CN104661697A - 具有磁性地支撑的衬垫的呼吸面罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种患者界面面部接触元件(14)，所述患者界面面部接触元件包括用于接触患者的面部的表面，和用于利用磁性联接装置(30)将所述患者界面面部接触元件联接至支撑件(15)的连接面。还提供了所述支撑件以及完整的患者界面。头架条带夹具还可被磁性地保持。

Description

具有磁性地支撑的衬垫的呼吸面罩

发明领域

本发明涉及用于将气体输送至用户的气道和/或从用户的气道输送气体的患者界面。

背景技术

存在有许多情形，其中必需或期望的是将呼吸气体流非侵入地输送至患者的气道，即，无需将导管插入患者的气道或将气管导管手术地插入他们的食道。例如，已知的是，利用已知为非侵入通气的技术使患者通气。还已知的是输送持续气道正压(CPAP)或随着患者的呼吸周期变化的可变气道压力，以治疗医学病症，诸如睡眠呼吸暂停综合征，特别是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)。

非侵入通气和压力支持疗法涉及包括面罩部件的患者界面装置在患者的面部上的安置。该面罩部件可不限于是覆盖患者的鼻部的鼻罩、具有容纳在患者的鼻孔内的鼻塞的鼻枕/垫、覆盖鼻部和嘴部的鼻/口罩，或覆盖患者的面部的全面式面罩。患者界面装置使通气器或压力支持装置与患者的气道之间交接，以使得呼吸气体流可从压力/气流产生装置输送至患者的气道。

此类装置通常通过具有适于贴合于患者头部之上/周围的一个或多个条带的头架维持在患者的面部上。

图1示出了向患者提供呼吸疗法的典型系统。该系统被称为“患者界面组件”。

组件2包括压力产生装置4、联接弯头连接器18的输送导管6和患者界面10。压力产生装置4被构造成产生呼吸气体流，并且非限制性地可包括通气器、恒定压力支持装置(诸如，持续气道正压装置，或CPAP装置)、变压装置和自动滴定压力支持装置。

输送导管16通过弯头连接器18将呼吸气体流从压力产生装置4连通至患者界面10。输送导管16、弯头连接器18和患者界面10通常共同地称为患者回路。

患者界面10包括面罩12，面罩12在示例性实施例中为覆盖鼻部和嘴部的鼻口罩。然而，有利于呼吸气体流输送至患者的气道的任何类型的面罩，诸如仅鼻罩、鼻枕/垫或全面式面罩，可用作面罩12。面罩12包括联接至外壳15的衬垫14。衬垫14由柔软的柔性材料制成，诸如非限制性地，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何组合。弯头连接器18联接至其的外壳15中的开口允许呼吸气体流从压力产生装置4被连通至由外壳15和衬垫14所界定的内部空间中，然后连通至患者的气道。

组件2也包括头架部件19，头架部件19在所示的实施例中为两点头架。头架部件19包括第一条带和第二条带20，它们中的每一个构造成定位于患者的面部的位于患者耳朵之上的侧部上。

头架部件18还包括第一面罩附接元件和第二面罩附接元件22，以将条带20中的一个的端部联接至面罩12的相应侧部。

众所周知的是包括前额支撑件以将所需力散布于更大区域上。以这种方式，前额上的额外衬垫支撑件平衡了鼻部或鼻部和嘴部周围的面罩所发出的力。这可用于解决这样的问题，实现抵着患者的面部的可靠和稳定的密封所需的头架力矢量可切割患者的眼角附近的直线，这可为不舒适的且分心的。

包围面部或面部的一部分的密封件需为可更换的，因为频繁使用导致磨损和撕裂。一方面，一个问题是更换部分与面罩外壳15的贴合必须为较宽松的，以能够容易更换。然而，另一方面，更换部分应紧紧地贴合至面罩外壳，因为这两个部分必须彼此提供气密密封。

典型地，使用必须更灵巧地支承在适当位置的硅树脂部分。这对用户而言难以实现。

发明内容

根据本发明，提供了根据独立权利要求所述的患者界面面部接触元件和患者界面支撑件。

在一个方面，本发明提供了一种患者界面面部接触元件，该患者界面面部接触元件包括用于接触患者的面部的表面，和用于将患者界面面部接触元件联接至支撑件的连接面，其中接触元件包括与连接面相关联的磁性联接装置。

