CN103432672B - 在气体通路的患者端设有rfid标签传感器的加湿设备 - Google Patents

Abstract

描述了一种呼吸回路，用于将加热、加湿气体传输至患者以便用于医疗目的，包括：加湿腔，其保存着一定量的水，吹风机单元，其将压力气体流传输至加湿腔入口，和控制系统，其调节呼吸回路的输出参数，所述回路包括电热板，其加热加湿腔中的水，以使得流经所述加湿腔的气体是被加热和加湿的，所述回路还包括气体输送通路和患者接口，以将加热加湿气体传输至患者，气体输送通路包括RFID设在患者端的标签，其检测流经通路的气体的参数，控制系统包括RFID询问器，其实时从RFID标签询问和接收有关所检测的参数的数据，并且相应地调节呼吸回路的输出参数。

Description

在气体通路的患者端设有RFID标签传感器的加湿设备

本申请是申请日为2008年1月23日、申请号为200880009150.1、发明名称为“在气体通路的患者端设有RFID标签传感器的加湿设备”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及检测系统和部件识别系统，特别是涉及用于医疗环境中的检测和部件识别系统，其使得供应给患者的治疗用气体的参数可被测量。

背景技术

本领域中已知多种制品用来测量供应给患者的气体的温度以及提供反馈至气体加湿系统。一种常规的控制加湿系统的方式是在沿着用于供应气体至患者的导管的两个点测量气体的温度，并且相应地使用采集的温度数据以调节功率输出。例如，第一温度传感器被插入到邻近于加湿腔的输出部的位置，第二温度传感器被安置为靠近患者（例如在内患者接口或围绕患者接口），二者均测量温度数据并将其传送至中央控制系统，中央控制系统通常安置在吹风机单元或加湿器单元壳体中（应当指出，越来越流行使用集成单元，它们是这样的单元，其中在使用时加湿腔被牢固连接至吹风机单元）。目前常被用于此目的的传感器的类型为温度探头，例如热敏电阻器。

Fisher&Paykel Healthcare Limited的美国专利No.5,558,084描述了使用插入吸气导管的温度探头或传感器靠近患者测量温度。温度探头通过缆线被耦接至控制系统，所述缆线从温度探头沿着吸气导管的外表面延伸至控制系统。这种类型的温度接口系统的一个缺点在于依赖于温度传感器的正确定位。控制系统能否正确发挥功能非常取决于这些传感器是否被正确地安置。温度传感器的不正确定位或连接可能导致整个加湿和呼吸系统性能受损。另一个缺点在于，气体可能以不适当的压力/湿度组合供应给患者。众所周知，要求将被施予患者的气体具有特定的湿度级别。不同的湿度值专门适用于不同的传输接口。例如，通过面罩接收加热、加湿空气的患者或使用者（‘无损气道’使用者）的要求不同于通过插管传输接收气体流的患者或使用者（‘旁通气道’使用者）。使用鼻管的‘无损气道’使用者的要求不同于使用覆盖鼻和口的面罩的使用者。

一些现有的呼吸用加湿装置包括设在例如吹风机单元上的控制板，其允许使用者手工进行功率调节或其它调节。然而，这些调节经常与它们所要控制的实际物理参数之间没有直接或可直观表达的关系。常常手工控制导致间接地和不理想地调节所需的气体出口温度（通过调节供给到加湿腔电热板的功率），或供给到设在将加湿器连接至患者的导管内的电热丝的功率（通过改变流经电热丝的电流），或二者。

将加湿气体供应至患者时的一个最重要参数是气体的湿度。这是因为不足的气体湿度可能非常快速地导致患者的气道脱水。相应地，使用者很少有或完全没有概念来确定将刻度盘置于什么位置才能使得所供应的气体在当前流率下产生理想的最佳湿度结果。

在它们的最基本形式中，RFID标签可以用于识别被询问的部件-使用RFID标签来识别部件用于例如供应链管理是已知的。当以这种方式使用时，RFID标签被预编程而置入数据，用于识别标签所附着的物品以及其它细节，其中可能包括供应商信息，目的地地址或其它相关细节。美国专利文献2007/0144519描述了一种系统，其中RFID标签被嵌入或附着于医疗呼吸回路中的各个部件，以便识别各部件。RFID标签既可以是无源器件，也可以是有源器件，并且不同配置的标签被附着到需要被单独识别的各个特定的物品上。当标签被询问硬件登记时，信息可以从RFID读取，询问硬件可以是例如发送射频（RF）波的远程收发器，即RF收发器。RF波被RFID接收和调制。调制波包含标签识别码信息并且被传送回询问硬件，询问硬件接收并且解码返回的标签数据并且使用该信息，用于例如识别和跟踪标签所附着的特定物品的位置。

