JP2007510505A - Moisture-heat exchanger - Google Patents
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Abstract
本発明は、患者の一回換気量の水分−熱交換装置に関する。前記装置は、空気が通過して流れるために配置されたハウジング(42,43)を含む。前記ハウジング(42,43)内には、水分を吸収し吸収した水分を取り除く能力を有しているフィルター(44)が配置されている。本発明によると、前記ハウジング(42,43)を通過する空気の2つの択一的な流路を準備するために、前記ハウジング(42,43)内に配置された回転バルブ(48,49)がある。第1の流路は前記空気が前記フィルター(44)を通過して流れることを必然とし、第2の流路は前記空気が前記フィルターを通過することなく前記ハウジング(42,43)を通過して流れることを必然とする。
【選択図】 図1The present invention relates to a patient-tidal water-heat exchange device. The device includes a housing (42, 43) arranged for air to flow through. A filter (44) having the ability to absorb moisture and remove the absorbed moisture is disposed in the housing (42, 43). According to the present invention, a rotary valve (48, 49) arranged in the housing (42, 43) to provide two alternative flow paths for air passing through the housing (42, 43). There is. The first flow path necessitates the air to flow through the filter (44) and the second flow path passes through the housing (42, 43) without the air passing through the filter. Inevitably flow.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、患者の一回換気量の水分−熱交換装置に関し、前記水分−熱交換装置は、空気が通過して流れるために配置されたハウジングと前記ハウジング内に配置されたフィルターを含み、前記フィルターは水分を吸収し吸収した水分を取り除く能力を有している。 The present invention relates to a patient tidal volume moisture-heat exchange device, the moisture-heat exchange device comprising a housing arranged for air to flow therethrough and a filter arranged in the housing, The filter has the ability to absorb moisture and remove the absorbed moisture.
本発明はまた、このような水分−熱交換装置の操作方法に関する。 The invention also relates to a method of operating such a moisture-heat exchange device.
人工呼吸装置又は他の類似の呼吸支援機器の治療を受けている患者に対して、長い間、人工呼吸装置に患者を結合するパイプ内に水分−熱交換装置を備えることが知られている。そのような水分−熱交換装置内のフィルターは、呼気から水分を吸収し、それを吸気に戻すという事実によって、同じフィルターによって運ばれる水分と熱は患者に戻される。それ故、患者は喉と気管が乾燥するようになることが防止される。 For patients undergoing treatment with a ventilator or other similar breathing assistance device, it has long been known to provide a moisture-heat exchanger in a pipe that couples the patient to the ventilator. Due to the fact that a filter in such a moisture-heat exchange device absorbs moisture from exhaled air and returns it to inspiration, the moisture and heat carried by the same filter is returned to the patient. Therefore, the patient is prevented from getting dry in his throat and trachea.
しかしながら、そのような水分−熱交換装置が複数の欠点を含んでいる場合がある。そのような例は、エアゾールの形態で供給されるようなタイプの薬剤の調合薬の供給が必要となる時である。ここで、薬剤の調合薬は、通常は水である液体中に溶解された物質から構成されており、前記物質が患者に供給される前に、前記水はネブライザー内で霧に変換される。しばしば、このことは麻酔をかけられた患者の処置に関係する。 However, such moisture-heat exchange devices may contain several drawbacks. An example of this is when it is necessary to supply a drug formulation of a type that is supplied in the form of an aerosol. Here, the drug formulation is composed of a substance dissolved in a liquid, usually water, and the water is converted to mist in the nebulizer before the substance is delivered to the patient. Often this is related to the treatment of anesthetized patients.
このようなエアゾールが、水分−熱交換装置を経て人工呼吸装置につながれた患者に供給されたら、同じ水分−熱交換装置はエアゾールを吸収するだろう。このことは、薬剤の調合薬の供給が一様でなくなり、調整されなくなり、前記水分−熱交換装置が詰まり始める危険性を含むことを必然的に伴う。 If such an aerosol is delivered to a patient connected to a ventilator via a moisture-heat exchanger, the same moisture-heat exchanger will absorb the aerosol. This entails the risk that the drug supply will not be uniform and regulated and the moisture-heat exchange device will begin to clog.
このことを避けるために、前記水分−熱交換装置を前記人工呼吸装置から取り外し、それから前記患者をエアゾールの供給に結合する。供給が終わったら、前記水分−熱交換装置が前記患者と前記人工呼吸装置に取り付け直される。このことは、全く複雑になり、誤った操作と汚染の危険性を含んでいる。 To avoid this, the moisture-heat exchange device is removed from the ventilator and then the patient is coupled to an aerosol supply. When delivery is complete, the moisture-heat exchange device is reattached to the patient and the ventilator. This is quite complex and includes the risk of incorrect operation and contamination.