在另一个方面，本发明提供了一种患者界面支撑件，该患者界面支撑件包括用于联接至患者界面面部接触元件的联接表面，其中支撑件包括与联接表面相关联的磁性联接装置。

本发明提供了一种患者界面面部接触元件的固定方法，该患者界面面部接触元件为患者界面的可更换部分。界面面部接触元件可为面罩密封件或面罩支撑件衬垫，并且这两者由于磨损和撕裂被频繁地更换。本发明提供了允许可更换部分易于移除以及提供牢固和气密贴合的结构。

磁性联接装置可包括磁体，该磁体被插入保持凹座中或被模制到结构中。面部接触元件的磁性联接装置可替代地包括抵着连接面的背部施加的磁体装置。

在一种布置中，支撑件包括磁性元件，并且面部接触元件包括用于与磁性元件对接的铁磁区域。在另一种布置中，面部接触元件包括磁性元件，并且支撑件包括用于与磁性元件对接的铁磁区域。在另一种布置中，面部接触元件和支撑件各自包括彼此面向的具有相反磁极的磁性元件。

本发明还提供了一种用于将气体连通至患者的鼻部或鼻部和嘴部的患者界面，该患者界面包括支撑件和面部接触元件，其中面部接触元件和/或支撑件是根据本发明所述的面部接触元件和/或支撑件。

患者界面的最基本的版本简单地具有磁性地联接在一起的支撑件和面部接触元件。然而，替代实施例具有至少一个头架条带夹具，其中该夹具适于由支撑件和/或面部接触元件的磁性联接装置磁性地保持。

以这种方式，提供了三个部件的磁性联接：夹具、支撑件和面部接触元件。可释放头架条带的使用能够使患者界面更容易地贴合。

面部接触元件、支撑件和夹具被堆叠，并且磁性联接装置于是包括磁体元件和铁磁元件的至少一个叠堆，其中面部接触元件、支撑件和夹具各自具有元件中的相应一个。以这种方式，磁性联接装置包括一个或多个附接点，这三个部件在附接点处磁性地联接在一起。为此目的，中间部件(其为支撑件)可具有磁体，并且其它部件可具有铁磁元件。然而，具有一个、两个或三个磁体和不具有铁磁元件或具有一个或两个铁磁元件的任何其它配置是可能的。

患者界面则可包括用于联接至头架条带夹具的头架条带装置。

面部接触元件、支撑件和夹具可各自包括非平面物理对准特征。这些可用于抵抗正常使用中预期的力导致的磁性固定的脱离。

附图说明

现将参考附图描述本发明的实例，其中：

图1示出了已知的患者界面；

图2示出了本发明的患者界面的第一实例；

图3示出了配置图2的患者界面中的磁性联接的不同方式；

图4以分解图以及组装图形式示出了本发明的患者界面的第二实例；和

图5以分离和附接配置形式更详细地示出了图4的患者界面中所使用的磁性联接装置。

具体实施方式

本发明提供了患者界面面部接触元件，该患者界面面部接触元件包括用于接触患者的面部的表面，和用于利用磁性联接装置将患者界面面部接触元件联接至支撑件的连接面。本发明还提供了患者界面支撑件，该患者界面支撑件包括用于利用磁性联接装置联接至患者界面面部接触元件的联接表面。头架条带夹具还可被磁性地保持。

第一实施例示意性地示出于图2中，其中使用与图1相同的附图标记。

患者界面包括面罩外壳15和衬垫14。面罩外壳15界定大致平行于用户的面部的平面。这是外壳的联接表面28。外壳15的远离用户的面部的一侧贴合输送管16的空气供给件，并且面向用户的面部的另一侧通过联接表面28联接至衬垫14，衬垫14贴合于用户的鼻部和/或嘴部上。

衬垫14包括接触表面和相反的连接面29，该接触表面被设计成抵着用户的面部密封，连接面29联接至面罩外壳15的联接表面28。

面罩外壳15以一组磁性配件连接至衬垫14，所述磁性配件包括衬垫14的第一磁性元件30和外壳15的第二磁性元件。这允许密封件和衬垫14易于甚至由未受训练用户移除和更换。

