CN102834138B - 具有肋状接触表面的呼吸面罩 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于输送呼吸气体的气流到病人的气道的病人接口装置（8），该病人接口装置包括病人接触部件（9，90），该病人接触部件具有被构造成在病人接口装置被病人戴上时与病人的面部接合的病人接触表面，该病人接触表面也包括从其延伸的多个肋（40，52，62，72，82，96）。该病人接触部件可以非限制性地是具有面罩衬垫的面罩、具有前额衬垫的前额支持部、面颊垫或下颏垫。

Description

具有肋状接触表面的呼吸面罩

本专利申请根据35U.S.C.§119（e）要求享有2010年3月31日提交的美国临时申请No.61/319,399的优先权，该申请的内容通过引用而被结合到本文中。

技术领域

本发明涉及用于运输气体到使用者的气道和/或从使用者的气道运输气体的病人接口装置，以及尤其涉及包括病人接触部件（诸如具有面罩衬垫的面罩）的病人接口装置，该病人接口装置具有肋状的病人接触表面。

背景技术

有多种情形需要或者期望将呼吸气体的气流非侵入性地输送到病人的气道，即没有为病人插管或者外科手术式地将导气管插入到他们的食管中。例如，公知的是使用被称为非侵入通气的技术为病人通气。还公知的是，采用正压通气（PAP）疗法用于治疗某些医疗疾病，这些医疗疾病中最著名的是阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）。公知的PAP疗法包括持续正压通气（CPAP），其中恒定正压被提供到病人的气道以便夹固打开病人的气道；以及变压通气，其中提供到病人的气道的压力随着病人的呼吸循环而变化。这种疗法通常在晚上当病人睡觉时被提供给病人。

如前面描述的非侵入性通气以及压力支持治疗涉及到病人接口装置的放置，该病人接口装置包括具有在病人面部上的软的、柔性的衬垫的面罩部件。面罩部件可以非限制性地是覆盖病人的鼻部的鼻罩、具有被接收到病人的鼻部中的鼻导管的鼻垫、覆盖鼻部和口部的鼻/口罩、或覆盖病人的面部的全面部面罩。这种病人接口装置也可以采用其它病人接触部件，诸如前额支持部、面颊垫以及下颏垫。病人接口装置使通气机或压力支持装置与病人的气道相连接，从而使得呼吸气体的气流能够从压力/气流发生装置被输送到病人的气道。公知的是通过具有适合于配合到病人的头部上/周围的一个或多个条带的头箍将这种装置保持在佩戴者的面部上。

当前的面罩衬垫采用接触病人的皮肤表面的单个的、薄的弯曲瓣状设计。与宽薄的表面区域结合的单个瓣部有助于形成允许空气逸出的通道。这使得在各种各样的病人面部实现有效密封是非常困难的。此外，逸出的空气有时在衬垫中引起不必要的振动，该振动经常导致响亮的、令人不快的类似胀气的噪音。类似的问题也可以由病人接口装置的其它病人接触部件产生。

发明内容

因此，本发明的目的是提供克服传统的这种装置的缺点的病人接口装置。根据本发明的一个实施例，这个目的通过提供用于输送呼吸气体的气流到病人的气道的病人接口装置而被实现，该病人接口装置包括病人接触部件，该病人接触部件具有被构造成在病人接口装置被病人戴上时与病人的面部接合的柔性的病人接触表面。该病人接触表面也包括从其延伸的多个柔性肋。病人接触部件可以非限制性地是具有面罩衬垫的面罩、具有前额衬垫的前额支持部、面颊垫或下颏垫。

在另一个实施例中，提供了包括压力发生装置以及病人接口装置的压力支持系统，该压力发生装置被构造成产生呼吸气体的气流，该病人接口装置被操作性地连接到压力发生系统并且被构造成输送呼吸气体的气流到病人的气道。该病人接口装置包括病人接触部件，该病人接触部件具有被构造成在病人接口装置被病人戴上时与病人的面部接合的柔性的病人接触表面，该病人接触表面包括从其延伸的多个柔性肋。

