輸送給患者的空氣流在啟動階段期間可處於增加的濕度及/或溫度,患者可在隨後時間或階段期間設定在想要的濕度及/或溫度位準之前尋找更多想要的。5.3.2.4 異物管理演算法 (5670)
如前述,異物(諸如微粒子)的產生、聚集及/或形成可能發生在增濕器毛細體(5230),其可能不利影響增濕器毛細體(5230)的效能。根據一態樣,一或多個異物管理演算法(5670)可用來控制在毛細體(5230)形成異物的位置及/或速率。
在某些情況,當增濕器毛細體(5230)完全乾燥時,異物能以最大率聚集於增濕器毛細體(5230)。例如,在毛細體(5230)保持水的水邊界(5230_WB),如圖14所示。在一形式,一異物管理演算法(5670)可管理(例如)遠離檢測低水容量區域的水邊界(5230_WB)的位置及/或模式。異物管理演算法(5670)可藉由控制增濕器毛細體(5230)的熱輸出、增濕器毛細體(5230)的水流率、或增濕器毛細體(5230)內水分配模式之一或多者而達成此目標。
根據另一態樣,一異物管理演算法(5670)可配置為決定水品質,諸如水內的異物成份。在一形式,水導電率可測量以決定水內的異物成份。在一形式,接觸水的電極可安置在增濕器(5000)(例如,在儲液槽(5110)、輸水機構(5150)、或在毛細體(5230)),以測量水的電阻率。在某些形式,電極可安置在增濕器毛細體(5230),使得測量的電阻率將指出毛細體與其中水的電阻率,其中一高電阻率可指出在毛細體形成異物的對應高位準。
異物管理演算法(5670)可配置為在使用增濕器(5000)期間改變水邊界(5230_WB)的位置。相較於增濕器毛細體(5230)的其他部分,微粒子或異物能以較快速率聚集在水邊界(5230_WB)的位置。因此,在使用增濕器(5000)期間,藉由改變水邊界(5230_WB)的位置,可控制在整個增濕器毛細體(5230)聚集的異物分布,例如延長增濕器毛細體(5230)的使用壽命。
異物管理演算法(5670)可藉由調整增濕器毛細體(5230)的水流率與加熱元件(5220)的熱輸出之一或兩者,以改變水邊界(5230_WB)的位置。
在一形式,增濕器(5000)的水流率可介於一最小水流率和一最大水流率間改變。水流率可介於該最小水流率和該最大水流率間改變,諸如(例如)線性或正弦曲線。
水邊界(5230_WB)的位置可在使用增濕器(5000)期間改變,諸如,如圖14、14A和14B所示。水邊界(5230_WB)的位置能以往復運動改變,使得水邊界(5230_WB)從圖14顯示的一第一位置移至圖14A顯示的一第二位置,移至圖14B顯示的一第三位置,回到圖14A顯示的第二位置,等等。
或者(或此外),加熱元件(5220)的熱輸出可介於一最小熱輸出和一最大熱輸出間改變。熱輸出可介於該最小熱輸出和該最大熱輸出間改變,諸如(例如)線性或正弦曲線。
熟諳此技者應瞭解,許多其他構件亦可用來改變水邊界(5230_WB)的位置。亦應瞭解,水邊界(5230_WB)的位置變化可遵循不同體系,諸如以非線性率。
在某些形式,水邊界(5230_WB)的位置變化可為週期性,以使微粒子的形成根據增濕器毛細體(5230)長度的平坦分布而發生。
在某些形式,異物管理演算法(5670)可配置為使得水邊界(5230_WB)的位置可至少部分由增濕器毛細體(5230)的一決定狀況而決定。例如,增濕器毛細體(5230)的一第一區域可發現包括較高於增濕器毛細體(5230)的一第二區域的異物或微粒子的濃度。在回應方面,相較於第一區域,異物管理演算法可操作使水邊界(5230_WB)較長時段移向或移入第二區域。5.3.2.5 毛細體乾燥演算法
增濕器(5000)可包括一或多個毛細體乾燥演算法,其配置為減少一增濕器毛細體(5230)的水成份。一毛細體乾燥演算法可操作使增濕器毛細體(5230)乾燥,諸如在完成治療階段,或當決定增濕器毛細體(5230)為水飽和。
一毛細體乾燥演算法可利用下列一或多個以減少增濕器毛細體(5230)的水成份:避免液體從儲液槽(5110)流至增濕器毛細體(5230)、減少液體從儲液槽(5110)流至增濕器毛細體(5230)、增加加熱元件(5220)的熱輸出、增加通過增濕器(5000)的空氣流率、與增加通過增濕器(5000)的空氣溫度。5.3.2.6 毛細體清潔演算法 (5680)
增濕器(5000)可包括一或多個毛細體清潔演算法(5680),其配置為清潔增濕器毛細體(5230),用於減少在增濕器毛細體(5230)的異物及/或任何微生物負荷量。
在一形式,一毛細體清潔演算法(5680)可操作使用自來水及/或一清潔劑沖洗增濕器毛細體(5230)。此外(或者),在某些情況,毛細體清潔演算法(5680)可在高於操作溫度的溫度上使增濕器毛細體(5230)乾燥。
在另一形式,一毛細體清潔演算法(5680)可配置為促動,其中一清潔轉接器耦接增濕器(5000)。此形式之一優點是當啟動毛細體清潔演算法(5680)時,可避免患者(1000)使用增濕器(5000)。在某些情況,清潔轉接器可包括一清潔劑,當啟動毛細體清潔演算法(5680)時,該清潔劑可釋入增濕器毛細體(5230)。
