专利名称：具有感应管道的压力支持系统的制作方法参见图1，常规的压力支持系统50包括诸如鼓风机的气体流发生器52，并且通常被用作持续气道正压(CPAP)或者双水平压力支持装置。系统50从任一适合的气源处接收呼吸气体，通常用箭头C表示，所述气源例如是氧气或者空气的加压罐、周围大气或者它们的组合。气体流发生器52产生诸如空气、氧气或者它们的混合物的呼吸气体流，以便以相对较高或较低的压力即通常为大于或等于外界大气压的压力输送至患者54的气道。气体流发生器52能够在大约3-30cm水柱的压力范围内提供呼吸气体流。来自气体流发生器52 的通常由箭头D表示的加压呼吸气体流借助于输送导管56被输送至任何已知结构的呼吸面罩或者患者接口 58,该呼吸面罩或患者接口 58通常地由患者54佩戴或者以其它的方式附接至患者54，以将呼吸气体流连通至患者54的气道。在现有技术中输送导管56作为患者回路同样是公知的。压力支持系统50是所谓的单肢系统，意味着患者回路仅包括将患者54连接至压力支持系统50的一根输送导管56。这样，排气孔57被设置在输送导管56中，用于如箭头 E所示地从系统中排除呼出气体。排气孔57能够被设置在除了或者代替输送导管56中的其它位置，诸如在患者接口装置58中。排气孔57能够具有各式各样的结构，其取决于所采用的将气体从压力支持系统50排出的期望方式。压力支持系统50包括压力控制器，该压力控制器以阀60的形式设置在输送导管 56中。阀60控制从气体流发生器52输送至患者54的呼吸气体流的压力。气体流发生器 52和阀60被统称为压力生成系统，因为它们协同作用以控制输送至患者54的气体的压力和/或流量。然而，用于控制输送至患者54的气体的压力的其它技术诸如单独或与压力控制阀相结合而改变气体流发生器52的鼓风机速度可以被采用。因此，阀60是可选的，其取决于所采用的控制输送至患者54的呼吸气体流的压力的技术。如果去除阀60，那么压力生产系统仅与气体流发生器52相对应，并且例如通过控制气体流发生器52的电动机转速来控制患者回路中的气体的压力。压力支持系统50还包括流量传感器62,该流量传感器62测量输送导管56内呼吸气体的流量。流量传感器62与输送导管56呈直线地设置，最优选地位于阀60的下游。流量传感器62生成流量信号，所述流量信号被提供给控制器64，并且由控制器64用于确定患者54处气体的流量。当然，能够采用测量患者54的呼吸流量的其它技术，诸如直接在患者 54处或在沿着输送导管56的其它位置处直接测量流量并且通过流量传感器(未示出)和控制器64之间的直接电连接来连通所测得的流量、基于气体流发生器52的操作测量患者流量、以及使用阀60上游的流量传感器(未示出)来测量患者流量。压力支持系统50还包括可操作地连接至控制器64的压力传感器68，所述压力传感器探测患者54处的气体压力。压力传感器68借助于输送导管56与患者接口 58流体连通。在患者54处的压力基于发生在输送导管56中的已知的压降而被估测。可选地，患者压力能够通过使用结合在其中的压力传感器(未示出)直接在患者接口 58处被测量，并且通过这种压力传感器(未示出)和控制器64之间的直接电连接(未示出)连通所测得的压力。控制器64可以是例如包括或者可操作地连接至存储器(未示出)的微处理器、微控制器或某些其它适合的处理器或处理装置，所述存储器为数据和由控制器64执行以控制压力支持系统50的操作的软件提供存储介质。输入/输出装置66被提供用于设置压力支持系统50所使用的各种参数，而且用于将信息和数据显示并输出给用户，诸如临床医师或看护者。压力支持系统50实质上起到CPAP压力支持系统的作用，并且因此具有这种系统中所有必要的能力，以便为患者54提供适合的CPAP压力水平。这包括借助于输入指令、信号、指示或其它信息来接收必要的参数，以提供适合的CPAP压力，诸如最大和最小CPAP压力设定。其它的压力支持方法包括但不局限于BiPAP AutoSV、AVAPS、AutoCPAP和BiPAP Auto0在患者接口 58处提供传感器是公知的。例如参见Burton的美国专利申请 10/777，572 (公开号为2004/0163648)。然而，将这种传感器收集来的信息传送至控制器64 而不在这两个元件之间设置笨重的硬连接的连接器是一种挑战。无线连接还存在的问题在于期望使包含在患者接口 58上的质量或体积最小化，该患者接口件58通常地被用户长时间地佩戴。结果，在患者接口件58处或在患者接口件58上设置通常在无线通信系统中使用的电池、发射器和其它元件是不吸引人的。
