УСТРОЙСТВО С ОСЦИЛЛЯТОРНЫМ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫМ ДАВЛЕНИЕМ НА ВЫДОХЕ
DEVICE WITH OSCILLATORY POSITIVE PRESSURE AT EXHALATION

СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
[001] По этой заявке испрашивается приоритет согласно заявке № US 61/532951, поданной 9 сентября 2011, находящейся на рассмотрении, и заявке № US 61/493816, поданной 6 июня 2011, находящейся на рассмотрении, обе из которых включены здесь ссылкой.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ
[002] Настоящая заявка относится к дыхательному терапевтическому устройству и в частности к устройству с осцилляторным положительным давлением на выдохе ("OPEP").
СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
[003] Каждый день люди могут выделять более 30 миллилитров мокроты, которая является содержимым бронхов. Обычно эффективный кашель достаточен, чтобы ослабить выделения и очистить от них дыхательные пути тела. Однако для людей, страдающих от более значительных закупорок бронхов, таких как схлопывание дыхательных путей, единичный кашель может быть недостаточным, чтобы очистить закупорки.
[004] Терапия OPEP представляет эффективную бронхиальную гигиеническую технику для удаления содержимого бронхов в человеческом теле и является важным аспектом в лечении и продолжающемся уходе за пациентами с закупорками бронхов, такими как те, которые страдают от хронической обструктивной болезни легких. Считается, что терапия OPEP или осцилляции давления на выдохе во рту во время выдоха эффективно передают осциллирующее обратное давление на легкие, таким образом открывая закупоренные дыхательные пути и ослабляя выделения, способствующие закупоркам бронхов.
[005] Терапия OPEP - привлекательная форма лечения, потому что она может легко использоваться для большинства пациентов, и такие пациенты могут принять на себя ответственность за проведение OPEP терапии во время госпитализации, а также из дома. С этой целью разработан целый ряд портативных устройств OPEP.
[006] Чтобы обеспечить эффективное средство для предоставления OPEP терапии, раскрыты способ и устройство для проведения OPEP терапии. В первом аспекте дыхательное терапевтическое устройство содержит корпус, включающий по крайней мере одну камеру, вход камеры, формируемый для получения выдыхаемого воздуха по крайней мере в одну камеру, по крайней мере один выход камеры, формируемый для выхода выдыхаемого воздуха из по крайней мере одной камеры, и контур выдоха, определенный между входом камеры и по крайней мере одним выходом камеры. Ограничивающий элемент, помещенный в контур выдоха, перемещается между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничен, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничен в меньшей степени. Кроме того, лопасть в жидкостной связи с контуром выдоха оперативно связана с ограничивающим элементом и выполнена с возможностью возвратно-поступательных перемещений между первым положением и вторым положением в ответ на поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха. Ограничивающий элемент и лопасть смещены в осевом направлении вдоль общей оси вращения.
[007] В другом аспекте в первом положении лопасть смещена, чтобы направить поток выдыхаемого воздуха для выхода из по крайней мере одной камеры посредством первого выхода камеры по крайней мере одного выхода камеры, и во втором положении лопасть помещается, чтобы направить поток выдыхаемого воздуха для выхода из по крайней мере одной камеры посредством второго выхода камеры по крайней мере одного выхода камеры.
[008] В другом аспекте ограничивающий элемент помещен в первую камеру, в то время как лопасть помещена во вторую камеру. Первая камера и вторая камера могут быть связаны отверстием, и размер отверстия может изменяться в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие. Ограничивающий элемент может быть выполнен в виде поворотной заслонки. Кроме того, ограничивающий элемент может быть оперативно связан с валом ограничивающего элемента.
[009] В еще одном аспекте плоскость ограничивающего элемента способна вращаться вокруг оси вращения. Плоскость ограничивающего элемента может быть также радиально смещена от оси вращения. Кроме того, плоскость ограничивающего элемента может иметь большую площадь поверхности, расположенную на одной стороне вала, чем на другой стороне вала.
[010] В другом аспекте ориентация входного отверстия камеры выборочно регулируется.
[011] В дальнейшем аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает байпасный канал входа камеры, формируемый для входа выдыхаемого воздуха по крайней мере в одну камеру, не проходя через входное отверстие камеры.
[012] В другом аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает порт контроля, формируемый для выхода выдыхаемого воздуха из дыхательного терапевтического устройства до поступления в по крайней мере одну камеру. Дыхательное терапевтическое устройство может также включать порт контроля, формируемый для выхода выдыхаемого воздуха из первой камеры.
[013] В дальнейшем аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает порт вдоха в жидкостной связи с интерфейсом пользователя. Дыхательное терапевтическое устройство может также включать односторонний клапан, формируемый, чтобы разрешить воздуху течь через порт вдоха к интерфейсу пользователя для вдоха. Порт вдоха может быть приспособлен, чтобы получать аэрозольный медикамент от устройства доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля связано с портом вдоха.
[014] В другом аспекте контур выдоха замкнут.
[015] В другом аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает корпус, включающий по крайней мере одну камеру, вход камеры, формируемый, чтобы получить выдохнутый воздух по крайней мере в одну камеру, по крайней мере один выход камеры, формируемый, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из по крайней мере одной камеры, и контур выдоха, определенный между входом камеры и по крайней мере одним выходом камеры. Ограничивающий элемент, помещенный в контур выдоха, перемещается между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры ограничивается в меньшей степени. Кроме того, отверстие выполнено вдоль контура выдоха, через которое проходит выдыхаемый воздух. Лопасть, размещенная смежно с отверстием, оперативно связана с ограничивающим элементом и выполнена с возможностью возвратно-поступательных перемещений между первым положением и вторым положением в ответ на увеличенное давление, оказываемое на лопасть. Ограничивающий элемент перемещается между закрытой позицией и открытой позицией в ответ на возвратно-поступательные перемещения лопасти между первым положением и вторым положением.
[016] В дальнейшем аспекте ограничивающий элемент может быть помещен в первую камеру, а лопасть может быть помещена во вторую камеру, с отверстием, разделяющим первую и вторую камеры. Кроме того, размер отверстия может быть сконфигурирован для изменения в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.
[017] В другом аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает корпус, включающий по крайней мере одну камеру, вход камеры, сформированный, чтобы получить выдыхаемый воздух по крайней мере в одну камеру, по крайней мере один выход камеры, формируемый, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из по крайней мере одной камеры, и контур выдоха, определенный между входом камеры и по крайней мере одним выходом камеры. Ограничивающий элемент, помещенный в контур выдоха, перемещается в ответ на поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается в меньшей степени. Кроме того, изменяемое сопло размещено в контуре выдоха, таким образом, что контур выдоха проходит через отверстие изменяемого сопла. Размер отверстия сформирован, чтобы увеличиться в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.
[018] В еще одном аспекте дыхательное терапевтическое устройство может включать лопасть, размещенную смежно отверстию. Лопасть может быть оперативно связана с ограничивающим элементом таким образом, что она перемещает ограничивающий элемент между закрытой позицией и открытой позицией в ответ на увеличенное давление, воздействующее на лопасть.
[019] В другом аспекте изменяемое сопло размещено внизу по течению от ограничивающего элемента в контуре выдоха.
[020] В дальнейшем аспекте отверстие изменяемого сопла является, по существу, прямоугольным. Отверстие изменяемого сопла может оставаться, по существу, прямоугольным после увеличения размера отверстия в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.
[021] В еще одном аспекте способ выполнения терапии OPEP включает получение потока выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха, определенного между входом и выходом дыхательного терапевтического устройства, направление потока выдыхаемого воздуха к лопасти, и возвратно-поступательные перемещения лопасти между первым положением и вторым положением в ответ на поток выдыхаемого воздуха. Способ далее включает перемещение ограничивающего элемента в ответ на взаимное перемещение лопасти между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры ограничен, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха ограничен в меньшей степени.
[022] В другом аспекте способ выполнения терапии OPEP включает получение потока выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха, определенного между входом и выходом дыхательного терапевтического устройства, ускорение потока выдыхаемого воздуха через отверстие, размещенное вдоль контура выдоха, и возвратно-поступательные перемещения лопасти смежно отверстию между первым положением и вторым положением в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие. Способ далее включает перемещение ограничивающего элемента в ответ на возвратно-поступательные перемещения лопасти между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается в меньшей степени. Способ может также включать изменение размера отверстия в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.
[023] В еще одном аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает корпус, включающий множество камер, первое отверстие в корпусе, формируемое для передачи выдыхаемого воздуха в и выдыхаемого воздуха из корпуса, второе отверстие в корпусе, формируемое для входа выдыхаемого воздуха в первое отверстие, чтобы выйти из корпуса, и третье отверстие в корпусе, формируемое, чтобы разрешить воздуху вне корпуса входить в корпус после вдоха на первом отверстии. Контур выдоха определен между первым отверстием и вторым отверстием, и контур вдоха определен между третьим отверстием и первым отверстием. Ограничивающий элемент размещен в контуре выдоха и контуре вдоха и перемещается между закрытой позицией, в которой поток воздуха вдоль контура выдоха или контура вдоха ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха или контура вдоха ограничивается в меньшей степени. Лопасть находится в жидкостной связи с контуром выдоха и контуром вдоха. Лопасть оперативно связана с ограничивающим элементом и сформирована, чтобы неоднократно возвратно-поступательно перемещаться между первым положением и вторым положением в ответ на поток воздуха вдоль контура выдоха или контура вдоха.
[024] В дальнейшем аспекте контур выдоха и контур вдоха формируют перекрывающуюся часть. Поток воздуха вдоль контура выдоха и контура вдоха вдоль перекрывающейся части может быть в одном направлении. Кроме того, ограничивающий элемент может быть размещен в перекрывающейся части, и лопасть может быть в жидкостной связи с перекрывающейся частью.
[025] В другом аспекте ограничивающий элемент помещается в первую из множества камер, и лопасть помещается во вторую из множества камер. Поток воздуха через входное отверстие в первую камеру может быть ограничен, когда ограничивающий элемент находится в закрытой позиции, и поток воздуха через входное отверстие может быть ограничен в меньшей степени, когда ограничивающий элемент находится в открытой позиции. Кроме того, первая камера и вторая камера могут быть связаны отверстием. Кроме того, лопасть может быть помещена смежно отверстию таким образом, что лопасть перемещает ограничивающий элемент между закрытой позицией и открытой позицией в ответ на увеличенное давление, оказываемое на лопасть.
[026] В еще одном аспекте второе отверстие включает односторонний клапан выдоха, формируемый, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху войти в корпус и выйти из корпуса после выдоха на первом отверстии.
[027] В другом аспекте третье отверстие включает односторонний клапан вдоха, формируемый, чтобы разрешить воздуху вне корпуса войти в корпус после вдоха на первом отверстии.
[028] В дополнительном аспекте односторонний клапан размещен вдоль контура выдоха между первым отверстием и вторым отверстием так, что односторонний клапан открывается в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие, и закрывается в ответ на воздух, который вдыхается через первое отверстие.
[029] В дальнейшем аспекте односторонний клапан размещен вдоль контура вдоха между третьим отверстием и первым отверстием так, что односторонний клапан открывается в ответ на воздух, который вдыхают через первое отверстие, и закрывается в ответ на воздух выдыхаемый в первое отверстие.
[030] В еще одном аспекте дыхательное терапевтическое устройство может включать порт вдоха в жидкостной связи с интерфейсом пользователя, в котором порт вдоха приспособлен для получения медикамента, подходящего для вдоха от устройства доставки аэрозоля. Устройство доставки аэрозоля может быть связано с портом вдоха.
[031] В другом аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает корпус, включающий по крайней мере одну камеру, первое отверстие камеры, второе отверстие камеры, контур потока, определенный между первым отверстием камеры и вторым отверстием камеры, и ограничивающий элемент, размещенный в контуре потока. При этом ограничивающий элемент подвижен между закрытой позицией, в которой поток воздуха вдоль контура потока ограничивается, и открытой позицией, в которой поток воздуха вдоль контура потока ограничивается в меньшей степени.
