CN116761649A - 具有快速释放框架的面罩和头带 - Google Patents

Abstract

一种用于将呼吸气流传送到患者气道的面罩(14)。该面罩包括具有面板(28)和衬垫(30)的患者接口。该衬垫具有联接到面板的第一端(32)和相对的第二端(34)，第二端用于围绕患者的一个或多个气道密封地接合患者面部的一部分。框架(26)包括第一臂构件(40)和第二臂构件(42)，第一臂构件具有经由第一联接装置(44)联接到患者接口的第一端(40A)和可联接到头带(16)的相对的第二端(40B)，第二臂构件具有经由第二联接装置(46)选择性地联接到患者接口的第一端(42A)和可联接到头带的相对的第二端。第二联接装置需要比第一联接装置更小的解除联接力以解除联接。

Description

具有快速释放框架的面罩和头带

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2020年12月21日提交的美国临时申请No.63/128,357的优先权，其内容通过引用合并在此。

技术领域

本发明总体上涉及用于将呼吸气流传送到患者气道的面罩。本发明还涉及用于这种面罩的患者接口装置。

背景技术

有许多情况需要或希望将呼吸气流非侵入性地输送到患者的气道，即不需要对患者进行插管或通过外科手术将气管插管插入到他们的食道中。例如，已知使用被称为无创通气(NIV)的技术对患者进行通气。还已知递送连续气道正压通气(CPAP)或可变气道压力，其随患者的呼吸周期而变化，以治疗医学病症，例如睡眠呼吸暂停综合征，特别是阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)、慢性阻塞性肺病(COPD)或充血性心力衰竭(CHF)。

非侵入式通气和压力支持治疗涉及将患者接口装置(通常是鼻罩或鼻/口面罩)放置在患者的面部上，以将通气机或压力支持系统与患者的气道接口，使得呼吸气流可从压力/流量产生装置输送到患者的气道。

通常，患者接口装置包括面罩外壳或框架，该面罩外壳或框架具有联接到外壳的衬垫，该衬垫接触患者的表面。面罩外壳和衬垫通过包裹在患者头部周围的头带保持在适当位置。面罩和头带形成患者接口组件。典型的头带包括从面罩延伸的柔性可调节带以将面罩附接到患者。

因为这样的面罩通常被长时间佩戴，所以必须考虑各种问题。例如，在提供CPAP来治疗OSA时，患者通常在他或她睡眠时整夜佩戴患者接口装置。在这种情况下的一个问题是患者接口装置尽可能舒适，否则患者可能逃避佩戴接口装置，从而使制订的压力支持治疗的目的失效。同样重要的是，接口装置易于由患者戴上和脱下，使得患者更有可能按规定使用该装置。

发明内容

作为本发明的一个方面，提供了一种面罩，面罩被构造成利用头带联接到患者的头部，用于将呼吸气流传送到患者的气道。所述面罩包括：患者接口，所述患者接口包括面板以及衬垫，所述衬垫具有联接到所述面板上的第一端以及相对的第二端，所述第二端被构造成围绕所述患者的一个或多个气道密封地接合所述患者的面部的一部分。所述面罩还包括框架，所述框架包括：第一臂构件，所述第一臂构件具有经由第一联接装置联接到所述患者接口的第一端和构造成联接到所述头带的相对的第二端；以及第二臂构件，所述第二臂构件具有经由第二联接装置选择性地联接到所述患者接口的第一端和构造成联接到所述头带的相对的第二端，其中所述第二联接装置需要比所述第一联接装置更小的解除联接力以解除联接。

