用于进行气道正压治疗的设备和方法

专利名称：用于进行气道正压治疗的设备和方法
技术领域：
本发明一般涉及呼吸治疗，更具体地，涉及提供气道正压治疗的 设备和方法。
背景技术：
气道正压治疗经常用于治疗睡眠窒息、慢性肺阻塞以及打鼾。这 些治疗通常将使用者的气道加压到4至20厘米水柱范围内的压力。视 具体的治疗而定，可以对使用者进行可变压力或固定压力的治疗，以 通过使用该治疗来减少或消除所述的阻塞。
通常，用来提供气道正压治疗的治疗设备至少包括鼓风机单元、 细长软管以及罩。鼓风机单元经常是一个相对较大的部件，其搁在床 头桌上或紧邻床的地板上。鼓风机通常包括风扇或涡轮、马达以及相 关的控制器。因此，鼓风机通常是重的，并且假如打算在睡眠期间使 用，运行它时可能相对有噪音。细长软管通常构造为横跨在至少使用 者的头部和鼓风机单元所处的位置(通常为床头柜或地板)之间的一 段距离。细长软管通常在鼓风机和罩之间传送加压空气或其他气体。 因此，细长管的第一端通常连接到鼓风机的出口，并且细长管的第二 端通常连接到罩。罩通常构造为相对使用者的头部而固定，并在睡眠 期间将加压空气传入使用者的气道。
鼓风机可能是有噪音的。噪音可能干扰使用者或邻近的其他人的 睡眠。因此，需要降低由气道正压设备产生的噪音水平的设备和方法。
在许多变体中，使用者的面部或头部通过软管被束绰到远距离定位的鼓风机。附带于通常的气道正压治疗设备的軟管约六英尺长。软 管的长度通常是固定的。鼓风机设备的放置可能受到软管及其在鼓风 机出口上的连接点以及罩上的空气入口位置的限制。该长度可能对于 存储是一个麻烦。此外，由于鼓风机相对于使用者放置，所以固定长 度经常要么太长要么太短，结果使得在远距离定位的鼓风机和使用者 的头部之间要么松弛要么张紧。软管的长度部分可能在被褥中缠在一 起，以及不经意地移动鼓风机或使罩移位。每种情况都可能限制使用 者在睡眠期间自由变换头部以及人体组织位置的能力。在睡眠期间不 能自由变换头部以及人体组织位置会干扰使用者的睡眠。此外，在管 中产生张紧或压缩的变换的人体组织位置可能使罩扭转并且引起泄 露，这可能对治疗的进行造成不利影响。因此，需要在进行气道正压 治疗的期间不会抑制在睡眠期间自由变换头部和人体组织位置的能力
的i殳备和方法。
另外，过长的软管可能产生安全隐患，因为其可能缠绕使用者的 脖子或者软管不经意地与邻近床或同一床上的另一个人缠在一起。因 此，需要减小进行气道正压治疗时所必需的软管长度的设备和方法。
另外，可能通过软管从鼓风机传递来的声音会对使用者或邻近床 或同一床上的另一使用者造成干扰。因此，需要可以减轻由软管传播 的噪音的设备和方法。
通常的治疗设备的体积和噪音以及软管的体积降低了设备的便携 性，并且可能通常难于在旅行时运输现有的治疗设备。另外的问题可 能是由鼓风机相对于床的不同放置位置产生，这些问题可能出现在可 能导致软管太长或太短的不同的睡眠设备中。因此，需要可以减小气 道正压设备的尺寸和提供改进的便携性的设备和方法。

发明内容
如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的，根据本发 明的设备和方法可以解决上述需要和缺点中的一个或多个，并且将提 供另外的改进和优点。
根据本发明多方面的设备可以包括壳体、鼓风机和罩。壳体可以 限定一个下壳体表面。下壳体表面的至少一部分可适于被固定到使用者的头上。壳体可被构造为包围鼓风机的至少一部分。鼓风机可以包 围在壳体内部中。壳体可以包括底部和盖子。壳体可以包括至少一个 底部。鼓风机可以固定到底部，并且底部可以限定下表面，该下表面 构造为匹配使用者的头部。底部可以构造为头部安装平台模块。壳体 可以包括可拆卸地固定到头部安装平台模块的鼓风机模块。壳体还可 以包括鼓风机模块和加湿器模块。鼓风机模块和加湿器模块可以可拆 卸地固定到头部安装平台模块。壳体可以限定壳体内部以及定位在该 壳体内部的至少一部分内的隔音材料。鼓风机可以构造用于进行气道 正压治疗。鼓风才几限定至少一个鼓风才几入口和鼓风才几出口 。鼓风才几可 以固定到壳体，以使得鼓风机可以保持在使用者的头部上。加湿器也 可以固定到壳体，以使得加湿器可以保持在使用者的头部上。罩可以 相对于壳体固定到位。罩可以限定罩入口、罩通道以及罩出口。罩入 口可以与鼓风机的鼓风机出口流体连通。罩可以构造为在使用者的气 道上密封接合使用者，并且构造为在进行气道正压治疗时将加压空气 传送到气道。支架也可以设有构造为相对于使用者的头部而固定壳体 的支架。空气输送管可以至少固定到罩。空气输送管可以限定在鼓风 机和罩之间延伸的加压空气通道的至少一部分。支架可以包括至少一 个支撑带。支撑带可以包括至少一个下巴带。可以提供控制单元与噪 音消除扬声器通信。控制单元可以构造为提供输出给噪音消除扬声器 以产生波形来至少减轻至少由鼓风机产生的声音。还可以提供麦克风 与控制单元通信。麦克风可以构造为提供输出，该输出指示至少由鼓 风机产生的声音。当提供麦克风时，控制单元可以构造为处理来自麦 克风的输出，以产生输出给噪音消除扬声器来产生波形来至少减轻至 少由鼓风机产生的声音。
部；将罩固定在使用者的气道'上:以及提供气道正压治疗给使用者"
气道。这些方法还或替4戈地可以包括产生波形以至少减轻由鼓风机产
生的声音。
从下面的详细描述和权利要求书，本发明的其他特征或优点将变 得显而易见。


图1示出了根据本发明的多方面的一个气道正压设备的实施方案
