FI110236B - Heat and moisture exchange filters - Google Patents
Heat and moisture exchange filters Download PDFInfo
- Publication number
- FI110236B FI110236B FI932661A FI932661A FI110236B FI 110236 B FI110236 B FI 110236B FI 932661 A FI932661 A FI 932661A FI 932661 A FI932661 A FI 932661A FI 110236 B FI110236 B FI 110236B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- filter
- medium
- filter according
- hydrophilic
- hydrophobic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
- B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
- A61M16/1045—Devices for humidifying or heating the inspired gas by using recovered moisture or heat from the expired gas
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
- A61M16/105—Filters
- A61M16/1055—Filters bacterial
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
- A61M16/105—Filters
- A61M16/106—Filters in a path
- A61M16/1065—Filters in a path in the expiratory path
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
- A61M16/105—Filters
- A61M16/106—Filters in a path
- A61M16/107—Filters in a path in the inspiratory path
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/18—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being cellulose or derivatives thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
- B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
- B01D39/2082—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being filamentary or fibrous
- B01D39/2089—Other inorganic materials, e.g. ceramics the material being filamentary or fibrous otherwise bonded, e.g. by resins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0027—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions
- B01D46/003—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid
- B01D46/0031—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with additional separating or treating functions including coalescing means for the separation of liquid with collecting, draining means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
- B01D46/16—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces arranged on non-filtering conveyors or supports
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
- A61M16/0816—Joints or connectors
- A61M16/0833—T- or Y-type connectors, e.g. Y-piece
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2273/00—Operation of filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2273/18—Testing of filters, filter elements, sealings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2275/10—Multiple layers
Description
110236 Lämpöä ja kosteutta vaihtavat suodattimet Tämä keksintö koskee lämpöä ja kosteutta pidättäviä suodattimia.This invention relates to heat and moisture retaining filters.
5 Ihmisillä nenäontelot ja hengitysteiden yläosa suo dattavat sisäänhengitetyn ilman. Lisäksi useimmissa ilmastoissa sisäänhengitetty ilma sisältää jonkin osuuden vesihöyryä, ja kulkiessaan keuhkoihin sisäänhengitetty ilma kyllästyy täysin kosteudella, jota tulee hengitysteissä 10 olevien limakalvojen pikarisolujen erittämästä limasta. Tiettyjen lääketieteellisten menettelyjen yhteydessä ja myös esimerkiksi suljettuihin tiloihin, kuten ilma-alusten sisätiloihin, syötettävässä ilmassa voi sisäänhengitetyn ilman kosteuspitoisuus olla optimaalista alhaisempi tyy-15 dyttävän hengityksen kannalta.5 In humans, the nasal cavities and the upper respiratory tract protect the inhaled air. In addition, in most climates, the inhaled air contains some of the water vapor, and as it passes into the lungs, the inhaled air is completely saturated with moisture from the mucus secreted by the mucosa cells in the respiratory tract. In certain medical procedures, and also in the air supplied to confined spaces such as aircraft interiors, the humidity content of the inhaled air may be sub-optimal for satisfactory breathing.
Esimerkiksi sellaisissa menettelyissä kuin intu-boinnissa tai trakeostomiassa, ohitetaan nämä ylemmät hengitystiet, eivätkä näissä menettelyissä käytettävästä hen-gityslaitteesta tulevat kaasut siten joudu suodatus- ja 20 kyllästystoiminnan kohteiksi. Suodattamattomien ja kyl- • lästämättömien kaasujen sisäänhengittämisen kliiniset . .· seuraukset ovat hyvin dokumentoituja. Katso esimerkiksiFor example, in procedures such as intuition or tracheostomy, these upper airways are bypassed, and thus the gases from the respirator used in these procedures are not subject to filtration and impregnation activities. Clinical inhalation of • unfiltered and unsaturated gases. · The consequences are well documented. See for example
Lloydin ja Roen artikkeli "Filtration and Humidification" [Problems in Respiratory Care 4, nro 4 (loka-joulukuu ,; 25 1991)]. Viitattakoon myös Ballardin, Cheesemanin, • Ripinerin ja Wellsin artikkeliin "Humidification for Ven- ' tilated Patients" [Intensive and Critical Care Nursing 8 (1992) 2-9].Lloyd and Roe's article "Filtration and Humidification" (Problems in Respiratory Care 4, No. 4 (October-December, 1991). Reference should also be made to Ballard, Cheeseman, Ripiner and Wells, "Humidification for Vitalized Patients" (Intensive and Critical Care Nursing 8: 2-9 (1992)).
Tämän ongelman voittamiseksi hengityslaitteeseen 30 sisällytetään normaalisti väline, joka sekä suodattaa uloshengitysilman että lämmittää ja kostuttaa sisäänhengi-tettävät kaasut. Tällaisia välineitä käsitellään edellä • · · mainituissa kahdessa julkaisussa ja Hodleyn ja Allt-Grahamin artikkelissa "A Comparison of the Filtration 35 Properties of Heat and Moisture Exhangers" [Anaesthesia 47 I * * 2 110236 (1992) 414 - 420] ja Berryn ja Nolten artikkelissa "AnTo overcome this problem, the breathing apparatus 30 is normally provided with a device which both filters out the exhaled air and warms and humidifies the inhaled gases. Such instruments are discussed in the two publications mentioned above and in Hodley and Allt-Graham's article "A Comparison of the Filtration 35 Properties of Heat and Moisture Exhangers" [Anaesthesia 47 I * * 2 110236 (1992) 414-420] and Berryn and Nolten in the article "An
Alternative Strategy for Infection Control of Anesthesia Breathing Circuits: A Laboratory Assessment of the Pall HME Filter" [Anesth. Analg. 72 (1991) 651 - 655].An Alternative Strategy for Infection Control of Anesthesia Breathing Circuits: A Laboratory Assessment of the Pall HME Filter "(Anesth. Analg. 72: 651-655 (1991)).
5 Lloydin ja Roen julkaisun mukaan tunnetaan kolme ryhmää lämmön- ja kosteudenvaihtosuodattimia. Ensimmäistä ryhmää kutsutaan "hygroskooppisiksi (ensimmäisen sukupolven)" lämmön- ja kosteudenvaihtosuodattimiksi. Ne sisältävät villaa, vaahtoa tai paperin kaltaisia materiaaleja, 10 jotka tavallisesti kyllästetään hygroskooppisilla kemikaaleilla, kuten litiumkloridilla tai kalsiumkloridilla, uloshengitysilmassa olevien vesihöyrymolekyylien absorboi-miseksi kemiallisesti. Toista ryhmää kutsutaan "hygroskooppisiksi (toisen sukupolven)" lämmön- ja kosteuden-15 vaihtosuodattimiksi. Ne ovat samanlaisia kuin ensimmäisen sukupolven suodattimet, mutta niihin on lisätty elektreet-tihuopasuodatinmateriaalia. Elektreetit ovat materiaaleja, jotka ovat pysyvästi sähköisesti polarisoituneita ja muodostavat sähkökentän ympärilleen ilman ulkopuolista sähkö-20 kenttää. Tällaiset materiaalit poistavat mikro-organismeja ·;>*: sähköstaattisen vuorovaikutuksen kautta. Yksi esimerkki . .· niistä esitetään julkaisussa EP-A1 0 011 847.5 According to Lloyd and Roe, three groups of heat and moisture exchange filters are known. The first group is called "hygroscopic (first generation)" heat and moisture exchange filters. They contain wool, foam or paper-like materials, which are usually impregnated with hygroscopic chemicals, such as lithium chloride or calcium chloride, to chemically absorb water vapor molecules in the exhaled air. The second group is called "hygroscopic (second generation)" heat and moisture exchange filters. They are similar to first generation filters, but with the addition of electrodeposited filter material. Electrodes are materials that are permanently electrically polarized and form an electric field around them without an external electric field. Such materials eliminate microorganisms ·;> *: through electrostatic interaction. One example . They are disclosed in EP-A1 0 011 847.
, Julkaisussa EP-A2 0 265 163 esitetään hydrofobisen suodatusmateriaalikerroksen ja hydrofiilisen vaahtokerrok-. 25 sen käyttöä kotelossa. Nämä kerrokset muodostuvat sitomat- \ ; tornista litteistä, toistensa kanssa kosketuksessa olevista **’ levyistä. Hydrofobinen kerros koostuu polypropeenikuiduis- ta, jotka on varattu sähköstaattisesti virusten ja bakteerien suodatuksen toteuttamiseksi, ja se toimii siten kuin 30 edellä kuvatun toisen suodatinryhmän elektreetti. Vaahto-kerros käsitellään kosteutta absorboivaksi. Se toimii sa-mankaltaisena materiaalina kuin julkaisun EP-A1 0 011 847 mukainen järjestely seurauksena olevine epäkohtineen.EP-A2 0 265 163 discloses a hydrophobic filter material layer and a hydrophilic foam layer. 25 using it in a case. These layers are formed by bonding \; flat tower, contacting ** panels. The hydrophobic layer consists of polypropylene fibers electrostatically charged to carry out the filtration of viruses and bacteria and acts as an electret of the second set of filters described above. The foam layer is treated to absorb moisture. It serves as a material similar to the arrangement of EP-A1 0 011 847 with the resulting disadvantages.
4 ·4 ·
Kolmannessa ryhmässä käytetään hydrofobista kalvoa, '··' 35 joka poistaa mikro-organismeja puhtaan suodatusvaikutuksen 3 110236 kautta ja pidättää kosteutta kalvon pinnalle hydrofobisuu-den seurauksena.The third group employs a hydrophobic membrane, '··' 35, which removes microorganisms through a pure filtration effect 3 110236 and retains moisture on the membrane surface due to hydrophobicity.
Kaikki kolme ryhmää suodattimia toimivat laajasti ottaen samalla tavalla. Uloshengityksen yhteydessä ulos-5 hengitetty vesihöyry tiivistyy suodattimelle, ja sisään-hengityksen yhteydessä sisäänhengitettävät kaasut keräävät vesihöyryä (ja lämpöä) välineestä haihtumisen kautta. Mikro-organismit, kuten bakteerit ja virukset, poistetaan ulos- ja sisäänhengitysilmasta vastaavissa kulkuteissä 10 olevilla suodattimilla.All three groups of filters work broadly in the same way. During exhalation, the inhaled water vapor condenses on the filter, and inhaled inhaled gases collect water vapor (and heat) from the device by evaporation. Microorganisms such as bacteria and viruses are removed from the exhaled and inhaled air by filters in the corresponding passageways 10.
