УСТРОЙСТВО С КОЛЕБЛЮЩИМСЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ НА ВЫДОХЕ
OSCILLATING POSITIVE EXPIRATORY PRESSURE DEVICE

СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
[001] По данной заявке испрашивают приоритет предварительной заявки США №61/731,861, поданной 30 ноября 2012 года, находящейся на рассмотрении, предварительной заявки США №61/733,791, поданной 5 декабря 2012 года, находящейся на рассмотрении, и предварительной заявки США №61/781,533, поданной 14 марта, 2013, находящейся на рассмотрении, все содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[002] Настоящее изобретение относится к дыхательному лечебному устройству и, в частности, к устройству с колеблющимся положительным давлением на выдохе («OPEP»).
ПРЕДПОСЫЛКИ
[003] Каждый день человек может продуцировать боле 30 миллилитров мокроты, что представляет собой определенный тип бронхиальной секреции. Обычно, эффективного кашля достаточно для того, чтобы разрыхлить выделения и удалить из дыхательных путей организма. Однако, для индивидуумов, страдающих более значительной бронхиальной обструкцией, такой как спавшиеся дыхательные пути, одного кашля может не быть достаточно для того, чтобы удалить обструкцию.
[004] OPEP терапия представляет эффективный способ гигиены бронхов для удаления бронхиального секрета в организме человека и является важным аспектом при лечении и продолжении ухода за пациентами с бронхиальной обструкцией, такими как те, которые страдают от хронической обструктивной болезни легких. Полагают, что OPEP терапия, или колебания давления на выдохе, во рту во время выдоха эффективно передает колеблющееся встречное давление в легкие, тем самым раскрывая дыхательные пути с обструкцией и разрыхляя секрет, вносящий вклад в бронхиальную обструкцию.
[005] OPEP терапия представляет собой перспективную форму лечения, поскольку ей можно легко научить большинство пациентов, и такие пациенты могут взять ответственность за осуществление OPEP терапии на всем протяжении госпитализации, а также дома. С этой целью разработано множество портативных OPEP устройств.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ
[006] В одном из аспектов, дыхательное лечебное устройство содержит корпус, который вмещает по меньшей мере одну камеру, впуск камеры, выполненный с возможностью принимать воздух по меньшей мере в одну камеру, по меньшей мере один выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху выходить по меньшей мере из одной камеры, и путь потока, определяемый между впуском камеры и по меньшей мере одним выпуском камеры. Отверстие располагают по меньшей мере в одной камере вдоль пути потока так, что путь потока проходит через отверстие. Крыльчатку располагают смежно с отверстием и выполняют с возможностью поворачиваться в ответ на поток воздуха через отверстие. Периферийная часть крыльчатки находится под углом относительно центральной части крыльчатки для того, чтобы направлять по существу весь поток воздуха через отверстие к определенной стороне крыльчатки, когда центральная часть крыльчатки по существу совмещена с отверстием. Центральная часть крыльчатки может быть по существу плоской.
[007] В другом аспекте ограничительный элемент функционально связан с крыльчаткой и выполнен с возможностью поворота между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока менее ограничен. Ограничительный элемент и крыльчатку можно функционально соединять посредством стержня. Ограничительный элемент может иметь центр масс, смещенный относительно оси вращения стержня. Сила тяжести может смещать ограничительный элемент и крыльчатку в направлении положения, в котором центральная часть крыльчатки не совмещена с отверстием.
[008] В другом аспекте дыхательное лечебное устройство содержит корпус, который вмещает по меньшей мере одну камеру, впуск камеры, выполненный с возможностью принимать воздух по меньшей мере в одну камеру, по меньшей мере один выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху выходить по меньшей мере из одной камеры, и путь потока, который определен между впуском камеры и по меньшей мере одним выпуском камеры. Отверстие располагают по меньшей мере в одной камере вдоль пути потока так, что путь потока проходит через отверстие. Крыльчатку располагают смежно с отверстием, и она выполнена с возможностью поворота в ответ на поток воздуха через отверстие. Периферийная часть крыльчатки выполнена с возможностью изгибаться относительно центральной части крыльчатки в ответ на поток воздуха через отверстие. Крыльчатка может быть по существу плоской.
[009] В другом аспекте гибкость периферийной части крыльчатки может быть больше, чем гибкость центральной части крыльчатки. Периферийную часть крыльчатки и центральную часть крыльчатки можно разделять посредством по меньшей мере одной шарнирной точки. По меньшей мере одна шарнирная точка может содержать канал.
[010] В другом аспекте ограничительный элемент функционально связан с крыльчаткой, ограничительный элемент выполнен с возможностью поворота между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока менее ограничен.
[011] В другом аспекте дыхательное лечебное устройство содержит корпус, который вмещает по меньшей мере одну камеру, впуск камеры, выполненный с возможностью принимать воздух по меньшей мере в одну камеру, по меньшей мере один выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху выходить по меньшей мере из одной камеры, и путь потока, который определен между впуском камеры и по меньшей мере одним выпуском камеры. Отверстие располагают по меньшей мере в одной камере вдоль пути потока так, что путь потока проходит через отверстие. Крыльчатку располагают смежно с отверстием, и она выполнена с возможностью поворота в ответ на поток воздуха через отверстие. Крыльчатку смещают в направлении положения, в котором центральная часть крыльчатки не совмещена с отверстием. Крыльчатка может быть по существу плоской.
[012] В еще одном аспекте крыльчатку смещают посредством эластичной ленты. Конец эластичной ленты можно прикреплять к стороне крыльчатки, противоположной стороне крыльчатки, смежной с отверстием.
[013] В другом аспекте ограничительный элемент функционально связан с крыльчаткой, ограничительный элемент выполнен с возможностью поворота между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока менее ограничен. Ограничительный элемент и крыльчатку можно функционально соединять посредством стержня. Ограничительный элемент может иметь центр масс, смещенный относительно оси вращения стержня. Сила тяжести может смещать ограничительный элемент и крыльчатку в направлении положения, в котором центральная часть крыльчатки не совмещена с отверстием.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
[014] На фиг. 1 представлен вид спереди в перспективе для OPEP устройства;
[015] на фиг. 2 представлен вид сзади в перспективе для OPEP устройства с фиг. 1;
[016] на фиг. 3 представлен вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии III на фиг. 1, для OPEP устройства, показанного без внутренних компонентов OPEP устройства;
[017] на фиг. 4 представлен разборный вид OPEP устройства с фиг. 1, которое показано с внутренними компонентами OPEP устройства;
[018] на фиг. 5 представлен вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии III на фиг. 1, для OPEP устройства, которое показано с внутренними компонентами OPEP устройства;
[019] на фиг. 6 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии VI на фиг. 1, для OPEP устройства, которое показано с внутренними компонентами OPEP устройства;
[020] на фиг. 7 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии VII на фиг. 1, для OPEP устройства, которое показано с внутренними компонентами OPEP устройства;
[021] на фиг. 8 представлен вид спереди в перспективе ограничительного элемента, который функционально связан с крыльчаткой;
[022] на фиг. 9 представлен вид сзади в перспективе ограничительного элемента, который функционально связан с крыльчаткой, показанной на фиг. 8;
[023] на фиг. 10 представлен вид спереди ограничительного элемента, который функционально связан с крыльчаткой, показанной на фиг. 8;
[024] на фиг. 11 представлен вид сверху ограничительного элемента, который функционально связан с крыльчаткой, показанной на фиг. 8;
[025] на фиг. 12 представлен вид спереди в перспективе для переменного сопла, показанного без потока выдыхаемого воздуха через него;
[026] на фиг. 13 представлен вид сзади в перспективе переменного сопла с фиг. 12, показанного без потока выдыхаемого воздуха через него;
[027] на фиг. 14 представлен вид спереди в перспективе переменного сопла с фиг. 12, показанного с большим потоком выдыхаемого воздуха через него;
[028] на фиг. 15A-C представлен внутренний вид сверху на OPEP устройство с фиг. 1, который показывает образцовую иллюстрацию работы OPEP устройства с фиг. 1;
[029] на фиг. 16 представлен вид спереди в перспективе для другого варианта осуществления переменного сопла, показанного без потока выдыхаемого воздуха через него;
[030] на фиг. 17 представлен вид сзади в перспективе для переменного сопла с фиг. 16, показанного без потока выдыхаемого воздуха через него;
[031] на фиг. 18 представлен вид спереди в перспективе второго варианта осуществления OPEP устройства;
[032] на фиг. 19 представлен вид сзади в перспективе для OPEP устройства с фиг. 8;
[033] на фиг. 20 представлен разборный вид OPEP устройства с фиг. 18, показанного с внутренними компонентами OPEP устройства;
[034] на фиг. 21 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I на фиг. 18, для OPEP устройства, показанного с внутренними компонентами OPEP устройства;
[035] на фиг. 22 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии II на фиг. 18, для OPEP устройства, показанного с внутренними компонентами OPEP устройства;
[036] на фиг. 23 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии III на фиг. 18, для OPEP устройства, показанного с внутренними компонентами OPEP устройства;
[037] на фиг. 24 представлен вид спереди в перспективе для регулировочного механизма OPEP устройства с фиг. 18;
[038] на фиг. 25 представлен вид сзади в перспективе для регулировочного механизма с фиг. 24;
[039] на фиг. 26 представлен вид спереди в перспективе для ограничительного элемента, который функционально связан с крыльчаткой, для использования в OPEP устройстве с фиг. 18;
[040] на фиг. 27 представлен вид спереди в перспективе для регулировочного механизма с фиг. 24 в сборе с ограничительным элементом и крыльчаткой с фиг. 26;
[041] на фиг. 28 представлен частичный вид в разрезе для сборочного узла с фиг. 27 внутри OPEP устройства с фиг. 8;
[042] на фиг. 29A-B представлен частичный вид в разрезе, который иллюстрирует установку сборочного узла с фиг. 27 в OPEP устройство с фиг. 18;
[043] на фиг. 30 представлен вид спереди для OPEP устройства с фиг. 18, который иллюстрирует аспект регулируемости OPEP устройства;
[044] на фиг. 31 представлен частичный вид в разрезе для сборочного узла с фиг. 27 внутри OPEP устройства с фиг. 18;
[045] на фиг. 32A-B представлен частичный вид в разрезе, выполненном вдоль линии III на фиг. 18, для OPEP устройства, который иллюстрирует возможные конфигурации OPEP устройства;
[046] на фиг. 33A-B представлен внутренний вид сверху, который иллюстрирует регулируемость OPEP устройства с фиг. 18;
[047] на фиг. 34A-B представлен внутренний вид сверху для OPEP устройства с фиг. 18, который иллюстрирует регулируемость OPEP устройства;
[048] на фиг. 35 представлен вид спереди в перспективе для другого варианта осуществления OPEP устройства;
[049] на фиг. 36 представлен вид сзади в перспективе для OPEP устройства с фиг. 35;
[050] на фиг. 37 представлен вид в перспективе для нижней части OPEP устройства с фиг. 35;
[051] на фиг. 38 представлен разборный вид для OPEP устройства с фиг. 35;
[052] на фиг. 39 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I на фиг. 35, который показан без внутренних компонентов OPEP устройства;
[053] на фиг. 40 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I на фиг. 35, показанный с внутренними компонентами OPEP устройства;
[054] на фиг. 41 представлен вид в перспективе спереди внутреннего корпуса OPEP устройства с фиг. 35;
[055] на фиг. 42 представлен вид в разрезе внутреннего корпуса, выполненном вдоль линии I на фиг. 41;
[056] на фиг. 43 представлен вид в перспективе крыльчатки OPEP устройства с фиг. 35;
[057] на фиг. 44 представлен вид спереди в перспективе для ограничительного элемента OPEP устройства с фиг. 35;
[058] на фиг. 45 представлен вид сзади в перспективе для ограничительного элемента с фиг. 44;
[059] на фиг. 46 представлен вид спереди для ограничительного элемента с фиг. 44;
[060] на фиг. 47 представлен вид спереди в перспективе для регулировочного механизма OPEP устройства с фиг. 35;
[061] на фиг. 48 представлен вид сзади в перспективе для регулировочного механизма с фиг. 47;
[062] на фиг. 49 представлен вид спереди в перспективе для регулировочного механизма с фиг. 47-48 в сборе с ограничительным элементом с фиг. 44-46 и крыльчаткой с фиг. 43;
[063] на фиг. 50 представлен вид спереди в перспективе для переменного сопла OPEP устройства с фиг. 35;
[064] на фиг. 51 представлен вид сзади в перспективе для переменного сопла с фиг. 50;
[065] на фиг. 52 представлен вид спереди в перспективе для одноходового клапана OPEP устройства с фиг. 35.
