(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に呼吸可能なガスの流れを供給するための患者インタフェースのためのクッション要素であって、前記クッション要素は、
前記クッション要素の使用の間に前記患者の顔に接触するための顔接触層と、
前記顔接触層によりカバーされる多層反応構造と、
を有し、前記多層反応構造は、前記顔接触層を動かすための複数のアクチュエータを有し、前記複数のアクチュエータは、第１のアクチュエータ群に属する第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータ群に属する第２のアクチュエータと、を有し、
前記第１及び第２のアクチュエータのそれぞれは、電極を有し、
前記第１のアクチュエータの電極は、１つ以上の第１の層に配置され、前記第２のアクチュエータの電極は、１つ以上の第２の層に配置され、前記１つ以上の第１及び第２の層は、互いに重ねられて配置され、
前記第１のアクチュエータの電極は、前記１つ以上の第１及び第２の層を横断する第１の軸に対して、前記第２のアクチュエータの電極に対して空間的にオフセットされるよう配置され、前記第１のアクチュエータの電極が、前記第１の軸に沿ってみたときに、前記第２のアクチュエータの電極と重ならないようにされ、前記第１のアクチュエータのそれぞれ及び前記第２のアクチュエータのそれぞれは、前記多層反応構造に組み込まれた電気活性高分子材料を有する、クッション要素。
【請求項２】
前記多層反応構造は、複数の第１の層及び複数の第２の層を有する、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項３】
前記多層反応構造の前記１つ以上の第１の層に配置された前記第１のアクチュエータの電極と、前記１つ以上の第２の層に配置された前記第２のアクチュエータの電極とは、前記第１の軸に沿って互いから離隔された、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項４】
前記多層反応構造の前記１つ以上の第１の層及び前記１つ以上の第２の層は、前記顔接触層に平行に配置された、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項５】
前記１つ以上の第１の層の少なくとも１つは、２つの前記第２の層の間に配置された、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項６】
前記１つ以上の第１の層のそれぞれは、前記第１のアクチュエータの複数の離隔された電極を有し、前記１つ以上の第２の層のそれぞれは、前記第２のアクチュエータの複数の離隔された電極を有する、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項７】
前記第１のアクチュエータの電極は、複数の第１の列に配置され、前記第２のアクチュエータの電極は、複数の第２の列に配置され、前記第１の列及び前記第２の列は前記第１の軸に平行であり、前記第１の列のそれぞれは、互いに平行に且つ前記第１の軸に垂直に配置された前記第１のアクチュエータの複数の電極を有し、前記第２の列のそれぞれは、同様に互いに平行に且つ前記第１の軸に垂直に配置された前記第２のアクチュエータの複数の電極を有する、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項８】
前記電気活性高分子材料は、前記第１のアクチュエータの電極間、及び前記第２のアクチュエータの電極間に配置された、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項９】
前記第１のアクチュエータの電極と前記第２のアクチュエータの電極とは、同心の閉じたループに配置された、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項１０】
前記第１及び第２のアクチュエータの電極のそれぞれは、１００μｍ≦ｗ≦１００ｍｍの幅ｗを持ち、前記幅ｗは、前記第１の軸を横切る第２の方向で測定されるものである、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項１１】
前記クッション要素は、鼻クッション、口クッション及び額クッションのうちの１つである、請求項１に記載のクッション要素。
【請求項１２】
請求項１に記載のクッション要素を有する、患者に呼吸可能なガスの流れを供給するための患者インタフェース。
【請求項１３】
