Система и дыхательное устройство для поддержания дыхательных путей субъекта

Система и дыхательное устройство для поддержания дыхательных путей субъекта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

По настоящей патентной заявке испрашивается приоритет согласно 35 U.S.C. § 119(e) по предварительной заявке США № 61/141250, поданной 30 декабря 2008, содержание которой включено в настоящий документ в качестве ссылки.

Настоящая заявка связана с патентной заявкой США с серийным № 61/141270, которая подана 30 декабря 2008 года, патентной заявкой США с серийным № 61/141251, которая подана 30 декабря 2008 года, патентной заявкой США с серийным № 61/141252, которая подана 30 декабря 2008 года, содержание которых полностью включено в настоящее описание посредством ссылки.

Изобретение относится к поддержанию дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта.

Пациентов, страдающих от нарушений дыхания во сне, как правило, лечат с использованием устройства положительного давления в дыхательных путях (PAP), которое обеспечивает поток дыхательного газа под давлением в соответствии с предварительно определенным режимом вентиляции, таким как, среди прочего, непрерывное положительное давление в дыхательных путях, пропорциональное положительное давление в дыхательных путях и пропорциональная вспомогательная вентиляция. Когда пациент спит, газ под давлением поддерживает дыхательные пути пациента так, что эпизоды остановки дыхания, связанные с нарушением дыхания во сне, сокращаются или устраняются. Устройства PAP могут доставлять дискомфорт пациенту. Это приводит к уменьшению податливости пациентов при лечении и в целом может вести к прекращению лечения некоторыми пациентами.

В другом способе лечения нарушения дыхания во сне используют средства сопротивления для дыхательных путей, которые препятствуют выдыхаемому пациентом потоку, таким образом, поддерживая дыхательные пути в процессе выдоха. Однако в процессе лечения стандартные средства сопротивления для дыхательных путей располагают внутри дыхательных путей, что может доставлять дискомфорт некоторым пациентам и может быть в некоторой степени негигиеничным. Расположение стандартных средств сопротивлений для дыхательных путей внутри, например, ноздрей пациента также будет уменьшать площадь внутреннего поперечного сечения ноздрей, что может оказывать нежелательное влияние на лечение, обеспечиваемое средствами сопротивления. Кроме того, средства сопротивления для дыхательных путей могут смещаться из дыхательных путей пациента, или можно реализовать клейкое средство (например, вокруг ноздрей) для удержания средств сопротивления на месте. В некоторых случаях некоторые пациенты считают стандартные средства сопротивления для дыхательных путей неудобными, и они могут не обеспечивать некоторым пациентам соответствующую поддержку. Например, в процессе вдоха стандартные средства сопротивления для дыхательных путей могут оставлять дыхательные пути полностью без поддержки или даже снижать давление вследствие некоторого сопротивления потоку вдыхаемого газа.

Один аспект настоящего изобретения относится к дыхательному устройству, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство содержит корпус и набор из одного или нескольких вдыхательных клапанов. Корпус выполнен так, чтобы вмещать одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта. Корпус образует множество путей потоков между одним или несколькими наружными отверстиями дыхательных путей субъекта и окружающей атмосферой, множество путей потоков содержит первый поднабор путей потоков, выполненный из одного или нескольких, но не из всех из множества путей потоков. Набор из одного или нескольких вдыхательных клапанов расположен в первом поднаборе путей потоков и обеспечивает протекание газа относительно свободно из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта внутри первого поднабора путей потоков. Один или несколько вдыхательных клапанов в значительной степени препятствуют или закрывают поток газа из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу внутри первого поднабора путей потоков. Совокупное сопротивление потоку газа внутри множества путей потоков, образованных корпусом для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, достаточно мало, чтобы субъект мог свободно вдыхать через корпус, и совокупное сопротивление потоку газа внутри множества путей потоков, образованных корпусом для газа, проходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, достаточно велико, чтобы выдох субъекта через корпус создавал давление в дыхательных путях субъекта, которое поддерживает дыхательные пути в процессе выдоха.

