JP2005508203A - 携帯ガス動力陽圧呼吸装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
(関連出願)
本出願は、2001年5月7日出願、仮出願第60/288,713号の一部継続出願である。
【0002】
(技術分野)
本発明は呼吸療法に用いられる装置、および、方法に関し、より具体的には、呼吸困難に陥った患者に対して、連続的、かつ/または、2段階レベルの気道陽圧処置を実施するのに用いる、携帯用システム、および、方法に関する。本明細書中、用語、酸素、または、O2には、精製酸素、ならびに、空気および酸素富化空気を含んでいる。
【背景技術】
【0003】
(背景技術および本発明の目的)
肺水腫を患っている、つまり、肺内に重大な流体(serious fluid)が流出している患者、および、その他の呼吸器疾患を患っている患者は、一般に、呼吸可能な気体を、通常は酸素(O2)を肺内に送り込み、肺内の圧力を、例えば周囲よりも1ないし20センチメートル水柱だけ高い圧力に維持する処置が施される。O2は気管内チューブを介して肺に直接供給される。気管内チューブはその一端を口から肺へ、つまり、挿管により挿入される。挿管に関する侵襲技術はかなりの技量を必要としており、患者に重傷を負わせる可能性がある。また、挿管を受けた患者の回復にはかなりの時間がかかることがある。
【0004】
もう一つの方法として、患者はフェイスマスクのような呼吸器具を装着される。その呼吸器具には、圧縮酸素を取り入れるための吸気口、および、呼気を周囲環境へ排気するための吸気/呼気弁が備えられている。多くの病院の呼吸器科には、このような器具に対して酸素を連続的、かつ/または、2段階レベルの圧力で供給するための比較的高性能な基材が備えられている。しかし、そのような基材は容易に運搬することも、簡単に操作することもできず、時には、緊急治療室において利用不可能な場合もある。
【0005】
現在では、持続的気道陽圧法(「CPAP」)のための携帯システムが、緊急治療室において看護師により、また、現場において緊急救急隊員、例えば、救急救命士により、使用可能である。しかし、このような携帯システムは今まで、マスク内を最大圧力に設定することを、フェイスマスク内、または、近傍に配された、バネ負荷による逆止弁に頼っている。逆止弁は患者の呼気相の間、酸素の流れを周囲環境へバイパスしている。その流速は、通常、患者の吸気の最大流速、例えば、毎分75ないし100リットル(l/m)、に合うように調節される。患者は一般に、吸気相継続時間の2倍以上の時間をかけて、各呼気相において10ないし12l/mで吸気している。
【0006】
その結果、現在、緊急救命隊員が使用することができる携帯システムは、それらシステムが、呼吸サイクルにおける、より長い呼気相の間も、高い要求を満たしてO2を浪費しなければならない、持続的に流す装置であることが原因となって高率で酸素を消費するシステムである。また、この流速の速さのために、患者は望まざる付加的呼気動作を強いられる。
【0007】
通常の呼吸サイクルにおいては、胴の筋肉が運動して肺を膨張させ、吸気サイクルの間、肺に空気を引き入れる。呼気は、筋肉の弛緩および胸郭の弾性収縮が肺から空気を押し出すことによって実現されている。陽圧呼吸の間、筋肉の運動は逆転し、空気は加圧されて肺に流入し、呼気では腹筋の力強い運動が要求される。このように、従来のCPAP処置の下での呼気には、患者のかなりの労力が含まれる。
【0008】
吸気/呼気の再に患者の気道に加わる相当量の圧力、たとえば、10ないし20cmH2Oと突然に対峙することの患者へのショックは、現在利用可能な携帯CPAPシステムの別の不利点である。
【0009】
緊急救命隊員が使用する携帯用CPAPシステムに関するものではないのだが、米国特許第5,148,802号、ならびに、関連する米国特許第5,433,193号、および、第5,632,269号は、睡眠時無呼吸を患っている者に対するCPAP処置に用いる高性能なシステム(「第5,148,802号のシステム」)を開示している。この第5,148,802号のシステムは、睡眠中、人の気道を持続的に開き続けるように設計されており、繊細な流れセンサ、および、複雑な電子回路を用いて使用者が呼気していると判断すれば、呼気相の間、適用される圧力を低めるようになっている。
【0010】
この第5,148,802号のシステムは高価であり、かつ、複雑な電子装置を数多く備えているので、取り扱いを誤れば故障するおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
