CN104605970A - 医用头带 - Google Patents

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詹姆斯·V·纳蒂
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Abstract

一种医用头带织物，其至少包括：(i)面向皮肤织物层；(ii)最外侧织物层；以及(iii)位于所述织物层之间的塑料或金属层。优选地，这些层和在织物中可能存在的任何附加层是热成型的，以形成具有至少一个基本上是层压结构的基本一体的织物。优选地，所述织物还包括位于所述织物层之间的泡沫层。优选地，在具有塑料的层(iii)的实施例中，所述塑料层为尼龙带、塑料带的形式。优选地，在具有金属的层(iii)的实施例中，所述金属层为铝带的形式。

Description

医用头带
本申请是申请号为200980119660.9(国际申请号为：PCT/US2009/045669)，申请日为2009年5月29日，发明名称为“医用头带”的发明专利申请的分案申请。
本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：2008年5月29日提交的第61/056,924号，2008年5月29日提交的第61/056,917号，和2008年5月29日提交的第61/056,913号，上述相关专利文档在此全部以其各自全文通过参考方式并入本申请。
技术领域
本发明涉及一种医用头带织物，具体而言，涉及一种用于治疗睡眠窒息的头带。
背景技术
用于治疗呼吸器官疾病(如睡眠窒息)的医用头带随病情的性质和程度而不同。在一些常规的睡眠窒息头带的设计中，头带是由具有处于柔软(pliable)和可挠曲(bendable)之间的中间刚度(rigidity)的材料制造的，其中此“刚度”与在下文的“定义”部分中所述的“刚性(rigid)”的定义不同。图1显示出常规的睡眠窒息头带织物100的部分截面分解图，其具有三层：(i)外侧尼龙层102；(ii)透气泡沫层104；和(iii)面向皮肤的尼龙层106。此三层102、104和106通过火焰层压以形成如图1(以分解图形式)所示的三层的层压制品。
通常头带100是通过火焰层压制成的。火焰层压是通常在纺织品工业中所使用的方法，用于将织物和/或泡沫/氯丁橡胶永久地连结，从而提供用于具体应用的功能。具体而言，聚氨酯(PU)泡沫和两个尼龙/氨纶混纺形成三层的复合物。将PU进料到火焰层压机器的一侧中，同时织物中的一种也被进料到其中。泡沫的上表面通过直接接触火焰熔融以产生粘性条件。然后将熔融的泡沫和织物进料经过压辊以将两种材料挤压到一起，迫使熔融的泡沫进入织物的孔中。随着其冷却，粘合就形成了。然后重复此方法以使另一种织物粘合至泡沫。
热成型是用于制造层压产品(如鞋内底)的常规方法，但通常不认为它是用于制造医用头带织物和/或睡眠窒息头带织物的常规方法。
美国专利6,019,101("Cotner")公开了一种用于治疗睡眠窒息的鼻罩。Cotner罩包括由弹性相容材料制成的绑带和塑性可变形的鼻夹。可变形的鼻夹可由薄铝制造。
美国专利6,269,814("Blaszczykiewicz")公开了一种睡眠窒息头带，包括由可伸缩的(stretchable)、透气的、层压的氯丁橡胶替代品制造的颏带。颏带的内表面由织物制成。颏带的外表面由UBL环材料制成。