[032] В еще одном аспекте дыхательное терапевтическое устройство включает корпус, включающий по крайней мере одну камеру, вход камеры, формируемый, чтобы получить выдыхаемый воздух по крайней мере в одну камеру, по крайней мере один выход камеры, формируемый, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из по крайней мере одной камеры, и контур выдоха, определенный между входом камеры и по крайней мере одним выходом камеры. Изменяемое сопло размещено в контуре выдоха таким образом, что контур выдоха проходит через отверстие изменяемого сопла. Размер отверстия формируется, чтобы увеличиваться в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
[033] ФИГ.1 - вид спереди устройства OPEP в перспективе;
[034] ФИГ.2 - вид сзади устройства OPEP с ФИГ.1 в перспективе;
[035] ФИГ.3 - поперечный разрез в перспективе по линии III на ФИГ.1 устройства OPEP, показанного без внутренних компонентов;
[036] ФИГ.4 - разобранный вид устройства OPEP ФИГ.1, показанного с внутренними компонентами;
[037] ФИГ.5 - поперечный разрез в перспективе по линии III на ФИГ.1 устройства OPEP, показанного с внутренними компонентами;
[038] ФИГ.6 - другой разрез в перспективе по линии VI на ФИГ.1 устройства OPEP, показанного с поперечными внутренними компонентами;
[039] ФИГ.7 - другой разрез в перспективе по линии VII на ФИГ.1 устройства OPEP, показанного с внутренними компонентами;
[040] ФИГ.8 - вид спереди в перспективе ограничивающего элемента, оперативно связанного с лопастью;
[041] ФИГ.9 - вид сзади в перспективе ограничивающего элемента, оперативно связанного с лопастью, показанной на ФИГ.8;
[042] ФИГ.10 - фронтальный вид ограничивающего элемента, оперативно связанного с лопастью, показанной на ФИГ.8;
[043] ФИГ.11 - вид сверху ограничивающего элемента, оперативно связанного с лопастью, показанной на ФИГ.8;
[044] ФИГ.12 - передний вид в перспективе изменяемого сопла, показанного без потока выдыхаемого через него воздуха;
[045] ФИГ.13 - вид сзади в перспективе изменяемого сопла с ФИГ.12, показанного без потока выдыхаемого через него воздуха;
[046] ФИГ.14 - вид спереди в перспективе изменяемого сопла с ФИГ.12, показанного с большим потоком выдыхаемого через него воздуха;
[047] ФИГ.15A-C - главные воображаемые виды устройства OPEP ФИГ.1, показывающие типичную иллюстрацию работы устройства OPEP ФИГ.1;
[048] ФИГ.16 - вид спереди в перспективе другого воплощения изменяемого сопла, показанного без потока выдыхаемого через него воздуха;
[049] ФИГ.17 - вид сзади в перспективе изменяемого сопла ФИГ.16, показанного без потока выдыхаемого через него воздуха;
[050] ФИГ.18 - вид спереди в перспективе второго воплощения устройства OPEP;
[051] ФИГ.19 - вид сзади в перспективе устройства OPEP ФИГ.18;
[052] ФИГ.20 - разобранное представление устройства OPEP ФИГ.18, показанного с внутренними компонентами;
[053] ФИГ.21 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.18 устройства OPEP, показанного с внутренними компонентами;
[054] ФИГ.22 - поперечный разрез по линии II на ФИГ.18 устройства OPEP, показанного с внутренними компонентами;
[055] ФИГ.23 - поперечный разрез по линии II на ФИГ.18 устройства OPEP, показанного с внутренними компонентами;
[056] ФИГ.24 - вид спереди в перспективе механизма регулирования устройства OPEP ФИГ.18;
[057] ФИГ.25 - вид сзади в перспективе механизма регулирования ФИГ.24;
[058] ФИГ.26 - вид спереди в перспективе ограничивающего элемента, оперативно связанного с лопастью для использования в устройстве OPEP ФИГ.18;
[059] ФИГ.27 - вид спереди в перспективе механизма регулирования ФИГ.24, в сборе с ограничивающим элементом и лопастью ФИГ.26;
[060] ФИГ.28 - частичный поперечный разрез блока ФИГ.27 внутри устройства OPEP ФИГ.18;
[061] ФИГ.29A-B - частичные поперечные разрезы, иллюстрирующие установку блока ФИГ.27 внутри устройства OPEP ФИГ.18;
[062] ФИГ.30 - вид спереди устройства OPEP ФИГ.18, иллюстрирующий аспект возможности регулирования устройства OPEP;
[063] ФИГ.31 - частичный поперечный разрез блока ФИГ.27 внутри устройства OPEP ФИГ.18;
[064] ФИГ.32A-B - частичные поперечные разрезы по линии III на ФИГ.18 устройства OPEP, иллюстрирующие возможные конфигурации устройства OPEP;
[065] ФИГ.33A-B - воображаемые виды сверху, иллюстрирующие возможность регулирования устройства OPEP ФИГ.18;
[066] ФИГ.34A-B - воображаемые виды сверху устройства OPEP ФИГ.18, иллюстрирующие возможность регулирования устройства OPEP;
[067] ФИГ.35 - вид спереди в перспективе третьего воплощения устройства OPEP;
[068] ФИГ.36 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.35 устройства OPEP;
[069] ФИГ.37 - вид спереди в перспективе механизма регулирования устройства OPEP ФИГ.35, в сборе с ограничивающим элементом и лопастью;
[070] ФИГ.38 - вид сзади в перспективе сборки ФИГ.37;
[071] ФИГ.39 - вид спереди в перспективе четвертого воплощения устройства OPEP;
[072] ФИГ.40 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.39 устройства OPEP;
[073] ФИГ.41A-B - воображаемые виды сверху устройства OPEP ФИГ.39, иллюстрирующие возможность регулирования устройства OPEP;
[074] ФИГ.42 - вид спереди в перспективе альтернативного воплощения устройства OPEP ФИГ.1;
[075] ФИГ.43 - поперечное сечение по линии I на ФИГ.42 устройства OPEP;
[076] ФИГ.44 - вид спереди в перспективе другого альтернативного воплощения устройства OPEP ФИГ.1;
[077] ФИГ.45 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.44 устройства OPEP;
[078] ФИГ.46 - вид спереди в перспективе еще одного альтернативного воплощения устройства OPEP ФИГ.1;
[079] ФИГ.47 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.46 устройства OPEP;
[080] ФИГ.48 - вид спереди в перспективе другого воплощения устройства OPEP;
[081] ФИГ.49 - вид сзади в перспективе устройства OPEP ФИГ.48;
[082] ФИГ.50 - вид в перспективе основания устройства OPEP ФИГ.48;
[083] ФИГ.51 - разобранное изображение устройства OPEP ФИГ.48;
[084] ФИГ.52 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.48, показанный без внутренних компонентов устройства OPEP;
[085] ФИГ.53 - поперечный разрез по линии I на ФИГ.48, показанный с внутренними компонентами устройства OPEP;
[086] ФИГ.54 - вид спереди в перспективе внутреннего кожуха устройства OPEP ФИГ.48;
[087] ФИГ.55 - поперечный разрез внутреннего кожуха по линии I на ФИГ.54;
[088] ФИГ.56 - вид в перспективе лопасти устройства OPEP ФИГ.48;
[089] ФИГ.57 - вид спереди в перспективе ограничивающего элемента устройства OPEP ФИГ.48;
[090] ФИГ.58 - вид сзади в перспективе ограничивающего элемента ФИГ.57;
[091] ФИГ.59 - вид спереди ограничивающего элемента ФИГ.57;
[092] ФИГ.60 - вид спереди в перспективе механизма регулирования устройства OPEP ФИГ.48;
[093] ФИГ.61 - вид сзади в перспективе механизма регулирования ФИГ.60;
[094] ФИГ.62 - вид спереди в перспективе механизма регулирования ФИГ.60-61 в сборе с ограничивающим элементом ФИГ.57-59 и лопастью ФИГ.56;
[095] ФИГ.63 - вид спереди в перспективе изменяемого сопла устройства OPEP ФИГ.48;
[096] ФИГ.64 - вид сзади в перспективе изменяемого сопла ФИГ.63;
[097] ФИГ.65 - вид спереди в перспективе одностороннего клапана устройства OPEP ФИГ.48.
[098] ФИГ.66 - вид в перспективе другого воплощения дыхательного терапевтического устройства;
[099] ФИГ.67 - разобранное изображение дыхательного терапевтического устройства ФИГ.66;
[0100] ФИГ.68 - поперечный разрез в перспективе по линии I на ФИГ.66 дыхательного терапевтического устройства, показанного с внутренними компонентами;
[0101] ФИГ.69 - поперечный разрез по линии II на ФИГ.66 дыхательного терапевтического устройства, показанного с внутренними компонентами;
[0102] ФИГ.70 - другой поперечный разрез в перспективе по линии I на ФИГ.66 дыхательного терапевтического устройства, показывающий часть типичного контура выдоха;
[0103] ФИГ.71 - другой поперечный разрез в перспективе по линии II на ФИГ.66, показывающий часть типичного контура выдоха;
[0104] ФИГ.72 - другой поперечный разрез в перспективе по линии I на ФИГ.66, показывающий часть типичного контура вдоха;
[0105] ФИГ.73 - другой поперечный разрез в перспективе по линии II на ФИГ.66, показывающий часть типичного контура вдоха; и
[0106] ФИГ.74 - вид спереди в перспективе устройства OPEP ФИГ.48, связанного с типичным устройством доставки аэрозоля в форме распылителя.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
2
2
[0107] Терапия OPEP эффективна в пределах диапазона эксплуатационных режимов. Например, взрослый человек может иметь скорость выдоха в пределах от 10-60 литров в минуту и может поддерживать статическое давление выдоха в диапазоне 8-18 см HO. В пределах этих параметров терапия OPEP, как полагают, является самой эффективной, когда изменения в давлении выдоха (то есть амплитуда) имеют место от 5 до 20 см HO, при осцилляциях на частоте 10-40 Гц. Напротив, подросток может иметь намного более низкую скорость выдоха и может поддерживать более низкое статическое давление выдоха, таким образом изменяются эксплуатационные режимы, наиболее эффективные для проведения терапии OPEP. Аналогично идеальные эксплуатационные режимы для страдающего от дыхательной болезни или напротив для здорового атлета могут отличаться от таковых для среднего взрослого человека. Как описано ниже, компоненты раскрытых устройств OPEP являются выбираемыми и/или регулируемыми так, чтобы идеальные эксплуатационные режимы (например, амплитуда и частота осциллирующего давления) могли быть идентифицированы и поддержаны. Каждое из различных воплощений, описанных здесь, достигает диапазонов частоты и амплитуды, которые находятся в пределах желаемых диапазонов, сформулированных выше. Каждое из различных воплощений, описанных здесь, может также выполняться, чтобы достигнуть частот и амплитуд, которые лежат вне диапазонов, сформулированных выше.
ПЕРВОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0108] Обратимся сначала к ФИГ.1-4, виду спереди в перспективе, виду сзади в перспективе, поперечному разрезу в перспективе, и разобранному изображению, которые показывают устройство OPEP 100. В целях иллюстрации на ФИГ.3 внутренние компоненты устройства OPEP 100 опущены. Устройство OPEP 100 в целом включает корпус 102, вход камеры 104, первый выход камеры 106, второй выход камеры 108 (лучше видный на ФИГ.2 и 7) и мундштук 109 в жидкостной связи с входом камеры 104. В то время как мундштук 109 показан на ФИГ.1-4 как сформированный заодно с корпусом 102, предполагается, что мундштук 109 может быть съемным и заменяемым мундштуком 109 различного размера или формы, как требуется, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы. В общем, корпус 102 и мундштук 109 могут быть выполнены из любого прочного материала, такого как полимер. Один такой материал - Полипропилен. Альтернативно может использоваться акрилонитрил бутадиен стирол (ABS).
[0109] Альтернативно, другие или дополнительные внутренние интерфейсы, такие как дыхательные трубки или дыхательные маски (не показаны) могут быть присоединены в жидкостной связи к мундштуку 109 и/или связаны с корпусом 102. Например, корпус 102 может включать порт вдоха (не показан), имеющий отдельный односторонний клапан вдоха (не показан) в жидкостной связи с мундштуком 109, чтобы разрешить пользователю устройства OPEP 100 вдыхать окружающий воздух через односторонний клапан и выдыхать через вход камеры 104 без удаления мундштука 109 из устройства OPEP 100 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, любое число устройств доставки аэрозоля может быть связано с устройством OPEP 100, например, через упомянутый выше порт вдоха, для одновременного назначения аэрозоля и способов терапии OPEP. Также порт вдоха может включать, например, резиновый адаптер или другой гибкий адаптер, способный к размещению различных мундштуков или выходов особого устройства доставки аэрозоля, которое пользователь намеревается использовать с устройством OPEP 100. Как здесь используется, термин устройство доставки аэрозоля включает, например, без ограничения, любой распылитель, мягкий ингалятор аэрозоля, герметизированный дозирующий ингалятор, сухой порошковый ингалятор, комбинацию содержащей камеры и герметизированного дозирующего ингалятора и т.п. Подходящие коммерчески доступные устройства доставки аэрозоля включают, но без ограничения, распылитель AEROECLIPSE, RESPIMAT мягкий ингалятор аэрозоля, распылитель LC Sprint, AEROCHAMBER PLUS содержащие камеры, MICRO MIST распылитель, распылители SIDESTREAM, Inspiration Elite распылители, FLO VENT pMDI, VENTOLIN pMDI, AZMACORT pMDI, BECLOVENT pMDI, QVAR pMDI и AEROBID PMDI, XOPENEX pMDI, ПРОВОЗДУХ pMDI, ПРОВЫРАЖАЮТ pMDI, SYMBICORT pMDI, ТОЧКИ НА ДЮЙМ TURBOHALER, и ТОЧКИ НА ДЮЙМ DISKHALER. Описания подходящих устройств доставки аэрозоля включают, но без ограничения, устройства доставки аэрозоля, обнаруженные в патентах US №№4566452; 5012803; 5012804; 5312046; 5497944; 5622162; 5823179; 6293279; 6435177; 6484717; 6848443; 7360537; 7568480 и 7905228, содержание которых включается здесь ссылкой.
[0110] На ФИГ.1-4 корпус 102 вообще имеет форму коробки. Однако может использоваться корпус 102 любой формы. Кроме того, вход камеры 104, первый выход камеры 106 и второй выход камеры 108 могут быть любой формы или серией форм, таких как множество (то есть больше чем один) круглых каналов или линейных прорезей. Что более важно, следует понимать, что площадь поперечного сечения входа камеры 104, первого выхода камеры 106 и второго выхода камеры 08 являются только несколькими из факторов, влияющих на идеальные эксплуатационные режимы, описанные выше.
