使用外管内的气体传输管嘴进行无创开放式通气的方法、系统和装置与流程

本发明申请是申请号为201080024596.9、申请日为2010年4月2日、发明名称为“使用外管内的气体传输管嘴进行无创开放式通气的方法、系统和装置”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年4月2日提交的美国临时专利申请no.61/166,150、2009年9月3日提交的美国临时专利申请no.61/239,728、2009年10月28日提交的美国临时专利申请no.61/255,760和2010年1月12日提交的美国临时专利申请no.61/294,363的优先权；其内容整体包含在此作为参考。

本发明涉及用于承受呼吸和呼吸失调例如呼吸机能不全和睡眠呼吸暂停的人的通气疗法领域。更具体地，本发明涉及用于无创开放式鼻接口的方法和设备。

发明背景

存在需要一些形式的通气疗法的一些临床综合症。这些综合症可以包括血氧不足、各种形式的呼吸机能不全和气道失调。还有需要通气疗法的非呼吸和非气道疾病，分别例如为充血性心力衰竭和神经肌肉疾病。

与通气疗法不同并且有所区别的是氧气疗法，它用于不那么严重形式的呼吸机能不全。对于氧气疗法或长期氧气疗法(ltot)的护理标准包括使用在病人的吸气阶段期间以小团释放氧气的被称为氧保护器的计量装置用小孔鼻套管向病人补充氧气。该疗法未考虑通气疗法或呼吸支持，因为它不能机械地帮助呼吸功。

一些夹带面罩系统已经开发并且用于传输空气和治疗气体的适当混合物的目的。例如，存在包括具有夹带室内空气的端口的面罩的氧气储存系统。或者，存在包括包含喷射口和空气夹带端口的空气夹带面罩的高流量氧气传输系统，它们设计成装配在病人的鼻子和嘴上，并且连接至氧气供应管件。高压氧气被迫通过喷射口进入面罩。速度增大导致喷射口远端的剪切效应，这会导致室内空气夹带到面罩中。这些氧气疗法夹带系统不支持病人的呼吸功，它们被用于传输空气和氧气的适当混合物。

近年来，已经应用了被称为高流量氧气疗法(hfot)的氧气疗法的变体。在这种情形下，氧气流速增大超过标准ltot，例如高10lpm。因为高流速，氧气必须被加湿以防止使病人的气道干燥。已有报道说hfot会降低病人在自主呼吸期间的肋膜压力。这些系统是无效的，因为它们在该疗法的传输中是不精确的，并且它们消耗了大量的氧气，这通常是一个缺点，因为系统是不能活动的。

呼吸支持和通气疗法向病人提供了机械通气(mv)，并且机械地为呼吸功做出贡献。mv疗法通过使用翻边的或未折边的气管导管或密封面罩、密封鼻罩或密封鼻套管插入病人来与病人接口。虽然有助于支持呼吸功，但是用于mv的病人接口对于使用者是突出的和/或创伤性的，并且mv不便于移动性或日常生活活动并且因此对于许多潜在的使用者而言是一个缺点。

无创通气(niv)被用于对病人通气而不需要插管。这是一个显著的优点，因为病人不需要为该疗法保持镇静。然而，病人不能使用他们的上气道，因为接口会在鼻子和/或嘴上形成外部密封，并且系统不是活动的，其组合不能够进行日常生活活动。

已经描述了微创通气(miv)来使用不会闭合气道的基于导管的传输系统对病人进行通气，并且病人可以通过他们的正常通过方式自由和自然地呼吸环境空气。miv与niv的不同之处在于，在niv中，病人接口不会进入病人的身体中，或者最低程度地进入身体中，并且不需要非自然的槽来进入气道，而miv需要进入气道的略微刺入的导管或接口，和/或需要生成非自然的槽用于进入气道。miv疗法具有一些前途：然而，病人需要至忍受经皮导管，例如经皮经气管导管，这可能对于那些已经切开气管的人或希望将接口隐藏在衣服下面的人是有益的。

为了治疗阻塞性睡眠呼吸暂停(osa)，黄金标准通气疗法是持续性正气道压力(cpap)或双相正气道压力(bipap)，它是niv的变体，其中病人通过面罩中的排气口部分地呼气并且将剩余呼气回到大的死空间面罩和大气体传输管件中。使用密封鼻子或嘴或密封鼻子内部的病人接口面罩，从通气机施加的持续性正压会打开上气道。虽然在治疗osa时很高效，但是该疗法具有差的病人顺应性，因为病人接口对于病人是突出的，并且因为病人通过面罩和气体传输管路不自然地呼吸。wondka已经描述了较不突出的bipap和cpap病人接口(美国专利no.7,406,966)，该病人接口用于niv和osa，其中该接口是低轮廓的并且允许与使用者的脸和鼻子的可调节的装配和对准。该接口解决了与niv面罩和osa面罩相关的原先存在的问题，即泄漏、舒适性、耐受性、睡姿、压力下降和噪音以及与多种解剖学形状的兼容性。

总之，现有的疗法和现有技术具有下列缺点：它们不以下列方式提供呼吸支持或气道支持：(1)是非介入性的，并且非突出的，这样它就允许移动性和日常生活活动，(2)允许从周围环境正常呼吸的感觉，并且(3)提供在很容易便携的系统或可以由病人很容易地承受或佩戴的系统中。

技术实现要素：

本发明可以使用具有不会完全罩盖或密封病人的嘴或鼻子的开孔的无创鼻接口的无创开放式通气(niov)向病人提供通气。本发明可以通过提供mv以支持病人的呼吸功来用于治疗呼吸机能不全，或者可以通过向气道正压或提供气流来用于治疗osa。鼻接口可以包括新颖的喷射泵鼻导管设计，且导管的管嘴置于鼻孔入口附近，并且设计有优化系统的流体动力学的几何配置来改进系统的效率和疗法的功效。增压气体例如治疗气体如富氧气体或仅仅是压缩空气可以通过导管传输，并且在离开导管远侧尖端时可以由于导管的配置而夹带数量为离开导管的气体的25－250％的环境空气，这样就可以向病人传输通气机传输的气体和夹带的气体的组合。本发明的实施例可以例如在上气道中生成2-40cmh20的增大，并且在肺中生成1-30cmh20的增大。50ml的通气机传输的气体容积可以夹带例如50ml，这样就会向病人传输100ml，且具有足够的驱动压力，这样就会有相当大数量的100ml容积到达气道或肺以增大这些区域中的压力，因此机械地支持呼吸或防止气道收缩。在后续的说明中，在用于本发明中时，鼻套管、鼻导管、喷嘴和通气接口通常可交换地使用。而且，喷嘴、气体传输端口和气体出口在本发明中可以可交换地使用。

无创通气系统可以包括接口。该接口可以包括适于置于自由空间中并且对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中的至少一个气体传输喷嘴。至少一个气体传输喷嘴可以连接至增压气体供应。通气气体可以夹带环境空气以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力，并且其中通气气体与呼吸阶段同步传输。可以提供用于至少一个气体传输喷嘴的支撑件。呼吸传感器可以非常靠近鼻子入口。病人可以通过鼻子自主地呼吸环境空气而不会被接口阻碍。

该支撑件可以是用于将系统连接到鼻梁上并且使至少一个气体传输喷嘴与鼻子入口对准的连接器。气体传输管路可以沿脸的一侧延伸。检测管可以沿脸的相对侧延伸。连接器可以是一个壳。支撑件可以是一个托架。支撑件可以是鼻子和嘴之间的护皮垫。至少一个喷嘴可以在鼻子入口外部。至少一个喷嘴可以基本上与鼻子入口齐平。至少一个喷嘴可以在鼻子入口内部。至少一个喷嘴可以放置在鼻子入口外部大约0英寸到大约1.5英寸处。至少一个喷嘴可以放置成与鼻子入口在大约10度内平行。通气气体可以在吸气期间传输。至少一个喷嘴可以对准定位臂。至少一个喷嘴可以与歧管形成一体。支撑件可以是气体传输管路和检测管。支撑件可以是头戴式。至少一个传感器可以在歧管内。可以提供声音反射器。可以提供可佩戴的通气机和便携式气体供应。可以提供通气机，其中通气机包括控制单元，其中控制单元基于来自呼吸传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。系统还可以包括通气机，该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括说话模式检测系统，并且其中在病人说话时控制单元调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。系统可以包括通气机，通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且其中控制单元依照呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。

无创通气系统可以包括通气机；控制单元；与通气机流体连通的气体传输管路；与控制单元连通的检测管；用于连接到鼻梁上的壳；用于将气体传输管路和检测管连接到壳上的连接器；和在气体传输管路的远端处的一个或多个管嘴，其中一个或多个管嘴置于一个或多个鼻孔入口下面的自由空间中，并且其中一个或多个管嘴对准一个或多个鼻孔入口。

该系统可以包括用于接触一个或多个鼻孔的边缘并且定位系统的凸耳。凸耳可以包括连接至检测管的检测端口。系统可以包括便携式气体供应，并且其中通气机是可佩戴的。控制单元可以基于来自检测管的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制单元可以包括说话模式检测系统，并且其中在病人说话时控制单元调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且其中控制单元依照呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。

一种用于提供呼吸支持的方法可以包括提供无创通气系统，包括通气机；气体传输管路；置于自由空间中并且对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中的至少一个喷嘴；至少一个传感器；和用于至少一个喷嘴的支撑件。该方法可以包括使用紧挨着放入鼻孔的至少一个传感器测量自主呼吸；并且启动通气机以通过气体传输管路并且向至少一个喷嘴与呼吸阶段同步供应通气气体这样通气气体就会夹带环境空气。通气气体可以夹带环境空气以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力。

至少一个喷嘴可以在鼻子入口外部。至少一个喷嘴可以放置在鼻子入口外部大约0英寸到大约1.5英寸处。至少一个喷嘴可以放置成与鼻子入口在大约10度内平行。至少一个喷嘴可以在歧管内。无创通气系统也可以包括其中通气机是可佩戴的便携式气体供应。可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气气体的供应以满足病人的需要。该方法也可以包括检测说话，其中基于病人是否说话调节通气气体的供应。该方法也可以包括检测呼吸暂停或呼吸不足，其中基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气气体的供应。

一种无创通气系统包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于延伸至鼻子的一侧。至少一个外管也可以包括喉管部分。至少一个耦合器可以位于外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管。至少一个喷嘴可以放置在近端横向端部处的外管内并且与增压的气体供应流体连通。远端部分中的至少一个开孔可以适于与鼻孔流体连通。至少一个外管中的至少一个孔可以与环境空气流体连通。至少一个孔可以邻近至少一个喷嘴。

外管可以包括沿基本上相反的方向延伸的第一外管和第二外管。至少一个喷嘴可以置于第一外管内部并且至少一个喷嘴可以置于第二外管内部。第一外管和第二外管可以由分隔器隔开。至少一个外管可以是歧管。气体流路可以在歧管内，可以是弯曲的并且没有急剧的角度和角落。至少一个耦合器可以是鼻枕。至少一个耦合器可以密封鼻孔这样病人就通过至少一个孔自主地呼吸。至少一个喷嘴的远侧尖端可以置于至少一个孔上。至少一个喷嘴可以沿与就从至少一个孔进入的环境空气基本上平行的方向导引增压气体。至少一个辅助孔可以在外管中。至少一个喷嘴可以将增压气体同轴地导引至主气流通道。可以包括过滤器。可以包括穿过外管的至少一个气体流路，并且增压气体可以导向气体流路的壁。可以提供至少一个传感器用于检测自主呼吸。通气机可以与呼吸阶段同步传输增压气体。至少一个孔的横截面面积可以大于喉管部分的横截面面积。可以提供可佩戴的通气机和便携式气体供应。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，并且其中控制单元基于来自至少一个传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的通气需要。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括说话模式检测系统，并且其中在病人说话时控制单元调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且其中控制单元依照呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。外管可以包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种无创通气系统可以包括通气机；与通气机流体连通的气体传输管路，其中气体传输管路是分叉的；与通气机流体连通的歧管，其中歧管的每个横向邻近端与气体传输管路流体连通；从歧管的每个横向近端到歧管的远端的气体传输路径；在气体传输路径和环境空气之间歧管的每个横向近端中的至少一个孔；在每个气体传输路径内并且平行于每个气体传输路径对准的至少一个喷嘴，其中该至少一个喷嘴邻近至少一个孔供应通气气体；在歧管的远端处的管状伸出部，其中管状伸出部包括喉管部分；和分开每个气体传输路径的中隔。

该系统可以包括至少一个传感器。管状伸出部可以包括鼻垫。通气气体和夹带的环境空气可以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力。至少一个孔的横截面面积可以大于喉管部分的横截面面积。可以提供便携式气体供应，并且通气机可以是便携式的。该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的通气需要。通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且控制单元可以依照呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。歧管可以包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于提供呼吸支持的方法可以包括提供无创通气系统，包括通气机；气体传输管路；外管；穿过外管的至少一个气体传输路径；在至少一个气体传输管与环境空气之间的至少一个孔，其中至少一个孔在至少一个气体传输路径的近端横向端部；在气体传输路径内邻近至少一个孔的至少一个喷嘴；至少一个传感器；和在外管的远端处用于紧密接触鼻孔的至少一个鼻垫。该方法可以包括使用至少一个传感器测量自主呼吸；并且启动通气机以通过气体传输管路并且向至少一个喷嘴与呼吸阶段同步供应通气气体，这样通气气体就会夹带环境空气，其中通气气体夹带环境空气。

通气气体和夹带的环境空气可以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力。无创通气系统可以包括便携式气体供应，其中通气机是可佩戴的。可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气气体的供应以满足病人的需要。该方法可以包括检测说话，并且可以基于病人是否说话调节通气气体的供应。该方法可以包括检测呼吸暂停或呼吸不足，并且可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气气体的供应。

一种无创通气系统可以包括鼻接口。该鼻接口可以包括具有适于紧密接触左鼻孔的左远端的左外管、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔和与环境空气流体连通的左外管的左近端。左外管的左近端可以远离脸的中线侧向地弯曲。可以类似地提供右外管。一个或多个左喷嘴可以将通气气体导引到左外管中，并且一个或多个右喷嘴可以将通气气体导引到右外管中。喷嘴可以与增压的气体供应流体连通。

一个或多个左喷嘴、一个或多个右喷嘴或两者可以导向左外管、右外管或两者的内壁。左外管和右外管可以包括喷射泵喉管和喷射泵扩散器。一个或多个左喷嘴可以与左外管入口齐平并且一个或多个右喷嘴可以与右外管入口齐平。一个或多个左喷嘴可以在左外管入口内部并且一个或多个右喷嘴可以在右外管入口内部。一个或多个左喷嘴可以在左外管入口外部并且一个或多个右喷嘴可以在右外管入口外部。系统可以包括至少一个检测管腔、和/或至少一个辅助检测管腔、和/或药物传输管腔、和/或湿度传输管腔、和/或左外管与右外管之间的耦合器。通气机可以与呼吸阶段同步传输通气气体。可以通过外管夹带环境空气。通气气体和夹带的环境空气可以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力。左外管与右外管可以稳定在脸上。可以提供可佩戴的通气机和便携式气体供应。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，并且其中控制单元可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的通气需要。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以包括说话模式检测系统，并且其中在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。可以提供通气机，该通气机可以包括控制单元，控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且其中控制单元基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。左外管或右外管可以包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

无创通气系统可以包括通气机；包括左气体路径和右气体路径的气体传输管路；和鼻接口，该鼻接口包括从左气体路径的远端上的至少一个管嘴接受通气气体的左外管和从右气体路径的远端上的至少一个管嘴接受通气气体的右外管；其中左外管和右外管远离鼻子的中线侧向地弯曲。

通气气体可以导向左外管和右外管的内壁。左气体路径的远端上的至少一个管嘴可以在左外管内部并且右气体路径的远端上的至少一个管嘴可以在右外管内部。左气体路径的远端上的至少一个管嘴可以与左外管齐平并且右气体路径的远端上的至少一个管嘴可以与右外管齐平。左气体路径的远端上的至少一个管嘴可以在左外管外部并且右气体路径的远端上的至少一个管嘴可以在右外管外部。左气体路径与右气体路径可以稳定在脸上。可以提供便携式气体供应，并且通气机可以是便携式的。该通气机可以包括控制单元，并且控制单元可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。通气机可以包括控制单元，控制单元可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。通气机可以包括控制单元，控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且控制单元可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。左气体路径或右气体路径可以包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于提供通气气体的方法可以包括提供鼻接口系统，包括通气机；气体传输管路；在气体传输管路的远端处的至少一个喷嘴；邻近气体传输管路远离远端用于从至少一个喷嘴接受通气气体的至少一个外管，并且其中至少一个外管远离鼻子的中线侧向地弯曲；至少一个传感器；使用至少一个传感器测量自主呼吸；并且启动通气机以通过气体传输管路并且向至少一个喷嘴与呼吸阶段同步供应通气气体，这样通气气体就会夹带环境空气，其中通气气体夹带环境空气。

通气气体和夹带的环境空气可以提高肺压、提高肺容量、减小呼吸功或增大气道压力。通气气体可以导向至少一个外管的内壁。至少一个管嘴可以在至少一个外管内部。至少一个管嘴可以与至少一个外管齐平。至少一个管嘴可以在至少一个外管外部。鼻接口系统可以包括便携式气体供应，其中通气机是便携式的。可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气气体的供应以满足病人的需要。该方法可以包括检测说话，并且可以基于病人是否说话调节通气气体的供应。该方法可以包括检测呼吸暂停或呼吸不足，并且可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气气体的供应。

一种用于向病人提供通气支持的系统可以包括通气机、控制单元、具有与通气机流体连通的近端和与鼻接口流体连通的远端的气体传输管路和鼻接口。鼻接口可以包括在气体传输管路的远端处的至少一个喷嘴；和用于检测呼吸的与控制单元连通的至少一个自主呼吸传感器。系统可以通向环境。控制单元可以从至少一个自主呼吸传感器接收信号并且确定气体传输要求。通气机可以在一个速度下传输气体以夹带环境空气并且增大肺容量或肺压超过自主呼吸级别以助于呼吸功，并且以与自主呼吸模式同步的循环传输模式传输通气气体。

至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。患者可以通过鼻子自主呼吸环境空气。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；远端部分中适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，并且其中至少一个喷嘴置于近端横向端部处外管内部并且与增压气体供应流体连通。至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过左外管或右外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供通气气体。可以通过缓增提供通气气体。控制单元可以基于来自至少一个呼吸传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制单元可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。鼻接口可以包括外管，并且其中外管包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于向病人提供通气支持的装置可以包括具有控制系统的通气机；气体供应；通向环境且包括至少一个喷嘴和至少一个呼吸传感器的鼻接口；和气动地将通气机连接至至少一个喷嘴用于传输通气气体的气体传输管路，并且其中鼻接口适于将至少一个呼吸传感器设置在鼻孔入口附近，并且适于将至少一个喷嘴设置在远离鼻孔入口远端到至少一个呼吸传感器一定距离处。

通气机可以在一个速度下传输通气气体以夹带环境空气并且增大肺容量或肺压超过自主呼吸级别以助于呼吸功。通气机可以按照与自主呼吸模式同步的循环传输模式传输通气气体。至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。病人可以通过鼻子自主呼吸环境空气。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；远端部分中的适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，并且其中至少一个喷嘴置于近端横向端部处外管内部并且与增压气体供应流体连通。至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过左外管或右外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供通气气体。可以通过缓增提供通气气体。控制单元可以基于来自至少一个呼吸传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制单元可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。鼻接口可以包括外管，并且其中外管包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于提供通气支持的方法可以包括提供鼻接口用于定位至少一个喷嘴；从通气机向与至少一个喷嘴流体连通的气体传输管路传输通气气体；通过至少一个喷嘴向病人鼻气道传输通气气体；使用与控制单元连通的至少一个传感器检测自主呼吸；确定通气气体传输要求；基于与呼吸阶段同步的循环模式中的呼吸阶段修改通气气体的传输；其中通气气体增大肺容量或肺压超过自主呼吸级别以助于呼吸功，其中通气气体夹带环境空气，并且其中病人鼻气道通向环境。

