CN112105410A - 用于呼吸回路的医用管 - Google Patents

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Abstract

一种用于呼吸疗法的呼吸回路包括吸气管和呼气管。该呼吸回路的吸气管具有光滑孔。该呼吸回路的呼气管是波纹状的。优选地，该呼气管是蒸气可透过的。使用光滑孔吸气管与波纹状呼气管的组合具有改进该呼吸回路及其部件性能的意想不到的结果。

Description

用于呼吸回路的医用管
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月24日提交的美国临时专利申请62/621463的优先权，该临时专利申请的全部内容特此通过引用以其全文并入本文。本申请与2017年7月21日提交的国际申请号PCT/NZ2017/050099和2016年7月21日提交的美国临时专利申请62/365285相关，每个申请的全部内容特此通过引用以其全文并入本文。另外，以下披露内容引用了公开为美国专利申请公开号2013/0098360 A1的美国专利申请号13/517,925、公开为美国专利申请公开号2014/0202462 A1的美国专利申请号14/123,485以及公开为美国专利申请公开号2015/0306333 A1的美国专利申请号14/649,801的各种特征。这些申请和公开的全部披露内容特此构成本说明书的一部分，如同在本文中完全阐述一般并且出于所有目的通过引用并入它们包含的全部内容。
技术领域
本披露总体上涉及适合于医疗用途的管，并且具体地涉及用于适合于将加湿气体提供给患者和/或从患者体内排除气体的呼吸回路(例如用于呼吸加湿***)的医用管。
背景技术
在呼吸回路中，多种不同的部件向患者或从患者体内输送温暖和/或加湿的气体。呼吸加湿有助于减少感染和/或组织损伤的可能性。
发明内容
本披露的某些特征、方面和优点认识到需要以下改进：这些改进可以增加从呼气管中的呼气气体中的蒸气移除，同时增加通过吸气管递送给患者的加湿气体中的蒸气量，而不增加这些管中的总流动阻力。本披露的某些特征、方面和优点认识到需要以下改进：这些改进减小呼吸回路的可压缩体积，或者至少减小呼吸回路的支路的可压缩体积。如本文所描述的，该可压缩体积和该吸气管与该呼气管之间的流动阻力两者可以进行权衡。可以减小该吸气管中的可压缩体积和/或流动阻力，以及增加该呼气管中的可压缩体积和/或流动阻力。该吸气管中该可压缩体积的减小可以至少部分地是由于该吸气管直径的减小。该管直径的减小可以通过能够至少部分地由于具有光滑孔而导致的流动阻力的减小来实现。该呼气管中该可压缩体积的增加可以至少部分地由于该呼气管的壁的表面积、该管的直径、该管的截面面积、或这些壁的长度的增加。该呼气管中流动阻力的增加可以至少部分地是由于波纹。由于如本文所描述的各种因素，该呼气管中该可压缩体积的增加和流动阻力的增加可以改进其渗透性。该吸气管与该呼气管之间的这种权衡可以在整个呼吸回路中维持相同的总可压缩体积和/或流动阻力。
呼吸回路的可压缩体积越小，针对固定的可延展性，呼吸回路的气动顺应性就越低，并且相对于患者肺部顺应性而言，呼吸回路的气动顺应性越低，所递送的潮气量存在误差的可能性就越小。
一种用于患者的呼吸疗法的回路套件可以包括呼吸回路。该呼吸回路可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。该吸气管的内径可以在5mm到14.5mm之间。该呼气管的标称内径可以在15mm到22mm之间。该吸气管的内径可以在4mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在10.5mm到20.5mm之间。
该回路套件可以包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。该回路套件可以包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。该回路套件可以包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的流传送到加湿器入口。该吸气管的内径可以在6mm到14mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到12mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到9mm之间。该呼气管的标称内径可以在15.5mm到21mm之间。该呼气管的标称内径可以在16mm到20mm之间。该呼气管的标称内径可以在16mm到19mm之间。该呼气管的标称内径可以在18mm到20mm之间。该呼气管的标称内径可以在19mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在9mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在10mm到14mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到14mm之间。该呼气管的标称内径可以在11mm到15mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在12mm到16mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在14mm到18mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在16mm到20mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在13mm到19mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在14mm到20mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.6m到2.5m之间。该吸气管可以将加热元件包围在该管的吸气中心孔内或壁内。该呼气管可以包括加热元件。该呼气管可以是透气的。该呼气管的内壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。该吸气管沿纵向截面可以包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。该回路套件可以适合于治疗潮气量在50ml到300ml范围内的患者。该回路套件可以适合于治疗小儿和青少年患者。该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到14mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。该吸气管和/或该呼气管可以包括多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。一种***可以包括该回路套件和加湿器。
一种用于患者的呼吸疗法的回路套件可以包括呼吸回路。该呼吸回路可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。该吸气管的内径可以在10mm到21mm之间。该呼气管的标称内径可以在22到30mm之间。该吸气管的内径可以在9.5mm到24mm之间。该呼气管的标称内径可以在19mm到31.5mm之间。
该回路套件可以包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。该回路套件可以包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。该回路套件可以包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的流传送到加湿器出口。该吸气管的内径可以在10mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到19mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到18mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到17mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在12mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在13mm到14mm之间。该呼气管的标称内径可以在22mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在23mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在25mm到28mm之间。该呼气管的标称内径可以在25.5mm到27mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在12mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在18mm到22mm之间。该吸气管的内径可以在19mm到23mm之间。该吸气管的内径可以在10mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在17mm到23mm之间。该呼气管的标称内径可以在25mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在26mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在20mm到24mm之间。该呼气管的标称内径可以在21mm到25mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在20mm到26mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.6m到2.5m之间。该吸气管可以将加热元件包围在该管的吸气中心孔内或壁内。该呼气管可以包括加热元件。该呼气管可以是透气的。该呼气管的内壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。该吸气管沿纵向截面可以包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。该回路套件可以适合于治疗潮气量大于300ml的患者。该回路套件可以适合于治疗成人患者。该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到20mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到20mm。该吸气管和/或该呼气管可以包括多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。一种***可以包括该回路套件和加湿器。
一种用于患者的呼吸疗法的回路套件可以包括呼吸回路。该呼吸回路可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。该吸气管的内径可以在4mm到12mm之间。该呼气管的标称内径可以在13mm到18mm之间。该吸气管的内径可以在3mm到13mm之间。该呼气管的标称内径可以在9.5mm到19mm之间。
该回路套件可以包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。该回路套件可以包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。该回路套件可以包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的流传送到加湿器入口。该吸气管的内径可以在5mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到8mm之间。该吸气管的内径可以在9mm到10mm之间。该呼气管的标称内径可以在13mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在15mm到16.5mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到15mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.6m到2.5m之间。该吸气管的内径可以在5mm到9mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到12mm之间。该吸气管的内径可以在4mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到12mm之间。该呼气管的标称内径可以在13mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在12mm到16mm之间。该呼气管的标称内径可以在11mm到15mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到18mm之间。该呼气管的标称内径可以在12mm到18mm之间。该呼气管的标称内径可以在10mm到16mm之间。该吸气管可以将加热元件包围在该管的吸气中心孔内或壁内。该呼气管可以包括加热元件。该呼气管可以是透气的。该呼气管的内壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。该吸气管沿纵向截面可以包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。该回路套件可以适合于治疗潮气量小于或等于50ml的患者。该回路套件可以适合于治疗新生儿患者。该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到14mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。该吸气管和/或该呼气管可以包括多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。一种***可以包括该回路套件和加湿器。
可以提供一种用于在患者的呼吸疗法中使用的回路套件。该呼吸回路可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。
在一些实施例中，该吸气管的内径可以在3mm到11mm之间并且该呼气管的标称内径可以在8mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在4mm到8mm之间。该呼气管的标称内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该呼气管的标称内径可以在10mm到14mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。在一些实施例中，该吸气管的内径可以在5mm到13mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在15mm到23mm之间。该吸气管的内径可以在5mm到9mm之间。该呼气管的标称内径可以在18mm到22mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到12mm之间。该呼气管的标称内径可以在16mm到20mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。在一些实施例中，该吸气管的内径可以在10mm到18mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在24mm到32mm之间。该吸气管的内径可以在9mm到13mm之间。该呼气管的标称内径可以在27mm到31mm之间。该吸气管的内径可以在15mm到19mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到28mm之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。该吸气管可以具有一定的内径和长度。该呼气管可以具有一定的标称内径和长度。在一些实施例中，该回路套件适合于治疗成人患者。在一些实施例中，该回路套件适合于治疗小儿和青少年患者。在一些实施例中，该回路套件适合于治疗小儿和新生儿患者。
一种呼吸回路可以包括吸气支路，用于将吸气气体运送给患者。该吸气支路可以包括第一长形构件，该第一长形构件包括中空体，该中空体螺旋地缠绕以至少部分地形成第一长形管，该第一长形管具有纵向轴、沿着该纵向轴延伸的第一管腔、以及环绕该管腔的中空壁。该吸气支路可以包括第二长形构件，该第二长形构件在该第一长形构件的相邻匝线之间螺旋地缠绕并接合，该第二长形构件形成该第一长形管的管腔的至少一部分。该呼吸回路可以包括呼气支路，用于运送来自该患者的呼出气体。该呼气支路可以包括入口和出口。该呼气支路可以包括第三长形构件，该第三长形构件包括包围第二管腔的第二管。该第二管腔可以被配置为包含大量呼出气流，并且该第二管是水蒸气可透过的、并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。
该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。该发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料具有遍布其中分布的孔隙。该未发泡聚合物可以包含挤出的固体热塑性弹性体材料，该材料是水蒸气可透过的、并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。该吸气支路的第一管腔可以具有光滑孔。该吸气支路的第二长形构件可以包围至少一个加热元件。该吸气支路的第一长形构件可以沿纵向截面形成多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气支路的第二长形构件可以包围至少一个加热元件，并且其中，该至少一个吸气加热元件位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气支路的第三长形构件可以是波纹状的。该第一长形管可以将加热元件包围在其管腔内。该呼气支路的第三长形构件可以将加热元件包围在该第二管腔内。该呼气支路的第三长形构件可以包括附接到该第二管的内壁上的加热元件。该呼气支路的第三长形构件可以包括嵌入在该第二管的壁中的加热元件。该第二管可以具有与该第二管腔相邻的内表面，并且该呼气支路进一步包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。
一种装置可以包括呼吸回路。该呼吸回路可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。该呼气管的壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。该吸气管可以将加热元件包围在其中心孔内。该吸气管可以包括附接到其壁上的加热元件。该吸气管可以包括嵌入在其壁中的加热元件。该呼气管可以包括在其中心孔内的加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的加热元件。该吸气管可以沿纵向截面包括多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气管可以包括至少一个加热元件，其中，该至少一个吸气加热元件位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气管可以包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。该呼吸回路可以包括加湿器，该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该加湿器可以包括加湿腔室，该加湿腔室被配置为储存一定体积的液体并且被配置成与该吸气气流处于流体连通。该加湿器可以包括加热器，该加热器被配置为对该加湿腔室中的一定体积的液体进行加热以产生蒸气，使得该吸气气流被该蒸气加湿。
一种呼吸设备可以包括加湿器，该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该呼吸设备可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自该加湿器的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸设备可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自该患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁。该呼气中心孔可以是波纹状的。该呼气管的壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
该吸气管可以包括在其中心孔内的至少一个加热元件。该吸气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该吸气管可以包括包围在其壁内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括在该呼气中心孔内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的至少一个加热元件。该吸气管可以包括沿纵向截面形成多个泡状物的螺旋缠绕构件，这些泡状物在该吸气中心孔处具有平坦化表面。该吸气管可以包围至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气管的壁可以包括发泡聚合物。
