呼吸回復器装置及びフロー監視

 

呼吸回復器(1)に使用する患者側バルブ(31)は、呼気圧力によって開く第1バルブ(45)と、この第1バルブの下流域で呼気中に第1バルブを通過した圧力によって開く第2バルブ(71)とを有する。2つの圧力監視チャネル(32)及び(33)は、第2バルブ(71)の両側の側面からそれぞれに対応する圧力センサ(320)及び(330)まで延在する。プロセッサ(340)は、圧力センサ(320)及び(330)の出力を受け取って差圧信号を計算し、呼気ガスフローの指標を導き出す。呼気の1回換気量は、フローを時間積分することによって導き出す。
【選択図】図2A

 

 

本発明は、吸気フェーズ中にガスフロー導管から患者にガスを流すよう開き、また呼気フェーズ中に閉じて呼気ガスの大部分が前記ガスフロー導管に流入するのを阻止し、その代わりに大気に流出させる構成とした患者側バルブであって、呼気ガス圧によって開いて呼気ガスを呼気流路に沿って流れるようにする第1弁素子を有する、該患者側バルブを備える種類の装置、呼吸回復器装置、及びフロー監視に関する。
呼吸回復器は、一時的に呼吸できなくなっている患者に呼吸ガスを供給するのに使用する。携帯型呼吸回復器は弾性バッグの形態とすることができ、或る量の空気を患者に供給するためバッグを手動で絞り込み、新たな量の空気を供給できるようバッグを釈放するとバッグは空気を再充填する。代案として、呼吸回復器は、調時バルブ及び様々な他の制御器を有する機械的なデバイスとすることができ、また酸素シリンダに接続し、このデバイスは、呼吸ガス又は呼吸ガスの一部を供給し、また呼吸回復器のコンポーネントを駆動する動力をも供給する。このような呼吸回復器の例は、以下の特許文献1〜8に記載されている。
英国特許第2174760号明細書 英国特許第2174609号明細書 欧州特許第343818号明細書 欧州特許第342883号明細書 欧州特許第343824号明細書 英国特許第2282542号明細書 欧州特許第691137号明細書 英国特許第2284159号明細書 英国特許第2270629号明細書
これら呼吸回復器は、周期的にガスを患者に通常呼吸に適合する流量で供給するよう構成する。呼吸回復器又は人工呼吸器のユーザーに対して呼気の1回換気量の指標、すなわち、各サイクルで患者が吐き出した息のガス量を提供することができるようにするのが望ましい。通常、フローは患者バルブと患者との間におけるラインに接続した個別のフローセンサによって測定する。フローセンサはフラップ素子を有し、このフラップ素子は、開孔の両側の側面間で移動しかつ両方向のフローによって開くが、吸気フロー及び呼気フロー双方に対しては阻止する。フラップ素子の両側の側面に開口する圧力ラインは、それぞれに対応する圧力センサまで延在し、フラップ素子の両側における圧力差の指標を計算し、また次にフローの流量を導き出すことができる。これら装置は、吸気フロー及び呼気フローの双方を阻害する欠点を有する。
本発明の目的は、とくに、呼吸回復器又は人工呼吸器に使用してフローを監視するための装置及び方法を得るにある。
本発明の一態様によれば、上述の種類の装置を提供し、この装置は、前記呼気流路における第1弁素子の下流側に配置した第2弁素子を有し、前記第2弁素子は、呼気フェーズ中に前記第1弁素子を通過するガス圧によって開き、前記第2弁素子は大気に開口するチャンバに連通し、また前記装置は、前記患者側バルブから延在する圧力監視用に2つの第1チャネル及び第2チャネルを備え、前記第1チャネルは、前記第2弁素子の上流側の側面に加わるガス圧力にさらされるよう開口し、前記第2チャネルは、前記第2弁素子の下流側の側面に加わるガス圧力にさらされるよう開口し、また前記第1チャネル及び第2チャネルは、前記第2弁素子の両側における圧力差から呼気ガスフローの指標を出力する差圧測定装置まで延在することを特徴とする。
本発明装置は、好適には、呼気ガスフローから呼気の1回換気量指標を導き出す処理部、例えば、呼気ガスフロー出力を時間積分することによって導き出す処理部を有する。前記第1チャネル及び第2チャネルは、好適には、前記ガスフロー導管の内側に沿って導管長さの大部分にわたり延在する。好適には、前記ガスフロー導管は、1条の可撓性波形管材によって設ける。前記第2弁素子は、好適には、フラップ弁を有するものとする。
本発明の他の態様によれば、呼吸回復器と、上述した第1態様による装置とを備える呼吸回復器システムであって、前記ガスフロー導管を、前記呼吸回復器のガス出口に接続する、該呼吸回復器システムを提供する。
前記呼吸回復器は、好適には、ガス作動呼吸回復器とする。