美国专利6,470,886("Jestrabek-Hart")公开了一种用于治疗睡眠窒息的头带，其包括两个板。每个板包括以下层：(i)由软的、柔性的衣料制成的面向皮肤层，触感良好；(ii)塑料层(仅耳朵环绕区域)；(iii)软的柔性泡沫层；和(iv)衣料外表面层。虽然不是直接明显的，看来似乎衣料外表面层，即层(iv)可以被由钩和环紧固件织物(hook-and-loop fastener fabric)制成的材料层(具体而言，钩侧)覆盖、部分覆盖和/或取代。如Jestrabek-Hart专利的图5所示，Jestrabek-Hart头带织物仅在其塑料层的一侧上具有泡沫。此结构可以使塑料层通过外侧织物撕开。此外，此结构在塑料层的没有泡沫的一侧具有较低的软度。
美国专利6,805,117("Ho")公开了一种包含网状板(一个或多个)和后部联结件的头带。所述板(一个或多个)由尼龙混纺制成。所述后部联结件由层压泡沫或氯丁橡胶制成。
美国专利7,047,972("Ging")公开了一种呼吸面罩，其包括轭状件(yoke)和绑带。所述绑带由层压织物和泡沫制成。Ging公开了由美国Accumed公司制造的一种市场上能买到的"Beath-O-Prene"(TM)材料。所述轭状件附于所述绑带上，并由有些刚性的塑料，如尼龙或聚丙烯制成。据指出，Ging面罩的轭状件附于绑带的外侧，且未嵌入绑带本身的层压结构中。Ging织物被认为需要单独的附着装置，如缝纫或者夹紧以固定其嵌入的塑料。此外，Ging针对的是面罩，而不是头带或者睡眠窒息头带。
美国专利申请2006/0081250("Bordewick")公开了一种鼻罩，其包括罩支撑物和稳定带。所述罩支撑物由刚性或半刚性材料制成，如玻璃填充的尼龙。
美国专利申请2007/0181135("Baker")公开了一种治疗睡眠窒息的头带组件。Baker专利中的该组件包括冠绑带和颏绑带。颏绑带和冠绑带由在两侧层压了软的、吸湿织物的透气弹性泡沫材料制成。外侧织物包括氨纶和抗菌剂，如银。
相关技术部分说明的声明：对于在本说明书的上述现有技术部分讨论的具体出版物的范围来说，这些讨论不应被认为承认了所讨论的出版物(例如，公开的专利)为专利法意义上的现有技术。例如，所讨论的出版物的部分或者全部可能时间上不够早，可能未反映足够早开发的主题和/或可能不够充分从而不能成为专利法意义上的现有技术。对于在本说明书的上述现有技术部分讨论的具体出版物的范围来说，它们在此以其各自的全部通过参考方式并入本文档。
发明内容
本发明的实施例针对一种医用头带织物，其至少包括：(i)面向皮肤织物层；(ii)最外侧织物层；以及(iii)位于所述织物层之间的刚性材料层，如"刚性"(见“定义”部分)塑料材料。优选地，这些层和在织物中可能存在的任何附加层是热成型的，以形成具有至少一个基本上是层压结构的基本一体的织物。优选地，所述织物还包括位于所述织物层之间的泡沫层。优选地，在具有塑料的层(iii)的实施例中，所述塑料层为尼龙带、塑料带的形式。
本发明的不同实施例可以呈现以下目的、特征和/或优点中的一个或多个：
(1)通过热成型层压以在由本发明的头带织物制成的头带中产生一种更厚的、更舒适的形状；
(2)通过热成型层压以产生由本发明的头带织物制成的一种头带，使其更自然地符合人脑的圆度；
(3)在头带织物中使用金属层以与患者的脸提供空隙；
(4)在头带织物中使用金属层以使患者的脸更舒适；
(5)使用刚性塑料层以减少或者防止头带太笨重；
(6)使用刚性塑料层和/或金属层以取代用于与头带的呼吸面罩部分连接的外部塑料部件；
(7)使用刚性塑料层和/或金属层以取代分离的尼龙硬化件和/或轭状件。
(8)使用(优选与织物一体成型的)刚性塑料层以降低组件的复杂性；
(9)使用(优选与织物一体成型的)刚性塑料层以降低组合后的织物分解的可能；
(10)使用(优选与织物一体成型的)刚性塑料层以得到具有更吸引人的视觉外观的更简洁的外观的头带。
(11)使用刚性塑料层以增加绑带臂的直前劲度(straight-ahead stiffness)；
(12)使用金属层以增强头带的可调节性；和/或
(13)提高的刚度(特别是在绑带臂部分上)有助于使睡眠窒息头带足够紧密地接触脸部，从而减少或者消除沿皮肤漏出的压缩空气量。
