振荡呼气正压设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 相关申请 本申请要求申请中的2012年11月30日提交的美国临时申请No. 61/731，861、申请中 的2012年12月5日提交的美国临时申请No. 61/733, 791和申请中的2013年3月14日 提交的美国临时申请No. 61/781,533的权益，所有这些申请通过引用结合在此。
技术领域
[0002] 本公开涉及一种呼吸处理设备，并且具体来说涉及一种振荡呼气正压 (oscillating positive expiratory pressure，"0PEP"）设备。
【背景技术】
[0003] 每天，人体产生的痰可能超过30毫升，这是一种支气管分泌物。一般来说，有效的 咳嗽足以使分泌物松动然后从身体呼吸道中清除掉这些分泌物。然而，对于患有诸如呼吸 道塌陷之类更严重的支气管阻塞的个体而言，单凭一次咳嗽可能不足以清除阻塞。
[0004] 0PEP治疗代表了一种有效的支气管卫生技术，用于去除人体内的支气管分泌物， 并且是诸如患有慢性阻塞性肺病之类的支气管阻塞患者的处理和持续护理工作中的一个 重要方面。据信，0PEP治疗或呼气过程中口部的呼气压力振荡，能将振荡背压有效地传输 至肺部，从而分开阻塞的呼吸道且使导致支气管阻塞的分泌物松动。
[0005] 0PEP治疗是一种有吸引力的处理形式，因为大部分患者可能容易学会，并且这些 患者在住院治疗和家庭治疗的整个过程中可以承担0PEP治疗施用的责任。为此目的，已经 研发出多种便携式0PEP设备。
【发明内容】
[0006] 在一个方面中，一种呼吸处理设备包含：壳体，其封围至少一个腔室；腔室入口， 其配置成将空气接收到所述至少一个腔室中；至少一个腔室出口，其配置成准许空气离开 所述至少一个腔室；以及流路径，其被限定在所述腔室入口与所述至少一个腔室出口之间。 孔口沿所述流路径位于所述至少一个腔室中，从而使得所述流路径穿过所述孔口。叶片定 位为邻近所述孔口，并且配置成响应于穿过所述孔口的气流而旋转。叶片的周边部分相对 于所述叶片的中心部分形成角度，以在所述叶片的中心部分基本上与孔口对准时，将穿过 所述孔口的基本上所有所述气流引导到所述叶片的一侧。所述叶片的中心部分可以基本上 是平面的。
[0007] 在另一个方面中，限流器构件操作性地连接至叶片并且配置成在关闭位置与打开 位置之间旋转，在所述关闭位置中，沿流路径的气流受到限制，而在打开位置中，沿流路径 的气流受到的限制小。限流器构件和叶片可以通过轴杆操作性地连接。限流器构件可以具 有从轴杆的旋转轴线偏移的质量中心。重力可以将限流器构件和叶片朝叶片的中心部分不 与孔口对准的位置偏压。
[0008] 在另一个方面中，一种呼吸处理设备包含：壳体，其封围至少一个腔室；腔室入 口，其配置成将空气接收到所述至少一个腔室中；至少一个腔室出口，其配置成准许空气离 开所述至少一个腔室；以及流路径，其被限定在所述腔室入口与所述至少一个腔室出口之 间。孔口沿所述流路径位于所述至少一个腔室中，从而使得所述流路径穿过所述孔口。叶 片定位为邻近所述孔口，并且配置成响应于穿过所述孔口的所述气流而旋转。叶片的周边 部分配置成响应于穿过孔口的气流而相对于叶片的中心部分挠曲。叶片可以基本上是平面 的。
[0009] 在另一个方面中，叶片的周边部分的柔性可以大于叶片的中心部分的柔性。叶片 的周边部分和叶片的中心部分可以通过至少一个铰接点分开。所述至少一个铰接点可以包 含沟道。
[0010] 在另一个方面中，限流器构件操作性地连接至叶片，并且限流器构件配置成在关 闭位置与打开位置之间旋转，在所述关闭位置中，沿流路径的气流受到限制，而在打开位置 中，沿流路径的气流受到的限制小。
[0011] 在另一个方面中，一种呼吸处理设备包含：壳体，其封围至少一个腔室；腔室入 口，其配置成将空气接收到所述至少一个腔室中；至少一个腔室出口，其配置成准许空气离 开所述至少一个腔室；以及流路径，其被限定在所述腔室入口与所述至少一个腔室出口之 间。孔口沿所述流路径位于所述至少一个腔室中，从而使得所述流路径穿过所述孔口。叶 片定位为邻近所述孔口，并且配置成响应于穿过所述孔口的所述气流而旋转。所述叶片朝 所述叶片的中心部分不与所述孔口对准的位置被偏压。叶片可以基本上是平面的。
