专利名称：热湿交换单元的制作方法
技术领域：
本公开总体上涉及一种用于病人呼吸回路的部件。更特别地，本公开涉及一种用 于病人呼吸回路的热湿交换(“HME”)单元。
背景技术：
在本领域，使用呼吸机和呼吸回路辅助病人呼吸是众所周知的。呼吸机和呼吸回 路给自身呼吸困难的病人提供机械辅助。在外科手术和其他医疗手术中，病人经常是连接 到呼吸机从而为病人提供呼吸气体。这种呼吸回路的一个缺点是所输送的空气不具有适于 病人肺的湿度水平和/或温度。为了向病人提供具有期望湿度和/或温度的空气，HME单元可流体连接到呼吸回 路。作为参照点，HME是一个通用术语，可以包括简单的冷凝器加湿器、吸湿冷凝器加湿器、 疏水冷凝器加湿器等。概括地，HME单元由壳体组成，所述壳体含有一层热湿保持介质或材料(“HM介 质”)。HM介质具有保持从病人肺部呼出气体的湿热然后将所捕获的湿热传递给呼吸机供 给的吸入气体的能力。HM介质可由未处理过的或处理过的泡沫、纸张或者其他合适材料形 成，例如带有吸湿性材料。当HME单元处理与呼吸回路中呼吸机供给气体相关联的热度和湿度问题时，还可 能存在其它的缺点。例如，将烟雾状散开的药物颗粒导入到呼吸回路(例如，经由喷雾器) 中，从而递送给病人的肺部，这是相当普遍的。然而，在呼吸回路中存在HME单元的情况下， 药物颗粒将不容易穿过HM介质，从而不容易递送给病人。此外，HM介质还会被液体药物的小液滴阻塞，在一些情况下导致HME单元的阻力 升高。解决这些问题的一个方法是当引入烟雾化药物的时候，将HME单元从呼吸回路移除。 该步骤耗费时间，易产生错误，且在回路减压时还有可能引起所补充肺容积的损失。可替代地，各种HME单元已经被建议，其结合了复杂旁通结构/阀，该旁通结构/ 阀选择性地和完全地将HM介质从气流路径中隔离出来。例如，现有的旁通型HME单元采用 的旁通结构位于HM介质内部或穿过HM介质。虽然这样是可行的，但这些或其他的旁通型 HME单元难以操作(例如，需要看护者转动两个相对彼此摩擦性安装的壳体单元)和/或相 对复杂并因此而昂贵。根据以上所述，需要一种改进的、具有HM介质旁通特征的HME单元，其可以解决与 常规旁通型HME单元有关的一个或多个问题。
发明内容
本公开的一些方面涉及用于病人呼吸回路的热湿交换单元。该单元包括壳体、MDI 端口组件和热湿介质。壳体形成病人侧端口、呼吸机侧端口以及位于病人侧端口与呼吸机 侧端口之间的密封区域(containment region)。MDI端口组件包括框架，该框架突入到密封区域中并被构造成接收计量剂量分配器的一部分。该框架终止于出口端，形成流动通道。热湿介质(或加热加湿介质)保持于 密封区域中，以限定最接近MDI端口组件的出口端的介质表面。该单元的特征在于，在一些 实施例中，出口端与介质表面之间不存在主体。
所包括的附图用以进一步理解实施例并且被包含在本说明书中且构成了本说明 书的一部分。附图示出了实施例且与说明书一起用于解释实施例的原理。将容易了解其它 实施例以及实施例的许多预期优点，因为通过参照后面详细描述，它们变得更好理解。附图 的元件并不需要相对于彼此按比例确定。相同的附图标记表示对应的相似部件。图1为病人呼吸回路实例的简单示意图，根据本公开原理的HME单元用于所述病 人呼吸回路实例。图2为另一病人呼吸回路实例的简单示意图，根据本发明原理的HME单元用于所 述另一病人呼吸回路实例。图3为结合本发明实施例使用的HME单元的透视图。图4为HME单元的顶视图。图5为HME单元的底视图。图6为HME单元的侧视图。图7为HME单元的第一端视图。图8为HME单元的第二端视图。图9为HME单元沿图4中的线A-A剖切的截面图。图10为HME单元沿图6中的线B-B剖切的截面图。图11为HME单元沿图6中的线C-C剖切的倾斜端视图。