[066] на фиг. 53 представлен вид в перспективе для другого варианта осуществления дыхательного лечебного устройства;
[067] на фиг. 54 представлен разборный вид для дыхательного лечебного устройства с фиг. 53;
[068] на фиг. 55 представлен вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии I на фиг. 53, для дыхательного лечебного устройства показанного с внутренними компонентами устройства;
[069] на фиг. 56 представлен вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии II на фиг. 53, для дыхательного лечебного устройства, показанного с внутренними компонентами устройства;
[070] на фиг. 57 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии I на фиг. 53, для дыхательного лечебного устройства, который показывает часть образцового пути выдыхаемого потока;
[071] на фиг. 58 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии II на фиг. 53, который показывает часть образцового пути выдыхаемого потока;
[072] на фиг. 59 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии I на фиг. 53, который показывает часть образцового пути вдыхаемого потока;
[073] на фиг. 60 представлен другой вид в разрезе в перспективе, выполненного вдоль линии II на фиг. 53, который показывает часть образцового пути вдыхаемого потока;
[074] на фиг. 61 представлен вид спереди в перспективе для другого варианта осуществления дыхательного лечебного устройства;
[075] на фиг. 62 представлен вид сзади в перспективе для дыхательного лечебного устройства с фиг. 61;
[076] на фиг. 63A-B представлен вид спереди и вид сзади в перспективе для дыхательного лечебного устройства с фиг. 61, которые показывают отверстия, сформированные в корпусе устройства;
[077] на фиг. 64A-C представлен вид спереди для дыхательного лечебного устройства с фиг. 61, который иллюстрирует расположение переключателя относительно отверстий для того, чтобы избирательно управлять введением OPEP терапии на выдохе, вдохе или как на выдохе, так и на вдохе;
[078] на фиг. 65 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 62;
[079] на фиг. 66 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии II, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 62;
[080] на фиг. 67 представлен вид спереди в перспективе для другого варианта осуществления дыхательного лечебного устройства, выполненного с возможностью доставки терапии с порогом давления последовательно с OPEP терапией;
[081] на фиг. 68 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 67;
[082] на фиг. 69 представлен другой вид в разрезе, выполненном вдоль линии I, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 67;
[083] на фиг. 70 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии II, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 67;
[084] на фиг. 71 представлен вид спереди в перспективе для другого варианта осуществления дыхательного лечебного устройства, выполненного с возможностью доставки терапии с порогом давления параллельно с OPEP терапией;
[085] на фиг. 72 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии I, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 71;
[086] на фиг. 73 представлен другой вид в разрезе, выполненном вдоль линии I, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 71;
[087] на фиг. 74 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии II, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 7;
[088] на фиг. 75 представлен вид в разрезе, выполненном вдоль линии III, для дыхательного лечебного устройства с фиг. 71;
[089] на фиг. 76 представлена образцовая иллюстрация эффективного крутящего момента относительно ограничительного элемента и крыльчатки OPEP устройства с фиг. 35, когда ограничительный элемент поворачивают из закрытого положения в открытое положение во время периода выдоха;
[090] на фиг. 77A-D представлен вид в разрезе для OPEP устройства с фиг. 35, который иллюстрирует положение ограничительного элемента и крыльчатки в различных положениях, когда ограничительный элемент поворачивают из закрытого положения в открытое положение во время периода выдоха;
[091] на фиг. 78A-H представлены различные виды, которые иллюстрируют крутящие моменты, прикладываемые к ограничительному элементу и крыльчатке OPEP устройства с фиг. 35 во время периода выдоха, а также их модификации;
[092] на фиг. 79A-B представлен вид сверху, который иллюстрирует крутящий момент, прикладываемый к ограничительному элементу OPEP устройства с фиг. 35, и его модификации;
[093] на фиг. 80A-B представлен вид сверху, который иллюстрирует крутящие моменты, прикладываемые к ограничительному элементу и крыльчатке OPEP устройства с фиг. 35 во время периода выдоха, и его модификации;
[094] на фиг. 81А-Е представлен вид сверху для другого модифицированного ограничительного элемента;
[095] на фиг. 82A-C представлен вид в разрезе для OPEP устройства с фиг. 35, который показывает смещающий элемент, соединенный с крыльчаткой;
[096] на фиг. 83A-B представлен частичный вид в разрезе для OPEP устройства с фиг. 35, модифицированного для того, чтобы оно содержало челночный клапан;
[097] на фиг. 84A-84B представлен частичный вид в разрезе для OPEP устройства с фиг. 35, который показывает эффективные крутящие моменты относительно ограничительного элемента с дивертором и без него;
[098] на фиг. 85A-C представлен вид в разрезе для OPEP устройства с фиг. 35, адаптированного для поворота ограничительного элемента и крыльчатки во время периода вдоха; и,
[099] на фиг. 86A-C представлен частичный вид сверху для модифицированной крыльчатки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
2
2
[0100] OPEP терапия эффективна в пределах определенного диапазона условий работы. Например, взрослый человек может иметь скорость выдыхаемого потока в диапазоне от 10 до 60 литров в минуту и может поддерживать статическое давление на выдохе в диапазоне от 8 до 18 см HO. Полагают, что в пределах этих параметров OPEP терапия наиболее эффективна, когда изменение давления на выдохе (т. е., амплитуды) находится в диапазоне от 5 до 20 см HO с колебаниями с частотой от 10 до 40 Гц. В отличие от этого, подросток может иметь значительно более низкую скорость выдыхаемого потока и может поддерживать более низкое статическое давление на выдохе, тем самым изменяя условия работы, наиболее эффективные для введения OPEP терапии. Аналогичным образом, идеальные условия работы для некоторых страдающих дыхательным заболеванием или, в отличие от этого, для здорового атлета, могут отличаться от таковых для усредненного взрослого. Как описано ниже, компоненты раскрытых OPEP устройств можно выбирать и/или корректировать с тем, чтобы можно было идентифицировать и поддерживать идеальные условия работы (например, амплитуда и частота колеблющегося давления). Каждый из различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, достигает диапазонов частоты и амплитуды, которые попадают в желаемые диапазоны, изложенные выше. Каждый из различных вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, также может быть выполнен с возможностью достигать частоту и амплитуду, которые выпадают за пределы диапазонов, изложенных выше.
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0101] Сначала, со ссылкой на фиг. 1-4, представлены вид спереди в перспективе, вид сзади в перспективе, вид в разрезе спереди в перспективе и разборный вид для OPEP устройства 100. В иллюстративных целях внутренние компоненты OPEP устройства 100 не показаны на фиг. 3. OPEP устройство 100, в целом, содержит корпус 102, впуск 104 камеры, первый выпуск 106 камеры, второй выпуск 108 камеры (лучше всего видно на фиг. 2 и 7) и мундштук 109 в соединении по текучей среде с впуском 104 камеры. Хотя мундштук 109 представлен на фиг. 1-4 формированным как единое целое с корпусом 102, предполагают, что мундштук 109 может быть съемным и заменяемым на мундштук 109 другого размера или геометрической формы, при необходимости, чтобы поддерживать идеальные условия работы. В целом, корпус 102 и мундштук 109 можно конструировать из какого-либо прочного материала, такого как полимер. Один такой материал представляет собой полипропилен. Альтернативно, можно использовать акрилонитрилбутадиенстирол (ABS).
[0102] Альтернативно, другие или дополнительные средства сопряжения, такие как дыхательные трубки или газовые маски (не показано) можно прикреплять в соединении по текучей среде к мундштуку 109 и/или соединять с корпусом 102. Например, корпус 102 может содержать порт вдоха (не показано), который имеет отдельный одноходовой клапан для вдоха (не показано) в соединении по текучей среде с мундштуком 109 для того, чтобы позволять пользователю OPEP устройства 100 и вдыхать окружающий воздух через одноходовой клапан, и выдыхать через впуск 104 камеры, не убирая мундштук 109 OPEP устройства 100 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, любое число устройств доставки аэрозоля можно соединять с OPEP устройством 100, например, через порт вдоха, указанный выше, для одновременного введения аэрозоля и OPEP терапии. По существу, порт вдоха может содержать, например, эластомерный адаптор, или другой гибкий адаптор, способный приспосабливаться к различным мундштукам или выпускам конкретного устройства доставки аэрозоля, которое пользователь предполагает использовать с OPEP устройством 100. Как используют в настоящем документе, термин устройства доставки аэрозоля следует понимать как включающий, например, без ограничения, любой небулайзер, ингалятор мелкодисперсного тумана, ингалятор отмеренных доз под давлением, ингалятор сухого порошка, комбинацию приемной камеры и ингалятор отмеренных доз под давлением или тому подобное. Подходящие коммерчески доступные устройства доставки аэрозоля включают, без ограничения, небулайзер AEROECLIPSE, ингалятор RESPIMAT SOFT MIST, небулайзер LC Sprint, приемные камеры AEROCHAMBER PLUS, небулайзер MICRO MIST, небулайзеры SIDESTREAM, небулайзеры Inspiration Elite, FLOVENT pMDI, VENTOLIN pMDI, AZMACORT pMDI, BECLOVENT pMDI, QVAR pMDI и AEROBID PMDI, XOPENEX pMDI, PROAIR pMDI, PROVENT pMDI, SYMBICORT pMDI, TURBOHALER DPI и DISKHALER DPI. Описания подходящих устройств доставки аэрозоля можно найти в патентах США №№4566452; 5012803; 5012804; 5312046; 5497944; 5622162; 5823179; 6293279; 6435177; 6484717; 6848443; 7360537; 7568480; и 7905228, полное содержание которых включено в настоящий документ посредством ссылки.
[0103] На фиг. 1-4 корпус 102 в целом имеет геометрическую форму коробки. Однако можно использовать корпус 102 любой геометрической формы. Кроме того, впуск 104 камеры, первый выпуск 106 камеры и второй выпуск 108 камеры могут иметь любую геометрическую форму или ряд геометрических форм, таких как множество (т. е., больше чем один) круглых проходов или линейных щелей. Что более важно, следует принимать во внимание, что площадь поперечного сечения впуска 104 камеры, первого выпуска 106 камеры и второго выпуска 108 камеры являются лишь некоторыми факторами, влияющими на идеальные условия работы, описанные выше.
[0104] Предпочтительно, корпус 102 можно открывать с тем, чтобы к компонентам, содержащимся в нем, можно было периодически осуществлять доступ, очищать их, заменять или, при необходимости, переконфигурировать для того, чтобы поддерживать идеальные условия работы. По существу, корпус 102 представлен на фиг. 1-4 как содержащий переднюю секцию 101, среднюю секцию 103 и заднюю секцию 105. Переднюю секцию 101, среднюю секцию 103 и заднюю секцию 105 можно разъемно соединять друг с другом с помощью любых подходящих средств, таких как крепление защелкой, посадка с натягом и т. д. так, что между связанными секциями образуется уплотнение, достаточное для того, чтобы позволять OPEP устройству 100 должным образом вводить OPEP терапию.
[0105] Как показано на фиг. 3, путь 110 выдыхаемого потока, идентифицированный штриховой линией, определяют между мундштуком 109 и по меньшей мере одним из первого выпуска 106 камеры и второго выпуска 108 камеры (лучше видно на фиг. 7). Более конкретно, путь 110 выдыхаемого потока начинается на мундштуке 109, проходит через впуск 104 камеры и входит в первую камеру 114 или входную камеру. В первой камере 114 путь выдыхаемого потока делает поворот на 180 градусов, проходит через проход 116 камеры и входит во вторую камеру 118 или выходную камеру. Во второй камере 118 путь 110 выдыхаемого потока может выходить из OPEP устройства 100 через по меньшей мере один из первого выпуска 106 камеры и второго выпуска 108 камеры. Таким образом, путь 110 выдыхаемого потока «сложен» с самим собой, т. е. он обращает продольные направления между впуском 104 камеры и одним из первого выпуска 106 камеры или второго выпуска 108 камеры. Однако специалисты в данной области примут во внимание, что путь 110 выдыхаемого потока, идентифицируемый штриховой линией, является образцовым и что воздух, выдыхаемый в OPEP устройство 100 может течь в любом числе направлений или путей, когда он идет от мундштука 109 или впуска 104 камеры к первому выпуску 106 камеры или второму выпуску 108 камеры.
[0106] На фиг. 3 также представлены различные другие признаки OPEP устройства 100, связанные с корпусом 102. Например, стопор 122 препятствует открыванию ограничительного элемента 130 (см. фиг. 5), описанного ниже, в неправильном направлении; гнездо 124, который имеет геометрическую форму для того, чтобы вмещать ограничительный элемент 130, формируют вокруг впуска 104 камеры; и верхнюю несущую 126 и нижнюю несущую 128 формируют внутри корпуса 102 и выполняют с возможностью вмещать стержень, поворотно установленный между ними. Одну или несколько направляющих стенок 120 располагают во второй камере 118 для того, чтобы направлять выдыхаемый воздух вдоль пути 110 выдыхаемого потока.
[0107] Обращаясь к фиг. 5-7, представлены различные виды в разрезе в перспективе для OPEP устройства 100 с его внутренними компонентами. Внутренние компоненты OPEP устройства 100 содержат ограничительный элемент 130, крыльчатку 132 и необязательное переменное сопло 136. Как показано, ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 функционально соединяет стержень 134, поворотно установленный между верхней несущей 126 и нижней несущей 128, так что ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 можно поворачивать синхронно вокруг стержня 134. Как описано ниже более подробно, переменное сопло 136 содержит отверстие 138, выполненное с возможностью увеличения размера в ответ на поток выдыхаемого воздуха через него.
[0108] На фиг. 4-6 дополнительно проиллюстрировано разделение на первую камеру 114 и вторую камеру 118 внутри корпуса 102. Как описано ранее, впуск 104 камеры определяет вход в первую камеру 114. Ограничительный элемент 130 располагают в первой камере 114 относительно гнезда 124 вокруг впуска 104 камеры так, что его можно перемещать между закрытым положением, где ограничен поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 110 выдыхаемого потока через впуск 104 камеры, и открытым положением, где менее ограничен поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры. Аналогичным образом, переменное сопло 136, которое является необязательным, устанавливают или располагают в проходе 116 камеры, так что поток выдыхаемого воздуха, входящего в первую камеру 114, выходит из первой камеры 114 через отверстие 138 переменного сопла 136. Выдыхаемый воздух, выходящий из первой камеры 114 через отверстие 138 переменного сопла 136, входит во вторую камеру, которую определяют как пространство внутри корпуса 102, занимаемое крыльчаткой 132 и направляющими стенками 120. В зависимости от положения крыльчатки 132, выдыхаемый воздух после этого может выходить из второй камеры 118 через по меньшей мере один из первого выпуска 106 камеры и второго выпуска 108 камеры.
[0109] На фиг. 8-14 более подробно представлены внутренние компоненты OPEP устройства 100. Обращаясь сначала к фиг. 8-9, вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе показывают ограничительный элемент 130, функционально связанный с крыльчаткой 132 стержнем 134. По существу, ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 можно поворачивать вокруг стержня 134 так, что поворот ограничительного элемента 130 ведет к соответствующему повороту крыльчатки 132, и наоборот. Подобно корпусу 102, ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 можно создавать или конструировать из какого-либо прочного материала, такого как полимер. Предпочтительно, их конструируют из пластмассы с низким трением и с малой усадкой при отверждении. Одним таким материалом является ацеталь.
[0110] Как показано, ограничительный элемент 130, крыльчатку 132 и стержень 134 формируют в виде цельного компонента. Ограничительный элемент 130 в целом имеет геометрическую форму диска, а крыльчатка 132 является плоской. Ограничительный элемент 130 содержит в целом круглую грань 140, которая смещена относительно оси стержня 134 и имеет скошенный или скругленный край 142, геометрическая форма которого позволяет входит в зацепление с гнездом 124, сформированным вокруг впуска 104 камеры. Таким образом, ограничительный элемент 130 адаптируют для перемещения относительно впуска 104 камеры вокруг оси вращения, определяемой стержнем 134, так что ограничительный элемент 130 может входить в зацепление с гнездом 124 в закрытом положении для того, чтобы по существу герметизировать и ограничивать поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры. Однако предполагают, что ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 можно формировать в виде отдельных компонентов, которые можно соединять с помощью любого подходящего средства так, что они остаются независимо заменяемыми на ограничительный элемент 130 или крыльчатку 132 другой геометрической формы, размера или массы, которые выбирают для того, чтобы поддерживать идеальные условия работы. Например, ограничительный элемент 130 и/или крыльчатка 132 может содержать одну или несколько профилированных поверхностей. Альтернативно, ограничительный элемент 130 можно выполнять в виде клапана-бабочки.
