JP2014147829A - Cpap用の伸縮自在管 - Google Patents

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Abstract

【課題】患者インタフェースへの管の抗力の印加を減少させる、または、なくす、CPAP装置において使用するための伸縮自在管を提供する。
【解決手段】患者1に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管6は、約30mm以下の内径と、約500g/m以下の重量と、約2m以下の非伸張長さとを有する。伸縮自在管は、管に加えられる力に応答して約40%〜400%の範囲で伸張性のある部分を含み、伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態で、管を非伸張長さに戻すように構成される。加圧された呼吸可能ガス流を送出する呼吸装置は、流れを発生する流れ発生器と、患者の気道に流れを送出する患者インタフェース4とを含む。流れ発生器および患者インタフェースは、伸縮自在管によって連結され、加圧された呼吸可能ガス流を送出する方法は、伸縮自在管を使用して流れ発生器と患者インタフェースを連結するステップを含む。
【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、参照によりそれぞれの全体の内容が本明細書に組み込まれる、2007年9月20日に出願された米国出願第60/973902号、2007年11月14日に出願された米国出願第60/987825号、および2008年2月26日に出願された米国出願第61/031407号に対する優先権を主張する。
本発明は、たとえば、閉塞性睡眠時無呼吸(obstructive sleep apnea)(OSA)などの睡眠障害呼吸(sleep disordered breathing)(SDB)を処置するのに使用される連続気道陽圧(continuous positive airway pressure)(CPAP)治療において使用するための伸縮自在管に関する。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の治療のための連続気道陽圧(CPAP)の適用は特許文献1のSullivanによって最初に教示された。OSAのCPAP処置では、加圧された空気または他の呼吸可能ガスが、大気圧を超えて高い、たとえば、4〜30cmHOの範囲の圧力で患者の気道の入口に供給されて、患者の気道が開いたまま「固定し(splint)」、閉塞性無呼吸が防止される。CPAP治療を送出する装置は、通常、ブロアまたは流れ発生器、空気送出導管、ホースまたは管、および患者インタフェース(たとえば、マスク)を備える。
効果的な治療を送出するために、患者インタフェースと患者の顔との間に実質的に漏れの無い(leaf proof)シールが維持されるべきである。マスクに加えられる好ましくない力、たとえば、管の抗力、あるいは、マスクまたはマスクに取り付けられたコンポーネントの重量は、患者インタフェースと患者との間に形成されるシールを損なう傾向がある。
管の抗力を含む、マスクに加えられる可能性がある好ましくない力を低減する種々の解決策が提案されてきた。これらの解決策の一部は、空気送出ホースと患者インタフェースを連結する回転エルボまたは揺動エルボを含む。回転エルボまたは揺動エルボは、管が患者インタフェースを引っ張り続け、シールを損なう前に、ある形態の回転を可能にする。従来技術の一部の揺動およびエルボ配置構成は、厳しい公差を使用し、厳しい公差は、揺動エルボの移動中に摩擦をもたらし、そのため、エルボ揺動継手の可動性と可撓性が減少する。
患者インタフェースに好ましくない力が加わることを減少させるために提案された別の解決策は、患者インタフェースに対して安定性を与え、かつ、管の抗力を含む力の印加中にシールを維持するヘッドギアである。ヘッドギアアセンブリは、管の抗力を含む力を妨げるために、患者インタフェースおよび患者の顔に対してある角度で、安定化ストラップが設けられるように設計されてもよい。1つの知られているマスクアセンブリでは、ヘッドギアは、4つのストラップを有するキャップ部分を含む。使用時、キャップ部分は、患者の頭の背面に係合し、2つの下側(lower)ストラップは、キャップ部分と鼻マスクとの間に延び、一方、2つの上側ストラップは、キャップ部分と前額部支持体との間に延びる。こうしたヘッドギアアセンブリは、患者にとって不快であり、実質的に漏れが無いシールを得るように調整することが難しい可能性がある。
管の抗力および患者インタフェースに対する他の好ましくない力を帳消しにする別の解決策は、空気送出導管またはホースを、患者のパジャマなどの患者の衣服に連結するクリップを含む。クリップを使用して、同様に、空気送出導管またはホースを、患者のベッドなどの静止物体に連結し、それにより、マスクシールに影響を及ぼす管の抗力が除去され、または、減少した。
管がマスクを引っ張り続ける前に、空気送出導管またはホースに対して余分の可撓性および回転を与えるための、空気送出導管またはホースの中間に短い管を設けることも提案された。
米国特許第4944310号明細書
本発明の一態様は、患者インタフェースへの管の抗力の付与を減少させる、または、なくす、CPAP装置において使用するための伸縮自在管に関する。
本発明の別の態様は、空気送出ホースまたは導管のからまりを減少させるCPAP装置において使用するための伸縮自在管に関する。
本発明のなお別の態様は、伸縮自在管の重量および/または容積を減少させるCPAP装置において使用するための伸縮自在管に関する。
本発明のなお別の態様は、生体適合性材料から形成され、多数回清浄され、消毒され得るCPAP装置において使用するための伸縮自在管に関する。
本発明のさらなる態様は、ヘッドギアが、少ないストラップおよび/または弾性力の減少したストラップを使用して、患者インタフェースと患者の顔との間のシールを維持することを可能にするCPAP装置において使用するための伸縮自在管に関する。
本発明の例示的な実施形態によれば、患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管は、約30mm以下の内径と、約500g/m以下の重量と、約2m以下の非伸張長さとを有する。伸縮自在管は、管に加えられる力に応答して約1:1〜1:4の範囲で伸張性のある部分を備え、伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、管を管の非伸張長さに戻すように構成される。
