CN118613297A - 吸入和呼出设备 - Google Patents

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阿迪·瓦拉赫
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Abstract

一种吸入和/或呼出设备，包括：主体，该主体包括外部表面；非突出的嘴件，该嘴件包括在所述外部表面处具有开口的嘴件孔洞；以及气体导管，该气体导管具有近端和远端，该近端与所述嘴件孔洞流体连通，该设备由此被构造成允许人的嘴密封地接触围绕所述开口的所述主体的所述外部表面的一部分以在人的嘴孔和所述开口之间提供流体连通，以将气体吸入到嘴中和/或将气体从嘴呼出到所述嘴件的所述开口中。

Description

吸入和呼出设备
相关申请
本申请获得来自于2021年11月8日提交的美国临时专利申请63/276,744的优先权，其通过引用被包括在内，就如同在本文中完全阐述一样。
发明的领域和背景
在一些实施例中，本发明涉及吸入设备、呼出设备和吸入/呼出设备。在一些实施例中，所公开的设备具有嘴件，优选地是非突出的嘴件。在一些实施例中，设备包括可逆配合的两个组件，两个组件中的一个包括用于气体(如空气)通过的导管。
吸入设备在肺部药物递送领域是众所周知的，例如，用于肺部给药以治疗哮喘的吸入器或干粉吸入器。在使用期间，用户通过该设备吸入，以将携带待吸入的药物的空气吸到嘴中。
呼出设备也是已知的，例如在US2015/0011906 A1中所述的用于帮助人进行正确呼吸的呼吸生物反馈设备。在使用期间，用户从嘴呼出到设备中。
还存在已知的吸入/呼出设备，其中在使用期间，用户既通过该设备吸入以将空气吸到嘴中，且从嘴呼出到该设备中。
吸入设备、呼出设备和吸入/呼出设备通常包括突出的中空嘴件，该嘴件基本上是具有外壁表面和限定孔洞(bore)的内壁表面的管。使用时，人用他们的唇部环绕外壁表面以形成密封，并且然后通过嘴吸入或呼出。
发明概述
在一些实施例中，本发明涉及吸入和呼出设备。在一些实施例中，所公开的设备具有嘴件，优选为非突出的嘴件。在一些实施例中，设备包括可逆配合的两个组件，两个组件中的一个是用于空气通过的导管。
非突出的嘴件
根据本文教导的一些实施例的方面，提供了一种吸入和/或呼出设备，包括：
主体，该主体包括外部表面；
非突出的嘴件，该嘴件包括在外部表面处具有开口的嘴件孔洞；以及
气体导管，该气体导管具有近端和远端，该近端与嘴件孔洞流体连通，
该设备由此被构造成允许人的嘴密封地接触围绕开口的主体的外部表面的一部分，以在人的嘴孔和开口之间提供流体连通，以便：
将气体吸入到嘴中，气体首先通过气体导管、嘴件孔洞，并且然后通过嘴件的开口出来，进入嘴中以被吸入，使得设备是吸入设备；
将气体从嘴呼出进入嘴件的开口中，通过嘴件孔洞进入气体导管中，使得设备是呼出设备；或
将气体吸入到嘴中，气体首先通过气体导管、嘴件孔洞，并且然后通过嘴件的开口出来，进入嘴中以被吸入，并且将气体从嘴中呼出进入嘴件的开口中，通过嘴件孔洞进入气体导管中，使得设备是吸入/呼出设备。
在优选实施例中，该设备被构造成使得当人的嘴密封地接触围绕开口的主体的外部表面的一部分以在人的嘴孔和开口之间提供流体连通时，开口不在人的嘴内。
在优选实施例中，嘴件被构造成使得围绕开口的主体的外部表面的部分抵靠人的唇部的前部搁置，并且不在人的嘴内。
在一些实施例中，主体具有底部、前部、左侧部和右侧部，并且嘴件位于设备的前底部附近，使得在使用期间，当用户的嘴密封地接触围绕开口的外部表面的部分时，用户的下唇部接触设备的底部，并且用户的上唇部接触设备的前部，使得开口与用户的嘴孔流体连通。
在一些优选实施例中，如图2、图3、图4和图5所示的实施例中那样，开口位于设备的前部、靠近设备的前底部。在一些替代实施例中，开口位于设备的前底部。
在一些实施例中，设备的前底部包括可清楚限定的物理特征，例如边缘、角或其他不连续部(例如，如在图2、图3、图4和图5中所描绘的实施例中，前部与底部相交构成的不连续部)。在一些替代实施例中，例如，当设备是这样的，即从前部到底部存在连续弯曲的过渡部时，底部-前部不是清楚限定的物理特征，而是设备的一般区域，如上所述，该区域允许用户的下唇部接触设备的底部，并且用户的上唇部接触设备的前部，使得嘴件的开口与用户的嘴孔流体连通。
在一些实施例中，除了底部、前部、左侧部和右侧部之外，该设备还包括顶部和后部。
在一些实施例中，气体导管从主体的底部附近向上朝向主体的顶部延伸。
在一些实施例中，主体的前部是平坦的。替代地，在一些实施例中，主体的前部向外弯曲(凸起)。
在一些实施例中，主体的底部是平坦的。替代地，在一些实施例中，主体的底部向外弯曲(凸起)。
在一些实施例中，该设备被构造成使得在使用期间，该设备的竖直轴线相对于用户头部的竖直轴线成一角度，该角度在20°和70°之间，更优选地在35°和55°之间，甚至更优选地在40°和50°之间。
在一些实施例中，如在图2、图3、图4和图5所描绘的实施例中那样，嘴件包括嘴件前部、嘴件底部、嘴件左侧部和嘴件右侧部，其中，嘴件的开口在嘴件的前部上。在这样的实施例中，嘴件前部构成主体前部或主体前部的部件，嘴件底部构成主体底部或主体底部的部件，嘴件左侧部构成主体左侧部或主体左侧部的部件，以及嘴件右侧部构成主体右侧部或主体右侧部的部件。
在一些实施例中，嘴件的前部的宽度和嘴件的底部的宽度在约15mm和约35mm之间。
在一些实施例中，开口与嘴件的前部齐平。
在一些实施例中，嘴件的前部是光滑的，并且没有从表面突出超过约1mm，更优选地超过约0.5mm的特征。在一些替代实施例中，该设备还包括在嘴件的前部上的一个或更多个突出部(protrusion)，这些突出部从前部突出不超过约2mm。这种突出部向唇部提供触觉反馈，允许人相对于设备的外部表面正确地定位唇部，以确保与开口的流体连通。
