JP2023052598A - 患者インターフェース - Google Patents

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Abstract

【課題】呼吸器疾患のスクリーニング、診断、モニタリング、改善、治療または予防において用いられる医療機器を提供する。【解決手段】患者インターフェースは、治療圧力まで加圧可能なプレナムチャンバと、患者の気道への入口を包囲する患者の顔の領域とシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造と、シール形成構造を患者頭部における治療的に有効な位置に保持するための力を提供する位置決めおよび安定化構造と、患者が呼気したガスをプレナムチャンバ内部から雰囲気へ連続的に流動させるための通気構造とを含み得る。患者インターフェースは、治療時において患者の口を露出させたままにするように構成される。シール形成構造は、それぞれがシール形成構造の最側方側に配置された2つの側方支持領域と、側方支持領域間に配置された中間領域とを含む。穴部は、中間領域を通過し、側方支持領域は、中間領域よりも肉厚である。【選択図】図7

Description

本特許文書の開示の一部は、著作権保護が与えられる内容を含む。著作権所有者は、何者かが本特許文書または本特許開示をファックスにより再生しても、特許庁の特許ファイルまたは記録に記載されるものであれば目的のものであれば異論は無いが、その他の目的については全ての著作権を保持する。
1 関連出願の相互参照
本出願は、米国仮出願第62/764,992号(出願日:2018年8月20日)の恩恵を主張し、上記の出願を本明細書中、参考のため全体的に援用する。
2 技術の背景
2.1 技術の分野
本技術は、呼吸関連疾患のスクリーニング、診断、監視、治療、予防および改善のうち1つ以上に関する。本技術はまた、医療デバイスまたは装置と、その使用とに関する。
2.2 関連技術の説明
2.2.1 ヒトの呼吸器系およびその疾患
身体の呼吸器系は、ガス交換を促進させる。鼻および口腔は、患者の気道への入口を形成する。
これらの気道は、一連の分岐する管を含み、これらの管は、肺の奥深くに進むほど狭く、短くかつ多数になる。肺の主要な機能はガス交換であり、空気から酸素を静脈血中へ取り入れさせ、二酸化炭素を退出させる。気管は、右および左の主気管支に分かれ、これらの主気管支はさらに分かれて、最終的に終末細気管支となる。気管支は、伝導のための気道を構成するものであり、ガス交換には関与しない。気道がさらに分割されると呼吸細気管支となり、最終的には肺胞となる。肺の肺胞領域においてガス交換が行われ、この領域を呼吸領域と呼ぶ。以下を参照されたい:「Respiratory Physiology」, by John B. West, Lippincott Williams & Wilkins, 9th edition published 2012。
一定範囲の呼吸器疾患が存在している。特定の疾患は、特定の発症(例えば、無呼吸、呼吸低下および過呼吸)によって特徴付けられ得る。
呼吸器疾患の例には、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、チェーン・ストークス呼吸(CSR)、呼吸不全、肥満過換気症候群(OHS)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、神経筋疾患(NMD)および胸壁疾患が含まれる。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は、睡眠呼吸障害(SDB)の1つの形態であり、睡眠時の上通気道の閉鎖または閉塞などの発症によって特徴付けられる。これは異常に小さい上気道と、舌の領域の筋緊張の通常の喪失、睡眠時の軟口蓋および後口咽頭壁の正常損失の組み合わせの結果である。このような状態に起因して、罹患患者の呼吸停止が典型的には30~120秒にわたり、ときには一晩に200~300回も呼吸が停止する。その結果、日中の眠気が過度になり、心血管疾患および脳損傷の原因になり得る。この症候は一般的な疾患であり、特に中年の過体重の男性に多いが、患者に自覚症状は無い。特許文献1(Sullivan)を参照されたい。
チェーン・ストークス呼吸(CSR)は、別の形態の睡眠呼吸障害である。CSRは、患者の呼吸調節器の疾患であり、CSRサイクルとして知られる換気の漸増および漸減が交互に周期的に続く。CSRは、動脈血の脱酸素および再曝気の繰り返しによって特徴付けられる。反復低酸素症のため、CSRは有害であり得る。患者によっては、CSRは、重症不眠、交感神経活動の増加、および後負荷の増加の原因となる、反復性睡眠覚醒を随伴する。特許文献2(Berthon-Jones)を参照されたい。
呼吸不全とは、呼吸器障害の総称であり、患者の需要を満たすための充分な酸素吸気または充分なCO呼気を肺が行うことができていないことを指す。呼吸不全は、以下の疾患のうちいくつかまたは全てを包含し得る。
呼吸不全(一種の呼吸不全)の患者は、運動時に異常な息切れを経験することがある。
肥満過換気症候群(OHS)は、低換気の原因が他に明確に無い状態における、重症肥満および覚醒時慢性高炭酸ガス血症の組み合わせとして定義される。症状には、呼吸困難、起床時の頭痛と過剰な日中の眠気が含まれる。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、特定の共通する特性を有する下気道疾患のグループのうちのいずれも包含する。これには空気の動きに対する抵抗の増加、呼吸の呼気相の延長および肺における正常な弾性の減少が含まれる。COPDの例として、気腫および慢性気管支炎がある。COPDの原因としては、慢性喫煙(第一危険因子)、職業被ばく、空気汚染および遺伝因子がある。症状を挙げると、労作時の呼吸困難、慢性咳および痰生成がある。
神経筋疾患(NMD)は、内在筋病理を直接介してまたは神経病理を間接的に介して筋肉機能を損なう多数の疾病および病気を包含する広範な用語である。NMD患者の中には、進行性の筋肉障害によって特徴付けられる者もあり、結果的に歩行不可能、車椅子への束縛、嚥下困難、呼吸筋力低下に繋がり、最終的には呼吸不全による死亡に繋がる。神経筋肉障害は、以下の急速進行性と緩徐進行性とに区分され得る:(i)急速進行性障害:数ヶ月かけて悪化する筋肉障害によって特徴付けられ、数年内に死亡に繋がる(例えば、ティーンエージャーにおける筋萎縮性側索硬化症(ALS)およびデュシェンヌ筋ジストロフィー(DMD));(ii)可変性または緩徐進行性障害:数年かけて悪化する筋肉障害によって特徴付けられ、平均余命が若干低減するだけである(例えば、肢帯、顔面肩甲上腕型および筋強直性筋ジストロフィー)。NMDにおける呼吸不全症状を以下に挙げる:全身衰弱の増加、嚥下障害、労作および安静時の呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、および集中および気分の変化の困難。
胸壁障害は、胸郭変形の1つのグループであり、呼吸筋肉と胸郭との間の連結の無効性の原因となる。これらの障害は、拘束性障害によって主に特徴付けられ、長期の炭酸過剰性呼吸不全の可能性を共有する。脊柱側弯症および/または脊柱後側弯症は、重篤な呼吸不全を発症することがある。呼吸不全の症状を以下に挙げる:労作時の呼吸困難、末梢浮腫、起座呼吸、反復性胸部感染症、起床時の頭痛、疲労、睡眠の質の低下、および食欲不振。
このような状態を治療または改善するために、一定範囲の治療が用いられている。さらに、その他の点では健常人も、呼吸器疾患の予防治療を有利に利用することができる。しかし、これらにおいては、複数の欠陥がある。
2.2.2 治療法
多様な療法(例えば、持続的気道陽圧(CPAP)治療法、非侵襲的換気(NIV)および侵襲的換気(IV))が上記の呼吸器疾患の1つ以上の治療のために用いられている。
持続的気道陽圧(CPAP)療法が、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の治療において用いられている。その作用機構としては、例えば軟口蓋および舌を押して後口咽頭壁へ前進または後退させることにより、持続陽圧呼吸療法が空気スプリントとして機能し、これにより上気道の閉鎖を防止し得る。CPAP治療によるOSAの治療は自発的なものであり得るため、このような患者が治療の提供に用いられるデバイスについて以下のうち1つ以上に気づいた場合、患者が治療を遵守しないことを選択する可能性がある:不快、使用困難、高価、美観的な魅力の無さ。
非侵襲的換気(NIV)は、換気補助を上気道を通じて患者へ提供して、呼吸機能の一部または全体を行うことにより患者の呼吸の補助および/または身体中の適切な酸素レベルの維持を提供する。換気補助が、非侵襲的患者インターフェースを介して提供される。NIVは、OHS、COPD、NMD、および胸壁障害などの形態のCSRおよび呼吸不全の治療に用いられている。いくつかの形態において、これらの治療の快適性および有効性が向上し得る。
侵襲的換気(IV)は、自身で有効に呼吸することができなくなった患者に対して換気補助を提供し、気管切開管を用いて提供され得る。いくつかの形態において、これらの治療の快適性および有効性が向上し得る。
2.2.3 治療システム
これらの治療は、治療システムまたはデバイスによって提供され得る。このようなシステムおよびデバイスは、疾患を治療することなくスクリーニング、診断、または監視するためにも、用いられ得る。
治療システムは、呼吸圧力治療デバイス(RPTデバイス)、空気回路、加湿器、患者インターフェース、およびデータ管理を含み得る。
別の形態の治療システムとして、下顎再位置決めデバイスがある。
2.2.3.1 患者インターフェース
患者インターフェースは、例えば気道入口への空気流れを提供することにより呼吸装具へのインターフェースを装着者へ提供するために、用いられ得る。空気流れは、鼻および/または口腔へのマスク、口腔への管、または患者気管への気管切開管を介して提供され得る。適用される療法に応じて、患者インターフェースは、例えば患者の顔の領域との密閉部を形成し得、これにより、療法実行のための雰囲気圧力と共に充分な分散の圧力において(例えば、例えば雰囲気圧力に対して約10cmHOの陽圧において)ガス送達を促進する。酸素送達などの他の治療形態において、患者インターフェースは、約10cmHOの陽圧において気道へのガス供給の送達を促進するのに充分な密閉を含まない場合がある。
特定の他のマスクシステムは、本分野において機能的に不適切であり得る。例えば、純然たる装飾目的のマスクの場合、適切な圧力を維持することができない場合がある。水中水泳またはダイビングに用いられるマスクシステムは、外部からのより高い圧力からの水侵入から保護することと、周囲よりも高い圧力において内部の空気を維持しないこととを行うように、構成され得る。
特定のマスクは、本技術において臨床的に好ましく無い場合があり得る(例えば、マスクが鼻を介して気流を遮断し、口を介した気流のみを通過させる場合)。
特定のマスクにおいて、患者がマスク構造の一部を口に挿入し、唇を介して密閉状態を生成および維持しなければならない場合、本技術において不快であるかまたは非実際的である場合がある。
特定のマスクは、睡眠時(例えば、横向きにベッドに寝て枕の上に頭を置いた状態で睡眠する場合)における使用においては非実際的である場合がある。
患者インターフェースの設計においては、複数の課題がある。顔は、複雑な三次元形状を有する。鼻および頭のサイズおよび形状は、個人によって大きく異なる。頭部には骨、軟骨および軟組織が含まれるため、顔の異なる領域は、機械的力に対して異なる反応を示す。すなわち、顎部または下顎は、頭蓋骨の他の骨に相対して動き得る。頭部全体は、呼吸治療期間を通じて動き得る。
これらの課題に起因して、いくつかのマスクの場合、特に装着時間が長い場合または患者がシステムに不慣れである場合、押しつけがましい、美観的に望ましくない、コストが高い、フィット感が悪い、使用が困難、および不快感があるなどの理由のうち1つ以上がある。誤ったサイズのマスクが用いられた場合、コンプライアンスの低下、快適性の低下および患者予後の低下に繋がり得る。飛行士専用のマスク、個人用保護装具(例えば、フィルターマスク)、SCUBAマスクの一部として設計されたマスク、または麻酔投与用マスクは、その元々の用途には耐えられるものの、このようなマスクの場合、長時間(例えば、数時間)にわたって装着するには望ましくないほど不快な場合がある。このような不快感に起因して、治療に対する患者のコンプライアンスが低下する可能性がある。これは、マスクを睡眠時に装着する必要がある場合、特に当てはまる。
CPAP治療は、患者が治療を承諾している場合、特定の呼吸疾患の治療においては極めて効果的である。マスクが不快である場合または使用が難しい場合、患者は、治療を承諾しない場合がある。患者はマスクを定期的に洗浄するよう推奨されることが多いため、マスクの清浄が難しい(例えば、組立または分解が困難である場合)、患者は、マスクを清浄することができず、患者のコンプライアンスに影響が出る場合がある。
他の用途(例えば、飛行士)用のマスクの場合、睡眠呼吸障害の治療の使用には不適である場合があるため、睡眠呼吸障害の治療の使用のために設計されたマスクは、他の用途に適している場合がある。
これらの理由のめ、睡眠時のCPAP送達のための患者インターフェースは、明瞭な分野を形成する。
2.2.3.1.1 シール形成構造
患者インターフェースはシール形成構造を含み得る。患者インターフェースは、患者の顔と直接接触するため、シール形成構造の形状および構成は、患者インターフェースの有効性および快適性に直接影響を持ち得る。
患者インターフェースは、使用時にシール形成構造を顔と係合させる場所の設計意図に従って、部分的に特徴付けられ得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、左鼻孔の周囲にシールを形成するための第1のサブ部分と、右鼻孔の周囲にシールを形成するための第2のサブ部分とを含み得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時において双方の鼻孔を包囲する単一の要素を含み得る。このような単一の要素は、例えば顔の上唇領域および鼻ブリッジ領域上に載置されるように、設計され得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時に例えば顔の下唇領域上にシールを形成することにより口領域を包囲する要素を含み得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成構造は、使用時に双方の鼻孔および口領域を包囲する単一の要素を含み得る。これらの異なる種類の患者インターフェースは、その製造業者によって鼻マスク、フルフェイスマスク、鼻枕、鼻パフおよび口鼻マスクなどの多様な名称によって公知であり得る。
患者の顔の一領域において有効であり得るシール形成構造は、例えば患者の顔の異なる形状、構造、変化性および感受性領域に起因して、別の領域において不適切であり得る。例えば、患者の前額上に載置される水泳用ゴーグルの密閉部は、患者の鼻上における使用には不適切である場合がある。
特定のシール形成構造は、広範囲の異なる顔形状およびサイズに対して1つの設計が適合し、快適でありかつ有効になるように、大量製造用に設計され得る。密閉部を形成するためには、患者の顔の形状と、大量製造された患者インターフェースのシール形成構造との間の不整合がある範囲まで、一方または双方を適合させる必要がある。
1つの種類のシール形成構造は、患者インターフェースの周囲を包囲して延び、シール形成構造が患者の顔に対向して係合している状態で力が患者インターフェースへ付加された際、患者の顔を密閉することを意図する。このシール形成構造は、空気または流体充填クッションを含み得るか、または、ゴムなどのエラストマーによって構成された弾力性のある密閉要素の成形されたかまたは形成された表面を含み得る。この種のシール形成構造により、フィット感が不適切である場合、シール形成構造と顔との間に隙間が発生し、密閉を達成するには、患者インターフェースを顔に押しつけるためにさらなる力が必要になる。
別の種類のシール形成構造は、陽圧がマスク内に付加された際に患者の顔に対して自己気密作用を提供するように、マスクの周囲の周辺に配置された薄材のフラップシールを使用する。先述の種類のシール形成部分と同様に、顔とマスクとの間の整合が良くない場合、密閉を達成するために必要なさらなる力が必要になり得るか、またはマスクから漏洩が発生し得る。さらに、シール形成構造の形状が患者の形状と整合しない場合、使用時においてシール形成部分に折り目または座屈が発生し、漏洩の原因になる。
別の種類のシール形成構造は、例えば鼻孔中へ挿入される摩擦嵌め要素を含み得るが、これらのシール形成部分を不快であると感じる患者も存在する。
別の形態のシール形成構造は、密閉を達成するために接着部を用い得る。患者の中には、常に接着部を自身の顔に貼り付けるかまたは取り外すことが不便であると感じる患者もいる。
一定範囲の患者インターフェースシール形成構造の技術について、(ResMed Limitedへ譲渡された以下の特許出願:特許文献3;特許文献4;特許文献5)に開示がある。
鼻枕の一形態が、Puritan Bennettによって製造されたAdam回路において見受けられる。別の鼻枕または鼻パフが、Puritan-Bennett Corporationへ譲渡された特許文献6(Trimbleら)の主題になっている。
ResMed Limitedは、鼻枕を用いた以下の製品を製造している:SWIFT(登録商標)鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)II鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)LT鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)FX鼻枕マスクおよびMIRAGELIBERTY(登録商標)フルフェイスマスク。ResMed Limitedへ譲渡された以下の特許出願において、鼻枕マスクの実施例についての記載がある:特許文献7(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)鼻枕の様相を記載)、特許文献8(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)LT鼻枕の様相を記載);特許文献9および特許文献10(特に、ResMed LimitedのMIRAGE LIBERTY(登録商標)フルフェイス型マスクの様相を記載);特許文献11(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)FX鼻枕の様相を記載)。
2.2.3.1.2 位置決めおよび安定化
陽圧空気治療に用いられる患者インターフェースのシール形成構造は、密閉を妨害する空気圧力の対応する力を受ける。そのため、シール形成構造を位置決めすることと、顔の適切な部分に対して密閉を維持することとを行うために、多様な技術が用いられている。
1つの技術において、接着部が用いられる。例えば、米国特許出願公開US2010/0000534号を参照されたい。しかし、接着部を用いた場合、不快感がある場合がある。
別の技術において、1つ以上のストラップおよび/または安定化ハーネスが用いられる。多数のこのようなハーネスの場合、フィット感が悪い、かさばる、不快および扱いにくいなどの点のうち1つ以上が当てはまる。
2.2.3.2 呼吸圧力治療(RPT)デバイス
呼吸圧力治療(RPT)デバイスは、例えばデバイスを作動させて気道へのインターフェースへの空気送達流れを生成することにより、上記した複数の治療のうち1つ以上の送達に個別的に、またはシステムの一部として用いられ得る。この空気流れは、加圧され得る。RPTデバイスの例を挙げると、CPAPデバイスおよび人工呼吸器がある。
空気圧生成器は、広範な用途(例えば、工業規模換気システム)において公知である。しかし、医療用途のための空気圧生成器は、より一般的な空気圧生成器(例えば、医療機器の信頼性要件、サイズ要件および重量要件)では満足できない特定の要件を有する。加えて、医療治療向けに設計されたデバイスであっても、以下のうち1つ以上に関連して欠陥を免れない場合がある:快適性、ノイズ、使いやすさ、有効性、サイズ、重量、製造可能性、コストおよび信頼性。
特定のRPTデバイスの特殊な要件の一例として、音響ノイズがある。
従来のRPTデバイスのノイズ出力レベルの表(試料1個のみをISO3744に指定の試験方法を用いてCPAPモードにおいて10cmHOにて測定)。
Figure 2023052598000002
睡眠呼吸障害の治療に用いられる1つの公知のRPTデバイスとして、S9睡眠治療システム(製造元:ResMed Limited)がある。RPTデバイスの別の実施例として、人工呼吸器がある。人工呼吸器(例えば、成人および小児用人工呼吸器のResMed Stellar(登録商標)シリーズ)の場合、複数の状態(例を非限定的に挙げると、NMD、OHSおよびCOPD)の治療のための一定範囲のための患者のための侵襲的および非侵襲的な非依存的呼吸のための補助を提供し得る。
ResMed Elisee(登録商標)150人工呼吸器およびResMedVSIII(登録商標)人工呼吸器は、複数の状態の治療のための成人患者または小児用患者に適した侵襲的および非侵襲的な依存的呼吸の補助を提供し得る。これらの人工呼吸器により、単一または二重の肢回路を用いた容積通気モードおよび気圧通気モードが得られる。RPTデバイスは典型的には、圧力生成器(例えば、電動送風機または圧縮ガスリザーバ)を含み、患者の気道へ空気流れを供給するように構成される。場合によっては、空気流れは、患者の気道へ陽圧で供給され得る。RPTデバイスの出口は、空気回路を介して上記したような患者インターフェースへ接続される。
デバイスの設計者には、無数の選択肢が提示され得る。設計基準同士が対立することが多くあるため、特定の設計選択肢が慣例からほど遠くなるかあるいは避けられないことがある。さらに、特定の態様の快適性および有効性は、1つ以上のパラメータの些細な変更から大きく影響を受ける可能性もある。
2.2.3.3 加湿器
空気流れの送達を加湿無しで行った場合、気道の乾燥に繋がり得る。加湿器をRPTデバイスおよび患者インターフェースと共に用いた場合、加湿ガスが生成されるため、鼻粘膜の乾燥が最小化され、患者気道の快適性が増加する。加えて、より冷涼な気候においては、概して患者インターフェースの周囲の顔領域へ温風を付加すると、冷風の場合よりも快適性が高まる。
一定範囲の人工的加湿機器およびシステムが公知であるが、医療加湿器の特殊な要件を満たせていない。
医療加湿器は、典型的には患者が(例えば病院において)睡眠時または安静時にあるときに、必要な場合に周囲空気に相対して空気流れの湿度および/または温度を増加させるように、用いられる。枕元に置かれる医療加湿器は、小型である場合がある。医療加湿器は、患者へ送達される空気流れの加湿および/または加熱のみを行うように構成され得、患者の周囲の加湿および/または加熱は行わない。例えば、部屋ベースのシステム(例えば、サウナ、エアコン、または蒸発冷却器)は、呼吸により患者体内に取り込まれる空気も加湿し得るものの、これらのシステムの場合、部屋全体も加湿および/または加熱するため、占有者にとって不快になり得る。さらに、医療加湿器の場合、工業用加湿器よりも安全面での制約がより厳しい場合もある。
多数の医療加湿器が公知であるものの、このような医療加湿器の場合、1つ以上の欠陥を被り得る。すなわち、このような医療加湿器の場合、加湿が不適切なものもあれば、患者にとって使用が困難または不便であるものもある。
2.2.3.4 データ管理
臨床的理由により、呼吸治療が処方された患者が「コンプライアンスを遵守している」(例えば、患者が自身のRPTデバイスを1つ以上の「コンプライアンスルール」に則っているか)を決定するためのデータを入手する場合がある。CPAP治療についてのコンプライアンスルールの一例として、患者がコンプライアンスを遵守しているとみなすためには、患者が連続30日間のうち少なくとも21日間にわたってRPTデバイスを一晩あたり少なくとも4時間にわたって使用する必要がある。患者のコンプライアンスを決定するためには、RPTデバイスのプロバイダ(例えば、ヘルスケアプロバイダ)は、RPTデバイスを用いた患者の治療を記述するデータを手作業で入手し、所定期間にわたる使用率を計算し、これをコンプライアンスルールと比較し得る。ヘルスケアプロバイダが患者が自身のRPTデバイスをコンプライアンスルールに則って使用したと決定すると、当該ヘルスケアプロバイダは、患者がコンプライアンスを遵守している旨を第三者に通知し得る。
患者の治療において、治療データの第三者または外部システムへの通信から恩恵を受ける他の態様があり得る。
このようなデータを通信および管理するための既存のプロセスの場合、高コスト、時間がかかること、エラーの発生し易さのうち1つ以上が発生し得る。
2.2.3.5 下顎の再位置決め
