CN103180005B - 具有废气降噪的流体连接导管 - Google Patents

Abstract

一种流体连接导管（6，50，70，104，134），包括：被构造成接收呼吸气体流的进口端部（28，52，76，110，140），流体地连接到进口端部并且限定出出口开口的出口端部（32，56，78，112，142），定位在进口端口与出口端部之间的中心腔部（36，60，80，124，145），所述中心腔部具有被定为成与出口开口相对的外壁（38，62，82，116，146）。外壁具有多个延伸穿过废气孔口（40，64，84，118，148）。多个声音衰减结构设置在中心腔部中并且在出口端部与外壁之间。所述声音衰减结构包括被构造成对与流过流体连接导管的废气流相关的声波进行反射的多个表面。

Description

具有废气降噪的流体连接导管

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119（e）要求享有2010年10月22日提交的美国临时申请No.61/405,804的优先权，该申请的内容通过参考而被结合在此。

技术领域

本发明涉及一种非侵入式通气以及压力支持系统，该系统使用病人接口装置用于将呼吸气体流输送到病人气管，以及特别涉及一种用于这种病人接口装置的流体连接导管（例如肘节导管），该导管包括用于降低与废气流相关的噪声的机构。

背景技术

有多种情形需要或者期望将呼吸气体流以非侵入方式输送到病人气管，即没有为病人插管或者以外科方式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而使病人通气。还公知的是输送正压通气（PAP）治疗来处理某些医学失调，最著名的是阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）。已知的PAP治疗包括连续正压通气（CPAP）、其中恒定的正压被提供到病人气管从而以夹板方式打开病人气管；以及可变压力通气、其中提供到病人气管的压力随着病人的呼吸周期而改变。这种治疗通常在夜间当病人睡觉时提供给病人。

如上所述的非侵入通气以及压力支持治疗包括将包括面罩部件的病人接口装置放置在病人面部上，该面罩部件包括柔软的、柔性的衬垫。面罩部件非限制性地包括：覆盖病人鼻子的鼻罩，具有鼻导管的鼻垫、该鼻导管被接收在病人鼻孔之内，覆盖鼻子和口部的鼻/口罩，或者覆盖病人面部的全面罩。这种病人接口装置还可利用其它的病人接触部件，例如前额支持、腮垫和下巴垫。病人接口装置连接到气体输送软管并且使通风机或者压力支持系统与病人气管相联系，从而使得呼吸气体流能从压力/气流发生装置输送到病人气管。公知的是，通过头盔将这种装置保持在佩戴者面部上，该头盔具有一个或多个条带，所述条带适合于配合到病人头部上方/周围。

对于在OSA治疗中使用的病人接口装置而言，关键的工程学挑战在于平衡废气流和废气噪声。对于所有这种病人接口装置而言都需要一定数量的废气流，从而将尽可能多的CO₂适当地排出。目前对于排出适当数量CO₂所需的废气流数量同时使得病人接口装置有些嘈杂。这种噪声会干扰病人或者床伴，有时会使得他或她难以入睡或者不经意地醒来。

大部分当前的病人接口装置利用肘节导管来控制废气流穿过小的孔口。这些孔口被模制成尽可能地降低噪声。由于孔口的复杂度，大多数排气/废气端口被模制成分离部件并且被组装从而形成完整的肘节。当前，在单独利用小的孔口来维持可接受的流动水平与低噪声阈值时并没有实现平衡。由此，存在一个重要的机遇来实现可接受的流动水平与低噪声阈值。

发明内容

由此，本发明的目的是提供一种病人接口装置，克服传统病人接口装置的缺点。根据本发明的一个实施例，该目的通过提供一种病人接口装置而实现，该病人接口装置包括：衬垫和框架。衬垫连接到该框架。该框架具有与衬垫流体连通的孔口。病人接口装置进一步包括流体连接导管，其具有进口端口以及流体地连接到进口端口的出口端口。进口端部被构造成接收呼吸气体流，以及出口端部被构造成流体地连接到框架的孔口，从而将呼吸气体流输送到衬垫。流体连接导管包括定位在进口端口与出口端部之间的中心腔部，该中心腔部具有外壁，该外壁被构造成当出口端部流体地连接到孔口时被定位成与框架孔口相对。外壁具有延伸穿过的多个孔口。流体连接导管包括在出口端部与外壁之间的中心腔部中的多个声音衰减结构。该多个声音衰减结构包括被构造成对与流过孔口的废气流相关的声波进行反射的多个表面。

