ВЫСОКОЧАСТОТНОЕ ОСЦИЛЛИРУЮЩЕЕ РЕСПИРАТОРНОЕ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО
HIGH-FREQUENCY OSCILLATING RESPIRATORY THERAPEUTIC DEVICE

Область техники
Настоящее изобретение относится к респираторным терапевтическим устройствам. Более конкретно, оно относится к перкуссионным респираторным устройствам, которые подают высокочастотные импульсы воздуха пациенту во время инспираторного и экспираторного циклов у пациента.
Уровень техники
В настоящее время доступно широкое разнообразие респираторных терапевтических устройств для оказания помощи, лечения или улучшения состояния дыхательной системы у пациентов. Например, давно признано, что положительное давление в дыхательных путях (РАР) является эффективным средством в обеспечении гигиены бронхов посредством способствования повышенной оксигенации, увеличенному объему легких и сниженному венозному возврату у пациентов с застойной сердечной недостаточностью. Совсем недавно положительное давление в дыхательных путях было признано полезным в обеспечении мобилизации и выведения секретов (например, слизи) из легких пациента. При этом положительное давление в дыхательных путях в форме высокочастотной осцилляции (HFO) столба воздуха у пациента представляет собой признанную методику, которая способствует удалению секрета. В общих чертах, HFO уменьшает вязкость гноя in vitro, что, в свою очередь, имеет положительное действие на очищение, вызванное кашлем, стимулированным in vitro. HFO может быть передана или создана посредством силы, приложенной к грудной стенке пациента (т.е. физиотерапевтического лечения грудной клетки (СРТ), такого как подушка с электроприводом, которая вибрирует на грудной клетке пациента), либо посредством приложения сил непосредственно на дыхательные пути пациента (например, дыхательная терапия, такая как высокочастотная осцилляция дыхательных путей). Многие пациенты и сиделки предпочитают принцип дыхательной терапии, так как он менее беспокойный и более легко управляемый. С этой целью методы бронхиальной гигиены РАР выступают в качестве эффективной альтернативы СРТ для расширения легких и мобилизации секрета.
Разнообразные терапевтические системы являются применимыми для предоставления респираторной терапии, описанной выше (а также других способов лечения и/или вентиляции). Например, лечение внутрилегочной перкуссионной вентиляцией (IPV) относится к устройствам HFO, которые подают импульсы воздуха в просвет дыхательных путей пациента. В общих чертах, система BPV включает в себя портативное устройство, устанавливающее дыхательный контур пациента, к которому по текучей среде присоединен источник газа с положительным давлением (например, воздух, кислород и т.д.). Источник давления и/или устройство дополнительно включает в себя соответствующие механизмы (например, регулирующие клапаны, предусмотренные как часть задающего устройства, наряду с портативным устройством), которые осуществляют прерывистый ток газа в дыхательный контур пациента и, таким образом, перкуссионную вентиляцию легких пациента. В соответствии с таким принципом, пациент дышит через наконечник, который подает интенсивный поток, "мини-выбросы" газа. Во время данных перкуссионных выбросов в дыхательных путях поддерживается непрерывное давление выше давления окружающей среды, в то время как пульсирующий перкуссионный газовый поток периодически повышает давление в дыхательных путях (например, циклы газового потока подаваемого давления). Каждый перкуссионный цикл может быть программирован пациентом или сиделкой с помощью определенных систем и может применяться без исключения как при инспираторной, так и экспираторной фазах дыхательного цикла. Примеры устройств IPV включают в себя вентиляционное устройство IPV (от PercussionAire Corp. Sandpoint, ID), IMP 2™ (от Breas Medical, Molnlycke, Sweden) и PercussiveNeb™ System (от Vortran Medical Technology, Inc., Sacramento, CA). Также патент США №7191780 описывает лечебный аппарат типа IPV, соединяемый с источником сжатого газа, требующего скрытой фиксированной трубы Вентури для проведения желаемой терапии.
В свете многообещающей картины терапевтических устройств IPV какие-либо усовершенствования известных конструкций, такие как улучшенные эксплуатационные параметры, длительная надежность, сниженная себестоимость, легкость эксплуатации и т.д., будут хорошо восприняты.
Сущность изобретения
Некоторые аспекты, в соответствии с принципами настоящего раскрытия, относятся к респираторному терапевтическому устройству, включающему корпус, структуру отклонения потока, порт высокочастотного давления (HF порт) и вовлекающий порт. Корпус ограничивает основной проход, имеющий сторону взаимодействия с пациентом. Структура отклонения потока поддерживается корпусом в связи по текучей среде с основным проходом напротив стороны взаимодействия с пациентом. При этом структура отклонения потока отличатся отсутствием трубы Вентури. HF порт поддерживается корпусом и выполнен с возможностью связи по текучей среде с источником осциллирующего газового потока. Дополнительно HF порт по текучей среде соединен со структурой отклонения потока. Вовлекающий порт также сформирован корпусом, способен открываться для окружающего воздуха и по текучей среде связан со структурой отклонения потока. В соответствии с данной конструкцией устройство выполнено таким образом, что характеристики потока газового потока от внешнего источника изменяются в результате взаимодействия со структурой отклонения потока, чтобы создавать перепад давления для втягивания окружающего воздуха через вовлекающий порт к стороне взаимодействия с пациентом основного прохода при проведении терапии перкуссионным давлением. В некоторых вариантах осуществления HF порт присоединен или образует форсунку, имеющую конец форсунки, который обращен к структуре отклонения потока, со структурой отклонения потока, включающей область поперечного сужения, образующую проход уменьшенного объема, непосредственно примыкающую к основному проходу. В других вариантах осуществления устройство дополнительно включает порт непрерывного положительного давления (СРР порт), выполненный с возможностью связи по текучей среде с источником газового потока непрерывного положительного давления. В соответствии с данной конструкцией структура отклонения потока перемещается в ответ на импульсы давления, подаваемые посредством HF порта в газовый поток, подвергаемый воздействию, от СРР порта по направлению к основному проходу. Альтернативно СРР порт может являться тем же самым портом, что и HF порт в некоторых конструкциях.
Другие аспекты, в соответствии с принципами настоящего раскрытия, относятся к респираторной терапевтической системе, включающей источник осциллирующего газового потока и респираторное терапевтическое устройство. Респираторное терапевтическое устройство включает в себя корпус, структуру отклонения потока, HF порт и вовлекающий порт, как описано выше. Источник осциллирующего газового потока по текучей среде соединен с HF портом. Во время работы системы осциллирующий газовый поток из источника подается в респираторное терапевтическое устройство и ударяется об устройство отклонения потока, чтобы вызвать вовлечение окружающего воздуха с импульсами давления, подаваемыми к стороне взаимодействия с пациентом и, таким образом, к пациенту.