本発明の別の例示的な実施形態によれば、患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管であって、約30mm以下の内径と、約500g/m以下の重量と、約2m以下の非伸張長さとを有する。伸縮自在管は、管に加えられる力に応じて約1:1〜1:2の範囲で伸張性のある部分を備え、伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、管を管の非伸張長さに戻すように構成される。伸縮自在管は、約25N/m以下のバネ定数を有する。
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、加圧された呼吸可能ガス流を流れ発生器から送出する方法において、流れ発生器は、患者の顔に係合し、かつ、患者の気道に呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースに対して呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成される方法であって、伸縮自在ホースを使用して流れ発生器と患者インタフェースを連結するステップを含む。
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、患者に加圧された呼吸可能ガス流を送出する呼吸装置は、呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成された流れ発生器と、患者の顔に係合し、かつ、患者の気道に呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースと、流れ発生器および患者インタフェースを連結する伸縮自在管とを備える。
本発明のなお別の例示的な実施形態によれば、マスクシステムは、患者インタフェースと、患者インタフェースに対して設けられた伸縮自在管とを備える。
本発明のなお別の例示的な実施形態によれば、患者用のマスクシステムは、患者インタフェースと、患者インタフェースに対して設けられた管と、患者の配置に応じて管の低プロファイルを維持する手段とを備える。
本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、伸縮自在管は、複数のリング形状要素と、リング形状要素のそれぞれに連結された弾性部材とを備える。
本発明の例示的な実施形態による、伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態による、伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態による、伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態による、伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態による、伸縮自在管を固定する配置構成を概略的に示す図である。 本発明の別な例示的な実施形態による、伸縮自在管を固定する配置構成を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態によるCPAP用の、伸張構成にある伸縮自在管を概略的に示す図である。 本発明の例示的な実施形態によるCPAP用の、中立構成にある伸縮自在管を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態によるCPAP用の伸縮自在管を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態による伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 本発明の別の例示的な実施形態による伸縮自在管を使用したCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 伸縮自在管および患者の耳に係合するように構成されたストラップを含むヘッドギアを含むCPAP用の配置構成を概略的に示す図である。 管屈曲試験配置構成および角度偏移を決定するように測定された偏移を概略的に示す図である。 管のバネ定数を決定するための偏移測定を行うのに使用される管試験配置構成を概略的に示す図である。 表1に挙げた4つのサンプル管の測定された可撓性のチャートである。 表1に挙げた4つのサンプル管の測定されたバネ定数のグラフである。 表1に挙げた4つのサンプル管の測定されたバネ定数のチャートである。 表2に挙げた4つのサンプル管の管伸張率または比のチャートである。 本発明の別の例示的な実施形態による伸縮自在管を概略的に示す図である。
本発明の他の態様、特徴、および利点は、本開示の一部であり、また、実施例によって、本発明の原理を示す、添付図面に関連して考えられるとき、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
添付図面は、本発明の種々の実施形態の理解を促進させる。
以下の説明は、一般的な特性と特徴を共有してもよい、いくつかの実施形態に関連して提供される。どの1つの実施形態の1つまたは複数の特徴も、他の実施形態の1つまたは複数の特徴と組み合わせ可能であってよいことが理解される。さらに、実施形態のうちの任意の実施形態の任意の単一の特徴または特徴の組合せは、さらなる実施形態を構成してもよい。
本明細書において、「備える(comprising)」という言葉は、その「オープンな(open)」意味で、すなわち、「含む(including)」という意味で理解され、そのため、「クローズな(closed)」意味、すなわち、「だけからなる(consisting only of)」という意味に限定されない。対応する意味は、記載される「備える(comprise)」、「備えた(comprised)」、「備える(comprises)」という対応する言葉による。
「空気(air)」という用語は、呼吸可能ガス、たとえば、補充(supplemental)酸素を含む空気を含むと考えられる。本明細書で述べるブロワは、空気以外の流体を圧送するように設計されてもよいことも認められる。
第1の伸縮自在管の実施形態
図1を参照すると、患者インタフェース4、たとえば、マスクは、ヘッドギアアセンブリ2によって患者1に固定される。加圧された呼吸可能ガス流は、伸縮自在管6によって患者インタフェース4に送出される。以下でより詳細に述べるように、伸縮自在管6は、患者1の動き、たとえば、患者の頭の動きに対処するために、伸張性がありかつ(たとえば、圧縮によって)収縮性がある。伸縮自在管6は、揺動エルボアセンブリ5を使用して患者インタフェース4に取り付けられてもよい。伸縮自在管6は、管6が伸張または収縮しない状態で患者の頭のある程度の動きに対処するように十分に長くてもよい。
第2の伸縮自在管の実施形態