具体实施例方式以下参照附图进行详细说明，附图形成本文的一部分，在附图中通过示意具体实 施例而示出，在具体实施例中实施本发明。就这点而言，方向性术语，比如“顶”、“底”、“前”、 “后”、“头”、“尾”等，均指代所描述的(一幅或多幅)附图的方向。由于实施例中的部件可 以按照多个不同的方向定位，因此上述方向性术语仅用于说明的目的，并不解释为以任何 方式形成限制。应该理解的是，在不超出本公开范围的情形下，可采用其他实施例，并且可 以作出结构上或者逻辑上的变化。因此，以下详细说明不解释为具有限制性，本公开的范围 由所附权利要求书限定。如下面详细示出的，根据本发明原理的方面涉及用于病人呼吸回路的HME单元或 设备。作为参考点，图1示出了一种这样的呼吸回路10，其包括许多柔性的管节段，所述管 节段连接在病人12与呼吸机(未示出)之间。图1中的呼吸回路10为双分支呼吸回路， 并可包括加压空气源14、根据本公开的HME单元16 (以方块形式示出)以及喷雾器18。记住呼吸回路10的一个非限定性实例，设置病人导管20来连接病人12与HME单 元16。病人导管20与病人12联系的一端可以是气管内导管，其延伸通过病人的口腔、咽喉 并进入病人的肺部。可替代地，它也可以连接到气管切开术导管(图1中未示出，但在图2 中以附图标记46表示)，其将空气提供到病人的咽喉，从而提供到病人的肺部。
在HME单元16的相对侧上延伸的是连接器22，例如为Y型连接器。Y型连接器22 可以连接到附加管道系统上；例如，呼气导管M(通常称为“呼气分支”)，其允许呼出的气 体离开呼吸回路10。第二导管沈(通常称为“吸气分支”)连接至呼吸机(未示出)。通过进一步参考，图2示出了替代的呼吸回路40，本公开的HME单元16用于所述 替代的呼吸回路40。呼吸回路40是单分支呼吸回路，其再次用作流体连接病人12和呼吸 机(未示出)。通过单分支呼吸回路40，病人导管20流体连接病人12与HME单元16。单一导管 42从HME单元16延伸，与病人12相对。呼吸机(未示出)经由导管42直接连接到HME单 元16。当需要时，单分支呼吸回路40 (以及图1的双分支呼吸回路10)可以连接到气管切 开术导管46记住上述呼吸回路的一般性说明，可被用作HME单元16(图1和图2)的HME单元 50的一构造在图3-11中示出。HME单元50包括壳体52、热湿介质(HM介质) 和MDI端 口 56。下文提供了各种部件的详细说明。然而一般来说，壳体52包括第一端口 58、第二端 口 60和中间部分62。HM介质M的尺寸和形状被设定为可以放置于中间部分62的密封区域内。就这点 而言，HM介质M可以采用提供热湿保持特性的本领域公知的各种形式，，典型的是泡沫材 料，或其中含有泡沫材料。其它的构造也是可接受的，例如纸张或填料型主体。然后更一般 而言，HM介质M可以是能够保持热湿的任何材料，而不管该材料是否被用于其它功能，例 如过滤颗粒。在一些构造中，HM介质M具有大致矩形形状，限定了相对的第一主表面70和第 二主表面72。在最终装配时，将HM介质M布置成使得第一主表面70流体地面向第一端口 58，而第二主表面72流体地面向第二端口 60。HME单元50的构造可便于将第一端口 58从第二端口 60中分离出来，从而替换HM 介质讨。可替代地，HME单元50可被构造成如果HM介质M变脏或其它不可用，则替换整 个单元。如图9所示，HM单元50由此将HM介质M取向成使得相对大的HM介质表面区域 (即，第一或第二主表面70、7幻存在于第一流动路径A内，然而使明显的气流限制最小化。 更特别地，沿第一气流路径A的流前进穿过HM介质M的厚度，其中，该厚度可以小于HM介 质讨的长度或宽度。这样，病人通过HME单元50的正常呼吸的阻力也被最小化。HME单元50还可包含可选的过滤器64，用以移除可能弄脏或以其他方式降低HM 介质M的性能或寿命的颗粒。过滤器64可以放置于密封区域62中，邻近第二主表面72， 以使得过滤器64对呼吸机侧端口流体地开启。