JP2007503909A - 手動操作用呼吸装置のための手動操作装置及びバルーン・ユニット及び弁ハウジング - Google Patents

Abstract

手動操作用呼吸装置（１）で、人工呼吸を行う患者に接続した呼吸流路（４）を設けた呼吸ハウジング（２）が含まれ、その呼吸流路（４）は、その呼吸流路（４）を介して患者に空気を供給するためにバルーン・ユニット（３）に接続された流入口（６）に、又、患者が呼吸流路（４）に吐き出す空気を環境に排出するための流出口（７）に、弁システム（５）を介して、接続し、その場合、バルーン・ユニット（３）は入口開口部（８）と出口開口部（９）を設けた弾性のあるベローズ（１０）を含み、さらに、ベローズ（１０）の入口開口部（８）内に逆流不能弁（１１）が含まれ、ベローズ（１０）の出口開口部（９）が呼吸ハウジング（２）の流入口（６）と接続している。開始位置からベローズ（１０）を圧迫すると、ベローズ（１０）により閉じ込められた空気が出口開口部（９）を経由して出る。又、ベローズ（１０）がゆるめられると、入口開口部（８）を経由して、環境中の空気を吸引することにより開始位置に戻る。ベローズ（１０）は過圧防護機能を設けている。

Description

本発明は手動操作用呼吸装置に、又、手動操作用呼吸装置のためのバルーン・ユニット（ｂａｌｏｏｎ ｕｎｉｔ）と弁ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）に関する。

手動操作用呼吸装置は実務面から知られていて、通常、人工呼吸器を行うべき患者に接続するために呼吸流路を設けた呼吸ハウジングを含み、その呼吸流路は呼吸ハウジング内の弁システム（ｓｙｓｔｅｍ）を介して、流入口に接続し、その流入口は空気を患者に呼吸流路を介して供給するためのバルーン・ユニットに接続している。さらに、環境に開放している流出口と接続して、患者が吐き出す空気を呼吸流路を介して環境に排出している。ここで、バルーン・ユニットは弾性があるベローズ（ｂｅｌｌｏｗｓ）から成り、それには入口開口部と出口開口部を、その入口開口部内に含まれる逆流不能弁（１１）を、及び、呼吸ハウジングの流入口に接続した出口開口部を設けている。このように構成された全てが、ベローズを開始位置から圧迫したときに、ベローズにより閉じられた空気が出口開口部を経由して出て、ベローズをゆるめると、入口開口部を経由して、環境中の空気を吸引することにより、開始位置に戻る。

そのような手動操作用呼吸装置は蘇生器の名前で当業者に知られていて、例えば、人又は動物の蘇生中に手作業で人工呼吸を行うために用いられている。そのような呼吸装置は単純な構造で、容易に輸送できる。さらに、その装置は高い信頼性があり、その一方で、保守が最小限で済むことが求められている。

公知の呼吸装置の欠点は、それにより、患者の肺体積が大きくなり過ぎて、肺が伸び過ぎる場合があることである。そのような肺の伸ばし過ぎは肺細胞に損傷と死をもたらして、肺の酸素移送能力を低下させる。数週間後には、肺細胞は再生し、酸素移送能力も復活するけれども、実際に肺の酸素移送能力が一時的に低下することで、患者が大きな被害を受け、患者の死を生じることもある。

この欠点を予防するために、呼吸ハウジング内に過圧防護機能を含めて、呼吸流路を経由して供給される空気の圧力を事前決定された値に制限することが既に提案されている。

しかしながら、実際にはこの過圧防護機能にもかかわらず、人工呼吸中に依然として肺の伸ばし過ぎが生じている。

本発明は冒頭に述べた種類の手動操作用呼吸装置を、その利点を維持しながら、これらの欠点を防止することを目指している。

この目的で、本発明に基づく呼吸装置は、バルーン・ユニットに、さらに、ベローズ内の空気が事前決定された圧力を超えたとき、ベローズから空気を環境に排出するための過圧防護機能を設けていることに特徴がある。

