用于医疗回路的组件的制作方法
【专利说明】
[0001] 通过引用结合牵本专
[0002] 本申请要求于2013年3月15日提交的名为"带有定制溫度谱的干燥型呼气支路" 的美国临时申请61/790, 424,于2013年3月15日提交的名为"带有定制溫度谱及多腔配置 的干燥型呼气支路"的美国临时申请61/789, 754,W及于2014年1月8日提交的名为"用 于医疗回路的组件"的美国临时申请61/925, 099的优先权，上述申请均通过引用W其全文 结合于此。
技术领域
[0003] 本申请大体设及医疗回路的组件，特别设及在阻塞性呼吸暂停，新生儿护理，呼吸 式加湿W及包括吹入式系统在内的手术加湿系统中使用的为患者提供和/或从其移除加 湿气的医疗回路的组件。
【背景技术】
[0004] 在医疗回路中，不同的组件运送到患者和来自患者的天然或人工加湿的气体。例 如，在CPAP(持续气道正压）或是辅助呼吸回路中，患者吸入的气体由热加湿单元产生，然 后通过吸气支路输送至患者接口，例如呼吸罩。另一个例子是，在吹入式回路中，通过手术 加湿支路向腹腔输送加湿气体（通常是C〇2)。该方法可W防止患者体内器官出现"干燥脱 水"的情况，并且减少术后康复所需要的时间。
[0005] 在运些医疗应用中，运些气体优选地在具有接近饱和水平的湿度的条件下并且在 接近体溫处（通常在33°C与37°C之间的溫度处）被输送。冷凝或"凝雨"可W随着高湿度 呼吸气体冷却而在组件的内部表面上形成。仍然需要用于允许在医疗回路中改进湿度和冷 凝物管理的组件。因此，在此描述的某些组件和方法的目的在于改善现有技术系统的一个 或多个问题，或者至少为公众提供一种有用的选择。
【发明内容】
[0006] 本发明设及在医疗回路中所使用的支路。支路是一个宽泛的术语，在不加限制的 情况下，对于本领域的普通技术人员（即，不限定于特殊或是自定义含义）它的一般含义包 括但不限于管线，导管及输送气体的装置组件。运里披露的运些支路可W用于多种设备W 提局气流的停留时间（即，一定体积的气体在支路流动的平均时间）。
[0007] 本披露的具体实施例设及的呼气支路从患者引出，通过定制和控制的方式降低从 患者接口流出气流的绝对湿度和露点，从而消除凝水。本申请适用于不同医疗环境，包括但 不限于呼吸声加湿和新生儿护理。当本发明用于移除患者呼出的空气时，此处所述的支路 能够实现降低气体在商用产品上露点的效果，例如Evaqua2?导管（新西兰奥克兰费舍尔 贝克尔医疗健康有限公司）。
[0008] 本披露另一实施例设及流向患者的气流的湿化。特别地，至少一个实施例设及适 用于加湿单元中的支路。本申请适用于多种医疗环境包括但不限于阻塞性睡眠呼吸暂停 (例如CPAP)W及手术加湿设备。当本发明应用于向患者输送湿化气体时，此处所述的支路 能实现提高气体在已有商用产品上露点的效果。
[0009] 此处的运些系统、方法和装置具有创新方面，运些方面中没有单一方面是不可缺 少的或单独地能获得其令人希望的属性的。在不限制权利要求书的范围的情况下，下文概 述一些有利的特征。
[0010] 总体而言，呼气支路被配置成在气体到达呼吸机之前干燥流经呼气支路气体。该 呼气支路可W被配置成充分干燥气体，W减少或是去除呼吸机中的凝水。干燥至少可W通 过该支路的表面积和/或恒定体积流速下气体在呼气支路的停留时间按部分控制。一些实 施例实现有利于提供具有定制溫度谱的呼气支路，其可将流经呼气支路的气体干燥、减少 或是预防支路凝雨消音，和/或减少或是预防呼吸机内凝水。