在一些实施例中，在开口的高度处，嘴件的前部凸形地弯曲。在一些这样的实施例中，嘴件的前部的凸曲率使得在侧视图中，开口的深度在约2mm和约6mm之间。
在一些实施例中，嘴件的前部和底部之间的角度大于70°，在一些优选实施例中，该角度在90.5°和110°之间，参见图2G。
在一些实施例中，嘴件的前部上的开口的形状选自包括以下项的组：连续闭合曲线、圆形、椭圆形和多边形。
在一些实施例中，嘴件的前部上的开口的形状使得开口的宽度大于开口的高度。
在一些实施例中，开口的高度在约3mm和约10mm之间。
在一些实施例中，开口的宽度在约10mm和约25mm之间。
在一些实施例中，开口的中心到嘴件的底部的距离在约5mm和约10mm之间。
包括两个可逆配合的组件的设备
根据本文教导的一些实施例的方面，还提供了一种吸入和/或呼出设备，包括：
具有配合状态和分离状态的可逆配合的两个组件，
主体组件；以及
包括嘴件和气体导管的导管组件，
嘴件包括具有开口的嘴件孔洞；
在配合状态下，所述开口在设备的外部表面处，且气体导管具有近端和远端，近端与嘴件孔洞流体连通；
该设备由此被构造成允许人的嘴密封地环绕开口，以便：
将气体吸入到嘴中，气体首先通过气体导管、嘴件孔洞，并且然后通过嘴件的开口出来，进入嘴中以被吸入，使得设备是吸入设备；
将气体从嘴呼出进入嘴件的开口中，通过嘴件孔洞进入气体导管中，使得设备是呼出设备；或
将气体吸入到嘴中，气体首先通过气体导管、嘴件孔洞，并且然后通过嘴件的开口出来，进入嘴中以被吸入，并且将气体从嘴中呼出进入嘴件的开口中，通过嘴件孔洞进入气体导管中，使得设备是吸入/呼出设备。
在一些实施例中，在配合状态下，两个组件不可移动地配合。
在一些实施例中，主体组件包括诸如电池的电源。在一些这样的实施例中，主体组件包括用来自电源的电力可操作的至少一个部件。在一些实施例中，至少一个部件中的至少一个选自包括以下项的组：呼出测定器、照相机、光发射器、光探测器、控制器(包括模拟控制器和数字控制器，例如具有集成电路)、用户显示器(包括诸如LCD或LED屏幕的显示屏以及还有通常为LED的一个或更多个显示灯)、振动单元(例如，如蜂窝电话领域中已知的)、音频换能器或扬声器、USB连接器、无线通信电路、和传感器(例如湿度传感器)、流量计或速度计、用于将保存在与设备相关联的储器中的材料移动(例如，注入)到气体导管中以供吸入的泵、用于从保存在与设备相关联的储器中的材料产生雾(该雾在气体导管中产生和/或被引导到气体导管中以供吸入)的雾化器、以及被构造成允许材料从与设备相关联的储器进入气体导管以供吸入的阀。
附加地或替代地，在一些实施例中，导管组件包括需要电力来操作例如如上所述的一个或更多个部件的部件。在一些这样的实施例中，导管组件包括电源(诸如电池)，以向这样的部件提供电力。这种实施例不太优选，因为在导管组件中存在诸如电池的电源使得其处理更具挑战性。
在一些实施例中，导管组件包括必须与主体组件的部件电连通以操作的部件(例如，导管组件包括需要来自主体组件的电源的电力的部件)，并且导管组件和主体组件一起被构造成使得在配合状态下，导管组件的部件与主体组件的部件电连通(例如，导管组件的部件从主体组件的电源接收电力)。在一些优选实施例中，这种构型包括在主体组件上与主体组件部件功能上相关联的一组电触点和在导管组件上与导管组件部件功能上相关联的相匹配的一组电触点，当两个组件处于配合状态时，两组电触点电连接，使得导管组件的一个或更多个部件与主体组件的一个或更多个部件电连通，并且当两个组件处于分离状态时，两组电触点断开连接。
在一些实施例中，导管组件没有任何需要电力来操作的部件和任何需要与主体组件的部件电连通的部件：通常，这种导管组件是优选的，因为这种导管组件更适合于单次使用、有限次使用和/或一次性使用。
在一些实施例中，导管组件由塑料制成。
在一些实施例中，导管组件是可生物降解的、可堆肥的和可家庭堆肥的中的至少一种。
导管组件和主体组件使用任何合适的部件和/或构型在配合状态下保持在一起。在一些实施例中，主体组件包括导管装配通道。在一些这样的实施例中，导管装配通道从主体组件的底部向顶部延伸。在一些实施例中，在配合状态下，气体导管至少部分地被包含在导管装配通道内。在一些实施例中，导管组件被构造成从分离状态到配合状态可滑动地移动到导管装配通道中，并且从配合状态到分离状态可滑动地移动出导管装配通道。替代地，在一些实施例中，主体组件包括导管装配凹槽，在配合状态下导管组件搁置在该导管装配凹槽中。附加地或替代地，在一些实施例中，主体组件包括一个或更多个可释放的连接器，该一个或更多个可释放的连接器在配合状态下接合导管组件的一部分，和/或导管组件包括一个或更多个可释放的连接器，该一个或更多个可释放的连接器在配合状态下接合主体组件的一部分。
在一些实施例中，两个组件通过摩擦力在配合状态下保持在一起，并且将两个组件从配合状态分离到分离状态需要施加足以克服摩擦力的力。在一些实施例中，摩擦力使得身高170cm、体重60kg的健康男性施加的手动力足以克服摩擦力。
除了摩擦力之外或替代摩擦力，在一些实施例中，该设备还包括锁定机构，该锁定机构将两个组件在配合状态下锁定在一起，并且必须被操纵以解锁锁定机构，以便允许两个组件分离到分离状态。
在一些这样的实施例中，锁定机构包括在两个组件上的相匹配的螺纹，其中：在配合状态下，螺纹拧在一起；并且，锁定机构的操纵包括使两个组件中的至少一个相对于另一组件旋转，以便旋松螺纹，从而将两个组件分离到分离状态。
附加地或替代地，在一些实施例中，锁定机构包括位于两个组件上的机械卡扣的匹配部件，其中：在配合状态下，机械卡扣的匹配部件被锁定在一起；并且锁定机构的操纵包括向机械卡扣的部件中的至少一个施加力以使机械卡扣的一部分变形，从而允许两个组件分离到分离状态。