それ故、患者を治療機器に結合することの切り替えを容易にするために機器と方法が開発されてきている。 Therefore, devices and methods have been developed to facilitate switching between coupling a patient to a treatment device.
米国特許第5505768号明細書によって、ハウジング内に配置された水分−熱交換装置は既に知られており、それによると、前記ハウジングは前記患者のパイプのための一つの接合部と、前記人工呼吸装置のための一つの接合部を有している。前記ハウジングは、互いに隣接して配置された2つの区画室を有しており、通常位置では、接合が成されている同一の区画室の1つ内に、フィルターが配置されている。 US Pat. No. 5,505,768 already discloses a moisture-heat exchange device arranged in a housing, according to which the housing comprises a joint for the patient's pipe and the artificial respiration. It has one joint for the device. The housing has two compartments arranged adjacent to each other, and in a normal position a filter is placed in one of the same compartments that are joined.
患者がエアゾールの薬剤の調合薬で治療を受けるときに、前記フィルターは前記ハウジングの他の領域に置き換えられる。それによって、前記ハウジングの第1の領域を通過する自由通路が設けられ、エアゾールの備えが前記フィルターによって妨害されないようになる。 When the patient is treated with an aerosol drug formulation, the filter is replaced with another area of the housing. Thereby, a free passage through the first region of the housing is provided so that the provision of aerosol is not disturbed by the filter.
この機器は、治療のタイプを切換えなければならない時に、前記フィルターを移動させなければならないという事実から、相対的に操作するのが複雑で、扱いにくくなる。 This device is relatively complicated to operate and cumbersome due to the fact that the filter must be moved when the type of treatment has to be switched.
さらに、欧州特許第1192968号明細書によって、人工呼吸装置と患者の間のパイプ中の水分−熱交換装置を有し、前記水分−熱交換装置のフィルターを通過する通路なしでエアゾールの備えができるように配置されたバイパスパイプを備えた装置が既に知られている。前記バイパスパイプが、前記装置の一端部で、前記人工呼吸装置と前記水分−熱交換装置の間のパイプに結合され、前記装置の他端部で、前記人工呼吸装置と前記患者の間のパイプに結合される。後者の結合においては、バルブが配置され、流れが前記水分−熱交換装置を通過するか前記バイパスパイプを通過するかを制御しても良い。 Furthermore, according to EP 1 192 968, a water-heat exchange device in the pipe between the ventilator and the patient can be provided and the aerosol can be provided without a passage through the filter of the water-heat exchange device. Devices with bypass pipes arranged in this way are already known. The bypass pipe is coupled at one end of the device to a pipe between the ventilator and the moisture-heat exchange device, and at the other end of the device, a pipe between the ventilator and the patient. Combined with In the latter combination, a valve may be arranged to control whether the flow passes through the moisture-heat exchange device or the bypass pipe.
同機器は、前記水分−熱交換装置、前記バルブ及び前記バイパスパイプを含む部品からなり、これら複数の部品は操作者によって正しい方法で結合されなければならないシステムから構成されているので、同機器は相対的に複雑になっている。 The equipment consists of parts including the moisture-heat exchange device, the valve and the bypass pipe, and these parts are composed of a system that must be combined in a correct manner by the operator. It is relatively complicated.
さらに、国際公開02/26306号公報によって、治療のためにガスが供給される時、機器のフィルターにバイパスが形成されている機器が既に知られている。これは、バルブ手段を往復運動することによって達成されるが、相対的に複雑な構成になり、さらに出力側と同様に入力側においてバルブ操作が必要となる。 Furthermore, from WO 02/26306, a device is already known in which a bypass is formed in the filter of the device when gas is supplied for treatment. This is achieved by reciprocating the valve means, but it has a relatively complicated structure and requires valve operation on the input side as well as on the output side.
本発明の目的は、このような背景に接して、呼吸支援だけと薬剤の調合薬のエアゾールの供給とを切り替えることができ、それによってこの分野における従来の機器と方法に伴う不利益を除去することができる簡単な解決策を提供することである。
本発明の第1の局面によると、企図された目的は、請求項1の前文において規定された種類の水分−熱交換装置は、前記水分−熱交換装置は、前記ハウジングを通過する2つの2者択一の空気通路を準備するために前記ハウジング(42,43)内に配置された回転バルブ(48,49)を備え、第1の流路は必然的に前記空気が前記フィルター(44)を通過して流れ、第2の流路は必然的に前記空気が前記フィルター(44)を通過することなく前記ハウジングを通過して流れる、という特徴を含んでいるという事実によって達成される。 According to a first aspect of the present invention, the intended object is that a moisture-heat exchange device of the type defined in the preamble of claim 1, wherein the moisture-heat exchange device is two two passing through the housing. A rotary valve (48, 49) is provided in the housing (42, 43) to provide an alternative air passage, the first flow path necessarily entrains the air into the filter (44). And the second flow path is achieved by the fact that it necessarily includes the feature that the air flows through the housing without passing through the filter (44).
