用于測量供應給患者的氣體的特性的裝置制造方法及圖紙

為了安全和能夠控制輸送給患者的濕度，在患者經受針對諸如阻塞性睡眠呼吸暫停（OSA）或慢性阻塞性肺病（COPD）的病癥的治療（如氧療或正壓療法）時，經常測量供應給患者的氣體溫度。本發明專利技術公開的涉及對流過加熱管（3）的氣體的特性的測量，尤其是溫度（熱敏電阻23），所述加熱管向患者供應氣體，在該管內利用了加熱線（21，28）。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于測量供應給患者的氣體的特性(例如溫度和濕度)的裝置。通常通過在臨近加濕器的輸出端和接近患者的這兩點測量氣體的溫度來控制加濕器。本專利技術主要涉及對接近患者的點處、供應給患者的氣體的溫度的測量。
技術介紹
為了安全和能夠控制輸送給患者的濕度，在患者經受針對諸如阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)或慢性阻塞性肺病(COPD)的病癥的治療(如氧療或正壓療法)時，經常測量供應給患者的氣體溫度。通常使用插入呼吸管的探針來執行患者附近的溫度測量，如Fisher&Paykel保健有限公司的美國專利號為US6272933和US6584972的美國專利。這樣的溫度探針通過在呼吸回路外部延伸的電纜連接至加濕器。該方法具有一些缺點。尤其是，用戶必須正確安裝該溫度探針，如果探針未正確安裝，那么加濕系統可能發生故障，這增加了患者的風險。現有的呼吸管傳感器的末端需要沿呼吸管外部向下延伸的傳感器線(sensorwire)。這降低了傳感器的可靠性，這是由于這些線的易損性。可替換地，如果這些線沿呼吸管的內部向下延伸，將增加對氣流的阻力，并且使呼吸回路的衛生狀況下降。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種測量供應給患者的氣體的特性的方法，其有助于克服上述現有技術中的缺陷或者至少為該工業提供有用的選擇。因此，在第一方 面本專利技術存在于用于測量供應給患者的氣體的特性的裝置中，所述裝置包含:氣體供應，至少一個輸送導管，其包括用于加熱流過所述導管的加熱線，其中在電路中利用所述加熱線來確定所述氣體的所述特性。優選地，將所述電路與所述加熱線串聯連接，并且提供對所述氣體的溫度、濕度、壓力和成份的至少一個的指標的測量，或者使可以計算這些中的至少一個的指標。優選地，將所述電路安置并密封在印刷電路板上，其至少部分延伸進入通過所述至少一個輸送導管供應給所述患者的氣體。優選地，所述電路至少部分被制模為所述輸送導管的壁。優選地，所述電路包括對周圍環境溫度具有已知特性的感測設備，使得所述感測設備能夠與所述至少一個輸送導管相匹配。優選地，所述感測設備是溫度傳感器。優選地，所述電路包括至少一個與所述加熱線串聯的測量設備。優選地，所述至少一個測量設備是溫度測量設備。優選地，所述溫度測量設備包括并聯的熱敏電阻和二極管以及基準電阻。優選地，所述熱敏電阻和所述二極管被定位在所述輸送導管靠近所述患者的末端，并且所述基準電阻包括在所述氣體供應設備中。優選地，所述氣體供應設備包括供應氣流的器件，如鼓風機，和使來自所述鼓風機的所述氣體濕潤的加濕器。優選地，所述氣體供應設備是加濕器。優選地，所述電路包括氣體特性測量設備。優選地，所述氣體特性測量設備包括傳感器、帶通濾波器或熱敏電阻中的至少一個和至少一個基準電阻。優選地，所述傳感器、帶通濾波器或熱敏電阻中的至少一個被定位在所述輸送導管接近所述患者和所述至少一個基準電阻的末端，并且至少一個帶通濾波器被包括在所述氣體供應設備中。本專利技術存在于前述內容中，并且也設想出下面給出實例的構造。附圖說明現在將參考附圖描述本專利技術的優選形式。圖1是與本專利技術測量供應給患者的氣體的溫度的方法一起使用的呼吸加濕系統的不意圖； 圖2是使給患者的氣體的溫度能夠被測量的電子儀器(electronics)的電路圖，其中，當本專利技術的系統正在利用DC加熱和測量電壓時利用該電路；圖3是使給患者的氣體的溫度能夠被測量的電子儀器的電路圖，其中，當本專利技術的系統正在利用用于加熱的DC或AC電壓和信號電壓時利用該電路；圖4是包括在印刷電路板上的、并且在氣流區域與導管并存的本專利技術的電路的導管的切開圖。具體實施例方式本專利技術目的在于使用安置在電線上的傳感器在氣體輸送管或導管的末端測量各種特性，例如溫度或濕度，所述電線如用于加熱通過管或導管的氣流的電線，其中，所述電線存在于輸送管或導管內。本專利技術可以利用諸如在Fisher&Paykel保健有限公司的美國專利號為US6078730的美國專利中描述的帶有加熱線的加熱管或任何其他相似的管和加熱線。參考圖1，示出了可以與本專利技術一起使用的通氣和加濕系統。