附加地或替代地，在一些实施例中，锁定机构包括在两个组件中的至少一个上的锁定滑动件，其中：在配合状态下，锁定滑动件处于锁定位置，以防止两个组件的分离；并且，锁定机构的操纵包括施加力以将锁定滑动件移动到解锁位置，从而允许两个组件分离到分离状态。
附加地或替代地，在一些实施例中，锁定机构包括在两个组件中的第一个组件上的至少一个磁体，其中：在配合状态下，磁体向两个组件中的第二个组件上的部件(例如，另一个磁体，铁磁性部件)施加磁力；并且，锁定机构的操纵包括施加足以克服磁力的力，从而允许两个组件分离到分离状态。
根据本文教导的方面，还提供了一种套件，该套件包括具有如上所述的两个可逆配合的组件的设备，该套件具有至少两个导管组件；以及主体组件。在一些这样的实施例中，套件的至少两个导管组件中的至少两个是相同的。附加地或替代地，在一些实施例中，套件的至少两个导管组件中的至少两个是不同的。
在一些实施例中，根据本文教导的设备(具有非突出的嘴件和/或两个可逆配合的组件)是在使用期间被构造和设定尺寸成适于手持的手持设备。
在一些实施例中，设备的总重量不超过约200克，不超过约150克，并且甚至不超过约100克。通常，设备的总重量不小于25克。
附加地或替代地，在一些实施例中，设备的最大线性尺寸不超过约20cm，不超过约15cm，并且甚至不超过约10cm。典型地，设备的最大线性尺寸不小于约4cm。
在一些实施例中，根据本文教导的设备(具有非突出的嘴件和/或两个可逆配合的组件)是吸入设备或吸入/呼出设备，并且嘴件是设备的吸入入口(inhalation inlet)，该吸入入口被构造成允许人的嘴密封地环绕开口以吸入气体，气体首先通过导管，并且然后通过嘴件离开，进入嘴中以被吸入。在一些这样的实施例中，该设备被构造成将物质递送给其嘴环绕开口并且将气体吸入到嘴中的人，该物质由吸入的气体携带。在一些这样的实施例中，该物质包括药物、基本上包含药物或由药物组成。在一些这样的实施例中，物质选自包括以下项的组：气态药物；以液滴和/或气溶胶形式存在于气体中的液体药物、干粉药物(使得该设备构成干粉吸入器)、尼古丁、CBD、类黄酮(例如黄酮或黄烷醇)、用于通过口腔粘膜吸收的药物、适于肺部给药的药物、用于治疗肺部疾病的药物；和治疗哮喘的药物。
在一些实施例中，根据本文教导的设备(具有非突出的嘴件和/或两个可逆配合的组件)是呼出设备或吸入/呼出设备，并且嘴件是呼出入口(exhalation inlet)，该呼出入口被构造成允许人的嘴密封地环绕开口以从嘴中呼出气体，通过嘴件进入气体导管。在一些这样的实施例中，该设备是呼吸生物反馈设备，例如，根据US2015/0011906A1的教导的呼吸生物反馈设备。
呼吸生物反馈设备包括呼出测定器，该呼出测定器是确定用户何时将呼吸呼出到嘴件的开口中的部件，并且在一些实施例中还包括呼出气息的其他参数(例如呼出速度和/或体积)。
任何合适的呼出测定器都可以用于实施根据本文教导的设备，包括US2015/0011906中描述的呼出测定器。US2015/0011906中描述的呼出测定器包括：
呼出测定器，该呼出测定器包括诸如螺旋桨的部件，该螺旋桨因呼出的气息而旋转，该旋转的螺旋桨产生被认为是指示呼出的信号的电；
呼出测定器，该呼出测定器包括至少部分地导电的部件(例如球状物)，该球状物通常搁置在两个电触点上以在两个电触点之间导电，该球状物由于呼出的气息而从电触点提升，其中在两个触点之间没有电流通过该部件被认为是指示呼出的信号；
呼出测定器，该呼出测定器包括被偏置到第一位置并且由于呼出的气息而移动到第二位置的部件，其中在第二位置光被阻止到达探测器，其中没有光到达探测器被认为是指示呼出的信号；以及
呼出测定器，该呼出测定器包括被偏置到第一位置并且由于呼出的气息而移动到第二位置的部件，其中在第二位置，电路闭合以允许电流通过电路，其中通过电路的电流被认为是指示呼出的信号。
在一些实施例中，根据本文教导的设备包括如上所述的两个可分离的组件(具有或不具有非突出的嘴件)和呼出测定器，该呼出测定器包括作为导管组件的一部分的第一部件和作为主体组件的一部分的第二部件，其中呼出测定器的操作需要第一部件和第二部件之间电连通，并且导管组件和主体组件一起被构造成使得在配合状态下，第一部件和第二部件处于电连通，并且在分离状态下，第一部件和第二部件不电连通。在一些优选的实施例中，这种构型包括与呼出测定器的主体组件部件功能上相关联的主体组件上的一组电触点，和与呼出测定器的导管组件部件功能上相关联的导管组件上的相匹配的一组电触点，当两个组件处于配合状态时，两组电触点电连接，使得呼出测定器的两个部件电连通，并且当两个组件处于分离状态时，两组电触点断开连接。
在一些实施例中，根据本文教导的设备包括如上所述的两个可分离的组件(具有或不具有非突出的嘴件)和呼出测定器，呼出测定器包括作为导管组件的一部分的第一部件和作为主体组件的一部分的第二部件，其中呼出测定器的操作不需要第一部件和第二部件之间的电连通。在一些这样的实施例中：
呼出测定器的可移动部件，该可移动部件与导管组件相关联，该可移动部件被构造成响应于呼气进入嘴件而从静止位置移动到不同位置；和
呼出测定器的探测部件，该探测部件与主体组件相关联，该探测部件包括光学探测器，该光学探测器被构造在两个组件的配合状态下，以区分可移动部件的静止位置和不同位置。在一些这样的实施例中，导管组件的至少一部分是透明的。一些这样的实施例基本上类似于US2015/0011906的图5A和图5B中描绘的呼出测定器，其中隔膜被设置在导管组件的导管内，并且激光器和光探测器是主体组件的部件。
本发明的方面和实施例在下文的描述和/或所附附图和权利要求中进行了描述。
