專利名稱：模塊化側(cè)流氣體采樣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種側(cè)流氣體采樣氣體系統(tǒng)，具體的，涉及配置并使用這 種系統(tǒng)的氣體運(yùn)送組件，以使得氣體運(yùn)送組件的多個(gè)部分是一次性的，而 氣體運(yùn)送組件的其它部分是可重復(fù)使用的，從而在側(cè)流氣體采樣氣體系統(tǒng) 的配置中提供了靈活性，同時(shí)使其實(shí)用性最大化。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)治療期間，常常希望監(jiān)測并分析患者的呼氣，以確定呼氣中的 氣體成分。例如，監(jiān)測患者呼氣中的二氧化碳(co2)含量常常是所希望的。 通常，通過將患者所呼出氣體的一部分或樣本傳送到適合的感測機(jī)構(gòu)和監(jiān) 測系統(tǒng)，來監(jiān)測患者呼氣中的二氧化碳(或其它氣體)的含量。
可以用主流監(jiān)測系統(tǒng)或側(cè)流監(jiān)測系統(tǒng)來完成對呼出氣體的監(jiān)測。在主 流監(jiān)測系統(tǒng)中，在耦接到患者氣道的患者氣路(circuit)或管道中的原處測 量患者呼氣中的氣體含量。另一方面，在側(cè)流監(jiān)測系統(tǒng)中，將氣體樣本從 患者氣路通過氣體采樣線路傳輸?shù)轿挥诰嗷颊邭饴芬欢ň嚯x的用于監(jiān)測的 感測機(jī)構(gòu)。由于患者呼出的氣體通常充分飽和了約35'C的水蒸氣，因此氣 體傳輸?shù)淖匀唤Y(jié)果是在溫暖、潮濕的呼出氣體中出現(xiàn)的水分凝結(jié)。
圖1是常規(guī)側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)10的示意圖。這個(gè)系統(tǒng)包括氣體傳感器 20和氣體采樣裝置22,其將氣流從采樣位置傳輸?shù)綒怏w傳感器。氣體采樣 裝置22是側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)的一次性部分，意思是通常為每一個(gè)患者提供 新的氣體采樣裝置。還必須為同一患者周期性地更換氣體采樣裝置22，因 為在氣體采樣裝置中的過濾器或脫濕元件會變堵塞。然而，氣體傳感器20
6是重復(fù)用于不同氣體采樣裝置的。
氣體采樣裝置22通常包括患者接口部24、連接器部26，其連接到氣 體傳感器20、以及一段中空軟管28，其在患者接口與連接器之間延伸。通 常，這個(gè)管具有4-8英尺的長度，并永久性地結(jié)合到患者接口和連接器，以 使得管道28、患者接口部24和連接器部26是一個(gè)完整的單元。結(jié)果，一 旦氣體采樣裝置22已經(jīng)到達(dá)其使用壽命壽命，就要整體丟棄它，包括管道、 連接器和患者接口。
對患者呼氣中氣體成分的準(zhǔn)確分析取決于多個(gè)因素，包括氣體樣本的 收集，其基本上不含會使分析結(jié)果失真的液體冷凝物。隨著呼出氣體樣本 在通過氣體采樣線路傳輸?shù)絺?cè)流監(jiān)測系統(tǒng)中的感測機(jī)構(gòu)的過程中冷卻，包 含在樣本中的水蒸氣會凝結(jié)為液體或冷凝物。如果允許液體或冷凝物到達(dá) 感測機(jī)構(gòu)，則液體或冷凝物會對感測機(jī)構(gòu)構(gòu)功能造成有害影響，并會導(dǎo)致 不準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果。通過被再次帶入隨后的呼出氣體樣本中，在氣體采樣 線路中凝結(jié)的液體還會污染隨后的這個(gè)樣本。
除了凝結(jié)之外，常常還會出現(xiàn)其它不想要的物質(zhì)，例如包含在呼出氣 體樣本中的血液、粘液、藥物等。這些項(xiàng)中的每一個(gè)如果出現(xiàn)在要監(jiān)測的 氣體樣本中，都會提供不能準(zhǔn)確反映患者醫(yī)療狀態(tài)的分析結(jié)果。
存在許多方式來保護(hù)感測機(jī)構(gòu)，在這些方式中，將不想要的物質(zhì)和/或 液體從患者呼出氣流中分離出來。例如，已知在患者與感測機(jī)構(gòu)之間設(shè)置 水分收集器(tmp)，在水分進(jìn)入感測機(jī)構(gòu)前，將其從呼出氣體中分離出來。 參考圖1，這對應(yīng)于將水分收集器設(shè)置在沿著氣體采樣裝置22的任何位置， 例如在連接器部26與管28之間的接合點(diǎn)中。然而，在不影響要測量的參 數(shù)，例如要監(jiān)測的氣體波形，的特性的情況下實(shí)現(xiàn)所述分離是有難度的。