在某些形式,一毛細體清潔演算法(5680)可配置為在停止治療之後操作。在某些情況,在切斷電力之後,RPT器件(4000)及/或一增濕器(5000)可配置一電池以允許操作毛細體清潔演算法(5680)。5.3.3 患者反饋演算法 (5690)
增濕器(5000)可包括一或多個患者反饋演算法(5690),用於轉送資訊及/或提供建議給患者(1000)。
在某些形式,患者反饋演算法(5690)可告知患者(1000)來自前述增濕器演算法的一或多個輸出。一患者反饋演算法(5690)提供給患者(1000)的資訊實例可包括增濕器毛細體(5230)的狀況,諸如其剩餘壽命或水品質,或增濕器(5000)的任何異常活動、或錯誤指示,諸如儲液槽(5110)不存在的檢測。在某些情況,一患者反饋演算法(5690)可只對患者(1000)或照護者指出是否需要洗濯增濕器毛細體(5230)。
在一形式,一患者反饋演算法(5690)可對一或多個濕度狀況收集有關患者睡眠數據的數據。患者反饋演算法(5690)可然後與測量數據形成關聯性,以決定一或多個較佳濕度狀況。例如,患者反饋演算法(5690)可收集有關下列一或多個的患者睡眠數據:覺醒事件數據、睡眠狀態數據、與任何SDB事件數據。患者反饋演算法(5690)亦可收集一或多個濕度狀況,諸如環境狀況(例如環境溫度、壓力、濕度)及/或輸出狀況(輸出溫度、濕度),且使患者睡眠數據與濕度狀況形成關聯係,以基於環境狀況來決定患者的較佳輸出溫度及/或濕度。
一患者反饋演算法(5690)亦可包括下列當作輸入之一或多個:治療狀況(例如總流率、漏流率、治療壓力);睡眠障礙呼吸事件(例如睡眠呼吸中止症、呼吸不足、覺醒、流限);日曆數據(例如,區別週日/週末、日間首個排定會議、告警時間設定);及一睡眠狀態監督器,其藉由使該等輸入與一較佳濕度狀況形成關聯性以決定輸送給患者的輸出溫度及/或濕度。5.3.4 凝結相關演算法 5.3.4.1 凝結檢測演算法
一呼吸治療系統發生凝結可能不想要,因為凝結可能不利地影響一或多個組件的操作。例如,凝結可能使電連接發生短路;或阻塞氣動路徑,諸如換氣口(3400);或轉換器的端口,諸如一流感測器(4274)或一壓力感測器(4272)。當凝結明顯發生時,凝結亦可能影響患者(1000),在於患者睡眠期間,凝結進入患者呼吸道可能引起擾亂,諸如覺醒、或更壞的潛在危險。因此,增濕器(5000)可包括一或多個演算法以決定凝結是否可能已發生呼吸治療系統。
根據一第一實例,一凝結檢測演算法可配置為比較在一第一位置和一第二位置的空氣流特性,以決定其間是否可能已發生任何凝結。
在一形式(參見圖26),一呼吸治療系統(例如,在增濕器(5000)或空氣通道(4170))可包括一第一濕度感測器(5516_1)(例如在或接近空氣通道(4170)的一入口);及一第二濕度感測器(5516_2),其在該第一濕度感測器的下游(例如在或接近空氣通道(4170)的一出口)。空氣通道(4170)發生凝結可能減少從空氣通道的入口至出口的絕對濕度,因為空氣流失去溼度(其是以水汽形式)成為液態水。因此,一凝結檢測演算法可配置為在檢測到從第一濕度感測器(5516_1)至第二濕度感測器(5516_2)減少絕對濕度,指出空氣通道是否發生凝結。在某些形式,在濕度感測器配置為測量一相對濕度的情況,呼吸治療系統可包括額外的感測器,諸如一溫度感測器,以幫助決定一絕對濕度。
例如,可決定在第一濕度感測器(5516_1)的空氣是否具有第二濕度感測器在30度溫度的86%相對濕度,且在27度溫度的92%相對濕度。在第一濕度感測器(5516_1)的對應絕對濕度會是在第二濕度感測器(5516_2)的23.2 g/kg、和20.9 g/kg。在每分鐘30公升的空氣流率,凝結將會以約0.09 g/min(公克/分)、或5.4 g/hour(公克/小時)速率在第一濕度感測器(5516_1)與第二濕度感測器(5516_2)間產生。如此,凝結檢測演算法可指出是否發生凝結,其然後可用來避免進一步發生凝結且避免凝結累積。
在另一實例中,一測量的熱回應可比較一預測熱回應,以指出是否發生凝結,其中預測的熱回應是基於假設沒有發生凝結。在凝結已發生在空氣通道(4170)內的情況,空氣通道(4170)的空氣流熱回應會由於空氣通道(4170)成份的增加比熱容而改變。例如,25°C溫度的飽和空氣具有1.166 kg/m3
(公斤/每立方公尺)密度,其比熱容是1.043 kJ/kgK。在每分鐘30公升空氣流率(每秒鐘0.5公升),空氣流的總比熱容(每秒)將會是0.61 kJ/K。空氣通道(4170)成份的比熱容然後會是約雙倍於出現於管內0.15 g(公克)質量液體水。因此,相較於假設空氣通道(4170)未出現凝結之預測的加熱回應,當熱輸入空氣通道(4170)時,出現凝結可能減少其中空氣流的加熱回應,藉此改變來自預測熱回應的一測量熱回應。