図2に示す本発明の別の例示的な実施形態によれば、伸縮自在管6は、コネクタまたはカフ10によって非伸縮管8に連結されてもよい。伸縮自在管6は、揺動エルボアセンブリ5によって患者インタフェース4に連結されてもよい。図2に示す例示的な実施形態では、非伸縮管8は、管の抗力を防止するために、固定物体、たとえば、患者のベッドまたはテーブルに固定されてもよい。伸縮自在管6は、患者の動き、たとえば、患者の頭の動きに対処するために、伸張するか、または、圧縮してもよい。伸縮自在管6と非伸縮管8の組み合わせた長さは、伸縮自在管6は、伸縮自在管6が伸張または収縮しない状態で患者の頭のある程度の動きに対処するのに十分であってよい。あるいは、伸縮自在管6の長さは、単独で、伸縮自在管6が伸張または収縮しない状態で患者の頭のある程度の動きに対処するのに十分であってよい。
管は、非伸縮部分と伸縮部分を含むように一体的に形成されてもよいことが理解されるべきである。こうした管は、最小長さと最大長さが固定であるが、調整可能な長さを有するであろう。こうした構成の実施例は、可撓性飲料用ストローに類似するであろう。
伸縮自在管6は、他の伸縮自在管に直列に連結されてもよいことも理解されるべきである。他のこうした伸縮自在管は、配管システムの可撓性を調節するために可撓性が変動してもよい。他のこうした伸縮自在管は、第1の伸縮自在管に対して長さが変動してもよい。
伸縮自在管、コネクタ、およびストラップ
図3に示すように、伸縮自在管6は、患者の胴体の周りに縛り付けられる、胸ストラップ12、たとえば、弾性ストラップにおいて非伸縮管8に連結されてもよい。ストラップ12は、患者の胴体の周りに縛り付けられるものとして示されるが、ストラップは、たとえば、患者の腕または首の周りを取り囲んでもよいことが理解されるべきである。ストラップは、患者以外の物体、たとえば、テーブルまたはベッドの柱に固定されてもよいことも理解されるべきである。
図4を参照すると、患者の動き、たとえば、患者の頭の動きは、図3に示す位置から図4に示す位置への伸縮自在管6の伸張によって、伸縮自在管6によって対処されてもよい。図3の位置から図4の位置への患者の頭の動きは、一般に、傾ける方向またはうなずく方向であるが、伸縮自在管6は、側面方向、すなわち、左から右方向への患者の頭の動きおよび回転に対処してもよいことが理解されるべきである。
第1のストラップおよびコネクタの実施形態
図5を参照すると、ストラップ12は、湾曲フック板16によってC形状管保持器14に取り付けられてもよい。C形状管保持器14は、コネクタまたはカフ10によって連結された伸縮自在管6と非伸縮管8を受け取るように構成される。C形状管保持器14は、伸縮自在管6、カフ10、および非伸縮管8を締め付けて、伸縮自在管6と非伸縮管8との間の連結を維持するようにする。湾曲フック板16は、C形状管保持器14のスロット14aに係合して、ストラップ12が、迅速にC形状管保持器14にクリップされ、また、C形状管保持器14から解放されることを可能にするように構成される。ストラップ12は、湾曲フック板16を保持するためのフックおよびループファスナ部分を含んでもよい。たとえば、ストラップ12が、湾曲フック板16を通って折り返され、ストラップ12の端がストラップ12の残りに固定されることが可能になるように、ストラップ12の端は、ストラップ12の残りに形成されたループに係合するフックを有してもよく、またはその逆でもよい。
第2のストラップおよびコネクタの実施形態
図6に示す別の例示的な実施形態によれば、ストラップ12は、C形状管保持器14のスロット14aを通って折り返される。C形状管保持器14は、連結を維持するために、伸縮自在管6、コネクタ10、および非伸縮管8を締め付けるように構成される。C形状管保持器14をストラップ12に固定するために、ストラップ12は、図5に関して先に説明したファスナと同様にフックおよびループファスナを含んでもよい。
第3の伸縮自在管の実施形態
図7aおよび図7bを参照すると、本発明の例示的な実施形態による伸縮自在管6は、管6を、図7bに示す収縮状態または中立状態の方に付勢するバネ36を備えてもよい。バネ36は、管6の本体部と一体にされてもよく、または、管6の本体部の内部かまたは外部であり得る。バネ36は、管6の全長に沿って延びるつる巻きバネであってよいが、複数のバネコイルおよび/または複数の直径のバネコイルからなってもよい。こうして、バネ(複数可)は、変動する収縮力を提供してもよい。別の実施例として、バネ(複数可)は、隣接するコイルが互いに引き合うか、または、互いによって反発し合うように磁気材料から形成されてもよい。
図7bに示すように、バネ36は、らせん状に巻いたストランド36cから形成されてもよい。ストランド36cは、金属ワイヤであってよい。ストランド36cは金属以外の材料から形成されてもよく、たとえば、ストランド36cはプラスチック材料から形成されてもよいことが理解されるべきである。ストランド36cの直径36aは、バネ36および伸縮自在管6のバネ定数に影響を及ぼす可能性がある。ストランド36cの直径36aが増加するにつれて、バネ36を伸ばすのに必要とされる力が増加する。ストランド36cの直径36aは、たとえば、約0.1mm〜5mm、たとえば約1mm〜4mm、たとえば約1.5mm〜2.5mm、たとえば約2mmであってよい。ストランドの直径36aは、いろいろなバネ定数を提供するように、バネ36の長さに沿って変動してもよいことが理解されるべきである。ストランド36cの断面積が、図7aおよび図7bに示すように円形である必要がないこと、および、ストランド36cの断面積が任意の断面、たとえば、多角形を有してもよいことがさらに理解されるべきである。
バネ36のピッチ36bは、伸縮自在管のバネ36および伸縮自在管6の最大伸張に影響を及ぼす可能性がある。一般的に言うと、ピッチ36bが大きくなればなるほど、伸縮自在管6の最大伸張が大きくなる可能性がある。バネ36のピッチ36bは、たとえば、約2mm〜9mm、たとえば約3mm〜6mm、たとえば約4.8mmであってよい。バネ36のピッチ36bは、伸縮自在管6のセクションに異なる伸張を与えるために、バネ36の長さに沿って変動してもよいことが理解されるべきである。
図7aおよび図7bに示すように、バネ36は、管6と一体にされてもよい。バネ36は、管6の外側をカバー材料32で覆われ、管6の内側をカバー材料34で覆われてもよい。カバー材料32、34は、管6用の可撓性がある細長い本体部を提供する。カバー材料32および/または34は、バネ36上にモールドされてもよく、または、バネ36上にインターロックストリップで巻かれてもよい。
バネ36は、管6に取り付けられなくてもよいが、ホース6の外側の周りに配置されるか、または、管6内に配置されてもよい。換言すれば、管6は、単一カバー材料を含んでもよく、バネ36は、露出状態でカバー材料の外側に設けられてもよく、または、カバー材料の内側に設けられ、加圧された呼吸可能ガス流にさらされてもよい。バネ36は、伸縮自在管6の実質的に全長に、すなわち、一端37から他端38まで延びてもよい。バネ36が伸縮自在管の実質的に全長未満に沿って設けられてもよいこと、または、複数のバネが両端の中間に設けられてもよいこと、または、複数のバネが伸縮自在管6の実質的に全長に沿って設けられてもよいことが理解されるべきである。伸縮自在管6の端37、38は、マスクの揺動エルボアセンブリ、流れ発生器の出口、あるいは加湿器の入口または出口に連結するように構成されてもよい。一般に、伸縮自在管6の端37、38は、CPAP装置の任意のコンポーネントまたはCPAP装置と共に使用可能なコンポーネントに連結するように構成されてもよい。
