JP2023526775A - 酸素ｐｅｐカニューレ - Google Patents

Abstract

患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレにおいて、酸素開口及び吸気開口を含むベース、吸気開口を閉じる吸気フラップ弁と、ＰＥＰフラップ弁とを含む弁、流れ開口及び呼気開口を含む弁受けであって、ＰＥＰフラップ弁が呼気開口を閉じる、弁受け、並びに弁受けの上に設置される鼻枕を含むカニューレ。

Description

本特許出願は、米国特許法第１１９条の下、２０２０年５月２９日に出願された米国仮特許出願第６３／０３１，６３３号の優先権を主張し、その内容は、参照することにより本明細書に組み込まれる。

本明細書に開示される様々な例示的な実施形態は、一般に、カニューレ装置を用いて患者に酸素及び呼気陽圧（ＰＥＰ）の両方を供給するカニューレ装置に関する。

慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、肺胞壁破壊、気管支狭窄及び気道炎症により引き起こされる気流制限の進行性で、不可逆的な悪化と関連している。

ＣＯＰＤを患う人達は、通例、運動能力が制限されることが実証されている。これらの人達は、通例、運動中に呼吸困難を経験し、しばしば、これらの人達に運動を中断させる。安静時、ＣＯＰＤ患者は、しばしば、最大吸気量（ＩＣ）及び安定した呼気終末肺容量（ＥＥＬＶ）を維持することができる。しかしながら、運動中、換気（又は呼吸）量(respiratory demand)の増大があり、これは、呼気流量制限を悪化させ、動的肺過膨張を増大させ、速く浅い呼吸パターンに至る可能性がある。

ＣＯＰＤを患う人達の機能的運動能力を改善するために、呼気陽圧（ＰＥＰ）の使用が臨床的に確証されている。

様々な例示的な実施形態の概要が以下に示される。以下の概要において、何らかの簡略化及び省略が行われ、これらは、様々な例示的な実施形態の幾つかの態様を強調及び導入することを意図しているが、本発明の範囲を限定するものではない。当業者が本発明の概念を構想し、使用することを可能にするのに十分な例示的な実施形態の詳細な説明が後の段落に続く。

様々な実施形態は、患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレに関し、このカニューレは、酸素開口及び吸気開口を含むベース、吸気開口を閉じる吸気フラップ弁及びＰＥＰフラップ弁を含む弁、流れ開口及び呼気開口を含む弁受けであって、ＰＥＰフラップ弁が呼気開口を閉じる弁受け、並びに弁受けの上に設置される鼻枕を含む。

ベースの酸素開口において複数のノズル開口を含むノズルをさらに有する、様々な実施形態が説明される。

ノズルがベンチュリー効果を生み出すように構成される、様々な実施形態が説明される。

弁受けが流れ開口壁をさらに含み、この流れ開口壁のエッジ部は、吸入フラップ弁の止め具である、様々な実施形態が説明される。

弁受けが脚を含み、この脚は、脚の端部に脚ノッチを備え、ベースは、脚ノッチと係合するように構成されるタブを含む、様々な実施形態が説明される。

ＰＥＰフラップ弁が静的ＰＥＰ値を提供する、様々な実施形態が説明される。

ＰＥＰフラップ弁が静的ＰＥＰ値を提供するように構成される付勢部材を含む、様々な実施形態が説明される。

酸素開口に置かれるように構成される栓(plug)をさらに含む、様々な実施形態が説明される。

弁受けが外壁を含み、呼気開口に隣接する外壁の一部がＰＥＰフラップシールである、様々な実施形態が説明される。

ベースが酸素開口壁をさらに含み、この酸素開口壁のエッジは吸気フラップシールである、様々な実施形態が説明される。

患者が息を吸うとき、吸気フラップ弁が吸気開口を開くように構成される、様々な実施形態が説明される。

ＰＥＰフラップ弁は、患者が息を吐くとき、呼気開口を開き、静的ＰＥＰ値を提供するように構成される、様々な実施形態が説明される。

さらなる様々な実施形態は、患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレ装置に関し、このカニューレ装置は、
２つのカニューレであり、これらカニューレは、
酸素開口及び吸気開口を含むベース、
吸気開口を閉じる吸気フラップ弁と、ＰＥＰフラップ弁とを含む第１の弁、
流れ開口及び呼気開口を含む弁受けであり、ＰＥＰフラップ弁が呼気開口を閉じる弁受け、及び
弁受けの上に設置される鼻枕
を有する２つのカニューレ、
前記２つのカニューレを相互に接続するコネクタ、並びに
前記ベースに接続するように構成される酸素ホース
を有する。

