JP2007229207A - Nasal cpap element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネーザルCPAPに関し、特に、未熟児への使用に適したネーザルCPAP素子に関する。近年、ネーザル(Nasal)CPAP(Continuous Positive Airway Pressure)が、未熟児の呼吸補助又は呼吸障害の治療に用いられつつある。CPAPは、呼気相終末においても気道内圧を陽圧に保ち、呼気相での肺胞虚脱を防止することにより機能的残気量を増加させ、肺内シャントを減少し、低酸素血症を改善する。鼻孔に陽圧を加えるものをネーザルCPAPと呼ぶ。 The present invention relates to nasal CPAP, and more particularly to a nasal CPAP element suitable for use in premature infants. In recent years, Nasal CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) is being used for respiratory assistance or treatment of respiratory disorders in premature infants. CPAP maintains positive airway pressure at the end of the expiratory phase, prevents alveolar collapse in the expiratory phase, increases functional residual capacity, reduces intrapulmonary shunt, and improves hypoxemia To do. What applies positive pressure to the nostrils is called Nasal CPAP.
ネーザルCPAPの利点は、(1)気管内挿管する必要がなく簡易にCPAPがかけられる、(2)挿管チューブの気道抵抗がなく呼吸仕事量が軽減できる、(3)気管内挿管に伴う気道感染症を回避することができることなどが挙げられる。 The advantages of nasal CPAP are: (1) CPAP can be easily applied without the need for endotracheal intubation, (2) Airway infection associated with endotracheal intubation can be reduced because there is no airway resistance of the intubation tube The ability to avoid illness.
しかしながら他方においては、(1)鼻孔取り付け部の鼻孔への強い圧迫による鼻孔狭窄、鼻中隔壊死を発症する可能性がある、(2)固定方法が難しく、リークにより十分なCPAPを維持することが困難である、(3)食道へも陽圧がかかるため、腸管が拡張して栄養が入れにくくなることがあるといった、改善すべき点もある。 However, on the other hand, (1) There is a possibility of developing nasal stenosis and nasal septal necrosis due to strong pressure on the nostril of the nostril attachment part. (2) It is difficult to fix and difficult to maintain sufficient CPAP due to leakage. (3) Since positive pressure is also applied to the esophagus, there is a point that should be improved such that the intestinal tract may be dilated and it may be difficult to enter nutrients.
これに対処するために、微細な自発呼吸にも敏感に反応し、安定した気道内圧を提供し、呼気時の回路内抵抗を解消するため、流体力学的原理を応用したものが登場してきている。例えば、インファントフローシステムと呼ばれるものがある。インファントフローシステムにおいては、鼻孔部への衝突噴流の不安定性を利用することから、素子の基本形状が鼻孔に対抗する形状となっており、空気供給管および呼気排出管等を鼻から額に掛けて顔面部を縦に横切って装着しなければならない。したがって、これを固定するための方法が複雑になってしまい、特に未熟児に使用した場合には多大な装着負担を与え、長時間のネーザルCPAP実施時に患者の鼻腔狭窄や鼻中隔壊死などを招くおそれがあるという、改善すべき点が依然としてあった。 In order to cope with this, there is an application of hydrodynamic principles that responds sensitively to fine spontaneous breathing, provides stable airway pressure, and eliminates in-circuit resistance during expiration. . For example, there is what is called an infant flow system. In the infant flow system, since the instability of the impinging jet flow to the nostril is used, the basic shape of the element is the shape that opposes the nostril. It must be hung and worn across the face vertically. Therefore, the method for fixing this becomes complicated, particularly when used for premature babies, which places a great burden on wearing, and may cause nasal stenosis or nasal septal necrosis of the patient when nasal CPAP is performed for a long time. There was still a point to be improved.
