專利名稱：具有上游加濕器的壓力支持系統(tǒng)的制作方法
具有上游加濕器的壓力支持系統(tǒng)本發(fā)明通常涉及壓力支持系統(tǒng)，并且特別地涉及具有與壓力生成設(shè)備的上游連接 的加濕器的壓力支持系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種使用具有與壓力生成設(shè)備的上游連接的加濕 器的壓力支持系統(tǒng)來向患者提供呼吸治療方案的方法。存在期望侵入地或非侵入地向患者的氣道遞送呼吸氣體流的許多實(shí)例。例如，許 多個(gè)人遭受在睡眠期間導(dǎo)致間斷性的上氣道阻塞的睡眠呼吸暫停及其他相關(guān)疾病。結(jié)果， 患者經(jīng)歷反復(fù)的睡眠中斷。已開發(fā)諸如氣道正壓(PAP)設(shè)備的壓力支持系統(tǒng)，以處理睡眠 呼吸暫停及其他相關(guān)疾病。典型的PAP設(shè)備包括生成正壓呼吸氣體流的流發(fā)生器。正壓呼吸氣體流經(jīng)由患者 回路而遞送至患者氣道，該患者回路典型地包括遞送導(dǎo)管和患者接口設(shè)備。已知在持續(xù)氣 道正壓(CPAP)、在隨著患者的呼吸循環(huán)而改變的可變氣道壓力(諸如雙水平壓力)或在隨 著所監(jiān)測(cè)的患者狀況而改變的自動(dòng)滴定壓力下遞送正壓呼吸氣體流。還提供壓力支持治 療，以處理醫(yī)學(xué)和呼吸紊亂，諸如陳史式呼吸、充血性心力衰竭和中風(fēng)。向這樣的患者提供氣道正壓在本領(lǐng)域中是眾所周知的。然而，已發(fā)現(xiàn)呼吸干燥的 加壓空氣對(duì)患者而言并不舒服。隨著時(shí)間的推移，正壓呼吸氣體流使患者的喉嚨、鼻道和粘 液膜變干，從而導(dǎo)致不舒服和疼痛。為了克服該問題，許多現(xiàn)有的壓力支持系統(tǒng)包括適于將 水蒸汽增加至正壓呼吸氣體流的加濕器。在圖7找到圖解說明這樣的現(xiàn)有技術(shù)的壓力支持 系統(tǒng)的簡化示意圖。如圖7中所示，PAP設(shè)備對(duì)干燥的呼吸氣體供應(yīng)進(jìn)行加壓。該加壓且 干燥的呼吸氣體連通至加濕器，其中，水蒸汽夾帶在加壓的呼吸氣體內(nèi)(即，呼吸氣體是加 濕的)。然后，可以將加壓且加濕的呼吸氣體遞送至用戶。如圖7中所示，加濕器位于PAP 設(shè)備的下游。在Dobson等人的美國專利No. 5，673，687 ( ‘687專利)中公開本領(lǐng)域的示范性的 一個(gè)這樣的設(shè)備?！?87專利所公開的設(shè)備包括PAP設(shè)備、被動(dòng)式加濕器以及患者回路。被 動(dòng)式加濕器包括貯液槽和相應(yīng)的蓋。貯液槽適于充滿水。加濕器連接至PAP設(shè)備的下游， 在PAP設(shè)備的出口和患者回路之間。隨著患者呼吸，正壓呼吸氣體流退出PAP設(shè)備并進(jìn)入 加濕器，其中，正壓呼吸氣體流在貯液槽中所包含的水的上方傳遞。由于貯液槽內(nèi)的水的自 然蒸發(fā)而存在的貯液槽內(nèi)的水蒸汽被動(dòng)地夾帶在干燥的加壓呼吸氣體流內(nèi)。然后，加濕的 呼吸氣體流退出加濕器，并且經(jīng)由患者回路而遞送至患者。在Gradon等人的美國專利No. 6，349，722 ( ‘722專利)中公開本領(lǐng)域的示范性的 另一個(gè)這樣的設(shè)備。不同于在‘687專利中設(shè)備所采用的被動(dòng)式加濕器，‘722專利中所描 述的設(shè)備采用主動(dòng)式加濕器，該主動(dòng)式加濕器設(shè)計(jì)為增加正壓呼吸氣體流內(nèi)夾帶的水蒸汽 的量?！?22專利中所公開的加濕器具有帶有塑料頂部和金屬底部的水腔。金屬底部典型 地通過壓印表現(xiàn)出高熱傳導(dǎo)率的諸如鋁的金屬薄板而形成。水腔的底部放在加熱板的頂部 上。由于加熱板的溫度增加為高于環(huán)境溫度而發(fā)生主動(dòng)加熱。加熱板所生成的熱提高腔室 內(nèi)所包含的水的溫度，從而加快水的蒸發(fā)速率。由于干燥的加壓呼吸氣體流在貯液槽中所 包含的水的上方傳遞，因而水蒸汽被夾帶于其中。然后，加濕的呼吸氣體流經(jīng)由患者回路而 遞送至患者的氣道。
