TW202045217A - 加濕腔室以及包括或被構造成包括該腔室之設備及系統 - Google Patents
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Abstract
在一個實施方式中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體。該入口的出口端被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處,並且該通道被構造成用於引導該氣體流,使得該氣體流的中心在該入口端和該出口端處沿公共軸線基本上對準,或者該出口端在其處限定該通道的輪廓,該輪廓具有寬度和高度,該寬度與該高度之比率在約1 : 20與1 : 5之間。
Description
背景
參考2018年3月26日提交的美國臨時專利申請62/647966和國際(PCT)申請PCT/NZ2019/050032,這兩個申請的全部內容藉由援引併入本文並且附為示例A。
本揭露內容總體上關於用於加濕系統之加濕腔室。更具體地,本揭露內容關於用於醫療用途之加濕腔室,諸如用於例如但不限於呼吸和/或手術加濕系統。
將加濕的氣體遞送給患者或需要這種氣體的其他人的許多(如果不是全部)現有加濕系統在受控操作參數下運行。例如,在呼吸系統中,可能希望以特定的溫度、壓力、濕度、流速等將氣體遞送給患者。
在手術中,吹入氣體可以用於多種目的。在開放手術中,例如像在心臟手術中,可以將氣體吹入體腔中以進行除氣。在腹腔鏡手術中,可以使用氣體來擴張腹壁,以便為儀器插入和組織解剖提供空間。在該等手術程序期間,可能希望在受控操作參數(諸如特定流速、壓力、溫度或濕度)下將吹入氣體引入手術腔中。
已經開發出各種系統和方法來在將氣體提供給患者之前加濕和/或加熱氣體。然而,該等系統及方法具有缺點,本揭露內容可以解決該等缺點。
本揭露內容之目標係提供一種加濕腔室,該加濕腔室至少在某種程度上克服了先前技術系統的缺點或者至少將為公眾提供有用選擇。
在獨立請求項中闡述了具體示例,在從屬請求項中闡述了較佳的實施方式。
根據本揭露內容之第一至第六方面,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;該腔室被構造成用於容納一定體積的水;氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及氣體出口,其中:
該加濕腔室被構造成用於增加該腔室內的氣體路徑長度,和/或
氣體在該腔室內的駐留時間;和/或
該加濕腔室被構造成用於增加該腔室內的氣體之速度,和/或
該加濕腔室被構造成用於增加可用於向該腔室內的氣體進行熱傳遞和/或質量傳遞的水之表面區域,和/或
該加濕腔室被構造成用於在廣泛範圍的流速內改進腔室性能,和/或
該加濕腔室被構造成用於改進向該腔室內的氣體的熱傳遞和/或質量傳遞,和/或
該加濕腔室和/或該氣體入口被構造成用於在基本上與該加濕腔室的側壁相切或相鄰的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室,使得進入該腔室的氣體圍繞該腔室的內部自旋。
該氣體入口可以設置在該腔室的側壁中或者穿過該側壁。
該氣體入口可以被構造成用於將該氣體流作為氣體射流引入該加濕腔室中。
當從上方觀察時,該側壁可以限定基本上圓形的腔室。
該腔室可以包括弧形壁區段,該入口位於該弧形壁區段附近,該弧形壁區段被構造成用於使被引入該腔室中的氣體在離開該腔室之前沿弧形路徑行進。當從頂部觀察該腔室時,該弧形路徑可為圓形路徑。
該氣體出口可以佈置在該加濕腔室的頂部或基部/底壁上、較佳的是在其中心處或附近。另外地或替代性地,該氣體出口可以佈置在該加濕腔室的側壁上、視需要面向該加濕腔室中的由設置在該入口和/或該腔室中的修改該等氣體的流動路徑的氣體入口和/或流動結構的取向產生的氣體流的相反方向。
根據本揭露內容之一方面,提供了一種加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部,
壁,該壁限定腔以容納加濕流體,
該壁包括弧形區段,
入口,該入口位於該壁上,該入口在第一方向上延伸,
出口,該出口位於該壁上,該出口在第二方向上延伸,
該第二方向基本上正交/垂直於該第一方向。
該入口和該出口可以佈置成正交。
該弧形壁區段可以位於該入口與該出口之間,該入口在該弧形壁區段的上游並且該出口在該弧形壁區段的下游。(上游和下游係指正常使用時氣體流的方向。)該弧形區段可以為該氣體流提供旋轉分量。該弧形壁區段可以由圓柱形壁限定,該氣體流在離開該出口之前在該腔室內旋轉,該入口和該出口視需要彼此正交。
該氣體入口可以包括或被構造成用於接收噴嘴。該噴嘴的內徑可以被構造成沿著該噴嘴長度之至少一部分減小,以便在該氣體流被引入到該腔室之前增加該氣體流的速度。換句話說,由該噴嘴限定的流動路徑可以包括收縮或限制。該氣體入口可以包括基本上管狀的主體。該收縮可以被成形並構造成用於減小流動阻力。例如,該收縮可為內部漸縮的,以便沿其長度逐漸變窄,其中內部輪廓係基本上平滑的。
在一些示例中,該氣體出口的內徑與該氣體入口的內徑之比率在2 : 1至8 : 1之間、並且更較佳的是在3 : 1至7 : 1之間、並且在一個示例中為大約5 : 1。可以根據加濕系統的類型來選擇該比率。
在一些示例中,該入口的直徑可以不減小,並且沿該入口之長度可以具有基本上恆定的直徑(或基本上恆定的截面面積)。在一些示例中,該入口的直徑可以沿該入口之長度增加(或以其他方式增加截面面積,例如其中該入口為非圓形的)。
在一些示例中,該氣體出口的內徑可以大於該氣體入口的內徑。該氣體入口的內徑與該加濕腔室的底壁的直徑之比率可以在1 : 25與1 : 10之間。在另一個示例中,該比率在1 : 20與1 : 15之間。
該加濕腔室的頂部可以包括以下各項中的任一項:圓頂形狀;錐形形狀;倒錐形形狀;以及扁平形狀;或者其部分或組合。該頂部和/或該氣體入口可以包括被構造成用於在該加濕腔室內產生湍流氣體流之內表面。該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或氣體入口可以包括突起到大體上由形成該腔室/該入口的壁限定的空間中的至少一個突起和/或凹入以擴大大體上由該腔室/入口的壁限定的空間的至少一個凹部,以在該加濕腔室中產生湍流氣體流。
該入口和側壁可以被構造成使得在該氣體入口處進入該加濕腔室的氣體在通過該氣體出口離開該腔室之前圍繞該加濕腔室內的軸線渦旋成螺旋。較佳的是,該等氣體圍繞該加濕腔室的基本上垂直的軸線渦旋成螺旋。較佳的是,該等氣體圍繞從該腔室的基部延伸到該頂部(反之亦然)的軸線渦旋成螺旋。較佳的是,該等氣體圍繞基本上垂直於該腔室的基部的軸線渦旋成螺旋。例如,該入口可以佈置在該側壁上並且相對於該側壁定向,使得當進入該加濕腔室的氣體的流速增加時,該螺旋的相鄰捲繞/匝之間的距離減小。替代性地,該入口可以與該腔室的頂部相關聯和/或穿過該頂部,其中導流器用於產生期望的流型。
該加濕腔室可以進一步包括至少一個隔絕層,以防止或減少熱損失。在一些示例中,該至少一個隔絕層可以包括在該基部、頂部和/或側壁中的任一個的至少一部分上延伸的第一隔絕層,視需要,該第一隔絕層設置在該側壁的外表面上。在其他示例中,該加濕腔室可以包括第一子腔室和第二子腔室,該第二子腔室被構造成用於至少部分地包圍該第一子腔室,該第一子腔室較佳的是容納一定體積的水。在此,該至少一個隔絕層可以包括第二隔絕層,該第二隔絕層被設置為在該第一子腔室與該第二子腔室之間形成的氣隙,但是這個空間可以根據需要填充有替代性的隔絕材料。
通過該氣體入口的流動路徑可以朝向該加濕腔室的基部向下成角度,以便增加與該水接觸的氣體的體積並且增加由該等氣體攝取的水分。較佳的是,該等氣體不朝向該水直接地成角度(即,不垂直),使得該等氣體也圍繞該腔室側壁的內表面推動,從而延長該流動路徑和/或可能地增加氣體在該腔室內的駐留時間。替代性地,在該等氣體進入該腔室中時,該流動路徑可以朝向該腔室的頂部向上傾斜。這可能會產生湍流,從而促進該腔室內的氣體之混合並且可以有助於水分攝取。
根據本揭露內容之一些方面,一種加濕腔室包括入口,該入口「加速」流動並且以基本上相切的方式將氣體流引入到該腔室的內部,使得該流附著到該壁並形成渦旋。該渦旋流增加了該等氣體之路徑長度,從而改進加濕。為了避免重複,在整個說明書中對「旋渦流」的引用應被認為包括:與未被構造成用於提供旋渦流的先前技術腔室相比,腔室內的氣體的路徑長度增加。增加的路徑長度係與標準腔室(例如,斐雪派克醫療保健有限公司的MR225腔室)或圖41中所示的腔室相比較。對於彼此體積相同的腔室,由於動量守恆原理,旋渦流產生了更長的路徑長度。然而,距離由於速度差而改變。在先前技術腔室中,與本揭露內容之渦旋腔室相比,氣體的速度更慢。在本揭露內容中,速度增加,從而導致行進的距離增加,因為平均氣體流(即,總體氣體流)花費相同的時間進出該腔室。
該加濕腔室可以包括至少一個內部元件,該內部元件佈置在該氣體入口與該氣體出口之間,以引導或重新引導或影響該加濕腔室內的氣體流。在一個示例中,該至少一個內部元件可為擋板。在一些示例中,該至少一個內部元件可以進一步被配置成用於加熱該加濕腔室內的氣體流和/或水。在一些示例中,該至少一個內部元件可以在基本上平行於該加濕腔室的基部或側壁的平面中定向。
該加濕腔室的基部可以至少部分地由導熱材料形成或包括導熱材料。
該加濕腔室可以包括加熱器板或導熱塑膠殼體,該加熱器板或導熱塑膠殼體被佈置成至少部分地包封該加濕腔室以便提供額外的加熱和/或防止熱損失。
該加濕腔室可以聯接和/或可聯接到遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該加濕腔室可以放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。該遞送導管可以包括限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕腔室與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。在一些示例中,該氣體源可以包括二氧化碳供應源。該患者介面可以包括套管針或插管或擴散器。在其他示例中,該氣體源可以包括流量產生器。該患者介面可以包括以下各項中的一項:鼻罩、口鼻罩、口罩、全面罩、鼻插管、鼻枕、氣管內管和氣管造口管。
該加濕腔室可以聯接到和/或可聯接到加濕設備和/或與加濕設備相關聯,該加濕設備包括基部單元,該基部單元包括加熱器,諸如加熱器板。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸。在這種示例中,該基部單元可以包括:氣體入口,該氣體入口用於從氣體源接收氣體;以及加壓氣體出口,該加壓氣體出口用於將氣體提供給該腔室入口。該基部單元可以包括用於從該腔室接收經加濕氣體的經加濕氣體返回端口,該經加濕氣體返回端口流體聯接和/或可聯接到該基部單元的出口,該出口例如經由遞送管可連接到患者介面。氣體源可以在需要或不需要外部管的情況下與該基部單元集成和/或可聯接到該基部單元。此外,該患者介面可以連接到該腔室出口,而氣體不會沿其路徑從該腔室穿過該基部單元,即,用於該患者介面的遞送管可以直接連接到該腔室出口。
該氣體入口可以包括一個或複數壁,該一個或複數壁限定細長通道,其中,該細長通道具有入口端和出口端,該入口端可流體聯接到該氣體源(包括經由導管)以從該氣體源接收氣體,並且該出口端被構造成用於將氣體引導到該加濕腔室中。該細長通道可以沿其長度的至少一部分、較佳的是至少在其出口端處或附近係弧形的。更具體地,該細長通道可以具有覆蓋區和/或限定氣體路徑,該氣體路徑平行於或近似於該加濕腔室的側壁的內部的至少一部分的輪廓。
該細長通道可以沿其長度的至少一部分漸縮,較佳的是,當沿著該通道從第一點移動到第二點時,截面面積縮小或減小,其中該第二點更靠近該出口端。較佳的是,該通道的寬度和高度漸縮。
該細長通道的至少一部分可以由該加濕腔室的頂部限定或聯接到該頂部。換句話說,該通道的至少一部分可以由該腔室的頂壁形成。另外地或替代性地,該細長通道可以設置到該腔室的側壁或頂部中的開口和/或與該開口一體形成和/或可聯接到該開口。
該細長通道可以至少部分地由腔形成,該腔由在該腔室的頂部處突起的壁形成。該出口端可以限定圓形或細長開口,該圓形或細長開口面向該加濕腔室的基部並且形成該通道的出口。例如,在該通道由該腔室的頂部處的突起形成的情況下,該腔的面向該腔室基部的至少一部分可為敞開的。限定該細長通道的該壁的內部頂壁可以在更靠近該出口端的點處比在該入口端處更靠近該腔室的該基部,以便將氣體朝向該腔室基部引導。另外地或替代性地,限定該細長通道的該壁的內部頂壁的截面可為彎曲的或弧形的,使得當從該腔室內部觀察時,該通道具有距該腔室基部最遠的大體上凹形壁。
該氣體入口和出口可以彼此正交。
該氣體入口可以設置在該加濕腔室的側壁中和/或延伸穿過該側壁。另外地或替代性地,該氣體入口可以具有限定比該氣體出口更小的截面面積來用於輸送氣體的至少一部分。
根據本揭露內容之第七方面,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;該腔室被構造成用於容納一定體積的水;氣體入口,該氣體入口視需要延伸穿過該側壁,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;氣體出口;以及一個或複數元件,該一個或複數元件佈置在該腔室內並且被構造成用於沿該腔室的該氣體入口與該氣體出口之間的氣體流動路徑的至少一部分引導該氣體流。
該氣體入口、該氣體出口以及該一個或複數元件可以佈置成使得該氣體流動路徑的長度和/或該氣體在該腔室內的駐留時間增加。
該一個或複數元件的至少一個端部可以聯接到以下各項中的一項或多項:該基部;該頂部;以及該腔室的側壁。
在一些示例中,該至少一個端部可以附接到該側壁的內表面,並且該一個或複數元件可以從該側壁的內表面朝向該腔室的中心和/或該側壁的內表面的相反側徑向延伸。該一個或複數元件可以在基本上平行於水表面的方向上延伸(由於該氣體流將影響表面輪廓,因此在整個說明書中參考平行於水表面或一些其他加濕液體表面係參考靜止的該液體)和/或基本上水平地延伸。該一個或複數元件可以佈置在水位和/或該氣體入口以上或附近。
在其他示例中,該至少一個端部可以附接到該頂部的內表面和/或該基部的內表面,並且該一個或複數元件從該頂部和/或該基部的內表面朝向該腔室的中心延伸和/或延伸到分別在該腔室的基部或頂部處的相對的壁。該一個或複數元件可以在基本上垂直於水表面的方向上延伸。
該氣體入口可以相對於該側壁定向,以在與該腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該腔室,使得進入該腔室的氣體流在該一定體積的水的上方圍繞該腔室自旋。
在一些示例中,該一個或複數元件可以佈置在該腔室內,以便形成曲折或蛇形氣體流動路徑。
在其他示例中,該一個或複數元件可以包括一個或複數開口,該一個或複數開口允許該氣體流在該氣體入口與該氣體出口之間流過該一個或複數元件。該一個或複數開口的形狀和/或尺寸可以被設定和/或佈置在該一個或複數元件上,使得該腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
該加濕腔室可以進一步聯接或可聯接到遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該加濕腔室可以放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。該遞送導管可以包括限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕腔室與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。該遞送導管可以包括如WO2012164407、WO2014088430和WO2015142192中揭露的氣泡管型結構,該等申請的全部內容藉由援引併入本文。該遞送導管可以包括雙腔管,其中加熱器絲在內管腔中或處。該雙腔管可以包括提供熱隔絕的外管腔和用於輸送氣體的內管腔室。在一些示例中,該氣體源可以包括二氧化碳供應源。相對於第一方面至第六方面描述的其他變型關於該方面也是可能的。更一般地,該等方面的特徵及其視需要的特徵可以結合在該方面和後續方面中,反之亦然。
對於手術應用,該患者介面可以包括套管針或插管或擴散器。在呼吸輔助或麻醉(包括鎮靜)使用領域中,該患者介面可以包括以下各項中的一項:鼻罩、口鼻罩、口罩、全面罩、鼻插管和鼻枕。該患者介面可為密封的或非密封的。對於在將該腔室用於BiPAP的CPAP治療或其他PAP治療中時的呼吸治療,該介面可以包括鼻罩、口罩、全臉罩、口鼻罩或鼻枕。用於PAP治療的介面可為提供與使用者的面部的一部分的實質性密封的介面。當該腔室用於呼吸治療以提供經加濕的高流量治療時,該介面可為未密封的介面,例如鼻插管或口腔插管。用於所有實施方式的氣體源可以包括流量產生器和/或加壓氣體貯存器和/或壁式氣體源,例如在牆壁中包括氣體出口的醫院類型,該氣體出口連接到醫院內的加壓氣體源。兩者可以一起使用以向環境空氣提供添加物。例如,可以添加氧氣以提供對於一些療法所需的富氧空氣。
根據其他方面/實施方式,該加濕腔室可以與包括加熱器(諸如加熱器板)的加濕器或基部單元聯接和/或可聯接和/或相關聯。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸。
在本揭露內容之第八方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;該腔室被構造成用於容納一定體積的水;氣體入口,該氣體入口視需要延伸穿過該側壁,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;氣體出口;以及一個或複數加熱元件,該一個或複數加熱元件佈置在該腔室內和/或聯接到該腔室,其中,該一個或複數加熱元件被構造成用於增加用於向該氣體流進行熱傳遞和/或質量傳遞的總表面區域。
該一個或複數加熱元件可以佈置在該腔室的至少一部分周圍或下方。
該側壁的基部和/或至少一部分可以具有碗形,並且該一個或複數加熱元件可以具有對應的碗形。
該腔室的基部可以包括變化的厚度。在一些示例中,該基部的中心部分的厚度大於該基部的鄰近或靠近該側壁的至少一部分的厚度。
替代性地,該基部的至少一部分可為弧形的,使得它係凸形或凹形的。根據此類實施方式,加熱器板可以具有互補的曲率,使得該加熱器板熱接合該基部的至少一部分。
該一個或複數加熱元件可以包封該腔室。
該一個或複數元件可以包括被構造成用於由熱源加熱的導熱殼體。
該一個或複數加熱元件可以佈置在該腔室內,並且該一個或複數加熱元件的至少一個端部可以聯接或可聯接到該加熱器板。在一些示例中,該加熱器板可以設置和/或聯接到該腔室,使得該一個或複數加熱元件從該基部朝向該腔室的中心和/或該腔室的頂部延伸。該一個或複數元件可以在基本上垂直於水表面的方向上延伸。該一個或複數元件的尺寸可以被設定成使得該一個或複數元件的至少一部分佈置在水位以上以加熱該氣體流。該一個或複數元件可以包括具有親水特性的層,使得水的薄層覆蓋該至少一個部分。該一個或複數元件的尺寸可以被設定成使得佈置在水位以下。該一個或複數元件可以包括加熱器翅片和/或彎曲加熱器翅片的線性佈置。該等加熱元件的一部分可以延伸到在該水位以上的該腔室的自由空間中。該等加熱元件的尺寸可以被設定成使得它們浸沒在該水中。該等加熱元件的尺寸可以被設定成使得它們在該腔室的最小期望水位以下垂直地延伸。
該氣體入口可以相對於該側壁定向,以在與該腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該腔室,使得進入該腔室的氣體流在該一定體積的水的上方圍繞該腔室自旋。
該加濕腔室可以進一步聯接到遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑。該加濕腔室可以放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。該遞送導管可以包括限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的供應管和/或限定在該加濕腔室與該患者介面之間的氣體流動路徑的患者導管。先前描述的患者介面的替代性系統架構和形式同樣適用於此方面。
該加濕腔室可以類似地與包括加熱器板的加濕器或基部單元聯接和/或可聯接和/或相關聯。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸。
在本揭露內容之第九方面中,提供了一種加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接;
出口,該出口定位在該基部或頂壁的中心區域中,其中,該出口與該腔室同心;
入口;
其中該出口正交於該入口。
該出口可以設置在該腔室的基部中。該出口可以從該腔室的基部向下延伸。該出口可以從該基部突起到該腔室中。
在本揭露內容之第十方面中,提供了一種用於醫療加濕系統的加濕設備,該加濕設備包括至少兩個加濕腔室,該等腔室中的每一個包括:基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;該腔室被構造成用於容納一定體積的水;氣體入口,該氣體入口視需要延伸穿過該側壁,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及氣體出口;其中,該至少兩個加濕腔室中的至少一個但較佳的是每一個的氣體入口相對於該側壁定向,以在與該側壁基本上相切的方向上引入該氣體流,使得進入相應腔室的氣體流在該一定體積的水的上方圍繞該腔室自旋。
第一該加濕腔室的氣體出口可以聯接到第二該加濕腔室的氣體入口。該第二加濕腔室的氣體入口可以包括或可以替代性地包括該第一加濕腔室的氣體出口。這兩個腔室可為被構造成用於可移除地聯接在一起的單獨部件,或者可以彼此一體形成或者彼此永久地聯接。
該加濕設備可以進一步包括導管,該導管允許該氣體流在該氣體出口處離開該第一加濕腔室以在該氣體入口處進入該第二加濕腔室。該導管可為柔性的,或者包括一個或複數柔性部分。
該加濕設備可以進一步聯接到遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該遞送導管可以包括氣體遞送或呼吸迴路的一部分,該呼吸迴路包括該遞送導管和氣體供應管。該加濕設備可以放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。該遞送導管可以包括呼吸迴路的一部分,該呼吸迴路還包括限定在該氣體源與該加濕設備之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕設備與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。先前描述的患者介面的替代性系統架構和形式同樣適用於此方面。
在本揭露內容之第十一方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:第一內部或子腔室和第二內部或子腔室,該等內部或子腔室中的每一個包括基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定相應的內部或子腔室;該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個被構造成用於容納一定體積的水;該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個包括氣體入口,該氣體入口視需要延伸穿過該側壁,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;並且該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個包括氣體出口,該氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室;其中,該氣體入口相對於該側壁定向,以在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室,使得進入該加濕腔室的氣體流在該一定體積的水上方圍繞該加濕腔室自旋。
一個或複數內部元件可以佈置在該第一內部腔室內,並且被構造成用於沿該腔室的入口與出口之間的氣體流動路徑的至少一部分引導該氣體流。該一個或複數內部元件可以包括一個或複數加熱器元件,該一個或複數加熱器元件被構造成用於加熱流過該第一內部腔室的氣體流。該一個或複數內部元件可以佈置在該第一內部或子腔室內,使得該加濕腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
該一個或複數內部元件的至少一個端部可以聯接到以下各項中的一項或多項:該基部;該頂部;以及該腔室的側壁。在一些示例中,該至少一個端部可以附接到該頂部的內表面和/或該基部的內表面,並且該一個或複數內部元件從該頂部和/或該基部的內表面朝向該第一內部腔室的中心延伸和/或分別朝向由該基部和該頂部中的另一個形成的相對壁延伸超過該中心。
該一個或複數內部元件可以佈置在該腔室內,以便形成曲折或蛇形氣體流動路徑。
該一個或複數內部元件可以包括一個或複數開口,該一個或複數開口允許該氣體流在該氣體入口與該氣體出口之間流過該一個或複數元件。該一個或複數開口的形狀和/或尺寸可以被設定和/或佈置在該一個或複數內部元件上,使得該加濕腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
該第一內部或子腔室可以包括:第一氣體入口,該第一氣體入口被構造成用於從該氣體源接收該氣體流;以及第一氣體出口,該第一氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室。該第二內部或子腔室可以包括:第二氣體入口,該第二氣體入口被構造成用於從該第一內部腔室接收該氣體流;以及第二氣體出口,該第二氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該第二內部或子腔室。該第一內部或子腔室可以至少部分或完全包封該第二內部或子腔室。在一個示例中,該氣體流的至少一部分可以在該第一氣體出口處離開該加濕腔室之前圍繞該第二內部或子腔室的側壁和/或頂部的外表面流動。在另一個示例中,該氣體流的至少一部分可以在該第二氣體出口處離開該第二內部或子腔室之前,在該第二氣體入口處進入該第二內部或子腔室。
該第二內部或子腔室可以包括被構造成用於從該氣體源接收該氣體流的氣體入口和被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室的氣體出口。該第一內部或子腔室可以至少部分或完全包圍該第二內部或子腔室,以便防止或減少該第二內部或子腔室中的熱損失。該第二內部或子腔室可以包括一個或複數加熱器元件。該一個或複數加熱器元件可以佈置在將該第一內部或子腔室與該第二內部或子腔室分開的壁上。
該加濕腔室可以進一步聯接到遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該加濕腔室可以放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。該遞送導管可以包括限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕腔室與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。其他系統特徵和架構(包括患者介面的形式)可以從之前的方面獲取。這同樣適用於將該腔室與包括加熱器板的加濕器或基部單元進行聯接和/或關聯,其中該加濕腔室較佳的是可移除地定位成與該加熱器板接觸。
在本揭露內容之第十二方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該氣體入口具有縱向軸線,該縱向軸線基本上平行於該側壁的切線,並且鄰近該側壁定位;
其中該氣體入口被構造成用於以足夠引起該等氣體附著到該側壁的速度來鄰近該側壁將該氣體流引入到該加濕腔室。
在本揭露內容之第十三方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該氣體入口被構造成用於在與該加濕腔室的側壁非正交的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室,使得在該氣體入口與該氣體出口之間穿過該腔室的氣體流的流動路徑長度增加。
在本揭露內容之第十四方面中,提供了一種包括加濕設備的醫療吹入系統,該加濕設備包括如前述方面和示例中的任一個所定義的加濕腔室。
該醫療吹入系統可以進一步包括以下各項中的任一項或多項:氣體源;患者介面;以及遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑。
該加濕設備可以被構造成放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。
該遞送導管可以包括限定在該氣體源的至少一部分與該加濕設備之間的氣體流動路徑的供應管和/或限定在該加濕設備的至少一部分與該患者介面之間的氣體流動路徑的患者導管。
該醫療吹入系統可以進一步包括設置在該遞送導管與該患者介面之間的連接器。該連接器可為魯爾(Luer)鎖緊連接器,該魯爾鎖緊連接器包括構造成用於聯接到患者介面配件的至少一個端部,該至少一個端部被進一步構造成用於當該魯爾鎖緊連接器聯接到該患者介面時圍繞該患者介面配件的外表面鎖定並密封。當該至少一個端部和該患者介面配件聯接時,該至少一個端部可以與該患者介面配件的外表面形成密封。
該醫療吹入系統可以進一步包括形成該氣體流動路徑的一部分的過濾器組件,該過濾器組件包括:過濾介質,該過濾介質操作來過濾醫療氣體;外殼,該外殼包括入口、出口和該過濾介質,該外殼限定在該入口與該出口之間、穿過該過濾介質的氣體流動路徑;以及至少一個加熱元件,該至少一個加熱元件定位在該外殼中、並且被構造成用於加熱該過濾介質;其中,該至少一個加熱元件與該過濾介質並與該外殼的內表面間隔開。
在一些示例中,該患者介面可以包括用於腹腔鏡手術的套管針或插管。在其他示例中,該患者介面可以包括用於開放手術的擴散器。
該氣體源可以包括二氧化碳供應源。
該加濕腔室可以聯接到和/或可聯接到包括加熱器(諸如加熱器板)的加濕器或基部單元和/或與該加濕器或基部單元相關聯。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸或進行其他熱接合。
在本揭露內容之第十五方面中,提供了一種用於未組裝的醫療吹入系統的部件套件,該套件包括如前十三個方面和示例中的任一個所定義的加濕腔室以及以下各項中的任一項或多項:呼吸迴路,該呼吸迴路包括一個或複數導管,該一個或複數導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分;該呼吸迴路包括氣體遞送導管和供應導管,該氣體遞送導管和該供應導管限定在該氣體源與包括該加濕腔室的加濕設備之間的氣體流動路徑。該部件套件可以進一步包括呼氣迴路,該呼氣迴路包括呼氣導管,該呼氣導管被構造成用於將氣體從該患者遞送到該氣體源、到另一裝置或者到周圍環境。該呼氣導管或該呼氣導管的至少一部分可為可透氣的。
該部件套件可以進一步包括:過濾器組件(其可以進一步包括在該遞送管的氣體源端處的遞送管連接器和/或在該遞送管的患者介面端處的遞送管連接器);連接器,該連接器被構造成用於聯接該遞送導管和該患者介面;加濕器或基部單元,該加濕器或基部單元包括加熱器(該加熱器視需要呈加熱器板的形式,該加濕腔室可移除地定位成與該加熱器熱接觸);以及氣體源(例如,流量產生器)。
在本揭露內容之第十六方面中,提供了一種包括加濕設備的呼吸氣體遞送系統,該加濕設備包括如第一至第十三方面中的任一方面所定義的加濕腔室。
該呼吸氣體遞送系統可以進一步包括與該加濕腔室流體連通的流量產生器,該流量產生器被構造成用於產生該氣體流。該流量產生器可以被控制以提供期望的流量。該流量產生器可以包括控制到設定流量的流量受控氣體源。替代性地或另外地,該氣體源可以被控制以提供期望的壓力或設定壓力。
該加濕腔室可以被構造成用於在遞送給患者之前對該氣體流進行加濕。
該加濕腔室可以位於該流量產生器的下游。
該呼吸氣體遞送系統可以進一步包括:患者介面;以及呼吸迴路,該呼吸迴路被構造成用於限定在該流量產生器與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該呼吸迴路可以包括限定在該流量產生器與該加濕設備之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕設備與該患者介面之間的該氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。
該患者介面可以包括以下各項中的一項:鼻罩;口鼻罩;口罩;全面罩;鼻插管;以及鼻枕。
該加濕腔室可以聯接到和/或可聯接到包括加熱器(諸如加熱器板)的加濕器或基部單元和/或與該加濕器或基部單元相關聯。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸。
在本揭露內容之第十七方面中,提供了一種加濕系統,該加濕系統包括:加濕器或基部單元,該加濕器或基部單元包括加熱器板;以及前十三個方面和示例中的任一個所定義的加濕腔室。該加濕腔室可以可移除地定位成與該加熱器板接觸。
該加濕系統可以包括以下各項中的任一項或多項:
呼吸加濕系統;
麻醉加濕系統,該麻醉加濕系統被構造成用於在麻醉期間提供加濕;
CPAP加濕系統;
高流量治療加濕系統;
手術加濕系統;
醫療加濕系統,例如用於在其他醫療程序(諸如上GI程序或內視鏡檢查)期間使用。
第一至第十三方面的任何加濕腔室可以被構造成用於與以上闡述的系統中的任一個或複數一起使用或包括該任一個或複數系統的一部分。
在本揭露內容之第十八方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造成用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體,其中,該入口被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面引導氣體流,並且其中該入口在其出口端處包括邊緣,該邊緣被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處、沿該腔室的側壁的一部分延伸並且基本上正交於氣體流的方向。
因此,該入口的出口端可以突起到該腔室中。
較佳的是,在該入口的出口端處限定的孔口具有相對的第一側和第二側,其中,該第一側相對於該第二側在通過該入口的氣體流的上游,並且其中該第二側對應於該邊緣。較佳的是,至少該第二側突起到該加濕腔室中。
該入口可以被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
該入口可以被構造成用於基本上平行於該加濕腔室中的加濕液體的表面和/或基本上水平地引導該氣體流。
該入口可以被構造成用於以至少部分朝向或遠離該加濕腔室中的加濕液體的表面的向量來引導該氣體流。
該邊緣可為線性的或基本上線性的。
該至少一個壁可以包括內表面,該內表面包括被構造成靠近該加濕腔室的內部部分和與該內部部分相對或基本上相對的外部部分,該通道至少部分地設置在該內表面與該外表面之間。
該外部部分可以被構造成與該加濕腔室的側壁基本上相切。
該內部部分和/或該外部部分可為成角度的和/或彎曲的,以在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