在参考附图理解接下来的描述以及附加权力要求之后，本发明的这些以及其它目的、特征以及特性，以及结构相关元件和零件组合的操作方法和功能性以及制造的经济性将会变得清楚，所有这些内容形成了本说明书的一部分，其中各个附图中类似的附图标记代表对应的部件。然而可以清楚理解的是，附图仅用于解释和描述的目的并且并非作为本发明界限的限定。

附图说明

图1是根据本发明的一个示例性实施例的适合于向病人提供呼吸治疗的疗法的系统的等轴测视图；图2是该系统的部分分解视图；

图3是形成图1和2的系统的面罩的一部分的密封衬垫的前端视图；

图4是如图3中所示的密封衬垫的沿图3中的A-A线取得的截面视图；

图5是根据本发明的替代的示例性实施例的可以被使用在图1和2的系统的面罩中的密封衬垫的前端视图；图6是该密封衬垫的等轴测视图；

图7是根据本发明的另一替代的示例性实施例的可以被使用在图1和2的系统的面罩中的密封衬垫的前端视图；图8是该密封衬垫的沿图7中的B-B线取得的截面视图；图9是该密封衬垫的侧向等轴测视图；

图10是根据本发明的另一替代的示例性实施例的可以被使用在图1和2的系统的面罩中的密封衬垫的前端视图；图11是该密封衬垫的沿图10中的C-C线取得的截面视图；图12是该密封衬垫的侧向等轴测视图；

图13是根据本发明的另一替代的示例性实施例的可以被使用在图1和2的系统的面罩中的密封衬垫的前端视图；图14是该密封衬垫的沿图13中的D-D线取得的截面视图；图15是该密封衬垫的侧向等轴测视图；以及

图16是根据本发明的替代实施例的前额支持部的等轴测视图。

具体实施方式

此处使用的单数形式“一个”和“该”也包括多个指代物，除非行文中明确表示出相反的意思。此处使用的两个或多个零件或部件被“连接”指的是零件直接地或间接地即通过一个或多个中间零件或部件被结合或者共同操作，只要发生联系。此处使用的“直接地连接”指的是两个部件直接地彼此接触。此处使用的“固定地连接”或者“固定的”指的是两个部件被连接从而作为一个整体移动，同时保持彼此之间相对恒定的方位。

此处使用的术语“单体”指的是部件被制成单个件或者单元。也就是说，包括被单独制成且随后被连接到一起作为单元的多个单件的部件并非“单体”部件或主体。此处采用的两个或多个零件或部件彼此“接合”的表达方式指的是零件直接地或通过一个或多个中间零件或部件彼此施加作用力。此处采用的术语“数目”指的是一个或者超过一个的整数（即多个）。

在此使用的方向性用语，诸如，例如且非限制性地，顶、底、左、右、上、下、前、后以及它们的派生词涉及到附图中所示元件的方向并且没有对权利要求产生限制，除非在权利要求中明确地表述。

图1是根据本发明的一个示例性实施例的适合于向病人提供呼吸治疗的疗法的系统2的等轴测视图，以及图2是该系统的部分分解视图。系统2根据大体上如图1-3中所示的一个实施例向病人提供呼吸治疗的疗法。系统2包括压力发生装置4、输送导管6、以及病人接口装置8（输送导管6和病人接口装置8经常共同被称为病人回路）。压力发生装置4被构造成产生呼吸气体的气流以及可以非限制性地包括通气机、恒定压力支持装置（诸如持续正压通气装置，即CPAP装置）、变压装置（例如，由Murrysville，Pennsylvania的Philips Respironics制造和分销的 或C-Flex^TM装置）、以及自动调压支持装置。输送导管6被构造成使得呼吸气体的气流从压力发生装置4被连通到病人接口装置8。

病人接口装置8包括面罩9，在展示的实施例中该面罩是鼻罩。然而，诸如鼻/口罩、鼻垫或全脸型面罩的协助将呼吸气体的气流输送到病人的气道的任意类型的面罩可以作为面罩9被使用而仍然在本发明的范围内。面罩9包括被流体连通地连接到刚性支持结构12上的密封衬垫10。在展示的实施例中，密封衬垫10由软的、柔性的、软垫式的、弹性体材料（非限制性地诸如硅树脂、适当柔软的热塑性弹性体、凝胶、闭孔泡沫、或这些材料的任意组合）的单体件形成。支持结构12被流体连通地连接到肘节导管14。肘节导管14被构造成被连接到与压力发生装置4流体连通的输送导管6。