第２の弁をさらに含み、第１及び第２の弁が異なるＰＥＰ値を有し、前記カニューレが第１及び第２の弁を交換するように構成される、様々な実施形態が説明される。

前記２つのカニューレの酸素開口に置かれるように構成される２つの栓をさらに含む、様々な実施形態が説明される。

患者が息を吸うとき、吸気フラップ弁が吸気開口を開くように構成される、様々な実施形態が説明される。

ＰＥＰフラップ弁は、患者が息を吐くとき、呼気開口を開き、静的ＰＥＰ値を提供するように構成される、様々な実施形態が説明される。

前記２つのカニューレは、ベースの酸素開口において、複数のノズル開口を含むノズルをさらに有する、様々な実施形態が説明される。

前記ノズルは、ベンチュリー効果を生み出すように構成される、様々な実施形態が説明される。

さらなる様々な実施形態は、患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレに関し、このカニューレは、
吸気開口及び呼気開口を含む本体を持つ鼻孔封止型鼻インターフェース、
前記吸気開口を開閉するように構成される吸気弁であって、閉じる位置に付勢されている吸気弁、及び
前記呼気開口を開閉するように構成されるＰＥＰ弁であって、閉じる位置に付勢されているＰＥＰ弁
を含み、
患者による鼻の吸気は、吸気弁を開き、呼気弁を閉じたままにし、
患者による鼻の呼気は、吸気弁を閉じて、ＰＥＰ弁を開き、呼気陽圧を供給する。

ベンチュリー弁を含む吸入開口及び空気連行(air entrainment)開口に接続するように構成される酸素ホースをさらに含む、様々な実施形態が説明される。

吸気開口に接続するように構成された酸素ホースと、患者が息を吸うときは開き、患者が息を吐くときは閉じるように構成される周囲空気弁とをさらに含む、様々な実施形態が説明される。

様々な実施形態をより良く理解するために、添付の図面を参照する。
図１は、ＰＥＰカニューレ装置の一実施形態を示す。 図２は、カニューレの斜視図を示す。 図３は、カニューレの拡大斜視図を示す。 図４は、ベースの上面を示す。 図５は、ベースの底面斜視図を示す。 図６は、弁の上面を示す。 図７は、弁の底面斜視図を示す。 図８は、弁の別の実施形態を示す。 図９は、ノズルを示す。 図１０は、弁受けの上面斜視図を示す。 図１１は、弁受けの底面斜視図を示す。 図１２は、鼻枕の上面を示す。 図１３は、鼻枕の底面斜視図を示す。 図１４は、カニューレの断面図を示す。 図１５は、患者が息を吸うときのカニューレの動作を示す。 図１６は、患者が息を吐くときのカニューレの動作を示す。 図１７は、吸気中のＰＥＰカニューレ装置の別の実施形態を示す。 図１８は、呼気中のＰＥＰカニューレ装置の別の実施形態を示す。 図１９は、カニューレの別の実施形態を示す。

