CN102740914A

CN102740914A - 集成气道正压设备

Info

Publication number: CN102740914A
Application number: CN2010800530385A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·格拉尔德·拉隆德
Original assignee: Deshum Medical LLC
Current assignee: Deshum Medical LLC
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-10-20
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2030-10-20
Also published as: AU2010310736A1; AU2010310736A2; AU2010310736B2; EP2490739A1; CA2778080A1; JP2013508087A; BR112012011337A2; US20120266873A1; CN102740914B; KR20120089731A; WO2011050059A1; MX2012004719A

Abstract

一种提供气道正压治疗的气体输送系统。面罩联接至患者的面部以向患者的气道输送加压气体。所述面罩包含气流发生器系统，所述气流发生器系统布置在所述面罩上并为气体加压，所述气流发生器包含至少一个马达。控制器控制所述至少一个马达。

Description

集成气道正压设备

相关申请的交叉参引

根据35U.S.C.§119（e），本申请要求于2009年12月19日提交的美国临时申请No.61/288,290、2009年10月20日提交的No.61/253,500和2010年2月3日提交的No.61/301,151的优先权。临时申请No.61/288,290、No.61/253,500和No.61/301,151的全部内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开涉及一种气体输送系统。该气体输送系统的一个例子提供了在患者睡眠期间的气道正压治疗。

背景技术

在这里所提供的“背景”描述是为了从总体上展现本公开的内容。当前发明人的工作成果中在该背景部分所描述的范围、以及说明书中在提交申请时没有被视为现有技术的方面，都不被明确或隐含地承认是对抗本发明的现有技术。

某些人由于气道的萎陷或阻塞而在睡眠中存在呼吸困难。例如，当在睡眠中身体放松时，可能发生阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA），并且睡着的人的上气道萎陷，从而部分地或者完全地阻塞睡眠期间的呼吸。在超重的人、脖颈较大的人或者滥用酒精的人中，这种情形特别常见。

对于上面所提到的情形的一种治疗方法是应用持续气道正压设备(CPAP)。CPAP设备通常包括放置在患者床边的基部单元，该基部单元经由柔性软管连接于面罩单元。由于经由柔软管而与基部单元相连接所引起的困难，通过CPAP单元进行治疗的灵活性往往不是很适宜。例如，患者的移动受到软管的限制。另外，响应于状态变化，软管可能引起背压或感觉滞后时间。而且，基部单元需要更大的鼓风机单元来克服基部单元和面罩单元之间的压降。在一些情况中，大的鼓风机单元产生不期望的噪音水平。

因此，本公开以及附加权利要求所述的实施方式可解决常规的OSA治疗所具有的上述一个或多个困难。

发明内容

以上段落以总体介绍的方式提供，并且不意在限制下面的权利要求的范围。参照结合附图进行的以下详细描述，能够最好地理解所描述的实施方式以及其它有益效果。

本发明的一方面包含一种气体输送系统，该气体输送系统在患者的睡眠时期提供气道正压治疗。在这个方面中，该系统包含联接至患者的面部的面罩来向患者的气道输送气体。该系统进一步包含气流发生器系统，其直接地、以可拆卸的方式联接至面罩并为气体加压。

气体输送系统的另一方面包含面罩，所述布置联接至患者面部，向患者的气道输送加压气体。该面罩典型地包含为气体加压的气流发生器系统。该气流发生器系统包含至少一个无刷马达。

气体输送系统的一个方面包含面罩，所述面罩联接至患者的面部，以向患者的气道输送加压气体。该面罩典型地包含为气体加压的气流发生器系统。该气流发生器系统包含至少一个马达。消音器单元布置在该气流发生器系统的上游。

本发明的另一方面包含面罩，所述面罩联接至患者的面部，以向患者的气道输送加压气体。该面罩典型地包含对气体加压的气流发生器系统。该气流发生器系统包含至少一个马达。至少一个洗出通气口以与气流发生器系统分离的方式允许面罩的外部与面罩的内部之间流体连通。止回阀在患者的吸气过程中阻挡所述至少一个洗出通气口，并在患者的呼气过程中允许气流通动通过所述至少一个洗出通气口。

本发明的一个方面包含提供气道正压治疗的气体输送系统。面罩联接至患者的面部，以向患者的气道输送加压气体。该面罩包含布置在面罩上并且对气体加压的气流发生器，气流发生器包含至少一个马达。控制器根据电源管理系统控制至少一个马达。

