專利名稱：壓力支持系統(tǒng)中的濕度控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓力支持系統(tǒng)，其被設(shè)置成對受治療者提供壓力支持治療，其中壓力支持系統(tǒng)包括加濕器，該加濕器被設(shè)置成對由壓力支持系統(tǒng)提供給受治療者的氣體的濕度進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
將壓力支持治療提供給受治療者的氣道的壓力支持系統(tǒng)是公知的。一些傳統(tǒng)的壓力支持系統(tǒng)包括加濕器，該加濕器被設(shè)置成在壓力支持治療期間對提供給受治療者的氣體 的濕度的水平進(jìn)行控制。在傳統(tǒng)的壓力支持系統(tǒng)中，增加容納用于加濕器的液體的容積會提高壓力支持系統(tǒng)對于使用者的便利性。然而，通常地，增加容納在壓力支持系統(tǒng)加濕器中的液體的容積會增加裝置的功率預(yù)算、增加初始化壓力支持系統(tǒng)所需的時(shí)間量、和/或增加壓力支持系統(tǒng)在治療期間將氣體濕度從一個(gè)水平調(diào)節(jié)到另一個(gè)水平所花費(fèi)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是提供一種克服傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)的缺點(diǎn)的壓力支持系統(tǒng)。該目的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例通過提供一種壓力支持系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的，該壓力支持系統(tǒng)被設(shè)置成產(chǎn)生氣體流動，用于運(yùn)送到受治療者的氣道，該系統(tǒng)包括被設(shè)置成對氣體流動進(jìn)行加濕的加濕器。在一個(gè)實(shí)施例中，加濕器包括保持腔、加濕腔、加熱元件以及分隔部。加濕腔被定位于靠近保持腔，并且在進(jìn)氣口與排氣口之間限定出流動路徑。進(jìn)氣口被設(shè)置成將氣體流動接收到加濕腔中以及排氣口被設(shè)置成將氣體流動從加濕腔釋放。加熱元件被設(shè)置成可控地升高加濕腔中流體的溫度，從而加熱加濕腔中的液體，從而使得從進(jìn)氣口到排氣口流經(jīng)加濕腔的氣體被加熱的液體所加濕。分隔部被設(shè)置成將加濕腔與保持腔分開，其中分隔部在加濕腔與保持腔之間限定了開口，從而使得流體在加濕腔與保持腔之間通過該開口連通。該開口被形成使得分隔部以及保持在加濕腔中的液體使由加濕腔形成的流動路徑相對于保持腔隔離，導(dǎo)致氣體流動穿過加濕腔引起加濕腔的受壓，由此使加濕腔中的液面降低到顯著低于保持腔中液面的水平。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種加濕氣體流動的方法，該氣體流動由壓力支持系統(tǒng)產(chǎn)生，用于運(yùn)送到受治療者氣道。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括將液體保持在加濕腔中，該加濕腔在進(jìn)氣口與排氣口之間形成流動路徑，進(jìn)氣口被設(shè)置成將氣體接收到加濕腔中以及排氣口被設(shè)置成將氣體從加濕腔釋放；將氣體流動沿著從進(jìn)氣口到排氣口的流動路徑引導(dǎo)穿過加濕腔，從而使得加濕腔被氣體流動施加壓力；可控地提高加濕腔內(nèi)流體的溫度，從而加熱加濕腔內(nèi)的液體，使得從進(jìn)氣口到排氣口流經(jīng)加濕腔的氣體流動被加熱的液體加濕；以及當(dāng)氣體流動使加濕腔內(nèi)壓力提高的時(shí)候?qū)⒁后w從加濕腔接收到保持腔中，該保持腔被定位于靠近加濕腔，其中保持腔通過分隔部而與加濕腔分開，該分隔部在加濕腔與保持腔之間限定出開口，液體通過該開口而被接收，其中開口和保持腔被形成使得液體從加濕腔接收到保持腔中導(dǎo)致了加濕腔中液面降低到明顯低于保持腔中液面的水平。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種壓力支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)被設(shè)置成產(chǎn)生氣體流動，用于運(yùn)送到受治療者的氣道，該壓力支持系統(tǒng)包括被設(shè)置成加濕氣體流動的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該壓力支持系統(tǒng)包括用于在進(jìn)氣口與排氣口之間形成流動路徑的裝置，其中流動路徑被形成與第一池液體流體連通，該第一液體池由用于形成流動路徑的裝置所保持；用于沿著流動路徑引導(dǎo)氣體流動的裝置，該裝置對用于形成流動路徑的裝置加壓；用于可控地提高用于形成流動路徑裝置中流體溫度的裝置，從而使用于形成流動路徑裝置中的液體蒸發(fā)，使得氣體流動被蒸發(fā)的液體所加濕；用于保持第二液體池的裝置，該第二液體池靠近用于形成流動路徑的裝置；以及用于將用于形成流動路徑的裝置與用于保持第二液體池的裝置分開的裝置，使得第一液體池中的液體與第二液體池流體連通，其中用于分開的裝置被形成使得用于通過氣體流動形成流動路徑的裝置的受壓導(dǎo)致第一液體池中的液面降低到明顯低于第二液體池中液面的水平。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于在壓力支持系統(tǒng)中的加濕器。