呼吸设备的制作方法
【专利摘要】本申请公开一种设备，包括：送风机，被配置为提供呼吸气体供给；以及输送管，被配置为向用户呼吸接口输送呼吸气体供给。输送管具有约15mm或更小的内径。该设备还包括控制系统，该控制系统被配置为向送风机提供控制信号，用于控制用户呼吸接口处的呼吸气体供给的压力在约1cm?H2O至约6cm?H2O之间。控制信号至少部分地基于用户呼吸接口处的呼吸气体供给的压力和流速中的一种。
【专利说明】呼吸设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年3月25日提交的题为“Cloud9Device and System”的美国临时专利申请序列61/467，760的权益，该申请的整体公开内容通过引用结合于此。
【技术领域】
[0003]本公开一般涉及一种呼吸设备，并且更具体地说，涉及一种可以与减少打鼾关联使用的呼吸设备。
【背景技术】
[0004]打鼾是苦恼的，其影响了许多人。打鼾可能是一个持续的、经常出现的问题，或者可能间歇性或偶尔出现。打鼾对于打鼾人以及打鼾人周围的人(诸如睡眠同伴或同居者)可能导致各种问题。例如，打鼾与睡眠剥夺有联系，其中，打鼾人的睡眠模式被打乱。这种剥夺睡眠可能导致在白天嗜睡、注意力不集中、以及其他问题。打鼾也可能影响到打鼾人周围的人，同样导致这些人的睡眠剥夺或干扰。
【发明内容】
[0005]根据第一实施例，一种设备可以包括:送风机，其被配置为提供呼吸气体供给；以及输送管，其被配置为向用户呼吸接口提供呼吸气体供给。输送管可具有约15_或更小的内径。控制系统可被配置为向送风机提供控制信号，用于控制用户呼吸接口处的呼吸气体供给的压力在约IcmH2O至约6cm H2O之间。控制信号可以至少部分地基于用户呼吸接口处的呼吸气体供给的压力和流速中的一种。
[0006]可包括以下特征中的 一个或多个。送风机可包括电机和叶轮。可至少部分地基于控制信号来控制电机的速度。送风机可被配置为在送风机的出口处供给约1001/min流速的具有约25毫巴的峰值压力的呼吸气体。送风机可被配置为在送风机的出口处供给具有约30毫巴的压力和约01/min的流速的呼吸气体。送风机可被配置为在约01/min至约1001/min的流速范围内提供约1501/min/s的流速加速度。送风机可被配置为在约O毫巴至约25毫巴的压力范围内提供约1501/min/s的流速加速度。
[0007]输送管可包括邻近用户呼吸接口的横截面面积，该横截面面积小于邻近送风机的横截面面积。输送管的至少一部分可包括波纹状结构。输送管的至少一部分可包括具有至少部分平坦表面的外部轮廓。
[0008]该设备可进一步包括与用户呼吸接口连接的压力传感器。压力传感器可提供指示用户呼吸接口处的呼吸气体供给的压力的输出信号。控制系统的控制信号可至少部分地基于输出信号。压力传感器可以通过测量腔与用户呼吸接口连接，该测量腔将压力传感器和用户呼吸接口流体连接。输送管可包括多腔管，该多腔管包括测量腔和呼吸气体输送腔。介于测量腔与呼吸气体输送腔之间的壁可被配置为消除(decouple)呼吸气体输送腔中的呼吸气体对测量腔的压力效应。该壁可包括厚度增加的区域。该壁可包括硬度增加的区域。输送管可包括集成的多腔连接器。多腔连接器可被配置为提供旋转对称连接。
[0009]根据另一实现方式，一种设备可以包括送风机组件，该送风机组件被配置为提供呼吸气体供给。输送管可包括:输送腔，被配置向用户呼吸接口输送呼吸气体供给；以及测量腔，其流体连接至用户呼吸接口。输送腔可具有约15_或更小的内径。一传感器可流体连接至测量腔。该传感器可被配置为测量用户呼吸接口处的呼吸气体的压力和用户呼吸接口处的呼吸气体的流速中的至少一种。控制器可连接至送风机，用于至少部分地基于从传感器接收到的测量信号而控制呼吸气体的输出特性，以便将用户呼吸接口处的压力控制在约Icm H2O至约6cm H2O之间。
[0010]可包括以下特征中的一个或多个。输送管的邻近送风机组件的横截面面积可以大于输送管的邻近用户呼吸接口的横截面面积。输送管的测量腔可被配置为消除输送管对测量腔的压力效应。
[0011]送风机组件在从约01/min至约1001/min的流速范围内可具有约1501/min/s的加速度。
[0012]该设备可进一步包括多腔连接器，该多腔连接器被配置为将输送腔与送风机组件连接以及将测量腔与传感器连接。多腔连接器可提供旋转对称连接。
[0013]根据另一种实现方式，一种设备可包括壳体组件，该壳体组件包括被配置为提供呼吸气体供给的送风机。用户呼吸接口可被配置为与用户的气道流体连接。供应管可被配置为将送风机与用户呼吸接口流体地连接。供应管可具有介于约15_和约5_之间的内径。控制系统可以控制送风机，以在用户呼吸接口处提供约Icm H2O至约6cm H2O之间的呼吸气体压力。
[0014]可包括以下特征中的一个或多个。控制系统可包括与用户呼吸接口流体连接的压力传感器。供应管可包括:输送 腔，被配置为将送风机与用户呼吸接口流体连接；以及测量腔，被配置为将传感器与用户呼吸接口流体连接。送风机可包括电机和叶轮。可至少部分地基于来自控制系统的控制信号 来控制电机的速度。
