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公開番号2025016510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024178274,2021555193
出願日2024-10-10,2020-03-11
発明の名称加湿器での湿度出力を制御するためのシステム及び方法
出願人フィッシャーアンドペイケルヘルスケアリミテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61M 16/16 20060101AFI20250128BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】ユーザに供給されるガス流を加湿するための加湿器を提供する。
【解決手段】加熱及び加湿されたガスを患者に送達するために使用され、入口111及び関連付けられたセンサ113を備える加湿チャンバ134を含む加湿器104と、関連付けられたヒータ及びセンサと、関連付けられたヒータ及びセンサを備える吸気導管106と、フェイス・マスクなどの、加熱されない、患者への接続装置116とを含むことができる。加湿器は、入口ガス温度に応じて、たとえば、最高出口温度設定点を含む、加湿チャンバ出口温度設定点、又は生成される湿気の量を変更するように構成された制御システム130を備えることができる。この制御システムは、患者に送達されるガス中の実質的に一貫した湿度を維持しながら、レインアウト(すなわち、凝縮物)を低減し、且つ/又は最小限に抑えることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ユーザに供給されるガス流を加湿するための加湿器であって、
ヒータ・プレートを含むベース・ユニットと、
加湿流体を保持するように構成された加湿チャンバであって、
導電性ベース、
前記ベース部分に連結されるように構成された１つ又は複数の壁部分、
入口、及び
出口
を備える加湿チャンバと、
前記加湿チャンバの前記入口内又は前記入口に隣接して配置される少なくとも１つの入口温度センサと、
前記加湿チャンバの前記出口内又は前記出口に隣接して配置される少なくとも１つの出口温度センサと、
前記出口温度センサから受信した信号から測定された出口温度の機能に少なくとも部分的に基づいて、ヒータ・プレート制御信号を出力して、前記ヒータ・プレートに供給される電力量を制御し、
前記入口温度センサから受信した信号に基づいて、前記加湿チャンバに受けられるガスの入口温度を求め、
前記入口温度が閾値温度を超えると判定し、
前記入口温度が前記閾値温度を超えるのに応答して、前記加湿チャンバの前記出口から出るガスの目標湿度を低減する
ように構成された電子制御装置と
を備える、加湿器。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
目標湿度を低減するための加湿器であって、前記制御装置は、前記入口温度が前記閾値温度を超えるのに応答して、前記ヒータ・プレートに供給される前記電力量を低減するように構成される、請求項１に記載の加湿器。
【請求項３】
前記制御装置が、前記電力量を電力閾値以下にまで低減するように構成される、請求項２に記載の加湿器。
【請求項４】
前記電力閾値が、１９℃の最低露点を達成するように設定される、請求項３に記載の加湿器。
【請求項５】
前記電力閾値が、１５ｍｇ／Ｌの最低湿度出力を達成するように設定される、請求項３又は４に記載の加湿器。
【請求項６】
前記制御装置は、前記入口温度が前記閾値温度を下回るときの第１のモードと、前記入口温度が前記閾値温度を超えるときの第２のモードとによって、前記ヒータ・プレートに供給される前記電力量を制御又は制限するように構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載の加湿器。
【請求項７】
前記制御装置は、前記入口温度が前記閾値温度を下回るときに適用される第１の機能によって、前記ヒータ・プレート電力に供給される前記電力量を制御するように構成される、請求項１～６のいずれか一項に記載の加湿器。
【請求項８】
前記制御装置は、前記入口温度が前記閾値温度を超えるときに適用される、前記第１の機能とは異なる第２の機能によって、前記ヒータ・プレート電力に供給される前記電力量を制御又は制限するように構成される、請求項７に記載の加湿器。
【請求項９】
前記制御装置は、前記入口温度が閾値温度を超える場合に、出口温度設定点を低減するか、又はそれに上限を設けて最高許容出口温度設定点を規定するように構成される、請求項１～８のいずれか一項に記載の加湿器。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記入口温度が閾値温度を超える場合に、ヒータ・プレート温度設定点を低減するように構成される、請求項１～９のいずれか一項に記載の加湿器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、医療処置、たとえば呼吸器の加湿、高流量療法中での加湿、及び麻酔中／鎮静中での加湿、又は加湿されたガスが患者に供給される他の医療処置用のガスを加湿することに関する。より詳細には、本開示は、少なくとも加湿器と、呼吸ガスの温度及び／又は湿度のレベルを制御する加湿器を操作する方法とを含む、呼吸補助システムに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
補助なし吸気の際には、上気道は、体温が約３７℃で相対湿度が１００％、又は絶対湿度が約４４ｍｇ／Ｌの湿度条件にまで、吸入ガスを加熱及び加湿する。呼吸補助システムの一部分として動作する加湿器では、患者の肺に到達する呼吸ガスが加湿されるような湿度状態にまで呼吸ガスを加熱及び加湿して、患者の気道に乾性ガスが供給されるのに起因する生理的ないかなる悪影響をも軽減することが有益となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