Другой аспект изобретения относится к способу поддержания дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя включение одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в корпус, который формирует множество путей потоков между одним или несколькими наружными отверстиями дыхательных путей и окружающей атмосферой, множество путей потоков содержит первый поднабор путей потоков, выполненный из одного или нескольких, но не из всех из множества путей потоков; обеспечение, в процессе вдоха, первого совокупного сопротивления потоку газа внутри множества путей потоков для потока газа через корпус из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей, причем первое совокупное сопротивление достаточно мало, чтобы вдох газа из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей происходил по существу беспрепятственно; и обеспечение, в процессе выдоха, второго совокупного сопротивления потоку газа внутри множества путей потоков для потока газа через корпус из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей в окружающую атмосферу посредством ограничения потока газа через первый поднабор путей потоков без по существу ограничения потока газа через другие пути потоков во множестве путей потоков, образованных корпусом, второе совокупное сопротивление достаточно велико, чтобы газ, выдыхаемый через корпус, увеличивал давление внутри дыхательных путей субъекта так, чтобы увеличенное давление поддерживало дыхательные пути субъекта.

Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит средство для вмещения одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта, которое образует множество путей потоков между одним или несколькими наружными отверстиями дыхательных путей и окружающей атмосферой, множество путей потоков содержит первый поднабор путей потоков, выполненный из одного или нескольких, но не из всех из множества путей потоков; средство для обеспечения, в процессе вдоха, первого совокупного сопротивления потоку газа внутри множества путей потоков для потока газа из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей, причем первое совокупное сопротивление достаточно мало, чтобы вдох газа из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей происходил по существу беспрепятственно; и средство для обеспечения, в процессе выдоха, второго совокупного сопротивления потоку газа внутри множества путей потоков для потока газа из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей в окружающую атмосферу посредством ограничения потока газа через первый поднабор путей потоков без по существу ограничения потока газа через другие пути потоков во множестве путей потоков, образованных средством для вмещения, второе совокупное сопротивление достаточно велико, чтобы газ, выдыхаемый из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта, увеличивал давление внутри дыхательных путей субъекта так, чтобы увеличенное давление поддерживало дыхательные пути субъекта.

Другой аспект изобретения относится к дыхательному устройству, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство содержит корпус, один или несколько клапанов и процессор. Корпус выполнен так, чтобы вмещать одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта. Один или несколько клапанов расположены в корпусе и выполнены с возможностью обеспечения контролируемого сопротивления потоку газа из внутренней части корпуса во внешнюю часть корпуса. Процессор выполнен с возможностью управления сопротивлением одного или нескольких клапанов потоку газа из внутренней части корпуса во внешнюю часть корпуса.

Другой аспект изобретения относится к способу поддержания дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя вмещение одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта и управление сопротивлением потоку газа одного или нескольких путей потоков, через которые газ из вмещенных одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта сообщается с окружающей атмосферой.

Другой аспект изобретения относится к дыхательному устройству, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство содержит средство для вмещения одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта и средство управления сопротивлением потоку газа одного или нескольких путей потоков, через которые газ из вмещенных одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта сообщается с окружающей атмосферой.

Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит дыхательное устройство, генератор давления и схему. Дыхательное устройство выполнено с возможностью управления потоком газа между окружающей атмосферой и одним или несколькими наружными отверстиями дыхательных путей субъекта. Дыхательное устройство обладает первым сопротивлением потоку газа для газа, проходящего из окружающей атмосферы в дыхательные пути субъекта после дыхательного устройства, и вторым сопротивлением потоку газа для газа, проходящего из дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу после дыхательного устройства. Первое сопротивление в значительной степени ниже, чем второе сопротивление, так что в процессе вдоха газ проходит из окружающей атмосферы в дыхательные пути субъекта после дыхательного устройства по существу беспрепятственно, и в процессе выдоха второе сопротивление дыхательного устройства газу, проходящему из дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, увеличивает давление внутри дыхательных путей субъекта так, что увеличенное давление поддерживает дыхательные пути субъекта. Генератор давления выполнен с возможностью создания потока газа, пригодного для дыхания, под давлением. Схема образует путь потока газа между дыхательным устройством и генератором давления, который доставляет поток газа, пригодного для дыхания, под давлением из генератора давления в дыхательные пути субъекта через дыхательное устройство.