第一框架构件可以联接到患者接口的面板，并且第二框架构件的第一端可以联接到患者接口的面板。

第一联接装置可以使第一臂构件的第一端选择性地联接到面板。

衬垫的第一端和面板可以通过包覆成型而联接。

第一联接装置可以包括：柱构件，所述柱构件沿着中心轴线从所述面板向外延伸；以及孔，限定在所述第一臂构件的所述第一端中，对应地成形以接纳所述柱构件。

柱构件可以包括第一特征，所述第一特征与孔的对应的第二特征相互作用，以将柱构件约束在孔内。

第一特征可以包括张开区域，并且第二特征可以是限定在孔中的凹陷部分。

当沿中心轴线观察时，柱构件可具有细长的横截面。

第二联接装置可以包括：脊，所述脊从所述第二臂构件的第一端延伸；以及限定在所述面板中的凹槽，所述凹槽构造成在其中接纳所述脊。

所述凹槽可以包括多个区段，这些区段包括：第一区段；第二区段，所述第二区段大体上平行于所述第一区段延伸；以及第三区段，所述第三区段在所述第一区段与所述第二区段之间延伸并且大体上垂直于所述第一区段和所述第二区段，其中所述脊包括多个区段，这些区段包括：第一区段；第二区段，所述第二区段大体上平行于所述脊的第一区段延伸；以及第三区段，所述第三区段在所述脊的第一区段与所述脊的第二区段之间延伸并且大体上垂直于所述脊的第一区段和所述脊的第二区段，并且其中所述脊的第一区段、第二区段和第三区段的大小和位置被确定成对应地接合所述凹槽的第一区段，第二区段和第三区段。

脊可包括与凹槽的一部分接合的机械钩。

机械钩可包括向内倾斜的表面，当脊部设置在凹槽中时，所述向内倾斜的表面接合凹槽的配合倾斜表面。

所述机械钩包括向内延伸的突起，所述突起邻近向外延伸的凹部设置并部分地由所述凹部限定，所述凹部钩在延伸到所述凹槽中的突起周围。

所述第二联接装置还可包括定位在所述面板中的第一磁性元件和对应地定位在所述第二臂构件中的第二磁性元件，使得所述第一磁性元件和所述第二磁性元件被定位成彼此相邻并朝向彼此吸引，其中所述脊设置在所述凹槽中。

作为本发明的另一方面，患者接口包括：面板，以及衬垫，所述衬垫具有联接到所述面板的第一端以及相对的第二端，所述第二端被构造成围绕所述患者的一个或多个气道密封地接合所述患者的面部的一部分，其中所述面板被构造成经由第一联接装置联接至框架的第一臂构件，其中所述面板被构造成经由第二联接装置联接到所述框架的第二臂构件，并且其中所述第二联接装置需要比所述第一联接装置更小的解除联接力以解除联接。

本发明的这些和其它目的，特征和特性，以及结构的相关元件的操作方法和功能以及部件的组合和制造的经济性，将在参考附图考虑以下描述和所附权利要求时变得更加明显，所有附图形成本说明书的一部分，其中相同的附图标记在各个附图中表示相应的部件。然而，应当清楚地理解，提供附图仅用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是适于向患者提供呼吸治疗方案的系统的局部示意图，并且包括示出为布置在患者头部上的根据本发明原理的示例面罩的正视图；

图2是图1的系统的局部示意图，包括示出为布置在患者头部上的面罩的侧视图；

图3是图1的系统的局部示意图，包括示出为布置在患者头部上的面罩的另一侧视图；

图4是图1-图3的系统的面罩的一部分的详细前透视图；

图5是图1-图4的面罩的患者接口的前透视图；

图6是图1-图4的面罩的框架构件的接合部分的详细部分；

图7是图1-图4的面罩的沿图4的线7-7截取的截面图；

图8是图1-图4的面罩的沿图4的线8-8截取的截面图；

图9是图1-图4的面罩的沿图4的线9-9截取的截面图；以及

图10是图1-图4的面罩的替代实施例沿着类似于图4的8-8的线截取的截面图。

具体实施方式

如本文所用，单数形式的“一个”，“一种”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。如在此所使用的，两个或更多个部分或部件被“联接”的表述将意味着这些部分被直接地或间接地(即，通过一个或多个中间部分或部件)联接或一起操作，只要发生链接。如这里所使用的，“直接联接”意味着两个元件彼此直接接触。如在此所使用的，“固定地联接”或“固定”意味着两个部件被联接以便作为一个部件移动，同时保持相对于彼此的恒定取向。如这里所使用的，“选择性地联接”是指两个元件以这样的方式联接，即，不需要任何特殊的工具或多个工具并且不对这些元件中的任一个造成损坏，就可以将这两个元件拆卸并再次联接。如在此所使用的，“永久地联接”是指两个元件以在不对这些元件中的一者或两者造成损害的情况下不能拆卸的方式联接和/或以在不使用另外的材料的情况下这些元件不能以原始方式重新联接的方式修改布置。例如，胶合、焊接或以其他方式结合的元件是“永久联接”的元件的示例。