因此,在一形式,一凝結檢測演算法可藉由比較空氣通道(4170)的熱能量輸入率測量與加熱回應測量(諸如,每單位時間的加熱率或每單位距離的加熱率)而檢測是否發生凝結。請即參考圖27,例如,一呼吸治療系統可包括一第一溫度感測器(5514_6)(例如,設置於空氣通道(4170)的一入口);及一第二溫度感測器(5514_7),其設置於第一溫度感測器(5514_6)的下游(例如,在空氣通道(4170)的一出口)。在空氣通道(4170)包括一加熱元件(4171)的情況,熱能量輸入空氣通道(4170)(且如此空氣流通過其)可與第一溫度感測器(5514_6)和第二溫度感測器(5514_7)之一或多者的測量形成關聯性。
在某些形式,凝結檢測演算法亦可當作下列之一或多者的輸入使用:通過空氣通道(4170)的空氣流的壓力或流率、環境狀況(例如溫度/濕度/壓力)、或空氣通道(4170)與環境間的熱轉移率。利用一流感測器(4274)或一評估方法可決定流率(例如,如美國專利案第5,740,795號描述,其整個內容在此併入本文供參考)。
基於前述的輸入,凝結檢測演算法可決定一預測熱回應,以比較一測量熱回應,諸如兩溫度感測器(例如第一溫度感測器(5514_6)和第二溫度感測器(5514_7))間的溫度差,或在一溫度感測器(例如第二溫度感測器(5514_7))的溫度變化率。在某些形式,一預測熱回應可基於熱回應的一或多個先前測量。
在另一形式,一預測熱回應可基於一查詢表或一模型,該查詢表或模型可基於未發生凝結的假設。
在一形式,凝結檢測演算法可配置為指出是否發生凝結,其中測量的熱回應以一個以上的臨界值而偏離預測熱回應。例如,當預測溫度差大於測量溫度差有一臨界值時,諸如一預定百分比或一預定溫度。在另一形式,凝結檢測演算法可配置為指出是否發生凝結,其中一預測的溫度變化率(例如,在第二溫度感測器(5514_7))大於一測量溫度變化率,諸如一預定百分比或一預定大小。
在另一實例中,一凝結檢測演算法可藉由建立一穩定狀態基線狀況以決定是否發生凝結,且尋找可能由凝結引起的偏離基線狀況。
在一形式,如圖27所示的空氣通道(4170)可操作於穩定狀態,使得在第二溫度感測器(5514_7)測量的溫度已有一段時間的符合性,其可為一預定時段(例如,30秒、1分鐘、5分鐘、10分鐘)。在此一情況,在沒有其他明顯偏離相關變數情況,凝結檢測演算法可指出凝結是否發生,其中在第二溫度感測器(5514_7)測量的溫度開始減少,其可能由空氣通道(4170)成份的比熱容增加所引起。
熟諳此技者應瞭解,前述實例之任一者的態樣可結合以衍生檢測凝結發生的其他方法。5.3.4.2 凝結校準演算法
根據一態樣,增濕器(5000)可包括一凝結校準演算法,其配置為建立用於指出可能發生凝結狀況的一或多個變數。一組此變數可稱為一凝結開始狀況。例如,一凝結校準演算法可監督下列全部或部分:環境壓力、環境溫度、治療壓力、空氣流率和空氣流溫度、增濕器加熱元件(5220)的輸入熱、與空氣通道加熱元件(4171)的輸入熱。
增濕演算法(5650)可使用確定的凝結開始狀況在或接近飽和濕度來操作增濕器(5000)。在某些形式,因為凝結開始狀況可包括多重變數,使得凝結校準演算法可記錄複數個凝結開始狀況,其任一者可能造成空氣通道(4170)經歷發生凝結。在一形式,凝結校準演算法可配置為週期性(例如,每10分鐘、30分鐘、1小時)操作以更新凝結開始狀況。
在一形式,一凝結校準演算法可在複數個功率輸出狀況操作一空氣通道加熱元件(4171),且監督熱回應。例如,凝結校準演算法可在一或多個功率輸出操作空氣通道加熱元件(4171),例如在30W、25W、20W、15W、10W和5W,且監督空氣通道(4170)內的溫度梯度,例如藉由監督在兩溫度感測器(例如,如圖27所示的第一溫度感測器(5514_6)和第二溫度感測器(5514_7))間的加熱率。結果的加熱率(例如,介於兩溫度感測器(5514_6、5514_7)間的溫度差)可與加熱元件(4171)的功率輸出形成關聯性,以決定一凝結開始狀況,例如,如圖29,其中一凝結開始狀況發現為反曲點(5712)。在該反曲點下面的狀況可稱為一凝結狀況(5716),且在該反曲點上面的狀況可稱為一非凝結狀況(5714)。
根據一態樣,在空氣通道(4170)可包括複數個區域(如前述)的情況,一凝結校準演算法可使用複數個區域之一者來決定一飽和狀況。例如,如圖28所示,空氣通道(4170)可包括一第一空氣通道區域(4170_1),其設置於患者的遠端;及一第二空氣通道區域(4170_2),其設置於靠近患者。第一空氣通道區域(4170_1)可操作於一第一組參數(例如,來自一第一空氣通道加熱元件(4171_1)的第一熱輸入率)以於其中產生凝結,以尋找一組凝結開始狀況,如前述。同時,第二空氣通道區域(4170_2)可操作於一第二組參數(例如,來自一第二空氣通道加熱元件(4171_2)的第二較高熱輸入率),以避免在可能靠近患者(例如在第二空氣通道區域(4170_2))的空氣通道(4170)部分發生凝結。