1つまたは複数のカバー材料は、バネ36のコイル間で外側に、かつ/または、内側に撓んで、伸縮自在管6が収縮し、バネ36のコイルが互いに近づくときに、邪魔にならないように移動するための余地をカバー材料(複数可)に与えてもよい。
カバー材料32、34は、CPAP装置の空気経路内で使用されることが可能な生体適合性材料から形成されてもよい。カバー材料を形成するのに使用される生体適合性材料は、複数回、かつ複数の患者に使用されるように、消毒され得るべきである。カバー材料32、34は、プラスチックか、シリコーンか、熱可塑性ウレタン(TPU)、またはそれらの組合せであることができ、空気経路にさらされる場合、カバー材料は、CPAP装置の空気経路内で使用されることが可能な生体適合性材料から形成されてもよい。
バネ36は、金属またはプラスチックから形成されてもよく、空気経路にさらされる場合、バネは、CPAP装置の空気経路内で使用されることが可能な生体適合性材料(複数可)から形成されてもよい。
管6は、CPAP装置内の圧力管として使用されてもよいため、バネ36は、カバー材料32、34に収縮力を加える偏倚を有するように構成される。バネ36は、管6が完全に収縮した状態になっても、バネが収縮力を加え続けるように構成されてもよい。こうして、バネ36は、完全に収縮しても収縮力を依然として提供するコイルバネであってよい。自然な収縮状態から、バネ36は、カバー材料32、34がバネ36上に置かれる前に伸張する。バネ36が解放されると、管は、自然に、完全に収縮した状態または中立状態をとる。
伸縮自在管6に使用される材料は、バネ特性に影響を及ぼす可能性がある。たとえば、バネ36に使用される材料は、約150〜250MPa、たとえば約160〜240MPa、別の例として約160〜220MPa、さらなる例として約180〜200MPa、なおさらなる例として約180MPa、なおさらなる例として約188MPaの引張モジュラスを有してもよい。バネ36は、たとえば、DuPontからのHYTREL(登録商標)5556または5526などのポリエステルエラストマーから形成されてもよい。
バネ36およびコネクタまたはカフ10は、同じ材料から作られて、バネとコネクタ/カフを熱的に形成することによって製造効率を改善してもよい。
第4の伸縮自在管の実施形態
図8を参照すると、本発明の別の例示的な実施形態による伸縮自在管6は、収縮位置にバネ付勢されてもよく、またはされなくてもよい複数のベローズ40を備える。ベローズは、磁気的に互いに引き合うか、または、互いによって反発し合ってもよい。伸縮自在管6は、たとえば、モールディングによってプラスチック材料から形成されてもよい。伸縮自在管6は、端部分42、44を含んでもよく、端部分42、44は、患者インタフェースに連結した揺動エルボアセンブリに連結するように、非収縮管8に連結するためのコネクタまたはカフ10に連結するように、あるいは、加圧された呼吸可能ガス流を供給するように構成された流れ発生器か、またはCPAP装置の任意の他のコンポーネントか、またはCPAP装置と共に使用可能な装置、たとえば、加湿器に連結するように構成される。
第5の伸縮自在管の実施形態
図9aおよび図9bに示すように、本発明の別の例示的な実施形態による伸縮自在管60は、ループ部分60aを含んでよい。伸縮自在管60は、また、上述したバネまたはベローズ構成を含んでもよい。中立な形状または弛緩した形状では、伸縮自在管60のループ部分60aは、ストラップ12と揺動エルボアセンブリ5との間に延びる。伸張性コード50は、ストラップ12から伸縮自在管60のループ部分60aまで延びてもよい。コード50は、座席ベルトのように収納位置へバネ付勢されてもよい。伸張性コード50は、伸縮自在管60のループ部分60aの下側部分に取り付けられるものとして図9aおよび図9bに示されるが、コード50は、任意のロケーションにおいてループ部分60aに取り付けられてもよいことが理解されるべきである。
伸張性コード50は、巻取り機構52によってストラップ12に連結されてもよい。巻取り機構52は、巻取り機構52内に収容されたスプールまたはリールの周りにコード50を巻き取るように構成される、たとえば、座席ベルトリトラクタ機構と類似のバネ付勢式巻取り機構であってよい。患者の頭が、たとえば、図9bに示すように移動すると、伸縮自在管60のループ部分60aは真っ直ぐになり、コード50は、巻取り機構52から延びて、ループ部分60aの動き、すなわち、真っ直ぐになることが対処される。患者の頭が、図9aに示す位置に戻ると、巻取り機構52は、コード50を収納して、ループ部分60aが弛緩状態に戻るのを補助するようにする。
図17に示す本発明の別の例示的な実施形態によれば、伸縮自在管60は、管に沿って延びる弾性部材60Yによって連結された複数の連結リング60Xを含んでもよい。
患者インタフェースの揺動エルボに連結して伸縮自在管を設けることは、患者インタフェースに加えられる管の抗力を減少させる、または、なくし、患者インタフェースに加えられる力の主要成分を減少させる、または、なくす。これは、CPAP装置の設計が、実質的に漏れの無いシールを維持するために、患者インタフェースの重量を支持することに集中することを可能にする。実質的に漏れの無いシールを維持するために、患者インタフェースの重量を支持するための要求は、管の抗力によって与えられる力よりずっと小さい。さらに、CPAP装置の設計は、実質的に漏れの無いシールを維持するために必要なヘッドギアの張力に対して、伸縮自在管からの力を均衡させてもよい。
図10を参照すると、本発明の例示的な実施形態によるCPAP装置は、耳係合ストラップ121、122を備えるヘッドギア120を含んでもよい。耳ストラップの使用は、患者の快適さを改善する侵入性の低い装置を提供する。耳ストラップを含むヘッドギアは、その全長に沿って伸張性がありかつ圧縮性がある伸縮自在管と組み合わせて図10に示されるが、耳ストラップは、本明細書で開示された例示的な実施形態のうちの任意の実施形態についてヘッドギアとして使用されてもよいことが理解されるべきである。
図2〜4、図9aおよび図9bに示すように、現在利用可能な流れ発生器/ブロアおよび/または加湿器に連結するように構成されてもよい非伸縮管8は、22mmの内径を有してもよい。伸縮自在管6の内径は、非伸縮管8と同じ径、または、非伸縮管8より小さい内径を有してもよい。コネクタまたはカフ10は、両方の状況、すなわち、内径が実質的に同じ場合および内径が同じでない場合に、非伸縮管8と伸縮自在管6を連結するように構成されてもよい。たとえば、カフ10は、異なる直径の管に対処し得る弾性材料から形成されてもよい。