理解を容易にするために、実質的に同じ或いは類似の構造及び／又は実質的に同じ或いは類似の機能を持つ要素を示すために、同一の参照番号が使用される。

説明及び図面は、本発明の原理を示す。従って、本明細書において明示的に説明又は示されていなくても、本発明の原理を具現化し、本発明の範囲内に含まれる様々な構成を当業者が考案することができることが理解される。さらに、本明細書に挙げられる全ての例は、主に、読者が、本発明の原理及び発明者によって当技術分野を促進することに寄与する概念を理解するのを助ける教育上の目的のためのものであることが明確に意図され、そのような特に挙げられた例及び状態に限定されないものとして解釈されるべきである。さらに、本明細書に使用される「又は」という用語は、別段の指示（例えば「そうでなければ(or else)」或いは「又は別の方法では(or in the alternative)」）がない限り、非排他的論理和(すなわち、「及び／又は」)を指す。また、本明細書に記載される様々な実施形態は、ある実施形態が１つ以上の他の実施形態と組み合わされ、新しい実施形態を形成することができるので、必ずしも相互に排他的ではない。

慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）は、肺胞壁破壊、気管支狭窄及び気道炎症により引き起こされる気流制限の進行性で、不可逆的な悪化と関連している。ＣＯＰＤを患う人達は、通例、運動能力が制限されることが実証されている。これらの人達は、通例、運動中に呼吸困難を経験し、しばしば、これらの人達に運動を中断させる。安静時、ＣＯＰＤ患者は、しばしば、最大吸気量（ＩＣ）及び安定した呼気終末肺容量（ＥＥＬＶ）を維持することができる。しかしながら、運動中、換気（又は呼吸）量(respiratory demand)の増大があり、これは、呼気流量制限を悪化させ、動的肺過膨張を増大させ、速く浅い呼吸パターンに至る可能性がある。

ＣＯＰＤを患う人達の機能的運動能力を改善するために、呼気陽圧（ＰＥＰ）の使用が臨床的に確証されている。加えて、ＰＥＰの使用は、息切れをしている患者の知覚を克服する。参照される研究は、コルゲートチューブ及びマウスピースと共にＰＥＰ弁を利用した。対照群と治療群との間の運動能力を、６分間歩行テスト（６ＭＷＴ）を用いて評価した。

より最近の傾向は、救急空間及び在宅空間の両方においてＨＦＮＣ（高流量鼻カニューレ）療法を導入すると見られる。市場で入手できる様々なＨＦＮＣのオプションは、動作するために、５０ＰＳＩのガス供給源又はコンプレッサを必要とし、換気を支援するために、非常に高いリットル流量（＜７０ｌｐｍ）を送出することができ、救急治療及び／又は在宅治療の用途を対象にし、しばしば、連行される空気流量と正味ガス流量との両方を増大させるためにベンチュリー弁を組み込んでいる。

患者にＰＥＰ療法を施すための現在のシステムは、かさばっているか又は例えば手持ち式である。これは、運動中又は患者が通常の日常活動を行っているときでさえも、それらの使用を不便にするか又は不可能にする。酸素及びＰＥＰ療法を送達するＰＥＰカニューレ装置の実施形態が、本明細書に説明される。

本明細書に記載されるＰＥＰカニューレ装置は、酸素依存性であり、人工呼吸器依存性ではないＣＯＰＤ患者に、従来のＰＥＰ送達モデルを超える重要な利点、並びにＰＥＰを最新のより高度なＨＦＮＣオプションに追加する可能性を提供する。潜在的な利点は以下の通りである。

ＰＥＰカニューレ装置は、調整可能な静的ＰＥＰ値を提供する。上で参照した第１の研究は、運動耐性を向上させたマウスピースを介して加えられる、固定の、流量依存ではない５ｃｍＨ_２ＯのＰＥＰ値を利用した。第２の研究は、１０ｃｍＨ_２Ｏから２０ｃｍＨ_２Ｏの間で推定される流量依存である可変のＰＥＰ値を生み出す口－鼻マスクに適用される流れ抵抗器を利用している。第１の研究の利点は明らかに、ＳｐＯ_２及び心拍数の顕著な改善だけでなく、運動耐性の改善でもある。しかしながら、第２の研究における改善は、運動耐性の減少、ＳｐＯ_２の減少及び心拍数の増大を犠牲にした、動的肺過膨張の大幅な改善である。

