CN106170314A - 用于患者界面的衬垫元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于为患者(12)提供可呼吸气体流的患者界面(10)的衬垫元件(14)，其中所述衬垫元件(14)包括：面部接触层(32)，所述面部接触层用于在所述衬垫元件(14)的使用期间接触所述患者(12)的面部；和多层式响应结构(34)，所述响应结构由所述面部接触层(32)覆盖。所述响应结构(34)包括：多个致动器(38、40)，所述多个致动器用于移动所述面部接触层(32)，其中所述多个致动器(38、40)包括属于第一组致动器的第一致动器(38)以及属于第二组致动器的第二致动器(40)。所述第一致动器(38)和所述第二致动器(40)中的每一个包括电极(44、46)。所述第一致动器(38)的电极(44)被布置于一个或多个第一层(50)中，且所述第二致动器(40)的电极(46)被布置于一个或多个第二层(52)中，其中所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(52)彼此叠加布置。所述第一致动器(38)的电极(44)关于横向于所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(50、52)的第一轴线(42)相对于所述第二致动器(40)的电极(46)在空间上偏移布置，使得在沿着所述第一轴线(42)观察时，所述第一致动器(38)的电极(44)与所述第二致动器(40)的电极(46)不重叠。

Description

用于患者界面的衬垫元件
发明领域
本发明涉及一种用于为患者提供可呼吸气体流的患者界面的衬垫元件。本发明尤其涉及一种关于更有效地避免在患者面部形成红印而改进的衬垫元件。更进一步地，本发明涉及利用这种衬垫元件的患者界面和压力支持系统。
背景技术
患者界面(例如，覆盖口部和/或鼻部的面罩)被用于将气体输送到患者。此类气体(如空气、净化空气、氧气或氧气的任何改型)以加压或不加压的方式经由患者界面提供给患者。
对于多种慢性障碍和疾病来说，这种患者界面长期附接到患者是必要的或至少是可取的。
此类疾病的一个非限制性示例是阻塞性睡眠呼吸暂停或阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(OSA)。OSA通常是由上气道阻塞造成的。其表征为在睡眠期间重复性地呼吸停顿，且通常伴随着血氧饱和度降低。这些呼吸停顿(称作呼吸暂停)通常持续20秒到40秒。上气道阻塞通常是由于在睡眠期间发生的肌肉张力减小而造成的。人的气道是由软组织壁组成的，所述软组织壁在睡眠期间可能塌缩，由此阻塞呼吸。舌组织在睡眠期间朝向喉咙后部移动，由此阻挡空气通道。所以，OSA通常伴有打鼾。
用于OSA的不同的侵入式和非侵入式疗法是已知的。最有效的非侵入式疗法中的一种是使用持续气道正压(CPAP)或双气道正压(BiPAP)，其中患者界面经由包含一个或多个管的患者回路连接到压力产生器，其中所述压力产生器将加压气体吹入患者界面中并吹入患者气道中以使其保持畅通。因此，通过在睡眠期间患者通常佩戴的患者界面将空气正压提供给患者。
此类患者界面的示例为：
-鼻罩，所述鼻罩配合在鼻部上且经鼻通道输送气体，
-口罩，所述口罩配合在口部上且经口部输送气体，
-全面罩，所述全面罩配合在鼻部和口部两者上且将气体输送到两者，和
-鼻枕，所述鼻枕被视为也在本发明的范围内的患者界面，且包括将气体直接输送到鼻通道的小型鼻插入件。
患者界面通常使用某种头架定位和佩戴于患者头部上。此外，患者界面可以包括前额支撑件。该前额支撑件通常被设计成在使用期间接触患者前额的垫。它通常被包含在患者界面内以便减轻患者界面施加在鼻梁上的压力。