Ensimmäisen ryhmän suodattimilla on nykyisin vähän käyttöä. Niillä on heikko ilmassa olevien bakteerien pois-toteho jopa kyllästettyinä bakterisidisilla aineilla. Toimintatapansa vuoksi niillä ei lisäksi saavuteta maksimaa-15 lista lämmön- ja kosteudenvaihtotehoa välittömästi, ja niillä on suhteellisen pitkä sopeutumisaika ennen statio-naaritason saavuttamista. Lisäksi niiden huokoset ovat suhteellisen suuria ja ne ovat suhteellisen paksuja, mikä mahdollistaa nesteiden tunkeutumisen huokosiin ja kulun 20 materiaalin läpi, joka johtaa veden aiheuttamaan tukkeutu-·;··* mistilaan ja sen seurauksena vastuksen kasvuun.The first group of filters are currently of limited use. They have a poor ability to remove bacteria in the air, even when impregnated with bactericidal agents. In addition, due to their mode of operation, they do not immediately achieve maximum-15 heat and moisture exchange power and have a relatively long adaptation time before reaching the static level. In addition, their pores are relatively large and relatively thick, allowing liquids to penetrate the pores and pass through the material, leading to a water-occluded state and consequently an increase in resistance.
. .· Toisen ryhmän suodattimet tarjoavat parannetun mik- « « · , ro-organismien suodatustason verrattuna ensimmäisen suku- polven hygroskooppisiin suodattimiin. Edelleen on kuiten-. 25 kin olemassa ongelma, joka koskee kontaminoituneiden nes- ; teiden kulkua kerrosten läpi suhteellisen suuren huokos- j '·' koon vuoksi. Kuten Lloydin ja Roen artikkelissa kuvataan, suodatusteho ei ehkä saavuta arvoa 99,9977 %, jota on ehdotettu kliiniseen käyttöön soveltuvan suodattimen minimi-30 poistotehoksi.. The second group of filters provide an improved level of filtration of microorganisms compared to the first generation hygroscopic filters. However, there is still. There is also the problem of contaminated fluids; the passage of roads through the layers due to the relatively large pore size. As described in Lloyd and Roe's article, the filtering power may not reach the 99.9977% suggested minimum for a clinical filter filter removal power of 30.
Kolmannen ryhmän suodattimissa, joissa käytetään hydrofobisia kalvoja, huokoset ovat äärimmäisen pieniä, ja niiden kuplapiste alkoholilla kostutettuna on tyypilli-sesti yli 710 mmH20 ( 28 inH20). Kuplapiste mitataan the ··· 35 American Society of Testing Materialsin menetelmällä. Ne 4 110236 estävät kontaminoituneiden nesteiden läpikulun tavanomaisilla ventilointipaineilla. Nämä suodattimet toimivat myös sulkuna vedessä oleville mikro-organismeille ja mahdollistavat arvon 99,9977 % ylittävien tehojen saavuttamisen.In a third group of filters using hydrophobic membranes, the pores are extremely small and typically have a bubble point when moistened with alcohol of more than 710 mm H 2 O (28 in H 2 O). Bubble score is measured by the ··· 35 American Society of Testing Materials. They 4,110,236 prevent the passage of contaminated fluids under conventional ventilation pressures. These filters also act as a barrier to microorganisms in the water and allow power levels above 99.9977% to be achieved.
5 Monissa tapauksissa hydrofobisten kalvosuodattimien on osoitettu saavan aikaan normaalin nenähengityksen kanssa vertailukelpoisen lämmön- ja kosteudenvaihdon. Optimaalinen kostutusteho ilmenee lähes välittömästi.In many cases, hydrophobic membrane filters have been shown to provide heat and moisture exchange comparable to normal nasal breathing. The optimal wetting effect is evident almost immediately.
Uloshengitysilma ei sisällä pelkästään vesipisaroi-10 den ja pallomaisten hiukkasten vaan myös vesihöyryn muodossa olevaa vettä. On mahdollista, että mainitunlainen vesihöyry läpäisee suodattimen ja häviää järjestelmään. Tämä merkitsee, että kaikki uloshengitetty vesi ei ole käytettävissä kostutukseen sisäänhengityksen yhteydessä. 15 Tämä ei yleensä ole ongelma. Kuten kuvataan teknisessä raportissa, jonka otsikko on "Use of The Pall Heat and Moisture Exhange Filter (HMEF) with Cold Humidification" (Belkowski ja Brandheim, Pall Technical Publication PCC19210M, Pall Corporation 1992), pieni määrä hengitys-20 laitteessa olevia pitkäaikaispotilaita voi tarvita voimak-kaampaa kostutusta, kuin minkä kolmannen ryhmän lämmön- ja . ,· kosteudenvaihtosuodatin pystyy saamaan aikaan. Tässä tek- • » nisessä raportissa ehdotetaan, että tämä ongelma voidaan i" voittaa sisällyttämällä kostutin hengityspiiriin. Yksi , 25 vaihtoehtoinen yritys tämän ongelman voittamiseksi on yh- * ; distää hydrofobista materiaalia ensimmäisen ja toisen ryh män laitteissa käytetyn kaltaiseen hygroskooppiseen materiaaliin veden absorboimiseksi.The exhaled air contains not only water in the form of water droplets and spherical particles but also water in the form of water vapor. It is possible that such water vapor will pass through the filter and disappear into the system. This means that not all exhaled water is available for humidification when inhaled. 15 This is usually not a problem. As described in the technical report entitled "Use of the Pall Heat and Moisture Exhange Filter (HMEF) with Cold Humidification" (Belkowski and Brandheim, Pall Technical Publication PCC19210M, Pall Corporation 1992), a small number of long-term patients stronger wetting than the heat of the third group. , · Can provide a moisture change filter. This technical report suggests that this problem can be overcome by incorporating a humidifier into the respiratory circuit. One, 25 alternative attempts to overcome this problem is to combine the hydrophobic material with the hygroscopic material used in the first and second group of devices to absorb water.
GB-hakemusjulkaisussa 2 167 307 esitetään lämmön-30 ja kosteudenvaihtosuodatin, joka käsittää vuorottelevia hydrofobisia ja hydrofiilisiä pesureita koteloon asennet-tuina, jolloin hydrofiiliset pesurit ovat hygroskooppisel-la materiaalilla kyllästettyjä. Niissä esiintyy todennä- * i ' köisesti veden aiheuttamaa tukkeutumista.GB-A-2,167,307 discloses a heat-30 and a moisture exchange filter comprising alternating hydrophobic and hydrophilic scrubbers mounted in a housing, wherein the hydrophilic scrubbers are impregnated with hygroscopic material. They are likely to be obstructed by water.
i ti t
I II I
( I(I
» f » * » » 5 110236 Tämän keksinnön ensimmäisen puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön lämmön- ja kosteudenvaihtosuodatin mikro-organismien poistamiseksi, joka käsittää kotelon, jossa on ensimmäinen osa kytkennän tekemiseksi hengitettävissä ole-5 van kaasun syöttöön ja uloshengityslinjaan ja toinen osa kytkennän tekemiseksi kaasua sisään- ja uloshengittävään henkilöön ja joka kotelo käsittää levyn hydrofiilistä materiaalia ja levyn hydrofobista suodatusmateriaalia järjestettyinä sarjaan ensimmäisen ja toisen osan väliselle 10 virtausreitille, jolloin hydrofiilinen materiaali on lähempänä ensimmäistä osaa mainitulla virtausreitiliä ja hydrofobisen materiaalin alkoholikuplapiste on yli 710 mmH20 ( 28 inH20)."F" * "" 5 110236 According to this first aspect of the invention there is provided a heat and remove moisture exchange filter micro-organisms, which comprises a housing having a first part of the coupling to make a respirable not-5 of the gas supply and exhalation line and the other part to make the coupling of gas in and exhaled, and the housing comprising hydrophilic sheet material and hydrophobic filter material of the sheet arranged in series on a flow path between the first and second portions, wherein the hydrophilic material is closer to the first portion of said flow path and hydrophobic material has an alcohol bubble point
Kaikissa kolmessa suodatinryhmässä on välttämätön-15 tä, etteivät suodatusmateriaalit aiheuta niin olennaista painehäviötä, että se tekisi ilman sisään- ja uloshengi-tyksen vaikeaksi. Tämä ei ole yleensä ongelma ensimmäisen ja toisen ryhmän suodattimissa, koska suodatusmateriaalien huokoskoko on niin suuri, etteivät ne saa aikaan riittävää 20 painehäviötä ongelmien aiheuttamiseksi. Kolmannen ryhmän : ’ suodattimet voivat kuitenkin kärsiä tästä ongelmasta.In all three sets of filters, it is necessary that the filtering materials do not cause such a significant pressure drop that it would make it difficult to breathe in and out of the air. This is generally not a problem for first and second group filters because the pore size of the filter materials is so large that they do not produce sufficient pressure drop to cause problems. However, the third group: 'filters may suffer from this problem.
Suodatusmateriaalilevyt ovat edullisesti laskostet-: : : tuja. Tämä suurentaa materiaalien pinta-alaa ja vähentää siten painehäviötä.The filter material sheets are preferably pleated. This increases the surface area of the materials and thus reduces pressure loss.
I'·'; 25 Tämän keksinnön toisen puolen mukaisesti tarjotaan käyttöön menetelmä lämmön- ja kosteudenvaihtosuodattimen valmistamiseksi, jossa otetaan levy hydrofobista materiaalia, jonka alkoholikuplapiste on yli 710 mmH20 (28 inH20) ja jolla on kaksi vastakkaista pintaa, otetaan levy hydro-30 fiilistä materiaalia, jolla on kaksi vastakkaista pintaa, "· *· ja liitetään hydrofobisen materiaalin toinen pinta hydro- fiilisen materiaalin toiseen pintaan.I '·'; According to a second side 25 of the present invention there is provided a method of heat and the preparation of the moisture exchange of the filter, which takes sheet of hydrophobic material having an alcohol bubble point of greater than 710 mm H20 (28 inH20) and having two opposite faces, into disk-tetrahydro-30 hydrophilic material having two opposite surface, "· * · and attaching one surface of the hydrophobic material to another surface of the hydrophobic material.
Seuraavassa kuvataan yksityiskohtaisemmin tämän .···. keksinnön joitakin suoritusmuotoja esimerkkien avulla, · 35 jolloin viitataan liitteenä oleviin piirustuksiin, joissa 6 110236The following describes this in more detail: ···. some embodiments of the invention, by way of examples, with reference to the accompanying drawings in which 6,110,236
Kuvio 1 on kaaviomainen sivukuva laskostetuista suodatusmateriaaleista muodostetusta lämmön- ja kosteuden-vaihtosuodattimesta, kuvio 2 on kaaviokuva kuvion 1 mukaisen suodattimen 5 hydrofiilisen materiaalin ensimmäisestä rakenteesta ja kuvio 3 on kaaviokuva kuvion 1 mukaisen suodattimen hydrofiilisen materiaalin toisesta rakenteesta.Figure 1 is a schematic side view of a heat and moisture exchange filter formed of pleated filter materials, Figure 2 is a schematic view of a first structure of hydrophilic material of the filter 5 of Figure 1 and Figure 3 is a schematic view of a second structure of hydrophilic material of the filter 1.