一种呼吸设备可以包括加湿器，该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该加湿器可以包括加湿腔室，该加湿腔室被配置为储存一定体积的液体并且被配置成与该吸气气流处于流体连通。该加湿器可以包括加热器，该加热器被配置为对该加湿腔室中的一定体积的液体进行加热以产生蒸气，使得该吸气气流被该蒸气加湿。该呼吸设备可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自该加湿器的加湿的吸气气流。该吸气管可以包括包围吸气中心孔的壁。该吸气管的吸气中心孔可以是光滑的。该吸气管可以包括沿纵向截面形成多个泡状物的螺旋缠绕的第一长形构件，这些泡状物在该吸气中心孔处具有平坦化表面。这些泡状物可以被配置为对该吸气中心孔进行隔热。该吸气管可以包括接合在该第一长形构件的相邻匝线之间的螺旋缠绕的第二长形构件，该第二长形构件形成该第一长形管的管腔的至少一部分并且包括嵌入在该第二长形构件内的至少一个吸气加热元件。该呼吸设备可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自该患者的呼气气流。该呼气管可以包括包围呼气中心孔的导管。该呼气中心孔可以是波纹状的。该导管可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体流基本上不可透过的。该呼气管可以包括在该呼气中心孔内的至少一个呼气加热元件。该呼吸设备可以包括控制***，该控制***被配置为向该加湿器的加热器、该至少一个吸气加热元件和该至少一个呼气加热元件递送电力。
该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。该发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料具有遍布其中分布的孔隙。该未发泡聚合物可以包含挤出的固体热塑性弹性体材料，该材料是水蒸气可透过的、并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。该至少一个吸气加热元件可以位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼吸设备可以包括位于该吸气管与该呼气管之间的患者接口组件。可以对该控制***所递送的电力进行计算，以便通过该加湿器提供增加的加湿，并且通过该至少一个呼气加热元件和该至少一个吸气加热元件提供受控的冷凝物管理。该呼吸设备可以包括通气机，该通气机被配置为提供该吸气气流并且接收该呼气气流。该通气机可以被配置为向该加湿器提供脉动式吸气气流。该通气机可以被配置为向该加湿器提供恒定的吸气气流。该通气机可以被配置为提供偏置气流。
一种呼吸设备可以包括加湿器，该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该呼吸设备可以包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管可以包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁。该吸气管的内壁可以是光滑的。该呼吸设备可以包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管可以包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁。该呼气管的内壁可以是波纹状的。该呼气管的壁可以是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。该吸气管可以包括在其中心孔内的至少一个加热元件。该吸气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该吸气管可以包括包围在其壁内的至少一个加热元件。该吸气支路的第一长形构件可以沿纵向截面形成多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气管可以包围至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气管可以包括在该呼气中心孔内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。该呼吸设备可以包括控制***，该控制***被配置为向该加湿器的加热器和该至少一个加热元件递送电力。
一种呼吸回路可以包括光滑孔吸气管与波纹状、蒸气可透过的呼气管的组合，以增加经由该回路的吸气支路递送给患者的加湿气体中的蒸气，并且增加从该回路的呼气支路中的呼气气体中的蒸气移除，而不增加这些管的总流动阻力，从而避免了该呼吸回路中压降的增加。该光滑孔吸气管可以提供权衡的机会。该光滑孔可以减小该流动阻力，从而可以允许减小该吸气管的直径或截面面积，同时维持可接受的流动阻力。该吸气管的直径或截面面积的这种减小使得该吸气管的可压缩体积减小。该直径较小的吸气管可以减小该呼吸回路的至少一部分的可压缩体积，从而减小所递送的潮气量出现误差的可能性。通气机典型地意图在每次呼吸时向患者递送设定体积的气体(‘潮气量’)。减小所递送潮气量的误差可以确保患者接收到正确的气体体积。
使用光滑孔吸气管与波纹状呼气管的组合具有超出预期地改进该呼吸回路及其部件性能的不可预见的协同效应。使用与同等波纹状管相比内径较小的光滑孔吸气管可以减少该管的可压缩体积。这种可压缩体积的减少可以确保适当体积的气体被递送给患者。如本文所描述的，该内径较小的吸气管可以减小该呼吸回路的总可压缩体积和气动顺应性。如本文所描述的，该内径较小的吸气管可以具有减小的可压缩体积，这可以与该呼气管的增加的可压缩体积进行权衡。
由于实际的原因，该呼吸回路管材可压缩体积以及因此顺应性通常比患者肺部的可压缩体积和顺应性大得多。影响该呼吸回路管材可压缩体积的因素包括使该管材的气流动阻力最小化以及使得这些管能够足够长以便在床位空间中管理患者。由于一些肺部疾病状态导致患者的肺部非常僵硬、顺应性较低，这种情况变得更糟。另外，由于长度减少(例如管缩短)而导致的低可压缩体积与可用性和透气的呼气支路两者直接相矛盾。在实践中，长管通常更好，例如能够实现患者的自由移动和定位。在实践中，较高的表面积在该呼气支路中通常更好，以增加这些呼气支路的透气性。
为了维持足够低的可压缩体积，该呼吸回路的各部件之间存在潜在的权衡。该吸气管的直径或截面面积可以减小。然而，减小该吸气管的内径也会增加该吸气管中的流动阻力(RTF)。已经发现，使该吸气管的内部开孔光滑可以补偿RTF的这种增加，因为与具有波纹孔或另一类型的非光滑孔管相比，光滑孔减少了RTF。光滑孔使用还具有减少蒸气和冷凝物滞留的附加益处。还已经发现，如果由于使用光滑孔而导致的RTF减少超过由于管内径减小而导致的RTF增加，则该呼吸回路中就存在RTF的净减少，或者至少在该吸气管中存在RTF的净减少。该吸气管的光滑孔降低了该RTF，从而允许减小该吸气管的直径，这通常将会增加该RTF，其中，该开孔的光滑度和该直径的减小可以进行平衡。如本文所描述的，该直径或该截面面积的减小可以减小该可压缩体积。该吸气管的可压缩体积的这种降低可以抵消该呼气管的可压缩体积的增加，例如通过增加该呼气管的直径或截面面积。增加该呼气管的直径或截面面积会产生该呼气管的更大表面积，从而增加该呼气管的蒸气渗透性。
与该呼吸回路的这些部件的可压缩体积有关的创造性认识的某些特征、方面和优点表征为以下各项中的一者或多者的组合：该吸气管的内径减小、该吸气管的光滑孔、该吸气管的可压缩体积减小、该呼气管的可压缩体积增大、该呼气管的直径增加、该呼气管的表面积增加和/或该呼气管的蒸气渗透性增加。本披露的某些特征、方面和优点反映了以下创造性认识：由于该光滑孔吸气管导致的RTF的这种净减少允许在不改变整个回路的总可压缩体积、总RTF和/或总压降的情况下修改该回路的其他部件。光滑孔吸气管的使用可以允许使用更长的波纹状呼气管，否则这将会增加该回路中的RTF。该呼气管长度的增加至少部分地由于停留时间增加而提高了该管从呼气气体中移除蒸气的能力。该呼气管直径的增加可以提高该管从呼气气体中移除蒸气的能力，这是由于蒸气渗透穿过的壁表面积增加。当使用该光滑孔吸气管减少整个回路的RTF时，由于该呼气管长度的增加而导致的RTF的增加可能不会导致该整个回路中RTF的净增加、可压缩体积的净增加和/或相应的压降。例如，基于设计，相对于RTF，该呼气管长度的增加和该光滑孔吸气管直径的减小可以是纯中性的。
在呼吸回路中使用光滑孔吸气管代替波纹状或类似的非光滑壁管，可以与在该呼吸回路中使用较宽(截面面积或直径较大)的呼气管结合，这会减少RTF。权衡可能不在RTF方面，在这种情况下，在两个管中RTF都会减少。与具有波纹孔或另一类型的非光滑孔管相比，该光滑孔减少了RTF。然而，该吸气管中RTF的减少可以通过减小直径或截面面积以增加RTF来抵消。较大截面面积或直径的呼气管也会减少RTF。相反，由于该吸气管和该呼气管的直径或截面面积(其在该吸气管中减小但在该呼气管中增加)的改变，可以存在可压缩体积的权衡。该较小直径的吸气管具有较小的可压缩体积。该较大直径的呼气管具有较大的可压缩体积。
一种呼吸回路可以包括吸气支路，用于将吸气气体运送给患者。该吸气支路包括第一长形构件，该第一长形构件包括中空体，该中空体螺旋地缠绕以至少部分地形成第一长形管，该第一长形管具有纵向轴、沿着该纵向轴延伸的第一管腔、以及环绕该管腔的中空壁。该吸气支路进一步包括第二长形构件，该第二长形构件在该第一长形构件的相邻匝线之间螺旋地缠绕并接合，该第二长形构件形成该第一长形管的管腔的内壁的至少一部分。该呼吸回路进一步包括呼气支路，用于运送来自该患者的呼出气体。该呼气支路包括入口、出口和第三长形构件，该第三长形构件包括包围第二管腔的第二管。该第二管腔被配置为包含大量呼出气流，并且该第二管是水蒸气可透过的并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。
该前述的呼吸回路还可以具有以下性质中的一种、一些或全部，以及在本披露中描述的任何一种或多种性质。该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。为了本披露的目的，描述为“水蒸气可透过并且液态水和大批气流基本上不可透过”(或基本上类似的语言)的任何材料在本文中被定义为以下材料：允许水蒸气分子通过扩散、促进扩散、被动输送、主动输送或用于选择性地输送水蒸气分子的另一类似机制穿过，但不具有从该材料的一个外主表面到该材料的另一个外主表面的允许液态水或大批气流通过泄漏路径的泄漏路径。
该发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料具有遍布其中分布的孔隙。该未发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料是水蒸气可透过的并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。该吸气支路的第一管腔可以具有光滑孔。该吸气支路的第二长形构件可以包围至少一个加热元件。该吸气支路的第一长形构件可以沿纵向截面形成多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气支路的第二长形构件可以进一步包括至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以定位在该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气支路的第三长形构件可以是波纹状的。该第一长形管可以将加热元件包围在其管腔内。该呼气支路的第三长形构件可以将加热元件包围在该第二管腔内。该呼气支路的第三长形构件可以包括附接到该第二管的内壁上的加热元件。该呼气支路的第三长形构件可以包括嵌入在该第二管的壁中的加热元件。该第二管可以具有与该第二管腔相邻的内表面，并且该呼气支路可以进一步包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。令人期望地，该发泡聚合物被选择或制造成使得该固体热塑性弹性体材料选择性地输送水蒸气分子，但是遍布其中分布的孔隙不会形成允许液态水或大批气流通过泄漏路径的泄漏路径。
一种装置可以包括呼吸回路。该呼吸回路进一步包括吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的。该呼吸回路进一步包括呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁。该呼气管的内壁是波纹状的，并且该呼气管的壁是水蒸气可透过的并且是流过其中的液体和气体基本上不可透过的。
该前述装置还可以具有以下性质中的一种、一些或全部，以及在本披露中描述的任何一种或多种性质。该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡聚合物。该吸气管可以将加热元件包围在其中心孔内或该管的壁内。该吸气管可以包括附接到其壁上的加热元件。该吸气管可以包括嵌入在其壁中的加热元件。该呼气管可以包括在其中心孔内的加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的加热元件。该吸气管可以沿纵向截面包括多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气管可以包括至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以定位在该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。
此外，该呼气管可以包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。该呼吸回路可以进一步包括加湿器，该加湿器被配置为对要递送给患者的吸气气流进行加湿。该加湿器可以包括：加湿腔室，该加湿腔室被配置为储存一定体积的液体并且被配置成与该吸气气流处于流体连通；以及加热器，该加热器被配置为对该加湿腔室中的一定体积的液体进行加热以产生蒸气，使得该吸气气流被该蒸气加湿。
一种呼吸设备可以包括加湿器、吸气管和呼气管。该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该吸气管被配置为接收来自该加湿器的吸气气流。该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的。该呼气管被配置为接收来自该患者的呼气气流。该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁，其中，该呼气中心孔是波纹状的，并且其中，该呼气管的壁是水蒸气可透过的并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
该前述的呼吸设备还可以具有以下性质中的一种、一些或全部，以及在本披露中描述的任何一种或多种性质。该吸气管可以包括在其中心孔内的至少一个加热元件。该吸气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该吸气管可以包括包围或嵌入在其壁内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括在该呼气中心孔内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的至少一个加热元件。该吸气管可以包括沿纵向截面形成多个泡状物的螺旋缠绕构件，这些泡状物在该吸气中心孔处具有平坦化表面。该吸气管可以包围至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以定位在该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气管的壁可以包含发泡或未发泡聚合物。
一种呼吸设备可以包括加湿器、吸气管、呼气管和控制***。该加湿器被配置为对要递送给患者的吸气气流进行加湿。该加湿器包括加湿腔室和加热器。该加湿腔室被配置为储存一定体积的液体并且被配置成与该吸气气流处于流体连通。该加热器被配置为对该加湿腔室中的一定体积的液体进行加热以产生蒸气，使得该吸气气流被该蒸气加湿。该吸气管被配置为接收来自该加湿器的加湿的吸气气流。该吸气管包括包围吸气中心孔的壁，并且该吸气管的中心孔是光滑的。该吸气管进一步包括沿纵向截面形成多个泡状物的螺旋缠绕的第一长形构件，这些泡状物在该吸气中心孔处具有平坦化表面。这些泡状物被配置为对该吸气中心孔进行隔热。该吸气管进一步包括接合在该第一长形构件的相邻匝线之间的螺旋缠绕的第二长形构件。该第二长形构件形成该第一长形管的管腔的至少一部分，并且包括嵌入在该第二长形构件内的至少一个吸气加热元件。该呼气管被配置为接收来自该患者的呼气气流。该呼气管包括包围呼气中心孔的导管，其中，该呼气中心孔是波纹状的，并且其中，该导管是水蒸气可透过的并且是穿过其中的液体流基本上不可透过的。该呼气管进一步包括在该呼气中心孔内的至少一个呼气加热元件。该控制***可以被配置为向该加湿器的加热器递送电力。该控制***可以被配置为向该至少一个吸气加热元件递送电力。该控制***可以被配置为向该至少一个呼气加热元件递送电力。该控制***可以被配置为向该加湿器的加热器和该至少一个吸气加热元件递送电力。该控制***可以被配置为向该加湿器的加热器和该至少一个呼气加热元件递送电力。该控制***可以被配置为向该至少一个呼气加热元件和该至少一个呼气加热元件递送电力。该控制***被配置为向以下各项中的一者或多者递送电力：该加湿器的加热器、该至少一个呼气加热元件和该至少一个呼气加热元件。该控制***被配置为向该加湿器的加热器、该至少一个吸气加热元件和该至少一个呼气加热元件递送电力。
该前述的呼吸设备还可以具有以下性质中的一种、一些或全部，以及在本披露中描述的任何一种或多种性质。该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡或未发泡聚合物。该发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料具有遍布其中分布的孔隙。该未发泡聚合物可以包含固体热塑性弹性体材料，该材料是水蒸气可透过的并且是液态水和大量呼出气流基本上不可透过的。该至少一个吸气加热元件可以位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼吸设备可以进一步包括位于该吸气管与该呼气管之间的患者接口组件。可以对该控制***所递送的电力进行计算，以便通过该加湿器提供增加的加湿。可以对该控制***所递送的电力进行计算，以便通过该至少一个呼气加热元件提供受控的冷凝物管理。可以对该控制***所递送的电力进行计算，以便通过该至少一个吸气加热元件提供受控的冷凝物管理。可以对该控制***所递送的电力进行计算，以便通过该加湿器提供增加的加湿，并且通过该至少一个呼气加热元件和该至少一个吸气加热元件提供受控的冷凝物管理。该呼吸设备可以进一步包括通气机，该通气机被配置为提供该吸气气流并且接收该呼气气流。该通气机可以被配置为向该加湿器提供脉动式吸气气流。该通气机可以被配置为向该加湿器提供恒定的吸气气流。该通气机可以被配置为提供偏置气流。
一种呼吸设备可以包括加湿器、吸气管和呼气管。该加湿器被配置为对流向患者的吸气气流进行加湿。该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流。该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的。该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流。该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的壁。该呼气管的内壁是波纹状的，并且该呼气管的壁是水蒸气可透过的并且是流过其中的液体和气体基本上不可透过的。该呼气管的壁可以包含水蒸气可透过并且液态水和大量呼出气流基本上不可透过的发泡聚合物。该吸气管可以包括在其中心孔内的至少一个加热元件。该呼吸设备还可以具有以下性质中的一种、一些或全部，以及在本披露中描述的任何性质。该吸气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该吸气管可以包括包围在其壁内的至少一个加热元件。该吸气支路的第一长形构件可以沿纵向截面形成多个泡状物，这些泡状物在该管腔处具有平坦化表面。该吸气管可以包围至少一个加热元件，并且该至少一个吸气加热元件可以位于该多个泡状物中的泡状物与该吸气中心孔之间。该呼气管可以包括在该呼气中心孔内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括附接到其内壁上的至少一个加热元件。该呼气管可以包括嵌入在其内壁内的至少一个加热元件。该呼气管可以包括围绕该内表面周向地布置并且在该入口与该出口之间大致纵向对准的多个加强肋。该呼吸设备可以进一步包括控制***，该控制***被配置为向该加湿器的加热器和该至少一个加热元件递送电力。
附图说明
现在将参考附图对本披露的某些特征、方面和优点进行描述。附图以及相关联的描述被提供用于说明本披露的某些特征、方面和优点，并且不限制本披露的范围。
图1是结合有一个或多个医用管的呼吸回路的示意图。
图1A是结合有一个或多个医用管的呼吸回路的示意图。
图1B示出了三个曲线图，展示呼吸回路顺应性对潮气量误差的影响。
图2A是复合管的一部分的侧视面。
图2B是图2A的复合管的纵向截面。
图3A是结合有蒸气可透过的发泡聚合物材料的管的一部分的侧视平面图。
图3B是图3A的管的截面视图。
图4A是结合有整体式加强肋的管的一部分的前透视图，其中，该管是部分波纹状的。
图4B是图4A的管的一部分的前透视图，其中，该管是完全波纹状的。
图5A是结合有肋的管的一部分的前透视图。
图5B是图5A的管的前透视图。
图6是呼气管的一部分的示意图。
图7是呼气管的一部分的示意图。
图8是包括加湿器、吸气管和呼气管的呼吸回路的示意图。
具体实施方式
包括一个或多个医用管的呼吸回路
为了更详细地理解本披露，首先参考图1，其示出了呼吸回路100。这种呼吸回路100可以是呼吸加湿回路。呼吸回路100包括一个或多个医用管。呼吸回路100可以包括吸气管103和呼气管117。
如本文所使用的，医用管是广义术语，并且对本领域的普通技术人员给出了它的普通且习惯的含义(也就是说，它不限于特殊或自定义的含义)，并且包括但不限于限定管腔或包括通道的圆柱形和非圆柱形长形形状(例如中空的长形体)，这些形状被构造用于在医疗程序中使用并且以其他方式满足用于此类用途的适用标准。吸气管是被配置为向患者递送呼吸气体的医用管。呼气管是被配置为使呼出的气体移动远离患者的医用管。
可以在图1的导管100中输送气体。周围气体从气体源105流动到加湿器107。加湿器107可以对这些气体进行加湿。气体源105可以是通气机、鼓风机或风扇、包含压缩气体的罐、医疗设施中的壁供应或任何其他合适的呼吸气体源。
加湿器107经由端口111连接到吸气管103的入口109(用于接收加湿气体的端部)，从而将加湿气体供应到吸气管103。这些气体通过吸气管103流动到吸气管103的出口113(用于排出加湿气体的端部)，并且随后通过连接到出口113上的患者接口115流动到患者101。呼气管117连接到患者接口115。呼气管117将来自患者接口115的呼出的加湿气体返回到气体源105或周围大气。如本文所使用的，患者接口具有广泛的含义，并且对本领域的技术人员给出了它的普通且习惯的含义，并且患者接口还包括但不限于全面罩、鼻罩、口罩、口鼻罩、鼻枕罩、鼻套管、鼻叉、喉罩或医疗回路与患者气道之间的任何其他合适的联接器中的任何一者或多者。