佩戴患者界面可能是不舒适的，因为为了在患者界面和患者面部之间提供气密密封，必须以足够的压力水平将患者界面佩戴在面部上。因此显而易见，患者界面的用户会体验到诸多缺点，其中最突出的缺点是在长期使用患者界面之后形成面部红印。这些红印是由于血管的阻塞造成的，而血管的阻塞是由于患者界面施加的压力产生的。
避免不舒服的压力点、红印、压痕及整体长期不适的有前景的构思是使用在患者皮肤上提供交变的压力的衬垫元件。这会恢复衬垫元件的受压部分的皮肤血流。提供具有交变的压力分布的衬垫元件的一种方案是在衬垫元件内使用电活性聚合物(EAP)。介电弹性体致动器(DEA)是智能材料系统，其产生较大应变(高达300％)且属于EAP类。基于其简单的工作原理，DEA可将电能直接转化为机械功。DEA是轻量且可自由塑形的。
DEA是封装在两个顺从性电极之间的柔性、电活性聚合物薄板。电活性聚合物板的厚度是通过施加的电极电压控制的。相应地，厚度改变会导致伸长改变。因此，所述板的厚度以及伸长均可控制。如果应用于皮肤，则交变的尺寸将向皮肤施加交变的压力或拉伸。
从WO 2013/183018 A1已知包含EAP致动器的衬垫元件的一个示例。其中使用的EAP致动器持续改变皮肤的压力分布，为皮肤提供缓慢的按摩运动，并减轻高局部压力峰值。
然而，仍存在改进的空间。主要技术挑战之一是此类致动器在衬垫元件内的技术设计和布置。尤其具有挑战性的是，以可以有效地避免静态压力点的方式设计和布置所述的致动器。
生产EAP致动器的典型方式是旋涂或刮聚合物层并喷涂或粉刷顺从性电极。需要对所述电极分段，以便可实现交变的压力(从区段A切换到区段B)。然而，这些电极区段放置成彼此间隔一定的距离，以便避免电极间的电弧放电。电极区段之间的间隙通常介于1-2mm的范围内，且最小介于200-500μm的范围内。这一间隙负责衬垫元件上可导致红印的静态压力点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于患者界面的改进的衬垫元件，其中所述衬垫元件更有效地克服由于衬垫元件上或其内的静态压力点而形成红印的问题。具体来讲，本发明的目的是提供一种包含用于在衬垫元件内提供交变的压力分布的多个电致动器的衬垫，其中致动器在衬垫元件内的技术设计和布置得到改进。同样，应避免致动器之间的电弧放电或短路。
根据本发明的一方面，给出了一种用于为患者提供呼吸气体流的患者界面的衬垫元件，其中所述衬垫元件包括：
-面部接触层，所述面部接触层用于在所述衬垫元件的使用期间接触所述患者的面部；和
-多层式响应结构，所述响应结构被所述面部接触层覆盖；
其中，所述响应结构包括：用于移动所述面部接触层的多个致动器，其中所述多个致动器包括属于第一组致动器的第一致动器以及属于第二组致动器的第二致动器，
所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个包括电极，
所述第一致动器的电极被布置于一个或多个第一层中，且所述第二致动器的电极被布置于一个或多个第二层中，其中所述一个或多个第一层和所述一个或多个第二层彼此叠加布置，而且
所述第一致动器的电极关于横向于所述一个或多个第一层和所述一个或多个第二层的第一轴线相对于所述第二致动器的电极在空间上偏移布置，使得在沿着所述第一轴线观察时，所述第一致动器的电极与所述第二致动器的电极不重叠。
根据本发明的另一方面，给出一种包括上述类型的衬垫元件的患者界面。
根据本发明的又一方面，给出一种压力支持系统，所述压力支持系统包括：压力产生器，所述压力产生器用于产生可呼吸气体流；和患者界面，所述患者界面用于向患者提供所述可呼吸气体流，其中所述患者界面包括上述类型的衬垫元件。
本发明的优选实施例在从属权利要求中得到限定。应当理解的是，所要求保护的患者界面和所要求保护的压力支持系统与所要求保护的衬垫元件以及从属权利要求中所定义的衬垫元件具有类似和/或相同的优选实施例。