[0111] Обращаясь к фиг. 10, представлен вид спереди ограничительного элемента 130 и крыльчатки 132. Как описано ранее, ограничительный элемент 130 содержит в целом круглую грань 140, смещенную относительно оси стержня 134. Ограничительный элемент 30 дополнительно содержит второе смещение, сконструированное для того, чтобы содействовать движению ограничительного элемента 130 между закрытым положением и открытым положением. Более конкретно, центр 144 грани 140 ограничительного элемента 130 смещен относительно плоскости, определяемой радиальным смещением и стержнем 134 или осью вращения. Другими словами, на одной стороне стержня 134 располагают бòльшую площадь поверхности грани 140 ограничительного элемента 130, чем на другой стороне стержня 134. Давление на впуске 104 камеры, получаемое от выдыхаемого воздуха, создает усилие, действующее на грань 140 ограничительного элемента 130. Поскольку центр 144 грани 140 ограничительного элемента 130 смешен, как описано выше, получаемая разность усилий создает крутящий момент вокруг стержня 134. Как дополнительно объяснено далее, этот крутящий момент облегчает движение ограничительного элемента 30 между закрытым положением и открытым положением.
[0112] Обращаясь к фиг. 11, представлен вид сверху ограничительного элемента 130 и крыльчатки 132. Как проиллюстрировано, крыльчатку 132 соединяют со стержнем 134 по углом 75° относительно грани 140 ограничительного элемента 30. Предпочтительно, угол будет оставаться между 60° и 80°, хотя предполагают, что угол крыльчатки 132 можно избирательно регулировать для того, чтобы поддерживать идеальные условия работы, как рассмотрено ранее. Также предпочтительным является то, что крыльчатку 132 и ограничительный элемент 130 выполняют так, что, когда OPEP устройство 100 полностью собирают, угол между центральной линией переменного сопла 36 и крыльчаткой 132 составляет между 10° и 25°, когда ограничительный элемент 130 находится в закрытом положении. Кроме того, независимо от конфигурации, предпочтительно комбинация ограничительного элемента 130 и крыльчатки 132 имеет центр тяжести, совмещенный со стержнем 134 или с осью вращения. При взгляде на настоящее раскрытие в целом специалистам в данной области будет видно, что угол крыльчатки 132 может быть ограничен размером или геометрической формой корпуса 102 и в целом будет меньше половины от полного поворота крыльчатки 132 и ограничительного элемента 130.
[0113] Обращаясь к фиг. 12 и 13, вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе для переменного сопла 136 представлен без потока выдыхаемого воздуха через него. В целом, переменное сопло 136 содержит верхнюю и нижнюю стенки 146, боковые стенки 148 и V-образные щели 150, образованные между ними. Как показано, переменное сопло в целом имеет геометрическую форму клапана типа «утиный нос». Однако следует принимать во внимание, что также можно использовать сопла или клапаны других геометрических форм и размеров. Переменное сопло 136 также может содержать губу 152, выполненную с возможностью установки переменного сопла 36 внутри корпуса 102 между первой камерой 114 и второй камерой 118. Переменное сопло 136 можно конструировать или формовать из какого-либо материала, обладающего подходящей гибкостью, такого как силикон, и предпочтительно с использованием стенок толщиной между 0,50 и 2,00 миллиметра и шириной отверстия между 0,25 и 1,00 миллиметра или меньше, в зависимости от производственных возможностей.
[0114] Как описано ранее, переменное сопло 136 является необязательным для работы OPEP устройства 100. Также следует принимать во внимание, что OPEP устройство 100 альтернативно может не иметь ни проход 116 камеры, ни переменное сопло 136, и, таким образом, содержать однокамерный вариант осуществления. Несмотря на функционал без переменного сопла 136, эффективность OPEP устройства 100 в более широком диапазоне скоростей выдыхаемого потока улучшена, когда OPEP устройство 100 работает с использованием переменного сопла 136. Проход 116 камеры, когда используют без переменного сопла 136, или отверстие 138 переменного сопла 136, когда содержится переменное сопло 136, служит для того, чтобы создавать струю выдыхаемого воздуха, которая имеет увеличенную скорость. Как изложено более подробно далее, увеличенная скорость выдыхаемого воздуха, входящего во вторую камеру 118 ведет к пропорциональному увеличению усилия, прикладываемого выдыхаемым воздухом к крыльчатке 132 и, в свою очередь, увеличенному крутящему моменту вокруг стержня 134, все это влияет на идеальные условия работы.
[0115] Без переменного сопла 136, отверстие между первой камерой 114 и второй камерой 118 является фиксированным в соответствии с размером, геометрической формой и площадью поперечного сечения прохода 116 камеры, который можно избирательно регулировать с помощью любых подходящих средств, таких как замена средней секции 103 или задней секции 105 корпуса. С другой стороны, когда переменное сопло 136 содержится в OPEP устройстве 100, отверстие между первой камерой 114 и второй камерой 118 определяют посредством размера, геометрической формы и площади поперечного сечения отверстия 38 переменного сопла 136, которые могут варьировать в соответствии со скоростью потока выдыхаемого воздуха и/или давления в первой камере 114.
[0116] Обращаясь к фиг. 4, представлен вид спереди в перспективе для переменного сопла 136 с потоком выдыхаемого воздуха через него. Один аспект переменного сопла 136, представленного на фиг. 14, состоит в том, что, когда отверстие 138 открывается в ответ на поток выдыхаемого воздуха через него, форма поперечного сечения отверстия 138 остается в целом прямоугольной, что во время введения OPEP терапии ведет к меньшему падению давления через переменное сопло 136 из первой камеры 114 (см. фиг. 3 и 5) во вторую камеру 118. В целом, согласованной прямоугольной формы отверстия 138 переменного сопла 136 во время увеличенной скорости потока достигают с помощью V-образных щелей 150, сформированных между верхней и нижней стенками 146 и боковыми стенками 148, которые служат для того, чтобы позволять боковым стенкам 148 гнуться без ограничения. Предпочтительно, V-образные щели 150 являются настолько тонкими, насколько возможно, чтобы минимизировать утечку выдыхаемого воздуха через них. Например, V-образные щели 150 могут быть приблизительно 0,25 миллиметра в ширину, но в зависимости от производственных возможностей, могут находиться в диапазоне между 0,10 и 0,50 миллиметра. Выдыхаемый воздух, который утекает через V-образные щели 150, в конечном итоге направляют вдоль пути выдыхаемого потока с помощью направляющих стенок 120 во второй камере 118, выступающих из корпуса 102.
[0117] Следует принимать во внимание, что многие факторы вносят вклад во влияние, которое переменное сопло 136 оказывает на эффективность OPEP устройства 100, включая геометрию и материал переменного сопла 136. Только в качестве примера, для того, чтобы достигать целевой частоты колеблющегося давления между 10 и 13 Гц при скорости выдыхаемого потока 15 литров в минуту, в одном из вариантов осуществления можно использовать проход или отверстие 1,0 на 20,0 миллиметра. Однако поскольку возрастает скорость выдыхаемого потока, частота колеблющегося давления в этом варианте осуществления также возрастает, хотя при скорости, слишком высокой, если сравнивать с целевой частотой. Для того чтобы достичь целевой частоты колеблющегося давления между 18 и 20 Гц при скорости выдыхаемого потока 45 литров в минуту, в том же варианте осуществления можно использовать проход или отверстие 3,0 на 20,0 миллиметра. Такая зависимость демонстрирует желательность прохода или отверстия, которое увеличивает площадь поперечного сечения с ростом скорости выдыхаемого потока для того, чтобы ограничивать падение давления на переменном сопле 136.
[0118] Обращаясь к фиг. 15A-C, внутренний вид сверху для OPEP устройства 100 представляет образцовую иллюстрацию работы OPEP устройства 100. В частности, на фиг. 15A представлен ограничительный элемент 130 в начальном или закрытом положении, в котором поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры ограничен, а крыльчатка 132 находится в первом положении, направляющем поток выдыхаемого воздуха в направлении первого выпуска 106 камеры. На фиг. 15B представлен этот ограничительный элемент 130 в частично открытом положении, в котором поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры менее ограничен, а крыльчатка 132 непосредственно выровнена со струей выдыхаемого воздуха, выходящего из переменного сопла 136. На фиг. 15C представлен ограничительный элемент 130 в открытом положении, в котором поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры еще менее ограничен, а крыльчатка 132 находится во втором положении, направляющем поток выдыхаемого воздуха в направлении второго выпуска 108 камеры. Следует принимать во внимание, что цикл, описанных ниже, являешься лишь примером работы OPEP устройства 100 и что многие факторы могут влиять на работу OPEP устройства 100 таким образом, который ведет к отклонению от описанного цикла. Однако во время работы OPEP устройства 100, ограничительный элемент 130 и крыльчатка 132 в целом будут двигаться между положениями, представленными на фиг. 15A и 15C.
[0119] Во время введения OPEP терапии, ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 можно изначально располагать, как показано на фиг. 15A. В этом положении ограничительный элемент 130 находится в закрытом положении, в котором поток выдыхаемого воздуха вдоль пути выдоха через впуск 104 камеры по существу ограничен. По существу, на впуске 104 камеры давление на выдохе начинает возрастать, когда пользователь выдыхает в мундштук 108. Поскольку на впуске 104 камеры давление на выдохе возрастает, возрастает соответствующее усилие, действующее на грань 140 ограничительного элемента 130. Как объяснено ранее, поскольку центр 144 грани 140 смещен относительно плоскости, определяемой посредством радиальным смещением и стержнем 134, получаемое суммарное усилие создает отрицательный или открывающий крутящий момент вокруг стержня. В свою очередь, открывающий крутящий момент смещает ограничительный элемент 130, чтобы с поворотом открыться, позволяя выдыхаемому воздуху входить в первую камеру 114, и смещает крыльчатку 132 из ее первого положения. Поскольку ограничительный элемент 130 открыт и выдыхаемый воздух может попадать в первую камеру 114, давление на впуске 104 камеры начинает падать, усилие, действующее на грань 140 ограничительного элемента, начинает снижаться, а крутящий момент, смещающий открытый ограничительный элемент 130, начинает снижаться.
[0120] Поскольку выдыхаемый воздух продолжает входить в первую камеру 114 через впуск 104 камеры, его направляют вдоль пути 110 выдыхаемого потока с помощью корпуса 102 до тех пор, пока он не достигнет прохода 116 камеры, расположенного между первой камерой 114 и второй камерой 118. Если OPEP устройство 100 работает без переменного сопла 136, выдыхаемый воздух ускоряется через проход 116 камеры из-за уменьшения площади поперечного сечения для того, чтобы формировать струю выдыхаемого воздуха. Аналогичным образом, если OPEP устройство 100 работает с переменным соплом 136, выдыхаемый воздух ускоряется через отверстие 138 переменного сопла 136, в котором давление через отверстие 138 заставляет отгибаться боковые стенки 148 переменного сопла 136 наружу, тем самым увеличивая размер отверстия 138, а также получаемый поток выдыхаемого воздуха через него. Если какой-то выдыхаемый воздух утекает через V-образные щели 150 переменного сопла 36, его направляют назад в направлении струи выдыхаемого воздуха и вдоль пути выдыхаемого потока с помощью направляющих стенок 120, выступающих внутрь корпуса 102.
[0121] Затем, когда выдыхаемый воздух выходит из первой камеры 114 через переменное сопло 136 и/или проход 116 камеры и входит во вторую камеру 118, его направляют с помощью крыльчатки 132 в направлении передней секции 101 корпуса 102, в которой ему приходится изменить направление перед выходом из OPEP устройства 100 через открытый выход 106 первой камеры. В результате изменения направления выдыхаемого воздуха в направлении передней секции 101 корпуса 102, давление накапливается во второй камере 118 около передней секции 101 корпуса 102, что дает усилие на смежной крыльчатке 132 и создает дополнительный отрицательный или открывающий крутящий момент вокруг стержня 134. Объединенные открывающие крутящие моменты, созданные вокруг стержня 134 из усилий, действующих на грань 140 ограничительного элемента 130 и крыльчатку 132, заставляют ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 поворачиваться вокруг стержня 134 из положения, представленного на фиг. 15A, в направлении положения, представленного на фиг. 15B.
[0122] Когда ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 поворачивают в положение, показанное на фиг. 15B, крыльчатка 132 пересекает струю выдыхаемого воздуха, выходящую из переменного сопла 136 или прохода 116 камеры. Изначально, струя выдыхаемого воздуха, выходящая из переменного сопла 136 или прохода 116 камеры, обеспечивает усилие на крыльчатке 132, которое, наряду с импульсом крыльчатки 132, стержня 134 и ограничительного элемента 130, толкает крыльчатку 132 и ограничительный элемент 130 в положение, показанное на фиг. 15C. Однако около положения, представленного на фиг. 15B, усилие, действующее на крыльчатку 132, от выдыхаемого воздуха, выходящего из переменного сопла 136 также переключает с отрицательного или открывающего крутящего момента на положительный или закрывающий крутящий момент. Более конкретно, когда выдыхаемый воздух выходит из первой камеры 114 через переменное сопло 136 и входит во вторую камеру 118, его направляют с помощью крыльчатки 132 в направлении передней секции 101 корпуса 102, где ему приходится сменить направление перед выходом из OPEP устройства 100 через открытый выход 108 второй камеры. В результате изменения направления выдыхаемого воздуха в направлении передней секции 101 корпуса 102, давление накапливается во второй камере 118 около передней секции 101 корпуса 102, тем самым создавая усилие на смежной крыльчатке 132 и создавая положительный или закрывающий крутящий момент вокруг стержня 134. Поскольку крыльчатка 132 и ограничительный элемент 130 продолжают перемещаться ближе к положению, представленному на фиг. 5C, давление, накапливаемое в камере 118 секции около передней секции 101 корпуса 102, и, в свою очередь, положительный или закрывающий крутящий момент вокруг стержня 134, продолжает возрастать, поскольку поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 110 выдыхаемого потока и через впуск 104 камеры даже еще менее ограничен. Между тем, несмотря на то, что крутящий момент вокруг стержня 134 от усилия, действующего на ограничительном элементе 130 также переключается с отрицательного или открывающего крутящего момента на положительный или закрывающий крутящий момент около положения, показанного на фиг. 15B, его величина по существу незначительна, когда ограничительный элемент 130 и крыльчатку 132 поворачивают из положения, представленного на фиг. 15B, в положение, представленное на фиг. 15C.
[0123] По достижении положения, представленного на фиг. 15C, и из-за увеличенного положительного или закрывающего крутящего момента вокруг стержня 134, крыльчатка 132 и ограничительный элемент 130 меняют направление и начинают поворачиваться назад в направлении положения, представленного фиг. 15B. Когда крыльчатка 132 и ограничительный элемент 130 достигают положения, представленного на фиг. 15B, и возрастающее ограничивают поток, выдыхаемый через впуск 104 камеры, положительный или закрывающий крутящий момент вокруг стержня 134 начинает снижаться. Когда ограничительный элемент 130 и крыльчатка 132 достигают положения 130, представленного на фиг. 15B, крыльчатка 132 пересекает струю выдыхаемого воздуха, выходящую из переменного сопла 136 или прохода 116 камеры, тем самым создавая усилие на крыльчатке 132, которое наряду с импульсом крыльчатки 132, стержня 134 и ограничительного элемента 130 толкает крыльчатку 32 и ограничительный элемент 130 назад в положение, представленное на фиг. 15A. После возвращения ограничительного элемента 130 и крыльчатки 132 в положение, представленное на фиг. 15A, поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры ограничен, а описанный выше цикл повторяется.
