CN105283212B - 柔性面罩联接件 - Google Patents

Abstract

披露了具有面罩框架和面罩密封件的面罩接口。可将头帽和呼吸导管连接到所述面罩接口。所述面罩密封件和所述面罩框架之间的连接能够允许所述面罩密封件相对于所述面罩框架移动。所述相对移动可发生于所述面罩密封件和面罩框架的装配位置。

Description

柔性面罩联接件

以引用方式并入任何优先权申请

本专利申请要求2013年4月11日提交的美国临时申请号61/811,017的优先权，该临时申请的全部内容通过引用结合在此。

发明背景

发明领域

本披露总体上涉及面罩框架和面罩密封件之间的连接件。更具体地讲，本披露涉及有利于面罩框架和面罩密封件之间的相对移动的此类连接件。

相关领域说明

利用连续气道正压通气(CPAP)流动发生器系统对阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的治疗涉及通过导管和接口(例如面罩)将加压空气连续递送到人类气道。通常，该接口在鼻部和/或口部或者它们周围产生至少实质性的“密封”。产生“密封”的这种动作导致患者气道和CPAP系统的加压。

由于对这种面罩加压的简单物理现象，导致产生力，该力与该面罩的投射面积以及该面罩内外侧之间的压差成比例。对于稳定在患者面部的面罩而言，必须由等量反向力来对抗这种力。头帽系统通常用于提供等量反向力。

除了通过对该面罩加压而产生的这种直接力之外，还存在该头帽抵抗的数个外力。其他外力的实例包括对递送导管的牵拉或拖拽以及该患者引起的负载/该患者移动时对面罩的压迫。

披露概述

这些外力通常比使面罩对抗基于压力的移动所需要的力大得多(例如，大约3-5倍)。这对传统面罩和头帽系统的暗示是，外力的改变通常导致面罩系统的移动，直到该头帽系统能够抵抗这些力。

该面罩系统的移动导致该密封件的负载变化和/或移动，二者皆可改变该密封件与该患者皮肤的相互作用。这种变化可处于密封件施加在患者皮肤上的压力水平，或者在一些情况下，足以能够使得在该密封件和患者皮肤之间产生泄漏。

对患者的这些变化的效应在于，患者与面罩系统相互作用以将它重新定位在他们的面部(以潜意识形式或有意识形式)，以便校正该配合，这可被定义为“设备诱导的”睡眠中断。设备诱导的睡眠中断使患者接收的治疗无效。

针对设备诱导的睡眠中断的根本原因而产生实用和不那么实用的解决方案，这些解决方案已经成为许多机构重要研制工作的主题，这导致出现许多专利。

下文是对数个实用选择的描述，以通过提供面罩密封构件和面罩框架之间的解耦机制使施加在该面罩框架的外力和/或该密封框架的小移动对密封件的影响最小化来改进当前设计。在本披露的多个实施例的效应、某些特征、方面和优势中，提供了该密封件和面罩框架之间的“悬停”机制。

本披露的目的是提供接口，该接口将至少为工业和使用者提供有用选择。

根据本文所披露的实施例中的至少一个，患者接口被提供成包括密封件部分、框架部分、连接器和联接件，该密封件部分的大小和形状被设置以环绕使用者鼻部和/或口部，并且被适配为产生与使用者面部之间的至少实质性的密封，该框架部分被适配为联接到该密封件部分，该连接器允许将接口联接到导管；并且联接件允许该密封件部分相对于该框架部分移动。

在一些配置中，该密封件部分的相对移动通常受横贯该接口的框架部分的滑移面约束。通常允许该相对移动横贯和/或垂直于该滑移面。

在一些配置中，该密封件部分的相对移动受球形边界约束。该联接件可为球窝型接头。可在共同旋转中心周围允许该相对移动。在一些配置中，可沿球窝接头的主轴允许该相对移动。该密封件部分可包括承窝并且该框架部分可包括互补球。

