CN1310632C - 用于使肺分泌物变稀的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于使肺的分泌物变稀的装置(100)，包括一个腔室(102)，一个设置在该腔室中的簧片(104)，以及一个声阻(106)。当振动时簧片(104)产生一个低频率声冲击波。声阻(106)把一个病人的肺连接到声冲击波上并且在病人肺中产生一个低频冲击波反压。

Description

用于使肺分泌物变稀的装置

现有技术以及相关的申请

该申请要求享有申请日为2002年10月21日美国非临时专利申请号为10/274,715，发明名称为“用于导痰的方法和装置”的优先权，以及申请日为2002年1月7日美国临时专利申请号为60/346,343，发明名称为“肺清洗装置”的优先权。上述核实优先权的申请的全部公开内容在此作为参考全部引用。

技术领域

本发明总体涉及振动病人肺从而降低肺所含黏液的粘度。尤其是，涉及一种通过低频声冲击波振动病人肺的装置和方法。

背景技术

人肺包括一个用于清洗黏液的天然机构。人肺具有在大约18Hz下振动的细小清洗纤毛。在该频率下，黏液具有从粘稠的到流动的到较稀的分泌物的一个显著相变。因此，纤毛进行工作通过使黏液相变的更加易于流动，从而使黏液松散。一旦黏液变得更加易于流动，就可以更容易地排出。

一些带有较弱的肺、肺病、或者其它疾病的病人具有不能在粘稠的黏液中产生一个足够相变的肺。此外，一个医生需要从病人中导出痰样本。此外，一个人工的大约在18Hz下振动肺的装置可以用于补充病人天然的黏液系统。在一些情况下，一个用于振动肺的人造装置可以在黏液中产生与肺的天然纤毛在黏液中所产生的相同相变。

一种传统的用于人工振动病人肺的方法是通过由嘴导入到肺中的气压的脉动来实现。然而，这样的方法可能在较高的气压下产生危险，可能损坏肺中易碎的空气液囊。

另一个用于人工振动病人肺的传统方法是通过使用大约为18Hz的低频声音从而使肺分泌物变稀。低频声音不会在肺中产生具有潜在危险的与上述空气脉动相联系的高气压。然而，传统的方法需要非常高的声音动力从而在低频下产生振动。通常的扩音器部件被作为一个用于振动肺的高动力声音源。然而，高动力声音驱动器的使用寿命是较低的，并且高动力声音驱动器的成本很高。此外，动力低音扬声器和扩音器通常不是一次性的或者可携带的。

一个病人肺和声带在声音的范围内产生一个特殊效果的扩音器。然而，因为声带和肺都非常小低频不能有效地产生。如果肺足够大，它们可以支撑低频声音的产生，并且它们还可以有效地连接在一个低频声源上。

因此，现有技术中存在对一种系统和方法的需要，该系统和方法可以提供一种用于振动病人肺的低成本、一次性、和/或可携带的、人工的使肺所包含的黏液产生粘度变化的装置。在现有技术中同样也存在一种需要，即一个把病人肺同一个声源连接起来从而在肺中产生一个低频振动的有效装置。此外，在现有技术中还存在对用于人工振动病人肺的无动力，低频声源的需要。

发明内容

本发明提供了一种用于人工振动病人肺从而在肺所包含的黏液中产生粘度变化的装置和方法。该装置和方法用于从肺中清除黏液或者从肺中导出用于诊断目的的痰样本。

根据本发明的肺振动装置和方法允许肺产生低频声音，该声音可以在所需的频率下振动肺从而改变黏液的粘度。通常，人肺由于太小而不能产生低频声音。根据本发明的肺振动装置和方法包括一个可以增大肺的外观容量的声阻，因此允许肺在所需的范围内产生低频声音。声阻允许肺有效地连接在一个声源上从而允许产生低频冲击波。声阻可以使声源好像是在一个非常大的空间中工作而不是在单独的主体腔中，因此允许低频声音产生并且显著地提高能量转移的效率。本发明通过使用一个建立在Thiele-Small扩音器参数上的声音连接技术可以有效地产生相对的低频。

根据本发明的装置可以使用声阻改善声音能量到主体腔例如肺的转移。装置可以产生低频声音并且作为一个扩音器封闭件使用主体腔。声阻可以有效地把主体腔与低频声音连接。此外，声阻可以有效地把声音/声频/冲击波连接在主体腔上从而在所需的频率下振动肺。因此，较小和便宜的声源可以在主体腔中有效地产生低频声音。