加濕器包括保持腔和被定位于靠近保持腔的加濕腔。加濕腔在進(jìn)氣口與排氣口之間限定出流動路徑。進(jìn)氣口被設(shè)置成將氣體流動接收到加濕腔中以及排氣口被設(shè)置成將氣體流動從加濕腔釋放。加濕器進(jìn)一步包括分隔部，該分隔部被設(shè)置成將加濕腔與保持腔分開。分隔部在加濕腔與保持腔之間限定出開口，從而使得流體在加濕腔與保持腔之間通過該開口而連通。該開口被形成從而使得分隔部和保持在加濕腔中的液體使得由加濕腔形成的流動路徑與保持腔相隔離，導(dǎo)致氣體流動穿過加濕腔引起加濕腔的受壓，由此使加濕腔中液面降低到明顯低于保持腔中液面的水平。在參考附圖理解接下來的描述以及附加權(quán)利要求之后，本發(fā)明的這些及其它目的、特征以及特性，以及結(jié)構(gòu)相關(guān)元件和零件組合的操作方法和功能性以及制造的經(jīng)濟(jì)性將會變得清楚，所有這些內(nèi)容形成了本說明書的一部分，其中各個(gè)附圖中類似的參考數(shù)字標(biāo)明對應(yīng)的部件。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在此示例的結(jié)構(gòu)化元件按比例繪制。然而可以清楚理解的是，附圖僅僅用于說明和描述的目的并且并非本發(fā)明的限定。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，在此任一實(shí)施例中所示或所述的結(jié)構(gòu)化特征能夠同樣用于其它實(shí)施例中。然而，可以清楚理解的是，附圖僅僅用于說明和描述的目的并且并非為了作為本發(fā)明界限的限定。


圖I示意性地示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的壓力支持系統(tǒng)，該壓力支持系統(tǒng)被設(shè)置成將壓力支持治療提供給受治療者；圖2示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的壓力支持系統(tǒng)的加濕器；圖3示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的壓力支持系統(tǒng)的加濕器的單體分隔結(jié)構(gòu)；圖4示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的壓力支持系統(tǒng)的加濕器；以及圖5示例了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的壓力支持系統(tǒng)的加濕器。此處使用的單數(shù)形式“一個(gè)”和“該”也包括多個(gè)指代物，除非行文中明確表示出相反的意思。此處使用的兩個(gè)或多個(gè)零件或部件被“連接”指的是零件直接地或間接地即通過一個(gè)或多個(gè)中間零件或部件被結(jié)合或者共同操作，只要發(fā)生聯(lián)系。此處使用的“直接地連接”指的是兩個(gè)元件直接地彼此接觸。此處使用的“固定地連接”或者“固定的”指的是兩個(gè)部件被連接從而作為一個(gè)整體移動，同時(shí)保持彼此之間相對恒定的方位。此處使用的術(shù)語“單體”指的是部件被制成單一單件或單元。也就是說，包括被單獨(dú)制成以及隨后結(jié)合在一起作為單元的多個(gè)單件的部件并非“單體”部件或主體。此處使用的兩個(gè)或多個(gè)零件或部件彼此“接合”的表述指的是零件直接或通過一個(gè)或多個(gè)中間零件或部件對彼此施加作用力。此處使用的術(shù)語“數(shù)目”應(yīng)當(dāng)指的是一個(gè)或者超過一個(gè)的整數(shù)(即多個(gè))。在此使用的方向性用語，諸如，例如且非限制性地，頂、底、左、右、上、下、前、后以及它們的派生詞涉及到附圖中所示元件的方向并且沒有對權(quán)利要求產(chǎn)生限制，除非在權(quán)利要求中明確地表述。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地示例了壓力支持系統(tǒng)10，該壓力支持系統(tǒng)被設(shè)置成將壓力支持治療提供給受治療者(未顯示)。壓力支持系統(tǒng)10被設(shè)置成提供氣體流動形式的壓力支持治療，該氣體流動被運(yùn)送到受治療者的氣道。壓力支持治療可以是動態(tài)的，其中由壓力支持系統(tǒng)10所產(chǎn)生的氣體流動的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)能夠根據(jù)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的探測而進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，氣體流動的壓力可以根據(jù)指示出呼吸事件(例如窒息、打鼾等)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的改變而增加。在一個(gè)實(shí)施例中，壓力支持系統(tǒng)10包括壓力發(fā)生器14、電子存儲器16、用戶接口 18、傳感器20、處理器22、加濕器24、和/或其它部件中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，壓力發(fā)生器14被設(shè)置成產(chǎn)生氣體流動，以運(yùn)送到受治療者的氣道。