JP2018171496A - 人工呼吸器エアロゾル送達システム - Google Patents
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Abstract
Description
たとえばWO2009/117422A2に開示されているように、換気ガスチューブ、呼気流チューブ、および連行エアロゾルチューブ(entrained aerosol tube)は、エアロゾル送達コネクタを介して患者インタフェースに接続することができる。
例示的な実施形態によれば、エアロゾル送達システムは、エアロゾルを生成するためのエアロゾル発生器と、加圧換気ガスを生成するための陽圧発生器と、一例では、加圧換気ガスをキャリアガスと、換気ガスと、陽圧発生器からスプリッタまでのコンジットとに分割するためのスプリッタと、エアロゾル発生器によって生成されたエアロゾルをスプリッタからのキャリアガスと混合させる(combine)ように配置されたエアロゾル移行アダプタであって、キャリアガスをキャリアガスの複数のストリームに分割し、このキャリアガスの複数のストリームは、移行アダプタに入るエアロゾルを少なくとも部分的に取り囲み、これと平行に流れるように導かれ、連行エアロゾルを形成する、移行アダプタと、連行エアロゾルを受け入れるためのポートと、換気ガスの入口のためのポートと、エアロゾル移行アダプタからの連行エアロゾルおよびスプリッタからの換気ガスを患者に送達するための患者−エアロゾルインタフェースポートと、患者からの呼気ガスの出口のためのポートとを有するエアロゾル送達コネクタと、エアロゾル送達コネクタから連行エアロゾルおよび換気ガスを受け入れるための患者インタフェースとを備える。
例示的な実施形態では、キャリアガス源は人工呼吸器であり、エアロゾル化薬物を投与された患者に人工呼吸器による補助を提供するために使用される。たとえば、例示的な実施形態では、人工呼吸器の呼気ガスの流れは、少なくとも1つの副流れが引き続きたとえばCPAP換気において呼気終末陽圧(PEEP)を提供するなどの換気目的で使用されるように、スプリッタを使用して複数の副流れに分割され、少なくとも1つの副流れは、患者にエアロゾルを送達するためのキャリアガスとして使用される。
図1は、例示的な実施形態によるエアロゾル移行アダプタ100の斜視図である。図1に示されるように、移行アダプタ100は、近位端120と遠位端130とを有するハウジング110を含む。近位端120は、エアロゾル発生器230(図7A〜図7B参照)の加熱キャピラリー232(図7A〜図7B参照)によって生成されたエアロゾル234を受け入れるためのエアロゾル通路140を有する。エアロゾル通路140は、好ましくは、加熱キャピラリー232の遠位端(図7A〜図7B参照)への接続を含む結合ポート142を含む。エアロゾル234は、エアロゾル234がキャリアガス316の平行ストリームによって少なくとも部分的に取り囲まれて前方に搬送されるエアロゾル通路140を通って移行アダプタ100内部の内部空洞170(図3参照)に入り、キャリアガス316の平行ストリームは、ガス源または人工呼吸器300から生じ、少なくとも1つのガス入口ポート154または別法として複数のガス入口ポート154(図3および図6参照)を通って移行アダプタに導入され、エアロゾル234とキャリアガス316の混合物である連行エアロゾル240(図7A〜図7B参照)を形成する。例示的な実施形態によれば、ガス源300(図7A〜図7B参照)は、持続陽圧気道圧(CPAP)人工呼吸器であり、CPAP人工呼吸器は吸気流302を発生させ、濾過された呼気流362(図7A〜図7B参照)を受け入れる。
図2は、例示的な実施形態による、図1に示されている移行アダプタ100の側面図である。図2に示されるように、移行アダプタ100のハウジング110は、ハウジング110の近位端120から遠位端130まで延在する、円筒状近位部分112と円筒状遠位部分114とを有する。例示的な実施形態によれば、円筒状近位部分112の外径は、円筒状遠位部分114の外径よりも小さい。
図3に示されるように、エアロゾル通路140は、加熱キャピラリー232からのエアロゾル234と複数のガス出口ポート156からのキャリアガス316のストリームを受け入れてキャリアガス316のストリームをエアロゾル234の流れの主な方向と平行に流れるように導く内部空洞170と連通する。キャリアガスストリーム316は、内部空洞内部のエアロゾル流路を少なくとも部分的に取り囲み、エアロゾル234を遠位端130の方へ搬送し、したがって、連行エアロゾル240が内部空洞の内部で作製される。連行エアロゾルは、遠位端130で出口ポート160を通って移行アダプタ100を出て、エアロゾルチューブ318(図7A〜図7B参照)に流れ込む。