該內表面可為平滑的和/或連續的。
該通道可以沿該通道的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積從沿該通道的第一點移動至沿該通道的第二點而減小,該第二點比該第一點更靠近該出口端。該漸縮可以至少部分地藉由該內部部分朝向該外部部分漸縮來實現。
該入口端可以限定該通道的第一輪廓,並且該出口端可以限定該通道的第二輪廓,其中,該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
該出口端處的第一輪廓可以包括至少一個頂點和/或至少一個修圓頂點。
該通道可以沿該入口之長度的至少一部分從該第一輪廓過渡到該第二輪廓。該過渡可為平滑的或連續的,或者沒有任何銳角或凹部。
該第一輪廓可為基本上圓形的和/或該第二輪廓可為基本上四邊形的。
該第一輪廓可為大體上圓形或卵形的和/或該第二輪廓可為大體上正方形或矩形的。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
該入口可以包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
另外地或替代性地,這種結構可以形成本文揭露的加濕腔室中的任一個的一部分或與其聯接。
該入口可以被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
在本揭露內容之第十九方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造成用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於基本上沿該加濕腔室的側壁的內表面的一部分將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體,其中,該入口被構造成使得該出口端終止於該加濕腔室的內部或者在限定該加濕腔室的壁處,並且其中該通道從該入口端到該出口端沿其長度的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積沿該通道在比第二點更靠近該出口的第一點處減小。
該入口可以被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
該入口可以被構造成用於基本上平行於該加濕腔室中的加濕液體的表面和/或基本上水平地引導該氣體流。
該入口可以被構造成用於以至少部分朝向或遠離該加濕腔室中的加濕液體的表面的向量來引導該氣體流。
該漸縮可以沿該通道部分地開始,使得它與該入口端間隔開。
該漸縮可以開始於該出口端附近。
該漸縮的至少一部分可為侵入性的。例如,該入口可以在該入口端處和/或附近具有第一內部截面面積,該第一內部截面面積大於該入口的內部在入口的出口端處或附近的第二截面面積,其中在第一截面面積的點與第一截面面積和第二截面面積的點之間的中間點之間的漸縮導致與中間點和入口的出口端處或附近的第二點之間的漸縮相比,朝向中間點移動的截面面積的更緩慢減小。漸縮和/或中間點的存在和/或構造可以改進入口的流動阻力,即,控制截面面積的減小可以減小入口的流動阻力,從而有助於產生離開入口的期望流動。中間點與第二點之間的截面面積的減小速率可為第一點與中間點之間的截面面積的減小速率的1.5倍或更大。中間點的位置可為隨入口之長度和/或入口的出口端的尺寸(例如寬度)而變。中間點的位置可以在從出口端測量到的入口之長度的20%至40%之間的點處,即,參考出口端的下游邊緣,中間點比靠近入口的入口端較佳的是更靠近出口端和/或係入口的出口端的長度的三至四倍。該漸縮可以設置到本文揭露的腔室/入口中的任一個。
限定該通道的至少一個壁的至少一部分可以沿該通道的長度成角度和/或彎曲。
形成該通道的至少一個壁可為平滑的和/或連續的。
該入口端可以限定該通道的第一輪廓,並且該出口端可以限定該通道的第二輪廓,其中,該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
由該出口端限定的通道可以具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
該入口可以包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
該入口可以被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
在本揭露內容之第二十方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造成用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體,其中,該入口被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面引導氣體流,並且其中該入口的出口端被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處,並且其中該入口端限定該通道的第一輪廓,並且該出口端限定該通道的第二輪廓,其中該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
該入口可以被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
該第一輪廓可為基本上圓形的和/或該第二輪廓可為基本上四邊形的。
該第一輪廓可為大體上圓形或卵形的和/或該第二輪廓可為大體上正方形或矩形的。
該第二輪廓可為細長形狀。
由該出口端限定的通道可以具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
該通道可以沿該通道的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積從沿該通道的第一點移動至沿該通道的第二點而減小,該第二點比該第一點更靠近該出口端。
限定該通道的至少一個壁的內表面可以被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
限定該通道的至少一個壁的內表面可為平滑的和/或連續的。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
該入口可以包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
該入口可以被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
在本揭露內容之第二十一方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造成用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體,其中,該入口的出口端被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處,並且其中該通道被構造成用於引導該氣體流,使得該氣體流的中心在該入口端和該出口端處沿公共軸線基本上對準。較佳的是,該通道被構造成用於引導該氣體流,使得該氣體流的中心在該入口端和該出口端處沿公共軸線基本上在相同的方向上移動。
在該入口端和該出口端處將該氣體流對準可以減少由該入口的壁對該氣體流造成的阻力。例如,這可能發生在該氣體流偏向該等壁的一個部分的地方。此外,該氣體流的中心部分具有最高速度,並且因此具有產生離開該入口的射流狀或葉片狀流動流的更大傾向。
該入口可以被構造成使得該公共軸線的至少一部分與該加濕腔室的側壁基本上相切。
該入口可以被構造成使得該公共軸線的與該加濕腔室的側壁相切的該至少一部分從該出口端或其附近部分地或完全地朝向該入口端延伸。
該通道的截面面積可以沿其長度的至少一部分變化。
該截面面積在該出口端處和/或附近可以最小。
該出口端可以在其處限定該通道的輪廓,該輪廓係細長形狀。
該出口端可以在其處限定該通道的輪廓,該輪廓具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
限定該通道的至少一個壁的內表面可以被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
限定該通道的至少一個壁的內表面可為平滑的和/或連續的。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
該入口可以包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
該入口可以被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
在本揭露內容之第二十二方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造成用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的通道以便在其間輸送氣體,其中,該出口端在其處限定該通道的輪廓,該輪廓具有寬度和高度,該寬度與該高度之比率在約1:20與1:5之間。
該入口可以被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
該入口端可以限定該通道的第一輪廓,並且該出口端限定該通道的第二輪廓,其中,該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
該第一輪廓可為基本上修圓的。
該第一輪廓可為大體上圓形或卵形的。
限定該通道的至少一個壁的內表面可以被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
限定該通道的至少一個壁的內表面係平滑的和/或連續的。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
該出口端可以被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
該入口可以包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
該入口可以被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
在本揭露內容之第二十三方面中,提供了一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以便限定該腔室;第十八至第二十二方面中的任一方面的氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及氣體出口。
該氣體入口可以至少部分地與該腔室一體形成。
該氣體入口可以至少部分地可釋放地或永久地可附接或附接到該加濕腔室。
第十八至第二十方面的入口可以替代性地設置到本文揭露的任何其他腔室,和/或包括在本文揭露的部件套件、呼吸治療系統或醫療吹入系統中。
對本文中揭露的數字範圍(例如,1至10)的提及旨在也包括提及該範圍內的全部有理數(例如,1、1.1、2、3、3.9、4、5、6、6.5、7、8、9和10),以及該範圍內的任何有理數範圍(例如,2至8、1.5至5.5和3.1至4.7),並且因此,特此明確地揭露本文中所明確揭露的全部範圍的全部子範圍。該等僅僅是具體意圖揭露的內容之示例,並且所枚舉的最低值與最高值之間的數值的所有可能組合都應被認為在本申請中以類似方式明確陳述。
對於本揭露內容所關於的領域內的技術人員而言,在本揭露內容之結構上的許多改變以及多種廣有差異的實施方式和應用會表明其自身而沒有背離所附申請專利範圍中所定義的本揭露內容之精神或範圍。本文中的揭露內容和描述完全是說明性的,並且不旨在任何意義上進行限制。
在以下描述中,闡述了許多具體細節以便提供對本揭露內容之各種原理的透徹理解。然而,熟悉該項技術者將理解,並非所有該等細節對於實踐根據本揭露內容之實施方式而言總是必需的。
儘管本文在很大程度上關於腹腔鏡檢查或開放手術程序來描述所揭露的原理,但這係為了便於呈現而選擇之示例,並不是限制性的。本文描述的加濕器和/或加濕腔室可以用於任何合適的醫療/手術程序,並且用於包括氣體遞送回路的任何合適的醫療加濕系統,例如像有創通氣、無創通氣、高流量遞送、正壓遞送(例如CPAP)。
現在參考圖1,該圖係醫療吹入加濕系統之示意圖,該醫療吹入加濕系統包括根據實施方式構造和操作的加濕器和/或加濕腔室。
圖1展示了用於向患者102遞送溫度與濕度受控的氣體流的吹入加濕系統100,吹入系統100具有結合加濕器控制系統106的加濕設備或加濕器104。加濕器104通過入口導管110連接到氣體源108。加濕器104藉由患者或氣體遞送導管112向患者102遞送經加濕氣體。導管110、112可以由柔性塑膠管制成。導管110、112包括呼吸迴路的一部分,該呼吸迴路係用於將氣體從氣體源108遞送給患者的氣體流動路徑。
氣體源108可以與系統100成整體並且包括流量產生器,該流量產生器包括例如鼓風機(即,氣體源108和加濕器104可以組合來形成單個設備,或者這兩個單獨的部件可為模組化的並且被構造成用於聯接在一起而其間不需要單獨的導管,如本領域所公知)。替代性地或另外地,氣體源可為單獨的但可連接到系統100,並且包括例如醫院壓縮氣體源。
加濕器104可以通過氣體供應源或入口導管110從氣體源108接收氣體。氣體可以通過過濾器111進行過濾,並且通過加濕器入口114遞送到加濕器104。氣體在穿過加濕腔室116時被加濕,該加濕腔室有效地是水浴,並且氣體穿過加濕器出口118流出並進入患者導管112中。氣體然後移動穿過患者導管112經由連接器140(例如魯爾連接器)和患者介面136而到達患者102。患者介面136可為例如但不限於:用於腹腔鏡手術的套管針或插管、或用於開放手術的擴散器。患者導管112包括氣體遞送導管,該氣體遞送導管包括呼吸迴路的一部分,該呼吸迴路包括在流量產生器與患者之間形成氣體流動路徑的一個或複數導管或管,包括氣體供應導管110。
加濕器腔室116可以與加濕器104的主體124可移除地接合。加濕腔室116可以包括側壁和基部/底部。加濕腔室116可以進一步包括頂部、可打開的蓋,或者可為無頂的(例如,頂部敞開的,在這種情況下,加濕腔室116可以被容納在加濕器主體124的可密封腔體中)。當從頂部查看腔室時,頂部、基部和側壁可以共同限定基本上圓形的腔室。側壁可為弧形的並且可以限定其他弧形形狀。例如,當從頂部觀察時,腔室可為橢圓形腔室,或者當從上方觀察時,可為具有弧形但不一定係完美圓形的任何其他腔室。當從頂部觀察時,腔室可以關於至少一條軸線對稱。較佳的是,當從上方觀察時,腔室關於2條軸線(即,水平軸線和垂直軸線)對稱。
加濕腔室116的基部121可以具有導熱(例如,金屬)區域或者可為完全導熱的,並且可以被適配成容納一定體積的水120或水的儲蓄,該水可以被加熱器板122加熱。加熱器板122可以與加濕腔室116的導熱基部121處於熱接觸。向加熱器板122提供電力可以導致熱量從加熱器板122通過導熱基部121流到水120。當加濕腔室116內的水120被加熱時,它可以蒸發,並且蒸發的水可以與從氣體源108(視需要經由過濾器111)流過加濕腔室116的氣體混合。因此,經加濕氣體經由出口118離開加濕腔室116,並且經由患者導管112、連接器140、患者介面136到達患者102並且進入手術部位,以例如對手術部位吹氣和/或擴大體腔。
加濕器104包括加濕器控制系統106,該加濕器控制系統被配置成用於控制被遞送至患者102的氣體的溫度和/或濕度。加濕器控制系統106可以被配置成藉由控制被供應至加熱器板122的電功率來調節被供應至氣體的濕度的量。加濕器控制系統106可以根據軟體中設置的指令並且回應於系統輸入來控制加濕系統104之操作。系統輸入可以包括加熱器板感測器126、腔室出口溫度感測器128和腔室出口流量感測器130。例如,加濕器控制系統106可以接收來自加熱器板感測器126的溫度資訊,該溫度資訊可以用作對控制模組的輸入,該控制模組用於控制加熱器板122的功率或溫度設定點。加濕器控制系統106可以被提供有氣體的溫度和/或流量的輸入。例如,腔室出口溫度感測器128可以被提供用於向加濕器控制系統106指示經加濕氣體在離開加濕腔室116的出口118時的溫度。可以使用任何適合的溫度感測器128(諸如基於金屬絲的溫度感測器)來測量離開腔室的氣體的溫度。腔室出口流量感測器130可以被提供用於向加濕器控制系統106指示經加濕氣體的流速。可以使用任何合適的流量感測器130(諸如熱絲式風速計或被配置成用作流量感測器的熱敏電阻)來測量穿過腔室116的氣體的流速。在一些實施方式中,溫度感測器128和流量感測器130位於同一感測器外殼中或者以其他方式設置到同一感測器外殼。溫度感測器128和流量感測器130可以經由連接器132連接到加濕器104。可以將額外的感測器結合到吹入系統100中,例如,以便感測患者導管112的患者端處的參數。替代性地,感測器可以無線地聯接到控制器。替代性地,連接器可為內部的,即,感測器藉由集成電線而不是外部電纜聯接到控制器。
加濕器控制系統106可以與加熱器板122連通,使得加濕器控制系統106可以控制被遞送至加熱器板122的功率和/或控制加熱器板122的溫度設定點。如本文進一步所述,加濕器控制系統106可以至少部分地基於流動條件、操作模式、流量讀數、出口溫度讀數、加熱器板感測器讀數中的任何一者或多者來確定向加熱器板122遞送的功率量、或加熱器板設定點。
吹入系統100可以包括導管加熱絲134,該導管加熱絲被構造成用於對沿著患者或氣體遞送導管112行進的氣體提供熱量。離開加濕腔室116的出口118的氣體可以具有高的相對濕度(例如,約100%)。隨著氣體沿著患者導管112行進,水蒸氣有機會可以冷凝在導管壁上,從而降低氣體的水含量。為了減少氣體在導管內冷凝,導管加熱絲134可以被設置在患者導管112內、周身、和/或周圍,包括在至少部分地在形成患者導管112的壁內。可以從加濕器104向導管加熱絲134供應功率,並且可以藉由加濕器控制系統106來控制該功率。在一些實施方式中,加熱絲134被構造成用於維持流經患者導管112的氣體的溫度。在一些實施方式中,導管加熱絲134可以被構造成用於對氣體提供額外加熱,以將氣體溫度升高,從而維持由加濕器104中的被加熱水浴產生的濕度。
氣體遞送導管可為單壁的,或者包括雙導管構造,該雙導管構造包括外導管和內導管。內導管可以攜載氣體並且包括加熱絲134。外導管可以提供內導管的隔熱。外導管和內導管可為同軸的,並且在外導管與內導管之間可以存在氣隙。
可以視需要提供另外的過濾器或過濾器組件(未示出),並且在使用中將其佈置在加濕器104與患者介面136之間,以便允許重新使用入口導管110和/或吸氣導管,並且在一些示例中,重新使用加濕腔室116。過濾器組件可以包括過濾介質,以用於過濾離開加濕腔室116的出口118的氣體。過濾器組件還可以包括外殼和加熱元件。過濾介質可以定位在外殼內部,使得對流過外殼的經加濕氣體進行過濾並且去除顆粒。加熱元件可以定位在外殼的入口與出口之間的氣體流動路徑中,但是與過濾介質和外殼間隔開。加熱元件可以被構造成用於加熱過濾介質以減少冷凝並防止過濾器變得堵塞。此類過濾器在例如WO2018/106127中描述,該申請藉由援引以其全部內容併入本文。
連接器140可為魯爾連接器,該魯爾連接器包括主體,該主體具有內部區域,該內部區域限定了允許吹入氣體流過的氣體流動通道。主體可以包括可移除地連接到患者介面136的配件的第一端和較佳的是永久地附接到患者導管112的管的第二端。應當理解,圖1的魯爾連接器140可為高流量魯爾連接器,其提供與先前技術的傳統魯爾連接器相比具有較小氣體流動阻力的特定密封和固位特徵。例如在WO2018097738中描述了此類高流量魯爾連接器的實施方式,該案藉由援引以其全部內容併入本文。在一些實施方式中,加濕器104的加濕器腔室116可以被構造成用於為吹入氣體提供受控的氣體流動模式。加濕腔室116可以被構造成用於使得經由入口114進入加濕腔室116的氣體在經由出口118離開腔室116時在腔室116內以旋渦(即,螺旋)進行渦旋。例如,入口114可以設置在側壁中並且相對於側壁定向,使得氣體流在基本上與側壁相切的方向上經由入口114進入加濕腔室116。換句話說,入口114可以定位在加濕腔室116上並且相對於側壁定向,使得氣體在進入加濕腔室116時沿著側壁的內表面流動。使氣體在加濕腔室116內以旋渦(即,螺旋)進行渦旋改進了加濕器104的性能,並且引申地說,藉由增加加濕腔室116的效率而改進了吹入系統100的性能。在一些實施方式中,入口114可以設置在腔室116的側壁中,而出口118遠離入口114,其中入口114被構造成使得離開入口114並進入腔室116的氣體流的方向不與側壁對準。入口114被佈置成使得與側壁相鄰和/或相切地引入氣體,使得被引入到腔室中的氣體附著到腔室的壁並且圍繞腔室行進以產生螺旋流。在其他實施方式中,入口114可以完全設置在腔室116的側壁中。
另外地和/或替代性地,入口114可為成角度的(例如,朝向加濕腔室116的底部向下成角度),使得在與側壁基本上相切的方向上進入加濕腔室116的氣體被進一步朝向水120推動。
最後,在一些實施方式中,可以改變側壁中的入口114的垂直位置,以便為加濕腔室116內的吹入氣體提供不同的氣體流動模式。
在一個實施方式中,加濕腔室116的頂部包括圓頂形狀,該圓頂形狀被構造成用於將任何向上移動的氣體反射回腔室116中。該圓頂形狀可以增加腔室116內的氣體流動路徑的長度,並且可以使氣體更難離開腔室116。腔室116的頂部的圓頂形狀可以增加大量氣體流的氣體流動路徑的長度,因為氣體被反射到腔室116中並且使氣體圍繞腔室116移動更長的時間,從而增加了路徑長度。另外地和/或替代性地,入口114可以被構造成用於向進入加濕腔室116的氣體提供增加的速度。例如但不限於,入口114的尺寸可以進行設定以便加快通過該入口的氣體的速度。在另一個示例中,入口114可以被構造成用於將氣體作為氣體射流引入加濕腔室116中。另外地和/或替代性地,入口可為噴嘴形狀的,或者具有噴嘴形狀的部分,其中入口的內表面漸縮或傾斜,使得入口的截面面積沿其長度減小。另外地和/或替代性地,入口114可以設置在加濕腔室116的側壁中,使得進入腔室116的氣體流的方向與側壁基本上相切,並且出口可以定位在上壁上(例如,在圓頂形上壁的頂點處)。這種構造使得經由入口114進入的氣體能夠在藉由出口118離開出口之前在加濕腔室116內以旋渦(即,螺旋)進行渦旋。
圖2至圖35展示了加濕腔室116和/或加濕器104的複數實施方式,其藉由最大化駐留(停留)時間、和/或增加氣體速度、和/或增加可用於熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域、和/或在廣泛範圍的流速內提高性能、和/或改進熱傳遞和/或質量傳遞、和/或增加腔室中的氣體流動路徑來提高加濕腔室116之效率。
腔室內的加濕流體的移動改進了加濕流體的加熱,流體的移動促進流體的混合,從而改進熱傳遞和/或質量傳遞並且改進蒸發。對於輸入到加熱器板的給定功率,腔室可以增加流體的蒸發效率,並且可以增加蒸發速率。腔室中的水以旋渦型方式移動。這在水中引起對流,並且使水相對於腔室的固定傳導性基部移動,從而改進向水的表面的熱傳遞和/或質量傳遞。這也改進了從水到氣體流的質量傳遞。這改進了水蒸氣的產生(即,蒸發)並且由此改進加濕,以及縮短和/或減少腔室達到穩態(例如,期望的加濕液體溫度、氣體流的濕度、氣體溫度等)的預熱時間段。
藉由將入口和出口定位在腔室上使得在加濕腔室內產生旋渦流動,可以實現使駐留或停留時間和/或流動路徑長度最大化。旋渦允許延長的駐留時間,從而增加水分攝取。因此,加濕腔室可以增加氣體在腔室中的駐留時間。加濕腔室可以使腔室內的氣體流的路徑長度最大化,並且因此可以提供本文所述之優點中的一個、一些或全部。這可以藉由將入口(和出口)定位在腔室上使得在加濕腔室內產生旋渦流來實現。在氣體流動通過腔室出口之前,腔室中的氣體流的旋渦性質(即,用於使氣體在腔室內重複旋轉的旋轉/自旋流動)增加了氣體在腔室內行進的距離。因此,氣體在更大的距離上與潤濕表面接觸,從而增大加濕的機會。與潤濕表面區域增加接觸可以導致氣體的更有效加濕。
密封腔室中的質量守恆要求流入的東西必須等於流出的東西。旋渦流還可以增加氣體在腔室內的駐留時間,從而增加水分攝取。然而,旋渦可能會促使經加濕的氣體在未加濕的氣體之前離開加濕腔室。此外,熱氣體比冷氣體密度更小(即,更輕)。當氣體旋轉時,向心加速度會在氣體上產生向心力。該向心力(FC
)與氣體密度(ρ
)、速度(ѵ
)和曲率半徑(r
)成比例,並且由以下等式給出:
因此,冷且尚未加濕的氣體會承受更大的向心力,從而驅使它們朝向腔室外部並遠離中心出口。相反,經加熱和加濕的氣體承受較小的向心力,並且優先從中心出口離開。
藉由將入口設置在加濕腔室的側壁上的位置處使得氣體流的方向與側壁基本上相切並且將出口設置在上壁上的中心位置處,可以維持氣體速度。此外,增加在腔室內的液體上方的氣體流動路徑也會增加水分攝取。因此,整個水表面區域暴露於快速移動的氣體,這增加了加濕效率。增加氣體速度會增加腔室中的氣體流的雷諾數和湍流。增加湍流會增加混合並且破壞液體與氣體之間的邊界層,從而降低相對濕度並增加靠近水表面的濕度梯度。最後,增加氣體速度可能導致螺旋/旋渦的相鄰捲繞之間的距離減小,因此增加了駐留時間和/或氣體流動路徑。相鄰捲繞可以包括沿腔室的中心縱向軸線一個在上面且另一個在下面的堆疊捲繞;或者沿單個平面彼此相鄰的同心捲繞。
旋渦或螺旋流藉由增加對可用於熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域的有效使用和/或增加可用於熱傳遞和/或質量傳遞的實際表面區域來增加經由表面區域的水分攝取。增加實際表面區域的可以藉由在水表面中引起波紋並且在高流速下破壞液體表面張力而導致水濺出來實現。旋渦使腔室內的全部或更多氣體循環,並且至少存在較少的停滯氣體流動的區域。因此,液體的整個表面區域暴露於在其上方移動並攝取水分的氣體。
可以藉由水的移動來實現改進熱傳遞和/或質量傳遞。氣體的旋轉由於黏性剪切而引起水的旋轉。水在腔室上方的移動提高了從加熱器板到水本身的熱傳遞和/或質量傳遞之效率。這係有利的,因為對於期望的熱輸入將需要較低的加熱器板溫度,或者對於給定的熱輸入可以改進熱傳遞和/或質量傳遞。另外地或替代性地,水的移動引起其混合,這使水內和整個水中的熱分佈均勻化和/或與非旋渦腔室(例如圖41所示的SH870腔室)相比使水更快地均勻化。這歸因於在水中引起的剪切和湍流混合,剪切和湍流混合係由氣體流動通過腔室驅使的水的旋轉(包括但不限於圍繞其水平和/或垂直軸線旋轉)的部分。
增加腔室內的氣體流動路徑改進從腔室內的水攝取水分。氣體流動路徑在氣體在圓形或旋轉方向上以螺旋/旋渦從鄰近腔室的側壁的區域行進到出口時增加,該出口可以位於腔室的中心或中心區域。增加的氣體流動路徑增加了氣體流與水接觸的時間和/或距離,從而提高水分攝取之效率。
此外,藉由使用加濕腔室內的旋渦氣體流,可以在廣泛範圍的流速內提高性能。加濕腔室典型地在高流速下遇到性能問題,因為該等傾向於減小路徑長度和/或氣體在加濕腔室內的駐留時間。旋渦加濕腔室在廣泛範圍的流速內提供更可靠的性能,如將在下文解釋。旋渦腔室也可能是有利的,因為旋渦流在低流速下(即,在使用用於新生兒或嬰兒的呼吸氣體遞送系統時)提供改進的氣體加濕。旋渦腔室可以藉由在低流量下更快地進行加濕來改進加濕或者增加賦予氣體的濕度。先前技術腔室還具有與平均駐留時間的相對較大的駐留時間變化,因為一些氣體顆粒從入口直接行進到出口,而其他氣體顆粒在腔室中保持停滯。由於大多數氣體在腔室中自旋,因此本揭露內容之旋渦腔室可以減小駐留時間的變化。這減小了停滯區域,並且使大部分氣體在腔室中駐留大約平均駐留時間。較低的變化係有利的,因為大多數或更多的氣體沿著較長的路徑移動,並且在相似的時間內暴露於濕潤的表面,從而改進加濕。本揭露內容為總體氣體流提供更一致的駐留時間。
現在參考圖2至圖19,該等圖係加濕腔室的實施方式的示例。儘管已經單獨地描述了該等實施方式和特徵,但是將兩個或更複數特徵/實施方式組合在一起在本揭露內容之範圍內。圖2至圖19中描繪的加濕腔室具有被構造成用於藉由增加駐留或停留時間和/或以其他方式增加水分攝取和/或熱傳遞和/或質量傳遞和/或增加氣體流動路徑的長度來增加加濕腔室的效率的特徵。
圖2至圖5展示了加濕腔室的入口端口和出口端口的不同佈置。在圖2描繪的一個實施方式中,入口214定位在加濕腔室216的壁或側壁213的下部區域中、高於水位。入口214可以定位成使得氣體盡可能靠近水220的上表面進入加濕腔室216。入口214和出口218可以基本上彼此垂直或正交。入口214和出口218也可以定位成彼此成基本上90度。隨著經加熱和加濕的氣體進行渦旋,即在加濕腔室216內向上旋轉,盡可能低地注入氣體會增加氣體流動路徑的長度。對於腔室內的至少一些氣體流,氣體駐留時間和/或流動路徑長度也可以增加。
替代性地,入口214可以定位成更靠近腔室216的上表面。入口214被佈置成使得進入腔室216的氣體基本上與側壁相切地進入。入口214被定位成使得氣體流中的至少一些附著到側壁並沿側壁行進,從而導致在腔室216中形成螺旋,即,旋渦流。
圖2A至圖2D示出了與圖2中所示的腔室類似但是經修改版本的替代性加濕腔室構造。在圖2A中,腔室216a的頂部部分215係截頭圓錐形的,其中出口218a替換錐體的頂部。腔室216a的側壁的其餘部分從截頭圓錐形部分215向下懸垂。雖然被示出為垂直的,但是其他輪廓對於側壁的其餘部分也是可能的。在圖2A之實施方式中,入口214a設置在腔室216a的側壁中、靠近但高於腔室216a內的水位。圖2B的腔室216b類似於圖2A的腔室,但是形成腔室216b的上部部分的錐體在更大程度上被截斷。雖然在出口218b的基部與截頭圓錐形部分的頂部之間延伸的腔室216b的頂部被示為扁平或平行於腔室216b的基部,但是其他傾斜角度係可能的,包括從出口218b向上或向下。腔室216b的頂部可以替代性地是彎曲的。此外,如圖2B所示,入口214b可以具有比出口218b更小的截面面積,入口214b被構造成用於增加氣體進入腔室216b的速度(加速度)並且促進噴射狀流動。在圖2C中,除了出口218c和入口214c之外,腔室216c的側壁係截頭圓錐形的,並且在圖2D中,除出口218d和入口214d外,腔室216d的側壁係完全或基本上完全圓頂形的。
類似於圖2,入口214a、214b、214c、214d可以被設置成高於但靠近加濕腔室216a、216b、216c、216d在被填充到它們的推薦水位時其內部的水表面,但它們可以被定位在腔室216、216a、216b、216c、216d的側壁中的較高點或者在頂部中或附近,如圖2B所示。雖然被示出為大體上水平,但是入口214、214a、214b、214c、214d可以向上或向下傾斜、較佳的是向下傾斜以將氣體朝向腔室216、216a、216b、216c、216d內的水引導。此外,雖然入口214、214a、214b、214c、214d可以分別垂直於腔室216、216a、216b、216c、216d的側壁的外表面的切線延伸,但是它們也可以偏離垂直。更較佳的是,入口214、214a、214b、214c、216d可以被構造成用於促進氣體流遵循腔室216、216a、216b、216c、216d的側壁的內部輪廓。例如,入口214、214a、214b、214c、214d可以大體切向地安裝到腔室216a、216b、216c、216d的側壁,以便促進渦旋或旋渦產生。出口218、218a、218b、218c、218d雖然被示出為在腔室216、216a、216b、216c、216d的中心頂部中,但是它們可以以其他方式定位。例如,它們可以定位在腔室216、216a、216b、216c、216d的頂部部分或其側壁中的其他地方,在這種情況下,較佳的是在側壁的上部部分中。
此外,如圖2E之頂視圖所示,加濕腔室216e可以包括兩個或更複數入口214e,較佳的是該等入口在從上方觀察時切向地佈置在或安裝到腔室216e的側壁、更較佳的是安裝到側壁的高於但靠近腔室216e內部的正常最大水位的部分。根據該實施方式,出口218e較佳的是設置在腔室216e的頂部的中心。至少當在相同的旋轉方向(圖2E中的逆時針方向)上引導流動時,複數入口214e用於改進旋渦產生並且更好地控制腔室216e內部的流動模式。入口214e鄰近側壁佈置。入口214e切向地佈置在或安裝到側壁,使得基本上與側壁相切地引導來自入口214e的氣體。替代性地,一個該入口可以倒置,使得至少該兩個入口214e產生相反的流動。這種佈置可以產生更大的湍流和/或混合,從而使氣體在腔室內循環。該兩個或更複數入口214e中的至少兩個可以設置在高於水位的不同高度處,但所有入口都可以處於相同的高度。此類附加的入口也可以提供給本文揭露的其他實施方式。兩個入口214e可以改進混合並且還可以改善旋渦的形成。
在圖3A和圖3B所示的另一個實施方式中,入口314定位在加濕腔室316的壁或側壁313的下部區域中、高於水位。入口314和出口318也可以定位成彼此基本上垂直,例如彼此成基本上90度。此外,入口314可以成角度(例如,朝向腔室316的底部向下成角度),使得進入加濕腔室316的氣體被推向水320,因此施加在水320中產生「碗效應」的力。因此,入口314被構造成使得氣體流在離開入口314並進入腔室316時的方向不垂直於側壁313,和/或不平行於腔室316的頂部或基部。這種「碗效應」可以增加氣體流動路徑的長度和/或還可以增加氣體駐留時間。
在圖4所示的另一個實施方式中,可以提供旋轉擴散器並將其佈置在加濕腔室416內。旋轉擴散器可以包括聯接到入口414或與其成整體的軸417和連接到軸417的板419。氣體經由入口414和軸417進入加濕腔室416,然後經由佈置在板419上的複數開口421釋放。旋轉擴散器增加了加濕腔室416內的氣體的角動量,並且因此增加氣體流動路徑的長度和/或增加氣體駐留時間。在該示例中,入口414較佳的是延伸穿過腔室416的基部、與腔室416的中心軸線同軸。板419係使腔室416中的氣體旋轉以產生旋渦的旋轉結構。旋轉結構419可以包括切口以將氣體暴露於水。圖5展示了腔室516的另一個實施方式,其中入口514和出口518定位在側壁513上的間隔開的位置。例如,在一些實施方式中,入口和出口被佈置成共面的。入口和出口可以基本上平行。朝向出口輸送的氣體將可能在出口處或附近引起湍流。腔室中的氣體流在出口處或附近的這種干擾和中斷可能增加駐留時間,因為氣體可能在出口處或附近「徘徊」。
圖6至圖13展示了根據其他實施方式構造和操作的用於加濕腔室的不同佈置。圖6展示了加濕腔室616的頂部具有錐形形狀或倒錐形形狀的實施方式,該形狀被構造成用於將任何向上移動的氣體向下反射回腔室616中。例如,頂部可以被佈置成相對於出口618的軸線形成銳角,使得加濕腔室616的頂部朝向基部成角度,以將氣體朝向腔室的中心引導。入口614可以定位在加濕腔室616的側壁613的下部區域中,而出口618定位在頂部上(例如,在錐體的最低點處)。隨著經加熱和加濕的氣體以旋渦向上渦旋,氣體可能被捕獲在對應於(倒)錐形上壁的最高點的加濕腔室616的上部區段中,並且然後朝向腔室616的中心引導。這種(倒)錐形形狀使得氣體更難離開加濕腔室616。倒錐形形狀提高加濕性能。錐形形狀使得氣體更難離開,從而使氣體留在腔室中以改進路徑長度和/或改進駐留時間,從而產生更有效的加濕。
術語「有效加濕」應當包括更快地加濕至飽和和/或增加進入氣體的濕度量和/或在較低的加熱器板溫度/功耗下更快地飽和。
在圖7所示的另一個實施方式中,加濕腔室716的頂部係扁平的。頂部在側壁713的上端處形成天花板,該天花板將任何向上移動的氣體反射回加濕腔室716中。這種構造增加了從入口714到出口718的氣體流動路徑的長度和/或氣體駐留時間。