在另一个实施例中，提供一种流体连接导管（例如肘节导管），包括：被构造成接收呼吸气体流的进口端部；流体地连接到进口端部的出口端部，其中出口端部限定了出口开口；以及定位在进口端口与出口端部之间的中心腔部。该中心腔部具有定位成与出口开口相对的外壁。该外壁具有延伸穿过的多个废气孔口，以及在出口端部与外壁之间的中心腔部中的多个声音衰减结构。该声音衰减结构包括被构造成对与流过流体连接导管的废气流相关的声波进行反射的多个表面。

在参考附图理解接下来的描述以及附加权利要求之后，本发明的这些及其它目的、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是根据本发明一个示例性实施例的病人接口装置的前透视图；

图2是根据本发明一个实施例的肘节导管的前端视图，图3是前透视图，图4是侧端视图，图5是后透视图，以及图6是后端视图；

图7和8是图2-6中的肘节导管沿着图2中的直线Z-Z截取的横截面视图；

图9是图8选定部分的放大视图；

图10是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管的前端视图，图11是侧端视图，图12是前透视图，以及图13是后端视图；

图14是图10中的肘节导管沿着图10中的直线A-A截取的横截面视图；

图15是图11中的肘节导管沿着图11中的直线D-D截取的横截面视图；

图16是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管的侧端视图，图17是后端视图，以及图18是前端视图；

图19是图16-18中的肘节导管的左侧部分的透视图以及图20是图16-18中的肘节导管的右侧部分的透视图；

图21是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管的侧端视图，图22是后端视图，以及图23是前端视图；

图24-26是图21-23中的肘节导管的右侧部分的透视图；

图27是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管的侧视图，图28是后端视图，以及图29是前端视图；

图30-32是图27-29中的肘节导管的右侧部分的透视图；以及

图33是图27-29中的肘节导管的消音器组件的一部分的示意图。

具体实施方式

如在此所使用，单数形式也包括复数个指代物，除非行文中清楚地表达出相反的意思。如在此所使用，两个或多个零件或部件进行“连接”的表达方式指的是零件相结合或者共同地操作，无论直接地还是间接地，即通过一个或多个中间零件或部件，只要发生联系。如在此所使用，“直接地连接”指的是两个元件直接地彼此接触。如在此所使用，“固定地连接”或者“固定的”指的是两个部件进行连接，从而作为一体进行移动，同时彼此相对保持恒定的定向。

如在此所使用，术语“单一的”指的是部件被生成为单一件或单元。也就是说，包括单独生成以及随后连接到一起的件的部件并非“单一的”部件或者主体。如在此所使用，两个或多个零件或部件彼此“接合”应当指的是零件向着彼此施加作用力，无论是直接地还是通过一个或多个中间零件或部件。如在此所使用，术语“数量”指的是一个或者大于一个（即多个）的整数。

在此使用的方向性用语，如（例如且非限制性）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定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是根据本发明一个示例性实施例的病人接口装置2的前透视图，该病人接口装置包括面罩4，该面罩流体地连接到肘节导管6。肘节导管6被构造成连接到适当的软管7，该软管又连接到适当的压力发生装置9。压力发生装置非限制性地包括恒压支持装置（例如持续正压通气装置或者CPAP装置）、变压装置（例如由PhilipsRespironicsofMurrysville，Pennsylvania制造和分销的 或者C-Flex^TM装置），以及自动滴定压力支持装置、呼吸机、或者产生气流用于输送到病人的任意其它装置。下面结合图2-8详细描述肘节导管6。

在所示实施例中，面罩4是鼻罩。然而，有助于将呼吸气流输送到病人气管的任意类型面罩（例如鼻/口（全面）罩）都可被用作面罩4，而保持在本发明的范围内。面罩4包括操作性地连接到框架10的密封衬垫8。