气体可以通过通气口119进入气体源105。鼓风机或风扇121可以通过抽吸空气或其他气体穿过通气口119来致使气流入气体源105中。鼓风机或风扇121可以是变速鼓风机或风扇。电子控制器123可以控制鼓风机或风扇速度。具体地，电子控制器123的功能可以由电子主控制器125来控制。可以响应于来自主控制器125的输入以及经由刻度盘或其他合适的输入装置127实现的用户设定的压力或者鼓风机或风扇速度的预定要求值(预设值)来控制该功能。
加湿器107包括加湿腔室129。加湿器腔室129可以被配置为包含一定体积的水130或其他合适的加湿液体。加湿腔室129可以是可从加湿器107上移除的。可移除性允许加湿腔室129在使用之后更容易被消毒或处置。加湿器107的加湿腔室129部分可以是一体构造，或者可以由接合在一起以限定加湿器腔室129的多个部件形成。加湿腔室129的本体可以由非传导性玻璃或塑料材料形成。加湿腔室129也可以包括传导性部件。例如，加湿腔室129可以包括高导热性基座(铝基座)，该高导热性基座被配置为当加湿腔室129安装在加湿器107上时与加湿器107上的加热器板131接触或相关联。
加湿器107可以包括电子控制件。加湿器107可以包括电子、模拟或数字主控制器125。主控制器125可以是基于微处理器的控制器，它执行存储在相关联的存储器中的计算机软件命令。响应于由用户经由用户输入装置133设定的湿度或温度值输入以及其他输入，主控制器125确定何时(或以何种水平)对加热器板131进行供能，以便对加湿腔室129内的一定体积的水130进行加热。
温度探头135可以连接到靠近患者接口115的吸气管103上，或者温度探头135可以连接到患者接口115。温度探头135可以整合到吸气管103中。温度探头135检测患者接口115附近或该患者接口处的温度。温度探头135可以将反映温度的信号提供给电子、模拟或数字主控制器125。可以使用加热元件(未示出)来调整患者接口115和/或吸气管103的温度，以便将吸气管103和/或患者接口115的温度升高到高于饱和温度，从而减少不想要的冷凝的机会。
在图1中，呼出的加湿气体经由呼气管117从患者接口115返回到气体源105。呼气管117可以包含蒸气可透过的材料，如下文更详细地描述。蒸气可透过的呼气管可以是波纹状的。
呼气管117可以具有温度探头和/或加热元件(如上文关于吸气管103所描述)，以减少冷凝到达气体源105的机会。呼气管117不需要使呼出气体返回到气体源105。呼出的加湿气体可以直接流动到周围环境或其他辅助设备，例如空气洗涤器/过滤器(未示出)。
在图1中，吸气管103包括或包含具有光滑孔导管。术语光滑孔在本领域中给出了它的普通且习惯的含义，并且包括但不限于非波纹孔、管腔或通道。术语“光滑孔”可以用于描述这样的管：它们具有不包括显著地影响管内的气流的显著内部波纹、环形肋、***或空腔的内表面。术语“光滑孔”也可以用于描述这样的管：它们不具有干扰穿过由该光滑孔限定的通道或管腔的大致层状流的重复内表面特征。术语波纹状在本领域中给出了它的普通且习惯的含义，并且包括但不限于具有脊状或开槽的表面。有利地，该光滑孔导致该导管的RTF比具有波纹孔的同等尺寸的导管低。光滑孔减小了流动阻力，使得可以减小该开孔(即直径或截面面积)，当与具有相似的流动阻力的波纹状管相比时，这导致较低的可压缩体积。该吸气导管可以是复合导管。该复合导管通常可以被定义为包括两个或更多个不同部分、或者更具体地两个或更多个被接合在一起以限定导管的部件的导管。该复合导管可以是螺旋缠绕的。该复合导管可以以这样的方式螺旋缠绕：使得该两个或更多个部件螺旋地缠结或以螺旋构型并排联接。
呼气管117包括或包含具有至少一部分蒸气可透过的导管。蒸气渗透性有助于湿度移除。至少呼气管117的蒸气可透过部分可以是波纹状的。波纹可以在管的内侧上。波纹增加了管的内表面面积。能够扩散穿过蒸气可透过材料的蒸气量与跟蒸气直接接触的材料表面积有关。波纹还会增加该呼气管内气体的湍流。更多的湍流意味着更好的气体混合，从而致使该水蒸气行进到呼气管117的外壁。更多的湍流可以增加在该呼气管中的这些波纹中的局部停留，当与蒸气渗透性属性结合时，这进一步提高了湿度移除。相对于同等大小的光滑孔管，局部停留时间的增加还降低了在每个波纹的“囊袋”中涡旋的气体的温度，这相对于同等大小的光滑孔管增加了这些气体的相对湿度。相对于同等大小的光滑孔管，相对湿度的增加使得呼气管117的壁上的蒸气压力梯度增加，这继而相对于同等大小的光滑孔管增加了穿过该波纹状呼气管的壁的蒸气扩散。
蒸气可透过的波纹导管可以至少部分地由发泡或未发泡聚合物形成，该聚合物是水蒸气可透过的并且是液态水和大量气流基本上不可透过的。呼气管117可以包括在呼气管117内限定空间的壁。该壁的至少一部分可以由发泡材料形成，该材料被构造成是水蒸气可透过并且是液态水和大量气流基本上不可透过。该壁的至少一部分可以由非发泡型挤出固体材料形成，该材料是水蒸气可透过的并且是液态水和大量气流基本上不可透过的。
蒸气可透过的呼气管117可以由非泡沫基材料形成。该非泡沫基材料可以包括螺旋形包裹的蒸气可透过带，或者该非泡沫基材料可以以连续管的形式挤出。呼气管117的波纹可以使用非泡沫基材料来实现。非泡沫基材料可以包括以交替的图案布置以形成波纹状内表面的不同直径的珠粒。可替代地，可以通过本领域中已知的方法(例如模制或冲压)在该管中产生这些波纹。
吸气管103包括光滑孔导管。该光滑孔导管可以进行加热和隔热，以最小化冷凝物产生并且使湿度递送最大化。该吸气管内冷凝物形成的减少允许将加湿气体中的更多蒸气递送给患者。有几个因素会影响吸气管103内的冷凝物产生，包括内开孔直径、内开孔的光滑程度、管的隔热程度、与管103相关联的加热元件(例如导线和元件)的存在以及加热元件在管103内的位置(无论加热元件位于管103的内开孔内还是位于管103的壁内)。具体地，当气体行进穿过吸气管103时，减小吸气管103的内开孔直径会增加气体速度。增加开孔的光滑度会减少湍流，并且在管腔的内壁上形成更具抛物线形的波前。因此，减小内开孔直径并使内开孔光滑会导致位于管中心附近的较快的气体将较少的热量传递给位于管壁附近的较慢的气体。光滑孔管也不会像波纹状管那样提供蒸气可能会滞留在其中或冷凝物可能会聚集在其中的任何囊袋。因此，鼓励由气体携带的蒸气离开该管，然后递送给患者。
增加管的隔热程度减少了吸气管103的壁上的热量损失，这通过最小化冷凝物形成而使湿度递送最大化。通过减少加热元件为维持目标温度和湿度而必须努力工作的程度，使吸气管103具有增加的隔热还使呼吸回路100更有效，因为隔热管将在气体行进穿过该管时更好地维持这些气体的温度和绝对湿度。
向吸气管103添加加热元件还使加湿递送最大化并且减少了冷凝。将一个或多个加热元件定位在吸气管103的壁内使加湿最大化，使冷凝物形成最小化，并且有助于吸气管103、呼吸回路100或加湿***的效率。当位于吸气管103的壁内时，加热元件对该壁进行加热而不是直接加热气体。对该壁进行加热降低了该壁附近的气体的相对湿度(对气体进行加热会增加温度，从而降低相对湿度)。将加热元件定位在吸气管103的进行隔热的“泡状物”(下文定义)的内壁的管腔侧上(下文更详细地描述)可以进一步减少穿过吸气管103的壁向外的热量损失，这继而使加湿最大化同时最小化冷凝物产生。如本文所使用的，术语“泡状物”是指由第一长形构件203的长形缠绕物或匝线形成的中空体的截面形状，该截面形状是在穿过该缠绕物或匝线的横向截面中截取的，例如，如图2B所示。如本文所使用的，对“泡状物”的任何提及是指长形的中空体，该中空体的截面中具有由其内具有中空空间的壁限定的形状。参照图2B，此类形状可以包括椭圆形或“D”形的形状。此类形状可以包括但不限于“O”形的形状，以及其他规则和不规则、对称和不对称的形状。
呼气管117可以包括波纹导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成并且增加在这些波纹中的局部停留时间。呼气管117可以包括蒸气可透过的导管以使蒸气移除最大化。呼气管117可以包括被加热的导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成。呼气管117可以包括波纹状、蒸气可透过的和/或被加热的导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成并且增加在这些波纹中的局部停留时间。呼气管117内的冷凝物形成减少允许更多的蒸气在呼气管117的壁上扩散。加热元件的存在可以将气体的相对湿度维持在100％以下(也就是说，将气体温度维持在露点饱和温度以上)。将加热元件定位在呼气管117的壁附近或之内致使对呼气管117的壁附近的气体进行加热。将呼气管117的壁附近的气体温度保持在露点以上避免或限制了冷凝物形成。在本说明书的其他地方甚至更详细地描述了吸气管103和呼气管117。
返回参考图1，气体源105典型地意图在每次呼吸时为患者101递送设定体积的气体。该设定体积可以被称为潮气量或递送量。期望患者101接收正确的气体体积，以减少发生肺部损伤风险的可能性并且增加充分通气的可能性。当气体源105(例如通气机)为患者提供呼吸时，气体源105必须填充患者的肺部和呼吸回路100，该呼吸回路可以包括过滤器、从通气机到加湿器的供应管、加湿器腔室、吸气管、呼气管以及关于图1示出或描述的任何其他部件。因此，气体源105必须估计或以其他方式考虑用于填充呼吸回路100的气体并且对此进行补偿，以增加准确地向患者递送气体体积的可能性。
气体源105可以进行呼吸回路100的气动顺应性测试。在该测试中，气体源105试图确定产生特定压力所需的体积。气动顺应性至少取决于可压缩体积。呼吸回路100的可压缩体积越低，针对固定的可延展性，呼吸回路100的气动顺应性就越低。相对于患者肺部顺应性而言，呼吸回路的气动顺应性越低，所递送的潮气量存在误差的可能性就越小。如果呼吸回路的气动顺应性测量值有少量错误，并且与患者肺部顺应性相比，呼吸回路的气动顺应性较大，则向患者递送的潮气量的百分比误差将变得非常大。例如，如果呼吸回路的气动顺应性测量值错误了5％，并且与患者肺部顺应性相比，呼吸回路的气动顺应性较大，则向患者递送的潮气量的百分比误差很可能比5％大得多。
图1B示出了三个曲线图。图1B的曲线图展示了所递送的潮气量的误差，其中在呼吸回路气动顺应性的气体源测量值中引入了理论上10％的误差。该三个曲线图是针对三种不同的回路顺应性规范(例如，新生儿、成人和小儿)。对于新生儿回路，呼吸回路顺应性(Cbs)等于0.9ml.cmH20-1。对于成人回路，呼吸回路顺应性(Cbs)等于2.1ml.cmH20-1。对于小儿回路，呼吸回路顺应性(Cbs)等于1.3ml.cmH20-1。每个曲线图都示出了在呼吸***顺应性较低的情况下向患者递送的潮气量的误差。
已经发现，随着患者体重的减少，误差会急剧增加。患者的体重与预期的潮气量相关。随着患者体重的减少，预期的潮气量也减少。比较图1B的曲线，其示出了对于给定的潮气量，如果呼吸回路顺应性较大，则误差较大。已经发现，相对于意图要接受治疗的患者的肺部特性，希望使呼吸回路的总可压缩体积和顺应性保持尽可能低。
由于实际的原因，例如使管材的气流动阻力最小化并且使得这些管能够足够长以便在床位空间中管理患者，呼吸回路管材的可压缩体积以及因此顺应性通常比患者的肺部大得多。由于一些肺部疾病状态导致患者的肺部僵硬、顺应性较低，这种差异变得更大。从可用性的角度来看，短管可导致的低可压缩体积可能是不利的。从可压缩体积的角度来看，较长的管和受益于较高表面积的透气的呼气支路可能是不利的。
可压缩体积的相关性在于，在维持足够低的可压缩体积时，呼吸回路的各部件之间可以存在权衡。吸气管103的光滑孔降低了流动阻力，这允许减小吸气管103的直径并且因此减小可压缩体积。吸气管103的可压缩体积的这种降低允许通过增加直径来增加呼气管117的可压缩体积。增加呼气管117的直径会产生呼气管117的更大的表面积，这会增加管117的蒸气渗透性。
已经认识到，将具有较小直径的光滑孔导管的吸气管103与具有波纹导管的呼气管117结合在一起，与其他可能的情况相比，允许呼气管117的直径更大和/或更长，同时维持总***可压缩体积。附加地或可替代地，较小直径的光滑孔吸气管103和较大直径的波纹状呼气管117的组合可以维持总压降。附加地或可替代地，较小直径的光滑孔吸气管103和较大直径的波纹状呼气管117的组合可以将呼吸回路100的流动阻力(RTF)维持在期望的水平。通常，增加导管的长度不合期望地增加了导管的可压缩体积以及因此整个呼吸回路的可压缩体积。通常，增加导管的长度不合期望地增加了导管的RTF以及因此整个呼吸回路的RTF。另一方面，当导管是蒸气可透过的时，增加的长度有利地提高了导管的从呼出气体中移除蒸气的能力。已经发现，具有较小直径的光滑孔吸气管103和具有波纹状、蒸气可透过的、较大直径的导管的呼气管117的组合增加了呼气管117从呼吸回路中移除水蒸气的能力，而不增加总***可压缩体积、压降和/或RTF。
进一步认识到，将具有光滑孔导管的吸气管103与具有波纹导管的呼气管117结合在一起，使得加湿器107增加湿度性能，从而为患者提供治疗益处，同时驱使更接近完全饱和的气体，而不会增加液体损坏气体源105或冷凝物排回到患者的风险。
具有光滑孔螺旋缠绕导管的吸气管103可以与具有波纹状、蒸气可透过的导管的呼气管117配对。如上文所讨论的，吸气管103的光滑孔的RTF低于类似尺寸的波纹孔。其内径也可以比波纹导管小。通常，减少内径会减小可压缩体积，并且会不合期望地增加吸气管的RTF。然而，可以选择光滑孔特性，使得与吸气管103的光滑孔相关联的RTF减小超过由吸气管103的较小内径导致的RTF增加。较小直径的吸气管103的这种选择也减小了吸气管103的可压缩体积。然后，这种选择允许与光滑孔吸气管103配对的波纹状呼气管117更长和/或具有更大的直径或截面面积，而不会增加总***压降或可压缩体积。呼气管117的增加的长度和/或直径通常不合期望地增加了该管的RTF和可压缩体积。然而，增加的长度和/或直径也提高了蒸气可透过的管从呼气气体中移除蒸气的能力。在这种布置中，将光滑孔吸气管103与波纹状呼气管117配对增强了呼气管117的性能。从通气机出口到通气机入口可能存在的呼吸回路的***压降可能会受到该回路中每个元件的压力特性(RTF)的影响。返回参考图1，假设从通气机到加湿器的供应管、加湿器腔室、接口管和接口体的压力特性是固定的，则有助于***压降的主要因素是吸气管103和呼气管117的流动阻力和尺寸(长度和直径)。对这些因素之一的任何改变应当有利地通过其他一个或多个因素来平衡，以避免增加***压降、RTF和/或可压缩体积。如本文所描述的，有助于可压缩体积的主要因素是吸气管103和呼气管117的管轮廓、可延展性以及尺寸(长度和直径或截面面积)。在维持呼吸回路的可压缩体积的同时，在减小吸气管103的可压缩体积与增加呼气管117的可压缩体积之间可以存在权衡。如本文所描述的，增加呼气管117的可压缩体积在呼气支路的蒸气渗透性方面具有优点。
吸气管103的光滑孔可以减小流动阻力(与波纹状吸气管相比)，从而减少总***压降。这允许以增加***压降的方式来更改其他三个因素中的任何一个或全部(波纹状呼气管117的流动阻力或任一管的尺寸)。吸气管103的内径可以小于同等的波纹状吸气管，这令人期望地增加了流过吸气管103的气体的速度。然而，较小的直径又会增加回一些流动阻力。只要由较小直径引起的RTF增加与由使用光滑孔引起的RTF减少相比足够小，就可以在不增加***压降的情况下增加波纹状呼气管117的长度。增加呼气管117的长度增加了呼气管117的管壁的表面积。能够扩散穿过蒸气可透过材料的蒸气量与该材料的表面积有关。增加呼气管117的长度和/或直径增加了呼气管117的壁的表面积，并且还增加了气体在呼气管117中的停留时间。能够扩散穿过可透过材料的蒸气量也与携带蒸气的气体与该材料接触的时间长度有关。
呼吸回路的可压缩体积(整个气流动路径的累积体积)也可以以相同的方式进行平衡。例如，吸气管103的尺寸(截面面积或直径、长度)的变化可以抵消波纹状呼气管117的尺寸(截面面积或直径、长度)的变化。如本文所描述的，吸气管103的直径的减小可以减小可压缩体积。可压缩体积的这种减小可以提高所递送的潮气量的准确性。如本文所描述的，吸气管103的直径的减小可以抵消呼气管117的直径的增加和/或长度的增加。如本文所描述的，呼气管117的尺寸变化可以例如通过增加呼气管117的蒸气渗透性来促进呼气管117的功能。更改管尺寸会影响***压降和***可压缩体积两者，因此在进行改变时，应当有利地平衡或同时选择两个方程。减小吸气管103的直径既可以增加流动阻力，又可以减小可压缩体积，同时增加穿过该管的平均气体速度。增加波纹状呼气管117的长度既增加了流动阻力又增加了可压缩体积。表1总结了各种特征对这两个***指标的影响：
表1
Figure BDA0002692657770000291
将波纹状呼气管117与光滑孔吸气管103配对能够实现吸气管103的更高性能。将较大直径的呼气管117与较小开孔的吸气管103配对对于可压缩体积而言可能是净中性的，但是增加了呼吸回路的功能性(例如，增加呼气管117中的蒸气扩散)。在这种布置中，光滑孔吸气管103使冷凝物产生最小化，并且因此使湿度递送最大化。可以通过改变吸气管103和呼气管117的尺寸(例如直径和长度)来减小总可压缩体积。在一些布置中，吸气管103是隔热的，这有助于使加湿器107和/或加热元件(例如加热器板131)在产生被递送给患者101的湿度方面更有效。加热器板131不必工作太多，因为它不必在加湿腔室端口111处产生如此高的目标温度，这是因为被加热的且隔热的吸气管103将更好地维持从加湿腔室端口111流过吸气管103的气体的绝对湿度。
加热器导线在吸气管103的壁中的位置还增加了吸气管103在维持气体的相对湿度方面的效率。加热器导线可以对吸气管103的壁进行加热，而不是加热流过吸气管103的管腔的气体，这降低了吸气管103的壁附近的气体的相对湿度。当吸气管103包括具有螺旋缠绕的中空体或“泡状物”管的复合导管(下文更详细地介绍)时，加热器导线位于进行隔热的泡状物下方(在内壁的管腔侧上)，这减少了穿过吸气管103的壁向外的热量损失。
光滑孔吸气管103促进层状气流，从而在吸气管103的管腔上产生更具抛物线形的波前，其中相对于更靠近吸气管103壁的气体，更靠近管腔中心的气体具有更高的速度。在这种布置中，较高速度的气体在从入口109到出口113的传输期间具有较少的时间将热量传递到邻近的较低速度的气体。结合由加热器导线产生的热量的向内方向，这种布置有助于进一步增加气流所保留的热量。
光滑孔吸气管103也不会像波纹状管那样提供蒸气可能会滞留在其中或冷凝物可能会聚集在其中的任何囊袋。因此，鼓励由气体携带的蒸气保持气相并且离开吸气管103，并且由此被递送给患者101。
波纹状呼气管117使蒸气移除最大化并且使冷凝物形成最小化。呼气管117可以是蒸气可透过的，从而促进蒸气穿过呼气管117的壁向外部大气的扩散。在一些布置中，呼气管117是蒸气可透过的并且被加热；沿该管的加热控制促进了蒸气穿过呼气管117的壁向外部大气的扩散。转移到外部大气的蒸气将不会被递送到气体源105。波纹状呼气管117在与呼气管117的壁相邻的气流部分中产生湍流，这增加了与该壁相邻的气体在波纹中的停留时间。停留时间的增加使得蒸气扩散穿过呼气管117的壁的机会增加。停留时间的增加还降低了在每个波纹的“囊袋”中涡旋的气体的温度，从而增加了这些气体的相对湿度。相对湿度的增加使得呼气管117的壁上的蒸气压力梯度增加，这继而增加了穿过该壁的蒸气扩散。
如下文所讨论的，呼气管117可以包括卷绕在呼气管117的管腔中心附近的加热器导线。这样定位的加热器导线增加了气流的湍流，并且同时使冷凝物形成最小化。更多的湍流意味着更好的气体混合，从而致使水蒸气行进到呼气管117的外壁。波纹状呼气管117还提供了波纹“囊袋”，它们具有收集从蒸气冷凝的任何液体的优点。聚集在波纹中的液体是未递送到气体源105的液体。在一些布置中，加热器导线可以定位在呼气管117的壁中。呼气管117中加热器导线的存在还使呼气管内的冷凝物形成最小化。
光滑孔吸气管103与波纹状呼气管117的组合允许加湿器107增加湿度性能。在有创和无创通气两者中，都有来自患者和偏置流的贡献。在这两者中，呼气管117可以用于减少返回到气体源105的湿度量。呼气管117的功能可以是充分减少返回到气体源105的湿度量。
呼气管的功能可以使得加湿器107和吸气管103能够向患者101递送更高水平的湿度。如果呼气管117不能充分减少返回到气体源105的湿度量，则将不得不降低或拨回加湿器107和吸气管103向患者101递送更高水平的湿度的能力，这是因为该额外湿度中的一些将通过呼气管117运送到气体源105。
申请人已经做出了与呼吸回路有关的令人惊奇的发现，就整个***内的可压缩体积而言，在呼吸回路100的各部件之间，特别是在吸气管103与呼气管117之间可以存在权衡。已经认识到，通过在维持相同的流动阻力(RTF)的同时从波纹状管切换到光滑孔管，可以减小吸气管103的直径。申请人已经令人惊奇地发现，在维持呼吸回路的总可压缩体积的同时，可以将呼气管117的直径增加到理论上最大的标称直径。对于波纹状管，标称直径等于该波纹状管的最大和最小直径的平均值。
呼吸回路的典型的工业标准波纹状管直径包括10mm、15mm和22mm。在工业上的一些实例中，这些管大小仅仅是名称，或仅仅是指这些管端部上的连接器的大小，而不是指实际的管内径、外径和/或标称直径。尽管在实践中不受限制，但直径较小的管材(例如10mm管材或12mm管材)可以用于新生儿患者，15mm管材可以用于小儿患者，并且22mm管材可以用于成人患者。可以设想管材的其他内径或标称直径，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm以及包括本文披露的两个或更多个直径的范围。已经发现，如果开孔是光滑的而不是波纹状的，则可以减小吸气管103的直径，假设吸气支路的RTF恒定。
在给定三种标准的波纹状管直径为10mm、15mm和22mm的情况下，令人惊奇地发现，在各种内径的光滑孔管和各种标称直径的波纹状管之间，流动阻力可以进行匹配。每个波纹状管都具有RTF，该RTF可以通过测试设备进行测量。每个波纹状管都具有RTF，该RTF理论上可以使用管材的尺寸进行计算。类似地，每个光滑孔管都具有RTF，该RTF可以通过测试设备进行测量。除测试之外或作为其替代，可以在理论上计算该RTF。已经发现，对于具有标称直径的每个波纹状管，可以将RTF与直径较小的相应光滑孔管进行匹配。作为申请人发现的一个非限制性实例，基于两个具有相同RTF的管，标称直径为10mm的波纹状管可以基本上等同于6.9mm的光滑孔管。作为申请人发现的另一个实例，基于基本上相似的RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于8mm的光滑孔管。作为申请人发现的又一个实例，基于基本上相似的RTF，标称直径为22mm的波纹状管可以基本上等同于13.5mm的光滑孔管。因此，与波纹状吸气管相比，可以减小光滑孔吸气管103的直径，而不会增加呼吸回路的吸气支路中的RTF。