附图说明

通过结合附图阅读以下详细描述，本发明及其所伴随的许多优点将变得明显，因此将容易更完整地理解本发明及其优点，在附图中：

图1为背景技术的CPAP设备的工序和装备图的示意图；

图2为集成气道正压（PAP）设备的一个实施方式的立体图；

图3为图2中描绘的PAP设备的左视图；

图4为图2中描绘的PAP设备的分解视图；

图5A为电源单元的立体图，该电源单元可用于为图2中的PAP设备供电；

图5B为与图5A中描绘的电源单元一起使用的连接器的详图；

图6A为可与图2中的PAP单元一起使用的气流发生器的前视图；

图6B为沿图6A中描绘的气流发生器的线A-A截取的剖视图；

图6C为沿图6A中描绘的气流发生器的线A-A截取的剖视图，但包含了连接至马达的传动系统在内，该马达用于驱动图6A中描绘的气流发生器；

图7A为图2中描绘的PAP单元的气体流路的示意图；

图7B为沿图2A中的线A-A截取的剖面图；

图8为典型地用于与图2中描绘的PAP单元相结合的消音器的详图；

图9为PAP单元的实施方式的立体视图，其中，气流发生器以可拆卸的方式联接至面罩部分（患者接合面）；

图10A和10B描绘了可拆卸气流发生器联接至基部单元呼吸机，基部单元又联接至软管，以用于连接至替代性的面罩单元；

图11为示意出图2至10以及图12中描述的PAP单元的总系统；

图12为流程图，描绘了用于本文描述的多种PAP单元实施方式的电源管理的一个实施方式。

具体实施方式

现在参照附图，其中，在所有附图中，相同的附图标号指代相同或者相应的部件。

图1描绘了背景技术的CPAP装置，其中的气流发生器120包括由电子控制器122控制的压缩机124，并且该电子控制器122通过传感器126监测吸入到压缩机124中的周围空气130的流速和压力。如图1所示，周围空气经由空气进口128被直接地吸入到气流发生器120中。

在大多数常见的实施方式中，气流发生器120使用交流（AC）-直流（DC）电源112以交流电操作。在电源112中将由典型家用插座110提供的交流电转化为直流电，该直流电最终用于驱动气流发生器120。有时候，电源被包含在气流发生器外壳120中。另外，用于驱动气流发生器120的直流电也可由另一电源提供，例如，如图1中所示的直流电池组114或汽车上的点烟器式直流电插座116。

气流发生器120还可包含例如通过图1中所示的连接装置132而连接到压缩机124出口上的湿化器134。湿化器通常连接于容器（图中未示出），以向最终供应给患者的加压气体供给潮气。在一些情况中，供应给患者的潮气的量可在每个睡眠期间700ml的范围中。

图1中所示出的传统的CPAP单元还可包含加热器136。湿化器134与加热器136相结合构成调节单元133。最后，经由诸如连接器135等连接器，软管138通常连接于面罩140上的连接器145。在一些情况中，连接器可包含弯头143，并且连接器本身可以旋转。面罩140通常包含用于患者呼气的孔，该孔一般称为“洗出通气口”。在图1中，洗出通气口144允许呼气期间排出的气体离开面罩140。通常，洗出通气口144仅仅是使面罩的内部与面罩的外部流体连通的一个或多个敞开孔。

面罩通常包含衬垫表面146，衬垫表面146连接至更加刚性的壳体142，并且面罩经由柔性条带148附接至患者的头部。

如前面所讨论的，当使用诸如软管138的软管时存在一些复杂情况。因此，在本文所公开的PAP单元中减少对于连接装置——如软管138——的依赖是有益的。

图2描述了集成PAP单元1122。在图2中描绘的集成PAP单元1122包含气流发生器220，该气流发生器220连接于刚性面罩壳体216或者封装在刚性面罩壳体216中且被气流发生器盖242覆盖。刚性面罩壳体216和/或气流发生器盖242通常由塑料或轻金属形成。例如，这些部件可包括聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚乙烯基碳酸酯、聚丙烯等。在一个实施方式中，上面提到的部件中的一个或多个是透明的。

在图2中描绘的实施方式中，电源外壳244——其可包含电池——经由条带212连接到集成PAP单元1122。条带212可以是可调整的，使得电源244可被支撑在患者的脖颈后部。虽然优选的位置为脖颈后部，但也可以使用其他位置，例如臂部、肩部、髋部或胸部等。在一个实施方式中，供冷导管248将气体从集成PAP单元1122供给到电源244。这种布置的一个优点是，例如，当电源244包含蓄电池或燃料电池以供电时，可以驱散当集成PAP单元1122使用时产生的热，以延长电源244的寿命并且提高患者的舒适度。为了提高供冷效果，电源244可包含如图2中示出的通气口250。电导体246通常沿着条带212延伸并最终连接于集成PAP单元1122来向集成PAP单元1122供给电力。条带212可从集成PAP单元1122上分离，例如，经由如图2中示出并在图5A中有更多的细节描绘的条带连接器213从集成PAP单元1122上分离。

集成PAP单元1122可进一步由图2的上部中示出的头托组件214支撑。头托组件通常包含头托调节器215，该头托调节器215可以是可枢转并且/或者是可螺纹连接的，以增大或减小患者头部上的压力，使得集成PAP单元1122在患者的鼻部区域、嘴部区域上、或者这两个区域上稳固地配合。头托组件可通过上部条带210固定于患者的头部。通常，上部条带210是可调整的并且/或者是弹性的以适应患者的头部圆周。此外，头托组件214可包含如图2中所示出的头托衬垫217来提高患者的舒适度。在另一个实施方式中，头托还可在头部衬垫217处包含接触前额的一些传感器，例如在多导睡眠图中所采用的用来测量大脑活动的传感器和/或用于测量运动、加速度、皮肤排汗、湿度、神经电活动的传感器，然后这些传感器的活动被传达到气流发生器220的控制器1168。