相应地，本发明的目的在于提供一种压力支持系统，其能够克服常规的压力支持系统的缺陷。根据本发明的一个实施例，这个目的通过提供压力支持系统而实现，该压力支持系统包括气体流发生系统、患者接口装置和管道。所述气体流发生系统包括气源、控制器以及连接到所述控制器的第一感应线圈。所述患者接口装置包括可操作地连接到所述患者接口装置的输入元件；以及可操作地连接到所述输入元件、并且被布置在所述患者接口装置上的第二感应线圈。所述管道被布置在所述压力支持系统控制器与所述患者接口装置之间，并且被构造成从所述气源向所述患者接口装置传送空气或气体流。所述管道包括连接到其上的第三感应线圈、并被构造成在所述压力支持系统控制器的所述第一感应线圈与所述患者接口装置的所述第二感应线圈之间传输电力或信号。本发明更进一步的目的在于提供一种患者接口装置，其能够克服与使用常规的患者接口装置相关的问题。这个目的通过提供患者接口装置而实现，该患者接口装置包括框架；可操作地连接到所述框架的衬垫；可旋转地连接到所述框架的连接器部分；可操作地连接到所述框架、所述衬垫、所述连接器部分或者它们的任一组合的输入元件；以及可操作地连接到所述连接器部分并且与所述输入元件电连通的第一感应线圈。所述第一感应线圈被构造成在所述第一感应线圈与第二感应线圈之间传输电力、信号或者两者。本发明还有的另一个目的在于提供一种方法，该方法将气体流提供给患者而不会经历与常规方法相关的缺点。这个目的通过提供一种方法而实现，该方法包括采用患者接口装置，所述患者接口装置包括第一感应线圈和输入元件；从具有第二感应线圈的气体流发生系统提供气体流；通过连接在所述患者接口装置与所述气体流发生系统之间的管道将气体流从所述气体流发生系统连通到所述患者接口装置，其中，所述管道包括第三感应线圈；以及通过所述第一感应线圈与所述第三感应线圈之间以及所述第二感应线圈与所述第三感应线圈之间的感应连接在所述输入元件与所述气体流发生系统中的控制器之间传输电力、信号或者两者。在参考附图理解接下来的描述以及附加权利要求之后，本发明的这些及其它目标、特征以及特性，以及结构相关元件和零件组合的操作方法和功能性以及制造的经济性将会变得清楚，所有这些内容形成了本说明书的一部分，其中各个附图中类似的附图标记代表对应的部件。然而，可以清楚理解的是，附图仅仅用于解释和描述的目的并且并非用作发明界限的限定。说明书及权利要求书中所使用的单数冠词包括复数个指示物，除非行文中明确地表示出相反的意思。图I是压力支持系统的示意形式的方框图；图2A和2B是根据本发明实施例的诸如面具的患者接口装置的示意图；图3是根据本发明另一个实施例的压力支持系统控制器的示意图；图4是根据本发明另一个实施例的感应管道的示意图；图5是根据本发明另一个实施例的呼吸器系统的示意图，该呼吸器系统包括患者接口装置、感应管道和压力支持系统控制器；图6是根据本发明的另一个实施例的感应管道的示意图，该感应管道包括旋转连接器；图7和8是根据本发明另外的实施例的其它旋转连接器的示意图；以及图9是根据本发明另一个实施例的感应管道的示意图。其任一组合。如在此所采用的，术语“管道”是指导管；输送导管；空气或气体流动穿过的管子、 管、通道或槽道；提供空气或气体流连通功能的结构；以及将加压呼吸空气或气体连接至患者或患者接口装置的任一其它结构。如在此所采用的，术语“感应的”是指具有电感的电路、装置、设备或管道。如在此所采用的，两个或更多部件“连接”在一起的陈述是指上述部件直接或通过一个或多个中间部件结合在一起。