BR112021002336A2 - conjunto de placa aquecedora em sistema de umidificador para uso médico - Google Patents

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water
heating plate
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BR112021002336-4A
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Bhuvan Garg
Francis Glynn
Stephen David Evans
Wenjie Robin Liang
Yintao Yu
Logan Ross Andrew
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Fisher & Paykel Healthcare Limited
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Abstract

"CONJUNTO DE PLACA AQUECEDORA EM SISTEMA DE UMIDIFICADOR PARA USO MÉDICO". A presente invenção refere-se de um sistema melhorado e método para determinar uma condição de pouca água e/ou ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico que pode usar uma banda de frequência específica para detectar mudanças em uma temperatura de uma placa aquecedora. As mudanças de temperatura podem se correlacionar ao valor de capacidade de calor específica da câmara de umidificador. O processo de detecção de pouca água e/ou ausência de água pode ser realizado sem precisar determinar a taxa de fluxo de gases e/ou pode ser executado continuamente. Um conjunto de placa aquecedora do sistema pode incluir uma lâmina de isolamento conformante para melhorar o acoplamento térmico entre o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo do conjunto de placa aquecedora, melhorando assim o processo de detecção de pouca água e/ou ausência de água.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CON- JUNTO DE PLACA AQUECEDORA EM SISTEMA DE UMIDIFICA- DOR PARA USO MÉDICO".
CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção refere-se a sistemas de umidificador respiratório e/ou cirúrgico e sistemas de assistência respiratória ou à respiração para gases a serem fornecidos a um paciente ou usuário.
ANTECEDENTES
[0002] Os aparelhos respiratórios são usados em vários ambien- tes, tais como hospitais, instalações médicas, cuidado residencial, cui- dado paliativo ou ambientes domésticos. Para uma gama de aplica- ções respiratórias, é benéfico umedecer os gases que são fornecidos a um paciente ou usuário. Essas aplicações incluem quando os gases são para respiração pelo paciente ou usuário e/ou quando o gás está sendo fornecido durante cirurgia ao paciente ou ao usuário.
[0003] No caso de gases de respiração em um modo não invasivo quando o gás inspirado passa através das vias aéreas superiores, tal como quando o gás é entregue ao paciente ou ao usuário através de uma máscara facial ou nasal, a umidade aumenta o conforto do paci- ente ou usuário, melhora a tolerância do paciente ou usuário à ventila- ção não invasiva (NIV), e os gases umidificados são menos propensos a secar os tecidos (por exemplo, a mucosa nasal) das vias aéreas do paciente ou do usuário. No caso de gases cirúrgicos ou um modo in- vasivo quando os gases entregues ao paciente não passam pelas vias aéreas superiores, a umidificação dos gases mostrou melhorar o con- forto do paciente e fornecer benefícios fisiológicos, tal como transporte de muco melhorado, pode ser necessária para segurança do paciente ou usuário, tal como para impedir a obstrução das vias aéreas devido à inspissação de secreção das vias aéreas, ruptura do epitélio das vias aéreas e/ou para melhorar os resultados pós-operatórios. No caso de terapia de alto fluxo, os gases umidificados são entregues ao paciente ou ao usuário em fluxos altos através de uma interface não vedada. O paciente ou o usuário pode estar respirando espontaneamente ou po- de estar apneico, tal como sob anestesia. Um aparelho de terapia de fluxo com um umidificador pode ser usado para entregar gases de alto fluxo e o aparelho de terapia pode controlar características como, por exemplo, fluxo de gases, incluindo taxa de fluxo, temperatura, pressão, umidade, concentração de gases suplementares e similares. No caso de terapia por pressão positiva nas vias aéreas (PAP), um aparelho de terapia por PAP que inclui um soprador e um umidificador pode ser usado para fornecer terapia por pressão, por exemplo, terapia por pressão positiva contínua nas vias aéreas (CPAP), ao usuário.
SUMÁRIO
[0004] Em um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico que incorpora uma câmara de umidificador para umidificar gases para for- necer ao paciente ou ao usuário, é importante que um certo nível mi- nimo de água seja mantido a fim de que o sistema de umidificador te- nha a capacidade de fornecer vapor d'água ao fluxo de gases de modo a umidificar os gases. Consequentemente, é importante que um pro- fissional da área de saúde que administra os gases umidificados a um paciente ou um usuário, ou os próprios pacientes ou usuários no caso de administração doméstica, verifique o nível de água e adicione mais água à câmara de umidificador quando necessário. Essa tarefa pode ser negligenciada, o que pode impor perigo ao paciente ou usuário de- vido à exposição prolongada das vias aéreas a gases secos, causar desconforto aos pacientes ou usuários e/ou resultar em uma interrup- ção na operação da umidificação dos gases ou, em alguns casos, da- no ao sistema de umidificador respiratório. A falta de água ou a câma- ra estar seca, tal como devido à câmara estar sem água, também compromete a terapia visto que a quantidade de umidificação entregue é reduzida.
[0005] Alguns sistemas de umidificador respiratório podem detec- tar uma condição de ausência de água e/ou emitir alarmes de ausên- cia de água com base na determinação da condutividade térmica da câmara de umidificador. Esses sistemas podem exigir entradas de sensores de fluxo e/ou temperatura em vários locais do dispositivo, tal como na placa aquecedora da câmara de umidificador, na saída da câmara de umidificador e/ou na extremidade do paciente ou usuário do circuito de respiração. Como resultado, tais funções de detecção e/ou alarme de ausência de água podem ser implantadas em sistemas de umidificador respiratório que não incorporam todos esses sensores de fluxo e/ou temperatura.
[0006] A presente invenção fornece exemplos de sistemas de umidificador respiratório ou cirúrgico que podem detectar uma condi- ção de ausência de água e/ou emitir alarmes de ausência de água da câmara de umidificador com entradas de um número mínimo de sen- sores, por exemplo, apenas um sensor de temperatura em ou próximo à placa aquecedora. Esses métodos de detecção e/ou alarme de au- sência de água podem, assim, ser implantados em mais tipos de sis- temas de umidificação ou outros dispositivos de assistência à respira- ção que podem incluir um umidificador, por exemplo, sistemas de alto fluxo e/ou sistemas de CPAP. Os métodos de detecção e/ou alarme de ausência de água descritos no presente documento podem ser basea- dos na determinação da capacidade de calor específica da câmara de umidificador (incluindo seu teor, tal como água), por aplicação de uma forma de onda de potência suplementar (também pode ser denomina- do um sinal suplementar ou um sinal de energização característico na invenção no presente documento) e a determinação da magnitude e/ou da fase de um sinal de temperatura da placa aquecedora e/ou a leitura de temperatura a partir de um sinal de temperatura na ou adja-
cente à placa aquecedora, filtrado em uma frequência predeterminada. A aplicação do sinal suplementar pode ser realizada aplicando-se o sinal suplementar como o sinal à placa aquecedora (por exemplo, du- rante um modo de espera) ou injetando-se o sinal suplementar em um sinal de controle da placa aquecedora (por exemplo, somando-se, mo- dulando-se, intercalando-se, circulando-se ou com o uso de qualquer outro esquema para enviar dois sinais pela mesma linha de transmis- são o sinal de controle da placa aquecedora com o sinal suplementar). Essa forma de onda suplementar pode ser sobreposta ao sinal de con- trole da placa aquecedora normal, tal como o sinal de potência da pla- ca aquecedora de operação normal sem polarizar o controle normal. À forma de onda suplementar pode ser periódica ou cíclica e/ou ter uma média zero. A forma de onda pode garantir que o controle normal não está polarizado. A frequência do sinal suplementar pode ser uma fre- quência predeterminada. A frequência pode ser selecionada para ser segregada, no domínio de frequência, a partir das respostas de contro- le normais. A frequência selecionada pode ajudar a evitar interferência com o controle normal da placa aquecedora. Em um exemplo, a fre- quência do sinal suplementar pode ser mais alta (por exemplo, sendo pelo menos 1,5 vezes, ou outros valores descritos no presente docu- mento) que um sinal de controle da placa aquecedora convencional (tal como operação normal para propósitos de aquecer uma câmara de umidificação disposta na placa aquecedora), que pode emitir um ciclo de trabalho e/ou similares para aquecer a placa aquecedora.
[0007] Por toda esta invenção, a capacidade de calor específica da câmara de umidificador, a não ser que determinado explicitamente de outro modo, refere-se à capacidade de calor específica da câmara de umidificador, incluindo seu conteúdo, tal como água.
[0008] Adicionalmente a exigir alguns sensores, os métodos de detecção e/ou alarme de ausência de água descritos no presente do-
cumento podem também ter qualquer uma das seguintes vantagens e/ou outras desvantagens. Por exemplo, os sistemas de detecção e/ou alarme de ausência de água descritos no presente documento são ba- seados no princípio da capacidade de calor específica e estão ligados ao volume de água, o que permite que o sistema seja independente da taxa de fluxo dos gases. Ser independente da taxa de fluxo pode per- mitir que os métodos de detecção e/ou alarme de ausência de água sejam mais adequados para terapia não invasiva de baixo fluxo (por exemplo, fluxo de terapia pediátrica não invasiva a menos que cerca de 10 I/Imin) ou terapia invasiva de fluxo extremamente baixo (por exemplo, terapia neonatal invasiva a menos que cerca de 5 I/min) do que métodos de detecção que são dependentes da taxa de fluxo. Ser independente da taxa de fluxo pode também permitir que os métodos de detecção e/ou alarme de ausência de água sejam imunes a erros do sensor de fluxo ou evitem ter que fazer suposições sobre o estado da taxa de fluxo do sistema. Usar a capacidade de calor específica como o parâmetro para determinar a ausência de água também é van- tajoso devido ao fato de que métodos de alarme de ausência de água descritos no presente documento podem funcionar através de várias plataformas diferentes e/ou para vários tipos diferentes de câmaras. À metodologia de ausência de água descrita é mais flexível e mais ver- sátil. Além disso, o método de detecção de ausência de água descrito no presente pode determinar uma condição de ausência de água (condição sem água ou substancialmente sem água) quando não hou- ver fluxo de gases através do umidificador, tal como, por exemplo, du- rante um cenário de espera.
[0009] Os métodos de detecção e/ou alarme de ausência de água descritos no presente documento podem ser também independentes de ou invariantes em relação à entrega de umidade. Como resultado, os métodos descritos no presente documento podem ser mais ade-
quados para a entrega de gases em cenários que levam à geração de umidade mais baixa, por exemplo, a partir de terapia não invasiva com o uso de arrastamento de ar ambiente e/ou fontes de fluxo acionadas por turbina. Nesses casos, pode haver umidade entrante mais alta (por exemplo, maior que cerca de 10 mg/l), temperatura de gás entrante mais alta (por exemplo, maior que cerca de 30 graus Celsius) e/ou condições de temperatura ambiente mais alta (por exemplo, maior que cerca de 25 cerca de Celsius), que podem levar a requisitos de adição de umidade mais baixos e afetar adversamente métodos de detecção de ausência de água anteriores. Métodos de ausência de água simila- res descritos no presente documento podem ser também usados em modo de alto fluxo ou qualquer outro modo de operação.
[0010] A presente invenção também fornece estruturas de placa aquecedora melhoradas que melhoram o acoplamento térmico da pla- ca aquecedora e podem reduzir as ineficiências de transferência de calor devido aos componentes R e C modelados da placa aquecedora. O conjunto de placa aquecedora melhorado, especificamente, a infu- são de um isolante elétrico resiliente permite um sinal suplementar menor para a detecção de ausência de água, que retorna um sinal de retorno com uma amplitude aumentada, de modo que o sinal de retor- no seja de uma razão entre sinal e ruído melhorada. O isolante elétrico resiliente pode ser flexível e/ou conformante, conforme descrito abai- xo. Um material conformante pode se referir à capacidade de um ma- terial ser macio, compressível e/ou ter capacidade de se conformar a um formato de uma superfície. Por exemplo, o material conformante pode ter capacidade de deslocar lacunas de ar entre as superfícies de outros materiais que podem ensanduichar o material conformante. Por toda esta invenção, um material de isolamento pode se referir a um material de isolamento elétrico, que pode ser termicamente condutor.
[0011] Um controlador dos sistemas de umidificador respiratório descritos no presente documento pode aplicar um sinal suplementar ao sinal de controle da placa aquecedora, em vez de variar exclusiva- mente a entrada de potência da placa aquecedora e aguardar por res- postas específicas da placa aquecedora e/ou da câmara de umidifica- dor durante um evento de ausência de água. Em algumas configura- ções exemplificativas, o controlador pode aplicar continuamente o sinal suplementar. O controlador pode aplicar de modo contínuo e/ou inter- mitente o sinal suplementar à placa aquecedora. O controlador pode medir a resposta ao sinal suplementar. O controlador pode amostrar de modo contínuo e/ou intermitente a resposta ao sinal suplementar. O processo de detecção e/ou alarme, portanto, não tem que depender de transições de estado complexas (tal como transição entre estados de baixo fluxo e alto fluxo) e/ou condições de gatilho. Os processos des- critos no presente documento podem ser executados continuamente sem afetar uma operação normal para energizar a placa aquecedora e podem assim fornecer tempo e limites de detecção ajustáveis de modo que possa fornecer um aviso antes de a câmara de umidificador real- mente ficar sem água. Os métodos de detecção de ausência de água descritos no presente documento também são vantajosos devido ao fato de que os métodos não exigem interrupção de terapia, incluindo interrupção do controle da placa aquecedora para fazer com que o aquecedor aqueça ou resfrie. O sinal suplementar pode estar em uma frequência que é substancialmente diferente em relação à frequência operacional normal (ou seja, a frequência operacional de controle da placa aquecedora) e é de uma média zero de modo que não haja energia líquida introduzida no sistema. Os métodos de detecção de ausência de água descritos no presente documento podem ter um efeito adverso mínimo a nulo sobre a geração ou entrega de umidade dos gases umidificados ao paciente ou usuário.
[0012] Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, os méto-
dos de detecção e/ou alarme podem ser também tolerantes a ruído visto que o sinal de interesse é naturalmente filtrado à frequência do sinal suplementar, também denominada no presente documento a fre- quência aplicada.
[0013] Os métodos de detecção e/ou alarme descritos no presente documentos podem ser incorporados em uma variedade de sistemas de umidificador respiratório e/ou cirúrgico, tais como dispositivos CPAP, dispositivos de terapia de alto fluxo, umidificadores cirúrgicos, umidificadores respiratórios, CPAP de bebês, alto fluxo de bebês, te- rapia NIV e similares.
[0014] Em algumas configurações, um conjunto de placa aquece- dora de multicamadas para um umidificador respiratório pode compre- ender uma placa de aquecimento de topo; um elemento de aqueci- mento configurado para gerar calor; e uma disposição de isolamento duplo configurada para fornecer isolamento elétrico entre a placa de aquecimento e o elemento de aquecimento, em que a disposição de isolamento duplo compreende dois elementos de isolamento, em que um primeiro elemento de isolamento dentre os dois elementos de iso- lamento tem uma primeira flexibilidade e um segundo elemento de iso- lamento dentre os dois elementos de isolamento tem uma segunda flexibilidade diferente da primeira flexibilidade.
[0015] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser acoplado de forma removível conjunta- mente por um ou mais prendedores.
[0016] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser formado cavilhando-se uma placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimen- to e a disposição de isolamento duplo entre as mesmas.
[0017] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[0018] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[0019] Em algumas configurações, o pelo menos um sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[0020] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[0021] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[0022] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[0023] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[0024] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[0025] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[0026] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[0027] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[0028] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi- almente para fora além de uma periferia da disposição de isolamento duplo.
[0029] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[0030] Em algumas configurações, um elemento de isolamento da disposição de isolamento duplo pode ser mais flexível ou conformante que o outro elemento de isolamento. Em algumas configurações, o primeiro elemento de isolamento pode ser mais flexível que o segundo elemento de isolamento.
[0031] Em algumas configurações, um elemento de isolamento da disposição de isolamento elétrico duplo pode compreender um materi- al de isolamento conformante configurado para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento e o elemento de aquecimento.
[0032] Em algumas configurações, um elemento de isolamento da disposição de isolante elétrico duplo pode compreender um material de isolamento flexível.
[0033] Em algumas configurações, o primeiro elemento de isola- mento pode ter uma primeira maciez e o segundo elemento de isola- mento pode ter uma segunda maciez, de modo que um dos elementos de isolamento seja mais macio que o outro elemento.
[0034] Em algumas configurações, o primeiro elemento de isola- mento pode compreender um material elástico.
[0035] Em algumas configurações, um dos elementos de isola- mento pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 50 a 100.
[0036] Em algumas configurações, um dos elementos de isola- mento pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 80.
[0037] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender pelo menos uma camada de isolamento infle- xível.
[0038] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento inflexível pode compreender mica.
[0039] Em algumas configurações, o conjunto pode compreender uma camada de material de isolamento conformante.
[0040] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra multicamadas pode compreender, ainda, uma camada adicional de material de isolamento conformante configurada para deslocar lacunas de ar entre os componentes do conjunto de placa aquecedora.
[0041] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas de isolamento inflexíveis.
[0042] Em algumas configurações, o conjunto pode compreender duas camadas de materiais de isolamento conformantes.
[0043] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas dos materiais de isolamento conformantes configuradas para deslocar lacunas de ar entre os com- ponentes do conjunto de placa aquecedora.
[0044] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode compreender um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[0045] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode compreender silicone ou composto de silicone.
[0046] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode compreender um substrato de fibra de vidro e um mate- rial termicamente condutor incorporado no substrato ou posicionado no substrato.
[0047] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 4,000 V CA.
[0048] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 6,000 V CA.
[0049] Em algumas configurações, o material de isolamento con- formante pode ter uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[0050] Em algumas configurações, um conjunto de placa aquece- dora de multicamadas para um umidificador respiratório pode compre- ender uma placa de aquecimento de topo; uma placa de fundo; um elemento de aquecimento configurado para gerar calor, em que o ele-
mento de aquecimento está ligado pela placa de aquecimento de topo e pela placa de fundo; um primeiro material de isolamento elástico en- tre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento; e um segundo material de isolamento elástico entre a placa de fundo e o elemento de aquecimento; em que o primeiro e o segundo materiais de isolamento elásticos podem ocupar as lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento e entre o fundo e o elemento de aquecimento, respectivamente. O primeiro e o segun- do materiais de isolamento é um material de isolamento elétrico. Em algumas configurações, o primeiro e o segundo materiais de isolamen- to elétrico elásticos podem deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento e entre a placa de fundo e o elemento de aquecimento, respectivamente.
[0051] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser acoplado de forma removível conjunta- mente por um ou mais prendedores.
[0052] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser formado cavilhando-se a placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimento e o primeiro e o segundo materiais de isolamento elásticos entre as mes- mas.
[0053] Em algumas configurações, o primeiro material de isola- mento elástico e/ou o segundo material de isolamento elástico pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 50 a 100.
[0054] Em algumas configurações, o primeiro material de isola- mento elástico e/ou o segundo material de isolamento elástico pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 80.
[0055] Em algumas configurações, o conjunto pode compreender uma disposição de isolamento elétrico duplo, incluindo dois elementos de isolamento.
[0056] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas de isolamento elétrico inflexi- veis.
[0057] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender, ainda, uma camada de isola- mento elétrico inflexível.
[0058] Em algumas configurações, as camadas de isolamento elé- trico inflexíveis podem compreender mica.
[0059] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas que são separadas uma da ou- tra.
[0060] Em algumas configurações, o primeiro e o segundo materi- ais de isolamento elétrico elásticos podem compreender duas cama- das que são separadas uma da outra.
[0061] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem compreender um elas- tômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[0062] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem compreender silicone ou composto de silicone.
[0063] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem compreender um subs- trato de fibra de vidro e um material termicamente condutor incorpora- do no substrato ou posicionado no substrato.
[0064] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem ter uma tensão de ruptu- ra de pelo menos 4,000 V CA.
[0065] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem ter uma tensão de ruptu- ra de pelo menos 6,000 V CA.
[0066] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem ter uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[0067] Em algumas configurações, o primeiro e/ou o segundo ma- teriais de isolamento elétrico elásticos podem compreender um mate- rial conformante configurado para deslocar lacunas de ar entre os componentes do conjunto de placa aquecedora de multicamadas.
[0068] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um metal.
[0069] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender uma cavidade em uma superfície inferior e uma superfície superior exposta para contatar uma base de uma câmara de umidificador do umidificador respiratório.
[0070] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[0071] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[0072] Em algumas configurações, o pelo menos um sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[0073] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[0074] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[0075] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[0076] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[0077] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[0078] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[0079] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[0080] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[0081] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi- almente para fora além de uma periferia da disposição de isolamento duplo.
[0082] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte na próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[0083] Em algumas configurações, um conjunto de placa aquece- dora de multicamadas para um umidificador respiratório pode compre- ender uma placa de aquecimento de topo; um elemento de aqueci- mento configurado para gerar calor, em que o elemento de aqueci- mento está localizado abaixo da placa de aquecimento de topo; e uma camada de interface térmica entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento, em que a camada de interface térmica compreende um material de interface térmica conformante configurado para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
[0084] Em algumas configurações, a camada de interface térmica pode ser configurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento a fim de melhorar a condutividade térmica entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
[0085] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo-
ra de multicamadas pode ser acoplado de forma removível conjunta- mente por um ou mais prendedores.
[0086] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender uma placa de fundo, em que o elemento de aquecimento está ligado pela placa de aquecimento de topo e pela placa de fundo.
[0087] Em algumas configurações, a camada de interface térmica pode compreender uma espessura suficiente para fornecer isolamento elétrico.
[0088] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser formado cavilhando-se uma placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimen- to e a camada de interface térmica entre as mesmas.
[0089] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[0090] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[0091] Em algumas configurações, o pelo menos um sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[0092] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender, ainda, uma particularidade de segurança acoplada à placa de fundo.
[0093] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[0094] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[0095] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[0096] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[0097] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[0098] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[0099] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[00100] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[00101] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi- almente para fora além de uma periferia da camada de interface térmi- ca.
[00102] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte na próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[00103] Em algumas configurações, a camada de interface térmica pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 50 a 100.
[00104] Em algumas configurações, a camada de interface térmica pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 70 a 90.
[00105] Em algumas configurações, a camada de interface térmica pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 80.
[00106] Em algumas configurações, o material de interface térmica pode ser eletricamente isolante.
[00107] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra multicamadas pode compreender, ainda, uma segunda camada de material de isolamento conformante configurada para deslocar lacunas de ar entre os componentes do conjunto de placa aquecedora de mul- ticamadas.
[00108] Em algumas configurações, a segunda camada de interface térmica pode estar localizada entre o elemento de aquecimento e a placa de fundo.
[00109] Em algumas configurações, a segunda camada de interface térmica pode estar localizada entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
[00110] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender pelo menos uma camada de isolamento térmico inflexível.
[00111] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível pode estar localizada entre a camada de interface térmica conformante e o elemento de aquecimento.
[00112] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível entre o elemento de aquecimento e a pla- ca de fundo.
[00113] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender duas camadas de isolamento elétrico inflexíveis entre o elemento de aquecimento e a placa de fun- do.
[00114] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível pode compreender mica.
[00115] Em algumas configurações, a segunda camada de interface térmica pode ser eletricamente condutora.
[00116] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode compreender um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[00117] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode compreender silicone ou composto de silicone.
[00118] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode compreender um substrato de fibra de vidro e um material termicamente condutor incorporado no substrato ou posicio- nado no substrato.
[00119] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 4,000 V CA.
[00120] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 6,000 V CA.
[00121] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode ter uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[00122] Em algumas configurações, o material de interface térmica conformante pode ser elástico.
[00123] Em algumas configurações, um conjunto de placa aquece- dora de multicamadas para um umidificador respiratório pode compre- ender uma placa de aquecimento de topo; uma placa de fundo; um elemento de aquecimento configurado para gerar calor, em que o ele- mento de aquecimento está ligado pela placa de aquecimento de topo e pela placa de fundo; uma camada de interface térmica conformante entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo e configura- da para deslocar lacunas de ar entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
[00124] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser acoplado de forma removível conjunta- mente por um ou mais prendedores.
[00125] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser formado cavilhando-se uma placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimen- to e a disposição de isolamento elétrico duplo entre as mesmas.
[00126] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[00127] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[00128] Em algumas configurações, o pelo menos um sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[00129] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender, ainda, uma particularidade de segurança acoplada à placa de fundo.
[00130] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[00131] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[00132] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[00133] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[00134] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[00135] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[00136] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[00137] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[00138] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi- almente para fora além de uma periferia da camada de interface térmi-
ca conformante.
[00139] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte na próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[00140] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ser configurada para deslocar lacunas de ar entre uma borda da placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
[00141] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 50 a 100.
[00142] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 70 a 90.
[00143] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 80.
[00144] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ser eletricamente isolante.
[00145] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender uma segunda camada de inter- face térmica configurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
[00146] Em algumas configurações, a segunda camada de interface térmica pode ser eletricamente condutora.
[00147] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender pelo menos uma camada de isolamento térmico inflexível.
[00148] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível pode compreender mica.
[00149] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível pode estar localizada entre a camada de interface térmica conformante e o elemento de aquecimento.
[00150] Em algumas configurações, a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível pode estar localizada entre o elemento de aquecimento e a placa de fundo.
[00151] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode compreender um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[00152] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode compreender silicone ou composto de silicone.
[00153] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode compreender um substrato de fibra de vidro e um material termicamente condutor incorporado no substrato ou posicio- nado no substrato.
[00154] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 4,000 V CA.
[00155] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 6,000 V CA.
[00156] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ter uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[00157] Em algumas configurações, a camada de interface térmica conformante pode ser elástica.
[00158] Em algumas configurações, um conjunto de placa aquece- dora de multicamadas para um umidificador respiratório pode compre- ender uma placa de aquecimento de topo; um elemento de aqueci- mento configurado para gerar calor, em que o elemento de aqueci- mento está localizado abaixo da placa de aquecimento de topo; e uma camada de interface térmica entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento, em que a camada de interface térmica compreende um material de interface térmica elástico.
[00159] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser acoplado de forma removível conjunta- mente por um ou mais prendedores.
[00160] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode ser formado cavilhando-se uma placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimen- to e o primeiro e o segundo materiais de isolamento elétrico elásticos entre as mesmas.
[00161] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 50 a 100.
[00162] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 70 a 90.
[00163] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma escala de dureza Shore 00 de 80.
[00164] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender uma camada de isolamento elétrico inflexível.
[00165] Em algumas configurações, as camadas de isolamento elé- trico inflexíveis podem compreender mica.
[00166] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode compreender um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[00167] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode compreender silicones ou composto de silicone.
[00168] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode compreender um substrato de fibra de vidro e um ma- terial termicamente condutor incorporado no substrato ou posicionado no substrato.
[00169] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 4,000 V CA.
[00170] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma tensão de ruptura de pelo menos 6,000 V CA.
[00171] Em algumas configurações, o material de isolamento elétri- co elástico pode ter uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[00172] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um metal.
[00173] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender uma cavidade em uma superfície inferior e uma superfície superior exposta para contatar uma base de uma câmara de umidificador do umidificador respiratório.
[00174] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[00175] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[00176] Em algumas configurações, o pelo menos um sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[00177] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra de multicamadas pode compreender, ainda, uma particularidade de segurança acoplada à placa de fundo.
[00178] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[00179] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[00180] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[00181] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[00182] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre-
ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[00183] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[00184] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[00185] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[00186] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi- almente para fora além de uma periferia do primeiro e/ou do segundo materiais de isolamento elásticos.
[00187] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte na próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[00188] Em algumas configurações, um sistema de umidificador pa- ra uso em procedimentos médicos pode compreender uma unidade de base; e uma câmara de umidificador recebível na unidade de base, em que a unidade de base pode compreender qualquer um dos exemplos de conjunto de placa aquecedora de multicamadas descritos acima.
[00189] Em algumas configurações, a câmara de umidificador pode compreender uma base condutora, em que a base condutora é impeli- da para contato com o conjunto de placa aquecedora mediante a câ- mara de umidificador ser posicionada na unidade de base.
[00190] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra pode aquecer a câmara de umidificador para aquecer o conteúdo da câmara a fim de umidificar os gases que passam através da câmara.
[00191] Em algumas configurações, o sistema pode compreender um tubo configurado para transportar gases da câmara de umidificador para uma interface de paciente.