至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；远端部分中的适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，并且其中至少一个喷嘴置于在近端横向端部处的外管内部并且与增压气体供应流体连通。至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过左外管或右外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供通气气体。可以通过缓增提供通气气体。鼻接口可以适于将至少一个呼吸传感器设置在鼻孔入口附近，并且可以适于将至少一个喷嘴设置在远离鼻孔入口远端到至少一个呼吸传感器一定距离处。该方法可以包括提供便携式气体供应，其中通气机是可佩戴的。可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气气体的供应以满足病人的需要。该方法可以包括检测说话，其中可以基于病人是否说话调节通气气体的供应。

一种用于减轻病人的气道阻塞的系统可以包括通气机、控制单元、具有与通气机流体连通的近端和与鼻接口流体连通的远端的气体传输管路和鼻接口。鼻接口可以包括至少一个喷嘴和与控制单元连通用于检测呼吸努力模式和用于支持气道开放的需要的至少一个自主呼吸传感器。系统可以通向环境。控制单元可以确定一种以上的气体输出速度。一种以上的气体输出速度可以与不同部分的自主呼吸努力循环同步，并且气体输出速度可以由用于支持气道开放的需要确定。

至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将增压气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。病人可以通过鼻子自主呼吸环境空气。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；和远端部分中适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和在至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，其中至少一个喷嘴置于在近端横向端部处的外管内部并且与增压气体供应流体连通。至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供增压气体。可以通过缓增提供增压气体。可以提供其中通气机是便携式的便携式通气气体供应。控制单元可以基于来自至少一个呼吸传感器的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制单元可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制单元可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。控制单元可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且控制单元可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。鼻接口还可以包括外管，并且其中外管包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于治疗睡眠呼吸暂停的装置可以包括具有控制系统的通气机；气体供应；包括适于置于鼻子下方的歧管的鼻接口，该歧管可以包括气体流路；气体流路中的气体室；适于与鼻孔气体流路连通并且与歧管气体流路连通的管状鼻垫；与气体室连通的压力检测端口；与气体流路连通的自主呼吸孔，其中病人可以完全地通过自主呼吸孔呼气并且通过自主呼吸孔吸气；和与气体传输管路连通并且与歧管气体流路连通的喷嘴气体传输管嘴；和气动地将通气机连接至鼻接口的气体传输管路；其中气体从通气机流经气体传输管路，流出喷嘴进入歧管气体流路，进入腔室，并且通过鼻垫到鼻气道，并且其中进入歧管的腔室中的气体传输在腔室中生成正压，并且其中正压由控制系统控制到期望的正压力。

鼻子可以与环境空气流体连通。该控制系统可以确定多余一个的气体输出速度，其中多余一个的气体输出速度与不同部分的自主呼吸努力循环同步，并且气体输出速度是由用于支持气道开放的需要确定的。控制系统可以基于来自压力检测端口的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制系统可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制系统可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。控制系统可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且控制系统可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。鼻接口可以包括外管，并且其中外管包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于治疗睡眠呼吸暂停的装置可以包括具有控制系统的通气机；气体供应；通向环境且包括至少一个喷嘴和至少一个呼吸传感器的鼻接口；和气动地将通气机连接至至少一个喷嘴用于传输通气气体的气体传输管路，并且其中鼻接口适于将至少一个呼吸传感器设置在鼻孔入口附近，并且适于将至少一个喷嘴设置在远离鼻孔入口远端到至少一个呼吸传感器一定距离处。

至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将通气气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。病人可以通过鼻子自主呼吸环境空气。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；远端部分中的适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和在至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，并且其中至少一个喷嘴置于在近端横向端部处的外管内部并且与增压气体供应流体连通。

至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过左外管或右外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供通气气体。可以通过缓增提供通气气体。控制系统可以基于来自压力检测端口的信息调节通气机的输出以匹配病人的需要。控制系统可以包括说话模式检测系统，并且在病人说话时控制系统可以调节通气机的输出为不与病人的自主呼吸异步。控制系统可以包括呼吸暂停或呼吸不足检测系统，并且控制系统可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气机的输出。鼻接口可以可以包括外管，并且其中外管可以包括从由下列构成的组中选取的声音降低特征：辅助孔、用于孔的过滤器、织纹表面、消音器、吸声材料、成角度的喷嘴、非同心喷嘴位置及其组合。

一种用于减轻病人的气道阻塞的方法可以包括：提供用于定位至少一个喷嘴的鼻接口；从通气机向与至少一个喷嘴流体连通的气体传输管路传输增压气体；通过至少一个喷嘴向病人鼻气道传输增压气体；使用与控制单元连通的至少一个传感器检测呼吸努力模式和用于支持气道开放的需要；确定增压气体输出速度，其中多于一种以上的气体输出速度与不同部分的自主呼吸努力循环同步，并且气体输出速度是由用于支持气道开放的需要确定的；并且基于与呼吸阶段同步的循环模式中的呼吸阶段修改增压气体的传输；其中增压气体增大气道压力，其中增压气体夹带环境空气，并且其中病人鼻气道通向环境。

至少一个喷嘴可以适于置于自由空间中并且可以对准以直接地将增压气体传输到鼻子入口中。鼻接口可以包括用于至少一个喷嘴的支撑件。鼻接口可以包括至少一个外管，且该外管的近端横向端部适于朝鼻子的一侧延伸；至少一个耦合器，在外管的远端部分上用于紧密接触至少一个鼻孔并且相对于至少一个鼻孔定位至少一个外管；远端部分中的适于与鼻孔流体连通的至少一个开孔；和在至少一个外管中与环境空气流体连通的至少一个孔，其中至少一个孔邻近至少一个喷嘴，其中至少一个喷嘴置于在近端横向端部处的外管内部并且与增压气体源流体连通。

至少一个耦合器可以是鼻垫。该鼻接口可以包括左外管，左外管包括适于紧密接触左鼻孔的左远端、在左远端中与左鼻孔气动连通的至少一个左开孔、与环境空气流体连通的左外管的左近端，并且其中左外管的左近端远离脸的中线侧向地弯曲；和右外管，该右外管包括适于紧密接触右鼻孔的右远端、在右远端中与右鼻孔气动连通的至少一个右开孔、与环境空气流体连通的右外管的右近端，并且其中右外管的右近端远离脸的中线侧向地弯曲。可以通过外管夹带环境空气。可以在呼吸开始时提供增压气体。可以通过缓增提供增压气体。至少一个喷嘴的尖端可以指向外管的内壁。鼻接口可以包括消声器。该方法可以包括打开增压气体源并且监视预定时间而不传输疗法。在预定时间之后，该方法可以包括启动增压气体源以传输治疗气流。可以基于来自至少一个传感器的信息调节通气气体的供应以满足病人的需要。该方法可以包括检测说话，并且可以基于病人是否说话调节通气气体的供应。该方法可以包括检测呼吸暂停或呼吸不足，并且可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节通气气体的供应。

一种用于治疗睡眠呼吸暂停的方法可以包括提供通气机、气体传输管路和鼻接口；将气体传输管路的近端连接至通气机；将气体传输管路的远端连接至鼻接口；将鼻接口装接到使用者的脸上，其中鼻接口允许使用者穿过或经过鼻接口吸入和呼出环境空气而不会限制呼吸；打开通气机动力导致通气机进入病人监视模式而不传输疗法；并且其中在打开通气机动力之后的一个延迟之后，在预定时间，通气机通过气体传输管路和鼻接口向使用者的鼻气道传输通气气体的治疗气流。

可以基于来自至少一个传感器的信息调节治疗气流以满足使用者的需要。该方法可以包括检测说话，并且可以基于病人是否说话调节治疗气流的供应。该方法可以包括检测呼吸暂停或呼吸不足，并且可以基于呼吸暂停或呼吸不足调节治疗气流。

通过考虑下列详细说明、附图和权利要求，附加的特征、优点和本发明的实施例就被阐明或显而易见。此外，应当理解，前述发明内容和下列详细说明是示例性的并且预期提供进一步的解释而没有限制所要求保护的本发明的范围。

附图说明

附图显示了本发明的优选实施例并且与详细说明一起用来解释本发明的原理，其中，附图被包括以提供本发明的进一步理解，并且附图包含在该说明书中并构成该说明书的一部分。

图1是显示本发明的实施例的示例性总系统的示意图。

图2显示了当niov被用于治疗呼吸机能不全或神经肌肉疾病时的示例性实施例。

图3显示了当niov被用于治疗睡眠呼吸暂停时的示例性实施例。

图4显示了用于使用创伤性et管接口传输用于机械通气的现有技术的疗法。

图5显示了使用鼻罩并且使用cpap或bipap通气模式用于无创通气的现有技术的呼吸支持疗法。

图6显示了用于治疗osa的现有技术的疗法。

图7显示了用于实施氧气疗法的现有技术的传统氧气传输套管。

图8显示了具有邻近鼻孔或鼻孔边缘开孔放置的套管尖端的无创开放式鼻通气接口的示例性实施例的侧视图。

图9显示了具有邻近鼻孔或鼻孔边缘开孔放置的套管尖端的无创开放式鼻通气接口的示例性实施例的前视图。

图10显示了示例性鼻接口的剖视图，且管嘴在鼻子外部。

图11显示了管嘴与鼻子齐平的示例性鼻接口的剖视图。

图12显示了管嘴在鼻子内部的示例性鼻接口的剖视图。

图13a显示了使用本发明的实施例来在走动时提供呼吸功支持的病人。

图13b显示了在病人头部上使用的鼻接口的示例性实施例。

图14显示了无创开放式通气(niov)鼻接口组件的等角视图。

图15是图14的鼻接口的远端的特写后视图。

图16显示了图14的鼻接口的特写前视图。

图17显示了图14的鼻接口的特写顶视图。

图18显示了具有气体传输模式和鼻气压传感器的图14的鼻接口在病人上的底视图。

图19显示了上面的实施例的变体，其中气体传输口可以通过联接到鼻梁件端部的歧管放置和对准于鼻子下方。

图20描绘了与图19类似的版本，其中鼻梁支撑件和鼻梁件更具体。

图21显示了在鼻梁支撑件和鼻梁件外的气体传输管路和检测管。

图22显示了鼻梁件和歧管之间的更具体的连接，这样它们就是一体件。

图23显示了除歧管与鼻梁件分离之外与图22相似的配置。

图24显示了鼻梁件围绕管嘴的配置。

图25显示了其中鼻梁件位于鼻子一侧而不是沿着鼻子的中线的实施例。

图26显示了气体传输管路和鼻气道压力检测管路以装接至歧管以助于将系统固定在适当的位置。

图27显示了歧管内的气体传输管嘴，这样歧管可以扩散和抑制由离开管嘴的气体生成的噪音。

图28显示了单侧地经路线至脸的一侧以使相对侧没有任意物体的气体传输管道。

图29显示了类似于图28的实施例，其中鼻梁支撑件由眼镜保持在适当的位置或联接到眼镜上。

图30显示了单侧配置，且检测管跟随气体传输管路的路径并且使用鼻子上的皮肤垫保持在适当的位置。

图31显示了在脸上与气体传输管路相对侧上的检测管。

图32显示了包含在歧管内的消音器。

图33是图33的实施例的特写前视图。

图34是图33的实施例的特写后视图。

图35显示了将气体传输管嘴置于鼻子下面的一个替代实施例。

图36显示了气体传输管件和鼻子支撑件。

图37描绘了病人接口的远端的实施例的前视图。

图38显示了其中左和右套管可以与气流路径例如歧管相互连接并且鼻接口中包括远侧尖端喷嘴的部分可以从歧管向上延伸的实施例。

图39显示了一个替代实施例，其中在套管的远端处的喷嘴可以是套管的上壁中的孔，并且其中，套管向鼻子的一侧或两侧侧向地弯曲。

图40显示了本发明的一个实施例的侧视图，其中鼻接口包括定位装置以将鼻接口的尖端相对于鼻孔孔正确地对准和放置。

图41显示了该实施例的前视图，且连接器在气体传输管路的相对侧之间。

图42显示了图40和41中所示实施例的横截面示意图。

图43显示了鼻接口的实施例的横截面示意图，该鼻接口可以包括联接到调节臂的调节特征，该调节臂用于调节管嘴相对于鼻孔的位置。

图44显示了右鼻孔的横截面前视图，其中系统可以包括连接和定位垫。

图45显示了歧管且描述了解剖地匹配曲线。

图46显示了图46中所述歧管的特写侧面前视图，显示了具有气体传输路径的气体传输管嘴和具有压力检测管腔的鼻气道压力检测端口。

图47描绘了其中声音反射器提供在歧管上气体传输管嘴上方这样就会减弱离开管嘴的气体生成的声音的实施例。

图48和49分别描绘了图47中所示歧管的后视图和前视图。

图50a描绘了其中歧管包括气体传输管嘴以及夹带孔的实施例。

图50b显示了图50a中所示实施例的前视图。

图51a显示了其中歧管包括气体传输管嘴以及夹带端口的实施例。

图51b描绘了图51a中所示实施例的前视图。

图52显示了其中歧管包括凹进在歧管中的气体传输管嘴以助于抑制所生成的声音并且将歧管放置得更靠近鼻子以缩小鼻接口的轮廓的实施例。

图53显示了其中歧管包括歧管的后皮肤侧上的垫以助于将歧管放置和衬垫在皮肤和孔上的实施例。

图54显示了其中戴在使用者的脸上的托架可以将鼻气道压力检测端口置于鼻子下方并且将气体传输管嘴置于鼻子下方的实施例。

图55显示了置于鼻子下方的鼻接口的歧管的顶视图，并且显示了气体传输管嘴和鼻气道压力检测端口。

图56显示了其中使用类似于免提传声器的头戴式耳机将歧管置于鼻子下方的鼻接口。

图57显示了取消了使用者的头部的图59的实施例的后视图。

图58显示了图56的实施例的替代方案。

图59显示了其中歧管可以弯曲并且设计成置于使用者的鼻子下方并且可以从脸的中线双侧地延伸到鼻子的侧面的示例性实施例。

图60显示了图59的歧管的正视-底视图。

图61a显示了图59的歧管的顶视-正视-侧视图。

图61b显示了图59的歧管的正视-侧视图。

图62a显示了图59的歧管的后视图。

图62b显示了图62a的歧管沿着显示气体流动路径的中线a-a的剖视图。

图63a显示了图59的歧管的后视-侧视图。

图63b显示了图63a的歧管沿着显示气体传输管嘴的端视图的线b－b的剖视图。

图64a显示了用于进一步降低噪音的实施例的横截面示意图。

图64b显示了辅助气流孔。

图64c显示了具有内管的可选辅助气流孔，其中气体通道与主气流通道同轴。

图64d显示了在孔处并且可选地在外管或歧管内部具有过滤器的实施例。

图65描绘了本发明的一个替代实施例，其中管嘴可以相对于外管或歧管的轴向中心线成角度。

图66描绘了其中歧管夹带/呼吸孔可以位于歧管的横向端部的实施例。

图67显示了其中歧管可以包括左弯曲套管和右弯曲套管的实施例。

图68显示了具有鼻枕的图67的歧管的后视图。

图69显示了图67的歧管的前视图。

图70显示了其中歧管可以在从左到右的长度中更短以减小鼻接口的尺寸和轮廓的实施例。

图71显示了图70的歧管的后视图。

图72显示了图70的歧管的前视图。

图73显示了其中歧管在歧管的后侧上具有至少一个展平部分这样歧管就平压在皮肤的表面上以助于将歧管稳定在使用者上的适当的位置中的实施例。

图74显示了图73的歧管的后视图。

图75显示了图73的歧管的前视图。

图76显示了其中歧管在从顶部到底部尺寸上更狭窄以尽可能使歧管远离嘴的实施例。

图77显示了图76的歧管的后视图。

图78显示了图76的歧管的前视图。

图79显示了包括歧管、在歧管的上侧以紧密接触鼻孔的管状伸出部和与鼻孔和管状伸出部对准的歧管的下侧上的夹带/呼吸端口。

图80显示了图79的歧管的前视图。

图81显示了穿过图80的歧管的线a-a的横截面。

图82显示了其中两个管在它们的远端处紧密接触鼻孔并且侧向和向下地远离鼻孔弯曲的实施例。

图83显示了可以形成在鼻孔边缘和开孔、鼻孔壁、鼻孔孔和/或鼻中隔中的喷射泵入口和夹带区域。

图84显示了当管嘴部分地插入外管中时可以形成在管嘴和外管之间的夹带腔室。

图85显示了管嘴的尖端可以基本上与外管的近端齐平。

图86显示了鼻通气接口的总体视图。

图87描绘了图86中的线a-a处所示的鼻接口的套管的示例性横截面。

图88描绘了图86中所示的鼻接口的远端的更详细的侧视图。

图89显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。

图90显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。

图91描绘了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图，该实施例类似于在图89和90中描绘的实施例。

图92和93描绘了鼻接口的远端的喷射泵部分的一个可选实施例。

图94和95显示了一个替代实施例，其中气体传输管嘴提供在包括顺应性鼻孔插头的歧管中。

图96和97显示了另一个实施例，其中气体传输管可以装接至歧管的中间部分以大致将气体传输管嘴与鼻孔插头对准而不是气体传输管装接至歧管的侧面。

图98和99显示了其中接口的远侧尖端包括内管嘴和同心外管喷射泵配置的实施例。

图100和101显示了其中低轮廓鼻接口10401可以装接至鼻子的外部的实施例。

图102是描绘本发明的示例性系统的框图。

图103描绘了当本发明预计用于医院或公共机构使用时的可选实施例，其中气体传输管路可以连接至混合器，且混合器从医院增压的气体供应中接收增压的氧气和压缩空气。

图104显示了可以使用经口接口的疗法。

图105显示了与et管接口一起使用的实施例。

图106是通气机v的组件的系统框图。

图107描绘了当本发明用于肺疾病或神经肌肉疾病应用时本发明可以如何有利地影响病人的呼吸功。

图108图形地显示了使用本发明的鼻接口在实际试验主体上实现的肺容量。

图109图形地显示了使用本发明的鼻接口在试验主体上使用胸部阻抗带来测量和显示肺容量而实现的肺容量。

图110图形地显示了与传统的通气相比较在肺模拟器台模型上使用niov实现的肺容量。

图111使用肺模拟器台模型图形地显示了与氧气疗法比较的niov。

图112图形地描绘了典型的copd病人使用标准氧气疗法和niov疗法完成6分钟的步行试验的能力。

图113a描绘了与由传统的cpap通气机生成的肺压相比由niov生成的肺压。

图113b描绘了与传统的bipap相比由niov系统实现的肺容量。

图114－117比较了niov与现有技术的传输管路驱动压力。

图118－121比较了niov与现有技术的吸气阶段容积传输。

图122－125比较了niov与现有技术的肺压。

图126－129比较了niov的传输管路与现有技术的典型外径。

图130－153图形地显示了本发明的不同的可选通气机输出波形和通气机输出在病人的肺机构上的效果。

图154显示了其中自主呼吸传感器可以检测鼻气流从正常的气流信号到减小的气流信号的转变的反应和校正算法。

图155显示了其中呼吸传感器可以检测鼻气流从正常的气流信号到减小的气流信号的转变的抢占算法。

图156显示了预防算法，其中通气机气流与病人的自主呼吸同步传输，并且当由于阻塞发生而发生气流减小时，通气机的循环率防止阻塞完全地形成并且呼吸恢复正常。

图157图形地显示了经过一段时间之后的病人和通气机波形，其中通气机在呼吸暂停先兆或在呼吸暂停或气道阻塞期间启动，然后在恢复正常呼吸时停用。

图158显示了通气机输出可以响应减弱的气流或呼吸信号增大从而阻止阻塞并且恢复正常气流。

图159显示了当检测到阻塞发生时通气机输出可以从同步的循环开和关输出转换至在循环之间传输连续流。

图160显示了通气机可以发出连续流或压力输出直至检测到呼吸暂停先兆，此时通气机增加其输出以传输与吸气同步的更大幅值的压力、流量或容积，虽然出现了表示局部阻塞的减小的气流。

