[发明专利]具有上游加湿器的压力支持系统

说明书

本发明通常涉及压力支持系统，并且特别地涉及具有与压力生成设备的上游连接的加湿器的压力支持系统。本发明还涉及一种使用具有与压力生成设备的上游连接的加湿器的压力支持系统来向患者提供呼吸治疗方案的方法。

存在期望侵入地或非侵入地向患者的气道递送呼吸气体流的许多实例。例如，许多个人遭受在睡眠期间导致间断性的上气道阻塞的睡眠呼吸暂停及其他相关疾病。结果，患者经历反复的睡眠中断。已开发诸如气道正压(PAP)设备的压力支持系统，以处理睡眠呼吸暂停及其他相关疾病。

典型的PAP设备包括生成正压呼吸气体流的流发生器。正压呼吸气体流经由患者回路而递送至患者气道，该患者回路典型地包括递送导管和患者接口设备。已知在持续气道正压(CPAP)、在随着患者的呼吸循环而改变的可变气道压力(诸如双水平压力)或在随着所监测的患者状况而改变的自动滴定压力下递送正压呼吸气体流。还提供压力支持治疗，以处理医学和呼吸紊乱，诸如陈史式呼吸、充血性心力衰竭和中风。

向这样的患者提供气道正压在本领域中是众所周知的。然而，已发现呼吸干燥的加压空气对患者而言并不舒服。随着时间的推移，正压呼吸气体流使患者的喉咙、鼻道和粘液膜变干，从而导致不舒服和疼痛。为了克服该问题，许多现有的压力支持系统包括适于将水蒸汽增加至正压呼吸气体流的加湿器。在图7找到图解说明这样的现有技术的压力支持系统的简化示意图。如图7中所示，PAP设备对干燥的呼吸气体供应进行加压。该加压且干燥的呼吸气体连通至加湿器，其中，水蒸汽夹带在加压的呼吸气体内(即，呼吸气体是加湿的)。然后，可以将加压且加湿的呼吸气体递送至用户。如图7中所示，加湿器位于PAP设备的下游。

在Dobson等人的美国专利No.5,673,687(‘687专利)中公开本领域的示范性的一个这样的设备。‘687专利所公开的设备包括PAP设备、被动式加湿器以及患者回路。被动式加湿器包括贮液槽和相应的盖。贮液槽适于充满水。加湿器连接至PAP设备的下游，在PAP设备的出口和患者回路之间。随着患者呼吸，正压呼吸气体流退出PAP设备并进入加湿器，其中，正压呼吸气体流在贮液槽中所包含的水的上方传递。由于贮液槽内的水的自然蒸发而存在的贮液槽内的水蒸汽被动地夹带在干燥的加压呼吸气体流内。然后，加湿的呼吸气体流退出加湿器，并且经由患者回路而递送至患者。

在Gradon等人的美国专利No.6,349,722(‘722专利)中公开本领域的示范性的另一个这样的设备。不同于在‘687专利中设备所采用的被动式加湿器，‘722专利中所描述的设备采用主动式加湿器，该主动式加湿器设计为增加正压呼吸气体流内夹带的水蒸汽的量。‘722专利中所公开的加湿器具有带有塑料顶部和金属底部的水腔。金属底部典型地通过压印表现出高热传导率的诸如铝的金属薄板而形成。水腔的底部放在加热板的顶部上。由于加热板的温度增加为高于环境温度而发生主动加热。加热板所生成的热提高腔室内所包含的水的温度，从而加快水的蒸发速率。由于干燥的加压呼吸气体流在贮液槽中所包含的水的上方传递，因而水蒸汽被夹带于其中。然后，加湿的呼吸气体流经由患者回路而递送至患者的气道。

通常，随着气体的温度增加，可以夹带于气体中的水蒸汽的量也增加。相反，随着气体的温度减少，可以夹带于气体中的水蒸汽的量也减少。以上所描述的被动式加湿器和主动式加湿器这两者都设计为在对呼吸气体进行加压之后但在呼吸气体进入患者回路之前增加呼吸气体内所夹带的水蒸汽的量。如以下与表1共同更充分地讨论的，该布置增加患者回路内的雨除(即，冷凝)的风险，因为在加压后水蒸汽增加至呼吸气体流。

在患者回路中发生雨除是不期望的；在PAP设备内发生雨除甚至更不期望。例如，PAP设备内的空气流动路径难以接近和清洁。结果，PAP设备内发生的雨除很可能引起PAP设备内部的细菌生长。另外，PAP设备内的流动路径通常并不构建为防水。结果，在PAP设备内发生的雨除很可能引起水泄漏到PAP设备的电路上并损坏PAP设备的电路，和/或很可能引起流发生器发生故障等等。为了避免在PAP设备内发生雨除，现有技术的系统将加湿器定位在PAP设备的下游；在PAP设备和患者回路之间。

然而，将加湿器放置在流发生器的下游也存在着若干个缺陷。例如，利用该布置，由正压呼吸气体流对加湿腔室进行加压。结果，必须维持充分密封，以防止空气和/或从加湿器泄漏。另外，在加湿器两端存在大的压力降。必须说明该压力降，以确保在期望的治疗压力下将呼吸气体流递送至患者。