集成PAP单元1122的头托组件214下方的区域构造成联接至患者的面部。为此，通常由柔顺性材料构成患者接合面衬垫218。在一个实施方式中，柔顺性材料包含硅胶、凝胶体、泡沫或其他这种柔顺性材料，并被构造成在集成PAP单元1122的其余部分与患者面部之间形成相对气密的接合。在另一个实施方式中，衬垫还可包含例如在多导睡眠图中所采用的用来测量大脑活动的传感器和/或用于测量运动、加速度、皮肤排汗、湿度、神经电活动的传感器，然后传感器的活动被传达到气流发生器220的控制器1168。

图2中示出的集成PAP单元1122典型地包含辅助气体端口219，用于例如为O₂、药物和/或潮气的辅助气体向集成PAP单元1122的引入。附加地，或者可选地，辅助气体端口219可被用来容纳传感器，该传感器用来收集关于集成PAP内的气体的数据。例如，所述数据可包含氧水平、CO₂水平、压力、声振动、氮水平、硝酸甲脂（methyl nitrate）水平、气流速度、气体体积排量、温度、集成PAP单元1122的相对位置、运动、加速度、皮肤排汗、湿度、神经电活动、发送到集成PAP单元1122或者来自于集成PAP单元1122的红外线信号、以及其他这种信息中的一个或多个。虽然图2中示出的辅助气体端口219布置在集成PAP单元1122的底部，但也可以使用集成PAP单元1122上的其他位置，例如，侧面位置。图2中临近辅助气体端口219的为电力/数据连接插孔252，其可用来接收来自遥控器1014和/或计算机和/或替代性电源的电缆。例如，在集成PAP单元1122的使用期间或者在使用之后，由布置在集成PAP单元1122上的控制器记载的数据可被下载以用于医师的分析。该数据可涉及由连接在辅助气体端口219中的传感器或者布置在集成PAP单元1122的另一区域中的传感器测量的上述参数。因而，在集成PAP单元1122中可记录与时间有关的参数水平并在集成PAP单元1122外进行标绘或另行分析。在一个实施方式中，可以标绘气流和/或气压与时间的关系，并且可确定集成PAP单元是否已医治患者的睡眠困难。

如图2中所描绘的集成PAP单元可包含控制器，将控制按钮222设置成使戴着集成PAP单元1122的患者容易接近常常是有益处的。在一个实施方式中，控制按钮222布置在上部区域，通常与患者的鼻部区域对齐。然而，根据使用者的喜好，其他的区域也可能是方便的，并且控制按钮222的位置不局限于集成PAP单元1122的上部。

如图2中所进一步示出的，集成PAP单元1122可包含IR（红外线）发送/接收装置。该装置可用来发送上面提到的数据。附加地，或者可选地，IR装置224可被用来控制集成PAP单元1122的操作，例如，通过与用于电视机操作的遥控器类似的遥控器来控制。这种布置的一个益处是，即便是在集成PAP单元1122被戴在患者的面部上以及当患者可能处于俯卧位置时，患者也可方便地控制集成PAP单元1122。

如图2中所进一步示出的，周围空气将穿行通过气流发生器进气流路232，所述气流发生器进气流路232经过例如为气流发生器进气孔228的孔口。气流发生器进气孔228又可以布置在例如为气流发生器门226的气流发生器进气门上。这样布置的一个益处是，可通过更换气流发生器进气门226而改变气流发生器进气孔的大小。这样布置的另一个益处是，有时候，可打开气流发生器进气门来更换进气过滤器316。在一个实施方式中，气流发生器进气门226经由气流发生器进气门闩锁230连接于集成PAP单元1122的其余部分。

集成PAP单元1122进一步包含气流转向器234，其用来将来自患者的呼出气流从集成PAP单元1122内经由独立呼吸通气口238换向到该单元的外部。附加地，集成PAP单元1122通常包含能够持续操作的洗出通气口236。换句话说，洗出通气口236在集成PAP单元1122的正常操作中保持打开。在一个实施方式中，独立呼吸通气口238由后面将要描述的挡板或止回阀调节。止回阀在压缩机加压、患者吸气的过程中覆盖独立呼吸通气口并在患者的呼气过程中打开独立呼吸通气口238。由气流发生器产生的气压与患者的吸气和呼气相结合，使止回阀改变状态。换句话说，当止回阀处于松弛位置时，止回阀覆盖气流发生器的出口。然而，当气流发生器操作时，气流发生器产生的压力将止回阀推抵于独立呼吸通气口238，从而关闭该通气口并允许患者吸入主要通过气流发生器的气体而不会另外从集成PAP单元1122的外部吸入大量气体。接着，当患者呼气时，集成PAP单元1122内的压力的增加克服了由气流发生器产生的压力并允许呼出的气体通过洗出通气口逸出到集成PAP单元1122的外部。在气流发生器产生压力的所有时刻中，止回阀挡板被迫打开。因此，呼出气体不太可能或者大体上被阻止了逆向穿过气流发生器。当气流发生器未提供足够的压力来迫使止回阀挡板打开时，独立呼吸通气口238未被覆盖并且患者能够通过这些口而自由地呼吸。

