本申请要求2010年8月27日提交的美国临时申请号61/344,588和2011年2月25日提交的美国临时申请号61/457,317的权益,其中的每一个被整体地通过引用结合到本文中。
具体实施方式
以下描述是相对于可以共享共同特性和特征的多个示例(其中的大部分已图示出,其中的某些没有)而提供的。应理解的是任何一个示例的一个或多个特征可与其他示例的一个或多个特征组合。另外,任何示例中的任何单个特征或特征的组合可以组成可取得专利的主题。
在本说明书中,应在其“开放”意义上理解词语“包括”,亦即,在“包含”的意义上,并且因此不限于其“封闭”意义,亦即仅“由…组成”的意义。相应的意义将归于其出现处的相应词语“包括”、“已包括”、“包含”。
术语“空气”将被理解为包括可呼吸气体,例如具有补充供氧的空气。
术语“刚性”或“相对刚性”将被理解为意指不容易由于通常在安装并保持具有到病人气道的入口的病人接口或管道时遇到的手指压力和/或张力或负荷而变形。刚性材料被认为具有至少1吉帕斯卡(GPa)的杨氏模量度量。术语“半刚性”或“相对半刚性”将被理解为意指具有足够的刚性而基本上不会在管拖曳的影响下变形和/或能够支撑其自重而不变形。
一个或多个示例可以包括示例性尺寸。虽然可以提供特定尺寸和范围,但应理解的是这些尺寸和范围仅仅是示例性的,并且根据应用,可以有其他尺寸和范围。例如,不同于那些提供的+/-10%的范围可以适合于特定应用。
PAP系统
PAP系统(例如,CPAP系统)通常包括PAP设备(包括用于在正压下产生空气的吹气机)、输气导管(也称为管或管道)以及病人接口。在使用中,PAP设备产生经由输气导管被输送到病人接口的加压空气供应(例如,2-30cm H2O)。病人接口或面罩可以具有如在本领域中已知的适当配置,例如全脸面罩、鼻式面罩、鼻孔面罩、口罩、鼻塞等。并且,可以利用头套来将病人接口舒适地支撑在病人的脸上的期望位置。
某些示例涉及其中PAP设备或吹气机适合于被戴在病人的头上、被构建到或结合到病人接口或面罩中、可由病人穿戴或携带、便携式、在尺寸方面减小或其组合的PAP系统。在某些示例中,吹气机可以是在题为“Single Stage,AxialSymmetric Blower and Portable Ventilator”的2010年8月11日提交的国际申请PCT/AU2010/001031中描述的类型,其被整体地通过引用结合到本文中。
示例性头戴式PAP系统
图1图示出包括吹气机或流发生器20、病人接口或面罩30(例如鼻式面罩)以及将病人接口与流发生器互连的出口管40的头戴式PAP系统10。头套50在使用中将流发生器和病人接口固定在病人的头部上的适当位置。
病人接口30包括支撑密封装置34的框架32。框架32提供前额支撑体33,其具有用于啮合头套的上侧带52的上头套连接器35。框架32提供用于啮合头套的下侧带54的下头套连接器37。
密封装置34包括衬垫或密封部分60(例如,鼻式密封)、主体部分62以及进口管或烟囱形部分64。前额支撑体可以啮合或保持进口管。密封装置可以包括排气孔(vent)66以允许从面罩和病人呼出气体。
出口管40包括被配置成连接到流发生器20的出口的第一末端和被配置成连接到密封装置的进口管64的第二末端。在示例中,出口管可以直接啮合进口管,例如接收在出口管内的进口管。替换地,可以提供连接管以将出口管与进口管互连。在此类装置中,可以由框架的前额支撑体来支撑连接管。
头套50包括被构造成啮合流发生器20的底侧和/或侧面并将其支撑在病人的头上的托架55。
图2是出口管40的放大图(可以调整其长度以增强舒适感、适合度、性能等)。图3是被框架32支撑并适合于将出口管和进口管互连的连接管39的放大图。
在本示例中,密封装置34和出口管40由相对软的材料(例如,硅树脂)构成,并且框架32由更加刚性的材料(例如,聚碳酸酯)构成。
在题为PAP系统的2010年8月27日提交的PCT申请号PCT/AU2010/001106中公开了PAP系统的附加示例性示例,其全部内容被整体地通过引用结合到本文中。
具有刚性部件的头戴式PAP系统
在替换示例中,PAP系统的一个或多个附加部件(例如,出口管、进口管)可以由刚性或半刚性材料(例如,聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙)构成,其可以减少噪声传播。可以将刚性或半刚性材料形成为材料的复合体,其中,一个材料用来加强或支撑另一材料以提供要求的刚性或半刚性性质。刚性部件适合于提供相对平滑且固定的内部气流路径以帮助减少或抑制辐射和/或传导的噪声。相对平滑和固定的内部气流路径提供从吹气机或流发生器到病人接口或面罩的用于加压气体的相对均匀且不中断的流动。PAP系统可以产生约30dB至50dB、例如35dB至45dB的噪声范围水平。
例如,出口管可以由刚性或半刚性材料(例如,聚碳酸酯)构成。在此类示例中,可以在流发生器的出口管与出口之间和出口管与进口管之间提供柔性接头,例如以允许某些铰接。
并且,出口管可以连接到从流发生器延伸的出口管部分,或者可以将出口管部分去除,并且连接可以是到流发生器的外壳内的出口。
刚性或半刚性材料可以是用软模过成型(overmolded)的,例如以使得其在病人的皮肤上可更加舒适。
并且,进口管与面罩的相对角和进口管延伸至与脸多远通常更尖锐(acute),但是可以调整以增强舒适性和性能。
图4图示出其中框架232以及密封装置234的主体部分262和进口管264由刚性或半刚性材料(例如,聚碳酸酯)构成且衬垫260由硅树脂材料构成的PAP系统210。并且,出口管240可以由刚性或半刚性材料(例如,聚碳酸酯)构成。排气孔可以由诸如聚丙烯或聚碳酸酯的刚性或半刚性材料构成。排气孔可以包括2009年2月26日公开的美国专利申请公开号2009/0050156中描述的任何噪声减少排气孔设计,其被整体地通过引用结合到本文中。
