專利名稱：呼吸面罩的前額襯墊的制作方法
技術領域：
本發明涉及前額襯墊。這些襯墊能和呼吸面罩一起使用，用于睡眠呼吸障礙(SDB)的非侵入式正壓通風(NPPV)治療。
背景技術：
鼻式面罩通常在呼吸條件和睡眠紊亂的治療中使用，通過將宜于吸入的氣體流傳送給使用者以幫助使用者呼吸或者為使用者提供治療形式的氣體以防止睡眠紊亂，譬如阻塞性睡眠呼吸暫停(OSA)。這些鼻式面罩典型地通過供給管線接收氣體，該供給管線將該氣體送到由面罩壁形成的小室內。
該面罩通常是半剛性的并具有與使用者的鼻子和/或嘴聯系的面部。通常用帶子將該面罩綁到使用者的頭部。用足夠的力對著臉拉動面罩來調節帶子以在面罩和使用者的臉之間獲得不漏氣的密封。從而氣體通過孔傳送到面罩至使用者的鼻孔和/或嘴的。
使用該面罩出現的問題之一是為了使帶子繃緊，面罩對著使用者的臉壓縮并且可能過分用力地推在使用者的鼻子上。另外，該面罩可能在使用者的臉上移來移去。因此，面罩通常包含在面罩和使用者的頭部之間產生附加接觸點的前額支撐。該前額支撐通過防止面罩過于強烈地對著使用者的鼻子和/或面部區域推動而使得面罩的移動最小化及使得面罩的不舒適的壓力點最小化。
前額支撐已經典型地在那里連接了一個柔軟舒適的接觸患者的(patient-contacting)前額襯墊。前額襯墊通常由柔軟的材料譬如硅構成，與通常是剛性的前額支撐形成對比。美國專利號6,119,693中公開了現有的前額襯墊的一種形式，該專利中的全部內容通過引用在此包含。
現有的前額襯墊的問題是襯墊連接到前額支撐的機構。該襯墊必須以一種容易插入和移動的方式固定，而不是無意地移動。而且，與前額支撐/襯墊和面罩框架之間的相對接近無關，應該沒有導致更多不舒適的在對面使用者的臉能接觸到的銳利的邊緣。
如圖50到57所示，已知的前額襯墊的一種形式用在空中引航面罩上，由MPV，Truma，德國制造。該前額襯墊包括適合通過前額支撐的臂上的孔拉動的桿(stalk)。該襯墊還包括適合與從前額支撐的臂向后突出的兩排三齒(two rows of three teeth)相咬合的兩排三槽。這種類型的前額襯墊的問題包括(i)難于裝配；(ii)難于移除；(iii)在夜晚可能移動并向患者前額露出尖齒；(iv)裝配模糊使得難于知道什么時候其處于正確的位置；(v)其構造導致高壓區位于牙齒之下；及(vi)當以一個角度搖動時在患者的前額出現一個棱(edge)。
現有的前額襯墊的另外的問題是它們能在使用者的前額上導致壓力不均勻，導致不舒服和在臉上留下痕跡。例如，已知的前額襯墊的一種形式包括接觸患者的表面和一對加固支柱(strut)，如圖16到17所示。在使用期間，該襯墊受控于壓縮力，在加固支柱連接的區域內該壓縮力能在接觸患者的表面上導致壓力點、線或波紋。這導致在使用者的前額上壓力不均勻。使用現有的前額襯墊還導致使用者發汗。
已知形式的前額襯墊的另一個問題是用于將前額襯墊和前額支撐嚙合的機構。如圖18到20所示，該前額支撐包括一對適合與前額襯墊內的凹口(recess)可移動地嚙合的剛性的L型鉤子(catch)c。當前額支撐在使用時，如果襯墊不在適當的位置，那么就會出現一個問題鉤子可能緊靠使用者的前額。這會導致不舒服和在前額留下印記。
因此，在前額襯墊的現有技術中存在克服上述問題的需要。

發明內容
本發明的一個技術方案是針對一種具有前額支撐和前額襯墊的面罩組件，為使用者提供更多的舒適。
本發明的另一個技術方案是針對一種將接觸壓力分布在使用者的前額周圍的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種允許寬范圍移動的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種減少或避免使用者與前額襯墊邊緣之間接觸的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種獲得沒有受力高的局部區域的均勻壓力分布的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種容易插入到前額支撐中并且足夠靈活以容納不同的前額大小和外形的范圍的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種前額襯墊，其從支撐柱(support post)到基座區域平滑地成錐形，使得力線平滑地并且均勻地從支撐柱傳送到基座區域，導致壓力沿著使用者的前額均勻地分布。
本發明的另一個技術方案是針對一種用于呼吸面罩的前額支撐的前額襯墊，其包括連接到支撐柱的平板區域和包括前額支撐嚙合機構的支撐柱。
本發明的另一個技術方案是針對一種與前額支撐相對容易嚙合但相對難于分開的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種減少或避免使用者與前額支撐的邊緣之間接觸的前額襯墊。
本發明的另一個技術方案是針對一種前額襯墊，其包括接觸使用者前額的基座部分、包括連接到基座部分的收縮成頸狀區域(neckeddown region)的支撐柱及適合于將該支撐柱連接到呼吸面罩的前額支撐的頭部。