通常，隨著氣體的溫度增加，可以夾帶于氣體中的水蒸汽的量也增加。相反，隨著 氣體的溫度減少，可以夾帶于氣體中的水蒸汽的量也減少。以上所描述的被動(dòng)式加濕器和 主動(dòng)式加濕器這兩者都設(shè)計(jì)為在對(duì)呼吸氣體進(jìn)行加壓之后但在呼吸氣體進(jìn)入患者回路之 前增加呼吸氣體內(nèi)所夾帶的水蒸汽的量。如以下與表1共同更充分地討論的，該布置增加 患者回路內(nèi)的雨除(即，冷凝)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵诩訅汉笏羝黾又梁粑鼩怏w流。在患者回路中發(fā)生雨除是不期望的；在PAP設(shè)備內(nèi)發(fā)生雨除甚至更不期望。例如， PAP設(shè)備內(nèi)的空氣流動(dòng)路徑難以接近和清潔。結(jié)果，PAP設(shè)備內(nèi)發(fā)生的雨除很可能引起PAP 設(shè)備內(nèi)部的細(xì)菌生長。另外，PAP設(shè)備內(nèi)的流動(dòng)路徑通常并不構(gòu)建為防水。結(jié)果，在PAP設(shè) 備內(nèi)發(fā)生的雨除很可能引起水泄漏到PAP設(shè)備的電路上并損壞PAP設(shè)備的電路，和/或很 可能引起流發(fā)生器發(fā)生故障等等。為了避免在PAP設(shè)備內(nèi)發(fā)生雨除，現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)將加 濕器定位在PAP設(shè)備的下游；在PAP設(shè)備和患者回路之間。然而，將加濕器放置在流發(fā)生器的下游也存在著若干個(gè)缺陷。例如，利用該布置， 由正壓呼吸氣體流對(duì)加濕腔室進(jìn)行加壓。結(jié)果，必須維持充分密封，以防止空氣和/或從加 濕器泄漏。另外，在加濕器兩端存在大的壓力降。必須說明該壓力降，以確保在期望的治療 壓力下將呼吸氣體流遞送至患者。如上面所提到的，將加濕器放在流發(fā)生器的下游還增加在患者回路的內(nèi)部發(fā)生雨 除的可能性?，F(xiàn)在參考以下的表1，PAP設(shè)備在環(huán)境溫度25°C (77° F)下接收呼吸氣體流。 由于PAP設(shè)備對(duì)壓力發(fā)生器進(jìn)行壓縮做功，呼吸氣體流的溫度增加至32°C (89.6° F)。放 在PAP設(shè)備的下游的加濕器從PAP設(shè)備的排氣口接收正壓呼吸氣體流。在此，在進(jìn)入加濕 器之前，已對(duì)正壓呼吸氣體流加熱至高于環(huán)境大約7°C (大約12. 6° F)。由于該溫度增加， 呼吸氣體流能夠?qū)⒏嗟乃羝麏A帶于其中。這通過呼吸氣體流的相對(duì)濕度從50% (環(huán)境 中)降低至34% (PAP的排氣口處)而反映在表1中。
權(quán)利要求
一種加濕器，其適于與構(gòu)造為生成正壓呼吸氣體流的空氣正壓設(shè)備一起使用，所述加濕器包括腔室，其構(gòu)造為容納具有自由水面的水供應(yīng)；入氣口，其構(gòu)造為將干燥的呼吸氣體流供應(yīng)至所述腔室；以及出氣口，其構(gòu)造為將加濕的呼吸氣體流從所述腔室排出，其中，所述出氣口適于與這樣的空氣正壓設(shè)備的進(jìn)氣口流體地耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的加濕器，其中，所述腔室與以下至少一個(gè)相關(guān)聯(lián) 加熱元件，其適于增加所述腔室內(nèi)所容納的所述水的溫度；以及冷凝元件，其適于減少所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度。
3.如權(quán)利要求1所述的加濕器，還包括過濾器，其適于從供應(yīng)至所述腔室的所述水和 所述干燥的呼吸氣體流中的至少一個(gè)去除污染物。
4.如權(quán)利要求1所述的加濕器，還包括適于從水源接收所述水供應(yīng)的裝水口，其中，所 述裝水口與所述腔室流體連通。
5.如權(quán)利要求1所述的加濕器，其中，所述入氣口還構(gòu)造為從水源接收所述水供應(yīng)，其 中，所述入氣口與所述腔室流體連通。
6.如權(quán)利要求1所述的加濕器，還包括構(gòu)造為防止水進(jìn)入這樣的空氣正壓設(shè)備的所述 進(jìn)氣口中的進(jìn)水閥。