図4は、例示的な実施形態による、図1に示されている移行アダプタ100の近位端120の端面図である。図4に示されるように、移行アダプタ100の近位端120は、エアロゾル発生器230の中に収容された加熱キャピラリー232の遠位端を受け入れるために円形、卵形、または他の適切な形状を有する空洞144の中に収容されるエアロゾル通路140を含む。
図5Dは、図5Aに示されている移行アダプタの、線A−Aに沿った断面図である。図5D示されるように、通路158は、キャリアガス接続ポート150からエアロゾル通路140の方へ内側に延在することができ、次いで、移行部は、内部空洞170の方へ内側に延在することができる。
図6Bは、3つ以上のガス出口ポート156を有する移行アダプタ100の別の実施形態を示す。図6Bに示されるように、複数のガス出口ポート156は、エアロゾル通路140のまわりで外側リングを形成する複数の出口ポート156を含むことができる。図6Cは、複数の出口ポート156が2つの出口ポート156を含む例示的な実施形態を示し、これらの出口ポート156は、それに対して2つ以上の切断面を有する外側リングを形成する。2つ以上の切断面のそれぞれは、エアロゾル通路140を囲む外側リングの一部分を形成する。
連行エアロゾル240は、移行アダプタ100の出口ポート170からエアロゾル管318へと導かれ、エアロゾル管318は流体トラップ320を通る妨害されていない流れを提供し、流れの薄層状パターンを維持し、連行エアロゾル240の衝突を減少させる。たとえば、流体トラップ320をエアロゾル送達コネクタ330に接続する連行エアロゾル管318は、直径が約10mm〜15mmであってよく、好ましくは波状であってよい。例示的な実施形態によれば、連行エアロゾル管318の長さは約40cm〜約100cmである。たとえば、流体トラップ320は少なくとも60ミリリットルの容量を有してよく、気道は直径が約15〜22ミリメートルの流体トラップ320を通る。
例示的な実施形態によれば、移行アダプタ100は、キャリアガス316によって搬送されるエアロゾル240の、流体トラップ320を通って連行エアロゾル管318へのスムーズな移行部を提供し、これによって、生成されたエアロゾル234の移行アダプタ100および関連する管の壁上での衝突が最小限に抑えられる。さらに、エアロゾルストリーム234内のより少数の大きな粒子は、移行アダプタ100の内側表面および管壁に衝突し、この結果、エアロゾル化薬物のための、直径が約1.5μm〜3.5μmの連行エアロゾル240の平均粒径が得られる。
別の実施形態では、図7Bおよび図7Cに示されるように、バブルCPAPにおいて、呼気流362は人工呼吸器300に戻されず、水浴またはリザーバ370などの背圧源に導かれる。
図9Dに示されるように、内部空洞170は、エアロゾル通路140からハウジング110の遠位端130の方へ外側に延在する円錐形切断面を有する近位部分172を有する。例示的な実施形態によれば、内部空洞170の遠位部分174は、ややテーパの施された内径を有することができる。例示的な実施形態によれば、複数の対応するガス出口ポート156は、内部空洞170の近位部分172の中に配置される。
図9Eは、図9Aに示されている移行アダプタの、線A−Aに沿った断面図である。図9Eに示されるように、通路158は、キャリアガス接続ポート150からエアロゾル通路140の方へ内側に延在することができ、次いで、移行部は、内部空洞170の方へ内側に延在することができる。
図10Bは、例示的な実施形態による、図10Aに示されている移行アダプタの別の斜視図である。図10Bに示されるように、移行アダプタ400のハウジング410は円筒状本体416を含み、本体116は、人工呼吸器300(図7A〜図7B)からキャリアガスライン314を介してキャリアガス316を受け入れるためのキャリアガス接続ポート450を含む。キャリアガス接続ポート450は、通路458を介して複数のガス入口ポート454および複数の対応するガス出口ポート456と連通する円筒状断面452を有する(図10C)。ガス出口ポート456のそれぞれは、移行アダプタ400の内部空洞470にキャリアガス316のストリームを送達する。