Также другие аспекты в соответствии с принципами настоящего раскрытия относятся к респираторному терапевтическому устройству, включающему корпус, порт непрерывного положительного давления (СРР порт), структуру отклонения потока, порт высокочастотного давления (HF порт) и вовлекающий порт. Корпус определяет основной проход, имеющий сторону взаимодействия с пациентом. СРР порт сформирован корпусом и выполнен с возможностью связи по текучей среде с источником газового потока непрерывного положительного давления. Структура отклонения потока включает преграждающее проход тело, подвижно удерживаемое внутри корпуса, по текучей среде между СРР портом и основным проходом. HF порт также сформирован корпусом и по текучей среде соединен со структурой отклонения потока. Дополнительно HF порт выполнен с возможностью связи по текучей среде с источником осцилляторного газового потока таким образом, что импульс давления, подаваемого в HF порт, вызывает перемещение преграждающего проход тела. В заключение вовлекающий порт сформирован корпусом и способен открываться для окружающего воздуха, с вовлекающим портом, по текучей среде связанным со структурой отклонения потока. В соответствии с вышеуказанной конструкцией устройство выполнено таким образом, что газовый поток от внешнего источника отклоняется при взаимодействии со структурой отклонения потока, чтобы создать перепад давления для втягивания окружающего воздуха через вовлекающий порт, при проведении терапии перкуссионным давлением, к стороне взаимодействия с пациентом основного прохода. В некоторых вариантах осуществления преграждающее проход тело может перемещаться в продольном направлении относительно центральной оси СРР порта. В других вариантах осуществления преграждающее проход тело устанавливается с возможностью вращения внутри корпуса.
Краткое Описание Чертежей
Фиг.1 представляет собой блок-схему перкуссионного респираторного терапевтического устройства в соответствии с аспектами настоящего раскрытия;
Фиг.2 представляет собой упрощенную иллюстрацию поперечного сечения с нарисованными схематично частями одного варианта осуществления респираторного терапевтического устройства;
Фиг.3А и 3В представляют собой упрощенные иллюстрации поперечного сечения с нарисованными схематично частями альтернативной конфигурации устройства Фиг.2 и показывающие его применение в проведении перкуссионной терапии;
Фиг.4 представляет собой упрощенную иллюстрацию поперечного сечения с нарисованными схематично частями еще одного варианта осуществления респираторного терапевтического устройства;
Фиг.5 представляет собой упрощенную иллюстрацию поперечного сечения с нарисованными схематично частями еще одного варианта осуществления респираторного терапевтического устройства;
Фиг.6 и 6В представляют собой упрощенные иллюстрации поперечного сечения с нарисованными схематично частями еще одного варианта осуществления респираторного терапевтического устройства; а
Фиг.7 и 7В представляют собой упрощенные иллюстрации поперечного сечения с нарисованными схематично частями еще одного варианта осуществления респираторного терапевтического устройства.
Подробное Описание
Основные признаки респираторного терапевтического устройства 20 в соответствии с аспектами настоящего изобретения показаны в блок-форме на Фиг.1. В общих словах, респираторное терапевтическое устройство 20 функционирует таким образом, чтобы подавать высокочастотные импульсы воздуха пациенту во время инспираторных и экспираторных циклов пациента, при подключении к источнику осциллирующего газового потока 22. При этом источник осциллирующего газового потока 22 может допускать множество форм, известных в данной области, и в большинстве случаев включает клапан-прерыватель потока или аналогичную конструкцию, способную создавать осциллирующий поток газа с положительным давлением (например, воздуха, кислорода и т.д.) так, как это описано в Патенте США №4805613, идеи которого включены в данную заявку посредством ссылки. В других вариантах осуществления терапевтическое устройство 20 может быть выполнено так, чтобы устанавливать осциллирующий поток при работе с постоянным потоком газа таким образом, что источник 22 может являться источником постоянного газового потока. Имея это в виду, респираторное терапевтическое устройство 20 включает корпус 24, определяющий и/или образующий различные составные элементы, такие как порт высокочастотного потока (HF порт) 26, один или более вовлекающих портов 28, структуру отклонения потока 30, одно или более выходных отверстий 32 и наконечник 34. В дополнение респираторное терапевтическое устройство 20 может необязательно включать порт постоянного положительного давления (СРР порт) 36 и/или распылительный порт 38.
Подробности различных составных элементов предоставлены ниже в связи с описываемыми вариантами осуществления. В основных чертах, однако, структура отклонения потока 30 в соответствии с настоящим раскрытием может допускать множество форм, как описано ниже, и в некоторых вариантах осуществления в основном характеризуется как не представляющая собой или не включающая в себя в себя трубу Вентури (фиксированную или скользящую), где трубу Вентури определяют как корпус, включающий секцию насадка, с постепенно уменьшающимся или сужающимся диаметром, которая расширяется в горловину, за которой следует секция диффузора с постепенно увеличивающимся или расширяющимся диаметром. Структура отклонения потока 30 по текучей среде соединена с основным проходом, образованным корпусом 24, а также наконечником 34. Наконечник 34 служит в качестве средства взаимодействия с пациентом, через которое пациент дышит, и может допускать множество форм. Тогда, в более общих терминах, основной проход корпуса 24 можно определить как имеющий сторону взаимодействия с пациентом 40, на которой подсоединен наконечник 34.
В процессе использования высокочастотный осциллирующий газовый поток направляется из источника 22 в HF порт 26, а затем по направлению к структуре отклонения потока 30 (показано стрелками на Фиг.1). Высокоскоростной поток из HF порта 26 (например, форсунки) создает перепад давления внутри корпуса 24, что, в свою очередь, вовлекает окружающий воздух через вовлекающий порт (порты) 28. Взаимодействие между высокоскоростным потоком и структурой отклонения потока 30 заставляет газовый поток направляться в сторону наконечника 34. В некоторых вариантах осуществления структура отклонения потока 30 функционирует так, чтобы воздействовать на газовый поток из HF порта 24 пульсирующим образом, создавая перкуссионный газовый поток/эффект давления в направлении наконечника 34. Тогда, в соответствии с данными вариантами осуществления, может использоваться поток постоянного входного давления в корпус 24, устраняя, таким образом, необходимость в источнике осциллирующего газового потока 22. В других вариантах осуществления отклонитель потока 30 функционирует в ответ на подаваемый осциллирующий газовый поток, в свою очередь действующий в соответствии с отдельным постоянным потоком газа, чтобы генерировать осциллирующие импульсы давления, которые передаются в наконечник 34/пациенту. Так или иначе, осциллирующие импульсы давления (включая вовлекаемый окружающий воздух) передаются пациенту через наконечник 34. Между импульсами выходное отверстие (отверстия) 32 и вовлекающий порт (порты) 28 обеспечивают пациенту возможность вдыхать из устройства 20 и выдыхать в него без значительного сопротивления.