前記第１及び第２のアクチュエータに接続された電圧源と、前記電圧源により前記第１及び第２のアクチュエータを交番して作動させるよう構成された制御ユニットと、を更に有する、請求項１２に記載の患者インタフェース。
【請求項１４】
呼吸可能なガスの流れを生成するための圧力発生器と、
請求項１に記載のクッション要素を有する、患者に呼吸可能なガスの流れを供給するための患者インタフェースと、
を有する、圧補助システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸可能なガスの流れを患者に供給するための患者インタフェースのためのクッション要素に関する。本発明は特に、患者の顔における赤い跡の形成の、より効果的な防止について改善された、クッション要素に関する。更に、本発明は、斯かるクッション要素を利用する患者インタフェース及び圧補助システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
口及び／又は鼻をカバーするためのマスクのような患者インタフェースは、患者にガスを供給するために利用される。空気、清浄空気、酸素又は酸素のいずれかの修飾物といった斯かるガスは、加圧された態様で又は加圧されていない態様で、患者インタフェースを介して患者に送られる。
【０００３】
幾つかの慢性疾患及び疾病については、患者に対する斯かる患者インタフェースの長時間の装着が必要であり、又は少なくとも望ましい。
【０００４】
斯かる疾病の限定するものではない一例は、閉塞性睡眠時無呼吸又は閉塞性睡眠時無呼吸症候群（ＯＳＡ）である。ＯＳＡは通常、上気道の閉塞により引き起こされる。ＯＳＡは、睡眠の間の呼吸における反復的な中断により特徴付けられ、通常は血液酸素飽和度の低下を伴う。これらの呼吸の中断は、無呼吸と呼ばれ、典型的には２０乃至４０秒継続する。上気道の閉塞は通常、睡眠の間に起こる身体の低減した筋緊張により引き起こされる。人間の気道は、つぶれ得るものであってそれにより睡眠の間に呼吸を妨害し得る、柔らかい組織の壁から成る。睡眠の間に舌の組織が喉の後方に動き、それにより空気の通路を遮断する。それ故、ＯＳＡは一般にいびきを伴う。
【０００５】
ＯＳＡに対する、種々の侵襲的及び非侵襲的処置が知られている。最も強力な非侵襲的処置のひとつは、持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）又は二相気道陽圧（ＢｉＰＡＰ）の使用であり、ここでは、１本以上の管を含む患者回路を介して、患者インタフェースが圧力発生器に接続され、該圧力発生器が、加圧ガスを患者インタフェースに送り、患者の気道を開いたまま保つために患者の気道に送る。斯くして、典型的には睡眠の間に患者により装着された患者インタフェースによって、空気の陽圧が患者にもたらされる。
【０００６】
斯かる患者インタフェースの例は、
−鼻の上にフィットし、鼻腔を通してガスを供給する、鼻マスク、
−口の上にフィットし、口を通して    ガスを供給する、口マスク、
−鼻と口の両方の上にフィットし、両方にガスを供給する、フルフェイス型マスク、及び
−本発明内では患者インタフェースとみなされるものであり、鼻腔に直接にガスを供給する小型の鼻挿入具から成る、鼻枕（nasal pillow）
である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
患者インタフェースは通常、或る種のヘッドギアを用いて、患者の頭部に位置決めされ着用される。更に、患者インタフェースは、額支持部を有し得る。斯かる額支持部はしばしば、使用の間に患者の額に接触するパッドとして設計される。該額支持部は、患者インタフェースが鼻梁にかける圧力を緩和するため、利用されることが多い。
【０００８】
患者インタフェースと患者の顔との間の気密な封止を提供するために、患者インタフェースは顔に対して十分なレベルの圧力で装着される必要があるため、患者インタフェースを着用することは不快なものとなり得る。斯くして、患者インタフェースのユーザは多くの不利点を体験することが明らかであり、最も目立つ不利点は、患者インタフェースの長時間の使用の後における顔における赤い跡の形成である。これら赤い跡は、患者インタフェースによりかけられる圧力から生じる血管の閉塞に起因する。
【０００９】
不快な圧点、赤い跡、窪み、及び全体的な長期的な不快感を防止するための有望な概念は、患者の皮膚に対する交番する圧力を提供する、クッション要素の使用である。このことは、クッション要素の圧力低下された部分における皮膚血流を回復させる。交番する圧力分布を持つクッション要素を備えるためのひとつの手法は、クッション要素内における電気活性高分子（ＥＡＰ）の使用である。誘電エラストマーアクチュエータ（ＤＥＡ）は、大きな緊張（３００％に及ぶ）を生成し、ＥＰＡの群に属する、好適な材料システムである。これらの単純な動作原理に基づいて、ＤＥＡは電気エネルギーを力学的仕事に直接に変換する。ＤＥＡは軽量であり、自由に成型可能である。
