用于振荡式呼气正压装置的压力指示器相关申请
本申请要求2014年2月7日提交的审查中的美国临时申请No.61/937,433的权益，该临
时申请的全部通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及用于呼吸治疗装置的压力指示器，并且具体地，涉及用于振荡式呼气
正压（“oscillating positive expiratory pressure，OPEP”）装置。
背景技术
人类每天可向上产生30毫升痰，痰是一类支气管分泌物。正常地，有效的咳嗽足以
松弛分泌物并将其从身体的呼吸道中清除。但是，对于患有更严重的支气管阻塞（诸如塌陷
的呼吸道）的人来说，单次咳嗽可能不足以清除阻塞。
OPEP疗法代表用于移除人体中的支气管分泌物的有效支气管卫生技术，并且是存
在支气管阻塞的患者（诸如患有慢性阻塞性肺病的患者）的治疗和持续护理的重要方面。相
信的是，OPEP疗法或吐气期间嘴部处的吐气压力的振荡有效地将振荡背压传送到肺部，由
此分开阻塞的呼吸道并松弛增加支气管阻塞的分泌物。
OPEP疗法是一种有吸引力的治疗形式，因为它可被容易地教给大多数患者，并且
这类患者可在整个住院期间以及在家中种承担施用OPEP疗法的责任。为此，已经开发出许
多便携式OPEP。
向这类装置的使用者提供在OPEP疗法期间实现的压力的视觉指示可辅助使用者
及他或她的临床医生在舒适或优选的压力范围内施用OPEP疗法，由此改进治疗结果并缩短
总治疗长度。本文公开与这种OPEP装置一起使用的便携式压力指示器。
发明内容
一种用于呼吸治疗装置的压力指示器包括：用于测量压力的仪器；导管，所述导管
被配置成将所述呼吸治疗装置内的压力传送到所述仪器；以及位于所述导管内的压力稳定
孔口。所述呼吸治疗装置可以是振荡式呼气正压装置。所述仪器可以是压力计。
在另一方面，所述仪器可具有与所述导管流体连通的通道。所述导管的部分可延
伸到通道中。压力稳定孔口可位于通道内。压力稳定孔口可被配置成阻尼从所述呼吸治疗
装置被传送到所述仪器的压力的振荡。
在另一方面，所述压力稳定孔口可具有在0.196mm2和1.767mm2之间的截面面积。所
述压力稳定孔口可具有在0.283mm2和0.636mm2之间的截面面积。沿所述导管的整个长度，所
述压力稳定孔口的截面面积可小于所述导管的截面面积。所述导管的部分可延伸到所述仪
器中，或者可形成所述仪器中的与所述导管流体连通的通道的部分。所述压力稳定孔口可
位于所述导管的延伸到所述仪器中的所述部分内，或者可形成所述仪器中的与所述导管流
体连通的通道的部分。压力稳定孔口可被配置成阻尼从所述呼吸治疗装置被传送到所述仪
器的压力的振荡。
在另一方面，所述仪器可包括用于在治疗期间或之后为所述呼吸治疗装置的使用
者提供视觉或听觉反馈的指示器。
在另一方面，所述压力指示器可永久地或可拆卸地连接到所述呼吸治疗装置的吹
口。所述压力指示器可在基本不阻塞从所述呼吸治疗装置的使用者到所述导管的入口的空
气流的位置连接到所述呼吸治疗装置。
在另一方面，所述压力计可包括活塞式计量器。替代性地，所述压力计可包括转盘
式计量器。
在另一方面，所述仪器可在使得所述呼吸治疗装置的使用者在治疗期间能够看到
所述指示器的位置永久地或可拆卸地连接到所述呼吸治疗装置。
在另一方面，一种在施用振荡式呼气正压疗法期间提供视觉反馈的方法包括：在
与振荡式呼气正压装置连接的导管的入口处接收吐出空气流；通过限制通过所述导管内的
所述压力稳定孔口的吐出空气流，阻尼所述导管中的吐出空气的压力的振荡；在所述导管
的出口处测量压力；以及提供在所述导管的出口处测量的压力的指示。
在另一方面，压力计在导管的出口处测量压力。压力计可包括与导管流体连通的
通道。导管的部分可延伸到通道中。压力稳定孔口可位于通道内。
在另一方面，所述压力稳定孔口可具有在0.196mm2和1.767mm2之间的截面面积。所
述压力稳定孔口可具有在0.283mm2和0.636mm2之间的截面面积。沿所述导管的整个长度，所
述压力稳定孔口的截面面积可小于所述导管的截面面积。所述导管的部分可延伸到压力计
中。所述压力稳定孔口可位于所述导管的延伸到压力计中的所述部分内。
在另一方面，所述指示可包括听觉或视觉反馈。
在另一方面，所述导管可连接到振荡式呼气正压装置的吹口。导管可在基本不阻
塞从所述振荡式呼气正压装置的使用者到所述导管的入口的空气流的位置连接到所述振
荡式呼气正压装置。
在另一方面，压力计可包括活塞式计量器。替代性地，压力计可包括转盘式计量
器。
导管可在使得所述振荡式呼气正压装置的使用者在治疗期间可看到所述压力计
的位置连接到振荡式呼气正压装置。
在另一方面，一种用于呼吸治疗装置的压力指示器包括：用于测量压力的仪器，所
述仪器包括腔、被配置成接收来自所述呼吸治疗装置的空气流的腔入口、以及与所述呼吸
治疗装置周围的大气流体连通的腔通气口。压力稳定孔口位于所述腔入口或所述腔通气口
中的至少一个内。所述压力稳定孔口的截面面积小于所述压力稳定孔口位于其中的所述入
口或通气口的截面面积。所述仪器是压力计。
在另一方面，所述压力指示器包括位于所述腔中的膜。所述膜被配置成划分所述
腔，从而阻挡从所述呼吸治疗装置流过所述腔入口的空气流穿过所述腔通气口。
在另一方面，所述腔通气口可包括多个开口。所述压力稳定孔口可包括位于所述
开口内的多个孔口。
在另一方面，所述压力稳定孔口可具有在0.196mm2和1.767mm2之间的截面面积。所
述压力稳定孔口可具有在0.283mm2和0.636mm2之间的截面面积。
附图说明
图1是OPEP装置的前视立体图；
图2是图1的OPEP装置的后视立体图；
图3是在图1中沿OPEP装置的线III截取的截面立体图，未示出OPEP装置的内部部件；
图4是图1的OPEP装置的分解图，示出OPEP装置的内部部件；
图5是在图1中沿OPEP装置的线III截取的截面立体图，示出OPEP装置的内部部件；
图6是在图1中沿OPEP装置的线VI截取的不同截面立体图，示出OPEP装置的内部部件；
图7是在图1中沿OPEP装置的线VII截取的不同截面立体图，示出OPEP装置的内部部件；
图8是操作性地连接到叶片的限制器构件的前视立体图；
图9是与图8所示的叶片操作性地连接的限制器构件的后视立体图；
图10是与图8所示的叶片操作性地连接的限制器构件的前视图；
图11是与图8所示的叶片操作性地连接的限制器构件的顶视图；
图12是被示出吐出空气流未在其中流过的可变喷嘴的前视立体图；
图13是被示出吐出空气流未在其中流过的图12的可变喷嘴的后视立体图；
图14是被示出有高流速吐出空气流在其中流过的图12的可变喷嘴的前视立体图；
图15A-C是图1的OPEP装置的顶视透视图，示出图1的OPEP装置的操作的示例性图示；
图16是被示出没有吐出空气流在其中流过的可变喷嘴的不同实施例的前视立体图；
图17是被示出没有吐出空气流在其中流过的图16的可变喷嘴的后视立体图；
图18是OPEP装置的第二实施例的前视立体图；
图19是图18的OPEP装置的后视立体图；
图20是图18的OPEP装置的分解图，示出了OPEP装置的内部部件；
图21是沿图18中OPEP装置的线I截取的截面图，示出了OPEP装置的内部部件；
图22是沿图18中OPEP装置的线II截取的截面图，示出了OPEP装置的内部部件；
图23是沿图18中OPEP装置的线III截取的截面图，示出了OPEP装置的内部部件；
图24是图18的OPEP装置的调节机构的前视立体图；
图25是图24的调节机构的后视立体图；
图26是与用于在图18的OPEP装置中使用的叶片操作性地连接的限制器构件的前视立
体图；
图27是与图26的限制器构件和叶片组装在一起的图24的调节机构的前视立体图；
图28是图18的OPEP装置内的图27的组件的局部截面图；
图29A-B是局部截面图，图示图18的OPEP装置内的图27的组件的设置；
图30是图18的OPEP装置的前视图，图示OPEP装置的可调节性方面；
图31是图18的OPEP装置内的图27的组件的局部截面图；
图32A-B是沿图18中OPEP装置的线III截取的局部截面图，图示OPEP装置的可能配置；
图33A-B是顶视透视图，图示图18的OPEP装置的可调节性；
图34A-B是图18的OPEP装置的顶视透视图，图示OPEP装置的可调节性；
图35是OPEP装置的另一实施例的前视立体图；
图36是图35的OPEP装置的后视立体图；
图37是图35的OPEP装置的底部的立体图；
图38是图35的OPEP装置的分解图；
图39是沿图35中的线I截取的截面图，未示出OPEP装置的内部部件；
图40是沿图35中的线I截取的截面图，示出了OPEP装置的内部部件；
图41是图35的OPEP装置的内盒的前视立体图；
图42是沿图41中的线I截取的内盒的截面图；
图43是图35的OPEP装置的叶片的立体图；
图44是图35的OPEP装置的限制器构件的前视立体图；
图45是图44的限制器构件的后视立体图；
图46是图44的限制器构件的前视图；
图47是图35的OPEP装置的调节机构的前视立体图；
图48是图47的调节机构的后视立体图；
