KR20070106995A - 호흡 장치 및 이의 사용 방법 - Google Patents

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라지브 도시
로버트 에이. 하워드
모토히데 하타나카
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벤투스 메디컬, 인코포레이티드
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Abstract

구강 및 비강과 같은 호흡 강에 공기의 흐름을 바꾸기 위한 방법, 장치 및 키트에 관한 것이다. 이 방법 및 장치는 여러 의학적 질병을 앓고 있는 환자에 생리학적 이점을 제공하는데 유용할 수 있고, 특히 입술을 오므린 호흡 및 비 침습성 호흡 장치, 예를 들어 COPD, 심부전, 수면 무호흡 및 다른 의학적 장애로부터 이점이 있을 수 있다. 장치는 호흡 강 내에 기류에 저항을 증가시키는 호흡 강에 또는 그 위에 배치될 수 있는 전형적으로 제거가능한 장치이다. 제거가능한 구강 및 제거가능한 비강 장치가 기재되어 있다. 데브리스 및 알레르겐의 흡입된 기류를 여과하는 구강 및 비강 장치는 또한 제공된다. 코의 열림을 증가시키기는 코 장치는 또한 제공된다.

Description

호흡 장치 및 이의 사용 방법{RESPIRATORY DEVICES AND METHODS OF USE}
관련된 출원의 교차 출원
본 발명은 미국 가특허 출원 60/634,715 (2004.12.08 출원됨)에 우선권에 관련되고 이를 청구한다. 이 공개는 본원에 그대로 참조로서 통합된다.
기술 분야
본원에 기재된 장치, 방법 및 키트는 일반적으로 의학 분야 및 더욱 특별하게는 심장 혈관 의학, 수면 의학, 호흡기, 소화기, 및 내장 의학의 분야에 관한 것이다. 이 점에서, 기재된 장치, 방법 및 키트는 심부전, 고혈압, 수면무호흡 및 다른 수면 장애, 코골이, 만성폐쇄폐병 (chronic obstructive pulmonary disease(COPD)), 위식도역류질환, 및 여러 염증성 질병, 등을 포함하는 질병의 치료에 유용할 수 있다.
배경 기술
많은 질병 상태는 심부전, 수면무호흡 및 다른 수면 장애, 고혈압, 코골이, 만성폐쇄폐병 (COPD), 기관지염, 천식, 등을 포함하는 환자 호흡기의 조절로부터 이점이 있을 수 있다.
심부전, 또는 울혈 심부전(CHF)은 다수의 폐 및 심장 질환의 말기를 나타내는 공통되는 임상 증후군이다. 심부전은 심장 근육이 약해지고 심실이 더 이상 정상적으로 수축하지 않는 경우에 발생 되는 퇴행 질환이다. 그러면 심장은 더이상 알맞게 폐를 포함하는 몸에 혈액을 펌프할 수 없다. 이는 운동 못견딤(exercise intolerance)을 이끌 수 있거나, 발의 부풀어오름 또는 호흡의 연속적 짧아짐을 가진 액체 잔류(fluid retention)를 일으킬 수 있다. 4백만 이상의 사람들은 미국에서만 심부전으로 진단받는다. 심부전을 가진 환자에 이환률 및 사망률은 높다.
수면무호흡은 수면 중 호흡의 일시적 부재 또는 정지로 정의된다. 공기 흐름은 일반적 사이-호흡 간격보다 더 긴 시간의 기간 동안 부재되어야 하며, 전형적으로는 성인의 경우 10초 및 아이의 경우 8초(또는 두 번 이상의 정상적 호흡 주기 시간)로서 정의된다. 수면무호흡중의 세 가지 변형이 있다: 중추성 수면 무호흡증, 폐쇄수면무호흡증 및 이의 혼합 형태. 중추성 수면 무호흡중에서, 환자는 숨을 쉬려고 노력하지 않는다. 폐쇄 수면 무호흡증에서, 환기(ventilatory) 노력은 존재하지만, 공기 흐름은 없고, 왜냐하면 상부 기로가 닫혀있기 때문이다. 혼합된 수면 무호흡증에서, 초기 환기 노력은 없지만(중추성 수면 무호흡증의 암시), 폐쇄 수면 무호흡증 패턴은 환기 노력이 시작하는 동안 나타나게 된다. 마지막으로, 수면무호흡증은 개개인의 노력 또는 대사의 필요에 비율을 넘어서는 흡입 기류에서 일시적으로 줄어든다. 용어 수면무호흡증 및/또는 수면 장애된 호흡은 호흡 저하로 지칭될 수 있다.
고혈압은 증가된 혈압을 지칭하고, 매울 일반적인 질병이다. 고혈압은 증가된 심장 수축 및/또는 심장 이완 혈압에 의해 특징된다. 고혈압의 널리 퍼짐 및 이의 관련된 합병증에도 불구하고, 이 병의 조절은 적당하지 않다. 고혈압을 가진 사람들의 단지 1/3 만이 이의 혈압을 적당하게 조절한다. 이 실패는 일반적으로 증상 없는 상태를 위한 오랜 기간 치료를 유지하는 본래의 문제를 반영하며, 특히 치료가 환자의 삶의 질을 방해할 수 있고, 즉각적 치료의 이득은 환자에 드러나지 않는다.
만성폐쇄폐병 (COPD)은 만성 기관지염, 폐기종 및 천식을 포함한다. 두 만성 기관지염 및 폐기종에서, 기류 방해는 내쉼 중 환자의 기류를 제한한다. COPD는 종종 입원을 요구하는 돌발성 악화를 가지는 수년 간의 기간을 넘는 베이스라인 호흡 상태를 악화함에 의해 특징되는 진행성 질병(progressive disease)이다. 초기 증세는 증가된 기침, 고름 가래, 쌕쌕거림, 호흡곤란, 및 열에 의해 특징되는 돌발성 급성 악화 및 증가된 담 생산을 포함한다. 병이 진행하면서, 급성 악화는 더욱 빈번해진다. 병의 과정에서 늦게, 환자는 탄소과잉증, 저산소혈증, 적혈구증가증, 우측 심부전을 가진 폐심장증, 및 부종으로 발전될 수 있다.
만성 기관지염은 방해된 숨쉬기를 이끄는 가래 생산을 가진 만성 기침에 의해 특징된다. 병리학적으로, 점막 및 점막밑 부종 및 염증 및 점액 샘의 수 및 크기의 증가가 있을 수 있다. 폐기종은 탄성 반도의 손실, 기도의 감소된 한계, 및 호기에 방해를 이끄는 폐 실질의 파괴에 의해 특징된다. 병리학적으로 말단 기공(distal airspaces)이 커진다.
천식은 호흡 장애에 특징이 되는 또 다른 만성 폐 질환이다. 천식을 가진 사람들은 과민성 또는 불필요한 민감성(extra sensitive) 또는 과 반응성 기도를 가진다. 기도는 이들이 염증성 또는 자극성으로 되는 경우에 폐쇄 또는 좁아짐에 의해 반응한다. 이는 공기가 기도의 안과 밖으로 움직이는 것을 어렵게 하며, 호흡 피로를 이끈다. 이 좁아지거나 폐쇄되는 것은 기침, 쌕쌕거림, 호흡의 급해짐 및/또는 가슴의 조여옴을 이끌 수 있다. 몇몇 경우에, 천식은 삶을 위협할 수 있다.
이 모든 질명에서, 현재 의학 및 수술 치료는 완전하게 효과적이지 않고, 개선을 위한 많은 부분들이 존재한다. 이 질별을 치료하기 위해 사용되는 두 치료법은 폐 기능 회복 훈련(pulmonary rehabilitation) (입술을 오므린 호기호흡(pursed lip breathing)을 포함) 및 비 침투성 기계 환기 장치이다.
폐 기능 회복 훈련은 이 언급된 것과 같은 여러 의학적 병을 앓고 있는 환자를 치료하기 위해 종종 사용된다. 예를 들어, COPD 환자는 폐의 과다 팽창을 줄이고 숨쉬기 기류 방해를 경감하는 새로운 호흡 기술을 배운다. 이 훈련의 목표 중 하나는 호흡곤란의 수준을 줄이는 것이다. 전형적으로 이 새로운 호흡 기술은 횡경막 및 입술을 오므린 호기호흡을 포함한다. 입술을 오므린 호기 호흡은 코를 통한 느린 들이쉼 및 오므려진 입을 통한 내쉼(마치 휘파람을 부는 것과 같음), 둘 또는 세 번을 내쉼의 길이와 들이쉼의 길이가 같도록 취하는 것을 포함한다. 대부분 COPD 환자는 이들의 호흡곤란을 경감하기 위해 입술을 오므린 호흡을 수행하는 방법을 본능적으로 배운다. 더구나, 천식 및 다른 호흡 병을 가진 환자 및 훈련 중인 정상적 사람들 조차 입술을 오므린 호흡을 사용하는 것을 보여주고 있고, 특히 호흡 곤란의 시간 중에 보여주고 있다.
근위부 난관 폐쇄(proximal obstruction)(예를 들어, 입술을 오므림) 부목을 만드는 것은 특정 질병 상태에서 이들의 한계를 잃는 말단 기도를 여는 것으로 넓게 알려져 있다. 다시 말해, 호흡 중 정상적으로 붕괴되는 기도는 환자가 입술을 오므림을 통해 호흡을 하는 경우에 열려있다. 더구나, 내쉼 시간을 증기시킴에 의해, 호흡 속도는 줄어들 수 있고, 경우에는 더욱 규칙적이 될 수 있다.
의학 문헌은 COPD 환자에 입술을 오므린 호흡의 활용을 확인하였다. 특이적으로 COPD 환자에 의한 입술을 오므린 호흡이 호흡 속도의 감소, 일회 호흡량에 증가 및 산소 포화의 개선을 야기한다. 모든 이 효과들은 호흡곤란 환자에 감소에 기여한다. 그러나, 입술을 오므린 호흡은 의식적인 노력을 요구한다. 따라서 환자는 수면 중 입을 오므린 채 호흡을 할 수 없다. 결과적으로 환자는 밤에 혈중 산소가 감소될 수 있고, 폐 고혈압을 발달시키고 결과적으로 다른 후유증을 발달시킬 수 있다. 추가적으로, 환자는 그의 자신의 호흡을 지속적으로 규정해야한다. 이는 다른 활동의 수행을 방해하며, 왜냐하면 환자는 입을 오므린 호흡을 유지하는데 주의를 기울여야 하기 때문이다.
비침습적 지속성 기도양압법의 치료효과(positive 압력 ventilation (NPPV))는 환자의 호흡의 제어로부터 이점이 있는 질병을 치료하는 또 다른 방법이다. NPPV는 코의 마스크, 코의 갈퀴(prongs)/필로우(pillows) 또는 얼굴 마스크에 의해 전달되는 환기를 지칭한다. NPPV는 삽관 또는 기관 절개의 필요성을 제거한다. NPPV을 운반하는 외래환자 방법은 두면 지속성 기도 압력(bilevel positive airway 압력 (BIPAP or bilevel)) 환기 장치, 또는 연속성 지속성 기도 압력(continuous positive airway pressure) (CPAP)) 장치를 포함한다.
NPPV는 두 면 장치의 경우에 추가적 호흡 압력 지지의 가능성을 가지고, 각 호흡 주기 동안 세트 압력을 전달할 수 있다. NPPV는 수면무호흡, 심부전, 및 COPD와 같은 이러한 질병에서 매우 효과가 있음을 보여주고 있고 최근에 증가적으로 사용되고 있다. 많은 환자는 이들이 수면하는 동안 밤에 CPAP 또는 BIPAP를 사용한다.
그러나, 대부분 환자는 열악한 순응을 이끄는 야간 NPPV에 적응하는 것에 어려움을 경험하고 있다. 마스크 불편함은 NPPV에 새로운 환자의 매우 공통적인 문제이며, 왜냐하면 코, 입 및 얼굴에 높은 압력 및 불편하게 조이는 스트랩(strap) 때문이다. 코의 막힘 및 건조는 또한 계절에 따라 변할 수 있는 일반적 불평이다. 콧등은 과도한 마스크 당김 때문에 빨갛게 될 수 있거나 궤양이 생길 수 있다. 눈의 자극 및 여드름은 또한 생길 수 있다. 여전히 다른 환자는 배우 팽창 및 공허함을 경험한다. 마지막으로 입을 통한 공기 누출은 또한 코의 NPPV 환자, 잠재적으로 수면 각성을 이끄는 환자에 매우 공통적이다.
두 입술을 오므린 호흡 및 NPPV의 사용은 COPD, 심부전, 폐부종, 수면무호흡 (중추성 및 폐쇄성) 및 다른 수면 장애된 호흡, 낭성 섬유증, 천식, 심장 판막병, 부정맥, 불안, 및 코골이에 제한되지 않지만 이를 포함하는 여러 의학적 병을 가진 환자에 중요한 임상적 이점을 제공하는 것을 보여준다. 내쉼 저항은 여러 생리학적 기작을 통해 입을 오므린 호흡 및 NPPV를 사용하는 경우에 대부분의 임상적 개선을 제공하는 것으로 간주된다. 대조적으로 들이쉼 지지는 많은 환자에 임상적 이점을 제공하는 것으로 간주되지 않는다. 예를 들어, COPD에서, 내쉼 저항은 내쉼을 용이하게 하고, 일회호흡량을 증가시키고, 호흡 속도를 줄이고, 가스 교환을 개선한다. 심부전의 경우에, 기도에 지속적 압력은 폐부종을 줄이고 폐 탄성을 개선하고 전부하 및 후부하를 줄이고, pO2를 증가시키고 pCO2를 줄인는 것으로 생각된다. 많은 질병 질환에서, 내쉼 저항은 환자에 큰 임상적 효과를 가질 수 있는 더욱 안정한 호흡 속도를 유지하는 것을 도와준다.
그래서 상기 기재된 단점이 없는 입술을 오므리는 호흡의 효과 및/또는 비 침습성 환기 장치의 이점을 흉내내는 의학적 장치 및/또는 과정을 가지는 것이 바람직하다.
발명의 요약
호흡 장치 및 이 장치의 사용을 통한 여러 의학적 질병을 치료하는 방법이 본원에 기재되어 있다. 이 장치의 몇몇 버전은 (호기말양압 또는 PEEP 없이 또는 있이) 입술을 오므린 호흡 및 비 침습성 환기 장치의 효과를 흉내내는 내쉼 저항을 사용한다.
본원에 기재된 호흡 장치는 호흡 강과의 소통에 제거 가능하게 지지되도록 적용된다. 호흡 강은 코의 강(예를 들어, 콧구멍 또는 코의 통로)일 수 있거나 구강(예를 들어 입 또는 목)일 수 있다. 호흡 장치는 통로, 기류와 소통하는 기류 저항기, 및 호흡 강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 지지하기 위한 고정 기구(holdfast)를 포함한다. 기류 저항기는 통로 내 공기 통과의 흐름을 바꾼다. 특히, 기류 저항기는 통로에 공기의 흐름에 저항을 증가시킴에 의해 통로 내 공기의 흐름을 바꿀 수 있다. 호흡 장치는 장치의 사용자에 의해 제거되거나 적용될 수 있고, 따라서 다른 건강 보조자 또는 의사에 의한 적용이 불필요하다.
하나의 버전에서, 호흡 장치는 비강과의 소통에서 제거가능하게 고정되도록 적용된다. 호흡 장치는 통로를 지지하기 위한 림을 또한 포함할 수 있다. 림은 예를 들어 프래임, 프레임워크 또는 튜브일 수 있고, 사용 중 특히 장치가 내쉼 및 들이쉼의 반복되는 주기 중 사용되는 경우에 붕괴되는 것으로부터 통로를 보호하는 모양 및 물질을 포함한다. 몇몇 버전에서, 림은 통로의 벽의 부분 또는 전체를 한정한다. 그러나, 림은 통로의 내부 루멘의 전체 또는 부분을 한정하는 또 다른 물질(예를 들어 의학적 또는 보호적 층)을 가지는 통로(또는 통로의 부분)를 지지할 수 있다.
하나의 버전에서, 기류 저항기는 통로를 통한 들이쉼 및/또는 내쉼 공기의 저항을 증가시킨다. 기류 저항기는 배향을 가질 수 있어, 한 방향의 기류에 저항은 반대 방향보다 더 크다. 예를 들어, 기류 저항기는 통로를 통한 흡입된 공기에 저항을 실질적으로 증가시킴 없이 호흡 장치의 통로를 통한 내쉰 공기에 저항을 증가시킬 수 있다. 기류 저항은 통로를 통한 들이쉰 공기에 저항이 증가하는 것 보다 더 크게 호흡 장치의 통로를 통한 내쉰 공기의 저항을 증가시킬 수 있다. 추가적으로, 호흡 장치는 가역적일 수 있어, 하나의 배향에서 들이쉼 중 장치를 통한 기류에 저항은 내쉼 중 장치를 통한 기류의 저항보다 더 높다. 장치를 가역함에 의해(또는 장치의 기류 저항기 부분을 가역함에 의해), 내쉼 중 장치를 통한 기류의 저항은 들이쉼 중 장치를 통한 기류의 저항보다 더 높다.
하나의 버전에서, 기류 저항기는 기류 저항을 걸친 공기 압력 차이 또는 기류 저항기에 걸친 기류가 시작 수준을 초과하는 경우에 통로를 통한 내쉰 및/또는 들이쉰 공기에 저항을 감소시킨다. 따라서, 예를 들어, 호흡 장치는 기침, 재채기, 코품 또는 다른 높은 기류/높은 압력 사건 중 통로에서 기류를 억제할 수 없다(또는 실질적으로 기류를 억제하지 못한다). 시작 값이 특정 사용자로부터 측정 또는 어림에 기초되어 결정될 수 있다. 예를 들어 시작은 정상 호흡 중 압력 또는 기류의 정상 피크 위 값일 수 있다. 시작 값은 많은 환자로부터 어림된 전형적 값에 기초되어 측정될 수 있다. 이 초기 압력은 예를 들어 0.1 내지 1000 cm H2O 압력, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 100 cm H2O 압력, 및 가장 바람직하게는 1.0 내지 50 cm H2O 압력 범위 내에 해당될 수 있다. 하나의 버전에서, 기류 저항은 기류 저항기에 걸친 기류 또는 기류 저항기에 걸친 기압 차이가 시작 수준 밑에 해당되는 경우에 통로를 통한 내쉼 및/또는 들이쉼 공기에 저항을 증가시킨다. 따라서, 호흡 장치는 내쉼 말단에 압력 및/또는 기류가 선택된 시초 값 밑에 있다면, 예를 들어 장치에 대항하여 적용되는 압력에 기초된 완전한 내쉼을 막음에 의해 PEEP(호기말양압) 효과를 만들 수 있다. 시초 값은 환자로부터 측정된 기류, 기압 또는 기압 차이에 상응할 수 있거나, 이는 환자의 샘플로부터 측정된 전형적 값과 같은 전형적 값에 상응할 수 있다. 예를 들어 이 시초 압력은 0.1 내지 150 cm H2O, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 30 cm H2O, 및 가장 바람직하게는 1.0 내지 25 cm H2O 범위 내에 해당될 수 있다.