在一些配置中，该密封件部分的相对移动受圆柱状边界约束。该联接件可为轴和轴承型接头。可沿该圆柱状边界的轴线允许该相对移动。

在一些配置中，该患者接口可包括上文所述相对移动的任何组合。

根据本文所披露的实施例中的至少一个，患者接口被提供成包括密封件部分、框架部分、连接器和联接件，该密封件部分的大小和形状被设置以环绕使用者鼻部和/或口部，并且被适配为产生与使用者面部之间的至少实质性的密封，该密封件部分包括密封件入口；该框架部分包括框架入口和框架出口，该框架部分被适配为联接到该密封件部分；该连接器包括被适配为与该框架入口联接的第一端部和允许将该接口联接到导管的第二端部；该联接件被适配为联接到该框架出口和该密封件入口，并且允许该密封件部分相对于该框架部分移动；其中该联接件总体上与该框架入口相同尺寸并且对齐。

在一些配置中，该密封件部分的相对移动通常受横贯该接口的框架部分的滑移面约束。通常允许该相对移动横贯和/或垂直于该滑移面。

在一些配置中，联接件由柔性材料制造。该联接件可具有波纹管结构。

本说明书和权利要求中所用的术语“包括(comprising)”是指“至少部分地由以下各项组成”。当理解含有“包括”的本说明书和权利要求的声明时，还可存在除由该术语作为前缀的那个或那些特征之外的特征。相关术语，例如“包括(comprise)”和“包括了(comprises)””以相同方式进行理解。

在本说明书中，在引用专利申请书、其他外部文件或其他信息源的情况下，目的通常是出于提供讨论本披露特征的背景。除非另有具体说明，引用这种外部文件在任何司法权下不应被解释为承认这种文件或这种信息源是现有技术或者形成本领域中公知常识的一部分。

附图简述

本披露的这些和其他特征、方面及优势现将参考一个或多个优选实施例的附图进行描述，这个或这些实施例旨在示例性并且不意在限制本披露，并且在图中：

图1示出典型面罩的设计。

图2示出贯穿面罩的横截面，其中在面罩密封件和面罩框架之间具有柔性联接件。

图3示出贯穿面罩的横截面，其中在面罩密封件和面罩框架之间具有球窝型联接件。

图4示出鼻面罩及相关力向量。

图5A示出针对不具有外力的面罩的力向量。

图5B示出针对具有外力的面罩的力向量。

具体实施方案的详细描述

将压力施加到面罩内部导致产生力向量，该力向量可受上文所述的等量方向力约束。图4示出利用鼻面罩佩戴者的侧视图示出这一配置的实例。所得的压力力向量F_P是该面罩密封件的内外侧之间的压差、该面罩密封件的投射面积和该面罩的取向的组合。通过可能用于CPAP(约4-20cm水柱)的压力的组合，对应典型鼻面罩而言，这种力在至少约0.7N和少于或等于约3.5N之间变化。图5A示出了不具有外力的情况下的力向量。如图所示，该压力F_P受等量反向保持力F_R约束，该F_R可由头帽或其他保持系统提供。

图4还示出可例如通过来自连接软管的牵拉力或其他外力施加在该面罩上的外力F_E。图5B示出了包括外力F_E的情况下的力向量。如图5B所示，该压力F_P和该外力F_E的组合可具有总力F_T。该总力F_T受等量反向保持力F_R约束，该F_R可由头帽或其他保持系统提供。

可施加到面罩系统的外力F_E(主要来自软管拖拽)，通常导致比单纯将该面罩保持在适当位置所需的力大约3-5倍的面罩保持力F_R(例如至少约10.5N至至少或等于17.5N)。可出现这些外力F_E传导但是由于其自身产生的本质和由于解决他们而少量改变头帽拉伸或滑动的向量。

