专利名称：用于治疗设施的包括具有缩短光学路径的微型光谱仪的气体测量模块的制作方法气体分析仪被广泛使用在医疗应用中，并且可具有的特征在于，位于患者呼吸气体的主路径中(主流分析仪)或者位于通常平行于该主路径的辅助路径中(侧流分析仪)。对主流分析仪进行安置使得受试者的吸入和呼出的呼吸气体通过气道适配器，气道适配器上放置有分析仪。侧流气体分析仪被耦合到气道适配器以从主呼吸回路抽离空气以用于测量。用于包含在能够被耦合到治疗设施中的呼吸回路以测量气体组分的气体测量模块中的主流和侧流设计必须被设计为便于在患者气道处或者在与患者连通的呼吸回路中在与患者相对紧密靠近的位置安装气体测量模块。作为结果，为了被收纳在治疗设施中，必须对气体分析仪进行设计使得容纳气体分析仪的气体测量模块具有便利和舒适的形状因数(formfactor)和/或重量。此外，气体分析仪必须足够鲁棒以基本上不受与治疗设施中的使用相关联的典型机械损伤和温度变化的影响。
本发明的一个方面涉及一种气体测量模块，该气体测量模块被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路中。气体测量模块包括腔、红外源、能够移动的滤波器构件、光敏检测器和致动器。腔具有第一开口和第二开口。腔被配置为在第一开口和第二开口之间形成流动路径，使得在气体测量模块被插入到呼吸回路中的情况下，来自受试者的气道的气体通过该流动路径被输送。红外源被配置为发射沿着光学路径的红外电磁辐射，该光学路径穿过由腔形成的流动路径。能够移动的滤波器构件包括被配置为滤波第一波长段中的电磁辐射的第一滤波器元件，以及被配置为滤波第二波长段中的电磁辐射的第二滤波器元件。光敏检测器被保持在沿着光学路径的固定位置，以接收已经由滤波器元件滤波的并且已经穿过由腔形成的流动路径的红外电磁辐射。光敏检测器被配置为产生输出信号，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。致动器被配置为在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件，其中在第一位置处，第一滤波器元件被定位在光学路径中，并且其中在第二位置处，第二滤波器元件被定位在光学路径中。本发明的另一个方面涉及一种分析在气体测量模块内的气体的方法，该气体测量模块被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路中。在一个实施例中，该方法包括发射沿着光学路径的红外电磁辐射，该光学路径穿过由气体测量模块形成的流动路径， 来自受试者的气道的气体在该流动路径中流动；在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件，其中在第一位置处，滤波器构件的第一滤波器元件被设置在光学路径中，并且在第二位置处，滤波器构件的第二滤波器元件被设置在光学路径中，并且其中第一滤波器元件被配置为滤波第一波长段中的电磁辐射，并且第二滤波器元件被配置为滤波第二波长段中的电磁辐射；接收沿着光学路径的已经被滤波器构件滤波的电磁辐射；以及产生输出信号，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。本发明的另一个方面涉及一种被配置为分析气体的系统，其中该系统被配置为插入到与受试者的气道流体连通的呼吸回路。在一个实施例中，该系统包括用于发射沿着光学路径的红外电磁辐射的装置，该光学路径穿过流动路径，来自受试者的气道的气体在该流动路径内流动；用于滤波电磁辐射的沿着光学路径设置的装置，其中用于滤波的装置包括用于滤波第一波长段中的电磁辐射的第一装置和用于滤波第二波长段中的电磁辐射的第二装置；用于在第一位置和第二位置之间致动用于滤波的装置的装置，其中在第一位置处，用于滤波的第一装置滤波沿着光学路径行进的电磁辐射，并且在第二位置处，用于滤波的第二装置滤波沿着光学路径行进的电磁辐射；用于接收沿着光学路径的已经由滤波器构件滤波的电磁辐射并且产生输出信号的装置，该输出信号传送与所接收的红外电磁辐射的一个或多个参数有关的信息。