图5是出口管240的放大图。图6和7是示出了出口管240到流发生器20的连接的视图。如所示,可以将流发生器的外壳内的出口21与外壳分离,并且可以将其成形或结构化成允许上下旋转。出口可以在仍保持其作为流发生器与出口管240之间的密封空气导管的其原始功能的同时充当柔性铰链。
图8示出了刚性框架232和刚性主体部分262和进口管264。在本示例中,进口管可以在面罩框架的上部区域处连接到面罩框架或否则与之对接,同时还朝着正面定位或远离面罩至衬垫连接。这可以通过将进口更接近于病人的鼻孔定位来增强从空气的吸入的氧的量。因此,可以将进口管更接近于面罩接口通道定位并且相对于划线(line of draw)的角可以更尖锐,导致改善的面罩舒适性和性能。
图9示出了包括用于用框架密封的接口密封条(bead)的衬垫260的示例。在2010年12月2日公开的WO 2010/135785中公开了示例性衬垫,其被整体地通过引用结合到本文中。在2008年11月13日提交的美国专利申请公开号2008/0276937中公开了示例性衬垫至框架啮合密封条,其被整体地通过引用结合到本文中。图10示出了用于将头套带附着于框架的头套夹持件270的示例。在2002年4月23日授予的美国专利号6,374,826中公开了示例性头套夹持件,其被整体地通过引用结合到本文中。
下面提供了被结构化成在流发生器与衬垫之间提供更刚性的空气流动路径的PAP系统的替换示例。
例如,图11和12图示出每个包括刚性和集成框架332和进口管364的PAP系统310。刚性和集成框架和进口部分包括排气孔366。在图11中,提供了到集成框架和进口部分的下头套连接器,并且提供了到出口管340的上头套连接器。在图12中,提供了到集成框架和进口部分的上和下头套连接器。集成框架和进口部分被结构化成支撑推进式衬垫360。可以在刚性和集成框架和进口部分与刚性出口管340之间的连接点处提供柔性连接(例如,诸如波纹式连接)以提供用于面罩配合在不同用户脸上的灵活性。可以使用任何柔性连接,例如可以利用一个或多个铰接接头。图20示出了与图12中所示的类似的设计,其中集成框架432、进口管464、前额支撑体和头套夹持件接受器或附着点全部是在单个部件中形成的,并且然后经由适合于保持在框架通道内的周界密封条将衬垫460附着于框架。前额支撑体还可以包括适合于接收上头套带的孔,该孔位于前额支撑体的末端处。图21是此面罩示例的侧透视图。图22示出了结合了下头套夹持件接受器和前额支撑体的框架。前额支撑体还可以包括上头套夹持件接受器。
图13-图46图示出包括适合于与提供框架、进口部分、排气孔、头套连接器等的刚性成型部件对接的在很大程度上封闭的硅树脂衬垫的PAP系统的示例。例如,图13-图46图示出适合于与衬垫460、刚性进口管464和/或刚性出口管440对接的刚性框架432的各种视图和示例。
图13至图15示出了具有衬垫被附着到的框架432和被连接到框架的进口管464的病人接口元件的示例。该衬垫可以包括适合于与框架432对接或允许与框架432的可去除连接的许多对接结构。该衬垫还包括适合于允许面罩的进口管连接的进口管接口。进口管到衬垫的连接可以是可去除连接。进口管还可以附着于刚性框架的上部。进口管可以是还可以包括与管对接的前额支撑体的刚性管。诸如波纹式或柔性接头的铰接点可以位于前额支撑体处或之上,并且提供灵活的移动以允许面罩的调整以配合不同用户的前额形状。刚性出口管440被附着于铰接点的相对侧。出口管440适合于连接到流发生器的出口。如图所示,还可以将排气孔和头套带连接到衬垫。框架432可以由第一材料和第二材料构成。第一材料可以形成框架的主体,并且第二材料可以形成框架的结构或支撑部分。优选地,第二材料可以比第一材料更硬或更坚硬。可以将第二材料形成为脊部(spine)、插入件或支柱,如图13上所示。
在图16中所示的替换示例中,包括进口管464、排气孔、前额支撑体和头套夹持件接受器的刚性框架432被附着于包括软管461诸如硅树脂管的衬垫460。软管461被框架432的刚性进口管464包封或围绕。前额支撑体可以由一对活铰链形成以提供移动方面的灵活性,如图17中所示。排气孔可以在框架中形成,或者可以可单独地附着于框架,例如通过将排气孔插件夹入框架中。
图18示出了附着于衬垫460的刚性框架432的示例,并且进口管464例如经由锁定机构被可去除地附着于衬垫460和框架432。图19示出了使用捕捉和锁定机构连接到框架432和衬垫460的进口管。如所示,可以将前额支撑体附着于进口管464。还可以将进口管连接到被附着于流发生器的出口管。还可以将排气孔结合到框架432中。
图23至图28示出了具有刚性框架432以支撑衬垫460的面罩的示例。面罩由三个部件(即如在图24中所指示的衬垫460、框架432和进口管464)的组件形成。框架可以包括被配置成附着于头套夹持件的头套夹持件接受器。可以将衬垫附着于框架,并且可以将框架的排气孔部分466插入衬垫460的前部内的排气小孔中。可以通过将肋状接口464(1)通过框架和衬垫中的孔插入来将进口管464附着于衬垫460和框架432,如在图27中所指示的。框架432围绕着进口管464的肋状接口464(1)密封衬垫460,如图27中所示。图28示出了衬垫460的示例。
图29示出了替换框架装置,其中前额支撑体和头套夹持件以在其中前额支撑体和/或头套夹持件接受器附着于框架的中心部分的每个点处提供活铰链439的方式与框架432集成。活铰链允许前额支撑件和/或头套夹持件接受器根据需要弯曲以配合用户的脸。可以在框架的上部中形成进口管464。可以将衬垫460附着于框架。
图30和图31示出了具有与刚性或半刚性进口管464(例如,聚碳酸酯)集成的刚性或半刚性框架432的示例。可以将衬垫460附着于框架。可以将柔性或半刚性出口管440附着于进口管464。例如,出口管440可以由硅树脂形成。出口管440被连接到位于用户的头上的流发生器,并被配置成经由进口管从流发生器向面罩衬垫输送加压气体以便输送给用户。