图161中显示了可以传输的可变通气机压力或连续流或压力输出，它缓增至更大幅值直至减小的气流信号恢复为正常信号，在此之后，通气机输出可以斜降至其基线值。

图162显示了可以在吸气阶段期间进行缓增仅仅使增大对于病人更加不引人注意。

图163显示了一种算法，其中流的非治疗脉动与病人的吸气努力同步传输从而调节或使病人适应疗法的感觉或声音。

图164更详细地图形地显示了在使用吸气努力同步疗法时气体传输波形的一个可选实施例。

图165显示了niov可以包括说话检测能力，例如使用气道压力信号处理或声音或振动传感器。

图166显示了与鼻孔同心放置的喷嘴。

图167显示了同轴地放置在鼻枕中的喷嘴。

图168显示了喷嘴在与喉管部分的端部一段距离处，这样喷嘴剖面直径就基本上等于喉管入口直径。

图169显示了喷嘴在与喉管部分的端部一段距离处，这样喷嘴剖面直径就基本上等于喉管出口直径。

具体实施方式

图1是显示本发明的实施例的示例性总系统101的示意图。病人可以使用通气气体传输管路103、气道压力检测管路104和无创开放式鼻接口(鼻接口)105用无创开放式通气(niov)通气。鼻接口105优选地不密封在病人的鼻子上例如其它通气接口典型具有的，而是使鼻子敞开供使用者从周围环境正常和自由地呼吸。从通气机109传输的通气气体107可以移动通过气体传输管路103并且移动到鼻接口105中的一个或多个气体出口111。通气气体107可以在夹带环境空气113的速度下离开，这样如果病人自主地呼吸，通气气体107、夹带的环境空气113和自主地吸入的空气115的组合就在功率下传输至病人的气道例如鼻腔117、口咽气道119、气管121、肺123和其它以在肺和气道上生成临床有效的效果。病人可以通过鼻子或嘴呼气116。

鼻接口105的几何形状和尺寸可以优化系统的物理和流体动力学以使性能和用户可接受度及容忍度最优化。系统的性能可以生成肺容量的增大或肺压增大或使用者的呼吸功的减小或气道压力的增大。本发明与氧气疗法系统的不同之处在于它不提供机械通气支持或气道压力的增大，并且与传统的通气系统的不同之处在于利用在鼻子和/或嘴或翻边的气道管周围密封的密封面罩的闭合气道原理工作。在本发明的实施例中，病人可以完全地通过环境空气呼气，而在现有的系统中，病人通过鼻面罩和管件呼气。

本发明也可以由于本发明的实施例可以实施得好于期望而不同于现有的经气管系统。使用经气管系统，传输的气体必须逆着下气道中的阻力工作以提高气道压力并且助于呼吸功。为了鼻系统实现相同的结果，传输的气体必须逆着在经气管系统中的下气道压力和鼻子、口咽气道等中的上气道压力工作。同样地，并未期望鼻接口如同经气管系统那样有效。然而，发明者出乎意料地发现鼻接口可以使用无创开放式鼻接口向气道压力提供类似的改进和呼吸功的降低。

niov通气系统也可以包括与气体供应或气体生成系统125流体连通的通气机109。通气机109和/或气体供应或气体生成系统125可以是单独的或在单个装置127中。在呼吸机能不全应用的情形中，通气气体107可以是氧气，在睡眠呼吸暂停或神经肌肉应用、其组合的情形中可以是空气，或是任何其它临床有益的气体。通气机109可以具有控制单元或系统。在供应通气气体之前，通气机109可以通电并且可以具有预定时间的延迟。在预定时间以后，通气机109可以按需传输气体，例如与呼吸模式同步。

自主呼吸传感器129也可以经由与通气系统127的连通用于检测、确定和测量病人的自主呼吸模式和阶段以及呼吸暂停或呼吸不足事件，并且还确定和测量其他病人参数例如呼吸速率或活动级。使用该信息，通气机109然后可以针对病人的需求同步和滴定疗法并且匹配气体传输与病人的呼吸用于最大的舒适性和治疗滴定。

附加的传感器131可以用于检测呼吸努力。本发明可以用于支持病人的呼吸，包括通过增大肺中的压力和容积支持呼吸功，并且可以用于保持上气道例如口咽气道119的气道开放。当使用本发明时，虽然通过接口接受了机械支持，但是病人通过他们的上气道并且通过他们的鼻子正常呼吸。在呼气期间，呼出的气体优选地不进入气体传输管路而是离开鼻子或嘴直接进入环境空气，或者通过或跨过或围绕鼻接口105进入环境空气。在使用过程中例如吸气过程中，病人可以保持他们的嘴闭合以助于将机械支持导向下气道并且围绕口腔133、舌部135的底部、腭137和食管139，或者可以使用护口器或下颚带，如果有必要的话。气体传输可以与病人的呼吸阶段同步循环地或连续地或如在后续部分中所述的那样其组合的传输。病人可以在不动时、在输送时、在移动和活动时或在休息或睡眠时使用该疗法。该疗法具有家庭护理、医院、亚急性护理、紧急、军事、大流行和输送应用。

通气控制更详细地描述如下。通气系统可以用于对自主呼吸病人提供潮气气量增大，例如提供10－50％的病人所需潮气气量。通气系统也可以用于对自主呼吸病人提供有效的机械支持，例如提供25－75％的病人所需的潮气气量。通气系统也可以用于为病人提供全面支持或生命支持，例如75－100％的病人的潮气气量需求。通气系统可以是具有容积控制或容积辅助模式的容积通气机，可以具有simv模式。通气系统也可以是具有压力控制或压力支持模式的压力通气机。例如，可以在病人的气道中连续或循环地生成5－20厘米水压力(cwp)的压力。在另一个实例中，系统可以生成5－20cwp的吸气压力和2-10cwp的呼气压力。呼气压力可以通过增大鼻接口中固有的呼气阻力或者通过在呼气阶段期间传输所需气流量的气流的气体传输喷嘴或者通过调节夹带/自主呼吸孔阻力或者上述方法的任意组合生成。测量鼻接口中或附近的压力以及测量通常在歧管中进入鼻接口的气体流速被执行以帮助测量和控制通气机来发射和生成期望的气流、传输的容积和/或传输的压力以及监视和测量呼气和其他呼吸参数。

图2显示了当niov被用于治疗呼吸机能不全或神经肌肉疾病时的示例性实施例。通气机201可以被病人203承受或佩戴。鼻接口205可以分离地置于病人的脸上并且气体传输管路207可以分离地置于使用者的身体上。使用者可以通过位于通气机201上或任意适当位置中的使用者接口209操作通气系统。因为通气系统有助于人呼吸所需的一些机械功，所以使用者可以是活动的而不必忍受呼吸困难、血氧不足或血碳酸过多。使用者可以受益于走动、活动并且参与日常生活的日常活动，例如准备膳食、游泳、围绕房子做零活并且离开房子进行室外活动。另外，使用者可以在接受机械通气时交流、吃饭、饮水和吞咽，这与其中病人的气道由外部面罩闭合或者使用翻边的气道管在内部密封的其他通气接口相反。

图3显示了当niov用于治疗睡眠呼吸暂停时的示例性实施例。病人可以处于如图所示的仰卧位置，或者可以侧睡或俯睡。鼻接口301和传输管路303可以比传统疗法显著地较少突出，并且病人可以受益于围绕鼻接口正常地呼吸环境空气的感觉，因为它不会密封鼻子。该最小伸出和接近自然的感觉可以允许使用者更好地忍受该疗法，产生改进的病人依从性并且因此产生更有效的疗法。气体传输管路303可以通过套管305联接至鼻接口301并且可以使用颈带307或其它连接机构固定至病人。

图4显示了机械通气的现有技术的疗法。病人401可以使用气管内导管(ett)403插管并且翻边405可以在气管407中充气，因此使气道与环境空气隔离。通气气体可以通过通气气体回路409传输并且可以使用传感器411监视。病人401可以镇静并且他们的肺部使用通过et管传输和除去的气体通气。该疗法虽然在对呼吸提供机械支持方面高效，但是并不适于其中不需要镇静和完全的呼吸支持的大量病人。

图5显示了使用鼻罩501并且通常使用bipap通气模式的用于无创通气的现有技术的呼吸支持疗法。niv被用于病人呼吸，或者能够被用于帮助病人呼吸，其中病人自主呼吸的努力触发通气机以基于mv输送压力和容积。所述输送到肺和从肺送出的所有容积能够从通气管路503和鼻罩501被输送和移出。类似的系统能够被用于osa，其中排气出口505被包括在鼻罩中，以便呼出气体的一部分通过排气出口被排出。niv、cpap和bipap对于自主呼吸病人在临床上非常有效，然而，这些模式和疗法不便于日常生活的活动，病人不能忍受通气机，并且病人不能自然和自由地呼吸房内空气，并且病人的上气道不能正常和自然地作用，因为它使用外面罩密封起来。

图6显示了用于治疗osa(wood，美国专利no.6,478,026)的现有技术的疗法。该系统用于通过应用密封使用者的鼻孔603的大孔套管601向使用者传输cpap或bipap。大孔套管601上的伸出部605伸进鼻孔中以密封鼻子。该系统具有与所提及的与niv相关的类似的缺点，另外还具有附加的使用者的脸和鼻子的舒适性和耐受性的缺点。

图7显示了用于实施氧气疗法的现有技术的传统氧气传输套管701。套管701上的伸出部705可以设计成进入鼻孔703。套管701的近端可以连接至一旦检测到吸气努力就在1－6lpm下向使用者的鼻子传输连续流氧气或者传输一团氧气的氧气传输装置。该系统不会机械地支持病人的呼吸功，并且尚未证明在防止缓和重型osa中是有效的。图7也描绘另一种氧气传输疗法即高流量氧气疗法(hfot)，其中大于15lpm的潮湿氧气以连续流速传输至使用者的鼻子。因为hfot所需的高流量，系统可以是非便携式的并且氧气必须是潮湿的。

现在参见图8－58，将描述主题发明的实施例，其中一个人接受从置于鼻子下方的气体传输管嘴传输至鼻气道的气体的机械通气或气道支持，并且其中鼻子直接地从环境空气自由吸入并且直接呼气到环境空气中。在图8－36中，描绘了本发明的实施例，其中气体传输管嘴使用与鼻梁物理地接合的鼻子支撑件置于鼻子下面。在图37－58中，描绘了本发明的实施例，其中气体传输管嘴置于鼻子下方而与鼻梁没有任何物理接触。在所述的各个实施例中，其中气体传输端口置于自由空间中远离鼻孔一定距离处，虽然端口与鼻孔入口远离一定距离，所以呼吸传感器可以放置成比鼻孔更靠近入口，或者还有置于其它地方的另外的呼吸传感器。该可以保证气体传输动态通过适当的几何形状提供所需的功率和功效，但是没有牺牲呼吸检测和监视。

在图8和9中，分别显示了本发明的实施例的鼻接口800的侧视图和前视图。左套管801可以具有左远端/套管尖端803并且右套管900可以具有右远端/套管尖端901。当在此使用时，术语例如左、右、顶部、底部和其它定向参考应当理解成是可互换的并且不意味着绝对测定。通常地，方向相对于使用者给出的，这样左套管就位于使用者的左侧上。类似地，对于左或右鼻孔的参考并不意味着系统不能反向除非另有说明。左远端803和/或右远端901可以与鼻子807之下的耦合器907可选地连接。耦合器805可以包括呼吸传感器(未显示)。护皮垫903可以包括在耦合器805的后部或皮肤侧以设置套管尖端803、901与皮肤之间的所需距离，并且将管嘴809在套管尖端803、901处相对于鼻孔入口和鼻孔孔对准。

头带811可以连接至套管801、耦合器805或护皮垫903，并且可以延伸至头部后面以将接口800固定在适当的位置。套管801、900可以从鼻孔向低于鼻孔处双侧地经过路线，然后侧向和向后地经路线至脸的侧面，然后向下地围绕嘴角并且最终经路线至其中套管装接至通气气体供应管的脖子的前面。或者，套管可以从鼻子向上并且围绕耳朵向脖子的前面双侧地路径设置。套管可以预成形在这些复合弓形中的一个或多个以助于将该套管置于病人的解剖学结构中最舒适和最不突出的部分，并且将装置固定在适当的位置并且阻止移位和运动。可以具有长度调节特征以调节两个套管管嘴之间的距离，并且具有套管尖端角度调节特征以对准管嘴的角度与鼻孔入口和孔。下文将描述这些特征的附加的细节。下文还将描述也包括在本发明中的其他形状、调节特征和紧固特征。

本发明的实施例比标准的氧气疗法鼻套管和鼻罩具有多种好处。现有的系统具有有限的治疗效果。例如,现有系统的几何形状可能不能被优化并且离开套管尖端的气体的速度流动力学可能是次佳的。本发明的实施例由于优化的喷射泵几何形状而具有改进的效率。此外，现有的系统可能对病人而言是不舒适的。离开现有套管的气体的速度尽管是未优化的，可能对于病人而言是极其不舒适的，因为气流可能是扰动的并且刺激鼻粘膜。本发明的实施例中的气体剖面在气体进入鼻子时可以是更有组织的和/或分层的。病人的机密体验表示具有高升流量氧气的病人对他们的氧气感到不舒服，但是对于在此所述的鼻接口感到舒适。另外，如果现有系统的套管尖端被缩回以置于鼻子外部以改进几何形状和流剖面，套管将不再检测病人的呼吸并且系统不能触发。

如图10中的剖视图所示，鼻接口1001的尖端1005的直径可以减小以生成管嘴1003。管嘴1003的远侧尖端1005可以相对于鼻中隔1009中的鼻孔孔1007的入口靠近地放置从而生成喷射泵。管嘴1003的远侧尖端1005可以邻近鼻孔边缘和开孔1011以及鼻孔壁1013。喷射泵入口可以由鼻孔的边缘界定，并且喷射泵1015的真空夹带区域可以邻近并且略微在鼻孔入口内部。喷射泵喉管区域可以是鼻孔孔1007的近端部分。本发明的该喷射泵几何形状可以便于环境空气的夹带，这样传输进入病人中的总气体就可以比单独离开导管的气体具有更大的容积，并且由于喷射泵配置而具有足够的动力以穿透气道阻力。这便于肺或气道的更有效的通气。在下面的表1和表2中将本发明的参数与现有技术的疗法进行了比较。

表1：本发明的实施例与现有技术疗法的比较

注释：

*小儿科和新生儿：压力和容积值低25－75％(ped)和50－90％(neo)。^如果是恒定连续流系统，输出容积＝在病人的吸气阶段传输的容积，

设备：＝通气机，对于本发明和cpap；＝氧气疗法传输装置，对于ot和hfotot＝氧气疗法，cpap＝持续性正气道压力，对于niv或osa；，hfot＝高流量氧气疗法

cpap还包括bipap

s:正方形，r：圆形，d：下降，a:上升，s:正弦，o:振荡

cons'tflow＝恒流(未同步)

表2：本发明的实施例与现有技术osa疗法的比较

注释：

^*小儿科和新生儿：压力和容积值低25-75％(ped)和50-90％(neo)。

^{^}如果是恒定连续流系统，输出容积＝在病人的吸气阶段期间传输的容积cpap＝持续性正气道压力，bipap＝双相正气道压力

si＝同步间歇，sr＝同步缓增，sv＝同步变量，cvr＝连续变量缓增s:正方形，r：圆形，d：下降，a:上升，s:正弦，o:振荡

图11描绘了其中喷嘴1103的远侧尖端1101大约与鼻孔入口共面放置类型的鼻接口1105。与管嘴置于鼻孔内部相比，管嘴的该布置可以夹带更多环境空气，这取决于其它主导条件，例如直径、传输压力和对准。显示了喷射泵入口和夹带区域1107。图12描绘了其中喷嘴1203可以放置成管嘴1203的远侧尖端1201可以穿入鼻孔孔1007以生成喷射泵入口和夹带区域1207的类型的鼻接口1205。

图13a显示了使用本发明的实施例来在走动时提供呼吸功支持的病人1301。与标准面罩相比，鼻接口1303可以最低程度地突出，这样病人就可以在接受疗法时感觉和举止正常，示例性总系统的细节可以参见图2。例如，使用鼻接口和疗法，病人可以谈话、吞咽、吃或喝。与标准通气机管件相比，通气系统所需的管件可以非常小，这使得采用该疗法的病人四处走动现实得多，并且可以将疗法所需的设备和管件隐藏起来。图13b显示了病人1301的头部上的鼻接口1303。

图14显示了无创开放式通气(niov)鼻接口组件1401的等角视图。组件1401可以包括鼻接口1403和联接到鼻接口1403上的通气气体附件1405。通气气体可以从通气机经过通气机附件1427、气体传输管路1429和通气气体附件1405传输。通气气体出口1415可以置于通气气体附件1405的远端处。一个或多个管嘴1417可以位于通气气体出口1415的远端处。优选地，通气气体出口的远端可以放置在鼻子外面大约0"到大约1.5"处。更优选地，通气气体出口的远端可以放置在鼻子外面大约0.75"到大约1.25"处。

除气体传输管路1429之外，检测管1431可以连接在鼻接口1403和通气机附件1427之间。检测管1431可以是压力检测管。检测管1431和/或气体传输管路1429可以流经鼻接口1403的壳/面罩1433。一个或多个传感器或检测端口1435可以位于壳1433上的各种位置中。一个或多个传感器1435可以是气道压力检测附件或流动检测附件，但是在鼻接口1403上或附近可以使用其他类型的传感器。在特定实施例中，端口1435必须在鼻孔空腔路径中以触发一个或多个传感器1435。本发明的实施例也可以包括一个或多个传感器即二氧化碳采样端口。二氧化碳采样端口可以装接至壳1433的外表面上的采样管路。

本发明的实施例可以调节或采取各种尺寸以适应不同的病人尺寸。例如，壳1433可以采用各种尺寸以适应各种尺寸的鼻子。凸耳1411可以联接到壳1433上用于接触鼻孔边缘并且定位鼻接口1403。壳1433可以在鼻梁上自动定心。气刀偏转器1419可以防止气刀效应影响眼睛。

在试验期间，确定了最佳性能是在平行于鼻梁对准管嘴以对准通气气体的喷嘴与鼻孔时实现的。可以平行于面罩1433对准接口的管嘴，这样通过将面罩1433置于鼻梁上，管嘴1417就可以平行于鼻梁。如果有一些不对准，性能就会降低。喷嘴优选地是适当地将鼻孔与鼻孔轴线对准保持在10度之内。

同样地，当病人向左或向右移动他们的鼻子(例如通过以放大的方式移动下巴)时，鼻接口1403可以跟随鼻子，确保管嘴仍然与鼻子的中心线对准并因此与鼻孔对准。

图15是图14的鼻接口1403的远端的特写后视图。图16显示了图14的鼻接口1403的特写前视图。图17显示了图14的鼻接口1403的特写顶视图。

图18显示了图14的鼻接口1403如何与病人的鼻气道1801连通。鼻气道1801以卵形图案表示。气体传输管嘴1803和鼻气压检测位置1805分别由大和小圆圈表示。鼻气压检测端口可以是凸起以助于实现检测端口在鼻孔中的呼吸路径中的正确位置。气体传输端口可以放置成气体传输路径具有通向鼻孔气道的清洁的路径。可以有两个或更多尺寸的面罩和/或面罩中的调节特征，这样检测端口和气体传输区域就会与鼻气道路径适当地对准。先前的图描绘了检测位置必须邻近鼻孔入口、在入口内部、与入口共面或略微在外部但远离入口不超过5毫米，而喷嘴尖端位于与鼻孔入口一段距离处，例如远离10-25毫米。该配置可以允许面罩利用喷射泵几何形状而不牺牲检测精度，这样通气机就与病人适当地同步。而且，气流轮廓在进入病人的鼻孔之前会变得更加有组织的，而不是进入鼻孔的紊动射流，后者对于病人而言将是非常不舒适和难以忍受的。