壓力發(fā)生器14可控制氣體流動的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(例如流速、壓力、體積、濕度、溫度、氣體成分等)，以便用于治療目的或者用于其它目的。通過非限制性實(shí)例，壓力發(fā)生器14可被設(shè)置成控制氣體流動的流速和/或壓力，從而將壓力支持提供給受治療者的氣道。壓力發(fā)生器14如箭頭A所示地從諸如環(huán)境大氣的氣體源接收氣體流動、以及提高該氣體的壓力以便運(yùn)送到病人氣道。壓力發(fā)生器14是能夠提高所接收氣體的壓力以便運(yùn)送到病人的任意裝置，例如泵、鼓風(fēng)機(jī)、活塞、或者風(fēng)箱。本發(fā)明還考慮到，除了環(huán)境大氣空氣之外的氣體可被引導(dǎo)到回路12中，用于運(yùn)送給病人。在這個(gè)實(shí)施例中，包含有空氣、氧氣或者其它可呼吸氣體混合物的氣體的加壓筒或者罐能夠供應(yīng)壓力發(fā)生器14的攝入。在另一個(gè)實(shí)施例中，不需要提供壓力發(fā)生器14，相反氣體能夠被加壓氣體的筒或 罐自身的壓力所加壓，使運(yùn)送到病人的壓力由壓力調(diào)節(jié)器所控制。在一個(gè)實(shí)施例中，壓力發(fā)生器14是鼓風(fēng)機(jī)，該鼓風(fēng)機(jī)在壓力支持治療過程期間以基本上恒定的速度被驅(qū)動，從而給氣體運(yùn)送回路26中的氣體提供基本上恒定的升高壓力和/或流速。壓力發(fā)生器14可包括閥，用于控制氣體的壓力/流速。本發(fā)明還考慮到，控制鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行速度，無論是單獨(dú)地還是與所述閥相結(jié)合，以便控制提供給病人的氣體的壓力/流速。適合于在本發(fā)明中使用的壓力支持系統(tǒng)的實(shí)例在美國專利No. 6，105，575中描述，由此通過引用而和/或其它壓力發(fā)生裝置被整體并入本文中。氣體流動經(jīng)由氣體運(yùn)送回路26從壓力支持系統(tǒng)10運(yùn)送到受治療者的氣道。氣體運(yùn)送回路26被設(shè)置成使由壓力發(fā)生器14產(chǎn)生的受壓氣體流動與受治療者的氣道相通。由此，氣體運(yùn)送回路26包括導(dǎo)管28和病人接口裝置30。導(dǎo)管將受壓氣體流動輸送到接口裝置30，以及接口裝置30將氣體流動運(yùn)送到受治療者的氣道。接口裝置30的部分實(shí)例可包括例如鼻套管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、整面罩、和/或使氣體流動與受治療者氣道相通的其它接口裝置。本發(fā)明沒有局限于這些實(shí)例，并且考慮到使用任意受治療者接口而將氣體流動運(yùn)送到受治療者。盡管氣體運(yùn)送回路26在圖I中示例成單支回路，用于將氣體流動運(yùn)送到受治療者的氣道，但是這并非是限制。本說明書的范圍包括雙支回路，其具有被設(shè)置成將氣體流動提供給受治療者的氣道的第一分支，以及被設(shè)置成選擇性地將氣體從氣體運(yùn)送回路26排出(例如排出呼出氣體)的第二分支。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲器16包括以電子方式存儲信息的電子存儲介質(zhì)。電子存儲器16的電子存儲介質(zhì)包括與系統(tǒng)10整體設(shè)置(即基本上不可移除的)的系統(tǒng)存儲器 和/或經(jīng)由例如端口(例如USB端口、火線端口等)或驅(qū)動器(例如硬盤驅(qū)動器等)而可移除地連接到系統(tǒng)10的可移除存儲器中的一種或兩者。電子存儲器16可包括光學(xué)可讀存儲介質(zhì)(例如光盤等)、磁性可讀存儲介質(zhì)(例如磁帶、磁硬盤、軟盤等)、基于電荷存儲器介質(zhì)(例如EEPROM，RAM等)、固態(tài)存儲介質(zhì)(例如閃存盤等)和/或其它電子可讀存儲介質(zhì)中的一種或多種。電子存儲器16可存儲軟件算法、被處理器22確定的信息、通過用戶接口 18接收的信息、和/或使系統(tǒng)10能夠正常發(fā)揮作用的其它信息。電子存儲器16可以(整體地或者部分地)是系統(tǒng)10內(nèi)部的單獨(dú)部件，或者電子存儲器16可以與系統(tǒng)10的一個(gè)或多個(gè)其它部件(例如發(fā)生器14、用戶接口 18、處理器22等)(整體地或者部分地)一體地設(shè)置。用戶接口 18被設(shè)置成在系統(tǒng)10與受治療者之間提供接口，通過該接口受治療者能夠?qū)⑿畔⑻峁┙o系統(tǒng)10以及從系統(tǒng)10接收信息。這使得數(shù)據(jù)、提示、結(jié)果和/或指令以及任意其它可傳播項(xiàng)目(統(tǒng)稱為“信息”)在受治療者與發(fā)生器14、電子存儲器16、和/或處理器22中的一個(gè)或多個(gè)之間相通。適用于包含在用戶接口 18中的接口裝置的實(shí)例包括按鍵、按鈕、開關(guān)、鍵盤、把手、操縱桿、顯示屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、指示燈、聲音警報(bào)、打印機(jī)、觸覺反饋裝置、和/或其它接口裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶接口 18包括多個(gè)單獨(dú)接口。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶接口 18包括與發(fā)生器14 一體地提供的至少一個(gè)接口?？