下顎再位置決めデバイス(MRD)または下顎前方固定デバイス(MAD)は、睡眠時無呼吸およびいびきの治療選択肢の1つである。これは、歯科医または他の供給業者から利用可能である調節可能な口腔用器具であり、下顎部(下顎)を睡眠時に前方位置に保持する。MRDは、取り外し可能なデバイスであり、患者の睡眠前に口腔内に挿入され、睡眠後に取り外される。そのため、MRDは、常時装着用途を想定した設計はされていない。MRDは、カスタム仕様にしてもよいし、あるいは、標準形態で製造してもよく、患者の歯に適合するように設計された咬合印象部位を含む。この下顎からの機械的突出部は、舌の後ろ側の空間を拡張させ、咽頭壁上へ張力を付加して、気道崩壊を低減させ、口蓋振動を低減させる。
特定の実施例において、下顎前方固定デバイスは、上顎骨または上顎骨上の歯と係合するかまたは嵌め合うように意図された上側スプリントと、上顎骨または下顎骨上の歯と係合するかまたは嵌め合うように意図された下側スプリントとを含み得る。上側スプリントおよび下側スプリントは、一対の接続ロッドを介して相互に横方向に接続される。この1組の接続ロッドは、上側スプリントおよび下側スプリント上において対称に固定される。
このような設計において、接続ロッドの長さは、MRDが患者の口腔中に配置されたときに下顎が前方位置に保持されるように、選択される。接続ロッドの長さは、下顎の突出レベルを変化させるように、調節され得る。歯科医は、突出レベルを下顎に合わせて決定することができ、その結果、接続ロッドの長さが決定される。
下顎を上顎骨に対して前方に押し出すように構成されているMRDもあれば、ResMed Narval CC(登録商標)MRDなどの他のMADのように、下顎を前方位置に保持するように設計されているものもある。このデバイスにより、歯科的副作用および側頭/下顎間の関節(TMJ)の副作用も低下または最小化される。そのため、このデバイスは、歯のうち1つ以上の任意の移動を最小化または回避するように構成される。
2.2.3.6 通気技術
いくつかの形態の治療システムは、吐き出された二酸化炭素を押し出すための通気部を含み得る。この通気部により、患者インターフェースの内部空間(例えば、プレナムチャンバ)から患者インターフェースの外部(例えば、周囲)へのガス流れが可能になり得る。
この通気部は、オリフィスを含み得、マスク使用時において、ガスがオリフィスを通じて流れ得る。多数のこのような通気部の場合、音がうるさい。他の場合、使用時において閉塞し得るため、押し出しが不十分になる。いくつかの通気部の場合、例えば音または気流集中に起因して、患者1000と同床者1100の睡眠を妨げる場合がある。
ResMed Limitedは、複数の向上したマスク通気技術を開発している。下記を参照されたい:特許文献12;特許文献13;特許文献14;特許文献15;特許文献16。
従来のマスクのノイズの表(ISO17510-2:2007、1mにおける10cmHO圧力)
Figure 2023052598000003
(*試料1個のみをISO3744に指定の試験方法を用いてCPAPモードにおいて10cmHOにて測定)
多様な対象の音圧値を以下に羅列する
Figure 2023052598000004
2.2.4 スクリーニング、診断システムおよびモニタリングシステム
睡眠ポリグラフ(PSG)は、心肺疾患の診断および監視のための従来のシステムであり、典型的には、システム適用のために専門家臨床スタッフを必要とすることが多い。PSGにおいては、多様な身体信号(例えば、脳波検査(EEG)、心電図検査(ECG)、電気眼球図記録(EOG)、筋電図描画法(EMG))を記録するために、典型的には15~20個の接触覚センサを人体上に配置する。睡眠時呼吸障害のPSGのめには、患者を専門病院において二晩にわたって観察する必要があった。すなわち、第一夜は純然たる診断のためであり、第二夜は、臨床医による治療パラメータのタイトレーションのために必要であった。そのため、PSGは高コストであり、利便性も低い。睡眠呼吸障害のスクリーニング/診断/監視は家庭において特に不向きである。
一般に、スクリーニングおよび診断は、疾患の兆候と症状によって疾患を特定することである。通常、スクリーニングは、患者のSDBがさらなる調査を求める程であるかないかを示す真/偽結果を出すいっぽう、診断は、臨床で実行可能な情報を出すことが多い。スクリーニングおよび診断は、一回性手続きになる傾向であることに反して、疾患の経過をモニタリングすることは無限定に続けられる。いくつかのスクリーニング/診断システムは、スクリーニング/診断にのみ適合されているが、いくつかはモニタリングにも使用することができる。
臨床専門家は、患者のスクリーニング、診断またはモニタリングをPSG信号の視覚的観察に基づいて適切に行い得る。しかし、臨床専門家が居ないまたは臨床専門家への支払いができない状況がある。患者の状態について臨床専門家によって意見が異なる場合がある。さらに、或る臨床専門家は、時期によって異なる基準を適用し得る。
米国特許第4944310号明細書 米国特許第6532959号明細書 国際公開第1998/004310号 国際公開第2006/074513号 国際公開第2010/135785号 米国特許第4782832号明細書 国際公開第2004/073778号 米国特許出願公開第2009/0044808号明細書 国際公開第2005/063328号 国際公開第2006/130903号 国際公開第2009/052560号 国際公開第1998/034665号 国際公開第2000/078381号 米国特許第6581594号明細書 米国特許出願公開第2009/0050156号明細書 米国特許出願公開第2009/0044808号明細書
3 技術の簡単な説明
本技術は、呼吸器疾患のスクリーニング、診断、モニタリング、改善、治療または予防において用いられる医療機器の提供に関連し、これらの医療機器は、向上した快適性、コスト、有効性、使い易さおよび製造可能性のうち1つ以上を有する。
本技術の第1の態様は、呼吸器疾患のスクリーニング、診断、監視、改善、治療または予防に用いられる装置に関連する。
本技術の別の態様は、呼吸障害のスクリーニング、診断、監視、改善、治療または予防において用いられる方法に関連する。
本技術の特定の形態の一態様は、呼吸治療についての患者のコンプライアンスを向上させる方法および/または装置を提供することである。
本技術の別の態様は、以下を含み得る患者インターフェースに関する:プレナムチャンバ、シール形成構造、および位置決めおよび安定化構造。患者インターフェースは、通気構造をさらに含み得る。患者は、患者の口腔を露出させたママにするようにさらに構成され得、あるいは、シール形成構造が患者の鼻と口の周囲を密閉するように構成される場合には、患者インターフェースは、プレナムチャンバ入口ポートを通じた加圧空気流れが無い場合に患者が自身の口腔を通じて雰囲気から呼吸することを可能にするようにさらに構成され得る。
本技術の態様は、患者インターフェースに関する。この患者インターフェースは、治療圧力まで加圧可能なプレナムチャンバと、患者の気道への入口を包囲する患者の顔の領域とシールを形成するように構築および配置されたシール形成構と、シール形成構造を患者頭部における治療的に有効な位置に保持するための力を提供する位置決めおよび安定化構造と、患者が呼気したガスをプレナムチャンバ内部から雰囲気へ連続的に流動させるための通気構造とを含み得る。患者インターフェースは、治療時において患者の口を露出させたままにするように構成される。シール形成構造は、それぞれがシール形成構造の最側方側に配置された2つの側方支持領域と、側方支持領域間に配置された中間領域とを含む。穴部は、中間領域を通過し、側方支持領域は、中間領域よりも肉厚である。
前述の段落のいずれかの態様のいずれかの実施例において:(a)シール形成構造は、2つの正側方領域(mid-lateral regions)を含み得る。これら2つの正側方領域(mid-lateral regions)はそれぞれ、中間領域(medial region)から側方方向に外方(laterally outward)でありかつ中間領域(medial region)に隣接しなおかつ側方支持領域から中間方向に内方(medially inward)でありかつ側方支持領域に隣接し、正側方領域は、中間領域よりも肉厚でありかつ側方支持領域よりも肉薄であり、(b)シール形成構造は、鼻翼最下点領域において患者の顔と係合するように構成された2つの角部領域を含み得、これらの角部領域は、中間領域と、正側方領域と、側方支持領域とが収斂する場所に配置され、(c)穴部は、ブリッジ部によって2つの鼻孔開口部へ分割され得、ブリッジ部は、未変形状態において弛緩し、(d)ブリッジ部は、中間領域よりも肉厚であり得、(e)鼻孔開口部は、中間領域およびブリッジ部によって包囲され得、(f)シール形成構造は、可撓性材料によって構築され得、(g)可撓性材料は、シリコーンであり得、(h)プレナムチャンバは、内面および外面を含み得、内面は、使用時において治療圧力になるように配置され得、シェル外面は、使用時において雰囲気圧力になるように配置され、(h)プレナムチャンバは、雰囲気圧力を超える約30cmHOを下回る内部圧力を受けた場合に剛性を持つような構造にされ得、(i)プレナムチャンバは、硬質プラスチック材料から構築され得、(j)プレナムチャンバは、透明材料から構築され得、(k)通気構造は、プレナムチャンバ内に形成された複数の通気穴を含み得、(l)中間領域は、使用時に患者と接触しないシール形成構造の前側へ延び得、(m)中間領域は、シール形成構造の上部のシール形成構造の前側へ延び得、(n)中間領域は、シール形成構造の下部のシール形成構造の前側へ延び得、(o)正側方領域は、使用時に患者と接触しないシール形成構造の前側へ延び得、(p)正側方領域は、シール形成構造の上部のシール形成構造の前側へ延び得、(q)正側方領域は、シール形成構造の下部のシール形成構造の前側へ延び得、(r)ブリッジ部は、使用時に患者の鼻柱と接触するのを回避するために、プレナムチャンバへ近づくにつれて曲線状にされ得、(s)中間領域は、正側方領域が相互に分離されるように、正側方領域間に配置され得、(t)中間領域および正側方領域は、側方支持領域が相互に分離されるように、側方支持領域間に配置され得、かつ/または、(u)シール形成構造は、鼻尖点の上方において患者の鼻と係合しないような形状および寸法にされ得る。
本技術の別の態様は、以下を含み得る患者インターフェースに関する:周囲空気圧力を超える少なくとも6cmHOの治療圧力へ加圧可能であるプレナムチャンバであって、前記プレナムチャンバは、治療圧力における空気流れを患者の呼吸のために受容するようなサイズおよび構造にされたプレナムチャンバ入口ポートを含む、プレナムチャンバ;患者の気道への入口を包囲する患者の面の領域に対してシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造であって、前記シール形成構造は、その中に穴を有し、これにより、上記治療圧力における空気流れが少なくとも患者の鼻孔への入口に送達され、シール形成構造は、使用時において患者の呼吸サイクル全体において上記治療圧力をプレナムチャンバ内に維持するように構築および配置される、シール形成構造;シール形成構造を患者の頭部上の治療的に有効な位置に保持するための力を提供する位置決めおよび安定化構造であって、位置決めおよび安定化構造は、タイを含み、タイは、使用時に少なくとも一部が患者の頭部の上耳底点の上方の患者の頭部の領域に載置されるように構築および配置される、位置決めおよび安定化構造;および患者が呼気したガスが連続的にプレナムチャンバ内部から周囲へ連続的に流れることを可能にする通気構造であって、前記通気構造は、使用時にプレナムチャンバ内の治療圧力を維持するようなサイズおよび形状にされる、通気構造;患者インターフェースは、治療時において患者の口を露出させたままにするように構成され、プレナムチャンバは、一対のプレナムチャンバコネクタをさらに含み、プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、プレナムチャンバの各側方側に配置され、位置決めおよび安定化構造は、一対の端部を有する管をさらに含み、位置決めおよび安定化構造は、端部それぞれにおいてクリップオーバーモールドへ接合されたクリップをさらに含み、クリップオーバーモールドは、端部のうち対応するいずれかにおいて管へ接合され、端部はそれぞれ、クリップと対応するプレナムチャンバコネクタとの係合により、対応するプレナムチャンバコネクタへ取り外し可能に接続される。
前述の段落のいずれかの態様のいずれかの実施例において:(a)管は、第1のシリコーン材料から構築され得、クリップオーバーモールドはそれぞれ、第1のシリコーン材料と異なる第2のシリコーン材料から構築され得、クリップはそれぞれ、第1のシリコーン材料および第2のシリコーン材料よりも比較的高剛性である第1のプラスチック材料から構築され得、(b)第1のシリコーン材料は、第1のプラスチック材料へ結合することができ得ず、(c)第1のシリコーン材料は、第1のプラスチック材料と化学結合することができ得ず、(d)第2のシリコーン材料は、第1のシリコーン材料および第1のプラスチック材料へ化学結合することができ得ず、(e)管は、第1のシリコーン材料の単一の均質ピースから構築され得、(f)クリップオーバーモールドはそれぞれ、第2のシリコーン材料の単一の均質ピースから構築され得、(g)クリップはそれぞれ、第1のプラスチック材料の単一の均質ピースから構築され得、(h)プレナムチャンバは、第2のプラスチック材料から構築され得、(i)第2のプラスチック材料および第1のプラスチック材料は、同一であり得、(j)第2のプラスチック材料および第1のプラスチック材料は、異なり得、(k)プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、一対のスロットを含み得るため、プレナムチャンバコネクタは変形可能であり、断面が低減し、(l)プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、スナップ嵌めによりクリップのうち対応するいずれかへ接続されるように構成され得、(m)クリップそれぞれおよびクリップオーバーモールドそれぞれは、管の対応する端部の完全に内部に配置され得、(n)管の端部がプレナムチャンバコネクタの対応する1つへ接続されると、プレナムチャンバコネクタは、管の対応する端部の完全に内部に配置され得、かつ/または(o)プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、面取り縁部を含み得、クリップはそれぞれ、ノッチを含み得、面取り縁部および対応するノッチは、スナップ嵌めによって係合するように構成される。
本技術の一形態の別の態様は、意図される装着者の形状に対して相補的である周辺形状と共に成形または他の場合に構築された患者インターフェースである。
本技術の一形態の一態様は、製造方法である。
本技術の特定の形態の一態様は、例えば医療トレーニングを受けたことの無い人、あまり器用ではない人や洞察力の欠いた人、またはこの種の医療デバイスの使用経験が限られた人にとって使い易い医療デバイスである。
本技術の一形態の一態様は、人間が(例えば、自宅周囲において)持ち運び可能な、携帯用RPTデバイスである。
本技術の一形態の一態様は、患者の家庭において例えば石けん水などによって洗浄することが可能な患者インターフェースであり、特殊な清浄器具は不要である。本技術の一形態の一態様は、患者の家庭において例えば石けん水などによって洗浄することが可能な患者インターフェースであり、特殊な清浄器具は不要である。
記載される方法、システム、デバイスおよび装置により、プロセッサにおける機能(例えば、特定目的用コンピュータのプロセッサ、呼吸モニターおよび/または呼吸治療装置の機能)の向上が可能となるように具現され得る。さらに、記載の方法、システム、デバイスおよび装置により、呼吸状態(例えば、睡眠障害呼吸)の自動管理、監視および/または治療の技術分野における向上が可能になる。
もちろん、上記態様の一部は、本技術の下位態様を形成し得る。また、下位態様および/または態様のうち多様な1つを多様に組み合わせることができ、本技術のさらなる態様または下位態様も構成し得る。
本技術の他の特徴は、以下の詳細な説明、要約、図面および特許請求の範囲中に含まれる情報に鑑みれば明らかになる。
4 図面の簡単な説明
本技術を、添付図面中に非限定的に一実施例として例示する。図面中、類似の参照符号は、以下の類似の要素を含む:
4.1 治療システム
患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを示す。このシステムは、鼻枕の形態をとり、RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する。RPTデバイス4000からの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。同床者1100も図示される。患者は、仰臥位睡眠位置において睡眠している。 患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを示す。このシステムは、鼻マスクの形態をとり、RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。 患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを含む。患者インターフェース3000は、フルフェイスマスクをとり、陽圧の空気供給をRPTデバイス4000から受容する。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。患者は、側臥位睡眠位置において睡眠している。4.2 呼吸システムおよび顔の解剖学的構造 鼻腔および口腔、喉頭、声帯ひだ、食道、気管、気管支、肺、肺胞嚢、心臓および横隔膜を含むヒト呼吸器系の概要を示す。 鼻腔、鼻骨、外側鼻軟骨、大鼻翼軟骨、鼻穴、上唇、下唇、喉頭、硬口蓋、軟口蓋、口咽頭、舌、喉頭蓋、声帯ひだ、食道および気管を含むヒトの上気道の図である。 上唇、上唇紅、下唇紅、下唇、口の幅、内眼角、鼻翼、鼻唇溝および口角点を含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む顔の正面図である。上側、下側、ラジアル内方およびラジアル外方の方向も記載される。 眉間、セリオン、鼻尖点、鼻下点、上唇、下唇、スプラメントン、鼻堤、鼻翼頂上点、上耳底点および下耳底点を含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む頭部の側面図である。上側および下側と、前方および後方との方向も記載される。 頭部のさらなる側面図である。フランクフォート水平および鼻唇角の大まかな位置が記載されている。冠状面も記載される。 鼻唇溝、下唇、上唇紅、鼻孔、鼻下点、鼻柱、鼻尖点、鼻孔の主軸および正中矢状面を含むいくつかの特徴を含む鼻の底面図である。 鼻の表面的特徴の側面図である。 外側鼻軟骨、鼻中隔軟骨、大鼻翼軟骨、小鼻翼軟骨、鼻種子軟骨、鼻骨、表皮、脂肪組織、上顎骨の前頭突起および線維性脂肪組織を含む鼻の皮下構造を示す。 正中矢状面から約数ミリメートルの位置における鼻の中間切開を示し、特に鼻中隔軟骨および大鼻翼軟骨の内側脚を示す。 前頭骨、鼻骨および頬骨を含む頭蓋骨の骨正面図である。鼻甲介が上顎骨および下顎骨と共に図示されている。 頭蓋骨を頭部表面の外形およびいくつかの筋肉と共に示す側面図である。以下の骨が図示されている:前頭骨、蝶形骨、鼻骨、頬骨、上顎骨、下顎骨、頭頂骨、側頭骨および後頭骨。オトガイ隆起が図示されている。以下の筋肉が図示されている:顎二腹筋、咬筋、胸鎖乳突筋および僧帽筋。 鼻の前外側を示す。4.3 患者インターフェース 本技術の一形態による鼻マスクの形態の患者インターフェースを示す。 構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、正の符号と、3Cに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、正の符号と、図3Bに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率の値はゼロである。 構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、負の符号と、図3Fに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、負の符号と、図3Eに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 2つの枕を含むマスク用クッションを示す。クッションの外面が図示される。表面の縁部が図示される。ドーム領域および鞍状領域が図示される。 マスク用クッションを示す。クッションの外面が図示される。表面の縁部が図示される。点Aと点Bとの間の表面上の経路が図示される。AとBとの間の直線距離が図示される。2つの鞍状領域およびドーム領域が図示される。 構造の表面を示し、この表面中には一次元穴が開いている。図示の平面曲線は、一次元穴の境界を形成する。 図3Iの構造を通じた断面図である。図示の表面は、図3Iの構造中の二次元穴を境界付ける。 二次元穴および一次元穴を含む図3Iの構造の斜視図である。また、図3Iの構造中の二次元穴を境界付ける表面が図示される。 クッションとしての可膨張性ブラダーを有するマスクを示す。 図3Lのマスクの断面図であり、ブラダーの内面を示す。内面により、マスク中の二次元穴が境界付けられる。 図3Lのマスクを通じたさらなる断面を示す。内面も図示される。 左手の法則を示す。 右手の法則を示す。 左耳螺旋を含む左耳を示す。 右耳螺旋を含む右耳を示す。 右手螺旋を示す。 マスクの異なる領域内の密閉膜の縁部によって規定された空間曲線のねじれのサインを含むマスクの図である。 正中矢状面および中央接触面を示す、プレナムチャンバ3200の図である。 図3Uのプレナムチャンバの後方の図である。図中の方向は、中央接触面に対して垂直である。図3V中、正中矢状面により、プレナムチャンバが左手側および右手側に二等分される。 図3Vのプレナムチャンバを通じた断面図であり、この断面は、図3Vに示す正中矢状面においてとられる。「中央接触」面が図示される。中央接触面は、正中矢状面に対して垂直である。中央接触面の方位は、腱3210の方位に対応する。腱3210は、正中矢状面上に載置され、正中矢状面上の2点(すなわち、上点3220および下点3230)においてプレナムチャンバのクッションのみと接触する。この領域におけるクッションのジオメトリに応じて、中央接触面は、上点および下点双方に接し得る。 図3Uのプレナムチャンバ3200が顔面上の使用位置にある状態を示す。プレナムチャンバ3200の正中矢状面は、プレナムチャンバが使用位置にあるとき、顔の正中矢状面と概して一致する。中央接触面は、プレナムチャンバが使用位置にあるとき、「顔の面」に概して対応する。図3Xにおいて、プレナムチャンバ3200は鼻マスクのものであり、上点3220はほぼセリオン上に載置され、下点3230は上唇上に載置される。4.4 RPTデバイス 本技術の一形態によるRPTデバイスを示す。 本技術の一形態によるRPTデバイスの空気圧経路の模式図である。上流および下流の方向が、送風機および患者インターフェースに対して示される。任意の特定の瞬間における実際の流れ方向に関係無く、送風機は患者インターフェースの上流にあるものとして規定され、患者インターフェースは送風機の下流にあるものとして規定される。送風機と患者インターフェースとの間の空気圧経路内に配置されたアイテムは、送風機の下流および患者インターフェースの上流にある。4.5 加湿器 本技術の1つの形態による加湿器の等角図を示す。 本技術の1つの形態による加湿器の等角図を示し、加湿器リザーバ5110が加湿器リザーバドック5130から取り外された様子を示す。 本技術の一形態による加湿器の模式図である。4.6 呼吸波形 睡眠時のヒトの典型的な呼吸波形のモデルを示す。