图49是与图44-46的限制器构件和图43的叶片组装在一起的图47-48的调节机构的前
视立体图；
图50是图35的OPEP装置的可变喷嘴的前视立体图；
图51是图50的可变喷嘴的后视立体图；
图52是图35的OPEP装置的单向阀的前视立体图；
图53是用于OPEP装置的压力指示器的第一实施例的立体图；
图54是与图35的OPEP装置连接的图53的压力指示器的立体图；
图55A-B是图53的压力指示器的侧视和截面图；
图56A-E是图53的压力指示器的顶视和截面图；
图56F-G是图53的压力指示器的替代性实施例的各种侧视图、透视图和截面图；
图56H-56I提供将利用没有压力稳定孔口的图53的压力指示器观察到的压力振荡与具
有压力稳定孔口的图53的压力指示器相比较的图示；
图57是用于OPEP装置的压力指示器的第二实施例的立体图；
图58是与图35的OPEP装置连接的图57的压力指示器的立体图；
图59A-C是图57的压力指示器的侧视图、顶视图和截面图；
图59D-59E提供将利用没有压力稳定孔口的图57的压力指示器观察到的压力振荡与具
有压力稳定孔口的图57的压力指示器相比较的图示；
图60是与图35的OPEP装置连接的压力指示器的第三实施例的立体图；
图61是与图35的OPEP装置连接的图60的压力指示器的截面图；
图62是与图35的OPEP装置连接的压力指示器的第四实施例的侧视图；
图63A-B是图62的压力指示器的侧视和截面图；
图64A-B是配置有压力稳定孔口的压力计的图示；
图65A-B是配置有压力稳定孔口的另一压力计的图示；
图66-67是与可商购的OPEP装置连接的图53和57的压力指示器的立体图；
图68-69是与另一可商购的OPEP装置连接的图53和57的压力指示器的立体图；
图70-71是与另一可商购的OPEP装置连接的图53和57的压力指示器的立体图；
图72是压力指示器的替代性实施例的立体图，未示出压力计，其包括阻止非计划的设
置并将使用限制于经核准的呼吸治疗装置的特征；
图73是在非计划地设置在图35的OPEP装置上期间的图72的压力指示器的不同立体图，
其被示出具有压力计；
图74是在设置在经核准的呼吸治疗装置（在此情形中是图35的OPEP装置）上之后图72
的压力指示器的侧视图，其被示出具有压力计。
具体实施方式
OPEP疗法在操作条件内是有效的。例如，成年人可具有的吐气流速在10至60升每
分钟的范围内，并且可保持在8至18cmH2O范围内的静态吐气压力。在这些参数内，当吐气压
力的变化（即，振幅）在5至20cmH2O的范围内并以10至40Hz的频率振荡时，OPEP疗法被相信
是最有效的。相反，青少年可能具有低很多的吐气流速，并且可保持更低的静态吐气压力，
由此改变最有效的施用OPEP疗法的操作条件。同样，对于患有呼吸疾病的人，或相反，对于
健康的运动员，理想操作条件可不同于平均成年人的理想操作条件。如下所述，所公开的
OPEP装置的部件是可选择和/或可调节的，使得可确认并保持理想的操作条件（例如，振荡
压力的振幅和频率）。本文描述的各种实施例中的每个获得在上列期望范围内的频率和振
幅范围。本文描述的各种实施例中的每个也可被配置成实现落在上列范围外的频率和振
幅。
第一OPEP实施例
首先参照图1-4，示出了OPEP装置100的前视立体图、后视立体图、截面前视立体图及分
解图。为了阐明，图3中省略了OPEP装置100的内部部件。OPEP装置100总体包括壳体102、腔
入口104、第一腔出口106、第二腔出口108（在图2和7中最佳可见）以及与腔入口104流体连
通的吹口109。虽然在图1-4中示出吹口109与壳体102一体形成，但是可设想吹口109可以是
可移除的并且可被替换成为了保持理想操作条件所需要的不同尺寸或形状的吹口109。一
般地，壳体102和吹口109可由任何耐用材料构成，诸如聚合物。一种这样的材料是聚丙烯。
替代性地，可使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）。
替代性地，其他或额外的接口，诸如呼吸管或气体面罩（未示出），可流体连通地附
接到吹口109和/或与壳体102相连。例如，壳体102可包括与吹口109流体连通的具有单独的
单向吸气阀（未示出）的吸气端口（未示出），以允许OPEP装置100的使用者通过单向阀吸入
周围的空气并且通过腔入口104吐气，而不需要在吸气和吐气周期之间退出OPEP装置100的
吹口109。此外，任何数量的气雾剂递送装置可连接到OPEP装置100，例如，通过以上提及的
吸气端口，以便同时施用气雾剂和OPEP疗法。这样，吸气端口可包括，例如，能够容纳使用者
计划与OPEP装置100一起使用的特定气雾剂递送装置的吹口或出口的弹性体适配器或其他
柔性适配器。如在此使用的，用语气雾剂递送装置应该被理解成包括但不限于，例如，任何
喷雾器、软雾吸入器（soft mist inhaler）、压力定量吸入器(pressurized metered dose
inhaler，pMDI)、干粉吸入器（dry powder inhaler，DPI）、气压保持器（holding chamber）
和压力定量吸入器的组合或类似装置。合适的可商购气雾剂递送装置包括但不限于
AEROECLIPSE喷雾器、RESPIMAT软雾吸入器、LC Sprint喷雾器、AEROCHAMBER PLUS气压保持
器、MICRO MIST喷雾器、SIDESTREAM喷雾器、Inspiration Elite喷雾器、FLOVENT pMDI、
VENTOLIN pMDI、AZMACORT pMDI、BECLOVENT pMDI、QVAR pMDI和AEROBID PMDI、XOPENEX
pMDI、PROAIR pMDI、PROVENT pMDI、SYMBICORT pMDI、TURBOHALER DPI和DISKHALER DPI。在
美国专利申请No.4,566,452；No.5,012,803；No.5,012,804；No.5,312,046；No.5,497,944；
No.5,622,162；No.5,823,179；No.6,293,279；No.6,435,177；No.6,484,717；No.6,848,
443；No.7,360,537；No.7,568,480和No.7,905,228中可发现对合适的气雾剂递送装置的描
述，这些申请的全部通过引用合并于此。
在图1-4中，壳体102大体为盒形。但是，可使用任何形状的壳体102。此外，腔入口
104、第一腔出口106和第二腔出口108可具有任何形状或一系列形状，诸如多个（即，多于一
个）圆形通道或线性狭槽。更重要地，应该明白，腔入口104、第一腔出口106和第二腔出口
108的截面面积仅是影响上述理想操作条件的因素中的几个。
优选地，壳体102是可打开的，从而包含在其中的部件可根据保持理想操作条件的
需要周期性地接近、清洁、更换或重新配置。如此，图1-4示出壳体102包括前部部段101、中
间部段103和后部部段105。可以通过任何合适的手段，诸如扣合、压合等，将前部部段101、
中间部段103和后部部段105可拆卸地连接到彼此，从而在相关部段之间形成足以允许OPEP
装置100合适地施用OPEP疗法的密封。
如图3所示，由虚线指出的吐气流路径110被限定在第一腔出口106和第二腔出口
108中的至少一个与吹口109之间（在图7中最佳可见）。更具体地，吐气流路径110开始于吹
口109，穿过腔入口104，并进入第一腔114或入口腔。在第一腔114中，吐气流路径180度转
弯，穿过腔通道116，并进入第二腔118或出口腔。在第二腔118中，吐气流路径110可通过第
一腔出口106和第二腔出口108中的至少一个离开OPEP装置100。以此方式，吐气流路径110
被“折叠”在其自身上，即，它使纵向方向在第一腔出口106和第二腔出口108中的一个与腔
入口104之间方向相反。但是，本领域技术人员将明白，由虚线指出的吐气流路径110是示例
性的，并且被吐气到OPEP装置100中的空气在它从吹口109或腔入口104穿过第一腔出口106
或第二腔出口108时可沿任何数量的方向或路径流动。
图3还示出与壳体102相连的OPEP装置100的各种其他特征。例如，止动件122阻止
以下描述的限制器构件130（见图5）沿错误的方向打开；被成型为容纳限制器构件130的座
124围绕腔入口104形成；以及，上轴承126和下轴承128形成在壳体102内并且被配置成容纳
被可旋转地安装在其间的轴。一个或多个导引壁120位于第二腔118中，用以沿吐气流路径
110引导吐出的空气。
转向图5-7，示出OPEP装置100及其内部部件的各种截面立体图。OPEP装置100的内
部部件包括限制器构件130、叶片132和可选的可变喷嘴136。如图所示，限制器构件130和叶
片132凭借被可旋转地安装在上轴承126和下轴承128之间的轴134操作性地连接在一起，使
得限制器构件130和叶片132可一致地围绕轴134旋转。如以下更详细地描述的，可变喷嘴
136包括被配置成响应于从中通过的吐出空气流而尺寸增大的孔口138。