图19显示了上面的实施例的变体，其中气体传输端口1901可以通过联接到联接至鼻梁件端部的歧管1905放置并且在鼻子1903下方对准。鼻梁件1907可以联接到鼻梁支撑件1909上。鼻梁支撑件1909可以将系统紧固在适当的位置。鼻梁件1907可以是狭窄的，提供美学上有吸引力的设计，而且可以是功能性的，这是由于鼻梁件1907精确地定位气体传输管嘴1901。一个或多个气体传输管1911可以联接到鼻梁支撑件1909上。通气气体可以经过鼻梁支撑件1909和/或鼻梁件1907中的至少一个槽1913引导到气体传输管嘴1901。鼻气压检测管路1915也可以装接至鼻梁支撑件1909。鼻气压检测管路1915可以与鼻梁支撑件1909和/或鼻梁件1907中的压力检测管道1917连通。鼻气压检测管路1915可以终止于歧管1905处或是附近，歧管1905通常比管嘴更靠近鼻入口。

鼻梁支撑件1909可以由韧性材料制成，这样它就会理想地符合使用者的鼻子，并且鼻梁件可以被调节以助于正确地对准管嘴，或者通过改变管嘴到鼻子的距离来调节疗法的强度。支撑件和鼻梁件可以填补在皮肤侧以优化装配舒适性和/或可以包括助于将它紧固至皮肤的压敏粘合剂。支撑件也可以具有形状记忆性能例如镍钛诺、弹簧钢或热塑性，这样它就会压缩以轻微地挤压鼻子。支撑件和鼻梁件也可以用于防止鼻腔由于通气气体的传输而增压时鼻孔的膨胀。气体传输和鼻气道压力检测管路可以预成形为保持管件远离使用者的眼睛的形状。管件显示为典型地在耳朵上方围绕耳朵的路线，然而它可以围绕嘴角的路线到脖子前面，在该情形中，一条带将面罩连接到脸上。如在此所述的其它实施例中所述，气体传输槽和鼻气道压力检测槽可以是同一个管件中分开的管腔，或者可以是分开的管。

图20描绘了与图19类似的版本，其中鼻梁支撑件2001和鼻梁件2003更具体，这可以在其中美学不那么重要的更关键的应用例如急诊或急救护理中更有用一些。

图21－24显示了上述元件的各种不同配置。例如，图21显示了在鼻梁支撑件2105和鼻梁件2107外的气体传输管路2101和检测管2103。图22显示了鼻梁件2201和歧管2203之间的更具体的连接，这样它们就是一体件。图23显示了除歧管2301与鼻梁件2303分离之外与图22相似的配置。图24显示了鼻梁件2401围绕管嘴2403的配置。

图25－34描绘了其中鼻梁件2501位于鼻子2503一侧而不是沿着鼻子2503的中线的实施例。气体传输管路2505可以向鼻梁支撑件2507供应通气气体。检测管2509也可以联接到鼻梁支撑件2507上。鼻梁件2501可以联接到具有一个或多个管嘴2513的歧管2511上。在图26中，气体传输管路2601和鼻气道压力检测管路2603可以装接至歧管2605以助于将系统紧固在适当的位置。图27显示了歧管2701内的气体传输管嘴，这样歧管可以扩散和抑制由离开管嘴的气体生成的噪音。端口2703可以允许通气气体的通过。图28显示了单侧地经过至脸的一侧以使相对侧没有任意物体的气体传输管道2801。皮肤垫2803可以将鼻梁支撑件2805保持在鼻子2807上。歧管2809可以联接到侧鼻梁件2811上。图29显示了类似于图28的实施例，其中鼻梁支撑件2901由眼镜2903保持在适当的位置或联接到眼镜2903上。图30显示了单侧配置，且检测管3001跟随气体传输管路3003的路径并且使用鼻子3007上的皮肤垫3005保持在适当的位置。管可以组合在多管腔系统中或是保持分开。管可以使用可弯曲的金属线保持在适当的位置。管件可以集成到带中。图31显示了在脸上与气体传输管路3103相对侧上的检测管3101。图32显示了包含在歧管3303内的消音器3301。喷嘴可以位于歧管3303内或下面。图33是图32的实施例的特写前视图。鼻子支持件3401可以具有鼻子耦合器3403和用于来自气体传输管路(未显示)的气体的入口3405。臂3407可以将鼻子支持件3401连接到歧管3303上。图34是图32的实施例的特写后视图。

图35显示了将气体传输管嘴3601置于鼻子3603下面的一个替代实施例。托架3605可以从鼻子3603延伸至一个或两个耳朵3607。在托架3605的前端处可以装接管路系统3609，它可以包括靠近并且在鼻子3603下方终止的鼻气道压力检测分支3611。托架3605的前端也可以包括气体传输分支3613，气体传输分支3613可以包括安装了气体传输管嘴3601的气体传输歧管3615。系统可以包括调节特征来正确地对准发送和传输管嘴。

图36显示了气体传输管件3701和鼻子支撑件3703。鼻子支撑件3703可以将鼻接口保持在脸上合适的位置。托架3705可以从鼻子支撑件3703延伸到气体传输歧管3707。托架3705可以是柔性的或可调节的，这样如果希望的话，使用者就能够进行调节。

图37－53描绘了某种本发明的特定实施例，其中气体传输管嘴置于鼻子下方而没有使用托架或鼻子支撑件，但是使用了管件或头带。

图37描绘了病人接口的远端的实施例的前视图。气体传输喷嘴3801可以位于套管3803的端部，其中套管3803和/或管嘴3801经由一个或多个套管连接器3807装接至头部紧固件3805。在本实施例中，病人的鼻孔扮演外管和喷射泵入口、喉管和扩散器的角色。可选地，作为单独组件的外管可以独立地放入鼻子中，并且图37中所示的接口因此紧固到脸上这样管嘴就可以使用外管正确地对准和放置。在图37中，左和右套管可以由紧固件的伸出部或通过耦合器3809连接在一起。耦合器3809可以包括长度和角度调节特征。喷射泵管嘴3801可以生成喷射泵入口和夹带区域3811。传感器3813可以经由传感器导线3815联接到控制器(未显示)上。

图38显示了其中左和右套管3901可以与气体流路3903例如歧管3905相互连接并且鼻接口中包括远侧尖端喷嘴3801的部分可以从歧管3905向上延伸的实施例。

图39显示了一个替代实施例，其中在套管4001的远端处的喷嘴4003可以是套管4001的上壁中的孔，并且其中，套管4001向鼻子的一侧或两侧侧向地弯曲。低轮廓管嘴4003可以允许远离管嘴4003延伸的套管4001靠近鼻子并且远离嘴设置以生成不突出的设计。如图39中所示，左和右套管的气体流路不能在歧管3905中连接但是可以在管嘴4003处结束。当气体从套管气体流路3903进入管嘴4003时，气体流路3903可以弯曲以助于在管嘴中生成均匀和一致的气流剖面。可选地，气体流路可以连接在歧管3905中。

图37－39中所示实施例可以包括或者不包括围绕管嘴外部的外同心管。这些实施例可以与管嘴或外管之间的长度调节耦合器、管嘴与歧管之间或外管与耦合器之间的角度回转连接组合。

图40显示了本发明的一个实施例的侧视图，其中鼻接口4101包括定位装置4103以将鼻接口4101的尖端4105相对于鼻孔孔正确地对准和放置。定位装置4103可以是紧密接触在鼻孔壁或鼻孔中隔上的软但是半刚性的臂。例如，定位装置4103可以由两个在鼻孔中隔的左和右壁上向内压紧的臂轻微地挤压鼻孔中隔。对于每个鼻孔可以有一个或多个臂，或者对于两个鼻孔仅有一个臂。臂可以接触鼻孔的后、前、侧向或中间壁，或可选地可以解除鼻孔的外壁。定位装置4103可以装接至气体传输管路4107，这样如果希望的话，管嘴的远侧尖端和气体出口就指向鼻孔孔。图41显示了该实施例的前视图，且连接器4201在气体传输管路4107的相对侧之间。

图42显示了图40和41中所示实施例的横截面示意图。喷射泵管嘴4301可以置于鼻中隔4303、鼻孔壁4305、鼻孔孔4307、鼻孔边缘和开孔4309、和/或喷射泵喉管4313内以生成喷射泵入口和夹带区域4311。

图43显示了鼻接口4405的实施例的横截面示意图，该鼻接口4405可以包括联接到调节臂4407的调节特征，该调节臂4407被用于调节管嘴4403相对于鼻孔的位置。首要地，管嘴4403进入鼻子的插入深度可以通过该调节特征4401进行调整；然而，也可以调节管嘴4403相对于鼻孔开孔和鼻孔孔的对准和定心。

图44显示了鼻接口4501的可选实施例的右鼻孔的横截面前视图，其中系统可以包括附件和定位垫4503。鼻接口4501可以装接至附件和定位垫4503，并且附件和定位垫4503也可以包括伸出部或定位翼片4505，定位翼片4505沿优先方向配置和尺寸设计成用于略微插入鼻孔中并且置于鼻孔的后壁上。定位翼片4505可以在已知的定向和位置中定位附件和定位垫4503，并且可以装接至附件和定位垫4503以及管嘴4507的套管(未显示)因此可以朝鼻孔开孔和鼻孔孔放置、定向和调节角度。附件和定位垫4503也可以用于将套管尖端相对于鼻孔开孔的距离定位成最佳距离。套管到附件和定位垫4503的连接可以是可拆卸和可调节的连接，这样就可以调节套管位置以满足疗法的需要和目标，并且调节装配以匹配每一个人的解剖学结构。

图45－59描绘了上述实施例的一个版本，其中气体传输管嘴与置于鼻子下方没有借助于鼻子支撑件或托架的歧管是一体的。

在图45中，描绘了具有解剖学上匹配的曲线的歧管4601。气体传输管嘴4603可以置于歧管4601的上后侧上，这样气体传输就对准鼻孔。气体传输管件4605和鼻气道压力检测管件4607可以装接至歧管4601的横向端，并且管件4605、4607可以用于将歧管4601紧固在鼻子下方。如在此所述的其它实施例中所述，气体传输槽4605和鼻气道压力检测管4607可以是同一个管件中分开的管腔，或者可以是分开的管。传感器4609可以位于歧管4601的上前侧或任意其它适当位置。图46显示了图45中所示歧管4601的特写侧面前视图，显示了具有气体传输路径4701的气体传输管嘴4603和具有压力检测管腔4703的鼻气道压力检测端口4609。图46是图46中所示歧管4601的顶视图。

图47描绘了其中声音反射器5001提供在歧管5005上气体传输管嘴5003上方这样就会减弱离开管嘴5003的气体生成的声音的实施例。图48和49分别描绘了图47中所示歧管的后视图和前视图。挡板也可以是用作流组织件(floworganizer)来按照需要调节流速剖面和动态。例如，挡板可以采用进入速度剖面并且使之成形为在出口侧上更等速的剖面，这样当气体和夹带的空气进入使用者的鼻子时，就会感到更舒适而仍然具有穿透呼吸系统的动力。在其中挡板由柔软材料组成的情形中，声音反射器也可以用作垫以冲击鼻孔。

图50a描绘了其中歧管5301包括气体传输管嘴5303以及夹带孔5305的实施例。图50b描绘了该实施例的前视图。

图51a显示了并描绘了其中歧管5401包括气体传输管嘴5403以及夹带端口5405的实施例。图51b描绘了该实施例的前视图。

图52显示了其中歧管5501包括凹进在歧管5501中的气体传输管嘴5503以助于抑制所生成的声音并且将歧管5501放置得更靠近鼻子以缩小鼻接口的轮廓。开孔5505可以允许通气气体的通过。

图53显示了具有在歧管5601中的单个孔5607的图53的替代实施例。

图54显示了其中戴在使用者的脸上的托架5701可以将鼻气道压力检测端口5703置于鼻子下方并且将气体传输管嘴5705置于鼻子下方的实施例。气体传输管件5707和压力检测管件5709可以围绕嘴角经路线到脖子前面或者可以经路线到耳朵上方并且围绕耳朵。

图55描绘了置于鼻子下方的鼻接口的歧管5801的顶视图，并且描绘了气体传输管嘴5803和鼻气道压力检测端口5805。

图56描绘了其中使用类似于免提传声器的头戴式耳机5903将歧管5901置于鼻子下方的鼻接口。气体传输槽可以集成到从耳朵上方延伸到鼻子下方的歧管5901中的托架5905中。托架5905可以使用头箍或头部托架5907装接和固定到头部。托架5905到头部托架5907的连接可以是可断开的或可以是转体。例如，如果使用者想打喷嚏或擤鼻涕，或是中断或暂停疗法，托架5905可以向上转动，这会切断向歧管5901的气流。图57显示了取消了使用者的头部的图56的实施例的后视图。图58显示了图56的实施例的替代方案。

前述特征中所示的鼻接口远端设计可以包括混合在每种可能的组合中的特征和组件以满足特定临床应用的要求，并且实现用户人机工程学最大化的设计，并且实现期望的性能。接口套管可以经路线至脸的两侧或是脸的一侧。套管可以经路线到耳朵上方，或是耳朵之间脸的中心之上，或是围绕嘴角到脖子的前面或是后面。用于将接口紧固到头部的带或紧固件可以经路线至头部的后面耳朵上方，或者可以围绕脖子紧固。接口可以包括长度调节特征来设置两个管嘴之间的距离，或角度调节枢轴或旋转接头以设置管嘴之间的角度或矢状平面中的角度从而对准管嘴与鼻孔孔。接口可以在一个鼻孔或两个鼻孔中传输气体。如将要描述的那样，通气气体进入病人气道的其它路径也包括在本发明中，且具有必要的改进以使配置与外部进入点相容。

图59－78描绘了本发明的实施例，其中气体可以使用包括歧管的鼻接口传输至鼻气道。歧管可以(a)与鼻孔接合，和/或(b)从鼻孔双侧地延伸至鼻子的侧面，和/或(c)包括通常在歧管的横向端部处放入歧管的气体传输管嘴。

图59显示了其中歧管6301可以弯曲并且设计成置于使用者的鼻子下方并且可以从脸的中线双侧地延伸到鼻子的侧面的示例性实施例。图60显示了图59的歧管6301的正视-底视图。图61a显示了图59的歧管6301的顶视-正视-侧视图。图61b显示了图59的歧管的正视-侧视图。可以提供声音降低孔或狭缝6621。图62a显示了图59的歧管6301的后视图。图62b显示了图62a的歧管6301沿着显示气体流路6601的中线a-a的剖视图。图63a显示了图59的歧管6301的后视-侧视图。图63b显示了图63a的歧管6301沿着显示气体传输管嘴的端视图的线c－c的剖视图。

歧管6301可以包括歧管6301内部的气体流路6601和气体传输管附件6302。气体流路6601可以在远端终止于歧管6301的上侧的气流开孔6603处，气流开孔6603刚好横向于中线6303的两侧上的歧管6301的中线6303放置，并且在近端6605处终止以在歧管6301的下-前侧上的两个孔处自主呼吸和夹带。通常，具有气动地分开的左和右气体流路6601；然而，两个气体流路可以使用一个槽气动地连接在一起。槽可以用于在一个鼻孔堵塞时向两个鼻孔提供平衡的流传输。通气系统可以包括例如如果孔之一封闭时检测歧管中高级别的压力的警报器。歧管6301可以通常成形为复合弓形以匹配脸下方和鼻子侧面的轮廓。歧管6301通常可以双侧地和向后地弯曲。此外它可以在侧向地和向后地弯曲时向上或向下地弯曲。总歧管组件可以是双侧组件，意味着气体传输连接至左侧和右侧，或者它可以是单侧的，意味着气体传输仅连接至一侧。后一种配置可用于侧睡或减少脸的一侧上的突出。歧管横截面几何形状通常是可变的，并且可以是大致圆形或半圆形的，或者可以是d形或卵形从而优化性能和人机工程学。不会从使用者的皮肤伸出很远的较为扁平的横截面几何形状在工效学意义上是优选的。歧管的内部结构可以没有角落和急剧的弯曲和角度以便于高效的气流流体动力学和声音的产生。歧管通常可以由半刚性材料制成，可以是热塑性或弹性材料，通常具有30－90的肖氏a硬度。歧管也可以构成为韧性的或可塑的供使用者进行小的调节以允许歧管理想地适应个人。总组件是可拆卸的，因此使用者可以拆开组件进行清洁，或者将正确尺寸的不同零件装配在一起以定制。歧管和垫，如果包括的话，通常是半透明的，而且可以是透明或不透明的。可以通过主动加热增湿或通过喷洒湿气粒子到气体传输系统中，通常进入歧管或来自歧管或热水分交换(hme)或上述组合来向气体传输管路加湿。为了防止在歧管中发生雨水冲洗，歧管可以具有排水管线以清除收集的所有湿气。

两个管状伸出部6305可以与远端气流开孔6603耦合和向上地延伸。管状伸出部6305可以设计成与鼻孔作用并且通过接合鼻孔边缘可选地密封鼻孔。伸出部6305通常是软的和顺应性的以允许与鼻孔的舒适的接触，并且如果希望存在密封，就以舒适的方式压在鼻孔上。伸出部6305可以装配在杆6311上。歧管6301中的气体流路6601可以尺寸设计成病人能够通过气体流路自由地呼吸而没有感到受限制。气体流路6601可以弯曲的并且没有急剧的角度和角落从而以尽可能小的阻力和干扰引导气体。可以将补充的通气气体传输到歧管6301内的气体传输喷嘴6611可以置于歧管6301的横向近端处。离开喷嘴6611的气体可以从邻近的歧管孔6605夹带环境空气。气体传输喷嘴可以置于歧管中鼻垫底座附近，或是鼻垫内，或者可以置于歧管中与鼻垫相邻一定距离处。管嘴可以置于歧管的横向端部附近，在此情形中，歧管内部几何形状没有急剧的角度和角落，这样由管嘴传输的气体就以最小的湍流在有组织的流剖面中流动。管嘴出口矢量或可定向的对准优选地与歧管内部几何形状的平均中心线弧对准。这对于使系统更高效并且生成更小的声音很重要。通常管嘴可以在管嘴位置处相对于歧管内部几何形状居中；然而，它也可以是偏心的，例如在其中期望生成最小的声音的情况中。歧管内部几何形状的横截面可以是圆形的或者可以是非圆形的例如d形、卵形或椭圆形，从而优化流动动态、声音和人机工程学。喷嘴尖端内径的直径或有效直径可以在从大约0.010"到大约0.080"的范围内，并且优选地直径或有效直径为大约0.020"-大约0.060"。取决于特定使用，其它尺寸也是可能的。管嘴相对于歧管和孔的位置可以调节，这样调节就可以改变提供的通气支持的级别，如果希望这样的话。通常喷嘴端口是双侧放置的；然而单个喷嘴端口也是可预期的。

吸入气体可以是下列的组合：(1)经过管嘴从通气机传输的补充的通气气体，(2)由离开管嘴的通气气体经过孔抽吸的夹带的空气，和(3)由使用者自己的自主呼吸努力经过孔抽吸的空气。呼出的气体可以经过孔6605全部地呼出。

另外，歧管6301内部的压力可以由压力分接头6607测量，并且该压力可以由通气机中的传感器由连接压力分接头6607到传感器上的管道连续地测量。歧管6301内部测量的压力可以用于检测呼吸循环的阶段，并且测量传输的通气压力。理想地，压力分接头6607可以终止于歧管气体流路6601中具有尽可能少的人工因素的点处，通常尽可能靠近歧管6301中气体流路6601的远端。在歧管6301中可以具有多个压力分接头以测量歧管6301中多个位置中的压力，例如通过测量两个压力分接头位置之间的压力差来确定流动，或者例如在吸气阶段期间在一个位置处测量并且在呼气阶段期间在第二位置处测量，或者例如一个压力分接头用于检测自主呼吸信号并且一个压力分接头用于测量正被传输的通气压力。

来自通气机的补充的通气气体可以从通气机经由管件6307传输至歧管6301，而管件6307可以联接到歧管6301的近端6309。该管件6307可以包括通气机气体传输槽和压力分接头管道。管件6307通常围绕耳朵延伸以将鼻接口固定到病人上，或者可以在使用者的脸上的其他位置中经路线，例如围绕嘴角到脖子的前面，在此情形中可以包括带以将歧管捆在脸和头部上。

