熱濕交換單元的制作方法

專利名稱：熱濕交換單元的制作方法
技術領域：
本公開總體上涉及一種用于病人呼吸回路的部件。更特別地，本公開涉及一種用 于病人呼吸回路的熱濕交換(“HME”)單元。
背景技術：
在本領域，使用呼吸機和呼吸回路輔助病人呼吸是眾所周知的。呼吸機和呼吸回 路給自身呼吸困難的病人提供機械輔助。在外科手術和其他醫療手術中，病人經常是連接 到呼吸機從而為病人提供呼吸氣體。這種呼吸回路的一個缺點是所輸送的空氣不具有適于 病人肺的濕度水平和/或溫度。為了向病人提供具有期望濕度和/或溫度的空氣，HME單元可流體連接到呼吸回 路。作為參照點，HME是一個通用術語，可以包括簡單的冷凝器加濕器、吸濕冷凝器加濕器、 疏水冷凝器加濕器等。概括地，HME單元由殼體組成，所述殼體含有一層熱濕保持介質或材料(“HM介 質”)。HM介質具有保持從病人肺部呼出氣體的濕熱然后將所捕獲的濕熱傳遞給呼吸機供 給的吸入氣體的能力。HM介質可由未處理過的或處理過的泡沫、紙張或者其他合適材料形 成，例如帶有吸濕性材料。當HME單元處理與呼吸回路中呼吸機供給氣體相關聯的熱度和濕度問題時，還可 能存在其它的缺點。例如，將煙霧狀散開的藥物顆粒導入到呼吸回路(例如，經由噴霧器) 中，從而遞送給病人的肺部，這是相當普遍的。然而，在呼吸回路中存在HME單元的情況下， 藥物顆粒將不容易穿過HM介質，從而不容易遞送給病人。此外，HM介質還會被液體藥物的小液滴阻塞，在一些情況下導致HME單元的阻力 升高。解決這些問題的一個方法是當引入煙霧化藥物的時候，將HME單元從呼吸回路移除。 該步驟耗費時間，易產生錯誤，且在回路減壓時還有可能引起所補充肺容積的損失。可替代地，各種HME單元已經被建議，其結合了復雜旁通結構/閥，該旁通結構/ 閥選擇性地和完全地將HM介質從氣流路徑中隔離出來。例如，現有的旁通型HME單元采用 的旁通結構位于HM介質內部或穿過HM介質。雖然這樣是可行的，但這些或其他的旁通型 HME單元難以操作(例如，需要看護者轉動兩個相對彼此摩擦性安裝的殼體單元)和/或相 對復雜并因此而昂貴。根據以上所述，需要一種改進的、具有HM介質旁通特征的HME單元，其可以解決與 常規旁通型HME單元有關的一個或多個問題。

發明內容
本公開的一些方面涉及用于病人呼吸回路的熱濕交換單元。該單元包括殼體、MDI 端口組件和熱濕介質。殼體形成病人側端口、呼吸機側端口以及位于病人側端口與呼吸機 側端口之間的密封區域(containment region)。MDI端口組件包括框架，該框架突入到密封區域中并被構造成接收計量劑量分配器的一部分。該框架終止于出口端，形成流動通道。熱濕介質(或加熱加濕介質)保持于 密封區域中，以限定最接近MDI端口組件的出口端的介質表面。該單元的特征在于，在一些 實施例中，出口端與介質表面之間不存在主體。


所包括的附圖用以進一步理解實施例并且被包含在本說明書中且構成了本說明 書的一部分。附圖示出了實施例且與說明書一起用于解釋實施例的原理。將容易了解其它 實施例以及實施例的許多預期優點，因為通過參照后面詳細描述，它們變得更好理解。附圖 的元件并不需要相對于彼此按比例確定。相同的附圖標記表示對應的相似部件。圖1為病人呼吸回路實例的簡單示意圖，根據本公開原理的HME單元用于所述病 人呼吸回路實例。圖2為另一病人呼吸回路實例的簡單示意圖，根據本發明原理的HME單元用于所 述另一病人呼吸回路實例。圖3為結合本發明實施例使用的HME單元的透視圖。圖4為HME單元的頂視圖。圖5為HME單元的底視圖。圖6為HME單元的側視圖。圖7為HME單元的第一端視圖。圖8為HME單元的第二端視圖。圖9為HME單元沿圖4中的線A-A剖切的截面圖。圖10為HME單元沿圖6中的線B-B剖切的截面圖。圖11為HME單元沿圖6中的線C-C剖切的傾斜端視圖。