伸縮自在管は、最大約2mの長さを有してもよい。たとえば、図1の伸縮自在管は、約1mを超えない全長を有してもよい。あるいは、伸縮自在管と非伸縮管の全長は、約2mを超えない全長を有してもよい。
伸張比は、弛緩状態または中立状態(図7b)から伸張状態(図7a)までのピッチ36bのサイズの変化である。伸縮自在管の伸張比は、約1:1〜1:4の範囲内にあるべきである。こうして、伸縮自在管は、約0%〜400%まで伸張することができてもよい。しかし、伸縮自在管は、また、1:1〜1:4、たとえば、約1:2または約2:3の伸張比を有してもよい。本発明の1つの例示的な実施形態によれば、伸縮自在管は、約5:7〜1:2の伸張比を有し、約40〜100%(+/−20%)、長さが増加することができてもよい。この例示的な実施形態では、マスクのシールを損なうことなく、患者の動きが最大になる。たとえば、伸縮自在管は、患者の頭が、完全にうなずいた(すなわち、顎が胸に接触する)位置から完全に傾斜した(すなわち、頭が完全に後方になる)位置まで一杯に傾斜することを可能にするように構成されてもよい。伸縮自在管は、また、たとえば、患者の頭が、側面から側面へ(すなわち、左から右へ)完全に回転することを可能にするように構成されてもよい。
伸縮自在管は、約25N/m以下、たとえば、約7N/mのバネ定数を有するべきである。伸縮自在管は、最大約30mm、たとえば約10〜20mm、たとえば約12mm、または、別の実施例として約8mmの内径を有してもよい。伸縮自在管の内径は、呼吸可能ガス流の圧力によって決まってもよいことが理解されるべきである。たとえば、伸縮自在管は、加圧された呼吸可能ガス流を12cmHOで送出するために、約13.3mmの内径を備えてもよい。伸縮自在管の重量は、最大約500g/m、たとえば約100g/m以下、または別の実施例として約50g/m以下であってよい。
伸縮自在管の使用は、管の抗力によって患者インタフェースに加えられる力を減少させ、ヘッドギアが、少数のストラップを使用することを、または、ストラップを全く使用しないことを可能にし、患者の快適さを改善する。ヘッドギア用の少数のストラップの使用は、また、少数のストラップを使用して、マスクが不安定になるため、患者インタフェースの安定性を改善する。
伸縮自在管は、また、使用中に管のからまりを減少させ、また、現在使用されている管またはホースに比べて短く、小さく、かつ/または軽量であってよい、加圧された呼吸可能ガス流用の可撓性がありかつ伸張性がある経路を設けることによって、CPAP装置のサイズ、重量、および容積を減少させる可能性がある。伸縮自在管は、屈曲性が高く、これは、従来技術のマスクの管と比較することによって容易に明らかである。
図11〜図16を参照すると、本発明の例示的な実施形態による伸縮自在管および他の既知の3つの管が試験され、比較された。例示的な実施形態による伸縮自在管は、以下で述べる試験においてサンプル番号4である。サンプル番号4の伸縮自在管は、TPUのカバー材料(複数可)およびABSから形成されたバネを含む。バネは、2mmの直径を有するストランドから形成され、4.8mmのピッチを有した。サンプル番号1は、ResMed社製Swift(商標)マスクと共に使用される短い管であった。サンプル番号2は、Sleepnet社製IQ(登録商標)マスクと共に使用される管であり、サンプル番号3は、Respironic社製Optilife(商標)と共に使用される管であった。
試験は、加えられる力に応答する管の偏移(deflection)を測定するように実施された。それぞれの管は、図11に示すように、片持ち梁構成でセットアップされ、8.3gの錘が、管の自由端に取り付けられた。結果は、以下の表1に示される。
表1は、例示的な実施形態による伸縮自在管が、ResMed社製Swift(商標)管およびSleepnet社製IQ(登録商標)管に比べて約3倍屈曲性が高く、Respironic社製Optilife(商標)の短い管と比べて約10倍屈曲性が高いことを示す。比較のために、結果が、図13において図表で示される。
Figure 2014147829
サンプル番号4の伸縮自在管の例示的な実施形態は、以下の表2から明らかなように、従来技術のマスクと比較して適度な伸張比を有する。図16は、比較のために伸張比/率を図表で示す。
Figure 2014147829
伸縮自在管の伸張比は、約1:1〜1:4の範囲、たとえば、1:2または2:3であるべきである。こうして、伸縮自在管は、患者の動き、たとえば、頭の動きに対処するために、約40〜100%(+/−20%)、長さが増加し得る。たとえば、伸縮自在管は、患者の頭が、完全にうなずいた(すなわち、顎が胸に接触する)位置から完全に傾斜した(すなわち、頭が完全に後方になる)位置まで一杯に傾斜することを可能にするように構成されてもよい。また、伸縮自在管は、たとえば、患者の頭が、側面から側面へ(すなわち、左から右へ)完全に回転することを可能にするように構成されてもよい。
サンプル番号4の例示的な実施形態による伸縮自在管は、表1で説明した他の従来技術の管と比較して、比較的低いバネ定数を有する。管のバネ定数は、図12に概略的に示すInstron(登録商標)機械装置を使用して測定され、結果は図14に示され、結果の比較は図15に図表で示される。伸縮自在管の例示的な実施形態(サンプル番号4)のバネ定数は、Sleepnet社製IQ(登録商標)管(サンプル番号2)およびRespironic社製Optilife(商標)の短い管(サンプル番号3)のバネ定数の50倍であり、ResMed社製Swift(商標)の短い管(サンプル番号1)の140倍であることを、図15が示す。
例示的な実施形態は、患者の口と鼻を覆うマスクを含むものとして示され説明されたが、患者の鼻だけを覆うマスク、鼻プロングまたはピロウ、カニューレを備えるインタフェース、あるいは、患者の口を覆うクッションを含み、クッションに連結された鼻プロングまたはピロウを含むインタフェースを含む任意の患者インタフェースが使用されてもよいことが理解されるべきである。患者インタフェースは、また、フレームおよびフレームに対して設けられた発泡体を備えてもよい。患者インタフェースは、また、フレームおよびフレームに対して設けられたカニューレシールまたは鼻プロングを有する発泡体を備えてもよい。