[0111] Предпочтительно, чтобы корпус 102 открывался так, чтобы к компонентам, содержащимся в нем, можно было периодически получать доступ с тем, чтобы было можно их очищать, заменять или повторно конфигурировать, как требуется для поддержания идеальных эксплуатационных режимов. Также корпус 102 показан на ФИГ.1-4 как включающий переднюю секцию 101, среднюю секцию 103 и заднюю секцию 105. Передняя секция 101, средняя секция 103 и задняя секция 105 могут быть с возможностью удаления связаны друг с другом любыми подходящими средствами, такими как защелка, компрессионная подгонка и т.д. так, что между соседними секциями формируется уплотнение, достаточное, чтобы позволить устройству OPEP 100 должным образом осуществлять терапию OPEP.
[0112] Как показано на ФИГ.3, контур выдоха 110, идентифицированный пунктирной линией, определен между мундштуком 109 и по крайней мере одним из первого выхода камеры 06 и второго выхода камеры 108 (лучше всего видного на ФИГ.7). В частности, контур выдоха 110 начинается в мундштуке 109, проходит через входное отверстие камеры 104 и входит в первую камеру 114 или входную камеру. В первой камере 114 контур выдоха делает поворот на 180°, проходит через канал 16 камеры и входит во вторую камеру 18 или выходную камеру. Во второй камере 118 контур выдоха 110 может выйти из устройства OPEP 100 посредством по крайней мере одного из первого выхода камеры 106 и второго выхода камеры 108. Таким образом, контур выдоха 110 "сворачивается" на себя, то есть он изменяет продольные направления между входным отверстием камеры 104 и одним из первого выхода камеры 06 или второго выхода камеры 108.
Однако, специалистам ясно, что контур выдоха 110, идентифицированный пунктирной линией, является типичным, и что воздух, выдыхаемый в устройство OPEP 100, может течь в любом из направлений или путей, поскольку он проходит от мундштука 109 или входа камеры 104 до первого выхода камеры 106 или второго выхода камеры 108.
[0113] ФИГ.3 также показывает различные другие особенности устройства OPEP 100, связанные с корпусом 102. Например, стопор 122 предотвращает ограничивающий элемент 130 (см. ФИГ.5), описанный ниже, от открытия в неправильном направлении; седло 124, сформированное для размещения ограничивающего элемента 130, размещено во входном отверстии камеры 104; а верхний подшипник 126 и нижний подшипник 128 размещены в корпус 102 для установки вала с возможностью вращения между ними. Одна или более направляющих стенок 120 размещены во второй камере 118 для того, чтобы направить выдыхаемый воздух вдоль контура выдоха 110.
[0114] Обратимся к ФИГ.5-7, где показаны различные поперечные сечения в перспективе устройства OPEP 100 с его внутренними компонентами. Внутренние компоненты устройства OPEP 100 включают ограничивающий элемент 130, лопасть 132 и дополнительное изменяемое сопло 136. Как показано, ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 оперативно связаны посредством вала 134 с возможностью вращения установленного между верхним подшипником 126 и нижним подшипником 128 так, что ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 способны вращаться одновременно на валу 134. Как описано ниже в дальнейших деталях, изменяемое сопло 136 включает отверстие 138, выполненное с возможностью увеличения в размере в ответ на поток выдыхаемого через него воздуха.
[0115] ФИГ.4-6 далее иллюстрируют разделение первой камеры 114 и второй камеры 118 в корпусе 102. Как ранее описано, вход камеры 104 определяет вход в первую камеру 114. Ограничивающий элемент 130 размещен в первой камере 114 относительно седла 124 вокруг входного отверстия камеры 104 таким образом, что он перемещается между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха 110 через вход камеры 104 ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 в меньшей степени. Аналогично изменяемое сопло 136, которое является дополнительным, установлено вокруг или помещено в канал 116 камеры, так что поток выдыхаемого воздуха, входящего в первую камеру 114, выходит из первой камеры 114 через отверстие 138 изменяемого сопла 136. Выдыхаемый воздух, выходящий из первой камеры 114 через отверстие 138 изменяемого сопла 136, входит во вторую камеру, которая определяется пространством в корпусе 102, занятым лопастью 132 и направляющими стенками 120. В зависимости от положения лопасти 132, выдыхаемый воздух затем в состоянии выйти из второй камеры 118 через по крайней мере один из первого выхода камеры 106 и второго выхода камеры 108.
[0116] ФИГ.8-14 показывают внутренние компоненты устройства OPEP 100 более подробно. Обратимся сначала к ФИГ.8-9, которые показывают вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе ограничивающего элемента 130, оперативно связанного с лопастью 132 валом 134. Также ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 способны вращаться вокруг вала 34 таким образом, что вращение ограничивающего элемента 130 приводит к соответствующему вращению лопасти 132, и наоборот. Как и корпус 102, ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 могут быть изготовлены из любого прочного материала, такого как полимер. Предпочтительно, они изготовлены из малосжимаемого, низкофрикционного пластика. Один такой материал - это ацеталь.
[0117] Как показано, ограничивающий элемент 130, лопасть 132 и вал 134 сформированы как единый компонент. Ограничивающий элемент 130 в целом является дискообразным, а лопасть 132 - плоской. Ограничивающий элемент 30 включает в целом круглую плоскость 140, в осевом направлении выступающую из вала 134, и скошенный или закругленный край 142, сформированный, чтобы взаимодействовать с седлом 124, образованным вокруг входа камеры 104. Таким образом, ограничивающий элемент 30 приспособлен, чтобы перемещаться относительно входного отверстия камеры 104 вокруг оси вращения, определенной валом 134 таким образом, что ограничивающий элемент 130 может взаимодействовать с седлом 124 в закрытой позиции, чтобы, по существу, изолировать и ограничивать поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104. Однако, предполагается, что ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 могут быть сформированы как отдельные компоненты, соединяемые любым подходящим средством таким образом, что они остаются независимо заменяемыми ограничивающим элементом 130 или лопастью 132 иной формы, размера или веса по выбору, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы. Например, ограничивающий элемент 130 и/или лопасть 32 могут включать одну или более контурные поверхности.
Альтернативно, ограничивающий элемент 130 может выполняться как поворотная заслонка.
[0118] Обратимся к ФИГ.10, которая показывает вид спереди ограничивающего элемента 130 и лопасти 132. Как ранее описано, ограничивающий элемент 130 включает в целом круглую плоскость 140, в осевом направлении выступающую из вала 134. Ограничивающий элемент 130 далее включает второй выступ, выполненный, чтобы облегчить движение ограничивающего элемента 130 между закрытой позицией и открытой позицией. В частности, центр 144 плоскости 140 ограничивающего элемента 30 выступает из плоскости, определенной радиальным выступом и валом 134 или осью вращения. Другими словами, большая площадь поверхности 140 ограничивающего элемента 130 размещена на одной стороне вала 34, чем на другой стороне вала 134.
Давление во входном отверстии камеры 104, получаемое от выдыхаемого воздуха, создает силу, действующую на плоскость 140 ограничивающего элемента 130. Поскольку центр 144 плоскости 140 ограничивающего элемента 130 выступает, как описано выше, результирующая разность силы создает вращающий момент вокруг вала 134. Как далее объяснено ниже, этот вращающий момент облегчает движение ограничивающего элемента 130 между закрытой позицией и открытой позицией.
[0119] Обратимся к ФИГ.11, где показан вид сверху ограничивающего элемента 130 и лопасти 132. Как показано, лопасть 132 связана с валом 134 под углом в 75° относительно плоскости 140 ограничивающего элемента 130. Предпочтительно, чтобы угол оставался между 60° и 80°, хотя предполагается, что угол лопасти 132 может выборочно регулироваться, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы, как обсуждалось ранее. Также предпочтительно, чтобы лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 были сформированы таким образом, что когда устройство OPEP 100 полностью собрано, угол между средней линией изменяемого сопла 136 и лопастью 132 составлял между 10° и 25°, когда ограничивающий элемент 130 находится в закрытой позиции. Кроме того, независимо от конфигурации предпочтительно, чтобы комбинации ограничивающего элемента 130 и лопасти 132 имели центр тяжести, совпадающий с валом 134 или осью вращения. В полном представлении настоящего описания специалисту должно быть ясно, что угол лопасти 32 может быть ограничен размером или формой корпуса 102 и в целом будет меньше, чем половина полного поворота лопасти 132 и ограничивающего элемента 130.
[0120] Обратимся к ФИГ.12 и 13, которые показывают вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе изменяемого сопла 136 без потока выдыхаемого воздуха через него. В общем, изменяемое сопло 136 включает верхнюю и нижнюю стенки 146, боковые стенки 148 и V-образные пазы 150, сформированные между ними. Как показано, изменяемое сопло в целом выполнено как клапан типа «утиный нос». Однако нужно понимать, что сопла или клапаны других форм и размеров также могут использоваться. Изменяемое сопло 136 может также включать выступ 52, формируемый, чтобы установить изменяемое сопло 136 в корпусе 102 между первой камерой 114 и второй камерой 118. Изменяемое сопло 136 может быть изготовлено или отлито из любого материала, имеющего подходящую гибкость, такую как силикон, и предпочтительно с толщиной стенок между 0.50 и 2.00 миллиметра и шириной отверстия между 0.25 до 1.00 миллиметра или меньше в зависимости от производственных возможностей.
[0121] Как ранее описано, изменяемое сопло 136 является необязательным для работы устройства OPEP 100. Нужно также понимать, что устройство OPEP 00 может альтернативно выполнено без канала 16 камеры и изменяемого сопла 136 и таким образом включать воплощение с единственной камерой. Устройство OPEP 100 является работоспособным без изменяемого мундштука 136, однако его работа в более широком диапазоне скоростей выдоха улучшается, когда оно снабжено изменяемым соплом 136. Канал 116 камеры, когда используется без изменяемого сопла 136, или отверстие 138 изменяемого сопла 136, когда изменяемое сопло 136 включено, служит, чтобы создать струю выдыхаемого воздуха, имеющую увеличенную скорость. Как объяснено более подробно ниже, увеличенная скорость выдыхаемого воздуха, входящего во вторую камеру 118, приводит к пропорциональному увеличению силы, воздействующей со стороны выдыхаемого воздуха на лопасти 132, и в свою очередь, к увеличенному вращающему моменту вокруг вала 134, все это оказывает влияние на идеальные эксплуатационные режимы.
[0122] Без изменяемого сопла 136 отверстие между первой камерой 114 и второй камерой 118 фиксировано по размеру, форме и площади поперечного сечения канала 116 камеры, который может выборочно изменяться любыми подходящими средствами, такими как замена средней секции 103 или задней секции 105 корпуса. С другой стороны, когда изменяемое сопло 136 включено в устройство OPEP 100, отверстие между первой камерой 114 и второй камерой 18 определяется размером, формой и площадью поперечного сечения отверстия 138 изменяемого сопла 136, которое может изменяться согласно скорости потока выдыхаемого воздуха и/или давления в первой камере 114.
[0123] Обратимся к ФИГ.14, где показан вид спереди в перспективе изменяемого сопла 136 с потоком выдыхаемого через него воздуха. Один аспект изменяемого сопла 36, показанный на ФИГ.14, - то, что когда отверстие 138 открывается в ответ на поток выдыхаемого через него воздуха, форма поперечного сечения отверстия 138 остается вообще прямоугольной, что во время проведения терапии OPEP приводит к меньшему понижению давления через изменяемое сопло 136 из первой камеры 114 (см. ФИГ.3 и 5) во вторую камеру 118. Вообще устойчивая прямоугольная форма отверстия 138 изменяемого сопла 136 во время увеличенных скоростей потока обеспечивается V-образными прорезями 150, сформированными между верхней и нижней стенками 146 и боковой стенкой 148, что служит, чтобы разрешить боковым стенкам 148 сгибаться без ограничения. Предпочтительно, V-образные прорези 150 являются настолько тонкими, насколько возможно, чтобы минимизировать утечку выдыхаемого через них воздуха. Например, V-образные прорези 150 могут иметь ширину приблизительно 0.25 миллиметра, но в зависимости от производственных возможностей ширина может составлять между 0.10 и 0.50 миллиметрами. Выдыхаемый воздух, который действительно просачивается через V-образные прорези 150, в конечном счете направляется вдоль контура выдоха направляющими стенками 120 во вторую камеру 118, выступающую из корпуса 102.
[0124] Нужно понимать, что многочисленные факторы способствуют влиянию, которое изменяемое сопло 136 оказывает на исполнение устройства OPEP 100, включая геометрию и материал изменяемого сопла 136. Только в качестве примера, чтобы достигнуть частоты осциллирующего давления между 10-13 Гц при скорости потока выдоха 15 литров в минуту в одном воплощении, может быть использован 1.0 20.0-миллиметровый проход или отверстие. Однако, поскольку скорость потока выдоха увеличивается, частота осциллирующего давления в этом воплощении также увеличивается, хотя при скорости слишком высокой по сравнению с целевой частотой. Чтобы достигнуть частоты осциллирующего давления между 18-20 Гц при скорости потока выдоха 45 литров в минуту, то же самое воплощение может использовать 3.0 20.0-миллиметровый проход или отверстие. Такие соотношения демонстрируют желательность прохода или отверстия, которое расширяется по площади поперечного сечения, поскольку скорость потока выдоха увеличивается, чтобы ограничить понижение давления через изменяемое сопло 136.