如在此所采用的，两个或更多电气零件“电连接”在一起或处于“电连通” 是指电气零件直接电连接在一起或通过一个或多个中间电气零件或导体电连接在一起。参见图2A和2B，分别示出了患者接口装置100和102的实例。在图2A中，诸如传感器或控制器的输入元件104连接至患者接口装置100上的衬垫106。在图2B中，输入元件108连接至患者接口装置102上的框架110。通过输入元件104，108测量的物理现象可以包括，例如并非限于，压力、流量、热量、振动、重力、肌电图(EMG)、脑电图(EEG)、心电图(ECG或EKG)、pH值、声音和身体姿势。输入元件104，108可以具有可操作地与其关联的局部电气零件(未示出)，或者相反地，这种电气零件可以位于独立的压力支持系统控制器 (例如并非限于，如图3中所示的控制单元112)处。尽管输入元件104，108被显示，将要被理解的是任一适合数量的输入元件(传感器、控制器，或它们两者)可以如下文结合图5所论述的那样被采用。如图2A和2B中所示， 每个输入元件104，108借助于电导体118，120与相应的感应线圈114，116电连通。如图2A和2B中所示，患者接口装置100和102包括连接至框架的连接器部分119。 在示例性的实施例中，替代或除了图2A和2B中所示的设置，输入元件104，108还可以被设置在连接器部分119上。在进一步的实施例中，连接器部分可旋转地连接至框架110。如图3中所示，如同下文结合图5所描述的那样，气体流发生系统112包括感应线圈122、气源124 (例如并非限于，诸如鼓风机的气体流发生器)、以及控制器154。图4示出了连接于患者接口装置100，102和气体流发生系统112之间的感应管道 126。感应管道126包括第一端部128、相对的第二端部130，以及布置在第一端部128和相对的第二端部130之间的细长管132。通常，第一端部128或第二端部130连接至连接器部分119，并且第一端部128和第二端部130中剩余的另一个连接至压力生成系统144的出口。感应线圈134或多根感应线圈围绕第一端部128、细长管132和相对的第二端部130 缠绕。本发明预期细长管132为具有壁136 (例如，圆柱形的)的导管。感应线圈134可以使用适用的技术附着至或以另外方式连接至管道，例如并非限于，嵌入、粘附、缠绕或以另外方式紧靠管壁136。需要被理解的是感应线圈或线圈还可以或者替代地被嵌入或适宜地粘附于管道连接器(例如并非限于，图5中的管道连接器156， 158)、管道套头(例如，管道端部128，130)和/或管道旋转头(例如并非限于，图6中的旋转连接器170)。参见图5，压力支持系统138包括患者接口装置140、感应管道142和气体流发生系统144，所述气体流发生系统144可以与图3中的示例气体流发生系统112相同或类似。 气体流发生系统144包括感应线圈146和气源(未示出，但是可参见图3中的气源124)。 患者接口装置140包括感应线圈148和至少一个输入元件150。感应管道142布置在气体流发生系统144和患者接口装置140之间。与图4中的感应管道126类似，感应管道142被构造成从气体流发生系统144的气源提供气体流至患者接口装置140。与管道126 (图4) 类似，管道142包括感应线圈152，所述感应线圈152连接到其上且被构造成在气体流发生系统144的感应线圈146和患者接口装置140的感应线圈148之间传输电力和/或信号。输入元件150和压力支持系统控制器144的处理器部件154分别与感应线圈148 和146电连通。例如，感应线圈148，146包括分别绕着相应管道连接器156，158的若干匝数的适合导体。例如,感应线圈148，152和152，146的每个相邻对之间合适的紧密接近而没有直接的电连接。例如，在控制器端部(相对于图5的右侧)或在输入元件端部(相对于图5的左侧)，并且与相应的感应线圈146，148电连通，可以具有一个或多个接收器、发送器、无线电收发机和电源。例如并非限于，处理器部件154包括无线电收发机(TX/RX)160和电源162，并且若干传感器或控制器150包括无线电收发机164和电源166。