本文给出的衬垫元件包括多个致动器，所述致动器被配置成以预定义的移动图案移动所述衬垫元件的所述面部接触层，以便避免在患者的面部形成红印并提供按摩效果。与这种类型的现有技术的衬垫元件相比，本文给出的衬垫元件提供了致动器的改进布置，以及衬垫元件本身改进的技术设计。
衬垫元件包括面部接触层，所述面部接触层被配置成在所述衬垫元件的使用期间接触患者的面部。此面部接触层形成衬垫元件的顶表面。所述面部接触层优选地被实现为(完全)覆盖被布置于下方的多层式响应结构的连续层。
所述多层式响应结构本身包括优选地彼此平行布置的多个层。应当指出的是，术语“多个”应意指“至少两个”。
所述响应结构包括两组层，第一类型的层在本文中称为第一层，且第二类型的层在本文中称为第二层。同样应当指出的是，术语“第一”和“第二”在本文中仅用于在衬垫元件的不同部分之间加以区分，但这些术语并不意指特定的次序或任何其他特殊的技术含义。所述第一层和所述第二层可以具有相同的技术设计。然而，这两种类型的层在本文中是区分的，因为第一层包括属于第一组致动器的致动器(在本文中称为第一致动器)，而第二层包括属于第二组致动器的致动器(在本文中称为第二致动器)。所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个也可以具有相同的技术设计。然而，这两种类型的致动器在本文中是区分的，因为其在衬垫元件的响应结构内的布置是不同的。
所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个包括至少一个电极，优选地至少两个电极。所述第一致动器的电极被布置于所述响应结构的第一层中。所述第二致动器的电极被布置于所述响应结构的第二层中。所述第一致动器的电极不仅被布置于与所述第二致动器的电极所布置的层(第二层)不同的层(第一层)中。所述第一致动器的电极还关于横向于所述第一层和所述第二层的第一轴线被布置成相对于所述第二致动器的电极在空间上偏移。
所述第一致动器和所述第二致动器的电极因此以交错的方式被布置于多个不同的层上。此结构提供数个优势：可避免所述第一致动器与所述第二致动器之间的电弧放电和/或短路。然而，所述第一层和所述第二层可被布置成彼此非常接近，使得电极之间的间隙可设计成相对小或甚至可能不存在(完全无间隙)。这确保了紧凑的结构和非常有效的致动器布置。即使包括电极的所述层可以相对紧密的方式封装，但所述第一致动器的电极并不(或至少不显著地)影响所述第二致动器的电极。由于所述第一致动器的电极关于横向于或垂直于所述第一层和所述第二层的所述第一轴线相对于所述第二致动器的电极在空间上偏移布置，所述第一致动器和所述第二致动器可能以交变的方式致动。所述第一电极和所述第二电极的交变致动导致了所述面部接触层的波浪形或波形移动。此波浪形或波形移动可能是(但未必一定是)周期性移动。所述面部接触层的这种移动避免了静态压力点，且提供了患者面部的平滑按摩效果。
所述第一致动器和所述第二致动器中的每一个优选地被配置成沿垂直于所述面部接触层的方向、即沿着所述第一轴线移动所述面部接触层。在致动时，所述第一致动器和所述第二致动器可被配置成使所述多层式响应结构的材料朝向或背离患者的面部扩展或收缩。
优选的是，所述多层式响应结构包括多个第一层和多个第二层。所述第一层和所述第二层优选地彼此叠加布置且平行于所述面部接触层。然而，所述第一层和所述第二层未必需要平行于所述面部接触层，而是优选地彼此平行布置。此外，优选的是，所述多层式响应结构的所述一个或多个第一层和所述一个或多个第二层沿着所述第一轴线彼此间隔开。这也意味着所述第一致动器的电极和所述第二致动器的电极平行于彼此布置，其中所述电极沿着所述第一轴线彼此间隔开。如上文已提及，此外所述第一致动器的电极被布置成以横向于、或优选地垂直于所述第二致动器的电极的方向相对于所述第二致动器的电极在空间上偏移。