【００１０】
ＤＥＡは、２つの適合する電極間に封入される、薄く柔軟な電気活性高分子シートである。該電気活性高分子シートの厚さは、印加される電圧によって制御される。対応して、厚さの変化は、長さの変化に帰着する。従って、該シートの厚さと長さとが制御されることができる。皮膚に貼付される場合、交番する寸法が皮膚に対する交番する圧力又は伸びを課する。
【００１１】
ＥＡＰアクチュエータを含むクッション要素の一例は、国際特許出願公開WO2013/183018A1から知られている。ここで用いられるＥＡＰアクチュエータは、皮膚圧力分布を連続的に交番させ、皮膚に対して低速なマッサージ運動をもたらし、高い局所的な圧力ピークを緩和する。
【００１２】
しかしながら、依然として改善の余地がある。主な技術的な課題は、クッション要素内の斯かるアクチュエータの技術的な設計及び構成である。特に、静的な圧点が効果的に回避され得るようにアクチュエータを設計及び構成することが課題である。
【００１３】
ＥＡＰアクチュエータを製造する一般的な方法は、高分子層をスピンコート又はブレードし、柔軟電極をスプレー塗装又は塗布することである。交番する圧力（セグメントＡからセグメントＢへと切り換える）が実現され得るように、電極をセグメント化する必要がある。しかしながら、これらの電極セグメントは、一方の電極から他方の電極への電気アークを防止するため、互いに対して一定の距離に置かれる。該電極セグメント間の間隙は、通常は１乃至２ｍｍの範囲内であり、最小で２００乃至５００μｍの範囲内である。当該間隙は、赤い跡に導き得る、クッション要素における静的な圧点の原因となり得る。
【００１４】
本発明の目的は、クッション要素における又はクッション要素内の静的な圧点による赤い跡の形成という問題を該クッション要素がより効果的に克服する、患者インタフェースのための改善されたクッション要素を提供することにある。特に、本発明の目的は、クッション要素内のアクチュエータの技術的設計及び構成が改善された、クッション要素内に交番する圧力分布を提供するための、複数の電気アクチュエータを含むクッションを提供することにある。アクチュエータ間の電気アーク又は短絡も、防止されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様によれば、患者に呼吸可能なガスの流れを供給するための患者インタフェースのためのクッション要素であって、前記クッション要素は、
前記クッション要素の使用の間に前記患者の顔に接触するための顔接触層と、
前記顔接触層によりカバーされる多層反応構造と、
を有し、前記反応構造は、前記顔接触層を動かすための複数のアクチュエータを有し、前記複数のアクチュエータは、第１のアクチュエータ群に属する第１のアクチュエータと、第２のアクチュエータ群に属する第２のアクチュエータと、を有し、
前記第１及び第２のアクチュエータのそれぞれは、電極を有し、
前記第１のアクチュエータの電極は、１つ以上の第１の層に配置され、前記第２のアクチュエータの電極は、１つ以上の第２の層に配置され、前記１つ以上の第１及び第２の層は、互いに重ねられて配置され、
前記第１のアクチュエータの電極は、前記１つ以上の第１及び第２の層を横断する第１の軸に対して、前記第２のアクチュエータの電極に対して空間的にオフセットされるよう配置され、前記第１のアクチュエータの電極が、前記第１の軸に沿ってみたときに、前記第２のアクチュエータの電極と重ならないようにされた、クッション要素が提示される。
【００１６】
本発明の更なる態様によれば、上述したタイプのクッション要素を有する患者インタフェースが提示される。
【００１７】
本発明の更なる態様によれば、呼吸可能なガスの流れを生成するための圧力生成器と、前記呼吸可能なガスの流れを患者に供給するための患者インタフェースと、を有する圧補助システムであって、前記患者インタフェースは、上述したタイプのクッション要素を有する、圧補助システムが提示される。
【００１８】
本発明の好適な実施例は、従属請求項において定義される。請求される患者インタフェース及び請求される圧補助システムは、請求されるクッション要素及び従属請求項において定義されるものと同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つことは、理解されるべきである。
【００１９】