緊急救命隊員が現場で、または、緊急治療室で、持続的気道陽圧の下で酸素を患者の肺に供給するために使用可能な、単純で、安価で、信頼性が高く、携帯可能で、かつ、頑丈な装置に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【0012】
(発明の概要)
圧縮ソースから酸素を患者の呼吸器具、例えば、フェイスマスクに供給する、本発明に係る持続的気道陽圧装置、または、システムは、酸素を患者の呼吸器具に、例えばフェイスマスクに、求められた時にのみ供給するためのデマンド圧レギュレータを有する。本システムは、圧縮ソースと接続することに適した供給吸気ポートを備えたデマンドバルブ、呼吸器具の吸気口と接続することに適した排気ポート、参照チャンバ(reference chamber)、および、吸気ポートの排気ポートへの接続、および、排気ポートからの切断における参照チャンバ/器具吸気口の圧力の差異に応答する弁アセンブリを有する。
【0013】
本システムは、大気圧よりも高い、選択されたレベルに参照チャンバ(および呼吸器具への吸気口)における圧力を設定するために、圧縮ソースおよび参照チャンバに接続された、手動的に調整可能な背圧レギュレータを少なくとも1つ有する。
【0014】
任意で、本システムは、付加的な調整可能な、もしくは、固定された背圧レギュレータを備え、一方が吸気の際の背圧を制御し、他方が呼気の際の背圧を制御し、参照チャンバと接続して並列的に、または、直列的に動作して2つの圧力レベルを作ってもよい。また、本システムは噴霧器排気口を備えて、患者の吸気相の間、噴霧器へO2の低速流を供給してもよい。加えて、呼吸器具に取り付けられ、または、組み込まれている好適な患者弁は、調整可能な背圧レギュレータ/デマンドバルブと共に使用してもよい。改良された患者弁が、選択された圧力レベルの高さにかかわらず、吸気および呼気の間、患者の気道の圧力を選択された背圧に非常に近い状態に維持する。改良された患者弁は、参照背圧が、呼吸サイクル全体で同一の状態に維持される場合、特に好都合である。
【0015】
本発明に係る、肺水腫、または、他の呼吸器疾患を患っている患者の処置法は以下のステップを有する。
a)吸気相の間、呼吸可能な気体を、吸気口を通して患者の肺に送込み、また、呼気相の間、吐き出された空気を周囲環境へ出すことが可能な、吸気口および吸気/呼気弁を有する呼吸器具を患者の気道に固定するステップ、
b)O2の圧縮ソースを提供するステップ、
c)大気圧よりも高い、選択された値を有する少なくとも1つの参照圧力を提供するステップ、
d)器具の吸気口における圧力を監視するステップ、
e)器具の吸気口の圧力と参照圧力を比較するステップ、
f)吸気口の圧力が参照圧力よりも下回るか、または、上回る場合に、それぞれ、圧縮ソースをマスクの吸気口と接続、または、切断するステップ、および、
g)処置の間に、参照圧力の選択値を変更するステップ。
【0016】
本発明の構成および動作は、添付の図面とあわせて以下の説明を参照することで最大限に理解可能であり、ここでは、同様の構成要素は複数の図面において同一の参照数字で指定されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
(好適な実施形態)
図を参照すれば、特に、図1に示す本発明のシステム概略図を参照すれば、デマンド酸素レギュレータ10は吸気ポート12を介して圧縮O2ソース11により動力供給される。調整可能背圧レギュレータ14は、流れ絞り(flow restrictor)16を介して管路(conduit)、または、伝送路(line)15の圧縮O2を受け取る。圧力ゲージ18は、デマンド酸素レギュレータ10の排気口22内の圧力の計測に供される。所望の圧力のO2はデマンド酸素レギュレータ排気口22からマスク20へ、マスクに取り付け、もしくは、組み込まれた平衡吸気/呼気患者弁26の吸気口26a、および、従来的なホースまたはチューブ25を介して供給される。吸気口26aは、以下、度々呼吸器具の吸気口として参照される。
【0018】
低速流O2もまた、噴霧器排気弁28および噴霧器遮断弁30から噴霧器26に供給される(これは圧力レギュレータに組み込まれており、後で詳細に説明する。)。噴霧器の出力はチューブ25を介して患者のマスクに届けられたO2と、従来的方法で混合される。
【0019】
図2および図3を参照すれば、デマンド酸素レギュレータ10、背圧レギュレータ14、および、圧力ゲージ18は筐体32内に取り付けられている。圧力ゲージ18は伝送路31を介して、排気口22との流体連絡を備えて配されている。伝送路33は(以下で説明する)噴霧器弁の排気口と排気口28とを接続する。伝送路34はデマンドレギュレータ10の供給吸気口36とO2吸気口のニップル12とを接続する。
