在氣體通路的患者端設有rfid標簽傳感器的加濕設備的制作方法
【專利摘要】描述了一種呼吸回路，用于將加熱、加濕氣體傳輸至患者以便用于醫療目的，包括：加濕腔，其保存著一定量的水，吹風機單元，其將壓力氣體流傳輸至加濕腔入口，和控制系統，其調節呼吸回路的輸出參數，所述回路包括電熱板，其加熱加濕腔中的水，以使得流經所述加濕腔的氣體是被加熱和加濕的，所述回路還包括氣體輸送通路和患者接口，以將加熱加濕氣體傳輸至患者，氣體輸送通路包括RFID設在患者端的標簽，其檢測流經通路的氣體的參數，控制系統包括RFID詢問器，其實時從RFID標簽詢問和接收有關所檢測的參數的數據，并且相應地調節呼吸回路的輸出參數。
【專利說明】在氣體通路的患者端設有RFID標簽傳感器的加濕設備
[0001]本申請是申請日為2008年I月23日、申請號為200880009150.1、發明名稱為“在氣體通路的患者端設有RFID標簽傳感器的加濕設備”的發明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及檢測系統和部件識別系統，特別是涉及用于醫療環境中的檢測和部件識別系統，其使得供應給患者的治療用氣體的參數可被測量。
【背景技術】
[0003]本領域中已知多種制品用來測量供應給患者的氣體的溫度以及提供反饋至氣體加濕系統。一種常規的控制加濕系統的方式是在沿著用于供應氣體至患者的導管的兩個點測量氣體的溫度，并且相應地使用采集的溫度數據以調節功率輸出。例如，第一溫度傳感器被插入到鄰近于加濕腔的輸出部的位置，第二溫度傳感器被安置為靠近患者(例如在內患者接口或圍繞患者接口)，二者均測量溫度數據并將其傳送至中央控制系統，中央控制系統通常安置在吹風機單元或加濕器單元殼體中(應當指出，越來越流行使用集成單元，它們是這樣的單元，其中在使用時加濕腔被牢固連接至吹風機單元)。目前常被用于此目的的傳感器的類型為溫度探頭，例如熱敏電阻器。
[0004]Fisher&Paykel Healthcare Limited 的美國專利 N0.5，558，084 描述了使用插入吸氣導管的溫度探頭或傳感器靠近患者測量溫度。溫度探頭通過纜線被耦接至控制系統，所述纜線從溫度探頭沿著吸氣導管的外表面延伸至控制系統。這種類型的溫度接口系統的一個缺點在于依賴于溫度傳感器的 正確定位?？刂葡到y能否正確發揮功能非常取決于這些傳感器是否被正確地安置。溫度傳感器的不正確定位或連接可能導致整個加濕和呼吸系統性能受損。另一個缺點在于，氣體可能以不適當的壓力/濕度組合供應給患者。眾所周知，要求將被施予患者的氣體具有特定的濕度級別。不同的濕度值專門適用于不同的傳輸接口。例如，通過面罩接收加熱、加濕空氣的患者或使用者(‘無損氣道’使用者)的要求不同于通過插管傳輸接收氣體流的患者或使用者(‘旁通氣道’使用者)。使用鼻管的‘無損氣道’使用者的要求不同于使用覆蓋鼻和口的面罩的使用者。
[0005]一些現有的呼吸用加濕裝置包括設在例如吹風機單元上的控制板，其允許使用者手工進行功率調節或其它調節。然而，這些調節經常與它們所要控制的實際物理參數之間沒有直接或可直觀表達的關系。常常手工控制導致間接地和不理想地調節所需的氣體出口溫度(通過調節供給到加濕腔電熱板的功率)，或供給到設在將加濕器連接至患者的導管內的電熱絲的功率(通過改變流經電熱絲的電流)，或二者。
[0006]將加濕氣體供應至患者時的一個最重要參數是氣體的濕度。這是因為不足的氣體濕度可能非?？焖俚貙е禄颊叩臍獾烂撍Ｏ鄳?，使用者很少有或完全沒有概念來確定將刻度盤置于什么位置才能使得所供應的氣體在當前流率下產生理想的最佳濕度結果。
[0007]在它們的最基本形式中，RFID標簽可以用于識別被詢問的部件-使用RFID標簽來識別部件用于例如供應鏈管理是已知的。當以這種方式使用時，RFID標簽被預編程而置入數據，用于識別標簽所附著的物品以及其它細節，其中可能包括供應商信息，目的地地址或其它相關細節。美國專利文獻2007/0144519描述了一種系統，其中RFID標簽被嵌入或附著于醫療呼吸回路中的各個部件，以便識別各部件。RFID標簽既可以是無源器件，也可以是有源器件，并且不同配置的標簽被附著到需要被單獨識別的各個特定的物品上。當標簽被詢問硬件登記時，信息可以從RFID讀取，詢問硬件可以是例如發送射頻(RF)波的遠程收發器，即RF收發器。RF波被RFID接收和調制。調制波包含標簽識別碼信息并且被傳送回詢問硬件，詢問硬件接收并且解碼返回的標簽數據并且使用該信息，用于例如識別和跟蹤標簽所附著的特定物品的位置。
[0008]更為成熟的RFID標簽也是已知的，其能夠從用于詢問RFID標簽的單元收集和向其傳送實時數據。組合了溫度和壓力傳感器的RFID標簽是可以獲得的，并且它們被構建在材料例如壓電晶體上。壓電晶體元件是一塊壓電材料，其被切割和精加工成規定的幾何形狀和相對于材料的晶體晶軸的定向。這些標簽利用交指型轉換器將入射聲波(即由詢問硬件傳送的)轉換成表面聲波(SAW)而操作。SAW沿著晶體的表面傳播，傳播速度取決于RFID所附著的系統的溫度、壓力甚至濕度。表面聲波從晶體表面上的一組反射特征反射并且產生脈沖串，脈沖周期取決于溫度或壓力。然后，聲波被轉換回RF波，并從標簽傳送回收發器。接收站拾取脈沖串并且測量脈沖串的脈沖周期/頻率，以獲得例如溫度。RFID標簽用于測量溫度的一個例子是TELID2-T RFID標簽。