図11Aは、別の例示的な実施形態による移行アダプタ500の斜視図である。図11Aに示されるように、移行アダプタ500は、近位端520と遠位端530とを有するハウジング510を含む(図11B〜図11D)。近位端520は、エアロゾル発生器230(図7A〜図7B)の加熱キャピラリー232(図7A〜図7B)によって生成されたエアロゾル234を受け入れるためのエアロゾル通路540を有する。エアロゾル通路540は、好ましくは、加熱キャピラリー232の遠位端(図7A〜図7B)への接続を含む結合ポート542を含む。エアロゾル234は、エアロゾル234がキャリアガス316の平行ストリームによって少なくとも部分的に取り囲まれて前方に搬送されるエアロゾル通路540を通って移行アダプタ500内部の内部空洞570に入り、キャリアガス316の平行ストリームは、ガス源または人工呼吸器300から生じ、複数のガス入口ポート554(図11C)を通って移行アダプタに導入され、エアロゾル234とキャリアガス316の混合物である連行エアロゾル240(図7A〜図7B)を形成する。
例示的な実施形態によれば、複数の出口ポート556のそれぞれは直径が約1〜10ミリメートルであり、エアロゾル234が移行アダプタ500のハウジング510に入る中央の軸方向に延在するエアロゾル通路543から約3〜20ミリメートルの半径のところにある。移行アダプタ500の遠位端574にある出口ポート560は、たとえば約22mm〜50mmの内径576を有する流れチャネルを形成する。
図12Cは、例示的な実施形態による移行アダプタ600の側面図である。図12Cに示されるように、移行アダプタ600のハウジング610は、人工呼吸器300(図7A〜図7B)からキャリアガスライン314を介してキャリアガス316を受け入れるためのキャリアガス接続ポート650を含む。
さまざまな実施形態を開示してきたが、当業者には明らかであるように、変形形態および変更形態を用いてよいことを理解されたい。特に、移行アダプタの外部形状は、内部構造に影響を与えることなく修正することができる。そのような変形形態および変更形態は、本明細書に添付の特許請求の範囲に含まれると考えるべきである。
Claims (38)
- エアロゾル化活性剤を患者に送達するためのエアロゾル移行アダプタであって、
近位端と遠位端とを有するハウジングであって、前記近位端が、エアロゾル化活性剤を含むエアロゾル源によって生成されたエアロゾルを受け入れるためのエアロゾル通路を有し、前記遠位端が出口ポートを有し、ハウジングが前記遠位端と前記近位端の間の長さを有する、ハウジングと、
複数のキャリアガス出口ポートと連通するガス源からキャリアガスを受け入れるためのキャリアガス接続ポートであって、前記複数のキャリアガス出口ポートが、前記エアロゾル通路に隣接して前記エアロゾルの流れを部分的に取り囲むパターンで配置される、キャリアガス接続ポートと、
前記エアロゾル通路からの前記エアロゾルおよび前記複数のキャリアガス出口ポートからの前記キャリアガスを受け入れ、キャリアガスのストリームを、前記エアロゾルの流れの主な方向を少なくとも部分的に取り囲み、これと平行に前記ハウジングの長さに沿って前記出口ポートの方へ流れるように導くように適合された内部空洞と、
エアロゾル化活性剤を必要とする患者に前記エアロゾルを送達するための、前記ハウジングの前記遠位端上の前記出口ポートと
を備えるエアロゾル移行アダプタ。 - 前記内部空洞が、前記ハウジングの前記遠位端の方へ外側に拡張する円錐形の内壁を有する近位部分と、テーパの施された内径を有する遠位部分とを有する、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記複数のキャリアガス出口ポートが、前記内部空洞の前記近位部分の中で前記エアロゾル通路から等距離に配置される、請求項2に記載のアダプタ。
- 前記ハウジングが円筒状近位部材と円筒状遠位部材とを含み、前記円筒状近位部材が、前記ガス源からキャリアガスを受け入れるための継手を有する、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記円筒状近位部材の外径が前記円筒状遠位部材の外径よりも小さい、請求項4に記載のアダプタ。
- 前記ガス源から前記キャリアガスを受け入れるための前記ガス接続ポートが、前記キャリアガスを受け入れるための少なくとも1つのガス入口ポートを含み、前記少なくとも1つのガス入口ポートがキャリアガスのストリームを1つまたは複数のガス出口ポートに導く、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記少なくとも1つのガス入口ポートが、少なくとも3つのガス入口ポートと、前記少なくとも3つのガス入口ポートのそれぞれに対する対応するガス出口ポートとを備える、請求項6に記載のアダプタ。