附图简述
本文参考附图描述了本发明的一些实施例。结合附图的描述使得如何可以实践本发明的一些实施例对本领域的普通技术人员来说是明显的。附图是为了说明性论述的目的，并且不试图以比基本理解本发明所需的更详细的方式示出实施例的结构细节。为了清楚起见，附图中描绘的一些对象不是按比例的。
在附图中：
图1A和图1B(现有技术)以侧横截面图(图1A)和侧视图(图1B)示意性地描绘了呼吸生物反馈设备；和
图2A-图2G示意性地描绘了根据本文教导的呼出设备的实施例，其中：图2A(侧横截面图，完全组装)、图2B(侧横截面图，分离状态)、图2C(透视图，从正面角度)、图2D(侧视图)、图2E(嘴件，前视图)、以及图2F和图2G(嘴件，侧视图)；
图3以侧视图示意性地描绘了呼出设备的实施例；
图4以侧横截面图示意性地描绘了吸入设备的实施例；
图5以侧横截面示意性地描绘了吸入/呼出设备的实施例；和
图6A和图6B以侧横截面图示意性地描绘了呼出设备的实施例。
发明的一些实施例的描述
在一些实施例中，本发明涉及吸入设备和呼出设备。在一些实施例中，所公开的设备具有嘴件，优选为非突出的嘴件。在一些实施例中，设备包括可逆配合的两个组件，两个组件中的一个包括用于空气通过的导管。
参考所附的描述和附图可以更好地理解本发明的教导的原理、用途和实施方式。在仔细阅读本文提供的描述和附图后，本领域技术人员能够实施本发明的教导而无需过度的努力或实验。在附图中，相似的参考标号始终指代相似的部件。
在详细解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明在其应用上不一定限于本文中所阐述的部件和/或方法的构造和布置的细节。本发明能够以其他实施例或以各种方式实践或实施。本文中所采用的措辞和术语是为了描述的目的，并且不应该被认为是限制性的。
本文的教导的不同方面将通过呼出设备(特别是呼吸生物反馈设备)的实施例来举例说明。
在US2015/0011906中描述了呼出设备，该呼出设备是帮助人正确呼吸的呼吸生物反馈设备。这种呼出设备的实施例可以从Dendro Technologies，Inc.(美国纽约州纽约市)以商业地获得。这样的设备10在图1A中以侧横截面图和在图1B中以侧视图示意性地示出。设备10包括突出的中空嘴件12，该嘴件12构成设备10的呼出入口。嘴件12由壁14限定，该壁14具有外壁表面16和内壁表面18，内壁表面18限定具有大致椭圆形横截面的嘴件孔洞20。孔洞20与管状呼出导管22流体连通，该管状呼出导管22的远端24构成设备10的呼出出口。设备10包括呼出测定器，该呼出测定器以类似于US2015/0011906的图5中公开的设备的方式操作。具体地，可移动部件28在嘴件孔洞20和呼出导管22的相交处，该可移动部件28是呼出测定器的部件。呼出测定器的附加部件包括LED激光器30和光探测器32。在图1中，光探测器32的主体被可移动部件28遮住看不见，并且在图1A中仅描绘了光探测器32的连接引脚。
当设备10被启动并且定向使用时(优选地导管22的轴线在与重力矢量垂直的30°范围内，并且远端24高于嘴件12)，可移动部件28被偏置至第一位置。在第一位置，来自LED激光器30的光被阻止而无法到达光探测器32。控制器34(在附有元件的电路板(populatedcircuit board，PCB)上具有计算机处理器的集成电路)将没有从光探测器32接收到信号记录为指示没有用户呼出到嘴件12中的空气通过呼出导管22。
在设备10的使用期间，用户用唇部环绕外壁表面16以形成密封，使得嘴件孔洞的开口在用户的嘴内。然后用户通过嘴呼出。呼出的气体通过嘴件孔洞20，将可移动部件28移动到第二位置。当可移动部件28在第二位置时，来自激光器30的光到达光探测器32。控制器34接收来自光探测器32的信号，探测到来自激光器30的光，指示用户呼出进入嘴件12的空气正通过呼出导管22。控制器34从光探测器32接收信号的持续时间被认为是呼出持续时间。设备10还包括如智能手机领域中已知的振动单元35，并且在一些实施例中，用于向用户提供触觉反馈。
具有可更换呼出导管的呼出设备
设备(如设备10)的缺点在于，出于卫生原因，这种设备优选地由单个人使用。
没有这些潜在问题的呼出设备是呼吸生物反馈设备36，该呼吸生物反馈设备36示意性地示于：
图2A(侧横截面图，完全组装)；
图2B(侧横截面图，分离状态)；
图2C(透视图，从正面角度)；
图2D(侧视图)；
图2E(嘴件，前视图)；和
图2F和图2G(嘴件，侧视图)。
设备36在构造和操作上与设备10基本相似，并且共享许多相同或等效的部件。
体现在设备36中的本文教导的一些实施例的方面是，该设备包括两个组件：主体组件36a和呼出导管组件36b，该主体组件36a和呼出导管组件36b可以可逆地配合。在图2A中，两个组件被描绘成配合的，而在图2B中，两个组件被描绘成彼此分离的。
主体组件36a包括：诸如LED激光器30和功能相关的光探测器32、控制器34、LED指示器或用户显示器38(该LED指示器或用户显示器38用于充当向用户提供与呼出持续时间相关的视觉信号的报告器)之类的部件；作为电源的电池40；被构造成用于散发气味42的可吸入物质出口和用于散发的分配器；开/关开关44；振动单元35；和USB连接器46，该USB连接器46允许控制器34和外部设备(诸如计算机或智能手机)之间的电子通信和/或用于电池40的充电)。主体组件36a还包括从主体组件36a的底部延伸至顶部的导管装配通道48。在一些实施例中，主体组件36a和导管组件36b通过锁定机构锁定在一起。此机构在设备36中没有进行描述。根据具体实施例，合适的这种锁定机构可以包括配合螺纹、机械卡扣、锁定滑动件、一个或两个组件上的磁铁及其组合中的一个或更多个。