图4-6还图示了壳体102中第一腔114和第二腔118的分区。如前所述，腔入口104限
定第一腔114的入口。限制器构件130位于第一腔114中相对于座124围绕腔入口104，使得它
可在关闭位置和打开位置之间移动，在关闭位置，沿吐气流路径110通过腔入口104的吐出
空气流受到限制，在打开位置，通过腔入口104的吐出空气流受到更少的限制。同样，可选的
可变喷嘴136围绕腔通道116安装或位于腔通道116中，使得进入第一腔114的吐出空气流通
过可变喷嘴136的孔口138离开第一腔114。通过可变喷嘴136的孔口138离开第一腔114的吐
出空气进入第二腔，第二腔由壳体102内被叶片132和导引壁120占据的空间限定。根据叶片
132的位置，吐出的空气之后能够通过第一腔出口106和第二腔出口108中的至少一个离开
第二腔118。
图8-14更详细地示出OPEP装置100的内部部件。首先转向图8-9，前视立体图和后
视立体图示出通过轴134操作性地连接到叶片132的限制器构件130。这样，限制器构件130
和叶片132可围绕轴134旋转，使得限制器130的旋转引起叶片132的相应旋转，反之亦然。与
壳体102相同，限制器构件130和叶片132可由任何耐用材料制成构成，诸如聚合物。优选地，
它们由低收缩低摩擦的塑料构成。一种这样的材料是乙缩醛。
如图所示，限制器构件130、叶片132和轴134形成为单个部件。限制器构件130大体
为盘形，并且叶片132是平面的。限制器构件130包括沿轴向偏离轴134的大体圆形的面140
和被成型为与围绕腔入口104形成的座124接合的倾斜或斜切边缘142。以此方式，限制器构
件130适于围绕轴134所限定的旋转轴线相对于腔入口104移动，使得限制器构件130可在关
闭位置与座124接合，以基本上密封并限制吐出空气流通过腔入口104。但是，设想限制器构
件130和叶片132可形成为可由任何合适的装置连接的分离部件，使得它们仍可独立地被替
换成为了保持理想操作条件而选择的不同形状、尺寸或重量的限制器构件130和叶片132。
例如，限制器构件130和/或叶片132可包括一个或多个定轮廓的表面。替代性地，限制器构
件130可被配置成蝶形阀。
转向图10，示出了限制器构件130和叶片132的前视图。如前所述，限制器构件130
包括沿轴向偏离轴134的大体圆形面140。限制器构件130还包括被设计成用以促进限制器
构件130在关闭位置和打开位置之间的移动的第二偏离。更具体地，限制器构件130的面140
的中心144偏离由径向偏离和轴134或旋转轴线限定的平面。换言之，位于轴134的一侧的限
制器构件130的面140的表面积大于在轴134的另一侧的表面积。源自吐出的空气的腔入口
104处的压力产生作用在限制器130的面140上的力。由于限制器构件130的面140的中心144
如上所述地偏离，所得力差产生围绕轴134的扭矩。如以下进一步解释的，此扭矩促进限制
器构件130在关闭位置和打开位置之间的移动。
转向图11，示出了限制器构件130和叶片132的顶视图。如图所示，叶片132相对于
限制器130的面140成75°角地连接到轴134。优选地，所述角将保持在60°和80°之间，但设想
叶片132的角度可被选择性地调节，以保持理想的操作条件，如前所论述的。此外，优选地，
叶片132和限制器构件130被配置成，当OPEP装置100被组装完成时，当限制器构件130处于
关闭位置时，使得可变喷嘴136的中心线和叶片132之间的角在0°和25°之间。此外，无论配
置如何，限制器构件130和叶片132的组合的重心优选具有与轴134或旋转轴线对齐。在本发
明的全视图中，对于本领域技术人员来说显然的是，叶片132的角可受壳体102的尺寸或形
状限制，并且一般将小于叶片132和限制器构件130总旋转的一半。
转向图12和13，示出没有吐出空气流通过的可变喷嘴136的前视立体图和后视立
体图。一般地，可变喷嘴136包括顶和底壁146、侧壁148和形成在其间的V形狭缝150。如图所
示，可变喷嘴大体被成型为鸭嘴式阀。但是，应该明白也可以使用其他形状和尺寸的喷嘴或
阀。可变喷嘴136还可包括被配置成将可变喷嘴136安装在壳体102内在第一腔114和第二腔
118之间的唇部152。可变喷嘴136可由具有合适弹性的任何材料（诸如硅树脂）构成或模制
成，并且根据制造能力，优选具有在0.50和2.00毫米之间的壁厚和在0.25至1.0毫米之间或
更小的孔口宽度。
如前所述，可变喷嘴136在OPEP装置100的操作中是可选的。还应该明白，OPEP装置
100可替代性地省略腔通道116和可变喷嘴136，并因此包括单个腔实施例。虽然在没有可变
喷嘴136的情况下也起作用，但在OPEP装置100与可变喷嘴136一起操作时，可改进OPEP装置
100在更宽的吐气流速范围内的性能。腔通道116（当在没有可变喷嘴136的情况下被使用
时）或可变喷嘴136的孔口138（当包括可变喷嘴136时）用于产生具有增大的速度的吐出空
气喷射流。如以下更详细地解释的，进入第二腔118的吐出空气的增大的速度引起由吐出空
气向叶片132施加的力成比例地增大，并且继而引起围绕轴134的扭矩增大，这些都影响理
想操作条件。
在没有可变喷嘴136的情况下，第一腔114和第二腔118之间的孔口根据腔通道116
的尺寸、形状和截面面积而被固定，这些均可通过任何合适的手段选择性地调节，诸如通过
更换壳体的中间部段103或后部部段105。在另一方面，当OPEP装置100中包括可变喷嘴136
时，第一腔114和第二腔118之间的孔口由可变喷嘴136的孔口138的尺寸、形状和截面面积
限定，这些可根据吐出空气的流速和/或第一腔114中的压力改变。
转向图14，示出了吐出空气在其中流过的可变喷嘴136的前视立体图。图14所示的
可变喷嘴136的一个方面在于，当孔口138响应于在其中流过的吐出空气而打开时，孔口138
的截面形状保持大体矩形形状，这在施用OPEP疗法期间引起通过可变喷嘴136从第一腔114
（见图3和5）到第二腔118的较低的压力降低。通过形成在顶和底壁146和侧壁148之间的V形
狭缝150实现在增加的流速中可变喷嘴136的孔口138的大体一致的矩形形状，狭缝150用于
允许侧壁148不受限制地挠曲。优选地，V形狭缝150尽可能薄，以最小化在其中通过的吐出
空气泄漏。例如，V形狭缝150可为近似0.25毫米宽，但根据制造能力，可在0.10和0.50毫米
之间变化。通过V形狭缝150泄漏的吐出空气最终沿吐气流路径由从壳体102突起的第二腔
118中的导引壁120引导。
应该明白，许多因素都对可变喷嘴136对OPEP装置100的性能的影响有贡献，包括
可变喷嘴136的几何形状和材料。仅举例来说，为了获得在15升每分钟的吐气流速下在10至
13Hz之间的目标振荡压力频率，在一个实施例中，可采用1.0乘20.0毫米的通道或孔口。但
是，当吐气流速增大时，该实施例中的振荡压力的频率也增大，但与目标频率相比增大的速
率过快。为了获得在45升每分钟的吐气流速下在18至20Hz之间的目标振荡压力频率，同一
实施例可采用3.0乘20.0毫米的通道或孔口。这种关系证明了期望通道或孔口的截面面积
在吐气流速增大时扩大，以便限制跨过可变喷嘴136的压力降低。
转向图15A-C，OPEP装置100的顶部透视图示出了OPEP装置100的操作的示例性图
示。具体地，图15A示出限制器构件130处于初始或关闭位置，在该位置，通过腔入口104的吐
出空气流受到限制，并且叶片132处于第一位置，朝向第一腔出口106引导吐出空气流。图
15B示出限制器构件130处于部分打开位置，在该位置，通过腔入口104的吐出空气流受到更
少的限制，并且叶片132与离开可变喷嘴136的吐出空气喷射流直接对齐。图15C示出限制器
构件130处于打开位置，在该位置，通过腔入口104的吐出空气流受到甚至更少的限制，并且
叶片132处于第二位置，朝向第二腔出口108引导吐出空气流。应该明白，以下描述的循环仅
是OPEP装置100的操作的示例，并且许多因素可以以致使与所描述的循环有偏差的方式影
响OPEP装置100的操作。但是，在OPEP装置100操作期间，限制器构件130和叶片132将大体在
图15A和15C所示的位置之间往复运动。
在施用OPEP疗法期间，限制器构件130和叶片132最初可位于如图15A所示的位置。
在此位置，限制器构件130处于关闭位置，在该位置，沿吐气路径通过腔入口104的吐出空气
流显著受到限制。这样，当使用者向吹口108吐气时，腔入口104处的吐气压力开始增加。随
着腔入口104处的吐气压力增加，作用在限制器构件130的面140上的相应力增大。如前所解
释的，由于面140的中心144偏离由径向偏离和轴134限定的平面，因此所得净力产生围绕轴
的负扭矩或打开扭矩。继而，打开扭矩偏置限制器构件130以旋转打开，让吐出空气进入第
一腔114，并且将叶片132偏置成远离其第一位置。当限制器构件130打开并且让吐出空气进
入第一腔114时，腔入口104处的压力开始降低，作用在限制器构件的面140上的力开始降