磁性联接的各种设计是可能的。例如，磁性联接还可提供自对准功能以使连接更简单明了。

图3示出了将磁体集成到外壳和衬垫的结构中的不同方式。

在图3A中，衬垫14为硅密封件部分，然而外壳15为刚性塑料部分。衬垫14的磁体30被推入硅衬垫的相应凹座中，并且外壳的磁体32被推入外壳的相应凹座中。

在图3B中，磁体30、32被模制到硅衬垫中和模制到面罩外壳中。

在图3C中，衬垫14的磁体30被提供为单独装置，该单独装置在将外壳14和衬垫14放在一起之后被置于衬垫上方。磁性装置30可包括一组离散磁体或包含分离的磁体的单个环状物。然后，这可抵着连接面29的背部34来施加以抵着面罩外壳15的联接表面28夹紧连接面29。

因此，在这些实例中，外壳的磁体32和衬垫14的磁体30可被注塑模制到或插入到凹座中。这些磁体可替代地利用可移除或柔性联接元件固定至面罩外壳和衬垫。

在图3A至3C的实例中，可更换部分为柔性衬垫部分，该柔性衬垫部分通常为硅树脂。然而，可更换部分可包括刚性连接部分，衬垫被永久性地附接至该刚性连接部分。

然后，可更换部分和外壳15之间的联接可包括转位特征，使得该联接仅以正确相对定位进行，磁性联接在该正确相对定位处是最有效的。

图3D示出了一个实例，其中衬垫14具有柔性部分14a和刚性部分14b，并且磁体30提供于刚性部分14b中。转位特征可以简便方式确保正确相对定位，例如利用对应的凸起和凹陷，如示意性地示出为36。

通过提供磁体的合适取向和/或成形，磁体本身还可执行转位功能。

磁性联接可包括一侧上的磁体和另一侧上的铁磁材料，或在两侧上的磁体，其中磁极相反。因此，这两个元件(外壳和衬垫)中的仅一个需要具有磁体。因为外壳和衬垫为其它非金属(例如，塑料和硅树脂)，所以铁磁材料可用于磁性吸引来以与具有相对的磁体的相同方式起作用。

额外的密封配件可用于改善衬垫和面罩外壳之间的气密密封件的质量。例如，可压缩密封件可设置于外壳和衬垫中的一者或两者上，使得磁性吸引力不仅用于将这些部分保持在一起而且用于主动地压缩这些部分之间的密封件。额外的密封部件可提供用于置于磁性联接周围。然而，任何额外部件对用户应为容易的，因为否则提供磁性联接的目标不能实现。

本发明的这个实施例可单独被实施为更换衬垫，该更换衬垫分离地被供应至患者界面组件的其余部分，或其可被实施为面罩外壳部分，或被实施为完整的患者界面(即，具有外壳和衬垫的面罩)，或被实施为整个系统。

本发明的这个实施例涉及面罩外壳和衬垫之间的界面。为此原因，其它部件尚未示出于图2中，诸如头架、气体供应源或前额支撑件(如果需要的话)。应理解，所有的这些已知部件和所有的其已知变型可被应用至本发明的装置。

本发明可被应用于鼻罩、口罩、鼻/口罩或全面式面罩。磁性联接可被应用于接触用户的面部的任何部分，因此容易磨损和撕裂并且因此应为可更换的。在上述的实例中，永久性磁体用于形成磁性联接。也可使用电磁体。通过使一个部件中的电磁体驱动电流反向，可产生反向的磁性联接以协助脱离操作。因此，电磁体可用于提供联接力，而且用于协助脱离。

在所示的实例中，磁体彼此面向，使得磁性接触面的平面垂直于磁性联接的施加和移除的预期方向。替代地，磁体可被布置成使得联接和/或脱离通过两个磁体相对于彼此的滑动来完成。这可提供更易于分离的布置。在这种情况下，磁性面不再垂直于联接方向，而是它们与联接方向成一定角度。磁性联接可在其中磁性面垂直于联接方向(用于联接构造)的取向和其中它们与联接方向成角度的取向之间枢转以便于移除。因此，对于部件移除，磁性联接可旋转使得脱离可基于将磁体滑动分开而非将它们拉开。

为此目的，密封件的材料可用于产生铰链结构。然后，该铰链在部件移除期间手动地移动。

如上文所概述，本发明的这个实施例能够更换部件部分，特别是抵着用户的面部的密封件部分。可能优选的是，待更换的部分不包括磁体，使得磁体可重复使用。例如，这为具有图3C的设计的情况，但是将可更换部分的磁体提供为非集成部件的其它设计也是可能的。