[0011] 在一些实施例中，干燥型呼气支路中气体的干燥通过控制流经干燥型呼气支路内 气体的溫度来改进或优化W保持气体溫度与其露点溫度的近似恒定。在一些实施例中，该 溫度差小于大约2°c，小于大约1. 5°C，或是介于大约0.9°c至大约rc。在一些实施例中， 在干燥型呼气支路中的该气体的改善的或优化的干燥是通过将该气体的相对湿度保持在 约90%与约99%之间，在约95%与约99%之间，或在约95%与约97%之间完成的。在一 些实施例中，运种改进或优化W保持露点溫度和绝对湿度沿呼气支路长度的近似线性来实 现。在一些实施例中，气体从呼气支路起始至干燥型呼气支路的前300mm或是400mm的溫 降小于0.ore/mm,或是介于(TC至大约0. 009°C/mm,且沿呼气支路长度范围内总的溫降小 于大约io°c，或是介于大约:rc至大约10°C。相应地，运里披露的干燥型呼气支路及溫度控 制装置可W被配置成定制气体的溫度谱，从而提高或优化气体的干燥，减小或消除回路凝 雨效应，和/或减少或消除呼吸机中的凝水。在一些实施例中，公开的干燥型呼气支路提供 适宜干燥的气体，该气体通过定制溫度控制过程在支路或是呼吸机避免凝水。
[0012] 一些实施例所提供的干燥型呼气支路是被配置成包括一个具有第一端和第二端 的与呼气支路等长的壁的呼吸回路。该壁限定内部空间，所述壁的至少一部分由可透气性 材料制成，该材料被配置成允许水蒸气透过而阻挡大部分液体水透过。该干燥型呼气支路 包括在支路壁第一端的一个第一开口，该第一开口被配置成接收具有第一溫度及第一相对 湿度的气体。干燥型呼气支路包括一个在壁第二端的第二开口，该第二开口被配置成允许 气体流出该呼气支路，其中流出该干燥型呼气支路的气体具有第二溫度和第二相对湿度。 该干燥型呼气支路被配置W使沿干燥型呼气支路长度上气体溫度与其露点溫度具有近似 恒定的差值。
[0013] 在实施例的一些方面，该干燥型呼气支路进一步包括与壁外表面相结合的绝热材 料。该绝热材料被配置成控制气体的溫降W改善沿呼气支路长度上气体的干燥。在一些实 施例中，沿呼气支路长度上的绝热材料的总量实质上是不变的。沿呼气支路长度上绝热材 料的数量可W是变化的。
[0014] 在一些方面，干燥型呼气支路可包括加热线，加热线被配置成选择性接受电功率 W提供气体在干燥型呼气支路中的热量。在一些方面，加热线被配置成控制气体的溫降，从 而改善沿呼气支路长度上气体的干燥。在另一方面，该干燥型呼气支路包括两个或W上的 加热线，该加热线被配置成控制气体溫度W-定量高于露点溫度。在另一方面，该加热线具 有沿呼气支路长度方向可变的节距间距，并且，在一些实现方式中，距离第一端越远该节距 间距越大。在一些实施方式中，该加热线包括至少两个部分，运两个部分被配置成用控制电 路独立控制。
[0015] 在一些方面，该干燥型呼气支路中的流速被配置成提高透气性。例如，通过增大该 干燥型呼气支路的横截面可提高透气性。
[0016] 在一些方面，增大停留时间可W提高透气性。在一些方面，气体的绝对湿度谱基本 与气体的露点溫度谱平行。在一些方面，该干燥型呼气支路被配置成基本消除支路的第一 端和第二端的凝雨效应。在一些方面，该干燥型呼气支路被配置成基本消除位于支路第二 端的呼吸机中的凝雨效应。
[0017] 一些实施例提供了用于呼吸回路的干燥型呼气支路。该干燥型呼气支路包括一个 带有第一端和第二端的与呼气支路长度等长的壁，该壁围成内部空间，并且所述壁的至少 一部分由透气性材料组成，该透气性材料被配置成可允许水蒸气透过，而阻挡大部分液体 水透过。该干燥型呼气支路包括一个在壁第一端的一个第一开口，该第一开口被配置成接 收具有第一溫度及第一相对湿度的气体。该干燥型呼气支路包括一个在壁第二端的第二开 口，该第二开口被配置成允许气体流出呼气支路，其中流出干燥型呼气支路的气体具有第 二溫度和第二相对湿度。该干燥型呼气支路被配置W使第一相对湿度和第二相对湿度近似 相等，且沿该干燥型呼气支路任意一点的相对湿度近似等于第一相对湿度。