몇몇 버전에서, 기류 저항기는 내포(nested)된 기류 저항기이다. 내포된 기류 저항기는 상이한 조건 하에서 통로에서 공기의 흐름을 바꾸도록 배열된 기류 저항기일 수 있다(예를 들어, 저항기에 걸친 압력 차이 또는 상이한 유속 또는 상이한 방향). 예를 들어, 내포된 기류 저항기는 "내포된" 다중 기류 저항기의 조합일 수 있어 이들은 상이한 조건 하에서 통로에 공기의 흐름에 영향을 미친다. 따라서, 제1 방향으로 기류에 저항을 증가시키는 제 1 플랩(flap) 밸브는 제 2 플랩 밸브와 통합될 수 있으며, 이는 제 1 방향에 기류에 저항이 시초 값 위인 경우에 열린다. 하나의 버전에서, 제 2 플랩 밸브는 제 1 플랩 밸브의 플랩 부분에 필수적이다.
기류 저항기의 실질적 임의의 형태는 본원에 기재된 호흡 장치로 사용될 수 있으며, 플랩 밸브, 막 밸브, 돌저귀 없는 밸브, 밸룬 밸브, 스탑퍼(stopper)-형태 밸브, 볼 밸브, 등을 포함한다. 장치는 여러 "일방향 밸브 구조"를 포함할 수 있거나 다른 흐름 반응 요소를 포함할 수 있고, 흡입에 열리고 내쉼에 완전히 또는 부분적으로 닫힌다. 하나의 버전에서, 기류 저항기는 플랩 밸브이다. 기류 저항기는 비강의 루미날(luminal) 단면적의 몇몇 부분을 방해하는 비강 내에 지지되는 플레이트일 수 있다. 기류 저항기는 들이쉼에 흐름 저항을 최소하게 또는 사소하게 증가시키면서 내쉼에 저항을 선택적으로 증가시킬 수 있다. 내쉼 중 닫혀있는 경우에, 기류 저항기는 장치의 고안에 의존하여 기류를 완전히 막을 수 있거나 막지 않을 수 있다.
하나의 버전에서, 기류 저항기는 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼 시간 : 내쉼 시간 (I:E) 비를 약 3:1 내지 약 1:10로 바꾸도록 배열된다. 또 다른 버전에서, 기류 저항기는 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼 시간:내쉼 시간 비를 약 1:1.5 내지 약 1:4 사이가 되도록 바꾸도록 배열된다. 또 다른 버전에서, 기류 저항기는 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼 시간:내쉼 시간 비를 약 1:3으로 바꾸도록 배열된다.
호흡 장치의 몇몇 버전에서, 고정기구는 사용자의 비강과 소통하여 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하여 사용자의 외부 환경과 비강 사이에 교환된 공기의 전체 또는 부분이 호흡 장치를 통해 통과한다. 고정기구는 사용자의 비강에 호흡 장치를 제거 가능하게 고정할 수 있어 사용자의 외부 환경과 비강 사이 교환된 모든 공기는 호흡 장치를 통해 통과한다. 호흡 장치는 비강 내 부분 또는 전첵에 고정될 수 있거나 비강 내 전체에 또는 비강에 외부 전체에 고정될 수 있지만, 비강과 소통한다. 장치는 비공 근처 또는 내에 제거가능하게 고정됨에 의해 비강과 소통하도록 적용될 수 있다.
호흡 장치는 사용자의 비강에 부분적으로 고정될 수 있어 호흡 장치의 외부 표면은 비강에 대항한 압력을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 외부 표면(예를 들어 고정기구)은 비강에 대항한 압력을 발휘하도록 오버사이즈될 수 있다.
호흡 장치의 몇몇 버전에서, 고정기구는 사용자의 두 비강(예를 들어, 콧구멍 또는 코의 통로)과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정한다. 몇몇 버전에서 고정기구는 사용자의 두 비강(예를 들어, 콧구멍 또는 코의 통로) 내 호흡 장치를 제거가능하게 고정시킬 수 있다. 몇몇 버전에서, 고정기구는 구강 및 하나 이상의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정한다.
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 활성제를 추가로 포함한다. 몇몇 버전에서, 이 활성제는 약(예를 들어, 약제)이다. 몇몇 버전에서, 이 활성제는 방향제와 같은 착취제를 포함한다. 몇몇 버전에서, 활성제는 멘톨, 유칼리 오일, 및/또는 페놀을 포함한다.
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 필터를 추가로 포함한다. 이 필터는 움직이는 충전제, 예를 들어 한 방향에 통로를 통한 유체 흐름이 따른 방향보다 더 많이 여과되는 필터일 수 있다(예를 들어, 장치는 들이쉼 중 여과일 수 있지만 내쉼에서는 아니다).
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 호흡 가스 공급을 추가로 포함한다. 예를 들어, 호흡 가스 공급(예를 들어, 산소 또는 호흡 가스의 임의의 혼합)은 호흡 장치와 결합되어 사용될 수 있다. 몇몇 버전에서, 호흡 장치는 호흡 가스 공급에 연결되도록 적용된다.
몇몇 버전에서, 고정기구는 일치하는 물질을 포함한다. 예를 들어, 장치는 장치를 제 위치에 고정하고 호흡 장치를 통한 공기가 비록 통과하지 않다면 외부 환경과 호흡 강 사이 공기 교환을 차단하는 호흡 강에 대항하거나 내에 딱 맞도록 팽창할 수 있는, 고정기구(또는 고정 기구의 부분)를 압착함에 의해 호흡 강에 대항하여 또는 내에 안락하게 딱맞을 수 있다.
통로를 포함하는 비강에 제거가능하게 고정되도록 적용된 호흡장치, 림 및 하나 이상의 비강에 상기 호흡 장치를 고정시키기 위해 고정기구가 본원에 또한 기재되어 있다. 림은 장치가 비강으로 삽입되는 경우에 열린 상태에 통로를 지지하도록 충분한 강도를 가진다. 호흡 장치는 사용자에 의해 제거되거나 또는 적용될 수 있다.
통로를 포함하는 비강에 제거가능하게 고정되도록 적용된 호흡 장치, 상기 통로 내 필터, 및 비강 내 호흡 장치를 고정시키기 위한 고정기구는 본원에 또한 기재되어 있다. 상기 호흡 장치는 사용자에 의해 제거되거나 적용될 수 있다. 하나의 버전에서, 필터는 들이쉼(내쉼은 아님) 또는 내쉼(들이쉼 아님) 동안 장치를 통해 공기 흐름을 여과하기 위한 가동성 필터이다. 예를 들어, 가동성 필터가 들이쉼 중 공기를 여과한다면, 내쉼 중 기류의 통로를 벗어나 전체적으로 또는 부분적으로 움직일 수 있다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하는 것을 포함하는 환자에 pCO2를 규정하는 방법이 또한 본원에 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉬을 방해하는 것보다 많이 내쉼을 방해하는 기류 저항기를 포함한다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것을 포함하는 환자에 입술 오므린 호흡을 자극하는 방법이 본원에 또한 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉼을 억제하는 것보다 더 큰 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함한다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것을 포함하는 수면 장애를 치료하는 방법이 본원에 또한 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함한다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것을 포함하는 만성폐쇄폐병을 치료하는 방법이 본원에 또한 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함한다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것을 포함하는 심장 혈관 장애를 치료하는 방법이 본원에 또한 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함한다.
환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것을 포함하는 위장 장애 (예를 들어 위식도역류질환 또는 열공 헤르니아)을 치료하는 방법이 본원에 또한 기재되어 있으며, 여기서 호흡 장치는 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함한다.
호흡 장치의 사용에 대한 훈련 및 본원에 기재된 바와 같은 호흡 장치를 포함하는 키트는 본원에 또한 기재되어 있다.
몇몇 버전에서, 장치는 제거가능하고 환자의 코 및/또는 입 내에 배치된다.
호흡 장치의 몇몇 버전에서, 장치는 구강 내 실질적으로 고정함에 의해 구강과 소통하도록 적용된다. 비강과 소통하는 고정될 수 있는 호흡 장치를 위한 상기 기재된 동일한 구체예는 이 버전으로 사용될 수 있다. 장치는 대부분(필요하게 모두는 아니지만)의 장치가 구강에 있는 경우에 실질적으로 구강 내일 수 있다. 예를 들어, 장치의 작은 부분은 구강으로부터 돌출될 수 있다. 물론 여러 변형에서, 구강 내 실질적으로 있는 장치는 구강 내 완전히 유지되는 장치를 지칭할 수 있다.
몇몇 장치는 내쉼에 숨 통로를 부분적으로 방해할 수 있고 들이쉼에 숨 통로를 최소로 방해할 수 있는 움직이지 않는 부, 또는 움직이는 부의 특징이 있다. 즉, 기류의 방향 및 밸브에 걸친 압력 차이는 방해의 정도를 결정할 수 있다. 호흡 장치는 낮, 밤 또는 둘 모두의 시간 동안 사용될 수 있다. 예를 들어, 이 장치는 수면 중 및/또는 깨어있는 시간 동안 착용될 수 있다. 더구나, 장치는 여러 시간, 날 또는 주와 같은 오랜 기간 동안 제 위치에 유지될 수 있다.
본원에 기재된 장치 및 방법은 여러 질병 상태를 치료하기 위해 사용될 수 있고, 필요에 의존하여 삽입 및 제거될 수 있다. 이 장치는 비강과 같은 호흡 구멍과 소통하는 장치를 위치하게 도와주는 위치 조정 기구(positioner)를 또한 포함할 수 있다. 위치 조정 기구는 예를 들어 핸들 또는 그립과 같은 장치에 부착될 수 있다. 위치 조정 기구는 또한 호흡 장치가 호흡 구멍과 소통하도록 고정될 때까지 착석되고, 장치일 수 있으며, 그 다음에 제 위치에 호흡 장치를 남기고 위치 조정 기구가 제거될 수 있다.
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 여러 질병 상태를 치료하는데 유용한 코의 장치를 포함한다. 사용자는 필요에 따라 편의적으로 장치를 삽입 및 제거할 수 있다.
내쉬 저항기의 사용을 통한 여러 의학적 질병을 앓고 있는 환자를 치료하기 위한 방법은 넓게 구강 및/또는 비강 주위 또는 내에, 전형적으로는 입 또는 코 내 또는 주위 내쉬 흐름에 저항을 만드는 것을 포함한다. 방법은 상기 기재된 임의의 장치의 사용을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기류 저항은 즉 들이쉼보다 내쉼이 더 높은, 흐름 저항기, 고정된 흐름 저항기를 가진 것 또는 변동성 흐름 저항기를 가진 것을 배치함에 의해 만들어질 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 구강에 적합한 호흡 장치의 사시도이다.
도 2는 구강에 적합한 또 다른 호흡 장치의 사시도이다.
도 3는 도 2에 도시된 장치의 사시도이며, 여기서 장치는 환자의 구강에 위치된다.
도 4는 비강에 적합한 호흡 장치를 보여준다.
도 5는 비강 내 실질적으로 잘 맞도록 적용된 호흡 장치를 보여준다.
도 6는 도 4에 도시된 장치의 단면도이며, 여기서 기류 저항기는 장치 내에 보여진다.
도 7a 및 7b는 도 4에 도시된 장치의 단면도이고; 도 7a는 들이쉼 동안 장치를 보여주고, 도 7b는 내쉼 동안 장치를 보여준다.
도 8a 및 8b는 각각 내쉼(도 8a) 및 들이쉼(도 8b) 동안 기류 저항기를 보여주는 호흡 장치의 사시도이다.
도 9a 및 9b는 기류 저항기를 가진 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 내쉼 (도 9a) 및 들이쉼 (도 9b) 동안 도시되어 있다.
도 10는 기류 저항기를 가진 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 내쉼 동안 도시되어 있다.
도 11는 기류 저항기를 가진 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 내쉼 동안 도시되어 있다.
도 12a 및 12b는 각각 내쉼 (도 12a) 및 들이쉼 (도 12b) 동안 도 9a, 9b, 10, 및 11에 도시된 호흡 장치의 단면도이다.
도 12c는 내쉼 동안 호흡 장치의 변화의 단면도를 보여준다.
도 13a 및 13b는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 내쉼 (FIG 13a) 및 들이쉼 (도 13b) 동안 도시된다.
도 14는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 내쉼 동안 도시된다.
도 15a, 15b, 및 15c는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도이다. 도 15a는 내쉼 기류 및/또는 압력의 더 높은 수준 동안 기류 저항기를 보여준다. 도 15b는 내쉼 기류 및/또는 압력의 더 낮은 수준 동안 기류 저항기를 보여준다. 도 15c는 들이쉼 동안 기류 저항기를 보여준다.
도 16a 및 16b는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 내쉼 (도 16a) 및 들이쉼 (도 16b) 동안 도시된다.
도 17a 및 17b는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 내쉼 (도 17a) 및 들이쉼 (도 17b) 동안 도시된다.
도 18a 및 18b는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 사시도로서, 기류 저항기는 각각 들이쉼 (도 18a) 및 내쉼 (도 18b) 동안 도시된다.
도 19a 및 19b는 기류 저항기를 가지는 호흡 장치의 단면도이며, 여기서 기류 저항기가 낮은 압력 및/또는 낮은 기류 내쉼 (도 19a) 동안 도시되고, 그 다음에 높은 압력 및/또는 높은 기류 내쉼 (도 19b) 동안 도시된다.
도 20는 호흡 장치의 사시도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 21는 호흡 장치의 사시도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 22는 호흡 장치의 단면도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 23는 호흡 장치의 단면도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 24는 호흡 장치의 단면도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 25는 호흡 장치의 단면도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 26a 및 26b는 가동성 공기 필터를 가지는 호흡 장치의 사시도이며, 여기서 제거가능한 공기 필터는 각각 들이쉼 (도 26a) 및 내쉼 (도 26b) 동안 도시된다.
도 27는 또 다른 호흡 장치의 사시도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
도 28는 또 다른 호흡 장치의 단면도이며, 장치는 제거가능하고 비강에 적합하다.
상세한 설명
호흡 및 심장 혈관 기능을 개선하는 호흡 장치, 키트 및 이의 사용 방법이 기재되어 있다. 일반적으로 호흡 장치는 호흡 장치로 지칭되거나 간단하게 "장치"로 지칭된다. 본원에 기재된 장치 및 방법은 여러 의학적 질병 상태를 치료하는데 유용할 수 있고, 비 치료적 목적을 위해 또한 유용할 수 있다. 본원에 기재된 장치 및 방법은 기재된 특정 구체예에 제한되지 않는다. 특정 구체예의 변화는 만들어질 수 있고, 여전히 첨부된 청구항의 범위 내에 해당한다. 기재된 실시예 및 특정 구체예 제한하려는 의도는 아닌 것으로 또한 이해되어야 한다. 대신에, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해 설정될 것이다.
본 상세한 설명에서 사용되는 바와 같이, 단일 형태 "하나(a, an)" 및 "그(the)"는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는다면 복수 참조를 포함한다. 달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 당업자에 의해 공통적으로 이해되는 것과 같은 의미를 가진다.
장치
본원에 기재된 호흡 장치는 기류를 입 구멍 및/또는 콧구멍과 같은 호흡 강을 통해 폐의 밖 및 안으로 바꾼다. 호흡 장치는 기류를 부분적으로 또는 전체적으로 방해하는 능력이 있는 기류 저항기를 포함한다, 특히 반대 방향(예를 들어, 들위쉼)보다 더 많이 한 방향(예를 들어, 내쉼)의 기류를 방해하는 능력이 있는 기류 저항기를 포함한다. 특히, 호흡 장치는 호흡 주기의 내쉼 단계 중 내쉼에 대한 정항을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 본원에 기재된 많은 호흡 장치는 기도 및 기류 관의 붕괴를 막을 수 있고, 약 전달의 방법을 제공할 수 있고, 요구되지 않는 화합물 또는 작용제의 공기를 여과할 수 있다.
통로
본원에 기재된 호흡 장치는 일반적으로 기류 통로 및 기류 저항기를 포함한다. 기류 통로(또는 "통로")는 일반적으로 공기의 통과를 허락하는 채널을 정의한다. 통로는 임의의 적합한 크기 또는 모양일 수 있다; 그러나 이는 환자에 의해 호흡 장치가 착용되는 경우, 통로가 환자의 폐로부터 나오는 개구와 유체 연결된 환자의 폐를 향하는 개구를 포함하도록 배열된다. 용어 "환자"는 호흡 장치의 임의의 사용자를 나타내기 위해 사용되며, 치료적 목적을 위한 호흡 장치를 사용하지 않는 사용자를 포함한다. 기류 통로는 임의의 적합한 길이일 수 있다. 예를 들어, 통로는 기류 저항기가 허락될 만큼 짧을 수 있다(예를 들어, 기류 저항기를 지지하기에 단지 충분히 뻗어있음). 유사하게, 기류 통로는 기류 저항기를 지지하는데 요구되는 공간보다 더 길 수 있다. 예를 들어, 비강으로 전체적 또는 부분적 삽입에 적합한 호흡 장치의 버전에서, 기류 통로는 평균 코의 길이 만큼 대략 길 수 있다. 몇몇 버전에서, 통로는 평균 코의 챔버의 길이를 늘린다.
통로의 중립 직경은 임의의 적당한 크기일 수 있다. 중립 직경은 추가적 저항 없이 (예를 들어 기류 저항기 덕에) 통로를 통해 공기가 흐르도록 하는 경우에 통로의 직경을 지칭한다. 특히, 통로의 직경은 호흡 장치의 배열에 의존할 수 있다. 예를 들어, 비강 (예를 들어 코의 챔버) 내에 삽입되도록 배열된 호흡 장치는 비강의 좁은 부분, 또는 다소 더 좁은 대략적으로 직경인 직경을 가질 수 있다. 비강 또는 구강 위에 고정되도록 배열된 호흡 장치는 더 큰 직경의 통로를 가질 수 있다. 추가적으로 통로의 직경은 장치의 길이에 걸쳐 다양할 수 있다.