[0012] 在又另一个方面中，所述叶片通过橡皮筋被偏压。橡皮筋的一端可以附接至叶片 的一侧，该一侧与叶片邻近于孔口的那一侧相反。
[0013] 在另一个方面中，限流器构件操作性地连接至叶片，并且限流器构件配置成在关 闭位置与打开位置之间旋转，在所述关闭位置中，沿流路径的气流受到限制，而在打开位置 中，沿流路径的气流受到的限制小。限流器构件和叶片可以通过轴杆操作性地连接。限流 器构件可以具有从轴杆的旋转轴线偏移的质量中心。重力可以将限流器构件和叶片朝叶片 的中心部分不与孔口对准的位置偏压。
【附图说明】
[0014] 图1是0PEP设备的正面透视图； 图2是图1的0PEP设备的背面透视图； 图3是0PEP设备的沿图1中的线III截取的剖面透视图，其中未示出0PEP设备的内 部部件； 图4是图1的0PEP设备的分解图，其中示出了 0PEP设备的内部部件； 图5是0PEP设备的沿图1中的线III截取的剖面透视图，其中示出了 0PEP设备的内 部部件； 图6是0PEP设备的沿图1中的线VI截取的不同的剖面透视图，其中示出了 0PEP设备 的内部部件； 图7是0PEP设备的沿图1中的线VII截取的不同的剖面透视图，其中示出了 0PEP设 备的内部部件； 图8是操作性地连接至叶片的限流器构件的正面透视图； 图9是图8中示出的操作性地连接至叶片的限流器构件的背面透视图； 图10是图8中示出的操作性地连接至叶片的限流器构件的正视图； 图11是图8中示出的操作性地连接至叶片的限流器构件的俯视图； 图12是可变喷嘴的正面透视图，其中未示出从中穿过的呼气流； 图13是图12的可变喷嘴的背面透视图，其中未示出从中穿过的呼气流； 图14是图12的可变喷嘴的正面透视图，其中示出了从中穿过的高呼气流； 图15A-15C是图1的OPEP设备的俯视影线图，示出了图1的OPEP设备的操作的示例 性图解说明； 图16是可变喷嘴的不同实施例的正面透视图，其中未示出从中穿过的呼气流； 图17是图16的可变喷嘴的背面透视图，其中未示出从中穿过的呼气流； 图18是OPEP设备的第二实施例的正面透视图； 图19是图18的OPEP设备的背面透视图； 图20是图18的OPEP设备的分解图，其中示出了 OPEP设备的内部部件； 图21是OPEP设备的沿图18中的线I截取的剖视图，其中示出了 OPEP设备的内部部 件； 图22是OPEP设备的沿图18中的线II截取的剖视图，其中示出了 OPEP设备的内部部 件； 图23是OPEP设备的沿图18中的线III截取的剖视图，其中示出了 OPEP设备的内部 部件； 图24是图18的OPEP设备的调节机构的正面透视图； 图25是图24的调节机构的背面透视图； 图26是操作性地连接至叶片以用于图18的OPEP设备的限流器构件的正面透视图； 图27是与图26的限流器构件和叶片组装在一起的图24的调节机构的正面透视图； 图28是图18的OPEP设备内的图27的组件的部分剖视图； 图29A-29B是图解说明图27的组件在图18的OPEP设备内的安装情况的部分剖视图； 图30是图18的OPEP设备的正视图，图解说明了 OPEP设备的可调性的一个方面； 图31是图18的OPEP设备内的图27的组件的部分剖视图； 图32A-32B是OPEP设备的沿图18中的线III截取的部分剖视图，图解说明了 OPEP设 备的可能的配置； 图33A-33B是图解说明图18的OPEP设备的可调性的俯视影线图； 图34A-34B是图18的OPEP设备的俯视影线图，图解说明了 OPEP设备的可调性； 图35是OPEP设备的另一个实施例的正面透视图； 图36是图35的OPEP设备的背面透视图； 图37是图35的OPEP设备的底部的透视图； 图38是图35的OPEP设备的分解图； 图39是沿图35中的线I截取的剖视图，其中未示出OPEP设备的内部部件； 图40是沿图35中的线I截取的剖视图，其中示出了 OPEP设备的内部部件； 图41是图35的OPEP设备的内部罩壳的正面透视图； 图42是沿图41中的线I截取的内部罩壳的剖视图； 图43是图35的OPEP设备的叶片的透视图； 图44是图35的0PEP设备的限流器构件的正面透视图； 图45是图44的限流器构件的背面透视图； 图46是图44的限流器构件的正视图； 