專利名稱：缺水警報(bào)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于有待向患者供應(yīng)的氣體的增濕系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)概述對(duì)于ー些應(yīng)用來說，現(xiàn)在已知對(duì)供應(yīng)給患者的氣體進(jìn)行增濕是有益的。這些應(yīng)用包括氣體被用于患者呼吸以及在手術(shù)過程中向患者供應(yīng)氣體。在呼吸氣體的情況下，濕度増加了患者的舒適度并且增濕的氣體不易于使患者氣道的組織發(fā)干。在外科手術(shù)用氣體的情況下，增濕的氣體減少了暴露的組織的變干并且改善了術(shù)后效果。在結(jié)合了用于增濕向患者供應(yīng)的氣體的一個(gè)增濕室的ー種氣體增濕系統(tǒng)中，為使增濕器具有向氣體流供應(yīng)水蒸氣的能力而維持某一最低水平的水是重要的。因此，在以家庭為基礎(chǔ)來施用的情況下，向患者施用被增濕氣體的醫(yī)護(hù)專業(yè)人員或患者自己應(yīng)當(dāng)偶爾檢查水位并且在需要時(shí)添加更多的水。這ー工作有時(shí)被忽略。美國專利6，802，314描述了自動(dòng)確定水位何時(shí)降至不足的水平并且發(fā)出警報(bào)的ー種呼吸用增濕系統(tǒng)。該系統(tǒng)持續(xù)地計(jì)算熱傳導(dǎo)率的測(cè)量值，作為功率輸入除以在加熱板溫度與離開該增濕器室的氣體溫度之差。該控制器將所計(jì)算出的熱傳導(dǎo)率與適用于該系統(tǒng)中的氣體流速的一個(gè)預(yù)定的閾值相比較。如果該熱傳導(dǎo)率小于該閾值，則該控制器啟動(dòng)報(bào)
敬縣
m tlFT O這個(gè)呼吸用增濕系統(tǒng)旨在用于具有相當(dāng)一致的周圍條件的ー種環(huán)境。例如，醫(yī)院病房(這些設(shè)備最常被使用的地方)傾向于用空調(diào)調(diào)節(jié)并且被維持在舒適的溫度和背景濕度下。美國專利申請(qǐng)2009/0184832中描述了用于提醒使用者補(bǔ)足ー個(gè)增濕室的警報(bào)系統(tǒng)的另ー個(gè)實(shí)例。本專利申請(qǐng)描述一種用于外科吹入法中的增濕器。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，一個(gè)控制器測(cè)量隨時(shí)間推移用于該增濕器加熱器的總功率輸入。根據(jù)本申請(qǐng)人，這代表從該儲(chǔ)器中蒸發(fā)了一定比例的量的水。一旦總功(從該室被充滿開始在ー個(gè)時(shí)間段內(nèi)累積的功率)達(dá)到ー個(gè)預(yù)定水平，該控制器就向使用者指示該增濕器室可能需要再填充。在所描述的另ー個(gè)方面，能夠根據(jù)進(jìn)入該系統(tǒng)的氣體的溫度來選擇該閾值水平。根據(jù)另ー個(gè)方面，該系統(tǒng)通過確定瞬時(shí)功率是否下降到低于ー個(gè)閾值而確定需要再裝填水合流體，該閾值對(duì)于不同的流速或流速范圍可以不相同。根據(jù)另ー個(gè)變體，該控制器監(jiān)控該加熱器水化器附近或內(nèi)部的受調(diào)控氣體的溫度信號(hào)、并且在吹入氣體的溫度信號(hào)開始顯著變化時(shí)啟動(dòng)ー個(gè)警報(bào)器。在2009年12月23日提交并且被轉(zhuǎn)讓給費(fèi)雪派克醫(yī)療保健有限公司(Fisher &Paykel Healthcare Limited)的美國申請(qǐng)61/289，610中描述了另一個(gè)系統(tǒng)。它還描述了一種用于在吹入法或開放性創(chuàng)傷手術(shù)中使用的氣體的增濕系統(tǒng)。根據(jù)這個(gè)申請(qǐng)，通過監(jiān)控離開該增濕器室的氣體的溫度同時(shí)監(jiān)控加熱器底座的功率供應(yīng)來檢測(cè)該增濕器室中有少量水或無水的條件。如果離開該室的氣體的溫度下降而同時(shí)向該加熱器所供應(yīng)的功率是恒定的或漸增的，則該控制器將這確定為ー個(gè)缺水條件 并且提醒使用者。外科手術(shù)系統(tǒng)也在明確定義的環(huán)境條件中進(jìn)行操作。例如，它們典型地用在維持于受調(diào)控的制冷溫度下的手術(shù)室中以及在具有相對(duì)恒定的環(huán)境濕度的一種用空調(diào)調(diào)節(jié)的環(huán)境之中。