作為實(shí)例，C02實(shí)際上僅出現(xiàn)在患者的呼出氣體中。因此，在呼出氣體 樣本中的C02通過氣體采樣線路傳輸?shù)礁袦y機(jī)構(gòu)，并根據(jù)存在于取得該樣 本的點(diǎn)處的C02而波動。當(dāng)然，C02水平還隨著患者呼吸周期而變化。對 這個(gè)波動的干擾(即C02波形逼真度中的減小)是不希望有的，因?yàn)檫@個(gè) 干擾會影響C02測量以及C02波形的圖形顯示的準(zhǔn)確性。為此，希望以基
本上不降低co2波形逼真度的方式來完成將液體及其它物質(zhì)從呼出氣體樣 本中去除。不幸的是，常規(guī)水分收集器基本上常常會干擾波形。
7己經(jīng)利用了各種技術(shù)來將不想要的冷凝物從呼出氣流中過濾出來同時(shí) 試圖使所傳輸?shù)牟ㄐ尾皇芨蓴_。此類技術(shù)包括吸收劑、離心過濾器、干 燥劑、疏水膜和親水膜。 一種此類技術(shù)包括使采樣管的一部分可滲透過水
蒸氣，例如借助于使用除濕管，例如NAFION⑥牌的管。
還已知提供了位于沿采樣管長度方向上某個(gè)點(diǎn)處的水分收集器，同樣 沿著采樣管設(shè)置的濾水器，或者設(shè)置除濕管、水分收集器和濾水器的任意 組合。水分收集器和濾水器的有效性在制造商之間存在變化，但水分收集 器或?yàn)V水器都會受到最終堵塞和二氧化碳連續(xù)記錄圖(capnographic)波形 失真的影響，尤其是如果預(yù)防性維修不充分的情況下。在美國專利申請第 11/039,749和11/266,864號(美國專利公開第2005/0161042 Al和 2006/0086254 Al號)中，兩者都題為"Liquid absorbing filter assembly and system",會找到適于側(cè)流氣體采樣的示范性過濾器的實(shí)施例，其內(nèi)容在整 體上通過參考合并于此。
即使在充分維護(hù)了呼吸氣路的情況下，使用過濾器的現(xiàn)有側(cè)流氣體采 樣一次性件的"壽命"也受到過濾器的吸水量的限制，因而，集成了側(cè)流 氣體采樣的現(xiàn)有患者接口的成本限制了它們對一些應(yīng)用的廣泛采用。使用 除濕管，例如Nafion，還會加劇這個(gè)問題，除濕管還是相對昂貴的組件。 如上所述，因?yàn)檫^濾器與氣體采樣裝置的其它組件集成在一起作為一個(gè)一 次性件， 一旦過濾器的"壽命"結(jié)束，就必須丟棄整個(gè)氣體采樣裝置，并 用新的裝置來替換。
已知了側(cè)流二氧化碳連續(xù)記錄圖(capnography)系統(tǒng)的這些問題，希 望提供一種節(jié)約成本的患者接口解決方案，其(a)即使是在整個(gè)監(jiān)測期 間中冷凝物和患者分泌物累積的情況下仍保持魯棒的性能，及(b)還不會 降低所測量的呼出氣體的波形逼真度。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)，其克服了常規(guī)側(cè) 流氣體采樣系統(tǒng)的缺陷。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，其借 助于提供一種氣體采樣裝置，該裝置包括患者接口裝置和氣體傳感器連接 器裝置。患者接口裝置包括患者接口部，適于連通患者的氣道和第一氣體采樣管。第一氣體采樣管具有第一端、與第一端相對的第二端，并具有第 一長度。第一端耦接到患者接口部。氣體傳感器連接器裝置包括第二氣體 采樣管，其具有第一端、與第一端相對的第二端，并具有第二長度。第二 氣體采樣管的第一端與第一氣體采樣管的第二端可釋放地接合，以便在第 一氣體采樣管與第二氣體采樣管之間保持基本上平滑且不受干擾的流體流 動。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種氣體監(jiān)測氣體樣本的方法，其不會受 到與常規(guī)氣體監(jiān)測技術(shù)有關(guān)的缺陷的損害。通過提供一種氣體監(jiān)測方法來 實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，該方法包括(a)提供第一患者接口裝置，其包括(1) 第一患者接口部，和(2)第一氣體采樣管，其具有耦接到第一患者接口部 的第一端；(b)提供氣體傳感器連接器裝置，其包括(1)第二氣體采樣
管，其具有第一端和與第一端相對的第二端，及(2)布置在第二氣體采樣 管的第二端處的水處理組件、樣本分析部、或者兩者；(c)通過將第一氣 體采樣管連接到第二氣體采樣管以便在第一和第二氣體采樣管之間保持基 本上平滑且不受干擾的流體流動，來將第一患者接口裝置連接到氣體傳感 器連接器裝置；以及(d)通過第一和第二氣體采樣管將氣流傳輸?shù)綐颖痉?析部。
