CN102470229A - 多腔室面罩 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于气体输送的方法和装置，具体地，一种包括限定以气态连通的至少两个腔室的至少一个有孔隔板的面罩。有孔隔板包括多个孔，该多个孔优选限定锥形。该面罩可以包括易弯鼻垫。本发明提供一种通过将来自增压源的气体提供到面罩、通过多个孔将气体以第一压力运送到第一腔室中、将气体以第二压力运送到第二腔室中，并且通过面罩出口从第二腔室运送气体而用于将增压气体提供到对象的方法。

Description

多腔室面罩
技术领域
本发明涉及一种向对象提供气体的面罩，特别地，涉及一种用于将增压气体输送至对象的气道的面罩。
背景技术
存在大量需要使用面罩来将气体或空气输送到对象的治疗。例如，在睡眠呼吸暂停的治疗中，通常是经由面罩通过其中以超过环境的压力连续供应气体的连续气道正压通气（CPAP）或者其中以可变压力供应气体的可变气道正压通气（VPAP），或者是诸如其中以两种压力供应的气体的BiPAP或其中以由输送系统所自动确定的压力供应气体的APAP这样的其它方法来将气体输送到睡眠对象，以保持患者的气道打开来进行有效的呼吸作用。通常，气体必须经由面罩输送达持久的时间段，例如，睡眠的整晚时间段。
对于得益于增压的气体或空气的连续治疗来说，当为了气体输送而将面罩组件定位时，舒适并且相对防漏气是重要的。面罩必须是舒适的，以便对象实现相对不惊扰睡眠时期的治疗效果。现有技术中已知的面罩通常并入了诸如衬垫或枕垫这样的界面，所述的界面由柔软材料制成以在长时间使用期间使对象最舒适，但是能够适当地密封而使漏气最少。例如，将鼻垫与鼻子的鼻梁和鼻翼以及上唇密封地贴合，以提供用于增压气体输送的防漏气通道。
已经将现有技术的面罩组件设计成在气体输送期间允许一些气体从该面罩组件泄露。不幸的结果是，在气道正压通气治疗期间，由这些泄露导致的噪音可能使得对象难以入睡，于是被从睡眠中唤醒。转而，惊醒可能限制了治疗的效力。此外，噪音还可能影响周围人员的睡眠。所需要的是一种用于在任何CPAP/VPAP/BiPAP/APAP系统中的增压气体输送的界面，其中，该界面在减小噪音的情况下将气体输送到对象的气道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在气体输送期间产生减小了的噪音的气体输送面罩的界面。本发明最大的优点在于提供了当将增压的空气或气体提供到对象时，面罩充满噪音的问题的解决方案。该面罩与现有技术中所当前发现的面罩相比，即舒适又减小了噪音。本发明提供一种用于将增压气体输送到对象的面罩，该面罩包含使由增压气体所产生的噪音减小的装置。所述界面可以是鼻垫或其它装置，诸如面垫。噪音减少装置包括隔挡装置。所述隔挡装置优选包括有孔隔板，该有孔隔板在鼻子界面中限定了以气态连通的容腔。优选地，由所述有孔隔板限定了两个相邻的容腔。
令人惊讶地，与单个容腔相比，多个相邻容腔的噪音减小。每当将增压气体输送到对象时，本发明具有用于不同应用的许多可能性。一些实例是用于在飞机上输送氧气，或者是用于输送气体麻醉剂或适于气体输送的治疗物质。具体地，本发明最有益于使用在应用CPAP疗法的气体输送中。根据本发明的气体输送面罩所产生的减小的噪音使得具有更少惊醒的更有效的睡眠成为可能。
在一方面，本发明提供了一种面罩，包括气体供应部、气体输出部以及限定了以气态连通的至少两个腔室的至少一个有孔隔板；优选地：所述面罩包含与气体供应部气态连通的第一腔室以及第二腔室，所述连通经由孔隙用于将使气体流向环境空气。在另一方面，本发明提供一种用于将增压气体输送到对象的面罩，所述面罩包括：与增压气体供应部气态连通的第一孔隙；用于使所述增压气体流出的第二孔隙；以及限定至少两个腔室的至少一个有孔隔板，其中各腔室是气态连通。优选地，所述面罩包括与气体供应部和面罩相连通的管道。优选地，所述有孔隔板包括与所述腔室连通的多个孔隙。优选地，所述孔隙限定了锥形形状。更优选地，所述面罩包括鼻垫。优选地，所述鼻垫包括易弯材料。
在另一方面中，本发明提供了一种将增压气体提供到对象的方法，包括：将来自增压源的气体提供到面罩的步骤；将气体以第一压力运送到第一腔室中的步骤；将气体以第二压力运送到第二腔室中的步骤；以及通过出口运送来自第二腔室的气体的步骤。优选地，将气体运送至第二腔室或者将气体通过出口运送的步骤是通过多个孔隙发生的。在另一方面中，本发明提供了一种面罩，包括：用于与对象的面部贴合的第一腔室；与第一腔室气态连通的第二腔室；以及限定了各腔室之间的边界的有孔隔板。
附图说明
图1示出了根据本发明的具有鼻垫界面的面罩组件的纵向剖视图；
图2示出了根据本发明的具有鼻垫的面罩组件的少许泄露狭隙的剖视图；
图3示出了根据本发明的具有鼻垫的面罩的多个泄露孔隙的剖视图；
图4示出了平行壁孔（a）与锥孔（b）之间的比较。
具体实施方式
本发明有益地采用了以气态连通的相邻腔室的消声作用，各腔室由隔挡装置限定。所述隔挡装置包括隔板，该隔板具有限定横截面积的孔。优选地，所述隔挡具有协助减少由气体流动引起的噪音的多个小孔。更优选地，所述孔是锥形的。各孔可以是截锥形状。所述隔挡装置可以包括多个小的锥孔。令人惊讶的是，与产生相等的总横截面积的更少、更大的孔相比，所述多个小的锥孔的噪音减小。与圆柱孔相比，可以减小锥孔或截锥孔的噪音。减小了的噪音使得具有更少惊醒的更有效的睡眠成为可能。
现有技术中已知，对于序列设计两个孔，与单个孔的设计相比，在相同的流速下具有相同的整体压降，两个孔应该具有大约21/4d=1.19d的直径，其中d是单孔的直径。通过各孔的气体运动速率减小至8√2V，其中V是初始平局速率。考虑到，声功率与孔面积和速率的乘积的八次幂成正比，所以每孔的声功率发射应该减少8√2=11.3或10dB的倍数。实际上，内孔噪音并未被完全吸收。进一步的优点在于，由于以气态连通的腔室引起的速率减少有望减小泄露部位处的外部通风作用。
以气态连通的容腔中的气体的压力差与由孔的孔径所限定的横截面积成正比。通过减小压降的量值、通过将中间的压降引入多个中间腔室中以及提供多个小锥孔，可以实现最佳的噪音抑制，尽管可以将任意一个特征并入到实施例中来实现一些噪音抑制。
附图图示了本发明的实施例。可以理解的是，还存在本发明的许多其它可行实施例，并且本发明仅仅由所附权利要求的范围来限制。
图1示出了作为多腔体气体输送面罩的本发明的实施例。附图的左侧示出了在对象面部上的作用位置中的鼻罩，同时对象的鼻子（6）延伸至由鼻子界面所限定的第一腔室（7）中。在本实施例中，所述界面是鼻垫（2）。还可以使用诸如面垫或枕垫这样的替换实施例。经由软管（1）将PAP（气道正压通气压力）提供到限定了腔室（7）的鼻垫中，所述鼻垫使对象面部与柔性密封膜（3）贴合。从软管（1）流入到鼻腔（7）中和与第一腔室（7）气态连通的第二腔室（4）中的上述环境压力气体之间的压力差导致了气体在腔室之间流动。
第二腔室（4）与环境气体之间的进一步气压差导致了气体流向空气中。来自第二腔室（4）的增压气体经由孔（6）而流向环境空气，该孔（6）优选是锥形或截锥形状，但是也可以采用其他必要的形状，例如圆柱形。气体可以流过限定了腔室（7）、（4）之间的边界的有孔隔挡中的孔（5）。图1示出了以气态连通的两个腔室，但是还可以将更多的腔室囊括在面罩中。根据应用，如果需要的话，本发明包括两个以上的腔室。PAP通过供应软管和界面的流道在图1中由虚线示出。主腔室（7）和辅助腔室（4）之间的孔（5）的总面积，以及辅助腔室（4）与环境空气之间的孔（6）的总面积确定了主腔室（7）与辅助腔室（4）之间的压力差，以及辅助腔室（4）与环境空气之间的压力差。所述两个腔室之间或者是所述辅助腔室与所述环境空气之间的压力差的减小产生了更少的通过所述孔的流动，从而生成了更少的湍流，致使减少了噪音等级。
图2示出了具有用于泄气的多个大孔的本发明的实施例。
图3显示了用于泄气的小的多个锥孔。
图4a示出了具有圆柱孔的本发明实施例。图4b是具有锥孔的又一实施例。到孔隙的平滑入口减小了要释放的气体的湍流；锥形形状减慢了气体流动，致使减小了噪音等级。