如在此所使用的，词语“一体的”是指部件被创建为单个件或单元。也就是说，包括分开制造然后联接为单元多个构件的部件不是“一体的”部件或主体。如本文所用，两个或更多个部件或组件彼此“接合”的表述应意指所述部件直接或通过一个或多个中间部件或组件对彼此施加力。如本文所用，术语“数目”应意指一个或大于一的整数(即，多个)，并且单数形式的“一个”，“一种”和“该”包括复数指示物，除非上下文另外明确指出。

这里使用的方向术语，例如但不限于，顶部、底部、左、右、上、下、前、后及其派生词，涉及附图中示出的元件的取向，并且不限制权利要求，除非在其中明确陈述。

图1-图3中概括性示出了适于向患者提供呼吸治疗方案的系统10，其位于患者的头部(未标号)。系统10包括：压力产生装置12(示意性地示出)；面罩14，示出为布置在患者的头部(未编号)上并利用头带16固定到患者的头部；以及联接在压力产生装置12和面罩14之间的患者回路18(部分示意性地示出)。压力产生装置12被构造为产生呼吸气流，并且可以包括但不限于通气机、恒压支持装置(诸如持续气道正压装置或CPAP装置)、可变压力装置(例如，由宾夕法尼亚州的Murrysville的飞利浦呼吸公司制造和分销的或C-Flex^TM装置)以及自动测定压力支持装置。头带16可以是作为图中所示的示例性头带16的任何合适的布置和/或材料。因此，应当理解，在图中提供头带16仅用于示例性目的，仅示出面罩14如何固定到患者头部的一个示例。

患者回路18构造成将呼吸气流从压力产生装置12传送到面罩14，面罩14然后将呼吸气流传送到患者的气道。通常，患者回路18包括用于联接压力产生装置12和面罩14的导管或管子。在图1-图3所示的示例性实施例中，患者回路18包括柔性导管20(部分示意性地示出)和联接到面罩14的弯管22。

继续参考图1-图3，并且另外参考图4和5，面罩14包括患者接口24和联接到患者接口24上的框架26，框架26构造成通过头带16将患者接口24固定到患者的头部，头带16也联接到框架26，如下面进一步讨论的。患者接口24包括与患者回路18联接的面板28以及衬垫30。在图1-图5所示的示例性实施例中，面板28由刚性或半刚性材料(例如但不限于硅酮、塑料)形成，然而应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以使用其它合适的材料。另一方面，衬垫30由柔软的适形材料(例如但不限于硅酮)形成，并且包括第一端32，该第一端大致在面板28的周边边缘(未编号)处或周边边缘附近联接到面板28。

衬垫30还包括与第一端32相对设置的第二端34，该第二端构造成围绕用户的一个或多个气道密封地接合用户面部的一部分。衬垫30可以选择性地联接到面板28，或者通常永久地联接(例如，通过包覆成型)。在图1-图5所示的示例性实施例中，衬垫30围绕鼻子接合用户的面部，从而接合用户的两个鼻孔，然而，应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的实施例可与其它衬垫布置(例如但不限于鼻枕、口/鼻罩)一起使用。面板28和衬垫30一起限定用户腔(未标号)，该用户腔构造成接收由压力产生装置12产生并通过患者回路18与其连通的气流。