具體實施例方式以下參照附圖進行詳細說明，附圖形成本文的一部分，在附圖中通過示意具體實 施例而示出，在具體實施例中實施本發明。就這點而言，方向性術語，比如“頂”、“底”、“前”、 “后”、“頭”、“尾”等，均指代所描述的(一幅或多幅)附圖的方向。由于實施例中的部件可 以按照多個不同的方向定位，因此上述方向性術語僅用于說明的目的，并不解釋為以任何 方式形成限制。應該理解的是，在不超出本公開范圍的情形下，可采用其他實施例，并且可 以作出結構上或者邏輯上的變化。因此，以下詳細說明不解釋為具有限制性，本公開的范圍 由所附權利要求書限定。如下面詳細示出的，根據本發明原理的方面涉及用于病人呼吸回路的HME單元或 設備。作為參考點，圖1示出了一種這樣的呼吸回路10，其包括許多柔性的管節段，所述管 節段連接在病人12與呼吸機(未示出)之間。圖1中的呼吸回路10為雙分支呼吸回路， 并可包括加壓空氣源14、根據本公開的HME單元16 (以方塊形式示出)以及噴霧器18。記住呼吸回路10的一個非限定性實例，設置病人導管20來連接病人12與HME單 元16。病人導管20與病人12聯系的一端可以是氣管內導管，其延伸通過病人的口腔、咽喉 并進入病人的肺部。可替代地，它也可以連接到氣管切開術導管(圖1中未示出，但在圖2 中以附圖標記46表示)，其將空氣提供到病人的咽喉，從而提供到病人的肺部。
在HME單元16的相對側上延伸的是連接器22，例如為Y型連接器。Y型連接器22 可以連接到附加管道系統上；例如，呼氣導管M(通常稱為“呼氣分支”)，其允許呼出的氣 體離開呼吸回路10。第二導管沈(通常稱為“吸氣分支”)連接至呼吸機(未示出)。通過進一步參考，圖2示出了替代的呼吸回路40，本公開的HME單元16用于所述 替代的呼吸回路40。呼吸回路40是單分支呼吸回路，其再次用作流體連接病人12和呼吸 機(未示出)。通過單分支呼吸回路40，病人導管20流體連接病人12與HME單元16。單一導管 42從HME單元16延伸，與病人12相對。呼吸機(未示出)經由導管42直接連接到HME單 元16。當需要時，單分支呼吸回路40 (以及圖1的雙分支呼吸回路10)可以連接到氣管切 開術導管46記住上述呼吸回路的一般性說明，可被用作HME單元16(圖1和圖2)的HME單元 50的一構造在圖3-11中示出。HME單元50包括殼體52、熱濕介質(HM介質) 和MDI端 口 56。下文提供了各種部件的詳細說明。然而一般來說，殼體52包括第一端口 58、第二端 口 60和中間部分62。HM介質M的尺寸和形狀被設定為可以放置于中間部分62的密封區域內。就這點 而言，HM介質M可以采用提供熱濕保持特性的本領域公知的各種形式，，典型的是泡沫材 料，或其中含有泡沫材料。其它的構造也是可接受的，例如紙張或填料型主體。然后更一般 而言，HM介質M可以是能夠保持熱濕的任何材料，而不管該材料是否被用于其它功能，例 如過濾顆粒。在一些構造中，HM介質M具有大致矩形形狀，限定了相對的第一主表面70和第 二主表面72。在最終裝配時，將HM介質M布置成使得第一主表面70流體地面向第一端口 58，而第二主表面72流體地面向第二端口 60。HME單元50的構造可便于將第一端口 58從第二端口 60中分離出來，從而替換HM 介質討。可替代地，HME單元50可被構造成如果HM介質M變臟或其它不可用，則替換整 個單元。如圖9所示，HM單元50由此將HM介質M取向成使得相對大的HM介質表面區域 (即，第一或第二主表面70、7幻存在于第一流動路徑A內，然而使明顯的氣流限制最小化。 更特別地，沿第一氣流路徑A的流前進穿過HM介質M的厚度，其中，該厚度可以小于HM介 質討的長度或寬度。這樣，病人通過HME單元50的正常呼吸的阻力也被最小化。HME單元50還可包含可選的過濾器64，用以移除可能弄臟或以其他方式降低HM 介質M的性能或壽命的顆粒。過濾器64可以放置于密封區域62中，鄰近第二主表面72， 以使得過濾器64對呼吸機側端口流體地開啟。