上記特許文献1は、ネーザルCPAP実施時の新生児(例えば未熟児)に対する素子の装着負担軽減を可能にする小型で横型のネーザルCPAP素子を提供する。この種の従来の1例を図6に示す。図6に示すネーザルCPAP素子1は、空気を噴出する噴流ノズル3,該噴流ノズル3との間に噴流路4をおいて、先端が該噴流ノズル3の空気噴流に対向する位置にあって前記空気噴流の流れる方向に延び、前記空気噴流を第1および第2噴流に分割する噴流分岐板5,第1噴流が流入する第1分岐路7およびそれに連続するキャビティ9,第2噴流が流入する第2分岐路8およびそれに連続する排気ポート13、および、前記キャビティ9に連続し、鼻腔プロング(図示せず)に連通する鼻腔プロングポート10,11、を備える。
The above-mentioned
給気管接続ポート15には実質的に定圧力で空気が供給される。この空気は、給気管接続ポート15から噴流ポート2を経てノズル3に入り、ノズル3から流出する空気噴流は、噴流路4を進むと噴流分岐板5の先端のナイフエッジで、第1噴流と第2噴流に2分割され、第1噴流はキャビティポートである第1分岐路7を通ってキャビティ9に入って壁面に沿うように時計方向に旋回する。これによりキャビティ9には陽圧(CPAP:Continuous Positive Airway Pressure)が加わっている。第2噴流は、余剰エア流路である第2分岐路8を通って排気ポート13を進んで、排気管接続ポート18から外部に流出する。鼻腔プロング(nose prongs:鼻孔に結合する2股チューブ部材;例えば図1上の12)が装着される接続ポート16,17と同軸で連続する鼻腔プロングポート10,11が、それらの軸心をノズル3の軸心(x方向)と直交するy方向に平行にして、キャビティ9に開いている。すなわち連通している。
Air is supplied to the air supply
鼻腔プロングポート10,11に、新生児(例えば未熟児)の自発呼吸により、吸気圧が加わると、キャビティ9の空気がポート10,11に引かれるので、キャビティ9の圧力が下がり、これによりノズル3からキャビティ9への第1噴流の空気流量が増加する。これが新生児の吸気を助勢(補助;増幅)する。ポート10,11に呼気圧が加わるとキャビティ9の圧力が上がり、これによりノズル3から排気ポート13への第2噴流の空気流量が増加し、ノズル3からキャビティ9への第1噴流の空気流量が低下する。これが新生児の呼気を容易にする。このように、自発呼吸に対して呼吸補助動作、いわば増幅動作、を行う。
When inspiratory pressure is applied to the
また、吸気管接続ポート15に接続される空気供給管と、排気管接続ポート18に接続される排気管とが同じ方向xに配置され、接続ポート16,17に結合される鼻腔プロングがこれらに対して垂直方向yに配置されるため、これらの管を、患者の顔面を横に横切らせて装着することが可能になり、装着負担が軽減する。
In addition, the air supply pipe connected to the intake
ところで、呼吸補助において二酸化炭素排出効果を著しく改善する方法としてHFOV(High Frequency Oscillatory Ventilation:高頻度振動換気)が知られており、それを一形態で実施する人工呼吸器が、上記特許文献2に記載されている。
By the way, HFOV (High Frequency Oscillatory Ventilation) is known as a method for remarkably improving the carbon dioxide emission effect in respiratory assistance, and a ventilator that implements it in one form is disclosed in
ところで、キャビティ9の陽圧(CPAP)を安定にし、自発呼吸に応答する呼吸補助動作、すなわち流体制御素子による自発呼吸圧の増幅、を安定にし信頼性を高くするためには、ノズルの噴流をある程度以上のパワーにするのが好ましく、キャビティ9の淀み圧(陽圧)を500Pa(パスカル)程度とするのが良い。しかしそうすると、呼吸補助による肺圧変動が300〜400Paにもなることがあり、未熟児に対しては過大になることがあると考えられる。また、特許文献2に記載されているHFOV人工呼吸器は、気管内挿入チューブを用いるものであるで、新生児特に未熟児には負担が大きい。
By the way, in order to stabilize the positive pressure (CPAP) of the
本発明は、ネーザルCPAP素子を用いる呼吸補助の、自発呼吸に応答する呼吸補助動作は安定し信頼性の高いものに維持し、二酸化炭素排出機能を高くすることを第1の目的とし、しかも呼吸補助による肺圧変動は適切な範囲に下げることを第2の目的とし、患者の負担は軽減することを第3の目的とする。 The first object of the present invention is to maintain a breathing assist operation using a nasal CPAP element in response to spontaneous breathing in a stable and reliable manner, and to enhance the carbon dioxide excretion function. The second purpose is to lower the pulmonary pressure fluctuation by assistance to an appropriate range, and the third purpose is to reduce the burden on the patient.
