Объединенная ячейка для образца с фильтром и система, использующая объединенную ячейку для образца с фильтром
Изобретение относится к вариантам системы мониторинга газа, в частности к газоотборному узлу бокового потока дыхательных газов. Узел включает фильтрующую и пробоотборную части. Фильтрующая часть включает корпус, имеющий расположенный выше по потоку первый конец, расположенный ниже по потоку второй конец и газопроточный канал, проходящий через корпус от первого конца до второго конца. Пробоотборная часть включает корпусную секцию, имеющую камеру для образца, образованную в ней. При этом корпусная секция соединена с расположенным ниже по потоку вторым концом корпуса так, что корпус и корпусная секция образуют единый узел с камерой для образца, находящейся в сообщении по текучей среде с газопроточным каналом в корпусе. Корпусная секция включает в себя энергопередающую часть так, что компонент газа в камере для образца подвергается мониторингу посредством энергопередающей части. Газоотборный узел также включает гидрофобный элемент, расположенный в по меньшей мере части корпуса, и гидрофильный элемент. Гидрофильный элемент имеет впуск, расположенный в по меньшей мере части корпуса так, что текучая среда, проходящая через фильтрующую часть, проходит через по меньшей мере часть гидрофильного элемента перед прохождением через по меньшей мере часть гидрофобного элемента. Причем указанный гидрофильный элемент имеет поровый объем в диапазоне от приблизительно 40% до приблизительно 90%. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности отделения влаги и других загрязнений от газообразного образца. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.
ПРИОРИТЕТНОЕ ТРЕБОВАНИЕ
Согласно положениям статьи 35 Свода законов США (U.S.C.), §120/365, настоящая заявка испрашивает преимущество патентной заявки США с серийным №11/519041, поданной 11 сентября 2006 г.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в общем относится к системе мониторинга газа, и, в частности, к ячейке для образца со встроенным фильтром для применения в системе мониторинга газа в боковом потоке, такому фильтру для отделения нежелательных жидких компонентов от дыхательных газов, которые контролируются в ячейке для образца.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Во время консервативного лечения часто является желательным отслеживать и анализировать газы, выдыхаемые пациентом, для определения газового состава выдыхаемого воздуха. Например, зачастую желателен мониторинг содержания диоксида углерода (СО2) в выдыхаемом пациентом воздухе. Типично содержание диоксида углерода (или других газов) в выдохе пациента прослеживается путем переноса части, или образца, выдыхаемых пациентом газов в подходящее сенсорное устройство и систему мониторинга.
Мониторинг выдыхаемых газов может быть выполнен с использованием систем мониторинга либо в основном потоке, либо в боковом потоке. В системе мониторинга в основном потоке содержание газов в выдыхаемом пациентом воздухе измеряется in situ в контуре пациента или в канале, подсоединенном к дыхательным путям пациента. В системе мониторинга в боковом потоке, с другой стороны, газовый образец передается для мониторинга из контура пациента через газоотборную линию в сенсорное устройство, расположенное несколько отдаленно от главного контура пациента. Поскольку газы, выдыхаемые пациентом, типично полностью насыщены водяными парами при температуре около 35°С, естественным следствием транспортировки газа является конденсация влаги, присутствующей в теплых, влажных выдыхаемых газах.
Точность анализа газового состава выдыхаемого пациентом воздуха зависит от ряда факторов, включающих отбор газообразного образца, который является по существу свободным от жидкого конденсата, каковой мог бы исказить результаты анализа. Поскольку образец выдыхаемого газа охлаждается во время транспорта через газоотборную линию к сенсорному устройству в системе мониторинга в боковом потоке, водяные пары, содержащиеся в образце, могут конденсироваться в жидкость или конденсат. Жидкость или конденсат, если допустить их попадание в сенсорное устройство, могут оказать вредное воздействие на функционирование такового и могут привести к неточным результатам измерения. Жидкость, сконденсировавшаяся в газоотборной линии, также может загрязнять последующие образцы выдыхаемого газа, будучи вновь увлеченной этими последующими образцами.
В дополнение к конденсату не является чем-то необычным присутствие прочих нежелательных жидкостей, таких как кровь, слизь, лекарственные препараты и тому подобные, содержащиеся в образце выдыхаемого газа. Каждая из этих жидкостей, если присутствует в анализируемом образце газа, может дать такие аналитические результаты, которые не отражают точно медицинского состояния пациента.
Есть множество путей, в которых предусматривается отделение нежелательных жидкостей от потока выдыхаемого пациентом газа для защиты сенсорного устройства. Например, известно размещение влагоуловителя между пациентом и сенсорным устройством для отделения влаги от выдыхаемого газа перед тем, как он поступит в сенсорное устройство. Однако проблема состоит в обеспечении отделения без искажения характеристик измеряемых параметров, например формы капнограммы контролируемого газа.
В качестве примера, диоксид углерода (СO2) в существенном количестве присутствует только в выдыхаемых пациентом газах. Поэтому СО2 в образце выдыхаемого газа, транспортируемого через газоотборную линию в сенсорное устройство, флуктуирует согласно содержанию СО2, присутствующему в месте, с которого был взят образец. Конечно, уровень СО2 также варьирует в дыхательном цикле пациента. Помехи для такой флуктуации, то есть снижение точности воспроизведения формы капнограммы для СО2, нежелательны, поскольку такие помехи могут вредно влиять на точность измерения СО2 и графическое представление формы капнограммы. По этой причине удаление жидкостей из образца выдыхаемого газа желательно выполнять таким путем, чтобы это не искажало существенно точности воспроизведения формы капнограммы для СО2. К сожалению, традиционные влагоуловители часто в значительной степени искажают форму капнограммы.
Для фильтрования потока выдыхаемого газа от нежелательного конденсата были использованы другие разнообразные способы, в то же время в попытках обеспечить передачу формы капнограммы без искажений. Такие способы включают поглотители, фильтрующие центрифуги, влагопоглотители, гидрофобные мембраны и гидрофильные мембраны. Одним хорошо зарекомендовавшим себя вариантом применения, который нашел некоторый успех, является применение гидрофобных полых волокон в качестве фильтра для отделения жидкости. Однако этот вариант применения зачастую все-таки обусловливает искажение формы капнограммы до некоторой степени вследствие физических характеристик поверхности раздела между полыми волокнами и сенсорным устройством.
Далее, хорошо известное в настоящее время применение гидрофобных полых волокон в качестве фильтра представляет одноразовый газоотборный узел, который соединен с сенсорным устройством многократного пользования. В такой традиционной компоновке фильтра газоотборный узел, то есть ячейка для образца, физически расположен на некотором расстоянии от фильтра. Газ, проходящий через фильтр, передается в ячейку для образца по относительно длинной линии.
