(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーミスタ（７０）と、
その中に軸方向の細長い空間（８８、９５）、及び、前記サーミスタ（７０）を前記容器（６８）の前記軸方向の細長い空間（８８、９５）内に固定するエポキシ（７２）を中に有する略円筒形の容器（６８）であって、前記サーミスタ（７０）への水分の移動を最低限に抑える障壁が設けられるように適合された容器（６８）と、
前記略円筒形の容器（６８）の直径に近似のサイズの幅寸法を有する空洞（６６）を画定するプラスチックハウジング（６２）と、を備え、
前記容器（６８）が前記空洞内にぴったりと受容されることを特徴とする温度プローブ。
【請求項２】
前記容器（６８）が開放端（８４、８６）を有する管（８０）であり、前記エポキシ（７２）が前記端部（８４、８６）を閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の温度プローブ。
【請求項３】
前記管（８０）がプラスチックであることを特徴とする請求項２に記載の温度プローブ。
【請求項４】
前記サーミスタ（７０）が前記軸方向の細長い空間（８８）内に略軸方向に心合わせされることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項５】
前記サーミスタ（７０）が前記軸方向の細長い空間（８８、９５）内に略半径方向に心合わせされることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項６】
前記管（８０）が金属であることを特徴とする請求項２に記載の温度プローブ。
【請求項７】
前記サーミスタ（７０）が前記管（８０）と接触していることを特徴とする請求項６に記載の温度プローブ。
【請求項８】
前記サーミスタ（７０）が前記サーミスタ（７０）を前記軸方向の細長い空間（８８、９５）内に固定する前記エポキシ（７２）の他にエポキシの薄い層（９０）内に封入されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項９】
前記容器（６８）が閉鎖端（９６）および開放端（９８）を有する缶（９２）であり、前記開放端が前記エポキシ（７２）によって閉鎖されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項１０】
前記缶（９２）がプラスチックであることを特徴とする請求項９に記載の温度プローブ。
【請求項１１】
前記缶（９２）が金属であることを特徴とする請求項９に記載の温度プローブ。
【請求項１２】
前記サーミスタ（７０）が前記開放端（９８）から離れるように間隔をおいて配置された前記閉鎖端（９６）に存在することを特徴とする請求項１１に記載の温度プローブ。
【請求項１３】
前記容器の外側の前記プラスチックハウジング（６２）内の埋込用樹脂（７４）をさらに含むことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項１４】
遠隔デバイスに情報を通信するための温度ケーブル（３８）の一部を形成する温度プローブであって、前記温度ケーブル（３８）が前記遠隔デバイスに結合されるように適合された第１の端部（４８）を有する第１のケーブル（４３）を備え、前記温度プローブが前記第１のケーブル（４３）の第２の端部に操作可能に結合される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の温度プローブ。
【請求項１５】
前記ガスが通過して加熱され加湿される水（２６）の容器（２０）を加熱するように適合された加熱器（２８）であって、制御装置（５４）が前記加熱器（２８）に操作可能に結合され、前記温度プローブが前記制御装置（５４）に操作可能に結合される加熱器（２８）を備える、患者に送出する呼吸可能なガスを加熱し加湿する装置と組み合わせた請求項１から１４のいずれかに記載の温度プローブ。
【請求項１６】
サーミスタ（７０）をエポキシの薄い被覆（９０）内に封入する段階と、
前記封入したサーミスタを略円筒形の容器（６８）の開放端（８６、９８）を通して前記略円筒形の容器（６８）の軸方向の細長い空間（８８、９５）内に挿入する段階と、
前記封入したサーミスタ（７０）を前記容器内にエポキシ（７２）で固定し、前記エポキシ（７２）が前記開放端（８６、９８）を密封する段階と、