在參考附圖考慮了以下說明及所附的權(quán)利要求后，本發(fā)明的這些及其 它目的、特點(diǎn)及特性，以及結(jié)構(gòu)中相關(guān)元件的操作方法及功能和多個(gè)部分 的組合以及制造的經(jīng)濟(jì)性會變得更顯而易見，全部附圖構(gòu)成了說明書的一 部分，其中，在不伺附圖中相同的參考數(shù)字標(biāo)記指明相應(yīng)的部分。然而， 會明確的理解附圖僅是為了示出和說明的目的，不是意圖作為本發(fā)明限制 的定義。如同在說明書和權(quán)利要求書中所用的，"一"和"這個(gè)"的單數(shù)形 式包括多個(gè)所指對象，除非上下文明確的指明相反含義。


圖1是常規(guī)側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)的示意圖； 圖3是本發(fā)明的側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)的示意圖，其說明了在氣體采樣裝 置的組件選擇中的靈活性；
9圖4是根據(jù)本發(fā)明原理的氣體采樣裝置的第一實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明原理的氣體釆樣裝置的第二實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明原理的氣體采樣裝置的第三實(shí)施例的側(cè)視圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明原理的側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)的進(jìn)一步實(shí)施例的示意圖， 其包括補(bǔ)充氣體傳送系統(tǒng)；
圖8是根據(jù)本發(fā)明原理的氣體采樣裝置的第四實(shí)施例的側(cè)視圖；以及 圖9是根據(jù)本發(fā)明原理的氣體采樣裝置的第五實(shí)施例的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明原理的氣體運(yùn)送裝置40，其適合在包 括氣體傳感器20的側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)30中使用。氣體運(yùn)送裝置40將氣流， 即氣體的側(cè)流，從氣體采樣位置，例如患者氣道或患者氣路，傳輸?shù)綒怏w 傳感器20，以便可以由氣體傳感器測量氣流的成分。
在示出的示范性實(shí)施例中，氣體運(yùn)送裝置40包括患者接口裝置42和 氣體傳感器連接器裝置44，這兩者選擇性地及可釋放地彼此耦接，以形成 氣體運(yùn)送裝置。在使用期間，患者接口裝置42還耦接到氣體采樣位置，氣 體傳感器連接器裝置44耦接到氣體傳感器。
患者接口裝置42包括患者接口部46，其與氣體采樣位置流體連通。在 一個(gè)實(shí)施例中，氣體采樣位置是用戶的氣道。因此，患者接口部與用戶的 氣道流體連通，例如借助于提供鼻套管、口腔套管、或二者。在其它實(shí)施 例中，氣體采樣位置是患者氣路，也稱為呼吸氣路或換氣(通氣)氣路。 因此，患者接口部采取耦接到患者氣路的氣道適配器形式。例如見圖6。因 此可以意識到本發(fā)明設(shè)想了可以將許多種設(shè)備用作患者接口裝置的患者接 口部，包括例如面罩、氣道適配器(圖6)、鼻套管(圖4)、鼻/口腔套管(圖 5)、或者口腔套管。
患者接口裝置42還包括氣體采樣管48和連接器部50。管道48是軟管， 具有長度L1，其通常是48-144英寸(4-12英尺)。
氣體傳感器連接器裝置44包括氣體采樣管52，其具有長度L2。在管 52的一端設(shè)置連接器部54，在另一端設(shè)置氣體傳感器連接器部56。本發(fā)明 設(shè)想了氣體傳感器連接器部56可以具有適于將管52連接到氣體傳感器20
10的任何結(jié)構(gòu)。在示出的示范性實(shí)施例中，氣體傳感器20包括插座23，調(diào)整 其大小并配置為能夠接納氣體傳感器連接器部56的至少一部分。管52可 以是軟性的、剛性的、半剛性的或其任何組合。本發(fā)明還設(shè)想了完全去除 管52，從而由單一元件來構(gòu)成氣體傳感器連接器部56與連接器部54，該 單一元件插入到氣體傳感器20與患者接口裝置42之間。
配置并排列連接器部54和連接器部50，從而使它們耦接在一起，并在 氣體采樣管48與氣體采樣管52之間提供基本上平滑且不受干擾的流體流 動。例如，通過配置連接器50、 54以使得當(dāng)將它們連接在一起時(shí)，在通過 這兩個(gè)連接器而構(gòu)成的氣流通路的內(nèi)部形狀或內(nèi)部直徑上基本上不存在變 化，來實(shí)現(xiàn)經(jīng)由連接器50、 54的該連接的這個(gè)平滑、不受干擾的氣流。
