專利名稱：用于打開氣道的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn) 生和保持無(wú)阻塞上氣道的裝置。
背景技術(shù)：
上氣道(在胸架外部的呼吸道的那部分)的阻塞可以發(fā)生在任何 年齡。有上氣道阻塞風(fēng)險(xiǎn)的人包括睡眠呼吸暫停者、有氣道肺瘤或異 物例如吸入食物的人和上氣道受到炎癥或創(chuàng)傷損傷的人，這導(dǎo)致氣道 壁弱化和萎陷，這種情況被稱為氣管軟化。
上氣道阻塞的醫(yī)學(xué)后遺癥會(huì)是破壞性的不能有效地使肺快速換 氣產(chǎn)生血氧不足(一種血氧降低的普遍狀況)。如果不加以糾正，血氧 不足導(dǎo)致嚴(yán)重的終器損傷例如中風(fēng)和心肌梗塞(心臟病發(fā)作)，并且可 能具有致命后果。
打鼾是常見的慢性醫(yī)學(xué)問(wèn)題，其與睡眠期間短暫部分上氣道阻塞 有關(guān)。打鼾困擾全球數(shù)百萬(wàn)人。打鼾可以導(dǎo)致慢性疲勞，慢性疲勞是 睡眠剝奪的必然結(jié)果并且被許多人認(rèn)為是嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)問(wèn)題。打鼾的聲 音由移動(dòng)通過(guò)部分上氣道阻塞的區(qū)域的紊流氣流產(chǎn)生，所述紊流氣流 在鄰近上氣道的軟組織中產(chǎn)生諧振。
一部分打鼾者也遭受睡眠呼吸暫停(另一種與短暫上氣道阻塞有
關(guān)的常見和嚴(yán)重的醫(yī)學(xué)狀況)。在睡眠呼吸暫停的最常見類型阻塞性睡 眠呼吸暫停(OSA)中，患者個(gè)體遭受許多呼吸暫停事件，或者完全 并且常常長(zhǎng)時(shí)間的呼吸中止。嚴(yán)重的病例可能每小時(shí)睡眠具有100或 更多呼吸暫停事件。OSA導(dǎo)致夜間血氧不足，并且導(dǎo)致認(rèn)知障礙、晝間困倦、高血壓、中風(fēng)和心肌梗塞風(fēng)險(xiǎn)增加以及抗胰島素性糖尿病。
如果未治療，OSA可能導(dǎo)致過(guò)早死亡。
OSA由睡眠期間上氣道的閉合導(dǎo)致，上氣道閉合是由于上氣道的 機(jī)械性質(zhì)改變，和/或由于神經(jīng)肌肉對(duì)氣道口徑的控制出現(xiàn)障礙。上氣 道的機(jī)械性質(zhì)的改變?cè)谒咂陂g有上氣道萎陷的預(yù)先傾向，可以由解 剖學(xué)狀況例如扁桃體肥大導(dǎo)致，或者可以是先天性的。各種醫(yī)學(xué)介入 已表明可以改善上氣道的機(jī)械性質(zhì)并且減小睡眠相關(guān)氣道閉合。這些 包括上氣道重構(gòu)手術(shù)、重定位下顎的醫(yī)療裝置和連續(xù)氣道正壓 (CPAP )。
不幸的是，目前所述的治療產(chǎn)生的結(jié)果不盡人意。手術(shù)和重定位 裝置僅僅對(duì)少數(shù)OSA患者是有效的，并且在開始治療之前不能肯定地 確定回報(bào)。因此，許多人經(jīng)受疼痛和昂貴的過(guò)程而沒有受益。在另一 方面，CPAP對(duì)多數(shù)OSA患者是有效的；然而，治療是不舒服的并且 在長(zhǎng)期使用期間是難以忍受的。接受C PA P的相當(dāng)多的患者在開始之 后的第一年內(nèi)放棄了治療。
CPAP通過(guò)在睡眠期間將壓力高于環(huán)境壓力的空氣輸送到上氣道 進(jìn)行治療。正壓施加于上氣道充當(dāng)"節(jié)制"并且可以在OSA患者睡眠的 某些階段期間阻礙上氣道萎陷的趨勢(shì)。為了將高于環(huán)境壓力輸送到上 氣道，患者必須穿戴覆蓋口和/或鼻的緊密配合面罩。該面罩連接到空 氣供給管和變壓氣泵?？梢栽黾訚駶?rùn)空氣的附加部件，以避免治療期 間上氣道的干燥?；颊卟粷M意CPAP有多種原因，包括可能引起幽閉 恐懼癥的感覺的不舒服面軍，氣泵的噪聲和濕潤(rùn)系統(tǒng)的濕氣。而且， 一些CPAP單元不容易攜帶并且限制患者旅行的能力。
所以，在醫(yī)學(xué)上迫切需要開發(fā)一種改善上氣道的阻塞的裝置，其 不僅高效而且在長(zhǎng)期使用期間易于忍受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明滿足了前述需要，其中，在一個(gè)方面，提供了一種用于將 壓力施加于患者的上氣道的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種具有容器的裝置。所述容
6器可以是中空或凹形器具，被成形為杯、碗或類似形狀。所述容器具 有邊緣和內(nèi)表面并且被構(gòu)造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的 前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之 下。所述邊緣可以包括粘合表面。另外，真空泵入口被設(shè)置用于接收 進(jìn)入室中的負(fù)壓，以將力施加于患者的頸部的表面，從而將所述表面 抽吸到所述室中。所述裝置也包括用于將所述容器連接到壓力控制器