低，并且偏置打开限制器构件130的扭矩开始降低。
当吐出空气通过腔入口104继续进入第一腔114时，它沿吐气流路径110被壳体102
引导，直到它到达位于第一腔114和第二腔118之间的腔通道116。如果OPEP装置100在没有
可变喷嘴136的情况下操作，由于截面面积减小，吐出空气加速通过腔通道116，以形成吐出
空气喷射流。同样，如果OPEP装置100在具有可变喷嘴136的情况下操作，则吐出空气加速通
过可变喷嘴136的孔口138，其中，通过孔口138的压力引起可变喷嘴136的侧壁148向外挠
曲，由此增大孔口138的尺寸以及所引起的在其中通过的吐出空气流。就一些吐出空气从可
变喷嘴136的V形狭缝150泄漏来说，其被朝向吐出空气喷射流并沿吐气流路径被突出到壳
体102中的导引壁120引导返回。
然后，当吐出空气通过可变喷嘴136和/或腔通道116离开第一腔114并进入第二腔
118时，它被叶片132朝向壳体102的前部部段101引导，其中，它在通过打开的第一腔出口
106离开OPEP装置100之前被迫使逆转方向。由于朝向壳体102的前部部段101的吐出空气的
方向发生改变，因此压力在第二腔118中靠近壳体102的前部部段101处积累，由此在相邻叶
片132上引起力，并且产生围绕轴134的额外的负扭矩或打开扭矩。由作用在限制器构件130
的面140和叶片132上的力而围绕轴134产生的结合的打开扭矩致使限制器构件130和叶片
132围绕轴134从图15A所示的位置朝向图15B所示的位置旋转。
当限制器构件130和叶片132旋转到图15B所示的位置时，叶片132跨过离开可变喷
嘴136或腔通道116的吐出空气喷射流。最初，离开可变喷嘴136或腔通道116的吐出空气喷
射流在叶片132上提供力，该力与叶片132、轴134和限制器构件130的动量一起将叶片132和
限制器构件130推进到图15C所示的位置。但是，在图15B所示的位置周围，来自于离开可变
喷嘴136的吐出空气作用在叶片132上的力还将负扭矩或打开扭矩切换至正扭矩或关闭扭
矩。更具体地，当吐出空气通过可变喷嘴136离开第一腔114并进入第二腔118时，它被叶片
132朝向壳体102的前部部段101引导，在该处，它在通过打开的第二腔出口108离开OPEP装
置100之前被迫使逆转方向。由于朝向壳体102的前部部段101的吐出空气的方向发生改变，
因此压力在第二腔118中靠近壳体102的前部部段101处积累，由此在相邻叶片132上引起
力，并且产生围绕轴134的正扭矩或关闭扭矩。随着叶片132和限制器构件130继续移动更加
靠近图15C所示的位置，压力在第二腔118中靠近壳体102的前部部段101处积累，并且继而，
随着沿吐气流路径110流动并流过腔入口104的吐出空气受到甚至更少的限制，围绕轴134
的正扭矩或关闭扭矩继续增大。同时，虽然来自于作用在限制器构件130上的力的围绕轴
134的扭矩在图15B所示的位置周围也从负扭矩或打开扭矩切换至正扭矩或关闭扭矩，但是
当限制器构件130和叶片132从图15B所示的位置旋转至图15C所示的位置时，该扭矩大小实
质上可忽略。
在达到图15C所示的位置之后，并且由于增大的围绕轴134的正扭矩或关闭扭矩，
叶片132和限制器构件130逆转方向并开始朝向图15B所示的位置旋转返回。当叶片132和限
制器构件130接近图15B所示的位置并且通过腔入口104的吐气流受到的限制增加时，围绕
轴134的正扭矩或关闭扭矩开始减小。当限制器构件130和叶片132旋转到图15B所示的位置
130时，叶片132跨过离开可变喷嘴136或腔通道116的吐出空气喷射流，由此在叶片132上产
生力，该力与叶片132、轴134和限制器构件130的动量一起将叶片132和限制器构件130推进
返回到图15A所示的位置。在限制器构件130和叶片132返回到图15A所示的位置之后，通过
腔入口104的吐出空气流受到限制，并且上述循环重复其自身。
应该明白，在单个吐气周期期间，上述循环将重复许多次。因此通过在关闭位置和
打开位置之间重复移动限制器构件130，其中通过腔入口104的吐出空气流在关闭位置受到
限制，通过腔入口104的吐出空气流在打开位置受到更少限制，振荡背压被传送到OPEP装置
100的使用者，并且OPEP疗法被施用。
现在转向图16-17，示出了可变喷嘴136的替代性实施例。可变喷嘴236可用于OPEP
装置100中，作为上述可变喷嘴136的替代。如图16-17所示，可变喷嘴236包括孔口238、顶和
底壁246、侧壁248和唇部252，唇部被配置成以与可变喷嘴136相同的方式将可变喷嘴236安
装在OPEP装置100的壳体中第一腔114和第二腔118之间。与图12-13所示的可变喷嘴136类
似，可变喷嘴236可由具有合适弹性的任何材料（诸如硅树脂）构成或模制成。
在施用OPEP疗法期间，当可变喷嘴236的孔口238响应于在其中流过的吐出空气而
打开时，孔口238的截面形状保持大体矩形形状，这引起通过可变喷嘴236从第一腔114到第
二腔118的较低的压力降低。通过形成在顶和底壁246中的薄褶皱壁实现在增加的流速期间
可变喷嘴236的孔口238的大体一致的矩形形状，这容许侧壁248更容易地更少阻力地挠曲。
本实施例的另一个优点是当吐出空气流过可变喷嘴236的孔口238时，顶和底壁246不存在
泄漏，诸如例如通过图12-13所示的可变喷嘴136的V形狭缝150的泄漏。
本领域技术人员还将明白，在一些应用中，可能只期望呼气正压（不存在振荡），在
此情形中，OPEP装置100可在没有限制器构件130但替代地具有固定的孔口或可手动调节的
孔口的情况下操作。呼气正压实施例还可包括可变喷嘴136或可变喷嘴236，以便保持处于
期望范围内的相对一致的背压。
第二OPEP实施例
现在转向图18-19，示出了OPEP装置200的第二实施例的前视立体图和后视立体图。
OPEP装置200的配置和操作类似于OPEP装置100的配置和操作。但是，如图20-24最佳示出
的，OPEP装置200还包括调节机构253，该调节机构253适于改变腔入口204相对于壳体202和
限制器构件230的相对位置，限制器构件230继而改变与其操作性地连接的叶片232的旋转
范围。如以下解释的，使用者因此能够方便地调节OPEP装置200所施用的OPEP疗法的频率和
振幅，而不需打开壳体202和拆解OPEP装置200的部件。
OPEP装置200大体包括壳体202、腔入口204、第一腔出口206（在图23和32中最佳可
见）、第二腔出口208（在图23和32中最佳可见）和与腔入口204流体连通的吹口209。与OPEP
装置100一样，壳体202的前部部段201、中间部段203和后部部段205是可分离的，从而可根
据保持理想操作条件的需要周期性地接近、清洁、更换或重新配置包含在其中的部件。OPEP
装置还包括可调节的转盘254，如下所述。
如以上联系OPEP装置100论述的，OPEP装置200可适于与其他或额外的接口一起使
用，诸如气雾剂递送装置。对此，OPEP装置200装配有与吹口209和腔入口204流体连通的吸
气端口211（在图19、21和23中最佳可见）。如上所示，吸气端口可包括单独的单向阀（未示
出），以允许OPEP装置200的使用者通过单向阀吸入周围的空气并且通过腔入口204吐气，而
不需要在吸气和吐气周期之间退出OPEP装置200的吹口209。此外，前述气雾剂递送装置可
连接到吸气端口211，以便同时施用气雾剂和OPEP疗法。
图20示出OPEP装置200的分解图。除了上述壳体的部件之外，OPEP装置200包括通
过销231操作性地连接到叶片232的限制器构件230、调节机构253和可变喷嘴236。如图21的
截面图所示，当OPEP装置200处于使用中时，可变喷嘴236位于壳体202的中间部段203和后
部部段205之间，并且调节机构253、限制器构件230和叶片232形成组件。
转向图21-23，示出了OPEP装置200的各种截面立体图。与OPEP装置100一样，由虚
线指出的吐气流路径210被限定在第一腔出口206和第二腔出口208中的至少一个和吹口
209之间（在图23和32中最佳可见）。由于附接到吸气端口211上的单向阀（未示出）和/或气
雾剂递送装置（未示出），吐气流路径210开始于吹口209处并朝向腔入口204被引导，其在操
作时可以被或可以不被限制器构件230阻挡。在穿过腔入口204之后，吐气流路径210进入第
一腔214并转弯180°朝向可变喷嘴236。在穿过可变喷嘴236的孔口238之后，吐气流路径210
进入第二腔218。在第二腔218中，吐气流路径210可通过第一腔出口206或第二腔出口208中
的至少一个离开OPEP装置200。本领域技术人员将明白，由虚线指出的吐气流路径210是示
例性的，并且吐气到OPEP装置200中的空气在它从吹口209或腔入口204行进到第一腔出口
206或第二腔出口208中可沿任何数量的方向或路径流动。
参照图24-25，示出OPEP装置200的调节机构253的前视和后视立体图。一般地，调