ここで提示されるクッション要素は、患者の顔における赤い跡の形成を防止し、マッサージ効果を提供するための、予め定義された動きパターンで、クッション要素の顔接触層を動かすよう構成された、複数のアクチュエータを有する。先行技術におけるこの種のクッション要素とは異なり、ここで提示されるクッション要素は、改善されたアクチュエータの構成と、クッション要素自体の改善された技術的設計とを提供する。
【００２０】
該クッション要素は、該クッション要素の使用の間に患者の顔に接触するよう構成された顔接触層を有する。当該顔接触層は、該クッション要素の上面を形成する。該顔接触層は好適には、その下に配置された多層反応構造を（完全に）カバーする連続的な層として実現される。
【００２１】
該多層反応構造自体は、好適には互いに平行に配置された複数の層を有する。「複数の」なる語は「少なくとも２つ」を意味することは、留意されるべきである。
【００２２】
該反応構造は、２つ層の群、即ち、ここでは第１の層と示される第１のタイプの層と、ここでは第２の層と示される第２のタイプの層と、を有する。ここで「第１の」及び「第２の」なる語は、単にクッション要素の異なる部分を区別するために用いられるものであり、これらの語は特定の順序又はその他の特別な技術的意味を示すものではないことも、留意されるべきである。第１の層と第２の層とは、同一の技術的な設計のものであっても良い。しかしながら、第１の層は第１のアクチュエータ群（ここでは第１のアクチュエータと示される）に属するアクチュエータを有し、第２の層は第２のアクチュエータ群（ここでは第２のアクチュエータと示される）に属するアクチュエータを有するため、これら２つタイプの層はここでは差別化される。第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとは、同一の技術的な設計のものであっても良い。しかしながら、クッション要素の反応構造内におけるこれらの構成が異なるため、これら２つのタイプのアクチュエータの間はここでは差別化される。
【００２３】
該第１及び第２のアクチュエータのそれぞれは、即ち１つの電極を有し、好適には少なくとも２つの電極を有する。該第１のアクチュエータの電極は、前記反応構造の第１の層に配置される。該第２のアクチュエータの電極は、前記反応構造の第２の層に配置される。該第１のアクチュエータの電極は、該第２のアクチュエータの電極が配置された層（第２の層）とは異なる層（第１の層）に配置されるだけではない。該第１のアクチュエータの電極はまた、該第１及び第２の層を横切る第１の層に対して、該第２のアクチュエータの電極に対して空間的にオフセットされて配置される。
【００２４】
斯くして、該第１のアクチュエータの電極と第２のアクチュエータの電極とは、インタレースされた（interlaced）態様で、複数の異なる層に配置される。斯かる構造は、幾つかの利点をもたらす。該第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとの間の電気アーク及び／又は短絡が、防止され得る。そうでなければ、第１の層と第２の層とは互いに非常に近くに配置され、電極間の間隙が比較的小さく設計され、間隙が無く設計（全く間隙がない）さえされ得る。このことは、小型の構造及び非常に効率の良いアクチュエータ構成を保証する。電極を有する層が比較的密な態様でパッケージングされたとしても、第１のアクチュエータの電極は、第２のアクチュエータの電極に影響を与えない（又は少なくとも著しくは影響を与えない）。第１及び第２の層を横切る又はこれら層に垂直な第１の軸に対する、第２のアクチュエータの電極に対する第１のアクチュエータの電極の空間的にオフセットされた配置により、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとは交番する態様で作動させられ得る。第１のアクチュエータと第２のアクチュエータとの交番する作動は、顔接触層の起伏のある又は波状の動きを引き起こす。当該起伏のある又は波状の動きは、必須ではないが、周期的な動きであっても良い。斯かる顔接触層の動きは、静的な圧点を防止し、患者の顔に滑らかなマッサージ効果をもたらす。
【００２５】
該第１及び第２のアクチュエータのそれぞれは好適には、顔接触層に垂直な方向に、即ち第１の軸に沿って、該顔接触層を動かすよう構成される。作動の際、該第１及び第２のアクチュエータは、患者の顔に向かう又は患者の顔から離れる方向に、多層反応構造の物質を膨張又は収縮させるよう構成されても良い。
【００２６】