本發明的另一個技術方案是針對一種前額襯墊組件，其包括至少兩個襯墊，各個襯墊包括接觸使用者前額的基座部分、包括連接到該基座部分的收縮成頸狀區域的支撐柱及適合于將該支撐柱連接到呼吸面罩的前額支撐的頭部。該組件還包括至少一個連接臨近基座部分的連接器。
本發明的其他的方案、特征和優點從下面結合附圖的詳細描述中將會變得很清楚，附圖是本公開的一部分并通過舉例的方式解釋優選


圖1是根據本發明的一個實施例的呼吸面罩和前額襯墊的立體圖；圖2是圖1中表示的前額支撐在沒有面罩框架和襯墊的情況下的放大立體圖；圖3是根據本發明的前額襯墊的一個實施例的立體圖；圖4是根據本發明一個第二實施例的呼吸面罩和前額襯墊的立體圖；圖5是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的立體圖；圖6是包括一對前額襯墊的前額支撐和使用者前額的俯視圖；圖7是表示凸起表面的前額襯墊的一個實施例的接觸表面的立體圖；圖8是表示中空外區(hollowed out region)的前額襯墊的一個圖10是表示與使用者接觸的呼吸面罩內的前額襯墊的一個實施例的右視圖；圖11是與前額支撐的一個實施例嚙合的前額襯墊的一個實施例的橫截面視圖；圖12是與前額支撐的另一個實施例嚙合的前額襯墊的另一個實施例的橫截面視圖；圖13是與前額支撐的另一個實施例嚙合的前額襯墊的另一個實施例的橫截面視圖；圖14是與前額支撐的另一個實施例嚙合的前額襯墊的另一個實施例的橫截面視圖；圖15是圖14所示的前額支撐的實施例的俯視圖；圖16是現有技術前額襯墊的橫截面；圖17是圖16中表示的前額襯墊在壓縮狀態下的橫截面；圖18是現有技術前額襯墊的橫截面；圖19是現有技術前額支撐的主視圖；圖20是圖19中表示的前額支撐的俯視圖；圖21是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的側視圖；圖22是圖21中所示的實施例的仰視圖；圖23是圖21中所示的實施例的俯視圖；圖24是圖21中所示的實施例的另一個側視圖；
圖25是圖24中所示的實施例沿著軸25-25的橫截面圖；圖26是圖21中所示的實施例的立體圖；圖27是根據本發明的前額支撐的另一個實施例的立體圖；圖28是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的端視圖(endview)；圖29是圖28中所示的實施例的側視圖；圖30是圖28中所示的實施例的立體圖；圖31是圖28中所示的實施例的俯視圖；圖32是圖9中所示的實施例的后視圖；圖33是圖32中所示的實施例的俯視圖；圖34是圖32中所示的實施例的主視圖；圖35是圖9中所示的實施例的端視圖；圖36是圖35中所示的實施例沿著軸36-36的橫截面圖；圖37是圖35中所示的實施例的展開橫截面圖；圖38是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的后視圖；圖39是圖38中所示的實施例的俯視圖；圖40是圖38中所示的實施例沿著軸40-40的橫截面圖；圖41是圖38中所示的實施例的主視圖；圖42是圖39中所示的實施例的端視圖；
圖43是圖42中所示的實施例沿著軸43-43的橫截面圖；圖44是圖42中所示的實施例的展開橫截面圖；圖45是根據本發明與前額支撐的一個實施例嚙合的前額襯墊的一個實施例的橫截面圖；圖46是圖45中所示的實施例的側視圖；圖47是根據本發明與前額支撐的另一個實施例嚙合的前額襯墊的另一個實施例的橫截面圖；圖48是圖47中所示的前額襯墊的實施例和前額支撐的實施例的俯視圖；圖49是圖47中所示的與前額支撐的實施例嚙合的前額襯墊的實施例在中間的裝配步驟過程中的俯視圖；圖50是現有技術的前額襯墊的主視圖；圖51是圖50中所示的前額襯墊的俯視圖；圖52是圖50中所示的前額襯墊的仰視圖；圖53是圖50中所示的前額襯墊的左視圖；圖54是現有技術的前額襯墊的俯視圖；圖55是圖55中所示的前額襯墊的立體圖；圖56是現有技術的前額支撐的俯視圖；圖57是現有技術前額支撐的主視圖；
圖58是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的俯視圖；圖59是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的前立體圖；圖60是圖59中所示的前額襯墊的后立體圖；圖61是圖59中所示的前額襯墊沿著短軸的橫截面圖；圖62是圖59中所示的前額襯墊沿著長軸的橫截面圖；圖63是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的立體圖；圖64是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的橫截面圖；圖65是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的橫截面圖；圖66是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的橫截面圖；圖67是根據本發明的前額襯墊的另一個實施例的部分橫截面圖；圖68表示根據本發明的前額襯墊的一個實施例固定在第一方向上；圖69表示根據本發明的前額襯墊的一個實施例固定在第二方向上；圖70表示根據本發明的前額襯墊的一個實施例固定在第三方向上；圖71表示根據本發明的前額襯墊的一個實施例固定在第四方向上。