呼吸回路的总可压缩体积被取为吸气支路的可压缩体积与呼气支路的可压缩体积之和。在给定三个工业标准的波纹状管直径为10mm、15mm和22mm的情况下，可以确定呼吸回路的可压缩体积。每个波纹状管都具有可压缩体积，该可压缩体积可以通过测试设备进行测量。每个波纹状管都具有可压缩的体积，可以基于波纹状管的尺寸在理论上计算该可压缩体积。对于波纹状管，可以基于波纹状管的标称直径等于波纹状管的最大和最小直径的平均值的假设来计算该可压缩体积。已经发现，可以在呼吸回路100中维持具有波纹状吸气管和呼气管的呼吸回路的总可压缩体积，其中吸气管103具有光滑孔并且呼气管是波纹状的。
已经发现，在维持由标准波纹状管产生的呼吸回路的总可压缩体积的同时，可以对呼吸回路的吸气支路的可压缩体积的变化与呼气支路的可压缩体积的变化进行权衡。已经发现，在维持吸气支路的RTF的同时，光滑孔吸气管103可以具有减小的直径。通过减小吸气支路中的吸气管的直径(可通过将波纹状管更换为光滑孔管来实现)，呼吸回路的吸气支路的可压缩体积减小。已经发现，在维持呼吸回路的总可压缩体积的同时，可以对由光滑孔吸气管103引起的可压缩体积的这种减少与波纹状呼气管117的可压缩体积的增加进行权衡。可以确定光滑孔吸气管103的可压缩体积的减小，并将其添加到呼气管117的可压缩体积余量中。
已经发现，基于由吸气管103引起的可压缩体积的减少，呼气管117可以具有理论上最大的标称直径。作为申请人发现的一个非限制性实例，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，6.9mm的光滑孔吸气管103可以抵消14.7mm的波纹状呼气管117。作为申请人发现的另一个实例，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，8mm的光滑孔吸气管103可以抵消19.3mm的波纹状呼气管117。作为申请人发现的又一个实例，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，13.5mm的光滑孔吸气管103可以抵消27.4mm的波纹状呼气管117。波纹状呼气管117的理论上最大的标称直径维持总呼吸回路可压缩体积。可压缩体积保持不变，这是因为由吸气管103的设计变化引起的可压缩体积的减小允许针对呼气管117的设计增加可压缩体积。
已经发现，吸气管103内的加热器导线对RTF具有不利影响(即，当所有其他因素保持恒定时，它会使RTF增加)，因此，加热器导线的存在可以限制光滑孔吸气管103的直径的减小。作为申请人发现的一个非限制性实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为10mm的波纹状管可以基本上等同于9.3mm的光滑孔管。已经发现，与标称10mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，9.3mm的光滑孔吸气管103可以抵消13.4mm的波纹状呼气管117。作为申请人发现的另一个实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于12.7mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，12.7mm的光滑孔吸气管103可以抵消16.6mm的波纹状呼气管117。作为申请人发现的又一个实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为22mm的波纹状管可以基本上等同于20.3mm的光滑孔管。已经发现，与标称22mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，20.3mm的光滑孔吸气管103可以抵消22.9mm的波纹状呼气管117。
作为申请人发现的另一个非限制性实例，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为10mm的波纹状管可以基本上等同于5.9mm的光滑孔管。已经发现，与标称10mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，5.9mm的光滑孔吸气管103可以抵消12.8mm的波纹状呼气管117。标称直径为10mm的波纹状管的标称可压缩体积为78,539.8mm3/m。可以使用趋势线来计算标称直径为10mm的波纹状管的RTF。光滑孔吸气管103的标称直径可以为5.9mm，这是在相同压力下使用趋势线所得的同等的光滑孔内径。对于标准管材和光滑孔吸气管103，RTF可以相同或近似相同，例如为75.93cmH2O/l/min。光滑孔吸气管的可压缩体积可以是例如27,631.9mm3/m。在这种情况下，可压缩体积差可以是例如50,907.9mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为10mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为129,447.7mm3/m。因此，波纹状呼气管117的最大标称直径可以为12.8mm，以维持回路(吸气支路和呼气支路)的总可压缩体积。另外或可替代地，波纹状呼气支路的标称直径可以小于最大值，并且吸气和/或呼气支路可以在现有技术的长度上延长。例如，可以以例如1.75m的长度或本文所披露的其他长度来提供吸气支路和呼气支路。本领域技术人员将意识到，对于本文所披露的每个实施例而言，这种选择，即增加吸气和/或呼气支路的长度而不是使用最大可能的呼气直径或者增加(吸气和/或呼气支路的)长度并将该直径增加到小于最大可能直径是可用的，并且可以用于实现本文所描述的有益技术效果。
作为申请人发现的另一个实例，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于6.7mm的光滑孔管，如使用趋势线所确定的。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，6.7mm的光滑孔吸气管103可以抵消20.1mm的波纹状呼气管117。使用趋势线所得的15mm波纹状管材的可压缩体积可以是例如176,714.6mm3/m。类似地，光滑孔吸气管103的可压缩体积可以是34,820.4mm3/m。由此可见，标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差可以是141,894.2mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为15mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为318.608.8mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的又一个实例，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为22mm的波纹状管可以基本上等同于10.9mm的光滑孔管，如通过使用趋势线所确定的。已经发现，与标称22mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，10.9mm的光滑孔吸气管103可以抵消29.1mm的波纹状呼气管117。使用趋势线所得的22mm波纹状管材的可压缩体积可以是380,132.7mm3/m。光滑孔吸气管103的可压缩体积可以是93,664.1mm3/m。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差可以是286,468.6mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为22mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为666,601.3mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的又一个非限制性实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为10mm的波纹状管可以基本上等同于7.8mm的光滑孔管，如使用趋势线所确定的。已经发现，与标称10mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，7.8mm的光滑孔吸气管103可以抵消11.8mm的波纹状呼气管117。使用趋势线所得的10mm波纹状管材的可压缩体积可以是78,539.8mm3/m。光滑孔吸气管103的可压缩体积可以是47,523.4mm3/m。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差可以是31,016.5mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为10mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为109,556.3mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的另一个实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于10.5mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，10.5mm的光滑孔吸气管103可以抵消18.5mm的波纹状呼气管117。使用趋势线所得的15mm波纹状管材的可压缩体积可以是176,714.6mm3。光滑孔吸气管103的可压缩体积可以是85,910.6mm3。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差可以是90,804.0mm3。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为15mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为267,518.6mm3。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的又一个实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为22mm的波纹状管可以基本上等同于16.9mm的光滑孔管。已经发现，与标称22mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，16.9mm的光滑孔吸气管103可以抵消26.1mm的波纹状呼气管117。使用趋势线所得的22mm波纹状管材的可压缩体积可以是380,132.7mm3/m。光滑孔吸气管103的可压缩体积可以是224,424.7mm3/m。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差可以是155,708.0mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为22mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如为535.840.7mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的另一个实例，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于6.7mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，6.7mm的光滑孔吸气管103可以抵消20.1mm的波纹状呼气管117。申请人发现的另一个实例是，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于10.0mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，10.0mm的光滑孔吸气管103可以抵消18.7mm的波纹状呼气管117。申请人发现的另一个实例是，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于11.7mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，11.7mm的光滑孔吸气管103可以抵消17.7mm的波纹状呼气管117。申请人发现的另一个实例是，在考虑加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于13.5mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，13.5mm的光滑孔吸气管103可以抵消16.4mm的波纹状呼气管117。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
使用趋势线所得的15mm波纹状管材的可压缩体积可以是176,714.6mm3/m。光滑孔吸气管103针对6.7mm吸气管的可压缩体积为34,820mm3/m，针对10.0mm吸气管为78,539.8mm3，针对11.7mm吸气管为107,513.2mm3/m，并且针对13.5mm吸气管为143.138.8mm3/m。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差针对6.7mm吸气管为141,894.2mm3/m，针对10.0mm吸气管为98,174.8mm3/m，针对11.7mm吸气管为69,201.4mm3/m，并且针对13.5mm吸气管为33,575mm3/m。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为15mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如针对6.7mm吸气管为318.608.8mm3/m，针对10.0mm吸气管为274,889.4mm3/m，针对11.7mm吸气管为245,916.0mm3/m，并且针对13.5mm吸气管为210,290.4mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的另一个实例，在排除加热器导线的RTF的情况下，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于10.5mm的光滑孔管。已经发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下，10.5mm的光滑孔吸气管103可以抵消18.5mm的波纹状呼气管117，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，在不改变呼吸回路的总可压缩体积的情况下。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
使用趋势线所得的15mm波纹状管材的可压缩体积可以是176,714.6mm3/m。光滑孔吸气管103的可压缩体积针对10.5mm吸气管可以是85,910.6mm3/m。标准管材与新型光滑孔吸气管103之间的可压缩体积差针对10.5mm吸气管可以是90,804.0mm3。波纹状呼气管117可以具有总可压缩体积，该总可压缩体积是标称直径为15mm的波纹状管的可压缩体积与可压缩体积差之和，例如针对10.5mm吸气管为267,518.6mm3/m。另外，由于这些是每米的值，因此本领域的技术人员应当理解，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。
作为申请人发现的实例，在5L/min下，可以存在波纹状管材的RTF压力与内径的趋势线。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝2149322.2385x-4.4519，R2＝0.9727。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝603928.0681x-4.4380，R2＝0.9964。作为申请人发现的实例，在5L/min下，可以存在波纹状管材的标称直径与RTF压力的关系。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算出的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝26.0327x-0.2185，R2＝0.9727。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝20.0518x-0.2245、R2＝0.9964。针对此流速的ISO RTF极限为0.9cmH2O(88.25Pa)，并且两个阈值在具有加热器导线的情况下为9.78mm，在排除加热器导线的情况下为7.33mm。作为申请人发现的实例，在5L/min下，可以存在光滑孔管材的RTF压力与内径的趋势线，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝15.3164x-0.2191、R2＝0.9933。
作为申请人发现的另一个实例，在15L/min下，可以存在波纹状管材的RTF压力与内径的趋势线。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算出的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝22141877.6970x-4.5927，R2＝0.9780。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝64442935.7622x-5.5152，R2＝0.9907。作为申请人发现的实例，在15L/min下，可以存在波纹状管材的标称直径与RTF压力的关系。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算出的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝38.8945x-0.2129，R2＝0.9780。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝25.9216x-0.1796，R2＝0.9907。ISO RTF极限为0.9cmH2O(88.25Pa)，并且两个阈值在具有加热器导线的情况下为14.98mm，在排除加热器导线的情况下为11.59mm。作为申请人发现的实例，在15L/min下，可以存在光滑孔管材的RTF压力与内径的趋势线，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝27.3664x-0.3158、R2＝0.9421。
作为申请人发现的又一个实例，在30L/min下，可以存在波纹状管材的RTF压力与内径的趋势线。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算出的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝79343411.8635x-4.5906，R2＝0.9657。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝528987202.1853x-5.8298，R2＝0.9828。作为申请人发现的实例，在30L/min下，可以存在波纹状管材的标称直径与RTF压力的关系。在考虑加热器导线的情况下，由申请人计算出的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝50.3401x-0.2104，R2＝0.9657。在排除加热器导线的情况下，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝30.9550x-0.1686，R2＝0.9828。ISO RTF极限为0.9cmH2O(88.25Pa)，并且两个阈值在具有加热器导线的情况下为19.61mm，在排除加热器导线的情况下为14.54mm。作为申请人发现的实例，在30L/min下，可以存在光滑孔管材的RTF压力与内径的趋势线，由申请人计算的代表该趋势线的一个可能的方程可以近似为：y＝26.9650x-0.2260、R2＝0.8419。
已经发现，呼吸回路100具有许多优点。如本文所描述的，标称直径较大的波纹状呼气管117增加了表面积和停留时间，当呼气管由允许水分子迁移穿过呼气管的壁的材料构成时，这两者都增加了蒸气扩散。当与光滑壁吸气管结合使用时，波纹状呼气管117的理论最大标称直径维持整个呼吸回路的总可压缩体积，同时具有在气体在呼气管内停留时间期间增加蒸气扩散的优点。
呼吸回路被设计成用于使吸气管103的RTF从第一标称直径的波纹状管匹配到第二直径的光滑孔管，第二直径小于第一直径。第二直径的光滑孔管的可压缩体积小于第一直径的波纹状管的可压缩体积，从而为包括较小第二直径的光滑孔管作为吸气支路的呼吸回路产生可压缩体积余量。可压缩体积的这一余量可以通过作为呼气支路的第三标称直径的波纹状管来抵消，第三标称直径可以大于第一标称直径。与具有包括第一标称直径的波纹状管的吸气支路和包括第一标称直径的波纹状管的呼气支路的呼吸回路相比，修改后的呼吸回路具有包括第二直径的光滑孔管的吸气支路和包括第三标称直径的波纹状管的呼气支路；这些呼吸回路之间的总可压缩体积相同或更低，并且吸气支路的RTF相同或更低。在申请人发现的一些实施例中，这些优点可通过具有第三标称直径的波纹状管的呼气支路来实现，第三标称直径大于第一标称直径。
在申请人令人惊奇地发现的另一个实例中，当一起使用以形成呼吸回路时，标称13mm的波纹状吸气管和标称13mm的波纹状呼气管具有可压缩体积。以吸气支路为例，波纹状吸气管具有RTF，可以对该RTF进行测量以提供实际的RTF或进行计算以提供理论的RTF。13mm波纹状吸气管的RTF可以基本上等同于光滑孔吸气管103的RTF。光滑孔吸气管103的直径小于相应的13mm波纹状吸气管的直径。波纹状吸气管和光滑孔吸气管103之间的这种直径减小对应于吸气支路的可压缩体积的减小。