更为成熟的RFID标签也是已知的，其能够从用于询问RFID标签的单元收集和向其传送实时数据。组合了温度和压力传感器的RFID标签是可以获得的，并且它们被构建在材料例如压电晶体上。压电晶体元件是一块压电材料，其被切割和精加工成规定的几何形状和相对于材料的晶体晶轴的定向。这些标签利用交指型转换器将入射声波（即由询问硬件传送的）转换成表面声波（SAW）而操作。SAW沿着晶体的表面传播，传播速度取决于RFID所附着的系统的温度、压力甚至湿度。表面声波从晶体表面上的一组反射特征反射并且产生脉冲串，脉冲周期取决于温度或压力。然后，声波被转换回RF波，并从标签传送回收发器。接收站拾取脉冲串并且测量脉冲串的脉冲周期/频率，以获得例如温度。RFID标签用于测量温度的一个例子是TELID2-T RFID标签。

还可以改变压电材料的几何形状和/或重新定位，添加或去除一些反射特征，以使得脉冲串组合二进制码，其可以用于识别的目的以及数据收集的目的。

发明内容

本发明的一个目的是试图提供一种患者接口，其通过一些措施来克服现有技术中的缺点，或者至少为本行业提供实用的选择。

在第一方面，本发明包括一种呼吸回路，用于将加热、加湿气体传输至患者以便用于医疗目的，包括：

加湿腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允许气体流动通过所述加湿腔，

吹风机单元，其被配置成在使用中将压力气体流传输至所述加湿腔的入口，

控制系统，其被构造成调节所述呼吸回路的一或多个输出参数，

电热板，其在使用中被邻近于所述加湿腔安置，并且其被配置成加热位于所述加湿腔中的所述量的水，以使得流经所述加湿腔的所述气体是被加热和加湿的，

气体输送通路，其连接着所述加湿腔的所述出口，以将所述气体流传输至所述患者，所述气体输送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供应所述气体流，所述气体输送通路包括设置在所述气体输送通路的患者端处或附近的RFID标签，所述RFID标签被配置成检测流经所述气体输送通路的所述气体的参数，所述控制系统包括RFID询问器，其被配置成从至少一个RFID标签实时询问和接收数据，所述RFID询问器接收有关所检测的参数的数据，所述控制系统根据所接收的数据调节所述呼吸回路的输出参数。

优选地，所述RFID标签被构造成用作气体温度传感器，并且定位在所述患者接口中，以检测流经所述患者接口的气体的温度。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体压力传感器，并且定位在所述患者接口中，以检测流经所述患者接口的气体的压力。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体流量传感器，并且定位在所述患者接口中，以测量流经所述患者接口的气体的流率。

作为替代，所述RFID标签定位在所述患者接口中，并且被构造成测量流经所述患者接口的气体的含氧量。

作为替代，所述RFID标签定位在所述患者接口中，并且被构造成测量流经所述患者接口的气体的湿度。

优选地，由所述控制系统调节的输出参数包括下述参数的任意组合：风扇速度，电热板的功率输出，呼吸导管的电热丝功率输出。

优选地，所述气体输送通路为带有集成电热丝的呼吸导管，所述电热丝既被构造成提供热量至所述呼吸导管的内表面，还被用作所述RFID标签的天线。

优选地，所述RFID标签还被构造成用作患者接口识别器。

优选地，所述患者接口为下述之一：鼻管，鼻罩，全面罩，气管切开术接头。

优选地，所述控制系统包括多个预设识别模式，所述RFID询问器询问所述RFID标签并识别哪种类型的患者接口被连接至所述吹风机单元，所述控制系统基于所识别出的部件自动调节所述输出参数的初始值。

优选地，所述呼吸回路的每个部件中的至少一个RFID标签包含有关该部件的有效期的数据，所述控制系统在使用中询问所述RFID标签并将当前日期与所述有效期作比较，并且如果所述有效期已过则启动报警状态。

优选地，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且所述集成电热丝被构造成提供电能至所述RFID标签。

作为替代，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且包括集成电源。

优选地，所述吹风机单元还包括使用者可操作的控制器，其被配置成允许使用者设置所述呼吸回路的输出参数。

优选地，由使用者设置的输出参数是气体温度和气体湿度之一或二者。

在第二方面本发明在于一种呼吸回路，用于将加热、加湿气体传输至患者以便用于医疗目的，包括：

加湿腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允许气体流动通过所述加湿腔，

吹风机单元，其被配置成将压力气体流传输至所述加湿腔的入口，

控制系统，其被构造成调节所述呼吸回路的一或多个输出参数，

电热板，其在使用中被邻近于所述加湿腔安置，并且其被配置成加热位于所述加湿腔中的所述量的水，以使得流经所述加湿腔的所述气体是被加热和加湿的，

气体输送通路，其连接着所述加湿腔的所述出口，以将所述气体流传输至所述患者，所述气体输送通路包括基本上延伸经过所述通路的长度的电热丝，所述气体输送通路进一步包括患者接口，其被配置成向所述患者供应所述气体流，所述气体输送通路包括设置在所述气体输送通路的患者端处或附近的RFID标签，所述RFID标签被配置成检测流经所述气体输送通路的所述气体的参数，所述控制系统包括RFID询问硬件，其被配置成从RFID标签实时询问和接收数据，所述询问硬件接收有关所检测的参数的数据，所述RFID标签连接着所述电热丝，所述电热丝进一步被配置成用作所述RFID标签的天线。