根據一態樣,凝結校準演算法可配置為搜尋與從一凝結檢測演算法的輸出無關的一或多個凝結開始狀況。在一形式,在檢測到一凝結開始狀況之前,凝結校準演算法可藉由改變一變數達成此目標,使得例如已停止發生凝結,或已開始發生凝結。
例如,如圖30A和圖30B所示,凝結校準演算法可改變供應(例如由加熱元件(4171))給空氣通道(4170)的加熱功率,以找出凝結開始狀況。在圖30A,從一凝結狀況開始,在一凝結檢測演算法檢測到例如凝結停止狀況(5711)之前,凝結校準演算法可增加供應的加熱功率,其可標示為一凝結開始狀況。同時,從一凝結狀況開始,在凝結檢測演算法檢測到例如發生凝結狀況(5712)之前,凝結校準演算法可減少供應的加熱功率,其亦可標示為凝結開始狀態。實際凝結開始狀況可介於兩標示狀況(5711、5712)間,且可顯示圖式的狀況(5713),如果凝結開始狀況保持不變(即是,處於穩定狀態),其可為一水平線(如圖30A所示)。如果實際的凝結開始狀況隨著時間改變,例如,如圖30B所示,凝結校準演算法可隨著時間檢測凝結開始狀況變化,且可持續更新凝結開始狀況。
因此,在可取得複數個測量凝結開始狀況的情況,這些值可例如隨時間(例如低通濾波)濾波、或平均,以評估實際凝結開始狀況。此外,複數個測量凝結開始狀況可用來指出測量的合理性。例如,凝結校準演算法可配置為指出潛在的錯誤(例如,在增濕器(5000)或空氣通道(4170)),其中測量的凝結開始狀況會明顯改變(例如,在測量凝結開始狀況的標準偏離超過一臨界值)。5.3.4.3 凝結確認演算法
增濕器(5000)亦可包括演算法,其配置為確認是否發生如一凝結檢測演算法所決定的凝結。在一形式,當一凝結檢測演算法指出發生凝結時,可啟動一凝結確認演算法。
根據一態樣,一凝結確認演算法可能導致增濕器(5000)通過凝結開始狀況,且在凝結開始狀況的任一側端比較一熱回應。例如,如果決定15W是凝結開始狀況(例如,在圖29,從一凝結狀況(5716)通過至非凝結狀況(5714)),凝結確認演算法可從20W至10W減少加熱元件(4171)的熱輸出。相反地,加熱元件(4171)的熱輸出可從10W至20W增加,其中預期凝結發生在或低於15W輸出,在此點將可預期不會發生進一步凝結。
在某些情況,如果凝結的發生是由於一次事件(例如由於使用者溢出發生溼氣)、或環境狀況發生變化(例如毯覆蓋要卸除的管子),通過凝結開始狀況不可能發生停止(或產生)凝結。在此情況,凝結確認演算法可配置為在發生熱回應的預期變化(例如從凝結狀況改變成非凝結狀況,或反之亦然)之前,持續增加(或減少)加熱元件(4171)的熱輸出。5.3.5 加熱合理性演算法
根據另一態樣,增濕器(5000)可包括一或多個加熱合理性演算法,以指出是否發生潛在錯誤。例如,在一變數已發生變化的情況,諸如環境溫度,一加熱元件(例如,增濕器加熱元件(5220)或空氣通道加熱元件(4171)))或氣流率的輸出,一加熱合理性演算法可評估測量效果是否能以符合變數改變的方式加以改變。
例如,如果流感測器(4274)正記錄一低流率狀況,且一或多個加熱元件正加熱空氣流,一加熱合理性演算法可執行檢查以評估測量溫度是否預期增加,且測量溫度是否採取符合預測方式增加。如果溫度增加低於預測增加,或溫度始終沒有增加,加熱合理性演算法可指出錯誤狀況。
在某些形式,加熱合理性演算法可執行一減緩步驟,諸如(例如)減少或停止一加熱元件(5220)或空氣通道加熱元件(4171)供應的功率。5.3.6 管檢測演算法
在一形式,對於熱輸入的一或多個熱回應測量可用來檢測空氣通道(4170)的一參數,諸如其長度。例如,在供應已知電力量的情況,加熱管的熱回應可根據一參數而不同,諸如可用來決定參數的長度、或絕緣程度。6. 字彙
為了本技術揭示之目的,在本技術之特定形式中,可應用一或多個下列定義。在本技術之其他形式中,可應用其他定義。6.1 通則
空氣(Air):本發明中使用的「空氣」意指包括可呼吸的氣體。在本技術的特定形式中,供應給患者的空氣可為大氣空氣,且在本技術的其他形式中,大氣空氣可補足氧氣。
環境(Ambient):在本技術的特定形式中,術語「環境」意指(i)治療系統或患者的外部,且(ii)緊鄰治療系統或患者圍繞。例如,有關增濕器的環境濕度可為緊鄰增濕器圍繞的空氣濕度。
連續性呼吸道正壓呼吸(CPAP,Continuous Positive Airway Pressure):CPAP治療意指相對於大氣,對呼吸道的入口施加連續性正壓空氣供應,且最好係,在整個患者呼吸週期概略不變。在某些形式,呼吸道入口壓力在單呼吸週期內將會以數公分的水做改變,例如在吸氣期間較高且在呼氣期間較低。在某些形式,呼吸道入口壓力呼氣期間略微較高,且在吸氣期間略微較低。在某些形式,壓力會在患者的不同呼吸週期間改變,例如隨著檢測到局部上呼吸道障礙的指示而增加,且沒有檢測到局部上呼吸道障礙的指示而減少。6.2 呼吸壓治療 (RPT) 器件的態樣
空氣通道(Air Circuit):管路或管在使用上是配置為及設置於一PAP器件與一患者介面間輸送空氣體供應。具體地,空氣通道可為流體連通氣動組塊與患者介面的出口。空氣通道可稱為空氣傳導管。在某些情況,可為用於吸入與呼氣之管路的分開突出部件。在其他情況,可使用一單個突出部件。7. 其他補充說明