梢岳斫獾氖?，其它通信技術(shù)，無論是硬連線還是無線的，都可被本發(fā)明考慮作為用戶接口 18。例如，本發(fā)明考慮到用戶接口 18可以與由電子存儲器16所提供的可移除存儲器接口整合。在這個(gè)實(shí)例中，信息可從可移除存儲器(例如智能卡、閃存盤、可移動磁盤等)被加載到系統(tǒng)10中，該可移除存儲器使得用戶能夠定制系統(tǒng)10的實(shí)施方式。適用于作為用戶接口 18而與系統(tǒng)10共同使用的其它示例性輸入裝置和技術(shù)包括但并非局限于RS-232端口、RF連接器、IR連接器、調(diào)制解調(diào)器(電話，線纜或其它)。簡言之，用于與系統(tǒng)10通信的任意技術(shù)都可被本發(fā)明考慮用作用戶接口 18。傳感器20被設(shè)置成產(chǎn)生輸送信息的輸出信號，該信息與氣體流動和/或受治療者的呼吸的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)受治療者相關(guān)。受壓的可呼吸氣體流動的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可包括例如流速、體積、壓力、濕度、溫度、加速度、速度、粘度、聲學(xué)、指示呼吸的參數(shù)變化、和/或其它氣體參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。傳感器20可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，其直接地測量這些參數(shù)(例如通過在壓力發(fā)生器14與氣體流動流體連通)。傳感器20可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，其間接地產(chǎn)生與氣體流動的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)相關(guān)的輸出信號。例如，傳感器20可包括被設(shè)置成基于壓力發(fā)生器14的操作參數(shù)(例如閥驅(qū)動器或電機(jī)電流、電壓、旋轉(zhuǎn)速度、和/或其它操作參數(shù))、和/或其它傳感器而產(chǎn)生輸出信號的一個(gè)或多個(gè)傳感器。受治療者呼吸的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)(并非氣體流動的參數(shù))可包括提供與受治療者呼吸相關(guān)的信息的其它參數(shù)。例如，傳感器20可包括轉(zhuǎn)換器，其被設(shè)置成探測出通過氣體運(yùn)送回路26而發(fā)送到壓力支持系統(tǒng)10的聲波。這些聲波可以輸送與受治療者的呼吸力和/或受治療者在呼吸期間(例如在打鼾期間)產(chǎn)生的噪音相關(guān)的信息。盡管傳感器20被示例作為壓力發(fā)生器14中單個(gè)位置上的單個(gè)傳感器，但是這并非限制。傳感器20可包括相對彼此靠近地或者分離地設(shè)置的多個(gè)傳感器。提供在此歸因于傳感器20的功能的多個(gè)傳感器可被設(shè)置在多個(gè)位置中的任意一個(gè)，例如在壓力發(fā)生器14中、在導(dǎo)管28中(或者與導(dǎo)管28相通)、在接口裝置30內(nèi)(或者與接口裝置30相通)、和/或其它位置。 處理器22被設(shè)置成在系統(tǒng)10中提供信息處理能力。由此，處理器22可包括數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)成處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)成處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)、和/或用于以電子方式處理信息的其它機(jī)構(gòu)中的一種或多種。盡管處理器22在圖I中被顯示為單個(gè)實(shí)體，但是這僅僅用于解釋性目的。在部分實(shí)施方式中，處理器22可包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可被物理地定位在同一裝置(例如壓力發(fā)生器14)內(nèi)部，或者處理器22可表示多個(gè)協(xié)同操作的裝置的處理功能。處理器22被設(shè)置成控制壓力發(fā)生器14，從而根據(jù)治療方案產(chǎn)生氣體流動。通過非限制性示例，處理器22可控制壓力發(fā)生器14，從而使得經(jīng)由氣體流動提供給受治療者的壓力支持包括非侵入性通氣、氣道正壓支持、連續(xù)氣道正壓支持、雙水平支持、BiPAP 、和/或其它類型的壓力支持治療。在控制壓力發(fā)生器14的時(shí)候，治療方案可以規(guī)定處理器22對傳感器20產(chǎn)生的輸出信號做出響應(yīng)。例如，如果傳感器20產(chǎn)生的輸出信號顯示出受治療者正在經(jīng)歷呼吸事件，那么治療方案會規(guī)定處理器22控制壓力發(fā)生器14，從而增加氣體流動的壓力來幫助受治療者克服所述事件。呼吸事件的部分非限制性示例包括窒息(中樞性或者阻塞性)、呼吸阻塞、打鼾、呼吸不足、氣流限制、和/或其它呼吸事件。加濕器24被設(shè)置成調(diào)節(jié)氣體流動的濕度。在一個(gè)實(shí)施例中，加濕器24是暖霧加濕器(例如蒸發(fā)器)，其被設(shè)置成通過加熱保持在加濕器24內(nèi)的液體而產(chǎn)生水蒸汽。加濕器24包括進(jìn)氣口 32和排氣口 34。