CN109562240B - 包括散射腔的用于辅助呼吸的面罩、系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种被构造成辅助患者呼吸的面罩，具有：气体入口端口，被定位成用于将气体供应连接到所述面罩并将气流导向患者的皮肤；散射腔，所述散射腔具有入口端口和多个出口端口，散射腔入口端口流体地连接到所述气体入口端口，并且所述多个出口端口被定位成将所述气流远离所述患者的皮肤并朝向所述面罩的内表面以及所述患者的皮肤与所述面罩的内表面之间的区域散射；以及废气收集器组件，连接在所述散射腔附近并且被定位成收集从所述患者排出的废气排放并从所述面罩排出所述废气排放。

Description

包括散射腔的用于辅助呼吸的面罩、系统和方法
技术领域
本文中描述的示例包括面罩，所述面罩可以附着于患者的面部以便向患者引入气体供应。示例性面罩可以包括散射腔(scattering chamber)，所述散射腔可以有助于扩散进入的空气供应免于对患者的皮肤造成直接冲击。
背景技术
氧气供应面罩可以连接在患者的面部皮肤附近，以向患者提供氧气供应。所供应的氧气流直接到患者的裸露皮肤上可能对患者有害，导致患者不适并且还使得患者的皮肤干燥和寒冷。患者的不适可能导致不断调整面罩或最终移除面罩，这会降低患者吸入的空气质量，并且如果经历手术的话则可能妨碍患者的恢复。
发明内容
前面的概述仅是说明性的，并且不旨在以任何方式进行限制。除了以上描述的说明性方案、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方案、实施例和特征将变得显而易见。
在一示例中，面罩被构造成辅助患者的呼吸并且具有气体入口端口，该气体入口端口被定位成将气体供应连接到面罩并且将气流朝向患者的皮肤引导。存在具有一入口端口和多个出口端口的散射腔，散射腔入口端口流体地连接至气体入口端口，并且所述多个出口端口定位成将气流远离患者的皮肤并朝向面罩的内表面以及患者皮肤与面罩内表面之间的区域散射。存在一废气收集器组件，其连接在散射腔附近且被定位成收集从患者排出的废气排放(outgas emission)并从面罩中排出废气排放。
在使用面罩补充呼吸期间保护患者皮肤的示例性方法可以包括将气体引入面罩的气体供应入口端口，并且气体供应入口端口被定位成将气体朝向患者的面部引导。通过使气体流过面罩的散射腔，气体可以从患者的面部转移开；并且当患者呼气时，患者的废气可以被收集在废气收集器组件中。
附图说明
结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本公开的前述和其他特征将变得更加明显。应理解，这些附图仅描绘了根据本公开的一些示例，因此，不应认为是对本公开范围的限制，将通过使用附图以附加的特征和细节来描述本公开，其中：
图1是根据本公开主题的实施例的面罩的等距正视图；
图2是图1的面罩的正视图；
图3是图1的面罩的后视图；
图4是图1的面罩的俯视平面图；
图5是图1的面罩的仰视平面图；
图6是图1的面罩的右侧视图；
图7是沿线1-1示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有鼻腔废气收集器的局部视图；
图8A是沿线2-2示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有鼻腔废气收集器和散射腔的局部视图；
图8B是图8A的面罩的散射腔部分的放大视图；
图9是沿线3-3示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有口腔废气收集器的局部视图；
图10是沿线4-4示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的顶端看过去的视图，具有散射腔和鼻腔废气收集器的局部视图；
图11是沿线5-5示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的顶端看过去的视图，具有废气收集器通道的局部视图；
图12是沿线6-6示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有口腔废气收集器、鼻腔废气收集器和废气收集器通道的局部视图；
图13是沿线7-7示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有散射腔的局部视图；
图14是沿线8-8示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有替换的散射腔的局部视图；
所有都根据本公开的至少一些实施例布置。
具体实施方式
在以下详细描述中，对构成本发明一部分的附图进行了参考。在附图中，除非上下文另有指示，否则类似的附图标记通常标识类似的部件。在具体的说明书、附图和权利要求中描述的说明性示例并不意味着是限制性的。在不脱离本文提出的主题的精神或范围的情况下，可以使用其他示例，并且可以进行其他改变。容易理解的是，如本文一般地描述且在附图中示出的本公开的方案可以以各种不同的构造来布置、替换、组合、分离和设计，所有这些都是隐含地包含在本文中。
本公开描述了通常与面罩相关的方法、系统、产品、装置和/或设备的示例，所述面罩被构造成辅助患者的呼吸。在一示例中，面罩可以包括气体入口端口，该气体入口端口被定位成将气体供应(gas supply)连接到面罩并且将气流引导到患者皮肤与面罩的内表面之间的区域中。所述面罩还可包括具有一入口端口和多个出口端口的散射腔，散射腔入口端口流体地连接到所述气体入口端口，并且所述多个出口端口被定位成使气流远离患者的皮肤并朝向面罩的内表面散射。面罩还可包括废气收集器组件，所述废气收集器组件连接在所述散射腔附近并且被定位成收集从患者排出的废气排放并从所述面罩排出所述废气排放。
图1是根据本公开主题的实施例的面罩的等距正视图。图1示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；循环呼吸器(rebreather)孔118；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204、废气收集器通道206和废气收集器分析器特征208；两个气体供应入口端口130；两个气体供应对准特征132，每个都具有突片134和孔136；两个气体供应管线133；腔(chamber)138；以及皮肤接触特征140。
图1的面罩100可具有大致圆顶形状外观。一般来说，可以使用任何整体形状或外观。典型地，可以使用符合患者面部的在患者口部和/或鼻子上方的形状。面罩100可以包括具有顶端104、右侧108、底端106和左侧110的护罩102。护罩可以由多种材料中的任何材料(例如塑料)形成。用于形成护罩的材料在一些示例中可以是透明的，并且在一些示例中可以是柔性的。
护罩还可以具有围绕护罩102的底部边缘的皮肤接触部分140。皮肤接触部分140可以包括弧形远离面罩100的内侧的圆形凸起形状。在一些示例中，皮肤接触部分可以由附加材料(诸如衬垫材料)制成，其可以提高对患者面部的密封。
护罩102可以具有内表面112和外表面114。在护罩102的内表面112、循环呼吸器孔118和患者皮肤之间可以形成腔138。腔138可以用作混合腔以控制或引导由患者吸入的空气混合物，并且还将空气混合物保持在用于患者的可呼吸区域中。在一些示例中，腔138可以被成形为使得所供应的气体从内表面112被反射并在被患者吸入之前与环境空气混合。在一些示例中，患者的呼出废气的一部分可以进入腔138并且在被患者再次吸入之前与环境空气和供应的气体混合。
可以通过护罩102的顶端104的边缘、左侧110的边缘、底端106的边缘和右侧106的边缘形成循环呼吸器孔118。循环呼吸器孔118可以帮助减少或防止患者的排出废气被直接重新吸入。循环呼吸器孔118允许环境空气流体地连接到腔138。循环呼吸器孔118可以在被患者再次吸入之前通过混合环境空气和所供应的气体来帮助稀释任何已排出的废气。在一示例中，循环呼吸器孔是矩形形状的，且邻近护罩102的右侧108和左侧110具有长边，邻近护罩102的顶端104和底端106具有弯曲的短边。不同的患者可具有不同的面部形状和不同的循环呼吸器需求。为了适应这些参数，可以减小、增大循环呼吸器孔的不同示例或者可以改变形状本身。
面罩100可以具有两个气体供应入口端口130，所述气体供应入口端口可以用于将流经两个气体供应管线133的气体供应连接到面罩100，并将气流引导到腔138中。虽然在图1中示出了两个气体供应入口端口130，但在其他示例中可以提供任何数量的气体供应入口端口，包括1个气体供应入口端口、3个气体供应入口端口或4个气体供应入口端口。在一实施例中，气体供应入口端口130是圆柱形的，然而也可以使用其他横截面形状。面罩100可以包括位于右侧108上和左侧110上的两个气体供应对准特征132。例如可以从加压罐或其他气体源提供气体供应。多种气体供应中的任何一种都可以与本文所述的面罩一起使用。示例性气体供应包括但不限于氧气、氮气、氧气混合物、一氧化二氮或其组合。气体供应管线可以从罐延伸到气体供应入口端口130，并且可以联接到气体供应对准特征132。
每个气体供应对准特征132可以包括突片134和孔136。在一实施例中，孔136是圆形的，但是在其他示例中也可以使用其他横截面。这两个气体供应对准特征132可用于将气体供应管线133固定到面罩100以有助于患者舒适性并且确保气体供应管线133保持连接到面罩100。例如，气体供应管线133可以穿过孔136行进并连接到气体供应入口端口130。
面罩100可以放置在患者的面部上，使得面罩可以部分地覆盖患者的口腔和/或鼻腔通道。护罩102可以由柔性材料制成，这将有助于各个侧面和端部适应于患者面部结构的各种形状。顶端104可以成形为柔性地适应患者鼻子的各种形状。右侧108和左侧110可以成形为柔性地适应患者脸颊的各种形状，以及底端106可以成形为柔性地适应患者下颌的各种形状。皮肤接触部分140接触患者的面部皮肤。在一些示例中，皮肤接触部分140的圆形凸起形状允许面罩100舒适地接触患者的皮肤。另外，皮肤接触特征140的弯曲形状可以减少或防止所供应的气体从腔138逸出，以使得在皮肤接触特征140与患者皮肤之间气体不流动或流动减少。
废气收集器组件200可以跨越循环呼吸器孔118并且可以连接到面罩100的右侧108和左侧110。废气收集器组件200可以具有邻近患者的口腔通道定位的口腔废气收集器202，以收集患者的口腔废气排放中的部分或全部。废气收集器组件200可以附加地或替代地具有邻近患者的鼻腔通道中的至少一个定位的鼻腔废气收集器204，以收集患者的鼻腔废气排放。废气收集器组件200连接到散射腔300(图3中所示)并被定位成收集从患者排出的废气排放以及将废气排放从面罩100排出。
在一些示例中，口腔废气收集器202不直接接触患者的皮肤，使得在口腔废气收集器202的底部与患者的口腔通道之间形成间隙。可以使用任何尺寸的间隙——在一些示例中为毫米量级，在一些示例中为厘米量级。间隙可以帮助确保来自气体供应的新鲜气体可以流向患者的口腔通道。在一实施例中，鼻腔废气收集器204不直接接触患者的皮肤，使得在鼻腔废气收集器204的底部与患者的鼻腔通道中的至少一个之间形成间隙。尽管使用口腔废气收集器202和鼻腔废气收集器204进行废气收集，但从患者排出的额外废气可以流入到护罩102的内表面112与患者皮肤之间形成的腔138中。吸入排出的废气可能对患者有害，并且循环呼吸器孔118可允许腔138与环境空气流体地连接，使得位于腔138内的任何排出的废气均可在被患者吸入之前用环境空气和所供应的气体稀释。
在一个实施例中，废气收集器组件200可以是可移除的。这可能是期望的，使得医务人员可以在不移除整个面罩的情况下检查患者的口腔通道和鼻腔通道。在一些示例中，具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204、废气收集器通道206和废气收集器分析器特征208的废气收集器组件200可以从面罩100分离并且被移除，以使得通过循环呼吸器孔118露出患者的口腔通道和鼻腔通道。通过循环呼吸器孔118，医务人员得以检查患者的口腔通道和鼻腔通道。废气收集器组件200的分离不会干扰(disrupt，破坏，中断)气体通过气体供应管线133被供应到气体供应入口端口130，使得仍然可以提供供应气体的流动以辅助患者呼吸。
图1中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图2是图1的面罩的正视图。图2示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、右侧108、左侧110、外表面114和壁厚116；循环呼吸器孔118；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204和废气收集器分析器特征208；两个气体供应入口端口130；两个气体供应管线133；以及两个气体供应对准特征132。图2中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图3是图1的面罩的后视图。图3示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；循环呼吸器孔118；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204和废气收集器通道206；两个气体供应对准特征132；两个气体供应管线133；散射腔300，该散射腔具有多个散射腔出口端口302；两个柔性构件210，以及皮肤接触部分140。
图3示出了两个散射腔300。散射腔300均流体地连接到气体供应入口端口130(例如图1和图2中所示的端口130)。在一个示例中，流入气体供应入口端口130中的气体将进入相应的散射腔300，并将流经所述散射腔且通过出口端口302离开该腔。可以具有任何数量的散射腔，通常每个入口端口配备一个散射腔。在一些示例中，多个入口端口可以被引导到单个散射腔中。散射腔300可用于将气流远离患者的皮肤(例如，不直接朝向患者的皮肤)并朝向面罩100的内表面112散射。
多个出口端口302定位成将气流远离患者的皮肤并朝向面罩100的内表面112散射。可以具有任何数量的出口端口。出口端口可以是狭槽、孔洞(hole)或任何其他形状的孔。通常，孔定位成使得流过它们的气体被引导离开(例如，不直接朝向)患者的面部。以这种方式，气体可以被引入面罩的内部而不被直接导向患者的皮肤。例如，通过将气流远离患者的皮肤散射，通常气流沿不垂直于患者的邻近皮肤表面的方向被引导。面罩100的内表面112可以定位成将所散射的气体供应流朝向患者的口腔通道和鼻腔通道反射回去，以供患者吸入气体。
图3中描述的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图4是图1的面罩的俯视图。图4示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有鼻腔废气收集器204和废气收集器通道206；两个气体供应入口端口130；两个气体供应对准特征132；两个气体供应管线133；以及皮肤接触特征140。图4中描述的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图5是图1的面罩的仰视平面图。图5示出了面罩100；护罩102，该护罩具有底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有废气收集器通道206和废气收集器分析器208；两个气体供应入口端口130；两个气体供应对准特征132；两个气体供应管线133；循环呼吸器孔118；以及皮肤接触部分140。
废气收集器分析器208可用于将气体成分传感器连接到废气收集器通道206或连接到废气收集器组件200的不同部分。这可以使得能够在将废气从废气收集器组件200排出之前测量从患者排出的废气。在一些示例中，废气收集器分析器208可以包括一分析器，以便可以测量患者的废气的成分。例如，可以使用气体检测器来实现该分析器。这可能是期望的，使得在用环境空气稀释或显著稀释患者排出的废气之前能测量出该废气的精确排放成分。图5中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图6是图1的面罩的右侧视图。图6示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、右侧108和外表面114；具有废气收集器分析器特征208的废气收集器组件200；气体供应入口端口130；气体供应对准特征132；气体供应管线133；以及皮肤接触部分140。图6中描述的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图7是沿线1-1示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有鼻腔废气收集器的局部视图。图7示出了面罩100；护罩102，该护罩具有底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；皮肤接触特征140；两个气体供应入口端口130；气体供应对准特征132；两个气体供应管线133；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有废气收集器通道206、口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204；两个柔性构件210；以及具有出口302的两个散射腔300。
柔性构件210可以连接到散射腔300的外表面和鼻腔废气收集器204。柔性构件210可以用于将口腔废气收集器202和鼻腔废气收集器204可调节地定位在面罩100内，以适应各种患者的面部形状和舒适需求。口腔废气收集器202和鼻腔废气收集器204流体地连接到废气收集器通道206，使得来自患者的口腔通道和鼻腔通道的废气排放在从面罩100排出之前被收集并混合。在图7中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图8A是沿线2-2示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有鼻腔废气收集器和散射腔的局部视图。图8A示出了面罩100；护罩102，该护罩具有底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；皮肤接触部分140；两个气体供应入口端口130；两个气体供应对准特征132；两个气体供应管线133；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有废气收集器通道206、口腔废气收集器202和鼻腔废气收集器204；两个柔性构件210；以及两个散射腔300，每个散射腔均具有中心轴线304、入口端口306、导流器308及多个出口端口302，所述入口端口具有中心轴线314，所述导流器具有顶表面310，所述多个出口端口各自具有中心轴线312。
散射腔300可以用于将气流远离患者的皮肤(例如，不直接朝向患者的皮肤)并且朝向面罩100的内表面112散射。通过将气流远离患者的皮肤散射，通常，气流指向不垂直于患者的邻近皮肤表面的方向。面罩100的内表面112可被定位成将散射的气体供应流朝向患者的口腔通道和鼻腔通道反射回去，以供患者吸入气体。在一实施例中，内表面112还可以包括传感器，以测量面罩100的内表面112附近的空气成分。
散射气体供应的反射还可以促进散射的气体供应与从循环呼吸器孔118供应的环境空气的混合，以使得与患者皮肤接触的散射流在皮肤上的不利作用可以减小。患者的口腔通道与口腔废气收集器202之间以及患者的鼻腔通道与鼻腔废气收集器204之间的间隙可以进一步提升散射气体供应流对患者吸入的可用性。
每个散射腔300可具有：中心轴线304；具有中心轴线314的入口端口306；具有顶表面310的导流器308；以及多个出口端口302，每个出口端口均具有中心轴线312。
导流器308可以形成为散射腔300的底部部分，或者导流器可以是与散射腔300组装或连接的单独部件。在一实施例中，导流器308的顶表面310被定位成将气体供应流从散射腔入口306引导到散射腔出口端口302。在图8A和图8B所示的实施例中，导流器308具有圆柱形状，并且该导流器的顶表面310通常是平坦的且基本垂直于散射腔300的中心轴线304。在替代实施例中，导流器308可被成形为使得顶表面310通常不是平坦的，使得该导流器可以具有波状的或倾斜的表面。
每个散射腔300被定位成与气体供应入口端口130流体地连接。在一实施例中，流入散射腔300中的气体供应通过散射腔入口端口306进入该腔，流过散射腔300的中心部分，撞击导流器308的顶表面310，然后该流动在该顶表面处偏转，从出口端口302离开，并朝向面罩100的内表面112进入腔138中。图8A中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图8B是图8A的面罩的散射腔部分300的放大视图。图8B示出了气体供应入口端口130，气体供应管线133；以及散射腔300，所述散射腔具有中心轴线304、入口端口306、多个出口端口302以及导流器308，所述入口端口具有中心轴线314，每个出口端口均具有中心轴线312，且所述导流器具有顶表面310。
如关于图8A的实施例所描述的，流入散射腔300中的气体供应通过散射腔入口端口306进入该腔，沿着基本平行于中心轴线304的路径流过散射腔300的中心部分，然后偏离导流器308，随后通过出口端口302离开该腔。
在图8B的实施例中，入口端口306具有中心轴线314，该中心轴线基本垂直于散射腔300的中心轴线304并且平行于导流器308的顶表面310。中心轴线304与中心轴线314的垂直对准可以使所供应的气体偏离散射腔300的上部的内表面，使得气流变得基本平行于中心轴线304。基本平行于中心轴线304的气流可以帮助确保气流稍后在离开散射腔300之前更完全地偏离导流器308，这可以将更多的气流朝向面罩的内表面112而不是直接朝向患者的皮肤引导。当患者立即需要较低体积流量(volumetric flow rate)的气体时，诸如当患者体重较轻时或者当患者的呼吸医疗需求没有指示除环境空气之外还需大量补充供应气体时，这可能是期望的。
在一些示例中，中心轴线304与中心轴线314之间的角度可以大于垂直角(normal)，使得更多的初始供应气流立即朝向散射腔300的底部被引导或从出口端口302直接被引出。当患者立即需要较高体积流量的气体时，诸如当患者体重较重且因此需要较大量的气体时，或者当患者的呼吸医疗需求指示较大量的供应气体时，这可能是期望的。
在一些示例中，中心轴线304与中心轴线314之间的角度可以小于垂直角，使得更多的供应气体的初始气流朝向散射腔300的上部被引导。这将在散射腔300内增强所供应的气体与环境空气混合。当患者立即需要较低体积流量的气体时，诸如当患者体重较轻时或者当患者的呼吸医疗需求没有指示除环境空气之外还需大量补充供应气体时，这可能是期望的。
偏转的气流从出口端口302离开的方向可以部分地通过导流器308的形状和出口端口302的位置来确定。每个出口端口302可以是形成在散射腔300的壁中的孔。在该实施例中，每个出口端口302的中心轴线可以与导流器308的顶表面310平行。这可以使得偏转的气流以基本垂直于散射腔300的中心轴线304的角度离开出口端口，并且基本上被引导朝向面罩的内表面112，而不是被引导朝向患者的皮肤。当患者立即需要较低体积流量的气体时，诸如当患者体重较轻时或者当患者的呼吸医疗需求没有指示除环境空气之外还需大量补充供应气体时，这可能是期望的。
如图8B中所示，出口端口302可以是在散射腔300的壁中形成的孔，也可以是在导流器308中形成的孔。出口端口可以是矩形孔、圆形孔或椭圆形孔或其组合。在图8B的实施例中，当从中心轴线304和入口端口中心轴线314的接合点测量时，出口端口302的中心轴线312可以是钝角的。出口端口302的该定位可以引导气体供应流略微向下朝向患者的皮肤从散射腔300流出。当患者立即需要较高体积流量的气体时，诸如当患者体重较重且因此需要较大量的气体时，或者当患者的呼吸医疗需求指示较大量的供应气体时，这可能是期望的。
如图8B中所示，每个散射腔300的出口端口302被定位于散射腔300的与面罩100的内表面112最靠近的侧部上，而不是与废气收集器组件最靠近的侧部上。在一些示例中，这种布置可以帮助所供应的气体的流动远离患者的口腔通道和鼻腔通道，使得所供应的气体的流动可以在被患者吸入之前与通过面罩100的循环呼吸器孔118进入的环境空气混合。在一些示例中，这种布置还有助于阻止所供应的气体“短路”，使得所供应的气体被捕获在来自患者的排出废气的流动中并且不会被患者吸入。可能需要这种阻止，使得患者接收所需量的供应气体，使得所供应的气体不被浪费，或者使得在通过废气收集器分析器208测量患者的废气成分之前废气成分不会由于所供应的气体的添加而被不必要地稀释。
可以至少部分地基于期望的体积流量来选择多个出口端口的横截面积。系统的体积流量是每单位时间通过系统中一个点的流体体积的测量值。体积流量可被计算为用于气流的横截面积与平均流速的乘积。例如，如果给定的平均供应气体流速保持恒定，与具有较小横截面积的出口端口相比，在相同持续时间内，具有较大横截面积的出口端口将允许更大量的气流。更大的气流将为患者提供更大量的气体，而更小的气流将向患者提供更少量的气体。
还可以设想，可以调节出口端口302的横截面积，以便调节离开该出口端口的供应气体的流动。例如，设想散射腔300可具有可调节构件以允许调节通过散射腔300的气体供应的流动。可调节构件可旋转地或可滑动地邻近至少一个散射腔出口端口302。例如，可调节构件可以是装配在散射腔的下部部分周围的套管，并且具有与散射腔出口端口302的那些类似的出口端口。可调节构件可以可滑动地或可旋转地调节，使得其出口端口与出口端口302完全对齐，因此使得出口端口302不被阻挡。可以调节可调节构件，以使得其阻挡散射腔出口端口032的一部分，使得通过出口端口302的流动减小。
在一实施例中，散射腔300可以形成为使得导流器308的定位为可调节的，从而增大出口端口302的横截面积。导流器308可以在散射腔300内可旋转地或可滑动地调节，使得离开出口端口302的供应气体的流动被调节。在一示例中，导流器308可以朝向内表面112被竖直向上调节或者远离内表面112被竖直向下调节，这改变了出口端口的横截面积。在一示例中，导流器可以具有延伸边缘，该延伸边缘基本垂直于顶表面310并且以散射腔300的中心轴线304为中心，并且导流器308的竖直向上或向下的调节使得该延伸边缘阻挡或不阻挡出口端口302。
图8B中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图9是沿线3-3示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的底端看过去的视图，具有口腔废气收集器的局部视图。图9示出了面罩100；护罩102，该护罩具有底端106、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；皮肤接触部分140；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有废气收集器通道206、废气收集器分析器208、口腔废气收集器202和鼻腔废气收集器204；两个柔性构件210；以及两个散射腔300。
图9的实施例示出了口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204和废气收集器通道306之间的流体连接。图9中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图10是沿线4-4示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的顶端看过去的视图，具有散射腔和鼻腔废气收集器的局部视图。图10示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；皮肤接触部分140；两个气体供应入口端口130；两个气体供应管线133；两个气体供应对准特征132；鼻腔废气收集器204；两个柔性构件210；以及两个散射腔300，每个散射腔都具有中心轴线304、入口端口306、导流器308和出口端口302，所述入口端口具有中心轴线314，所述导流器具有顶表面310。图10示出了如图8A和图8B中所示的散射腔300及其出口端口302的替代视图。图10中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图11是沿线5-5示出的图6的面罩的横截面等距正视图，示出了朝向面罩的顶端看过去的视图，具有废气收集器通道的局部视图。图11示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、右侧108、左侧110、内表面112、外表面114和壁厚116；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204、废气收集器通道206和废气收集器分析器特征208；两个气体供应入口端口130；两个散射腔300，每个散射腔均具有流量检测器308和散射腔出口端口302，每个散射腔出口端口均具有中心轴线312；两个柔性构件210；两个气体供应管线133；以及两个气体供应对准特征132。图11示出了如图7所示的散射腔300及其出口端口302的替代视图。图11中描绘的各种部件仅仅是示例，包括消除部件、组合部件和替代部件的其他变型都在考虑之内。
图12是沿线6-6示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有口腔废气收集器、鼻腔废气收集器和废气收集器通道的局部视图。图12示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、内表面112、外表面114和壁厚116；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204、废气收集器通道206和废气收集器分析器208；以及皮肤接触特征140。图12示出了图3所示的口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204和废气收集器通道206之间的流体连接的替代视图。图12中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图13是沿线7-7示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有散射腔的局部视图。图13示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、内表面112、外表面114和壁厚116；气体供应入口端口130；散射腔300，该散射腔具有多个出口302并具有导流器308，所述导流器具有顶表面310；以及皮肤接触特征140。图13示出了与气体供应入口端口130相关的散射腔300及其出口302的替代视图。图13中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
图14是沿线8-8示出的图2的面罩的横截面右侧视图，示出了朝向面罩的左侧看过去的视图，具有替代散射腔的局部视图。图14示出了面罩100；护罩102，该护罩具有顶端104、底端106、内表面112、外表面114和壁厚116；散射腔300，该散射腔具有带有顶表面310的导流器308；废气收集器组件200，该废气收集器组件具有口腔废气收集器202、鼻腔废气收集器204、废气收集器通道206和废气收集器分析器208；以及皮肤接触特征140。图14示出了与废气收集器组件200相关的散射腔300的替代视图。图14中描绘的各种部件仅仅是示例，并且包括消除部件、组合部件和替换部件的其他变型都在考虑之内。
虽然本文已经公开了各种方案和示例，但是其他方案和示例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。本文公开的各个方案和示例是出于说明的目的而不是限制性的，其真正的范围和精神由所附权利要求指示。

Claims (26)

1.一种被构造成辅助患者呼吸的面罩，所述面罩包括：
护罩，在患者皮肤与所述护罩之间形成腔；
气体入口端口，被定位成用于将气体供应连接到所述面罩并将从所述气体供应供应的气流引导到所述腔中；
散射腔，所述散射腔具有入口端口和多个出口端口，所述散射腔的入口端口流体地连接到所述气体入口端口，并且所述多个出口端口散射所述气流；以及
鼻腔废气收集器，连接在所述散射腔附近并且被定位在所述腔中，并且所述鼻腔废气收集器被构造成收集从患者鼻部排出的废气排放并从所述腔排出所述废气排放，
其中，所述多个出口端口被定位成将通过所述多个出口端口散射的气流朝向所述护罩的内表面并远离患者鼻部引导，所述散射腔的多个出口端口被定位于所述散射腔的与所述护罩的内表面最靠近的侧部上，而不是与所述鼻腔废气收集器最靠近的侧部上。