吸气支路和呼气支路一起形成呼吸回路。标称13mm的波纹状吸气管和标称13mm的波纹状呼气管限定了呼吸回路的第一总可压缩体积。在具有光滑孔吸气管103的修改后的呼吸回路中，该第一总可压缩体积可以得以维持或减少。在具有光滑孔吸气管103的修改后的呼吸回路中，由于该管的直径减小，吸气支路的可压缩体积减小。在具有光滑孔吸气管103的修改后的呼吸回路中，呼气支路可以被设计成具有较大的标称直径。呼气支路的较大标称直径具有较大的可压缩体积，在考虑呼吸回路的总可压缩体积时，这抵消了吸气支路的可压缩体积的减小。因此，由于使用光滑孔吸气管103而导致的可压缩体积的减小可以适应来自波纹状呼气管117的可压缩体积的增加。具有标称13mm波纹状吸气管和标称13mm波纹状呼气管的呼吸回路具有与光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117相同或更低的总可压缩体积。然而，吸气管103的直径小于具有标称13mm波纹状吸气管的呼吸回路的相应吸气支路，并且波纹状呼气管117的标称直径大于具有标称值13mm波纹状呼气管的呼吸回路的相应的呼气支路。
不同直径的管材可以用于不同的患者人群。此外，即使在相同或不同直径的管材之间，以及在相同或不同的呼吸回路内，预期的递送量或潮气量也可以变化。在一些实施例中，直径较小的管可以用于新生儿和小儿患者，而直径较大的管可以用于成人患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗潮气量在50ml到300ml范围内的患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗潮气量大于或等于300ml的患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗潮气量小于或等于50ml的患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗小儿或青少年患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗成年患者。修改后的呼吸回路可以适合于治疗新生儿患者。
可以根据标准ISO 5367:2014(E)对修改后的呼吸回路进行测试，该标准通过引用以其全文并入本文。对于成人患者类别，预期的递送量大于或等于300ml。对于小儿类别，预期的递送量在50ml到300ml之间。对于新生儿类别，预期的递送量小于或等于50ml。对于成人患者类别，流动阻力极限为0.03hPa/l/min/m(cmH20/l/min/m)。对于小儿患者类别，流动阻力极限为0.06hPa/l/min/m(cmH20/l/min/m)。对于新生儿患者类别，流动阻力极限为0.37hPa/l/min/m(cmH20/l/min/m)。对于成人患者类别，At流为30l/min。对于小儿患者类别，At流为15l/min。对于新生儿患者类别，At流为2.5l/min。表1复制如下。下表可以描述根据患者类别，被提供用于切割成一定长度的呼吸管的每米流动阻力极限。
Figure BDA0002692657770000431
在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在5mm到14.5mm之间，而呼气管117的标称内径可以在15mm到22mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在10mm到21mm之间，而呼气管117的标称内径可以在22mm到30mm之间。在一些有利配置中，吸气管103的内径可以在4mm到12mm之间，而呼气管117的标称内径可以在13mm到18mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在4mm到17mm之间，而呼气管117的标称内径可以在10.5mm到20.5mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在9.5mm到24mm之间，而呼气管117的标称内径可以在19mm到31.5mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在3mm到13mm之间，而呼气管117的标称内径可以在9.5mm到19mm之间。
在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在4mm到8mm之间，而呼气管117的标称内径可以在11mm到15mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在5mm到9mm之间，而呼气管117的标称内径可以在18mm到22mm之间。在一些有利配置中，吸气管103的内径可以在9mm到13mm之间，而呼气管117的标称内径可以在27mm到31mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在6mm到10mm之间，而呼气管117的标称内径可以在10mm到14mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在8.5mm到12.5mm之间，而呼气管117的标称内径可以在16.5mm到20.5mm之间。在修改后的呼吸回路的一些有利配置中，吸气管103的内径可以在15mm到19mm之间，而呼气管117的标称内径可以在24mm到28mm之间。
吸气管103的内径可以在1mm到30mm之间，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm，或者结合任何前述值的范围，例如6mm到14mm、6mm到13mm、6mm到12mm、6mm到11mm、7mm到10mm、8mm到9mm、10mm到20mm、11mm到20mm、11mm到19mm、11mm到18mm、11mm到17mm、11mm到16mm、11mm到15mm、12mm到15mm、13mm到14mm、5mm到11mm、6mm到10mm、6mm到8mm、9mm到10mm等。吸气管103的内径也可能是在任何这些值之间的任何值。
吸气管103的内径可以在以下范围内：0mm到2mm、1mm到3mm、2mm到4mm、3mm到5mm、4mm到6mm、5mm到7mm、6mm到8mm、7mm到9mm、8mm到10mm、9mm到11mm、10mm到12mm、11mm到13mm、12mm到14mm、13mm到15mm、14mm到16mm、15mm到17mm、16mm到18mm、17mm到19mm、18mm到20mm、19mm到21mm、20mm到22mm、21mm到23mm、22mm到24mm、23mm到25mm、24mm到26mm、25mm到27mm、26mm到28mm、27mm到29mm、28mm到30mm等。吸气管103的内径可以在以下范围内：0mm到4mm、1mm到5mm、2mm到6mm、3mm到7mm、4mm到8mm、5mm到9mm、6mm到10mm、7mm到11mm、8mm到12mm、9mm到13mm、10mm到14mm、11mm到15mm、12mm到16mm、13mm到17mm、14mm到18mm、15mm到19mm、16mm到20mm、17mm到21mm、18mm到22mm、19mm到23mm、20mm到24mm、21mm到25mm、22mm到26mm、23mm到27mm、24mm到28mm、25mm到29mm、26mm到30mm等。吸气管103的内径可以在以下范围内：0mm到6mm、1mm到7mm、2mm到8mm、3mm到9mm、4mm到10mm、5mm到11mm、6mm到12mm、7mm到13mm、8mm到14mm、9mm到15mm、10mm到16mm、11mm到17mm、12mm到18mm、13mm到19mm、14mm到20mm、15mm到21mm、16mm到22mm、17mm到23mm、18mm到24mm、19mm到25mm、20mm到26mm、21mm到27mm、22mm到28mm、23mm到29mm、24mm到30mm等。吸气管103的内径可以在以下范围内：0mm到8mm、1mm到9mm、2mm到10mm、3mm到11mm、4mm到12mm、5mm到13mm、6mm到14mm、7mm到15mm、8mm到16mm、9mm到17mm、10mm到18mm、11mm到19mm、12mm到20mm、13mm到21mm、14mm到22mm、15mm到23mm、16mm到24mm、17mm到25mm、18mm到26mm、19mm到27mm、20mm到28mm、21mm到29mm、22mm到30mm等。吸气管103的内径也可能是在任何这些值之间的任何值。
呼气管117的标称内径可以在1mm到40mm之间，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm,、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm，或者结合任何前述值的范围，例如15.5mm到21mm、16mm到20mm、16mm到19mm、18mm到20mm、19mm到20mm、22mm到29mm、23mm到30mm、24mm到30mm、24mm到29mm、25mm到28mm、25.5mm到27mm、13mm到17mm、14mm到17mm、15mm到16.5mm、14mm到15mm等。呼气管117的内径也可能是在任何这些值之间的任何值。
呼气管117的标称内径可以在以下范围内：0mm到2mm、1mm到3mm、2mm到4mm、3mm到5mm、4mm到6mm、5mm到7mm、6mm到8mm、7mm到9mm、8mm到10mm、9mm到11mm、10mm到12mm、11mm到13mm、12mm到14mm、13mm到15mm、14mm到16mm、15mm到17mm、16mm到18mm、17mm到19mm、18mm到20mm、19mm到21mm、20mm到22mm、21mm到23mm、22mm到24mm、23mm到25mm、24mm到26mm、25mm到27mm、26mm到28mm、27mm到29mm、28mm到30mm、29mm到31mm、30mm到32mm、31mm到33mm、32mm到34mm、33mm到35mm、34mm到36mm、35mm到37mm、36mm到38mm、37mm到39mm、38mm到40mm等。呼气管117的标称内径可以在以下范围内：0mm到4mm、1mm到5mm、2mm到6mm、3mm到7mm、4mm到8mm、5mm到9mm、6mm到10mm、7mm到11mm、8mm到12mm、9mm到13mm、10mm到14mm、11mm到15mm、12mm到16mm、13mm到17mm、14mm到18mm、15mm到19mm、16mm到20mm、17mm到21mm、18mm到22mm、19mm到23mm、20mm到24mm、21mm到25mm、22mm到26mm、23mm到27mm、24mm到28mm、25mm到29mm、26mm到30mm、27mm到31mm、28mm到32mm、29mm到33mm、30mm到34mm、31mm到35mm、32mm到36mm、33mm到37mm、34mm到38mm、35mm到39mm、36mm到40mm等。呼气管117的标称内径可以在以下范围内：0mm到6mm、1mm到7mm、2mm到8mm、3mm到9mm、4mm到10mm、5mm到11mm、6mm到12mm、7mm到13mm、8mm到14mm、9mm到15mm、10mm到16mm、11mm到17mm、12mm到18mm、13mm到19mm、14mm到20mm、15mm到21mm、16mm到22mm、17mm到23mm、18mm到24mm、19mm到25mm、20mm到26mm、21mm到27mm、22mm到28mm、23mm到29mm、24mm到30mm、25mm到31mm、26mm到32mm、27mm到33mm、28mm到34mm、29mm到35mm、30mm到36mm、31mm到37mm、32mm到38mm、33mm到39mm、34mm到40mm等。呼气管117的标称内径可以在以下范围内：0mm到8mm、1mm到9mm、2mm到10mm、3mm到11mm、4mm到12mm、5mm到13mm、6mm到14mm、7mm到15mm、8mm到16mm、9mm到17mm、10mm到18mm、11mm到19mm、12mm到20mm、13mm到21mm、14mm到22mm、15mm到23mm、16mm到24mm、17mm到25mm、18mm到26mm、19mm到27mm、20mm到28mm、21mm到29mm、22mm到30mm、23mm到31mm、24mm到32mm、25mm到33mm、26mm到34mm、27mm到35mm、28mm到36mm、29mm到37mm、30mm到38mm、31mm到39mm、32mm到40mm等。呼气管117的标称内径也可能是在任何这些值之间的任何值。
吸气管103与呼气管117之间的直径差可以在0mm到20mm之间，例如0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm，或者结合任何前述值的范围，例如0mm到2mm、1mm到3mm、2mm到4mm、3mm到5mm、4mm到6mm、5mm到7mm、6mm到8mm、7mm到9mm、8mm到10mm、9mm到11mm、10mm到12mm、11mm到13mm、12mm到14mm、13mm到15mm、14mm到16mm、15mm到17mm、16mm到18mm、17mm到19mm、18mm到20mm、0mm到4mm、1mm到5mm、2mm到6mm、3mm到7mm、4mm到8mm、5mm到9mm、6mm到10mm、7mm到11mm、8mm到12mm、9mm到13mm、10mm到14mm、11mm到15mm、12mm到16mm、13mm到17mm、14mm到18mm、15mm到19mm、16mm到20mm、0mm到6mm、1mm到7mm、2mm到8mm、3mm到9mm、4mm到10mm、5mm到11mm、6mm到12mm、7mm到13mm、8mm到14mm、9mm到15mm、10mm到16mm、11mm到17mm、12mm到18mm、13mm到19mm、14mm到20mm、0mm到8mm、1mm到9mm、2mm到10mm、3mm到11mm、4mm到12mm、5mm到13mm、6mm到14mm、7mm到15mm、8mm到16mm、9mm到17mm、10mm到18mm、11mm到19mm、12mm到20mm等。吸气管103的内径可以小于呼气管117的标称内径。该差也可能是任何这些值之间的任何值。
作为申请人发现的另一个非限制性但优选的实例，基于RTF，标称直径为15mm的波纹状管可以基本上等同于11.7mm的光滑孔管。已经发现，11.7mm的光滑孔吸气管103可以抵消最大18.5mm或20.1mm的呼气支路(分别是在具有或不具有加热器导线的情况下)。然而，申请人已经令人惊奇地发现，与标称15mm的波纹状吸气和呼气回路相比，波纹状呼气管117中使用小于14.5mm最大直径的最大直径仍然允许呼吸回路的总可压缩体积不增加的期望技术效果。
此外，在这个优选实例中，在不增加回路的总可压缩体积的情况下，吸气和/或呼气支路的长度可以相对于现有技术或典型的支路长度另外增加，如本文进一步所描述。这种增加的长度提供了附加的技术益处，因为这种支路将具有改进的可用性和改进的患者活动性，特别是对于需要袋鼠式护理或其中患者被抱着的其他护理的新生儿和小儿患者而言。在一些实施例中，吸气或呼气导管可以是大约1.75m，如下文所讨论。根据本发明的实施例的光滑孔吸气管103的管直径可以为约11.7mm。光滑孔吸气管103的管长度可以为约1.75m。光滑孔吸气管103的支路可压缩体积可以为约188,148mm3/m。波纹状呼气管117的管直径可以为14.5mm。波纹状呼气管117的管长度可以为约1.75m。波纹状呼气管117的支路可压缩体积可以为约288,977mm3/m。光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117的总可压缩体积为约477125mm3/m。同等的标准管的直径将为15mm，并且长度为1.5m。标准管是双波纹状回路，典型地设计用于小儿患者。对于标准管，吸气管的管直径可以为15mm，并且管长度为1.5m。标准吸气管的支路可压缩体积为265,072mm3。对于标准管，呼气管的管直径可以为15mm，并且管长度为1.5m。标准呼气管的支路可压缩体积为265,072mm3。标准回路的吸气管和呼气管的总可压缩体积为530,144mm3/m。如本领域技术人员将认识到的，与标准回路相比，该实施例的改进的回路(即11.7mm光滑孔吸气和14.5波纹状呼气)在达到15mm波纹状吸气支路的ISO标准化阻力极限(增加能够接受治疗的病人的上限大小)之前允许更大的流，并且总回路可压缩体积小于15mm的波纹状对(从而允许其治疗潮气量较小的患者)。更进一步地，长度增加超过1.5m支路增加了患者和护理者的可用性，并且改进了活动性。较大的呼气支路直径，特别是对于本文所披露的透气支路，允许增加停留时间，并且因此允许更多的湿度透到环境空气中(并且远离湿度可能会损坏的敏感通气机部件)。
在一些实施例中，光滑孔吸气管103可以在达到阻力极限之前允许更大的流。在一些实施例中，该结果可以增加能够接受治疗的患者的上限大小。在一些实施例中，与15mm波纹状标准管相比，光滑孔吸气管103可以允许更大的流。在一些实施例中，总回路可压缩体积小于标准的波纹状管对。在一些实施例中，该结果可以允许光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117治疗潮气量较小的患者。在一些实施例中，与相应的标准回路相比，光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117可以在达到阻力极限之前有利地允许更大的流。在一些实施例中，与相应的标准回路相比，光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117可以通过增加能够接受治疗的患者的上限大小来有利地治疗更大范围的患者。在一些实施例中，与相应的标准回路相比，光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117可以有利地具有较低的总回路可压缩体积。在一些实施例中，与相应的标准回路相比，光滑孔吸气管103和波纹状呼气管117可以有利地治疗潮气量较小的患者。
吸气管103的长度可以在1m到4m之间，例如1.0m、1.05m、1.1m、1.15m、1.2m、1.25m、1.3m、1.35m、1.4m、1.45m、1.5m、1.55m、1.6m、1.65m、1.7m、1.75m、1.8m、1.85m、1.9m、1.95m、2.0m、2.05m、2.1m、2.15m、2.2m、2.25m、2.3m、2.35m、2.4m、2.45m、2.5m、2.55、2.6m、2.65m、2.7m、2.75m、2.8m、2.85m、2.9m、2.95m、3.0m、3.1m、3.15m、3.2m.3.25m、3.3m、3.35m、3.4m、3.45m、3.5m、3.55m、3.6m、3.65m、3.7m、3.75m、3.8m、3.85m、3.9m、3.95m、4.0m，或者结合任何前述值的范围。呼气管117的长度可以在1m到4m之间，例如1.0m、1.05m、1.1m、1.15m、1.2m.1.25m、1.3m、1.35m、1.4m、1.45m、1.5m、1.55m、1.6m、1.65m、1.7m、1.75m、1.8m、1.85m、1.9m、1.95m、2.0m、2.05m、2.1m、2.15m、2.2m、2.25m、2.3m、2.35m、2.4m、2.45m、2.5m、2.55m、2.6m、2.65m、2.7m、2.75m、2.8m、2.85m、2.9m、2.95m、3.0m、3.1m、3.15m、3.2m、3.25m、3.3m、3.35m、3.4m、3.45m、3.5m、3.55m、3.6m、3.65m、3.7m、3.75m、3.8m、3.85m、3.9m、3.95m、4.0m，或者结合任何前述值的范围。本领域的技术人员将认识到，吸气或呼气导管的总长度可以分为多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。这些长度也可能是任何这些值之间的任何值。
在一些实施例中，较低的顺应性可以允许扩大患者大小范围。在一些实施例中，较低的顺应性可以允许回路更长，同时仍在可接受的患者大小范围内。在一些实施例中，代替1.1到1.5m的长度，吸气和/或呼气导管可以更长，例如1.55m、1.6m、1.65m、1.7m、1.75m、1.8m、1.85m、1.9m、1.95m、2.0m、2.05m、2.1m、2.15m、2.2m、2.25m、2.3m、2.35m、2.4m、2.45m、2.5m、2.55m、2.6m、2.65m、2.7m、2.75m、2.8m、2.85m、2.9m、2.95m、3.0m、1.6m或更长、在1.5到2.0mm之间、优选地为1.75m、优选地为2.0m、或者结合任何前述值的范围。在一些实施例中，更长的吸气和/或呼气导管对于患者活动性可能具有很大的益处，特别是对于需要袋鼠式护理或其中孩子被抱着的其他护理的新生儿和小儿患者而言。在一些实施例中，吸气或呼气导管可以小于4m。
如本文所描述的，该测试研究了在呼吸回路中用于向患者输送和从患者接收加湿气体的波纹状管材和光滑孔管材的气动性质的差异。该测试针对10mm、15mm和22mm三种标准管材大小，研究了光滑孔吸气支路和波纹状呼气支路相较于常规的波纹状吸气支路和波纹状呼气支路的气动益处。在一些实施例中，呼吸装置是无水滞留的波纹状双支路呼吸装置，其目的是递送可以被加热的加湿气体。
流动阻力测试结果表明，对于给定标称直径的波纹状管(10mm、15mm和22mm)，可以使用标称直径较小的光滑孔吸气管来维持相同的流动阻力(RTF)值。在一些实施例中，在呼吸回路中使用加热器导线以维持去往和来自患者的加湿气体的温度，典型地在波纹状吸气支路中使用螺旋缠绕的加热器导线设计。位于空气路径中的加热器导线将会增加该回路的RTF。在一些实施例中，光滑孔吸气管可以具有加热器导线，该加热器导线内置在该管的壁中，该壁在空气路径的外部，使得加热器导线对RTF无影响。在相对于RTF测量值来考虑此举的情况下，同等光滑孔管的大小进一步减小。
如本文所描述的，标称直径较小的光滑孔吸气管直接与吸气支路的可压缩体积(顺应性)的减小有关。可压缩体积的这种减小可以允许使用标称直径更大的波纹状呼气管，同时维持等效的总呼吸装置顺应性值。在一些实施例中，较大呼气支路表面积的益处包括存在更多可以发生蒸气传递(透气性)的区域。对于具有波纹状吸气管和呼气管的10mm、15mm和22mm的给定标准呼吸管材大小，本文描述了同等的光滑孔吸气和波纹状呼气管组合。该测试研究了呼吸回路的三种常见的标准大小，例如10mm、15mm和22mm呼吸装置。