在参考附图考虑下面的描述和所附权利要求之后，本发明的这些和其它目的、特 征和特性，以及操作方法和结构相关元件的功能以及各部分的组合和制造成本将变得更加清楚，所有的附图形成了本说明书的一部分，其中相同的附图标记指定各附图中的对应部分。在本发明的一个实施例中，在此示出的结构部件按比例地被画出。然而，应当清楚地理解的是，附图仅是为了例示和描述的目的，并且不是对本发明的限制。另外，应当认识到，本文任意一个实施例中示出或描述的结构特征也可用于其它实施例。然而，应当清楚地理解的是，附图仅是为了例示和描述的目的，并且不作为本发明的限制的定义。如在说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指示物，除非上下文中有明确另有指定。图I例示了根据本发明的一个或多个实施例的被配置为分析呼吸回路中气体组成的系统。图2例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图3例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图4例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图5例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图6例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图7例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图8例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图9例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图10例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图11例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图12例示了根据本发明的一个或多个实施例的气体测量模块。图I例示了被配置为分析呼吸回路12内气体的组成的系统10，受试者14可以从该呼吸回路接收通气治疗。在一个实施例中，呼吸回路12—端连接到压力发生器，压力发生器被配置为产生可呼吸气体的加压流，该可呼吸气体的加压流用于通过呼吸回路12输送到受试者14的气道。然而，这并非旨在限制。在一个实施例中，系统10包括气体测量模块16。呼吸回路12包括回路导管18和受试者接口器具20。在若干不同治疗方案中，受试者14的气道被接合以将呼吸回路12设置为与受试者14的气道流体连通。通过受试者接口器具20将受试者14的气道接合并且设置为与呼吸回路12流体连通。受试者接口器具20可以以密封或非密封的方式接合受试者14的气道的一个或多个孔口(orifice)。受试者接口器具20的一些示例可以包括例如气管内管、鼻插管、气管切开管、鼻罩、鼻/ 口罩、全面罩、面罩、部分再吸入面罩、或与受试者的气道连通气流的其它接口器具。本发明不限于这些示例，并且预期了任何受试者接口的实施方式。
回路导管18被配置为将气体向着受试者接口器具20传送或从受试者接口器具20传送出。通过非限制性的示例，回路导管18可以包括柔性导管。为了本公开的目的，回路导管18不是必然被限制于将加压气流传送到受试者接口器具20和/或从受试者接口器具20传送出的管状构件。回路导管18可以包括被设置为通过受试者接口器具20与受试者14的气道流体连通的任何中空体、容器和/或腔。例如，本文涉及的回路导管18可以被形成为位于实际的受试者接口器具20上的腔。该腔可以与气体源和/或环境空气流体连通。气体测量模块16被配置为分析呼吸回路12内的气体的组分。因此，气体测量模块16被配置为与回路导管18流体连通。