在本发明的一个示例的实施例中，一个肺振动装置可以包括一个设置在腔室中的簧片。病人可以通过腔室吹出空气，这导致簧片振动并产生一个声冲击波。装置的一个声阻可以把由簧片产生的声冲击波与肺连接从而产生低频振动。因此，声阻可以提供一个反压，该反压把低频振动传入到肺中从而黏液中产生一个粘度的变化。

本发明的这些和其它方面，目的，以及特征将从下面的对示例的实施例的详细描述以及联系和参照附图变得清楚。

附图说明

图1A示出了根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置的透视，切开视图。

图1B示出了图1中所示的示例的肺振动装置的剖视侧视图。

图2为一个示例的腔室插入件的剖视图，示出了设置在腔室中的一个示例的簧片实施例。

图3为根据本发明的一个可选择的示例的实施例的肺振动装置的侧视图。

图4为图3中所示的示例的肺振动装置的剖视图。

图5为根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置的一个工作的剖视图。

图6示出了根据本发明的另一个可选择的示例的实施例的肺振动装置的剖视图。

图7示出了根据本发明的又一个示例的实施例的肺振动装置的剖视图。

图8为根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置的一个出口端的视图。

图9A示出了根据本发明的一个示例的实施例的簧片配重的一个位置。

图9B为根据本发明的一个示例的实施例的簧片配重的侧视图。

图9C为图9B中所示簧片配重的端视图。

图9D示出了根据本发明的一个示例的实施例的一个可选择的簧片配重。

图9E示出了根据本发明的另一个可选择的示例的实施例的簧片配重。

图9F示出了根据本发明的又一个可选择的示例的实施例的簧片配重。

图10为根据本发明的一个可选择的示例的实施例的肺振动装置的剖视图。

图11为根据本发明的另一个可选择的实施例的肺振动装置的剖视图。

图12为一个模块图，示出了根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置的一个示例的动力补充装置。

具体实施例的详细描述

本发明的示例的实施例将参照图1-12进行描述，其中相同的附图标记表示相似的部件。

图1A示出了根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置100的透视、切开的视图。图1B示出了图1中所示的示例的肺振动装置100的剖视侧视图。装置100包括一个无动力的，一次性声音噪声源。如图1A和1B所示，装置100包括一个在腔室102中的口琴型，自由簧片104。装置100还包括一个设置在腔室102中的声阻106。

腔室102包括一个标准呼吸管或者其它适合的材料。如图所示，簧片104可以在点P处连接到设置在腔室102中的一个插入件102a上。可选择地，簧片104可以以一种独立地连接在腔室102的一个端部上的端盖(没有显示)型式出现。簧片104可以通过任何适当的方法连接在腔室102上，或者腔室插入件102a上。例如，簧片104可以胶合或者超声焊接在腔室102或者插入件102a上。

簧片104可以由任何适当的材料制成，例如塑料，木材，或者金属，或者这些材料的组合。在一个示例的实施例中，簧片104可以由固体黄铜制成。在另一个示例的实施例中，簧片104可以由聚酯树脂制成。在又一个示例的实施例中，簧片104可以为几种材料的组合。例如，簧片104可以由带有一种内加强材料的两个聚酯树脂层制成。加强材料可以为任何适当的材料，例如，锡箔。

簧片104的效率可以通过在它的自由端提供一个配重(没有显示)来提高。对于簧片自由端上的配重的更加完全的讨论，可以参见下面的图9A-9F中的讨论。配重可以在空气流过簧片时支撑振动中的簧片。可选择地或者附加地，簧片104的效率可以通过在它的自由端上提供一个机翼(没有显示)来提高。当空气流过簧片104时，机翼提供升力，该升力导致簧片104的自由端上升。当机翼提升自由端时，机翼下落，导致簧片104下落。

因为许多病人肺清洗纤毛大约在18Hz下进行工作，装置100不需要产生较宽频率范围内的声音。因此，在一个示例的实施例中，装置100可以调节到一个大约为18Hz的工作频率下，或者可以调节到与一个特殊病人的纤毛的工作频率相匹配。使装置的声阻和病人的肺容量相匹配可以使装置的效率更高并且降低成本。在一个可选择的示例的实施例中，装置可以调节到大约12Hz-24Hz的频率范围内工作。在又一个可选择的示例的实施例中，装置可以调节到大约16Hz-20Hz的频率范围内工作。

关于装置的振动频率，簧片可以调节到所需的频率下振动。可选择地，一个被称之为次谐波倍频的过程被应用。在该过程中，簧片可以调节到在一个频率下振动，该频率大约为所需频率的两倍。然而，在次谐波倍频中，一个附加的大约为振动频率一半的冲击波产生。因此，附加的冲击波在大约所需频率处产生。例如，簧片可以调节到大约在36Hz下振动，从而产生一个大约为18Hz的所需频率的附加冲击波。