具體實施例方式
圖1表示呼吸面罩組件100的一個例子。該面罩組件包括框架部分101，前額支撐102，及前額襯墊300。該面罩適合于安全并舒適地固定到使用者的臉上。特別地，該面罩組件100包括掩蓋使用者的鼻子和/或嘴的密封形成區域103和能連接排氣管的包容開口(containsopening)104。空氣或氧氣通過開口104在正壓下流動。
前額支撐102有利地譬如通過樞軸設備105連接到面罩組件100的框架部分101上，樞軸設備105能夠進行調節以允許前額支撐102適應使用者的面部外形。前額支撐102優選地由熱塑性材料制成。在圖2中更詳細的表示了前額支撐的一個實施例。
前額支撐102能構造成本質上直的或可以是彎曲的。本質上直的實施例在圖2中表示。在前額支撐是彎曲的情況下，該曲率通常是遵循使用者前額的曲率。而這是最可能的結構，使用具有對應曲率或其任何組合的前額支撐是在本發明的范疇之內。
前額支撐102設有一個或多個開口。這些開口適合提供無數的用途，包括到面罩框架的連接點，到任何其他支撐表面的連接點，用于帶子為使用者固定面罩的連接點201，用于前額襯墊的孔202。
在前額支撐102的優選實施例中，孔202設計成承受該前額襯墊300的頭部的重量。孔202以允許使用者調整該前額襯墊300的方式安放在該前額支撐102的左右。孔202還設計成允許使用者將該前額襯墊300安全地連接到該前額支撐102。在一個優選實施例中，孔202設計成允許使用者將該前額襯墊300安全地并可翻轉地連接到該前額支撐102上。
根據本發明的第一個實施例的前額襯墊300在圖3中進行了詳細的表示。該前額襯墊300包括接觸使用者前額的基座部分305，連接到該基座部分的支撐柱301，及適合連接到該前額支撐102的頭部302。在這個實施例中，該頭部302是子彈形狀或錐形形狀，或另外的錐形。然而，可能是其它的形狀，只要它們用于本發明的用途。
該基座部分305、支撐柱301及頭部302可以是設計成彼此安裝在一起的單獨件。在一個實施例中，該基座部分305和該支撐柱301能構造成一體。在另一個實施例中，該支撐柱301和該頭部302能構造成一體。在又一個實施例中，該基座部分305和該頭部302能構造成沒有支撐柱301。最后，在一個優選實施例中，該基座部分305、支撐柱301及頭部302被一體地成型為一體。
圖3所示的實施例包含在頭部302的底部和支撐柱301的頂部之間的收縮成頸狀的區域303。在一個優選的構造中，該前額襯墊適合于可釋放地與前額支撐102嚙合。該收縮成頸狀的區域303的功能是使這個特征更容易。該收縮成頸狀的區域303是這樣的，其直徑小于頭部302的底部的直徑。這導致頭部302的底部和收縮成頸狀的區域303之間的唇(lip)310和收縮成頸狀區域303與支撐柱301之間的另一個唇311。
在一個優選實施例中，該收縮成頸狀的區域303至少同前額支撐102內的孔202(圖2)的長度一樣長。襯墊300通過前額支撐102內的孔的第一末端200的插入導致頭部302經過孔202并出現在第二末端210外。支撐柱301保持在孔202的第一末端200的一邊，同時收縮成頸狀的區域303占據至少是孔的長度。這個特征導致容易插入和緊密配合。
典型地，這個插入可以由使用者通過將軸向壓力施加到襯墊300的基座部分305上來進行。雖然支撐柱是撓性的，但是它能經得住裝配所需要的力。使用圖3中描述的前額襯墊的實施例和圖2中描述的前額支撐作為例子，當逆著孔202的第一末端200施加軸向壓力時，頭部302和唇310都變形，直到頭部302和唇310到達孔202的第二末端210，于是唇310再次膨脹以嚙合鄰接孔202的前額支撐102的第一表面215。此外，唇311緊靠前額支撐102的第二表面205，以防止襯墊300的軸向移動。
襯墊的拆除通過在與用于插入施加的軸向力相反的方向上施加牽引力而發生的。當唇310脫離與孔202鄰接的前額支撐102的第一表面215時，頭部302和唇310再次變形。唇311脫離前額支撐102的第二表面205。頭部302和唇310在脫離前額支撐200之后都恢復到它們的原始形狀。
通過使用者的手指能施加壓力并且不僅通過頭部302經過孔202的第一表面215出現來表明襯墊300的成功插入而且典型地通過咔嗒聲表明成功插入。視覺、聲音及易于插入的結合對于具有有限體力和/或手指靈巧的老年人或其他體弱的使用者是有用的。產生的聲音具有為使用者提供襯墊在黑暗中已經成功插入的知識的附加的益處。由于面罩在夜里使用這個事實，所以這個特征具有重要性。前額支撐102和前額襯墊300都是這樣構造的，即襯墊300能在支撐102上的不同位置上放置，從而獲得接觸使用者的前額的不同位置。