4.7 本技術による患者インターフェース 本技術の一実施例による患者インターフェースが患者によって装着されている際の上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースが患者によって装着されている際の前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースが患者によって装着されている際の上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースが患者によって装着されている際の側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースが患者によって装着されている際の上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースの前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースの上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースの後方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースの上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造との上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の下方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の後方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の横方向図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造との上方位置からの後外側図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの後面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの下方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの後外側図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の下方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の後方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の横方向図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの後外側図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の後方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の横方向図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の下方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの後外側図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の後方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の横方向図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の下方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造の上方図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの前方側面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの上方位置からの後外側図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用のシール形成構造とプレナムチャンバの線54-54を通じて取られた断面に対する前方基準図である。 図53の線54-54を通じてとられた本技術の一実施例によるプレナムチャンバの詳細断面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェース用の、導管から接続解除されたプレナムチャンバおよびシール形成構造の分解前方図である。 シール形成構造の線57-57および線60-60を通じてとられた断面と、本技術の一実施例による患者インターフェース用の導管へ接続されたプレナムチャンバとの前方基準図である。 本技術の一実施例に従って共に接続されたプレナムチャンバコネクタおよび導管の詳細な断面図であり、図56の線57-57を通じてとられている。 本技術の一実施例による、導管のクリップおよびクリップオーバーモールドの斜視図である。 図57からの導管の断面図である。 導管を通じたプレナムチャンバ中への断面図であり、図56の線60-60を通じてとられている。 本技術の一実施例による、プレナムチャンバおよびプレナムチャンバコネクタの斜視図である。 本技術の一実施例による、患者インターフェースのためのシール形成構造およびプレナムチャンバの前面図であり、通気インサート開口部中の通気インサートは含んでいない。 本技術の一実施例による、患者インターフェースのためのシール形成構造およびプレナムチャンバの前面図であり、通気インサート開口部中の通気インサートを含んでいる。 本技術の一実施例による、患者インターフェースのプレナムチャンバを通じた断面図である。 本技術の一実施例による、患者インターフェースのプレナムチャンバを通じた断面図である。 本技術の一実施例による患者インターフェースの上方図である。 図16に示す本技術の一実施例によるシール形成構造の内部を示す断面図である。 図29に示す本技術の一実施例によるシール形成構造の内部を示す断面図である。 図37に示す本技術の一実施例によるシール形成構造の内部を示す断面図である。 図45に示す本技術の一実施例によるシール形成構造の内部を示す断面図である。
5 本技術の実施例の詳細な説明
本技術についてさらに詳細に説明する前に、本技術は、本明細書中に記載される異なり得る特定の実施例に限定されるのではないことが理解されるべきである。本開示中に用いられる用語は、本明細書中に記載される特定の実施例を説明する目的のためのものであり、限定的なものではないことも理解されるべきである。
以下の記載は、1つ以上の共通の特性および/または特徴を共有し得る多様な実施例に関連して提供される。任意の1つの実施例の1つ以上の特徴は、別の実施例または他の実施例の1つ以上の特徴と組み合わせることが可能であることが理解されるべきである。加えて、これらの実施例のうちのいずれかにおける任意の単一の特徴または特徴の組み合わせは、さらなる実施例を構成し得る。
5.1 治療法
一形態において、本技術は、呼吸器疾患の治療方法を含む。本方法は、患者1000の気道の入口へ陽圧を付加するステップを含む。
本技術の特定の実施例において、陽圧における空気供給が鼻孔の片方または双方を介して患者の鼻通路へ提供される。
本技術の特定の実施例において、口呼吸が制限されるか、限定されるかまたは妨げられる。
5.2 治療システム
1つの形態において、本技術は、呼吸障害の治療のための装置またはデバイスを含む。装置またはデバイスは、加圧空気を患者インターフェース3000への空気回路4170を介して患者1000へ供給するRPTデバイス4000を含み得る。
5.3 患者インターフェース
本技術の一態様による非侵襲的患者インターフェース3000は、以下の機能様態を含む:シール形成構造3100、プレナムチャンバ3200、位置決めおよび安定化構造3300、通気孔3400、空気回路4170への接続のための一形態の接続ポート3600、および前額支持部3700。いくつかの形態において、機能様態が、1つ以上の物理的コンポーネントによって提供され得る。いくつかの形態において、1つの物理的コンポーネントは、1つ以上の機能様態を提供し得る。使用時において、シール形成構造3100は、気道への陽圧での空気供給を促進するように、患者の気道の入口を包囲するように配置される。
患者インターフェースが最低レベルの陽圧を快適に気道へ送達できない場合、患者インターフェースは呼吸圧力治療に不適切であり得る。
本技術の一形態による患者インターフェース3000は、周囲に対して少なくとも6cmHOの陽圧で空気供給を提供できるように構築および配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース3000は、周囲に対して少なくとも10cmHOの陽圧で空気供給を提供できるように構築および配置される。
本技術の一形態による患者インターフェース3000は、周囲に対して少なくとも20cmHOの陽圧で空気供給を提供できるように構築および配置される。
5.3.1 シール形成構造
本技術の一形態において、シール形成構造3100は、目標シール形成領域を提供し、クッション機能をさらに提供し得る。目標シール形成領域は、シール形成構造3100において密閉が発生し得る領域である。密閉が実際に発生する領域(すなわち、実際の密閉面)は、一定範囲の要素(例えば、顔面上の患者インターフェースの配置位置、位置決めおよび安定化構造における張力、および患者の顔の形状)に応じて、所与の治療セッションにおいて患者によって日々変化し得る。
一形態において、目標シール形成領域が、シール形成構造3100の外面上に配置される。
本技術の特定の形態において、シール形成構造3100は、生体適合性材料(例えば、シリコーンゴム)から構成される。
本技術によるシール形成構造3100は、柔らかく、可撓性でありかつ弾力性のある材料(例えば、シリコーン)から構成され得る。
本技術の特定の形態において、1つよりも多くのシール形成構造3100を含むシステムが提供される。各シール形成構造3100は、異なるサイズおよび/または形状範囲に対応するように構成される。例えば、システムは、小さなサイズの頭ではなく大きなサイズの頭に適したシール形成構造3100の一形態および大きなサイズの頭ではなく小さなサイズの頭に適した別のものを含み得る。
5.3.1.1 密閉機構
一形態において、シール形成構造は、圧力アシスト密閉機構を用いるシーリングフランジを含む。使用時において、シーリングフランジは、プレナムチャンバ3200内のシステム陽圧に容易に応答してその下側上に作用して、面と緊密な密閉係合を形成させ得る。圧力アシスト機構は、位置決めおよび安定化構造における弾性張力と共に作用し得る。
一形態において、シール形成構造3100は、シーリングフランジおよび支持フランジを含む。シーリングフランジは、厚さが約1mm未満(例えば、約0.25mm~約0.45mm)の比較的肉薄の部材を含む。この部材は、プレナムチャンバ3200の縁部長さの周囲に延びる。支持フランジは、シーリングフランジよりも比較的肉厚であり得る。支持フランジは、シーリングフランジと、プレナムチャンバ3200の周縁部との間に配置され、周辺長さの周囲の少なくとも一部に延びる。支持フランジは、バネ様要素であるかまたはバネ様要素を含み、シーリングフランジを使用時に座屈しないように支持するよう機能する。
一形態において、シール形成構造は、圧縮密閉部またはガスケット密閉部を含み得る。使用時において、圧縮密閉部またはガスケット密閉部は、例えば位置決めおよび安定化構造における弾性張力に起因して圧縮状態となるように、構築および配置される。
一形態において、シール形成構造は、張力部を含む。使用時において、張力部は、例えばシーリングフランジの隣接領域により、ぴんと張られた状態で保持される。
一形態において、シール形成構造は、粘着面または接着面を有する領域を含む。
本技術の特定の形態において、シール形成構造は、圧力アシストシーリングフランジ、圧縮密閉部、ガスケット密閉部、張力部、および粘着面または接着面を有する部位のうち1つ以上を含み得る。
5.3.1.2 鼻梁または鼻堤領域
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000は、使用時に患者の顔の鼻梁領域上にまたは鼻堤領域上に密閉を形成するシール形成構造を含む。
一形態において、シール形成構造は、使用時において患者の顔の鼻梁領域上または鼻堤領域上にシールを形成するように構築されたサドル状領域を含む。
5.3.1.3 上唇領域
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000は、患者の顔の上唇領域(すなわち、上唇)上に使用時に密閉を形成するシール形成構造を含む。
一形態において、シール形成構造は、使用時において患者の顔の上唇領域上にシールを形成するように構築されたサドル状領域を含む。
5.3.1.4 顎領域
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000は、使用時に患者の顔の顎領域上に密閉を形成するシール形成構造を含む。
一形態において、シール形成構造は、使用時において患者の顔の顎領域上にシールを形成するように構築されたサドル状領域を含む。
5.3.1.5 前額領域
一形態において、シール形成構造は、シール使用時において患者の顔の前額領域上にシールを形成する。このような形態において、プレナムチャンバは、使用時において眼を被覆し得る。
5.3.1.6 鼻枕
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000のシール形成構造は、一対の鼻パフまたは鼻枕を含む。各鼻パフまたは鼻枕は、患者の鼻の各鼻孔とのシールを形成するように構成および配置される。
本技術の一態様による鼻枕は、円錐台を含む。円錐台のうち少なくとも一部は、患者の鼻の下側、柄部、円錐台の下側上の可撓性領域上に密閉を形成し、円錐台を柄部へ接続させる。加えて、本技術の鼻枕が接続される構造は、柄部のベースに隣接する可撓性領域を含む。可撓性領域は、自在接合構造を促進するように機能し得る。自在接合構造は、円錐台の変位および角度双方と、鼻枕が接続される構造との相互移動に対応する。例えば、円錐台は、柄部が接続された構造に向かって軸方向に変位し得る。
5.3.1.7 鼻クレードル
図16~図28および図67は、本技術の第1の例によるシール形成構造3100を示す。図22~図28は、以下により詳細に記載されるシール形成構造3100およびプレナムチャンバ3200を示す。図29~図36および図68は、本技術の第2の例によるシール形成構造3100を示す。図35および図36は、以下により詳細に記載されるシール形成構造3100およびプレナムチャンバ3200を示す。図37~図44および図69は、本技術の第3の例によるシール形成構造3100を示す。図43および図44は、以下により詳細に記載されるシール形成構造3100およびプレナムチャンバ3200を示す。図45~図52および図70は、本技術の第4の例によるシール形成構造3100を示す。図51および図52は、以下により詳細に記載されるシール形成構造3100およびプレナムチャンバ3200を示す。これらの図から分かるように、これらの異なる例は、サイズおよび形状が異なっているため、各変更例は、鼻および顔の形状およびサイズが異なる患者に対して最適なフィットを提供することを意図している。図16~図21、図29~図34、図37~図42および図45~図50は、異なる厚さの領域の境界を画定する破線を含み、これらはひとえに公称境界であり、実際の構造ではないことが理解されるべきである。
上記段落中に記載されたシール形成構造3100の4つの例は、鼻クレードルクッションとしてみなされ得、少なくとも患者の鼻の下側に対するシーリングにより加圧ガスの流れを患者の鼻孔へ提供することを意図する。例示的シール形成構造3100は、鼻のブリッジの下側において患者の顔と係合し、いくつかの例において、患者の鼻のサイズおよび形状に応じて、鼻尖点の下側において患者の鼻と係合し得る。換言すれば、例えば、シール形成構造3100は、鼻尖点の上方において患者の鼻と係合しないような構造にされ得る。例示的シール形成構造3100は、患者の顔少なくとも上側赤唇の上方においても患者の顔と係合する。そのため、例示的シール形成構造3100は、使用時において患者の上唇をシールし得る。さらに、患者の口は、図示の例のシール形成構造3100によって露出させられたままになるため、患者は、シール形成構造3100からの干渉無しに自由に(すなわち、直接雰囲気へ)呼吸することができ得る。
鼻クレードルクッションの例(例えば、本明細書中に開示の例示的シール形成構造)は、クッションにわたって正曲率を有する上サドルまたは凹型領域を含み得る。また、鼻クレードルクッションは、単一の標的シール形成領域または表面を有するものとして理解され得る一方、枕クッションは、2つの標的シール形成領域(各鼻孔に対して1つずつ)を有し得る。クレードルクッションはまた、患者の上唇と接触する後壁と、患者の鼻の下側と接触する上側の中央表面とを有し得る。患者の顔上のこれらの2つの表面により、これらの間に鼻唇角度が形成される(図2Eを参照)。クレードルクッションは、鼻唇角度を90度~120度の範囲で有するような形状にされ得る。
さらに、例示的シール形成構造3100は、使用時にシール形成構造3100のいずれの部位も患者の鼻孔へ進入しないような形状および寸法にもされ得る。
例示的シール形成構造3100は、下記にさらに記載される多様な態様において異なるものの、それぞれ、異なる厚さの少なくとも2つの領域を含み得る(すなわち、側方支持領域3108および中間領域3114)。さらなる例において、(側方支持領域3108および中間領域3114に加えた)第3の領域として、別の異なる厚さの正側方領域3110を設けてもよい。さらなる例において、(側方支持領域3108、正側方領域3110および中間領域3114に加えた)第4の領域として、別の異なる厚さの前領域3109を設けてもよい。記載の図から分かるように、異なる厚さを生成するには、異なる厚さおよび異なる距離の領域をシール形成構造3100の内部へ延ばして、シール形成構造3100の外面を平滑な状態にすればよい。この外面は、異なる厚さの領域間の移行領域において不規則ではない場合がある。そのため、例示的シール形成構造3100の外部は、連続かつ平滑である。
5.3.1.7.1 横方向支持領域
各シール形成構造3100の各最側方側において、側方支持領域3108が設けられ得る。例示的シール形成構造3100は、2つの側方支持領域3108を含み得、これら2つの側方支持領域3108はそれぞれ、使用時において患者の矢状断面に対して平行となるシール形成構造3100を2等分する面から遠位方向に間隔を空けて配置される。側方支持領域3108は、シール形成構造3100の最も肉厚の部位であり得るため、例えば患者が横臥姿勢で就寝していることに起因する側方変位により枕が側方方向にシール形成構造へ押圧される事態における抵抗が得られ、また、患者の翼に対して頑強な係合が得られる。側方支持領域3108の厚さは、およそ0.9mm~およそ1.5mmまたはおよそ1.3mm~およそ1.4mmまたはおよそ1.3mmまたはおよそ1mm~およそ1.5mmであり得る。側方支持領域3108は、記載の図中においてシール形成構造3100の最も肉厚の領域であり、例示的シール形成構造3100は、単一の均質材料ピース(例えば、液体シリコーンゴム)から構築または成形されるため、側方支持領域3108からも、変形に対して最大抵抗が得られ得る。
さらに、側方支持領域3108から、ジオメトリが特に複雑である領域である患者の顔鼻翼最下点領域(すなわち、翼が鼻唇口道溝の近隣の上唇において終端する領域)における適切なシーリングを確保するだけの十分な剛性が得られ得る。患者の顔の鼻翼最下点領域の場合、少なくとも3つの顔表面(翼、上唇および頬)がこの領域において収斂しているため、ジオメトリが特に複雑である。そのため、側方支持領域3108における十分な剛直性により、位置決めおよび安定化構造3300からの引張力によってシール形成構造3100を(座屈無しに)鼻翼最下点領域内へと付勢することができ得る。例えば材料が薄過ぎることに起因して、患者の顔のこの領域と係合することとなるシール形成構造3100の部位における剛性が不十分である場合、皺発生の原因になり得、このような皺が有ると、シールされた領域内から漏洩経路が形成されて、シール形成構造3100の外部と患者の顔の皮膚との間の皺内に形成された経路に沿って加圧ガスが雰囲気へ漏洩し得る。
横方向支持領域3108は、患者の鼻翼の下側の領域内の患者の顔および患者の鼻の下側および横方向の外方(例えば、鼻唇溝と、鼻翼の下側に配置された上唇の領域との間)に配置され得る。
シーリング面の座屈の回避のために、国際出願公開番号WO2017/185140Alの図7A~図7Mに開示のような2重壁設計が用いられ得る。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。本技術の例において、単一の壁を含むシール形成構造3100が用いられ、例えば側方支持領域3108におけるシール形成構造3100の厚さの増大により、シーリング係合の座屈が回避される。
さらに、側方支持領域3108により、患者頭部が動いたときのシール形成構造3100の側方変位に対して抵抗が得られ得る。シール形成構造3100は、適切なサイズの例を所与の患者にフィットさせる際、側方支持部位3108を患者の鼻翼の周囲に延ばし、患者の鼻翼と接触させるような形状および寸法にされ得る。翼の皮膚の下側の顔構造の剛性がより低い(例えば、図2Hに示すような軟骨および線維性脂肪組織)ため、翼がより変形し易くなり得るが、側方支持領域3108によって十分な剛性を提供することにより、シール形成構造3100は、患者頭部が動いたとき(例えば、頭を傾けることにより、患者インターフェース3000の片側を枕に押し付けたとき)に、患者の翼とのシーリング係合を確実に維持することができ得る。
患者の顔構造(例えば、鼻、翼、上唇および頬)の形状およびサイズに応じて、側方支持領域3108は、使用時において患者の翼、上唇および/または頬と接触し得る。いくつかの例において、側方支持領域3108は、患者の鼻尖点および/または鼻下点を回避するような形状および寸法にされ得る。
図67~図70は、シール形成構造3100の例を例示的鼻孔輪郭1001および鼻の底の輪郭1002と共に示す。これらの図中、側方支持領域3108と接触できるほど十分に幅広に延びた鼻の底の輪郭1002の翼領域を図示していないが、使用時において側方支持領域3108は翼を封入するように上方に延び得ることが、理解されるべきである。そのため、鼻がシール形成構造3100中に受容された後に、患者の翼の下部は、側方支持部位3108と接触することができ得ないが、患者の翼の側方部位は、側方支持部位3108と接触し得る。このフィット部分は、所与の患者の鼻のサイズおよび形状によって影響を受け、いくつかの実施例において、患者の鼻は、十分に幅広であり得るため、翼の下部は、(翼の側方部位に加えて)側方支持部位3108と接触しない。さらなる例において、患者の鼻が狭い場合、翼のいずれの部分も、側方支持領域3108と接触することが無くなる。
図67~図70から分かるように、比較的急峻な移行部(例えば、急峻なテーパーまたはほぼ段状のもの)が、異なる厚さの領域間に設けられ得る。顔ジオメトリは患者によって大きく異なり得るため、急激な移行は、ほとんど直接的に下側から上唇上の鼻翼へ配置され得る。
側方支持領域3108の縁部は、患者の翼の下側から上方にかけて(例えば、鼻のいずれかの側部に沿った曲率に基づいて鼻のいずれかの側において患者の顔を「上方」に)、上方、外方および内方の順に鼻の曲率に基づいて延び得る。よって、側方支持領域3108により、中間領域3114を患者の鼻の翼および下側へ適合およびシールさせつつ、シール形成構造3100が、患者の鼻の下方および側方において患者の顔に対して支持される。
側方支持領域3108は、プレナムチャンバ3200からシール形成構造3100の角部までずっと延びて、クッションの支持およびクッションへの剛性付与を行い得る。いくつかの例において、側方支持領域3108は、シール形成構造3100がプレナムチャンバ3200へ接合される場所の近隣において最も肉厚となり得、その後、プレナムチャンバ3200から離隔方向において厚さが低減する。しかし、側方支持領域3108は、プレナムチャンバ3200の全体の周囲に延び得ない。例えば、以下に述べるような中間領域3114は、シール形成構造3100の中央の上/前領域において、プレナムチャンバ3200の周縁へ延び得る。
側方支持領域3108の厚さ増大は、構造的剛性の点においては望ましいものの、シール形成構造3100は、一定の可撓性を保持し得るため、シール形成構造3100の側方部位を(異なる幅の幅に対応できるように)側方方向に押圧するかまたは中間方向に牽引することが可能になり得る。例えば、シール形成構造3100の患者と対向しない側(特に、シール形成構造3100のいずれかの側方側の患者と接触しない領域)は、シール形成構造3100へ提供することができるほど十分に肉厚であり得、かつ、十分に肉薄であり得るため、幅狭の長い鼻の患者がシール形成構造3100を着用したときに、患者の鼻から中間領域3114上への方向における圧縮力により、シール形成構造3100の側方側(すなわち、側方支持部位3108)を中間方向に牽引して、患者の鼻いずれかの側方側のシール形成構造3100を患者の鼻と(例えば翼において)接触させることができ得る。より幅広の鼻の患者がシール形成構造3100を着用した場合、シール形成構造3100は、十分に可撓性であり得るため、中間方向において患者の鼻の側方側上へ過度の力がかかることが無い。このような過度の力は、シール形成構造3100の剛性が高すぎてより幅広の鼻に耐えられない場合に、発生し得る。
5.3.1.7.2 中間領域
中間領域3114は、シール形成構造3100の中央に配置され得る。中間領域3114は、使用時において患者の矢状断面に対して平行な面により、2等分され得る。中間領域3114は中央に配置されるため、このような領域は1つしかない。