(1)空気を噴出する噴流ノズル(3);該噴流ノズル(3)との間に噴流路(4)をおいて、先端が該噴流ノズル(3)の空気噴流に対向する位置にあって前記空気噴流の流れる方向に延び、前記空気噴流を第1および第2噴流に分割する噴流分岐板(5a,5b);第1噴流が流入する第1分岐路(7)およびそれに連続するキャビティ(9);第2噴流が流入する第2分岐路(8)およびそれに連続する排気ポート(13);および、前記キャビティ(9)に連続し、鼻腔プロング(12)が結合する鼻腔プロングポート(10,11);を備えるネーザルCPAP素子(1)において、
前記キャビティ(9)に、HFOVポート(25)を設けたことを特徴とする、ネーザルCPAP素子。
(1) A jet nozzle (3) for jetting air; a jet channel (4) is provided between the nozzle and the jet nozzle (3), and the tip is at a position facing the air jet of the jet nozzle (3). A jet branch plate (5a, 5b) extending in the flow direction of the air jet and dividing the air jet into first and second jets; a first branch path (7) into which the first jet flows and a cavity ( 9); a second branch (8) into which the second jet flows and an exhaust port (13) continuous therewith; and a nasal prong port (10) connected to the cavity (9) and connected to the nasal prong (12) , 11); in a nasal CPAP element (1) comprising:
A nasal CPAP element comprising an HFOV port (25) provided in the cavity (9).
なお、理解を容易にするために括弧内には、図面に示し後述する実施例の対応要素又は対応事項の符号を、例示として参考までに付記した。以下も同様である。 In addition, in order to make an understanding easy, the code | symbol of the corresponding element or the corresponding matter of the Example which is shown in drawing and mentions later in a parenthesis was added as an example for reference. The same applies to the following.
上記(1)のネーザルCPAP素子(図1)によれば、鼻腔プロングポート(10,11)に、新生児(例えば未熟児)の自発呼吸により、吸気圧が加わると、キャビティ(9)の空気が鼻腔プロングポート(10,11)に引かれるので、キャビティ(9)の圧力が下がり、これにより噴流ノズル(3)からキャビティ(9)への空気流量が増加する。これが新生児の吸気を助勢(補助)する。鼻腔プロングポート(10,11)に呼気圧が加わるとキャビティ(9)の圧力が上がり、これにより噴流ノズル(3)から排気ポート(13)への空気流量が増加し、噴流ノズル(3)からキャビティ(9)への空気流量が低下する。これが新生児の呼気を容易にする。このように、自発呼吸に対して呼吸補助動作を行う。キャビティ(9)に、HFOVポート(25)を設けたので、該HFOVポート(25)に10〜25Hz程度の高周波圧力振動がある気流を供給することにより、二酸化炭素排出機能の向上が期待できる。 According to the nasal CPAP element (1) of (1) above, when inspiratory pressure is applied to the nasal prong port (10, 11) by spontaneous breathing of a newborn (for example, a premature baby), the air in the cavity (9) is Since it is pulled by the nasal prong port (10, 11), the pressure of the cavity (9) decreases, and thereby the air flow rate from the jet nozzle (3) to the cavity (9) increases. This assists (assums) the inspiration of the newborn. When expiratory air pressure is applied to the nasal prong ports (10, 11), the pressure in the cavity (9) increases, thereby increasing the air flow rate from the jet nozzle (3) to the exhaust port (13), and from the jet nozzle (3). The air flow rate to the cavity (9) decreases. This facilitates exhalation of the newborn. In this way, a breathing assistance operation is performed for spontaneous breathing. Since the HFOV port (25) is provided in the cavity (9), an improvement in the carbon dioxide discharge function can be expected by supplying an air flow having high frequency pressure vibration of about 10 to 25 Hz to the HFOV port (25).