根据本发明的另一优选实施例，所述一个或多个第一层中的至少一个被局部地布置于两个第二层之间。换句话说，所述第一层和所述第二层交替地彼此叠加布置。所述层是层叠的。例如，所述响应结构的顶层直接定位于所述面部接触层下方，所述顶层可由第一层形成。接着的下一层则可由第二层形成。同样，再下方的一层也将是第一层，并以此类推。以此方式，第一层中的每一个(除了布置于所述多层式响应结构的顶部或底部处的第一层)夹在两个相邻的第二层之间。每个第二层则类似地夹在两个相邻的第一层之间。
根据本发明的另一实施例，所述一个或多个第一层中的每一个包括第一致动器的多个间隔开的电极，且所述一个或多个第二层中的每一个包括第二致动器的多个间隔开的电极。在这种情况下，尤其优选的是，在沿着所述第一轴线、即垂直于所述第一层和所述第二层观察时，所述第一致动器的电极与所述第二致动器的电极并不重叠。尤其优选的是，所述第一致动器的电极被布置成多个第一列，且所述第二致动器的电极被布置成多个第二列，其中所述第一列和所述第二列平行于所述第一轴线。所述第一列和所述第二列优选地彼此交替并排布置。所述第一列中的每一个优选地包括所述第一致动器的平行于彼此布置的多个电极，且所述第二列中的每一个包括所述第二致动器的也平行于彼此布置的多个电极。
根据一实施例，所述第一致动器中的每一个和所述第二致动器中的每一个还包括整合到所述响应结构中的电活性聚合物材料。所述电活性聚合物材料优选地被布置于所述第一致动器的电极之间以及所述第二致动器的电极之间。夹在两个电极之间的所述电活性聚合物材料形成了致动器。借助此类电活性聚合物材料的帮助，可将电能直接转变为机械功。电活性聚合物提供了轻量和可自由塑形的优势。通过将交变电压施加到所述第一致动器和所述第二致动器的电极，布置于其之间的电活性聚合物材料可被迫交替地扩展和收缩。由于多个此类EAP致动器彼此叠加的布置，所述面部接触层的移动被放大，且仍可使用相对低的电压(低能量)。还应当指出的是，某些电极可能属于两个相邻的致动器，而布置于所述响应结构的边界处的电极可能仅属于一个致动器。
此类电活性聚合物材料的示例是：压电聚合物、机电聚合物、弛豫铁电体聚合物、电致伸缩式聚合物、介电弹性体、液晶弹性体、共轭聚合物、离子聚合物金属复合物、离子凝胶和聚合物凝胶。然而，本发明并不限于使用电活性聚合物材料。也可用于根据本发明的致动器中的其他响应式材料是：电活性复合物、电致伸缩式陶瓷或晶体、形状记忆聚合物、光学机械材料、磁致伸缩式材料、化学机械材料和双金属复合物。
根据另一实施例，所述第一致动器的电极和所述第二致动器的电极中的每一个具有100μm≤w≤100mm的宽度(w)，所述宽度w是沿垂直于所述第一方向的第二方向测量的。所述电极的此宽度w确保了所述面部接触层的足够大但不会过大的移动。
根据另一实施例，所述第一致动器的电极和所述第二致动器的电极被布置成同心回圈。如果衬垫元件被实施为鼻部衬垫、口部衬垫或口鼻衬垫，则这种布置是尤其优选的。这提供了以下优势：即使所述面部接触层在使用期间以上文提及的方式交替地移动，也不会发生压力泄漏。然而，应当指出的是，如果衬垫元件被实施为患者界面的前额支撑件的衬垫或垫，则这种布置未必是必要的。此类前额支撑件通常不必与患者的面部形成气密密封。
附图说明
通过参照下文描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得明显且得到阐明。在以下附图中
图1示出了根据本发明的衬垫元件可应用于其中的患者界面的示例性实施例；
图2示出了图1所示的患者界面的背侧；
图3A示出了根据本发明的衬垫元件的实施例的示意性剖面图；以及
图3B示出了图3A所示的衬垫元件的实施例的示意性俯视图。
具体实施方式
图1示出了用于将可呼吸气体流输送给患者的患者界面的示例性实施例。其中，患者界面本身整体上标示为附图标记10.