的管。另外，壓力控制器被設(shè)置用于將所施加的力控制在大約0.5千 克到大約6.68千克的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，所施加的力在大約 0.61kg到6.14kg的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，所施加的力在大約0.74kg 到5.65kg的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，所施加的力在大約0.91kg到 5.2kg的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，所施加的力在大約l.llkg到4.78kg 的范圍內(nèi)。
在某些實(shí)施例中，所述容器由具有彈性記憶的材料例如硅酮、氨 基甲酸乙酯或橡膠制造。
在某些實(shí)施例中，所述壓力控制器在內(nèi)室中施加范圍在大約 7.62cm到大約60.96cm的水柱的負(fù)壓。在某些實(shí)施例中，容器在尺寸 上適于限定用于覆蓋表面積為大約32.90 112到大約210.58 112的頸部 的前三角的內(nèi)室。
在某些實(shí)施例中，所述裝置進(jìn)一步包括動(dòng)力泵。所述動(dòng)力泵可以 是再生泵或離心泵。在某些實(shí)施例中，所述裝置包括正排量泵。所述 正排量泵可以是葉輪泵、隔膜泵或線性泵。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種施加力以打開患者的上氣道的方 法。根據(jù)該方法，容器被設(shè)置在患者的頸部的表面上以使邊緣位于患 者的下巴之下，從而在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部 軟組織的位置處形成室。范圍在大約0.5千克到大約6.68千克的力被 施加于所述室的內(nèi)部，以朝著內(nèi)室牽引頸部的前三角。所述容器可以 位于患者的頸部的前三角之上，以治療睡眠阻塞性睡眠呼吸暫停和與 上氣道阻塞有關(guān)的其他病癥。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施例提供了 一種治療阻塞性睡眠呼吸暫停的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種減少打鼾的方法。根據(jù)該 方法，具有開口的容器被設(shè)置在患者的頸部的表面上。所述容器被構(gòu) 造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部 軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之下。所述容器在所述開口處 附連到具有第一端和第二端的管。所述管的第一端附連在所述開口處。 另外，真空源附連到所述管的第二端。所述真空源具有微處理器和與
之連接的至少一個(gè)聲傳感器。范圍在大約0.5千克到大約6.68千克的 力被施加于患者的頸部的前三角。對(duì)應(yīng)于患者的聲特征的信號(hào)由所述 聲傳感器識(shí)別。所述信號(hào)由附連到所述真空源的微處理器記錄和處理。 在所述真空源產(chǎn)生的負(fù)壓水平被自動(dòng)保持，以減少和/或消除打鼾。在 某些實(shí)施例中，所述聲傳感器是麥克風(fēng)。
因此概述了本發(fā)明的某些實(shí)施例以便在這里可以更好地理解它的 詳細(xì)描述，和可以更好地理解對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的當(dāng)前貢獻(xiàn)。本發(fā)明的附加 實(shí)施例將在下面進(jìn)行描述并且將形成這里附帶的權(quán)利要求的主題。
在這方面，在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解 本發(fā)明在它的應(yīng)用中并不限于以下描述中所述或圖中所示的構(gòu)造的細(xì) 節(jié)和部件的布置。本發(fā)明可以具有除了所述的那些以外的實(shí)施例并且 能夠以各種方式實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)。而且，應(yīng)當(dāng)理解這里以及摘要使用的措 詞和術(shù)語(yǔ)目的是為了描述而不應(yīng)當(dāng)被視為限制。
因而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解本公開所基于的構(gòu)想可以容易 地用作設(shè)計(jì)其他結(jié)構(gòu)、方法和系統(tǒng)以用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的幾個(gè)目的的基 礎(chǔ)。所以，重要的是權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被視為包括這樣的等效構(gòu)造，只要 它們不脫離本發(fā)明的精神和范圍。