本発明のさらに他の態様によれば、呼気ガスのみが流れる呼気流路と、及び吸気フロー中にほぼ閉じ、また呼気フロー中に開く一方向弁とを有する患者の呼吸回路におけるフローを監視する方法を提供し、この監視方法は、前記一方向弁の上流側の側面から圧力出力を導き出すステップと、前記一方向弁の下流側の側面から圧力出力を導き出すステップと、並びに前記上流側の圧力出力及び前記下流側の圧力出力からフロー指標を導き出すステップと、を有することを特徴とする。
本発明のさらに別の態様によれば、患者側のバルブ組立体であって、前記組立体の装置側端部と患者側端部との間にガス流路を有し、前記ガス流路は、患者側端部領域及び装置側端部領域を有し、前記装置側端部領域は、患者に供給する吸気ガスフローのみを受け入れるよう構成し、前記患者側端部領域は、吸気ガスフロー及び患者からの呼気ガスフローの双方を受け入れるよう構成した、該バルブ組立体を提供し、前記バルブ組立体は、前記患者側端部領域から呼気フェーズ中に開くバルブを経由する呼気ガス流路に至る開口を有し、これにより呼気ガスが呼気フェーズ中に前記呼気ガス流路に沿って流れるよう構成し、また前記呼気ガス流路は、前記呼気ガス流路内に配置して、前記呼気ガス流路に沿うガスフローを表す出力指標を発生する構成を有することを特徴とする。
前記呼気ガス流路内に配置した構成は、逆止弁と、及び前記逆止弁の両側の側面に向けて開口する第1圧力感知チャネル及び第2圧力感知チャネルとを有する。
以下に、本発明による患者呼吸回路を有する呼吸回復器システム及びその使用方法を、例示として添付図面につき説明する。
呼吸回復器システムを概略的に示し、また圧力監視センサを概略的に示す。 患者側バルブ組立体及びガス導管の一部切除して示す斜視図であり、呼気フェーズ中のガスフローを示す。 吸気フェーズ中における患者側バルブ組立体及びガス導管の一部切除して示す斜視図である。 吸気フロー及び呼気フローにおける圧力差変化がどのようになるかを示すグラフである。 患者側バルブの出口における逆止フラップ弁の斜視図である。
先ず、図1につき説明すると、呼吸回復器システムは、呼吸回復器1のユニットと、呼吸回復器のガス供給入口10に接続した酸素シリンダ2と、及び換気ガス出口11に接続した患者側の呼吸回路3とを備える。
呼吸回復器1のユニットは、「Parapac」という商標名(”Parapac”はスミスズ・メディカル・インターナショナル社の登録商標)の下でスミスズ・メディカル・インターナショナル社(Smiths Medical International Limited)によって販売されているのと同様のものであり、呼気の1回換気量を計算しまたディスプレイ12に表示する機能が付加されている。呼吸回復器1のユニットは、機械的ガス作動型であり、酸素シリンダ2からのガスが呼吸ガス又は呼吸ガスの一部を供給するとともに、呼吸回復器のコンポーネント、例えば、調時バルブ、空気取込み混合器及び様々な他の制御器を駆動する動力を供給する。呼吸回復器1は、呼吸の吸気フェーズ中に調整可能な周期的ガス混合気をガス出口11に、またこのガス出口11から呼吸回路3に供給する。
呼吸回路3は、2つの主コンポーネント、すなわち、ガス供給導管30と、患者側バルブ組立体31とを有する。ガス供給導管30は、可撓性で波形チューブ30′の形態をとり、またこのチューブに沿って延在する2つの小ボア圧力監視チャネル又はライン32及び33を有する。呼吸回路3の装置側端部34で圧力ライン32及び33はそれぞれのスピゴット35及び36に接続し、これらスピゴット35及び36は呼吸回復器1におけるそれぞれに対応する圧力センサ320及び330(その機能を後で説明する)にガス接続する。スピゴット35及び36は、ガス出口11内、又はガス出口11の一方の側面に配置することができる。
図2A及び2Bにつき説明すると、患者側バルブ31は、ほぼT字状断面の装置は外側のハウジング40を有し、このハウジング40は一方の装置側端部に管状の突出部41を有し、この突出部41に導管30の患者側端部を嵌め込む。ハウジング40の反対側の患者側端部における突出部42は、装置側端部の突出部41と軸線方向に整列して前方に突出する。患者側端部の突出部42は普通のルエル式のテーパ付き接続面43を有する。使用にあたり、患者側端部の突出部42は、フェースマスク、気管チューブ、喉頭マスク、又はガスを患者に出入りさせることができる他の人工気道に接続する。通常は、HME(heat and moisture exchange element)を患者側バルブ31とフェースマスク等との間に接続する。このことは、温かさ及び湿り気を患者の呼吸経路内に保持し、この保持は呼気の熱及び湿気を吸気ガスと交換することによって行う。さらに、患者側バルブ31に進入する湿気量を減少し、バルブ内での水分凝縮を減少するのに役立つ。