對于制造基座、支撐柱及頭部的各種方法對于本領域的技術人員來說都是周知的。制造的優選方法是通過噴射模塑法。
支撐柱301能從基座305中以角度α突出，該角度α是在支撐柱301和基座部分305之間的接觸點處在到基座部分305的外表面的切線t之間定義的，這個角度α可以是大約90°，即，該支撐柱301從該基座部分305基本上直地向外延伸。圖3表示前額襯墊300的實施例，其中角度α大約是90°。
圖4表示呼吸面罩組件410的另一個實施例。該面罩組件410包括框架部分411，前額支撐412及前額襯墊400的另一個實施例。該前額支撐412有利地譬如通過樞軸設備413連接到面罩410的框架部分411。該面罩組件410包括掩蓋使用者的鼻子和/或嘴的密封形成墊414并包含旋轉彎頭415。該旋轉彎頭415適合接收在正壓流動的空氣或氧氣供應。
圖5更詳細地表示了前額襯墊400的另一個實施例。襯墊400的這個實施例包括基座部分408、支撐柱401及頭部402。該常規的構造和操作與第一實施例的相似，雖然在構造上有幾個不同之處，譬如在支撐柱401和基座部分408之間的接觸點處切線t到基座部分406的外表面的角度β是在大約60°和大約120°之間。優選地，角度β是大約70°。支撐柱401以小于90°的角度突出的一個優點是允許基座部分400更好地適合使用者的前額輪廓，如圖6所示。
支撐柱401能以一種使其更靈活的方式構造。例如，支撐柱401包括切掉部分405。這些切掉部分幫助支撐柱能彎曲或折曲，改變使用角度β。以這種方式，如圖68到71所示，在始終保持撓性度時較大直徑的支撐柱401可以使用。
基座部分408可以是任何形狀，優選地為類似襯墊構造。在一個實施例中，基座部分408的接觸區域407具有使得接觸力傳遞到使用者前額的表面在生理學上的相容壓力下發生的形狀，如圖58所示。在一個優選實施例中，接觸區域407凹向彎曲以與前額的曲率一致。
如圖7所示，接觸區域407能任選地包括凸起的表面圖案510。圖案510減少襯墊400的吸氣作用的可能性，從而在區域內減少抽血并使得襯墊400更舒適。凸起的圖案510具有減少發汗的附加的益處。在另一個實施例中，對襯墊的后表面406進行噴砂磨光以改善通風并減少發汗的可能性。
如圖8的橫截面視圖所示，襯墊400的基座部分408和支撐柱401還可以包括向基座部分408和/或支撐柱401內延伸預定距離601的中空外區608。在所示的實施例中，該中空外區608經過基座部分408進行延伸并且部分地延伸到支撐柱401內。這種結構將彈性度和撓性度賦予前額襯墊400。由于硅酮的基本上不可壓縮的特性，一些切掉區域405協助伸縮。中空外區608的使用對通過支撐柱401沿著軸的一些移動留有余地。
增加支撐柱401的直徑使得前額襯墊400容易插入到前額支撐102中。此外，較大的直徑減少了壓力點限于局部的可能性。然而，當支撐柱401制作得較厚時，其變得柔韌性小了。因此本發明的優選實施例用柔韌性對容易插入進行平衡。
在另一個實施例中，中空外區608通過基座部分408、支撐柱401和頭部402延伸，構成直通鉆孔509(如圖7所示)。該直通鉆孔509還有助于在裝配和拆卸過程中支撐柱401和頭部402的壓縮。這個結構允許從使用者的皮膚到大氣之間出現空氣和/或濕氣流，導致發汗的減少和更舒適的襯墊400。
該支撐柱401具有大約0.1cm和大約3.0cm之間的最寬方面內的直徑。尤其特殊地，圖9的實施例的支撐柱的直徑是在大約0.5cm和大約1.25cm之間，并且優選地該直徑是大約1cm。術語“大約”意味著暗示該直徑不是絕對的而是可以由本領域的技術人員偏離。可選擇的實施例，譬如那些圖21到31中所表示的具有不同的直徑。
支撐柱401具有大約0.1cm和大約2.5cm之間的最寬方面內的長度。尤其特殊地，該長度是在大約0.5cm和大約1.25cm之間，并且尤其優選地該長度大約是1cm。圖37中表示了一種形式的前額襯墊的尺寸。再次，該術語“大約”意味著暗示該長度不是絕對的而是可以由本領域的技術人員偏離。
支撐柱401可以是直的或它可以是錐形的。直的支撐柱的一個例子表示在圖3的實施例中。錐形還可以是這樣，即基座部分的區域比頭部區域厚，如圖5中的實施例所示。
正如本領域的一個技術人員所能理解的，根據本發明可以使用各種材料制造該前額襯墊。所使用的任何材料的特征應該包括生物適應性，撓性和舒適。這些材料的一些例子包括橡膠和柔性塑料。在一個優選實施例中，襯墊由道爾科寧(Dow Corning)制造的硫化的液體硅橡膠(硅橡膠94-595-HC，#2666031部分)構成，可選擇地，可以使用具有大約35-45肖氏A硬度的硅酮。這些例子僅僅是用來解釋性的并且不局限于任何方式。
根據本發明的一個優選的實施例，至少兩個底部襯墊(base pad)能加入道前額襯墊組件700中。在這個實施例中，其兩種形式表示在圖9和圖32到44中，連接器711用來連接臨近的基座部分708。可以使用任何類型的連接器，譬如帶子或柔性橋部件。連接器的一個優點是組件700具有極少可能丟失的一體設計。該多個具有接觸區域707的基座部分708和連接器711能彼此一體形成。