Kuvio 4 on kaaviokuva keinotekoisesta potilaasta käytettäväksi suodattimen lämmön- ja kosteudenvaihtotehon 10 testaamiseksi, kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaista keinotekoista potilasta kytkettynä hengityslaitteeseen ensimmäisessä testejä edeltävässä kokoonpanossa ja kuvio 6 esittää kuvion 4 mukaista keinotekoista 15 potilasta kytkettynä hengityslaitteeseen toisessa kokoon panossa lämmön- ja kosteudenvaihtotehon testaamiseksi.Figure 4 is a schematic diagram of an artificial patient for use in testing the heat and moisture exchange power of the filter 10, Figure 5 shows an artificial patient of Figure 4 connected to a ventilator in a first pre-test configuration and Figure 6 illustrates an artificial patient of
Kuvio 7 on kaavio laitteesta, jota käytettiin suodattimen tehon määrittämiseen aerosolialtistuksen avulla.Fig. 7 is a diagram of a device used to determine filter power by aerosol exposure.
Kuvion 1 mukaisesti suodatin käsittää levyn hydro-20 fobista materiaalia 10 laskostettuna yhdessä hydrofiili- sestä materiaalista 11 koostuvan levyn kanssa. Nämä kaksi kerrosta voivat olla erillisiä, tai ne voidaan liittää toisiinsa laminoimalla tai sitomalla ne yhteen millä ta-: hansa sopivalla menetelmällä. Materiaalit suljetaan kote- ·’· : 25 loon 12, jossa on kaksi porttia 13 ja 14, jotka johtavat vastaavasti vastakkaisille puolille materiaaleja. Kuten nähdään kuvioista 1 ja 6, laskostetut materiaalit täyttävät kotelon 12 siten, että laskokset ovat materiaalien toisella puolella aivan lähellä toista porttia 13 ja mate-, , 30 riaalien toisella puolella aivan lähellä toista porttia | 14.According to Figure 1, the filter comprises a sheet of hydro-20 phobic material 10 folded together with a sheet of hydrophilic material 11. The two layers may be separate or bonded to each other by laminating or bonding them in any suitable manner. The materials are enclosed in a housing 12 having two ports 13 and 14, which lead to the opposite sides of the materials, respectively. As can be seen in Figures 1 and 6, the pleated materials fill the housing 12 so that the pleats are on one side of the materials very close to one of the gates 13 and the matte, 30 on the other side of the plies very close to the other gate | 14.
! '·” Hydrofobinen materiaali 10 koostuu edullisesti :hartsilla sidotuista keraamikuiduista ja poistaa mikro-organismeja suoraan mekaanisella sieppauksella, ja siten . 35 sen kuplapiste alkoholilla kostutettuna on yli 710 ramH20 7 110236 (28 inH20). Se mitataan the American Society of Testing Materialsin menetelmällä mainitunlaisen testin tekemiseksi. Hydrofiilinen materiaali on edullisesti selluloosama-teriaalia. Materiaalista ei saisi irrota hiukkasia.! The hydrophobic material 10 preferably consists of: resin-bonded ceramic fibers and removes microorganisms directly by mechanical capture, and so on. 35 has a bubble point moistened with alcohol greater than 710 ramH2O 7 110236 (28 inH2O). It is measured using the method of the American Society of Testing Materials to perform such a test. The hydrophilic material is preferably a cellulosic material. No particles should be removed from the material.
5 Painehäviö suodattimessa on edullisesti korkeintaan 3,0 cmH20 ilmavirtauksen ollessa 60 1/min, ja sen aerosolissa olevien bakteerien poistoteho mitattuna jäljempänä kuvattavalla aerosolialtistustestillä on > 99,999 %.Preferably, the filter has a pressure drop of no more than 3.0 cmH 2 O at a flow rate of 60 rpm and has an aerosol removal rate of bacteria, as measured by the aerosol challenge test described below, of> 99.999%.
Kuten kuviosta 2 nähdään, hydrofiilinen materiaali 10 voi olla jatkuva materiaalilevy. Kuten kuviosta 3 nähdään, se voisi kuitenkin olla epäjatkuva, jolloin materiaalin läpi on muodostettu sarja yhdensuuntaisten, toisistaan irti olevien rakojen muodostamia rivejä. Kun rakoja käytetään, ne takaavat, että hydrofobinen materiaali säätelee 15 maksimipainehäviötä välineen vastakkaisten puolten välillä. Raot mahdollistavat virtauksen hydrofiilisen materiaalin läpi, jos se sattuisi "kastumaan läpimäräksi" (ts.As shown in Figure 2, the hydrophilic material 10 may be a continuous sheet of material. However, as shown in Figure 3, it could be discontinuous, with a series of parallel rows of spaced apart slits formed through the material. When used, the slots ensure that the hydrophobic material controls 15 maximum pressure drops between opposite sides of the device. The slits allow flow through the hydrophilic material if it were to "get wet" (i.e.
. kyllästymään vedellä).. get tired of water).
Välinettä käytetään tehohoitoyksiköissä pääasiassa 20 käytettävien kaltaisten avointen hengitysjärjestelmien • · "potilaspäässä". Tällaisia järjestelmiä käyttävät pitkäai- kaisesti hengityslaitehoidossa olevat potilaat ja poti-: : ‘ laat, jotka kliinisen tilansa luonteen vuoksi tarvitsevat ylimääräistä kostutusta ventiloinnin aikana.The device is used in intensive care units in the "patient head", which is primarily used for open breathing systems such as 20. Such systems are used for a long time by patients and patients in respiratory care who, due to the nature of their clinical condition, require additional wetting during ventilation.
25 Tällaiset järjestelmät käsittävät hengityslaitteen, letkun, joka yhdistää hengityslaitteen hydrofiilisen materiaalin 11 puolella olevaan laitteen porttiin, ja letkun, joka yhdistää hydrofobisen materiaalin puolella olevan toisen portin potilaaseen, joka hengittää sisään ja ulos 30 hengityslaitteesta tulevaa kaasua. Laitteistossa on vent-’· ’ tiilijärjestelmä, joka mahdollistaa uloshengitysilman poistumisen ulos uloshengityslinjan kautta kuljettuaan • · i laitteen läpi.Such systems include a respirator, a hose that connects the respirator to a port on the device 11 on the hydrophilic material, and a hose that connects the other port on the side of the hydrophobic material to a patient inhaling and exiting gas from the respirator. The system is equipped with a vent brick system that allows the exhaled air to escape through the exhalation line after passing through the device.
.·'· Hydrofobinen materiaali 10 ei käytössä kostu läpi- • · 35 märäksi potilaan nesteistä ja tarjoaa alhaisen vastuksen 8 110236 ilmavirralle ja myös korkean mikro-organismien poistotehon mekaanisen sieppauksen kautta.· '· The hydrophobic material 10, when in use, does not dampen • • 35 the patient's fluids and provides low resistance to 8 110236 airflow and also high micro-organism removal through mechanical capture.
Hydrofiilinen materiaali 11 toimii seuraavasti. Hydrofiilinen materiaali sitoo hydrofiilisen luonteensa 5 ansiosta veden, joka kulkee hydrofobisen materiaalin läpi lähes kokonaan vesihöyryn muodossa. Tämä kosteus leviää sitten hydrofiilisen materiaalin 11 koko pinta-alan alueelle. Sisäänhengitettävät kaasut kulkevat täten ensin hydrofiilisen materiaalin 11 läpi, jossa ne ottavat vas-10 taan tätä kosteutta ennen lisäkosteuden ottamista hydrofobisesta materiaalista normaalilla tavalla. Tästä on siten etuna kostutustason nostaminen ja lisäkostuttimen käyttötarpeen välttäminen.The hydrophilic material 11 functions as follows. Due to its hydrophilic nature, the hydrophilic material binds water which passes almost completely through the hydrophobic material in the form of water vapor. This moisture is then spread over the entire surface area of the hydrophilic material 11. The inhaled gases thus first pass through the hydrophilic material 11, where they receive this moisture before the additional moisture is removed from the hydrophobic material in the normal manner. This has the advantage of raising the humidification level and avoiding the need for an additional humidifier.
Lisäksi vältetään yksi hydrofobisen materiaalin 15 lisäongelma. Tämä ongelma on se, että koska vesi ei leviä tasaisesti hydrofobiselle materiaalille, voi materiaalissa olla alueita, jotka eivät ole veden peittämiä. Ne voivat muodostaa sisäänhengitettävien kaasujen ensisijaisen kulkureitin hydrofobisen materiaalin läpi, jolloin tapahtuu 20 hyvin vähän kostumista tai sitä ei tapahdu ollenkaan. Koska kosteus leviää tasaisesti kaikkialle hydrofiiliseen materiaaliin, tämä ongelma tulee kompensoiduksi.In addition, one additional problem with the hydrophobic material 15 is avoided. This problem is that since water does not spread evenly on the hydrophobic material, there may be areas in the material that are not covered by water. They can form the primary pathway for inhaled gases through the hydrophobic material, with very little or no wetting. Because moisture is evenly distributed throughout the hydrophilic material, this problem is compensated.
Suodattimen mahdollisuus tukkeutua siitä syystä, että hydrofiilinen materiaali kastuu läpikotaisin, ts. i * 25 kyllästyy vedellä, vältetään valitsemalla huokoskooltaan ja paksuudeltaan sopiva selluloosamateriaali, niin että sillä on kyllin alhainen kuplapistepaine ylimääräisen veden poistumisen mahdollistamiseksi kaasuvirtauksen aikana. Pali Corprationilta on saatavana esimerkiksi selluloosa-. . 30 materiaalia, jonka alkoholikuplapiste on 64 - 114 mmH20 i t · (2,5 - 4,5 inH20). Se mitataan the American Society of *·; , Testing Materialsin menetelmällä.The ability of the filter to become clogged because hydrophilic material is thoroughly wetted, i.e. i * 25 saturated with water, is avoided by selecting a cellulosic material of appropriate pore size and thickness so as to have a sufficiently low bubble point pressure to allow excess water to escape during gas flow. For example, Pali Corpration is available in cellulose. . 30 materials having an alcohol bubble point of 64 to 114 mm H 2 O (2.5 to 4.5 in H 2 O). It is measured by the American Society of * ·; , Testing Materials.
Kerrosten liittäminen yhteen, jos se tehdään, hel-pottaa kerrosten laskostamista, niin ettei kerrosten vä-. *.* 35 liin muodostu vettä kerääviä rakoja. Lisäksi liittäminen 9 110236 on edullista hydrofiilisen kerroksen 11 läpikostumisen vähentämiseksi tai estämiseksi.Joining the layers together, if done, facilitates the folding of the layers so that the layers are not separated. 35 lines form water collecting gaps. In addition, bonding 9 110236 is advantageous to reduce or prevent wetting of the hydrophilic layer 11.
Se, että materiaalit 10 ja 11 täyttävät kotelon 12, minimoi kuolleen tilan kotelossa 12. Tämä on edullista, 5 koska se minimoi uudelleen hengitettävän kaasun tilavuuden.The fact that the materials 10 and 11 fill the housing 12 minimizes dead space in the housing 12. This is advantageous because it minimizes the volume of gas to be breathed again.