[0015]将在附图和下面的描述中阐述一个或多个实现方式的细节。其他特征将从描述、附图和权利要求变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1示意性示出了按照本公开的示例性实施例的呼吸设备。
[0017]图2是可以与图1所示的呼吸设备关联使用的多腔输送管的实施例的剖视图。
[0018]图3示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的多腔连接器的实施例。
[0019]图4示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的多腔连接器的另一实施例。
[0020]图5示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的输送管的实施例。
[0021]图6示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的壳体的实施例，该壳体包括一个或多个显示部件和用户控制部件。
[0022]图7示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的反馈控制系统的实施例。
[0023]图8示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的传感器和控制系统的实施例。
[0024]图9示意性示出了可以与图1的呼吸设备关联使用的模块化控制系统的实施例。[0025]图10示意性示出了图1的呼吸设备的实施例的分解图。
【具体实施方式】
[0026]参照图1，示意性示出了呼吸设备10的实施例，通常包括送风机12、输送管14和控制系统16。呼吸设备10的输送管14可具有约15_或更小的内径，并可被构造为与用户呼吸接口 18流体连接。用户呼吸接口 18可被配置成至少部分地密封接合用户的鼻腔通道和用户的嘴中的一个或多个。控制系统16可被配置成向送风机12提供控制信号，用于控制用户呼吸接口 18处的呼吸气体的供给压力在约Icm H2O至约6cm H2O之间。在一些实施例中，呼吸设备10可被配置成通过提供正上气道压力而用于控制或减轻用户的打鼾。由送风机提供的用于控制和/或减轻打鼾的正上气道压力一般可为约6cm H2O或更少。
[0027]按照上文所述，本公开的呼吸设备的实施例可提供正上气道压力，该正上气道压力可以用来控制和/或减轻某些用户发生打鼾。该呼吸设备在用户的整个呼吸循环期间可提供在约6cm H2O和Icm H2O之间范围内的基本恒定的正上气道压力(例如，在用户呼吸接口处所测得的压力)。也可以利用各种额外的/替代的压力范围。例如，该呼吸设备可以提供基本恒定的正上气道压力，该正上气道压力可在从约2cm H2O至约6cm H2O的范围内，和/或在从约2cm H2O至约4cm H2O的范围内。与按照本公开的呼吸设备关联使用的正上气道压力可包括上面讨论范围内的任何压力。
[0028]另外，如上面所讨论的，呼吸设备的一个实施例可包括将送风机的输出端与用户呼吸接口连接的输送管，该输送管具有约15mm或更小的内径。在一些实施例中，输送管可具有在约5mm和约15mm之间的内径。按照本公开，输送管可具有任何横截面几何形状，包括但不限于圆形、椭圆形、D形和多边形。通过与圆形横截面的输送管相比的类似的横截面面积，参考本文的输送管的内径可应用于圆形之外的横截面几何形状。例如，具有与15mm内径的圆形输送管的横截面面积相等的横截面面积的椭圆形输送管可认为是具有15mm内径的输送管。按照实施例，与传统的用于治疗阻塞性睡眠呼吸暂停的呼吸设备关联使用的较大直径的输送管相比，具有约15mm或更小内径的输送管可提供改进的用户舒适性和用户便利性。例如，按照本公开的 输送管可允许较少地限制用户的运动，例如，通过更大的灵活性和减小的体积。
[0029]各种用户呼吸接口可与本公开的呼吸设备关联使用。例如，用户呼吸接口可包括全面罩，该面罩可以密封地接合使用者的嘴和鼻子。其他用户呼吸接口可被配置为仅密封地接合用户的鼻腔通道，例如，经由可密封地接合使用者鼻孔的鼻枕和/或尖头。可适于与本公开的呼吸设备关联使用的用户呼吸接口的实例可包括以下一个或多个专利申请中所示和所述的用户呼吸接口:1010年4月19日提交的题为Breathing Apparatus(呼吸设备)的美国专利申请系列号12/762，633、2010年10月25日提交的题为Nasal Interface(鼻接口)的美国专利申请系列号61/406，315、2010年11月4日提交的题为Breathing Apparatus(呼吸设备)的美国专利申请系列号61/410，134、2010年12月15日提交的题为Tubing andFixation of a Nasal Interface to Deliver Breathing Gases (管子以及鼻接口的固定以输送呼吸气体)的美国专利申请系列号61/423，195、以及2011年6月27日提交的题为Nasal Interface (鼻接口)的美国专利申请61/501，444,所有这些申请的整体公开内容通过引用并入本文。[0030]在一些实施例中，送风机12可包括被连接用于驱动叶轮22 (例如，离心式叶轮)的电动机20。送风机12可提供呼吸气体的供给，例如，用于在用户呼吸接口处产生正气道压力。呼吸气体的供给可以包括由叶轮22加压的空气，例如，该空气通过输送管14被输送到用户呼吸接口 18。在其它实施例中，送风机12可包括用于提供呼吸气体供给的各种其他系统，例如，容积式空气泵(positive displacement air pump)、隔膜泵,诸如此类。此外，除了空气，呼吸气体的供给可以进行扩充和/或由其他呼吸气体(诸如氧气)补充。这样的其他呼吸气体可由适当的来源(诸如加压气体的容器)提供。