參考在附圖中示出并且在以下描述中詳述的非限定性實(shí)施例更全 面地解釋了本發(fā)明及其各種特征和優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是圖中所示的特 征不一定按比例。公知部件和處理技術(shù)的描述被省略，從而不會(huì)無(wú)謂 地使本發(fā)明晦澀難懂。這里使用的例子僅僅是為了便于理解本發(fā)明可以被實(shí)施的方式和進(jìn)一步允許本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)施本發(fā)明。因此， 例子不應(yīng)當(dāng)被理解成限制本發(fā)明的范圍。在圖中，在所有幾個(gè)視圖中 相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)的部件。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置在患者上的視圖； 圖1B顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置的透視圖； 圖1C是圖1A的裝置在患者上的軸向視圖； 圖1D和1E分別是患者的下顎的徑向和法向視圖； 圖1F和1G分別是在環(huán)境壓力下患者的上氣道的徑向和軸向視圖 的CT掃描；
圖1H和1I分別是在51厘米的水柱真空(water vacuum)下患 者的上氣道的徑向和軸向視圖的CT掃描；
圖2是使用圖1A的裝置的患者的徑向視圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的容器的分解局部截面視圖4A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置在患者上的視圖4B是圖4A的裝置在患者上的軸向視圖5是使用圖4A的裝置的患者的徑向視圖6是根據(jù)圖1A的裝置的真空源的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記自始至終表示 相同的部件。
參考圖1A,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置101被顯示在患者 103上。裝置101包括容器105、真空源109、管111和壓力控制器(未 顯示)。除了別的以外，容器105包括邊緣107和內(nèi)表面(未顯示)。 邊緣107抵靠患者的下巴和頸部，以在大致與頸部的前三角有關(guān)的患 者的內(nèi)部軟組織的外部位置處限定一室。
根據(jù)圖1A中所示的實(shí)施例，具有容器105的裝置101由患者穿 戴。容器105在管111的第一端113附連到管111。管111的第二端115 附連到真空源109。容器105由帶條附連到患者103。
容器105可以是中空或凹形器具。在非限定性例子中，容器105
9可以被成形為杯、碗或類似形狀。容器可以由任何材料形成、模制或
制造。適合于構(gòu)造容器105的這樣的材料的非限定性例子包括塑料、 金屬、天然織物、合成織物等。容器105也可以由具有彈性記憶的材 料例如硅酮、橡膠或氨基甲酸乙酯構(gòu)造。
另外，容器105可以是撓性的、半剛性的或剛性的。對(duì)本發(fā)明來(lái) 說(shuō)，"半剛性的"表示部分或略微剛性的。"撓性的"表示能夠被彎曲， 通常不會(huì)破裂，或者易于修改或改裝。"剛性的"表示硬的或不彎屈的， 不是柔韌的或撓性的。
如圖1A中所示，帶條117用于將容器105附連在患者103的皮 膚的表面上并幫助將容器105密封在患者103的皮膚的表面上。在備 選實(shí)施例中，容器105可以通過(guò)真空源109所施加的負(fù)壓附連到患者 的頸部的表面。備選地，粘合劑可以用于將容器105附連到患者的頸 部的表面。另外，患者的自然解剖學(xué)輪廓可以以協(xié)同方式與任何其他 已知的附連裝置和方法作用，由此增加附連的有效性。進(jìn)一步地，患 者的自然解剖學(xué)輪廓可以靠自身作用來(lái)將容器105附連到患者的頸部 的表面。這些都將足以充當(dāng)用于將容器105附連到患者的頸部的表面 上的手段。
在備選實(shí)施例中，可以通過(guò)例如粘合劑、患者的自然解剖學(xué)輪廓 或至少一個(gè)夾子(例如差動(dòng)夾等)產(chǎn)生密封。在一個(gè)實(shí)施例中，邊緣 107具有相對(duì)于患者的頸部的皮膚的高接觸壓力區(qū)域。當(dāng)由真空源109 施加負(fù)壓時(shí)，產(chǎn)生密封。在一個(gè)備選實(shí)施例中，通過(guò)在預(yù)期區(qū)域?qū)⒄?合劑施加于裝置101或患者的頸部的皮膚產(chǎn)生密封。在一些實(shí)施例中， 密封可以是彈性體密封件。彈性體密封件可以包括附連到容器105的 外部翼片、延伸部等。在一個(gè)實(shí)施例中彈性體密封件可以附連到邊緣 107。彈性體密封件可以由包括但不限于下列的材料制造天然橡膠 (NR);聚異戊二烯(IR); 丁基橡膠(異丁烯和異戊二烯的共聚物， IIR);囟化丁基橡膠(氯化丁基橡膠CIIR;溴化丁基橡膠BIIR); 聚丁二烯(BR);苯乙烯-丁二烯橡膠(聚苯乙烯和聚丁二烯的共聚物， SBR);腈橡膠(聚丁二烯和丙烯腈的共聚物，NBR)，也被稱為丁氰橡膠；水合腈橡膠(HNBR )Therban⑧和Zetpol ;氯丁二烯橡膠(CR )， 聚氯丁二烯，氯丁橡膠(Neoprene)，拜云氯丁橡膠(Baypren ); EPM
