CN102264424A - 具有柔性盖的呼吸接口设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及呼吸接口设备，例如面具的各个不同的实施例，该呼吸接口设备包括：织物主体，其被构造成容纳用户面部的鼻部和口部区域中的一个或者二者。该织物主体包括从那里延伸的织物连接部件，其被构造成接纳耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备。在另一个实施例中，所述织物主体包括非织物支撑元件。

Description

具有柔性盖的呼吸接口设备

本专利申请根据35 U.S.C. §119(e)要求2008年12月22日提交的美国临时申请No.61/139713的优先权权益，该文献的内容通过引用合并于此。

本发明涉及用于将气体运输到用户的气道和/或运输来自用户气道的气体的呼吸接口设备，特别地，涉及包括由织物材料构成的织物主体的呼吸接口设备，例如面具。

已知各种各样的呼吸面具，其接触包围人类用户的鼻和/或嘴的区域并且其被设计成创建与用户面部的有效配合。典型地，可以在面具内的正压力下提供气体以供用户消耗。这样的面具的用途包括高海拔呼吸（航空应用）、游泳、采矿、救火以及各种不同的医疗诊断和治疗应用。

许多这些面具，（例如）特别是医疗呼吸面具的一个必要条件在于，它们提供与用户面部的有效配合，并且面具具有用户面部的轮廓以便限制或防止所供应气体的泄漏。通常，在常规的面具配置中，有效的面具-面部配合在许多实例中仅仅在用户相当不适的情况下获得。在要求用户连续数小时或者也许甚至数天配戴面具的那些应用中，尤其是在医疗应用中，这个问题最为重要。在这样的情形中，用户通常不会长持续时间地忍受面具，并且因此将不会达到或者以很大的难度和相当的用户不适达到最佳的治疗或诊断目标。

已知用于上述应用类型的几种类型的呼吸面具。也许，最常见类型的面具合并了诸如面板之类的基本上刚性的结构以支撑与用户面部接触的更柔性的密封部件，例如靠垫部分。面板的该刚性结构制约或限制该衬垫部分符合用户面部轮廓的能力。如果配合不是有效的，那么在面具-面部接口中将存在间隙，导致气体在间隙处从面具泄漏。

将需要相当的力来压缩面具部件以消除间隙并且在间隙出现的那些区域实现令人满意的密封。典型地，该所需的力将由带提供，这些带连接到面具以便牢固地使面具与用户面部配合。这样的力是不希望的，因为它在用户面部上的别处产生高压力点，其中面具轮廓相对于面部被强制变形以便符合用户面部轮廓。这将在施加的力超过局部灌注压力的任何地方产生相当的用户不适以及可能的皮肤刺激和损坏，所述局部灌注压力是足以切断表面血流的压力。因此，希望的是最小化或者消除面具的刚性结构以便改进衬垫部分符合用户面部轮廓的能力并且因而增强面具与用户面部的配合。

因此，本发明的目的是提供一种克服常规呼吸接口设备的缺点的呼吸接口设备。依照本发明的一个实施例，这个目的是通过提供一种呼吸接口设备来实现的，该呼吸接口设备包括：织物主体，其被构造成容纳用户面部的鼻部和口部区域中的一个或者二者，该织物主体具有形成于其中的开口；以及织物连接部件，其从织物主体向外延伸，该织物连接部件沿着所述开口的外围延伸，该织物连接部件被构造成接纳耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备。

在另一个实施例中，本发明提供了一种呼吸接口设备，该呼吸接口设备包括：织物主体，其被构造成容纳用户面部的鼻部和口部区域中的一个或者二者，该织物主体具有形成于其中的开口；该开口被构造成接纳耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备；以及耦合到织物主体的至少一个非织物支撑元件。

当参照附图考虑了以下的描述和所附权利要求书时，本发明的这些和其他目的、特征和特性以及操作方法和相关结构元件的功能和部分的组合和制造经济性将变得更加清楚明白，所有附图形成本说明书的一部分，其中相似的参考标记指明不同附图中的相应部分。然而，应当明确理解的是，这些附图仅仅用于说明和描述的目的，并不预期作为本发明限制的限定。当用于说明书和权利要求书中时，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。