如前面所述，中空外區608能延伸到基座部分708和/或支撐柱701中預定的距離。這個距離可以調整以增大前額襯墊組件700的撓性。例如，當與圖37中所示的實施例進行比較時，圖44所示的實施例中中空外區608延伸到支撐柱701中更長的距離。增大該中空外區608的距離具有幾個優點，包括撓性，與基座部分708的邊緣接觸最小化，及較好的氣流使得使用者發汗減少。
該中空外區608還可以具有包括圓錐形、金字塔形、圓柱形或其組合的各種形狀。該中空外區408在其內具有包括脊、隆起(bump)或洞的附加子結構。
在一個優選實施例中，為了位于使用者的左眉和右眉之上，前額襯墊組件700的兩個基座部分708是合適的。如圖10所示，表示基座部分708靠著使用者的前額813。該支撐柱701設計成沿著箭頭814的方向用作彈簧。該切掉部分705在保持容易插入的同時提高了其柔韌性。這種設計的另一個優點是它能更好地適應面罩410的旋轉和扭曲。支撐柱701的另外的優點是其直徑被最優化以減少單個點的壓力對前額813的影響。
該切掉部分705在該切掉部分705與基座部分708之間限定一個底切部720。該底切部720可以是包括曲線形，方形，圓錐形，三角形，或其任何組合的各種形狀。該底切部720深度e也是可以改變的。深度e可以在大約0.25mm到大約1.25mm之間的范圍內變化，優選地在大約0.5mm和大約1mm之間，更優選地為大約0.75mm。術語“大約”意味著暗示該寬度和長度不是絕對的而是可以由本領域的技術人員偏離的。
該切掉部分705的數量、形狀、大小、寬度w及長度l可以改變以適合于各種用途，包括容易插入，容易脫除，當拆卸前額支撐時動作的靈活性，當裝配前額支撐時動作的靈活性，使使用者與基座部分708的邊緣之間的接觸最小化，使使用者與前額支撐102之間的接觸最小化，及前額襯墊組件700和前額支撐102之間的角度最小化。寬度w能在大約0.25mm到大約1.25mm之間的范圍內變化，優選地在大約0.5mm與大約1mm之間，更優選地為大約0.75mm。長度l能在大約0.05mm到大約1.5mm之間變化，優選地在大約0.25mm和大約1mm之間。再次，術語“大約”意味著暗示該寬度和長度不是絕對的而是可以由本領域的技術人員偏離。
該切掉部分705可以具有相似的區域或不同的寬度w和相似的或不同的長度l。比較圖32到37中所示的前額襯墊組件700的實施例與圖38到44中所示的前額襯墊組件700的實施例表明對切掉部分705的幾個改變。在圖38到44所示實施例中切掉部分705的寬度w小于圖32到37所示實施例中該切掉部分705的寬度w。
圖40(沿著圖39的線40-40的橫截面圖)中的底切部720可以比圖32到37的實施例更顯著。因此襯墊在垂直平面內的移動范圍可以增大，從而增大掩模適合使用者的范圍。此外，增大的移動范圍能有助于防止襯墊的邊緣與使用者的前額接觸，從而增大使用者的順應性和舒適。最后，增大的底切部720與切掉部分705周圍的形狀和大小一起能實現關于支撐柱701彎曲基座部分708所必需的力，從而在始終考慮到前額襯墊組件700的優良性能的同時，在使用者可接受的程度內優化期望的撓曲力。
減少寬度w和/或增加深度e的一個優點是改變前額襯墊組件700和前額支撐102之間的角度δ，其依次考慮了活動的更大范圍和使用者舒適。角度δ是水平線h和經過基座708與支撐柱701的中心的線之間的角度。圖45和46表示圖38到44中所示裝配有前額支撐102的前額襯墊組件700的實施例。角度δ大約是25°。圖32到37中所示的裝配有前額支撐102的前額襯墊組件700的實施例的角度δ大約是0°。再次，術語“大約”意味著暗示角度不是絕對的而是可以由本領域的技術人員偏離。
在通常平行于使用者前額的角度的前額襯墊組件700的基座部分708的外觀為使用者提供了改良的舒適，減少了由不均勻的外觀導致的壓痛的可能性。在長面罩的一些形式中，例如全面罩，在使用中前額支撐102可以位于使用者前額的比護鼻面罩高的位置。
在圖42所示的前額支撐的實施例中，當從一個末端看過去時，支撐柱701和基座部分708通常彼此垂直。然而，在另一個實施例中，它們可以構造成不同的角度。對于一個長面罩，因為頭骨的曲率，為了使前額襯墊組件700的基座部分708呈現通常地平行于使用者的前額，或者(i)前額支撐102應該適合保持以一個角度垂直前額襯墊組件700，如圖45所示，或(ii)前額支撐102應該適合保持以一個直角非垂直前額襯墊組件700。在該優選實施例中，使用垂直襯墊并且該前額支撐102適合保持并將該襯墊以合適的角度呈現給使用者的前額。以這種方式，相同的前額襯墊組件700能在面罩系統范圍內使用，例如，鼻式面罩和全面罩，通過使用常規件為制造商提供經濟效益。
圖11表示插入到前額支撐940的孔930內的前額襯墊900的實施例的橫截面。為了插入襯墊900，在箭頭914的方向上施加軸向力。當頭部902和唇904經過孔930時變形。一旦頭部902和唇904經過孔930，則支撐柱901的收縮成頸狀的區域903占據孔930的長度。這導致唇905也與前額支撐940接觸。唇904和905與前額支撐940的各個側面的嚙合導致保持襯墊900在適當的位置。
