CN117202875A - 用于打开气道的泄压装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于调节腔室装置中的真空水平的装置和方法，所述腔室装置具有通过使用一个或多个泄压阀元件包封内部腔室容积的壳体，所述泄压阀元件在预定真空水平下打开以产生穿过壳体的开口并且在腔室容积内的第二较低预定真空水平下关闭。

Description

用于打开气道的泄压装置和方法

本申请要求2021年3月10日提交的美国临时专利申请63/159,355的权益，所述临时专利申请的全文(包括所有表、附图和权利要求)以引用方式并入本文并要求其优先权。

背景技术

以下对本发明背景的讨论仅仅是为了帮助读者理解本发明而提供的，并且不被认为是描述或构成本发明的现有技术。

出于缓解或治疗目的而从外部对患者施加负压在医学领域中已被广泛接受。

美国专利5,343,878、7,182,082和7,762,263描述了旨在利用负压在患者颈部外表面上的外部施加的各种装置。通常提供一种治疗器械，所述治疗器械具有表面，所述表面被配置成包封喉咙(如本文使用的术语“喉咙”是指大致从下巴延伸到胸骨顶部并且侧向延伸到颈外静脉后方点的颈部的前部部分)的外部区域，从而覆盖上呼吸道的一部分。在某些实施方案中，这些器械可以提供位于腔室的内表面与喉咙之间的腔室(例如，填充有空气分子的中空空间)。治疗器械可操作地连接到气泵，所述气泵被配置成在该腔室中产生部分真空。在腔室中施加治疗水平的负压通过向外拉动颈部区域中的软组织来引起移动，以维持开放的上气道，并且例如可以减轻诸如打鼾、睡眠呼吸暂停和完全或部分气道塌陷的症状。

局部负压(“TNP”)疗法(有时被称为真空辅助闭合)、负压伤口疗法或减压伤口疗法被广泛认为是提高伤口愈合率的有益机制。这种疗法适用于广泛的伤口，诸如切口伤口、开放性伤口和腹部伤口等。TNP疗法通过减少组织水肿、促进血液流动、刺激肉芽组织的形成、去除过多的渗出物来帮助伤口闭合和愈合，并且可以减少细菌载量，从而减少伤口感染。此外，TNP疗法可以减少伤口的外部干扰并促进更快的愈合。用于负压治疗伤口的装置在现有技术中是已知的。因此，例如，WO 1993/009727 A1描述了一种用于通过在存在伤口和伤口周围的皮肤区域上施加负压来促进愈合的装置。根据WO 1993/009727 A1的装置包括用于产生负压的真空装置、与真空装置功能性连接的伤口的密封覆盖物、以及用于将伤口定位在密封覆盖物内的敷料。

拔罐是中医的传统理疗方法。根据中医理论，拔罐与人的相关经络患病有关。俗话说“通则不痛，痛则不通”。拔罐治疗是通过拔罐引入形成在人体治疗部位的穴位上的负压，并引导经络，从而达到治疗患部并调节人体正常功能的医疗效果。由于拔罐具有良好的治疗效果，所以长期以来受到人们的推崇。WO2007128163公开了“拔罐治疗设备”，其中通过真空泵产生真空。

在这些“负压”治疗设备和方法中，所施加的负压有可能达到高于或低于最佳治疗所需的值，这是由通过腔室的压缩和或膨胀而导致腔室容积变化的身体运动、泄漏、装置外部压力的变化和或导致真空源在预定滞后控制范围之外继续操作的电气/机械/软件故障而引起的。该术语稍后在本发明的具体实施方式中进行定义。当所述装置打算在不同的条件下长时间使用时(在此期间装置内部的压力可能会发生变化)，尤为如此；因此，必须快速感测装置内部压力的任何变化，使得可以通过主动或被动系统来增加或减少负压，以严格维持治疗水平的负压。此外，有利的是，当感测并校正压力变化时，顺利地获得必要的调整，使得事件不会被检测到或不会干扰使用者。这可以通过压力调节系统的一个或多个部件的设计来实现以实现并维持滞后控制范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于支持治疗装置内的负压的治疗控制的泄压系统，所述治疗装置包括密封腔室和密封件，所述密封件适于在打算附接和密封到患者的外部组织(诸如面部、颈部、伤口周围区域等)的装置与外部组织之间形成适形密封。该治疗装置特别适合用于形成密封腔室，所述密封腔室被配置用于使用主动控制系统(即压力传感器和真空控制系统和/或被动型系统(即机械致动的泄压阀))对个体的外部组织施予负压以进行有针对性的治疗，而不会超过最大真空值。还可以理解，所述装置可以反向使用，以防止诸如将呼吸气体输送到患者肺部的呼吸机或复苏器面罩的装置中出现过大的正压。所述装置特别适于在低压环境(9hPa至140hPa压力)下被动工作，而传统阀系统往往体积庞大、不可靠且成本高昂。

本发明可以用于如图1所示的至少3种不同的负压操作情形。第一种情形(图1a)是负压真空源是在治疗负压或接近治疗负压下操作的真空泵的情形。在这种情况下，因为真空源具有受控和受约束的流量(以及因此压力)范围，所以本发明不需要利用临界孔口来控制气体流量(以免超过阀的操作容量)，并且在真空泵或其他事件产生足以打开阀的负压水平的情况下，泄压阀主要可以充当具有滞后压力控制功能的压力安全阀。在第二种情形下(图1b)，负压真空源是相对较高流量的真空源(例如，医院真空或其他外部真空源)，其能够在真空腔室内产生高于期望水平的真空。这种真空源可以是不受调节的或者可以可操作地连接到压力调节器，所述压力调节器被设置为处于、接近或低于目标治疗负压的负压水平。在该第二种情形下，本发明的装置可以将临界孔口与一个或多个泄压阀结合使用来维持装置中的负压水平，其中临界孔口将通过装置的流量调节为最大水平并且泄压阀被选择为在该期望的流量操作范围内，使得压力控制系统再次充当可靠的过真空泄压阀。在第三种操作情形下(图1c)，负压真空源在高于真空腔室中的目标真空水平的真空水平下操作。在这种情形下，压力控制系统可以利用流量控制临界孔口来控制通过系统的流量，并且利用充当压力调节器的一个或多个泄压阀来连续地将操作真空维持在目标压力水平附近。如下所述，具有或不具有临界孔口的双阀系统可以用于在其中一个阀被闭塞时提供受控的真空“尖峰”。例如，这可能是重新打开塌陷的气道所需的。以与这些负压情形类似的方式，压力控制系统可以用在正压应用中，例如用在外部人工呼吸情形中，以防止过高正压造成肺损伤。

在相关方面，本发明涉及对有需要的个体应用负压治疗的方法，所述方法包括：使如本文所述的治疗装置与个体配合；以及在腔室内施加治疗水平的负压，从而增加个体气道的通畅性。这类方法可以用于治疗睡眠呼吸暂停；用于治疗打鼾；用于治疗完全或部分上气道塌陷；用于治疗完全或部分上气道阻塞；用于负压治疗由例如受伤或手术引起的伤口；等等。

因此，在第一方面，本发明提供了一种负压治疗装置，所述负压治疗装置包括：

腔室元件，所述腔室元件包括壳体，所述壳体被配置成与个体的一部分配合并覆盖个体的一部分，从而在个体的被覆盖部分上包封内部腔室容积，其中壳体将内部腔室容积与腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，