發(fā)明人認(rèn)為上述這些系統(tǒng)中的每ー個(gè)都容易出現(xiàn)假警報(bào)。在該室實(shí)際上未空的狀況下，它們?nèi)菀状_定該室中缺乏水，并且向醫(yī)護(hù)專業(yè)人員提醒這個(gè)條件。雖然在由訓(xùn)練有素的醫(yī)護(hù)專業(yè)人員使用該系統(tǒng)的情況下，偶然的假警報(bào)并不危險(xiǎn)，但是在受控的醫(yī)院環(huán)境之外使用增濕氣體遞送系統(tǒng)的狀況下，它們無法提供幫助。在受控的醫(yī)院環(huán)境之外使用的系統(tǒng)還可能更易于出現(xiàn)假警報(bào)，因?yàn)橄到y(tǒng)是在更寬范圍的環(huán)境條件中進(jìn)行操作，例如環(huán)境溫度從12° C至32° C之間變動(dòng)并且環(huán)境濕度也是廣泛多變的。如果該設(shè)備被用于家庭環(huán)境，如被用于CPAP療法或氧療法中的設(shè)備，則變化的環(huán)境條件是典型的。發(fā)明概述本發(fā)明的目標(biāo)是提供ー種氣體增濕系統(tǒng)，其目的至少是克服上述缺點(diǎn)，這將至少對(duì)該行業(yè)提供有ー個(gè)有用的選擇。在ー個(gè)方面，本發(fā)明包括一種用于制備ー個(gè)氣體流的裝置，該裝置包括用于加熱一個(gè)儲(chǔ)器的一個(gè)加熱器、與該加熱器處于熱連通以讀取該加熱器溫度的ー個(gè)溫度傳感器、被適配成從ー個(gè)電源向該加熱器施加功率的一個(gè)控制器，該控制器包括一種控制方法，該控制方法包括在使用該裝置的過程中監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件、從所監(jiān)控到的這些系統(tǒng)條件來確定該儲(chǔ)器中可能的水缺乏、在確定了可能的水缺乏之后從該電源向該加熱器施加功率(功率的量是所供應(yīng)的功率的ー個(gè)提高、從該電源供應(yīng)至該加熱器的ー個(gè)最大功率、從該電源供應(yīng)至該加熱器的ー個(gè)預(yù)定量的功率、或供應(yīng)至該加熱器的一定量的功率，該一定量的功率將會(huì)在缺乏水時(shí)將加熱器溫度提升至以下溫度，這個(gè)溫度超過在該室中存在水時(shí)該加熱器溫度將會(huì)達(dá)到的任何溫度 )、監(jiān)控該溫度傳感器的輸出、并且如果所監(jiān)控到的溫度傳感器輸出值指示該儲(chǔ)器中的水缺乏，則減少從該電源向該加熱器所供應(yīng)的功率，從而從該加熱器徹底地移除功率。根據(jù)另ー個(gè)方面，監(jiān)控該溫度傳感器的輸出的該步驟包括確定加熱板溫度的上升。根據(jù)另ー個(gè)方面，監(jiān)控該溫度傳感器的輸出的該步驟包括將該加熱器溫度與ー個(gè)閾值溫度相比較、并且在該監(jiān)控到的溫度超過該預(yù)定的閾值溫度時(shí)確定一個(gè)缺水條件。根據(jù)另ー個(gè)方面，當(dāng)?shù)揭粋€(gè)預(yù)定的時(shí)間段時(shí)該監(jiān)控到的溫度超過該預(yù)定的閾值溫度，該控制器確定該缺水條件。根據(jù)另ー個(gè)方面，向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加ー個(gè)最大可用的功率根據(jù)另ー個(gè)方面，向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加ー個(gè)預(yù)定量的功率。根據(jù)另ー個(gè)方面，向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加一定量的功率，該一定量的功率將會(huì)在缺乏水時(shí)將該加熱器溫度提升至以下溫度，這個(gè)溫度超過了在該室中存在水時(shí)該加熱器溫度將會(huì)達(dá)到的任何溫度。根據(jù)另ー個(gè)方面，該加熱器包括一個(gè)加熱板并且該裝置包括用于將ー個(gè)可移除的室維持抵靠在該加熱板上的一個(gè)夾具。根據(jù)另ー個(gè)方面，該溫度傳感器被附接至該加熱板上。