作为参考点，在HME单元50不包含可选的 过滤器64的实施例的情况下，在一些实施例中密封区域62的体积可不超过30mL ；可替代 地，在具有过滤器64的结构的情况下，密封区域62的体积了不超过60mL。MDI端口组件56包括框架80，框架80突入到密封区域62中，如图9_11所示。MDI 端口组件56适于接收计量剂量分配器(未示出)的一部分。框架终止于出口端82，形成流 动通道84。流动通道84的尺寸和形状可以是多样的，这取决于通过MDI端口组件56所给 的材料。出口端82位于第一端口 58与第一主表面70之间。出口端82与介质表面70之 间的距离不大于约0.5英寸。
当不需要使用喷雾器14时，可以将喷雾器14从MDI端口 56分开，然后将塞子(未 示出)插到MDI端口 56中，从而使得能够对病人呼吸回路10、40加压，并且也阻止了病原 体或其他物体进入呼吸回路10、40。HME单元50还可以包含阻力指示器(未示出)。阻力指示器可以采用各种形式， 并且一般用作识别如下情形，即HME单元50上的压差或阻力差已经超过了预定值。阻力指示器沿第一流动路径A与第二端口 60保持流体连通，并因此暴露于HME单 元50中HM介质M上的内部压差。阻力指示器可以是机械部件(例如，硅膜)和/或包含 电子部件。当被触发时(S卩，HM介质M上存在过大的压差)，阻力指示器提供警告或其它的 指示给看护者以告知HME单元50潜在的问题状态(例如，HM介质M正在过度地阻挡气 流)。就这点而言，在阻力指示器置于壳体52内部的情况下，与壳体52相关联并且紧邻 阻力指示器的一个或多个外壁可以是至少部分透明的，使得阻力指示器透过壳体52是可 见的。在使用中，HME单元50流体地连接至病人呼吸回路，例如，图1的呼吸回路10或 图2的呼吸回路40。病人导管20流体地连接至第一端口 58，并且第二端口 60流体地连接 至与呼吸机(未示出)连接的管道系统。因此，第一端口 58用作病人侧端口，而第二端口 60用作呼吸机侧端口。从而，经由HME单元50进出病人12的气流必定通过HM介质M (以及可选的二级 过滤器50，如果提供的话)，HM介质M吸收来自呼出空气的湿和热，然后将湿和热转移给 供应病人肺部的吸入空气。所构想的是，本申请所公开的特征以及上述通过参考而合并进来的申请中所描述 的那些特征可以混合及匹配以适应具体情况。各种其它修改和变化对于普通技术人员来说 将是明显的。
权利要求
1.一种用于病人呼吸回路的热湿交换单元，所述设备包括壳体，其形成病人侧端口、呼吸器侧端口以及位于所述病人侧端口与所述呼吸器侧端 口之间的密封区域；MDI端口组件，其突入到所述密封区域中，并构造成接收计量剂量分配器的一部分，其 中，所述框架终止于形成流动通道的出口端；热湿介质，其保持于所述密封区域内，以限定最靠近所述MDI端口组件的出口端的介 质表面；其中，所述单元的特征在于在所述出口端与所述介质表面之间不存在主体。
2.根据权利要求1所述的单元，其中，所述出口端流体地位于所述介质表面与所述病 人侧端口之间。
3.根据权利要求1所述的单元，其中，所述介质限定相对的第一主表面和第二主表面， 并且进一步其中，所述介质表面为所述第一主表面。
4.根据权利要求3所述的单元，其中，所述第一主表面相对于所述出口端基本完全暴Mo
5.根据权利要求1所述的单元，其中，所述单元的特征在于在所述出口端和所述介质 之间没有旁路通道。
6.根据权利要求1所述的单元，其中，所述出口端和所述介质表面之间的距离小于约 0. 5英寸。
7.根据权利要求1所述的单元，其中，所述壳体包括壁节段，所述壁节段形成与所述介 质表面相对的所述密封区域的至少一部分，并且进一步其中，所述MDI端口组件的至少一 部分与所述壁节段一体形成。