[00192] Em algumas configurações, um sistema de umidificador pa- ra uso em procedimentos médicos pode compreender um alojamento configurado para receber uma câmara de umidificador; e um conjunto de placa aquecedora localizado pelo menos parcialmente dentro do alojamento, em que o conjunto de placa aquecedora inclui: uma placa de aquecimento de topo, em que a placa de aquecimento de topo é configurada para contatar uma base da câmara de umidificador quan- do a câmara de umidificador é recebida pelo alojamento; um termistor localizado na ou próximo à placa de aquecimento de topo; um elemen- to de aquecimento configurado para gerar calor; e uma disposição de isolamento elétrico entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento, em que a disposição de isolamento elétrico pode acoplar termicamente o elemento de aquecimento e a placa de aque- cimento de topo, de modo que o calor gerado por um sinal de potência para o elemento de aquecimento seja transmitido para a placa de aquecimento de topo.
[00193] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode melhorar o acoplamento térmico entre o elemento de aque- cimento e a placa de aquecimento de topo.
[00194] Em algumas configurações, um sistema de umidificador pa- ra uso em procedimentos médicos pode compreender um alojamento configurado para receber uma câmara de umidificador; e um conjunto de placa aquecedora localizado pelo menos parcialmente dentro do alojamento, em que o conjunto de placa aquecedora inclui: uma placa de aquecimento de topo, em que a placa de aquecimento de topo é configurada para contatar uma base da câmara de umidificador quan- do a câmara de umidificador é recebida pelo alojamento; um termistor localizado na ou próximo à placa de aquecimento de topo; um elemen- to de aquecimento configurado para gerar calor; e uma disposição de isolamento elétrico entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento, em que a disposição de isolamento elétrico pode acoplar termicamente o elemento de aquecimento e a placa de aque- cimento de topo, de modo que o calor gerado por um sinal de potência para o elemento de aquecimento seja transmitido para a placa de aquecimento de topo. Em algumas configurações, a disposição de iso- lamento elétrico pode melhorar o acoplamento térmico entre o elemen- to de aquecimento e a placa de aquecimento de topo.
[00195] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender uma lâmina de isolamento flexível ou confor- mante.
[00196] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender uma lâmina de isolamento elástica.
[00197] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender uma lâmina de isolamento conformante confi- gurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento e o elemento de aquecimento.
[00198] Em algumas configurações, a lâmina de isolamento flexível ou conformante pode melhorar a condução de calor do elemento de aquecimento para a placa de aquecimento de topo.
[00199] Em algumas configurações, a lâmina de isolamento elétrico pode melhorar a condução de calor do elemento de aquecimento para a placa de aquecimento de topo.
[00200] Em algumas configurações, a lâmina de isolamento flexível ou conformante pode reduzir uma capacitância do conjunto de placa aquecedora, de modo que uma condutividade térmica seja melhorada entre componentes do conjunto de placa aquecedora.
[00201] Em algumas configurações, a lâmina de isolamento elétrico pode reduzir uma capacitância do conjunto de placa aquecedora de modo que uma condutividade térmica seja melhorada entre os compo- nentes do conjunto de placa aquecedora.
[00202] Em algumas configurações, o sistema pode compreender uma disposição de isolamento elétrico duplo, incluindo dois elementos de isolamento.
[00203] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas de isolamento inflexíveis.
[00204] Em algumas configurações, as duas camadas de isolamen- to inflexíveis podem compreender mica.
[00205] Em algumas configurações, os dois elementos de isolamen- to podem compreender duas camadas que são separadas uma da ou- tra.
[00206] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico duplo pode estar localizada entre a disposição de isolamento elé- trico e o elemento de aquecimento.
[00207] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
[00208] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender silicone ou composto de silicone.
[00209] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender um substrato de fibra de vidro e um material termicamente condutor incorporado no substrato ou posicionado no substrato.
[00210] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico compreende um material que tem uma tensão de ruptura de pelo menos 4,000 V CA.
[00211] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender um material que tem uma tensão de ruptura de pelo menos 6,000 V CA.
[00212] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode compreender um material que tem uma condutividade tér-
mica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
[00213] Em algumas configurações, a disposição de isolamento po- de melhorar o acoplamento térmico entre o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo de modo que um formato de onda aplicado ao sinal de potência para detectar condições de pouca água ou de ausência de água na câmara de umidificador possa ser de po- tência reduzida. Em algumas configurações, a disposição de isolamen- to pode melhorar o acoplamento térmico entre o elemento de aqueci- mento e a placa de aquecimento de topo, de modo que uma forma de onda injetada no sinal de potência para detectar condições de pouca água ou de ausência de água na câmara de umidificador possa ser de uma potência reduzida.
[00214] Em algumas configurações, a disposição de isolamento elé- trico pode melhorar o acoplamento térmico entre o elemento de aque- cimento e a placa de aquecimento de topo de modo que uma leitura de temperatura do termistor melhor corresponda a uma temperatura de água na câmara de umidificador.
[00215] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra pode compreender uma placa de fundo, em que o elemento de aquecimento e a disposição de isolamento elétrico podem estar liga- dos entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
[00216] Em algumas configurações, a placa de fundo pode contatar a disposição de isolamento elétrico.
[00217] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra pode compreender uma lâmina de isolamento flexível ou confor- mante entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
[00218] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo- ra pode compreender uma lâmina de isolamento elétrico flexível entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
[00219] Em algumas configurações, o conjunto de placa aquecedo-
ra pode compreender uma lâmina de isolamento elétrico conformante entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo configurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
[00220] Em algumas configurações, a placa de aquecimento de to- po pode compreender um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
[00221] Em algumas configurações, o bloco de montagem de sen- sor pode ser configurado para receber dois sensores de temperatura.
[00222] Em algumas configurações, o sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[00223] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode compreender uma unidade de limiar térmico.
[00224] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma plataforma para suportar a particularidade de segurança.
[00225] Em algumas configurações, a particularidade de segurança pode ser presa à plataforma por parafusos.
[00226] Em algumas configurações, a plataforma pode se projetar a partir de um restante da placa de fundo.
[00227] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melhorar o isolamento da particularidade de segu- rança a partir do elemento de aquecimento.
[00228] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender, ainda, uma etapa de recorte ao longo do comprimento da fen- da.
[00229] Em algumas configurações, a fenda pode ser formato de L.
[00230] Em algumas configurações, a fenda pode terminar na ou próxima à periferia do elemento de aquecimento.
[00231] Em algumas configurações, a fenda pode se estender radi-
almente para fora além de uma periferia da disposição de isolamento duplo.
[00232] Em algumas configurações, a placa de fundo pode compre- ender uma etapa de recorte na próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
[00233] Em algumas configurações, um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico com detecção de pouca água e/ou de ausên- cia de água pode incluir uma unidade de base que compreende uma placa aquecedora que inclui um ou mais elementos de aquecimento e um controlador de hardware em comunicação eletrônica com o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora e configurado para energizar o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora. Em algumas configurações, o sistema pode incluir, ainda, uma câmara de umidificador que define um volume e que inclui uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base condutora contate a placa aquecedora, em que a câmara de umidifica- dor é configurada para manter um nível de água. Em algumas configu- rações, o controlador de hardware pode ser configurado para determi- nar um valor a partir do qual a capacidade de calor específica da câ- mara de umidificador pode ser inferida e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base, pelo menos em parte, no valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
[00234] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para determinar um valor de capacidade de calor específico da câmara de umidificador e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base pelo menos em parte no valor de capacidade de calor específica determinado.
[00235] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de determinar que uma condição de pouca água ou de ausência de água está presente em resposta ao valor de capacidade de calor es- pecífica determinado estar abaixo de um limite. Em algumas configu- rações, o controlador de hardware pode determinar que uma condição de pouca água ou de ausência de água está presente em resposta ao valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida como estando abaixo de um limite.
[00236] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de determinar continuamente o valor de capacidade de calor específi- ca. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode de- terminar continuamente o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
[00237] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de determinar de modo intermitente o valor de capacidade de calor específica. Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de determinar de modo intermitente o valor a partir do qual a capaci- dade de calor específica pode ser inferida.
[00238] Em algumas configurações, o valor de capacidade de calor específica pode ser determinado como uma pontuação numérica. Em algumas configurações, o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida pode ser uma pontuação numérica.
[00239] Em algumas configurações, o sistema pode compreender um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora, em que o sensor de temperatura determina uma temperatura da placa aquecedora.
[00240] Em algumas configurações, o sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[00241] Em algumas configurações, o sensor de temperatura pode compreender dois termistores, em que cada termistor atua como um divisor de tensão.
[00242] Em algumas configurações, o controlador de hardware po-
de determinar um valor de temperatura a partir de leituras de tensão dos dois termistores.
[00243] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de determinar o valor de capacidade de calor específica com base nas leituras de temperatura a partir do sensor de temperatura. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode determinar um valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida com base nas leituras de temperatura a partir do sensor de temperatura.
[00244] Em algumas configurações, o controlador de hardware é configurado para aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora, processar um sinal de temperatura a partir do sensor de temperatura correspon- dente ao sinal de energização característico, determinar o valor de ca- pacidade de calor específica com base no sinal de temperatura e emi- tir um aviso de pouca água ou de ausência de água em resposta ao valor capacidade de calor específica determinado estar abaixo de um limite. Em algumas configurações, o controlador de hardware é confi- gurado para determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida com base no sinal de temperatura e emitir um aviso de pouca água ou de ausência de água em resposta ao valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida como estando abaixo de um limite.
[00245] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para aplicar continuamente o sinal de energização característico. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode ser configurado para aplicar de modo intermitente o sinal de energização característico.
[00246] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para aplicar o sinal de energização característico ao sinal de controle da placa aquecedora. Em algumas configurações,
o sinal de energização característico pode ser aplicado senso injetado no sinal de controle da placa aquecedora. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode ser configurado para aplicar o sinal de energização característico a uma linha de controle de potência que fornece sinal de controle da placa aquecedora.
[00247] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode estar em uma frequência mais alta que o sinal de controle da placa aquecedora.
[00248] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de passar medições de temperatura a partir do sensor de temperatura através de um filtro, tal como um filtro passa-banda ou um filtro passa- alta que tem uma frequência de filtro correspondente a uma frequência do sinal de energização característico, de modo que as medições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de energização característico possam ser passadas. Em algumas configurações, o fil- tro pode ser um receptor de conversão direta, tal como um homódino, ou um filtro de resposta de impulso infinito.
[00249] Em algumas configurações, as medições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de energização característico podem ser usadas para determinar o valor de capacidade de calor es- pecífica. Em algumas configurações, as medições de temperatura cor- respondentes à frequência do sinal de energização característico po- dem ser usadas para determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
[00250] Em algumas configurações, a placa aquecedora pode com- preender qualquer um dentre os exemplos de conjunto de placa aque- cedora descritos acima.
[00251] Em algumas configurações, o sistema pode incluir uma ou mais particularidades do sistema de umidificador descritas acima para uso em procedimentos médicos.
[00252] Em algumas configurações, um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico com detecção de pouca água e/ou ausência de água pode incluir uma unidade de base que compreende uma placa aquecedora que inclui um ou mais elementos de aquecimento, um controlador de hardware em comunicação eletrônica com o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora e configurado para energizar o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora e um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à pla- ca aquecedora e configurado para gerar um sinal indicativo de uma temperatura da placa aquecedora. Em algumas configurações, o sis- tema pode compreender uma câmara de umidificador que define um volume e que inclui uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base condutora contate a placa aquecedora, em que a câmara de umidificador é configurada para manter um nível de água. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode ser confi- gurado para aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora, receber um si- nal indicativo de uma resposta ao sinal de energização característico e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base em uma magnitude e/ou fase do sinal recebido indicativo da res- posta ao sinal de energização.
[00253] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora, rece- ber um sinal indicativo de uma resposta ao sinal de energização carac- terístico e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base em uma magnitude e/ou fase do sinal recebido indica- tivo da resposta ao sinal de energização.
[00254] Em algumas configurações, a magnitude determinada estar acima de um limite pode ser indicativo de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00255] Em algumas configurações, a magnitude e/ou fase determi- nada satisfazer um limite pode ser indicativo de uma condição de pou- ca água ou de ausência de água.
[00256] Em algumas configurações, a magnitude e/ou fase determi- nada como fora ou dentro de uma região predefinida em uma repre- sentação bidimensional de magnitude e/ou fase pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00257] Em algumas configurações, a magnitude pode ser inversa- mente proporcional a uma capacidade de calor específica da câmara de umidificador.
[00258] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para aplicar o sinal de energização característico em uma frequência característica.
[00259] Em algumas configurações, a frequência característica po- de ser mais alta que uma frequência operacional normal em que o controlador de hardware energiza o um ou mais elementos de aqueci- mento da placa aquecedora. Em algumas configurações, a frequência característica pode ser mais alta que uma frequência operacional de controle de placa aquecedora em que o controlador de hardware ener- giza o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora.
[00260] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode estar em uma frequência que é pelo menos 1,5 vez a fre- quência operacional normal. Em algumas configurações, o sinal de energização característico pode estar em uma frequência que é pelo menos 1,5 vez a frequência operacional de controle da placa aquece- dora.
[00261] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de compreender um gerador de sinal configurado para gerar e aplicar o sinal de energização característico.
[00262] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de ser configurado para aplicar o sinal de energização característico ao sinal de controle da placa aquecedora. Em algumas configurações, o sinal de energização característico pode ser aplicado senso injetado no sinal de controle da placa aquecedora. Em algumas configurações, o controlador de hardware pode ser configurado para aplicar o sinal de energização característico a uma linha de controle de potência que fornece sinal de controle da placa aquecedora.
[00263] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de compreender um filtro que filtra um sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora para obter o sinal indicativo da resposta do sinal de energização.
[00264] Em algumas configurações, o filtro pode ser um filtro passa- banda ou um filtro passa-alta. Em algumas configurações, o filtro pode ser um receptor de conversão direta, tal como um homódino, ou um filtro de resposta de impulso infinito.
[00265] Em algumas configurações, o filtro passa-banda pode filtrar o sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora dentro de uma banda correspondente a uma frequência do sinal de energização ca- racterístico.
[00266] Em algumas configurações, a magnitude do sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora na frequência do sinal de energi- zação característico que excede um limite pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00267] Em algumas configurações, o sinal recebido indicativo da temperatura da placa aquecedora pode compreender uma resposta de frequência do sinal indicativa da temperatura da placa aquecedora, em que o controlador de hardware é configurado para determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base na respos- ta de frequência.
[00268] Em algumas configurações, a magnitude do sinal indicativo recebido da resposta ao sinal de energização característico pode ser processada para determinar uma pontuação, em que quando a pontu- ação está acima de um limite, a pontuação pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00269] Em algumas configurações, a pontuação pode ser determi- nada obtendo-se valores de temperatura quadrados ou quadráticos médios (RMS) do sinal recebido indicativo da resposta ao sinal de energização característico, suavizando o sinal recebido indicativo da resposta ao sinal de energização característico passando-se o sinal recebido através de um filtro passa-baixa; e calculando-se a pontua- ção.
[00270] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode compreender uma onda de triângulo em cubos. A onda pode ser aplicada por um módulo de modulação da largura de pulso (PWM) do controlador de hardware.
[00271] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode ser um sinal médio zero.
[00272] Em algumas configurações, a placa aquecedora pode com- preender qualquer um dentre os exemplos de conjunto de placa aque- cedora e conjunto de placa aquecedora de multicamadas descritos acima.
[00273] Em algumas configurações, o sistema pode incluir uma ou mais particularidades do sistema de umidificador descritas acima para uso em procedimentos médicos.
[00274] Em algumas configurações, um método para detectar uma condição de pouca água ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico pode compreender usar um controlador de hardware em uma unidade de base do sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, determi-
nar um valor de capacidade de calor específica da câmara de umidifi- cador, em que a câmara de umidificador define um volume e com ca- pacidade para manter um nível de água, em que a câmara de umidifi- cador pode incluir uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base condutora contate uma placa aquecedora da uni- dade de base, sendo que a placa aquecedora inclui um ou mais ele- mentos de aquecimento em comunicação eletrônica com e configura- da para ser energizada pelo controlador de hardware; e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base, pelo menos em parte, no valor determinado de capacidade de calor especí- fica.
[00275] Em algumas configurações, um método para detectar uma condição de pouca água ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico pode compreender usar um controlador de hardware em uma unidade de base do sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, determi- nar um valor a partir do qual a capacidade de calor específica da câ- mara de umidificador pode ser inferida, em que a câmara de umidifica- dor define um volume e com capacidade para manter um nível de água, em que a câmara de umidificador pode incluir uma base condu- tora recebível na unidade de base de modo que a base condutora con- tate uma placa aquecedora da unidade de base, sendo que a placa aquecedora inclui um ou mais elementos de aquecimento em comuni- cação eletrônica com e configurada para ser energizada pelo controla- dor de hardware; e determinar uma condição de pouca água ou de au- sência de água com base, pelo menos em parte, no valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
[00276] Em algumas configurações, o valor determinado de capaci- dade de calor específica estar abaixo de um limite pode ser indicativo de uma condição de pouca água ou de ausência de água. Em algumas configurações, o valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida como estando abaixo de um limite pode ser indicativo de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00277] Em algumas configurações, o método pode compreender determinar continuamente o valor de capacidade de calor específica. Em algumas configurações, o método pode compreender determinar continuamente o valor a partir do qual a capacidade de calor específi- ca pode ser inferida.
[00278] Em algumas configurações, o método pode compreender determinar de modo intermitente o valor de capacidade de calor espe- cífica. Em algumas configurações, o método pode compreender de- terminar de modo intermitente o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
[00279] Em algumas configurações, o método pode compreender determinar o valor de capacidade de calor específica como uma pon- tuação numérica. Em algumas configurações, o método pode compre- ender determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor especí- fica pode ser inferida como uma pontuação numérica.
[00280] Em algumas configurações, o sistema de umidificador res- piratório ou cirúrgico pode compreender um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora, em que o sensor de tem- peratura é configurado para determinar uma temperatura da placa aquecedora.
[00281] Em algumas configurações, o sensor de temperatura pode compreender um termistor.
[00282] Em algumas configurações, o sensor de temperatura pode compreender dois termistores, em que cada termistor atua como um divisor de tensão.
[00283] Em algumas configurações, o método pode compreender converter um valor de temperatura a partir de leituras de tensão dos dois termistores com o uso de uma equação.
[00284] Em algumas configurações, o método pode compreender determinar o valor de capacidade de calor específica com base nas leituras de temperatura a partir do sensor de temperatura. Em algumas configurações, o método pode compreender determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida com base nas leituras de temperatura a partir do sensor de temperatura.
[00285] Em algumas configurações, o método pode compreender, ainda, aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora, processar um sinal de temperatura filtrado a partir do sensor de temperatura correspon- dente ao sinal de energização característico, determinar o valor de ca- pacidade de calor específica com base no sinal de temperatura e emi- tir um aviso de pouca água ou de ausência de água em resposta ao valor capacidade de calor específica determinado estar abaixo de um limite. Em algumas configurações, o método compreende, ainda, apli- car um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora, processar um sinal de tempera- tura filtrado a partir do sensor de temperatura correspondente ao sinal de energização característico, determinar o valor a partir do qual a ca- pacidade de calor específica pode ser inferida com base no sinal de temperatura e emitir um aviso de pouca água ou de ausência de água em resposta ao valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida como estando abaixo de um limite.
[00286] Em algumas configurações, o método pode compreender aplicar continuamente o sinal de energização característico. Em algu- mas configurações, o método pode compreender aplicar de modo in- termitente o sinal de energização característico.
[00287] Em algumas configurações, o método pode compreender aplicar o sinal de energização característico a uma linha de controle de potência que fornece sinal de controle de placa aquecedora.
[00288] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode ser aplicado ao sinal de controle de placa aquecedora. Em algumas configurações, o sinal de energização característico pode ser aplicado senso injetado no sinal de controle da placa aquecedora.
[00289] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode estar em uma frequência mais alta que o sinal de controle da placa aquecedora.
[00290] Em algumas configurações, o método pode compreender passar, medições de temperatura a partir do sensor de temperatura através de um filtro de modo que as medições de temperatura corres- pondentes à frequência do sinal de energização característico sejam passadas. Em algumas configurações, o método pode compreender passar as medições de temperatura a partir do sensor de temperatura através de um filtro passa-banda que tem uma frequência de filtro cor- respondente a uma frequência do sinal de energização característico de modo que as medições de temperatura correspondentes à frequên- cia do sinal de energização característico sejam passadas. Em algu- mas configurações, o filtro pode ser um filtro passa-alta. Em algumas configurações, o filtro pode ser um receptor de conversão direta, tal como um homódino, ou um filtro de resposta de impulso infinito.
[00291] Em algumas configurações, o método pode compreender usar as medições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de energização característico para determinar o valor de capaci- dade de calor específica. Em algumas configurações, o método pode compreender usar as medições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de energização característico para determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferi- da.
[00292] Em algumas configurações, a placa aquecedora pode com- preender qualquer um dentre os exemplos de conjunto de placa aque- cedora e conjunto de placa aquecedora de multicamadas descritos acima.
[00293] Em algumas configurações, o sistema pode incluir uma ou mais particularidades do sistema de umidificador descritas acima para uso em procedimentos médicos.
[00294] Em algumas configurações, um meio legível por computa- dor não transitório que tem armazenado no mesmo instruções execu- táveis por computador que, quando executadas em um dispositivo de processamento, podem fazer com que o dispositivo de processamento realize o método.
[00295] Em algumas configurações, um método para detectar uma condição de pouca água ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico pode compreender usar um controlador de hardware em uma unidade de base do sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, aplicar um sinal de energização característico a um ou mais elementos de aquecimento de uma placa aquecedora na unidade de base, sendo que um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora es- tão em comunicação eletrônica com e são configurados para serem energizados pelo controlador de hardware, em que o sistema de umidi- ficador respiratório ou cirúrgico pode compreender, ainda, uma câmara de umidificador que define um volume e que inclui uma base conduto- ra recebível na unidade de base de modo que a base condutora conta- te a placa aquecedora, sendo que a câmara de umidificador tem capa- cidade para manter um nível de água; receber um sinal representativo de uma resposta ao sinal de energização característico a partir de um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora; e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base em uma magnitude do sinal recebido indicativo da resposta ao sinal de energização característico. Em algumas configurações, o mé- todo pode compreender determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base na magnitude e/ou fase do sinal indica- tivo recebido da resposta ao sinal de energização característico.
[00296] Em algumas configurações, a magnitude estar acima de um limite pode ser indicativo de uma condição de pouca água ou de au- sência de água. A magnitude pode ser inversamente proporcional a uma capacidade de calor específica da câmara de umidificador.
[00297] Em algumas configurações, a magnitude e/ou fase determi- nada satisfazer um limite pode ser indicativo de uma condição de pou- ca água ou de ausência de água.
[00298] Em algumas configurações, a magnitude e/ou fase determi- nada como fora ou dentro de uma região predeterminada em uma re- presentação bidimensional de magnitude e/ou fase pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00299] Em algumas configurações, o método pode compreender aplicar o sinal de energização característico a uma linha de controle de potência que fornece sinal de controle de placa aquecedora.
[00300] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode ser aplicado ao sinal de controle de placa aquecedora. Em algumas configurações, o sinal de energização característico pode ser aplicado senso injetado no sinal de controle da placa aquecedora.
[00301] Em algumas configurações, o método pode compreender aplicar continuamente o sinal de energização característico. Em algu- mas configurações, o método pode compreender aplicar de modo in- termitente o sinal de energização característico.
[00302] Em algumas configurações, o método pode compreender aplicar o sinal de energização característico em uma frequência carac- terística.
[00303] Em algumas configurações, a frequência característica po- de ser mais alta que uma frequência operacional normal em que o controlador de hardware energiza o um ou mais elementos de aqueci- mento da placa aquecedora. Em algumas configurações, a frequência característica pode ser mais alta que uma frequência operacional de controle de placa aquecedora em que o controlador de hardware ener- giza o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora.
[00304] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode estar em uma frequência que é pelo menos 1,5 vez a fre- quência operacional normal. Em algumas configurações, o sinal de energização característico pode estar em uma frequência que é pelo menos 1,5 vez a frequência operacional de controle da placa aquece- dora.
[00305] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de compreender um gerador de sinal configurado para gerar e aplicar o sinal de energização característico.
[00306] Em algumas configurações, o controlador de hardware po- de compreender um filtro que filtra um sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora para obter o sinal indicativo da resposta do sinal característica de energização característico.
[00307] Em algumas configurações, o filtro pode ser um filtro passa- banda. Em algumas configurações, o filtro pode ser um filtro passa- alta. Em algumas configurações, o filtro pode ser um receptor de con- versão direta, tal como um homódino, ou um filtro de resposta de im- pulso infinito.
[00308] Em algumas configurações, o filtro passa-banda pode filtrar o sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora dentro de uma banda correspondente a uma frequência do sinal de energização ca- racterístico.
[00309] Em algumas configurações, a magnitude do sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora na frequência do sinal de energi- zação característico que excede um limite pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00310] Em algumas configurações, o sinal recebido pode compre- ender uma resposta de frequência de um sinal indicativa da temperatu- ra da placa aquecedora, em que o controlador de hardware é configu- rado para determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base na resposta de frequência.
[00311] Em algumas configurações, o método pode compreender processar a magnitude do sinal indicativo recebido da resposta ao si- nal de energização característico para determinar uma pontuação, em que quando a pontuação está acima de um limite, a pontuação pode ser indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00312] Em algumas configurações, o método pode compreender determinar a pontuação obtendo-se valores de temperatura quadrados ou quadráticos médios (RMS) do sinal recebido indicativo da resposta à energização característica; recebido indicativo da resposta à energi- zação característico passando-se o sinal recebido através de um filtro passa-baixa; e calculando-se a pontuação.
[00313] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode compreender uma onda de triângulo em cubos. A onda pode ser aplicada por um módulo de modulação da largura de pulso (PWM) do controlador de hardware.
[00314] Em algumas configurações, o sinal de energização caracte- rístico pode ser um sinal médio zero.
[00315] Em algumas configurações, a placa aquecedora pode com- preender qualquer um dentre os exemplos de conjunto de placa aque- cedora e conjunto de placa aquecedora de multicamadas descritos acima.
[00316] Em algumas configurações, o sistema pode incluir uma ou mais particularidades do sistema de umidificador descritas acima para uso em procedimentos médicos.
[00317] Em algumas configurações, um meio legível por computa- dor não transitório que tem armazenado no mesmo instruções execu- táveis por computador que, quando executadas em um dispositivo de processamento, podem fazer com que o dispositivo de processamento realize o método.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00318] Essas e outras particularidades, aspectos e vantagens da presente invenção são descritas em referência aos desenhos de cer- tas modalidades, que são destinadas a ilustrar esquematicamente cer- tas modalidades e não limitar a invenção.
[00319] A Figura 1A ilustra esquematicamente um sistema de respi- ratório exemplificativo.
[00320] A Figura 1B ilustra esquematicamente uma unidade de ba- se aquecedora exemplificativa do sistema de umidificador da Figura 1A.
[00321] A Figura 1C ilustra esquematicamente um sistema de respi- ratório exemplificativo.
[00322] A Figura 1D ilustra esquematicamente uma unidade de ba- se aquecedora exemplificativa do sistema de umidificador da Figura 1C.
[00323] A Figura E ilustra esquematicamente uma vista parcial da unidade de base aquecedora e um adaptador de elemento de aqueci- mento de circuito de respiração exemplificativo da Figura 1C.
[00324] A Figura 2A ilustra esquematicamente um sistema de umi- dificador respiratório exemplificativo com unidades de base de sopra- dor e aquecedor separadas e conectadas a uma máscara nasal.
[00325] A Figura 2B ilustra esquematicamente o sistema de umidifi-
cador respiratório da Figura 2A conectado a uma cânula nasal.
[00326] A Figura 2C ilustra esquematicamente um sistema de umi- dificador respiratório exemplificativo com uma unidade de base de so- prador e aquecedor integrada.
[00327] A Figura 2D ilustra um sistema de insuflação cirúrgico exemplificativo.
[00328] A Figura 2E ilustra um sistema de terapia de alto fluxo exemplificativo.
[00329] As Figuras 3A e 3B ilustram fluxogramas de processos exemplificativos para detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório.
[00330] A Figura 3C ilustra gráficos que mostram um sinal retorna- do exemplificativo antes e durante uma condição de ausência de água.
[00331] A Figura 3D ilustra sinais retornados exemplificativos com e sem uma condição de ausência de água no domínio de tempo.
[00332] A Figura 3E ilustra sinais retornados exemplificativos com e sem uma condição de ausência de água no domínio de frequência.