图47是图35的0PEP设备的调节机构的正面透视图； 图48是图47的调节机构的背面透视图； 图49是与图44-46的限流器构件和图43的叶片组装在一起的图47-48的调节机构的 正面透视图； 图50是图35的0PEP设备的可变喷嘴的正面透视图； 图51是图50的可变喷嘴的背面透视图； 图52是图35的0PEP设备的单向阀的正面透视图； 图53是呼吸处理设备的另一个实施例的透视图； 图54是图53的呼吸处理设备的分解图； 图55是呼吸处理设备的沿图53中的线I截取的剖面透视图，其中示出了设备的内部 部件； 图56是呼吸处理设备的沿图53中的线II截取的剖面透视图，其中示出了设备的内部 部件； 图57是呼吸处理设备的沿图53中的线I截取的不同的剖面透视图，示出了示例性呼 气流路径的一部分； 图58是沿图53中的线II截取的不同的剖面透视图，示出了示例性呼气流路径的一部 分； 图59是沿图53中的线I截取的另一个剖面透视图，示出了示例性吸气流路径的一部 分； 图60是沿图53中的线II截取的另一个剖面透视图，示出了示例性吸气流路径的一部 分； 图61是呼吸处理设备的另一个实施例的正面透视图； 图62是图61的呼吸处理设备的背面透视图； 图63A-63B是图61的呼吸处理设备的正面透视图和背面透视图，示出了设备的壳体中 形成的开口； 图64A-64C是图61的呼吸处理设备的正视图，图解说明了相对于开口定位一个开关以 选择性地控制0PEP治疗在呼气、吸气或呼气与吸气两者时的施用； 图65是图62的呼吸处理设备的沿线I截取的剖视图； 图66是图62的呼吸处理设备的沿线II截取的剖视图； 图67是呼吸处理设备的另一个实施例的正面透视图，所述呼吸处理设备配置成用于 与0PEP治疗串行地传递压力阈值治疗； 图68是图67的呼吸处理设备的沿线I截取的剖视图； 图69是图67的呼吸处理设备的沿线I截取的另一个剖视图； 图70是图67的呼吸处理设备的沿线II截取的剖视图； 图71是呼吸处理设备的另一个实施例的正面透视图，所述呼吸处理设备配置成用于 与OPEP治疗并行地传递压力阈值治疗； 图72是图71的呼吸处理设备的沿线I截取的剖视图； 图73是图71的呼吸处理设备的沿线I截取的另一个剖视图； 图74是图71的呼吸处理设备的沿线II截取的剖视图； 图75是图71的呼吸处理设备的沿线III截取的剖视图； 图76是在呼气周期期间限流器构件从关闭位置旋转到打开位置时围绕图35的0PEP设备的限流器构件和叶片的净扭矩的示例性图解说明； 图77A-77D是图35的0PEP设备的剖视图，图解说明了在呼气周期期间限流器构件从 关闭位置旋转到打开位置时限流器构件和叶片在各种位置的定位； 图78A-78H是图解说明在呼气周期期间施加于图35的0PEP设备的限流器构件和叶片 的扭矩及对其的修改的各种视图； 图79A-79B是图解说明施加于图35的0PEP设备的限流器构件的扭矩及对其的修改的 俯视图； 图80A-80B是图解说明在呼气周期期间施加于图35的0PEP设备的限流器构件和叶片 的扭矩及对其的修改的俯视图； 图81是另一个修改后的限流器构件的俯视图； 图82A-82C是图35的0PEP设备的剖视图，示出了连接至叶片的偏压构件； 图83A-83B是修改成包含梭阀的图35的0PEP设备的部分剖视图； 图84A-84B是图35的0PEP设备的部分剖视图，示出了围绕设有和未设有转向器的限 流器构件的净扭矩； 图85A-85C是图35的0PEP设备的剖视图，所述0PEP设备适配成在吸气周期期间旋转 限流器构件和叶片；以及， 图86A-86C是修改后的叶片的部分俯视图。
【具体实施方式】
[0015] 0PEP治疗在一定范围的操作条件下是有效的。例如，成年人的呼气流速可能介于 从每分钟10升到每分钟60升，并且可能维持8 cm的H20到18 cm的H20范围内的静态呼 气压力。在这些参数以内，据信当呼气压力的变化（即，振幅）在10到40 Hz的频率下振荡 的从5 cm的H20到20 cm的H20的范围内时0PEP治疗最为有效。相比之下，青少年的呼气 流速可能会低很多，并且可能维持较低的静态呼气压力，从而改变了施用0PEP治疗的最有 效的操作条件。同样，患有呼吸道疾病的人或者(相反）健康的运动员的理想操作条件可能 不同于一般成年人的理想操作条件。如下所述，所公开的0PEP设备的部件是可选择的和/ 或可调节的，从而可以识别并维持理想的操作条件(例如，振荡压力的振幅和频率)。本文中 说明的各种实施例中的每一个可以实现落在上述期望范围内的频率和振幅范围。本文中说 明的各种实施例中的每一个也可以配置成实现落在上文所述的范围之外的频率和振幅。