优选地，所述RFID标签被构造成用作气体温度传感器，并且定位在所述患者接口中，以检测流经所述患者接口的气体的温度。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体流量传感器，并且定位在所述患者接口中，以测量流经所述患者接口的气体的流率。

作为替代，所述RFID标签定位在所述患者接口中，并且被构造成测量流经所述患者接口的气体的含氧量。

作为替代，所述RFID标签定位在所述患者接口中，并且被构造成测量流经所述患者接口的气体的湿度。

作为替代，由所述控制系统调节的输出参数包括下述参数的任意组合：风扇速度，电热板的功率输出，呼吸导管的电热丝功率输出。

优选地，所述RFID标签还被构造成用作患者接口识别器。

优选地，所述患者接口为下述之一：鼻管，鼻罩，全面罩，气管切开术接头。

优选地，所述控制系统包括多个预设识别模式，所述RFID询问器询问所述RFID标签并识别哪种类型的患者接口被连接至所述吹风机单元，所述控制系统基于所识别出的部件自动调节所述输出参数的初始值。

优选地，所述呼吸回路的每个部件中的至少一个RFID标签包含有关该部件的有效期的数据，所述控制系统在使用中询问所述RFID标签并将当前日期与所述有效期作比较，并且如果所述有效期已过则启动报警状态。

优选地，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且包括集成电源。

优选地，所述RFID标签是半无源-或有源型的，并且所述集成电热丝被构造成提供电能至所述RFID标签。

优选地，所述吹风机单元还包括使用者可操作的控制器，其被配置成允许使用者设置所述呼吸回路的输出参数。

优选地，由使用者设置的输出参数是气体温度和气体湿度之一或二者。

本发明第三方面在于一种基座单元，其适于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路传输加热、加湿气体至患者以便用于医疗目的，所述呼吸回路是这样类型的，即包括：加湿腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允许气体流动通过所述加湿腔，压力气体源，其在使用中被传输至所述加湿腔的入口，和气体输送通路，其连接着所述加湿腔的所述出口，以将所述气体流传输至所述患者，所述气体输送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供应所述气体流，

所述基座单元包括：

电热板，其被配置成允许所述加湿腔在使用中被安置在所述电热板上，以使得所述电热板加热位于所述加湿腔中的所述量的水，并且流经所述加湿腔的气体是被加热和加湿的，

控制系统，其被构造成调节所述呼吸回路的一或多个输出参数，所述控制系统包括RFID询问器，其被配置成从至少一个RFID标签实时询问和接收数据，所述RFID询问器接收有关所检测的参数的数据，所述控制系统根据所接收的数据调节所述呼吸回路的输出参数。

优选地，所述RFID询问器被配置成接收RFID标签数据有关任意一个或任意组合：气体温度，气体压力，气体流量，气体湿度和气体含氧量。

优选地，由所述控制系统调节的输出参数包括下述参数中的任意一个或任意组合：风扇速度，电热板的功率输出，呼吸导管的电热丝功率输出。

优选地，所述RFID询问器被配置成在使用中接收有关对所述呼吸回路中的部件的识别的RFID标签数据。

优选地，所述控制系统包括多个预设识别模式，所述RFID询问器询问RFID标签附连于所述呼吸回路中的部件，且所述控制系统被编程以识别哪种类型的患者接口正被用于所述呼吸回路，所述控制系统基于所识别出的部件自动调节所述输出参数的初始值。

优选地，所述控制系统进一步被配置成，如果有关有效期的数据在所述RFID询问器询问所述至少一个RFID标签时可被获取，则接收有关有效期的数据；所述控制系统在使用中将当前日期与所述有效期作比较，并且如果所述有效期已过则启动报警状态。

优选地，所述基座单元还包括使用者可操作的控制器，其被配置成允许使用者设置所述基座单元的输出参数。

优选地，由使用者设置的输出参数是气体温度和气体湿度之一或二者。

本发明第四方面在于一种气体导管，其适于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路传输加热、加湿气体至患者以便用于医疗目的，所述呼吸导管具有第一端，其配置成连接至加湿腔的出口，和第二患者端，所述气体导管包括设置在所述患者端处或附近的RFID标签，所述RFID标签被配置成检测流经所述气体输送通路的所述气体的参数。