为了向患者递送有效的呼吸支持，本文所述的呼吸装置具有一些关键的气动性质。该呼吸装置的气动顺应性包括套件内所有部件的气动顺应性之和。气动顺应性可以被认为是将呼吸装置中的压力增加到期望水平所需的体积的度量。对于给定的压力变化与高气动顺应性呼吸装置相比，低气动顺应性呼吸装置可能需要增加较小的体积。气动顺应性可以直接影响通气机向患者的波形输送。在一些使用方法中，在治疗给定的患者人群时，维持或降低气动顺应性可能很重要。呼吸管的气动顺应性可以分为两个主要组成部分，即可压缩体积和管刚度。回路的内部容积越大，则可压缩体积就越大。在内部容积较大的情况下，需要压缩更大量空气以升高压力。例如，对于两个相同长度的钢管，一个钢管的内径为10mm并且另一个钢管的内径为20mm，则20mm钢管的可压缩体积将大于10mm钢管的可压缩体积，因为内部容积更大。管壁越硬，则顺应性就越低。对于较硬的管，拉伸较少，因此达到给定压力所需的空气体积也较少。例如，对于两个相同长度且相同内径的管，一个是钢并且另一个是相同壁厚的橡胶，则两个管的可压缩体积是相同的。然而，当压力升高时，橡胶管可能会膨胀并增加其体积，从而导致更大的体积变化和更高的顺应性。
流动阻力(RTF)可以被认为是允许给定的空气流速穿过管需要多少压力的度量。流动阻力典型地表示为cmH2O/l/min。管的影响RTF的主要性质包括管直径和表面粗糙度。在一些实施例中，较大的光滑管有益于减小RTF。流动阻力可能是呼吸回路的重要气动性质，因为它限制了在指定的吸气时间内能够递送给患者的波形/呼吸的大小。
标称直径可以被认为是管的特性。标称直径是一种结合波纹状管的内径差异的方法。标称直径可以计算为：标称
Figure BDA0002692657770000521
对于光滑孔管，标称直径是内径。对于波纹状管，标称直径考虑波纹的高度和大小。
该测试的目的之一是，鉴于典型地在呼吸支持疗法中使用的管大小范围内的波纹状管材，研究光滑孔管材对呼吸回路的气动性质的影响。申请人已经发现，顺应性和流动阻力是要考虑的重要性质。RTF数据是在一系列波纹状管和光滑孔管上收集的。这种流动阻力测试提供了如本文所描述的各种趋势线。在波纹状管的给定流速下，使用通过绘制直径(或标称直径)与压力的关系创建的趋势线，识别出提供相同RTF值的等效光滑孔管。这种流动阻力的评估提供了在波纹状标准管与光滑孔吸气管之间等效的RTF。计算同等的波纹状管和光滑孔管的顺应性。计算顺应性之间的差。这种顺应性比较测试允许研究光滑孔管的顺应性增益。新的呼气支路顺应性是原始的波纹状顺应性值加上从以上计算中发现的顺应性方差。然后可以从该新值计算出新的最大呼气管直径。呼气支路顺应性和管大小设定允许将使用光滑孔吸气管所得的顺应性差与波纹状呼气管的顺应性相加，从而使呼气波纹状管的最大尺寸增加超过标准波纹状管。另外，由于全部测试都是将一根管切割成1m长度执行的，因此本领域的技术人员将理解，可以使用较大的呼气直径，直至达到本文计算出的最大值(该值比现有技术的这种类型的呼吸回路的呼气直径大)，和/或可以将吸气和/或呼气管制成比现有技术呼吸回路的长度更长。
在流动阻力测试过程中，对每个管执行流扫，并在1.2到70l/min的流速范围内确定流动阻力。针对几种不同的可商购获得的且具有不同直径(或标称直径)的光滑孔和波纹状内部轮廓的原型单个管，该测试提供了对RTF方差的理解。在一些情况下，在该开孔中存在加热器导线的情况下进行测试，并且在其他情况下，在该开孔中不存在加热器导线的情况下进行测试。这些管被切割成1m的标称长度。因此，本文表达的RTF值以mm3/m为单位。结果表明，波纹状和光滑孔管样本的流动阻力曲线相似。然而，将相似大小的标称直径波纹状管和光滑孔管进行比较，可以看出，对于给定的流速，光滑孔管的RTF值较低。
分析了波纹状管和光滑孔管的流动阻力之间的关系，以确定在限定的流速下，将产生与波纹状管等效的RTF值的标称直径光滑孔管。就该测试而言，对于10mm的管，流速为5l/min。对于15mm的管，流速为15l/min。对于22mm的管，流速为30l/min。
可以比较等效的波纹状管和光滑孔管的顺应性值，以了解更换为光滑孔管的气动益处。呼吸支路的顺应性由可压缩体积以及材料的刚度组成。可以考虑许多不同的材料。如本文所描述的，在测试中比较了顺应性的可压缩体积方面。可压缩体积可以部分地由管材的内部面积确定。对于波纹状管，可以使用标称直径。对于波纹状管、标准管以及光滑孔吸气管，都可以计算可压缩体积。这些值的差也可以计算出来。
对于包括吸气支路和呼气支路的给定呼吸回路套件，顺应性较低的光滑孔吸气支路的益处是指呼气支路可以使用总套件顺应性的较大比例。新的最大呼气支路顺应性可以是可压缩体积差与标准波纹状呼气支路的顺应性之和。根据该计算，可以为呼气支路确定新的最大标称直径。
加湿呼吸回路被加热的目的是维持从腔室到患者的气体中的湿度。可以在呼吸管中安装加热器导线，以维持温度并且减少由于沿着该管冷凝出来而导致的任何湿度。在一些实施例中，加热器导线是沿支路的长度拉伸的螺旋缠绕的细丝。加热器导线可能会影响RTF，因为它是对流的限制。在一些实施例中，光滑孔管可以在壁中具有整合的加热器导线。整合的加热器导线可以从气体路径中移除，因此不会妨碍RTF。
对于给定标称直径的波纹状管，可以使用标称直径较小的吸气光滑孔管来维持相同的流动阻力值。另外，如果在波纹状管的流动阻力测量中考虑螺旋状加热器导线，则同等光滑孔吸气管的标称直径甚至可以更小，以维持相同的流动阻力值。作为具有较小标称直径的直接结果，与对应的标准波纹状管相比，光滑孔吸气管具有较低的可压缩体积。光滑孔吸气管可以允许将总呼吸装置顺应性的较大比例分配给呼气支路，从而实现更大的表面积。
用于在患者的呼吸疗法中使用的回路套件可以包括各种特征。该回路套件包括呼吸回路。该呼吸回路包括吸气管，用于接收来自气体源的吸气气流。该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁。该吸气管的内壁是光滑的。该呼吸回路包括呼气管，用于接收来自患者的呼气气流。该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁。该呼气管的内壁是波纹状的。该回路套件可以包括Y形件，用于联接该吸气管和该呼气管。该回路套件可以包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。该回路套件可以包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的流传送到加湿器入口。该回路套件可以在呼吸设备***中使用，该呼吸设备***包括气体源(例如呼吸通气机)和/或加湿器。一种***可以包括该回路套件和加湿器。
该回路套件的尺寸可以部分地基于患者人群。该吸气管的内径可以在5到14.5mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在15到22mm之间。该回路套件的尺寸可以部分地基于患者人群。该吸气管的内径可以在4到17mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在10.5到20.5mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到14mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到12mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到9mm之间。该呼气管的标称内径可以在15.5mm到21mm之间。该呼气管的标称内径可以在16mm到20mm之间。该呼气管的标称内径可以在16mm到19mm之间。该呼气管的标称内径可以在18mm到20mm之间。该呼气管的标称内径可以在19mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在9mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在10mm到14mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到13mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到14mm之间。该呼气管的标称内径可以在11mm到15mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在12mm到16mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在14mm到18mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在16mm到20mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在13mm到19mm之间。该呼气管的标称内径标称内径可以在14mm到20mm之间。
该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到14mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。该回路套件可以适合于治疗潮气量在50ml到300ml范围内的患者。该回路套件可以适合于治疗小儿和青少年患者。
该回路套件的尺寸可以部分地基于患者人群。该吸气管的内径可以在10mm到21mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在22到30mm之间。该吸气管的内径可以在9.5mm到24mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在19到31.5mm之间。该吸气管的内径可以在10mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到20mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到19mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到18mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到17mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在12mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在13mm到14mm之间。该呼气管的标称内径可以在22mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在23mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在25mm到28mm之间。该呼气管的标称内径可以在25.5mm到27mm之间。该吸气管的内径可以在11mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在12mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在18mm到22mm之间。该吸气管的内径可以在19mm到23mm之间。该吸气管的内径可以在10mm到16mm之间。该吸气管的内径可以在17mm到23mm之间。该呼气管的标称内径可以在25mm到29mm之间。该呼气管的标称内径可以在26mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在20mm到24mm之间。该呼气管的标称内径可以在21mm到25mm之间。该呼气管的标称内径可以在24mm到30mm之间。该呼气管的标称内径可以在20mm到26mm之间。该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到20mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到20mm。该回路套件可以适合于治疗潮气量大于300ml的患者。该回路套件可以适合于治疗成人患者。
该回路套件的尺寸可以部分地基于患者人群。该吸气管的内径可以在4到12mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在13mm到18mm之间。该吸气管的内径可以在3mm到13mm之间，并且该呼气管的标称内径可以在9.5mm到19mm之间。该吸气管的内径可以在5mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到8mm之间。该吸气管的内径可以在9mm到10mm之间。该呼气管的标称内径可以在13mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在15mm到16.5mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到15mm之间。该吸气管的内径可以在5mm到9mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到10mm之间。该吸气管的内径可以在7mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在8mm到12mm之间。该吸气管的内径可以在4mm到11mm之间。该吸气管的内径可以在6mm到12mm之间。该呼气管的标称内径可以在13mm到17mm之间。该呼气管的标称内径可以在12mm到16mm之间。该呼气管的标称内径可以在11mm到15mm之间。该呼气管的标称内径可以在14mm到18mm之间。该呼气管的标称内径可以在12mm到18mm之间。该呼气管的标称内径可以在10mm到16mm之间。该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差可以在1mm到14mm之间。该吸气管的内径可以比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。该回路套件可以适合于治疗潮气量小于或等于50ml的患者。该回路套件可以适合于治疗新生儿患者。
该吸气管或该呼气管可以具有附加的特征。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.5m到2.5m之间。该吸气管或该呼气管的长度可以在1.6m到2.5m之间。可以将该吸气管或该呼气管的总长度分成多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。该吸气管可以将加热元件包围在该吸气中心孔内，或将该加热元件包封在该内壁内。该呼气管可以包括加热元件。该呼气管可以是透气的。该呼气管的内壁可以是对水蒸气可透过的，并且对流过其中的液体和大量呼出气流是基本上不可透过的。该吸气管沿纵向截面可以包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。一种***可以包括该回路套件和加湿器。
图1A示出了呼吸回路100，该呼吸回路可以类似于本文所描述的图1。这种呼吸回路100可以是呼吸加湿回路。呼吸回路100包括一个或多个医用管。呼吸回路100可以包括吸气管103和呼气管117。
可以在图1A的回路100中输送气体。环境空气从气体源105流动到加湿器107。加湿器107可以对这些气体进行加湿。气体源105可以是通气机、鼓风机或风扇、包含压缩气体的罐、医疗设施中的壁供应或任何其他合适的呼吸气体源。
加湿器107经由端口111连接到吸气管103的入口109(用于接收加湿气体的端部)，从而将加湿气体供应到吸气管103。这些气体通过吸气管103流动到吸气管103的出口113(用于排出加湿气体的端部)，并且随后通过连接到出口113上的患者接口115流动到患者101。呼气管117连接到患者接口115。呼气管117将来自患者接口115的呼出的加湿气体返回到气体源105或周围大气。
气体可以通过通气口119进入气体源105。鼓风机或风扇121可以通过抽吸空气或其他气体穿过通气口119来致使气流入气体源105中。鼓风机或风扇121可以是变速鼓风机或风扇。电子控制器123可以控制鼓风机或风扇速度。具体地，电子控制器123的功能可以由电子主控制器125来控制。可以响应于来自主控制器125的输入以及经由刻度盘或其他合适的输入装置127实现的用户设定的压力或者鼓风机或风扇速度的预定要求值(预设值)来控制该功能。
加湿器107包括加湿腔室129。加湿器腔室129可以被配置为包含一定体积的水130或其他合适的加湿液体。加湿腔室129可以是可从加湿器107上移除的。可移除性允许加湿腔室129在使用之后更容易被消毒或处置。加湿器107的加湿腔室129部分可以是一体构造，或者可以由接合在一起以限定加湿腔室的多个部件形成。加湿腔室129的本体可以由非传导性玻璃或塑料材料形成。加湿腔室129也可以包括传导性部件。例如，加湿腔室129可以包括高导热性基座(铝基座)，该高导热性基座被配置为当加湿腔室129安装在加湿器107上时与加湿器107上的加热器板131接触或相关联。
加湿器107可以包括电子控制件。加湿器107可以包括电子、模拟或数字主控制器125。主控制器125可以是基于微处理器的控制器，它执行存储在相关联的存储器中的计算机软件命令。响应于由用户经由用户输入装置133设定的湿度或温度值输入以及其他输入，主控制器125确定何时(或以何种水平)对加热器板131进行供能，以便对加湿腔室129内的一定体积的水130进行加热。
如上文所讨论的，任何合适的患者接口都可以用于患者接口115。温度探头135可以连接到靠近患者接口115的吸气管103上，或者温度探头135可以连接到患者接口115。温度探头135可以整合到吸气管103中。温度探头135检测患者接口115附近或该患者接口处的温度。温度探头135可以将反映温度的信号提供给电子、模拟或数字主控制器125。可以使用加热元件(未示出)来调整患者接口115的温度，以便将患者接口115的温度升高到高于饱和温度，从而减少不想要的冷凝的机会。也可以使用加热元件145来调整吸气管103的温度，以便将吸气管103的温度升高到高于饱和温度，从而减少不想要的冷凝的机会。
在图1A中，呼出的加湿气体经由呼气管117从患者接口115返回到气体源105。呼气管117可以包含蒸气可透过的材料，如下文更详细地描述。蒸气可透过的呼气管可以是波纹状的。
呼气管117可以具有温度探头和/或加热元件(如上文关于吸气管103所描述)，以减少冷凝到达气体源105的机会。呼气管117不需要使呼出气体返回到气体源105。呼出的加湿气体可以直接流动到周围环境或其他辅助设备，例如空气洗涤器/过滤器(未示出)。
在图1A中，吸气管103包括或包含具有光滑孔导管。该光滑孔导致吸气管103具有与具有波纹孔的同等尺寸的导管相比更低的RTF。光滑孔减小了流动阻力，使得可以减小该开孔(即直径或截面面积)，当与具有相似的流动阻力的波纹状管相比时，这导致较低的可压缩体积。该吸气导管可以是复合导管。该复合导管通常可以被定义为包括两个或更多个不同部分、或者更具体地两个或更多个被接合在一起以限定导管的部件的导管。该复合导管可以是螺旋缠绕的。该复合导管可以以这样的方式螺旋缠绕：使得该两个或更多个部件螺旋地缠结或以螺旋构型并排联接。
呼气管117包括或包含具有至少一部分蒸气可透过的导管。蒸气渗透性有助于湿度移除。至少呼气管117的蒸气可透过部分可以是波纹状的。波纹可以在管的内侧上。波纹增加了管的内表面面积。能够扩散穿过蒸气可透过材料的蒸气量与跟蒸气直接接触的材料表面积有关。波纹还会增加该呼气管内气体的湍流。更多的湍流意味着更好的气体混合，从而致使水蒸气行进到呼气管117的外壁。更多的湍流可以增加在该呼气管中的这些波纹中的局部停留，当与蒸气渗透性属性结合时，这进一步改进了湿度移除。相对于同等大小的光滑孔管，在波纹中停留时间的增加还降低了在每个波纹的“囊袋”中涡旋的气体的温度，这相对于同等大小的光滑孔管增加了这些气体的相对湿度。相对于同等大小的光滑孔管，相对湿度的增加使得呼气管117的壁上的蒸气压力梯度增加，这继而相对于同等大小的光滑孔管增加了穿过该波纹状呼气管的壁的蒸气扩散。
蒸气可透过的波纹导管可以至少部分地由发泡或未发泡聚合物形成，该聚合物是水蒸气可透过的并且是液态水和大量气流基本上不可透过的。呼气管117可以包括在呼气管117内限定空间的壁。该壁的至少一部分可以由蒸气可透过的发泡材料形成，该材料被构造成允许水蒸气传输但基本上阻止液态水和大量气流传输。该壁的至少一部分可以由非发泡型挤出固体材料形成，该材料是水蒸气可透过的并且是液态水和大量气流基本上不可透过的。
蒸气可透过的呼气管117可以由非泡沫基材料形成。该非泡沫基材料可以包括螺旋形包裹的蒸气可透过带，或者该非泡沫基材料可以以连续管的形式挤出。呼气管117的波纹可以使用非泡沫基材料来实现。非泡沫基材料可以包括以交替的图案布置以形成波纹状内表面的不同直径的珠粒。可替代地，可以通过本领域中已知的方法(例如模制或冲压)在该管中产生这些波纹。
吸气管103包括光滑孔导管。该光滑孔导管可以进行加热和隔热，以最小化冷凝物产生并且使湿度递送最大化。该吸气管内冷凝物形成的减少允许将加湿气体中的更多蒸气递送给患者。有几个因素会影响吸气管103内的冷凝物产生，包括内开孔直径、内开孔的光滑程度、管的隔热程度、与管103相关联的加热元件145(例如金属丝和元件)的存在以及加热元件在管103内的位置(无论加热元件位于管103的内开孔内还是位于管103的壁内)。具体地，当气体行进穿过吸气管103时，减小吸气管103的内开孔直径会增加气体速度。增加开孔的光滑度会减少湍流，并且在管腔上形成更具抛物线形的波前。因此，减小内开孔直径并使内开孔光滑会导致位于管中心附近的较快的气体将较少的热量传递给位于管壁附近的较慢的气体。光滑孔管也不会像波纹状管那样提供蒸气可能会滞留在其中或冷凝物可能会聚集在其中的任何囊袋。因此，鼓励由气体携带的蒸气离开该管，然后递送给患者。
增加管的隔热程度减少了吸气管103的壁上的热量损失，从而使湿度递送最大化并且使冷凝物形成最小化。通过减少加热元件为维持目标温度和湿度而必须努力工作的程度，使吸气管103具有增加的隔热还使呼吸回路100更有效，因为隔热管将在气体行进穿过该管时更好地维持这些气体的温度和绝对湿度。
向吸气管103添加加热元件还使加湿最大化并且减少了冷凝。将一个或多个加热元件定位在吸气管103的壁内使加湿最大化，使冷凝物形成最小化，并且有助于吸气管103、呼吸回路100或加湿***的效率。当位于吸气管103的壁内时，加热元件对该壁进行加热而不是直接加热气体。对该壁进行加热降低了该壁附近的气体的相对湿度(对气体进行加热会增加温度，从而降低相对湿度)。将加热元件145定位在吸气管103的进行隔热的“泡状物”(其他地方定义)的内壁的管腔侧上(下文更详细地描述)可以进一步减少穿过吸气管103的壁向外的热量损失，这继而使加湿最大化同时最小化冷凝物产生。