在圖8中描繪的另一實施方式中,加濕腔室816可為具有被成形為擴張錐體的頂部的擴散器形腔室,加濕腔室816的半徑和/或直徑朝向頂部增加。換句話說,加濕腔室816的鄰近頂部的半徑和/或直徑(或更一般地,截面面積)大於鄰近入口814的半徑和/或直徑,入口814定位在加濕腔室816的側壁813的下部區域中。當氣體更靠近出口818行進時,加濕腔室816的這種構造減小氣體的角速度。因此,氣體壓力可以改變(例如增加),並且氣體在加濕腔室816的入口814與出口818之間的行進時間並且引申地說路徑長度和/或駐留時間可以增加。
在一個實施方式中(參見圖9),加濕腔室916具有圓頂形狀,即,腔室916的頂部具有類似於關於圖2所述之彎曲輪廓。替代性地,當從側面觀察時,加濕腔室916的頂部可以被基本上成形為噴嘴或截頭圓錐形狀。噴嘴係指流動路徑的有效截面面積在與腔室的縱向軸線對準的方向上減小。圓頂或噴嘴形狀有助於增加氣體在離開腔室916時的速度。作為另一替代方案,入口914可以包括基本恆定的內部截面面積。作為另一替代方案,加濕腔室916的頂部可以包括圓錐形狀或梯形棱柱形狀,即,其中與鄰近直立側壁的部分相比,頂部具有更小的寬度或直徑。此外,突起923可以設置在頂部的內表面上。突起923使得氣體流能夠混合,使得氣體流更加湍流,這進而增加氣體流動路徑的長度和駐留時間。突起藉由使突起偏離而引起氣體的湍流,從而使氣體流能夠混合。突起可為基本上圓形的或者可為凹坑。替代性地,突起可為截頭圓錐形或圓柱形或矩形棱柱形狀或梯形突起。
圖10A和圖10B展示了加濕腔室包括串聯設置的兩個加濕子腔室1016a和1016b的另一個實施方式。第一加濕腔室1016a可以設置有入口1014a和出口1018a。第一加濕腔室1016a可以被構造成使得氣體經由入口1014a進入腔室並且在經由出口1018a離開之前以旋渦進行渦旋。第二加濕腔室1016b可以設置有入口1014b和出口1018b,入口1014b與第一加濕腔室1016a的出口1018a聯接或成整體。第二加濕腔室1016a可以被構造成使得氣體經由入口1014b進入腔室並且在經由出口1018b離開之前以旋渦進行渦旋。提供兩個加濕腔室和因此兩個氣體流動路徑增加了氣體流動路徑的長度和駐留時間。
圖11的實施方式類似於關於圖10A和圖10B描述的一個實施方式,但出口1118a這次可以佈置在第一加濕腔室1116a的頂部上並且連接到第二加濕腔室1116b的入口1114b。第一加濕腔室1116a被構造成使得氣體經由第一腔室1116a的側壁中的入口1114a進入腔室並且在經由出口1118a離開之前以旋渦進行渦旋。提供第二加濕腔室1116b,該第二加濕腔室在其側壁中包括入口1114b並且在第二腔室1116b的頂部中包括出口1118b,入口1114b與第一加濕腔室1116a的出口1118a聯接。存在將第一腔室1118a的出口連接到第二腔室1114b的入口的導管。導管可為柔性導管或者可為剛性導管。第二加濕腔室1116a可以被構造成使得氣體經由入口1114b進入腔室並且在經由出口1118b離開之前以旋渦進行渦旋。提供兩個加濕腔室和因此兩個氣體流動路徑增加了整個氣體流動路徑的長度和駐留時間。熟悉該項技術者還將理解,儘管在圖10A至圖10B和圖11中僅描繪了兩個加濕腔室,但可以提供任何合適數量的加濕腔室以增加氣體流動路徑的長度和因此駐留時間。將複數腔室彼此連接還可以改進和/或簡化加濕過程,因為整個駐留時間和因此氣體可以與水表面接觸的持續時間會增加。連接第一腔室1116a和第二腔室1116b的導管可以被加熱以防止從第一腔室1116a流到第二腔室1116b的加濕氣體冷卻。例如,電加熱元件(較佳的是呈絲的形式)可以設置在形成導管的壁的內部、周圍或內。導管可以包括覆蓋導管的全部或一部分的隔熱套筒,以使導管的內容物隔熱來防止或最小化冷凝。
在圖12所示的一個實施方式中,一個或複數內部元件1225可以設置在加濕腔室1216內。例如,一個或複數內部元件可以包括設置在腔室1216的入口1214與出口1218之間的氣體流動路徑內的彎曲擋板或壁。擋板或壁可以被構造成用於在加濕腔室1216內的氣體流在出口1218處離開腔室1216之前引導該氣體流。在另一個示例中,一個或複數內部元件1225可以限定內部腔室,即,內部元件可以限定具有入口和出口的內部體積。氣體經由入口1214進入加濕腔室1216,並且沿著內部腔室的外壁被引導直到它們在入口處進入內部腔室。氣體可以在加濕腔室1216和/或內部腔室中被加濕,然後在出口處離開內部腔室並且在出口1218處離開腔室1216。在這兩種構造中,時,氣體流動路徑的長度以及因此氣體駐留時間可以增加,因為氣體在出口1218處離開加濕腔室1216之前被迫沿循一個或複數內部元件1225。替代性地,氣體可以經由內部腔室然後到達外部腔室1216。
在圖13中描繪的另一實施方式中,加濕腔室1316係環形或圓環形狀的並且包括被定位在壁或側壁上的入口1314端口和出口1318端口。腔室1316的一部分被切掉以示出內部細節。入口1314可以佈置在加濕腔室1316上,使得氣體沿著腔室的長度在垂直平面中以旋渦進行渦旋。出口1318可以鄰近入口1314佈置在加濕腔室1316上,使得氣體在離開腔室之前圍繞圓環的整個長度渦旋。
圖14A至圖16展示了不同的實施方式,其中加濕腔室包括被構造成用於引導氣體流的內部元件。在該等實施方式中,加濕腔室1416、1516、1616設置有佈置在側壁1413、1513、1613的下部區域中的入口1414、1514、1614以及佈置在頂部處的出口1418、1518(出口未在圖16中示出,但是較佳的是類似地佈置在腔室1616的頂部中心)。加濕腔室1416、1516、1616進一步包括佈置在側壁1413、1513、1613的內表面上的一個或複數內部元件1425、1525、1625(例如,翅片或擋板或隆起)。
在圖14A和圖14B之實施方式中,複數內部元件1425可以設置並佈置在側壁1413的內表面上。內部元件1425從側壁1413(的內表面)朝向加濕腔室1416的中心徑向延伸,並且基本上平行於水表面(由於氣體流將影響表面輪廓,因此在整個說明書中參考平行於水表面或一些其他加濕液體表面係參考靜止的該液體)和/或係基本上水平的。如先前關於以上實施方式所描述,加濕腔室1416和入口1414被佈置成使得在入口1414處進入加濕腔室1416的氣體在腔室內以旋渦進行渦旋、從而在經由出口1418離開之前穿過設置在複數元件1425之間的間隙。此外,複數元件1415可以佈置成鄰近水1420並且高於入口1414。這種構造進一步增加氣體駐留時間,因為氣體被複數元件1415保持在加濕腔室1416的下部區段中達更長的時間段。如將理解,內部元件1425可以與側壁1413間隔開,例如藉由將內部元件1425安裝在腹板或格架或其他支撐結構中。
圖15所展示的實施方式類似於圖14的實施方式,但是內部元件1525被佈置在或安裝到腔室1516的頂部的內表面上。同樣,支撐結構可以用於安裝內部元件1525,使得它們與腔室的支撐壁間隔開。內部元件1525從腔室1516的頂部或頂部附近朝向加濕腔室1516的中心或底部向下延伸、較佳的是基本上垂直於水表面。替代性地,內部元件1525可以佈置在或安裝到基部的內表面上。內部元件1525可以從基部的(內表面)朝向加濕腔室1516的中心或頂部延伸,並且可以基本上垂直於水表面。這兩種構造進一步增加了氣體駐留時間,由於氣體被複數元件1525保持在加濕腔室1516的外周區段中(即,在壁或側壁1513與複數元件1525之間,如圖15中的箭頭所示),從而將氣體保持在腔室1516中達更長的時間段。
圖16示出了內部元件1625包括單個螺旋翅片的另一個實施方式,該單個螺旋翅片被提供用於引導加濕腔室1616內的氣體流。在這種構造中,氣體流動路徑的長度由螺旋確定並且可以延長。氣體駐留時間增加,因為氣體在出口處離開加濕腔室1616之前被迫沿循螺旋翅片。類似於圖15A和圖15B的實施方式,螺旋翅片1625可以佈置在或安裝到腔室1616的頂部和/或底部上,或者以其他方式使用支撐結構保持在腔室1616中的適當位置。
圖17至圖19展示了根據其他實施方式構造和操作的用於加濕腔室的不同佈置。在如圖17所示的一個實施方式中,複數內部元件1725設置並佈置在壁或側壁1713的內表面上。內部元件1725較佳的是從側壁1713的內表面朝向腔室1716的相反壁基本垂直於水表面延伸。如圖所示,內部元件1725較佳的是基本上平行。內部元件1725有利地被構造和/或佈置以便形成用於氣體流的曲折或蛇形路徑。經由入口1714進入加濕腔室1716的氣體在定位在壁或側壁1713上的出口1718處離開腔室之前被迫穿過曲折路徑。這種構造增加了氣體流動路徑的長度和因此氣體駐留時間。如將理解,內部元件1725可以另外地或替代性地佈置在或安裝到腔室1716的頂壁和/或底壁上,或者以其他方式經由支撐結構保持在腔室1716中。
圖18示出了兩個或更複數內部元件1825可以佈置在加濕腔室1816的入口1814與出口1818之間的氣體流動路徑內的另一實施方式。較佳的是,如圖所示,入口1814和出口1818兩者都定位在壁或側壁1813上。然而,如同其他實施方式,至少出口1818可以定位在腔室1816的頂部處或附近,包括偏離腔室的中心。例如,入口1814可以定位在腔室1816的側壁處、靠近但高於水位,而出口1818設置在腔室1816的頂部中、在與入口1814橫向間隔開的點處,使得出口1818不定位在入口1814的正上方。入口1814也可以定位在腔室1816的頂壁中、較佳的是鄰近側壁。較佳的是,入口1814和出口1818設置在側壁的基本上相反的部分上或附近。兩個或更複數內部元件1825可為附接到壁或側壁1813的內表面的相反側並且在它們所設置的點處跨越整個加濕腔室寬度的壁。不同尺寸和/或形狀的複數開口1827可以設置在內部元件1825上。可以選擇開口1827的尺寸和位置,以便控制氣體流並且增加氣體在加濕腔室1816內的駐留時間。
在另一實施方式中,加濕腔室1916可以具有包括兩個入口1914a和1914b的複數入口以及圖19所示的出口1918。入口1914a和1914b可以定位在壁或側壁1913上,使得經由第一入口(例如,1914a)進入腔室的氣體流與經由第二入口(例如,1914b)進入腔室1916的氣體流相互作用,由此形成湍流氣體流。通過兩個入口1914a、1914b的氣體的混合會在腔室1916中引起湍流。進入入口1914a、1914b的氣體速度可以相同,或者一個入口可以包括流量限制元件以改變氣體被引入腔室1916中的速度。入口1914a、1914b可以相對於彼此成角度。在一種形式中,入口1914a、1914b可以佈置成使得一個入口垂直於另一入口。替代性地,入口1914a、1914b可以相對於彼此以任何合適的角度或在任何合適的外周位置處圍繞腔室1916的外周佈置。這種構造使得氣體流能夠在加濕腔室1916內保持更長時間,並且因此增加氣體駐留時間。入口1914a、1914b中的兩個或更複數可以接收來自同一氣體源的氣體。入口1914a、1914b中的至少一個可以從與入口1914a、1914b中的至少另一個的氣體源不同的氣體源接收氣體。可以藉由不同的氣體源提供不同或相同的氣體。例如,對於呼吸治療的應用,環境空氣可以充當第一氣體源,而氧氣瓶被用作第二氣體源以向患者提供富氧氣體。
現在參考圖20至圖31,該等圖係根據其他實施方式構造和操作的加濕腔室的示例。圖20至圖31中描繪的加濕腔室藉由增加可用於熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域和/或改善熱傳遞和/或質量傳遞來增加加濕腔室之效率。
圖20和圖21展示了用於加濕腔室的不同佈置,其中用於加熱腔室內的水的附加加熱元件2025或導熱介質不僅僅設置到腔室2016的基部。例如,如圖20A所示,腔室加熱器板可以向上延伸腔室2016的側壁的至少一部分和/或設置在腔室2016的頂部處。替代性地,如圖20B所示,除了腔室的與腔室加熱器直接接觸的部分(通常是腔室2016的基部)之外,導熱介質可以設置到腔室壁的至少一部分。因此,可以提供另外的加熱元件和/或導熱塑膠殼體並將其佈置在加濕腔室2016周圍。可以使用包封腔室2016的加熱器元件2025來加熱整個腔室2016。該等構造藉由提供另外的加熱元件2025(除了圖1上的加熱器板122之外)並且防止任何熱量逸出加濕腔室2016來增加向氣體的熱傳遞和/或質量傳遞。另外地或替代性地,腔室壁的部分或全部可以由加熱器和/或導熱介質形成。在腔室與加熱器板接觸的邊界以外使用導熱介質用於促進向腔室內容物的熱傳遞和/或質量傳遞,這係由於傳導性熱傳遞和/或質量傳遞擴大了腔室的藉由傳導加熱的部分。加熱器元件可為圍繞加濕腔室的部分或一部分捲繞的加熱器板或加熱絲,或者係圍繞加濕腔室捲繞/佈置的PTC片材或PTC材料。
圖21展示了加濕腔室2116包括兩個內部腔室2116a和2116b的另一實施方式。第一腔室(例如,2116a)可以被適配成用於圍繞第二腔室(例如,2116b)。第二腔室可以被適配成用於接收和容納一定體積的水2120。因此,第一腔室2116a在第二腔室2116b周圍產生氣隙,從而防止第二腔室2116b中的熱損失。第一腔室2116a與第二腔室2116b之間的氣隙充當隔絕層以減少熱損失。在一些視需要的構造中,隔熱材料(例如,泡沫或聚苯乙烯或者任何其他合適的熱隔絕體)可以位於氣隙內。
圖22至圖28展示了藉由增加可用於熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域來增加加濕腔室的效率的附加實施方式。
圖22示出了包括加熱器板2222的加濕腔室2216,該加熱器板設置有複數加熱元件2225。加熱元件2225(例如,翅片)可以從加熱器板2222的表面朝向加濕腔室2216的頂部向上延伸,但較佳的是與該頂部間隔開。加熱元件2225可以佈置成使得至少一部分佈置在水位上方,從而為存在於加濕腔室2216中的氣體提供另一熱源。此外,加熱元件2225部分地設置在水中,從而提供加熱器的可用於向水進行熱傳遞和/或質量傳遞的增加的表面區域。直立的加熱器板翅片2225可以包括基本上矩形輪廓或形狀,以增加加熱器的表面區域。另外地或替代性地,它們可以具有弧形截面,即,在從上方觀察時係彎曲的。另外地或替代性地,翅片2225可以被構造和/或定位以便促進在腔室2216內部的在入口2214與出口2218之間的期望的氣體流。例如,翅片2225可以為氣體形成曲折路徑,以便增加在腔室2216中的駐留時間。
圖22A展示了與圖22所描繪的類似的腔室的實施方式,但是代替具有複數加熱器板翅片2225,加熱柱2225a從加熱器板2222a向上延伸。加熱柱2225a可為基本上剛性加熱器元件或者設置到支撐構件的柔性元件或傳導性軌道的形式。加熱器元件或支撐構件可以在結構上連接到加熱器板2222a或者穿過其中的開口。柱2225a的加熱器元件可以電連接到加熱器板2222a,使得單個電源向兩個加熱器供電,或者可以為此提供單獨的連接。類似於加熱翅片2225,傳導柱2225a向水並且還直接向腔室2216a內的氣體提供額外的加熱。此外,柱2225a藉由去除或減少旋渦中心處的湍流、從而減少彼此相反的氣體流之間的接觸來幫助控制氣體圍繞腔室2216a在入口2214a與出口2218a之間的渦旋流。
圖23展示了類似於圖22中描繪之實施方式。然而,在該實施方式中,從基部加熱器板2322延伸或穿過其延伸的加熱元件2325可以設置有具有親水特性的層2326,使得促使薄水層覆蓋加熱元件2325的佈置在水位以上的部分。因此,用於向水進行熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域進一步增加。親水層2326在其整個表面上吸引水,從而形成薄水層,該薄水層至少在初始使用期間比由定位在貯存器下方的加熱器板加熱的貯存器形式的水更快且更容易蒸發。親水層2326也可以幫助增加被加熱的水的表面區域。親水層2326可以跨腔室2316的一部分定位,並且可以跨腔室2316延伸,如圖23所示的構造所示。在替代性構造中,每個加熱器板元件(例如,加熱器板翅片2325)可以包括設置在其上的親水材料塗層。親水性材料可以朝向並圍繞加熱器板元件2325汲取水,從而改進加熱器板元件2325與水之間的接觸,以改進水的加熱/蒸發,並且改進從入口2314移動到出口2318氣體的加濕。
在另一實施方式中,加熱器板可以在加熱器的翅片上包括芯吸結構或芯吸塗層,以從貯存器中汲取水,使得水延伸並覆蓋整個翅片。該等結構可為沿加熱器翅片汲取水的微結構或毛細管或者其他芯吸結構。
圖24展示了類似於圖22和圖23所示的那些的另一個實施方式。在圖24之實施方式中,加熱元件2425同樣地從基部加熱器板2422延伸或穿過其延伸,但是不包括佈置在水位以上的部分。然而,加熱元件2425仍然提供可用於向水進行熱傳遞和/或質量傳遞的增加的表面,並且改進從入口2414到出口2418移動通過腔室2416的氣體的加濕。
圖25展示了類似於圖22至圖24所示的那些的另一實施方式。代替以線性佈置來佈置,圖25的加熱元件2525可為佈置在加濕腔室2516的入口2514與出口(未示出)之間的氣體流動路徑內的彎曲的加熱器翅片。這種替代性構造促進腔室2516內的圓形或螺旋形流動,並且進一步增加氣體駐留時間。翅片2525可以在使用中在正常水位以下延伸(類似於圖24)或者在使用中在正常水位以上延伸(類似於圖22和圖23)。
圖26A和圖26B展示了具有入口2614和出口2618並且具有不同大小的兩個加濕腔室2616a、2616b,其中可用於氣體的腔室體積在圖26B的加濕腔室2616b中比在圖26A的加濕腔室2616a中更大。在圖26A所描繪之實施方式中,可用於氣體的腔室體積減小,因此與腔室體積或者至少在腔室內部的水上方的頂部空間相比增加了可用於氣體加熱的水表面之比率。這具有較短的駐留時間,但是對於水而言具有較大的表面與體積比。這減少通過腔室壁的熱損失,從而減少冷凝的機會。因此,藉由提供更有效的熱傳遞和/或質量傳遞來增加加濕腔室2616a之效率。相對於氣體體積增加水的表面區域會增加與水接觸的氣體的量。由於入口與側壁相切,這樣與氣體的旋渦流相結合可以提高加濕效率。例如,氣體可以更快地加濕,或者可以使用更低功率的加熱器。作為替代方案,可以增加腔室的寬度/直徑,以便增加可用於加濕的水的表面區域。
圖27示出了加濕腔室2716,該加濕腔室包括入口2714、出口2718和具有碗形的底壁。此外,具有對應碗形的加熱器板2722被提供來加熱加濕腔室2716。這種構造提供了用於從加熱器板2722到水2720的熱傳遞和/或質量傳遞的增加的表面區域。
圖28展示了具有入口2814和出口2818的腔室2816的另一個實施方式,其中加濕腔室2816的底壁或基部包括變化的厚度。例如,與鄰近側壁或壁2813的部分相比,底壁或基部的中心部分可以被構造成具有增加的厚度。厚度增加的區段可以包括傳導材料以改進向水的熱傳遞和/或質量傳遞。圖28示出了這種特定佈置,其中底壁或基部的外表面係扁平的,並且內表面2823係彎曲的,使得基部具有變化的厚度。這種構造提供了用於從加熱器2822到水2820的熱傳遞和/或質量傳遞的增加的表面區域,並且還更好地加熱水的中心質量,使得熱量可以更快地傳遞到水2820的整個體積。在一些實施方式中,加熱器可以包括具有與腔室的基部互補的形狀的彎曲突起。彎曲突起可以接觸腔室的基部以加熱腔室的內容物,並且可以由傳導材料製成或者包括導體或加熱器。
圖29示出了加濕腔室2916,該加濕腔室包括由內壁2931分開的第一腔室2916a和第二腔室2916b。氣體經由第一腔室2916a的入口2914進入加濕腔室2916,並且由定位在第一腔室2916a內的複數加熱元件2925引導到第二腔室2916b,以形成受控的氣體流動路徑。複數加熱元件2925可為例如被構造成用於在加濕之前加熱氣體的翅片。此外,可以佈置複數內部元件2925以便形成用於氣體流的曲折或蛇形路徑。加熱元件2925可以從腔室2916的頂部和/或基部和/或側壁2913的內表面徑向延伸,並且可以具有任何合適的形狀和/或構造,例如不同尺寸和/或形狀的矩形彎曲開口等。第二腔室2916b可以被適配成用於容納一定體積的水2920,該水可以被加熱器板(未示出)加熱。經加熱氣體經由第一腔室2916a的出口進入第二腔室2916b,並且在經由出口2918離開之前被加濕。此外,第一腔室2916a的出口可以被構造成用於在與內壁2931基本上相切的方向上將經加熱氣體引入第二腔室2916b,使得氣體在經由出口2918離開第二腔室2916b時以旋渦進行渦旋。將氣體預加熱可以增加氣體的「容量」以收集增加量的濕度。加熱元件可為佈置在腔室中的板式加熱器。加熱器可以藉由聯接到加熱器連接器(未示出)的有線連接來供電。
圖30示出了包括一個或複數內部元件3025的加濕腔室3016,該一個或複數內部元件被佈置成允許內部腔室3016a被佈置在其中。氣體經由入口3014進入腔室3016,並且氣體流的至少一部分可以在經由出口3018離開腔室3016之前圍繞內部腔室3016a的外表面流動。氣體流的另一部分可以經由入口(未示出)進入內部腔室3016a,並且在經由出口3018離開腔室3016之前經由出口(未示出)離開內部腔室3016a。在加濕腔室內設置內部腔室增加了氣體流動路徑,並且因此增加了氣體流的至少一部分的氣體駐留時間。內部腔室中增加的速度和/或旋渦流增加了氣體在腔室中的路徑長度。
圖31展示了加濕腔室3116包括兩個內部腔室3116a和3116b的另一實施方式。第一腔室(例如,3116a)可以被適配成用於圍繞第二腔室(例如,3116b),該第二腔室被適配成用於容納並保持一定體積的水。因此,第一腔室3116a產生氣隙,從而防止第二腔室3116b中的熱損失。氣隙在內部腔室與外部腔室之間。
此外,可以提供額外的加熱元件3125(除了對腔室的基部進行加熱的加熱器板之外)來加熱將兩個腔室分開的內壁3131,從而進一步防止加濕腔室3116中的熱損失。在使用中,經由入口3114進入第一腔室3116a的氣體將在進入第二腔室3116b之前被加熱元件3125加熱。經加熱氣體經由第一腔室3116a的出口進入第二腔室3116b,並且在經由出口3118離開之前被加濕。此外,第一腔室3116a的出口可以被構造成用於在與內壁3131基本上相切的方向上將加熱氣體引入第二腔室3116b,使得氣體在經由出口3118離開第二腔室3116b時以旋渦進行渦旋。
現在參考圖32至圖35,該等圖係根據其他實施方式構造和操作的加濕腔室的示例。圖32至圖35中描繪的加濕腔室藉由增加氣體的速度來增加加濕腔室之效率。
圖32展示了包括至少一個抽吸出口3232的加濕腔室3216。在使用中,抽吸出口3232可以被構造成用於將氣體從加濕腔室3216中吸出,使得氣體的速度增加。這種佈置增加了存在於加濕腔室3216中以及離開加濕腔室的氣體的速度。抽吸出口3232可以聯接到產生負壓以引起抽吸的真空或泵。
圖33描繪了包括加熱噴嘴3333的加濕腔室3316的入口3314。加熱噴嘴3333可以被構造成用於使氣體在它們穿過進入加濕腔室3316中時膨脹。這種佈置更改和/或改變(例如,增加或減少)氣體進入加濕腔室3316的速度。
圖34展示了入口3414與加濕腔室3416的內部之間的過渡可以被構造成用於減小壓降的另一個實施方式。例如但不限於,噴嘴入口3414與加濕腔室3416的側壁或壁3413相鄰的部分可為彎曲的,以便確保氣體進入腔室3416的平穩過渡。
圖35示出了具有入口3514的加濕腔室3516的另一個實施方式,該入口包括噴嘴鼓風機3535。鼓風機3535的尺寸可以被設定以便定位在入口3514內、周圍或附近。在使用中,鼓風機可以被構造成用於加速氣體穿過入口3514並進入腔室3516。噴嘴鼓風機3535可為小型渦輪機或風扇。噴嘴鼓風機3535可以由電力傳輸線來供電,該等電力傳輸線可以佈線通過供應管和供應管的連接器。
在其他實施方式(未示出)中,可以藉由提供小的入口區域和/或減小腔室內的摩擦力來增加氣體的速度。入口可為例如具有漸縮部的噴嘴,該漸縮部被構造成減小直徑以便加速和集中進入加濕腔室的氣體流,即產生進入腔室內的氣體射流。氣體射流使氣體附著到腔室。換句話說,入口可以被設置成基本上管狀的主體,該主體的遠離加濕腔室或加濕腔室的側壁的第一直徑大於靠近加濕腔室或加濕腔室的側壁的第二直徑。此外和/或替代性地,入口的內徑可以小於出口的內徑。另外地和/或替代性地,可以限定入口的內徑與加濕腔室的底壁的直徑之間之比率的特定值。在一個實施方式中,入口之長度可為大約32 mm,並且入口的內徑可為5 mm,其中1.5度的漸縮部開口通向加濕腔室。出口的長度可為大約20.5 mm,並且出口的內徑可為19 mm,其中1.5度的漸縮部開口通向加濕腔室。減小腔室內的摩擦力可以藉由例如處理加濕腔室的內表面以便去除任何粗糙來實現。在另一個示例中,可以對加濕腔室的內表面進行處理,以便增加凹部和/或凹坑來減小流動阻力。
對於熟悉該項技術者將顯而易見的是,在先前段落中並結合圖32至圖35描述的實施方式可以與結合圖1至圖31描述的任何合適的實施方式進行組合。此外,雖然腔室入口(和/或出口)大體上被示出為從腔室外部的位置延伸到形成腔室的壁,但是應當理解,入口(以及相應地出口)可以從腔室外部的點或腔室壁延伸到腔室內部的位置。此外,在許多實施方式中,入口和出口可以簡單地由腔室的壁中的孔口形成。
現在參考圖36,該圖係展示了根據本文揭露的實施方式構造和操作的加濕腔室在不同流速下的效率之曲線圖。在圖37、圖38、圖39和圖40中展示了不同的加濕腔室。為了進行比較,還呈現了斐雪派克SH870手術加濕系統加濕腔室(圖41)在不同流速下之效率。
圖37展示了根據實施方式構造和操作的加濕腔室3716。加濕腔室3716的頂部具有類似於關於圖1和圖9所描述的圓頂形狀,即,當從腔室的外部觀察時,它大體上係凸形的。此外,腔室3716設置有外層以便提供隔絕。
圖38展示了根據另一個實施方式構造和操作的加濕腔室3816。加濕腔室3816的頂部具有類似於圖6所示的倒錐形形狀。此外,腔室3816設置有外層以便提供隔絕。
圖39展示了根據另一實施方式構造和操作的加濕腔室3916。加濕腔室3916的頂部係扁平的(類似於圖7所示的腔室),並且提供了外層以便提供隔絕。
圖40展示了根據另一個實施方式構造和操作的加濕腔室4016。加濕腔室4016的頂部具有類似於例如圖2和圖37所示的圓頂形狀。然而,與圖37相比,沒有提供隔絕外層。
圖41展示了當前正在出售並且被用作來自斐雪派克醫療保健有限公司的SH870手術加濕系統的一部分的加濕腔室4116。
針對不同的腔室在不同的流速下進行對露點的測量。以恆定速率將氣體供應到不同腔室的入口。恆定速率係預定義流速,並且所有腔室都被供以相同的氣體流速。在定制的斐雪派克公司的Humigard®系統中將腔室加熱,從而允許加熱器板溫度由使用者控制。Humigard加熱器基部基本上由彈簧加熱器板組成,該彈簧加熱器板在其每一側上設置有導軌。腔室在其基部附近具有邊緣,該邊緣被容納在導軌下方。彈簧加熱器板向上推入腔室的基部中,以確保良好的熱接觸。彈簧桿在腔室的進口處設置到導軌,以便將腔室鎖定在操作位置。向下推動桿使得能夠插入/移除腔室。
腔室的出口連接到濕度計(用於試驗裝置中的測試目的),該濕度計測量加熱的吹入管的端部處的氣體的露點。此外,使用恆溫器來測量水、離開腔室的氣體以及外部環境或周圍環境的溫度。然後藉由將露點溫度除以水溫來計算效率,如以下等式中所示:
下表1中總結了結果。
[表1]-不同的加濕腔室在不同流速下之效率
流量 (L/min) | 圖 41 | 圖 37 | 圖 38 | 圖 39 | 圖 40 | |||||
露點 | 水溫 | 露點 | 水溫 | 露點 | 水溫 | 露點 | 水溫 | 露點 | 水溫 | |
2 | 33.4 | 41.8 | 34.2 | 41.8 | 34 | 42.3 | 32.7 | 42.4 | 33.5 | 41.3 |
5 | 31.1 | 41.6 | 33.8 | 41.2 | 34.6 | 41.6 | 33.8 | 41.6 | 33.4 | 41.2 |
8 | 33.8 | 40.8 | 33.9 | 41.7 | 33.7 | 41.5 | 33.4 | 41.5 | 33 | 41.6 |
10 | 27.2 | 41.4 | 33.7 | 41.4 | 33 | 41.6 | 33.2 | 41.6 | 33.4 | 41.6 |
12 | 26.5 | 41.5 | 33.4 | 41.5 | 33.2 | 41.8 | 33 | 41.8 | 33.3 | 41.4 |
15 | 25.6 | 41 | 33.3 | 41.7 | 33.2 | 42 | 32.8 | 41.4 | 33.4 | 41.5 |
如在上表和圖36中所見,根據本揭露內容之實施方式的加濕腔室3716、3816、3916和4016的效率基本上相似,而加濕腔室4116的效率在流速增加時相比之下明顯地降低。具有基本上平坦的效率回應係期望的,並且在圖37至圖40的所有渦旋加濕腔室中實現。所有腔室3716、3816、3916和4016的性能略有不同,但一些腔室(例如,加濕腔室3716)具有稍微更穩定的效率回應。在此使用的旋渦加濕腔室係在其中建立螺旋流(即,旋渦流)的腔室。由於入口相對於側壁的取向,腔室內的氣體以旋渦流動。提高的效率歸因於在腔室中實現的旋渦流。
參考在手術加濕應用中使用來描述加濕腔室的實施方式,該手術加濕應用例如像但不限於吹入氣體的加濕。對於手術加濕,已經發現,對於圖38的腔室,在2 L/min至20 L/min之間、較佳的是在8 L/min至15 L/min之間的流速提供了提高的氣體加濕效率。在其他示例中,設想小於2 L/min的流速。入口的形狀和結構可以被設定成使得最小流速可以降低或增加。提高的加濕效率係有利的,因為當加濕到相同的濕度設定點時,由於氣體在腔室內的移動,需要更少的功率來加熱腔室中的水(與常規腔室相比,例如,圖41的SH870腔室)。氣體的移動還可能導致腔室中的水移動,從而由於水的移動而進一步降低加熱水所需的功率。對於加濕腔室(和加濕系統)的操作流量範圍,提高的效率還可以導致基本上平坦的加濕回應,其中一個示例操作流量範圍在2 L/min與20 L/min之間。提高的加濕效率導致降低功率需求並且改進在更大流量範圍內向患者的濕度遞送。提高的效率還可能意味著更快地加濕一定體積的氣體。不同的處理可能需要不同的流速範圍。例如,在麻醉(包括鎮靜)應用中,經由鼻插管的高流量治療典型地涉及約20 L/min與約120 L/min之間以及約20 L/min與約90 L/min之間、較佳的是約40 L/min與約70 L/min之間的流速。因此,對於圖37的腔室,最小的可用流速為約2 L/min。腔室和/或其部件(例如,入口)可以根據其應用和適用的流量範圍來設定形狀、結構和/或構造。
圖42至圖44示出了根據實施方式構造的加濕腔室4216。該實施方式與圖40中描繪的腔室4016相同或相似。如圖42和43所示,入口4214被設置到腔室4216的側壁,使得該入口從該側壁切向地延伸。此外,入口4214較佳的是具有比出口4218小得多的截面面積,如圖所示。切向安裝促進螺旋流,該螺旋流由形成入口4214的狹窄導管輔助,這導致氣體流動形成射流或射流狀流,並且增加了氣體進入加濕腔室4216的速度。離開入口4214的氣體為射流的形式,即,氣體射流通過入口進入加濕腔室。入口4214被成形並構造成用於使快速的流體流被迫離開小開口,也就是說,加速氣體流通過入口4214。根據較佳的實施方式,出口4218的直徑在15 mm至30 mm的範圍內、更較佳的是20 mm至25 mm、並且最較佳的是為約22 mm。入口4214的直徑較佳的是在3 mm至10 mm的範圍內、更較佳的是3 mm至6 mm、並且最較佳的是為約4 mm。儘管入口4214的出口可為圓形的,但是它可為其他形狀。例如,它可為如圖44所示的橢圓形。入口直徑係示例直徑。入口直徑與入口流速相關,因為直徑的增加(或截面面積的其他增加)會增加進入腔室的流速。針對圖44提供的入口直徑用於高達70 L/min的流速。較高速度的氣體流導致氣體附著到側壁並且沿循側壁的輪廓。引入腔室中的總體或平均氣體流附著到側壁並且被賦予旋轉分量,例如導致氣體在腔室內螺旋的旋轉慣性。腔室中的氣體流的旋轉增加了氣體流動的氣體流動路徑長度,即,對於總體氣體流而言,氣體流動路徑長度增加。這係因為總體氣體流在腔室內旋轉若干次,從而在水上越過較大的距離,即,增加的路徑長度導致氣體藉由若干次循環經過水而暴露於水的更大長度。這可以提供改進的濕度。為了提高製造的容易性,入口4214可以與腔室4216分開形成並且永久地或可釋放地接合到該腔室。可以使用將入口4214密封地接合到腔室4216的任何標準方式,諸如干涉配合、螺紋接合、黏合劑、振動以及其他形式的焊接等。
形成入口4214的導管可以水平地或平行於腔室4216的基部安裝,但是較佳的是向下成角度,使得導管的與腔室4216的側壁相鄰但與之間隔開的一部分定位在接合到側壁的導管的端部上方。這種實施方式在圖45中示出。在使用中,這促進了氣體向下朝向腔室4216內的水流動,從而引導氣體與水接觸。這可以增加離開腔室4216的氣體的濕度。替代性地,入口4214可為傾斜的,以便將氣體流朝向腔室4216的頂部引導,這可以減少由進入腔室4216和在其中的氣體流產生的雜訊。傾斜角度(向上或向下)較佳的是在5度與25度之間、更較佳的是在10度與20度之間,並且最較佳的是為大約15度。
圖46至圖48示出了根據另一個實施方式的加濕腔室4616之透視圖、頂視圖和底視圖。同樣,腔室的導熱基板已被移除,以使得腔室的內部可見。根據該實施方式,代替安裝或設置到側壁,入口4614設置到腔室4616的頂部並且由在腔室4616的頂部中或上形成的彎曲通道限定。
如圖46至圖48所示,通道的入口端4614a被構造成用於附接到氣體源。例如,如本領域中已知的,入口端4614可以設置有內或外漸縮部,該內或外漸縮部被構造成用於與從氣體源延伸的對應連接器配合並摩擦接合。從氣體源延伸的連接器可以直接從氣體源延伸,或者設置在細長柔性導管或軟管的一端處,導管或軟管的另一端可連接到氣體源的出口。出口端4614b包括開口,該開口使得在入口端4614a處接收的氣體能夠進入腔室4616。
通道係弧形的,並且較佳的是被構造成用於與側壁相鄰地定位但在其內部(當從上方觀察時),由此限定的流動路徑大體上匹配由腔室4616的內壁限定的形狀(在示出之實施方式中大體上為圓形)。因此,通道在進入腔室4616的氣體上賦予流動,該通道已經緊密地匹配腔室4616的內部輪廓,從而改進旋渦產生並且減少流動散射。
此外,在示出之實施方式中,通道的頂部朝向腔室4616的基部成角度、從入口端4614a向出口端4614b移動,並且更一般地示出為漸縮(寬度和高度兩者)。漸縮更一般地用於增加氣體的速度,並且可以提供進入腔室4616中的氣體的更多射流狀流或更快的氣體流。
此外,如圖46至圖48所示,形成通道的出口的開口可以沿通道的基部的大部分(即,通道中最靠近腔室4616基部的部分)延伸。開口的程度可以減小,使得開口沿通道的較小部分設置。此外,通道可以圍繞腔室4616的頂部的較小或較大範圍延伸。如圖所示,腔室出口4618較佳的是定位在腔室4616的頂壁中(大體上居中),但是可以以其他方式定位,包括偏離頂部的中心,並且可以設置在腔室4616的側壁中、較佳的是設置在其上部部分中。
根據一些其他實施方式,腔室和/或入口可以包括一個或複數流動修改特徵。例如,如圖49所示,腔室4916的內壁可以設置有一個或複數凹坑或突起4901。另外地或替代性地,如圖50所示,腔室5016的入口5014可以在其內表面上包括一個或複數凹坑或突起5001。雖然在圖49和圖50中僅示出了腔室的部分,但此類特徵4901、5001可以應用於本文所述之任何實施方式。突起可以用凹部替代或補充。此類特徵增加了腔室內的氣體的湍流和/或混合,並且還增加了與腔室內的水接觸的氣體的體積。因此,可以增加熱傳遞和/或質量傳遞以及氣體的水分攝取。此外,湍流可以增加氣體流動路徑,從而增加氣體駐留時間,從而進一步改進氣體的水分攝取。