加濕器24被設(shè)置成使得氣體流動從壓力發(fā)生器14通過進(jìn)氣口 32而被加濕器24接收并且在通過排氣口 34從加濕器24釋放之前在加濕器24內(nèi)通過水蒸汽而被加濕。在一個(gè)實(shí)施例中，排氣口 34與氣體運(yùn)送回路26相連接，從而使得加濕的氣體流動通過氣體運(yùn)送回路26而被運(yùn)送到受治療者氣道。加濕器24被設(shè)置使得氣體流動的濕度在加濕器24內(nèi)被調(diào)節(jié)的量由處理器22控制。例如，處理器22可對被設(shè)置成加熱/蒸發(fā)加濕器24內(nèi)液體的加熱元件(圖I中未顯示)進(jìn)行控制，從而調(diào)節(jié)添加到加濕器24內(nèi)氣體流動中的水分量。氣體流動被調(diào)節(jié)而達(dá)到的濕度水平可以由治療方案決定和/或由使用者(例如受治療者、醫(yī)護(hù)人員、治療決定者等)選定。
在傳統(tǒng)的壓力支持系統(tǒng)中，加濕器內(nèi)液體的加熱是相對較大的能量耗散。將液體熱量維持在期望或者選定水平所需的功率量部分地由加濕器保持的水量所決定。加濕器所保持的水量同時(shí)影響加濕器在傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)的啟動之后開始加濕所花費(fèi)的時(shí)間，以及執(zhí)行調(diào)節(jié)加濕水平所花費(fèi)的時(shí)間。傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)中被加濕器保持的水量越大，將水加熱到期望或選定溫度所消耗的功率也就越大。此外，水量越大，將水溫升高到期望或者選定水平和/或調(diào)節(jié)水溫所花費(fèi)的時(shí)間也越長。這在傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)目標(biāo)之間產(chǎn)生了緊張狀態(tài)。例如，將相對大量的水保持在加濕器中會提高傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)的便攜性和/或使用的便利性。然而，將相對大量的水保持在加濕器中會顯著地提高傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)的功率預(yù)算、增加傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)的初始化時(shí)間、和/或損害由傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)所產(chǎn)生的氣體流動中濕度水平的可調(diào)節(jié)性。在另一方面，壓力支持系統(tǒng)10的加濕器24被設(shè)計(jì)成使得加濕器24能夠容納相對大量的水，同時(shí)減小傳統(tǒng)壓力支持系統(tǒng)中存在的弊端。圖2示例了加濕器24的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的分解視圖。在圖2中所示的視圖中，單體基部結(jié)構(gòu)36與由單體分隔結(jié)構(gòu)38分解。所示的單體基部結(jié)構(gòu)36以及單體分隔結(jié)構(gòu)38的方位是加濕器24在使用期間將要被部署的方位(例如，單體基部結(jié)構(gòu)36被定位在單體分隔結(jié)構(gòu)38的下方)。單一基體機(jī)構(gòu)36和/或單體分隔結(jié)構(gòu)38可由聚碳酸酯和/或其它材料形成。單體基部結(jié)構(gòu)36形成進(jìn)氣口 32，以及單體分隔結(jié)構(gòu)38形成排氣口 34。如下面所討論，由單體基部結(jié)構(gòu)36和單體分隔結(jié)構(gòu)38在進(jìn)氣口 32與排氣口 34之間形成流動路徑。圖3示例了單體分隔結(jié)構(gòu)38的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的反向視圖。可以理解的是，關(guān)于加濕器24由單體基部結(jié)構(gòu)36和單體分隔結(jié)構(gòu)38所形成的描述并非限制。該說明書的范圍包括具有更多或更少單件的設(shè)備，和/或具有不同具體形狀單件的設(shè)備。圖4和5示例了單體基部結(jié)構(gòu)36與單體分隔結(jié)構(gòu)38裝配后的加濕器24的截面視圖。具體地，圖4顯示了沿著截面線4-4截取的截面圖，以及圖5顯示了沿著截面線5-5截取的截面圖。在裝配之后，加濕器24包括加濕腔40、加熱元件42、保持腔44、以及分隔部46。加濕腔40與進(jìn)氣口 32和排氣口 34中的每個(gè)相通，從而形成穿過加濕器24、沒有與保持腔44相通的流動路徑。由此，流經(jīng)加濕器24的氣體流動流經(jīng)由加濕腔40在進(jìn)氣口32與排氣口 34之間所限定的流動路徑。加濕腔40容納有第一液體池48。在使用期間，第一液體池48被蒸發(fā)，以及蒸汽被加濕腔40內(nèi)的氣體流動獲得同時(shí)沿著流動路徑從進(jìn)氣口