貫通ボア44は患者側端部及び装置側端部における突出部42と突出部41との間でハウジング40に沿って延在する。円形形状の可撓性フラップ弁45は、貫通ボア44に沿う中間部分でボアの横方向に延在するよう取り付け、フラップ弁の後側、すなわち装置側の側面はハウジング40内部に形成した環状弁座46(図2Bに明示する)に着床する。図2Bに示すように、このフラップ弁45は、弁の装置側の側面にかかるガス圧が反対側の側面におけるガス圧を超える吸気フェーズ中に撓んで弁座46から離れ、ガスはボアに沿って両側端部間の患者側バルブ31を通過できる。フラップ弁45の患者側の側面における圧力は、呼吸回復器1のユニット内における圧力ゲージ13と、導管30に沿って延在する小ボアチューブ130を介して連通する。この圧力は、アラームにも供給して圧力が所定限界を逸脱するとき警報を発生できるようにするのが好ましい。呼気フェーズ中(図2A参照)では、フラップ弁45の患者側の側面における圧力が反対側の側面における圧力を超え、これにより弁座46に強制的に押し付けられ、したがって、ガスがフラップ弁を通過して流動するのを阻止する。
呼気弁20は弁ハウジング40内でフラップ弁45の上方に配置する。この域における弁ハウジング40には、貫通ボア44の軸線に平行な平面上に延びて存在するベースプレート48の周りに上方に突出する円形リム47を形成する。リム47は外側面周りにテーパ付きのリップ49を有し、このリップ49に対して円形の呼気弁キャップ51における内側面周りの対応するリップ50が掛け留めされて、キャップ51をハウジング40の所定位置に保持する。キャップ51は、ベースプレート48全体に沿って延在する呼気弁素子53の外端縁52を拘束する。呼気弁素子53は、平坦な中央領域54と、この中央領域54よりも薄くかつより可撓性がある周方向に延在するU字状周端縁領域55とを有する円形弾性薄膜の形態とする。キャップ51は、呼気弁素子53の上方に小さい容積の上側チャンバ56を画定し、この上側チャンバ56は、呼気弁素子53における外端縁52の直ぐ外側でベースプレート48に設けた第1小開口57を介して、フラップ弁45の装置側におけるボア44と連通する。同様の小さい容積の下側チャンバ60ベースプレート48の上方で呼気弁素子53の下方に画定する。ベースプレート48における第2小開口61は、フラップ弁45の患者側におけるボア44から下側チャンバ60に向けて開口する。
呼気弁素子53の下側面は、下側チャンバ60の外端縁でベースプレート48から突出する棚部62に平素着座し、下側チャンバからガスが漏れるのを阻止する。呼気弁素子両側における差圧変化によって持ち上がるとき、棚部62の上端縁と呼気弁素子の下側面との間に隙間を生じ、呼気ガス流路63の一方の端部に開口する。ガス流路63は、U字状端縁領域55の患者側の側面下方で横方向に延在する水平チャネル64によって形成し、この水平チャネル64は、ハウジング40の両側の側面で下方に延在する2つの垂直チャネル(図面では見えていない)に開口する。
垂直チャネルは、患者側バルブ組立体31の下側から垂下するドーム状出口成形体67の上端に形成した上流通気チャンバ66に開口する。この上流通気チャンバ66は、孔69を設けたフロア68を有し、この孔69を介して下側の下流通気チャンバ70に開口する。孔69の下側面は、逆止弁71によってカバーし、この逆止弁71は、弁座を形成するよう孔の間に設けた下方突出リップ72に着床する。したがって、逆止弁71は、呼気弁20の下流側に位置する。逆止弁71は、図4に最も明示するように、外側取付けリング73を有し、この外側取付けリング73から短い舌状部74を半径方向内方に突出させ、その内側端部にはリング73内に同心状に位置する円形の弁プレート素子75を支持する。逆止弁71は、ポリエステル材料(例えば、Melinex 401CW)の薄いシートから押し抜いた統合的一体ワンピース構成部材である。弁71は取付けリング73によってフロア68の下側表面に取り付け、弁プレート素子75は孔69に重なるよう位置する。逆止弁71の構造を材質は、弁座72に軽く接触するだけであり、上流側通気チャンバ66の圧力が僅かに上昇するとき容易に開くように選択する。自然状態では、弁プレート素子75は、実際上弁座72に接触しないが、弁上方に、例えば、患者が息を吸い込むことによって生ずるような負圧が加わる場合、弁座に封止接触させるよう弁プレート素子75を引き込む。したがって、逆止弁71の1つの機能は、息を吸い込む場合、ガスは呼気ガス流路を経由することなく、呼吸回復器から吸込まれる。さらに、上流側通気チャンバ66は一方の圧力ライン32に連通し、この圧力ライン32はかかりを有するスピゴット76の一方の端部外面に嵌合し、スピゴット76の他方の端部は上流側通気チャンバに開口する。このようにして、上流側通気チャンバ66における圧力変化は呼吸回復器1における圧力センサ320と連通する。間仕切りプレート170は、圧力監視ライン32の開放端部領域における凝縮液を捕集するトレイとして作用し、これにより凝縮液は圧力ラインから退去することができる。