本発明は、最も実用的でかつ好ましい実施形態であると現在のところ考えられるものに関して述べたが、本発明は、開示された実施形態に限定されるのではなく、逆に、本発明の精神および範囲内に含まれる種々の変更形態および等価配置構成を包含することを意図されることが理解される。同様に、上述した種々の実施形態は、他の実施形態と共に実施されてもよく、たとえば、1つの実施形態の複数の態様は、他の実施形態を実現するために、別の実施形態の複数の態様と組み合わされてもよい。さらに、任意所与のアセンブリのそれぞれの独立した特徴またはコンポーネントは、さらなる実施形態を構成してもよい。さらに、任意所与のアセンブリのそれぞれの個々のコンポーネント、任意所与のアセンブリのそれぞれのコンポーネントの1つまたは複数の部分、および、1つまたは複数の実施形態からのコンポーネントの種々の組合せは、1つまたは複数の装飾的設計特徴を含んでもよい。さらに、本発明は、OSAを患う患者に対して特定の用途があるが、他の病気(たとえば、うっ血性心不全、糖尿病、病的肥満、脳卒中、肥満手術など)を患う患者が、上記教示から利益を得ることができることが理解される。さらに、上記教示は、患者および非医療用途におけるよく似た非患者に関して適用範囲を有する。
1 ・・・患者
2 ・・・ヘッドギアアセンブリ
4 ・・・患者インタフェース
5 ・・・揺動エルボアセンブリ
6 ・・・伸縮自在管
8 ・・・非伸縮管
10 ・・・コネクタ,カフ
12 ・・・ストラップ
14 ・・・C形状管保持器
14a ・・・スロット
16 ・・・湾曲フック板
32,34 ・・・カバー材料
36 バネ
36a ・・・直径
36b ・・・ピッチ
36c ・・・ストランド
37 ・・・一端
38 ・・・他端
40 ・・・ベローズ
42,44 ・・・端部分
50 ・・・伸張性コード
52 ・・・巻取り機構
60 ・・・伸縮自在管
60a ・・・ループ部分
60X ・・・連結リング
60Y ・・・弾性部材
120 ・・・ヘッドギアアセンブリ
121,122 ・・・耳係合ストラップ

Claims (83)

  1. 患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管であって、
    約30mm以下の内径と、約500g/m以下の単位長当たり重量と、約2m以下の非伸張長さとを有し、管に加えられる力に応答して管の非伸張長さの約40%〜400%の範囲で伸張性のある伸張性部分を備え、
    前記伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、管を管の非伸張長さに戻すように構成される伸縮自在管。
  2. 前記伸張性部分に設けられたつる巻きバネを備える請求項1に記載の伸縮自在管。
  3. 前記バネは、前記伸張性部分において管の内側表面上に設けられる請求項2に記載の伸縮自在管。
  4. 前記バネは、前記伸張性部分において管の外側表面上に設けられる請求項2に記載の伸縮自在管。
  5. 前記伸張性部分は、内側表面と外側表面を備え、
    前記バネは、前記内側表面と前記外側表面との間に設けられる請求項2に記載の伸縮自在管。
  6. 前記バネは、プラスチックから形成される請求項2から5のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  7. 前記バネは、金属から形成される請求項2から5のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  8. 前記伸張性部分は、前記バネのコイル間で外側に撓む請求項2から7のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  9. 前記伸張性部分は、前記バネのコイル間で内側に撓む請求項2から7のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  10. 前記伸張性部分は、複数のベローズを備える請求項1に記載の伸縮自在管。
  11. 生体適合性材料を含む請求項1から10のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  12. もっぱら生体適合性材料からなる請求項1から11のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  13. 非伸張性部分をさらに備える請求項1から12のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  14. 前記非伸張性部分および前記伸張性部分は、一体的に形成される請求項13に記載の伸縮自在管。
  15. 前記非伸張性部分および前記伸張性部分は、別々に形成され、コネクタによって連結される請求項13に記載の伸縮自在管。
  16. 前記コネクタは、C形状クリップである請求項15に記載の伸縮自在管。
  17. 前記伸張性部分は、ループ状部分を備える請求項1から16のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  18. 前記ループ状部分に連結された伸張自在コードをさらに備え、
    前記伸張自在コードは、前記ループ状部分が伸張/収縮すると、伸張/収納するように構成される請求項17に記載の伸縮自在管。
  19. 前記伸縮自在コードを収納位置に付勢するように構成された巻取り機構をさらに備える請求項18に記載の伸縮自在管。
  20. 前記伸張性部分は、複数の連結リングおよび前記連結リングに連結する弾性部材を備える請求項1に記載の伸縮自在管。
  21. 前記伸張性部分は、約12mmの内径を含む請求項1から20のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  22. 前記伸張性部分は、約13.3mmの内径を含む請求項1から20のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  23. 前記伸張性部分は、約8mmの内径を含む請求項1から20のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  24. 前記伸張性部分は、約2:3の比で伸張性がある請求項1から23のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  25. 前記バネは、約25N/m以下のバネ定数を有する請求項2から9のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  26. 前記バネは、約7N/mのバネ定数を有する請求項2から9のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  27. 患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管であって、
    約30mm以下の内径と、約500g/m以下の単位長当たり重量と、約2m以下の非伸張長さとを有し、管に加えられる力に応答して管の非伸張長さの約40%〜400%の範囲で伸張性のある伸張性部分を備え、
    前記伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、管を管の非伸張長さに戻すように構成され、約25N/m以下のバネ定数を有する伸縮自在管。