在所示实施例中，密封衬垫8由柔软、有弹性、能缓冲的弹性体材料（非限制性地例如硅树脂、适当柔软的热塑性弹性体、闭孔泡沫或者这些材料任意组合）的单一件限定而成。框架10由刚性或半刚性材料（非限制性地例如注模热塑性塑料或硅树脂）制成，并且包括具有孔口的面板部分，肘节导管6连接到该孔口。

框架10包括一对设置在框架的面板部分12相对侧上的头盔连接元件14。在所示的示例性实施例中，其中每个头盔连接元件14都包括环部16，该环部被构造成接收头盔组件（未示出）的各自下部头盔条带，用于将病人接口装置2紧固到病人头部。可以理解的是，本发明能够预见到用于头盔连接元件的其它配置，例如卡扣、槽、钩、以及接收部。

框架10进一步包括连接到从面板部分12延伸的延伸元件20的前额支承18。前额支承18包括连接到支承框架24的前额衬垫22。前额衬垫22由柔软、有弹性的弹性体材料（非限制性地例如硅橡胶、适当柔软的热塑性弹性体或者这些材料的任意组合）所制成，并且在示例性实施例中被包覆模制到支承框架24上。前额支承18被构造成通过接合病人前额而为病人接口装置2提供额外支承。可以理解的是，前额支承18和延伸元件20是可选的并且能够被整体地省略。此外，本发明能够预期到用于前额支承18和/或延伸元件20的多种其它配置。例如，延伸元件20可以包括调节机构，该机构使得前额支承18能够相对于框架移动从而使得使用者能够基于他们的个人喜好而为前额支承18选择适当的位置。

在所示实施例中，支承框架24包括设置在其相对端部的头盔连接元件26。在这个实施例中，头盔连接元件26是环部形式，该环部被构造成接收头盔组件（未示出）的各个上部头盔条带，从而将病人接口装置2紧固到病人头部。可以理解的是，本发明能够预见到用于头盔连接元件的其它配置，例如卡扣、槽、钩、以及接收部。

图2是图1中所示肘节导管6的前端视图，图3是前透视图，图4是侧端视图，图5是前透视图，以及图6是前端视图。此外，图7和8是沿着图2中的直线Z-Z截取的肘节导管6的横截面视图。

参考图2-8，肘节导管6包括具有进口开口30的进口端部28，该开口30被构造成连接到软管7，该软管7连接到压力发生装置9。肘节导管6还包括具有出口开口34的出口端部32，该出口开口34与进口端部28和进口开口30流体连通。出口端部32被构造成可移除地以及密封地连接到框架10的面板部分12。在所示实施例中，肘节导管6由刚性或者半刚性材料（非限制性地例如塑料材料）而被整体地模制成单一部件。

肘节导管6还包括进口端部28与出口端部32之间的中心腔部36（形成了肘节的弯曲部）。中心腔部36与出口开口34正相对地定位的外壁38包括从其延伸穿过的多个整体模制的废气狭缝/孔口40，它们允许在病人呼气到面罩4时将CO₂适当地消散到大气。在所示的示例性实施例中，废气狭缝/孔口40是椭圆形的。然而，可以预见到其它形状，例如圆形、矩形、方形等。此外，废气狭缝/孔口40用作废气流上的声波衍射器，从而降低废气流导致的噪声。在一个特定的、非限制示例性实施例中，各个椭圆形废气狭缝/孔口40的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气狭缝/孔口40的长度为0.042英寸。

此外，参考图6-8，中心腔部36包括多个间隔元件42。每个间隔元件42都连接到中心腔部36的外壁38的内表面并且从该内表面延伸。此外，每个间隔元件42都包括具有多个弧形部46（参见图9）的前缘区域44。在所示实施例中，每个间隔元件42的前缘区域44都包括三个弧形部分46A、46B、46C。弧形部分46B被配置成位于共线的弧形部分46A、46C之间的抛物线凹口区域。间隔元件42的多弧形状导致它们用作流过面罩4的废气流上的声波反射器。这导致与废气流相关的声波被间隔元件42在多个方向上反射（特别是通过弧形部分46），由此随着废气经过肘节导管6流到环境大气时能够导致一定程度的噪声消除以及由此噪声降低。