当挡板靠近气流发生器时，独立呼吸通气口238允许集成PAP单元1122的内部与集成PAP单元1122的外部之间直接连通。

图3描述了图2中示出的集成PAP单元1122的侧视图。图3中重复了图2中的某些附图标记，若无必要将不再讨论。如图3所示，电力和数据连接插孔252可连接于AC适配器324或汽车电路适配器326，以替代电源244或电池电源1210来提供电力。该布置的一个益处是，通过替换电源244，可得到实际上无限制的电力供应，并且虽然使用者有些受束缚于AC适配器324或汽车电路适配器326，但这些部件与电力和数据连接插孔252之间的连接与典型的CPAP设备中所使用的软管相比相对较薄弱。因此，当使用集成PAP单元1122时，与传统CPAP单元相比较，患者通常具有更大的自由感。

如前面所讨论的，集成PAP单元1122可包含止回阀，其控制该单元的内部和外部之间经由独立呼吸通气口238的气流。在一个实施方式中，止回阀包含转向器挡板310，其沿着路径311移动以打开和关闭压缩机416的出口。在沿着路径311的上部位置，转向器挡板310关闭独立呼吸通气口238。

如图3中的隐藏线所示出的，集成PAP单元1122通常包含压缩机312，其在周围空气和提供给患者的气体之间产生压力的增加。在一个实施方式中，压缩机312由无刷马达驱动。在另一个实施方式中，压缩机312由包含换向器的马达驱动。在某些实施方式中，驱动压缩机312的马达和/或控制器被法拉第笼或者其他这样的电磁辐射限制装置封装。

在图3所描绘的实施方式中，压缩机312通过布置在气流发生器进气门226内的进气过滤器316吸入周围空气。然后空气通常行进经过某些形式的消声装置，例如消音器314。在一个实施方式中，消音器在图8中示出。压缩机312提高空气——该空气可以与经由辅助气体端口219的额外的气体相结合或者不与之相结合——的压力，并且在出口416排出加压气体以用于患者的吸气。

在图1所示出的实施方式中，传感器板322被布置在压缩机312的下游并可用来监测上面提到的参数中的任一个，即压力、温度、O₂水平、CO₂水平等。

红外线收发器320可以通过借助于IR发送/接收镜头224发射信号而与外部装置——如遥控器——通信。在另一实施方式中，无线电收发器与例如遥控器进行通信。

图4为图3和图2中描绘的集成PAP单元1122的分解视图。在此分解视图中，很明显，气流转向器垫圈410与隔膜和/或热交换器相配合。在一个实施方式中，隔膜420可包括聚酰胺、聚丙烯或者其他能够抑制水蒸气或液态水通过的透气隔膜。上面提到的布置的一个益处是，当患者呼出气体时，呼出气体中的水蒸汽被隔膜420阻挡。因此，潮气可被收集并用于进一步湿化从压缩机312排出的空气。以这样的方式，能够减少或消除对于例如图1中描绘的用于传统CPAP设备的外部湿化器的需要。如前面所提到的，对于传统CPAP单元，患者会需要大约为700ml的水蒸气来对提供给面罩的气体流进行恰当的湿化。相反，有了上面提到的隔膜420，至少是在一定程度上，水蒸气实际上被循环利用，并且可以不需要经由外部湿化器来引入潮气。

如图4中所进一步示出的，转向器挡板可附接至转向器挡板保持器412，该转向器挡板通常为柔软的、大体呈平面的部件。如图4所示出的，转向器挡板310可包含宽部，该宽部经由较细部或颈部而连接于转向器挡板310的其余部分。以这样的方式，转向器挡板可以以可拆卸的方式连接于转向器挡板保持器412，并且当被磨损或当需要不同类型的性能时能容易地被移除。

在图4中示出了可选的微粒滤网414，其作为压缩机312的排出部。在一些实施方式中，微粒滤网414经由转换联接器416连接于压缩机312的出口部。

如参照图3所描述的，集成PAP单元1122可包含传感器板322，用于检测从压缩机312中排出的气体中的多种参数。为了能够实现传感器板322与数据连接插孔252之间的电子通信，集成PAP单元1122通常包含能够连接至传感器板322的接口装置418。以这样的方式，如果传感器板322由于化学药品消耗而失效或损坏，可容易地更换传感器板322。

如上面所提到的，隔膜420可用作患者呼出的潮气的阻挡物。此外，隔膜420可被更换成或者附加有热交换器，该热交换器从患者呼出的气体中吸收热。当患者之后吸气时，由热交换器吸收的热将随着患者的吸气而被释放到气体流中。因此，与图1中描述的传统CPAP单元相反，集成PAP单元1122的一些实施方式可不需要外部加热器。

如图5A中所示出的，电源244可为电池和条带组件510的一部分，该电池和条带组件510使用条带514将电源244搁置在患者脖颈的后面。替代性地，电源244可布置在患者身体的其他区域，例如，靠近腰部、胸部或髋部。此外，肩部或臂部上的位置也是可行的。然而，在图5A中所描绘的实施方式中，条带514被布置成将电源244设置在患者脖颈的后部。为了便于电源244与集成PAP单元1122的连接以及拆卸，可以使用快速连接装置或其他容易拆卸的连接器，例如，连接器512可包含允许快速联接电连接器520和522的叉脚。如前面所讨论的，来自集成PAP单元1122的加压气体可被用来冷却电源244。在图5A所示出的例子中，凸形配件518将供冷导管248连接至电源244。凸形配件518构造成可拆卸地连接于集成PAP单元1122。经由供冷导管248供应给电源244的空气可沿着排出的冷却空气路径524经由冷却通气口250从电源244中逸出。通常，为了保持患者的舒适性，空气路径524会被引导成离开患者的身体，例如，如图5A所示沿从冷却通气口250延伸的箭头而离开脖颈。