前記容器（６８）をその中にぴったりと受容するサイズのプラスチックハウジング（６２）の空洞内に前記容器（６８）を配置する段階と、
を含むことを特徴とする温度プローブの作成方法。
【請求項１７】
前記容器（６８）が第２の開放端（８４）を有し、前記封入したサーミスタを前記容器内に前記エポキシ（７２）で固定し、前記エポキシ（７２）が前記第２の開放端（８４）も密封することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記封入したサーミスタを前記軸方向の細長い空間（８８）内に略軸方向に心合わせする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記封入したサーミスタを前記軸方向の細長い空間（８８、９５）内に略半径方向に心合わせする段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記容器の外側の前記プラスチックハウジング（６２）内に埋込用樹脂（７４）を加える段階をさらに含むことを特徴とする請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、加湿システムを組み込んだ呼吸器システムに関し、より詳細には、こうした呼吸器システム内の所望の位置で呼吸可能なガスの温度を感知する温度プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸器システムは、酸素、麻酔ガス、および／または空気など呼吸可能なガスを患者の口、鼻、あるいは気道に直接供給して、患者の呼吸を助け、あるいは楽にするものである。呼吸器システムの一部として換気装置を使用して、呼吸可能なガスを患者に吸息肢ホースまたは導管を通して送ることができる。呼息肢ホースまたは導管を設けて、患者から空気を吐き出し可能にすることができる。
【０００３】
通常、呼吸可能なガスを患者に供給する前に、ガスを暖めて加湿することが望ましい。そのため、多くの呼吸器システムは、水を保持するチャンバ、およびチャンバを温めるように適合された加熱器を含む、加熱ユニットを有する加湿システムを含む。チャンバは手動で再補充することができ、またはチャンバが空になったときに選択的にチャンバに充填する水源が存在する。呼吸可能なガスはチャンバを通過して加熱され加湿される。加熱ユニットおよびチャンバ構成の一例が特許文献１および特許文献２に示されている。吸息肢は加熱され加湿されたガスを患者に搬送し、呼息肢が存在する場合は、呼息肢は患者からの呼気および可能な他のガスを搬送する。吸息肢および／または呼息肢を、肢の内部など肢に沿って走る１つあるいは複数の細長いワイヤからなる加熱回路などによって加熱することもできる。加熱肢を有する呼吸回路の一例が、特許文献３に示されている。
【０００４】
このタイプの呼吸器システムを通過する１つまたは複数のガスの所望の温度を維持するには、システムからの熱フィードバックに応答して、加熱ユニット内の加熱器および／または吸息肢と呼息肢内の加熱回路の温度を調整する必要がある。したがって、一部の呼吸器システムは、患者に供給される加熱され加湿されたガスの温度の感知などのために、１つまたは複数の位置に温度プローブを含む。温度プローブを加熱ユニットに操作可能に結合し、測定された温度に少なくとも部分的に基づいて、加熱器および／または１つあるいは複数の加熱回路への電力レベルを調整することができる。現在の呼吸器システム用の温度プローブは、通常、サーミスタを含んでおり、サーミスタはポリイミド管など円筒形容器内に包装され、その中にエポキシで固定され、埋込用樹脂によって温度プローブのプラスチックハウジングの内に全て保持される。導線がサーミスタに電気的に結合され、サーミスタから離れるように延び、ハウジングの反対側の端部で関連する温度ケーブルに電気的に結合されて、加熱ユニットと電気的に導通される。
【０００５】
呼吸器システムでは、加熱されたガスの湿度レベルは非常に高く、通常は１００％もしくはそれに近い。加熱されたガスの温度に伴う高レベルの湿度により、プローブハウジング内に、かつサーミスタにかなりの水分の移動が生じると考えられる。したがって、水分が蓄積されて、サーミスタに電子ドリフトおよび／または機械的圧縮が生じて、サーミスタからの温度の読取りが不正確になり、信頼できないものになる。呼吸器システム用の以前のサーミスタベースのプローブでは、水分の蓄積が急激に生じて、デバイスが大抵わずか数日または数週間で使い物にならなくなる。より長期間の有用な寿命が必要である。水分のサーミスタ内への移動を低減する一配慮は、サーミスタの容器を（あるいは容器が使用されない場合はサーミスタを）ガラスまたはエポキシの大きいビーズ中に封じ込めることである。大きいビーズはサーミスタへの水分の問題を軽減して、プローブの寿命を延ばすことが予想されるが、こうした手法はサーミスタの温度応答を大幅に低減すると考えられる。したがって、温度の読取りが温度の実際の変化から過度に遅れをとり、加熱ユニットが加熱ユニット内の加熱器および／または１つあるいは複数の呼吸回路肢内の１つあるいは複数の加熱回路の十分な温度調整を行なうことができなくなる。