可以理解的是，肘节导管6使废气流转向，从而在废气流离开肘节导管之前降低声压波，由此降低噪声同时维持废气流，即没有对废气流施加明显的限制。特别地，废气狭缝/孔口40和间隔元件42组合起来从而当废气流流过肘节导管6时提供废气流的反射和衍射，这有助于足够地降低声压波从而获得低的噪声阈值同时保持可接受的流动水平来充分地排出CO₂。在示例性实施例中，废气狭缝/孔口40（用作声波衍射器）以及间隔元件42（包括充当声波反射器的多抛物线几何结构）被整体地模制作为中心腔部36的内部的一部分。刚刚所述的整体模制内部特征允许肘节导管6在所示实施例中被模制作为单一部件，由此消除了装配的需要。

图10是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管50的前端视图，图11是侧端视图，图12是前透视图，以及图13是后端视图。此外，图14是沿着图10中的直线A-A截取的肘节导管50的横截面视图，以及图15是沿着图11中的直线D-D截取的肘节导管50的横截面视图。肘节导管50可被用于替代肘节导管6而与图1中所示的面罩4共同使用，或者与任意其它适当的面罩结构共同使用。

参考图10-15，肘节导管50包括具有进口开口54的进口端部52，该进口开口被构造成连接到软管，该软管连接到压力发生装置，如本文其它部分所述。肘节导管50还包括具有出口开口58的出口端部56，该出口开口58与进口端部52和进口开口54流体连通。出口端部56被构造成可移除地以及密封地连接到框架10的面板部分12。

肘节导管50还包括进口端部52与出口端部56之间的中心腔部60（形成肘节的弯曲部）。中心腔部60与出口开口58正相对地定位的外壁62包括从其延伸穿过的多个整体模制废气狭缝/孔口64，允许废气流适当消散到环境大气。以此方式，当病人呼气到面罩中时病人排出的CO₂被允许排出到环境大气。此外，废气狭缝/孔口64充当废气流上的声波衍射器，用于降低由废气流导致的废气噪声。

在一个特定的、非限制示例性实施例中，各个椭圆形废气狭缝/孔口40的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气狭缝/孔口40的长度为0.042英寸。此外，肘节导管50还包括多个弧形偏导器元件66，这些弧形偏导器元件从外壁62向外并且相对于平行于外壁62的平面成向下角度延伸。在一个特定的、非限制性实施例中，向下的角度为60度。偏导器元件66对流经废气狭缝/孔口64的散射废气流进行偏导。

此外，参考图13-15，中心腔部60包括多个反射结构68。每个反射结构68都连接到中心腔部60的内表面以及从该内表面延伸。此外，每个反射结构68都包括多个外部表面，所述外部表面被定位成彼此相对形成一定角度。在所示实施例中，每个反射结构68都是三角棱柱，尽管其它几何形状（非限制性地例如金字塔或者正方形棱柱）也是可行的。反射结构68的多角度表面形状导致它们能够充当流经肘节导管50的废气流上的声波反射器。这导致与废气流相关的声波被反射结构68在多个方向上反射，由此当随着废气穿过肘节导管50时能够导致一定程度的噪声消除以及由此噪声降低。

此外，在示例性实施例中，反射结构68由具有相对较高声波吸收系数的材料制成，从而对于减弱声压波具有更大的作用。例如，以及非限制性地，反射结构68可由例如硅树脂、TPE、TPU或者泡沫的材料制成，以及可以具有在0.01到1.00之间的声波吸收系数，这个系数大于刚性或者半刚性基体材料的声波吸收系数。此外，应当知道的是，作为普遍规律，吸收系数可以随着波长改变而变化。由此，在一个示例性、非限制性实施例中，肘节导管50通过两种不同材料、使用二次注模工艺或者嵌件注模工艺而整体模制为单一部件，其中进口端部52、出口端部56以及中心腔部60可由刚性或半刚性材料（非限制性的例如塑料材料）制成，以及反射结构68可由上述的较高声波吸收系数的材料制成。同时，在注模工艺期间，进口端部52、出口端部56以及中心腔部60中的一个或多个的其余内表面可涂覆较高声波吸收系数材料，从而帮助声波吸收。

此外，在示例性实施例中，反射结构68被形成从而使得它们具有足够的结构完整性/刚性，从而使得较高的空气压力（例如40cmH₂O）不会导致与反射结构68发生混响，从而导致了低噪声阈值之上的增高的声压波。