Seuraavassa kuvataan testejä, joita on tehty laitteella, jota on kuvattu edellä piirustuksiin viitaten, verrattuna kahteen kaupallisesti saatavissa olevaan suo-10 dattimeen (2A ja vastaavasti 2B), jotka kuuluvat tämän selityksen johdannossa kuvattuun toiseen ryhmään, kahteen tämän selityksen johdannossa kuvattuun kolmanteen ryhmään kuuluvaan suodattimeen (3A ja vastaavasti 3B) ja kahteen kolmannen ryhmän suodattimeen, joihin on lisätty hygro-15 skooppista materiaalia kosteuden pidättämiseksi (M3A ja M3B).The following describes the tests performed on the apparatus described above with reference to the drawings, in comparison with the two commercially available filter data (2A and 2B, respectively) belonging to the second group described in the preamble of this specification, two filters belonging to the third group. (3A and 3B, respectively) and two third-order filters with added hygro-15 scopic material to retain moisture (M3A and M3B).
Keksinnön mukainen esimerkkisuodatin muodostettiin edellä kuvatulla tavalla, ja sen pinta-ala oli noin 640 -650 cm2.An exemplary filter of the invention was formed as described above and had an area of about 640 to 650 cm 2.
20 Keksinnön mukaisen esimerkkisuodattimen hydrofobi- «1(1 nen materiaali koostui sopivalla destabiloidulla hartsil-la sidotuista ennalta sekoitetuista keraamikuiduista, ja • · M. sen kuplapiste alkoholilla kostutettuna oli yli 710 mmH20 « V* (28 inH20) mitattuna edellä kuvatulla tavalla. Hartsin mää- • 25 rä oli 10 paino-% kuitujen määrästä. Sidotuista kuiduista | :V tehtiin sitten hydrofobisia millä tahansa alalla tunne- | tuista menetelmistä.The exemplary filter of the invention had a hydrophobic (1) material consisting of pre-mixed ceramic fibers bonded to a suitable destabilized resin, and had a · · · · · · · · · · · · · · · · The 25% was 10% by weight of the fiber The bound fibers were then hydrophobic made by any of the methods known in the art.
Keksinnön mukaisen esimerkkisuodattimen hydrofiili- nen materiaali koostui sideaineella sidotuista selluloosa-30 kuiduista, ja sillä oli seuraava koostumus ja seuraavat » · | ominaisuudet:The hydrophilic material of the exemplary filter of the invention consisted of binder-bound cellulose fibers and had the following composition and the following »· | features:
| I| I
. Kuidut: 100 % hamppua < » · y Sideaine: viskoosi " Painehäviö: 74 mmH20 (2,0 inH20) . 35 Vetolujuus: 92 - 115 kg/mm (8-10 lb/in) t 1 · » * > 10 110236. Fibers: 100% Hemp <»· y Binder: Viscose" Loss of pressure: 74 mmH 2 O (2.0 in H 2 O). 35 Tensile strength: 92 to 115 kg / mm (8 to 10 lb / in) t 1 · 2 * 10 110236
Paksuus: 0,081 mm (3,2·10'3 in)Thickness: 0.081 mm (3.2 x 10.3 in)
Vetolujuus öljyllä kostutettuna: 103 kg/mm (8,9 lb/in) Vetolujuus vedellä kostutettuna: 44 kg/mm (3,8 lb/in) Puhkaisulujuus (Muller-testi): 3 520 - 4 400 kg/mm2 (12 -5 15 lb/in2).Tensile strength wetted with oil: 103 kg / mm (8.9 lb / in) Tensile strength wetted with water: 44 kg / mm (3.8 lb / in) Breaking strength (Muller test): 3,520 - 4,400 kg / mm 2 (12 - 5 15 lb / in2).
Kaikista suodattamista testattiin vesihäviö, bakteerien poistoteho ja virusten poistoteho käyttämällä seu-raavassa kuvattavia testejä.All filtration was tested for water loss, bacterial removal, and viral removal using the tests described below.
Vesihäviötesti 10 Tätä testiä kuvataan viitaten kuvioihin 4-6.Water Loss Test 10 This test is described with reference to Figures 4-6.
Kuvion 4 esittämä keinotekoinen potilas käsittää kostuttimen 20, joka pystyy syöttämääm uloshengitysilmaa, jolla on ennalta määrätty kosteuspitoisuus ja lämpötila. Kostuttimen ensimäinen ulosmeno 21 kytketään kumikeuhkoon 15 22, jonka kapasiteetti on 2 1, ja yhdysletkuun 23 takais- kuventtiilin kautta, joka estää virtauksen ulosmenosta 21 . yhdysletkuun 23 ja mahdollistaa virtauksen vastakkaiseen suuntaan.The artificial patient shown in Fig. 4 comprises a humidifier 20 capable of supplying exhaled air having a predetermined moisture content and temperature. The first outlet 21 of the humidifier is connected to a rubber lung 15 22 having a capacity of 21 liters and to the connecting tube 23 via a non-return valve which prevents flow from the outlet 21. connecting tube 23 and allowing flow in the opposite direction.
Kostuttimen 20 toinen ulosmeno 25 yhdistetään T-yh-20 dyskappaleeseen 26 takaiskuventtiilin 27 kautta, joka mah- : dollistaa virtauksen toisesta ulosmenosta 25 T-yhdyskappa- ; leeseen 26 ja estää virtauksen vastakkaiseen suuntaan.The second outlet 25 of the humidifier 20 is connected to the T-yh-20 nozzle 26 via a non-return valve 27 which allows flow from the second outlet 25 to the T-connector; and block the flow in the opposite direction.
. ·. T-yhdyskappale 26 liitetään yhdysletkun 23 toiseen ,: päähän kolmannella takaiskuventtiilillä 28, joka mahdol- .1 . 25 listaa virtauksen T-yhdyskappaleesta 26 yhdysletkuun 23 ja estää virtauksen vastakkaiseen suuntaan.. ·. The T-connector 26 is connected to one end of the connecting tube 23 by a third non-return valve 28, which may1. 25 lists the flow from the T-connector 26 to the connecting hose 23 and blocks flow in the opposite direction.
• Kostutin 20 sisältää lämpötilansäätimen 29, joka säätelee kostuttimesta 20 poistuvan ilman lämpötilaa.The humidifier 20 includes a temperature regulator 29 that controls the temperature of the air leaving the humidifier 20.
Käytössä kostutin 20 täytetään tislatulla vedellä. 30 Siten T-yhdyskappaleeseen 26 johtava ulosmeno 30 liitetään * · : ·) kuviossa 5 esitettävällä tavalla Y-yhdyskappaleen 32 kan- taan 31. Y-yhdyskappaleen toinen haara 33 yhdistetään let- • * · kulia 34 hengityslaitteen 35 sisääntuloon, ja Y-yhdyskap-paleen 32 toinen haara 36 yhdistetään letkulla 37 hengi-·;·. 35 tyslaitteen 35 ulosmenoon.In use, the humidifier 20 is filled with distilled water. Thus, the outlet 30 leading to the T-piece 26 is connected * ·: ·) to the socket 31 of the Y-piece 32 as shown in Figure 5, the second leg 33 of the Y-piece is connected to the inlet of the tubing 34 and the Y-piece the second leg 36 of the piece 32 is connected by a hose 37 to the body; 35 output device 35.
11 11023611 110236
Hengityslaite syöttää hengitettäviä kaasuja sykäyksinä, joiden tilavuutta ja taajuutta voidaan säädellä. Sykäyksen aikana syötettävää tilavuutta kutsutaan "hengi-tystilavuudeksi" ja taajuuden yksikkönä on "hengitysker-5 taa/minuutti".The ventilator supplies breathable gases in pulses, the volume and frequency of which can be controlled. The volume injected during the pulse is called the "respiratory volume" and the unit of frequency is "respiratory rate 5 rpm".
Testattaessa lämmön- ja kosteudenvaihtotehoa hengi-tyslaitteen 35 hengitystilavuus säädetään tunnettuun arvoon, esimerkiksi 660 ml, ja taajuus säädetään tunnettuun arvoon, esimerkiksi 15 hengityskertaa/min. Kukin hengitys-10 laitteen 35 syöttämä ilmatilavuus kulkee letkua 37 pitkin T-yhdyskappaleeseen 26. Takaiskuventtiilien 24, 27 ja 28 ansiosta tämä kaasu kiertää yhdysletkun 23 kautta kumi-keuhkoon 22, joka paisuu ottaessaan vastaan ilman. Kun ilmasykäys loppuu, kumikeuhko 22 työntää ulos ilman, joka 15 takaiskuventtiilin ansiosta kulkee kostuttimen 20 kautta ja poistuu toisen ulosmenon 25 ja T-yhdyskappaleen 26 kautta palatakseen hengityslaitteen 35 sisääntuloon letkua 34 pitkin.When testing the heat and humidity exchange power, the respiratory volume of the ventilator 35 is adjusted to a known value, for example 660 ml, and the frequency is adjusted to a known value, for example 15 breaths / min. Each volume of air supplied by the breathing apparatus 35 passes through a hose 37 to a T-connector 26. Thanks to the non-return valves 24, 27 and 28, this gas circulates through the connecting hose 23 to the rubber lung 22 which expands when it receives air. When the air pulse stops, the rubber lung 22 expels air which, through the non-return valve 15, passes through the humidifier 20 and exits the second outlet 25 and the T-piece 26 to return to the inlet of the ventilator 35 via the hose 34.
T-yhdyskappale 26 eristetään höyryn tiivistymisen 20 estämiseksi.The T-connector 26 is insulated to prevent condensation 20.
: Järjestelmää käytetään 30 minuuttia, jotta se pää- : see lämpiämään keinotekoisen potilaan lämpötilaan, joka on . .·. säädetty 30 tai 34 °C:ksi. Hengityslaite 35 ja keinotekoi- .·. ; sen potilaan lämpötilansäädin 39 kytketään pois päältä . 25 30 minuutin kuluttua.: The system is operated for 30 minutes to allow it to: warm the artificial patient to a temperature that is. . ·. set to 30 or 34 ° C. Breathing Apparatus 35 and Artificial ·. ; its patient temperature regulator 39 is turned off. 25 After 30 minutes.
! Seuraavaksi poistetaan letku 34 Y-yhdyskappaleen 32 ensimmäisestä haarasta 33 ja korvataan se letkulla, jossa on kotelo 38, joka sisältää 100 g kuivausainetta. Kotelo 38 liitetään siten Y-yhdyskappaleen 32 ensimmäiseen haa-30 raan 33 ja hengityslaitteen 35 sisääntuloon.! Next, the hose 34 is removed from the first leg 33 of the Y-connector 32 and replaced with a hose having a housing 38 containing 100 g of desiccant. The housing 38 is thus connected to the first jaw 33 of the Y-connector 32 and to the inlet of the respirator 35.