其中壳体包括

真空孔，所述真空孔被配置成与真空源配合以从腔室元件与个体配合时形成的内部腔室容积内抽出气体；以及

阀，所述阀在内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以产生穿过壳体的开口，来自环境气体气氛的气体可以通过所述开口进入内部腔室容积，并且所述阀在内部腔室容积内的第二预定真空水平下关闭，其中第二预定真空水平低于第一预定真空水平，

其中阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向内部腔室容积的内侧、面向环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的边缘处；以及

阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当阀处于关闭位置时，阀头相对于壳体具有大体凸形的取向，并且其中弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到阀头，这导致阀头翻转到有助于在等于或大于第一预定真空水平下打开阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向；并且

其中腔室装置任选地包括压缩元件，当内部腔室容积和环境气体气氛中的压力相等并且阀关闭时，压缩元件通过向阀头的外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中压缩力被配置和布置成使阀头的外侧向内偏转，使得阀孔在压缩状态下在阀头的内侧打开但在阀头的外侧关闭。

在某些实施方案中，所述装置还可以包括真空源，所述真空源可操作地连接到真空孔并且被配置成在通电时从内部腔室容积中抽出气体。这种真空源可以是床边真空泵、作为壳体的一体式部件提供的真空泵、“房屋”真空(例如在医院或其他医疗机构中，其中真空可用作机构的基础设施的一部分)等。优选地，真空源在真空源处提供足以在内部腔室容积内产生大于阀打开时的第一预定真空水平的真空水平的气体流率。“真空水平”意指腔室装置外部的环境气体气氛条件以下的条件，通常以压力单位测量，诸如帕斯卡、mm Hg或mmH₂O。真空水平的“增加”是指环境气体气氛与内部腔室容积之间的压差增大。因此，术语“压力”是指该压差，而增大的压力是指该压差的增大。

在某些实施方案中，所述装置包括在内部腔室容积与真空源之间的限制部，所述限制部产生临界孔口类型的气体流量。在这种装置中，通过真空孔的气体流率受到定位在内部腔室容积与真空源之间的临界孔口(产生扼流条件)的限制。优选地，临界孔口的尺寸被选定为在阀打开时在内部腔室容积内提供介于第一预定真空水平与第二预定真空水平之间的真空水平。如下文所述，扼流条件防止真空源流率太大而超过阀的容量，从而防止内部腔室容积内出现“过真空”条件；也就是说，如果真空源去除空气的速率大于允许空气通过阀放进的速率，则真空水平可能会上升到对承受真空的组织造成损害的水平。通过以这种方式限制气体流率，防止了过真空条件。在各种实施方案中，气体流率被“临界孔口”或“扼流”类型的气体流限制为大约0.2、0.5、1、2、3、4、5或10升/分钟的速率。

在某些实施方案中，壳体还包括第二阀，所述第二阀在内部腔室容积内的第三预定真空水平下打开以产生穿过壳体的第二开口，来自环境气体气氛的气体可以通过所述第二开口进入内部腔室容积，其中第三预定真空水平大于第一预定真空水平。如下文所述，所述装置可以提供第一阀的闭塞，以便暂时在内部腔室容积内产生一定真空水平，其中真空水平由该第二阀控制。一旦闭塞被移除，第二阀就关闭并且真空水平再次由第一阀控制。

在各种实施方案中，第一预定真空水平和第二预定真空水平在约5hPa与约75hPa之间，更优选地在约25hPa与约55hPa之间，并且还更优选地在约31.3hPa与约47.1hPa之间。如上所述，第三预定真空水平大于第一预定真空水平。在各种实施方案中，第三预定真空水平在约47.1hPa与137hPa之间。

如本文使用的术语“约”是指给定值的+/-10％。

在某些实施方案中，所述装置是医疗装置，并且最优选地是被配置成覆盖人体的外部的负压腔室。此类医疗装置的示例包括但不限于负压伤口治疗(NPWT)装置和用于通过向人体施加外部真空来维持气道通畅的连续外部负压(cNEP)治疗装置。

在相关方面，本发明提供了一种使用本文描述的装置来调节真空的方法。在某些实施方案中，所述方法用于NPWT或cNEP。举例来说，这些方法包括：

提供腔室装置，所述腔室装置具有壳体，所述壳体包封内部腔室容积，所述内部腔室容积包括将通过施加真空而从腔室装置内抽出的气体，其中壳体将内部腔室容积与腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，其中壳体包括阀，所述阀在内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以产生穿过壳体的开口，来自环境气体气氛的气体可以通过所述开口进入内部腔室容积，并且所述阀在内部容积内的第二预定真空水平下关闭，其中第二预定真空水平低于第一预定真空水平，

其中阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向内部腔室容积的内侧、面向环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的边缘处；以及

阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当阀处于关闭位置时，阀头相对于壳体具有大体凸形的取向，并且其中弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到阀头，这导致阀头翻转到有助于在等于或大于第一预定真空水平下打开阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向，并且

其中腔室装置任选地包括压缩元件，当内部腔室容积和环境气体气氛中的压力相等并且阀关闭时，压缩元件通过向阀头的外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中压缩力被配置和布置成使外侧偏转，其中压缩力被配置和布置成使阀头的外侧向内偏转使得阀孔在压缩状态下在阀头的内侧打开但在阀头的外侧关闭；

将腔室装置可操作地连接到真空源以从内部容积中抽出气体，其中阀的打开和关闭将内部容积内的真空水平调节到第一预定真空水平与第二预定真空水平之间的范围。

附图说明

图1a是本发明的实施方案的示意图，示出了示例性治疗装置200。气泵119沿着路径117从装置的真空腔室100部分去除空气，真空腔室100部分包括由物理结构107分隔开的主腔室104和受保护容积105。该空气210通过泵排出并排入外部气氛中。泄压阀103在真空腔室100内的第一预定真空水平下打开，以允许空气进入真空腔室100，从而防止过压状况发生；并且在第二较低预定真空水平下关闭，使得真空腔室100内的期望真空水平维持在期望范围内。

图1b是本发明的第二实施方案的示意图，示出了示例性治疗装置300。气泵119沿着路径117从装置的真空腔室100部分去除空气，真空腔室100部分包括由物理结构107分隔开的主腔室104和受保护容积105。该空气210通过泵排出并排入外部气氛中。泄压阀103在真空腔室100内的第一预定真空水平下打开，以允许空气进入真空腔室100，从而防止过压状况发生；并且在第二较低预定真空水平下关闭，使得真空腔室100内的期望真空水平维持在期望范围内。临界孔口120与气泵119成一直线放置，以限制从真空腔室100流出的气流的速率，使得通过泄压阀103的向内气流不会被气泵119产生的去除气流超过。

图1c是本发明的第三实施方案的示意图，示出了示例性治疗装置400。气泵119沿着路径117从装置的真空腔室100部分去除空气，真空腔室100部分包括由物理结构107分隔开的主腔室104和受保护容积105。该空气210通过泵排出并排入外部气氛中。泄压阀103在真空腔室100内的第一预定真空水平下打开，以允许空气进入真空腔室100，从而防止过压状况发生；并且在第二较低预定真空水平下关闭，使得真空腔室100内的期望真空水平维持在期望范围内。临界孔口120与气泵119成一直线放置，以限制从真空腔室100流出的气流的速率，使得通过泄压阀103的向内气流不会被气泵119产生的去除气流超过。提供第二泄压阀113，所述第二泄压阀在真空腔室100内的不同于第一预定真空水平的第三预定真空水平下打开，并且在第四较低预定真空水平下关闭，以提供通过选择允许操作哪个泄压阀来暂时改变真空腔室100中的真空水平的能力。