(2)前記噴流分岐板(5a,5b)の前記先端の後部に、前記キャビティ(9)と第2分岐路(8)との間の空気の通流を許すバイパス(6)を設けた、ネーザルCPAP素子。 (2) A bypass (6) that allows air to flow between the cavity (9) and the second branch (8) is provided at the rear of the tip of the jet branch plate (5a, 5b). Nasal CPAP element.
噴流分岐板(5a,5b)の前記先端の後部に、前記キャビティ(9)と第2分岐路(8)との間の空気の通流を許すバイパス(6)を設けたので、バイパス(6)を通してキャビティ(9)から第2分岐路(8)に常時空気が流れる。このバイパス(6)が呼吸に伴なうキャビティ(9)の圧力変動を緩和する。すなわち、吸気期間には、吸気によりキャビティ(9)の圧力が下がると、バイパス(6)を通してキャビティ(9)から第2分岐路(8)に流れる空気流量が減少してキャビティ(9)の圧力低下量が小さく、呼気期間には、呼気によりキャビティ(9)の圧力が上がると、バイパス(6)を通してキャビティ(9)から第2分岐路(8)に流れる空気流量が増加してキャビティ(9)の圧力上昇量が小さい。すなわち、呼吸補助による肺圧変動が小さくなる。例えば、キャビティ9の淀み圧(陽圧)を500Pa(パスカル)程度とするとき、呼吸補助による肺圧変動を100〜150Paにすることができ、未熟児に最適な呼吸補助をすることができる。
Since a bypass (6) allowing air flow between the cavity (9) and the second branch (8) is provided at the rear of the tip of the jet branch plate (5a, 5b), the bypass (6 ) Always flows from the cavity (9) to the second branch (8). This bypass (6) relieves pressure fluctuations in the cavity (9) accompanying breathing. That is, during the intake period, when the pressure of the cavity (9) decreases due to the intake air, the flow rate of air flowing from the cavity (9) to the second branch (8) through the bypass (6) decreases, and the pressure of the cavity (9) is reduced. When the pressure of the cavity (9) increases due to exhalation during the exhalation period, the flow rate of air flowing from the cavity (9) to the second branch (8) through the bypass (6) increases and the cavity (9 ) Pressure increase is small. That is, the fluctuation in lung pressure due to respiratory assistance is reduced. For example, when the stagnation pressure (positive pressure) of the
(3)空気を噴出する噴流ノズル(3);
該噴流ノズル(3)との間に噴流路(4)をおいて、先端が該噴流ノズル(3)の空気噴流に対向する位置にあって、前記空気噴流を第1および第2噴流に分割するウエッジ(5a);
前記空気噴流の流れる方向に関して前記ウエッジ(5a)の下流にあって前記空気噴流の流れる方向に延びる分離部(5b);
第1噴流が流入する第1分岐路(7)およびそれに連続するキャビティ(9);
第2噴流が流入する第2分岐路(8)およびそれに連続する排気ポート(13);
前記キャビティ(9)に連続し、鼻腔プロング(12)が結合する鼻腔プロングポート(10,11);
前記ウエッジ(5a)と分離部(5b)との間のバイパス(6);および、
前記キャビティ(9)に設けたHFOVポート(25);を備え、
前記キャビティ(9)と第2分岐路(8)は前記分離部(5b)で区分され、しかも、前記バイパス(6)が、前記キャビティ(9)と第2分岐路(8)との間の空気の通流を許す;
ネーザルCPAP素子。
(3) Jet nozzle (3) for jetting air;
A jet channel (4) is provided between the jet nozzle (3) and a tip is located at a position facing the air jet of the jet nozzle (3), and the air jet is divided into first and second jets. Wedge to do (5a);
A separation part (5b) that is downstream of the wedge (5a) with respect to the flow direction of the air jet and extends in the flow direction of the air jet;
A first branch (7) into which the first jet flows and a cavity (9) continuous therewith;
A second branch (8) into which the second jet flows and an exhaust port (13) continuous therewith;
A nasal prong port (10, 11) connected to the cavity (9) and to which a nasal prong (12) is coupled;
A bypass (6) between the wedge (5a) and the separator (5b); and
An HFOV port (25) provided in the cavity (9);
The cavity (9) and the second branch path (8) are separated by the separation part (5b), and the bypass (6) is provided between the cavity (9) and the second branch path (8). Allow air flow;
Nasal CPAP element.