Где предоставлен, СРР порт 36 может быть связан с источником газа положительного давления (не показан), чтобы улучшить респираторную терапию, предоставляемую устройством 20 (например, генерировать соответствующее положительное давление на выдохе (PEP) и т.д.), предоставить первичный газовый поток, который находится под воздействием отклонителя потока 30, и/или чтобы предоставить другие методы терапии (например, постоянное положительное давление в дыхательных путях (СРАР)). Подобным образом необязательный распылительный порт 38 может быть связан с распылителем (не показан), чтобы вводить аэрозолированное лекарственное средство в газовый поток, подаваемый пациенту. В некоторых вариантах осуществления распылительный порт 38 физически расположен между структурой отклонения потока 30 и наконечником 34 таким образом, чтобы аэрозолированный воздушный поток непосредственно не взаимодействовал со структурой отклонения потока 30 способом, который мог бы, в противном случае, привести к нежелательному аэрозольному "удару".
Имея в виду вышеуказанную основную конструкцию, Фиг.2 схематично иллюстрирует один вариант осуществления респираторного терапевтического устройства 50 в соответствии с принципами настоящего раскрытия. Устройство 50 включает корпус 52, поддерживающий или соединяемый с наконечником 54 (изображен в общих чертах), приспособленным для помещения в рот пациента и через который пациент может дышать. Корпус 52 дополнительно образует основной проход 56, через который газовый поток от структуры отклонения потока 58 по текучей среде направляется в наконечник 54. При этом корпус 52 дополнительно включает или образует HF порт 60, СРР порт 62 и один или более вовлекающих портов 64. Газовый поток через порты 60-64 направляется к структуре отклонения потока 58. В заключение устройство 50 необязательно включает одно или более выходных отверстий 66 и/или распылительный порт 68. Как описано ниже, выходное отверстие 66 и распылительный порт 68 могут быть объединены и/или предоставлены как часть отдельной конструкции, которая может включать в себя один или более дополнительных клапанов.
Структура отклонения потока 58 включает в некоторых вариантах осуществления область поперечного сужения 70, образованную в или посредством корпуса 52. Область поперечного сужения 70 ограничивает проход уменьшенного объема 72 и по текучей среде соединяет основной проход 56 с камерой 74. Более конкретно, проход уменьшенного объема 72 имеет меньшую площадь поперечного сечения (например, диаметр) по сравнению с площадью камеры 74 и основного прохода 56. Проход уменьшенного объема 72 ограничен входной боковой поверхностью 76 и выходной боковой поверхностью 78. Как показано на Фиг.2, входная боковая поверхность 76 суживается по площади поперечного сечения (или диаметру) со стороны камеры 74, в которой сформированы порты 60-64. Выходная боковая поверхность 78 имеет постоянный диаметр на протяжении от входной боковой поверхности 76 до основного прохода 56. В дополнение структура отклонения потока 58 может включать тело отклонителя 80, расположенного центрально внутри прохода уменьшенного объема 72, примыкающее к входной боковой поверхности 76. Тело отклонителя 80 включает или ограничивает передний конец 82 и задний конец 84, с отклонителем потока 80, сужающимся в размере или диаметре от заднего конца 84 к переднему концу 82. В соответствии с данной конструкцией тело отклонителя 80 воздействует на воздушный поток из HF порта 60 и СРР порта 62, как описано ниже. В других вариантах осуществления тело отклонителя 80 может быть исключено.
HF порт 60 приспособлен для соединения по текучей среде с источником осциллирующего газового потока 22 (Фиг.1), например посредством системы соответствующих трубок (не показано). В дополнение HF порт 60 по текучей среде соединен с или образует НF форсунку 86. HF форсунка 86 заканчивается на конце форсунки 88 и выполнена так, чтобы создавать струйный газовый поток. При этом конец форсунки 88 "обращен" к отклонителю потока 80 таким образом, что струйный поток из HF порта 60 (и, таким образом, из источника осциллирующего газового потока 22) ударяется о тело отклонителя 80.
СРР порт 62 сконструирован таким же образом для соединения по текучей среде с источником газа непрерывного или постоянного положительного давления (не показано). СРР порт 62 по текучей среде соединен с или образует СРР форсунку 90, оканчивающуюся на конце форсунки 92. СРР форсунка 90 преобразует газовый поток через СРР порт 62 в струйный поток, с концом форсунки 92, "обращенным" к отклонителю потока 80. Таким образом, газовый поток через и из СРР форсунки 90 ударяется о тело отклонителя 80.
Вовлекающий порт (порты) 64 в некоторых вариантах осуществления образованы вдоль камеры 74 и обеспечивают возможность для прохода газа в камеру 74 и из нее, а также корпус 52. При этом вовлекающий порт (порты) 64 по текучей среде связан со структурой отклонения потока 58, чтобы способствовать вовлечению окружающего воздуха в газовый поток, создаваемый, иначе, на структуре отклонения потока 58. В других вариантах осуществления вовлекающий порт (порты) 64 может быть расположен в другом положении относительно корпуса 52. Например, вовлекающий порт (порты) 64 может быть образован или расположен вдоль области поперечного сужения 70.
В соответствии с вышеуказанной конструкцией форсунки/жиклеры 86, 90 сходятся к или вдоль структуры отклонения потока 58. Таким образом, и как описано ниже, структура отклонения потока 58 обеспечивает, что струи газового потока из форсунок 86, 90 направляются к основному проходу 56 (и, таким образом, к пациенту) и что происходит достаточное вовлечение окружающего воздуха (посредством вовлекающего порта (портов) 64).
Выходное отверстие 66 может просто представлять собой проход, сформированный в корпусе 52 рядом с наконечником 54, образуя наружный канал в основной проход 56. В некоторых вариантах осуществления клапан (не показано), такой как односторонний клапан, может быть вмонтирован в выходное отверстие 66, работающее, чтобы избирательно управлять газовым потоком в и/или из основного прохода 56. Например, клапан может работать, чтобы позволять только высвобождение газа из основного прохода 56 во время экспираторного дыхания пациента.
Когда предусмотрено, распылительный порт 68 приспособлен для соединения с распылителем (не показано), таким как высокопроизводительный вовлекающий распылитель, доступный под торговым обозначением Pan LC Star, хотя может быть использовано любое другое распылительное устройство, способное производить аэрозолированный лекарственный препарат. Так или иначе, распылительный порт 68 образован рядом с наконечником 54 (и, таким образом, "за" структурой отклонения потока 58). При таком расположении аэрозолированное вовлечение в газовый поток, подаваемый к наконечнику 54/пациенту, может происходить без получения в результате значительного аэрозольного удара в структуре отклонения потока 58. Кроме, того, может быть предоставлен односторонний клапан (не показан), чтобы обеспечить желательный воздушный поток из распылителя в основной проход 56. Альтернативно распылитель и, таким образом, распылительный порт 68 могут быть исключены.