[0124] Следует принимать во внимание, что во время одного периода выдоха, описанный выше цикл будет повторяться множество раз. Таким образом, посредством повторного движения ограничительного элемента 130 между закрытым положением, в котором ограничен поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры, и открытым положением, в котором поток выдыхаемого воздуха через впуск 104 камеры менее ограничен, колеблющееся встречное давление передают пользователю OPEP устройства 100 и вводят OPEP терапию.
[0125] Далее, обращаясь к фиг. 16-17, представлен альтернативный вариант осуществления переменного сопла 236. Переменное сопло 236 можно использовать в OPEP устройстве 100 в качестве альтернативы переменному соплу 136, описанному выше. Как показано на фиг. 16-7, переменное сопло 236 содержит отверстие 238, верхнюю и нижнюю стенки 246, боковые стенки 248 и губу 252, выполненную с возможностью установки переменного сопла 236 внутри корпуса OPEP устройства 100 между первой камерой 114 и второй камерой 118 аналогично переменному соплу 136. Подобно переменному соплу 136, представленному на фиг. 12-13, переменное сопло 236 можно конструировать или формовать из какого-либо материала, который имеет подходящую гибкость, такого как силикон.
[0126] Во время введения OPEP терапии, когда отверстие 238 переменного сопла 236 открывается в ответ на поток выдыхаемого воздуха через него, форма поперечного сечения отверстия 238 остается в целом прямоугольной, результатом чего является меньшее падение давления через переменное сопло 236 между первой камерой 114 и второй камерой 118. В целом согласованной прямоугольной формы отверстия 238 переменного сопла 236 во время увеличенной скорости потока достигают посредством тонких складчатых стенок, сформированных в верхней и нижней стенках 246, которые позволяют боковым стенкам 248 изгибаться легче и с меньшим сопротивлением. Дополнительное преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что нет утечки из верхней и нижней стенок 246, пока выдыхаемый воздух течет через отверстие 238 переменного сопла 236, такое как, например, V-образные щели 150 переменного сопла 136, представленного на фиг. 12-13.
[0127] Специалисты в данной области также примут во внимание, что в некоторых применениях только положительное давление на выдохе (без колебания) может быть желаемым, и в этом случае OPEP устройство 100 может работать без ограничительного элемента 130, но с фиксированным отверстием или вручную регулируемым отверстием вместо него. Вариант осуществления с положительным давлением на выдохе также может содержать переменное сопло 136 или переменное сопло 236 для того, чтобы поддерживать относительно согласованное встречное давление в пределах желаемого диапазона.
ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0128] Далее, обращаясь к фиг. 18-19, представлен вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе для второго варианта осуществления OPEP устройства 200. Конфигурация и работа OPEP устройства 200 схожи с таковыми у OPEP устройства 100. Однако, как лучше всего показано на фиг. 20-24, OPEP устройство 200 дополнительно содержит регулировочный механизм 253, адаптированный для того, чтобы изменять относительное положение впуска 204 камеры относительно корпуса 202 и ограничительного элемента 230, которое в свою очередь меняет диапазон поворота крыльчатки 232, функционально связанной с ним. Следовательно, как изложено далее, пользователь способен удобно регулировать как частоту, так и амплитуду OPEP терапии, вводимой посредством OPEP устройства 200, не открывая корпус 202 и не разбирая компоненты OPEP устройства 200.
[0129] OPEP устройство 200 в целом содержит корпус 202, впуск 204 камеры, первый выпуск 206 камеры (лучше всего видно на фиг. 23 и 32), второй выпуск 208 камеры (лучше всего видно на фиг. 23 и 32) и мундштук 209 в соединении по текучей среде с впуском 204 камеры. Как и в случае OPEP устройства 100, переднюю секцию 201, среднюю секцию 203 и заднюю секцию 205 корпуса 202 можно разделять с тем, чтобы к компонентам, содержащимся в них, можно было периодически осуществлять доступ, очищать их, заменять или переконфигурировать, при необходимости, чтобы поддерживать идеальные условия работы. OPEP устройство также содержит регулирующий указатель 254, как описано ниже.
[0130] Как рассмотрено выше по отношению к OPEP устройству 100, OPEP устройство 200 можно адаптировать для использования с другими или дополнительными средствами сопряжения, такими как устройство доставки аэрозоля. В связи с этим, OPEP устройство 200 оборудуют портом 211 вдоха (лучше всего видно на фиг. 19, 21 и 23) в соединении по текучей среде с мундштуком 209 и впуском 204 камеры. Как указано выше, порт вдоха может содержать отдельный одноходовой клапан (не показано) для того, чтобы позволять пользователю OPEP устройства 200 и вдыхать окружающий воздух через одноходовой клапан и выдыхать через впуск 204 камеры, не убирая мундштук 209 OPEP устройства 200 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, указанные выше устройства доставки аэрозоля можно соединять с портом 211 вдоха для одновременного введения аэрозоля и OPEP терапии.
[0131] Разборный вид OPEP устройства 200 представлен на фиг. 20. В дополнение к описанным выше компонентам корпуса, OPEP устройство 200 содержит ограничительный элемент 230, функционально связанный с крыльчаткой 232 посредством штыря 231, регулировочный механизм 253 и переменное сопло 236. Как показано в виде в разрезе на фиг. 21, когда используют OPEP устройство 200, переменное сопло 236 располагают между средней секцией 203 и задней секцией 205 корпуса 202, а регулировочный механизм 253, ограничительный элемент 230 и крыльчатка 232 образуют сборочный узел.
[0132] Обращаясь к фиг. 21-23, представлены различные виды в разрезе в перспективе для OPEP устройства 200. Как и в случае OPEP устройства 100, путь 210 выдыхаемого потока, идентифицируемый штриховой линией, определяют между мундштуком 209 и по меньшей мере одним из первого выпуска 206 камеры и второго выпуска 208 камеры (лучше всего видно на фиг. 23 и 32). В результате того, что одноходовой клапан (не показано) и/или устройство доставки аэрозоля (не показано) прикреплено к порту 211 вдоха, путь 210 выдыхаемого потока начинается в мундштуке 209 и идет в направлении впуска 204 камеры, который при работе может быть или может не быть блокирован ограничительным элементом 230. После прохождения через впуск 204 камеры, путь 210 выдыхаемого потока входит в первую камеру 214 и делает поворот на 180° в направлении переменного сопла 236. После прохождения через отверстие 238 переменного сопла 236, путь 210 выдыхаемого потока входит во вторую камеру 218. Во второй камере 218 путь 210 выдыхаемого потока может выходить из OPEP устройства 200 через по меньшей мере одно из первого выпуска 206 камеры или второго выпуска 208 камеры. Специалисты в данной области примут во внимание, что путь 210 выдыхаемого потока, идентифицируемый штриховой линией, является образцовым и что воздух, выдыхаемый в OPEP устройство 200 может течь по любому числу направлений или путей, когда он проходит от мундштука 209 или впуска 204 камеры к первому выпуску 206 камеры или второму выпуску 208 камеры.
[0133] Со ссылкой на фиг. 24-25, представлены вид спереди и сзади в перспективе для регулировочного механизма 253 OPEP устройства 200. В целом, регулировочный механизм 253 содержит регулирующий указатель 254, стержень 255 и раму 256. Выступ 258 располагают на задней грани 260 регулирующего указателя и адаптируют для того, чтобы ограничивать избирательное вращение регулировочного механизма 253 пользователем, как дополнительно описано ниже. Стержень 255 содержит заклиненные части 262, адаптированные для того, чтобы входить в верхнюю и нижнюю несущие 226, 228 сформированные в корпусе 200 (см. фиг. 21 и 28-29). Стержень дополнительно содержит осевой канал 264, выполненный с возможностью вмещать штырь 231, функционально соединяющий ограничительный элемент 230 и крыльчатку 232. Как показано, рама 256 является сферической, и как изложено далее, выполнена с возможностью поворота относительно корпуса 202, при этом образуя уплотнение между корпусом 202 и рамой 256, достаточное для того, чтобы позволять введение OPEP терапии. Рама 256 содержит круглое отверстие, определяемое гнездом 224, адаптированным для того, чтобы вмещать ограничительный элемент 230. При использовании круглое отверстие выполняет функцию впуска 204 камеры. Рама 256 также содержит стопор 222 для предотвращения открывания ограничительного элемента 230 в неправильном направлении.
[0134] Обращаясь к фиг. 26, представлен вид спереди в перспективе для ограничительного элемента 230 и крыльчатки 232. Конструкция, материалы и конфигурация ограничительного элемента 230 и крыльчатки 232 могут представлять собой тоже, что описано выше в отношении OPEP устройства 100. Однако ограничительный элемент 230 и крыльчатка 232 в OPEP устройстве 200 функционально связаны посредством штыря 231, адаптированного для того, чтобы вставлять его через осевой канал 264 в стержень 255 регулировочного механизма 253. Штырь 231 можно конструировать, например, с использованием нержавеющей стали. Таким образом, поворот ограничительного элемента 230 ведет к соответствующему повороту крыльчатки 232, и наоборот.
[0135] Обращаясь к фиг. 27, представлен вид спереди в перспективе регулировочного механизма 253 в сборе с ограничительным элементом 230 и крыльчаткой 232. В этой конфигурации можно видеть, что ограничительный элемент 230 располагают так, что его можно поворачивать относительно рамы 256 и гнезда 224 между закрытым положением (как показано), в котором ограничен поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 210 выдыхаемого потока через впуск 204 камеры, и открытым положением (не показано), в котором поток выдыхаемого воздуха через впуск 204 камеры менее ограничен. Как ранее указано, крыльчатка 232 функционально связана с ограничительным элементом 230 с помощью штыря 231, идущего через стержень 255, и адаптирована для того, чтобы перемещаться синхронно с ограничительным элементом 230. Дополнительно можно видеть, что ограничительный элемент 230 и крыльчатку 232 поддерживает регулировочный механизм 253, который также можно поворачивать внутри корпуса 202 OPEP устройства 200, как изложено далее.
[0136] На фиг. 28 и 29A-B представлен частичный вид в разрезе, который иллюстрирует регулировочный механизм 253, установленный внутри корпуса 202 OPEP устройства 200. Как показано на фиг. 28, регулировочный механизм 253, а также ограничительный элемент 230 и крыльчатку 232 поворотно устанавливают внутри корпуса 200 на верхнюю и нижнюю несущие 226, 228 так, что пользователь может вращать регулировочный механизм 253, используя регулирующий указатель 254. На фиг. 29A-29B, кроме того, проиллюстрирован процесс установки и блокировки регулировочного механизма 253 внутри нижней несущей 228 корпуса 202. Более конкретно, заклиненную часть 262 стержня 255 выравнивают с поворотным замком 166, сформированным в корпусе 202, и вставляют через него, как показано на фиг. 29A. Когда заклиненную часть 262 стержня 255 вставляют через поворотный замок 266, стержень 255 поворачивают на 90° в заблокированное положение, но он сохраняет возможность поворота. Регулировочный механизм 253 устанавливают и блокируют внутри верхней несущей 226 аналогичным образом.
[0137] Когда собирают корпус 200 и внутренние компоненты OPEP устройства 200, вращение стержня 255 ограничивают, чтобы удержать его в заблокированном положении в поворотном замке 166. Как показано на виде спереди для OPEP устройства 200 на фиг. 30, два стопора 268, 288 располагают на корпус 202 так, что они входят в зацепление с выступом 258, сформированным на задней грани 260 регулирующего указателя 254, когда пользователь поворачивает регулирующий указатель 254 в предварительно определяемое положение. В иллюстративных целях, OPEP устройство 200 показано на фиг. 30 без регулирующего указателя 254 или регулировочного механизма 253, который будет идти из корпуса 202 через отверстие 269. Таким образом, поворот регулирующего указателя 254, регулировочного механизма 253 и заклиненной части 262 стержня 255 можно ограничивать надлежащим образом.
[0138] Обращаясь к фиг. 31, представлен частичный вид в разрезе для регулировочного механизма 253, установленного внутри корпуса 200. Как ранее указано, рама 256 регулировочного механизма 253 является сферической, и выполнена с возможностью поворота относительно корпуса 202, при этом образуя уплотнение между корпусом 202 и рамой 256, достаточное для того, чтобы допускать введение OPEP терапии. Как показано на фиг. 31, гибкий цилиндр 271, идущий от корпуса 202, полностью окружает часть рамы 256 для того, чтобы формировать уплотнительную кромку 270. Подобно корпусу 202 и ограничительному элементу 230, гибкий цилиндр 271 и раму 256 можно конструировать из пластмассы с низким трением и с малой усадкой при отверждении. Одним таким материалом является ацеталь. Таким образом, уплотнительная кромка 270 контактирует с рамой 256 на протяжении всех 360° и образует уплотнение на всем протяжении допустимого поворота регулировочного элемента 253.
[0139] Далее избирательная регулировка OPEP устройства 200 описана со ссылкой на фиг. 32A-B, 33A-B и 34A-B. На фиг. 32A-B представлен частичный вид в разрезе для OPEP устройства 200; на фиг. 33A-B представлены иллюстрации регулируемости OPEP устройства 200; и на фиг. 34A-B представлен внутренний вид сверху для OPEP устройства 200. Как ранее указано в отношении OPEP устройства 100, предпочтительно крыльчатку 232 и ограничительный элемент 230 выполняют так, что когда OPEP устройство 200 собирают полностью, угол между центральной линией переменного сопла 236 и крыльчаткой 232 составляет между 10° и 25°, когда ограничительный элемент 230 находится в закрытом положении. Однако следует принимать во внимание, что регулируемость OPEP устройства 200 не ограничена параметрами, описанными в настоящем документе, и что любое число конфигураций можно отбирать для целей введения OPEP терапии при идеальных условиях работы.
[0140] На фиг. 32A представлена крыльчатка 232 под углом 10° от центральной линии переменного сопла 236, тогда как на фиг. 32B представлена крыльчатка 232 под углом 25° от центральной линии переменного сопла 236. На фиг. 33A проиллюстрировано такое необходимое положение рамы 256 (показано пунктиром) относительно переменного сопла 236, что угол между центральной линией переменного сопла 236 и крыльчаткой 232 составляет 10°, когда ограничительный элемент 230 находится в закрытом положении. С другой стороны, на фиг. 33B проиллюстрировано такое необходимое положение рамы 256 (показано пунктиром) относительно переменного сопла 236, что угол между центральной линией переменного сопла 236 и крыльчаткой 232 составляет 25°, когда ограничительный элемент 230 находится в закрытом положении.