図示の例において、鼻孔開口部3102は、中間領域3102を通じて形成され得る。鼻孔開口部3102は、患者の対応する鼻孔と共に概して整列されるように配置されるため、以下にさらに述べるように、加圧ガス流れが患者の鼻孔へ吸気のために提供され、呼気が(プレナムチャンバ通気部3400を介した雰囲気への放出のために)シール形成構造3100へ返送される。図67~図70は、鼻孔輪郭1001と、対応する鼻孔開口部3102との間の一般的アライメントの例を示す。これらの例は、患者の鼻孔のサイズおよび形状は大きく異なるため、鼻孔輪郭1001が鼻孔開口部1002のサイズおよび形状に必ずしも適合しない場合があることを示す。
図67~図70の例から分かるように、中間領域3114は、患者の鼻の基部または下側の実質的部位と接触し得る。多くの患者の場合、この部位は、特に感度の高い領域である。また、患者の鼻の基部または下側のジオメトリにおいても、大きな変動がある。そのため、中間領域3114をシール形成構造3100の他の領域と比較して比較的肉薄にすることにより、可撓性の向上と、患者の顔および鼻のジオメトリの外形への適合とが可能になり得る。記載の例において、中間領域3114は、最も肉薄の領域である。これらの例において、中間領域3114の厚さは、およそ0.25mmであり得る。
記載の例において、正側方領域3110が中間領域3114の側方方向に外方にあり、側方支持領域3108がさらに側方方向に外方にある様子が図示される。そのため、いくつかの例において、鼻が十分幅広である場合、患者の鼻のサイズおよび形状に応じて、翼は、中間領域3114と全く接触しない場合がある。より幅狭の鼻の患者の場合、当該患者の翼の一部が中間領域3114と接触し得る。
中間領域3114をシール形成構造3100の前側周囲に延ばすことにより、患者の鼻尖点を中間領域3114の上部と接触させてもよい。患者の上唇および/または鼻下点を、中間領域3114の下部と接触させてもよい。鼻尖点、上唇および鼻下点も、特に感度の高い領域であり得るため、これらの高感度領域と係合する中間領域3114の伸展性を高めて、不快感を低減すると、有利であり得る。これらの例の図から分かるように、
患者の顔構造(例えば、鼻、翼、上唇および頬)の形状およびサイズに応じて、中間領域3114は、使用時において患者の上唇、鼻下点および/または鼻尖点と接触し得る。いくつかの例において、中間領域3114は、患者の鼻尖点および/または鼻下点を回避するような形状および寸法にされ得る。
中間領域3114内において、患者の鼻尖点がシール形成構造3100と接触し得る鼻尖点領域3117があり得る。しかし、短い鼻の場合、鼻尖点領域3117へ到達しない場合があり、長い鼻の場合、鼻尖点領域3117を超えて延びる場合があるため、いずれの場合の鼻尖点も、鼻尖点領域3117と接触しないことが理解されるべきである。図16~図28および図67ならびに図29~36および図68の例中の鼻尖点領域3117は、シール形成構造の前側へ(例えば、患者から離隔方向に)延び得るため、鼻尖点領域3117の一部は、患者の顔と接触しない。このような配置構成によれば、鼻尖点の係合により、シール形成構造3100の側方側を中間方向に牽引して、翼の係合を可能にすることもでき得る。図37~図44および図69ならびに図45~図52および図70の例中の鼻尖点領域3117は、患者の鼻と接触することができない部位を有するように、あまり遠位まで延ばすことはできない。なぜならば、これらの形状は、シール形成構造3100の側方部位と適切に必ず係合することが可能なより幅広の鼻用のものであるからである。
中間領域3114内において、患者の上唇がシール形成構造3100と接触し得る上唇領域3116が設けられ得る。患者の鼻下点を、上唇領域3116においてシール形成構造3100と接触させてもよい。いくつかの例において、上唇領域3116は、患者の鼻下点に隣接し得るが、患者の鼻下点と直接接触はしない。そのため、患者の顔に対して形成されたシールの境界内において、患者の顔とシール形成構造3100との間に隙間が得ら得る。
さらに、中間領域3114は比較的肉薄であるため、シール形成構造3100内の空気の圧力に起因して、使用時においてシール形成構造3100の膨張が可能になり得る。使用時においてシール形成構造3100を膨張させることにより、中間領域3114を患者の顔および鼻の外形に対して(例えば、下側において、翼において、上唇において、鼻下点において、かつ/または鼻尖点において)容易に付勢させることができ、適切なシールが確保される。
材料厚さを比較的肉薄にすると、中間領域3114について上記および下記において述べる恩恵が得られ得るものの、中間領域3114を過度に肉薄にした場合、過度の皺の発生に繋がり得、その場合、ガス漏洩経路が形成され得、ガスがシーリング境界を超えて雰囲気へ逃げ得る。また、中間領域3114を十分に肉厚にした場合も、患者の動きまたは枕などの物体との接触によって容易に変位しない安定したシールを維持することができ、有利であり得る。皺については、鼻尖点領域3117において、(特にシール形成構造3100の中心線に沿って(すなわち、使用時において患者の矢状断面に平行な面に沿って))特に懸念材料になり得る。そのため、いくつかの例において、中間領域3114を、中間領域3114の他の部位と比較して鼻尖点領域3117において肉厚にすることができ得る。
中間領域3114内において、鼻孔開口部3102間にブリッジ部3104を設けてもよい。ブリッジ部3104を十分に長尺にして未変形状態において弛緩できるようにすると、患者の鼻が中間領域3114と接触したときに、ブリッジ部3104が(伸展無しに)シール形成構造3100の変形に対応することが可能になり得る。ブリッジ部3104は、中間領域3114よりも肉厚にしてもよいし、あるいは同じ厚さにしてもよい。例において、ブリッジ部の厚さは、およそ0.35mmである。断裂に耐えるための別の方法として、ブリッジ部3104の幅を広くすることがある。ブリッジ部3104を隣接する中間領域3114よりも比較的大きな厚さと共に構築すると、シール形成構造3100の患者の鼻との係合に起因してブリッジ部3104が伸長した場合の断裂の回避が支援され得る。ブリッジ部3104をS字型形状にすると、直線状になることが可能になるため、中間領域3114の上部が上唇部の下側から離隔方向に動く事態に耐えることが可能になり得る。ブリッジ部3104は、未変形状態において、弓状にしてもよいし、曲線状にしてもよいし、かつ/または若干折り曲げてもよい。
ブリッジ部3104は、より長尺にしてもよいし、あるいは、中間領域3114の上部と下部との間の隙間を埋めるために必要な量を上回る量の材料を有してもよい。このような余分な材料を用いることにより、ブリッジ部位3104が直線状になってからピンと張られるまでの伸長が可能になる。余分な材料が無い場合、中間領域3114の上部へ力が付加されると、ブリッジ部3104はぴんと張った状態になり、ブリッジ部3104は、中間領域3114の上部のわずかの動きにも耐えられない(そのため、より長尺の鼻に耐える効果が達成できなくなり得る)。ブリッジ部3104は、鼻柱との係合および鼻柱のシールを必ずしも行う必要は無いため、患者の鼻の周囲を完全にシールする際、ブリッジ部3104が弛緩状態のままであっても、適切なシールを小さな鼻に対して行うことが可能であり得る。
ブリッジ部3104により、中間領域3114におけるシール形成構造3100の完全性が維持され得る。ブリッジ部3104を設けない代わりに単一の空気開口部を設ける場合、中間領域3114の壁厚さは比較的薄いため、(例えば顔を引っ張って再配置することにより)シール形成構造3100を再装備するかまたはシール形成構造3100が圧力下において強い動的負荷を受けた場合、シール形成構造3100の鼻尖点領域3117が破裂する(すなわち、ガスからの圧力に起因してシーリング面が鼻から離隔方向に破裂し、シーリング係合が妨害される)危険性がある。ブリッジ部3104を設けることにより、鼻尖点領域3117が上唇領域3116へ拘束されるため、破裂が回避され得る。
さらに、ブリッジ部3104は、患者の鼻が他の場合に単一の穴であるものに挿入される事態を回避することにより、ユーザによる設定エラーも回避し得る。
5.3.1.7.3 正側方領域
正側方領域3110は、側方支持領域3108に相対して側方方向に内方または中間方向に設けられ得る。正側方領域3110は、中間領域3114に相対して側方方向に外方に設けられ得る。例示的シール形成構造3100は、2つの正側方領域3110を含み得る。これら2つの正側方領域3110はそれぞれ、使用時において患者の矢状断面に対して平行なシール形成構造3100を2等分する面から遠位方向に間隔を空けて配置される。正側方領域3110は、各正側方領域3110が対応する側方支持領域3108へ片側において隣接し、他方側において中間領域3114の対応する側部に隣接するように、配置され得る。
患者の顔構造(例えば、鼻、翼、上唇および頬)の形状およびサイズに応じて、正側方領域3110は、使用時において患者の翼と接触し得る。いくつかの例において、正側方領域3110は、患者の上唇、頬、鼻尖点および/または鼻下点を回避するような形状および寸法にされ得る。図67~図70は、鼻の底の輪郭1002が(翼の基部の側方境界である)最も幅広の点において正側方領域3110へ延びており、翼が正側方領域3110と接触している様子の例を示す。他の例において、患者が比較的幅狭の鼻を有する場合、鼻の底の輪郭1002は、中間領域3114の境界内に残留し得るため、正側方領域3110および側方支持領域3108は、翼の側方部位とは接触するが、下側とは接触しない。他の例において、患者の鼻が比較的幅広である場合、翼の基部は、正側方領域3110を超えて、側方支持領域3108まで延び得る。
いくつかの例において、正側方領域3110は、中間領域3110よりも肉厚であり得、側方支持領域3108よりも肉薄であり得る。正側方領域3110の厚さは、およそ0.5mm~およそ0.7mmまたはおよそ0.6mmまたはおよそ0.75mmであり得る。
5.3.1.7.4 前方領域
シール形成構造3100のさらなる例において、前領域3109が設けられ得る。前領域3109は、使用時において患者から離隔方向を向き得、いくつかの例において、患者の顔は、前領域3109と接触し得ない。いくつかの例において、前領域3109は、側方支持領域3108よりも肉薄であり得、中間領域3114よりも肉厚であり得る。いくつかの例において、前領域3109の厚さは、およそ0.5mm~およそ0.7mmまたはおよそ0.6mmまたはおよそ0.75mmであり得る。
前領域3109は、使用時におけるシール形成構造3100の前方向における圧縮に耐えることにより、シール形成構造3100を支持し得る。
5.3.1.7.5 角部領域
例示的シール形成構造3100は、中間領域3114と、側方支持領域3108と、正側方領域3110とが収斂する領域の近隣において形成された2つの角部領域3115も含み得る。角部領域3115は、側方支持領域3108に相対してまたは側方支持領域3108および正側方領域3110に相対して中間方向に配置され得る。
図67~図70から分かるように、角部領域3115は、患者の鼻と係合し得、鼻の底の輪郭1002が終端する領域において(すなわち、鼻翼最下点領域において)対向し得る。角部領域3115は、患者の顔の鼻翼最下点領域内へ延びかつ患者の顔の鼻翼最下点領域をシールするような形状および寸法にされ得る。上記したように、側方支持領域3108を比較的肉厚にした場合、比較的複雑な顔ジオメトリの領域(例えば、鼻翼最下点領域)において適切なシールが確実に維持されるため、有効であり得る。そのため、角部領域3115を中間方向に側方支持領域3108へまたは側方支持領域3108および正側方領域3110を鼻翼最下点領域内へ延ばすことにより、この領域の複雑な凹型ジオメトリに対して、有効なシールが提供される。
鼻翼は、有意に曲線状であり得、多くの患者の場合、大きく陥凹したポケット部または凹部において、鼻翼が顔に繋がっていることがある。これらのポケットは、中間方向において鼻の最も幅広の部分間の矢状断面へ曲線状に延びる(すなわち、矢状断面にわたって鼻翼頂上点から鼻翼頂上点へ引いた線に沿った)翼と、顔および翼の接合部(すなわち、鼻翼最下点領域)とから、得られ得る。肉薄の材料(すなわち、角部領域3115の中間領域3114のコンポーネント)を患者の顔ジオメトリのこれらの角部と係合するように設けると、シール形成構造3100が変形して翼の曲率と適合しかつ患者の鼻の下角部において存在し得る凹部を(完全ではないにしろ少なくとも部分的に)充填することが可能になり得る。シール形成構造3100は、側方支持領域3108の縁部が翼の側方方向に外方において患者の顔上にかつ翼に十分近接して配置されるような構成にされ得、これにより、鼻のいずれかの下側におけるクッションのうち患者の顔と接触する領域が側方支持領域3108内に設けられて、シール形成構造3100を支持および安定化させる。角部領域3115中間領域3114のコンポーネントは、患者の翼(少なくとも上唇に近接する一部)が使用時において載置され得る棚部が形成される範囲まで変形することができ得るため、シール形成構造3100が使用時において患者の鼻の下側周囲(特に、上唇の近隣)に適合することが可能になる。
5.3.1.7.6 皺耐性
患者の鼻の下側をシールするように設けるように中間領域3114をシール形成構造3100へ設け、正側方領域3110および/または側方支持部位3108を患者の鼻の概して周囲において中間領域3114の一部または全体周囲において設けると、比較的可撓性でありかつ肉薄の中間領域3114上に形成された皺の伝播を回避することができ得る。
中間領域3114は、壁厚さが薄いため、比較的可撓性であり得、中間領域3114においては皺が発生し易い。正側方領域3110は、中間領域3114よりも肉厚であり得るため、(複雑なジオメトリに起因して皺が発生し易い翼領域において)皺が発生しにくい。患者の皮膚をシールするシール形成構造3100の表面から皺が開始し、シール境界の外部まで皺が連続する場合、この皺に起因して漏洩経路が発生し得、この漏洩経路を通じてガスが皺から雰囲気を通じて漏洩し得、患者の顔を通過し得る。そのような場合、皮膚に沿って流れるガスが知覚されることに起因する噴出および/または混乱により、ノイズ発生の原因となり得る。
正側方領域3110は、壁厚さが大きいため、皺に耐え得る。中間領域3114において皺が発生した場合、正側方領域3110により皺サイズの制限が可能であり得るため、皺がシール形成構造3100の側方まで連続して、皮膚シール形成面を通過する事態を回避することができ得る。そのため、正側方領域3110は、鼻の基部周囲の患者の鼻翼の縁またはその近隣に配置されることにより、患者の鼻の形状を詳細に追随する襞に対する障壁として機能する。
さらに、正側方領域3110により、一定の中間前負荷をシール形成構造3100の側方側へ付与することができ得る。患者の鼻は、患者のマスクの着用時においてこの前負荷に対して機能し得るため、シール形成構造3100の側方側が翼内へ押し込まれて、安定した頑強なシールが形成される。前負荷は、シール形成構造3100が幅狭の鼻にフィットしかつ頑強なシールを生成するように十分に大きくなおかつより幅広の鼻のシーリングにおいて不快にならないかまたは抵抗にならないくらいの大きさになるように、設計され得る。さらに、鼻の側部に前負荷を付加すると、鼻とシール形成構造3100の残り部分との間に懸架が得られ得るため、結合解除効果が得られ、使用時においてクッションが一定の側方移動をすることがシールの妨害無しに可能になる。
5.3.1.7.7 患者にとって好適な、本技術のシール形成構造シーリングおよび快適性
外部の臨床研究によれば、本技術のシール形成構造3100について、19/23の患者が、快適性の点数を1~10点のスケールで7点を超えると評価した(最高点は10点)。外部の臨床研究によれば、本技術のシール形成構造3100について、15/23の患者が、快適性が9点または10点であると評価した。
フィット感調査において、大多数の患者(30/33)が、本技術のシール形成構造3100の初期フィット感について、競合会社製品(Respironics DreamWear)よりも好ましいと評価し、フィット感、調節およびシールについて賞賛した。33人の患者のうち30人(90%)が、本技術のシール形成構造3100について、フィットおよび調節が極めて容易であるとした。
36人のうち31人が、本技術のシール形成構造3100について、シールを1~10点のスケールで9点または10点であると評価した(最高点は10点)。この技術者観察調査において、患者は、本技術のシール形成構造3100のシールについて、ベッド内における動き耐性が競合会社製品(Respironics DreamWear)よりも優れているとした。
大多数の患者(36人の患者のうち31人)が、本技術のシール形成構造3100を試したところ、本技術のシール形成構造3100を気に入ったので、競合会社製品(Respironics DreamWear)よりも、自身のマスクとして自宅に持ち帰りたいとした。
上記段落において述べた快適性についての選好は、中間領域3114から患者へ付与される快適性に関連し得、患者の顔の感度の高い領域との柔順かつ順応的な係合が提供される。例示的シール形成構造3100の全体的形状も、快適性に貢献し得る。
上記段落において述べたシーリングについての選好は、患者の鼻に順応して適切なシールを形成する中間領域3114の能力と関連し得る。また、正側方領域3110、側方支持領域3108および角部領域3115も、複雑な顔ジオメトリと係合して有効なシールを維持できる様態により、本技術のシール形成構造3100のシールについての選好に貢献し得る。
5.3.2 プレナムチャンバ
プレナムチャンバ3200は、使用時に密閉が形成される領域において平均的な人の顔の表面外形に対して相補的である形状の周囲を有する。使用時において、プレナムチャンバ3200の周辺縁部は、顔の隣接する表面に近接して位置決めされる。顔との実際の接触は、シール形成構造3100によって提供される。シール形成構造3100は、使用時においてプレナムチャンバ3200の縁部全体の周りに延び得る。いくつかの形態において、プレナムチャンバ3200およびシール形成構造3100は、単一の均質的材料ピースから形成される。
本技術のいくつかの形態において、プレナムチャンバ3200は、使用時において患者の眼を被覆しない。換言すると、眼は、プレナムチャンバによって規定される加圧空間外にある。このような形態の場合、押しつけがさが低減しかつ/またはより着用者の快適性が増すことが多いため、治療コンプライアンスが向上し得る。
本技術の特定の形態において、プレナムチャンバ3200は、透明材料(例えば、透明ポリカーボネート)から構築される。透明材料の利用により、患者インターフェースの押しつけがましさが低減され得、治療へのコンプライアンスの向上が補助され得る。透明材料の利用により、臨床医が患者インターフェースの配置様態および機能を確認することが補助され得る。
本技術の特定の形態において、プレナムチャンバ3200は、半透明材料から構成される。半透明材料を用いることにより、患者インターフェースの押しつけがましさを低減することができ、治療へのコンプライアンスの向上を補助することができる。
図22~図28、図35、図36、図43、図44、図51および図52は、プレナムチャンバ3200を備えたシール形成構造3100の例を示す。シール形成構造3100は、上記したように、単一の材料均質ピース(例えば、液体シリコーンゴム)から形成され得、シール形成構造3100がプレナムチャンバ3200へ接合される場所であるプレナムチャンバ接続開口部3106を含み得る。シール形成構造3100とプレナムチャンバ3200との間のプレナムチャンバ接続開口部3106における接続は、恒久的接続であってもよい。シール形成構造3100とプレナムチャンバ3200との間のプレナムチャンバ接続開口部3106における接続は、化学結合であってもよい。プレナムチャンバ接続開口部3106におけるシール形成構造3100とプレナムチャンバ3200との接合は、機械式インターロック無しに行われ得る。
プレナムチャンバ3200の各側部において、プレナムチャンバ側端部3202が中空の経路として設けられ得る。プレナムチャンバコネクタ3204も、プレナムチャンバ側端部3202の側方の外方のプレナムチャンバ3200の各側部に設けられ得る。プレナムチャンバコネクタ3204は、位置決めおよび安定化構造3300の各端部3314へ接続し得る。プレナムチャンバコネクタ3204と、位置決めおよび安定化構造3300の各端部3314との間の接続は、両側で取り外し可能であり得る。他の例において、片側に恒久的接続が設けられ得、他方の側に解放可能な接続が設けられる。さらなる例において、プレナムチャンバコネクタ3204と、位置決めおよび安定化構造3300の各端部3314との間の接続は、どちらとも恒久的であり得る。
プレナムチャンバ側端部3202は、加圧ガスの流れを位置決めおよび安定化構造3300から受容し得る。次に、加圧ガスの流れは、プレナムチャンバ3200を通過し、次にシール形成構造3100を通過して、呼気用として患者の気道内へ進入し得る。
図55~図61中、位置決めおよび安定化構造3300の端部3114がプレナムチャンバ側端部3202へ接続され得る様態を示す。これらの例において、各プレナムチャンバコネクタ3204は、ノッチ3206を含み得る。ノッチ3206は、クリップ3320のクリップ突起部3322へスナップ嵌めにより接続される。各プレナムチャンバコネクタ3204は分割可能であり得るため、接続時におけるクリップ3320内における変形が可能になる。各クリップ3320は、クリップオーバーモールド3318へ接合され得る。クリップオーバーモールド3318は、位置決めおよび安定化構造3300の端部3314間の中間コンポーネントである。位置決めおよび安定化構造3300の端部3314を包囲するのは、プレナムチャンバコネクタ3204をシールするリップ3324であり得る。リップ3324は、位置決めおよび安定化構造3300の端部3314において開口部全体を包囲することができ得るため、プレナムチャンバコネクタ端部3204に対して完全な気密シールが確保され、これにより、位置決めおよび安定化構造3330を通過する加圧ガスの流れ全体が、プレナムチャンバ3200およびシール形成構造3100を介して患者へ到達する。
プレナムチャンバコネクタ3204はそれぞれ、面取り縁部3208およびスロット3209を含み得る。例えば図57に示すように、面取り縁部3208により、クリップ3320のクリップ突起部3322と係合する表面が形成され得る。スロット3209により、対応するクリップ3320への挿入時においてプレナムチャンバコネクタ3204が変形して、断面が小さくなることが可能になり得る。
クリップオーバーモールド3318は、(例えば、ポリカーボネートにより構築された)クリップ3320と、位置決めおよび安定化構造3300との間の肉薄のシリコーン材料であり得る。クリップオーバーモールド3318は、シリコーンにより構築され得るため、位置決めおよび安定化構造3300とクリップ3320との間の結合が向上する。(例えば、位置決めおよび安定化構造3300に用いられる)圧縮グレードのシリコーンと、プラスチック(例えば、クリップ332のためのポリカーボネート)との間の結合は、弱くなり得る。そのため、LSR(液体シリコーンゴム)の層をクリップオーバーモールド3318の形態でクリップ3320と圧縮グレードシリコーン位置決めおよび安定化構造3300との間においてオーバーモールドすると、結合が向上し得る。
図56は、アライメント機能も示す。このアライメント機能による2つの矢印のうち1つは、プレナムチャンバ3200上に設けられ、もう1つは位置決めおよび安定化構造3300上に設けられて、プレナムチャンバ3200と位置決めおよび安定化構造3300との適切な係合を示す。
プレナムチャンバコネクタ3204の端部を面取りすると、位置決めおよび安定化構造3300への接続のための導入角度が得られる。これらの導入機能により、プレナムチャンバコネクタ3204を位置決めおよび安定化構造3300の端部3314(特に、クリップ3320)へ挿入するために必要な力の低減が可能になり得る。さらに、導入面取り部をプレナムチャンバコネクタ3204に設けることにより、クリップ3320とのセルフアライメントが支援され得る。クリップ3320にも導入面取り部を設けてよく、その場合、接続のためのプレナムチャンバコネクタ3204の変形をさらに支援することができる。