优选地，所述RFID标签被构造成用作气体温度传感器，并且定位在所述患者端处或附近，以检测流经所述患者接口的气体的温度。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体压力传感器，并且定位在所述患者端处或附近，以检测流经所述患者接口的气体的压力。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体流量传感器，并且定位在所述患者端处或附近，以检测流经所述患者接口的气体的流率。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体含氧量传感器，并且定位在所述患者端处或附近，以检测流经所述患者接口的气体的含氧量。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体湿度传感器，并且定位在所述患者端处或附近，以检测流经所述患者接口的气体的湿度。

优选地，所述气体导管是带有集成电热丝的呼吸导管，所述电热丝既被构造成提供热量至所述呼吸导管的内表面，还被用作所述RFID标签的天线。

优选地，所述RFID标签还被构造成用作部件识别器。

优选地，所述RFID标签包含有关气体导管的有效期的数据。

优选地，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且所述集成电热丝被构造成提供电能至所述RFID标签。

作为替代，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且包括集成电源。

本发明第五方面在于一种患者接口，其适于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路传输加热、加湿气体至患者以便用于医疗目的，所述患者接口配置成连接至气体导管的一端，以使得加热加湿气体可以流经所述导管并通过所述患者接口被传输至患者，所述患者接口包括RFID标签，其被配置成检测流经所述患者接口的气体的参数。

优选地，所述RFID标签被构造成用作气体温度传感器，并且定位成适于检测流经所述患者接口的气体的温度。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体压力传感器，并且定位成适于检测流经所述患者接口的气体的压力。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体流量传感器，并且定位成适于检测流经所述患者接口的气体的流率。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体含氧量传感器，并且定位成适于检测流经所述患者接口的气体的含氧量。

作为替代，所述RFID标签被构造成用作气体湿度传感器，并且定位成适于检测流经所述患者接口的气体的湿度。

优选地，所述RFID标签还被构造成用作部件识别器。

优选地，所述RFID标签包含有关所述患者接口的有效期的数据。

优选地，所述RFID标签是半无源或有源型的，并且包括集成电源。

本发明涵盖前面的介绍并且涉及后面对实施例的描述。

本发明还可以在广义上被认为涵盖了本申请的说明中单独地或在一起提到或暗示的部件、元件和特征，以及这些部件、元件和特征中的两个或更多个之间的任意和全部组合；并且如果这里提到的特定项目在本发明所属技术领域中具有已知的等价物，则这种等价物也应包含在此，就像单独提出了一样。

本说明书中使用的术语'包括'指的是至少部分地由列举的东西组成，也就是说，在解读说明书中存在该术语的地方时，在一句话中跟随该术语的所有特征都是必要的，但其它特征也可能存在。

附图说明

下面参照附图描述本发明的优选形式，在附图中：

图1示出了在呼吸导管患者端设有射频识别（RFID）标签的呼吸用加湿系统的示意图。

图2示出了在构成呼吸回路一部分的患者接口中设有射频识别（RFID）标签的呼吸用加湿系统的示意图。

图3示出了在呼吸导管的端部、在患者接口中、在加湿腔排口设有多重射频识别（RFID）标签的呼吸用加湿系统的示意图。

图4示出了模块式呼吸用加湿系统的示意图，具有分设的加湿器基座单元和吹风机单元，而射频识别（RFID）标签在患者端设在气体导管中。

具体实施方式

下面描述呼吸回路（breathing circuit），其用于将加热、加湿气体传输至要求具有高于大气的压力的加热加湿气体的患者或其它使用者。呼吸回路设有检测机构，利用该检测机构，可在气体被传输至患者或使用者使用系统的点或附近测量系统参数例如温度、压力、气体流率、湿度和气体成分。检测机构的优选形式是轻质和小尺寸的，并且因此非常适用于在呼吸回路的患者端使用，在这一位置，附加的重量和体积会向患者添加不舒服，并且增大与治疗方案不相容的可能性。在下面将要描述的最优选形式中，检测机构还用于识别嵌入或附连于呼吸回路的独立部件。这里描述的发明既适用于RH也适用于OSA，并且可以用于CPAP吹风机单元，或用于提供其它类型的输出模式的吹风机单元，例如BiPAP、可变流量和压力或类似物。

可以采用本发明的检测系统和温度检测机构的示例性呼吸回路设备或呼吸用加湿系统被示于图1中。通风机或吹风机单元15被显示。吹风机单元15通过吹风机单元出口1以高于大气的压力供应气体流。在最优选形式中，吹风机单元包括风扇20，其速度可以改变，以便改变所传输的压力或流量。供应的气体可以是例如氧气、麻醉气体或空气。加湿腔5被安置在吹风机单元15下游（即加湿腔5从吹风机单元1接收气体）。加湿器单元5具有加湿腔入口16，其在使用中被流体连通地连接至吹风机单元出口1，以使得来自吹风机单元15的气体通过入口16被传输至加湿腔5。在优选实施方式中，加湿腔5具有中空塑料本体和金属基座7。加湿腔5除了加湿腔入口16和加湿腔出口4以外被密封。加湿腔5在使用中保持一定体积的水6，所述水在使用中被电热板7加热。在优选实施方式中，电热板7被构成为吹风机单元15的集成部件，并且加湿腔5在使用中牢固连接着吹风机单元15，以使得吹风机单元15和加湿腔5形成集成的吹风机/加湿器单元。