这可以包括气体测量模块16插入到回路导管18中。该插入可以是能够选择性移除的和/或基本上永久的。在一个实施例中，呼吸回路12包括回路导管18中的停放处(dock)，该停放处被配置为在其中能够移除地容纳气体测量模块16。气体测量模块16其中形成有腔，该腔具有被设置在气体测量模块16上的第一开口 22和第二开口 24，从而在气体测量模块16被插入回路导管18中的情况下，气体通过第一开口 22和第二开口 24之间的由该腔形成的流动路径被输送到受试者14的气道和/或从受试者14的气道传输出。在一些实施方式中，腔被形成为侧流腔(而不是主流腔)。在这些实施例中，穿过第一开口和第二开口 24之间的气体测量模块16的气体被抽离进入侧流腔以用于分析。气体测量模块16承载光学部件和/或电子部件，该光学部件和/或电子部件便于分析由气体测量模块16形成的腔中的气体的组分。例如，这些部件可以形成扫描光谱仪。为了便于治疗设施中气体测量模块16的使用，气体测量模块16中便于组分分析的光学部件和/或电子部件被配置为将气体测量模块16的形状因数最小化。例如，如果气体测量模块16太庞大和/或太笨重，则实施可能是困难的(例如，容易受到无意的断开和/或破损)，对于受试者14来说是不舒适的，和/或具有其它缺陷。对于测量模块16的其它设计考虑包括电力使用/效率、经过操作产生的热量、材料和/或制造的成本、测量气体组分的精度/准确度和/或其它考虑。图2例示了气体测量模块16的一个实施例。在图2所示出的气体测量模块16的实施例中，气体测量模块16包括源26、第一光学子系统28、气道适配器30、第二光学子系统32、一个或多个光敏检测器34和/或其它部件。
源26被配置为发射红外光谱中的电磁辐射。源26包括发射器和透镜。发射器是电磁辐射从其发出的主体，并且透镜通常与发射器一体地提供。例如，透镜可以为发射器提供机械保护，可以将发射器与空气隔离，和/或另外可以与发射器一体地提供。在一个实施例中，电磁辐射包括与二氧化碳或一氧化二氮有关的第一波长段(例如分别大约在4. 25微米或大约4. 55微米)中的电磁辐射、提供3. 7微米处的参照的第二波长段中的电磁辐射和/或其它波长段中的电磁辐射。第二波长段可以被设置在几乎没有被气体测量模块16中的气体吸收的波长处。第一光学子系统28被配置为处理由源26发射的电磁辐射。通常，源26的尺寸和/或形状、和/或与源26相关联的透镜使得源26所产生的电磁辐射在其从源26传播出时扩展。第一光学子系统28可以包括被配置为减小扩束的一个或多个光学元件(例如准直电磁辐射的一个或多个元件)。气道适配器30被配置为与呼吸回路(例如图I中的呼吸回路12)耦合。气道适配器30进一步形成第一开口 22与第二开口 24之间的腔36，在腔36中从呼吸回路接收气体 以用于由气体测量模块16测量。如在图2中可以看到的，在由腔36通过气道适配器30形成的流动路径的每一侧上，形成了窗38。利用对红外电磁辐射是光学透明(或至少半透明的)的材料形成每个窗38。例如，可以利用硅、锗、蓝宝石和/或其它材料形成窗38。由源26发射的并且由第一光学子系统28处理的电磁辐射经由窗38被指引通过腔36。第二光学子系统32被配置为处理已穿过由腔36形成的流动路径的电磁辐射。例如在一个实施例中，第二光学子系统32包括一个或多个光学元件，该一个或多个光学元件被配置为将通过腔36接收的电磁辐射聚焦在光敏检测器34上。光敏检测器34被配置为产生传送信息的输出信号，该信息与变为入射到光敏检测器上的电磁辐射的一个或多个参数有关。该一个或多个参数可以包括例如根据波长的强度、和/或其它参数。在一个实施例中，第一光学子系统28和/或第二光学子系统32中的一个或二者包括一个或多个光学部件，该一个或多个光学部件被配置为根据波长来在空间上分离由源26发射的电磁福射。该分离可以使光敏检测器34能够产生传送与根据波长的强度有关的信息的输出信号。在常规气体测量系统中，可以注意整体形状因数、电力使用/效率、经由操作产生的热量、材料和/或制造的成本、和/或测量气体组分的精度/准确度。