作為參考點，在HME單元50不包含可選的 過濾器64的實施例的情況下，在一些實施例中密封區域62的體積可不超過30mL ；可替代 地，在具有過濾器64的結構的情況下，密封區域62的體積了不超過60mL。MDI端口組件56包括框架80，框架80突入到密封區域62中，如圖9_11所示。MDI 端口組件56適于接收計量劑量分配器(未示出)的一部分。框架終止于出口端82，形成流 動通道84。流動通道84的尺寸和形狀可以是多樣的，這取決于通過MDI端口組件56所給 的材料。出口端82位于第一端口 58與第一主表面70之間。出口端82與介質表面70之 間的距離不大于約0.5英寸。
當不需要使用噴霧器14時，可以將噴霧器14從MDI端口 56分開，然后將塞子(未 示出)插到MDI端口 56中，從而使得能夠對病人呼吸回路10、40加壓，并且也阻止了病原 體或其他物體進入呼吸回路10、40。HME單元50還可以包含阻力指示器(未示出)。阻力指示器可以采用各種形式， 并且一般用作識別如下情形，即HME單元50上的壓差或阻力差已經超過了預定值。阻力指示器沿第一流動路徑A與第二端口 60保持流體連通，并因此暴露于HME單 元50中HM介質M上的內部壓差。阻力指示器可以是機械部件(例如，硅膜)和/或包含 電子部件。當被觸發時(S卩，HM介質M上存在過大的壓差)，阻力指示器提供警告或其它的 指示給看護者以告知HME單元50潛在的問題狀態(例如，HM介質M正在過度地阻擋氣 流)。就這點而言，在阻力指示器置于殼體52內部的情況下，與殼體52相關聯并且緊鄰 阻力指示器的一個或多個外壁可以是至少部分透明的，使得阻力指示器透過殼體52是可 見的。在使用中，HME單元50流體地連接至病人呼吸回路，例如，圖1的呼吸回路10或 圖2的呼吸回路40。病人導管20流體地連接至第一端口 58，并且第二端口 60流體地連接 至與呼吸機(未示出)連接的管道系統。因此，第一端口 58用作病人側端口，而第二端口 60用作呼吸機側端口。從而，經由HME單元50進出病人12的氣流必定通過HM介質M (以及可選的二級 過濾器50，如果提供的話)，HM介質M吸收來自呼出空氣的濕和熱，然后將濕和熱轉移給 供應病人肺部的吸入空氣。所構想的是，本申請所公開的特征以及上述通過參考而合并進來的申請中所描述 的那些特征可以混合及匹配以適應具體情況。各種其它修改和變化對于普通技術人員來說 將是明顯的。
權利要求
1.一種用于病人呼吸回路的熱濕交換單元，所述設備包括殼體，其形成病人側端口、呼吸器側端口以及位于所述病人側端口與所述呼吸器側端 口之間的密封區域；MDI端口組件，其突入到所述密封區域中，并構造成接收計量劑量分配器的一部分，其 中，所述框架終止于形成流動通道的出口端；熱濕介質，其保持于所述密封區域內，以限定最靠近所述MDI端口組件的出口端的介 質表面；其中，所述單元的特征在于在所述出口端與所述介質表面之間不存在主體。
2.根據權利要求1所述的單元，其中，所述出口端流體地位于所述介質表面與所述病 人側端口之間。
3.根據權利要求1所述的單元，其中，所述介質限定相對的第一主表面和第二主表面， 并且進一步其中，所述介質表面為所述第一主表面。
4.根據權利要求3所述的單元，其中，所述第一主表面相對于所述出口端基本完全暴Mo
5.根據權利要求1所述的單元，其中，所述單元的特征在于在所述出口端和所述介質 之間沒有旁路通道。
6.根據權利要求1所述的單元，其中，所述出口端和所述介質表面之間的距離小于約 0. 5英寸。
7.根據權利要求1所述的單元，其中，所述殼體包括壁節段，所述壁節段形成與所述介 質表面相對的所述密封區域的至少一部分，并且進一步其中，所述MDI端口組件的至少一 部分與所述壁節段一體形成。