如上所述，面罩14包括框架26，框架26联接到患者接口24和头带16，头带16用于将患者接口24固定到患者的头部。更具体地，框架26由半刚性或其它合适的材料(例如，但不限于塑料、织物覆盖的塑料、用塑料增强的硅酮等)形成，并包括第一臂构件40和分开的第二臂构件42，第一臂构件40联接到患者接口24并从患者接口24沿第一方向向外延伸，第二臂构件42联接到患者接口24并从患者接口24沿与第一方向大致相反的第二方向向外延伸。为了使患者接口24易于设置/固定在患者的头部上、并且随后从患者的头部拆卸/移除，臂构件40或42中的至少一个选择性地联接到患者接口。如果两个臂构件40和42都选择性地联接到患者接口24(这理想地允许患者接口从框架26和头带16中换出以进行清洁或更换)，则臂构件40或42中的一个以比另一个臂构件40或42从患者接口24解除联接所需的力更小的力(即，更小的解除联接力)而选择性地联接到患者接口24。

通过仅使一个臂构件40或42选择性地联接，或使一个臂构件40或42以更小的解除联接力选择性地联接，一个臂构件40或42可从患者接口24解除联接，以使面罩14从患者解除联接或安装在患者上，同时患者接口24仍通过另一臂构件40或42与框架26和头带16联接/固定。如果两个臂构件40和42能够用大致相同的力解除联接，则患者接口24将倾向于不期望地完全与框架26和头带16解除联接，并从患者掉落(典型地落到与患者床相邻的地板上)。

如下接着所述的，在图1-图5所示的一个示例性实施例中，臂构件40和42中的每一个都选择性地联接到患者接口24的面板28，其中第二臂构件42经由如下的布置选择性地联接，该布置使得第二臂构件42比第一臂构件40更容易(即，用更小的力)与面板28解除联接并且进而与患者接口24解除联接。应当理解，结合该实施例描述的一个或多个联接位置(即，在面板28和/或衬垫30中的一个或两个上)和/或联接装置，可以在不脱离本发明的范围的情况下变化。还应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以改变更容易地/轻易地从患者接口24脱离的臂构件40或42中的一个。

继续参考图1-图5，并且另外参考图6-图9，现在将详细描述框架26的臂构件40和42中的每一个与患者接口24之间的联接。如图1-图4所示，框架26的第一臂构件40包括第一端40A和至少一个第二端40B(在所示的一个示例中也是40C)，第一端40A构造成经由第一联接装置44联接到患者接口24，第二端40B与第一端40A相对布置，第二端40B构造成(优选地经由可调节装置)联接到头带16。类似地，框架26的第二臂构件42包括第一端42A和至少一个第二端42B(在所示的一个示例中也是42C)，第一端42A构造成经由第二联接装置46联接到患者接口24，第二端42B与第一端42A相对布置，第二端42B构造成(优选地经由可调节装置)联接到头带16。尽管图1-图3中所示的示例性臂构件40和42中的每一个包括两个相对端40B、40C和42B、42C，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，相对端的数目可以变化(例如，1、3等)。

现在参照图4-图9，第一联接装置44包括柱构件50，该柱构件50联接到面板28或形成为面板28的一部分，并从面板28沿中心轴线52向外延伸，并构造成与限定在框架16的第一臂构件40的第一端40A中的相应形状的孔54相互作用。柱构件50可由热塑性材料或其它合适的一种或多种材料形成，并且根据所使用的材料可形成为中空构件(如所示)或形成为实心构件。柱构件50包括与孔54的对应的第二特征58相互作用的第一特征56，以将柱构件50约束/联接(选择性地或永久地)在孔54内。在所示的一个示例中，第一特征56是与形成为孔54的凹陷部分的第二特征58相互作用的张开区域，然而，应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以使用其他特征56、58。

在图中所示的示例中，当沿轴线52观察时，柱构件50(以及相应的孔54)具有细长的横截面，使得当柱构件50定位在第一臂构件40的孔54中时，第一臂构件40相对于面板28(以及因此相对于患者接口24)的旋转被限制/防止到一定程度或更小的程度。作为图中所示布置的替代实施例，第一联接装置44的元件可以颠倒(即，第一臂构件40上的柱50和面板28中限定的孔54)，而不偏离本发明的范围。