ＰＥＰカニューレ装置は、例えば６ＭＷＴ、ボルグ呼吸困難スケール、ＳｐＯ_２及び心拍数のような評価指標を用いて個別化及び調整され、ユーザの治療効果を最大にする調整可能な又は滴定可能な静的ＰＥＰ値を可能にする。ＰＥＰの調整は、ユーザがＰＥＰカニューレの異なる部品を交換することにより実施され、所望する結果を達成する。

前記カニューレは、ＰＥＰを酸素送達システムに組み込む。ＰＥＰカニューレ装置は、低流量、高流量又はパルス線量酸素療法を送達する能力と共に、上述したＰＥＰの利点を提供する。長期酸素療法（ＬＴＯＴ）は、ＣＯＰＤにおける長期生存率を改善することが臨床的に証明され、運動耐性を改善すると考えられている。酸素療法及びＰＥＰとＰＥＰカニューレの発明との組み合わせは、一方の療法だけよりも運動耐性及び呼吸困難に与える影響をさらに改善する可能性があると信じられている。

ＰＥＰカニューレ装置は、オンデマンド型のＰＥＰの係合を提供する。酸素は単純な鼻の吸気により係合される一方、ＰＥＰの係合は鼻の呼気により係合され、最後に、ＰＥＰの送達は、鼻の呼気とは対照的に、口によって促進されないという点で、ＰＥＰの係合は、ユーザによって制御される。

ＰＥＰカニューレ装置は、歩行中、運動中及び日常生活動作中、ユーザの快適性及び着用能力を促進する。ＰＥＰカニューレ装置の軽量で最小限の接触性は、患者の快適性を向上させ、意図的に非常に控えめでありながら、大幅な調整及び技術要件なしに、日常生活動作の拡大された使用を促進する。比較すると、現在のＰＥＰ装置を使用する場合、ＣＯＰＤを患う酸素依存性の人達は、運動／現在動作を止め、ＰＥＰ装置を取り出し、適切な技術（例えば、鼻の吸気から口の呼気）に集中しながらＰＥＰ装置を保持する必要があると考えられ、他方の手が、例えばポータブルな酸素濃縮器のような酸素送達装置を保持するために積極的に使用されている場合、両腕の使用を制限する可能性がある。

図１は、ＰＥＰカニューレ装置１の実施形態を示す。ＰＥＰカニューレ装置１は、２つのカニューレ４、コネクタ６及び酸素供給ホース２を有する。コネクタ６は、各カニューレが患者の鼻孔に係合するように、２つのカニューレ４を取り付けている。酸素供給ホース２は、各々がカニューレ４に接続され、酸素供給源から、酸素療法用の酸素を供給する。酸素供給源は、例えば、携帯型の酸素キャニスタ又は携帯型の酸素濃縮器のような携帯型の供給源でもよい。他の実施形態において、酸素供給源は、例えば、より大きな酸素シリンダ、酸素濃縮器又は病院で見られるような壁面酸素供給源のようなより固定された供給源でもよい。他の実施形態において、２つのカニューレ４に接続する２つの放出口を持つ単一の酸素ホースが使用されてもよい。さらに、酸素ホース２は、患者によって着用されるとき、ＰＥＰカニューレ装置１が患者の所定の位置に保持されるのに必要な構造を提供することができる。代わりに、使用中、ＰＥＰカニューレ装置を所定の位置に保持するために、追加のヘッドギアが使用されてもよい。

図２は、カニューレ４の斜視図を示す。図３は、カニューレ４の拡大斜視図を示す。このカニューレは、ベース１０、弁３０、ノズル２５、弁受け４０及び鼻枕６０を有する。

図４及び図５は、ベース１０の上面斜視図及び底面斜視図を夫々示す。ベース１０は、カニューレ４の底に置かれ、酸素ホース２との接続を提供する。ベース１０は、酸素ホース２の端部を収容する酸素開口壁１２により形成される酸素開口１１を含む。酸素開口１１は、酸素ホース止め具２０を含む。酸素ホース２は、酸素ホース止め具２０に到達するまで酸素開口１１内に挿入される。酸素開口１１は、酸素開口壁１２により囲まれ、この壁は、酸素ホース２と係合し、この酸素ホースをベース１０、従ってカニューレ４に固定する。本体１０は、実質的に円形の環状下方内面１８、及び実質的に円錐台形の本体側方内面１９も含み、これらは共に弁３０を支持する。本体１０は、酸素開口壁１２と本体下方内面１８との間にある３つの吸気開口１３も含む。吸気開口１３は、周囲空気が患者により吸い込まれるための通路を提供する。ベース１０は、吸入開口１３を形成する及び分離するのを助ける３つの吸気開口分離部１４も有する。