【0020】
次に図4を参照すれば、デマンドO2レギュレータ10は、デマンドバルブ40、最大圧力安全弁38、および、窒息防止弁39を有する。弁38および39は、筐体42に取り付けられており、それはデマンドバルブの筐体に例えばボルトによって取り付けられている。筐体41の上流内部断面はデマンドバルブのための排気ポートを形成しており、これは後に図7および図8とあわせてより詳細に議論する。
【0021】
安全弁および窒息防止弁は、それぞれデマンドバルブ排気口46の圧力が規定の最大値に達するか、または、大気圧にまで落ちると開く弁38および39を有する従来型の持ち上げ弁である。デマンドバルブ40は、供給吸気口36、排気ポート46、参照圧力吸気口48、および、噴霧器弁排気口50を有する。デマンドバルブ40の内部構成要素は、図7および図8とあわせて後述する。
【0022】
次に、図5を参照すれば、背圧レギュレータ弁14は、上方筐体セクション14a、下方筐体セクション14b、絞り16(図3)を介して圧縮ソースと接続された吸気口14c、周囲環境排気ポート14d、および、バネ14gによって台座14fに対してバイアスされた弁板14eを有する。軸方向可動プランジャ14hはノブ14iの回転に応答し、バネによって弁板に加えられる圧縮力を調整する。この力は、O2ソース11からの伝送路15における流れを制限し、吸気口14cにおける背圧を、例えば、1ないし20cmH2Oに調整し、後で図7および図8とあわせて説明するように、伝送路15aにおいてデマンドバルブに対し所望の圧力をもたらす。
【0023】
図6に示すように、噴霧器26は、液体薬物26bのための容器26aを有する。ノズル26cから出る圧縮O2が気化薬物を流れ16dへ引き出し(educts)、その流れは患者の呼吸サイクルの吸気相の間、フェイスマスクに近接したチューブ25へ入る。
【0024】
次に、図7および図8を参照すれば、デマンドバルブ40は、主もしくは第1ダイヤフラム弁52を有し、ダイヤフラム弁の第1および第2チャンバ52aおよび52bが可動ダイヤフラム52cの向かい合った側部に配されている。チャンバ52aおよび52b内の圧力が、ダイヤフラムの底面に対し上面の露出部の表面積が大きくなることで、等しくなる場合、ダイヤフラム52cは台座52d向かって閉じて、圧縮通路36aと通路46aからの吸気口30を切断する。主弁の動作を制御している、第2ダイヤフラム弁54は圧力参照チャンバ54a(参照圧力吸気口48に向かって開いている)、および、検出ダイヤフラム54cの反対側に配された第2チャンバ54bを有する。第2弁はまた、通常はパイロット弁のオリフィスを閉じるためにバネ54eでバイアスされた回転アーム54dを備えた、バネでバイアスされた通常は閉じられているパドルアセンブリを有する。
【0025】
噴霧器(第3)弁30は、ダイヤフラム30cの両側面に配されたチャンバ30aおよび30bを有する。チャンバ30bに対して露出しているダイヤフラムの面積がチャンバ30aに対して露出している面積よりも大きくなって、チャンバ30aおよび30bの圧力が等しくなると、ダイヤフラム30cが噴霧器弁排気口50を閉じる役割を果たす。通路36bは、図示しているように、チャンバ30aと吸気口36とを接続する。
【0026】
通路36aは、上方チャンバ52a、パイロット弁オリフィス54f、および、内部チャンバ30aを、流れ絞り36dを介して圧縮ソースと接続する。通路46eは弁54の下方チャンバ54bをデマンドバルブの排気口チャンバ46cと接続しており、このチャンバは排気ポートの上方およびノズル46bの周囲に延びている。
【0027】
図7および図8に示すシステムの動作においては、所望の陽マスク圧に規定されている圧力レギュレータ14が、参照圧力、例えば1ないし20cmH2Oを、伝送路15aを介して参照チャンバ54aに提供する。呼気モードにおいて、主弁52は閉じて、通路46aおよびノズル46bを吸気口から切断する。患者が吸気を開始すると、マスク吸気口、デマンドバルブ排気ポート、および、排気口チャンバ46cの低圧は、チャンバ54a内の参照圧力を僅かに下回り、その結果、ダイヤフラム54cは下方に移動してパドル弁アセンブリのアームと係合し、それをパイロット弁台座54fから離れさせる。これにより伝送路36c内の高圧O2が低圧チャンバ54bおよびその排気ポートに流出する。
【0028】