附图说明
通过结合附图阅读以下详细的说明，可更充分的理解和认识本发明，其中：
图1是现有技术的医用头带织物的部分横截面图；
图2是根据本发明的医用头带织物的第一个实施例的部分横截面图；
图3是根据本发明的医用头带织物的第二个实施例的部分横截面图；
图4是根据本发明的医用头带织物的第三个实施例的部分横截面图；
图5是根据本发明的睡眠窒息头带的第二个实施例的部分横截面图；
图6是对应于根据本发明的第一和第二睡眠窒息头带实施例的睡眠窒息头带的总体几何形状的俯视图；
图7显示出睡眠窒息头带的第一个实施例的被人调节时的立体图；
图8显示出睡眠窒息头带的第一个实施例的被人调节时的立体图；
图9显示出睡眠窒息头带的第二个实施例的俯视图；
图10显示出睡眠窒息头带的第二个实施例的被人调节时的立体图；以及
图11显示出睡眠窒息头带的第二个实施例的被人调节时的立体图。
具体实施方式
I、头带织物结构
如将被认识到的，本发明的实施例提供了头带织物和装置，它们由对佩戴者显示出舒适性和柔性、同时对头带装置提供稳定性和整体性(integrity)的材料制造。
不同实施例的头带是由不同的材料层制造的。取决于头带的区段或部分，所述层可变化或者不变。参考图2(不按比例)，其显示出医用头带织物200，其包括：面向皮肤织物层206；泡沫层208；刚性材料层210；以及外侧织物层212。所述面向皮肤织物层包括面向皮肤的表面202(附图标记201表示此织物将面对或接触的患者的皮肤、头皮或者其他部分)。面向皮肤层可以由任何软的、对皮肤来说舒适的织物制造。该织物也可表现出伸缩性、弹性和/或芯吸性能。其例子包括但不限于尼龙混纺和微纤维针织物。此层的主要好处是提供与人的皮肤的最小的摩擦。优选地，所述针织物是多孔的并允许空气流动以减少出汗。面向皮肤织物可以用促进芯吸(即将湿气迁移到组件的下一层)的化学品进行处理。
泡沫层208提供缓冲，且优选为透气的，辅助允许湿气通过毛细引力由皮肤向外部大气迁移。所述泡沫可由蜂窝状、可伸缩的弹性体泡沫(诸如以上描述的用于部分104的泡沫)制造，包括但不限于聚氨酯泡沫。
刚性材料210层为无需外部支撑件或支撑结构(如通常施加在类似结构的外表面上的硬化件或轭状件)就能对结构提供整体性的任何刚性材料。此材料可以为具有足够的强度以对结构提供整体性的任何塑料材料、复合物材料、金属材料或陶瓷材料，并允许有一定的柔性。材料的例子包括但不限于，热塑性材料和纤维增强的热塑性材料。热塑性材料的例子包括但不限于聚酰胺。聚酰胺的例子包括但不限于尼龙6和尼龙12。
刚性材料210可以在尺寸上(即，周长)比并置的层或位于其上方或下方的那些层(即，层206、208、212)的尺寸更小，从而刚性材料可以在组件中居中，使得其尖锐的边缘不会延伸过组件结构的边缘而导致对人皮肤的刺激。此刚性材料对组件、特别是对头带装置的绑带臂部分提供了一定程度的劲度，从而在人脸和冠部上提供装置的合适和适当的安置，如在以下的头带几何部分进一步描述的。
外侧织物层212包括外表面204，外侧织物层212可以是与织物层206使用的材料相似的材料，如尼龙混纺或微纤维针织物。其可进一步包括附着装置，诸如提供了与钩材料接合的载体的一系列小环，以产生能使头带保持在人的适当位置的力。结构200仅用于示例，并可包括附加的层或以与图2所示的不同顺序放置的层。例如，层208和210的顺序可颠倒。
优选如以下进一步描述的，这些层一起是热成型的或者是热固化的(thermoset)，以提供一种仅在外侧织物层212上具有一个定位为远离皮肤的接缝或边缘的最终成品，从而减少任何刺激皮肤的可能。虽然优选热成型，但在此的实施例并不限于此制造方法，一些变形例可包括：相邻层中的部分或者全部不是彼此层压的。此外，在所有相邻层是层压在一起以形成一体结构的实施例中，可使用如火焰层压的其他层压方法。