酸素開口１１は、ノズル支持部１６も含み、このノズル支持部１６は、ノズル２５が本体１０上に置かれるとき、このノズルを支持する。示されるように、ノズル支持部１６及び酸素ホース止め具２０は、同じ構造体の一部であるが、他の実施形態において、ノズル支持部１６及び酸素ホース止め具２０は、酸素開口１１の内側にある別個の構造体でもよい。酸素開口壁１２は、吸気フラップシール１７である上面を持つ。吸気フラップシール１７は、弁３０の吸気フラップ弁３１（図６及び７参照）に接触し、空気流が吸気開口１３を通るのを阻止する。本体１０は、３つのタブ１５を含み、これらタブ１５は、本体下方内面１８上に置かれ、吸気開口分離部１４に隣接する。これらのタブ１５は、弁受けの脚ノッチ４４と接合する（図９及び１０を参照）。

図６及び図７は、弁の上面斜視図及び底面斜視図を夫々示す。弁３０は、実質的に円錐台形状である外壁３５を持つ。弁３０は、弁の外壁３５から弁３０の中心に向かって延在する３つの吸気フラップ弁３１を含む。吸気フラップ弁３１の底面の一部３６は、本体１０の吸気フラップシールに接触する。吸気フラップ弁３１の上面の一部３７は、弁受け４０のフラップ止め具４７に接触する（図９及び１０参照）。

弁３０は、３つのＰＥＰフラップ弁３４も含む。ＰＥＰフラップ弁３４は、吸気フラップ弁３１から垂直方向に延在している。弁３０は、弁の内面３２とＰＥＰフラップ弁３４との間に柔軟な接続を提供する付勢部材３３を含む。各ＰＥＰフラップ弁３４に２つの付勢部材３３が取り付けられて示されているが、それよりも多くの又はそれよりも少ない付勢部材が使用されてもよい。さらに、特定の形状を持つ付勢部材３３が示されているが、弁の内面３２とＰＥＰフラップ弁３４との間に必要とされる柔軟な接続を提供する他の形状も可能である。さらに、付勢部材３３は、弁の内面３２及びＰＥＰフラップ弁３４の、図６及び図７に具体的に示されている位置とは異なる位置に接続されてもよい。

吸気フラップ弁３１の端部は、本体１０の酸素開口１１に対応する円形開口を実質的に形成する。

弁３０は、エラストマー材料、例えば、シリコーン又は熱可塑性エラストマーで作られてもよい。

図８は、弁３０の別の実施形態を示す。この実施形態において、付勢部材３３はない。代わりに、弁３０の様々な材料寸法及び特性と共に、ＰＥＰフラップ弁３４の剛性が、所望するＰＥＰ値をもたらす。これは、ＰＥＰフラップ弁３４及び弁３０の特定の特性に基づき、呼気圧又は呼気速度とは無関係である静的ＰＥＰ値を可能にする。

図９は、ノズル２５を示す。ノズル２５は、複数のノズル開口２６を持つ。ノズル２５は、酸素開口１１の上端の内側に嵌合し、ノズル支持部１６上に載せられる。

図１０及び図１１は、弁受けの上面斜視図及び底面斜視図を夫々示す。弁受け４０は、カニューレ４において、弁３０及びベース１０の上に置かれる。弁受け４０は、ベース１０の酸素開口１１と概ね一直線となる流れ開口４１を含む。流れ開口４１は、流れ開口の内壁４２により画定される。流れ開口４１を形成する壁は、流れ開口の外壁４８も持つ。弁受け４０は、弁受けの外壁４５を含み、鼻枕のリッジ４６がこの弁受けの外壁から延在している。鼻枕のリッジ４６は、弁受け４０の周りに延在し、弁受け４０の頂部付近に位置決められる。鼻枕のリッジ４６は、鼻枕６０の鼻枕受け６３と係合し（図１３参照）、鼻枕を弁受け４０に固定する。