数多くの加湿器は、たとえば、加湿器のヒータ・プレートへの電力を制御して、加湿されるガスの絶対湿度を制御することによって、流入ガスに加えられる湿度の量を監視することができる。しかし、加湿器によっては、流入ガスについての情報を得るための一体化された湿度計又は他の湿度計を必ずしも備えないものがあり、このことにより、流入ガスの湿度を直接に検出することがより困難になる。加湿器は、乾性ガス源、たとえばキャニスタ若しくは壁のガス源、又は乾性ガス（すなわち加湿されていないガス）を供給する換気装置とともに使用されることが多い。加湿器が、ガス源として室内空気の連行換気装置に接続されると、流入する湿気を直接検出することができないことによって、送達される湿度が不正確になることがあり、これにより、しばしばガスの過加湿に起因して、吸気管（すなわち、ガス送達導管）又は患者への接続装置において、望ましくない量の結露形成（別名「レインアウト」）を生じることになる場合がある。
【０００４】
この望ましくない量の結露（すなわち、レインアウト）は、室内空気の連行換気装置によって連行された空気の湿度が、壁の発生源又はキャニスタからの乾性ガスよりも通常は高いことに起因することがある。室内の空気と、壁の発生源又はキャニスタからのガスとの湿度の差は、より熱帯の国及び地域ではさらに顕著になる場合がある。さらに、室内空気の連行換気装置は、一般にタービンを使用し、これによりガスを加熱する場合がある。
【０００５】
たいていの加湿器は、流入ガスが乾燥しているという仮定の下に流入ガスを加熱及び加湿するので、流入空気中の湿度が高くなると、その結果、患者に送達される湿気が過剰になる場合がある。このような加湿器は、流入ガスが乾燥しているという仮定の下に、加湿チャンバ出口での所定の設定点に到達するように、流入する室内空気に過剰な湿気を加えてもよい。
【０００６】
前述の仮定の下に動作すると、存在する室内空気からの既存の湿度により、加湿器へのガス源として乾性ガスが使用されるときよりもガス流路内でのガスの露点を高くすることができる。したがって、室内空気がガス源として使用されると、通常、チャンバ出口でのガスの湿度は相対的に高い。チャンバ出口でのガスの湿度が相対的に高いと、結露を防止するためにガスの温度を露点以上に維持しなければならない。比べてみると、乾性ガスがガス源として使用されると、チャンバ出口でのガスは、その湿度が相対的に低くなり、その露点が相対的に低くなることがある。したがって、乾性ガスがガス源として使用される場合のガスの温度は、相対的に露点が低いことに起因して低くなる場合がある。加湿チャンバと患者への接続装置との間の流路に沿ってガス流が冷却されるとき、室内の連行換気装置からのガスの予測湿度よりも高いこのことにより、露点に到達する前にガスが冷却され得る利用可能な温度範囲を狭めることになり、レインアウトが生じる。レインアウトは、具体的には、吸気管（すなわち、誘導管）の遠位端又は患者側にある患者への接続装置における問題であり、したがって患者に不快感及び／又は不都合をもたらす。さらに、患者への接続装置及びこの患者への接続装置の構成部品が加熱されておらず、その結果、通常は加熱される吸気管と比較して相対的に急速な温度降下がもたらされるので、レインアウトの問題が大きくなる。さらに、管又は患者への接続装置内での結露が、患者にとって危険になることがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示は、依然として実質的に一貫した目標湿度を患者に送達しながら、吸気管及び／又は患者への接続装置でのレインアウトを減少させるための、システム及び方法を提供する。本開示は、周囲空気を加湿しながら、又依然として患者に最小限の治療湿度を提供しながら、レインアウトを減少させるシステム及び方法に関する。最小限の治療湿度は、患者の気道の除湿又は乾燥を減少させ、患者の快適さを改善する。
【０００８】
加湿器は、病院又は在宅医療の環境など、様々な療法用途において様々なレベルの治療湿度を提供することができる。たとえば、加湿器は、侵襲性及び／又は高流量の療法用に約４４ｍｇ／ＬＢＴＰＳ（約３７℃で完全飽和）、及び／又は非侵襲性療法用に約３２ｍｇ／ＬＢＴＰＳ（約３１℃で完全飽和）の所望の湿度レベルを送達することができる。患者の他の適切な快適さ設定も、様々な療法タイプに対して送達することができる。
【０００９】
このシステムは、様々なチャンバ入口温度（すなわち、入口温度）及び／又は室内空気の連行換気装置を含むガス源など、ある範囲の入口供給源状態にわたって患者に送達されるガス内の所望の湿度レベルを出力することができる。有利には、このシステムは、たとえば加湿チャンバの湿度出力を所望の湿度未満に低減することによって、レインアウトを低減することができる。
【００１０】
例によっては、加湿器によって患者に送達されるガスの所望の湿度は、流入ガスが乾燥しているなど、流入ガスについての１つ又は複数の仮定に基づいていてもよい。しかし、こうした仮定は、必ずしも正しいとは限らない。たとえば、周囲空気など、流入ガスがある程度の湿気を含むとき、患者に送達されるガスの湿度が高すぎて、レインアウトを生じる場合がある。システムによっては、レインアウトは、湿度センサを使用することによって、又は他の方法で流入ガスの湿度を直接測定することよって管理してもよい。しかし、このシステムは、湿度センサを使用することなく、且つ／又は流入ガスの湿度の直接入力を受けることなく、患者に送達されるガス中での実質的に一貫した湿度を維持しながら、加湿器の加湿チャンバの湿度出力を低減することができる。たとえば、このシステムは、入力ガスのパラメータを決定し、入力されるガスのタイプ及び／又はガス源のタイプを示すものとして、決定されたこのパラメータを使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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