Другой аспект изобретения относится к способу поддержания дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя обеспечение первого сопротивления потоку газа для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, в процессе вдоха субъекта; обеспечение второго сопротивления потоку газа для газа, проходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, в процессе выдоха субъекта, причем первое сопротивление в значительной степени ниже, чем второе сопротивление, так что в процессе вдоха газ проходит из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта по существу беспрепятственно, а в процессе выдоха второе сопротивление увеличивает давление внутри дыхательных путей субъекта так, что увеличенное давление поддерживает дыхательные пути субъекта; создание потока газа, пригодного для дыхания, под давлением и доставку потока газа, пригодного для дыхания, под давлением в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта.

Другой аспект изобретения относится к системе, выполненной с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления система содержит средство для обеспечения первого сопротивления потоку газа для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, в процессе вдоха субъекта; средство для обеспечения второго сопротивления потоку газа для газа, проходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, в процессе выдоха субъекта, прием первое сопротивление в значительной степени ниже, чем второе сопротивление, так что в процессе вдоха газ проходит из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта по существу беспрепятственно, а в процессе выдоха второе сопротивление повышает давление внутри дыхательных путей субъекта так, что увеличенное давление поддерживает дыхательные пути субъекта; средство для создания потока газа, пригодного для дыхания, под давлением и средство для доставки потока газа, пригодного для дыхания, под давлением, в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта.

Другой аспект изобретения относится к дыхательному устройству, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство содержит корпус, набор из одного или нескольких вдыхательных клапанов и порт схемы. Корпус выполнен так, чтобы вмещать одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, и образует множество путей потоков между одним или несколькими наружными отверстиями дыхательных путей субъекта и окружающей атмосферой. Множество путей потоков содержит первый поднабор путей потоков, выполненный из одного или нескольких, но не из всех из множества путей потоков. Набор из одного или нескольких вдыхательных клапанов расположен в первом поднаборе путей потоков, и обеспечивает протекание газа относительно свободно из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта внутри первого поднабора путей потоков.

Один или несколько вдыхательных клапанов в значительной степени препятствуют или закрывают поток газа из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу внутри первого поднабора путей потоков. Совокупное сопротивление потоку газа внутри множества путей потоков, образованных корпусом для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, достаточно мало, чтобы субъект свободно вдыхать через корпус, а совокупное сопротивление потоку газа внутри множества путей потоков, образованных корпусом для газа, проходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, достаточно велико, чтобы выдох субъекта через корпус создавал давление в дыхательных путях субъекта, которое поддерживает дыхательные пути в процессе выдоха. Порт схемы образован в корпусе и выполнен с возможностью соединения внутренней части корпуса со схемой, которая доставляет поток газа, пригодного для дыхания, под давлением в корпус через порт схемы.

Другой аспект изобретения относится к способу поддержания дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления способ включает в себя обеспечение первого сопротивления потоку газа для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, в процессе вдоха субъекта; обеспечение второго сопротивления потоку газа для газа, проходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, в процессе выдоха субъекта, причем первое сопротивление в значительной степени ниже, чем второе сопротивление, так что в процессе вдоха газ проходит из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта по существу беспрепятственно, а в процессе выдоха второе сопротивление увеличивает давление внутри дыхательных путей субъекта так, что увеличенное давление поддерживает дыхательные пути субъекта; получение потока газа, пригодного для дыхания, под давлением; и направление потока газа, пригодного для дыхания, под давлением в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта.

Другой аспект изобретения относится к дыхательному устройству, выполненному с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство содержит средство для обеспечения первого сопротивления потоку газа для газа, проходящего из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта, в процессе вдоха субъекта; средство для обеспечения второго сопротивления потоку газа для газа, выходящего из одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта в окружающую атмосферу, в процессе выдоха субъекта, причем первое сопротивление в значительной степени ниже, чем второе сопротивление, так что в процессе вдоха газ проходит из окружающей атмосферы в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта по существу беспрепятственно, а в процессе выдоха второе сопротивление увеличивает давление внутри дыхательных путей субъекта так, что увеличенное давление поддерживает дыхательные пути субъекта; средство для получения потока газа, пригодного для дыхания, под давлением; и средство для направления потока газа, пригодного для дыхания, под давлением в одно или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта во время дыхания субъекта.