圖51至圖54示出了使用具有先前MR225加濕腔室和根據本揭露內容之加濕腔室的先前的斐雪派克醫療保健有限公司的MR810加熱器基部進行的測試的測試結果。為了提供兩個測試的一致性,使用了同一個MR810加熱器基部。如曲線圖所示,根據本揭露內容之加濕腔室提供了改進的絕對和相對濕度、改進的露點和改進的氣體溫度。在每種情況下,對於較高的流速,改進相對增加。
參考圖55,示出了另一加濕腔室5616,該加濕腔室以與圖2和圖38的腔室類似的方式工作。在該實施方式中,出口5618在基部中、鄰近加熱器板(儘管加熱器可以替代性地或另外地沿腔室5616的側壁向上延伸)。其餘的腔室特徵和操作原理類似於例如腔室216。出口5618包括向上延伸的出口壁5619,該出口壁突起到腔室的內部空間中,並且從基部的內表面向上突起,以防止或最小化水通過出口5618回濺。具有向上延伸的壁5619的出口5618還可以提供中心結構以便水圍繞其旋轉,從而使水移動並改進藉由水進行的熱傳遞和/或質量傳遞。由於改進的熱傳遞和質量傳遞係數,移動的水還改進了氣體的加濕。另外的解釋性評論和可能優點之總結
下文我們提供根據本揭露內容之由加濕腔室提供的一個或複數可能的操作原理以及一個或複數可能的優點的一些另外的解釋。
藉由將入口和出口定位在腔室上使得在加濕腔室內產生旋渦流,可以實現使腔室內的氣體流的路徑長度最大化。旋渦允許氣體在腔室內的重複旋轉,從而增加了氣體行進的距離。因此,氣體在更大的距離上與潤濕表面接觸,從而增大加濕的機會。
藉由將入口設置在加濕腔室的側壁上的位置處使得氣體流的方向與側壁基本上相切並且將出口設置在上壁上的中心位置處,可以實現增加腔室內的氣體的速度。此外,增加氣體在液體上方的速度也會增加熱傳遞和質量傳遞以及因此水分攝取。在入口處沿與側壁基本上相切的方向連續注入流導致氣體和旋渦加速至接近注入速度的速度。因此,整個水表面區域暴露於相對快速移動的氣體,這增加了加濕效率。增加氣體速度會增加腔室中的氣體流的雷諾數和湍流。增加湍流會增加混合並且擦洗液態水表面上方的邊界層,從而增加濕度梯度。增加氣體速度進一步導致螺旋/旋渦的相鄰捲繞之間的距離減小,因此增加了氣體流動路徑長度。
渦流或螺旋流藉由增加對可用於熱傳遞和/或質量傳遞的表面區域的有效使用和/或增加可用於熱傳遞和/或質量傳遞的實際表面來增加經由表面區域的水分攝取。增加實際表面區域可以藉由以下方式來實現:在水表面中引起波紋、使旋轉的水向上泛起到腔室側壁上、並且在高流速下破壞液體表面張力以導致水濺出並暴露大量液滴的額外液態水表面區域。旋渦使腔室內的全部或至少更多的氣體循環,並且沒有停滯氣體流的區域或者至少存在較少的停滯氣體流的區域。因此,液體的整個表面區域或至少更多的表面區域暴露於在其上方移動並攝取水分的氣體。
密封腔室中的質量守恆要求流入腔室的東西必須流出。因此,氣體在腔室內的平均駐留時間僅取決於腔室的體積和輸入流速(並且在較小程度上取決於由加熱引起的氣體的體積膨脹和蒸發的水的額外氣體體積)。因此,相等體積的腔室的平均駐留時間和輸入流速應當係可比較的。然而,各個氣穴的駐留時間可以不同,並且可以取決於腔室設計。例如,具有停滯流動和快速移動流動的區域的腔室可能導致一些氣體在腔室中度過相對較長的時間,而一些氣體度過相對較短的時間。因此,駐留時間的標準差相對較大。與流動流略微隔離的停滯氣體或者在腔室中度過最短時間的氣體都不會對主流動流的加濕有很大貢獻。旋渦使腔室內的全部或至少增加量的氣體循環,使得沒有停滯氣體流動的區域,並且所有氣體以基本上相同的速度旋轉。因此,旋渦可以產生更有效的加濕。
旋渦可以促使經加濕氣體在未加濕的氣體之前離開加濕腔室。此外,熱氣體比冷氣體密度更小(即,更輕)。當氣體旋轉時,向心加速度會在氣體上產生向心力。該向心力(FC)與氣體密度(ρ)、速度(ѵ)和曲率半徑(r)成比例,並且由以下等式給出:
FC =(ρѵ^2)/r
因此,相對於經加濕且較輕的氣體,乾燥且更緻密的氣體承受更大的力,因此乾燥且更緻密的氣體被推向腔室的外部並且遠離中心出口。經加熱和加濕的氣體優先從中心出口離開。
可以藉由水的移動來實現改進熱傳遞和/或質量傳遞。氣體的旋轉由於黏性剪切而引起水之旋轉。水在腔室上方的移動提高了從加熱器板到水本身的熱傳遞和/或質量傳遞之效率。這係有利的,因為對於期望的熱輸入而言,較低的加熱器板溫度將是必需的。
此外,藉由使用加濕腔室內的旋渦氣體流,可以在廣泛範圍的流速內提高性能。加濕腔室典型地在高流速下遇到性能問題,因為該等傾向於減小氣體在加濕腔室內的駐留時間。旋渦加濕腔室在廣泛範圍的流速內提供更可靠的性能。這在圖51至圖54的測試結果中例示。
本文所述之加濕腔室也可以用於呼吸加濕應用中。加濕腔室可以用於有創或無創通氣或CPAP或鼻部高流量遞送。本文所述之加濕腔室可以提供提高加濕效率的類似益處,這可以導致使用較低的功率並且在廣泛範圍的流量範圍內具有更穩定的(即,平坦的)濕度回應。
加濕腔室可以用於醫療或呼吸治療的任何加濕系統中。我們在下文闡述了三個示例加濕系統,其中可以使用根據任何以上揭露內容或本揭露內容之各方面的加濕腔室。在以下描述中對「腔室」的引用將被視為對以上揭露的任何一個加濕腔室的引用。麻醉加濕系統
根據本文中描述的實施方式的加濕腔室特別適合於在呼吸系統中使用,諸如CPAP或高流量呼吸氣體系統,例如用於在麻醉程序中使用的高流量系統。圖56中示意性地示出了這種系統。其中腔室可以特別有用的呼吸系統係CPAP、BiPAP、高流量治療、變化高流量治療、低流量空氣、低流量O2遞送、氣泡CPAP、呼吸暫停高流量(即,流向已麻醉患者的高流量)、有創通氣、以及無創通氣。此外,如本文中描述的腔室可以用於除了呼吸系統之外的系統。
除非上下文另外指明,否則流量源以設定流速提供氣體流。設定流速可為恆定流速、可變流速,或者可為振盪的流速,例如正弦流速或者具有階梯或方波曲線的流速。除非上下文另外指明,否則壓力源以設定壓力提供氣體流。設定壓力可為恆定壓力、可變壓力或者可為振盪的壓力,例如正弦壓力或者具有階梯或方波曲線的壓力。
本揭露內容中使用的「高流量治療」可以指以大於或等於約5或10升/分鐘(5或10 LPM或L/min)的流速向患者遞送氣體。
在一些構型中,「高流量治療」可為指以以下流速向患者遞送氣體:約5或10 LPM至約150 LPM、或約15 LPM至約95 LPM、或約20 LPM至約90 LPM、或約25 LPM至約85 LPM、或約30 LPM至約80 LPM、或約35 LPM至約75 LPM、或約40 LPM至約70 LPM、或約45 LPM至約65 LPM、或約50 LPM至約60 LPM。例如,根據本文中描述的那些不同實施方式和構型,經由系統或從流量源供應或提供到介面的氣體的流速可以包括但不限於:至少約5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150 LPM或更大的流量,並且可用範圍可以被選擇為在該等值中的任何值(例如,約20 LPM至約90 LPM、約40 LPM至約70 LPM、約40 LPM至約80 LPM、約50 LPM至約80 LPM、約60 LPM至約80 LPM、約70 LPM至約100 LPM、約70 LPM至約80 LPM)。
將根據治療的預期用途選擇所遞送的氣體。所遞送的氣體可以包含一定百分比的氧氣。在一些構型中,所遞送的氣體中的氧氣的百分比可以為約15%至約100%、20%至約100%、或約30%至約100%、或約40%至約100%、或約50%至約100%、或約60%至約100%、或約70%至約100%、或約80%至約100%、或約90%至約100%、或約100%、或100%。
在一些實施方式中,所遞送的氣體可以包含一定百分比的二氧化碳。在一些構型中,所遞送的氣體中的二氧化碳的百分比可以為約20%至約100%、或約30%至約100%、或約40%至約100%、或約50%至約100%、或約60%至約100%、或約70%至約100%、或約80%至約100%、或約90%至約100%、或約100%、或100%。
高流量治療已經被發現有效滿足或超過患者的正常實際吸氣需求,以便增加患者的充氧作用和/或減少呼吸功。另外地,高流量治療可以在鼻咽中產生沖洗效果,使得上氣道的解剖學無效腔被高流入氣體流沖洗。這產生了可供用於每一次呼吸的新鮮氣體儲備,同時最小化對二氧化碳、氮等的再呼吸。
以舉例的方式,參考圖56描述高流量呼吸系統10。高流量治療可以用作藉由遞送氧氣和/或其他氣體以及藉由從患者的氣道中清除CO2來促進氣體交換和/或進行呼吸支持的手段。高流量治療在醫療程序之前、期間或之後可以特別有用。
當在醫療程序之前使用時,高氣體流量可以向患者預先載入氧氣,以便他們的血氧飽和度和肺中的氧氣量較高以在醫療程序期間在患者處於呼吸暫停階段時提供氧氣緩衝。
在呼吸功能可能受損(例如減少或停止)的醫療程序期間(諸如在麻醉期間),持續氧氣供應對維持健康呼吸功能來說必不可少。當這種供應受損時,可能發生缺氧和/或高碳酸血症。在諸如麻醉和/或患者失去知覺的全身麻醉等醫療程序期間,監測患者以檢測何時發生這種情況。如果供氧和/或CO2清除受損,則臨床醫生停止醫療程序並促進供氧和/或CO2清除。這可以例如藉由借助麻醉包和面罩手動地使患者通氣或者藉由使用高流量治療系統向患者的氣道提供高氣體流量來實現。
高氣體流量的進一步優點可以包括高氣體流量增加患者的氣道中的壓力,由此提供打開氣道、氣管、肺/肺泡和細支氣管的壓力支持。該等結構的打開增強了充氧作用,並且在某種程度上幫助清除CO2。
增加的壓力在插管期間還可以防止諸如喉等結構擋住對聲帶的觀察。當加濕時,高氣體流量還可以防止氣道乾燥,從而減輕黏膜纖毛損傷並且降低喉痙攣的風險和與氣道乾燥相關聯的風險,諸如鼻出血、誤吸(由鼻出血引起)、以及氣道阻塞、腫脹和出血。高氣體流量的另一優點在於該流量可以清除氣道中的在外科手術期間產生的煙。例如,煙可能是由雷射器和/或燒灼裝置產生。
特別期望將壓力釋放或調節裝置用於呼吸系統中,諸如包括非密封患者介面的高流量系統,以提供系統的壓力上限。最重要的是,壓力上限可以被配置用於提供患者安全極限,或者可以被配置用於防止損壞管、流體連接部或其他部件。壓力釋放或調節裝置可以用於CPAP(持續氣道正壓通氣)、BiPAP(雙水平氣道正壓)和/或氣泡CPAP系統中,以調節提供給患者的壓力。
參考圖56,系統/設備10可以包括一體的或基於單獨部件的佈置,在圖1A中用虛線框11概括地示出。在一些構型中,系統10可以包括模組化部件佈置。下文將系統/設備10稱為「系統」,但這不應被視為限制性的。系統10可以包括流量源12,諸如入牆式氧氣源、氧氣罐、鼓風機、流量治療設備、或任何其他氧氣或其他氣體源。系統10還可以包括添加氣體源12a,該添加氣體源包括可以與來自流量源12的氣體組合的一種或多種其他氣體。流量源12可以提供加壓高氣體流13,該加壓高氣體流可以經由遞送導管14和患者介面15(諸如鼻插管)遞送給患者16。控制器19通過閥等來控制流量源12和添加氣體源12a,以控制流量和其他特性,諸如高流量氣體13的壓力、成分、濃度、體積中的任何一者或多者。還提供加濕器17,該加濕器可以在控制器的控制下將氣體加濕並控制氣體的溫度。加濕器17包括如上所揭露的加濕腔室。一個或複數感測器18a、18b、18c、18d(諸如流量、氧氣、壓力、濕度、溫度或其他感測器)可以遍及系統放置和/或放置在患者16處、患者身上或附近。感測器可以包括位於患者身上的用於確定血液中的氧濃度的脈搏血氧計18d。
控制器19可以聯接到流量源12、添加氣體源12a、加濕器17和感測器18a至18d。控制器19可以操作流量源來提供所遞送的氣體流。它可以基於來自感測器的回饋來控制由流量源提供的氣體的流量、壓力、成分(其中提供不止一種氣體)、體積和/或其他參數。控制器19還可以控制流量源的任何其他合適的參數以滿足充氧需求。控制器19還可以基於來自感測器18a至18d的回饋來控制加濕器17。使用來自感測器的輸入,控制器可以確定充氧需求並且根據需要來控制流量源12和/或加濕器17的參數。提供了輸入/輸出(I/O)介面20(諸如顯示和/或輸入裝置)。輸入裝置用於接收來自於使用者(例如臨床醫生或患者)的可以用於確定充氧需求之資訊。在一些實施方式中,系統可以沒有控制器和/或I/O介面。諸如護士或臨床醫生等醫療專業人員可以提供必要的控制功能。
也可以控制壓力。如上所述,高氣體流量(視需要加濕)可以經由遞送導管14和患者介面15或諸如插管、面罩、鼻介面或口部裝置、或其組合等「介面」來遞送到患者16。在一些實施方式中,高氣體流量(視需要加濕)可以被遞送到患者16以用於手術用途,例如手術吹入。在該等實施方式中,「介面」可為手術插管、套管針或其他合適的介面。患者介面可以基本上密封、部分地密封或基本上不密封。如本文中使用的鼻介面係諸如插管、鼻罩、鼻枕、或其他類型的鼻部裝置、或其組合等裝置。鼻介面還可以與面罩或口部裝置(諸如插入嘴中的管)和/或能夠與鼻介面分開和/或附接的面罩或口部裝置(諸如插入嘴中的管)組合使用。鼻插管係包括被構造成用於插入患者的鼻通道中的一個或複數插腳的鼻介面。面罩係指覆蓋患者的鼻通道和/或嘴的介面,並且還可以包括覆蓋患者的嘴的面罩的部分係可移除的裝置,或者諸如喉罩氣道、氣管內管或氣管造口管的其他患者介面。面罩還指的是包括與患者的鼻孔形成顯著密封的鼻枕的鼻介面。控制器控制系統提供所需的充氧。高流量加濕系統
參考圖57,根據本文描述的實施方式的加濕腔室特別適合於在呼吸輔助或呼吸治療設備10中使用,以便將氣體流(可以包含一種或多種氣體)遞送給患者。設備10可以例如是CPAP設備或高流量設備。在WO 2011/056080中描述了示例性CPAP設備。該說明書的內容以其全文藉由援引併入本文。
總體上而言,設備10包括主外殼100,該主外殼容納呈電機/葉輪佈置形式的流量產生器11、加濕器12、控制器13、以及使用者I/O介面14(包括例如,顯示和輸入裝置,諸如按鈕、觸控式螢幕等)。加濕器12包括如上所揭露的加濕腔室。控制器13被配置或程式設計成用於控制設備的部件,包括:操作流量產生器11形成氣體流(氣體流動)以用於遞送給患者,操作加濕器12以加濕和/或加熱所產生的氣體流,從使用者介面14接收使用者輸入以便進行重新配置和/或設備10的使用者定義的操作,以及(例如在顯示器上)向使用者輸出資訊。使用者可為患者、保健專業人員、或對使用該設備感興趣的任何其他人。
呼吸輔助設備的替代形式可為獨立加濕器設備,其包括主外殼和加濕器12。在WO 2015/038013中描述了示例性獨立加濕器設備。該說明書的內容以其全文藉由援引併入本文。
患者呼吸導管16連接到呼吸輔助設備10的外殼100中的氣體流輸出端或患者出口端口30,並且連接到患者介面17,諸如具有歧管19和鼻叉18的鼻插管。另外地或替代性地,患者呼吸導管16可以連接到面罩。另外地或替代性地,患者呼吸導管可以連接到鼻枕罩和/或鼻罩和/或氣管造口術介面或任何其他合適類型的患者介面。由呼吸輔助設備10產生的可以被加濕的氣體流經由患者呼吸導管16通過患者介面17遞送給患者。患者呼吸導管16可以具有加熱絲16a以便加熱穿過到達患者的氣體流。加熱絲16a受控制器13的控制。患者呼吸導管16和/或患者介面17可以被認為係呼吸輔助設備10的一部分,或者替代性地在其週邊。呼吸輔助設備10、呼吸導管16和患者介面17可以一起形成呼吸輔助系統,或者在一些構型中,形成流量治療系統。
示例性呼吸輔助設備10的一般操作對於熟悉該項技術者而言係已知的,並且在此無需詳細描述。然而,總體上而言,控制器13控制流量產生器11產生具有期望流速的氣體流;控制一個或複數閥以便控制空氣與氧氣或其他替代性氣體的混合;並且控制加濕器12以便將氣體流加濕和/或將氣體流加熱到適當水平。氣體流通過患者呼吸導管16和患者介面17被引導到患者。控制器13還可以控制加濕器12中的加熱元件和/或患者呼吸導管16中的加熱元件16a以便將氣體加濕和/或加熱到實現期望水準的患者治療和/或舒適度的期望溫度。控制器13可以被程式設計有或可以確定適合的目標氣體流溫度。
操作感測器3a、3b、3c、20和25(諸如流量感測器、溫度感測器、濕度感測器和/或壓力感測器)可以放置在呼吸輔助設備10和/或患者呼吸導管16和/或患者介面17中的不同位置。感測器的輸出可以由控制器13接收,以幫助其以提供最佳治療的方式來操作呼吸輔助設備10。在一些構型中,提供最佳治療包括滿足患者的吸氣需求。設備10可以具有發射器和/或接收器15以使得控制器13能夠從感測器接收信號8和/或控制呼吸輔助設備10的各個部件,包括但不限於流量產生器11、加濕器12和加熱絲16a、或者與呼吸輔助設備10相關聯的附件或週邊設備。另外地或替代性地,發射器和/或接收器15可以向遠端伺服器遞送資料或實現對設備10的遠端控制。
呼吸輔助設備10可為任何適合類型的設備,但在一些構型中,可以向患者遞送(例如,空氣、氧氣、其他氣體混合物、或其一些組合的)高氣體流量或高流量治療以便輔助呼吸和/或治療呼吸障礙。在一些構型中,氣體係氧氣或包含氧氣。在一些構型中,氣體包含氧氣和環境空氣的共混物。如本文所使用,「高流量」治療係指以滿足或超過患者的峰值吸氣需求的相對高流速向患者的氣道施用氣體。用於實現「高流量」的流速可為以下列出的流速中的任一者。例如,在一些構型中,對於成人患者,「高流量治療」可為指以以下流量向患者遞送氣體:大於或等於約10升/分鐘(10 LPM),諸如在約10 LPM與約100 LPM之間、或在約15 LPM與約95 LPM之間、或在約20 LPM與約90 LPM之間、或在約25 LPM與約85 LPM之間、或在約30 LPM與約80 LPM之間、或在約35 LPM與約75 LPM之間、或在約40 LPM與約70 LPM之間、或在約45 LPM與約65 LPM之間、或在約50 LPM與約60 LPM之間。在一些構型中,對於新生兒、嬰兒或兒童患者,「高流量治療」可為指以以下流速向患者遞送氣體:大於1 LPM,諸如在約1 LPM與約25 LPM之間、或在約2 LPM與約25 LPM之間、或在約2 LPM與約5 LPM之間、或在約5 LPM與約25 LPM之間、或在約5 LPM與約10 LPM之間、或在約10 LPM與約25 LPM之間、或在約10 LPM與約20 LPM之間、或在約10 LPM與15 LPM之間、或在約20 LPM與25 LPM之間。用於成人患者、新生兒、嬰兒或兒童患者的高流量治療設備可以以約1 LPM與約100 LPM之間的流速或以上文概述的子範圍中的任何子範圍中的流速向患者遞送氣體。所遞送的氣體可以包含一定百分比的氧氣。在一些構型中,所遞送的氣體中的氧氣的百分比可以在約20%與約100%之間、或在約30%與約100%之間、或在約40%與約100%之間、或在約50%與約100%之間、或在約60%與約100%之間、或在約70%與約100%之間、或在約80%與約100%之間、或在約90%與約100%之間、或約100%、或100%。
在高流量治療期間,所遞送的氣體流通常將滿足或超過患者的吸氣需求,這可能會增強患者的氧合作用和/或減少呼吸功。另外地,高流量治療可以在鼻咽中產生沖洗效果,使得上氣道的解剖學無效腔被高流入氣體流沖洗。這產生了可供用於每一次呼吸的新鮮氣體儲備,同時最小化對二氧化碳、氮等的再呼吸。
患者介面17可為非密封介面,以防止氣壓傷(例如,由於相對於大氣的壓力差而對肺或呼吸系統的其他器官造成組織損傷)。患者介面可為具有歧管和鼻叉的鼻插管、和/或面罩、和/或鼻枕罩、和/或鼻罩、和/或氣管造口術介面、或任何其他適合類型的患者介面。呼吸加濕系統
參考圖58,根據本文描述的實施方式的加濕腔室特別適合於在呼吸輔助系統中使用以便將經加熱和加濕的氣體遞送給患者,並且可以包括被構造成用於遞送從氣體源接收的呼吸氣體流的患者介面、被構造成用於經由加濕器與患者介面和氣體源流體連通的吸氣導管。加濕器可以包括根據以上揭露內容的加濕腔室,該加濕腔室具有限定該腔室使得該腔室可以容納液體的至少一個壁、腔室入口、腔室出口以及腔室入口與腔室出口之間的氣體流動路徑。腔室入口可以被構造成與氣體源流體連通,而腔室出口可以被構造成與吸氣導管流體連通。加濕腔室可以容納一定體積的液體,諸如水。加濕器可以包括加熱器板,該加熱器板被構造成用於加熱加濕腔室內的氣體流動路徑中的一定體積的液體和呼吸氣體流,以便將呼吸氣體流加熱和加濕。加濕器還可以包括具有一個或複數硬體處理器的控制器,該等硬體處理器被配置成用於控制遞送至加熱器板的功率的量。
本文揭露的加濕器的示例可以包括控制器,該控制器被配置成用於根據腔室入口溫度來改變加濕腔室出口溫度設定點。例如,控制器可以被配置成用於檢測入口氣體溫度。在腔室入口溫度升高時,控制器可以將出口處的期望濕度水平降低至較低水平(諸如較低的治療水平),從而允許並考慮到在室內空氣吸入式通風器係連接到加濕器的氣體源的情況下可以增加的額外濕度。控制器可以藉由視需要改變加熱器板功率設定點或加熱器板溫度設定點來降低期望的濕度水平。這兩個參數可以補充或替代腔室出口設定點使用。控制器可以被配置成用於:如果入口溫度超過臨界值,則限制或限定腔室出口設定點,使得由加濕器產生的濕度的量被限定以考慮到環境空氣中增加的濕度。另外地或替代性地,如果入口氣體溫度超過臨界值,則可以限定或限制提供給加熱器板的功率。如果入口氣體溫度超過臨界值,則控制器還可以限定或限制加熱器板溫度設定點。該過程使得加濕器能夠維持和/或遞送治療水平的濕度,同時減少由於流入氣體中額外的濕度而在吸氣管和/或患者介面中形成的冷凝。因此,本文描述的系統和方法可以考慮到呼吸輔助系統中不同的流入濕度水平,並且當流入氣體的濕度大於乾燥氣體時,藉由減少凝結沈降來改進患者的舒適度。
本文揭露的加濕器和加濕器控制器可以被配置成用於控制加濕器以兩種模式操作:第一模式係乾燥入口氣體模式並且第二模式係經加濕入口氣體模式。基於入口氣體的溫度來控制操作模式。如果入口氣體的溫度(即,入口溫度)低於臨界值,則加濕器以第一模式起作用。如果入口氣體的溫度超過臨界值(即,入口溫度超過臨界值),則控制器以第二模式操作。第二模式降低加濕器的濕度輸出。這藉由限定或限制腔室出口溫度設定點以便減少由加濕器產生的濕度的量來實現。替代性地,控制器可以限定或限制加熱器板設定點溫度或加熱器板功率,以便與第一模式相比減少或限定在第二模式下產生的濕度。第二模式補償入口氣體(例如,環境空氣)的濕度。
本文所述之加濕器和使用方法可以用於提供非侵入式治療和/或侵入式治療。加濕器可以以侵入模式、非侵入模式、高流量模式或其他模式操作。加濕器可以與各種患者介面一起操作,例如像氣管內管(ET管)、氣管造口管、全面罩、鼻罩、鼻插管、鼻枕、密封叉或任何其他介面。其他期望的濕度水平可為可能的,並且可以使用其他類型的治療系統。腔室出口溫度設定點可以根據提供的治療和期望的濕度水平進行調整。
圖58示出了示例性呼吸輔助系統100之示意圖。如圖所示,呼吸輔助系統100包括加濕器104、氣體源102、患者介面116以及吸氣導管106,該吸氣導管被構造成用於將呼吸氣體從加濕器104輸送到患者介面116。氣體源102和加濕器104可以在單獨的外殼中,或者視需要可以共同定位在同一外殼內和/或包括在單個設備中。加濕器104包括如上所揭露的加濕腔室。呼吸輔助系統100包括被構造成用於將氣體從患者介面116輸送到氣體源102的視需要的呼氣導管120以及被構造成用於將吸氣導管106和呼氣導管120連接到患者介面116的視需要的Y形件114。呼吸輔助系統100可以不包括呼氣導管120,或者可以包括呼出端口。取決於是否包括呼氣導管或呼出端口,可能需要調整呼吸輔助系統100的操作參數。
如圖所示,氣體源102包括通風器124,該通風器可以包括鼓風機或替代性地渦輪機。氣體源102還可以包括用於向加濕器104遞送或推送呼吸氣體流的其他機構,諸如閥佈置或泵。氣體源102係示例室內或環境空氣吸入式通風器。氣體源102可以包括入口122,通過該入口,環境空氣例如被通風器124吸入到氣體源102中。氣體源102可以視需要包括控制器126,該控制器被配置成用於控制通風器124之操作。氣體源102可以視需要包括使用者介面132,該使用者介面可以向控制器126提供關於使用者輸入之資訊。控制器126可以基於由使用者介面132提供的資訊和/或基於其他資訊來控制通風器124的操作,該資訊例如但不限於來自通風器124(諸如來自與通風器124相關聯的感測器)的回饋。代替吸入環境空氣,入口122可以連接到乾燥氣體供應源,例如氣體罐或氣櫃。該等類型的通風器可以稱為非吸入式通風器,並且可以由一個或複數閥(諸如比例閥)控制。一個或複數閥可以由諸如控制器126的控制器控制。
加濕器104可以包括加濕腔室134和加熱器板136。加濕腔室134可以被構造成用於容納一定體積的水W或其他合適的液體,並且包括根據以上揭露的加濕腔室的那些特徵。加熱器板136可以被構造成用於加熱加濕腔室134內的一定體積的水W和呼吸氣體,這可以增加呼吸氣體的溫度並且可以從被呼吸氣體佔據的一定體積的水W中產生蒸氣。加濕腔室134可以包括腔室入口111和腔室出口112。吸氣導管106可以被構造成連接到腔室出口112,使得經加熱和加濕的呼吸氣體可以藉由吸氣導管106從加濕腔室134輸送至患者介面116,並且然後遞送至患者P。由患者P呼入患者介面116中的氣體可以視需要藉由呼氣導管120返回氣體源102。呼吸輔助系統100可以不包括呼氣導管120,並且因此由患者P呼入患者介面116中的氣體可以諸如直接地或視需要通過呼出端口排放到大氣。
加濕器104可以包括控制器130,該控制器可以控制例如但不限於加熱器板136之操作。當加濕器104和氣體源102形成集成裝置時,控制器126、130可為相同的硬體處理器或單獨的處理器。加濕器104還可以包括使用者介面140,以用於向控制器130提供關於使用者輸入的資訊和/或接收該資訊。加濕器104可以進一步包括入口溫度感測器113。入口溫度感測器113可以被配置成用於檢測進入加濕器的氣體的溫度。入口溫度感測器113可以測量入口溫度感測器113的位置附近的環境空氣的特性,諸如環境空氣的溫度。入口溫度感測器113也可為位於腔室入口111處或附近的溫度感測器。腔室入口111處的溫度感測器可以視需要測量從氣體源102進入的空氣的溫度和流速兩者。該測量可以提供環境條件的指示。另外地和/或替代性地,呼吸輔助系統100可以包括位於腔室入口111處或附近的一個以上感測器。入口感測器可以包括溫度感測器和單獨的流量感測器。一個或複數入口感測器可以位於從氣體源102到加濕腔室134的任何位置。一個或複數出口感測器110和一個或複數入口感測器可以與加濕腔室134集成。控制器130可以從入口溫度感測器113接收關於在入口溫度感測器113的位置附近的環境空氣的特性之資訊。控制器130可以被配置成用於基於由使用者介面140提供的資訊、基於由入口溫度感測器113提供的資訊和/或基於其他資訊來控制加熱器板136的操作,該其他資訊例如但不限於來自加熱器板136(諸如,來自位於加熱器板136處或附近的溫度感測器146)的回饋。控制器130可以被配置成用於確定提供給加熱器板136的功率量或功率占空比,使得加熱器板136向加濕腔室134內的呼吸氣體和一定體積的水W遞送期望量的熱量。
呼吸輔助系統100可以包括與腔室出口位置112相關聯的一個或複數出口感測器110。一個或複數出口感測器110也可以位於腔室出口112處或附近。出口感測器110可以包括兩個感測器:溫度感測器和流量感測器。溫度感測器可為熱敏電阻(諸如加熱式熱敏電阻)。熱敏電阻也可以用作流量感測器。因此,在腔室出口112處或附近可以存在單個感測器110。也可以使用可以在呼吸輔助系統100中工作的其他類型的溫度感測器和流量感測器。出口感測器110可以位於腔室出口112處、在腔室出口112與吸氣導管106之間的連接部附近的吸氣導管106處、或者在加濕腔室134下游的另一合適位置處。控制器130可以從出口感測器110接收關於流過出口感測器110的位置的呼吸氣體的特性之資訊。代替或除了如先前所述之其他資訊源外,控制器130可以被配置成用於基於由出口感測器110提供的資訊來控制加熱器板136之操作。出口感測器110可以集成到加熱器基部中,或者可以佈置在可移除地附接到加熱器基部的垂直部分的盒上。當腔室134定位在加熱器基部上的操作位置時,感測器可以插入入口端口和出口端口中。腔室入口和出口可以包括與入口溫度感測器113和出口感測器110相對應以便接收感測器的開口。腔室中的感測器開口可以包括聚合物蓋,該等聚合物蓋被構造成用於在感測器插入氣體路徑中時覆蓋感測器尖端,使得感測器不需要滅菌,因為感測器實際上並未與氣體接觸。
流動通過吸氣導管106的呼吸氣體可能會通過吸氣導管106的壁損失熱量,這可能會降低呼吸氣體的溫度並且可能導致在吸氣導管106內形成冷凝。吸氣導管106可以包括導管加熱器144,該導管加熱器被構造成用於加熱吸氣導管106以減少或防止這種熱損失。控制器130可以被配置成用於基於如先前所述之一個或複數資訊源來控制導管加熱器144之操作。具體地,控制器130可以被配置成用於確定提供給導管加熱器144的功率量或功率占空比,使得導管加熱器144向吸氣導管106遞送期望量的熱量。導管加熱器可以佈置在導管的壁中,或者可以佈置在導管的管腔內。
呼吸輔助系統100可以包括位於吸氣導管106內的一個或複數導管感測器142。導管感測器142可以位於吸氣導管106與Y形件114之間的連接部附近的吸氣導管106處,如果吸氣導管106直接連接到患者介面116則在吸氣導管106與患者介面116之間的連接部處,或者在Y形件114或患者介面116處。導管感測器142可以測量流過導管感測器142的位置的呼吸氣體的特性,諸如呼吸氣體的溫度。導管感測器142可以包括溫度感測器。導管感測器142還可以包括單獨的流量感測器。導管感測器142可以包括能夠測量諸如本文所述之溫度和流速兩者的整體式流量和溫度感測器。控制器130可以從導管感測器142接收關於流過導管感測器142的位置的呼吸氣體的特性之資訊。控制器130可以確定流過導管感測器142的呼吸氣體的流速。代替或除了如先前所述之其他資訊源外,控制器130可以被配置成用於基於從導管感測器142接收的資訊來控制導管加熱器144的操作和/或加熱器板136之操作。導管感測器可以集成到導管中並且延伸到由導管限定的氣體通路中。此外,導管感測器的導線可以集成到導管的壁中或者沿著導管延伸。
呼吸氣體還可能通過患者介面116、Y形件114和/或可以將患者介面116連接到吸氣導管106的任何其他呼吸系統部件的壁而損失熱量。患者介面116、Y形件114以及可以將患者介面116連接到吸氣導管106的任何其他呼吸系統部件中的一個或複數可以包括相關聯的加熱器和/或相關聯的感測器。控制器130可以從這種相關聯的感測器接收關於流過感測器的位置的呼吸氣體的特性之資訊。控制器130可以使用從這種相關聯的感測器接收的資訊來控制各個相關聯的加熱器之操作。
患者介面116、Y形件114以及可以將患者介面116連接到吸氣導管106的任何其他呼吸系統部件中的一個或複數可以不包括相關聯的加熱器和/或相關聯的感測器。控制器130可以使用因呼吸氣體流過未加熱的呼吸系統部件而損失的熱量的估計來控制與加濕器104相關聯的其他加熱器,諸如加熱器板136和/或導管加熱器144。控制器130可以基於其他接收到的資訊(諸如但不限於從出口感測器110、導管感測器142、入口溫度感測器113和/或使用者介面140接收的資訊)和/或基於從可以位於控制器中的資料儲存裝置檢索的資訊來計算未加熱的呼吸系統部件的這種熱損失估計。從本文描述的感測器接收的資料也可以儲存在資料儲存裝置中。
加濕器104可以在呼吸輔助系統100中使用,以將經加熱和加濕的呼吸氣體遞送給患者P以便進行多種類型的呼吸治療,包括但不限於有創通氣治療、無創通氣治療、高流量治療、BiPaP治療、持續氣道正壓通氣治療或其他呼吸輔助治療。由氣體源102提供給加濕器104的呼吸氣體的濕度條件可以變化。例如,在呼吸輔助系統100中使用的氣體源102的類型可以取決於呼吸治療的類型、呼吸系統配置、使用位置(諸如家用或醫院)、或者不同氣體供應源的可用性。來自不同供應源的氣體可能具有不同的特性,包括溫度和濕度。與從壓縮氣罐或氣瓶獲得的氣體相比,環境空氣、特別是熱帶天氣和/或夏季的環境空氣可以具有更高的濕度。可能有益的是使用控制系統來調整呼吸輔助系統100的操作參數,使得患者例如在吸氣管和/或患者介面中的凝結沈降減少和/或最小化的情況下仍能接受舒適的護理,同時不管不同的供應氣體特性如何仍然接收充分加濕的氣體。控制系統可以能夠基於對供應氣體係乾燥氣體還是環境氣體推斷來自動地調整操作參數。操作參數可以包括以下描述的某些溫度設定點。另外地或替代性地,操作參數可為露點、加濕器的濕度輸出或其他合適的參數。
圖59至圖61分別是用於醫療加濕系統中的加濕腔室5916的實施方式之透視圖、頂視圖和底視圖。腔室5916包括藉由側壁連接以限定腔室5916的基部和頂部。在使用之前,將水和/或一些其他加濕流體提供到腔室5916的內部。腔室5916可以連接或可連接到加濕流體的貯存器,在這種情況下,腔室5916可以在使用期間填充。例如,滴注器或水袋(未示出)可以被構造成用於經由腔室5916的壁中的孔口將水供應到腔室5916。
腔室5916包括被構造成用於接收氣體流的氣體入口5914以及用於遞送氣體流的氣體出口5918。氣體入口5914可以使用一個或複數導管連接到氣體源。
如圖59至圖61所示,腔室5916包括側壁,該側壁具有上側壁部分5951和下側壁部分5953。過渡壁部分5952設置在上側壁部分5951與下側壁部分5953之間。
圖62示出了包括四個側壁部分6250和三個過渡壁部分6252的加濕腔室6216的另一個實施方式。
更一般地,側壁可以包括n個側壁部分和(n-1)個過渡壁部分(其中n係整數值並且大於或等於2),其中對於2 ≤ i ≤ n,第i側壁部分(其中i係整數值並且1 ≤ i ≤ n)被定位在腔室的頂部與第(i-1)側壁部分之間。第一側壁部分對應於i = 1,並且定位在腔室的基部與第一過渡壁部分之間(即,最靠近基部),並且第i過渡壁部分在第(i+1)側壁部分與第i側壁部分之間延伸。
圖59至圖61的加濕腔室5916示出了其中n = 2的腔室5916。圖62的加濕腔室6216示出了其中n = 4的腔室。第n側壁部分5951、6250對應於最上面(即,距基部最遠)的側壁部分。
如圖59至圖62所示,第一或最低側壁部分5953、6250可以從第一或鄰接的過渡壁部分5952、6252的第一邊緣向下(即,朝向基部)延伸至腔室5916、6216的基部或其附近。
每個該側壁部分5951、5953、6250的內表面可以沿其從腔室的基部移動到頂部的長度限定恆定或變化的覆蓋區。換句話說,一個或複數或所有的側壁部分可以垂直於基部或者可以偏離垂直或者彎曲或限定一些其他輪廓。
如圖59至圖62所示,從腔室的基部向頂部移動,相應的側壁部分的覆蓋區可以減小。例如,腔室5916的上側壁部分5951具有比下側壁部分5953更小的覆蓋區或截面面積。在圖62中,當從上方觀察時,由側壁限定的複數臺階或層各自的覆蓋區尺寸減小。
然而,其他佈置係可能的,並且最低側壁部分上方的至少一個側壁部分可以限定大於更靠近基部定位的另一個側壁部分的覆蓋區。
圖59至圖62的加濕腔室被構造成用於在進入腔室的氣體流或其部分中引起旋渦或渦旋狀流。例如,旋渦或渦旋狀流可以由入口的取向和/或構造和/或定位和/或側壁的構造或者腔室或聯接到其的一些其他流動結構所引起,饋送到腔室中的總體氣體流的至少一部分被促使跨腔室的側壁的內部的至少一部分並沿循該至少一部分流。
因此,至少一些氣體可以被引導成基本上平行於和/或基本切向於側壁的內表面的至少一部分流動。
雖然當從上方觀察時圖59至圖62的腔室5916和腔室6216被示出為具有圓形覆蓋區,但是其他構造係可能的。例如,橢圓形覆蓋區係可能的,具有線性和彎曲部分的混合的覆蓋區也是可能的。例如,當從上方觀察時,覆蓋區可為大致正方形或矩形的,具有一個或複數拐角和/或其側壁係彎曲的。
為了促進旋渦或渦旋流,入口和/或設置到該入口的插入件和/或流動結構可以將氣體流從入口引導到腔室的側壁的一部分(較佳的是彎曲部分)。
穿過側壁的至少一個區段可以具有至少一條對稱軸線。至少一個區段可以具有兩條對稱軸線。穿過側壁的至少一個區段可以具有兩條對稱軸線,這兩條軸線正交並且位於平行於基部的平面中。該區段可以平行於基部。穿過側壁的至少一個區段可以具有垂直於基部的旋轉對稱軸線。