前記多層反応構造が、複数の第１の層及び複数の第２の層を有することが好適である。該第１の層と第２の層とは、好適には互いの上に配置され、前記顔接触層と平行に配置される。しかしながら、該第１及び第２の層は、該顔接触層と平行である必要はなく、そうでない場合には好適には互いに平行である。該多層反応構造の１つ以上の該第１の層と１つ以上の該第２の層とが、第１の軸に沿って互いから離隔されていることが、更に好適である。このことは、第１のアクチュエータの電極と第２のアクチュエータの電極とが互いに平行に配置され、第１の軸に沿って互いから離隔されていることも意味する。既に上述したように、第１のアクチュエータの電極は、第２のアクチュエータの電極に対して、これに対して横切る方向において、又は好適には垂直な方向において、空間的にオフセットされて配置される。
【００２７】
本発明の更に好適な実施例によれば、前記１つ以上の第１の層の少なくとも１つは、２つの第２の層の間に局所的に配置される。換言すれば、第１の層と第２の層とが、互いに交番して配置される。これらの層は積層される。例えば、顔接触層の直下に位置する反応構造の上端の層は、第１の層によって構成されても良い。このとき、次に下にある層は、第２の層により構成されても良い。更に１つ下の層は、再び第１の層である等する。このようにして、第１の層のそれぞれ（多層反応構造の上端又は最低部に配置されたものを除く）は、２つの隣接する第２の層の間に挟持される。このとき、各第２の層は同様に、２つの隣接する第１の層の間に挟持される。
【００２８】
本発明の更なる実施例によれば、前記１つ以上の第１の層のそれぞれは、第１のアクチュエータの複数の離隔された電極を有し、前記１つ以上の第２の層のそれぞれは、第２のアクチュエータの複数の離隔された電極を有する。この場合、第１のアクチュエータの電極が、第１の軸に沿ってみたときに、即ち第１及び第２の層に垂直にみたときに、第２のアクチュエータの電極と重ならないことが、特に好適である。前記第１のアクチュエータの電極が、複数の第１の列に配置され、前記第２のアクチュエータの電極が、複数の第２の列に配置され、前記第１の列及び前記第２の列は前記第１の軸に平行であることが、特に好適である。前記第１の列と前記第２の列とは好適には、互いに交番して並んで配置される。前記第１の列のそれぞれは好適には、互いに平行に配置された複数の第１のアクチュエータの電極を有し、前記第２の列のそれぞれは、同様に互いに平行に配置された複数の第２のアクチュエータの電極を有する。
【００２９】
一実施例によれば、前記第１のアクチュエータのそれぞれ及び前記第２のアクチュエータのそれぞれは更に、前記反応構造に組み込まれた電気活性高分子材料を有する。当該電気活性高分子材料は好適には、第１のアクチュエータの電極の間、及び第２のアクチュエータの電極の間に配置される。２つの電極間に挟持された電気活性高分子材料は、アクチュエータを形成する。斯かる電気活性高分子材料により、電気エネルギーが力学的仕事に直接に変換され得る。電気活性高分子は、軽量で自由に成型可能であるという利点を提供する。第１及び第２のアクチュエータの電極に交流電圧を印加することにより、これらの間に配置された電気活性高分子材料が、交互に膨張及び収縮させられる。複数の斯かるＥＡＰアクチュエータの互いに重ねた配置により、顔接触層の動きが増幅されるが、依然として比較的低い電圧（低エネルギー）を用いることが可能である。幾つかの電極が２つの隣接するアクチュエータに属し、反応構造の境界に配置された電極が１つのアクチュエータのみに属しても良いことは、更に留意されるべきである。
【００３０】
斯かる電気活性高分子材料の例は、圧電高分子、電気機械高分子、リラクサ強誘電体高分子、電歪高分子、誘電エラストマー、液晶エラストマー、共役高分子、イオン性高分子金属複合材料、イオン性ゲル、及び高分子ゲルである。しかしながら、本発明は電気活性高分子材料の使用に限定されるものではない。本発明によるアクチュエータにおいて使用され得る他の応答性材料は、電気活性複合材料、電歪セラミック又は結晶、形状記憶高分子、光機械的材料、磁歪材料、化学機械的材料、及び二金属複合材料である。
【００３１】
更なる実施例によれば、前記第１及び第２のアクチュエータの電極のそれぞれは、１００μｍ≦ｗ≦１００ｍｍの幅（ｗ）を持ち、前記幅ｗは、前記第１の方向に垂直な第２の方向で測定されるものである。電極の斯かる幅ｗは、顔接触層の十分に大きく且つ大き過ぎない動きを確実にする。
【００３２】
更なる実施例によれば、前記第１のアクチュエータの電極と前記第２のアクチュエータの電極とは、同心のループに配置される。斯かる構成は、該クッション要素が、鼻クッション、口クッション又は鼻及び口クッションとして実現される場合に、特に好適である。このことは、顔接触層が使用の間に上述した態様で交番して動く場合でも、圧力の漏れが生じないという利点を提供する。しかしながら、該クッション要素が、患者インタフェースの額支持部のクッション又はパッドとして実現される場合には、必ずしも必要とされないことは留意されるべきである。斯かる額支持部は通常、患者の顔と気密の封止を形成する必要はない。