由此，废气狭缝/孔口62以及反射结构68共同地提供反射、吸收以及衍射，从而减轻当废气流流过肘节导管50时与废气流相关的声压波，这有助于充分地减小声压波，从而获得低噪声阈值同时保持可接受的流动水平来充分地排出CO₂。

图16是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管70的侧端视图，图17是后端视图以及图18是前端视图。肘节导管70可替换肘节导管6而与图1所示的面罩4共同使用，或者与其它任意适当的面罩结构共同使用。在示例性实施例中，肘节导管70包括左侧部分72（图19）以及右侧部分74（图20），所述左侧部分和右侧部分如下面所述具有类似的结构并且彼此连接从而形成肘节导管70。

参考图19，左侧部分72包括进口端部76A以及出口端部78A，以及定位在进口端部76A与出口端部78A之间的中间壁部80A。此外，中间壁部80A的外壁部82A（与出口端部78A形成的半开口正相对地定位）包括从其延伸穿过的多个整体模制椭圆形废气狭缝/孔口84。参考图20，右侧部分74包括进口端部76B以及出口端部78B，以及定位在进口端部76B和出口端部78B之间的中间壁部80B。此外，中间壁部80B的外壁部82B（与出口端部78B形成的半开口正相对地定位）包括从其延伸穿过的多个整体模制椭圆形废气狭缝/孔口84。

由此，当左侧部分72和右侧部分74如图16-18中所示彼此连接时，进口端部部分76A、76B连接到一起从而形成进口端部部分76，出口端部部分78A、78B连接到一起从而形成出口端部部分78，中间壁部80A、80B连接到一起从而形成中间腔部80，该腔部具有由外壁部82A、82B所形成的外壁82。废气狭缝/孔口84允许当病人呼气到肘节70连接的面罩（例如面罩4）中时使CO2消散到大气。此外，废气狭缝/孔口84充当充当废气流上的声波衍射器，用于降低由废气流导致的废气噪声。在一个特定的、非限制示例性实施例中，各个椭圆形废气狭缝/孔口84的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气狭缝/孔口84的长度为0.042英寸。

此外，间隔结构88A被设置成左侧部分72的一部分并且从中间壁部80A延伸。间隔结构88A包括具有定位在出口端部78A顶部附近的末端的弧形底壁90A、从底壁90A向上延伸但是没有到达中间壁部80A顶部的第一部分壁92A、从中间壁部80A的顶部向下延伸但是没有到达底壁90A的第二部分壁94A、在中间壁部80A的顶部与底壁90A之间延伸并且具有设置其中的凹口98A的第三壁96A、以及在中间壁部80A的顶部与底壁90A之间延伸并且具有设置其中的凹口102A的第四壁100A。第四壁100A与外壁部82A间隔开。类似地，间隔结构88B被设置成右侧部分74的一部分并且从中间壁部80B延伸。间隔结构88A包括具有定位在出口端部78B顶部附近的末端的弧形底壁90B、从底壁90B向上延伸但是没有到达中间壁部80B顶部的第一部分壁92B、从中间壁部80B的顶部向下延伸但是没有到达底壁90B的第二部分壁94B、在中间壁部80B的顶部与底壁90B之间延伸并且具有设置其中的凹口98B的第三壁96B、以及在中间壁部80B的顶部与底壁90B之间延伸并且具有设置其中的凹口102B的第四壁100B。第四壁100B与外壁部82B间隔开。

当左侧部分72和右侧部分74如图16-18中所示彼此连接时，间隔结构88A和间隔结构88B连接到一起，形成多个声波腔，包括病人呼气的废气流可流动穿过所述声波腔。第一声波腔形成在第一部分壁92A、92B与第二部分壁94A、94B之间（流体在第一部分壁92A、92B上方以及在第二部分壁94A、94B下方流动），第二声波腔形成在第二部分壁94A、94B与第三壁96A、96B之间（流体穿过凹口98A、98B），以及第三声波腔形成在第三壁96A、96B与第四壁100A、100B之间（流体穿过凹口102A、102B）。多个声波腔对与废气流相关的声压波进行反射和散射，其中可以实现低噪声阈值同时保持可接受的流动水平来充分地排出CO₂。正压呼吸气流穿过肘节导管70被输送到病人以及在弧形底壁90A、90B下方从进口端部76流到出口端部78。