吹风机单元15的优选实施方式还包括集成控制系统、控制组件或控制装置9，其包括能够改变呼吸回路的输出参数的控制电路。控制装置9的功能部件将在后面更详细描述。应当指出，控制系统9还可以安置在例如加湿加热器基座单元中，例如如果呼吸回路是模块式的，其中吹风机和加湿器单元彼此分开（即加湿腔5被安置在与吹风机单元分设的加热器基座单元上）。在模块式呼吸回路中，吹风机出口和加湿器入口在使用中将被一段长度的子导管连接。在需要这样做的情况下，这段长度的子导管应当理解为吹风机单元15的一部分。

在使用时，随着加湿腔5中的一定体积的水6被加热，会发生蒸发，并且水蒸汽与流经加湿腔5的气体混合。这样，通过加湿腔出口4离开加湿腔5的气体被加热和加湿。加热、加湿气体通过流体连通地连接至出口4的气体输送通路、呼吸导管或吸气导管3被传送给患者或使用者13。为了减少吸气导管3中的冷凝，并且为了维持提供给患者13的气体的温度，电热丝11或其它适宜的加热机构被提供。在优选实施方式中，电热丝11被螺旋地缠绕在导管3内或围绕导管3缠绕（电热丝11也可以沿着导管3笔直地排列）。进一步优选的是，电热丝11抵靠着导管3的壁螺旋地或盘旋地缠绕在导管3内。

患者接口12也被示于图1。患者接口12被流体连通地连接至导管3的患者端，以使得从加湿腔5沿着导管3传送的加热加湿气体可以通过患者接口12供应给使用者13。应当指出，优选实施方式中的患者接口12和导管3一起形成了加湿腔5和患者13之间的气体输送通路。在本说明书中，如果需要如此的话，患者接口12应当理解为气体输送通路的一部分，即患者接口12和呼吸导管3一起形成了气体输送通路。在优选实施方式中，患者接口12为鼻管，其流体连通地连接着导管3的一端和供应气体至患者的鼻孔中。可以理解，存在许多替代性气体传输构造。例如，患者可被插入气体传输管，其通过气管切开术接头置入患者的气管中，以便旁通患者的气道。‘患者接口’在这种情况下可以是管件和插头，其中导管3在使用中连接着管件。作为替代，气体可以借助于例如鼻罩、全面罩或口罩供应。可以认为本发明能够同样良好地用于本领域中已知的任何替代性患者传输机构，而不能理解为局限于这里描述的优选形式中的鼻管。此外，应当指出，在一些替代性实施方式中，可能希望提供回程路径以使得患者的呼出气体回到吹风机或通风机15（或到大气），例如在传输导管3的患者端包括适宜的接头例如“Y形接头”，并装配单独的回程导管或呼气导管（未示出）。

优选实施方式中的控制装置、控制组件或控制系统9为微处理器或逻辑单元，其包括保存软件程序的相关存储器或存储装置。控制电路9还配置成使得其能够接收和处理由布置在患者呼吸回路中的各个位置的传感器采集的实时数据。控制电路9在最优选实施方式中还包括使用者操纵的手工控制器。当呼吸回路由控制系统9启动后，呼吸回路根据包括在嵌入型硬件和预编程软件中的指令来操作，以改变呼吸回路中的硬件的输出参数，例如，改变包括在吹风机单元15中的风扇20的速度，以便改变系统中的压力或流量，改变供给到电热板7的功率以便改变离开加湿腔的气体的热量或湿度，以及改变供给到电热丝11的功率以便改变传输给患者13的气体的热量或湿度。在最优选实施方式中，控制系统9还根据控制系统9的硬件/软件中的预编程指令、响应于从呼吸回路中的传感器接收到的实时外部数据输入改变其输出。例如，电热板7可以包括板式温度传感器（未示出），其连接着控制系统9，以使得控制系统9被提供有关电热板7的温度和/或功率耗用的信息。控制系统9从传感器接收数据，并将其与保存在其存储器中的值（例如以‘查询’表的形式）作比较。控制系统9然后可以相应地调节电热板7的输出参数（例如供给到电热板的功率）。这将在后面更详细描述。此外，控制系统9可能由系统中的传感器提供气体温度数据。例如，温度传感器可能包括在加湿腔出口4处，以测量离开加湿腔5的气体的温度。优选实施方式中，板式温度传感器和加湿腔出口传感器二者都以集成吹风机/加湿器单元的一部分的形式被包括，并且因此在使用中它们的重量不由系统使用者承担。由于在使用时这些温度传感器的重量不由患者承担，因此它们可以是任何适宜类型的，例如热敏电阻器，并且可以构成控制电路9中的硬件。