8.一種用于流體地連接病人氣道和氣體源的病人呼吸回路，所述回路包括 病人接口，其包括第一側，其被構造成在將所述病人接口流體地連接至病人氣道時直接接觸病人的解剖 結構；和第二側，其與所述第一側相對，其中，所述第二側終止于病人接口出口； 熱濕交換單元，其包括具有壁的殼體，其形成病人側端口、呼吸機側端口以及位于所述病人側端口與所述呼 吸機側端口之間的密封區域，其中，所述病人側端口可操作地連接至所述病人接口出口； 熱濕介質，其保持在所述密封區域內；MDI端口，其被構造成接收計量劑量分配器的一部分并且具有進口端和出口端，其中， 所述MDI端口延伸穿過所述壁；其中，所述熱濕交換單元被構造成使得所述MDI端口的出口端和所述介質相對于所述 病人側端口和所述呼吸機側端口流體地串聯；和管道系統，其可操作地連接至所述呼吸機側端口，用以將所述回路流體地連接至氣體源。
9.根據權利要求8所述的回路，其中，所述密封區域的體積不超過30mL。
10.根據權利要求8所述的回路，其中，所述MDI端口的出口端與所述介質之間的距離 小于約0.5英寸。
11.根據權利要求8所述的回路，其中，所述MDI端口的出口端流體地位于所述介質與 所述病人側端口之間。
12.根據權利要求8所述的回路，其中，所述交換器的特征在于不存在流體地位于所述 MDI端口的出口端與所述介質之間的物理屏障。
13.一種用于病人呼吸回路的熱濕交換單元，所述設備包括具有壁的殼體，其形成病人側端口、呼吸機側端口以及位于所述病人側端口與所述呼 吸機側端口之間的密封區域；熱濕介質，其具有相對的第一主表面和第二主表面，其中，所述介質保持于所述密封區 域內，使得所述第一主表面對所述病人側端口流體地開啟；過濾器，其保持于所述密封區域內，并定位成鄰近所述介質的第二主表面，使得所述過 濾器對所述呼吸機側端口流體地開啟；和MDI端口，其被構造成接收計量劑量分配器的一部分并具有進口端和出口端，其中，所 述MDI端口延伸穿過沿著所述密封區域的所述殼體的壁，使得所述出口端靠近所述介質的 第一主表面；其中，所述單元被構造成使得所述MDI端口的出口端和所述介質的第一主表面相對于 所述病人側端口流體地串聯。
14.根據權利要求13所述的單元，其中，所述密封區域的體積不超過60mL。
15.根據權利要求13所述的單元，其中，除了所述殼體外，所述介質的第一主表面基本完全暴露。
16.根據權利要求13所述的單元，其中，所述MDI端口的出口端限定了開口，通過所述 開口，來自接收于所述MDI端口的分配器的流體突入到所述殼體中，其中，所述開口限定了 與所述病人側端口相交的軸線。
17.根據權利要求13所述的單元，其中，所述出口端與所述介質的第一主表面之間的 距離小于0.5英寸。
18.根據權利要求13所述的單元，其中，所述殼體包括壁節段，所述壁節段形成與所述 介質的第一主表面相對的所述密封區域的至少一部分，并且其中，所述MDI端口的至少一 部分與所述壁節段一體形成。
19.根據權利要求13所述的單元，其中，所述病人側端口與所述介質的第一主表面之 間的距離小于0.5英寸。
全文摘要
一種用于病人呼吸回路(10)的熱濕交換單元(50)。該單元包括殼體(52)、MDI端口(56)組件和熱濕介質(54)。殼體(52)形成病人側端口(58)、呼吸機側端口(60)以及位于病人側端口(58)與呼吸機側端口(60)之間的密封區域。MDI端口(56)組件包括框架(80)，框架(80)突入到密封區域中并被構造成接收計量劑量分配器的一部分。框架(80)終止于出口(82)端，形成流動通道(84)。熱濕介質(54)保持于密封區域中，從而限定最靠近MDI端口(56)組件的出口端的介質表面。所述單元(16)的特征在于在出口(82)端與介質表面之間不存在主體。
文檔編號A61M11/00GK102083491SQ200980120753
公開日2011年6月1日 申請日期2009年6月4日 優先權日2008年6月5日
發明者N·A·科爾內夫 申請人:護理聯合2200公司