- 前記複数のキャリアガス出口ポートのそれぞれが、直径が約1〜10mmであり、前記エアロゾルが前記移行アダプタの前記ハウジングに入る中央の軸方向に延在するエアロゾル通路から約3〜20mmの半径のところに位置する、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記移行アダプタの前記出口ポートが約22mm〜約50mmの内径を有する、請求項1に記載のアダプタ。
- 前記ハウジングの前記近位端に取り付けられたフランジ
を備える、請求項1に記載のアダプタ。 - 前記エアロゾル源を受け入れるように構成された、前記フランジの中の空洞
を備える、請求項10に記載のアダプタ。 - エアロゾルを生成するためのエアロゾル発生器と、
加圧換気ガスを生成するための陽圧発生器と、
前記加圧換気ガスをキャリアガスと、換気ガスと、前記陽圧発生器から前記スプリッタまでのコンジットとに分割するためのスプリッタと、
前記エアロゾル発生器によって生成された前記エアロゾルを前記スプリッタからの前記キャリアガスと混合させるように配置されたエアロゾル移行アダプタであって、前記キャリアガスをキャリアガスの複数のストリームに分割し、前記キャリアガスの複数のストリームが、少なくとも部分的に前記移行アダプタに入る前記エアロゾルを取り囲み、これと平行に流れるように導かれ、連行エアロゾルを形成する、エアロゾル移行アダプタと、
前記連行エアロゾルを受け入れるためのポートと、前記換気ガスの入口のためのポートと、前記エアロゾル移行アダプタからの前記連行エアロゾルおよび前記スプリッタからの前記換気ガスを患者に送達するための患者−エアロゾルインタフェースポートと、前記患者からの呼気ガスの出口のためのポートとを有するエアロゾル送達コネクタと、
前記エアロゾル送達コネクタから前記連行エアロゾルおよび前記換気ガスを受け入れるための患者インタフェースと
を備えるエアロゾル送達システム。 - 前記患者−エアロゾルインタフェースポートからの前記連行エアロゾルおよび前記換気ガスを前記患者インタフェースに送達するためのコンジットをさらに備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記換気ガスが前記エアロゾル送達コネクタに入る前に前記換気ガスを加湿するための、前記スプリッタと前記エアロゾル送達コネクタの間に位置する加湿器をさらに備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記エアロゾル移行アダプタが、
近位端と遠位端とを有するハウジングであって、前記近位端が、エアロゾル化活性剤を含む前記エアロゾル発生器によって生成された前記エアロゾルを受け入れるためのエアロゾル通路を有し、前記遠位端が出口ポートを有し、ハウジングが、前記遠位端と前記近位端の間のある長さを有する、ハウジングと、
複数のキャリアガスエントランスポートと連通する前記陽圧発生器から前記キャリアガスを受け入れるためのキャリアガス接続ポートであって、前記キャリアガスエントランスポートが、前記エアロゾルの流れを部分的に取り囲むパターンで前記エアロゾル通路に隣接して配置される、キャリアガス接続ポートと、
前記エアロゾル通路からの前記エアロゾルおよび前記複数のキャリアガス出口ポートからの前記キャリアガスを受け入れ、前記キャリアガスのストリームを、前記エアロゾルの流れの主な方向を少なくとも部分的に取り囲み、これと平行に前記ハウジングの長さに沿って前記出口ポートの方へ流れるように導くように適合された内部空洞と、
前記連行エアロゾルを前記エアロゾル送達コネクタに送達するための、前記ハウジングの前記遠位端上の前記出口ポートと
を備える、請求項12に記載のシステム。 - 前記エアロゾル移行アダプタと前記エアロゾル送達コネクタの間に位置する流体トラップであって、濃縮液体または前記連行エアロゾルからの液体を補足する流体トラップと
を備える、請求項15に記載のシステム。 - 前記流体トラップが少なくとも60ミリリットルの容量を有し、前記流体トラップを通る気道が、直径が15〜22ミリメートルである、請求項16に記載のシステム。
- 前記流体トラップを前記エアロゾル送達コネクタに接続する前記エアロゾルチューブが、約10〜15mmの直径と約40〜100cmの長さとを有する波形の管である、請求項17に記載のシステム。
- 前記人工呼吸器からの前記吸気流を前記キャリアガス流および前記換気ガス流に分割するための前記スプリッタがWyeフィッティングまたはTeeフィッティングである、請求項12に記載のシステム。
- 前記スプリッタを前記加湿器に接続する換気流チューブが、直径が約10〜12mmの直径を有し約15mmの円錐端コネクタを持つ波形の管である、請求項14に記載のシステム。
- 前記エアロゾルとして未成年者の肺への送達に適合された肺サーファクタントを含む液剤の源をさらに備え、前記液剤の源が前記エアロゾル発生器に送達される、請求項12に記載のシステム。