图2是根据真空源压力变化的通过具有不同直径的临界孔口的气流的图形表示。

图3是示出本发明的示例性真空控制元件101的示意图。被描绘为一系列不连续空气通道的物理结构107产生空间105，所述空间在本文中被称为“受保护容积”，其防止皮肤表面或其他材料闭塞真空源连接器110和泄压阀103和113的下侧。在该图中，未示出泄压阀103和113的小叶，因为这些小叶分别被孔结构250和压缩元件145的壁遮蔽。空气从真空控制元件的真空侧通过真空源连接器200向外流动的方向由箭头示出，当泄压阀中的一个或多个打开时，空气从装置203的环境侧进入装置101的真空侧而向内流入负压治疗的方向也是如此。虚线表示装置的环境侧与装置的真空侧之间的界限。第一泄压阀元件103和第二泄压阀113中的每一者分别被压缩元件135和145稍微压缩。

图4是如图3所示的本发明的示例性真空控制元件101的横截面的示意图。泄压阀103和113各自分别包括圆顶形半椭圆形阀元件130和140，其圆顶各自被压缩结构135和145稍微压缩。

图5是与图4中的元件130和140等效的圆顶形半椭圆形阀元件125的横截面的说明图。每个阀元件均被示出为处于其压缩状态，其中虚线155示出了阀头的非压缩状态。半椭圆形阀元件125包括位于阀头的边缘165处的弹性套筒160。由于压缩，形成阀头163的开口或阀孔的小叶在底部表面处稍微打开，但在顶部表面处保持密封。为了进行强调，这也在放大视图中示出。当半椭圆形泄压阀打开210时，空气从阀的环境侧流入负压装置腔室的方向用箭头示出。

图6是半椭圆形阀头125处于其压缩(或“预加载”)状态的照片，示出了阀孔170的内表面，其中阀小叶朝向阀头的内侧部分地打开，但在阀头的外侧保持关闭，使得阀与气流密封开。

图7是本发明的第二示例性真空控制元件115的说明图，示出了受物理结构107保护而免于闭塞的受保护的最小容积105、一体式真空泵121、通过真空泵壳体200的空气流动方向、空气210通过泄压阀103进入负压治疗装置腔室的流动方向，以及用于泄压阀103的压缩元件135。

图8是图7中描绘的泄压阀装置115的横截面的说明图，示出了第一泄压阀元件103、受物理结构107保护的最小容积105、一体式真空泵121、空气从负压治疗装置200流出的方向、泄压阀103打开时的空气流动方向210、第一半椭圆形阀头130和第一压缩元件135。

图9是20秒泄压流动循环的图形表示，描绘了根据时间变化的通过泄压阀的流量(升/分钟)(上迹线300)和对应的真空水平(以cm H₂O表示)(下迹线320)。当真空在325处开始增加时，通过泄压阀的流量基本上为0。在达到“开启压力”330之后，泄压阀打开。在一段时间内，通过泄压阀的流量近似恒定315并且装置中负压水平的变化保持近似平坦325。当泄压阀小叶开始关闭时，通过泄压阀的流量在335处开始相应减少，从而导致流量衰减340，直到阀在350处关闭。

图10是针对圆顶形半椭圆形阀元件在同一阀元件的三个流动循环期间缺少图6中描绘的压缩随时间变化的真空水平(以cm H₂O为单位)的图形表示。下迹线360是阀的第一循环，并且示出当真空水平在325处开始增加时，真空发生恒定增加320，直到在约57cm H₂O处实现“开启”压力375(也就是说，阀打开)，并且阀表现出一定程度的非线性泄压曲线，直到在约7.5分钟处实现稳定的气流通过阀。如果随后允许阀返回到其完全关闭位置持续短时间，则第二流动循环会产生压力迹线365和370。这些随后的流动循环表现出较低且可再现的开启真空水平380和初期稳定气流，这使得真空水平345稳定失去，直到泄压阀元件小叶开始关闭350。

图11是针对圆顶形半椭圆形阀元件在同一阀元件的多个流动循环期间与图7中所描绘的压缩元件135一起操作随时间变化的真空水平(以cm H₂O为单位)的图形表示。当真空水平在325处开始增加时，真空发生恒定增加320，直到在约50cm H₂O处实现“开启”压力390(也就是说，阀打开)并且阀在整个使用期中呈现出可再现的泄压曲线。阀预压缩基本上消除了图10中所示的初始开启压力的变化。

图12是通过包括两个预压缩圆顶形半椭圆形阀元件的泄压阀装置的气体流量的图形表示。流量循环图包含若干重叠迹线，其中上迹线300示出了随时间变化的通过泄压阀装置的流量(以升/分钟为单位)，并且下迹线305示出了随时间变化的真空水平(以cm H₂O为单位)的最终变化。第一阀330的开启压力在约四秒时发生。第一阀元件将稳定的真空水平310维持在约42cm H₂O，第二阀元件将稳定的真空水平385维持在约47cm H₂O，并且临界孔口将调节的控制维持在约37cm H₂O。

具体实施方式

参考附图中示出并在下面的具体实施方式中详细描述的非限制性实施方案，更全面地解释本发明及其各种特征和有利细节。应当注意，附图中所示的特征不一定按比例绘制。省略对众所周知的部件和处理技术的描述，以免不必要地使本发明变得模糊。本文中使用的示例仅旨在促进对可以实践本发明的方式的理解并且进一步使得本领域技术人员能够实践本发明。因此，示例不应当被视为限制本发明的范围。在附图中，相似的附图标记贯穿若干视图表示对应的零件。

在负压治疗设备和方法中，负压有可能达到高于最佳治疗所需的真空水平，或者甚至对暴露于这种真空水平的活体组织来说是危险的真空水平。这些不期望的值可能是由以下各者引起：真空源本身是不受调节的高流量源；外部流量调节器或真空源本身的电气/机械/软件故障，其导致真空流量足以产生过高的真空水平；身体运动，其由于施加负压时腔室的压缩和或膨胀和或组织移动到腔室中而引起腔室容积的变化；泄漏，其超过任何设计的气流(例如用于通风或冷却)和或由于瞬时密封破坏而引起；由于温度变化而引起的压力变化；装置外部的压力变化等。

对于打算在使用者部分镇静、镇静和或在不同条件下睡着时(在此期间装置内的压力可能发生变化)长时间使用的装置，装置本身必须能够响应这种真空变化，以为了用户的安全限制压力变化。因此，必须快速感测到将会导致装置内部压力变化的任何变化并通过真空源、控制系统和或装置的一个或多个特征对所述任何变化做出响应，使得可以使负压的增大或减小严格维持治疗水平的负压。

本发明的目的是提供一种作为负压设备的部件的压力调节和/或减压装置。在各种实施方案中，所述装置被配置成建立期望的负压，并且维持设备的真空腔室内的期望的真空水平。在其他实施方案中，所述装置被配置成释放不期望的过量真空。具体地，提供了一种阀，所述阀在达到第一负压时打开并且在达到第二(较低)负压时重新密封，从而维持负压装置的真空腔室内的期望治疗压力范围。在下面描述的各个方面，压力调节/泄压装置可以是与负压治疗设备成一体的一个或多个泄压阀元件的形式。阀元件被配置成当达到期望真空范围的上限时打开以允许外部空气流入设备的真空腔室，从而防止真空源产生过压情况；并且在达到期望真空范围的下限时关闭，从而防止欠压情况。因此，阀元件将真空腔室内的真空水平限制在期望的范围。

如本文所使用的，泄压阀元件被定义为真空装置的用于在超过一个或多个预定负压水平时控制装置中的压力的部件。在某些实施方案中，泄压阀元件的打开和关闭提供滞后控制，使得真空水平通过从装置的环境侧进入真空腔室的流量控制在一定范围内，最优选地将真空水平保持在大约在泄压阀的打开值和关闭值的中间范围内的范围内。