在此实施例中，患者界面10被设计成覆盖患者12的口部和鼻部的全面罩。应当指出的是，在不背离本发明的范围的情况下，作为选择，患者界面10可被设计为鼻罩、口罩、或全面罩。
患者界面10包括衬垫元件14和罩壳16。衬垫元件14被设计成接触患者12的面部并在患者的面部与患者界面10之间的交界处提供气密密封。衬垫元件14通常包括柔软的材料，类似于硅胶或任何其它橡胶或适合的弹性材料。罩壳16提供柔性、半刚性或刚性支撑结构，用于固持衬垫元件14。罩壳16通常连接到衬垫元件14的背侧，其中所述背侧指的是表示在使用时衬垫元件14的与衬垫元件14的接触患者面部的一侧相反的一侧。罩壳16可以可拆卸地或固定地连接到衬垫元件14。衬垫元件14和罩壳16因此一起形成凹腔，在此情况下所述凹腔被设计成容纳患者12的口部和鼻部。应当指出的是，作为选择，衬垫元件14和罩壳16可形成为一个整体部件。
在背离患者面部的相反一侧上，罩壳16优选地包括连接器18。经由此连接器18，患者界面10可能连接到软管(未示出)，加压的可呼吸气体流可经由所述软管被送往患者界面10。罩壳16还连接到头架20。此头架20用于将患者界面10附接到患者头部。根据图1所示的示例性实施例，头架20包括刚性框架22以及下部头架带24和上部头架带26。这些下部头架带24和上部头架带26可连接到头架20的框架22，且用于使罩壳16和衬垫元件14佩戴到患者的面部。
在所示的示例中，头架20还包括前额支撑件28。此前额支撑件28允许在患者界面10佩戴到患者面部时保持患者界面10的稳定。前额支撑件28减少了在使用期间施加到患者鼻部上的压力。为了使前额支撑件28尽可能舒适，前额支撑件28还包括附接至其的前额衬垫30。根据本发明，此前额衬垫30也被视为衬垫元件(类似于衬垫元件14)。
图2示出了从另一侧观察的患者界面10、衬垫元件14和前额支撑件28的示意图，即从衬垫元件14和前额衬垫30接触患者面部的一侧。
图3A和3B示出了根据本发明的实施例的衬垫元件14的示意性剖面图和示意性俯视图。其中详细示出了衬垫元件14的结构和技术设计。
在所示的示例中，衬底元件14基本包括三个主层：面部接触层32、多层式响应结构34和支撑层36。面部接触层32形成了衬垫元件14的在使用期间接触患者面部的顶表面。它可由弹性薄膜制成，且具有提供皮肤友好的界面的功能。支撑层36被布置于衬垫元件14的背侧，所述背侧通常连接到罩壳16。此支撑层36优选地由比制成面部接触层32和响应层34的材料更硬且弹性更小的橡胶材料制成。面部接触层32和响应层34可以包括同一基本材料或可由不同材料制成。支撑层36应提供机械稳定性。然而，应当指出的是，如果提供机械稳定性的功能由罩壳16本身完成，则未必需要此支撑层36。在此情况下，响应层34将夹在面部接触层32和罩壳16之间，而非夹在面部接触层32和支撑层36之间(如图3A所示)。两种可选方案均是可行的。同样可行的是，面部接触层32形成响应结构34的一部分，即面部接触层32是响应结构34的组成部分且形成其顶表面。
本发明的衬垫元件14的中心特征之一是多层式响应结构34的结构和技术设计。响应结构34包括多个致动器38、40。这些致动器38、40被配置成沿着第一轴线42朝向和远离患者12的面部移动衬垫元件14的面部接触层32。致动器38、40优选地被配置成沿垂直于面部接触层32的方向移动面部接触层32，即沿垂直于衬垫元件14和患者12的面部之间的交界面的方向。
响应结构34包括两组致动器，第一组致动器包括第一致动器38，且第二组致动器包括第二致动器40。第一制动器38中的每一个包括两个相对的电极44，且第二致动器40中的每一个包括两个相对的电极46。第一致动器38和第二致动器40中的每一个还包括被分别布置于电极44和46之间的电活性聚合物材料48。第一致动器38和第二致动器40优选地具有相同的设计。然而，对于其在响应结构34内的布置，它们彼此不同。
响应结构34内部划分成多个层。其包括第一层50和第二层52。这些第一层50和第二层52优选地彼此平行且平行于面部接触层32布置，即优选地垂直于第一轴线42。第一层50包括第一组致动器38的电极44。第二层52包括第二组致动器40的电极46。第一层50中的每一个包括第一致动器38的多个电极44。第二层52中的每一个优选地包括第二致动器40的多个电极46。在每一层50、52中，电极44、46优选地彼此间隔开。第一层50和第二层52彼此叠加布置。尤其优选的是，第一层50和第二层52交替地彼此叠加布置。这意味着第一层50中的每一个(除了布置于响应结构34顶部处的第一层50外)均被局部地布置于两个相邻的第二层52之间。类似地，每个第二层52(除了布置于响应结构34底部处的第二层52外)均被局部地布置于两个相邻的第一层50之间。