节机构253包括调节转盘254、轴255和框架256。突起258位于调节转盘的背面260上，并且适
于限制使用者对调节机构253的选择性旋转，如以下进一步描述的。轴255包括键部分262，
键部分262适于配合在形成在壳体200中的上轴承226和下轴承228内（见图21和28-29）。轴
还包括轴向孔眼264，轴向孔眼被配置成接收将限制器构件230和叶片232操作性地连接在
一起的销231。如图所示，框架256是球形的，并且如下解释的，被配置成相对于壳体202旋
转，同时在壳体202和框架256之间形成足以允许施用OPEP疗法的密封。框架256包括由座
224限定的适于容纳限制器构件230的圆形开口。在使用时，圆形开口用作腔入口204。框架
256还包括用于阻止限制器构件230沿错误的方向打开的止动件222。
转向图26，示出了限制器构件230和叶片232的前视立体图。限制器构件230和叶片
232的设计、材料和配置可与上述关于OPEP装置100的描述相同。但是，OPEP装置200中的限
制器构件230和叶片232通过销231操作性地连接，该销231适于插入通过调节机构253的轴
255的轴向孔眼264中。销231可例如由不锈钢构成。以此方式，限制器构件230的旋转引起叶
片232的相应旋转，反之亦然。
转向图27，示出了与限制器构件230和叶片232组装在一起的调节机构253的前视
立体图。在此配置中，可以看到，限制器构件230被放置成，使得它可相对于框架256和座224
在关闭位置（如图所示）和打开位置（未示出）之间旋转，在关闭位置，沿吐气流路径210通过
腔入口204的吐出空气流受到限制，在打开位置，通过腔入口204的吐出空气流受到较少的
限制。如前提及的，叶片232通过延伸通过轴255的销231操作性地连接到限制器构件230，并
且适于与限制器构件230一致地移动。还可以看到，限制器构件230和叶片232由调节机构
253支撑，调节机构自身可在OPEP装置200的壳体202内旋转，如下解释的。
图28和29A-B是局部截面图，图示了被安装在OPEP装置200的壳体202内的调节机
构253。如图28所示，调节机构253以及限制器构件230和叶片232围绕上轴承226和下轴承
228被可旋转地安装在壳体200内，使得使用者能够利用调节转盘254旋转调节机构253。图
29A-29B还图示了将调节机构253安装和锁定在壳体202的下轴承208内的过程。更具体地，
轴255的键部分262与形成在壳体202中的旋转锁166对齐并插入其中，如图29A所示。一旦轴
255的键部分262被插入旋转锁266中，轴255就旋转90°至锁定位置，但仍可自由旋转。调节
机构253以相同方式被安装和锁定在上轴承226内。
一旦壳体200和OPEP装置200的内部部件被组装起来，就限制轴255的旋转，以使它
保持处于旋转锁166中的锁定位置内。如图30的OPEP装置200的前视图所示，两个止动件
268、288位于壳体202上，使得它们在使用者将调节转盘254旋转到预定位置时，与形成在调
节转盘254的背面260上的突起258接合。为了图示目的，图30示出的OPEP装置200不具有从
壳体202延伸通过开口269的调节转盘254或调节机构253。以此方式，可合适地限制调节转
盘254、调节机构253和轴255的键部分262的旋转。
转向图31，示出了被安装在壳体200内的调节机构253的局部截面图。如前提及的，
调节机构253的框架256是球形的，并且被配置成相对于壳体202旋转，并在壳体202和框架
256之间形成足以允许施用OPEP疗法的密封。如图31所示，从壳体202延伸的柔性圆柱体271
完全包围框架256的部分，以形成密封边缘270。与壳体202和限制器构件230相同，柔性圆柱
体271和框架256可由低收缩低摩擦的塑料构成。一种这样的材料是乙缩醛。以此方式，密封
边缘270全360°地接触框架256并形成贯穿调节构件253的可允许的旋转的密封。
现在将参照图32A-B、33A-B和34A-B描述OPEP装置200的选择性调节。图32A-B是
OPEP装置200的局部截面图；图33A-B是OPEP装置200的可调节性的图示；以及图34A-B是
OPEP装置200的顶视透视图。如前关于OPEP装置100提及的，叶片232和限制器构件230优选
被配置成，使得当OPEP装置200被组装完成时，当限制器构件230处于关闭位置时，可变喷嘴
236的中心线和叶片232之间的角度在10°和25°之间。但是，应该明白，OPEP装置200的可调
节性不受限于本文描述的参数，并且任何数量的配置可被选择用于在理想操作条件内施用
OPEP疗法。
图32A示出叶片232与可变喷嘴236的中心线成10°角，而32B示出叶片232与可变喷
嘴236的中心线成25°角。图33A图示框架256相对于可变喷嘴236的必要位置（由虚线示出），
使得当限制器构件230处于关闭位置时可变喷嘴236的中心线和叶片232之间的角度为10°。
在另一方面，图33B图示框架256相对于可变喷嘴236的必要位置（由虚线示出），使得当限制
器构件230处于关闭位置时可变喷嘴236的中心线和叶片232之间的角度为25°。
参照图34A-B，示出了OPEP装置200的侧视透视图。图34A所示的配置对应于图32A
和33A所示的图示，其中，当限制器构件230处于关闭位置时可变喷嘴236的中心线和叶片
232之间的角度为10°。在另一方面，图34B对应于图32B和33B所示的图示，其中，当限制器构
件230处于关闭位置时可变喷嘴236的中心线和叶片232之间的角度为25°。换言之，从图34A
所示的位置到图34B所示的位置，调节构件253的框架256已被逆时针旋转15°，由此也增加
了叶片232的可允许的旋转。
以此方式，使用者能够旋转调节转盘254，以选择性地调节腔入口204相对于限制
器构件230和壳体202的方向。例如，使用者可通过朝向图34A所示的位置旋转调节转盘254，
并因而旋转框架256，来增加OPEP装置200所施用的OPEP疗法的频率和振幅。替代性地，使用
者可通过朝向图34B所示的位置旋转调节转盘254，并因而旋转框架256，来减小OPEP装置
200所施用的OPEP疗法的频率和振幅。此外，如例如图18和30所示的，可提供标记，以帮助使
用者设定OPEP装置200的合适配置。
对于根据OPEP装置200的OPEP装置来说，也可实现与以下参照OPEP装置800描述的
那些类似的操作条件。
第三OPEP实施例
转向图35-37，示出了OPEP装置300的另一个实施例。OPEP装置300在可选择性地调节方
面类似于OPEP装置200。如图35、37、40和49最佳可见的，与OPEP装置300类似，OPEP装置300
包括调节机构353，该调节机构353适于改变腔入口304相对于壳体302和限制器构件330的
相对位置，限制器构件330继而改变与其操作性地连接的叶片332的旋转范围。如前关于
OPEP装置200解释的，使用者因此能够方便地调节OPEP装置300所施用的OPEP疗法的频率和
振幅，而不需要打开壳体302并拆解OPEP装置300的部件。利用OPEP装置300的OPEP疗法的施
用在其他方面与以上关于OPEP装置100描述的相同。
OPEP装置300包括具有前部部段301、后部部段305和内盒303的壳体302。与前述
OPEP装置一样，前部部段301、后部部段305和内盒303是可分离的，从而可根据保持理想操
作条件的需要周期性地接近、清洁、更换或重新配置包含在其中的部件。例如，如图35-37所
示，壳体302的前部部段301和后部部段305经由扣合接合可移除地连接在一起。
图38的分解图进一步图示OPEP装置300的部件。一般地，除了前部部段301、后部部
段305和内盒303之外，OPEP装置300还包括吹口309、吸气端口311、位于吹口309和吸气端口
311之间的单向阀384、调节机构353、限制器构件330、叶片332和可变喷嘴336。
如在图39-40中可见的，内盒303被配置成配合在壳体302内在前部部段301和后部
部段305之间，并且部分地限定第一腔314和第二腔318。在图41-42所示的立体图和截面图
中更详细地示出了内盒303。第一腔出口306和第二腔出口308形成在内盒303内。内盒303的
一端385适于接收可变喷嘴336，并保持可变喷嘴336处于后部部段305和内盒303之间。用于
支撑调节机构353的上轴承326和下轴承328至少部分地形成在内盒303内。与以上关于OPEP
装置200描述的柔性圆柱体271和密封边缘270类似，内盒303也包括具有密封边缘370的柔
性圆柱体371，用于围绕调节机构353的框架356接合。
在图43所示的立体图中更详细地示出了叶片332。轴334从叶片332延伸，并且形成
有键以在限制器构件330的孔眼365内接合相应的键部分。以此方式，轴334将叶片332和限
制器构件330操作性地连接在一起，使得叶片332和限制器构件330一致地旋转。
在图44-45所示的立体图中更详细地示出了限制器构件330。限制器构件330包括