图1为依照本发明实施例的呼吸面具的等距前视图；

图2为依照本发明可替换实施例的呼吸面具的等距前视图；

图3a和图3b为依照本发明另外的可替换实施例的呼吸面具的等距前视图；

图4为依照本发明另一个可替换实施例的呼吸面具的等距前视图；

图5为依照本发明另一个可替换实施例的呼吸面具的侧视图。

本文使用的方向短语，例如且非限制性地，如顶、底、左、右、上、下、前、后及其派生词，涉及附图中示出的元件的取向并且不限制权利要求，除非那里有明确陈述。

当在本文中采用时，术语“接口设备”指的是用于向用户气道运输气体和/或运输来自用户气道的气体的任何适当的机构，并且显然包括但不限于非侵入式接口设备，例如面具（例如，非限制性地，鼻罩/口罩、鼻罩以及全面部面具）。

当在本文中采用时，语句两个或更多部分或部件“耦合”或“连接”在一起应当表示这些部分直接地或者通过一个或多个中间部分或部件连结在一起或共同操作。

当在本文中采用时，语句两个或更多部分或部件彼此“接合”应当表示这些部分直接地或者通过一个或多个中间部分或部件向彼此施加力。当在本文中采用时，措词“数量”应当表示一或者大于一的整数（即复数）。

图1为依照本发明实施例的呼吸面具10的等距前视图。呼吸面具10包括基本上柔性的主体12，其如图1中所示接触用户面部的鼻部和口部。可替换地，主体12可以仅仅接触用户面部的鼻部或口部中的一个。主体12由织物材料构成。当在本文中采用时，术语“织物”应当表示通过将纤维编织、针织、钩编、打结或者缠结在一起而制成的任何材料。该材料可以是可拉伸的或不可拉伸的；被涂敷的或者未被涂敷的。未涂敷的材料优选地将是可透气的，使得空气可以穿过该材料（例如以允许呼出的气体传递到周围的大气）。此外，该材料可以包括一层材料或者各个不同的材料层，其中这些层包括相同的材料或者不同材料的各个不同的组合。这样的织物材料的非限制性实例包括但不限于聚酯。

此外，如图1中所示，主体12包括用作气体入口的开口11。外壳13沿着开口11的外围耦合到主体12。外壳13也由织物材料构成。用于制造外壳13的适当织物可以包括本文别处描述的那些用于构成主体12的织物。在一个实施例中，用来制造外壳13的织物可以是与用来制造主体12的织物相同的织物。此外，在该实施例中，外壳13可以整体地耦合到主体12。在另一个实施例中，用来制造外壳13的织物可以是与用来制造主体12的织物不同的更刚性的织物。在另一个特定的实施例中，主体12由柔软的可拉伸的织物制成以便促进舒适，并且外壳13由更硬的不可拉伸的，但是未涂敷的织物制成以便允许呼出的气体逃逸到周围大气。

此外，如图1中所示，外壳13从主体12向外延伸并且被构造成在其中接纳耦合设备15。耦合设备15的第一端9被接纳到外壳13中。可以设想，外壳13的内直径的尺寸定为使得耦合设备15的第一端9在其中紧配合。在一个实施例中，包括但不限于诸如胶粘物之类的粘合剂材料或者诸如夹箍等等之类的限流器的流体密封机构（未示出）可以应用到耦合设备15的第一端9和/或外壳13以便增强耦合设备15与外壳13之间的密封并且最小化或排除泄漏。与耦合设备15的第一端9相对地定位的是连接器端17，该连接器端能够通过一个或多个导管耦合到外部气体源（未示出）。

在一个示例性实施例中，连接器端17可以包括用于连接到所述一个或多个导管的旋转连接器。可以设想，外部气体源可以非限制性地包括能够供应气体以供用户消耗的任何气体输送或气体生成系统。各种气体输送治疗的非限制性实例可以包括但不限于连续气道正压（CPAP）治疗、自动气道正压（APAP）治疗和双水平气道正压（BiPAP）治疗。耦合设备15用来在外部气体源与面具10之间携带诸如呼吸气体之类的气体。耦合设备15包括通风机构，例如图1中所示的排气口20，用于将用户呼出的气体排放到大气。

排气口20包括允许用户呼出的废气离开面具10进入大气的多个小开口。图1中所示的特定排气口20并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，本发明预期各种各样的不同通风机构，其可以用来将用户呼出的气体排放到大气，例如但不限于排气阀。因此，各种各样的通风机构可以代替排气口20。

此外，图1中所示的特定耦合设备15并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，本发明预期各种各样的不同耦合设备，其可以永久地或者选择性地在外壳13内被接纳以便携带气体到面具10或者携带来自面具10的气体。因此，各种各样的耦合设备可以代替耦合设备15。