I Lisäksi sijoitetaan testattava lämmön- ja kosteu- :*** denvaihtosuodatin 39 ulosmenon 30 ja Y-yhdyskappaleen 32 kannan 31 väliseen letkuun.In addition, a heat and humidity exchange filter 39 to be tested is placed in a hose between outlet 30 and socket 31 of Y-connector 32.
Seuraavaksi punnitaan keinotekoinen potilas ja 35 T-yhdyskappaleen 26 ja hengityslaitteen välissä olevat 12 110236 komponentit. Tämä sisältää kotelon 38 sisältöineen ja suodattimen 39. Massat rekisteröidään yhden desimaalin tarkkuudella.Next, the artificial patient and the 12,102,236 components between the 35 T-piece 26 and the ventilator are weighed. This includes a housing 38 with its contents and a filter 39. The masses are recorded to one decimal place.
Sitten käynnistetään hengityslaite 35 ja keinote-5 koinen potilas tunnin ajaksi. Ellei tämän jakson aikana säädellä ympäristön ilman lämpötilaa, uloshengityslinjan lämpötila (ts. letkussa 37 vallitseva lämpötila) rekisteröidään säännöllisin väliajoin. Sen tulisi olla noin 20 °C eikä saisi ylittää arvoa 23 °C. Jos lämpötila kohoaa 10 23 °C:n yläpuolelle, tulisi letkun ympärille lisätä jäätä tai jäähdytettyä vettä lämpötilan alentamiseksi.The respirator 35 and the artificial 5 patient are then turned on for an hour. Unless the ambient air temperature is controlled during this period, the exhalation line temperature (i.e., the temperature in hose 37) will be recorded at regular intervals. It should be about 20 ° C and should not exceed 23 ° C. If the temperature rises above 10 to 23 ° C, ice or chilled water should be added around the hose to lower the temperature.
Tunnin kuluttua hengityslaite 35 ja lämpötilansää-din 29 kytketään pois päältä. Edellä punnitut komponentit punnitaan uudelleen ja rekisteröidään niiden massat yhden 15 desimaalin tarkkuudella.After one hour, the ventilator 35 and the temperature controller 29 are turned off. The components weighed above shall be reweighed and their weights recorded to one decimal place.
Vesihäviö lasketaan sitten seuraavasta yhtälöstä: TV · f · t G = - 20 1 000 jossa G = kaasuvirtaus (1/min) ; TV = hengitystilavuus (ml) , 25 f = hengitystaajuus (hengityskertaa/min) ; t = testin kesto (min).The water loss is then calculated from the following equation: TV · f · t G = - 20 1000 where G = gas flow (1 / min); TV = Respiratory Volume (ml), 25 f = Respiratory Rate (breath per minute); t = test duration (min).
Lisäksi lasketaan piirin prosentuaalinen pinta-ala seuraavasta yhtälöstä: 30 100 · (Wi - wf) ·/·,·' E = -In addition, calculate the percentage area of the circuit from the equation: 30,100 · (Wi - wf) · / ·, · 'E = -
Wi jossa ’···' 35 E = teho 13 110236 . w± = testattavan piirin massa ennen testiä (g) wf = testattavan piirin massa testin jälkeen (g) wx = keinotekoisen potilaan massahäviö (g).Wi where '···' 35 E = power 13 110236. w ± = mass of test circuit before test (g) wf = mass of test circuit after test (g) wx = mass loss of artificial patient (g).
Tämä tulos ei saisi olla yli 10 %; jos se on yli 5 10 %, koe on pätemätön ja tulisi tehdä uudelleen.This result should not exceed 10%; if it is more than 5 10%, the test is invalid and should be retried.
Lopuksi lasketaan potilaan vesihäviö seuraavasta yhtälöstä: W1 10 PL = —Finally, the patient's water loss is calculated from the following equation: W1 10 PL = -
GG
jossa PL = potilaan vesihäviö (mg vettä/1 ilmaa) ja 15 W! ja G ovat edellä määriteltyjä.where PL = water loss of patient (mg water / 1 air) and 15 W! and G are as defined above.
AerosolialtistustestiAerosolialtistustesti
Laitteisto käsittää sumuttimen 50, joka on samanlainen kuin laite, jota myy DeVilbiss mallina 40. Sumuttimen sisääntulo kytketään suodattimen 51 ja säätöventtii-20 Iin 52 kautta ympäröivän ilmaan. Sumuttimen 50 ulosmeno kytketään testattavan suodattimen 53 sisääntuloon letkul-: la 54. Letkuun tulee ilmaa myös toisesta sisääntulosta ; :'· ilmavirtausmittarin 55, säätöventtiilin 56 ja suojasuodat- timen 57 kautta.The apparatus comprises a nebulizer 50 similar to the device sold by DeVilbiss as a Model 40. The nebulizer inlet is connected to the ambient air via a filter 51 and a control valve 20. The outlet of the nebulizer 50 is connected to the inlet of the filter 53 being tested by means of a hose 54. The hose should also be vented from a second inlet; : '· Via the air flow meter 55, the control valve 56 and the protective filter 57.
;·,· 25 Testattavan suodattimen 53 ulosmeno kytketään ali- ! painelähteeseen (ei kuvassa) suojasuodattimen 58 ja paine- mittarin 59 kautta. Ulosmeno kytketään myös nestetörmäys-näytteenottimeen 60, jossa on venttiilillä säädeltävä ulosmeno 61.; ·, · 25 The output of the filter 53 to be tested is switched to under! to a pressure source (not shown) through a protective filter 58 and a pressure gauge 59. The outlet is also connected to a liquid collision probe 60 having a valve-controlled outlet 61.
30 Käytössä ensimmäinen vaihe on bakteerisuspension ;/·' valmistus. Tämä tehdään inkuloimalla 100 ml tryptonisoija- lientä yhdellä tryptonisoija-agarvinopinnalta otetulla pe-säkkeellä. Tätä viljelmää inkuboidaan yön yli ravistusve-sihauteessa lämpötilassa 30 ± 2 °C optimaalisen kasvun ’·;· 35 takaamiseksi.The first step in use is the preparation of a bacterial suspension; This is done by incubating 100 ml of tryptone soybean broth with a single swab taken from the surface of the tryptone soybean agar. This culture is incubated overnight in a shaking water bath at 30 ± 2 ° C to ensure optimal growth.
14 11023614 110236
Seuraavaksi sentrifugoidaan kaksi 5 ml:n annosta yön yli kasvatettua viljelmää (10 minuuttia suunnilleen kiihtyvyydellä 2 300 G). Supernatantti heitetään pois ja solupelletit suspendoidaan uudelleen 3 ml:aan steriiliä 5 vettä. Pestyt solut otetaan sitten talteen sentrifugoi-malla uudelleen 10 minuuttia suunnilleen kiihtyvyydellä 2 300 G. Pestyt solupelletit suspendoidaan sitten uudelleen sellaiseen määrään steriiliä vettä, että saadaan so-lususpensio, jossa on noin 1*108 bakteeria/ml.Next, centrifuge two 5 ml aliquots of the overnight culture (10 minutes at approximately 2300 G). The supernatant is discarded and the cell pellets are resuspended in 3 ml of sterile water. Washed cells are then resuspended by centrifugation for 10 minutes at approximately 2300 G. The washed cell pellets are then resuspended in sterile water to give a cell suspension of about 1 x 10 8 bacteria / ml.
10 Sitten tehdään gram-värjäys. Preparaatti tutkitaan yhdistelmämikroskoopilla, joka on varustettu kalibroidulla okulaarimikrometrillä ja öljyimmersio-objektiivilinssillä (xlOO). Tutkitaan muutamasta mikroskoopin kentästä organismin koko ja solujen järjestyminen. Pseudomonas dimi-15 nutan pitäisi olla gramnegatiivinen pieni sauvan muotoinen organismi, jonka mitat ovat noin 0,3 - 0,4 pm kertaa 0,6 - 1,0 pm ja joka esiintyy pääasiassa yksittäisinä soluina .10 Gram staining is then performed. The preparation is examined with a composite microscope equipped with a calibrated eyepiece micrometer and an oil immersion objective lens (x100). From a few fields of the microscope, the size of the organism and the organization of cells are examined. The pseudomonas dimi-15 nut should be a gram-negative small rod-shaped organism with dimensions of about 0.3-0.4 pm times 0.6-1.0 pm and which is predominantly single cells.
Seuraavaksi laitteisto tarkistetaan virtausnopeuden 20 suhteen. Tässä tarkistuksessa poistetaan testattava suoda-tin 53 ja korvataan se virtausmittarilla (ei kuvassa). Su-: ; mutin 50 täytetään 5 ml:11a steriiliä vettä ja törmäys- : näytteenottimeen 60 laitetaan 20 ml steriiliä vettä. Su- muttimeen 50 johtava säätöventtiili 52 suljetaan ja ilma-:·.· 25 virtausmittariin 55 johtava säätöventtiili 56 avataan, muodostetaan alipaine ja imetään ilmaa laitteistoon 30 sekunnin ajan. Kun alipaine on vähintään 0,5 baaria, ilmavirtauksen, jota säätelee törmäyssnäytteenottimen kriittinen aukko, pitäisi olla 28 1/min.Next, the equipment is checked for flow rate 20. This check removes the filter 53 being tested and replaces it with a flow meter (not shown). Su-:; the mutant 50 is filled with 5 ml of sterile water and the collision probe 60 is filled with 20 ml of sterile water. The control valve 52 leading to the nozzle 50 is closed and the control valve 56 leading to the flow meter 55 is opened, a negative pressure is drawn and air is drawn into the system for 30 seconds. At a vacuum of at least 0.5 bar, the air flow rate, which is controlled by the critical orifice of the collision probe, should be 28 rpm.
30 Sumutin 50 aktivoidaan sitten avaamalla kokonaan | ’ siihen liittyvä säätöventtiili 52. Samanaikaisesti ilma- virtausmittariin 55 johtava säätöventtiili 56 suljetaan .·;· osittain laitteiston läpi tapahtuvan ilmavirtauksen pitä- » » ·· miseksi arvossa 28 1/min. Virtausnopes ilmavirtausmitta- 35 riin 55 johtavan säätöventtiilin 56 läpi rekisteröidään » * i · * • · * 15 110236 ko. mittarilla. Laitteistoa käytetään 20 minuuttia sen takaamiseksi, että ilman virtausnopeus 28 1/min tulee pidetyksi yllä.The nebulizer 50 is then activated by fully opening | The associated control valve 52. At the same time, the control valve 56 leading to the air flow meter 55 is closed. ·; · To partially maintain the airflow through the apparatus at 28 rpm. The flow nozzle through the control valve 56 leading to the air flow meter 55 is registered »* i · * • · * 15 110236 of the present invention. meter. The equipment is operated for 20 minutes to ensure that the air flow rate of 28 rpm is maintained.