Эти и другие цели, признаки и характеристики согласно настоящему изобретению, а также способы работы и функции связанных элементов структуры и сочетание частей и экономических аспектов производства станут более понятны после рассмотрения следующего описания и прилагаемой формулы изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, причем все они образуют части настоящего описания, где одинаковые номера позиций обозначают соответствующие части на различных фигурах. В одном из вариантов осуществления изобретения структурные компоненты, проиллюстрированные в настоящем документе, изображены в масштабе. Однако следует ясно понимать, что чертежи даны лишь с иллюстративной и описательной целью, а не с целью ограничения изобретения. Кроме того, следует принимать во внимание, что структурные признаки, изображенные или описанные в настоящем документе в любом из вариантов осуществления, также можно использовать в других вариантах осуществления. Как используют в настоящем описании и формуле изобретения, формы единственного числа включают формы множественного числа до тех пор, пока контекст явно не указывает на иное.

На фиг. 1 изображено дыхательное устройство, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 2 изображено дыхательное устройство, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 3 изображено дыхательное устройство, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 4 изображена система, выполненная с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 5 изображена система, выполненная с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 6 изображена система, выполненная с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 7 изображена система, выполненная с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 8 изображен способ поддержания дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 9 изображен способ поддержания дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 10 изображен способ поддержания дыхательных путей субъекта, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления изобретения.

На фиг. 1 изображено дыхательное устройство 10, выполненное с возможностью поддержки дыхательных путей субъекта 12 во время дыхания субъекта 12, в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления настоящего раскрытия. Дыхательное устройство 10 использует поток газа под давлением, созданный субъектом 12 посредством выдоха для повышения давления в дыхательных путях субъекта 12 с целью поддержания. В одном из вариантов осуществления дыхательное устройство 10 содержит корпус 14, который вмещает одно или несколько наружных отверстий (например, ноздри) дыхательных путей субъекта 12 и крепежное средство 16.

Крепежное средство 16 удерживает корпус 14 на месте поверх одного или нескольких наружных отверстий дыхательных путей субъекта 12. В варианте осуществления, представленном на фиг. 1, крепежное средство 16 представляет собой один ремень, который охватывает голову субъекта 12. В одном из вариантов осуществления крепежное средство 16 содержит головное устройство, обладающее отличающейся конфигурацией, для зацепления крепежного средства 16 за голову для удержания корпуса 14 на месте. В одном из вариантов осуществления крепежное средство 16 содержит структуру, которая цепляется за внутреннюю часть одного или нескольких отверстий дыхательных путей субъекта 12, и/или клейкое средство, которое крепится к коже субъекта 12, для удержания корпуса 14 на месте. В некоторых случаях (не показано) дыхательное устройство 10 можно реализовать и/или сформировать в виде единого целого с ротовым устройством и/или головным устройством, которое держит нижнюю челюсть субъекта 12 в положении, которое открывает дыхательные пути субъекта 12 (например, при выступающей вперед нижней челюсти) и/или держит рот субъекта 12 закрытым, чтобы содействовать дыханию через ноздри.

На фиг. 2 представлен увеличенный вид корпуса 14 в соответствии с одним или несколькими вариантами осуществления согласно настоящему раскрытию. Как можно видеть на фиг. 2, корпус 14 образует множество отверстий с путями потоков между ними. В одном из вариантов осуществления внутренняя часть корпуса 14 является полой и не образует значительного препятствия потоку газа из любого из различных отверстий в любое из других различных отверстий. Множество отверстий содержит одно или несколько отверстий 18 интерфейса субъекта, набор вдыхательных портов 20 и набор выдыхательных портов 22. Отверстия 18 интерфейса субъекта обеспечивают сообщение газа внутри путей потоков, образованных внутри корпуса 14, с дыхательными путями субъекта 12. Ниже более подробно описано, что корпус 14 образует первый поднабор путей потоков между вдыхательными портами 20 и отверстиями 18 интерфейса субъекта, который доставляет газ из окружающей атмосферы в один или несколько наружных отверстий дыхательных путей субъекта 12 в процессе вдоха. Корпус 14 образует второй поднабор путей потоков между выдыхательными портами 22 и отверстиями 18 интерфейса субъекта, который доставляет газ из одного или нескольких наружных отверстий субъекта 12 в окружающую атмосферу в процессе выдоха.