在这样的系统中，提供了与准直和/或聚焦电磁辐射的第一光学子系统28和/或第二光学子系统32类似的光学子系统。尽管可以认识到，这样的光学元件可能增加常规系统的体积和成本，但是通常认为由这些光学元件提供的增加的精度/准确度在价值上超过它们增加的体积和/或成本。在下文示出和描述的气体测量模块16的实施例中，处理电磁辐射以提供关于腔36中的气体组分的信息，而不使用准直或聚焦电磁辐射的光学元件。在这些实施例中要注意缩短源26与光敏检测器34之间的光学路径，而不是处理该辐射以校正和/或聚焦电磁辐射。通过非限制性的示例，光学路径长度可以被保持低于大约19_ (从发射器)。另外，在下面描述的实施例中，单个光敏检测器34被用于检测电磁辐射。比起实施两个或更多个检测器的实施例，这可以增强功能，因为单个光敏检测器34是自参考(self-referencing)的。
缩短源26与光敏检测器34之间的光学路径可以克服一些精度/准确度的降低，该精度/准确度的降低是由从源26发射的电磁辐射中的扩束引起的。另外，已经确定，导致气体测量模块16在测量腔36中气体组分的精度/准确度降低的另一个因素是“环境路径长度(ambient path length)”。如本文所使用的那样，术语“环境路径长度”指的是源26与光敏检测器34之间的光学路径的长度,对于该光学路径，电磁福射被暴露到环境空气中(例如，不在腔36中)。为了缩短下面讨论的实施例中的整体路径长度，对环境路径长度进行缩短。由对环境路径长度进行的该缩短而增加的精度/准确度可以至少针对由不在气体测量模块16中准直和/或聚焦电磁辐射而损失的任何精度/准确度进行补偿。通过非限制性的示例，“环境路径长度”可以被保持低于大约4. 5mm。将认识到，存在其它可用的技术来减少电磁辐射暴露到腔36外的环境气体。例如，气体测量模块16的内部可以被保持在真空下，可以被充满不吸收感兴趣波长的电磁辐射的(一种或多种)气体，和/或可以利用将环境空气保持在光学路径之外的光学透射材料 (例如填充硅或蓝宝石材料)来形成。然而，这些可替代措施可能大量增加气体测量模块16的材料和/或制造的成本。图3例示了气体测量模块16的实施例，该气体测量模块16包括源26、气道适配器30、光敏检测器34、滤波器构件40、致动器42、和/或其它部件。源26被定位在气道适配器相对靠近窗38的一侧上。在一个实施例中，源26中的发射器与窗38的距离小于大约2. 74mm。源26的透镜与窗38之间的空气距离可以小于大约I. 2mm。光敏检测器34、滤波器构件40和致动器42被设置在气道适配器30的相对侧。滤波器构件40包括多个滤波器元件。特别地，在图3所示的实施例中，滤波器构件40包括第一滤波器元件44和第二滤波器元件46。第一滤波器元件44被配置为滤波第一波长段内的电磁辐射，并且第二滤波器元件46被配置为滤波第二波长段内的电磁辐射。这意味着第一滤波器元件44选择性地阻挡不在第一波长段中的电磁辐射，或将不在第一波长段中的电磁辐射指引离开光学路径，并且第二滤波器元件46选择性地阻挡不在第二波长段中的电磁辐射，或将不在第二波长段中的电磁辐射指弓丨离开光学路径。在一个实施例中，第一波长段与二氧化碳或一氧化二氮有关(例如分别在大约4. 25微米或大约4. 55微米处)，并且第二波长段是参照。在图3所示的实施例中，第一滤波器元件44和第二滤波器元件46是反射型滤波器元件。对滤波器构件40的该例示和描述(如仅包括第一滤波器元件44和第二滤波器元件46)并不是限制性的。在一个实施例中，滤波器构件40包括一个或多个附加的滤波器元件。例如，滤波器构件40可以包括被配置为滤波第三波长段中的电磁辐射的第三滤波器元件。滤波器构件40被配置为将第一滤波器元件44和第二滤波器元件46承载在滤波器构件40面向窗38的一侧上。滤波器构件40被配置为在多个不同位置之间是能够移动的。在每个位置上，包括在滤波器构件40中的滤波器元件中的一个(例如第一滤波器元件44或第二滤波器元件46)被设置在光学路径中，使得来自源26的电磁辐射在变为入射到光敏检测器34之前，被光学路径中的滤波器元件滤波。