[00333] A Figura 3F ilustra pontos de dados exemplificativos que representam a magnitude e a fase de sinais retornados e um limiar de classificação de ausência de água exemplificativo com base na magni- tude dos sinais retornados.
[00334] A Figura 3G ilustra pontos de dados exemplificativos que representam a magnitude e a fase de sinais retornados e um limiar de classificação de ausência de água exemplificativo com base na fase dos sinais retornados.
[00335] A Figura 3H ilustra pontos de dados exemplificativos que representam a magnitude e a fase de sinais retornados e dois limiares de classificação de ausência de água exemplificativo com base na magnitude e na fase dos sinais retornados.
[00336] A Figura 4A ilustra um diagrama de sistema de um sistema de umidificador exemplificativo para detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água.
[00337] A Figura 4B ilustra temperaturas de placa aquecedora exemplificativas e pontos de condensação emitidos no domínio de tempo e no domínio de frequência antes e durante uma condição de ausência de água.
[00338] A Figura 4C ilustra um gráfico que mostra formas de onda exemplificativas de um sinal suplementar para aplicação ao (por exemplo, injeção no) sinal de potência da placa aquecedora de um sis- tema de umidificador.
[00339] A Figura 4D ilustra um gráfico que mostra os conteúdos harmônicos das formas de onda na Figura 4B.
[00340] A Figura 4E ilustra uma função de transferência de tempe- ratura da placa aquecedora exemplificativa de um sistema de umidifi- cador.
[00341] A Figura 4F ilustra as formas de onda exemplificativas de sinais combinados de temperatura e potência da placa aquecedora, Tnr' e Pur”.
[00342] A Figura 4G ilustra um filtro de banda exemplificativo no diagrama de sistema da Figura 3A.
[00343] A Figura 5A ilustra os algoritmos exemplificativos para de- terminar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água com base no sinal de retorno.
[00344] A Figura 5B ilustra pontuações de ausência de água e pon- tos de condensação exemplificativos antes e durante uma condição de ausência de água.
[00345] A Figura6 ilustra um detector de vazamento exemplificativo para determinar uma magnitude do sinal de retorno.
[00346] A Figura 7 ilustra o ganho e a fase do sinal de temperatura da placa aquecedora exemplificativos de diferentes câmaras e/ou em diferentes taxas de fluxo.
[00347] As Figuras 8A e 8B ilustram modelos de circuito ou siste- mas para determinar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água em uma câmara de umidificador.
[00348] A Figura 8C ilustra um filtro de resistor-capacitor (RC) exemplificativo formado pela interação entre os termos de resistência e capacitância do sistema da Figura 8A ou 8B.
[00349] A Figura 8D ilustra corte de uma forma de onda aplicada (por exemplo, injetada) exemplificativa para detectar condições de pouca água e/ou de ausência de água.
[00350] A Figura 9 ilustra uma vista explodida de um conjunto de placa aquecedora exemplificativo.
[00351] A Figura 9A ilustra uma vista explodida de outro conjunto de placa aquecedora exemplificativo.
[00352] As Figuras 9B e 9C ilustram várias vistas em perspectiva do conjunto de placa aquecedora exemplificativo da Figura 9A sem fios para conexão a uma fonte de alimentação.
[00353] A Figura 9D ilustra uma vista em corte transversal do con- junto de placa aquecedora exemplificativo das Figuras 9B e 9C.
[00354] A Figura 9E ilustra uma vista em perspectiva de uma por- ção de um conjunto de placa aquecedora exemplificativo.
[00355] A Figura 10 ilustra esquematicamente uma disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa.
[00356] A Figura 11 ilustra esquematicamente outra disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa.
[00357] A Figura 12A ilustra uma representação tridimensional exemplificativa de uma placa de aquecimento de topo na disposição de empilhamento de placa aquecedora da Figura 11.
[00358] As Figuras 12B e 12C ilustram várias vistas de uma repre-
sentação tridimensional exemplificativa de uma placa de aquecimento de topo na disposição de empilhamento de placa aquecedora da Figu- ra 11.
[00359] As Figuras 12D e 12E ilustram várias vistas de uma repre- sentação tridimensional exemplificativa de uma placa de fundo na dis- posição de empilhamento de placa aquecedora da Figura 11.
[00360] A Figura 12F ilustra uma vista inferior da placa de aqueci- mento de topo das Figuras 12B e 12C.
[00361] A Figura 12G ilustra um corte transversal da placa de aque- cimento de topo da Figura 12F ao longo do eixo geométrico F-F.
[00362] As Figuras 12H a 12M ilustram as vistas lateral, superior, em perspectiva inferior, em perspectiva superior e inferior da placa de aquecimento de topo da Figura 12F.
[00363] As Figuras 12N a 12R ilustram as vistas superior, em pers- pectiva superior, inferior e lateral de uma placa de fundo configurada para ser usada com a placa de aquecimento de topo da Figura 12L.
[00364] As Figuras 13A a 13D ilustram esquematicamente a opera- ção do material de interface térmica.
[00365] A Figura 14 ilustra esquematicamente uma disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa.
[00366] A Figura 15 ilustra esquematicamente uma disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa.
[00367] As Figuras 16A e 16B ilustram esquematicamente a primei- ra e a segunda vistas laterais de um elemento de aquecimento exem- plificativo.
[00368] As Figuras 17A a E ilustram várias vistas de uma represen- tação tridimensional exemplificativa da placa de aquecimento de topo na disposição de empilhamento de placa aquecedora da Figura 15.
[00369] As Figuras 18A a F ilustram várias vistas de uma represen- tação tridimensional exemplificativa da placa de fundo na disposição de empilhamento de placa aquecedora da Figura 15.
[00370] As Figuras 19A a 19F ilustram várias vistas de outra placa de fundo exemplificativa.
[00371] A Figura 20A ilustra uma vista inferior de um conjunto de placa aquecedora que incorpora a placa de fundo exemplificativa das Figuras 19A a 19F.
[00372] As Figuras 20B e 20C ilustram várias vistas em corte trans- versal do conjunto de placa aquecedora da Figura 20A.
[00373] As Figuras 21A a 21F ilustram várias vistas de outra placa de fundo exemplificativa.
[00374] As Figuras 22A e 22B ilustram várias vistas em corte trans- versal de um conjunto de placa aquecedora que incorpora a placa de fundo exemplificativa das Figuras 21A a 21F.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[00375] Embora certas modalidades e exemplos sejam descritos abaixo, aqueles versados na técnica perceberão que a invenção se estende além das modalidades e/ou usos especificamente descritos e modificações e equivalentes óbvios dos mesmos. Assim, entende-se que o escopo da invenção no presente documento descrito não deve ser limitado por quaisquer modalidades particulares descritas abaixo.
Por exemplo, as dimensões fornecidas na presente invenção são exemplos e não são limitantes.
SISTEMAS DE UMIDIFICADOR RESPIRATÓRIO EXEMPLIFICATI- vos
[00376] A presente invenção fornece exemplos de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico configurado para fornecer gás umidificado e/ou aquecido a um paciente ou usuário em múltiplos mo- dos. Os modos podem incluir pelo menos um modo invasivo (por exemplo, para pacientes com vias aéreas com bypass ou cirurgia lapa- roscópica) e um modo não invasivo (por exemplo, para pacientes ou usuários com máscaras de respiração). Cada podo pode ter saída de umidade individualizada, que pode ser expressa como pontos de ajus- te emitidos de ponto de condensação. Por exemplo, um usuário pode selecionar um ponto de ajuste, que pode denotar o modo de operação. O modo não invasivo pode ter pontos de ajuste de 31 graus, 29 graus, 27 graus Celsius ou outros. O modo invasivo pode ter pontos de ajuste de 37 graus Celsius ou outros. Alguns sistemas de umidificador respi- ratório descritos no presente documento podem também incluir um modo não vedado de alto fluxo ou quaisquer outros modos conhecidos por aqueles versados na técnica. O modo não vedado de alto fluxo (denominado no presente documento modo Optiflow&) é comercializa- do como Optiflow& pela Fisher and Paykel Healthcare Limited of Auc- Kkland, Nova Zelândia.
[00377] Referindo-se às Figuras 1A e 1C, um sistema de umidifica- ção respiratória exemplificativo 100, 101 pode incluir uma unidade de base aquecedora 102 que tem uma placa aquecedora 120 (consultar as Figuras 1B e 1D). A placa aquecedora 120 pode incluir um ou mais elementos de aquecimento. A unidade de base aquecedora 102 pode ter um alojamento e um controlador (por exemplo, um microprocessa- dor) contido dentro do alojamento para controlar o fornecimento de energia ao elemento (ou elementos) de aquecimento.
[00378] A placa aquecedora de umidificador 120 pode ter um sen- sor de temperatura (consultar o sensor de temperatura 262 na Figura 2A) (por exemplo, um transdutor de temperatura, um termistor ou ou- tros tipos de sensor de temperatura). Múltiplos sensores de temperatu- ra diferentes podem ser também usados. O sensor de temperatura po- de medir uma temperatura da placa aquecedora 120. O sensor de temperatura pode estar em comunicação elétrica com o controlador na unidade de base aquecedora 102 de modo que o controlador possa monitorar a temperatura da placa aquecedora 120. As medições reali-
zadas pelo sensor de temperatura podem ser usadas como entrada nos processos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água que serão descritos abaixo.
[00379] O sensor de temperatura pode também incluir opcionalmen- te dois ou mais termistores. Cada termistor pode atuar como um divi- sor de tensão. Uma média das leituras dos dois termistores pode ser usada como entrada no processo de detecção de pouca água e/ou de ausência de água. Dois ou mais termistores podem ser também usa- dos para redundância. Termistores adicionais podem ser também in- cluídos. O sensor de temperatura está posicionado em uma superfície do lado inferior da placa aquecedora. Os sensores de temperatura po- dem ser, de preferência, colocados em uma placa de aquecimento de topo de um conjunto de placa aquecedora. A placa de aquecimento de topo é a placa que está em contato com uma câmara de umidificador. A placa aquecedora 120 aqui pode se referir à placa de aquecimento de topo que está exposta e está posicionada para estar em contato com a base da câmara de umidificador quando a câmara de umidifica- dor está posicionada em uma posição operativa na base aquecedora. Os sensores de temperatura podem estar posicionados em uma borda da placa aquecedora ou substancialmente no centro da placa aquece- dora. Os elementos de aquecimento usados são fio de nicromo ou ou- tros tipos de filamentos de aquecimento envolvidos em torno de um bloco ou núcleo de isolante elétrico. A placa aquecedora pode incluir uma pluralidade de camadas de isolamento elétrico. A placa aquece- dora pode incluir uma placa posterior ou placa de fundo com as múlti- plas partes sendo aparafusadas ou cavilhadas juntas. Detalhes adicio- nais de exemplos de uma placa aquecedora adequada para implantar as tecnologias descritas no presente documento são descritos abaixo em referência às Figuras 8A a 18F. Alternativamente, a placa aquece- dora pode incluir uma pluralidade de camadas que podem ser lamina-
das juntas ou podem ser aderidas juntas para formar uma placa aque- cedora unitária. Em uma configuração alternativa, a placa aquecedora pode ser formada em um semicondutor por ataque químico, ou depo- sição, ou qualquer disposição adequada.
[00380] A câmara de umidificador 103 pode ser recebida de modo removível e mantida na unidade de base aquecedora 102, de modo que a base da câmara de umidificador esteja posicionada em contato com a placa aquecedora 120 na unidade de base aquecedora 102. Referindo-se às Figuras 1B e 1D, que ilustram exemplos da unidade de base aquecedora 102 das Figuras 1A e 1C, respectivamente, a ba- se de umidificação 102 pode ter um colar 124 para engate com um flange na câmara de umidificador 103, tal como mostrado nas Figuras 1A e 1C. O colar 124 define um rebordo que engata um flange da câ- mara de umidificador 103 para reter a câmara de umidificador 103 em uma posição operativa na base aquecedora 102. A câmara de umidifi- cador 103 pode incluir uma base condutora. Quando engatada à uni- dade de base aquecedora 102, a base condutora da câmara de umidi- ficador 103 pode estar em contato com a placa aquecedora 120, tal como uma superfície superior de uma placa de aquecimento de topo da placa aquecedora 120. A água dentro da câmara 103 é aquecida quando um sinal de potência é enviado ao elemento de aquecimento para energizar o elemento de aquecimento. A câmara 103 pode estar também conectada a uma fonte de água 142 (Figura 1C), que pode adicionar água à câmara 103 quando a água é pouca ou está comple- tamente ausente na câmara 103. A adição de água pode ser realizada manualmente ou controlada pelo controlador, tal como mediante um aviso a partir do sistema 101 de que pode haver uma condição de pouca água ou de ausência de água.
[00381] Continuando a referência às Figuras 1A e 1C, os gases a serem umidificados podem incluir um ou mais dentre ar, oxigênio,
anestésico, outros gases auxiliares ou qualquer mistura de gases. Os gases podem ser fornecidos à câmara de umidificador 103 através de uma entrada de gases 104, que pode ser conectada a uma fonte de gás, tal como um ventilador, no caso de terapia por CPAP, um sopra- dor de CPAP ou uma fonte remota. Para terapia de alto fluxo, um so- prador ou, ainda, alternativamente, uma fonte de parede com um regu- lador de fluxo e/ou pressão pode fornecer os gases. A câmara de umi- dificador 103 pode também incluir uma saída de gases 105, que pode se conectar a um circuito de respiração 106. O circuito de respiração 106 pode conduzir gases umedecidos e aquecidos a um paciente ou usuário. Conforme mostrado na Figura 1A, uma extremidade de paci- ente 107 do circuito de respiração 106 pode se conectar a uma interfa- ce de paciente, tal como uma cânula nasal 113 ou uma máscara nasal
114. O circuito de respiração 106 pode também se conectar a outros tipos de paciente ou interface de usuário, tal como uma máscara facial completa, um tubo endotraqueal ou outros. O circuito de respiração 106 da Figura 1C pode ser também conectado a qualquer interface de paciente adequada descrita no presente documento.
[00382] Um elemento de aquecimento 110 (tal como um ou mais fios aquecedores) podem ser fornecidos dentro do circuito de respira- ção 106. O elemento de aquecimento 110 pode ajudar a impedir a condensação dos gases umedecidos dentro do circuito de respiração
106. O elemento de aquecimento 110 pode estar também, opcional- mente, em comunicação elétrica com o controlador na unidade de ba- se aquecedora 102. Conforme mostrado nas Figuras 1C e 1E, um ca- bo adaptador de circuito de respiração elemento de aquecimento 128 pode ter dois conectores em duas extremidades do cabo 128 para acoplar o elemento de aquecimento 110 à unidade de base aquecedo- ra 102 (tal como ao controlador da unidade de base aquecedora 102). O cabo adaptador de elemento de aquecimento 128 pode facilitar uma conexão fácil entre o elemento de aquecimento 110 e a unidade de base aquecedora 102. O elemento de aquecimento 110 é controlado pela unidade de controle, incluindo o controle de potência ao elemento de aquecimento 110 pela unidade de controle.
O elemento de aqueci- mento 110 no circuito de respiração 106 reduz a condensação e tam- bém garante que a temperatura dos gases seja mantida em uma faixa predeterminada.
O cabo adaptador de elemento de aquecimento 128 pode também incluir um sensor de temperatura ambiente 126, que po- de permitir que o sistema 101 ajuste a potência do elemento de aque- cimento 110 para compensar as temperaturas ambientes ou altera- ções na temperatura ambiente.
Um indicador de elemento de aqueci- mento 130 pode ser incorporado no conector que se acopla à unidade de base aquecedora 102. O indicador de elemento de aquecimento 130 pode ser iluminado quando um elemento de aquecimento com funcionamento adequado 110 é conectado à unidade de base aquece- dora 102. Quando o indicador de elemento de aquecimento 130 está iluminado, o sistema 101 pode aquecer o gás dentro do circuito de respiração 106 através do elemento de aquecimento 110 para minimi- zar o condensado adicionalmente a aquecer o gás que passa através da câmara de umidificador 103 através da placa aquecedora 120. Se o elemento de aquecimento 110 estiver com mau funcionamento ou não estiver conectado, ou se o indicador de elemento de aquecimento 130 não estiver iluminado, o sistema 101 pode aquecer o gás apenas aquecendo a água na câmara 103 através da placa aquecedora 120. Alternativamente, o indicador de elemento de aquecimento 130 pode ser iluminado quando há uma falha ou uma desconexão do cabo adap- tador 128. O indicador iluminado 130 pode atuar como uma mensa- gem visual ou um aviso visual.
O indicador 130 pode não estar ilumi- nado se o elemento de aquecimento 110 estiver funcionando correta- mente.
[00383] O controlador do sistema de umidificador respiratório 100, 101 pode controlar pelo menos a placa aquecedora 120 e, de prefe- rência ou opcionalmente, também o elemento de aquecimento 110, sem sensores adicionais (por exemplo, na câmara de umidificador, no circuito de respiração e/em outra parte no sistema). Isso pode ser atin- gido estimulando-se a taxa de fluxo de gases através do sistema de umidificador respiratório 100, 101 com o uso de parâmetros já disponí- veis para o controlador. Para um dado sistema de umidificador respira- tório, o controlador pode determinar um nível adequado de potência para aplicar à placa aquecedora 120. Aplicar potência ao aquecedor 120 pode gerar umidade e aquecer os gases. A potência aplicada à placa aquecedora pode estar em uma taxa para gerar uma quantidade predeterminada de umidade. Adicionalmente, os parâmetros podem ser também, opcionalmente, usados pelo controlador para fornecer um nível mais adequado de energização ao elemento de aquecimento
110. Conforme mostrado nas Figuras 1C e 1E, o sistema 101 pode também incluir o sensor de temperatura ambiente 126. O sensor de temperatura ambiente pode estar localizado em qualquer parte que esteja exposta ao ar ambiente. Por exemplo, o sistema 101 pode inclu- ir o sensor de temperatura ambiente 126 no cabo adaptador de ele- mento de aquecimento 128.
[00384] “Conforme mostrado na Figura 1E, um painel frontal da uni- dade de base aquecedora 102 pode incluir uma pluralidade de contro- les de usuário e indicadores, tal como um botão liga/desliga 132, um botão de pressão de ajuste de umidade 134 e uma pluralidade de (tal como três, quatro, cinco ou mais) indicadores de ajustes de umidade 136 (que podem incluir luzes LED) próximos ao botão de pressão de ajuste de umidade 134. Os locais, formatos e tamanhos dos controles de usuário e indicadores não são limitantes. Pode haver quatro níveis de ajustes de umidade disponíveis que são indicados pelos quatro in-
dicadores de ajuste de umidade 136. Os quatro ajustes de umidade podem corresponder a diferentes tipos de terapias fornecidas a um paciente. Por exemplo, a maior quantidade de umidade pode ser sele- cionada quando o umidificador está operando em um modo de terapia invasiva. A menor quantidade de umidade pode ser aplicada em um modo de terapia com baixo fluxo de oxigênio. A quantidade de umida- de pode ser selecionada com base em requisitos terapêuticos ou tipo de terapia ou pode ser predefinida. Alternativamente, o umidificador 100, 101 pode incluir um controlador que é configurado para selecio- nar automaticamente a quantidade de umidade a ser entregue com base em um modo de terapia, o paciente ou o tipo de terapia que é aplicada ao paciente. Opcionalmente, o umidificador 100, 101 pode incluir uma tela sensível ao toque que pode comunicar informações ao usuário. A tela sensível ao toque pode ser também configurada para receber entradas do usuário.
[00385] O nível de umidade pode ser ajustado pressionando-se o botão de pressão de ajustes de umidade 134, que pode ser também um botão de pressão momentânea. O painel frontal pode também in- cluir uma pluralidade de indicadores de alarme 138 (que podem incluir luzes LED) para indicar os seguintes exemplos não limitantes de con- dições: condição de "ausência de água" (incluindo pouca água e au- sência de água), adaptador de elemento de aquecimento não conec- tado, alarme audível silenciado e indicação para "Consultar Manual" usada para indicar que uma falha ocorreu dentro do sistema 101.
[00386] O sistema 101 pode ser adequado para fornecer terapia respiratória de propósitos diferentes, tal como para cuidados críticos (por exemplo, no hospital) e cuidados com a casa. O sistema 101 é adequado para fornecer terapias invasivas, não invasivas e de alto flu- xo para pacientes adultos e pediátricos.
[00387] Conforme será descrito em detalhes abaixo, o controlador do sistema de umidificador respiratório 100, 101 pode também deter- minar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água da câ- mara de umidificador com o uso de entradas do sensor de temperatu- ra. O controlador pode não precisar de entradas de sensores adicio- nais para detecção de ausência de água. Exigir apenas um sensor re- duz custos do sistema de umidificador respiratório 100, 101 e/ou per- mite que o sistema de umidificador respiratório 100, 101 seja mais simples e mais leve que os sistemas de umidificador respiratório que têm múltiplos sensores. Conforme será descrito abaixo, o sistema 101 é também configurado para melhorar o acoplamento térmico dentro do sistema para possibilitar a detecção de ausência de água em níveis de potência mais baixos, o que pode envolver cenários de baixo fluxo, baixa umidade ou sem câmara. O conjunto descrito melhora o aco- plamento térmico, ou seja, melhora a condutividade térmica entre os elementos dos componentes de conjunto de placa aquecedora de mo- do que o calor gerado seja transferido para a placa de aquecimento de topo e detectado pelos termistores.
[00388] Os métodos e sistemas de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos no presente documento podem ser tam- bém incorporados em outros tipos de sistema de umidificador respira- tório descritos no presente documento, que podem incluir mais de um sensor e/ou ter configurações diferentes. Conforme mostrado nas Fi- guras 2A e 2B, um sistema de umidificador respiratório 200 pode inclu- ir uma unidade de soprador 203. A unidade de soprador 203 pode ter uma unidade de compressor interno, gerador de fluxo ou unidade de ventilador 213. O ar da atmosfera pode entrar em um alojamento da unidade de soprador 203 através de uma entrada atmosférica 240 e pode ser drenado através da unidade de ventilador 213. A saída da unidade de ventilador 213 pode ser ajustável de modo que a velocida- de do ventilador seja variável. A corrente de gases pressurizados pode sair da unidade de ventilador 213 e a unidade de soprador 203 e pode percorrer por meio de um conduto de conexão 204 até uma câmara de umidificador 205. A corrente de gases pressurizados pode entrar na câmara de umidificador 205 por meio de uma porta de entrada 223.
[00389] A unidade de soprador pode ser também, opcionalmente, substituída por um ventilador que tem ventiladores ou turbinas configu- radas para gerar fluxo de ar. O ventilador pode receber gases de uma fonte de ar comprimido, tal como um tanque. Os ventiladores podem também usar uma ou mais válvulas para controlar a entrega de ar para a câmara de umidificador 205.
[00390] “Conforme mostrado nas Figuras 2B ou 2C, a sistema de umidificador respiratório 200 pode também fornecer oxigênio (O2) ou uma fração de O> ao usuário. O sistema 200 pode receber O> da fonte remota e/ou mesclando-se ar atmosférico com O,» entrante a partir da fonte remota. A mescla de ar atmosférico e O, entrante pode ocorrer por meio de um Venturi ou uma entrada similar localizada na unidade de controle 203.
[00391] A Figura 2C ilustra um sistema de umidificador respiratório exemplificativo 200 que tem uma unidade de soprador/de base aque- cedora 210. O sistema na Figura 2C opera de uma maneira similar ao sistema de umidificador respiratório 200 mostrado na Figura 2A e 2B, exceto pelo fato de que a unidade de base aquecedora foi integrada com o soprador para formar uma unidade integrada 210 com um alo- jamento 203.
[00392] Similarmente à câmara de umidificador 103 descrita acima, a câmara de umidificador 205 nas Figuras 2A a 2C pode conter um volume de água 220. Quando em uso, a câmara de umidificador 205 pode ser engatada a uma unidade de base aquecedora 221 ou a uni- dade integrada 210 (por exemplo, sendo colocada em contato com e/ou no topo de uma placa aquecedora 212). A placa aquecedora 212 pode ser energizada para aquecer uma base condutora da câmara de umidificador 205 e, assim, aquecer o conteúdo (tal como o volume de água 220) na câmara de umidificador 205. A corrente de gases que entra na câmara de umidificador 205 por meio da porta de entrada 223 se torna aquecida e umedecida e pode sair da câmara de umidificador 205 por meio de uma porta de saída 209 para entrar em um circuito de respiração 206.
[00393] Os gases umedecidos e aquecidos podem passar ao longo do comprimento do conduto de respiração 206 e ser fornecidos ao pa- ciente ou usuário 202 por meio de uma interface de usuário 207. O cir- cuito de respiração 206 pode ser opcionalmente aquecido por meio de um elemento de aquecimento (tal como um fio de aquecedor 210) para auxiliar a impedir a condensação dos gases umedecidos e aquecidos. A interface de usuário 207 mostrada nas Figuras 2A e 2C é uma más- cara nasal, que circunda e cobre o nariz do usuário 202. Entretanto, uma cânula nasal (conforme mostrado na Figura 2B), a máscara facial completa, o tubo endotraqueal, o encaixe de traqueostomia ou qual- quer outra interface de usuário adequada poderia ser substituída pela máscara nasal mostrada.
[00394] Um controlador central ou sistema de controle pode estar localizado na unidade de soprador 203 (controlador 208a), na unidade de base aquecedora 221 (controlador 208b) ou em ambas (por exem- plo, tendo o controlador de soprador 208a e o controlador de umidifi- cador 208b separados estando em comunicação elétrica um com o outro através de cabos de conexão ou outros ou um controlador cen- tral 208 conforme mostrado na Figura 2C). O controlador de soprador 8a e o controlador de umidificador 8b pode estar opcionalmente em uma relação de mestre-servo (por exemplo, um dos controladores po- de controlar as funções do outro controlador) ou em uma relação de par (por exemplo, cada controlador pode funcionar independentemente do outro). Por exemplo, o controlador de umidificador 208b pode ser uma unidade independente configurada para uso com qualquer tipo de fonte de gás.
[00395] O sistema de controle pode receber entradas de usuário através dos controles de usuário 211 localizados na unidade de base aquecedora 221, na unidade de soprador 202 ou ambas. O sistema de controle pode também receber entradas de sensores localizados em vários pontos por todo o sistema 200. Similarmente ao sistema de umidificador respiratório 100 descrito acima, o sistema de umidificador respiratório 200 pode incluir um sensor de temperatura de placa aque- cedora 262 localizado adjacente a ou na (por exemplo, imediatamente abaixo) placa aquecedora 212. O sensor de temperatura da placa aquecedora 262 pode ser configurado para medir uma temperatura da placa aquecedora 212.
[00396] Conforme mostrado nas Figuras 2A a 2C, o sistema de umidificador respiratório 200 pode ter sensores de temperatura adicio- nais. Um sensor de temperatura ambiente 260 pode estar incluído no umidificador da Figura 2A. O sensor de temperatura ambiente 260 po- de estar localizado dentro, próximo ou no alojamento da unidade de soprador 203, ou em outra parte, por exemplo, na corrente de gases a jusante da unidade de ventilador 213, e/ou mais próximo à entrada 223 da câmara de umidificador 205. O sensor ambiente pode estar locali- zado adjacente à entrada do tubo ou pode estar acoplado a um fio aquecedor ou um adaptador de fio aquecedor que está conectado à base aquecedora com um adaptador de fio solto. O sensor de tempe- ratura ambiente 260 pode ser configurado para medir a temperatura do ar entrante a partir da atmosfera. Um sensor de temperatura de saída pode estar localizado na ou próximo a uma porta de saída da câmara de umidificador 209 ou em uma extremidade da câmara (oposta à ex- tremidade do paciente ou usuário) do circuito de respiração 206. O sensor de temperatura de saída pode ser configurado para medir uma temperatura da corrente de gases que sai da câmara de umidificador
205. As medições realizadas pelo sensor de temperatura de saída po- dem ser opcionalmente usadas como a entrada no processo de detec- ção de pouca água e/ou de ausência de água. Um sensor de tempera- tura da extremidade de paciente ou usuário 215 pode estar localizado na extremidade de paciente ou usuário do circuito de respiração 206. O sensor de temperatura da extremidade de paciente ou usuário 215 pode também estar opcionalmente localizado na ou sobre a interface de paciente ou usuário 207.
[00397] O sistema de umidificador respiratório 200 pode incluir op- cionalmente um sensor de fluxo configurado para medir o fluxo de ga- ses através do sistema 200. O sensor de fluxo pode estar localizado a montante da unidade de ventilador 213, a jusante da unidade de venti- lador 213 ou em outros locais. Por exemplo, o sensor de fluxo 263 po- de estar localizado na ou próximo à saída da câmara de umidificador 209, à extremidade de câmara do circuito de respiração 206 e/ou adja- cente ao sensor de temperatura de saída. O sensor 263 pode incluir, opcionalmente ambos os sensores de temperatura e de taxa de fluxo. Os controladores 208a, 208b pode também incluir opcionalmente um ou mais outros sensores 250, 280, 290, que podem medir a umidade, temperatura, pressão, fluxo e/ou outras características do fluxo de ga- ses.