(4)前記空気噴流に関して前記噴流ノズル(3)の、上流側に該噴流ノズル(3)に連通する給気ポート(2,15)が、下流側に前記排気ポート(13)が設けられ;前記噴流ノズル(3)のノズル軸(x)に直交する方向(y)に、前記鼻腔プロングポート(10,11)の中心軸が延びる;請求項1乃至3のいずれか1つに記載のネーザルCPAP素子。
(4) An air supply port (2, 15) communicating with the jet nozzle (3) is provided upstream of the jet nozzle (3) with respect to the air jet, and the exhaust port (13) is provided downstream. The nasal according to any one of
これによれば、給気管接続ポート(15)に接続される空気供給管(21)と、排気管接続ポート(18)に接続される排気管(24)とが同じ方向xに配置され、前記鼻腔プロングポート(10,11)に結合される鼻腔プロング(12)が、前記空気供給管(21)と排気管(24)に対して垂直方向yに配置されるため、これらの管を、例えば図4に示すように、患者の顔面を横に横切らせて装着することが可能になり、装着負担が軽減する。 According to this, the air supply pipe (21) connected to the air supply pipe connection port (15) and the exhaust pipe (24) connected to the exhaust pipe connection port (18) are arranged in the same direction x, and Since the nasal prongs (12) coupled to the nasal prong ports (10, 11) are arranged in a direction y perpendicular to the air supply pipe (21) and the exhaust pipe (24), these pipes are, for example, As shown in FIG. 4, it is possible to wear the patient's face across the side, thereby reducing the wearing burden.
(5)前記HFOVポート(25)の中心軸は、前記噴流ノズル(3)のノズル軸が延びる方向(x)と、前記鼻腔プロングポート(10,11)の中心軸が延びる方向(y)の両者に直交する方向(z)に延びる;上記(4)に記載のネーザルCPAP素子(図1)。これによれば、HFOVポート(25)に給圧するHFOV給圧管(27)も、図4に示すように排気管(24)と同じくx方向に曲げて、患者の顔面を横に横切らせて装着することが可能であり、装着負担を軽減することができる。 (5) The central axis of the HFOV port (25) has a direction (x) in which the nozzle axis of the jet nozzle (3) extends and a direction (y) in which the central axis of the nasal prong port (10, 11) extends. The nasal CPAP element according to (4) above (FIG. 1) extending in a direction (z) perpendicular to both. According to this, the HFOV pressure supply pipe (27) for supplying pressure to the HFOV port (25) is also bent in the x direction as in the exhaust pipe (24) as shown in FIG. It is possible to reduce the mounting burden.
(6)前記HFOVポート(25)に給圧するHFOV給圧管(27)は、前記空気供給管(21)又は前記排気管(24)が延びる方向に延びる;上記(4)に記載のネーザルCPAP素子(図5)。これによっても、HFOVポート(25)に給圧するHFOV給圧管(27)がx方向に延びるので、患者の顔面を横に横切らせて装着することが可能であり、装着負担を軽減することができる。 (6) The HFOV supply pipe (27) for supplying pressure to the HFOV port (25) extends in a direction in which the air supply pipe (21) or the exhaust pipe (24) extends; the nasal CPAP element according to (4) above (FIG. 5). Also by this, since the HFOV pressure supply pipe (27) for supplying pressure to the HFOV port (25) extends in the x direction, it is possible to wear the patient across the face and to reduce the burden of wearing. .