呼出导管组件36b包括：非突出的嘴件50，该非突出的嘴件50构成带有嘴件孔洞20的设备36的呼出入口；管状呼出导管22，该管状呼出导管22由对来自激光器30的光透明的塑料制成，并且管状呼出导管22的远端24构成设备36的呼出出口；和可移动部件28，其限制在呼出导管22内。
可移动部件28、激光器30和光探测器32是设备36的呼出测定器的部件。
呼出导管组件36b的外部尺寸和形状使得呼出导管组件36b和主体组件36a可以通过将呼出导管组件36b从主体组件36a的底部推入导管装配通道48而滑动地配合。当呼出导管组件36b被完全地插入主体组件中36a中时，呼出导管组件36b和导管装配通道48通过摩擦和/或锁定机构(如果存在)的作用的组合而不可移动地配合，并且需要体力和/或解锁锁定机构(如果存在)才能分离。
当设备36被手持使用时，部件28在呼出导管22内在相对于激光器30和光探测器32的第一位置(类似于对设备10的描述)，允许以类似于设备10的使用方式使用设备36。设备36的作用也类似于设备10的作用。
如果需要，用户可以通过用一只手的手指抓住嘴件50，同时用第二只手握住主体组件36a并用力拉，将呼出导管组件36b与主体组件36a分离。在包括锁定机构的实施例中，这种分离可能包括其他和/或附加步骤(例如解锁锁定机构)。随后，可选地例如通过漂洗、洗涤、消毒和高压灭菌中的一种或更多种清洁呼出导管组件36b。可选地，不同的呼出导管组件与主体组件36a配合。这种不同的呼出导管组件可以与原始呼出导管组件36b相同，或者可以是不同的，例如，不同呼出嘴件的孔洞可以具有更适合于特定用户或特定用户类别的不同尺寸)。
在优选实施例中，呼出导管组件36b及其部件由廉价的塑料零件(包括可移动部件28)制成，使得呼出导管组件36b可以是单次使用的和/或一次性的和/或可生物降解的(甚至是可堆肥的，甚至是可家庭堆肥的)。主体组件36a(包括相对昂贵的部件，如激光器30、光探测器32、控制器34和电池40)优选被重复使用。
清洁或更换呼出导管组件36b允许主体组件36b供多个用户使用。
具有非突出嘴件的设备
现有技术的吸入和呼出设备(例如呼吸生物反馈设备10或者现有技术的吸入器)包括突出的中空嘴件，该嘴件基本上是具有外壁表面和限定孔洞的内壁表面的管。
使用时，人用唇部环绕突出的外壁以形成密封，从而使得孔洞的开口在人的嘴内，然后吸入或呼出。突出的嘴件制造起来相对昂贵，在口袋或手提包中存放起来有些不方便，并且相对容易损坏。
在设备36中体现的本文教导的一些实施例的一个方面是，该设备包括非突出的嘴件50。发明人已经发现，可以提供一种包括非突出的嘴件的吸入设备、呼出设备或吸入/呼出设备，该嘴件以这样的方式构造，即允许用户直观地手持该设备，使得嘴件相对于嘴定向，从而允许在延长的时间段内吸入和/或呼出到嘴中，而没有不便之处并且大大提高了舒适度。
该设备设置有主体，该主体包括外部表面和非突出的嘴件，该嘴件包括在外部表面处具有开口的嘴件孔洞。该设备被构造成允许人的嘴密封地接触主体的外部表面的围绕开口的部分以在嘴孔和开口之间提供流体连通，从而从嘴呼出到开口中或者从开口吸入到嘴中。
在一些实施例中，嘴件的开口位于设备的前部、靠近设备的底部，例如靠近设备的前底部角。在使用期间，用户的下唇部接触设备的底部，并且用户的上唇部接触设备的前部，使得设备的开口与用户的嘴孔流体连通。以这种方式，前底部角(由设备的前部和底部的相交部限定)通过提供设备的物理部分(唇部围绕设备的该物理部分形成密封)而以类似于现有的突出的嘴件的方式起作用，当设备的开口位于用户的嘴孔内时，前底部角的几何形状，其中设备的前部和底部的形状和尺寸一起决定设备相对于用户的面部和头部的定向。在根据本文教导的设备中，设备的竖直轴线(平行于设备的前顶点或前面的假想轴线)相对于用户头部的竖直轴线(由头部的矢状面和冠状面的相交部限定的轴线)成角度。优选地，角度在20°和70°之间，更优选地在35°和55°之间，甚至更优选地在40°和50°之间。这种角度允许该设备以舒适的方式被直观地长时间使用，并且允许通过围绕该设备的开口的唇部形成有效的密封。在一些实施例中，前部是平坦的，但是在替代优选实施例中，前部向外弯曲(凸起)。在一些实施例中，底部是平坦的，但是在替代优选实施例中，底部向外弯曲(凸起)。
呼吸生物反馈设备(例如设备36)被构造成紧凑的，以便容易被人携带，在一些实施例中，具有60mm-90mm的高度尺寸52、20mm-35mm的宽度尺寸54、和40mm-60mm的深度尺寸56。图2中描绘的设备36具有76mm的高度尺寸52、27mm的宽度尺寸54和48mm的深度尺寸56。
在一些实施例中，根据本文教导的非突出的嘴件包括前部、底部和两个侧部(左侧部和右侧部)，其中与设备的孔洞流体连通的开口在前部。在吸入设备中，开口是设备的出口。在呼出设备中，开口是设备的入口。图2A-图2G描绘了非突出的嘴件50的实施例，但是特别地在图2E(前视图)和图2F和图2G(侧视图)中进行了详细的描绘。非突出的嘴件50包括前部58、底部60、两个侧部62和与孔洞20流体连通的开口64(在设备36中，开口64是呼出入口)。
如图2A-图2G所示，在根据本文教导的嘴件中，开口与嘴件的前部齐平。在一些未示出的实施例中，前部具有从前部突出不超过约2mm的一个或更多个突出部，在一些实施例中，围绕开口允许人的唇部触觉地对准突出部，以便相对于开口适当地放置唇部。
在一些实施例中，在开口的高度处，前部凸形地弯曲。在图2F中可以看到，在开口64的高度(从b到d)处，前部58凸形地弯曲。因此，在侧视图中(如图2F和图2G所示)，开口在前部中显示为凹口。前部的凸曲率是任何合适的曲率。在一些实施例中，曲率使得在侧视图中，对应于开口的凹口的深度在约2mm和约6mm之间。如图2G所示，在嘴件50中与开口64相对应的凹口的深度(k至m)为2.5mm。