如图5A中所进一步示出的，电导体246联接至电连接器520，以从电源244向集成PAP单元1122分配电力。电连接器520被布置在电池条带冷却及电力凸形连接器516上，其可将条带514与集成PAP单元1122之间的机械连接、以及进/出电源244的流体连通和电力传导结合在一起。因此，施加在流体和电力连接处的应力相对较小。

在一个实施方式中，省略了流体和电力连接，并且仅设置有条带526本身，也就是说，作为纯机械连接。

图5B为用于电池条带冷却及电力凸形连接器516的机械连接的详图。如图5B中所示出的，可使用凸形接头530来使电源244与集成PAP单元1122流体连通。来自集成PAP单元1122的加压空气穿过布置在加压气体垫片（patch）534中的导管532。在一个实施方式中，加压气体垫片534由有一些弹性的材料形成以在加压气体垫片523与集成PAP单元1122之间产生密封效果。为了将机械连接器闩锁或锁定就位，电池条带冷却及电力凸形连接器516可包含连接器闩锁536，其如图5B所示那样锁定就位。电池条带冷却及电力凸形连接器516的尖部上的压力将允许释放连接器。

图6A描绘了旋转压缩机610和相联的马达640。马达649旋转叶轮（impellor）612。依照期望的气流类型，可使用不同的叶轮612。例如，在一些应用中，叶轮612的轮叶（vein）可以是偏斜的（swept）。在另一些应用中，叶轮612的轮叶可以是直的，也就是说，完全径向。如图6A所示，箭头616说明了叶轮612的旋转方向，并且箭头614指示被叶轮612压缩的气体的流动路径。在图6A所示出的实施方式中，轮叶618是直的。然而，如前面所提到的，根据应用，这些轮叶可以是偏斜的。在所有情况中，压缩气体都经由排气口619离开旋转压缩机610，作为加压排气620。

如图6B的剖视图中所示出的，处于相对低压下的进气路径630布置成朝向旋转压缩机610的中央区域。根据排气叶轮叶片宽度638、进气叶轮叶片宽度632和罩壳/叶轮间隙，能够实现不同的旋转压缩机610效率水平。如图6B中所进一步示出的，大体呈喇叭形的压缩机罩壳636容置叶轮612并且包含排气收集管道642，排气收集管道642接收加压气体然后将其经由压缩排气口619排出。

图6C描绘了与图6B所示的相类似的布置，不同在于在马达640和叶轮612之间布置有传动箱650。传动箱可相对于马达640的输出轴的旋转速度“提升”叶轮的旋转速度。换句话说，叶轮将以比马达640的输出轴更大的旋转速度旋转。

当马达640为包含换向器的类型时，马达640往往会和传动箱650一起使用。然而，即便马达640为无刷类型，马达640也可以和传动箱650一起使用。

图7A描绘了来自患者的吸气-呼气的气体路径。如图7A中所示的，“独立”呼吸流路由箭头712示出。当集成PAP单元1122没有提供加压时使用该流路。

图7A中还示出了压缩机排气路径716。如这个箭头所示出的，气体通过隔膜/热交换器420朝向患者的面部——也就是说，朝着鼻部区域或嘴部——排出。如前面所提到的，集成PAP单元1122的一些实施方式可仅与鼻部区域联接。另一些实施方式与鼻部区域和嘴部区域联接。另一个实施方式中覆盖眼部、鼻部区域和嘴部区域。

箭头718描绘了正常使用过程中——也就是说，当集成PAP单元1122正在操作、并且压缩机将导向患者的气体进行加压时——的吸气和呼气流路。

图7B描绘了洗出和独立呼吸通气口的截面的剖视图。如图7B中所示，压缩机排气挡板座720抵接转向阀挡板310，以关闭压缩机的出口。转向阀挡板310的这种状态常见于由压缩机产生的压力不能够克服转向阀挡板310的弹性阻力时，例如，压缩机被关掉时。

如图7B中所进一步示出的，转向阀挡板310可被布置在“上”位置，该位置使得独立呼吸通气口阀座722与转向阀挡板310之间抵接接触。当患者呼气时存在转向阀挡板310的这种状态。

图8描绘了消音器314的横截面视图。如图8中所示，曲折的流路810来回绕行以提供多个重叠部分。这种布置的一个益处是，通常以大体直线方式行进的高频在绕行的内部流路810中到处反弹，如小箭头816所示。以这样的方式，可以抑制在进气侧由压缩机的轮叶的边缘所产生的噪音。换句话说，声发射814将在盘绕路径820中到处反弹并显著减小，然后离开集成PAP单元1122，例如，经由进气过滤器316而离开。在一个实施方式中，内部空气流路810被吸音材料818——例如，聚合体或橡胶——围绕。