Laitteiston toiminta tarkistetaan sitten Pseudomo-5 nas dimlnutan talteenoton suhteen. Tämän tekemiseksi kuvion 7 mukainen tutkittava suodatin 53 poistetaan ja korvataan kuusivaiheisella Anderson-näytteenottimella. Näyt-teenottimen mukana tuleva lasinen petrimalja täytetään tryptonisoija-agarilla kunkin vaiheen kohdalla. Ilmanäyte 10 tulee näytteenottimen sisääntuloon ja kulkee peräkkäisten suuaukkojen läpi suuaukolla vallitsevan nopeuden kasvaessa aukolta seuraavalle edettäessä vaiheesta 1 vaiheeseen 6. Kunkin vaiheen agarkeräyspinnoille iskeytyy aluksi pienempiä hiukkasia kuin edeltävässä vaiheessa.The operation of the equipment is then checked for Pseudomo-5 nas dimlnuta recovery. To do this, the filter 53 of Figure 7 is removed and replaced with a six-stage Anderson sampler. A glass petri dish accompanying the probe is filled with tryptone agar at each step. Air sample 10 enters the inlet of the probe and passes through successive orifices as the velocity at the orifice increases from one aperture to the next, from step 1 to step 6. At each stage, smaller particles than the preceding step are struck on the agar collecting surfaces.
15 Seuraavaksi laimennetaan 1 ml Pseudomonas dlminuta -suspensiota, jonka solutiheys on noin l*108/ml, solutihey-teen l*104/ml käyttämällä steriiliä vettä. Sumutin 50 täytetään 5 ml:11a tätä suspensiota.Next, 1 ml of Pseudomonas dlminuta suspension with a cell density of about 1 * 108 / ml is diluted to 1 * 104 / ml with sterile water. The nebulizer 50 is filled with 5 ml of this suspension.
Laitteeseen imetään alipaine säätöventtiilin 56 20 ollessa auki ja säätöventtiilin 52 kiinni ja imetään lait-teistoon ilmaa 30 sekunnin ajan. Alipaineen ollessa vähin-:tään 0,5 baaria törmäysnäytteenottimen kriittisen aukon ; säätelemä ilmavirtaus on 28 1/min.Vacuum is drawn into the device when control valve 56 20 is open and control valve 52 is closed and air is drawn into the apparatus for 30 seconds. With a vacuum of not less than 0.5 bar the critical orifice of the impact probe; regulated airflow is 28 rpm.
Seuraavaksi aktivoidaan sumutin 50 avaamalla koko- 25 naan siihen liittyvä säätöventtiili 52. Samanaikaisesti .·,· pidetään säätöventtiili 56 osittain suljettuna virtausno- · peustarkistustestillä ennalta määrätyllä tavalla. Täten tuodaan laitteistoon täydennysilmaa ja pidetään ilmavirtaus laitteiston läpi arvossa 28 1/min. Testin kestettyä 30 15 minuuttia venttiili 52 suljetaan ja venttiili 56 ava- taan kokonaan. Kun ilman on annettu virrata vielä 30 sekuntia järjestelmän puhdistamiseksi aerosolista, alipaine- ,·;· lähde kytketään pois päältä.Next, the atomiser 50 is actuated by fully opening the associated control valve 52. At the same time, ·, · the control valve 56 is partially closed by a flow rate check test in a predetermined manner. Thus, additional air is introduced into the apparatus and air flow through the apparatus is maintained at 28 rpm. After 30 minutes of the test, valve 52 is closed and valve 56 is fully opened. After allowing the air to flow for another 30 seconds to purge the system from the aerosol, the vacuum source will be turned off.
» >»>
Agarkeräysmaljat poistetaan sitten Anderson-näyt-35 teenottimesta ja niitä inkuboidaan lämpötilassa 30 ± 2 °C.The agar harvest plates are then removed from the Anderson sample tray and incubated at 30 ± 2 ° C.
• * ft » I * 16 110236• * ft »I * 16 110236
Pesäkkeitä muodostavat yksiköt (cfu) lasketaan 24 ja 48 tunnin kuluttua.Colonization units (cfu) are counted after 24 and 48 hours.
Laitteisto toimii asianmukaisesti, jos Pseudomonas dlminuta tulee otetuksi talteen Anderson-näytteenottimen 5 vaiheessa 6 tai 5. Tämä vahvistaa, että laitteisto tuottaa monodispergoituja organismeja.The apparatus will function properly if Pseudomonas dlminuta is recovered in steps 6 or 5 of the Anderson probe 5, confirming that the apparatus produces monodispersed organisms.
Näiden tarkistuskokeiden jälkeen laitteistoa käytetään suodattimien tehon testaamiseen seuraavasti.Following these verification tests, the equipment is used to test the power of the filters as follows.
Testattava suodatin 53 sijoitetaan laitteistoon ku-10 vion 7 esittämällä tavalla. Nestenäytteenottimeen 60 laitetaan 20 ml steriiliä vettä ja sumutin täytetään 5 ml:11a Pseudomonas dlminuta -suspensiota, jonka solutiheys on noin l*108/ml.The filter 53 to be tested is inserted into the apparatus as shown in FIG. 7. Liquid sampler 60 is charged with 20 ml of sterile water and filled with 5 ml of Pseudomonas dlminuta suspension having a cell density of about 1 x 10 8 / ml.
Seuraavaksi avataan säätöventtiili 56 ja suljetaan 15 . säätöventtiili 52. Laitteistoon muodostetaan alipaine ja siihen imetään ilmaa 30 sekunninn ajan. Alipaineen ollessa vähintään 0,5 baaria törmäysnäytteenottimen 60 kriittisen aukon säätelemä ilmavirtaus on 28 1/min. Sitten aktivoidaan sumutin 50 avaamalla kokonaan siihen liittyvä säätö-20 venttiili 52 ja sulkemalla osittain, tarkistustestissä '·" määritetyllä tavalla, säätöventtiili 56, niin että ilma- » virtaus pysyy arvossa 28 1/min.Next, the control valve 56 is opened and 15 closed. control valve 52. The system is vacuumed and sucked for 30 seconds. At a vacuum of at least 0.5 bar, the air flow rate controlled by the critical orifice of the impact probe 60 is 28 rpm. The nebulizer 50 is then actuated by fully opening the associated control valve 20 and partially closing the control valve 56 as defined in the control test '·' so that the air flow is maintained at 28 rpm.
:Testin kestettyä 15 minuuttia venttiili 52 sulje- :*·, taan ja venttiili 56 avataan kokonaan. Kun ilman on annet- Γ.· 25 tu virrata vielä 30 sekuntia järjestelmän puhdistamiseksi ,V aerosolista, alipainelähde kytketään pois päältä.: After 15 minutes of test, valve 52 will close: * ·, and valve 56 will be fully opened. After allowing air to flow for Γ. · 25 seconds to purge the system, from V aerosol, the vacuum source is turned off.
* #* #
Sumuttimeen 50 jäänyt neste imetään sitten pois käyttämällä 5 ml:n ruiskua ja neulaa. Jäljellä oleva tilavuus mitataan 10 ml:n mittalasilla ja nesteestä valmiste-30 taan laimennussarja laimentamalla peräkkäin 7 kertaa ve- • · ’ della kymmenkertaiseen tilavuuteen. Laimennokset, jotka » » · sisältävät noin 102 bakteeria/ml, suodatetaan sitten • · .·;· 0,2 pm:n analysointikalvon läpi (Sterifils). Analysointi- ,·*· kalvot laitetaan sitten tryptonisoija-agarmaljoille, joita ’·’· 35 inkuboidaan lämpötilassa 30 ± 2 °C. Pesäkkeitä muodostavat I » yksiköt lasketaan 24 ja 48 tunnin kuluttua ja pesäkkeiden 17 110236 lukumäärä rekisteröidään kalvoilta, joilla on 20 - 200 pesäkettä. Sitten lasketaan sumutinaltistustiitteri.The fluid remaining in the nebulizer 50 is then aspirated using a 5 ml syringe and needle. The remaining volume is measured with a 10 ml volumetric flask and the dilution series is prepared by diluting the solution 7 times with water to 10 times the volume. Dilutions containing about 102 bacteria / ml are then filtered through a 0.2 µm assay membrane (Sterifils). The assay membranes are then placed on tryptone agar plates incubated at 30 ± 2 ° C. After 24 and 48 hours, the colony forming units are counted and the number of colonies 17,102,236 recorded on membranes having 20 to 200 colonies. The nebulizer challenge titer is then calculated.
Sitten imetään pois myös törmäysnäytteenottimessa oleva neste. Tilavuus mitataan 20 ml:n mittalasilla ja 5 nesteestä valmistetaan laimennussarja laimentamalla peräkkäin 7 kertaa vedellä kymmenkertaiseen tilavuuteen. Jäljelle jäänyt laimentamaton liuos ja valmistetut laimennokset suodatetaan 0,2 pm:n analysointikalvon läpi (Steri-fils). Analysointikalvot laitetaan sitten tryptonisoija- 10 agarmaljoille ja tarkistetaan, ettei törmäysnäytteenotti-men aukko ole tukossa. Agar-maljoja inkuboidaan sitten lämpötilassa 30 ± 2 °C. Pesäkkeitä muodostavat yksiköt lasketaan 24 ja 48 tunnin kuluttua ja pesäkkeiden lukumäärä rekisteröidään kalvoilta, joilla on 20 - 200 pesäkettä, 15 ja lasketaan suodattimen jälkeen talteenotettujen bakteerien lukumäärä. Laitteiston teho lasketaan seuraavasta yhtälöstä:The liquid in the collision probe is then also aspirated. The volume is measured on a 20 ml volumetric flask and a dilution series of 5 liquids is prepared by sequential dilution 7 times with water to 10 times the volume. The remaining undiluted solution and the dilutions prepared are filtered through a 0.2 µm assay membrane (Steri-fils). The assay membranes are then placed on tryptone agar plates and checked for collision probe opening obstruction. The agar plates are then incubated at 30 ± 2 ° C. Colony forming units are counted after 24 and 48 hours and the number of colonies recorded on membranes with 20 to 200 colonies, 15 and the number of bacteria recovered after the filter is counted. The hardware power is calculated from the following equation:
Bt · 100 20 Re = -Bt · 100 20 Re = -
Tf - Vn . k ; jossaTf - Vn. k; where
Re = kokoonpanon teho (%) 25 Bt = talteen otettujen bakteerien kokonaislukumäärä ,>,· Tf = sumutetun liuoksen lopullinen tiitteri (cfu/ml)Re = assembly power (%) 25 Bt = total number of bacteria recovered,>, Tf = final titer of spray solution (cfu / ml)
Vn = sumutettu tilavuus.Vn = volume sprayed.