기류 통로는 기류 통로의 내부 벽을 한정하는 전용 구조를 포함할 수 있거나, 이는 장치의 구조적 성분일 수 있다. 예를 들어, 통로는 림에 의해 한정된 통로 벽을 포함할 수 있다. 림은 임의의 적당한 두께의 물질의 튜브(또는 터널)dlf 수 있다. 림은 또한 완전한 튜브라기 보다는 프레임일 수 있다. 림은 충분히 단단한 물질을 포함할 수 있어, 통로를 지지할 수 있고, 통로가 사용 중 및 호흡 중 붕괴되는 것으로부터 보호할 수 있다. 몇몇 버전에서, 림은 삽입 및 제거를 용이하게 하도록 압축될 수 있는 압축가능한 물질을 포함하며, 한편 통로를 지지하는 능력 및 호흡 중 통로의 완전 붕괴를 보호하는 능력을 유지한다. 림은 또한 호흡 흐름 중 다소 압축가능 할 수 있다. 기류 통로 (림 부분을 포함)는 기류 저항기, 필터, 닻 등과 같은 다른 성분을 위한 부착 지점을 또한 제공할 수 있다.
림은 임의의 모양 또는 크기일 수 있다. 예를 들어, 림은 링 모양 또는 타원형을 포함할 수 있다. 림은 통로의 직경과 동등(또는 보다 큰) 내부 직경을 가질 수 있다. 몇몇 버전에서, 림은 비강에 삽입되는 호흡 장치의 붕괴를 막기에 충분한 강도를 가지를 물질을 포함한다. 예를 들어, 림은 금속, 폴리머(특히 딱딱한 폴리머), 등을 포함할 수 있다. 몇몇 버전에서, 림은 림의 최종 모양이 사용 중 호흡 장치의 붕괴를 막기에 충분한 강도를 가지도록 형성 또는 배열되는 연성 또는 "약한" 물질을 포함할 수 있다.
몇몇 버전에서, 기류 통로는 림과 같은 전용 구조를 포함하지 않는다. 예를 들어, 호흡 장치의 기류 통로는 고정 기구와 같은 장치의 또 다른 성분을 통한 통로일 수 있다. 몇몇 버전에서, 기류 통로는 고정 기구를 통한 통로에 의해 한정된다.
기류 저항기
기류 저항기는 하나 이상의 기류 통로와 소통하게 전형적으로 위치되어, 통로를 통한 몇몇 또는 전부의 공기 흐름이 기류 저항기를 통과한다. 따라서, 기류 저항기는 저항의 양, 기류의 정도 또는 장치에 걸친 또는 장치 내 통로를 통한 압력 차이를 조정, 개조, 변화, 또는 지속적 유지한다. 몇몇 버전에서, 기류 저항기는 반대 방향보다 한 방향으로 더욱 크게 기류를 억제한다. 따라서 기류 저항기는 기류를 폐로부터 또는 폐로 조정할 수 있다. 장치의 몇몇 버전은 사용 중 들이쉼 보다 내쉼에 더 큰 저항을 가진다.
호흡 장치의 몇몇 버전에서, 기류 저항기는 특정 방향(예를 들어, 들이쉼)에 기류를 크게 방해하지 않고, 다른 방향(예를 들어, 내쉼)에 기류를 부분적으로 또는 완전하게 방해한다. 몇몇 구체예에서, 기침 또는 코풀이의 경우와 같은 장치에 걸친 기류 또는 압력 차이의 특정 정도가 달성된다면, 밸브가 경감되는 내쉼 방해를 허용한다. 예를 들어, 몇몇 구체예에서, 밸브는 모양 기억 또는 변형가능 하지 않는 물질로 만들어진 플랩을 포함한다(예를 들어, 탄성 물질); 밸브에 걸친 압력 차이가 충분히 큰 경우에(내쉼 기류 압력), 플랩은 그 자체로 구부러지고, 이로써 방해를 경함한다. 이는 기침 중 중요할 수 있고, 또한 기침 중 다른 물질 및 점막의 제거를 용이하게 할 수 있다. 기침 후, 플랩은 이의 원래, 구러러지지 않은 형태로 되돌아온다.
기류 저항기의 다른 형태의 예는 아래에 기재되어 있고, 도 6, 8, 9, 10, 1 1, 및 13-19에 예시되어 있다. 공기(예를 들어 들숨 및/또는 날숨에 의한)의 공기 통로를 통한 통과의 저항을 바꾸는 능력이 있는 임의의 기류 저항 장치는 사용될 수 있다, 특히 반대 방향에서보다 한 방향으로 공기 흐름의 저항을 선택적으로 증가시키는 장치는 사용될 수 있다. 밸브-형태 기류 저항기는 특히 적합하다. 기류 저항기로서 사용될 수 있는 밸브의 예는 플랩 밸브 (하나 이상의 플랩을 가짐); 힌지없는 밸브; 스탑퍼-타입 밸브; 막-타입 밸브; 볼 밸브; 밸룬-타입 밸브; 등이 있다. 이 목록은 총 망라하려는 의도는 아니고, 다른 형태의 선택적 기류 저항기는 사용될 수 있다. 더구나, 다중 기류 저항기는 또한 사용될 수 있고, 이는 기류 저항기의 상이한 형태의 조합을 포함할 수 있다.
고정기구
호흡 장치는 비강 및/또는 구강과 소통하는 장치를 탈착가능하게 고정하기 위한 고정기를 추가로 포함할 수 있다. 고정기구는 호흡 구멍 내 (예를 들어, 실질적으로 내) 또는 위와 같은 요망되는 위치에 장치의 고정 및 위치함을 용이하게 할 수 있다. 특히, 고정기구는 장치가 호흡 강과 같은 호흡 기류가 필요한 임의의 위치에서 닻이 내려진, 위치된 및/또는 안정화되도록 할 수 있다.
호흡 강의 예는 비강 또는 구강을 포함한다. 비강은 콧구멍, 코의 챔버, 코문턱, 어귀, 더큰 알라(alar) 연골, 알라 섬유지방 조직, 측면 코의 연골, 비제봉소(agger nasi), 비강의 층, 비개골, 비동(sinuses) (전두부, 사골(ethmoid), 접형골(sphenoid), 및 악골(maxillary)), 및 코의 격막을 포함할 수 있다. 용어 "비강"은 코의 구멍(Fossa) (예를 들어, 단일 콧구멍, 코, 또는 코의 챔버)의 임의의 하부 영역을 지칭할 수 있다.
구강은 입의 강 (예를 들어 어귀 및 고유 입 강) 및 이의 임의의 서브 영역을 포함하며, 하기 구조 중 하나 이상을 포함한다: 악골, 하악골, 검, 입술, 이, 턱, 혀, 경구개 또는 연구개 및 이/검 및 입술 사이 오목한 곳 또는 갭.
몇몇 버전에서, 고정기구는 호흡 장치와 호흡 기도 사이 봉을 또한 고정할 수 있어, 환자의 외부와 호흡 기도 사이 공기 교환의 전부 또는 조금이 호흡 장치를 통해 지나가야 한다. 몇몇 버전에서, 고정기구는 호흡 강과 완전히 소통하는 장치를 봉하여 모든 공기가 장치를 통해 교환되어야 한다. 몇몇 버전에서, 고정기구 봉은 불완전하여 환자와 외부 환경 사이 교환되는 공기의 단지 조금이 장치를 통해 지나간다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "공기"는 환자에 환경 외부로부터 공기일 수 있거나, 임의의 호흡 가스(예를 들어, 순수 또는 혼합 가스, CO2, 헬리옥스(heliox), 또는 사용자에 공급되는 다른 가스 혼합물)일 수 있다.
몇몇 버전에서, 고정기구는 닻 또는 닻 영역을 포함할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 장치는 구강과 소통하는 보건 의료 제공자 또는 환자에 의해 배치되어야 한다. 이 경우에, 고정기구는 구강과 소통하는 제 위치에 장치를 고정하기 위한 임의 적합한 메카니즘을 포함할 수 있다. 고정기구는 삽입성(예를 들어, 마우스피스-타입), 및 비-삽입성 메카니즘을 포함할 수 있다. 비-삽입성 고정기구는 장치를 고정하는 환자의 얼굴의 외부 표면과 어울리게 형성된 표면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정기구는 접착성 밴드, 스트랩, 또는 사용자의 호흡 강과 소통하는 장치를 고정할 수 있는 임의의 다른 구조를 포함할 수 있다. 고정기구는 사용자의 입술, 검, 이, 혀 및/또는 연구개와 조화가 되도록 외형을 갖는 제거가능한 영역을 포함할 수 있고, 사용자는 필요에 장치를 제거 또는 삽입할 수 있다. 대안적으로, 장치는 검과 이 또는 입술 사이 영역을 활용함에 의해 제 위치에 고정될 수 있다.
다른 구체에에서, 장치는 비강 주위 또는 내에 건강 보조자 또는 환자에 의해 배치되어야 한다. 비강에 적당한 고정기구는 는 비강 내 (예를 들어, 하나 또는 두 개의 콧구멍을 통해) 또는 주위 구조에 대항한 제 위치에 장치를 고정할 수 있다. 고정기구는 비강과 소통하는 장치를 고정하는 물질, 표면 또는 모양을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정기구는 장치를 콧구멍 내 편안하게 또는 안정적으로 잘 맞도록 하는 실린더형을 포함할 수 있다. 장치의 외부 표면은 접착 물질을 포함하는 고정기구를 포함할 수 있다. 제 위치에 장치를 고정함에 추가로, 고정기구는 또한 비강과 소통하는 장치를 부분적으로 또는 완전하게 봉할 수 있다. 고정기구는 삽입성 및/또는 비-삽입성 메카니즘을 포함할 수 있다. 몇몇 버전에서, 고정기구는 클립, 스트랩 등과 같은 사용자 및 장치 사이 기계적 연결구를 포함한다.
고정기구는 밀봉을 제공하는 연성 또는 순응성 물질로부터 형성될 숭 lT고, 환자의 편안함을 높일 수 있다. 추가적으로, 순응성 물질은 장치가 닻 된 영역(입 또는 코) 주위 및 호흡 강의 부분으로 혈류를 차단하는 개연성을 줄일 수 있다. 이 순응성 물질은 제한되는 것은 아니지만 플라스틱, 폴리머, 천, 폼, 스폰지, 또는 형상 기억 물질을 포함하는 여러 물질 중 하나일 수 있다. 형상 물질은 바람직한 외형을 가진 임의의 것을 포함하고, 변형되거나 달리 편향되거나 모양이 바뀐 후에, 바람직한 외형으로 돌아오는 경향을 가진다. 연성 형상 기억 물질은 아래에 제한되지는 않지만, 우레탄, 폴리우레탄, 스폰지, 및 다른 것 (이 물질의 "폼" 버전을 포함)을 포함한다. 대안적으로 고정기구는 연성 또는 순응성이지 않을 수 있고, 대신 호흡 구멍과 직접적으로 맞는 단단한 구조일 수 있다. 예를 들어, 비강 내 전체 또는 부분적으로 사용되기 위한 구성된 호흡 장치의 버전에서, 장치가 특정 구체에에 의존하여, 콧구멍 내에 완전히 맞게될 수 있거나, 콧구멍의 밖에 돌출될 수 있음이 이해된다. 몇몇 경우에, 장치는 비강 내 충분히 높게 배치될 수 있어 콧구멍 내에서 보이지 않을 수 있다. 몇몇 구체에에서, 장치는 코의 밖에 완전히 위치될 수 있다, 예를 들어, 몇몇 버전에서, 고정기구는 코의 외부 표면에 맞는 모양을 가진다. 따라서, 고정기구는 하나 이상의 스트랩, 밴드 등을 포함하여, 비강과 소통하는 장치를 유지하는 밀봉 및/또는 적당한 맞춤을 보장할 수 있다. 또 다른 구체예에서, 고정기구는 콧구멍 내 삽입되는 하나 이상의 돌출부를 포함할 수 있다. 몇몇 버전에서, 장치는 두 콧구멍에 부분 또는 전체적으로 배치될 수 있고, 고정기구 각 콧구멍을 통한 비강과 소통하게 위치하는 두 통로 또는 두 갈래 통로를 포함할 수 있다. 이 경우에, 폐로 및 폐로부터 들이쉼 및/또는 내쉼 기류는 각 콧구멍을 통해 개별적으로 또는 함께 규정될 수 있다. 몇몇 버전에서, 별도의 장치는 각 콧구멍에 전체적으로 또는 부분적으로 배치될 수 있고, 서로 연결될 수 있고/거나 환자는 클립, 밧줄, 스트랩, 밴드, 사슬, 스트링, 등을 사용한다. 이러한 시스템은 장치의 연속 제거를 용이하게 하고 가능성은 적으나 비강으로 장치를 더 깊게 이동시킨다. 마지막으로 몇몇 장치에서 접착성 플랩은 코의 외부 또는 내부에, 구강에, 목에, 또는 얼굴에 부착하는 것을 도와주도록 존재할 수 있다.
물질
호흡 장치는 임의의 적당한 물질 또는 물질들로부터 만들어질 수 있다. 특정 구체에에서, 장치는 기류 저항기 내에 또는 통로로 제공하는 형태에서 고정기구의 부분으로서 형상 기억 요소 또는 요소들을 포함한다.
유연성을 위해 그리고 적용되는 힘의 제거에 후속하여 구조의 회복을 위해 제공하는 임의의 편의적 형상 기억 물질은 이 구체예에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 형성 기억 합금은 사용될 수 있다. 여러 형태의 형상 기억 합금은 알려져 있고, 미국 특허 제 5,876,434; 5,797,920; 5,782,896; 5,763,979; 5,562,641; 5,459,544; 5,415,660; 5,092,781; 4,984,581호에 기재된 것을 포함하며, 이는 그대로 참조로서 본원에 통합된다. 사용되는 이 형상 기억 합금은 생체적합성 합금임이 일반적이다. 생체 적합성 합금은 니켈-티타늄(NiTi) 형상 기억 합금(Memry Corporation(Brookfield, Conn.)에 의해 니티놀(Nitinol)™ 의 이름하에 판매)을 포함할 수 있다.
또한, 스프링 스틸 및 형상 기억 폴리머 또는 플라스틱 물질, 예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 등은 또한 관심이 된다.
고무 및 폴리머 물질은 또한 사용될 수 있다, 특히 고정기구 또는 기류 저항기를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용될 수 있는 물질은 라텍스, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리비닐 아세테이트, 폴리아크릴레이트, 스티렌-부타디엔 공중합체, 염화 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트-비닐 클로라이드-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트-아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트-비닐 클로라이드 공중합체, 나일론, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐 클로라이드, 폴리클로로프렌, 폴리부타디엔, 열가소성 폴리이미드, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 설피드, 폴리카르보네이트, 열가소성 폴리우레탄, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 천연 고무, 합성 고무 (예를 들어 클로로프렌 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴-부타디엔 고무, 및 에틸렌-프로필렌-디엔 테르폴리머 공중합체, 실리콘 고무, 플루오라이드 고무, 및 아크릴 고무), 엘라스토머 (예를 들어, 연성 우레탄, 물-부픈 폴리우레탄), 및 열경화성 수지 (예를 들어 경성 우레탄, 페놀 수지, 및 멜라민 수지)을 포함한다.
생체 적합성 물질은 사용될 수 있다, 특히 사용자에 접촉할 수 있는 장치(예를 들어, 고정기구)의 이 부분을 위해 사용될 수 있다. 상기 기재된 몇몇 물질에 추가하여, 생체 적합성 물질은 생체 적합성 폴리머 및/또는 탄성체를 또한 포함할 수 있다. 적합한 생체적합성 폴리머는 비닐 아세테이트 호모폴리머 및 공중합체 (예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 및 폴리비닐클로라이드 공중합체), 아크릴레이트의 호모폴리머 및 공중합체 (예를 들어 폴리프로필렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리에틸메타크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 에틸렌 디메타크릴레이트 및 하이드록시메틸 메타크릴레이트, 등), 폴리비닐피롤리돈, 2-피롤리돈, 폴리아크릴로니트릴 부타디엔, 폴리아미드, 플루오로폴리머 (예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리비닐 플루오라이드), 스티렌 아크릴로니트릴의 호모폴리머 및 공중합체, 셀룰로오즈 아세테이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌의 호모폴리머 및 공중합체, 폴리메틸펜텐, 폴리설폰 폴리이미드, 폴리이소부틸렌, 폴리메틸스티렌 및 당업자에 알려진 다른 유사한 화합물과 같은 물질을 포함할 수 있다.
관심있는 다른 물질은 알레르겐, 꽃가루(pollen), 위험물, 스모그, 등을 위한 필터를 제공할 수 있는 임의의 물질을 포함한다. 장치 내 필터를 제공함에 의해, 장치, 부비강염, 수면무호흡, 코골이, 건초열, 알레르기 비염, 및 다른 알레르기 호흡 질환은 감소 또는 예방될 수 있다. 이 필터는 사실 기류 저항기의 부분일 수 있거나 장치의 별도 성분일 수 있다. 당업자에 알려진 임의의 적합한 여과 물질은 본원에 기재된 호흡 장치와 함께 사용될 수 있다. 이러한 물질은 제한되지는 않지만 활성 탄소 차콜 필터, 할로-파이버 필터, 등을 포함한다.
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 사용 중 들이쉼 및/또는 내쉼의 통로에 남아있는 필터를 포함할 수 있다. 몇몇 버전에서, 필터 물질은 들이쉼 및 내쉼 기류 둘 모두의 길에 남아있다. 이 필터 물질은 한 방향의 기류로 저항을 크게 바꾸지 않을 수 있거나 두 방향(들이쉼 및 내쉼)에 실질적으로 같은 정도에 기류를 바꿀 수 있다. 몇몇 버전에서, 필터는 큰 기공 크기를 가지는 물질을 포하하여 기류는 크게 제한되지 않는다.
호흡 장치의 작동
기류 저항기는 임의의 방향에 배향될 수 있다. 예를 들어, 장치의 몇몇 구체예에서, 기류 저항기는 두 플랩이 들이쉽 중 닫힌 위치 및 내쉼 중 열린 위치에 있도록 배향된 밸브 플랩을 포함한다. 호흡 장치는 기류 저항기는 내쉼에 저항을 증가시키도록 배향될 수 있고, 들이쉼에 무시할 또는 상대적으로 작은 저항을 가지도록 배향될 수 있다. 그러나, 이 장치는 또한 장치가 증가된 저항은 들이쉼에 제공하고 감소된 저항은 내쉼에 제공하도록 반대 방향으로 배향될 수 있다. 이러한 배향은 저항에 이러한 변화 및 가슴내 및 기도 압력에 이의 연속 변화로부터 이점이 될 수 있는 여러 폐, 심장, 염증, 신경 또는 다른 장애를 위해 사용될 수 있다. 장치의 버젼은 이 출원 외에 기재된 다른 구체예에 구조적으로 동일할 수 있다. 몇몇 버전에서, 호흡 장치는 가역적이며, 이는 사용자에 의해 (예를 들어, 한 배향에 내쉼에 비해 들이쉼의 저항을 증가시키거나 또 다른 배향에서 들이쉼에 비해 내쉼의 저항을 증가시키도록) 한 배향으로 사용될 수 있다. 몇몇 버전에서, 호흡 장치는 기류 저항기의 방향이 즉시 명백하도록 형상된다. 예를 들어, 호흡 장치는 한 말단에 상이한 크기 또는 형상일 수 있거나, 가시적 지시를 포함할 수 있다. 하나의 버전에서, 호흡 장치는 한 배향에서 단지 호흡 구멍으로 고정적으로 맞도록 (예를 들어, 기류 저항기가 들이쉼을 억제하는 것보다 크게 내쉼을 억제하도록) 형상될 수 있다. 예를 들어, 플랜지 또는 다른 기계적 스탑(stop)은 적당한 배향을 지키기 위해 사용될 수 있으며, 한편 동시에 장치의 호흡 구멍으로의 추가적 이주를 막는다.