(乙烯丙烯橡膠，聚乙烯和聚丙烯的共聚物)和EPDM橡膠(乙烯丙 烯二烯橡膠，聚乙烯、聚丙烯和親二烯物的三元共聚物)；表氯醇橡膠
(ECO);聚丙烯酸酯橡膠(ACM， ABR);珪酮橡膠(SI， Q, VMQ ); 氟硅酮橡膠(FVMQ);含氟彈性體(FKM， FPM )，例如Viton , Tecnoflon , Fluore隨和Dai-El ;全氟彈性體(FFKM);四氟乙烯/ 丙烯橡膠(FEPM);氯磺化聚乙烯(CSM)， (Hypalon⑥)；乙烯醋酸 乙烯酯(EVA);熱塑彈性體(TPE)，例如Hytrel , Santoprene ; 聚氨酯橡膠；節(jié)枝彈性蛋白(Resilin)，彈性蛋白(Elastin);和聚硫 橡膠。
圖1A示出了附連到容器105的波紋管119。在所示實(shí)施例中，波 紋管119允許患者103保持自然頭部運(yùn)動(dòng)，同時(shí)仍然允許容器105有 效地密封在患者103的皮膚上。在一個(gè)實(shí)施例中，波紋管119由與容 器105相同的材料制造。在備選實(shí)施例中，波紋管119可以由其他合 適的材料形成。
在一個(gè)實(shí)施例中，波紋管119在側(cè)向上不具有剛性，以允許患者 的增加運(yùn)動(dòng)。然而，波紋管的側(cè)向剛性可以才艮據(jù)期望的側(cè)向運(yùn)動(dòng)而變 化。關(guān)于圓周剛性，波紋管119足夠剛硬使得容器105不會(huì)萎陷。在 一些實(shí)施例中，容器不具有波紋管。
圖1B顯示了裝置101的一個(gè)備選實(shí)施例。裝置101包括容器105 和管111。容器105包括邊緣107，所述邊緣107抵靠在患者的下巴之 下，以大致在與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處 限定一室。容器105覆蓋范圍在大約32.9ci^到大約210.58cn^的患者 的頸部的前三角的軟組織。該范圍可以覆蓋用戶人群的解剖學(xué)變化。 邊緣107幫助將容器105密封在患者的皮膚的表面上并且消除了條帶 的需要。在該實(shí)施例中，由真空源施加的負(fù)壓將容器105保持就位。
現(xiàn)在參見圖1C，顯示了圖1A的裝置在患者上的軸向視圖。在所 示實(shí)施例中，容器105被設(shè)置在患者的下顎123處的患者的皮膚121的表面上。真空腔125在患者的皮膚121與容器的內(nèi)表面127之間產(chǎn) 生。真空腔125允許軟組織的移位。
真空源109產(chǎn)生負(fù)壓，所述負(fù)壓通過(guò)管111被傳送到容器105。 負(fù)壓表示小于大氣壓。該負(fù)壓與密封件所限定的區(qū)域結(jié)合施加力并且 因此使下巴/頸部軟組織向前移位，由此擴(kuò)大咽喉后部的氣道通道。根 據(jù)所示實(shí)施例，真空源109所產(chǎn)生的負(fù)壓對(duì)患者的皮膚的表面施加負(fù) 壓。
圖1D-1E顯示了患者的下顎的幾個(gè)典型尺寸。給定尺寸，患者的 下顎的軟組織的面積和體積分別為大約32 112和163cm3?；颊叩能浗M 織的質(zhì)量的重量為大約0.17kg。患者的軟組織的重量的計(jì)算壓力為大 約7.6cm水柱。最大有效壓力可以取決于患者的舒適闊值。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，范圍在大約0.5千克到大約6.68千克的合 力被施加于容器的內(nèi)部，以朝著內(nèi)室牽引頸部的前三角。合力優(yōu)選地 可以在大約0.61千克到大約6.14千克，并且更優(yōu)選地大約0.74千克 到大約5.65千克，并且更優(yōu)選地大約0.91千克到大約5.2千克，并且 更優(yōu)選地大約1.11千克到大約4.78千克的范圍內(nèi)。
圖1F-1G顯示了在環(huán)境壓力下患者的上氣道的CT掃描。圖1H-1I 顯示了在51厘米的水柱真空的負(fù)壓下同一患者的CT掃描。如圖中所 示，上氣道口徑有顯著增加。低于大約7.62厘米的水柱真空的壓力可 能是無(wú)效的，原因是壓力可能不足以將容器保持在適當(dāng)?shù)慕馄蕦W(xué)位置。 施加高于大約60.96厘米的水柱真空的壓力可能是用戶不可忍受的， 原因是說(shuō)話和吞咽由于高壓力而變得困難。
施加于患者的下顎的接觸壓力根據(jù)接觸面積和容器的操作真空水 平而變化。在給定負(fù)壓值，例如60厘米的水柱真空，通過(guò)增加容器與 患者之間的接觸面積，皮膚接觸壓力被降低并且可以提高患者的舒適 水平。
真空源109可以是任何類型的氣動(dòng)真空泵，包括動(dòng)力泵和正排量 泵。在一個(gè)實(shí)施例中，動(dòng)力泵可以是再生泵或離心泵。正排量泵可以 是葉輪泵、隔膜泵或線性泵。在其他實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵可以是產(chǎn)