在图3所示的实施例中，滤波器构件40可以围绕第一位置(如所示出的)和第二位置之间的旋转轴旋转，在第一位置处，第一滤波器元件44被设置在光学路径中，在第二位置处，第二滤波器元件46被设置在光学路径中。通过在第一位置和第二位置 之间来回摆动滤波器构件40，气体测量模块16将第一波长段和第二波长段两者中的电磁辐射提供到光敏检测器34。在一个实施例中，该摆动是周期性的，周期取决于预定的周期和/或频率。在第一位置和第二位置之间的旋转量是根据以下的第一滤波器元件44和第二滤波器元件46的尺寸、第一滤波器元件44和第二滤波器元件46之间的空间距离、第一滤波器元件44和第二滤波器元件46的(一个或多个)径向位置、和/或第一滤波器元件44和第二滤波器元件46的表面之间的角度，等等。致动器42被配置为在与由滤波器构件40承载的滤波器元件对应的位置之间致动滤波器构件40。例如，致动器42在第一位置和第二位置之间致动滤波器构件40。在一个实施例中，致动器42包括紧带扫描仪(taut band scanner)。该紧带扫描仪可以包括永磁体48、紧带50和定子52。例如，2009年10月20日公布的名称为“MICROSPECTROMETERGAS ANALYZER”的美国专利NO. 7605370描述了紧带扫描仪工作以致动滤波器构件40的方式，并且将该美国专利全部并入本公开。当致动器42致动滤波器构件40在与其承载的滤波器元件对应的位置之间移动时，光敏检测器34产生输出信号，该输出信号传送关于变为入射到光敏检测器34上的电磁辐射的强度的信息。由于滤波器构件40和/或致动器42的位置是已知的，所以该输出信号提供关于根据波长的电磁福射的强度的信息。这可以用于确定关于气道适配器30中气体的组分的信息。在一个实施例中，滤波器构件40和光敏检测器34被配置在气体测量模块16内以减小窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度。例如，窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度可以被维持在小于大约3. 1mm。将认识到，相对于其中实施多个光敏检测器34的实施例，使用滤波器将电磁辐射的波长段选择性地提供到光敏检测器34以用于检测，可能减小气体测量模块16的功率效率。然而，通过缩短系统的路径长度，可以减轻与仅提供一部分电磁辐射给光敏检测器34相关联的功率损耗。图4例示了气体测量模块16的另一个实施例。在图4的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。如从在图4中可以看到的，该实施例包括源26、气道适配器30、光敏检测器34、滤波器构件40、致动器42、和/或其他部件。图4提供了以下的例示滤波器构件40的旋转轴与滤波器元件(例如第一滤波器元件44和第二滤波器元件46)之间的径向距离影响旋转量的方式等等，该旋转量是滤波器构件40必须在对应于滤波器元件的位置之间旋转的量。因为图4所示的实施例中的该径向距离小于图3所示实施例中的径向距离，所以滤波器构件40必须在第一位置和第二位置之间旋转更大的角度。因此，尽管减小径向距离可以提供更紧凑的形状因数，但是在必需位置之间有效移动滤波器构件40所需要的增加的旋转，可能给气体测量模块16的其它部件(例如致动器42上)带来更多的负担。图5例示了气体测量模块16的另一个实施例。在图5的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。在图5所示的实施例中，光敏检测器34被定位在气道适配器30的与滤波器构件40相对的一侧上。因此，来自源26的电磁辐射穿过腔36到达滤波器构件40，并且然后被通过腔36反射回光敏检测器34。这可以使得能够减小腔36的宽度，而不减小通过腔36的光学路径的路径长度(由于电磁辐射来回通过腔36行进)。为了减小环境路径长度，源26的发射器可以被定位在距离窗38小于约2. 