【特許文献１】米国特許第６，９８８，４９７号
【特許文献２】米国特許第５，９４３，４７３号
【特許文献３】米国特許第６，０７８，７３０号
【特許文献４】米国特許出願第１１／４６９，０８６号
【特許文献５】米国特許出願第１１／４６９，１１３号
【特許文献６】米国特許出願第１１／９２６，９９０号
【特許文献７】米国特許出願第１１／９２７，０００号
【特許文献８】米国特許出願第１１／９２７，００４号
【特許文献９】米国特許出願第１１／９２７，０１３号
【特許文献１０】米国特許出願第１１／９２７，０５４号
【特許文献１１】米国特許出願第１１／９２７，０６８号
【特許文献１２】米国特許出願第１１／９２７，０２０号
【特許文献１３】米国特許出願第１１／９２６，９８２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、サーミスタが環境から保護されて、サーミスタ内への水分の移動が低減され、サーミスタの温度応答に悪影響が与えられない、呼吸器システムで使用されるサーミスタベースの温度プローブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そのため、本発明の原理によれば、プローブハウジングの先端などにあるプローブハウジングの空洞は、サーミスタおよびサーミスタの関連する容器をぴったりと受容して、容器がプローブハウジングのプラスチックと緊密な伝熱関係になるように配置されるサイズであり、容器は水分に対する障壁を設けて、呼吸器システムの通常の動作で受ける高温および高湿度レベルに関わらず水分の移動が最低限に抑えられるように適合される。容器は有利には円筒形であり、両端が開放された管の形態をとることができ、または一端だけが開放された缶の形態をとることができる。サーミスタは管または缶内に配置され、エポキシが加えられて、サーミスタがその中に固定され、１つまたは複数のさもなければ開放された端部が、一端から１つまたは複数の導線が延びる状態で閉鎖される。
【０００８】
管の場合、サーミスタは軸方向に心合わせされ、すなわちサーミスタはさもなければ（エポキシがなければ）開放された端部から略等距離に配置されて、略軸方向の水分移動経路全てのバランスがとられる。缶の場合、サーミスタは閉鎖端付近に配置されて、最も可能性が高い水分移動経路を画定するさもなければ開放された端部から離れるように配置される。容器は金属またはプラスチックであり、プラスチックは有利にはポリイミドである。容器が金属の場合、サーミスタは有利には容器に接触して、金属と直接熱接触することによって、プローブハウジングに隣接する温度の変化に対するサーミスタの温度応答が向上される。容器がプラスチックの場合、本発明のさらなる態様によれば、サーミスタは容器から間隔をおいて配置され、容器と接触しないようになされる。そのため、サーミスタを容器内に設置する前に、サーミスタにエポキシを被覆して、サーミスタと容器の間に障壁を作成することができる。さらに有利には、サーミスタを半径方向にも心合わせして、容器の円筒形の側壁から略等距離に配置されるようにし、サーミスタへの略半径方向の水分移動経路全てのバランスがとられるようにする。エポキシ被覆が有利に塗布されて、サーミスタの周囲に略（半径方向に）均一の最大厚さを有して、サーミスタを半径方向に心合わせする助けをする。
【０００９】