[0018] 在一些方面，气体的相对湿度至少为大约95%，或至少为大约99%。在一些方面， 沿该干燥型呼气支路长度上的溫降是根据干燥率控制的，从而保持相对湿度在目标湿度 值，其中该目标湿度值介于大约90%至大约99%，介于大约95%至大约99%，或介于大约 95 %至大约97%。
[0019] 一些实施例提供的呼吸回路中的干燥型呼气支路包括一个具有第一端和第二端 的与呼气支路等长的壁，该壁围成内部空间，所述壁的至少一部分由透气性材料构成，该透 气性材料被配置成允许水蒸气透过而大部分阻挡液体水透过。该干燥型呼气支路可W包 括一个在该壁第一端的第一开口，该第一开口被配置成接收具有第一溫度及第一湿度的气 体。该干燥型呼气支路可W包括一个在壁第二端的第二开口，该第二开口被配置为用于允 许气体从干燥型呼气支路中流出，流出该干燥型呼气支路出口的气体具有第二溫度和第二 相对湿度。该干燥型呼气支路可被配置为沿呼气支路程度上气体溫度保持高于气体露点溫 度。在一些方面，该干燥型呼气支路被配置W使沿干燥型呼气支路长度上气体溫度与气体 露点溫度的差值接近恒定。
[0020] 在一些方面，该干燥型呼气支路也包括壁外表面的绝热材料。在进一步的方面，该 绝热材料被设置W控制气体溫度高于露点溫度的差值介于大约0. 9°C至TC。在另一方面， 沿呼气支路长度上的该绝热材料的数量基本恒定。在另一方面，沿呼气支路长度上的该绝 热材料的数量是变化的。
[0021] 在一些方面，从第一端至距离第一端距离大约300mm位置的溫降率小于或等于大 约 0. 01°C/mm。
[0022] 在一些方面，该干燥型呼气支路还包括加热线，该加热线被配置成选择性接受电 功率W提供干燥型呼气支路中气体所需的热量。在进一步的方面，该加热线被配置成控制 气体溫度高于露点溫度的差值介于大约0.9°c至rc。在另一方面，该干燥型呼气支路还包 括第二加热器，该第二加热器被设置成用于控制气体溫度下降率。在另一方面，该加热线沿 呼气支路长度上的节距间距可变。进一步地，越远离第一端，该节距间距越大。在另一方面， 加热线至少包括两段，该两段被配置成可W由控制电路独立控制。
[0023] 在一些方面，干燥型呼气支路的停留时间被配置成提高透气性。在进一步的方面， 干燥型呼气支路的停留时间的减小可提高透气性。
[0024] 在一些方面，气体的绝对湿度谱与气体的露点谱基本平行。
[00巧]在一些方面，所述干燥型呼气支路被配置为基本消除第一端壁和第二端壁上的凝 雨效应。
[0026] -些实施例所提供的呼吸回路中的干燥型呼气支路包括一个带有第一端和第二 端的与呼气支路等长的壁，该壁限定出内部空间，所述壁的至少一部分包括透气性材料，该 透气性材料被配置为允许水蒸气透过而实质上阻挡液体水透过。该干燥型呼气支路包括一 个在壁第一端的一个第一开口，该第一开口被配置成接收具有第一溫度及第一相对湿度的 气体。该干燥型呼气支路包括一个在壁第二端的第二开口，该第二开口被配置成允许气体 流出呼气支路，其中流出干燥型呼气支路的气体具有第二溫度和第二相对湿度。该干燥型 呼气支路被配置W使第一相对湿度与第二相对湿度近似介于大约90%与大约99%之间。
[0027] 在一些方面，气体的第一相对湿度或第二相对湿度或二者至少大约为95%。在一 些方面，气体的第一相对湿度或第二相对湿度或二者至少大约为99 %。在一些方面，沿呼气 支路长度上的溫降根据干燥率来控制，W保持气体沿呼气支路长度的相对湿度在目标相对 湿度范围内。在进一步的方面，目标相对湿度范围介于大约90%至大约99%。