由于上文所述的结构，第一致动器38的电极44沿着第一轴线42与第二致动器40的电极46间隔开。然而，第一致动器38的电极44不仅沿此方向、而且沿横向于此方向的方向与致动器40的电极46间隔开。如图3A可见，第一致动器38的电极44也关于第一轴线42相对于第二致动器40的电极46在空间上偏移布置。第一致动器38的电极44和第二致动器40的电极46因此以交错的方式布置，其中第一电极44沿横向于彼此的两个方向与第二电极46在空间上偏移。
因此，多层式响应结构34包括多个列，所述列被布置成彼此平行且垂直于第一层50和第二层52。第一列包括第一致动器38的电极44，且第二列包括第二致动器40的电极46。这些第一列和第二列彼此交替并排布置。在图3A示出的示例中，第一列中的每一个包括第一致动器38的三个电极，且第二列中的每一个包括第二致动器40的三个电极46。也可以说，第一列和第二列沿着第一轴线42彼此在空间上偏移。应当指出的是，第一列可直接邻近第二列布置(两者之间没有间隙)。这导致形成了尽可能致密的布置。然而，也可能在第一列和第二列之间出现(小的)间隙。
衬垫元件14内的上述致动器布置提供了数个优势：
1.电活性聚合物(EAP)致动器的使用允许通过将电压施加到EAP致动器的电极44、46而在衬垫元件14内产生大的应变。分别夹在电极44、46之间的EAP层的厚度可由所施加的电极电压控制。相应地，沿一个方向的厚度改变导致沿垂直方向的伸长改变。因此，衬垫元件14的厚度以及伸长均可控制。通过激活和停用EAP致动器38、40，因此可使响应结构34伸展和收缩，以便以预定义的图案沿着第一轴线42移动面部接触层32。
2.第一EAP致动器38和第二EAP致动器40优选地以交替的方式致动。这导致形成面部接触层32的波浪形或波形移动。面部接触层32的这种波浪线或波形移动保留了衬垫元件14的密封行为，同时提供了患者12的面部的平滑按摩效果。由于第一EAP致动器38和第二EAP致动器40的间隔开的布置及其交替的致动，还可避免患者12的面部内的静态压力点。
3.由于第一EAP致动器38和第二EAP致动器40的上述交错的布置，还可将其布置成非常紧密地在一起。第一致动器列和第二致动器列之间几乎无需存在任何间隙。尤其优选的是，在沿着第一轴线42从上方或下方看衬垫元件14时，第一致动器38的电极44与第二致动器40的电极46并不重叠。因此可实现非常紧凑的致动器布置。
4.由于EAP致动器38、40在不同的层50、52上的交错布置，也避免了短路和电弧放电，即使致动器38、40被布置成相对紧密地在一起。施加到第一致动器38的电极44的电压不会或至少不会强烈地影响第二致动器40的电极46。
图3B在俯视图中示出了衬垫元件14的细节B。可看出，电极44、46中的每一个优选地实施为细长带，所述细长带在响应结构34内平行于面部接触层32伸展，即优选地垂直于第一轴线42伸展。为了提供足够的气密密封，还优选的是，这些电极带44、46布置成同心的闭合回圈，在使用期间所述闭合回圈环绕患者12的口部和/或鼻部。
电极44、46的宽度w可用相对自由的方式设计。然而，申请人的实验显示，如果宽度w介于100μm和100mm之间，则可实现最佳的按摩效果。
还应当指出的是，衬垫元件14的上述结构不仅可用于形成面罩10的气密密封的主衬垫中，而且作为选择或除此之外也可用于前额衬垫30中。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但这样的图示和描述被认为是图示性或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和所附的权利要求，本领域技术人员在实践所主张的本发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个元件或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载的特定措施并不表示不能有利地使用这些措施的组合。
在权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于为患者(12)提供可呼吸气体流的患者界面(10)的衬垫元件(14)，其中所述衬垫元件(14)包括：
-面部接触层(32)，所述面部接触层用于在所述衬垫元件(14)的使用期间接触所述患者(12)的面部；和
-多层式响应结构(34)，所述响应结构由所述面部接触层(32)覆盖；
其中，所述响应结构(34)包括：用于移动所述面部接触层(32)的多个致动器(38、40)，其中所述多个致动器(38、40)包括属于第一组致动器的第一致动器(38)以及属于第二组致动器的第二致动器(40)，
所述第一致动器(38)和所述第二致动器(40)中的每一个包括电极(44、46)，
所述第一致动器(38)的电极(44)被布置于一个或多个第一层(50)中，且所述第二致动器(40)的电极(46)被布置于一个或多个第二层(52)中，其中所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(52)彼此叠加布置，而且