[0009]還可以改變壓電材料的幾何形狀和/或重新定位，添加或去除一些反射特征，以使得脈沖串組合二進制碼，其可以用于識別的目的以及數據收集的目的。

【發明內容】

[0010]本發明的一個目的是試圖提供一種患者接口，其通過一些措施來克服現有技術中的缺點，或者至少為本行業提供實用的選擇。
[0011]在第一方面，本發明包 括一種呼吸回路，用于將加熱、加濕氣體傳輸至患者以便用于醫療目的，包括:
[0012]加濕腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允許氣體流動通過所述加濕腔，
[0013]吹風機單元，其被配置成在使用中將壓力氣體流傳輸至所述加濕腔的入口，
[0014]控制系統，其被構造成調節所述呼吸回路的一或多個輸出參數，
[0015]電熱板，其在使用中被鄰近于所述加濕腔安置，并且其被配置成加熱位于所述加濕腔中的所述量的水，以使得流經所述加濕腔的所述氣體是被加熱和加濕的，
[0016]氣體輸送通路，其連接著所述加濕腔的所述出口，以將所述氣體流傳輸至所述患者，所述氣體輸送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供應所述氣體流，所述氣體輸送通路包括設置在所述氣體輸送通路的患者端處或附近的RFID標簽，所述RFID標簽被配置成檢測流經所述氣體輸送通路的所述氣體的參數，所述控制系統包括RFID詢問器，其被配置成從至少一個RFID標簽實時詢問和接收數據，所述RFID詢問器接收有關所檢測的參數的數據，所述控制系統根據所接收的數據調節所述呼吸回路的輸出參數。
[0017]優選地，所述RFID標簽被構造成用作氣體溫度傳感器，并且定位在所述患者接口中，以檢測流經所述患者接口的氣體的溫度。[0018]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體壓力傳感器，并且定位在所述患者接口中，以檢測流經所述患者接口的氣體的壓力。
[0019]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體流量傳感器，并且定位在所述患者接口中，以測量流經所述患者接口的氣體的流率。
[0020]作為替代，所述RFID標簽定位在所述患者接口中，并且被構造成測量流經所述患者接口的氣體的含氧量。
[0021]作為替代，所述RFID標簽定位在所述患者接口中，并且被構造成測量流經所述患者接口的氣體的濕度。
[0022]優選地，由所述控制系統調節的輸出參數包括下述參數的任意組合:風扇速度，電熱板的功率輸出，呼吸導管的電熱絲功率輸出。
[0023]優選地，所述氣體輸送通路為帶有集成電熱絲的呼吸導管，所述電熱絲既被構造成提供熱量至所述呼吸導管的內表面，還被用作所述RFID標簽的天線。
[0024]優選地，所述RFID標簽還被構造成用作患者接口識別器。
[0025]優選地，所述患者接口為下述之一:鼻管，鼻罩，全面罩，氣管切開術接頭。
[0026]優選地，所述控制系 統包括多個預設識別模式，所述RFID詢問器詢問所述RFID標簽并識別哪種類型的患者接口被連接至所述吹風機單元，所述控制系統基于所識別出的部件自動調節所述輸出參數的初始值。
[0027]優選地，所述呼吸回路的每個部件中的至少一個RFID標簽包含有關該部件的有效期的數據，所述控制系統在使用中詢問所述RFID標簽并將當前日期與所述有效期作比較，并且如果所述有效期已過則啟動報警狀態。
[0028]優選地，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且所述集成電熱絲被構造成提供電能至所述RFID標簽。
[0029]作為替代，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且包括集成電源。
[0030]優選地，所述吹風機單元還包括使用者可操作的控制器，其被配置成允許使用者設置所述呼吸回路的輸出參數。
[0031]優選地，由使用者設置的輸出參數是氣體溫度和氣體濕度之一或二者。
[0032]在第二方面本發明在于一種呼吸回路，用于將加熱、加濕氣體傳輸至患者以便用于醫療目的，包括:
[0033]加濕腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允許氣體流動通過所述加濕腔，
[0034]吹風機單元，其被配置成將壓力氣體流傳輸至所述加濕腔的入口，
[0035]控制系統，其被構造成調節所述呼吸回路的一或多個輸出參數，
[0036]電熱板，其在使用中被鄰近于所述加濕腔安置，并且其被配置成加熱位于所述加濕腔中的所述量的水，以使得流經所述加濕腔的所述氣體是被加熱和加濕的，