【００３３】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施例を参照しながら説明され明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明によるクッション要素が利用され得る患者インタフェースの実施例を示す。
【図２】図１に示された患者インタフェースの背面を示す。
【図３（Ａ）】本発明によるクッション要素の実施例の模式的な断面図を示す。
【図３（Ｂ）】図３Ａに示されたクッション要素の実施例の模式的な上面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、患者に呼吸可能なガスの流れを供給するための患者インタフェースの実施例を示す。該患者インタフェースは、ここでは全体が参照番号１０により示される。
【００３６】
本実施例においては、患者インタフェース１０は、患者１２の口及び鼻をカバーするフルフェイス型マスクとして示されている。患者インタフェース１０は、本発明の範囲から逸脱することなく、代替として鼻マスク、口マスク又は全顔マスクとして示されても良いことは、留意されるべきである。
【００３７】
患者インタフェース１０は、クッション要素１４及びマスク殻部１６を有する。クッション要素１４は、患者１２の顔に接触し、患者の顔と患者インタフェース１０との間の界面において気密の封止を提供するよう構成される。クッション要素１４は通常は、シリコン又はその他のいずれかのゴム又は適切な弾性材料のような、柔らかい材料を有する。マスク殻部１６は、クッション要素１４を保持するための、柔軟な、半剛性の、又は剛性の支持構造を提供する。マスク殻部１６は通常、クッション要素１４の後側に接続され、ここで後側とは、使用の間に患者の顔に接触するクッション要素１４の側とは反対側のクッション要素１４の側を示す。マスク殻部１６は、クッション要素１４に着脱可能に接続されても良いし、固定的に接続されても良い。クッション要素１４とマスク殻部１６とは合わせて、この場合には患者１２の口及び鼻を受容するよう設計された、空洞を形成する。代替として、クッション要素１４とマスク殻部１６とが一体の部品として形成されても良いことは、留意されるべきである。
【００３８】
患者の顔から離れる方向を向く反対側において、マスク殻部１６は好適には、コネクタ１８を有する。当該コネクタ１８を介して、患者インタフェース１０は、ホース（図示されていない）に接続されても良く、該ホースを介して、呼吸可能なガスの流れが患者インタフェース１０へと送られることができる。マスク殻部１６は更に、ヘッドギア２０に接続される。当該ヘッドギア２０は、患者インタフェース１０を患者の頭部に装着するために用いられる。図１に示される実施例によれば、ヘッドギア２０は、剛性のフレーム２２と、底部及び上部ヘッドギアストラップ２４、２６を有する。これら底部及び上部ヘッドギアストラップ２４、２６は、ヘッドギア２０のフレーム２２に接続されても良く、マスク殻部１６及びクッション要素１４を患者の顔に付けるために用いられても良い。
【００３９】
図示された例においては、ヘッドギア２０は更に、額支持部２８を有する。当該額支持部２８は、患者の顔に付けられている間に患者インタフェース１０を安定化させることを可能とする。額支持部２８は、使用の間に患者にかかる圧力を低減させる。可能な限り額支持部２８を快適なものとするため、額支持部２８は更に、該額支持部２８に装着される額クッション３０を有する。当該額クッション３０も、本発明によれば（クッション要素１４と同様に）クッション要素とみなされる。
【００４０】
図２は、他の側からの、即ちクッション要素１４及び額クッション３０が患者の顔に接触する側からの、患者インタフェース１０、クッション要素１４及び額支持部２８の模式的な図を示す。
【００４１】
図３Ａ及び３Ｂは、本発明によるクッション要素１４の模式的な断面図及び模式的な上面図を示す。ここでは、クッション要素１４の構造及び技術的設計が詳細に示される。
【００４２】