Авторы настоящего изобретения отдавали себе отчет в том, что общеупотребительный способ отбора и передачи профильтрованного газового образца к отдаленному сенсорному устройству искажает форму капнограммы для СО2, измеряемую ячейкой для образца. Более конкретно, авторы настоящего изобретения признавали, что при размещении фильтрующего элемента на некотором расстоянии от ячейки для образца и принуждении фильтрованного газа проходить через относительно длинный канал, чтобы дойти от фильтра до ячейки для образца, такая компоновка эффективно гасит точное воспроизведение формы капнограммы для СO2, например, притуплением восходящей части и проседанием плато на капнограмме. Соответственно этому был бы весьма преимущественным газоотборный узел, который бы эффективно и рационально отделял влагу от газообразного образца и который не искажал бы существенно форму капнограммы выдыхаемых газов, измеряемых в образце.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Соответственно этому цель настоящего изобретения состоит в представлении газоотборного узла, который преодолевает недостатки традиционных устройств. Эта цель согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения достигается представлением газоотборного узла, который не искажает существенно форму капнограммы выдыхаемых газов, в то же время отделяя нежелательный жидкий конденсат и другие загрязнения от контролируемых дыхательных газов.
В первом варианте осуществления газоотборный узел согласно настоящему изобретению включает фильтрующую часть, включающую корпус, имеющий расположенный выше по потоку первый конец, расположенный ниже по потоку второй конец и газопроточный канал, сформированный в корпусе от первого конца до второго конца. Газоотборный узел также включает пробоотборную часть, имеющую корпусную секцию с камерой для образца, сформированной в таковой. Корпусная секция отдельно соединена с расположенным ниже по потоку вторым концом корпуса так, что корпус и корпусная секция определяют единый блок с камерой для образца, будучи в сообщении по текучей среде с газопроточным каналом в корпусе, взаимодействующим с фильтрующей частью, связанной с пробоотборной частью. Корпусная секция включает в себя энергопередающую часть, так что компонент газа в камере для образца подвергается мониторингу посредством энергопередающей части. В корпусе размещен, по меньшей мере, один фильтрующий элемент.
В еще одном варианте осуществления газоотборный узел согласно настоящему изобретению включает фильтрующую часть и пробоотборную часть. Фильтрующая часть включает корпус и пробоотборную часть, включающую корпусную секцию, имеющую сформированную в ней камеру для образца. Корпусная секция соединена с расположенным ниже по потоку вторым концом корпуса так, что корпус и корпусная секция определяют единый блок с камерой для образца, будучи в коммуникации текучей среды с газопроточным каналом в корпусе. Корпусная секция включает энергопередающую часть, чтобы компонент газа в камере для образца был подготовлен для мониторинга через энергопередающую часть. По меньшей мере, в части корпуса размещен гидрофобный элемент. В дополнение гидрофильный элемент, имеющий впуск, расположен, по меньшей мере, в части корпуса так, что текучая среда, проходящая через фильтрующую часть, протекает, по меньшей мере, через часть гидрофильного элемента перед прохождением, по меньшей мере, через часть гидрофобного элемента.
В обоих вариантах осуществления газы, которые по существу не содержат жидкого конденсата и загрязнений, проходят через элементы из полого волокна и собираются в камере для образца, где могут быть проведены желательные измерения таковых, например, с использованием метода оптического считывания или тому подобного. Газ затем выпускается через канал, сформированный во второй боковой части пробоотборной части. Этим путем, по существу, предотвращается попадание жидкостей в камеру для образца. Соответственно этому снижается вероятность искажения результатов измерений газов, проводимых в камере для образца, из-за влаги или прочих загрязнений в газовом образце.
Настоящее изобретение также имеет отношение к системе мониторинга газа в боковом потоке, которая включает вышеописанные варианты исполнения газоотборного узла.
Эта и другие цели, признаки и характеристики настоящего изобретения, а также способы работы и функции соответствующих элементов структуры, и комбинации деталей, и экономические аспекты изготовления будут более наглядными при рассмотрении нижеприведенного описания и прилагаемых пунктов формулы изобретения с привлечением сопроводительных чертежей, которые все составляют часть этого описания, где сходными кодовыми номерами обозначены соответственные детали в различных фигурах. Однако должно быть отчетливо понятно, что чертежи приведены только для цели иллюстрирования и описания и не предполагаются как определение ограничений изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1 представляет собой схематическую диаграмму системы мониторинга газа, включающую газоотборный узел согласно принципам настоящего изобретения;
ФИГ.2 представляет собой вид в разрезе первого варианта осуществления газоотборного узла согласно принципам настоящего изобретения;
ФИГ.3 представляет собой вид сбоку первого варианта осуществления выпускного канала фильтрующей части газоотборного узла из ФИГ.2;
ФИГ.4 представляет собой вид в разрезе второго варианта осуществления газоотборного узла согласно настоящему изобретению;
ФИГ.5 представляет собой вид в разрезе третьего варианта осуществления газоотборного узла согласно настоящему изобретению;
ФИГ.6 представляет собой вид сбоку второго варианта осуществления выпускного канала фильтрующей части газоотборного узла;
ФИГ.7 представляет собой вид в разрезе третьего варианта осуществления газоотборного узла согласно принципам настоящего изобретения;
ФИГ.8 представляет собой вид сбоку катетерного устройства, которое включает четвертый вариант осуществления газоотборного узла согласно принципам настоящего изобретения;
ФИГ.9 представляет собой вид в разрезе четвертого варианта осуществления газоотборного узла; и
ФИГ.10 представляет собой вид в разрезе дополнительного газового адаптера, используемого в катетерном устройстве из ФИГ.8.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Обращаясь к чертежам в общем, и первоначально к ФИГ.1 в частности, иллюстрируется вариант осуществления системы 1 мониторинга газа в боковом потоке, включающий фильтрующий блок 10, согласно настоящему изобретению. Система мониторинга газа включает пробоотборную линию 26, которая соединена с контуром 2 пациента, который, в свою очередь, находится в соединении с дыхательными путями пациента (не показаны) так, что часть газа в контуре пациента отводится в пробоотборную линию 26. В иллюстрируемом варианте осуществления пробоотборная линия показана в соединении с контуром 2 пациента обыкновенным способом с использованием эндотрахеальной линии. Однако является очевидным, что пробоотборная линия 26 может быть соединена с дыхательными путями пациента любым общеизвестным способом, таким как через назальный катетер.
Фильтрующий блок 10 присоединен к концу пробоотборной линии, дальнему от контура пациента и ближнему к системе мониторинга газа, в целом обозначенной номером 3. Настоящее изобретение предполагает, что система 3 мониторинга газа представляет собой любую общеизвестную систему мониторинга газа в боковом потоке, которая типично включает источник излучения 5 и приемник 6 для детектирования компонентов газа внутри ячейки для образца, размещенной в оптической юстировке с излучателем и приемником, с использованием хорошо известных методов радиационно-абсорбционного анализа.