Действие респираторного терапевтического устройства 50 показано на иллюстрациях Фиг.3А и 3В. Постоянный поток газа положительного давления подается к структуре отклонения потока 58 посредством СРР форсунки 90. Таким же образом, осциллирующий (т.е. пульсирующий) газовый поток предоставляется к структуре отклонения потока 58 посредством HF форсунки 86. При этом газовый поток через HF форсунку 86 (такой как созданный, например, источником осциллирующего газового потока 22 (Фиг.I)) характеризуется наличием импульсов прерывистого положительного давления и, таким образом, имеет фазы «наличия импульса» и «отсутствия импульса». Во время фазы «наличия импульса» (Фиг.3А) газовые потоки из HF форсунки 86 и СРР форсунки 90 сходятся на структуре отклонения потока 58 и направляются вдоль прохода уменьшенного объема 72, а затем основного прохода 56 (показано стрелками на Фиг.3А). По причине уменьшенной площади в проходе уменьшенного объема 72 (по сравнению с площадью камеры 74 и основного прохода 56) скорость совместно подаваемого газового потока увеличивается вдоль прохода уменьшенного объема 72, таким образом втягивая или вовлекая окружающий воздух в газовую струю посредством вовлекающего порта (портов) 64. В тех случаях, когда предоставляется тело отклонителя 80 (Фиг.2), создается дополнительное уменьшение площади потока и, таким образом, увеличение скорости. В фазе «отсутствия импульса» (Фиг.3В) газовый поток к структуре отклонения потока 58 предоставляется только СРР форсункой 90. Еще раз, однако, структура отклонения потока 58 направляет газовый поток вдоль прохода уменьшенного объема 72 и в основной проход 56 таким образом, что окружающий воздух вовлекается посредством вовлекающего порта (портов) 64, как описано выше. В результате пациенту на постоянной основе предоставляется повышенное базовое давление. Посредством предоставления СРР потока (посредством СРР форсунки 90) поток в направлении пациента продолжает существовать во время фазы «отсутствия импульса» и, таким образом, служит, чтобы поддерживать повышенное базовое давление в процессе высокочастотной осциллирующей терапии.
Устройством 50 могут также быть приведены в исполнение другие респираторные методы лечения. Например, газовый поток через СРР форсунку 90 может быть исключен в тех случаях, когда желательна высокочастотная осциллирующая терапия без повышенного базового давления. Наоборот, газовый поток посредством HF форсунки 86 может быть исключен в тех случаях, когда желательна только терапия с постоянным положительным давлением дыхательных путей (СРАР).
В процессе осуществления лечения высокочастотным пульсирующим давлением пациент посредством наконечника 54 вдыхает из терапевтического устройства 50 и выдыхает в него. При этом вовлекающий порт (порты) 64 и выходное отверстие (отверстия) 66 (в сочетании с односторонним клапаном в некоторых вариантах осуществления) обеспечивают возможность пациенту вдыхать из устройства 50 и выдыхать в него без значительного сопротивления во время, по меньшей мере, фазы «отсутствия импульса».
На всем протяжении подачи высокочастотного осциллирующего потока через распылительный порт 68 в струю потока в основном проходе 56 может быть введено аэрозолированное лекарственное средство. Как описано выше, аэрозолированный поток вовлекается в газовый поток, созданный в основном проходе 56 посредством структуры отклонения потока 58, и, таким образом, подается пациенту через наконечник 54.
Еще один другой вариант осуществления респираторного терапевтического устройства 100 схематично показан на Фиг.4. Как в предыдущих вариантах осуществления, устройство 100 включает корпус 102, определяющий или образующий или присоединяемый к наконечнику 104 (показан в общих чертах), через который пациент дышит. Корпус 102 образует основной проход 106, через который воздушный поток направляется в наконечник 104 и из него. При этом HF поток в основном проходе 106 образуется посредством структуры отклонения потока 108, сформированного напротив наконечника 104 и по текучей среде связанного с HF портом 110 и одним или более вовлекающими портами 112.
В соответствии с вариантом, показанным на Фиг.4, структура отклонения потока 108 включает пластину 114, которая образует отверстие 116. Пластина 114 расположена или сформирована внутри корпуса 102, таким образом, чтобы образовать или ограничить камеру 118 напротив основного прохода 106, с проходом 116, по текучей среде соединяющим проход 106 и камеру 118. Проход 116 имеет площадь (т.е. диаметр), меньшую, чем площадь камеры 118, а также прохода 106. Кроме того, диаметр прохода 116 одинаков на всем протяжении толщины пластины 114 в некоторых конфигурациях. Хотя на Фиг.4 показан только единственный проход 116, в других вариантах осуществления пластина 114 может формировать два или более прохода.
HF порт 110 связан с камерой 118 и выполнен с возможностью установления соединения по текучей среде с источником осциллирующего газового потока 22 (Фиг.1). Кроме того, HF порт 110 по текучей среде присоединен или образует форсунку 120, заканчивающуюся на конце форсунки 122. Как в предыдущих вариантах осуществления, HF форсунка 120 выполнена так, чтобы сформировать струйный поток газа, а конец форсунки 122, как правило, выравнен по одной линии с проходом 116 или "обращен" к нему. Как показано, по меньшей мере, между концом форсунки 122 и пластиной 114/проходом 116 существует небольшой промежуток.
Вовлекающий порт (порты) 112 образует по текучей среде канал между камерой 118 и окружающим воздухом. Несмотря на то что вовлекающий порт (порты) 112 показан сформированным и примыкающим к HF порту 110, для связи по текучей среде с камерой 118 также приемлемо любое другое расположение.
В соответствии с упомянутой выше конструкцией осциллирующий газовый поток подается в HF порт 110, а поток «с наличием импульса» направляется концом форсунки 122 в сторону прохода 116. По причине уменьшенного размера прохода 116 (по сравнению с площадью камеры 118), когда газовый поток из конца форсунки 122 проходит через проход 116 внутри камеры 118 создается перепад давления. Другими словами, уменьшенный размер прохода 116 увеличивает скорость газового истечения через него, таким образом понижая окружающее давление, чтобы создать перепад давления. Перепад давления, в свою очередь, затягивает и вовлекает окружающий воздух в газовую струю через вовлекающий порт (порты) 112. В результате существенный объем высокочастотного пульсирующего газового потока подается в основной проход 106 и, таким образом, наконечник 104/пациенту.
Чтобы облегчить инспираторную и экспираторную фазы дыхания пациента, устройство 100 может дополнительно включать одно или более выходных отверстий 124. Между импульсами высокочастотного осциллирующего газового потока, создаваемого внутри основного прохода 106, выходное отверстие (отверстия) 124 и вовлекающий порт (порты) 112 обеспечивают возможность пациенту вдыхать из устройства 100 и выдыхать в него без значительного сопротивления. Необязательно, в выходное отверстие (отверстия) 124 может быть вмонтировано клапанное устройство (не показано), такое как односторонний клапан.