为了这些说明的目的，术语管状伸出部、鼻枕、鼻垫可交换地使用以描述作用在鼻子上的管状主体。这些主体可以作用在鼻孔边缘、鼻孔边缘上的密封、鼻孔内部的密封，作用在鼻子下面的组织上或是上述的各种组合。管状伸出部6305通常包括卷绕，其形状允许伸出部在多个平面中弯曲，并且沿着中心线轴线压缩以遵从使用者的鼻子。伸出部6305可以是永久地附着到歧管6301上或可以可移除地装接。下文更详细地描述了伸出部6305或鼻垫。鼻垫可以置于歧管的上表面或上-后表面上。垫可以密封在鼻孔边缘或鼻孔的其他部分上，这样在垫和鼻子之间就不会有无意的泄露并且这样大部分的呼吸气体就会流经垫。然而，该密封并不需要是不漏的，并且在一些实施例中在垫和鼻孔之间会期望存在气流。垫可以使用弯曲接头或波纹管装接至歧管从而允许垫在微小压力下屈曲、弯曲或具棱角，这样它们就与鼻孔开孔自动对准。垫也可以向内朝歧管压缩，这样垫和鼻孔之间的接触点处的接触力就被抑制和吸收。这些特征可以是垫为柔性密封或柔性准密封并且可以使组件更容许与不同的面部结构和在被佩戴时组件的无意运动配合。垫通常为顺应性材料例如肖氏硬度10－60a的硅酮或弹性或热塑材料，但是也可以使用其他材料。垫也可以从歧管可移除地装接并且可以用于不同尺寸，这样使用者就可以选择与他们的解剖学结构匹配。

歧管6301中的气体流路6601可以由两个分开的路径界定；由歧管6301的中线6303处的中隔6609分开的左路径和右路径。或者左路径和右路径可以在歧管6301的中线处相互连接，例如来抵消气流，如果鼻气道一侧比另一侧更有抵抗力的话。表3中还说明了该实施例的材料和尺寸。另外，图61b显示了与气体流路6601连通的声音降低孔6621，它允许用于气体通气的出口通道来减少气体-气体剪切和生成的声音。

孔6605可以提供两个功能：(1)孔可以允许环境空气由喷嘴端口夹带，并且(2)孔可以允许病人经过歧管自主地呼吸。孔可以是单个孔或多个孔。夹带孔可以不同于自主呼吸孔，或者孔是分开的。自主呼吸孔可以与鼻垫或歧管的气流开孔大体上或基本上同轴，或者可以在歧管的上表面、下表面、前表面上或者这些表面的组合上。一般而言，自主呼吸孔优选被放置成病人呼出的气体指向自然矢量或方向。夹带孔优选地在喷嘴出口附近，然而也可以放入歧管上的其它位置。夹带孔可以置于歧管的横向近端附近并且可以在歧管的上表面、前表面、下表面上或是其组合。孔可以可变地调节，例如可以在全开和全闭之间调节。调节可以助于将通气支持的级别调节和控制为总系统针对流行情况提供的期望级别。调节可以是手动的，但是优选是自动的，使用阀例如由从通气机通过小孔管道向阀传输的压力信号控制的阀。支持的级别可以在从局部支持到完全通气机支撑件持的范围内变化。

通过罩盖管嘴、通过使用声音过滤器介质覆盖孔、通过使用低阻消音器覆盖孔、通过处理和成型表面或通过优化流程几何形状以允许高度有组织的气流剖面，可以减轻由喷嘴生成的声音和生成的夹带、气体-气体剪切和气体-表面剪切。管嘴出口也可以倒圆角以降低噪音生成。歧管的内壁可以被处理或纹理化以生成附加的声障。歧管材料本身可以是阻声的以吸收和反射声音，这样由喷嘴生成的声音就不会逃脱歧管，例如但是并不限于通过使用多孔但是抗菌材料。内歧管表面还可包括螺线肋或螺旋槽以助于将气流剖面组织为生成作为总容积流速的函数的较低声音的动态。

可以通过一个或多个呼吸传感器检测使用者的呼吸。传感器可以置于歧管6301内部或歧管6301的表面上。传感器可以置于由喷嘴导致的人工因素例如真空信号最小地影响的位置中。传感器通常可以是延伸回到通气机中并且与通气机控制系统连通的压力检测端口和检测管腔。然而，传感器也可以是其它类型的，例如热、声、振动、气体组成、湿度和力或其任意组合。传感器可以用于测量呼吸压力，但是也可以用于测量呼吸气流或其它呼吸相关的参数例如声音或气体组成。可以有歧管内部的呼吸传感器和歧管外部的呼吸传感器的组合。感应元件可以与歧管是一体的或者在通气机中。可以有两个呼吸传感器，每个鼻孔一个，或者只有单个呼吸传感器。对于一个鼻孔可以有多个呼吸传感器，例如吸气呼吸传感器和呼气呼吸传感器。呼吸传感器也可以用于测量气流和气体容积，例如通气机传输的气体和自主呼吸气体的吸入和呼出流速和吸入和呼出潮气气量。除呼吸检测之外，设备也可以包括气体组成传感器例如端-潮气co2传感器和氧传感器。co2是一个进行测量和响应的有用的临床参数，并且也可以用作附加的呼吸检测器、呼吸暂停检测器、泄漏检测器和接口装配检测器(特定的特征co2信号可以表示接口的适当或不适当的装配和布置)。氧气检测可以是进行测量的一个有用参数并且可以用于确定由系统向病人传输的fio2并且因此可以用作测量参数并且进行通气机调节来实现期望的fio2。

不幸的是，没有如上所述的实施例，鼻接口会因为喷射泵原理而生成不希望量的噪音。喷射泵已知会由离开喷嘴的气体速度生成噪音，并且周围空气会由喷嘴夹带。在本发明的一些应用中，例如当使用者在公开场合下，或者希望安静的环境时，或者当在睡眠期间使用时，可能会希望具有尽可能小的声音。将喷嘴置于外管或歧管内部可以助于降低喷嘴的噪音，例如从25－35db降低至15－25db。然而，还有附加的方式来进一步降低由本发明的鼻接口生成的噪音，如图64a－65所示。

图64a显示了用于进一步降低噪音的实施例的横截面示意图。显示了一半的鼻接口，例如左侧或右侧。气体传输管嘴6801显示为放置成平行于呼吸孔6803而非同轴的。为了该发明的目的，平行是指气流方向。同样地，图64a的平行位置是指从管嘴6801传输的通气气体的平行流动和经过呼吸孔6803夹带的环境空气的流动。该配置可以允许装置完成三件重要的事情。第一，它允许鼻接口尽可能地小，因为喷嘴并没有妨碍自主呼吸路径。如果喷嘴在自主呼吸路径中，围绕喷嘴的区域可能就必须更大以补偿管嘴，这样流程就不会形成得太有抵抗力。第二，平行孔可以允许远离嘴引导气流。第三，平行于管嘴定位孔可以降低由管嘴6801生成的声音。外管6805可以是鼻垫或者可以是歧管。图中的外管6805显示为是直的，但是它可以是直的或弯曲的。

在图64b中，显示了辅助气流孔6807。该辅助孔6807可以允许呼气期间或者当气流沿着管或歧管中的两个方向移动时的第二气体出口通道。

图64c显示了具有内管6811的可选辅助气流孔6809，其中气体通道与主气流通道同轴。当本发明用于连续地向病人传输气体时，或者当气体在呼气例如生成peep期间传输时，该实施例尤其有用。在这些情形中，气体可以同时沿两个方向即沿吸气方向和呼气方向在歧管或外管中流动，由于混合，这会增大由喷射泵生成的声音。辅助气体路径可以允许沿呼气方向移动的大量气体移动经过辅助路径，这会相当大地降低噪音，例如从1米处30db降低到1米处15db。辅助气体流路可以是狭缝、孔的图案或槽。除所示实施例之外，低轮廓消音器可以罩盖部分歧管，如此前所述。

图64d显示了在孔6815处并且可选地在外管6805或歧管内部具有过滤器6813的实施例。一部分呼气气流可以流经过滤器6813，而过滤器6813可以收集呼出的空气中的一些湿气。当喷嘴沿吸气方向传输空气时，收集的湿气可以由喷嘴夹带。因此，该配置可以助于对病人再循环湿度以助于保证病人的气道保持潮湿。过滤器6813也可以用作声音降低材料，在该情形中过滤器6813可以覆盖整个孔，并且可以比湿度收集过滤器具有更小的抵抗力。另外，过滤器6813可以用作微粒过滤器，以防止夹带将环境灰尘和微粒导入使用者的歧管和气道。也可以使用呼吸/夹带孔的凹槽入口6817，这可以进一步降低由鼻接口生成的噪音。凹槽尺寸可以通过生成低摩擦边界层而助于降低由夹带的空气生成的声音。另外，孔处的表面可以是浅凹的以进一步生成低摩擦边界层来降低声音。

图65描述了本发明的一个替代实施例，其中管嘴6901可以相对于外管6903或歧管的轴向中心线成角度。在这种情形下，夹带/呼吸孔6905可以与喷嘴6901同轴而不是平行；然而，它也可以是平行或是两者。使管嘴6901成角度进入外管或歧管的壁可以比夹带性能的损失以更大的比值降低由喷射泵生成的声音。例如，30度的角度可以减少下游压力生成大约10－25％，但是可以降低系统生成的声音大约25－75％，这在许多情况下是优选的折中。

图66－68描绘了图59中所描绘实施例的版本。

图66描述了其中歧管夹带/呼吸孔7001可以位于歧管7003的横向端部的实施例。喷嘴7005可以设置得侧向于孔7001。喷嘴7005可以设置在外管7007内部或是不设置在外管7007内部。喷嘴7005可以接收来自通气机经由气体传输管路7009的通气气体。歧管7003可以使用软鼻枕7011与病人的鼻孔接触。歧管7003可以分成由刚性、半刚性或柔性构件7013连接的左侧和右侧。一个或多个检测管腔7015可以测量病人的呼吸。一个或多个检测管腔7015可以在鼻枕内以改善信号。

图67显示了其中歧管7101可以包括左弯曲套管7103和右弯曲套管7105的实施例。套管7103、7105可以使用可调节的中间连接器7107彼此连接，该中间连接器7107可以允许两个套管之间的间隔调节并且允许套管的远端的枢转或回转以助于将套管远端处的垫对准使用者的鼻孔。管嘴7109可以通向环境。图68显示了具有鼻枕7201的图67的歧管7101的后视图。图69显示了图67的歧管7101的前视图。

图70显示了其中歧管7401可以在从左到右的长度中更短以减小鼻接口的尺寸和轮廓的实施例。管嘴7403置于鼻子侧面并且鼻枕7405与鼻孔接合。图71显示了图70的歧管7401的后视图。图72显示了图70的歧管7401的前视图。

图73显示了其中歧管7701在歧管7701的后侧上具有至少一个展平部分7703，这样歧管7701就平压在皮肤的表面上以助于将歧管7701稳定在使用者上的适当的位置中的实施例。另外，歧管7701的上侧的气流开孔7705可能不包括管状伸出部。在本实施例中，气流开孔7705可以与鼻孔连通或直接地紧密接触鼻孔。图74显示了图73的歧管7701的后视图。图75显示了图73的歧管7701的前视图，该歧管7701具有喷嘴7731、气体传输管附件7733和呼吸孔7735。

图76显示了其中歧管8001在从顶部到底部尺寸上更狭窄以尽可能使歧管8001远离嘴的实施例。图77显示了图76的歧管8001的后视图。图78显示了图76的歧管8001的前视图。

图79显示了包括歧管8301、在歧管8301的上侧以紧密接触鼻孔的管状伸出部8303和与鼻孔和管状伸出部对准的歧管8301的下侧上的夹带/呼吸端口8305的实施例。夹带/呼吸端口8305也可以位于歧管8301的前侧或前－下侧。如图81所示，气体传输管嘴8501可以置于歧管内管状伸出部下方某处。图80显示了图79的歧管8301的前视图。图81显示了穿过图80的歧管8301的线a-a的横截面。

图82－99描绘了本发明的另一个实施例，其中来自气体传输喷嘴的气体经过外管导向鼻孔，这样管嘴和外管的组合就界定了喷射泵配置。

图82显示了其中两个管8601、8603在它们的远端8605、8607处紧密接触鼻孔并且侧向和向下地远离鼻孔弯曲的实施例。气体传输管嘴可以放置成管嘴在管中的近端开孔处、附近或是内部。管嘴可以在近端开孔处进入管中，如图所示，或可以穿过管的侧壁进入管。气体传输管嘴可以装接至延伸至通气机的小套管。管的内径和管嘴和管之间的环形间隔可以尺寸设计成匹配鼻子的气流阻力，或是增大最大值10％的阻力。这可以通过加宽管中设置了管嘴的管的区域并且通过使管中小于鼻子通道的有效内径的部分的长度减小到最低来实现。套管还可包括管腔用于管内的压力检测，这样就可以测量鼻呼吸压力，并且该检测管腔可以延伸得比气体传输管嘴尖端更靠近鼻孔入口。两个管8601、8603可以弯曲以将近端开孔和气体传输管嘴指引至鼻子的侧面远离嘴的中心。因此，使用者能够使用在应用疗法的时候将他们的嘴用于正常的功能，这是因为进入和离开管的气流不会妨碍到嘴。管通常可以与允许管的间距调节或管的角度调节的互连构件连接在一起。管和或互连构件可以具有装接至后侧的垫以相对于鼻孔正确地间隔和对准管，如下文所述。管曲率可以成形为优化对使用者的便利性并且使设备稳固到使用者的脸上以避免无意的移动。设备可以由连接至互连构件或管的带8609固定到脸上。或者，装接至气体传输管嘴的套管可用于将设备固定到脸上。管的近端开孔或者可以包括消音器以减少抑制声音，并且管嘴－管关系可以包括几何形状、材料和表面特征以减少声音生成，如此前所述。

外管8605、8607可以尺寸设计成接触鼻孔的内壁。外管可以径向地膨胀以允许它配合鼻子尺寸的范围，或者可以是锥形的以配合尺寸的范围或者可以是固定的尺寸。外管也可以多个尺寸提供用于使之适合一定范围的解剖学尺寸。外管可选地使用顺应性的可压缩材料围绕，该可压缩材料在插入鼻孔时压缩，这样外管就由少量干扰张力例如小于0.5lbs的张力保持在鼻孔中适当的位置。

在图82所示的实例中，外管显示为弯曲的以将离开的气体导入解剖学上正确的通道。为了简化，图全部显示为具有喷嘴并且外管具有直的中心线，或者在视图中中心线是直的，然而，应当指出，直的描述仅仅是示例性的，并且喷嘴和外管可以是直的、有角度的或弯曲的或其组合以优化装配和气流动态。后续说明中描述了喷射泵特征、形状和尺寸的附加细节。

图83－85显示了穿过图82中描述的鼻接口的示意横截面的各种实施例，分别表示管嘴与管的近端开孔邻近、远离或共面。为了简化，横截面显示为直的，然而，该结构优选是弯曲的，如图82中的等角视图所示。另外，外管可以从前面到后面是弯曲的或者有角度的以匹配鼻孔的角度。

图83显示了可以形成在鼻孔边缘和开孔8701、鼻孔壁8703、鼻孔孔8705和/或鼻中隔8707中的喷射泵入口和夹带区域8709。在图83中，鼻接口8711可以包括在外管8715外面的喷射泵管嘴8713。外管8715可以具有喷射泵喉管8717和喷射泵扩散器8719。

在图84中，当管嘴8713部分地插入外管8715中时，夹带腔室8709可以形成在管嘴8713和外管8715之间。如图84中所示，外管8715可以尺寸设计成它小于鼻孔，因此能够使病人呼吸外管外部以及通过管的内部的自主空气。在所示实例中，喷嘴远侧尖端可以置于外管内部外管内径从入口过渡到喉管的过渡区域中。喷嘴尖端位置可以位于该过渡区域的任何地方，包括与入口共面、并且与喉管区域的开头共面，或者喷嘴尖端可以邻近入口。

在图85中，管嘴8713的尖端可以基本上与外管8715的近端齐平。如图83－85中的横截面示意图中所示，外管8715可以包括喷射泵入口和喉管。病人可被允许通过外管自主地呼吸室内空气。喷射泵的夹带区域8709可以是邻近外管近端的区域。外管可以整体地或部分地插入鼻孔中。外管也可以用来相对于鼻孔对准喷嘴和总喷射泵，并且也可以用来将接口放置和固定到病人的鼻子和脸上。如图85中所示，外管可以在其远端包括加宽部以起到喷射泵扩散器的功能。扩散器可以助于生成分层的气流出口轮廓，并且提高喷射泵的效率和总功率。在所示实例中，管嘴远侧尖端可以与外管入口共面，然而，远侧尖端可以放入其它位置，包括邻近入口和凹进外管内部。

图86－93显示了本发明的另一个实施例。

图86显示了鼻通气接口9000的总体视图。接口9000可以包括通气机连接器9001、气体传输管路部分9003、套管部分9005、设计成置于鼻孔入口处、中或邻近的远端部分9007、在总组件的远侧尖端处或附近的套管喷嘴9009、围绕套管喷嘴的远侧尖端同心的可选外管9011，如图所示，或可替换的歧管、在远端处的附件和定位垫9015、在远端处调节远端套管管嘴9009的位置和角度并且调节相对于鼻孔开孔位置的调节构件9013以及自主呼吸传感器9017。

图88描述了图86中所示的鼻接口9000的远端的更详细的侧视图。套管喷嘴9009可以位于外管9011内部或与之同心，如此前所述，或者不位于外管9011内部或与之同心。压力或流量检测端口9201可以位于套管9005中靠近管嘴9009的远端9007上，并且气流或压力传感器9017可以位于外管9011上外管的内壁或外壁上。流量检测端口9201可以与一个或多个检测管腔9107连通。扩散器9205可以位于外管9011的远端。套管9005和/或外管9011可以装接至附件和定位垫9015，并且附件和定位垫9015可以包括向上延伸并且用于将组件的远端适当地低于鼻子并且可选地略微在鼻子内放置的鼻孔定位翼片伸出部9019。头带9021可以提供来将总组件固定至头部和脸，并且它通常连接至附件和定位垫，虽然它也可以装接至套管或外管。

图87描述了图86和88中的线a-a处所示的鼻接口的套管的示例性横截面。显示了可选特征，例如第二检测管腔9101(在该情形中两个检测管腔用于获得气流，或者在该情形中两个检测管腔用于校正文氏管效应或者作为冗余)、湿度传输管腔9103、药物传输槽9105、在使用单独的管执行呼吸检测的情形中置于套管外部的外部检测管9107和用于附加的呼吸感应元件例如压电、热传感器或其它类型的感应元件的输电线9109。通气气体传输管腔9111可以在外管9011内部。

图89显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。套管或管嘴9301的远端可以使用槽或托架连接至外同心管9303以使管嘴9301对准外同心管9303。管嘴远侧尖端9301显示为同心地在外管内部，然而，它们可以与外管入口共面或是邻近外管。互连的长度调节耦合器9305可以将两个外管装接在一起。耦合器9305可以被调节以设置外管之间的间隔为期望的尺寸以适合各个使用者的解剖学结构。连接垫9307可以装接至套管-外管－耦合器组件。耦合器与外管之间的附件可以包括回转接头9313以在至少一个平面中旋转或调节外管的角度，这样外管就可以适当地匹配个人的解剖学结构、优化装配、舒适性和功能。外管的角度也可以被调节以轻微地挤压鼻中隔以助于将组件固定在使用者的鼻子中的适当的位置。头带或头部紧固件9309可以将组件的远端紧固到使用者的头部和脸上。带或紧固件9309可以是织物、塑料或金属材料或其组合。在该实施例和其它实施例中，套管9311可选地由刚性或半刚性管状材料构成，它们也可以扮演头紧固件的角色。刚性或半刚性材料可以装接至外管，这样管嘴就会按照希望相对于外管放置。半刚性管状材料可以是例如刚性塑料例如尼龙或从通气气体传输软管延伸到管嘴的远侧尖端的金属合金。部分套管可以衬有软性材料例如织物或泡沫以使得压在皮肤上是舒适的。套管连接槽9331可以将套管9311与外管9303或连接垫9307连接在一起。外管9303可以包括喷射泵扩散器9315、喷射泵喉管9317和喷射泵进气室9319。