弁受け４０は、下方に延びる３つの脚４３を含み、これら脚４３は、脚ノッチ４４を含む。カニューレ４が組み立てられた形であるとき、脚ノッチ４４は、本体１０のタブ１５に係合する。脚４３は、弁３０に向かって延在する底部４９を持ち、底部４９と弁３０との間に間隙を残すことができる。他の実施形態において、底部４９が弁３０に接触してもよい。

弁受け４０は、ＰＥＰカニューレ装置１を用いて息を吐くとき、空気流がカニューレ４から出るのを容易にする呼気開口５０を含む。呼気開口５０は、隣接する脚４３の間にあり、その動作は、以下にさらに説明される。弁受け４０は、呼気開口５０に隣接する外壁４５の一部であるＰＥＰフラップシール５１を含む。ＰＥＰフラップシール５１は、弁３０上のＰＥＰフラップ弁３４と接触し、空気流が呼気開口５０を通るのを阻止する。

図１２及び図１３は、鼻枕の上面斜視図及び底面斜視図を夫々示す。鼻枕６０は、カニューレ４と患者の鼻孔との間に密封接合を提供する。鼻枕６０は、患者の鼻孔とカニューレ４との間に空気が流れる鼻開口６１を含む。鼻枕は、弁受け４０と接合し、弁受け４０の上に置かれる弁受け開口６２を含む。鼻枕受け６３は、鼻枕のリッジ４６と接合し、鼻枕６０を弁受け４０に固定し、鼻枕６０と弁受け４０との間に気密接続も提供する。鼻枕６０は、可撓性であり、患者に快適である材料から作られる。鼻枕は、患者の鼻と鼻枕６０との間に気密又は略気密な接合を容易にする材料からも作られる。鼻枕は、エラストマー材料、例えば、シリコーン又は熱可塑性エラストマーで作られてもよい。

図１４は、カニューレ４の断面図を示す。図１４～１６は、カニューレ４の動作を説明するために使用される。図１４において、カニューレは、吸気又は呼気がない状態で示される。酸素ホース２（図示せず）からの酸素が酸素開口１１に流入する。酸素は、次いで、ノズル２５にあるノズル開口２６を通り弁受け４０、次に鼻枕６０内に流れる。ノズル開口２６は、患者が息を吸うとき、ベンチュリー効果をもたらすことができる。図１４において、吸気フラップ弁３１は、如何なる空気流も吸気開口１３を通るのを防止する吸気フラップシール１７と接触している。さらに、ＰＥＰフラップ弁３４は、如何なる空気流も呼気開口５０を通るのを防止するＰＥＰフラップシール５１と接触している。

図１５は、患者が息を吸うときのカニューレ４の動作を示す。患者が息を吸うとき、これにより、吸入フラップ弁３１の上側に陰の空気圧を生じさせ、吸入フラップ弁３１がフラップ止め具４７に接触するまで上昇させる。これにより、吸気経路７０に沿って周囲空気が吸い込まれる。この周囲空気は、次いで、弁受け及び鼻枕において酸素ホースからの酸素流入と混合される。ノズル開口２６がベンチュリー効果を作り出す場合、これは、吸入フラップ弁３１を開くのを補助するために追加の陰圧だけでなく、周囲空気を連行し、吸入空気流を手助けする。患者が息を吸うのを止めると、吸入フラップ弁３１は、吸入フラップシール１７と接触する状態に戻り、周囲空気の流れを停止する。これは、吸気フラップ弁３１の材料が元の形状に戻ろうとするために達成される。患者が息を吸うと、生じる陰圧は、ＰＥＰフラップ弁３４を堅く閉じたままにし、如何なる空気流も呼気開口５０を通るのを防止するＰＥＰフラップシール５１と接触した状態にさせることに留意されたい。