整個側壁或基本上整個側壁可以具有至少一條對稱軸線或者至少兩條對稱軸線和/或旋轉對稱軸線。在圖59至圖62所示之實施方式中,即使人們考慮了出口5918、6218而必須忽略入口5914、6214,對稱軸線也存在。更具體地,腔室可以具有兩條對稱軸線,這兩條軸線正交並且位於平行於基部的平面中。旋轉軸線可以垂直於基部。
如圖59至圖62所示,氣體出口5918、6218可以佈置在加濕腔室5916、6216的頂部中或頂部上。出口可以僅僅是腔室的頂壁或側壁中的孔口,但是可以包括細長中空或管狀主體,該細長中空或管狀主體限定氣體通道並且有助於連接到通向患者的氣體流動路徑的其他部分(例如,呼吸治療系統部件或醫療加濕系統部件)。例如,患者導管的腔室端連接器可以密封地聯接到細長中空主體。細長中空主體可以與頂壁一體形成或者聯接到頂壁或可聯接到頂壁。
在圖59至圖62所示之實施方式中,細長中空主體從腔室5916、6216的頂部線性地向上延伸。然而,中空管狀主體的至少第一部分可以偏離垂直於基部。另外地或替代性地,細長中空主體可以包括彎曲部,使得其第一部分和第二部分相對於基部以不同的角度定向。根據一個示例,與從第一部分延伸的第二部分相比,第一部分垂直或更接近於垂直地從腔室的頂部延伸,即,第二部分可以平行於或更接近於平行於基部。相反情況也是可能的。針對特定應用或系統組態來改變取向可以幫助減少管阻力(即,由於在一個或複數導管上施加的力而在患者介面上經歷的拉力,該一個或複數導管在氣體出口5918、6218(包括間接地經由加濕設備的患者出口)與患者介面之間限定氣體路徑。
替代性地,氣體出口5918、6218可以佈置在側壁中。根據此類實施方式,氣體出口5918、6218可以定位成遠離基部和/或靠近腔室5916、6216的頂部。根據一些實施方式,氣體出口5918、6218設置在最上面或第n側壁部分處或中,但其他位置係可能的。在一些示例中,氣體出口可以佈置在基部中。
同樣,中空管狀主體可以從出口5918、6218延伸和/或聯接和/或可聯接到和/或限定該出口。此外,中空管狀主體可為線性的或彎曲的和/或包括一個或複數彎曲部。
氣體出口5918、6218或至少其腔室端部可以以相對於加濕腔室中的總體氣體流傾斜或相反的方向定向。
在圖59至圖62之實施方式中,氣體入口5914、6214比氣體出口5918、6218窄得多或者更具體地限定窄得多的通道。如同本文揭露的其他示例,氣體入口5914、6214可以包括或聯接到或可聯接到導管。為了提高製造的容易性,導管可以與腔室的側壁分開形成並且附接到該側壁。此外,該側壁部分和/或過渡壁部分中的一個或複數可以分開形成並使用已知技術結合在一起。在一些實施方式中,腔室包括模組化佈置、結構或組件。
氣體入口5914、6214和/或出口5918、6218可以包括用於防止水濺出腔室的結構。例如,可以提供擋板。圖84至圖86示出了提供到腔室8416的出口8418的這種特徵的示例。由出口8418的內部或腔室側上的壁形成的突起8484使液體(例如,水)遠離出口8418偏轉。可以向入口8414提供類似的突起。
氣體入口5914、6214和/或入口處的導管和/或設置到該入口的插入件可以被構造成用於將氣體流作為氣體射流引入加濕腔室中。另外地或替代性地,氣體入口5914、6214可以包括或者被構造成用於接收噴嘴。
氣體入口5914、6214或入口處的導管可以具有恆定的截面,或者隨著總體氣體流移動通過氣體入口5914、6214,其內表面的截面增大或減小。入口導管可以由中空主體限定,該中空主體包括用於從氣體源接收氣體的第一端以及用於將氣體引導到腔室5916、6216中的第二端,其中由中空主體限定的通道的第一部分的截面面積大於通道的第二部分的截面面積,通道的第一部分包括第一端或者至少比靠近第二部分而更靠近第一端。因此,入口5914、6214或入口導管可以在氣體進入腔室5916、6216附近或緊跟在其之前在氣體的路徑中包括和/或限定限制或收縮。這種佈置可以藉由增加氣體的速度和/或藉由更好地將氣體引導到被構造成用於例如向腔室側壁產生渦旋的腔室的一部分來促進旋渦或渦旋產生。在一些實施方式中,由中空主體限定的通道的第一部分的截面面積小於通道的第二部分的截面面積。
通道可以沿其長度的至少一部分從例如在第一端處或附近的較大截面面積到在第二端處或附近的較小截面面積漸縮。
加濕腔室的入口5914、6214和/或出口5918、6218可為圓形或橢圓形的,但其他形狀係可能的。此外,入口和出口可以限定不同形狀的通道。此外,入口5914、6214和出口5918、6218的相應入口端和出口端可以具有不同的形狀。例如,入口的入口端和/或出口的出口端可為圓形的,而入口的出口端和/或出口的入口端可為圓形或細長的。
儘管入口5914、6214被示出在截面上小於出口5918、6218,但是它們可以具有相同或基本相同的尺寸,或者形成出口的孔口可以大於或小於形成入口的孔口。
至少一個側壁部分可以限定以下形狀中的任一個:圓頂形狀;錐形形狀;倒錐形形狀;以及圓柱形形狀;或者其部分或組合。更具體地,至少對於側壁部分的內表面可為這種情況。類似地,腔室的頂部可為扁平的、凸形或凹形彎曲的、圓頂形或修圓頂形、圓錐形或倒置圓錐形、或者其部分或組合。同樣,更具體地,至少對於頂部的內表面可為這種情況。
參考圖59至圖61,腔室5916被示出為除了在上側壁部分5951與頂部之間的接合處或附近的一些修圓之外具有基本上平行於基部的扁平頂部。在圖62中,頂部係扁平的。
圖63示出了與圖59至圖61所示的加濕腔室大體上類似的另一示例加濕腔室6316,類似之處在於該加濕腔室包括兩個側壁部分,其中出口6318在腔室6316的頂部中居中地設置,其中入口6314具有比出口6318更窄的截面並且設置在上側壁部分中。同樣,入口6314相對於側壁大體上切向地定向。
腔室6316與腔室5916的不同之處在於由側壁部分限定的腔室或體積具有不同的高寬比,該等高寬比被定義為高度:寬度。
該或至少一個過渡壁部分可以完全位於平行於或基本上平行於基部的平面中。在另一個示例中,該或至少一個過渡壁部分朝向或遠離基部傾斜、在相鄰的側壁部分之間移動。過渡壁可以限定在相鄰的側壁部分之間移動的線性或彎曲截面。例如,過渡壁部分可以在其截面中包括凹部或突起和/或包括向外凸形或凹形的部分。
根據一些示例,至少一個或甚至每個側壁部分可以限定圓柱體,該圓柱體具有垂直於基部的中心的軸線,和/或至少一個或甚至每個過渡壁部分可以完全位於平行於或基本上平行於基部的平面中。根據一些示例,由側壁部分限定的圓柱體可以從腔室的頂部移動到基部略微向外漸縮。
由每個側壁部分限定的內部體積可以變化。根據示出的實施方式,對於遠離基部定位的側壁部分,體積可以減小。例如,當從上方觀察時,較靠近基部的側壁部分可以具有較大的覆蓋區和/或具有較高的高度(即,垂直於基部延伸較大的距離)。還設想了其他可能性。例如,比另一個側壁部分更遠離基部的至少一個側壁部分可以限定比該另一個側壁部分更大的體積。
為了促進腔室內的氣體的混合,以下各項中的任何一個或複數可以被構造成用於促進腔室的至少一部分中的湍流:
腔室的頂部和/或側壁的內表面,
入口和/或入口的內表面,
設置到入口的插入件,
設置到腔室的內部的流動結構,
該側壁或其一部分和/或該過渡壁或其一部分的內表面。
為此,前一段落中的任何一個或複數該表面或特徵可以包括被構造成用於在加濕腔室中產生該湍流氣體流的一個或複數突起和/或一個或複數凹部。突起和/或凹部可以具有任何形狀,包括但不限於半球形、截頭圓錐形、圓柱形或矩形棱柱以及梯形。該等的混合物或組合也是可能的。
圖64和圖65提供了示例腔室6416的底視圖和側視圖,其中突起6461設置到或限定在腔室6416的過渡壁部分的底側(或面向內部的側面)中。在該示例中,突起各自具有圓形覆蓋區,並且大體上呈半球形。
出口6418被示出為在腔室6416的頂壁中居中定位,但是可以以其他方式定位,如先前所揭露。儘管未在圖64和圖65中示出,但是入口6414可以例如在如圖59至圖63所示的加濕腔室的上部部分中延伸穿過加濕腔室6416的一個或複數側壁部分和/或一個或複數過渡壁部分和/或從一個或複數側壁部分和/或一個或複數過渡壁部分延伸。此外,入口可以同樣被構造成用於在腔室6416中在入口的下游產生與側壁的內表面基本上平行或基本上相切的氣體流。替代性地,入口可以設置在腔室的頂部中,如將在後面的示例中展示。
入口6414可以包括和/或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁部分(例如,連接器),其中細長通道的至少一個區段平行於或基本上平行於基部。替代性地,細長通道可以沿其長度的至少一部分傾斜和/或以其他方式被構造成用於向離開通道的氣體賦予向量,該向量包括在基部的方向上或背離基部的方向上的分量。本文的其他示例也是如此。
這種佈置在圖46至圖48中描繪,並且已經在本文前面進行了描述。該示例的入口可以設置到本文所揭露的任何腔室(包括圖59至圖65的那些)的頂部。替代性地,圖46至圖48的入口可以設置到圖59至圖65中的任一個的腔室的過渡壁部分。該入口的其他特徵可以從先前描述中獲得。
圖46至圖48的入口可以包括或被構造成用於接收插入件6681,如圖66至圖69所示。圖66和圖67分別是類似於圖46和圖47之透視圖和頂視圖,但是示出了一些內部細節。入口的出口端在圖68和圖69中示出,並且在圖67中也可見。插入件6681可以與腔室6616一體形成,或者可釋放地或永久地組裝到腔室6616。因此,對「插入件」的引用不應以不適當的限制方式進行解釋。
如圖67和圖69最佳地示出,插入件6681包括入口端6682和出口端6683。在入口端6682與出口端6683之間,由插入件6681限定的內部通道的截面面積減小。儘管這種減小可為如圖所示的漸縮的形式,但是其他輪廓係可能的,包括彎曲的過渡和/或插入件6681的內部通道的截面面積或多或少逐漸地減小。
雖然漸縮可以與插入件6681軸向對準,但是它可以替代性地偏離軸向對準。在包括偏離的此類示例中,可以向插入件6681提供對準特徵,以確保插入件6681以預定的取向裝配到入口6614。例如,插入件可以包括凹槽,並且入口6614的內壁可以包括突起或肋,使得僅當凹槽與突起或肋對準時,才可以將插入件6681設置到入口6614。
在圖70和圖71中示出具有入口7014的替代性構造的另一個示例腔室7016。關於腔室7016的總體構造和操作,再次參考先前的揭露內容,並且將僅描述不同之處。
如可以在圖70和圖71中看出,與先前實施方式的入口相比,入口7014的至少入口端可以具有相對較大的截面面積,並且可以具有與出口7018相似或相當的尺寸。然而,如圖71所示,入口7014的出口端可以具有較小的孔口7063,從而導致沿著進入腔室7016的流動路徑的限制。此外,如圖71所示,孔口7063可以偏離通道的中心。例如,如圖所示,孔口7063可以朝向側壁的最靠近該孔口的一部分偏移。
圖72至圖74示出了與腔室7016的其餘部分隔離的入口7014。圖72示出了入口7014的面向腔室的側,圖73係頂視圖或底視圖,並且圖74係圖72所示的反向視圖。出口7018包括限定細長通道的管狀壁,其中細長通道的至少一個區段垂直於或基本上垂直於基部。如圖72所示,孔口7063的腔室側可以具有輪廓。圖74更清楚地示出孔口7063。在一些實施方式中,入口的入口端可以漸縮到出口端的孔口6363。
入口7014可以與腔室7016一體形成,或者可釋放地或永久地組裝到該腔室。例如,腔室7016可以包括在腔室7016的外部和/或內部突起的套環(例如,類似於圖71所示的突起壁,但是其中腔室7016中的孔口大於所示的孔口),該套環與圖72至圖74中所示的入口7014密封地接合。
圖75至圖78示出了替代性的示例腔室7516,其頂部中設置有入口7514和出口7518。入口和出口的這種構造可以提供給先前描述的分層或臺階式實施方式中的任一個,其中入口和/或出口視需要設置在腔室的過渡壁部分或側壁部分中。
根據圖75至圖78所示之示例,入口7514和出口7518可以垂直於或基本上垂直於基部延伸。入口可以在出口端處漸縮成小孔口和/或限定弧形或彎曲或成角度的通道。入口7514和出口7518可以基本上平行。然而,入口7514的腔室端可為封閉的(或者包括盲端),並且相反,孔口7563設置在腔室7516內部的入口7514的一部分的側壁中。因此,在入口7514處從氣體源接收的氣體通常先朝向腔室7516的基部流動,然後再改變方向以更加平行於基部和/或水平地流動。入口的封閉端壁可以被構造成平行於或基本上平行於基部(例如水平),或者可以朝向基部向下成角度,後者促使氣體朝向腔室7516的基部移動。同樣,孔口7563被定位並構造成用於促進氣體在靠近該孔口的側壁的內部部分上進行切向流動。此外,孔口7563再次限定流動限制或收縮。孔口7563可為圓形的或者具有一些其他形狀。例如,它可為細長的以形成橢圓形,或者係正方形或矩形。這也適用於其他示例。
圖79示出了設置有插入件7971的替代性示例,該插入件形成入口7914的至少一部分或者(可釋放地或永久地)聯接到或可聯接到該入口。圖80示出了與腔室7916分離的插入件7971。圖79和圖80所示的示例以與圖75至圖78所描繪的實施方式大致相同的方式操作,並且將僅描述不同之處。因此,如同圖75至圖78的實施方式,圖79和圖80的入口和/或出口的實施方式可以結合在先前描述的分層或臺階式腔室中,並且可以包括關於圖75至圖78描述的優點。
插入件7971限定細長通道。在示出之實施方式中,細長通道被定向或構造成用於在垂直於或基本上垂直於腔室7916的基部的方向上被接收,但它可以偏離該方向。例如,限定入口7914的套環可以成角度或偏離垂直。插入件7971具有可定位在腔室7916內部的封閉(或盲)端壁,其中孔口7963限定在插入件7971的側壁中,使得氣體流的方向隨著氣體被輸送藉由插入件7971而改變。
如圖80所示,插入件包括凹槽或通道7972,該凹槽或通道有助於插入件7971與氣體入口7914對準,使得孔口7963以預定方式定向,較佳的是使得進入腔室7916中的氣體流與腔室7916的內部側壁的靠近孔7963的至少一部分係相切的或者基本上相切的。入口7914可以包括被構造成用於接收在凹槽7972中的突起或肋(未示出),並且如果未正確地定向,則阻止插入件7971正確地插入入口7914中。同樣,當將插入件7971設置到腔室7916時,插入件7971的端壁和/或限定孔口7963的壁可以朝向腔室的基部向下成角度,或者可以與基部平行和/或水平。應當注意,可以將此類對準特徵提供到本文揭露的其他插入件或可組裝部件,以便控制一個部分相對於另一個部分的取向。此外,將理解的是,本文中揭露的插入件可以設置(可能經過適當的介面修改)到一些現有的腔室。
圖81至圖83示出了包括入口8114和出口8118的另一個示例腔室8116。先前的揭露內容也適用於該實施方式。
可以將防止或至少減少熱損失的至少一個隔絕層設置到本文所述之任何一個加濕腔室。這種加濕可以方便地提供到腔室的外表面,諸如加濕腔室的基部和/或頂部和/或側壁。
雖然通常省略了附圖中所示的腔室的基部以有助於觀察內部細節,但是該基部較佳的是至少部分地由導熱材料形成並且封閉腔室的底部。
本文描繪的任何腔室的側壁和/或頂部可以由熱塑性塑膠或金屬形成。
本文描繪或描述的腔室中的任何一個可以包括用於加熱腔室的內容物的至少一個加熱器。可以將至少一個加熱器設置到腔室的入口和/或出口和/或基部和/或側壁和/或頂部。至少一個加熱器可以包括在基部的至少一部分中的加熱器板。
包括本文所述之腔室的加濕設備可以包括加熱器,以加熱加濕腔室的內容物。加熱器可以包括被構造成用於加熱腔室的基部的至少一部分的加熱器板。可以將該加熱器或另外的加熱器設置到設備的其他部分,以加熱腔室的腔室入口、出口、側壁和頂部中的任何一個或複數個。
本文揭露的腔室可以用於呼吸治療系統中,該呼吸治療系統包括被構造成用於接收腔室的加濕設備。
呼吸治療系統可以包括氣體源。該氣體源可以被構造成用於以高流速將氣體遞送到患者介面,該高流速較佳的是大於約2 L/min、較佳的是大於約20 L/min、較佳的是在約2 L/min與約120 L/min之間、較佳的是在約20 L/min與約120 L/min之間、較佳的是在約20 L/min與約90 L/min之間、較佳的是在約40 L/min與約70 L/min之間。氣體源可以被構造成用於改變由此遞送的氣體的流速。氣體源可以包括空氣和/或氧氣源。
呼吸治療系統可以包括患者介面。患者介面可以包括非密封的鼻插管,但其他形式的介面係可能的,如本文其他地方所揭露。
呼吸治療系統可以包括一個或複數導管,每個導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。該導管中的一個或複數可以包括加熱器,以加熱在其中流動的氣體。
呼吸治療系統可以包括本文先前描述的可組裝的入口或插入件。插入件可以設置到加濕腔室的入口和/或導管的出口端,該導管被構造成用於提供從氣體源到加濕腔室的氣體流動路徑的至少一部分。
呼吸治療系統可以包括在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑中的過濾器。
呼吸治療系統可以包括在沿著氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的某一點處的壓力釋放閥。壓力釋放閥可以定位在氣體源與加濕腔室之間。
本文所述之腔室和/或加濕設備可以形成如先前所討論的醫療吹入系統的一部分。
醫療吹入系統可以包括氣體源。氣體源可以被構造成用於以約8 L/min與14 L/min之間的流速將氣體遞送至患者介面。氣體源可以包括二氧化碳源。
醫療吹入系統可以包括患者介面。患者介面可以包括用於腹腔鏡治療的套管針或插管或者用於開放手術的擴散器。
醫療吹入系統可以包括一個或複數導管,每個導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。導管中的至少一個可以包括加熱器,以在使用中加熱在導管中流動的氣體。
醫療吹入系統可以包括本文先前描述的可組裝的入口或插入件。插入件可以設置到加濕腔室的入口和/或導管的出口端,該導管被構造成用於提供從氣體源到加濕腔室的氣體流動路徑的至少一部分。
醫療吹入系統可以包括在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑中的過濾器。
圖87和圖88係根據另一個實施方式的加濕腔室8716之替代性透視圖。腔室8716包括入口8714和出口8718。
如圖所示,入口8714被設置到腔室8716的側壁、靠近其頂壁。如同其他實施方式,入口8714可以定位在腔室8716側壁的下部,並且腔室8716可以被不同地構造。例如,腔室8716的頂部可為非扁平的(例如,成角度的或彎曲的),並且側壁可以不垂直於基部。此外,雖然出口8718被示出為在腔室8716的頂部的中心,但是它可以以其他方式定位,包括在腔室8716的基部中。更一般地,圖87和圖88的入口8714可以設置到本文揭露和示出的其他腔室。
在圖89和圖90中提供了圖87和圖88的加濕腔室8716的頂部和底部透視圖。圖91示出了圖87至圖90的加濕腔室8716的放大部分,特別地示出了入口8714的細節。
圖92至圖95f係替代性剖視圖,特別地示出了圖87至圖91的加濕腔室8716的入口8714的細節。
入口8714被構造成用於改進(藉由減少)腔室的預熱時間至穩態和/或在用於加熱加濕液體的加熱元件的給定溫度下側壁氣體流的濕度。入口8714被構造成使得進入腔室8716的流較佳的是作為射流被引入,該射流較佳的是具有葉片狀輪廓(即,細長輪廓而不是大致圓形輪廓,但該輪廓可以大致為圓形或多邊形以及其他形狀)。這增強了腔室內的氣體流的旋渦。這歸因於入口8714內的流動路徑的結構和輪廓和/或流的中心與腔室主體的側壁和/或入口的出口端處的構造切向對準,包括其中限定出口端的壁的一部分突起到腔室中的實施方式。這導致較少的水飛濺,並且促使引入的氣體流沿循腔室8716的側壁的內部的輪廓。
如圖所示(具體地參見圖89和圖92),腔室8716具有切向入口部分,切向係參考腔室8716的側壁而言的。在腔室側壁為非圓形的情況下,入口8714可以類似地被構造成使得進入腔室8716中的氣體流與其中氣體離開入口8714的腔室的內壁基本上平行或相切。根據一些實施方式,加濕腔室的側壁的外表面可以在從腔室的基部到頂部的至少一些區段中限定非圓形或非修圓形覆蓋區,但是腔室的側壁的內表面可以在從腔室的基部到頂部的至少一些區段中限定圓形或修圓形覆蓋區。這適用於本文揭露的所有實施方式。
參考圖89和圖92,通過入口8714的氣體流的中心較佳的是與加濕腔室8716的側壁對準。較佳的是,通過入口8714的氣體流的中心與加濕腔室8716的側壁切向對準。因此,氣體的以最大速度流動通過入口8714的部分與腔室8716側壁的內部對準。氣體流的大致中心和切線在圖89中被標記為R。
如例如在圖92至圖94中所示,由入口8714的內壁限定的通道可為漸縮和/或彎曲的。如圖所示,入口8714的一部分可以限定腔室8716的一部分(在圖92中,單個壁限定腔室8716的側壁和入口8714的一部分)。
由入口8714的內表面的構造產生的流動路徑的漸縮和/或彎曲也有助於將氣體流作為射流引入腔室中,這增強了腔室中的旋渦力學。平滑和/或連續的輪廓有助於維持入口8714中的層流,而彎曲的輪廓有助於減小入口中的流動阻力。平滑和/或連續的輪廓還可以幫助減小入口8714中的流動阻力。
氣體流在入口端8714a處進入入口8714,並且在出口端8714b處離開。入口端8714a可為大體上圓形的,以便提供與常規氣體源出口的附接(包括經由柔性管),但是本揭露內容不限於此。其他修圓形狀(諸如卵形或卵圓形)也在本發明的範圍內,非修圓形狀或者僅具有修圓角或頂點的形狀也是。
入口端的形狀可能會影響通過入口的壓降和/或通過入口的氣體流的流量分佈。圓形入口端可以提供期望的壓降和/或流量分佈曲線。
出口端8714b較佳的是被構造成具有高度和寬度的狹槽,高度較佳的是大於寬度。更較佳的是,狹槽較佳的是具有在約5 : 1與20 : 1之間的高度寬度比率。此外,出口端8714b較佳的是至少部分地由限定入口8714或從該入口延伸的一個或複數壁的邊緣限定。邊緣較佳的是被定位成促進射流狀或葉片狀流動。邊緣可以在由出口端限定的孔口的一部分處形成,該部分在通過入口8714的氣體流的最下游。
雖然在入口8714的出口端8714b處限定的孔口可以如圖所示係矩形的(例如,參見圖90和圖95a至圖95f),但是本揭露內容不限於此。例如,頂部和/或底部和/或側面中的一者或兩者都可為彎曲或修圓形的。此外,其他輪廓係可能的,諸如橢圓形或其組合。例如,出口端8714b可以將出口限定為在一側上係線性的或基本上線性的,而在另一側上係部分橢圓的。
入口8714內部的通道的曲率和/或入口8714的出口端8714b的構造更好地確保在通過入口8714的氣體流的中心處或附近的氣體流的方向與在入口端8714a和出口端8714b處相同。此外,在入口8714的入口端8714a和出口端8714b處的流動中心較佳的是被構造成與腔室8716的側壁的切線(較佳的是在入口與腔室側壁的接合部處或附近的切線)對準或大致對準。
圖94中示出了入口8714的放大剖視圖。歸因於入口8714的內壁的曲率,通過入口8714的氣體流沿循彎曲的輪廓或路徑。入口端8714a處的通道的截面面積大於出口端8714b處的截面面積。如圖所示,較大的截面較佳的是沿著入口8714的從入口端8714a延伸的一部分繼續,但在這個區域中可能存在從入口端8714a移動到出口端8714b逐漸減小截面面積的一些漸縮。然後,進一步朝向出口端8714b移動的通道具有更尖銳的漸縮(或截面面積更快速地減小)。然而,漸縮較佳的是保持平滑,即,沒有任何尖銳的突起或凹部,以便減小通過入口8714的流動阻力並維持大致層流。
因此,漸縮的至少一部分可為尖銳的或侵入性的。例如,該入口可以在該入口端處和/或附近具有第一內部截面面積,該第一內部截面面積大於該入口的內部在入口的出口端處或附近的第二截面面積,其中在第一截面面積的點與第一截面面積和第二截面面積的點之間的中間點之間的漸縮導致與中間點和入口的出口端處或附近的第二點之間的漸縮相比,朝向中間點移動的截面面積的更緩慢減小。漸縮和/或中間點的存在和/或構造可以改進入口的流動阻力,即,控制截面面積的減小可以減小入口的流動阻力,從而有助於產生離開入口的期望流動。中間點與第二點之間的截面面積的減小速率可為第一點與中間點之間的截面面積的減小速率的1.5倍或更大。中間點的位置可為隨入口之長度和/或入口的出口端的尺寸(例如寬度)而變。中間點的位置可以在從出口端測量到的入口之長度的20%至40%之間的點處,即,參考出口端的下游邊緣,中間點比靠近入口的入口端較佳的是更靠近出口端和/或係入口的出口端的長度的三至四倍。
較佳的是,入口8714被構造成使得通道在出口端8714b處或附近具有其最小的截面。這可能是有益的,因為這意味著出口控制入口8714的流動阻力(RTF)。在出口處具有最小的截面還可以改進進入腔室8716中的射流狀流的產生。如果入口8714在出口端8714b(例如,在圖94中的(b)處)之前形成有所謂的最小截面,則RTF將在沿入口8714的點處(而不是在出口處)最高,這將降低射流狀氣體流被引入腔室中之效率。例如,圖94a以類似於圖94中的視圖示出了替代性入口9414。在該實施方式中,最小截面與出口端9414b間隔開但靠近該出口端。入口端9414a可以與圖94中的相同或基本上相同。
圖95a係腔室8716的包括入口8714的一部分的前視圖。圖95b至圖95f係沿著入口8714從入口端8714a朝向出口端8714b逐漸移動的剖視圖。
如可以在圖95a和圖95b中看出,由入口8714限定的通道較佳的是在入口端8714a處和附近係圓形的。進一步朝向出口端8714b移動,通道的寬度和高度減小,但是如圖95c和圖95d所示,寬度較佳的是在更大程度上減小。這在圖95e所示的截面中繼續,其中通道具有最靠近腔室8716的基本線性但略微凹形的側壁。相對的內部側壁9513比最靠近腔室8716的側壁9514的內部更彎曲,但是比圖95d中的略微更加平直。通道的頂壁9511和底壁9512也被示出為比先前圖中更加平直,其中修圓部分將側面接合到頂部和底部。如圖95f所示,在入口8714的出口端8714b附近,通道具有基本上矩形的截面輪廓,但如圖所示,該等壁可以略微彎曲。例如,它們可能仍然略微凹形。因此,在出口端處的壁可以限定孔口和/或由入口限定的通道的一部分在頂壁和/或底壁與至少一個側壁之間具有頂點。
本揭露內容不限於限定具有所示的特定截面的通道的入口,但入口端較佳的是係圓形的,以便使得能夠將具有標準醫療漸縮的部件裝配到該入口端和/或產生期望的壓降和/或如先前揭露那樣分佈的流量。例如,通道的一部分(包括在入口8714的出口端8714b處的部分)可為月牙形、三角形、長圓形、卵形或卵圓形、橢圓形或四邊形。此列表並不旨在係詳盡的。
在入口8714的出口端8714b處的孔口的結構和幾何形狀較佳的是被構造成將氣體流集中在腔室8716的內部側壁的切線處、更具體地在側壁的內表面處。這改進了射流效果,並且導致流黏在壁上並繞腔室移動。因此,可以改進腔室8716內部的氣體的旋渦產生或渦旋。在出口端8714b處的孔口的形狀可為矩形的或基本上矩形的,其中孔口以細長的方式安排,使得高度大於寬度。當從入口端8714a觀察時(例如,如圖95a至圖95f所示的視圖),在入口8714的出口端8714b處的孔口的寬度與高度之比率可以在1 : 20與1 : 5之間的範圍內。如圖94b和圖94c所示,當從入口端8714b觀察時,可以藉由測量內部側壁9513、9514之間的距離來確定在出口端8714b處的孔口的寬度。更具體地,寬度可為穿過孔口的前(或上游)邊緣的徑向最外邊緣和孔口的後(或下游)邊緣的徑向最內邊緣定位的(垂直)平行平面之間的距離,其中該等平面平行於穿過入口8714的入口端8714b的中心的垂直平面。孔口的後邊緣處的平面可以與緊鄰孔口的後(或下游)邊緣的腔室的內表面相切或基本上相切。當從入口端8714b觀察時,可以藉由測量頂壁9511與底壁9512之間的距離來確定出口端8714b處的孔口的高度。
圖96和圖97示出了根據另一個實施方式的加濕腔室9616之頂視圖和透視圖。在圖98至圖101中提供了替代性視圖,其中圖98係前視圖,圖99係底部透視圖,其中基板被移除以示出內部細節,圖100示出了腔室9616的入口9614的放大前視圖,並且圖101係示出入口9614內部的通道的輪廓的截面壁。
腔室9616與圖87至圖95所示的腔室基本上相似,並且將僅描述不同之處。
在如圖96所示的替代性實施方式中(當與圖89相比時),腔室9616的不同之處在於,入口9614的外側壁與腔室9616的側壁的切線對準(而不是入口的出口端的中點與按照圖89的切線對準)。因此,在橫向上(或在圖101中從左到右),入口9614不延伸超過腔室9616的壁。
入口可以替代性地被構造成使得氣體流的中心定位在針對入口8714、9614所示的位置之間,或者比入口8714更側向地延伸離開腔室。
圖102和圖103係用於加濕腔室的入口10214之透視圖和截面圖。如同本文揭露的其他入口,入口10214可以永久地或可移除地附接到腔室,或者可以與腔室一體形成。
圖102和圖103所示的入口10214與圖87至圖95f所示的相同。入口10214與腔室的聯接可以使用任何已知技術來實現。例如,可以例如使用黏結或黏合劑實現永久或更永久的附接。更可容易移除的聯接件可以包括凹形連接器部分,該凹形連接器部分與腔室一體形成並且入口的出口端被接收在其中。可以根據需要提供密封件。
圖104和圖105係用於加濕腔室的入口10414的替代性實施方式之透視圖和截面圖。同樣,入口10414可以永久地附接或可附接到加濕腔室、可移除地附接到加濕腔室或者與其一體形成。
根據圖104和圖105的實施方式,入口10414的入口端(在左側)具有圓形截面,更具體地,由入口10414的內表面限定的通道係圓形的。出口端(在右側)處的通道也是圓形的,但是具有較小的直徑。在入口端與出口端之間,入口10414的內表面限定彎曲的輪廓,較佳的是使得沿入口10414的大部分存在更大的直徑,直到在入口10414的端部處朝向入口10414的出口端迅速或急劇地收縮或漸縮為止。
急劇的漸縮仍較佳的是平滑/彎曲以將流引導至出口端。急劇的漸縮允許沿著入口10414的大部分維持較大的直徑。在與從入口端或者從更接近入口端開始漸縮的入口相比時,該實施方式具有更低的RTF。這係因為流可以更慢地行進通過入口10414的較大直徑部分,因為該部分中的摩擦較低,從而導致更低的RTF。
圖106和圖107係用於加濕腔室的入口10614的替代性實施方式之透視圖和截面圖。同樣,入口10414可以永久地附接或可附接到加濕腔室、可移除地附接到加濕腔室或者與其一體形成。
入口10614與圖104和圖105的入口的主要不同之處在於,入口10614內部的通道在入口10614的出口端(在右側)處或附近向上或向下指向,這取決於入口與腔室如何連接。在使用中,「向下」係指至少部分朝向水的方向,並且「向上」旨在係指背離水,即朝向加濕腔室的頂部。當以使用取向在加熱器基部上定向時,至少入口10614的出口端被構造成設置在腔室中的正常最大水位以上。將流入氣體朝向腔室中內的水引導但是與腔室的內側壁相切可以改進加濕。更具體地,這樣向下引導可以導致水自旋或者更有效地自旋,氣體流引起水的攪動。因此,改進了混合並且這可以至少減少預熱時間。
圖108和圖109係根據另一個實施方式的加濕腔室10816的底視圖和剖視圖,其中基板被移除以示出內部細節。腔室10816被構造成類似於本文揭露的其他腔室,其中切向入口10814設置在側壁並且出口10818設置到腔室10816的頂部,該出口被示出為居中定位。然而,入口和/或出口可以根據本文揭露的其他實施方式進行定位或構造。
如圖108和圖109所示,腔室10816包括設置在入口10814的出口端附近的結構或擋板10800。擋板10800可以幫助防止腔室中的水濺到入口上或上方,水濺到入口上或上方可能會影響氣體流入腔室10814中。這種結構或擋板可以添加到本文所述之任何一個實施方式,並且可以替代性地形成入口的一部分或者聯接到或可聯接到該入口。
本文已經描述並展示了加濕腔室的若干實施方式。雖然已經描述了特定實施方式,但是並不意味著本揭露內容局限於此,因為本揭露內容旨在與本領域允許的範圍一樣寬,並且應同樣地閱讀說明書。因此,儘管已經揭露了用於加濕腔室的特定類型的入口構造/佈置、出口構造/佈置、加熱器板、加熱元件、突起、數量、尺寸、形狀,但是應當理解,該等特徵的任何合適的組合可以用於提供旋渦加濕腔室。另外,儘管已經揭露了用於加濕腔室等的特定類型的入口構造/佈置、出口構造/佈置、加熱器板、加熱元件、突起、數量、尺寸、形狀,但是應當理解,可以使用其他類型。因此,熟悉該項技術者應瞭解,在不脫離如揭露或要求保護的精神和範圍的情況下,可以對所揭露的實施方式進行其他修改。
本發明的各種編號的方面和實施方式如下:
1. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該氣體入口被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
2. 如示例1所述之加濕腔室,其中,該氣體入口被構造成用於將該氣體流作為氣體射流引入該加濕腔室中。
3. 如示例1或2所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,該側壁限定基本上圓形的腔室。
4. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該加濕腔室的頂部上。
5. 如示例1至3中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該加濕腔室的側壁上、視需要面向與該加濕腔室中的氣體流的方向相反的方向。
6. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括或被構造成用於接收噴嘴。
7. 如示例6所述之加濕腔室,其中,該噴嘴的內徑被構造成沿著該噴嘴的長度減小,以便在該氣體流被引入到該腔室之前增加該氣體流的速度。
8. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括基本上管狀的主體。
9. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的內徑大於該氣體入口的內徑。
10. 如示例9所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的內徑與該氣體入口的內徑之比率在3 : 1與7 : 1之間,並且較佳的是為大約5 : 1。
11. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口的內徑與該加濕腔室的底壁的直徑之比率在1 : 25與1 : 10之間。
12. 如示例11所述之加濕腔室,其中,該比率在1 : 20與1 : 15之間。
13. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部包括以下各項中的任一項:圓頂形狀;錐形形狀;倒錐形形狀;以及扁平形狀;或者其部分或組合。
14. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口被構造成用於在該加濕腔室內產生湍流氣體流。
15. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口包括突起到該腔室中的至少一個突起和/或背離該腔室凹入的至少一個凹部,以在該加濕腔室中產生湍流氣體流。
16. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口延伸穿過該加濕腔室的側壁。
17. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該側壁被構造成使得經由該氣體入口進入該加濕腔室的氣體在通過該氣體出口離開該加濕腔室之前在該加濕腔室內渦旋成螺旋。