呼气管117可以包括波纹导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成并且增加在波纹中的局部停留时间。呼气管117可以包括蒸气可透过的导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成。呼气管117可以包括波纹状、蒸气可透过的和/或被加热的导管，以使蒸气移除最大化，同时最小化冷凝物形成并且增加在波纹中的局部停留时间。呼气管117内的冷凝物形成减少允许更多的蒸气在呼气管117的壁上扩散。加热元件155的存在可以将气体的相对湿度维持在100％以下(也就是说，将气体温度维持在露点饱和温度以上)。将加热元件155定位在呼气管117的壁附近或之内致使加热元件155对呼气管117的壁附近的气体进行加热。将呼气管117的壁附近的气体温度保持在露点以上避免或限制了冷凝物形成。在本说明书的其他地方甚至更详细地描述了吸气管103和呼气管117。
已经认识到，将具有较小直径的光滑孔导管的吸气管103与具有波纹导管的呼气管117结合在一起，与其他可能的情况相比，允许呼气管117的直径更大和/或更长，同时维持总***可压缩体积。附加地或可替代地，较小直径的光滑孔吸气管103和较大直径的波纹状呼气管117的组合可以维持总压降。附加地或可替代地，较小直径的光滑孔吸气管103和较大直径的波纹状呼气管117的组合可以将呼吸回路100的流动阻力(RTF)维持在期望的水平。通常，增加导管的长度不合期望地增加了导管的可压缩体积以及因此整个呼吸回路的可压缩体积。通常，增加导管的长度不合期望地增加了导管的RTF以及因此整个呼吸回路的RTF。另一方面，当导管是蒸气可透过的时，增加的长度有利地提高了导管的从呼出气体中移除蒸气的能力。已经发现，具有较小直径的光滑孔吸气管103和具有波纹状、蒸气可透过的、较大开孔的导管的呼气管117的组合增加了呼气管117从呼吸回路中移除水蒸气的能力，而不增加总***可压缩体积、压降和/或RTF。
进一步认识到，将具有光滑孔导管的吸气管103与具有波纹导管的呼气管117结合在一起，使得加湿器107增加湿度性能，从而为患者提供治疗益处，同时驱使更接近完全饱和的气体，而不会增加液体损坏气体源105或冷凝物排回到患者的风险。
具有光滑孔螺旋缠绕导管的吸气管103可以与具有波纹状、蒸气可透过的导管的呼气管117配对。如上文所讨论的，吸气管103的光滑孔的RTF低于类似尺寸的波纹孔。其内径也可以比波纹导管小。通常，减少内径会减小可压缩体积，并且会不合期望地增加吸气管的RTF。然而，可以选择光滑孔特性，使得与吸气管103的光滑孔相关联的RTF减小超过由吸气管103的较小内径导致的RTF增加。较小直径的吸气管103的这种选择也减小了吸气管103的可压缩体积。然后，这种选择允许与光滑孔吸气管103配对的波纹状呼气管117更长，而不会增加总***压降和/或可压缩体积。呼气管117的增加的长度通常不合期望地增加了该管的RTF和可压缩体积。然而，增加的长度也提高了蒸气可透过的管从呼气气体中移除蒸气的能力。在这种布置中，将光滑孔吸气管103与波纹状呼气管117配对增强了呼气管117的性能。从通气机出口到通气机入口可能存在的呼吸回路的***压降可能会受到该回路中每个元件的压力特性(RTF)的影响。返回参考图1A，假设从通气机到加湿器的供气管、加湿器腔室、接口管和接口体的压力特性是固定的，则有助于***压降的主要因素是吸气管103和呼气管117的流动阻力和尺寸(长度和直径)。对这些因素之一的任何改变应当有利地通过其他一个或多个因素来平衡，以避免增加***压降、RTF和/或可压缩体积。如本文所描述的，有助于可压缩体积的主要因素是吸气管103和呼气管117的管轮廓、可延展性以及尺寸(长度和直径或截面面积)。在维持呼吸回路的可压缩体积的同时，在减小吸气管103的可压缩体积与增加呼气管117的可压缩体积之间可以存在权衡。如本文所描述的，增加呼气管117的可压缩体积在呼气支路的蒸气渗透性方面具有优点。
吸气管103的光滑孔可以减小流动阻力(与波纹状吸气管相比)，从而减少总***压降。这允许以增加***压降的方式来更改其他三个因素中的任何一个或全部(波纹状呼气管117的流动阻力或任一管的尺寸)。吸气管103的内径可以小于同等的波纹状吸气管，这令人期望地增加了流过吸气管103的气体的速度。然而，较小的直径又会增加回一些流动阻力。只要由较小直径引起的RTF增加与由使用光滑孔引起的RTF减少相比足够小，就可以在不增加***压降的情况下增加波纹状呼气管117的长度。增加呼气管117的长度增加了呼气管117的管壁的表面积。能够扩散穿过蒸气可透过材料的蒸气量与该材料的表面积有关。增加呼气管117的长度增加了呼气管117的壁的表面积，并且还增加了气体在呼气管117中的停留时间。能够扩散穿过可透过材料的蒸气量也与携带蒸气的气体与该材料接触的时间长度有关。
呼吸回路的可压缩体积(整个气流动路径的累积体积)也可以以相同的方式进行平衡。例如，吸气管103的尺寸(截面面积或直径、长度)的变化可以抵消波纹状呼气管117的尺寸(截面面积或直径、长度)的变化。如本文所描述的，吸气管103的直径的减小可以减小可压缩体积。可压缩体积的这种减小可以提高所递送的潮气量的准确性。如本文所描述的，吸气管103的直径的减小可以抵消呼气管117的直径的增加和/或长度的增加。如本文所描述的，呼气管117的尺寸变化可以例如通过增加呼气管117的蒸气渗透性来促进呼气管117的功能。更改管尺寸会影响***压降和***可压缩体积两者，因此在进行改变时，应当有利地平衡或同时选择两个方程。减小吸气管103的直径既可以增加流动阻力，又可以减小可压缩体积，同时增加穿过该管的平均气体速度。增加波纹状呼气管117的长度既增加了流动阻力又增加了可压缩体积。表1(上文)总结了各种特征对这两个***指标的影响。
将波纹状呼气管117与光滑孔吸气管103配对能够实现吸气管103的更高性能。将较大直径的呼气管117与较小开孔的吸气管103配对对于可压缩体积而言可能是净中性的，但是增加了呼吸回路的功能性(例如，增加呼气管117中的蒸气扩散)。在这种布置中，光滑孔吸气管103使冷凝物产生最小化，并且因此使湿度递送最大化。可以通过改变吸气管103和呼气管117的尺寸(例如直径和长度)来减小总可压缩体积。在一些布置中，吸气管103是隔热的，这有助于使加湿器107和/或加热元件(例如加热器板131)在产生被递送给患者101的湿度方面更有效。加热器板131不必工作太多，因为它不必在加湿腔室端口111处产生高的目标温度，这是因为被加热的且隔热的吸气管103将更好地维持从加湿腔室端口111流过吸气管103的气体的绝对湿度。
加热器导线145在吸气管103的壁中的位置还增加了吸气管103在维持气体的相对湿度方面的效率。加热器导线可以对吸气管103的壁进行加热，而不是加热流过吸气管103的管腔的气体，这降低了吸气管103的壁附近的气体的相对湿度。当吸气管103包括具有螺旋缠绕的中空体或“泡状物”管的复合导管(下文更详细地介绍)时，加热器导线145位于进行隔热的泡状物下方(在内壁的管腔侧上)，这减少了穿过吸气管103的壁向外的热量损失。
光滑孔吸气管103促进层状气流，从而在吸气管103的管腔上产生更具抛物线形的波前，其中相对于更靠近吸气管103壁的气体，更靠近管腔中心的气体具有更高的速度。在这种布置中，较高速度的气体在从入口109到出口113的传输期间具有较少的时间将热量传递到邻近的较低速度的气体。结合由加热器导线产生的热量的向内方向，这种布置有助于进一步增加气流所保留的热量。
光滑孔吸气管103也不会像波纹状管那样提供蒸气可能会滞留在其中或冷凝物可能会聚集在其中的任何囊袋。因此，鼓励由气体携带的蒸气保持气相并且离开吸气管103，并且由此被递送给患者101。
波纹状呼气管117使蒸气移除最大化并且使冷凝物形成最小化。呼气管117可以是蒸气可透过的，从而促进蒸气穿过呼气管117的壁向外部大气的扩散。在一些布置中，呼气管117是蒸气可透过的并且被加热，沿该管的加热控制促进了蒸气穿过呼气管117的壁向外部大气的扩散。转移到外部大气的蒸气将不会被递送到气体源105。波纹状呼气管117在与呼气管117的壁相邻的气流部分中产生湍流，这增加了与该壁相邻的气体在波纹中的停留时间。停留时间的增加使得蒸气扩散穿过呼气管117的壁的机会增加。停留时间的增加还降低了在每个波纹的“囊袋”中涡旋的气体的温度，从而增加了这些气体的相对湿度。相对湿度的增加使得呼气管117的壁上的蒸气压力梯度增加，这继而增加了穿过该壁的蒸气扩散。
如下文所讨论的，呼气管117可以包括卷绕在呼气管117的管腔中心附近的加热器导线155。这样定位的加热器导线增加了气流的湍流，同时使冷凝物形成最小化。更多的湍流意味着更好的气体混合，从而致使水蒸气行进到呼气管117的外壁。波纹状呼气管117还提供了波纹“囊袋”，它们具有收集从蒸气冷凝的任何液体的优点。聚集在波纹中的液体是未递送到气体源105的液体。在其他布置中，加热器导线可以定位在呼气管的壁中。呼气管117中加热器导线155的存在还使呼气管内的冷凝物形成最小化。
光滑孔吸气管103与波纹状呼气管117的组合允许加湿器107增加湿度性能。在有创和无创通气两者中，都有来自患者和偏置流的贡献。在这两者中，呼气管117可以用于减少返回到气体源105的湿度量。呼气管117的功能可以是充分减少返回到气体源105的湿度量。
呼气管的功能可以使得加湿器107和吸气管103能够向患者101递送更高水平的湿度。如果呼气管117不能充分减少返回到气体源105的湿度量，则将不得不降低或拨回加湿器107和吸气管103向患者101递送更高水平的湿度的能力，这是因为该额外湿度中的一些将通过呼气管117运送到气体源105。
在下文进一步详细讨论了吸气管103和呼气管117。
吸气管
图2A示出了吸气管的导管201的一个区段的侧视平面图。一般而言，导管201包括第一长形构件203和第二长形构件205。构件是广义术语，并且对本领域的普通技术人员给出了它的普通且习惯的含义(即，它不限于特殊或自定义的含义)，并且包括但不限于整体部分、整体部件和差异部件。第一长形构件203具有“泡状物”轮廓，而第二长形构件205是为中空体添加结构支撑的结构支撑或增强构件。如本文所使用的，对“泡状物”的任何提及是指长形的中空体，该中空体的截面中具有由其内具有中空空间的壁限定的形状。参照图2B，此类形状可以包括椭圆形或“D”形的形状。此类形状可以包括但不限于“O”形的形状，以及其他规则和不规则、对称和不对称的形状。在本说明书中，术语“泡状物”可以是指第一长形构件203的长形缠绕物或匝线的截面形状，该截面形状是在穿过该缠绕物或匝线的横向截面中截取的，例如，如图2B所示。如本文所描述的，中空体和结构支撑构件可以具有螺旋构型。导管201可以用于形成如上文所描述的吸气管103、如下文所描述的同轴管、或者如在本披露其他地方描述的任何其他管。
第一长形构件203可以包括中空体，该中空体螺旋地缠绕以至少部分地形成长形管，该长形管具有纵向轴LA-LA和沿着该纵向轴LA-LA延伸的管腔207。第一长形构件203的部分211形成管腔207的内壁的至少一部分。第一长形构件203可以是一个管。优选地，第一长形构件203是柔性的。柔性是指弯曲的能力。此外，第一长形构件203优选地是透明的或者至少是半透明或半不透明的。透光度允许护理者或使用者检查管腔207的堵塞或污染或者确认水分(即，冷凝)的存在。各种各样的塑料(包括医疗级塑料)适用于第一长形构件203的本体。合适的材料包括聚烯烃弹性体、块聚醚酰胺、热塑性共聚酯弹性体、EPDM-聚丙烯混合物以及热塑性聚氨酯。
第一长形构件203的中空体结构有助于导管201的绝缘性质。隔热的导管是令人期望的，因为如上文所解释的，它可防止热量损失。这可以允许导管201将气体从加湿器107递送给患者101，同时以最小的能量消耗维持这些气体的受限状态。
第二长形构件205也是螺旋缠绕的，并且与第一长形构件203在第一长形构件203的相邻匝线之间接合。第二长形构件205形成该长形管的管腔207的至少一部分。第二长形构件205充当第一长形构件203的结构支撑。第二长形构件205可以在底部(管腔207近侧)较宽并且在顶部较窄。第二长形构件可以是大致三角形的形状、大致T形的或大致Y形的。然而，满足相应第一长形构件203的轮廓的任何形状都是合适的。
优选地，第二长形构件205是柔性的，以有利于该管的弯曲。令人期望地；第二长形构件205比第一长形构件203的柔性低。这提高了第二长形构件205对第一长形构件203进行结构支撑的能力。第二长形构件205可以是固体，或主要是固体。
第二长形构件205可以包封或容纳导电材料，例如细丝，并且具体地用于产生热量或运送来自传感器(未示出)的信息的细丝。加热元件可以包括细丝，可以使含水分的气体能够在其上形成冷凝物的冷表面最小化。加热元件还可以用于更改导管201的管腔207中的气体的温度曲线。各种各样的聚合物和塑料(包括医疗级塑料)适用于第二长形构件205的本体。合适的材料包括聚烯烃弹性体、块聚醚酰胺、热塑性共聚酯弹性体、EPDM-聚丙烯混合物以及热塑性聚氨酯。第一长形构件203和第二长形构件205可以由相同的材料制成。
图2B示出了图2A的导管201的顶端部分的纵向截面。图2B具有与图2A相同的取向。第一长形构件203可以具有中空体形状。第一长形构件203可以沿纵向截面形成多个中空泡状物。第一长形构件203的部分209覆盖第二长形构件205的相邻包裹物。第一长形构件203的部分211形成管腔207(管开孔)的壁的至少一部分。相邻的泡状物可以由间隙213隔开。如在图2B中所示的T形第二长形构件205可以帮助维持相邻泡状物之间的间隙213。
第一长形构件203沿纵向截面形成多个中空泡状物。
一种或多种导电材料可以放置在第二长形构件205中以用于加热或感测气流。两个加热元件215可以包封在第二长形构件205中，一个加热元件在该“T”形的竖直部分的任一侧上。加热元件215包括导电材料，例如铝(Al)和/或铜(Cu)的合金、或导电聚合物。优选地，形成第二长形构件205的材料被选择为当加热元件215达到其操作温度时不与加热元件215中的金属起反应。加热元件215可以远离管腔207间隔开，使得这些元件不暴露于管腔207中。在该复合管的一端处，多对元件可以形成连接环路。多根细丝可以放置在第二长形构件205中。
表2示出了本文所描述的两种不同复合导管(一种供婴儿使用并且另一种供成人使用)的一些非限制性样本尺寸，以及这些尺寸的一些非限制性样本范围。这些尺寸是指管的横向截面。在这些表中，管腔直径表示管的内径。间距表示沿着该管轴向测量的两个重复点之间的距离，也就是在第二长形构件205的相邻“T”形的竖直部分的尖端之间的距离。泡状物宽度表示泡状物的宽度(最大外径)。泡状物高度表示泡状物距离该管的管腔的高度。珠粒高度表示第二长形构件205距离该管的管腔的最大高度(例如，“T”形的竖直部分的高度)。珠粒宽度表示第二长形构件205的最大宽度(例如，“T”形的水平部分的宽度)。泡状物厚度表示该泡状物壁的厚度。
表2
Figure BDA0002692657770000681
Figure BDA0002692657770000691
表3和表4示出了复合管(标记为“A”)的性质，如本文所描述的，该复合管具有整合在第二长形构件205内侧的加热元件。为了比较，还呈现了Fisher&Paykel模型RT100一次性波纹状管(标记为“B”)的性质，该一次性波纹状管具有螺旋缠绕在该管的开孔内侧的加热元件。
根据ISO 5367:2000(E)的附件A执行流动阻力(RTF)的测量。该出版物规定了设备、程序步骤和单元的规范性清单，在其中，通过测量在穿过呼吸管的额定流量下的压力增加来表达对流动阻力的测试结果。它包括用于测试准备使用的呼吸管或提供用于切割成一定长度的1m长度呼吸管材的方差，以及用于分别测试包括一体连接到Y形件的一对呼吸管的双支路回路的每个支路的方差。测试的结果是，在呼吸管附接和未附接到贮器开口的情况下，在贮器中测量到的压力差。
结果总结在表3中。如下文所见，该复合管的RTF低于同等大小的模型RT100管的RTF。
表3
Figure BDA0002692657770000692
管内的冷凝物或“雨洗物”指代每天在20L/min气流速和18℃的室温下收集的冷凝物的重量。加湿的空气从腔室连续地流过管。在每天的测试之前和之后记录管重量。对管执行三次连续的测试，在每次测试之间管都进行干燥。下表4中示出了结果。结果示出，在复合管中的雨洗效应显著低于同等大小的模型RT100管。
表4
Figure BDA0002692657770000701
复合管201可以包括放置在气体路径内的一根或多根加热细丝215。在螺旋构型中，加热细丝可以被安放在管腔壁(管开孔)上。一根或多根加热细丝215可以通过以下方式放置在管腔壁上：粘合、嵌入、或以其他形式在第二长形构件205的表面上形成加热细丝，从而在组装时形成管腔壁。因此，该方法可以包括将一根或多根加热细丝215放置在管腔壁上。
在公开为美国专利申请公开号2014/0202462 A1的美国专利申请号14/123,485和公开为美国专利申请公开号2015/0306333 A1的美国专利申请号14/649,801的说明书和附图中，披露了关于适用于吸气管103的复合导管的附加细节，这些申请以其全文通过引用将它们包含的全部内容并入本文。
呼气管
如上文关于图1所解释的，呼吸回路可以利用蒸气可透过的(也就是说，透气的)呼气管来处理具有高相对湿度水平的呼出气体。期望透气性以增加蒸气扩散并且因此防止这些部件中的雨洗效应(冷凝)。因此，呼吸回路可以包括蒸气可透过的呼气管。一般而言，呼气管包括入口(用于接收呼气气体)、出口(用于排出所接收的气体)以及在所述入口与所述出口之间限定至少一个气体通道的包围壁，其中，所述包围壁的至少一部分由蒸气可透过的材料制成，该材料允许水蒸气传输，但基本上阻止液态水和大批呼吸气流的传输。呼气管可以由入口处的第一连接器和出口处的第二连接器终止，并且在所述入口连接器和所述出口连接器之间的长度上仅提供一个气体通道。
由于其透气性或蒸气渗透性，该壁形成从管内的气体空间到该壁另一侧上的区域的水蒸气通路，该区域可以是环境空气。优选地，包围壁的蒸气可透过部分由发泡材料形成。该管可以包括挤出的波纹状管。
已经发现，包含蒸气可透过的发泡聚合物的呼气管有利地既透气又坚固。呼气管可以包括在其内限定空间的壁，并且其中，所述壁的至少一部分是蒸气可透过的发泡材料，该材料允许来自该空间内的气体的水蒸气传输，但阻止液态水的传输。整个包围壁可以由发泡材料形成。优选地，该壁对该空间内的大批气流也是不可透过的，包括呼吸气体。由于其蒸气渗透性，该壁形成从该气体空间到该壁另一侧上的区域的水蒸气通路。
接下来参考图3A和图3B，它们示出了呼气管的导管301。图3A示出了导管301的侧视图，而图3B示出了导管301沿着与图3A相同的侧视图的截面。在图3A和图3B两者中，水平轴被指示为线303-303。在图3B中示出为壁305的导管壁是蒸气可透过的发泡材料。如这些图中所示，导管301是波纹状的。在图3B中示出为壁305的管壁是透气的发泡材料，如上文所描述。
因为管是一种类型的部件，所以上文讨论的部件的详细信息适用于此处讨论的管。包围壁的至少一部分可以包含透气的发泡材料，该材料允许水蒸气传输但基本上防止液态水和大批呼吸气流的传输。该管可以是挤出的波纹状管。医疗回路管可以用作呼吸管或导管，或者吹气***支路的管或导管。例如，该管可以分别是呼气呼吸管或排气导管。该管也可以是患者接口的一部分。导管301可以用于形成如上文所描述的呼气管117、如下文所描述的同轴管、或者如在本披露其他地方描述的任何其他管。
通过结合高度透气的或蒸气可透过的发泡或未发泡材料，可以制造具有相对高的挠曲刚度和高透气性两者的部件。由于其高的蒸气渗透性(透气性)，发泡聚合物允许水蒸气迅速扩散穿过它们。通过将水蒸气从呼气管内的加湿气体传输到周围的环境空气或该部件另一侧上的其他干燥机气体，这减少了呼气管内冷凝的积累。然而，由这些发泡聚合物形成的部件也是刚性的、自支撑的、抗压的或半刚性的，具有相对高的抗压性和抗屈曲性，并且甚至可能不需要附加的增强。发泡聚合物可用于形成医疗回路部件，因为发泡聚合物允许气体中的水蒸气传输，但阻止液态水的传输。它们对大量气流也是基本上不渗透的，使得它们可以用于形成用于递送加湿气体的部件。可以选择发泡聚合物，使得“大批”性质(厚度、材料、材料混合、弹性模量、透气性和/或体积刚度)在不需要额外增强的情况下符合ISO5367:2000(E)标准的要求(即，流动阻力增加的测试)，但又是蒸气可透过的。ISO 5367:2000(E)特此通过这种引入以其全文并入本文。
优选地，发泡聚合物是蒸气可透过的发泡热塑性聚合物。蒸气可透过的热塑性聚合物可以是发泡热塑性弹性体(或ISO 18064:2003(E)定义的TPE)，例如(1)共聚酯热塑性弹性体(例如，作为具有聚醚软段的共聚酯热塑性弹性体的
Figure BDA0002692657770000721
或者如由ISO18064:2003(E)定义的其他TPC或TPC-ET材料)，或(2)聚醚嵌段酰胺(例如，作为具有聚醚软段的聚酰胺热塑性弹性体的
Figure BDA0002692657770000722
或者如由ISO 18064:2003(E)定义的其他TPA-ET材料)，或(3)热塑性聚氨酯(如由ISO 18064:2003(E)定义的TPU材料)，或(4)发泡聚合物共混物，例如TPE/聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT，例如
Figure BDA0002692657770000723
500FP)的混合物。已经发现，蒸气可透过的TPE
Figure BDA0002692657770000724
VT 3108可能特别适合于发泡和成型部件。对于这种材料，通过在材料成型为产品或部件时使其发泡，可以显著地改进透气性与强度关系。如果透气的热塑性聚合物是发泡TPE/PBT共混物，则该共混物优选地包含按重量计80％到99％(或约80％到99％)的TPE和按重量计20％到1％(或约20％到1％)的PBT。发泡材料的空隙率可以大于25％(或约25％)，例如在25％到60％(或约25％到60％)之间、或30％到50％(或约30％到50％)之间。发泡材料的结构可以使得发泡材料的不超过5％(或约5％)的空隙的直径超过500pm。
已经发现，所有先前已知的材料的组合渗透性和模量均不超过线201，表示以下公式：ln(P)＝0.019(ln(M))2-0.7ln(M))+6.5，其中P表示材料的渗透性，单位为g·mm/m2/天，根据ASTM E96程序A(在23℃的温度和90％相对湿度下的干燥剂法)测量，并且M表示材料的杨氏模量，单位为MPa。
呼吸回路可以包括呼气管，该呼气管包括不是泡沫基的波纹状和/或蒸气可透过的材料。在一些非限制性布置中，呼气管的内壁可以包括螺旋包裹的蒸气可透过带，或者该非泡沫基材料可以以连续管形式挤出。在一些布置中，呼气管的内壁包括一系列不同直径的珠粒。不同直径的珠粒可以沿着呼气管的内壁布置，以产生波纹状图案。可替代地，可以通过本领域中已知的方法(例如模制或冲压)在该管中产生这些波纹。
该壁还可以包括至少一个加强肋，该加强肋使壁或至少一个区域硬化，在该至少一个区域中，该壁局部加厚以使壁硬化。该管可以包括围绕包围壁布置的多个加强肋。这些肋可以与该管共挤出以便与该管的纵向轴大致对准。优选地，存在三到八个加强肋，并且更具体地，三到五个加强肋。