[0037]氣體輸送通路，其連接著所述加濕腔的所述出口，以將所述氣體流傳輸至所述患者，所述氣體輸送通路包括基本上延伸經過所述通路的長度的電熱絲，所述氣體輸送通路進一步包括患者接口，其被配置成向所述患者供應所述氣體流，所述氣體輸送通路包括設置在所述氣體輸送通路的患者端處或附近的RFID標簽，所述RFID標簽被配置成檢測流經所述氣體輸送通路的所述氣體的參數，所述控制系統包括RFID詢問硬件，其被配置成從RFID標簽實時詢問和接收數據，所述詢問硬件接收有關所檢測的參數的數據，所述RFID標簽連接著所述電熱絲，所述電熱絲進一步被配置成用作所述RFID標簽的天線。
[0038]優選地，所述RFID標簽被構造成用作氣體溫度傳感器，并且定位在所述患者接口中，以檢測流經所述患者接口的氣體的溫度。
[0039]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體流量傳感器，并且定位在所述患者接口中，以測量流經所述患者接口的氣體的流率。
[0040]作為替代，所述RFID標簽定位在所述患者接口中，并且被構造成測量流經所述患者接口的氣體的含氧量。
[0041]作為替代，所述RFID標簽定位在所述患者接口中，并且被構造成測量流經所述患者接口的氣體的濕度。
[0042]作為替代，由所述控制系統調節的輸出參數包括下述參數的任意組合:風扇速度，電熱板的功率輸出，呼吸導管的電熱絲功率輸出。 [0043]優選地，所述RFID標簽還被構造成用作患者接口識別器。
[0044]優選地，所述患者接口為下述之一:鼻管，鼻罩，全面罩，氣管切開術接頭。
[0045]優選地，所述控制系統包括多個預設識別模式，所述RFID詢問器詢問所述RFID標簽并識別哪種類型的患者接口被連接至所述吹風機單元，所述控制系統基于所識別出的部件自動調節所述輸出參數的初始值。
[0046]優選地，所述呼吸回路的每個部件中的至少一個RFID標簽包含有關該部件的有效期的數據，所述控制系統在使用中詢問所述RFID標簽并將當前日期與所述有效期作比較，并且如果所述有效期已過則啟動報警狀態。
[0047]優選地，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且包括集成電源。
[0048]優選地，所述RFID標簽是半無源-或有源型的，并且所述集成電熱絲被構造成提供電能至所述RFID標簽。
[0049]優選地，所述吹風機單元還包括使用者可操作的控制器，其被配置成允許使用者設置所述呼吸回路的輸出參數。
[0050]優選地，由使用者設置的輸出參數是氣體溫度和氣體濕度之一或二者。
[0051]本發明第三方面在于一種基座單元，其適于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路傳輸加熱、加濕氣體至患者以便用于醫療目的，所述呼吸回路是這樣類型的，即包括:加濕腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允許氣體流動通過所述加濕腔，壓力氣體源，其在使用中被傳輸至所述加濕腔的入口，和氣體輸送通路，其連接著所述加濕腔的所述出口，以將所述氣體流傳輸至所述患者，所述氣體輸送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供應所述氣體流，
[0052]所述基座單元包括:
[0053]電熱板，其被配置成允許所述加濕腔在使用中被安置在所述電熱板上，以使得所述電熱板加熱位于所述加濕腔中的所述量的水，并且流經所述加濕腔的氣體是被加熱和加濕的，
[0054]控制系統，其被構造成調節所述呼吸回路的一或多個輸出參數，所述控制系統包括RFID詢問器，其被配置成從至少一個RFID標簽實時詢問和接收數據，所述RFID詢問器接收有關所檢測的參數的數據，所述控制系統根據所接收的數據調節所述呼吸回路的輸出參數。
[0055]優選地，所述RFID詢問器被配置成接收RFID標簽數據有關任意一個或任意組合:氣體溫度，氣體壓力，氣體流量，氣體濕度和氣體含氧量。
[0056]優選地，由所述控制系統調節的輸出參數包括下述參數中的任意一個或任意組合:風扇速度，電熱板的功率輸出，呼吸導管的電熱絲功率輸出。
[0057]優選地，所述RFID詢問器被配置成在使用中接收有關對所述呼吸回路中的部件的識別的RFID標簽數據。
[0058]優選地，所述控制系統包括多個預設識別模式，所述RFID詢問器詢問RFID標簽附連于所述呼吸回路中的部件，且所述控制系統被編程以識別哪種類型的患者接口正被用于所述呼吸回路，所述控制系統基于所識別出的部件自動調節所述輸出參數的初始值。
[0059]優選地，所述控制系統進一步被配置成，如果有關有效期的數據在所述RFID詢問器詢問所述至少一個RFID標簽時可被獲取，則接收有關有效期的數據；所述控制系統在使用中將當前日期與所述有效期作比較，并且如果所述有效期已過則啟動報警狀態。
[0060]優選地，所述基座單元還包括使用者可操作的控制器，其被配置成允許使用者設置所述基座單元的輸出參數。
[0061]優選地，由使用者設置的輸出參數是氣體溫度和氣體濕度之一或二者。