[0141] Обращаясь к фиг. 34A-B, представлен внутренний вид сбоку для OPEP устройства 200. Конфигурация, представленная на фиг. 34A, соответствует иллюстрациям, представленным на фиг. 32A и 33A, где угол между центральной линией переменного сопла 236 и крыльчаткой 232 составляет 10°, когда ограничительный элемент 230 находится в закрытом положении. С другой стороны, фиг. 34B соответствует иллюстрациям, представленным на фиг. 32B и 33B, где угол между центральной линией переменного сопла 236 и крыльчаткой 232 составляет 25°, когда ограничительный элемент 230 находится в закрытом положении. Другими словами, рама 256 регулировочного элемента 253 повернута против часовой стрелки на 15° из положения, представленного на фиг. 34A, в положение, представленное на фиг. 34B, тем самым также увеличивая допустимый поворот крыльчатки 232.
[0142] Таким образом, пользователь может вращать регулирующий указатель 254 для того, чтобы избирательно регулировать ориентацию впуска 204 камеры относительно ограничительного элемента 230 и корпуса 202. Например, пользователь может увеличивать частоту и амплитуду OPEP терапии, вводимой с помощью OPEP устройства 200, посредством вращения регулирующего указателя 254 и, следовательно, рамы 256, в направлении положения, представленного на фиг. 34A. Альтернативно, пользователь может снижать частоту и амплитуду OPEP терапии, вводимой с помощью OPEP устройства 200, посредством поворота регулирующего указателя 254 и, следовательно, рамы 256 в направлении положения, представленного на фиг. 34B. Кроме того, как показано, например, на фиг. 18 и 30, знаки можно предоставлять для того, чтобы помогать пользователю, когда он задает подходящую конфигурацию OPEP устройства 200.
[0143] Условия работы, схожие с теми, что описаны ниже со ссылкой на OPEP устройство 800, также могут быть достигнуты для OPEP устройства в соответствии с OPEP устройством 200.
ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0144] Обращаясь к фиг. 35-37, представлен другой вариант осуществления OPEP устройства 300. OPEP устройство 300 схоже с таковыми OPEP устройства 200 в том отношении, что его можно избирательно регулировать. Как лучше всего видно на фиг. 35, 37, 40 и 49, OPEP устройство 300, подобно OPEP устройству 300, содержит регулировочный механизм 353, адаптированный для того, чтобы изменять относительное положение впуска 304 камеры относительно корпуса 302 и ограничительного элемента 330, который в свою очередь меняет диапазон поворота крыльчатки 332, функционально связанной с ним. Следовательно, как ранее объяснено в отношении OPEP устройства 200, пользователь может удобно корректировать как частоту, так и амплитуду OPEP терапии, вводимой с помощью OPEP устройства 300, не открывая корпус 302 и не разбирая компоненты OPEP устройства 300. В остальном, введение OPEP терапии с использованием OPEP устройства 300 является таким же, как описано выше в отношении OPEP устройства 100.
[0145] OPEP устройство 300 содержит корпус 302, который имеет переднюю секцию 301, заднюю секцию 305 и внутренний корпус 303. Как и в случае ранее описанных OPEP устройств, передняя секция 301, задняя секция 305 и внутренний корпус 303 можно разделять с тем, чтобы к компонентам, содержащимся в них, можно было периодически осуществлять доступ, очищать их, заменять или переконфигурировать, при необходимости, чтобы поддерживать идеальные условия работы. Например, как показано на фиг. 35-37, переднюю секцию 301 и заднюю секцию 305 корпуса 302 разъемно соединяют через защелкивающееся зацепление.
[0146] Компоненты OPEP устройства 300 дополнительно проиллюстрированы на разборном виде с фиг. 38. В целом, в дополнение к передней секции 301, задней секции 305 и внутреннему корпусу 303, OPEP устройство 300 дополнительно содержит мундштук 309, порт 311 вдоха, одноходовой клапан 384, расположенный между ними, регулировочный механизм 353, ограничительный элемент 330, крыльчатку 332 и переменное сопло 336.
[0147] Как видно на фиг. 39-40, внутренний корпус 303 выполнен с возможностью входить внутрь корпуса 302 между передней секцией 301 и задней секцией 305 и частично определяет первую камеру 314 и вторую камеру 318. Внутренний корпус 303 представлен более подробно на виде в разрезе в перспективе, представленном на фиг. 41-42. Первый выпуск 306 камеры и второй выпуск 308 камеры формируют внутри внутреннего корпуса 303. Один конец 385 внутреннего корпуса 303 адаптируют для того, чтобы вмещать переменное сопло 336 и удерживать переменное сопло 336 между задней секцией 305 и внутренним корпусом 303. Верхнюю несущую 326 и нижнюю несущую 328 для поддержания регулировочного механизма 353 формируют, по меньшей мере отчасти, внутри внутреннего корпуса 303. Подобно гибкому цилиндру 271 и уплотнительной кромке 270, описанным выше в отношении OPEP устройства 200, внутренний корпус 303 также содержит гибкий цилиндр 371 с уплотнительной кромкой 370 для зацепления с рамой 356 регулировочного механизма 353.
[0148] Крыльчатка 332 показана более подробно на виде в перспективе, представленном на фиг. 43. Стержень 334 идет от крыльчатки 332, и его можно заклинивать для зацепления соответствующей заклиненной части в канале 365 ограничительного элемента 330. Таким образом, стержень 334 функционально соединяет крыльчатку 332 с ограничительным элементом 330 так, что крыльчатка 332 и ограничительный элемент 330 поворачиваются синхронно.
[0149] Ограничительный элемент 330 представлен более подробно на виде в перспективе, представленном на фиг. 44-45. Ограничительный элемент 330 содержит заклинивающий канал 365 для того, чтобы вмещать стержень 334, идущий от крыльчатки 332, и дополнительно содержит стопор 322, который ограничивает допустимый поворот ограничительного элемента 330 относительно гнезда 324 регулировочного элемента 353. Как показано на виде спереди на фиг. 46, подобно ограничительному элементу 330, ограничительный элемент 330 дополнительно содержит смещение, сконструированное для того, чтобы содействовать движению ограничительного элемента 330 между закрытым положением и открытым положением. Более конкретно, грань 340 с большей площадью поверхности ограничительного элемента 330 располагают на одной стороне канала 365 для размещения стержня 334, чем на другой стороне канала 365. Как описано выше в отношении ограничительного элемента 130, это смещение создает открывающий крутящий момент вокруг стержня 334 во время периодов выдоха.
[0150] Регулировочный механизм 353 представлен более подробно на виде в перспективе спереди и сзади на фиг. 47 и 48. В целом, регулировочный механизм содержит раму 356, адаптированную для зацепления с уплотнительной кромкой 370 гибкого цилиндра 371, сформированного на внутреннем корпусе 303. Круглое отверстие в раме 356 формирует гнездо 324, которое имеет определенную геометрическую форму для того, чтобы вмещать ограничительный элемент 330. В этом варианте осуществления гнездо 324 также определяет впуск 304 камеры. Регулировочный механизм 353, кроме того, содержит рычаг 354, выполненный с возможностью идти от рамы 356 в положение за пределами корпуса 302 для того, чтобы позволять пользователю избирательно регулировать ориентацию регулировочного механизма 353 и, следовательно, впуска 304 камеры, когда OPEP устройство 300 полностью собрано. Регулировочный механизм 353 также содержит верхнюю несущую 385 и нижнюю несущую 386 для размещения стержня 334.
[0151] Сборочный узел крыльчатки 332, регулировочный механизм 353 и ограничительный элемент 330 представлены на виде в перспективе на фиг. 49. Как объяснено ранее, крыльчатка 332 и ограничительный элемент 330 функционально связаны посредством стержня 334 так, что поворот крыльчатки 332 ведет к повороту ограничительного элемента 330, и наоборот. В отличие от этого, регулировочный механизм 353 и, следовательно, гнездо 324, определяющее впуск 304 камеры, выполнены с возможностью поворота относительно крыльчатки 332 и ограничительного элемента 330 вокруг стержня 334. Таким образом, пользователь может поворачивать рычаг 354 для того, чтобы избирательно регулировать ориентацию впуска 304 камеры относительно ограничительного элемента 330 и корпуса 302. Например, пользователь может увеличивать частоту и амплитуду OPEP терапии, вводимой с помощью OPEP устройства 800 посредством поворота рычага 354 и, следовательно, рамы 356 в направлении по часовой стрелке. Альтернативно, пользователь может снижать частоту и амплитуду OPEP терапии, вводимой с помощью OPEP устройства 300, посредством поворота регулировочного рычага 354 и, следовательно, рамы 356, в направлении против часовой стрелки. Кроме того, как показано, например, на фиг. 35 и 37, на корпусе 302 могут быть предоставлены знаки для того, чтобы помогать пользователю задавать подходящую конфигурацию OPEP устройства 300.
[0152] Переменное сопло 336 представлено более подробно на виде в перспективе спереди и сзади на фиг. 50 и 51. Переменное сопло 336 в OPEP устройстве 300 схоже с переменным соплом 236, описанным выше в отношении OPEP устройства 200, за исключением того, что переменное сопло 336 также содержит опорную пластину 387, выполненную с возможностью входить в один конец 385 (см. фиг. 41-42) внутреннего корпуса 303 и удерживать переменное сопло 336 между задней секцией 305 и внутренним корпусом 303. Подобно переменному соплу 236, переменное сопло 336 и опорную пластину 387 можно создавать из силикона.
[0153] Одноходовой клапан 384 представлен более подробно на виде спереди в перспективе на фиг. 52. В целом, одноходовой клапан 384 содержит язычок 388, адаптированный для установки в передней секции 301 корпуса 302, и клапан 389, адаптированный для того, чтобы гнуться или поворачиваться относительно язычка 388 в ответ на усилие или давление на клапане 389. Специалисты в данной области примут во внимание, что другие одноходовые клапаны можно использовать в этом и других вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, не отступая от положений настоящего раскрытия. Как видно на фиг. 39-40, одноходовой клапан 384 может быть расположен в корпусе 302 между мундштуком 309 и портом 311 вдоха.
[0154] Как рассмотрено выше по отношению к OPEP устройству 100, OPEP устройство 300 можно адаптировать для использования с другими или дополнительными средствами сопряжения, такими как устройство доставки аэрозоля. В связи с этим, OPEP устройство 300 оборудуют портом 311 вдоха (лучше всего видно на фиг. 35-36 и 38-40) в соединении по текучей среде с мундштуком 309. Как указано выше, порт вдоха может содержать отдельный одноходовой клапан 384 (лучше всего видно на фиг. 39-40 и 52), выполненный с возможностью позволять пользователю OPEP устройства 300 как вдыхать окружающий воздух через одноходовой клапан 384, так и выдыхать через впуск 304 камеры, не убирая мундштук 309 OPEP устройства 300 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, указанные выше коммерчески доступные устройства доставки аэрозоля можно соединять с портом вдоха 311 для одновременного введения аэрозольной терапии (на вдохе) и OPEP терапии (на выдохе).
[0155] OPEP устройство 300 и компоненты, описанные выше, дополнительно проиллюстрированы на виде в разрезе, представленном на фиг. 39-40. В иллюстративных целях, вид в разрезе с фиг. 39 представлен без всех внутренних компонентов OPEP устройства 300.
[0156] Переднюю секцию 301, заднюю секцию 305 и внутренний корпус 303 собирают для того, чтобы формировать первую камеру 314 и вторую камеру 318. Как и в случае OPEP устройства 100, путь 310 выдыхаемого потока, идентифицируемый штриховой линией, определяют между мундштуком 309 и по меньшей мере одним из первого выпуска 306 камеры (лучше всего видно на фиг. 39-40 и 42) и второго выпуска 308 камеры (лучше всего видно на фиг. 41), оба они сформированы во внутреннем корпусе 303. Как результат порта 311 вдоха и одноходового клапана 348, путь 310 выдыхаемого потока начинается на мундштуке 309 и идет в направлении впуска 304 камеры, который при работе может быть или может не быть блокирован ограничительным элементом 330. После прохождения через впуск 304 камеры, путь 310 выдыхаемого потока входит в первую камеру 314 и делает поворот на 180° в направлении переменного сопла 336. После прохождения через отверстие 338 переменного сопла 336, путь 310 выдыхаемого потока входит во вторую камеру 318. Во второй камере 318 путь 310 выдыхаемого потока может выходить из второй камеры 318 и, в конечном итоге, из корпуса 302 через по меньшей мере одно из первого выпуска 306 камеры или второго выпуска 308 камеры. Специалисты в данной области примут во внимание, что путь 310 выдыхаемого потока, идентифицируемый штриховой линией, является образцовым и что воздух, выдыхаемый в OPEP устройство 300, может течь по любому числу направлений или путей, когда он проходит от мундштука 309 или впуска 304 камеры к первому выпуску 306 камеры или второму выпуску 308 камеры. Как отмечено ранее, введение OPEP терапии с использованием OPEP устройства 300 аналогично описанному выше в отношении OPEP устройства 100.
[0157] Только в качестве примера, следующие условия работы, или характеристики эффективности, можно достигать посредством OPEP устройства в соответствии с OPEP устройством 300, с использованием регулирующего указателя 354, установленного на повышенную частоту и амплитуду:
Скорость потока (л/мин)
10
30
Частота (Гц)
7
20
Верхнее давление (см H<sub>2</sub>O)
13
30
Нижнее давление (см H<sub>2</sub>O)
1,5
9
Амплитуда (см H<sub>2</sub>O)
11,5
21
Частоту и амплитуду можно снижать, например, приблизительно на 20% с использованием регулирующего указателя 354, установленного на пониженную частоту и амплитуду. Другие цели по частоте и амплитуде можно достигать посредством изменения конкретной конфигурации или размеров элементов, например, увеличение длины крыльчатки 332 ведет к более медленной частоте, тогда как уменьшение размера отверстия 338 ведет к более высокой частоте. Приведенный выше пример является лишь одним возможным набором условий работы для OPEP устройства в соответствии с описанным выше вариантом осуществления.
ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0158] Обращаясь к фиг. 53-56, представлен другой вариант осуществления дыхательного лечебного устройства 400. В отличие от ранее описанных OPEP устройств, дыхательное лечебное устройство 400 выполнено с возможностью вводить терапию колеблющимся давлением как на выдохе, так и на вдохе. Специалисты в данной области примут во внимание, что идеи, описанные ниже в отношении дыхательного лечебного устройства 400, можно применять к любому из ранее описанных OPEP устройств, так что терапию колеблющимся давлением можно вводить как на выдохе, так и на вдохе. Аналогичным образом, дыхательное лечебное устройство 400 может включать любые из идей, приведенных выше в отношении ранее описанных OPEP устройств, включая, например, переменное сопло, порт вдоха, адаптированный для использования с устройством доставки аэрозоля для введения аэрозольной терапии, регулировочный механизм и т. д.
[0159] Как показано на фиг. 53 и 54, дыхательное лечебное устройство 400 содержит корпус 402, который имеет переднюю секцию 401, среднюю секцию 403 и заднюю секцию 405. Как и в случае OPEP устройств, описанных выше, корпус 402 можно открывать с тем, чтобы к содержимому корпуса 402 можно было осуществлять доступ для очистки и/или избирательной замены или регулировки компонентов, содержащихся в нем, чтобы поддерживать идеальные условия работы. Корпус 402, кроме того содержит первое отверстие 412, второе отверстие 413 и третье отверстие 415.