空洞は、サーミスタ容器の幅寸法に近似の幅寸法（直径など）を有する。そのため、本発明の他の態様によれば、空洞の直径は有利には約０．０１０から０．０２０インチだけサーミスタ容器の直径よりも大きく、容器が定位置にある状態で、約０．００５から０．０１０インチ以下の環状の隙間が容器の周囲に生成されるようになされる。したがって、プローブハウジングとサーミスタ容器の間の隙間が十分に小さいため、サーミスタへの熱伝達に悪影響が与えられない。空洞のプローブ先端部の壁の厚さは非常に薄く、熱伝達の遅れが最低限に抑えられるようになされる。有利には、先端部の壁の厚さは約０．０２０インチ以下である。サーミスタ容器がプローブハウジングの空洞内に配置された状態で、プローブを通るサーミスタへの熱伝達経路は、特に呼吸器システムで使用される従来のサーミスタベースのプローブの伝熱経路と比較して非常に短く、サーミスタの応答時間は十分速く維持され、同時に水分移動に対する十分な障壁が設けられて、サーミスタが有用でなくなる前に少なくとも有益かつ有用な寿命が得られる。
【００１０】
上記により、サーミスタが環境から保護されて、サーミスタへの水分の移動が低減され、サーミスタの温度応答に悪影響が与えられない、呼吸器系で使用されるサーミスタベースの温度プローブが提供される。本発明の上記その他の目的、利点、および特徴は、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を考慮すれば当業者にはより容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、上記の本発明の全般的な記載および以下の詳細な記載と併せて、本発明の実施形態を示し、本発明を説明する働きをするものである。
【００１２】
図１は呼吸可能なガスを患者１２に供給するための例示の呼吸器システム１０を示す図である。図で示した実施形態では、呼吸器システム１０は、換気装置１４、加熱ユニット１８を有する加湿システム１６、ディスポーザブルチャンバ２０など水用の加熱可能な容器、並びに吸息肢２２を画定する第１の細長いホースまたは導管２２および呼息肢を画定する第２の細長いホースまたは導管２４を有する呼吸回路２１を含む。換気装置１４は、酸素、麻酔ガス、および／または空気など呼吸可能なガスをガス導管２５を通してチャンバ２０の入口内に送る。水２６は、袋またはびんなど給水部２７から手動または自動的に注入することによってチャンバ２０内に受容され、排出されうる。チャンバ２０は加熱ユニット１８の熱板および１つまたは複数の加熱素子（図示せず）など加熱器２８によって加熱されて、チャンバ２０内の水が加熱される。加熱された水蒸気２９をチャンバ２０内で水２６の水面上に生成することもできる。導管２５からのガスは加熱された水２６および／または加熱された水蒸気２９上またはその中を通過して加熱され加湿されてから、加熱され加湿されたガスとしてチャンバ２０を出る。加湿システムの例が上記の特許文献１、特許文献２、同時係属中の２００６年８月３１日に出願された特許文献３、および２００６年８月３１に出願された特許文献４に示されている。４つの開示は全てその全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【００１３】
加熱され加湿されたガスは、チャンバ２０から吸息肢２２を通って患者１２に流れる。そのため、吸息肢２２の第１の端部は連結部材または接合部３０によってチャンバ２０に結合され、吸息肢２２の第２の端部は呼吸用アッタチメント３２に結合される。呼吸用アッタチメント３２はガスを患者１２に送出しやすくするものである。呼吸用アッタチメント３２を気管内挿入管など観血的装置、またはガスの送出を促進するマスクなど非観血的装置に結合することができる。所望の場合は、吸息肢２２に関連する加熱回路３４を設けることによって、ガスが吸息肢２２を通って呼吸用アッタチメント３２に通過中に、ガスをさらに加熱することができる。他の加熱回路３６を呼息肢２４に関連付けることができる。呼息肢２４は、患者１２からの呼気および他の排出ガスが換気装置１４、大気または他の場所に戻ることができるようにするものである。
【００１４】
呼吸器システム１０は、加熱ユニット１８に熱フィードバックを提供する１つまたは複数の温度プローブ４２（本明細書で示した例示の実施形態で２つが使用される場合は別個に４２ａおよび４２ｂと呼ばれる）を有する患者用温度ケーブル（ＰＴＣ）３８も含む。プローブから受信されたフィードバックにより、加熱ユニット１８は、加熱器２８および／または加熱回路３４、３６への電力レベルを変えて、患者１２に供給されるガスの温度を適切な呼吸および肺の生存度をもたらす事前に選択した温度設定点に調整する。
【００１５】