ノッチ3206は、組立時におけるスナップ嵌め接続のためのクリップ3320の受け入れ先として、プレナムチャンバコネクタ3204へ設けられ得る。クリップ3320を対応するノッチ3206内へはめ込んだ後、プレナムチャンバ3200および位置決めおよび安定化構造3300は、取り外し可能に共に接合される。これらのコンポーネントの接続解除は、クリップ突起部3322を対応するノッチ3206から逃がすための十分な力を付加することにより、行われ得る。プレナムチャンバコネクタ3204の端部から遠位にあるノッチ3206それぞれの縁部は、プレナムチャンバ3200を位置決めおよび安定化構造3300から分解する際にプレナムチャンバ3200がクリップ3320から牽引される方向に対して角度を持った表面を有するように、設けられる。この保持角度により、プレナムチャンバ3200および位置決めおよび安定化構造3300の接続解除を容易にしつつ、使用時に位置決めおよび安定化構造3300を保持する最適な力が得られ得る。角度がより急峻になるほど、接続がより確実になり、意図しない分解が回避されるが、患者によるシステム分解はより困難になる。記載の保持角度は、確実な組立ておよび分解の容易さが得られるバランスを設定している。
プレナムチャンバコネクタ3204は、位置決めおよび安定化構造3300の内郭形状の曲線に適合するように、曲線状にされ得る。図57中のプレナムチャンバコネクタ3204のうち上側のものは、曲線状にされ、接続および接続解除時において撓まない。図57中のプレナムチャンバコネクタ3204のうち下側のものは、曲線状になっておらず、接続および接続解除時に撓まないため、プレナムチャンバコネクタ3204を位置決めおよび安定化構造3300の内側のクリップ3320内へ嵌め込むことが可能になる。
プレナムチャンバコネクタ3204間の分岐部のベースへ十分な曲率半径を提供すると、応力集中が回避され得る。そのようにしない場合、剛性材料(例えば、ポリカーボネート)は、プレナムチャンバコネクタ3204のうち下側の1つが撓んでクリップ3320を受容した際に発生する応力に起因して、この場所において破壊される可能性がある。
プレナムチャンバコネクタ3204の断面形状は、クリップ3320の断面形状を正確に追随しない場合がある。プレナムチャンバコネクタ3204の側部においては、上部および下部よりも隙間が大きくすることができ得、これにより、クリップ3320が組立および分解時において(プレナムチャンバコネクタ3204との干渉無しに)撓むことが可能になり得る。プレナムチャンバコネクタ3204をクリップ3320から引くと、プレナムチャンバコネクタ3204から図57の上方向および下方向においてクリップ3320へ力が付加され得、その結果、クリップの変形と共に、クリップ3320の側部が内方へ引き出され得る。クリップ3320の側部とプレナムチャンバコネクタ3204との間に一定の隙間を設けることにより、クリップ3320の側部が(プレナムチャンバコネクタ3204との干渉無く)内方に動くための一定の空間が得られ得る。クリップ3320の厚さは、確実な接続を維持するために必要な可撓性および保持力双方が得られるように、選択され得る。
位置決めおよび安定化構造3300の端部3314は十分に小さいため、プレナムチャンバコネクタ3204との締り嵌めが形成されて、プレナムチャンバ3200と位置決めおよび安定化構造3300との間がシールされる。リップ3324の断面をテーパー状にすると、(シールへ悪影響を及ぼし得る)組立時においてリップ3324が回転する事態を回避することができ得る。
図60および図61に示すように、プレナムチャンバコネクタ3204とプレナムチャンバ3200の内部との間の内部開口部3201は、位置決めおよび安定化構造3300とジオメトリが極めて類似しているため、流れ動態への悪影響および過度の圧力降下の原因となり得る変化が回避される。プレナムチャンバコネクタ3204の内側からプレナムチャンバ3200およびシール形成構造3100の内部への移行ジオメトリによっても、圧力降下およびインピーダンスが最小化され得る。
5.3.2.1 代替的なプレナムチャンバ設計
図64~図66は、プレナムチャンバ3200の変更例を示す。一実施例において、プレナムチャンバ3200は、(ポリカーボネートなどの剛性材料ではなく)シリコーンなどの可撓性材料によって形成され得る。そのため、プレナムチャンバ3200は、より可撓性が高く、位置決めおよび安定化構造3300上への側方力により耐えるかまたはそのような側方力をより分解させることができ得るため、シール妨害の原因となり得るシール形成構造3100への力を低減させることが可能になり得る。より可撓性の材料(例えば、シリコーン)から作製されたプレナムチャンバ3200も、製造時における工作機械からの取り外しがより容易であり得る。このような実施例において、ガス搬送位置決めおよび安定化構造3300への接続部も、ポリカーボネートなどの剛性材料から形成され得る。
このような実施例において、シール形成構造3100は、極めて柔軟なシリコーン(例えば、30~40デュロメータの範囲内のもの)によって構築され得る。プレナムチャンバ3200は、(ポリカーボネートなどの剛性材料よりは柔軟なものの)それほど柔軟ではなく、硬度は、例えば70~90デュロメータの範囲内であり得る。プレナムチャンバコネクタ3204は、硬質プラスチック材料(例えば、ポリカーボネートまたはナイロン)から形成され得る。通気穴3400は、穴部が十分に大きい(かまたはシリコーンが十分に剛性である場合)、可撓性材料(例えば、プレナムチャンバ3200のシリコーン)中の通気穴として設けられ得る。このような例における穴部は十分に大きくする必要があるか、または、閉塞を回避するために材料を十分にする必要がある。あるいは、通気穴を有するインサート(例えば、ポリカーボネートなどの剛性材料)を内部へ嵌め込むかまたはオーバーモールドすることが可能なより大きな開口部をプレナムチャンバ3200に設けてもよい。この代替例を、図62~図63に示す。ディフューザを、通気インサート3242に載置または追加してもよい。
図64~図66に示す例において、プレナムチャンバ3200は、シリコーンなどの可撓性材料によって分離された2つのプレナムチャンバ部位3260へ分割される。そのため、プレナムチャンバ3200は、中央において撓み得る。これにより、位置決めおよび安定化構造3300とシール形成構造3100との間の力の一定の結合解除が可能になり得、シール形成構造3100が患者の顔周囲において変形して患者の顔を包囲することも可能になり得る。プレナムチャンバ部位3260はそれぞれ、ガスをプレナムチャンバ3200内へ方向付けるように、位置決めおよび安定化構造3300へ接続され得る。プレナムチャンバ部位3260は、通気部3400も含み得る。
5.3.3 位置決めおよび安定化構造
本技術の患者インターフェース3000のシール形成構造3100は、使用時において位置決めおよび安定化構造3300によって密閉位置において保持され得る。
一形態において、位置決めおよび安定化構造3300により、顔から浮き上がるためのプレナムチャンバ3200中の陽圧の効果に打ち勝つのに少なくとも充分な保持力が得られる。
一形態において、位置決めおよび安定化構造3300により、患者インターフェース3000上への引力に打ち勝つだけの保持力が得られる。
一形態において、位置決めおよび安定化構造3300により、患者インターフェース3000上への破壊的作用の可能性(例えば、管引き摺りまたは患者インターフェースとの不慮の干渉に起因するもの)を解消するための安全マージンとして保持力が得られる。
本技術の一形態において、患者が睡眠時に装着されるように構成された位置決めおよび安定化構造3300が提供される。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、装置の感知される嵩または実際の嵩を低減するように、目立たない外形または断面厚さを有する。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、矩形断面を有する少なくとも1つのストラップを含む。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、少なくとも1つの平坦ストラップを含む。
本技術の一形態において、患者が患者の頭部の後部領域を枕に載せた状態で仰臥位睡眠位置において寝る際の妨げとなるような過度に大きいまたは嵩張るサイズにならないように構成された位置決めおよび安定化構造3300が提供される。
本技術の一形態において、患者が患者の頭部の側部領域を枕に載せた状態で側臥位睡眠位置において寝る際の妨げとなるような過度に大きいまたは嵩張るサイズにならないように構成された位置決めおよび安定化構造3300が提供される。
本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、位置決めおよび安定化構造3300の前方部位と位置決めおよび安定化構造3300の後方部位との間に配置された分離部位を備える。この分離部位は、圧縮に耐えず、例えば可撓性またはぺらぺらのストラップであり得る。結合解除部位は、患者が頭を枕に載せて横たわったときに結合解除部位の存在により後方部位への力が位置決めおよび安定化構造3300に沿って伝達されてシールが妨害される事態を回避できるように、構築および配置される。
本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、布地患者接触層、発泡材料内側層および布地外側層の積層物から構成されたストラップを含む。一形態において、発泡材料は、湿気(例えば、汗)がストラップを通過できるような多孔性である。一形態において、布地外側層は、フック材料部分と係合するループ材料を含む。
本技術の特定の形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、伸張可能である(例えば、弾力性と共に伸張可能である)ストラップを含む。例えば、ストラップは、使用時にはピンと張った状態にされて、シール形成構造を患者の顔の一部と密着させる力を方向付けるように、構成され得る。一実施例において、ストラップは、タイとして構成され得る。
本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造は第1のタイを含み、第1のタイは、使用時においてその下縁部の少なくとも一部が上を通過して患者の頭の上耳底点へ移動し、後頭骨を被覆することなく頭頂骨の一部を被覆するように、構築および配置される。
鼻専用マスクまたはフルフェイスマスクに適した本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造は、第2のタイを含む。第2のタイは、使用時においてその上縁部の少なくとも一部が患者頭部の下側の下耳底点の下側を通過し、患者頭部の後頭骨を被覆するかまたは患者頭部の後頭骨の下側に載置されるように、構築および配置される。
鼻専用マスクまたはフルフェイスマスクに適した本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造は、第1のタイおよび第2のタイが相違に離隔方向に移動する傾向を低減させるように第1のタイおよび第2のタイを相互接続させるように構築および配置された第3のタイを含む。
本技術の特定の形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、屈曲可能であり例えば非剛性であるストラップを含む。本態様の利点として、患者が睡眠時に体を横たえたときにストラップがより快適になっている点がある。
本技術の特定の形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、内部を水蒸気が通過できるように呼吸可能なように構成されたストラップを含む。
本技術の特定の形態において、1つよりも多くの位置決めおよび安定化構造3300を含むシステムが提供される。各位置決めおよび安定化構造3300は、異なるサイズおよび/または形状範囲に対応するための保持力を提供するように構成される。例えば、システムは、小さなサイズの頭ではなく大きなサイズの頭に適しかつ大きなサイズの頭ではなく小さなサイズの別の頭に適した位置決めおよび安定化構造3300の一形態を含み得る。
5.3.3.1 本技術の位置決めおよび安定化構造
図7~図15は、位置決めおよび安定化構造3300を含む本技術の例を示す。これらの例において、位置決めおよび安定化構造3300は、側方部位3302および上部3304を含む。側方部位3302および上部3304は、加圧ガスの流れをハブ3306から端部3314へ方向付ける導管または管の形態をとる。位置決めおよび安定化構造3300は、使用時においてハブ3306および結合解除構造3500が患者頭部の上方に配置されるように、配置され得る。以下に述べるように、結合解除構造3500は、ハブ3306内において回転可能であり得、患者が例えば治療時において患者インターフェース3000を着用しているとき、ハブ3306および結合解除構造3500は、患者頭部の上方に配置されるため、患者が(空気回路4170と絡まること無く)より自由に動くことが可能になる。
位置決めおよび安定化構造3300は、シリコーンにより構築され得る。例えば、側部3302、上部3304、ハブ3306および側端部3314は、単一ピースのシリコーンから構築または成型することができ得る。
位置決めおよび安定化構造3300の上部3304は、山および谷(または蛇腹部)を有するため、使用時において患者頭部の対応する部位の形状に上部3304を対応させることができる。上部3304の山および谷により、より大きなまたは小さな頭部に対応することができるように、上部3304を長手軸に沿って伸長または収縮させることが可能になる。上部3304の山および谷により、異なる形状およびサイズの患者頭部に対応できるように、上部3304を異なる曲率半径まで撓ませることが可能になる。
位置決めおよび安定化構造3300の側部3302は、上部3304の山および谷と共に形成しなくてもよい。そのため、側部3302の伸張性および可撓性を上部3304よりも低くすることができ得ると、患者頭部の側部の形状およびサイズ変動性が低くなるため、有利であり得る。
端部3314は、各プレナムチャンバ側端部3202へ接続し得る。上記したように、プレナムチャンバ側端部3202は、加圧ガス流れを位置決めおよび安定化構造3300から受容する。この加圧ガス流れは、プレナムチャンバ3200およびシール形成構造3100を通じて患者の気道へ到達する。上記したように、端部3314に含まれ得るクリップオーバーモールド3318およびクリップ3320により、端部3314から各プレナムチャンバ側端部3202のプレナムチャンバコネクタ3204への接続が促進される。
側部3302はまたそれぞれ、タブ3308も含み得る。タブ3308は、後ストラップ3310の後ストラップ端部3311を受容する。後ストラップ3310は、例えばフックアンドループ材料の配置構成によって長さ調節可能であり得るため、後ストラップ端部3311のうち1つおよび後ストラップ3310の残り部分は、フック材料を外側に含み、他方は、ループ材料を外側に含む。後ストラップ3310は長さ調節可能であるため、側部3302上の張力を増加させて、シール形成構造3100を牽引してシール形成構造3100と患者の顔とのシール係合を所望量の圧力において(すなわち、漏れを回避できるくらいに緊密にかつ不快感の原因になるほどには緊密にしない程度に)行うことができる。
横方向部3302をスリーブ3312を設けることにより、患者の顔を横方向部3302からクッションのように保護することもできる。スリーブ3312は、柔らかい感触の呼吸可能なテキスタイル材料によって構築され得る。
5.3.4 通気部
一形態において、患者インターフェース3000は、吐き出されたガス(例えば、二酸化炭素)の押し出しを可能にするように構成および配置された通気部3400を含む。
特定の形態において、通気3400は、プレナムチャンバ内の圧力が雰囲気に対して正であるときにプレナムチャンバ3200の内部から雰囲気への連続的通気流れを可能にするように構成される。通気部3400は、使用時においてプレナムチャンバ内の治療圧力を維持しつつ、通気流量の大きさが呼気されたCOの患者による再呼吸を低減できるだけの充分な大きさになるように、構成される。
本技術による一形態の通気部3400は、複数の穴(例えば、約20個~約80個の穴または約40個~約60個の穴または約45個~約55個の穴)を含む。
通気部3400は、プレナムチャンバ3200内に配置され得る。プレナムチャンバ通気部3400は、上記したような複数の穴部を含み得る。プレナムチャンバ通気部3400の穴部は、側方方向に間隔を空けて配置された2つのグループに分割され得る。プレナムチャンバ通気部3400の穴部それぞれを通過する流路の軸は平行であり得るため、交差流が回避されて、さらなるノイズの発生が回避される。通気穴は、円形であり得る。
図54は、プレナムチャンバ通気部3400の穴部の半径が、プレナムチャンバ3200の内部から外部にかけて小さくなる様子も示す。図示のように、各通気穴は、抜け勾配を備える。各穴部の直径は、後縁よりも前縁の方が小さくなっている。抜け勾配とは、穴部の断面がシャーシ全体の厚さにわたって小さくならないようになっていることを意味し、これにより、高加湿レベルにおける二酸化炭素の洗い流しの提供が支援される。さらに、抜け勾配が大きい場合、プレナムチャンバ3200の製造は、(特にプレナムチャンバ3200が射出成形プラスチック材料から形成される場合において)より容易になり得る。抜け勾配により、比較的肉厚の通気ピンを型において用いることが可能になり、射出が容易になる。
プレナムチャンバ通気部3400の穴部は、プレナムチャンバ3200の中間へ向かって2組で設けられ得、これらの組は、プレナムチャンバ3200の中心線に対して対称であり得る。複数の通気穴のパターンを設けると、ノイズ低減が可能になり得、流れ集中の分散が可能になり得る。
プレナムチャンバ通気部3400の穴部は、プレナムチャンバ3200の中心線から離隔方向において最適な距離において配置され得る。プレナムチャンバ通気部3400の穴部を中心線に向かって配置すると、患者が横臥状態で就寝しているときに通気穴が閉塞される可能性を低減できるため、有利である。しかし、通気穴をプレナムチャンバ3200の中間部分へ過度に近づけて配置した場合、特に図示の例中のプレナムチャンバ3200断面が(プレナムチャンバ3200の全体形状に起因して)中心において最小になるため、プレナムチャンバ3200が中心において過度に弱くなり得る。プレナムチャンバ通気部3400の穴部の配置場所により、シャーシの中間部分を十分に強固にしつつ、横臥就寝時における穴の閉塞の回避が可能になり得る。
各通気穴のサイズおよび通気穴の数は、ノイズ低減間のバランスを達成しかつ加湿が極端である場合でも必要な二酸化炭素洗い流しを達成するように、最適化され得る。記載の例において、プレナムチャンバ通気部3400の通気穴により、システムの全体通気量を得ることができ得る。結合解除構造3500は、結合解除構造通気部3402を含み得る。結合解除構造通気部3402は、1つの穴または複数の穴を結合解除構造3500を通じて含み得る。結合解除構造通気部3402は、RPTデバイス4000によって生成された余分な圧力を(患者へ到達する前に)ブリードオフする機能を有し得る一方、プレナムチャンバ通気部3400は、治療時において患者が呼気した二酸化炭素を洗い流す機能を有し得る。
図62および図63は、プレナムチャンバ通気部3400の別の例を示す。この例において、穴部が通気インサート3242へ設けられている。通気インサート3242は、通気インサート開口部3240においてプレナムチャンバ3200へ取り外し可能にまたは恒久的に取り付けられる。通気インサート3242は、プレナムチャンバ3200の材料よりも可撓性が高い材料から構築され得る。
5.3.5 結合解除構造(複数または単数)
一形態において、患者インターフェース3000は、少なくとも1つの結合解除構造(例えば、スイベルまたは球窩)を含む。
上記したハブ3306は、結合解除構造3500へ接続される。結合解除構造3500は、これらの例における回転可能なエルボーである。結合解除構造3500は、使用時においてハブ3306内において360°回転可能であり得る。結合解除構造3500をハブ3306から取り外すには、ボタン3504を手で押圧して留め具(図示せず)をハブ3306内から解放させればよい。
結合解除構造3500は、空気回路4170への回転可能な接続を可能にするスイベル3502も含み得る。
結合解除構造3500が回転可能であり、結合解除構造3500がエルボーの形態であり、かつスイベル3502が結合解除構造3500上において回転可能であることにより、自由度の増加に繋がり得、その結果、空気回路4170への接続に起因する患者インターフェース3000上への管抗力およびトルクの低下に繋がる。
5.3.6 接続ポート
接続ポート3600は、空気回路4170への接続を可能にする。
5.3.7 前額支持部
一形態において、患者インターフェース3000は、前額支持部3700を含む。
5.3.8 窒息防止弁
一形態において、患者インターフェース3000は、窒息防止弁を含む。
5.3.9 ポート
本技術の一形態において、患者インターフェース3000は、プレナムチャンバ3200内の量へのアクセスを可能にする1つ以上のポートを含む。一形態において、これにより、臨床医が補充酸素を供給することが可能になる。一形態において、これにより、プレナムチャンバ3200内のガス(例えば、圧力)の特性を直接測定することが可能になる。
5.4 RPTデバイス
本技術の一態様によるRPTデバイス4000は、機械、空気圧式、および/または電気部品を含み、1つ以上のアルゴリズム4300(例えば全体的にせよ部分的にせよ本明細書に記載の方法のうちいずれか)を実行するように構成される。RPTデバイス4000は、例えば本文書中のいずれかに記載の呼吸状態のうち1つ以上の治療のために患者の気道へ送達される空気流れを生成するように構成され得る。
一形態において、RPTデバイス4000は、少なくとも6cmHOまたは少なくとも10cmHOまたは少なくとも20cmHOの陽圧を維持しつつ、空気流れを-20L/分~+150L/分の範囲で送達できるように構築および配置される。
RPTデバイスは、外部ハウジング4010を持ち得る。外部ハウジング4010は、上部4012および下部4014の2つの部分によって形成される。さらに、外部ハウジング4010は、1つ以上のパネル(単数または複数)4015を含み得る。RPTデバイス4000は、RPTデバイス4000の1つ以上の内部コンポーネントを支持するシャーシ4016を含む。RPTデバイス4000は、ハンドル4018を含み得る。
空気圧RPTデバイス4000の空気圧経路は、1つ以上の空気回路アイテム(例えば、入口空気フィルタ4112、入口マフラー4122、空気を陽圧で供給することが可能な圧力生成器4140(例えば、送風機4142)、出口マフラー4124)ならびに1つ以上の変換器4270(例えば、圧力センサ4272および流量センサ4274)を含み得る。
空気経路アイテムのうち1つ以上は、空気圧ブロック4020と呼ばれる取り外し可能な一体構造内に配置され得る。空気圧ブロック4020は、外部ハウジング4010内に配置され得る。一形態において、空気圧ブロック4020は、シャーシ4016によって支持されるかまたはシャーシ4016の一部として形成される。
RPTデバイス4000は、電源4210、1つ以上の入力デバイス4220、中央コントローラ4230、治療デバイスコントローラ4240、圧力生成器4140、1つ以上の保護回路4250、メモリ4260、変換器4270、データ通信インターフェース4280、および1つ以上の出力デバイス4290を有することができる。電気部品4200は、シングルプリント回路基板アセンブリ(PCBA)4202上に取り付けられ得る。一代替形態において、RPTデバイス4000は、1つよりも多くのPCBA4202を含み得る。
5.4.1 RPTデバイス機械および空気圧式コンポーネント
RPTデバイスは、以下のコンポーネントのうち1つ以上を一体ユニット中に含み得る。一代替形態において、以下のコンポーネントのうち1つ以上が、それぞれの別個のユニットとして配置され得る。
5.4.1.1 空気フィルタ(単数または複数)
本技術の一形態によるRPTデバイスは、空気フィルタ4110または複数の空気フィルタ4110を含み得る。
一形態において、入口空気フィルタ4112は、圧力生成器4140の空気圧経路上流の始まり部に配置される。
一形態において、出口空気フィルタ4114(例えば抗菌ファクタ)は、空気圧ブロック4020の出口と、患者インターフェース3000との間に配置される。
5.4.1.2 マフラー(単数または複数)
本技術の一形態によるRPTデバイスは、マフラー4120または複数のマフラー4120を含み得る。
本技術の一形態において、入口マフラー4122は、空気圧経路内において圧力生成器4140の上方に配置される。
本技術の一形態において、出口マフラー4124は、空気圧経路内において圧力生成器4140と患者インターフェース3000との間に配置される。
5.4.1.3 圧力生成器
本技術の一形態において、空気の流れまたは供給を陽圧において生成する圧力生成器4140は、制御可能な送風機4142である。例えば、送風機4142は、1つ以上のインペラを備えたブラシレスDCモータ4144を含み得る。インペラが、ボリュート内へ配置され得る。送風機は、空気供給の送達を例えば約120リットル/分までの速度で、約4cmHO~約20cmHOの範囲の陽圧で、または他の形態において約30cmHOまで行うことができる。送風機については、以下の特許または特許出願のうちいずれか1つに記載があり得る。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する:米国特許第7,866,944号、米国特許第8,638,014号、米国特許第8,636,479号およびPCT特許出願公開WO2013/020167。