[0062]本發明第四方面在于一種氣體導管，其適于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路傳輸加熱、加濕氣體至 患者以便用于醫療目的，所述呼吸導管具有第一端，其配置成連接至加濕腔的出口，和第二患者端，所述氣體導管包括設置在所述患者端處或附近的RFID標簽，所述RFID標簽被配置成檢測流經所述氣體輸送通路的所述氣體的參數。
[0063]優選地，所述RFID標簽被構造成用作氣體溫度傳感器，并且定位在所述患者端處或附近，以檢測流經所述患者接口的氣體的溫度。
[0064]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體壓力傳感器，并且定位在所述患者端處或附近，以檢測流經所述患者接口的氣體的壓力。
[0065]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體流量傳感器，并且定位在所述患者端處或附近，以檢測流經所述患者接口的氣體的流率。
[0066]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體含氧量傳感器，并且定位在所述患者端處或附近，以檢測流經所述患者接口的氣體的含氧量。
[0067]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體濕度傳感器，并且定位在所述患者端處或附近，以檢測流經所述患者接口的氣體的濕度。
[0068]優選地，所述氣體導管是帶有集成電熱絲的呼吸導管，所述電熱絲既被構造成提供熱量至所述呼吸導管的內表面，還被用作所述RFID標簽的天線。
[0069]優選地，所述RFID標簽還被構造成用作部件識別器。
[0070]優選地，所述RFID標簽包含有關氣體導管的有效期的數據。
[0071]優選地，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且所述集成電熱絲被構造成提供電能至所述RFID標簽。
[0072]作為替代，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且包括集成電源。
[0073]本發明第五方面在于一種患者接口，其適于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路傳輸加熱、加濕氣體至患者以便用于醫療目的，所述患者接口配置成連接至氣體導管的一端，以使得加熱加濕氣體可以流經所述導管并通過所述患者接口被傳輸至患者，所述患者接口包括RFID標簽,其被配置成檢測流經所述患者接口的氣體的參數。
[0074]優選地，所述RFID標簽被構造成用作氣體溫度傳感器，并且定位成適于檢測流經所述患者接口的氣體的溫度。
[0075]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體壓力傳感器，并且定位成適于檢測流經所述患者接口的氣體的壓力。
[0076]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體流量傳感器，并且定位成適于檢測流經所述患者接口的氣體的流率。
[0077]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體含氧量傳感器，并且定位成適于檢測流經所述患者接口的氣體的含氧量。
[0078]作為替代，所述RFID標簽被構造成用作氣體濕度傳感器，并且定位成適于檢測流經所述患者接口的氣體的濕度。
[0079]優選地，所述RFID標簽還被構造成用作部件識別器。
[0080]優選地，所述RFID標簽包含有關所述患者接口的有效期的數據。
[0081]優選地，所述RFID標簽是半無源或有源型的，并且包括集成電源。
[0082]本發明涵蓋前面的介紹并且涉及后面對實施例的描述。
[0083]本發明還可以 在廣義上被認為涵蓋了本申請的說明中單獨地或在一起提到或暗示的部件、元件和特征，以及這些部件、元件和特征中的兩個或更多個之間的任意和全部組合；并且如果這里提到的特定項目在本發明所屬【技術領域】中具有已知的等價物，則這種等價物也應包含在此，就像單獨提出了一樣。
[0084]本說明書中使用的術語’包括’指的是至少部分地由列舉的東西組成，也就是說，在解讀說明書中存在該術語的地方時，在一句話中跟隨該術語的所有特征都是必要的，但其它特征也可能存在。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0085]下面參照附圖描述本發明的優選形式，在附圖中:
[0086]圖1示出了在呼吸導管患者端設有射頻識別(RFID)標簽的呼吸用加濕系統的示意圖。
[0087]圖2示出了在構成呼吸回路一部分的患者接口中設有射頻識別(RFID)標簽的呼吸用加濕系統的示意圖。
[0088]圖3示出了在呼吸導管的端部、在患者接口中、在加濕腔排口設有多重射頻識別(RFID)標簽的呼吸用加濕系統的不意圖。
[0089]圖4示出了模塊式呼吸用加濕系統的示意圖，具有分設的加濕器基座單元和吹風機單兀，而射頻識別(RFID)標簽在患者端設在氣體導管中。
【具體實施方式】