上文所描述的实施例提供了面罩衬垫30对外壳15的联接。

在一些已知的设计中，面罩附接元件22(参见图1)可从外壳15脱离以实现患者界面10的更容易贴合。为此目的，可移除头架夹具是已知的。例如，这些头架夹具可利用爪夹和柱来卡扣上。例如，在外壳15(替代图1中所示的外壳)的每一侧可存在两个附接元件22，其中每侧上的一个附接元件为可脱离的以避免必须始终将条带拉在头部上。头部的顶部上的条带可被固定至外壳，然而，围绕头部的背部的条带可为可脱离的。

上文所描述的磁性设计可延伸，使得单个磁性联接点提供了面罩衬垫(如上文所描述)以及可分离头架条带的附接位置。以这种方式，提供了多功能嵌入式磁体系统，该系统可改善的头架面罩夹具和衬垫的组装。

以与上文的实例相同的方式，一对磁体或磁体和铁金属配合特征的自引导特征为用户简化了组装过程。

图4示出了本发明的提供磁性夹具的患者界面的第二实例，其中图4A为分解图并且图4B为组装图。相同的部件被给予与图1至3中相同的附图标记。

如图4A的实例中所示，面罩外壳15被提供有磁体30。磁体30用作至面罩外壳15的两侧的附接件。衬垫14a被可移除地附接至面罩外壳的内部，并且面罩附接元件22(具有夹具的形式)被附接至面罩外壳的外部。头架条带(图1中示出，但图4A或图4B中未示出)附接至这些夹具22。

在图4A和图4B的实例中，衬垫14a被附接至呈中央件形式的刚性部分14b(如图3D已示出)，中央件14b和衬垫14a一起为患者界面组件的一次性部分。

夹具22各自提供有附接于外壳15的对应磁体30上方的磁体(或多个磁体)，或铁金属部分42。类似地，中央件14b具有附接于外壳15的磁体30下方的磁体或铁金属部分44。

因此，一组磁体，诸如稀土磁体，在每个头架夹具22附近被嵌入外壳15中。头架夹具具有以磁体为中心的与外壳配合的配合特征，并且中央件14也具有以磁体为中心的配合特征。这允许中央件14在外壳上自引导，并且夹具22在外壳上独立地自引导。

这三个联接部分需要至少一个磁体，并且其它部分需为铁质的。然而，两个或三个磁体可用于每个联接处。磁体和铁接触的任何组合将足够，但是优选地，其中每个接触包括至少一个磁体。最有效的实施方式在所示的三个层叠堆的中间具有单个磁体，但在三个层叠堆中可存在两个或三个磁体。

因此，优选的实施方式具有嵌入外壳15中的磁体和在中央件14b和夹具22中的钢盘。如果替代地使用多个磁体，那么这些磁体的极性在制造期间当然必须对准。

每个部件可使用包覆成型工艺以将磁体或钢置于相应部件的内部，或可使用压贴合二次工艺。由于低成本和高拉伸强度，磁体的优选类型为NdFeB磁体。

图5更详细地示出了图4的患者界面中所使用的优选磁性联接装置，其中图5A为脱离配置并且图5B为附接配置。

图5A示出了外壳15具有互锁(非平面)形状，而非平坦的平面外形。其在一侧上具有凸起并且在另一侧上具有凹陷。凸起在所示的实例中面向衬垫，并且中央件14b具有对应凹陷。外壳的凹陷面向夹具22，夹具22具有对应凸起。当如图5B所示组装时，这些对准特征抵抗磁体的分开。例如，衬垫力在箭头50所示的方向上起作用，然而，头架条带将力分量施加于箭头52所示的方向上。对准特征减小了这种力对分开磁性联接的效果。

在所示的实例中，外壳15和夹具22之间的互连还包括互锁特征。夹具22具有凸起16，并且外壳15具有凹陷17，从而界定公-母互锁。磁体将夹具22保持至外壳15，并且在头架上紧并且剪切力出现时机械互锁允许该夹具留置在适当位置。当然，机械互锁可进行掉换。

当然，可使用凸起和凹陷的任何布置。

这个实施例改善了夹具和衬垫两者的组装和拆卸。小稀土磁体(例如，直径1cm和厚度3mm的圆盘)产生多达45N的拉力并且为相对便宜的。

磁体已在上文仅被描述用于提供面罩外壳和面罩衬垫的物理联接，或用于物理地联接条带装置。磁性联接元件也可用作将电力或电信号从一个部件输送至另一个部件的装置，例如，用于读取传感器信号。