在示例性实施例中，如图19和20中所示，左侧部分72的外部边缘被凹进并且被构造成接收右侧部分74的升高外部边缘，从而将左侧部分72连接到右侧部分74。

图21是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管104的侧端视图，图22是后端视图，以及图23是前端视图。肘节导管104可替换肘节导管6而与图1所示的面罩4共同使用，或者与其它任意适当的面罩结构共同使用。在示例性实施例中，肘节导管104包括左侧部分106（图24-26）以及右侧部分108，所述左侧部分和右侧部分如下面所述具有类似的结构并且彼此连接从而形成肘节导管104。

参考图24-26，左侧部分106包括进口端部110A以及出口端部112A，以及定位在进口端部110A与出口端部112A之间的中间壁部114A。此外，中间壁部114A的外壁部116A（与出口端部112A形成的半开口正相对地定位）包括从其延伸穿过的多个整体模制椭圆形废气狭缝/孔口118。右侧部分106还包括弧形底壁120A，其具有定位在出口端部112A顶部附近的末端。右侧部分106在底壁120A与中间壁部114A的顶部之间支承消音器组件122，下面进一步详细描述。左侧部分108在结构上类似于右侧部分106。左侧部分108由此包括进口端部110B、出口端部112B、中间壁部114B、外壁部116B、椭圆形废气狭缝/孔口118、以及弧形底壁120B。

由此，当右侧部106和左侧部108如图21-23所示彼此连接时，进口端部110A、110B连接一起共同形成进口端部110，出口端部112A、112B连接到一起共同形成出口端部112、中间壁部114A、114B连接一起共同形成具有外壁116的中间腔部124，该外壁116由外壁部116A、116B形成。废气狭缝/孔口118允许病人呼气到导管104所连接的面罩（例如面罩4）时将CO₂适当地消散到大气。此外，废气狭缝/孔口118充当废气流上的声波衍射器，从而降低废气流导致的噪声。在一个特定的、非限制示例性实施例中，各个椭圆形废气狭缝/孔口40的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气狭缝/孔口40的长度为0.042英寸。

此外，如上面所提到，消音器组件122设置在中心腔部124之内。在图21-26中所示的实施例中，消音器组件122是准抛物线盘阵列的形式，所述盘阵列基本上使与废气流相关的声波平均地向后分散，从而使声压波降低。特别地，消音器组件122包括纵向对齐的半球状隔音元件126A、126B、126C，每个元件都具有中心孔128和定位成靠近它的边缘的孔130，即定位在半球状隔音元件126的外围区域中的孔130（图22）。消音器组件122还包括凸缘元件132，该凸缘元件与半球状隔音元件126A、126B、126C纵向地对齐并且靠近废气狭缝/孔口118。凸缘隔音元件132包括中心平头圆锥部，在其顶点具有开口，即在圆锥部平头的平面内面向隔音元件126A、126B、126C以及向着由出口端部112形成的开口。

在操作时，废气流以及相关的声波被强迫通过消音元件126C中的孔128、130，在此它们被反射/偏导，以及穿过消音元件126B中的孔128、130，在此进一步反射/偏导，导致它们穿过消音元件126A中的孔128、130。废气流和相关声波随后穿过凸缘隔音元件132的中心孔以及通过废气狭缝/孔口118流出。由于废气流与声波通过隔音元件126A、126B、126C的孔130的延迟，因此它们与直接穿过隔音元件126A、126B、126C的中心孔128的气体和声波是不同相的。在各个半球状隔音元件126A、126B、126C，它们倾向于相互抵消以及当它们在穿过凸缘隔音元件132之后遇到一起时，实现了降噪。正压呼吸气流通过肘节导管104而被输送到病人以及从在弧形底壁120A、120B下方从进口端部110流到出口端部112。

由此，废气狭缝/孔口118以及消音器组件122共同来提供反射和衍射，从而当废气流流过肘节导管104时减弱与废气流相关的声压波，这有助于充分地减小声压波，从而获得低噪声阈值同时保持可接受的流动水平来充分地排出CO₂。