接下来参考图4A和图4B，它们示出了导管301的可以用于形成呼气管117的部分。如本文所描述的，导管301可以由发泡蒸气可透过材料制成。导管301进一步包括可以与导管301共挤出的多个加强肋403。肋403可以由与导管301相同的发泡聚合物形成。可替代地，肋403可以由与导管301不同的材料制成。这可以通过共挤出来实现。如图4A所示，导管301可以在肋403处于适当位置的情况下被挤出，然后起波纹以形成图4B所示的“点状”结构。导管301可以包括三到八个加强肋，例如三到五个加强肋。
具体地，这些肋可以围绕管形状的圆周布置。这些肋可以围绕管形状的内表面周向地布置。这些肋可以在入口与出口之间沿着管形状的长度大致纵向对准。
接下来参考图5A和图5B，它们示出了波纹状、带肋的、蒸气可透过的导管301的构型。在图5中，在导管301内部的脊之间的空间中可见凸起的肋403。
除上述之外，为了减少或消除管内冷凝的形成，可以在导管301通道内、导管301壁内、或导管301的外壁表面的外表面周围提供加热器，例如电阻加热器导线。图6是波纹状发泡聚合物导管301的总体视图，该导管在导管301的通道内结合有加热器导线601。图7是波纹状发泡聚合物导管301的总体视图，该导管在导管301的外壁表面的外表面周围结合有加热器导线601。图8包括呼气管117的示意图，该呼气管在管壁内结合有加热器导线601。
在公开为美国专利申请公开号2013/0098360 A1的美国专利申请号13/517,925的说明书和附图中披露了关于呼气管的附加细节，该申请以其全文通过引用将它包含的全部内容并入本文。
进一步参考图8，该图示出了包括吸气管103和呼气管117的呼吸回路。吸气管103和呼气管117的性质类似于上文关于图1至图7所描述的那些。吸气管103具有与加湿器107连通的入口109和出口113，通过该出口将加湿气体提供给患者101。呼气管117也具有入口109和出口113，该入口接收来自患者101的呼出气体。如上文关于图1所描述的，呼气管117的出口113可以将呼出的气体排放到大气、气体源105、空气洗涤器/过滤器(未示出)或任何其他合适的位置。
如上文关于图1、图6和图7所描述的，加热导线215可以包括在吸气管103中和/或加热导线601可以包括在呼气管117中，以便通过将气体(主要是管壁附近的气体)的温度升高到高于饱和温度来降低在这些管中冷凝物形成的风险。应当理解，加热导线可以令人期望地包括盘绕或螺旋构型，并且出于概念目的示出为直线。呼吸回路可以包括用于将吸气管103和呼气管117连接到患者接口(未示出)上的连接器(Y形连接器或Y形件801)。当然，应当理解，其他呼吸回路配置也在本披露的范围内。
前述描述包括本发明的优选形式。可以在不脱离本发明范围的情况下对本发明作出修改。对于本发明所涉及的领域的技术人员来说，本发明的在结构上的许多改变以及广泛不同的实施例和应用将表明它们自身而不脱离如在所附权利要求中定义的本发明的范围。本文中的披露内容和描述完全是说明性的，并且不意图进行任何意义上的限制。

Claims (109)

1.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在4mm到17mm之间，并且该呼气管的标称内径在10.5mm到20.5mm之间。
2.如权利要求1所述的回路套件，进一步包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。
3.如权利要求1或2所述的回路套件，进一步包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。
4.如权利要求1-3中任一项所述的回路套件，进一步包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的气流传送到加湿器入口。
5.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在6mm到10mm之间。
6.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在11mm到15mm之间。
7.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在9mm到13mm之间。
8.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在10mm到14mm之间。
9.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在7mm到13mm之间。
10.如权利要求1-4中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在8mm到14mm之间。
11.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在11mm到15mm之间。
12.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在12mm到16mm之间。
13.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在14mm到18mm之间。
14.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在16mm到20mm之间。
15.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在13mm到19mm之间。
16.如权利要求1-10中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在14mm到20mm之间。
17.如权利要求1-16中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
18.如权利要求1-16中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.6m到2.5m之间。
19.如权利要求1-18中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管将加热元件包围在该吸气中心孔内或该内壁内。
20.如权利要求1-19中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管包括加热元件。
21.如权利要求1-20中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管是透气的。
22.如权利要求1-21中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管的内壁是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
23.如权利要求1-22中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管沿纵向截面包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。
24.如权利要求1所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗潮气量在50ml到300ml范围内的患者。
25.如权利要求1所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗小儿和青少年患者。
26.如权利要求1-25中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差在1mm到14mm之间。
27.如权利要求1-25中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管的内径比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。
28.如权利要求1-27中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管和/或该呼气管可以包括多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。
29.一种***，包括：如权利要求1-28中任一项所述的回路套件，进一步包括加湿器。
30.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在9.5mm到24mm之间，并且该呼气管的标称内径在19mm到31.5mm之间。
31.如权利要求30所述的回路套件，进一步包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。
32.如权利要求30或31所述的回路套件，进一步包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。
33.如权利要求30-32中任一项所述的回路套件，进一步包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的气流传送到加湿器入口。
34.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在11mm到15mm之间。
35.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在12mm到16mm之间。
36.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在18mm到22mm之间。
37.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在19mm到23mm之间。
38.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在10mm到16mm之间。
39.如权利要求30-33中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在17mm到23mm之间。
40.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在25mm到29mm之间。
41.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在26mm到30mm之间。
42.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在20mm到24mm之间。
43.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在21mm到25mm之间。
44.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在24mm到30mm之间。
45.如权利要求30-39中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在20mm到26mm之间。
46.如权利要求30-45中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
47.如权利要求30-45中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.6m到2.5m之间。
48.如权利要求30-47中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管将加热元件包围在该吸气中心孔内或该内壁内。
49.如权利要求30-48中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管包括加热元件。
50.如权利要求30-49中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管是透气的。
51.如权利要求30-50中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管的内壁是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
52.如权利要求30-51中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管沿纵向截面包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。
53.如权利要求30所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗潮气量大于300ml的患者。
54.如权利要求30所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗成人患者。
55.如权利要求30-54中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管的内径比该呼气管的标称直径小1mm到20mm。
56.如权利要求30-54中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管比该呼气管小1mm到20mm。
57.如权利要求30-56中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管和/或该呼气管可以包括多个区段以容纳其他设备，例如集水器和/或带有一个或多个传感器的中间连接器和/或PCB和/或控制器。
58.一种***，包括：如权利要求30-57中任一项所述的回路套件，进一步包括加湿器。
59.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在3mm到13mm之间并且该呼气管的标称内径在9.5mm到19mm之间。
60.如权利要求59所述的回路套件，进一步包括Y形件，该Y形件被配置用于联接该吸气管和该呼气管。
61.如权利要求59或60所述的回路套件，进一步包括盛有一定量的水并且位于加湿器上的腔室。
62.如权利要求59-61中任一项所述的回路套件，进一步包括干燥管路，用于将来自通气机或其他气体源的气流传送到加湿器入口。
63.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在5mm到9mm之间。
64.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在6mm到10mm之间。
65.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在7mm到11mm之间。
66.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在8mm到12mm之间。
67.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在4mm到11mm之间。
68.如权利要求59-62中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在6mm到12mm之间。
69.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在13mm到17mm之间。
70.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在12mm到16mm之间。
71.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在11mm到15mm之间。
72.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在14mm到18mm之间。
73.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在12mm到18mm之间。
74.如权利要求59-68中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在10mm到16mm之间。
75.如权利要求59-74中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
76.如权利要求59-74中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.6m到2.5m之间。
77.如权利要求59-76中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管将加热元件包围在该管的吸气中心孔内或壁内。
78.如权利要求59-77中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管包括加热元件。
79.如权利要求59-78中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管是透气的。
80.如权利要求59-79中任一项所述的回路套件，其中，该呼气管的内壁是水蒸气可透过的，并且是流过其中的液体和大量呼出气流基本上不可透过的。
81.如权利要求59-80中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管沿纵向截面包括多个泡状物，每个泡状物的平坦表面形成该吸气中心孔的壁的至少一部分。
82.如权利要求59所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗潮气量小于或等于50ml的患者。
83.如权利要求59所述的回路套件，其中，该回路套件适合于治疗新生儿患者。
84.如权利要求59-83中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管的内径与该呼气管的标称直径之间的差在1mm到14mm之间。
85.如权利要求59-83中任一项所述的回路套件，其中，该吸气管的内径比该呼气管的标称直径小1mm到14mm。
86.一种***，包括：如权利要求59-85中任一项所述的回路套件，进一步包括加湿器。
87.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在3mm到11mm之间，并且该呼气管的标称内径在8mm到16mm之间。
88.如权利要求87中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在4mm到8mm之间。
89.如权利要求88中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在11mm到15mm之间。
90.如权利要求87中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在6mm到10mm之间。
91.如权利要求90中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在10mm到14mm之间。
92.如权利要求87-91中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
93.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在5mm到13mm之间并且该呼气管的标称内径在15mm到23mm之间。
94.如权利要求93中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在5mm到9mm之间。
95.如权利要求94中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在18mm到22mm之间。
96.如权利要求93中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在8mm到12mm之间。
97.如权利要求96中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在16mm到20mm之间。
98.如权利要求93-97中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
99.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径在10mm到18mm之间，并且该呼气管的标称内径在24mm到32mm之间。
100.如权利要求99中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在9mm到13mm之间。
101.如权利要求100中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在27mm到31mm之间。
102.如权利要求99中任一项所述的回路套件，该吸气管的内径在15mm到19mm之间。
103.如权利要求102中任一项所述的回路套件，该呼气管的标称内径在24mm到28mm之间。
104.如权利要求99-103中任一项所述的回路套件，该吸气管或该呼气管的长度在1.5m到2.5m之间。
105.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管具有一定的内径和长度，并且该呼气管具有一定的标称内径和长度，其中，该回路套件适合于治疗成人患者。
106.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管具有一定的内径和长度，并且该呼气管具有一定的标称内径和长度，其中，该回路套件适合于治疗小儿和青少年患者。
107.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管具有一定的内径和长度，并且该呼气管具有一定的标称内径和长度，其中，该回路套件适合于治疗小儿和新生儿患者。
108.一种用于患者的呼吸疗法的回路套件，包括：
呼吸回路，该呼吸回路包括：
吸气管，该吸气管被配置为接收来自气体源的吸气气流，该吸气管包括吸气入口、吸气出口、以及包围吸气中心孔的内壁，其中，该吸气管的内壁是光滑的；以及
呼气管，该呼气管被配置为接收来自患者的呼气气流，该呼气管包括呼气入口、呼气出口、以及包围呼气中心孔的内壁，其中，该呼气管的内壁是波纹状的；以及
该吸气管的内径为约11.7mm，并且该呼气管的标称内径为约14.5mm。
109.如权利要求108所述的回路套件，该吸气管和/或该呼气管的长度为约1.75m。
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