的立体图2示出了固定到使用者头部的根据本发明的多方面的另一个气 道正压设备的实施方案的侧视图3示出了固定到使用者头部的根据本发明的多方面的另一个气 道正压设备的实施方案的侧视图4A示出了根据本发明的多方面的一个气道正压设备的实施方 案的俯视图4B示出了根据本发明的多方面的与图4A的实施方案类似的气 道正压设备的实施方案的前视图4C示出了根据本发明的多方面的与图4A和4B的实施方案类似 的气道正压设备的实施方案的侧视图5A示出了根据本发明的多方面的包括远距离控制器和远距离 电源的气道正压设备的实施方案的侧视图5B示出了根据本发明的多方面的包括远距离控制器和以电池 60形式的远距离电源的与图5A的实施方案类似的气道正压i殳备的实 施方案的侧视图6示出了根据本发明的多方面的气道正压设备的实施方案的侧 视图，同时至少一部分壳体为剖面图7示出了根据本发明的多方面的气道正压设备的另一个实施方 案的侧视图，同时至少一部分壳体为剖面图8是框图，示出了根据本发明的多方面的气道正压设备的示例 部件。
仅为了便于解释本发明的基本教导而示出了所有附图；在阅读和 理解了下面的描述之后，这些图形的有关形成实施方案的部件的数量、 位置、关系以及尺寸的扩展部分将解释为或者在本领域的技术人员的 认知范围内。此外，在阅读和理解了下面的描述之后，匹配特定的力、 重量、强度、流动以及类似要求的具体尺寸和尺寸比例将同样在本领 域的技术人员的认知范围内。
当用在附图的各幅图中时，相同的数字表示相同或类似的部件。此外，当使用术语"顶/上，，、"底/下"、"右，，、"左"、"前，，、 "后，，、"第一"、"第二"、"内，，、"外，，以及类似术语时，这
些术语应理解为仅定位在附图中所示出的结构上，并且仅用来便于描
述所示出的实施方案。同样，当使用"中间"、"侧向"、"上方"、 "下方"以及类似术语时，尤其是用来描述相对位置时，这些术语应
理解为定位在附图中所示出的结构上，因为它们将通常由戴上根据本
发明的设备的使用者所实现。
具体实施例方式
本发明提供气道正压设备10以及与气道正压治疗结合使用的相 关方法。附图主要示出包括本发明多方面的气道正压设备10的实施方
案。为了易于解释和理解本发明的多方面，选择了图中示出的气道正
压设备10的具体的示例性实施方案。这些示出的实施方案不用来限制
覆盖范围，而是帮助理解在本说明书和附属的权利要求书中所使用的 文字的前后关系。因此，不同于示出的实施方案的用于气道正压治疗
的气道正压设备10的变体，可以由附属的权利要求书包含。
根据本发明多方面的气道正压设备10通常构造为相对于使用者 的头部而固定。气道正压设备IO构造为放置一个与使用者的气道连通 的罩16以便于为气道正压治疗提供加压空气和/或其他气体。治疗可 以提供固定或可变的气道正压给使用者的气道，如本领域的技术人员 通过阅读本公开内容所知的。
根据本发明的气道正压设备10至少包括壳体12、鼓风机14以及 罩16。壳体12通常构造为固定到使用者的头部。在某些方面，壳体 12可以构造为固定在使用者的头冠部或前额的其中一个上或两个上。 鼓风机14固定到壳体12。鼓风机14通常固定到壳体12上或之中。 鼓风机14通常构造为产生加压空气和/或其他气体流用于使用者的呼 吸治疗。通过空气输送通道28将加压空气流引到罩16。空气输送通 道28可以由壳体12和/或输送空气的输送管18限定。罩16通常构造 为将加压空气传送到使用者的气道。罩16可以具体构造为将空气从空 气输送通道28引入患者的气道。通常，罩16固定在使用者的嘴和鼻 子的其中一个或两者上方。罩的密封件或其他部分通常构造为密封接合患者人体组织的表面，以使得可以对使用者进行气道正压治疗。
罩16通常限定一个具有罩入口 36和一个或多个罩出口 46的罩通 道26。该一个或多个罩出口 46可以包括一个或多个罩密封件56以密 封接合使用者人体组织的表面。在某些方面，罩密封件56可以是可拆 卸的以及可互换的以允许正确安装和/或更换旧的罩密封件56。在某 些方面，罩出口 46和密封件56可以构造为整体结构。罩通道26由罩 16限定，并且构造为接收通过罩入口 36来自鼓风机14的加压空气。 罩入口 36可以与空气输送通道28连通以接收来自鼓风机14的加压空 气。在某些方面，罩16可以固定到壳体12和/或空气输送管18以允 许将空气从空气输送通道28传送入罩通道26。在某些方面，部分罩 16和/或罩入口 36可以构造为接收空气输送管18或者由空气输送管 18接收。空气出口 46由罩16的罩体和/或密封件46限定。空气出口 46构造为将空气从通道26传送到使用者的气道。密封件56或多个密 封件56通常构造为邻接使用者的一部分面部以允许将加压空气从空 气出口 46通过通道26传送到使用者的气道。
如本领域的技术人员根据阅读本公开内容所认识到的，罩16的部 分可以由刚性的或基本上刚性的材料制成，而其他部分由易弯曲材料 制成。多种用于加强或成形的金属丝可以结合入罩16或固定到罩16。 金属丝可以构造为帮助安装罩16或其他，如本领域的技术人员所认识 到的。
如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的，罩16可以 构造为面罩、鼻罩、 一对鼻孔密封件、口罩或其他。罩16固定到壳体 12。在某些方面，罩16可以相对壳体12固定。视气道正压设备10的 具体构造而定，罩16可以施加一个绕从壳体12延伸的力矩臂的力， 可以在使用者面部表面和壳体12表面之间保持张力，可以施加这些力 的合力，或者可以以其他方式接触使用者的人体组织以允许充分密封 来用于进行气道正压治疗。 一个或多个支架22可以固定到罩16。罩 16可以用一个或多个支架22偏置于使用者的人体组织。在某些方面， 支架22可以构造为一个或多个带32以将罩16密封固定在使用者人体 组织的至少一个表面上方。在其他方面，罩16可以通过输送管18、 罩支撑20以及壳体12中的一个或多个而密封固定在使用者面部的至少一个表面上方。
如图大致所示的，罩16可以从壳体12以悬臂的方式布置在使用 者面部或使用者人体组织的其他部分。罩16可以包括一个或多个支撑 20以允许罩16在使用者的面部或面部一部分上施加足够的力以将罩 16密封在使用者上从而来允许进行气道正压治疗。在某些方面，空气 输送管18或空气输送管18的表面可以用作罩支撑20,如图1和3大 致示出的。在其他方面，罩16可以直接固定到壳体12、可以用罩支 撑20固定到壳体12或者可以其他方式固定，如本领域的技术人员通 过阅读本/>开内容所^人识到的。