[0090]下面描述呼吸回路(breathing circuit),其用于將加熱、加濕氣體傳輸至要求具有高于大氣的壓力的加熱加濕氣體的患者或其它使用者。呼吸回路設有檢測機構，利用該檢測機構，可在氣體被傳輸至患者或使用者使用系統的點或附近測量系統參數例如溫度、壓力、氣體流率、濕度和氣體成分。檢測機構的優選形式是輕質和小尺寸的，并且因此非常適用于在呼吸回路的患者端使用，在這一位置，附加的重量和體積會向患者添加不舒服，并且增大與治療方案不相容的可能性。在下面將要描述的最優選形式中，檢測機構還用于識別嵌入或附連于呼吸回路的獨立部件。這里描述的發明既適用于RH也適用于OSA，并且可以用于CPAP吹風機單元，或用于提供其它類型的輸出模式的吹風機單元，例如BiPAP、可變流量和壓力或類似物。
[0091]可以采用本發明的檢測系統和溫度檢測機構的示例性呼吸回路設備或呼吸用加濕系統被示于圖1中。通風機或吹風機單元15被顯示。吹風機單元15通過吹風機單元出口 I以高于大氣的壓力供應氣體流。在最優選形式中，吹風機單元包括風扇20，其速度可以改變，以便改變所傳輸的壓力或流量。供應的氣體可以是例如氧氣、麻醉氣體或空氣。加濕腔5被安置在吹風機單元15下游(即加濕腔5從吹風機單元I接收氣體)。加濕器單元5具有加濕腔入口 16，其在使用中被流體連通地連接至吹風機單元出口 1，以使得來自吹風機單元15的氣體通過入口 16被傳輸至加濕腔5。在優選實施方式中，加濕腔5具有中空塑料本體和金屬基座7。加濕腔5除了加濕腔入口 16和加濕腔出口 4以外被密封。加濕腔5在使用中保持一定體積的水6，所述水在使用中被電熱板7加熱。在優選實施方式中，電熱板7被構成為吹風機單元15的集成部件，并且加濕腔5在使用中牢固連接著吹風機單元15，以使得吹風機單元15和加濕腔5形成集成的吹風機/加濕器單元。
[0092]吹風機單元15的優選實施方式還包括集成控制系統、控制組件或控制裝置9，其包括能夠改變呼吸回路的輸出參數的控制電路?？刂蒲b置9的功能部件將在后面更詳細描述。應當指出，控制系統9還可以安置在例如加濕加熱器基座單元中，例如如果呼吸回路是模塊式的，其中吹風機和加濕器 單元彼此分開(即加濕腔5被安置在與吹風機單元分設的加熱器基座單元上)。在模塊式呼吸回路中，吹風機出口和加濕器入口在使用中將被一段長度的子導管連接。在需要這樣做的情況下，這段長度的子導管應當理解為吹風機單元15的一部分。
[0093]在使用時,隨著加濕腔5中的一定體積的水6被加熱,會發生蒸發,并且水蒸汽與流經加濕腔5的氣體混合。這樣,通過加濕腔出口 4離開加濕腔5的氣體被加熱和加濕。加熱、加濕氣體通過流體連通地連接至出口 4的氣體輸送通路、呼吸導管或吸氣導管3被傳送給患者或使用者13。為了減少吸氣導管3中的冷凝，并且為了維持提供給患者13的氣體的溫度，電熱絲11或其它適宜的加熱機構被提供。在優選實施方式中，電熱絲11被螺旋地纏繞在導管3內或圍繞導管3纏繞(電熱絲11也可以沿著導管3筆直地排列)。進一步優選的是，電熱絲11抵靠著導管3的壁螺旋地或盤旋地纏繞在導管3內。
[0094]患者接口 12也被示于圖1?；颊呓涌?12被流體連通地連接至導管3的患者端，以使得從加濕腔5沿著導管3傳送的加熱加濕氣體可以通過患者接口 12供應給使用者13。應當指出，優選實施方式中的患者接口 12和導管3—起形成了加濕腔5和患者13之間的氣體輸送通路。在本說明書中，如果需要如此的話，患者接口 12應當理解為氣體輸送通路的一部分，即患者接口 12和呼吸導管3—起形成了氣體輸送通路。在優選實施方式中，患者接口 12為鼻管，其流體連通地連接著導管3的一端和供應氣體至患者的鼻孔中。可以理解，存在許多替代性氣體傳輸構造。例如，患者可被插入氣體傳輸管，其通過氣管切開術接頭置入患者的氣管中，以便旁通患者的氣道。‘患者接口’在這種情況下可以是管件和插頭，其中導管3在使用中連接著管件。作為替代，氣體可以借助于例如鼻罩、全面罩或口罩供應?？梢哉J為本發明能夠同樣良好地用于本領域中已知的任何替代性患者傳輸機構，而不能理解為局限于這里描述的優選形式中的鼻管。此外，應當指出，在一些替代性實施方式中，可能希望提供回程路徑以使得患者的呼出氣體回到吹風機或通風機15 (或到大氣)，例如在傳輸導管3的患者端包括適宜的接頭例如“Y形接頭”，并裝配單獨的回程導管或呼氣導管(未不出)。
[0095]優選實施方式中的控制裝置、控制組件或控制系統9為微處理器或邏輯單元，其包括保存軟件程序的相關存儲器或存儲裝置?？刂齐娐?還配置成使得其能夠接收和處理由布置在患者呼吸回路中的各個位置的傳感器采集的實時數據?？刂齐娐?在最優選實施方式中還包括使用者操縱的手工控制器。當呼吸回路由控制系統9啟動后，呼吸回路根據包括在嵌入型硬件和預編程軟件中的指令來操作，以改變呼吸回路中的硬件的輸出參數，例如，改變包括在吹風機單元15中的風扇20的速度，以便改變系統中的壓力或流量，改變供給到電熱板7的功率以便改變離開加濕腔的氣體的熱量或濕度，以及改變供給到電熱絲11的功率以便改變傳輸給患者13的氣體的熱量或濕度。在最優選實施方式中，控制系統9還根據控制系統9的硬件/軟件中的預編程指令、響應于從呼吸回路中的傳感器接收到的實時外部數據輸入改變其輸出。