많은 구체에에서, 장치는 내쉼에 대한 저항의 몇몇 수준을 제공한다. 이는 들이쉼에 대한 저항에 거의 효과를 가지지 않는 것이 비록 몇몇의 경우에 들이쉼 제한의 정도가 이로울 수 있지만, 바람직할 수 있다. 장치의 몇몇 버전에서 내쉼 및 들이쉼 둘 모두는 기류 저항기에 의해 억제될 수 있다.
장치는 편안하게 또한 적용될 수 있다. 코 주위 또는 내 또는 구강 주위 또는 내에 배치된 임의의 장치는 아프지 않아야 하고, 가능하다면 환자에 의해 매우 인식되지 않아야 한다. 따라서, 고정기구는 호흡 구멍 주위 또는 내에 부착 지점에 맞도록 형상될 수 있다. 몇몇 버전에서, 고정기구는 유성성 또는 형상가능한 물질을 포함한다(예를 들어, 폼 또는 다른 연성 형상 기억 물질). 몇몇 버전에서, 전체 호흡 장치는 연성 물질을 포함한다.
추가적으로, 장치는 다소 다른 사람에게 보이도록 적용될 수 있다. 몇몇 경우에, 장치는 콧구멍 내에 높게 배치되도록 구조될 수 있어 다른 사람이 보는 것을 어렵게 만든다. 추가적으로, 장치는 이를 위장하도록 돕도록 임의의 색 및/또는 패턴일 수 있다. 다른 버전에서, 이는 눈에 띄는 색 및 패턴을 포함하는 것이 유용할 수 있으며, 주위 색이 감소되는 곳에 또는 밤 중 형광이거나 증가된 가시성을 제공하는 것을 포함한다.
몇몇 버전에서, 호흡 장치는 코/콧구멍, 구강, 이 및 다른 관련 해부학적 특징에 차이에도 불구하고, 이의의 환자(또는 대략 동일 크기의 임의의 환자)dp 사용될 수 있도록 "한 사이즈는 모두 맞춤(one size fits all)"이 될 수 있다. 하나의 버전에서, 장치는 크기, 예를 들어 "작음", "중간", 및 "큼" (또는 임의의 다른 적당한 범위, 예를 들어 수적 범위) 의 크기 범위에 따를 수 있다. 대안적으로, 장치는 환자에 장치 또는 장치의 통상적 맞춤을 포함할 수 있다.
통상적 맞춤은 환자의 편안함을 개선할 수 있고, 잠재적으로 장치와 환자의 구강, 입, 비강 및 콧구멍 사이 밀봉을 개선함에 의해 실행을 개선할 수 있다. 몇몇 버전에서, 통상적 맞춤은 따뜻하거나 찬 액체 또는 공기에 장치의 배치를 포함할 수 있고, 후속적으로 환자의 코 또는 입에 배치를 포함할 수 있다. 이 과정은 고정기구가 환자에 고정되는 경우, 장치가 환자의 해부학적 부분에 대응하는 구조 또는 형상을 영구적으로 가정하도록 장치에 물질 (예를 들어 특히 고정 기구의 물질)을 "준비(prime)"하는 것을 의미한다.
본원에 기재된 장치의 몇몇 버전에서, 기류 저항기는 기류 저항기 주위 또는 통한 몇몇 기류는 항상 허락되도록 더 큰 구조 내에 맞을 수 있다. 예를 들어, 통로와 소통하는 기류 필터를 고정하는 기류 저항기와 닻 사이에 불변 개구가 있을 수 있다. 이는 내쉼 및/또는 들이쉼 기류가 완전히 방해되지 않도록 보장될 수 있다. 몇몇 버전에서, 기류 저항기는 "홀" 또는 개구를 포함한다. 예를 들어, 플랩 밸브는 밸브가 닫혀있는 경우 플랩 밸브를 통한 기류를 용인하는 플랩 밸브를 통한 개구를 포함할 수 있다.
장치는 또한 장치에 대항하여 적용되는 압력에 기초된 한 방향의 기류에 대한 저항을 구별 있게 변화시킴에 의해 PEEP 효과를 만들 수 있다. 예를 들어, 몇몇 고안에서, 내쉼 기류는 기류 저항기(또는 밸브)에 의한 저항을 받으며, 이는 기류의 특정 시초 압력 차이 또는 수준이 달성되는 때까지이며; 시초가 밑, 기류 저항기의 더욱 완전한 닫힘이 발생한다(잠재적으로는 완전한 장치를 통한 기류 방해). 요구되는 수준의 PEEP는 약 0.1 내지 약 30 cm H2O 및 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 15 cm H2O 압력의 정도이다. 유사하게는, 차이가 있는 저항은 또한 반대 방향에서 유발될 수 있다; 예를 들어, 기류의 수준 또는 압력의 특정 시초값 위, 기류 저항기(예를 들어, 밸브)는 환자가 기침, 코흘리기 또는 코풀기를 하는 경우와 같은 때, 기류 저항기 덕에 저항을 줄이도록 열려있을 수 있다.
장치에 의해 제공되는 PEEP 또는 내쉼 저항의 최적 수준은 환자에 따라 다양할 수 있다. 몇몇 버전에서, 적당한 내쉼 저항 또는 PEEP는 요망되는 이점을 제공하도록 만들어지지만, 너무 많은 내쉼 저항 또는 PEEP를 제공하지 않으며, 그래서 환자는 우선적으로 입을 통해 호흡을 시작한다. 몇몇 경우에, 사용자는 당해 장치에 의해 제공되는 치료 또는 저항의 최적 수준을 평가하는데 도움이 될 건강 보조자, 카메라, 폴리솜노그래프(polysomnograph) 또는 임의의 다른 장치에 의해 모니터되면서 장치 또는 장치들을 사용자는 시험할 수 있다.
기류 저항기의 사용은 내쉼 시간에 대한 들이쉼 시간의 비로 정의되는 들이쉼 시간:내쉼 시간 비 (I:E 비)를 또한 바꿀 수 있다. 요망되는 I:E 비는 개개 환자의 필요에 따라 약 3:1 내지 약 1 : 10 및 더욱 바람직하게는 약 1 :1.5 내지 약 1 :4 사이일 것이다. 몇몇 버전에서, 요망되는 비는 대략 약 1:3이다.
몇몇 버전에서, 장치는 삽입, 조절, 또는 제거 기작을 포함한다. 몇몇 경우에서, 이 기작은 장치의 위치 또는 제거를 용이하게 하는 임의의 정당한 단단한 또는 단단하지 않은 위치 조정 기구를 포함한다. 단단하지 않은 위치 조정 기구는 제한되지는 않지만, 케이블, 체인, 와이어, 스트링, 사슬, 봉합사, 등을 포함한다. 단단한 위치 조정 기구는 놉(knobs), 핸들, 돌출부(projections), 탭, 등을 포함한다. 사용자는 붙잡을 수 있거나 그렇지 않으면 위치 조정 기구를 조정할 수 있어 장치의 삽입, 재 조절, 또는 제거를 용이하게 한다. 추가적으로, 약바르는 기구(applicator)들 또는 다른 삽입 장치는 사용될 수 있다. 예를 들어, 비강으로 삽입을 위해 적용되는 호흡 장치를 지지하는 관형 약바르는 기구는 호흡 장치를 삽입하기 위해 코의 호흡 구멍(예를 들어, 콧구멍)으로 전진될 수 있다.
몇몇 경우에, 장치는 더 커질 수 있다. 장치를 더 크게하는 것은 기류의 하나 이상의 방향으로 저항을 줄일 수 있다. 몇몇 버전에서, 장치를 통한 통로가 더 커진다. 몇몇 버전에서, 호흡 구멍과 접촉하는 장치의 외부 부분은 더 커진다. 따라서, 호흡 장치는 사용자의 비강에 대항하는 압력을 가할 수 있다. 폐쇄성 수면무호흡 또는 코골이를 가진 환자에, 예를 들어 하나 이상의 콧구멍에 삽입되도록 구조된 호흡장치의 크기를 증가시킴은 기도, 혀 및 비인두의 더욱 말단 조직이 들이쉼 중 닫히거나 또는 흡입되는 것을 막을 수 있다. 더구나, 더커진 통로를 통한 기류는 적은 난류 흐름 프로파일을 가정할 수 있고, 예를 들어 코골이 경우에 소음 생산을 위한 감소된 경향을 이끈다. 유사하게는, 호흡 장치 통로는 기류의 난류를 줄이도록 형상될 수 있다. 마찬가지로, 기류 저항기의 형상 및 활동은 난류를 최소화하고 그래서 소리 오르바이브레이션(orvibration)을 줄이도록 선택될 수 있다.
몇몇 버전에서, 장치는 활성제와 사용될 수 있다. 몇몇 버전에서, 활성제는 약을 포함한다. 활성제 (예를 들어, 약제) 또는 다른 화합물은 들이쉼 또는 내쉼 기류에 노출되는 입, 혀, 경구개 및 연구개, 비동, 코, 인두(pharynx), 성대, 후두, 기도, 폐, 기관, 기관지, 세기관지, 꽈리, 기낭, 또는 임의의 조직으로 활성제를 전달하기 위한 장치에 또는 장치 내에 배치될 수 있다. 몇몇 경우에, 활성제는 장치에 심어져 있거나 삽입되어 있을 수 있거나 장치의 성분일 수 있다. 몇몇 경우에, 활성제는 코팅이다. 활성제는 환자를 위해 요망되거나 유용한 몇몇 방식에서 임의의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성제는 멘톨, 페놀, 유칼립투스, 들이쉼 공기에 방향을 제공하는 임의의 작용제를 포함하는 임의의 착취제일 수 있다. 대안적으로, 활성제는 이로운 혈관 효과와 같은 이로운 효과를 가진 약을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성제는 혈관 (옥시메타졸린(oxymetazoline) 또는 임의의 다른 혈관 작용 화합물), 비인두, 기도 또는 폐 (알부테롤(albuterol), 스테로이드, 또는 다른 기관지수축 또는 기관지팽창 화합물)에 효과가 있는 약을 포함할 수 있다. 활성제는 예를 들어 항생제 또는 스테로이드를 포함할 수 있다. 활성제의 상기 목록은 제한하려는 의도는 아니다.
활성제는 장치의 임의의 위치에 또는 내에 배치될 수 있다. 추가적으로, 호흡 장치 내 활성제의 위치는 활성제의 운반을 특이적으로 안내할 수 있다. 예를 들어, 호흡 강 내 배치되도록 구조된 호흡 장치의 버전에서, 고정기구가 활성제를 포함하는 경우에(예를 들어, 코팅된, 포함된 또는 그렇지 않다면 고정기구의 부분), 약은 호흡 강의 점막을 통해 전달될 수 있다. 또 다른 예에서, 활성제는 호흡 시스템 내 전달 및 에어로졸화 될 수 있는 방출 가능한 코팅 또는 파우더로서 포함될 수 있다. 따라서, 활성제는 장치의 표면에 (예를 들어, 통로, 고정기구 또는 기류 저항기) 또는 장치의 임의의 표면 내 새겨질 수 있다. 별도 약-함유 영역은 장치에 또한 포함될 수 있다. 활성제의 첨가는 부비강염 및 알레르기의 치료에서 특정 관심이 있을 수 있다. 그래서 호흡 장치(기류 저항기가 있거나 없음)는 멘톨 또는 다른 방향 화합물과 같은 활성제를 포함할 수 있다.
장치의 몇몇 버전에서, 기류 저항기는 존재하지 않는다. 장치는 림과 같은 추가 지지체를 포함하지 않거나 할 수 있고, 고정 기구 및 통로를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에, 고정기구는 장치의 운동 또는 이동을 막고 지지 및 호흡 중기의 여러 단계 중 장치의 통로의 축소를 막기에 적당한 방사형 지지를 제공하기 하기에 충분한 강도일 수 있다. 이 경우에, 장치 도구들은 들이쉼 및/또는 내쉼 기류를 용이하게 하기 위해 구강 또는 비강을 연다. 이는 폐쇄 수면무호흡 및 코골이를 방지하는데 유용할 수 있으며, 왜냐하면 이 장애들은 예를 들어 코의 크기를 증가시킴에 의해 치료될 수 있기 때문이다. 이는 부분적으로 부정적 들이쉼 압력 덕분에 붕괴되는 코 또는 비강의 경향 때문이다. 따라서, 코의 조직을 붕괴로부터 막는 것은 비인두내 하류 조직이 붕괴되는 것을 추가로 막을 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 장치는 기류를 최대화하고 저항를 줄이기 위한 목적으로 코 또는 비강의 크기에 대해 더 크게 될 수 있다.
호흡 장치는 임의의 적당한 방법을 사용하여 제조되거나 조립될 수 있다. 사용될 수 있는 대표적인 제조 방법은 기계 작업, 압출, 스팸핑 등을 포함한다. 조립 방법은 프레스 피팅(press-fitting), 글루잉(gluing), 용접, 열-형성(heat-forming), 등을 포함한다.
도면들에 대해 살펴보면, 도 1은 호흡 장치(1)의 하나의 버젼의 사시도를 제공하며, 여기서 상기 장치는 사용자의 구강에 맞게 될 수 있다. 고정기구(5)는 글루브(2) 및 (3)을 포함하며, 여기서 사용자의 이 및/또는 검은 우선적으로 놓이며, 따라서 구강 내 장치를 고정한다. 기류 저항기(4)는 상기 기재된 호흡 주기의 임의의 또는 전체 부분 중 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정하는 능력이 있는 임의의 기류 저항기를 나타낸다. 기류 저항기(4)는 통로(6) 내에 놓여있다.
도 2는 구강에 맞을 수 있는 호흡 장치(1)의 또 다른 구체예의 사시도이다. 이 구체예에서, 환자의 이 및/또는 검은 고정 기구에 접착함에 의해 제 위치에 장치를 고정하는 것을 도와준다. 고정기구는 내부 프레임(10) 및 외부 프레임(12) 및위치 조정 기구(14)를 포함한다. 내부 프레임(10)은 환자의 이 또는 검의 내부 부분에 위치된다. 외부 프레임(12)은 환자의 입술 밖 또는 환자의 이/검 밖에 위치된다. 위치 조정 기구(14)는 상부 및 하부 턱, 이 및/또는 검 사이에 위치된다. 기류 저항기(4)는 호흡 주기의 임의의 또는 모든 부분 중 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정한다.
도 3은 도 2에 도시된 장치(1)를 보는 것이고, 여기서 장치는 환자의 구강으로부터 돌출되고 내에 있는 것을 묘사한다. 고정기구의 외부 프레임(12)은 환자의 이 및 검의 외부에 도시되어 있다. 통로(6) 내 기류 조정자(4)는 구강 호흡 통로를 통한 호흡 주기의 임의의 또는 모든 부분 중 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정한다. 하나 이상의 기류 저항기(4) 및/또는 통로(6)는 이 (또는 임의의, 예를 들어 구강 또는 코) 호흡 장치에서 사용될 수 있다.
도 4는 호흡 장치(1)의 또 다른 구체예의 사시도이며, 여기서 장치는 환자의 비강(16) 내에 고정될 수 있고 제거될 수 있다. 이 구체에에서, 장치는 코의 개구로부터 돌출되어 있다. 장치의 면은 코의 통로 내 편안하게 맞을 뿐만 아니라 코의 통로로부터 돌출되어 있는 것을 보여주는 고정기구를 포함한다.
도 5는 호흡 장치(1)의 또 다른 버전의 사시도이며, 여기서 장치는 코의 통로(16) 내 완전하게 배치된다. 전체 호흡 장치는 코의 통로 내에 편안하게 맞는다.
도 6은 도 4 및 5에서 도시된 것과 유사한 호흡 장치(1)의 단면도이다. 고정기구(28)는 비강의 내부 부분에 접촉하는 장치의 외부 표면을 포함하고, 이로써 부분적 또는 완전한 봉을 이상적으로 만들면서 제 위치에 장치를 고정하는 것을 제공한다. 공기가 흐를 수 있는 통로(6)은 장치에 추가적 구조적 지지체를 제공하는 림(30)에 둘러싸여 있다. 림(30)은 (예를 들어 고정기구(28)에 의해 한정될 수 있는) 통로의 벽이 충분한 지지체를 제공한다면 특별히, 요구되지 않는다. 기류 저항기(24)는 호흡 주기의 임의의 또는 전체 부분 동안 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정할 수 있는 통로 내에 포함된다.
도 7a 및 7b는 도 4 및 5에서 도시된 기류 저항기의 작동의 더욱 상세 보기를 제공한다. 이 단면도는 고정기구(28), 선택적 림(30), 통로(6) 및 밸브(32)로 보여지는 기류 저항기를 예시한다. 림(30)은 고정기구(28) 및 밸브(32)를 분리하고, 밸브(32)를 구성하고, 전체 장치에 전체 구조적 지지체를 제공한다. 도 7a에서, 밸브(32)는 열린 상태를 보여주고, 기류에 적은 저항을 제공한다. 도 7b에서 밸브 32는 닫힌 위치를 보여주며, 기류에 큰 저항을 제공하는데, 왜냐하면, 통로(6)의 단면적이 밸브의 닫힘에 의해 제한되기 때문이다.