74mm的位置，和/或源26的透镜可以被定位在小于约I. 2mm的位置，可以将滤波器构件40定位为使得当它们被设置在光学路径中时滤波器元件距离窗38小于约2. 45mm，和/或可以将光敏检测器34定位为使得窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度小于约.4mm。图6例示了气体测量模块16的另一个实施例。在图6的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。在图6所示的实施例中，滤波器构件40被描绘为在滤波器构件40的旋转轴与由滤波器构件40承载的滤波器元件之间的径向距离比图6所示实施例的该径向距离更大。如上文所讨论地，这可以减小滤波器构件40在对应于滤波器元件的位置之间移动所必须旋转的角度。图6还示出了包括第三滤波器元件54的滤波器构件40。第三滤波器元件被配置为滤波第三波长段中的电磁辐射。在图6所示的实施例中，在与滤波器构件40所承载的滤波器元件对应的位置之间致动滤波器构件40，包括在第一位置、第二位置和第三位置之间致动滤波器构件，在第三位置，第三滤波器元件54被设置在光学路径中以在由源26发射的电磁辐射变为入射到光敏检测器34上之前滤波该电磁 辐射。图7和图8例示了气体测量模块16的另一个实施例。在图7和图8的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。在图7和图8所示的实施例中，滤波器构件40大致形成为具有圆盘形，其中滤波器元件(例如第一滤波器元件44和第二滤波器兀件46)被设置在圆盘上。镜片56被配置为将光学路径向着光敏检测器34弯曲。滤波器构件40被设置在气体测量模块16中，使得光学路径贯穿滤波器构件40。通过致动器42滤波器构件40能够围绕旋转轴(例如位于紧带50处)旋转。致动器42被配置为将滤波器构件40围绕旋转轴旋转到由滤波器构件40承载的滤波器元件被设置在光学路径中以滤波电磁辐射的位置。窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度可以被维持在约2. 5mm。图9和图10例示了气体测量模块16的另外的实施例。在图9和图10的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。在图9和图10所示的实施例中，气体测量模块16已经被改动为与滤波器构件40协作，滤波器构件40具有大致圆盘形，在滤波器构件40的圆盘平台中承载有滤波器元件，并且不具有将光学路径向着滤波器构件40和光敏检测器34弯曲的镜片。在该实施例中，形成滤波器构件40的圆盘的平面可以大致平行于(或正切于)最靠近滤波器构件40的窗38的表面。窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度可以被维持在小于约I. 0mm。为了便于滤波器构件40在对应于滤波器元件的位置之间旋转，致动器42可以包括中空管58、弹簧片60、平衡块(counterbalance)62、和/或其它部件。中空管58在滤波器构件40的第一端被附接到滤波器构件40，使得中空管58的横截面围绕滤波器构件40的旋转轴。紧带50穿透中空管58，并且被附接到弹簧片60的每一端。弹簧片60具有U形，并且用于将紧带50保持张紧。永磁体48沿着中空管58远离第一端附接到中空管58。在永磁体48的与中空管58的第一端相对的一侧上，平衡块62被附接到中空管58。平衡块62用于平衡永磁体48附近的滤波器构件40/中空管58构件。图11和图12例示了气体测量模块16的另一个实施例。在图11和图12的例示中，部件已经被与之前例示的提供相应功能的部件相同地标记。在图11和图12所示的实施例中，滤波器构件40形成为圆盘形构件，但滤波器元件(例如第一滤波器元件44和第二滤波器元件46)并不如图7-10所示的那样位于圆盘的平台中。相反，滤波器元件被设置以从滤波器构件40的平面延伸出。