壳体12通常构造为稳定固定到使用者的头部。可以设置一个或多 个支架22以将壳体12固定到使用者的头部。壳体12的结构可以为整 体结构或复合结构。当为复合结构时，壳体12可以包括底部30和盖 子40。底部30和盖子40可以为整体地、可互锁地、铰接地互相附接 或以其他方式可相互固定的。在某些方面，底部30和盖子40的多个 部分整体地成形为两个部件，诸如左半部分或右半部分，它们可以相 互固定以形成壳体12。在其他方面，底部30和盖子40被成形为两个 部件，诸如上半部分和下半部分，它们可以相互固定以形成壳体12。 通常，壳体12构造为固定在使用者头部的顶部、在使用者冠部和前额 的顶部的表面上方或者在使用者前额上方。壳体12的下壳体表面24 可以成形为大致匹配头部部分，壳体12将使用支架22定位和固定到 该头部部分。因此，下壳体表面24可以是平整的、可以包括一个或多 个曲面78或者可以其他方式成形或构造，如本领域的技术人员通过阅 读本公开内容所认识到的。在某些方面，下壳体表面24的至少一部分 可以由底部30限定。
一方面，壳体12可以包括底部30,鼓风机14和其他部件固定 到该底部；以及盖子40，其可固定到底部30以限定壳体内部72。底 部30可由刚性或柔性材料形成。当如本领域的技术人员所认识到的是 柔性的或以其他方式构造时，底部30或限定壳体12的下壳体表面24 的其他结构可以构造为成形到使用者头部的轮廓。当如本领域的技术 人员所认识到的是刚性的、半刚性的或以其他方式构造时，底部30或 限定壳体12的下壳体表面24的其他结构可以构造有曲面78或者一个或多个柔性部分或铰链，以允许下壳体表面24更接近地仿形使用者头 部的形状。可以提供其他或替换的结构或材料以允许将壳体12舒适且 牢靠地固定在使用者的头部上，如本领域的技术人员通过阅读本公开 内容所认识到的。
壳体12还可构造为提供一个由罩16直接或间接安装或固定到其 上的稳定结构。壳体12的部分可以限定空气输送通道28,以将加压 空气从鼓风机14传送到罩16的罩通道26。在某些方面，空气输送通 道28的一部分可以由壳体12构成以及一部分可以由空气输送管18构 成。在其他方面，空气输送通道28的整体可以由空气输送管18或壳 体12构成。
壳体12可以包括固定到壳体12的至少一部分下表面24的衬垫 74。衬垫74可以匹配壳体12的下表面24的形状。在某些方面，衬垫 74可以在壳体12和使用者的头部之间提供一个緩冲。在其他方面， 衬垫74可以用作一个结构件，该结构件连接到支架22或与支架22成 一整体以承受由支架22施加的力。在其他方面，衬垫74可以既用作 结构件又用作緩冲。在其他方面，衬垫74可以用透气性材料制得以减 少由出汗所导致的潮湿。还在其他方面，衬垫74可用作摩擦元件，其 可帮助将气道正压设备10稳定在使用者头部上的所需位置。本领域的 技术人员可以通过阅读本公开内容认识到衬垫74的其他功能。
鼓风机14固定到壳体12。壳体12通常提供一个由至少一个鼓风 机14安装到其上的稳定结构，并且允许鼓风机14以相对于使用者头 部固定到位。 一方面，鼓风机14的至少一部分固定到以及被包围在壳 体12内部。在该方面，壳体12的内表面可以通常以腔或室的形式限 定壳体内部72，在该壳体内部固定有鼓风机14。壳体12还可以构造 为固定和/或包围气道正压设备10的其他部件中的一部分，诸如，电 池60、加湿器90、控制单元38以及其他部件，当它们存在时。
当存在时，空气输送管18通常构造为将空气从鼓风机14或从空 气输送通道28的由壳体12限定的部分传送到罩16的罩通道26。空 气输送管18可以是软管的形式。通常，空气输送管18将由柔性的有 楞紋的软管构成。在其他方面，空气输送管18可以为刚性或半刚性。 当为刚性或半刚性时，空气输送管18可以至少部分保持罩16的对准和密封。在某些方面，空气输送管18可以包括多个阻尼的、柔性的、 可旋转的、可弯曲的和/或可扭转的元件以在使用者睡眠时减小在壳体 12和罩16之间传递的力。空气输送管18的第一端中的开口通常构造 为与加压空气源连通。空气输送管18的第二端中的开口通常构造为将 加压空气传送到罩16的通道26。
可以提供一个或多个支架22以相对于使用者的头部固定壳体12。 支架22的形式可以为柔性帽、 一个或多个刚性或半刚性件、 一个或 多个带32或各种其他结构单体或组合。本领域的技术人员应认识到宽
范围的其他可用结构以将气道正压设备10固定到使用者的头部。
如在图中大致示出的，支架22可以包括一个或多个支撑带32以 相对于使用者的头部固定壳体12。如图所示，支撑带32和壳体12可 以通常构造为将壳体12固定在使用者头部的中间位置。
支撑带32通常为细长件的形式，该细长件构造为施加足够的拉力 以当使用者睡眠时将壳体12保持在使用者的头部上以及维持罩16与 使用者的气道基本上密封连通。在某些方面，支撑带32构造为扁平带 以在其表面面积上舒适地分配力。带32可由一种或多种可延伸的弹性 材料、基本上不可延伸的材料、或其他材料构成，如本领域的技术人 员通过阅读本公开内容所认识到的。支撑带32可以与壳体12整体形 成或通过机械联接结构相互互联。支撑带32的一个或多个可以具有可 调整的长度以允许将气道正压设备10正确安装到使用者。支撑带32 可以包含各种诸如以商标Velcro⑧销售的带扣、搭扣、钩以及环型紧 固件，或者各种部件以连接支撑带32和/或允许支撑带32的相对调整。 支撑带32的多个方面可以由使用者调整。这些方面包括长度、相对位 置或其他方面，如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的。 如在示出的示例性实施方案中所示的，支撑带32可以包括环带 42、第一侧向稳定带52、第二侧向稳定带52以及下巴带62中的一个 或多个。