本專利文件的揭露部分包括受制於版權保護的材料。版權擁有者對於專利文件或專利揭露部分的任何一者的傳真再生沒有異議,因為專利文件或專利揭露部分出現在專利商標局專利檔案或記錄,但在其他方面保有所有版權。
除非本說明書明確指出且提供各種值,否則,應明白,在範圍內的上限值與下限值間的每個居間值(到下限值單位的十分之一)、與在所述範圍內的任何其他指定值或居間值涵蓋在本技術內。這些居間範圍的上限值與下限值(可獨自包括在居間的範圍中)亦涵蓋的本技術(隸屬於在所述範圍內的任何特別排除限制)內。在所述範圍包括一或兩限制之情況,排除這些包括限制的任一者或兩者的範圍亦包括在本技術內。
此外,應瞭解,在本說明書所述之一值或數值係以本技術之一部分實施的情況,除非特別聲明,否則此值可為近似值,且此值可用於一實際技術實施允許或需要的任何適當有效數字。
除非定義,否則,在此使用的所有技術與科學術語具有與熟諳此技者普遍瞭解相同的意義。雖然類似或等同在本說明書所述的任何方法與材料亦可用來實施或試驗本技術,不過在本說明書描述有限數量的示範方法與材料。
當特別材料視為最好用來配置為一組件時,很明顯,具類似屬性的替代性材料可替代使用。此外,除非在此指定相反,否則在58此所述的任何與所有組件應瞭解可製造,同樣地,可一起製造或個別製造。
必須注意,如在本說明書與文後申請專利範圍的使用,除非明確說明,否則單數形式「一」、與「該」包括其複數個等效物。
本說明書提到的所有專利為併入供參考以揭示及描述這些專利的主題之方法及/或材料。本說明書中討論的出版物只是為了揭示在本申請的申請日之前的出版物而提供。不應解釋為承認本技術不能因為是在先前發明而先於這些揭示。此外,提供出版物日期可能不同於實際的出版日期,可能需要單獨確認。
此外,在解釋本發明方面,所有用語應採用符合前後文關係的方式加以闡述。更具體地,用語「包括」和「包含」應採用非排他性方式解釋為指元件、組件或步驟,其表示該等參考的元件、組件或步驟可與未經明確所指定的其他元件、組件或步驟一起出現、或使用、或合併。
在實施方式中包括使用的主題只供讀者容易參考,且應不是用來限制在揭示或申請專利範圍中使用之標的事項。主題標題應未配置為申請專利範圍或申請專利範圍限制之範疇。
雖然本技術在此參考特別範例描述,但應瞭解,這些範例只是示意說明本技術的原理與應用。在一些例證中,術語與符號可能表示無需實施本技術的特定細節。例如,雖然可能使用用語「第一」與「第二」,除非特別指定,否則在此不意味任何順序,而是用來區別不同的元件。此外,雖然方法中的處理步驟可能採用一順序來描述或示例,但不必然要依此一順序。熟諳此技者明白,此順序可修改及/或其態樣可同時或甚至同步執行。
因此,應瞭解,許多修改可達成示意範例,且其他配置可設計,不致悖離本技術的精神與範疇。
1000:患者
1100:床伴
3000:患者介面
3100:密封形成結構
3200:充氣室
3300:定位和穩定結構
3400:換氣口
3600:連接端口
3700:前額支撐件
4000:呼吸壓治療器件
4010:外殼體
4012:上部件
4014:下部件
4015:面盤
4016:底盤
4018:環柄
4020:氣動組塊
4100:氣動組件
4110:空氣濾清器
4112:進氣口濾清器
4114:出氣口濾清器
4120:消音器
4122:進氣口消音器
4124:出氣口消音器
4140:壓力器件
4142:鼓氣機
4144:馬達
4160:防溢回閥
4170:空氣通道
4170_1:第一空氣通道區域
4170_2:第二空氣通道區地域
4171:空氣通道加熱元件
4171_1:第一空氣通道加熱元件
4171_2:第二空氣通道加熱元件
4180:補充氧
4200:電器組件
4202:印刷電路板組件
4210:電源供應器
4220:輸入器件
4230:中央控制器
4232:時脈器
4240:治療器件控制器
4250:保護電路
4260:記憶體
4270:轉換器
4272:壓力轉換器
4274:流轉換器
4276:馬達速度感測器
4280:數據通訊介面
4282:遠端外部通訊網路
4284:本地外部通訊網路
4286:遠端外部器件
4288:本地外部器件
4290:輸出器件
4292:顯示器驅動器
4294:顯示器
5000:增濕器
5002:空氣入口
5004:空氣出口
5110:儲液槽
5112:水容積檢測器
5115:預輸送室
5120:傳導板
5130:增濕器底座
5150:輸水機構
5152:水泵
5154:輸水管
5156:機構
5158:水檢查閥
5200:增濕室
5202:外殼體
5202a:外殼體入口部
5202b:外殼體加熱器罩部
5202c:外殼體出口部
5204:內殼體
5206:入水口
5207:引入件
5208:空氣流阻流板
5209:空氣流切斷元件
5214:水濾清器
5220:加熱元件
5220_1:區域
5220_2:區域