7.一種空氣正壓設(shè)備，包括加濕器，其適于產(chǎn)生加濕的呼吸氣體流；以及流發(fā)生器，其構(gòu)造為產(chǎn)生正壓呼吸氣體流，其中，所述加濕器與所述流發(fā)生器流體連 通，并且設(shè)置在所述流發(fā)生器的上游。
8.如權(quán)利要求7所述的空氣正壓設(shè)備，其中，所述加濕器包括 腔室，其構(gòu)造為容納具有自由水面的水供應(yīng)；入氣口，其構(gòu)造為將干燥的呼吸氣體流供應(yīng)至所述腔室；以及出氣口，其構(gòu)造為從所述腔室排出所述加濕的呼吸氣體流，其中，所述出氣口適于與所 述流發(fā)生器的進(jìn)氣口流體地耦合。
9.如權(quán)利要求8所述的空氣正壓設(shè)備，還包括以下至少一個(gè) 加熱元件，其構(gòu)造為增加所述腔室內(nèi)容納的所述水供應(yīng)的溫度；以及冷凝元件，其構(gòu)造為減少從所述腔室排出的所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度。
10.如權(quán)利要求9所述的空氣正壓設(shè)備，還包括 許多傳感器，其適于感測(cè)溫度和濕度中至少一個(gè)；以及處理器，其適于與所述許多傳感器通信，并且，響應(yīng)于該通信而控制所述加熱元件和所 述冷凝元件中的至少一個(gè)，以將從所述腔室排出的所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度維持 在防止所述流發(fā)生器內(nèi)的雨除的水平。
11.如權(quán)利要求7所述的空氣正壓設(shè)備，其中，所述流發(fā)生器包括 進(jìn)氣口，其構(gòu)造為從所述加濕器接收所述加濕的呼吸氣體流；以及 排氣口，其構(gòu)造為排出所述正壓呼吸氣體流。
12.如權(quán)利要求11所述的空氣正壓設(shè)備，還包括構(gòu)造為防止水進(jìn)入所述流發(fā)生器的所 述進(jìn)氣口中的進(jìn)水閥。
13.一種壓力支持系統(tǒng)，包括加濕器，其適于增加在呼吸氣體供應(yīng)中夾帶的水蒸汽的量；以及 空氣正壓設(shè)備，其在所述加濕器的下游流體地耦合，其中，所述空氣正壓設(shè)備構(gòu)造為從 所述呼吸氣體供應(yīng)生成正壓呼吸氣體流。
14.如權(quán)利要求13所述的壓力支持系統(tǒng)，還包括適于將所述正壓呼吸氣體流從所述空 氣正壓設(shè)備遞送至用戶的患者回路。
15.如權(quán)利要求13所述的壓力支持系統(tǒng)，其中，所述加濕器包括 腔室，其構(gòu)造為容納具有自由水面的水供應(yīng)；入氣口，其構(gòu)造為容許所述呼吸氣體供應(yīng)進(jìn)入所述腔室；以及 出氣口，其構(gòu)造為從所述腔室排出所述呼吸氣體供應(yīng)。
16.如權(quán)利要求15所述的壓力支持系統(tǒng)，其中，所述空氣正壓設(shè)備包括 進(jìn)氣口，其適于與所述加濕器的所述出氣口流體地耦合；以及排氣口，其適于與患者回路流體地耦合。
17.如權(quán)利要求15所述的壓力支持系統(tǒng)，還包括以下的至少一個(gè)加熱元件，其構(gòu)造為增加所述腔室內(nèi)所容納的所述水供應(yīng)的溫度；以及 冷凝元件，其構(gòu)造為減少所述呼吸氣體供應(yīng)中夾帶的水蒸汽的量。
18.如權(quán)利要求17所述的壓力支持系統(tǒng)，其中，所述空氣正壓設(shè)備還包括 許多傳感器，其適于感測(cè)溫度和濕度中的至少一個(gè)；以及處理器，其適于與所述許多傳感器通信，并且，響應(yīng)于該通信而控制所述加熱元件和所 述冷凝元件中的至少一個(gè)，以將從所述腔室排出的所述呼吸氣體供應(yīng)內(nèi)夾帶的水蒸汽的量 維持在防止所述空氣正壓設(shè)備內(nèi)的雨除的水平。
19.如權(quán)利要求13所述的壓力支持系統(tǒng)，還包括構(gòu)造為防止水從所述加濕器進(jìn)入所述 空氣正壓設(shè)備中的進(jìn)水閥。