织物200具有良好的直前劲度，这意味着塑料层有助于使头带的一些部分(例如，绑带臂部分)指向特定的方向，这可以有助于使用织物200的医用头带与脸部面罩(如睡眠窒息头带脸部面罩)的装配。这可以避免为了适应更大范围的患者头部尺寸而需要大量不同尺寸的头带。虽然没有限定头带的任何特殊部分，但优选在头带的绑带臂部分使用如织物200的分层结构，在以下的头带几何部分进一步讨论。
图3(不按比例)显示出医用头带织物300，其包括：面向皮肤织物层306；泡沫层308；金属层310；以及外侧织物层312。所述面向皮肤织物层306包括面向皮肤的表面302(附图标记301表示此织物将面对或接触的患者的皮肤、头皮或者其他部分)，并可以由如上文指出的用于层206的任何软织物制造。泡沫层308优选是透气的，并可以由上文所述的与层208相同的材料制造。金属层310优选由铝制造，且更优选由镀锌铝制造。外侧织物层312包括外表面304，并优选以与上述用于制造层212的材料相似的材料制造。如上文所述的织物或结构200，织物或结构300中的层的顺序也可以颠倒，如层308和310。也可以出现附加的层。
如结构或织物200中一样，优选如以下进一步所述，结构或织物300的层一起是热成型的或者是热固化的，以提供一种仅在外侧织物层312上或在表面304上具有一个定位为远离皮肤的接缝或边缘的最终成品，从而减少任何刺激皮肤的可能。虽然优选热成型，但在此的实施例并不限于此制造方法，一些变形例可包括：相邻层中的部分或者全部不是彼此层压的。此外，在所有相邻层是层压在一起以形成一体结构的实施例中，可使用如火焰层压的其他层压方法。
织物300具有良好的可模制性。金属层有助于：(i)较少的头带尺寸即可适应更大范围的患者头部尺寸；以及(ii)为了舒适和隔开而建立空隙。
图4(不按比例)显示出医用头带织物350，其包括：面向皮肤织物层356；泡沫层358；金属层360；刚性塑料层362和外侧织物层364。所述面向皮肤织物层包括面向皮肤的表面352(附图标记351表示此织物将面对或接触的患者的皮肤、头皮或者其他部分)。用于层356、358、360、362和364的材料可与在织物200和300的制造中使用的那些材料相同或相似，其中如上所述，类似的部分可使用相同或相似的织物。
图5显示出包含冠部分524和绑带部分526的头带500的部分截面。冠部分524包括：第一冠部分层502；第二冠部分层504；第三冠部分层506；以及第四冠部分层508。联结件510将冠部分524与绑带部分526连接。绑带部分526包括第一绑带臂部分层512；第二绑带臂部分层514；第三绑带臂部分层516；第四绑带臂部分层518；第五绑带臂部分层520；以及紧固件层522。图5还显示出相对于如图6中显示的头带部分524、526、528，这些层所处的位置。
优选地，第一冠部分和第四冠部分层502和508分别由软的、有伸缩性的织物制成，与上文所述的那些材料或者织物/结构200、300和400相同或相似。作为替代方案，第四冠部分层508的部分或全部可由紧固件材料(如钩和环紧固件材料)制成，从而有助于诸如睡眠窒息面罩(未显示)的其他组件对头带的附着。第二冠部分层504优选由相对高密度泡沫制成，如10lb密度的泡沫。第三冠部分层506优选由相对低密度泡沫制成，如7lb密度的泡沫。
优选第一绑带臂部分和第五绑带臂部分层512和520分别由软的、有伸缩性的织物制成。作为替代，第五冠部分层的部分或全部可由紧固件材料(如钩和环紧固件材料)制造，从而有助于诸如睡眠窒息面罩(未显示)的其他部件对头带的附着。在该替代方案下，由于紧固件织物已经作为第五层存在，所以不再需要具有紧固件层522的紧固件部分528。优选第二和第四绑带臂部分层514和518分别由相对低密度的泡沫制成，如7lb密度的泡沫。第三绑带臂部分层516为刚性材料，如刚性塑料层，如在上文的织物200中所述的。作为替代或者可选的，此层516可以为金属、陶瓷或复合材料层，如在上文的织物300中所述的。