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。 Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
図1に、本発明の第1実施例のネーザルCPAP素子1の縦断面を示す。なおこの図面は、実物よりも拡大して素子断面を示す。ネーザルCPAP素子1は合成樹脂製である。可撓性樹脂製の鼻腔プロング12には、新生児の鼻孔に挿入される、y方向で外方に突出する2本の可撓管(flexible tube)がある。新生児に素子1を装着した外観を図4に示す。
In FIG. 1, the longitudinal cross-section of the
従来例(図6)と同様に、ネーザルCPAP素子1には、空気を噴出する噴流ノズル3,該噴流ノズル3との間に噴流路4をおいて、先端が該噴流ノズル3の空気噴流に対向する位置にあって前記空気噴流の流れる方向に延び、前記空気噴流を第1および第2噴流に分割する噴流分岐板5a,5b,第1噴流が流入する第1分岐路7およびそれに連続するキャビティ9,第2噴流が流入する第2分岐路8およびそれに連続する排気ポート13、および、前記キャビティ9に連続し、鼻腔プロング12に連通する鼻腔プロングポート10,11、がある。そして、それらに加えて、キャビティ9にz方向に開いたHFOVポート25がある。
Similar to the conventional example (FIG. 6), the
しかも、噴流分岐板5a,5bの先端のナイフエッジ部分5bを分断するバイパス6が噴流分岐板に開いている。換言すると、噴流ノズル3との間に噴流路4をおいて、先端がノズル3の空気噴流に対向する位置にあって該空気噴流を第1および第2噴流に分割するウエッジ5a,該空気噴流の流れる方向に関してウエッジ5aの下流にあって空気噴流の流れる方向に延びる分離部5b、および、ウエッジ4と分離部5bとの間のバイパス6、を備える。キャビティ9と第2分岐路8は分離部5bで区分され、しかも、バイパス6が、キャビティ9と第2分岐路8との間の空気の通流を許す。
Moreover, a
ノズル3には噴流ポート2が連続しており、該噴流ポート2に給気管接続ポート15(図2)が連続している。この給気管接続ポート15に、給気口金22が装着され、該給気口金22に給気チューブ21が繋がっている。給気チューブ21には、図示しない空気給送装置から、定圧空気が供給される。排気ポート13には、スロットル14が挿入され、排気ポート13に連続する排気管接続ポート18(図2)に、排気口金23が装着され、該排気口金23に排気チューブ24が繋がっている。スロットル14は、キャビティ9の陽圧を所望の定圧(例えば平均圧500Pa)に安定化するために、給気チューブ21を通して噴流ポート2に定圧空気を送り込む、図示しない空気供給装置の送出圧仕様に合わせて、排気ポート13の流路抵抗を調整(設定)するためのものである。所要の送出圧仕様の空気給送装置のみを使用する場合、あるいは空気給送装置において信頼性が高い調整(設定)が可能な場合には、スロットル14は省略し、排気ポート13を所要の流路抵抗に設計しておけばよい。
A
鼻腔プロングポート10,11には鼻腔プロング接続ポート16,17(図2)が連続しており、これらの接続ポート16,17に、鼻腔プロング12が装着されている。鼻腔プロング12の、新生児の鼻孔に挿入される、y方向で外方に突出する2本の可撓管は、キャビティ9に連通している。
Nasal
HFOVポート25には、HFOV給圧口金26が結合しており、該給圧口金26に装着されたHFOV給圧チューブ27を通して、図示しないHFOV装置から、10〜25Hzで圧力が変動するHFOV気流(空気流)が供給される。なお、平静時の成人の呼吸頻度は0.2Hz程度、新生児は0.5Hz程度である。
The
図1に示すネーザルCPAP素子1を使用するとき、鼻腔プロング12の、y方向で外方に突出する2本の可撓管を、新生児(未熟児)の鼻孔に挿入すると、図4に示すように、給気チューブ21,排気チューブ24およびHFOV給圧チューブ27が、新生児の顔面を横に横切る。この状態で、図示しないバンド,紐などの付いた固定保持具で素子1が頭部に固定される。
When the
このような使用状態で、給気管接続ポート15に実質的に定圧力で空気が供給され、しかもHFOVポート25には10〜25Hzで圧力が変動するHFOV気流が供給される。給気管接続ポート15に供給される空気は、噴流ポート2を経てノズル3に入り、ノズル3から流出する空気噴流は、噴流路4を進むと噴流分岐板の先端に相当するウエッジ(楔)5aのナイフエッジで、第1噴流と第2噴流に2分割され、第1噴流はキャビティポートである第1分岐路7を通ってキャビティ9に入って壁面に沿うように時計方向に旋回する。これによりキャビティ9には陽圧が加わっている。第2噴流は、余剰エア流路である第2分岐路8を通って排気ポート13を進んで、排気管接続ポート18から外部に流出する。加えて、キャビティ9には、HFOVポート25から10〜25Hz程度の高周波圧力振動が常時加わり、これによって気道圧が該10〜25Hzで振動し、二酸化炭素排出機能が向上する。
In such a state of use, air is supplied to the air supply