在优选形式，呼吸回路（即吹风机单元15，加湿腔5，导管3和接口12）中的一些或全部部件还包括一或多个嵌入式RFID标签。

在它们的最基本形式中，嵌入式RFID标签当被询问时可以用于识别呼吸回路中的各个部件。然而，在最优选形式，包括在呼吸回路中的RFID标签的至少一个还被配置成测量流经系统的气体的参数。在一个优选实施方式，如示于图1，RFID标签2被安置在呼吸导管3的患者端，在此导管3与形成患者接口12的一部分的小软管会合。然而，一般优选将RFID标签2安置在与气体被传输至患者的点尽可能近的地方，以便在与气体被传输至患者的点尽可能近的地方测量气体的一或多个参数。RFID标签2在图2被显示为安置在患者接口12中。

在一个优选实施方式中，RFID标签2被配置成既用作患者识别器，还用作温度传感器。这种形式的RFID标签2的更多细节将在下面描述。

吹风机单元15的控制电路9包括集成RFID询问硬件-即被配置成用作RFID询问器的RF收发器-其从安置在呼吸回路中的RFID标签例如RFID标签2询问和接收数据。RFID询问硬件和软件以吹风机控制电路9的一部分的形式被包括。RFID询问硬件询问RFID标签例如呼吸回路中的标签2。从RFID标签例如标签2接收的信息被反馈到控制电路硬件和软件9。控制电路9然后根据其预编程而调节输出参数，例如，增大或减小电热板7的功率输出，增大或减小风扇速度而增大或减小流量或压力，和增大或减小电热丝11的功率输出。

在一个优选形式中，RFID标签2被配置成或被构造成测量流经它的气体的温度。当它被安置在患者接口12中时，如示于图2的实施方式，它被安置在尽可能靠近加热和加湿气体被传输至患者的传输点。因此，所测量的温度等于或非常接近于气体被传输至患者的温度。如果所测量的气体温度不是最佳，控制电路9被编程为相应地调节供给到电热板7或电热丝11或它们二者的功率。

如前所述用于一个优选实施方式的RFID标签2被构造成温度传感器。应当指出，可以将例如RFID标签2构造成用作压力传感器、湿度传感器、流量传感器或气体成分传感器。

RFID标签还可以布置在呼吸回路中的多重位置上。例如，RFID标签可以布置在加湿腔出口4，在导管3的患者端，和在患者接口12中。这些标签可以构造为温度传感器，或一些其它形式的传感器，如前面所介绍。询问硬件和控制系统9从标签接收数据并且相应地调节呼吸回路的输出参数。包含多重RFID标签的呼吸回路的实施方式的例子被显示在图3。除了安置在接口12中的RFID标签2以外，呼吸回路还包括设在导管3的患者端的RFID标签21和设在导管3的接口端的RFID标签22。在这种优选形式中，标签2、21和22被构造为温度传感器，并且除了标签2之外，标签21和22之一被构造成识别标签。应当指出，这些附加的标签还可以被构造成测量其它参数，或者它们可以根据需要布置在呼吸回路中的其它位置。

使用RFID标签例如标签2来测量温度时，已经发现的一个问题是可能难以在长距离实时询问标签。无源型的RFID标签适合于在非常短的距离使用或读取，例如，在10cm的范围内。患者导管具有标准长度（例如六英尺），并且在使用中吹风机/加湿器单元例如吹风机单元15和加湿腔5通常安置在与患者（和患者接口）相隔几英尺。RFID询问硬件因此通常安置在与例如RFID标签2相隔几英尺，因此询问硬件可能难以接收恒定的强数据信号，尤其是当RFID标签2是无源型的并且不包括集成电池或集成天线时。

包括电池或天线的有源或半无源RFID标签可以在长距离上可靠地读取，但这种类型的RFID标签通常尺寸大于无源标签，并且相应地更重和更庞大。希望保持呼吸回路中的部件的重量尽可能轻，尤其是在患者端，以使得患者不必承担额外的重量或体积。

因此，在第二优选形式中，患者接口12与包括电热丝11的呼吸导管一起使用。RFID标签2（在优选形式中嵌入或附连于患者接口12）在使用中连接至电热丝11。RFID标签2还可以包括在独立式导管的患者端。在这个实施方式中，导管3的电热丝11配置成使得其具有双重功能：其用作电热丝，并且还用做RFID标签2的天线。将电热丝11用作天线极大地扩展了数据传输的范围。此外，电热丝11的一端被安置在呼吸导管3的吹风机端，同患者接口12相比显著地更接近于吹风机单元15。因此所需的传输范围显著地短于其它情况下所需的传输范围。将电热丝11用作天线允许询问硬件安置在吹风机单元15的壳体中，以便在长距离实时询问RFID标签2，例如6英尺或以上，而RFID标签2不要求使用电池或自身的天线。如果电池或其它集成电源被使用，则其功率不必太大，因此同其它情况相比可以更小。由RFID标签2采集的实时温度数据通过容纳在吹风机单元15的壳体中的RFID询问硬件被传送回控制电路9。