根據(jù)另ー個(gè)方面，該用于制備ー個(gè)氣體流的裝置包括用于產(chǎn)生一個(gè)氣體流的一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)以及結(jié)合了該加熱器和儲(chǔ)水器的一個(gè)增濕器，該鼓風(fēng)機(jī)的ー個(gè)出ロ通往該增濕器的ー個(gè)進(jìn)ロ。根據(jù)另ー個(gè)方面，在使用該裝置的過程中，該控制器監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件，包括監(jiān)控離開該儲(chǔ)器的氣體的溫度和監(jiān)控向該加熱器施加的功率，并且基于離開該增濕器的氣體的溫度與向該加熱器施加的功率的ー個(gè)函數(shù)來確定ー個(gè)可能的缺水條件。根據(jù)另ー個(gè)方面，該函數(shù)包括該氣體溫度與該加熱板功率的ー個(gè)比率。根據(jù)另ー個(gè)方面，該控制器通過將該函數(shù)的結(jié)果與一個(gè)預(yù)定閾值相比較來確定該儲(chǔ)器中的ー種可能的水缺乏。在另ー個(gè)方面，本發(fā)明包括一種用于制備ー個(gè)氣體流的裝置，該裝置包括ー個(gè)增濕器，該增濕器包括一個(gè)儲(chǔ)器以及用于加熱該儲(chǔ)器的一個(gè)加熱器；與該加熱器處于熱連通以便讀取該加熱器的溫度的ー個(gè)溫度傳感器；一個(gè)控制器，該控制器被適配成從ー個(gè)電源向該加熱器施加功率，該控制器包括一種控制方法，該控制方法包括在使用該裝置的過程中監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件，從這些所監(jiān)控的系統(tǒng)條件來確定該儲(chǔ)器中的ー種可能的水缺乏，在確定ー種可能的水缺乏之后，從該電源向該加熱器施加ー個(gè)最大可用的功率，監(jiān)控該溫度傳感器的輸出，如果對(duì)于預(yù)定的時(shí)間段而言該溫度傳感器的輸出超過了ー個(gè)預(yù)定的閾值則確定ー個(gè)缺水條件，隨后減少從該電源向該加熱器所供應(yīng)的功率，并且提供ー個(gè)指示該缺水條件的輸出。對(duì)于本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明的在結(jié)構(gòu)上的許多改變以及廣泛不同的實(shí)施方案以及應(yīng)用可以自身給出啟示而不背離如在所附的權(quán)利要求書中界定的本發(fā)明的范圍。在此的披露和說明純粹是說明性的、而并非g在以任何意義進(jìn)行限制。術(shù)語“包括”被 用在本說明書和權(quán)利要求書中，意為“至少部分地由……組成”。當(dāng)解釋本說明書和權(quán)利要求書中的包含“包括”的ー個(gè)語句時(shí)，也可以存在除前面有該術(shù)語的那個(gè)或那些以外的多個(gè)特征。應(yīng)以相同的方式理解相關(guān)的術(shù)語，如“包括了(comprise)”和“包括有(comprises)”。附圖簡(jiǎn)述將參照附圖對(duì)本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述。

圖1是ー個(gè)流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的用于確定一個(gè)增濕器室中的水缺乏的整個(gè)過程。圖2a示出了一位使用者接收增濕空氣的示意圖，該使用者戴著鼻罩并且從ー個(gè)模塊式鼓風(fēng)機(jī)/增濕器呼吸輔助系統(tǒng)接收空氣。圖2b示出了一位使用者接收增濕空氣的示意圖，其中該使用者戴著鼻套管并且從ー個(gè)模塊式鼓風(fēng)機(jī)/增濕器呼吸輔助系統(tǒng)接收空氣。圖3示出了一位使用者接收增濕空氣的示意圖，其中該使用者戴著鼻罩并且從ー個(gè)集成式鼓風(fēng)機(jī)/增濕器呼吸輔助系統(tǒng)接收空氣。圖4示出了一位使用者接收增濕空氣的示意圖，其中該使用者戴著鼻套管，該呼吸輔助系統(tǒng)經(jīng)由一個(gè)壁進(jìn)ロ從ー個(gè)中央源接收氣體、并且向一個(gè)控制単元提供這些氣體，該控制単元向與該控制單元對(duì)齊的并且在該控制單元下游的ー個(gè)增濕器室提供這些氣體。圖5是根據(jù)ー個(gè)使用本發(fā)明而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，室出ロ溫度與加熱板功率以及加熱板溫度終點(diǎn)的ー個(gè)函數(shù)隨時(shí)間的ー個(gè)曲線圖。圖6是ー個(gè)流程圖，展示了用于初始確定可能的缺水條件的一種優(yōu)選方法。圖7示出了在適合用于圖2、圖3或圖4的呼吸輔助系統(tǒng)的控制器與如圖2、圖3或圖4示出的優(yōu)選形式的呼吸輔助系統(tǒng)的其他部件之間的ー些連接的示意圖。