為了從前額支撐940移開襯墊900，在箭頭914相反的方向上拉動襯墊900。再一次，當頭部902和/或唇904經過孔930時彎曲，使得襯墊900能從前額支撐940上脫離。
圖12表示插入到前額支撐1040的另一個實施例中的前額襯墊408的一個實施例的橫截面。該前額支撐1040具有當壓力從方向a施加到襯墊408上時能以方向d移動的臂2000。在一個實施例中，臂2000的移動導致塑料變形，即，襯墊408的移除(removal)導致臂2000基本保持在襯墊408插入時它們的位置。在另一個實施例中，臂2000的移動導致彈性變形，即，襯墊408的移除導致臂2000基本上返回到襯墊408插入前它們的位置。考慮到容易插入和移除但始終提供固定結合，支撐柱401能在方向b上壓縮。一旦插入，襯墊408能按照角度γ調節。
圖13中表示了嚙合了剛性前額支撐1040的前額襯墊1000的另一個實施例的橫截面。該前額支撐1040包括唇1042和1043。前額支撐1040的唇1042適合嚙合頭部1002的唇1004并且支撐柱1040的唇1043適合嚙合支撐柱1010的唇1005。在本發明的另一個實施例中，支撐柱1010被共同成型為前額支撐1040。
圖14和15表示與前額支撐1040的一個實施例嚙合的前額襯墊100的另一個實施例。該前額支撐1040具有臂2001。這些臂2001限定孔1030并能在方向a上移動以容許襯墊1000移除(removal)。
在本發明的另一個實施例中，支撐柱1010包括通常適合與前額支撐的鑰匙形槽嚙合的圓柱末端區域。為了將桿連接到前額支撐上，末端區域的小直徑部分經過通常小直徑的矩形區域滑動，在具有直徑略于桿直徑的圓柱形區域內接收到之前，使其變形，如圖47到49所示。該末端區域的較小直徑部分限定兩個肩部區域，在功能上與那些其他的實施例相似，適合防止襯墊的軸向運動。
在一種形式中，前額襯墊的基座部分408通常是板形或盤形。在一個優選的形式中，在使用中它通常給患者的前額呈現凹面。基座部分的可能形狀包括矩形和橢圓形。
支撐柱401和基座區域408的形狀設計成使得力線490平滑地并均勻地從支撐柱401傳送給基座區域408，如圖58所示。以這種方式，壓力均勻分布在使用者的前額813上。力線490不集中于一點。支撐柱410屬于足夠剛硬以致于當插入和推進時不會變彎的設計。
根據本發明的前額襯墊的可選擇的實施例在圖59到62中表示。在這個實施例中，在前額支撐的丁字架臂上有一個“夾板”，該夾板通常具有橢圓形狀并位于遠離前額支撐的臂表面，確定夾板的前側和前額支撐的臂之間的空間。襯墊通常具有定義長軸和短軸的橢圓形并包括具有可變輪廓的軸。初始輪廓屬于對夾板的補充形狀，允許襯墊固定在夾板上。更進一步地沿著該軸，該輪廓旋轉大約90°，確定肩部區域。以這種方式，襯墊能插入到夾板上然后扭曲大約90°以將其鎖定在適當的位置上。在這個位置上，襯墊的肩部區域與夾板的前側嚙合。
在一個優選實施例中，襯墊包括一對適合與前額支撐的臂上相應的突起相嚙合的凹座。在凹座和各個突起之間的嚙合為使用者提供關于襯墊已經正確地旋轉地對準的反饋。而且，凹座和突起之間的嚙合減少了無心的襯墊旋轉移動。可供選擇的閉鎖機構，譬如那些鑰匙或可滑動的滑雪塊，落在本發明的范疇內。
圖63表示本發明可供選擇的實施例。在這個實施例中，前額支撐的臂通常是圓柱形并通常以泡沫的圓柱形“管子”覆蓋，形成前額襯墊400。不管支撐相對于前額的角度，因為通常前額臂和管道的半徑恒定，所以沒有給使用者的前額呈現銳利的邊緣。在一種形式中，泡沫僅僅部分地圍繞該前額支撐的臂。而且，因為通常關于角位置泡沫的特性恒定，所以力線平滑地傳送到使用者的前額。在另一個實施例中，管子構成某種形狀，使得其外表面的較厚部分放置在前額并且經過管道的孔不需要是圓形，允許連接到非圓形臂。
圖64到66所示的可供選擇的實施例中，在圓周附近的管子的厚度可以改變以提供適應性。該管子能具有兩個不同厚度的部分(圖64)，三個不同厚度的部分(圖65)，或能具有偏心的厚度(圖66)。這些實施例提供幾個其他的優點，包括在不移掉面罩的情況下增加舒適，減少管子的緊固及在不移掉面罩情況下有關的癥狀，譬如，發汗和不舒服。
圖67表示本發明的可供選擇的實施例。在這個實施例中，前額支撐102的尖端通常包括球狀物。通常還呈球狀形狀的泡沫或硅酮襯墊400放置在前額支撐102之上。該通常球形的形狀平滑地將力線從前額支撐的尖端傳送到前額，而不管方向如何。以這種方式，在使用者的前額上力均勻分配。
當本申請已經描述了前額襯墊和前額支撐的幾個實施例時，一個本領域的技術人員很好地理解了各種前額襯墊，前額支撐和面罩能可交替地使用。前額襯墊的類型不局限于特殊的前額支撐或特定面罩。
在可供選擇的實施例中，前額襯墊的支撐柱能與譬如在MIRAGE面罩上使用的壓出的襯墊相結合使用(美國專利號6,119,693)。另一個實施例具有缺少凹面的前額襯墊，改為包括在與凹面結合使用的支撐柱。另一個實施例包括具有改變橫截面厚度的襯墊，譬如，它應該在邊緣比中心更薄，用于在旋轉時的更大靈活性。