例如，電熱板7可以包括板式溫度傳感器(未示出)，其連接著控制系統9，以使得控制系統9被提供有關電熱板7的溫度和/或功率耗用的信息?？刂葡到y9從傳感器接收數據，并將其與保存在其存儲器中的值(例如以‘查詢’表的形式)作比較?？刂葡到y9然后可以相應地調節電熱板7的輸出參數(例如供給到電熱板的功率)。這將在后面更詳細描述。此外，控 制系統9可能由系統中的傳感器提供氣體溫度數據。例如，溫度傳感器可能包括在加濕腔出口 4處，以測量離開加濕腔5的氣體的溫度。優選實施方式中，板式溫度傳感器和加濕腔出口傳感器二者都以集成吹風機/加濕器單元的一部分的形式被包括，并且因此在使用中它們的重量不由系統使用者承擔。由于在使用時這些溫度傳感器的重量不由患者承擔，因此它們可以是任何適宜類型的，例如熱敏電阻器，并且可以構成控制電路9中的硬件。
[0096]在優選形式，呼吸回路(即吹風機單元15，加濕腔5，導管3和接口 12)中的一些或全部部件還包括一或多個嵌入式RFID標簽。
[0097]在它們的最基本形式中，嵌入式RFID標簽當被詢問時可以用于識別呼吸回路中的各個部件。然而，在最優選形式，包括在呼吸回路中的RFID標簽的至少一個還被配置成測量流經系統的氣體的參數。在一個優選實施方式，如示于圖1，RFID標簽2被安置在呼吸導管3的患者端，在此導管3與形成患者接口 12的一部分的小軟管會合。然而，一般優選將RFID標簽2安置在與氣體被傳輸至患者的點盡可能近的地方，以便在與氣體被傳輸至患者的點盡可能近的地方測量氣體的一或多個參數。RFID標簽2在圖2被顯示為安置在患者接口 12中。
[0098]在一個優選實施方式中，RFID標簽2被配置成既用作患者識別器，還用作溫度傳感器。這種形式的RFID標簽2的更多細節將在下面描述。
[0099]吹風機單元15的控制電路9包括集成RFID詢問硬件-即被配置成用作RFID詢問器的RF收發器-其從安置在呼吸回路中的RFID標簽例如RFID標簽2詢問和接收數據。RFID詢問硬件和軟件以吹風機控制電路9的一部分的形式被包括。RFID詢問硬件詢問RFID標簽例如呼吸回路中的標簽2。從RFID標簽例如標簽2接收的信息被反饋到控制電路硬件和軟件9。控制電路9然后根據其預編程而調節輸出參數，例如，增大或減小電熱板7的功率輸出，增大或減小風扇速度而增大或減小流量或壓力，和增大或減小電熱絲11的功率輸出。
[0100]在一個優選形式中，RFID標簽2被配置成或被構造成測量流經它的氣體的溫度。當它被安置在患者接口 12中時，如示于圖2的實施方式，它被安置在盡可能靠近加熱和加濕氣體被傳輸至患者的傳輸點。因此，所測量的溫度等于或非常接近于氣體被傳輸至患者的溫度。如果所測量的氣體溫度不是最佳，控制電路9被編程為相應地調節供給到電熱板7或電熱絲11或它們二者的功率。
[0101]如前所述用于一個優選實施方式的RFID標簽2被構造成溫度傳感器。應當指出，可以將例如RFID標簽2構造成用作壓力傳感器、濕度傳感器、流量傳感器或氣體成分傳感器。
[0102]RFID標簽還可以布置在呼吸回路中的多重位置上。例如，RFID標簽可以布置在加濕腔出口 4，在導管3的患者端，和在患者接口 12中。這些標簽可以構造為溫度傳感器，或一些其它形式的傳感器，如前面所介紹。詢問硬件和控制系統9從標簽接收數據并且相應地調節呼吸回路的輸出參數。包含多重RFID標簽的呼吸回路的實施方式的例子被顯示在圖3。除了安置在接口 12中的RFID標簽2以外，呼吸回路還包括設在導管3的患者端的RFID標簽21和設在導管3的接口端 的RFID標簽22。在這種優選形式中，標簽2、21和22被構造為溫度傳感器，并且除了標簽2之外，標簽21和22之一被構造成識別標簽。應當指出，這些附加的標簽還可以被構造成測量其它參數，或者它們可以根據需要布置在呼吸回路中的其它位置。
[0103]使用RFID標簽例如標簽2來測量溫度時，已經發現的一個問題是可能難以在長距離實時詢問標簽。無源型的RFID標簽適合于在非常短的距離使用或讀取，例如，在IOcm的范圍內?；颊邔Ч芫哂袠藴书L度(例如六英尺)，并且在使用中吹風機/加濕器單元例如吹風機單元15和加濕腔5通常安置在與患者(和患者接口)相隔幾英尺。RFID詢問硬件因此通常安置在與例如RFID標簽2相隔幾英尺，因此詢問硬件可能難以接收恒定的強數據信號，尤其是當RFID標簽2是無源型的并且不包括集成電池或集成天線時。
[0104]包括電池或天線的有源或半無源RFID標簽可以在長距離上可靠地讀取，但這種類型的RFID標簽通常尺寸大于無源標簽，并且相應地更重和更龐大。希望保持呼吸回路中的部件的重量盡可能輕，尤其是在患者端，以使得患者不必承擔額外的重量或體積。