Suodattimen bakteerialtistus lasketaan sitten seuraavasta yhtälöstä: 30 :Λ C = Vn · Re · nt + i , *: * jossa C = kokonaisalistus 35 Vn ja Re ovat edellä määritellyt ja t iThe bacterial exposure to the filter is then calculated from the following equation: 30: Λ C = Vn · Re · nt + i, *: * where C = total exposure 35 Vn and Re are as defined above and t i
Nt = sumutinaltistustiitteri (cfu/ml).Nt = nebulizer challenge titer (cfu / ml).
t t « 18 110236t t «18 110236
Seuraavaksi lasketaan tiitterin pieneneminen suo-dattimessa seuraavasta yhtälöstä:Next, calculate the decrease in titer in the filter from the following equation:
CC
5 TR = —5 TR = -
Bt jossa TR = tiitterin pieneneminen suodattimessa ja 10 C ja Bt ovat edellä määritellyt.Bt where TR = filter titer reduction and 10 C and Bt are as defined above.
Tästä voidaan laskea suodattimen prosentuaalinen teho seuraavalla yhtälöllä:From this, the filter power percentage can be calculated using the following equation:
Suodattimen teho = (1 - 1/TR) ♦ 100 15Filter Power = (1 - 1 / TR) ♦ 100 15
Vesihäviö lasketaan edellä kuvatulla tavalla. Hengi tystilavuus oli 660 ml, taajuus 15 hengityskertaa/min ja keinotekoisen potilaan uloshengitysilman lämpötila 32 °C.The water loss is calculated as described above. Breath volume was 660 ml, frequency 15 breaths / min, and artificial patient exhaled air temperature 32 ° C.
Bakteerien poistoteho testattiin edellä kuvatulla 20 aerosolialtistustestillä käyttämällä Pseudomonas diminu-"· taa. Virusten poistoteho testattiin edellä kuvatun kaltai sella aerosolialtistustestillä käyttämällä M52-bakteriofa-gia.The bacterial killing efficiency was tested by the above aerosol challenge test using Pseudomonas dimin. The viral killing efficiency was tested by the aerosol challenge test described above using M52 bacteriophage.
’· : Testitulokset esitetään taulukossa 1.'·: The test results are shown in Table 1.
2525
Taulukko 1table 1
Suodattimen Vesihäviö Poistoteho tyyppi (mg/1) Bakteerit (%) Virukset (%) 30 2A 10,1 99,9976 99,999 ·." i 2B 5,3 99,91 ei tietoja 3A 8,9 99,9992 (väitetty) 99,999 .·!' 3B 10,4 99,999 99,999 :.. M3A 4,2 99,95 99,1 35 M3B 7,0 99,981 ei tietojaFilter Water Loss Removal Power Type (mg / 1) Bacteria (%) Viruses (%) 30 2A 10.1 99.9976 99.999 ·. "I 2B 5.3 99.91 no data 3A 8.9 99.9992 (alleged) 99.999 . ·! ' 3B 10.4 99.999 99.999: .. M3A 4.2 99.95 99.1 35 M3B 7.0 99.981 no data available
Keksintö 8,4±0,4 (n=18) 99,999 99,999 19 110236Invention 8.4 ± 0.4 (n = 18) 99.999 99.999 19 110236
Havaittaneen, että toisen ryhmän suodattimilla oli joko suuri vesihäviö ja suhteellisen korkea poistoteho (2A) tai paljon pienempi vesihäviö mutta vastaavasti heikompi poistoteho (2B) (vertaa poistotehoon 99,9977 %, jota 5 Lloyd ja Roe ehdottavat minimiarvoksi kliinisessä käytössä). Kolmannen ryhmän suodattimilla oli paljon suurempi poistoteho, mutta vesihäviöt olivat suhteellisen suuria. Muunnetuilla kolmannen ryhmän suodattimilla oli paljon pienempi vesihäviö hygroskooppisen materiaalin läsnäolon 10 ansiosta, mutta poistotehot olivat suhteessa heikompia. Sen sijaan edellä kuvioihin viitaten kuvatulla suodattimena korkea teho ja verrattain alhainen vesihäviö (alle 8,5 mg/1).It should be noted that the filters in the second group had either a high water loss and a relatively high drainage power (2A) or a much lower water loss but a correspondingly weaker drainage power (2B) The third group of filters had a much higher drainage capacity, but the water losses were relatively high. The modified third group filters had much less water loss due to the presence of hygroscopic material 10, but the removal efficiencies were relatively lower. Instead, the filter described above with reference to the figures has high power and relatively low water loss (less than 8.5 mg / L).
Edellä kuvioon 1 viitaten kuvattu suodatin, jolla 15 saatiin taulukossa 1 esitetyt testitulokset, sisällytettiin myös hengityslaitteeseen kliinisessä kokeessa ja verrattiin sitä taulukossa 2 esitettyyn kaupallisesti saatavissa olevaan suodattimeen. Suodattimia testattiin kahdenlaisissa olosuhteissa (A ja B); 24 tunnin käyttöön perus-20 tuva vesihäviö esitetään taulukossa 2. Olosuhteissa A hen-: gitystilavuus oli 480 ml, hengitystaajuus 15 hengitysker- taa/min ja uloshengitysilman lämpötila 32,4 ± 1,0 °C. Olosuhteissa B hengitystilavuus oli 780 ml, hengitystaajuus : 15 hengityskertaa/min ja uloshengitysilman lämpötila 25 33,2 + 1,0 °C.The filter described above with reference to Figure 1, which gave the test results shown in Table 1, was also included in the respirator in a clinical trial and compared with the commercially available filter shown in Table 2. The filters were tested under two conditions (A and B); The baseline water loss for 24 hours is shown in Table 2. At condition A, the respiratory volume was 480 ml, the respiratory rate was 15 breaths / min, and the exhaled air temperature was 32.4 ± 1.0 ° C. At Condition B, the respiratory volume was 780 ml, the respiratory rate: 15 breaths / min, and the exhaled air temperature was 25.3.2 + 1.0 ° C.
Taulukko 2Table 2
Suodattimen tyyppi Vesihäviö (mg H20/1 ilmaa)Filter type Water loss (mg H2O / 1 air)
Olosuhteet A Olosuhteet BConditions A Conditions B
30___ 0·: 3A 7,2±1,1 (n=12) 12,1±1,2 (n=12) : _ Keksintö 5,3±1,0 (n=12) 8,8±1,2 (n=12)30___ 0 ·: 3A 7.2 ± 1.1 (n = 12) 12.1 ± 1.2 (n = 12): - Invention 5.3 ± 1.0 (n = 12) 8.8 ± 1, 2 (n = 12)
Havaittaneen, että molemmissa toimintaolosuhteissa 35 edellä piirustuksiin viitaten kuvatulla suodattimena oli ·,· ’ paljon alhaisempi vesihäviö.It should be noted that under both operating conditions, the filter described above with reference to the drawings had a ·, · 'much lower water loss.
110236 20 Tämä alentunut vesihäviö säilyy laajalla toiminta-olosuhdealueella. Taulukossa 3 annetaan hengityslaitteen erilaisissa toimintaolosuhteissa mitattu vesihäviö. Havaittaneen, että vesihäviö ei vaihtele merkittävästi (7 -5 10 mg/1) laajalla minuuttitilavuusalueella (hengitystila- vuus1hengitystaajuus) vakiolämpötilassa (32 °C).110236 20 This reduced water loss is maintained over a wide range of operating conditions. Table 3 gives the water loss measured under different operating conditions of the ventilator. It will be observed that the water loss does not vary significantly (7 -5 to 10 mg / L) over a wide range of minute volume (respiratory volume1 inhalation rate) at constant temperature (32 ° C).
Edellä olevissa esimerkeissä on käytetty määrättyjä materiaaleja. Ymmärrettäneen kuitenkin, että edellä kuvatun kaltaisissa suodattimissa voidaan käyttää muita sopi-10 via hydrofobisia ja hydrofiilisiä materiaaleja.In the examples above, certain materials have been used. However, it will be appreciated that other suitable hydrophobic and hydrophilic materials may be used in filters such as those described above.
Vaikka edellä esitetyt esimerkit liittyvät lääketieteelliseen käyttöön, voidaan hydrofiilisten ja hydrofobisten materiaalien yhdistelmää käyttää muissa järjestelmissä, joissa suodatetaan sisään- ja uloshengitysilmaa ja 15 esiintyy ongelmia, jotka vaativat lämpöä ja kosteutta pidättävän suodattimen käyttöä. Esimerkiksi ilma-alusten matkustamon ja ohjaamon ilma syötetään suodattimen läpi, eikä se ehkä ole lämpötilaltaan ja kosteuspitoisuudeltaan sopivaa. Edellä kuvatun kaltaisen suodattimen käytöllä 20 voidaan saada aikaan lämpötilaltaan ja kosteuspitoisuudel-: taan sopivan ilman syöttö ilma-aluksen matkustamoon ja ; ohj aamoon.While the above examples relate to medical use, the combination of hydrophilic and hydrophobic materials can be used in other systems that filter inhalation and exhalation air and have problems requiring the use of a heat and humidity filter. For example, air in the cabin and cockpit of an aircraft is fed through a filter and may not be suitable for temperature and humidity. By using a filter such as the one described above, air of a suitable temperature and humidity can be provided to the cabin of the aircraft and; directions.