因而能意識到本發明的技術方案已經完全和有效地實現。前述具體實施例已經提供來說明本發明的結構上和功能上的原理，并不局限于此，相反，本發明旨在包括所有在詳細的描述的宗旨和范疇內的修改、改變和替換。
權利要求
1.一種前額襯墊，包括a)基座部分，其中該基座部分限定(i)第一表面，及(ii)接觸使用者前額的第二表面，其中該第二表面是凹面；b)支撐柱，其中該支撐柱從該第一表面凸出并包括收縮成頸狀的區域；及c)適合將該支撐柱連接到呼吸面罩的前額支撐的頭部。
2.根據權利要求1的前額襯墊，其中，該支撐柱從該基座部分凸出并與之一體成型。
3.根據權利要求1-2中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱從基座部分的第一表面以一角度凸出，其中，該角度定義為在該支撐柱和基座部分之間的接觸點處第一表面的切線之間，以及其中，該角度是在大約60°和大約120°之間，優選地小于大約90°，并且最優選地在大約65°和大約80°之間。
4.根據權利要求1-3中任意一個的前額襯墊，其中，該第二表面確定凸起的表面圖案以至少有助于氣流、防止發汗和提高使用者舒適之一。
5.根據權利要求1-4中任意一個的前額襯墊，其中，該基座部分和支撐柱包括向至少基座部分和支撐柱之一中延伸預定距離的中空外區。
6.根據權利要求1-5中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱包括使得基座部分的區域比頭部厚的錐形的部分。
7.根據權利要求1-6中任意一個的前額襯墊，其中，該頭部包括從該支撐柱到一點錐形的部分。
8.根據權利要求1-7中任意一個的前額襯墊，其中，該收縮成頸狀的區域的直徑比頭部的底部直徑小。
9.根據權利要求1-8中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱軸向可壓縮。
10.根據權利要求1-9中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱包括至少一個切掉部分。
11.根據權利要求10的前額襯墊，其中，該至少一個切掉部分具有大約0.05mm到大約1.5mm之間的長度，優選地在大約0.25mm和大約1mm之間，并且寬度在大約0.25mm到大約1.25mm之間，優選地在大約0.5mm和大約1mm之間，更優選地是大約0.75mm。
12.根據權利要求1-11中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱還包括至少一個底切部。
13.根據權利要求12的前額襯墊，其中，該至少一個底切部具有在大約0.25mm到大約1.25mm之間的深度，優選地在大約0.5mm和大約1mm之間，更優選地是大約0.75mm。
14.根據權利要求1-13中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱具有在大約0.1cm到大約1.5cm之間的直徑，優選地在大約0.5cm到大約1.25cm之間，更優選地是大約1cm。
15.根據權利要求1-14中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱具有在大約0.1cm到大約1.5cm之間的長度，優選地在大約0.5cm到大約1.25cm之間，更優選地是大約1cm。
16.根據權利要求1-15中任意一個的前額襯墊，其中，該頭部適合于利用推進動作可釋放地連接到前額支撐上。
17.根據權利要求1-16中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱足夠剛硬以從前額支撐將力線均勻地橫跨分配到該前額襯墊的第二表面。
18.根據權利要求1-17中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱和基座部分構造成將力均勻地橫跨分配到第二表面，而沒有局部的壓力點。
19.根據權利要求1-18中任意一個的前額襯墊，其中，該前額襯墊由基座部分、支撐柱和頭部組成。
20.根據權利要求1-19中任意一個的前額襯墊，其中，該第二表面基本上由支撐柱組成，該支撐柱基本上在中心安裝到第二表面上。
21.一種前額襯墊，基本上包括a)接觸使用者前額的基座部分；及b)連接到該基座部分的中心部分的支撐柱。
22.根據權利要求21的前額襯墊，其中，該支撐柱基本上在中心安裝到基座部分上。
23.一種前額襯墊，包括a)接觸使用者前額的基座部分；b)連接到該基座部分的支撐柱；及c)適合于將該支撐柱連接到呼吸面罩的前額支撐的頭部，其中，該支撐柱從頭部經過支撐柱將力線分配到基座部分，使得力線基本上均勻地橫跨分布到基座部分。
24.一種呼吸面罩，包括a)具有孔和另外面向使用面罩的使用者的完全光滑的表面的前額支撐；及b)包括基座部分的前額襯墊，其中該基座部分限定第一表面和與第一表面相對以接觸使用者前額的第二表面；支撐柱，其中該支撐柱從第一表面凸出；及適合于將該支撐柱連接到前額支撐的頭部。