この方法で、実際に肺の損傷を防止できることが見いだされている。本発明はあわただしい蘇生作業中に、及び（又は）、経験の浅い又は訓練を受けていないスタッフ（ｓｔａ
ｆｆ）が使用する場合に、ベローズは時としてあまりに強く圧迫されることがあって、それにより呼吸ハウジング内に含まれる過圧防護機能を経由した迅速排出が不十分になることがあり、圧力波のかなりの部分が依然として呼吸ハウジングを経由して患者の肺に伝搬することがあるという考察に基づいている。特に、発病している、又は、損傷を受けていて、有効体積が制限されている肺では重大な損傷を生じることがある。過圧防護機能付きのバルーン・ユニットを設けることにより、圧力波の迅速な低減が可能になり、圧力波が呼吸ハウジングと呼吸流路を経由して患者の肺に達するのを防止できる。

バルーン・ユニット、特にベローズはそのような過圧防護機能を取付けるには適当な場所である。なぜなら、バルーン上では、比較的多くの空間を過圧防護機能の比較的大きな流出面積のために利用できるからである。それにより、過圧防護機能の流体抵抗を比較的低くできるからである。ここで、過圧防護機能は例えばベローズの本体に設けられるが、その入口又は出口の開口部にも取付けられる。

入口開口部内に過圧防護機能を含めることにより、過圧防護機能が比較的大きな流出面積を持つことを実現する。さらに、入口開口部内に含めることにより、既存の呼吸装置のバルーン・ユニットでも、選択肢として、呼吸ハウジング内に過圧防護機能を設けられ、簡単な方法で、信頼できる過圧防護機能の設置を実現する。さらに、この場所はバルーンの使用者にとっても、患者にとっても、最も好ましい。

ある有利な実施例では、ベローズの入口開口部内に、実質的に円筒形の弁ハウジングを含めて、その中に逆流不能弁と過圧防護機能を組み込める。逆流不能弁と過圧防護機能は一体化するのが好ましいが、分離した部分を形成しても良い。例えば、過圧防護機能はばね負荷の弁として設計しうる。逆流不能弁と過圧防護機能はひとつの部分に統合できるが、分離した部材にもしうることに留意されたい。

別の有利な実施例では、円筒形の弁ハウジングが一端の端面に１以上の吸込み開口部を設けていて、その端面近くに位置する円筒形ジャケット（ｊａｃｋｅｔ）の一部の上に１以上の吹き出し用開口部を設けている。この方法で、その端面上の弁ハウジングが例えば、吹き出し用開口部を完全に残しながら酸素バッグ（ｂａｇ）と結合しうる。

有利な方法で、円筒形の弁ハウジングには、入口開口部の周縁部を密封するためにクランプ（ｃｌａｍｐ）を設けて良い。

本発明は患者に人工呼吸を手動で行う方法にも関している。

本発明の別の有利な実施例は各請求項に示されている。

本発明は図面に示された例示的実施例に基づいて、さらに詳細説明が行われている。

図面は本発明の好ましい実施例の略図で、非限定的な例示的実施例により示されているに過ぎない。図面では同一又は対応する部分は同じ参照番号で示している。

図１は手動操作用呼吸装置１を示していて、呼吸ハウジング２及びそれに接続したバルーン・ユニット３から成っている。呼吸ハウジング２は図２に詳細に示されていて、弁システム５を介して流入口６に接続した呼吸流路４が設けられている。流入口６はバルーン・ユニット３に接続して空気を呼吸流路４を介して患者に供給している。さらに、呼吸流路４は弁システム５を介して１以上の流出口７に接続して、患者が呼吸流路に吐き出した空気を環境に排出している。呼吸流路４はその自由端によりマスク（ｍａｓｋ）（図示せず）と接続していて、マスクは使用中人工呼吸を行う患者の口と鼻の上に置かれる。又は、人工呼吸のために気管内に置かれるチューブ（ｔｕｂｅ）（これも図示せず）に接続される。