圧力生成器4140は、治療デバイスコントローラ4240の制御下にある。
他の形態において、圧力生成器4140は、ピストン駆動ポンプ、高圧源(例えば、圧縮空気リザーバ)へ接続された圧力調節器、またはベローズであり得る。
5.4.1.4 変換器(複数)
変換器は、RPTデバイスの内部に設けてもよいし、あるいはRPTデバイスの外部に設けてもよい。外部変換器は、例えば空気回路上に配置してもよいし、あるいは空気回路の一部を形成してもよい(例えば、患者インターフェース)。外部変換器は、非接触センサの形態をとり得る(例えば、データRPTデバイスを送るかまたは移動させるドップラーレーダー移動センサ)。
本技術の一形態において、1つ以上の変換器4270が、圧力生成器4140の上流および/または下流に配置され得る。1つ以上の変換器4270は、空気流れの特性を示す信号(例えば、空気圧経路中の当該ポイントにおける流量、圧力または温度)を生成するように、構築および配置され得る。
本技術の一形態において、1つ以上の変換器4270は、患者インターフェース3000の近隣に配置され得る。
一形態において、変換器4270からの信号が、(例えば、ローパス、ハイパスまたはバンドパスフィルタリングによって)フィルタリングされ得る。
5.4.1.4.1 流量センサ
本技術による流量センサ4274は、差圧変換器(例えば、SENSIRIONからのSDP600シリーズ差圧変換器)に基づき得る。
一形態において、流量センサ4274からの流量を示す信号が、中央コントローラ4230によって受信される。
5.4.1.4.2 圧力センサ
本技術による圧力センサ4272は、空気圧経路と流体連通して配置され得る。適切な圧力センサの一実施例として、HONEYWELL ASDXシリーズからの変換器がある。別の適切な圧力センサとして、GENERAL ELECTRICからのNPAシリーズからの変換器がある。
1つの形態において、圧力センサ4272からの信号は、中央コントローラ4230によって受信される。
5.4.1.4.3 モータ速度変換器
本技術の一形態において、モータ4144および/または送風機4142の回転速度を決定するために、モータ速度変換器4276が用いられ得る。モータ速度変換器4276からのモータ速度信号は、治療装置コントローラ4240へ提供され得る。モータ速度変換器4276は、例えば速度センサであり得る(例えば、ホール効果センサ)。
5.4.1.5 アンチスピルバック弁
本技術の一形態において、アンチスピルバック弁4160が、加湿器5000と、空気圧ブロック4020との間に配置され得る。アンチスピルバック弁は、水が加湿器5000から上流に(例えば、送風機のモータ4144へ)流れる危険性を低減させるように、構築および配置される。
5.4.2 RPTデバイス電気部品
5.4.2.1 電源
電源4210は、RPTデバイス4000の外部ハウジング4010の内部または外部に配置され得る。
本技術の一形態において、電源4210は、RPTデバイス4000にのみ電力を供給する。本技術の別の形態において、電源4210から、電力がRPTデバイス4000および加湿器5000双方へ提供される。
5.4.2.2 入力デバイス
本技術の一形態において、RPTデバイス4000は、人間がデバイスと相互作用を可能にするためのボタン、スイッチまたはダイヤルの形態をとる1つ以上の入力デバイス4220を含む。ボタン、スイッチまたはダイヤルは、タッチスクリーンを介してアクセスすることが可能な物理的デバイスまたはソフトウェアデバイスであり得る。ボタン、スイッチまたはダイヤルは、一形態において外部ハウジング4010に物理的に接続させてもよいし、あるいは、別の形態において中央コントローラ4230と電気接続された受信器と無線通信してもよい。
一形態において、入力デバイス4220は、人間が値および/またはメニュー選択肢を選択することを可能にするように、構築および配置され得る。
5.4.2.3 中央コントローラ
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、RPTデバイス4000の制御に適した1つまたは複数のプロセッサである。
適切なプロセッサは、ARM HoldingsからのARM(登録商標)Cortex(登録商標)-Mプロセッサに基づいたプロセッサであるx86INTELプロセッサを含み得る(例えば、ST マクロ電子からのS(登録商標)32シリーズのマイクロコントローラ)。本技術の特定の代替形態において、32ビットRISC CPU(例えば、ST MICRO電子SからのSTR9シリーズマクロコントローラ)または16ビットRISC CPU(例えば、TEXAS INSTRUMENTSによって製造されたマクロコントローラのMSP430ファミリーからのプロセッサ)も適切であり得る。
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、専用電子回路である。
一形態において、中央コントローラ4230は、特定用途向け集積回路である。別の形態において、中央コントローラ4230は、個別電子コンポーネントを含む。
中央コントローラ4230は、1つ以上の変換器4270、1つ以上の入力デバイス4220および加湿器5000から入力信号(複数)を受信するように、構成され得る。
中央コントローラ4230は、出力信号(複数)を出力デバイス4290、治療装置コントローラ4240、データ通信インターフェース4280および加湿器5000のうち1つ以上へ提供するように、構成され得る。
本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ4230は、本明細書中に記載の1つ以上の方法を具現するように、構成される(例えば、非一時的なコンピュータで読出可能な記録媒体のような(例えば、メモリ4260)中に記録されたコンピュータプログラムとして表現された1つ以上のアルゴリズム4300)。本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ4230は、RPTデバイス4000と一体化され得る。しかし、本技術のいくつかの形態において、いくつかの方法が、遠隔配置されたデバイスによって行われ得る。例えば、遠隔配置されたデバイスは、記録されたデータ(例えば、本明細書中に記載のセンサのうちいずれかからのもの)の分析により、人工呼吸器の制御設定を決定し得るか、または、呼吸関連イベントを検出し得る。
5.4.2.4 時計
RPTデバイス4000は、中央コントローラ4230へ接続された時計4232を含み得る。
5.4.2.5 治療装置コントローラ
本技術の一形態において、治療デバイスコントローラ4240は治療制御モジュール4330であり、中央コントローラ4230によって実行されるアルゴリズム4300の一部を形成する。
本技術の一形態において、治療装置コントローラ4240は、専用モータ制御集積回路である。例えば、一形態において、ONSEMIによって製造されたMC33035ブラシレスDCモータコントローラが用いられる。
5.4.2.6 保護回路
本技術による1つ以上の保護回路4250は、電気保護回路、温度および/または圧力安全回路を含み得る。
5.4.2.7 メモリ
本技術の一形態によれば、RPTデバイス4000は、メモリ4260(例えば、不揮発性メモリ)を含む。いくつかの形態において、メモリ4260は、電池式スタティックRAMを含み得る。いくつかの形態において、メモリ4260は、揮発性RAMを含み得る。
メモリ4260は、PCBA4202上に配置され得る。メモリ4260は、EEPROMまたはNANDフラッシュの形態をとり得る。
追加的にまたは代替的に、RPTデバイス4000は、取り外し可能なメモリ4260(例えば、セキュアデジタル(SD)規格に従って作製されたメモリカード)を含む。
本技術の一形態において、メモリ4260は、非一時的コンピュータで読出可能な記録媒体として機能する。この記録媒体上に、本明細書中に記載の1つ以上の方法を表現するコンピュータプログラム命令(例えば、1つ以上のアルゴリズム4300)が記録される。
5.4.2.8 データ通信システム
本技術の一形態において、データ通信インターフェース4280が設けられ、中央コントローラ4230へ接続される。データ通信インターフェース4280は、遠隔外部通信ネットワーク4282および/またはローカル外部通信ネットワーク4284へ接続可能であり得る。遠隔外部通信ネットワーク4282は、遠隔外部デバイス4286へ接続可能であり得る。ローカル外部通信ネットワーク4284は、ローカル外部デバイス4288へ接続可能であり得る。
一形態において、データ通信インターフェース4280は、中央コントローラ4230の一部である。別の形態において、データ通信インターフェース4280は、中央コントローラ4230と別個であり、集積回路またはプロセッサを含み得る。
一形態において、遠隔外部通信ネットワーク4282はインターネットである。データ通信インターフェース4280は、インターネットへ接続するために、(例えば、イーサネットまたは光ファイバーを介して)有線通信を用得るかまたは無線プロトコル(例えば、CDMA、GSM、LTE)を用い得る。
一形態において、ローカル外部通信ネットワーク4284は、1つ以上の通信規格(例えば、ブルートゥース(登録商標)またはコンシューマー赤外線プロトコル)を用いる。
一形態において、遠隔外部デバイス4286は、1つ以上のコンピュータ(例えば、ネットワーク化コンピュータのクラスタ)である。一形態において、遠隔の外部デバイス4286は、物理的コンピュータではなく仮想コンピュータであり得る。いずれの場合も、このような遠隔の外部デバイス4286は、適切に権限を付与された人間(例えば、臨床医)からのアクセスが可能であり得る。
ローカル外部デバイス4288は、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレットまたはリモートコントロールであり得る。
5.4.2.9 任意選択のディスプレイ、警報を含む出力デバイス
本技術による出力デバイス4290は、視覚、音声および触覚ユニットのうち1つ以上の形態をとり得る。視覚ディスプレイは、液晶ディスプレイ(LCD)または発光ダイオード(LED)ディスプレイであり得る。
5.4.2.9.1 ディスプレイドライバ
ディスプレイドライバ4292は、ディスプレイ4294上へ表示されるべき文字、記号または画像を入力として受信し、ディスプレイ4294にこれらの文字、記号または画像を表示させるコマンドへ変換する。
5.4.2.9.2 ディスプレイ
ディスプレイ4294は、ディスプレイドライバ4292から受信されたコマンドに応答して、文字、記号または画像を視覚的に表示するように構成される。例えば、ディスプレイ4294は8セグメントディスプレイであり得、その場合、ディスプレイドライバ4292は、各文字または記号(例えば、数字「0」)を、特定の文字または記号を表示するために各8個のセグメントを活性化させるべきかを示す8個の論理信号へ変換する。
5.5 空気回路
本技術の一態様による空気回路4170は、使用時において空気流れが2つのコンポーネント(例えば、RPTデバイス4000および患者インターフェース3000)間に移動するように、構築および配置された導管またはチューブである。
詳細には、空気回路4170は、空気圧ブロック4020の出口および患者インターフェースと流体接続し得る。空気回路は、空気送達管と呼ばれ得る。いくつかの場合において、吸息および呼気のための回路の別個の肢があり得る。他の場合において、単一の肢が用いられる。
いくつかの形態において、空気回路4170は、(例えば空気温度の維持または上昇のために)空気回路中の空気を加熱するように構成された1つ以上の加熱要素を含み得る。加熱要素は、加熱ワイヤ回路の形態をとり得、1つ以上の変換器(例えば、温度センサ)を含み得る。一形態において、加熱ワイヤ回路は、空気回路4170の軸周囲にらせん状に巻かれ得る。加熱要素は、コントローラ(例えば、中央コントローラ4230)と連通し得る。加熱ワイヤ回路を含む空気回路4170の一実施例について、米国特許出願第8,733,349号に記載がある。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
5.5.1 酸素送達
本技術の一形態において、補充用酸素4180が、空気圧経路における1つ以上のポイント(例えば、空気圧ブロック4020の上流)、空気回路4170および/または患者インターフェース3000へ送達され得る。
5.6 加湿器
5.6.1 加湿器の概要
本技術の一形態において、患者へ送達されるべき空気またはガスの絶対湿度を周囲空気に相対して変化させるための加湿器5000が提供される(例えば、図5Aに示すようなもの)。典型的には、加湿器5000は、患者気道へ送達される前に空気流れの(周囲空気に相対する)絶対湿度を増加させかつ温度を増加させるために、用いられる。
加湿器5000は、加湿器リザーバ5110と、空気流れを受容する加湿器入口5002と、加湿された空気流れを送達させるための加湿器出口5004とを含み得る。図5Aおよび図5Bに示すようないくつかの形態において、加湿器リザーバ5110の入口および出口はそれぞれ、加湿器入口5002および加湿器出口5004であり得る。加湿器5000は、加湿器ベース5006をさらに含み得る。加湿器ベース5006は、加湿器リザーバ5110を受容するように適合され得、加熱要素5240を含み得る。
5.6.2 加湿器コンポーネント
5.6.2.1 水リザーバ
1つの配置構成によれば、加湿器5000は、空気流れの加湿のために蒸発させるべき一定量の液体(例えば、水)を収容または保持するように構成された水リザーバ5110を含み得る。水リザーバ5110は、少なくとも呼吸治療セッション期間(例えば、一晩の睡眠)にわたって適切な加湿を提供するための所定の最大量の水を収容するように、構成され得る。典型的には、リザーバ5110は、数百ミリリットルの水(例えば、300ミリリットル(ml)、325ml、350mlまたは400ml)を収容するように、構成される。他の形態において、加湿器5000は、外部水源(例えば、建物の水供給システム)から水供給を受容するように、構成され得る。
一態様によれば、水リザーバ5110は、空気流れがRPTデバイス4000を通過する際にRPTデバイス4000からの空気流れを加湿するように、構成される。一形態において、水リザーバ5110は、空気流れがリザーバ5110中の一定量の水と接触しつつ、空気流れのリザーバ5110中の蛇行経路の移動を促進するように、構成され得る。
一形態によれば、リザーバ5110は、例えば図5Aおよび図5Bに示すように横方向において加湿器5000から取り外し可能であり得る。
リザーバ5110は、例えばリザーバ5110がその通常の動作方向(例えば、任意のアパチャを通じておよび/またはそのサブコンポーネント間に)から変位および/または回転した時にリザーバ5110からの液体放出を抑制するようにも構成され得る。加湿器5000によって加湿すべき空気流れは加圧されていることが多いため、リザーバ5110は、漏洩および/または流れインピーダンスを通じた空気圧の損失を防止するようにも、構成され得る。
5.6.2.2 伝導性部位
1つの配置によれば、リザーバ5110は、加熱要素5240からリザーバ5110中の一定量の液体への効率的な熱伝達を可能にするように構成された伝導性部位5120を含む。一形態において、伝導性部位5120はプレートとして配置され得るが、他の形状も適切であり得る。伝導性部位5120の全体または一部は、アルミニウムなどの熱伝導性材料(例えば、厚さおよそ2mm(例えば、1mm、1.5mm、2.5mmまたは3mm))、別の熱伝導金属また何らかのプラスチックによって構成され得る。いくつかの場合において、適切な熱伝導性が、適切なジオメトリのより低伝導性の材料により、達成され得る。
5.6.2.3 加湿器リザーバドック
一形態において、加湿器5000は、加湿器リザーバ5110を受容するように構成された(図5Bに示すような)加湿器リザーバドック5130を含み得る。いくつかの配置において、加湿器リザーバドック5130は、ロック機能を含み得る(例えば、リザーバ5110を加湿器リザーバドック5130内に保持するように構成されたロックレバー5135)。
5.6.2.4 水位インジケータ
加湿器リザーバ5110は、図5A~図5Bに示すような水位インジケータ5150を含み得る。いくつかの形態において、水位インジケータ5150は、加湿器リザーバ5110中の水の量についての1つ以上の兆候を患者1000または介護者などのユーザへ提供し得る。水位インジケータ5150から提供されるこれら1つ以上の兆候は、最大の所定量の水、その任意の一部の通知を含み得る(例えば、25%、50%または75%または量(例えば、200ml、300mlまたは400ml))。
5.6.2.5 加湿器変換器(単数または複数)
加湿器5000は、上記した変換器4270の代わりにまたは上記した変換器4270に加えて1つ以上の加湿器変換器(センサ)5210を含み得る。加湿器変換器5210は、図5Cに示すような空気圧センサ5212、空気流量変換器5214、温度センサ5216または湿度センサ5218のうち1つ以上を含み得る。加湿器変換器5210は、1つ以上の出力信号を生成し得る。これらの出力信号は、コントローラ(例えば、中央コントローラ4230および/または加湿器コントローラ5250)へ通信され得る。いくつかの形態において、加湿器変換器は、出力信号をコントローラへ通信しつつ、加湿器5000の外部に(例えば、空気回路4170内に)配置され得る。
5.6.2.5.1 圧力変換器
1つ以上の圧力変換器5212が、RPTデバイス4000内に設けられた圧力センサ4272に加えてまたはRPTデバイス内に設けられた圧力センサ4272の代わりに加湿器5000へ設けられ得る。
5.6.2.5.2 流量変換器
RPTデバイス4000内に設けられた流量センサ4274に加えてまたはRPTデバイス内に設けられた流量センサ4274の代わりに、1つ以上の流量変換器5214が加湿器5000へ設けられ得る。
5.6.2.5.3 温度変換器
加湿器5000は、1つ以上の温度変換器5216を含み得る。1つ以上の温度変換器5216は、1つ以上の温度(例えば、加熱要素5240の温度および/または加湿器出口5004の空気流れ下流の温度)を測定するように構成され得る。いくつかの形態において、加湿器5000は、周囲空気の温度を検出する温度センサ5216をさらに含み得る。
5.6.2.5.4 湿度変換器
一形態において、加湿器5000は、周囲空気などのガスの湿度を検出する1つ以上の湿度センサ5218を含み得る。いくつかの形態において、湿度センサ5218は、加湿器5000から送達されるガスの湿度を測定するように、加湿器出口5004に向かって配置され得る。湿度センサは、絶対湿度センサであってもよいし、あるいは相対湿度センサであってもよい。
5.6.2.6 加熱要素
いくつかの場合において、加熱要素5240は、加湿器リザーバ5110中の水量および/または空気流れへの水量のうち1つ以上へ熱入力を提供する加湿器5000へ設けられ得る。加熱要素5240は、電気抵抗加熱トラックなどの熱生成コンポーネントを含み得る。加熱要素5240の1つの適切な実施例として、例えばPCT特許出願公開第WO2012/171072号に記載の層状加熱要素がある。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
いくつかの形態において、加熱要素5240は、加湿器ベース5006中へ設けられ得る。加湿器ベース5006において、図5Bに示すように主に伝導により熱が加湿器リザーバ5110へ送られ得る。
5.6.2.7 加湿器コントローラ
本技術の1つの配置によれば、加湿器5000は、図5Cに示すような加湿器コントローラ5250を含み得る。一形態において、加湿器コントローラ5250は、中央コントローラ4230の一部であり得る。別の形態において、加湿器コントローラ5250は、中央コントローラ4230と通信し得る別個のコントローラであり得る。
一形態において、加湿器コントローラ5250は、特性(例えば、温度、湿度、圧力および/または流量)の測定を入力として受信し得る(例えばリザーバ5110中および/または加湿器5000中の空気流れ、水の測定)。加湿器コントローラ5250は、加湿器アルゴリズムの実行または実施ならびに/あるいは1つ以上の出力信号の送達を行うようにも、構成され得る。
図5Cに示すように、加湿器コントローラ5250は、1つ以上のコントローラを含み得る(例えば、中央加湿器コントローラ5251、加熱空気回路4171の温度を制御するように構成された加熱空気回路コントローラ5254および/または加熱要素5240の温度を制御するように構成された加熱要素コントローラ5252)。
5.7 呼吸波形
図6は、睡眠時のヒトの典型的な呼吸波形のモデルを示す。水平軸は時間であり、垂直軸は呼吸流量である。パラメータ値は変動し得るため、典型的な呼吸は、以下のおおよその値を持ち得る:一回換気量、Vt、0.5L、吸息時間、Ti、1.6秒、ピーク吸気流量、Qピーク、0.4L/秒、呼息時間、Te、2.4s、ピーク呼気流量、Qピーク、-0.5L/秒。呼吸の全持続時間Ttotは約4秒である。人間は典型的には、1分あたり呼吸を約15回行い(BPM)、換気Ventは約7.5L/minである。典型的な負荷サイクル、TiとTtotの比は約40%である。
5.8 用語集
本技術の開示目的のため、本技術の特定の形態において、以下の定義のうち1つ以上が適用され得る。本技術の他の形態において、別の定義も適用され得る。
5.8.1 一般
空気:本技術の特定の形態において、空気は大気を意味し得、本技術の他の形態において、空気は、他の呼吸可能なガスの組み合わせ(例えば、酸素を豊富に含む大気)を意味し得る。
雰囲気:本技術の特定の形態において、「雰囲気」という用語は、(i)治療システムまたは患者の外部、および(ii)治療システムまたは患者を直接包囲するものを意味するものとしてとられるべきである。
例えば、加湿器に対する雰囲気湿度とは、加湿器を直接包囲する空気の湿度であり得る(例えば、患者が睡眠をとっている部屋の内部の湿度)。このような雰囲気湿度は、患者が睡眠をとっている部屋の外部の湿度と異なる場合がある。
別の実施例において、雰囲気圧力は、身体の直接周囲または外部の圧力であり得る。
特定の形態において、雰囲気(例えば、音響)ノイズは、例えばRPTデバイスから発生するかまたはマスクまたは患者インターフェースから発生するノイズ以外の、患者の居る部屋の中の背景ノイズレベルとみなすことができる。雰囲気ノイズは、部屋の外の発生源から発生し得る。
自動的な気道陽圧(APAP)療法:SDB発症の兆候の存在または不在に応じて、例えば、呼吸間に最小限界と最大限界との間で治療圧力を自動的に調節することが可能なCPAP療法。
持続的気道陽圧(CPAP)療法:治療圧力が患者の呼吸サイクルを通じてほぼ一定である呼吸圧療法。いくつかの形態において、気道への入口における圧力は、呼息時において若干上昇し、吸息時において若干低下する。いくつかの形態において、圧力は、患者の異なる呼吸サイクル間において変動する(例えば、部分的な上気道閉塞の兆候の検出に応答して増加され、部分的な上気道閉塞の通知の不在時において低減される)。
流量:単位時間あたりに送出される空気の瞬時の量(または質量)。流量とは、瞬間の量を指し得る。場合によっては、流量について言及した場合、スカラー量(すなわち、大きさのみを有する量)を指す。他の場合において、流量について言及した場合、ベクトル量(すなわち、大きさおよび方向両方を持つ量)を指す。流量には、符号Qが付与され得る。「流量」を簡略的に「流れ」もしくは「気流」と呼ぶ場合もある。
患者の呼吸の実施例において、流量は、患者の呼吸サイクルの吸気部分に対してノミナルに陽圧であり得るため、患者の呼吸サイクルの呼気部分に対して負であり得る。合計流量Qtは、RPTデバイスから退出する空気の流量である。通気流量Qvは、吐き出されたガスの流出を可能にするために通気孔から退出する空気の流量である。漏洩流量Qlは、患者インターフェースシステムまたは他の場所からの漏洩の流量である。呼吸流量Qrは、患者の呼吸器系中に受容される空気の流量である。
加湿器:「加湿器」という単語は、患者の医療呼吸状態を改善するために治療上有益な量の水(HO)蒸気を空気流れへ提供することが可能な物理的構造を備えて構築、配置または構成された加湿装置を意味するものとして解釈される。
漏洩:「漏洩」という用語は、意図しない空気流れとしてとられる。一実施例において、漏洩は、マスクと患者の顔との間のシールが不完全であることに起因して発生し得る。別の実施例において、漏洩は、周囲に対する回りエルボーにおいて発生し得る。
ノイズ伝導(音響):本文書において、伝導ノイズとは、空気圧式経路(例えば、空気回路および患者インターフェースおよびその内部の空気)によって患者へ搬送されるノイズを指す。一形態において、伝導ノイズは、空気回路の端部における音圧レベルを測定することにより、定量化され得る。