继续参照图4-图9，第二联接装置46包括限定在面板28中的凹槽60，该凹槽60构造成接纳从第二臂构件42的第一端42A延伸的脊62。如图5中所示，在所示的示例中，凹槽60包括多个区段，这些区段包括：第一区段60A；第二区段60B，大致平行于第一区段60A延伸；第三区段60C，在第一区段60A和第二区段60B之间延伸并大致垂直于第一区段60A和第二区段60B。类似地，脊62包括多个对应的区段，这些区段包括：第一区段62A；第二区段62B，大致平行于第一区段62A延伸；第三区段62C，在第一区段62A和第二区段62B之间延伸并大致垂直于第一区段62A和第二区段62B。类似于先前讨论的第一联接装置44的细长截面的功能，第一联接装置44的第一和第二区段60A、60B和62A、62B中的每一个用于将第二臂构件42相对于面板28(并且因此相对于患者接口24)的旋转限制/防止到一定程度或更小的程度。

代替或附加具有多个区段60A-60C和62A-62C，第二联接装置46可以包括机械钩或互锁装置(未编号)，在图8所示的示例中是设置在脊62上的向内成角度的表面70，该向内成角度的表面接合凹槽60的协作性的成角度的表面72。成角度的表面70设置成与拉力矢量T成小于90°的角度θ，拉力矢量T将通过紧固头带16而施加在第二臂构件上。因此可以理解，当第二臂构件42通过拉紧头带16而沿方向T(图8)张紧时，成角度的表面70大致起到钩的作用。

在图10中示出了可替换的机械钩或互锁布置的示例，图10是与图8中所示类似的视图，并且其中类似的元件以与图8类似的标号示出，并且不再描述。在如图10所示的这种示例性实施例中，代替向内倾斜的表面70，脊62'包括向内延伸(即，大致向后朝向第二臂构件42'的大部分)的突起70A，该突起70A定位在脊62'的顶点(未编号)处，该脊62'邻近向外(即，大致远离第二臂构件42'的大部分)延伸的凹部70B设置并部分地由该凹部限定。突起70A和凹部70B一起通常用作机械钩，该机械钩围绕延伸到凹槽60'的区段60C'中(即，远离第二臂构件42'的大部分进入区段60C'中)的突起73钩住。

如图7和8所示，第二联接装置46还包括定位在面板28中的第一磁性元件74和相应地定位在第二臂构件42中的第二磁性元件76，使得第一和第二磁性元件朝向彼此吸引。在图7和图8所示的示例中，磁性元件74和76中的每一个包括磁体，然而，应当理解，磁性元件74和76中的一个可以替代地是吸引磁体的材料，而不脱离本发明的范围。作为图中所示装置的替代实施例，第二联接装置46的元件可以颠倒，即，在第一臂构件42中限定的凹槽60和在面板28中限定的脊62，而不偏离本发明的范围。应该理解的是，在这种可选形式中，脊62的成角度的表面70将位于脊62的相对侧，并且朝向面板28的中心平面倾斜，以便提供第二臂构件42将钩在其上的钩(并且抵抗第二臂构件在图8所示的方向T上的张紧)。

从上文可以理解，本发明的实施例提供了用于将患者接口装置固定到患者头部的改进的联接装置，该联接装置可以由患者容易地联接或解除联接。

尽管已经出于说明的目的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，但是应当理解，这样的细节仅用于该目的，并且本发明不限于所公开的实施例，而是相反，旨在覆盖在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解，本发明预期在可能的程度上，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。

在权利要求中，置于括号中的任何附图标记不应解释为限制权利要求。词语“包括”或“包含”不排除权利要求中所列出的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。在列举了几个装置的装置权利要求中，这些装置中的几个可以由同一项硬件来实现。元件之前的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。在列举了几个装置的任何装置权利要求中，这些装置中的几个可以由同一项硬件来实现。在相互不同的从属权利要求中叙述某些元件的事实并不表示这些元件不能组合使用。

Claims (15)