[0160] Несмотря на то, что первое отверстие 412 представлено на фиг. 53 и 54 в связи с мундштуком 409, первое отверстие 412 альтернативно может быть связано с другими устройствами сопряжения с пользователем, например, газовой маской или дыхательной трубкой. Второе отверстие 413 содержит одноходовой клапан 490 для выдоха, выполненный с возможностью позволять воздуху, выдыхаемому в корпус 402, выходить из корпуса 402 при выдохе в первое отверстие 412. Третье отверстие 415 содержит одноходовой клапан 484 для вдоха, выполненный с возможностью позволять воздуху снаружи корпуса 402 входить в корпус 402 при вдохе из первого отверстия 412. Как показано более подробно на фиг. 54, дыхательное лечебное устройство 400 дополнительно содержит клапанную пластину 493, которая имеет проход 494 для выдоха и проход 495 для вдоха. Одноходовой клапан 491 адаптируют для установки на клапанную пластину 493 смежно с проходом 494 для выдоха так, что одноходовой клапан 491 открывается в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и закрывается в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412. Отдельный одноходовой клапан 492 адаптируют для установки на клапанной пластине 493 смежно с проходом 495 для вдоха так, что одноходовой клапан 492 закрывается в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и открывается в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412. Дыхательное лечебное устройство 400 также содержит ограничительный элемент 430 и крыльчатку 432, функционально связанные стержнем 434, сборочный узел из которых может работать аналогичным образом, как описано выше в отношении раскрытых OPEP устройств.
[0161] Далее, со ссылкой на фиг. 55 и 56, представлен вид в разрезе в перспективе, выполненный вдоль линий I и II, соответственно, на фиг. 53. Дыхательное лечебное устройство 400 вводит терапию колеблющимся давлением как при вдохе, так и при выдохе таким образом, который схож с представленным и описанным выше в отношении OPEP устройств. Как описано более подробно далее, OPEP устройство 400 содержит множество камер (т. е., больше чем одну). Воздух, проходящий через первое отверстие 412 корпуса 402, на вдохе или на выдохе, проходит через путь потока, который идет, по меньшей мере частично, за ограничительный элемент 430, расположенный в первой камере 414, и через вторую камеру 418, которая вмещает крыльчатку 432, функционально связанную с ограничительным элементом 430. В связи с этим, по меньшей мере часть пути потока, как для выдыхаемого в первое отверстие 412, так и для вдыхаемого из него, накладывается, и происходит в том же направлении.
[0162] Например, образцовый путь 481 потока идентифицируют на фиг. 55 и 56 штриховой линией. Подобно ранее описанным OPEP устройствам, ограничительный элемент 430 располагают в первой камере 414, и его можно перемещать относительно впуска камеры 404 между закрытым положением, в котором поток воздуха через впуск камеры 404 ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха через впуск камеры 404 менее ограничен. После прохождения через впуск камеры 404 и входа в первую камеру 414, образцовый путь 481 потока делает поворот на 180°, или сменяет продольное направление (т. е., путь 481 потока накладывается на самого себя), после чего образцовый путь 481 потока проходит через отверстие 438 и входит во вторую камеру 418. Как и в случае ранее описанных OPEP устройств, крыльчатку 432 располагают во второй камере 418 и выполняют с возможностью перехода между первым положением и вторым положением в ответ на увеличенное давление смежно с крыльчаткой, что в свою очередь заставляет функционально связанный ограничительный элемент 430 повторно перемещаться между закрытым положением и открытым положением. В зависимости от положения крыльчатки 432, воздух, текущий вдоль образцового пути 481 потока, направляют в один из первого выпуска 406 камеры или второго выпуска 408 камеры. Следовательно, когда вдыхаемый или выдыхаемый воздух проходит образцовый путь 481 потока, давление на впуске камеры 404 колеблется.
[0163] Колеблющееся давление на впуске камеры 404 эффективно передают назад пользователю дыхательного лечебного устройства 400, т. е., на первом отверстии 412, через серию камер. Как видно на фиг. 55 и 56, дыхательное лечебное устройство содержит первую дополнительную камеру 496, вторую дополнительную камеру 497 и третью дополнительную камеру 498, которые описаны более подробно ниже.
[0164] Мундштук 409 и первая дополнительная камера 496 находятся в связи через первое отверстие 412 в корпусе 402. Первую дополнительную камеру 496 и вторую дополнительную камеру 497 разделяют клапанной пластиной 493, и они связаны через проход 494 для выдоха. Одноходовой клапан 491, установленный смежно с проходом 494 для выдоха, выполнен с возможностью открываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и закрываться в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412.
[0165] Первую дополнительную камеру 496 и третью дополнительную камеру 498 также разделяют клапанной пластиной 493, и они связаны через проход 495 для вдоха. Одноходовой клапан 492, установленный смежно с проходом 495 для вдоха, выполнен с возможностью закрываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и открываться в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412.
[0166] Воздух, окружающий дыхательное лечебное устройство 400, и вторая дополнительная камера 497 связаны через третье отверстие 415 в корпусе 402. Одноходовой клапан 484 выполнен с возможностью закрываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и открываться в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412.
[0167] Воздух, окружающий дыхательное лечебное устройство 400, и третья дополнительная камера 498 связаны через второе отверстие 413 в корпусе 402. Одноходовой клапан 490, установленный смежно со вторым отверстием 413, выполнен с возможностью открываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 412, и закрываться в ответ на воздух, вдыхаемый через первое отверстие 412. Третья дополнительная камера 498 также связана со второй камерой 418 через первый выпуск 406 камеры и второй выпуск 408 камеры.
[0168] Далее, со ссылкой на фиг. 57-58, вид в разрезе в перспективе, выполненный вдоль линии I и II, соответственно, с фиг. 53, иллюстрирует образцовый путь 410 выдыхаемого потока, образованный между первым отверстием 412 или мундштуком 409 и вторым отверстием 413. В целом, при выдохе пользователя в первое отверстие 412 корпуса 402, давление возрастает в первой дополнительной камере 496, заставляя открываться одноходовой клапан 491 и закрываться одноходовой клапан 492. Выдыхаемый воздух после этого входит во вторую дополнительную камеру 497 через проход 494 для выдоха и давление возрастает во второй дополнительной камере 497, заставляя закрываться одноходовой клапан 484 и открываться ограничительный элемент 430. Выдыхаемый воздух после этого входит в первую камеру 414 через впуск камеры 404, сменяет продольное направление и ускоряется через отверстие 438, разделяющее первую камеру 414 и вторую камеру 418. В зависимости от ориентации крыльчатки 432, выдыхаемый воздух после этого выходит во вторую камеру 418 через один из первого выпуска 406 камеры или второго выпуска 408 камеры, после чего он входит в третью дополнительную камеру 498. Когда давление возрастает в третьей дополнительной камере 498, одноходовой клапан 490 открывается, позволяя выдыхаемому воздуху выходить из корпуса 402 через второе отверстие 413. Когда устанавливается поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 410 выдыхаемого потока, крыльчатка 432 качается между первым положением и вторым положением, что в свою очередь заставляет ограничительный элемент 430 перемещаться между закрытым положением и открытым положением, как описано выше в отношении OPEP устройств. Таким образом, дыхательное лечебное устройство 400 обеспечивает колебательную терапию при выдохе.
[0169] Далее, со ссылкой на фиг. 59-60, другой вид в разрезе в перспективе, выполненный вдоль линий I и II, соответственно, с фиг. 53, иллюстрирует образцовый путь 499 вдыхаемого потока, образованный между третьим отверстием 415 и первым отверстием 412 или мундштуком 409. В целом, при вдохе пользователя через первое отверстие 412, давление падает в первой дополнительной камере 496, что заставляет закрываться одноходовой клапан 491 и открываться одноходовой клапан 492. Когда воздух вдыхают из третьей дополнительной камеры 498 в первую дополнительную камеру 496 через проход 495 для вдоха, давление в третьей дополнительной камере 498 начинает падать, заставляя одноходовой клапан 490 закрываться. Поскольку давление продолжает падать в третьей дополнительной камере 498, воздух втягивают из второй камеры 418 через первый выпуск 406 камеры и второй выпуск 408 камеры. Поскольку воздух втягивают из второй камеры 918, воздух также втягивают из первой камеры 414 через отверстие 438, соединяющее вторую камеру 418 и первую камеру 414. Поскольку воздух втягивают из первой камеры 414, воздух также втягивают из второй дополнительной камеры 497 через впуск камеры 404, вызывая падение давления во второй дополнительной камере 497 и открытие одноходового клапана 484, тем самым позволяя воздуху входить в корпус 402 через третье отверстие 415. Из-за разности давлений между первой дополнительной камерой 496 и второй дополнительной камерой 497, одноходовой клапан 491 остается открытым. Когда устанавливается поток вдыхаемого воздуха вдоль пути 499 вдыхаемого потока, крыльчатка 432 качается между первым положением и вторым положением, что в свою очередь заставляет ограничительный элемент 430 перемещаться между закрытым положением и открытым положением, как описано выше в отношении OPEP устройства. Таким образом, дыхательное лечебное устройство 400 обеспечивает колебательную терапию при вдохе.
ПЯТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0170] Обращаясь к фиг. 61-66, представлен другой вариант осуществления дыхательного лечебного устройства 500. Подобно дыхательному лечебному устройству 400, дыхательное лечебное устройство 500 выполнено с возможностью предоставлять OPEP терапию как на выдохе, так и на вдохе. За исключением описанного ниже, компоненты и конфигурация OPEP устройства 400 являются такими же, как или схожими с таковыми у дыхательного лечебного устройства 400.
[0171] Дыхательное лечебное устройство 500 отличается от дыхательного лечебного устройства 400 тем, что оно выполнено с возможностью избирательно предоставлять OPEP терапию только при выдохе, только при вдохе или и при выдохе и при вдохе. Как изложено более подробно ниже, пользователь может выбирать введение OPEP терапии только при выдохе, только при вдохе или и при выдохе и при вдохе, работая переключателем 504. Специалисты в данной области примут во внимание, что идеи, описанные ниже в отношении дыхательного лечебного устройства 500, можно применять к каким-либо из ранее описанных вариантов осуществления.
[0172] На фиг. 61 и 62 представлен вид в перспективе спереди и сзади для дыхательного лечебного устройства 500. На фиг. 63A представлен вид спереди в перспективе для дыхательного лечебного устройства 500, показанного без переключателя 504, тогда как фиг. на 63B представлен вид сзади в перспективе для дыхательного лечебного устройства 500, показанного без клапанного механизма 550, описанного ниже. В целом, дыхательное лечебное устройство 500 содержит корпус 502, который имеет переднюю секцию 501, среднюю секцию 503 и заднюю секцию 505. Подобно дыхательному лечебному устройству 400, корпус 502 можно открывать, так что к содержимому корпуса 502 можно осуществлять доступ для очистки и/или избирательной замены или регулировки компонентов, содержащихся в нем.
[0173] Подобно дыхательному лечебному устройству 400, как видно на фиг. 63B, корпус 502 содержит первое отверстие 512, второе отверстие 513 и третье отверстие 515. Как видно на фиг. 63A, корпус 502 дыхательного лечебного устройства 500 дополнительно содержит четвертое отверстие 516 и пятое отверстие 517. Клапанный механизм 550 схож с одноходовым клапаном 490 для выдоха и одноходовым клапаном 484 для вдоха дыхательного лечебного устройства 400 в том отношении, что клапанный механизм 550 содержит одноходовой клапанный элемент 590 для выдоха и одноходовой клапанный элемент 584 для вдоха, сформированные вместе для того, чтобы, соответственно, позволять воздуху выходить из корпуса 502 через второе отверстие 513 при выдохе на первом отверстии 512 и позволять воздуху входить в корпус 502 через третье отверстие 515 при вдохе на первом отверстии 512.
[0174] Несмотря на то, что первое отверстие 512 представлено связанным с мундштуком 509, первое отверстие 512 может быть связано с другими устройствами сопряжения с пользователем. Дополнительно, как видно на фиг. 61-62, мундштуки 509 могут содержать порт 580 управления, оборудованный регулирующим элементом 579, выполненным с возможностью позволять пользователю избирательно регулировать количество выдыхаемого или вдыхаемого воздух, который может пройти через порт 580 управления. Как показано на фиг. 61-62, регулирующий элемент 579 формируют в виде кольца, выполненного с возможностью поворота относительно мундштука 509 для того, чтобы увеличивать или уменьшать площадь поперечного сечения порта 579 управления, через который может течь воздух. Посредством избирательного увеличения площади поперечного сечения порта 580 управления, через который может течь воздух, пользователь может уменьшать амплитуду и частоту OPEP терапии, ввозимой с помощью дыхательного лечебного устройства 500, и наоборот. Таким образом, пользователь может избирательно регулировать дыхательное лечебное устройство 500 для того, чтобы поддерживать идеальные условия работы.
[0175] Обращаясь к фиг. 64A-C, представлен вид спереди для дыхательного лечебного устройства 500, который иллюстрирует положение переключателя 504 относительно четвертого отверстия 516 и пятого отверстия 517 для того, чтобы избирательно управлять введением OPEP терапии только при выдохе, только при вдохе или и при выдохе и при вдохе. Если переключатель 504 находится в среднем положении, как показано на фиг. 64A, то блокируют и четвертое отверстие 516 и пятое отверстие 517 так, что дыхательное лечебное устройство 500 будет предоставлять OPEP терапию, как на выдохе, так и на вдохе. При переключателе 504 в среднем положении, дыхательное лечебное устройство 500 работает, как показано на фиг. 57-60 и описано выше в отношении дыхательного лечебного устройства 400.
[0176] При переключателе 504, перемещенном в левое положение, как показано на фиг. 64B, четвертое отверстие 516 закрывают, тогда как пятое отверстие 517 остается открытым, так что дыхательное лечебное устройство 500 будет обеспечивать OPEP терапию при выдохе таким образом, который схож с таковым у дыхательного лечебного устройства 400, представленного на фиг. 57-58. При вдохе воздух затягивают в корпус 502 через пятое отверстие 517, как показано на виде в разрезе на фиг. 65. После этого вдыхаемый воздух следует по пути 518 вдыхаемого потока, как представлено сплошной линией, между пятым отверстием 517 и мундштуком 509, связанным с первым отверстием 512. Для сравнения, когда переключатель 504 находится в среднем положении, вдыхаемый воздух втягивают в корпус 502 через третье отверстие 515, и он следует по пути 519 вдыхаемого потока, который представлен, отчасти, штриховой линией, подобно таковому пути 499 вдыхаемого потока дыхательного лечебного устройства 400, представленного на фиг. 59-60.