前記水分−熱交換装置それ自体が2者択一の流路を可能にするという事実によって、外部のバイパスパイプ及び前記流れの制御のための特別なバルブの必要性をなくした。さらに、本発明の装置は、種々の取り扱い形態の間中、前記フィルターは1つの同じ位置に維持することができるということを必然的に伴う。さらに、前記バルブは回転バルブであることから、誤った操作の危険性を非常に小さくして、切替えを簡単な回転動作によって達成することができる。この故に、本発明の装置によると、医療過誤の危険性を最小限にし、操作が驚くほど簡単で容易になる。さらに、必要とされる構成部品が少なくて簡単であるため、製造が安価になる。 The fact that the moisture-heat exchange device itself allows an alternative flow path eliminates the need for external bypass pipes and special valves for the flow control. Furthermore, the device of the present invention entails that the filter can be maintained in one and the same position during various handling configurations. Furthermore, since the valve is a rotary valve, the risk of erroneous operation is greatly reduced, and switching can be achieved by a simple rotational movement. Thus, the device of the present invention minimizes the risk of medical errors and makes operation surprisingly simple and easy. In addition, manufacturing is less expensive because it requires fewer and simpler components.
好ましい実施例によると、2つの流路が互いに同心的に配置される。 According to a preferred embodiment, the two flow paths are arranged concentrically with each other.
このことで、必然的に前記装置を簡潔に製造することができ、2つの流路を非常に小さな方向変換で確立することができる。 This inevitably produces the device in a concise manner and allows the two channels to be established with very little change of direction.
さらに、好ましい実施例によると、前記フィルターは半径方向に外側の流路に配置される。 Furthermore, according to a preferred embodiment, the filter is arranged in the radially outer channel.
通常、前記フィルターを通過する流路は、自由流路領域よりも大きな流路領域を必要とする。最大限に外側に前記フィルターを配置することで、前記装置は、正反対の装置よりもより小さな直径で作成することができる。これは流体力学的理由からであり、流路の複数の壁間の隙間が小さすぎることは不可能である。 Usually, the flow path passing through the filter requires a larger flow area than the free flow area. By maximally placing the filter on the outside, the device can be made with a smaller diameter than the opposite device. This is for hydrodynamic reasons, and it is impossible for the gap between the walls of the flow path to be too small.
付加的な好ましい実施例によると、前記バルブは、互いに相対的に回転可能で互いに隣接する第1ユニットと第2ユニットを含み、前記第1ユニットは円周方向に配置された偶数の区画を含み、各区画は壁部材と開口を含んでおり、あらゆる1つおきの区画において、前記開口は前記壁部材の半径方向外側に配置されており、あらゆる1つおきの区画において、前記開口は前記壁部材の半径方向内側に配置されており、前記第2ユニットは円周方向に配置された偶数の部分を含み、あらゆる1つおきの部分は完全な覆い壁を備え、あらゆる1つおきの部分は開口を備える。 According to an additional preferred embodiment, the valve comprises a first unit and a second unit which are rotatable relative to each other and are adjacent to each other, the first unit comprising an even number of circumferentially arranged compartments. Each compartment includes a wall member and an opening; in every other compartment, the opening is located radially outward of the wall member; in every other compartment, the opening is the wall Arranged radially inside the member, the second unit includes an even number of circumferentially arranged parts, every other part with a complete covering wall, every other part is With an opening.
前記バルブのこのような構成は、2つの同心の流路のいずれか一方に流れを分配するための簡単で使い易い解決策である。 Such a configuration of the valve is a simple and easy-to-use solution for distributing flow to either one of two concentric channels.
付加的な好ましい実施例によると、複数の区画の数は8以上であり、複数の部分の数は前記区画の数と等しく、各区画と各部分とは実質的に三角形状であり、各開口と各壁部材)とは実質的に三角形状もしくは台形状である。 According to an additional preferred embodiment, the number of compartments is greater than or equal to 8, the number of parts is equal to the number of compartments, each compartment and each part being substantially triangular and each opening And each wall member) is substantially triangular or trapezoidal.
相対的に大きな数の複数の区画と複数の部分を有することにより、効率の良い均等に分布した分配が円周方向に達成される。 By having a relatively large number of sections and sections, an efficient and evenly distributed distribution is achieved in the circumferential direction.