磁性联接不必须仅界定单个可能的连接位置，并且可移动位置也是可能的。例如，对于具有条带装置的磁性联接的实例，条带位置可被固定，但是条带的长度可被调整。这些条带可例如在任何位置处被固定于两个磁性元件之间，或条带中的多个磁性元件可提供多个预定位置。

磁体优选地为可重复使用的并且不为一次性的。例如，当丢弃密封衬垫时，磁体应重复使用。这对于图3A和3D的磁体装置显然是可能的。

在权利要求书中，置于括弧之间的任何附图标记不应解释为限制权利要求。术语“包含”或“包括”不排除不同于权利要求中列出的那些的元件或步骤的存在。元件之前的单词“一个”或“一种”不排除多个此类元件的存在。某些元件叙述于互相不同的从属权利要求中这一事实并不表明这些元件不可组合使用。虽然本发明出于说明的目的基于当前认为最实际和最优选的实施例已详细地描述，但应理解的是此类详情仅用于说明的目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而相反地，本发明旨在涵盖所附权利要求书的范围内的修改和相等布置。例如，应理解的是本发明在可能程度上想到，任何实施例的一个或多个特征可结合任何其它实施例的一个或多个特征。

Claims (15)

1.一种患者界面面部接触元件(14)，所述患者界面面部接触元件(14)包括用于接触患者的面部的表面和用于将所述患者界面面部接触元件(14)联接至支撑件(15)的连接面，所述接触元件包括与所述连接面相关联的磁性联接装置(30)。

2.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，所述表面包括用于接触患者的面部的密封件。

3.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，所述元件包括用于接触患者的面部的衬垫。

4.根据任一项前述权利要求所述的元件，其特征在于，所述磁性联接装置(30)包括磁体，所述磁体被插入所述元件的保持凹座中或模制到所述元件的结构中。

5.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，所述磁性联接装置包括磁体装置，所述磁体装置能够与所述连接面分离。

6.根据权利要求5所述的元件，其特征在于，所述磁性联接装置(30)包括磁体装置，所述磁体装置抵着所述连接面的背部施加。

7.一种患者界面支撑件(15)，所述患者界面支撑件(15)包括用于联接至患者界面面部接触元件(14)的联接表面，所述支撑件包括与所述联接表面相关联的磁性联接装置(32)。

8.根据权利要求7所述的支撑件，其特征在于，所述磁性联接装置(32)包括磁体，所述磁体被插入所述支撑件的保持凹座中或模制到所述支撑件的结构中。

9.根据权利要求7或8所述的支撑件，其特征在于，所述支撑件包括用于接纳供应至所述患者的气体的气体输送联接装置。

10.一种用于将气体连通至患者的鼻部或鼻部和嘴部的患者界面，所述患者界面包括支撑件(15)和面部接触元件(14)，其中所述面部接触元件是如权利要求1至6中任一项所述的面部接触元件和/或所述支撑件是如权利要求7至9中任一项所述的支撑件。

11.根据权利要求10所述的患者界面，其特征在于：

所述支撑件(15)包括磁性元件(32)并且所述面部接触元件(14)包括用于与所述磁性元件(32)对接的铁磁区域；或

所述面部接触元件(14)包括磁性元件(30)并且所述支撑件(15)包括用于与所述磁性元件(30)对接的铁磁区域；或

所述面部接触元件(14)和所述支撑件各自包括彼此面向的具有相反磁极的磁性元件(30、32)。

12.根据权利要求10或11所述的患者界面，其特征在于，所述患者界面还包括至少一个头架条带夹具(22)，所述夹具(22)适于由所述支撑件和/或所述面部接触元件(14)的所述磁性联接装置磁性地保持。

13.根据权利要求12所述的患者界面，其特征在于，所述面部接触元件(14)、所述支撑件(15)和所述夹具(22)被堆叠，并且所述磁性联接装置包括磁体元件和铁磁元件的至少一个叠堆，所述面部接触元件(14)、所述支撑件(15)和所述夹具(22)各自具有所述元件中的相应一个。

14.根据权利要求12或13所述的患者界面，其特征在于，所述患者界面还包括用于联接至所述头架条件夹具(22)的头架条带装置。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的患者界面，其特征在于，所述面部接触元件(14)、所述支撑件(15)和所述夹具(22)各自包括非平面物理对准特征。