В одном из вариантов осуществления отверстия 18 интерфейса субъекта сформированы вмещающими дыхательные пути элементами 24. На фиг. 2 изображены вмещающие дыхательные пути элементы 24 в виде носовых вкладышей, которые вкладываются в ноздри субъекта 12. Вмещающие дыхательные пути элементы 24 можно избирательно отсоединять от остального корпуса 14. Это облегчит очистку и/или замену вмещающих дыхательные пути элементов 24 в целях гигиены и/или выбор вмещающих дыхательные пути элементов 24 субъектом 12 на основе персональных предпочтений (например, среди элементов различного размера, с отверстиями различного размера и т.д.).

В наборе вдыхательных портов 20 дыхательное устройство 10 содержит набор вдыхательных клапанов 26. Вдыхательные клапаны 26 позволяют газу относительно свободно течь из окружающей атмосферы в пути потоков, сформированные внутри корпуса 14, через вдыхательные порты 20, но в значительной степени препятствуют или закрывают поток газа из внутренней части корпуса 14 в окружающую атмосферу через вдыхательные порты 20. Например, вдыхательные клапаны 26 могут представлять собой «однонаправленные» клапаны, которые позволяют газу свободно течь внутрь корпуса 14 из атмосферы, но препятствуют вытеканию газа, находящегося внутри корпуса 14, в атмосферу. По существу, в процессе вдоха пути потоков, сформированные внутри корпуса между вдыхательными портами 20 и отверстиями 18 интерфейса субъекта, позволяют газу свободно протекать из вдыхательных портов 20 в отверстия 18 интерфейса субъекта и в ноздри субъекта 12. Однако в процессе выдоха вдыхательные клапаны 26 в значительной степени препятствуют или закрывают поток газа, который вдохнули, из ноздрей субъекта 12 в окружающую атмосферу через первый поднабор путей потоков, сформированный внутри корпуса 14, из отверстий 18 интерфейса субъекта во вдыхательные порты 20. В одном из вариантов осуществления вдыхательные клапаны 26 можно избирательно отсоединять от остального корпуса 14. Это облегчает очистку клапанов 26 и/или корпуса 14 и может позволить заменять клапаны 26 в гигиенических целях или если один из вдыхательных клапанов 26 перестанет работать корректно.

Как применяют в настоящем документе, газ, «свободно» текущий из окружающей атмосферы через вдыхательные порты 20, относится к потокам газа, которые испытывают относительно небольшое сопротивление, так что вдыхание этого газа требует приблизительно аналогичного усилия со стороны субъекта, что и вдыхание без дыхательного устройства 10. Например, в одном из вариантов осуществления сопротивление вдыхательных клапанов 26 газу, текущему из окружающей атмосферы в корпус 14, достаточно мало, чтобы совокупное сопротивление дыхательного устройства 10 газу, вдыхаемому субъектом 12 через корпус 14, составляло менее чем или равнялось приблизительно 0,025 см H₂O/л/мин (при потоке 30 л/мин). В одном из вариантов осуществления сопротивление вдыхательных клапанов 26 газу, текущему из окружающей атмосферы в корпус 14, достаточно мало, чтобы совокупное сопротивление дыхательного устройства 10 газу, вдыхаемому субъектом 12 через корпус 14, составляло менее чем или равнялось приблизительно 0,017 см H₂O/л/мин (при потоке 30 л/мин). Совокупное сопротивление представляет собой общее сопротивление дыхательного устройства 10 объему газа, протекающего в первый набор отверстий в дыхательном устройстве 10, через дыхательное устройство 10, и из дыхательного устройства через второй набор отверстий в дыхательном устройстве 10.