バルーン・ユニット３は、入口開口部８と出口開口部９を設けた弾性ベローズ１０から成っている。弾性ベローズ１０は、例えば、柔軟材料例えばプラスチック製の気密性の壁として設計され、弾性アーチ形リブ（ａｒｃｈｅｄ ｒｉｂｓ）により支持されている。弾性ベローズ１０は別の方法によっても形成しうる。例えば、ゴム状材料からの比較的厚い壁を持つ中空でいくぶん長めのボール（ｂａｌｌ）として形成しうる。そのようなバルーン・ユニットは、当業者の間では自力膨張形バルーン・ユニットとして知られているが、ここではこれ以上詳述しない。

ベローズ１０の入口開口部８内には逆流不能弁１１が以下で詳述するような方法で含まれている。ベローズ１０の出口開口部９が呼吸ハウジング２の流入口６と接続している。図１に示す開始位置からベローズ１０を圧迫すると、ベローズにより閉じ込められた空気が出口開口部９を経由して出て行く。図２を参照すると、流出空気は呼吸ハウジング２の流入口６に入り、弁システム５の逆流不能弁１２を経由して呼吸流路４に流れる。弁体は同時に流出口７を閉鎖する。呼吸流路４及びマスクを通って空気は患者の鼻と口を通り、肺に供給される。ベローズ１０を弛めると、入口開口部８内に設けられた逆流不能弁１１を経由して環境の空気を吸引することにより、図１に示す開始位置までベローズが復元する。それにより、呼吸ハウジング２内の逆流不能弁１２が遮断される。

図２を参照すると、弾性ベローズ１０が復元している間及びその後、患者は呼吸流路４に空気を吐き出す。呼吸流路４内に吐き出された空気により、及び（又は）、ばね１４の作用により、弁システム５の弁体１３が弁座１５から離れ、図２に示す位置になり、吐き出された空気を呼吸ハウジング２の流出口７を介して環境に吐き出すことができる。

呼吸ハウジング２は選択肢として、呼吸ハウジング内で事前に決定された圧力の値を超えたときに環境に空気を排出するために過圧防護機能を設けている。この例示的実施例では、過圧防護機能が呼吸ハウジング２の中のチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）１７の壁内にあるばね負荷弁１６として設計されている。そのチャンバーは流入口６に接続している。圧力が上昇すると、過圧防護機能１６の弁体が弁座１９からばね作用と反対方向に押されて、空気がチャンバー１７の壁を通過でき、環境に排出できる。過圧の場合、空気は過圧防護機能１６を通過して、流出口７Ａを通って環境に排出される。呼吸装置のための呼吸ハウジングの構造は当業者に良く知られていて、ここではこれ以上述べない。

図１を参照すると、ベローズ１０の入口開口部８内に過圧防護機能１９が含まれ、事前に決定された圧力の値を超えたときに入口開口部８を経由してベローズから空気を排出する。入口開口部内に含まれる過圧防護機能は、バルーンを強く押しすぎた結果として、バルーン内の圧力が事前に決定された値を超えたときに作用する。入口開口部８内に置くことにより、圧力波が呼吸ハウジング２と呼吸チャンネル４を経由して患者の肺に移動するのを防止する。

図３を参照すると、そこでは、ベローズ１０の入口開口部８内で実質的に円筒形の弁ハウジング２０が含まれ、その中に逆流不能弁１１と過圧防護機能１９が組込まれている。

図３に示す実施例では、弁ハウジング２０には中央通路２１が設けられ、弁ハウジング２０の端面２２内に設けられた吸込み開口部２３からベローズ１０の内部に伸びている。

中央通路２１内には弁体２４が含まれ、ばね２５の作用により弁座２６に押付けられて
いる。弁体２４、ばね２５、弁座２６は共に過圧防護機能１９を形成していて、通常の使用では、バルーンから入口開口部８を経由した気体の流出を防止している。ベローズを強く押しすぎて過圧になった場合、例えば、ベローズ内の圧力が水柱６０ｃｍになった場合、弁体２４がばね作用に逆らって弁座２６から離れるので、ベローズからの空気が、端面２２近くの弁ハウジング２０のジャケットの面２７内に設けられた出口開口部２８を経由して環境に流出できる。

弁体２４内に通路開口部２９が設けられ、柔軟な弁体３０によりベローズの方を向いている弁体２４の側で密封されている。通路開口部２９と柔軟な弁体３０が逆流不能弁１２を形成し、圧迫中にベローズからの空気の流出を防止するが、復元中はベローズの内部への環境からの空気の流入を許している。