[0125] Обратимся к ФИГ.15A-C, воображаемым видам сверху устройства OPEP 100, которые дают типовую иллюстрацию работы устройства OPEP 100. В частности, ФИГ.15A показывает ограничивающий элемент 130 в начальной или закрытой позиции, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 ограничен, и лопасть 132 находится в первом положении, направляя поток выдыхаемого воздуха к первому выходу камеры 106. ФИГ.15B показывает этот ограничивающий элемент 130 в частично открытой позиции, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 в меньшей степени ограничивается, и лопасть 132 прямо выровнена со струей выдыхаемого воздуха, выходящего из изменяемого сопла 136. ФИГ.15C показывает ограничивающий элемент 130 в открытой позиции, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104, еще в меньшей степени ограничен, и лопасть 132 находится во втором положении, направляя поток выдыхаемого воздуха ко второму выходу камеры 108. Нужно понимать, что цикл, описанный ниже, является типичным для работы устройства OPEP 100, и что многочисленные факторы могут оказывать влияние на работу устройства OPEP 100, что приводит к отклонению от описанного цикла. Однако, во время работы устройства OPEP 100, ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 в целом возвратно-поступательно перемещаются между положениями, показанными на ФИГ.5A и 15C.
[0126] Во время проведения терапии OPEP ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 могут быть первоначально размещены, как показано на ФИГ.15A. В этом положении ограничивающий элемент 130 находится в закрытой позиции, в которой поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха через вход камеры 104 существенно ограничивается. Также давление выдоха на входе камеры 04 начинает увеличиваться, когда пользователь выдыхает в мундштук 108. Поскольку давление выдоха на входе камеры 104 увеличивается, соответствующая сила, действующая на плоскость 140 ограничивающего элемента 130, увеличивается. Как ранее объяснено, т.к. центр 144 плоскости 140 выступает из плоскости, определенной радиальным выступом и валом 34, результирующая чистая сила создает отрицательный или открывающий вращающий момент вокруг вала. В свою очередь открывающий вращающий момент воздействует на ограничивающий элемент 130, открывая его, позволяя выдыхаемому воздуху войти в первую камеру 114, и воздействует на лопасть 132, сдвигая ее из первого положения. Поскольку ограничивающий элемент 30 открывается, и выдыхаемый воздух входит в первую камеру 114, давление на входе камеры 104 начинает уменьшаться, сила, действующая на плоскость 140 ограничивающего элемента, также начинает уменьшаться, и вращающий момент, оказывающий влияние на открытый ограничивающий элемент 130, начинает уменьшаться.
[0127] Во время поступления выдыхаемого воздуха в первую камеру 114 через вход камеры 104 он направляется вдоль контура выдоха 110 корпусом 102, пока не достигает канала 116 камеры, расположенного между первой камерой 114 и второй камерой 118. Если устройство OPEP 100 работает без изменяемого сопла 136, выдыхаемый воздух ускоряется через канал 116 камеры из-за уменьшения в площади поперечного сечения, чтобы сформировать струю выдыхаемого воздуха. Аналогично, если устройство OPEP 100 работает с изменяемым соплом 136, выдыхаемый воздух ускоряется через отверстие 138 изменяемого сопла 136, где давление через отверстие 138 заставляет боковые стенки 148 изменяемого сопла 136 отгибаться наружу, таким образом увеличивая размер отверстия 138, а также результирующий поток выдыхаемого воздуха через него. В том объеме, в котором немного выдыхаемого воздуха пропускается из V-образных разрезов 150 изменяемого мундштука 136, он направляется назад к струе выдыхаемого воздуха и вдоль контура выдоха направляющими стенками 120, выступающими в корпус 102.
[0128] Затем, когда выдыхаемый воздух выходит из первой камеры 114 через изменяемое сопло 136 и/или канал 116 камеры и входит во вторую камеру 118, он направляется лопастью 132 к передней секции 101 корпуса 102, где он вынужден полностью изменить направление прежде, чем выйти из устройства OPEP 100 через открытый выход первой камеры 106. В результате изменения направления выдыхаемого воздуха к передней секции 101 корпуса 102, давление повышается во второй камере 118 вблизи передней секции 101 корпуса 02, таким образом приводя к созданию силы на лопасть 132 и создавая дополнительный отрицательный или открывающий вращающий момент вокруг вала 134. Объединенные открывающие вращающие моменты, созданные вокруг вала 134 от сил, действующих на плоскость 140 ограничивающего элемента 130 и лопасть 132, заставляют ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 поворачиваться вокруг вала 134 из положения, показанного на ФИГ.15A, к положению, показанному на ФИГ.15B.
[0129] Когда ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 поворачиваются к положению, показанному на ФИГ.15B, лопасть 132 пересекает струю выдыхаемого воздуха, выходящего из изменяемого сопла 136 или канала 6 камеры. Первоначально струя выдыхаемого воздуха, выходящего из изменяемого сопла 136 или канала 116 камеры, обеспечивает силу на лопасти 132, которая наряду с импульсом лопасти 132, вала 134 и ограничивающего элемента 130 продвигает лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 к положению, показанному на ФИГ.15C. Однако вокруг положения, показанного на ФИГ.15B, сила, действующая на лопасть 132 от выдыхаемого воздуха, выходящего из изменяемого сопла 136, также переключает из отрицательного или открывающего вращающего момента в положительный или закрывающий вращающий момент. Более конкретно, когда выдыхаемый воздух выходит из первой камеры 114 через изменяемое сопло 136 и входит во вторую камеру 118, он направляется лопастью 132 к передней секции 101 корпуса 102, где вынужден полностью изменить направление прежде, чем выйти из устройства OPEP 100 через открытый выход второй камеры 108. В результате изменения направления выдыхаемого воздуха к передней секции 101 корпуса 102 давление повышается во второй камере 118 вблизи передней секции 101 корпуса 102, таким образом приводя к созданию силы на смежной лопасти 132 и создавая положительный или закрывающий вращающий момент вокруг вала 134. Поскольку лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 продолжают продвигаться ближе к положению, показанному на ФИГ.15C, давление, возрастающее в камере секции 118 вблизи передней секции 101 корпуса 102, и в свою очередь положительный или закрывающий вращающий момент вокруг вала 134 продолжают увеличиваться, поскольку поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха 110 и через вход камеры 104 ограничивается в меньшей степени. Тем временем, хотя вращающий момент вокруг вала 134 от силы, действующей на ограничивающий элемент 130, также переключается из отрицательного или открывающего вращающего момента в положительный или закрывающий вращающий момент вокруг положения, показанного на ФИГ.15B, его величина чрезвычайно незначительна, поскольку ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 поворачиваются из положения, показанного на ФИГ.15B в положение, показанное на ФИГ.15C.
[0130] После достижения положения, показанного на ФИГ.15C и из-за увеличенного положительного или закрывающего вращающего момента вокруг вала 134, лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 меняют направление и начинают вращаться назад к положению, показанному на ФИГ.5B. Поскольку лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 приближаются к положению, показанному на ФИГ.15B, и поток, выдыхаемый через вход камеры 104, все более и более ограничивается, положительный или закрывающий вращающий момент вокруг вала 134 начинает уменьшаться. Когда ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 достигают положения 130, показанного на ФИГ.5B, лопасть 132 пересекает струю выдыхаемого воздуха, выходящего из изменяемого сопла 136 или канала 116 камеры, таким образом создавая силу на лопасти 132, что, наряду с импульсом лопасти 132, вала 134 и ограничивающего элемента 130 продвигает лопасть 132 и ограничивающий элемент 130 назад к положению, показанному на ФИГ.15A. После того, как ограничивающий элемент 130 и лопасть 132 возвращаются к положению, показанному на ФИГ.15A, поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 ограничивается, и цикл, описанный выше, повторяется самостоятельно.
[0131] Нужно понимать, что во время единственного периода выдоха цикл, описанный выше, повторяется многочисленно. Таким образом, неоднократно перемещая ограничивающий элемент 130 между закрытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 ограничивается, и открытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 104 ограничивается в меньшей степени, осцилляции обратного давления передаются пользователю устройства OPEP 100, и осуществляется терапия OPEP.
[0132] Обратимся теперь к ФИГ.16,17, где показано альтернативное воплощение изменяемого сопла 236. Изменяемое сопло 236 может использоваться в устройстве OPEP 100 как альтернатива изменяемому соплу 136, описанному выше. Как показано на ФИГ.16,17, изменяемое сопло 236 включает отверстие 238, верхнюю и нижнюю стенки 246, боковые стенки 248 и выступ 252, сформированный для установки изменяемого сопла 236 в корпусе устройства OPEP 100 между первой камерой 114 и второй камерой 18 тем же самым образом, как для изменяемого сопла 136. Подобно изменяемому соплу 136, показанному на ФИГ.12,13, изменяемое сопло 236 может быть изготовлено или отлито из любого материала, имеющего подходящую гибкость, такого как силикон.
[0133] Во время проведения терапии OPEP, когда отверстие 238 изменяемого сопла 236 открывается в ответ на поток выдыхаемого воздуха через него, форма поперечного сечения отверстия 238 остается в целом прямоугольной, что приводит к более низкому понижению давления через изменяемое сопло 236 из первой камеры 114 во вторую камеру 18. Вообще постоянная прямоугольная форма отверстия 238 изменяемого сопла 236 во время увеличения скоростей потока достигается тонкими, складчатыми стенками, сформированными в верхней и нижней стенках 246, что позволяет боковым стенкам 248 легче и с меньшим сопротивлением сгибаться. Дальнейшее преимущество этого воплощения состоит в том, что нет никакой утечки из верхней и нижней стенок 246 во время течения выдыхаемого воздуха через отверстие 238 изменяемого сопла 236, как имеет место, например, через V-образные прорези 150 изменяемого сопла 136, показанные на ФИГ.12-13.
[0134] Специалистам понятно, что в некоторых применениях только положительное экспираторное давление (без осцилляции) может требоваться, в этом случае устройство OPEP 100 может работать без ограничивающего элемента 130, но с фиксированным отверстием или вручную регулируемым отверстием вместо него. Воплощение с положительным экспираторным давлением может также включать изменяемое сопло 136 или изменяемое сопло 236, чтобы поддерживать относительно постоянное обратное давление в пределах желаемого диапазона.
ВТОРОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0135] Обратимся теперь к ФИГ.18,19, которые показывают вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе второго воплощения устройства OPEP 200. Конфигурация и работа устройства OPEP 200 подобны устройству OPEP 100. Однако, как лучше всего показано на ФИГ.20-24, устройство OPEP 200 далее включает механизм регулирования 253, приспособленный для изменения относительного положения входа камеры 204 относительно корпуса 202 и ограничивающего элемента 230, который в свою очередь изменяет диапазон вращения лопасти 232, оперативно связанной с ним. Как объяснено ниже, пользователь поэтому в состоянии удобно регулировать и частоту, и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 200, не открывая корпус 202 и не демонтируя компоненты устройства OPEP 200.
[0136] Устройство OPEP 200 в целом включает корпус 202, вход камеры 204, первый выход камеры 206 (лучше всего видимый на ФИГ.23 и 32), второй выход камеры 208 (лучше всего видимый на ФИГ.23 и 32) и мундштук 209 в жидкостной связи с входом камеры 204. Как с устройством OPEP 100, передняя секция 201, средняя секция 203 и задняя секция 205 корпуса 202 отделимы с тем, чтобы к компонентам, содержавшимся в них, можно было периодически получить доступ, их можно было чистить, заменять или повторно конфигурировать, как требуется, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы. Устройство OPEP также включает диски регулирования 254, как описано ниже.
[0137] Как обсуждено выше относительно устройства OPEP 100, устройство OPEP 200 может быть приспособлено к использованию с другими или дополнительными интерфейсами, такими как устройство доставки аэрозоля. В этом отношении устройство OPEP 200 оборудуется портом вдоха 211 (лучше всего видным на ФИГ.19, 21, и 23) в жидкостной связи с мундштуком 209 и входом камеры 204. Как отмечено выше, порт вдоха может включать отдельный односторонний клапан (не показан), чтобы позволить пользователю устройства OPEP 200 вдыхать окружающий воздух через односторонний клапан и выдыхать через вход камеры 204 без удаления мундштука 209 из устройства OPEP 200 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, вышеупомянутые устройства доставки аэрозоля могут быть связаны с портом вдоха 211 для одновременного назначения аэрозоля и способов терапии OPEP.
[0138] Разобранное изображение устройства OPEP 200 показано на ФИГ.20. В дополнение к компонентам корпуса, описанным выше, устройство OPEP 200 включает ограничивающий элемент 230, оперативно связанный с лопастью 232 штифтом 231, механизм регулирования 253 и изменяемое сопло 236. Как показано на поперечном сечении ФИГ.21, когда устройство OPEP 200 используется, изменяемое сопло 236 размещено между средней секцией 203 и задней секцией 205 корпуса 202, а механизм регулирования 253, ограничивающий элемент 230 и лопасть 232 образуют сборку.