用于接收从叶片332延伸的轴334的键孔眼365，并且还包括止动件322。该止动件322限制所
示限制器构件330相对于调节机构353的座324的可允许的旋转。如图46的前视图所示，与限
制器构件330类似，限制器构件330还包括被设计成促进限制器构件330在关闭位置和打开
位置之间的移动的偏离。更具体地，位于孔眼365的用于接收轴334的一侧上的限制器构件
330的面340的表面积大于位于孔眼365的另一侧上的表面积。如以上关于限制器构件130描
述的，此偏离在吐气周期期间产生围绕轴334的打开扭矩。
图47和48的前视和后视立体图更详细地示出了调节机构353。一般地，调节机构包
括框架356，框架356适于与形成在内盒303上的柔性圆柱体的密封边缘370接合。框架356中
的圆形开口形成被成型为用以容纳限制器构件330的座324。在本实施例中，座324还限定腔
入口304。调节机构353还包括被配置成从框架356延伸到超过壳体302的位置处的臂354，以
便允许使用者在OPEP装置300被组装完成时，选择性地调节所述调节机构353的方向，并且
因而调节腔入口304的方向。调节机构353还包括用于接收轴334的上轴承385和下轴承386。
图49的立体图示出了叶片332、调节机构353和限制器构件330的组件。如前所解释
的，叶片332和限制器构件330通过轴334操作性地连接在一起，使得叶片332的旋转引起限
制器构件330的旋转，反之亦然。相反，调节机构353，以及由此限定腔入口304的座，被配置
成相对于叶片332和限制器构件330围绕轴334旋转。以此方式，使用者能够旋转臂354，以相
对于限制器构件330和壳体302选择性地调节腔入口304的方向。例如，使用者可通过沿顺时
针方向旋转臂354并因而旋转框架356来增加OPEP装置800所施用的OPEP治疗的频率和振
幅。替代性地，使用者可通过沿逆时针方向旋转调节臂354并因而旋转框架356来减小OPEP
装置300所施用的OPEP治疗的频率和振幅。此外，如图35和37中的例子所示，可在壳体302上
提供标记，以帮助使用者设定OPEP装置300的合适配置。
图50和51的前视和后视立体图更详细地示出了可变喷嘴336。OPEP装置300中的可
变喷嘴336类似于以上关于OPEP装置200描述的可变喷嘴236，只是可变喷嘴336还包括基板
387，基板387被配置成配合在内盒303的一个端部385（见图41-42）内并且保持可变喷嘴336
处于后部部段305和内盒303之间。与可变喷嘴236类似，可变喷嘴336和基板387可由硅树脂
制成。
图52的前视立体图更详细地示出了单向阀384。一般地，单向阀384包括适于安装
在壳体302的前部部段301中的柱388和适于响应于阀瓣389上的力或压力而相对于柱388弯
曲或枢转的阀瓣389。本领域技术人员将明白，在本实施例和本文描述的其他实施例中可使
用其他单向阀而不会违背本发明的教导。如在图39-40中可见的，单向阀384可位于壳体302
中在吹口309和吸气端口311之间。
如以上关于OPEP装置100论述的，OPEP装置300可适于与气体或额外的接口一起使
用，诸如气雾剂递送装置。就此，OPEP装置300装配有与吹口309流体连通的吸气端口311（在
图35-36和38-40中最佳可见）。如上所示，吸气端口可包括单独的单向阀384（在图39-40和
52中最佳可见），其被配置成允许OPEP装置300的使用者通过单向阀384吸入周围的空气并
且通过腔入口304吐气，而不需要在吸气和吐气周期之间退出OPEP装置300的吹口309。此
外，前述可商购的气雾剂递送装置可连接到吸气端口311，以便同时施用气雾剂（在吸气时）
和OPEP疗法（在吐气时）。
图39-40的截面图进一步图示上述OPEP装置300及部件。为了图示目的，示出的图
39的截面图没有OPEP装置300的全部内部部件。
前部部段301、后部部段305和内盒303被组装以形成第一腔314和第二腔318。与
OPEP装置100类似，由虚线指出的吐气流路径310被限定在第一腔出口306（在图39-40和42
中最佳可见）和第二腔出口308（在图41中最佳可见）中的一个与吹口309之间，两个腔出口
都形成在内盒303内。由于吸气端口311和单向阀348，吐气流路径310开始于吹口309并朝向
腔入口304被引导，其在操作时可以被或可以不被限制器构件330阻挡。在穿过腔入口304之
后，吐气流路径310进入第一腔314并且转弯180°朝向可变喷嘴336。在穿过可变喷嘴336的
孔口338之后，吐气流路径310进入第二腔318。在第二腔318中，吐气流路径310可通过第一
腔出口306或第二腔出口308中的至少一个离开第二腔318，并最终离开壳体302。本领域技
术人员将明白，由虚线指出的吐气流路径310是示例性的，并且被吐气到OPEP装置300中的
空气在其从吹口309或腔入口304行进到第一腔出口306或第二腔出口308时可沿任何数量
的方向或路径流动。如前指出的，利用OPEP装置300进行的OPEP疗法的施用在其他方面与以
上关于OPEP装置100描述的相同。
仅举例来说，通过根据OPEP装置300的OPEP装置可实现以下操作条件或性能特征，
其中，调节转盘354设定用于增大的频率和振幅：
流速（lpm）
10
30
频率（Hz）
7
20
上部压力（cm H2O）
13
30
下部压力（cm H2O）
1.5
9
振幅（cm H2O）
11.5
21
在调节转盘354被设定用于减小的频率和振幅的情况下，频率和振幅可减小，例如，近
似20%。可通过改变元件的特定配置或尺寸来实现其他频率和振幅目标，例如，增加叶片332
的长度引起更慢的频率，而减小孔口338的尺寸引起更高的频率。以上例子仅是根据上述实
施例的OPEP装置的一组可行的操作条件。
用于OPEP装置的压力指示器
医药工业缺少用于OPEP装置的价格低廉、符合人体工程学、小型、便携的压力指示器方
案。例如，大多数可商购压力计是可通过管子连接的大型静止装置，这使它们笨重且不美
观。此外，大多数可商购压力计是计划可重复使用的，这会导致传播传染性疾病的风险。此
外，现有的压力计未被设计成或计划用以读取和提供振荡压力的视觉反馈，诸如在施用
OPEP疗法期间在OPEP装置中产生的那些。这类压力计与OPEP一起使用会导致压力输出读数
的过度波动，使得装置的使用者或者他或她的临床医生难以得到准确的反馈。
本文描述的实施例提供符合人体工程学的压力指示器，其容易与现有OPEP装置整
合，并且适于被单个患者重复使用。此外，这些实施例被配置成使提供给使用者的视觉反馈
中的振荡最小化，因此容许压力指示器显示可读的压力水平，并且同时提供动态视觉反馈，
以让使用者通过感知其振荡压力而知道OPEP装置正在工作。
虽然本文描述的压力指示器实施例被示出和描述成与图35的OPEP装置300一起使
用，但是应该明白，压力传感器还适于与其他OPEP装置一起使用，包括例如：本文描述的其
他OPEP装置；美国专利No.5,018,517；No.6,581,598；No.6,776,159；No.7,059,324；No.8,
327,849；No.8,539,951；和No.8,485,179中示出和描述的那些，这些专利的全部通过引用
合并于此；美国专利申请No.13/489,894 和No.14/092,091中示出和描述的那些，这些申请
的全部通过引用合并于此；以及任何数量的可商购OPEP装置，诸如来自加拿大伦敦的
Trudell Medical International公司的AEROBIKA®、来自明尼苏达州圣保罗的Smiths
Medical公司的ACAPELLA®、来自阿拉巴马州伯明翰的Axcan Scandipharm Inc.公司的
FLUTTER®以及来自俄亥俄州都柏林的Curaplex公司的RC-CORONET®。
压力指示器的第一实施例
转向图53-56，示出了压力指示器400的第一实施例。一般地，压力指示器400包括本体
402、从本体402延伸的导管404、沿导管404放置并插入其中的塞406以及位于导管404的出
口处呈压力计408形式的用于测量压力的仪器。
本体402被定尺寸和成型为与现有OPEP装置整合，例如，如图54所示，与OPEP装置
300的吹口309整合。在本例子中，本体402包括22mm ISO锥形阳/阴连接器，该连接器被成型
和定尺寸为与OPEP装置300的吹口309连接。
从本体402延伸的导管404被配置成将压力从OPEP装置300内传送到压力计408。入
口405允许本体402内的压力传递到导管404中。如图所示，导管404远离本体402延伸，然后
在OPEP装置300旁边成角度，由此保持OPEP装置300的便携性并符合人体工程学，并且避免
对长管子或额外的附接结构的需要。
压力计408位于导管404的出口403处。但是，应该明白，导管404的部分可延伸到压
力计408的通道中或用于测量压力的其他仪器中。压力计408可以是活塞式计量器，诸如，例
如，来自丹麦哥本哈根的Ambu A/S公司的AMBU® Disposable Pressure Manometer。还可