為了執(zhí)行使用氣體傳感器20的氣體監(jiān)測，用戶耦接患者接口裝置42 以便與患者的氣道流體連通，例如通過將鼻套管或面罩連接到患者或者將 氣道適配器連接到呼吸氣路中，將氣體采樣管連接到氣道適配器。通過將 氣體傳感器連接器部56連接到氣體傳感器，來將氣體傳感器連接器裝置44 與氣體傳感器裝配在一起。通過耦接連接器50和54，還將患者接口裝置 42與氣體傳感器連接器裝置44裝配在一起?？梢詥优c氣體傳感器相連接 的泵，從而將源自采樣位置的氣流引入到氣體運(yùn)送裝置40中，用于由氣體
傳感器分析。
本發(fā)明設(shè)想了將額外的元件，諸如過濾器和一個(gè)或多個(gè)水處理組件， 例如除濕器、水分收集器等，提供給患者接口裝置42、氣體傳感器連接器 裝置44、或者二者。在示范性實(shí)施例中，在氣體傳感器連接器裝置44中提 供了除濕元件。
將氣體運(yùn)送裝置40配置為多個(gè)分離式元件，即患者接口裝置42和氣 體傳感器連接器裝置44，獲得了幾個(gè)益處。氣體傳感器連接器裝置成為氣 體運(yùn)送裝置的可重復(fù)使用的組件，患者接口裝置42成為一次性的組件。這 允許將較高成本的組件，諸如過濾器和水處理元件，設(shè)置在氣體傳感器連 接器裝置44中，氣體傳感器連接器裝置44隨后可以與多個(gè)患者接口裝置 一起使用。這允許共用氣體傳感器連接器裝置(具有相連的過濾器和/或水 處理組件)被使用到直至其壽命耗盡為止，這與即使是在僅由一個(gè)患者短 暫使用之后也不得不丟掉整個(gè)裝置的情況相反。例如，可以在氣體傳感器連接器裝置44中設(shè)置吸水部，其現(xiàn)在可以用于多個(gè)患者，每一個(gè)患者都具 有其自己的患者接口裝置42。
如圖3所示，這個(gè)布置還允許不同患者接口裝置42a、 42b和42c與同 一氣體傳感器連接器裝置44一起使用，其中，每一個(gè)患者接口裝置42a、 42b和42c都具有不同的患者接口部46a、 46b和46c。這允許對于相同的患 者，在他或她從一種類型的患者接口設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N類型的患者接口設(shè) 備，例如從用于壓力支持療法和/或吸氧療法的面罩變?yōu)閮H用于吸氧療法和 C02監(jiān)測的鼻套管時(shí)，使用一個(gè)過濾器和/或水處理組件。
另外，由于患者在整個(gè)醫(yī)院中移動，并與固定監(jiān)測站(氣體傳感器20) 斷開連接，因此可以將患者接口裝置保持在患者上。隨后，其可以與不同 監(jiān)測站相連接，即使用不同氣體傳感器連接器裝置的不同氣體傳感器。這 兩個(gè)氣體傳感器連接器裝置(44)不必具有相同的連接部56，只要?dú)怏w傳 感器連接器裝置具有與在患者的患者接口裝置中的連接器部50相匹配的連 接部54即可。因此，氣體傳感器連接器裝置充當(dāng)適配器，以允許用戶移動 到不同監(jiān)測器，而不必改變他們使用的患者接口類型。
另外，優(yōu)選地，在氣體運(yùn)送裝置的部分上設(shè)置除濕管(假設(shè)具有較高 的價(jià)格)，其對于具體應(yīng)用可以最大限度的重復(fù)使用。例如，對于相同患者 的長期監(jiān)測(在此必須更換水處理部)，將除濕管設(shè)置在患者接口部上是最 節(jié)約成本的。對于短期監(jiān)測(在此會頻繁丟棄患者接口部)，將除濕管設(shè)置 在水處理部上是更節(jié)約成本的。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4-6，將論述根據(jù)本發(fā)明原理的氣體運(yùn)送裝置40的各種更 具體的實(shí)施例。在這些實(shí)施例的每一個(gè)中，氣體傳感器連接器部56對應(yīng)于 在Respironics LoFk)W側(cè)流C02系統(tǒng)中使用的樣本單元。在美國專利申請 第10/384,329號(美國專利公開第2003/0191405 Al號)中公開了這個(gè)樣本 單元，其內(nèi)容通過參考合并于此。氣體傳感器20包括插座23，調(diào)整其大小 并配置為接納樣本單元的至少一部分，以便將樣本單元固定到氣體傳感器。 當(dāng)通過將樣本單元至少部分地插入到插座23中來將樣本單元56與氣體傳 感器裝配到一起，將在樣本單元中設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)窗口任選地與氣體監(jiān) 測器的氣體監(jiān)測組件對準(zhǔn)。樣本單元56包括光學(xué)窗和光路，其允許被發(fā)射 穿過氣體流的能量通過樣本單元，以便可以測量通過樣本單元的氣體的成分。