[0139] Обратимся к ФИГ.21-23, которые показывают различные поперечные сечения в перспективе устройства OPEP 200. Как с устройством OPEP 100, контур выдоха 210, идентифицированный пунктирной линией, определен между мундштуком 209 и по крайней мере одним из первого выхода камеры 206 и второго выхода камеры 208 (лучше всего видных на ФИГ.23 и 32). Как результат того, что односторонний клапан (не показан) и/или устройство доставки аэрозоля (не показано) присоединены к порту вдоха 211, контур выдоха 210 начинается в мундштуке 209 и направляется к входному отверстию камеры 204, который при работе может быть заблокирован или нет ограничивающим элементом 230. После прохождения через вход камеры 204 контур выдоха 210 входит в первую камеру 214 и делает поворот на 180° к изменяемому соплу 236. После прохождения через отверстие 238 изменяемого сопла 236 контур выдоха 210 входит во вторую камеру 218. Во второй камере 218 контур выдоха 210 может выйти из устройства OPEP 200 посредством по крайней мере одного из первого выхода камеры 206 или второго выхода камеры 208. Специалистам понятно, что контур выдоха 210, идентифицированный пунктирной линией, является типичным, и что воздух, выдыхаемый в устройство OPEP 200, может течь в любом направлении или любым путем, поскольку он идет от мундштука 209 или входа камеры 204 к первому выходу камеры 206 или второму выходу камеры 208.
[0140] Со ссылками на ФИГ.24,25 показаны виды сзади и спереди в перспективе механизма регулирования 253 устройства OPEP 200. В общем, механизм регулирования 253 включает диски регулирования 254, вал 255 и рамку 256. Выступ 258 размещен на задней поверхности 260 диска регулирования и приспособлен, чтобы ограничить выбранное вращение механизма регулирования 253 пользователем, как далее описано ниже. Вал 255 включает ключевые части 262, приспособленные, чтобы соответствовать в пределах верхнего и нижнего подшипников 226, 228, сформированных в корпус 200 (см. ФИГ.21 и 28,29). Вал далее включает осевое отверстие 264, сформированное для установки штифта 231, оперативно соединяющего ограничивающий элемент 230 и лопасть 232. Как показано, рамка 256 является сферической, и как объяснено ниже, формируется, чтобы вращаться относительно корпуса 202, формируя уплотнение между корпусом 202 и рамкой 256, достаточное, чтобы разрешить проведение терапии OPEP. Рамка 256 включает круговое отверстие, определенное седлом 224, приспособленным, чтобы разместить ограничивающий элемент 230. В использовании круговые отверстия функционируют как вход камеры 204. Рамка 256 также включает стопор 222 для того, чтобы предотвратить открытие ограничивающего элемента 230 в неправильном направлении.
[0141] Обратимся к ФИГ.26, где показан вид спереди в перспективе ограничивающего элемента 230 и лопасти 232. Конструкция, материалы и конфигурация ограничивающего элемента 230 и лопасти 232 могут быть теми же самыми, как описано выше в отношении устройства OPEP 100. Однако ограничивающий элемент 230 и лопасть 232 в устройстве OPEP 200 оперативно связаны штифтом 231, приспособленным для вставки через осевое отверстие 264 в вал 255 механизма регулирования 253. Штифт 231 может быть изготовлен, например, из нержавеющей стали. Таким образом, вращение ограничивающего элемента 230 приводит к соответствующему вращению лопасти 232, и наоборот.
[0142] Обратимся к ФИГ.27, где показаны вид спереди в перспективе механизма регулирования 253 в сборе с ограничивающим элементом 230 и лопастью 232. В этой конфигурации можно заметить, что ограничивающий элемент 230 размещен таким образом, что он способен вращаться относительно рамки 256 и седла 224 между закрытой позицией (как показано), где поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха 210 через вход камеры 204 ограничивается, и открытой позицией (не показана), где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 204 ограничивается в меньшей степени. Как ранее упомянуто, лопасть 232 оперативно связана с ограничивающим элементом 230 штифтом 231, проходящим через вал 255, и приспособлена, чтобы перемещаться вместе с ограничивающим элементом 230. Можно далее заметить, что ограничивающий элемент 230 и лопасть 232 поддерживаются механизмом регулирования 253, который непосредственно способен вращаться в корпусе 202 устройства OPEP 200, как объяснено ниже.
[0143] ФИГ.28 и 29A-B - это частичные поперечные сечения, иллюстрирующие механизм регулирования 253, установленный в корпус 202 устройства OPEP 200. Как показано на ФИГ.28, механизм регулирования 253, так же как ограничивающий элемент 230 и лопасть 232, является поворотно установленным в корпус 200 вокруг верхнего и нижнего подшипников 226, 228, так, что пользователь в состоянии вращать механизм регулирования 253, используя диски регулирования 254. ФИГ.29A-29B далее иллюстрируют процесс установки и закрепления механизма регулирования 253 в пределах нижнего подшипника 228 корпуса 202. Более конкретно, ключевая часть 262 вала 255 выровнена и вставлена посредством поворотного замка 166, сформированного в корпусе 202, как показано на ФИГ.29A. Как только ключевая часть 262 вала 255 вставлена через поворотный замок 266, вал 255 поворачивается на 90° к запертому положению, но остается свободным для вращения. Механизм регулирования 253 устанавливается и запирается в пределах верхнего подшипника 226 тем же самым образом.
[0144] Как только корпус 200 и внутренние компоненты устройства OPEP 200 собраны, вращение вала 255 ограничивается, чтобы оставить его в запертом положении в поворотном замке 166. Как показано на фронтальном виде устройства OPEP 200 на ФИГ.30, два стопора 268, 288 размещены на корпусе 202 таким образом, что они взаимодействуют с выступом 258, сформированным вокруг задней поверхности 260 диска регулирования 254, когда пользователь вращает диски регулирования 254 к определенному положению. В целях иллюстрации устройство OPEP 200 показано на ФИГ.30 без дисков регулирования 254 или механизма регулирования 253, который выступал бы из корпуса 202 через отверстие 269. Таким образом, вращение диска регулирования 254, механизма регулирования 253 и ключевой части 262 вала 255 может быть соответственно ограничено.
[0145] Обратимся к ФИГ.31, где показано частичное поперечное сечение механизма регулирования 253, установленного в корпусе 200. Как ранее упомянуто, рамка 256 механизма регулирования 253 является сферической и с выполнена с возможностью вращения относительно корпуса 202, формируя уплотнение между корпусом 202 и рамкой 256, достаточное, чтобы позволить проведение терапии OPEP. Как показано на ФИГ.31, гибкий цилиндр 271, выступающий из корпуса 202, полностью окружает часть рамки 256, чтобы сформировать герметизирующий край 270. Так же как корпус 202 и ограничивающий элемент 230, гибкий цилиндр 271 и рамка 256 могут быть изготовлены из малосжимаемого, низкофрикционного пластика. Один такой материал - это ацеталь. Таким образом, герметизирующий край 270 контактирует с рамкой 256 на полных 360° и формирует изоляцию во время допустимого вращения элемента регулирования 253.
[0146] Выборочное регулирование устройства OPEP 200 будет теперь описано в отношении ФИГ.32A-B, 33A-B, и 34A-B. ФИГ.32A-B это частичные поперечные сечения устройства OPEP 200; ФИГ.33A-B - иллюстрации возможности регулирования устройства OPEP 200; и ФИГ.34A-B - воображаемые виды сверху устройства OPEP 200. Как ранее упомянуто относительно устройства OPEP 100, предпочтительно, чтобы лопасть 232 и ограничивающий элемент 230 были сформированы таким образом, что, когда устройство OPEP 200 полностью собрано, угол между средней линией изменяемого сопла 236 и лопастью 232 составлял между 10° и 25°, когда ограничивающий элемент 230 находится в закрытой позиции. Однако нужно понимать, что возможность регулирования устройства OPEP 200 не ограничена параметрами, описанными здесь, и что любое число конфигураций может быть выбрано в целях осуществления терапии OPEP в рамках идеальных эксплуатационных режимов.
[0147] ФИГ.32A показывает лопасть 232 под углом 10° от средней линии изменяемого сопла 236, тогда как ФИГ.32B показывает лопасть 232 под углом 25° от средней линии изменяемого сопла 236. ФИГ.33A иллюстрирует необходимое положение рамки 256 (показанное в воображаемом представлении) относительно изменяемого сопла 236 таким образом, что угол между средней линией изменяемого сопла 236 и лопастью 232 - 10°, когда ограничивающий элемент 230 находится в закрытой позиции. ФИГ.33B, с другой стороны, иллюстрирует необходимое положение рамки 256 (показанное в воображаемом представлении) относительно изменяемого сопла 236 таким образом, что угол между средней линией изменяемого сопла 236 и лопастью 232 составляет 25°, когда ограничивающий элемент 230 находится в закрытой позиции.
[0148] ФИГ.34A-B показывают боковые воображаемые виды устройства OPEP 200. Конфигурация, показанная на ФИГ.34A, соответствует иллюстрациям, показанным на ФИГ.32A и 33A, на которых угол между средней линией изменяемого сопла 236 и лопастью 232 составляет 10°, когда ограничивающий элемент 230 находится в закрытой позиции. ФИГ.34B, с другой стороны, соответствует иллюстрациям, показанным на ФИГ.32B и 33B, на которых угол между средней линией изменяемого сопла 236 и лопастью 232 составляет 25°, когда ограничивающий элемент 230 находится в закрытой позиции. Другими словами, рамка 256 элемента регулирования 253 поворачивается против часовой стрелки на 15° от положения, показанного на ФИГ.34A, к положению, показанному на ФИГ.34B, таким образом также увеличивая допустимый поворот лопасти 232.
[0149] Таким образом, пользователь в состоянии вращать диски регулирования 254 для выборочного регулирования ориентации входа камеры 204 относительно ограничивающего элемента 230 и корпуса 202. Например, пользователь может увеличить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 200, поворачивая диски регулирования 254, и поэтому рамку 256, к положению, показанному на ФИГ.34A. Альтернативно пользователь может уменьшить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 200, поворачивая диски регулирования 254, и поэтому рамку 256, к положению, показанному на ФИГ.34B. Кроме того, как показано, например, на ФИГ.18 и 30, может быть обеспечена индикация, чтобы помочь пользователю в установлении адекватной конфигурации устройства OPEP 200.
[0150] Эксплуатационные режимы, подобные описанным ниже в отношении устройства OPEP 800, могут быть также достижимы для устройства OPEP 200.
ТРЕТЬЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0151] Обратимся теперь к ФИГ.35-38, которые показывают третье воплощение устройства OPEP 300. Как описано ниже, за исключением механизма регулирования 353 конструкция и работа устройства OPEP 300 те же самые, как для устройства OPEP 200. Например, как видно на виде спереди в перспективе ФИГ.35, корпус 302 устройства OPEP 300 включает мундштук 309, первый выход камеры 306 и второй выход камеры (не показан), помещенный противоположно первому выходу камеры 306. Корпус 302 сформирован из передней секции 301, средней секции 303 и задней секции 305. Как показано на поперечном сечении ФИГ.36, устройство OPEP 300 также включает ограничивающий элемент 330, оперативно связанный с лопастью 332 валом (не показан), и изменяемое сопло 336, отделяющее первую камеру 314 и вторую камеру 318. Наконец, контур потока выдоха 310, идентифицированный пунктирной линией, сформирован между мундштуком 309 и по крайней мере одним из первого выхода камеры 306 и второго выхода камеры. Специалистам области понятно, что контур потока выдоха 310, идентифицированный пунктирной линией, является типичным, и что воздух, выдыхаемый в устройство OPEP 300, может течь в любых направлениях или любыми путями, поскольку он проходит от мундштука 309 или входа камеры 304 к первому выходу камеры 306 или второму выходу камеры.
[0152] ФИГ.37,38 показывают вид спереди в перспективе и вид сзади в перспективе механизма регулирования 353 в сборе с ограничивающим элементом 330 и лопастью 332. Механизм регулирования 353 состоит из чаши 372, сформированной, чтобы соответствовать корпусу 302 таким образом, что пользователь может вращать чашу 372 относительно корпуса 302 посредством дисков регулирования 354. Стенка 374 простирается через центральную часть чаши 372. Стенка 372 включает отверстие, определяемое седлом 324, сформированным, чтобы разместить ограничивающий элемент 330. Как следует из ФИГ.36, отверстие работает как вход камеры 304 во время проведения терапии OPEP. Чаша 372 далее включает верхний подшипник 326 и нижний подшипник 328, приспособленные к поворотному размещению ограничивающего элемента 330, лопасти 332 и вала (не показана) по отношению к механизму регулирования 353 так, что ограничивающий элемент 330 и лопасть 332 способны вращаться относительно чаши 372. Стенка также включает стопор 322, чтобы предотвратить открытие ограничивающего элемента 330 в неправильном направлении.
[0153] Когда устройство OPEP 300 полностью собрано, как показано на ФИГ.35,36, пользователь в состоянии вращать диски регулирования 354 относительно корпуса 302 для выборочного регулирования частоты и амплитуды терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 300. Подобно механизму регулирования 253 устройства OPEP 200, пользователь может регулировать ориентацию входа камеры 304 относительно ограничивающего элемента 330 в устройстве OPEP 300, вращая диски регулирования 354, и таким образом вращая чашу 372 и стенку 374 относительно ограничивающего элемента 330 и корпуса 302. Пользователь может увеличить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 300, вращая диски регулирования 354, и поэтому стенку 374, в направлении по часовой стрелке. Альтернативно пользователь может уменьшить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 300, вращая диски регулирования 354, и поэтому стенку 374, в направлении против часовой стрелки. Как показано на ФИГ.35,36, может быть обеспечен выступ 358, выступающий из корпуса 302 через щель 376 в диске регулировании 354, чтобы ограничить поворот дисков регулирования 354 таким образом, что допустимые конфигурации устройства OPEP 300 ограничиваются, и идеальные эксплуатационные режимы поддерживаются.