[00398] Em resposta à entrada de usuário a partir dos controles 211 e/ou aos sinais de entrada recebidos a partir dos sensores, o sistema de controle pode determinar uma ou mais saídas de controle, que po- dem enviar sinais para ajustar a potência para a placa aquecedora 212, a velocidade da unidade de ventilador 213 e/ou outros.
[00399] Em qualquer um dos sistemas de umidificador respiratório 100, 200 descritos acima, uma sonda de temperatura pode ser tam-
bém opcionalmente posicionada dentro do volume de água na câmara de umidificador. Adicional e/ou alternativamente, sensores de tempera- tura sem contato (tais como sensores infravermelhos) podem ser tam- bém usados para medir uma temperatura da placa aquecedora e/ou o conteúdo da câmara de umidificador e/ou uma temperatura do trajeto dos gases.
[00400] As leituras da sonda de temperatura, o sensor de tempera- tura sem contato e/ou qualquer outro sensor de temperatura localizado a jusante da entrada de gases da câmara de umidificador e/ou próximo à placa aquecedora podem ser também opcionalmente usadas como entrada nos processos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos abaixo.
[00401] A Figura 2D ilustra esquematicamente o uso de um sistema de insuflação exemplificativo 1 durante um procedimento médico. O sistema de umidificação cirúrgico umidifica uma cavidade cirúrgica (por exemplo, o pneumoperitônio). O umidificador pode umidificar o tecido na cavidade cirúrgica e impedir dano ao tecido devido a ressecamento, incluindo dessecação ou baixa temperatura. Conforme mostrado na Figura 2D, o paciente 2 pode ter uma cânula 207 inserida dentro de uma cavidade do paciente 2 (por exemplo, o abdômen do paciente 2 no caso de uma cirurgia laparoscópica).
[00402] “Conforme mostrado na Figura 2D, a cânula 207 pode ser conectada a um conduto de entrega de gases 206 (por exemplo, por meio de um conector de trava Luer 4). A cânula 207 pode ser usada para entregar gases em um sítio cirúrgico, tal como dentro da cavidade do paciente 2. A cânula 207 pode incluir uma ou mais passagens para introduzir gases e/ou um ou mais instrumentos cirúrgicos na cavidade cirúrgica. O instrumento cirúrgico pode ser um endoscópio, ferramenta de eletrocautério ou qualquer outro instrumento. O instrumento cirúrgi- co pode estar acoplado a um dispositivo de imaginologia, que pode ter uma tela. O dispositivo de imaginologia pode ser parte de um conjunto cirúrgico, que pode incluir uma pluralidade de ferramentas e/ou apare- lhos cirúrgicos.
[00403] O sistema de insuflação cirúrgico pode também incluir opci- onalmente uma cânula de ventilação, que pode ter substancialmente as mesmas particularidades que a cânula 207. A cânula de ventilação pode incluir uma válvula que permite ventilação. A válvula pode ser controlada automaticamente por um controlador associado à fonte de gases (isto é, insuflador) ou por um controlador no umidificador. A vál- vula pode também ser atuada manualmente (por exemplo, girando-se uma torneira com as mãos ou por um pedal, ou de outro modo). A câ- nula de ventilação pode estar acoplada a um sistema de filtração para remover por filtração fumaça e similares. A cânula de ventilação pode também alternativamente estar acoplada a um sistema de recirculação que é configurado para recircular os gases da cavidade cirúrgica de volta para o insuflador para nova entrega à cavidade cirúrgica. Os ga- ses podem ser filtrados e/ou desumidificados após serem retornados ao insuflador. Em certas configurações, a cânula pode incluir duas ou mais passagens. Uma passagem pode ser configurada para entregar gases e/ou o instrumento médico à cavidade cirúrgica. Outra passa- gem pode ser configurada para ventilar gases para fora da cavidade cirúrgica. A passagem de ventilação pode incluir uma válvula e/ou aberturas de ventilação passiva. A cânula 207 pode também incluir uma disposição de retenção (tais como nervuras e/ou similares) para manter o instrumento médico (tal como um endoscópio) em uma orien- tação substancialmente concêntrica em relação à passagem de entre- ga.
[00404] O conduto de entrega de gases 206 pode ser produzido a partir de um plástico flexível e pode estar conectado a uma câmara de umidificador 205 em uma entrada 223. A câmara de umidificador 205 pode estar opcionalmente e de preferência em conexão serial a um abastecimento de gases 9 por meio de um conduto adicional 204. O abastecimento de gases ou a fonte de gases pode ser um insuflador, gases engarrafados ou uma fonte de gases de parede. O abasteci- mento de gases 9 pode fornecer os gases sem umidificação e/ou aquecimento. Um filtro 6 pode estar conectado a jusante da saída do umidificador 209. O filtro pode estar localizado ao longo do conduto adicional 209 ou em uma entrada da cânula 205. O filtro pode ser con- figurado para remover por filtração patógenos e matéria particulada a fim de reduzir infecção ou contaminação do sítio cirúrgico a partir do umidificador ou fonte de gases. O abastecimento de gases pode for- necer um fluxo contínuo ou intermitente de gases. O conduto adicional 204 pode ser também, de preferência, produzido a partir de tubulação de plástico flexível.
[00405] O abastecimento de gases 9 pode fornecer um ou mais ga- ses de insuflação, tal como dióxido de carbono, à câmara de umidifi- cador 205. O abastecimento de gases pode fornecer um fluxo de ga- ses contínuo ou um fluxo de gases intermitente. Os gases podem ser umedecidos conforme passam através da câmara de umidificador 205, que pode conter um volume de água 220. Em algumas configurações, o abastecimento de gases pode ser também diretamente conectado à cânula 205 sem uma unidade de umidificador.
[00406] Um umidificador que incorpora a câmara de umidificador 205 pode ser qualquer tipo de umidificador. A câmara de umidificador 205 pode incluir câmara formada de plástico que tem um metal ou ba- se de outro modo condutora vedada à mesma. A base pode estar em contato com a placa aquecedora 212 durante o uso. O volume de água 220 contido na câmara 205 pode ser aquecido por uma placa aquece- dora 212, que pode estar sob o controle de um controlador ou meio de controle 208 do umidificador. O volume de água 220 dentro da câmara
205 pode ser aquecido de modo que evapore, misturando vapor d'á- gua com os gases que fluem através da câmara 205 para aquecer e umedecer os gases.
[00407] O controlador ou meio de controle 208 pode estar alojado em uma unidade de base de umidificador 221, que pode também alo- jar a placa aquecedora 212. A placa aquecedora 212 pode ter um ele- mento de aquecimento elétrico ou em contato térmico com o mesmo. Opcionalmente uma ou mais camadas de isolamento podem estar lo- calizadas entre a placa aquecedora 16 e o elemento aquecedor. O elemento aquecedor pode ser um elemento de base (ou um formador) com um fio enrolado em torno do elemento de base. O fio pode ser um fio de nicromo (ou um fio de níquel-cromo). O elemento aquecedor po- de também incluir um substrato de multicamadas com trilhos de aque- cimento eletrodepositados no mesmo ou gravados no mesmo. O con- trolador ou meio de controle 208 pode incluir um conjunto de circuitos eletrônico, que pode incluir um microprocessador para controlar o abastecimento de energia ao elemento de aquecimento. O umidifica- dor unidade de base 221 e/ou a placa aquecedora 212 pode ser enga- tável de modo removível à câmara de umidificador 205. A câmara de umidificador 205 pode também incluir alternativa ou adicionalmente um aquecedor integral.
[00408] A placa aquecedora 212 pode incluir um sensor de tempe- ratura, tal como um transdutor de temperatura ou de outro modo, que pode estar em conexão elétrica com o controlador 208. A placa aque- cedora sensor de temperatura pode estar localizada dentro da unidade de base do umidificador 221. O controlador 221 pode monitorar a tem- peratura da placa aquecedora 212, que pode se aproximar de uma temperatura da água 220.
[00409] Um sensor de temperatura pode estar também localizado na ou próximo à saída 209 para monitorar uma temperatura dos gases umidificados que deixar a câmara de umidificador 205 a partir da saída
209. O sensor de temperatura pode também ser conectado ao contro- lador 208 (por exemplo, com um cabo ou de modo sem fio). Sensores adicionais podem ser opcionalmente incorporados, por exemplo, para detectar características dos gases (tal como temperatura, umidade, fluxo ou outros) em uma extremidade de paciente do conduto de en- trega de gases 206.
[00410] Os gases podem sair através da saída do umidificador 209 e para o conduto de entrega de gases 206. Os gases podem se mover através do conduto de entrega de gases 206 para a cavidade cirúrgica do paciente 2 por meio da cânula 207, inflando e mantendo, assim, a pressão dentro da cavidade. De preferência, os gases que deixam a saída 209 da câmara de umidificador 205 podem ter uma umidade re- lativa de cerca de 100%. Conforme os gases percorrem ao longo do conduto de entrega de gases 206, "precipitação" pode ocorrer, de mo- do que o vapor d'água possa condensar em uma parede do conduto de entrega de gases 206. A precipitação pode ter efeitos indesejáveis, tal como reduzir de modo prejudicial o teor de água dos gases entre- gues ao paciente. A fim de reduzir e/ou minimizar a ocorrência de con- densação dentro do conduto de entrega de gases 206, um fio aquece- dor 210 pode ser fornecido dentro, por todo ou em torno do conduto de entrega de gases 206. O fio aquecedor 210 pode ser conectado ele- tronicamente ao umidificador unidade de base 221, por exemplo, por um cabo elétrico 219 para alimentar o fio aquecedor. O cabo 219 pode ser similar ao cabo adaptador de fio aquecedor, incluindo um sensor ambiente conforme descrito nas Figuras 1D e 1E. Alternativamente, o umidificador pode estar integrado a um insuflador de um sistema cirúr- gico de insuflação em um alojamento comum. O umidificador e o insu- flador podem ser controlados por um único controlador. O sistema ci- rúrgico de umidificação pode também incluir um sistema de recircula-
ção que configurado para recircular gases de um sítio cirúrgico e reu- midificar os gases. O sistema de recirculação pode incluir um filtro de fumaça e pode incluir um depurador para depurar os gases. O sistema de recirculação pode também incluir dispositivos para remover a umi- dade ou a condensação do gás recirculado.
[00411] O fio aquecedor 210 pode incluir um fio de resistência de liga de cobre isolado, outros tipos de fio de resistência ou outro ele- mento aquecedor e/ou ser produzido a partir de outro material ade- quado. O fio aquecedor pode ser um fio reto ou um elemento enrolado em formato helicoidal. Um circuito elétrico que inclui o fio aquecedor 210 pode estar localizado dentro das paredes do tubo de entrega de gases 206. O tubo de entrega de gases 206 pode ser um tubo enrola- do em espiral. O fio aquecedor 210 pode ser enrolado em espiral em torno de um núcleo isolante do conduto de entrega de gases 206. O revestimento isolante em torno do fio aquecedor 210 pode incluir um material termoplástico que, quando aquecido até uma temperatura predeterminada, pode entrar em um estado em que seu formato pode ser alterado e o novo formato pode ser substancialmente mantido de modo elástico mediante resfriamento. O fio aquecedor 210 pode ser enrolado em uma hélice única ou dupla. As medições pelo sensor de temperatura e/ou pelo sensor (ou sensores) adicional na extremidade de paciente do conduto 206 podem fornecer retroalimentação ao con- trolador 208, de modo que o controlador 208 possa opcionalmente energizar o fio aquecedor para aumentar e/ou manter a temperatura dos gases dentro do conduto de entrega de gases 206 (por exemplo, entre aproximadamente 35 ºC e 45 ºC), de modo que os gases entre- gues ao paciente possam estar a ou próximos a 37 ºC.
[00412] O controlador ou meio de controle 208 pode, por exemplo, incluir o microprocessador ou circuito lógico com memória ou meio de armazenamento associado, que pode manter um programa de softwa-
re. Quando executado pelo meio de controle 208, o software pode con- trolar a operação do sistema de insuflação 1 em conformidade com o conjunto de instruções no software e/ou em resposta a entradas exter- nas. Por exemplo, o controlador ou meio de controle 208 pode ser do- tado de entrada da placa aquecedora 212 de modo que o controlador ou meio de controle 208 possa ser dotado de informações sobre a temperatura e/ou uso de potência da placa aquecedora 212. O contro- lador ou meio de controle 208 pode ser dotado de entradas de tempe- ratura do fluxo de gases. Por exemplo, o sensor de temperatura pode fornecer entrada para indicar a temperatura do fluxo de gases umede- cidos conforme os gases deixam a saída 209 da câmara de umidifica- dor 205. Um sensor de fluxo, que pode ser opcional, pode ser também fornecido na mesma posição ou próximo ao sensor de temperatura ou em outro local adequado dentro do sistema de insuflação 1. Alternati- vamente, o sistema pode também incluir sensores de temperatura. O controlador 208 pode controlar um regulador de fluxo, que regula a ta- xa de fluxo de gases através do sistema 1. O regulador pode incluir um indutor e/ou um inibidor de fluxo, tal como um ventilador motorizado. As válvulas e/ou ventilações podem ser usadas adicional ou alternati- vamente para controlar a taxa de fluxo de gases.
[00413] Uma entrada de paciente localizada na unidade de base de umidificador 221 pode permitir que um usuário (tal como um cirurgião ou enfermeiro) ajuste uma temperatura de gases e/ou nível de umida- de de gases desejados a serem entregues. Outras funções podem ser também opcionalmente controladas pela entrada de usuário, tal como controle do aquecimento entregue pelo fio aquecedor 210. O controla- dor 208 pode controlar o sistema 1, e, em particular, controlar a taxa de fluxo, temperatura e/ou umidade do gás entregue ao paciente, para serem adequados para o tipo de procedimento médico para o qual o sistema 1 está sendo usado.
[00414] A unidade de base de umidificador 221 pode também incluir um visor para exibir ao usuário as características do fluxo de gás que é entregue ao paciente 2.
[00415] “Embora não mostrado, o umidificador pode ser também op- cionalmente um umidificador de passagem, que pode incluir uma câ- mara com um volume de água, mas pode não incluir uma placa aque- cedora para aquecer a água. A câmara pode estar em comunicação fluida com o abastecimento de gases de modo que os gases de insu- flação sejam umidificados pelo vapor d'água que é transferido a partir do volume de água conforme os gases de insuflação passam pelo vo- lume de água.
[00416] O umidificador do sistema de umidificador cirúrgico na Figu- ra 2D pode também incorporar qualquer uma das particularidades da unidade de umidificador 221 e da câmara de umidificação 205 mostra- da na Figura 2A.
[00417] “Quando em uso, os umidificadores descritos acima podem estar localizados fora de uma "zona de operação estéril" e/ou adjacen- te ao insuflador. Como resultado, a equipe médica poderia não preci- sar tocar o umidificador ao mover a cânula durante a operação para manobrar os instrumentos médicos dentro da cavidade cirúrgica. O umidificador pode não precisar ser esterilizado na mesma medida que os instrumentos médicos. Além disso, o umidificador que está localiza- do fora da "zona de operação estéril" pode reduzir obstruções à equipe médica durante o procedimento de operação que podem restringir os movimentos da equipe médica e/ou dos instrumentos médicos no es- paço já ocupado.
[00418] Uma representação esquemática de um sistema de terapia de alto fluxo 10 é fornecido na Figura 2E. O sistema 10 pode incluir um alojamento de dispositivo principal 100. O alojamento de dispositivo principal 100 pode conter um gerador de fluxo 11 que pode estar na forma de uma disposição de motor/hélice, um umidificador ou câmara de umidificação 12, um controlador 13 e uma interface de usuário 14. A interface de usuário 14 pode incluir um visor e dispositivo (ou dispo- sitivos) de entrada, tal como um botão (ou botões), uma tela sensível ao toque, uma combinação de uma tela sensível ao toque e um botão (ou botões) ou similares. O controlador 13 pode incluir um ou mais processadores de hardware e/ou software e pode ser configurado ou programado para controlar os componentes do aparelho, incluindo, porém sem limitação, operar o gerador de fluxo 11 para criar um fluxo de gases para entrega a um paciente, operar o umidificador 12 para umidificar e/ou aquecer o fluxo de gases, receber entrada de usuário a partir da interface de usuário 14 para reconfiguração e/ou operação definida por usuário do sistema respiratório 10 e emitir informações (por exemplo, no visor) ao usuário. O usuário pode ser um paciente, profissional da área de saúde ou outros.
[00419] Continuando a referência à Figura 2E, um conduto de respi- ração do paciente 16 pode ser acoplado a uma saída de fluxo de ga- ses 21 no alojamento de dispositivo principal 100 do sistema respirató- rio 10 e ser acoplado a uma interface de paciente 17, tal como uma interface sem vedação como uma cânula nasal com uma tubulação 19 e pontas nasais 18. O conduto de respiração do paciente 16 pode ser também acoplado a uma máscara facial, uma máscara nasal, uma máscara de almofada nasal, um tubo endotraqueal, uma interface de traqueostomia ou outros.
[00420] O fluxo de gases pode ser gerado pelo gerador de fluxo 11 e pode ser umidificado, antes de ser entregue ao paciente por meio do conduto do paciente 16 através da interface do paciente 17. O contro- lador 13 pode controlar o gerador de fluxo 11 para gerar um fluxo de gases de uma taxa de fluxo desejada e/ou uma ou mais válvulas para controlar a mistura de ar e oxigênio ou outro gás respirável. O contro-
lador 13 pode controlar um elemento de aquecimento na câmara de umidificação 12 para aquecer os gases até uma temperatura desejada que atinge um nível desejado de temperatura e/ou umidade para en- trega ao paciente. O conduto de paciente 16 pode ter um elemento de aquecimento 16a, tal como um fio aquecedor, para aquecer o fluxo de gases que passa para o paciente. O elemento de aquecimento 16a pode também estar sob o controle do controlador 13.
[00421] O sistema 10 pode usar um transdutor (ou transdutores) ultrassônico, sensor (ou sensores) de fluxo, tal como um sensor de fluxo de termistor, sensor (ou sensores) de pressão, sensor (ou senso- res) de temperatura, sensor (ou sensores) de umidade ou outros sen- sores, em comunicação com o controlador 13, para monitorar as ca- racterísticas do fluxo de gases e/ou operar o sistema 10 de uma ma- neira que fornece terapia adequada. As características de fluxo de ga- ses podem incluir concentração de gases, taxa de fluxo, pressão, tem- peratura, umidade ou outros. Os sensores 3a, 3b, 3c, 20, 25, tais como sensores de pressão, temperatura, umidade e/ou fluxo, podem ser co- locados em vários locais no alojamento de dispositivo principal 100, no conduto do paciente 16 e/ou na interface do paciente 17. O controlador 13 pode receber a saída dos sensores para auxiliar o mesmo a operar o sistema respiratório 10 de uma maneira que forneça terapia adequa- da, tal como para determinar uma temperatura, taxa de fluxo e/ou pressão alvo adequados do fluxo de gases. Fornecer terapia adequa- da pode incluir atender a uma demanda inspiratória do paciente.
[00422] O sistema 10 pode incluir um transmissor e/ou receptor de dados sem fio ou um transceptor 15 para possibilitar que o controlador 13 receba sinais de dados 8 de uma maneira sem fio a partir dos sen- sores de operação e/ou controle os vários componentes do sistema
10. Adicional ou alternativamente, o transmissor e/ou receptor de da- dos 15 pode entregar dados a um servidor remoto ou possibilitar o controle remoto do sistema 10. O sistema 10 pode incluir uma conexão com fio, por exemplo, com o uso de cabos ou fios, para possibilitar que o controlador 13 receba sinais de dados 8 a partir dos sensores de operação e/ou controle os vários componentes do sistema 10.
[00423] O aparelho de terapia de fluxo 10 pode compreender um aparelho de terapia de alto fluxo. A terapia de alto fluxo, conforme dis- cutido no presente documento, deve receber seu significado comum típico, conforme entendido por uma pessoa versada na técnica, que, de modo geral, se refere a um sistema de assistência respiratória que entrega um fluxo alvejado de gases respiratórios umedecidos por meio de uma interface de paciente intencionalmente não vedada com taxas de fluxo que devem, de modo geral, atender ou exceder o fluxo inspi- ratório de um paciente. As interfaces de paciente típicas incluem, po- rém sem limitação, uma interface de paciente nasal ou traqueal. As taxas de fluxo típicas para adultos frequentemente estão na faixa de, porém sem limitação, cerca de quinze litros por minuto a cerca de ses- senta litros por minuto ou mais. As taxas de fluxo típicas para pacien- tes pediátricos (tais como recém-nascidos, bebês e crianças) frequen- temente estão na faixa de, porém sem limitação, cerca de um litro por minuto por quilograma de peso do paciente a cerca de três litros por minuto por quilograma de peso do paciente ou mais. A terapia de alto fluxo pode também, opcionalmente, incluir composições de mistura de gás que incluem oxigênio suplementar e/ou administração de medica- mentos terapêuticos. A terapia de alto fluxo frequentemente é referida como alto fluxo nasal (NHF), cânula nasal de alto fluxo umedecido (HHFNC), oxigênio nasal de alto fluxo (HFNO), terapia de alto fluxo (HFT) ou alto fluxo traqueal (THF), entre outros nomes comuns. Por exemplo, em algumas configurações, para um paciente adulto, "terapia de alto fluxo" pode se referir à entrega de gases a um paciente a uma taxa de fluxo maior ou igual a cerca de 10 litros por minuto (10 LPM),
tal como entre cerca de 10 LPM e cerca de 100 LPM, ou entre cerca de 15 LPM e cerca de 95 LPM, ou entre cerca de 20 LPM e cerca de 90 LPM, ou entre cerca de 25 LPM e cerca de 85 LPM, ou entre cerca de 30 LPM e cerca de 80 LPM, ou entre cerca de 35 LPM e cerca de 75 LPM, ou entre cerca de 40 LPM e cerca de 70 LPM, ou entre cerca de 45 LPM e cerca de 65 LPM, ou entre cerca de 50 LPM e cerca de 60 LPM. Em algumas configurações, para um paciente recém-nascido, bebê ou criança, a "terapia de alto fluxo" pode se referir à entrega de gases a um paciente a uma taxa de fluxo maior que 1 LPM, tal como entre cerca de 1 LPM e cerca de 25 LPM, ou entre cerca de 2LPM e cerca de 25 LPM, ou entre cerca de 2 LPM e cerca de 5 LPM, ou entre cerca de 5 LPM e cerca de 25 LPM, ou entre cerca de 5 LPM e cerca de 10 LPM, ou entre cerca de 10 LPM e cerca de 25 LPM, ou entre cerca de 10 LPM e cerca de 20 LPM, ou entre cerca de 10 LPM e 15 LPM, ou entre cerca de 20 LPM e 25 LPM. Um aparelho de terapia de alto fluxo com um paciente adulto, um paciente recém-nascido ou um paciente criança pode entregar gases ao paciente a uma taxa de fluxo entre cerca de 1 LPM e cerca de 100 LPM, ou a uma taxa de fluxo em qualquer uma das apresentadas acima.
[00424] A terapia de alto fluxo pode ser eficaz para atender ou ex- ceder a demanda inspiratória do paciente, aumentar a oxigenação do paciente e/ou reduzir o trabalho de respiração. Adicionalmente, a tera- pia de alto fluxo pode gerar um efeito de lavagem na nasofaringe, de modo que o espaço morto anatômico das vias aéreas superiores seja lavado pelo fluxo de gases entrante. O efeito de lavagem pode criar um reservatório de gás fresco disponível a cada respiração, enquanto minimiza a reinalação de dióxido de carbono, nitrogênio, etc.
[00425] A interface de paciente para uso em uma terapia de alto fluxo pode ser uma interface sem vedação para prevenir barotrauma, que pode incluir dano de tecido aos pulmões ou outros órgãos do sis-
tema respiratório do paciente devido à diferença de pressão em rela- ção à atmosfera. A interface de paciente pode ser uma cânula nasal com uma tubulação e pontas nasais, e/ou uma máscara facial, e/ou uma máscara de almofadas nasais, e/ou uma máscara nasal, e/ou uma interface de traqueostomia, ou qualquer outro tipo adequado de interface de paciente.
PROCESSOS EXEMPLIFICATIVOS DE DETECÇÃO DE POUCA ÁGUA E/OU DE AUSÊNCIA DE ÁGUA
[00426] Os processos exemplificativos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água são descritos em referência à Figura 3A — Figura 7. Esses processos de detecção podem ser realizados em qualquer uma das configurações de hardware descritas acima, siste- mas cirúrgicos de insuflação (tal como mostrado na Figura 2D) ou qualquer outra configuração de dispositivo de assistência respiratória umedecida. Conforme mostrado na Figura 3A, na etapa 302 de um processo exemplificativo 300 para detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água, um controlador de um sistema de umidificador respiratório pode medir uma capacidade de calor da câà- mara de umidificador. A água tem uma capacidade de calor específica de cerca de 4,184 Joules por quilograma por 1 ºC de aumento de tem- peratura, que é maior que aquele dos materiais da câmara de umidifi- cador (não incluindo o conteúdo na câmara de umidificador). Por cau- sa disso, uma capacidade de calor específica da câmara de umidifica- dor, conforme medido na etapa 302, diminui como resultado de uma diminuição em volume de água devido ao fato de que menos energia é necessária para aquecer esse volume de água por cada unidade de temperatura. A capacidade de calor da câmara de umidificador está mais baixa em um cenário de ausência de água e, assim, a temperatu- ra da câmara se altera mais rápido para uma dada alteração em en- trada de potência. Em comparação, quando um volume maior de água está presente na câmara de umidificador, a alteração de temperatura é mais lenta para a mesma entrada de potência, o que se correlaciona com um aumento na capacidade de calor específica. A quantidade maior de água absorve mais energia térmica.
[00427] Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, o con- trolador pode inferir um valor da capacidade de calor específica (por exemplo, determinando uma pontuação de ausência de água que está relacionada ao valor de capacidade de calor específica) sem realmen- te calcular o valor de capacidade de calor específica. O controlador pode também calcular opcionalmente o valor real da capacidade de calor específica da câmara de umidificador com base nas variáveis conhecidas da câmara de umidificador, água, placa aquecedora ou outras que sejam necessárias para calcular os valores de capacidade de calor específica. O controlador pode inferir opcionalmente o valor real da capacidade de calor específica a partir do valor determinado, por exemplo, a partir da pontuação de ausência de água.
[00428] Na etapa de decisão 304 do processo 300, o controlador pode realizar uma análise de detecção de ausência de água inferindo um volume da água na câmara de umidificador com base na capaci- dade de calor da câmara de umidificador. O controlador pode determi- nar se o valor de capacidade de calor específica determinado está bai- xo de um limite de pouca água ou de ausência de água. Se o valor de capacidade de calor específica determinado estiver abaixo do limite, o controlador pode emitir um alarme de pouca água ou de ausência de água na etapa 306 e o controlador pode retornar à etapa 302. Se o valor de capacidade de calor específica predeterminado não estiver abaixo do limite, o controlador pode retornar à etapa 302.
[00429] A Figura 3B ilustra um processo exemplificativo 310 para detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água. O processo 310 pode medir uma alteração nas medições de temperatura pelo sensor de temperatura na ou próximo à placa aquecedora. Mais especificamente, o processo 310 pode determinar a capacidade de calor específica da câmara de umidificador processando e analisando um sinal do sensor de temperatura na ou próximo à placa aquecedora em uma frequência específica e detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água. Na etapa 312, o controlador pode aplicar, tal como por injeção, um sinal suplementar em um sinal de potência da placa aquecedora. O sinal suplementar é também denominado o sinal de energização característico na invenção no presente documento. O sinal suplementar pode estar em uma frequência predeterminada que é diferente (tal como sendo mais alta ou mais baixa) que um sinal de potência de controle da placa aquecedora convencional. Na etapa 314, o controlador pode receber um sinal retornado resultante de dados do sensor de temperatura na ou próximo à placa aquecedora após passar através de um filtro passa-banda (consultar o filtro passa-banda 426 da Figura 4A). Ou seja, o sinal retornado está na mesma frequência predeterminada que o sinal aplicado e é representativo de uma res- posta ao sinal suplementar.