18. 如示例17所述之加濕腔室,其中,該入口佈置在該側壁上和/或相對於該側壁定向,使得:
當進入該加濕腔室的氣體的流速增加時,該螺旋的相鄰的捲繞和/或匝之間的距離減小;
和/或該等氣體被引入,使得總體或平均氣體流附著到該側壁並且沿循該側壁的形狀。
19. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,包括至少一個隔絕層,該至少一個隔絕層防止或至少減少來自該加濕腔室的熱損失。
20. 如示例19所述之加濕腔室,其中,該至少一個隔絕層包括在該加濕腔室的基部和/或頂部和/或側壁中的任一個的至少一部分上延伸的第一隔絕層,視需要,該第一隔絕層設置在該側壁的外表面上。
21. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,包括第一子腔室和第二子腔室,其中,該第二子腔室被構造成至少部分地包圍該第一子腔室。
22. 如示例21所述之加濕腔室,其中,該第一子腔室被構造成用於容納一定體積的水。
23. 如示例21或22所述之加濕腔室,包括被設置為該第一子腔室與該第二子腔室之間的氣隙的隔絕層。
24. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該氣體入口的流動路徑朝向該加濕腔室的基部向下成角度,該向下成角度包括垂直於或基本上垂直於該基部或者偏離垂直於或傾斜於該基部。
25. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,進一步包括至少一個內部元件,該至少一個內部元件佈置在該氣體入口與該氣體出口之間,以引導或重新引導或影響該加濕腔室內的氣體流。
26. 如示例25所述之加濕腔室,其中,該至少一個內部元件係擋板,該擋板被成形並構造成用於促進該總體氣體流的旋轉。
27. 如示例25或26所述之加濕腔室,其中,至少一個該內部元件被構造成用於加熱該加濕腔室內的氣體流和/或水。
28. 如示例25至27中任一項所述之加濕腔室,其中,至少一個該內部元件在基本上平行於該加濕腔室的基部或側壁的平面中定向。
29. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的基部至少部分地由導熱材料形成或者包括導熱材料。
30. 如前述示例中任一項所述之加濕腔室,進一步包括加熱器板和/或導熱塑膠殼體,該加熱器板和/或導熱塑膠殼體被佈置成至少部分地包封該加濕腔室以便提供額外的加熱和/或減少或防止熱損失。
31. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;
氣體出口;以及
一個或複數元件,該一個或複數元件佈置在該腔室內並且被構造成用於沿著該腔室的氣體入口與氣體出口之間的氣體流動路徑的至少一部分引導該氣體流。
32. 如示例31所述之加濕腔室,其中,該氣體入口、該氣體出口以及該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個被佈置成使得該腔室內的氣體流動路徑的長度和/或駐留時間增加。
33. 如示例31或32所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個的至少一個端部聯接到以下各項中的一項或多項或者與其一體形成:該基部;該頂部;以及該腔室的側壁。
34. 如示例31至33中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個的至少一個端部附接到該側壁的內表面,並且該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個從該側壁的內表面朝向該腔室的中心和/或該側壁的相對內表面徑向地延伸。
35. 如示例31至34中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個在基本上平行於該腔室的基部的方向上延伸和/或基本上水平地延伸。
36. 如示例31至35中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個佈置在預定水位(諸如最大水位)以上或附近和/或佈置到該氣體入口。
37. 如示例31至36中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個的至少一個端部附接到該頂部的內表面和/或該腔室的基部的內表面或者與其一體形成。
38. 如示例37所述之加濕腔室,其中,該或至少一個元件從該頂部和/或該基部的內表面朝向該腔室的中心和/或該頂部或該基部中的另一個延伸。
39. 如示例31至38中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個在基本上垂直於該基部的方向上延伸。
40. 如示例31至39中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口相對於該側壁定向,以在與該腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該腔室,使得進入該腔室的氣體流圍繞該腔室自旋。
41. 如示例31至40中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個佈置在該腔室內,以便形成曲折或蛇形氣體流動路徑。
42. 如示例31至41中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數元件或該一個或複數元件中的至少一個包括一個或複數開口,該一個或複數開口允許該氣體流的至少一部分在該氣體入口與該氣體出口之間流過該一個或複數元件。
43. 如示例42所述之加濕腔室,其中,該一個或複數開口的形狀和/或尺寸被設定和/或佈置在該一個或複數元件上,使得該腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
44. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
該腔室被構造成用於容納一定體積的水,該水的上方具有用於氣體的頂部空間;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;
氣體出口;以及
一個或複數加熱元件,該一個或複數加熱元件佈置在該腔室內和/或與該腔室聯接,其中,該一個或複數加熱元件被構造成用於增加用於向該氣體流進行熱傳遞和/或質量傳遞的總表面區域。
45. 如示例44所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或者該一個或複數加熱元件中的至少一個佈置在該腔室的至少一部分周圍或下方。
46. 如示例44或45所述之加濕腔室,其中,該基部和/或該側壁的至少一部分具有碗形,並且該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個具有對應的碗形。
47. 如示例44至46中任一項所述之加濕腔室,其中,該腔室的基部包括變化的厚度。
48. 如示例44至47中任一項所述之加濕腔室,其中,該基部的中心部分的厚度大於該基部的鄰近或靠近該側壁的至少一部分的厚度。
49. 如示例44至48中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個封閉該腔室。
50. 如示例44至49中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個包括被構造成由熱源加熱的傳導殼體。
51. 如示例44至50中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個佈置在該腔室內,並且其至少一個端部被聯接到加熱器板。
52. 如示例51所述之加濕腔室,其中,該加熱器板設置和/或聯接到該腔室,使得該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個從該基部朝向該腔室的中心和/或該腔室的頂部延伸。
53. 如示例44至52中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個在基本上垂直於該基部的方向上延伸。
54. 如示例44至53中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個的尺寸被設定成使得其至少一個部分佈置在該腔室的自由空間內,例如在最大水位以上,以加熱該氣體流。
55. 如示例54所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個包括具有親水特性或者親水材料的層。
56. 如示例54所述之加濕腔室,其中,具有親水特性的該層設置佈置在水位以上的至少所述一個部分。
57. 如示例44至56中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個的尺寸被設定以便佈置在水位以下。
58. 如示例44至57中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱元件或該一個或複數加熱元件中的至少一個包括一個或複數線性加熱器翅片和/或一個或複數彎曲加熱器翅片。
59. 如示例44至58中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口相對於該側壁定向,以在與該腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該腔室,使得進入該腔室的氣體流在該一定體積的水上方圍繞該腔室自旋。
60. 一種加濕腔室,包括:
基部,
壁,該壁限定腔以容納加濕流體,
該壁包括弧形區段,
入口,該入口位於該壁上,該入口在第一方向上延伸,
出口,該出口位於該壁上,該出口在第二方向上延伸,
該第二方向基本上正交於或垂直於該第一方向。
61. 一種加濕腔室,包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接;
出口,該出口定位在該基部或頂壁的中心區域中,其中,該出口與該腔室同心;
入口;
其中該出口正交於該入口。
62. 如示例61所述之加濕腔室,其中,該出口設置在該腔室的基部中。
63. 如示例62所述之加濕腔室,其中,該出口從該腔室的基部向下延伸。
64. 如示例61所述之加濕腔室,其中,該出口從該基部突起到該腔室中。
65. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該氣體入口具有縱向軸線,該縱向軸線基本上平行於該側壁的 切線,並且鄰近該側壁定位;
其中該氣體入口被構造成用於以足夠引起該等氣體附著到該側壁的速度來鄰近該側壁將該氣體流引入到該加濕腔室。
66. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該氣體入口被構造成用於在與該加濕腔室的側壁非正交的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室,使得在該氣體入口與該氣體出口之間穿過該腔室的氣體流的流動路徑長度增加。
67. 一種用於醫療加濕系統的加濕設備,該加濕設備包括至少兩個加濕腔室,該等腔室中的每一個包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
該腔室被構造成用於容納一定體積的水;
氣體入口,並且該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及
氣體出口;
其中,該至少兩個加濕腔室中的每一個的氣體入口相對於該側壁定向,以在與相關聯的加濕腔室的側壁基本上相切的方向引入該氣體流,使得進入該腔室的氣體流在該一定體積的水上方圍繞該腔室自旋。
68. 如示例67所述之加濕設備,其中,第一加濕腔室的氣體出口聯接到第二加濕腔室的氣體入口。
69. 如示例67或68所述之加濕設備,其中,該第二加濕腔室的氣體入口包括該第一加濕腔室的氣體出口。
70. 如示例67至69中任一項所述之加濕設備,進一步包括導管,該導管允許該氣體流在該第一加濕腔室的氣體出口處離開該第一加濕腔室以在該第二加濕腔室的氣體入口處進入該第二加濕腔室。
71. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
第一內部或子腔室和第二內部或子腔室,該等內部或子腔室中的每一個包括基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定相應的內部或子腔室;
該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個被構造成用於容納一定體積的水;
該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個包括氣體入口,該氣體入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;
該第一內部或子腔室和該第二內部或子腔室中的至少一個包括氣體出口,該氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室;以及
其中,該氣體入口相對於該側壁定向,以在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室,使得進入該加濕腔室的氣體流在該一定體積的水上方圍繞該加濕腔室自旋。
72. 如示例71所述之加濕腔室,其中,一個或複數內部元件佈置在該第一內部或子腔室內並且被構造成用於沿著該加濕腔室的入口與出口之間的氣體流動路徑的至少一部分引導該氣體流。
73. 如示例72所述之加濕腔室,其中,該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個包括一個或複數加熱器元件,該一個或複數加熱器元件被構造成用於加熱流過該第一內部或子腔室的氣體流。
74. 如示例72或73所述之加濕腔室,其中,該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個佈置在該第一內部或子腔室內,使得該加濕腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
75. 如示例72至74中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個的至少一個端部聯接到以下各項中的一項或多項:該基部;該頂部;以及該加濕腔室的側壁。
76. 如示例72至75中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個的至少一個端部附接到該頂部的內表面和/或該基部的內表面,並且該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個朝向該第一內部或子腔室的中心和/或其相對壁延伸。
77. 如示例72至76中任一項所述之加濕腔室,其中,該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個佈置在該加濕腔室內,以便形成曲折或蛇形氣體流動路徑。
78. 如示例72至77中任一項所述之加濕腔室,其中該一個或複數內部元件或該一個或複數內部元件中的至少一個包括一個或複數開口,該一個或複數開口允許該氣體流在該氣體入口與該氣體出口之間流過該一個或複數元件。
79. 如示例78所述之加濕腔室,其中,該一個或複數開口的形狀和/或尺寸被設定和/或佈置在該一個或複數內部元件上,使得該加濕腔室內的氣體流動路徑的長度增加。
80. 如示例72至79中任一項所述之加濕腔室,其中:
該第一內部或子腔室包括:
第一氣體入口,該第一氣體入口被構造成用於從該氣體源接收該氣體 流;以及
第一氣體出口,該第一氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室;
該第二內部或子腔室包括:
第二氣體入口,該第二氣體入口被構造成用於從該第一內部或子腔室接收該氣體流;以及
第二氣體出口,該第二氣體出口被構造成用於允許該氣體流離開該第二內部或子腔室。
81. 如示例80所述之加濕腔室,其中,該第一內部或子腔室至少部分地包封或以其他方式圍繞該第二內部或子腔室設置。
82. 如示例80或81所述之加濕腔室,被構造成使得該氣體流的至少一部分在經由該第一氣體出口離開之前圍繞該第二內部或子腔室的側壁和/或頂部的外表面流動。
83. 如示例80至82中任一項所述之加濕腔室,被構造成使得該氣體流的至少一部分在該第二氣體出口處離開該第二內部或子腔室之前,在該第二氣體入口處進入該第二內部或子腔室。
84. 如示例72所述之加濕腔室,其中,該第二內部或子腔室包括被構造成用於從該氣體源接收該氣體流的氣體入口和被構造成用於允許該氣體流離開該加濕腔室的氣體出口;和/或其中,該第一內部或子腔室至少部分地包圍該第二內部或子腔室或者圍繞該第二內部或子腔室設置,以便防止或減少該第二內部腔室中的熱損失。
85. 如示例84所述之加濕腔室,其中,該第二內部或子腔室包括一個或複數加熱器元件。
86. 如示例85所述之加濕腔室,其中,該一個或複數加熱器元件或該一個或複數加熱器元件中的至少一個佈置在將該第一內部或子腔室與該第二內部或子腔室分開的壁上。
87. 如示例1至66或71至86中任一項所述之加濕腔室或者如示例67至70中任一項所述之加濕設備,其中,該氣體入口包括限定細長通道的一個或複數壁,其中,該細長通道具有入口端和出口端,該入口端可流體地(直接或間接地)聯接到該氣體源以從中接收氣體,並且該出口端被構造成用於將氣體引導到該加濕腔室中。
88. 如示例87所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道沿其長度係弧形的。
89. 如示例87或88所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道具有覆蓋區和/或限定氣體流動路徑,該氣體流動路徑近似於該加濕腔室的側壁的內部的至少一部分的輪廓。
90. 如示例87至89中任一項所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道的第一部分具有比該細長通道的第二部分更大的截面面積,其中該第一部分比該第二部分更靠近該細長通道的入口端。
91. 如示例90所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道沿其長度的至少一部分漸縮,使得其截面面積朝向其出口端移動而減小。
92. 如示例87至91中任一項所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道的至少一部分由該加濕腔室的側壁和/或頂部限定或者聯接到該側壁和/或該頂部。
93. 如示例87至92中任一項所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道設置到該腔室的側壁和/或頂部中的開口和/或與該開口一體形成和/或可聯接到該開口。
94. 如示例87至93中任一項所述之加濕腔室或設備,其中,該出口端限定面向該加濕腔室的基部的細長開口。
95. 如示例87至94中任一項所述之加濕腔室或設備,其中,該細長通道至少部分地由腔形成,該腔由在該腔室的頂部處突起的壁形成。
96. 如示例95所述之加濕腔室或設備,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁在更靠近該出口端的點處比在該入口端處更靠近該腔室的基部,以便將氣體朝向該腔室基部引導。
97. 如示例95或96所述之加濕腔室或設備,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁係彎曲的或弧形的,使得當從該腔室內部觀察時,該通道具有距該腔室基部最遠的大體上凹形壁。
98. 如示例1至66或71至86中任一項所述之加濕腔室或設備或者如示例66至70中任一項所述之加濕設備,其中,該氣體入口設置在該加濕腔室的側壁中和/或延伸通過該側壁。
99. 一種醫療氣體遞送系統,包括加濕設備,該加濕設備包括如示例1至66或71至86中任一項所定義的加濕腔室或者如示例67至70或87至98中任一項所定義的加濕設備。
100. 如示例99所述之醫療氣體遞送系統,其中,該加濕設備包括用於加熱該腔室的加熱器。
101. 如示例99或100所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括以下各項中的任一項或多項:
氣體源;
患者介面;以及
遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑。
102. 如示例101所述之醫療氣體遞送系統,其中,該加濕設備被構造成用於放置在該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑中。
103. 如示例101或102所述之醫療氣體遞送系統,其中,該遞送導管包括至少部分地限定該氣體源與該加濕設備之間的氣體流動路徑的供應管和/或至少部分地限定該加濕設備與該患者介面之間的氣體流動路徑的患者導管。
104. 如示例101至103中任一項所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括設置在該遞送導管與該患者介面之間的連接器。
105. 如示例99至104中任一項所述之醫療氣體遞送系統,被適配成用於遞送吹入氣體。
106. 如示例105在從屬於示例104時所述之醫療氣體遞送系統,其中,該連接器係魯爾鎖緊連接器,該魯爾鎖緊連接器包括被構造成用於聯接到患者介面配件的至少一個端部。
107. 如示例106所述之醫療氣體遞送系統,其中,該至少一個端部進一步被構造成用於當該魯爾鎖緊連接器聯接到該患者介面時圍繞該患者介面配件的外表面鎖定和密封。
108. 如示例106或107中任一項所述之醫療氣體遞送系統,其中,當該至少一個端部和該患者介面配件聯接時,該至少一個端部與該患者介面配件的外表面形成密封。
109. 如示例105至108中任一項所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括形成該氣體流動路徑的一部分的過濾器組件,該過濾器組件包括:過濾介質,該過濾介質操作來過濾醫療氣體;外殼,該外殼包括入口、出口和該過濾介質,該外殼限定在該入口與該出口之間、穿過該過濾介質的氣體流動路徑。
110. 如示例109所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括至少一個加熱組件,該至少一個加熱組件定位在該過濾器組件外殼中,該過濾器組件外殼被構造成用於加熱該過濾介質;其中,該至少一個加熱元件與該過濾介質並與該外殼的內表面間隔開。
111. 如示例105至110中任一項所述之醫療氣體遞送系統,其中,該患者介面包括用於腹腔鏡手術的套管針或插管。
112. 如示例105至111中任一項所述之醫療氣體遞送系統,其中,該患者介面包括用於開放手術的擴散器。
113. 如示例105至112中任一項所述之醫療氣體遞送系統,其中,該氣體源包括二氧化碳供應源。
114. 一種用於未組裝的醫療吹入系統的部件套件,該套件包括:
如示例1至66或71至86中任一項所定義的加濕腔室或者如示例67至70或87至98中任一項所定義的加濕設備;以及以下各項中的任一項或多項:
供應導管,該供應導管限定在氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分;
患者導管,該患者導管限定在該加濕腔室與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分;
過濾器組件;
管連接器,該管連接器在該供應導管的氣體源端和/或在該患者導管的患者介面端處;
患者介面;
加濕器,該加濕器包括用於加熱該加濕腔室的內容物的加熱器板;以及
氣體源。
115. 如示例99至113中任一項所述之醫療氣體遞送系統,被適配成用於遞送呼吸氣體。
116. 如示例115所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括與該加濕腔室流體連通的流量產生器,該流量產生器被構造成用於產生該氣體流。
117. 如示例115或116所述之醫療氣體遞送系統,其中,該加濕腔室被構造成用於在遞送給患者之前對該氣體流進行加濕。
118. 如示例115所述之醫療氣體遞送系統,其中,該加濕腔室位於該流量產生器的下游。
119. 如示例115至118中任一項所述之醫療氣體遞送系統,進一步包括:
患者介面;以及
遞送導管,該遞送導管被構造成用於限定在該流量產生器與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分,其中,該遞送導管包括一根或多根管。
120. 如示例119所述之醫療氣體遞送系統,其中,該遞送導管包括限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分的供應管和/或限定在該加濕腔室與該患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分的患者導管。
121. 如示例115至120中任一項所述之醫療氣體遞送系統,包括患者介面,該患者介面呈以各項中的任一項的形式:鼻罩;口鼻罩;口罩;全面罩;鼻插管;以及鼻枕。
122. 一種用於未組裝的呼吸輔助系統的部件套件,該套件包括:
如示例1至66或71至86中任一項所定義的加濕腔室或者如示例67至70或87至98中任一項所定義的加濕設備;以及以下各項中的任一項或多項:
供應導管,該供應導管限定在氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分;
患者導管,該患者導管限定在該加濕腔室與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分;
過濾器組件;
管連接器,該管連接器在該供應導管的氣體源端和/或在該患者導管的患者介面端處;
患者介面;
加濕器,該加濕器包括用於加熱該加濕腔室的內容物的加熱器板;以及
氣體源。
123. 一種加濕系統,包括:
加濕器或基部單元,該加濕器或基部單元包括加熱器板;以及
如示例1至66或71至86中任一項所定義的加濕腔室或者如示例67至70或87至98中任一項所定義的加濕設備。
124. 如示例123所述之加濕系統,其中,該加濕腔室能夠可移除地定位成與該加熱器板接觸。
125. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於接收氣體流;以及
氣體出口,
其中,該側壁包括n個側壁部分和(n-1)個過渡壁部分,其中n係整數值並且大於或等於2,進一步其中:
對於2 ≤ i ≤ n,第i側壁部分(其中i係整數值並且1 ≤ i ≤ n)被定位在該腔室的頂部與第(i-1)側壁部分之間,第一側壁部分對應於i = 1並且被定位在該腔室的基部與該第一過渡壁部分之間,並且
第i過渡壁部分在第(i+1)側壁部分與第i側壁部分之間延伸。
126. 如示例125所述之加濕腔室,其中,對於n = 2,該側壁包括該第一側壁部分、第二側壁部分以及在該第一側壁部分與該第二側壁部分之間延伸的第一過渡壁部分,其中該第二側壁部分被定位在該第一過渡壁部分與該腔室的頂部之間。
127. 如示例125或126所述之加濕腔室,其中,該第一側壁部分從該基部或者鄰近該基部延伸至該第一過渡壁部分。
128. 如示例125至127中任一項所述之加濕腔室,其中,第n側壁部分從第(n-1)過渡壁部分延伸至該腔室的該頂部或接近該頂部。
129. 如示例125至128中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,每個該側壁部分的內表面限定覆蓋區或截面面積。
130. 如示例129所述之加濕腔室,其中,由至少一個該側壁部分限定的覆蓋區沿該側壁部分的長度係基本上恆定的。
131. 如示例130所述之加濕腔室,其中,由每個該側壁部分限定的覆蓋區沿其長度係基本上恆定的。
132. 如示例129或130所述之加濕腔室,其中,由至少一個該側壁部分限定的覆蓋區沿該側壁部分的長度變化。
133. 如示例129所述之加濕腔室,其中,由每個該側壁部分限定的覆蓋區沿其長度變化。
134. 如示例129至133中任一項所述之加濕腔室,其中,該覆蓋區中的至少第一個大於該覆蓋區中的至少第二個。
135. 如示例129至134中任一項所述之加濕腔室,其中,每個相應的該覆蓋區的面積從該腔室的基部朝向該頂部移動而減小。
136. 如示例125至135中任一項所述之加濕腔室,被構造成用於在該腔室中產生旋渦或渦旋狀流。
137. 如示例125至136中任一項所述之加濕腔室,被構造成使得在該腔室中流動的氣體被至少部分地引導和/或平行於和/或切向於該側壁的內表面的至少一部分流動。
138. 如示例125至137中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,穿過該側壁的至少一個區段的至少一部分係彎曲的。
139. 如示例125至138中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,穿過該側壁的至少一個區段係橢圓形或圓形的。
140. 如示例125至139中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有至少一條對稱軸線。
141. 如示例125至140中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有至少兩條對稱軸線。
142. 如示例141所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有兩條對稱軸線,該兩條軸線正交並且位於平行於該基部的平面中。
143. 如示例125至142中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有垂直於該基部的旋轉對稱軸線。
144. 如示例125至143中任一項所述之加濕腔室,其中,除了該入口和該出口外,該側壁具有至少一條對稱軸線。
145. 如示例125至144中任一項所述之加濕腔室,其中,除了該入口和該出口外,至少該側壁具有至少兩條對稱軸線。
146. 如示例145所述之加濕腔室,其中,該側壁具有兩條對稱軸線,該兩條軸線正交並且位於平行於該基部的平面中。
147. 如示例125至146中任一項所述之加濕腔室,其中,除該入口和該出口之外,該側壁具有垂直於該基部的旋轉對稱軸線。
148. 如示例125至147中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該加濕腔室的頂部上。
149. 如示例125至148中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口延伸穿過該腔室的基部。
150. 如示例125至149中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,該出口佈置在該基部的中心。
151. 如示例150所述之加濕腔室,包括從該出口延伸和/或聯接到該出口的中空管狀主體。
152. 如示例151所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體具有背離該腔室的基部延伸的第一部分。
153. 如示例152所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體的第一部分垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該基部。
154. 如示例152或153所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體包括彎曲部,使得該中空管狀主體的第二部分與該中空管狀主體的第一部分不同地定向。
155. 如示例154所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體的第二部分平行於或基本上平行於或者偏離平行於該基部。
156. 如示例125至147中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該側壁中。
157. 如示例156所述之加濕腔室,其中,該氣體出口被定位成遠離該基部和/或靠近該腔室的頂部。
158. 如示例156或157所述之加濕腔室,其中,該氣體出口設置在該第n側壁部分中。
159. 如示例156至158中任一項所述之加濕腔室,包括從該出口延伸和/或聯接到該出口的中空管狀主體。
160. 如示例159所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體具有第一部分,該第一部分平行於或基本上平行於或者偏離平行於該腔室的基部延伸。
161. 如示例160所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體包括彎曲部,使得該中空管狀主體的第二部分與該中空管狀主體的第一部分不同地定向。
162. 如示例156至161中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口以相對於該加濕腔室中的總體氣體流傾斜或相反的方向定向。
163. 如示例125至162中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口被構造成用於將該氣體流作為氣體射流引入該加濕腔室中。
164. 如示例125至163中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括或被構造成用於接收噴嘴。
165. 如示例125至164中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括和/或被構造成用於接收限定細長通道的中空主體。
166. 如示例165所述之加濕腔室,其中,該中空主體沿其長度限定基本上恆定的截面。
167. 如示例165所述之加濕腔室,其中,該中空主體包括用於從氣體源接收氣體的第一端和將氣體引導到該腔室中的第二端,其中該通道的第一部分的截面面積大於該通道的第二部分的截面面積,該通道的第一部分包括該第一端或者至少比該第二部分更靠近該第一端。
168. 如示例167所述之加濕腔室,其中,該通道沿其長度的至少一部分從在該第一端處或附近的較大截面面積到在該第二端處或附近的較小截面面積漸縮。
169. 如示例125至168中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該出口係圓形的。
170. 如示例125至168中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該出口係橢圓形的。
171. 如示例125至170中任一項所述之加濕腔室,其中,形成該入口和該出口的孔口具有相同或基本上相同的尺寸。
172. 如示例125至170中任一項所述之加濕腔室,其中,形成該出口的孔口大於形成該入口的孔口。