弁ハウジング２０には、ベローズ１０の入口開口部８の周縁部を気密に密封するためにクランプ手段を設けている。図３に示す実施例では、クランプ手段は弁ハウジング２０に設けられた支持フランジ３１Ａにより形成され、ねじ３３により弁ハウジング２０のジャケット２７上に取付けられたねじリング（ｒｉｎｇ）３２の圧力フランジ３１Ｂと協調する。

図４を参照すると、そこには弁ハウジング２０の第二の実施例が示されていて、弁体２４は環状の設計で、中央通路２１の廻りに配置された吹き出し流路３４内に位置している。ここで吸込み開口部２３が円筒形の設計で、吹き出し流路３４がその廻りに環状に配置されている。ここで、通路２１は端面２２に対していくぶん外向きに伸びているので、吸込み開口部２３は端面２２の外側に位置している。このようにして、入口開口部がバッグに容易に接続しうる。バッグを介して、バルーンに富化空気を、例えば、酸素を、及び（又は）、苦痛軽減のために笑気のような少量の麻酔薬を追加した空気を供給できる。そして、空気とは別に、富化気体を同様にガス・ボンベからバッグに比較的低流量で、例えば、毎分０．１５リットルで連続的に供給できる。

選択肢として、図５に示すように、過圧防護機能３５を中央通路２１の壁の中に設けて、酸素バッグの圧力が事前に決定された値を超えたときに、酸素を吹き出し流路３４に直接排出できる。そのような過圧防護機能の一例はダックビル（ｄｕｃｋｂｉｌｌ）弁３６でリングの形をしていて、酸素バッグ内が水柱約１５ｃｍの圧力になると、通路の壁の中に通路開口部３７が開く。記録のため、呼吸装置を酸素バッグと接続したとき、空気の用語はこの説明では酸素を意味していると解釈すべきであることに留意されたい。

図６は、過圧防護機能の事前に決定された値を設定できる弁ハウジングの変形を示している。この変形では、過圧防護機能の圧力の値を水柱約２０ｃｍの圧力と水柱約６０ｃｍの圧力の間で設定できる。もちろん、手動の人工呼吸のあまり一般的でない用途の場合、それより高い最高圧力の過圧防護機能が可能である。例えば、水柱約８０又は１２０ｃｍまでの設定範囲を持つ過圧防護機能である。

ここで、設定可能な過圧保護機能は、弁ハウジングのハウジングの回転可能部分４０付きとして設計された設定要素を用いて設計されている。回転可能部分４０はねじ結合４２により、弁ハウジングの静止部分４３と結合している。

ねじ結合４２により、弁ハウジング２０の回転可能部分４０は弁ハウジングの静止部分４３に対して約２７０°の角度範囲を回転可能になっている。単純で、あいまいでない操作とするために、角度範囲は約３６０°未満であり、好ましくは約９０°から３６０°の間である。この方法で、全設定範囲をパルスを用いて移動できる。さらに、正確にひとつの圧力値に対応する各角度位置を用いて移動できる。安定した構成を目指して、回転可能
部分４０のジャケット４５を環状ガイド（ｇｕｉｄｅ）４６内に含める。

さらに好ましくは、ばね２５により弁体２４上に生じる閉鎖圧力は直線的に設定できる。可変ピッチ（ｐｉｔｃｈ）付きのねじ４２を用いることにより、ばね２５を非線形設計とすることができ、その一方で、線形の設定特性を角度範囲全体に亘って依然として得られる。

有利な方法で、弁ハウジングの回転可能部分４０の端面４４に目盛を付けて、弁ハウジング４０の調節可能部分の静止部分４３に対する相対的角度位置に基づいて過圧防護機能の設定値を読み取れるようにする。この目的のために、例えば、環状の目盛を弁ハウジングの静止部分４３を囲む端面４４の部分に表示しうる。その一方で、基準線をねじリング３２の端面に及び（又は）静止部分４３の端面に設ける。もちろん、設定可能な過圧防護機能は弁ハウジングの他の変形でも使用しうる。