ノイズ放射(音響):本文書において、放射ノイズとは、周囲空気によって患者へ搬送されるノイズを指す。一形態において、放射ノイズは、当該対象の音響パワー/圧力レベルをISO3744に従って測定することにより、定量化され得る。
ノイズ通気(音響):本文書において、通気ノイズとは、任意の通気(例えば、患者インターフェース中の通気穴)を通じた空気流れにより生成されるノイズを指す。
患者:呼吸器疾患に罹患しているかまたはしていない人。
圧力:単位面積あたりの力。圧力は、多様な単位で表現され得る(例えば、cmHO、g-f/cm、及びヘクトパスカル)。1cmHOは、1g-f/cmに等しく、およそ0.98ヘクトパスカルである。本明細書において、他に明記無き限り、圧力はcmHOの単位で付与される。
患者インターフェース中の圧力には記号Pmが付与され、現時点においてマスク圧力Pmが達成すべき目標値を表す治療圧力には記号Ptが付与される。
呼吸圧力治療(RPT):雰囲気に対して典型的には陽圧である治療圧力における空気供給の気道入口への付加。
人工呼吸器:患者が呼吸動作の一部または全てを行い際に圧力補助を提供する機械的デバイス。
5.8.1.1 材料
シリコーンまたはシリコーンエラストマー:合成ゴム。本明細書において、シリコーンについて言及される場合、液体シリコーンゴム(LSR)または圧縮成形シリコーンゴム(CMSR)を指す。市販のLSRの一形態として、Dow Corningによって製造されるSILASTIC(この登録商標下において販売される製品群に含まれる)がある。別のLSR製造業者として、Wackerがある。他に逆の明記無き限り、例示的形態のLSRのASTMD2240によって測定した場合のショアA(またはタイプA)押込み硬さは、約35~約45である。
ポリカーボネート:ビスフェノールAカーボネートの熱可塑性ポリマーである。
5.8.1.2 機械的特性
弾性:弾性変形時にエネルギーを吸収することおよび除荷時にエネルギーを解放することが可能な材料の能力。
弾性のある:除荷時に実質的に全てのエネルギーを解放する。例えば特定のシリコーンおよび熱可塑性エラストマーを含む。
硬度:材料自体の変形に抵抗する能力(例えば、ヤング係数または規格化されたサンプルサイズ上において測定された押込硬さスケールによって記述されたもの)。
「軟性」材料は、シリコーンまたは熱可塑性エラストマー(TPE)を含み得、例えば指圧力下において容易に変形し得る。
「硬質」材料は、ポリカーボネート、ポリプロピレン、鋼またはアルミニウムを含み得、例えば指圧力下において容易に変形し得ない。
構造または構成要素の剛度(または剛性):構造または構成要素が負荷を受けたときに変形に抵抗する能力。負荷は、力またはモーメントであり得る(例えば、圧縮、伸張、屈曲またはねじれ)。構造または構成要素は、異なる方向において異なる抵抗を提供し得る。
フロッピー構造または構成要素:自重を支持させられた際に比較的短期間(例えば、1秒)以内に形状を変化させる(例えば、屈曲する)構造または構成要素。
剛性の構造または構成要素:使用時において典型的に遭遇する負荷を受けた際に実質的に形状変化の無い構造または構成要素。このような用途の実施例として、患者インターフェースを例えばおよそ20~30cmHOの圧力の負荷において患者気道入口に対して密閉した様態でセットアップおよび維持することがあり得る。
一実施例として、I形ばりは、第2の直交方向と比較した第1の方向において、異なる曲げ剛性(曲げ負荷に対する抵抗)を含み得る。別の実施例において、構造または構成要素は、第1の方向においてはフロッピーであり得、第2の方向においては剛性であり得る。
5.8.2 呼吸サイクル
無呼吸:いくつかの定義によれば、無呼吸とは、所定の閾値を下回った流れが例えば10秒間の継続期間にわたって継続した場合に発生したと言われる。閉塞性無呼吸とは、患者の労作にもかかわらず、何らかの気道閉塞により空気の流れが許されないときに発生すると言われる。中枢性無呼吸とは、気道が開通しているにも関わらず呼吸努力の低下または呼吸努力の不在に起因して無呼吸が検出された状態を指すと言われる。混合無呼吸とは、呼吸努力の低下または不在が気道閉塞と同時発生した状態を指すと言われる。
呼吸速度:患者の自発呼吸速度であり、通常は毎分あたりの呼吸回数で測定される。
負荷サイクル:吸息時間Tiの合計呼吸時間Ttotに対する比。
労作(呼吸):呼吸努力は、呼吸しようとしている人の自発呼吸によって行われる動きを指すと言われる。
呼吸サイクルの呼気部分:呼気流れの開始から吸気流れの開始までの期間。
流量制限:流量制限は、患者による労作の増大が流量の対応する増大を引き起こさない患者の呼吸における状況であると解釈される。呼吸サイクルの吸気部分において流量制限が発生した場合、当該流量制限は吸気流量制限と称することができる。呼吸サイクルの呼気部分において流量制限が発生した場合、当該流量制限は呼気流量制限と称することができる。
流れ制限吸気の波形の種類:
(i)平坦化:上昇の後に比較的平坦な部位が続いた後、下降が発生すること。
(ii)M字型:立ち上がりにおいて1つおよび立ち下がりにおいて1つの2つの局所的ピークを持ち、これら2つのピークの間に比較的平坦な部位がある。
(iii)椅子状:単一の局所的ピークを持ち、このピークが立ち上がり部分に発生した後、比較的平坦な部位が続く。
(iv)逆椅子状:比較的平坦な部位の後に単一の局所的ピークが続き、このピークが立ち下がり部分に発生する。
呼吸低下:一部の定義によれば、呼吸低下は、流れの中断ではなく、流れの低下を意味する。一形態において、閾値速度を下回った流れ低下が継続期間にわたって続いた場合、呼吸低下が発生したと言われる。呼吸努力の低下に起因して呼吸低下が検出された場合、中枢性呼吸低下が発生したと言われる。成人の一形態において以下のうちいずれかが発生した場合、呼吸低下と見なされ得る:
(i)患者呼吸の30%の低下が少なくとも10秒+関連する4%の脱飽和、または、
(ii)患者呼吸の(50%未満の)低下が少なくとも10秒間継続し、関連して脱飽和が少なくとも3%であるかまたは覚醒が発生する。
過呼吸:流れが通常の流量よりも高いレベルまで増加すること。
呼吸サイクルの吸気部分:吸気流れの開始から呼気流れの開始までの期間が、呼吸サイクルの吸気部分としてとられる。
開通性(気道):気道が開いている度合いまたは気道が開いている範囲。気道開通性とは、開口である。気道開通性の定量化は、例えば、開通性を示す値(1)と、閉鎖(閉塞)を示す値(0)で行われ得る。
呼気終末陽圧(PEEP):肺中の大気を越える圧力であり、呼気終了時に存在する。
ピーク流量(Qpeak):呼吸流れ波形の吸気部分における流量最大値。
呼吸気流量、空気流量、患者の空気流量、呼吸気空気流量(Qr):これらの用語は、RPTデバイスの呼吸空気流量の推定を指すものとして理解され得、通常リットル/分で表される患者の実際の呼吸流量である「真の呼吸流量」または「真の呼吸気流量」と対照的に用いられる。
1回換気量(Vt):余分な努力をせずに通常の呼吸時に吸い込まれたかまたは吐き出された空気の量である。原則的に、吸気量Vi(吸気された空気の量)は、呼気量Ve(呼気された空気の量)に等しいため、単一の一回換気量Vtは、いずれかの量に等しいものとして規定され得る。実際には、一回換気量Vtは、何らかの組み合わせ(例えば、吸気量Viと呼気量Veの平均)として推定される。
(吸息)時間(Ti):呼吸流量波形の吸気部分の継続期間。
(呼息)時間(Te):呼吸流量波形の呼気部分の継続期間。
(合計)時間(Ttot):呼吸流量波形の一つの吸気部分の開始と呼吸流量波形の次の吸気部分の開始との間の合計継続期間。
典型的な最近の換気:所定の時間スケールにわたる換気Ventの直近値が密集する傾向となる換気値(すなわち、換気の直近値の中心の傾向の度合い)。
上気道閉塞(UAO):部分的な上気道閉塞および合計上気道閉塞両方を含む。上気道上の圧力差の増加(スターリングレジスタ挙動)と共に流量がわずかに増加するかまたは低下し得る流量制限の状態と関連し得る。
換気(Vent):患者の呼吸器系によって行われるガス交換率の測定。換気の測定は、単位時間あたりの吸気および呼気流のうち片方または双方を含み得る。1分あたりの体積として表される場合、この量は、「分換気」と呼ばれることが多い。分換気は、単に体積として付与されることもあり、1分あたりの体積として理解される。
5.8.3 換気
適応サーボ人工呼吸器(ASV):一定の目標換気を持つのではなく変更が可能なサーボ人工呼吸器。変更可能な目標換気は、患者の何らかの特性(例えば、患者の呼吸特性)から学習され得る。
バックアップレート:人工呼吸器のパラメータであり、(自発呼吸努力によってトリガされない場合に)人工呼吸器から患者へ送達される最小呼吸速度(典型的には、1分あたりの呼吸数)を確立させる。
サイクル:人工呼吸器の吸気フェーズの終了。自発呼吸をしている患者へ人工呼吸器から呼吸を送達する場合、呼吸サイクルの吸気部分の終了時において、当該人工呼吸器は、呼吸送達を停止するようサイクルされると言われる。
呼気の気道陽圧(EPAP):人工呼吸器が所与の時期に達成しようとする所望のマスク圧力の生成のために、呼吸内において変化する圧力が付加されるベース圧力。
終了時呼気圧力(EEP):呼吸の呼気部分の終了時において人工呼吸器が達成しようとする所望のマスク圧力。圧力波形テンプレートΠ(Φ)が呼気終了時にゼロの値である(すなわち、Φ=1のときにΠ(Φ)=0である場合)、EEPはEPAPに等しい。
吸息の気道陽圧(IPAP):呼吸の吸気部分時に人工呼吸器が達成しようとする最大の所望のマスク圧力。
圧力補助:人工呼吸器吸気時における当該人工呼吸器呼気時における圧力増加を示す数であり、吸気時の最大値と、基本圧力との間の圧力差を主に意味する(例えば、PS=IPAP-EPAP)。いくつかの文脈において、圧力補助とは、(人工呼吸器が実際に達成する差ではなく)人工呼吸器が達成しようとする差を意味する。
サーボ人工呼吸器:患者換気を有しかつ目標換気を有する人工呼吸器であり、患者換気を目標換気に近づけるために圧力補助レベルを調節する。
自発/タイミング(S/T):自発呼吸している患者の呼吸の開始を検出しようとする、人工呼吸器または他のデバイスのモード。しかし、デバイスが所定期間の間に呼吸を検出できない場合、デバイスは、呼吸送達を自動的に開始する。
スイング:圧力補助に相当する用語。
トリガ:人工呼吸器が自発呼吸する患者へ空気の呼吸を送達する場合、患者自身が呼吸サイクルの呼吸部分を開始したとき、当該人工呼吸器が呼吸送達を行うようトリガされたと言う。
5.8.4 解剖学的構造
5.8.4.1 顔の解剖学的構造
翼(Ala):外部の外壁または各鼻穴の「翼」(複数形:alar)
Alare:鼻翼上の最外側の点。
翼曲率(または鼻翼頂上)点:各翼の曲線状基準線における最後方点であり、翼および頬の結合によって形成される折り目において見受けられる。
耳介:耳の視認できる部分全体。
(鼻)骨格:鼻の骨格は、鼻骨、上顎骨の前頭突起および前頭骨の鼻部分を含む。
(鼻)軟骨格:鼻の軟骨格は、中隔軟骨、外側軟骨、大軟骨および小軟骨を含む。
鼻柱:鼻孔を分離する皮膚片であり、鼻尖点から上唇へ延びる。
鼻柱角度:鼻穴の中点を通じて引かれる線と、鼻下点と交差しつつフランクフルト水平に対して垂直に引かれる線との間の角度。
フランクフォート水平面:眼窩縁の最下側点から左耳点へ延びる線。耳点は、ノッチ上側から耳介の耳珠への最も深い点である。
眉間:軟組織中に配置され、前額部の正中矢状において最も顕著な点。
外側鼻軟骨:軟骨の概して三角形の板。その上側周縁は鼻骨および上顎骨の前頭突起へ取り付けられ、その下側周縁は大鼻翼軟骨へ接続される。
大鼻翼軟骨:軟骨の板であり、外側鼻軟骨の下側に配置される。これは、鼻孔の前方部分の周囲において曲線状になる。その後端は、3つまたは4つの翼の小軟骨を含む強靱な線維膜により、上顎骨の前頭突起へ接続される。
鼻孔(鼻穴):概して楕円体の翼穴であり、鼻腔への入口を形成する。鼻孔(nares)の単数形は鼻孔(naris)(鼻穴)である。これらの鼻孔は、鼻中隔によって分離される。
鼻唇溝または鼻唇折り目:皮膚の折り目または溝であり、鼻の各側から口腔の角部へ延びて、頬を上唇から分離させる。
鼻唇角:鼻柱と上唇との間の角度であり、鼻下点と交差する。
下耳底点:耳介の顔の皮膚への取り付けの最低点。
上耳底点:耳介の顔の皮膚への取り付けの最高点。
鼻尖点:鼻の最も突出した点または先端であり、頭部の部分の残り部分の側面図中に確認され得る。
人中:鼻中隔の下側境界から上唇領域中の唇の上部へ延びる正中線溝。
ポゴニオン:軟組織上に配置された、顎の最前方中点。
(鼻)堤:鼻堤は、鼻の正中線隆起であり、セリオンから鼻尖点へ延びる。
矢状面:前方(前)から後方(後)へ続く垂直面である。正中矢状面は、右半分および左半分に分割する矢状面である。
セリオン:軟組織上に配置された、前頭鼻骨縫合の領域上の最も凹状の点である。
中隔軟骨(鼻):鼻中隔軟骨は、隔膜の一部であり、鼻腔の前部分を分割する。
鼻翼最下点:翼ベースの下側周縁における点であり、翼ベースは上(上)唇の皮膚と接合する。
鼻下点:軟組織上に配置され、鼻柱が正中矢状における上唇と合体する点。
スプラメントン:下唇中点と軟組織ポゴニオンとの間の下唇の正中線中の最も凹状の点。
5.8.4.2 頭蓋骨の解剖学的構造
前頭骨:前頭骨は、前額部として知られる領域に対応する大型垂直部分である前頭鱗を含む。
下顎骨:下顎骨は、下側顎部を形成する。オトガイ隆起は、顎部の骨隆起であり、顎を形成する。
上顎骨:上顎骨は、上側顎部を形成し、下顎骨の下側および眼窩の下側に配置される。上顎骨の前頭突起は、鼻の側部によって上方に突出し、その外側境界の部分を形成する。
鼻骨:鼻骨は、2つの小さな長方形骨であり、個人によってサイズおよび形態が異なる。鼻骨は、顔の中間部分および上部分に並んで配置され、その接合により鼻の「ブリッジ」を形成する。
鼻根点:前頭骨および2本の鼻骨の交差であり、眼と鼻のブリッジの上側との間に直接設けられた凹領域である。
後頭骨:後頭骨は、頭蓋の裏および下側部分に配置される。後頭骨は、楕円穴である大後頭孔を含み、この穴を通じて、頭蓋内腔が椎管と連痛する。大後頭孔の後側の曲面板は、後頭鱗である。
眼窩:頭蓋骨中の骨空洞であり、眼球を含む。
頭頂骨:頭頂骨は、相互に接合されると頭蓋の頂部および側部を形成する骨である。
側頭骨:側頭骨は、頭蓋骨のベースおよび側部上に配置され、こめかみとして知られる顔の部分を支持する。
頬骨:顔に含まれる2つの頬骨は、顔の上側部分および外側部分中に配置され、頬の隆起を形成する。
5.8.4.3 呼吸器系の解剖学的構造
横隔膜:シート状の筋肉であり、胸郭下部上に延びる。横隔膜は、心臓、肺および肋骨を含む胸腔を腹腔から分離させる。横隔膜が収縮すると、胸腔の容量が増加し、肺中に空気が引き込まれる。
喉頭:声帯ひだを収容する喉頭または発声器であり、咽頭の下部(下咽頭)を気管へ接続させる。
肺:ヒトにおける呼吸臓器。肺の伝導性ゾーンは、気管、気管支、気管支、および終末細気管支を含む。呼吸領域は、呼吸細気管支、肺胞管および肺胞を含む。
鼻腔:鼻腔(または鼻窩)は、顔の中央の鼻の上方および後方の空気が充填された大きな空間である。鼻腔は、鼻中隔と呼ばれる垂直フィンによって2つに分割される。鼻腔の側部には、鼻甲介または鼻介骨と呼ばれる3つの水平伸長物がある。鼻腔の前方には鼻があり、後方は後鼻孔を介して鼻咽頭内に繋がる。
咽頭:鼻腔の直接下側(下方)に配置されかつ食道および喉頭の上方に配置された咽喉の部分。咽頭は、従来から以下の3つの部分へ区分される:鼻咽頭(上咽頭)(咽頭の鼻部分)、口咽頭(中咽頭)(咽頭の口部分)、および咽喉(下咽頭)。
5.8.5 患者インターフェース
窒息防止弁(AAV):マスクシステムの構成要素またはサブアセンブリであり、フェールセーフ様態での雰囲気中への開口により、患者による過度のCOの再呼吸の危険性を低減させる。
エルボー:エルボーは、内部を移動する空気の流れの軸を方向付けて、角度を通じて方向を変化させる構造の実施例である。一形態において、角度はおよそ90度であり得る。別の形態において、角度は、90度超過または未満であり得る。エルボーは、ほぼ円形の断面を持ち得る。別の形態において、エルボーは、楕円または矩形の断面を持ち得る。特定の形態において、エルボーは、噛み合い構成要素に対して例えば約360度で回転可能であり得る。特定の形態において、エルボーは、噛み合いコンポーネントから例えばスナップ接続を介して取り外すことが可能であり得る。特定の形態において、エルボーは、製造時にワンタイムスナップを介して噛み合いコンポーネントへ組み付けることが可能である一方、患者が取り外すことはできない。
フレーム:フレームは、ヘッドギアを接続する2つ以上の点間の引張荷重を支持するマスク構造を意味するものとしてとられる。マスクフレームは、マスク中の非気密負荷支持構造であり得る。しかし、いくつかの形態のマスクフレームは、気密であってもよい。
ヘッドギア:ヘッドギアは、頭部上において使用されるように設計された、一形態の位置決めおよび安定化構造を意味するものとしてとられる。例えば、ヘッドギアは、患者インターフェースを呼吸治療の送達のために患者の顔上の所定位置に配置および保持するように構成された1つ以上の支柱、タイおよび補剛材の集合を含み得る。いくつかのタイは、柔らかい可撓性の弾性材料(例えば、発泡材料および布地の層状複合材)によって形成される。
膜:膜は、典型的には肉薄の要素を意味するものとしてとられ、好適には屈曲に対して実質的に抵抗せずかつ伸縮に対しては抵抗する。
プレナムチャンバ:マスクプレナムチャンバは、空間の容積を少なくとも部分的に封入する壁を有する患者インターフェースの一部を意味するものとしてとられ、容積中の空気は、加圧されて使用時において気圧を超える。シェルは、マスクプレナムチャンバの壁の一部を形成し得る。
シール:名詞(「シール」)として用いられる場合は構造を指し得、動詞(「密閉(する)」)として用いられる場合はその効果を指し得る。2つの要素は、別個の「シール」要素自体を必要とすることなく両者間において「シール」するかまたは「密閉」効果を得るように、構築および/または配置され得る。
シェル:シェルは、屈曲、引っ張りおよび圧縮剛性を有する曲線状の比較的肉薄構造を意味するものとしてとられる。例えば、マスクの曲線状構造壁は、シェルであり得る。いくつかの形態において、シェルはファセットされ得る。いくつかの形態において、シェルは気密であり得る。いくつかの形態において、シェルは気密でない場合もある。
補剛材:補剛材は、別の構成要素の剛軟度を少なくとも1つの方向において増加させるように設計された構造構成要素を意味するものとしてとられる。
支柱:支柱は、別の構成要素の圧縮抵抗を少なくとも1つの方向において増加させるように設計された構造構成要素を意味するものとしてとられる。
スイベル(名詞):構成要素のサブアセンブリであり、共通軸の周囲において好適には独立して好適には低トルク下において回転するように構成される。一形態において、スイベルは、少なくとも360度の角度で回転するように構成され得る。別の形態において、スイベルは、360度未満の角度で回転するように構成され得る。空気送達導管の文脈において用いられる場合、構成要素のサブアセンブリは好適には、一対組み合わせの円筒導管を含む。使用時において、スイベルからの空気流れの漏れはほとんど無い。
タイ(名詞):張力に抵抗するように設計された構造。
通気部:(名詞):マスクまたは導管の内部の周囲空気への空気流れを可能にする構造であり、吐き出されたガスの臨床的に有効な洗い流しを可能にする。例えば、臨床的に有効な洗い流しにおいては、約10リットル/分~約100リットル/分の流量がマスク設計および治療圧力に応じて用いられ得る。
5.8.6 構造の形状
本技術による製品は、1つ以上の三次元機械構造(例えば、マスククッションまたはインペラ)を含み得る。三次元構造は、二次元表面によって制限され得る。これらの表面は、関連付けられた表面の方向、位置、機能または他の何らかの特性を記述するためのラベルを用いて区別され得る。例えば、構造は、前表面、後表面、内面および外面のうち1つ以上を含み得る。別の実施例において、シール形成構造は、顔接触(例えば、外側の)表面と、別個の非顔接触(例えば、下側または内側の)表面を含み得る。別の実施例において、構造は、第1の表面および第2の表面を含み得る。
三次元構造の形状および表面の説明を容易にするために、構造の表面を通じた点pにおける断面について先ず検討する。図3B~図3Fを参照されたい。図3B~図3Fは、表面上における点pにおける断面例と、その結果得られる平面曲線の例とを示す。図3B~図3Fは、pにおける外向き法線ベクトルも示す。pにおける外向き法線ベクトルは、表面から離隔方向に延びる。いくつかの実施例において、架空の小さな人が表面上に直立している観点から、この表面について説明する。
5.8.6.1 一次元における曲率
pにおける平面曲線の曲率は、符号(例えば、正、負)および大きさ(例えば、pにおいて曲線に接する円形の1/半径)を持つものとして記述され得る。
正の曲率:pにおける曲線が外向き法線に向かって曲がる場合、その点における曲率は、正の値を持つものとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、上り坂を歩行する必要がある)。図3B(図3Cと比較して比較的大きな正の曲率)および図3C(図3Bと比較して比較的小さな正の曲率)を参照されたい。このような曲線を、凹状と呼ぶことが多い。
ゼロ曲率:pにおける曲線が直線である場合、曲率はゼロとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、上向きでも下向きでもない水平面を歩行することができる)。図3Dを参照されたい。
負の曲率:pにおける曲線が外向き法線から離隔方向に曲がる場合、その点およびその方向における曲率は、負の値を持つものとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、下り坂を歩行する必要がある)。図3E(図3Fと比較して比較的小さな負の曲率)および図3F(図3Eと比較して比較的大きな負の曲率)を参照されたい。このような曲線は、凸状と呼ばれることが多い。
5.8.6.2 二次元表面の曲率
本技術による二次元表面上の所与の点における形状の記述は、複数の垂直断面を含み得る。複数の断面は、外向き法線(「法平面」)を含む面において表面を切断し得、各断面は、異なる方向においてとられ得る。各断面の結果、対応する曲率を有する平面曲線が得られる。その点における異なる曲率は、同一符号または異なる符号を持ち得る。その点における曲率はそれぞれ、(例えば、比較的小さな)大きさを有する。図3B~図3F中の平面曲線は、特定の点におけるこのような複数の断面の例であり得る。
主要な曲率および方向:曲線の曲率が最大値および最小値をとる法平面の方向を主要な方向と呼ぶ。図3B~図3Fの実施例において、最大曲率は図3Bにおいて発生し、最小は図3Fにおいて発生するため、図3Bおよび図3Fは、主要な方向における断面である。pにおける主要な曲率は、主要な方向における曲率である。
表面の領域:表面上の連結された点の集合。領域内のこの1組の点は、類似の特性(例えば、曲率または符号)を持ち得る。
鞍状領域:(上り坂または下り坂を歩行し得る架空の人が向く方向に応じて)各点において主要な曲率が反対の符号(すなわち、片方が正の符号および他方が負の符号)を有する領域。
ドーム領域:各点において主要な曲率が同一符号(双方とも正(「凹状ドーム」)または双方とも負(「凸状ドーム」))を持つ領域。
円筒領域:1つの主要な曲率がゼロ(または例えば製造交差内のゼロ)をとり、他方の主要な曲率が非ゼロである領域。
平面領域:主要な曲率双方がゼロであるか(または例えば製造交差内のゼロである)表面の領域。
表面の縁部:表面または領域の境界または限界。
経路:本技術の特定の形態において、「経路」は、数学的-トポロジー的意味合いにおける経路(例えば、表面上におけるf(0)からf(1)への連続空間曲線)を意味するものとしてとられる。本技術の特定の形態において、「経路」は、例えば表面上の1組の点を含むルートまたはコースとして記述され得る。(架空の人の経路は、表面上において歩行する場所であり、庭の経路に類似する)。
経路長さ:本技術の特定の形態において、「経路長さ」とは、表面に沿ったf(0)からf(1)への距離(すなわち、表面上の経路に沿った距離)を指すものとしてとられる。表面上の2つの点間において1つよりも多くの経路があり得、このような経路は、異なる経路長さを持ち得る。(架空の人の経路長さは、表面上を経路に沿って歩行する距離である)。
直線距離:直線距離は、表面上の2つの点間の距離であるが、表面は考慮しない。平面領域上において、表面上の2つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する表縁上の距離がある。非平面表面上において、2つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する経路は存在し得ない。(架空の人にとって、直線距離は、「カラスが飛ぶ」距離に対応する)。