下流側通気チャンバ70は、大気に開口する出口孔78を有し、また下側端部における2個の凝縮液ドレイン孔79を有し、チャンバ内に捕集するいかなる凝縮液も排出できるようにする。チャンバ70は、さらに、垂直方向テーパ付きのスピゴット81に連通する下流側圧力監視チャネル80を有する。第2圧力監視ライン33は、スピゴット81の上端上に嵌合し、またスピゴット上でライン周りに押し下げたスリーブ82によって、導管30の患者側端部から突出する管状の側面ポート83内の所定位置に確実に保持する。
したがって、ライン32及び33に沿って供給される2つの圧力信号は、呼気流路63内のみで障害物又はブラフボディ(鈍頭物体)をなす逆止弁71の両側の側面から派生する。
動作にあたり吸気フェーズ中に、呼吸回復器のユニット1は、出口11、及びひいては導管30の装置側端部に正のガス圧を生ずる。このガス圧は導管30の患者側端部及び患者側バルブ組立体31に連通する。フラップ弁45の装置側の側面に加わる正圧によりフラップ弁を開かせ、これにより、ガスはフラップ弁を通過して患者側バルブ31の患者側端部に、及びひいては患者に流れることができる。フラップ弁45の装置側の側面に加わる正圧は、さらに、ガスを開口57から呼気弁素子53上方の上側チャンバ56に流入させ、呼気弁素子53が棚部62に押し付けるよう下方に保持し、かつ他の開口61を経る流路を確実に閉鎖して、ガスが呼気流路63から漏洩しないことを確実にする。この吸気フェーズは、図3のグラフで参照符号「I」で示す。このグラフにおける正フローは患者へのフローを示し、負フローは患者からのフローを示す。吸気フェーズ「I」中には上流側チャンバ66及び下流側チャンバ70には供給されず、逆止弁71の両側の側面に加わる圧力は等しく、ゼロ差圧出力、したがって、ゼロフロー出力となる。
呼気フェーズ「E」中には、呼吸回復器1のユニットは導管30へのガス供給を停止し、これにより、患者は息を吐いて呼気ガス流を患者側バルブ組立体31の患者側端部42に供給できる。このことは、フラップ弁45の患者側の側面に加わる圧力を増大させ、フラップ弁45の反対側の側面を弁座46に強制的に接触させる。呼気ガスは開口61から呼気弁素子53下方の下側チャンバ60内に流入し、これにより呼気弁素子を持ち上げ、また棚部62を越えて呼気ガス流路63内にガスを流入させることができる。したがって、圧力は上流側通気チャンバ66内で増大し、逆止弁71を開き、ガスを下流側通気チャンバ70内に流入させることができ、また出口78から大気に流出させることができる。これにより、逆止弁71の両側の側面からの圧力信号を圧力ライン32及び33に沿って呼吸回復器内のセンサ320及び330に連通させる。上流側通気チャンバ66内の圧力は、下流側通気チャンバ70内におけるよりも高く、図3において曲線「DP」で示す正の圧力差として現れる。この圧力差は、呼吸回復器1内のプロセッサ340によって測定し、また流量測定値に変換する。次にこの流量測定値は、呼気期間にわたり積分することによって1回換気の総呼気量測定値に変換し、これをディスプレイ12に表示する。呼吸回復器1は、さらに、大気圧にさらされ、またプロセッサ340に接続した気圧センサ350を有し、これによって大気圧変動に応じて適正な修正を行うことができる。
圧力ライン32及び33が小さい直径であることによって、粒子、分泌物又は流体(とくに、低温条件中に凍結する場合)に詰まり易くなる。このことを回避するため、呼吸回復器は、周期的に、例えば、1吸気フェーズにつき1回、又は数吸気フェーズにつき1回短い正ガスパルスを双方のラインに自動的に送るよう構成する。
本発明によれば、吸気ガス流路を塞ぐことなく、呼気の1回換気量の表示を得ることができる。さらに、患者側バルブ自体内にフロー感知を組み入れることにより、よりコンパクトな構成とすることができ、また個別コンポーネントを患者側バルブに連結する必要性を回避できる。