在某些实施方案中，本发明的装置可以与真空源一起使用，如果调节不当，所述真空源则可能超出阀元件的补偿能力；也就是说，真空源从真空腔室去除空气的速率比阀元件放进空气的速率快。如本文所使用，“升高的真空源”是指这样一种负压源，其空气流率大于一个或多个泄压阀元件所能容纳的流率。为了防止这种升高的真空源，本发明的装置可以任选地在真空腔室与真空源之间的流动路径中包括被称为“临界孔口”的限制部。临界孔口将可变流量转换成下游的受控流量，以帮助在治疗装置中实现期望的负压水平，并且大致符合一个或多个泄压阀元件的操作范围。

压力控制系统的实施方案的示意性描述可见于图1a、图1b和图1c，每个图示出了三种可能的负压调节情形。在本发明的实施方案中，第一情形，如图1a所示，装置200包括系统泵119，所述系统泵优选地包括相关联的处理器、传感器和预编程参数。系统泵119沿着流动路径117可操作地连接到真空腔室100。真空腔室100包括最小容积105和腔室容积104。这些容积中的每一个均可操作地连接到第一泄压阀元件103。最小容积105流体地连接到腔室容积104，使得系统泵119在正常操作下从两个容积中抽出空气。屏障107将最小容积105与腔室容积104分隔开，从此意义上说，所述屏障防止物体(例如，使用负压进行治疗的患者的皮肤表面)闭塞真空泵和泄压阀103。这提供了离散区域，其中气流(即真空源)和泄压阀可以形成独立于腔室容积的气流回路，从而防止皮肤表面因过压条件而受损害。因此，在该优选实施方案中，在不经意地堵塞最小容积和泄压阀系统的情况下避免了继续施加真空。

在正常操作期间，泄压阀元件103可以用作“安全”型阀，响应于腔室元件内压力的任何变化而操作，从而在不太可能的泵“失控”情况下提供安全元件。在装置的操作期间，系统泵119产生移动通过装置、最小容积105和腔室容积100并流出装置210的气流，直到在装置中获得期望水平的负压。在负压超过选定的泄压阀容许量的情况下，泄压阀元件103打开，从而允许来自泄压阀外部的环境空气的气流进入最小容积105和腔室容积104，直到真空压力降低到泄压阀元件103关闭的水平。

在图1a中，系统泵被描绘为装置200的元件。这仅用于说明目的。系统泵可以是与装置本身分隔开的真空源，例如作为床边或桌面单元，或者医疗机构中的房屋真空源，而不改变装置的功能。系统泵可以是不受调节的真空源，或者可以在系统泵本身内或者通过提供与系统泵分隔开的真空调节器来调节。

在如图1b示意性描绘的本发明的另一实施方案中，第二种情形需要源自与装置300分隔开的真空源119(例如医院抽吸真空源或真空泵)的流。在该实施方案中，临界孔口元件120用于限制真空源的超过泄压阀103补偿过压情况的能力的能力。从装置300流出的真空流由临界孔口元件内的孔调节，所述孔被选定来提供来自真空源的大致期望水平的气流，以实现装置中的受控水平的负压。在优选实施方案中，该期望的气流水平大约处于泄压阀103可以供应的进入装置的气流的中点。

举例来说，如本文所述的圆顶形半椭圆形阀元件可以在第一真空水平下打开，但在第二较低真空水平下关闭(“滞后”)。由于阀小叶移动(“颤动”)，当阀为气流打开时，这种滞后产生通过阀的气流范围。该气流范围可以利用真空腔室100产生受管理的、滞后真空水平范围。在真空侧使用从装置流出的临界孔口类型的气流来产生在此滞后范围内的气流提供了额外的调节水平，从而产生稳定的真空水平。

在如图1c示意性描绘的本发明的另一实施方案中，第三种情形需要源自升高的外部真空源119的流，所述真空源以高于通过临界孔口120的期望流率的真空流量容量操作，所述外部真空源可操作地连接到最小容积105、腔室容积104和一个或多个泄压阀(103、113)。在这种情形下，临界孔口120控制通过装置的流量以在装置内产生期望水平的负压。在该实施方案中，第一泄压阀103在第一真空水平下打开以允许气体流入装置中，使得可以维持第一水平的负压，而第二泄压阀113在不同的真空水平下打开以允许气体流入装置中，使得可以维持不同水平的负压。在各种实施方案中，第一泄压阀和第二泄压阀之间的选择可以手动控制或者可以由装置400中的控制器电子地控制。在某些实施方案中，在较低真空水平下打开的泄压阀(103或113)将作为默认阀操作，并且由该泄压阀提供的负压水平将提供工作负压水平。通过手动或电子地强制关闭默认阀，在较高真空水平下打开的第二泄压阀开始发挥作用，并且由第二泄压阀提供的负压水平变得可操作。一旦强制关闭解除并且默认阀打开，就恢复工作负压水平。

真空水平调节和泄压装置还可以被配置成在使用期间由于身体移动、装置/使用者的位置或者上气道变窄或阻塞的发生或减轻而施加不同类型的治疗目标真空水平。该近似恒定的目标负真空水平可以具有预定范围，具有上限和下限的目标真空水平，即目标真空水平范围，其包括最大值、最小值和中点值，其中最大值和最小值各自在中点值的约5hPa内，并且更优选地在约2hPa内(+/-～5hPa，并且优选地～2hPa)，其中中点值在约10hPa与约60hPa之间。还可注意到，目标真空水平范围适应真空水平泄压阀中的材料和制造变化，其范围可高达目标值的约小于25％、约小于20％、约小于10％并且更优选地约小于5％或更低。

在本发明的利用升高的真空源和临界孔口的实施方案中，通过组合使用由临界孔口的尺寸提供的流率和一个或多个压力阀元件的设计压力范围，来实现腔室元件内的负压。举例来说，升高的真空源可以具有大于5升/分钟的操作流量容量，并且将临界孔口被选定为将从腔室元件流出的空气流量调节到大约2升/分钟。在其中利用升高的真空源并且其可操作地连接到临界孔口的压力调节和泄压装置的实施方案中，临界孔口的直径为约0.6毫米，长度为约1.3毫米，提供约2升/分钟的流率，并且一个(或多个)压力阀元件打开和关闭以在真空腔室中提供在约31hPa与约48hPa之间的近似负压。

图2中示出了临界孔口的选择如何导致可实现的真空水平受到限制的图形表示。临界孔口的操作特性可以看作是通过临界孔口的流量与真空源压力的关系。随着真空压力增加，通过每个临界孔口的流量增加，直到实现通过临界孔口的最大流量。这被称为扼流条件。如图2所示，当真空压力从0psi增加到大约7psi时，每个临界孔口(直径为0.015英寸、0.020英寸和0.025英寸)达到其最大流量(分别为大约1.0lpm、1.5lpm和2.5lpm)，之后任何进一步的真空压力的增加不会增加通过临界孔口的流量。临界孔口可以与表面中的孔洞一样简单，通常称为孔板，或者可以采用细长管的形式，在每种情况下提供将流量限制为小于流动路径不以这种方式限制时会发生的速率的速率。用于确定实现期望的扼流流率所需的临界孔口的尺寸的方法在本领域是众所周知的。

虽然本文关于被配置成提供负压环境的装置进行了描述，但是应当理解，本发明可以以类似的方式与正压源一起使用，诸如机械呼吸机或复苏器，其可以在目标气体流率(例如高达100升/分钟)下操作。