5220_3:區域
5220_4:區域
5221:儲液槽加熱元件
5230:增濕器毛細體
5230_D:毛細體乾區域
5230_W:毛細體濕區域
5230_WB:水邊界
5230a:毛細體第一層
5230b:毛細體第二層
5231:毛細體柱件
5232:毛細體框件
5232_G:毛細體框件齧合部
5233:毛細體定位件
5240:增濕器濾清器
5512:流感測器
5514:溫度感測器
5514_1:溫度感測器
5514_2:溫度感測器
5514_3:溫度感測器
5514_4:溫度感測器
5514_5:溫度感測器
5514_6:溫度感測器
5514_7:溫度感測器
5514_8:溫度感測器
5514_HE:加熱元件溫度感測器
5516:濕度感測器
5516_1:第一濕度感測器
5516_2:第二濕度感測器
5550:增濕器控制器
5600:增濕器演算法
5610:毛細體狀況決定演算法
5620:合理性檢查演算法
5630:泵狀況決定演算法
5640:錯誤緩和演算法
5650:增濕演算法
5660:增濕器校準演算法
5670:異物管理演算法
5680:毛細體清潔演算法
5690:患者反饋演算法
5711:凝結停止狀況
5712:反曲點
5713:實際凝結開始狀況
5714:非凝結狀況
5716:凝結狀況
5230D:下游未加熱區域
5230H:加熱區域
5230U:上游未加熱區域
5610A:實例毛細體狀況決定演算法
5610A1:實例毛細體狀況決定演算法步驟一
5610A2:實例毛細體狀況決定演算法步驟二
5610A3:實例毛細體狀況決定演算法步驟三
5610A4:實例毛細體狀況決定演算法步驟四
5610A5:實例毛細體狀況決定演算法步驟五
5610A6:實例毛細體狀況決定演算法步驟六
5610B:實例毛細體狀況決定演算法
5610B1:實例毛細體狀況決定演算法步驟一
5610B2:實例毛細體狀況決定演算法步驟二
5610B3:實例毛細體狀況決定演算法步驟三
5610B4:實例毛細體狀況決定演算法步驟四
5610B5:實例毛細體狀況決定演算法步驟五
5610B6:實例毛細體狀況決定演算法步驟六
5610B7:實例毛細體狀況決定演算法步驟七
5610C:實例毛細體狀況決定演算法
5610C1:實例毛細體狀況決定演算法步驟一
5610C2:實例毛細體狀況決定演算法步驟二
5610C3:實例毛細體狀況決定演算法步驟三
5610C4:實例毛細體狀況決定演算法步驟四
5610C5:實例毛細體狀況決定演算法步驟五
5610C6:實例毛細體狀況決定演算法步驟六
5610C7:實例毛細體狀況決定演算法步驟七
5620A:實例合理性檢查演算法
5620A1:實例合理性檢查演算法步驟一
5620A2:實例合理性檢查演算法步驟二
5620A3:實例合理性檢查演算法步驟三
5620A4:實例合理性檢查演算法步驟四
5620A5:實例合理性檢查演算法步驟五
5620A6:實例合理性檢查演算法步驟六
本技術為經由範例(且非經由限制)、連同附圖加以示意說明,其中,相同參考編號表示類似元件,包括:1. 治療系統
圖1A顯示包括患者(1000)配戴用以接收來自呼吸壓治療器件(4000)的正壓空氣供應之鼻枕式患者介面(3000)之系統。來自呼吸壓治療器件的空氣是在一增濕器(5000)中增濕,且沿著一空氣通道(4170)輸送給患者(1000)。一床伴(1100)亦所示。
圖1B顯示包括患者(1000)配戴用以接收來自呼吸壓治療器件(4000)的正壓空氣供應之鼻罩式患者介面(3000)之系統。來自呼吸壓治療器件的空氣是在一增濕器(5000)中增濕,且沿著一空氣通道(4170)輸送給患者(1000)。
圖1C顯示包括患者(1000)配戴用以接收來自呼吸壓治療器件(4000)的正壓空氣供應之全面罩式患者介面(3000)之系統。來自呼吸壓治療器件的空氣是在一增濕器(5000)中增濕,且沿著一空氣通道(4170)輸送給患者(1000)。2. 治療 2.1 呼吸系統
圖2A顯示人類呼吸器官系統之概觀,包括鼻與口腔、喉、聲帶、食管、氣管、支氣管、肺、肺泡小囊、心臟與橫隔膜。
圖2B顯示人類上呼吸道之圖式,包括鼻腔、鼻骨、鼻側軟骨、鼻翼大軟骨、鼻孔、上唇、下唇、喉、硬顎、軟顎、口咽、舌頭、會厭、聲帶、食道與氣管。3. 患者介面
圖3顯示根據本技術之一形式之鼻罩形式的患者介面(3000)。4. 呼吸壓治療 (RPT) 器件
圖4A顯示根據本技術之一形式之RPT器件(4000)的分解圖。
圖4B顯示根據本技術之一形式之RPT器件(4000)之氣動回路的示意圖。同時指出上游方向和下游方向。
圖4C顯示根據本技術之一態樣之RPT器件(4000)之電器組件的示意圖。5. 呼吸波形
圖5顯示人處於睡眠的典型呼吸波形模式。水平軸是時間,且垂直軸是呼吸流。雖然值可能改變,不過典型的呼吸可具有下列概略值:潮氣量(Vt
)是0.5L(公升);吸氣時間(Ti
)是1.6s(秒);最高吸氣流量(Qpeak
)是0.4L/s(公升/秒);呼氣時間(Te