支撑带32通常构造为在使用者的头部上固定壳体12的相对 位置。支撑带32中的一个或多个可以固定到壳体12。环带42可以构 造为围绕使用者头部的至少一部分延伸。壳体12的一部分可以固定到 环带42。第一和第二侧向稳定带52通常延伸在环带42和壳体l2之 间。鼓风机14通常包括具有鼓风机马达44的空气加压装置34。鼓风 机14可以具体构造为消除噪音和减少振动。在某些实施方案中，鼓风 机可以包括空气轴承用于消除噪音和减少振动以及磨耗特性。同样地， 鼓风机14可以具体构造为减少振动和噪音，如本领域的技术人员通过 阅读本公开内容所认识到的。空气加压装置34通常包括接收空气的鼓 风机入口 54，以及将加压空气导向空气输送通道28的鼓风机出口 64。 鼓风机14通常适用于产生加压空气并将其输送到空气加压装置34的 鼓风机出口 64。鼓风机14还可以包括一个或多个噪音吸收隔板和/或 谐振器。在某些方面， 一个赫尔姆霍茨型谐振器68可以与鼓风机出口 64流体连通。如所示出的，该赫尔姆霍茨型谐振器68可以紧邻鼓风 机出口64固定。在其它方面，赫尔姆霍茨型谐振器68可以固定到鼓 风机入口 54或者以其它方式被定位为与加压空气通道28连通。空气 加压装置34可以包括各种风扇、涡轮、叶轮、泵、管道、入口、导管、 通道、传感器、消声器以及被构造为给空气加压的其他部件中的一个 或多个，如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的。各种 的风扇、涡轮、叶轮和/或泵通常由鼓风机马达44驱动。鼓风机马达 44可以直接通过驱动转轴或间接通过一个或多个带子、链条、齿轮、 滑轮、转轴或者其他部件连接到空气加压装置34，如本领域的技术人 员所认识到的。在某些方面，可以选择鼓风机14的部件以减少或消除 噪音和振动。也可以选择和构造鼓风机14的部件以减少气道正压设备 的总质量。
通常需要电源80来给气道正压设备IO供电。电源80可以是提供 交流电(AC)的家用电插座，或者可以是电池60。电源80可以远距 离布置或可以固定到壳体12。在某些方面，可以提供直流电(DC)变 流器100以适当地将插座的交流电变换成通常由气道正压设备10的部 件所使用的直流电。DC变流器IOO可以位于电源线上的任何便利位置 以允许其定位在紧邻的床头桌上、使用者的枕头下面、地板上、或其 他地方，如本领域的才支术人员通过阅读本7>开内容所认识到的。
附加地或者替换地，电源80可以包括电池60。电池60可以在变 流器IOO连接到家用电插座的同时直接连接到DC变流器100，并且在 断电的情况下用作备用电源，或者可以构造为用于气道正压设备10的部件的单独电源。当连接到家用电插座时，电池60可以在断电之前保 持在充满电的状态。如果没有提供外部电源或者外部电源发生故障， 则电池60可以给鼓风机14和其他部件供电，直到一次外部电源80的 电力恢复或电池60放完电。当可固定到壳体12时，为了再充电或更 换的目的，电池60通常可从壳体12拆卸。 一方面，电池60可以包括 至少一个联锁设备70以从壳体12可拆卸地固定电池60。在其他方面，
在这种构造中，通常在电缆和气道正压设备10上提供电连接器以将电 传送到气道正压设备10的不同部件。
可以提供加湿器90以将湿气传入经过空气输送通道28的加压空 气，来湿润输送到使用者的加压空气。由加湿器90提供的湿气可以是 下列形式水蒸汽、液态水滴、薄雾、微滴、雾或者液态水和水蒸汽 的各种组合。如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的， 为了治疗、舒适或者其他原因，可以使加压空气湿润。加湿器90可以 固定到壳体12或固定在壳体12之内。加湿器90通常包括至少一个加 湿器贮液器92，并且在某些构造中，包括加湿器泵94或者加湿器加 热器96。加湿器90可以给输送到使用者的空气增加湿气和/或治疗药 剂。如为示例性目的在图中所大致示出的，加湿器90包括固定在壳体 12之内的加湿器贮液器92。可以在壳体12上提供一个使用者可使用 的填充管，用于填充加湿器贮液器92，而不用拆卸壳体12或加湿器 贮液器92的部分。加湿器贮液器92通常包含水和/或作为使用者治疗 的组成部分而引入的治疗药剂。
一见具体构造而定，加湿器贮液器92可以与加湿口 98流体连通， 以将湿气从加湿器贮液器92引入由鼓风机14产生的加压空气。加湿 器贮液器92可以位于壳体12上或者可以远离壳体12定位，如本领域 的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的。加湿口 98可以是沿着罩 通道26、空气输送通道28和/或空气加压装置34的多个方面之内的 任何位置。在一些方面，可以有多个加湿口 98，以在沿着罩通道26、 空气输送通道28和/或空气加压装置34的多个方面之内的多个点处引 入湿气。在一些方面，加湿器贮液器92可以包括隔板、吸收材料或者 其他零件以阻止水在加湿贮液器中移动。加湿器加热器96可以加热贮液器92中的水和/或治疗药剂，以便 于将它们引入加压空气通道28内部的加压空气和/或为了使用者的舒 适或治疗。在某些方面，加湿器加热器96可以提供足够的蒸发率以将 输送到使用者的空气湿润。
可以提供加湿器泵94或一系列加湿器泵94以在加湿口 98将湿气 引入加压空气。在某些实施方案中，加湿器加热器96可以另外或替换 地帮助在加湿口 98将湿气引入加压空气。另外， 一些构造可以利用重 力、毛细作用或者本领域的技术人员所认识到的其他构造或方法，以 另外或替换地帮助在加湿口 98将湿气引入加压空气。湿气可以例如作 为喷雾或蒸汽或它们的组合而引入。不同的喷嘴、喷雾器、孔、喷射 器、管列、网孔、膜、管芯材料以及相似的流体传递设备可以设置在 加湿口 98或者如本领域的技术人员所认识到的其他方式以将湿气引 入空气输送通道28中的加压空气。