図示された例においては、クッション要素１４は基本的に、３つの主な層、即ち顔接触層３２、多層反応構造３４、及び支持層３６を有する。顔接触層３２は、使用の間に患者の顔に接触するクッション要素１４の上端面を形成する。該顔接触層は、薄いエラストマーの膜からつくられても良く、皮膚にフレンドリな界面を提供する機能を持つ。支持層３６は、クッション要素１４の後側に配置され、ここで後側とは、通常マスク殻部１６に接続される側である。当該支持層３６は好適には、顔接触層３２及び反応層３４をつくる材料よりも剛性であり弾力性に乏しいゴム材料からつくられる。顔接触層３２及び反応層３４は、同じ基材を有しても良いし、又は異なる材料からつくられても良い。支持層３６は、力学的な安定性を提供するべきものである。しかしながら、力学的な安定性を提供する機能がマスク殻部１６自体により満たされる場合には、当該支持層３６は必ずしも必要とはされないことは、留意されるべきである。反応層３４はこの場合、（図３Ａに示されるように）顔接触層３２と支持層３６との間に挟持される代わりに、顔接触層３２とマスク殻部１６との間に挟持されることとなる。いずれの代替例も可能である。また、顔接触層３２が反応構造３４の一部を形成すること、即ち顔接触層３２が反応構造３４の一体部分であり該構造の上端面を形成することも可能である。
【００４３】
本発明のクッション要素１４の中心的な特徴のひとつは、多層反応構造３４の構造及び技術的設計である。反応構造３４は、複数のアクチュエータ３８、４０を有する。これらアクチュエータ３８、４０は、患者１２の顔に向かって及び顔から離れる方向に、第１の軸４２に沿って、クッション要素１４の顔接触層３２を動かすよう構成される。アクチュエータ３８、４０は好適には、顔接触層３２に垂直な方向に、即ちクッション要素１４と患者１２の顔との間の界面に垂直な方向に、顔接触層３２を動かすよう構成される。
【００４４】
反応構造３４は、２つのアクチュエータ群、即ち第１のアクチュエータ３８を有する第１のアクチュエータ群と、第２のアクチュエータ４０を有する第２のアクチュエータ群と、を有する。第１のアクチュエータ３８のそれぞれは、２つの対向電極４４を有し、第２のアクチュエータ４０のそれぞれは、２つの対向電極４６を有する。第１及び第２のアクチュエータ３８、４０の各々は更に、それぞれ電極４４及び４６間に配置された電気活性高分子材料４８を有する。第１及び第２のアクチュエータ３８、４０は好適には、同じ設計を持つ。しかしながら、これらアクチュエータは、反応構造３４内における配置に関して、互いと異なる。
【００４５】
反応構造３４は、内部では複数の層に分割される。該構造は、第１の層５０及び第２の層５２を有する。これら第１及び第２の層５０、５２は好適には、互いに平行に配置され、顔接触層３２に平行に、即ち好適には第１の軸４２に垂直に配置される。第１の層５０は、第１のアクチュエータ群３８の電極４４を有する。第２の層５２は、第２のアクチュエータ群４０の電極４６を有する。第１の層５０のそれぞれは、第１のアクチュエータ３８の複数の電極４４を有する。第２の層５２のそれぞれは好適には、第２のアクチュエータ４０の複数の電極４６を有する。電極４４、４６は、各層５０、５２においては好適には、互いから離隔される。第１及び第２の層５０、５２は、互いに重ねられて配置される。第１の層５０と第２の層５０とが、互いに交番して重ねられて配置されることが特に好適である。このことは、第１の層５０のそれぞれ（反応構造３４の上端に配置された第１の層５０を除く）が、２つの隣接する第２の層５２の間に局所的に配置されることを意味する。同様に、第２の層５２のそれぞれ（反応構造３４の最低部に配置された第２の層５２を除く）は、２つの隣接する第１の層５０の間に局所的に配置される。
【００４６】
以上に説明された構造により、第１のアクチュエータ３８の電極４４は、第１の軸４２に沿って、第２のアクチュエータ４０の電極４６から離隔される。しかしながら、第１のアクチュエータ３８の電極４４は、この方向にアクチュエータ４０の電極４６から離隔されるのみならず、これを横切る方向においても離隔される。図３Ａに示されるように、第１のアクチュエータ３８の電極４４はまた、第１の軸４２について、第２のアクチュエータ４０の電極４６に対して空間的にオフセットされて配置される。斯くして、第１のアクチュエータ３８の電極４４と第２のアクチュエータ４０の電極４６とは、インタレースされた態様で配置され、第１の電極４４は、互いに横方向となる２つの方向において、第２の電極４６から空間的にオフセットされる。
【００４７】
斯くして、多層反応構造３４は、互いに対して平行に配置され、第１及び第２の層５０、５２に垂直に配置された、複数の列を有する。第１の列は、第１のアクチュエータ３８の電極４４を有し、第２の列は、第２のアクチュエータ４０の電極４６を有する。これら第１の列と第２の列とは、互いに交番して並んで配置される。図３Ａに示された例においては、第１の列のそれぞれは、第１のアクチュエータ３８の３つの電極を有し、第２の列のそれぞれは、第２のアクチュエータ４０の３つの電極４６を有する。また、第１の列と第２の列とは、第１の軸４２に沿って、互いから空間的にオフセットされていると言うこともできる。第１の列は、第２の列に直接に隣接して配置され（間隙が間にない）ても良いことは、留意されるべきである。このことは、とり得る最も密な構成に導く。しかしながら、第１の列と第２の列との間に（小さな）間隙があっても良い。