  28. 流れ発生器から加圧された呼吸可能ガス流を送出する方法において、前記流れ発生器は、患者の顔に係合し、かつ、前記患者の気道に前記呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースに対して前記呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成される方法であって、
    伸縮自在ホースを使用して前記流れ発生器と前記患者インタフェースを連結するステップを含む方法。
  29. 患者に加圧された呼吸可能ガス流を送出する呼吸装置であって、
    前記呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成された流れ発生器と、
    前記患者の顔に係合し、かつ、前記患者の気道に前記呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースと、
    前記流れ発生器および前記患者インタフェースを連結する伸縮自在管とを備える装置。
  30. 前記伸縮自在管は、前記患者の頭の移動に対処する手段を備える請求項29に記載の装置。
  31. 患者インタフェースと、
    前記患者インタフェースに対して設けられた伸縮自在管とを備えるマスクシステム。
  32. 前記管は、前記患者インタフェースに当てられる前記管に加えられる力を低減する手段を備える請求項31に記載のマスクシステム。
  33. 患者用のマスクシステムであって、
    患者インタフェースと、
    前記患者インタフェースに対して設けられた管と、
    前記患者の配置に応じて前記管の低プロファイルを維持する手段とを備えるマスクシステム。
  34. 前記手段は、前記管に対して設けられた伸縮機構を備える請求項33に記載のマスクシステム。
  35. 前記伸縮機構は、前記管と一体的に形成される請求項34に記載のマスクシステム。
  36. 前記伸縮機構は、前記管に独立して連結される請求項34に記載のマスクシステム。
  37. 前記管は、長さ調整可能である請求項33から36のいずれか一項に記載のマスクシステム。
  38. 患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管であって、
    複数のコイルを備える少なくとも1つのつる巻きバネと、
    前記コイルの内側か、前記コイルの外側か、または前記コイルの内側と外側の両方を覆うカバーとを備え、
    前記カバーは、生体適合性材料から形成され、伸縮自在管は、約30mm以下の内径と、約500g/m以下の単位長当たり重量と、約2m以下の非伸張長さとを有し、
    伸縮自在管の少なくとも一部分は、管に加えられる力に応答して管の非伸張長さの約40%〜400%の範囲で伸張性があり、
    前記少なくとも1つのつる巻きバネは、伸縮自在管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、伸縮自在管を伸縮自在管の非伸張長さに戻すように構成され、約25N/m以下のバネ定数を有する伸縮自在管。
  39. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、約0.1mm〜5mmか、または約1mm〜4mmか、または約1.5mm〜2.5mmの直径を有するコイル状ストランドから形成される請求項38に記載の伸縮自在管。
  40. 前記直径は、約2mmである請求項39に記載の伸縮自在管。
  41. 前記ストランドの直径は、変動する請求項39に記載の伸縮自在管。
  42. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、コイル状ストランドから形成され、
    前記ストランドは、多角形断面を有する請求項38に記載の伸縮自在管。
  43. 前記少なくとも1つのつる巻きバネの前記コイルのピッチは、約2mm〜9mmか、または約3mm〜6mmである請求項38から42のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  44. 前記コイルの前記ピッチは、約4.8mmである請求項43に記載の伸縮自在管。
  45. 前記コイルの前記ピッチは、変動する請求項43に記載の伸縮自在管。
  46. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、生体適合性材料から形成される請求項38から45のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  47. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、ポリエステルエラストマーから形成される請求項46に記載の伸縮自在管。
  48. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、金属から形成される請求項38から45のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  49. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、磁気材料から形成される請求項38から45のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  50. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、約150〜250MPaの引張モジュラスを有する材料から形成される請求項38から49のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  51. 前記材料の前記引張モジュラスは、約160〜240MPaである請求項50に記載の伸縮自在管。
  52. 前記材料の前記引張モジュラスは、約160〜220MPaである請求項51に記載の伸縮自在管。
  53. 前記材料の前記引張モジュラスは、約180〜200MPaである請求項52に記載の伸縮自在管。
  54. 前記材料の前記引張モジュラスは、約180MPaである請求項53に記載の伸縮自在管。
  55. 前記材料の前記引張モジュラスは、約188MPaである請求項53に記載の伸縮自在管。
  56. 前記カバーは、前記少なくとも1つのつる巻きバネ上にモールドされる請求項38から55のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  57. 前記カバーは、前記少なくとも1つのつる巻きバネ上で巻き取られる請求項38から55のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  58. 前記カバーは、前記少なくとも1つのつる巻きバネが伸張状態にあるときに、前記少なくとも1つのつる巻きバネに当てられる請求項56または57に記載に伸縮自在管。