使用其他用于测量压力的仪器来代替压力计408。一般地，压力计408包括弹簧加载的活塞，
其响应于压力变化移动活塞中的指示器。优选地，用于测量压力的仪器可包括数值、颜色、
形状或其它视觉标记中的一个或多个，或者声音或其他听觉标记中的一个或多个，或者视
觉标记中的每个和听觉标记中的一个或多个的组合。在图53所示的示例性实施例之一中，
压力计408包括指示压力计408所测量的压力的数值标记409。优选地，用于测量压力的仪器
相对于呼吸治疗装置被放置成，使得在治疗期间指示器和标记对使用者可见。如图54的示
例性实施例所示，压力计408相对于呈OPEP装置300形式的呼吸治疗装置被放置成，使得在
治疗期间指示器和标记409对OPEP装置300的使用者可见。
塞406通过压合沿导管404可在导管404在OPEP装置300旁边成角度的点处插入。在
一个实施例中，活塞可不被移除，而是可由自我密封材料制成，诸如硅树脂材料，容许针或
其他类似器械为了清洁目的而插入和移除且保持密封。在另一个实施例中，可周期性地移
除塞，以便清洁压力指示器400。如在图56C-E中最佳可见的，塞406包括可与导管404中的通
道410对齐的切口409。当活塞406被插入导管404中，使得切口409与通道410部分地或完全
地对齐时，在导管404中形成压力稳定孔口407。如下所解释的，压力稳定孔口407被配置成
阻尼从OPEP装置300传送到压力计408的压力的振荡。
如图56C-E所示，通过相对于通道410旋转塞406，可以选择性地调节压力稳定孔口
407的尺寸和形状，由此增加或减少阻尼的量。虽然压力稳定孔口407被示出是可调节的，但
是应该明白，压力稳定孔口407的尺寸和形状可以是固定的。此外，应该明白压力稳定孔口
407可沿导管404位于本体402和压力计408之间的任何位置，例如，如在图56F中所见的，或
者位于延伸到压力计408中的导管404的部分中，或者位于形成用于测量压力的仪器的部分
的通道中，例如，如在图56G中所见的。但是，为了使压力稳定孔口407有效地阻尼从OPEP装
置300传送到压力计408的压力的振荡，沿导管404的整个长度，压力稳定孔口407的截面面
积应该小于导管404的截面面积。在本实施例中，压力稳定孔口407的直径为0.5mm至1.5mm，
或者截面面积在0.196mm2和1.767mm2之间。优选地，压力稳定孔口507的直径为0.6mm至
0.9mm，或者截面面积在0.283mm2和0.636mm2之间。
如以上参照各种OPEP实施例更详细地解释的，在施用OPEP疗法期间，振荡背压被
传送到OPEP装置的使用者，其在吹口处被使用者接收到。当压力指示器400连接到这种OPEP
装置（例如OPEP装置300）时，振荡压力通过导管404从本体402内被传送到压力计408。但是，
当沿导管404流过压力稳定孔口407的空气流受到限制时，通过压力稳定孔口407压力中的
振荡被阻尼。在压力已经被压力稳定孔口407阻尼之后，其被压力计408接收并测量，压力计
继而向使用者提供在施用OPEP疗法期间实现的压力的视觉指示。这容许使用者或护理人监
控治疗规则或疗法，以确保在规定的时间段内实现合适的压力。在一些例子中，可能期望的
是，在高压下在预定时间段内吐气和在低压下在预定时间段内吐气之间交替的治疗规则或
疗法。在治疗期间实现的压力的视觉或听觉指示将容许使用者或护理人确定遵从规定的治
疗规则或疗法的水平。
转向图56H-56I，提供了，当与来自加拿大伦敦的Trudell Medical
International公司的AEROBIKA®OPEP装置共同使用时，将利用不具有压力稳定孔口（图
56H）的根据本实施例的压力指示器观察到的压力振荡与具有压力稳定孔口（图56I）的根据
本实施例的压力指示器相比较的图示。观察到的压力也在下表中列出：
还观察到，使用压力指示器400不会不利地影响其所附接的OPEP装置的性能，或者从附
接到这种OPEP装置上的喷雾器递送气雾药物。
压力指示器的第二实施例
转向图57-59，示出了压力指示器500的第二实施例。一般地，压力指示器500包括本体
502、从本体502延伸的导管504、沿导管504放置的帽506和位于导管504的出口处呈压力计
508形式的用于测量压力的仪器。
本体502被定尺寸和成型为与现有OPEP装置整合，例如，如图58所示，与OPEP装置
300的吹口309整合。在本例子中，本体502同样包括22mm ISO锥形阳/阴连接器，该连接器被
成型和定尺寸为与OPEP装置300的吹口309连接的组成。
从本体502延伸的导管504被配置成将压力从OPEP装置300内传送到压力计508。入
口505允许本体502内的压力通过进入导管504中。如图所示，导管504仅远离本体502延伸一
小段距离，以容许用于连接到压力计508，由此保持OPEP装置300的便携性并符合人体工程
学，并且避免对长管子或额外的附接结构的需要。
压力计508位于导管504的出口503处。但是，应该明白，导管504的部分可延伸到用
于测量压力的仪器中，诸如压力计508中。压力计508可以是转盘式计量器，诸如，例如，来自
佛罗里达州克里尔沃特的Mercury Medical公司的MERCURY MEDICAL® Disposable
Pressure Manometer。还可使用其他用于测量来自呼吸治疗装置（诸如OPEP装置）的压力的
仪器来代替压力计508。一般地，压力计508包括指示器，在一个实施例中该指示器响应于压
力变化而旋转。优选地，压力计408包括指示压力计所测量的压力的标记409，例如，数字、颜
色编码等。如图所示，压力计508相对于OPEP装置300被放置成，使得在治疗期间指示器和标
记409对OPEP装置300的使用者可见。
压力稳定孔口507位于沿导管504。但是压力稳定孔口507也可位于延伸到压力计
508中的导管504的部分中，或者位于形成用于测量压力的仪器的部分的导管或其他通道
中。在本实施例中，压力稳定孔口507具有固定的形状和尺寸，并且直径为0.5mm至1.5mm，或
者截面面积在0.196mm2和1.767mm2之间。优选地，压力稳定孔口507的直径为0.6mm至0.9mm，
或者截面面积在0.283mm2和0.636mm2之间。
帽506可通过压合插入导管504中。可周期性地移除帽506，以便清洁压力指示器
500。与压力指示器400中的塞406不同，帽506不与通道对齐，并且不形成压力稳定孔口507
的部分。
压力指示器500在其他方面以与上述压力指示器400相同的方式操作。
转向图59D-59E，提供了，当与来自加拿大伦敦的Trudell Medical
International公司的AEROBIKA®OPEP装置共同使用时，将利用不具有压力稳定孔口（图
59D）的根据本实施例的压力指示器观察到的压力振荡与根据本发明的具有压力稳定孔口
（图59E）的压力指示器相比较的图示。观察到的压力也在下表中列出：
还观察到，使用压力指示器500不会不利地影响附接到其上的OPEP装置的性能或者从
附接到这种OPEP装置上的喷雾器递送气雾药物。
压力指示器的第三实施例
转向图60-61，压力指示器600的第三实施例被示出连接到OPEP装置300。压力指示器
600与压力指示器500的不同在于，压力指示器600被定尺寸和成型为用于与现有OPEP装置
整合，例如，如图60所示，与OPEP装置300的吸气端口311（另见图35-35和40）整合。
与压力指示器500一样，压力指示器600包括本体602、从本体602延伸的导管604、
至导管604的入口605和出口603、位于沿导管604的帽606、位于导管604的端部处的转盘式
压力计608以及压力稳定孔口607。如图所示，压力计608相对于OPEP装置300被放置成，使得
在治疗期间指示器和标记对于护理人和/或OPEP装置300的使用者可见。
压力指示器600还包括位于本体602内的单向阀684和从本体602内延伸到OPEP装
置300的吸气端口311中的刺612。单向阀684被配置成当在OPEP装置300的吹口309处吸气时
打开，并且当吐气时关闭。刺612被配置成将单向阀384保持在打开位置，由此使本体602与
吹口309流体连通。
在操作时，压力指示器600被配置成以与上述压力指示器500相同的方式操作，并
且提供与连接到OPEP装置300的吹口309上的压力指示器500相同的视觉反馈。
压力指示器的第四实施例
转向图62-63，压力指示器700的第四实施例被示出连接到OPEP装置300。压力指示器
700与压力指示器400的不同在于，压力指示器700被定尺寸和成型为用于与现有OPEP装置
整合，例如，如图62所示，与OPEP装置300的吸气端口311（另见图35-35和40）整合。
与压力指示器400一样，压力指示器700包括本体702、从本体702延伸的导管704、
至导管704的入口705和出口703、位于沿导管704的塞706、位于导管704的端部处的活塞式