流れ絞り36dは、チャンバ52a内の圧力を、吸気口通路36aの圧力よりも低く、十分に下げることを可能にし、図8に示されているように、主弁52を開き、吸気モードを開始させる。主弁は、マスク吸気口および排気口チャンバ46c内の圧力が参照圧力よりも低くとどまる限り、開き続ける。患者が呼気相を開始すると、排気ポート46およびチャンバ54b内の圧力は参照圧力にまで上昇し、よって、ダイヤフラム54cがパドルホイールのアーム54dから離れ、バネによってパイロット弁54fが閉じられる。この動作によって、直ちに伝送路36cおよびチャンバ52a内の圧力が、図7に示されているように、主弁を閉じるのに十分なレベルにまで上昇する。
【0029】
このようにして、O2は要求に応じてのみ、操作者が処置の前、および/または、処置の間に決定可能な圧力レベルで患者へ供給される。この結果、従来型の携帯CPAPシステムで消費されるO2よりもかなりのO2が節約される。
【0030】
マスク弁そのものにおける場合と同様、O2の流速に比例した圧力降下は、マスク吸気口とデマンドバルブ排気ポートとを接続するホースまたはチュービングに渡って存在する。デマンドバルブ排気チャンバ46cおよびノズル46bはこの損失を、図9に示すように補償する。排気口チャンバ46cにおける圧力は、ノズル46bを通る流れによって、つまりアスピレーション効果により、流速に比例して降下する。図9に示すように、ノズルおよび排気口チャンバは、デマンドバルブ排気ポート46内圧力を高め、(またチャンバ46c内圧力を減少させるように)デザインされており、この圧力上昇はチュービングおよびマスク弁での流速の関数としての圧力降下と酷似している。このように、結果としてのマスク圧力は、流速にかかわらず、調整された参照圧力とほぼ等しく保たれる。
【0031】
注記すべきは、呼吸器具吸気口圧力を表している用語、圧力には、マスク吸気口における圧力を含んでおり、また、チュービング、および/または、患者弁における圧力損失を補償していないデマンドバルブ排気ポート圧力を含んでもよいことである。
【0032】
図10ないし図12を参照することによって、噴霧器弁30の動作は、最もよく理解することができる。吸気口圧力、例えば、50psiが、静止状態、つまりパイロット弁54fおよび主弁52が閉じている状態で、第3弁30のチャンバ30aおよび30bの両方に与えられる。主弁52を通るO2の流れが無い場合、例えば呼気モードにおいて、ダイヤフラム30cは、相対するチャンバに露出しているダイヤフラムの面積の不均衡によって、噴霧器排気口50を閉じる。パイロット弁および主弁が開くと、吸気の開始時において、通路36cにおける圧力(P1)は、先に説明のとおり直ちに減少し、ダイヤフラム30cによって噴霧器弁を開かれることが可能になる。これによりO2は絞り30d(図10)を通って噴霧器排気口50に、絞り54を通って噴霧器ノズル26へ流れることが可能になる。
【0033】
図12は、吸気および呼気の間の、噴霧器と関係のある、様々な点における圧力を示す圧力図である。曲線P1、P2、および、P3はそれぞれ、示されている吸気および呼気モードでの、伝送路36b、チャンバ30b、および、排気口50における圧力を表している。
【0034】
呼気モード、および、吸気モードの2つのレベルを有する圧力レギュレータが、それぞれ図13および図14に図示されている。付加的な調整可能背圧レギュレータ14’、および、吸気/呼気応答性、または、切替弁56によって、操作者は呼吸サイクルの呼気相および吸気相のための参照圧力を別々に調整することができる。弁56は、ダイヤフラム56cの両側面に配されているチャンバ56aおよび56bを有する。弁は、図示されているように、圧力レギュレータ14および14’の吸気口14cおよび14c’の排気ポート56dおよび56eと接続されている。第1吸気ポート56fは伝送路15および参照チャンバ54aと接続されている。第2吸気口56gは、伝送路58を介して噴霧器排気口と接続されている。
【0035】
呼気モードにおいて、伝送路60およびチャンバ56aにおける圧力P3(図12)は低く、弁56は開いて伝送路15および参照チャンバを両圧力レギュレータの吸気口に接続している。その結果、参照圧力は、最低の圧力設定を有する圧力レギュレータ、つまり、弁14’によって決定される。吸気モードにおいて、主弁は開いた状態で、伝送路60における圧力P3は上昇し、排気口56eの周囲の台座に対してダイヤフラム56cを押し、それによってレギュレータ14の吸気口のみを伝送路15および参照チャンバと接続する。このモードにおいては、参照圧力はレギュレータ14によって設定される。
【0036】