32流到排氣口 34。加濕腔40相對于環(huán)境大氣而被密封(或者基本密封)。加濕腔40的頂部由單體分隔結(jié)構(gòu)38所形成，而加濕腔40的基部是由單體基部結(jié)構(gòu)36所形成。加熱元件42被設(shè)置成可控地升高加濕腔40內(nèi)流體的溫度。在圖4和5中所示的實(shí)施例中，加熱元件42被定位在加濕腔40的底部從而靠近第一液體池48，從而使得加熱元件42散發(fā)的熱量被直接地分配到第一液體池48中。這種通過加熱元件42進(jìn)入到第一液體池48中的熱量散發(fā)使得第一液體池48蒸發(fā)。如上文關(guān)于圖I的討論，加熱元件42散發(fā)的熱量大小被處理器控制(例如圖I中所示以及上面所述的處理器22)，從而使氣體流動的濕度達(dá)到選定水平。如圖4和5中可以看到，在一個(gè)實(shí)施例中，加熱元件42沒有直接地加熱保持腔44內(nèi)的流體。 保持腔44被定位于靠近加濕腔40。在一個(gè)實(shí)施例中，保持腔44至少部分地圍繞著加濕腔40。例如，在圖4和5中，保持腔44在三個(gè)側(cè)面圍繞著加濕腔40。在一個(gè)實(shí)施例中，加濕器24中的第二開口 50形成了保持腔44與環(huán)境大氣之間的限制性流動路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，保持腔44不包括第二開口 50。保持腔44被設(shè)置成保持第二液體池52。保持腔44的基部以及至少一個(gè)側(cè)壁由單體基部結(jié)構(gòu)36所形成。分隔部46被設(shè)置成使加濕腔40與保持腔44分開。在將加濕腔40與保持腔44分開的時(shí)候，分隔部46在加濕腔40與保持腔44之間限定了開口 54。開口 54被定位于使得第一液體池48被安置成與第二池流體52流體連通。例如，在圖4和5中所示的實(shí)施方式中，開口 54被形成向著加濕腔40和保持腔44的底部。更具體地，分隔部46被形成并非一直地延伸到加濕腔40和保持腔44的基部，從而使得開口 54形成在分隔部46的下方。分隔部46的底部與單體基部結(jié)構(gòu)36之間形成開口 54的間隙為大約I. 5mm。在一個(gè)實(shí)施例中，分隔部46與開口 54被形成使得第一液體池48與第二液體池52之間成流體連通不受任意閥或者噴嘴的限制，相反地使得液體能夠在第一液體池48與第二液體池52之間往返通過。
開口 54的尺寸和/或形狀使得加熱元件42能夠?qū)⒌谝灰后w池48加熱到期望的或者選定的溫度，而不會使加熱元件42散發(fā)的大部分熱量被第二液體池52中的液體所吸收。這使得加濕器24能夠?qū)⒁后w容納在第二液體池52中，而不必使第二液體池52與第一液體池48共同加熱，或者能夠調(diào)節(jié)氣體流動的濕度水平。相反地，由于第二液體池52通過分隔部而被保持成與第一液體池48相對的(盡管不是完全的)熱量隔離，因此能量得以保存，并且能夠?qū)嵤┑谝灰后w池48溫度的改變而不必對第二液體池52中的液體溫度進(jìn)行同樣的調(diào)節(jié)。然而，由于開口 54，來自于第二液體池52的液體能夠進(jìn)入第一液體池48中，從而當(dāng)加濕腔40中的液體被蒸發(fā)以及通過氣體流動帶出到加濕腔24之外的時(shí)候能夠添補(bǔ)第一液體池48。由此，加濕腔40、加熱元件42、保持腔44、分隔部46、以及開口 54的配置提供了增加的液體存儲量的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)消除了與在壓力支持系統(tǒng)的加濕器中存儲相對大量液體相關(guān)的弊端中的至少一部分。在操作期間，當(dāng)氣體流動流經(jīng)加濕腔40的時(shí)候，加濕腔40中的壓力會通過氣體流動的壓力而增高。這種壓力增加是很大的，并且會使加濕腔中的壓力增加到至少4cmH20。開口 54被形成使得對加濕腔40內(nèi)壓力升高的這種增加作出響應(yīng)，第一池48中的液體能夠從加濕腔40流過開口 54以及流入到保持腔44中從而加入第二液體池52。由于開口 54不能使保持腔44內(nèi)的氣體直接地與加濕腔40內(nèi)的氣體相通，因此從第一液體池48到第二液體池52的液體流動會導(dǎo)致第二液體池中的液體液面升高以及第一液體池中的液體液面下降。例如，圖4和5示例了當(dāng)氣體流動流經(jīng)由加濕腔40所限定的流體路徑的時(shí)候加濕腔40和保持腔44中的液體液面通過加濕腔40的受壓而進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式。在運(yùn)行期間，力口濕腔40中的液體液面將變得明顯地低于保持腔44中的液體液面。通過實(shí)例，第一液體池48的水平可至少比第二液體池52中水平低大約24mm。作為另一個(gè)實(shí)例,第一液體池48的水平至少比第二液體池52的水平低大約15mm。作為另一個(gè)示例,第一液體池48的水平至少比第二液體池52的水平低大約30mm。這種液體從加濕腔40到保持腔44的轉(zhuǎn)移會進(jìn)一步加強(qiáng)加濕器24的設(shè)計(jì)避免與增加的液體存儲容量相聯(lián)系的至少部分弊端的方式。例如，由于加濕腔40中的液體量減小，那么對于調(diào)節(jié)和/或維持第一液體池48中水溫所需的加熱元件42的熱量也減小。作為另一個(gè)實(shí)例，由加濕腔40中增加溫度所導(dǎo)致的第一液體池48中的液體減少還使得加濕器24能夠以提高的速度而對所接收的(例如從處理器)控制指令做出響應(yīng)，從而調(diào)節(jié)氣體流動的濕度水平(例如通過增加或者降低第一液體池48的溫度)。然而可以理解的是，第一液體池48與第二液體池52的液面由于氣體流動流經(jīng)由加濕腔40限定的流動路徑而發(fā)生的改變不會妨礙第一液體池48從第二液體池52的補(bǔ)充。當(dāng)來自于第一液體池48的液體被蒸發(fā)以及被氣體流動帶出到加濕腔40之外的時(shí)候，來自于第二液體池52的液體通過開口 54從而補(bǔ)充第一液體池48。