在本发明的一个示例的实施例中，声阻106包括一小块泡沫塑料，一个所需声阻的医药HEPTA过滤器，或者一个直径向下逐渐变小的圆锥体。在另一个可选择的示例的实施例中，一个可变的声阻可以作为一个特殊病人的调节系统。例如，声阻106可以为一个可变压缩的泡沫塑料，具有不同阻力的可互换的HEPTA过滤器，或者一个具有一个可调出口直径的可变的开闭器或者阀。可选择地，声阻106可以用一个设置在腔室102出口端上的可移动活塞(没有显示)代替。可移动活塞可以控制提供到腔室102的空气出口的阻力大小。

为了使用肺清洗或者痰样导出装置100，一个病人通过装置100的腔室102大约每分钟3次或者更少呼气。当病人通过腔室102呼气时，空气通过腔室102的开口端102d从方向A进入到腔室中然后从腔室102和端部102e排出。经过簧片104的空气导致簧片104振动。簧片104可以调整到大约在18Hz下振动(或者在一个相应于病人纤毛的频率下)。装置可以产生一个大约为10dBa-75dBa的容量。在可选择的示例的实施例中，装置可以调节到产生一个大约为10dBA-20dBa或者大约为65dBA-75dBa的容量。产生的压力阻力大约为在100Lpm下2.5cm的水。就压力或者动力而言，70dBa大约比通常的活动例如叫喊或者大声的持续咳嗽的数值的三次方小。

当装置100在气路中仅仅应用在大约75至100dBa之间时，它能够足够地驱动胸腔从而通过厚衣服感觉到肺的振动。通过大约在18Hz下使肺振动，肺的分泌物会变稀，允许肺黏液的自然清洗作用泵压排出分泌物。在使用装置100之后，分泌物在病人喉部后大约存集3至12小时。然后病人可以咽下这些分泌物或者从口中排出它们。

图2为一个示例的腔室插入件102a的剖视图，示出了设置在腔室102中的簧片104的一个示例的实施例。为了阻止簧片104断裂以及被病人咽下(对于使用装置100合适的端部但是通过装置吸气非常困难的病人而言)，簧片104的一个自由端104a可以被制成足够大从而使簧片不会通过腔室插入件102的端部进入到肺中。

如果装置100被反向使用并且当一个病人吸气时簧片振动，肺分泌物会被深深地驱入到肺中。在一个示例的实施例中，为了阻止病人吸气时反向使用装置100以及振动簧片104，一个或者多个孔(没有显示)可以提供在腔室102上，位于声阻106和腔室102的出口端102e之间。孔允许足够的空气进入到腔室102中从而阻止簧片104的振动。如果孔提供在腔室102的簧片端，可以设置在簧片104和声阻106之间。

一个使用无动力一次性装置100的动力系统(没有显示)同样可以通过本发明获得。一个示例的动力系统可以包括一个用于驱动簧片104的外部声频线圈，带有一个设置在簧片104尖端上的小型铁制元件。线圈可以间歇地制动从而振动簧片104。如果病人不能通过装置呼气，一些可能的申请例如一个加强护理单元(“ICU”)或者新生儿的肺清洗会需要一个外部的动力系统。此外，一个动力系统对于没有知觉的病人或者具有过多肺分泌物或者过多创伤的病人是有用的。根据本发明的另一个优点在于与病人相接触的所有部件是一次性的。

一个动力系统不应该在吸气时使用，这会导致肺分泌物更深入地进入到肺中。为了阻止吸气时系统的工作，动力系统包括一个在腔室102中的压力敏感口盖，在吸气时该口盖打开，因此减小了声连接以及使低频效率低于簧片104振动的必须效率之下。

无动力肺振动装置100还包括上述的吸入舌片。然而，舌片对于无动力肺装置不是必须的，因为簧片在吸气时不会振动并且簧片的密封使得吸气变得困难(如果用户通过装置的右端进行吹气)。

图3为根据本发明的一个可选择的示例的实施例的肺振动装置300的侧视图。图4为图3中所示的示例的肺振动装置300的剖视图。如图所示，肺振动装置300包括一个连接在腔室304上的第一端盖302。腔室304包括大体相一致的截面，用大体相同的高度H₁表示。

第一端盖包括一个口部，通过该口部病人把空气沿着方向A吹入到腔室304中。簧片402设置在腔室304中。簧片402包括一个固定端402a和一个自由端402b。如图4中的示例的实施例所示，固定端402a可以被紧压或者摩擦安装在第一端盖302和腔室304之间。在一个示例的实施例中，腔室304和端盖302中的其中一个包括一个定位通道(没有显示)，该通道沿着腔室304的中心定位簧片402。在另一个示例的实施例中，腔室304和端盖302中的其中一个包括与簧片402的固定端402a相接触的多个肋(没有显示)从而把簧片402保持在一定的位置上。在另一个示例的实施例中，簧片402的固定端部402a包括一个延伸出端盖302的T型(没有显示)。该T型保持簧片402位于腔室304的适当位置上从而阻止簧片滑入到腔室304中。