压力计708以及压力稳定孔口707。如图所示，压力计708相对于OPEP装置300被放置成，使得
在治疗期间指示器和标记对于护理人和/或OPEP装置300的使用者可见。
与压力指示器600类似，压力指示器700还包括位于本体702内的单向阀784和从本
体702内延伸到OPEP装置300的吸气端口711中的刺712。单向阀784被配置成当在OPEP装置
300的吹口309处吸气时打开，并且当吐气时关闭。刺712被配置成将单向阀384保持在打开
位置，由此使本体702与吹口709流体连通。
在操作时，压力指示器700被配置成以与上述压力指示器400相同的方式操作，并
且提供与连接到OPEP装置300的吹口309上的压力指示器400相同的视觉反馈。
第五实施例
如以上参照压力指示器400指示的，压力稳定孔口可沿导管位于本体和压力计之间的
任何位置，例如，如在图56F中所见的，或者位于延伸到压力计中的导管的部分中，或者位于
形成用于测量压力的仪器的部分的通道中，例如，如在图56G中所见的。还应该明白，一个或
多个压力稳定孔口可位于压力计内，例如，压力计的入口处、压力计的通气口处，或入口和
通气口处，以阻尼压力计所测量的压力的振荡。
转向图64A，提供一图示，示出了压力计408’，例如来自丹麦哥本哈根的Ambu A/S
公司的AMBU® Disposable Pressure Manometer。一般地，压力计408’包括腔490、空气入
口491、形成通气口492的一个或多个开口、以及位于其间的膜493。膜493将腔490划分成两
个，产生暴露于在OPEP装置中所获得的压力的一侧和暴露于大气压力的一侧。当空气通过
入口491从OPEP装置流入腔中时，在腔490中在OPEP侧上压力增大，致使膜493膨胀并通过通
气口492排出腔490暴露于大气压力的一侧的空气。如图64A所示，入口491的直径为3mm，并
且截面面积为7.1mm2，而通气口492包括总截面面积为33mm2的四个矩形开口（4.6mm乘
1.8mm）。
如图64B所示，一个或多个压力稳定孔口可位于压力计408’内，在压力计408’的入
口491处，在压力计408’的通气口492处，或在入口491和通气口492处。例如，位于入口491处
的压力稳定孔口494的直径可为0.6mm至0.9mm，或截面面积在0.283mm2和0.636mm2之间。压
力稳定孔口495也可位于通气口492处，该通气口如图64B所示地包括四个矩形开口。与位于
入口491处的压力稳定孔口494的截面面积类似，形成位于通气口492处的压力稳定孔口495
的开口的总截面面积的范围在0.283mm2和0.636mm2之间。如上所指示的，压力稳定孔口可位
于入口491处，通气口492处，或在入口491和通气口492处。通过限制通过入口流入压力计
408’，或通过通气口492流出压力计408’的空气流，压力稳定孔口阻尼压力计408’所测量的
压力的振荡，由此容许压力指示器显示可读的压力水平，并且同时提供动态视觉反馈，让使
用者知道OPEP装置正在工作。
类似地，转向图65A，提供一图示，示出了压力计508’，例如来自佛罗里达州克里尔
沃特的Mercury Medical公司的MERCURY MEDICAL® Disposable Pressure Manometer。一
般地，压力计508’包括腔590、空气入口591、形成通气口592的一个或多个开口、以及位于其
间的膜593。膜593将腔590划分成两个，产生暴露于在OPEP装置中所获得的压力的一侧和暴
露于大气压力的一侧。当空气通过入口591从OPEP装置流入腔中时，在腔590中在OPEP侧上
压力增大，致使膜593膨胀并通过通气口592排出腔590暴露于大气压力的一侧的空气。如图
65A所示，入口591的直径为2.45mm，而通气口492由每个直径都为2mm的两个开口组成。
如图65B所示，一个或多个压力稳定孔口可位于压力计508’内，在压力计508’的入
口591处，在压力计508’的通气口592处，或在入口591和通气口592处。例如，位于入口591处
的压力稳定孔口594的直径可为0.6mm至0.9mm，或截面面积在0.283mm2和0.636mm2之间。压
力稳定孔口595也可位于通气口592处，该通气口如图65B所示地包括两个开口。与位于入口
591处的压力稳定孔口594的截面面积类似，形成位于通气口592处的压力稳定孔口595的开
口的总截面面积的范围在0.283mm2和0.636mm2之间。如上所指示的，压力稳定孔口可位于入
口591处，通气口592处，或在入口591和通气口592处。通过限制通过入口流入压力计508’或
通过通气口4592流出压力计58’ 的空气流，压力稳定孔口阻尼压力计508’所测量的压力的
振荡，由此容许压力指示器显示可读的压力水平，并且同时提供动态视觉反馈，让使用者知
道OPEP装置正在工作。
额外的实施方式
如前所指示的，本文描述的压力指示器实施例可与其他OPEP装置一起使用，包括例如：
来自明尼苏达州圣保罗的Smiths Medical公司的ACAPELLA®OPEP装置810，如图66-67所
示；来自阿拉巴马州伯明翰的Axcan Scandipharm Inc.公司的FLUTTER®OPEP装置820，如
图68-69所示；以及来自俄亥俄州都柏林的Curaplex公司的RC-CORONET®OPEP装置830，如
图70-71所示。
设置和使用限制特征
转向图72-74，示出了压力指示器400’的另一个实施例。除了如下所指示的之外，压力
指示器400’在其他方面与上述压力指示器400相同，并且被配置成以与压力指示器400相同
的方式操作，并且提供与压力指示器400相同的视觉反馈。
图72是压力指示器400’的替代性实施例的立体图，被示出不具有压力计，其包括
阻止非计划的设置并且将使用限制于经核准的呼吸治疗装置的特征。图73是压力指示器
400’在非计划地设置在图35的OPEP装置300上期间的不同立体图，示出具有压力计408’。图
74是在设置在经核准的呼吸治疗装置（诸如OPEP装置300）上之后压力指示器400’的侧视
图。
一般地，与压力指示器400类似，并如图72所示，压力指示器400’包括本体402’、从
本体402’延伸的导管404’、以及位于沿导管404’并插入其中的塞406’。虽然在图72中未示
出，但是压力指示器400’还包括位于导管404’的出口403’处呈压力计408’形式的用于测量
压力的仪器，如图73-74所示。本体402’可被定尺寸和成型为与现有OPEP装置整合，例如，如
图74所示，与OPEP装置300的吹口309整合。在本实施例中，本体402’包括22mm ISO锥形阳/
阴连接器，该连接器被成型和定尺寸为与OPEP装置300的吹口309以及OPEP装置300本身连
接。
如图72-73所示，压力指示器400’包括阻止非计划设置的位于壳体402’的一端处
的环形环或凸缘412’，诸如在图73中可见的。具体地，当使用者试图沿倒着或相反方向将压
力指示器400’设置在OPEP装置300上时，凸缘412’接触从OPEP装置300的壳体302延伸的延
伸部350，从而阻止压力指示器400’上的相应的22mm ISO锥形阳/阴连接器与OPEP装置300
的连接。如在图74中可见的，凸缘402’不阻止压力指示器400’上的相应的22mm ISO锥形阳/
阴连接器与OPEP装置300的吹口309的连接。以此方式，阻止使用者沿倒着或相反方向将压
力指示器400’设置在OPEP装置300上。
如图72和74所示，压力指示器400’还包括位于与凸缘412’相反的壳体402’的端部
处的圈414’，所述圈414’将压力指示器400’的使用限制于经核准的呼吸治疗装置。如图74
所示，经核准的呼吸治疗装置可以是OPEP装置300。具体地，当使用者试图沿计划方向将压
力指示器400’设置在OPEP装置300上时，压力指示器400’上的圈414’特定的轮廓415’与
OPEP装置300上的圈354的相应特定轮廓352对齐，使得压力指示器400’上的22mm ISO锥形
阳/阴连接器与OPEP装置300可完全接合并完成连接。但是，如果使用者试图将压力指示器
400’设置在不具有特定轮廓的呼吸治疗装置上，该呼吸治疗装置的特定轮廓计划与压力指
示器400’上的圈414’的轮廓415’相对应并接收该轮廓415’，则圈414将很可能以阻止压力
指示器400’上的22mm ISO锥形阳/阴连接器与呼吸治疗装置连接的方式接触呼吸治疗装
置。应该明白，圈414’的特定轮廓415’和OPEP装置的圈354的相应特定轮廓352仅是示例性
的，并且可以使用任何数量的其他轮廓或键样式。以此方式，压力指示器400’的使用可被限
制于经核准的呼吸治疗装置，如OPEP装置300。
虽然在OPEP装置的背景下提供了前述描述，但对本领域技术人员来说同样显然的
是，其他呼吸治疗装置也可得益于本文包含的各种教导。前述描述是为了图示和描述目的
而提出的，并且并未计划是穷尽性的或将本发明限制于所公开的精确形式。对本领域技术
人员来说显然的是，在以下权利要求范围内可对本发明进行许多改变和修改。