[0154] Эксплуатационные режимы, подобные описанным ниже в отношении устройства OPEP 800, могут также быть достижимы для устройства OPEP 300.
ЧЕТВЕРТОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0155] ФИГ.39,40 показывают четвертое воплощение устройства OPEP 400. Хотя конфигурация устройства OPEP 400 отличается от конфигурации устройства OPEP 300 и устройства OPEP 200, внутренние компоненты и работа устройства OPEP 400 являются теми же самыми. Например, как видно на переднем виде в перспективе ФИГ.39, корпус 402 устройства OPEP 400 включает мундштук 409, первый выход камеры 406 и второй выход камеры 408 (лучше всего видный на ФИГ.41a-41B), размещенный противоположно первому выходу камеры. Корпус 402 сформирован из передней секции 401, средней секции 403 и задней секция 405, а также верхней секции 407, приспособленной, чтобы вращаться относительно передней секции 401, средней секции 403 и задней секции 405.
[0156] Как видно на поперечном сечении ФИГ.40, устройство OPEP 400 далее включает ограничивающий элемент 430, оперативно связанный с лопастью 432 валом (не показан), и изменяемое сопло 436, отделяющее первую камеру 44 и вторую камеру 418. Верхняя секция 407 корпуса 402 включает рамку 456, имеющую седло 424, сформированное, чтобы разместить ограничивающий элемент 430, стопор 422, чтобы предотвратить открытие ограничивающего элемента 430 в неправильном направлении, а также верхний подшипник 426 и нижний подшипник 428, вокруг которых вал (не показан), оперативно соединяющий ограничивающий элемент 430 и лопасть 436, установлен с возможностью вращения. В работе седло 422 определяет входное отверстие камеры 404. Следовательно, ограничивающий элемент 430 способен вращаться относительно седла 422 и входа камеры 404.
[0157] Как для ранее описанных воплощений, контур потока выдоха 410, идентифицированный пунктирной линией, формируется между мундштуком 409 и по крайней мере одним из первого выхода камеры 406 и второго выхода камеры 408. Еще раз специалистам понятно, что контур потока выдоха 40, идентифицированный пунктирной линией, является типичным, и что воздух, выдыхаемый в устройство OPEP 400, может течь в любом направлении или любым путем, поскольку он проходит от мундштука 409 или входа камеры 404 к первому выходу камеры 406 или второму выходу камеры 408. Из-за конфигурации устройства OPEP 400 контур потока выдоха 410 отличается от таковых воплощений, описанных выше. Более конкретно, контур потока выдоха 40 начинается в мундштуке 409, сформированном в верхней секции 407 корпуса 402, проходит через входное отверстие камеры 404 и входит в первую камеру 114. В первой камере 414 контур выдоха делает поворот на 180° в направлении передней секции 401 корпуса 402, последующий поворот на 90° к основанию устройства OPEP 400, мимо второй камеры 418 корпуса 402. Контур выдоха 410 затем делает поворот на 90° к задней секции 405 корпуса 402, где он делает еще поворот на 180° и проходит через изменяемое сопло 436, и входит во вторую камеру 418. Во второй камере 418 контур выдоха 410 может выйти из устройства OPEP 410 посредством по крайней мере одного из первого выхода камеры 406 или второго выхода камеры 408.
[0158] Как видно на ФИГ.40 и 41A-B, верхняя секция 407 корпуса 402 способна вращаться относительно передней секции 401, средней секции 403 и задней секции 405 корпуса 402. Таким образом, пользователь в состоянии вращать верхнюю секцию 407 относительно передней секции 401, средней секции 403 и задней секции 405, чтобы выборочно регулировать ориентацию входа камеры 404 относительно ограничивающего элемента 430 и корпуса 402, и таким образом выборочно регулирует частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 400, подобным образом, как ранее описано относительно регулирования устройства OPEP 200. Например, пользователь может увеличить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 400, вращая верхнюю секцию 407, и поэтому седло 422 относительно передней секции 401, средней секции 403 и задней секции 405 к положению, показанному на ФИГ.41A.
Альтернативно, пользователь может уменьшить частоту и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 400, вращая верхнюю секцию 407, и поэтому седло 422 относительно передней секции 401, средней секции 403 и задней секции 405 к положению, показанному на ФИГ.41B. Кроме того, как показано на ФИГ.40 и 41A-B, может быть обеспечен выступ 458, проходящий от средней секции 403 корпуса 402, чтобы ограничить вращение верхней секции 407 таким образом, что допустимые конфигурации устройства OPEP 400 ограничены, и идеальные эксплуатационные режимы поддерживаются.
[0159] Эксплуатационные режимы, подобные описанным ниже в отношении устройства OPEP 800, могут быть также достижимы для устройства OPEP 400.
[0160] ФИГ.42-47 показывают различные альтернативные воплощения устройства OPEP 100. Хотя воплощения, показанные на ФИГ.42-47 и описанные ниже являются альтернативными воплощениями устройства OPEP 100, нужно понимать, что раскрытые модификации могут быть применены к любому из воплощений, описанных здесь.
ПЯТОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0161] ФИГ.42,43 показывают устройство OPEP 500, имеющее байпасный канал входа камеры, 578 приспособленный, чтобы обеспечить поступление выдыхаемого воздуха в первую камеру 514, не проходя через вход камеры 504. За исключением байпасного канала входа камеры 578 устройство OPEP 500 выполнено и работает так же, как устройство OPEP 100. Как показано, устройство OPEP 500 включает корпус 502, содержащий переднюю секцию 501, среднюю секцию 503 и заднюю секцию 505. Корпус также связан с мундштуком 509 и включает первый выход камеры 506 и второй выход камеры (не показан) напротив первого выхода камеры 506. Как видно на поперечном сечении ФИГ.43, устройство OPEP 500 включает ограничивающий элемент 530, размещенный относительно седла 524 во входном отверстии камеры 504 таким образом, что он перемещается между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 504 ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 504 ограничивается в меньшей степени. Устройство OPEP 500 далее включает байпасный канал камеры входа 578, который позволяет небольшому количеству выдыхаемого воздуха двигаться мимо входа камеры 504 и ограничивающего элемента 530 в любое время. Типичный контур потока 577 через байпасный канал входа камеры 578 идентифицирован на ФИГ.43 пунктирной линией. Разрешая небольшому количеству выдыхаемого воздуха обойти вход камеры 504 и ограничивающий элемент 530 через байпасный канал входа камеры 578, уменьшают амплитуду терапии OPEP, проводимой устройством OPEP 500, в то время как частота остается, по существу, незатронутой.
[0162] Кроме того, элемент регулирования 579, проходящий от мундштука 509, позволяет пользователю выборочно регулировать количество выдыхаемого воздуха, позволяя течь ему через байпасный канал входа камеры 578. Например, как показано на ФИГ.43, пользователь может вращать мундштук 509 относительно передней секции 501 корпуса 502, таким образом вращая элемент регулирования 579 относительно байпасного канала входа камеры 578, чтобы или увеличить, или уменьшить площадь поперечного сечения байпасного канала входа камеры 578, через который выдыхаемый воздух может течь. Таким образом, пользователь может выборочно регулировать устройство OPEP 500, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы.
ШЕСТОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0163] ФИГ.44,45 показывают устройство OPEP 600, имеющее порт контроля 680, приспособленный, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из дыхательного терапевтического устройства 600 до поступления в первую камеру 614 устройства OPEP 600. За исключением порта контроля 680 устройство OPEP 600 сформировано и работает так же, как устройство OPEP 100. Как показано, устройство OPEP 600 включает корпус 602, содержащий переднюю секцию 601, среднюю секцию 603 и заднюю секцию 605. Корпус 602 также связан с мундштуком 609 и включает первый выход камеры 606 и второй выход камеры (не показан), размещенный противоположно первому выходу камеры 606. Как видно на поперечном сечении ФИГ.45, устройство OPEP 600 включает ограничивающий элемент 630, помещенный относительно входного отверстия камеры 604 таким образом, что он подвижен между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 604 ограничивается, и открытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 604 ограничивается в меньшей степени, а также изменяемое сопло 636 и лопасть 632, оперативно связанную с ограничивающим элементом 630 валом (не показан). Порт контроля 680 позволяет небольшому количеству выдыхаемого воздуха выходить из дыхательного терапевтического устройства 600 до поступления в первую камеру 614 устройства OPEP 600. Типичный контур потока 681 через порт контроля 680 идентифицируется на ФИГ.45 пунктирной линией. Разрешая небольшому количеству выдыхаемого воздуха выйти из устройства OPEP 600 через порт контроля 680, уменьшают амплитуду и частоту терапии OPEP, проводимой устройством OPEP 600.
[0164] Кроме того, мундштук 609 способен вращаться относительно передней секции 601 корпуса 602, чтобы разрешить пользователю выборочно регулировать количество выдыхаемого воздуха, позволяя ему выходить из дыхательного терапевтического устройства 600 через порт контроля 680. Например, как показано на ФИГ.45, пользователь может вращать мундштук 609 относительно передней секции 601, чтобы или увеличить, или уменьшить площадь поперечного сечения порта контроля 680, через который выдыхаемый воздух может течь. Таким образом, пользователь может выборочно регулировать устройство OPEP 600, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы.
[0165] Эксплуатационные режимы, подобные описанным ниже в отношении устройства OPEP 800, могут также быть достижимы для устройства OPEP 600.
СЕДЬМОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0166] ФИГ.46,47 показывают устройство OPEP 700, имеющее первый порт контроля 780, приспособленный, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из дыхательного терапевтического устройства 700 до поступления в первую камеру 714, и второй порт контроля 782, приспособленный, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из дыхательного терапевтического устройства 700 из первой камеры 714. За исключением первого порта контроля 780 и второго порта контроля 782 устройство OPEP 700 сформировано и работает так же, как устройство OPEP 100. Как показано, устройство OPEP 700 включает корпус, содержащий переднюю секцию 701, среднюю секцию 703 и заднюю секцию 705. Корпус также связан с мундштуком 709 и включает первый выход камеры 706 и второй выход камеры (не показан), размещенный противоположно первому выходу камеры 706. Как видно на поперечном сечении ФИГ.47, устройство OPEP 700 включает ограничивающий элемент 730, размещенный относительно входного отверстия камеры 704 таким образом, что он подвижен между закрытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 704 ограничен, и открытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через вход камеры 704 ограничен в меньшей степени, а также изменяемое сопло 736 и лопасть 732, оперативно связанную с ограничивающим элементом 730 валом (не показан).
[0167] Кроме того, и первый порт контроля 780, и второй порт контроля 782 могут быть оборудованы элементами регулирования 779, 783, формируемыми, чтобы разрешить пользователю выборочно регулировать количество выдыхаемого воздуха, позволяя выходить ему из дыхательного терапевтического устройства 700 или через первый порт контроля 780, или через второй порт контроля 782. Например, как показано на ФИГ.46,47, элементы регулирования 779, 783 выполнены в виде кольца, сформированного для вращения относительно корпуса 702, чтобы или увеличить, или уменьшить площадь поперечного сечения порта контроля 780, 782, через который выдыхаемый воздух может течь. Выборочно увеличивая площадь поперечного сечения первого порта контроля 780, через который выдыхаемый воздух может течь, пользователь может уменьшить амплитуду и частоту терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 700, и наоборот. Выборочно увеличивая площадь поперечного сечения второго порта контроля 782, пользователь может уменьшить частоту терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 700, и наоборот. Таким образом, пользователь может выборочно регулировать устройство OPEP 700, чтобы поддерживать идеальные эксплуатационные режимы.
ВОСЬМОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0168] ФИГ.48-50 показывают другое воплощение устройства OPEP 800. Устройство OPEP 800, подобно устройства OPEP 200 в этом, является выборочно перемещаемым. Как лучше всего видно на ФИГ.48, 50, 53, и 62, устройство OPEP 800, как устройство OPEP 200, включает механизм регулирования 853, приспособленный, чтобы изменять относительное положение входа камеры 804 относительно корпуса 802 и ограничивающего элемента 830, который в свою очередь изменяет диапазон вращения лопасти 832, оперативно связанной с ним. Как ранее объяснено относительно устройства OPEP 200, пользователь поэтому в состоянии удобно регулировать и частоту, и амплитуду терапии OPEP, осуществляемой устройством OPEP 800, не открывая корпус 802 и не демонтируя компоненты устройства OPEP 800. Проведение терапии OPEP с использованием устройства OPEP 800 является тем же самым, как описано выше относительно устройства OPEP 100.
[0169] Устройство OPEP 800 включает корпус 802, имеющий переднюю секцию 801, заднюю секцию 805 и внутренний кожух 803. Как для ранее описанных устройств OPEP, передняя секция 801, задняя секция 805 и внутренний кожух 803 отделимы так, что к компонентам, содержащимся в них, может быть периодически получен доступ, они могут очищаться или повторно устанавливаться, как требуется для поддержания идеальных эксплуатационных режимов. Например, как показано на ФИГ.48-50, передняя секция 801 и задняя секция 805 корпуса 802 сменным образом связаны посредством защелкивающегося соединения.