[00430] Na etapa 316, o controlador pode medir uma magnitude do componente de sinal retornado que está correlacionado ao sinal su- plementar, por exemplo, por filtração de domínio da frequência. À magnitude é definida como desvio de O. Para uma dada frequência de sinal aplicada, uma câmara de umidificador com um volume maior de água pode atenuar o sinal retornado mais (isto é, tendo um ganho mais baixo) do que uma câmara de umidificador com um volume me- nor de água. Conforme mostrado na Figura 3C, um período de tempo com uma condição de ausência de água é representado pelo eixo ge- ométrico x após ou à direita de uma seta preta. Durante a ausência de água, a amplitude/desvio do sinal retornado exemplificativo é maior que antes da ausência de água (antes ou à esquerda da seta preta).
Portanto, a magnitude e/ou a fase do sinal retornado pode ser inver- samente proporcional à capacidade de calor específica da câmara de umidificador. A relação inversa entre a magnitude (e/ou a fase) e a ca- pacidade de calor específica deve-se ao fato de que a capacidade de calor específica se reduz quando a água ausente ou diminuindo de volume, absorvendo, portanto, menos do sinal suplementar. Quando a água está ausente ou diminuindo de volume, a alteração de tempera- tura será maior. O termistor da placa aquecedora, assim, detecta uma alteração de temperatura maior. Além disso, quando há pouca ou ne- nhuma água na câmara, a alteração na potência da placa aquecedora pode levar menos tempo para aparecer como uma alteração na tem- peratura da placa aquecedora. A resposta do desvio de temperatura pode ser mais lenta quando há água suficiente na câmara. Conforme descrito no presente documento, a magnitude pode ser medida em uma banda de frequência específica. Os sinais suplementares de mais de uma frequência podem ser também usados no processo 310. Quando múltiplas frequências são usadas, o controlador pode deter- minar uma soma ponderada das magnitudes em diferentes frequên- cias como uma razão das magnitudes dos sinais retornados em vez do valor absoluto da magnitude. Um sinal suplementar de qualquer perío- do e/ou amplitude pode ser usado. De preferência, a amplitude é pe- quena o suficiente de modo que o sinal suplementar não interfira no controle de umidade normal, incluindo controle de placa aquecedora (HP) normal.
[00431] A Figura 3D ilustra respostas exemplificativas da placa aquecedora ao sinal suplementar no domínio de tempo. Conforme mostrado na Figura 3D, as respostas entre quando há água suficiente na câmara ("úmido") 324 e quando há pouca ou nenhuma água na câmara ("seco") 322 podem diferir em magnitude e/ou fase. A Figura 3E ilustra as duas respostas (quando há água suficiente na câmara
("úmido") 326 e quando há pouca ou nenhuma água na câmara ("se- co") 328) no domínio de frequência. Conforme descrito acima, a dife- rença nas magnitudes da frequência fundamental das duas respostas pode permitir a detecção de uma condição de ausência de água.
[00432] O gráfico na Figura 3E não fornece informações referentes às diferenças na fase das duas respostas. As diferenças na magnitude e na fase podem ser apresentadas em um único gráfico. O controlador pode receber informações sobre a magnitude e/ou a fase da resposta ao sinal suplementar, que pode ou não estar em uma banda de fre- quência específica (por exemplo, a frequência do sinal suplementar). As informações de magnitude podem ser extraídas em quaisquer mé- todos descritos em outra parte na presente invenção. Adicionalmente, as informações de magnitude e/ou fase podem ser extraídas com o uso de outros métodos, tal como um filtro de resposta de impulso finito (FIR), correlação cruzada, realizando detecção de homódino ou de- modulação em quadratura e/ou por Transformada de Fourier. Por exemplo, um processo para calcular a Transformada de Fourier de um binário ou frequência específica pode ser realizado. Os métodos des- critos acima podem transformar a resposta ao sinal suplementar em um ponto de dados em um espaço bidimensional, que pode ser apre- sentado como coordenadas polares, tal como mostrado nas Figuras 3F a 3H, ou coordenadas cartesianas (com valores reais e imaginá- rios).
[00433] As Figuras 3F a 3H ilustram uma representação exemplifi- cativa tanto da magnitude quanto da fase em um espaço bidimensio- nal, que é desenhado como um quadrante (0º a 90º) de um diagrama de constelação e formas diferentes de classificar uma condição de au- sência de água, tal como com base na magnitude apenas (Figura 3F), com base na fase sozinha (Figura 3G), e com base tanto na magnitude e na fase (Figura 3H). O diagrama pode ilustrar o componente (ou componentes) harmônico da resposta ao sinal suplementar em refe- rência à fase do sinal suplementar. Por exemplo, o componente har- mônico fundamental (também conhecido como o primeiro componente harmônico) é plotado. Se outros componentes harmônicos forem usa- dos, o classificador pode usar outros componentes harmônicos em iso- lamento ou em combinação com o componente fundamental. Confor- me mostrado nas Figuras 3F a 3H, os pontos de dados podem ser, de modo geral, agrupados em uma região "úmida" (câmara com água) 330 e uma região "seca" (câmara com pouca ou nenhuma água) 332. Um classificador pode ser usado para distinguir essas duas regiões e, portanto, o controlador pode detectar se há uma condição de ausência de água.
[00434] “Conforme mostrado na Figura 3F, um método de detecção de ausência de água baseado apenas na magnitude da resposta ao sinal suplementar pode determinar um limiar de classificação 334, que pode ser um arco concêntrico ao diagrama de constelação de modo que todos os pontos no arco representem a mesma magnitude em di- ferentes fases. Quaisquer pontos de dados que falham no lado do |i- miar de classificação 334 que está mais afastado da origem do dia- grama de constelação podem indicar uma condição de ausência de água.
[00435] “Conforme mostrado na Figura 3G, um método de detecção de ausência de água baseado apenas na fase da resposta ao sinal suplementar pode determinar outro limiar de classificação 336, que pode ser uma linha que se origina a partir da origem do diagrama de constelação de modo que todos os pontos na linha representam a mesma fase em diferentes magnitudes. Quaisquer pontos de dados abaixo do limiar de classificação 336 podem indicar uma condição de ausência de água.
[00436] Um limiar de classificação foram do qual há uma condição de ausência de água pode ser também de qualquer formato bidimen- sional arbitrário que considere ambas as informações de magnitude e fase. Por exemplo, o formato pode ser um círculo, uma elipse, uma linha em ziguezague, uma linha que não se origina a partir da origem do diagrama de constelação, um arco quer não é concêntrico com o diagrama de constelação ou um limiar de forma livre. A Figura 3H ilus- tra dois formatos bidimensionais 338, 340 de um limiar de classificação que considera ambas as informações de magnitude e fase. Quando um ponto de dados falha em uma região no lado direito do formato 338 ou fora da região envolvida pelo formato 340, uma condição de ausên- cia de água pode ser detectada. Usar ambas as informações de mag- nitude e fase pode melhorar o limiar de classificação visto que os pon- tos de dados podem estar ainda mais afastados do limiar do que os limiares de classificação 334, 336 com base apenas na magnitude ou na fase.
[00437] O local e/ou formato do limiar de classificação podem ser determinados com o uso de qualquer método adequado, por exemplo, regressão multivariada, aprendizado por máquina (por exemplo, má- quinas de vetor de suporte) e/ou outros modelos de treinamento.
[00438] Retornando-se à Figura 3B, na etapa de decisão 318, o controlador pode realizar uma análise de detecção de ausência de água inferindo um volume da água na câmara de umidificador com ba- se na magnitude do sinal de temperatura. O controlador pode determi- nar se a magnitude determinada está acima de um limite de pouca água e/ou de ausência de água. Na etapa 320, se a magnitude deter- minada estiver acima do limite, o controlador pode emitir um alarme de pouca água e/ou de ausência de água. Se a magnitude determinada não estiver acima do limite, o controlador pode retornar à etapa 312.
[00439] Os processos de detecção descritos no presente documen- to, tal como as etapas de aplicação (por exemplo, injeção), recebimen-
to e/ou medição, pode ocorrer continuamente independente de se a magnitude está acima do limite ou não. Consequentemente, as etapas descritas com referência às Figuras 3A e 3B continuam a operar conti- nuamente de modo que, após emitir um alarme de pouca água e/ou de ausência de água nas etapas 306, 320, respectivamente, os processos nas Figuras 3A e 3B possam retornar às primeiras etapas, que são a etapa 302 na Figura 3A e a etapa 312 na Figura 3B.
[00440] A Figura 4A ilustra um diagrama de sistema para implantar os processos 300, 310 descritos acima. Conforme mostrado na Figura 4A, um sistema de umidificador 400 pode ser e/ou pode incorporar qualquer uma das particularidades dos sistemas 100, 200, 10, 1 des- critos acima. Por exemplo, o sistema de umidificador 400 pode incluir uma unidade de base aquecedora 402 com uma placa aquecedora 420, que pode estar em contato com uma base condutora de uma câ- mara de umidificador 403 durante o uso. A placa aquecedora 420 pode incluir um ou mais elementos de aquecimento para aquecer a câmara de umidificador 403. A unidade de base aquecedora 402 pode também incluir um ou mais sensores de temperatura da placa aquecedora (tal como pelo menos um termistor) conforme descrito acima.
[00441] Uma unidade de controle do sistema de umidificador 400, que pode estar localizado dentro de um alojamento da unidade de ba- se aquecedora 402, pode incluir uma unidade de controle da placa aquecedora 422 para controlar o sinal de potência da placa aquecedo- ra em estado de equilíbrio Pre para controlar a entrega de terapia de umidificação. Devido às limitações de resposta de sistema inerentes, o controle de placa aquecedora e seu sinal de potência de saída Pure são lentos e sua amplitude de conteúdo espectral de DC até cerca de 0,005Hz. Isso é mostrado na Figura 4B, em que a energia espectral devido às respostas de controle é agrupada em frequências baixas próximo ao fundo do espectrograma. A unidade de controle pode tam-
bém incluir um gerador de forma de onda 424 configurado para gerar e se sobrepor ao sinal de potência da placa aquecedora Pre, um sinal de potência ou energização suplementar ou característico APwo. O sinal suplementar APwo pode ter uma amplitude de pico a pico de cerca de W a cerca de 30 W, ou cerca de 10 W a cerca de 25 W, ou cerca de W a cerca de 20 W, ou cerca de 16 W, ou cerca de 5 W a 15 W, ou cerca de 5 W a 10 W, ou cerca de 7 W a 10 W, ou cerca de 8 W. Em uma implantação exemplificativa, a amplitude pico a pico é cerca de 5 W a cerca de 30 W.
[00442] O sinal suplementar APwo pode ter uma frequência prede- terminada (por exemplo, de cerca de 0,005 Hz a cerca de 0,025 Hz ou ter um período de cerca de 40 segundos a cerca de 200 segundos, ou cerca de 50 segundos a cerca de 150 segundos, ou cerca de 75 se- gundos a cerca de 125 segundos, ou cerca de 100 segundos, ou cerca de 0,0055 Hz a cerca de 0,015 Hz, ou cerca de 0,006 Hz a cerca de 0,010 Hz, ou cerca de 0,00833 Hz ou ter um período de cerca de 120 segundos). A frequência ou frequências do sinal suplementar APwo podem ser diferentes da (tal como mais alta que ou pelo menos 1,5 vez a) frequência do sinal de potência da placa aquecedora Pre. O si- nal suplementar APwo é somado com o sinal de potência da placa aquecedora Pre para ter um sinal de potência da placa aquecedora combinado Prr', similarmente à multiplexação por divisão de frequên- cia dos dois sinais. Uma banda de guarda de domínio de frequência entre o sinal de potência da placa aquecedora Php e o sinal suplemen- tar APwo pode facilitar a separação/demultiplexação desses sinais em estágios posteriores, conforme será descrito abaixo.
[00443] A Figura 4B ilustra uma forma de onda exemplificativa do sinal de temperatura da placa aquecedora, TrP' no domínio de fre- quência conforme mostrado em um espectrograma, assim como em domínio de tempo, com um sinal suplementar APwo que tem um perí-
odo entre cerca de 40 segundos e cerca de 200 segundos, ou cerca de 80 segundos e cerca de 120 segundos. Em uma implantação exemplificativa, o período é de 120 segundos. A banda de frequência em aproximadamente 1/120 Hz é o componente que corresponde ao sinal suplementar APwo adicionado ao topo do sinal de controle da convencional placa aquecedora convencional Pnher. Conforme será des- crito com mais detalhes abaixo, a mesma pode passar por filtro passa- banda para produzir um sinal ATwo para um detector 428 para deter- minar se uma condição de pouca água e/ou de ausência de água está presente. Uma banda de frequência a cerca de cerca de 2/120 Hz, que é mais fraco do que a banda de frequência em aproximadamente 1/120 Hz, é a segunda harmônica do sinal suplementar APwo como um artefato do formato de forma de onda aplicado escolhido. As res- postas de frequência de O Hz a cerca de 0,005 Hz, que têm uma inten- sidade mais alta que a banda de frequência em aproximadamente 1/120 Hz, representam as respostas do controlador de placa aquece- dora convencional no início e durante uma condição de ausência de água.
[00444] O sinal suplementar APwo pode ser qualquer forma de onda periódica arbitrária, tal como uma onda triangular, uma onda quadrada, uma onda dente de serra ou outras. A forma de onda tem média zero para evitar inclinar o controlador de placa aquecedora convencional e sua saída Pure. Entretanto, como a potência somada Pnr' não pode ser negativa, há um limite na amplitude negativa da forma de onda esco- lhida. O sinal suplementar APwo pode ter uma forma de onda assimé- trica para aumentar (em alguns casos maximiza) a amplitude transmi- tida para uma dada amplitude negativa ou para melhorar a razão entre sinal e ruído. Adicionalmente, a forma de onda do sinal suplementar APwo pode ser fácil de gerar no tempo de funcionamento. A forma de onda do sinal suplementar APwo também pode ter teor harmônico bai-
xo para evitar interferência com o controlador de placa aquecedora.
[00445] A Figura 4C mostra exemplos de formas de ondas suple- mentares de sinal candidatas, uma onda triangular simples e uma on- da triangular em cubos, após normalização até média zero e ter a mesma amplitude negativa. Uma onda triangular em cubos tem uma razão 3:1 entre a amplitude positiva e negativa, em comparação com uma razão 1:1 para formas de onda simétricas, tal como onda triangu- lar simples.
[00446] A Figura 4D mostra o teor espectral das duas formas de onda candidatas, calculado por meio de análise de Fourier. Pode ser visto que a onda triangular em cubos entrega quase o dobro da ener- gia na frequência fundamental para a mesma amplitude negativa, à custa de energias mais altas na harmônica superior. Essas harmôni- cas podem interferir no controlador de placa aquecedora. Entretanto, conforme mostrado na Plotagem de Bode (plotagem da transferência de frequência) da temperatura da placa aquecedora na Figura 4E, fre- quências mais altas são altamente atenuadas, assim, a harmônica su- perior terá efeito baixo e/ou desprezível no controle da temperatura da placa aquecedora pela unidade de controle.
[00447] Continuando a referência à Figura 4A, o controlador pode enviar o sinal de potência da placa aquecedora combinado Pnr' à pla- ca aquecedora 420 do sistema de umidificador respiratório 400 para energizar a placa aquecedora 420. O controlador pode receber sinal (ou sinais) do sensor de temperatura TuP' a partir do sensor de tempe- ratura da placa aquecedora. O sinal (ou sinais) do sensor de tempera- tura, ThP', é em resposta ao sinal de potência da placa aquecedora Pre e ao sinal suplementar APwo. A Figura 4F ilustra uma forma de onda exemplificativa do sinal combinado, PhxP' e uma forma de onda exem- plificativa do sinal do sensor de temperatura TnP'.
[00448] “Referindo-se ainda à Figura 4A, o sinal do sensor de tem-
peratura ThHP' pode ser demultiplexado por filtragem (por exemplo, por um filtro passa-banda 426). Perturbações devido ao sinal suplementar podem ser rejeitadas pelo filtro para produzir o sinal de temperatura da placa aquecedora em estado de equilíbrio ThHP e ser retornada ao con- trole da placa aquecedora 422 para manter a operação normal do sis- tema de umidificador respiratório 400. Um sinal de temperatura retor- nado ATwo (que pode ser produzido por passagem de banda TxF' por meio do filtro 426) na mesma frequência fundamental que o sinal su- plementar APwo pode ser alimentado ao detector 428, que pode reali- zar qualquer algoritmo de detecção de ausência de água adequado.
[00449] A Figura 4G ilustra um filtro exemplificativo, que é um filtro de resposta de impulso de segunda ordem (IIR), para selar o sinal de temperatura da placa aquecedora Tune e o sinal de temperatura retor- nado ATwo. O filtro de IIR pode ser um filtro passa-banda para produzir o sinal retornado ATwo ou um filtro corta-banda para produzir um sinal de temperatura da placa aquecedora em estado de equilíbrio The. Dife- rentes tipos de filtros podem ser implantados para realizar essa filtra- ção, tal como filtros de resposta de impulso infinito (FIR) ou Filtros de Integrador-Pente em Cascata (CIC). O controlador pode também reali- zar opcionalmente processamento em múltiplas taxas em que a amos- tragem pode não ocorrer a cada segundo para reduzir a carga de tra- balho computacional.
MEDIÇÕES DE TEMPERATURA EXEMPLIFICATIVAS PELOS TERMISTORES DA PLACA AQUECEDORA
[00450] A temperatura da placa aquecedora pode ser medida por um termistor, e a resistência do termistor relaciona-se à temperatura. A temperatura da placa aquecedora pode ser opcionalmente medida por dois termistores. A unidade de controle pode receber uma entrada dos dois termistores.
[00451] Os termistores podem medir a temperatura com o uso de um circuito de divisor de tensão e medir uma alteração na tensão re- sultante de uma alteração na resistência através do termistor. A resis- tência dos termistores muda conforme a temperatura muda. A resis- tência dos termistores se correlaciona a uma alteração na tensão atra- vés dos termistores. Essa tensão através dos termistores é passada a uma entrada ADC de um microcontrolador, tal como um microcontro- lador da unidade de controle. A unidade de controle converte as leitu- ras de tensão em valores de temperatura com o uso de modelos de computação (tal como equações polinomiais ou de outro modo) com base na folha de dados do termistor (ou termistores). Calcular a tem- peratura a partir da leitura de tensão pode ser mais eficaz do que con- verter a leitura de tensão de volta a um valor de resistência para en- contrar um valor de temperatura correspondente a partir de uma tabela de pesquisa.
ALGORITMOS EXEMPLIFICATIVOS DE DETECÇÃO DE POUCA ÁGUA E/OU DE AUSÊNCIA DE ÁGUA
[00452] Os algoritmos exemplificativos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água, que podem ser realizados pela última etapa nos processos 300, 310 descritos acima, serão agora descritos com referência à Figura 5A. A unidade de controle pode converter a magni- tude e/ou a fase do sinal de retorno em uma pontuação numérica. Quando a pontuação numérica de limite de ativação para uma condi- ção de pouca água e/ou de ausência de água tiver sido atingida, a unidade de controle pode emitir uma notificação de pouca água e/ou de ausência de água e/ou ativar um alarme de pouca água e/ou de ausência de água emitindo um valor binário de 1. Quando a pontuação numérica limite cai abaixo do limite de desativação, a unidade de con- trole pode desativar o alarme de pouca água e/ou de ausência de água emitindo um valor binário de O.
[00453] “Conforme mostrado na Figura 5A, na etapa 502, a unidade de controle pode cortar os picos na leitura de temperatura para rejeitar leituras falsas dos eventos temporários. Seu limite é ajustado para es- tar um pouco fora da amplitude de sinal normal de modo que respos- tas normais não sejam afetadas enquanto reduz os efeitos a jusante de divergentes. Transientes rápidos e/ou picos podem ser causados por eventos tal como inicialização de filtro, toque de filtro, perturbações físicas, preenchimento com água da câmara de umidificador e/ou simi- lares. Os transientes rápidos podem ter teores harmônicos ricos (por exemplo, um impulso delta de dirac pode ter energia em todas as fre- quências) e podem causar picos repentinos na pontuação numérica e/ou alarmes de ausência de água falsos. O fator Q no filtro de banda pode também ser otimizado para melhorar a seletividade do filtro, re- duzir o atraso de grupo e/ou reduzir o efeito de toque do filtro. Por exemplo, um filtro de banda com um fator Q baixo pode ser seleciona- do para reduzir o toque.
[00454] Na etapa 504, mediante recebimento do sinal de temperatu- ra retornado ATwo, a unidade de controle pode medir uma magnitude do sinal de temperatura retornado ATwo. O controlador pode medir a magnitude de modo semelhante à operação de raiz quadrada média (RMS) calculando a raiz quadrada dos valores instantâneos do sinal de temperatura retornado ATwo e calculando a média dos valores quadrados com o uso de um filtro passa-baixa a jusante. O controlador pode também calcular opcionalmente uma raiz quadrada média do va- lor médio para obter um valor de RMS verdadeiro. Entretanto, isso po- de não ser necessário e a etapa de raiz quadrada pode ser omitida, o que pode reduzir a carga computacional da unidade de controle.
[00455] “Conforme mostrado na Figura 5A, na etapa 506, um filtro passa-baixa (tal como um filtro de IIR) pode ser aplicado para calcular a média dos valores de magnitude instantâneos obtidos na etapa 502.
[00456] Na etapa 506, a unidade de controle pode também usar uma medida de rejeição de perturbação para impedir que o filtro reaja a picos transientes rápidos que poderiam disparar alarmes de ausên- cia de água falso-positivos. A medida de rejeição de perturbação pode incluir desacelerar seletivamente a atualização do filtro quando a placa aquecedora não está na temperatura de ponto de ajuste. A desacele- ração seletiva pode ser atingida multiplicando-se um erro de controle na temperatura da placa aquecedora (exp) pelos coeficientes de filtro para emitir valores que são próximos ao valor anterior quando £eHP é grande.
[00457] Na etapa 508, a unidade de controle pode aplicar um dis- criminador de limite (tal como um discriminador de limite simples com histerese), que pode determinar se uma pontuação numérica obtida após a etapa 506 está acima ou abaixo de um limiar limite. O limiar limite pode ser equivalente a 0,17 graus RMS (2 d.p.) ou qualquer ou- tro limiar adequado. A unidade de controle pode emitir uma notificação de pouca água e/ou de ausência de água e/ou disparar um alarme (tal como indicadores visuais e/ou auditivos ou outros) quando a pontua- ção numérica obtida após a etapa 506 exceder o limiar limite. A Figura 5B ilustra as pontuações de ausência de água exemplificativas como conforme uma condição de ausência de água ocorre. Conforme mos- trado na Figura 5B, o controle pode ativar o alarme de ausência de água quando a pontuação de ausência de água excede cerca de 10.
DETERMINAÇÕES DE MAGNITUDE DE SINAL DE TEMPERATURA ADICIONAIS EXEMPLIFICATIVOS
[00458] Na etapa 502 dos algoritmos exemplificativos descrita aci- ma, a magnitude do sinal de temperatura retornado ATwo pode ser também opcionalmente determinada com o uso de princípios similares a um receptor de conversão direta (homódino). Especificamente, filtra- ção correlacionada pode ser realizada envolvendo o sinal retornado ATwo com o sinal suplementar APwo, que inclui ambas as informações de magnitude e fase. Isso permite que todas as harmônicas sejam processadas ao mesmo tempo e pode fornecer desempenho de dis- criminação melhorado. Os sinais com múltiplas frequências podem ser processados ao mesmo tempo. A unidade de controle pode calcular opcionalmente a magnitude do sinal de temperatura retornado ATwo por filtração correlacionada sem determinar a fase de modo a reduzir a carga computacional da unidade de controle.
[00459] A magnitude do sinal de temperatura retornado ATwo pode ser também opcionalmente determinada com o uso de uma implanta- ção de um detector de pico defeituoso (detector de pico com vazamen- to controlado), de modo semelhante ao circuito eletrônico mostrado na Figura 6. Quando a amplitude do sinal de temperatura retornado ATwo é alta, as cargas do capacitor sobem até corresponder ao pico. Quan- do a amplitude do sinal de temperatura retornado ATwo é baixa, o ca- pacitor descarrega lentamente. Os valores da resistência do resistor e a capacitância do capacitor podem ser selecionados para controlar o tempo que leva para o capacitor descarregar e reagir a quedas em amplitude. A amplitude até a qual o capacitor se carrega é indicativa da magnitude máxima do sinal de temperatura retornado ATwo.
REINICIALIZAÇÃO DE ALARME EXEMPLIFICATIVA
[00460] Após emitir um alarme de pouca água e/ou de ausência de água, a unidade de controle pode reinicializar o alarme de uma manei- ra diferente do que baseado na pontuação numérica de ausência de água, ou seja, aguardar por uma saída binária de O a partir do algorit- mo de detecção de pouca água e/ou de ausência de água. O filtro passa-baixa na etapa 506 é escolhido para ser lento para evitar ativa- ção falsa devido a condições temporárias. Isso pode fazer com que a pontuação de ausência de água permaneça alta por um período de tempo após o reabastecimento de água. Portanto, usar a pontuação de ausência de água para reinicializar o alarme de ausência de água pode ser lento (por exemplo, o decaimento de sinal de temperatura pode ser da ordem de minutos).
[00461] A unidade de controle pode opcionalmente reinicializar o alarme de ausência de água monitorando uma queda de temperatura na temperatura da placa aquecedora até abaixo de seu ponto de ajus- te (por exemplo, se TuP < (THP PonToDEAJUSTE — 3 ºC)). Essa condição de reinicialização pode permitir que a unidade de controle tenha apro- ximadamente um tempo de detecção de 30 segundos quando a câma- ra de umidificador é reabastecida com água fria. Sob operação normal, o controle de temperatura da placa aquecedora mantém a placa aque- cedora próxima ao ponto de ajuste. Portanto, uma queda na tempera- tura da placa aquecedora pode ser usada para detectar o reabasteci- mento de água fria, visto que nenhum outro cenário poderia fazer com que a temperatura da placa aquecedora caia rapidamente. O método pode ter um tempo de detecção diferente se a câmara de umidificador for reabastecida com água a uma temperatura mais alta. Valores dife- rentes de 3 ºC podem ser também usados como o limite na condição de reinicialização. Essa condição de reinicialização pode ser mais efi- caz do que aguardar o decaimento de sinal, de modo que a unidade de controle retorne uma saída binária de O.
[00462] Os sistemas e métodos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos no presente documento podem ser mais vantajosos do que detectar ausência de água com base em determi- nações de condutividade térmica, que são tipicamente dependentes de leituras de outros sensores de temperatura, da taxa de fluxo de gases e outras. Conforme explicado abaixo, a presente invenção de detecção de pouca água e/ou de ausência de água fornece uma detecção mais precoce de uma condição de pouca água e/ou de ausência de água, uma detecção mais precisa e/ou confiável de condições de pouca água e/ou de ausência de água e exige menos componentes de sen-
sor.
[00463] Os sistemas e métodos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos no presente documento podem ser inde- pendentes de alterações de taxa de fluxo. As alterações de taxa de fluxo podem alterar o ponto de operação DC (ou seja, estado de equi- líbrio) da função de transferência da placa aquecedora (por exemplo, mais potência sendo exigida para manter a temperatura em fluxos au- mentados, resultando em uma diminuição no ganho de DC (ºC/W)), mas poderia não afetar os componentes de alta frequência, em que o sinal suplementar existe. Conforme mostrado na Figura 7, as altera- ções nos ganhos de temperatura da placa aquecedora são desprezí- veis nas frequências mais altas, em que o algoritmo de detecção de pouca água e/ou ausência de água é aplicado. O sistema de umidifi- cador respiratório pode ser também mais preciso para detectar uma condição de ausência de água nos casos de terapia não invasiva de baixo fluxo (por exemplo, fluxo de terapia pediátrica não invasiva abai- xo de cerca de 10 I/min) ou terapia invasiva de fluxo extremamente baixo (por exemplo, terapia neonatal invasiva a menos que cerca de 5 Imin).
[00464] Os sistemas e métodos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos no presente documento podem ser tam- bém independentes do controle da placa aquecedora. O processo de detecção de ausência de água não precisa assumir a operação normal do sistema. As características da câmara de umidificador a uma fre- quência específica são usadas em vez de uma função de transferência inteira para detectar uma condição de pouca água e/ou de ausência de água, reduzindo exposição a erros e melhorando a resiliência dos méto- dos de detecção. O sinal suplementar pode ser multiplexado e, então, demultiplexado a partir do sinal de controle da placa aquecedora por meio de divisão por frequência. Esse processo de (de)multiplexação po-
de ser transparente e pode não interferir em um controle da placa aquecedora que é usado para entrega de umidade. Portanto, diferente de alguns processos de detecção que exigem assumir a operação normal do sistema, o processo de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descrito no presente documento pode ser executado continuamente. O processo de detecção de ausência de água também não envolve transições de estado complexo e/ou condições de gatilho.
[00465] “Como o processo de detecção de ausência de água pode medir continuamente a capacidade de calor específica da câmara de umidificador e emitir uma pontuação numérica, a unidade de controle pode também comparar a pontuação numérica de ausência de água a diferentes limiares limite. Os diferentes limiares limite podem permitir que a unidade de controle também forneça opcionalmente avisos po- tenciais, tal como um aviso de "pouca água" antes que uma condição de ausência de água real ocorra.
[00466] O processo de detecção de ausência de água descrito no presente documento pode também permitir que a resposta caracterís- tica seja observada de modo que a unidade de controle possa distin- guir diferentes tipos das câmaras de umidificador e/ou detectar quando uma câmara não está engatada à unidade de base aquecedora.
VISÃO GERAL DE SISTEMAS EXEMPLIFICATIVOS DE DETECÇÃO DE POUCA ÁGUA E/OU AUSÊNCIA DE ÁGUA
[00467] Conforme descrito no presente documento, certos métodos exemplificativos para detectar condições de pouca água e/ou de au- sência de água na câmara de umidificador são baseados em parte nas medições de temperatura da placa aquecedora. Entretanto, a presen- ça de outros componentes do conjunto de placa aquecedora pode causar perdas de energia e/ou ineficiências térmicas de modo que a temperatura medida TrP (temperatura da placa aquecedora) não cor- responda à verdadeira temperatura da placa aquecedora para uma dada potência fornecida ao elemento de aquecimento do conjunto de placa aquecedora. Em algumas configurações alternativas, a tempera- tura da placa aquecedora pode ser usada como uma representação da temperatura da água ou um substituto para a temperatura da água. Isso reduz a precisão da metodologia de detecção de condição de pouca água e/ou de ausência de água. Além disso, perdas adicionais devido ao contato térmico insuficiente entre os vários componentes do conjunto de placa aquecedora podem contribuir para a imprecisão da detecção de condição de pouca água e/ou de ausência de água. As Figuras 8A e 8B ilustram esquematicamente sistemas exemplificativos ou modelos de circuito 800, 801 para auxiliar no entendimento de co- mo reduzir elementos capacitivos parasíticos e/ou as resistências para detecção de pouca água e/ou de ausência de água. Os sistemas 800, 801 podem ser também configurados para aumentar ou maximizar a detecção da capacitância da água. Os sistemas 800, 801 podem ser configurados para melhorar o acoplamento térmico dos componentes da placa aquecedora, incluindo o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo, e melhorar o contato entre a câmara de umidificador e a placa aquecedora.
[00468] Os sistemas 800, 801 podem medir o ganho de função de transferência a uma frequência específica conforme visto no ponto de medição de temperatura da placa aquecedora, T HP. Esse ganho po- de se correlacionar com a presença ou carência de água (ou a uma capacidade de calor específica se necessário).
[00469] “Conforme pode ser observado nos sistemas 800, 801, os componentes no ou a jusante do ponto de medição de temperatura da placa aquecedora podem todos contribuir para o ganho. Um modelo elétrico eficaz do sistema inteiro fornece um entendimento melhorado do ganho geral do sistema, incluindo capacitâncias e resistências pa- rasíticas. Adicionalmente à capacitância, Cágua, OS componentes tam-
bém incluem capacitâncias Cplacanaquecedora, Ccâmara asSim como resistên- cias 92 (contato HP — câmara) e 83 (contato câmara — água). Uma re- sistência evaporação de água altera o ponto de operação DC, mas não tem impacto significativo sobre a função de transferência em altas fre- quências. Adicionalmente, no sistema 801, todos os componentes em qualquer lado do ponto de medição de temperatura da placa aquece- dora podem afetar o valor de temperatura observado na placa aque- cedora. Cada estágio no sistema 801 (por exemplo, a placa de aque- cimento de topo, a câmara de umidificador, etc.) pode ser visto como um estágio de a resistor-capacitor (RC) (consultar a Figura 8C), atenu- ando o sinal de elevação de temperatura conforme o calor chega à água dentro da câmara. Isso cria diferenciais de temperatura em esta- do de equilíbrio em diferentes pontos de medição (atenuação em DC) assim como filtração passa-baixa e/ou atenuação adicional em altas frequências.
[00470] Pode ser desejável minimizar esses termos parasíticos ex- tras (tal como Cplacanquecedora, Ccâmara, 62 e 93) de modo que apenas a contribuição de Cáguaseja medida. Por exemplo, se os termos C foram grandes (por exemplo, Ccâmara, no caso de uma câmara com uma base de metal espessa, ou se Cplacanquecedora, CPlacaDeTopo &/OU CPlacaDeFundo fo- rem grandes) comparativamente a Cágua, as alterações no ganho devi- do a Cágua Serão menores, visto que poderia haver, então, uma dife- rença entre, por exemplo, 10 e 15 em vez de 0 e 5. Similarmente, se os termos de resistência térmica 8 (por exemplo, 92 ou 63) forem grandes, Cágua Se torna mais desacoplado da medição de temperatura da placa aquecedora. Como resultado, alterações devido a Caágua po- dem ter pouco efeito sobre o ganho medido. Os termos parasíticos aumentados reduzem a precisão do método de detecção de ausência de água devido ao fato de que o sinal de energização característico aplicado é perdido dentro dos termos parasíticos. A precisão e a efeti-
vidade do método de detecção de ausência de água são reduzidas devido à perda de sinal ou sinal de energização característico reduzido que é recebido na água. A Figura 8B mostra um modelo mais detalha- do do sistema. A Figura 8B mostra que a placa aquecedora pode ser modelada como um elemento aquecedor e placa de aquecimento de topo e placa de fundo. Cada elemento no sistema é modelado como um circuito RC. Conforme pode ser visto na Figura 8B, a placa de fun- do é modelada como um resistor e capacitância. O elemento de aque- cimento e a placa de aquecimento de topo são modelados de uma forma similar.
[00471] Conforme mostrado na Figura 8C, a interação entre esses termos de resistência e capacitância nos sistemas das Figuras 8A e 8B formam filtros de RC para atenuar os sinais de alta frequência in- troduzindo um polo para cada estágio de RC. A largura de banda para um filtro de RC de primeira ordem está relacionada a sus constante de tempo, 1= RC. Isso representa o tempo para a saída atingir 63% da entrada e é também inverso de sua largura de banda em radia- nos/segundo. Em frequências altas, um filtro com uma constante de tempo pequena tem efeito mínimo, mas uma constante de tempo grande pode ter efeito de atenuação maior. Um valor 1 baixo é deseja- do nos termos parasíticos para permitir que a energia de alta frequên- cia da forma de onda aplicada nos processos de detecção de pouca água e/ou ausência de água seja transferida para a água na câmara de umidificador mais diretamente. Uma constante de tempo maior po- de usar atenuação da forma de onda aplicada, que resulta em uma amplitude de retorno mais baixa da forma de onda aplicada.
[00472] Os valores dos termos R ou/e dos termos C podem ser di- minuídos para reduzir 1. A redução do valor de C pode ser atingida re- duzindo-se CplacaDerFundo & CplacaDeTopo (tal como com o uso de menos material na placa de topo e/ou de fundo). A redução do valor de R (ou seja, 91a, 01b e 81c) pode ser atingida melhorando-se a transferência de energia térmica. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, um material isolante elétrico que é conformante pode ser adicionado para melhorar o acoplamento térmico do elemento de aquecimento com a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo. O isolante elétrico é um condutor térmico. O uso do isolante conformante reduz o termo R melhorando o acoplamento térmico entre os elementos do sis- tema, em particular os componentes do conjunto de placa aquecedora. O valor R reduzido do conjunto de placa aquecedora permite que uma forma de onda de sinal de energização característico menor para a detecção de pouca água e/ou de ausência de água seja necessária (e, portanto, menos chance de corte em níveis de potência menores, tal como mostrado na Figura 8D) para atingir a mesma amplitude de sinal de retorno.
[00473] A Figura 8D ilustra um corte exemplificativo do sinal de energização característico aplicado. Embora a Figura 8D mostra uma onda senoidal, o princípio para reduzir o corte pode se aplicar igual- mente a outras formas de onda, tal como a forma de onda triangular em cubos. A potência negativa não pode ser atingida com a placa aquecedora descrita no presente documento. Portanto, valores de po- tência negativos são cortados. Em alguns casos, uma potência positi- va grande pode ser cortada se um limite de fonte de alimentação for atingido. O umidificador descrito, de modo geral, opera fora da potên- cia de rede ou pode incluir uma fonte de alimentação de bateria. A fai- xa de potência operacional pode não resultar em corte de valores de potência positivos. Para reduzir a extensão de corte, a amplitude nega- tiva do sinal de energização característico aplicado |min(Ponda)| pode ser mantido menor que a potência em estado de equilíbrio mais baixa durante o uso normal |Pss|. A potência em estado de equilíbrio mais baixa pode ocorrer, por exemplo, durante situações de fluxo mais bai-
xo. Entretanto, por outro lado, uma amplitude de sinal de energização característico maior (por exemplo, um sinal injetado maior) pode me- lhorar a razão entre sinal e ruído e melhorar a captação e/ou a medi- ção do sinal retornado. Pode haver uma necessidade de um sinal apli- cado maior para representar perdas e obter um sinal de retorno. Além de aumentar a amplitude do sinal de retorno, ou melhorar a razão en- tre sinal e ruído, pode auxiliar na detecção de ausência de água. Um sinal aplicado maior pode ser também necessário devido às perdas térmicas através de vários componentes da placa aquecedora. O ma- terial isolante elétrico pode aumentar a resposta térmica do sinal de energização característico para uma dada amplitude de sinal. Em ou- tras palavras, o mesmo permite que uma amplitude de sinal de energi- zação característico menor atinja a mesma magnitude de resposta térmica, o que reduz as chances de corte do sinal aplicado.
[00474] A Figura 9 ilustra um conjunto de placa aquecedora exem- plificativo 900, tal como descrito na Patente Internacional nº WOZ2015038014A1. Conforme mostrado na Figura 9A, o conjunto de placa aquecedora 900 pode incluir, entre outros, uma placa de aque- cimento de topo 910, uma placa de fundo 920, um subconjunto de elemento de aquecimento 930 e uma única lâmina de isolamento 940 entre o subconjunto de elemento de aquecimento 930 e a placa de aquecimento de topo 910. A lâmina de isolamento 940 pode ser mate- rial de polieteretercetona (PEEK) ou o material de interface térmica flexível e conformante descrito no presente documento. Conformante na presente invenção pode se referir à capacidade de um material se der macio, compressível e/ou com capacidade de se conformar a um formato de uma superfície de modo que o material possa deslocar la- cunas de ar entre as superfícies que ensanduicham o material (consul- tar, por exemplo, material de interface térmica 1338 nas Figuras 13B e 13D). A lâmina de isolamento 940 pode ser também elástica, o que pode permitir que a lâmina de isolamento 940 acomode forças de cisa- lhamento e movimento (ou movimentos) da placa de aquecimento de topo e/ou da placa de fundo.
[00475] A Figura 9A ilustra outro conjunto de placa aquecedora exemplificativo 900 com transferência térmica melhorada pelo menos por meio do uso de pelo menos uma camada de material de interface térmica, tal como o material de interface térmica usado na lâmina de isolamento elétrico 940 ou na lâmina 941. As Figuras 9B a 9D ilustram o conjunto de placa aquecedora 900 da Figura 9A quando montado (sem mostrar os fios para conexão a uma fonte de alimentação). O uso de material de interface térmica melhora o acoplamento da placa aquecedora à câmara de umidificador, permitindo que a amplitude da forma de onda de sinal de energização característico aplicada seja re- duzida. Isso, por sua vez, permite que os métodos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água descritos no presente documen- to sejam implantados em níveis de potência mais baixos, tal como du- rante cenários de baixo fluxo, baixa umidade e/ou sem câmara. Além disso, o uso do material de interface térmica melhora o acoplamento térmico dos componentes da placa aquecedora para fazer com que uma porção substancial do (ou todo) calor gerado pelo subconjunto de elemento de aquecimento seja mais eficientemente transmitido para a placa de aquecimento de topo e para a água na câmara de umidifica- dor.
[00476] Conforme mostrado na Figura 9A, o conjunto de placa aquecedora 900 pode incluir, entre outros, uma placa de aquecimento de topo 910, uma placa de fundo 920, um subconjunto de elemento de aquecimento 930, uma lâmina de isolamento 940 e uma lâmina 941. À lâmina de isolamento 940 pode ser um isolante elétrico para impedir curto-circuito e/ou transmitir corrente à placa de aquecimento de topo 910 e/ou à placa de fundo 920 que pode criar um risco de choque elé-
trico. A lâmina 941 pode ou não ser eletricamente isolante (ou seja, a lâmina 941 pode ou não ser eletricamente condutora). A lâmina de iso- lamento 940 ou a lâmina 941 pode incluir uma lâmina de PEEK e um material de interface térmica conformante. Em uma configuração, a lâmina de isolamento 940 e a lâmina 941 podem ser ambas material de interface térmica conformante, macio que pode ser cavilhado ao conjunto de placa aquecedora 900 e, portanto, pode se mover lateral- mente ou, de preferência, pode se mover em qualquer direção a fim de melhorar o acoplamento térmico do (ou seja, o contato térmico entre) elemento de aquecimento e dos componentes do conjunto de placa aquecedora, incluindo a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo. A placa de aquecimento de topo 910 e a placa de fundo 920 podem ser rígidas. A placa de aquecimento de topo 910 pode ser pelo menos parcialmente exposta ao ar ambiente quando não está em uso. Por exemplo, uma superfície superior da placa de aquecimento de to- po 910 pode ser pelo menos parcialmente exposta ao ar ambiente quando uma câmara de umidificador não está posicionada na base aquecedora. Quando a câmara de umidificador está posicionada na base aquecedora, a superfície superior da placa de aquecimento de topo 910 pode contatar uma superfície de fundo (ou seja, a base) da câmara de umidificador. A placa de aquecimento de topo 910 pode ser produzida a partir de um material termicamente condutor. A superfície de fundo da câmara de umidificador pode também incluir um material termicamente condutor. A placa de aquecimento de topo 910 e a placa de fundo 920 podem incluir um material metálico, tal como alumínio. Os detalhes adicionais de componentes exemplificativos de um con- junto de placa aquecedora são descritos na Patente Internacional nº WOZ2015038014A1, cuja totalidade está incorporada ao presente do- cumento a título de referência.
[00477] A Figura 9E ilustra um subconjunto de elemento de aque-
cimento exemplificativo 930. O subconjunto de elemento de aqueci- mento 930 pode incluir uma ou mais camadas de isolante elétrico com o elemento de aquecimento ensanduichado entre as mesmas.
O ele- mento de aquecimento pode incluir um ou mais filamentos de aqueci- mento enrolados em torno de um núcleo não condutor.
Conforme mos- trado na Figura 9E, o subconjunto de elemento de aquecimento 930 pode incluir fios 936 para conectar o elemento de aquecimento a uma fonte de alimentação.
O subconjunto de elemento de aquecimento 930 pode também incluir uma primeira camada de isolamento elétrico 932 e uma segunda camada de isolamento elétrico 934. É possível que uma placa física que é também o próprio elemento de aquecimento possa eliminar completamente os termos 91a-b (consultar a Figura 8B). Entretanto, as camadas de isolamento elétrico podem melhorar a segurança devido ao fato de que o elemento de aquecimento é alimen- tado por eletricidade da rede.
Cada uma das múltiplas camadas de isolamento 932, 934 pode fornecer isolamento elétrico e condução térmica.
As múltiplas camadas de isolamento 932, 934 podem ser pro- duzidas a partir de lâminas de mica, ou outros isolantes elétricos de lâmina, tal como silicone, polieteretercetona (PEEK) ou poli-imida (por exemplo, Kapton, uma marca registrada da E. |. du Pont de Nemours and Co.). As camadas de isolamento 932, 934 podem ser coladas ou presas de outro modo ao subconjunto de elemento de aquecimento 930 e não são móveis em relação a outros componentes do conjunto de placa aquecedora 900. Camadas extras de isolamento podem ser opcionalmente coladas ou presas de outro modo.
As camadas de iso- lamento 932, 934 podem ser inflexíveis ou rígidas.
As camadas de iso- lamento 932, 934 pode ter a mesma espessura, ou alternativamente de diferentes espessuras, em que uma camada pode ser mais espes- sa que a outra camada.
Por exemplo, uma ou mais das camadas de isolamento podem ter mais do que aproximadamente 0,4 mm de es-
pessura ou menos do que aproximadamente 0,4 mm de espessura. Uma terceira camada de isolante elétrico (não mostrado na Figura 9E) pode ser incluída no subconjunto de elemento de aquecimento 930. Por exemplo, a terceira camada pode estar localizada adjacente à se- gunda camada 934 ou adjacente à primeira camada 932.
[00478] Em algumas configurações, o subconjunto de elemento de aquecimento 930 tem uma lâmina de mica em qualquer lado do sub- conjunto 930. A lâmina de mica e a lâmina de isolamento 940 ou a là- mina 941 pode fornecer isolamento elétrico duplo entre o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo 920.
[00479] Alâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 pode ser con- formante ou flexível (tal como tendo um valor de dureza Shore 00 de, por exemplo, sem limitação, cerca de 50 a cerca de 100, ou cerca de 70 a cerca de 90, ou, em um exemplo, cerca de 80). A lâmina de iso- lamento 940 ou a lâmina 941 pode incluir um material de interface tér- mica reforçado com fibra de vidro à base de silicone com um material conformante com uma superfície lisa. A lâmina de isolamento 940 po- de ser não pegajosa em ambos os lados da lâmina. A lâmina de iso- lamento 940 e a lâmina 941 pode ser produzida a partir do mesmo ma- terial ou materiais diferentes.
[00480] Os exemplos da lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 podem incluir, por exemplo, sem limitação, o Sil-Pad A1200, Sil-Pad 9008, Sil-Pad A2000 ou Gap Pad VO fabricados pela Bergquist, ou o Tgon 805-AO0 (sem adesivo) ou Tgon 805-A1 (com adesivo em um la- do) fabricado pela Laird Technologies).
[00481] A lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 pode incluir adesivo ou nenhum adesivo. Os materiais de interface térmica podem estar de acordo com os padrões IEC 60601-1, tal como tendo uma tensão de ruptura mínima de, por exemplo, sem limitação, pelo menos 4kV CA, ou pelo menos 5kV CA, ou pelo menos 6kV CA. A lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 pode ter uma espessura de, por exemplo, porém sem limitação, entre cerca de 0,002" (0,05 mm) a cer- ca de 0,04" (1,02 mm), ou cerca de 0,002" (0,05 mm), cerca de 0,003" (0,08 mm), cerca de 0,005" (0,13 mm), cerca de 0,006" (0,15 mm), cerca de 0,009" (0,23 mm), cerca de 0,012" (0,31 mm), cerca de 0,015" (0,38 mm), cerca de 0,016" (0,41 mm), cerca de 0,018" (0,46 mm), cerca de 0,02" (0,51 mm), cerca de 0,025" (0,64 mm), cerca de 0,03" (0,76 mm) ou cerca de 0,04" (1,02 mm). A lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 pode fornecer isolamento elétrico e pode também melhorar a condução térmica (por exemplo, sem limitação, com uma condutividade térmica de cerca de 1,8 W/(m.K)) entre o elemento de aquecimento 930 e a placa de aquecimento de topo. A lâmina de iso- lamento conformante 940 pode melhorar a condutividade térmica con- formando-se ao formato entre o elemento de aquecimento 930 e a pla- ca de aquecimento de topo 910 para acoplar termicamente melhor o elemento de aquecimento 930 à placa de aquecimento de topo 910. À lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 também pode deslizar e transladar em relação à camada inflexível ou rígida de isolamento 934 a fim de preencher quaisquer lacunas entre o subconjunto de elemento de aquecimento 930 e a placa de aquecimento de topo 910. O aco- plamento térmico melhorado entre o subconjunto de elemento de aquecimento 930 e a placa de aquecimento de topo 910 pode melho- rar o método de ausência de água.
[00482] Os detalhes adicionais de conjuntos de placa aquecedora exemplificativos com acoplamento térmico melhorado serão descritos em referência às Figuras 10 a 19F, com a Figura 10 ilustrando uma disposição sem um material de interface térmica. A Figura 10 ilustra uma disposição de empilhamento de placa aquecedora 1000 com iso- lamento duplo. O isolamento duplo se refere a duas camadas distintas separadas de material de isolamento entre o elemento de aquecimento e cada uma das placas. O isolamento é isolante elétrico. Na Figura 10, a primeira disposição de isolamento elétrico duplo é uma camada de mica 1036 e a camada de PEEK 1038 entre o elemento de aqueci- mento 1035 e a placa de aquecimento de topo 1010. A segunda dis- posição de isolamento elétrico duplo são duas camadas de mica 1032, 1034 entre o elemento de aquecimento 1035 e a placa de fundo 1020. As duas camadas separadas de material de isolamento podem forne- cer redundância, ou seja, caso uma falhe, há uma segunda camada de material de isolamento. Em conjuntos de placa aquecedora com o ma- terial de interface térmica, a primeira disposição de isolamento elétrico duplo pode ser uma camada de mica e o material de interface térmica entre o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo. Há diversas permutações e combinações de lâminas isolantes que po- dem ser dispostas para atingir o isolamento elétrico duplo. Em algu- mas configurações, há mais de duas lâminas isolantes. A placa de aquecimento de topo 1010 pode incluir uma reentrância para receber o elemento de aquecimento 1035 ensanduichado entre a primeira e a segunda camada de isolamento 1032, 1034 no lado voltado para a placa de fundo 1020, e a terceira e a quarta camadas de isolamento 1036, 1038 no lado voltado para a placa de aquecimento de topo
1010. A primeira, a segunda e a terceira camadas 1032, 1034, 1036 podem incluir lâminas de mica. A quarta camada 1038 pode incluir o material de interface térmica conformante/flexível. Em uma construção alternativa, a quarta camada 1038 pode incluir uma lâmina de PEEK. À material de interface térmica conformante é preferencial devido à sua capacidade de se mover e se conformar ao formato das placas de topo e de fundo assim como sua capacidade de se comprimir de modo que o material de interface térmica possa preencher lacunas de ar entre os vários componentes entre os quais está posicionado para melhorar o contato térmico. A placa de fundo 1020 pode ter, de modo geral, uma espessura uniforme (tal como tendo um formato, de modo geral, de disco) e ser posicionada adjacente à primeira camada de isolamento
1032. Uma aba externa da placa de fundo 1020 pode contatar a placa de aquecimento de topo 1010.
[00483] “Um conjunto de placa aquecedora pode ter opcionalmente uma camada de material de interface térmica conformante. A uma ca- mada pode estar localizada entre o elemento de aquecimento e a pla- ca de aquecimento de topo. A uma camada de material de interface térmica conformante pode ter uma espessura suficiente para fornecer o isolante elétrico necessário. Alternativamente, a camada de material de interface térmica conformante pode ser usada com uma camada de isolamento elétrico adicional, conforme descrito em outra parte. Um conjunto de placa aquecedora pode ter também duas camadas do ma- terial de interface térmica conformante.
[00484] A Figura 11 ilustra uma disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa 1100 com acoplamento térmico me- lhorado dos componentes da placa aquecedora. O acoplamento térmi- co melhorado é atingido enquanto ainda atinge o isolamento elétrico necessário. As disposições de pilha atingem uma disposição de isola- mento elétrico duplo para isolar eletricamente cada placa do elemento de aquecimento para impedir choques. A placa de aquecimento de to- po 1110 pode incluir uma reentrância para receber o elemento de aquecimento 1135 ensanduichado entre a primeira e a segunda ca- mada de isolamento 1132, 1134 no lado voltado para a placa de fundo 1120, e a terceira e a quarta camadas de isolamento 1136, 1138 no lado voltado para a placa de aquecimento de topo 1110. A primeira, a segunda e a terceira camadas 1132, 1134, 1136 podem incluir lâminas de mica. A quarta camada 1138 pode incluir um material de interface térmica, que pode ser o material da lâmina 940 ou 941 descrita acima. Conforme mostrado na Figura 12A, a camada de isolamento A (que pode ser a quarta camada 1138 na Figura 11) está localizada em um lado inferior da placa de aquecimento de topo 1210 e é configurada para estar em contato com um subconjunto de elemento de aqueci- mento. A quarta camada 1138 ou a camada de isolamento A de um material de interface térmica pode melhorar o contato entre a placa de aquecimento de topo e o subconjunto de elemento de aquecimento.
[00485] “Conforme mostrado na Figura 11, uma camada separada de material de interface térmica 1139 pode estar localizada na interfa- ce da placa de aquecimento de topo 1110 e da placa de fundo 1120. As duas camadas de material de interface térmica 1138, 1139 podem ser a lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 na Figura 9A. A ca- mada separada 1139 pode ser eletricamente isolante, mas não precisa ser eletricamente isolante (ou seja, pode ser eletricamente condutora). Essa camada separada 1139 é também exemplificada como a camada de isolamento B na Figura 12A. A camada B pode estar localizada em uma superfície elevada no lado inferior da placa de aquecimento de topo 1210. A camada 1139 ou B pode melhorar o contato de área su- perficial entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo. À segunda camada 1139 pode também incluir um recorte ou uma abertu- ra para receber o elemento de aquecimento. A segunda camada 1139 pode ser produzida a partir do mesmo material que a primeira camada
1138. As camadas 1138, 1139 têm os formatos da lâmina de isola- mento 940 ou da lâmina 941 na Figura 9A. A segunda camada 1139 é ensanduichada entre a placa de aquecimento de topo 1110 e a placa de fundo 1120. A camada 1139 é ensanduichada entre a placa de aquecimento de topo 1110 e a placa de fundo 1120, quando o conjun- to de placa aquecedora 1100 é cavilhado junto. Alternativamente, a camada 1139 pode ser colada no lado inferior da placa de aquecimen- to de topo 1110. A camada 1139 tem aberturas dentro da camada 1139 para acomodar um poço de termistor e aberturas de cavilha, tal como o poço de termistor 1211 e as aberturas de cavilha 1219 mos- trados na Figura 12B. As Figuras 12B e 12C, 12F e 12J ilustram um lado inferior da placa de aquecimento de topo 1210 sem as camadas de isolamento. A linha tracejada 1213 representa um perímetro da pla- ca de fundo 1220 conforme mostrado nas Figuras 12D e 12E configu- rado para estar em contato com a placa de aquecimento de topo 1210. O lado inferior da placa de aquecimento de topo 1210 inclui, ainda, uma reentrância 1217 para receber um subconjunto de elemento de aquecimento. As Figuras 12D e 12E ilustram um lado inferior da placa de fundo 1220 configurado para ser recebido pela placa de aqueci- mento de topo 1210. A linha tracejada 1223 representa um perímetro do subconjunto de elemento de aquecimento, tal como a lâmina de isolamento de mica em um lado do subconjunto de elemento de aque- cimento, configurado para estar em contato com a placa de fundo
1220. A área entre a borda da placa de fundo 1220 e a linha tracejada 1223 representa a área de contato entre a placa de aquecimento de topo 1210 e a placa de fundo 1220. As Figuras 12L e 12M ilustram um lado inferior da placa de aquecimento de topo 1210 sem as camadas de isolamento. A linha tracejada 1214 representa um perímetro da pla- ca de fundo 1221 conforme mostrado nas Figuras 12N a 12R configu- rado para estar em contato com a placa de aquecimento de topo 1210. Em comparação com a placa de fundo 1220, a placa de fundo 1221 inclui uma região de recorte maior para melhorar o isolamento térmico entre o poço de termistor 1211 e a placa de fundo 1221. A área entre a borda da placa de fundo 1221 e a linha tracejada 1223 na placa de fundo 1221 representa a área de contato entre a placa de aquecimento de topo 1210 e a placa de fundo 1223. Conforme descrito acima, as lâminas de isolamento, conforme mencionado no presente documento, são isoladores elétricos que fornecem isolamento elétrico. Esses iso- lantes, tal como o material de interface térmica, não são isolantes tér-
micos, mas são condutores térmicos.