В заключение респираторное терапевтическое устройство 100 может включать необязательный распылительный порт 126, приспособленный для соединения с распылителем (не показано). Как в предыдущих вариантах осуществления, распылительный порт 126 предпочтительно расположен по линии основного прохода 106, между структурой отклонения потока 108 и наконечником 104. В соответствии с данным положением аэрозолированному лекарственному средству, подаваемому в основной проход 106 (и, таким образом, вовлекаемому внутрь газового потока, подаваемого к наконечнику 104/пациенту), не требуется проходить через структуру отклонения потока 108 (или любую другую структуру, что может, в противном случае, привести к значительному аэрозольному удару). Кроме того, хотя и не показано, клапанный механизм может быть связан с распылительным портом 126, работая таким образом, чтобы обеспечить возможность засасывания аэрозолированного лекарственного средства посредством распылительного порта 126 в процессе только инспираторного дыхания пациента и/или между осциллирующими импульсами, которые возникают в процессе инспираторного дыхания пациента. При этом вовлекающий порт (порты) 112 и выходное отверстие (отверстия) 124 могут быть сбалансированы с распылительным клапаном (и/или в вовлекающий порт (порты) 112 и/или выходное отверстие (отверстия) 124 может быть помещена соответствующая клапанная система), чтобы обеспечить "активацию" вовлечения распылителя в процессе инспираторного дыхания пациента и/или между осциллирующими импульсами, которые происходят в процессе инспираторного дыхания пациента.
Еще один другой вариант осуществления респираторного терапевтического устройства 140 показан на Фиг.5. Устройство 140 включает корпус 142, определяющий или образующий или присоединяемый к наконечнику 144 (нарисован в общих чертах), через который пациент может дышать. Корпус 142 образует основной проход 146, через который установлен газовый поток в наконечник 144 или из него. Структура отклонения потока 148 (показана в общих чертах) по текучей среде соединена с основным проходом 146 напротив наконечника 144, с газовым потоком, направляемым к структуре отклонения потока 148 через HF порт 150. В дополнение корпус 142 образует или включает один или более вовлекающих портов 152, через которые окружающий воздух втягивается и вовлекается струей потока, созданной на структуре отклонения потока 148.
Структура отклонения потока 148 отделяет основной проход 146 от камеры 154 и включает кольцевой проход 156 и область поперечного сужения 158. Кольцевой проход 156 по текучей среде соединен с HF портом 150 и определяет окружающий канал 160 в камеру 154. Таким образом, газовый поток из HF порта 150 направляется в камеру 154 через кольцевой проход 156.
Область поперечного сужения 158 включает входной участок 162 и проход уменьшенного объема 164. Входной участок 162 имеет суживающийся диаметр на протяжении от камеры 154 (а более конкретно, канала 160 кольцевого прохода 156) до прохода уменьшенного объема 164. Как описано ниже, данное соотношение способствует возникновению эффекта флотации при выходе газового потока из кольцевого прохода 156. Проход уменьшенного объема 164 имеет единый диаметр на протяжении от входного участка 162 до основного прохода 146, с диаметром прохода уменьшенного объема 164, меньшим, чем диаметр камеры 154 и основного прохода 146 настолько, что газовый поток испытывает увеличение скорости, когда направляется из камеры 154 в основной проход 146.
HF порт 150 выполнен с возможностью присоединения по текучей среде к источнику осциллирующего газового потока 22 (Фиг.1) и по текучей среде открывается в кольцевой проход 156, как описано выше. Вовлекающий порт (порты) 152 может быть расположен «позади» камеры 154 или может быть пространственно ближе к структуре отклонения потока 148.
В процессе использования осциллирующий газовый поток предоставляется в кольцевой проход 156 через HF порт. Как только импульсы осциллирующего потока, выходящие из отверстия канала 160, взаимодействуют с входным участком 162, возникает Эффект флотации, вынуждающий поток «прикрепляться» к входному участку 162 и прижиматься в сторону прохода уменьшенного объема 164. Дополнительно, как только направленный таким образом газовый поток затем проходит через проход уменьшенного объема 164, скорость потока увеличивается (по причине уменьшенной площади или диаметра прохода 164 по сравнению с камерой 154), создавая перепад давления в камере 154. Перепад давления, в свою очередь, затягивает окружающий воздух через вовлекающий порт 152. В результате происходит значительное вовлечение окружающего воздуха в газовый поток, подаваемый в основной проход 146. При этом газовый поток, подаваемый в основной проход 146, имеет характеристики осциллирующего давления, отраженные на Фиг.5 волнистыми линиями.
Чтобы способствовать облегчению дыхания пациента, респираторное терапевтическое устройство 140 может дополнительно включать необязательное выходное отверстие 170, которое по текучей среде соединяет основной проход 146 с окружающей средой. В соответствии с данной конфигурацией выходное отверстие 170 и вовлекающий порт 152 эффективно обеспечивают возможность пациенту выдыхать в устройство 140 и вдыхать из него без значительного сопротивления между импульсами газового потока, подаваемого в HF порт 150. Необязательная клапанная конструкция (не показана) может быть вмонтирована в выходное отверстие 170.
Респираторное терапевтическое устройство 140 может дополнительно включать необязательный распылительный порт 172, приспособленный для соединения по текучей среде с распылителем (не показано), как описано ранее. Еще раз распылительный порт 172 по текучей среде открывается в основной проход 146 и может быть расположен или сформирован между наконечником 144 и структурой отклонения потока 148 таким образом, чтобы минимизировать взаимодействие между аэрозолированным лекарственным средством и структурой отклонения потока 148. Так или иначе, в тех случаях, когда предоставлен, распылительный порт 172 обеспечивает канал, через который аэрозолированное лекарственное средство может быть вовлечено в газовый поток, подаваемый пациенту через наконечник 144. Хотя не показано, с распылительным портом 172 могут быть связаны дополнительные клапанные конструкции, чтобы повысить эффективность подачи аэрозоля. Вовлекающий порт (порты) 152 и выходное отверстие 170 могут быть сбалансированы с распылительным вовлекающим клапаном (или другой клапанной системой) для обеспечения "активизации" вовлечения распылителя во время инспираторного дыхания пациента и между осциллирующими импульсами, которые происходят в процессе инспираторного дыхания пациента.
Еще один вариант осуществления респираторного терапевтического устройства 200 в соответствии с аспектами настоящего раскрытия показан на Фиг.6А и 6В. Устройство 200 также включает корпус 202, образующий или определяющий или присоединяемый к наконечнику 204 (проиллюстрирован в общих чертах), через который дышит пациент. При этом газовый поток в наконечник 204 и из него предоставляется через основной проход 206, ограниченный корпусом 202. Структура отклонения потока 208 по текучей среде соединена с основным проходом 206 напротив наконечника 204, причем структура отклонения потока 208 отделяет основной проход 206 от камеры 209. Структура отклонения потока 208 действует в ответ на газовый поток в HF порту 210, чтобы воздействовать на газовый поток, направляемый в камеру 209/структуру отклонения потока 208 через СРР порт 212. В дополнение корпус 202 образует или включает один или более вовлекающих портов 214, через которые окружающий воздух втягивается и вовлекается струей потока, созданной в структуре отклонения потока 208. В заключение корпус 202, необязательно, образует или включает одно или более выходных отверстий 216 и/или распылительный порт 218. В соответствии с предыдущими вариантами осуществления распылительный порт 218 в тех случаях, когда предоставлен, может быть расположен рядом с наконечником 204 и, таким образом, по текучей среде "за" структурой отклонения потока 208, чтобы минимизировать аэрозольный удар.