図１および２で示したように、例示の一実施形態では、患者用温度ケーブル３８は、第１の通信ケーブル４３に結合された第１の温度プローブ４２ａを有する第１の通信ケーブル４３、および第２の通信ケーブル４４に結合された第２の温度プローブ４２ｂを有する第２の通信ケーブル４４を含む。第１の温度プローブ４２ａは連結部材３０の開口部（図示せず）を通って部分的に挿入され、吸息肢２２の流路内など、吸息肢２２を通って流れる呼吸ガスと熱的に連通するように配置される。別法として、プローブ４２ａを吸息肢２２の流路に隣接し、吸息肢２２中を流れるガスと熱的に連通するように配置することができる。第１の温度プローブ４２ａはチャンバ２０を出るガスの温度に応答し、加熱ユニット１８に第１の通信ケーブル４３によって電気的に結合される。第１の通信ケーブル４３は加熱ユニット１８に電気的に結合される端部４８を有する。
【００１６】
同様に、第２の温度プローブ４２ｂを、呼吸用アッタチメント３２を通して部分的に挿入し、呼吸用アッタチメント３２を通って患者１２の体内に流れる呼吸ガスと熱的に連通するように配置することができる。第２の温度プローブ４２ｂを呼吸用アッタチメント３２のガス流路内に直接、または流路に隣接するように、その中を流れるガスと熱的に連通するように配置することができる。第２の温度プローブ４２ｂは第２の通信ケーブル４４によって加熱ユニット１８に電気的に結合され、第２の通信ケーブル４４も加熱ユニット１８に電気的に結合される端部５０を有する。端部４８および５０をコネクタ５２で共に有利に固定して、第１の通信ケーブル４３および第２の通信ケーブル４４を加熱ユニット１８上の対合するソケット（図示せず）に結合しやすくすることができる。
【００１７】
加熱ユニット１８内の制御装置５４は、５６で加熱器２８と（かつ５７で加熱回路３４、３６と）操作可能に関連し、加熱器２８（並びにそれぞれ吸息肢２２および呼息肢２４内の加熱回路３４、３６）の通電を制御して、水２６を望む通りに加熱し、水蒸気２９を生成し、それによってチャンバ２０を通過する呼吸可能なガスを加熱し加湿する。制御装置５４内のマイクロプロセッサまたは論理回路（図示せず）が１つまたは複数の温度プローブ４２からの情報を処理して、加熱器２８（または加熱回路３４および３６）に供給される電力の調整を行なう必要があるかどうかが判断される。加熱器２８および／または加熱回路３４、３６に供給される電力を調整するための制御装置５４および関連する制御論理の多様な詳細が、以下の現在出願されている米国特許出願である、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、および特許文献１１に記載されている。上記の現在出願されている米国特許出願全てが参照によりそれぞれその全体が本明細書に組み込まれている。
【００１８】
図２は、患者用温度ケーブル３８をさらに詳細に示す図である。第１の温度プローブ４２ａを第１の通信ケーブル４３にオーバーモールド５８によって結合することができる。より具体的には、通常は、第１の通信ケーブル４３の端部部分６０が第１の温度プローブ４２ａ内に挿入され、ケーブルタイ（図示せず）など従来の締結具によって外側ハウジング６２（図３）に固定される。連結部を強化するため、オーバーモールド５８を端部部分６０および外側ハウジング６２の少なくとも近位部分上に成形することができる。端部部分６０および第１の温度プローブ４２ａを実質的に軸６３に沿って結合して、患者用温度ケーブル３８が呼吸器システム１０内に適切に位置付けられるようにすることができる。
【００１９】
同様に、第２の温度プローブ４２ｂをオーバーモールド６４によって第２の通信ケーブル４４に結合することができる。第２の温度プローブ４２ｂは、以下にかなり詳細に記載するように、第１の温度プローブ４２ａと同様の全般的な設計を有する。しかし、第２の温度プローブ４２ｂの呼吸器システム１０内の特定の位置により、第２の温度プローブ４２ｂを第２の通信ケーブル４４に対して垂直に配置することができる。したがって、近位ハウジング６２内に挿入され、直角の屈曲部およびオーバーモールド６４を含み、またはそれに直接隣接する第２の通信ケーブル４４の一部を、第２の温度プローブ４２ｂの第２の通信ケーブル４４に対する特定の方向付けに対応するように構成することができる。
【００２０】