可以提供控制单元38以控制气道正压设备10的一个或多个部件。 控制单元38可以尤其适于控制鼓风机14。控制单元38可以包括一个 或多个电路和/或可以包括一个或多个微处理器以及计算机可读存储 器。控制单元38可以位于壳体12上或位于其内，但如本领域的技术 人员通过阅读本7>开内容所认识到的，可以以其他方式定位或设置， 包括远距离定位。控制单元38通常构造为输出一个或多个控制信号给 气道正压设备10的不同部件。在一些方面，控制单元38可以适于从 气道正压设备10的一个或多个部件接收一个或多个信号。控制单元 38可以在设计输出到不同部件的一个或多个控制信号时处理或以其他 方式利用来自气道正压设备10的部件的信号。
一方面，控制单元38可以控制鼓风才几14以响应包括来自控制接 口 48的命令的信息。控制接口 30包括一个或多个输入设备，诸如按 钮或触摸屏，以输入用于控制设备10的零件的输入。控制接口 30还 可以包括显示器和/或指示灯，以将有关设备IO运行的信息传达给使 用者或健康护理专家。控制接口 48可以与控制单元38通信以传递信 息给控制单元38和/或传递来自控制单元38的信息。 一方面，控制接 口 48与控制单元38有线通信。控制接口 48可以永久地或可拆卸地固 定到壳体12，或者可以以其他方式定位在设备10的部件上。控制接口 48还可以构造为有线或无线的远距离控制，如本领域的技术人员通 过阅读本公开内容所认识到的。当构造为远距离控制时，控制接口 48 通常包括给与控制单元38相关的接收器发射信号的发射器，以及可以 包括从控制单元38接收信号的接收器。传输可以是RF、红外线或其 他方式。控制接口 48可以包括一个或多个按钮、开关、触摸屏、或其 他控制器用于控制鼓风4几14和相应部件。
如为示例目的所示的，图1至5B具体示出了根据本发明多个方面 的气道正压设备10的示例实施方案。示出的实施方案至少包括壳体 12、鼓风机14以及罩16。气道正压设备10构造为用支架22靠中间 地固定在使用者头部上。支架22通常构造为围绕使用者头部的部分延 伸，以将壳体12保持在使用者头部上的所需位置以及允许罩16密封 接合使用者的气道。如图l和3为示例目的所示，设备10通常构造为 定位在使用者头部的冠部上方。如图2为示例目的所示，设备通常构
造为定位在使用者的前额上方以及使用者头部的冠部的多个面上。壳 体12的下表面24通常成形为匹配头部的部分，其中壳体固定到该头 部的部分。罩16在相对于壳体12的所需位置固定到壳体12，以便于 将加压空气传送到使用者的气道。在示出的实施方案中，罩16定位在 壳体12下方并且当在使用者头部上定位时可以定位在壳体12前方。 示出的实施方案为示例目的，通常将罩16以悬臂的方式布置于壳体 12以将罩16或其部分定位在使用者的气道附近，虽然本领域的技术 人员应认识到宽范围的构造，通过这些构造使得罩16可以相对于使用 者的气道固定。
如为示例目的图1具体所示，罩16通过与壳体12整体形成的管 18相对于壳体12固定。示出的管18是基本上刚性的以用作支撑20， 用于在睡眠期间保持罩16的鼻孔密封件56密封接合到使用者的鼻孔。 可以在壳体12、罩16、空气输送管18或罩支撑20中的一个或多个上 提供一个或多个调整件66。例如，可以提供以竖直调整件102形式的 调整件66以调整罩16的上下定位，以及可以提供水平调整件100以 调整罩16或其他结构到使用者的面部的接近程度。壳体l2构造有底 部30和盖子40。壳体12将未示出的鼓风机14封闭在壳体内部72之 内。更具体地，鼓风机14固定在限定在盖子40和底部30之间的壳体内部72之内。底部30限定下表面24，该下表面24朝前部构造有向 下曲面78以匹配在前额和冠部之间的头部形状。以支撑带32的形式 的支架22固定到底部30。支架22的支撑带32包括环带42以及第一 和第二稳定带52。环带42通常构造为围绕使用者头部的至少一部分 圆周延伸。壳体12在朝壳体12的前部的位置处固定到环带42。可以 在环带42的后部上提供可调整的附件。第一和第二侧向稳定带52通 常构造为将壳体12的底部30的后部稳定在使用者的头部上。第一和 第二侧向稳定带52可以各自限定至少一个第一端和第二端。第一和第 二側向稳定带52可以在它们的第一端与环带42成整体或可以可调整 地固定到环带42。第一和第二侧向稳定带52中每个的第二端可以固 定到壳体12的底部30的后部。盖子40限定壳体空气入口 82以将空 气传送入壳体内部72。壳体空气入口 82可以如图所示地定位在壳体 12的上表面上，或者如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识 到的定位在其他表面上。壳体空气入口 82可以将空气直接传送入在壳 体12内的鼓风机14的鼓风机入口 54。控制接口 48也定位在壳体12 的上表面上。如图所示，控制接口 48可以包括一个或多个控制器58。 控制器58可以成形、制造紋理或以其他方式构造为允许使用者通过触 摸区分控制器58。在某些方面，这可以包括控制器58相对于彼此和/ 或壳体的方位，或者控制器58的顺序，如在使用触摸屏时在菜单顺序 中。鼓风机14固定在壳体12之内，同时鼓风机入口 54与壳体入口 82流体连通以及鼓风机出口 64与由壳体12限定的加压空气通道28 流体连通。组合管18/罩支撑20从壳体12向前延伸，然后向下延伸， 以在使用者戴上的时候将组合管18/罩支撑20的第二端定位在使用者 的鼻子附近或上方，其中组合管18/罩支撑20的第一端起始于该壳体。 由罩16限定的罩通道36在组合管18/罩支撑20的第二端与加压空气 通道28流体连通。如图所示，加压空气通道28在罩入口 36与罩通道 36流体连通。构造为允许加压空气通过的第一和第二罩密封件56，分 别限定第一和第二罩出口 46中的每个以密封接合使用者的鼻孔。