图90显示了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图。套管9401可以使用槽或托架连接至外同心管9303，并且管嘴9301可以包括在套管9401的远侧尖端处。管嘴远侧尖端9301显示为同心地在外管9303内部，然而，它们可以与外管入口共面或是邻近外管。互连的长度调节耦合器9403可以将两个外管装接在一起。耦合器9403可以被调节以设置外管之间的间隔为期望的尺寸以适合各个使用者的解剖学结构。可选地为耦合器的伸出部的头部紧固件9309装接至外管并且可以用于将组件装接至头部和脸上。头部紧固件9309也可选地包括连接至套管9401的部分。

图91描述了鼻接口的远端的一个可选实施例的前视图，该实施例类似于在图89和90中描述的实施例。呼吸检测端口9501和管腔9503可以包括在外同心管9303中。管腔9503可以与外管的结构是一体的，或者联接到外管上，或者可以是单独的管。检测管腔9503可以用于测量由病人的自主呼吸生成的压力或流量信号。此外或是可选地，传感器9505可以置于外管外部某处，如所示实例中那样置于耦合器9507上。传感器可以是热传感器或随后描述的一些其他类型的感应元件。在所示实例中，传感器将置于鼻孔外部的下面，然而，传感器可以是设置在鼻孔内部或是直接设置的鼻孔入口处。或者，一个鼻孔可以用于检测而另一个鼻孔用于气体传输。传感器可以通过传感器线9509和/或传感器管9511通信读取。套管9513可以传输通气气体。

图92和93描述了鼻接口的远端的喷射泵9601部分的一个可选实施例。在图92中显示了喷射泵的全等角视图，并且图93描绘了喷射泵的各个部分。在本实施例中，喷嘴9701可以由如图所示的连接和对准托架9705或直接连接或通过另一个组件例如此前所述的附件垫物理地联接到外管或喉管9703上。套管9707可以通向入口9709。入口9709可以通向喉管入口9711、喉管9703和扩散器9713。喷嘴尖端内径可以具有多种几何形状。例如，它可以具有受限制的直径以增大在尖端处的气流线速度，或者可以在至少3－5倍的内径的距离上包括均匀的内径，或是可以扩口。管嘴和外管或喉管的组件可以通过多种方法紧固到鼻子和脸上：例如，喉管可以通过干涉配合或摩擦配合插入鼻子中，并且管嘴由喉管的位置放置和对准。或者，喉管可以由此前所述的附件垫保持在适当的位置，或者可以由脸或头带保持在适当的位置，例如装接至垫或喉管并且可以延伸至头部的后面和/或顶部的带。或者通向管嘴的套管可以由使用延伸到头部的后面和/或顶部的带或紧固件紧固到套管或附件垫保持在适当的位置并且紧固到使用者上。也可以使用在其它地方描述的其它附件配置。喷射泵特征的尺寸值可以取决于病人大小、所选的通气机流量和压力输出、病人类型、疾病和期望的疗法的级别改变。

图94和95显示了一个替代实施例，其中气体传输管嘴提供在包括顺应性鼻孔插头9803的歧管9801中。歧管9801可以包括多个夹带/呼吸孔9805。气体传输管嘴可以放置成将气体经过鼻孔插头直接导引到鼻孔中，或者可以放置得横向于鼻孔插头，在该情形中，歧管可以包括从气体传输管嘴向鼻孔插头弯曲的弯曲气体流路。

图96和97显示了另一个实施例，其中气体传输管10001可以装接至歧管10003上的歧管10003的中间部分以大致将气体传输管嘴与鼻孔插头对准而不是气体传输管装接至歧管的侧面。歧管10003的侧面10005包括通向环境空气的开孔10007。

图98和99显示了其中接口的远侧尖端包括内管嘴和同心外管喷射泵配置的实施例。图98显示了该实施例的侧视图，其中鼻接口10201包括同心内管和外管10203，在该情形中外管可以尺寸设计成接触鼻孔的内壁。外管可以径向地膨胀以允许它配合鼻子尺寸的范围，或者可以是锥形的以配合尺寸的范围或者可以是固定的尺寸。在图99中，外管10203显示为弯曲的以将离开的气体导入解剖学上正确的通道。其它配置也是可能的。

外管也可以多个尺寸提供用于使之适合一定范围的解剖学尺寸。外管可选地使用顺应性的可压缩材料围绕，该可压缩材料在插入鼻孔时压缩，这样外管就由少量干扰张力例如小于0.5lbs的张力保持在鼻孔中适当的位置。

图100和101显示了其中低轮廓鼻接口10401可以装接至鼻子的外部的实施例。鼻接口10401可以起到两种功能：第一，鼻接口10401可以用于将鼻接口10401连接到脸上，并且正确地放置和定位套管10403，并且第二，鼻接口可用于在传输通气气体时防止鼻孔壁的膨胀，在此情形中传输的是高级别的疗法。除鼻接口之外，当嘴呼吸者在睡眠时使用该疗法时(未显示)，嘴密封可以用于本发明，或使用头带保持嘴闭合。鼻接口10401可以具有壳10405、管嘴10407、耦合器10409、气体传输管路10411和/或连接器10501。

表3提供了用于本发明的各种实施例的示例性尺寸和材料。这些仅仅是示例性的并且可以针对不同的情形使用其他尺寸和材料。

表3：本发明的示例性尺寸、值和材料

所列的尺寸是示例性的并且用于平均尺寸的成年人；小儿尺寸小20％，新生儿尺寸小50％。

所列的直径是有效直径(平均横截面尺寸)

本发明的各个实施例可以具有可变的技术细节和参数。下列是可以使用的技术细节和参数。这并非意味着限制性的，而是仅仅用于示意性目的。

对于位于自由空间中喷嘴，例如图8－58所示的喷嘴，可以应用下列：

1)尺寸/关系

a.喷嘴17201直径和从鼻孔开孔17203的距离可以提供为喷嘴轮廓17205在进入鼻孔开孔17203时基本上与鼻孔开孔17203具有相同的直径，参见图166。

b.喷嘴17201优选地可以与鼻孔17203同心放置用于最大的性能，虽然该配置可能会在一些情况下增大噪音。

2)材料

a.为了病人舒适可以使用半刚性弹性体。

b.由这些配置生成的大部分声音来自高速喷嘴与鼻孔开孔处的低速夹带空气的混合。材料选择最可能不会影响声音。

3)出口速度

a.出口速度优选地是最大化的声速流以生成尽可能大的喷嘴流速。限制可以包括通气机源压力限制和峰值传输流量要求。

4)夹带/流量放大

a.在这些配置中，总流量可以是增流的四倍或更多。

5)压力生成

a.已经观测到大约为17cmh20(@0吸气流量)的值。

6)检测端口

a.检测端口可以尽可能邻近鼻孔开孔。

优选地，面罩可以略微封闭鼻孔开孔，这样位于闭塞与鼻孔开孔之间的检测端口就可以检测到由于呼吸努力期间由于闭塞导致的压力下降。

对于同轴地设置在鼻枕中的喷嘴，例如图59－81中所示的喷嘴，图167显示了喷嘴17301相对于鼻枕直径17303的潜在定位。在进入鼻枕17303中时，喷嘴轮廓17305可以基本上与鼻枕17303具有相同的直径。

对于同轴地在鼻子侧面的歧管内的喷嘴，例如图82－99中的那些喷嘴，可以应用下列：

1)尺寸/关系

a.喷嘴直径17401和从喷嘴到喉管部分17403的端部的距离可以设计成喷嘴轮廓17405基本上等于喉管部分入口处的喉径，如图168中所示。另一个可接受的极端是当喷嘴直径17501和从喷嘴到喉管部分17503的端部的距离设计成喷嘴轮廓17505与喉管就要离开喉管部分时具有基本上相同的直径，如图169中所示。

b.喷嘴可以与喉管同心地放置以具有最大性能，虽然该配置会比其他配置的声音更大一些。

c.喷嘴可以置于切线附近和小角度处用于最大的噪音衰减而不会显著降低性能。

d.喉管部分的路径可以是相当直的而不会在面积和方向中有显著变化。这可以应用直至其中喷嘴剖面面积等于喉管直径的位置。在该临界点之外，几何形状可以是更组织的(organic)。

2)材料

a.为了病人舒适可以使用半刚性弹性体。

b.半刚性弹性体也可以助于减弱在鼻接口的歧管部分中生成的任何噪音。

3)出口速度

a.出口速度优选地可以最大化声速流以生成尽可能大的喷嘴流速。对该规则的限制可以是通气机源压力限制和峰值传输流量要求。

4)夹带/流量放大

a.在这些配置中，总流量可以多达增流的四倍。

5)压力生成

a.已经观察到25cmh2o(@0吸气流量)的值，但是30cmh2o或更高的值也是可能的。

6)检测端口

a.检测端口可以设置在面罩中的夹带开孔和鼻枕之间。夹带开孔可以提供压差供检测端口进行测量。

b.如果喉管部分配置成向下变窄用于增大的加压能力，那么就优选将检测端口置于该缩颈和鼻枕之间。这可以增大可用于检测端口的压差。

在本发明的各个实施例中，鼻接口可以具有基本上比呼吸传感器更远离鼻子的通气气体喷嘴。更远离呼吸传感器的喷嘴可以允许改善的气流剖面进入鼻子，而仍然允许精确和敏感的呼吸测量，因为传感器更靠近鼻子的入口和出口。

鼻接口通常在成套组件中提供。例如，可以提供两个长度的气体传输软管、3－5种尺寸的外管和2－3种尺寸的歧管组件，这样使用者就可以选择适合他或她的解剖学结构的尺寸，并且将组件装配成完整的组件。

图102是描述具有无创开放式鼻接口10600的本发明的示例性系统的框图。通气机模块10601可以包括几个其它附件或功能模块或是与之连通。可以包括发射器10603以向远程位置传递关于病人、病人的疗法和通气机性能的信息用于检查、分析、远程干预、双向通信和归档。例如，可以监视和评价病人对疗法的顺应性或疗法的利用。重要信息可以是趋势化的，例如病人的呼吸速率、i:e比或呼吸深度。而且，信息可以发送至通气机，例如对设定变成以滴定通气机输出来满足病人的需要。

可以包括内部或外部加湿器10605用于疗法的延伸使用，或者用于在干燥气候中使用时。除氧气源10607之外，可以包括压缩空气源10609，压缩空气源10609通常在外部装接至通气机模块10601，然而可选地可以在内部装接至通气机模块10601，如果疗法用于固定使用的话，例如在家中使用时。可以包括混合器10611以控制气体传输管路10613中部分传输的o2，并且可以使用脉动血氧计10615从而确定正确的混合器设置从而实现适当的氧饱和。脉动血氧计也可以用于滴定通气机系统的其他设定以符合病人的生理需要。除了氧气和空气的压缩供应之外，通气机可以包括内部或外部空气和氧气生成系统10617例如压缩机、泵或鼓风机来生成压缩空气，和氧气发生器和/或泵来生成增压氧气，和压缩气体蓄积器。氧气源也可以是液体氧气或液体氧气生成系统。因为该疗法频繁地用于助于日常生活的活动并且用于促进活动，所以可以在通气机模块10601内部或外部可以包括计步器10619和/或腕动计传感器10621。也可以包括co2传感器10625和/或另一个外部传感器10637和/或呼吸传感器10643。也可以存在co2检测管路10639和/或气道压力检测管路10641。可以包括外部呼吸传感器或呼吸努力传感器10627，例如呼吸肌肉努力传感器、胸部阻抗传感器10635或其它类型的传感器例如气管或其它传声器或振动或声学或超声波传感器。外部传感器用作鼻气流或鼻压力传感器10629的冗余传感器，或者补充从鼻气流传感器获得的信息，或是代替鼻气流传感器。可以在通气机10633内部或外部包括药物传输模块10631。因为面对当前雾化的药物传输吸入器的挑战，该系统可以用于将药物颗粒推动和沉积到呼吸系统的深处而不使用载体推进剂。因为使用该疗法的病人通常需要处方药物，所以这是复用药物的便利的和高效的方法。

当该疗法用于呼吸支持时，使用者可以具有两个选项：(1)佩戴或携带通气机这样使用者就可以走动或是享受日常生活的活动，或者(2)固定使用，如果病人打算不动或者不具有走动的能力的话。对于后者，可选地以25－100英尺的长度提供传输管路，这样气体源和通气机就可以在病人的家里不动，而病人仍然可以在佩戴接口并且接受疗法时在他们的家里来回移动。或者气体源可以是不动的，并且使用25－100英尺的软管连接至通气机，这样病人可以佩戴或携带通气机并且在软管的范围内活动。

图103描述了当本发明预计用于医院或公共机构使用时的可选实施例，其中气体传输管路10701可以连接至混合器10703，且混合器10703从医院增压的气体供应中接收增压的氧气和压缩空气，例如来自装接至壁10709的系统的压缩0210705和压缩空气10707。气体供应可以从混合器10703传递到流量控制10711。可能存在气道压力检测管路10713。开放式接口10715可以包括开放式鼻接口、et管接口、开放式口腔接口和/或开放式经气管接口。在其中移动性不那么重要的该应用中，系统可以装接至外壳气体供应，并且在呼气期间可以交付更高级别的疗法以及peep疗法。所有这些不同选项的不动使用和活动使用可以应用于前述的各种不同的接口技术。

在使用本发明描述的疗法时，有时传输湿度是有用的。湿度可以使用与通气机一体或是与之结合的潮湿发生器或者使用单独的加湿器提供。潮湿的空气或氧气可以通过气体传输管路的气体传输槽或是通过此前所述的气体传输管路中的另一个管腔或是通过单独的套管或管件传输。对于扩展使用，当病人希望不动时，加湿系统可以是不动系统并且能够传输相对高量的湿度，并且对于活动周期，病人可以不接受加湿，或者使用能够传输相对少量湿度的便携式加湿系统，这取决于尺寸和能量消耗约束。

本发明中描述的疗法可以与多种气体源一起使用。例如，当治疗呼吸机能不全例如copd时，所选的气体源是富含氧气的气体，例如来自压缩的氧气瓶或墙壁源、lox分配装置或氧气浓缩器。如果病人需要一些但是少量的02，氧气和气源都可以用作通气机的输入，并且使用此前所述的混合器来滴定所需量的02，无论是基于临床确定或是通过脉动血氧定量法或其它生物反馈信号。或者，通气机可以接收氧气或空气之一的压缩供应，并且另一种气体可以夹带到气体传输管路或通气机中。如果空气是被夹带的，它可以从室内空气中带入。如果氧气是被夹带的，它可以从例如氧气浓缩器或lox分配器或氧气液化系统中带入。然而，对于睡眠呼吸暂停应用，可能不需要补充的氧气，并且因此通气系统使用压缩空气源或气体生成源。而且，神经肌肉疾病类似地仅需要空气。如此前所述，可以使用气体传输的组合，例如可以应用氧气的连续传输例如2lpm来提供适当的加氧，并且可以在吸气期间传输同步容积传输的气体以提供机械支持。该形式可以用于滴定所需的fio2和氧饱和度。对于治疗其它疾病和应用，可以通过混入传输的气体来传输其它治疗气体，例如氦-氧混合物、一氧化氮或空气、氧气、氦和一氧化氮的组合。

为了将该新的通气疗法集成到现有的治疗范式中，可以使用可转换系统。特别地，病人接口可以模块化，这样病人就可以被施用传统的氧气疗法与典型的或略微修改的氧气鼻套管。然后，当希望将病人转换到该新的通气疗法时，附加的组件例如外同心管或歧管或呼吸检测端口可以添加至鼻套管以生成喷射泵设计并且将套管的远侧尖端适当地定位以实现本发明的功能而仍然保持呼吸检测。或例如，气体传输设备上的开关可以转换以将设备的输出从氧气疗法改变为该疗法，例如通过启动附加的呼吸检测功能、定时功能、波形功能和转换为所需输出幅值。通过适当的模块化和扩张口，本发明预期具有诸如设备的部分可以用于在白天使用时的copd和睡眠期间的睡眠呼吸暂停的模块特征。

虽然上文使用鼻接口描述了本发明的疗法，但是其它接口也可以包括在本发明中。在图104中，使用经口接口10801描述了该疗法。套管10803可以使用颈带10805固定到病人上。导管的尖端可以邻近嘴入口、与嘴入口共面或在嘴唇和奥(awe)线之间凹进嘴内。导管可以成形为沿着牙齿的路线，可以在牙齿的颊侧或舌侧，或是穿过嘴的中心。导管可以放置成一部分导管搁靠舌部的上表面上，或者可以放置成一部分导管搁靠在硬腭的下表面上，在此情形中导管的远侧尖端可以远离腭并且朝向口咽气道成角度的或是向下弯曲。导管可以分叉这样就有左和右导管置于嘴的右侧和左侧上。导管可以与咬合块或护口器形成一体。导管可以很容易地插入病人的嘴并且从病人的嘴里除去。所有此前连同鼻接口描述的适当的细节都可以应用于该类型的本发明中使用的口腔导管。虽然图104中显示了口内导管或管嘴，但是本发明也可以是几乎不进入嘴里的管嘴，或者可以向鼻气道以及口腔起到提供疗法的鼻-口面罩，且具有确定病人的嘴是否打开来按需调节该疗法的适当的呼吸传感器。

图105显示了与et管接口一起使用的实施例。该版本的接口可以助于在创伤性机械通气的撤机阶段期间使他们的病人走动的机构。移动在icu通气机上的病人通常是非常麻烦的，因为病人必须具有多名医疗人员的辅助来沿着病人的侧面移动大而复杂的icu通气机。在图105中，本发明可以用于助于病人行走，而同时从本发明中描述的通气系统和接口中接受适当的通气支持。在本实施例中，et管连接器可以包括用于通气接口的附件。病人可以通过保持打开的et管近端连接器的近端自主地呼吸环境空气，而病人的自主呼吸会被通气系统、气体传输管路10909和导管接口10901高效地增强。可选地，另外，如果期望应用peep，则可以包括特殊的peep阀10903用于连接至et管10905的端部。特殊的peep阀可以包括单向阀，这样环境空气就可以由喷嘴10907很容易地带入et管朝向病人的肺，但是还允许通过peep阀10903呼气而仍然保持期望的peep级别。病人还仍然可以通过peep阀、通过与peep阀形成一体或与之平行的吸气阀自主地呼吸室内空气。对于peep应用，可选地，本发明中使用的通气机可以通过在病人的呼气阶段传输具有适当波形的气体提供如此前所述的peep。导管尖端可以略微邻近et管近端连接器的近端开孔，或者可以与近端开孔共面，或者可以插入et管中适当的深度，通常在中点附近然而也取决于系统的其他变量。可以调节深度以针对各种情形按照临床上的需要或病人耐受性优化夹带和性能或功能。本发明的该实施例中使用的et管连接器可以具有特殊的独特配置，可以提供如此前连同鼻套管外同心管一起描述的所需喷射泵几何形状。该连接器可以包括喷嘴入口、喷嘴喉管和扩散器部分。或者，可选地，et管可以具有特殊配置，它包括有利于喷射泵性能的尺寸和几何形状。所有此前连同鼻接口描述的适当的细节都应用于该类型的本发明中使用的et管导管接口。另外，通过包括涉及用于每个不同病人接口的相似的特殊peep阀，peep可以包括在本发明中所述的其他病人接口中。

图106是通气机v的组件去掉前面所述可选模块和附件的系统框图。通气机可以自包含电池和气体供应以能够使之由病人承受，这样病人就可以走动并且参与日常生活活动，这是由于他们从通气机接受的呼吸支持成为可能的，但是在通气机在一个可以很容易承受的包装中。