В соответствии с терапевтическим устройством 200 Фиг.6А и 6В структура отклонения потока 208 включает разделительное устройство 220, поддерживаемое подвижно внутри корпуса 202. Разделительное устройство 220 включает или образует преграждающее проход тело 222, по текучей среде связанное с СРР портом 212. Более конкретно, разделительное устройство 220 действует, чтобы перемещать преграждающее проход тело 222 в направлении СРР порта 212 и от него, таким образом изменяя уровень газового потока, проникающего в основной проход 206 из камеры 209/СРР порта 212, а также объем окружающего воздуха, вовлекаемого в него посредством вовлекающего порта (портов) 214. При этом преграждающее проход тело 222 может иметь множество различных геометрических форм, выбранных, чтобы воздействовать на газовый поток из СРР порта 212 желательным образом. Так, коническая форма, соответствующая преграждающему проход телу 222 на Фиг.6А и 6В, представляет собой всего лишь один не ограничивающий пример.
Разделительное устройство 220 может быть выполнено с множеством вариантов, чтобы предоставить описанное выше перемещение. Например, в одном варианте осуществления разделительное устройство 220 включает кольцеобразную втулку 224, имеющую передний конец 226 и задний конец 228. Радиальная опора 230 простирается от переднего конца 226 и удерживает преграждающее проход тело 222 относительно втулки 224. Опора 230 образует каналы 231, через которые может проходить газовый поток. Кроме того, втулка 224 подвижно расположена внутри кольцеобразной выемки 232, сформированной корпусом 202, например, посредством выступа 234. Выемка 232 по текучей среде соединена с HF портом 210 и имеет размер, чтобы установить по текучей среде герметичное положение относительно втулки 224. При заключительной сборке, следовательно, втулка 224 может двигаться внутри выемки 232, перемещая преграждающее проход тело 222 из закрытого положения (отсутствие импульса) Фиг.6 в открытое положение (наличие импульса) Фиг.6В, и наоборот, в ответ на газовый поток/давление, действующее на задний конец 228. При этом смещающее звено 236 (например, пружина) смещает втулку 224 в закрытое положение, с выступом 234, предоставляющим стопорную поверхность для перемещения втулки 224 за пределы закрытого положения Фиг.6 (т.е. выступ предупреждает перемещение втулки 224 влево на Фиг.6А).
Импульс давления, передаваемый в выемку 232, действует на втулку 224, создавая достаточное усилие, чтобы преодолеть усилие смещающего звена 236, вынуждающее втулку 224 перемещаться внутри выемки 232 (вправо в соответствии с ориентацией Фиг.6А). Данное перемещение передается на преграждающее проход тело 222 посредством опоры 230. Таким образом, в ответ на положительный импульс давления внутри выемки 232 посредством HF порта 210 разделительное устройство 220 "перемещается" таким образом, что преграждающее проход тело 222 располагается далеко от СРР порта 212, как показано в открытом состоянии Фиг.6В. Когда газовый поток, подаваемый в выемку 232, переходит в цикл "отсутствие", смещающее звено 236 толкает втулку 224 и, таким образом, преграждающее проход тело 222, чтобы вернуть в нормальное, закрытое положение (Фиг.6А). Действие положения преграждающего проход тела 222 на газовый поток через СРР порт 212 описано ниже. Широкое множество других конструкций или механизмов (автоматических или неавтоматических) может, альтернативно, быть использовано, чтобы совершить перемещение преграждающего проход тела 222 относительно СРР порта 212, которое может действовать или не действовать в ответ на пульсирующий газовый поток от внешнего источника. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления HF порт 210 может быть исключен.
В некоторых вариантах осуществления СРР порт 212 приспособлен для соединения с источником газа постоянного положительного давления, например, посредством системы труб (не показано) и по текучей среде соединен с и/или образует СРР форсунку 238. СРР форсунка 238 генерирует струйный поток, выходящий на конце форсунки 240, который, иначе, по текучей среде соединен или выравнен с преграждающим проход телом 222.
Вовлекающий порт (порты) 214 открыты для окружающей среды и по текучей среде связаны с концом форсунки 240 СРР форсунки 238 на или «до» преграждающего проход тела 222. Более конкретно, вовлекающий порт (порты) 214 расположен таким образом, что высокоскоростной газовый поток, созданный на конце форсунки 240, принуждает окружающий воздух втягиваться или вовлекаться в струю потока, как описано ниже.
Выходное отверстие (отверстия) 216 подобно выходному отверстию 66 (Фиг.2), описанному ранее, и может быть связано или не связано с клапаном (не показано). Независимо от этого выходное отверстие (отверстия) 216 облегчает вдыхание пациента из устройства 200 и выдыхание в него посредством предоставления наружного отверстия в основной проход 206.
Необязательный распылительный порт 218 приспособлен для пневматического соединения с распылителем ((не показанным), но таким же, как распылитель, описанный ранее). В тех случаях, когда предоставлен, распылительный порт 218 предпочтительно расположен таким образом, что аэрозолированный воздушный поток в основной проход 206 непосредственно не ударяется о структуру отклонения потока 208. Другими словами, распылительный порт 218 расположен по длине основного прохода 206 по текучей среде между наконечником 204 и преграждающим проход телом 222, минимизируя, таким образом, силу аэрозольного удара. Альтернативно распылительный порт 218 может быть расположен практически в любом другом месте по длине корпуса 202, а в других вариантах осуществления может быть исключен.
В процессе использования структура отклонения потока 208 действует, чтобы выборочно изменять объем газового потока из СРР порта 212 в основной проход 206. Как показано на Фиг.6В, в тех случаях, когда преграждающее проход тело 222 дискретно отделено от СРР порта 212 (а конкретно, от конца форсунки 240), струйный поток газа подается в камеру 209 и ударяется о преграждающее проход тело 222. Газовый поток взаимодействует с преграждающим проход телом 222 и протекает через каналы 231, создавая вакуумный эффект, втягивая или вовлекая, значительный уровень окружающего воздуха (через вовлекающий порт (порты) 214).
Наоборот, когда преграждающее проход тело 222 располагается в непосредственной близости от конца форсунки 240 (Фиг.6А), газовый поток из конца форсунки 240 явно ограничен таким образом, что из СРР порта 240 происходит минимальный газовый поток. В результате, если и возникает, то небольшое индуцированное вовлечение окружающего воздуха из вовлекающего порта (портов) 214.