圖8是ー個(gè)流程圖，展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的一種驗(yàn)證方法。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明本發(fā)明提供了ー種用于確定ー個(gè)增濕氣體供應(yīng)裝置中的缺水條件的改良方法。已發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法合適用于在廣泛變化的環(huán)境條件中確定缺水條件。如圖1所示，該方法包括ー個(gè)兩步過程，該過程包括在步驟1010初次確定缺水條件。在觀察(在步驟1050)該裝置的正常操作的過程中進(jìn)行這個(gè)初次確定。在缺水條件的初次確定之后，該方法在步驟1030對(duì)該裝置的增濕部分進(jìn)行暫時(shí)的控制，以便在步驟1100進(jìn)行二次確定，將證實(shí)或否認(rèn)該初次確定。對(duì)于初次確定來說，該裝置的控制器可以監(jiān)控該系統(tǒng)的一系列的特征，如由該系統(tǒng)中包括的一個(gè)或多個(gè)傳感器所感測(cè)到的特征。例如，該初次確定可以由背景論述中所描述和論述的許多現(xiàn)有技術(shù)方法中的任一個(gè)來進(jìn)行。然而，用于該初次確定的一種優(yōu)選的方法監(jiān)控該室出口溫度與該加熱板溫度的ー個(gè)函數(shù)、并且當(dāng)這個(gè)函數(shù)離開ー個(gè)基線值時(shí)確定缺水條件的可能性。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的方面，該二次確定中斷對(duì)該裝置的正?？刂撇⑶覍?duì)該增濕器加熱器功率輸入進(jìn)行控制。根據(jù)用于該二次確定的方法，該加熱器功率被提高至ー個(gè)最大可用的值持續(xù)ー個(gè)有限的時(shí)間段。然后基于監(jiān)控加熱板溫度(在步驟1070)來進(jìn)行該二次確定。這個(gè)確定可以是基于指示一個(gè)缺水條件的、在這個(gè)時(shí)間內(nèi)急劇上升或在這個(gè)時(shí)間內(nèi)停留在一個(gè)提高的水平、或在這個(gè)時(shí)間內(nèi)達(dá)到了一個(gè)提高的水平的加熱板溫度。該控制器然后能夠提供該缺水條件的輸出(步驟1120)以啟動(dòng)ー個(gè)使用者警報(bào)。該控制器還減少或移除該加熱板的功率(步驟1110)。已經(jīng)開發(fā)出根據(jù)本發(fā)明的缺水條件確定方法，這種方法對(duì)于在醫(yī)院環(huán)境外面使用增濕氣體遞送裝置具有特殊應(yīng)用。然而，在g在用于醫(yī)院環(huán)境的裝置的多個(gè)控制器中也可以發(fā)現(xiàn)該方法的益處。該方法能夠被用于許多廣泛的系統(tǒng)配置中的控制器中。通過實(shí)例，三個(gè)典型的系統(tǒng)配置展示于圖2至圖4中并且描述于下文中。這些系統(tǒng)配置是說明性的、而不是這個(gè)方法可以被用于其中的系統(tǒng)配置的詳盡敘述。圖2a和圖2b中示出了根據(jù)第一示例性系統(tǒng)配置，使用者2從ー個(gè)模塊式輔助呼吸単元和增濕器系統(tǒng)I接收空氣的示意圖。該系統(tǒng)I為了治療目的(例如，為了降低阻塞性睡眠呼吸暫停的發(fā)病率，為了提供CPAP治療，為了提供治療目的的增濕作用，或類似目的)而向使用者2提供加熱的、增濕的氣體的加壓流。下文對(duì)該系統(tǒng)I進(jìn)行了詳細(xì)描述。該輔助呼吸単元或鼓風(fēng)機(jī)單元3具有ー個(gè)內(nèi)部壓縮機(jī)単元、流量發(fā)生器或風(fēng)扇單元13 (—般可以被稱為流動(dòng)控制機(jī)構(gòu))。來自大氣的空氣經(jīng)由ー個(gè)大氣進(jìn)ロ 40進(jìn)入該鼓風(fēng)機(jī)単元3的外殼、并且被吸入穿過該風(fēng)扇単元13。該風(fēng)扇単元13的輸出是可調(diào)節(jié)的，即風(fēng)扇速度是可變的。加壓的氣體流離開該風(fēng)扇單元13和該鼓風(fēng)機(jī)単元3，并且經(jīng)由一個(gè)連接導(dǎo)管4行進(jìn)至ー個(gè)增濕器室5，從而通過ー個(gè)進(jìn)入端口或進(jìn)口端口 23進(jìn)入該增濕器室5。