図2には、鼻腔プロングポート10,11に、新生児の自発呼吸により、吸気圧が加わっている吸気相での、ネーザルCPAP素子1内の空気流の概要を実線矢印で示し、図3には、鼻腔プロングポート10,11に、新生児の自発呼吸により、呼気圧が加わっている呼気相での、ネーザルCPAP素子1内の空気流の概要を実線矢印で示す。ノズル3からの噴流により素子1に供給される空気量は、毎分約7リットルであるが、この大部分は、CPAPすなわち気道内の平均圧(MAP:Mean Airway Pressure)を維持するためのもので、キャビティ9内を3次元的に循環して、ウエッジ5aと分離部5bとの間の隙間であるバイパス6の、z方向で下側と上側の壁面近くから、第2分岐路8に流出する。
In FIG. 2, an outline of the air flow in the
新生児の呼吸による吸気,呼気の流量は、一回の呼吸で約20ミリリットル程度で、呼吸回数は毎分30回程度であるので、1分間あたりの吸気量,呼気量は、約0.6リットルとなり、供給される空気量の10%程度である。したがって、主たる空気の流れは、
ノズル3−キャビティ9−バイパス6−スロットル14−排気管接続ポート18
となり、一部が、鼻腔プロング12を通過して、吸気(図2)および呼気(図3)となる。また、ウエッジ5aで分離される流れは、キャビティ9方向の流れすなわち第1噴流が大部分で、第2分岐路8方向の第2噴流量は少ない。しかし、第1噴流量と第2噴流量との比は、吸気相と呼気相とで少し異なり、吸気相では第1噴流量が少し増加するが、呼気相では第1噴流量が少し低下する。
The inspiratory and expiratory flow rates of newborn breathing are about 20 milliliters per breath, and the number of breaths is about 30 per minute, so the inspiratory and expiratory volume per minute is about 0.6 liters. It is about 10% of the amount of air supplied. Therefore, the main air flow is
Nozzle 3-cavity 9-bypass 6-throttle 14-exhaust
Then, a part passes through the
吸気,呼気による一番大きな流れの変化は、キャビティ9内に入った第1噴流にある。ウェッジ5aにより分岐した第1噴流は、ウエッジ5aに沿い、そして分離部5bに沿ってキャビティ9内を時計回りに旋回し、そしてバイパス6を通って第2分岐路8に出る。キャビティ9内のこの旋回流が、吸気時には、図2に示すように、鼻腔プロングポート10,11側に偏り、呼気時には、図3に示すように鼻腔プロングポート10,11から遠ざかる。この流れの変化は、鼻腔プロングポート10,11から吸気時と呼気時にキャビティ9に加わるわずかな圧力変動が、ノズル3からの噴流に干渉してウエッジ5a先端での噴流分割比に変化をもたらし、その結果キャビティ内流れの状態が変化して、吸気,呼気を補助することになる。
The largest change in flow due to inspiration and expiration is in the first jet entering the
上述の、バイパス6が存在することによる、キャビティ内圧力変動の緩衝により、キャビティ陽圧を平均値で500Pa程度に維持する場合で、肺圧の変動を未熟児の快適な呼吸補助に適した、100〜150Paの範囲にすることができる。
In the case where the cavity positive pressure is maintained at an average value of about 500 Pa by buffering the pressure fluctuation in the cavity due to the presence of the
また、従来技術(図6)と同様に、給気チューブ21,排気チューブ24およびHFOV給圧チューブ27が同じ方向xに配置され、これらに対して、鼻腔プロング12の、鼻孔に挿入される2本の可撓性チューブが垂直方向yに配置されるため、これらのチューブを、例えば図4に示すように、新生児の顔面を横に横切らせて装着することが可能になり、装着負担が軽減する。
Similarly to the prior art (FIG. 6), the
図5に、本発明の第2実施例のネーザルCPAP素子1の縦断面を示す。この第2実施例のネーザルCPAP素子1は、キャビティ9に、x方向に向けてHFOVポート25を形成したものである。HFOVポート25に連続する接続ポートには給圧口金26が装着されており、該給圧口金26にHFOV給圧チューブ27が連結している。したがって第2実施例では、HFOV給圧チューブ27は排気チューブ24と平行であり、第2実施例でも、給気チューブ21,排気チューブ24およびHFOV給圧チューブ27を、新生児の顔面を横に横切らせて装着することが可能になり、装着負担が軽減する。なお、図5に示すHFOVポート25に対向するキャビティ内壁面にHFOVポート25を開けて、HFOV給圧チューブ27を給気チューブ21側に設け、給気チューブ21に平行にする態様もある。
In FIG. 5, the longitudinal cross-section of the
1:ネーザルCPAP素子
2:噴流ポート
3:噴流ノズル
4:噴流路
5:噴流分岐板
6:バイパス
7:第1分岐路
8:第2分岐路