図13および図14に示すような独立的に調節可能な2つの圧力レギュレータを備えたシステムの場合、患者の経験する呼気圧力を吸気圧力と同等、または、吸気圧力よりも低い(大気圧までの)あらゆるレベルに調整可能である。このようにして、呼気に必要な患者の尽力をかなり低減することが可能である。
【0037】
2つのレベルを有するシステムの代替的実施形態を図15および図16に示す。本システムは圧力レギュレータの1つが同様の機能を果たす。つまり、レギュレータ55は工場で事前調整され、その入力部55aを周囲環境と出力部55bを介して選択された圧力、例えば10cmH2Oにおいて接続する。図15に示されているように、呼気モードの間、切替ダイヤフラム弁57は、圧力レギュレータ14の排気口14dを、伝送路59a、吸気ポート57a、および、排気ポート57bを介して周囲環境と接続する。吸気モードの間(図16)、伝送路58における圧力上昇(図12のP3)が吸気口オリフィス57cへ伝わり、ダイヤフラム57dが排気口57bを閉じ、圧力レギュレータ14の排気口と圧力レギュレータ55の吸気口55aとを接続する。このようにして、吸気圧力は常に、手動的に調整可能な圧力レギュレータ14により設定される呼気圧力よりも高い、不変の圧力に(例えば、10cmH2O)に保たれる。
【0038】
本明細書で使用されている用語、手動的に調整可能、は回転ノブを有する構成に限定して介されるべきでないことを注記する。この用語は、操作者が処置の前または途中で参照圧力を容易に変更可能なあらゆる構成を含むと介されるべきである。
【0039】
図17および図18は、本発明に係る患者のフェイスマスクと共に使用される、または、組み込まれている、改良された患者弁構成体58の断面概略図である。患者弁58は、吸気口58aから、フェイスマスク等を介した患者の気道への流体連絡部に配されることに適した吸気口/排気口チャンバ58cへの流れを可能にするように動作する吸気チェック弁58bにて終了している吸気口通路58aを有する。通路58dは、気体(O2)を吸気口からダイヤフラムチャンバ58eへ導く。このチャンバは、図のように、周囲を弁筐体58jの内壁に固定されたダイヤフラム58fの上方表面、円形弁部材58hの上方上端中央表面(upper top central surface)58g、および、一般に円筒形状をした弁筐体58jの上方セクション58iの内部によって形成されている。弁部材58hは、放射状のダイヤフラムの内部で固定され、浮いている(suspended)。このチャンバ58eは、弁部材58hの動作に対して、気体制動(pneumatic damping)および圧力バランスを与えるように動作する。患者が呼気する場合、吸気口/排気口チャンバ58c内の圧力は、吸気口58aの圧力よりも高い圧力になる。これによってチェック弁58bが閉じ、ダイヤフラム58fおよび弁部材58hの上方への移動が可能となり、弁部材を、吸気口/排気口チャンバ56cの上方端(終端)に形成された環状台座58mから離れさせる。そして、流れは弁台座を取り囲んでいる排気ケーシング58lに向かい、そこから排気ポート58n、そして、通路58oを経て周囲環境へ向かう。排気ケーシング58lに形成された排気ポートは、弁筐体58jに対しておよそ300度の角度に渡って回転可能であり、患者の呼気を所望の方向に向けることができる。
【0040】
この弁の重要なデザインの特徴は、ダイヤフラム58f(および弁部材の上方表面58g)の有効領域と弁台座領域58mとの平衡をとることである。ダイヤフラムの有効領域は直径d1を有し、弁台座の中位径(median diameter)はd2である。この2つの径は、ほぼ等しいことが好ましい。この形態により、陽性の圧力レベルであっても、呼気圧を吸気口58aにおける吸気圧とほぼ同一のレベルに保つことが可能である。
【0041】
このように、携帯可能で、堅固で、簡単に使用でき、そして、O2の使用を非常に抑え
られる、持続的陽性気道圧法による、O2のような呼吸可能な気体を供給可能な新規性を有する装置またはシステムを開示している。当業者であれば、クレームの定める本発明の範囲および思想を逸脱することなく、開示の装置に対し、様々な修正および追加を加えることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】フェイスマスクおよび噴霧器と組み立てられた状態の、本発明に係るシステム概略図である。
【図2】本発明に係る様々な構成要素が取り付けられている、筐体の前面図である。
【図3】圧力レギュレータを有する筐体内の構成要素のデマンドバルブの断面図である。
【図4】デマンドバルブおよび2つの安全弁の断面図である。
【図5】圧力レギュレータの断面図である。