盡管本發(fā)明基于當(dāng)前被認(rèn)為是最實(shí)際和優(yōu)選的實(shí)施例而詳細(xì)描述用于說明目的，但是可以理解的是這種細(xì)節(jié)僅僅用于該目的并且本發(fā)明沒有局限于所公開的實(shí)施例，而是相反地覆蓋了落入附加權(quán)利要求精神和范圍內(nèi)的修改和等同配置。例如，可以理解的是，本發(fā)明考慮到在某種程度上，任意實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征能夠與任意其它實(shí)施例的一個(gè)或 多個(gè)特征進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.一種壓力支持系統(tǒng)(10),包括 (a)壓力發(fā)生器(14)，其適合于產(chǎn)生氣體流動；以及 (b)加濕器(24)，其被設(shè)置成對所述氣體流動進(jìn)行加濕，所述加濕器包括 (1)保持腔(44); (2)靠近所述保持腔設(shè)置的加濕腔(40)，所述加濕腔在進(jìn)氣口與所述排氣口之間限定出流動路徑，所述進(jìn)氣口被設(shè)置成將所述氣體流動接收到所述加濕腔中以及所述排氣口被設(shè)置成從所述加濕腔釋放所述氣體流動； (3)加熱元件(42)，其被設(shè)置成可控地升高所述加濕腔中流體的溫度從而加熱所述加濕腔中的液體，使得從所述進(jìn)氣口到所述排氣口經(jīng)過所述加濕腔的所述氣體流動被加熱的液體所加濕；以及 (4)分隔部(46)，其被設(shè)置成將所述加濕腔與所述保持腔分開，其中，所述分隔部在所述加濕腔與所述保持腔之間限定了開口，使得流體通過所述開口在所述加濕腔與所述保持腔之間相通，以及所述開口被形成使得所述分隔部以及保持在所述加濕腔中的液體使得由所述加濕腔形成的流動路徑與所述保持腔隔離，導(dǎo)致穿過所述加濕腔的氣體流動引起所述加濕腔的受壓，從而使所述加濕腔中的液面降低到顯著低于所述保持腔中的液面的水平。
2.如權(quán)利要求I所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述保持腔至少部分地圍繞著所述加濕腔。
3.如權(quán)利要求I所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述加濕腔相對于環(huán)境大氣密封，以及所述保持腔形成了第二開口，所述第二開口使所述保持腔與環(huán)境大氣受限制的相通。
4.如權(quán)利要求I所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，由所述分隔部形成的所述開口被設(shè)置成使得當(dāng)所述加濕腔中的液體被蒸發(fā)以及被所述氣體流動帶出到所述加濕器之外的時(shí)候來自于所述保持腔的液體補(bǔ)充所述加濕腔中的液體。
5.如權(quán)利要求I所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述加濕器進(jìn)一步包括 單體基部結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述加濕腔和所述保持腔的基體表面、以及所述加濕腔的至少一個(gè)側(cè)壁；以及 單體分隔結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述分隔部以及所述加濕腔的頂部。
6.一種對氣體流動進(jìn)行加濕的方法，所述氣體流動由壓力支持系統(tǒng)產(chǎn)生以便運(yùn)送到受治療者的氣道，所述方法包括 將液體保持在所述加濕腔中，所述加濕腔形成進(jìn)氣口與排氣口之間的流動路徑，所述進(jìn)氣口被設(shè)置成將氣體流動接收到所述加濕腔中以及所述排氣口被設(shè)置成從所述加濕腔釋放所述氣體流動； 將氣體流動沿著所述進(jìn)氣口與所述排氣口之間的流動路徑弓I導(dǎo)穿過所述加濕腔，使得所述加濕腔被所述氣體流動施加壓力； 可控地升高所述加濕腔內(nèi)流體的溫度，從而加熱所述加濕腔內(nèi)的液體，使得從所述進(jìn)氣口到所述排氣口流經(jīng)所述加濕腔的氣體流動被加熱的液體加濕；以及 當(dāng)所述氣體流動使所述加濕腔內(nèi)壓力提高的時(shí)候，將液體從所述加濕腔接收到所述保持腔中，所述保持腔被靠近所述加濕腔設(shè)置，其中，所述保持腔通過分隔部而與所述加濕腔分開，所述分隔部在所述加濕腔與所述保持腔之間限定出開口，液體通過所述開口而被接收，以及所述開口和所述保持腔被形成使得液體從所述加濕腔到所述保持腔的接收會導(dǎo)致所述加濕腔中的液面降低到顯著低于所述保持腔中的液面的水平。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述保持腔至少部分地圍繞著所述加濕腔。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述加濕腔相對于大氣被密封，以及所述保持腔形成第二開口，所述第二開口使所述保持腔與環(huán)境大氣受限的相通。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括當(dāng)所述加濕腔中的液體被蒸發(fā)以及被氣體流動帶出所述加濕腔之外的時(shí)候從所述保持腔補(bǔ)充所述加濕腔中的液體。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述加濕腔和所述保持腔的基部表面以及所述加濕腔的至少一個(gè)側(cè)壁由單體基部結(jié)構(gòu)所形成，以及所述分隔部以及所述加濕腔的頂部由單體分隔結(jié)構(gòu)所形成。