圖4示出了氣體運(yùn)送裝置40，其具有患者接口裝置42，患者接口裝置 42包括環(huán)型鼻套管作為患者接口部46。更具體的，患者接口裝置42包括 鼻部分58、軟管部60和62、氣體采樣管48、滑動環(huán)64、適配器66和連 接器部50。鼻部分58包括中空管形體68，并具有兩個(gè)鼻凸出部70，其每 一個(gè)都向外延伸，并適于安裝在患者鼻的相應(yīng)的鼻道內(nèi)。鼻凸出部提供了 對管形體68內(nèi)部的進(jìn)入。來自用戶的氣體沿管道60傳送，通過管48和52， 到達(dá)樣本單元56。將軟管62的末端鎖定在適配器66中。然而，本發(fā)明還 設(shè)想了將軟管62的末端連接到管48，例如用Y形連接器，以使得來自患 者的氣體流過管60和62。由于即使管60或62中的一個(gè)堵塞了，氣體也能 夠流動到樣本單元，因此這個(gè)配置就會更可靠。
鼻部分58橫跨式地?cái)R在患者鼻區(qū)域上，并通過使軟管部60和62繞在 患者的耳后、向下經(jīng)下頜區(qū)域并在患者的下巴之下以成為環(huán)形，來使鼻部 分58保持在患者的臉上。然而，可以使用任何其它已知的方式來將鼻部分 保持在鼻區(qū)域上，并為在患者臉上的患者接口提供支持?；瑒迎h(huán)64通常具 有足夠的直徑來包圍軟管部60和62，并可以加以調(diào)整，即沿軟管部的長度 方向移動，從而將鼻部分穩(wěn)固地保持在患者的適當(dāng)位置上，而不會使這兩 個(gè)管不適當(dāng)?shù)乩o。
氣體傳感器連接器裝置44包括樣本單元56、水處理組件74、第二氣 體采樣管52和連接部54。水處理組件可以包括吸水部和除濕部中的一個(gè)或 多個(gè)。在所示實(shí)施例中，水處理組件僅包括吸水部，其顯示為過濾器74。 過濾器74包括外殼，通常由適合的聚合物構(gòu)成，例如PVC，并具有第一上 游端和第二下游端。在這個(gè)實(shí)施例中，外殼是圓柱形的。然而，設(shè)想了外 殼可以具有任何適合的形狀或長度。
樣本單元56包括主體部，其一部分內(nèi)部體積構(gòu)成了樣本室，在樣本室 中收集了經(jīng)過濾的呼出氣體，以便用于要對其進(jìn)行的測量，如下詳述的。 在示范性實(shí)施例中，樣本單元的主體部由聚碳酸酯構(gòu)成。樣本單元56還包 括第一側(cè)面部，其一部分外表面以流體密封和氣體密封的方式與過濾器74 的第二下游端耦接。
當(dāng)連接部54連接到連接器部50時(shí)，如由箭頭76所示的，就構(gòu)成了管連接。管連接是流體密封和氣體密封的設(shè)置，如本領(lǐng)域技術(shù)人員己知的。
連接器部50和54的連接模式包括陰/陽連接，以及任何己知的可釋放式固 定連接模式，包括但不限于，使用掣子的氣動結(jié)合，掣子提供了單手操作 和聽得見的"喀噠聲"。連接器部50和54還可以具有任何形狀、尺寸或結(jié) 構(gòu)，只要實(shí)現(xiàn)了對管48和52的末端進(jìn)行可釋放式固定的功能同時(shí)還在氣 體采樣管48與52之間提供了基本上平滑且不受干擾的流體流動。
作為實(shí)例但不是作為限制，軟管部60和62可以具有從約15英尺到約 30英寸的總長度，優(yōu)選地約為24英寸，盡管任何長度都是適合的。第一氣 體采樣管48和第二氣體采樣管52的總長度，即L1+L2，可以從約75英寸 到約100英寸，更優(yōu)選地約為96英寸，盡管該長度可以根據(jù)應(yīng)用而變化。
圖5示出了氣體運(yùn)送裝置40的實(shí)施例，其基本上與圖4所示的相似。 然而，在圖5的實(shí)施例中，患者接口部46是鼻/口接口。就是說，鼻部分 58還包括口腔采樣部78，其適于接收存在于患者嘴中的氣流。此外，氣體 傳感器連接器裝置44包括除濕部80。在示出的示范性實(shí)施例中，除濕部 80是一段除濕管，其通常是2-3英寸。然而，可以借助于本發(fā)明設(shè)想其它 長度的除濕管。此類除濕管的一個(gè)實(shí)例是NAFION⑧，其是杜邦(DuPont) 共聚物，其在水蒸氣的去除方面具有高度選擇性。水分移動穿過膜壁，并 在稱為滲透蒸發(fā)的過程中蒸發(fā)到環(huán)境空氣或氣體中。這個(gè)過程由在管的內(nèi) 側(cè)和外側(cè)之間的濕度梯度來驅(qū)動。
圖6所示的氣體運(yùn)送裝置40的實(shí)施例也與圖4和5所示的相似，除了 患者接口部46是氣道適配器81，氣道適配器81被設(shè)置在患者氣路82中。 在示出的實(shí)施例中，氣道適配器81是低靜區(qū)(low-deadspace)氣道適配器， 用于新生/嬰兒患者。然而，設(shè)想了任何氣道適配器與獨(dú)立的患者接口一起 使用，所述氣道適配器與在其中采樣氣體的患者呼吸氣路相連。在美國專 利第7,059,322和6,935,338中公開了適合的氣道適配器的實(shí)例，其內(nèi)容通 過參考合并于此。