在本发明的实施方案中，受调节真空源可以被配置为与装置成一体，并且当治疗装置与个体配合并且在腔室元件内施加治疗水平的负压时在腔室元件内提供近似恒定的目标负压。如本文所使用的“近似恒定”意指在正常预期使用期间负压维持在预定范围内，而不会由于移动、吞咽、打喷嚏等造成负压的短期瞬时尖峰或下降(增加或减少)而产生扰动。在优选实施方案中，“近似恒定”在装置使用期间的设计值的+/-25％内，更优选地在+/-20％内，还更优选地在+/-10％内，并且最优选地在+/-5％内。如下文所述，受调节真空源的压力控制系统还优选地被配置成当压降的特性指示密封完整性损失时，通过快速增加泵气流来适应由于无意泄漏到真空腔室中而产生的压力变化，随后当恢复操作真空水平时，恢复正常气流。

术语“泄压部件”是指被设计为仅在超过第一(例如，过量或不期望的)负压阈值时打开并且在重新达到第二(较低或期望)水平时关闭(“压力安全阀”类型的用途)的元件；或者作为一种动态元件，其允许计量空气在一个方向上的流量，并且被设计为打开和关闭以维持期望的滞后控制压力范围(“调节器”类型的用途)。“滞后控制”意指一种控制系统，其中输出的反应速率比原本考虑到最近的系统历史记录时的反应速率要慢。例如，控制加热器的恒温器可以在温度下降到A以下时打开加热器，但直到温度升高到B以上时才将其关闭。(例如，如果希望维持20℃的温度，则可以设置恒温器，以在温度下降到18℃以下时打开加热器，并且在温度超过22℃时关闭加热器)。在当前情况下，如果希望维持25hPa的真空水平，则压力阀可以在真空水平达到27hPa时打开，但在压力达到23hPa时关闭。

在某些实施方案中，泄压部件可以是离散泄压阀元件或与气泵元件、控制元件或负压装置的任何方面并排集成的泄压阀元件的形式。在优选实施方案中，泄压阀元件包含在保护壳体(即，最小容积)内，以避免不经意的堵塞。最小容积是经由物理结构形成的，所述物理结构隔离装置的真空侧的一部分，使得在物理结构由于例如组织的进入而被堵塞的情况下，可以维持最小容积并引导真空流通过泄压阀。

在某些实施方案中，泄压部件可以包括一个或多个止回阀、隔膜阀、夹管阀、压力安全阀、电磁阀、狭缝阀或用于控制和调节负压装置内的压力的任何合适的阀。泄压阀装置被设计成可在所有真空范围内运转正常地操作，其中优选真空压力在约10hPa与约140hPa之间，而不管所施加的真空高于这些水平。

在某些实施方案中，如图1c、图3和图4所示，泄压部件可以包括多个泄压阀，其中例如第一泄压阀103具有初始操作真空值，并且至少一个后续的第二泄压阀113具有与第一泄压阀103相同或更高的操作真空值等，从而在第一泄压阀103不经意地闭塞的情况下提供冗余，或者用于在第一泄压阀103被手动闭塞时提供不同的操作真空值。在另一实施方案中，第一泄压阀103包括可密封孔250，所述可密封孔可以例如用手指物理地闭塞，从而接合第二泄压阀113和第二泄压阀操作压力值，从而使得能够实现第二泄压阀113的更高真空范围。例如，负压装置内较高水平的负压可以用于恢复塌陷的上气道的通畅性。

虽然本文描述的是用于负压应用，但是以类似的方式，本发明可以用于正压应用，诸如机械患者通气，以避免可能损坏患者气道的过压情况。

在某些实施方案中，泄压阀元件是用于释放负压装置内过量负压的单向阀，所述单向阀包括弹性狭缝阀，所述弹性狭缝阀具有设置为面向负压装置的内部的内表面和设置为面向装置的外部的外表面。

在某些实施方案中，泄压阀是“狭缝阀”，其包括一个或多个狭缝，所述一个或多个狭缝位于中心轴线上，垂直于中心轴线延伸并且在狭缝阀打开时产生孔并在狭缝阀关闭时重新密封。在某些实施方案中，狭缝阀由可变形的弹性材料制成，所述材料可以由任何类型的弹性材料组成，包括但不限于线性低密度聚乙烯(LLDPE)、热塑性弹性体(TPE)、聚氨酯(PUR)和EPDM或橡胶(例如硅橡胶)。

在如图5所示的某些实施方案中，泄压阀是圆顶形半椭圆形阀元件，其包括半椭圆形阀头125，所述半椭圆形阀头具有边缘165、面向真空装置的低压侧的内侧163、面向环境气体气氛的外侧、在所述边缘处的弹性套筒160和可逆地打开以允许流过其中的阀孔175。如本文所使用，“半椭圆形阀头”被定义为平面曲线形状的柔性材料形式的阀，包括最初面向腔室容积100的外部的部分压缩的凸表面和面向装置的低压侧的凹表面，使得当阀打开时，流体流205从装置的环境压力侧朝向低压侧前进。如本文所使用的，半椭圆形阀头的边缘处的“弹性套筒”被定义为半椭圆形阀头的柔性侧壁，其被配置和布置成以滚动方式对折和延伸以将扭矩施加到阀头，这导致阀头翻转到有助于在腔室元件内的真空达到第一预定真空水平时打开阀头的顶端上的阀孔的大体凹形的取向。合适的阀、其制造方法等的示例可以在例如美国专利1,739,871、2,147,16、5,115,950、5,839,614、5,927,566、6,273,305、6,405,901和7,784,652中找到，这些专利中的每一项的全部内容均通过引用并入本文中。

在优选实施方案中，半椭圆形阀头由硅橡胶制成，其中阀孔在半椭圆形表面的顶端处包含一个或多个狭缝(图6，170)，从而形成阀的小叶。当施加真空并且超过真空腔室内的预定真空水平时，弹性套筒朝向真空腔室内部向内行进，打开阀的小叶，从而允许空气通过并释放腔室内部内的真空。阀头的小叶将保持打开，直到腔室内的负压达到期望的范围，从而放松阀头的小叶，重新密封小叶，并使半椭圆形阀头的弹性套筒恢复到其原始状态。

在优选实施方案中，阀小叶具有在每次使用过程中基本上一致的“开启”或“打开”真空压力水平。如本文所使用，“开启压力”被定义为打开阀小叶以允许空气流动所需的压力水平。如本文所使用，基本一致的开启压力被定义为重复打开的变化，其优选地小于约25％、小于约20％、小于约15％、小于约10％并且最优选地小于约5％，无论小叶在关闭位置维持多久。

装置操作的实施方案的图形表示可以在图9中看到，图9示出了示例性20秒流动循环期间的泄压阀操作。值得注意的是，阀操作能够并且可以根据需要在更短或更长的时间段内发生。上迹线300示出了随时间变化的以升/分钟为单位的流量，并且下迹线320示出了在超过期望真空水平的真空扰动之后随时间变化的对应压力。流量325逐渐增加到临界孔口接管以提供恒定流量315的速率。同时，可以看到压力下降，直到其达到第一泄压阀元件(图3、4、7、8；103)的开启压力330。泄压阀元件打开，允许释放过量的负压，直到实现流量与压力之间的平衡，如在流量迹线315和对应的压力迹线325中看到的。泄压阀操作可以是动态的，因为其可以在操作期间完全打开、部分打开或打开和关闭，以将装置内的压力稳定到预定值。在如图9所示的操作中，存在流量衰减340并且观察到压力相应增加345，直到泄压阀在350处关闭。