在一个可选择的示例的实施例中(没有显示)，簧片402的固定端402a可以胶合，超声焊接，或者螺纹连接在端盖302或者腔室304上。任何适合的用于把簧片连接到装置上的方法落入本发明的范围内。在一个示例的实施例中，端盖302的一个进口可以足够小从而阻止簧片从装置中排出并且被病人吸入。在另一个可选择的示例的实施例中，端盖302包括减小端盖的开口面积从而阻止簧片通过的叶片(没有显示)。

腔室304包括一个矩形的或者正方形的形状从而使围绕簧片402的气流最小化。然而本发明不仅仅只限于这些形状可以包括其它的形状。例如，腔室204可以为圆形，椭圆形，或者任何其它适合的形状。这些形状会导致一个轻微的效率降低，这可以通过调整装置的声阻进行补偿。

簧片402包括任何具有适当硬度的材料，该材料不会吸收振动的过多能量。例如，簧片402可以包括塑料，木材，骨，金属，或者这些材料的组合。在一个示例的实施例中，簧片402可以包括聚酯树脂。聚酯树脂的厚度可以在大约3.75密耳至10密耳的范围内。在图4所示的示例的实施例中，簧片包括聚酯树脂，该聚酯树脂具有大约5密耳的厚度以及大约12.25英寸的长度。

端盖302可以外部成形从而允许一个病人的口部可以围绕端盖302获得一个适当的密封。例如，端盖302可以具有一个圆形的或者椭圆形的外部形状。可以获得一个适当密封的其它外部形状在本发明的范围之内。例如，外形可以为正方形或者矩形。

端盖302可以通过各种方法连接在腔室304上。在一个示例的实施例中，端盖302可以胶合或者超声焊接在腔室302上。在另一个可选择的示例的实施例中，端盖302可以被紧压或者摩擦安装在腔室304上。在另一个可选择的示例的实施例中，端盖302可以通过使用一个钩形物和插销或者其它类型的夹装置与腔室304锁定。在任何情况下，端盖302可以连接在腔室304上，以至于沿着方向A移动的足够量的空气不会在端盖302和腔室304之间泄漏从而导致装置300的效率降低。

在一个可选择的实施例中(没有显示)，腔室304可以在它的入口处适当地成形从而实现一个嘴部的功能。在该实施例中，端盖302可以被忽略。

图5示出了根据本发明的一个示例的实施例的工作中的肺振动装置300的剖视图。在工作中，病人在方向A上把空气吹入第一端盖302中。当空气以方向A经过簧片402时，簧片402的自由端部402b上下振动，如箭头B所示。振动在腔室304中产生一个声冲击波。

一个在装置300中的声阻把病人肺连接到声冲击波上从而允许低频声冲击波的产生。声阻通过端盖302提供一个声冲击波反压并进入到病人肺中。在图4和图5所示的示例的实施例中，声阻包括提供在腔室304中的一个气团。在该示例的实施例中，腔室304的长度L和高度H₁包括一个足够的体积从而提供一个足够大的气团用来产生所需的声阻(以及反压)。

附加的或者可选择的，簧片402的尺寸或者柔量提供了声阻。例如，簧片402的尺寸或者柔量可以增大，直到用于振动簧片402的所需的空气量足够提供所需的声阻和反压到病人肺中。

图6示出了根据本发明的一个可选择的示例的实施例的肺振动装置600的剖视图。如图所示，装置600包括第一端盖302和腔室604。簧片402设置在腔室604中。腔室604具有一个角形状，从而一个第一部具有高度H₁，一个第二部具有比H₁大的高度H₂。因此，第一部的剖面面积比第二部的剖面面积小。在工作中，簧片402的自由端402b在腔室604的第二部中上下振动，因此，自由端402b具有附加的空间上下振动。并且自由端402b不会与腔室604相接触。角形状还增大了通过装置的气流。增大的气流具有多个好处。例如，增大的气流可以通过干燥形成在腔室中的凝结从而提供附加的空气降低腔室的雾化。此外，增大的容量可以增大装置的声阻。