1.一种面罩，被构造成利用头带联接到患者的头部，用于将呼吸气流传送到患者的气道，所述面罩包括：

(a)患者接口，包括：

面板，以及

衬垫，所述衬垫具有被联接到所述面板的第一端和相对的第二端，所述第二端被构造成围绕所述患者的一个或多个气道密封地接合所述患者的面部的一部分；以及

(b)框架，包括：

第一臂构件，所述第一臂构件具有经由第一联接装置联接到所述患者接口的第一端以及被构造成联接到所述头带的相对的第二端，以及

第二臂构件，所述第二臂构件具有经由第二联接装置选择性地联接到所述患者接口的第一端和被构造成联接到所述头带的相对的第二端，其中所述第二联接装置需要比所述第一联接装置更小的解除联接力以解除联接。

2.根据权利要求1所述的面罩，其中所述第一框架构件的所述第一端被联接到所述患者接口的所述面板，并且其中所述第二框架构件的所述第一端被联接到所述患者接口的所述面板。

3.根据权利要求1所述的面罩，其中所述第一联接装置设置为使所述第一臂构件的所述第一端选择性地联接到所述面板。

4.根据权利要求1所述的面罩，其中所述衬垫的所述第一端和所述面板通过包覆成型而联接。

5.根据权利要求1所述的面罩，其中所述第一联接装置包括：

柱构件，所述柱构件沿着中心轴线从所述面板向外延伸；以及

孔，限定在所述第一臂构件的所述第一端中，所述孔对应地成形以接纳所述柱构件。

6.根据权利要求5所述的面罩，其中所述柱构件包括第一特征，所述第一特征与所述孔的对应的第二特征相互作用以将所述柱构件限制在所述孔内。

7.根据权利要求6所述的面罩，其中所述第一特征包括张开区域，并且所述第二特征是限定在所述孔中的凹陷部分。

8.根据权利要求7所述的面罩，其中沿所述中心轴线观察，所述柱构件具有细长的横截面。

9.根据权利要求1所述的面罩，其中所述第二联接装置包括：

脊，从所述第二臂构件的所述第一端延伸；以及

凹槽，限定在所述面板中，所述凹槽被构造为在其中接纳所述脊。

10.根据权利要求9所述的面罩，其中所述凹槽包括多个区段，所述多个区段包括：第一区段；第二区段，大体上平行于所述第一区段延伸；以及第三区段，在所述第一区段与所述第二区段之间延伸并且大体上垂直于所述第一区段和所述第二区段，

其中所述脊包括多个区段，所述多个区段包括：第一区段；第二区段，大体上平行于所述脊的所述第一区段延伸；以及第三区段，在所述脊的所述第一区段与所述脊的所述第二区段之间延伸并且大体上垂直于所述脊的所述第一区段和所述脊的所述第二区段，以及

其中所述脊的所述第一区段、所述第二区段和所述第三区段的大小和位置被确定成对应地接合所述凹槽的所述第一区段、所述第二区段和所述第三区段。

11.根据权利要求9所述的面罩，其中所述脊包括接合所述凹槽的一部分的机械钩。

12.根据权利要求11所述的面罩，其中所述机械钩包括向内倾斜的表面，当所述脊设置在所述凹槽中时，所述向内倾斜的表面接合所述凹槽的配合的倾斜表面。

13.根据权利要求9所述的面罩，其中所述机械钩包括向内延伸的突起，所述突起邻近向外延伸的凹部设置并部分地由所述凹部限定，所述凹部钩在延伸到所述凹槽中的突起周围。

14.根据权利要求9所述的面罩，其中所述第二联接装置还包括定位在所述面板中的第一磁性元件和对应地定位在所述第二臂构件中的第二磁性元件，使得所述第一磁性元件和所述第二磁性元件被定位成彼此相邻并朝向彼此吸引，其中所述脊设置在所述凹槽中。

15.一种患者接口，包括：

面板，以及

衬垫，所述衬垫具有联接到所述面板的第一端以及相对的第二端，所述第二端被构造成围绕所述患者的一个或多个气道密封地接合所述患者的面部的一部分，

其中所述面板被构造成经由第一联接装置联接至框架的第一臂构件，

其中所述面板被构造成经由第二联接装置联接到所述框架的第二臂构件，并且

其中所述第二联接装置需要比所述第一联接装置更小的解除联接力以解除联接。