도 8a 및 8b는 예를 들어 도 1-5에 기재된 임의의 장치와 사용될 수 있는 기류 저항기의 사시도를 보여준다. 이 도면들은, 림(30)이 도시되어 있다. 림은 호흡 통로 내 장치를 고정하고 위치시키는 고정기구의 부분일 수 있다; 대안적으로 추가 물질(예를 들어, 순종성 물질)dms 고정기구를 형성하는 림에 부착될 수 있다. 도 8a 및 8b에서, 림은 기류 저항기(24)에 지지체를 제공한다. 기류 저항기는 조인트(38) 주위에 회전하고 고정된 요소(40)에 연결된 플랩(36)을 포함하는 플랩 밸브 기작으로서 도시되어 있다. 고정된 요소(40)는 통로(6)의 내부 영역에 부착된고, 이는 림(30)에 의해 이 도면에 정의된다. 몇몇 버전에서, 플랩 밸브 및 통로(6)의 내부 표면 (예를 들어, 림(30)은 단일 피스를 구성할 수 있다. 대안적으로, 플랩(36), 조인트(38) 및 고정된 요소(40)는 단일 피스로 제조될 수 있고, 이 경우에, 조인트(38)는 힌지(힌지)일 수 있다. 따라서, 조인트(38)는 핀 힌지 또는 핀 없는 힌지 조인트일 수 있다. 대안적으로, 림(30), 플랩(36), 조인트(38) 및 고정된 요소(40)은 단일 피스 또는 물질로서 만들어질 수 있다. 따라서, 플랩(36)은 환자의 기류의 방향 및 기류에 대한 저항의 요망되는 수준에 따라 고정된 요소(40)에 대하여 회전할 수 있다. 도 8a는 내쉼 중 닫힌 위치에 플랩(36)을 가진 기류 저항기를 보여주고, 따라서, 증가된 저항을 제공한다. 몇몇 버전에서, 기류 저항기의 플랩 부분은 도시된 바와 같이 완전히 닫혀있다. 이 버젼에서, 플랩(36)의 가장자리는 전체 통로 차단할 수 있거나(도시되어 있는 바와 같이), 통로의 부분을 단지 차단할 수 있다. 도 8b는 열린 위치에 플랩(36)을 가진 기류 저항기를 보여주고(예를 들어, 들이쉼 중), 따라서 줄어든 저항을 제공한다. 플랩(36)은 홀을 한정할 수 있거나, 들위쉼 및 내쉼 저항의 정도를 조정하는 것을 도와주는 (호흡 주기의 전체 또는 부분 중 열려 있을 수 있는) 다른 개구들을 포함할 수 있다. 플랩(36)은 바람직한 열린 또는 닫힌 위치로 돌아올 수 있다. 예를 들어, 형상 기억 물질, 스프링 (예를 들어 비틀림(torsion) 스프링), 또는 고정기구는 닫힌 위치로 돌아오는 플랩(36)에 힘을 적용할 수 있다. 예를 들어, 기류 저항기 주위 우레탄 또는 폼의 사용은 적당한 기류의 부재에서 플랩(36) 을 닫도록하는 힘을 제공할 수 있다. 기류 저항기의 이엽성(Bi-leaflet) 버전은 또한 고려되고 유사한 기능을 가질 것이다. 이 이엽성 버전은 플랩(36), 조인트(38), 및 고정된 요소(40) 등의 다중 세트를 포함할 수 있다.
도 9a 및 9b는 본원에 기재된 임의의 호흡 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 보여준다. 도시된 통로의 내부 표면은 기류 저항기를 지지하는 림(30)을 포함한다. 이 기류 저항기(24)는 밸브 기작으로 보여진다. 가동성 요소 42a 및/또는 42b (플랩)은 서로 부착되어 있고 단일 피스로 구조된다. 가동성 요소(42a 및 42b)는 부칙 지점(44a 및 44b)에 통로의 내부 표면에 부착되어 있고,(림(30)으로 도시됨), 이 부착 지점은 밸브가 기류의 방향 및 크기에 반응하여 힌지(43) 주위를 회전하도록 할 수 있다. 하나의 버전에서, 부착 지점(44a 및 44b)은 제조 (예를 들어, 주조) 과정 중 고정 기구(28) 또는 림(30)으로 직접 형성된다. 하나의 버전에서, 힌지는 통로의 내부 영역에 정적으로 부착되고, 플랩 42a 및 42b은 힌지에 움직일 수 있게 (또는 유동적으로) 부착되어 있다. 도 9a는 내쉼 중 저항이 높은 경우에 (예를 들어, 플랩 밸브가 거의 닫힘) 이 기류 저항기를 보여주고, 도 9b는 들이쉬 중 저항이 낮은 경우(예를 들어, 플랩 밸브가 거의 열림) 기류 저항기를 보여준다.
도 10은 도 9a 및 9b에 도시된 장치에 구조 및 작용에서 유사한 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 보여준다. 그러나, 가동성 요소(42a 및 42b)가 서로에 대해 회전하는 곳에 대략적으로 위치되는 내부 개구(45)를 가진다. 내부 개구945)의 추가는 저항의 수준을 바꿈에 의해 기류 (예를 들어, 들이쉼 또는 내쉼 기류)를 조종한다. 이 개구의 첨가는 한 방향에서 (예를 들어 내쉼 저항, 플랩 밸브가 닫힌 경우) 반대 반향(예를 들어, 들이쉼 저항, 플랩 밸브가 열린 경우)에서 보다 많이 저항을 줄인다.
도 11은 도 9a 및 9b에 도시된 장치에 구조 및 기능에서 유사한 기류 저항기의 도 다른 구체에의 사시도를 보여준다. 주위 개구(46a 및 46b)는 가동성 요소(42a 및 42b)의 주위에 또는 내에 완전히 배치된다. 이 주위 개구(46a 및 46b)는 또한 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정한다. 주위 개구 46a 및 46b의 첨가는 저항의 수준을 바꿈에 의해 들이쉼 및 내쉼 기류를 조정하는 것을 도와준다. 이 주위 개구의 첨가는 또한 한 방향에서 (예를 들어 내쉼 저항, 플랩 밸브가 닫힌 경우) 반대 반향(예를 들어, 들이쉼 저항, 플랩 밸브가 열린 경우)에서 보다 많이 저항을 줄인다.
도 12a 및 12b는 도 9a, 9b, 10, 및 11에 기재된 밸브 기작의 작동의 더욱 상세히 보여준다. 이 도면들은 기류 저항기가 배치되는데 이는 기류 저항기가 들이쉼에 대한 내쉼 중 저항을 증가시키도록 배향됨을 발명자들은 가정한다(예를 들어, 폐는 도 12a, 12b 및 12c에 오른쪽에 위치됨). 가동성 요소 42a 및 42b는 힌지43)을 통해 서로 결합된다. 도 12a는 내쉼 중 밸브 기작을 증명하며, 여기서 가동성 요소 42a 및 42b는 외부 환경으로 폐로부터의 방향에 내쉼 기류 덕분에 닫힌 위치에 있다. 도 12b는 들위쉼 중 밸브 기작을 증명하며, 여기서 가동성 요소 42a 및 42b는 외부 환경으로부터 폐로의 방향에서 들위쉼 기류 덕분에 열린 위치에 있다. 도 12c는 도 12a 및 12b에 도시된 밸브 기작의 조정을 증명하며, 여기서 내쉼 기류에 대한 저항을 줄이는 가동성 요소의 주위에 또는 내에 하나 이상의 개구가 있고, 추가적으로 내쉼 기류의 속도를 증가시킨다. 모든 이 밸브 기작 및 구조는 들이쉼 기류가 밸브 닫힘을 이끌고 내쉼이 밸브 열림을 이끌도록 반대 배향에 위치될 수 있다.
기류 저항기의 가동성 요소 (플랩) 42a 및 42b는 임의의 적당한 물질로 만들어질 수 있다. 특히, 호흡 과정에 의해 적용되는 힘을 버틸 수 있는 충분한 굳음을 가지는 물질. 추가적으로, 견딜수 있는 물질(예를 들어, 호흡 통로의 습기 등을 견딜 수 있는)은 또한 요망될 수 있다. 몇몇 버전에서, 장치는 버려질 수 있고, 따라서 내구력은 덜 결정적일 수 있다. 추가적으로, 가동성 요소 42a 및 42b는 전체적으로 기류를 저항하거나 제한하지 않는, 그러나 동시에 예를 들어 데브리스(debris), 꽃가루, 알레르겐, 및 전염성 작용제를 제거할 수 있는 다공성 물질 또는 필터 등으로부터 또한 만들어질 수 있다.
도 13a 및 13b는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 또 다른 기류 저항기의 사시도를 보여준다. 도 13a는 내쉼 중 보여질 수 있는, 기류에 대한 증가된 저항을 일으키는, 닫힌 위치에 기류 저항기(플랩 밸브)를 보여준다. 도 13b는 들이쉼 중 보여질 수 있는, 닫힌 위치에 비해 기류에 대한 감소된 저항을 일으키는, 열린 위치에 기류 저항기를 보여준다. 수축된 플랩 밸브의 작은 프로파일 때문에, 기류 저항기가 열려있는 경우 기류 저항기에 의해 부가되는 저항이 무시될 수 있다. 가동성 요소 42a 및 42b는 서로 부착되거나 단일 피스이다. 가동성 요소 42a 및 42b는 탭, 접착제, 프레스 핏(press fit), 외부 압력 (고정기구(28)로부터) 또는 당업자에 알려진 임의의 방법을 사용하는 고정 요소 54a 및 54b에 의한 통로의 벽에, 림(30)에, 또는 고정기구(28)에 부착된다. 내부 개구 45는 주위 위치가 또한 고려되지만, 내쉼 기류(닫힌 상태)에 저항을 줄이도록 중심에 위치된다. 몇몇 버전에서, 밸브에 개구의 크기 및 수는 기류 저항기의 저항을 결정할 수 있다. 따라서, 개구의 크기 및 수는 I:E 비를 결정하기 위한 목적으로 선택될 수 있다.
도 14는 도 13a 및 b에 도시된 기류 저항기에 구조 및 작용이 유사한 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 제공한다. 도 14에서, 가동성 요소 42a 및 42b를 완전히 또는 부분적으로 덮도록 위치되는 보강 지지체 60a 및 60b를 가동성 요소는 추가로 포함한다. 상기 강화 지지체는 이 가동성 요소에 추가 구조 및/또는 지지체를 제공한다. 추가적으로, 보강 지지체(60a 및 60b)는 더욱 믿을 만한 밀봉을 조장하고 가동성 요소 42a 및 42b의 움직임을 표준화하며, 한편 특히 기침 중 보여질 수 있는, 높은 압력 및 기류에 노출 되는 경우, 가동성 요소가 뒤집힐, 기류의 방향으로 조여질 또는 그렇지 않다면 실패될 개연성을 줄인다. 강화 지지체 60a 및 60b의 부가는 또한 들숨 및 날숨 중 다른 소리 또는 임의의 휘파람 소리를 또한 약하게 한다. 가동성 요소 42a 및 보강 지지체 60a 및 가동성 요소 42b 및 보강 지지체 60b는 단일 유닛 일 수 있다(또는, 각 "플랩"은 단일 유닛일 수 있다). 대안적으로, 두 가동성 요소 42a 및 42b 및 두 강화 지지체 60a 및 60b는 단일 유닛일 수 있다. 중심 개구(45)는 또한 도면에 도시되어 있다.
도 15a- 15c는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 보여준다. 기류 저항기는 내부 개구 45가 또 다른 기류 저항기 64("포함된 기류 저항기")에 의해 대체되는 것을 제외하고, 도 13a 및 13b에 도시된 것과 유사하다. 이 포함된 기류 저항기(64)는 밸브를 통한 흐름이 미리 정해진 수준 밑으로 떨어지는 경우 자동으로 닫힌다. 이는 기류 저항기 (포함된 기류 저항기 영역을 가짐)가 호기말양압 (PEEP)을 제공하는 것을 가능하게 한다. 도 15a에서, 기류 저항기는 내쉼 중 보여지고, 기류 저항기의 가동성 요소 42a 및 42b는 닫힌 위치에 있다. 기류 저항기(64)의 포함된 위치는 기류 저항기 및/또는 기류에 걸친 압력 차이가 특정 수준 위에 있는 한 열려있다. 따라서, 이 도면은 통로에 기류 및 압력 차이가 가장 큰 경우, 내쉼의 시작을 증명한다. 도 15b에서, 동일한 기류 저항기는 내쉼 중 다시 보여지고, 기류 저항기의 가동성 요소 42a 및 42b는 여전히 닫힌 위치에 있다. 그러나, 포함된 기류 저항기 영역(64)은 닫힌 위치를 가정하고, 왜냐하면, 통로를 통한 기류 저항기 및 기류에 걸친 압력 차이가 시초값 위에 더 이상 있지 않기 때문이다. 이 시나리오는 기류 및 압력 차이가 감서하거나 낮아지는 경우에, 내쉼의 뒤 단게에 대응할 수 있다. 따라서, 내쉼의 말단에, PEEP는 만들어진다. 예를 들어, 포함된 기류 저항기(64)는 폐로부터 들어오는 호흡 구멍에 공기 압력이 5.0 cm H2O 미만인 경우마다 닫히도록 설정될 수 있다. 도 15c는 들이쉼 중 장치를 보여주고, 여기서 기류 저항기의 가동성 요소 42a 및 42b는 열린 위치에 있고, 상기 기류에 대한 최소 저항을 가진 흡입 기류를 가능하게 한다.
도 16a 및 16b는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 보여준다. 도 16a는 내쉼 중 닫힌 위치에 힌지없는 밸브 76를 보여주며, 여기서 기류에 대한 증가된 저항이 있다. 도 16b는 들숨 중 열린 위치에 힌지없는 밸브 76를 보여주며, 여기서 기류에 대한 감소된 저항이 있다. 힌지없는 밸브 76는 또한 호흡 주기의 여러 단계에서 각 방향으로 기류를 허용하는 이의 구조 내 하나 이상의 홀을 포함할 수 있다. 예를 들어, 닫힌 위치에도 불구하고, 힌지없는 밸브 76는 내쉼 기류의 몇몇 수준을 여전히 허용할 것이다. 대안적으로, 힌지없는 밸브 76는 완전히 닫히지 않을 수 있다. 닫힌 상태에서 조차, 이의 플랩은 모든 기류를 완전히 차단하지 못할 수 있다.
도 17a 및 17b는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체예의 사시도를 보여준다. 도 17a 및 17b에 도시된 막-타입 기류 저항기는 기류 저항기의 바디에 연결자(82)에 의해 부착된 막(80)(이는 플로피일 수 있거나 아닐 수 있다)을 포함한다. 도 17a에 도시된, 내쉼 중, 막(80)은 막 자체를 내쉼 중 막(80)을 지지하는 통로(예를 들어, 림(30)으로부터)의 면에 돌출되어 있을 수 있는 림(30)에 대항하여 및/또는 병렬 지지체(84)에 대항하여 앉힐 수 있다. 도 17b는 들이쉼 중 위치를 보여주고, 굽은 위치에 막(80), 이로써 들이쉼 기류에 대한 저항을 감소시키고, 기류 저항기를 통한 기류를 증가시킨다. 막 80은 들이쉼 및 내쉼 중 열려 있는 개구(86)(또는 구멍)를 가질 수 있다. 기류 저항기의 몇몇 버전에서, 막(80)은 개구를 가지지 않는다. 다른 버전에서, 막(80) 내 여러 개구가 있다.
도 18a 및 18b는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체에의 단면도를 보여준다. 도 18a는 들숨 중 기류 저항기를 보여주고, 이 과정에서 변형가능한 막(90)은 펼쳐져(unfurl) 감소된 저항 및 증가된 기류를 이끈다. 도 18b는 날숨 중 기류 저항기를 보여주며, 이 과정에서 변형가능한 막(90)은 증가된 저항 및 감소된 기류를 이끄는 접히는 배열 또는 배향을 가정한다. 변형가능한 막(90)은 이러한 기류 저항기가 PEEP 효과를 제공하도록 할 수 있는 초기 설정 위치(외부 영향 또는 압력이 없는 바람직한 배향으로 초기 설정되는 경향)를 가질 수 있다.
도 19a 및 19b는 본원에 기재된 임의의 장치에서 사용될 수 있는 기류 저항기의 또 다른 구체예의 단면도를 보여준다. 이는 스탑퍼-타입 기류 저항기이다. 도 19a는 밸브에 걸친 최소 압력 차이 및 기류 없거나 거의 없는 내쉼에 기류 저항기를 보여준다. 도 19b는 밸브에 걸친 증가된 기류 및 증가된 압력 차에 의해 특징되는, 더욱 강한 내쉼 중 장치를 보여준다. 스탑퍼(92)는 회귀 기작(94)에 연결된다. 스탑퍼(92)는 호흡 주기의 특정 부분 또는 항상 기류를 허용하도록 안에 개구를 또한 가질 수 있고(예를 들어, 또 다른, 포함된, 기류 저항기, 예를 들어 들이쉼 중 기류를 허용하고 내쉼에서는 허용하지 않는 것), 이로써, 기도와 외부 환경 사이 유체 소통을 제공한다. 대안적으로, 스탑퍼 92는 들이쉼 중 열리고 내쉼 중 닫힘 또는 그 역이 되는 밸브 위치를 가질 수 있다. 도 19a에서 오른쪽에서 왼쪽으로 기류는 회기 기작(94)에 의해 제공되는 스프링 힘을 극복하기에 불충분하고, 스탑퍼(92)는 밀봉 지지체(96a 및 96b)에 대항하여 봉한다. 도 19b에서, 오른쪽에서 왼쪽으로의 기류는 회기 기각(94)에 의해 제공되는 스프링 힘을 극복하기에 불충분하고, 스탑퍼 92는 왼쪽으로 배치되고 따라서 내쉼 기류는 허용된다. 도 19a 및 19b에 기재된 이 기작은 PEEP가 장치에 의해 만들어질 수 있는 한 방법이다.
도 20는 호흡 장치의 또 다른 구체예의 사시도이며, 여기서 장치는 비강과 소통하여 배치될 수 있고 제거가능하다. 도 20에서, 고정기구 28는 환자의 코와 장치(1)에 기류 저항기 사이에 위치되고, 부분 또는 완전한 밀봉을 제공하며, 장치를 고정하고, 환자에 편안함을 제공한다. 고정기구(28)은 환자의 콧구멍 내 맞춰질 수 있고 거칠게 원형인 단면을 가진다.
도 21은 호흡 장치의 또 다른 구체예의 사시도이며, 여기서 장치는 코의 개구 내 배치될 수 있고 제거 가능하다. 이 장치는 대략 타원 단면적을 가지는 고정기구(28)를 보여준다. 많은 이러한 단면적 모양은 배치, 고정, 밀봉 및 편안함을 최적화 하는 것을 가능하게 하며, 환자의 코의 개구 내에 잘 맞도록 고안된 원뿔 또는 비대칭성 모양의 여러 종류를 포함한다. 몇몇 경우에, 림(30) 및/또는 임의의 기류 저항기(4)는 임의의 요망되는 단면 형태를 가정할 수 있고, 타원 또는 임의의 다른 원형태가 아닌 배향을 포함한다. 몇몇 구체예에서, 고정기구(28)는 장치의 배치 전, 후 또는 중 환자에 의해 형상가능하거나, 변형가능하거나, 조절가능할 것이다. 대안적으로, 장치는 MRI, CT, 엑스레이, 또는 직접 보는 방식을 포함하는 이미지 방식의 사용을 통하거나, 치과 및 다른 분야에서 공통되는 몰딩 기술의 사용을 통해 개개 환자에 잘 맞추도록 주문에 따라 만들어질 수 있다.