图27是根据本发明另一个示例性实施例的肘节导管134的侧端视图，图28是后端视图，以及图29是前端视图。肘节导管134可替换肘节导管6而与图1所示的面罩4共同使用，或者与其它任意适当的面罩结构共同使用。在示例性实施例中，肘节导管134包括左侧部分136（图30-32）以及右侧部138分，所述左侧部分和右侧部分如下面所述具有类似的结构并且彼此连接从而形成肘节导管104。

参考图30-32，右侧部分136包括进口端部140A以及出口端部142A，以及定位在进口端部140A与出口端部142A之间的中间壁部144A。此外，中间壁部144A的外壁部146A（与出口端部142A形成的半开口正相对地定位）包括从其延伸穿过的多个整体模制椭圆形废气狭缝/孔口148。右侧部分136还包括弧形底壁150A，其具有定位在出口端部142A顶部附近的末端。右侧部分136在底壁150A与中间壁部144A的顶部之间支承有消音器组件152，下面进一步详细描述。左侧部分138在结构上类似于右侧部分136。左侧部分138由此包括进口端部140B、出口端部142B、中间壁部144B、外壁部146B、椭圆形废气狭缝/孔口148、以及弧形底壁150B。

由此，当右侧部分136和左侧部分138如图27-29所示彼此连接时，进口端部140A、140B连接到一起共同形成进口端部140，出口端部142A、142B连接到一起共同形成出口端部142，中间壁部144A、144B连接到一起共同形成具有外壁156的中间腔部155，该外壁156由外壁部156A、156B形成。废气狭缝/孔口148允许病人呼气到导管104所连接的面罩（例如面罩4）中时将CO₂适当地消散到大气。此外，废气狭缝/孔口148充当废气流上的声波衍射器，从而降低废气流导致的噪声。在一个特定的、非限制示例性实施例中，各个椭圆形废气狭缝/孔口118的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气狭缝/孔口118的长度为0.042英寸。

此外，如上所提到，消音器组件152设置在中心腔部145内。在图27-32中所示的实施例中，消音器组件152为隔音装置内部的阀组件的形式，从而反射与废气流相关的声压波，用于噪音衰减。特别地，消音器组件152包括具有进口开口158的圆柱形中空主体154，该中空主体连接到具有多个开口160的出口元件156。

参考图33，中空主体154的内表面包括具有外部边缘的隔音环162，该外部边缘沿着中空主体154的内周边而连接到中空主体154。隔音管164沿着隔音环162的内周边而连接到隔音环162。隔音管164和中空主体154均大致圆柱形并且大致围绕着相同的中心轴线定向。活塞组件166可移动地设置在隔音管164中并且包括具有止挡环170的中空活塞管168，止挡环170设置在活塞管168的相反端部，以及活塞管168的前端连接有端盖172。此外，活塞管168的前端之内包括多个孔口，当活塞管168由于废气流的作用力被推到隔音管164之外时（打开位置）允许径向流体流出活塞管168。

为了衰减噪音，进入消音器组件152的废气流可以被中空主体154内部的隔音环162反射。隔音环162包括基本上垂直于穿过消音器组件152的流体流的表面。当废气流被隔音环162反射时，至少实现了部分降噪。流过活塞组件166的废气流会在离开消音器组件152之前被活塞端盖172以及出口元件156反射。活塞端盖172和出口元件156的反射能够提供额外的降噪。正压呼吸气体通过肘节导管134而被输送到病人并且在弧形底壁150A、150B下方从进口端部140流到出口端部142。

在替换性实施例中，中空主体154可被省略，以及如上所述的隔音环162、隔音管164以及活塞组件166可被直接地设置在中心腔部145之内作为消音器组件。

由此，废气狭缝/孔口148和消音器组件152共同来提供反射和衍射，从而当废气流流过肘节导管134时减弱与废气流相关的声压波，这有助于充分地减小声压波，从而获得低噪声阈值同时保持可接受的流动水平来充分地排出CO₂。