此外，如图1中所示，面具10包括头帽19，其附接到主体12以便将主体12固定到用户面部的每一侧。头帽19可以以各种各样的方式来构成以便将主体12固定到用户面部并且可以由本领域中已知的各种各样的织物构成，所述织物例如但不限于具有拉伸和/或挠曲能力的任何织物。在如图1所示的实施例中，头帽19附接到主体12的每一侧并且配合用户头围四周。此外，如图1中所示，头帽19整体地耦合到主体12。

可替换地，头帽19可以通过使用各种各样的模制、粘结和紧固机制而耦合到主体12，所述机制例如但不限于缝纫或缝合、咬扣、带、粘合剂等等。在一个实施例中，相同的织物可以用来构成主体12、外壳13和头帽19。在其他实施例中，主体12和/或外壳13可以由不及头帽19可渗透的织物制成。在一个特定的实施例中，头帽19可以由比主体12更加可拉伸的织物制成。图1中所示的特定头帽19并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，本发明预期各种各样的不同头帽（例如可调节的或不可调节的或者其组合，整体地耦合或者可拆卸地耦合的），其可以用来将主体12固定到用户面部。因此，本领域中已知的或者以下开发的各种各样的头帽可以代替头帽19。

图2为依照本发明另一个实施例的面具10’的等距前视图。如图2中所示，面具10’包括若干作为图1中面具10的一部分而包含的相同部件，包括主体12、开口11、外壳13、耦合设备15、连接器端17、排气口20以及头帽19。此外，如图2中所示，面具10’包括框架21。框架21沿着开口11的外围形成并且从那里向外（即径向地）延伸。框架21可以在主体12的内表面（例如，与用户面部接触的表面）上形成，和/或框架21可以在主体21的外表面上形成（如图2中所示）。框架21可以使用本领域中已知的各种不同的模制和紧固技术来形成。

如图2中所示，示例性框架21耦合到主体12的外表面并且处于海星的形状。图2中所示的特定框架21并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，本发明包含可以用作框架21的替代物的各种各样的形状和配置。框架21可以由各种各样的材料构成，所述材料包括但不限于本文别处针对主体12和外壳13所描述的织物材料。框架21也可以由柔性固体材料构成，该材料例如但不限于比用来制成主体12和/或外壳13的材料具有更大刚性的材料（例如硅树脂、聚氨酯或者泡沫塑料）。在一个可替换的实施例中，例如但不限于塑料、金属或导线的刚性材料层可以插入到框架21与主体12表面之间。可以设想，所描述的各个不同的实施例中的框架21将提供增强的支撑以便提高面具10’对用户面部的有效配合。

图3a和图3b为依照本发明另一个实施例的面具40和40’的等距前视图。面具40和40’类似于图1和图2中所示的面具10和10’，并且具有多个相同的部件，例如主体12（由本文别处描述的任何织物材料制成）、开口11、耦合设备15、第一端9、连接器17、排气口20和头帽19。此外，如图3a和图3b中所示，面具40和40’包括鼻托14，其在使主体12符合和/或将主体12密封到用户面部的鼻部轮廓方面提供帮助。

如图3a和图3b中所示，鼻托14位于用户的鼻梁上。图3a和图3b中所示的特定鼻托14并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，可以设想可以代替鼻托14的用于鼻托的各种各样的形状和配置。同样地，如图3a和图3b中所示，鼻托14耦合到主体12的内表面。用于将鼻托14耦合到主体12的机制可以包括本领域中已知的各种各样的模制、粘结和紧固机制，例如但不限于过模制、胶粘、钉住或缝合。鼻托14可以由基本上柔性的材料构成，所述材料例如凝胶材料、泡沫材料或者护垫或衬垫状材料。

如图3a和图3b中所示，面具40和40’也包括耦合到主体12的唇托16。唇托16在使主体12符合和/或将主体12密封到用户面部的口部轮廓方面提供帮助。如图3a和图3b中所示，唇托16沿着用户下唇的外围定位。图3a和图3b中所示的特定唇托16并不意味着是限制性的，并且应当理解的是，可以设想可以代替唇托16的用于唇托的各种各样的形状和配置。同样地，如图3a和图3b中所示，唇托16耦合到主体12的内表面。用于将唇托16耦合到主体12的机制可以包括本领域中已知的各种各样的模制、粘结和紧固机制，例如但不限于过模制、胶粘、钉住或缝合。唇托16可以由基本上柔性的材料构成，该材料例如凝胶材料、泡沫材料或者护垫或衬垫状材料。