Обращаясь теперь к ФИГ.1 и 2, будет обсужден первый вариант осуществления газоотборного узла 10 согласно принципам настоящего изобретения. Газоотборный узел 10 включает фильтрующую часть 12 и пробоотборную часть 14. Фильтрующая часть 12 включает корпус 16, типично сформированный из подходящего полимера, такого как поливинилхлорид (PVC), имеющий первый расположенный выше по потоку конец 18 и второй расположенный ниже по потоку конец 20. В этом варианте осуществления корпус 16 имеет цилиндрическую форму. Однако настоящее изобретение предполагает, что корпус 16 может иметь любую пригодную форму или длину.
Первый расположенный выше по потоку конец 18 корпуса 16 включает внутренний периметр, определяемый внутренней стенкой 22. Внутренняя стенка 22 скомпонована так, чтобы быть соединенной с наружной стенкой 24 газоотборной линии 26, через которую может быть получен образец контролируемого выдыхаемого газа. Наружная стенка 24 газоотборной линии 26 определяет периметр, который по существу приблизительно совпадает с внутренним периметром внутренней стенки 22 так, что наружная стенка 24 газоотборной линии 26 и внутренняя стенка 22 соединены друг с другом непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо. Такие способы исполнения непроницаемого для жидкостей и газонепроницаемого соединения известны обычным специалистам, квалифицированным в этой области техники, и, соответственно, далее здесь обсуждаться не будут.
Пробоотборная часть 14 включает главную корпусную секцию 28, часть внутреннего объема которой образует камеру 30 для образца, в которой профильтрованные выдыхаемые газы собираются для проведения измерений таковых, как более подробно описано ниже. В настоящее время предпочтительно, чтобы пробоотборная часть 14 была выполнена из поликарбоната. Пробоотборная часть 14 далее включает первую боковую часть 32, часть наружной поверхности 34 которой непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо соединена со вторым расположенным ниже по потоку концом 20 фильтрующей части 12. Подобно соединению наружной стенки 24 газоотборной линии 26 с внутренней стенкой 22 первого расположенного выше по потоку конца 18 корпуса 16 наружная поверхность 34 первой боковой части 32 определяет периметр, который по существу приблизительно совпадает с внутренним периметром второго расположенного ниже по потоку конца 20 корпуса 16, причем данный внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20 образуется его внутренней стенкой 36. Соответственно этому наружная поверхность 34 и внутренняя стенка 36 соединены между собой непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо, как известно квалифицированным специалистам в этой области техники.
Как показано на ФИГ.2, внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20 корпуса 16 является большим по размеру, чем внутренний периметр первого расположенного выше по потоку конца 18. Однако квалифицированные специалисты в этой области техники поймут и оценят, что, в дополнение к показанному соотношению, соответствующие внутренние периметры первого и второго концов 18, 20 могут быть приблизительно одинаковыми между собой, или размер внутреннего периметра первого расположенного выше по потоку конца 18 может превышать таковой второго расположенного ниже по потоку конца 20. Такое соотношение внутренних периметров зависит от желательного варианта применения, и такие вариации предполагаются входящими в объем изобретения.
Внутри расположенной выше по потоку области первой боковой части 32 пробоотборной части 14 располагается ограничивающий блок 38. Ограничивающий блок 38 проходит вдоль внутреннего периметра первой боковой части 32, с внутренним периметром, определенным внутренней поверхностью 40 первой боковой части 32, так, что создается непроницаемое для жидкостей и газонепроницаемое уплотнение.
Пробоотборная часть 14 далее включает вторую боковую часть 42, по существу расположенную на одной продольной оси с первой боковой частью 32. Вторая боковая часть 42 включает внутренний периметр, определяемый ее внутренней поверхностью 44, который является меньшим по размеру, чем внутренний периметр камеры 30 для образца, с внутренним периметром камеры 30 для образца, определяемым ее внутренней стенкой 45. При пользовании выдыхаемые профильтрованные газы, будучи собранными в камере 30 для образца, проходят через вторую боковую часть 42 и выпускаются из камеры 30 для образца.
Внутри волоконной камеры 47 корпуса 16 располагается один или более гидрофобных волоконных элементов 46. Волоконные элементы 46, в предпочтительном в настоящий момент варианте осуществления, сформированы из гидрофобного фильтрующего материала, имеющего размер пор менее чем или равный 5 микрон (мкм). Одним пригодным примером является полипропилен. В дальнейшем предпочтительном варианте осуществления волоконные элементы 46 являются полыми. В иллюстрируемом варианте осуществления волоконные элементы 46 загнуты назад на себя с образованием петель так, что все их открытые концы 48 расположены вблизи второго расположенного ниже по потоку конца 18 корпуса 16, и петлеобразные концы 50 расположены ближе к первому расположенному выше по потоку концу 18 корпуса 16. В дополнение волоконные элементы 46 размещены в корпусе 16 так, что продольная ось волокон по существу совпадает с продольной осью корпуса.
В иллюстрируемом варианте осуществления расположенные ниже по потоку части волоконных элементов 46, приближенные к их открытым концам 48, встроены в ограничивающий блок 38 так, что открытые концы волоконных элементов выступают за пределы ограничивающего блока и в камеру 30 для образца. Этим путем газы перемещаются из волоконной камеры 47 корпуса 16 непосредственно в камеру для образца только через волоконные элементы, как более подробно описано ниже.
Квалифицированные специалисты в данной области техники поймут и оценят, что скорее, чем быть загнутыми назад на себя с образованием петель, как показано в ФИГ.2, полые волоконные элементы могут включать закрытый запечатанный конец, причем такой закрытый запечатанный конец расположен ближе к первому расположенному выше по потоку концу 18 корпуса 16. В этом случае перемещение газов из волоконной камеры 47 корпуса 16 в камеру 30 для образца по-прежнему производится только через волоконные элементы 46, как более подробно описано ниже. Данная альтернатива входит в объем заявленного изобретения.
ФИГ.3 показывает выпуск 52 корпуса 16, расположенный на расположенном ниже по потоку конце ограничивающего блока 38. Более конкретно ФИГ.3 иллюстрирует расположенный ниже по потоку конец ограничивающего блока 38 и размещение выходного отверстия волоконных элементов 46. Как очевидно, отверстия, или открытые концы 48 волоконных элементов 46 располагаются по существу равномерно распределенными внутри периметра выпуска 52. В этой компоновке выпуск 52 фильтрующей части 12 оптимально заполняет и промывает внутренний объем камеры 30 для образца профильтрованными газами, как более подробно описано ниже.
Пациент выдыхает газы, содержащие жидкости, такие как вода, кровь, слизь, лекарственные препараты и тому подобные, в назальный катетер (не показан), респиратор (не показан) или тому подобные. Ниже по потоку относительно назального катетера (или другого такого устройства для сбора выдыхаемого воздуха) выдыхаемые газы выходят из основного потока контура и входят в газоотборную линию 26 так, что, по меньшей мере, часть газов направляется в сторону газоотборного узла 10 в боковом потоке. Газоотборная линия 26 формирует канал, через который выдыхаемые газы входят в фильтрующую часть 12 газоотборного узла 10. При входе в фильтрующую часть 12 газы все еще содержат жидкости, такие как вода, кровь, слизь, лекарственные препараты и тому подобные, которые желательно в основном отфильтровать от газов перед тем, как газы будут направлены к камере 30 для образца.