В свете изложенного выше, высокое давление получается с помощью конфигурации Фиг.6В, тогда как значительно более низкое давление достигается с помощью конфигурации Фиг.6А. Так как преграждающее проход тело 222 совершает циклы между положениями Фиг.6А и 6В, то через основной проход 206/наконечник 204 пациенту подается высокочастотное осциллирующее давление. В качестве контрольной точки, разделительное устройство 220 может быть выполнено так, чтобы предоставить определенный зазор 242 в блокированном состоянии (Фиг.6А), чтобы достигнуть желательного минимального профиля базового давления. Независимо от этого вовлекающий порт (порты) 214 и выходное отверстие (отверстия) 216 между импульсами эффективно обеспечивают пациенту возможность вдыхать из устройства 200 и выдыхать в него без значительного сопротивления.
В заключение в тех случаях, когда предоставлено, аэрозолированное лекарственное средство может быть введено в газовый поток, направляемый в сторону пациента через распылительный порт 218. При этом вовлекающий порт (порты) 214 и выходное отверстие (отверстия) 216 могут быть сбалансированы по размерам с клапанной системой (не показано), связанной с распылительным портом 218, обеспечивая, чтобы во время инспираторного дыхания пациента и между осциллирующими импульсами, которые происходят во время инспираторного дыхания пациента, «активировалось» вовлечение распылителя.
Еще один вариант осуществления респираторного терапевтического устройства 300 в соответствии с аспектами настоящего раскрытия показан на Фиг.7А и 7В. Устройство 300 включает корпус 302, образующий, определяющий или присоединяемый к наконечнику 304 (проиллюстрирован в общих чертах), через который пациент дышит. Газовый поток в наконечник 304 и из него предоставляется через основной проход 306, ограниченный корпусом 302. Структура отклонения потока 308 по текучей среде соединена с основным проходом 306 напротив наконечника 304 и действует на газовый поток, направляемый в камеру 309 корпуса 308 через СРР порт 310. В некоторых вариантах осуществления структура отклонения потока 308 по текучей среде соединена с HF портом 312, через который осциллирующее давление используется, чтобы приводить в действие структуру отклонения потока 308, как описано ниже. В дополнение корпус 302 образует или включает в себя один или более вовлекающих портов 314, через которые окружающий воздух втягивается и вовлекается внутрь струйного потока, созданного на отклоняющей конструкции 308. В заключение корпус 302 необязательно образует или включает одно или более выходных отверстий 316 и/или распылительный порт 318. Как в предыдущих вариантах осуществления, распылительный порт 318 в тех случаях, когда предоставлен, может быть расположен рядом с наконечником 304 и, таким образом, по текучей среде "за" структурой отклонения потока 308, чтобы минимизировать аэрозольный удар.
В соответствии с терапевтическим устройством 300 на Фиг.7А и 7В структура отклонения потока 308 включает узел привода 320 и преграждающие проход тела 322а, 322b. В общих чертах, узел привода 320 подвижно удерживается внутри корпуса 302 и служит, чтобы поворачивать преграждающие проход тела 322а, 322b между открытым положением (Фиг.7А) и закрытым положением (Фиг.7В). Преграждающие проход тела 322а, 322b, в свою очередь, по текучей среде связаны с камерой 309/СPP портом 310 и служат, чтобы изменять уровень газового потока, проникающего в основной проход 306 из камеры 309/СРР порта 310, а также объем окружающего воздуха, вовлекаемого в него через вовлекающие порты 314.
Узел привода 320 включает кольцеобразную втулку 324, имеющую передний конец 326 и задний конец 328. Зубчатая внутренняя поверхность 330 сформирована рядом с передним концом 326, а углубление 332 сформировано между зубчатой поверхностью 330 и задним концом 328. В соответствии с данной конструкцией втулка 324 имеет такой размер, чтобы ее могла подвижно принимать внутрь себя выемка 334, сформированная корпусом 302, например, посредством кольцеобразного выступа 336. При этом, по меньшей мере, задний конец 328 и выемка 334 имеют такой размер, чтобы образовать по текучей среде герметичное взаимное расположение. В заключение узел привода 320 включает смещающее устройство 337 (например, пружину), помещенную, чтобы надавливать на передний конец 326, смещая втулку 324 в закрытое положение Фиг.7В.
Преграждающие проход тела 322а, 322b выполнены так, чтобы взаимодействовать с втулкой 324. Например, каждое из преграждающих проход тел 322а, 322b включает пластину клапана 338 и приводящий в действие сегмент 340. Приводящий в действие сегмент 340 установлен с возможностью вращаться или поворачиваться внутри корпуса 302 (например, посредством стержня 342) и образует конец с зубчатым зацеплением 344. Конец с зубчатым зацеплением 344 выполнен в соответствии с зубчатой поверхностью 330 втулки 324 таким образом, что когда втулка 324 располагает зубчатую поверхность 330 рядом с концами с зубчатым зацеплением 344, соответствующие зубцы сцепляются с другими зубцами и перемещение втулки 324 передается на приводящий в действие сегмент 340, вызывая в связи с этим перемещение соответствующего преграждающего проход тела 322а, 322b. Таким образом, например, перемещение втулки 324 из положения Фиг.7А в положение Фиг.7В (т.е. влево относительно ориентации Фиг.7А) принуждает преграждающие проход тела 322а, 322b поворачиваться или вращаться из открытого положения в закрытое положение, как показано.
В заключение структура отклонения потока 308 включает один или более составных элементов, которые служат, чтобы выборочно удерживать преграждающие проход тела 322а, 322b, по меньшей мере, в открытом положении Фиг.7А, и/или которые смещают преграждающие проход тела 322а, 322b, чтобы свободно принимать открытое положение. Например, структура отклонения потока 308 может включать одну или более пружин (не показано), которые смещают преграждающие проход тела 322а, 322b в открытое положение с постоянной силой сжатия пружины данной пружины (пружин), меньшей, чем сила сжатия смещающего звена 337, в противном случае действуя на втулку 324 таким образом, что смещающее звено 337 получает возможность легко перемещать втулку 324 из открытого положения (Фиг.7А) в закрытое положение (Фиг.7В) без явного ограничения взаимодействия с преграждающими проход телами 322а, 322b. Например, пружина сжатия может быть помещена между пластиной клапана 338 первого преграждающего проход тела 322а и соответствующим непосредственно примыкающим сегментом выступа 336, который смещает пластину клапана 338 в сторону сегмента выступа 336; торсионная пружина, помещенная между пластинами клапана 338 и т.д. В других вариантах пластины клапана 338 могут втягиваться в сторону соответствующего сегмента выступа 316 магнитным способом. Альтернативно преграждающие проход тела 322а, 322b могут временно удерживаться во множестве положений (например, конфигурация шарик-и-фиксатор), с соответствующим удерживающим усилием, меньшим, чем постоянное усилие пружины, связанной со смещающим звеном 337.