[00486] As Figuras 13A a 13D ilustram em um nível microscópico a melhora em contato com o uso do material de interface térmica. Con- forme mostrado na Figura 13A, a superfície áspera da placa de aque- cimento de topo e as camadas de isolamento rígidas, tal como a ca- mada de PEEK 1332 e a camada de mica do subconjunto de elemento de aquecimento 1330, podem levar à condução térmica ruim devido a bolsas de ar capturadas entre a placa de aquecimento de topo e as camadas de isolamento térmico. Similarmente, conforme mostrado na Figura 13C, a superfície áspera da placa de aquecimento de topo 1310 e a placa de fundo 1320 pode também levar à transferência térmica subideal devido às bolsas ou lacunas de ar capturadas entre a placa de aquecimento de topo rígida 1310 e a placa de fundo rígida 1320. Conforme mostrado nas Figuras 13B e 13D, uma camada de material de interface térmica conformante 1338, tal como a lâmina de isolamen- to 940 ou a lâmina 941 descrita acima, pode deslocar as bolsas ou la- cunas de ar para melhorar o contato de área superficial disponível.
[00487] “Conforme mostrado na Figura 13B, a camada de material de interface térmica conformante 1338 pode substituir a camada de PEEK rígida 1332 na Figura 13A para permitir melhor contato de área superficial entre o subconjunto de elemento de aquecimento 1330 e a placa de aquecimento de topo 1310. Essa camada de material de in- terface térmica conformante 1338 pode reduzir 91a no modelo ou mé- todo de circuito equivalente 801 da Figura 8B.
[00488] “Conforme mostrado na Figura 13D, uma camada de mate- rial de interface térmica conformante 1338 pode ser adicionada entre a placa de aquecimento de topo 1310 e a placa de fundo 1320 para au- mentar o contato de área superficial entre as mesmas. Essa camada de material de interface térmica conformante 1338 pode reduzir 91c no modelo ou método de circuito equivalente 801 da Figura 8B. A Figura
13D mostra o contato térmico, ou seja, o acoplamento térmico entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo fornecido pela lâmi- na 1139 (camada B). A Figura 13B mostra o acoplamento térmico en- tre o conjunto de elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de topo conforme atingido pela lâmina 1138 (camada A).
[00489] “Conforme pode ser visto no modelo ou sistema de circuito equivalente 801 na Figura 8B, reduzir 91a e/ou 91c pode reduzir o efeito de filtração inerente dentro do conjunto de placa aquecedora. Como resultado, a amplitude ou potência da forma de onda aplicada, Ponda pode ser diminuída para obter a mesma magnitude alvo em T HP. Para o propósito de detectar uma detecção de pouca água e/ou de ausência de água, pode ser também vantajoso reduzir 91b introdu- zindo um material de interface térmica ao longo da superfície inteira da placa de fundo em vez de apenas a área de contato entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
[00490] A Figura 14 ilustra uma disposição de empilhamento de placa aquecedora exemplificativa 1400 que reduz os custos de materi- ais enquanto não compreende o acoplamento térmico. A placa de aquecimento de topo 1410 pode incluir uma reentrância para receber a placa de fundo 1420. A placa de fundo 1420 pode incluir uma reen- trância para receber o elemento de aquecimento 1435 ensanduichado entre a primeira e a segunda camadas de isolamento 1432, 1434 no lado voltado para a placa de fundo 1420, e a terceira camada de iso- lamento 1436, e a quarta camada 1438 no lado voltado para a placa de aquecimento de topo 1410 (formando um subconjunto de elemento de aquecimento). A primeira, a segunda e a terceira camadas 1432, 1434, 1436 podem incluir lâminas de mica. A quarta camada 1438 po- de incluir um material de interface térmica, que pode ser o material da lâmina de isolamento 940 ou a lâmina 941 descrita acima. A quarta camada 1438 na Figura 14 pode estar localizada substancialmente em uma superfície do lado inferior inteira da placa de aquecimento de topo 1210 e ser configurada para estar em contato com a placa de fundo 1420 e a terceira camada de isolamento 1436. A quarta camada 1438 de um material de interface térmica pode melhorar o contato entre a placa de aquecimento de topo 1410 e a placa de fundo 1420 e entre a placa de aquecimento de topo 1410 e o subconjunto de elemento de aquecimento.
[00491] “Conforme mostrado na Figura 14, uma camada separada de material de interface térmica 1439 pode estar localizada na interfa- ce de um lado inferior da placa de fundo 1420 e a primeira camada de isolamento 1432. Essa camada separada 1439 pode melhorar o conta- to de área superficial entre a placa de fundo 1420 e o subconjunto de elemento de aquecimento. Nessa forma alternativa, tal como mostrado na Figura 14, a camada 1439 acopla termicamente o elemento de aquecimento 1435 à placa de fundo 1420, e a placa de fundo 1420 é termicamente acoplada à placa de aquecimento de topo 1410 pela camada 1438. Isso melhora a condução de calor do elemento de aquecimento 1435 para a placa de aquecimento de topo 1410. Ade- mais, o calor para a placa de fundo 1420 é conduzido para a placa de aquecimento de topo por meio da camada 1438. Isso pode melhorar a leitura de temperatura dos termistores. Esse acoplamento térmico me- lhorado pode também melhorar a detecção de ausência de água.
[00492] A Figura 15 ilustra uma disposição de pilha de placa aque- cedora 1500 que é substancialmente igual à disposição 1400 na Figu- ra 14, exceto pelo fato de que a disposição 1500 pode não incluir a camada separada de material de interface térmica entre a placa de fundo 1520 e a primeira camada de isolamento 1532. As mesmas par- ticularidades nas Figuras 14 e 15 compartilham os mesmos dois dígi- tos e não são repetidos para brevidade. A quarta camada 1538 do ma- terial de interface térmica não precisa ser cortada em dois pedaços, tal como as camadas A e B na Figura 12A. Ou seja, uma única camada de material de interface térmica pode ser usada para melhorar o conta- to térmico entre a placa de aquecimento de topo 1510 e a placa de fundo 1520, e entre a placa de aquecimento de topo 1510 e o subcon- junto de elemento de aquecimento. Isso pode melhorar o processo de fabricação reduzindo o tempo de montagem. A borda da placa de fun- do 1520 pode ser extrudada ou elevada para criar uma reentrância pa- ra receber o subconjunto de elemento de aquecimento. A reentrância pode envolver o subconjunto de elemento de aquecimento e contatar a material de interface térmica 1538 ou acoplar termicamente o material de interface térmica 1538 e a placa de aquecimento de topo 1510 para redirecionar a energia térmica de volta para a placa de aquecimento de topo 1510. Com referência à Figura 8B, o posicionamento da quarta camada 1538 de material de interface térmica pode reduzir 81c.
[00493] “Conforme mostrado nas Figuras 16A e 16B, o elemento de aquecimento resistivo 1635 pode ser projetado de modo que o filamen- to de aquecimento 1637 se enrole predominantemente em torno de um lado (tal como o lado voltado para a placa de aquecimento de topo) do núcleo não condutor 1633 do elemento 1635. O filamento 1637 pode dar a volta em torno das protuberâncias 1631 no núcleo 1633 de modo que o filamento de aquecimento esteja predominantemente em um la- do do núcleo não condutor. Essa disposição de enrolamento possibilita que a condução de calor seja inclinada para uma direção no eixo ge- ométrico z (consultar a Figura 14). O elemento de aquecimento resisti- vo 1635 pode ser implantado em qualquer uma das disposições de pilha de placa aquecedora descritas no presente documento. Estrutu- ras alternativas à configuração de filamento de aquecimento resistivo ou trilho de aquecimento no elemento de aquecimento podem ser usa- das, por exemplo, uma placa de circuito impresso (PCB) com trilhos gravados de cobre.
[00494] As Figuras I7AaEel18AarF ilustram uma placa de aque- cimento de topo 1710 e uma placa de fundo 1820 exemplificativas que podem ser usadas para implantar a disposição de pilha de placa aque- cedora 1500 na Figura 15. Na Figura 17A, a área sombreada 1711 ilustra o formato de um corte por matriz do material de interface térmi- ca, que pode ser a quarta camada 1538 na Figura 15. Nas Figuras 18A, 18E e 18F, as áreas sombreadas 1821 ilustra regiões de borda da placa de fundo 1820 que são elevadas para possibilitar o contato com o material de interface térmica (tal como a quarta camada 1538 na Figura 15) enquanto também envolve o subconjunto de elemento de aquecimento, tal como o elemento de aquecimento e outras cama- das de isolamento descritas no presente documento. As Figuras 19A a E ilustram uma placa de fundo exemplificativa alternativa 1920.
[00495] Diferentes materiais de interface térmica podem ser usados em qualquer lado do elemento de aquecimento. Os materiais de inter- face térmica podem ser selecionados de modo que o vetor térmico do elemento de aquecimento seja substancialmente direcionado à placa de aquecimento de topo. Todas ou uma combinação das camadas de isolamento de mica podem ser substituídas pelo material de interface térmica. Por exemplo, pelo menos uma das camadas de isolamento de mica entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo pode ser substituída, tal como mostrado nas Figuras 11, 14 e 16. O material de interface térmica pode ser opcionalmente posicionado diretamente adjacente ao trilho ou filamentos de aquecimento resistivo do elemento de aquecimento (ou seja, sem as camadas de isolamento rígidas entre os mesmos). O material de interface térmica também pode não ser po- sicionado diretamente adjacente ao trilho de aquecimento resistivo do elemento de aquecimento (ou seja, tendo pelo menos uma camada de camadas de isolamento rígidas, tais como lâminas de mica, entre os mesmos) por razões de segurança, visto que o material de interface térmica pode ser classificado a uma temperatura mais baixa que as lâminas de mica. O conjunto de placa aquecedora inteiro pode ser ca- vilhado junto (por exemplo, sem adesivos). Os elementos que são ca- vilhados juntos permitem que elementos danificados sejam mais facil- mente removidos ou substituídos. Os elementos que são cavilhados juntos também permitem que as lâminas isolantes conformantes (as camadas de material de interface térmica) se movam em relação aos outros elementos a fim de acomodar lacunas e remover lacunas de ar. Isso pode melhorar o acoplamento térmico do elemento de aqueci- mento, da placa de fundo e da placa de aquecimento de topo. O aco- plamento térmico pode garantir que a maior parte do calor do elemento de aquecimento seja transferida mais eficientemente à placa de aque- cimento de topo e seja detectada pelos termistores. Isso pode também melhorar a precisão do método de detecção de ausência de água.
[00496] As camadas adicionais do material de interface térmica po- dem ser também adicionadas às disposições de pilha de placa aque- cedora descritas no presente documento. Por exemplo, o material de interface térmica pode ser posicionado entre a placa de fundo e a ca- mada de isolamento de mica, tal como mostrado na Figura 14, para reduzir bolsas de ar que podem se formar nessa região. O conjunto dessa camada adicional pode ser parte do processo de conjunto de elemento de aquecimento ou pode ser uma etapa separada.
[00497] O sistema 800, 801, 802 também ilustra que as medições de temperatura realizadas em um local e/ou maneira diferente daquele do sensor de temperatura da placa aquecedora podem ser usadas pa- ra a detecção de pouca água e/ou de ausência de água. Por exemplo, a temperatura da água pode ser diretamente medida para eliminar in- fluências de outros fatores descritos acima. Pode ser também possível cancelar as influências desses termos parasíticos realizando medições diferenciais, por exemplo, diferença entre temperaturas Tpiacarquecedora E
Teâmara OU Entre as temperaturas TrlacaDetopo E Tcâmara. É também possí- vel, por exemplo, ter dois termistores na placa aquecedora com aquele mais próximo ao elemento do que o outro. Essa disposição dos dois termistores pode melhorar o processo de detecção de ausência de água visto que os termos parasíticos podem ser cancelados.
[00498] Os sistemas descritos no presente documento podem tam- bém incluir particularidades configuradas para desacoplar sensores, tal como o sensor (ou sensores) de temperatura da placa aquecedora descrito no presente documento, a partir de contribuições térmicas es- tranhas. Conforme descrito acima, o sensor de temperatura (ou senso- res) da placa aquecedora pode medir a temperatura da placa de aque- cimento de topo, que pode ser alimentada aos algoritmos de detecção de pouca água e/ou de ausência de água, durante o qual um sinal su- plementar de uma frequência mais alta é aplicado à forma de onda do sinal de controle da placa aquecedora. O sinal suplementar e o sinal de resposta refletido podem ser mais sensíveis a e/ou abafados pelo ruído na medição da temperatura. A fim de que os algoritmos de de- tecção sejam mais confiáveis, pode ser benéfico que a temperatura medida TneP (temperatura da placa aquecedora) corresponda melhor à verdadeira temperatura da placa aquecedora para uma dada potência fornecida ao elemento de aquecimento do conjunto de placa aquece- dora.
[00499] A placa de aquecimento de topo conforme descrito no pre- sente documento pode incluir um bloco de montagem de sensor com dois poços de termistor (consultar os poços de termistor 1211 na Figu- ra 12A e os poços de termistor 2011 na Figura 20B) em uma superfície de fundo da placa de aquecimento de topo para acomodar dois termis- tores usados para medir a temperatura da placa de aquecimento de topo. Os termistores podem medir a placa de aquecimento de topo temperatura na forma de tensão. Os termistores são dispostos em uma disposição de divisor de tensão. Conforme a temperatura muda, também muda a resistência dos termistores, que se correlaciona com uma alteração na tensão. Essa tensão através dos termistores é pas- sada para a entrada ADC de um microcontrolador (tal como o contro- lador descrito no presente documento). A tensão é então convertida diretamente em um valor de temperatura com o uso de uma função matemática, tal como uma equação polinominal. A função pode ser derivada de uma relação resistência versus temperatura fornecida em uma folha de dados dos termistores e o circuito de divisor de tensão usado. Consequentemente, apenas uma etapa pode ser necessária para determinar um valor de temperatura. Embora dois termistores se- jam usados no exemplo ilustrado, a medição de temperatura pode ser também realizada com o uso de um termistor. O sistema pode usar um termistor e o segundo termistor está presente como um sensor redun- dante. Alternativamente, o controlador pode usar um valor de tempera- tura médio dos dois sensores de temperatura.
[00500] A contribuição térmica aos termistores a partir do material do conjunto de placa aquecedora diferente da placa de aquecimento de topo pode resultar em leituras menos precisas. Para garantir que as medições de temperatura a partir dos termistores sejam mais repre- sentativas das temperaturas da placa de aquecimento de topo, uma particularidade de segurança (consultar, por exemplo, a particularidade de segurança 950 nas Figuras 9 e 9A a 9D e a particularidade de se- gurança 2050 nas Figuras 20A a 20C) pode ser posicionada na placa de fundo para desacoplar os termistores das contribuições térmicas estranhas. A particularidade de segurança pode ser uma unidade de limiar térmico, que é um dispositivo de hardware que corta potência para a placa aquecedora se uma ou mais condições que indica uma operação não segura forem detectadas por um ou mais sensores, por exemplo, quando a temperatura da placa aquecedora excede um limi-
te. A particularidade de segurança pode desabilitar de modo irreversí- vel o abastecimento de potência à placa aquecedora no caso de uma falha em software ou outros circuitos de proteção implantados em hardware do conjunto de placa aquecedora. Alternativamente, a uni- dade de limiar térmico pode ser uma unidade de hardware reinicializá- vel que pode ser reinicializada por um usuário. A unidade de limiar térmico pode ter um comutador acessível, botão ou atuador que pode ser usado para reinicializar o circuito de hardware. A particularidade de segurança pode fornecer uma camada adicional de proteção contra falha de sistema. A particularidade de segurança pode ser presa à pla- ca de fundo, por exemplo, com o uso de dois parafusos ou outros tipos de mecanismos de fixação e preensão.
[00501] A particularidade de segurança reage predominantemente às temperaturas da placa de aquecimento de topo, que contata a base da câmara de umidificação. Isso pode garantir a precisão da particula- ridade de segurança e reduzir e/ou impedir falto disparo da particulari- dade de segurança. Entretanto, os filamentos de aquecimento, que podem incluir um fio de nicromo, podem ter um efeito estranho sobre a confiabilidade e/ou disparo adequado da particularidade de segurança. Para reduzir o efeito do filamento de aquecimento, uma penda em formato de L pode ser incluída na placa de fundo logo abaixo do limiar do filamento de aquecimento para reduzir a contribuição térmica do filamento de aquecimento à particularidade de segurança. Uma placa de fundo exemplificativa 1920 com uma fenda em formato de L 1921 é ilustrada nas Figuras 19A a 19F. A fenda 1921 pode também ter qual- quer formato diferente de ter formato de L. A fenda em formato de L 1921 pode aumentar uma distância de separação entre a particulari- dade de segurança 2050, que é ilustrada nas Figuras 20A a 20C em formas simplificadas, e uma borda de limiar 2031 dos filamentos de aquecimento. A particularidade de segurança 2050, tal como uma uni-
dade de limiar térmico, pode ser posicionada em uma plataforma. À plataforma pode ser usada para montar a particularidade de seguran- ça. Nas Figuras 19A a 19E, a plataforma inclui os dois furos 1923 ad- jacentes à fenda em formato de L 1921. Os dois furos 1923 podem permitir que parafusos sejam usados para prender a particularidade de segurança 2050 à placa de fundo 1920.
[00502] A distância aumentada de separação pode auxiliar a garan- tir que a particularidade de segurança 2050 esteja recebendo uma dis- tribuição substancialmente constante de energia térmica e não seja disparada por contribuições "temporárias" (tal como a partir dos fila- mentos de aquecimento). A fenda em formato de L 1921 reduz o metal entre a particularidade de segurança 2050 e a placa de fundo 1920, tal como removendo diversas trajetórias condutoras a partir do volume da placa de fundo 1920 e da particularidade de segurança 2050, sem comprometer a integridade estrutural da placa de fundo 1920. Adicio- nalmente, uma pequena etapa 1922 pode ser usinada na borda longa da fenda em formato de L (indicada por uma região sombreada na Fi- gura 19C e também ilustrada nas Figuras 20A a 20C) para aumentar ainda mais a separação da particularidade de segurança 2050 e da placa de fundo 1920 para reduzir ainda mais o ruído na particularidade de segurança 2050 devido ao calor na placa de fundo 1020. A separa- ção aumentada pode impedir contribuições térmicas dos filamentos de aquecimento à fenda em formato de L 1921 e o disparo falso da parti- cularidade de segurança 2050.
[00503] As lâminas de isolamento descritas no presente documen- to, tais como as lâminas de mica e/ou o material de interface térmica, podem atuar para transferir calor do filamento de aquecimento para a placa de fundo. Consequentemente, conforme mostrado pelos círculos de linha tracejada na Figura 20A, a fenda em formato de L 1921 pode se estender passando por uma borda de limiar 2041 das lâminas de isolamento, o que pode reduzir ainda mais a contribuição térmica das lâminas de isolamento para a particularidade de segurança.
[00504] &—Alternativamente, conforme mostrado nas Figuras 18C e 18D, uma espessura geral da placa de fundo 1820 pode ser reduzida, em comparação com, por exemplo, a placa de fundo mostrada nas Fi- guras 12D e 12E, enquanto deixa uma plataforma 1852 que se projeta a partir do restante da placa de fundo 1820. Por exemplo, sem limita- ção, a espessura geral pode ser reduzida até entre cerca de 2mm e cerca de 9mm, ou cerca de 3mm e cerca de 4mm, ou cerca de 3 mm. A plataforma 1852 pode se projetar, por exemplo, sem limitação, cerca de 1 mm a cerca de 3 mm, ou cerca de 2 mm a partir do restante da placa de fundo 1820. A espessura da placa de fundo 1820 na plata- forma 1852 pode ser, por exemplo, sem limitação, entre cerca de 4 mm e cerca de 10 mm, ou cerca de 4 mm e cerca de 6 mm, ou cerca de 5 mm. A particularidade de segurança pode ser posicionada na pla- taforma 1852. A particularidade de segurança pode ser posicionada no topo da plataforma 1852. A plataforma 1852 pode ser criada ou defini- da afinando-se o restante da placa de fundo 1820. Alternativamente, a plataforma pode ser definida dentro de um receptáculo formado dentro da placa de fundo. A plataforma 1852 pode fornecer uma profundidade suficiente de parafuso ou outra ferramenta de preensão para melhorar a preensão da particularidade de segurança à placa de fundo 1820. À plataforma 1852 pode também melhorar o desacoplamento dos termis- tores aumentando uma massa térmica da região em torno da particula- ridade de segurança. Em outras palavras, a plataforma 1852 pode su- primir os efeitos indesejados dos filamentos de aquecimento para a particularidade de segurança.
[00505] —Alternativamente, as particularidades da placa de fundo 1820 e as particularidades da placa de fundo 1920 podem ser combi- nadas de modo a ter uma placa de fundo 2120 que inclui uma plata-
forma 2152 e uma fenda em formato de L 2121, tal como mostrado nas Figuras 21A a 21F e 22A e 22B. A fenda 2121 pode estar localiza- da em torno de uma borda da plataforma 2152 tal como mostrado nas Figuras 21A e 21E. Embora uma etapa ao longo do lado longo da fen- da 2121 (tal como a etapa 1922 da placa de fundo 1920) não seja mostrada, tal etapa pode ser opcionalmente incluída na placa de fundo
2120. A fenda 2121 pode também ter qualquer formato diferente de ter formato de L.
[00506] “Conforme mostrado nas Figuras 22A e 22B, uma porção da particularidade de segurança 2250 não é sustentada em sua superfície inferior da plataforma 2152. Isso não afeta o desempenho da particula- ridade de segurança, visto que sua porção não sustentada não está acoplada ao parafuso de preensão ou outra ferramenta de preensão, mas funciona principalmente para estabilizar ainda mais a particulari- dade de segurança 2250.
[00507] Os conjuntos de placa aquecedora mostrados nas Figuras 20A a 20C e 22A e B podem acomodar duas camadas de isolamento de material de interface térmica, tais como as camadas A e B ilustra- das na Figura 12A. As camadas de isolamento A e/ou B podem ter uma espessura de, por exemplo, porém sem limitação, entre cerca de 0,002" (0,05 mm) ou cerca de 0,04" (1,02 mm), ou cerca de 0,002" (0,05 mm), cerca de 0,003" (0,08 mm), cerca de 0,005" (0,13 mm), cerca de 0,006" (0,15 mm), cerca de 0,009" (0,23 mm), cerca de 0,012" (0,31 mm), cerca de 0,015" (0,38 mm), cerca de 0,016" (0,41 mm), cerca de 0,018" (0,46 mm), cerca de 0,02" (0,51 mm), cerca de 0,025" (0,64 mm), cerca de 0,03" (0,76 mm) ou cerca de 0,04" (1,02 mm).
[00508] Para garantir que as medições de temperatura dos termis- tores sejam mais representativas das temperaturas da placa de aque- cimento de topo, a distância de separação entre os termistores e a placa de fundo pode ser também aumentada. Uma separação maior entre os termistores e a placa de fundo pode reduzir a medida de con- tribuições térmicas da placa de fundo na medição de termistor, dada uma temperatura mais precisa e confiável da placa de aquecimento de topo pelos termistores.
[00509] — Por exemplo, uma região da placa de fundo pode ter a es- pessura reduzida para fornecer uma distância maior de separação en- tre a placa de fundo e os termistores que são posicionados na superfí- cie de fundo da placa de aquecimento de topo. Uma redução exempli- ficativa em espessura é ilustrada nas Figuras 19B e 19C, 20A e 20C, 21A e 21E. A redução em espessura pode resultar em uma etapa 1925, 2125 ser formada em uma superfície de fundo da placa de fundo 1920, 2120. A etapa pode isolar termicamente ainda mais a placa de fundo do termistor (ou termistores).
[00510] Para aumentar a separação da placa de fundo e dos termis- tores, o bloco de montagem de sensor da placa de aquecimento de topo, tal como o bloco de montagem de sensor da placa de aqueci- mento de topo 2010 na Figura 20B e 20C pode ter também o tamanho reduzido (por exemplo, em largura e/ou comprimento), tal como em comparação com o bloco de montagem de sensor da placa de aque- cimento de topo 1210 mostrada na Figura 12A. Por exemplo, o bloco de montagem de sensor menor nas Figuras 20B e 20C pode ter uma espessura entre cerca de 3 mm e cerca de 9 mm, ou cerca de 5 mm e cerca de 7 mm. Uma altura total da placa de aquecimento de topo 2010 que inclui o bloco de montagem de sensor no bloco de monta- gem de sensor pode estar entre cerca de 6mm e cerca de 15mm, ou cerca de 8 mm e cerca de 11 mm, ou cerca de 9 mm e cerca de 10 mm. Uma altura total da placa de aquecimento de topo 2010 que inclui o bloco de montagem de sensor e rebordos elevados da placa de aquecimento de topo 2010 podem estar entre cerca de 10 mm e cerca de 12 mm, ou cerca de 11,5 mm, em seu ponto mais espesso.
[00511] A redução do tamanho de bloco de montagem de sensor pode reduzir a quantidade de metal de modo a isolar melhor os termis- tores de fontes de aquecimento extras e/ou de contato direto potencial com os filamentos de aquecimento. O bloco de montagem de sensor menor pode também acoplar termicamente melhor os termistores à placa de aquecimento de topo. Adicionalmente, o bloco de montagem de sensor menor pode afastar o bloco de montagem de sensor ainda mais da placa de fundo para evitar erros devido a alterações de tem- peratura na placa de fundo.
TERMINOLOGIA
[00512] Os exemplos de sistemas de umidificação respiratórios e componentes e métodos associados foram descritos em referência às figuras. As figuras mostram vários sistemas e módulos e conexões en- tre os mesmos. Os vários módulos e sistemas podem ser combinados em várias configurações e conexões entre os vários módulos e siste- mas podem representar ligações físicas ou lógicas. As representações nas figuras foram apresentadas para ilustrar claramente os princípios e detalhes relacionados às divisões de módulos ou sistemas foram for- necidos para facilidade de descrição em vez de tender delinear moda- lidades físicas separadas. Os exemplos e figuras são destinados a ilustrar e não limitar o escopo das invenções descritas no presente do- cumento. Por exemplo, os princípios no presente documento podem ser aplicados a um umidificador respiratório assim como outros tipos de sistemas de umidificação, incluindo umidificadores cirúrgicos. Os princípios no presente documento podem ser aplicados em aplicações respiratórias assim como em outros cenários para determinar se água está disponível dentro de um sistema respiratório.
[00513] Conforme usado no presente documento, o termo "proces- sador" refere-se amplamente a qualquer dispositivo adequado, bloco lógico, módulo, circuito ou combinação de elementos para executar instruções. Por exemplo, o controlador 8 pode incluir qualquer micro- processador de chip único ou múltiplos chips de propósito geral con- vencional, tal como um processador PentiumO, um processador MIPSQO, um processador Power PCO, um processador AMDO, um pro- cessador ARMO ou um processador ALPHAG. Adicionalmente, o con- trolador 122 pode incluir qualquer microprocessador de propósito es- pecial convencional, tal como um processador de sinal digital ou um microcontrolador. Vários blocos lógicos, módulos e circuitos ilustrativos descritos em conjunto com as modalidades descritas no presente do- cumento podem ser implementados ou realizados com um processa- dor de propósito geral, um processador de sinal digital (DSP), um cir- cuito integrado para aplicação específica (ASIC), um arranjo de porta programável por campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programá- vel, porta distinta ou lógica de transistor, componentes de hardware distintos ou qualquer combinação dos mesmos projetada para realizar as funções descritas no presente documento, ou pode ser um software puro no processador principal. Por exemplo, o módulo lógico 504 pode ser um bloco de função implantada em software que não utiliza quais- quer elementos de hardware adicionais e/ou especializados. O contro- lador 8 pode ser implantado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um micro- processador, uma combinação de um microcontrolador e um micro- processador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais mi- croprocessadores em conjunto com um núcleo de DSP, ou qualquer outra tal configuração.
[00514] O armazenamento de dados pode se referir a um conjunto de circuitos eletrônico que permite que dados sejam armazenados e recuperados por um processador. O armazenamento de dados pode se referir a dispositivos ou sistemas externos, por exemplo, unidades de disco ou unidades de estado sólido. O armazenamento de dados pode também se referir a armazenamento semicondutor de estado só- lido (chips), por exemplo, Memória de Acesso Aleatório (RAM) ou vá- rias formas de Memória Somente de Leitura (ROM), que estão direta- mente conectadas ao barramento de comunicação ou ao controlador
8. Outros tipos de armazenamento de dados incluem memória de bo- lha e memória de núcleo. O armazenamento de dados pode ser hardware físico configurado para armazenar dados em um meio não transitório.