在一些应用中可能需要在患者接口设置半无源或有源标签，例如RFID标签2可能需要是半无源或有源型的。在这些替代性实施方式中，电热丝11可以进一步配置成使得其供应功率至RFID标签2以及用作导管3中的电热丝。

还应指出，吹风机单元15可以包括使用者手工控制器，以及前面描述的自动调节机构，其中借助于来自设在系统中的各个点处的传感器（例如RFID标签2）的反馈实现功率输出调节。例如，手工控制器可以包括使用者输入机构例如开关10。开关10被配置成允许使用者（例如健康护理人员或患者自身）来手工设置将被传输的气体的期望气体温度。作为设置手工控制器以调节或设置温度的替代或附加，控制器可以包括手工调节理想的气体湿度级别。在一些实施方式中，其它功能也可以手工控制，或者，作为替代方案，使用者或健康护理人员可被提供多个自动气体传输配置模式的选择，使用者通过从菜单进行选择或对适宜的控制器进行设置来选定各种配置模式。

如前所述，RFID标签2的优选形式被构造成同时用作温度传感器和部件识别器。还可以使用RFID标签，其被配置成测量多个其它参数之一。例如，不是使用被构造成测量温度的RFID标签，被构造成测量压力或气体流率或气体湿度或气体含物（即氧气比例）的RFID标签可以作为RFID标签2的替代或补充被使用。

如前面所介绍，除了被用于检测供应给患者的加湿气体的温度（或其它参数），RFID标签2还可以用作患者接口识别器，以提供识别输入信号至控制系统。识别信号识别哪种类型的患者接口（或呼吸导管）已被连接至吹风机单元（其包含询问硬件）。在一些实施方式中，导管3将在加湿器端和患者端都包括标签。在这种情况下，优选的是，加湿器端的标签承载识别数据，即有关对部件的识别的数据，或称部件识别信息。然而，部件识别数据可以由任何部件标签承载。

在优选实施方式中，包含在吹风机单元的壳体中的控制系统被构造成响应于从RFID标签接收的识别器信号自动改变输出设置值。在一个优选形式中，多个不同的“识别模式”被存储在控制系统9的存储器中，每个识别模式基于预定的所需气体温度和湿度值。这些模式中的每个对应于嵌入在不同类型的患者接口中的标签的RFID识别码。当吹风机单元15被接通后，收发器或询问硬件连续地查询，直至从RFID标签2接收到识别码。返回的识别码标签数据信息被与存储的“识别模式”进行比较，并且控制系统自动设置加湿器气体温度和湿度输出级别。在优选形式中，可以通过使用者手工调节开关输入而取代这种加湿控制系统。然而，优选地，独立的加湿器被保持，以便提供最有效的系统操作。这种系统优于本领域已知的其它系统之处在于使用者误差被消除。使用者操作模式的设置不取决于使用者输入。

在一些实施方式中，嵌入在部件例如导管3中的RFID标签可以承载部件有效期数据。控制系统9读取RFID标签，并且将当前日期与有效期作比较。如果有效期已过，则控制系统9可以借助于视频或音频警报信号来警告使用者，或拒绝启动系统，或类似物。

在优选形式中，RFID标签2构造在压电晶体元件上。RFID标签2优选设在患者接口12或加热型吸气导管3上或其内，紧密靠近患者13。压电元件的几何形状在使用之前被设定，以使得当其询问时，其提供识别附连着RFID的患者接口的类型的装置，还被用作传感器，例如温度传感器、压力传感器等等。RFID标签和询问装置的优选类型是使用表面声波（SAW）技术，其中返回波的特性不同于发射波，因此可以用于测量温度、压力、流量、气体成分等等，如下面详述。

在RFID标签2安置在患者接口12或吸气导管3内并且紧密靠近患者的情况下，压电晶体元件提供了在传输至患者13的点检测气体参数（例如温度）的装置。询问硬件以预定的时间间隔查询RFID标签2。在一些实施方式中，RFID标签可以由来自询问硬件的这种入射声波激活。脉冲串经过晶体的表面，并且调制的脉冲串返回到控制系统9中的询问硬件。询问硬件中的收发器对脉冲串进行解码，并且使用控制系统9的存储器中的查询表来确定适宜的气体参数（例如温度）。从查询表获取的参数被与当前配置下所需的参数值（例如温度）进行比较。例如，所测量的温度被与特定患者接口以及规定的特定治疗方案的“识别模式”进行比较。如果在这两个值之间有差别，则控制信号由控制系统产生，并且呼吸回路的输出参数被相应地调节。例如，如果RFID标签2被构造成测量温度，并且所测量的温度与所获得的查询值相比太低，则控制系统增加供给到电热板的功率，以使得离开加湿器的加热、加湿气体具有更高的温度。