12生真空的任何泵。在一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵可以提供高達(dá)137厘 米水柱真空。另外，在一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵可以在小于25dB 聲壓下操作。在另一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵不產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力脈動(dòng)。 在又一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵具有用于調(diào)節(jié)被傳送真空水平的控制 器。優(yōu)選地氣動(dòng)真空泵包含所有這些特征。
容器105的邊緣107可以涂覆或覆蓋用于低壓皮膚接觸的部件。 在一個(gè)實(shí)施例中，低壓皮膚接觸部件是圍繞容器的周邊的空氣管。當(dāng) 負(fù)壓由真空源109施加時(shí)，低壓皮膚接觸部件將略微壓縮。在一個(gè)實(shí) 施例中，空氣管利用固定量的空氣膨脹。在一個(gè)備選實(shí)施例中，空氣 管用氣動(dòng)真空泵所排出的廢氣膨脹。另外，低壓皮膚接觸部件可以非 限定性地包括軟材料，例如泡沫、橡膠、織物、粘合劑等。另外，邊 緣107可以圍繞容器105的完整周邊(包括圍繞波紋管119)延伸。 在備選實(shí)施例中，邊緣107可以不包括用于低壓接觸的部件。邊緣107 可以簡(jiǎn)單地是包括容器105或容器105和波紋管119的材料的周邊。
在一個(gè)備選實(shí)施例中，裝置101可以具有自動(dòng)調(diào)節(jié)部件或控制器， 其將真空水平保持足夠低以剛好消除打鼾和/或呼吸暫停事件。氣動(dòng)真
空泵將具有至少一個(gè)聲傳感器，所述聲傳感器將接聽用戶發(fā)出的沿著 管111回來(lái)的聲特征，根據(jù)本發(fā)明的任一實(shí)施例的聲傳感器可以是任 何聲傳感器例如麥克風(fēng)等。在一個(gè)實(shí)施例中，聲傳感器位于容器105 自身中。在備選實(shí)施例中，聲傳感器可以位于裝置IOI上的任何地方。 信號(hào)處理將提示微處理器將來(lái)自氣動(dòng)真空泵的壓力調(diào)節(jié)到預(yù)期水平。 目標(biāo)是通過(guò)優(yōu)化負(fù)壓的水平增強(qiáng)患者舒適性。
參見圖2，顯示了使用圖1A的裝置的患者的徑向視圖。在所示實(shí) 施例中，患者的自然解剖學(xué)輪廓與容器105形成密封。
如圖2中所示，容器105具有開口 129。管的第一端113在開口 129附連到容器105。因此，如圖所示，負(fù)壓可以在真空源(未顯示) 生成并且被傳送通過(guò)管111。真空腔中的負(fù)壓導(dǎo)致負(fù)壓被施加于暴露 于其中的皮膚的區(qū)域。負(fù)壓使患者的軟組織移位，導(dǎo)致狹窄或氣道的 打開。因此，患者103具有打開或無(wú)阻塞的氣道?，F(xiàn)在參見圖3，顯示了圖2的裝置的分解局部截面圖。在所示實(shí) 施例中，差動(dòng)夾(differential clamp) 131附連到波紋管119。容器105 在差動(dòng)夾緊區(qū)域133處與患者的頸部形成密封。差動(dòng)夾131具有幫助 在差動(dòng)夾緊區(qū)域133形成密封的低摩擦表面135。差動(dòng)夾131僅僅是 一個(gè)用于低壓皮膚接觸的部件。在備選實(shí)施例中，有可能利用類似于 差動(dòng)夾的其他夾子。另外，在備選實(shí)施例中，粘合劑可以覆蓋夾子的 表面。當(dāng)形成密封時(shí)，在真空腔125中產(chǎn)生低壓環(huán)境。
差動(dòng)夾緊區(qū)域133包括差動(dòng)夾131與患者的皮膚接觸的點(diǎn)，以及 圍繞接觸點(diǎn)的區(qū)域。在差動(dòng)夾緊區(qū)域133中，沿著患者的頸線的接觸 圖案變?yōu)橄蛳缕贫皇呛筒y管119的褶積一致。當(dāng)在真空腔125 中負(fù)壓或低壓出現(xiàn)在頸部與差動(dòng)夾131之間時(shí)，自然力被帶入抵靠頸 部的低摩擦表面135中。因此，在頸部上產(chǎn)生保持密封的附加力。所 以，在差動(dòng)夾緊區(qū)域133中，沿著患者的頸線的接觸圖案移動(dòng)，使得 自然水壓力，或存在于正常大氣壓中的壓力與存在于真空腔125中的 負(fù)壓或低壓的差異將在低摩擦表面135與患者的頸部接觸的實(shí)際密封 點(diǎn)自身上產(chǎn)生附加負(fù)荷。
現(xiàn)在參見圖4A，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置137在患 者上的視圖。裝置137具有容器139。容器139具有邊緣141和內(nèi)表 面(未顯示)。容器139被構(gòu)造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部 的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處配合在患者143的下 巴之下。