[00515] Embora certas modalidades e exemplos sejam descritos no presente documento, a matéria inventiva se estende além das modali- dades especificamente descritas a outras modalidades e/ou usos al- ternativos e a modificações e equivalentes das mesmas. Assim, o es- copo das reivindicações e modalidades anexadas ao mesmo não é limitado por qualquer uma das modalidades particulares descritas no presente documento. Por exemplo, em qualquer método ou processo descrito no presente documento, os atos ou operações do método ou processo podem ser realizados em qualquer sequência adequada e não são necessariamente limitados a qualquer sequência descrita par- ticular. Diversas operações podem ser descritas como múltiplas ope- rações distintas, por sua vez, de uma maneira que pode ser útil no en- tendimento de certas modalidades; contudo, a ordem de descrição não deveria ser interpretada implicando que essas operações são depen- dentes de ordem. Adicionalmente, as estruturas descritas no presente documento podem ser incorporadas como componentes integrados ou como componentes separados. Para propósitos de comparar várias modalidades, certos aspectos e vantagens dessas modalidades são descritos. Não necessariamente todos tais aspectos ou vantagens são atingidos por qualquer modalidade particular. Assim, por exemplo, vá- rias modalidades podem ser executadas de uma maneira que atinja ou otimize uma vantagem ou grupo de vantagens conforme pode ser também ensinado ou sugerido no presente documento.
[00516] A linguagem condicional usada no presente documento, tal como, entre outros, "pode", "poderia", "deveria", deve", "por exemplo" e similares, a não ser que determinado especificamente de outro mo- do, ou entendido de outro modo dentro do contexto conforme usado, destina-se de modo geral a comunicar que certas modalidades inclu- em, enquanto outras modalidades não incluem, certos recursos, ele- mentos e/ou estados. Assim, tal linguagem condicional não é, de modo geral, destinada a implicar que particularidades, elementos e/ou esta- dos são de qualquer forma necessários para uma ou mais modalida- des. Conforme usado no presente documento, os termos "compreen- de", "que compreende", "incluí", "que inclui", "tem", "que tem", ou qual- quer outra variação dos mesmos, são destinados a abranger uma in- clusão não exclusiva. Por exemplo, um processo, um método, um arti- go ou um aparelho que compreende uma lista de elementos não é ne- cessariamente limitado àqueles elementos apenas, mas podem incluir outros elementos não expressamente listados ou inerentes a tal pro- cesso, método, artigo ou aparelho. Além disso, o termo "ou" é usado em seu sentido inclusivo (e não em seu sentido exclusivo) de modo que, quando usado, por exemplo, para conectar uma lista de elemen- tos, o termo "ou" significa um, alguns ou todos os elementos na lista. À linguagem conjuntiva tal como a frase "pelo menos um dentre X, Y e Z,, a não ser que especificamente determinada de outra maneira, é entendida de outra maneira com o contexto conforme usado em geral para comunicar que item, termo, etc. pode ser ou X, Y ou Z. Assim, tal linguagem conjuntiva não é geralmente destinada a implicar que de- terminadas modalidades exigem pelo menos um de X, pelo menos um de Y e pelo menos um de Z para cada um estar presente. Conforme usado no presente documento, os termos "cerca de" ou "aproximada-
mente" podem significar que um valor está dentro de +10%, dentro de +5% ou dentro de +1% do valor determinado.
[00517] Os métodos e processos descritos no presente documento podem ser incorporados em, e parcial ou completamente automatiza- dos por meio de, módulos de código de software executados por um ou mais computadores de parcialmente geral e/ou especial. O termo "modular" refere-se à lógica incorporada em hardware e/ou firmware ou a uma coleção de instruções de software, possivelmente tendo pon- tos de entrada e saída, escrito em uma linguagem de programação, tal como, por exemplo, C ou C++. Um módulo de software pode ser com- pilado e ligado em um programa executável, instalado em uma biblio- teca dinamicamente ligada, ou pode ser escrito em uma linguagem de programação interpretada, tal como, por exemplo, BASIC, Perl ou Python. Será entendido que os módulos de software podem ser cha- mados a partir de outros módulos ou dos próprios e/ou podem ser in- vocados em resposta a eventos ou interrupções detectados. As instru- ções de software podem ser incorporadas em firmware, tal como uma memória somente de leitura programável apagável (EPROM). Será, ainda, percebido que os módulos de hardware podem compreender unidades lógicas conectadas, tais como portas e disquetes, e/ou po- dem compreender unidades programáveis, tais como arranjos de pos- tas programáveis, circuitos integrados de aplicação específica e/ou processadores. Os módulos descritos no presente documento podem ser implantados como módulos de software, mas também podem ser representados em hardware e/ou firmware. Além disso, embora em algumas modalidades um módulo possa ser compilado separadamen- te, em outras modalidades, um módulo pode representar um subcon- junto de instruções de um programa compilado separadamente e pode não ter uma interface disponível para outras unidades lógicas de pro- grama.
[00518] Em certas modalidades, os módulos de código podem ser implantados e/ou armazenados em qualquer tipo de meio legível por computador ou outro dispositivo de armazenamento em computador. Em alguns sistemas, dados (e/ou metadados) inseridos ao sistema, dados gerados pelo sistema e/ou dados usados pelo sistema podem ser armazenados em qualquer tipo de repositório de dados de compu- tador, tal como um banco de dados relacional e/ou sistema de arquivo plano. Qualquer um dos sistemas, métodos e processos descritos no presente documento pode incluir uma interface configurada para per- mitir a interação com usuários, operadores, outros sistemas, compo- nentes, programas e assim por diante.
[00519] Deve-se enfatizar que muitas variações e modificações po- dem ser realizadas nas modalidades descritas no presente documen- to, cujos elementos devem ser entendidos como estando entre outros exemplos aceitáveis. Todas tais modificações e variações são conce- bidas como estando incluídas no presente documento dentro do esco- po desta invenção e protegidas pelas reivindicações a seguir. Ade- mais, nada na invenção anterior tem por objetivo implicar que qualquer componente, característica ou etapa de processo particular é necessá- rio ou essencial.
[00520] — Conforme usado no presente documento, um valor a partir do qual um parâmetro pode ser inferido sugere uma relação entre o valor e o parâmetro, mas não indica necessariamente uma correlação direta entre o valor e o parâmetro. Entretanto, o termo "a partir do qual um parâmetro pode ser inferido" deve ser interpretado de modo amplo o suficiente para abranger uma correlação direta entre a válvula e o parâmetro, de modo que o parâmetro possa ser derivado diretamente a partir do valor a partir do qual o parâmetro pode ser inferido.

Claims (110)

REIVINDICAÇÕES
1. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas para um umidificador respiratório, em que o conjunto de placa aquecedora é caracterizado pelo fato de que compreende: uma placa de aquecimento de topo; um elemento de aquecimento configurado para gerar calor, em que o elemento de aquecimento está localizado abaixo da placa de aquecimento de topo; e uma camada de interface térmica entre a placa de aqueci- mento de topo e o elemento de aquecimento, em que a camada de interface térmica compreende um material de interface térmica con- formante configurado para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
2. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cama- da de interface térmica é configurada para deslocar lacunas de ar en- tre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento a fim de melhorar a condutividade térmica entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
3. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende uma placa de fundo, em que o elemento de aquecimento é ligado pela placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
4. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada de interface térmica compreende uma espessu- ra suficiente para fornecer isolamento elétrico.
5. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora de multicamadas é aco-
plado de forma removível conjuntamente por um ou mais prendedores.
6. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora de multicamadas é forma- do cavilhando-se uma placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimento e a camada de isolamento elétrico entre as mesmas.
7. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento de topo compreende um bloco de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
8. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o bloco de montagem de sensor é configurado para receber dois sensores de temperatura.
9. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sensor de temperatura compreende um termistor.
10. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 10, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma particularidade de segurança acoplada à placa de fundo.
11. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a parti- cularidade de segurança compreende uma unidade de limiar térmico.
12. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que a placa de fundo compreende uma plataforma para suportar a particula- ridade de segurança.
13. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a parti- cularidade de segurança é presa à plataforma por parafusos.
14. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que a plataforma se projeta a partir de um restante da placa de fundo.
15. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a placa de fundo compreende uma fenda em que a particularidade de segurança é acoplada à placa de fundo para melho- rar o isolamento da particularidade de segurança a partir do elemento de aquecimento.
16. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a placa de fundo ainda compreende uma etapa de recorte ao longo de um comprimento da fenda.
17. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que a fenda tem formato de L.
18. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado pelo fato de que a fenda termina na ou próxima a uma periferia do elemento de aquecimento.
19. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que a fenda se estende radialmente para fora além de uma periferia da camada de interface térmica.
20. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 19, caracterizado pelo fato de que a placa de fundo compreende uma etapa de recorte próxima ao bloco de montagem de sensor quando o conjunto de placa aquecedora for montado.
21. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que a camada de interface térmica tem uma escala de du- reza Shore 00 de 50 a 100.
22. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a ca- mada de interface térmica tem uma escala de dureza Shore 00 de 80.
23. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pelo menos uma camada de iso- lamento elétrico inflexível.
24. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível compreende mi- ca.
25. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações | a 24, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica é eletricamente isolan- te.
26. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 25, caracterizado pelo fato de que compreende uma segunda camada de interface tér- mica que compreende um material de interface térmica conformante configurado para deslocar lacunas de ar entre componentes do con- junto de placa aquecedora de multicamadas.
27. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a se- gunda camada de interface térmica está localizada entre o elemento de aquecimento e a placa de fundo.
28. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que a se- gunda camada de interface térmica está localizada entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
29. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a se- gunda camada de interface térmica é eletricamente condutora.
30. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 29, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica conformante compre- ende silicone ou composto de silicone.
31. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 30, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica conformante compre- ende um substrato de fibra de vidro e um material termicamente con- dutivo incorporado no substrato ou posicionado sobre o substrato.
32. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 31, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica conformante tem uma tensão de ruptura de pelo menos 4.000 V CA.
33. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de que o mate- rial de interface térmica conformante tem uma tensão de ruptura de pelo menos 6.000 V CA.
34. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 33, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica conformante tem uma condutividade térmica de pelo menos 1,8 W/(m.K).
35. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 34, caracterizado pelo fato de que o material de interface térmica conformante é elástico.
36. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas para um umidificador respiratório, em que o conjunto de placa aquecedora é caracterizado pelo fato de que compreende: uma placa de aquecimento de topo; uma placa de fundo; um elemento de aquecimento configurado para gerar calor, em que o elemento de aquecimento é ligado pela placa de aquecimen- to de topo e a placa de fundo; uma camada de interface térmica conformante entre a pla- ca de fundo e a placa de aquecimento de topo e configurada para des- locar lacunas de ar entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
37. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o con- junto de placa aquecedora de multicamadas é acoplado de forma re- movível conjuntamente por um ou mais prendedores.
38. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 36 ou 37, caracterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora de multicamadas é formado cavilhando- se a placa de fundo à placa de aquecimento de topo com o elemento de aquecimento e a camada de isolamento elétrico entre as mesmas.
39. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 38, caracterizado pelo fato de que a placa de aquecimento de topo compreende um blo- co de montagem de sensor configurado para receber pelo menos um sensor de temperatura.
40. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o bloco de montagem de sensor é configurado para receber dois sensores de temperatura.
41. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 39 ou 40, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sensor de temperatura compreende um termistor.
42. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 41, caracterizado pelo fato de que a camada de interface térmica conformante é configu- rada para deslocar lacunas de ar entre uma borda da placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
43. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 42, caracterizado pelo fato de que a camada de interface térmica conformante é eletri- camente isolante.
44. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 43, caracterizado pelo fato de que compreende uma segunda camada de interface tér- mica configurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aque- cimento de topo e o elemento de aquecimento.
45. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 44, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pelo menos uma camada de iso- lamento elétrico inflexível.
46. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível compreende mi- ca.
47. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com a reivindicação 45 ou 46, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma camada de isolamento elétrico inflexível está locali-
zada entre a camada de interface térmica conformante e o elemento de aquecimento.
48. Conjunto de placa aquecedora de multicamadas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 45 a 47, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma camada de isolamento elétrico in- flexível está localizada entre o elemento de aquecimento e a placa de fundo.
49. Sistema de umidificador para uso em procedimentos médicos, em que o sistema é caracterizado pelo fato de que compre- ende: uma unidade de base; e uma câmara de umidificador recebível na unidade de base, em que a unidade de base compreende um conjunto de placa aquecedora de multicamadas, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 48.
50. Sistema, de acordo com a reivindicação 49, caracteri- zado pelo fato de que a câmara de umidificador compreende uma ba- se condutora, em que a base condutora é impelida para contato com o conjunto de placa aquecedora mediante a câmara de umidificador ser posicionada sobre a unidade de base.
51. Sistema, de acordo com a reivindicação 49 ou 50, ca- racterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora aquece a câmara de umidificador para aquecer o conteúdo da câmara a fim de umidificar os gases que passam através da câmara.
52. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 49 a 51, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um tubo configurado para transportar gases a partir da câmara de umidifi- cador para uma interface de paciente.
53. Sistema de umidificador para uso em procedimentos médicos, em que o sistema é caracterizado pelo fato de que compre-
ende: um alojamento configurado para receber uma câmara de umidificador; e um conjunto de placa aquecedora localizada pelo menos parcialmente dentro do alojamento, em que o conjunto de placa aque- cedora compreende: uma placa de aquecimento de topo, em que a placa de aquecimento de topo é configurada para contatar uma base da câmara de umidificador quando a câmara de umidificador for recebida pelo alo- jamento; um termistor localizado na ou próximo à placa de aqueci- mento de topo; um elemento de aquecimento configurado para gerar calor; e uma disposição de isolamento elétrico entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento, em que a disposição de isolamento elétrico acopla termi- camente o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento de to- po de modo que o calor gerado por um sinal de potência para o ele- mento de aquecimento seja transmitido para a placa de aquecimento de topo, e em que a disposição de isolamento elétrico melhora o aco- plamento térmico entre o elemento de aquecimento e a placa de aque- cimento de topo.
54. Sistema, de acordo com a reivindicação 53, caracteri- zado pelo fato de que a disposição de isolamento elétrico compreende uma lâmina de isolamento elástica e/ou flexível.
55. Sistema, de acordo com a reivindicação 53 ou 54, ca- racterizado pelo fato de que a disposição de isolamento elétrico com- preende uma lâmina de isolamento conformante configurada para des-
locar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e o elemento de aquecimento.
56. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 55, caracterizado pelo fato de que a lâmina de isolamento elétrico melhora a condução de calor a partir do elemento de aqueci- mento para a placa de aquecimento de topo.
57. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 56, caracterizado pelo fato de que a lâmina de isolamento elétrico reduz uma capacitância do conjunto de placa aquecedora de modo que uma condutividade térmica seja melhorada entre os compo- nentes do conjunto de placa aquecedora.
58. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 57, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma disposição de isolamento elétrico dupla que inclui dois elementos de isolamento, em que os dois elementos de isolamento compreendem duas camadas de isolamento inflexíveis.
59. Sistema, de acordo com a reivindicação 58, caracteri- zado pelo fato de que as duas camadas de isolamento inflexíveis compreendem mica.
60. Sistema, de acordo com a reivindicação 58 ou 59, ca- racterizado pelo fato de que os dois elementos de isolamento compre- endem duas camadas que são separadas entre si.
61. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 58 a 60, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico dupla está localizada entre a disposição de isolamento elé- trico e o elemento de aquecimento.
62. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 61, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico compreende um elastômero eletricamente isolante, porém termicamente condutor.
63. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 62, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico compreende silicone ou composto de silicone.
64. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 63, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico compreende um substrato de fibra de vidro e um material termicamente condutivo incorporado no substrato ou posicionado so- bre o substrato.
65. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 64, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico compreende um material que tem uma tensão de ruptura de pelo menos 4.000 V CA.
66. Sistema, de acordo com a reivindicação 65, caracteri- zado pelo fato de que a disposição de isolamento elétrico compreende um material que tem uma tensão de ruptura de pelo menos 6.000 V CA.
67. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 66, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico compreende um material que tem uma condutividade térmi- ca de pelo menos 1,8 W/(m.K).
68. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 67, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico melhora o acoplamento térmico entre o elemento de aque- cimento e a placa de aquecimento de topo de modo que um formato de onda aplicado ao sinal de potência para detectar condições de pou- ca água ou de ausência de água na câmara de umidificador possa ser de potência reduzida.
69. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 68, caracterizado pelo fato de que a disposição de isolamen- to elétrico melhora o acoplamento térmico entre o elemento de aque-
cimento e a placa de aquecimento de topo de modo que uma leitura de temperatura do termistor melhor corresponda a uma temperatura de água na câmara de umidificador.
70. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 53 a 69, caracterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora compreende uma placa de fundo, em que o elemento de aquecimento e a disposição de isolamento elétrico são ligados entre a placa de fundo e a placa de aquecimento de topo.
71. Sistema, de acordo com a reivindicação 70, caracteri- zado pelo fato de que a placa de fundo contata a disposição de isola- mento elétrico.
72. Sistema, de acordo com a reivindicação 70, caracteri- zado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora compreende uma lâmina de isolamento elétrico flexível entre a placa de aquecimen- to de topo e a placa de fundo.
73. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 70 a 72, caracterizado pelo fato de que o conjunto de placa aquecedora compreende uma lâmina de isolamento elétrico confor- mante entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo confi- gurada para deslocar lacunas de ar entre a placa de aquecimento de topo e a placa de fundo.
74. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico carac- terizado pelo fato de que compreende: uma unidade de base que compreende: uma placa aquecedora que inclui um ou mais elementos de aquecimento; e um controlador de hardware em comunicação eletrônica com o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora e configurado para energizar o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora; e uma câmara de umidificador que define um volume e que inclui uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base condutora contate a placa aquecedora, em que a câmara de umidificador é configurada para manter um nível de água, em que o controlador de hardware é configurado para de- terminar um valor a partir do qual a capacidade de calor específica da câmara de umidificador pode ser inferida e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base, pelo menos em parte, no valor determinado a partir do qual a capacidade de calor es- pecífica pode ser inferida.
75. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 74, caracterizado pelo fato de que o con- trolador de hardware determina que uma condição de pouca água ou de ausência de água está presente em resposta ao valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida co- mo estando abaixo de um limite.
76. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 74 ou 75, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware determina continuamente o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
77. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 74 a 76, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware determina de modo inter- mitente o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
78. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 74 a 77, caracterizado pelo fato de que o valor a partir do qual a capacidade de calor especí- fica pode ser inferida é determinado como uma pontuação numérica.
79. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 74 a 78, caracterizado pelo fato de que compreende um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora, em que o sensor de temperatura de- termina uma temperatura da placa aquecedora.
80. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 79, caracterizado pelo fato de que o sen- sor de temperatura compreende um termistor.
81. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 79, caracterizado pelo fato de que o sen- sor de temperatura compreende dois termistores, em que cada termis- tor atua como um divisor de tensão.
82. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 81, caracterizado pelo fato de que o con- trolador de hardware determina um valor de temperatura a partir de leituras de tensão dos dois termistores.
83. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 74 a 82, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware determina um valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida com base nas leituras de temperatura do sensor de temperatura.
84. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 74 a 83, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware é configurado para: aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora; processar um sinal de temperatura a partir do sensor de temperatura correspondente ao sinal de energização característico; determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida com base no sinal de temperatura; e emitir um aviso de pouca água ou de ausência de água em resposta ao valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida como abaixo de um limite.
85. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 84, caracterizado pelo fato de que o con- trolador de hardware é configurado para aplicar de modo contínuo e/ou intermitente o sinal de energização característico.
86. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 84 ou 85, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware é configurado para aplicar o sinal de energi- zação característico a um sinal de controle de placa aquecedora.
87. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 86, caracterizado pelo fato de que o con- trolador de hardware é configurado para injetar o sinal de energização característico no sinal de controle de placa aquecedora.
88. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 84 a 87, caracterizado pelo fato de que o sinal de energização característico está em uma frequência superior a um sinal de controle de placa aquecedora.
89. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 84 a 88, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware passa medições de tempe- ratura a partir do sensor de temperatura através de um filtro passa- faixa que tem uma frequência de filtro correspondente a uma frequên- cia do sinal de energização característico de modo que medições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de energização característico sejam passadas.
90. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 89, caracterizado pelo fato de que as me- dições de temperatura correspondentes à frequência do sinal de ener- gização característico são usadas para determinar o valor a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
91. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 74 a 90, caracterizado pelo fato de que a placa aquecedora com- preende o conjunto de placa aquecedora de multicamadas, como defi- nido em qualquer uma das reivindicações 1 a 48.
92. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico carac- terizado pelo fato de que compreende: uma unidade de base que compreende: uma placa aquecedora que inclui um ou mais elementos de aquecimento; um controlador de hardware em comunicação eletrônica com o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora e configurado para energizar o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora; e um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora e configurado para gerar um sinal indicativo de uma tem- peratura da placa aquecedora; e uma câmara de umidificador que define um volume e que inclui uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base condutora contate a placa aquecedora, em que a câmara de umidificador é configurada para manter um nível de água, em que o controlador de hardware é configurado para: aplicar um sinal de energização característico ao um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora; receber um sinal indicativo de uma resposta ao sinal de energização característico; e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base em uma magnitude e/ou fase do sinal indicativo rece- bido da resposta ao sinal de energização característico.
93. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 92, caracterizado pelo fato de que a mag- nitude determinada como acima de um limite é indicativa de uma con- dição de pouca água ou de ausência de água.
94. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 92 ou 93, caracterizado pelo fato de que a magnitude e/ou fase determinada que satisfaz um limite é indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
95. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 94, caracterizado pelo fato de que a mag- nitude e/ou fase determinada como fora ou dentro de uma região pre- definida em uma representação bidimensional de magnitude e/ou fase é indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
96. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 95, caracterizado pelo fato de que a magnitude é inversamente proporcional a uma ca- pacidade de calor específica da câmara de umidificador.
97. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 96, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware é configurado para aplicar o sinal de energização característico em uma frequência característica.
98. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 97, caracterizado pelo fato de que a fre- quência característica é maior do que uma frequência operacional de controle de placa aquecedora na qual o controlador de hardware ener- giza o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora.
99. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 98, caracterizado pelo fato de que o sinal de energização característico está em uma frequência que é pelo me- nos 1,5 vezes a frequência operacional de controle de placa aquece- dora.
100. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 99, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware compreende um gerador de sinal configurado para gerar e aplicar o sinal de energização carac- terístico.
101. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 100, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware é configurado para injetar o sinal de energização característico no sinal de controle de placa aque- cedora.
102. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 101, caracterizado pelo fato de que o controlador de hardware compreende um filtro que filtra um sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora para ob- ter o sinal indicativo da resposta ao sinal de energização.
103. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 102, caracterizado pelo fato de que o filtro é um filtro passa-faixa.
104. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 103, caracterizado pelo fato de que o filtro passa-faixa filtra o sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora dentro de uma banda correspondente a uma frequência do sinal de energização característico.
105. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 104, caracterizado pelo fato de que a magnitude do sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora na frequência do sinal de energização característico que excede um limite é indicativa de uma condição de pouca água ou de ausência de água.
106. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com a reivindicação 92, caracterizado pelo fato de que o sinal recebido compreende uma resposta de frequência do sinal indicativo da temperatura da placa aquecedora, em que o controlador de hardware é configurado para determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base na resposta de frequência.
107. Sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 92 a 106, caracterizado pelo fato de que a magnitude do sinal indicativo recebido da resposta ao sinal de energização característico é processada para determinar uma pontuação, em que quando a pontuação está acima de um limite, a pontuação é indicativa de uma condição de pouca água ou de au- sência de água.
108. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindica- ções 92 a 107, caracterizado pelo fato de que a placa aquecedora compreende o conjunto de placa aquecedora de multicamadas, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 48.
109. Método para detectar uma condição de pouca água ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, caracterizado pelo fato de que compreende: usar um controlador de hardware em uma unidade de base do sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico: determinar um valor a partir do qual a capacidade de calor específica da câmara de umidificador pode ser inferida, em que a câà- mara de umidificador define um volume e com capacidade para manter um nível de água, em que a câmara de umidificador inclui uma base condutora recebível na unidade de base de modo que a base conduto- ra contate uma placa aquecedora da unidade de base, em que a placa aquecedora inclui um ou mais elementos de aquecimento em comuni- cação eletrônica com e configurada para ser energizada pelo controla- dor de hardware; e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base, pelo menos em parte, no valor determinado a partir do qual a capacidade de calor específica pode ser inferida.
110. Método para detectar uma condição de pouca água ou de ausência de água em uma câmara de umidificador de um sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico, em que o método é caracteri- zado pelo fato de que compreende: usar um controlador de hardware em uma unidade de base do sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico: aplicar um sinal de energização característico a um ou mais elementos de aquecimento de uma placa aquecedora na unidade de base, em que o um ou mais elementos de aquecimento da placa aquecedora estão em comunicação eletrônica com e configurados pa- ra serem energizados pelo controlador de hardware, em que o sistema de umidificador respiratório ou cirúrgico ainda compreende uma câma- ra de umidificador que define um volume e que inclui uma base condu- tora recebível na unidade de base de modo que a base condutora con- tata a placa aquecedora, em que a câmara de umidificador tem capa- cidade para manter um nível de água; receber um sinal representativo de uma resposta ao sinal de energização característico de um sensor de temperatura acoplado ou adjacente à placa aquecedora; e determinar uma condição de pouca água ou de ausência de água com base em uma magnitude e/ou fase do sinal indicativo rece- bido da resposta ao sinal de energização característico.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7395589B2 (ja) 2018-08-10 2023-12-11 フィッシャー アンド ペイケル ヘルスケア リミテッド 医療用途の加湿器システム内のヒータプレートアセンブリ
AU2021265702A1 (en) * 2020-04-29 2022-12-08 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory or surgical humidifier and method of use
CN111939421A (zh) * 2020-07-24 2020-11-17 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 通气治疗设备
CN112237670A (zh) * 2020-11-04 2021-01-19 苏州思维医疗科技有限公司 一种医用供氧的温度控制装置及医用呼吸设备

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2617349C (en) 1997-06-17 2011-11-15 Fisher & Paykel Healthcare Limited Respiratory humidification system
US6649881B2 (en) 1998-06-04 2003-11-18 American Water Heater Company Electric water heater with pulsed electronic control and detection
JP2000104960A (ja) 1998-09-30 2000-04-11 Sanyo Electric Co Ltd 加湿器
US8739780B2 (en) * 2005-08-15 2014-06-03 Resmed Limited Low cost CPAP flow generator and humidifier assembly
US8049143B2 (en) 2007-10-29 2011-11-01 Smiths Medical Asd, Inc. Hot plate heater for a respiratory system
WO2010140903A1 (en) 2009-06-05 2010-12-09 Fisher & Paykel Healthcare Limited Humidifier heater base
CN104888330B (zh) 2009-12-23 2019-01-08 费雪派克医疗保健有限公司 加湿气体输送装置及其控制方法
CA2968099C (en) 2010-04-27 2022-01-04 Fisher & Paykel Healthcare Limited Water out alarm
US8511651B2 (en) 2011-03-29 2013-08-20 Smiths Medical Asd, Inc. Heater unit humidification chamber monitor
WO2012171072A1 (en) * 2011-06-16 2012-12-20 Resmed Limited Humifier and layered heating element
US9377342B2 (en) 2012-08-02 2016-06-28 Rheem Manufacturing Company Pulsed power-based dry fire protection for electric water heaters
FR3008319A3 (fr) * 2013-07-09 2015-01-16 Air Liquide Medical Systems Humidificateur pour appareil d'assistance respiratoire
EP3043854B1 (en) 2013-09-13 2019-11-06 Fisher & Paykel Healthcare Limited Humidification system
US10449320B2 (en) * 2013-10-15 2019-10-22 Fisher & Paykel Healthcare Limited Sensing and control arrangements for respiratory device
CA2960364C (en) * 2014-09-11 2019-03-19 Metran Co., Ltd. Humidifying device
WO2016139645A1 (en) * 2015-03-05 2016-09-09 Resmed Limited A humidifier for a respiratory therapy device
EP3395276A4 (en) 2015-12-21 2019-08-21 Olympus Corporation DEVICE FOR CONTROLLING A SURGICAL INSTRUMENT AND SURGICAL SYSTEM
AU2016379228B2 (en) 2015-12-23 2023-03-09 Fisher & Paykel Healthcare Limited Heating arrangements for humidification systems
US11433196B2 (en) 2016-07-19 2022-09-06 Fisher & Paykel Healthcare Limited Water out alarm determination
EP4245345A3 (en) 2016-10-11 2023-12-06 Fisher & Paykel Healthcare Limited Method of detecting errors in the connections in a humidification system
FR3061437B1 (fr) 2017-01-05 2019-01-25 Air Liquide Medical Systems Humidificateur pour appareil d'assistance respiratoire
JP7395589B2 (ja) 2018-08-10 2023-12-11 フィッシャー アンド ペイケル ヘルスケア リミテッド 医療用途の加湿器システム内のヒータプレートアセンブリ

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