图8示出了集成PAP单元1122的一个例子，其中可分离气流发生器912能够联接至面罩结构918。换句话说，气流发生器能够经由专用的扣紧装置附接至面罩结构918和与面罩结构918分离。例如，可使用闩锁916将可分离气流发生器912固定到面罩结构918上。此外，可使用铰链、优选地为可分离铰链910来由面罩结构918进一步地联接可分离气流发生器。上面提到的布置的一个益处是，可将不同的气流发生器912与给定的面罩结构一起使用。另外，能够在面罩结构由患者保留的情况下，将可分离气流发生器912送到维修中心进行维修。另外，在一些实施方式中，可将可分离气流发生器912从面罩结构918上移除并连接至固定基部单元1010（图10A中所示）。例如，可以将可分离气流发生器912倾斜经过预确定的角度线14来将可分离气流发生器912从面罩结构918上取下。然后可将可分离气流发生器912联接到固定基部单元1011中，以向第二面罩单元140供气，如图10B中所示。以这样的方式，固定基部单元可为相对地简单的装置，并且可分离气流发生器912中所包含的所有的部件可以与面罩结构直接接触地结合使用、或者经由软管1016和第二面罩140间接接触地结合使用。

固定基部单元可包含专用的或可再充电的电池1011。此外，固定基部单元1010通常会包含位于基部1012上的连接装置，用以联接到AC适配器324或汽车DC电路适配器1020。

坞座1013通常接收可分离气流发生器921和/或遥控器1014，该可分离气流发生器921和/或遥控器1014可在坞座1013中被充电。遥控器1014——其可用于控制可分离气流发生器921，或者总体而言，控制集成PAP单元1122——将能够插入坞座1013并且能够从坞座1013上移除，如箭头1030所示。

图11阐明了本发明的一个例子的示意性的系统。在该例子中，当集成PAP单元1122通过人与面罩接合面结合部1112而被附于人上时，人1110与集成PAP单元1122相互作用。呼出气体和吸入气体1120被输送通过装置1122，用于在睡眠障碍治疗中辅助呼吸。第一，气体1120被双向地输送通过隔膜420并进一步通过传感器322输送，如果转向阀234相对于来自压缩机312的空气气流位于关闭位置，则气体再通过流路1124和712。第二，气体1120典型地被双向地输送通过可选的隔膜/热交换器420并进一步被输送通过传感器322，如果转向阀234相对于来自压缩机312的空气气流位于打开位置，则气体再通过流路1124和233。当气体1120和232作用在传感器322上时产生电信号，由此电信号被传送到控制器1168。控制器通常包含存储器，例如，诸如RAM、ROM等光学的或磁性的储存器，或者其他的有形的、非暂时性的介质，并且，存储器上通常存储有可执行的软件代码。来自传感器322的信号由控制器使用软件进行计算，从而控制压缩机312的输出。

当压缩机312的进气口吸取环境空气232时，空气——以及可选地，其他气体——被压缩机加压。环境空气232在集成PAP单元1122的进气口承受低压，并且该低压空气穿过盖242并透过可选的过滤器316，由此空气进一步被消音器314吸取并最终流通到压缩机312的进气口中。压缩机312将这些空气（以及可选地，其他的气体、药物、化学制品）抽吸到它的叶轮中，在叶轮处，旋转能量在空气上作用离心力，使得空气被压缩并离开压缩机进入到转向器234中，并进一步地通过空气路径1124作用到可选的传感器322上，然后，加压空气被进一步地输送通过可选的隔膜429并进入到人1110的气道中。

集成PAP单元1122在被电源244（其可以为一个或多个电池）或AC适配器1018供电时操作。电池源包含：通常被封装在气流发生器内的内部电池源1176、布置在电源244中的电池、外部电池源1210和/或通过汽车适配器1020的汽车直流电。在上面提到的构件中的任何一个中使用的电池可为可再充电的或不可再充电的类型。如果为可再充电的，则电池能够可选地通过装置1112的电路而被充电。如前面所讨论的，电源244可包含加压气体冷源532。

AC适配器1018接收AC电力1152，并且通过AC/DC整流器作用在该电力上，从而产生转换的DC电力，由此，DC电力此后被DC电源调节器1155调节。

有时候使电源调节器与控制器合并是优选的。为了实现气流发生器912中的控制器的轻量小型化，电源调节器优选地位于AC适配器1018之中。在AC适配器1018的另一个实施方式中，适配器中包含POTS调制解调器1148，然后其由电源调节器1155供电。更进一步地，无线网络WiFi模块1150——其也由电源调节器1155供电——能够与AC适配器1018相结合，或者与POTS调制解调器1148和AC适配器1018一起结合。

POTS调制解调器114和WiFi网络模块1150通过包含红外链路1156、无线蓝牙通信1158、其他的无线频率通信以及有线电通信1162在内的通信方法中的任一个或其结合，与装置1122通信并进一步地与装置的控制器1168通信。类似地，遥控器1014通过包含红外链路1156、无线蓝牙通信1158、其他的无线频率通信以及有线电通信1162在内的通信方法中的任一个或其结合，与装置1122通信并进一步地与装置的控制器1168通信。

由治疗期间所记录的操作信息和事件获得的、被控制器1168记载的数据通常被传送到例如，气流发生器120的第一可移除闪存卡1170、遥控器1014的第二可移除闪存卡1170、适配器1018的第三可移除闪存卡、POTS调制解调器1148和WiFi模块1150中的一个或多个。

POTS调制解调器1148可通过电话线1146与外部通信，该电话线进一步连接于电话系统。WiFi网络模块1150通过无线电信号1144在相应的无线网络中通信，该无线电信号1144此后由无线接入点和无线调制解调器1142接收，该无线调制解调器进一步地能够通过电话线1146、蜂窝电话网络1172和媒体网络电缆1174中的一个或多个而通信。经由AC适配器1018的蜂窝数据模块1138，可在蜂窝网络1172上实现进一步的通信。