オーバーモールド５８および６４はひずみを軽減して、通信ケーブル４３および４４が屈曲され、または張力を受けるように配置された場合に、それぞれ温度プローブ４２から分離しないようにする。一実施形態では、オーバーモールド５８および６４はＳａｎｔｏｐｒｅｎｅ  ＴＰＶ  ８２８１−９０ＭＥＤなど熱可塑性樹脂から形成され、約デュロメーター９０ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａを有する。オーバーモールド５８および６４の形状および材料を人間工学的機能を果たすように選択して、患者用温度ケーブル３８を把持しやすくし、温度プローブ４２を扱いやすくすることもできる。さらに、オーバーモールド５８および６４が水分障壁として働き、温度プローブ４２のワイヤおよび他の内部構成要素を損傷から保護するように設計することができる。
【００２１】
図３をさらに参照すると、温度プローブ４２の１つの断面図が示されている。理解されるように、第１および第２の温度プローブ４２ａおよび４２ｂは実質的に同一である。温度プローブ４２は、その中に空洞６６を画定する先端部６５を有するプラスチックプローブハウジング６２を含む。空洞６６内には略円筒形の容器６８が存在し、容器６８内にサーミスタ７０がエポキシ７２によって固定される（図４Ａおよび４Ｂを参照）。埋込用樹脂７４をプローブハウジング６２の内部７５に充填することができる。プローブハウジング６２は容器６８の外側の空洞６６の任意の態様を含む。サーミスタ７０に電気的に結合された（１つだけ示してある）導線７６は、容器６８から外側に延び、埋込用樹脂７４を通って適切な通信ケーブル４３または４４に電気的に結合される（導線７６を空洞壁付近を通るように、または本明細書で示すように空洞壁の中央を通過するように配置することができる）。空洞６６は、容器６８をその中にぴったりと受容するサイズであり、容器６８を先端部６５でプラスチックハウジング６２と緊密な伝熱関係になるように位置付ける。そのため、空洞６６の幅寸法は、容器６８の直径に非常に近似したものである。一実施形態では、空洞６６の公称直径は約０．０２０インチ以下であり、より有利には約０．０２０インチ以下であり容器６８の直径よりも大きい。容器６８が先端部６５の閉鎖底部７８に隣接して先端部６５内の半径方向に心合わせされた状態では、プローブハウジング６２と容器６８の間の公称半径方向距離は、有利には約０．０１０インチ以下、さらに有利には約０．００５インチ以下であり、プローブハウジング６２から容器６８への熱伝達が悪影響を受けないようになされる。
【００２２】
先端部６５の領域内のプローブハウジング６２もプローブハウジング６２を通る空洞６６内への伝熱経路を最小限に抑えるサイズになされる。そのため、一実施形態では、プローブハウジング６２の壁の厚さは、少なくとも先端部６５の領域では、約０．０２０インチ以下である。プローブハウジング６２の壁の厚さが薄く、容器６８が空洞６６内に（空洞６６内の埋込用樹脂７４の有無に関係なく）ぴったりと嵌ることによって、プローブハウジング６２を通るサーミスタ７０への伝熱経路が十分に短くなり、プローブ４２の外側の温度変化に対するサーミスタ７０の温度応答を数秒間で測定することができると考えられる。これは呼吸器システムで使用される従来のサーミスタベースのプローブでは通常数分間かかると考えられているのと対照的である。
【００２３】
同時に、本発明の原理によれば、サーミスタ７０は、容器６８が、呼吸器システム１０の通常の操作で受ける高い温度および湿度レベルに関わらず、サーミスタ７０への水分の移動を最低限に抑えるように適合されることによって、環境から保護される。そのため、図４Ａを参照すると、容器６８は、開放端８４と８６の間に延びる略円筒形の側壁８２を有し、その中に軸方向の細長い円筒形の空間８８を画定する管８０の形態でもよい。サーミスタ７０は空間８８内に配置され、エポキシ７２によってその中に保持され、導線７６が端部８６を通って外に延びる状態で容器６８内に固定される。有利には、サーミスタ７０はサーミスタ７０が端部８４および８６から略等距離になるように端部８４と８６の間で略軸方向に心合わせされ、それによって端部８４、８６などからの略軸方向の水分の移動経路全てのバランスがとられる。管８０は、サーミスタ７０を管８０内に固定し、端部８４および８６を密封する助けにエポキシ７２だけで十分であるように金属でもよい。また、サーミスタ７０は有利には側壁８２と接触することができる。管８０がポリイミドなどプラスチックの場合、サーミスタ７０はカプセルに封入され、管８０内で略半径方向に心合わせされて、側壁８２に接触せずに側壁８２から略等距離に配置される。所望の場合は、図４で示したように、サーミスタ７０を空間８８内に配置する前に、サーミスタ７０をエポキシの薄いカプセル化層９０で被覆する。層９０はエポキシ７２と同じ材料でもよい。薄い層９０は、サーミスタ７０が側壁８２と接触するのを阻止する助けをし、サーミスタ７０を空間８８内で半径方向に心合わせする助けをする。そのため、層９０は有利には略均一の（半径方向の）最大厚さを有することができ、それによって、空間８８内で半径方向にぴったりと嵌る層が提供される。層９０を有するサーミスタが空間８８内に挿入され、適切に（特に軸方向に）心合わせされた後、エポキシ７２が加えられて、サーミスタ７０が空間８８内に固定される。