图7示出了根据本发明的另一个可选择的示例的实施例的肺振动装置700的剖视图。如图所示，装置700包括一个端盖702和一个腔室704。装置700还包括设置在腔室704中的簧片402。端盖702和腔室704具有相应的渐细端部706a，706b。渐细端部可以在端盖702和腔室704之间提供改善的紧压安装。此外，渐细端部706a，706b可以当端盖702和腔室704被推到一起时阻止簧片402的固定端402a从腔室704中抽出。

图8示出了根据本发明的一个示例的实施例的肺振动装置的出口端视图。如图所示，腔室304包括四个单独的连接在一起的部件。部件可以通过胶合，超声焊接，带系(taping)，或者其它适合的方式连接在一起。可选择地，腔室304可以作为一个单个的部件模制(没有显示)。腔室304可以由塑料，木材，金属，或者其它合适的材料制成。

在一个示例的实施例中，腔室304的内表面包括一个基本上光滑的表面(没有显示)。在图8所示的可选择的示例的实施例中，腔室304的一个下部内表面802和一个上部内表面804包括一个或者多个凹槽806。凹槽806减少了腔室304的内表面802，806与簧片402相接触的表面面积。因此，任何集聚在腔室304的上部和下部内表面802，804上的凝结可以在收集在凹槽806中。簧片402的自由端402b与腔室304的一小部分表面面积相接触。因此，通过如图所示的在上部内表面804上的凹槽，凹槽可以为圆形来进一步降低与簧片402接触的表面面积。在一个可选择的示例的实施例中(没有显示)，凹槽可以提供一个与簧片402接触的最小表面积。因此，减小的表面积降低了簧片402在腔室304的内表面802，804上凝结的粘附力。

凹槽806同样具有其它的好处。例如，凹槽806可以提供一个空气路径，该路径用于提升簧片离开腔室的内表面。此外，在一个示例的实施例中，凹槽的表面可以是粗糙的(没有显示)。雾气在凹槽806的粗糙表面上比在与簧片402接触的光滑表面上更容易凝结。因此，与簧片402相接触的腔室表面上的雾气可以被降低。

本发明不限于图8中所示的凹槽806的形状。任何可以降低与簧片自由端402b相接触的腔室304的表面积的适当的形状在本发明的范围之内。例如，凹槽806包括一个半圆形，一个V形或者其它合适的形状。此外，凹槽806可以沿着腔室304的整个长度提供。可选择地，凹槽806可以仅仅沿着腔室304的一部分提供，或者沿着腔室304间断的部分提供。对于间断的部分，凹槽806可以更像是在腔室304的内表面上的单个的正方形，矩形，或者其它形状。

图9A，9B，9C，9D，9E和9F示出了提供在簧片902的自由端904上的配重的可选择的，示例的实施例。在图9A中，示出了一个簧片902。簧片902包括一个上面所述的簧片。一个配重可以提供在簧片的自由端上，如附图标记904所示。

图9B示出了根据本发明的一个示例的实施例的簧片配重906的侧视图。图9C为图9B中示出的簧片配重906的端视图。如图9B和9C所示，配重906包括一个连接在簧片902上的配重。在一个示例的实施例中，配重906包括设置在簧片902端部的舌片。

图9D示出了根据本发明的又一个示例的实施例的可选择的簧片配重908。如图所示，簧片配重908包围簧片902的端部。此外，簧片配重908具有一个逐渐变细的尖端908a。在一个示例的实施例中，尖端908a可以比簧片902的厚度更薄。在尖端908a上减小的厚度可以增大簧片902的效率从而降低簧片902可获得的频率。在一个示例的实施例中，簧片配重908的较薄的尖端可以通过一种具有所需厚度的舌片材料提供。可选择的，簧片配重908的自由端可以磨细，或者切口可以提供在簧片配重908的自由端上从而降低簧片配重908的端部的表面面积。在一个示例的实施例中，簧片配重可以包括具有厚度大约为0.5至1.5密耳的舌片。在一个示例的实施例中，舌片包括医药舌片。

图9E示出了根据本发明的又一个示例的实施例的簧片配重910。簧片配重910包括一个设置在簧片902端部的配重。并且在该示例的实施例中，簧片配重可以在簧片902的自由端简单地增加簧片902的厚度和配重。在一个示例的实施例中，簧片配重910包括一种与簧片902相同的材料。在另一个可选择的示例的实施例中，簧片配重910包括一种与簧片902不同的材料，例如舌片。在又一个示例的可选择的实施例中，簧片/配重组合的自由端可以如上所述逐渐变细或者切口。

图9F示出了根据本发明的又一个可选择的示例的实施例的簧片配重。簧片配重912包括簧片902的一个双层部。在该实施例中，簧片902的端部可以在它自己上重叠从而产生簧片配重912。在一个示例的实施例中，簧片/配重组合的自由端可以如上所述逐渐变细或者切口。