Когда выдыхаемые газы входят в фильтрующую часть 12, они сталкиваются с петлевидными концами 50 (или закрытыми запечатанными концами) волоконных элементов 46. Поскольку волоконные элементы 46 изготовлены из гидрофобного материала, такого как полипропилен, газы получают возможность пройти через него, но прохождение жидкостей по существу предотвращается. Таким образом, газам, в основном не содержащим жидкого конденсата, обеспечивается возможность проходить только через волоконные элементы 46, тогда как поступление или прохождение любых жидкостей, присутствующих в выдыхаемых газах, во внутреннее пространство волоконных элементов по существу предотвращается.
Поскольку ограничивающий блок 38 формирует газонепроницаемое и непроницаемое для жидкостей уплотнение вдоль внутреннего периметра первой боковой части пробоотборной части 14 и непроницаемое для жидкостей и газонепроницаемое уплотнение также создается между наружной поверхностью 34 первой боковой части 32 пробоотборной части 14 и внутренней стенкой 36 второго расположенного ниже по потоку конца 20 фильтрующей части 12, путем, по которому субстанции могут перемещаться из волоконной камеры 47 корпуса 16 в камеру 30 для образца, является только путь через волоконные элементы 46. Соответственно этому газы, по существу не содержащие жидкого конденсата, получают возможность проходить через волоконные элементы и направляться в камеру для образца, в то время как выход любых жидкостей, присутствующих в выдыхаемых газах, из фильтрующей части 12 газоотборного узла 10 по существу предотвращается. Вместо этого жидкости собираются внутри волоконной камеры 47 корпуса 16.
Газы, не содержащие жидкий конденсат, проходят через волоконные элементы 46, через открытые концы 48, расположенные в выпуске 52, и в камеру 30 для образца, где могут быть проведены измерения таковых, например, с использованием метода оптического считывания или тому подобного. Поскольку открытые концы 48 волоконных элементов 46 располагаются по существу равномерно распределенными внутри периметра выпуска 52, газы входят в камеру 30 для образца по существу однородным потоком. Этим путем предотвращается накопление газов в той или другой зоне камеры 30 для образца, и могут быть обеспечены более согласующиеся и точные измерения. По существу не содержащий жидкости газ выпускается из камеры 30 для образца через канал, сформированный внутренней поверхностью 44 во второй боковой части 42. По существу равномерное распределение открытых концов 48 полых волоконных элементов 46 внутри периметра выпуска 52 обеспечивает возможность выдуть профильтрованные газы внутри камеры 30 для образца по существу однородно из камеры 30 для образца и в канал, сформированный внутренней поверхностью 44 второй боковой части 42.
Этим путем по существу предотвращается попадание жидкостей в камеру 30 для образца и, соответственно этому, снижается вероятность обусловленного влагой в газовом образце искажения результатов измерений газов, производимых в камере для образца. Далее, благодаря расположению открытых концов 48 волоконных элементов 46 непосредственно в камере 30 для образца, по существу исключается искажение или деградация формы капнограммы образца выдыхаемых газов от точки, в которой образец был взят, до точки, в которой проводятся измерения. То есть, из вышеприведенного описания может быть понятно, что настоящее изобретение представляет газоотборный узел, который по существу не допускает искажения или деградации формы капнограммы выдыхаемых газов. Более того, газоотборный узел совмещен с фильтром для отделения нежелательного жидкого конденсата и прочих загрязнений от контролируемых дыхательных газов.
Обращаясь теперь к ФИГ.4, второй вариант осуществления газоотборного узла согласно настоящему изобретению иллюстрируется и в целом обозначается кодовым номером 54. Подобно газоотборному узлу 10 на ФИГ.2, газоотборный узел 54 включает фильтрующую часть 12' и пробоотборную часть 14'. Фильтрующая часть 12' включает корпус 16', типично изготовленный из подходящего полимера, такого как поливинилхлорид (PVC), имеющий первый расположенный выше по потоку конец 18' и второй конец 20'. Первый расположенный выше по потоку конец 18' корпуса 16' включает внутренний периметр, определяемый внутренней стенкой 22', которая скомпонована соединенной с наружной стенкой 24' газоотборной линии 26', через которую может быть получен образец контролируемых выдыхаемых газов. Наружная стенка 24' и внутренняя стенка 22' соединены друг с другом непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо.
Пробоотборная часть 14' газоотборного узла 54 включает главную корпусную секцию 28', часть внутреннего объема которой формирует камеру 30' для образца, в которой профильтрованные выдыхаемые газы собираются для проведения измерения таковых. В настоящий момент является предпочтительным, чтобы главная корпусная секция 28' была изготовлена из поликарбоната. Пробоотборная часть 14' далее включает первую боковую часть 32', часть наружной поверхности 34' которой соединена со вторым расположенным ниже по потоку концом 20' фильтрующей части 12' непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо. Подобно соединению наружной стенки 24' газоотборной линии 26' с внутренней стенкой 22' с первым расположенным выше по потоку концом 18' корпуса 16' наружная поверхность 34' первой боковой части 32' определяет периметр, который по существу приблизительно совпадает с внутренним периметром второго расположенного ниже по потоку конца 20' корпуса 16', причем такой внутренний периметр определяется внутренней стенкой 36' такового. Соответственно этому наружная поверхность 34' первой боковой части 32' и внутренняя стенка 36' второго расположенного ниже по потоку конца 20' корпуса 16' соединены между собой непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо.
Опять же, обычные специалисты, квалифицированные в этой области техники, поймут и оценят, что внутренний периметр первого расположенного выше по потоку конца 18' может быть меньшим по размеру, чем внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20', как показано, соответственные внутренние периметры могут быть приблизительно одинаковыми между собой, или внутренний периметр первого расположенного выше по потоку конца 18' может быть большим, чем внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20'. Такое соотношение внутренних периметров зависит от желательного варианта применения, и все вариации предполагаются входящими в область настоящего изобретения.
Внутри части первой боковой части 32' пробоотборной части 14' располагается ограничивающий блок 38', который протягивается вдоль внутреннего периметра части первой боковой части 32', с внутренним периметром, определяемым внутренней поверхностью 40' первой боковой части 32'. Этим путем в ограничивающем блоке создается непроницаемое для жидкостей и газонепроницаемое уплотнение.
Кроме того, внутри расположенной выше по потоку области первой боковой части 32' главной корпусной секции 28' расположены камера для сбора газового образца 56 и канал 58. Камера для сбора газового образца 56 располагается ниже по потоку относительно ограничивающего блока 38', и канал 58 располагается ниже по потоку относительно камеры для сбора газового образца 56. Камера для сбора газового образца 56 имеет периметр, определяемый внутренней поверхностью 60 таковой, который по существу приблизительно совпадает с периметром ограничивающего блока 38', и канал 58 имеет периметр, определяемый внутренней поверхностью 62 такового, который является меньшим, чем внутренний периметр камеры для сбора газового образца 56. Этим путем профильтрованные газы перемещаются из волоконной камеры 47' корпуса 16' в камеру для сбора газового образца 56, затем в канал 58 и затем в камеру 30' для образца. Такое действие более подробно описано ниже.