[0031]如上所述，控制系统16可向送风机12提供控制信号(例如，控制信号24)，用于将用户呼吸接口 18处的呼吸气体的供给压力控制在约Icm H2O至约6cm H2O之间。根据一个实施例，控制信号24可控制电机20的速度，从而控制由送风机12提供的呼吸气体供给的压力和/或流速。在其它实施例中，控制信号24可以通过其他适当的机制来控制送风机12产生的呼吸气体的供给，诸如改变送风机输出喷嘴性能、与送风机12、排气或旁通阀有关的节流，诸如此类。
[0032]由送风机12提供的呼吸气体供给的压力和/或流速可随时间而变化，例如随用户的呼吸循环而变化，以在用户的呼吸循环过程中在用户呼吸接口 18处维持基本恒定的压力。例如，在一个实施例中，在用户的整个呼吸循环过程中，控制系统16可控制用户呼吸接口 18处的呼吸气体的供给压力基本恒定。这样，在用户的吸气过程中，可增大由送风机12提供的呼吸气体供给的输出压力和/或流速，以在用户呼吸接口 18处提供呼吸气体的期望的供给压力。相应地，在用户的呼气过程中，可减小由送风机12提供的呼吸气体供给的输出压力和/或流速，以在用户呼吸接口 18处提供呼吸气体的期望的供给压力。
[0033]根据实施例，送风机12可被配置为在送风机的输出端处提供在约1001/min流速下具有约25毫巴(mbar)的峰值输出压力的呼吸气体，例如，在吸气呼吸循环过程中可以经历这种呼吸气体。在这种实施 例中，在约1001/min流速下约25毫巴的峰值压力可供应给用户呼吸循环的吸气段。当然，由送风机12提供的峰值压力和流速可以根据用户的需求而变化。例如，具有相对较大肺活量的相对较大的成年用户可能比具有相对较小肺活量的用户(诸如儿童或青少年)需要更大的送风机输出压力和/或输出流速。如将在下面更详细地讨论的，由于与输送管14有关的压力降，送风机12的输出压力和/或流速可以大于用户呼吸接口 18处所需压力和/或流速。
[0034]送风机12也可被配置成在相对较低的流速下提供相对较高的压力，例如，在用户呼气呼吸循环过程中。例如，送风机12可被配置为在送风机12的出口处供给在约01/min的流速下具有约30毫巴的压力的呼吸气体。根据这样的实例，送风机12出口处的相对较高的压力和相对较低的流速可以帮助控制当前累积在输送管14中的二氧化碳的发生。例如，用户呼吸接口 18和/或输送管14的邻近用户呼吸接口 18的一部分可包括排气阀或端口，该排气阀或端口被配置为允许呼出气体从用户呼吸接口 18和/或输送管的邻近用户呼吸接口 18的一部分逸出。相对较高的压力和较低的流速可在输送管14内提供剩余压力，以减少和/或最小化进入到输送管14中的呼出气体的流动，从而允许呼出气体优先排出该排气阀或端口。
[0035]在某些情况下，用户呼吸循环从呼气到吸气的转换可以相对较快，例如，从呼吸循环的排气段过程中对呼吸设备10的相对较低的输出需求到用户开始呼吸循环的吸气段时对呼吸设备10的相对较高的输出需求。根据一个实施例,送风机12可具有相对较快的加速，以适应呼吸循环段(例如，在吸气和呼气之间)的转换，而不会给用户带来过压的感觉(例如，对呼气的感觉或阻力)或给用户带来压力不足的感觉(例如，在吸气过程中对空气不足的感觉)。例如，送风机12可被配置为在送风机的出口处提供在约01/min至约1001/min的流速范围内的约1501/min/s的流速加速度。另外，送风机12可被配置为在送风机的出口处提供约O毫巴至约25毫巴的压力范围内的约1501/min/s的流速加速度。上述的流速加速度、流速范围和压力范围在此根据一个实施例提供。然而，其他的流量加速度、流量范围和压力范围可以根据设计标准和用户需要而改变。
[0036]根据一个实施例，控制系统16可包括控制器26，该控制器可向送风机12提供控制信号24。控制器26可以至少部分地基于一个或多个传感输入(例如，由传感器28提供)而提供控制信号24。在这样的实施例中，控制器26可包括适当的反馈控制器。这样的反馈控制器的实例可包括比例积分控制器(PI控制器)、比例积分微分控制器(PID控制器)和/或其它适当的控制器。