[0016] 第一实施例 首先参照图1-图4,示出了0PEP设备100的正面透视图、背面透视图、剖面正面透视 图和分解图。为了图解说明，图3中省略了0PEP设备100的内部部件。0PEP设备100总体 上包括壳体102、腔室入口104、第一腔室出口106、第二腔室出口108(图2和图7中看得 最清楚)，以及与腔室入口 104流体连通的管嘴109。虽然图1-图4中示出管嘴109与壳体 102 -体成形，但是为了维持理想的操作条件，必要时预想管嘴109可以移除并更换成不同 尺寸或形状的管嘴109。总的来说，壳体102和管嘴109可以由诸如聚合物之类的任何耐用 材料构成。一种这样的材料是聚丙烯。替代地，可以使用丙烯腈-丁二烯_苯乙烯（ABS)。
[0017] 替代地，诸如呼吸管或防毒面具(未示出）之类的其他或附加接口可以附接成与管 嘴109流体连通和/或与壳体102相关联。例如，壳体102可以包含吸气端口（未示出）， 吸气端口设有单独的单向吸气阀（未示出），与管嘴109流体连通，以准许0PEP设备100的 使用者既能通过单向阀吸入周围空气，又能通过腔室入口 104呼气，且无需在吸气周期与 呼气周期之间抽出0PEP设备100的管嘴109。另外，许多个气雾剂传递设备可以例如通过 上文提到的吸气端口连接至0PEP设备100,以便同时施用气雾剂和0PEP治疗。由此，吸 气端口可以包含(例如）弹性转接器，或其他柔性转接器，所述转接器能够适应使用者期望 配合0PEP设备100使用的特定气雾剂传递设备的不同管嘴或出口。本文中使用的气雾剂 传递设备这个术语应当理解成包含(例如，但不限于）任何喷雾器、软雾吸入器、加压定量吸 入器、干粉吸入器、储药腔与加压定量吸入器的组合或类似物。可购买到的合适的气雾剂 传递设备包含但不限于AER0ECLIPSE喷雾器、RESPIMAT软雾吸入器、LC Sprint喷雾器、 AEROCHAMBER PLUS 储药腔、MICRO MIST 喷雾器、SIDESTREAM 喷雾器、Inspiration Elite 喷雾器、FLOVENT pMDI、VENTOLIN pMDI、AZMACORT pMDI、BECLOVENT pMDI、QVAR pMDI 和 AER0BID PMDI、X0PENEX pMDI、PR0AIR pMDI、PROVENT pMDI、SYMBIC0RT pMDI、TURBOHALER DPI和DISKHALER DPI。关于合适的气雾剂传递设备的说明可以参照第4, 566, 452号、 第 5, 012, 803 号、第 5, 012, 804 号、第 5, 312, 046 号、第 5, 497, 944 号、第 5, 622, 162 号、 第 5, 823, 179 号、第 6, 293, 279 号、第 6, 435, 177 号、第 6, 484, 717 号、第 6, 848, 443 号、第 7, 360, 537号、第7, 568, 480号和第7, 905, 228号美国专利，上述专利的全文通过引用结合 在此。
[0018] 在图1-图4中，壳体102总体上是盒状的。然而，可以使用任何形状的壳体102。 此外，腔室入口 104、第一腔室出口 106和第二腔室出口 108可以是任何形状或任何一系列 形状，诸如多个(即，多于一个)圆形通道或线性凹槽。更重要的是，应当领会，腔室入口 104、 第一腔室出口 106和第二腔室出口 108的剖面面积只是上文说明的理想操作条件的少数几 个影响因素。
[0019] 优选地，壳体102能打开，从而使得为了维持理想的操作条件，必要时可以周期性 地接取、清洁、更换或重新配置其中容纳的部件。由此，图1-图4中示出壳体102包括前部 区部101、中间区部103和后部区部105。前部区部101、中间区部103和后部区部105可以 通过诸如卡扣配合、压缩配合等等之类的任何合适的方式可移除地彼此连接，从而使得相