上述各个层的厚度、强度和硬度可取决于特定头带装置所需的尺寸和强度而变化。
II、总体头带几何形状
上文所述的医用头带织物可以用在各种不同几何形状的头带设计上。在本发明的一些优选的实施例中，具有不同层压结构的不同的织物被用于头带的不同部分。
图6显示出对于根据本发明的两个示例性睡眠窒息头带的第一实施例500和第二实施例600来说通用的睡眠窒息头带总体几何形状的俯视图。如图6所示，头带500包括：冠部分524；四个绑带臂部分526a、526b、526c、526d；以及紧固件部分528。如图6所示，头带600包括：冠部分624；以及四个绑带臂部分626a、626b、626c、626d。
头带500和头带600之间的主要不同在于：头带500在其绑带臂部分使用织物300，而头带600在其绑带臂部分使用织物200。虽然该总体几何形状500、600是优选的，但根据本发明的医用装置头带织物的使用不必须限定于图6所示。此头带几何形状设计，包括绑带臂和冠部分，有时被称为3D头带，这是由于其具有多个部分，不同的部分具有不同的厚度。
图7和图8显示出通过在头带织物300中使用金属层所带来的多功能性：与患者的脸提供空隙和/或使患者的脸部舒适。
图9至图11显示出由织物200制造、并包括刚性塑料层的头带600如何被定形和操纵以有助于带来本文所述的优点。
III、织物成型方法
可以使用火焰层压来制造根据本发明的医用头带织物，但这并不是优选的方法。优选的热成型方法使用聚氨酯(PU)泡沫和两个尼龙/氨纶混纺以形成三层复合物。将PU进料到层压机器的一侧中，同时织物中的一种也被进料到其中。泡沫的上表面通过直接接触火焰熔融以产生粘性条件。然后将熔融的泡沫和织物进料经过压辊以将两种材料挤压到一起，以迫使熔融的泡沫进入织物的孔中。随着其冷却，粘合就形成了。然后重复此方法以粘合另一种织物。热成型采用预先层压的复合物，并利用热(非火焰)和压力的结合来产生复合物的永久形状和变化的高度。
对于多层产品，像本发明的医用头带，最终复合物通常通过以下步骤产生：采用两个分离开的两层式层压子组件、在这些子组件之间插入塑料、在这些层之间喷涂一些粘合剂、然后将所述子组件热成型在一起。热成型工艺中的热和压力随即引起粘合剂中的反应，所述粘合剂部分使子组件粘合并插在一起。热成型使头带更厚且更软，从而增加了患者的舒适度。热成型方法可以用于制造具有塑料层的医用头带织物，如织物200，或者具有金属层的织物，如织物300。
在此所述的织物和头带提供了全纺织的、完全软和可悬垂的装置，该装置对于佩戴者提供舒适性和柔性，同时保持了在佩戴者头上的稳定和控制。织物和装置的整体性是内部提供的，而不是外部提供的，从而增加了装置的舒适度。在织物的皮肤表面侧上没有缝合线或接缝。因此，通过本文所述的织物和装置可以减少和/或缓和皮肤刺激。
定义
提供以下定义以助于权利要求解释和权利要求结构：
本发明：是指本发明的至少部分实施例；在本文中各处的对“本发明”的不同特征的引用并不意味着所有声称的实施例或方法都包括相应的特征。
第一、第二、第三、等等("序数")：除非另有说明，序数仅用于区分或者识别(例如，一个组中的不同元件)；序数的使用既不用于表示顺序的数字限制，也不表示连续的限制。
刚性的塑料：至少基本上比泡沫更具刚性的任何塑料层。
对于上述提供的定义与普通、简单和常规的意思(如通常通过字典和/或技术词典的文档所示的)相一致的范围而言，上述定义应被认为是对其本质的补充。对于上述提供的定义与普通、简单和常规的意思(如通常通过字典和/或技术词典的文档所示的)不一致的范围而言，应使用上述定义。如果上述提供的定义在某些方面比普通、简单和常规的意思更宽，则上述定义应被认为因此扩展了权利要求。
