[发明专利]呼吸气体的湿化

说明书

相关申请的交叉引用

[0001]本申请要求下列美国专利申请的优先权，它们分别是申请日为2008年3月6日的申请61/034,318、申请日为2008年4月3日的申请61/042,112和申请日为2008年7月29日的申请084,366，上述每一个申请的全部内容在此引入作为参考。

技术领域

[0002]本发明涉及控制可呼吸气体的湿度的系统和方法，所述系统和方法用于各种形式的呼吸装置的通风系统，包括对诸如阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的睡眠呼吸紊乱(SDB)状况以及各种其它的呼吸紊乱和疾病进行的侵入式或非侵入式通风、持续气道正压通气(CPAP)、双水平治疗和处置。

背景技术

[0003]呼吸装置通常具有改变可呼吸气体的湿度的能力，以便减少患者气道干燥和由于气道干燥所引起的患者不适及相关的并发症。使用放置在气流发生器和患者面罩之间的加湿器可产生湿化气体，该气体使鼻黏膜的干燥最小化并且增加了患者气道的舒适性。另外在较冷的环境下，通常给面罩内及周围的脸部区域施加温暖的空气比施加冷空气更舒适。

[0004]目前有很多类型的加湿器，尽管最方便的形式是那种与相关的呼吸装置成为一体或者构造为连接在其上。虽然被动的加湿器可以提供某些缓解，但通常需要加热的加湿器以向空气提供足够的湿度和温度，以便患者将感觉舒适。加湿器典型地包括具有数百毫升容量的水桶、用于加热水桶中的水的加热元件、使湿度水平能够变化的控制器、接收来自气流发生器的气体的气体入口，以及适于被连接到向患者面罩传输加湿气体的患者导管的气体出口。

[0005]典型地，加热元件与加热板合为一体，所述加热板位于水桶下面并与水桶热接触。

[0006]湿化的空气可能会在沿从加湿器到患者的导管的路径上冷却，导致“雨水冲洗(rain-out)”现象，或者在导管的内壁上形成冷凝。为了克服上述问题，公知的解决办法是通过插入到患者导管内的加热有线电路而额外地加热供给给患者的气体，其中所述患者导管将湿化的气体从加湿器供给到患者面罩。在摩兹比的呼吸护理设备(Mosby’s Respiratory Care Equipment)(第七版)中第97页中阐述了这样的系统。可替代地，加热有线电路可以定位在患者导管的壁上。这样的系统在美国专利6,918,389中被描述。

[0007]在医院环境中，医院内的环境温度由空调控制为通常维持在例如大约23℃。因此呼吸装置所提供的湿化气体所需的温度可以被控制在固定的温度参数内。被控制的温度参数保证湿化气体维持在它们的露点之上的温度以防止在呼吸导管内的冷凝。

[0008]在家庭护理环境中也经常会使用加湿器，用于例如呼吸和睡眠暂停紊乱的治疗中。和家用CPAP装置一起使用的加湿系统由于成本限制和需要使系统小巧且重量轻、具有舒适的软管和面罩，还需要其面对未经训练的使用者时具有低复杂性，因此受到许多限制。在临床或医院中使用的系统中，这种限制通常不成问题，并且温度和湿度传感器可设置在气道中并邻近患者的鼻部以向控制系统提供直接反馈，因此确保了良好的效果。上述系统的成本、尺寸、重量和不舒适性还不适合家用。家庭使用者因此只能依赖于通过试验和错误所获得的经验来获得可接受的效果。

[0009]在家庭护理环境中，环境温度和气体温度的范围可能远远超过医院环境。在家庭护理中，环境温度在晚上可能低至10℃，而白天温度可能超过20℃。这样的温度变化导致上述通常使用的控制技术遭遇不利。使用上述类型的加湿器，呼吸导管上的冷凝(或雨水冲洗)至少在某种程度上将出现。冷凝程度极大地依赖于环境温度，环境温度和气体温度的差别越大，冷凝程度就越大。呼吸管内形成大量水对患者造成相当的不便，并可能加速气体冷却从而最终阻塞管道，在管中产生水流声音，或者水可能被喷进患者体内。此外，当被传输的呼吸气体的温度与环境温度相差很大时，患者也可能感觉不适。过度冷凝也会导致加湿器的加湿器腔内的水的无效使用。

[00010]已经出现了监视环境温度和空气流量作为输入到控制算法的输入量以尝试解决与家用呼吸系统相关的这些问题，所述算法预测矫正的加热输入以追踪使用者的初始设置。但是，这一方法仍然依赖于使用者为每次使用情况确定一个适当的设置。

发明内容

[0011]一个方案是一种呼吸装置，该装置解决了患者关于传输给患者接口的可呼吸气体不够温暖、鼻腔干燥的症状和/或空气传输软管内过度冷凝等的抱怨。