[0170] Компоненты устройства OPEP 800 далее иллюстрируются в разобранном представлении ФИГ.51. В целом, в дополнение к передней секции 801, задней секции 805 и внутреннему кожуху 803 устройство OPEP 800 далее включает мундштук 809, порт вдоха 811, односторонний клапан 884, расположенный между ними, механизм регулирования 853, ограничивающий элемент 830, лопасть 832 и изменяемое сопло 836.
[0171] Как видно на ФИГ.52,53, внутренний кожух 803 сформирован, чтобы соответствовать корпусу 802 между передней секцией 801 и задней секцией 805, и частично определяет первую камеру 814 и вторую камеру 818. Внутренний кожух 803 показан в дальнейших деталях на перспективных видах и поперечном сечении на ФИГ.54,55. Первый выход камеры 806 и второй выход камеры 808 сформированы в пределах внутреннего кожуха 803. Один конец 885 внутреннего кожуха 803 приспособлен для приема изменяемого сопл 836 и поддержания изменяемого сопла 836 между задней секцией 805 и внутренним кожухом 803. Верхний подшипник 826 и нижний подшипник 828 для того, чтобы поддержать механизм регулирования 853, сформированы, по крайней мере частично, в пределах внутреннего кожуха 803.
Подобно гибкому цилиндру 271 и герметизирующему краю 270, описанным выше относительно устройства OPEP 200, внутренний кожух 803 также включает гибкий цилиндр 871 с герметизирующим краем 870 для взаимодействия с рамкой 856 механизма регулирования 853.
[0172] Лопасть 832 показана в дальнейших деталях на перспективном виде, представленном на ФИГ.56. Вал 834 проходит от лопасти 832 и включен, чтобы взаимодействовать с соответствующей ключевой частью в пределах отверстия 865 ограничивающего элемента 830. Таким образом, вал 834 оперативно соединяет лопасть 832 с ограничивающим элементом 830 таким образом, что лопасть 832 и ограничивающий элемент 830 вращаются совместно.
[0173] Ограничивающий элемент 830 показан в дальнейших деталях на перспективных видах, представленных на ФИГ.57,58. Ограничивающий элемент 830 включает ключевую часть 865 для приема вала 834, проходящего от лопасти 832, и далее включает стопор 822, который ограничивает допустимое вращение ограничивающего элемента 830 относительно седла 824 элемента регулирования 853. Как показано на виде спереди ФИГ.59, как ограничивающий элемент 130, ограничивающий элемент 830 далее включает смещение, сконструированное, чтобы облегчить движение ограничивающего элемента 830 между закрытой позицией и открытой позицией. Более конкретно, большая площадь поверхности плоскости 840 ограничивающего элемента 830 помещается на одну сторону отверстия 865 для приема вала 834, чем на другую сторону отверстия 865. Как описано выше относительно ограничивающего элемента 130, это смещение создает открывающий вращающий момент вокруг вала 834 во время периодов выдоха.
[0174] Механизм регулирования 853 показан в дальнейших деталях на видах спереди и сзади в перспективе на ФИГ.60 и 61. В общем, механизм регулирования включает рамку 856, приспособленную взаимодействовать с герметизирующим краем 870 гибкого цилиндра 871, сформированного во внутреннем кожухе 803. Круглое отверстие в рамке 856 формирует седло 824 для размещения ограничивающего элемента 830. В этом воплощении седло 824 также определяет входное отверстие камеры 804. Механизм регулирования 853 далее включает рычаг 854, проходящий от рамки 856 к положению вне корпуса 802, чтобы разрешить пользователю выборочно регулировать ориентацию механизма регулирования 853, и поэтому входа камеры 804, когда устройство OPEP 800 полностью собрано. Механизм регулирования 853 также включает верхний подшипник 885 и нижний подшипник 886 для удержания вала 834.
[0175] Сборка лопасти 832, механизма регулирования 853 и ограничивающего элемента 830 показана на виде в перспективе ФИГ.62. Как ранее объяснено, лопасть 832 и ограничивающий элемент 830 оперативно связаны валом 834 таким образом, что вращение лопасти 832 приводит к вращению ограничивающего элемента 830, и наоборот. Напротив, механизм регулирования 853 и поэтому седло, которое 824 определяет вход камеры 804, сформированы, чтобы вращаться относительно лопасти 832 и ограничивающего элемента 830 вокруг вала 834. Таким образом, пользователь в состоянии вращать рычаг 854, чтобы выборочно регулировать ориентацию входа камеры 804 относительно ограничивающего элемента 830 и корпуса 802. Например, пользователь может увеличить частоту и амплитуду терапии OPEP, проводимой устройством OPEP 800, поворачивая рычаг 854, и поэтому рамку 856 в направлении по часовой стрелке. Альтернативно пользователь может уменьшить частоту и амплитуду терапии OPEP, проводимой устройством OPEP 800, поворачивая рычаг регулирования 854, и поэтому рамку 256 в направлении против часовой стрелки. Кроме того, как показано например на ФИГ.48 и 50, индикация может быть обеспечена на корпусе 802, чтобы помочь пользователю в установлении адекватной конфигурации устройства OPEP 800.
[0176] Изменяемое сопло 836 показано в дальнейших деталях на видах спереди и сзади в перспективе на ФИГ.63 и 64. Изменяемое сопло 836 в устройстве OPEP 800 подобно изменяемому соплу 236, описанному выше в отношении устройства OPEP 200, за исключением того, что изменяемое сопло 836 также включает опорную плиту 887, сформированную, чтобы соответствовать в пределах одного конца 885 (см. ФИГ.54-55) внутреннего кожуха 803 и поддерживать изменяемое сопло 836 между задней секцией 805 и внутренним кожухом 803. Как изменяемое сопло 236, изменяемое сопло 836 и опорная плита 887 могут быть изготовлены из силикона.
[0177] Односторонний клапан 884 показан в дальнейших деталях на виде спереди в перспективе ФИГ.65. В целом односторонний клапан 884 включает стойку 888, приспособленную к установке в передней секции 801 корпуса 802, и откидную створку 889, приспособленную к изгибу или повороту относительно стойки 888 в ответ на силу или давление на откидную створку 889. Специалистам в области понятно, что другие односторонние клапаны могут использоваться в этом и других воплощениях, описанных здесь, не отступая от описания настоящего изобретения. Как видно на ФИГ.52,53, односторонний клапан 884 может быть помещен в корпус 802 между мундштуком 809 и портом вдоха 811.
[0178] Как обсуждено выше относительно устройства OPEP 100, устройство OPEP 800 может быть приспособлено к использованию с другими или дополнительными внутренними интерфейсами, такими как устройство доставки аэрозоля. В этом отношении, устройство OPEP 800 оборудуется портом вдоха 811 (лучше всего видным на ФИГ.48,49 и 51-53) в жидкостной связи с мундштуком 809. Как отмечено выше, порт вдоха может включать отдельный односторонний клапан 884 (лучше всего видный на ФИГ.52,53 и 65), формируемый, чтобы разрешить пользователю устройства OPEP 800 и вдыхать окружающий воздух через односторонний клапан 884 и выдыхать через вход камеры 804 без удаления мундштука 809 из устройства OPEP 800 между периодами вдоха и выдоха. Кроме того, вышеупомянутые коммерчески доступные устройства доставки аэрозоля могут быть связаны с портом вдоха 811 для одновременного назначения аэрозольной терапии (для вдоха) и терапии OPEP (для выдоха).
[0179] Устройство OPEP 800 и компоненты, описанные выше, далее иллюстрируется на поперечных сечениях, показанных на ФИГ.52,53. В целях иллюстрации поперечное сечение ФИГ.52 показано без всех внутренних компонентов устройства OPEP 800.
[0180] Передняя секция 801, задняя секция 805 и внутренний кожух 803 собраны, чтобы сформировать первую камеру 814 и вторую камеру 818. Как с устройством OPEP 100, контур выдоха 810, идентифицированный пунктирной линией, определяется между мундштуком 809 и по крайней мере одним из первого выхода камеры 806 (лучше всего видного на ФИГ.52,53 и 55) и второго выхода камеры 808 (лучше всего видного на ФИГ.54), оба из которых формируются в пределах внутреннего кожуха 803. В результате порта вдоха 811 и одностороннего клапана 848, контур выдоха 810 начинается в мундштуке 809 и направляется к входному отверстию камеры 804, которое при работе может быть или может не быть заблокировано ограничивающим элементом 830. После прохождения через вход камеры 804 контур выдоха 810 входит в первую камеру 814 и делает поворот на 180° к изменяемому соплу 836. После прохождения через отверстие 838 изменяемого сопла 836 контур выдоха 810 входит во вторую камеру 818. Во второй камере 818 контур выдоха 810 может выйти из второй камеры 818, и в конечном счете из корпуса 802, посредством по крайней мере одного из первого выхода камеры 806 или второго выхода камеры 808. Специалистам понятно, что контур выдоха 810, идентифицированный пунктирной линией, является типичным, и что воздух, выдыхаемый в устройство OPEP 800, может течь в любом направлении или любым путем, поскольку он проходит от мундштука 809 или входа камеры 804 к первому выходу камеры 806 или второму выходу камеры 808. Как ранее отмечено, проведение терапии OPEP при использовании устройства OPEP 800 является тем же самым, как описано выше относительно устройства OPEP 100.
[0181] Исключительно для примера, следующие эксплуатационные режимы или технические характеристики могут быть достигнуты устройством OPEP 800 с дисками регулирования 854, установленными для увеличения частоты и амплитуды:
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
Наблюдаемая частота и амплитуда могут уменьшаться, например, приблизительно на 20% дисками регулирования 854, установленными для снижения частоты и амплитуды. Другие частоты и амплитуды могут быть достигнуты, изменяя конфигурацию или размеры элементов, например увеличение длины лопасти 832 приводит к меньшей частоте, тогда как уменьшение размера отверстия 838 приводит к более высокой частоте. Вышеупомянутый пример - просто один возможный набор эксплуатационных режимов для устройства OPEP согласно воплощению, описанному выше.
ДЕВЯТОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ
[0182] ФИГ.66-69 показывают другое воплощение дыхательного терапевтического устройства 900. В отличие от ранее описанных устройств OPEP, дыхательное терапевтическое устройство 900 сформировано, чтобы осуществить осцилляционную терапию давлением и для выдоха, и для вдоха. Специалистам ясно, что принципы, описанные ниже относительно дыхательного терапевтического устройства 900, могут быть применены к любому из ранее описанных устройств OPEP так, что осциллирующая терапия давления может быть применена и для выдоха, и для вдоха.
Аналогично дыхательное терапевтическое устройство 900 может включать любой из принципов, раскрытых выше, в отношении ранее описанных устройств OPEP, включая например, изменяемое сопло, порт вдоха, приспособленный к использованию с устройством доставки аэрозоля для назначения аэрозольной терапии, механизм регулирования, байпасный канал входа камеры, один или более порты контроля и т.д.
[0183] Как показано на ФИГ.66 и 67, дыхательное терапевтическое устройство 900 включает корпус 902, имеющий переднюю секцию 901, среднюю секцию 903 и заднюю секцию 905. Как с устройствами OPEP, описанными выше, корпус 902 открывается так, чтобы к содержанию корпуса 902 можно было получить доступ для очистки и/или выборочной замены компонентов, содержавших в нем, чтобы поддержать идеальные эксплуатационные режимы. Корпус 902 далее включает первое отверстие 912, второе отверстие 913 и третье отверстие 95.
[0184] Хотя первое отверстие 912 показано на ФИГ.66 и 67 в связи с мундштуком 909, первое отверстие 912 может быть альтернативно связано с другими внутренними интерфейсами пользователя, например противогазом или дыхательной трубкой. Второе отверстие 913 включает односторонний клапан выдоха 990, формируемый, чтобы разрешить воздуху, выдыхаемому в корпус 902, выйти из корпуса 902 при выдохе на первом отверстии 912. Третье отверстие 915 включает односторонний клапан вдоха 984, формируемый, чтобы разрешить воздуху вне корпуса 902 входить в корпус 902 при вдохе на первом отверстии 912. Как показано более подробно на ФИГ.67, дыхательное терапевтическое устройство 900 далее включает коллекторную пластину 993, имеющую канал выдоха 994 и канал 995 вдоха. Односторонний клапан 991 приспособлен для размещения в пределах коллекторной пластины 993 смежно с каналом 994 выдоха таким образом, что односторонний клапан 991 открывается в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 912, и закрывается в ответ на воздух, который вдыхают через первое отверстие 912. Отдельный односторонний клапан 992 приспособлен для установки внутри коллекторной пластины 993 смежно с каналом 995 вдоха, таким образом, что односторонний клапан 992 закрывается в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 912, и открывается в ответ на воздух, который вдыхают посредством первого отверстия 912. Дыхательное терапевтическое устройство 900 также включает ограничивающий элемент 930 и лопасть 932, оперативно связанные валом 934, сборка которого может действовать тем же самом образом, как описано выше относительно раскрытых устройств OPEP.