При заключительной сборке втулку 324 подвижно располагают внутри выемки 334. Пульсирующий поток, подаваемый в выемку 334 через HF порт 312, принуждает втулку 324 перемещаться. Конкретно импульс давления, передаваемый в выемку 334, действует на задний конец 328 втулки 324, создавая достаточную силу, чтобы преодолеть силу смещающего звена 337, вынуждая втулку 324 перемещаться внутри выемки, переходя из закрытого положения Фиг.7В в открытое положение Фиг.7А. Данное перемещение передается на преграждающие проход тела 322а, 322b посредством взаимодействия с помощью зубчатой передачи между зубчатой поверхностью 330 и концом с зубчатым зацеплением 344. Конкретно, перемещение втулки 324 толкает преграждающие проход тела 322а, 322b поворачиваться вокруг своих соответствующих точек поворота (например, стержней 342), толкая преграждающие проход тела 322а, 322b, а конкретно соответствующие пластины клапанов 338, в сторону открытого положения Фиг.7А. Альтернативно и/или в дополнение преграждающие проход тела 322а, 322b могут плавно поворачиваться или вращаться с перемещением втулки 324; однако при высвобождении зубчатого сцепления между зубчатой поверхностью 330 и концом с зубчатым зацеплением 344 (т.е. конец с зубчатым зацеплением 344 каждого из преграждающих проход тел 322а, 322b находится внутри углубления 332), преграждающие проход тела 322а, 322b больше не сжимаются втулкой 324 и, таким образом, свободно поворачиваются в открытое положение посредством соответствующей пружины (пружин) (не показано). Таким образом, в ответ на положительный импульс давления внутри выемки 334 преграждающие проход тела 322а, 322b находятся в открытом положении относительно камеры 309/СРР порта 310 (т.е. имеется минимальное преграждение продвижения газового потока между камерой 309/СРР портом 310 и основным проходом 306).
Наоборот, когда газовый поток, подаваемый в выемку 334, переходит в цикл «отсутствие», смещающее звено 337 толкает втулку 324, чтобы вернуть в нормальное, закрытое положение (Фиг.7В). В связи с данным перемещением втулка 324 взаимодействует с преграждающими проход телами 322а, 322b, как описано выше, таким образом приводя тела 322а, 322b в закрытое положение посредством зубчатого зацепления между зубчатой поверхностью 330 и концами с зубчатым зацеплением 344. Воздействие положения преграждающих проход тел 322а, 322b на газовый поток через СРР порт 310 описано ниже. Однако широкое множество других конструкций или механизмов (автоматических или неавтоматических) может альтернативно быть использовано, чтобы совершить перемещение преграждающих проход тел 322а, 322b относительно камеры 309/СРР порта 310, которые могут действовать или не действовать в ответ на пульсирующий разовый поток от внешнего источника. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления HF порт 312 может быть исключен.
В некоторых вариантах осуществления СРР порт 310 приспособлен для соединения с источником газа постоянного положительного давления, например, посредством системы труб (не показано) и по текучей среде присоединен и/или образует СРР форсунку 350. СРР форсунка 350 генерирует струйный поток, выходящий на конце форсунки 352, который, по-другому, по текучей среде соединен или выравнен с центральной точкой 354 между преграждающими проход телами 322а, 322b.
Вовлекающий порт (порты) 314 открыты для окружающей среды и по текучей среде связаны с концом форсунки 352 СРР форсунки 350 на или "до" преграждающих проход тел 322а, 322b. Более конкретно, вовлекающий порт (порты) 314 располагается таким образом, что высокоскоростной газовый поток, созданный на конце форсунки 352, принуждает окружающий воздух втягиваться или вовлекаться в поток струи, как описано ниже.
Выходное отверстие (отверстия) подобно выходному отверстию 66 (Фиг.2), описанному ранее, и может быть связано или не связано с клапаном (не показано). Независимо от этого выходное отверстие (отверстия) 316 облегчает вдыхание пациента из устройства 300 или выдыхание в него посредством предоставления наружного отверстия в основной проход 306.
Необязательный распылительный порт 318 приспособлен для соединения по текучей среде с распылителем (не показано), но такой же, как распылитель, описанный ранее. В тех случаях, когда предоставлен, распылительный порт 318 предпочтительно располагается таким образом, что аэрозолированное газовое истечение в основной проход 306 непосредственно не ударяется о структуру отклонения потока 308. Другими словами, распылительный порт 318 расположен по длине основного прохода 306 по текучей среде между наконечником 304 и преграждающими проход телами 322а, 322b, таким образом минимизируя распространение аэрозольного удара. Альтернативно распылительный порт 318 может быть расположен практически в любом другом месте по длине корпуса 302, а в других вариантах осуществления может быть исключен.
В процессе использования структура отклонения потока 308 действует, чтобы выборочно изменять объем газового потока от камеры 309/СРР порта 310 в основной проход 306. Как показано на Фиг.7А, в тех случаях, когда преграждающие проход тела 322а, 322b находятся в открытом положении, струйный поток газа подается из конца форсунки 352 и проходит через, но, по меньшей мере, частично, ударяется о, преграждающие проход тела 322а, 322b и/или уменьшенный диаметр, ограниченный передним концом 326 втулки 324. Данное взаимодействие затягивает или вовлекает значительный уровень окружающего воздуха посредством вовлекающего порта (портов) 314.
Наоборот, когда преграждающие проход тела 322а, 322b находятся в закрытом положении Фиг.7В, газовый поток из конца форсунки 352 явно ограничен таким образом, что происходит минимальный газовый поток из камеры 309/СРР порта 310 в основной проход 306. В результате, если и возникает, то небольшое индуцированное вовлечение окружающего воздуха из вовлекающего порта (портов) 314.
В свете изложенного выше, высокое давление достигается с помощью конфигурации, показанной на Фиг.7А, тогда как значительно более низкое давление достигается с помощью конфигурации Фиг.7В. Так как преграждающие проход тела 322а, 322b циклически перемещаются между открытым и закрытым положениями, то через основной проход 306/наконечник 304 пациенту подается высокочастотное осциллирующее давление. В качестве контрольной точки преграждающие проход тела 322а, 322b могут быть выполнены так, чтобы обеспечить небольшой зазор (не показано) в, по меньшей мере, закрытом положении, чтобы достигнуть желаемый минимальный профиль базового давления. Независимо от этого между импульсами вовлекающий порт (порты) 314 и выходное отверстие (отверстия) 316 эффективно обеспечивают пациенту возможность без значительного сопротивления вдыхать из устройства 300 и выдыхать в него.
В заключение в тех случаях, когда предоставлено, аэрозолированное лекарственное средство может быть введено в газовый поток, направляемый в сторону пациента, посредством распылительного порта 318. При этом вовлекающий порт (порты) 314 и выходное отверстие (отверстия) 316 могут быть сбалансированы по размерам с клапанной системой (не показано), связанной с распылительным портом 318, обеспечивая, чтобы вовлечение распылителя «активировалось» в процессе инспираторного дыхания пациента и между осциллирующими импульсами, которые происходят в процессе инспираторного дыхания пациента.
Хотя настоящее раскрытие было описано применительно к предпочтительным вариантам осуществления, квалифицированные специалисты в данной области знают, что могут быть сделаны изменения по форме и деталям без выхода за пределы сущности и объема правовых притязаний настоящего изобретения.