除了監(jiān)測由患者呼出的氣體之外，本發(fā)明設(shè)想了將補(bǔ)充氣體，例如氧 氣、氦氣、氮?dú)饣蚱淙魏谓M合(例如氦氧混合氣)提供給用戶。圖7-9示出 了根據(jù)本發(fā)明原理的側(cè)流氣體采樣系統(tǒng)30及其組件，其包括補(bǔ)充氣體傳送 系統(tǒng)90，用于完成這個(gè)功能。如圖7所示，補(bǔ)充氣體傳送系統(tǒng)90包括氣體源92和用于運(yùn)送補(bǔ)充氣體的補(bǔ)充氣體傳送管94。在示出的實(shí)施例中，將補(bǔ) 充氣流傳輸?shù)綒怏w運(yùn)送裝置40的患者接口部46。
氣體源可以是任何類型的氣體源。例如，在氧氣傳送系統(tǒng)中，氧氣源 可以包括，但不限于(a)儲藏為罐中氣體的壓縮氧氣，(b)儲藏在固定 在家中的較大固定罐中的液氧或在家中產(chǎn)生的液氧，及(c)用任何常規(guī)氣 體分離技術(shù)從房間空氣中提取的氧氣，例如通常由氧濃縮器提供的壓力擺 動吸收(pressure swing absorption)。氣體保存設(shè)備，例如需求吸氣流系統(tǒng) 或脈沖劑量氣體傳送系統(tǒng)也可以用于控制傳送給用戶的氣流。
圖8示出了氣體運(yùn)送裝置40，其包括氣體監(jiān)測和氣體傳送能力。氣體 運(yùn)送裝置40總體上類似于以前實(shí)施例，除了增加了補(bǔ)充氣體傳送管94。在 這個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)充氣體傳送管的一端經(jīng)由適配器96耦接到軟管62。補(bǔ)充 氣體傳送管的另一端包括連接部98，其允許補(bǔ)充氣體傳送管選擇性地耦接 到氧氣源的出口。本發(fā)明還設(shè)想了選擇性地將補(bǔ)充氣體傳送管道的末端連 接到適配器96，并為適配器的氣體傳送部提供端蓋，以使得這個(gè)氣體運(yùn)送 裝置具有用作監(jiān)測專用裝置或用作監(jiān)測和氣體傳送裝置兩者的靈活性。另 外，可以在沿補(bǔ)充氣體傳送管94長度方向上的任何位置設(shè)置類似于連接器 部50、 54的連接器部，從而可以將這個(gè)管道分為多個(gè)部分。
將鼻凸出部100耦接到軟管62，用于將補(bǔ)充氣體傳輸?shù)交颊叩囊粋€(gè)鼻 孔。另一個(gè)鼻凸出部102從用戶接收氣體。鼻凸出部物理上彼此隔離，從 而可以由一對鼻凸出部提供氣體監(jiān)測和氣體傳送功能。例如，可以在(a) 鼻凸出部100和(b)鼻凸出部102與口腔采樣部102之間的管道60、 62 中提供壁、隔膜或其它阻塞物，以充當(dāng)將鼻接口部的氣體采樣部102、 78 與氣體傳送部IOO分離的障礙物。在這個(gè)實(shí)施例中，只有鼻凸出部100充 當(dāng)氣體傳送部。另一個(gè)鼻凸出部102和口腔采樣部78充當(dāng)鼻氣體采樣部， 二者在物理上與氣體傳送鼻凸出部100隔離。
圖9示出了氣體運(yùn)送裝置40的另一個(gè)實(shí)施例，其中，患者接口部46 包括面罩104，其設(shè)置在患者臉上。面罩104通常覆蓋用戶的鼻子和嘴，并 且包括在面罩外殼中形成的排氣部106，用于使氣體排放到環(huán)境空氣中。會 理解任何常規(guī)面罩，包括用于提供壓力支持療法的面罩，都可以用于這個(gè) 實(shí)施例中。提供可任選的頭帽帶108，以將面罩保持在用戶臉上。
15將氣體采樣管48經(jīng)由氣體采樣連接部110連接到面罩104。這允許氣 體采樣管選擇性地連接到面罩。然而，本發(fā)明還設(shè)想了將氣體采樣管48的 末端集成到面罩中。補(bǔ)充氣體傳送管94經(jīng)由氣體傳送連接部112連接到面 罩。然而，本發(fā)明還設(shè)想了將補(bǔ)充氣體傳送管94的末端集成到面罩中。
在示范性實(shí)施例中，面罩104是低靜區(qū)氧氣傳送/氣體采樣面罩，其設(shè) 置在面部的鼻和口腔部分上。然而，設(shè)想了可以適于氣體采樣的任何面罩 來與獨(dú)立的患者接口一起使用。設(shè)想了連接到患者的鼻面罩、臉部面罩、 全面罩及其它裝置。這些面罩可以用于監(jiān)測以及治療，例如氧氣、氣霧劑
和非侵入強(qiáng)制換氣治療。