[0105]因此，在第二優選形式中，患者接口 12與包括電熱絲11的呼吸導管一起使用。RFID標簽2(在優選形式中嵌入或附連于患者接口 12)在使用中連接至電熱絲11。RFID標簽2還可以包括在獨立式導管的患者端。在這個實施方式中，導管3的電熱絲11配置成使得其具有雙重功能:其用作電熱絲，并且還用做RFID標簽2的天線。將電熱絲11用作天線極大地擴展了數據傳輸的范圍。此外，電熱絲11的一端被安置在呼吸導管3的吹風機端，同患者接口 12相比顯著地更接近于吹風機單元15。因此所需的傳輸范圍顯著地短于其它情況下所需的傳輸范圍。將電熱絲11用作天線允許詢問硬件安置在吹風機單元15的殼體中，以便在長距離實時詢問RFID標簽2，例如6英尺或以上，而RFID標簽2不要求使用電池或自身的天線。如果電池或其它集成電源被使用，則其功率不必太大，因此同其它情況相比可以更小。由RFID標簽2采集的實時溫度數據通過容納在吹風機單元15的殼體中的RFID詢問硬件被傳送回控制電路9。
[0106]在一些應用中可能需要在患者接口設置半無源或有源標簽，例如RFID標簽2可能需要是半無源或有源型的。在這些替代性實施方式中，電熱絲11可以進一步配置成使得其供應功率至RFID標簽2以及用作導管3中的電熱絲。
[0107]還應指出，吹風機單元15可以包括使用者手工控制器，以及前面描述的自動調節機構，其中借助于來自設在系統中的各個點處的傳感器(例如RFID標簽2)的反饋實現功率輸出調節。例如，手工控制器可以包括使用者輸入機構例如開關10。開關10被配置成允許使用者(例如健康護理人員或患者自身)來手工設置將被傳輸的氣體的期望氣體溫度。作為設置手工控制器以調節或設置溫度的替代或附加，控制器可以包括手工調節理想的氣體濕度級別。在一些實施方式中，其它功能也可以手工控制，或者，作為替代方案，使用者或健康護理人員可被提供多個自動氣體傳輸配置模式的選擇，使用者通過從菜單進行選擇或對適宜的控制器進行設置來選定各種配置模式。
[0108]如前所述，RFID標簽2的優選形式被構造成同時用作溫度傳感器和部件識別器。還可以使用RFID標簽，其被配置成測量多個其它參數之一。例如，不是使用被構造成測量溫度的RFID標簽，被構造成測量壓力或氣體流率或氣體濕度或氣體含物(即氧氣比例)的RFID標簽可以作為RFID標簽2的替代或補充被使用。
[0109]如前面所介紹，除了被用于檢測供應給患者的加濕氣體的溫度(或其它參數)，RFID標簽2還可以用作患者接口識別器，以提供識別輸入信號至控制系統。識別信號識別哪種類型的患者接口(或呼吸導管)已被連接至吹風機單元(其包含詢問硬件)。在一些實施方式中，導管3將在加濕器端和患者端都包括標簽。在這種情況下，優選的是，加濕器端的標簽承載識別數據，即有 關對部件的識別的數據，或稱部件識別信息。然而，部件識別數據可以由任何部件標簽承載。
[0110]在優選實施方式中，包含在吹風機單元的殼體中的控制系統被構造成響應于從RFID標簽接收的識別器信號自動改變輸出設置值。在一個優選形式中，多個不同的“識別模式”被存儲在控制系統9的存儲器中，每個識別模式基于預定的所需氣體溫度和濕度值。這些模式中的每個對應于嵌入在不同類型的患者接口中的標簽的RFID識別碼。當吹風機單元15被接通后，收發器或詢問硬件連續地查詢，直至從RFID標簽2接收到識別碼。返回的識別碼標簽數據信息被與存儲的“識別模式”進行比較，并且控制系統自動設置加濕器氣體溫度和濕度輸出級別。在優選形式中，可以通過使用者手工調節開關輸入而取代這種加濕控制系統。然而，優選地，獨立的加濕器被保持，以便提供最有效的系統操作。這種系統優于本領域已知的其它系統之處在于使用者誤差被消除。使用者操作模式的設置不取決于使用者輸入。
[0111]在一些實施方式中，嵌入在部件例如導管3中的RFID標簽可以承載部件有效期數據?？刂葡到y9讀取RFID標簽，并且將當前日期與有效期作比較。如果有效期已過，則控制系統9可以借助于視頻或音頻警報信號來警告使用者，或拒絕啟動系統，或類似物。
[0112]在優選形式中，RFID標簽2構造在壓電晶體元件上。RFID標簽2優選設在患者接口 12或加熱型吸氣導管3上或其內，緊密靠近患者13。壓電元件的幾何形狀在使用之前被設定，以使得當其詢問時，其提供識別附連著RFID的患者接口的類型的裝置，還被用作傳感器，例如溫度傳感器、壓力傳感器等等。RFID標簽和詢問裝置的優選類型是使用表面聲波(SAW)技術，其中返回波的特性不同于發射波，因此可以用于測量溫度、壓力、流量、氣體成分等等，如下面詳述。
[0113]在RFID標簽2安置在患者接口 12或吸氣導管3內并且緊密靠近患者的情況下，壓電晶體元件提供了在傳輸至患者13的點檢測氣體參數(例如溫度)的裝置。詢問硬件以預定的時間間隔查詢RFID標簽2。在一些實施方式中，RFID標簽可以由來自詢問硬件的這種入射聲波激活。脈沖串經過晶體的表面，并且調制的脈沖串返回到控制系統9中的詢問硬件。詢問硬件中的收發器對脈沖串進行解碼，并且使用控制系統9的存儲器中的查詢表來確定適宜的氣體參數(例如溫度)。從查詢表獲取的參數被與當前配置下所需的參數值(例如溫度)進行比較。例如，所測量的溫度被與特定患者接口以及規定的特定治療方案的“識別模式”進行比較。如果在這兩個值之間有差別，則控制信號由控制系統產生，并且呼吸回路的輸出參數被相應地調節。例如，如果RFID標簽2被構造成測量溫度，并且所測量的溫度與所獲得的查詢值相比太低，則控制系統增加供給到電熱板的功率，以使得離開加濕器的加熱、加濕氣體具有更高的溫度。