硅橡胶对用于医疗和食品加工装备的制备和加工的灭菌方法具有高度耐受性，例如，包括但不限于温度、化学和辐射。然而，硅橡胶的已知属性是其能够部分或基本上“自愈合”，在变形后随着时间的推移恢复其大部分或全部原始机械属性和形状。恢复彼此接触的表面在分离表面的相对面被放置为彼此接触时展现出重新粘合的能力。表面保持彼此接触的时间越长，观察到的粘合力就越大。关于医疗装置，这种愈合属性带来的风险是，对第一次扰动或变形的抵抗力增加，从而导致初始液体或流体流动或输送(即阀型应用的开启压力)的精度受阻和/或降低。换句话说，如果硅橡胶阀的小叶在关闭位置保持彼此接触，则打开小叶所需的初始真空压力可以相对于随后不久的第二次打开、第三次打开等而增加。这给制造商带来了挑战，他们通常必须添加不粘表面处理以促进小叶表面的分离或为阀打开提供特殊的处理和存储说明。这些预处理有助于但不能完全消除硅橡胶的自愈合属性。这不仅增加了制造商的成本，而且增加了产品污染的风险。

为了规范泄压阀打开所需的开启压力，并在阀由包含自愈合粘合特性的材料(诸如用硅橡胶)制成的情况下避免初始开启压力不一致，可以通过机械设计(作为对预调节的补充)来进一步消除开启压力变化。在图4所示的装置的实施方案中，泄压阀元件(103、113)包括压缩元件(135、145)，所述压缩元件在关闭状态下(也就是说，当真空侧上的压力与环境气体气氛相等时)向阀头的外侧施加压缩力。如本文所使用的，压缩元件被定义为向半椭圆形阀头的凸表面施加压缩力的结构元件。压缩力被定义为按压物体以使其变得更紧凑的物理力。在本发明的实施方案中，可以经由压缩元件(135、145)向半椭圆形阀头(130、140)的凸表面施加压缩力，以便将柔性材料朝向真空腔室的内部偏置，但在阀头的外侧关闭，以便基本上消除小叶打开的变化。压缩元件的接触表面可以根据需要是平坦的、凸起的和/或有纹理的，以产生阀头的期望偏置。

在泄压阀的实施方案中，半椭圆形阀头的预加载有助于减轻硅橡胶瓣片重新密封和粘在一起从而增加初始开启压力的特性。如图5和图6所示的这种预加载确保泄压装置实现某种程度一致且平稳的初始打开以及大致一致的后续操作开启压力，而不管存储时间或使用之间的间隔如何。

举例来说，图10示出了使用不以这种方式压缩的半椭圆形泄压阀的一系列三个连续流动循环的图形表示。对于每个循环，随着真空开始增加325，真空增加直到达到阀的开启压力。在对应于阀360的第一循环的迹线中，可以观察到该第一开启压力375显著低于在第二迹线365和第三迹线370(对应于泄压阀的第二流动循环和第三流动循环)中看到的压力。值得注意的是，在第一循环期间以及在第一开启压力375之后，进一步观察到，由于开启/打开半椭圆形泄压阀所需的较高压力，泄压阀以变化且不稳定的方式操作。还值得注意的是，第二循环和第三循环的开启压力实际上无法区分380，并且开启压力之后的迹线是平滑的，从而指示阀的操作平稳。当流动终止时，可以观察到压力的衰减345，直到阀关闭350。

在优选实施方案中，半椭圆形泄压阀被压缩(或“预加载”)(如图5所示)，以便消除在开启压力中看到的变化(例如，如图10的375所示)。图11示出了使用预加载的半椭圆形泄压阀的一系列连续流动循环的图形表示。对于每个循环，随着真空水平开始增加325，真空增加直到其达到泄压阀的开启压力390。在对应于阀的第一循环和后续循环的迹线中，可以观察到每个开启压力390几乎始终相同。

在本发明的某些实施方案中，泄压阀可以包含多于一个的泄压阀元件。在负压超过第一泄压阀元件容许量和第二泄压阀元件容许量两者的情况下，两个阀将串联打开，从而允许流210进入装置。每个泄压阀元件将保持打开，直到压力返回到低于第二泄压阀以及随后第一泄压阀的操作压力的值。图12是示出包括两个预压缩泄压阀元件(如图3和图4中所见)的泄压装置的几个流动循环和对应(重叠)迹线的图形表示。其中通过真空孔110和临界孔口120施加真空，并且空气流出装置200，从而在内部腔室容积105和腔室容积100内产生负压。下部线385指示第二泄压阀的打开压力值，中心线310指示第一泄压阀的打开压力，并且上部线340指示由来自外部受调节的供应器的流供给的压力。

在图12的图表中，上迹线300示出了通过泄压阀的流量(以升/分钟为单位，随时间变化)；并且下迹线305示出了随时间变化的真空水平。在该示例中，第一泄压阀元件103和第二泄压阀元件113响应于开启压力330而打开，从而允许流210进入装置，直到装置中的压力增加到足以允许第二泄压阀113关闭，此时流仅流过第一泄压阀元件103。

在包括硅橡胶半椭圆形阀头的泄压阀的实施方案中，可以通过修改阀的物理特性来改变、增加或减少小叶的偏转，以便维持期望的致动治疗压力范围。如本文所使用的，偏转是泄压阀由于装置内的负压产生的负载而移位的程度。

举例来说，硅橡胶半椭圆形泄压阀可以包含两个彼此垂直的狭缝，所述两个狭缝从硅橡胶阀圆顶的中心径向延伸。在所述装置的一个示例中，半椭圆形阀头的高度大约为28mm，直径大约为6mm，并且压缩元件的压缩在约0.25mm至0.8mm之间，以实现约48hPa的一致的开启压力，并且泄压阀的再密封压力的自然控制范围为约32hPa。

滞后控制对于提供一定范围的操作压力和达到所述压力的时间特别有用，这消除了由于打开和关闭状态的值和达到所述状态的时间太短而引起的泄压阀突然打开和关闭(颤动)。在本发明的实施方案中，滞后控制范围在装置的操作压力的约5hPa与约15hPa之间、5hPa与10hPa之间或更小。在泄压装置包括多于一个泄压阀元件的本发明的实施方案中，泄压阀元件的滞后控制范围可以重叠以进一步增强第一预定压力控制值与第二预定压力控制值之间的平稳过渡等。

以下是本发明的优选实施方案：

实施方案1.一种调节真空水平的方法，其包括：

提供腔室装置，所述腔室装置具有壳体，所述壳体包封内部腔室容积，所述内部腔室容积包括将通过施加真空而从所述腔室装置内抽出的气体，其中所述壳体将所述内部腔室容积与所述腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，其中所述壳体包括阀，所述阀在所述内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的开口，来自所述环境气体气氛的气体可以通过所述开口进入所述内部腔室容积，并且所述阀在所述内部容积内的第二预定真空水平下关闭，其中所述第二预定真空水平低于所述第一预定真空水平，

其中所述阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向所述内部腔室容积的内侧、面向所述环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的边缘处；以及

所述阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当所述阀处于关闭位置时，所述阀头相对于所述壳体具有大体凸形的取向，并且其中所述弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到所述阀头，这导致所述阀头翻转到有助于在等于或大于所述第一预定真空水平下打开所述阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于所述第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向；以及

将所述腔室装置可操作地连接到真空源以从所述内部容积中抽出所述气体，其中所述阀的打开和关闭将所述内部容积内的所述真空水平调节到所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的范围。