  59. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、前記少なくとも1つのつる巻きバネが非伸張状態にあるときに、伸縮自在管に収縮力を加える請求項38から58のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  60. 前記少なくとも1つのつる巻きバネの前記コイルの直径は、変動する請求項38から59のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  61. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、複数のバネを備える請求項38から60のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  62. 前記複数のつる巻きバネの少なくとも1つのつる巻きバネは、前記複数のつる巻きバネの少なくとも1つの他のつる巻きバネと異なるコイル径を有する請求項61に記載の伸縮自在管。
  63. 前記カバーの前記生体適合性材料は、プラスチック、シリコーン、熱可塑性ウレタン、またはそれらの組合せを含む請求項38から62のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  64. 伸縮自在管の未伸張長さの少なくとも40%だけ伸張性がある請求項1から26または38から63のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  65. 伸縮自在管の未伸張長さの少なくとも60%だけ伸張性がある請求項1から26または38から63のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  66. 伸縮自在管の未伸張長さの少なくとも100%だけ伸張性がある請求項1から26または38から63のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  67. 伸縮自在管の未伸張長さの約400%だけ伸張性がある請求項1から26または38から63のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  68. 複数のリング形状要素と、
    前記リング形状要素のそれぞれに連結された弾性部材とを備える伸縮自在管。
  69. 患者に呼吸可能ガスの加圧流を送出する呼吸装置において使用するための伸縮自在管であって、
    管に加えられる力に応答して管の非伸張長さの約40%〜400%の範囲で伸張性のある伸張性部分を備え、
    前記伸張性部分は、管に加えられる力が無い状態、または、力が減少した状態で、管を管の非伸張長さに戻すように構成される伸縮自在管。
  70. 約30mm以下の内径を有する請求項69に記載の伸縮自在管。
  71. 約500g/m以下の単位長当たり重量を有する請求項69または請求項70に記載の伸縮自在管。
  72. 約2m以下の非伸張長さを有する請求項69から71のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  73. 前記伸張性部分において、内側表面上か、外側表面上か、または、前記内側表面と前記外側表面との間に設けられた少なくとも1つのつる巻きバネを備える請求項69から72のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  74. 前記伸張性部分は、前記少なくとも1つのつる巻きバネのコイル間で外側に撓むか、または、前記少なくとも1つのつる巻きバネのコイル間で内側に撓む請求項69から73のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  75. 前記少なくとも1つのつる巻きバネは、前記少なくとも1つのつる巻きバネが非伸張状態にあるときに、伸縮自在管に収縮力を加える請求項73または請求項74に記載の伸縮自在管。
  76. 前記伸張性部分は、複数のベローズを備える請求項69から72のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  77. 前記伸張性部分は、ループ状部分および前記ループ状部分に連結された伸縮自在コードを備え、
    前記伸縮自在コードは、前記ループ状部分が伸張/収縮すると、伸張/収納するように構成される請求項69から72のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  78. 前記伸張性部分は、複数の連結リングおよび前記連結リングに連結する弾性部材を備える請求項69から72のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  79. 前記伸張性部分は、約25N/m以下(7N/m以下など)のバネ定数を有する請求項68から78のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  80. 非伸張性部分をさらに備える請求項68から79のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  81. プラスチック、シリコーン、熱可塑性ウレタン、またはそれらの組合せなどの生体適合性材料を含む請求項68から80のいずれか一項に記載の伸縮自在管。
  82. 患者に加圧された呼吸可能ガス流を送出する呼吸装置であって、
    前記呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成された流れ発生器と、
    前記患者の顔に係合し、かつ、前記患者の気道に前記呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースと、
    前記流れ発生器および前記患者インタフェースを連結する、請求項68から81のいずれか一項に記載の伸縮自在管とを備える装置。
  83. 加圧された呼吸可能ガス流を流れ発生器から送出する方法において、前記流れ発生器は、患者の顔に係合し、かつ、前記患者の気道に前記呼吸可能ガスの加圧流を送出するように構成された患者インタフェースに対して前記呼吸可能ガスの加圧流を発生するように構成される方法であって、
    請求項68から81のいずれか一項に記載の伸縮自在ホースを使用して前記流れ発生器と前記患者インタフェースを連結するステップを含む方法。
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