圆盘形滤波器构件40围绕由紧带50形成的旋转轴旋转，紧带50穿透滤波器构件40的中心。在该实施例中，窗38与光敏检测器34之间的环境路径长度可以被维持在小于约I. 0_。在图3-12所例示的气体测量模块16的实施例中，滤波器构件40被配置为使得在对应于滤波器元件的位置之间存在一些空间分离。例如，关于第一位置和第二位置，第一滤波器元件44和第二滤波器元件46被设置在滤波器构件40上，使得滤波器构件40在第一位置和第二位置之间的旋转移位需要滤波器构件40扫过一个角度以将电磁辐射向着光敏检测器34指引，第一滤波器元件44和第二滤波器元件46均未被定位在该角度上。滤波器构件40在对应于滤波器元件的位置之间具有“中间”位置的这一配置可以减小光学干涉(例如由光敏检测器34引起，该光敏检测器34接收一些已经由第一滤波器元件44滤波的电磁辐射以及一些已经由第二滤波器元件46滤波的电磁辐射)。然而，这一配置可能增加滤波器构件40/致动器42系统所要求的运动范围，和/或可能导致气体测量模块16中产生热 量(由在位置之间变为入射到滤波器构件40上的电磁辐射引起的)。要求致动器42在更大运动范围致动滤波器构件40可能增加致动器42上的应力，可能增加致动器42所消耗的能量，和/或可能呈现其它缺点。在一个实施例中，为了减小在滤波器构件40中对应于由滤波器构件40承载的滤波器元件的位置之间所需的空间分离量，当滤波器构件40处于位置之间时，电磁辐射可以被阻止入射到滤波器构件40上。例如，当滤波器构件40被在第一位置与第二位置之间致时时，可以阻挡由源26发射的电磁辐射变为入射到滤波器构件40上。该阻挡可以由选择性阻挡光学路径的门来实现。例如，该门可以被定位在源26与窗38之间或窗38与滤波器构件40之间。在一个实施例中，不去阻挡电磁辐射(或与阻挡电磁辐射组合)，当滤波器构件40在第一位置和第二位置之间时，光敏检测器34的输出信号被选择性地阻挡或丢弃。可以使用选择性地将光敏检测器34耦合到处理器的开关来完成光敏检测器34输出信号的这一门控。在一个实施例中，替代(或连同)光敏检测器输出信号的门控和/或电磁福射的阻挡，对源26进行控制以发射电磁辐射的脉冲，该脉冲与被定位在与滤波器元件对应的位置的滤波器构件40相协调。例如，当滤波器构件40被定位在第一位置时，可以由源26发射电磁辐射的脉冲。当滤波器构件40被从第一位置致动到第二位置时，源26可以不发射电磁辐射。当滤波器构件40到达第二位置时，源26可以发射另一个电磁辐射的脉冲，以此类推。滤波器构件40与源26之间的协调可以通过控制源26和/或致动器42的一个或多个控制器来实现。脉冲的电磁辐射与滤波器构件40的致动相一致的使用，可以减小气体测量模块16内产生的热量，可以改进气体测量模块16在产生电磁辐射时的效率，和/或可以提供其它改进。将认识到，在此示出和描述的滤波器构件40被定位在气道适配器30的与源26相对的一侧的实施例不是限制性的。本公开的范围包含气体测量模块16的这样的装置，在该装置中对滤波器构件40进行定位以在由源26发射的电磁辐射被指引穿过气道适配器30之前滤波该电磁辐射。尽管为了例示的目的已经基于当前被认为最实际和优选的实施例来详细描述了本发明，但是应当理解的是，这样的细节仅仅是为了该目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而相反地，本发明旨在覆盖处于所附权利要求的精神和范围内的改动和等同布置。例 如，应当理解的是，本发明预期了 尽可能地，任意实施例的一个或多个特征可以与其它任意实施例的一个或多个特征组合。


通过包括在气体测量模块(16)中的光谱仪来分析通气回路(12)中的气体，气体测量模块(16)被插入到呼吸回路中。气体测量模块包括红外源和能够移动的滤波器构件，滤波器构件包括至少两个滤波器元件。减小了光谱仪的光学路径长度。这包括去除被配置为准直或聚焦光谱仪内的电磁辐射的光学部件。然而，光谱仪的路径长度被减小到以下的程度与路径长度减小相关联的其它改进在价值上超过由光谱仪中的扩束引起的精度和/或准确度的损失。