支持结构12包括基部16，该基部16具有从其相反侧延伸的一对延伸构件18，其中每个延伸构件18包括环部20，该环部20被构造成接收用于将病人接口装置8固定到病人头部的头箍组件（未示出）的相应下部头箍条带。病人接口装置8还包括前额支持22，该前额支持部22包括连接到支持架26的前额衬垫24。前额支持22被构造成通过与病人的前额接合以对病人接口装置8提供额外的支持。支持架26包括被配置在其相反端部的环部28。环部28的每个被构造成接收用于将病人接口装置8固定到病人的头部的头箍组件（未示出）的相应上部头箍条带。

图3是密封衬垫10的前端视图，以及图4是密封衬垫10的沿图3中的线A-A取得的截面视图。密封衬垫10包括连接到支持结构12的第一端部30。在展示的实施例中，第一端部30呈大体上圆柱形的形状并且接附到被配置在支持结构12的基部16中的类似形状的开口。还应当理解的是，本发明考虑到采用任意传统的技术用于将密封的第一端部接附到面罩外壳。这种技术包括例如采用黏合剂、机械紧固件将密封部永久性地连结到面罩外壳、或将密封模制到面罩外壳上使得该密封部可从面罩外壳上选择性地拆下。

密封衬垫10包括用于与病人面部密封接合的的第二端部32。该第二端部32包括第一内弯瓣34，该第一内弯瓣34大体上被弯向鼻部接收腔36。侧壁38在第一端部30和第二端部32之间延伸。

在被连接到支持结构12时，密封衬垫10在面罩被病人戴上时限定出用于接收病人的一部分的腔。通常，病人的一部分（在展示的实施例中诸如病人的鼻部）被插入该腔从而使得病人的气道与该腔流体连通。

根据本发明的原理，第二端部32的暴露表面的一部分包括多个从其延伸的肋40。在图1-4的实施例中，每个肋40具有相等的高度和厚度，以及每对相邻肋40之间的间隔是相等的。应当理解的是，在任意具体的应用中的高度、厚度、以及间隔的大小将会由该应用的情况和需求决定。此外，每个肋40围绕限定出鼻部接收腔36的开口沿第二端部32的暴露表面同心地以及连续地延伸。在一个实施例中，每个肋40由相同的材料（例如，与密封衬垫10的其它部分相同的材料）制成。在另一个实施例中，各个肋可以由诸如那些本文其它处描述的各种材料制成。

如前文描述的具有肋40的密封衬垫10是有利的，因为多个肋起到一系列单独的瓣部的作用，该单独的瓣部分别地提供紧靠病人的面部的密封。如果肋40中的一个出现泄漏，其它肋40能够密封住该泄漏。因此，即使多个单独的泄漏存在，密封衬垫10仍将作为整体以提供紧靠病人的面部的防漏密封。此外，如本文其它处描述的，采用接触病人的皮肤的大而薄的表面的现有技术中的衬垫在使用过程中经常导致显著的振动和/或噪声。本发明中的多个肋40的存在有助于减少或消除这种振动以及噪声。位于衬垫的密封表面的多个肋也为病人提供增强的舒适性，因为它们将容易地顺应病人的面部骨骼的形状并且提供柔软的、羽毛般的质地。

图5是根据本发明的替代的示例性实施例的密封衬垫50的前端视图，以及图6是其等轴测视图。密封衬垫50可以代替病人接口装置8中的密封衬垫10。密封衬垫50包括从第二端部32的暴露表面延伸的多个肋52。与密封衬垫10的肋40不同的是，肋52并不围绕限定出鼻部接收腔36的开口沿第二端部32的暴露表面连续地延伸。而是，肋52具有变化的长度，以便在第二端部32的暴露表面上形成间断的、同心的图案。在展示的实施例中，每个肋52具有相等的高度和厚度，以及每对相邻肋52之间的间隔是相等的。