通常，在集成PAP单元1122的外部对记载的数据执行数据分析，所述数据经由以下通信路线中的一个或多个而发送到外部：传送至电话线1146然后到电话系统、从WiFi网络信号到因特网调制解调器再到因特网网络、蜂窝电话网络1172、和媒体网络电缆1172。

集成PAP单元1122通常包含内部麦克风1136、内部扬声器1134、外部麦克风1130、外部扬声器1132、麦克风插孔1126和扬声器插孔1128中的一个或多个的音频能力，所有这些都与控制器1168相通信，并且由此使得麦克风插口1126和扬声器插口1128进一步地与外部音频能力装置的通用输入端和输出端进行通信。一个或多个麦克风插孔1126和扬声器插孔1128也能够组成一个周知的组合插孔。

图12描绘了可以与集成PAP单元1122一起使用的电源管理装置的一个例子。如图12中所示出的，当在S1210中供给电力时，控制器将在步骤1220中判断所供的电力是AC电还是DC电。在进一步的实施方式中，当电力为DC电时，判断是否连接有电池。该步骤在步骤S1230中被示出。如果判断由电池供给DC电，那么在步骤S1240中为电池充电。此外，可判断电池是否包含维持预定的时间量所需的充足的电量。例如，如果电池包含足够操作12个小时的充足电量，并且预期患者会睡8个小时，那么集成PAP单元1122能够成功地完成该患者的睡眠期间。然而，如果电池包含仅够操作4个小时的电量，而患者打算睡8个小时，则优选地，设置在集成PAP单元1122中的控制器提供报警信号，指示PAP单元不具有足以完成睡眠周期的电池电力。为了改善上面提到的问题，或者，总体上，当单应用DC电源时，集成PAP单元1122可以以节电模式运行。例如，当集成PAP单元1122处于布置S1260所示的节电模式时，可被暂停或者减少数据记载、无线电发送或其他可选的操作。以这样的方式，可节省电池中的电力并且可延伸能够用于患者的操作时间。替代性地，当判断出是AC适配器为集成PAP单元1122供给电力时，该单元可在如步骤S1250所示的非节电模式下运行。

因此，以上介绍仅公开和描述了本发明的示范性实施方式。本领域的一般技术人员应当了解，能够以其它具体形式实施本发明而不偏离本发明的精神和本质特征。相应地，本发明的公开内容意在说明，而非对本发明以及其他权利要求的范围进行限制。本公开内容——包含本文教示的任何容易发现的变型在内——部分地定义前述权利要求的术语的范围，以使得创新内容不会奉献给公众。

Claims

1.一种在患者的睡眠期间提供气道正压治疗的气体输送系统，所述气体输送系统包括：

面罩，所述面罩联接至患者的面部，以向患者的气道输送加压气体；以及

气流发生器系统，所述气流发生器系统直接地、以可拆卸的方式联接至所述面罩并为气体加压。

2.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括基部单元，所述基部单元构造成经由软管联接至第二面罩，其中，所述气流发生器系统以可拆卸的方式直接地联接至所述基部单元。

3.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包含旋转压缩机。

4.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括消音器单元，所述消音器单元布置在所述气流发生器系统的上游。

5.如权利要求4所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包含旋转压缩机，并且所述消音器单元直接地联接至所述旋转压缩机。

6.如权利要求4所述的气体输送系统，其中，所述消音器单元包含内部通道，所述内部通道在它自身上反复地折叠，以形成多次自我重叠的盘绕通道。

7.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统经由铰链和闩锁机构直接地联接至所述面罩。

8.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述面罩包含至少一个洗出通气口，所述洗出通气口以与所述气流发生器系统相分离的方式使所述面罩的内部与所述面罩的外部之间流体连通。

9.如权利要求8所述的气体输送系统，其中，所述面罩包含构造成抵接于患者面部的表面，所述表面包含第一材料，并且所述面罩包含面罩结构，所述面罩结构带有壁部，所述壁部包含比所述第一材料柔顺性小的第二材料。

10.如权利要求9所述的气体输送系统，其中，所述第一材料包含硅胶。

11.如权利要求9所述的气体输送系统，其中，所述第二材料是透明的。

12.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述面罩覆盖患者的嘴部和鼻部。

13.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述面罩覆盖患者的鼻部区域。

14.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述面罩包括鼻插入物。

15.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述面罩覆盖患者的嘴部、鼻部区域和眼部。

16.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包括驱动旋转压缩机的无刷马达。

17.如权利要求16所述的气体输送系统，其中，所述无刷马达布置在所述面罩内的气密隔间中。

18.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包含带有换向器的马达，并且所述马达驱动旋转压缩机。

19.如权利要求18所述的气体输送系统，其中，所述马达经由中间传动系统驱动所述旋转压缩机，其中所述中间传动系统提升所述旋转压缩机的旋转速度，使得所述马达以第一旋转速度旋转，所述旋转压缩机以第二旋转速度旋转，并且所述第二旋转速度大于所述第一旋转速度。