В наборе выдыхательных портов 22 дыхательное устройство 10 содержит набор выдыхательных клапанов 28. Выдыхательные клапаны 28 регулируют поток газа между ноздрями субъекта 12 и окружающей атмосферой внутри второго поднабора путей потоков, образованных внутри корпуса 14 между отверстиями 18 интерфейса субъекта и выдыхательными портами 22. В частности, выдыхательные клапаны 28 обеспечивают сопротивление потоку газа из ноздрей субъекта 12 в окружающую атмосферу во втором поднаборе путей потоков в процессе выдоха. Сопротивление, обеспечиваемое выдыхательными клапанами 28 этим потокам выдыхаемого газа, является основным источником совокупного сопротивления дыхательного устройства 10 газу, выдыхаемому из ноздрей субъекта 12. Фактически, если вдыхательные клапаны 26 закрывают вдыхательные порты 20 для потока газа из внутренней части корпуса 14 в окружающую атмосферу, то совокупное сопротивление выдыхательных клапанов 28 потоку газа, выдыхаемого через ноздри субъекта 12 в атмосферу, представляет собой совокупное сопротивление дыхательного устройства газу, выдыхаемому через ноздри субъекта 12. Выдыхательные клапаны 28 выполнены так, что совокупное сопротивление потоку газа, выдыхаемого в окружающую атмосферу через корпус 14, достаточно велико, чтобы выдох субъекта 12 через корпус 14 создавал давление в дыхательных путях субъекта 12, которое поддерживает дыхательные пути в процессе выдоха. В качестве неограничивающего примера, давление в дыхательных путях субъекта 12 может быть равно или превышать 10 см H₂O при пиковом давлении выдоха (например, при потоке 30 л/мин). В одном из вариантов осуществления давление, создаваемое дыхательным устройством 10 в дыхательных путях субъекта 12, может обеспечивать по меньшей мере 1,0 см H₂O (например, при потоке 20 л/мин).

В одном из вариантов осуществления выдыхательные клапаны 28 обладают различными сопротивлениями газу, текущему из окружающей атмосферы в ноздри субъекта 12 через корпус 14 в процессе вдоха, и газу, текущему из ноздрей субъекта 12 в окружающую атмосферу в процессе выдоха (например, выдыхательные клапаны 28 могут «закрываться» в процессе вдоха). В одном из вариантов осуществления выдыхательные клапаны 28 обладают фиксированными сопротивлениями и обладают одним и тем же сопротивлением потоку газа независимо от направления потока газа. В любом из этих вариантов осуществления основными впускными отверстиями в корпус 14 для газа из окружающей атмосферы в процессе вдоха будет газ, текущий через вдыхательные клапаны 26 в вдыхательных портах 20. Таким образом, совокупное сопротивление потоку вдыхаемого газа из окружающей атмосферы в ноздри субъекта 12 через корпус 14 достаточно мало благодаря вдыхательным портам 20, чтобы субъект 12 мог свободно вдыхать через корпус 14.

Как указано выше, в процессе выдоха субъектом 12 через корпус 14 вдыхательные клапаны 26 блокируют поток газа из корпуса 14 в окружающую атмосферу. Это блокирование можно выполнить посредством по существу закупоривания вдыхательных портов 20 и/или посредством в значительной степени ограничения потока газа через вдыхательные порты 20. В качестве примера в одном из вариантов осуществления вдыхательные клапаны 26 по существу закупоривают вдыхательные порты 20 (например, обеспечивают сопротивление, допускающее поток газа менее чем или равный приблизительно 2,5 л/мин (при давлении 5 см H₂O) из вдыхательных портов 20). В качестве другого примера, в одном из вариантов осуществления вдыхательные клапаны 26 обеспечивают сопротивление потоку газа, выходящему из корпуса 12 в процессе выдоха, которое достаточно мало по сравнению с сопротивлением выдыхательных клапанов 28 потоку газа из внутренней части корпуса 14 в окружающую атмосферу, чтобы сопротивление выдыхательных клапанов 28 контролировало совокупное сопротивление корпуса 14 выдыхаемому газу, текущему в окружающую атмосферу из дыхательных путей субъекта 12. Например, сопротивление вдыхательных клапанов 26 выдыхаемому газу, текущему из корпуса 14 в атмосферу, может быть более чем приблизительно в 5 раз выше, чем сопротивление выдыхательных клапанов 28 выдыхаемому газу, текущему из корпуса 14 в атмосферу. В одном из вариантов осуществления сопротивление вдыхательных клапанов 26 выдыхаемому газу, текущему из корпуса 14 в атмосферу, может быть более чем приблизительно в 2,5 раза выше, чем сопротивление выдыхательных клапанов 28 выдыхаемому газу, текущему из корпуса 14 в атмосферу.