容器139由具有彈性記憶的材料制造或形成。因此，容器在被彎 曲、壓縮或拉伸之后返回它的原始形狀或位置。容器139可以由具有 彈性記憶的任何材料制造，包括但不限于塑料、金屬、織物、聚合物、 橡膠等。
粘合劑(未顯示)涂覆到容器139的內(nèi)表面147的至少一部分上， 以在患者143的皮膚145上形成密封。
接著參考圖4B，顯示了圖4A的裝置在患者上的軸向視圖。在所 示實(shí)施例中，容器139被設(shè)置在患者的下顎147處的患者的皮膚145
1的表面上。粘合劑涂覆到容器139的內(nèi)表面149的至少一部分上。
在圖4B所示的實(shí)施例中，作用于容器139的一個(gè)過(guò)程包括在容 器139的大致中心的點(diǎn)對(duì)容器139的外表面151施加壓力，導(dǎo)致它翻 轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)后的容器139鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角 有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處被設(shè)置在患者143的下巴之 下。在設(shè)置到患者上之后，施加于容器139的中點(diǎn)的壓力被去除，使 得撓性容器返回到它的原始形狀，由此保持皮膚145與粘合劑接觸。 由此，與粘合劑接觸的皮膚145將被移位。因此，患者的內(nèi)部軟組織 以向前和向下方式移位，由此增強(qiáng)氣道。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，容器139可以在其上根本不帶有任何 粘合劑。因此，粘合劑可以獨(dú)立地在預(yù)期區(qū)域施加到患者143的皮膚 145，并且容器139可以以上面提供的方式施加到已涂覆的皮膚。在一 個(gè)實(shí)施例中，粘合劑可以是雙面膠帶。
現(xiàn)在參見圖5,顯示了使用圖4A的裝置的患者的徑向視圖。容器 139在它的內(nèi)表面149的至少一部分上具有粘合劑。在與皮膚的接觸 中，容器139牽引患者的皮膚。牽引使患者的軟組織移位，導(dǎo)致狹窄 的打開。因此，患者143具有打開和無(wú)阻塞的氣道。
現(xiàn)在參考圖6，顯示了根據(jù)圖1A的裝置的真空源的一個(gè)實(shí)施例的 示意圖。在所示實(shí)施例中，真空源109具有附連到馬達(dá)155的真空泵 153。微控制器157例如微處理器通過(guò)第一電連接159附連到馬達(dá)155。 壓力傳感器161通過(guò)第二電連接163附連到微控制器157。另外，管 111在管111的相對(duì)端將容器(未顯示)連接到真空泵。第一氣動(dòng)連接 165將管111附連到壓力傳感器161。卸壓閥167通過(guò)第二氣動(dòng)連接 169附連到管111。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，真空泵153可以是任何類型的氣動(dòng)真 空泵，包括但不限于再生泵、葉輪泵、隔膜泵、離心泵、正排量泵或 動(dòng)力泵。在一個(gè)實(shí)施例中，氣動(dòng)真空泵可以提供高達(dá)137厘米水柱真 空。微控制器157可以是能夠識(shí)別和處理從馬達(dá)155和真空泵153和/ 或壓力傳感器161接收的數(shù)據(jù)和/或信號(hào)以調(diào)節(jié)生成的真空壓力或負(fù)壓的任何控制器。卸壓閥167可以被機(jī)械或手動(dòng)操作。卸壓閥可以用于 通過(guò)允許壓力從那里流出來(lái)控制或限制正由馬達(dá)155和真空泵153施 加的可以增大的負(fù)壓。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用戶設(shè)置裝置的初始真空水平。直到 容器109就位并且接合在預(yù)期位置，壓力傳感器163將識(shí)別低真空水 平。微控制器157將使馬達(dá)155和真空泵153加速直到在容器(未顯 示)的真空腔(未顯示)中獲得負(fù)壓的設(shè)定真空值或預(yù)期水平。如果 負(fù)壓的真空值或預(yù)期水平被超過(guò)，微控制器157將電氣減速馬達(dá)155 和真空泵153。負(fù)壓的設(shè)定真空水平或預(yù)期水平由微控制器自動(dòng)保持。 為了補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏，馬達(dá)155和真空泵153將緩慢地旋轉(zhuǎn)，由此補(bǔ)償 系統(tǒng)泄漏。因此，裝置將安靜地操作。