[0114]應當指出，前面描述的主要形式的RFID標簽是無源型的。如果需要，半無源或有源RFID標簽也可以使用。如果有源型RFID標簽被使用，不必通過使用電熱絲來供電，其可以被提供自身的電源例如電池。RFID標簽例如標簽2還可以是微處理器裝置，并且可以包括無線發射器和接收器，帶有(如有必要)其自己的電源。例如，RFID標簽2可被替換成藍牙型的裝置，或任何其它使用無線通信的有源型發射器。如果需要這樣的話，術語“RFID標簽”應當理解為足夠廣泛地涵蓋這些類型的裝置。然而，無源RFID標簽是優選形式。
[0115]在前面描述的優選實施方式中，RFID詢問器和控制系統9安置在吹風機單元15的殼體內。在替代性實施 方式中，可能優選使用模塊式部件，例如分設的吹風機和加濕器單元，其中吹風機單元的出口和加濕腔的入口在使用中由單獨的導管連接，以使得來自吹風機單元的氣體流可以被傳輸至加濕腔。在這些替代性實施方式中，加濕器呼吸回路的一部分包括基座單元30，在使用中加濕腔5安置在基座單元上，基座單元包括電熱板，其加熱加濕腔5的內容物。根據需要，控制系統9和RFID詢問器既可以安置在基座單元30中，也可以安置在吹風機單元中(如果吹風機單元被用于形成呼吸回路)。此外，在替代性形式中，基座單元可以用在設有內置氣體供應導管或氣體源的醫院中。這些通常安置在醫院的墻壁中。在這些情況下基座單元30將包含RFID詢問器和控制系統9。導管可將醫院氣體供應部連接至加濕腔的入口。醫院氣體供應部將被用作壓力氣體源。
[0116]還應指出，呼吸導管或氣體導管可以分開地形成和出售，以便用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路傳輸加熱、加濕氣體至患者以便用于醫療目的。呼吸導管具有第一端，其被配置成連接至加濕腔的出口，和第二端即患者端，其包括RFID標簽，RFID標簽被配置成以類似于前面描述的方式檢測流經所述氣體輸送通路的氣體的參數。
【權利要求】
1.一種基座單元，其適于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路傳輸加熱、加濕氣體至患者以便用于醫療目的，所述呼吸回路是這樣類型的，即包括:加濕腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允許氣體流動通過所述加濕腔，壓力氣體源，所述壓力氣體在使用中被傳輸至所述加濕腔的入口，以及氣體輸送通路，其連接著所述加濕腔的所述出口，以將所述氣體流傳輸至所述患者，所述氣體輸送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供應所述氣體流， 所述基座單元包括； 電熱板，其被配置成允許所述加濕腔在使用中被安置在所述電熱板上，以使得所述電熱板加熱位于所述加濕腔中的所述量的水，并且流經所述加濕腔的氣體是被加熱和加濕的， 控制系統，其被構造成調節所述呼吸回路的一或多個輸出參數，所述控制系統包括RFID詢問器，其被配置成從至少一個RFID標簽實時詢問和接收數據，所述RFID詢問器接收有關所檢測的參數的數據，所述控制系統根據所接收的數據調節所述呼吸回路的輸出參數。
2.如權利要求1所述的呼吸回路，其中，所述RFID詢問器被配置成接收RFID標簽數據，所述RFID標簽數據有關下述參數中的任意一個或任意組合:氣體溫度，氣體壓力，氣體流量，氣體濕度，和氣體含氧量。
3.如權利要求1或權利要求2所述的呼吸回路，其中，由所述控制系統調節的輸出參數包括下述參數中的任意一個或任意組合:風扇速度，電熱板的功率輸出，呼吸導管的電熱絲功率輸出。
4.如權利要求1至3中任一項所述的呼吸回路，其中，所述RFID詢問器被配置成在使用中接收有關對所述呼吸回路中的.部件的識別的RFID標簽數據。
5.如權利要求4所述的呼吸回路，其中，所述控制系統包括多個預設識別模式，所述RFID詢問器詢問附連于所述呼吸回路中的部件上的RFID標簽，并且所述控制系統被編程以識別哪種類型的患者接口正被用于所述呼吸回路中，所述控制系統基于所識別出的部件自動調節所述輸出參數的初始值。
6.如權利要求5所述的呼吸回路，其中，所述控制系統進一步被配置成，如果有關有效期的數據在所述RFID詢問器詢問所述至少一個RFID標簽時可被獲取，則接收有關有效期的數據；所述控制系統在使用中將當前日期與所述有效期作比較，并且如果所述有效期已過則啟動報警狀態。
7.如權利要求1至6中任一項所述的呼吸回路，其中，所述基座單元還包括使用者可操作的控制器，其被配置成允許使用者設置所述基座單元的輸出參數。
8.如權利要求7所述的呼吸回路，其中，由使用者設置的輸出參數是氣體溫度和氣體濕度之一或二者。
【文檔編號】A61M16/00GK103432672SQ201310303228
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2008年1月23日 優先權日:2007年1月23日
【發明者】A·R·D·薩默維爾, N·阿拉米, D·C·L·張, C·S·J·奎爾, M·J·佩頓 申請人:菲舍爾和佩克爾保健有限公司