【図6】本発明と共に用いることのできる噴霧器の概略的断面図である。
【図7】患者の呼気相の間のデマンドバルブを示している、デマンドバルブおよび圧力レギュレータの断面概略図である。
【図8】吸気相の間の、デマンドバルブおよび圧力レギュレータの断面概略図である。
【図9】システム内の様々な点における圧力がどのように流速によって変化するのかを示す、圧力図である。
【図10】吸気モードにおける噴霧器弁の断面概略図である。
【図11】呼気モードにおける噴霧器弁の断面概略図である。
【図12】噴霧器弁の動作に関連した、システム内の複数点における圧力を示す、圧力図である。
【図13】呼気モードにおける、2つの独立的に調整可能な圧力レギュレータと共に機能する2つのレベルに制御されているデマンドバルブの断面概略図である。
【図14】吸気モードにおける、2つの独立的に調整可能な圧力レギュレータと共に機能する2つのレベルに制御されているデマンドバルブの断面概略図である。
【図15】呼気モードにおける、ただ1つの現場調整可能な圧力レギュレータを備えた2つのレベルに制御されているデマンドバルブの断面概略図である。
【図16】吸気モードにおける、ただ1つの現場調整可能な圧力レギュレータを備えた2つのレベルに制御されているデマンドバルブの断面概略図である。
【図17】呼気モードにおける、本発明と共に用いる改良されたフェイスマスク弁の断面概略図である。
【図18】吸気モードにおける、本発明と共に用いる改良されたフェイスマスク弁の断面概略図である。
【図19】周囲環境排気口スタッブが筐体周りに回転可能な角度を示す、フェイスマスク弁の上面図である。
【符号の説明】
【0043】
11 ・・・ 圧縮酸素ソース
12 ・・・ 吸気ポート
14 ・・・ 調整可能背圧レギュレータ
16 ・・・ 流れ絞り
18 ・・・ 圧力ゲージ
26 ・・・ 患者吸気/呼気弁
26a・・・ 吸気口
28 ・・・ 噴霧器排気口
Claims (34)
- 呼吸可能な気体を圧縮ソースから、前記気体を受け取るための吸気口および前記気体を人の肺へ導き、また、呼気を周囲環境へ導くための吸気/呼気弁を有する人の呼吸器具に供給するための持続的陽性気道圧装置であって、
前記圧縮ソースに接続される供給吸気ポート、前記器具の吸気口に接続される排気ポート、参照チャンバ、ならびに、前記参照チャンバの圧力および前記器具吸気口圧力を代表する圧力に応答して前記吸気ポートと前記排気ポートとを接続、および、切断するための弁アセンブリを有するデマンドバルブ、および、
前記圧縮ソースおよび前記参照チャンバに接続されて大気圧よりも高い選択されたレベルに前記参照チャンバ内の圧力を設定する少なくとも1つの背圧レギュレータを有する持続的陽性気道圧装置。 - 前記デマンドバルブが、前記排気ポートの上流に排気口チャンバを有し、前記排気口チャンバ内の圧力が前記呼吸器具吸気口内の圧力を代表している、請求項1に記載の発明。
- 前記弁アセンブリが、
前記吸気および排気ポート間に接続される第1弁もしくは主弁、および、
前記参照チャンバ内の圧力と前記代表器具の吸気口の圧力との圧力差に応答して、前記代表器具の吸気口の圧力が前記参照チャンバの圧力を下回った場合に前記第1弁を開いて前記吸気ポートと前記排気ポートとを接続し、前記呼吸器具の吸気口の圧力の代表値が前記参照チャンバ内の圧力まで上昇すれば、前記主弁を閉じて、前記吸気ポートと前記排気ポートとを切断する、主弁コントローラ、
を有する請求項1に記載の発明。 - 前記主弁コントローラが第2弁を有する、請求項3に記載の発明。
- 圧縮性噴霧器排気口、および、
前記第2弁の状態に応答して、前記第2弁が閉じたときには前記噴霧器排気口を前記吸気ポートと接続し、前記第2弁が開いたときには前記噴霧器排気口と前記吸気ポートとを切断する第3弁、
を有する請求項4に記載の発明。 - 前記主弁がダイヤフラム弁を有し、前記ダイヤフラム弁は前記ダイヤフラムの両側面に配された第1および第2作動チャンバを備え、前記第2チャンバに露出した前記ダイヤフラムの面積は前記第1チャンバに露出した前記ダイヤフラムの面積よりも小さく、
前記2つの作動チャンバ内の圧力が実質的に同一であれば、主弁は閉じたままあり続け、前記第1チャンバ内の圧力が前記第2チャンバ内の圧力よりも予め定めた量だけ下回れば、主弁が開く、請求項4に記載の発明。 - 前記第3弁は、ダイヤフラム弁であり、前記ダイヤフラムの両側面に配された第1および第2チャンバを備えており、前記第1チャンバは前記主弁の前記第1チャンバとの流体の連絡を有し、前記第3弁の前記第2チャンバは前記噴霧器の排気口および前記主弁の前記第2チャンバと流れ絞りを通じて流体の連絡を有する、
請求項6に記載の発明。 - 前記第2弁は、圧力検出ダイヤフラムの両側面に配された前記参照チャンバおよび第2チャンバを備えたダイヤフラム弁を有し、前記第2チャンバは前記排気ポートとの流体の連絡を有する、
請求項6に記載の発明。 - 前記主ダイヤフラム弁の両チャンバが前記吸気ポートに接続され、前記第1チャンバとの前記接続には流速を制限するための絞りが含まれている、
請求項8に記載の発明。 - 前記第2ダイヤフラム弁がさらに、前記主弁の前記第1チャンバと接続されている通常は閉じているパイロット弁を有し、
前記第2弁の第2チャンバ内の圧力が前記参照チャンバ内の圧力を下回った結果生じる、前記検出ダイヤフラムの移動に対応して、前記パイロット弁が開いて前記主弁の前記第1チャンバと前記第2弁の前記第2チャンバとを接続する、
請求項9に記載の発明。 - 前記パイロット弁が、前記パイロット弁を通常は閉じた状態に維持するバネによりバイアスされた部材を有する、
請求項10に記載の発明。 - 前記第3弁が、ダイヤフラム弁であり、前記ダイヤフラムの両側面に配された第1および第2作動チャンバを有し、
前記第1チャンバは、前記主弁の前記第1チャンバとの流体の連絡を有し、
前記第2チャンバは、前記圧縮性噴霧器排気口との流体の連絡を有する、
請求項9に記載の発明。 - 前記調整可能圧力レギュレータの少なくとも1つが、前記圧縮ソースと前記参照チャンバとの間に接続された、流れ絞りを備えた伝送路、および、
前記伝送路の前記流れ絞りの上流と周囲環境との間に接続された、第1調整可能持ち上げ弁、
を有する請求項3に記載の発明。 - 前記圧力レギュレータの少なくとも1つが、2つの圧力レギュレータを有し、その少なくとも1つは手動的に調整可能であり、かつ、吸気/排気切替器であり、前記2つの圧力レギュレータは前記切替器と併せて、吸気相の間、前記参照チャンバ内の圧力を一のレベルに設定し、呼気相の間、他のレベルに設定するように構成されている、
請求項4に記載の発明。 - 前記参照チャンバが、絞りを介して圧縮ソースと接続され、
各圧力レギュレータは、持ち上げ弁を有し、
各持ち上げ弁は、吸気口、および、排気口を有し、
前記排気口は、周囲環境との流体の連絡を有し、
前記持ち上げ弁の1つの前記吸気口は、前記絞りの上流の前記参照チャンバと一定の流体の連絡を有し、さらに、前記主弁の閉鎖に呼応して前記絞りの上流の前記参照チャンバと流体の連絡を有する他の持ち上げ弁の吸気口を配置するための第4弁を有する、
請求項14に記載の発明。 - 両圧力レギュレータが手動的に調整可能な、請求項15に記載の発明。
- 前記第4弁がダイヤフラム弁である、請求項15に記載の発明。
- 前記第4弁が、前記ダイヤフラムの両側面に配された第1および第2チャンバを有し、前記第1チャンバは、前記噴霧器排気口との流体の連絡を有し、前記第2チャンバは、前記参照チャンバとの流体の連絡を有する、請求項17に記載の発明。
- もう一方の圧力レギュレータは、現場で操作者が手動的に調整可能ではなく、吸気相の間、前記呼気参照圧力より高く設定された圧力に前記参照チャンバ内の前記圧力を設定するために機能する、請求項14に記載の発明。
- 前記圧力レギュレータの各々が、持ち上げ弁およびダイヤフラム弁を有する切替器を有する、請求項19に記載の発明。
- ノズルが、前記排気ポートの上流に配され、前記排気口チャンバからの排気を行う関係にあり、それによって前記排気口チャンバの前記圧力が前記ノズルを通る気体の流速によって変化し、前記排気ポートと前記呼吸器具吸気口との間の圧力損失を補償する、請求項2に記載の発明。
- 肺水腫、または、他の呼吸器疾患を患っている患者の処置法であって、
a)吸気相の間、呼吸可能な気体を、吸気口を通して患者の肺に送込み、また、呼気相の間、吐き出された空気を周囲環境へ出すことが可能な、吸気口および吸気/呼気弁を有する呼吸器具を前記患者の気道に固定するステップ、
b)呼吸可能な気体の圧縮ソースを提供するステップ、
c)大気圧よりも高い、選択された値を有する少なくとも1つの参照圧力を提供するステップ、
d)前記器具の吸気口における前記圧力を監視するステップ、
e)前記器具の吸気口の圧力と前記参照圧力を比較するステップ、
f)吸気口の圧力が前記参照圧力よりも下回るか、または、上回る場合に、それぞれ、前記圧縮ソースを前記マスクの吸気口と接続、または、切断するステップ、および、
g)前記処置の間に、前記参照圧力の前記選択値を変更するステップ、を有する、
肺水腫、または、他の呼吸器疾患を患っている患者の処置法。 - 前記参照圧力が変更され、前記患者のより高い、または、より低い肺の圧力に対する許容能力に適合される、請求項22に記載の方法。