在使用中該增濕器室5容納一定體積的水20。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，在使用中該增濕器室5被定位在具有一個(gè)加熱板12的一個(gè)增濕器底座單元21的頂部。對(duì)該加熱板12通電以加熱該室5的底座，并且因此加熱該室5的內(nèi)容物。該室5中的水隨著被加熱而蒸發(fā)，并且該增濕器室5內(nèi)部的氣體(在水20的表面上方)變熱且變濕。經(jīng)由進(jìn)ロ端ロ 23進(jìn)入該增濕器室5的氣體流通過該加熱的水的上方(或穿過這些被加熱的、增濕的氣體，這種情況適用于較大的室和流速)并且因此變熱且變濕。該氣體流然后經(jīng)由ー個(gè)出口端ロ或出ロ端ロ 9離開該增濕器室5，并且進(jìn)入ー個(gè)遞送導(dǎo)管6。當(dāng)在本說明書中參照本發(fā)明提及一個(gè)“增濕器単元”時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被當(dāng)成至少是指該室5，并且如果適當(dāng)?shù)脑?，是指該底座単元21以及加熱板12。這些被加熱的、增濕的氣體沿該遞送導(dǎo)管6的長度通過并且經(jīng)由ー個(gè)使用者接ロ7被提供給患者或使用者2。該導(dǎo)管6可以經(jīng)由ー個(gè)加熱絲(未圖示)或類似物來加熱以幫助防止雨水沖洗(rain-out)。圖2a所示的使用者接ロ 7是環(huán)繞并且覆蓋使用者2的鼻子的ー個(gè)鼻罩。然而，應(yīng)指出，鼻套管(如圖2b所示)、全罩式面罩、氣管造ロ術(shù)接頭或任何其他合適的使用者接ロ可以取代所不的鼻罩。ー個(gè)中央控制器或控制系統(tǒng)8定位于鼓風(fēng)機(jī)殼體(控制器8a)或增濕器底座単元(控制器8b)之一中。在這種類型的模塊式系統(tǒng)中，優(yōu)選的是使用分離的鼓風(fēng)機(jī)控制器8a和增濕器控制器Sb，并且最優(yōu)選的是控制器8a、8b是相連的(例如通過纜線或類似物)，這樣它們可以在使用中相互通信。控制系統(tǒng)8經(jīng)由定位在該增濕器底座單元21或該鼓風(fēng)機(jī)單元3上或二者上的使用者控件11來接收使用者輸入信號(hào)。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該控制器8還接收來自位于整個(gè)系統(tǒng)I的不同點(diǎn)處的傳感器的輸入。圖7示出了控制器8的輸入和輸出中的一些的示意圖。應(yīng)指出，未展示所有可能的連接以及輸入和輸出，圖7代表了這些連接中的一些并且是ー個(gè)代表性實(shí)例。下文將對(duì)這些傳感器和它們的位置進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。響應(yīng)于來自控件11的使用者輸入和從這些傳感器接收到的信號(hào)，該控制系統(tǒng)8確定ー個(gè)控制輸出，在該優(yōu)選的實(shí)施方案中，該控制輸出發(fā)送多個(gè)信號(hào)以調(diào)節(jié)用于該增濕器室加熱板12的功率和該風(fēng)扇13的速度。下文將更詳細(xì)地描述用于確定該控制器確定該控制輸出的方式的程序設(shè)計(jì)。圖3示出了使用者2從根據(jù)本發(fā)明的第二形式的ー種集成式鼓風(fēng)機(jī)/增濕器系統(tǒng)100接收空氣的示意圖。除了增濕器室105已經(jīng)與該鼓風(fēng)機(jī)単元103集成而形成一個(gè)集成単元110以外，該系統(tǒng)以與圖2所示且以上描述的模塊式系統(tǒng)I非常類似的方式進(jìn)行操作。由定位在該集成單元110的殼體內(nèi)部的風(fēng)扇單元113提供ー個(gè)加壓氣體流。由加熱板112(在該實(shí)施方案中，該加熱板是該鼓風(fēng)機(jī)單元103的結(jié)構(gòu)的一體的部分)加熱該增濕器室105中的水120?？諝饨?jīng)由一個(gè)進(jìn)入端ロ 123進(jìn)入該增濕器室105、并且經(jīng)由出口端ロ 109離開該增濕器室105。該氣體流經(jīng)由ー個(gè)遞送導(dǎo)管106和一個(gè)接ロ 107被提供給使用者2。該控制器108被容納于該集成單元100的外殼內(nèi)。多個(gè)使用者控件111被定位在該單元100的外表面上。圖4示出了使用者2從另ー形式的呼吸輔助系統(tǒng)200接收空氣的示意圖。該系統(tǒng)200總體上可以被表征為ー個(gè)遠(yuǎn)程源系統(tǒng)、并 且經(jīng)由ー個(gè)壁進(jìn)ロ 1000從ー個(gè)遠(yuǎn)程源接收空氣。