前部和底部之间的角度是大于70°的任何合适角度；在优选实施例中，角度在90.5°和110°之间。如图2G所示，在嘴件50中，前部58和底部60之间的角度是96°。
前部上的开口的形状是任何合适的闭合曲线，优选地连续的闭合曲线(例如圆形或椭圆形)。在优选实施例中，开口的宽度(h至i)大于开口的高度(b至d)。
前部58和底部60的宽度(f至g)是任何合适的宽度，优选地在约15mm和约35mm之间。在图2所示的嘴件50中，前部58和底部60的宽度(f至g)是25mm。
开口的高度(b至d)是任何合适的高度，优选地在约3mm和约10mm之间。在图2所示的嘴件50中，开口的高度64是7.5mm。
开口的宽度(h至i)是任何合适的宽度，优选地在约10mm和约25mm之间。在图2所示的嘴件50中，开口64的宽度是16mm。根据特定设备的预期用途选择开口(例如64)的尺寸，以确保在吸入和/或呼出期间的适当气流。
开口的中心到嘴件的底部的距离(a至c)是任何合适的高度，优选地在约5mm和约10mm之间。在图2所示的嘴件50中，开口64中心到底部60的高度为7mm。
已经参照呼出设备(设备36)的实施例，具体地描述了本发明。本文的教导是适用的，并且在一些实施例中用吸入设备或吸入/呼出设备来实施。
在图3中以侧视图示意性地描绘了根据本文教导的呼出设备的另一实施例(设备68)。设备68基本上与图2A-图2G中所示的呼出设备36相同，并且类似于设备36，设备68包括主体组件68a和导管组件68b，并且还包括顶部70、底部72、前部74、后部76、右侧部78和左侧部(位于右侧部78对面，所以在图3中没有描绘)。与设备36的导管组件68b类似，设备68的导管组件68b包括根据本文教导的非突出的嘴件50，该嘴件50具有嘴件前部58、嘴件底部60、两个嘴件侧部62(图3中示出了一个侧部)和开口64。设备68还包括锁定机构80，该锁定机构80在图3所示的配合状态下将主体组件68a和导管组件68b锁定在一起。为了将组件68a和组件68b分离到分离状态(类似于图2B所示)，必须通过操纵锁定机构80来解锁锁定机构80。具体地，锁定机构80包括锁定滑动件80a，该锁定滑动件80a被固定到主体组件68a的表面，在锁定状态下，该锁定滑动件80a被向前偏置到在导管组件68b的表面上的锁定狭槽中80b。用户通过将锁定滑动件80a朝向后部76滑动离开锁定狭槽80b，来操纵锁定机构80，从而解锁锁定机构80。
在图4中以侧横截面图示意性地描绘了根据本文教导的吸入设备，设备82。设备82包括主体组件82a和导管组件82b。导管组件82b除包括根据本文教导的非突出的嘴件50和气体导管22外，还包括单向阀84，该单向阀84在功能上与气体导管22相关联，允许通过气体导管22吸入环境空气和气体，但是阻止通过气体导管22呼出。主体组件82a包括储器86，该储器86容纳液体，当液体被雾化形成雾时，该液体可以被吸入。当按下开关88时，在控制器100的控制下由电池40供电的泵/雾化器90从储器86中抽取液体，并由此产生雾，该雾通过导管组件82b的侧部中的间隙92引入气体导管22中。使用设备82的人可以将产生的雾与空气一起吸入到嘴中，并且可选地通过嘴件50的开口64进入肺中，但是由于阀84的关闭不能通过嘴呼出进入气体导管22。
在图5中以侧横截面图示意性地描绘了根据本文教导的吸入/呼出设备的实施例，设备94。设备94不可分成两个组件。设备94包括根据本文教导的非突出的嘴件50，该嘴件50具有开口64和嘴件孔洞20，该嘴件孔洞20与气体导管22流体连通，气体导管22具有通向环境空气的远端96。设备94包括储器86，该储器86容纳液体，该液体当被蒸发形成气体时可以被吸入。当按下开关88时，在控制器100的控制下由电池40供电的泵/蒸发器90从储器86中抽取液体，并将液体蒸发为气体，该气体通过管道98被引入气体导管22。使用设备94的人可以将产生的气体与通过远端96吸入气体导管22的空气一起吸入到嘴中，并且可选地通过嘴件50的开口64进入肺中。使用设备94的人也可以从嘴呼出气体，进入开口64、嘴件孔洞20、气体导管22、并且从气体导管22的远端96出来。
在图6A和图6B中以侧横截面图示意性地描绘了根据本文教导的呼出设备，设备102。设备102包括主体组件102a和导管组件102b。设备102是呼吸生物反馈设备，且因此导管组件102b除包括根据本文教导的非突出的嘴件50和气体导管22外，还包括需要与控制器34电连通以操作的呼出测定器104。因此，导管组件102b包括与呼出测定器电连通的两个金属触点106a和106b，而主体组件102a包括与控制器34电连通的两个触点108a和108b，触点108a和108b被弹簧加载以被偏置突出到导管装配通道48中。在装配状态下，导管组件102b在主体组件102a的导管装配通道48内的位置使得触点108a和108b压靠触点106a和106b，并且因此与触点106a和106b形成牢固的电接触。结果，在装配状态下，呼出测定器104和控制器34之间存在电连通。
除非另外定义，否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的相同的含义。在有冲突的情况下，说明书(包括定义在内)优先。
如本文所使用的，术语“包括(comprising)”、“包括(including)”、“具有”以及它们的语法变体将被视为指定所述特征、整体、步骤或部件，但不排除添加一个或更多个附加的特征、整体、步骤、部件或它们的组。如本文所用，除非上下文另外明确指出，否则不定冠词“一个(a)”和“一个(an)”表示“至少一个”或“一个或更多个”。