本發(fā)明也涉及使用裝置打開氣道的各種方法。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了一種打開氣道的方法。根據(jù) 該方法，裝置被設(shè)置在患者的頸部的表面上。所述裝置具有容器，所 述容器具有邊緣和內(nèi)表面。所述裝置被構(gòu)造成鄰近患者的頸部在大致 對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處配合在 患者的下巴之下。所述裝置對(duì)患者的頸部的表面施加負(fù)壓，由此打開 氣道。所述裝置優(yōu)選地是如這里關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施例所述的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種打開氣道的方法。根據(jù)該 方法，容器被設(shè)置在患者的頸部的表面上。所述容器具有邊緣和內(nèi)表 面。所述容器被構(gòu)造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角 有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之下。所述 容器連接到負(fù)壓源。范圍在大約0.5千克到大約6.68千克的力被施加 于患者的頸部的前三角以朝著內(nèi)室牽引軟組織。所述裝置優(yōu)選地是如 這里關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施例所述的裝置。
本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例提供了一種打開氣道的方法。設(shè)置帶有 彈性記憶的撓性容器，其具有邊緣、內(nèi)表面、外表面和中點(diǎn)。所述內(nèi) 表面至少部分涂覆有粘合劑。在所述撓性容器的中點(diǎn)對(duì)所述外表面施 加壓力，導(dǎo)致其翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)后的撓性容器鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處被設(shè)置在患 者的下巴之下。施加于所述撓性容器的中點(diǎn)的壓力被去除，使得所述 撓性容器返回到它的原始形狀。所述裝置優(yōu)選地是如這里關(guān)于本發(fā)明 的其他實(shí)施例所述的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，提供了一種減少打鼾的方法。根據(jù)該 方法，具有開口的容器被設(shè)置在患者的頸部的表面上。所述容器被構(gòu) 造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部 軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之下。所述容器在所述開口附 連到具有第一端和第二端的管。所述管的第一端附連在所述開口。另 外，真空源附連到所述管的第二端。所述真空源具有微處理器和與之 連接的至少一個(gè)聲傳感器。負(fù)壓在所述真空源產(chǎn)生。對(duì)應(yīng)于患者的聲 特征的信號(hào)由所述聲傳感器識(shí)別。所述信號(hào)由附連到所述真空源的微 處理器記錄和處理。在所述真空源產(chǎn)生的負(fù)壓水平被自動(dòng)保持以減少 和/或消除打鼾。所述裝置優(yōu)選地是如這里關(guān)于本發(fā)明的其他實(shí)施例所 述的裝置。
本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)從詳細(xì)描述顯而易見，并且因此所附權(quán) 利要求應(yīng)當(dāng)涵蓋屬于本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的本發(fā)明的所有這樣 的特征和優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)一步地，由于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易想到許多修 改和變化，不應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明限制到所示和所述的具體構(gòu)造和操作，并 且因此，所有合適的修改和等效物可以被采用，均落入本發(fā)明的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于減輕患者的上氣道阻塞的治療裝置，包括具有邊緣和內(nèi)表面的容器，所述邊緣被構(gòu)造成抵靠患者的下巴和頸部，以大致在與所述頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處限定一室；真空泵入口，用于接收進(jìn)入所述室中的負(fù)壓，以將力施加于患者的所述頸部的表面，從而將所述表面抽吸到所述室中；和壓力控制器，用于將所施加的力控制在大約0.5kg到大約6.68kg的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所施加的力在大約 0.61kg到6.14kg的范圍內(nèi)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所施加的力在大約 