如图2为示例目的具体示出的，罩16通过管18相对于壳体12固 定，该管18可调整地固定到壳体12。管18也用作罩16的支撑20。 示出的管18基本刚性以用作支撑20，用于在睡眠期间维持罩16的鼻孔密封件56密封接合于使用者的鼻孔。如图所示，通常可以在罩16 和壳体12之间施加张力以将罩16密封接合在使用者的鼻孔之内。如 图所示的管18通过一个可旋转配件50而可竖直调整，该可旋转配件 旋转固定到壳体12并且螺紋接合管18，并且允许沿基本竖直的轴线 进行调整。为了适应不同的人体组织，调整件66允许调整管18和/ 或罩16的位置以使其离面部更近或更远，以及允许调整相对于面部平 面的角度。壳体12将未示出的鼓风机14包围在壳体内部72之内。电 池60也固定到壳体12。壳体12限定下表面24，该下表面构造有大约 九十(90)度的曲面78以匹配在前额和冠部之间的头部形状。在一些 实施方案中，衬垫74固定到壳体12的下表面24以提供与使用者头部 更舒适的接触。以支撑带32形式的支架22通过金属圈形式的配件76 固定到衬垫74。支架22的支撑带32包括环带42以及第一和第二稳 定带52。环带42通常构造为围绕使用者头部的至少一部分圆周延伸。 衬垫74在衬垫74的朝向前部的位置处固定到环带42。支撑带32的 每端都可以设有钩环型紧固件，例如在支撑带32的相对侧上设置，以 除了别的以外还允许在支撑带32通过配件76固定时可调整长度和/ 或张力。第一和第二侧向稳定带52通常构造为将衬垫74的后部稳定 在使用者的头部上。第一和第二侧向稳定带52可以各自限定至少一个 第一端和第二端。笫一和第二侧向稳定带52可以与环带42成一整体 或者可以在其第一端可调整地固定到环带42。第一和第二侧向稳定带 52中每一个的第二端都可以固定到衬垫74的后部。壳体12限定壳体 空气入口 82以将空气传送入壳体内部72。壳体空气入口 82定位于壳 体12的基本上背面的表面上。壳体空气入口 72可以将空气直接传送 入固定在壳体12内的鼓风机14的鼓风机入口 54。控制接口 58也定 位在壳体12的侧表面上。如图所示，控制接口 48可以包括一个或多 个控制器58。控制器58可以成形、制造紋理或以其他方式构造为允 许使用者通过触摸、方位或者如具有触摸屏时在菜单顺序中的顺序来 区分控制器58。鼓风机14固定在壳体12内，同时鼓风机入口 54与 壳体入口 82流体连通并且鼓风机出口与由壳体12限定的加压空气通 道28流体连通。组合管18/罩支撑20从壳体12向下延伸以将组合管 18/罩支撑20的第二端以及罩16相对于使用者的鼻子定位在所需位置，组合管18/罩支撑20的第一端自该壳体12可调整地固定。由罩 16限定的罩通道36在组合管18/罩支撑20的第二端处与加压空气通 道28流体连通。如图所示，加压空气通道28在罩入口 36与罩通道 36流体连通。构造为允许加压空气经过的第一和第二罩密封件56分 别限定第一和第二罩出口 46中的每一个以密封接合使用者的鼻孔。
如图3至5B为示例目的具体示出的，罩16通过与壳体12整体成 形的空气输送管18相对于壳体12而固定。如图3所示，管18由基本 刚性的罩支撑20支撑以在睡眠期间维持罩16密封接合在使用者的鼻 子周围。可以在壳体12、罩16、空气输送管18或者罩支撑20中的一 个或多个上提供一个或多个调整件66。例如，可以提供以竖直调整件 102形式的调整件66来调整罩16的上下定位，以及可以提供水平调 整件100来调整罩16或其他结构到使用者面部的接近程度。如图4A 至5B所示，管18由基本刚性的罩支撑20支撑以在睡眠期间维持罩 16的鼻孔密封件56密封接合于使用者的鼻孔。壳体12将未示出的鼓 风机14包围在由壳体12限定的壳体内部72之内。壳体12限定下表 面24，该下表面构造有朝前部的向下曲面78以基本上匹配在前额和 冠部之间的头部形状。衬垫74固定到下表面24。以支撑带32形式的 支架22固定到壳体12。支架22的支撑带32包括环带42以及第一和 第二稳定带52。环带42通常构造为围绕使用者头部的至少一部分圆 周延伸。壳体12在朝壳体12前部的位置处固定到环带42。可以在环 带42的后部上提供可调整的附件。第一和第二侧向稳定带52通常构 造为将壳体12的后部稳定在使用者的头部上。第一和第二侧向稳定带 52可以各自限定至少一个第一端和第二端。第一和第二侧向稳定带52 可以与环带42成一整体或可以在其第一端可调整地固定到环带42。 第一和第二侧向稳定带52中每一个的第二端可以固定到壳体12的后 部。壳体12限定壳体空气入口 82以将空气传送入壳体内部72。壳体 空气入口 82定位在壳体12的上表面上。壳体空气入口 82可以将空气 直接传送入壳体12内的鼓风机14的鼓风机入口 54。鼓风机14固定 在壳体12之内，同时鼓风机入口 54与壳体入口 82流体连通，并且鼓 风机出口 64与由壳体12限定的加压空气通道28流体连通。管18和 罩支撑20从壳体12向前、然后向下延伸，管18和罩支撑20的第一端固定到该壳体12。罩支撑20通常构造为当使用者戴上时将罩16定 位在使用者的鼻子附近或上方。由罩16限定的罩通道36在管18的第 二端与通过管18限定的加压空气通道28流体连通。如图所示，加压 空气通道28在罩入口 36与罩通道36流体连通。构造为允许加压空气 经过的第一和第二罩密封件56分别限定第一和第二罩出口 46中的每 一个，以如图3所示围绕鼻子密封接合使用者的面部以及如图4A至 5B所示密封接合在使用者的鼻孔内。
如图5A和5B为示例目的具体所示，控制接口 48设置为远距离控 制器。控制接口 48可以包括一个或多个控制器58。另外，图5A的实 施方案示出为具有可远距离定位的DC变流器100，该变流器包括延伸 到诸如家用墙插座的电源80的电源线。图5B的实施方案示出了具有 可远距离定位的电池60。