如本文使用的，当数值前面有术语“约”时，术语“约”旨在指示+/-10％。如本文使用的，“A和/或B”形式的措辞意指从由(A)、(B)或(A和B)组成的组中进行选择。如本文使用的，“A、B和C中的至少一个”形式的措辞意指从由(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A和B和C)组成的组中进行选择。
应当理解，为清楚起见在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以组合地在单个实施例中提供。相反地，为了简洁起见在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可单独地或以任何合适的子组合提供，或者适于在本发明的任何其它描述的实施例中提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是那些实施例的必要特征，除非该实施例在没有那些要素的情况下不起作用。
尽管已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但是显然，许多替代方案、修改和变型对于本领域技术人员将是明显的。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求的范围内的所有此类替代、修改和变化。
在本申请中对任何参考资料的引用或识别不应被解释为承认此类参考资料可用来作为本发明的现有技术。
本文所使用的章节标题是为了易于理解说明书，并且不应被解释为必要的限制。

Claims (34)

1.一种吸入和/或呼出设备(36、68、82、94)，包括：
主体，所述主体包括外部表面；
非突出的嘴件(50)，所述嘴件包括在所述外部表面处具有开口(64)的嘴件孔洞(20)；以及
气体导管(22)，所述气体导管具有近端和远端，所述近端与所述嘴件孔洞(20)流体连通，
所述设备由此被构造成允许人的嘴密封地接触围绕所述开口的所述主体的所述外部表面的一部分，以在人的嘴孔和所述开口之间提供流体连通，以便：
将气体吸入到嘴中，所述气体首先通过所述气体导管(22)、所述嘴件孔洞(20)，并且然后通过所述嘴件(50)的所述开口(64)出来，进入嘴中以被吸入，使得所述设备是吸入设备；
将气体从嘴呼出进入所述嘴件(50)的所述开口(64)中，通过所述嘴件孔洞(20)进入所述气体导管(22)中，使得所述设备是呼出设备；或
将气体吸入到嘴中，所述气体首先通过所述气体导管(22)、所述嘴件孔洞(20)，并且然后通过所述嘴件(50)的所述开口(64)出来，进入嘴中以被吸入，并且将气体从嘴中呼出进入所述嘴件(50)的所述开口(64)中，通过所述嘴件孔洞(20)进入所述气体导管(22)中，使得所述设备是吸入/呼出设备。
2.根据权利要求1所述的设备，其中：
所述主体具有底部(72)、前部(74)、左侧部和右侧部(78)；并且
所述嘴件位于所述设备的前底部附近，使得在使用期间，当用户的嘴密封地环绕所述开口时，用户的下唇部接触所述设备的所述底部，并且用户的上唇部接触所述设备的所述前部，使得所述嘴件的所述开口与用户的嘴流体连通。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述气体导管从所述主体的所述底部附近向上朝向所述主体的所述顶部延伸。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的设备，其中，所述主体的所述前部向外弯曲。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的设备，其中，所述主体的所述前部是平坦的。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中，所述主体的所述底部向外弯曲。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的设备，其中，所述主体的所述底部是平坦的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中，所述设备被构造成使得在使用期间，所述设备的竖直轴线相对于用户头部的竖直轴线成一角度，所述角度在20°和70°之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中，所述嘴件(50)包括前部(58)、底部(60)、左侧部和右侧部(62)，其中，所述嘴件(50)的所述开口(64)在所述嘴件(50)的所述前部(58)上。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述嘴件的所述前部(58)的宽度和所述嘴件的所述底部(60)的宽度在约15mm和约35mm之间。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的设备，其中，所述开口(64)与所述嘴件(50)的所述前部(58)齐平。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的设备，其中，在所述开口(64)的高度处，所述嘴件(50)的所述前部(58)凸形地弯曲。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述嘴件的所述前部(58)的凸曲率使得在侧视图中，所述开口(64)的深度在约2mm和约6mm之间。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的设备，其中，所述嘴件的所述前部(58)和所述底部(60)之间的角度(66)大于70°。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的设备，其中，所述前部(58)上的所述开口(64)的形状选自包括以下项的组：连续闭合曲线、圆形、椭圆形和多边形。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的设备，其中，所述前部(58)上的所述开口(64)的形状使得所述开口(64)的宽度大于所述开口(64)的高度。