8.一种用于流体地连接病人气道和气体源的病人呼吸回路，所述回路包括 病人接口，其包括第一侧，其被构造成在将所述病人接口流体地连接至病人气道时直接接触病人的解剖 结构；和第二侧，其与所述第一侧相对，其中，所述第二侧终止于病人接口出口； 热湿交换单元，其包括具有壁的壳体，其形成病人侧端口、呼吸机侧端口以及位于所述病人侧端口与所述呼 吸机侧端口之间的密封区域，其中，所述病人侧端口可操作地连接至所述病人接口出口； 热湿介质，其保持在所述密封区域内；MDI端口，其被构造成接收计量剂量分配器的一部分并且具有进口端和出口端，其中， 所述MDI端口延伸穿过所述壁；其中，所述热湿交换单元被构造成使得所述MDI端口的出口端和所述介质相对于所述 病人侧端口和所述呼吸机侧端口流体地串联；和管道系统，其可操作地连接至所述呼吸机侧端口，用以将所述回路流体地连接至气体源。
9.根据权利要求8所述的回路，其中，所述密封区域的体积不超过30mL。
10.根据权利要求8所述的回路，其中，所述MDI端口的出口端与所述介质之间的距离 小于约0.5英寸。
11.根据权利要求8所述的回路，其中，所述MDI端口的出口端流体地位于所述介质与 所述病人侧端口之间。
12.根据权利要求8所述的回路，其中，所述交换器的特征在于不存在流体地位于所述 MDI端口的出口端与所述介质之间的物理屏障。
13.一种用于病人呼吸回路的热湿交换单元，所述设备包括具有壁的壳体，其形成病人侧端口、呼吸机侧端口以及位于所述病人侧端口与所述呼 吸机侧端口之间的密封区域；热湿介质，其具有相对的第一主表面和第二主表面，其中，所述介质保持于所述密封区 域内，使得所述第一主表面对所述病人侧端口流体地开启；过滤器，其保持于所述密封区域内，并定位成邻近所述介质的第二主表面，使得所述过 滤器对所述呼吸机侧端口流体地开启；和MDI端口，其被构造成接收计量剂量分配器的一部分并具有进口端和出口端，其中，所 述MDI端口延伸穿过沿着所述密封区域的所述壳体的壁，使得所述出口端靠近所述介质的 第一主表面；其中，所述单元被构造成使得所述MDI端口的出口端和所述介质的第一主表面相对于 所述病人侧端口流体地串联。
14.根据权利要求13所述的单元，其中，所述密封区域的体积不超过60mL。
15.根据权利要求13所述的单元，其中，除了所述壳体外，所述介质的第一主表面基本完全暴露。
16.根据权利要求13所述的单元，其中，所述MDI端口的出口端限定了开口，通过所述 开口，来自接收于所述MDI端口的分配器的流体突入到所述壳体中，其中，所述开口限定了 与所述病人侧端口相交的轴线。
17.根据权利要求13所述的单元，其中，所述出口端与所述介质的第一主表面之间的 距离小于0.5英寸。
18.根据权利要求13所述的单元，其中，所述壳体包括壁节段，所述壁节段形成与所述 介质的第一主表面相对的所述密封区域的至少一部分，并且其中，所述MDI端口的至少一 部分与所述壁节段一体形成。
19.根据权利要求13所述的单元，其中，所述病人侧端口与所述介质的第一主表面之 间的距离小于0.5英寸。
全文摘要
一种用于病人呼吸回路(10)的热湿交换单元(50)。该单元包括壳体(52)、MDI端口(56)组件和热湿介质(54)。壳体(52)形成病人侧端口(58)、呼吸机侧端口(60)以及位于病人侧端口(58)与呼吸机侧端口(60)之间的密封区域。MDI端口(56)组件包括框架(80)，框架(80)突入到密封区域中并被构造成接收计量剂量分配器的一部分。框架(80)终止于出口(82)端，形成流动通道(84)。热湿介质(54)保持于密封区域中，从而限定最靠近MDI端口(56)组件的出口端的介质表面。所述单元(16)的特征在于在出口(82)端与介质表面之间不存在主体。
文档编号A61M11/00GK102083491SQ200980120753
公开日2011年6月1日 申请日期2009年6月4日 优先权日2008年6月5日
发明者N·A·科尔内夫 申请人:护理联合2200公司