如图6为示例目的具体示出的，以剖面图示出的壳体12可以构造 为将气道正压设备10的多个部件包围和/或固定在壳体内部72内。如 图所示，壳体12可以包括底部30和盖子40，所述底部30和盖子40 在固定在一起时将壳体内部72限定为底部30和盖子40之间的开放空 间。底部30的下表面24可以限定曲面78以匹配4吏用者头部的各面。 衬垫74可以直接固定到底部30的下表面24。衬垫74可以匹配底部 30的下表面24上的曲面78。气道正压设备10的鼓风机14、罩16、 空气输送管18 (未示出)、罩支撑20 (未示出)、加湿器90以及其他 部件可以直接或间接固定到气道正压设备10的壳体12。如图所示， 这些部件直接或间接固定到壳体12的底部30或盖子40。如本领域的 技术人员通过阅读本公开内容所认识到的，这些部件也相互连通。在 某些方面，连通可以传递动力、电力或机械力。在其他方面，连通可 以传送数据。在其他方面，连通可以传递机械力。电池60可拆卸地固 定在壳体12的后部，同时至少一部分电池60延伸进入壳体内部72。 电池60直接或间接与需要电力来运行的每个部件电通信。鼓风机14 可以固定在壳体12的底部30的后部内，以及固定到壳体的盖子40。 为示例目的，鼓风机马达44固定到底部30以及空气加压装置34固定 到盖子40。鼓风机马达44连接到空气加压装置34以允许鼓风机马达 44传递动力给空气加压装置34。鼓风机马达44与电池60电通信。可以在壳体内部72的至少一部分内提供隔音材料84。在某些方面，隔 音材料84可以定位在鼓风机14的至少一部分周围。隔音材料84可以 是注塑泡沫。控制单元38定位在壳体内部72的前部并且固定到底部 30。控制单元38与鼓风机马达44通信以提供控制信号给鼓风机马达 44。控制单元38与电池60电通信。为示例目的，控制接口 48固定到 盖子40的前部。控制接口 48的控制器58通常定位和构造为允许使 用者使用控制器58。控制接口 48与控制单元38通信以至少提供控制 信号给控制单元38。控制接口 48也与电池60电通信。控制单元38 与加湿泵94和/或加湿加湿器加热器96通信以提供控制信号给加湿泵 94和/或加湿加湿器加热器96。加湿泵94和/或加湿加湿器加热器96 与电池60电通信。为了消除噪音，可以提供噪音消除扬声器86，以 及在一些方面可以提供麦克风88。输出可以由控制单元38产生，以 从噪音消除扬声器86生成减轻或消除波形来减少或消除使用者从鼓 风机14和/或加湿器90的运行所感觉到的噪音。在某些方面，麦克风 88可以产生指示了由鼓风机14和/或加湿器90产生的噪音的信号。 信号可以由控制单元38处理，并且输出可以由控制单元38产生以从 噪音消除扬声器86生成减轻或消除波形来减少或消除使用者从鼓风 机14和/或加湿器90的运行所感觉到的噪音。
如图7为示例目的具体所示的，呼吸治疗设备10的壳体12可以 具有模块式构造。如图所示，所述模块式构造包括以头部安装平台模 块110为形式的底部30,罩支撑20和支架22固定到该头部安装平台 模块IIO。 一个或多个模块可以固定到头部安装平台模块110。如图所 示，加湿模块112和鼓风机模块114固定到头部安装平台模块110。 加湿器模块112可以如图所示独立于鼓风机模块114，或者包含在共 同模块中(未示出)。要不是鼓风机出口 64通过加压空气通道28与加 湿器入口 104连通，加湿器模块112和鼓风机模块114可以通过螺钉、 螺栓、搭扣和槽中的一个或多个连接起来，或者没有在物理上连结起 来。头部安装平台模块110的下表面24可以限定曲面78以匹配使用 者头部的各面。衬垫74可以直接固定到头部安装平台模块110的下表 面24。衬垫74可以匹配头部安装平台模块110的下表面"上的曲面 78。加湿模块112限定一个加湿器90和其他部件可以固定在其中的壳体内部72。鼓风机模块114限定一个壳体内部72，为示例目的，鼓风 机14、控制单元38以及电池69固定在该壳体内部72中，并且其他 部件可以固定在该壳体内部72中。加湿模块112和鼓风机模块114可 以可拆卸地连结到头部安装平台模块110。加湿模块112和/或鼓风机 模块114可以使用一个或多个附件120连结到头部安装平台模块110、 相互连结、或者连结到其他部件。附件120可以为下列形式螺钉、 螺栓、搭扣、槽、套、钩环型紧固件、不同的配件和联接器或者其他 接合机构，如本领域的技术人员通过阅读本公开内容应认识到的。附 件120可以进一步包括阻尼器或可以用作阻尼器以减轻或阻止在模块 之间传递振动。如图所示，空气输送管18被固定得与加湿器出口 106 流体连通并且鼓风机出口 64与加湿器入口 104流体连通以形成在鼓风 机14和罩16之间延伸的加压空气通道28。为了形成加压空气通道28， 各种部件可以处于不同的配合和/或连接，以允许模块112、 114，空 气输送管18，或者气道正压设备的可能与限定加压空气通道28相关 联的其他管道或部件的邻接部分密封接合。电池60可以如图所示位于 鼓风机模块114之内，可以与其他模块关联，可以设置在独立的电池 模块中，或者可以远距离设置，如本领域的技术人员通过阅读本公开 内容所认识到的。隔音材料84可以设置在鼓风机模块114和加湿器模 块112中至少一个的壳体内部72的至少一部分内。隔音材料84可以 是注塑泡沫。在某些方面，隔音材料84可以定位在鼓风机14的至少 一部分周围。
如图8为示例目的所示的，许多部件可以定位为根据本发明的多 方面固定到或远离壳体12。如图所示，鼓风机14、控制单元38、控 制接口 48、电池60、加湿器90、以及不同的传感器可以固定到壳体 12。此外，控制接口 48、电池60、加湿器90、以及不同的传感器或 其部件可以远离壳体12。通过阅读根据本发明的多方面的本公开内容， 本领域的技术人员应认识到其他的部件，这些部件可以与气道正压设 备10包括在一起，可以固定到或远离壳体12。