图3a中所示的特定实施例进一步包括下巴支撑，例如下巴箍带18，其提供限制用户下巴的运动。下巴箍带18整体地连接到主体12的内表面。用于将下巴箍带18连接到主体12的机制可以包括本领域中已知的各种各样的模制、粘结和紧固机制，例如但不限于过模制、胶粘、钉住或缝合。下巴箍带18可以由基本上柔性的材料构成，该材料例如但不限于硅树脂橡胶。此外，下巴箍带18可以包括护垫或衬垫状材料，或者泡沫材料。可替换地，下巴箍带18可以由基本上刚性的材料构成，该材料例如但不限于热塑性材料。可以设想，下巴箍带18将帮助保持用户的嘴合拢并且提供用户面部的口部区域中的有效配合以便防止气隙和泄漏。

图3b中所示的特定实施例包括下巴支撑，例如下巴带23，其提供限制用户下巴的运动。图3b中所示的示例性下巴带23耦合到头帽19的外表面。可以设想，下巴带23可以永久地或者可移除地耦合到头帽19。用于将下巴带23连接到头帽19的机制可以包括本领域中已知的各种各样的紧固机制，例如但不限于粘合剂、咬扣、胶粘、钉住或缝合。下巴带23可以由基本上柔性的材料构成，该材料例如但不限于硅树脂橡胶。此外，下巴带23可以包括护垫或衬垫状材料，或者泡沫材料。可替换地，下巴带23可以由基本上刚性的材料构成，该材料例如热塑性材料。

此外，如图3a和图3b中所示，面具40和40’包括用作气体入口的开口11。在如图3a和图3b所示的实施例中，边沿22（优选地由诸如塑料之类的基本上刚性的材料制成，但是也可能由本文别处描述的诸如硅树脂之类的基本上柔性的（非织物）材料制成）沿着开口11的外围边缘延伸。边沿22优选地耦合到主体12的内表面并且提供用于将耦合设备15连接到开口11的支撑，用于在面具40和40’与外部气体源（未示出）之间携带诸如呼吸气体之类的气体。边沿22优选地包括带螺纹机构，其被构造成接纳耦合设备15的旋转端24。耦合设备15的连接器端17（其可以旋转或者可以不旋转）通过一个或多个导管耦合到外部气体源，使得耦合设备15用来将来自外部气体源的气体运输到面具40和40’。

在一个特定的实施例中，边沿22的厚度小于鼻托14和唇托16的厚度，使得边沿22将位于离用户面部的一定距离处，从而边沿22不与用户面部接触。在该实施例中，鼻托14和唇托16因此也用作提供附加的舒适性的隔离物。

图4为依照本发明另一个可替换实施例的呼吸面具50的等距前视图。如图4中所示，面具50包括若干作为图3a和图3b中的面具40和40’的一部分而包含的相同部件，包括主体12（由本文别处描述的任何织物材料制成）、开口11、鼻托14、唇托16、边沿22、耦合设备15、旋转端24、连接器端17、排气口20以及头帽19。此外，如图4中所示，面具50包括从边沿22向上延伸的桥式支撑37，并且鼻翼41连接到桥式支撑37的远端。桥式支撑37、边沿22和鼻翼41优选地耦合到主体12的内表面（或者底侧），使得主体12优选地形成这些部件上方的织物盖。此外，鼻翼41优选地在主体12与鼻托14的部分之间提供。

由图4可见，桥式支撑37被构造成在沿着用户鼻梁的方向上接合用户的鼻梁，并且鼻翼41被构造成在基本上垂直于桥式支撑37的方向的方向上接合用户的鼻梁。通过这种方式，桥式支撑37和鼻翼41提供附加的支撑。桥式支撑37和鼻翼41可以由各种各样的材料构成，所述材料包括但不限于基本上刚性的、半刚性的和/或比用来制成主体12的织物材料更具刚性的材料。适当的基本上刚性的材料可以包括但不限于聚合物、聚氨酯和热塑性塑料。

图5为依照本发明另一可替换实施例的呼吸面具60的侧视图。由图5可见，面具60包括若干作为图4中所示的面具50的部分而包含的相同部件，包括主体12、开口11、耦合设备15、连接器端17、排气口20和头帽19。然而，面具60不包括如图4中所示的鼻托14和唇托16。此外，如图5中所示，面具60包括刚性或半刚性下巴箍带18（如前面在图3a中所示且在本文别处更详细地描述的）。由图5可见，下巴箍带18耦合到边沿22的底部。如本文别处所描述的，与鼻翼41耦合的桥式支撑37耦合到边沿22的顶部。作为下巴箍带18接合用户的下巴（如本文别处所描述的）和桥式支撑37以及鼻翼41接合用户的鼻子（如本文别处所描述的）的结果，边沿22以及桥式支撑37的部分将定位成离用户面部一定距离以增加舒适度。

