[发明专利]使用气体混合回路的呼吸治疗系统和方法

权利要求书

1.一种呼吸治疗系统（100），其被配置成混合至少两种气体，以便输送到受治疗者的气管，所述呼吸治疗系统包括：

压力发生器（140），其被配置成根据治疗方案而产生第一气体的加压流，以便输送到受治疗者的气管；

气体连接器（151），其被配置成使所述呼吸治疗系统流体地连接到气体供应源，从而通过所述气体连接器传输来自所述气体供应源的第二气体；

气体汇合回路（160），其被配置成使来自所述压力发生器的第一气体与来自所述气体供应源的第二气体汇合成具有第一气体的平均百分比浓度的气体混合物，其中所述气体混合物在通过所述气体汇合回路汇合之后具有第一气体浓度分布，其中所述第一气体浓度分布包括第一气体的百分比浓度的样本数值的第一样本标准偏差；以及

气体混合回路（10），其被配置成使所述第一气体与所述第二气体沿着在所述气体混合回路内形成的路径混合，所述气体混合回路包括：

进口（11），其被配置成从所述气体汇合回路接收所述第一气体和所述第二气体的气体混合物，其中在所述进口处的路径的横截面具有第一形状；

扩散部（13），其被配置成通过扩散而使所述第一气体和所述第二气体混合，其中在所述扩散部处的路径的横截面具有相对于所述第一形状是细长的第二形状，以便在所述气体混合物行进经过所述扩散部的时候加强所述气体混合物的扩散；以及

出口（15），其被配置成接收已在所述扩散部内混合的气体混合物，并且将所述气体混合物引导到呼吸回路，以便输送到受治疗者的气管，

其中通过在所述扩散部内混合，被所述出口引导的气体混合物具有比所述第一气体浓度分布更加均匀的第二气体浓度分布，从而使得所述第二气体浓度分布包括所述第一气体的百分比浓度的样本数值的第二样本标准偏差，并且其中所述第二样本标准偏差小于所述第一样本标准偏差的一半。

2.如权利要求1所述的呼吸治疗系统，其中所述进口处的路径的横截面的第一形状具有最大进口直径以及最小进口宽度，并且其中所述扩散部处的路径的横截面的第二形状具有至少为所述最大进口直径两倍的最大扩散直径以及小于所述最小进口宽度一半的最小扩散宽度。

3.如权利要求1所述的呼吸治疗系统，其中所述第二形状沿着第一定向是细长的，其中所述气体汇合回路包括被配置成接收所述第一气体的第一进口以及被配置成接收所述第二气体的第二进口，其中所述第一进口根据汇合定向而相对于所述第二进口设置，并且其中所述汇合定向基本上垂直于所述第一定向。

4.如权利要求1所述的呼吸治疗系统，其中所述第二形状沿着第一定向是细长的，其中所述第一气体浓度分布包括第一区域和第二区域，其中所述第一区域包括所述第一气体的浓度的最高四分位数，其中所述第二区域包括所述第一气体的浓度的最低四分位数，其中穿过所述第一区域的几何中心和所述第二区域的几何中心的直线具有横向于所述第一定向的第二定向。

5.如权利要求1所述的呼吸治疗系统，其中所述气体混合回路被配置成使所述第一气体与所述第二气体混合，从而使得对于大约250lpm的气体混合物流速而言穿过所述气体混合回路的压降小于大约10cmH₂O。

6.一种用于混合至少两种气体以便输送到受治疗者的气管的方法，该方法包括：

将第一气体流提供到气体汇合回路的第一进口；

在提供所述第一气体流的同时，将第二气体的第二气流流体地连接到所述气体汇合回路的第二进口；

在所述气体汇合回路的进口处接收所述第一气体和所述第二气体的气体混合物，其中所述气体混合物在所述气体混合回路的进口处具有第一气体浓度分布，其中所述气体混合物具有所述第一气体的平均百分比浓度，其中所述第一气体浓度分布包括第一气体的百分比浓度的样本数值的第一样本标准偏差，并且其中所述进口的横截面具有第一形状；

通过扩散部使来自所述气体混合回路的进口的所述气体混合物扩散，其中所述扩散部的横截面具有相对于所述第一形状是细长的第二形状，以便在所述气体混合物行进穿过所述扩散部的时候加强所述气体混合物的扩散；以及

将所述气体混合物输送到呼吸回路以便输送到受治疗者的气管，

其中通过使所述气体混合物扩散，被输送的气体混合物具有比所述第一气体浓度分布更加均匀的第二气体浓度分布，从而使得所述第二气体浓度分布包括所述第一气体的百分比浓度的样本数值的第二样本标准偏差，并且其中所述第二样本标准偏差小于所述第一样本标准偏差的一半。