图107－164更详细地显示了本发明的各种治疗方面。为了使本发明中描述的疗法更有效地滴定病人的需要，通气机系统可以执行分析以确定呼吸支持所需的级别。为了实现这一点，通气机可以滴定输出为病人的需要，例如在走动或活动期间，输出可以增大。或者，在自主呼吸测量的更高呼吸速率期间，输出可以增大。或者，在呼吸传感器测量的更高呼吸努力期间，输出可以增大。可以使用其它生物反馈信号。除输出增大或改变以满足病人的呼吸需要之外，通气机输出相对于病人的自主呼吸阶段的定时和输出波形可以改变以满足病人的舒适性和生理需要。例如，在锻炼期间，输出可以从具有上升波形的75ml下的早期传输改变为延迟触发，例如在开始吸气100msec之后开始且具有减速波形。

当病人在开始治疗对话时装接上病人接口时，呼吸传感器可以用于确定接口的远侧尖端相对于病人的鼻孔的适当定位。例如，如果喷嘴和/或外同心管没有适当地对准，传感器可能会检测到比期望得低的夹带，或是检测到某一压力信号特征是错误的，并且信号可以启动警报以通过通气机用户接口或远程监视传达给病人、照料者或临床医生。一旦对准和定位是适当的，警报可以禁止并且通气机可以通知病人、照料者或临床医生接口已经适当地放置。类似地，在治疗会话期间，如果在任何时候接口不正确地放置，传感器都可以检测到低夹带值或错误的特性信号，并且使用该信号，系统可以向病人、照料者或临床医生发送需要重新定位的通知或警报。夹带值的检测能够通过在喷嘴尖端附近包括流量或压力传感器或与同心外管结合实现，这可以记录经过感应元件或检测端口的夹带的环境气流运动，如此前所述。接口组件的特殊配置可以包括在至少一个其他传感器朝记录夹带的环境气流偏压时其中至少一个传感器朝记录病人的自主呼吸偏压的传感器位置。该配置允许系统区分自主呼吸和夹带，这样夹带就不会屏蔽呼吸信号。或者，传感器能够记录当通气机输出有效时主导的夹带，并且举例当通气机输出关闭时占主导地位的自主呼吸。

图107描述了当本发明用于肺疾病或神经肌肉疾病应用时本发明可以如何有利地影响病人的呼吸功。病人的肺容量可以曲线表示为肺压的函数，曲线内部的面积表示功，通常以焦耳每升(j/l)表示，并且对于正常呼吸的成年人可以为0.3－0.6j/l。对于呼吸受损病人，在休息期间需要4－10倍更多的功或者在努力期间需要更多功来克服组织的患病状态，例如在copd的情形中克服静止和动态充气过度，或者在纤维化或ards的情况下克服高气道阻力。在所示曲线图中，压力轴下曲线内的面积是吸气wob，并且由压力线上方曲线内的区域界定的面积是呼气wob。箭头显示了单个呼吸随着时间的过去的循环，从rv开始到vt，然后从vt返回rv。rv1和vt1是不使用该疗法的残余容积和潮气气量。rv2和vt2是使用该疗法的残余容积和潮气气量。如可以看到的那样，rv随该疗法而增大，因为在该实例中，呼气流量提供为本疗法的一部分，这可以增大残余容积。重要的是，vt随着本疗法而增大并且比rv增大得更多，这表示更多容积由于该疗法而进入和离开肺。潮气气量的增大被认为是临床上有效的，然而在开放通气、无创和最低程度突出系统中实现在技术上存在挑战。如曲线图中所示，当本发明为on时病人的吸气wob可以比本发明为off时病人的吸气wob小大约25％。而且，吸气肺压增大(负值较小)并且潮气气量增大，并且可选地，如果在呼气期间提供该疗法，呼气压力会增大。虽然在所示实例中因为通气机在此实例中呼气阶段期间提供气体残余容积会增大，但是通气参数可以滴定为不影响残余容积，并且因为当接受该疗法时病人锻炼他们的肺肌的能力，病人的肺机构可能在copd的情形中重塑，实际上导致残余容积减小为更正常的值。在所示曲线图中，具有该疗法的波形对通气机吸气阶段疗法输出采取早期吸气触发时间，并且容积输出在病人的吸气时间内传输。然而，可选地，可以执行能够调节wob曲线的不同的传输波形和传输同步。例如，通气机吸气阶段疗法可以在人的吸气循环中较晚传输，且传输在吸气结束时完成，且使用正方形或上升波形轮廓传输。在这种情形下，使用该疗法的wob曲线将向曲线的右侧向上倾斜，这样吸气就在肺压零轴上方的点处结束并且过渡到呼气。

图108图形地显示了使用本发明的鼻接口在实际试验主体上实现的肺容量。使用本发明的实施例，潮气气量的平均值可以增大大约为41％。

图109图形地显示了使用本发明的鼻接口在试验主体上使用胸部阻抗带来测量和显示肺容量而实现的肺容量。在曲线图的左侧，虽然在自主呼吸时，主体接受本发明的通气，并且在曲线图的右侧上，通气疗法可以被断开并且主体可以自主地呼吸而没有通气疗法，显示了通气疗法在基线上方导致的显著增加，因此显示了niov如何增大肺容量。

图110图形地显示了与传统的通气相比较在肺模拟器台模型上使用niov实现的肺容量。在所有波形中，模拟病人在造成245ml的潮气气量的相同吸气努力下自主地呼吸，并且临床目标是将病人的潮气气量从245ml11001增大到380ml11003。在曲线图中从左到右的第一波形11005中，病人的呼吸是未辅助的并且因此病人接受245ml的潮气气量。在下一个波形11007中，具有相同努力的模拟病人辅助以传统的封闭系统通气机，例如使用密封的呼吸面罩或翻边的气道管。通气机输出11009设置为一个级别从而实现380ml的期望的“辅助”潮气气量。通气机设置为420ml以实现该目标。在第三波形11011中，小泄漏导入传统的通气机系统中，例如在将病人切断通气机的情况下完成的那样。为了实现380ml的期望的“辅助”潮气气量，通气机现在必须设置为705ml11013。在第二和第三波形中，还可以看到，由病人的肺接受的所有容积源于通气机，而它必须在这些传统系统中。在第四波形11015中，病人辅助以niov，并且可以看出，niov通气机输出仅仅必须设置在90ml11017处以实现380ml的期望的“辅助”级别。在这种情形下，380ml潮气气量中仅仅一些来自通气机，并且380ml中的相当部分来自夹带和自主吸入的环境空气，因此使niov系统比其他系统更加高效、舒适和健康。

图111使用肺模拟器台模型图形地显示了与氧气疗法比较的niov。在左边的第一波形11101上，病人未被辅助并且在-0.8cmh2o的努力下呼吸，生成248ml的吸入潮气气量。在第二波形11103和第三波形11105中，病人分别经由鼻套管接受氧气的连续流11109和脉动流11111，对于肺压和潮气气量没有或具有可忽略的效果。在第四波形11107中，使用了niov11113，这显示出肺压和潮气气量的显著增加，因此表示niov有助于此前所述的呼吸功，不过niov是开放式气道系统。

图112包括两个曲线图，图形地描述了典型的copd病人使用标准氧气疗法和niov疗法完成6分钟的步行试验的能力。在氧气疗法步行(顶部曲线图)中，病人会很早地疲劳并且必须停下来休息，因为病人为克服他们减弱的肺功能来呼吸所花费的能量的数量太过困难。病人必须休息，并且通常坐下或是靠着某些东西。通常，除了疲劳之外，心脏速率和血压极高，并且co2浓度也高，因为病人不能使足够的空气进入和离开，因为呼吸需要很多能量。使用niov(底部曲线图)执行步行试验的同一个病人可以行走整整6分钟而没有休息，因为niov在呼吸功中帮助他们的呼吸肌。copd病人通常能够使用niov多步行10－50％或多走30－70米。因为niov是可佩戴的系统，并且因为病人接口是开放式气道接口，所以病人会对通气机和接口感到舒适并且能够离开房间并且执行日常生活活动。

图113a描述了与由传统的cpap通气机生成的肺压相比由niov生成的肺压。每个通气机均通过它们各自的气体传输管路和鼻面罩传输流。niov系统针对通气机设置以输出28lpm，并且如上文所述，在气体进入病人的气道之前，它会从环境空气夹带附加的气体。cpap系统设置为20cmh20，这相对较高但对于cpap疗法是典型的设置。当面罩是封闭的时，由系统生成的压力在曲线图中表示在x轴的零点处。可以看出，niov系统能够如生成至少与cpap系统同样大的压力。当气体传输管路和面罩通向大气时，niov系统在传输大约55lpm的气体时可以很容易地生成18cmh20，这很好地在niov系统的能力内。因此，使用niov，呼吸机能不全的病人或睡眠呼吸暂停的病人可以就像使用cpap那样进行通气；然而，niov系统具有便利性和最小的突出。

图113b描述了与传统的cpap相比由niov系统实现的肺容量。cpap系统设置为10cmh20的吸气压力和5cmh20的呼气压力。niov系统设置为大约10cmh20的吸气压力，但是未设置呼气压力，并且因此呼气压力为自主呼吸病人的呼气压力。或者，如此前所述，使用niov系统的呼气压力可以设置在从自主呼吸压力提高的级别处。如从曲线图中可以看出的那样，cpap病人因为呼气压力和流量而具有提高的rv，而niov病人具有正常的rv。这在copd中防止充气过度或在osa中使病人舒适性和耐受性最大化中是非常有益的。应当注意，在两种情形下可以实现相同的治疗吸气压力。

图114－153更详细地图形地描述了niov在它涉及向病人提供机械通气支持时的情形。图114－129将本发明与现有技术进行比较。图114－117将niov的传输管路驱动压力与现有技术进行比较。图118－121将niov的吸气阶段容积传输与现有技术进行比较。图122－125将niov的肺压与现有技术进行比较。图126－129将niov的传输管路的典型外径与现有技术进行比较。

图114－117描绘了本发明的气体传输管路中的压力信号。在图114和115中的压力范围通常在5－40psi的范围中，并且图116中的压力范围通常在0.1－0.5psi的范围中。图117中的压力范围可以在5－40psi的范围中或是在0.1－0.5psi的范围中，这取决于确切的疗法。

图118－121描绘了现有技术氧气疗法传输的容积，并将niov与现有技术进行比较。该系列的曲线图仅仅显示了由该疗法传输给病人的容积，并未描述由病人吸入的附加的自主容积。传输至肺的总容积是由疗法传输的容积与由病人自主吸入的容积的组合，并且在niov的情况下，还包括由该疗法夹带的容积。为了该说明书的目的，在图122－125的曲线图中按照肺压显示了总的生成肺容量，而肺压是与肺容量直接相关的。由该疗法生成的肺压是由下列因素的组合控制的：气体传输管路压力、喷射泵设计和配置、病人的肺顺应性和气道阻力、通气机输出相对于病人的吸气阶段的定时以及通气机输出波形。然而，通常，传输具有正方形波形的100ml的30psi的气体传输管路压力和在病人的吸气阶段开始时传输500msec可以增大肺压5-15cmh2o。并且，通常传输具有正方形波形的250ml的30psi的气体传输管路压力和在病人的吸气阶段中间附近出开始传输500msec可以使肺压增大10－25cmh2o。

图122－125描绘了该疗法对肺压的作用。在图122中，由本发明导致的两个潜在肺压结果都显示了：较低的由实线显示的负压和由点线显示的正压。后续的图中显示了本发明构思的附加波形和生成的肺压。

图126－129图形地表示了各种疗法的气体传输管路所需的相对横截面面积或轮廓，提供了接口的尺寸和突出的示值。通过比较本发明和脉动剂量氧气疗法可以看出，对于相同的管路传输压力条件乃至更小的气体传输管路轮廓，本发明可以生成夹带流，而氧气疗法具有可以忽略的夹带流，并且本发明可以提供更大的容积传输，并且导致肺压上的机械效应，与之相比，氧气疗法对于肺压不产生效应。比较本发明与高流量氧气疗法(图116、120、124、128)，niov具有对肺压和呼吸功有相等或更大效果的潜力，然而却具有较小的传输管路剖面和小得多的气体消耗。在hfot的情形中会消耗15lpm或更多的源气体，而在niov的情况下会消耗小于8lpm的源气体，这就使得本发明同等地有效但是具有更高效的设计。为了比较起见，图120中的曲线所示容积说明并描绘了仅仅在病人的吸气时间期间hfot系统的容积输出，虽然该输出是连续流，如图116中所示。比较niov与bipap通气疗法，本发明可以对于肺生成接近bipap疗法生成的效果(图121和125)；然而，本发明具有显著减小的突出的输送系统，并且具有潜在地可佩戴的并且允许日常生活活动的系统。图125显示了可以由bipap生成的肺压的范围，其范围从实线到点线。

图130－153图形地显示了本发明的不同的可选通气机输出波形和通气机输出对于病人肺机构的效果。图130－133和142－145中的系列曲线图表示传输管路中的压力波形。图134－137和146－149中的系列曲线图表示容积传输，既包括传输的容积传输又包括夹带的容积传输。图138－141和150－153中的系列曲线图表示肺中的压力级别。

图130描绘了在病人的自主吸气阶段期间的正方形压力波形输出，它以大约1：1的比例夹带了环境空气，从而有效地使传输给病人的容积加倍，并且导致从负压(当不使用该疗法时)向正压(当使用该疗法时)吸气期间肺压的增大。图131描绘了圆形的压力传输波形，它是在吸气期间吸气阶段开始之后小的延迟之后传输的。夹带的空气容积大体上等于通气机输出，并且生成的肺压可以从其在吸气期间的正常的负值增大为正值。肺压可以在气体传输结束时恢复为正常，恢复到病人的正常值。或者，波形持续时间可以延长，这样它就会呼气开始同时地结束，或者略微地进入呼气，这样当从吸气过渡到呼气时，肺压仍然保持为正。图132描绘了在第一部分吸气阶段中传输和完成并且在过渡到呼气之前完成的正方形压力输出波形。在这种情形下，肺压会受到影响并且变正，并且可以在通气机传输完成时恢复到其正常水平。

图133、137和141描绘了多个压力幅值传输波形，其中较高的幅值在吸气期间传输并且过渡到呼气期间传输的较低幅值。两个潜在生成的肺压波形均显示在图141中，其中实线显示了呼气期间的相对较高的压力，例如3－10cmh2o的peep压力，并且点线显示了呼气期间衰减和较小的压力，例如1－5cmh2o的压力。传输容积可以由于在其他波形实力中的夹带而增大。肺压可以在吸气期间增大(显示了较小的负压，然而，零压力或正压也是可能的)，并且在呼气期间，正压得到保持和或增大超过病人的正常呼气压力。呼气期间的正压可以通过减小呼气期间的气道收缩以有助于降低动态充气过度，和或可以通过在包括呼气阶段在内的所有呼吸阶段保持肺叶间隔偏压打开而有助于肺泡通气和肺补充(alveolarventilationandlungrecruitment)。虽然实例显示了两个离散的压力级别，但是可以有多个级别，或者可以按需调节的可变的级别，并且从一个级别到另一个级别的过渡可以是缓增的而不是如图所示的阶形的。

图142、146和150描绘了其中压力开始在吸气发生时开始传输的上升并且在传输周期期间斜升的压力传输波形。传输周期可以是吸气阶段的一部分或吸气阶段的全部或长于吸气阶段，这取决于病人的临床需要和舒适性。缓增的波形用来匹配病人的自主呼吸，这样就会感到舒适并且与病人的要求、努力和需要同步。与一些其他波形相比，在使用该波形时会夹带较少的气体，然而总的传输容积足够大以将肺压增大至正压，如果需要的话。

图143、147和151描绘了下降波形，如果病人呼吸很深或沉重的话，该波形是优选的，这样来自病人的初始的强烈要求就会与通气机的强输出匹配。

图144、148和152描绘了在吸气内传输的多个压力幅值传输波形。较低的第一压力幅值包括富氧气体，这样氧气在肺中的停留时间就会最大化以改善充氧和扩散，并且较高并且可以只包括空气或空气/氧气混合物或只包括氧气的第二压力幅值用于在肺中生成机械效应以机械地帮助呼吸功。第二推进也用来助于第一推进中传输的氧气更有效地穿透到肺中。

图145、149和153描绘了振荡的多个传输波形，其中压力传输在开关在断开和接通之间或是在较高值和较低值之间振荡。该可选波形可以改进气体源保护并且可以具有其他有益效果，例如舒适性和耐受性、夹带值、穿透性、药物传输和增湿。

应当指出，相对于图130－153中所示的通气系统气体传输波形，一个波形的各方面或全体都可以与另一个波形的各方面或全体组合。而且，幅值和定时值可以改变。例如，通气机气流传输可以就在吸气开始时开始或者可以延迟开始或者可以定时以与病人的吸气阶段的特定部分同步，例如当吸气流或吸气肌肉力气达到最大值的特定百分比时。或，例如，传输可以在吸气时间内、等于吸气时间或延长超过吸气时间。或者，例如，由通气机在肺中生成的压力可以略负于基线(通气机断开)，或者可以生成零压力，或者可以生成正压力，或是可以生成低负压、零压力和正压力的组合。不同波形可以组合和混合，例如，可以与吸气期间传输的上升压力波形结合来在呼气期间传输压力传输。在本发明的一个可选实施例中，通气气体传输速率被选取成试图匹配病人的吸气需求。当病人更深或是更强有力地呼吸时，通气输出可以增大以匹配需求。当病人更浅和更微弱地呼吸时，通气输出可以减小以匹配需要。在一个可选实施例中，该流速匹配可以用于在吸气期间在肺中生成零压力或接近零压力的情形，或者，生成特定的期望的负压例如－2cwp，或是生成特定的期望的正压例如+2cwp。生物反馈信号也可以用于使通气机输出滴定病人的需要，例如此前提到的呼吸速率、呼吸深度、步行或活动级别或氧饱和度。在一个附加的实施例中，在套管的尖端处的传感器配置可以包括测量和记录夹带的环境空气的绝对或相对量的能力。基于量度例如鼻气道压力的收集和其他已知的值例如通气机气体输出参数，连同夹带的环境空气量度，通气系统可以确定被传输和自主吸入病人中的气体的总量。由该信息可以得到潮气气量和fio2，并且病人的通气状态得到确认，并且通气机的设置被进一步滴定用于改进效率。

通气可以与吸气同步或与呼气同步或与两者同步传输，或者以高频、恒流、沿逆行方向和上述情形的所有可能的组合传输。当与病人的吸气或呼气相同步时，通气机(v)可以在大约0.2到1.2秒且优选地在大约0.35－0.75秒的传输时间中传输范围在大约每循环40－700ml且优选大约75－200ml的容积，且导管出口速度为大约50－300m/sec且优选地为大约150－250m/sec。如果以高频速率传输，通气机(v)可以按每秒大约0.25次循环到每秒大约4次循环且优选在大约每秒0.5次到2次循环的速率传输容积，且容积在每循环大约10ml到100ml且优选在每循环大约25－75ml的范围内。当以恒流传输时，通气机v可以在大约0.5lpm到10lpm且优选大约2－6lpm的速率下传输流，并且导管出口速度为大约50m/sec到250m/sec，优选地为大约100－200m/sec。

可选地，通气机和病人接口可以传输高频低容积通气，其中非常低容积的气体在非常快的频率下传输，频率例如为在每分钟大约12－120次循环下大约5－50ml，或优选在每分钟大约30－60次循环下大约为10－20ml。这样，虽然是在开放式气道系统中，但是可以向肺传输相当大的分钟容积而仍然将气道和肺中实现的压力更紧密地控制为期望的级别。该传输波形可以是连续的或者可以与呼吸的吸气阶段同步。同样，所述的不同波形可以整体或部分地组合，例如，在吸气期间的一次触发中同步和传输，然后可以在呼气期间传输高频低容积通气。还应当指出，在启动时，通气气体传输可以逐渐的缓升这样就不会在幅值中出现会吵醒病人的突然增大。

另外，如图165中所示，niov可以包括说话检测能力，例如使用气道压力信号处理或声音或振动传感器，并且当检测到说话时，通气机输出可以从吸气阶段期间的同步传输转换为没有传输或连续流传输，这样通气气体传输就不会脱离与病人的呼吸模式同步。而且系统可以包括暂停特征，这样病人就可以关闭该疗法例如10－20秒来说话或吃东西。暂停特征可以将疗法输出转为零或连续流。