尽管上面描述和图示了本发明的优选实施例，但是应当理解的是，这些实施例例示了本发明并且不应当被认为是限制性的。可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下进行添加、删除、替代和其他修改。因此，本发明不应当被认为由前面的描述限制，而是仅仅由所附权利要求书的范围限制。

Claims (20)

1. 一种呼吸接口设备，包括：

织物主体，其被构造成容纳用户面部的鼻部和口部区域中的一个或者二者，该织物主体具有形成于其中的开口；以及

织物连接部件，其从织物主体向外延伸，该织物连接部件沿着开口的外围延伸，该织物连接部件被构造成接纳耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备。

2. 权利要求1的呼吸接口设备，其中所述织物主体和织物连接部件由相同的织物材料构成。

3. 权利要求1的呼吸接口设备，其中所述织物主体由第一织物材料构成并且所述织物连接部件由第二织物材料构成，第二织物材料比第一织物材料更具刚性。

4. 权利要求3的呼吸接口设备，其中第一织物材料是可拉伸的并且其中第二织物材料是不可拉伸的且可透气的。

5. 权利要求1的呼吸接口设备，进一步包括耦合到织物主体的表面的柔性框架，该柔性框架沿着所述开口的外围延伸并且从那里向外延伸。

6. 权利要求5的呼吸接口设备，其中柔性框架具有海星形状。

7. 权利要求5的呼吸接口设备，其中所述织物主体、织物连接部件以及柔性框架由相同的材料制成。

8. 权利要求5的呼吸接口设备，其中所述织物主体和织物连接部件由第一材料制成并且其中所述柔性框架由第二材料制成，第二材料比第一材料更具刚性。

9. 权利要求5的呼吸接口设备，其中所述织物主体由第一材料制成并且其中所述织物连接部件和柔性框架由第二材料制成，第二材料比第一材料更具刚性。

10. 权利要求1的呼吸接口设备，其中流体密封机构耦合到所述耦合设备和织物连接部件中的至少一个。

11. 一种呼吸接口设备，包括：

织物主体，其被构造成容纳用户面部的鼻部和口部区域中的一个或者二者，该织物主体具有形成于其中的开口，该开口被构造成接纳耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备；以及

耦合到织物主体的至少一个非织物支撑元件。

12. 权利要求11的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件包括边沿，该边沿被构造成围绕所述开口延伸并且该边沿被构造成接纳所述耦合设备以便将气体输送到呼吸接口设备。

13. 权利要求11的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件包括鼻托元件，该鼻托元件被构造成接合用户的鼻子。

14. 权利要求11的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件包括唇托元件，该唇托元件被构造成在用户的嘴之下接合用户面部。

15. 权利要求12的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件进一步包括耦合到所述织物主体的非织物桥式支撑元件，该桥式支撑元件具有耦合到边沿且从边沿延伸并且被构造成沿着第一方向接合用户的鼻梁的桥式支撑部分，该桥式支撑元件进一步具有耦合到桥式支撑部分的鼻翼部分，用于沿着基本上垂直于第一方向的第二方向接合用户的鼻梁。

16. 权利要求12的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件进一步包括耦合到所述织物主体的非织物鼻托元件以及耦合到所述织物主体的非织物唇托元件，所述鼻托元件被构造成接合用户的鼻子，所述唇托元件被构造成在用户的嘴之下接合用户面部。

17. 权利要求16的呼吸接口设备，其中所述边沿的厚度小于鼻托元件和唇托元件中的每一个的厚度。

18. 权利要求16的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件进一步包括耦合到所述织物主体的非织物下巴支撑元件，该下巴支撑元件被构造成接合用户面部的下巴部分。

19. 权利要求12的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件进一步包括耦合到所述织物主体的非织物下巴支撑元件，该下巴支撑元件被构造成接合用户面部的下巴部分，该非织物下巴支撑元件耦合到所述边沿以便将该边沿与用户面部隔开。

20. 权利要求19的呼吸接口设备，其中所述至少一个非织物支撑元件进一步包括耦合到所述织物主体的桥式支撑元件，该桥式支撑元件具有耦合到边沿且从边沿延伸并且被构造成沿着第一方向接合用户的鼻梁的桥式支撑部分，该桥式支撑元件进一步具有耦合到桥式支撑部分的鼻翼部分，用于沿着基本上垂直于第一方向的第二方向接合用户的鼻梁。

Images