図１６は、患者が息を吐くときのカニューレ４の動作を示す。患者が息を吐くとき、これにより、ＰＥＰフラップ弁３４の内側に陽圧を生じさせ、ＰＥＰフラップ弁３１をＰＥＰフラップシール５１から離れるように移動させ、これが開口をもたらす。これは、次いで、吐き出された空気が、呼気通路７１に沿って、呼気開口５０を通り、カニューレ４から流出することを可能にする。患者が息を吐くのを止めると、ＰＥＰフラップ弁３４は、ＰＥＰフラップシール５１と接触する状態に跳ね返り、呼気空気経路７１に沿った空気流を止める。患者が息を吐くと、生じる陽圧は、吸入フラップ弁３１を堅く閉じたままにし、如何なる空気流も吸入開口１３を通るのを防止する吸入フラップシール１７と接触した状態にさせることに留意されたい。

付勢部材３３は、これら付勢部材３３に対して異なる剛性値をもたらすように、様々な材料寸法及び特性で設計されてもよい。これら付勢部材は、付勢部材３３の特定の特性に基づき、呼気圧力又は呼気速度とは無関係である静的ＰＥＰ値も可能にする。従って、患者は、異なるＰＥＰ値を持つ複数の異なる弁３０を備えるＰＥＰカニューレ装置１を提供されることができる。患者は、これら異なる弁を容易に交換し、どの弁が最良のＰＥＰ治療及び利点を提供するかを決定することができる。これは、患者にとって調整可能であり滴定可能なＰＥＰ値を可能にする。

カニューレ４を介した患者による周期的な呼吸中、吸入フラップ弁３１及びＰＥＰフラップ弁３４は、協働して吸気空気経路７０及び呼気空気経路７１を開閉する。吸気中、吸気フラップ弁３１が開き、カニューレ内に入った周囲空気が酸素源からの酸素と混合することを可能にし、ＰＥＰフラップ弁３４は、患者の吸気により生じた陰圧によって引っ張られ、堅く閉じられる。呼気中、ＰＥＰフラップ弁３４が開き、吐き出された空気が呼気開口５０を通りカニューレ４から出ることを可能にし、吸気フラップ弁は、患者の吸気により生じた陽圧によって押され、堅く閉じられる。

酸素開口１１にあるノズル２５の位置は、入ってくる酸素流により与えられるベンチュリー効果を決定する。図１５に示されるように、ノズル２５は、酸素開口１１内においてより高く又はより低く位置付けられ、ノズルにより与えられる特定のベンチュリー効果を決定することができる。また、吸気開口１３の位置に対するノズルの位置は、全体的なベンチュリー効果も決定する。従って、ノズル２５及び吸気開口１３は、所望するベンチュリー効果を得るように位置決められる。

カニューレ４がノズル２５を持たないことも留意されたく、この場合、酸素ホース２からの酸素流は、患者が息を吸うとき、吸気開口１３を通り流入する周囲空気と混合する。

別の実施形態において、患者は、酸素療法を伴わないＰＥＰ療法のためのＰＥＰカニューレ装置１を使用するだけでもよい。これは、患者によって吐き出された空気が酸素開口１１を通って流出することを防ぎ、代わりに、この吐き出された空気が所望するＰＥＰ療法を施すＰＥＰフラップ弁３４を通り、呼気経路７１に沿って流れることを可能にするために、酸素開口１１に嵌合される栓（図示せず）を使用することにより実施されてもよい。別の実施形態において、患者によって吐き出された空気が酸素開口１１を通って流出することを防ぎ、代わりに、この吐き出された空気が所望するＰＥＰ療法を施すＰＥＰフラップ弁３４を通り、呼気経路７１に沿って流れることを可能にするために、吸気フラップ弁が酸素開口１１を覆うように延在することができる。

カニューレの説明において、３つの吸気フラップ弁３１及び３つのＰＥＰフラップ弁３４が説明される。これにより、対応する数の吸気開口１３、呼気開口５０、脚４３、タブ１５等がもたらされる。吸気フラップ弁３１及びＰＥＰフラップ弁３４の数は、それよりも少なく又はそれよりも多くすることができることに留意されたい。