[0185] ФИГ.68 и 69 показывают поперечные сечения в перспективе по линии I и II соответственно на ФИГ.66. Дыхательное терапевтическое устройство 900 проводит осцилляторную терапию давления как на вдохе, так и на выдохе, образом, подобным показанному и описанному выше относительно устройств OPEP. Как описано в дальнейших деталях ниже, устройство OPEP 900 включает множество камер (то есть, больше чем одну). Воздух, переданный посредством первого отверстя 912, который выдыхается из корпуса 902 или вдыхается, пересекает контур потока, который проходит, по крайней мере частично, мимо ограничивающего элемента 930, размещенного в первой камере 914, и через вторую камеру 918, которая включает лопасть 932, оперативно связанную с ограничивающим элементом 930. В этом отношении, по крайней мере часть контура потока выдыхаемого или вдыхаемого воздуха из первого отверстия 92 перекрывается и течет в том же самом направлении.
[0186] Например, типичный контур потока 981 идентифицируется на ФИГ.68 и 69 пунктирной линией. Подобно ранее описанным устройствам OPEP, ограничивающий элемент 930 помещен в первую камеру 914 и подвижен относительно входного отверстия камеры 904 между закрытой позицией, где поток воздуха через вход камеры 904 ограничивается, и открытой позицией, где поток воздуха через вход камеры 904 ограничивается в меньшей степени. После прохождения через вход камеры 904 и поступления в первую камеру 914 типичный контур потока 981 делает поворот на 180° или полностью изменяет продольное направление (то есть контур потока 981 сворачивается на себя), после чего типичный контур потока 981 проходит через отверстие 938 и входит во вторую камеру 918. Как для ранее описанных устройств OPEP, лопасть 932 помещена во вторую камеру 918 и сформирована с возможностью возвратно-поступательных перемещений между первым положением и вторым положением в ответ на увеличенное давление, оказываемое на лопасть, которая в свою очередь заставляет оперативно связанный ограничивающий элемент 930 неоднократно перемещаться между закрытой позицией и открытой позицией. В зависимости от положения лопасти 932 воздух, текущий вдоль типичного контура потока 981, направляется к одному из первого выхода камеры 906 или второго выхода камеры 908. Следовательно, поскольку вдыхаемый или выдыхаемый воздух пересекает типичный контур потока 98, давление на входе камеры 904 колеблется.
[0187] Осцилляторное давление на входе камеры 904 эффективно передается назад пользователю дыхательного терапевтического устройства 900, то есть на первом отверстии 912 через серию камер. Как видно на ФИГ.68 и 69, дыхательное терапевтическое устройство включает первую дополнительную камеру 996, вторую дополнительную камеру 997 и третью дополнительную камеру 998, которые описаны в дальнейших деталях ниже.
[0188] Мундштук 909 и первая дополнительная камера 996 связаны через первое отверстие 912 в корпусе 902. Первая дополнительная камера 996 и вторая дополнительная камера 997 отделены коллекторной пластиной 993 и связаны через канал 994 выдоха. Односторонний клапан 991, смонтированный смежно с каналом 994 выдоха, сформирован, чтобы открываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 912, и закрываться в ответ на воздух, который вдыхают посредством первого отверстия 912.
[0189] Первая дополнительная камера 996 и третья дополнительная камера 998 также отделяются коллекторной пластиной 993 и находятся в коммуникации через канал 995 вдоха. Односторонний клапан 992, установленный смежно с каналом 995 вдоха, сформирован, чтобы закрываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 912, и открываться в ответ на воздух, который вдыхают посредством первого отверстия 912.
[0190] Воздух, окружающий дыхательное терапевтическое устройство 900 и вторую дополнительную камеру 997, связан через третье отверстие 915 с корпусом 902. Односторонний клапан 984 сформирован, чтобы закрываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое открытие 912, и открываться в ответ на воздух, который вдыхают посредством первого отверстия 912.
[0191] Воздух, окружающий дыхательное терапевтическое устройство 900 и третью дополнительную камеру 998, связан через второе отверстие 913 с корпусом 902. Односторонний клапан 990, установленный смежно второму отверстию 913, сформирован с возможностью открываться в ответ на воздух, выдыхаемый в первое отверстие 912, и закрываться в ответ на воздух, который вдыхают посредством первого отверстия 912. Третья дополнительная камера 998 связана также со второй камерой 918 через первый выход камеры 906 и второй выход камеры 908.
[0192] ФИГ.70,71, поперечные сечения в перспективе по линии I и II, соответственно ФИГ.66, иллюстрируют типичный контур выдоха 910, сформированный между первым отверстием 912 или мундштуком 909 и вторым отверстием 9 3. В целом после выдоха пользователем в первое отверстие 912 корпуса 902 давление создается в первой дополнительной камере 996, заставляя односторонний клапан 991 открываться, и односторонний клапан 992 закрываться. Выдыхаемый воздух затем входит во вторую дополнительную камеру 997 через канал 994 выдоха, и давление создается во второй дополнительной камере 997, заставляя односторонний клапан 984 закрываться и ограничивающий элемент 930 открываться. Выдыхаемый воздух затем входит в первую камеру 914 через вход камеры 904, полностью изменяет направление и ускоряется через отверстие 938, разделяющее первую камеру 914 и вторую камеру 918. В зависимости от ориентации лопасти 932 выдыхаемый воздух затем выходит из второй камеры 918 через один из первого выхода камеры 906 или второго выхода камеры 908, после чего он входит в третью дополнительную камеру 998. Поскольку давление создается в третьей дополнительной камере 998, односторонний клапан 990 открывается, разрешая выдыхаемому воздуху выйти из корпуса 902 посредством второго отверстия 913. Как только поток выдыхаемого воздуха вдоль контура потока выдоха 910 устанавливается, лопасть 932 возвратно-поступательно перемещается между первым положением и вторым положением, что в свою очередь заставляет ограничивающий элемент 930 двигаться между закрытой позицией и открытой позицией, как описано выше относительно устройств OPEP. Таким образом, дыхательное устройство 900 обеспечивает осцилляторную терапию на выдохе.
[0193] ФИГ.72,73, представляющие собой различные поперечные сечения в перспективе по линии I и II, соответственно, ФИГ.66, иллюстрируют типичный контур потока вдоха 999, сформированный между третьим отверстием 915 и первым отверстием 912 или мундштуком 909. В общем после вдоха пользователем посредством первого отверстия 912 давление падает в первой дополнительной камере 996, заставляя односторонний клапан 991 закрываться и односторонний клапан 992 открываться. Поскольку воздух вдыхают из третьей дополнительной камеры 998 в первую дополнительную камеру 996 через канал 995 вдоха, давление в третьей дополнительной камере 998 начинает понижаться, заставляя односторонний клапан 990 закрываться. В то время как давление продолжает снижаться в третьей дополнительной камере 998, воздух отводится из второй камеры 918 посредством первого выхода камеры 906 и второго выхода камеры 908. Поскольку воздух отводится из второй камеры 98, воздух также отводится из первой камеры 914 через отверстие 938, соединяющее вторую камеру 918 и первую камеру 914. Поскольку воздух отводится из первой камеры 914, он также отводится из второй дополнительной камеры 997 через входное отверстие камеры 904, приводя к понижению давления во второй дополнительной камере 997 и заставляя односторонний клапан 984 открываться, таким образом разрешая воздуху войти в корпус 902 через третье отверстие 915. Из-за разности давлений между первой дополнительной камерой 996 и второй дополнительной камерой 997 односторонний клапан 991 остается закрытым. Как только поток вдыхаемого воздуха вдоль контура входа 999 устанавливается, лопасть 932 начинает совершать возвратно-поступательные перемещения между первым положением и вторым положением, что в свою очередь заставляет ограничивающий элемент 930 двигаться между закрытой позицией и открытой позицией, как описано выше относительно устройств OPEP. Таким образом, дыхательное терапевтическое устройство 900 обеспечивает осцилляторную терапию при вдохе.
[0194] ФИГ.74 показывает вид спереди в перспективе устройства OPEP 800, связанного с устройством доставки аэрозоля в форме распылителя 899 через порт вдоха 811. Система, включающая устройство OPEP 800, связанное с распылителем 899, сформирована, чтобы обеспечить и осцилляторную терапию давления и аэрозольную терапию, как описано выше. Комбинация устройства OPEP 800 и распылителя 899, однако, является типичной. Альтернативные комбинации устройств OPEP, описанных здесь, и устройств доставки аэрозоля, таких как указанные выше, также предполагаются.
[0195] Специалистам в области понятно, что различные принципы, описанные выше в отношении частного воплощения устройства OPEP, могут быть применены к любому из других воплощений, описанных здесь, даже не специфично показанных или описанных относительно других воплощений. Например, любое из воплощений, описанных здесь, может включать изменяемое сопло, порт вдоха, приспособленный к использованию с устройством доставки аэрозоля для назначения аэрозольной терапии, механизм регулирования для регулирования относительного положения входного отверстия камеры и/или допустимого диапазона перемещения ограничивающего элементом, байпасный канал входа камеры, один или более портов контроля и т.д.
[0196] Хотя предшествующее описание представлено в контексте устройства OPEP, для специалистов очевидно также, что любое дыхательное устройство может извлечь преимущества из различных описанных вариантов, содержащихся здесь. Предшествующее описание было представлено в целях иллюстрации и раскрытия и не предназначено, чтобы быть исчерпывающим или ограничить изобретения точными раскрытыми формами. Для специалистов очевидно, что данные изобретения могут быть подвергнуты многим изменениям и модификациям, лежащим в объеме следующей формулы изобретения.
ТИПИЧНЫЕ ВОПЛОЩЕНИЯ
[0197] В одном выполнении дыхательное терапевтическое устройство содержит корпус, включающий по крайней мере одну камеру, входное отверстие камеры, формируемое, чтобы получить выдыхаемый воздух по крайней мере в одну камеру, и по крайней мере один выход камеры, формируемый, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из по крайней мере одной камеры. Контур выдоха определяется между входным отверстием камеры и по крайней мере одним выходом камеры, а ограничивающим элементом, помещенный в контур выдоха подвижен между закрытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через входное отверстие камеры ограничивается, и открытой позицией, в которой поток выдыхаемого воздуха через входное отверстие камеры в ограничивается меньшей степени. Вдоль контура выдоха размещено отверстие, через которое проходит выдыхаемый воздух, и лопасть размещена смежно отверстию, при этом лопасть оперативно связана с ограничивающим элементом и сформирована с возможностью возвратно-поступательных перемещений между первым положением и вторым положением в ответ на увеличенное давление, воздействующее на лопасть. Дополнительно ограничивающий элемент перемещается между закрытой позицией и открытой позицией в ответ на возвратно-поступательные перемещения лопасти между первым положением и вторым положением.
[0198] Ограничивающий элемент может быть помещен в первую камеру, а лопасть может быть помещена во вторую камеру. Отверстие может соединять первую камеру и вторую камеру. Размер отверстия может быть выполнен с возможностью изменения в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие. Ограничивающий элемент может быть выполнен в виде поворотной заслонки. Лопасть может быть оперативно связана с ограничивающим элементом валом. Плоскость ограничивающего элемента может вращаться относительно оси вращения, и плоскость ограничивающего элемента может быть радиально смещена от оси вращения. Плоскость ограничивающего элемента может также иметь большую площадь поверхности на одной стороне вала, чем на другой стороне вала. Ориентация входного отверстия камеры может выборочно регулироваться. Байпасный канал входной камеры может формироваться, чтобы пропускать выдыхаемый воздух по крайней мере в одну камеру, не проходя через входное отверстие камеры. Порт контроля может формироваться, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из дыхательного терапевтического устройства до поступления в по крайней мере одну камеру. Порт контроля может также формироваться, чтобы разрешить выдыхаемому воздуху выходить из первой камеры. Порт вдоха может быть связан с интерфейсом пользователя, и односторонний клапан может формироваться, чтобы разрешить воздуху течь через порт вдоха к интерфейсу пользователя после вдоха. Порт вдоха может также формироваться для получения аэрозольного медикамента от устройства доставки аэрозоля. Контур потока выдоха может быть свернут на себя.
[0199] В другом выполнении способ осуществления терапии OPEP включает получение потока выдыхаемого воздуха вдоль контура потока выдоха, определенного между входом и выходом дыхательного терапевтического устройства, направление потока выдыхаемого воздуха к лопасти, возвратно-поступательное перемещение лопасти между первым положением и вторым положением в ответ на поток выдыхаемого воздуха и перемещение ограничивающего элемента в ответ на возвратно-поступательное перемещение лопасти между закрытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через входное отверстие камеры ограничивается, и открытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха через входное отверстие камеры ограничивается в меньшей степени.
[0200] В другом выполнении способ осуществления терапии OPEP включает получение потока выдыхаемого воздуха вдоль контура потока выдоха, определенного между входом и выходом дыхательного терапевтического устройства, ускорение потока выдыхаемого воздуха через отверстие, размещенное вдоль контура выдоха, возвратно-поступательные перемещения лопасти, смежной отверстию между первым положением и вторым положением в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие, и перемещение ограничивающего элемента в ответ на возвратно-поступательные перемещения лопасти между закрытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается, и открытой позицией, где поток выдыхаемого воздуха вдоль контура выдоха ограничивается в меньшей степени. Способ может также включать изменение размера отверстия в ответ на поток выдыхаемого воздуха через отверстие.