在权利要求中，括号内的任何附图标记都不应被解释为限定权利要求。术语“包括”并没有将权利要求所列明之外的元件或步骤排除掉。在列举多个元件的装置权利要求中，这些元件中的多个可被实施为一体以及相同的硬件项目。元件前面的单数表述并没有排除多个这种元件的存在。在列举多个元件的任意装置权利要求中，这些元件中的多个可被实施为一体以及相同的硬件项目。相互不同的从属权利要求中引用的特定元件并不表示这些元件不能组合使用。

尽管本发明基于当前被认为是最实际和优选的实施例而详细描述用于解释目的，但是可以理解的是这种细节仅仅用于该目的并且本发明没有局限于所公开的实施例，而是相反地覆盖了落入附加权利要求精神和范围内的修改和等同配置。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它实施例的一个或多个特征进行组合。

Claims (14)

1.一种病人接口装置（2），包括：

（a）衬垫（8）；

（b）框架（10），所述衬垫被连接到所述框架，所述框架具有与所述衬垫流体连通的孔口；以及

（c）流体连接导管（6，50，70，104，134），所述流体连接导管包括：

进口端部（28，52，76，110，140）；

流体地连接到所述进口端部的出口端部（32，56，78，112，142），所述进口端部被构造成接收呼吸气体流，所述出口端部被构造成流体地连接到所述框架的孔口；

定位在所述进口端口与所述出口端部之间的中心腔部（36，60，80，124，145），所述中心腔部具有外壁（38，62，82，116，146），所述外壁被构造成当所述出口端部流体地连接到所述孔口时与所述框架的所述孔口相对地定位；

设置在所述外壁上并且延伸穿过所述外壁的多个废气孔口（40，64，84，118，148）；以及

设置在所述出口端部与所述外壁之间的所述中心腔部中的多个声音衰减结构，所述声音衰减结构包括被构造成对与流过所述框架的所述孔口的废气流相关的声波进行反射的多个表面。

2.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述废气孔口是椭圆形的。

3.如权利要求2所述的病人接口装置，其特征在于，各个椭圆形废气孔口的直径为0.020英寸以及各个椭圆形废气孔口的长度为0.042英寸。

4.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述声音衰减结构包括多个间隔元件（42），所述间隔元件被连接到所述外壁的内表面并且从所述内表面延伸。

5.如权利要求4所述的病人接口装置，其特征在于，每个间隔元件包括具有多个弧形部分（46）的引导边缘区域（44）。

6.如权利要求5所述的病人接口装置，其特征在于，每个间隔元件包括第一弧形部分（46A）、第二弧形部分（46B）、以及第三弧形部分（46C），所述第二弧形部分（46B）被定位在所述第一弧形部分与所述第三弧形部分之间并且被设置成抛物线凹口区域。

7.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述流体连接导管包括多个弧形偏导元件（66），所述弧形偏导元件以相对于平行所述外壁的平面成向下角度从所述外壁的外部向外延伸。

8.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述声音衰减结构包括多个反射结构（68），每个反射结构被连接到所述中心腔部的内表面并且从所述内表面延伸、并且包括彼此相对成角度定位的多个外部表面。

9.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述多个声音衰减结构包括具有多个壁（92A、92B、94A、94B、96A、96B、100A、100B）的间隔结构（88A、88B），所述多个壁形成废气流能够从其通过的多个声腔，所述多个声腔反射以及散射与废气流相关的声波。

10.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述声音衰减结构包括消音器组件，所述消音器组件包括多个纵向对齐的半球状隔音元件（126A、126B、126C），每个隔音元件具有用于废气流过的多个孔。

11.如权利要求10所述的病人接口装置，其特征在于，在各个隔音元件中，所述孔包括中心孔以及定位在所述隔音元件外围区域的多个边缘孔。

12.如权利要求10所述的病人接口装置，其特征在于，所述消音器组件被设置在所述中心腔部中的弧形底壁（90A、90B）支承，所述弧形底壁具有靠近所述出口端部的顶部定位的末端，以及所述呼吸气体流在所述弧形底壁下方从所述进口端部流到所述出口端部。

13.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，各个衰减结构包括消音器组件，所述消音器组件包括容纳阀组件（166）的中空主体（154），所述阀组件被支承在隔音组件（162，164）之内。

14.如权利要求1所述的病人接口装置，其特征在于，所述流体连接导管是肘节导管。