【００４８】
上述したクッション要素１４内のアクチュエータ構成は、以下の幾つかの利点をもたらす。
【００４９】
１．電気活性高分子（ＥＡＰ）アクチュエータの使用が、ＥＡＰアクチュエータの電極４４、４６に電圧をかけることにより、クッション要素１４内に大きな歪みを生成することを可能とする。それぞれ電極４４、４６間に挟持されたＥＡＰ層の厚さは、印加される電圧によって制御され得る。これに応じて、或る方向における厚さの変化が、垂直な方向における長さの変化に帰着する。従って、クッション要素１４の厚さと長さの両方が、制御されることができる。斯くして、ＥＡＰアクチュエータ３８、４０を作動及び停止することにより、予め定義されたパターンで第１の軸４２に沿って顔接触層３２を動かすために、反応構造３４を膨張及び収縮させることが可能となる。
【００５０】
２．第１及び第２のＥＡＰアクチュエータ３８、４０は好適には、交番する態様で作動させられる。このことは、顔接触層３２の起伏のある又は波状の動きに帰着する。斯かる顔接触層３２の起伏のある又は波状の動きは、クッション要素１４の封止挙動を維持しつつ、同時に患者１２の顔における滑らかなマッサージ効果をもたらす。第１及び第２のＥＡＰアクチュエータ３８、４０の離隔された配置及び交番する作動により、患者１２の顔における静的な圧点を防止することも更に可能である。
【００５１】
３．第１及び第２のＥＡＰアクチュエータ３８、４０の上述したインタレースされた配置により、これらアクチュエータを互いに非常に近接して配置することが更に可能となる。第１のアクチュエータ列と第２のアクチュエータ列との間には、ほとんど間隙が必要とされない。第１の軸４２に沿って上から又は下からクッション要素１４をみたときに、第１のアクチュエータ３８の電極４４が第２のアクチュエータ４０の電極４６に重ならないことが、特に好適である。それ故、非常に小型のアクチュエータ構成が実現され得る。
【００５２】
４．また、異なる層５０、５２におけるＥＡＰアクチュエータ３８、４０のインタレースされた配置により、アクチュエータ３８、４０が互いに比較的近接して配置されていても、短絡及び電気アークが防止される。第１のアクチュエータ３８の電極４４に印加される電圧は、第２のアクチュエータ４０の電極４６に影響を与えないか、又は少なくとも大きくは影響を与えない。
【００５３】
図３Ｂは、クッション要素１４の詳細Ｂを上面図で示す。電極４４、４６のそれぞれは好適には、顔接触層３２に平行に、即ち好適には第１の軸４２に垂直に、反応構造３４内において延在する長細のストライプとして実現されることが分かる。十分な気密の封止を提供するため、これら電極のストライプ４４、４６は、使用の間に患者１２の口及び／又は鼻を囲む同心の閉じたループとして配置されることが、更に好適である。
【００５４】
電極４４、４６の幅ｗは、比較的自由に設計され得る。しかしながら、本出願人の実験は、幅ｗが１００μｍ乃至１００ｍｍである場合に、最良のマッサージ効果が実現され得ることを示している。
【００５５】
クッション要素１４の上述した構造は、マスク１０の気密封止を形成する主クッションにおいて用いられ得るのみならず、代替として又はこれに加えて、額クッションにおいて用いられ得ることは、更に留意されるべきである。
【００５６】
本発明は図面及び以上の記述において説明され記載されたが、斯かる説明及び記載は説明するもの又は例示的なものであって限定するものではないとみなされるべきであり、本発明は開示された実施例に限定されるものではない。図面、説明及び添付される請求項を読むことにより、請求される本発明を実施化する当業者によって、開示された実施例に対する他の変形が理解され実行され得る。
【００５７】
請求項において、「有する（comprising）」なる語は他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの（a又はan）」なる不定冠詞は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又はその他のユニットが、請求項に列記された幾つかのアイテムの機能を実行しても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。
【００５８】
請求項におけるいずれの参照記号も、請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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