付加的な好ましい実施例によると、前記ユニットの各々は円錐形状である。 According to an additional preferred embodiment, each of the units is conical.
それ故に、複数の壁は流れの方向に傾いた方向のものであり、前記バルブの流れによる抵抗を減ずる。 Therefore, the plurality of walls are inclined in the direction of flow, reducing the resistance caused by the flow of the valve.
本発明の第2の局面によると、企図された目的は、請求項7の前文において規定された種類の方法は、前記ハウジングを通過する一回換気量の流れを、回転バルブによって前記ハウジングを通過する2つの流路のいずれか一方に導く特別な方法を含んでおり、2つの流路の一方は前記空気が前記フィルターを通過して流れるように必然的に導き、他方は前記空気が前記フィルターを通過して流れないようにするという事実によって達成される。
According to a second aspect of the present invention, the intended object is that a method of the kind defined in the preamble of
本発明の方法の好ましい実施例によると、本発明による装置を使用すると同様なことが実行される。 According to a preferred embodiment of the method of the invention, the same is performed using the device according to the invention.
本発明の方法によると、本発明の装置及び同様の好ましい実施例について上述したものに対応するタイプの効果が得られる。 The method of the present invention provides a type of effect corresponding to that described above for the apparatus of the present invention and similar preferred embodiments.
添付した有利な実施例等の詳細な説明、添付の図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying detailed description of advantageous embodiments and the attached drawings.
図1は、本発明の実施例の概略図の縦断面図である。ハウジングは第1部材42と第2部材43から構成されており、各部材はそれぞれ、人口呼吸装置6と患者側パイプ7にそれぞれ開口46,47によって接続されている。前記ハウジング部材42,43はお互いに相対的に回転可能であり、右方のハウジング部材43には、フィルター44が配されている。貫通口45を有する中空円筒として同様のフィルターが形成されている。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a schematic view of an embodiment of the present invention. The housing is composed of a
前記ハウジング部材42に第1の平板48が固着されており、第2の平板49が前記ハウジング部材43に固着されている。各平板には複数の開口が設けられており、前記平板が互いに相対的に第1の回転位置に回転させられたときに、中央貫通口45を通しての流れが遮られている間、前記フィルター44を通しての流路を形成するようになっている。第2の回転位置では、前記複数の開口は、最後には、前記フィルター44を通しての流れが遮られている間、中央貫通口45の流路が形成されるような位置になる。同一の徐々に変化を起こさせる複数の流路を達成するために、前記平板48,49における複数の開口がどのように配置されるかが、図2及び図3から見て取れる。
A first
図2は、左ハウジング部材42内の前記平板48を通した断面図である。前記平板48は8個の部分から成っており、各部分は45°の区分から構成されている。あらゆる1つおきの部分50は、完全に前記平板の部分を構成している壁からなっている。あらゆる1つおきの部分51は、実質的に開口から成っている。
FIG. 2 is a sectional view through the
図3は、右ハウジング部材43内の前記平板49を通した断面図である。前記平板49は8個の区画から成っており、各区画は45°の区分から構成されている。あらゆる1つおきの区画52は、壁54からなる半径方向に内方の部分と、開口55からなる半径方向に外方の部分とから構成されている。あらゆる1つおきの区画53は、開口56らなる半径方向に内方の部分と、壁57からなる半径方向に外方の部分とから構成されている。
FIG. 3 is a sectional view through the
第1の回転位置では、前記平板48,49は、前記複数の部分51と前記複数の区画52がお互いにかぶさり、前記複数の部分50と前記複数の区画53がお互いにかぶさるように配置されている。それ故に、図4に示すように、複数の開口と壁が重なるパターンが発生し、斜線部が壁を表わしている。こうして、半径方向に外側部分を通しての流路、例えば前記フィルター44を通過する流路(図1)、が確立される。
In the first rotational position, the
図4に示された位置から45°の第2の回転位置では、前記平板48,49は、前記複数の部分51と前記複数の区画57がお互いにかぶさり、前記複数の部分50と前記複数の区画52がお互いにかぶさるように配置されている。それ故に、図5に示すように、複数の開口と壁が重なるパターンが発生し、斜線部が壁を表わしている。こうして、半径方向に内側部分を通しての流路、例えば前記穴45を通過する流路(図1)、が確立される。
In the second rotation position of 45 ° from the position shown in FIG. 4, the
前記平板48,49は、有利には複数の開口と壁部材の対応する方向を有する円錐状部材に置き換えても良い。図6から図10には、このような異なる実施例が示されている。
The
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