該壁進(jìn)ロ 1000經(jīng)由ー個(gè)進(jìn)ロ導(dǎo)管201連接至ー個(gè)控制單元202上，該控制單元從進(jìn)ロ 1000接收氣體。該控制單元202具有多個(gè)傳感器250、260、280、290，這些傳感器分別測(cè)量進(jìn)入的氣體流的濕度、溫度和壓カ以及流量。該氣體流然后被提供至一個(gè)增濕器室205，其中該氣體流以ー種與以上所述類似的方式被加熱且增濕并且被提供給一位使用者。應(yīng)指出，當(dāng)針對(duì)如系統(tǒng)200的一個(gè)遠(yuǎn)程源系統(tǒng)提及“增濕器単元”時(shí)，這應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作是指結(jié)合了該控制単元202，即來自該遠(yuǎn)程源的氣體可以直接與ー個(gè)進(jìn)ロ相連接，或經(jīng)由該控制單元202 (為了降低壓カ或類似的)與ー個(gè)進(jìn)ロ相連接，但是該控制單元和該增濕器室應(yīng)當(dāng)被解釋為屬于ー個(gè)總體的“增濕器単元”。如果有需要，系統(tǒng)200可以通過將該中央源作為O2源、或通過將大氣空氣與經(jīng)由定位于該控制單元202中的一個(gè)文丘里管90或類似物從該中央源進(jìn)入的O2進(jìn)行混合，來向使用者提供O2或ー種O2成分。優(yōu)選的是，該控制単元202還具有ー個(gè)充當(dāng)流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的閥門或類似機(jī)構(gòu)，以便調(diào)節(jié)穿過該系統(tǒng)200的氣體的流速。傳感器圖2、圖3以及圖4示出的模塊式和集成式系統(tǒng)1、100和200具有定位在整個(gè)系統(tǒng)的多個(gè)點(diǎn)處的多個(gè)傳感器。下文將對(duì)涉及該呼吸輔助系統(tǒng)I的這些傳感器進(jìn)行描述。如圖2所示的優(yōu)選形式的模塊式系統(tǒng)I在以下優(yōu)選的位置具有至少以下傳感器I)—個(gè)環(huán)境溫度傳感器60,其定位于該鼓風(fēng)機(jī)殼體的內(nèi)部、附近或之上,被配置或適配成測(cè)量從大氣進(jìn)入的空氣的溫度。最優(yōu)選的是，該溫度傳感器60定位于風(fēng)扇単元13之后(下游)的氣流中，并且盡 可能靠近該增濕器室的進(jìn)ロ或入口。2) —個(gè)增濕器單元出口端ロ溫度傳感器63，其定位在該室的出口端ロ 9處、或定位在該遞送導(dǎo)管6的裝置末端(與患者端相対)處。出ロ溫度傳感器63被配置或適配成在氣體流離開室5時(shí)測(cè)量該氣體流的溫度(在任一配置中，該出ロ端ロ溫度傳感器63可以被認(rèn)為是在該室出ロ端ロ 9的近端)。類似地，多個(gè)傳感器在圖3所不的集成系統(tǒng)100和圖4的系統(tǒng)200中被安排在基本上相同的位置處。例如，對(duì)于圖3的集成系統(tǒng)來說，一個(gè)環(huán)境溫度傳感器160定位于鼓風(fēng)機(jī)殼體內(nèi)的氣體流中，恰好在該增濕器室進(jìn)入端ロ 123之前(上游)。ー個(gè)室出口端ロ溫度傳感器163被定位在該室出ロ端ロ 109處、并且被配置成在氣體流離開室105時(shí)測(cè)量該氣體流的溫度(在任一配置中，該出ロ端ロ溫度傳感器163可以被認(rèn)為是在該室出ロ端ロ 109的近端)。對(duì)于任一實(shí)施方案來說，作為替代方案，這個(gè)傳感器可以定位在該遞送導(dǎo)管106的裝置末端(與患者端相対)處。一個(gè)類似編號(hào)的系統(tǒng)被用于圖4所示的呼吸輔助系統(tǒng)，即環(huán)境溫度傳感器260、風(fēng)扇單元213、定位在該室出ロ端ロ 209處的室出ロ端ロ溫度傳感器263 等。同樣優(yōu)選的是，該呼吸輔助系統(tǒng)I (和100、200)具有定位為鄰近該加熱板12的一個(gè)加熱板溫度傳感器62，該傳感器被配置成測(cè)量該加熱板的溫度。具有一個(gè)加熱板溫度傳感器的這個(gè)或這些呼吸輔助系統(tǒng)是優(yōu)選的，因?yàn)樵摷訜岚鍦囟葌鞲衅鹘o出了該加熱板的狀態(tài)的即時(shí)指示。這個(gè)傳感器應(yīng)當(dāng)在位于熱源與該儲(chǔ)器之間的熱通路之中。