図７を参照すると、弁ハウジングのハウジングの回転可能部分４０には設定を容易にするために制御ボタン（ｂｕｔｔｏｎ）４１を設けている。

選択肢として、弁ハウジングの静止部分４３により囲まれた吸込み流路２３には流路の開口部付きの防護キャップ（ｃａｐ）、例えば、防護グリッド（ｇｒｉｄ）も設けて良い。

設定可能な過圧防護機能の助けを受けて、ベローズ内に存在する空気をベローズ内又はベローズまでにある設定可能な障壁を経由して吹き出させることができる。さらに、ここで示した好ましい実施例以外の多くの異なる方法で、設定可能な過圧防護機能を設計しうることは明らかであろう。例えば、設定可能な過圧防護機能をスライダブル・ストップ（ｓｌｉｄａｂｌｅ ｓｔｏｐ）又は調節可能なクランプの助けを用いて実現しうる。又、調節は連続的に、又は、不連続的に行なえる。さらに、望ましい場合、事前決定された圧力の値を設定範囲全体に亘って非線形に設定しうる。

さらに、そのような設定可能な過圧防護機能自体が従来の手動操作用呼吸装置言い換えるとバルーン・ユニット内に又はそれまでに過圧防護機能を設けていない呼吸装置に既に有利に適用しうることは明らかである。そして、そのような手動操作の呼吸装置は以下から成る：人工呼吸を受ける患者に接続するための呼吸流路を設けている呼吸ハウジング、その呼吸流路は弁システムを介して流入口に接続し、その流入口はバルーン・ユニットに接続して、患者に空気を呼吸流路を経由して供給し、又、１以上の流出口に接続して、患者が呼吸流路に吐き出した空気を環境に排出する。一方、バルーン・ユニットは、入口開口部と出口開口部を設けた弾性ベローズから成り、その一方で、さらに、ベローズの入口開口部内に逆流不能弁が含まれ、ベローズの出口開口部は呼吸ハウジングの流入口と接続し、呼吸装置には過圧防護機能を設けて、事前決定された圧力値を超えたときに、呼吸装置からの空気を排出する。過圧防護機能の事前決定された圧力値は設定可能である。

本発明はここに示した好ましい例示的実施例に限定されず、多くの変形が可能であることは明らかである。例えば、過圧防護機能を設定可能な初期値を持つ過圧防護機能として設計しうる。さらに、過圧防護機能を逆流不能弁と共に、例えば、逆流不能弁の柔軟な弁体が過圧の場合に漏洩するように設計することにより、入口開口部内に組み込める。そのような変形は当業者には明らかであり、以下の請求項に示すように本発明の範囲内にあることが理解される。

呼吸装置の長手方向の断面の略図である。 図１の呼吸装置の呼吸ハウジングの概略的な断面図である。 弁ハウジングの第一の実施例の概略的な長手方向の断面図である。 弁ハウジングの第二の実施例の概略的な長手方向の断面図である。 弁ハウジングの第三の実施例の概略的な長手方向の断面図である。 それぞれが過圧防護機能を設置できる弁ハウジングの変形の概略的な長手方向の断面図である。

Claims (20)