为了使用根据本发明的气道正压设备10,使用者可以将壳体12、 鼓风机14和罩16固定到他或她的头部。罩16定位为与使用者的气道 连通。气道正压设备10可以构造为进行一个或多个气道正压治疗，包括持续气道正压治疗(CPAP)、双水平气道正压治疗(BPAP)、自动 气道正压治疗(autoPAP )、比例气道正压治疗(PPAP )、非侵入式通气 和/或其他气道正压治疗，如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所 认识到的。在某些方面，罩16可以密封固定在使用者面部的一个或多 个面上方。密封通常足以防止加压空气从罩16和使用者人体组织的接 触面大量泄露，以使得可以对使用者进行有效的气道正压治疗。使用 者然后可以开始气道正压治疗。可以通过按开始按钮来引入压力，该 开始按钮固定到壳体12或在远程控制器上或以其他方式固定，如本领 域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的。然后将使用者气道中 的压力增加到治疗有效的水平。通常，该治疗有效的水平在4至20厘 米水柱。在某些方面，压力可以在按开始按钮后立即增加到治疗水平。 在其他方面，压力可以在一段延迟后从初始的低或非治疗水平增加到 治疗水平。压力可以从大气压力或稍高的压力逐渐增加或者立刻增加 到治疗压力。如本领域的技术人员通过阅读本公开内容所认识到的， 在某些治疗中，压力可以在呼吸周期内或呼吸周期之间和/或根据使用 者的睡眠周期调节。这种调节可以响应于从传感器输入到气道正压设 备10的控制单元的输入。
上述讨论仅公开并描述了本发明的示例性实施方案。通过阅读本 说明书，本领域的技术人员将从这种讨论以及从附图和权利要求书中 容易地认识到，可以进行各种变化、改进以及变体而不脱离在以下权 利要求书中所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种设备，包括壳体(12)，其适于固定在使用者的头部，所述壳体(12)限定下壳体表面(24)；鼓风机(14)，其构造为进行气道正压治疗，所述鼓风机(14)固定到所述壳体(12)以被保持在使用者的头部上，所述鼓风机限定鼓风机入口(54)和鼓风机出口(64)；罩(16)，其相对于所述壳体(12)固定，所述罩(16)限定罩入口(36)、罩通道(26)以及罩出口(46)，所述罩入口(36)与所述鼓风机(14)的鼓风机出口(64)流体连通，所述罩(16)构造为在使用者的气道上密封接合所述使用者以在进行气道正压治疗时将加压空气传送到所述气道。
2. 如权利要求1所述的设备，进一步包括一个支架(22 ),所述支 架构造为相对使用者的头部固定所述壳体(12)。
3. 如权利要求2所述的设备，进一步包括至少固定到所述罩(16) 的空气输送管(18 )，并且所述空气输送管(18 )限定了在所述鼓风机(14 )和所述罩(16 )之间延伸的加压空气通道(28 )的至少一部分。
4. 如权利要求2所述的设备，所述支架(22)包括至少一个支撑 带(32)。
5. 如权利要求4所述的设备，所述支撑带(32)包括至少一个下 巴带(62)。
6. 如权利要求2所述的设备，进一步包括固定到所述壳体(12) 的加湿器(90)。
7. 如权利要求2所述的设备，进一步包括与噪音消除扬声器(86 ) 通信的控制单元(38 )，所述控制单元(38 )构造为提供输出给所述噪 音消除扬声器(86)以产生波形来至少减轻至少由所述鼓风机(14) 产生的声音。
8. 如权利要求7所述的设备，进一步包括与所述控制单元(38) 通信的麦克风(88 )，所述麦克风(88 )构造为提供指示至少由所述鼓 风机(14)产生的声音的输出，并且所述控制单元(38)构造为处理 来自所述麦克风(88)的输出以产生输出到所述噪音消除扬声器(86)来产生波形以至少减轻至少由所述鼓风机(14)产生的声音。
9. 如权利要求1所述的设备，进一步包括所述壳体(12)限定一 壳体内部(72),以及隔音材料(84)定位在所述壳体内部("72 )的至 少一部分内。
10. 如权利要求1所述的设备，进一步包括与所述鼓风机出口 ( 64 ) 连通的赫尔姆霍茨型谐振器(68)。
11. 如权利要求1所述的设备，进一步包括所述壳体(12 )构造为白.阁吉支成J:JL ("17、的$ "/ —都A。
12. 如权利要求1所述的设备，所述壳体(12 )包括底部(30 )和 盖子(40)。
13. 如权利要求1所述的设备，所述壳体(12)至少包括底部(30)。
14. 如权利要求13所述的设备，进一步包括所述鼓风机(14)固 定到所述底部(30)，并且所述底部(30)限定构造为匹配使用者头部 的下表面(24)。
15. 如权利要求13所述的设备，所述底部(20)包括头部安装平 台模块(110)。
16. 如权利要求14所述的设备，所述壳体(12)包括可拆卸地固 定到所述头部安装平台模块(110)的鼓风机模块(114)。
17. 如权利要求15所述的设备，所述壳体(12)包括鼓风机模块 (114 )和加湿器模块(112 ),所述鼓风机模块(114 )和所述加湿器模块(112)可拆卸地固定到所述头部安装平台模块(110)。
全文摘要
本发明提供用于进行气道正压治疗的设备(10)和方法。该设备可以包括壳体(12)、鼓风机(14)以及罩(16)。该壳体构造为稳定地固定到患者的头部上。该鼓风机相对于所述壳体固定。与鼓风机流体连通的罩构造为将至少部分由该鼓风机产生的加压空气传送到使用者的气道。
文档编号A61M16/06GK101466429SQ200780021436
公开日2009年6月24日 申请日期2007年4月10日 优先权日2006年4月10日
发明者布鲁斯·鲍曼, 斯蒂文·S·博德威克, 约瑟夫·A·贝瑟 申请人:艾伊欧麦德有限公司;斯蒂文·S·博德威克;约瑟夫·A·贝瑟;布鲁斯·鲍曼