所述第一致动器(38)的电极(44)关于横向于所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(52)的第一轴线(42)相对于所述第二致动器(40)的电极(46)在空间上偏移布置，使得在沿着所述第一轴线(42)观察时，所述第一致动器(38)的电极(44)与所述第二致动器(40)的电极(46)并不重叠。
2.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述多层式响应结构(34)包括多个第一层(50)和多个第二层(52)。
3.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述多层式响应结构(34)的所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(52)沿着所述第一轴线(42)彼此间隔开。
4.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述多层式响应结构(34)的所述一个或多个第一层(50)和所述一个或多个第二层(52)被布置成平行于所述面部接触层(32)。
5.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述一个或多个第一层(50)中的至少一个被布置于两个第二层(52)之间。
6.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述一个或多个第一层(50)中的每一个包括第一致动器(38)的多个间隔开的电极(44)，且所述一个或多个第二层(52)中的每一个包括第二致动器(40)的多个间隔开的电极(46)。
7.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述第一致动器(38)的电极(44)被布置成多个第一列，且所述第二致动器(40)的电极(46)被布置成多个第二列，其中所述第一列和所述第二列平行于所述第一轴线，其中所述第一列中的每一个包括第一致动器的平行于彼此且垂直于所述第一轴线布置的多个电极，且所述第二列中的每一个包括第二致动器的也平行于彼此且垂直于所述第一轴线布置的多个电极，且其中所述第一列和所述第二列优选地彼此交替地并排布置。
8.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述第一致动器(38)中的每一个和所述第二致动器(40)中的每一个还包括整合到所述响应结构(34)中的电活性聚合物材料(46)。
9.根据权利要求8所述的衬垫元件，其特征在于，所述电活性聚合物材料(46)被分别布置于所述第一致动器(38)的电极(44)之间和所述第二致动器(40)的电极(46)之间。
10.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述第一致动器(38)的电极(44)和所述第二致动器(40)的电极(46)被布置成同心的闭合回圈。
11.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述第一致动器(38)的电极(44)和所述第二致动器(40)的电极(46)中的每一个具有宽度(w)：100μm≤w≤100mm，所述宽度(w)是沿横向于所述第一轴线(42)的第二方向测量的。
12.根据权利要求1所述的衬垫元件，其特征在于，所述衬垫元件(14)是鼻部衬垫、口部衬垫和前额衬垫中的一种。
13.一种用于为患者(12)提供可呼吸气体流的患者界面(10)，其中所述患者界面(10)包括根据权利要求1所述的衬垫元件(14)。
14.根据权利要求13所述的患者界面，其特征在于，所述患者界面还包括连接到所述第一致动器(38)和所述第二致动器(40)的电压源、被配置成通过所述电压源交替地激活所述第一致动器(38)和所述第二致动器(40)的控制单元。
15.一种压力支持系统，包括：
-压力产生器，所述压力产生器用于产生可呼吸气体流；和
-用于为患者(12)提供可呼吸气体流的患者界面(10)，其中所述患者界面(10)包括根据权利要求1所述的衬垫元件(14)。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104870040B (zh) * 2012-12-18 2017-08-29 皇家飞利浦有限公司 用于患者界面的eap驱动气泵
EP3459461A1 (en) 2017-09-25 2019-03-27 Koninklijke Philips N.V. X-ray imaging reference scan

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101039641A (zh) * 2004-10-11 2007-09-19 Smm医药公司 电活性压缩绷带
CN101057174A (zh) * 2004-04-13 2007-10-17 庄臣及庄臣视力保护公司 用于电活性液晶眼科设备的图案化电极