5.8.6.3 空間曲線
空間曲線:平面曲線と異なり、空間曲線は、任意の特定の平面内に必ずしも存在しない。空間曲線は閉鎖され得る。すなわち、終点を有さない。空間曲線は、三次元空間の一次元ピースとみなされ得る。DNA螺旋の鎖上を歩行している架空の人物は、空間曲線に沿って歩行する。典型的なヒトの左耳は、左手螺旋を含む(図3Qを参照)。典型的なヒトの右耳は、右手螺旋を含む(図3Rを参照)。図3Sは、右手螺旋を示す。構造の縁部(例えば、膜またはインペラの縁部)は、空間曲線をたどり得る。一般的に、空間曲線は、空間曲線上の各点における曲率およびねじれによって記述され得る。ねじれとは、平面から発生する曲線の様態の尺度である。ねじれは、符号および大きさを有する。空間曲線上の点におけるねじれは、当該点における接線ベクトル、法線ベクトルおよび従法線ベクトルに対して特徴付けられ得る。
接線単位ベクトル(または単位接線ベクトル):曲線上の各点について、当該点におけるベクトルは、当該点からの方向および大きさを指定する。接線単位ベクトルとは、当該点における曲線と同じ方向を向く単位ベクトルである。架空の人物が曲線に沿って飛行しており、特定の点において自身の車両から落ちた場合、接線ベクトルの方向は、その人物が移動しているはずの方向である。
単位法線ベクトル:架空の人物が曲線に沿って移動している場合、この接線ベクトルそのものが変化する。接線ベクトルが変化している方向と同じ方向を向く単位ベクトルは、単位主法線ベクトルと呼ばれる。これは、接線ベクトルに対して垂直である。
従法線単位ベクトル:従法線単位ベクトルは、接線ベクトルおよび主法線ベクトル双方に対して垂直である。その方向は、右手の法則(例えば図3Pを参照)または表すあるいは左手の法則(図3O)によって決定され得る。
接触平面:単位接線ベクトルおよび単位主法線ベクトルを含む平面。図3Oおよび図3Pを参照されたい。
空間曲線のねじれ:空間曲線の点におけるねじれとは、当該点における従法線単位ベクトルの変化速度の大きさである。これは、曲線の接触平面からの逸脱の程度を測定する。平面内にある空間曲線のねじれはゼロである。空間曲線の接触平面からの逸脱が比較的少量である場合、その空間曲線のねじれの大きさは比較的小さい(例えば、緩やかに傾斜する螺旋状経路)。空間曲線の接触平面からの逸脱が比較的大量である場合、その空間曲線のねじれの大きさは比較的大きい(例えば、急勾配に傾斜する螺旋状経路)。図3Sを参照して、T2>T1であるため、図3Sの螺旋の最上部コイルの近隣のねじれの大きさは、図3Sの螺旋の最下部コイルのねじれの大きさよりも大きい。
図3Pの右手の法則を参照して、右手従法線の方向に向かって曲がる空間曲線は、右手方向に正のねじれとしてみなされ得る(例えば、図3Sに示すような右手螺旋)。右手従法線方向から離隔方向を向く空間曲線は、右手の負のねじれを持つものとしてみなされ得る(例えば、左手螺旋)。
同様に、左手の法則(図3Oを参照)を参照して、左手従法線方向を向く空間曲線は、左手の正のねじれ(例えば、左手螺旋)を持つものとしてみなされ得る。よって、左手の正の方向は、右手の負の方向に相当する。図3Tを参照されたい。
5.8.6.4 穴
表面は、一次元穴を持ち得る(例えば、平面曲線または空間曲線によって境界付けられた穴)。穴を含む肉薄構造(例えば、膜)の場合、この構造は、一次元穴を有するものとして記述され得る。例えば、図3Iに示す構造の表面中の一次元穴が平面曲線によって境界付けられる様子を参照されたい。
構造は、二次元穴(例えば、表面によって境界付けられた穴)を持ち得る。例えば、可膨張性タイヤは、タイヤ内面によって境界付けられた二次元穴を有する。別の実施例において、空気またはゲルのための空洞を備えたブラダーは、二次元穴を持ち得る。例えば図3Lのクッション、および二次元穴を境界付ける内面が示される図3Mおよび図3Nにおける図3Lの例示的断面を参照されたい。さらに別の実施例において、導管は、(例えばその入口またはその出口において)一次元穴を含み得、導管の内面によって境界付けられた二次元穴を含み得る。図3Kに示す構造を通じておりかつ図示のように表面によって境界付けられた二次元穴も参照されたい。
5.9 他の注意事項
他に文脈から明確に分かる場合および一定の範囲の値が提供されていない限り、下限の単位の1/10、当該範囲の上限と下限の間、および記載の範囲の他の任意の記載の値または介入値に対する各介入値は本技術に包含されることが理解される。介入範囲中に独立的に含まれるこれらの介入範囲の上限および下限が記載の範囲における制限を特に超えた場合も、本技術に包含される。記載の範囲がこれらの制限のうち1つまたは双方を含む場合、これらの記載の制限のいずれかまたは双方を超える範囲も、本技術に包含される。
さらに、本明細書中に値(単数または複数)が本技術の一部として具現される場合、他に明記無き限り、このような値が近似され得、実際的な技術的実行が許容または要求する範囲まで任意の適切な有効桁までこのような値を用いることが可能であると理解される。
他に明記しない限り、本明細書中の全ての技術用語および科学用語は、本技術が属する分野の当業者が一般的に理解するような意味と同じ意味を持つ。本明細書中に記載の方法および材料に類似するかまたは等しい任意の方法および材料を本技術の実践または試験において用いることが可能であるが、限られた数の例示的方法および材料が本明細書中に記載される。
特定の材料が構成要素の構築に好適に用いられるものとして記載されているが、特性が類似する明白な代替的材料が代替物として用いられる。さらに、それとは反対に記載無き限り、本明細書中に記載される任意および全ての構成要素は、製造可能なものとして理解されるため、集合的にまたは別個に製造され得る。
本明細書中及び添付の特許請求の範囲において用いられるように、単数形である「a」、「an」および「the」は、文脈から明らかにそうでないことが示されない限り、その複数の均等物を含む点に留意されたい。
本明細書中に記載される公開文献は全て、これらの公開文献の対象である方法および/または材料の開示および記載、参考のために援用される。本明細書中に記載の公開文献は、本出願の出願日前のその開示内容のみのために提供するものである。本明細書中のいずれの内容も、本技術が先行特許のためにこのような公開文献に先行していない、認めるものと解釈されるべきではない。さらに、記載の公開文献の日付は、実際の公開文献の日付と異なる場合があり、個別に確認が必要であり得る。
「comprises」および「comprising」という用語は、要素、構成要素またはステップを非排他的な意味合いで指すものとして解釈されるべきであり、記載の要素、構成要素またはステップが明記されていない他の要素、構成要素またはステップと共に存在、利用または結合され得ることを示す。
詳細な説明において用いられる見出しは、読者の便宜のためのものであり、本開示または特許請求の範囲全体において見受けられる内容を制限するために用いられるべきではない。これらの見出しは、特許請求の範囲または特許請求の範囲の制限の範囲の解釈において用いられるべきではない。
本明細書中の技術について、特定の実施例を参照して述べてきたが、これらの実施例は本技術の原理および用途を例示したものに過ぎないことが理解されるべきである。いくつかの場合において、用語および記号は、本技術の実施に不要な特定の詳細を示し得る。例えば、「first(第1の)」および「second(第2の)」(など)という用語が用いられるが、他に明記無き限り、これらの用語は任意の順序を示すことを意図しておらず、別個の要素を区別するために用いられる。さらに、本方法におけるプロセスステップについての記載または例示を順序付けて述べる場合があるが、このような順序は不要である。当業者であれば、このような順序が変更可能でありかつ/またはその態様を同時にまたはさらに同期的に行うことが可能であることを認識する。
よって、本技術の意図および範囲から逸脱することなく、例示的な実施例において多数の変更例が可能であり、また、他の配置構成が考案され得ることが理解されるべきである。
5.10 参照符号のリスト
1000 患者
1001 鼻孔輪郭
1002 鼻の底の輪郭
1100 同床者
3000 患者インターフェース
3100 シール形成構造
3102 鼻孔開口部
3104 ブリッジ部位
3106 プレナムチャンバ接続開口部
3108 横方向支持領域
3109 前方領域
3110 正側方領域
3112 鼻の底領域
3114 中間領域
3115 角部領域
3116 上唇領域
3117 鼻尖点領域
3150 可撓性領域
3200 プレナムチャンバ
3201 内部開口部
3202 プレナムチャンバ側端部
3204 プレナムチャンバコネクタ
3206 ノッチ
3208 面取り付き縁
3209 スロット
3210 腱
3220 上点
3230 下点
3240 通気インサート開口部
3242 通気インサート
3260 プレナムチャンバ部位
3300 位置決めおよび安定化構造
3302 側方部位
3304 上方部位
3306 ハブ
3308 タブ
3310 後方ストラップ
3311 後方ストラップ端部
3312 スリーブ
3314 端部
3316 レシーバ
3318 クリップオーバーモールド
3320 クリップ
3322 クリップ突起部
3324 リップ
3400 プレナムチャンバ通気部
3402 結合解除構造通気部
3500 結合解除構造
3502 スイベルコネクタ
3504 ボタン
3600 接続ポート
3700 前額支持部
4000 RPTデバイス
4010 外部ハウジング
4012 上部
4014 下部
4015 パネル
4016 シャーシ
4018 ハンドル
4020 空気圧ブロック
4110 空気フィルタ
4112 入口空気フィルタ
4114 出口空気フィルタ
4120 マフラー
4122 入口マフラー
4124 出口マフラー
4140 圧力生成器
4142 送風機
4144 モータ
4160 アンチスピルバック弁
4170 空気回路
4171 加熱された空気回路
4180 補充酸素
4200 電気コンポーネント
4202 プリント回路基板アセンブリ(PCBA)
4210 電源
4220 入力デバイス
4230 中央コントローラ
4232 時計
4240 治療装置コントローラ
4250 保護回路
4260 メモリ
4270 変換器
4272 圧力センサ
4274 流量センサ
4276 モータ速度変換器
4280 データ通信インターフェース
4282 遠隔外部通信ネットワーク
4284 ローカル外部通信ネットワーク
4286 遠隔外部デバイス
4288 ローカル外部デバイス
4290 出力デバイス
4292 ディスプレイドライバ
4294 ディスプレイ
4300 アルゴリズム
4330 治療制御モジュール
5000 加湿器
5002 加湿器入口
5004 加湿器出口
5006 加湿器ベース
5110 リザーバ
5120 伝導性部位
5130 加湿器リザーバドック
5135 ロックレバー
5150 水位インジケータ
5210 加湿器変換器
5212 圧力変換器
5214 流量変換器
5216 温度変換器
5218 湿度センサ
5240 加熱要素
5250 加湿器コントローラ
5251 中央加湿器コントローラ
5252 加熱要素コントローラ
5254 空気回路コントローラ

Claims (39)

  1. 患者インターフェースであって、
    周囲空気圧力を超える少なくとも6cmHOの治療圧力へ加圧可能であるプレナムチャンバであって、前記プレナムチャンバは、治療圧力における空気流れを患者の呼吸のために受容するようなサイズおよび構造にされたプレナムチャンバ入口ポートを含む、プレナムチャンバと、
    患者の気道への入口を包囲する患者の面の領域に対してシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造であって、前記シール形成構造は、その中に穴を有し、これにより、上記治療圧力における空気流れが少なくとも患者の鼻孔への入口に送達され、シール形成構造は、使用時において患者の呼吸サイクル全体において上記治療圧力をプレナムチャンバ内に維持するように構築および配置される、シール形成構造と、
    シール形成構造を患者の頭部上の治療的に有効な位置に保持するための力を提供する位置決めおよび安定化構造であって、位置決めおよび安定化構造は、タイを含み、タイは、使用時に少なくとも一部が患者の頭部の上耳底点の上方の患者の頭部の領域に載置されるように構築および配置される、位置決めおよび安定化構造と、
    前記患者が呼気したガスが連続的にプレナムチャンバ内部から周囲へ連続的に流れることを可能にする通気構造であって、前記通気構造は、使用時に前記プレナムチャンバ内の前記治療圧力を維持するようなサイズおよび形状にされる、通気構造と、
    を含み、
    前記患者インターフェースは、治療時において前記患者の口を露出させたままにするように構成され、
    前記シール形成構造は、2つの側方支持領域を含み、前記2つの側方支持領域はそれぞれ、前記シール形成構造の最側方側、および前記側方支持領域間に配置された中間領域に配置され、穴部は、前記中間領域を通過し、
    前記側方支持領域は、前記中間領域よりも肉厚である、患者インターフェース。
  2. 前記シール形成構造は、各前記中間領域から側方方向に外方でありかつ前記中間領域に隣接しなおかつ前記側方支持領域から中間方向に内方でありかつ前記側方支持領域に隣接する2つの正側方領域をさらに含み、前記正側方領域は、前記中間領域よりも肉厚でありかつ前記側方支持領域よりも肉薄である、請求項1に記載の患者インターフェース。
  3. 前記シール形成構造は、鼻翼最下点領域において前記患者の顔と係合するように構成された2つの角部領域をさらに含み、前記角部領域は、前記中間領域と、前記正側方領域と、前記側方支持領域とが収斂する場所に配置される、請求項2に記載の患者インターフェース。
  4. 前記穴部は、ブリッジ部によって2つの鼻孔開口部に分割され、前記ブリッジ部は、未変形状態において弛緩している、請求項1~3のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  5. 前記ブリッジ部は、前記中間領域よりも肉厚である、請求項4に記載の患者インターフェース。
  6. 前記鼻孔開口部は、前記中間領域および前記ブリッジ部によって包囲される、請求項4または5に記載の患者インターフェース。
  7. 前記シール形成構造は、可撓性材料から構成される、請求項1~6のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  8. 前記可撓性材料は、シリコーンである、請求項7に記載の患者インターフェース。
  9. 前記プレナムチャンバは、内面および外面を含み、前記内面は、使用時において前記治療圧力となるように配置され、シェル外面は、使用時において雰囲気圧力となるように配置される、請求項1~8のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  10. 前記プレナムチャンバは、雰囲気圧力を超える約30cmHOを下回る内部圧力を受けたときに剛性となるような構造にされる、請求項1~9のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  11. 前記プレナムチャンバは、硬質プラスチック材料から構築される、請求項1~10のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  12. 前記プレナムチャンバは、透明材料から構成される、請求項1~11のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  13. 前記通気構造は、前記プレナムチャンバ内に形成された複数の通気穴をさらに含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  14. 前記中間領域は、使用時に前記患者と接触しない前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~13のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  15. 前記中間領域は、前記シール形成構造の上部の前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~14のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  16. 前記中間領域は、前記シール形成構造の下部の前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~15のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  17. 正側方領域は、使用時に前記患者と接触しない前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~16のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  18. 正側方領域は、前記シール形成構造の上部の前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~17のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  19. 正側方領域は、前記シール形成構造の下部の前記シール形成構造の前側へ延びる、請求項1~18のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  20. ブリッジ部は、プレナムチャンバ使用時に前記患者の鼻柱と接触するのを回避するように、前記プレナムチャンバに近づくにつれて曲線状にされる、請求項1~19のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  21. 前記中間領域は、正側方領域が相互に分離されるように、前記正側方領域間に配置される、請求項1~20のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  22. 前記中間領域および正側方領域は、前記側方支持領域が相互に分離されるように、前記側方支持領域間に配置される、請求項1~21のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  23. 前記シール形成構造は、鼻尖点の上方において前記患者の鼻と係合しないような形状および寸法にされる、請求項1~22のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  24. 患者インターフェースであって、
    周囲空気圧力を超える少なくとも6cmHOの治療圧力へ加圧可能であるプレナムチャンバであって、前記プレナムチャンバは、治療圧力における空気流れを患者の呼吸のために受容するようなサイズおよび構造にされたプレナムチャンバ入口ポートを含む、プレナムチャンバと、
    患者の気道への入口を包囲する患者の面の領域に対してシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造であって、前記シール形成構造は、その中に穴を有し、これにより、上記治療圧力における空気流れが少なくとも患者の鼻孔への入口に送達され、シール形成構造は、使用時において患者の呼吸サイクル全体において上記治療圧力をプレナムチャンバ内に維持するように構築および配置される、シール形成構造と、
    シール形成構造を患者の頭部上の治療的に有効な位置に保持するための力を提供する位置決めおよび安定化構造であって、位置決めおよび安定化構造は、タイを含み、タイは、使用時に少なくとも一部が患者の頭部の上耳底点の上方の患者の頭部の領域に載置されるように構築および配置される、位置決めおよび安定化構造と、
    前記患者が呼気したガスが連続的にプレナムチャンバ内部から周囲へ連続的に流れることを可能にする通気構造であって、前記通気構造は、使用時に前記プレナムチャンバ内の前記治療圧力を維持するようなサイズおよび形状にされる、通気構造と、
    を含み、
    前記患者インターフェースは、治療時において前記患者の口を露出させたままにするように構成され、
    前記プレナムチャンバは、一対のプレナムチャンバコネクタをさらに含み、前記プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、前記プレナムチャンバの各側方側に配置され、
    前記位置決めおよび安定化構造は、一対の端部を有する管をさらに含み、
    前記位置決めおよび安定化構造は、前記端部それぞれにおいてクリップオーバーモールドへ接合されたクリップをさらに含み、前記クリップオーバーモールドは、前記端部のうち対応するいずれかにおいて前記管へ接合され、
    前記端部それぞれは、前記クリップと前記対応するプレナムチャンバコネクタとの係合により、対応するプレナムチャンバコネクタへ取り外し可能に接続される、患者インターフェース。
  25. 前記管は、第1のシリコーン材料から構築され、
    前記クリップオーバーモールドはそれぞれ、前記第1のシリコーン材料と異なる第2のシリコーン材料から構築され、
    前記クリップはそれぞれ、比較的剛性である第1のプラスチック材料から構築される、請求項24に記載の患者インターフェース。
  26. 前記第1のシリコーン材料は、前記第1のプラスチック材料と結合することができず、請求項25に記載の患者インターフェース。
  27. 前記第1のシリコーン材料は、前記第1のプラスチック材料と化学結合することができず、請求項25または請求項26に記載の患者インターフェース。
  28. 前記第2のシリコーン材料は、前記第1のシリコーン材料および前記第1のプラスチック材料へ化学結合可能であり、請求項25~27のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  29. 前記管は、前記第1のシリコーン材料の単一の均質ピースから構築される、請求項25~28のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  30. 前記クリップオーバーモールドはそれぞれ、前記第2のシリコーン材料の単一の均質ピースから構築される、請求項25~29のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  31. 前記クリップはそれぞれ、前記第1のプラスチック材料の単一の均質ピースから構築される、請求項25~30のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  32. 前記プレナムチャンバは、第2のプラスチック材料から構成される、請求項24~31のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  33. 前記第2のプラスチック材料および第1のプラスチック材料は同じである、請求項32に記載の患者インターフェース。
  34. 前記第2のプラスチック材料および第1のプラスチック材料は異なる、請求項32に記載の患者インターフェース。
  35. 前記プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、一対のスロットをさらに含み、これにより、前記プレナムチャンバコネクタは、より小さな断面となるように変形可能となる、請求項24~34のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  36. 前記プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、スナップ嵌めにより前記クリップのうち対応するいずれかへ接続されるように構成される、請求項25~35のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  37. 前記クリップそれぞれおよび前記クリップオーバーモールドそれぞれは、前記管の対応する端部の完全に内部に配置される、請求項25~36のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  38. 前記管の前記端部が前記プレナムチャンバコネクタの対応する1つへ接続されると、前記プレナムチャンバコネクタは、前記管の対応する端部の完全に内部に配置される、請求項25~37のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
  39. 前記プレナムチャンバコネクタはそれぞれ、面取り縁部をさらに含み、前記クリップはそれぞれ、ノッチをさらに含み、前記面取り縁部および前記対応するノッチは、スナップ嵌めと係合するように構成される、請求項25~38のいずれか一項に記載の患者インターフェース。
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