Пробоотборная часть 14' далее включает вторую боковую часть 42', расположенную соосно с первой боковой частью 32'. Вторая боковая часть 42' включает внутренний периметр, определяемый внутренней поверхностью 44' таковой, который по существу приблизительно совпадает с внутренним периметром канала 58, причем внутренний периметр канала 58 определяется внутренней поверхностью 62 такового. Выдыхаемые профильтрованные газы, будучи собранными в камере 30' для образца, проходят через вторую боковую часть 42' и выпускаются из камеры для образца, как описано выше со ссылкой на вариант осуществления на ФИГ.2.
Как в варианте осуществления ФИГ.2, внутри волоконной камеры 47' корпуса 16' расположены один или более гидрофобных полых волоконных элементов 46', ориентированных по существу в осевом направлении. Гидрофобные волоконные элементы 46', в предпочтительном в настоящий момент варианте осуществления, сформированы из гидрофобного фильтрующего материала, имеющего размер пор менее чем или равный 5 микронам (мкм). Одним пригодным примером является полипропилен. Гидрофобные волоконные элементы 46' загнуты назад на себя с образованием петель так, что все открытые концы (не показаны) таковых располагаются вблизи второго расположенного ниже по потоку конца 20' корпуса 16', и петлеобразные концы 50' располагаются вблизи первого расположенного выше по потоку конца 18' корпуса. Расположенные ниже по потоку части волоконных элементов 46', приближенные к открытым концам 48' таковых, встроены в ограничивающий блок 38'. В этом варианте осуществления открытые концы 48' волоконных элементов 46' оканчиваются заподлицо с расположенным ниже по потоку концом ограничивающего блока 38'. Однако должно быть понятно, что открытые концы волоконных элементов могут выступать за пределы ограничивающего блока и в камеру для сбора газового образца 56. Этим путем газы перемещаются из волоконной камеры 47' корпуса 16' в камеру для сбора газового образца 56 только через волоконные элементы 46'.
Опять же, специалисты, квалифицированные в данной области техники, поймут и оценят, что скорее, чем быть загнутыми назад на себя с образованием петель, как показано на ФИГ.4, волоконные элементы 46' могут включать закрытый запечатанный конец, причем такой закрытый запечатанный конец располагается ближе к первому расположенному выше по потоку концу 18' корпуса 16'.
В действии выдыхаемые пациентом газы входят в газоотборную линию 26' и фильтрующую часть 12' газоотборного узла 54, как описано выше со ссылкой на ФИГ.1 и 2. Когда выдыхаемые газы входят в фильтрующую часть 12' газоотборного узла 54, они наталкиваются на петлеобразные концы 50' волоконных элементов 46'. Волоконные элементы 46' изготовлены из такого гидрофобного материала, что газы получают возможность проходить через таковые, но прохождение жидкостей по существу предотвращается. Таким образом, газы, по существу не содержащие жидкого конденсата, могут проходить только через волоконные элементы 46' и в камеру для сбора газового образца 56, где они первоначально собираются перед тем, как быть направленными в сторону камеры 30' для образца. Газы затем из камеры для сбора газового образца 56 направляются в канал 58, затем в камеру 30' для образца, где могут быть проведены измерения таковых, например, с использованием метода оптического считывания или тому подобного. По существу не содержащий жидкостей газ выпускается из камеры 30' для образца, как описано выше со ссылкой на ФИГ.1 и 2.
В варианте осуществления из ФИГ.4, подобно таковому на ФИГ.2, доступ жидкостей в камеру 30' для образца по существу предотвращается, и, соответственно этому, снижается вероятность искажения результатов измерений газов, проводимых в камере 30' для образца, из-за влаги в газовом образце. Далее, благодаря относительно малому расстоянию между фильтрующей частью 12' и камерой 30' для образца, обеспечивается то, что форма капнограммы образца выдыхаемого газа по существу не искажается от точки, в которой образец был собран, до точки, в которой проводятся измерения. В результате форма капнограммы, показательная для уровня контролируемого газа в ячейке для образца, деградирует незначительно, как может иметь место в общепринятых системах, где фильтрующий элемент размещен на относительно большом отдалении от ячейки для образца, где измеряются уровни компонента, и присоединен через относительно длинный шланг или линию.
Обращаясь теперь к ФИГ.5, третий вариант осуществления газоотборного узла согласно настоящему изобретению иллюстрируется и в целом обозначается кодовым номером 70. Подобно газоотборному узлу 10 на ФИГ.2 газоотборный узел 70 включает фильтрующую часть 12" и пробоотборную часть 14". Фильтрующая часть 12" включает корпус 16", типично сформированный из подходящего полимера, такого как поливинилхлорид (PVC), имеющий первый расположенный выше по потоку конец 18" и второй конец 20". Первый расположенный выше по потоку конец 18" включает внутренний периметр, определяемый внутренней стенкой 22", которая скомпонована соединенной с наружной стенкой 24" газоотборной линии 26", через которую может быть получен образец контролируемого выдыхаемого газа. Наружная стенка 24" и внутренняя стенка 22" соединены между собой непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо.
Пробоотборная часть 14" включает главную корпусную секцию 28", часть внутреннего объема которой формирует камеру 30" для образца, в которой профильтрованные выдыхаемые газы собираются для проведения измерения таковых. В настоящий момент является предпочтительным, чтобы главная корпусная секция 28" была изготовлена из поликарбоната. Пробоотборная часть 14" далее включает первую боковую часть 32", часть внутренней поверхности 72 которой соединена со вторым расположенным ниже по потоку концом 20" корпуса 16" непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо. Подобно соединению наружной стенки 24" газоотборной линии 26" с внутренней стенкой 22" с первым расположенным выше по потоку концом 18" корпуса 16" внутренняя поверхность 72 первой боковой части 32" определяет периметр, который по существу приблизительно совпадает с наружным периметром второго расположенного ниже по потоку конца 20" корпуса 16". Соответственно этому внутренняя поверхность 72 первой боковой части 32" и наружная стенка второго расположенного ниже по потоку конца 20" корпуса 16" соединены между собой непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо.
Опять же, обычные специалисты, квалифицированные в этой области техники, поймут и оценят, что внутренний периметр первого расположенного выше по потоку конца 18" может быть меньшим по размеру, чем внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20", как показано, соответственные внутренние периметры могут быть приблизительно одинаковыми между собой, или внутренний периметр первого расположенного выше по потоку конца 18" может быть больше, чем внутренний периметр второго расположенного ниже по потоку конца 20". Такое соотношение внутренних периметров зависит от желательного варианта применения, и все вариации предполагаются входящими в область настоящего изобретения.