任何簧片/配重组合的端部的面积可以减小从而提高簧片902的效率。面积可以减小通过打磨使簧片配重的端部变薄。可选择地，面积可以通过在配重和簧片组合的自由端提供凹槽或孔减小。凹槽或孔去除了配重端部的表面面积，因此减小了面积。

在一个示例的实施例中，簧片配重可以包括一种第一材料，簧片可以包括一种第二材料。第一材料的声顺性可以大约在第二材料的声顺性的八分之一至二分之一的范围内。在另一个示例的实施例中，第一材料的声顺性可以为第二材料的声顺性的大约四分之一。不同的声顺性可以提高簧片的效率。

在一个示例的实施例中，簧片可以互换从而允许在簧片达到它的使用寿命后替换。因此，肺振动装置可以通过替换簧片重新构造。

在另一个示例的实施例中，簧片可以包括，单独一个或者带有一个配重，一个摩擦指示器在它的自由端上。指示器可以在簧片到达它的使用寿命以及不能提供适当的工作频率时指示用户。在一个实施例中，簧片包括一个当簧片超过使用寿命时振动的墨水指示器。

图10为根据本发明的另一个可选择的示例的实施例的肺振动装置1000的剖视图。如图所示，肺振动装置1000包括一个声阻塞1002。声阻塞1002包括一个HEPTA过滤器或者一个泡沫塑料塞。此外，装置1000包括附加的声阻。例如，装置1000包括一个由簧片402的一个尺寸产生的声阻，如前所述并参考图4。此外，或者可选择地，装置1000包括一个由提供在腔室304中的气团组成的声阻，如前所述并参考图4。

图11为根据本发明的又一个可选择的示例的实施例的肺振动装置1100的剖视图。如图所示，肺振动装置1100包括一个提供在腔室304上的第二端盖1102。第二端盖1102通过约束从腔室304来的空气流发挥一个声阻的功能。此外，第二端盖1102提供了一个把装置1100连接到一个呼吸器上的装置。在一个可选择的示例的实施例中，第二端盖1102提供一个把装置1100连接到呼吸器上但不是作为一个声阻的装置。当连接到一个呼吸器上时，呼吸器通过腔室304吸取空气驱动簧片402从而在病人肺中产生声冲击波。

图12为根据本发明一个示例的实施例的肺振动装置的一个示例的动力补充装置1200的模块图。如图所示，一个风扇1202可以推动空气以箭头A的方向经过导管1204。管1204包括一孔1006。肺振动装置的一个出口1208设置在孔1206的附近。在导管1204中以方向A移动的空气可以通过肺振动装置1208在方向B上抽吸空气。因此，通过肺振动装置1208在箭头B方向上抽吸空气，动力补充装置1200可以在肺振动装置1208中至少产生一部分真空。在一个示例的实施例中，装置1200可以在肺振动装置1208中产生大约1.5英寸的负水压。

对本领域的技术人员清楚的是，根据本发明的肺振动装置可以具有许多附图中没有图示的特征。例如，示例的实施例包括一个节约空间的设计，并具有一个可折叠的，绞接的，或者可收缩的腔室。另一个实施例包括一个由一种薄的可以折叠和一次性材料制成的装置。

肺振动装置用于实现许多功能。例如，装置可以用于导痰从而清洗肺或者提供一个诊断样本，改善肌肉(muscillary)，阻止肺塌陷(肺膨胀不全)，提高氧化作用，在运动前提高运动员的肺容量或者肺间隙，或者对烟吸入进行治疗。

声源和主体腔的有效连接来产生低频声音可以用于其它的申请。声阻可以进行调节从而提供建立在特殊应用上的适当的频率。此外，簧片可以被调节通过改变它的尺寸，形状，或者材料从而提供适当的频率。例如，其它的申请可以包括下述的内容：

冠动脉斑：一个应用为通过振动去除冠动脉斑。动力系统的采用可以通过内胸的振动去除冠动脉斑，这将是一个有用的临床应用。

瘘和耳朵：动力和无动力肺清洗系统的多种振动可以用于瘘的排出以及中耳的清洗。操作需要通过对声阻的调节实现对肺清洗系统的一个简单的频率调节。在瘘的排出以及中耳清洗的应用中，系统可以在大约15Hz至60Hz之间的一个范围内工作并具有一个大约为75dBa至100dBa的输出。系统还可以大约在40Hz和60Hz之间工作，以及大约在44Hz。

诊断：根据本发明的肺振动装置可以为肺疾病提供一个精密的诊断工具的基础，例如肺炎，COPD，哮喘，以及肺癌。诊断系统可以检测扩音器电机当前阶段的电压然后在不同的频率和压力和真空下驱动肺的动态柔量。肺柔量根据不同的分泌物负载变化并且显示了由于长期的肺组织的恶化导致地有弹性的变化。因此，结果与存在的情况相联系。早期的无症状结果也可以与后期的疾病状态相联系。