本發(fā)明設(shè)想了連接器部50和54包括電氣或光學(xué)連接，從而可以在患 者接口裝置42與氣體傳感器連接器裝置44之間進(jìn)行電氣或光學(xué)接觸。這 就允許了在患者接口裝置42中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)電氣組件，例如溫度傳感器、 濕度傳感器、麥克風(fēng)、測氧傳感器、體積描記傳感器、運(yùn)動傳感器等，其 經(jīng)由氣體傳感器連接器裝置44與氣體傳感器以硬件方式連通。
在示范性實(shí)施例中，以成套件的形式提供本發(fā)明的氣體運(yùn)送裝置，其 包含在常見的包裝中。該成套件包括患者接口裝置42和氣體傳感器連接器 裝置44。還可以提供除濕管，其選擇性地耦接到患者接口裝置或氣體傳感 器連接器裝置。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，該成套件包括一個(gè)氣體傳感器連接 器裝置44和多個(gè)患者接口裝置，每一個(gè)患者接口裝置都具有不同的患者接 口部，以便用戶可以選擇要使用哪一個(gè)患者接口裝置。其它成套件可以包 括一個(gè)或多個(gè)患者接口裝置，以便一旦將氣體傳感器連接器裝置放置就位， 用戶就可以利用包含相同或不同患者接口部的其它患者接口裝置。
盡管基于當(dāng)前考慮為是最實(shí)際且優(yōu)選的實(shí)施例，為了說明的目的詳細(xì) 描述了本發(fā)明，要理解的是，這種細(xì)節(jié)僅用于此目的，本發(fā)明不限于所公 開的實(shí)施例，與此相反，其意圖覆蓋在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修 改及等效布置。例如，要理解的是，本發(fā)明設(shè)想了在可能的范圍內(nèi)，任何 實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可以與任何其它實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征合并。
1權(quán)利要求
1、一種氣體監(jiān)測方法，包括以下步驟(a)提供第一患者接口裝置(42)，其包括(1)第一患者接口部(46)；以及(2)第一氣體采樣管(48)，其具有第一端、與該第一端相對的第二端，并且具有第一長度，其中，所述第一端耦接到所述第一患者接口部；(b)提供氣體傳感器連接器裝置(44)，其包括(1)第二氣體采樣管(52)，其具有第一端、與該第一端相對的第二端，并且具有第二長度；以及(2)在所述第二氣體采樣管的所述第二端處設(shè)置的水處理組件(74、80)、樣本分析部(56)、或者所述水處理組件與所述樣本分析部兩者；(c)通過將所述第一氣體采樣管連接到所述第二氣體采樣管從而能夠在所述第一氣體采樣管和所述第二氣體采樣管之間保持基本上平滑且不受干擾的流體流動，來將所述第一患者接口裝置連接到所述氣體傳感器連接器裝置；以及(d)通過所述第一氣體采樣管和所述第二氣體采樣管將氣流傳輸?shù)剿鏊幚斫M件、所述樣本分析部、或者所述水處理組件與所述樣本分析部兩者。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括(e) 通過將所述第一氣體采樣管從所述第二氣體采樣管斷開，來將所述第一患者接口裝置從所述氣體傳感器連接器裝置斷幵；(f) 提供第二患者接口裝置(42a、 42b、 42c)，其包括(1)第二患者接口部(46a、 46b、 46c);以及(2)第三氣體采樣管(48)，其具有第一端、與該第一端相對的第二端，并具有第三長度，其中，所述第一端耦接到所述第二患者接口部；(g) 通過將所述第三氣體采樣管連接到所述第二氣體采樣管從而能夠在所述第三氣體采樣管和所述第二氣體采樣管之間保持基本上平滑且不受干擾的流體流動，來將所述第二一次性裝置連接到所述氣體傳感器連接器裝置；(hi)通過所述第三氣體采樣管和所述第二氣體采樣管將氣流傳輸?shù)剿鰳颖痉治霾?；以?i)在所述樣本分析部中測量氣流的特性。
3、如權(quán)利要求1所述的方法，還包括(e) 從所述第一氣體采樣管、所述第二氣體采樣管、或所述第一氣體采樣管與所述第二氣體采樣管兩者中去除水分；(f) 過濾在所述第一氣體采樣管中的所述氣流、在所述第二氣體采樣管中的所述氣流、或者在所述第一氣體采樣管與所述第二氣體采樣管二者中的氣流；或者(g) 步驟(e)和(f) 二者。
4、 如權(quán)利要求1所述的方法，道適配器、鼻套管、鼻/口腔套管、
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述患者接口部包括面罩、氣或口腔套管。還包括將補(bǔ)充氣體傳送到患者接口部。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括(e) 將所述第一患者接口部從所述第一氣體采樣管斷開；以及(f) 將第二患者接口部連接到所述第一氣體釆樣管。