在图32和图33中,连接器部分480和481及衬垫460可以是相对软的(例如,硅树脂),而出口管440、进口管464以及框架432是相对刚性或半刚性的(例如,聚碳酸酯)。框架432可以包括提供用于头套带的附着装置的头套连接器部分435。头套连接器部分435可以是柔性的,以允许头套带相对于病人的脸的角度调整。优选地,头套连接器部分435可以延伸超过衬垫460的周界,以便当头套带连接到头套连接器部分435时,衬垫460不会由于与头套带的接触而皱缩或变形。如图33中所示,框架432可以包括适合于连接到衬垫460并提供用于排出气体离开衬垫460的装置的排气孔部分。框架432可以具有接近于框架432的主体中心的排气部分。排气部分可以由刚性或半刚性材料形成。
在图34和图35中,连接部分481、出口管440、进口管464以及框架432可以由相对刚性的材料构成。可以将连接器部分481构造成调整出口和/或进口管440、464(例如,参见图35)彼此的相对位置。连接器部分481可以帮助进口管464的相对于出口管440的位置调整,例如通过旋转机构。例如,连接器部分481的旋转可以促使进口管464和出口管440中的一个在替换管的内部伸缩或滑动。可以用连接器481来调整出口管440与进口管464之间的耦接管451。例如,耦接管可以促使进口管464和出口管440中的一者或两者沿着耦接管滑动。框架432可以具有排气孔或其他排气装置以允许呼出气体从面罩内部到大气的流动。框架432还可以包括旋转机构以调整排气孔或其他排气装置的位置,例如病人可能能够扭转或旋转所述旋转部分以使排气孔远离其床配对物定位。框架432可以包括被构造成耦接到头套带以帮助在使用中将面罩保持在病人的脸上的头套连接器部分。
图36至图38示出了具有被配置成附着于框架432和衬垫460的单独进口管464的面罩装置的另一示例。进口管464可以通过插入在框架前面的孔432(1)和在进口管464的末端处插入通道464(1)的孔的内表面上的密封条而附着于框架432。衬垫460被从与进口管的相对侧附着于框架。进口管464到框架432的连接还提供了衬垫与进口管之间的密封连接。进口管在框架的前面向下缠绕。排气孔部分466可以在进口管464的下部中形成,如图36和图37中所示。替换地,可以将排气孔部分结合到框架432的另一部分(未示出)中。排气孔可以由相对刚性或半刚性材料形成。衬垫460受到刚性框架432的支撑。
图39和40示出了面罩装置的其他示例。图39图示出包括提供相对管部分以连接到进口管464和衬垫460中的上部孔的第一连接器432(1)以及将连接到衬垫460中的下部孔的第二连接器432(2)的框架432。第二连接器432(2)和/或下部小孔还可以支撑排气孔。在图40中,进口管464可以提供扩大端部464(1)以啮合框架和/或衬垫或与之对接。扩大端部可以是柔性的以提供框架和/或衬垫之间的灵活性。
在图41中,可以向框架432提供排气孔466。并且,衬垫460可以包括小扩展部分以啮合较硬的进口管464。图42指示当出口管464被连接到框架432和衬垫460时如何通过面罩中的排气孔将呼出的气体排出。
在图43中,PAP系统包括硅树脂衬垫460、刚性或半刚性框架432、提供给框架以连接下头套带的下头套连接器437(例如,夹持件接受器)、提供给框架的排气孔466、将连接刚性进口管464的第一接头467以及一端被耦接到流发生器且另一端被第二接头469耦接到进口管464的刚性出口管440。优选地,第二接头469和/或第一接头467可以是球接头。替换地,第二接头469和或第一接头467可以是铰链接头。可以向出口管(如所示)或向进口管464(未示出)提供用以连接上头套带的上头套连接器433。
在图44中,PAP系统包括硅树脂衬垫460、刚性框架432、提供给框架以连接下头套带的下头套连接器437(例如,夹持件接受器)、被球接头469(例如,球接头包括排气孔466)耦接到框架的刚性进口管464以及一端被球接头469耦接到流发生器420且另一端被可滑动地耦接到进口管464以用于可滑动调整的刚性出口管440。可滑动调整使得进口管和出口管的组合长度能够适合于不同的前额高度。可以向出口管440提供用以连接上头套带的柔性上头套连接器433。
在图45中,PAP系统包括衬垫460、框架432、进口管464以及出口管440。框架、进口管以及出口管被可旋转地相互耦接以用于可旋转调整。在示例中,出口管和进口管可以由用刚性材料连接模制而成的硬尼龙构成。
在图46中,出口管440可以由无色(clear)尼龙构成,并且可以提供接头469以将出口管与进口管464相连。如所示,接头469可以是波纹状或柔性的以允许长度调整和旋转。
图80-84示出了根据本技术的另一示例的头戴式PAP系统1510。如所示,头戴式PAP系统1510包括适合于在使用中被头套固定于病人的脸的一部分并针对该部分被密封的病人接口1530、适合于连接到病人接口并被头套的一部分固定于病人的头部(例如,在头顶前面的头上)的流发生器1520以及将病人接口与流发生器互连的出口管组件1540(例如,还可以将出口管组件称为前额管组件,因为其在使用中位于病人的前额上)。
病人接口1530包括支撑衬垫1560的相对刚性框架1532(例如,鼻式密封)。框架1532包括定义呼吸室的主体部分1534、进口管1564、前额支撑体1533,其具有用于啮合头套的上侧带的上头套连接器1535(例如,包括狭槽)的前额支撑体和用于啮合头道的下侧带的下头套连接器1537(例如,包括用于啮合头套夹持件1570的夹持件接受器)。主体部分1534可以包括排气孔1566以允许从面罩和病人呼出气体。排气孔可以由刚性或半刚性材料形成以减少噪声。出口管组件
出口管组件1540被配置成将流发生器1520的出口1521(例如,参见图83和图84)与病人接口1530的进口管1564互连。在所示的示例中,如图80至图91中所示,出口管组件1540包括相对刚性的出口管1542、被配置成将出口管1542的上端和顶部1543与出口1521相连的上或顶部铰接连接器1544(也称为上或顶部关节)以及被配置成将出口管1542的下端或底部1545与进口管1564相连的下或底部铰接连接器1546(也称为下或底部关节)。在示例中,所有连接接口包括与相对硬的材料啮合以提供良好密封的相对软的材料。