肠/结肠：另一个应用是有效地把一个病人的结肠连接到一个声源上从而清洗病人的肠或者结肠。该申请去除了肠的堵塞，这可以阻止该阻塞导致一个严重的感染。

虽然本发明具体的实施例在上面进行了详细的描述，该描述仅仅用于说明的目的。各种修改、以及与等效的步骤对应的、示例的实施例的公开内容、除上述的这些描述外，可以通过本领域的技术人员得出而不会偏离由附属的权利要求所限定的本发明的精神和范围，本发明的范围根据最广的解释从而包括这样的修改和等效的结构。

Claims (52)

1.一种用于使肺分泌物变稀的装置，包括：

一个腔室，该腔室包含一个当病人向所述腔室吹入空气时流过所述腔室的气团；

一个设置在所述腔室中的簧片，当所述簧片通过流经所述腔室的气团振动时，产生一个在12Hz至24Hz范围内的低频声音；以及

一个声阻，该声阻用于把所述腔室中的气团连接在病人肺腔中的气团上，从而产生一个包括实际气团的实际气腔，该实际气腔中的气团比所述腔室中的气团大，实际的气腔支持所述簧片产生低频声音，

其中低频声音振动实际气腔中的气团，从而振动病人的肺腔使肺的分泌物变稀。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括一个设置在所述腔室中的过滤器。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括一个设置在所述腔室中的泡沫塑料塞。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括一个所述腔室的限制空气从所述腔室流出的渐细端。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括一个设置在所述腔室的一个端部上限制空气从所述腔室流出的端盖。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括流经所述腔室的气团，以及

其中所述腔室包括一个体积，该体积足够容纳一个大到足以产生所述声阻的气团。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻包括所述簧片的一个尺寸，该尺寸形成对所述腔室中的气流的阻挡。

8.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置包括多个声阻，用于把所述腔室中的气团连接到病人肺中的气团上。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述多个声阻包括所述簧片的一个尺寸以及流经所述腔室的气团。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述低频声音包括一个在16Hz至20Hz范围内的频率。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述低频声音包括一个为18Hz的频率。

12.根据权利要求1所述的装置，还包括一个连接在所述腔室上的嘴部，其中病人通过所述嘴部把空气吹入所述腔室中。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述簧片通过连接在所述嘴部上从而被连接在所述腔室上，所述嘴部连接在所述腔室上。

14.根据权利要求12所述的装置，其中所述腔室的一个端部设置在所述嘴部中从而把所述嘴部连接在所述腔室上，以及

其中所述簧片，通过具有一个紧压在所述腔室和所述嘴部之间的所述簧片的端部，连接在所述腔室上。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述腔室和所述嘴部中的其中一个包括一个用于在所述腔室中定位所述簧片的定位通道。

16.根据权利要求1所述的装置，其中所述腔室包括一个具有第一截面面积的第一部分以及一个具有第二截面面积的第二部分，并且

其中所述第二截面面积比所述第一截面面积大。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述簧片包括一个自由端，并且

其中所述自由端在所述腔室的第二部分中振动。

18.根据权利要求1所述的装置，其中所述腔室包括一个其上具有一个凹槽的内表面，其中在所述簧片的振动过程中所述簧片间断地与所述腔室的内表面相接触。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述腔室包括一个顶部内表面和一个底部内表面，并且

其中所述凹槽设置在顶部和底部内表面的其中之一上。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述腔室包括设置在顶部和底部内表面中的至少一个上的多个凹槽。