因为与软管牵拉反向的力比将该密封件保持在适当位置所需的最小力大得多，所以基于软管牵拉的力处于支配地位并且，当在使用传统面罩时，该基于软管牵拉的力导致密封件在患者面部上的移动，这通常产生泄漏或失效治疗。

参见图1，面罩接口100通常包括被配置成定位在患者皮肤上的面罩密封件110，和框架120，该面罩密封件被安装在该框架上。该面罩框架120可包括用于头帽或否则被配置成连接到头帽上的附着点140。可将导管连接到该面罩框架和该面罩密封件中的一个或多个上。在一些配置中，与该面罩框架和/或面罩密封件的连接的是旋转连接器或回转连接器。在示出的配置中，可将导管连接到球连接弯头130并且该球连接弯头被连接到该面罩框架120。

所披露的面罩组件力图从承载/支撑该管连接的面罩框架上解耦或分离该面罩密封件。存在数个实施例来实现该分离。参见图2-3，示出了根据本披露的面罩接口的一些实施例。

在一些配置中，例如图2所示的接口200，该面罩密封件210包括密封件入口212并且该面罩框架220包括框架出口222。在所示的配置中，该密封件入口212和框架出口222被示为公连接件。可通过联接构件250来联接该密封件入口212和框架出口222，该联接构件可为柔性的或否则允许该面罩密封件210和面罩框架220之间的相对移动。例如，该联接构件可至少部分地由橡胶、纺织品、塑料或其他合适材料制成，并且可为柔性的和/或可拉伸的。在一些配置中，该联接构件可为滑动联接件。在示出的配置中，该联接构件250包括活节连接的构件。该活节连接的构件可具有带有波形侧壁的波纹管结构。

继续参见图2，该接口200可具有与导管连接的连接器230，该导管与气体递送系统流体连通。该连接器230可被配置成与该面罩框架220的框架入口联接。在示出的配置中，该连接器230和面罩框架220具有球窝连接件。在其他配置中，可使用其他连接类型，例如旋转联接件和固定接头。该框架出口222和密封件入口212可总体上与该框架入口对齐。该密封件入口212和框架出口222的开口的面积可大约与该框架入口的尺寸相同。这可允许气体在没有基本上阻抗、限制或降低气体流动流率的前提下透过该接口。该联接构件250通常还可与该框架入口相同尺寸并且对齐。这有利地有助于改进该密封件部分和框架部分之间的柔性和相对移动。例如，因为该联接构件定位于该框架入口周围，与更大周长的密封件部分相对，所以该联接构件是更易弯曲的并且提供该密封件部分和框架部分之间的改进的柔性。在一些配置中，该联接构件250可具有非均匀的刚度或结构以允许沿一个方向比其他方向更易弯曲。例如，该联接构件的底部分可比该联接构件的顶部分更软，以使得当该接口位于患者上时，该框架倾向于向下弯曲。此外，该联接构件可有利地有助于降低密封件由于移动或牵拉框架而导致的在使用者面部移动或被取代的可能性。该联接构件可为该框架提供下述能力：进行与该密封件的相对和独立移动。

其他配置是可能的。在一些配置中，在没有公连接器部分的前提下，可将该联接构件直接附接到该面罩密封件和面罩框架。可通过多种合适工具(例如粘合剂、焊接件等)中的任一个来附接该联接构件。在一些配置中，可例如利用夹具、钩和环紧固件、搭接片、螺丝等可移除地附接该联接构件。在一些配置中，可将该联接构件一体形成到该面罩框架和该面罩密封件中的一个或两个中。例如，可通过上文所述的附接工具中的任一个将该联接构件的一端二次成型到该面罩密封件上并且另一端附接到该面罩框架。