对于专利权人在可实用的法律下可以自己作为字典编纂者的范围而言，在此进一步指出：在权利要求部分出现的除了上述定义的字以外的所有字，应取其普通、简单和常规的意思(如通常通过字典和/或技术词典的文档所示的)，且在本文中不应被认为具有特别的定义。在当权利要求中使用的字或术语具有多个不同的普通、简单和常规的意思时，应采用与技术可行性相一致且与说明书不直接矛盾的最宽的定义。
除非在权利要求语言中另有明确规定，在方法步骤或者方法要求中的步骤仅需要以相同的时序进行，就像权利要求中叙述的顺序步骤，除非不可能使用该叙述的步骤顺序(或叙述的步骤顺序中的一部分)或者使用上述步骤顺序存在可行性问题。不论在本文中对权利要求步骤的可选其他时间顺序是否特别提到或讨论，都使用此相对较宽的步骤顺序的说明。

Claims (25)

1.一种医用头带织物，其包括：面向皮肤织物层；外侧织物层；以及位于所述织物层之间的刚性材料层。
2.根据权利要求1所述的织物，其中，相邻的层彼此都是热固性的，以形成一体的层压结构。
3.根据权利要求1所述的织物，其中，所述刚性材料包括塑料材料、金属材料、陶瓷材料或复合材料。
4.根据权利要求3所述的织物，其中，所述塑料材料包括热塑性材料。
5.根据权利要求4所述的织物，其中，所述热塑性材料包括聚酰胺。
6.根据权利要求5所述的织物，其中，所述聚酰胺包括尼龙6或尼龙12。
7.根据权利要求3所述的织物，其中，所述复合材料包括纤维增强复合材料。
8.根据权利要求3所述的织物，其中，所述金属包括铝。
9.根据权利要求1所述的织物，其进一步包括位于所述织物层之间的泡沫层。
10.根据权利要求1所述的织物，其中，所述面向皮肤织物层包括软的、可伸缩的织物。
11.根据权利要求1所述的织物，其中，所述外层包括针织物。
12.根据权利要求1所述的织物，其中，所述面向皮肤织物层和所述外层包括软的尼龙织物。
13.根据权利要求2所述的织物，其中，热固性的所述一体的层压结构包括在所述外层上的接缝，并且其中，所述面向皮肤织物层是无接缝的。
14.一种头带装置，其包括：
冠部分；
绑带部分；
其中，所述冠部分和绑带部分包括面向皮肤织物层、外侧织物层和位于所述织物层之间的泡沫层；并且
其中所述绑带部分进一步包括位于所述织物层之间的刚性材料层。
15.根据权利要求14所述的头带装置，其中，相邻的层彼此都是热固性的，以形成一体的层压结构。
16.根据权利要求14所述的头带装置，其中，所述刚性材料包括塑料材料、金属材料、陶瓷材料或复合材料。
17.根据权利要求16所述的头带装置，其中，所述塑料材料包括热塑性材料。
18.根据权利要求17所述的头带装置，其中，所述热塑性材料包括聚酰胺。
19.根据权利要求18所述的头带装置，其中，所述聚酰胺包括尼龙6或尼龙12。
20.根据权利要求16所述的头带装置，其中，所述复合材料包括纤维增强复合材料。
21.根据权利要求16所述的头带装置，其中，所述金属包括铝。
22.根据权利要求15所述的头带装置，其中，所述面向皮肤织物层和所述外层包括软的、可伸缩的织物。
23.根据权利要求15所述的头带装置，其中，所述面向皮肤织物层和所述外层包括软的尼龙织物。
24.一种制造具有冠部分和绑带部分的头带装置的方法，其包括：
将面向皮肤织物层、外侧织物层和位于所述织物层之间的泡沫层热成型在一起，以形成冠部分；以及
将面向皮肤织物层、外侧织物层、位于所述织物层之间的泡沫层和位于所述织物层之间的刚性材料层热成型在一起，以形成绑带部分。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，将所述冠部分和所述绑带部分在联结件处形成在一起。
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