21.根据权利要求1所述的装置，其中所述簧片包括一个自由端，并且

其中所述自由端包括一个截面面积，该截面面积比所述簧片的另一部分的截面面积小。

22.根据权利要求1所述的装置，其中所述簧片包括一个自由端，以及

其中所述装置还包括一个设置在所述簧片自由端上的配重。

23.根据权利要求22所述的装置，其中所述配重包括一个自由端，该自由端具有一个比所述簧片的一部分的截面面积小的截面面积。

24.根据权利要求22所述的装置，其中所述配重和所述簧片的一部分包括一个截面面积，该截面面积比所述配重和所述簧片的另一部分的截面面积小。

25.根据权利要求22所述的装置，其中所述配重包括一种第一材料，所述簧片包括一种第二材料，并且

其中第一材料的声顺性在第二材料的声顺性的八分之一至二分之一的范围内。

26.根据权利要求22所述的装置，其中所述配重包括一个所述簧片的重叠部。

27.根据权利要求22所述的装置，其中所述配重包括连接在所述簧片自由端上的舌片。

28.根据权利要求1所述的装置，还包括一个连接在所述腔室上的动力补充装置，用于在所述腔室中产生至少一部分真空。

29.根据权利要求28所述的装置，其中所述腔室包括一个出口，并且其中所述动力补充装置包括一个经过所述腔室出口的气流。

30.根据权利要求1所述的装置，其中所述腔室还包括一个第一端和一个第二端，并且

其中所述装置还包括一个连接在所述腔室第一端上的第一呼吸管，从而把所述装置连接在一个呼吸器上。

31.根据权利要求30所述的装置，还包括连接在所述腔室的第一端上的第一端盖，

其中所述第一呼吸管连接在所述第一端盖上。

32.根据权利要求1所述的装置，其中：

所述腔室具有一个适于接收从病人来的空气的端部；

所述簧片具有一个连接在所述腔室上的固定端以及一个设置在所述腔室中的自由端，所述簧片还包括一个设置在所述自由端上的配重，并且当气流流经所述腔室使簧片振动时，所述簧片产生一个在12Hz至24Hz范围内的低频声冲击波；以及

所述装置还包括至少一个所述声阻，所述声阻降低流经所述腔室的空气流速，并且把低频声冲击波连接到病人的肺腔上，从而振动病人的肺腔使肺分泌物变稀。

33.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻包括一个设置在所述腔室中的过滤器。

34.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻还包括一个设置在所述腔室中的泡沫塑料塞。

35.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻包括所述腔室的一个渐细端。

36.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻包括一个设置在所述腔室的一个端部上限制气流从所述腔室流出的端盖。

37.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻包括一个流经所述腔室的气团，以及

其中所述腔室包括一个足够的体积，该体积包含一个大到足以产生所述声阻的气团。

38.根据权利要求32所述的装置，其中所述声阻包括所述簧片的一个降低流经所述腔室的空气流速的尺寸。

39.根据权利要求32所述的装置，其中所述冲击波包括一个在16Hz至20Hz范围内的频率。

40.根据权利要求32所述的装置，还包括一个连接在所述腔室上的嘴部，

其中所述簧片，通过具有紧压在所述腔室和所述嘴部之间的所述固定端，连接在所述腔室上。

41.根据权利要求32所述的装置，还包括一个连接在所述腔室上的嘴部，

其中所述簧片通过连接到所述嘴部从而连接在所述腔室上，该嘴部连接在所述腔室上。

42.根据权利要求32所述的装置，其中所述簧片的所述固定端在所述腔室的第一部分上连接在所述腔室上，

其中所述簧片的所述自由端在所述腔室的一个第二部分中振动，以及

其中该第二部分包括一个比第一部分大的截面面积。

43.根据权利要求32所述的装置，其中所述腔室包括一个其上具有至少一个凹槽的内表面，其中在所述簧片振动的过程中所述簧片的所述自由端间断地与所述腔室的内表面相接触。

44.根据权利要求32所述的装置，其中所述配重包括一个自由端，并且

其中所述配重的自由端比所述簧片的厚度薄。

45.根据权利要求44所述的装置，其中所述配重包括一种第一材料，所述簧片包括一种第二材料，以及

其中第一材料的声顺性在第二材料的声顺性的八分之一至二分之一的范围内。

46.根据权利要求32所述的装置，还包括一个连接在所述腔室上的用于在所述腔室中产生至少一部分真空的动力补充装置。

47.一种用于降低人分泌物的粘度的装置，包括：

一个包含一个流经的气团的腔室；

一个设置在所述腔室中的簧片，当气团流经所述腔室使簧片振动时，所述簧片产生一个在15Hz至60Hz范围内的低频声冲击波；以及

一个声阻，该声阻用于把所述腔室中的气团连接在病人的一个体腔中的气团上，从而产生一个实际气腔，该气腔包含的实际气团比所述腔室中的气团大，

其中低频声冲击波使实际气腔中的气团振动，从而振动病人的体腔使容纳在体腔中的肺分泌物变稀。

48.根据权利要求47所述的装置，其中所述冲击波包括一个在16Hz至20Hz范围内的频率。

49.根据权利要求47所述的装置，其中所述冲击波包括一个为44Hz的频率。

50.根据权利要求47所述的装置，其中体腔包括一个窦腔。

51.根据权利要求1所述的装置，其中所述声阻通过降低流经所述腔室的气团流速，把所述腔室中的气团连接到病人肺中的气团上。

52.根据权利要求30所述的装置，其中所述装置还包括一个连接在所述腔室的第二端上的第二呼吸管，从而连接所述装置和病人。

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