  1. 吸気フェーズ中にガスフロー導管(30)から患者にガスを流すよう開き、また呼気フェーズ中に閉じて呼気ガスの大部分が前記ガスフロー導管に流入するのを阻止し、その代わりに大気に流出させる構成とした患者側バルブ(31)であって、呼気ガス圧によって開いて呼気ガスを呼気流路(44)に沿って流れるようにする第1弁素子(53)を有する、該患者側バルブ(31)を備える装置において、前記装置は、前記呼気流路における第1弁素子(53)の下流側に配置した第2弁素子(71)を有し、前記第2弁素子(71)は、呼気フェーズ中に前記第1弁素子(53)を通過するガス圧によって開き、前記第2弁素子(71)は大気に開口するチャンバ(70)に連通し、また前記装置は、前記患者側バルブ(31)から延在する圧力監視用に2つの第1チャネル及び第2チャネル(32及び33)を備え、前記第1チャネル(32)は、前記第2弁素子(71)の上流側の側面に加わるガス圧力にさらされるよう開口し、前記第2チャネル(33)は、前記第2弁素子(71)の下流側の側面に加わるガス圧力にさらされるよう開口し、また前記第1チャネル及び第2チャネル(32及び33)は、前記第2弁素子(71)の両側における圧力差から呼気ガスフローの指標を出力する差圧測定装置(320,330,340)まで延在することを特徴とする、装置。