实施方案2.根据实施方案1所述的方法，其中所述腔室装置包括压缩元件，当所述内部腔室容积和所述环境气体气氛中的压力相等并且所述阀关闭时，所述压缩元件通过向所述阀头的所述外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中所述压缩力被配置和布置成使所述阀头的所述外侧向内偏转，使得所述阀孔在压缩状态下在所述阀头的所述内侧打开但在所述阀头的所述外侧关闭。

实施方案3.一种负压治疗装置，其包括：

腔室元件，所述腔室元件包括壳体，所述壳体被配置成与个体的一部分配合并覆盖所述部分，从而在所述个体的被覆盖部分上包封内部腔室容积，其中所述壳体将所述内部腔室容积与所述腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，

其中所述壳体包括

真空孔，所述真空孔被配置成与真空源配合以从所述腔室元件与所述个体配合时形成的所述内部腔室容积内抽出气体；以及

阀，所述阀在所述内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的开口，来自所述环境气体气氛的气体可以通过所述开口进入所述内部腔室容积，并且所述阀在所述内部腔室容积内的第二预定真空水平下关闭，其中所述第二预定真空水平低于所述第一预定真空水平，

其中所述阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向所述内部腔室容积的内侧、面向所述环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的所述边缘处；以及

所述阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当所述阀处于关闭位置时，所述阀头相对于所述壳体具有大体凸形的取向，并且其中所述弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到所述阀头，这导致所述阀头翻转到有助于在等于或大于所述第一预定真空水平下打开所述阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于所述第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向。

实施方案4.根据实施方案3所述的负压治疗装置，其中所述腔室装置包括压缩元件，当所述内部腔室容积和所述环境气体气氛中的压力相等并且所述阀关闭时，所述压缩元件通过向所述阀头的所述外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中所述压缩力被配置和布置成使所述阀头的所述外侧向内偏转，使得所述阀孔在所述压缩状态下在所述阀头的所述内侧打开但在所述阀头的所述外侧关闭。

实施方案5.根据实施方案3或4的负压治疗装置，其还包括真空源，所述真空源可操作地连接到所述真空孔并且被配置为在通电时从所述内部腔室容积中抽出所述气体。

实施方案6.根据实施方案5所述的负压治疗装置，其中所述真空源在所述真空源处提供足以在所述阀打开时在所述内部腔室容积内产生大于所述第一预定真空水平的真空水平的气体流率。

实施方案7.根据实施方案6所述的负压治疗装置，其中通过所述真空孔的气体流率受到定位在所述内部腔室容积与所述真空源之间的提供临界孔口类型的气体流量的流动通道的横截面积的限制，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为当所述阀打开时将所述内部腔室容积内的真空水平维持在所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的速率。

实施方案8.根据实施方案3至7中的一项所述的负压治疗装置，其中所述壳体还包括第二阀，所述第二阀在所述内部腔室容积内的第三预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的第二开口，来自所述环境气体气氛的气体可以通过所述第二开口进入所述内部腔室容积，其中所述第三预定真空水平大于所述第一预定真空水平。

实施方案9.根据实施方案1或2所述的方法，其中所述真空源在所述真空源处提供足以在所述阀打开时在所述内部腔室容积内产生大于所述第一预定真空水平的真空水平的气体流率。

实施方案10.根据实施方案9所述的方法，其中所述真空源连接到所述壳体中的真空孔，其中通过所述真空孔的气体流率受到定位在所述内部腔室容积与所述真空源之间的提供临界孔口类型的气体流量的流动通道的横截面积的限制，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为当所述阀打开时将所述内部腔室容积内的真空水平维持在所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的速率。

实施方案11.根据实施方案1、2、9或10中的一项所述的方法，其中所述壳体还包括第二阀，所述第二阀在所述内部腔室容积内的第三预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的第二开口，来自所述环境气体气氛的气体可以通过所述第二开口进入所述内部腔室容积，其中所述第三预定真空水平大于所述第一预定真空水平。

实施方案12.根据实施方案11所述的方法，其中所述阀被配置成选择性地且可逆地被堵塞而不允许流过其中，使得所述阀的堵塞导致所述内部腔室容积内的所述真空水平达到所述第三预定真空水平，并且所述第二阀打开直到所述堵塞被逆转。

实施方案13.根据实施方案7所述的负压治疗装置，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为大约2升/分钟的速率。

实施方案14.根据实施方案3至8或13中的一项所述的负压治疗装置，其中所述第一预定真空水平和所述第二预定真空水平在约31.3hPa与约47.1hPa之间。

实施方案15.根据实施方案8所述的负压治疗装置，其中所述第三预定真空水平在约47.1hPa与137hPa之间。

实施方案16.根据实施方案3至8或13至15中的一项所述的负压治疗装置，其中所述装置是医疗装置。

实施方案17.根据实施方案3至8或13至16中的一项所述的负压治疗装置，其中所述医疗装置是被配置为覆盖人体的外部的负压腔室。

实施方案18.根据实施方案17所述的负压治疗装置，其中所述负压腔室是负压伤口治疗(NPWT)装置。

实施方案19.根据实施方案17所述的负压治疗装置，其中所述负压腔室是连续外部负压(cNEP)治疗装置，其适于通过向人体施加外部真空来维持气道的通畅。

实施方案20.根据实施方案10所述的方法，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为大约2升/分钟的速率。

实施方案21.根据实施方案1、2、9至12或20中的一项所述的方法，其中所述第一预定真空水平和所述第二预定真空水平在约31.3hPa与约47.1hPa之间。

实施方案22.根据实施方案11所述的方法，其中所述第三预定真空水平在约47.1hPa与137hPa之间。

实施方案23.根据实施方案1、2、9至12或20至22中的一项所述的方法，其中所述装置是医疗装置。

实施方案24.根据实施方案23所述的方法，其中所述医疗装置是被配置为覆盖人体的外部的负压腔室。

实施方案25.根据实施方案24所述的方法，其中所述负压腔室是NPWT装置。

实施方案26.根据实施方案24所述的方法，其中所述负压腔室是适于通过向人体施加外部真空来维持气道通畅的cNEP治疗装置。

本领域技术人员将了解，本公开所基于的概念可以容易地用作设计用于执行本发明的若干目的的其他结构、方法以及系统的基础。因此，重要的是，权利要求被认为包括此类等效结构，只要它们不背离本发明的精神和范围即可。

设备的结构实施方案可以基于装置的大小而变化，并且本文提供的描述是对功能方面和手段的指导。

本领域技术人员容易理解，本发明很好地适于实现所述目标并获得所提到的目的和优点，以及其中固有的目的和优点。本文所提供的示例表示优选实施方案，为示例性的，并且预期不对本发明的范围构成限制。

本领域技术人员将容易清楚的是，可在不背离本发明的范围和精神的情况下对本文所公开的发明作出不同的替换和修改。

本说明书中提及的所有专利和公布均指示本发明所属领域的技术人员的水平。全部专利和公布均以引用的方式并入本文中，引用的程度为就像每项单独公布具体地或单独地表示为以引用的方式并入那样。

本文说明性地描述的发明可在不存在本文未特定公开的任何一种元件或多种元件、一种限制或多种限制的情况下适当地进行实践。因此，例如，在本文的每种情况下，术语“包括”、“基本上由……组成”以及“由……组成”中的任一者可用另外两个术语中的任一者替换。已使用的术语和表述是用作说明术语而不是限制术语，并且在使用此类术语和表述时不意在排除所示出和描述的特征的任何等效物或其部分，但应认识到，在所要求的发明范围内各种修改均为可能的。因此，应当理解，虽然已通过优选实施方案和任选特征具体公开了本发明，但本领域技术人员可对本文所公开的概念作出修改和变更，并且此类修改和变更被视为在如随附权利要求书所限定的本发明的范围内。