[0177] Если переключатель 504 перемещают в правое положение, как показано на фиг. 64C, четвертое отверстие 516 остается открытым, так что дыхательное лечебное устройство 500 будет предоставлять OPEP терапию при вдохе таким образом, который схож с таковым у дыхательного лечебного устройства 400, представленного на фиг. 59-60. При выдохе, воздух выходит из корпуса 502 через четвертое отверстие 516, как показано на виде в разрезе на фиг. 66. Выдыхаемый воздух следует по пути 510 выдыхаемого потока, как представлено сплошной линией, между мундштуком 509, связанным с первым отверстием 512, и четвертым отверстием 516. Для сравнения, когда переключатель 504 находится в среднем положении, выдыхаемый воздух следует по пути 511 выдыхаемого потока, который представлен, отчасти, штриховой линией, подобно таковому пути 410 выдыхаемого потока дыхательного лечебного устройства 400, представленного на фиг. 57-58.
ШЕСТОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0178] Обращаясь к фиг. 67-70, представлен другой вариант осуществления дыхательного лечебного устройства 600. Как изложено далее, дыхательное лечебное устройство 600 выполнено с возможностью предоставлять терапию с порогом давления последовательно с OPEP терапией. Несмотря на то, что дыхательное лечебное устройство 600 представлено как описанное в качестве доставляющего терапию с порогом давления последовательно с OPEP терапией при вдохе, предполагают, что дыхательное лечебное устройство 600 также можно выполнять с возможностью доставки терапии с порогом давления последовательно с OPEP терапией при выдохе.
[0179] В целом, дыхательное лечебное устройство 600 обеспечивает OPEP терапию таким образом, который схож с другими вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Дыхательное лечебное устройство содержит корпус 601, который окружает порт 602 вдоха и мундштук 603. Путь 604 вдыхаемого потока определен через корпус 601 между портом 602 вдоха и мундштуком 603, как представлено штриховой линией. Путь 604 вдыхаемого потока начинает на порте 602 вдоха, проходит в первую камеру 605, затем во вторую камеру 606, прежде чем выйти из корпуса 601 через мундштук 603. порт 602 вдоха и мундштук разделяет стенка 610. Порт 602 вдоха и первую камеру 605 разделяет ограничительный элемент 609. Первую камеру 605 и вторую камеру 606 разделяет отверстие 607. Ограничительный элемент 609 так функционально связан с крыльчаткой 608, расположенной во второй камере 606, что поворот крыльчатки 608 ведет к повороту ограничительного элемента 609. Подобно введению OPEP терапии, описанному выше в отношении предыдущих вариантов осуществления, когда воздух течет вдоль пути 604 вдыхаемого потока, крыльчатка 608 и, следовательно, ограничительный элемент 609 колеблются между первым положением, в котором ограничительный элемент 609 закрыт, и вторым положением, в котором ограничительный элемент 609 открыт, тем самым создавая колеблющееся давление на мундштуке 603.
[0180] Вдобавок, дыхательное лечебное устройство 600 может содержать клапан 611 с порогом давления, расположенный в дыхательном порте 602. Клапан 611 с порогом давления может представлять собой подходящий клапан какого-либо типа, выполненный с возможностью оставаться закрытым до тех пор, пока не получают заданное отрицательное давление на порте 602 вдоха. Таким образом, дыхательное лечебное устройство 600 также обеспечивает терапию с порогом давления последовательно с OPEP терапией. Например, когда пользователь вдыхает через мундштук 603, давление в мундштуке 603 падает, что вызывает снижение давления во второй камере 606, которая вызывает снижение давления в первой камере 605, что вызывает падение давления в порте 602 вдоха. Когда в порте 602 вдоха достигают порогового давления, открывается клапан 611 с порогом давления, позволяя воздуху входить в корпус 601 через порт 602 вдоха. Когда воздух входит в корпус 601 через порт 602 вдоха, его втягивают вдоль пути 604 вдыхаемого потока, что ведет к введению OPEP терапии.
СЕДЬМОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0181] Обращаясь к фиг. 71-75, представлен другой вариант осуществления лечебного дыхательного устройства 700. Как изложено далее, лечебное дыхательное устройство 700 выполнено с возможностью предоставления терапии с порогом давления параллельно с OPEP терапией. Несмотря на то, что представлено лечебное дыхательное устройство 700, описанное как доставляющее терапию с порогом давления параллельно с OPEP терапией при вдохе, предполагают, что лечебное дыхательное устройство 700 также может быть выполнено с возможностью доставки терапии с порогом давления параллельно с OPEP терапией при выдохе.
[0182] В целом, лечебное дыхательное устройство 700 обеспечивает OPEP терапию таким образом, который схож с другими вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Дыхательное лечебное устройство содержит корпус 701, окружающий порт 702 вдоха и мундштук 703. Корпус 701 также содержит одно или несколько отверстий 711 для вдоха. Путь 704 вдыхаемого потока определен через корпус 701 между отверстиями 711 для вдоха и мундштуком 703, как представлено пунктирной линией. Путь 704 вдыхаемого потока начинается на отверстиях 711 для вдоха, проходит в первую камеру 705, затем во вторую камеру 706, прежде чем выйти из корпуса 701 через мундштук 703. Порт 602 вдоха и отверстия 711 для вдоха разделяет стенка 710. Отверстия 711 для вдоха и первую камеру 705 разделяет ограничительный элемент 709. Первую камеру 705 и вторую камеру 706 разделяет отверстие 707. Ограничительный элемент 709 так функционально связан с крыльчаткой 708, расположенной во второй камере 706, что поворот крыльчатки 708 ведет к повороту ограничительного элемента 709. Подобно введению OPEP терапии, описанному выше в отношении предыдущих вариантов осуществления, когда воздух течет вдоль пути 704 вдыхаемого потока, крыльчатка 708 и, следовательно, ограничительный элемент 709 качаются между первым положением, в котором ограничительный элемент 709 закрыт, и вторым положением, в котором ограничительный элемент 709 открыт, тем самым создавая колеблющееся давление на мундштуке 703. Вдобавок, лечебное дыхательное устройство 700 может содержать клапан 711 с порогом давления, расположенный в дыхательном порте 702. Клапан 711 с порогом давления может представлять собой подходящий клапан какого-либо типа, выполненный с возможностью оставаться закрытым до тех пор, пока на порте 702 вдоха не получают заданное отрицательное давление. Таким образом, лечебное дыхательное устройство 700 также обеспечивает терапию с порогом давления параллельно с OPEP терапией. Например, когда пользователь вдыхает на мундштуке 703, давление падает в мундштуке 703 и в порте 702 вдоха, что вызывает снижение давления во второй камере 706, что вызывает снижение давления в первой камере 705, что вызывает втягивание воздуха в корпус 701 через отверстия 711 для вдоха. Поскольку воздух входит в корпус 701 через отверстия 711 для вдоха, его затягивают вдоль пути 704 вдыхаемого потока для введения OPEP терапии. Дополнительно, если в порте 702 вдоха достигают порог давления, открывается клапан 711 с порогом давления, позволяя воздуху входить в корпус 701 через порт 702 вдоха. Когда воздух входит в корпус 701 через порт 702 вдоха, его затягивают вдоль второго пути 712 вдыхаемого потока, как представлено штриховой линией.
СЦЕНАРИИ БЕЗ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА
[0183] Далее описан «сценарий без крутящего момента» при работе вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, наряду со средством снижения вероятности сценария без крутящего момента. Несмотря на то, что следующие описания средства снижения вероятности сценария без крутящего момента предусмотрены в отношении OPEP устройства 300 с фиг. 35, следует принимать во внимание, что сценарий без крутящего момента может иметь место в любом из ранее описанных вариантов осуществления, а также что средство снижения вероятности сценария без крутящего момента, описанное ниже, можно использовать в любых таких устройствах. Аналогичным образом, следует принимать во внимание, что описанное ниже средство снижения вероятности сценария без крутящего момента можно использовать в других лечебных дыхательных устройствах, таких как те, которые представлены и описаны в патентной заявке США №13/489,984, поданной 6 мая 2012 года, которая включена в настоящий документ посредством ссылки.
[0184] Сценарий без крутящего момента имеет место в ранее описанных вариантах осуществления, когда эффективный крутящий момент, прикладываемый к ограничительному элементу и крыльчатке, например, в начале выдоха, равен нулю. В таком сценарии ограничительный элемент и крыльчатку не поворачивают, и OPEP терапию не вводят. Как используют в настоящем документе, крутящий момент определяют как стремление усилия поворачивать объект вокруг оси, центра вращения или точки поворота, и он может быть положительным или отрицательным, в зависимости от направления поворота. В целях следующего описания, положительный крутящий момент определяют как тот, который открывает ограничительный элемент 330, а отрицательный крутящий момент представляет собой тот, который закрывает ограничительный элемент 330. Как объяснено ранее, крутящие моменты действуют и на ограничительный элемент 330 и на крыльчатку 332 и создаются давлением и потоком выдыхаемого воздуха вдоль пути 310 выдыхаемого потока. Крутящий момент, который действует на ограничительный элемент 330, всегда является положительным, тогда как крутящий момент, который действует на крыльчатку 332, является или положительным или отрицательным, в зависимости от положения крыльчатки 332. Как используют в настоящем документе, эффективный крутящий момент определяют как сумму всех крутящих моментов, действующих на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332.
[0185] Обращаясь к фиг. 76, предоставлена образцовая иллюстрация, которая показывает эффективный крутящий момент относительно ограничительного элемента 330 и крыльчатки 330 OPEP устройства 300, когда ограничительный элемент 330 поворачивают из закрытого положения в открытое положение во время периода выдоха. Эффективные крутящие моменты, приведенные на фиг. 76, предоставлены только в качестве примера и представляют только один возможный набор рабочих характеристик для OPEP устройства 300. Далее рассмотрены четыре точки, представляющие интерес во время поворота ограничительного элемента 330, которые идентифицированы на фиг. 76.
[0186] В первой точке, представляющей интерес, или поворот 0°, ограничительный элемент 330 полностью закрыт и воздух не может протекать за ограничительный элемент 330 в первую камеру 314 во время периода выдоха. Относительные положения ограничительного элемента 330 и крыльчатки 332 в этой точке представлены на фиг. 77A и 77B. В этих положениях крутящих момент на крыльчатке 332 равен нулю, а крутящий момент на ограничительном элементе 330 зависит от давления, генерируемого пользователем.
[0187] Во второй точке, представляющей интерес, ограничительный элемент 330 начинает открываться, например, из-за давления, генерируемого пользователем, который выдыхает в OPEP устройство 300, и воздуху позволяют протекать за ограничительный элемент 330 в первую камеру 31. Когда ограничительный элемент 330 открывается, крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330, начинает снижаться, в то время как крутящий момент, действующий на крыльчатку 332, начинает возрастать. В этой точке, поскольку крутящий момент на ограничительном элементе 330 продолжает преобладать, эффективный крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332, снижается.
[0188] В третьей точке, представляющей интерес, ограничительный элемент 330 и крыльчатка 332 находятся в таком положении, что эффективный крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332, отсутствует. Приблизительные положения ограничительного элемента 330 и крыльчатки 332 в этой точке, соответственно, представлены на фиг. 77C и 77D. Как показано на фиг. 77D, в этом положении крыльчатка 332 почти выровнена с отверстием 338 переменного сопла 336. Если ограничительный элемент 330 и крыльчатка 332 в покое находятся приблизительно в тех же положениях в начале периода выдоха, получаемый эффективный крутящий момент может быть нулевым. Однако при нормальных условиях работы ограничительный элемент 330 и крыльчатка 332 не находятся в покое и имеет место импульс, достаточный для поворота ограничительного элемента 330 и крыльчатки 332 за пределы этого положения для непрерывного введения OPEP терапии.
[0189] В четвертой точке, представляющей интерес, ограничительный элемент 330 повернут за пределы «положения без крутящего момента», описанного в качестве третьей точки, представляющей интерес, так что эффективный крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332, является отрицательным.
[0190] На фиг. 78A представлен вид в разрезе для OPEP устройства 300 с фиг. 35, который иллюстрирует возможный сценарий без крутящего момента. Как указано выше, сценарий без крутящего момента может иметь место, когда крыльчатка 332 находится в покое в положении, почти выровненном с отверстием 338 переменного сопла 336. В случае такого сценария, пользователь может просто постукивать или встряхивать OPEP устройство 300 до тех пор, пока крыльчатка 332 не выйдет из положения, представленного на фиг. 78A. Альтернативно, пользователь может открывать корпус 302 и поворачивать крыльчатку 332 из положения, представленного на фиг. 78A.
[0191] В положении, представленном на фиг. 78A, крыльчатка 332 может не поворачиваться в ответ на поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 310 выдыхаемого потока, поскольку воздух, выходящий из переменного сопла 336 через отверстие 338, разделяется в относительно равной мере по обеим сторонам крыльчатки 332, как проиллюстрировано стрелками, показанными на фиг. 78A, так что эффективный крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332, равен нулю. В этом положении, давление на обеих сторонах крыльчатки 332 остается относительно одинаковым, так что любой крутящий момент относительно крыльчатки 332 смещается противоположным крутящим моментов относительно ограничительного элемента 330. Как дополнительно проиллюстрировано на фиг. 78B, когда крыльчатку 332 выравнивают с переменным соплом 336, крутящий момент продолжает действовать на ограничительный элемент 330. Следовательно, когда крыльчатка 332 стоит в линию с переменным соплом 336, только крутящий момент, действующий на ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332, представляет собой открывающий крутящий момент T1. Поскольку этот крутящий момент начинает поворачивать ограничительный элемент 330 и, следовательно, крыльчатку 332, ведущий край крыльчатки 332 направляет воздух, выходящий из переменного сопла 336, на одну сторону крыльчатки 332, как показано на фиг. 78C, тем самым генерируя отрицательный крутящий момент, T2. Когда T1 равен T2, сценарий без крутящего момента может иметь место, если импульс ограничительного элемента 330 и крыльчатки 332 недостаточен для продолжения поворота ограничительного элемента 330 и крыльчатки 332 за пределы положения без крутящего момента.
[0192] Как описано в настоящем документе, различные подходы для снижения вероятности сценария без крутящего момента включают предотвращение остановки крыльчатки 332 в положении без крутящего момента и воздействие с усилием на крыльчатку 332 для того, чтобы смещать ее из положения без крутящего момента. В одном из вариантов осуществления, представленном на фиг. 78D, модифицированная крыльчатка 333 выполнена с возможностью снижать вероятность сценария без крутящего момента. В частности, периферийная часть 335 модифицированной крыльчатки 333 находится под углом относительно центральной части 337 модифицированной крыльчатки 333. Таким образом, как показано на фиг. 78E, если модифицированная крыльчатка 333 оказывается в покое в положении, где центральная часть 337 модифицированной крыльчатки 333 находится непосредственно на линии с отверстием 338 переменного сопла 336, изогнутая периферийная часть 335 модифицированной крыльчатки 333 направляет воздух, выходящий из переменного сопла 336, через отверстие 338 на одну сторону крыльчатки 333. Следовательно, высокое давление создают на одной стороне крыльчатки 333, что заставляет крыльчатку 333 поворачиваться.