[0037]传感器28 (例如，可向控制器26提供一个或多个传感输入的传感器)可包括一个或多个传感器，这些传感器被配置为基于用户呼吸接口 18处和/或送风机12的输出端处的呼吸气体的一个或多个供给特性(例如，压力和/或流速等)提供传感器输出。此外/替代地，传感器28可包括一个或多个传感器，这些传感器被配置为基于一个或多个用户特征(诸如打鼾指标、用户氧气饱和度、二氧化碳水平(例如，在用户呼吸接口 18内和/或输送管14的邻近用户呼吸接口 18的一部分内)、用户的电生理特性等)而提供传感器输出。送风机12的控制信号24可以至少部分地基于传感器输出中的一个或多个。此外/替代地,一个或多个传感器输出可由处理器(例如，处理器30)接收和/或由计算机可读介质(例如，计算机可读介质32)存储，计算机可读介质的实例可包括但不限于闪速存储器、硬盘驱动器、固态磁盘驱动器和随机存取存储器(例如，RAM)。这样存储的传感器输出可被利用，例如，用于提供用户状态的诊断和/或用户状态的监控。
[0038]在一个实施例中，传感器28可包括压力传感器，该压力传感器可与用户呼吸接口18连接，用于提供用户呼吸接口 18处和/或用户呼吸接口内指示呼吸气体的供给压力(例如，它可以与用户的上气道内的压力相同和/或相关)的传感器输出。因此，控制系统16的控制器26可至少部分地基于传感器28的输出信号向送风机12提供控制信号24。在控制器26可包括反馈控制器的实施例中，控制系统16可提供控制信号24，用于控制送风机12，以至少部分地基于传感器28检测到的用户呼吸接口 18处的压力变化在整个呼吸循环过程中维持用户呼吸接口 18处的呼吸气体的压力基本恒定(因此，用户的上气道中的压力基本恒定)。
[0039]在一个实施例中，传感器28 (例如，可包括压力传感器的传感器)可经由测量腔与用户呼吸接口 18连接，该测量腔与压力传感器28和用户呼吸接口 18流体连通(流体连接)。在一个实施例中，输送管14可包括多腔管，其中一个腔可包括呼吸气体输送腔34，并且另一个腔可包括测量腔36。在一些实施例中，测量腔36可具有约2_的内径，但是其他的直径也可适用于传感器28与用户呼吸接口 18的连接。在这样的实施例中，呼吸气体输送腔34可将送风机12 (例如，送风机12的输出端)与用户呼吸接口 18流体地连接，以便向用户呼吸接口 18提供呼吸气体源用于用户呼吸。测量腔36可将用户呼吸接口 18与传感器28流体地连接。因此，传感器28可测量测量腔36内的压力，例如，该压力可以是用户呼吸接口 18内的压力指示和/或可以与用户呼吸接口 18内的压力相关。此外/作为多腔输送管的替换，测量腔可包括与输送管14分开的腔，例如，以测量管的形式。在这样的实施例中，测量管可与输送管14分开和/或连接。在另一实施例中，传感器28可至少部分地设置在用户呼吸接口 18内和/或邻近用户呼吸接口，并且可以，例如，经由可集成在输送管14内和/或与输送管相关的一个或多个电连接器，与控制器26电连接。
[0040]还参照图2，在输送管14可包括多腔管的实施例中，输送管14的介于测量腔36与呼吸气体输送腔34之间的壁(例如，壁38)可被配置为消除(decouple)呼吸气体输送腔34中的呼吸气体对测量腔36的压力效应。例如，如上所提及的，输送管14可具有约15mm或更小的内径。这样，输送管14可具有相对较大的关联压力降。因此，在用户呼吸接口 18处实现期望的压力可能需要在送风机出口处提供具有相对较高压力的呼吸气体供给(例如，在送风机出口处向输送腔34提供呼吸气体的供给)。邻近送风机出口的相对较高的压力可向测量腔36施加压力。根据一个实施例，输送管14的介于测量腔36与呼吸气体输送腔34之间的壁可被配置为消除邻近送风机出口的呼吸气体输送腔34内的相对较高压力(与邻近用户呼吸接口 18的呼吸气体输送腔内的压力相比)的压力效应。
[0041]根据一个实施例，介于呼吸气体供给腔34与测量腔36之间的壁38可被配置为通过包括厚度增大的区域而消除呼吸气体输送腔34内的呼吸气体对测量腔36的压力效应。例如，厚度增大的区域可包括壁38的将测量腔36与呼吸气体输送腔34隔开的区域。在一些实施例中，壁38的将测量腔36与呼吸气体输送腔34隔开的区域可具有比壁40的将测量腔36与输送管14的外部隔开的区域更大的厚度。此外，在一些实施例中，壁38的厚度可根据输送管14的长度而变化。例如，壁38的邻近送风机12的厚度可大于壁38的邻近用户呼吸接口 18的厚度。在另一些实施例中，壁38的厚度可关于输送管14的长度而基本恒定和/或可以与壁40的厚度基本相同。在这样的实施例中，壁38的厚度可被配置为从测量腔减小和/或最小化呼吸气体输送腔34内的呼吸气体的压力效应。
[0042]此外/作为具有被配置为消除呼吸气体输送腔34内的呼吸气体对测量腔36的压力效应的厚度的壁38的替换， 壁38可包含具有被配置为消除呼吸气体输送腔34内的呼吸气体对测量腔36的压力效应的硬度的材料。例如，壁38的材料可具有可以抵制和/或减少壁38在呼吸气体输送腔34内的呼吸气体的压力作用下弯曲和/或变形的硬度。
[0043]还参照图3，在输送管14包括多腔管的实施例中，和/或在测量腔可包括可以与输送管14捆束和/或连接的分离管的实施例中，输送管14可包括集成的多腔连接器(例如，多腔连接器42)。如图3的示例性实施例中所示，连接器42可被配置为提供旋转对称连接。也就是说，连接器42可被配置为以任何旋转方位连接呼吸气体输送腔34与呼吸气体源(例如，呼吸气体源44，其可包括和/或与送风机12的出口连接)并且连接测量腔36与测量口(例如，测量口 46，其可包括和/或与传感器28连接)。这样，在操作中，可以不必获得多腔连接器42相对于匹配连接器48 (例如，其可包括呼吸气体源44和/或测量口 46)的特定旋转，从而提供输送管14与呼吸设备10的灵巧连接。而且，连接器的旋转对称结构可以允许连接器旋转或扭曲而仍保持密封连接。在这样的实施例中，例如，相对于摩擦配合接合，各种制动装置或其他止挡件可以保持密封连接和/或降低断开连接的发生。