图7是根据本发明的另一替代的示例性实施例的密封衬垫60的前端视图，图8是其沿图7的线B-B取得的截面视图，以及图9是其侧向等轴测视图。密封衬垫60可以代替病人接口装置8中的密封衬垫10。密封衬垫60包括从第二端部32的暴露表面延伸的多个肋62。如图7-9所示，每个肋62具有相等的厚度，以及每对相邻肋62之间的间隔是相等的。此外，肋62中的每个围绕限定出鼻部接收腔36的开口沿第二端部32的暴露表面连续地延伸。然而，与肋40和52不同的是，肋62的高度是可变的。在展示的实施例中，肋62包括具有最大高度的中心肋62A、具有次大高度的一对中间肋62B、以及具有最小高度的一对外侧肋62C（图8）。应当理解的是，在任意具体的应用中的高度的大小将会由该应用的情况和需求决定。

图10是根据本发明的另一替代的示例性实施例的密封衬垫70的前端视图，图11是其沿图10的线C-C取得的截面视图，以及图12是其侧向等轴测视图。密封衬垫70可以代替病人接口装置8中的密封衬垫10。密封衬垫70包括从第二端部32的暴露表面延伸的多个肋72。如图10-12所示，每个肋72具有相等的高度，以及每对相邻肋72之间的间隔是相等的。此外，肋72中的每个围绕限定出鼻部接收腔36的开口沿第二端部32的暴露表面连续地延伸。然而，与肋40、52以及62不同的是，肋62的厚度是变化的。在展示的实施例中，肋62包括具有最大厚度的第一肋72A、具有次大厚度的一对第二肋72B、以及具有最小厚度的一对第三肋72C（图11）。应当理解的是，在任意具体的应用中的厚度的大小将会由该应用的情况和需求决定。

图13是根据本发明的另一替代的示例性实施例的密封衬垫80的前端视图，图14是其沿图13的线D-D取得的截面视图，以及图15是其侧向等轴测视图。密封衬垫80可以代替病人接口装置8中的密封衬垫10。密封衬垫80包括从第二端部32的暴露表面延伸的多个肋82。如图13-15所示，每个肋82具有相等的高度和厚度。此外，肋82中的每个围绕限定出鼻部接收腔36的开口沿第二端部32的暴露表面连续地延伸。然而，与肋40、52、62、以及72不同的是，每对相邻肋72之间的间隔是变化的。应当理解的是，在任意具体的应用中的不同间隔的大小将会由该应用的情况和需求决定。

在以上论述的实施例中，每个肋的高度（由峰顶到谷底的距离）是0.5-3.0毫米，以及，在一个实施例中，肋采用模制工艺形成，诸如与衬垫的模制一并被模制。然而，本发明也考虑到，肋能够具有诸如25-200微米（0.025–0.200毫米）的高度。另外，肋之间的间隔能够是更小的，诸如25-150微米（0.025–0.150毫米）。即是从峰顶（颈脊）到峰顶（颈脊）的距离能够是0.15毫米。在示例性实施例中，形成这种小尺寸的肋能够通过使用纳米蚀刻来完成。

通过使用这种小比例肋，更多数量的肋能够被配置到围绕衬垫的外围，从而在为病人保持舒适性的同时增强肋的密封能力。另外，使用这种类型的蚀刻允许肋被配置到各种各样的表面上，包括具有采用传统模制技术难以处理的轮廓的表面。

图16是根据本发明的替代的实施例的前额支持部90的等轴测视图。前额支持部90被构造成通过接合病人的前额而为病人接口装置提供附加的支持，并且可以替代本文其它处描述的病人接口装置8的前额支持部22。前额支持90包括被连接到支持架92的前额衬垫94。前额衬垫94由软的、柔性的、衬垫般的、弹性体材料制成，非限制性地诸如硅树脂、适当柔软的热塑性弹性体、闭孔泡沫、或这些材料的任意组合。支持架92包括配置在其相反端部的环部98。每个环部98被构造成接收用于将相关的病人接口装置固定到病人的头部的头箍组件（未示出）的相应的上部头箍条带。前额衬垫94包括从支持架92向外延伸的多个连续的、椭圆形的肋96。肋96的数量、大小、形状、配置、以及肋96之间的间隔是指仅示例性的，以及应当理解的是，其它的肋的数量、大小、形状、配置、以及肋之间的间隔（非限制性地诸如那些如本文其它处描述的）也可以被采用。