20.如权利要求18所述的气体输送系统，其中，所述马达布置在所述面罩内的气密隔间中。

21.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括附接至所述面罩的电源。

22.如权利要求21所述的气体输送系统，其中，所述电源包含至少一个电池。

23.如权利要求22所述的气体输送系统，其中，所述电源连接于条带并构造成附接至患者的身体。

24.如权利要求22所述的气体输送系统，其中，所述电源连接于条带并构造成靠着患者的脖颈的后部搁置。

25.如权利要求21所述的气体输送系统，其中，导管将来自于所述气流发生器系统的加压气体输送至所述电源。

26.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括前额托架，所述前额托架从所述面罩延伸并构造成抵接于患者的前额。

27.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包含马达，并且所述气体输送系统包含电磁辐射抑制装置，所述电磁辐射抑制装置抑制来自所述马达的电磁辐射。

28.如权利要求1所述的气体输送系统，其中，所述气流发生器系统包括控制器，并且所述气体输送系统包含电磁辐射抑制装置，所述电磁辐射抑制装置抑制来自所述控制器的电磁辐射。

29.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括隔膜，所述隔膜布置在所述气流发生器系统的下游并且构造成捕获水蒸气。

30.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括布置在所述面罩上的至少一个传感器，所述传感器检测氧、CO₂、压力、声振动、红外线、氮、硝酸甲脂、气流速度、气体体积排量、温度、运动、相对位置、加速度、红外线脉搏血氧计、皮肤排汗、湿度或神经电活动中的至少一个。

31.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括布置在所述面罩上的温度传感器。

32.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括布置在所述面罩上的压力传感器。

33.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括布置在所述面罩或气流发生器中的至少一个上的至少一个端口，所述至少一个端口构造成接收传感器或流体导管中的至少一个。

34.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括热交换器，所述热交换器布置在所述气流发生器系统的下游，并构造成将来自患者呼出的气体中的热储存到所述热交换器中。

35.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括控制器，所述控制器构造成将所述气流发生器提供的压力控制在从不小于4cm/H₂O到不大于50cm/H₂O的压力范围内。

36.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括控制器，所述控制器构造成将所述气流发生器提供的气体的压力控制在从4cm/H₂O到30cm/H₂O的压力范围内。

37.如权利要求1所述的气体输送系统，进一步包括控制器，所述控制器构造成周期性地存储数据，所述数据表明与向患者的气体输送相关的至少一个特性。

38.一种在患者的睡眠期间提供气道正压治疗的气体输送系统，所述气体输送系统包括：

面罩，所述面罩联接至患者的面部，以向患者的气道输送加压气体，所述面罩包含

为气体加压的气流发生器系统，所述气流发生器系统包含至少一个无刷马达。

39.一种在患者的睡眠期间提供气道正压治疗的气体输送系统，所述气体输送系统包括：

为气体加压的气流发生器系统，所述气流发生器系统包含至少一个马达，以及

消音器单元，所述消音器单元布置在所述气流发生器系统的上游。

40.如权利要求39所述的气体输送系统，其中，所述消音器单元包含内部通道，所述内部通道在它自身上反复地折叠，以形成多次自我重叠的盘绕通道。

41.如权利要求39所述的气体输送系统，其中，所述消音器单元包括共振噪音消除单元。

42.一种在患者的睡眠期间提供气道正压治疗的气体输送系统，所述气体输送系统包括：

为气体加压的气流发生器系统，所述气流发生器系统包含至少一个马达，

至少一个洗出通气口，所述洗出通气口以与所述气流发生器系统相分离的方式允许所述面罩的外部与所述面罩的内部之间的流体连通，

至少一个独立呼吸孔口，所述独立呼吸孔口以与所述气流发生器系统相分离的方式允许所述面罩的外部与所述面罩的内部之间的流体连通，以及

止回阀，所述止回阀在患者的吸气期间阻挡所述至少一个独立呼吸孔口，并且在患者的呼气期间允许气体流动通过所述至少一个独立呼吸孔口。

43.一种提供气道正压治疗的气体输送系统，所述气体输送系统包括：

气流发生器系统，所述气流发生器系统布置在所述面罩上并为气体加压，所述气流发生器包含至少一个马达；以及

控制器，所述控制器根据电源管理系统控制所述至少一个马达。

44.如权利要求43所述的气体输送系统，其中，所述控制器根据所述电源管理系统而

判断所述气体输送系统是否以直流电操作并判断所述气体输送系统是否以交流电操作，并且

当所述控制器判断所述气体输送系统以直流电操作时，按照第一操作模式操作所述至少一个马达，并且当所述控制器判断所述气体输送系统以交流电操作时，按照不同于所述第一操作模式的第二操作模式操作所述至少一个马达。

45.如权利要求44所述的气体输送系统，其中，当判断所述气体输送系统以直流电操作时，所述控制器根据所述电源管理系统而

判断所述气体输送系统以电池电源操作，

判断可用的电池电量水平，

确定所述可用的电池电量水平是否足够使所述气体输送系统操作预定的时间长度，并且

当所述可用的电池电量水平不足以使所述气体输送系统操作预定的时间长度时，使得产生报警信号。

46.如权利要求44所述的气体输送系统，其中，相对于所述气体输送系统以交流电操作时所述气体输送系统的电力消耗，当判断所述气体输送系统以直流电操作时，所述控制器减少所述气体输送系统的电力消耗。