【００２４】
別法として、図４Ｂを参照すると、容器６８は、下端など一端９６が閉鎖され上端など他端９８が開放された軸方向の細長い空間９５を画定する略円筒形の側壁９４を有する缶９２の形態をとることができる。缶９２は、管８０を使用し、管８０にふたを溶接し、または他の方法で閉鎖して、管８０の端部８４が閉鎖端９６を画定することによって作成することができる。別法として、缶９２が側壁９４および閉鎖端９６を有するように、引抜加工などによって形成することもできる。缶９２が金属製の場合、サーミスタ７０を閉鎖端９６および／または側壁９４と接触するように直接缶９２内に配置し、次いでその中にエポキシ７２で固定して端部９８を閉鎖することができる。有利には、サーミスタ７０が端部９６の付近または端部９６に配置されて、さもなければ（エポキシ７２がなければ）開放された端部９８からできるだけ離れるようにすることによって、開放端９８であると考えられる最も可能性の高い水分移動源からの長い水分移動路が設けられる。缶９２がポリイミドなどプラスチック製の場合、サーミスタ７０を缶９２内に挿入してエポキシ７２で固定する前に、サーミスタ７０を上記の層９０で事前に被覆することができる。さらに、サーミスタ７０を缶９２内で有利に軸方向かつ／または半径方向に心合わせすることができる。
【００２５】
エポキシ７２が比較的高い熱伝導率かつ／または低デュロメーターを有して、サーミスタ７０への良好な熱伝達をもたらし、サーミスタ７０への強固な応力が回避されるように、エポキシ７２を選択することができる。こうした特性を有するエポキシの一例は、Ｅｍｅｒｓｏｎ  ＆  Ｃｕｍｉｎｇ、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｔａｒｃｈ  ＆  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能な低密度のシンタクチックフォームのエポキシ封入材、Ｓｔｙｃａｓｔ  １０９０である。逆に、埋込用樹脂７４を比較的低い熱伝導率を有する材料から選択して、埋込用樹脂７４を通る熱伝達を低減し、または最低限に抑えて、熱伝達をサーミスタ７０に集中させることができる。埋込用樹脂７４は、２つの部分からなる室温で硬化可能シリコーンでもよく、その一例はＤｏｗ  ＭＤＸ４−４２１０であるが、プローブ４２の所望の性能特性によって他の埋込用樹脂を使用することもできる。一部の埋込用樹脂７４は容器６８とプローブハウジング６２の間の半径方向に薄い空間内に加えられることが予想されるが、低い熱伝導率の埋込用樹脂（図示せず）を最初に先端部６５の領域に加えることによって、二重埋込温度プローブが提供される。この二重埋込温度プローブは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、現在出願されている特許文献１２に記載されている。
【００２６】
プローブハウジング６２を、埋込用樹脂７４よりも高い熱伝導率など、比較的高い熱伝導率を有する他に、比較的低い導電性、優れた耐薬品性、および製造の目的で高度な寸法精度を有するプラスチック材料から成形することができる。一実施形態では、外側ハウジング６２をＵｄｅｌ（登録商標）ＧＦ−１２０などガラス繊維、またはＳｏｌｖａｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な同様のポリサルホン樹脂で強化した熱可塑性樹脂から成形することができる。
【００２７】