173. 如示例172所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的內部寬度與該氣體入口的內部寬度之比率在2 : 1與8 : 1或3 : 1與7 : 1之間。
174. 如示例173所述之加濕腔室,其中,該比率為大約5 : 1。
175. 如示例125至174中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口的內部寬度與該加濕腔室的底壁的寬度之比率在1 : 25與1 : 10之間。
176. 如示例175所述之加濕腔室,其中,該比率在1 : 20與1 : 15之間。
177. 如示例125至176中任一項所述之加濕腔室,其中,至少一個側壁部分限定以下各項中的任一項:圓頂形狀;錐形形狀;倒錐形形狀;以及圓柱形形狀;或者其部分或組合。
178. 如示例125至177中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少一個過渡壁部分完全位於平行於或基本上平行於該基部的平面中。
179. 如示例125至177中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少一個過渡壁部分朝向或背離該基部傾斜、在相鄰的側壁部分之間移動。
180. 如示例125至177中任一項所述之加濕腔室,其中,每個側壁部分限定圓柱體,該圓柱體具有穿過該基部的中心垂直於該基部的軸線,並且該或每個過渡壁部分完全位於平行於或基本上平行於該基部的平面中。
181. 如示例125至180中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少一個過渡壁部分在相鄰的側壁部分之間限定線性過渡。
182. 如示例125至181中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少一個過渡壁部分在相鄰的側壁部分之間限定彎曲過渡。
183. 如示例125至182中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口和/或設置到該腔室和/或該入口的插入件被構造成用於在該加濕腔室內產生湍流氣體流。
184. 如示例125至183中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口包括被構造成用於在該加濕腔室中產生湍流氣體流的至少一個突起和/或至少一個凹部。
185. 如示例125至184中任一項所述之加濕腔室,其中,至少一個過渡壁部分在其內表面上包括被構造成用於在該加濕腔室中產生湍流氣體流的至少一個突起或凹部。
186. 如示例125至185中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口從該加濕腔室的側壁延伸或者延伸穿過該側壁。
187. 如示例125至186中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口定位在該第n側壁部分中的側壁中。
188. 如示例125至187中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口定位在該加濕腔室的頂部中。
189. 如示例125至188中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該側壁被構造成使得經由該氣體入口進入該加濕腔室的氣體在通過該氣體出口離開該加濕腔室之前在該加濕腔室內渦旋成螺旋。
190. 如示例189所述之加濕腔室,其中,該入口被構造和/或佈置在該側壁上和/或相對於該側壁定向,使得當進入該加濕腔室的氣體的流速增加時,該螺旋的相鄰捲繞之間的距離減小。
191. 如示例189或190所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成使得被引入該腔室中的氣體流或者至少總體氣體流跨該側壁的至少一部分流動,並且圍繞該腔室的至少一部分沿循該側壁的輪廓。
192. 如示例125至191中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段平行於或基本上平行於該基部。
193. 如示例192所述之加濕腔室,其中,該區段定位在該細長通道的出口端處。
194. 如示例125至191中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段垂直於或基本上垂直於該基部。
195. 如示例125至191中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段偏離平行於和垂直於該基部而成角度。
196. 如示例192至195中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道包括至少一個彎曲部,使得在該等氣體沿著該細長通道移動時,該細長通道內的總體氣體流的方向改變。
197. 如示例125至196中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成用於至少部分地將氣體朝向該加濕腔室的基部引導。
198. 如示例125至197中任一項所述之加濕腔室,包括兩個或更複數該入口。
199. 如示例125至198中任一項所述之加濕腔室,在該側壁中包括至少兩個入口。
200. 如示例199所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在同一側壁部分中。
201. 如示例199所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在不同的側壁部分中。
202. 如示例199至201中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在圍繞該側壁的周邊的不同位置處。
203. 如示例125至202中任一項所述之加濕腔室,包括至少兩個入口,該至少兩個入口定位在或被構造成接收在該加濕腔室的頂部中。
204. 如示例125至203中任一項所述之加濕腔室,包括至少一個隔絕層,該至少一個隔絕層防止或至少減少來自該加濕腔室的熱損失。
205. 如示例204所述之加濕腔室,其中,該至少一個隔絕層包括在該加濕腔室的基部和/或頂部和/或側壁中的任一個的至少一部分上延伸的第一隔絕層。
206. 如示例205所述之加濕腔室,其中,該第一隔絕層設置在該側壁的外表面上。
207. 如示例125至206中任一項所述之加濕腔室,其中,每個側壁部分限定一定體積,並且由更靠近該腔室的頂部的側壁部分限定的體積小於由更遠離該頂部的側壁部分限定的體積。
208. 如示例125至207中任一項所述之加濕腔室,其中,每個側壁部分限定一定體積,其中每個體積從由最靠近該基部的側壁部分限定的體積向最靠近該頂部的側壁部分移動而減小。
209. 如示例125至208中任一項所述之加濕腔室,其中,每個側壁部分具有被測量為距該基部的垂直距離的長度,其中更靠近該腔室的頂部的側壁部分的長度小於更遠離該頂部的側壁部分的長度。
210. 如示例125至209中任一項所述之加濕腔室,其中,每個側壁部分具有被測量為距該基部的垂直距離的長度,其中每個長度從最靠近該基部的側壁部分向最靠近該頂部的側壁部分移動而減小。
211. 如示例125至210中任一項所述之加濕腔室,其中,該基部至少部分地由導熱材料形成或者包括導熱材料。
212. 如示例125至211中任一項所述之加濕腔室,其中,該腔室的側壁和/或頂部由熱塑性塑膠形成或者包括熱塑性塑膠。
213. 如示例125至212中任一項所述之加濕腔室,包括用於加熱該腔室的內容物的至少一個加熱器。
214. 如示例213所述之加濕腔室,其中,該至少一個加熱器設置到該腔室的入口和/或出口和/或基部和/或側壁和/或頂部。
215. 如示例213或214所述之加濕腔室,其中,該至少一個加熱器包括該基部中的加熱器板。
216. 如示例125至215中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的一個或複數壁,其中該細長通道具有入口端和出口端,該入口端被構造成用於接收該氣體流並且該出口端被構造成用於將氣體引導到該加濕腔室中。
217. 如示例216所述之加濕腔室,其中,該細長通道沿其長度係弧形的。
218. 如示例216或217所述之加濕腔室,其中,該細長通道具有覆蓋區和/或限定氣體路徑,該氣體路徑近似於該加濕腔室的側壁的內部的至少一部分的輪廓。
219. 如示例216至218中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道的第一部分具有比該細長通道的第二部分更大的截面面積,其中該第一部分比該第二部分更靠近該細長通道的入口端。
220. 如示例219所述之加濕腔室,其中,該細長通道沿其長度的至少一部分漸縮,使得其截面面積朝向其出口端移動而減小。
221. 如示例216至220中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道的至少一部分由該加濕腔室的頂部限定或者聯接到該頂部。
222. 如示例216至221中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道設置到該腔室的側壁和/或頂部中的開口和/或與該開口一體形成和/或可聯接到該開口。
223. 如示例216至222中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口端限定面向該加濕腔室的基部的細長開口。
224. 如示例216至223中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道至少部分地由腔形成,該腔由在該腔室的頂部處突起的壁形成。
225. 如示例224所述之加濕腔室,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁在更靠近該出口端的點處比在該入口端處更靠近該腔室的基部,以便將氣體朝向該腔室基部引導。
226. 如示例224或225所述之加濕腔室,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁係彎曲的或弧形的,使得當從該腔室內部觀察時,該通道具有距離該腔室基部最遠的大體上凹形壁。
227. 如示例125至226中任一項所述之加濕腔室,包括導流器,該導流器被構造成用於在與該側壁基本上相切的方向上引導被引入該腔室中的氣體。
228. 如示例227所述之加濕腔室,其中,該導流器包括或被構造成用於接收主體,該主體限定至少部分在該腔室外部的通道並且被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
229. 如示例227或228所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
230. 如示例227至229中任一項所述之加濕腔室,包括或被構造成用於接收一個或複數擋板,該一個或複數擋板被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
231. 如示例227至230中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收細長主體,該細長主體限定至少部分地延伸到該腔室中的通道。
232. 如示例231所述之加濕腔室,其中,該細長主體在第一端處包括入口。
233. 如示例232所述之加濕腔室,其中,該細長主體在其第二端處或附近包括出口。
234. 如示例233所述之加濕腔室,其中該出口與該入口偏離。
235. 如示例234所述之加濕腔室,其中,該出口垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該入口。
236. 如示例233至235中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口被定向成平行於或基本上平行於該基部。
237. 如示例233至235中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口被定向成偏離平行於該基部。
238. 如示例237所述之加濕腔室,其中,該出口朝向該基部傾斜地成角度。
239. 如示例233至238中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括中空管狀壁。
240. 如示例239所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第一端係敞開的並且被構造成用於接收進入該中空主體的氣體流。
241. 如示例239或240所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第二端包括或設置有至少部分地阻止氣體流的端壁。
242. 如示例241所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁包括孔口。
243. 如示例242所述之加濕腔室,其中,該孔口與該第一端處的開口偏離。
244. 如示例243所述之加濕腔室,其中,該孔口垂直於或基本上垂直於該開口。
245. 如示例242至244中任一項所述之加濕腔室,其中,該孔口小於該開口。
246. 如示例131至245中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體限定或被構造成用於接收插入件,該插入件限定流動限制和/或收縮和/或漸縮、截面面積減小的通道。
247. 如示例131至246中任一項所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁限定圓柱體。
248. 如示例131至247中的任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括或以其他方式限定彎曲部,該彎曲部改變該細長主體內部的氣體流的方向。
249. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括:
基部和頂部,該基部和該頂部藉由側壁進行連接以限定該腔室;
氣體入口,該氣體入口被構造成用於接收氣體流;以及
氣體出口,
包括導流器,該導流器被構造成用於在與該側壁基本上相切的方向上引導被引入該腔室中的氣體。
250. 如示例249所述之加濕腔室,其中,該導流器包括或被構造成用於接收主體,該主體限定較佳的是至少部分在該腔室外部的通道並且被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
251. 如示例249或250所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
252. 如示例249至251中任一項所述之加濕腔室,包括或被構造成用於接收一個或複數擋板,該一個或複數擋板被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
253. 如示例249至252中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收細長主體,該細長主體限定至少部分地延伸到該腔室中的通道。
254. 如示例253所述之加濕腔室,其中,該細長主體在第一端處包括入口。
255. 如示例254所述之加濕腔室,其中,該細長主體在其第二端處或附近包括出口。
256. 如示例255所述之加濕腔室,其中該出口與該入口偏離。
257. 如示例256所述之加濕腔室,其中,該出口垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該入口。
258. 如示例255至257中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口被定向成平行於或基本上平行於該基部。
259. 如示例255至257中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口被定向成偏離平行於該基部。
260. 如示例259所述之加濕腔室,其中,該出口朝向該基部傾斜地成角度。
261. 如示例255至260中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括中空管狀壁。
262. 如示例261所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第一端係敞開的並且被構造成用於接收進入該中空主體的氣體流。
263. 如示例261或262所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第二端包括或設置有至少部分地阻止氣體流的端壁。
264. 如示例263所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁包括孔口。
265. 如示例264所述之加濕腔室,其中,該孔口與該第一端處的開口偏離。
266. 如示例265所述之加濕腔室,其中,該孔口垂直於或基本上垂直於該開口。
267. 如示例264至266中任一項所述之加濕腔室,其中,該孔口小於該開口。
268. 如示例253至267中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體限定或被構造成用於接收插入件,該插入件限定流動限制和/或收縮和/或漸縮、截面面積減小的通道。
269. 如示例253至268中任一項所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁限定圓柱體。
270. 如示例253至269中的任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括或以其他方式限定彎曲部,該彎曲部改變該細長主體內部的氣體流的方向。
271. 如示例125至270中任一項所述之加濕腔室,被構造成用於在該腔室中產生旋渦或渦旋狀流。
272. 如示例249至271中任一項所述之加濕腔室,被構造成使得在該腔室中流動的氣體被至少部分地引導和/或平行於和/或切向於該側壁的內表面的至少一部分流動。
273. 如示例249至272中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,穿過該側壁的至少一個區段的至少一部分係彎曲的。
274. 如示例249至273中任一項所述之加濕腔室,其中,當從上方觀察時,穿過該側壁的至少一個區段係橢圓形或圓形的。
275. 如示例249至274中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有至少一條對稱軸線。
276. 如示例249至275中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有至少兩條對稱軸線。
277. 如示例276所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有兩條對稱軸線,該兩條軸線正交並且位於平行於該基部的平面中。
278. 如示例249至277中任一項所述之加濕腔室,其中,穿過該側壁的至少一個區段具有垂直於該基部的旋轉對稱軸線。
279. 如示例249至278中任一項所述之加濕腔室,其中,除了該入口和該出口外,該側壁具有至少一條對稱軸線。
280. 如示例249至279中任一項所述之加濕腔室,其中,除了該入口和該出口外,至少該側壁具有至少兩條對稱軸線。
281. 如示例280所述之加濕腔室,其中,該側壁具有兩條對稱軸線,該兩條軸線正交並且位於平行於該基部的平面中。
282. 如示例249至281中任一項所述之加濕腔室,其中,除該入口和該出口之外,該側壁具有垂直於該基部的旋轉對稱軸線。
283. 如示例249至282中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該加濕腔室的頂部上。
284. 如示例283所述之加濕腔室,包括從該出口延伸和/或聯接到該出口的中空管狀主體。
285. 如示例284所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體具有背離該腔室的基部延伸的第一部分。
286. 如示例285所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體的第一部分垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該基部。
287. 如示例285或286所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體包括彎曲部,使得該中空管狀主體的第二部分與該中空管狀主體的第一部分不同地定向。
288. 如示例287所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體的該第二部分平行於或基本上平行於或者偏離平行於該基部和/或基本上水平。
289. 如示例285至288中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該側壁中。
290. 如示例289所述之加濕腔室,其中,該氣體出口被定位成遠離該基部和/或靠近該腔室的頂部。
291. 如示例289或290所述之加濕腔室,包括從該出口延伸和/或聯接到該出口的中空管狀主體。
292. 如示例291所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體具有第一部分,該第一部分平行於或基本上平行於或者偏離平行於該腔室的基部延伸和/或基本上水平。
293. 如示例292所述之加濕腔室,其中,該中空管狀主體包括彎曲部,使得該中空管狀主體的第二部分與該中空管狀主體的第一部分不同地定向。
294. 如示例289至293中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口以相對於該加濕腔室中的總體氣體流傾斜或相反的方向定向。
295. 如示例249至294中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口被構造成用於將該氣體流作為氣體射流引入該加濕腔室中。
296. 如示例249至295中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括或被構造成用於接收噴嘴。
297. 如示例249至296中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括和/或被構造成用於接收限定細長通道的中空主體。
298. 如示例297所述之加濕腔室,其中,該中空主體沿其長度限定基本上恆定的截面。
299. 如示例297所述之加濕腔室,其中,該中空主體包括用於從該腔室接收氣體的第一端和用於將氣體引導至患者介面的第二端,其中,該通道的第一部分的截面面積大於該通道的第二部分的截面面積,該通道的第一部分包括該第一端或者至少比該第二部分更靠近該第一端。
300. 如示例299所述之加濕腔室,其中,該通道沿其長度的至少一部分從在該第一端處或附近的較大截面面積到在該第二端處或附近的較小截面面積漸縮。
301. 如示例249至300中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該出口係圓形的。
302. 如示例249至300中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該出口係橢圓形的。
303. 如示例249至302中任一項所述之加濕腔室,其中,形成該入口和該出口的孔口具有相同或基本上相同的尺寸。
304. 如示例249至303中任一項所述之加濕腔室,其中,形成該出口的孔口大於形成該入口的孔口。
305. 如示例304所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的內部寬度與該氣體入口的內部寬度之比率在2 : 1與8 : 1或3 : 1與7 : 1之間。
306. 如示例305所述之加濕腔室,其中,該比率為大約5 : 1。
307. 如示例249至306中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口的內部寬度與該加濕腔室的底壁的寬度之比率在1 : 25與1 : 10之間。
308. 如示例307所述之加濕腔室,其中,該比率在1 : 20與1 : 15之間。
309. 如示例249至308中任一項所述之加濕腔室,其中,該側壁限定了以下各項中的任一項:圓頂形狀;錐形形狀;倒錐形形狀;以及圓柱形形狀;或者其部分或組合。
310. 如示例249至309中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口和/或設置到該腔室和/或該入口的插入件被構造成用於在該加濕腔室內產生湍流氣體流。
311. 如示例249至310中任一項所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室的頂部和/或側壁的內表面和/或該入口包括被構造成用於在該加濕腔室中產生湍流氣體流的至少一個突起和/或至少一個凹部。
312. 如示例249至311中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口從該加濕腔室的側壁延伸或者延伸穿過該側壁。
313. 如示例249至311中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口定位在該加濕腔室的頂部中。
314. 如示例249至313中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口和/或該側壁被構造成使得經由該氣體入口進入該加濕腔室的氣體在通過該氣體出口離開該加濕腔室之前在該加濕腔室內渦旋成螺旋。
315. 如示例314所述之加濕腔室,其中,該入口被構造和/或佈置在該側壁上和/或相對於該側壁定向,使得當進入該加濕腔室的氣體的流速增加時,該螺旋的相鄰捲繞之間的距離減小。
316. 如示例314或315所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成使得被引入該腔室中的氣體流或者至少總體氣體流跨該側壁的至少一部分流動,並且圍繞該腔室的至少一部分沿循該側壁的輪廓。
317. 如示例249至316中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段平行於或基本上平行於該基部和/或基本上水平。
318. 如示例317所述之加濕腔室,其中,該區段定位在該細長通道的出口端處。
319. 如示例249至316中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段垂直於或基本上垂直於該基部。
320. 如示例240至316中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的管狀壁,其中該細長通道的至少一個區段偏離平行於和垂直於該基部而成角度。
321. 如示例317至320中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道包括至少一個彎曲部,使得在該等氣體沿著該細長通道移動時,該細長通道內的總體氣體流的方向改變。
322. 如示例249至321中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口被構造成用於至少部分地將氣體朝向該加濕腔室的基部引導。
323. 如示例249至322中任一項所述之加濕腔室,包括兩個或更複數該入口。
324. 如示例249至323中任一項所述之加濕腔室,在該側壁中包括至少兩個入口。
325. 如示例324所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在距該基部的相同距離處。
326. 如示例324所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在距該基部的不同距離處。
327. 如示例324至326中任一項所述之加濕腔室,其中,該或至少兩個該入口設置在圍繞該側壁的周邊的不同位置處。
328. 如示例249至327中任一項所述之加濕腔室,包括至少兩個入口,該至少兩個入口定位在或被構造成接收在該加濕腔室的頂部中。
329. 如示例249至328中任一項所述之加濕腔室,包括至少一個隔絕層,該至少一個隔絕層防止或至少減少來自該加濕腔室的熱損失。
330. 如示例329所述之加濕腔室,其中,該至少一個隔絕層包括在該加濕腔室的基部和/或頂部和/或側壁中的任一個的至少一部分上延伸的第一隔絕層。
331. 如示例330所述之加濕腔室,其中,該第一隔絕層設置在該側壁的外表面上。
332. 如示例249至331中任一項所述之加濕腔室,其中,該基部至少部分地由導熱材料形成。
333. 如示例249至332中任一項所述之加濕腔室,其中,該腔室的側壁和/或頂部由熱塑性塑膠形成。
334. 如示例249至333中任一項所述之加濕腔室,包括用於加熱該腔室的內容物的至少一個加熱器。
335. 如示例334所述之加濕腔室,其中,該至少一個加熱器設置到該腔室的入口和/或出口和/或基部和/或側壁和/或頂部。
336. 如示例334或335所述之加濕腔室,其中,該至少一個加熱器包括該基部中的加熱器板。
337. 如示例249至336中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體入口包括或被構造成用於接收限定細長通道的一個或複數壁,其中該細長通道具有入口端和出口端,該入口端被構造成用於接收該氣體流並且該出口端被構造成用於將氣體引導到該加濕腔室中。
338. 如示例337所述之加濕腔室,其中,該細長通道沿其長度係弧形的。
339. 如示例337或338所述之加濕腔室,其中,該細長通道具有覆蓋區和/或限定氣體流動路徑,該氣體流動路徑近似於該加濕腔室的側壁的內部的至少一部分的輪廓。
340. 如示例337至339中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道的第一部分具有比該細長通道的第二部分更大的截面面積,其中該第一部分比該第二部分更靠近該細長通道的入口端。
341. 如示例340所述之加濕腔室,其中,該細長通道沿其長度的至少一部分漸縮,使得其截面面積朝向其出口端移動而減小。
342. 如示例377至341中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道的至少一部分由該加濕腔室的頂部限定或者聯接到該頂部。
343. 如示例337至342中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道設置到該腔室的側壁和/或頂部中的開口和/或與該開口一體形成和/或可聯接到該開口。
344. 如示例337至343中任一項所述之加濕腔室,其中,該出口端限定面向該加濕腔室的基部的細長開口。
345. 如示例337至344中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道至少部分地由腔形成,該腔由在該腔室的頂部處突起的壁形成。
346. 如示例345所述之加濕腔室,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁在更靠近該出口端的點處比在該入口端處更靠近該腔室的基部,以便將氣體朝向該腔室基部引導。
347. 如示例345或346所述之加濕腔室,其中,限定該細長通道的該壁的內部頂壁係彎曲的或弧形的,使得當從該腔室內部觀察時,該通道具有距離該腔室基部最遠的大體上凹形壁。
348. 如示例337至347中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長通道至少部分地限定該流。
349. 如示例249至348中任一項所述之加濕腔室,包括或被構造成用於接收一個或複數擋板,該一個或複數擋板被構造成用於至少部分地產生與該側壁基本上相切的流。
350. 如示例249至336中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口包括或被構造成用於接收細長主體,該細長主體限定至少部分地延伸到該腔室中的通道。
351. 如示例231所述之加濕腔室,其中,該細長主體在其第一端處包括入口並且在其第二端處或附近包括出口。
352. 如示例351所述之加濕腔室,其中,該細長主體的出口與該細長主體的入口偏離。
353. 如示例351所述之加濕腔室,其中,該細長主體的出口垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該細長主體的該入口。
354. 如示例351至353中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體的出口被定向成平行於或基本上平行於該基部和/或基本上水平。
355. 如示例351至353中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體的出口被定向成偏離平行於該基部。
356. 如示例355所述之加濕腔室,其中,該出口朝向該基部傾斜地成角度。
357. 如示例350至356中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括中空管狀壁。
358. 如示例357所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第一端係敞開的並且被構造成用於接收進入該中空主體的氣體流。
359. 如示例357或358所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁的第二端包括或設置有至少部分地阻止氣體流的端壁。
360. 如示例359所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁包括孔口。
361. 如示例360所述之加濕腔室,其中,該孔口與該第一端處的開口偏離。
362. 如示例361所述之加濕腔室,其中,該孔口垂直於或基本上垂直於該開口。
363. 如示例360至362中任一項所述之加濕腔室,其中,該孔口小於該開口。
364. 如示例350至363中任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體限定或被構造成用於接收插入件,該插入件限定流動限制和/或收縮和/或漸縮、截面面積減小的通道。
365. 如示例350至364中任一項所述之加濕腔室,其中,該中空管狀壁限定圓柱體。
366. 如示例350至365中的任一項所述之加濕腔室,其中,該細長主體包括或以其他方式限定彎曲部,該彎曲部改變該細長主體內部的氣體流的方向。
367. 一種用於連接到用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口的連接器,該連接器包括:
第一端和第二端;
在該等端之間的氣體流動路徑;以及