Taulukko 3 ;· 25 Hengitystilavuus (ml) 480 660 800 1000 660 660 • Taajuus (min11) 15 15 15 10 15 15 I : ; Lämpötila (-C) 32 32 32 32 30 34Table 3; · 25 Breathing Volume (ml) 480 660 800 1000 660 660 • Frequency (min11) 15 15 15 10 15 15 I:; Temperature (-C) 32 32 32 32 30 34
Minuutti tilavuus (1/min) 7,2 9,9 12,0 10,0 9,9Minute volume (rpm) 7.2 9.9 12.0 10.0 9.9
Vesihäviö 30 (mg H20/1 ilmaa) 8,1±0,2 8.4±0,4 8,6±0,8 9,4±0,5 7.3±0,5 10.05 (n=5) (n=18) (n=3) (n=4) (n=3) (n12) t ! iWater loss 30 (mg H2O / l air) 8.1 ± 0.2 8.4 ± 0.4 8.6 ± 0.8 9.4 ± 0.5 7.3 ± 0.5 10.05 (n = 5) (n = 18 ) (n = 3) (n = 4) (n = 3) (n12) t! i
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB929212399A GB9212399D0 (en) | 1992-06-11 | 1992-06-11 | Heat and moisture exchanging filters |
| GB9212399 | 1992-06-11 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI932661A0 FI932661A0 (en) | 1993-06-10 |
| FI932661A FI932661A (en) | 1993-12-12 |
| FI110236B true FI110236B (en) | 2002-12-31 |
Family
ID=10716927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI932661A FI110236B (en) | 1992-06-11 | 1993-06-10 | Heat and moisture exchange filters |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663141A (en) |
| AT (1) | AT403657B (en) |
| AU (1) | AU667538B2 (en) |
| CA (1) | CA2098132C (en) |
| CH (1) | CH687297A5 (en) |
| DE (1) | DE4319458B4 (en) |
| DK (1) | DK174117B1 (en) |
| ES (1) | ES2074002B1 (en) |
| FI (1) | FI110236B (en) |
| FR (2) | FR2692153A1 (en) |
| GB (2) | GB9212399D0 (en) |
| GR (1) | GR930100236A (en) |
| IT (1) | IT1260845B (en) |
| NL (1) | NL194750C (en) |
| NO (1) | NO302861B1 (en) |
| SE (1) | SE510976C3 (en) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1009575A3 (en) * | 1995-08-28 | 1997-05-06 | Anthony Jean M | UNIT TO HEAT AND MOISTURE LOSS TO BEAR IN A DEVICE THAT AIR TO PATIENTS administers or refund. |
| US5575279A (en) * | 1996-01-02 | 1996-11-19 | Emergency Filtration Products, Inc. | Dual-filtered rotary isolation valve for resusciation |
| GB9704241D0 (en) * | 1997-02-28 | 1997-04-16 | Smiths Industries Plc | Gas-treatment devices |
| AU8384598A (en) | 1997-07-16 | 1999-02-10 | Pall Corporation | Breathing filter |
| FR2770137B1 (en) * | 1997-10-27 | 2000-01-28 | Georges Boussignac | RESPIRATORY ASSISTANCE DEVICE |
| NL1007699C2 (en) * | 1997-12-04 | 1999-06-09 | Medisize Bv | Ventilation system. |
| DE19903732B4 (en) * | 1999-01-30 | 2007-12-13 | Gottlieb Weinmann - Geräte für Medizin und Arbeitsschutz - GmbH + Co KG | Apparatus for ventilation and method for processing a respiratory gas |
| EP1068889A1 (en) | 1999-07-16 | 2001-01-17 | 3M Innovative Properties Company | High efficiency medical breathing system filter based on a filtration medium of a nonwoven web of thermoplastic resin fibers |
| DE19950717B4 (en) * | 1999-10-21 | 2004-06-24 | DRäGER AEROSPACE GMBH | oxygen mask |
| EP2110168A1 (en) * | 2000-12-01 | 2009-10-21 | Millipore Corporation | Barrier filter with hydrophilic and hydrophobic membrane parts |
| KR100436438B1 (en) * | 2001-11-06 | 2004-06-16 | 김유복 | A manufacturing method of embossing mulching vinyl containg charcoal |
| DE10238683A1 (en) * | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Rist, Max, Dr. | Device for influencing gas flows |
| WO2008044792A1 (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-17 | Furrex Co., Ltd. | Heat and moisture exchanger for patient breathing |
| US8567391B2 (en) | 2006-10-10 | 2013-10-29 | Furrex Co., Ltd. | Heat and moisture exchanger, heat and moisture exchanging device, and mask |
| US8079574B2 (en) | 2007-05-16 | 2011-12-20 | ZenPure Corp. | Membrane based contactor module for mass and heat transfer |
| US8252081B2 (en) | 2007-07-17 | 2012-08-28 | Teleflex Medical Incorporated | Water dissipation device and method |
| US8105410B2 (en) * | 2007-07-17 | 2012-01-31 | Teleflex Medical Incorporated | Water dissipation device with capillary action |
| US8236081B2 (en) | 2007-07-17 | 2012-08-07 | Teleflex Medical Incorporated | Permeable membrane water dissipation device |
| DE102008049177B3 (en) * | 2008-09-26 | 2010-02-04 | Dräger Medical AG & Co. KG | Device for controlling respiratory gas flow of patient, has breathing gas block with breathing gas supply duct channel and breathing gas outlet channel, cover and insert element |
| GB0919903D0 (en) * | 2009-11-13 | 2009-12-30 | Cambridge Design Res Llp | Ventilator gas humidification device |
| EP2647401A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-10-09 | Covidien AG | A filter of absorbing, retaining and releasing heat and/or moisture of exhaled and inhaled gas and method of forming such a filter |
| GB2575894A (en) | 2012-04-27 | 2020-01-29 | Fisher & Paykel Healthcare Ltd | Usability features for respiratory humidification system |
| GB2514477A (en) | 2013-04-04 | 2014-11-26 | Forderung Von Medizin Bio Und Umwelttechnologien E V Fachsektion Dresden Ges | A particle filtering material |
| CN108704213B (en) | 2013-09-13 | 2021-06-22 | 费雪派克医疗保健有限公司 | Connection for humidification system |
| US10449319B2 (en) | 2014-02-07 | 2019-10-22 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Respiratory humidification system |
| CN106535971B (en) | 2014-06-03 | 2020-12-04 | 费雪派克医疗保健有限公司 | Flow mixer for respiratory therapy system |
| US20170189727A1 (en) * | 2014-06-04 | 2017-07-06 | Free Air, Inc. | Systems and methods for removing ultra-fine particles from air |
| US11351332B2 (en) | 2016-12-07 | 2022-06-07 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Sensing arrangements for medical devices |
| WO2021176291A1 (en) * | 2020-03-06 | 2021-09-10 | 3M Innovative Properties Company | Counterflow energy recovery ventilator core comprising seamless pleated support media |
| US10870076B1 (en) | 2020-06-05 | 2020-12-22 | Celios Corporation | Air filtration system, air filtration device, and air filtration module for use therewith |
| US10926209B1 (en) | 2020-06-05 | 2021-02-23 | Celios Corporation | Air filtration system, air filtration device, and air filtration module for use therewith |
| KR20230034286A (en) * | 2020-07-02 | 2023-03-09 | 필립모리스 프로덕츠 에스.에이. | Test Chamber Apparatus for Evaluating Filter Media |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1261247A (en) * | 1960-03-25 | 1961-05-19 | Saint Gobain | Non-combustible filter material, especially for gas filtration |
| GB933852A (en) * | 1961-07-10 | 1963-08-14 | Fram Corp | Separator for immiscible fluids |
| JPS4936904A (en) * | 1972-08-15 | 1974-04-05 | ||
| GB1485128A (en) * | 1974-12-17 | 1977-09-08 | Marshall D | Bonded two-stage high efficiency filter |
| JPS523911Y2 (en) * | 1975-03-20 | 1977-01-27 | ||
| DE2851564A1 (en) * | 1978-11-29 | 1980-06-04 | Siemens Ag | DEVICE FOR HEATING AND HUMIDIFYING A VENTILATION GAS |
| US4360018A (en) * | 1979-12-20 | 1982-11-23 | American Hospital Supply Corporation | Anesthesia system and method of filtering respiratory gas |
| US4344999A (en) * | 1980-04-22 | 1982-08-17 | W. L. Gore & Associates, Inc. | Breathable laminate |
| US4459139A (en) * | 1981-09-14 | 1984-07-10 | Gelman Sciences Inc. | Disposable filter device and liquid aspirating system incorporating same |
| JPS6068093A (en) * | 1983-09-21 | 1985-04-18 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Water treating system |
| SU1342514A1 (en) * | 1984-11-26 | 1987-10-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт горноспасательного дела | Moisture-heat-exchanger of respiratory system based on chemically bound oxygen |
| DE3780511T2 (en) * | 1986-05-23 | 1993-03-04 | Gore & Ass | HIGH PERFORMANCE GAS FILTER. |
| AU7943387A (en) * | 1986-10-16 | 1988-04-21 | Intertech Resources Inc. | Heat and moisture exchanger for respiratory gases |
| US5022394A (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-11 | Homecare Of Dearborn | Heat and moisture exchanger device for tracheostomy patients |
| DD278501A1 (en) * | 1988-12-27 | 1990-05-09 | Medizin Labortechnik Veb K | DEVICE FOR ATTACHING AND HUMIDIFYING VENTILATION GASES |
| GB8916361D0 (en) * | 1989-07-18 | 1989-09-06 | Smiths Industries Plc | Filters |
| DE3942813A1 (en) * | 1989-12-23 | 1991-06-27 | Akzo Gmbh | LAMINATE |
-
1992
- 1992-06-11 GB GB929212399A patent/GB9212399D0/en active Pending
-
1993
- 1993-06-08 GR GR930100236A patent/GR930100236A/en unknown
- 1993-06-09 GB GB9311889A patent/GB2267661B/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-09 AT AT0112593A patent/AT403657B/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-09 SE SE9301970A patent/SE510976C3/en unknown
- 1993-06-10 FI FI932661A patent/FI110236B/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-10 ES ES09301272A patent/ES2074002B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-06-10 NO NO932126A patent/NO302861B1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-10 CA CA002098132A patent/CA2098132C/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-10 IT ITTO930424A patent/IT1260845B/en active IP Right Grant
- 1993-06-11 DE DE4319458A patent/DE4319458B4/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-11 FR FR9307091A patent/FR2692153A1/en active Pending
- 1993-06-11 CH CH01755/93A patent/CH687297A5/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-11 JP JP5140876A patent/JPH0663141A/en active Pending
- 1993-06-11 AU AU40184/93A patent/AU667538B2/en not_active Expired
- 1993-06-11 NL NL9301022A patent/NL194750C/en not_active IP Right Cessation
- 1993-06-11 DK DK199300701A patent/DK174117B1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-18 FR FR9707568A patent/FR2749173B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI110236B (en) | Heat and moisture exchange filters | |
| US20100242961A1 (en) | Systems and methods for preventing water damage in a breathing assistance system | |
| US5603314A (en) | Aerosol filtration device and inhalation apparatus containing same | |
| EP2968799B1 (en) | Single-piece aerosol exhalation filter and respective aerosol delivery device | |
| US8561606B2 (en) | Heat and moisture exchange unit | |
| JP2000501306A (en) | Method and apparatus for closed circuit ventilation therapy | |
| Hedley et al. | Heat and moisture exchangers and breathing filters | |
| US6230703B1 (en) | Aerosol inhalation device providing improved aerosol delivery | |
| CN104208791B (en) | A kind of breathing intubation artificial nose | |
| CN105833403B (en) | A kind of lung ventilator that can automatically adjust respiratory rate | |
| Leijten et al. | Bacterial contamination and the effect of filters in anaesthetic circuits in a simulated patient model | |
| CN204619069U (en) | A kind of respirator system that can prevent mechanical ventilationassociatepneumonia pneumonia | |
| CN219557291U (en) | Antibacterial adsorption type respiratory filter | |
| US20230173215A1 (en) | Medical airway device | |
| WO2003105938A1 (en) | A device for the exchange of heat and moisture between inhalation and exhalation air flows | |
| DE102020110110B3 (en) | Breathing air purification device | |
| Wilkes | Breathing filters, humidifiers and nebulizers | |
| CN215737049U (en) | Epidemic prevention gauze mask | |
| CN212631398U (en) | Oxygen inhalation mask | |
| TW202300192A (en) | Fluid mixing apparatus such as a ventilator | |
| DE102020119085A1 (en) | Ventilation device for ventilating a person, control method for a centrifugal fan of a ventilator and ventilation method | |
| CN112674412A (en) | Epidemic prevention mask and application | |
| Weathers et al. | Description of Filtering Exhaled Gases with a Flow Inflating Bag-Valve Device: For Pediatric and Neonatal Applications | |
| Mazhirina et al. | Breathing filters for anesthesia and mechanical lung ventilation | |
| Nebulizer | BACTERIAL FILTER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired |