CN109803705A - 通过增材制造过程可成形的接口设备 - Google Patents
通过增材制造过程可成形的接口设备 Download PDFInfo
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Abstract
一种接口设备被构造为与呼吸气体源流体连通地连接并且向患者的气道提供呼吸气体流。所述接口设备包括:支撑件(24);位于所述支撑件上的可变形部分(28);以及接口部分(32),其位于所述可变形部分上,并且被构造为在气道附近与患者接合;所述可变形部分包括多个可变形元件(36),所述多个可变形元件形成晶格结构并且在所述支撑件上的多个间隔开的连接点(44)处与所述支撑件连接。可以经由增材制造过程形成接口设备。
Description
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35 U.S.C.§119(e)要求享有于2016年10月4日递交的美国临时申请No.62/403935的优先权权益,通过引用将其内容并入本文。
技术领域
本发明涉及用于将气体输送到患者的气道和/或从患者的气道输送气体的患者接口设备,并且具体地涉及通过增材制造过程可形成并且可以针对具体患者定制的接口设备。
背景技术
存在许多情况,其中,有必要或期望将呼吸气体流无创地递送到患者的气道,即,在没有将管子插入患者或通过外科手术将气管导管插入食道中的情况下。例如,已知使用被已知为无创通气的技术对患者进行通气。还已知递送持续气道正压(CPAP)或随着患者的呼吸周期而变化的可变气道压力,以处置医学病症,诸如睡眠呼吸暂停综合征,尤其是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA),或者充血性心力衰竭。
无创通气和压力支持治疗涉及将接口设备放置在患者的面部上,所述接口设备诸如为包括患者接口设备的面罩部件。面罩部件可以是但不限于,覆盖患者鼻子的鼻罩、位于患者鼻子下面的鼻垫(诸如,具有被接收在患者的鼻孔内的鼻插管的“枕头”式鼻垫,或位于患者的鼻孔下面并覆盖患者的鼻孔的“支架”式鼻垫)、覆盖鼻和口的鼻/口罩,或者覆盖患者的面部的全罩式面罩。患者接口设备将通气机或压力支持设备与患者的气道接合,使得呼吸气体流可以从压力/流生成设备递送到患者的气道。已知通过头套(headgear)将这样的设备保持在佩戴者的面部上,所述头套具有适于安装在患者的头部上/周围的一个或多个条带。
由于患者的头部和面部的形状和大小的可变性,许多类型和配置的接口设备(诸如患者接口设备)可用于由专业人员选择以适合任何给定患者的需要。然而,任何这样的设备通常旨在由具有不同头部形状和大小的大量人员佩戴,并且因此任何给定设备通常不必针对任何具体患者被定制,而是旨在适应各种专利。尽管在为患者选择预先设计的接口设备并实现与这些患者的合理适应中已经实现了一些成功,但是总体而言,适应至多仍然仅是利用旨在与一范围的头部和面部大小和形状一起使用(这不是最佳适应)的设备可以合理实现的事物。
此外,关于材料和制造过程的限制已经导致接口设备和头套,其具有关于在其最被期望的位置中的适应和顺应性的限制。例如,人脸可以具有复杂的形状,并且常规条带或均匀的泡沫垫常常不具有将为了提供最佳适应所需的顺应性。因此,改进是期望的。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种接口设备,其被构造为与呼吸气体源流体连通地连接并向患者的气道提供呼吸气体流。所述接口设备能够通常被陈述为包括:支撑件;位于支撑件上的可变形部分;接口部分,其位于可变形部分上,并且被构造为在气道附近与患者接合;并且所述可变形部分包括多个可变形元件,所述可变形元件形成晶格结构并且在所述支撑件上的多个间隔开的连接点处与所述支撑件连接。可以经由增材制造过程形成接口设备。
在参考附图考虑以下描述和权利要求书后,本公开的这些和其他目的、特征及特性,以及操作的方法和相关结构元件的功能以及各部分的组合及制造的经济性将变得更加显而易见,所有附图形成了本说明书的部分,其中,类似的附图标记在各个附图中指代对应的部分。然而,应明确理解,附图仅是出于说明和描述的目的,而不旨在作为对本发明的限制的定义。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的接口设备的部分地在截面中的侧视图;
图1A是示范性患者的示范性侧视图;
图2是根据本发明的第二实施例的接口设备的部分地在截面中的侧视图;
图3是根据本发明的第三实施例的接口设备的侧视图;
图4是如沿图3的线4-4采取的截面视图;
图5是根据本发明的第四实施例的接口设备的部分地在截面中的侧视图;
图6是根据本发明的第五实施例的接口设备的侧视图;
图7是如沿图6的线7-7采取的截面视图;
图8是根据本发明的第六实施例的接口设备的示意性描绘;
图9是根据本发明的第七实施例的接口设备的示意性描绘;
图10A和10B是根据本发明的第八实施例的接口设备的示意性描绘;
图11A和11B是根据本发明的第九实施例的接口设备的示意性描绘;
图12是根据本发明的第十实施例的接口设备的描绘;
图13是图12的接口设备的另一视图;
图14是如沿图13的线14-14采取的截面视图;
图15是如沿图12的线15-15采取的截面视图;
图16是根据本发明的第十一实施例的接口设备的描绘;并且
图17是如沿图16的线17-17采取的截面视图。
具体实施方式
如本文所用,单数形式的“一”、“一个”和“所述”包括复数参考,除非上下文另行明确说明。如本文所用,两个或更多个部分或部件“耦合”的表述应意指所述部分被直接或间接地(即,通过一个或多个中间部分或部件)结合在一起或一起运行,只要发生链接。如本文所使用的,“直接耦合”意指两个元件直接彼此接触。如本文所使用的,“固定地耦合”或“固定的”意指两个部件被耦合从而作为一体移动,同时维持相对于彼此的恒定取向。
如在本文中所使用的,词语“单式”意指将部件创建为单件或单元。即,包括单独创建并且然后耦合在一起作为单元的件的部件不是“单式”部件或体。如在本文中所采用的,两个或更多个部分或部件彼此“接合”的表述应当意指所述部分直接地或通过一个或多个中间部分或部件而对彼此施力。如在本文中所采用的,术语“数量”应意指一或大于一的整数(即,多个)。
本文中所使用的方向性用语,例如而非限制性的,顶部、底部、左、右、上、下、前、后以及它们的衍生词,涉及附图中示出的元件的取向,而非限制权利要求,除非其中明确记载。
根据本发明的第一实施例的接口设备4总体上在图1中示出。接口设备4被构造为与呼吸气体源8流体连通,并且被配置为将呼吸气体流接合到患者12的气道,诸如图1A中总体描绘的。患者12是需要呼吸治疗的个体,并且患者12的气道由嘴16和鼻子20的鼻孔表示。如相关领域所理解的,供应到患者12的气道的呼吸气体流处于正压,即超过大气压的压力。
接口设备4可以说包括支撑件24,在描绘的示范性实施例中,支撑件24包括可枢转地安装在其上的弯管,以用于与呼吸气体源8连接。接口设备4还包括位于支撑件24上的可变形部分28,以及位于可变形部分28上的接口部分32。可变形部分包括多个可变形元件36,所述多个可变形元件相互互连并一起形成晶格结构,所述晶格结构被配置为具有预定变形特性。晶格结构也可以称为多个柱或一个或多个弹性结构或可变形结构。
可以看到,支撑件24包括基部40,并且多个可变形元件36布置成使得它们在与基部40的多个连接点44处与基部40连接,所述多个连接点彼此间隔开,并且多个可变形元件36通过所述多个连接点与基部40连接。与基部40的连接点44的这种间隔开是相互互连的可变形元件36的晶格结构的结果。
可以看到,接口部分32包括壁48,壁48被配置为在气道附近接合患者12的面部。多个可变形元件36还在与壁48的多个额外的连接点处与壁48连接,所述多个额外的连接点同样彼此间隔开,并且多个可变形元件36通过其与壁48连接。
接口部分32还包括屏障装置56,屏障装置56具有在壁48和基部40之间延伸的屏障60。可以看到,屏障60和多个可变形元件36彼此断开连接。然而,应注意,在其他实施例中,屏障60和多个可变形元件36可以连接在一起,并且下面阐述至少一个这样的其他实施例。
根据本发明的一方面,至少可变形部分28由增材制造过程形成,其中许多在相关领域中是已知的。例如,可以使用SLS(选择性激光烧结)过程采用聚合物材料,由此一个接一个地构建连续的材料层,以便形成可变形部分28作为单式和整体形成的单件部件。此外,应明确指出,接口设备4自身可以通过以下来共同形成为单件集成构件:使用上述增材制造过程将支撑件24、可变形部分28和接口部分32一起共同形成为单件单式结构。亦即,尽管接口设备4本身可以使用上述增材制造过程完全制造为单式结构,但是应该理解,在其他实施例中,可以通过增材制造过程形成少于接口设备4的整体,这取决于特定应用的需要。
通过范例,接口设备4以及更具体地可变形部分28可以由一种或多种可变形聚合物形成,诸如以下中的任何一种或多种:PVC(乙烯基)、TPU(热塑性聚氨酯)、TPE(热塑性弹性体)、TEBA(聚醚嵌段酰胺)或具有期望变形特性的其他合适材料,而无论是金属材料还是非金属材料。明确指出,可变形部分28可以由多种这些材料或其他材料形成。多种材料可以具有不同的材料性质,诸如弹性模量、屈服强度等,但不限于此,并且所得到的可变形部分28可以是复合物或合金形式的基体(matrix),例如,具有作为形成其的材料的混合物的材料性质。
此外,从长度、横截面尺寸、密度(即,相对于彼此的间隔)和诸如弹性模量等的材料性质等角度来看,可变形元件36以这样的方式被配置,并且以其他方式以在沿着接口设备4的各个位置处具有期望的变形特性和其他特性。例如,期望接口设备4在患者12的下巴附近具有更大的顺应性,并且可变形部分28可以被配置为使得下巴附近的可变形元件36将比别处在横截面中更薄和/或间隔到更大程度(由此具有比别处更小的密度),或者可以以其他方式被配置为在期望区中提供更好的顺应性。通过范例,通过增加各种可变形元件36的刚度,诸如通过使其比可变形部分28中别处具有更大的横截面和/或相对更短和/或具有更大的位置密度,可以提供降低的顺应性(即,增加的对变形的抵抗)。
在描绘的示范性实施例中,屏障60和可变形元件36彼此断开连接,因此基部40将与可变形部分28的可变形元件36分别变形。亦即,尽管在接口设备被接收于患者12的面部上时屏障60和可变形元件36可以同时变形,但是屏障60的变形不导致可变形元件36的变形,反之亦然。位于接口设备4的高压侧的屏障60将有利地阻止加压的呼吸气体流流入可变形元件36之间的间隙中,由此有利地保持可变形部分28比以下相对更清洁:在呼吸气体的流动及其呼气不断地流过可变形部分28的间隙的情况下将可能否则是的情况。
由多个可变形元件36形成的晶格结构不仅使得可变形部分28的变形特性能够在期望区(诸如上述下巴区)中具有可定制的顺应性,由可变形元件36形成的晶格结构额外地可以为个体患者定制。例如,患者12潜在地能够访问专业人员以对患者12的面部的轮廓进行定制评价,并且接口设备4可以被定制配置,使得可变形部分28提供定制的适应和定制的变形特性,其提供针对患者12的优化的适应。在这方面,应当理解,壁48在气道附近接合患者12的面部,并且壁48和可变形部分28两者可以被定制以根据具体应用的需要而适合患者12的面部。在这方面,可以采用各种标准中的任何来确定可变形部分28的定制是否对于患者12而言是期望的。
还可以看到,如果其不通过增材制造过程来制造,则由多个可变形元件36形成的相互互连的晶格结构将可能非常难以制造。例如,由于结构中的底切并且由于这种结构的其他配置性质,常规注塑过程和其他材料形成方法不能用于形成某些结构。然而,通过使用增材制造能够实现这种结构的形成。
因此,形成接口设备4的这样的增材制造过程的可用性有利地使得可变形元件36及其晶格结构能够根据需要进行定制,无论是适合于个体患者还是作为适合多个患者的一般事项提供定制的顺应性。此外,增材制造过程的有利使用使得可变形元件36能够被制造为分立的可变形结构,其不是实际的或者也许甚至可能利用其他类型的制造方法来形成。因此可以理解,通过上述增材制造过程或任何其他这样的增材制造过程形成的接口设备4有利地以先前无法获得的方式提供经改进的适应和功能。其他优点将是显而易见的。
根据本发明的第二实施例的接口设备104总体上在图2中被描绘。接口设备104类似于接口设备4,其中,其包括与接口设备4的类似的支撑件124、可变形部分128和接口部分132。然而,接口部分132此外包括从接口部分132的壁148延伸的翼片150。尽管翼片150被提供为接口设备104的部分,但应注意,在其他实施例中,翼片150可以是任选的。
翼片150和壁148一起有利地提供与患者12的面部的增强接合和密封。具体地,接口部分132可以包括在翼片150和壁148之间形成的袋囊154。可以理解,袋囊154与接口设备104的高压区域流体连通,并且因此当呼吸气体流被提供到患者12的气道时,在袋囊154中接收存在于接口设备104内的流体压力。袋囊154内的这种正压力以增加的接合力将翼片150压离壁148并抵靠患者12的面部,所述接合力超过单独从可变形部分128所能够实现的,至少在特定区处。例如,有时在下巴和下颌骨之间的过渡区中患者12的下巴的区域处,常规面罩或其他这样的设备可以在这样的困难区中具有与患者12的有限接触,这取决于患者12的面部的几何结构。然而,通过提供翼片150并因此同样提供袋囊154,由于由袋囊154的冲击在翼片150上的呼吸气体流的正压力对袋囊154的充气,翼片150可以与患者12的面部接合。翼片150由此有利地在接口设备104和患者12的面部之间提供流体密封。其他优点将是显而易见的。
根据本发明的第三实施例的接口设备204在图3和图4中被描绘。接口设备204类似于接口设备4,其中,其包括支撑件224、可变形部分228和接口部分232,它们以类似于接口设备4的那些的方式被配置。然而,根据图3和图4可以理解,可变形部分228包括多个可变形元件,所述多个可变形元件被布置以附图标记236A、236B和236C指示的单独的部分中。
支撑件224包括基部240,并且还包括一对平台242A和242B,它们被描绘为与基部240大致平行地取向,但与其间隔开。可变形元件236A相互互连,并形成在基部240和平台242A之间延伸的晶格结构,这种可变形元件236A均具有彼此间隔开的与面部240的连接点,并且同样具有彼此间隔开的与平台242A的连接点。以类似的方式,可变形元件246B连接在平台242A和平台242B之间,并且被配置为类似于可变形元件236A。此外,可变形元件236C类似于可变形元件236A和236B,除了可变形元件236C连接在平台242B和接口部分232的壁248之间。
因此可以看到,可变形部分228包括由可变形元件236A、236B和236C形成的三个分别可配置的可变形子区域。取决于具体应用的需要,由可变形元件236A、236B和236C形成的可变形子区域可以具有不同的大小、形状、配置、顺应性等,并且不需要在接口设备204的周边上同等地共同延伸,这取决于具体应用的需要。
从图3和4中还可以看到,接口部分232包括屏障装置256,屏障装置256包括以附图标记260A、260B和260C指示的多个屏障。屏障260A、260B和260C分别位于多个可变形元件236A、236B和236C附近,并且与其断开连接。因此,屏障装置256当在接口设备204的高压侧上时从可变形部分228分离地变形,由此屏障装置256阻止呼吸气体流或其排出从患者12流入可变形部分228的间隙中。
因此可以看到,接口设备204可以被配置为使得其各种可变形子区域可以分别配置有适合于具体应用的需要的不同变形特性。还应注意,根据具体应用的需要,可以提供可变形部分228的可变形元件的更多或更少数量的平台和分区。其他变化和优点将是显而易见的。
根据本发明的第四实施例的接口设备304总体上在图5中被描绘。接口设备304类似于接口设备4,其中,其包括支撑件324、可变形部分328和接口部分332,它们以与接口设备4的那些类似的方式被配置。然而,应注意,尽管可变形部分328包括多个可变形元件336,所述多个可变形元件相互互连并形成连接在支撑件324的基部340和接口部分332的壁348之间的晶格结构,但是接口部分332额外地包括具有屏障360的屏障装置356,所述屏障与可变形元件336连接。这样做,通过以将屏障360形成在可变形部分328的高压侧(其处于可变形部分328的内侧)的方式,在多个可变形元件336中的一些之间的间隙内提供材料,来形成屏障360。屏障360因此阻止呼吸气体流从接口设备304的高压侧流入多个可变形元件336之间的间隙中。这样做,屏障360将与多个可变形元件336一起变形,并且因此屏障360对屏障360所连接的个体可变形元件336的变形的效应(反之亦然)必须在设计接口设备304的整体可变形特性时予以考虑。
在图5中总体描绘的实施例中,屏障360沿着可变形部分328的整个外部延伸,并且因此可以说是用作将可变形元件336封装在其中的膜。备选地,并且在其他实施例中,屏障360可以沿着小于可变形部分328的整个外部延伸,从而仅部分地将可变形部分328封装在其中。其他变化和优点将是显而易见的。
根据本发明的第五实施例的接口设备404在图6和7中被描绘。接口设备404类似于接口设备4,其中,其包括支撑件424、可变形部分428和接口部分432,它们以与接口设备4的那些类似的方式被配置。然而,可以看到,接口设备404是鼻枕垫类型的设备,其旨在被接收于患者12的鼻子20的鼻孔中或抵靠其。
更具体地,可以说可变形部分428包括多个可变形元件,所述多个可变形元件被划分成以附图标记436A和436B指示的可变形元件的两个单独集合。可变形元件436A相互互连并形成晶格结构,并且可变形元件436B同样相互互连并形成另一晶格结构。支撑件424包括基部440,并且接口部分432包括由附图标记448A和448B指示的一对壁。接口部分432额外地包括屏障装置456,屏障装置456具有以附图标记460A和460B指示的一对屏障。
如可以根据图7理解的,屏障460A和460B位于基部440上,并且壁448A和448B分别位于屏蔽460A和460B上。可变形元件436A在彼此间隔开的多个连接点处与基部440、壁448和屏障460A连接。类似地,可变形元件436B在彼此间隔开的多个连接点处与基部440、壁448B和屏障460B连接。
如还可以在图6和图7中看到的,接口部分432还包括一对喷嘴464A和464B,它们分别位于壁448A和448B上,并且分别具有形成在其中的一对开口468A和468B。喷嘴464A和464B具有近似圆锥形状并且被配置为在鼻子20中接合患者12的鼻孔。通过提供与支撑件424和接口部分432连接的可变形元件436A和436B,喷嘴464A和464B有利地朝向和远离彼此并在不同方向上以有利方式可变形。喷嘴464A和464B的这种变形特性通过将可变形元件436A和436B配置为具有适当的变形特性来提供,其从而在接合鼻子20的鼻孔时提供增强的适应和优异的舒适性。其他变化和优点将是显而易见的。
根据本发明的第六实施例的接口设备504总体上在图8中被描绘。接口设备504类似于接口设备4,其中,其以类似于接口设备4的方式包括支撑件、可变形部分和接口部分,并且明确指出接口设备504旨在图示多个可变形元件可以被提供的另外的可变性。具体而言,图8描绘了以附图标记536A、536B、536C和536D指示的可变形元件的至少四个区域,所述区域在本文中可以统一或个体地以附图标记536指代,所有这些区域位于支撑件的实心部分538上的不同位置处。亦即,可变形元件536A、536B、536C和536D都形成有其间的间隙,而实心部分538通常不具有这样的间隙。
可变形元件536A相互互连并形成晶格结构,所述晶格结构位于由相互互连的可变形元件536B形成的晶格结构附近。可变形元件536C和536D均相互互连以形成晶格结构,并且均位于实心部分538的其他部分上。可变形元件536A、536B、536C和536D的变化变形特性被选择并且可根据具体应用的需要而定制,以向患者12提供增强的舒适性和适应。
亦即,并且通过范例,可变形元件536A形成具有与由可变形元件536B形成的第二可变形部分不同的顺应性特性的第一可变形部分。可以通过使用不同的材料以形成可变形元件536A和536B和/或通过将可变形元件配置为具有不同的物理尺寸(诸如,长度、横截面尺寸、密度(即,相对于彼此的间隔)等)来实现这种不同的顺应性特性。明确指出,由可变形元件536A形成的第一可变形部分和由可变形元件536B形成的第二可变形部分不需要在它们之间具有壁,而是可变形元件536A可以直接与可变形元件536B连接。这可以通过仔细设计来实现,以使可变形元件536A中的某些与可变形元件536B中的某些直接连接或以其他方式连接。亦即,由可变形元件536A形成的晶格结构和由可变形元件536B形成的晶格结构在形式上可以明显不同,并且仍然可以彼此相邻地定位,而不需要两者被连接的居间壁结构。相反,可以通过在增材制造形成过程期间将可变形元件536A中的某些与可变形元件536B中的某些直接连接,将由可变形元件536A形成的晶格结构和由可变形元件536B形成的晶格结构直接连接在一起。这样一来,可以理解,多个不同的晶格结构可以在制造期间直接连接在一起,以实现定制的物理特性。
根据本发明的第七实施例的接口设备604总体上在图9中被描绘。接口设备604类似于接口设备504,除了其包括可变形元件的五个不同集合636A、636B、636C、636D和636E(其可以在本文中统一或个体地以附图标记636指代,并且所有这些都可以位于支撑件的实心部分638上的不同位置)。可变形元件的集合636的布置与可变形元件的集合536的布置完全不同,并且图8和9因此旨在图示可以如何定制各种可变形元件的各种配置,从而以任何有利的方式满足任何具体应用关于顺应特性等的期望分布的要求。
根据本发明的第八实施例的接口设备704总体上在图10A和10B中被绘制。更具体地,图10A描绘了接口设备704的支撑件的实心部分736,并且图10B描绘了以实心部分738上的不同布置描绘的可变形元件的四个集合736A、736B、736C和736D。同样地,根据本发明的第九实施例的接口设备804总体上在图11A和11B中被描绘。亦即,接口设备804的实心部分838在图11A中被描绘,并且图11B额外地描绘了位于实心部分838上的不同位置处的可变形元件的三个集合836A、836B和836C。接口设备704和804还图示了可变性,利用所述可变形,可变形部分可被配置为提供适合于个体患者或患者的类的定制的顺应性特性,这取决于具体应用的需要。
通过范例,实心部分538、638、738和838可以由相对刚性结构(诸如PVC等)形成,或者可以由相对顺应的材料(例如聚合物泡沫或其他这样的材料)形成。在接口设备504、604、704和804上的各个位置处提供的各种可变形元件可以被选择为具有适于个体患者或患者的类的需要以及因此使得这样的接口设备能够具有改进的适应和功能(这两者是期望的)的顺应性属性。其他变化和优点将是显而易见的。
根据本发明的第十实施例的接口设备904总体上在图12-15中被绘制。接口设备904类似于接口设备4,其中,其包括支撑件924、可变形部分928和接口部分932,它们以与接口设备4的那些类似的方式被配置。
支撑件924可以说包括基部940,并且还包括多个平台942A、942B和942C,所述多个平台不必与基部940或彼此平行取向,而是相对于其在各个取向处。接口部分932可以说包括壁948、翼片950和屏障装置956。屏障装置956可以说包括以附图标记960A和960B指示的一对屏障。此外,可变形部分928可以说包括多个可变形元件,在所描绘的示范性实施例中,所述多个可变形元件在本文中以示范性方式被描述为在以附图标记936A、936B和936C指示的三个集合中。
通过范例,屏障960A可以说在平台942A和942B之间延伸和/或包括平台942A和942B。以类似的方式,屏障960B可以说在平台942C和壁948之间延伸和/或包括平台942C和壁948。可变形元件936A可以说与屏障960A连接,并且还与平台942A和942B连接。以类似的方式,可变形元件936B可以说与平台942C、屏障960B和壁948连接并且在其间延伸。可变形元件936C位于接口设备4上的其高压侧处的别处。
如在所有前述实施例中的,各种可变形元件936A、936B和936C在多个间隔开的连接点处与支撑件924和接口部分932的各种结构连接,并且至少部分地彼此相互互连以形成晶格结构。而且,可变形部分928的各种可变形元件936A、936B和936C与支撑件924和接口部分932共同形成,使得接口设备904整体形成为单件单式结构。可以根据需要选择可变形部分928的各种可变形元件的配置,以提供适于任何具体应用的需要的定制顺应性特性。
尽管屏障装置956在本文中被描绘为提供阻止呼吸气体流流过其壁并且流到接口设备904的外部的屏障,但是应当理解,在其他实施例中,可变形部分928的某些部分可以被配置为出于排气目的或其他目的允许呼吸气体流和/或其呼气流过其间隙,这取决于具体应用的需要。此外,屏障960A和960B以及平台942A、942B和942C本身可以是顺应性可变形结构,其变形特性可以被定制配置以适合由患者12的面部形状所呈现的特定需要和/或其他需要。还应理解,可变形元件的前述集合936A、936B和936C的各种布置可以以其他布置被配置以提供其他顺应性特性,而不背离本发明构思。与所有上述实施例一样,接口设备904可以使用增材制造过程形成,并且可能由聚合物或其他适当可变形材料形成为单式单件结构,但是其他配置是可能的,而不背离本发明概念的精神。
因此可以看到,翼片950在嘴部16和鼻子20附近接合患者12的面部,并且可变形元件936C被配置为提供期望水平的拉伸和压缩顺应性,以便提供改进的适应以及因此与患者12的接口设备904的改进的功能。还可以看到,翼片950被有利地配置为符合在气道附近的患者12的面部的形状,并且可变形元件936C中的一些以这样的方式在壁948和翼片950之间延伸并且与其连接:提供其间的期望的变形特性。在这方面,可以看到,形成支撑件924、可变形部分928和接口部分932的各种结构可以具有适于在其上的各个位置处提供定制水平的顺应性的各种形状中的任何,以便增强关于患者12的适应和舒适性,这提供了增强的性能。其他变化和优点将是显而易见的。
根据本发明的第十一实施例的接口设备1004总体上在图16-17中被描绘。接口设备1004类似于接口设备4,其中,其包括支撑件1024、可变形部分1028和接口部分1032,它们以类似于接口设备4的那些的方式被配置。
可变形部分1028可以说包括由多个可变形元件1036A形成的第一可变形部分1028A和由多个可变形元件1036B形成的第二可变形部分1028B。示范性第一可变形部分1028A与第二可变形部分1028B具有不同的顺应性性质,并且这至少部分地由于可变形元件1036A通常各自具有比可变形元件1036B更长的长度的事实。而且,可以采用不同的材料来形成第一和第二可变形部分1028A和1028B,和/或其间可以存在其他差异。不管第一和第二可变形部分1028A和1028B在形式上明显不同,可变形元件1036A中的某些与可变形元件1036B中的某些直接连接。这样一来,第一和第二可变形部分1028A和1028B可以直接连接在一起,而不需要居间壁或其他结构来实现这种连接。这通过可变形部分1028的仔细设计来实现,使得可变形元件1036A中的某些与可变形元件1036B中的某些直接连接。
在权利要求中,括号内的任何附图标记不应被解释为对权利要求的限制。词语“包括”或“包含”不排除除了权利要求中列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在列举了若干模块的设备权利要求中,这些模块中的若干个可以由同一项硬件来实现。元件前面的词语“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。在列举了若干模块的任何设备权利要求中,这些模块中的若干单元可以由同一项硬件来实现。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定元件,但是这并不指示不能组合使用这些元件。
尽管为了说明的目的已经基于当前被认为是最实用和优选的实施例详细描述了本发明,但是应该理解,这样的细节仅仅出于该目的并且本发明不限于所公开的实施例,而是相反,旨在覆盖落在权利要求的精神和范围内的修改和等价布置。例如,应理解,本发明预期,在可能的范围内,任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合。
Claims (17)
1.一种接口设备(4),被构造为与呼吸气体源(8)流体连通地连接并且向患者(12)的气道提供呼吸气体流,所述接口设备包括:
支撑件(24);
可变形部分(28),其位于所述支撑件上;
接口部分(32),其位于所述可变形部分上并且被构造为在所述气道附近与所述患者接合;并且
所述可变形部分包括多个可变形元件(36),所述多个可变形元件形成晶格结构并且在所述支撑件上的多个间隔开的连接点(44)处与所述支撑件连接。
2.根据权利要求1所述的接口设备,其中,所述多个可变形元件中的可变形元件中的至少一些彼此互相互连。
3.根据权利要求2所述的接口设备,其中,所述接口部分包括壁(48),所述多个可变形元件在所述壁上的多个间隔开的额外的连接点(52)处与所述壁连接。
4.根据权利要求3所述的接口设备,其中,所述壁被形成轮廓以使得所述壁能够接合所述患者的面部的至少部分。
5.根据权利要求3所述的接口设备,其中,所述接口部分还包括翼片(150),所述翼片从所述壁突起并且被构造为接合所述患者的面部。
6.根据权利要求5所述的接口设备,其中,所述翼片的至少部分与所述壁间隔开以形成袋囊(154),所述袋囊被构造为接收抵抗所述袋囊的所述呼吸气体流作为正流体压力,所述正流体压力被构造为将所述翼片的至少部分变形为与所述患者的所述面部接合。
7.根据权利要求3所述的接口设备,其中,所述接口部分还包括屏障装置(56),所述屏障装置包括屏障(60),所述屏障在所述支撑件与所述壁之间延伸并且被构造为阻止所述呼吸气体流流入以与所述多个可变形元件接触。
8.根据权利要求7所述的接口设备,其中,所述多个可变形元件(336)中的所述可变形元件中的至少一些与所述屏障(360)连接。
9.根据权利要求7所述的接口设备,其中,所述多个可变形元件与所述屏障断开连接。
10.根据权利要求7所述的接口设备,其中,所述多个可变形元件被封装在所述屏障内。
11.根据权利要求2所述的接口设备,其中,所述接口部分包括一对壁(448A、448B),所述多个可变形元件在所述一对壁上的多个间隔开的额外的连接点处与所述一对壁连接,并且其中,所述接口部分还包括一对喷嘴(464A、464B),所述一对喷嘴位于所述一对壁上并且被构造为接合所述患者的鼻孔。
12.根据权利要求1所述的接口设备,其中,所述接口部分包括壁(248),所述多个可变形元件中的可变形元件中的至少一些在所述壁上的多个间隔开的额外的连接点处与所述壁连接,并且其中,所述支撑件包括基部(240)和至少第一平台(242A、242B),所述多个可变形元件的部分位于所述基部与所述至少第一平台之间,所述多个可变形元件的另一部分位于所述至少第一平台与所述壁之间。
13.根据权利要求12所述的接口设备,其中,所述接口部分还包括屏障装置(256),所述屏障装置包括在所述基部与所述至少平台之间延伸的屏障(260A)和在所述至少第一平台与所述壁之间延伸的另一屏障(260C),所述屏蔽装置被构造为阻止所述呼吸气体流流入以与所述多个可变形元件接触。
14.根据权利要求13所述的接口设备,其中,所述多个可变形元件与所述屏障装置断开连接。
15.根据权利要求1所述的接口设备,其中,至少所述可变形部分是根据增材制造过程制造的。
16.根据权利要求15所述的接口设备,其中,所述可变形部分是根据所述增材制造过程由多种材料形成的,所述多种材料中的至少一种材料具有至少第一材料性质,所述至少第一材料性质不同于所述多种材料中的另一材料的材料性质。
17.根据权利要求16所述的接口设备,其中,所述可变形部分是由所述多种材料形成的基体,以形成复合物或合金。
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