在該第一端與該第二端之間的氣體流動路徑中的收縮或限制。
368. 如示例367所述之連接器,其中,該收縮或限制設置在該第二端處或附近。
369. 如示例367或368所述之連接器,其中,該收縮或限制偏離該連接器的中心軸線。
370. 如示例367至369中的任一項所述之連接器,其中,在使用中,氣體從該第一端輸送到該第二端。
371. 如示例367至370中任一項所述之連接器,其中,該連接器包括對準特徵,該對準特徵被構造成用於與該腔室的對應特徵合作以至少部分地控制該連接器的取向。
372. 如示例367至371中任一項所述之連接器,其中,該連接器具有圓形截面。
373. 如示例367至372中任一項所述之連接器,其中,該連接器的內表面沿著該連接器的從該第一端到該第二端的長度的至少一部分漸縮,從而越來越小。
374. 如示例367至373中任一項所述之連接器,其中,該連接器的外表面具有恆定或基本上恆定的截面。
375. 如示例367至374中任一項所述之連接器,包括用於密封地接合該入口的配合表面的密封表面。
376. 如示例375所述之連接器,其中,該密封表面在該連接器的外表面上形成或由該外表面提供。
377. 如示例367至376中任一項所述之連接器,其中,該第一端係敞開的並且被構造成用於接收氣體流。
378. 如示例367至376中任一項所述之連接器,其中,該收縮或限制在使用中在氣體離開該第二端時產生氣體射流。
379. 如示例367至378中任一項所述之連接器,其中,該收縮或限制包括在該連接器的側壁中的孔口。
380. 如示例379所述之連接器,其中,該孔口小於通過其將氣體接收到該連接器中的開口。
381. 如示例367至380中任一項所述之連接器,包括用於與該加濕腔室的入口接合的接合特徵。
382. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,包括如示例367至381中任一項所述之連接器,該連接器連接到(包括可移除地)該加濕腔室的入口或者與該入口一體形成。
383. 如示例382所述之加濕腔室,其中,該加濕腔室如示例125至366中任一項中闡述的那樣進行構造。
384. 一種用於未組裝的呼吸治療或其他醫療或手術系統的部件套件,該套件包括:
如示例125至366或382至383中任一項所定義的加濕腔室和/或如示例367至381中任一項所定義的連接器;以及以下各項中的任一項或多項:
供應導管,該供應導管限定在氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分;
患者導管,該患者導管限定在該加濕腔室與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分;
過濾器組件;
患者介面;
加濕器,該加濕器包括用於加熱該加濕腔室的內容物的加熱器板;以及
氣體源。
385. 如示例384所述之部件套件,其中,該患者介面包括非密封的鼻插管或者其他呼吸系統或醫療或手術介面。
386. 如示例384或385所述之部件套件,包括可加熱導管,該可加熱導管被構造成用於至少部分地形成該供應導管或該患者導管。
387. 如示例384至386中任一項所述之部件套件,被構造成用於單次使用和/或係可拋式的。
388. 一種呼吸治療系統,包括加濕設備以及如示例125至366或382至383中任一項所述之加濕腔室。
389. 如示例388所述之呼吸治療系統,其中,該加濕設備包括加熱器,以加熱該加濕腔室的內容物。
390. 如示例389所述之呼吸治療系統,其中,該加熱器包括加熱器板,該加熱器板被構造成用於加熱該腔室的基部的至少一部分。
391. 如示例388至390中任一項所述之呼吸治療系統,包括氣體源。
392. 如示例391所述之呼吸治療系統,其中,該氣體源被構造成用於以約40 L/min與70 L/min之間的流速將氣體遞送至患者介面。
393. 如示例391或392所述之呼吸治療系統,其中,該氣體源被構造成用於改變由此遞送的氣體的流速。
394. 如示例388至393中任一項所述之呼吸治療系統,包括患者介面。
395. 如示例394所述之呼吸治療系統,其中,該患者介面包括非密封的鼻插管。
396. 如示例388至396中的任一項所述之呼吸治療系統,包括一個或複數導管,每個導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。
397. 如示例388至396中任一項所述之呼吸治療系統,包括如示例367至381中任一項所述之連接器。
398. 如示例397所述之呼吸治療系統,其中,該連接器設置到該加濕腔室的入口和/或導管的出口端,該導管被構造成用於提供從氣體源到該加濕腔室的氣體流動路徑的至少一部分。
399. 如示例388至398中任一項所述之呼吸治療系統,包括在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑中的過濾器。
400. 如示例388至399中任一項所述之呼吸治療系統,包括在沿該氣體源與該患者介面之間的氣體流動路徑的某一點處的壓力釋放閥。
401. 如示例400所述之呼吸治療系統,其中,該壓力釋放閥定位在該氣體源與該加濕腔室之間。
402. 如示例388至401中任一項所述之呼吸治療系統,其中,該氣體源包括空氣和/或氧氣源。
403. 一種醫療吹入系統,包括加濕設備以及如示例125至366或382至383中任一項所述之加濕腔室。
404. 如示例403所述之醫療吹入系統,其中,該加濕設備包括加熱器,以加熱該加濕腔室的內容物。
405. 如示例404所述之醫療吹入系統,其中,該加熱器包括加熱器板,該加熱器板被構造成用於加熱該腔室的基部的至少一部分。
406. 如示例403至405中任一項所述之醫療吹入系統,包括氣體源。
407. 如示例406所述之醫療吹入系統,其中,該氣體源被構造成用於以約8 L/min與15 L/min之間的流速將氣體遞送至患者介面。
408. 如示例403至407中任一項所述之醫療吹入系統,包括患者介面。
409. 如示例408所述之醫療吹入系統,其中,該患者介面包括用於腹腔鏡治療的套管針或插管。
410. 如示例408所述之醫療吹入系統,其中,該患者介面包括用於開放手術的擴散器。
411. 如示例403至410中的任一項所述之醫療吹入系統,包括一個或複數導管,每個導管被構造成用於限定在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分。
412. 如示例403至411中任一項所述之醫療吹入系統,包括如示例367至381中任一項所述之連接器。
413. 如示例412所述之醫療吹入系統,其中,該連接器設置到該加濕腔室的入口和/或導管的出口端,該導管被構造成用於提供從氣體源到該加濕腔室的氣體流動路徑的至少一部分。
414. 如示例403至413中任一項所述之醫療吹入系統,包括在氣體源與患者介面之間的氣體流動路徑中的過濾器。
415. 如示例403至414中任一項所述之醫療吹入系統,其中,該氣體源包括二氧化碳源。
416. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口與該出口之間的通道以便在其間輸送氣體,
其中,該入口被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面引導氣體流,並且
其中該入口在其出口端處包括邊緣,該邊緣被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處、沿該腔室的側壁的一部分延伸並且基本上正交於氣體流的方向。
417. 如示例416所述之入口,被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
418. 如示例416或417所述之入口,被構造成用於基本上平行於該加濕腔室中的加濕液體的表面和/或基本上水平地引導該氣體流。
419. 如示例416或417所述之入口,被構造成用於以至少部分朝向或背離該加濕腔室中的加濕液體的表面的向量來引導該氣體流。
420. 如示例416至419中任一項所述之入口,其中,該邊緣係線性的或基本上線性的。
421. 如示例416至420中任一項所述之入口,其中,該至少一個壁包括內表面,該內表面包括被構造成靠近該加濕腔室的內部部分和與該內部部分相對或基本上相對的外部部分,該通道至少部分地設置在該內表面與外表面之間。
422. 如示例421所述之入口,其中,該外部部分被構造成與該加濕腔室的側壁基本上相切。
423. 如示例421或422所述之入口,其中,該內部部分和/或該外部部分係成角度的和/或彎曲的,以在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
424. 如示例421至423中任一項所述之入口,其中,該內表面係平滑的和/或連續的。
425. 如示例421至424中任一項所述之入口,其中,該通道沿該通道的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積從沿該通道的第一點移動至沿該通道的第二點而減小,該第二點比該第一點更靠近該出口端。
426. 如示例425所述之入口,其中,該漸縮至少部分地藉由該內部部分朝向該外部部分漸縮來實現。
427. 如示例424至426中任一項所述之入口,其中,該入口端限定該通道的第一輪廓,並且該出口端限定該通道的第二輪廓,其中該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
428. 如示例427所述之入口,其中,該出口端處的第一輪廓包括至少一個頂點和/或至少一個修圓頂點。
429. 如示例427或428所述之入口,其中,該通道沿該入口之長度的至少一部分從該第一輪廓過渡到該第二輪廓。
430. 如示例429所述之入口,其中,該過渡係平滑的。
431. 如示例427至430中任一項所述之入口,其中,該第一輪廓係基本上修圓的和/或該第二輪廓係基本上四邊形的。
432. 如示例431所述之入口,其中,該第一輪廓係大體上圓形或卵形的和/或該第二輪廓係大體上正方形或矩形的。
433. 如示例416至432中任一項所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
434. 如示例433所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
435. 如示例416至434中任一項所述之入口,包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
436. 如示例416至435中任一項所述之入口,其中,該入口被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
437. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於基本上沿該加濕腔室的側壁的內表面的一部分將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口與該出口之間的通道以便在其間輸送氣體,
其中,該入口被構造成使得該出口端終止於該加濕腔室的內部或者在限定該加濕腔室的壁處,並且
其中該通道沿其從該入口端到該出口端的長度的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積沿該通道在比第二點更靠近該出口的第一點處減小。
438. 如示例437所述之入口,被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
439. 如示例437或438所述之入口,被構造成用於基本上平行於該加濕腔室中的加濕液體的表面和/或基本上水平地引導該氣體流。
440. 如示例437或438所述之入口,被構造成用於以至少部分朝向或背離該加濕腔室中的加濕液體的表面的向量來引導該氣體流。
441. 如示例437至440中任一項所述之入口,其中,該漸縮沿該通道部分地開始,使得其與該入口端間隔開。
442. 如示例441所述之入口,其中,該漸縮開始於該出口端附近。
443. 如示例437至442中任一項所述之入口,其中,該漸縮係侵入性的。
444. 如示例443所述之入口,其中,該入口在該入口端處和/或附近具有第一內部截面面積,該第一內部截面面積大於該入口的內部在該入口的出口端處或附近的第二截面面積,其中該第一截面面積的點與該第一截面面積和該第二截面面積的點之間的中間點之間的漸縮導致與該中間點和該入口的出口端處或附近的第二點之間的漸縮相比,朝向該中間點移動的截面面積的更緩慢減小。
445. 如示例444所述之入口,其中,該中間點與該第二點之間的截面面積的減小速率係該第一點與該中間點之間的截面面積的減小速率的1.5倍或更大。
446. 如示例444或445所述之入口,其中,該中間點的位置隨該入口之長度和/或該入口的出口端的尺寸而變。
447. 如示例444至446中任一項所述之入口,其中,該中間點的位置係在從該出口端測量到的入口之長度的20%至40%之間和/或係該入口的該出口端的長度的三至四倍的點。
448. 如示例437至447中任一項所述之入口,其中,限定該通道的至少一個壁的至少一部分沿該通道的長度成角度和/或彎曲。
449. 如示例437至448中任一項所述之入口,其中,形成該通道的至少一個壁係平滑的和/或連續的。
450. 如示例437至449中任一項所述之入口,其中,該入口端限定該通道的第一輪廓,並且該出口端限定該通道的第二輪廓,其中該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
451. 如示例437至450中任一項所述之入口,其中,由該出口端限定的通道具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
452. 如示例437至451中任一項所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
453. 如示例452所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
454. 如示例437至453中任一項所述之入口,包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
455. 如示例437至454中任一項所述之入口,其中,該入口被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
456. 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室之入口,該入口包括:入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收氣體流;出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口與該出口之間的通道以便在其間輸送氣體,
其中,該入口被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面引導氣體流,並且
其中,該入口的出口端被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處,並且
其中該入口端限定該通道的第一輪廓,並且該出口端限定該通道的第二輪廓,其中該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
457. 如示例456所述之入口,被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
458. 如示例456或457所述之入口,其中,該第一輪廓係基本上修圓的和/或該第二輪廓係基本上四邊形的。
459. 如示例458所述之入口,其中,該第一輪廓係大體上圓形或卵形的和/或該第二輪廓係大體上正方形或矩形的。
460. 如示例456至459中任一項所述之入口,其中,該第二輪廓係細長形狀。
461. 如示例456至460中任一項所述之入口,其中,由該出口端限定的通道具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
462. 如示例456至461中任一項所述之入口,其中,該通道沿該通道的至少一部分漸縮,使得該通道的截面面積從沿該通道的第一點移動至沿該通道的第二點而減小,該第二點比該第一點更靠近該出口端。
463. 如示例456至462中任一項所述之入口,其中,限定該通道的至少一個壁的內表面被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
464. 如示例456至463中任一項所述之入口,其中,限定該通道的至少一個壁的內表面係平滑的和/或連續的。
465. 如示例456至464中任一項所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
466. 如示例465所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
467. 如示例456至466中任一項所述之入口,包括設置在該出口端處或附近的結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
468. 如示例456至467中任一項所述之入口,其中,該入口被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
3a、3b、3c、20、25:操作感測器
10:系統
11:流量產生器
12a:添加氣體源
12:流量源
13、19、130:控制器
13:加壓高氣體流、高流量氣體
14:遞送導管、使用者I/O介面
15、17、136:患者介面
15:發射器和/或接收器
16:患者、患者呼吸導管
16a:加熱絲、加熱元件
17、104:加濕器
19:歧管
18:鼻叉
18a、18b、18c、18d:感測器
20:輸入/輸出(I/O)介面
30:氣體流輸出端或患者出口端口
100:吹入加濕系統、外殼
102、108:氣體源
106:加濕器控制系統
110、112:導管
111:過濾器
113:入口溫度感測器
114、122、214、214a、214b、214c、214d、214e、314、414、514、614、714、814、914、1014a、1014b、1114a、1114b、1214、1314、1414、1514、1614、1714、1814、1914a、1914b、2214、2214a、2314、2414、2518、2618、2714、2814、2914、3014、3114、3314、3414、3514、4214、4614、5014、5914、6214、6314、6614、7014、7514、7914、8114、8414、8714、9614、10214、10614、10814:入口
116、216、216a、216b、216c、216d、216e、316、416、516、616、716、816、916、1116a、1116b、1216、1316、1416、1516、1616、1716、1816、1916、2016、2116、2116a、2116b、2216、2216a、2316、2416、2516、2616a、2616b、2716、2816、2916、2916a、2916b、3016、3016a、3116、3116a、3116b、3216、3316、3416、3516、3716、3816、3916、4016、4116、4216、4616、4916、5016、5616、5916、6216、6316、6416、6616、7016、7516、7916、8116、8416、8716、9616、10816:加濕器腔室、腔室、加濕腔室
118、218、218a、218b、218c、218d、218e、318、518、618、718、818、1018a、1018b、1118a、1118b、1218、1318、1418、1518、1718、1818、1918、2218、2218a、2318、2418、2618、2718、2818、2918、3018、3118、4218、4618、5618、5918、6218、6318、6418、6618、7018、7518、8118、8418、8718、10818:出口
120、320、2120、2720、2820、2920:水
121:導熱基部
122、2222、2722:加熱器板
124:通風器
126:加熱器板感測器
128:腔室出口溫度感測器
132、140:連接器
134:導管加熱絲
142:導管感測器
144:導管加熱器
146:溫度感測器
215:頂部部分
313、513、613、713、813、1413、1513、1613、1713、1813、1913、2813、2913、3413:壁或側壁
417:軸
419:板
421、1827:開口
923、6461、8484:突起
1016a、1016b:加濕子腔室
1225、1425、1525、1625、1725、1825、3025:內部元件
2025、2425、2525、2925、3125:加熱元件
2225:加熱翅片
2225a:加熱柱、傳導柱
2322、2422:基部加熱器板
2325:加熱器板元件
2326:親水層
2822:加熱器
2823:內表面
2931、3131:內壁
3232:抽吸出口
3333:加熱噴嘴
3535:噴嘴鼓風機
4614a、6682、8714a、9414a:入口端
4614b、6683、8714b、9414b:出口端
4901、5001:凹坑或突起
5951:上側壁部分
5952、6252:過渡壁部分
5953:下側壁部分
5951、6250:側壁部分
6681、7971:插入件
7063、7563、7963:孔口
7972:凹槽或通道
9414:替代性入口
9511:頂壁
9512:底壁
9513:內部側壁
9514:側壁
10800:擋板
現在將參考附圖描述本揭露內容之較佳的形式,在附圖中:
[圖1]係包括加濕器和/或加濕腔室的吹入系統的實施方式之示意圖;
[圖2至圖8]係加濕腔室的實施方式之示意圖;
[圖9]係加濕腔室的另一實施方式之示意性局部截面視圖;
[圖10A]係加濕腔室的又一實施方式之示意性截面視圖;
[圖10B]係圖10A的加濕腔室之等角視圖;
[圖11]係加濕腔室的另一實施方式之示意性側視圖;
[圖12和圖13]係加濕腔室的其他實施方式之示意性局部截面視圖;
[圖14A]係加濕腔室的又一實施方式之示意性側視截面視圖;
[圖14B]係圖14A的加濕腔室之示意性頂視截面視圖;
[圖15A]係加濕腔室的另一實施方式之示意性側視截面視圖;
[圖15B]係圖15A的加濕腔室之示意性頂視截面視圖;
[圖16至圖19]係加濕腔室的其他實施方式之示意性頂視截面視圖;
[圖20A和圖20B]係加濕腔室的另一實施方式之示意性截面視圖;
[圖21]係加濕腔室的另一實施方式之示意性局部截面視圖;
[圖22至圖24]係加濕腔室的其他實施方式之示意性截面視圖;
[圖25]係加濕腔室的另一實施方式之示意性頂視截面視圖;
[圖26A至圖30]係加濕腔室的其他實施方式之示意性截面視圖;
[圖31]係加濕腔室的另一實施方式之示意性局部截面視圖;
[圖32至圖35]係其他實施方式的入口佈置之示意圖;
[圖36]係展示了根據本揭露內容構造和操作的加濕腔室的實施方式在不同流速下的效率之曲線圖;
[圖37至圖40]係加濕腔室的其他實施方式之側視圖;並且
[圖41]係在斐雪派克(Fisher & Paykel)SH870手術加濕系統中使用的先前技術加濕腔室之側視圖。
[圖42至圖44]係根據又一實施方式的加濕腔室之透視圖、頂視圖和底視圖(其中基部被移除)。
[圖45]係根據又一實施方式的圖42至圖44的加濕腔室的修改形式之側視圖。
[圖46至圖48]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖、頂視圖和底視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖49]示出了根據另一實施方式的腔室之一部分。
[圖50]示出了根據另一實施方式的加濕腔室之入口。
[圖51]係示出斐雪派克醫療保健有限公司(Fisher & Paykel Healthcare Limited)的MR225腔室和根據本揭露內容之加濕腔室的絕對濕度相對於流速的測試結果之曲線圖。
[圖52]係示出斐雪派克醫療保健有限公司的MR225腔室和根據本揭露內容之加濕腔室的相對濕度相對於流速的測試結果之曲線圖。
[圖53]係示出斐雪派克醫療保健有限公司的MR225腔室和根據本揭露內容之加濕腔室的露點相對於流速的測試結果之曲線圖。
[圖54]係示出斐雪派克醫療保健有限公司的MR225腔室和根據本揭露內容之加濕腔室的氣體溫度相對於流速的測試結果之曲線圖。
[圖55]係根據本揭露內容之實施方式的另一加濕器腔室之示意性剖視圖。
[圖56]係根據本揭露內容之麻醉加濕系統之示意圖。
[圖57]係根據本揭露內容之高流量呼吸治療加濕系統之示意圖。
[圖58]係根據本揭露內容之呼吸治療加濕系統之示意圖。
[圖59至圖61]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖、頂部透視圖和底部透視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖62]係根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖。
[圖63]係根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖。
[圖64和圖65]係根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖和側視圖。
[圖66和圖67]係根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖和頂視圖,其中示出了一些內部細節。
[圖68和圖69]係圖66和圖67的但與腔室分開的入口插入件之替代性透視圖。
[圖70和圖71]係根據另一實施方式的加濕腔室之替代性透視圖。
[圖72至圖74]係圖70和圖71的但與腔室分開的入口之出口端透視圖、頂視圖/底視圖和入口端透視圖。
[圖75至圖78]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之頂視圖和兩個替代性底部透視圖以及剖視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖79]係根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖。
[圖80]係圖79所示但與腔室分開的插入件之透視圖。
[圖81至圖83]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之透視圖、頂部透視圖和底部透視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖84至圖86]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之頂部和底部透視圖和剖視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖87至圖88]提供了根據另一實施方式的加濕腔室之替代性透視圖,其中腔室基板被移除以示出內部細節。
[圖89和圖90]係圖87和圖88的加濕腔室之頂部和底部透視圖。
[圖91]示出了圖87至圖90的加濕腔室之放大部分。
[圖92和圖93]係圖87至圖91的加濕腔室之頂視圖和透視圖,其中該腔室的頂部的相同部分被切除以示出入口之內部細節。
[圖94]係圖92所示的入口之放大視圖。
[圖94a]以類似於圖94的視圖示出了入口之替代性實施方式,以易於比較。
[圖94b和圖94c]展示了入口的出口端之高度和寬度測量。
[圖95a至圖95f]係圖87至圖94的加濕腔室之替代性視圖,示出了其包括入口的放大部分,其中每個視圖都逐步地切入更深以示出內部細節。
[圖96至圖99]示出了根據另一實施方式的加濕腔室之頂視圖、透視圖、正視圖和底視圖。
[圖100]示出了圖96至圖99所示的入口之放大視圖。
[圖101]係圖96至圖100所示的腔室和入口之截面圖,並且示出了入口的內部輪廓。
[圖102和圖103]係根據另一實施方式的用於加濕腔室的入口之透視圖和截面圖。
[圖104和圖105]係用於加濕腔室的入口之替代性實施方式之透視圖和截面圖。
[圖106和圖107]係用於加濕腔室的入口的替代性實施方式之透視圖和截面圖。
[圖108和圖109]係根據另一實施方式的加濕腔室之底視圖和截面圖,其中基板被移除以示出內部細節。
214a:入口
215:頂部部分
216a:腔室
218a:出口
Claims (36)
- 一種用於醫療加濕系統之一加濕腔室之入口,該入口包括:一入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收一氣體流;一出口端,該出口端被構造成用於將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的一通道以便在其間輸送氣體, 其中,該入口的出口端被構造成終止於該加濕腔室中或在該加濕腔室的壁處,並且 其中,該通道被構造成用於引導該氣體流,使得該氣體流的中心在該入口端和該出口端處沿公共軸線基本上對準。
- 如請求項1所述之入口,被構造成使得該公共軸線的至少一部分與該加濕腔室的側壁基本上相切。
- 如請求項2所述之入口,被構造成使得該公共軸線的與該加濕腔室的側壁相切的該至少一部分從該出口端或其附近部分地或完全地朝向該入口端延伸。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,該通道的一截面面積沿其長度的至少一部分變化。
- 如請求項4所述之入口,其中,該截面面積在該出口端處和/或附近最小。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,該出口端在其處限定該通道的一輪廓,該輪廓係細長形狀。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,該出口端在其處限定該通道的一輪廓,該輪廓具有在約1 : 20與1 : 5之間的寬度與高度比率。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,限定該通道的該至少一個壁的內表面被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,限定該通道的該至少一個壁的內表面係平滑的和/或連續的。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
- 如請求項10所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,包括設置在該出口端處或附近的一結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
- 如前述請求項中任一項所述之入口,其中,該入口被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
- 一種用於醫療加濕系統之一加濕腔室之入口,該入口包括:一入口端,該入口端被構造用於從氣體源接收氣體流;一出口端,該出口端被構造成用於沿該加濕腔室的側壁的內表面將該氣體流引入到該加濕腔室的內部;以及至少一個壁,該至少一個壁至少部分地限定在該入口端與該出口端之間的一通道以便在其間輸送氣體, 其中,該出口端在其處限定該通道的一輪廓,該輪廓具有寬度和高度,該寬度與該高度之比率在約1 : 20與1 : 5之間。
- 如請求項14所述之入口,被構造成用於在與該加濕腔室的側壁基本上相切的方向上將該氣體流引入到該加濕腔室。
- 如請求項14或請求項15所述之入口,其中,該入口端限定該通道的一第一輪廓,並且該出口端限定該通道的一第二輪廓,其中該第一輪廓和該第二輪廓的形狀和/或尺寸不同。
- 如請求項16所述之入口,其中,該第一輪廓係基本上修圓的。
- 如請求項16所述之入口,其中,該第一輪廓係大體上圓形或卵形的。
- 如請求項14至請求項18中任一項所述之入口,其中,限定該通道的該至少一個壁的內表面被構造成用於沿著該入口之長度的至少一部分限定彎曲的通道。
- 如請求項14至請求項19中任一項所述之入口,其中,限定該通道的該至少一個壁的內表面係平滑的和/或連續的。
- 如請求項14至請求項20中任一項所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室中的水位以上。
- 如請求項21所述之入口,其中,該出口端被構造成在該加濕腔室的頂部處或附近。
- 如請求項14至請求項22中任一項所述之入口,包括設置在該出口端處或附近的一結構,該結構被構造成用於防止該加濕腔室中的水進入該入口。
- 如請求項14至請求項23中任一項所述之入口,其中,該入口被構造成用於可釋放地或永久地附接到該加濕腔室。
- 一種用於醫療加濕系統之加濕腔室,該加濕腔室包括: 一基部和一頂部,該基部和該頂部藉由一側壁進行連接以便限定該腔室; 如請求項1至請求項24中任一項所述之入口,該入口被構造成用於從氣體源接收氣體流;以及 一氣體出口。
- 如請求項25所述之加濕腔室,其中,該入口至少部分地與該腔室一體形成。
- 如請求項25或請求項26所述之加濕腔室,其中,該入口至少部分地可釋放地或永久地可附接或附接到該加濕腔室。
- 如請求項25至請求項27中任一項所述之加濕腔室,其中,該入口的至少一部分與該加濕腔室的基部平行或者朝向該基部傾斜地成角度和/或該入口的至少一部分垂直於或基本上垂直於該加濕腔室的基部。
- 如請求項25至請求項28中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的至少一部分垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該加濕腔室的基部。
- 如請求項25至請求項29中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口的至少一部分垂直於或基本上垂直於或者偏離垂直於該入口。
- 如請求項25至請求項30中任一項所述之加濕腔室,其中,該氣體出口佈置在該加濕腔室的頂部上。
- 一種用於未組裝的呼吸治療或其他醫療或手術系統的部件套件,該套件包括: 如請求項25至請求項31中任一項所定義的加濕腔室;以及以下各項中的任一項或多項: 一氣體源; 一供應導管,該供應導管限定在該氣體源與該加濕腔室之間的氣體流動路徑的至少一部分; 一患者導管,該患者導管限定在該加濕腔室與患者介面之間的氣體流動路徑的至少一部分; 一過濾器組件; 一患者介面;以及 一加濕器,該加濕器包括用於加熱該加濕腔室的內容物的加熱器板。
- 一種呼吸治療系統,包括一加濕設備以及如請求項25至請求項31中任一項所述之加濕腔室。
- 一種呼吸治療系統,包括一加濕設備、一加濕腔室以及如請求項1至請求項24中任一項所述之入口。
- 一種醫療吹入系統,包括一加濕設備以及如請求項25至請求項31中任一項所述之加濕腔室。
- 一種醫療吹入系統,包括一加濕設備、一加濕腔室以及如請求項1至請求項24中任一項所述之入口。
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