正如将要进行说明的，电源 162可以通过位于压力支持系统控制器144的感应线圈146和患者接口装置140的感应线圈148之间的若干感应线圈152输送电力至电源166 (例如，举例来说并非限于，又提供电力给若干传感器或控制器150)。此外，无线电收发机160可以通过位于压力支持系统控制器144的感应线圈146和患者接口装置140的感应线圈148之间的若干感应线圈152输送若干信号至患者接口装置140的无线电收发机164，或从患者接口装置140的无线电收发机 164接收若干信号。其它根据本发明的原理的非限制性的用于压力支持系统的示例性结构在下面进行论述。实例I在一个实施例中，输入元件150是与感应线圈148电连通的传感器。电源162通过感应线圈146和感应线圈152之间以及若干感应线圈152和感应线圈148之间的电感连接将电力传输至这种传感器。无线电收发机164的发送器通过感应线圈148和感应线圈152 之间以及感应线圈152和感应线圈146之间的电感连接将信号传输至控制器无线电收发机 160的接收器(RX)。实例2在一个实施例中，输入元件150是与感应线圈148电连通的控制器。电源162通过感应线圈146和感应线圈152之间以及感应线圈152和感应线圈148之间的电感连接将电力传输至这种控制器。控制器无线电收发机164的接收器通过感应线圈146和感应线圈 152之间以及感应线圈152和感应线圈148之间的电感连接从控制器无线电收发机160的发送器(RX)接收多个信号。实例3输入元件150是传感器和控制器的组合，所述传感器和控制器都与感应线圈148 电连通。电源162通过感应线圈146和感应线圈152之间以及感应线圈152和感应线圈 148之间的电感连接将电力传输至这种传感器和控制器。控制器无线电收发机164的接收器通过感应线圈146和感应线圈152之间以及感应线圈152和感应线圈148之间的电感连接接收来自控制器无线电收发机160的发送器的信号。无线电收发机164的发送器通过感应线圈148和感应线圈152之间以及感应线圈152和感应线圈146之间的电感连接将信号传输至控制器无线电收发机160的接收器。实例4输入元件150与感应线圈148电连通。输入元件通过感应线圈146和感应线圈152 之间以及感应线圈152和感应线圈148之间的电感连接从控制器无线电收发机160的发送器接收控制信号，所述控制信号具有多种不同状态中的一个。例如，这种输入元件可以被构造成对控制信号的不同状态做出不同反应(例如并非限于，不同频率；不同信号幅值)。例如，诸如138的压力支持系统可以转换治疗模式以适应患者空气输送需求的改变。这可以是所传输的压力水平的变化或是与患者呼吸模式相比较空气输送波形的同步性变化。由患者接口装置140的湿度传感器所感测到的患者呼出空气的湿度变化可以例如触发对压力控制系统138的湿度控制的调节。相反地，如果安置在患者接口装置140的面罩内的湿度传感器感测到凝结物，那么系统湿度可以有利地被减小以消除更多的凝结物。实例5在这个实例中，本发明预期感应线圈152被构造成生成热量以加热流经感应管道 142的气体流。电源162通过感应线圈146和若干感应线圈152之间的电感连接将电力传输至感应线圈152。感应管道可以由便于将热量从感应线圈152传递至管子内部的任一材料制成。实例6示例性的感应管道126 (图4)或142 (图5)提供了适合的感应链接或感应元件，其允许穿过空气间隙传输能量和/或数据(例如并非限于，从感应线圈146和/或148处，和 /或到感应线圈146和/或148)。例如，传输至患者接口装置140的电力可以为元件(例如并非限于，传感器、控制器等等)提供电力。这种电力可以例如并非限于具有波动或周期性(例如，与正弦波相同或相似)。这种变化可以被适合地构造成不影响所提供的电力，但是例如并非限于可被构造成控制信号(例如并非限于，诸如载波)。例如，患者接口装置140 处的传感器或控制器可以被构造成根据控制信号的状态(例如并非限于，频率)以不同方式运行。