顶部和底部铰接连接器1544、1546提供至少两个铰接点以向出口管1542的顶部和底部增加灵活性。病人前额的曲线是重要方面,因为其确定病人接口将以哪个角度放置在病人的脸上。由出口管组件提供的铰接系统提供一定范围的位置以适应不同病人的不同前额形状、尺寸、高度和/或角度。病人的前额可以在形状和高度方面不同,诸如高、低或倾斜,以及在长度方面不同,诸如在65mm和125mm之间,例如75-100mm、70-120mm、80-110mm、90-100mm等。
顶部铰接连接器
顶部铰接连接器1544提供流发生器1520的出口1521与相对刚性出口管1542的顶部1543之间的柔性接口。顶部铰接连接器1544提供以下功能中的一个或多个:将相对干性的出口管保持并密封到流发生器;提供前后弯曲以适应跨病人配合范围的一定范围的人体测量变化;提供横向(左右的)稳定性;提供流发生器和相对刚性出口管的形式之间的视觉连续性;和/或提供适合于容纳较小的头部尺寸并允许出口管在前额上缠绕至位于头部上的流发生器的结构。
如在图83、图84和图86中最好地示出的,顶部铰接连接器1544包括沿着其内表面的第一环形凹部1544(1),其适合于啮合提供给出口1521的末端(即推到出口上)的连接器的环形倒钩或凸缘1521(1)(例如,卵形、圆形)。顶部铰接连接器1544还包括沿着其内表面的第二环形凹部1544(2)(例如,参见图84、图86和图87),其适合于啮合提供给出口管1542的顶部1543(即推到出口管上的连接器)的环形倒钩或凸缘1543(1)。用相对柔性的连接器1544实现的相对刚性出口1521与相对刚性出口管1542之间的连接提供这些部件之间的充分的保持和密封。
在所示示例中,倒钩包括大体上圆形的形状,诸如圆形、卵形或椭圆形。然而,可以有其他倒钩形状,例如,方形、矩形或弧形。并且,顶部铰接连接器、出口与出口管之间的连接可以包括相反的布置,例如,倒钩可以位于顶部铰接连接器上且流发生器可以包括由较软材料制成的出口,以允许将其推到连接器上的倒钩上。
如在图83、图84和图86中最好地示出的,顶部铰接连接器1544和流发生器出口1521之间的连接包括一个或多个凹部(切口)和相应的肋以提供防误防错(poke-yoke)或无差错连接。在所示示例中,流发生器出口包括一个或多个肋1521(2)(例如,2个、3个、4个或更多肋),其适合于沿着顶部铰接连接器1544的内表面啮合相应的凹部1544(3)。然而,还可以使用相反的布置,即肋在连接器上且凹部在出口上。
此类肋/凹部布置防止标准圆形空气输送管被附着于流发生器出口,因为将不会形成被保持且密封的连接。例如,流发生器出口1521上的肋1521(2)将防止标准管过远地推到流发生器出口上,因此导致不稳定的连接。此外,如果标准管被推到流发生器出口的肋上,则这将在使用中导致肋周围的泄漏。然而,可以利用没有肋的标准连接,但这将允许任何标准管连接到流发生器。此类布置可以导致提供低效的治疗,除非流发生器能够补偿不同的管阻抗。
顶部铰接连接器还可以具有适合于提供与流发生器出口的较高保持力的厚度。较厚的顶部铰接连接器可以在流发生器出口与顶部铰接连接器之间的连接处具有较高圆周应力,从而增加保持力。较高的保持力还可以更好地使面罩相对于流发生器的位置稳定。顶部铰接连接器可以具有例如约2-10mm、约4-6mm、约4mm的厚度。
如在图88中最好地示出的,顶部铰接连接器1544包括一组侧肋1544(5)(例如,约5-10mm,例如7mm的曲率半径),其提供左右稳定性,但允许前后移动。侧肋1544(5)是通过在顶部铰接连接器1544中具有薄化壁段而形成的。薄壁段允许顶部铰接连接器沿着前后方向弯曲或铰接以适应病人之间的一定范围的人体测量变化,即不同病人之间的不同前额高度和角度。薄壁段可以具有约0.1至1mm、例如约0.2mm至0.6mm、例如约0.5mm的厚度。在未示出的替换示例中,可以通过使用允许顶部铰接连接器1544的某个区域的更大灵活性的材料组合来实现铰接。例如,在区域1544(5)而不是侧肋中共成型更柔性的材料以允许连接器的移动的灵活性。顶部铰接连接器1544可以沿着向前和向后方向中的每一个提供约0-90°的铰接或弯曲范围,优选地约0-60°或约0-50°或约0-45°,诸如0-30°、0-25°、0-20°、0-15°。应理解的是可以利用其他弯曲角。在某些示例中,可以将顶部铰接连接器1544设计成沿着朝向病人前额的向后方向弯曲较少,与远离病人的前额向前相反,或者反之亦然。
顶部铰接连接器可以具有变化的外表面抛光。例如,顶部铰接连接器可以具有抛光顶面及其他毛面表面。这可以增强部件的视觉吸引力,并且可以帮助可用性,即,使得顶部铰接连接器的侧面更容易抓握。其还可以指示对准。
底部铰接连接器
底部铰接连接器1546提供相对刚性出口管1542的底部1545与框架1532的进口管1564之间的灵活对接。底部铰接连接器1546提供以下功能中的一个或多个:提供相对刚性的出口管与框架之间的密封空气路径;将相对刚性的出口管保持到框架;提供相对于脸的向前和向后移动;允许由用户的头的形状定义的不同角度;提供相对刚性出口管与框架的形式之间的视觉连续性;允许容易的去除和组装,包括定向;提供其中灵活性水平未被规定而是由用户的头的特定性状被动地确定的非常灵活的接头;和/或提供左右稳定性(例如,连接器可以包括一组侧肋,其提供左右稳定性,但是不阻止向后和向前移动)。