参见图3，在一些配置中，该接口300的面罩框架320包括容纳该弯头330的第一端部332的框架入口324，和由该面罩密封件310的密封件入口314容纳的框架出口326。在示出的配置中，该框架入口324是母连接器部分并且该第一端部332是球接头。所示的配置还示出作为公连接器部分的框架出口326和作为母连接器部分的密封件入口314。在其他配置中，连接器可为颠倒的，例如该框架出口可为母连接器部分并且该密封件入口可为公连接器部分。在一些配置中，该面罩密封件310的密封件入口314和该面罩框架320的框架出口326限定具有共同旋转中心328的球窝配置。其他配置也是可能的，例如旋转轴承、盘绕轴和万能接头。

有利地，图2和图3中所示的两个联接件可以使得进行框架和接触患者面部的密封件之间的独立移动成为可能。在一些配置中，该独立移动是联接到该面罩密封件的面罩框架的部分与联接到该面罩框架的面罩密封件的部分之间的相对移动。换句话讲，该相对移动是在两个装配位置之间。在一些配置中，该框架和该密封件之间的独立移动是滑动移动。换句话讲，沿着跨越该接口的面罩框架限定的滑移面260进行该独立移动，如图2所示。该滑移面260可通常垂直于沿通常竖直方向延伸并且基本上对切该接口的平面。在一些配置中，该相对移动可包括通常垂直于该滑移面的移动。在一些配置中，该相对移动受例如通过球窝型接头产生的具有共同旋转中心的基本上球形边界约束。在一些配置中，可沿着球窝型接头的主轴线(即球和承窝连接的轴线)进行该相对移动。在一些配置中，该相对移动为旋转的并且受例如由轴和轴承型接头产生的基本上圆柱状边界约束。在一些配置中，可允许沿着该圆柱状边界的轴线进行该相对移动。在一些配置中，可导致这些相对移动的任何组合。在一些配置中，该球窝型接头可为不对称的以允许沿一个方向比沿其他方向更易弯曲，或者沿一个方向比沿其他方向更易解耦。

尽管本披露已经依照某些实施例进行了描述，但是对本领域的技术人员显而易见的是，其他实施例也在本披露的范围内。因此，在不脱离本披露的精神和范围的前提下可进行多种改变和更改。例如，可根据需要重新定位多种部件。此外，这些特征、方面以及优点中不是所有都是实践本披露所必要的。因此，本披露的范围旨在只由以下权利要求书来限定。

Claims (6)

1.患者接口，所述患者接口包括：

密封件部分，所述密封件部分的大小和形状被设置以环绕使用者鼻部和/或口部，并且被适配为产生与使用者面部之间的至少实质性的密封，所述密封件部分包括密封件入口；

框架部分，所述框架部分包括框架入口和框架出口；

连接器，所述连接器允许将所述患者接口联接到与气体递送设备流体连通的导管，所述连接器被配置成与所述框架入口联接，其中，连接器和框架入口具有球窝连接件；和

联接件，所述联接件位于所述密封件入口和所述框架出口之间以允许所述密封件部分相对于该框架部分移动，其中所述联接件包括球窝接头或轴和轴承接头。

2.根据权利要求1所述的患者接口，其中所述密封件部分的相对移动受通过球窝连接件产生的球形边界约束。

3.根据权利要求1所述的患者接口，其中允许沿着所述球窝接头的主轴线进行所述密封件部分的相对移动。

4.根据权利要求1所述的患者接口，其中所述密封件入口包括所述球窝接头的承窝并且所述框架出口包括所述球窝接头的互补球，或者所述框架出口包括所述球窝接头的承窝并且所述密封件入口包括所述球窝接头的互补球。

5.根据权利要求1所述的患者接口，其中所述框架出口为公连接器部分并且所述密封件入口为母连接器部分，所述框架出口容纳在所述密封件入口中，或者所述框架出口为母连接器部分并且所述密封件入口为公连接器部分，所述密封件入口容纳在所述框架出口中。

6.根据权利要求1所述的患者接口，其中所述连接器为包括第一端部的弯头，并且所述弯头的第一端部为球并且所述框架入口为被适配成容纳所述球的母连接器部分。