1. 人工呼吸を受ける患者と接続するための呼吸流路を設けた呼吸ハウジングを具備し、その呼吸流路は、弁システムを介して、その呼吸流路を通じて患者に空気を供給するために、バルーン・ユニットに接続した流入口を設け、患者が呼吸流路に吐き出した空気を環境に排出するために１以上の流出口を設けていて、バルーン・ユニットが入口開口部と出口開口部を設けた弾性ベローズから成っていて、さらに、そのベローズの入口開口部内に逆流不能弁が含まれ、ベローズの出口開口部が呼吸ハウジングの流入口に接続している手動操作用呼吸装置において、
   事前決定された圧力値を超えた時にベローズから空気を排出するために、バルーン・ユニットに過圧防護機能を設けたこと、
   を特徴とする呼吸装置。
2. その過圧防護機能がバルーン・ユニットの入口開口部内に含まれることを特徴とする請求項１に基づく呼吸装置。
3. ベローズの入口開口部内に実質的に円筒形の弁ハウジングが含まれ、その中に逆流不能弁と過圧防護機能が入っていることを特徴とする請求項１又は２に基づく呼吸装置。
4. 弁ハウジングには、端面上に、１以上の吸込み開口部が設けられ、その場合、その端面付近に位置している弁ハウジングのジャケット面の一部分に１以上の吹き出し用開口部を設けていることを特徴とする請求項３に基づく呼吸装置。
5. 弁ハウジングにはベローズの入口開口部の周縁部を気密に密封するためのクランプ手段が設けられていることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づく呼吸装置。
6. 入口開口部と出口開口部を設けた弾性ベローズから成り、ベローズの入口開口部内に逆流不能弁が含まれた手動操作用呼吸装置のためのバルーン・ユニットで、
   事前決定された圧力値を超えたときにベローズから空気を排出するための過圧防護機能を設けていることを特徴とするバルーン・ユニット。
7. 過圧防護機能がバルーン・ユニットの入口開口部内に含まれていることを特徴とする請求項６に基づくバルーン・ユニット。
8. ベローズの入口開口部内に実質的に円筒形の弁ハウジングが含まれ、その中に逆流不能弁と過圧防護機能が入っていることを特徴とする請求項６又は７に基づくバルーン・ユニット。
9. 弁ハウジングが、端面に、１以上の吸込み開口部を設けていて、かつ、その端面付近に位置する弁ハウジングのジャケット面の一部に１以上の吹き出し開口部を設けていることを特徴とする請求項８に基づくバルーン・ユニット。
10. 弁ハウジングにはベローズの入口開口部の周縁部を気密に密封するためのクランプ手段が設けられていることを特徴とする請求項８又は９のいずれかに基づくバルーン・ユニット。
11. ベローズ内に又はベローズまでに含めるための実質的に円筒形の弁ハウジングから成り、その弁ハウジング内に逆流不能弁と過圧防護機能が入っていることを特徴とする前記請求項のいずれかに基づく呼吸装置又はバルーン・ユニットのための弁ハウジング。
12. 弁ハウジングが、端面に、１以上の吸込み開口部を設けていて、かつ、その端面付近に位置する弁ハウジングのジャケット面の一部に１以上の吹き出し開口部を設けていることを特徴とする請求項１１に基づく弁ハウジング。
13. 弁ハウジングには、そのジャケット上に、ベローズの入口開口部の周縁部を気密に密封するためのクランプ手段が設けられていることを特徴とする請求項１１又は１２に基づく弁ハウジング。
14. 自力吸込み形ベローズを圧迫することにより、空気が患者の肺に供給され、又その場合、ベローズ内の圧力が事前決定された圧力値を超えたときに、過圧防護機能の助けを受けてベローズから空気を排出することを特徴とする人又は動物に人工呼吸を手動で行う方法。
15. 過圧防護機能の事前決定された圧力値が設定可能であることを特徴とする請求項１−１４のいずれかに基づく呼吸装置、バルーン・ユニット又は弁ハウジング。
16. 過圧防護機能の圧力値が水柱約２０から約６０ｃｍの圧力の間で設定可能であることを特徴とする請求項１５に基づく呼吸装置、バルーン・ユニット又は弁ハウジング。
17. 設定可能な過圧防護機能が回転可能な設定要素を用いて設計されていることを特徴とする請求項１５又は１６に基づく呼吸装置、バルーン・ユニット又は弁ハウジング。
18. 過圧防護機能を設定する目的で、設定要素が最大約３６０°、好ましくは約２７０°の角度範囲に亘って回転可能なことを特徴とする請求項１７に基づく呼吸装置、バルーン・ユニット又は弁ハウジング。
19. 弁ハウジングの調節可能部分と弁ハウジングの静止部分の間の相対的角度表示の位置に基づいて、過圧防護機能の設定圧力値を読取るために、目盛を設けていることを特徴とする請求項１８に基づく呼吸装置。
20. 事前決定された圧力値が線形に設定可能なことを特徴とする請求項１５−１９に基づく呼吸装置、バルーン・ユニット又は弁ハウジング。

Images