[发明专利]具有用于加湿和冷凝物管理的微结构的医疗部件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号61/785,895以及2012年6月25日提交的美国临时申请号61/664,069的优先权利益，特此将它们的全部内容通过引用结合在此。

技术领域

本披露总体上涉及适合于医疗用途的部件，并且更具体地涉及适合于向患者提供加湿气体和/或从患者移除加湿气体的部件，如在气道正压(PAP)、呼吸器、麻醉、通气机、以及吹气系统中使用。

背景技术

在医疗回路中，不同的部件运送到患者和来自患者的天然或人工加湿的气体。例如，在PAP或辅助呼吸回路等的一些呼吸回路中，被患者吸入的气体通过吸气管从加热器-加湿器被输送到患者接口，例如遮罩。作为另一个实例，管可以将加湿气体(通常为CO₂)输送到吹气回路中的腹腔中。这可以有助于防止患者的内部器官的“脱水”，并且可以减少手术后恢复所需要的时间量。

在这些医疗应用中，这些气体优选地在具有接近饱和水平的湿度的条件下并且在接近体温处(通常在33℃与37℃之间的温度处)被输送。冷凝或“凝雨”可以随着高湿度呼吸气体冷却而在部件的内部表面上形成。仍然需要用于允许在医疗回路中改进湿度和冷凝物管理的部件。因此，在此描述的某些部件和方法的目的在于改善现有技术系统的一个或多个问题，或者至少为公众提供一种有用的选择。

发明内容

在此在不同的实施例中披露了具有用于加湿和/或冷凝物管理的微结构的医疗部件以及制造这样的部件的方法。

在至少一个实施例中，供在医疗回路中使用的部件包括在使用中接触液体的第一区；与该第一区不同的第二区；以及微结构化表面，该微结构化表面与该第一区和该第二区连通，并被配置为在使用中将液体从该第一区芯吸到该第二区，其中该微结构化表面包含具有小于大约π/2弧度的平衡接触角的基底。

在不同实施例中，前述部件可以具有以下特性中的一者、一些、或全部，以及在本披露中的其他地方所描述的特性。

该第二区在使用中可以被暴露于较高速率的空气，而该第一区在使用中可以暴露于较低速率的空气。该第二区可以被配置为与热源连通。该微结构化表面可以被配置为与热源连通。该微结构化表面可以包括大体上平行的微通道。这些微通道可以大体上是方形的。θ这些微通道的临界接触角可以满足以下等式：

其中X代表这些方形通道的高宽比。这些微通道可以大体上是v形的。这些微通道的临界接触角θ可以满足以下等式：

其中β代表该v形的角。该微结构化表面可以包括微柱。这些微柱可以具有基本上相同的横截面尺寸。这些微柱中的至少一些可以具有与其他微柱不同的横截面尺寸。

在不同的实施例中，前述部件可以结合在遮罩中。该遮罩可以进一步包括与该第二区连通的排放件。

在不同的实施例中，前述部件可以结合在管道中。该部件可以形成该管道的内壁的至少一部分。该部件可以是该管道的内腔中的插入物。该管道的壁可以被配置为与热源连通。

在至少一个实施例中，供在医疗回路中使用的部件包括被配置为保持液体的储存部分；邻近该储存部分的被配置为促进该液体蒸发的蒸发器部分；以及被配置为将液体从该储存部分传送到该蒸发器部分的微结构化表面。

在不同实施例中，前述部件具有以下特性中的一者、一些、或全部，以及在本披露中的其他地方所描述的特性。

该蒸发器部分可以是可加热的。该微结构化表面可以包括具有在接近该储存部分处较低的并且在接近该蒸发器部分处较高的长宽比的微通道，该长宽比沿着梯度增加。该微结构化表面可以包括接近该储存部分大体上水平延伸的第一微通道，和接近该蒸发器部分大体上垂直延伸的第二微通道，其中这些第一微通道被配置为将液体传送到这些第二微通道。

在不同的实施例中，前述部件可以结合在遮罩中。

在不同的实施例中，前述部件可以结合在适合于与加湿器单元一起使用的腔室中。该部件可以形成该腔室的内壁的至少一部分。该腔室可以包括被配置为由该加湿器单元的加热器底座加热的壁。该腔室可以包括被配置为由不同于该加湿器单元的加热构件加热的壁。该腔室可以进一步包括布置在至少在接近该蒸发器部分的腔室的壁上或上方的绝缘件。