0.74kg到5.65kg的范圍內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所施加的力在大約 0.91kg到5.2kg的范圍內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所施加的力在大約 1.11kg到4.78kg的范圍內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，進(jìn)一步包括用于將所述容器 連接到所述壓力控制器的管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的治療裝置，其中所述壓力控制器在內(nèi)室 中施加范圍在大約7.62cm到60.96cm的水柱的負(fù)壓。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的治療裝置，其中所述容器在尺寸上適于 限定用于覆蓋表面積為大約32.90cm2到大約210.58cm2的所述前三角 的一內(nèi)室。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所述邊緣包括粘合表面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，其中所述容器包括具有彈 性記憶的材料。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的治療裝置，其中所述材料包括硅酮、氨基甲酸乙酯或橡膠。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，進(jìn)一步包括動(dòng)力泵。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的治療裝置，其中所述動(dòng)力泵包括再生 泵或離心泵。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的治療裝置，進(jìn)一步包括正排量泵。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的治療裝置，其中所述正排量泵包括葉 輪泵、隔膜泵或線性泵。
16. —種施加力以減輕患者的上氣道阻塞的方法，包括 將容器設(shè)置在患者的頸部的表面上，以使側(cè)壁邊緣位于患者的下巴之下，從而在大致對(duì)應(yīng)于與所述頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟 組織的位置處形成一室；和對(duì)所述室的內(nèi)部施加范圍在大約0.5kg到大約6.68kg的力，以朝 著內(nèi)室牽引所述頸部的前三角。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括 將所述容器定位在患者的頸部的前三角之上，以治療阻塞性睡眠呼吸暫停。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括 將所述容器定位在患者的頸部的前三角之上，以減少打鼾。
19. 一種減少打鼾的方法，包括將具有開口的容器設(shè)置在患者的頸部的表面上，所述容器被構(gòu)造 成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與所述頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi) 部軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之下；將所述開口附連到真空源，所述真空源具有微處理器和與所述微 處理器連接的至少一個(gè)聲傳感器；對(duì)患者的頸部的前三角施加范圍在大約0.5kg到大約6.68kg的力；由所述至少一個(gè)聲傳感器識(shí)別對(duì)應(yīng)于患者的聲特征的信號(hào)； 記錄所述信號(hào)；由附連到所述真空源的微處理器處理所述信號(hào)，以檢測(cè)表示打鼾的音量的信號(hào)；保持在所述真空源處產(chǎn)生的壓力水平，以減少打鼾。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述聲傳感器是麥克風(fēng)。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生和/或保持無(wú)阻塞上氣道的裝置和方法。所述裝置被構(gòu)造成鄰近患者的頸部在大致對(duì)應(yīng)于與頸部的前三角有關(guān)的患者的內(nèi)部軟組織的外部位置處配合在患者的下巴之下。所述裝置能夠?qū)颊叩念i部的表面施加負(fù)壓，使軟組織向前移位并且使氣道擴(kuò)大。
文檔編號(hào)F04D17/00GK101594841SQ200780050692
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者D·帕爾默, J·納爾遜, J·阿雷斯塔德, R·羅斯 申請(qǐng)人:5I科學(xué)公司