因此，例如，優(yōu)選的是在ー個(gè)導(dǎo)電板上的一個(gè)傳感器，該導(dǎo)電板在一側(cè)與水室接觸并且在另ー側(cè)上具有ー個(gè)加熱器。而且最優(yōu)選的是，這些系統(tǒng)具有ー個(gè)流量探針，即系統(tǒng)I中的流量探針61，該流量探針定位在該風(fēng)扇単元13的上游并且被配置成測(cè)量氣體流量。盡管該流量探針可以定位在該風(fēng)扇的下游或其他任何適當(dāng)?shù)牡胤剑窃摿髁刻结樀膬?yōu)選位置是該風(fēng)扇単元的上游。此外，優(yōu)選的是，ー個(gè)流量探針形成該系統(tǒng)的一部分，但是流量探針不是絕對(duì)必須是該系統(tǒng)的一部分。現(xiàn)在下文將對(duì)該呼吸輔助系統(tǒng)I的布局和操作進(jìn)行詳細(xì)描述。系統(tǒng)100與系統(tǒng)200的操作和布局是基本上相同的，并且除了必要的地方之外將不會(huì)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)于呼吸輔助系統(tǒng)I來說，來自所有傳感器的讀數(shù)被反饋給控制系統(tǒng)8?？刂葡到y(tǒng)8還接收來自這些使用者控件11的輸入。另外的替代性傳感器布局在以上概述的裝置和方法的變體中，該系統(tǒng)(系統(tǒng)I或系統(tǒng)100或系統(tǒng)200)還具有下文概述的其他傳感器。I)ー個(gè)患者端溫度傳感器15 (或115或215)被定位在遞送導(dǎo)管6的患者端處(或可替代地在接ロ 7之中或之上)。也就是說，在該患者或遞送點(diǎn)處或附近。當(dāng)閱讀本說明書吋，“患者端”或“使用者端”應(yīng)當(dāng)被當(dāng)作是指靠近該遞送導(dǎo)管(例如遞送導(dǎo)管6)的使用者端、或在患者接ロ 7之中或之上。除非另外指出特殊的位置，否則這是適用的。在任一配置中，患者端溫度傳感器15可以被認(rèn)為是在使用者或患者2之處或附近。用于初次缺水確定的優(yōu)選方法參照?qǐng)D6，在本發(fā)明的最優(yōu)選的實(shí)施方案中，該控制器在正常使用該裝置的過程中的持續(xù)進(jìn)行基礎(chǔ)上估算該室出ロ溫度與該加熱板功率的ー個(gè)函數(shù)。當(dāng)這個(gè)函數(shù)的結(jié)果不同于ー個(gè)基線水平時(shí)，該控制器確定缺水狀態(tài)的可能性。優(yōu)選的函數(shù)是來自傳感器63(或163或263)的室出口溫度與如加熱板負(fù)荷周期所表示的加熱板功率的ー個(gè)比率。這個(gè)比率可以表示為
權(quán)利要求
1.一種用于制備氣體流的裝置，該裝置包括 用于加熱一個(gè)儲(chǔ)器的一個(gè)加熱器， 一個(gè)溫度傳感器，該溫度傳感器與該加熱器處于熱連通以便讀取該加熱器的溫度，一個(gè)控制器，該控制器被適配成從一個(gè)電源向該加熱器施加功率，該控制器包括一種控制方法，該控制方法包括 在使用該裝置的過程中監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件， 從這些所監(jiān)控到的系統(tǒng)條件來確定該儲(chǔ)器中的可能的水缺乏， 在確定可能的水缺乏之后，從該電源向該加熱器施加功率，功率的量為 所供應(yīng)的功率的一個(gè)增加， 從該電源通向該加熱器的一個(gè)最大功率， 從該電源通向該加熱器的一個(gè)預(yù)定量的功率；或 通向該加熱器的一定量的功率，該一定量的功率將會(huì)在缺乏水時(shí)將該加熱器溫度提升至以下溫度，這個(gè)溫度超過了在該室中存在水時(shí)該加熱器溫度將會(huì)達(dá)到的任何溫度， 監(jiān)控該溫度傳感器的輸出，以及 如果該監(jiān)控到的溫度傳感器輸出指示了該儲(chǔ)器中的水缺乏，則減少從該電源向該加熱器所供應(yīng)的功率。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中監(jiān)控該溫度傳感器的輸出的該步驟包括確定加熱板溫度的上升。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中監(jiān)控該溫度傳感器的輸出的該步驟包括將該加熱器溫度與一個(gè)閾值溫度相比較、并且在該監(jiān)控到的溫度超過該預(yù)定的閾值溫度時(shí)確定一個(gè)缺水狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中當(dāng)?shù)揭粋€(gè)預(yù)定的時(shí)間段時(shí)該監(jiān)控到的溫度超過了該預(yù)定的閾值溫度，則該控制器確定該缺水狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加一個(gè)最大可用的功率。