9:キャビティ
10,11:鼻腔プロングポート
12:鼻腔プロング
13:排気ポート
14:スロットル
15:給気管接続ポート
16,17:鼻腔プロング接続ポート
18:排気管接続ポート
21:給気チューブ
22:給気口金
23:排気口金
24:排気チューブ
25:HFOVポート
26:HFOV給圧口金
27:HFOV給圧チューブ
1: Nasal CPAP element 2: Jet port 3: Jet nozzle 4: Jet channel 5: Jet branch plate 6: Bypass 7: First branch 8: Second branch 9:
Claims (6)
前記キャビティに、HFOVポートを設けたことを特徴とする、ネーザルCPAP素子。 A jet nozzle for jetting air; a jet flow path is provided between the nozzle and the nozzle, and a tip is located at a position facing the air jet of the jet nozzle and extends in a direction in which the air jet flows; And a jet branch plate divided into a second jet; a first branch path into which the first jet flows and a cavity continuous therewith; a second branch path into which the second jet flows into and an exhaust port continuous therewith; and continuous to the cavity A nasal prong port to which a nasal prong is coupled;
A nasal CPAP element, wherein an HFOV port is provided in the cavity.
該噴流ノズルとの間に噴流路をおいて、先端が該噴流ノズルの空気噴流に対向する位置にあって、前記空気噴流を第1および第2噴流に分割するウエッジ;
前記空気噴流の流れる方向に関して前記ウエッジの下流にあって前記空気噴流の流れる方向に延びる分離部;
第1噴流が流入する第1分岐路およびそれに連続するキャビティ;
第2噴流が流入する第2分岐路およびそれに連続する排気ポート;
前記キャビティに連続し、鼻腔プロングが結合する鼻腔プロングポート;
前記ウエッジと分離部との間のバイパス;および、
前記キャビティに設けたHFOVポート;を備え、
前記キャビティと第2分岐路は前記分離部で区分され、しかも、前記バイパスが、前記キャビティと第2分岐路との間の空気の通流を許す;
ネーザルCPAP素子。 A jet nozzle that ejects air;
A wedge that divides the air jet into first and second jets, with a jet flow path between the jet nozzle and a tip at a position facing the air jet of the jet nozzle;
A separation portion that is downstream of the wedge with respect to the flow direction of the air jet and extends in the flow direction of the air jet;
A first branch into which the first jet flows and a cavity continuous therewith;
A second branch passage into which the second jet flows and an exhaust port continuous therewith;
A nasal prong port continuous with the cavity and to which a nasal prong is coupled;
A bypass between the wedge and the separator; and
An HFOV port provided in the cavity;
The cavity and the second branch are separated by the separation part, and the bypass allows air to flow between the cavity and the second branch;
Nasal CPAP element.
The nasal CPAP element according to claim 4, wherein an HFOV supply pipe for supplying pressure to the HFOV port extends in a direction in which the air supply pipe or the exhaust pipe extends.
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