)2.4s(秒);最高呼氣流量(Qpeak
)是-0.5L/s(公升/秒)。總呼吸的持續時間(Ttot
)約4s(秒)。人的典型呼吸約為每分鐘15個呼吸(BPM)速率,且換氣(Vent
)約7.5L/minute(公升/分)。典型工作週期(Ti
與Ttot
的比率)約40%。6. 增濕器
圖6A顯示先前技術增濕器之一形式。
圖6B顯示圖6A所示的先前技術增濕器,其顯示從一增濕器底座(5130)卸除的儲液槽(5110)。
圖7顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的透視圖。
圖8顯示圖7所示增濕器的示意圖,其更包括一輸水機構(5150)與一儲液槽(5110)。
圖9A顯示圖7所示增濕器的立視截面圖。
圖9B顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的立視截面圖。
圖10顯示圖7所示增濕器(5000)之一部分的分解透視圖,其顯示一增濕器毛細體(5230)與一毛細體框件(5232)。
圖11顯示根據本技術之增濕器的加熱元件(5220)之一形式的透視圖,該加熱元件包含多重加熱區。
圖12顯示根據本技術之一態樣之含有多層毛細體管(5230)之增濕器的立視截視圖。
圖13顯示根據本技術之一態樣之增濕器毛細體(5230)的透視圖,該增濕器毛細體含有一內皺面。
圖14A和圖14B顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的立視截視圖,其顯示增濕器毛細體(5230)的一乾區域(5230_D)與一濕區域(5230_W)。
圖15A和圖15B顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的立視截面圖,其包括多重增濕器轉換器的配置。
圖16顯示根據本技術之一進一步態樣之增濕器的立視截視圖,其包括一溫度感測器(5514_5)。
圖17顯示加熱元件的功率輸出與增濕器添加空氣流濕度間關係的實例。
圖18顯示加熱元件的溫度與增濕器添加空氣流濕度間關係的實例。
圖19顯示加熱元件的功率輸出與增濕器採用各種不同氣流率以添加空氣流濕度間關係的實例。
圖20顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的透視圖,其中該加熱元件(5220)包括電阻線。
圖21顯示根據本技術之一態樣之實例增濕器演算法(5600)的表示。
圖22顯示根據本技術之一態樣之毛細體狀況決定演算法之實例演算法(5610A)的流程圖。
圖23顯示根據本技術之一態樣之毛細體狀況決定演算法之另一實例演算法(5610B)的流程圖。
圖24顯示根據本技術之一態樣之毛細體狀況決定演算法之另一實例演算法(5610C)的流程圖。
圖25顯示根據本技術之一態樣之合理性檢查演算法之實例演算法(5620A)的流程圖。
圖26顯示根據本技術之一態樣之實例呼吸治療系統的表示,其包括一RPT器件(4000)、一增濕器(5000)與一患者介面(3000)。
圖27顯示根據本技術之一態樣之實例呼吸治療系統的表示,其包括一RPT器件(4000)、一增濕器(5000)與一患者介面(3000)。
圖28顯示根據本技術之一態樣之實例呼吸治療系統的表示,其包括一RPT器件(4000)、一增濕器(5000)與一患者介面(3000)。
圖29顯示有關隨著一加熱元件的功率輸出之溫度變化的示範性圖式。
圖30A顯示有關隨著時間之一加熱元件所施加功率的示範性圖式。
圖30B顯示有關隨著時間之一加熱元件所施加功率的另一示範性圖式。
圖31顯示根據本技術之一態樣之包含一前輸送室之增濕器(5000)的立視截面圖。
圖32顯示根據本技術之一態樣之包含設置向該增濕器中心的一增濕器毛細體之增濕器(5000)的立視截面圖。
圖33顯示根據本技術之一態樣之包含空氣流切斷元件之增濕器(5000)的立視截面圖。
圖34顯示根據本技術之一態樣之增濕器(5000)的立視截面圖,其包括該毛細體的一上游未加熱區域、一加熱區域與一下游未加熱區域。
5000:增濕器
5002:空氣入口
5004:空氣出口
5200:增濕室
5202a:外殼體入口部
5202b:外殼體加熱器罩部
5202c:外殼體出口部
5204:內殼體
5206:入水口
5208:空氣流阻流板
5220:加熱元件
5230:增濕器毛細體
5232:毛細體框件
Claims (26)
- 一種增濕器,用以增加藉由呼吸壓治療器件輸送給患者呼吸道之空氣流的濕氣,該增濕器包括: 一增濕器殼體,其形成一增濕室,該增濕器殼體包含: 一空氣入口,其配置為接收來自該呼吸壓治療器件的空氣流; 一空氣出口,其配置為將增加濕氣的空氣流從該增濕室輸送給患者介面;及 一流路徑,用以使該空氣流由該空氣入口經過該增濕室流向該空氣出口; 一增濕器毛細體,其位於該增濕器殼體內,該增濕器毛細體配置為保持一水容積,且該增濕器毛細體被成形為在該流路徑的一徑向方向中實質圍住該流路徑之至少一部分;及 一加熱元件,其配置為加熱該增濕器毛細體,以汽化該水容積進入該增濕室,以增加空氣流的濕氣; 其中,該增濕器毛細體包括與該加熱元件熱接觸的一加熱區域和與該加熱元件間隔開以避免與該加熱元件熱連通的至少一未加熱區域,該至少一未加熱區域被設置於鄰近該空氣入口和該空氣出口中的至少一者。