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加一個(gè)預(yù)定量的功率。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中向該加熱器施加功率的該步驟包括向該加熱器施加一定量的功率，該一定量的功率將會(huì)在缺乏水時(shí)將該加熱器溫度提升至以下溫度，這個(gè)溫度超過了在該室中存在水時(shí)該加熱器溫度將會(huì)達(dá)到的任何溫度。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其中該加熱器包括一個(gè)加熱板并且該裝置包括用于將一個(gè)可移除的室維持抵靠在該加熱板上的一個(gè)夾具。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中該溫度傳感器被附接至該加熱板上。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的裝置，包括用于產(chǎn)生氣體流的一個(gè)鼓風(fēng)機(jī)、以及結(jié)合了該加熱器和一個(gè)儲(chǔ)水器的一個(gè)增濕器，該鼓風(fēng)機(jī)的一個(gè)出口通往該增濕器的一個(gè)進(jìn)□。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其中在使用該裝置的過程中，該控制器監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件，包括監(jiān)控離開該儲(chǔ)器的氣體的溫度和監(jiān)控向該加熱器施加的功率、并且基于離開該增濕器的氣體的溫度與向該加熱器施加的功率的一個(gè)函數(shù)來確定可能的缺水狀態(tài)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中該函數(shù)包括該氣體溫度與該加熱板功率的一個(gè)比率。
13.如權(quán)利要求11或權(quán)利要求12所述的裝置，其中該控制器通過將該函數(shù)的結(jié)果與一個(gè)預(yù)定閾值相比較來確定該儲(chǔ)器中的可能的水缺乏。
14.一種用于制備氣體流的裝置，該裝置包括 一個(gè)增濕器，該增濕器包括一個(gè)儲(chǔ)器以及用于加熱該儲(chǔ)器的一個(gè)加熱器， 一個(gè)溫度傳感器，該溫度傳感器與該加熱器處于熱連通以便讀取該加熱器的溫度，一個(gè)控制器，該控制器被適配成從一個(gè)電源向該加熱器施加功率，該控制器包括一種控制方法，該控制方法包括 在使用該裝置的過程中監(jiān)控多個(gè)系統(tǒng)條件， 從這些所監(jiān)控的系統(tǒng)條件來確定該儲(chǔ)器中的可能的水缺乏， 在確定了可能的水缺乏之后， 從該電源向該加熱器施加一個(gè)最大可用的功率， 監(jiān)控該溫度傳感器的輸出， 如果對(duì)于一個(gè)預(yù)定的時(shí)間段該溫度傳感器的輸出超過了一個(gè)預(yù)定的閾值，則確定一個(gè)缺水狀態(tài)， 隨后減少從該電源向該加熱器所供應(yīng)的該功率，并且 提供一個(gè)指示該缺水狀態(tài)的輸出。
15.一種用于制備氣體流的裝置，如在此參照附圖所描述的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于確定在增濕氣體供應(yīng)裝置中的缺水狀態(tài)的改良方法。該方法包括一個(gè)兩步過程，該過程包括缺水狀態(tài)的初次確定以及缺水狀態(tài)的二次確定。在觀察該裝置的正常操作的過程中進(jìn)行這個(gè)初次確定。在該二次確定的過程中，該方法對(duì)該裝置的增濕部分進(jìn)行暫時(shí)的控制。該二次確定證實(shí)或否定該初次確定。
文檔編號(hào)A62B7/00GK103037926SQ201180031631
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者D·巴克, J·徐, J·韓 申請(qǐng)人:費(fèi)雪派克醫(yī)療保健有限公司