例如，如图5所示，控制器无线电收发机160和控制器电源162分别能够传送来自若干传感器或控制器150的若干信号以及向其提供电力。此外，控制器无线电收发机160 能够传送若干信号至若干传感器或控制器150。无线电收发机、电源和电源供给的非限制性实例被作为参考结合在此的美国专利5，630，836和6，058，330所公开。当患者接口装置140和示例的压力支持系统控制器144被连接至示例的感应管道 142时，形成具有高级感测/控制能力的电力和数据传输链接。这种高级能力的副产品是用于改进治疗的高级装置控制(例如并非限于，具有更好的生理信号(例如并非限于，在面罩上测得的信号；在患者接口装置处测得的信号)，该生理信号使得治疗装置能够更好地响应生理需求)。由于患者反应通常在治疗装置、控制器的背面或者在常规管道的非患者侧被测得，因此大多数的已知呼吸器未提供这种功能。如果传感器被设置在面罩上，那么可以相信的是传感器信号由直接电连接返回到治疗装置、控制器或管道的非患者侧上。实例7
图6示出了根据本发明的原理的旋转连接器170的示例，其作为感应管道172的另一个不同的部件。在这个示例性的实施例中，感应管道172包括第一端部174、相对的第二端部176、诸如示例性的旋转连接器170的旋转部件、第一细长管184和第二细长管186， 所述旋转连接器170包括第一端部178、相对的第二端部180和它们之间的旋转部件182， 所述第一细长管184布置在感应管道172的第一端部174和示例性旋转连接器170的第一端部178之间，并且所述第二细长管186布置在感应管道172的相对的第二端部176和示例性旋转连接器170的相对的第二端部180之间。感应管道172包括围绕感应管道172的第一端部174缠绕的第一感应线圈188、围绕第一细长管184缠绕的第二感应线圈190、围绕示例性旋转连接器170缠绕的第三感应线圈192、围绕第二细长管子186缠绕的第四感应线圈194，以及围绕感应管道172的相对的第二端部176缠绕的第五感应线圈196。实例8例如并非限于，第三感应线圈192可以是围绕示例性旋转连接器170的第一端部 178缠绕的感应线圈198和围绕示例性旋转连接器170的相对的第二端部缠绕的另一个感应线圈200。实例9本发明预期在感应管道172和患者接口装置之间设置旋转式连接器。本发明进一步预期在感应管道172和压力生成系统之间设置旋转式连接器。例如，旋转接头可以减小面罩和鼓风机之间的扭矩。由于这个原因，正如上文中结合实例7和8所论述的，这种回转接头还可以采用电感连接技术。这使得感应管道能够通过适合的旋转接头实现在面罩和鼓风机之间的旋转，以减小面罩和鼓风机之间的扭矩。实例10在图6中，第三感应线圈192可以包括附加感应元件(例如并非限于，感应线圈)， 所述附加感应元件横过旋转部件182或适合的滑动接头(例如并非限于，刷型电连接)，其电连接位于旋转部件182任一侧上的两个独立的感应元件(例如并非限于，感应线圈，诸如 198,200)。实例11参见图7，诸如示例性旋转连接器202的另一个旋转部件被示出。在这个实例中， 实例7的第三感应线圈192是围绕第一端部205缠绕的第一感应线圈部分204、围绕相对的第二端部207缠绕的第二感应线圈部分206、以及电滑动接头208 (例如并非限于，刷型电连接)，所述电滑动接头208在允许旋转部件209适合地旋转的同时使第一感应线圈部分204 电连接至第二感应线圈部分206。实例12图8示出了诸如示例性旋转连接器210的旋转部件。在这个实例中，旋转连接器 210包括布置在第一端部214和相对的第二端部216之间的多个旋转部件212。实例7的第三感应线圈192是围绕第一端部214缠绕的第一感应线圈218、缠绕在多个旋转部件212之间的至少一个第二感应线圈220、以及围绕相对的第二端部216缠绕的第三感应线圈222。在此，例如如果患者的需求需要在诸如126，142，172的感应管道中来自扭矩的额外自由度，那么多个旋转部件(例如并非限于，两个旋转部件212A，212B和三个感应线圈 218，220，222)可以被采用。