- 如請求項1所述之增濕器,其中該至少一未加熱區域包括相對沿著該流路徑的該空氣流位於該加熱區域上游的一上游未加熱區域。
- 如請求項2所述之增濕器,其中該增濕器毛細體被構造為在該上游未加熱區域的毛細滲濕率高於在該加熱區域的毛細滲濕率。
- 如請求項3所述之增濕器,其中該上游未加熱區域的長度介於該加熱區域的約5%至約20%間。
- 如請求項1所述之增濕器,其中該至少一未加熱區域包括相對沿著該流路徑的該空氣流位於該加熱區域下游的一下游未加熱區域。
- 如請求項5所述之增濕器,其中該下游未加熱區域的長度介於該加熱區域的約20%至約40%間。
- 如請求項1所述之增濕器,更包含一增濕器毛細體框件,其位於該增濕器毛細體的徑向內側,並配置為保持該增濕器毛細體在該增濕器殼體內之形狀與位置。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件耦接該增濕器毛細體,使該增濕器毛細體框件與該增濕器毛細體可作為一單一單元從該增濕器殼體移除。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件更包含一毛細體定位件,該毛細體定位件被配置為將該增濕器毛細體框件和該增濕器毛細體定位在該增濕器殼體內。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件被配置為保持該增濕器毛細體與該加熱元件熱接觸。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件和該增濕器毛細體至少部分被該加熱元件圍繞。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件被配置成保持該增濕器毛細體與該加熱元件直接接觸。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件更包括一空氣流阻流板,該空氣流阻流板配置為延長該流路徑的至少一部分,以使空氣流過該增濕室。
- 如請求項13所述之增濕器,其中該空氣流阻流板為螺旋狀。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件更包括一抓握面,該抓握面用於在從該增濕器殼體中插入或移除該增濕器毛細體框件和該增濕器毛細體時,夾持該增濕器毛細體框件。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件更包括一連接器,用於將該增濕器毛細體框件可移除地固定到該增濕器殼體。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件和該增濕器毛細體彼此可分離,以允許丟棄該增濕器毛細體。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕器毛細體框件和該增濕器毛細體不可彼此分離,使該增濕器毛細體框件和和該增濕器毛細體可一起丟棄。
- 如請求項7所述之增濕器,更進一步包括位於該增濕器毛細體框件的一濾清器。
- 如請求項7所述之增濕器,其中該增濕室為實質圓筒形。
- 如請求項1所述之增濕器,更進一步包括一第一溫度感測器,其位於該增濕器毛細體的一第一區域附近,並配置為在該第一區域測量該增濕器毛細體的溫度,並生成一溫度信號以指示該增濕器毛細體在該第一區域的溫度。
- 如請求項21所述之增濕器,更進一步包括一或多個附加溫度感測器,每個附加溫度感測器位於該增濕器毛細體的相應的附加區域附近,並配置為在該相應的附加區域測量該增濕器毛細體的溫度,並生成一溫度信號以指示該增濕器毛細體在該相應的附加區域的溫度, 其中,該第一溫度感測器和該第一區域在該增濕器毛細體的軸向上分別與每一該附加溫度感測器和每一該相應的附加區域間隔開。
- 如請求項21所述之增濕器,更進一步包括一濕度感測器,該濕度感測器相對於該空氣流位於該增濕器毛細體的下游,並且配置為測量該空氣流的濕度並生成一濕度信號以指示該空氣流的濕度。
- 如請求項21所述之增濕器,更進一步包括一控制器,其配置為接收由每個對應的感測器生成的每個信號,處理接收到的每個信號,並且根據至少一種算法來控制該增濕器。
- 如請求項1所述之增濕器,更進一步包括: 一儲液槽,其配置為保持一附加水容積;以及 一輸送機構,其配置為將水流從該儲液槽輸送至該增濕器毛細體。
- 一種呼吸壓治療系統,包括: 如請求項1所述之增濕器;以及 一呼吸壓治療器件,其配置將空氣流增壓至為4至30 cmH2 O,並將空氣流引導至該增濕器。
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