应当指出，在提供的图形实例中，呼吸传感器波形仅仅是示例性的并且实际波形可以具有其他特征，例如不同的i:e比、呼吸速率、随机行为、上升或下降形状的吸气和呼气曲线和改变的幅值。应当指出，因为来自套管的气流传输，可以在导管远侧尖端附近生成瞬时负压区域。在确定呼吸阶段时，检测信号处理可以考虑这一点。

本发明也是对现有的睡眠呼吸暂停通气疗法的改进。本发明可以使用比cpap更不突出的基于套管的系统防止或减少气道阻塞，或者可以在完全或局部阻塞期间使肺通气，从而改善病人依从性、顺应性和疗法的功效。另外，本发明可以提供改进的呼吸暂停发病的发生预测，这样该疗法就能以更精确、智能并且对于病人更容易忍受的方式介入。本发明的实施例可以包括下列特征中的一个或多个：(1)口咽气道和/或肺的基于导管的同步通气；(2)口咽气道的基于导管的增压以防止或撤销气道阻塞；(3)使用呼吸努力和呼吸传感器用于呼吸暂停预测和检测并且用于调整治疗参数；(4)使用最小量的通气气体来治疗osa，从而生成更小的噪音并且提供了更正常的呼吸环境；(5)尺寸减小到最低以改善耐受性和舒适性的通气传输接口；(6)开放式系统，这样病人就会感觉他们在自然地吸入和呼出环境室内空气。

图154－161图形地描绘了当本发明用于治疗睡眠呼吸暂停sa时通气参数和它们对于呼吸气流的作用。相似的参数和技术用于处理阻塞性睡眠呼吸暂停(osa)中枢性睡眠呼吸暂停(csa)和混合性睡眠呼吸暂停(msa)。图154－156显示了本发明用于检测和治疗osa的三个基本治疗算法：分别为反应/校正、抢占和预防。图154描绘了一旦检测到呼吸暂停就介入。图155描绘了一旦检测到阻塞的先兆就介入以防止完全阻塞。图156描绘了提前介入以求防止阻塞。在这一系列曲线图中，t是时间轴，q是气道流量信号，iq是吸气流量信号，eq是呼气流量信号，vo是通气机输出，32是正常呼吸流曲线，34是当气道被部分地阻塞时的呼吸流曲线，48是阻塞的气流信号并且40是与实际呼吸同步的通气机输出，并且44是基于此前的呼吸历史或呼吸努力的通气机输出。在所示实例中，通气是与病人的吸气呼吸努力同步传输的，然而这仅仅是示例性的，并且通气也可以使用恒定的流量或压力、或变化的流量或压力或上述的任意组合传输。后续的说明书中解释了治疗算法的附加细节。

在图154即反应和校正算法中，自主呼吸传感器可以检测鼻气流从正常气流信号32到减小的气流信号34的转变。如曲线图中标有“带介入”可以看出，就在呼吸传感器检测到减小的气流信号34滞后，或者在一些期望的延迟滞后，气体传输控制系统命令通气机以基于过去的呼吸速率历史的速录传输通气流/容积44。通气机气流连同环境空气夹带可以打开阻塞并且恢复呼吸，如曲线图中标有“带介入”所示并且恢复到肺的通气。作为对比，标有“不带介入”的曲线图显示了呼吸信号最终转到无气流信号48，因此表示基本上完全的阻塞。在所示实例中，在局部或完全的阻塞期间，鼻孔处的流量信号并无强到使呼吸传感器检测到呼吸。或者，在呼吸暂停期间，通气机气流可以从通气机以预定的后备速率传输，或者作为连续流传输。在图155即抢占算法中，呼吸传感器检测到鼻气流从正常气流信号32到减小的气流信号34的转变。立即或是在一些期望的延迟滞后，控制单元命令通气机传输与吸气40同步的通气机气流。或者，通气机气流以预定的后备速率或以连续流传输。在图156即预防算法中，通气机气流与病人的自主呼吸同步传输，并且当由于阻塞发生而出现气流34的减少时，通气机的循环速率防止阻塞完全地形成，并且呼吸恢复到正常气流信号32。虽然图154-155中描述的通气机气流轮廓表示具有间歇传输的离散的气体容积输出，其他的气体传输轮廓也存在，例如连续流容积传输和连续流传输的组合，如随后更详细地描述的那样。应当指出，三个基本算法可以整体或部分地组合以生成混合治疗算法。

图157图形地显示了经过一段时间之后的病人和通气机波形，其中通气机在呼吸暂停34先兆或在呼吸暂停或气道阻塞48期间启动，然后在恢复正常呼吸32时停用。通气机气流在启动时可以循环地传输，如图所示，或者如此前所述可以连续地传输。在本发明的可选实施例中，通气机控制系统包括描述与不同睡眠阶段相关的特征呼吸传感器信号波形或幅值或频率(全体地被称作波形)。例如，该数据库包括清醒状态、sl、s2、s3和s4睡眠状态和rem状态的特征波形。通气机控制系统将比较实际测量的波形与该特征波形数据库。通气机将确定指定呼吸为“呼吸暂停”呼吸、“正常”呼吸、“部分阻塞”呼吸或者其他情形如打鼾、咳嗽等。该特征还将允许通气输出治疗算法匹配病人的需要。例如，其中在检测到窒息事件即局部阻塞发生期间启动的通气机输出然后可以区分局部阻塞和仅仅是较轻的呼吸阶段。或者，代替数据库，这些特征可以实时确定或者由通气机学习。或者，测量睡眠阶段的附加的传感器可以包括在本发明中，例如eeg传感器或生物节律传感器。另外，本发明可以包括假象检测和筛选，这样对病人状态的监视和疗法的控制就不会被假象愚弄。这种假象检测和筛选包括例如打鼾或呼吸到枕头中。

在用于监视和治疗一些形式的sa时，呼吸检测对本发明的功能是很关键的。在osa中，例如，在局部阻塞期间，鼻孔处的气流会由于阻塞而减小。气管压力信号会因为移动空气经过局部阻塞所需的增大的压降或是因为在气管和肺之间前后移动气流而增大。相反地，鼻孔处的气流会减少或停止。因此，可以由在鼻孔处测量的流量信号的压力的损失检测出窒息事件，并且可以通过信号幅值中的减小检测出窒息事件的先兆。使用压力和气流传感器可能是期望的，以为信息可以彼此复核，例如，减小的气流信号加上增大的压力信号对应于阻塞事件的先兆。另外，另一个外部呼吸传感器可以用于检测呼吸肌肉努力例如胸阻抗或胸运动传感器。在这种情形下，努力信号可以与鼻气流和/或鼻压力信号比较，并且该比较可以精确地确定在所有可能的状况中的呼吸状况，例如正常的未被阻塞的呼吸、部分地阻塞的呼吸、完全的阻塞、沉重的未被阻塞的呼吸和轻的未被阻塞的呼吸。而且，可以区分osa与csa事件，尤其是如果使用鼻传感器和肌肉传感器并且对信号进行比较。外部传感器可选地用于将鼻气流传感器定为主呼吸传感器。

图158－164描绘了当本发明用于治疗osa时不同的气流传输波形或治疗算法。传输波形可以用于前面所述的三种基本治疗算法即反应/校正、抢占和预防或是三种治疗算法的混合。在每种情形中，当使用者首先连接面罩并且躺在床上时，通气机气体输出禁用，并且仅仅当病人睡着或昏昏欲睡或一段时间之后后面需要时，通气机气体输出启用，因此允许病人通过面罩自由地呼吸而不在晚上开始时采用任何疗法，从而使病人感到完全正常。因为内面罩是完全的开放式面罩，这就是可能的，而这对于传统的cpap和bipap睡眠呼吸暂停面罩和呼吸管路是不可能的。标有q的曲线图表示气道中的气流，并且标有vo的曲线图表示通气机气体输出，该输出可以用压力、流量或容积表示。在图158中，通气机输出响应减弱的气流或呼吸信号34而增大40，因此防止阻塞并且恢复正常气流32。通气机输出在期望的后续时间恢复到其基线幅值。在图159中，在检测到阻塞34开始时，通气机输出从同步循环断断续续的输出40转换为在循环之间传输连续流47。在图160中，通气机发射连续流或压力输出42直至检测到呼吸暂停34的先兆，此时通气机增加其输出以传输与吸气同步的更大幅值的压力、流量或容积，虽然出现了表示局部阻塞的减小的气流34。在图161中，传输了可变通气机压力或连续流或压力输出42，它缓增43至更大幅值直至减小的气流信号34恢复为正常信号，在此时间之后，通气机输出可以缓降至其基线值。在图160和161中表示的一个优选实施例中，通气机输出可以从零输出斜升，延伸至曲线图中所示的比例向左，当使用者首先装上接口并且清醒时，到当他或她睡着时非常小的输出，并且当检测到窒息事件开始时缓增至增大的输出，或者仅仅当检测到窒息开始时从零缓增到更高的输出，如使用图155和图161的组合描述的那样。该能力超越传统的osapap疗法的明显的优点，因为在清醒但是在床上时并且在窒息或呼吸不足呼吸开始之前，病人可以经过或通过niov鼻接口舒适和自然地呼吸环境空气，而没有传输通气气体。这对于传统的pap疗法是困难并且不明智的，其中病人会通过面罩和软管呼吸大部分的气体，在此情形中，最好是中使通气气体传输至病人以防止co2由于再呼吸而保留在软管、面罩和气道中。其它气流传输波形也包括在本发明中，并且上述通气机输出波形实例可以全部或部分地组合以生成混合波形或切换波形。例如，在检测到阻塞先兆之前，通气机输出可以是与吸气同步传输的小气体容积，而在检测到阻塞先兆时，容积输出增大；如果阻塞变坏或变得完全阻塞，然后通气机输出转换为从开始幅值缓增至更高幅值直至阻塞被打开。

图162和163表示附加的治疗算法，特别地分别是连续流缓增的算法和吸气努力同步的算法。

在图162中，在吸气阶段执行上述缓增仅对病人增加更大的不被关注性。为了使病人适应治疗的感觉和声音的目的，通气机输出在缓增至治疗流动之前缓增至低级别非治疗流动，以及在吸气期间缓增以便减小病人对增大流动的感受。

图163显示了一种算法，其中非治疗流动脉冲与病人的吸气努力同步，以便使病人适应治疗的感觉和声音。此外，在较早的过程中输送非治疗级别的气体还用作给系统提供关于鼻接口的安装和功能的信息。例如，如果接口正确地装接，系统将检测这一点并且正常地进行，但是如果接口没有正确地装接或对准，系统将使用信号处理检测这一点，并且可以警告使用者在病人进入深睡眠阶段之前进行调整。或者，在鼻接口装接之后不久，系统就可以提供疗法的治疗级别，并且确定接口是否适当地连接，如果没有，则指导病人进行必要的调整。一旦由系统的信号处理确定了适当地装配，通气气体输出就关掉直至需要，如前面所述。或者，呼吸压力信号可以用于确定接口是否正确地装接和对准。

图164更详细地图形地显示了在使用吸气努力同步疗法时气体传输波形的一个可选实施例。

对于sa治疗，一些附加的或可选参数如下：取决于病人的呼吸状态，容积传输为每通气机循环大约10ml至200ml。如果发生完全的呼吸暂停，容积传输就会增大到每循环大约200ml至500ml，速率为大约每分钟6－20次循环。在气体的实际传输期间被传输的气体的流速通常为大约6－50lpm，并且优选地为大约10－20lpm。通气机循环的定时可以与病人的呼吸速率同步，例如大约6－3obpm，或者如果不同步或者如果病人窒息，循环可以为大约每分钟8－20次循环，除非使用随后描述的高频低容积通气。用于通气的通气机输出处的驱动压力通常可以为大约5－60psi并且优选地大约为8－40，并且最优选地为大约10－15psi，以在吸气期间正常的未被阻塞的状况下生成大约0－5cmh2o的期望的口咽压力，并且在阻塞状况下生成高达大约20cmh2o的口咽压力。还应当指出，虽然通气机气流通常显示为与呼吸循环同步，但是呼吸循环可能会由于局部阻塞或窒息事件而是不可检测的，因此会简单地在预定速率或预测速率下简单地应用通气机气流。还应当理解，取决于所使用的传感器，虽然没有或是非常小的气流从环境中吸入或是呼出到环境中，但是仍然可能会检测到呼吸努力。然而，取决于所使用的传感器技术，空气在气管中响应某些情形下呼吸努力的运动可以足以由传感器记录为吸气努力和呼气努力。事实上，在某些情形下，取决于所使用的传感器，吸气期间阻塞可能会伴有增大的负压，并且虽然由于阻塞而在气管t中具有减小的气流，但是呼吸信号可能会更强。因此，在本发明中，气体传输控制系统中的气体传输控制系统和算法在处理传感器信息和确定在任意给定时间是否发生正常或减弱的呼吸时会将这些因素考虑在内。由通气机气流的传输在上气道中实现的通气压力在抢先地传输时可以在大约1-20cmh2o并且优选地在大约2－5cmh2o的范围中，并且在响应检测的阻塞时间传输时在大约5－10cmh2o的范围中。在下气道和肺中实现的通气压力可以类似于由通气气体传输在上气道中实现的压力。

可选地，通气机和病人接口可以传输高频低容积通气，其中非常低容积的气体在非常快的频率下传输，频率例如为在每分钟大约12－120次循环下大约5－50ml，或优选在每分钟大约30－60次循环下大约为10－20ml。这样，虽然是在开放式气道系统中，但是可以向肺传输相当大的分钟容积而仍然将气道和肺中实现的压力更紧密地控制为期望的级别。该传输波形可以是连续的或者可以与呼吸的吸气阶段同步。同样，所述的不同波形可以整体或部分地组合，例如，在吸气期间的一次触发中同步和传输，然后可以在呼气期间传输高频低容积通气。还应当指出，在启动时，通气气体传输可以逐渐斜升这样就不会在幅值中出现会吵醒病人的突然增大。

在一个可选实施例中，通过确定防止气道阻塞所需的流速要求而不是如现有的系统中所做的确定和滴定治疗压力级别，本发明的方法和设备可以用于治疗osa。例如，对于具有睡眠呼吸暂指数大于10或-1ocwp的负吸气力或由超声或其它设施确定的特定上气道顺应性的病人，诊断测量可以与可以防止、抢先或校正阻塞或阻塞开始的治疗通气流速要求相关。相关性可以由通气系统针对每个使用者自动地生成获知由医学评估提前生成。

应当指出，在提供的图形实例中，呼吸传感器波形仅仅是示例性的并且实际波形可以具有其他特征，例如不同的i:e比、呼吸速率、随机行为、上升或下降形状的吸气和呼气曲线和改变的幅值。应当指出，因为来自套管的气流传输，可以在导管远侧尖端附近生成瞬时负压区域。在确定呼吸阶段时，检测信号处理可以考虑这一点。

应当指出，如上所述的不同实施例可以按照多种方式组合以向病人传输独特的疗法，并且虽然已经参照其优选实施例详细描述了本发明，但是对于本领域的普通技术人员而言显而易见，可以做出各种改变和组合而不脱离本发明。而且，虽然已经将本发明描述为用于对病人提供活动呼吸支持的装置，但是应该理解，仍然在本发明的范围内的是，这些实施例可以适当地折算，这样该疗法就可以对更严重损害并且可能非急诊病人提供更高级别的支持或者可以对于非呼吸性或严重缺乏免疫力病人提供完全或近乎完全的通气支持，或者可以在急诊、野外或输送情况下提供支持。而且，虽然本发明主要地描绘为经由鼻接口施用，但是应当指出，通气参数可以应用于多种其它气道接口装置，例如et管、气管造口管、喉切除管、环甲软骨切开管、支气管导管、喉罩气道、口咽气道、鼻罩、经口套管、鼻－胃管、全面罩等等。并且虽然实施例中公开的通气参数主要地指定为与成年人呼吸增强一致，但是应当指出，通过适当的缩放，该疗法可以应用于小儿科和新生儿病人。另外，虽然目标疾病状态主要地描述为呼吸机能不全和sa，但是通过通气参数中的必需的调整，该疗法可以治疗其它呼吸、肺和气道失调，例如als、神经肌肉疾病、脊髓损伤、流行性感冒、cf、ards、肺移植桥，并且该疗法可以解决其它疾病以及集体事故、流行、军事、桥接和输送应用。最后，虽然本发明描绘为独立的疗法，但是该疗法可以是模块化的，例如通气系统可以改造成在创伤性或niv或其它封闭系统通气模式和在此所述的无创开放式通气模式之间转换。或者，该疗法可以与其他通气模式同时使用，例如在清醒镇静医疗程序期间，病人使用传统的通气机通气作为呼吸的后备措施，同时病人从在此所述的模式中接受通气。

一般而言，这些接口装置中的任一个都可以包括下列设计或特征元件中的一个或多个：降噪元件、用于定位面罩的诊断元件、检测流量、容积、检测增强、检测夹带(知道多少夹带流经面罩)、包含检测病人的努力是什么的努力检测，并且输入病人诊断以助于诊断不同形式的呼吸问题、呼吸暂停支持或呼吸暂停检测。系统可以对它收集的信息做出反应，可以分析夹带等等，用于正确的装配、定位、i:e比的反馈，对面罩由于装配而需要调节的检测，充血；胡子，棉布毛发；堵塞的鼻子，等等；吃东西，打喷嚏，运动。这些装置、方法和系统也可以包括下列并且解决下列问题：调节触发灵敏度级别、能够具有更多增益以更好处理装置的运动的多轴压力传感器；附加的传感器例如与面罩一体的血压传感器；与面罩一体的温度传感器例如测量鼻子内部的温度；用于通信的扬声器/传声器；用于通信、自定义面罩或通气机为独特物理性状的视频监视器；将一部分系统集成到辅助步行装置例如步行器的附件中等等。为了滴定病人，由病人获得的信号可以通过迅速地确定它们的最佳触发事件和波形并且匹配对于顺应性非常重要的病人努力而自动滴定。诊断能力可以包括监视并获取咳嗽/打喷嚏。在睡眠期间，系统可以监视睡姿。该系统可以包括传感器来区分张口呼吸和用鼻子呼吸并且如果检测到他们是活跃的并且没有正确呼吸的话就向病人报警来执行圆唇吐气呼吸。该系统可以包括通过辅导他们进行不同类型的呼吸/等来帮助病人的元件。一旦通电就开始可以轻轻地缓增至治疗级别以避免惊吓病人。通过使用检测到没有最佳夹带和定位的传声器，该系统可以由声音优化调节。声音文件可以从通气机播放。通气机可以记录呼吸/哮喘、说话和肺声音。气体喷嘴可以制造成生成螺旋的气体流出口以降低声音并且增大功率。可以使用大量对于生物反馈(基于精神/焦虑状态)触发的音乐播放具有舒缓的治疗师声音的wav文件等等。还可以有自定义声音报警消息和指令。可以有主动降噪。面罩可以装备有在鼻孔侧面上的垫子-垫子可以包括镍钛诺并且可以锚定装置。通气机可以包括零件或替代供应订购通信特征以及应急按钮或问题按钮。鼻枕可以吹气提供密封、定位装置以基于速度将它放在中心，允许浮动和定位。喷嘴可以来自底部或尺寸。系统可以包括肉色的管件和零件。对于系统-个性化或各自的系统盖等可以有“皮肤”。附加的传感器包括葡萄糖、血压、电解质。通气机屏幕可以包括镜或照相机并且显示以允许使用者调节面罩。视频可以记录面罩装配。通气机可以出于安全性和其他原因包括gps并且为了处理问题而具有与远程位置的自动通信。可以使用蜡来帮助面罩的装配。面罩可以包括模块化罩以助于在有风情况下提高性能。枕可以膨胀以与鼻孔对中。通气机皮肤可以个人化并且可以从不同风格范围中选取、混合/匹配等等。面罩可以具有多个喷嘴，喷嘴对于每个鼻孔汇聚/导引流动。

虽然前述说明指向本发明的优选实施例，但是应当指出，其他变型和修改对于本领域的技术人员将是显而易见的，并且可以做出而不脱离本发明的精神或范围。此外，结合本发明的一个实施例描述的特征可以与其它实施例一起使用，即使上文并未明示。