应当指出，前面描述的主要形式的RFID标签是无源型的。如果需要，半无源或有源RFID标签也可以使用。如果有源型RFID标签被使用，不必通过使用电热丝来供电，其可以被提供自身的电源例如电池。RFID标签例如标签2还可以是微处理器装置，并且可以包括无线发射器和接收器，带有（如有必要）其自己的电源。例如，RFID标签2可被替换成蓝牙型的装置，或任何其它使用无线通信的有源型发射器。如果需要这样的话，术语“RFID标签”应当理解为足够广泛地涵盖这些类型的装置。然而，无源RFID标签是优选形式。

在前面描述的优选实施方式中，RFID询问器和控制系统9安置在吹风机单元15的壳体内。在替代性实施方式中，可能优选使用模块式部件，例如分设的吹风机和加湿器单元，其中吹风机单元的出口和加湿腔的入口在使用中由单独的导管连接，以使得来自吹风机单元的气体流可以被传输至加湿腔。在这些替代性实施方式中，加湿器呼吸回路的一部分包括基座单元30，在使用中加湿腔5安置在基座单元上，基座单元包括电热板，其加热加湿腔5的内容物。根据需要，控制系统9和RFID询问器既可以安置在基座单元30中，也可以安置在吹风机单元中（如果吹风机单元被用于形成呼吸回路）。此外，在替代性形式中，基座单元可以用在设有内置气体供应导管或气体源的医院中。这些通常安置在医院的墙壁中。在这些情况下基座单元30将包含RFID询问器和控制系统9。导管可将医院气体供应部连接至加湿腔的入口。医院气体供应部将被用作压力气体源。

还应指出，呼吸导管或气体导管可以分开地形成和出售，以便用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路传输加热、加湿气体至患者以便用于医疗目的。呼吸导管具有第一端，其被配置成连接至加湿腔的出口，和第二端即患者端，其包括RFID标签，RFID标签被配置成以类似于前面描述的方式检测流经所述气体输送通路的气体的参数。

Claims (7)

1.一种基座单元，其适于被用作呼吸回路的一部分，所述呼吸回路传输加热、加湿气体至患者以便用于医疗目的，所述呼吸回路是这样类型的，即包括：加湿腔，其被配置成保持一定量的水，并且具有入口和出口，以允许气体流动通过所述加湿腔，压力气体源，所述压力气体在使用中被传输至所述加湿腔的入口，以及气体输送通路，其连接着所述加湿腔的所述出口，以将所述气体流传输至所述患者，所述气体输送通路包括患者接口，其被配置成向所述患者供应所述气体流，

所述基座单元包括；

电热板，其被配置成允许所述加湿腔在使用中被安置在所述电热板上，以使得所述电热板加热位于所述加湿腔中的所述量的水，并且流经所述加湿腔的气体是被加热和加湿的，

控制系统，其被构造成调节所述呼吸回路的一或多个输出参数，所述控制系统包括RFID询问器，其被配置成从至少一个RFID标签实时询问和接收数据，所述RFID标签被配置成检测所述气体的参数并且用作部件识别器，所述RFID询问器被配置成接收有关所检测的参数的RFID标签数据并且识别所述呼吸回路中的部件，所述控制系统根据所接收的数据调节所述呼吸回路的输出参数。

2.如权利要求1所述的基座单元，其中，所述RFID询问器被配置成接收RFID标签数据，所述RFID标签数据有关下述参数中的任意一个或任意组合：气体温度，气体压力，气体流量，气体湿度，和气体含氧量。

3.如权利要求1或权利要求2所述的基座单元，其中，由所述控制系统调节的输出参数包括下述参数中的任意一个或任意组合：风扇速度，电热板的功率输出，和呼吸导管的电热丝功率输出。

4.如权利要求1所述的基座单元，其中，所述控制系统包括多个预设识别模式，所述RFID询问器被配置成从附连于所述呼吸回路中的部件上的RFID标签接收数据，并且所述控制系统被构造成识别哪种类型的患者接口正被用于所述呼吸回路中，所述控制系统基于所识别出的部件自动调节所述输出参数的初始值。

5.如权利要求4所述的基座单元，其中，所述控制系统被构造成，如果有关有效期的数据在所述RFID询问器询问所述至少一个RFID标签时可被获取，则接收有关有效期的数据；所述控制系统被进一步构造成在使用中将当前日期与所述有效期作比较，并且如果所述有效期已过则启动报警状态。

6.如权利要求1或2所述的基座单元，其中，所述基座单元还包括使用者可操作的控制器，其被配置成允许使用者设置所述呼吸回路的输出参数。

7.如权利要求6所述的基座单元，其中，由使用者设置的输出参数是气体温度和气体湿度之一或二者。