25.一種前額襯墊組件，包括至少兩個前額襯墊，每個襯墊包括a)接觸使用者前額的基座部分；b)連接到該基座部分的支撐柱，其中該支撐柱包括收縮成頸狀的區域；及c)適合于將該支撐柱連接到呼吸面罩的前額支撐的頭部；其中該組件還包括至少一個連接鄰近的基座部分的連接器。
26.根據權利要求25的前額襯墊，其中，各個基座部分適合設置在使用者的眉毛之上。
27.根據權利要求25-26中任意一個的前額襯墊，其中，該連接器是柔性的。
28.根據權利要求25-27中任意一個的前額襯墊，其中，至少兩個基座部分和至少一個連接器彼此一體形成。
29.根據權利要求25-27中任意一個的前額襯墊，其中，至少一個基座部分和至少一個連接器形成一體。
30.根據權利要求25-29中任意一個的前額襯墊，其中，該基座部分限定第一表面，支撐柱從該處凸出。
31.根據權利要求30的前額襯墊，其中，該支撐柱從基座部分的第一表面以一個角度凸出，其中，該角度定義在支撐柱和基座部分之間的接觸點處第一表面的切線之間，并且其中該角度在大約60°和大約120°之間，優選地小于大約90°，尤其優選地在大約65°和大約80°之間。
32.根據權利要求30-31中任意一個的前額襯墊，其中，各個基座部分確定適合接觸使用者前額的第二表面，并且其中該第二表面是凹面。
33.根據權利要求32的前額襯墊，其中，該第二表面確定凸起的表面圖案以至少下列之一有助于氣流、防止發汗及為使用者增加舒適。
34.根據權利要求25-33中任意一個的前額襯墊，其中，各個基座部分和支撐柱包括延伸到至少基座部分和支撐柱之一中預定距離的中空外區。
35.根據權利要求25-33中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱包括錐形的部分，使得基座部分的區域比頭部厚。
36.根據權利要求25-35中任意一個的前額襯墊，其中，該頭部包括從支撐柱到一點的錐形部分。
37.根據權利要求25-36中任意一個的前額襯墊，其中，收縮成頸狀的區域的直徑小于頭部的底部的直徑。
38.根據權利要求25-37中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱為軸向可壓縮的。
39.根據權利要求25-38中任意一個的前額襯墊，其中，該支撐柱包括切掉部分。
40.一種呼吸面罩，包括a)前額支撐；及b)前額襯墊，包括(i)基座部分，其中該基座部分還確定第一表面，及接觸使用者前額的第二表面，其中，該第二表面是凹面；(ii)支撐柱，其中，該支撐柱從第一表面凸出并包括收縮成頸狀的區域；及(iii)適合于將該支撐柱連接到前額支撐的頭部。
41.根據權利要求40的呼吸面罩，其中，該前額支撐基本上是直的。
42.根據權利要求40的呼吸面罩，其中，該前額支撐是彎曲的。
43.根據權利要求40-42中任意一個的呼吸面罩，其中，該連接到該前額支撐的前額襯墊不向使用者的前額凸出一個硬的表面。
44.根據權利要求40-43中任意一個的呼吸面罩，其中，該前額襯墊僅通過支撐柱固定到前額支撐上。
45.根據權利要求40-43中任意一個的呼吸面罩，其中，該支撐柱為軸向可壓縮的。
46.根據權利要求40-45中任意一個的呼吸面罩，其中，該支撐柱包括切掉部分。
47.根據權利要求40-46中任意一個的呼吸面罩，其中，該前額支撐包括至少一個孔。
48.根據權利要求47的呼吸面罩，其中，該前額支撐在孔附近包括可壓縮區域。
49.據權利要求47-48中任意一個的呼吸面罩，其中，該頭部包括從支撐柱到一點的錐形部分，以可釋放地將頭部插入到孔中。
50.據權利要求47-49中任意一個的呼吸面罩，其中，收縮成頸狀的區域的直徑小于頭部的底部的直徑，使得頭部能可釋放地插入到孔中，以安全地將該前額襯墊連接到前額支撐上。
51.一種呼吸面罩，包括a)前額支撐，及b)前額襯墊，包括(i)基座部分，其中該基座部分還確定第一表面，及接觸使用者前額的第二表面；(ii)支撐柱，其中該支撐柱從第一表面凸出并適合于連接到前額支撐，其中該基座部分只通過支撐柱連接到前額支撐。
52.根據權利要求51的呼吸面罩，其中，面向前額襯墊的前額支撐的表面不包括凸起。
53.一種前額襯墊，包括a)基座部分，其中該基座部分還確定(i)第一表面，及(ii)接觸使用者前額的第二表面；b)支撐柱，其中該支撐柱從第一表面凸出并適合連接到前額支撐，其中該第二表面基本上均勻地橫跨前額襯墊分配力，而沒有局部的壓力點。
全文摘要
一種在具有前額支撐的呼吸面罩中使用的前額襯墊，其包括接觸使用者前額的基座部分(708)，連接到基座部分的支撐柱，及適合將支撐柱(701)連接到前額支撐的頭部。一對前額襯墊可以與連接器相連。
文檔編號A62B18/08GK1681551SQ03821170
公開日2005年10月12日 申請日期2003年9月5日 優先權日2002年9月6日
發明者貝恩德·克里斯托夫·朗, 蒂莫西·俊暉·付, 佩里·戴維·利思戈, 梅姆杜赫·居內伊, 喬安妮·伊麗莎白·德魯, 梅爾廷·貝希特爾, 阿希姆·比納, 邁克爾·卡西皮拉·古納拉特南, 阿龍·塞繆爾·戴維森, 米林·錢德拉坎特·拉熱 申請人:雷斯梅德有限公司