7、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述第一患者接口裝置包括第一連接器，該第一連接器耦接到所述第一氣體采樣管的所述第二端，其中，所述氣體傳感器連接器裝置包括第二連接器，該第二連接器耦接到所述第二氣體采樣管的所述第一端，并且其中，將所述第一患者接口裝置連接到所述氣體傳感器連接器裝置的步驟包括將所述第一連接器與所述第二連接器接合。
8、 一種氣體采樣裝置(30)，包括(a)患者接口裝置(42)，包括(1)患者接口部(46)，其適于與氣體采樣位置連通，以及(2)第一氣體采樣管(48)，其具有第一端、與該第一端相對的 第二端，并具有第一長度，其中，所述第一端耦接到所述患者接口部；以 及(b)氣體傳感器連接器裝置(44)，包括(1) 第二氣體采樣管(52)，其具有第一端、與該第一端相對的 第二端，并具有第二長度，其中，所述第二氣體采樣管的所述第一端與所 述第一氣體采樣管的所述第二端可釋放地接合，以便在所述第一氣體采樣 管與所述第二氣體采樣管之間保持基本上平滑且不受干擾的流體流動，以 及(2) 氣體傳感器連接器部(56)，將其設(shè)置為所述第二氣體采樣 管的所述第二端，其中，所述連接器適于將所述氣體傳感器連接器裝置耦 接到氣體傳感器。
9、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述患者接口部包括面罩、氣 道適配器、鼻套管、鼻/口腔套管、或口腔套管。
10、 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括水處理組件(74、 80)，其可操 作地耦接到所述第一氣體采樣管、所述第二氣體采樣管、或者二者。
11、 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述水處理組件包括水處理 部(74)、除濕部(80)、或者水處理部(74)與除濕部(80)的組合。
12、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述水處理部包括過濾器、 收集器、或過濾器與收集器的組合。
13、 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述過濾器包括親水組件或疏 水組件二者中的一個(gè)或多個(gè)。
14、 如權(quán)利要求ll所述的裝置，其中，所述除濕部包括可滲透水蒸氣 的管。
15、 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括氣體傳送管(94)，其具有第一 端和第二端，該第一端與所述患者接口部流體連通，該第二端適于連接到 氣體傳送系統(tǒng)。
16、 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括第一連接器(50)和第二連接 器(54)，所述第一連接器耦接到所述第一氣體采樣管的所述第二端，所述 第二連接器耦接到所述第二氣體采樣管的所述第一端，其中，將所述第一 連接器與所述第二連接器配置為彼此接合。
17、 如權(quán)利要求8所述的裝置，還包括樣本分析部(56)，將其設(shè)置在 所述第二氣體采樣管的所述第二端。
18、 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述樣本分析部包括樣本單元， 并且還包括氣體傳感器(20)，其可操作地耦接到所述樣本單元，以便輸出指示在 所述樣本單元中的氣體的特性的信號；以及處理元件，其適于接收所述信號，并基于所述信號確定呼吸氣體變量。
19、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述第一長度是所述第二長度 的至少5倍。
20、 如權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所示第一長度是48-144英寸， 而所述第二長度是l-7英寸。
全文摘要
用于從患者采樣氣體的設(shè)備和方法，其使用了一種氣體采樣裝置，該氣體采樣裝置包括具有患者接口部和第一氣體采樣管的患者接口裝置?；颊呓涌诓颗c患者的氣道連通，并連接到第一氣體采樣管的第一端，以使得患者接口裝置是單一組件。第二氣體采樣管與第一氣體采樣管的第二端可釋放地接合，以便在第一氣體采樣管和第二氣體采樣管之間保持基本上平滑且不受干擾的流體流動。第二氣體采樣管連接到氣體傳感器，并可以與其它患者接口裝置一起使用。
文檔編號A61B5/02GK101568297SQ200780027917
公開日2009年10月28日 申請日期2007年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者R·J·特里 申請人:Ric投資有限責(zé)任公司