其他实施方案阐述于以下权利要求书内。

Claims (26)

1.一种调节真空水平的方法，其包括：

提供腔室装置，所述腔室装置具有壳体，所述壳体包封内部腔室容积，所述内部腔室容积包括将通过施加真空而从所述腔室装置内抽出的气体，其中所述壳体将所述内部腔室容积与所述腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，其中所述壳体包括阀，所述阀在所述内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的开口，来自所述环境气体气氛的气体能够通过所述开口进入所述内部腔室容积，并且所述阀在所述内部容积内的第二预定真空水平下关闭，其中所述第二预定真空水平低于所述第一预定真空水平，

其中所述阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向所述内部腔室容积的内侧、面向所述环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的所述边缘处；以及

所述阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当所述阀处于关闭位置时，所述阀头相对于所述壳体具有大体凸形的取向，并且其中所述弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到所述阀头，这导致所述阀头翻转到有助于在等于或大于所述第一预定真空水平下打开所述阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于所述第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向；以及

将所述腔室装置可操作地连接到真空源以从所述内部容积中抽出所述气体，其中所述阀的打开和关闭将所述内部容积内的所述真空水平调节到所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述腔室装置包括压缩元件，当所述内部腔室容积和所述环境气体气氛中的压力相等并且所述阀关闭时，所述压缩元件通过向所述阀头的所述外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中所述压缩力被配置和布置成使所述阀头的所述外侧向内偏转，使得所述阀孔在所述压缩状态下在所述阀头的所述内侧打开但在所述阀头的所述外侧关闭。

3.一种负压治疗装置，其包括：

腔室元件，所述腔室元件包括壳体，所述壳体被配置成与个体的一部分配合并覆盖所述部分，从而在所述个体的被覆盖部分上包封内部腔室容积，其中所述壳体将所述内部腔室容积与所述腔室装置外部的环境气体气氛分隔开，

其中所述壳体包括

真空孔，所述真空孔被配置成与真空源配合以从所述腔室元件与所述个体配合时形成的所述内部腔室容积内抽出气体；以及

阀，所述阀在所述内部腔室容积内的第一预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的开口，来自所述环境气体气氛的气体能够通过所述开口进入所述内部腔室容积，并且所述阀在所述内部腔室容积内的第二预定真空水平下关闭，其中所述第二预定真空水平低于所述第一预定真空水平，

其中所述阀包括

半椭圆形阀头，所述半椭圆形阀头具有边缘、面向所述内部腔室容积的内侧、面向所述环境气体气氛的外侧；

弹性套筒，所述弹性套筒位于所述半椭圆形阀头的所述边缘处；以及

所述阀头中的阀孔，所述阀孔可逆地打开以允许流体流过其中，

其中当所述阀处于关闭位置时，所述阀头相对于所述壳体具有大体凸形的取向，并且其中所述弹性套筒被配置和布置成以滚动方式对折和延伸，以将扭矩施加到所述阀头，这导致所述阀头翻转到有助于在等于或大于所述第一预定真空水平下打开阀孔的大体凹形的取向，并且在等于或小于所述第二预定真空水平下恢复到其大体凸形的取向。

4.根据权利要求3所述的负压治疗装置，其中所述腔室装置包括压缩元件，当所述内部腔室容积和所述环境气体气氛中的压力相等并且所述阀关闭时，所述压缩元件通过向所述阀头的所述外侧施加压缩力来产生压缩状态，其中所述压缩力被配置和布置成使所述阀头的所述外侧向内偏转，使得所述阀孔在所述压缩状态下在所述阀头的所述内侧打开但在所述阀头的所述外侧关闭。

5.根据权利要求3或4所述的负压治疗装置，其还包括真空源，所述真空源可操作地连接到所述真空孔并且被配置为在通电时从所述内部腔室容积中抽出所述气体。

6.根据权利要求5所述的负压治疗装置，其中所述真空源在所述真空源处提供足以在所述阀打开时在所述内部腔室容积内产生大于所述第一预定真空水平的真空水平的气体流率。

7.根据权利要求6所述的负压治疗装置，其中通过所述真空孔的气体流率受到定位在所述内部腔室容积与所述真空源之间的提供临界孔口类型的气体流量的流动通道的横截面积的限制，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为当所述阀打开时将所述内部腔室容积内的真空水平维持在所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的速率。

8.根据权利要求3至7中的一项所述的负压治疗装置，其中所述壳体还包括第二阀，所述第二阀在所述内部腔室容积内的第三预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的第二开口，来自所述环境气体气氛的气体能够通过所述第二开口进入所述内部腔室容积，其中所述第三预定真空水平大于所述第一预定真空水平。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述真空源在所述真空源处提供足以在所述阀打开时在所述内部腔室容积内产生大于所述第一预定真空水平的真空水平的气体流率。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述真空源连接到所述壳体中的真空孔，其中通过所述真空孔的气体流率受到定位在所述内部腔室容积与所述真空源之间的提供临界孔口类型的气体流量的流动通道的横截面积的限制，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气流限制为当所述阀打开时将所述内部腔室容积内的真空水平维持在所述第一预定真空水平与所述第二预定真空水平之间的速率。

11.根据权利要求1、2、9或10中的一项所述的方法，其中所述壳体还包括第二阀，所述第二阀在所述内部腔室容积内的第三预定真空水平下打开以形成穿过所述壳体的第二开口，来自所述环境气体气氛的气体能够通过所述第二开口进入所述内部腔室容积，其中所述第三预定真空水平大于所述第一预定真空水平。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述阀被配置成选择性地且可逆地被堵塞而不允许流过其中，使得所述阀的堵塞导致所述内部腔室容积内的所述真空水平达到所述第三预定真空水平，并且所述第二阀打开直到所述堵塞被逆转。

13.根据权利要求7所述的负压治疗装置，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为大约2升/分钟的速率。

14.根据权利要求3至8或13中的一项所述的负压治疗装置，其中所述第一预定真空水平和所述第二预定真空水平在约31.3hPa与约47.1hPa之间。

15.根据权利要求8所述的负压治疗装置，其中所述第三预定真空水平在约47.1hPa与137hPa之间。

16.根据权利要求3至8或13至15中的一项所述的负压治疗装置，其中所述装置是医疗装置。

17.根据权利要求3至8或13至16中的一项所述的负压治疗装置，其中所述医疗装置是被配置为覆盖人体的外部的负压腔室。

18.根据权利要求17所述的负压治疗装置，其中所述负压腔室是负压伤口治疗(NPWT)装置。

19.根据权利要求17所述的负压治疗装置，其中所述负压腔室是连续外部负压(cNEP)治疗装置，其适于通过向人体施加外部真空来维持气道的通畅。

20.根据权利要求10所述的方法，其中所述气体流率被所述临界孔口类型的气体流量限制为大约2升/分钟的速率。

21.根据权利要求1、2、9至12或20中一项所述的方法，其中所述第一预定真空水平和所述第二预定真空水平在约31.3hPa与约47.1hPa之间。

22.根据权利要求11所述的方法，其中所述第三预定真空水平在约47.1hPa与137hPa之间。

23.根据权利要求1、2、9至12或20至22中的一项所述的方法，其中所述装置是医疗装置。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述医疗装置是被配置为覆盖人体的外部的负压腔室。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述负压腔室是NPWT装置。

26.根据权利要求24所述的方法，其中所述负压腔室是适于通过向人体施加外部真空来维持气道通畅的cNEP治疗装置。