患者13通過鼻插管12接收被加濕的和加壓的氣體，所述鼻插管12連接至被加濕氣體的運送通路或吸氣導管3，繼而連接到加濕器8 (包括加濕腔5)，從鼓風機15或其他適當的氣體供應設備向其供應氣體。吸氣導管3被連接至加濕腔5的出口 4，加濕腔5中包含一定體積的水6。加濕腔5優選由塑料材料形成，并且具有高熱傳導底部(例如鋁底)，其直接與加濕器8的加熱板7接觸。加濕器8設置有控制設備或電控制器9，其可以包含執行存儲在相關存儲器中的計算機軟件命令的基于微處理器的控制器。通過吸氣導管3流動的氣體經由鼻插管12被傳送給患者，但是也可以經由諸如鼻面罩或全面罩的其他患者接口被傳送給患者。控制器9接收來自源的輸入，所述源諸如用戶輸入設備或通過其器件的用戶可以例如設置供應給患者13的氣體的濕度或溫度的預定所需值(預設值)的刻度盤10。響應經由刻讀盤10輸入的用戶設定的濕度或溫度值以及其他可能的諸如感測氣流或溫度的內部傳感器的輸入，或者通過控制器中計算的參數，控制器9確定何時(或到達什么程度)向加熱板7供能以加熱加濕腔5中的水6。隨著加濕腔5中的該一定體積的水6被加熱,水蒸氣開始填滿該腔室內水面之上的體積，并與氣體供應設備或鼓風機15提供的通過入口 16進入加濕腔5的氣流(例如空氣)一起通過加濕腔5的出口 4。鼓風機15可以設置有變速泵或風扇2，其通過鼓風機入口 17吸入空氣或其他氣體。變速泵或風扇2的速度可以通過另一控制設備或電子控制器18來控制，所述電子控制器18或者響應來自控制器9的輸入或者響應經由刻度盤19由用戶設定的壓力或風扇速度的預定所需值(預設值)。可替換地，該控制器18的功能能夠和另一個控制器9合并。優選地，在導管或管道3的內部，環繞并貫穿導管或管道3設置加熱元件或線11，從而防止導管內的被加濕的氣體凝結。這種凝結是由于導管壁的溫度接近周圍環境溫度，(為周圍大氣的溫度)其通常低于導管內被加濕的氣體的溫度。加熱元件有效地償還在通過導管過程中氣體通過傳導和對流損失的能量。這樣，導管加熱元件確保所輸送的氣體在最優的溫度和濕度。這樣的加熱線通常由直流(DC)或者由交流(AC)驅動，并且在這兩種情況下，加熱電壓通常在打開和關閉之間切換以控制向加熱元件施加的功率。在本專利技術中，最優選為電線的加熱元件11與電路一起使用，從而確定供應給患者的氣體的特性。優選地，將該電路(圖2和3中的20或40)與加熱線11串聯連接。該電路可以在印刷電路板上，或在可以為在氣流中的塑料模具的外套內布線，或者是至少部分在導管或管道3的壁內制模的電路板。可能被測量的特性包括溫度、壓力、氣體成份和濕度。本專利技術的兩個實施例如下所述，一個僅使用DC加熱電壓工作，另一個可以使用DC或AC加熱電壓工作。DC加熱電壓 圖2示出了可以用于實現本專利技術的測量溫度的方法的電路20。當DC加熱電壓25施加至加熱線時，二極管22導通，并且電流流過加熱線21、28，且加熱線功能正常，對輸送管3提供加熱。當使用開關關閉加熱電壓25時，與加熱電壓25極性相反的測量電壓26被施加給加熱線。在這種情況下，加熱線21、28中的電流不流過二極管22，而是流過熱敏電阻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于測量供應給患者的氣體的特性的裝置，包括：氣體供應，用于將所述氣體傳輸給所述患者的至少一個輸送導管，其包括用于加熱流過所述導管的所述氣體的加熱線，其中，在所述導管內、環繞或貫穿所述導管定位所述加熱線，并且所述加熱線形成了能夠確定所述氣體的至少一種特性的電路的一部分，并且其中，所述電路包括與所述加熱線串聯的至少一個溫度測量電路，所述至少一個溫度測量電路包括基準電阻以及并聯的熱敏電阻和二極管。

【技術特征摘要】
2004.08.20 NZ 5348531.一種用于測量供應給患者的氣體的特性的裝置，包括: 氣體供應， 用于將所述氣體傳輸給所述患者的至少一個輸送導管，其包括用于加熱流過所述導管的所述氣體的加熱線， 其中，在所述導管內、環繞或貫穿所述導管定位所述加熱線，并且所述加熱線形成了能夠確定所述氣體的至少一種特性的電路的一部分，并且其中，所述電路包括與所述加熱線串聯的至少一個溫度測量電路，所述至少一個溫度測量電路包括基準電阻以及并聯的熱敏電阻和二極管。2.如權利要求1所述的用于測量供應給患者的氣體的特性的裝置，其中，將所述電路安置并密封在印刷電路板上，所述印刷電路板至少部分地延伸進入到通過所述至少一個輸送導管供應給所述患者的氣體。3.如權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬修·約恩·佩頓，凱文·彼得·奧唐奈，安德魯·巴登·克拉克，克里斯托弗·西蒙·詹姆斯·奎爾，彼得·杰弗里·霍金斯，
申請(專利權)人：菲舍爾和佩克爾保健有限公司，
類型：發明
國別省市：