如在图83、图84和图86中最好地示出的,底部铰接连接器1546包括沿着其内表面的第一环形凹部1546(1),其适合于啮合提供给出口管1542的底部1545的环形倒钩或凸缘1545(1)(例如,卵形、圆形),即推到出口管上的连接器。底部铰接连接器1546还包括沿着其内表面的一个或多个间隔开的第二凹部1546(2),其适合于啮合提供给进口管1564的末端的各个倒钩或凸缘1564(1),即推到进口管上的连接器。用相对柔性连接器1546实现的相对刚性的出口管1542与相对刚性的进口管1564之间的连接提供这些部件之间的充分保持和密封。应认识到的是倒钩可以具有其他适当性状(例如,方形、矩形或弧形),并且底部铰接连接器、出口管以及进口管之间的连接可以包括相反的布置,例如,倒钩可以位于底部铰接连接器上,并且出口管和进口管可以由较软的材料制成以允许其推到连接器上的倒钩上。
如在图90中最好地示出的,底部铰接连接器1546包括一组侧肋1546(3)(例如,约1-6mm,例如2.7mm的曲率半径),其提供左右稳定性,但允许向后和向前移动。侧肋1546(3)是通过在底部铰接连接器1546中具有薄化壁段而形成的。薄壁段允许底部铰接连接器沿着前后方向弯曲或铰接以适应病人之间的一定范围的人体测量变化,即不同病人之间的不同前额高度和角度。薄壁段可以具有约0.1至1mm、例如约0.2mm至0.6mm、例如约0.5mm的厚度。在未示出的替换示例中,可以通过使用允许底部铰接连接器1546的某个区域的更大灵活性的材料组合来实现铰接。例如,在区域1546(3)而不是侧肋中共成型更柔性的材料以允许连接器的移动的灵活性。可以在铰接区域处使用较低肖氏硬度材料。底部铰接连接器1546可以沿着向前和向后方向中的每一个提供约0-90°的铰接或弯曲范围,优选地约0-60°或约0-50°或约0-45°,诸如0-30°、0-25°、0-20°、0-15°。应理解的是可以利用其他弯曲角。在某些示例中,可以将底部铰接连接器1546设计成沿着朝向病人前额的向后方向弯曲较少,与远离病人的前额向前相反,或者反之亦然。
底部铰接连接器可以具有变化的外表面抛光。例如,底部铰接连接器可以具有抛光顶面及其他毛面表面。这可以增强部件的视觉吸引力,并且可以帮助可用性,即,使得底部铰接连接器的侧面更容易抓握。其还可以指示对准。
出口管
相对刚性的出口管1542提供顶部铰接连接器1544与底部铰接连接器1546之间的导管路径。相对刚性的出口管1542提供以下功能中的一个或多个:在顶部铰接连接器与底部铰接连接器之间提供气流;保持并密封到顶部铰接连接器和底部铰接连接器;在顶部铰接连接器与底部铰链连接器之间提供视觉连续性;和/或允许容易的去除和组装,包括定向。
优选地,可以以相对刚性的出口管形成内表面或空气路径的多数或大部分的方式将顶部铰接连接器和底部铰接连接器连接到相对刚性的出口管。例如,顶部铰接连接器和底部铰接连接器可以在相对刚性的出口管的外表面上缠绕或滑动。此类布置可以减少噪声,因为相对刚性的出口管可以由声音抑制、绝缘或防止噪声传播的材料构成。这可能是由于材料的性质或处理或形成材料的方式而引起的。例如,相对刚性出口管可以由相对硬的或刚性的材料形成,例如能够支撑其自重的材料。相对硬的或刚性的材料具有至少1吉帕斯卡(GPa)的杨氏模量度量,诸如大于1.5GPa或大于2GPa。此类材料可能由于材料的分子结构而固有地是噪声抑制的。优选地,出口管还可以是相比薄的,从而减少面罩的重量和视觉体积。
优选地,出口管沿着出口管组件的中心或中间部分延伸。优选地,在出口管与面罩进口和流发生器出口之间存在软或相对柔性的连接。优选地,这些相对柔性连接(例如,顶部铰接连接器和底部铰接连接器)具有足以防止出口管撞击或接触面罩进口和流发生器出口的高度。这是为了避免出口管、面罩进口和流发生器出口的磨损。此外,由于这些部件(出口管、面罩进口和流发生器出口)可以是相对刚性的,这些部件的接触可以导致噪声。
在示例中,出口管包括约30-70mm的固定长度,例如,约60mm、约45mm、约50mm、约47mm,其是不可调整的。在替换示例中,出口管可以包括波纹段,其提供出口管的长度的自动调整以配合用户的脸。在另一替换示例中,可以提供滑动调整以调整用户的头上的流发生器的位置。可以在支撑流发生器的头套托架中包括滑动调整,以允许调整以配合不同尺寸的头。
如在图86中最好地示出的,出口管1542的直径从在流发生器的出口附近的其顶部向在框架的进口管附近的其底部逐渐缩减,即顶部处的较大直径至底部处的较小直径。示例性直径为:顶部处的约20mm至底部处的约15mm;顶部处的约18mm至底部处的约16mm。然而,还可以利用沿相反方向的逐渐缩减。此布置提供了以下益处中的一个或多个:用于加工以允许对出口管进行成形的益处;和/或关于噪声的益处。
优选地,内表面是平滑的,即不包含任何台阶、凹槽、褶皱等,以减少在出口管中产生的噪声。也就是说,出口管可以具有平滑或连续钻孔。钻孔的直径方面的任何过渡可以优选地是平稳过渡,例如,梯度。
在替换示例(未示出)中,可以在单个进口管部件中形成顶部铰接连接器1544、底部铰接连接器1546以及出口管1542,在进口管部件中结合有一个或多个以及优选地两个或更多铰接区域。如上所述,可以通过进口管部件的薄壁段和/或具有不同水平的柔性和/或刚性的不同材料的使用来提供铰接区域,例如,顶部和底部可以由相对柔性的材料制成以允许弯曲或铰接,并且中心部分可以由更加刚性的材料形成。
出口管可以在其上表面上具有切口或拇指把手1548(参见图91)。切口可以提供抓握部分,并且还可以提供用于顶部和底部铰接连接器1644、1646的表面以在连接到出口管1642时邻接。
无差错连接
在示例中,将出口管组件140构造成保证部件被以正确的取向连接,例如防误防错或无差错连接。例如,如图83中所示,出口管1542包括大体上U形的上和下突出体或指状物1549(1)、1549(2),其适合于被接收到提供给顶部和底部铰接连接器1544、1546的相应凹部(4)、1546(4)中。
在另一示例中,如在图92和图93中所示,出口管1642可以包括大体上正方形的上和下突出体或指状物1649(1)、1649(2),其适合于被接收到提供给顶部和底部铰接连接器1644、1646的相应凹部1644(4)、1646(4)中。大体上方形的上和下突出体或指状物1649(1)、1649(2)还可以防止顶部和底部铰接连接器1644、1646绕着出口管1642旋转。