В варианте осуществления, иллюстрированном на ФИГ.5, ограничивающий блок 38" располагается во втором расположенном ниже по потоку конце 20" корпуса 16" так, что на ограничивающем блоке создается непроницаемое для жидкостей и газонепроницаемое уплотнение. Канал 74 определяется внутри области выше по потоку от первой боковой части 32" главной корпусной секции 28" для сообщения газа, выходящего из расположенного ниже по потоку конца ограничивающего блока 38", с камерой 30" для образца. В иллюстрируемом примерном варианте осуществления диаметр канала 74 по существу является таким же, как внутренний диаметр расположенного ниже по потоку второго конца 20" корпуса 16", который соответствует внутреннему диаметру волоконной камеры 47". То обстоятельство, что диаметры между волоконной камерой 47" и каналом 74" совпадают, помогает снизить помехи или турбулентность в потоке газа, проходящего через газоотборный узел.
Как в варианте осуществления из ФИГ.2 и 4, внутри волоконной камеры 47" корпуса 16" расположены один или более гидрофобных волоконных элементов 46", ориентированных по существу в осевом направлении. Волоконные элементы 46", в предпочтительном в настоящий момент варианте осуществления, сформированы из гидрофобного фильтрующего материала, имеющего размер пор менее чем или равный 5 микрон (мкм). Одним пригодным примером является полипропилен. Гидрофобные волоконные элементы 46" загнуты назад на себя с образованием петель так, что все открытые концы (не показаны) таковых располагаются вблизи второго расположенного ниже по потоку конца 20" корпуса 16", и петлеобразные концы 50" располагаются вблизи первого расположенного выше по потоку конца 18" корпуса. Расположенные ниже по потоку части волоконных элементов 46" встроены в ограничивающий блок 38".
В этом варианте осуществления расположенные ниже по потоку части волоконных элементов 46" оканчиваются заподлицо с расположенным ниже по потоку концом ограничивающего блока 38" или внутри ограничивающего блока так, что они не выступают за пределы поверхности ограничивающего блока. Однако должно быть понятно, что открытые концы волоконных элементов могут выступать из ограничивающего блока и в канал 74. Этим путем газы перемещаются из волоконной камеры 47" корпуса 16" через волоконные элементы 46" в канал 74, и затем в камеру 30" для образца.
Опять же, квалифицированные специалисты в этой области техники поймут и оценят, что скорее, чем быть загнутыми назад на себя с образованием петель, как показано на ФИГ.5, волоконные элементы 46" могут включать закрытый запечатанный конец, причем такой закрытый запечатанный конец располагается ближе к первому расположенному выше по потоку концу 18" корпуса 16".
Действие газоотборного узла 70 подобно таковому, описанному выше со ссылкой на ФИГ.1-4. Таким образом, краткости ради подробное объяснение опускается. В варианте осуществления из ФИГ.5, подобно таковому на ФИГ.2 и 4, по существу предотвращается попадание жидкостей в камеру 30" для образца и, соответственно этому, снижается вероятность искажения результатов измерений газов, производимых в камере 30" для образца, обусловленного влагой в газовом образце. Далее, благодаря относительно малому расстоянию между фильтрующей частью 12" и камерой 30" для образца, обеспечивается то, что форма капнограммы образца выдыхаемого газа по существу не искажается от точки, в которой образец был собран, до точки, в которой проводятся измерения.
Квалифицированные специалисты в этой области техники поймут и оценят, что в каждом из вариантов осуществления на ФИГ.1-5 разнообразныые части газоотборных узлов (например, фильтрующие части, пробоотборные части и т.д.) могут быть сформированы как отдельные компоненты или могут быть изготовлены как единые цельные детали. Например, настоящее изобретение предусматривает формирование пробоотборной части 14" и фильтрующей части 12" на ФИГ.5 в виде отдельных структур, которые собираются во время изготовления с образованием автономного узла для газоотборного узла. Далее будет понятно, что ограничивающий блок, камера для образца, размещение волоконных элементов и ограничивающего блока, и каналов, связанных с ограничивающим блоком и/или камерой для образца, могут иметь любую из разнообразных конфигураций. Такие вариации предусматриваются входящими в область настоящего изобретения, и настоящее изобретение не предполагается быть ограниченным конкретными иллюстрированными структурами. В дополнение, прочие элементы, такие как оптические фильтры и окошки, могут быть предусмотрены в связи с камерой для образца, без выхода за пределы смысла и рамок настоящего изобретения.
Например, ФИГ.6 иллюстрирует второй вариант осуществления для ограничивающего блока 80 и показывает дальнейшую компоновку для открытых концов 82 волоконных элементов, соединенных с таковым. То есть ФИГ.6 подобна ФИГ.3, за исключением того, что она показывает альтернативную компоновку для ограничивающего блока и волоконных элементов. В варианте осуществления из ФИГ.6 ограничивающий блок 80 имеет относительно прямоугольную конфигурацию, и открытые концы волоконных элементов расположены в линейном порядке. Предпочтительно линейный порядок выстроен относительно камеры для образца так, что открытые концы волоконных элементов размещены в плоскости, которая в общем перпендикулярна направлению, в котором излучение проходит через камеру для образца. В этой компоновке создается однородная газовая стенка непосредственно в камере для образца для измерения с помощью системы мониторинга газа.
ФИГ.7 иллюстрирует газоотборный узел, который подобен тому, что показан на ФИГ.5, включающий фильтрующую часть 12" и пробоотборную часть 14'''. В этом варианте осуществления, в отличие от такового на ФИГ.5, канал в главной корпусной секции 28''' включает Z-образный проход через камеру 30''' для образца, как обозначено стрелками 92 и 94. Камера 30 для образца включает открытые концы с окошком, расположенным на каждом открытом конце так, что излучение 96 может проходить через камеру для образца. Входная часть 98 канала соединяет выпускное отверстие фильтрующей части 12" с камерой для образца. Эта Z-образная конфигурация для зоны оптического сканирования образца в пробоотборной части описана в находящейся совместно на рассмотрении патентной заявке США №60/416875, содержание которой приведено здесь для сведения. Должно быть понятно, что настоящим изобретением предусматриваются другие конфигурации для пробоотборной части и канала через таковую.
ФИГ.8 и 9 иллюстрируют седьмой вариант осуществления фильтрующего узла 100 согласно принципам настоящего изобретения. Фильтрующий узел 100 включает фильтрующую часть 102 и пробоотборную часть 104. Фильтрующая часть 102 включает корпус 106, типично сформированный из подходящего полимера, такого как поливинилхлорид (PVC), имеющий первый расположенный выше по потоку конец 108 и второй расположенный ниже по потоку конец 110. В этом варианте осуществления корпус 106 является цилиндрическим по форме. Однако настоящее изобретение предполагает, что корпус может иметь любую пригодную форму или длину. Газоотборная линия 112 соединена с первым расположенным выше по потоку концом 108 корпуса.