此外，如本文中描述的本发明并非被限制为只与面罩和前额衬垫一起使用。而是，如本文其它处描述的肋可以与病人接口装置的任意其它的病人接触部件（非限制性地诸如面颊支持部和下颏支持部）一起使用，从而提供更好的密封性能以及病人舒适性。

此外，尽管肋的多种具体的大小、形状、配置以及图案已在本文中被描述，应当理解的是，它们是指仅示例性的而非限制性的，以及本发明能够通过改变肋厚度、肋间隔、肋设计、相邻肋的高度、肋的连续或间断特性、和/或用于各个肋的材料而具有无限多的变化。

在权利要求中，任意放置在括号之间的参考标记不应当被解释为对该权利要求的限制。词语“包括”或“包含”并不排除权利要求中列出的以外的元件或步骤的存在。在列举多个特征的装置权利要求中，这些特征中的多个可以由一个并且是同一硬件实现。在元件前的词语“一”或“一个”并不排除多个这种元件的存在。特定元件在多个不同的从属权利要求中被引用的这一事实并不表示这些元件不能被组合使用。

尽管本发明基于当前被认为是最可行和优选的实施例而被详细描述用于解释目的，但是可以理解的是这种细节仅用于该目的并且本发明没有局限于所公开的实施例，而是相反地旨在覆盖落入附加权利要求的精神和范围内的修改以及等同配置。例如，可以理解的是，本发明考虑到在某种程度上，任意实施例的一个或多个特征能够与任意其他实施例的一个或多个特征进行组合。

Claims (9)

1.一种用于输送呼吸气体的气流到病人的气道的病人接口装置(8)，包括：

病人接触部件(9，90)，所述病人接触部件具有病人接触表面，所述病人接触表面被构造成在所述病人接口装置被所述病人戴上时面向所述病人的面部，所述病人接触表面包括从其延伸的多个肋(40，52，62，72，82，96)；

其中，所述多个肋围绕所述病人接触表面间断地延伸，并且所述多个肋中的至少一个肋的间断部分与所述多个肋中的其它肋的间断部分错开。

2.如权利要求1中所述的病人接口装置，其特征在于，还包括围绕所述病人接触表面同心地以及连续地延伸的一个或多个另外的肋。

3.如权利要求1中所述的病人接口装置，其特征在于，所述肋围绕病人接触表面以同心图案间断地延伸。

4.如权利要求3中所述的病人接口装置，其特征在于，所述肋具有变化的长度、变化的高度、变化的厚度、或者其任意组合。

5.如权利要求1中所述的病人接口装置，其特征在于，所述肋中的一对或多对相邻肋之间的间隔是可变的。

6.如权利要求1中所述的病人接口装置，其特征在于，所述病人接触部件是面罩(9)，所述面罩包括衬垫部(10，50，60，70，80)，所述病人接触表面是所述衬垫部的一部分；以及所述肋围绕由所述病人接触表面限定出的腔(36)以同心图案延伸。

7.如权利要求1中所述的病人接口装置，其特征在于，所述肋之间的间隔的范围从0.025到0.150毫米，以及所述肋的高度的范围从0.025到0.200毫米。

8.如权利要求7中所述的病人接口装置，其特征在于，所述肋通过对所述病人接触表面进行纳米蚀刻而形成。

9.一种压力支持系统(2)，包括：

压力发生装置(4)，所述压力发生装置被构造成产生呼吸气体的气流；以及

根据权利要求1-8任一所述的病人接口装置(8)，所述病人接口装置被操作地连接到所述压力发生装置并且被构造成输送所述呼吸气体的气流到病人的气道。