CN201888979U (zh) * 2010-12-06 2011-07-06 张洪芬 防压伤呼吸机面罩
WO2013183018A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Koninklijke Philips N.V. Patient interface with cushion for red mark prevention
WO2013190436A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 Koninklijke Philips N.V. Patient interface device
WO2014024086A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Koninklijke Philips N.V. Customisation or adjustment of patient interfaces

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000066209A1 (de) * 1999-05-04 2000-11-09 Map Medizintechnik Für Arzt Und Patient Gmbh Und Co. Kg Vorrichtung zur erfassung elektrischer potentiale im stirnbereich eines patienten
US7204250B1 (en) * 1999-12-16 2007-04-17 Compumedics Limited Bio-mask
US6420100B1 (en) 2000-10-24 2002-07-16 The Procter & Gamble Company Process for making deflection member using three-dimensional mask
NZ608551A (en) 2004-06-16 2014-10-31 Resmed Ltd Cushion for a respiratory mask assembly
US20100305484A1 (en) 2007-12-06 2010-12-02 Jean-Francois Grollier Uses of electroactive material actuators in cosmetics
US8397729B2 (en) 2009-07-29 2013-03-19 Resmed R&D Germany Gmbh Surface structure on patient interface
EP2744551B1 (en) * 2011-10-03 2016-05-18 Koninklijke Philips N.V. Cushion with selectively variable softness/stiffness
JP6181658B2 (ja) 2011-11-08 2017-08-16 レスメド・リミテッドＲｅｓＭｅｄ Ｌｉｍｉｔｅｄ 電気刺激呼吸補助コンポーネント

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101057174A (zh) * 2004-04-13 2007-10-17 庄臣及庄臣视力保护公司 用于电活性液晶眼科设备的图案化电极
CN101039641A (zh) * 2004-10-11 2007-09-19 Smm医药公司 电活性压缩绷带
CN201888979U (zh) * 2010-12-06 2011-07-06 张洪芬 防压伤呼吸机面罩
WO2013183018A1 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Koninklijke Philips N.V. Patient interface with cushion for red mark prevention
WO2013190436A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-27 Koninklijke Philips N.V. Patient interface device
WO2014024086A1 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Koninklijke Philips N.V. Customisation or adjustment of patient interfaces

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