도 22는 호흡 장치의 구체예의 단면을 보여주며, 여기서 장치는 제거가능하고 비강과 유체 소통하게 고정될 수 있다. 이 버전에서, 장치는 기류를 바꾸는 임의의 움직임이 가능한 성분을 함유하지 않는다. 장치는 장치 지지체를 제공하는 림(30) 및 고정기구(28)를 포함한다. 장치는 하나 이상의 방향에서 기류를 증가시키고 저항을 줄이도록 더 크게될 수 있다. 몇몇 경우에, (활성 또는 불활성 성분을 가진) 약은 임의의 장치의 성분, 예를 들어 림(30)에 놓이거나 내에 새겨질 수 있다. 몇몇 경우에, 구조 지지체가 장치, 예를 들어 고정기구의 또 다른 성분에 의해 제공되는 한, 림(30)이 없을 수 있음은 인식된다. 이 경우에, 약은 로드될 수 있거나 고정기구에 또는 경로 내에 코팅될 수 있다.
도 23는 호흡 장치의 또 다른 구체예의 단면을 보여주며, 여기서 장치는 제거 가능하고, 비강과 소통하게 고정될 수 있다. 이 도면에서, 두 기류 통로가 있다. 각 통로는 기류 저항기(24)로 보여진다. 고정기구(28)은 두 통로를 둘러싸고, 각 통로는 (선택적) 림(30)을 포함한다. 흐름 저항기(24)의 각각은 기류에 대해 독립적으로 저항을 줄이거나 증가시킬수 있고, 호흡 주기 중 상이한 시간에서 또는 동시에 작동될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 들이쉼 중, 기류 저항기(24) 중 하나는 기류에 대한 저항을 줄일 수 있으며, 한편 제 2 기류 저항기(24)는 기류에 대한 저항을 증가시킬 수 있다. 내쉼에서, 제 1 기류 저항기(24)는 기류에 대한 저항을 증가시킬 수 있으며, 한편 제 2 기류 저항기(24)는 기류에 대한 저항을 감소시킬 수 있다. 다시 말해, 들이쉼 기류는 한 위치를 통해 진행될 수 있고, 내쉼 기류는 동일 장치 내 제 2 위치를 통해 진행될 수 있다.
도 24는 호흡 장치의 또 다른 구체예의 단면도를 보여주며, 장치는 제거가능하고 비강과 소통하게 고정될 수 있다. 장치는 장치를 가로지르면서 기류의 경로에 위치하는 고정된 필터(98)를 가짐을 보여주고 있다. 고정된 필터(98)는 임의의 고체 또는 액체 입자, 데브리스, 냄새, 알레르겐, 꽃가루, 및/또는 전염성 작용제의 기류를 깨끗하게 하도록 도와줄 수 있다. 이 필터(98)는 비록 운동의 몇몇 정도가 허락될 수 있지만, 호흡 주기의 모든 부분 중 제 위치에 단단히 고정되어 있을 수 있다. 약은 환자에 추가적 이점을 제공하는 장치의 하나 이상의 성분의 표면에 또는 내에 배치될 수 있다. 고정된 필터(98)의 부가는 이러한 고안이 요구되지 않는다면, 한 방향으로 증가된 저항으로 이끌 수 없다. 고정된 필터(98)는 당업자에 알려진 필터 물질의 임의의 수로부터 만들 수 있다. 고정된 필터(98)는 기류 저항기(4)에 추가로, 또는 기류 저항기(4)의 대안으로서 본원에서 임의의 호흡 장치에서 사용될 수 있다.
도 25는 호흡 장치의 또 다른 구체예의 단면을 보여주고 있으며, 여기서 장치는 제거 가능하고 비강과 소통하도록 고정될 수 있다. 도 25의 호흡 장치는 장치 내 위치된 도시된 가동성 클렌징 필터(100)를 포함하고, 이는 고체 또는 액체 입자, 데브리스, 냄새, 알레르겐, 꽃가루, 및/또는 전염성 작용제의 기류를 제거하도록 도와줄 수 있다. 몇몇 버전에서, 필터는 들이쉼 (또는 내쉼) 중 단지 여과하도록 구조될 수 있거나, 기류 통로에 극도로 큰 기류 (또는 공기 압력) (예를 들어, 기침, 코풀기, 제체기) 중 길 밖으로 움직일 수 있다.
도 26a 및 26b는 들이쉼 및 내쉼 각각 중 가동성 클렌징 필터를 보여주는 가동성 필터의 한 버전의 사시도이다. 가동성 클렌징 필터는 임의의 고체 또는 액체 입자, 데브리스, 냄새, 알레르겐, 꽃가루, 및/또는 전염성 작용제를 제거하는 능력이 있는 가동성 필터, 브러시(scrubber), 또는 임의의 다른 장치일 수 있다. 이 가동성 클렌징 필터는 기류 저항기(4)에 첨가하여 또는 이의 대안으로서 본원에서 임의의 호흡 장치에서 사용될 수 있다. 도 26a는 가동성 필터 요소(102a 및 102b)의 서로 떨어진 배치를 이끄는, 내쉼 중 (도면에서 오른쪽에서 왼쪽으로 기류가 흐르는 중) 가동성 클렌징 필터 (가동성 필터 도시됨)를 보여준다. 도 26b는 가동성 필터 요소 102a 및 102b의 서로를 향한 배치를 이끄는 날숨 중 (도면에서 왼쪽에서 오른쪽으로의 기류 움직임 중) 가동성 클렌징 필터를 보여준다. 따라서, 들숨에서, 기류는 가동성 필터 요소 102a 및 102b를 통해 통과하고 공기는 관련 물질이 제거될 수 있다. 날숨에서, 기류는 가동성 필터 요소 102a 및 102b 주위 및 이를 통해 통과된다. 가동성 필터 요소 102a 및 102b의 부가는 이러한 고안이 요망되지 않는다면, 한 방향에 증가된 저항을 이상적으로 이끌지 않는다. 가동성 필터 요소 102a 및 102b는 당업자에 알려진 필터의 물질의 임의의 수로부터 만들어질 수 있다. 하나 이상의 개구 또는 구멍은 가동성 필터 요소 102a 및 102b 내에 배치되어 들이쉼 또는 내쉼 저항을 바꿀 수 있다.
도 27는 당해 장치의 또 다른 구체예를 3차원으로 보여주며, 여기서 장치는 제거가능하고 두 비강과 소통하게 고정된다. 코의 마스크 108는 장치의 주변 주위 공기 누수의 가능성을 제거하거나 최소화하기 위한 목적으로 코 및 얼굴에 대항하여 고정되도록 위치된다. 장치는 스트랩 110a 및 110b (이는 고정 위치를 용이하게 함)을 포함하는 고정기구 및 스트랩에 의해 얼굴에 대항하여 고정되는 코의 마스크(108)를 포함한다. 마스크의 기류 저항기(116) 호흡 주기의 모든 또는 임의의 부분 중 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 조정한다. 비록 둘 이상의 기류 저항기(116)가 사용될 수 있지만(예를 들어, 각 콧구멍에 인접하여 배치된 하나), 하나 이상의 장치에 위치된 기류 저항기(116)가 있다.
도 28는 호흡 장치의 또 다른 구체예의 단면을 보여주며, 여기서, 장치는 제거가능하고, 비강과 소통하게 고정될 수 있다. 도 28에서, 호흡 장치는 호흡 가스 공급을 추가로 포함한다. 호흡 가스 입구(120)는 호흡 장치에 부착되어 있고, 가스, 예를 들어 순수한 산소 또는 혼합된 산소를 통로에 제공한다. 기류 저항기 24는 호흡 주기 중 임의의 또는 모든 부분 중 들이쉼 및/또는 내쉼 저항을 변경할 수 있는 통로 내에 포함된다. 장치의 몇몇 버전에서, 내쉼 중 기류 저항기(24)는 플랩 기작이 특징이 될 수 있으며, 여기서 플랩은 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 가스 입구(120)를 방해하고, 이로써 환자가 흡입하고 그래서 흐름 저항기(24)가 어느 정도 열리는 경우 단지 가스의 방출을 제공한다. 호흡 가스를 제공하는 장치는 영구적으로 또는 영구적이지 않게 고정, 부착, 또는 그렇지 않다면 고정기구, 림 또는 기류 저항기에 프레스 피트, 접착제 또는 몇몇 다른 기구를 통해 결합될 수 있다. 몇몇 경우에, 호흡 가스 공급은 다중 제조자로부터 현재 유용한, 호흡 가스를 제공하는 기성품(off-the-shelf) 장치일 수 있다.
이들을 사용하는 상기 언급된 장치 및 방법은 근접 기도로부터 먼 기도(들이쉼)로 기류에 대한 제 1 기류 저항을 제공하고, 먼 기도로부터 근접 기도(내쉼)로 기류에 대한 제 2 기류 저항을 제공할 수 있다. 본원에 기재된 호흡 장치의 몇몇에서, 내쉼 기류 및/또는 내쉼 기도 압력이 시초 값 밑으로 떨어지는 경우에(너무 낮아서 기류 저항기 기작을 열리지 않도록 하는 것), 내쉼 기류는 정지될 것이며, PEEP를 이끈다. 결과적으로, 정상 들이쉼, 정상 내쉼 및 PEEP는 임상적 이익을 포함하는 환자에 대한 잠재적 이익을 제공하면서 공급된다.
호흡 장치의 사용
본원에 기재된 호흡 장치 및 방법은 여러 치료적 및 비 치료적 목적을 위해 사용될 수 있다. 몇몇 이 사용의 기재는 아래에 있다. 본원에 기재된 호흡 장치 및 방법은 다른 방법에서 또한 사용될 수 있고, 이 실시예는 제한적인 것으로 간주되어서는 안된다.
일반적으로, 본원에 기재된 호흡 장치는 이를 필요로 하는 사람(예를 들어, 환자)의 호흡 및 심장 혈관 기능을 개선할 수 있다. 따라서, 이 호흡 장치는 예를 들어, 의학적 질병 상태의 여러 징후를 경감, 치료 또는 완화하기 위해 치료적으로 사용될 수 있다. 추가적으로, 호흡 장치는 임의 사람의 건강과 삶을 개선하는데 일반적으로 유용할 수 있다.
본원에 기재된 장치 및 방법에 의해 치료될 수 있는 질병 상태는 제한되지는 않지만 심부전 (우편 및/또는 죄편), COPD, 폐부종, 수면무호흡 (폐쇄성 및/또는 중추), 호흡관련수면장애, 체인-스토우크스 호흡, 불면증, 코골이 및 다른 수면 장애, 천식, 기관지연화증, 급성 폐 손상(acute lung injury), ARDS, 낭성 섬유증, 저산소혈증호흡기능상실, 위식도역류질환, 열공 헤르니아, 가슴쓰림, 고혈압, 심근경색, 부정맥, 심근병증, 심장 판막 질명 (승모판막, 대동맥판막, 오른방실판막, 또는 폐동맥판막의 협착증 또는 역류), 발작, 일과성 허혈 발작, 증가된 중추 압력, 여러 염증성 질병, 및 퇴행성 신경 질환(degenerative neurologic conditions)를 포함한다. 더구나, 장치는 기계적 환기 장치를 땐 뿐만 아니라 수술 후 환자를 위해 이로워야 한다.
기도 내 증가된 압력은 폐부종, 심부전의 공통 결과의 양 및 빈도를 줄일 수 있다. 심장에 적용 후 및 적용 전에 또한 영향을 받을 수 있다; 예를 들어, 적용 전 및 적용 후는 심부전을 가진 환자에서 줄어들 수 있다. 압력을 채움은 증가될 수 있거나 더욱 가능성 있게는 줄어들 수 있다. 압력을 채움을 줄이는 것은 심장이 약한 환자에 잠재적으로 이로울 수 있다. 가스 교환은 많은 경우에 개선될 수 있고, pO2의 증가 및 pCO2의 감소를 이끈다. 몇몇 경우에, pCO2의 수준은 실질적으로 개선 또는 더욱 안정적 및 덜 동요될 수 있다. pCO2의 안정성의 이 증가는 예를 들어, 체인-스토크스호흡를 가진 환자 및 중추 수면무호흡증을 가진 환자에 좋은 이점을 이끌 수 있다.
호흡 기류(제한되지는 않지만, 상부 기도, 기관, 기관지, 비인두, 구인두, 비강, 구강, 성대, 후두, 편도 및 관련된 구조, 혀등, 비동, 및 비개골)에 노출되는 신체 내 임의의 위치는 증가된 기도 압력으로부터 및 내쉼 기도의 증가된 항상성으로부터 이점이될 수 있다. 몇몇 경우에, 부푸름에 감소 및 이 위치의 부종에 감소가 있을 것이며, 기류가 통과하는 기도 및 도관의 증가된 직격을 이끈다. 이는 들이쉼에 붕괴하는 이 구조의 경향을 줄이도록 이끈다. 더구나, 이 구조는 들숨 또는 날숨에 소음을 만들지 않는 경향이 있을 수 있고, 이로써 코골이의 질 및/또는 양을 줄인다. 또 다른 것으로, 기도에 부종의 감소는 이 구조가 붕괴될 가능성을 줄이고, 코골이, 무호흡, 또는 저호흡의 크기 및 빈도를 줄일 수 있다. 더구나, 부푸름 및 부종에 감소 및 이 양 압력에 따른 개선된 림프액 흐름은 예를 들어 코의 막힘, 염증, 및 부비강염을 줄일 수 있다.
호흡 장치는 폐 탄성을 또한 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 폐 탄성은 폐 및 꽈리에 있을 수 있는 유체가 증가된 기도 압력에 의해 멀리 당겨진다면, 부분적으로 증가될 수 있다. 이 증가된 폐 탄성은 숨쉬기를 더욱 쉽게 할 수 있고 덜 힘들게 할 수 있고 환자의 부분에 힘을 가해 격막(횡경막)을 특정 거리에 배치하여 특정 호흡 양을 달성할 수 있다. 더구나, 증가된 폐 탄성은 꽈리와 입 사이 압력 차이를 줄일 수 있다. 이 압력 차이가 감소하면서, 이는 들이쉼 시도가 상부 기도의 붕괴를 유도할 가능성을 줄이게 된다. 따라서, 폐 탄성에 증가는 폐쇄성 수면무호흡 또는 저호흡 에피소드(hypopnea episodes)의 빈도수 또는 강도에 감소를 가져올 수 있다. 유사하게, 코골이 빈도수 및 강도(크기)는 유사한 이유로 줄어들 수 있다.
이 효과는 가슴 내 압력에 증가 및 전층의 압력에 변화를 통해 중재될 수 있고, 기능이 약한 심장에 전부하 및 하부하에 대한 이 이로운 효과일 수 있다. 심장에 대한 왼쪽 편에 이점에 추가하여, 심장의 오른쪽에 제공되는 이점이 또한 있을 수 있다. 본원에 기재된 호흡 장치로 배출 분율을 개선함은 심장 조식의 에너지론 및 생물학적 특성에 긍정적 단 및 장 기간 변화를 야기할 수 있다. 이 긍정적 변화들은 Acorn Cardiovascular (St. Paul, Minnesota) 및 Paracor Medical (Sunnyvale, California)에 의해 개발된 것고 k같은 여러 복잡한 심장 지지 장치로 치료된 심장에서 보여지는 긍정적 개조 변화를 모방할 수 있다. 이 내쉼 저항기는 환자의 심장을 "지지"하는 환자 자신의 흉부 압력을 사용한다. 더구나, 본원에 기재된 호흡 장치에 의해 잠재적으로 제공되는 지지체는 제한되지는 않지만 심실이기 때문에, 심부전 및 다른 심장 또는 폐관련 병에 의해 심하게 영향을 받을 수 있는, 심방을 지지할 수 있다. 더욱 짧고 더 긴 기간에 좌심실 및 좌심방 크기에 감소가 있을 수 있다. 추가적으로, 심장 교감 활동은 줄어들 수 있고, 심장 생산량은 제공되는 저항의 특성에 의존하여 증가될 수 있거나 감소될 수 있다.
높아진 내쉼 저항의 여러 다른 이로운 효과가 있을 수 있고 본원에 기재된 호흡 장치로 달성될 수 있는 내 흉부 압력에 증가가 있을 수 있다. 실시예는 증가된 심장 박동 수 및 혈압을 포함한다. 부정맥의 수에 감소가 있을 수 있고, 이에 제한되지은 않지만, 심방/심실 및 심실잔떨림, 심방/심실 및 심실성빈맥, 심장차단, 및 다른 공통 부정맥을 포함한다. 따라서, 본원에 기재된 호흡 장치는 심장마비 및 다른 심장 장애의 유발을 또한 줄일 수 있다. 추가적으로, 관상 동맥은 증가가 기대될 수 있다. 추가로, 내쉼 저항 및 증가된 내 흉부 압력은 위식도역류질환 (즉 가슴쓰림), 위염, 바레트식도, 식도암, 열공 헤르니아, 및 횡경막 헤르니아의 다른 원인에 개선을 이끌 수 있다. 이 효과는 증가된 내 흉부 압력 덕분에 흉부 내 위치된 식도의 압착에 의해 조정될 수 있다. 결과적으로, 음식 및 다른 위 함유물은 더 이상 환자가 누워있는 경우에 공통적인 식도로의 환류는 있을 수 없다. 추가적으로, 헤르니아 (주로 열공헤르니아)는 감소될 수 있고 증가된 흉부 압력에 의해 복부로 다시 밀어넣어 질 수 있다. 이 호흡 장치의 사용은 상기 이미 기재된 것을 넘어 다른 소화기 병학 질병에 이로운 효과가 있을 수 있다.
제한되지는 않지만, 승모판막, 삼첨판막, 폐동맥판막 및 대동맥 판막 역류 및 승모판막, 삼첨판막, 폐동맥판막 및 대동맥 판막 협착증을 포함하는 심장 판막 질병은 본원에 기재된 호흡 장치로부터 또한 이점이 될 수 있다. 특히, 호흡 장치는 승모판 역류 효과가 있을 수 있고 추가 고리 확장(annular dilatation) (심부전 및 발생된 심장 확장의 부작용)을 막는 것을 도울 수 있다.