Настоящее изобретение предполагает, что фильтрующая часть 102 и пробоотборная часть 104 могут быть объединены в постоянной структуре, такой как в соединении между собой, или они могут быть объединены с возможностью разборки так, что они могут быть отсоединены друг от друга. Для соединения фильтрующей части с пробоотборной частью в разборном варианте может быть использован любой подходящий способ. Например, могут быть применены прессовая посадка или вставление со скользящей посадкой. Для соединения фильтрующей части с пробоотборной частью могут быть использованы дополнительные механические элементы, такие как защелки, шлицевые соединения, штырьковые соединения или прочие крепежные приспособления.
В варианте осуществления, иллюстрированном на ФИГ.8-10, фильтр, расположенный в фильтрующей части газоотборного узла, включает гидрофильный элемент 120 и гидрофобный элемент 130, которые оба расположены в корпусе 106. Настоящее изобретение предполагает, что гидрофильный элемент 120 сформирован из пористого материала, пригодного для капиллярного поглощения влаги из газа, проходящего через фильтрующую часть. Пример такого материала представляет волокнистый материал, имеющий поровый объем, в диапазоне от приблизительно 40% до приблизительно 90%, где поровый объем представляет собой отношение объема воздуха в пористом материале к общему объему пористого материала. Примерные волокнистые материалы включают однокомпонентные волокна, а также смеси волокон, такие как двухкомпонентные, многокомпонентные и функциональные волокна. Пример волокнистого материала, пригодного для гидрофильного элемента 120, представлен в Патентной заявке США №10/464443 (публикация №2003/0211799). Такие волокна могут обладать поглотительными свойствами, которые в сущности создают резервуары со значительной способностью удерживать жидкость. Иллюстрированный гидрофильный элемент 120 имеет цилиндрическую форму и изготовлен из термически связанных волокон. В примерном варианте осуществления волокна состоят из полиэфирной сердцевины с оболочкой из сложного полиэфира и подвергнуты спеканию с образованием цилиндрической структуры. Предполагаются структуры с другой формой, которые могут усилить способность удерживать воду.
В примерном варианте осуществления гидрофильный элемент 120 имеет диаметр, который является слегка большим, чем диаметр корпуса 106, для обеспечения плотной посадки гидрофильного элемента в корпусе без существенного сдавливания. Длина и ширина гидрофильного элемента варьируют в зависимости от желательной степени поглощения воды. То есть более длинные и более широкие гидрофильные элементы будут иметь повышенную способность удерживать воду. Однако более длинные и более широкие гидрофильные элементы также имеют более продолжительное время насыщения, связанное с ними. Поэтому предпочтительный диапазон длин составляет приблизительно от 0,5 до 2,0 дюймов (12,7-50,8 мм) для диаметра 0,138 дюйма (3,5 мм).
В иллюстрируемом примерном варианте осуществления гидрофобный элемент 130 представляет собой диск с диаметром, который превосходит диаметр корпуса так, чтобы обеспечить достаточно герметичное уплотнение. Длина гидрофобного элемента выбирается так, чтобы предотвратить проникновение воды через гидрофобный элемент, когда вытягивающее давление на выходе из фильтра составляет до 5 psia (абсолютных) (34,45 кПа). Гидрофобный элемент 130, в одном варианте осуществления, изготовлен из пористого пластика, такого как полиэтилен, с дополнительным покрытием, которое самоуплотняется при смачивании. Такую функцию могут исполнять известные в техники материалы, такие как метилцеллюлоза. Дополнительно, достаточно крупные поры в гидрофильном элементе 120 позволяют не только эффективно поглощать влагу, но также позволяют газу протекать по существу равномерно через таковой и тем самым сводить к минимуму эффекты турбулентности в газовом потоке.
В иллюстрируемом примерном варианте осуществления гидрофильный элемент 120 облицовывает внутреннюю стенку корпуса 106 в общем от первого конца 108 до точки, где располагается гидрофобный элемент 130, который находится ближе к второму концу 110. Однако должно быть понятно, что нет необходимости размещать гидрофильный элемент 120 по всей длине корпуса, нет необходимости заполнять корпус и нет необходимости формировать его из отдельного цельного материала. Скорее гидрофильный элемент 120 может быть сформирован из многочисленных кусков материала, и нет необходимости формировать каждую часть или кусок гидрофильного элемента из одного и того же материала. Например, части гидрофильного элемента могут быть сделаны так, что поглотительная способность материала изменяется вдоль длины корпуса, в радиальном направлении, или доведена до максимума там, где наиболее вероятно, что будет накапливаться конденсат.
Гидрофобный элемент 130 позиционируется ближе к второму концу 110 корпуса 106. Гидрофобный элемент 130 имеет наружный диаметр, определяемый наружной поверхностью такового, который может быть приблизительно равным внутреннему диаметру корпуса или превосходить его так, чтобы наружная поверхность плотно примыкала к внутренней стенке корпуса непроницаемо для жидкостей и газонепроницаемо, как известно обычным специалистам, квалифицированным в этой области техники. Этим путем только газы, проходящие через гидрофобный элемент 130, имеют возможность достигать сенсорного устройства. В иллюстрируемом варианте осуществления расположенная выше по потоку поверхность гидрофобного элемента контактирует с расположенным ниже по потоку концом гидрофильного элемента 120.
Однако настоящее изобретение также предполагает, что нет необходимости плотного контакта между этими элементами. Вместо этого между гидрофобным и гидрофильным элементами может быть предусмотрен зазор. Этот зазор может быть использован в качестве резервуара для материалов, которые могут накапливаться в фильтрующем узле. В общем понятно, что чем больше зазор, тем выше вероятность вредного воздействия на форму капнограммы контролируемого газа. Для разрешения этой проблемы настоящее изобретение также предусматривает помещение наполнителя из инертного материала между гидрофобным и гидрофильным элементами.
В действии выдыхаемые газы протекают через внутренний объем корпуса 100, влага капиллярно всасывается гидрофильным элементом 120 из газового потока и выводится из газового потока. В то время как гидрофильный элемент 120 способен поглощать значительную часть влаги из газового потока, некоторое количество влаги будет оставаться в потоке. Таким образом, гидрофобный элемент 130 предусматривается как вторая линия обороны против проникновения влаги в сенсорное устройство. Поскольку гидрофобный элемент 130 сформирован из гидрофобного материала, газы будут иметь возможность проходить через таковой, но прохождение жидкостей через гидрофобный элемент по существу предотвращается. Вместо этого любая жидкость, остающаяся в газовом потоке, будет оставаться внутри промежутков внутри гидрофильного элемента 120 и может быть поглощена находящимися ниже по потоку порциями гидрофильного элемента или вытянута из гидрофобного элемента 130 с использованием гидрофильного элемента или отдельного материала с капиллярной адсорбционной способностью.