[0044]如图3所示，在一个实施例中，连接器42可包括可以至少部分地容纳在配合环形凹槽50中的通常环形测量连接器48。通常环形测量连接器48可与输送管14的测量腔36流体连接。配合环形凹槽50可与测量口 46连接。呼吸气体腔34通常可以与环形测量连接器48同轴地布置。因此，当环形测量连接器48至少部分地容纳在配合环形凹槽50中时，呼吸气体腔34可以相应地与呼吸气体源44连接。根据所示实施例，可包括一个或多个密封部件(例如，密封边缘52)，用于将环形测量连接器48与配合环形凹槽50和/或呼吸气体腔34与呼吸气体源44中的一个或多个密封。
[0045]还参照图4，在相关实施例中，连接器42a可包括被配置为密封地接合测量口 46a的测量腔杆54。测量腔杆54可以与输送管14的测量腔36流体连接。例如，测量腔杆54的至少一部分可以至少部分地容纳在测量口 46a内和/或测量口 46a的至少一部分可以至少部分地容纳在测量腔杆54内。而且，连接器42a可包括可以至少部分地容纳在配合环形凹槽50内的通常的环形接合部件56。通常环形接合部件56可以与输送管14的呼吸气体输送腔34流体连接。如所示，测量腔杆54通常可以与环形的接合部件56同轴。因此，测量腔杆54可以在连接器42a的任何旋转方位中与测量口 46a连接。尽管未单独示出，但测量腔杆54、测量口 46a、环形接合部件56和配合环形凹槽50中的一个或多个可包括可以相对于彼此和/或相对于环境大气至少部分地密封对应部件的密封部件。
[0046]各种附加/替换的多腔连接器配置可以类似地实施，这可以提供旋转对称连接，也可以被实现。此外，虽然多腔连接器的前述示例性实施例已经在可以用在输送管与送风机和/或传感器之间的连接器的上下文中进行了一般性讨论，但在一些实施例中，类似的多腔连接器可用在输送管与呼吸用户接口之间。
[0047]在一些实施例中，输送管14的直径可以关于输送管14的长度大致渐缩，和/或可包括使输送管14的直径减小的锥形区。因此，在一些实施例中，输送管14可包括邻近用户呼吸接口 18的横截面面积，该横截面面积可以小于输送管14的邻近送风机12的横截面面积。在一些实施例中，邻近用户呼吸接口 18的横截面面积减小提高了使用者的舒适感，例如，减小了邻近用户的输送管14的体积和/或减少了对用户运动的限制。
[0048]还参照图5，示出了输送管14的示例性实施例，其中，输送管14的至少一部分可包括大致波纹状的结构。在所示实施例中,所示的输送管14包括邻近输送管14的任一端的大致波纹状的结构(例如，波纹状区域60、62)。在各种附加/替代实施例中，输送管可以是其他波纹状结构。例如，输送管可以在输送管长度的主要部分上形成波纹状。另外，输送管可包括邻近输送管的单个端部的单个波纹状区域，或者大致在输送管长度中央的单个波纹状区域。各种附加/替换的波纹状结构也可以实施。
[0049]在各种实施例中，输送管14的波纹状结构可以提高输送管14的柔性，例如，通过在波纹状区域中提供柔性增大的输送管14。此外/替代地，输送管14的波纹状结构至少在其波纹状区域中可以改进输送管14的抗挤压性和/或抗扭结性。根据设计准则和偏好，输送管14的波纹状结构可以包括各种结构，诸如通常为螺旋形的波纹、线性间隔的波纹，诸如此类。例如，在一个实施例中，输送管可包括通常可与多腔内输送管连接的螺旋形波纹构件。在这样的实施例中，多腔内输送管可包括呼吸气体输送腔和测量腔。多腔内输送管可形成为具有相对较薄的壁，并且螺旋形波纹构件可向输送管提供所需程度的抗挤压性和/或抗扭结性。
[0050]仍参考图5，在一些实施例中，输送管14的至少一部分可包括可以与输送管14的至少另一部分的横截面形状不同的横截面形状。例如，在所示实施例中，输送管可包括可以具有大致圆形横截面形状的第一部分64。输送管14可进一步包括具有至少部分平坦表面的至少第二部分66。根据各种附加/替代实施例，输送管可包括具有不同横截面形状的各部分，例如，椭圆形、圆形、多边形等。
[0051]参考图6，对壳体100进行一般性描述。壳体100可被配置为至少部分地容纳送风机12和控制系统16中的一个或多个。壳体100可包括各种内部部件，诸如，用于送风机12的弹性和/或粘性安装件，例如，这可以减少和/或最小化由送风机12的操作引起的噪声和/或振动。另外，壳体100可以包括用于对送风机12的进气口进行过滤的一个或多个过滤面板。根据一个实施例，所述一个或多个过滤面板可包括相对较大的过滤面板，例如，这可以最小化与过滤面板相关的压力降。