[0193] Дополнительная модификация, являющаяся результатом включения модифицированной крыльчатки 333 в OPEP устройство 300, проиллюстрирована на фиг. 78F. Изогнутая периферийная часть 335 модифицированной крыльчатки 333 ведет к тому, что суммарный поворот модифицированной крыльчатки 333, по сравнению с немодифицированной крыльчаткой 332, уменьшен. В частности, периферийная часть 335 модифицированной крыльчатки 333 контактирует со стенками второй камеры 318 в ориентации с меньшим поворотом, чем немодифицированная крыльчатка 332. Следовательно, ограничительный элемент 330 (см. фиг. 38-40) может не полностью закрываться, тем самым влияя на эффективность OPEP устройства 300. Для того чтобы обеспечить полное закрывание ограничительного элемента 330, можно регулировать угол центральной части 337 модифицированной крыльчатки 333 относительно ограничительного элемента 330.
[0194] Аналогичным образом, изогнутые периферийные части 335 также увеличивают количество поворота ограничительного элемента 330 и модифицированная крыльчатка 333 должна накапливать импульс для того, чтобы продолжать поворот за пределы положения без крутящего момента. Например, в одном из вариантов осуществления, проиллюстрированном на фиг. 78G-H, где OPEP устройство 300 выполнено с возможностью высоких настроек и с ограничительным элементом 330, полностью закрытым, крыльчатка 332 обеспечивает поворот только 6,5°, тогда как модифицированная крыльчатка 333 обеспечивает 10,4°.
[0195] В другом варианте осуществления, как показано на фиг. 79A-B, груз 331 можно добавлять на ограничительный элемент 330 так, что сила тяжести препятствует остановке крыльчатки 332 в положении без крутящего момента. В описанной ранее конструкции, представленной на фиг. 79A, ограничительный элемент 330 уравновешивают так, что центр масс совмещают с осью вращения и не создают дополнительный крутящий момент из-за силы тяжести. В модифицированной конструкции, представленной на фиг. 79B, дополнительный груз 331 перемещает центр масс с оси вращения. Таким образом, когда OPEP устройство 300 держат, например, в вертикальном положении, дополнительный гравитационный крутящий момент действует для того, чтобы закрывать ограничительный элемент 330 и перемещать крыльчатку 332 из положения без крутящего момента. Однако последствие дополнительного груза 331 состоит в том, что оказывают влияние на характеристики эффективности OPEP устройства 300. Следовательно, важно предусмотреть достаточный дополнительный груз 331 для того, чтобы перемещать ограничительный механизм 330 и крыльчатку 332 из положения без крутящего момента, но не настолько большой груз, что пострадает эффективность OPEP устройства 300. В одном из вариантов осуществления идеальное количество дополнительного груза составляет 0,25 г.
[0196] В другом варианте осуществления используют обе ранее описанных модификации, как проиллюстрировано на фиг. 80A-B. В этом варианте осуществления груз 331 добавляют на ограничительный элемент 330, а периферийная часть 335 модифицированной крыльчатки 333 находится под углом относительно центральной части 337. Таким образом, модифицированная крыльчатка 333 ведет к положительному крутящему моменту, T2, который действует на модифицированную крыльчатку 333, так что T1 и T2 работают вместе, а не аннулируют друг друга.
[0197] В другом варианте осуществления, как показано на фиг. 81, дополнительный груз 339 добавляют на ограничительный элемент 330 на стороне, противоположной дополнительному грузу 331 ограничительного элемента 330, представленного на фиг. 79B. Дополнительный груз 339 служит для того, чтобы создавать положительный крутящий момент, который работает для того, чтобы открывать ограничительный элемент 330. Один эффект этого варианта осуществления состоит в том, что количество поворота, для которого ограничительный элемент 330 и крыльчатка 332 должны развить импульс, чтобы поворачиваться за пределы положения без крутящего момента, больше из полностью открытого положения. Однако при низких скоростях потока на эффективность OPEP устройства 300 может быть оказано воздействие.
[0198] В другом варианте осуществления вместо добавления груза на ограничительный элемент 330 или дополнение к этому, груз добавляют на крыльчатку 332 или стержень 334, или и туда, и туда. Как показано на фиг. 81B, 81C, 81D и 81E, груз может принимать множество различных форм, геометрических форм и/или размеров, и его можно прикреплять к или встраивать в одну сторону крыльчатки 332 или стержня 334 или и туда, и туда, и предпочтительно около центральной части крыльчатки 332. При желании, противовес (не показано) также можно добавлять на противоположную сторону крыльчатки 332 или стержня 334 или и туда, и туда, при той же форме, геометрической форме и/или размере или в отличающейся форме, геометрической форме и/или с отличающимися размерами от груза 390, прикрепленного к или являющегося встроенным в противоположную сторону крыльчатки 332 или стержня 334.
[0199] В альтернативном варианте осуществления, как показано на фиг. 82A-C, эластичную ленту 341 прикрепляют к крыльчатке 332 на центральной части 337 крыльчатки 332 напротив переменного сопла 336. Как видно на фиг. 82A и 82C, когда крыльчатку 332 поворачивают в показанные положения, эластичная лента 341 не натянута. Как видно на фиг. 82B, когда крыльчатку поворачивают в направлении показанного положения, эластичная лента 341 натянута и смещает крыльчатку 332 в направлении одного из положений, представленных на фиг. 82A или 82B.
[0200] В еще одном другом варианте осуществления, представленном на фиг. 83A-83B, поток воздуха используют для поворота крыльчатки 332 за пределы положения без крутящего момента. В начале выдоха, как проиллюстрировано на фиг. 83A, поток воздуха проходит мимо ограничительного элемента 330 в первую камеру 314. В первой камере 314 челночный клапан 342 перекрывает путь 310 выдыхаемого потока. Челночный клапан 342 можно смещать, например, с помощью пружины (не показано), настроенной на открывание и закрывание при желаемых давлениях. С использованием челночного клапана в этом положении, выдыхаемому воздуху позволяют выходить из первой камеры 314 через выходной порт 343. Следовательно, поток выдыхаемого воздуха за ограничительный элемент 330 и из выходного порта 343 может поворачивать ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332 из положения без крутящего момента. Затем, как проиллюстрировано на фиг. 83B, при заданном давлении, челночный клапан 342 открывается и позволяет потоку выдыхаемого воздуха идти по пути 310 выдыхаемого потока для введения OPEP терапии. Когда челночный клапан 342 открывает поток выдыхаемого воздуха вдоль пути 310 выдыхаемого потока, челночный клапан 342 также закрывает выходной порт 343 для того, чтобы поддерживать идеальные рабочие характеристики.
[0201] В другом варианте осуществления, представленном на фиг. 84A-B, поток воздуха используют для того, чтобы перемещать ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332 из положения без крутящего момента. Вид сверху для ограничительного элемента 330 представлен на фиг. 84A-B. Как показано на фиг. 84A, в положении без крутящего момента выдыхаемый воздух может течь за ограничительный элемент 330 с обеих сторон. Открывающий крутящий момент T1 (упомянут выше) представляет собой сумму всех крутящих моментов, действующих на ограничительный элемент 330. Как показано на фиг. 84B, дивертор можно добавлять выше по потоку относительно ограничительного элемента 330 для того, чтобы направлять весь поток выдыхаемого воздуха на одну сторону ограничительного элемента 330, тем самым увеличивая открывающий крутящий момент. Больший открывающий крутящий момент будет обеспечивать больший импульс в начале и, следовательно, меньшую вероятность сценария без крутящего момента.
[0202] В другом варианте осуществления, представленном на фиг. 85A-C, вдыхаемый воздух используют для того, чтобы перемещать ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332 из положения без крутящего момента. Как описано ранее, OPEP устройство 300 содержит порт 311 вдоха, который содержит одноходовой клапан 384, выполненный с возможностью открываться при вдохе. В этом варианте осуществления, представленном на фиг. 85A-B, второй одноходовой клапан 383 добавляют в OPEP устройство 300 с тем, чтобы воздух мог течь за ограничительный элемент 330 во время вдоха. Обычно воздух не может течь за ограничительный элемент 330 во время вдоха, поскольку переменное сопло 336 закрыто. В этом варианте осуществления поток воздуха за ограничительным элементом 330 при вдохе создает крутящий момент, который перемещает ограничительный элемент 330 и крыльчатку 332 из положения без крутящего момента. При выдохе, как показано на фиг. 85C, клапаны 383 и 384 для вдоха закрываются и OPEP устройство 300 функционирует нормально.
[0203] В еще одном другом варианте осуществления, представленном на фиг. 86A-C, поток воздуха на ведущем крае крыльчатки 332 используют для того, чтобы перемещать крыльчатку 332 и ограничительный элемент 330 из положения без крутящего момента. Как показано на фиг. 86A, на конец крыльчатки 332 можно добавлять гибкий кончик 347, который в положении без крутящего момента изгибается и/или вибрирует, когда воздух выходит из переменного сопла 336. Гибкий кончик 347 можно формировать из любого подходящего эластического материала. Когда гибкий кончик 347 изгибается и/или вибрирует, крыльчатку 332 выталкивают из положения без крутящего момента. Гибкий кончик 347 также может содержать одну или несколько шарнирных точек 349. Если гибкий кончик 347 содержит шарнирные точки 349 не обеих сторонах гибкого кончика 347, как показано на фиг. 86B, гибкий кончик будет изгибаться в обоих направлениях. Если гибкий кончик 347 содержит шарнирную точку 349 только на одной стороне гибкого кончика 347, как показано на фиг. 86C, гибкий кончик будет гнуться только в этом направлении, что, таким образом, ведет к изогнутой периферийной части крыльчатки 332, схожей с модифицированной крыльчаткой 333, описанной выше.
[0204] Специалисты в данной области примут во внимание, что различные идеи, описанные выше в отношении конкретного варианта осуществления дыхательного лечебного устройства, также можно применять к каким-либо другим варианты осуществления, описанным в настоящем документе, даже несмотря на то, что они не показаны или не описаны конкретно в отношении других вариантов осуществления. Например, какой-либо один из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, может содержать переменное сопло, порт вдоха, адаптированный для использования с устройством доставки аэрозоля для введения аэрозольной терапии, регулировочный механизм для регулировки относительного положения впуска камеры и/или допустимого диапазона движения ограничительного элемента, средство снижения вероятности сценария без крутящего момента и т. д.
[0205] Несмотря на то, что приведенное выше описание предоставлено в контексте OPEP устройств, также специалистам в данной области будет ясно, что любое дыхательное устройство может получать пользу от различных положений, содержащихся в настоящем документе. Приведенное выше описание представлено в иллюстративных и описательных целях и не предназначено для того, чтобы всесторонне охватывать или ограничивать изобретение конкретными раскрытыми формами. Специалистам в данной области будет ясно, что настоящее изобретение допускает многие вариации и модификации, входящие в объем следующей формулы изобретения.
ОБРАЗЦОВЫЕ РЕАЛИЗАЦИИ
[0206] В другой реализации дыхательное лечебное устройство содержит корпус, окружающий по меньшей мере одну камеру, выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху в корпусе выходить из корпуса, и впуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху снаружи корпуса входить в корпус. Путь потока определен между впуском камеры и выпуском камеры. Ограничительный элемент располагают на пути потока, ограничительный элемент можно перемещать между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока менее ограничен. Крыльчатка находится в соединении по текучей среде с путем потока, крыльчатка функционально связана с ограничительным элементом и выполнена с возможностью перехода между первым положением и вторым положением в ответ на поток воздуха вдоль пути потока. Одноходовой клапан располагают в одном из впуска камеры или выпуска камеры, и он выполнен с возможностью закрывать один из впуска камеры или выпуска камеры до тех пор, пока не достигают порогового давления. Лечебное дыхательное устройство можно выполнять с возможностью предоставлять OPEP терапию последовательно с терапией с порогом давления.
[0207] В другой реализации дыхательное лечебное устройство содержит корпус, окружающий по меньшей мере одну камеру, выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху в корпусе выходить из корпуса, и впуск камеры, выполненный с возможностью позволять воздуху снаружи корпуса входить в корпус. Путь потока определен между впуском камеры и выпуском камеры. Ограничительный элемент располагают на пути потока, ограничительный элемент можно перемещать между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути потока менее ограничен. Крыльчатка находится в соединении по текучей среде с путем потока, крыльчатка функционально связана с ограничительным элементом и выполнена с возможностью перехода между первым положением и вторым положением в ответ на поток воздуха вдоль пути потока. Одноходовой клапан располагают в отверстии, и он выполнен с возможностью закрывать отверстие до тех пор, пока не достигают порогового давления. Лечебное дыхательное устройство можно выполнять с возможностью предоставлять OPEP терапию параллельно с терапией с порогом давления.
[0208] В другой реализации, дыхательное лечебное устройство содержит корпус, который окружает по меньшей мере одну камеру, впуск камеры, выполненный с возможностью принимать выдыхаемый воздух по меньшей мере в одну камеру, и выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять выдыхаемому воздуху выходить по меньшей мере из одной камеры. Путь выдыхаемого потока определен между впуском камеры и выпуском камеры. Ограничительный элемент располагают на пути выдыхаемого потока, ограничительный элемент можно перемещать между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока менее ограничен. Крыльчатка находится в соединении по текучей среде с путем выдыхаемого потока, крыльчатка функционально связана с ограничительным элементом и выполнена с возможностью перехода между первым положением и вторым положением в ответ на поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока. Челночный клапан располагают в потоке на выдохе в положении между ограничительным элементом и крыльчаткой, челночный клапан выполнен с возможностью перемещаться в ответ на пороговое давление, достигаемое на впуске камеры, из первого положения, где поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока отклоняют к выходному порту, и вторым положением, в котором разрешен поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока за челночный клапан.
[0209] В другой реализации, дыхательное лечебное устройство содержит корпус, который окружает по меньшей мере одну камеру, впуск камеры, выполненный с возможностью принимать выдыхаемый воздух по меньшей мере в одну камеру, и выпуск камеры, выполненный с возможностью позволять выдыхаемому воздуху выходить по меньшей мере из одной камеры. Путь выдыхаемого потока определяют между впуском камеры и выпуском камеры. Ограничительный элемент располагают на пути выдыхаемого потока, ограничительный элемент можно перемещать между закрытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока ограничен, и открытым положением, в котором поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока менее ограничен. Крыльчатка находится в соединении по текучей среде с путем выдыхаемого потока, крыльчатка функционально связана с ограничительным элементом и выполнена с возможностью перехода между первым положением и вторым положением в ответ на поток воздуха вдоль пути выдыхаемого потока. Одноходовой клапан для вдоха располагают вдоль пути выдыхаемого потока в положении между ограничительным элементом и крыльчаткой, и он выполнен с возможностью открываться, когда на впуске камеры достигают порогового давления при вдохе.