- 前記人工呼吸器が、約1〜10L/分(毎分リットル)の流量でガスの吸気流を供給する、請求項12に記載のシステム。
- 前記エアロゾル発生器が、加熱キャピラリーエアロゾル発生器、ネブライザ、ソフトミスト発生器、定量噴霧式吸入器、液体用量点滴注入デバイス、および/または乾燥粉末吸入器のうち少なくとも1つである、請求項12に記載のシステム。
- 前記エアロゾル発生器が複数のエアロゾル発生器を備える、請求項12に記載のシステム。
- 前記患者からの呼気ガスの出口のための前記ポートが、フィルタを通過した後で前記呼気ガスを前記陽圧発生器に送達するための呼気チューブに接続される、請求項12に記載のシステム。
- 前記患者からの呼気ガスの出口のための前記ポートが背圧源に接続される、請求項12に記載のシステム。
- 前記背圧源が水浴またはリザーバである、請求項26に記載のシステム。
- 前記スプリッタおよび前記エアロゾル送達コネクタがそれぞれ、前記システムが前記エアロゾルなしで前記換気ガスを前記患者に送達することを可能にする閉鎖具を有する、請求項12に記載のシステム。
- エアロゾルを生成するためのエアロゾル発生器と、
複数の陽圧発生器であって、前記複数の陽圧発生器のうち少なくとも1つが、加圧換気ガスを生成するための陽圧発生器であり、前記複数の陽圧発生器のうち少なくとも1つが、キャリアガスを生成するための陽圧発生器である、複数の陽圧発生器と、
前記エアロゾル発生器によって生成された前記エアロゾルを前記キャリアガスと混合させるように配置されたエアロゾル移行アダプタであって、前記キャリアガスをキャリアガスの複数のストリームに分割し、前記キャリアガスの複数のストリームが、少なくとも部分的に前記移行アダプタに入る前記エアロゾルを取り囲み、これと平行に流れるように導かれ、連行エアロゾルを形成する、エアロゾル移行アダプタと、
前記連行エアロゾルを受け入れるためのポートと、前記換気ガスの入口のためのポートと、前記エアロゾル移行アダプタからの前記連行エアロゾルおよび前記スプリッタからの前記換気ガスを患者に送達するための患者−エアロゾルインタフェースポートと、前記患者からの呼気ガスの出口のためのポートとを有するエアロゾル送達コネクタと、
前記エアロゾル送達コネクタから前記連行エアロゾルおよび前記換気ガスを受け入れるための患者インタフェースと
を備えるエアロゾル送達システム。 - 連行エアロゾルを生成する方法であって、
エアロゾルを生成すること、
人工呼吸器からのキャリアガス源を用意すること、および
前記キャリアガスを、前記エアロゾルを少なくとも部分的にかつこれと平行に取り囲んで連行エアロゾルを形成するキャリアガスの複数のストリームに分割することによって、前記エアロゾルと前記キャリアガスを混合させること
を含む方法。 - 前記人工呼吸器からガスの吸気流をキャリアガス流および換気ガス流に分割することであって、前記キャリアガスが移行アダプタの中で前記エアロゾルと混合されて前記連行エアロゾルを形成し、前記換気ガスが、前記連行エアロゾルを受け入れて患者への送達のために前記連行エアロゾルと前記換気ガスを混合させるエアロゾル送達コネクタに送達される、分割することと
を含む、請求項30に記載の方法。 - 前記連行エアロゾルおよび前記換気ガスを、患者インタフェースを介して前記患者に送達することをさらに含む、請求項31に記載の方法。
- 新生児の用途では、前記人工呼吸器からの前記吸気流を毎分約6リットルの割合で提供し、前記人工呼吸器からの吸気流量を、キャリアガスコンジットへの毎分約3リットルおよび換気ガスコンジットへの毎分約3リットルに分割する、請求項32に記載の方法。
- 前記連行エアロゾルが前記エアロゾル送達コネクタおよび前記患者インタフェースに約35℃〜39℃で入る、請求項33に記載の方法。
- 前記加湿換気ガスが前記エアロゾル送達コネクタに約35℃〜39℃で入る、請求項31に記載の方法。
- 前記人工呼吸器から生じる呼気ガスの体積が前記人工呼吸器に導かれる吐出ガスの体積にほぼ等しいように、ガスを患者から前記人工呼吸器に導くこと
を含む、請求項31に記載の方法。 - 前記エアロゾルを生成する前記ステップが、前記エアロゾルを加熱キャピラリーにより生成することを含む、請求項31に記載の方法。
- 前記エアロゾルを生成する前記ステップが、前記エアロゾルをネブライザ、ソフトミスト発生器、定量噴霧式吸入器、液体用量点滴注入デバイス、または乾燥粉末吸入器により生成することを含む、請求項31に記載の方法。
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