2.根据权利要求1所述的面罩，其中，所述护罩的内表面被定位成将散射的气体供应流朝向所述患者的口腔通道和鼻腔通道反射回去，以便供所述患者吸入所述气体。
3.根据权利要求2所述的面罩，其中，一传感器流体地连接到所述患者的皮肤与所述护罩的内表面之间的区域。
4.根据权利要求1所述的面罩，其中，所述散射腔还包括具有顶表面的导流器，所述顶表面被定位成将气体供应流从散射腔入口引导至所述散射腔的出口端口。
5.根据权利要求4所述的面罩，其中，所述散射腔的入口端口的中心轴线基本垂直于所述散射腔的中心轴线。
6.根据权利要求5所述的面罩，其中，所述散射腔的出口端口定位于所述散射腔的下部部分中，并且每个出口端口具有的中心轴线基本平行于所述导流器的顶表面。
7.根据权利要求6所述的面罩，其中，所述散射腔的出口端口是矩形孔、圆形孔或椭圆形孔，或其组合。
8.根据权利要求4所述的面罩，其中，所述散射腔还包括可调节构件，以允许调节通过所述散射腔的所述气体供应的流动。
9.根据权利要求8所述的面罩，其中，所述可调节构件能旋转地邻近至少一个散射腔出口端口。
10.根据权利要求8所述的面罩，其中，所述可调节构件能滑动地邻近至少一个散射腔出口端口。
11.根据权利要求4所述的面罩，其中，至少部分地基于期望的体积流量来选择所述多个出口端口的横截面积。
12.根据权利要求1所述的面罩，其中，所述面罩还包括口腔废气收集器。
13.根据权利要求12所述的面罩，其中，当所述面罩处于正常使用中时，在所述患者与所述口腔废气收集器之间限定有气隙。
14.根据权利要求12所述的面罩，其中，所述鼻腔废气收集器和所述口腔废气收集器还包括废气成分分析器，所述废气成分分析器流体地连接到所述口腔废气收集器和所述鼻腔废气收集器。
15.根据权利要求12所述的面罩，其中，所述鼻腔废气收集器柔性地连接到所述面罩。
16.根据权利要求12所述的面罩，其中，所述鼻腔废气收集器和所述口腔废气收集器的一部分是能移除的。
17.一种在使用面罩补充呼吸期间保护患者的皮肤的方法，该方法包括：
将气体引入面罩的气体供应入口端口，其中，所述面罩包括护罩，在患者皮肤与所述护罩之间形成腔，所述气体供应入口端口被定位成将气体引导到所述腔中；
通过使气体流过所述面罩的散射腔，而将气体从所述患者的面部转移开；以及
当所述患者呼气时，将所述患者的废气收集在一废气收集器组件中,
其中，所述散射腔具有入口端口和多个出口端口，所述散射腔的入口端口流体地连接到所述气体入口端口，并且所述多个出口端口散射气流，所述多个出口端口被定位成将通过所述多个出口端口散射的气流朝向所述护罩的内表面并远离患者皮肤引导，所述散射腔的多个出口端口被定位于所述散射腔的与所述面罩的内表面最靠近的侧部上，而不是与所述废气收集器组件最靠近的侧部上。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述散射腔包括散射腔入口端口，所述散射腔入口端口具有一中心轴线，该中心轴线平行于至少一个散射腔出口端口的中心轴线。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
通过散射腔入口将所述气体朝向一导流器引导；
使流动气体供应从所述导流器的顶表面偏转；以及
引导偏转的流动气体供应以从至少一个散射腔出口端口流出。
20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述散射腔的至少一个出口端口是圆形孔、矩形孔或椭圆形孔，或其组合。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括：
计算至少一个散射腔出口端口的横截面积；
基于所计算的所述至少一个散射腔出口端口的横截面积计算通过所述散射腔的流动气体供应的体积流量。
22.根据权利要求17所述的方法，还包括通过使所述散射腔的第一部分关于所述散射腔的第二部分旋转来调节至少一个散射腔出口端口的横截面积，以选择通过散射腔出口的气体的期望流量。
23.根据权利要求17所述的方法，还包括通过使所述散射腔的第一部分邻近所述散射腔的第二部分滑动来调节至少一个散射腔出口端口的横截面积，以改变流过所述至少一个散射腔出口端口的供应的气体的流动。
24.根据权利要求17所述的方法，还包括将患者的废气收集在与所述患者的皮肤间隔开的一废气收集器组件中。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括分析所述患者的废气的成分。
26.根据权利要求17所述的方法，还包括分析与所述面罩的内表面接触的已转移气体的成分。
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