[0052]如图6中所示，壳体100还可以包括各种用户控制和/或显示部件。例如，壳体100可包括组合的推转控制件102。推转控制件102通常可作为旋转控制旋钮设置，该旋转控制旋钮可旋转以提供控制信号，例如，以增大用户呼吸接口处的相对压力(例如，对于实现期望的打鼾缓解等级可能是必要的)，或者以提供另一种控制输入。在这样的一个实施例中，推转控制件102可响应于推转控制件102的旋转提供触觉反馈。例如，推转控制件102可响应于推转控制件102的旋转提供点击式触觉反馈。除了提供旋转控制输入，推转控制件102还可被按压，以提供另一种控制输入(诸如选择、模式、选项更改或其他输入)。在一个实施例中，可以按压整个推转控制件102。在另一个实施例中，推转控制件102可包括:外旋转座，该外旋转座可旋转，以提供旋转控制信号；以及内推旋钮，该内推旋钮可被按压，而不会按压外旋转座。
[0053]此外,壳体100可包括一个或多个信息显示器(例如,显示器104),例如,液晶显示器、有机发光二极管显示器等。显示器104可以显示关于呼吸设备10的操作和/或设置的各种信息。例如，如所示，显示器104可提供用户呼吸接口处的相对压力的指示项。例如，相对压力的显示可以包括指示用户呼吸接口处相对压力的变化高度或厚度的一个或多个条(例如，相对于可由呼吸设备 10提供的最大压力)。在一个实施例中，显示器104的内容可以至少部分地基于壳体100的取向而定向，例如，使得显示器104的内容可以一直为“右侧朝上”的取向。例如，当壳体100竖着定位时，如图6所示，显示器104的内容可以朝上定向，如图所示。然而，当壳体100横着定位(例如，相对于图6中所示的方向逆时针90度定向)时，显示器104的内容可相对于图6中所示的显示器104的内容的定向逆时针旋转90度。显示器104的内容的定向可以至少部分地基于例如由三轴加速度计提供的控制信号。
[0054]在一个或多个实施例中，呼吸设备10可包括一个或多个光传感器。显示器104和/或一个或多个其他照明指示器的内容的亮度可以至少部分地基于由一个或多个光传感器检测到的检测环境光水平而改变。
[0055]如上所讨论的，呼吸设备10可包括一个或多个存储装置，例如，存储装置32。存储装置32可以接收和存储关于呼吸设备10的操作的各种信息。可被接收和存储的信息的实例可包括但不限于，操作压力、操作压力的变化、检测到打鼾的情况等。存储装置32上存储的信息可以被访问和/或利用任何适当的接口(诸如通用串行总线接口、无线接口(例如，Wifi接口、蓝牙接口等)、以太网接口等)传送到另一计算设备。在一些实施例中，存储装置32上存储的信息可以自动地和/或响应于用户输入而传送到远程计算设备，例如，允许由服务和/或医疗人员进行分析。
[0056]参考图7，示意性描述了反馈控制系统的实例。如上面所讨论的，控制系统16通常可操作，以维持用户呼吸接口 18处的压力在一恒定的水平，例如，在约2cm H2O和约6cmH2O之间范围内的预定压力下。如图7中示意性所示，例如，基于通过用户控制(诸如推转控制件102)提供的用户设定，可以接收所需的压力设定点150，这可以允许用户将相对压力水平设定在可用的范围内(例如，在一个实施例中，在约2cm H2O和约6cmH20之间)。控制器26可能接收误差信号152，该误差信号可由误差确定逻辑电路154计算，作为由传感器28确定的用户呼吸接口 18处的压力值与所需的压力设定点150之间的差值。响应误差信号152，控制器26 (例如，其可包括PI控制器，如上面所讨论的)可产生可以被馈送至送风机12的控制信号156 (例如，其可以控制电机20的速度)。送风机12可以至少部分地基于控制信号156而产生一定压力下的呼吸气体流。在用户呼吸接口 18处得到的实际压力可由传感器28测量并反馈给误差确定逻辑电路154。
[0057]参考图8，示意性地示出了传感器和控制系统200的至少一部分的示例性实施例。例如，处理器30接收来自作为控制系统的一部分的压力传感器SI的输入，用于控制用户呼吸接口 18处的压力。因此，处理器30提供输出信号，用于控制电动送风机，例如，这可以产生待输送至用户呼吸接口 18的呼吸气体的供给。在图8所示的示例性实施例中，处理器30接收来自电流传感器S3的输入,该电流传感器指示送风机电机的当前需求,例如,允许监控电机的操作和/或状况。如所示，处理器30接收来自各种传感器的示例性输入，并提供控制信号，以利用例如常见的PI控制器或PID控制器根据这种信号来控制送风机。
[0058]还参考图9，示意性地示出了可以实现的模块化控制系统250的实施例。如所示，在所示实施例中，模块化控制系统250包括接收各种输入并提供各种控制输出的多个控制模块(例如，控制模块F100、F300、F400、F500和F600)。例如，控制模块FlOO可以例如通过模数转换器FllO和/或计数器驱动器F120接收涉及送风机和/或呼吸设备的其他元件的操作情况的一个或多个传感器输入(例如，压力传感器输入、送风机电流传感器输入、电压传感器输入、流量传感器输入、送风机速度传感器输入)。控制模块FlOO提供一个或多个输出来控制送风机。
[0059]在一个实施例中，控制模块FlOO执行送风机电机控制算法。如上面的一般性讨论，电机控制算法可以实现为PI控制器或PID控制器。通过控制模块F100，可以至少部分地基于传感器输入(例如，来自压力传感器和/或流量传感器)来实现这样的电机控制算法，该传感器输入可以是控制电路的控制变量。至少部分地基于电机控制算法和传感器输入，可以控制电机来实现用户呼吸接口处的稳定压力。