框架
在示例中,框架1532是相对刚性的透明壳(例如,由聚碳酸酯构成),其提供以下功能中的一个或多个:保持衬垫;在底部铰接连接器与衬垫之间提供空气路径;提供用于头套的上和下侧带的连接;保持并用底部铰接连接器密封;包含前额支撑体以抵靠着前额对病人接口进行定位;和或包含排气孔。
在示例中,可以将框架1532构造成适应衬垫的顶部处的薄膜1562的期望深度(即,跨鼻梁)。在这里,还可以进行用于衬垫密封条深度和随后的垂直进口管1564的直径的提供。这些距离的和产生与脸的最小水平距离,其约为框架的最远突出体。
在示例中,框架被结构化成使得排气孔1566大体上垂直于划线以促进成型。围绕排气孔的区域还可以基本上是扁平且垂直的,以提供从排气孔到框架的其余部分的相对平稳的过渡。与鼻梁区域中的期望间距组合,这可以定义框架的鼻梁区域中的深度。
可以将框架设计成以方向的最少突然变化将期望的功能结合到平滑的同构形式中,该方向的突然变化可以导致透明部分中的反射和明线。并且,框架被结构化成使突兀性最小化。
如在图80至图83中最好地示出的下头套连接器1537(即,用于啮合头套夹持件的夹持件接受器)向框架的底部提供视觉重量,同时,鼻子区域向上逐渐缩减并过渡至进口管1564中。上头套连接器1535和前额支撑体1533向夹持件接受器提供视觉平衡,限定在从正面看时使人想起细长砂漏形式的形状。
在某种程度上还可以由进口管1564的角度和位置来限定框架几何形状,以保证面罩正确地配合在病人的脸上。
前额支撑体
前额支撑体1533提供以下功能中的一个或多个:在没有可调整性的情况下相对于一定范围的前额形状和角度来提供病人接口的舒适定位;允许用于相对刚性出口管和底部铰接连接器的移动自由度,以适应一定范围的前额形状和角度;抵抗预期的合理误用负荷情况而不折断;容纳带(例如,带连接);和/或容纳底部铰接连接器密封和保持接口。
在所示的示例中,前额支撑体1533是固定前额支撑体,即不可调整。在替换示例中,前额支撑体可以是可调整的,例如柔性的或在两个或更多位置之间可选择性地调整。
图94示出了前额支撑体1533相对于衬垫1560的示例性角度和位置,例如,约40-60mm(eg,约50mm)的d1和约5-15°(eg,9.3°)的d2。
在示例中,可以向前额支撑体提供一个或多个前额垫(例如,由硅树脂、泡沫等构成),以改善病人接口与病人的前额之间的摩擦阻力,例如以防止流发生器质量在病人的头向后倾斜时使病人接口向上移动。
下颏带
在替换示例中,可以使用下颏带来帮助将病人接口保持在适当位置,并且防止流发生器在使用中使病人接口向上移动。可以将下颏带提供为与PAP系统成一整体的部件,或者可以提供为附件或翻新(retro-fit)。
例如,图95示出了根据本技术的示例的包括下颏带1790的头戴式PAP系统1710。如所示,头戴式PAP系统1710包括病人接口1730(包括框架1732和衬垫1760),其适合于在使用中被头套1750固定于病人的脸的一部分并针对该部分被密封、流发生器1720,其适合于连接到病人接口并被头套1750的一部分固定于病人的头部、以及出口管组件1740(包括出口管1742及上和下铰接连接器1744、1746),其将病人接口与流发生器互连。
框架1732的上部提供具有用于啮合头套的上侧带1752的上头套连接器1735(例如,包括狭槽)的前额支撑体1733。框架的下部在其每侧上提供夹持装置1768(例如,包括用于啮合头套夹持件1770的夹持件接受器1760),以便啮合头套的下侧带1754和下颏带1790两者。
如所示,向从框架1732延伸的细长臂或带1738(例如,由硅树脂构成)提供夹持装置1768,其帮助对夹持装置进行支撑和定位。在示例中,可以用被构造成将框架互锁或否则啮合的一个或多个突出部将硅树脂带1738耦接到框架1732。夹持装置1768被提供给硅树脂带1738的相对末端,并且包括用以附着于下侧带1754和下颏带1790两者的结构。在替换示例中,带1738可以是适合于通过提供给框架(例如,下述此类装置的示例性实施例)的狭槽连接到夹持件接受器和环的一块头套材料。
图96-117图示出根据本技术的另一示例的夹持装置1868。如所示,夹持装置1868包括适合于被固定于或否则被提供给框架的夹持件接受器1880(在图104-图110中隔离地示出)和适合于被可释放地或可去除地连接到夹持件接受器的头套夹持件1870(在图111-图117中隔离地示出)。
如在图104-图110中最好地示出的,夹持件接受器1880包括病人接触侧(或在使用中最接近于病人皮肤的一侧),其具有适合于附着于带1892(例如,参见图102)以便将夹持件接受器固定于或否则附着于框架的细长底壁1882。底壁1882提供被构造成被插入或否则被附着于带的第一末端的正面部分或舌状物1882(1)。例如,带可以由复合材料(例如,泡沫和织物层)构成,并且可以将舌状物插在带的泡沫和织物层之间,并且然后胶合、缝合、热焊接或否则附着在复合材料内。替换地,可以将舌状物1882(1)在外部附着于带1892的第一末端1892(1),如图102中所示。底壁1882的后面部分1882(2)被构造成附着于带的第二末端。例如,可以将后面部分1882(2)在外部附着于带1892的第二末端1892(2),如图102中所示。如所示,本装置防止夹持件接收器在使用中直接接触病人的皮肤。并且,图102中所示的此类附着装置(即,被附着于舌状物的带的第一末端和被附着于后面部分的带的第二末端)产生适合于在使用中啮合或否则附着于在框架上提供的狭槽的环1892(3)。
非病人接触侧(或在使用中背对病人皮肤的一侧)包括狭槽或孔1884,其适合于在使用中接收头套夹持件的正面部分、适合于在使用中接收提供给头套夹持件的卡扣(snap)或与之对接的开口或卡扣接收部分1886以及适合于在使用中接收提供给头套夹持件的按钮或与之对接的凹部或按钮接收部分1888。