实例13参见图9，感应管道126’有点类似于图4中的感应管道126，所述感应管道126如同所述包括单个感应线圈134。与此相反的是，感应管道126’包括两个分别位于相对端部 228，230的附加感应线圈224，226。感应管道126’进一步包括细长管232 (例如并非限于， 形成通气管)，所述细长管232布置在相对的端部228，230 (例如并非限于，形成管道连接器)之间。在此，多个感应线圈包括围绕第一端部228缠绕的第一感应线圈224、围绕细长管232缠绕的第二感应线圈134’、以及围绕相对的第二端部230缠绕的第三感应线圈226。所公开的感应管道126，142，172，126’允许患者接口装置、管子和鼓风机容易进行连接和断开。按照这种方式，这种感应管道具有在其结构中固有的增强能力。由于这个原因，为了空气或气体导管，其以与未配备这种感应管道的常规管子精确相同的方式机械地起作用。此外，这相对于用于持续正压气道(CPAP)治疗的常规加热管子具有显著优势，常规加热管子采用用于在控制器处与电源直接电连接的电连接器。此外，所公开的感应管道126，142，172，126’可以被适合地构造(例如并非限于， 使用适合的导体线规；多个缠绕或匝数；沿管子长度的总导体电阻)以由于这种导体中的低效率而产生废热。从而，感应管道126，142，172，126’还可以同时地或可选择地加热管子。 由于加热的管子通过通过将相对较热的空气或气体传输到患者而给予更好的感受，因此这是一个优点，并且空气或气体能够含有相对较多的湿气，因为更热的空气能够含有更多湿气。此外，所公开的感应管道126，142，172，126’的无需直接电连接的“连接”可靠性基本上高于采用直接电连接的常规机械式电连接器的可靠性。这是因为这种机械式电连接器由于它们会因它们结构的改变(例如并非限于，机械改变，诸如触点弯曲和/或接触弹簧力的改变；触点腐蚀；触点氧化)而发生故障经常被看作是单一故障式电连接。换句话说， 它们损坏了。所公开的感应管道126，142，172，126’允许若干输入元件(即，传感器和/或控制器)被供电而不通过直接的电连接，因此使得这些若干传感器和控制器与诸如CPAP鼓风机的控制单元之间能够信号通讯。这种感应管道采用感应连接在例如压力生成系统和诸如面罩的患者接口装置的若干传感器和控制器之间传输电力和/或数据。这种间接连通性允许可靠的信号和电力连通。通过这样的方式，能够采用这种感应管道来提供信号传输和电力传输中的一种或两者。常规的非感应式管子能够被这种感应管道所替代，以降低成本或者用于需要较低治疗能力的场合。然而，这种常规的非感应式管子没有提供任何增强的能力， 虽然患者仍然能够获得CPAP治疗，但是并没有这种感应管道所提供的高级功能。虽然公开了一种CPAP支持系统，但是在例如并非限于单肢系统或两肢系统(或双肢系统)中，任何类型的空气或气体压力支持系统(例如并非限于，采用呼吸管的医用治疗)都能够利用所公开的感应管道126，142，172，126’。尽管本发明基于当前被认为是最实际和优选的实施例而详细描述用于解释目的， 但是可以理解的是这种细节仅仅用于该目的并且本发明没有局限于所公开的实施例，而是相反地覆盖了落入附加权利要求精神和范围内的修改和等同配置。例如，可以理解的是，本发明预期到在某种程度上任意实施例的一个或多个特征能够与任意其它实施例的一个或多个特征进行组合。


一种压力支持系统(138)包括气体流发生系统(112)、患者接口装置(140)和管道(142)。该气体流发生系统包括气源(124)、控制器(144)和第一感应线圈。该患者接口装置(140)包括第二感应线圈(148)和输入元件。该管道被设置在气体流发生系统和患者接口装置之间，以将气体流从气源传送至患者接口装置。该管道包括第三感应线圈(152)，该第三感应线圈(152)被构造成在压力支持系统控制器的第一感应线圈与患者接口装置的第二感应线圈之间传输电力和/或信号。