[0060]在该示例性实施例中，内存分配控制模块F400控制与呼吸设备相关的存储器(例如，存储设备32)的使用和分配，包括什么样的信息可以存储在与呼吸设备相关的存储器中。在这方面，呼吸设备可以包括一个或多个内存分配器和/或存储器类型。例如，在一个实施例中，固件可以存储在闪速存储器上。
[0061]根据一个实施例，程序数据存储器可包括静态随机存取存储器(SRAM)。SRAM存储器可以用于堆栈区、缓冲区、操作系统、驱动器、字符集和用于显示器的双帧缓冲区。事件存储(其可以包括，例如，打鼾事件、状态信息(例如，使用日期、时间等)可以存储在非易失性存储器(例如，闪速存储器、EEPR0M、非易失性SRAM等)上，使得即使在呼吸设备断电期间，也可以保持事件数据。在一个示例性实施例中，打鼾事件数据可以存储预定的时间段(例如，3个月)。可以存储每次使用呼吸设备的日期、时间和开始体积数据，可以在呼吸设备的使用寿命期间进行存储。此外，也可以存储任何使用暂停、重新启动的时间和结束使用数据。参数数据也可以存储在非易失性存储器中，如EEPROM的闪速存储器。参数数据可包括序列号参数，这些序列号参数可以由呼吸设备执行的一个或多个程序利用。
[0062]参考图10，其中示出了呼吸设备IOa的示例性实施例的分解图。如图所示，呼吸设备IOa通常可包括壳体组件，该壳体组件分别包括顶面板、底面板和侧面板300、302、304和306。另外，呼吸设备IOa可以包括前面板308，该前面板包括一个或多个用户接口控制件310和显示器312。送风机壳体314可至少部分地设置在壳体内，其中送风机壳体可包含送风机并提供送风机的声音和/或振动隔离。过滤器组件316可与送风机壳体314关联，例如，用于过滤通过送风机进气口(未示出)进入送风机壳体314的空气。该过滤器可以被构造成过滤花粉。呼吸设备IOa还可以包括一个或多个电路板(例如，电路板318)，所述电路板可包括各种控制电子器件，诸如上文所讨论的一个或多个控制模块或控制器。在另一种变型中，呼吸设备IOa可以包括加湿器，该加湿器可以与过滤器连接。加湿器可被配置为提供所需量的药物或香味。
[0063]为了说明的目的，已经描述并且在附图中示出了呼吸设备和/或呼吸设备的各元件的各种特征和实施例。应当理解，各种特征和实施例可以很容易进行组合和替代。例如，一个或多个实施例所示和/或所描述的各种特征可以与一个或多个其他实施例所示和/或所描述的特征组合。同样地，一个或多个实施例所描述和/或所示的特征可以被一个或多个其他实施例所描述和/或所示的特征取代。
[0064]这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，表明存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加有一个或多个其他的特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
[0065]所有装置或步骤加上所附权利要求中的功能元件的相应的结构、材料、行为和等同物意在包括用于执行与具体权利要求保护的元件进行组合的功能的任何结构、材料或行为。为了说明和描述的目的，已经提出了本发明的描述，但并非旨在穷举或以所公开的形式限制本发明。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本【技术领域】的普通技术人员而言将是显而易见的。实施例的选择和描述是为了最好地解释本发明的原则和实际应用，并使本【技术领域】的普通技术人员能够理解本发明的各种实施例并进行适合于预期的特定用途的各种修改。
[0066]因此，本申请详细地并参照其实施例描述了本发明，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中限定的本发明范围的情况下，修改和变化是可行的。
【权利要求】
1.一种设备，包括: 送风机，被配置为提供呼吸气体供给； 输送管，被配置为向用户呼吸接口输送所述呼吸气体供给，所述输送管具有约15_或更小的内径； 控制系统，被配置为向所述送风机提供控制信号，用于将所述用户呼吸接口处的所述呼吸气体供给的压力控制在约Icm H2O至约6cm H2O之间，所述控制信号至少部分地基于所述用户呼吸接口处的所述呼吸气体供给的压力和流速中的一种。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述送风机被配置为在所述送风机的出口处供给约1001/min的流速下的具有约25毫巴的峰值压力的呼吸气体。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述送风机被配置为在所述送风机的出口处供给具有约30毫巴的压力和约01/min的流速的呼吸气体。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述送风机被配置为在约01/min至约1001/min的流速范围内提供约1501/min/s的流速加速度。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述送风机被配置为在约O毫巴至约25毫巴的压力范围内提供约1501/min/s的流速加速度。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输送管包括邻近所述用户呼吸接口的横截面面积，所述邻近所述用户呼吸接口的横截面面积小于邻近所述送风机的横截面面积。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述输送管的至少一部分包括具有至少部分平坦表面的外部轮廓。