并且,夹持件接受器的每侧包括横杆或下颏带环1885,其形成开口,下颏带可以通过该开口且被可去除地附着。在使用中,下颏带将仅附着于夹持件接受器的一侧。下颏带环是在接受器的两侧提供的,使得可以制造单个接受器,其被构造成供在面罩的右侧和左侧中的每一个上使用,即,不必为面罩的每侧制造特定接受器。
图105示出了根据本技术的示例的下颏带1890。如所示,下颏带可以具有恒定的直径,除一端包括比下颏带宽的加厚区域1890(1)之外。此装置允许下颏带环过(1oop through)在面罩的第一侧(例如,左侧)的夹持件接受器的一个下颏带环,并且由于加厚区域的额外宽度,将通过过盈配合仍保持在原位。下颏带的相对末端然后将环过在面罩的第二侧(例如,右侧)的夹持件接受器的另一下颏带环,并且固定到其本身上,例如,经由具有适合于啮合下颏带的环材料的抓钩材料的薄片1890(2)。
如在图111-图117中最好地示出的,头套夹持件1870包括适合于与夹持件接受器对接的正面部分1872和适合于与头套的下侧带对接的后面部分1874。
如所示,正面部分1872包括主体1875和提供给该主体且被凹槽或弯曲空间1878与主体间隔开的柔性弹簧臂1876,这允许弹簧臂上下弯曲、即进入主体的平面中和从其中出来。向弹簧臂的中间部分提供了卡扣或锥形突出体1876(1)且其适合于在使用中啮合接受器中的开口或卡扣接收部分1886或与之对接。弹簧臂的自由末端包括适合于在使用中将卡扣从与接受器的卡扣接收部分的啮合释放的按钮1876(2)。
后面部分1874包括横杆或下头套带环1874(1),其形成开口,下头套带可以通过该环,并且被可去除地附着,例如可以将头套的下带的端部缠绕在横杆上。
在使用中,可以将头套夹持件的正面部分1872插入夹持件接受器1880的狭槽1884中,以使卡扣1876(1)与卡扣接收部分1886啮合,并将头套夹持件1870固定于夹持件接受器1880(例如,图96-图103示出了被组装到夹持件接受器的头套夹持件)。如图104中所示,可以使狭槽1884邻近于其开口逐渐缩减以促进头套夹持件的进入。可以按下按钮1876(2)以使卡扣从卡扣接收开口脱离,并且从而允许将头套夹持件从夹持件接受器释放。
图118示出了根据本技术的另一示例的包括夹持装置1968的头戴式PAP系统1910。头戴式PAP系统1910包括适合于在使用中被头套1950固定于病人的脸的一部分并针对该部分被密封的病人接口1930、适合于连接到病人接口且被头套1950的一部分固定于病人的头部的流发生器1920以及将病人接口与流发生器互连的出口管组件1940。
在病人接口的框架1932的每侧上提供了夹持装置1968以便啮合头套的下侧带1954和下颏带1990两者。夹持装置1968包括适合于被固定于或否则被提供给框架的夹持件接受器1980(在图119-图124中隔离地示出)和适合于被可释放地或可去除地连接到夹持件接受器的头套夹持件1970(在图125-图129中隔离地示出)。
如在图119-图124中最好地示出的,夹持件接受器1980包括病人接触侧(或在使用中最接近于病人皮肤的一侧),其具有适合于附着于带1992(例如,参见图118)以便将夹持件接受器固定于或否则附着于框架的细长底壁1982。底壁1982提供了被构造成被插入或否则附着于带的第一末端(例如,插入并固定在带的层之间)的正面部分或舌状物1982(1),和被构造成附着于带的第二末端的后面部分1982(2)。图118中所示的此类附着装置在带1992中产生环1992(1),其适合于在使用中啮合或否则附着于在框架1932上提供的狭槽。
非病人接触侧(或在使用中背对病人皮肤的侧面)包括适合于在使用中接收头套夹持件的正面部分的狭槽或孔1984。狭槽1984的内部提供了适合于在使用中接收提供给头套夹持件的各个搭扣(catch)或与之对接的台肩或搭扣啮合部分1984(1)(例如,参见图123)。
并且,夹持件接受器的每侧包括横杆或下颏带环1985,其形成开口,下颏带可以通过该开口且被可去除地附着。
如在图125-图129中最好地示出的,头套夹持件1970包括适合于与夹持件接受器对接的正面部分1972和适合于与头套的下侧带对接的后面部分1974。
如所示,夹持件1970包括主体1975和提供给主体的外环1976。外环1976被间隙1978与主体1975间隔开,其提供弯曲空间以允许外环在使用中朝着主体弹性地向内变形,例如,在主体的平面内。
外环1976在夹持件的每侧提供柔性弹簧臂部分1977。每个弹簧臂部分1977包括适合于啮合夹持件接受器的狭槽内的各个搭扣啮合部分的搭扣或锁定片1976(1)和用以防止夹持件推入夹持件接受器的狭槽中过远的止动块1976(2)。每个弹簧臂部分的面向外的表面包括手指把手1976(3)(例如一系列间隔开的突出体)以促进外环的抓握。
主体的后面部分包括狭槽1975(1),下头套带可以通过狭槽1975(1),并且被可去除地附着,例如,可以将头套的下带的端部缠绕在主体的后面部分和外环上,例如,参见图118。并且,主体的后面部分包括用以防止此区域中的外环的向内变形的片1975(2)。
主体的正面部分提供了细长支撑片1979,其包括适合于在锁定夹持件被可去除地耦接到夹持件接受器时接收在夹持件接受器的狭槽中提供的突出体1984(2)(例如,参见图123)的凹槽1979(1)。如所示,凹槽1979(1)的开放末端包括具有锥形边缘(例如,参见图128)的加宽部分1979(2)以在使用中促进突出体到凹槽中的进入。并且,支撑片1979包括突出体1979(3),其适合于在锁定夹持件被可去除地耦接到夹持件接受器时啮合在提供于夹持件接受器的狭槽中的凹槽1984(3)内(例如,参见图123)。因此,支撑片1979的上和下表面提供不同的形状,例如突出体和凹槽,以防止夹持件到夹持件接受器的不正确对准和组装。另外,在夹持件的前端处的面朝外的表面1972(1)是圆形或有波状外形的(contoured),以帮助将夹持件引导至接受器的狭槽中。