В одном из вариантов осуществления сопротивление выдыхательных клапанов 28 потоку газа из ноздрей субъекта 12 в окружающую атмосферу является конфигурируемым для корректирования совокупного сопротивления дыхательного устройства 10 газу, протекающему через корпус 14 из отверстий 18 интерфейса субъекта в атмосферу в процессе выдоха. Чтобы конфигурировать сопротивление выдыхательных клапанов 28, клапаны 28 могут быть связаны с одним или несколькими средствами управления, через которые субъект 12 или автоматизированный управляющий механизм может осуществлять манипуляции, или один или несколько выдыхательных клапанов 28 могут содержать клапаны с фиксированным сопротивлением, которые можно избирательно отсоединять от выдыхательных портов 22 для замены на клапаны, обладающие желаемым сопротивлением. В одном из вариантов осуществления избирательное отсоединение выдыхательных клапанов 28 может облегчать очистку устройства 10 и/или замену изношенных клапанов. Корректирование сопротивления выдыхательного клапана 28 может включать корректирование диаметра, размера поперечного сечения и/или площади одного или нескольких отверстий в корпусе 14, связанных с выдыхательным клапаном 28.

В одном из вариантов осуществления можно предусмотреть выдыхательные порты 22 с соответствующим совокупным сопротивлением выдыхаемому газу, не включающие отдельные выдыхательные клапаны 28. Например, в корпусе 14 можно сформировать отверстие в выдыхательных портах 22, которое обладает формой и/или размером, который оказывает такой уровень сопротивления потоку выдыхаемого газа, который обеспечивает в путях потоков внутри корпуса 14 соответствующее совокупное сопротивление выдыхаемому газу. В одном из вариантов осуществления порт 22 может не выступать из корпуса 14, как показано на фиг. 2, а вместо этого может быть сформирован вровень с наружной поверхностью корпуса 14 или более обтекаемо.

Предоставление вдыхательных портов 20, позволяющих свободно вдыхать через корпус, и выдыхательных портов 22, обеспечивающих терапевтическое сопротивление в процессе выдоха, обеспечивает некоторые улучшения относительно систем, в которых предусмотрен один порт или набор портов с клапанами, которые позволяют свободно вдыхать и обеспечивают терапевтическое сопротивление в процессе выдоха через те же пути потоков. Например, посредством реализации раздельных вдыхательных портов 20 и выдыхательных портов 22 можно сформировать дыхательное устройство 10 с использованием выдыхательных клапанов 28 с фиксированными сопротивлениями, которые являются более простыми, более надежными и менее дорогостоящими (в отношении деталей и/или процесса сборки устройства), чем клапаны тех типов, которые нужно реализовывать в устройствах, где каждое отверстие должно обеспечивать свободный вдох и терапевтическое сопротивление при выдохе. Подобным образом, можно усовершенствовать форм-фактор дыхательного устройства 10 вследствие относительной простоты раздельно сформированных вдыхательных клапанов 26 и выдыхательных клапанов 28. Например, клапаны 26 и 28 и/или устройство 10 в основном можно располагать за пределами ноздрей субъекта 12 (как показано в конфигурации с носовыми вкладышами на фиг. 1 и 2). В вариантах осуществления, где клапаны 26 и 28 образованы за пределами ноздрей субъекта 12, некоторые или все клапаны могут иметь большее поперечное сечение, чем отверстие ноздрей, таким образом, позволяя снижать сопротивление клапанов 26 при вдохе. Другое улучшение, обеспечиваемое реализацией выдыхательных клапанов 28 отдельно от вдыхательных клапанов 26, заключается в том, что сопротивление выдыхательных клапанов 28 можно сделать конфигурируемым (напр