8.根据权利要求1所述的设备，进一步包括与所述用户呼吸接口连接的压力传感器，所述压力传感器提供指示所述用户呼吸接口处的所述呼吸气体供给的所述压力的输出信号，其中，所述控制系统的所述控制信号至少部分地基于所述输出信号。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述压力传感器通过测量腔与所述用户呼吸接口连接，所述测量腔将所述压力传感器与所述用户呼吸接口流体地连接。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述输送管包括多腔管，所述多腔管包括所述测量腔和呼吸气体输送腔。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，介于所述测量腔与所述呼吸气体输送腔之间的壁被配置为消除所述呼吸气体输送腔中的所述呼吸气体对所述测量腔的压力效应。
12.—种设备,包括: 送风机组件，被配置为提供呼吸气体供给； 输送管，包括:输送腔，被配置为向用户呼吸接口输送所述呼吸气体供给；以及测量腔，流体地连接至所述用户呼吸接口，所述输送腔具有约15_或更小的内径； 传感器，流体地连接至所述测量腔，所述传感器被配置为测量所述用户呼吸接口处的呼吸气体的压力和所述用户呼吸接口处的呼吸气体的流速中的至少一种；以及 控制器，连接至所述送风机，用于至少部分地基于从所述传感器接收到的测量信号而控制所述呼吸气体的输出特性，以便将所述用户呼吸接口处的压力控制在约Icm H2O至约6 cm H2O 之间。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述输送管的邻近所述送风机组件的横截面面积大于所述输送管的邻近所述用户呼吸接口的横截面面积。
14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述送风机组件在约01/min至约1001/min的流速范围内具有约1501/min/s的加速度。
15.根据权利要求12所述的设备，进一步包括多腔连接器，所述多腔连接器被配置为将所述输送腔与所述送风机组件连接以及将所述测量腔与所述传感器连接，所述多腔连接器提供旋转对称连接。
16.—种设备,包括: 壳体组件，包括被配置为提供呼吸气体供给的送风机； 用户呼吸接口，被配置为与用户的气道流体地连接； 供应管，被配置为将所述送风机与所述用户呼吸接口流体地连接，所述供应管具有介于约15mm和约5mm之间的内径；以及 控制系统，用于控制所述送风机，以在所述用户呼吸接口处提供约1cm H2O至约6cmH2O之间的呼吸气体压力。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述控制系统包括与所述用户呼吸接口流体地连接的压力传感器。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述供应管包括:输送腔，被配置为将所述送风机与所述用户呼吸接口流体地连接；以及测量腔，被配置为将所述传感器与所述用户呼吸接口流体地连接。
19.一种设备,包括: 送风机，被配置为基于 控制信号提供呼吸气体供给； 呼吸接口，被配置为与用户的气道流体地连接； 压力传感器，用于提供压力信号； 流量传感器，与所述送风机提供的所述呼吸气体供给流体连通，以便提供流量信号； 输送管，被配置为向所述用户呼吸接口输送所述呼吸气体供给，所述输送管具有约15mm或更小的内径，并且包括输送腔和测量腔，所述输送腔被配置为将所述送风机与所述呼吸接口流体地连接，所述测量腔被配置为将所述压力传感器与所述用户呼吸接口流体地连接； 控制系统，被配置为基于所述压力信号和所述流量信号提供所述控制信号，以便将所述用户呼吸接口处的所述呼吸气体供给的压力控制在约Icm H2O至约6cm H2O之间，以及具有约1501/min/s的流速加速度的从约01/min至约1001/min的流速。
【文档编号】A61M16/00GK103501848SQ201280015196
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2012年3月20日 优先权日:2011年3月25日
【发明者】迈克尔·H·古斯基, 迈克尔·劳克, 夸梅·L·欧塞欧-阿萨里 申请人:因斯利普科技有限公司