11.一種壓力支持系統(tǒng)(10),包括 (a)用于產(chǎn)生氣體流動(10)從而運(yùn)送到受治療者的氣道的裝置；以及 (b)用于對所述氣體流動進(jìn)行加濕的裝置(14)，包括 (1)用于在進(jìn)氣口與排氣口之間形成流動路徑的裝置，其中，所述流動路徑被形成與第一池液體成流體連通，所述第一液體池由所述用于形成流動路徑的裝置所保持； (2)用于沿著所述流動路徑引導(dǎo)所述氣體流動并且對所述形成流動路徑的裝置加壓的裝置； (3)用于可控地升高所述用于形成流動路徑的裝置中流體的溫度的裝置，從而使所述用于形成流動路徑的裝置中的液體蒸發(fā)，使得所述氣體流動被蒸發(fā)的液體所加濕； (4)用于保持第二液體池的裝置，其靠近所述用于形成流動路徑的裝置；以及 (5)用于將所述用于形成流動路徑的裝置與所述用于保持第二液體池的裝置分開的裝置，使得所述第一液體池中的液體與所述第二液體池流體連通，以及所述用于分開的裝置被形成使得通過所述氣體流動而使所述用于形成流動路徑的裝置的受壓導(dǎo)致所述第一液體池中的液面降低到明顯低于所述第二液體池中的液面的水平。
12.如權(quán)利要求11所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述用于保持第二液體池的裝置至少部分地圍繞著所述第一液體池。
13.如權(quán)利要求11所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述流動路徑相對于環(huán)境大氣被密封，以及所述第二液體池與環(huán)境大氣受限的流體連通。
14.如權(quán)利要求11所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述用于分隔的裝置被設(shè)置成使得當(dāng)所述第一液體池中的液體被蒸發(fā)以及被流經(jīng)所述流動路徑的氣體流動帶出所述用于形成流動路徑的裝置之外的時(shí)候，來自于所述第二液體池的液體補(bǔ)充到第一液體池。
15.如權(quán)利要求11所述的壓力支持系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 單體基部結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述用于形成流動路徑的裝置以及所述用于保持第二池液體的裝置的基部表面、以及所述用于保持第二液體池的裝置的至少一個(gè)側(cè)壁；以及 單體分隔結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述用于分隔的裝置、以及所述用于形成流動路徑的裝置的頂部。
16.一種用于壓力支持系統(tǒng)(10)的加濕器(24)，所述加濕器包括 保持腔(44); 靠近所述保持腔設(shè)置的加濕腔(40)，所述加濕腔限定進(jìn)氣口與排氣口之間的流動路徑，所述進(jìn)氣口被設(shè)置成將氣體流動接收到所述加濕腔中以及所述排氣口被設(shè)置成從所述加濕腔釋放所述氣體流動； 分隔部(46)，其被設(shè)置成將所述加濕腔與所述保持腔分開，其中，所述分隔部在所述加濕腔與所述保持腔之間限定開口，使得流體在所述加濕腔與所述保持腔之間通過所述開口相通，以及所述開口被形成使得所述分隔部和保持在所述加濕腔中的液體使由所述加濕腔形成的所述流動路徑與所述保持腔隔離，導(dǎo)致穿過所述加濕腔的氣體流動引起所述加濕腔的受壓，由此使所述加濕腔中的液面降低到顯著低于所述保持腔中的液面的水平。
17.如權(quán)利要求16所述的加濕器，其特征在于，所述保持腔至少部分地圍繞著所述加濕腔。
18.如權(quán)利要求16所述的加濕器，其特征在于，所述加濕腔相對于大氣被密封，以及所述保持腔形成第二開口，所述第二開口使所述保持腔與環(huán)境大氣受限的相通。
19.如權(quán)利要求16所述的加濕器，其特征在于，由所述分隔部形成的所述開口被設(shè)置成，使得當(dāng)所述加濕腔中的液體被蒸發(fā)以及被所述氣體流動帶出所述加濕器之外的時(shí)候，所述保持腔的液體補(bǔ)充所述加濕腔內(nèi)的液體。
20.如權(quán)利要求16所述的加濕器，其特征在于，進(jìn)一步包括 單體基部結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述加濕腔和所述保持腔的基部表面、以及所述加濕腔的至少一個(gè)側(cè)壁；以及 單體分隔結(jié)構(gòu)，其被設(shè)置成形成所述分隔部以及所述加濕腔的頂部。
全文摘要
一種被設(shè)置成提供壓力支持治療的壓力支持系統(tǒng)包括加濕器，其容納增加量的液體同時(shí)改進(jìn)了壓力支持系統(tǒng)的動力消耗并且能夠相對快速地調(diào)節(jié)到濕度水平。加濕器包括加濕腔和保持腔，以及使保持腔與加濕腔分開的分隔部，從而使得來自于保持腔的液體補(bǔ)充保持在加濕腔中的液體。然而，分隔部還提供了加濕腔相對于保持腔的一定程度熱量隔離。
文檔編號A61M16/16GK102711892SQ201080059766
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者B·I·謝利, B·R·麥克法登, C·S·盧奇, M·T·凱恩, M·W·迪馬特奧, M·巴克利 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司