17.根据权利要求9至16中任一项所述的设备，其中，所述开口(64)的高度在约3mm和约10mm之间。
18.根据权利要求9至17中任一项所述的设备，其中，所述开口(64)的宽度在约10mm和约25mm之间。
19.根据权利要求9至18中任一项所述的设备，其中，所述开口(64)的中心与所述嘴件(50)的所述底部(64)的距离在约5mm和约10mm之间。
20.一种吸入和/或呼出设备(36、68、82)，包括：
具有配合状态和分离状态的可逆配合的两个组件(36a和36b、68a和68b、82a和82b)，
主体组件(36a、68a、82a)；以及
导管组件(36b，68b，82b)，所述导管组件(36b，68b，82b)包括嘴件(50)和气体导管(22)，
所述嘴件(50)包括具有开口(64)的嘴件孔洞(20)；
在所述配合状态下，所述开口在所述设备的外部表面处，且所述气体导管(22)具有近端和远端，所述近端与所述嘴件孔洞(20)流体连通，
所述设备由此被构造成允许人的嘴密封地环绕所述开口(64)，以便：
将气体吸入到嘴中，所述气体首先通过所述气体导管(20)、所述嘴件孔洞(20)，并且然后通过所述嘴件(50)的所述开口(64)出来，进入嘴中以被吸入，使得所述设备是吸入设备；
将气体从嘴呼出进入所述嘴件(50)的所述开口(64)中，通过所述嘴件孔洞(20)进入所述气体导管(22)中，使得所述设备是呼出设备；或
将气体吸入到嘴中，所述气体首先通过所述气体导管(20)、所述嘴件孔洞(20)，并且然后通过所述嘴件(50)的所述开口(64)出来，进入嘴中以被吸入，并且将气体从嘴中呼出进入所述嘴件(50)的所述开口(64)中，通过所述嘴件孔洞(20)进入所述气体导管(22)中，使得所述设备是吸入/呼出设备。
21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述嘴件是非突出的嘴件。
22.根据权利要求20至21中任一项所述的设备，其中，所述导管组件(36b、68b、82b)没有任何需要电力来操作的部件。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的设备，其中，所述主体组件(36a、68a、82a)包括电源(40)。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述主体组件包括能够用来自所述电源(40)的电力操作的至少一个部件(30、32、34、35、38、46)。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的设备，其中，所述导管组件被构造成从所述分离状态到所述配合状态滑动地移动到所述主体组件的导管装配通道(48)中，并且从所述配合状态到所述分离状态滑动地移动出所述导管装配通道(48)。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的设备，其中，所述两个组件通过摩擦力在所述配合状态下保持在一起，并且将所述两个组件从所述配合状态分离到所述分离状态需要施加足以克服所述摩擦力的力。
27.根据权利要求20至26中任一项所述的设备，所述设备还包括锁定机构，所述锁定机构在所述配合状态下将所述两个组件锁定在一起，并且必须被操纵以解锁所述锁定机构，以便允许所述两个组件分离到所述分离状态。
28.一种套件，所述套件包括根据权利要求20至27中任一项所述的设备，所述套件包括：
主体组件(36a、68a、82a)；以及
至少两个所述导管组件(36b、68b、82b)。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的设备，其中，所述设备是手持设备，所述手持设备被构造和设定尺寸成适于在使用期间手持。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的设备，其中，所述设备是呼出设备或吸入/呼出设备，并且所述嘴件(50)是呼出入口，所述呼出入口被构造成允许人的嘴密封地环绕所述开口(64)，以从嘴中呼出气体，通过所述嘴件进入所述气体导管(20)。
31.根据权利要求1至29中任一项所述的设备，其中，所述设备是吸入设备或吸入/呼出设备，并且所述嘴件是所述设备的吸入入口，所述吸入入口被构造成允许人的嘴密封地环绕所述开口以吸入气体，所述气体首先通过所述导管，并且然后通过所述嘴件出来，进入嘴中以被吸入。
32.根据权利要求31所述的设备，所述设备被构造成将物质递送给其嘴环绕所述开口并且将气体吸入到嘴中的人，所述物质由吸入的气体携带。
33.根据权利要求32所述的设备，其中，所述物质包括药物。
34.根据权利要求32至33中任一项所述的设备，其中，所述物质选自包括以下项的组：气态药物；以液滴和/或气溶胶形式存在于所述气体中的液体药物；干粉药物，使得所述设备构成干粉吸入器；尼古丁；类黄酮；通过口腔粘膜吸收的药物；适于肺部给药的药物；用于治疗肺病的药物和用于治疗哮喘的药物。
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