- 前記参照圧力が変更されることによって、吸気の間の前記参照圧力が呼気の間の前記参照圧力よりも高くなる、請求項23に記載の方法。
- 圧縮ソースから、呼吸可能なO2を人の呼吸器具へ供給するためのCPAP装置において、
前記器具は、前記O2を受け取るための吸気口を備えた患者弁、および、
前記人の肺に前記O2を導き、前記呼気を前記周囲環境に導くための吸気/呼気弁を備え、
前記装置が、
前記圧縮ソースに接続される供給吸気ポート、前記器具の吸気口に接続される排気ポート、参照チャンバ、および、前記参照チャンバ/器具吸気口の圧力差に応じてデマンドバルブ吸気ポートとデマンドバルブ排気ポートとを接続、および、切断する、前記参照チャンバおよび弁アセンブリを有するデマンドバルブ、ならびに、
前記圧縮ソースおよび前記参照チャンバに接続され、前記参照チャンバ内の前記圧力を大気圧よりも高い、選択されたレベルに設定する少なくとも1つの背圧レギュレータを有する、呼吸可能なO2を人の呼吸器具へ供給するためのCPAP装置。 - 前記弁アセンブリが、
前記吸気ポートと排気ポートとの間に接続されている第1弁、もしくは、主弁、および、
前記参照チャンバ内の前記圧力と前記器具の吸気口の圧力の差に応じて、前記器具の吸気口内の前記圧力が前記参照チャンバ内の前記圧力を下回った場合、前記第1弁を開いて前記吸気ポートと前記排気ポートとを接続し、また、前記器具の吸気口の圧力が前記参照チャンバ内の前記圧力にまで上昇すれば、前記主弁を閉鎖して前記吸気ポートと前記排気ポートとを切断する、主弁コントローラを有する、
請求項25に記載の発明。 - 前記主弁コントローラが第2弁を有する、請求項26に記載の発明。
- 圧縮性噴霧器排気口、および、
前記第2弁の状態に応じて、前記第2弁が閉じれば、前記噴霧器排気口と前記吸気ポートとを接続し、前記第2弁が開けば、前記噴霧器排気口と前記吸気ポートとを切断する、第3弁、を有する、
請求項27に記載の発明。 - 前記調整可能圧力レギュレータの少なくとも1つが、
前記圧縮ソースと前記参照チャンバとの間に接続された流れ絞りを備えた伝送路、および、
前記流れ絞りの上流の前記伝送路と周囲環境との間に接続された第1調整可能持ち上げ弁、を有する、
請求項27に記載の発明。 - 前記圧力レギュレータの少なくとも1つが2つの圧力レギュレータを有し、そのうちの少なくとも1つは手動的に調整可能であって吸気/呼気切替器であり、前記2つの圧力レギュレータは前記切替器と併せて、吸気相の間、前記参照チャンバ内の前記圧力を一のレベルに設定し、また、呼気相の間、別のレベルに設定するように構成されている、
請求項29に記載の発明。 - 呼吸可能な気体を圧力調節されたソースから患者の肺に送り、かつ、患者の呼気を周囲環境に排気するための、患者吸気/呼気弁であって、
上方セクションおよび内部壁を有し、さらに、前記調節されたソースに接続される吸気口、流体を周囲環境へ排する排出ポート、および、前記患者の肺と流体の連絡を備えて排される吸気/呼気チャンバを有する筐体、
前記吸気口と前記吸気/呼気チャンバとの間に配される吸気弁、
周囲を前記筐体の内壁に固定し、剛体の弁部材を浮かせている柔軟性を有するダイヤフラムであり、前記ダイヤフラムと弁部材とで前記上方筐体セクションの前記内部に第1チャンバを形成している、柔軟性を有するダイヤフラム、
前記剛体の弁部材の下方円形シーリング領域と係合するように構成された円形弁台座にて上端部が終了している前記吸気/排気チャンバであって、前記弁部材および前記台座が呼気バルブを形成し、前記弁部材が前記台座の上方に位置する場合、前記呼気弁が開いて前記吸気/排気チャンバを排出ポートと接続し、前記弁部材が前記台座と係合する場合、前記排気弁が閉じられる、吸気/排気チャンバ、
前記筐体吸気口と流体の連絡を有する前記第1チャンバ、
前記円形の弁台座の領域とほぼ等しく、それによって、前記呼気圧が前記吸気口における前記圧力とほぼ等しいレベルに維持される、前記ダイヤフラムおよび前記ダイヤフラムに支持された弁部材の有効領域、を有する、患者吸気/呼気弁。 - 前記筐体が、前記弁台座を取り囲んでいる、前記排出ポートと流体の連絡を有する環状呼気チャンバを規定する、請求項31に記載の発明。
- 前記排出ポートが前記筐体に回転可能に取り付けられた排出ケーシング内に形成されている、請求項32に記載の発明。
- 前記ダイヤフラムの有効領域の直径d1および弁部材台座の中位径d2が実質的に等しい、請求項33に記載の発明。
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