Поскольку корпус 106 газонепроницаемо и непроницаемо для жидкостей соединен с пробоотборной частью 104, единственным путем, которым газы могут покинуть корпус, является путь через гидрофобный элемент 130. Таким образом, газы, по существу не содержащие жидкостей, прошедшие через гидрофобный элемент 130, поступают в пробоотборную часть для мониторинга. Этим путем только газы, по существу не содержащие жидкого конденсата, имеют возможность попасть в сенсорное устройство. Далее, благодаря достаточному поровому объему и волокнистой природе гидрофильного элемента, обеспечивается то, что форма капнограммы образца выдыхаемого газа по существу не искажается от точки, в которой образец был собран, до точки, в которой снимаются показания сенсорного устройства. Нарушение формы капнограммы, которое может быть обусловлено гидрофобным элементом 130, является минимальным последствием.
Обращаясь теперь к ФИГ.9 и 10, будет описан примерный вариант осуществления газоотборного узла. Газоотборная линия 112 (26, 26', 26" в предшествующих вариантах осуществления) соединена с пользователем через интерфейс пациента 140. В этом варианте осуществления интерфейс пациента 140 представляет собой назальный катетер, который включает пару полых трубок в виде вилки 142, которые вставляются в нос пользователя. Однако настоящее изобретение предполагает, что интерфейс пациента 140 может иметь любую конфигурацию. Часть 144 газоотборника 112, которая находится ближе к интерфейсу пациента, сделана в виде петли так, чтобы она могла проходить поверх ушей пациента.
Дополнительная линия подачи газа 150 также присоединена к интерфейсу пациента 140. Эта линия используется, например, для подведения пользователю дополнительного кислорода. В каковом случае одна линия вилки в интерфейсе пациента физически изолируется от другой так, чтобы образец газа мог быть отобран из одной линии вилки, и дополнительный газ мог быть подведен через другую. В иллюстрируемом варианте осуществления предусмотрена соединительная гнездовая колодка 152. Соединительная гнездовая колодка обеспечивает соединение шланга для подачи кислорода, например, путем вставления с трением кислородного шланга в полость 154, сформированную в коннекторе соединительной гнездовой колодки. В иллюстрируемом варианте осуществления в полости 154 предусмотрена пробка 156, которая удаляется, когда шланг с дополнительным газом должен быть подсоединен к соединительной гнездовой колодке. Настоящее изобретение также предполагает размещение фильтрующего элемента (не показан) в соединительной гнездовой колодке для фильтрования дополнительного газа, подводимого пациенту. Газоотборная линия 112 может быть зафиксирована в соединительной гнездовой колодке или проскальзывать внутри ее.
Для укладки линий предусматривается манжета. Манжета либо фиксируется, либо скользит вдоль длины линий 112 и 150, чтобы удерживать их вместе. Манжета может иметь любую подходящую конфигурацию и может быть применена более чем одна манжета, или таковая может быть вообще исключена.
Хотя изобретение было описано подробно для цели иллюстрации, на основе чего в настоящий момент считается наиболее практичными и предпочтительными вариантами исполнения, должно быть понятно, что такая подробность предназначена только для этой цели, и что изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления, но, напротив, предполагается охватывающим модификации и эквивалентные компоновки, которые находятся в пределах смысла и рамок прилагаемых пунктов формулы изобретения. Например, должно быть понятно, что настоящее изобретение предполагает, что, насколько это возможно, один или более признаков любого варианта осуществления может быть скомбинирован с одним или более признаками любого другого варианта осуществления.
1. Газоотборный узел (100), включающий в себя:
фильтрующую часть (102), включающую корпус (106), имеющий расположенный выше по потоку первый конец (108), расположенный ниже по потоку второй конец (110) и газопроточный канал, проходящий через корпус от первого конца до второго конца;
пробоотборную часть (104), включающую в себя корпусную секцию, имеющую камеру для образца, образованную в ней, при этом корпусная секция соединена с расположенным ниже по потоку вторым концом корпуса так, что корпус и корпусная секция образуют единый узел с камерой для образца, находящейся в сообщении по текучей среде с газопроточным каналом в корпусе, и причем корпусная секция включает в себя энергопередающую часть так, что компонент газа в камере для образца подвергается мониторингу посредством энергопередающей части;
гидрофобный элемент (130), расположенный в, по меньшей мере, части корпуса; и гидрофильный элемент (120), имеющий впуск, расположенный в, по меньшей мере, части корпуса так, что текучая среда, проходящая через фильтрующую часть, проходит через, по меньшей мере, часть гидрофильного элемента перед прохождением через, по меньшей мере, часть гидрофобного элемента, причем указанный гидрофильный элемент имеет поровый объем, в диапазоне от приблизительно 40% до приблизительно 90%.
2. Газоотборный узел по п.1, в котором гидрофильный элемент находится в контакте с гидрофобным элементом.
3. Газоотборный узел по п.1, в котором фильтрующий элемент включает в себя закрытый конец, расположенный выше по потоку, и открытый конец, расположенный ниже по потоку, и причем закрытый конец фильтрующего элемента, расположенный выше по потоку, представляет собой петлеобразный конец, образованный фильтрующим элементом, загнутым назад на себя.
4. Газоотборный узел по п.1, дополнительно включающий в себя газоотборную линию (112), имеющую первый конец, соединенный с расположенным выше по потоку первым концом корпуса.
5. Газоотборный узел по п.4, дополнительно включающий в себя интерфейс пациента (140), соединенный со вторым концом газоотборной линии.
6. Газоотборный узел по п.1, дополнительно включающий в себя канал (44), находящийся в сообщении по текучей среде с камерой для образца для обеспечения передачи газов из камеры для образца.
7. Газоотборный узел по п.1, в котором корпусная секция включает в себя: камеру (30) для сбора газового образца, образованную в корпусной секции, расположенной выше по потоку камеры для образца, причем часть для сбора газового образца выполнена с возможностью сбора в ней отфильтрованных газов; и канал (44), образованный в корпусной секции, расположенной выше по потоку камеры для образца и ниже по потоку камеры для сбора газового образца, причем канал сообщает камеру для сбора газового образца с камерой для образца.
8. Газоотборный узел (100), включающий в себя:
фильтрующую часть (102), включающую корпус (106), имеющий расположенный выше по потоку первый конец (108), расположенный ниже по потоку второй конец (110) и газопроточный канал, проходящий через корпус от первого конца до второго конца;
пробоотборную часть (104), включающую в себя корпусную секцию, имеющую камеру для образца, образованную в ней, при этом корпусная секция соединена с расположенным ниже по потоку вторым концом корпуса так, что корпус и корпусная секция образуют единый узел с камерой для образца, находящейся в сообщении по текучей среде с газопроточным каналом в корпусе, и причем корпусная секция включает в себя энергопередающую часть так, что компонент газа в камере для образца подвергается мониторингу посредством энергопередающей части;
гидрофобный элемент (130), расположенный в, по меньшей мере, части корпуса; и гидрофильный элемент (120), имеющий впуск, расположенный в, по меньшей мере, части корпуса так, что текучая среда, проходящая через фильтрующую часть, проходит через, по меньшей мере, часть гидрофильного элемента перед прохождением через, по меньшей мере, часть гидрофобного элемента; интерфейс пациента (140), соединенный со вторым концом газоотборной линии; и дополнительную линию (150) подачи газа, функционально соединенную с интерфейсом пациента.
