[发明专利]用于控制增湿器的湿度输出的系统和方法

说明书

一种呼吸辅助系统可以包括：用于向患者递送经加热且经增湿的气体的增湿器，该增湿器包括具有入口和相关联传感器的增湿腔室、相关联加热器和传感器；具有相关联加热器和传感器的吸气导管；以及未加热的患者接口、比如面罩。增湿器可以包括控制系统，该控制系统被配置为根据入口气体温度来改变增湿腔室出口温度设定点或所产生的湿度量，包括例如最大出口温度设定点。该控制系统可以减少并且/或者最小化凝结(即，冷凝物)，同时维持递送给患者的气体中基本上恒定的湿度。

技术领域

本披露总体上涉及为了医疗程序而将气体增湿，例如呼吸增湿、在高流量疗法期间的增湿以及在麻醉/镇静期间的增湿、或在其他医疗程序中向患者提供增湿气体。更具体地，本披露涉及一种至少包括增湿器的呼吸辅助系统、以及一种用于操作增湿器以控制呼吸气体的温度水平和/或湿度水平的方法。

背景技术

在无辅助吸气期间，上呼吸道将吸入的气体加热并增湿至以下湿度条件：约37℃的体温下相对湿度为100％、或绝对湿度为约44mg/L。可能有益的是，用作呼吸辅助系统的一部分的增湿器将呼吸气体加热并增湿至一定湿度条件，以使得到达患者肺部的呼吸气体被增湿，从而降低由于将干燥气体提供给患者气道而导致的任何不利的生理影响。

发明内容

许多增湿器可以例如通过控制给增湿器的加热板的功率，来监测添加至流入气体的湿度量，以控制被增湿的气体的绝对湿度。然而，一些增湿器并不总是具有集成的湿度计或以其他方式来获得关于一种或多种流入气体的信息，这使得更加难以直接检测一种或多种流入气体的湿度。增湿器通常与干燥气体源、例如罐或壁装气体源或提供干燥气体(即，未增湿气体)的通风器一起使用。当增湿器连接至作为气体源的室内空气吸入式通风器时，缺乏直接检测流入湿度的能力可能导致所递送的湿度不准确，这可能在吸气管(即，气体递送导管)或患者接口中形成不期望的量冷凝(也称为“滴水(rain out)”)，通常是气体被过度增湿。

这种不期望的冷凝量(即，滴水)可能是由于室内空气吸入式通风器所带入的空气典型地具有比壁式源或罐的干燥气体更高的湿度而导致的。在更加热带的国家或地区，室内空气与来自壁式源或罐的气体的湿度差异可能更为突出。另外，室内空气吸入式通风器通常使用涡轮机，涡轮机可以加热气体。

由于大多数增湿器是在假设流入气体是干燥的情况下对流入气体加热并增湿，因此流入空气中的湿度增大进而可能使递送给患者的湿度过量。在假设流入气体是干燥的情况下，这样的增湿器可能对流入的室内空气添加太多湿度以努力达到预定的增湿腔室出口设定点。

在上述假设下进行操作时，当前室内空气的现有湿度可能使得气体流动路径中的气体的露点比干燥气体用作增湿器的气体源时更高。因此，当使用室内空气作为气体源时，腔室出口气体的湿度典型地较高。当腔室出口气体的湿度较高时，必须将气体的温度维持成等于或高于露点以防止冷凝。相比而言，当使用干燥气体作为气体源时，腔室出口气体可以具有较低的湿度，并且气体的露点可以较低。因此，在使用干燥气体作为气体源的情况下，气体的温度可以由于较低的露点而较低。随着气体流沿着增湿腔室与患者接口之间的流动路径冷却，比来自室内吸入式通风器的气体的预期湿度高将使得气体在到达露点而形成滴水之前能够冷却到的可用温度范围减小。滴水在患者接口(患者接口位于吸气管(即，递送管)的远端或患者端)处尤其是个问题，导致患者不适和/或不便。另外，滴水问题由于患者接口和患者接口的部件未加热而被放大，这导致与正常加热的吸气管相比更快速的温度下降。另外，管或患者接口内的冷凝可能对患者构成风险。

本披露提供了用于减少吸气管和/或患者接口中的滴水、同时仍向患者递送基本上恒定的目标湿度的系统和方法。本披露涉及在对环境空气增湿时减少滴水并且仍向患者提供最小治疗用湿度的系统和方法。最小治疗用湿度减少了患者气道的干燥或干枯、并且改善了患者的舒适度。