20.一種用于向用戶提供呼吸治療方案的方法，包括 在空氣正壓設(shè)備的進(jìn)氣口處接收加濕的呼吸氣體流；響應(yīng)于接收所述加濕的呼吸氣體流而利用所述空氣正壓設(shè)備生成正壓呼吸氣體流； 從所述空氣正壓設(shè)備的排氣口排出所述正壓呼吸氣體流；以及 將所述正壓呼吸氣體流遞送至這樣的用戶。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，在氣體正壓設(shè)備的進(jìn)氣口處接收加濕的呼吸氣 體流包括在加濕器的入氣口處接收干燥的呼吸氣體流；通過增加所述干燥的呼吸氣體流的相對(duì)濕度而生成加濕的呼吸氣體流；將所述加濕的呼吸氣體流從所述加濕器的出氣口供應(yīng)至所述空氣正壓設(shè)備的所述進(jìn)氣口。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，生成所述加濕的呼吸氣體流包括將所述干燥的 呼吸氣體流穿過所述加濕器中的腔室而傳遞，其中，所述腔室構(gòu)造為容納具有自由水面的 水供應(yīng)，并且其中，所述加濕器具有與其相關(guān)聯(lián)的加熱元件和冷凝元件中的至少一個(gè)，所述 加熱元件構(gòu)造為增加所述腔室內(nèi)容納的所述水供應(yīng)的溫度，所述冷凝元件構(gòu)造為減少從所 述加濕器的所述出氣口供應(yīng)的所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度。
23.一種用于向用戶提供呼吸治療方案的方法，包括在空氣正壓設(shè)備的進(jìn)氣口處接收呼吸氣體流，所述呼吸氣體流具有第一溫度和第一相 對(duì)濕度；利用所述空氣正壓設(shè)備生成正壓呼吸氣體流，所述正壓呼吸氣體流具有第二溫度和第 二相對(duì)濕度；以及向患者遞送所述正壓呼吸氣體流，其中，遞送至所述患者的所述正壓呼吸氣體流具有 第三溫度和第三相對(duì)濕度，其中，所述第一溫度小于所述第二溫度，并且，所述第一相對(duì)濕度大于所述第二相對(duì)濕 度，并且，其中，所述第一溫度與所述第三溫度基本上相同，并且，所述第一相對(duì)濕度與所述第三 相對(duì)濕度基本上相同。
24.一種空氣正壓設(shè)備，包括加濕器件，其適于產(chǎn)生加濕的呼吸氣體流；以及流生成器件，其構(gòu)造為產(chǎn)生正壓呼吸氣體流，其中，所述加濕器件與所述流生成器件流 體連通并設(shè)置在所述流生成器件的上游。
25.如權(quán)利要求24所述的空氣正壓設(shè)備，其中，所述加濕器件包括腔室，其構(gòu)造為容納具有自由水面的水供應(yīng)；入氣口，其構(gòu)造為將干燥的呼吸氣體流供應(yīng)至所述腔室；以及出氣口，其構(gòu)造為從所述腔室排出所述加濕的呼吸氣體流，其中，所述出氣口適于與所 述流生成器件的進(jìn)氣口流體地耦合。
26.如權(quán)利要求25所述的空氣正壓設(shè)備，還包括以下的至少一個(gè)加熱器件，其構(gòu)造為增加所述腔室內(nèi)所容納的所述水供應(yīng)的溫度；以及冷凝器件，其構(gòu)造為減少從所述腔室排放的所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度。
27.如權(quán)利要求26所述的空氣正壓設(shè)備，還包括許多傳感器件，其適于感測(cè)溫度和濕度中的至少一個(gè)；以及處理器件，其適于與所述許多傳感器件通信，并且，響應(yīng)于該通信而控制所述加熱器件 和所述冷凝器件中的至少一個(gè)，以將從所述腔室排出的所述加濕的呼吸氣體流的相對(duì)濕度 維持在防止所述流生成器件內(nèi)的雨除的水平。
28.如權(quán)利要求24所述的空氣正壓設(shè)備，還包括構(gòu)造為防止水進(jìn)入所述流生成器件的 進(jìn)氣口中的進(jìn)水閥。
全文摘要
一種壓力支持系統(tǒng)(10)，包括適于增加呼吸氣體供應(yīng)中所夾帶的水蒸汽的量的加濕器(20)和在加濕器的下游流體地耦合的空氣正壓設(shè)備(30)。該空氣正壓設(shè)備構(gòu)造為從呼吸氣體供應(yīng)生成正壓呼吸氣體流，從加濕器的出口接收該呼吸氣體供應(yīng)。
文檔編號(hào)A61M16/00GK101990448SQ200980106593
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者C·科拉斯, J·開普勒 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司