상기 기재된 호흡 장치의 사용은 COPD, 천식, 과도호흡, 및 패닉 발작을 포함하는 불안 장애 등과 같은 질병에서 매우 도움이 될 수 있는 호흡 속도의 감소를 이끌 것이다. 들이쉼 시간의 내쉼 시간에 대한 비(I:E ratio)는 장치로 감소될 수 있다. 호흡량은 또한 증가될 수 있다. 예를 들어, COPD에서, 증가된 저항은 개선된 내쉼 기능을 용이하게 할 수 있다. 이는 환자가 더 큰 호흡량 및 증가된 분시환기량으로부터 도움되도록 또한 할 수 있다. 호흡 장치가 PEEP (호기말양압)을 만드는 구체예에서, PEEP (또는 장치에 의해 만들어지는 저항)의 양은 COPD를 가진 환자에 공통되는 본래 PEEP의 조금 또는 전부를 극복할 수 있다. COPD를 가진 환자 또는 다른 폐 장애를 가진 환자에게, 가스 교환은 개선될 수 있다. 이 경우에, 가스 교환은 흡인된 공기로부터 혈류로 O2의 부가 및 몸으로부터 CO2의 제거를 지칭한다. 따라서, pO2는 증가될 수 있고, pCO2는 감소될 수 있으며, 특히 COPD를 가진 환자에게, 그러나 더욱 일반적으로는 장치로 치료된 모든 환자에게서 있을 수 있다. 더구나, 산소 포화는 증가될 수 있고, 헤모글로빈에 결합하는 산소의 증가를 반영한다.
호흡 장치에 의해 제공되는 다른 이점은 횡경막 피로의 감소 및 들숨의 부속 근육의 개선된 능력을 포함할 수 있다. 이는 폐 관련 질병을 가진 환자 및 더욱 특이적으로는 COPD 및 낭성 섬유증을 가진 환자가 매우 쉽게 호흡할 수 있도록 할 수 있다.
이미 언급된 바와 같이, 본원에 기재된 호흡 장치는 호흡 속도를 감소시킬 수 있다. 늦추는 호흡 기술은 혈압에 감소를 이끌 수 있음은 알려져 있다. 따라서, 장치는 전신 및 폐 고혈압을 가진 환자를 포함하여 고혈압 환자에 혈압을 줄일 수 있다. 혈압에 감소는 심장 수축 및/또는 심장 이완일 수 있다. 혈압에 감소는 1-70 mm Hg 정도의 심장 수축 또는 이완일 수 있다. 이는 정상(<140/80 mm Hg) 또는 근접 정상 (<160/100 mm Hg) 수준으로 환자를 만들 수 있다. 고혈압을 위해 치료받는 환자에게, 장치는 약에 부수적 치료로서 또는 환자에 단독적 치료로서 사용될 수 있다. 몇몇 버전에서, 본원에 기재된 호흡 장치는 치료의 정치 후 수주 또는 수달 동안 더 긴 기간 이점을 제공하도록 수일 수주 수달의 기간에 걸쳐 짧은 기간 (분, 시간 또는 그 이상) 동안 사용될 수 있다. 치료는 15초 내지 24 시간 지속될 수 있고 규칙적 또는 불규칙적 간격, 예를 들어 수시간 내지 수일 정도에 걸쳐 반복될 수 있다. 장치는 호흡 속도를 늦추기 위해 깨어 있는 동안 또는 수면 중 밤 또는 낮에 착용될 수 있다. 혈압 및/또는 심장 박동 속도에 감소는 장치가 제 위치에 있는 동안 또는 장치가 제거된 후에 보여질 수 있다. 이는 장치가 제 위치에 있는 시간보다 더 길게 지속되도록 하는 호르몬 영향 때문일 수 있다. 더욱 특이적으로, 장치는 교감 또는 부교감 경로를 통해 작동될 수 있다.
내쉼 저항은 호흡 속도를 줄일 수 있는 내쉼 시간을 또한 연장할 수 있다. 따라서, 본원에 기재된 장치는 호흡 속도를 줄이기 위해 사용될 수 있다. 이는 불면증을 치료하는데 이점을 가질 수 있으며, 왜냐하면 이는 증가된 부교감 자극, 감소된 교관 자극 및/다른 호르몬 및 비 호르몬 효과를 통해 사용자에 이완의 느낌을 증진시킬 수 있기 때문이다. 이는 또한 사용자가 쉽게 및 빠르게 잠이 들도록 할 수 있고 수면의 질과 양을 개선할 수 있는 이완 또는 삶의 질의 감을 또한 증진시킬 수 있다. 따라서, 본원에 기재된 호흡 장치는 이완을 증진시키고 불면증을 치료하는 신규한 비 약제학적 방법을 제공한다. 장치는 상기 이완 및 삶의 질을 증신 시키도록 낮 및/또는 밤을 통해 사용될 수 있다.
본원에 기재된 호흡 장치는 비효율적, 비생산적 또는 그렇지 않다면 방해된 들숨에 특징되는 장애(제한되지는 않지만 폐쇄 수면무호흡 또는 제한적 폐 질병을 포함)를 치료 또는 경감하기 위해 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 위치에 장치로, 환자는 내쉼 후 다소 높아진 폐 크기를 더욱 쉽게 가질 수 있다. 또 다른 방법으로, 정상보다 더 많은 공기는 장치의 몇몇 버전을 사용하는 경우 내쉼 후 폐에 존재할 수 있다. 더 적은 꽈리가 붕괴될 수 있다; 따라서 들이쉼은 더욱 용이할 수 있으며, 왜냐하면 이는 후속 숨 중 꽈리를 다시 열리게 하는 노력을 줄일 것이기 때문이다. 더구나, 폐울혈 및 폐부종은 감소될 수 있고, 그래서 탄성은 개선될 수 있다. 결과적으로, 이는 환자가 들 숨의 적은 노력을 요구하게 할 수 있다. 그 결과로서, 더 작은 압력 차이(꽈리와 입 사이)를 요구할 것이다. 더 작은 압력 차이는 환자의 공기 전달 통로(상부 기도 및 인두 조직을 포함)가 붕괴될 더 작은 가능성이이고, 따라서 폐쇄성 수면무호흡, 호흡 저하 및 코골이의 개연성을 줄인다.
전염성 질병은 본원에 기재된 호흡 장치로부터 또한 이점이 될 수 있다. 이 질병은 제한되지는 않지만 (병원 또는 단체 생활 요구되는) 폐렴, 결핵, 기관지염, HIV, 및 SARS를 포함한다.
호흡 장치는 폐 또는 심장 갱생에 또한 유용할 수 있다. 예를 들어, 장치는 제한되지는 않지만 만성 기관지염, 폐기종, 천식, 폐 섬유증, 낭성 섬유증, 및 폐 고혈압을 포함하는 만성 폐 질병을 가진 환자에게서 사용될 수 있다. 대안적으로, 장치는 제한되지는 않지만 앙기나, 심근경색, 우측 또는 좌측 심부전, 심근병증, 고혈압, 밸브 질병, 폐 색전, 및 부정맥를 포함하는 심장 질환을 가진 환자에 이로울 수 있다.
비만을 가진 환자는 본원에 기재된 호흡 장치의 사용으로부터 또한 이점이 될 수 있다. 비만은 부분적으로 운동 못견딤에 기여할 수 있는데, 왜냐하면 이는 활동 중 대산 요구를 증가시키고 기능적 잔기 용량 (functional residual capacity(FRC))을 줄이고 폐확장 부전을 증진시킴에 의해 환기 역학을 바꾸기 때문이다. 비만은 심장 예비력을 줄일 수 있으며, 이는 정상적 심장 생산량 반응보다 더 높게 운동 활동 중 요구되기 때문이다.
이는 교대로 좌심실 후부하를 증가시키는 전신 고혈압을 일으킬 수 있다. 따라서, FRC, 심장 생산량 및 혈압에 이로운 효과 및 폐확장 부전에 잠재적 감소를 통해, 장치는 비만을 가진 환자에 유용할 수 있다.
호흡 장치는 운동 선수에 의해, 예를 들어, 유산소 및 무산소 활동 중, 심장 및 가스 교환에 잠재적으로 이로운 직접 효과 때문에 부분적으로 또한 사용될 수 있다. 몇몇 버전에서, 호흡 장치는 가스 교환을 위해 폐에 전달되는 산소의 양을 잠재적으로 증가시키면서, 들이쉼 기류의 양을 증가시키도록 더 클 수 있다.
본원에 기재된 호흡 장치는 수면에 치료 및 비 치료 효과를 위해 또한 사용될 수 있다. 수면 질은 더욱 느린 파동 수면, 더 적은 각성, 및 개선된 램 수면으로 개선될 수 있다. 사용자는 더욱 생산성 있는 수면을 가질 수 있고, 나 중에 덜 피곤할 수 있다. 추가적으로, 장치의 이로운 효과는 사용 기간을 넘어 그리고 낮 시간으로, 장치의 사용이 밤에 제한되는 경우(예를 들어, 사용자가 수면하는 경우)조차 연장될 수 있다. 몇몇 경우에, 교감신경 방전은 감소될 수 있고/거나 부교감 신경 방전은 증가될 수 있다. 따라서, 장치는 자율신경계에 긍정적 이점을 가질 수 있다. 이는 이로운 신경계 효과뿐만 아니라 이미 기재되어 있는 국소적 효과를 제공할 수 있다.
본원에 기재된 호흡 장치는 또한 비강 및 구강 외의 다른 위치에 사용될 수 있다. 실제로, 호흡 기류를 위한 입구 또는 출구 위치를 제공하거나 기류를 위한 공기 전달 통로 또는 도관을 제공하는 바디에 임의의 위치는 본원에 기재된 장치의 사용으로부터 이로울 수 있다. 예를 들어, 장치는 (예를 들어, 기관 절개술 후 환자에 사용을 위한) 기공 위치 근처, 이의 외부 표면 또는 이의 내에서 사용될 수 있다.
(여러 질병 상태에서 존재하는) 염증은 호흡 장치를 사용하여, 바람직하게는 상기 언급된 부교감 또는 교감 중재 효과 및/또는 미주 신경 및 이의 자극의 효과를 통해, 또한 감소될 수 있다. 염증성 시토카인 연속단계 모델에 의해 중재되는 임의의 질환의 치료는 본원에 기재된 방법 및 장치의 범위 내에 있다. 몇몇 구체예에서, 호흡 장치는 염증성 사이토카인 연속단계 모델이 마크로파지로부터 초기염증성(proinflammatory) 사이토카인의 방출을 통해 영향을 받는 질환을 치료하기 위해 사용된다. 질환은 염증성 사이토카인 연속단계 모델이 전신 반응, 예를 들어 폐혈 쇼크를 일으키는 것일 수 있다. 대안적으로는, 질환은 류마티스 관절염과 같은 국소화된 염증성 사이토카인 연속 단계 모델에 의해 중재될 수 있다. 본원에 기재된 호흡 장치를 사용하는 유용하게 치료될 수 있는 질환의 예는 제한적이지만, 막창자꼬리염, 소화, 위장 또는 십이지장 궤양, 복막염, 췌장염, 궤양성, 거짓막염증, 급성 또는 허혈 결장염, 겉주머니염, 후두개염 무이완증 담관염 담낭염 간염 크론병 장염 휘플(Whipple)의 것 질환, 천식, 알레르기, 과민성 쇼크, 면역 복합체 질환, 기관 허혈, 재관류 손상, 기관 괴사, 건초열, 패혈증, 패혈증, 내독소성 속 쇼크, 악액질, 이상고열증, 호산구성 육아종, 육아종증, 유육종증, 패혈성 유산, 부고환염, 질염, 전립선염, 요도염, 기관지염, 폐기종, 비염, 낭성 섬유증, 폐렴, pneumoultramicroscopicsilicovolcanoconiosis, 알빌리티스(alvealitis), 세기관지염 인두염 흉막염 부비강염 인플루엔자 호흡 융합체 바이러스, 포진, 파종성 균혈증, 뎅그열, 칸디다증, 말라리아, 사상충증, 아메바병, 포충낭, 화상, 피부염, 피부근염, 일광화상(두드러기) 사마귀, 두드러기, 혈관염(vasulitis), 맥관염, 심내막염, 동맥염, 죽상 동맥 경화증, 혈전성정맥염, 심낭염, 심근염, 심근 허혈, 결절성 동맥주위염, 류머티스성 열, 알츠하이머병, 복강 질환, 울혈 심부전, 성인의 호흡 곤란 증후군, 수막염, 뇌염, 다발성 경화증, 뇌경색증, 뇌색전증, 급성특발다발신경염 증후군, 신경염, 신경통, 척수 손상, 마비, 포도막염, 관절성 피진, 관절통, 골수염, 근막염, 파제트 병, 통풍, 치주질환(류마티스 관절염, 활막염, 중증 근무력증, 갑상샘엽(thryoiditis), 전신성 홍반성 루푸스, 굿패스처의 증후군, 베체트의 증후군, 동종 이식 거부 반응, 이식편 대 숙주 질환, 당뇨병, 강직성 척추염, 버거병, 재계층의 증후군 또는 호디킨 질환)를 포함한다.
호흡 장치 및 이를 사용하는 방법은 동물의 여러 상이한 타입에 적용되거나 이에 의해 사용될 수 있다. 방법 및 장치를 사용하는 대표적 동물들은 제한되지는 않지만 개; 고양이; 말; 소; 양; 등등과 영장류, 특히 인간을 포함한다. 본원에 기재된 호흡 장치는 사용을 위해 또한 포장될 수 있다. 예를 들어, 호흡 장치는 개별적으로 또는 세트(예를 들어, 쌍으로, 특히 각 콧구멍에 각 장치가 사용되는 이형로서)로서 포장될 수 있다. 추가적으로, 포장은 무균, 살균 또는 청정될 수 있다.
본원에 기재된 호흡 장치는 또한 하나 이상의 장치를 포함하는 키트의 부분으로서 또한 제공될 수 있다. 키트의 예는 호흡 장치 및 장치를 사용하는 방법에 대한 지시를 포함할 수 있다. 지시는 일반적으로 적합한 레코디 매체에 기록된다. 예를 들어, 지시는 종이 또는 플라스틱 등과 같은 기판에 인쇄될 수 있다. 이와 같이, 지시는 키트 또는 이의 성분의 용기의 라벨에 포장 삽입으로서 키트에 존재할 수 있다(즉, 포장 또는 서브 포장과 관련됨). 다른 구체에에서, 지시는 예를 들어, CD-ROM, 디스켓 등 적합한 컴퓨터에서 읽을 수 있는 저장 매체에 존재하는 전자 저장 데이타 파일로서 존재한다. 지시는 장치를 사용하는 방법에 완전한 지시를 포함하거나, 사용자가 지시를 위한 추가적 공급원을 사용하도록 지시하는 참조(예를 들어, 인터넷에 있는 지시를 알리는 주소)를 포함하는 임의의 형태를 취할 수 있다
실시예
하기 예는 삽화에 의해 제공되며 제한되지 않는다.
구강에 제거가능한 장치
구강에 사용에 적합한 호흡 장치(예를 들어, 도 1-3에 도시된 임의의 장치)를 의사 또는 대상자에 의해 대상자의 입에 배치될 수 있다. 호흡 장치는 대상자의 이, 잇몸, 혀, 입술, 입천장 또는 턱, 코, 아래턱 또는 피부를 포함하는 구강 또는 주위 해부 구조의 모양에 의해 제 위치에 고정될 수 있다. 호흡 장치는 또한 (또는 대안적으로) 접착제, 고장 스트랩의 사용에 의해, 또는 다른 고정기구에 의해 고정될 수 있다. 접착제의 사용은 장치와 구강 사이에 밀봉을 추가로 개선할 수 있다. 장치는 환자가 깨어 있거나 자고 있는 동안, 낮 또는 밤 중에 착용될 수 있다. 몇몇 경우에, 장치는 연장된 기간의 시간(예를 들어, 분, 시, 일) 동안 연속적으로 착용될 수 있다. 이 장치들은 COPD, 심부전, 수면무호흡, 불면증, 고혈압, 위식도역류질환, 열공 헤르니아 및 이전에 언급된 다른 의학적 질환을 앓는 대상에 이점을 제공하도록 의도된다.
몇몇 구체예에서, 장치는 하기와 같이 작동된다. 들이쉼 중, 밸브 기작은 기류가 외부 환경으로부터 기도 및 폐로 진행하면서 열린 위치에 있다. 열린 위치는 기류에 대한 저항이 내쉼보다 들이쉼 중에 더 많이 감소되거나 최소화되는 임의의 위치를 의미한다. 이는 이전에 기재된 임의의 기류 저항기의 구체예를 사용하여 달성될 수 있다. 내쉼 중 기도 및 폐로부터 외부 환경으로의 기류는 발생되고, 기류 저항기(예를 들어, 밸브 기작)는 이 내쉼 기류에 들이쉼 동안보다 더 큰 저항을 준다. 따라서, 들위쉼 중 저항이 내쉼 저항보다 작고, 요망되는 효과를 제공한다.
B. 비강에 제거 가능한 장치
비강에 사용에 적합한 호흡 장치(예를 들어, 도 4, 5, 20, 및 21에 도시된 임의의 장치)는 대상자 자신에 의해 또는 의사에 의해 대상자의 콧구멍의 하나 이상에 배치될 수 있다. 호흡 장치는 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 장치의 고정기구 및 콧구멍 강 사이 상호작용에 의해 대상자의 콧구멍에 제 위치에 고정될 수 있다. 접착제의 사용은 장치와 비강 사이 밀봉을 추가적으로 개선시킬 수 있다. 장치는 환자가 깨어있는 또는 수면 중 낮 또는 밤 동안 착용될 수 있다. 몇몇 경우에, 장치는 하루 종일 착용될 수 있다. 이 장치는 COPD, 심부전, 수면무호흡, 불면증, 고혈압, 위식도역류질환, 열공 헤르니아 및 이전에 언급된 다른 의학적 질병을 앓고 있는 대상자에 이점을 제공할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 비강에 착용된 호흡 장치는 하기와 같이 작동한다. 들이쉼 중, 밸브 기작은 회부 환경으로부터 기도 및 폐로 기류가 진행하는 열린 위치로 있다. 열린 위치는 기류에 대한 저항이 내쉼보다 들이쉼 중에 더 많이 감소되거나 최소화되는 임의의 위치를 의미한다. 이는 이전에 기재된 임의의 기류 저항기의 구체예를 사용하여 달성될 수 있다. 내쉼 중 기도 및 폐로부터 외부 환경으로의 기류는 발생되고, 밸브 기작은 이 내쉼 기류에 들이쉼 동안보다 더 큰 저항을 준다. 따라서, 들위쉼 중 저항이 내쉼 저항보다 작고, 요망되는 효과를 제공한다. 몇몇 버전에서, 두 콧구멍의 기류를 조정하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 비강으로 기류를 조정하는 단일 호흡 장치를 가지는 것 또는 두 콧구멍을 위한 기류 저항기를 가지는 호흡 장치를 가지는 것 또는 하나의 콧구멍을 통해 모든 기류를 간단히 차단하는 것 및 다른 콧구멍을 통해 기류를 조정하는 호흡 장치를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
C. 비강에 제거가능한 필터 장치
호흡 장치를 사용하기 위한 방법의 하나의 구체예에서, 도 24 또는 도 25에 도시된 호흡 장치는 의사 또는 대상자에 의해 대상자의 콧구멍의 하나 이상에 배치된다. 호흡 장치는 대상자의 콧구멍에 고정된다(예를 들어, 대상자의 콧구멍과 장치의 고정기구 사이 상호작용에 의해). 접착제의 사용은 장치와 비강 사이에 밀봉을 추가로 개선할 수 있다. 장치는 환자가 깨어있거나 수면하면서 밤 또는 낮 동아에 착용될 수 있다. 몇몇 경우에, 장치는 연속적으로 착용될 수 있다. 이 장치는 알레르기 및 알레르기 관련 질병, 부비강염, 후비루 증후군, 및 본원에 기재된 다른 의학 질병을 앓고 있는 대상자에 이점을 제공할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 장치는 하기와 같이 작동된다. 들이쉼 중, 고정된 클렌징 필터(98) 또는 가동성 클렌징 필터(100)는 기도 및 페로 지나가기 전에 외부 환경으로부터 기류를 여과한다. 기류가 기도 및 폐로부터 외부 환경으로 진행하는 내쉼 중, 고정된 클렌징 필터(98)는 기류의 경로에 남아 있고, 한편 가동성 클렌징 필터(100)는 편향되거나 움직일 수 있어 적은 기류가 이를 통해 진행하도록 한다(및 더 많은 기류가 이 주위에서 진행하도록 한다). 또 다른 경우에, 클렌징 필터가 들이쉼 또는 내쉼 기류에 대한 임의의 추가적 저항을 부가하지 않는 것이 비록 몇몇 경우에 들이쉼 및/또는 내쉼 기류에 대한 저항의 부가가 요망될 수 있지만, 바람직할 수 있다.