  2. 請求項1記載の装置において、前記装置は、呼気ガスフローから呼気の1回換気量指標を導き出す処理部(340)を有することを特徴とする、装置。

  3. 請求項2記載の装置において、前記呼気の1回換気量指標は、呼気ガスフロー出力を時間積分することによって導き出すことを特徴とする、装置。

  4. 請求項1〜3のうちいずれか一項記載の装置において、前記第1チャネル及び第2チャネル(32及び33)は、前記ガスフロー導管(30)の内側に沿って導管長さの大部分にわたり延在することを特徴とする、装置。

  5. 請求項1〜4のうちいずれか一項記載の装置において、前記ガスフロー導管(30)は、1条の可撓性波形管材(30′)によって設けることを特徴とする、装置。

  6. 請求項1〜5のうちいずれか一項記載の装置において、前記第2弁素子は、フラップ弁(71)を有することを特徴とする、装置。

  7. 呼吸回復器(1)と、請求項1〜6のうちいずれか一項記載の装置とを備える呼吸回復器システムであって、前記ガスフロー導管(30)を、前記呼吸回復器(1)のガス出口(11)に接続する、呼吸回復器システム。

  8. 請求項7記載の呼吸回復器システムにおいて、前記呼吸回復器はガス作動呼吸回復器(1)とする呼吸回復器システム。

  9. 呼気ガスのみが流れる呼気流路(44)と、及び吸気フロー中にほぼ閉じ、また呼気フロー中に開く一方向弁(71)とを有する患者の呼吸回路におけるフローを監視する方法であって、前記一方向弁(71)の上流側の側面から圧力出力を導き出すステップと、前記一方向弁(71)の下流側の側面から圧力出力を導き出すステップと、並びに前記上流側の圧力出力及び前記下流側の圧力出力からフロー指標を導き出すステップと、を有することを特徴とする、監視方法。

  10. 患者側のバルブ組立体(31)であって、前記組立体の装置側端部(41)と患者側端部(42)との間にガス流路(44)を有し、前記ガス流路(44)は、患者側端部領域及び装置側端部領域を有し、前記装置側端部領域は、患者に供給する吸気ガスフローのみを受け入れるよう構成し、前記患者側端部領域は、吸気ガスフロー及び患者からの呼気ガスフローの双方を受け入れるよう構成した、該バルブ組立体(31)において、前記バルブ組立体(31)は、前記患者側端部領域から呼気フェーズ中に開くバルブ(45)を経由する呼気ガス流路に至る開口(66,69)を有し、これにより呼気ガスが呼気フェーズ中に前記呼気ガス流路に沿って流れるよう構成し、また前記呼気ガス流路は、前記呼気ガス流路内に配置して、前記呼気ガス流路に沿うガスフローを表す出力指標を発生する構成(71,32,33)を有することを特徴とする、患者側バルブ組立体。

  11. 請求項10記載の患者側バルブ組立体において、前記呼気ガス流路内に配置した構成は、逆止弁(71)と、及び前記逆止弁(71)の両側の側面に向けて開口する第1圧力感知チャネル及び第2圧力感知チャネル(32及び33)とを有することを特徴とする、患者側バルブ組立体。

 

 

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【選択図】図12
ディスペンサ // JP2016509897
本発明は、一用量のガス状の、ガス中のまたは液滴状の物質を物質源から分配するためのディスペンサを提供し、このディスペンサは、物質源を受けるための本体であって、マウスピースを有する、本体と、本体の長手方向軸で移動するために本体内にスライド可能に配置され、物質源から一用量の物質を解放させる接合部材であって、物質源の注出口を受けるためのソケットを備える、接合部材と、接合部材を本体の長手方向で移動させ、物質源から一用量の物質を解放させるためのディスペンサ駆動体であって、回動シャフト及び回動シャフトに配置されたカムを備え、当該ディスペンサ駆動体が、本体内に配設されており、それにより、回動シャフトの回転がカムを回転させて力を接合部材にかけさせ、そのため、接合部材を長手方向軸で移動させる、ディスペンサ駆動体と、を備える。
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