在使用中,可以将头套夹持件的正面部分1972插入夹持件接受器1980的狭槽1984中以使搭扣1976(1)与各个搭扣啮合部分1984(1)啮合并将头套夹持件固定于夹持件接受器。提供给支撑片1979的凹槽1979(1)/突出体1979(3)啮合在接受器的狭槽1984内提供的突出体1984(2)/凹槽1984(3)以促进头套夹持件的进入和对准。可以按压弹簧臂以使搭扣1976(1)从搭扣啮合部分1984(1)分离并从而允许将头套夹持件从夹持件接受器释放。在示例中,每个搭扣包括约0.5-2mm的高度,例如1mm,并且移位约0.2-0.5mm,例如0.3mm,以从各个搭扣啮合部分释放。在示例中,夹持件将保持在接受器中达到沿着远离接受器的释放反向施加的至少30N的力。
图130至图138图示出根据本技术的替换示例的头套夹持件。在每个示例中个,可以捏住夹持件的侧面以使搭扣从夹持件接受器脱离。头套夹持件图示出用于释放的不通过夹持件长度和夹紧力,例如10-20N。例如,夹持件2070(1)、2070(2)、2070(3)、2070(4)、2070(5)、2070(6)和2070(7)的后面部分包括具有替换应力缓解弯曲和头套带附着点的替换布置。
排气孔
在示例中,提供给框架1532的排气孔1566可以是扩散排气孔,例如包括圆顶的排气孔盖和布置在圆顶的环形侧壁上以提供扩散气流的多个通风孔(ventholes),诸如在PCT申请号PCT/AU2009/001102中所描述的,其被整体地通过引用结合到本文中。
衬垫
如在图94中最好地示出的,衬垫1560的非脸接触侧包括具有密封唇缘或密封条1563的舌状物1561,其适合于啮合在提供给框架1532的凹槽或通道1565内。密封唇缘1563可以与在通道1565内提供的一个或多个肋对接,例如以增强保持力。
衬垫的脸接触侧包括双壁装置,例如薄膜1562和底层支撑衬垫1567。然而,衬垫可以包括一个壁或不止两个壁装置。并且,该壁装置可以绕着衬垫周界变化,例如鼻梁区域中的单壁装置(即,仅薄膜)和其余区域中的双壁装置(即,薄膜和底层支撑衬垫),如图94中所示。
在示例中,病人脸上的衬垫的期望角度可以确定或设定进口管的角度。此布置可以由衬垫顶部处(即,跨鼻梁)的薄膜深度决定(drive)。在这里,可以对衬垫密封条深度和随后的进口管直径进行规定。这些距离的和产生与脸的最小水平距离,其约为病人接口的最远突出体,并且可以有效地确定病人接口几何结构的其余部分。
出口管的替换示例
图47-55图示出出口管的替换示例和用于将出口管连接到流发生器和病人接口的替换示例(例如,柔性或非柔性耦接)。
图47示出了在流发生器20与病人接口的进口管64之间提供的缩短和柔性出口管540。图48是缩短和柔性出口管540的隔离视图。
图49示出了具有到流发生器20和进口管64的柔性耦接的刚性出口管640。
图50示出了具有到流发生器20和进口管64的非柔性耦接的刚性出口管740。
图51示出了具有到流发生器20的柔性耦接和到进口管64的非柔性耦接的刚性出口管840。
图52示出了具有到流发生器20的非柔性耦接和到进口管64的柔性耦接的刚性出口管940。
图53示出了具有到流发生器的非柔性耦接的刚性管740、940的示例。
图54示出了具有用以支撑病人接口的进口管并使其稳定的柔性支撑体1031的框架1032的示例。柔性支撑体1031可以采取被附着于框架的柔性带或条的形式。
图55示出了具有柔性进口管1064的衬垫1060的示例。可以由诸如硅树脂的柔性材料将衬垫1060和柔性进口管1064形成为单个部件。
头套
提供头套是为了在使用中将PAP系统支撑在病人的头上。
如图56至图58中所示,头套50可以包括沿着托架55的垂直硬化件(rididizer)或分支90,以帮助防止流发生器20向前和/或向后滑动。并且,头套可以包括附加边带或附加带部分(例如,在上侧带52与支撑流发生器的托架55之间的带部分91)以防止流发生器倾斜。并且,可以将来自流发生器的出口管构造成提供较少的可弯性以防止流发生器向后倾斜。图58是头套50的后视图。
在图59和图60中,头套包括上前额带52、下带54、头顶带56以及用于流发生器20的Y形托架或底座55。可以向带中的一个或多个提供硬化件,例如,前额带、头顶带以及托架。在示例中,可以将头套构造成保持其形状。
在图61、图62和图63中,头套包括七块构造,其具有上侧带52、下侧带54、具有托架55的头顶带56以及在托架55与上侧带52之间以将托架55保持在适当位置的网孔部分57。网孔部分57(例如,伸展网孔)在使用中保持流发生器稳定。可以沿着上侧带提供硬化件98且其延伸至头顶带。并且,可以沿着头顶带的下部提供单独硬化件99。
在图64、图65和图66中,头套包括五块构造,其具有上侧带52、下侧带54以及具有集成托架55的头顶带56。可以沿着上侧带提供硬化件98且其沿着头顶带延伸。上侧带可以是可调整的。
图67和图68图示出流线型流发生器20和用于支撑流发生器的托架55的示例。
图69-图76图示出包括替换带装置的头套的替换示例。
在图77中,头套包括在流发生器和出口管道上延伸或将其覆盖的保护套(sock)97。如所示,该保护套包括用于流发生器的泡沫衬垫出口97(1)。
图78和图79示出了具有被构造成在使用中将病人接口30和流发生器20支撑在病人头上的适当位置的头套50的PAP系统的另一示例。如所示,可以将头套和托架纹理化、着色和/或使其成流线型以增强美感和舒适性。
虽然结合多个示例描述了本技术,但应理解的是本技术不限于公开的示例,相反,其意图覆盖包括在本技术的精神和范围内的各种修改和等价布置。并且,可以结合其他示例来实现上述各种示例,例如,可以将一个示例的一个或多个方面与另一示例的各方面组合以实现其他示例。此外,任何给定组件的每个独立特征或部件可以组成附加示例。另外,虽然本技术具有对遭受OSA的病人的特定应用,但应认识到的是遭受其他疾病(例如,充血性心力衰竭、糖尿病、病态肥胖、中风、肥胖手术等)的病人可以从以上教导得到益处。此外,以上教导具有与在非医学应用中不同的对病人和非病人的可适用性。