제거가능한 콧구멍 개방 장치
호흡 장치를 사용하기 위한 방법의 하나의 구체예에서, 도 22에 도시된 장치는 의사 또는 대산자에 의해 대상자의 콧구멍의 하나 이상에 배치되고, 여기서 대상자의 콧구멍에 의해 제 위치에 유지된다. 장치는 환자가 깨어있거나 수면하면서 밤 또는 낮 동아에 착용될 수 있다. 몇몇 경우에, 장치는 연속적으로 착용될 수 있다. 이 방식에서, 이 장치는 수면무호흡, 코골이, 및 본원에 기재된 다른 의학 질병을 앓고 있는 대상자뿐만 아니라 개선된 운동 능력을 요망하는 대상자에 이점을 제공할 수 있다.
몇몇 구체예에서, 장치는 하기와 같이 작동된다. 들이쉼 중, 장치 도구는 콧구멍을 열어 기류 저항을 최소화하고 콧구멍이 코안 음 압력에 의해 붕괴되거나 부분적으로 닫히는 것을 차단한다. 내쉼에, 장치는 다시 지지하여 콧구멍을 열리도록 하고, 기류의 유용한 내강의 크기를 증가시킴에 의해 내쉼 기류를 용이하게 한다.
호흡 장치는 비 침습성 환기 장치에 의해 생산되는 내쉼 저항을 모방함에 의해 또는 많은 영향받은 환자에 의해 본능적으로 채용되는, 입술을 오므린 호흡의 효과를 모방함에 의해 환자의 호흡, 심장 또는 일반적 건강을 개선할 수 있다. 생리학적으로, 본원에 기재된 장치는 입술을 오므린 호흡을 경험한 이들이 이로운 효과, 특이적으로는 산소 포화 개선; 호흡 속도 감소; 및 호흡량 증가를 제공할 수 있다. 장치는 이로운 심장 효과, 예를 들어 감소된 혈압; 감소된 후부하; 감소된 전부하; 감소된 심장 박동 속도; 및 개선된 배출 분율을 또한 제공할 수 있다. 이는 교대로 고혈압, 심부전, 폐부종, 수면무호흡 및 만성폐쇄폐병 or 심부에 부수적 다른 후유증 증상이 발생되는 영향받은 환자의 가능성을 줄일 수 있다. 추가로, 장치는 입술을 지속적으로 오므리는 것으로부터 환자를 자유롭게 하거나 호흡 튜브를 통해 비-침습성 환기 장치에 연결되어야 하는 중요한 이점을 제공할 수 있다. 이는 수면중 수행될 수 없는 입술 오므린 호흡 및 밤에 주로 사용되는 비침습성 환기 장치 (및 낮 활동의 수행 중 사용될 수 없는)에 대조적으로 이 장치는 하루 종일 증가된 내쉼 저항을 제공할 수 있다. 추가로, 호흡 장치는 흡입된 공기를 깨끗이 하기 위해 제공될 수 있고 또한 콧구멍을 열기 위해 제공될 수 있다. 이 장치는 알레르기, 부비강염, 수면무호흡 및 본원에 기재된 다른 질병을 치료하는 신규한, 비 침습성 방법을 제공한다.
이 상세한 설명에 인용된 모든 공개 문헌 및 환자 적용 기구는 각 개별 공개문 또는 환자 치료 기구가 특이적으로 및 개별적으로 참조로서 통합되는 것과 같이 본원에 참조로서 그대로 통합된다. 임의의 공개문의 인용은 출원일 전에 공개를 위한 것이고, 본 발명이 이전 발명에 의한 이러한 공개문을 앞선것으로 자격되지 않는 것을 인정하려는 것으로 판단되어서는 안된다.
비록 발명이 이해의 명확의 목적을 위해 예 및 삽화로서 상세히 기재되어 있지만, 이는 특정 변화 및 개조는 첨부된 청구범위의 취지 또는 범위로부터 벗어남 없이 만들어질 수 있음은 당업자에 쉽게 명백할 것이다.

Claims (94)

  1. 통로; 통로와 소통하는 기류 저항기; 및 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하기 위한 고정기구를 포함하는 비강과 소통하고 제거가능하게 고정되도록 제작된 호흡장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 통로를 지지하기 위한 림을 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기류 저항기가 통로를 통한 공기에 내쉬는 공기 및/또는 들이쉬는 공기에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 기류 저항기가 통로를 통한 내쉬는 공기에 대한 저항을 증가시키지만, 통로를 통한 들이쉬는 공기에 대한 저항을 실질적으로 증가시키지 않음을 특징으로 하는 호흡 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 기류 저항기가 통로를 통한 들이쉬는 공기에 대한 저항을 증가시키는 것보다 통로를 통해 내쉬는 공기에 대한 저항을 더 많이 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 기류 저항기가 기류 저항기를 가로지는 기류 또는 공기 압력 차이가 시초 수준을 넘는 경우에 통로를 통한 내쉬는 공기 및/또는 들이쉬는 공기에 대한 저항을 감소시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 기류 저항기가 기류 저항기를 가로지는 기류 또는 공기 압력 차이가 시초 수준 밑으로 떨어지는 경우에 통로를 통한 내쉬는 공기 및/또는 들이쉬는 공기에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 기류 저항기가 중첩(nested) 기류 저항기임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 기류 저항기가 플랩 밸브임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 기류 저항기가 들이쉼:내쉼 비가 약 3:1 내지 약 1:10 사이가 되도록 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 기류 저항기가 들이쉼:내쉼 비가 약 1:1.5 내지 약 1:4 사이가 되도록 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 기류 저항기가 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 약 1:3으로 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 외부 환경과 비강 사이에서 교환된 공기의 전부 또는 일부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 상기 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 외부 환경과 비강 사이에서 교환된 공기의 전부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 상기 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 비강 내에서 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 호흡 장치의 외부 영역이 사용자의 비강에 대항하여 압력을 가함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 고정기구가 두 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 고정기구가 두 비강 내에서 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  19. 제 1 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 비강 및 구강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  20. 제 1 항에 있어서, 활성제(active agent)를 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 활성제가 약을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  22. 제 20 항에 있어서, 활성제가 착취제를 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  23. 제 20 항에 있어서, 활성제가 멘톨을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  24. 제 1 항에 있어서, 필터를 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 필터가 가동성 필터임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  26. 제 1 항에 있어서, 고정기기구가 잘 맞는 물질(conformable material)을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  27. 제 1 항에 있어서, 호흡 가스 공급을 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  28. 통로; 비강으로 삽입되면서 열린 상태에 통로를 지지할 정도의 충분한 강도를 가지는 림; 및 하나 이상의 비강에 호흡 장치를 고정시키기 위한 고정기구를 포함하는 비강에 제거가능하게 고정되도록 제작된 호흡장치로서, 상기 호흡 장치가 사용자에 의해 제거되거나 적용될 수 있는 호흡장치.
  29. 제 1 항의 호흡 장치 및 호흡 장치의 사용자에 지시를 포함하는 키트.
  30. 통로;
    통로 내 필터; 및
    비강 내 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거가능하게 고정하기 위한 고정기구를 포함하는 비강에 제거 가능하게 고정되도록 제작된 호흡 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 통로를 지지하기 위한 림을 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  32. 제 30 항에 있어서, 필터가 제 1 방향에 장치를 통한 공기 흐름을 제 1 방향에 반대인 방향에 장치를 통한 공기 흐름보다 더 많이 여과하기 위한 가동성 필터를 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  33. 제 32 항에 있어서, 상기 필터가 통로를 통해 들어오는 공기를 여과하지만 통로를 통해 내쉬는 공기를 실질적으로 여과하지 않음을 특징으로 하는 호흡 장치.
  34. 제 32 항에 있어서, 필터가 통로를 통한 들이쉼 공기에 대한 저항을 증가시키는 것보다 통로를 통한 내쉼 공기에 대한 저항을 더 많이 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  35. 제 30 항에 있어서, 고정 기구가 사용자의 비강과 외부 환경 사이에서 교환된 공기의 부분 또는 전부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 고정 기구가 사용자의 비강과 외부 환경 사이에서 교환된 공기의 전부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  37. 제 35 항에 있어서, 고정 기구가 사용자의 비강 내에서 부분 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거 가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 호흡 장치의 외부 영역이 사용자의 비강에 대항하여 압력을 가함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  39. 제 30 항에 있어서, 고정기구가 두 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 두 비강 사이에 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거 가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  41. 제 30 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 구강 및 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  42. 제 30 항에 있어서, 활성제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 활성제가 약을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  44. 제 42 항에 있어서, 활성제가 착취제를 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  45. 제 42 항에 있어서, 활성제가 멘톨을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  46. 제 30 항에 있어서, 고정기기구가 잘 맞는 물질을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  47. 제 30 항에 있어서, 호흡 가스 공급을 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  48. 통로;
    통로 내 필터; 및
    비강에 삽입되면서 열린 상태에 통로를 지지하기에 충분한 강도를 가지는 림; 및
    하나 이상의 비강에 호흡 장치를 고정하기 위한 고정기구를 포함하는 비강에 제거 가능하게 고정되도록 제작된 호흡 장치로서, 호흡 장치가 사용자에 의해 제거되거나 적용될 수 있는 호흡 장치.
  49. 제 30 항의 호흡 장치 및 호흡 장치의 사용을 위한 지시를 포함하는 키트.
  50. 통로;
    통로와 소통하는 기류 저항기; 및
    구강의 부분 내에 실질적으로 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하기 위한 고정기구를 포함하는 구강과 소통하도록 제거가능하게 고정되도록 제작된 호흡 장치.
  51. 제 50 항에 있어서, 통로를 통한 들이쉬는 및/또는 내쉬는 공기에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  52. 제 51 항에 있어서, 기류 저항기가 통로를 통한 내쉬는 공기에 대한 저항을 증가시키지만, 통로를 통한 들이쉬는 공기에 대한 저항을 실질적으로 증가시키지 않음을 특징으로 하는 호흡 장치.
  53. 제 51 항에 있어서, 기류 저항기가 통로를 통한 들이쉬는 공기에 대한 저항을 증가시키는 것보다 더 많이 통로를 통해 내쉬는 공기에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  54. 제 51 항에 있어서, 기류 저항기가 기류 저항기를 가로지는 기류 또는 공기 압력 차이가 시초 수준을 넘는 경우에 통로를 통한 내쉬는 공기 및/또는 들이쉬는 공기에 대한 저항을 감소시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  55. 제 51 항에 있어서, 기류 저항기가 기류 저항기를 가로지는 기류 또는 공기 압력 차이가 시초 수준 밑으로 떨어지는 경우에 통로를 통한 내쉬는 공기 및/또는 들이쉬는 공기에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 하는 호흡 장치.
  56. 제 51 항에 있어서, 기류 저항기가 중첩(nested) 기류 저항기임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  57. 제 50 항에 있어서, 기류 저항기가 플랩 밸브임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  58. 제 50 항에 있어서, 기류 저항기가 들이쉼:내쉼 비가 약 3:1 내지 약 1:10 사이가 되도록 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  59. 제 50 항에 있어서, 기류 저항기가 들이쉼:내쉼 비가 약 1:1.5 내지 약 1:4 사이가 되도록 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  60. 제 50 항에 있어서, 기류 저항기가 호흡 장치를 착용하는 사용자의 들이쉼:내쉼 비를 약 1:3으로 바꿈을 특징으로 하는 호흡 장치.
  61. 제 50 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 외부 환경과 비강 사이에서 교환된 공기의 전부 또는 일부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  62. 제 61 항에 있어서, 고정기구가 사용자의 외부 환경과 비강 사이에서 교환된 공기의 전부가 호흡 장치를 통해 지나가도록 사용자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  63. 제 50 항에 있어서 활성제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  64. 제 63 항에 있어서, 활성제가 착취제를 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  65. 제 63 항에 있어서, 활성제가 멘톨을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  66. 제 50 항에 있어서, 필터를 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  67. 제 66 항에 있어서, 필터가 가동성 필터임을 특징으로 하는 호흡 장치.
  68. 제 50 항에 있어서, 고정기기구가 잘 맞는 물질을 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  69. 제 50 항에 있어서, 호흡 가스 공급을 추가로 포함함을 특징으로 하는 호흡 장치.
  70. 비강 내에서 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하도록 구조된 고정기구 및 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함하는, 환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하는 단계; 및
    호흡 장치를 통해 환자가 숨을 쉬도록하는 단계를 포함하는 호흡 장애를 치료하는 방법.
  71. 제 70 항에 있어서, 치료될 장애가 만성폐쇄폐병, 수면 장애, 소화기 장애 및 심장 혈관 장애로 구성되는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  72. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계가 대상자의 콧구멍으로 호흡 장치를 삽입하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  73. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계가 대상자의 두 콧구멍으로 호흡 장치를 삽입하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  74. 제 70 항에 있어서, 대상자의 비강에 잘 맞을 수 있도록 호흡 장치의 부분 또는 전체를 가압하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  75. 제 70 항에 있어서, 환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거 가능하게 고정하는 단계가 대상자의 비강의 부분 또는 전체와 호흡 장치의 고정기구 영역이 맞물리도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  76. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치가 접착제를 사용하여 환자의 비강 내에 부분적으로 또는 전체적으로 제거가능하게 고정됨을 특징으로 하는 방법.
  77. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치가 밀착(friction fit)에 의해 환자의 비강 내 부분적으로 또는 전체적으로 제거가능하게 고정됨을 특징으로 하는 방법.
  78. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능 하게 고정하기 전 살균된 포장으로부터 호흡 장치를 제거하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  79. 제 70 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능 하게 고정하기 전 깨끗한 포장으로부터 호흡 장치를 제거하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  80. 환자의 비강에 호흡 장치의 부분 또는 전체를 삽입하는 단계;
    환자의 비강 내 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거가능하게 고정 하는 것으로서, 호흡 장치가 들위쉼을 억제하는 것보다 많이 날숨을 억제하는 기류 저항기, 및 비강 내 부분적으로 또는 전체적으로 호흡 장치를 제거가능하게 고정하도록 제조된 고정기구를 포함하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계; 및
    환자가 호흡 장치를 통해 호흡하도록 하는 단계를 포함하는 환자에 pCO2를 조절하는 방법.
  81. 제 80 항에 있어서, 환자의 비강에 호흡 장치를 삽입하는 단계가 환자가 두 콧구멍으로 호흡 장치를 삽입하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  82. 제 80 항에 있어서, 환자의 비강 내에 맞도록 하기 위해 호흡 장치의 부분 또는 전체를 압착하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  83. 제 80 항에 있어서, 환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계가 환자의 비강의 부분 또는 전체와 호흡 장치의 고정 기구 영역이 맞물리도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  84. 제 83 항에 있어서, 호흡 장치가 접착제를 사용하여 환자의 비강 내에 부분적으로 또는 전체적으로 제거가능하게 고정됨을 특징으로 하는 방법.
  85. 제 83 항에 있어서, 호흡 장치가 밀착에 의해 환자의 비강 내에 부분적으로 또는 전체적으로 제거가능하게 고정됨을 특징으로 하는 방법.
  86. 제 80 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능하게 고정하기 전에 살균된 포장으로부터 호흡 장치를 제거하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  87. 제 80 항에 있어서, 호흡 장치를 제거가능하게 고정하기 전에 깨끗한 포장으로부터 호흡 장치를 제거하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
  88. 환자의 비강에 호흡 장치의 부분 또는 전체를 삽입하는 단계; 및
    환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것으로서, 호흡 장치가 들이쉼을 억제하는 것보다 더 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기를 포함하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계를 포함하는 수면 장애를 치료하는 방법.
  89. 제 88 항에 있어서, 수면 장애가 코골이임을 특징으로 하는 방법.
  90. 제 88 항에 있어서, 수면 장애가 수면 무호흡임을 특징으로 하는 방법.
  91. 제 88 항에 있어서, 환자의 비강에 호흡 장치의 전체 또는 부분을 삽입하는 단계가 환자의 콧구멍 각각에 호흡 장치를 삽입하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  92. 제 88 항에 있어서, 호흡 장치가 환자의 콧구멍과 호흡 장치의 전체 도는 부분 사이에 밀착에 의해 환자의 비강 내에 부분적으로 또는 전체적으로 제거가능하게 고정됨을 특징으로 하는 방법.
  93. 환자의 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 것으로서, 호흡 장치가 들이쉼을 억제하는 것보다 많이 내쉼을 억제하는 기류 저항기, 및 비강과 소통하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하도록 제작된 고정기구를 포함하는 호흡 장치를 제거가능하게 고정하는 단계; 및
    환자가 호흡 장치를 통해 숨을 쉬도록 하는 단계를 포함하는 호흡 장애를 치료하는 방법.
  94. 제 93 항에 있어서, 치료되는 장애가 만성폐쇄폐병, 수면 장애, 위장 장애, 및 심장 혈관 장애로 구성되는 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
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