Claims (16)

1.一种面罩，包括：
气体供应部；
气体输出部；以及
在以气态连通的至少两个腔室之间的至少一个有孔隔板。
2. 一种用于将增压气体输送到对象的面罩，该面罩包括：
与增压气体供应部气态连通的第一孔隙；
用于使所述增压气体流出的第二孔隙；以及
限定至少两个腔室的至少一个有孔隔板，其中，各腔室是气态连通。
3.根据权利要求1或2所述的面罩，还包括与气体供应部和面罩相连通的管道。
4.根据权利要求1或2所述的面罩，其特征在于：所述有孔隔板包括与所述腔室连通的多个孔。
5.根据权利要求4所述的面罩，其特征在于：所述孔限定了锥形或截锥形状。
6.根据权利要求1至4的任一项所述的面罩，还包括鼻垫。
7.根据权利要求1所述的面罩，其特征在于：第一腔室与气体供应部气态连通，并且第二腔室包括与环境空气气态连通的孔。
8.一种面罩，包括：
第一腔室，用于与对象的面部的至少一部分贴合；
第二腔室，与所述第一腔室气态连通；以及
在各腔室之间的有孔隔板。
9.根据权利要求8所述的面罩，其特征在于：所述有孔隔板包括锥形或截锥形的孔。
10.根据权利要求8所述的面罩，其特征在于：所述第一腔室包括易弯材料。
11.一种用于以气态输送麻醉剂的根据权利要求1至10之一所述的面罩。
12. 一种将增压气体提供到对象的方法，包括以下步骤：
将来自增压源的气体提供到面罩；
将气体以第一压力运送到第一腔室中；
将气体以第二压力运送到第二腔室中；以及
通过出口运送来自第二腔室的气体。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于：将气体运送至第二腔室或者将气体通过出口运送的步骤是通过多个孔发生的。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述气体包括麻醉物质。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述气体包括治疗物质。
16. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述气体包括浓度比环境更大的氧气。
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