使用の際は、患者用温度ケーブル３８の温度プローブ４２が呼吸器システム１０内に上記のように配置され、ケーブル３８が加熱ユニット１８に結合される。温度プローブ４２は、吸息肢２２を通って流れる加熱され加湿されたガスと熱的に連通し、ガスの温度情報を加熱ユニット１８に通信する。温度プローブ４２の特定の構造により、プローブはガスの熱変化に迅速に応答することができ、１つまたは複数のサーミスタ７０への水分の透過に対する十分な障壁を提供して、１つまたは複数のサーミスタ７０が有効でなくなるまでの少なくとも有益かつ有用な寿命が得られる。加熱ユニット１８は、加熱器２８および／または加熱回路３４、３６の温度を迅速に調整して、温度を設定点に維持することができる。温度プローブ４２からの応答時間が速いため、加熱器２８が同様の応答時間を有するように、すなわち加熱器２８を迅速に加熱し、または冷却することができるように構成することができる。温度プローブ４２の改善された応答時間を使用することができるこうした加熱器２８の１つが、参照によりその全体が本明細書に組み込まれている、現在出願されている特許文献１３に開示されている。温度プローブと加熱器の両方の応答時間が速いため、呼吸可能な１つまたは複数のガスの加熱および加湿の制御が向上されて、事前に選択した設定点に近似の公差が維持され、それによって従来の呼吸器システムで達成される設定点の公差の大幅な改善がなされる。
【００２８】
上記により、サーミスタが環境から保護されて、サーミスタへの水分の移動が低減され、サーミスタの温度応答に悪影響が与えられない、呼吸器システムで使用されるサーミスタベースの温度プローブが提供される。
【００２９】
本発明を本発明の実施形態および特定の例の記載で示し、実施形態を幾分詳細に記載したが、添付の特許請求の範囲はこうした詳細に決して限定されないものとする。当業者は追加の利点および変更を容易に思いつくであろう。たとえば、ケーブル３８はそれぞれ第１および第２のプローブ４２ａおよび４２ｂに結合された２つのケーブル４３および４４を有するように図で示したが、理解されるように、ケーブル３８はケーブル４３または４４の１つだけを有し、それがプローブ４２と関連してもよい。また、理解されるように、温度プローブ４２について、加湿システムを有する呼吸器システムとの関連で記載したが、本発明の温度プローブは、加熱された高湿度の環境での温度測定が望まれる広範な用途で使用可能である。したがって本発明は、本発明の広範な態様で、図で示し記載した特定の詳細、代表的な装置、および方法、並びに例示の例に限定されるものではない。したがって、全般的な発明の概念の範囲および精神から逸脱することなく、こうした詳細から離れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の原理によって構築された温度プローブを含む患者用温度ケーブルを含む例示の呼吸器システムを示す概略図である。
【図２】図１の患者用温度ケーブルを示す、原寸に比例していない拡大側面図である。
【図３】図２の丸で囲んだ領域３から切り取られた図２のサーミスタベースの温度プローブを示す、原寸に比例していない拡大断面図である。
【図４Ａ】本発明の原理により構築された環境から保護されたサーミスタベースの温度プローブの例示の実施形態を示す、図３の丸で囲まれた領域４から切り取られた、原寸に比例していない拡大断面図である。
【図４Ｂ】本発明の原理により構築された環境から保護されたサーミスタベースの温度プローブの例示の実施形態を示す、図３の丸で囲まれた領域４から切り取られた、原寸に比例していない拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０    呼吸器システム
１２    患者
１４    換気装置
１６    加湿システム
１８    加熱ユニット
２０    チャンバ
２１    呼吸回路
２２    吸息肢
２４    呼息肢
２５    ガス導管
２６    水
２７    給水部
２８    加熱器
２９    水蒸気
３０    接合部
３２    呼吸用アッタチメント
３４、３６    加熱回路
３８    患者用温度ケーブル
４２    温度プローブ
４３    第１の通信ケーブル
４４    第２の通信ケーブル
４８、５０    端部
５２    コネクタ
５４    制御装置
５８、６４    オーバーモールド
６２    プローブハウジング
６３    軸
６５    先端部
６６    空洞
６８    容器
７０    サーミスタ
７２    エポキシ
７４    埋込用樹脂
７５    内部
７６    導線
７８    底部
８０    管
８２、９４    側壁
８４、８６、９８    開放端
８８、９５    空間
９０    層
９２    缶
９６    閉鎖端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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