ＰＥＰカニューレ装置１００の別の実施形態をここで説明する。図１７及び図１８は、吸気及び呼気中のＰＥＰカニューレ装置１００の別の実施形態を夫々示す。ＰＥＰカニューレ装置１００は、カニューレ１１４、コネクタ１１６、酸素ホース１１２を含む。酸素ホースは、ベンチュリー弁１０２及び連行開口１０４をさらに含む。ベンチュリー弁１０２は、酸素ホース１１２を通り供給される酸素と共に、連行開口１０４を通り吸い込まれる周囲空気を連行するベンチュリー効果を生み出す。

カニューレ１１４は、空気開口１３０を備える本体１２８を含む。酸素ホース１１２は、空気開口１３０に接続され、酸素及び周囲空気をカニューレ１１４に供給する。

カニューレ１１４は、呼気開口１２４を備える鼻インターフェース１３２、吸入フラップ１２０、ＰＥＰばね１２２及び呼気プレート１２６を含む。吸気フラップ１２０は、呼気プレート１２６にある開口の上にある。ＰＥＰばね１２２は、呼気プレート１２６を上方に付勢する。

図１７に示されるように、吸気中、吸気フラップ１２０は、吸気により生じた陰圧によって開き、これにより、患者が周囲空気と混合した酸素を吸うことを可能にする。図１８に示されるように、呼気中、呼気により生成される陽圧によって、吸気フラップ１２０は閉じられ、呼気プレート１２６は下方に押し下げられる。呼気プレート１２６が呼気開口１２４よりも下方に押し下げられると、吐き出された空気は、呼気開口１２４を通ってカニューレ１１４から出る。呼気が終了すると、ＰＥＰばね１２２が、呼気プレート１２６を再び上方に付勢し、呼気開口１２４を覆う。

患者の呼吸が、吸気及び呼気を繰り返すと、吸気中は、吸気フラップ１２０が上がり、患者が酸素及び空気を吸い込むことを可能にし、次いで、患者が息を吐くと、吸気フラップ１２０が閉じ、呼気プレート１２６が下がり、呼気開口１２４を露出させ、吐き出された空気がカニューレから出ることを可能にする。次に、患者が次の呼吸を行うと、呼気プレート１２６が上がって、呼気開口１２４を塞ぎ、吸気フラップ１２０が上がり、酸素と空気との混合物を通し、患者に送ることを可能にする。

ＰＥＰばねは、所望するＰＥＰ値を提供するように選択される。ＰＥＰばね１２２は、静的ＰＥＰ値を提供する。ばねは、例えば、コイルばね、皿ばね、エラストマーばねを含む如何なる様々な異なる種類とすることができる。コイルばねは、ばねを締めることによって、可変のＰＥＰ値を提供することができる。そうでなければ、ＰＥＰ値は、カニューレ内においてばねを上げる又は下げることにより変更されることができるので、呼気開口を越えてばねを移動させるために、異なる量の力、故に圧力が必要とされる。さらに、異なるＰＥＰ値を提供するために、ばねが患者によって交換されてもよいし、患者によって選択される、異なるＰＥＰ値を持つ複数の異なるカニューレが提供されてもよい。

図１９は、カニューレ装置２００及びカニューレ２１４の別の実施形態を示す。周囲空気を吸い込むためのベンチュリー弁を使用する代わりに、このカニューレ２１４は、周囲空気がカニューレ本体１２８に吸い込まれることを可能にする周囲空気弁１３４を含む。この場合、周囲空気及び酸素ホース１１２からの酸素は、カニューレ２１４内で混合する。他の点では、カニューレ２１４は、カニューレ１１４と同じ構造を持ち、同じように動作する。

カニューレ１１４及び２１４は、栓を用いて、如何なる酸素又は周囲空気もカニューレに流入するのを阻むことによって、上述したようなＰＥＰ専用モードで動作することができる。

さらに、呼気開口１２４、吸気フラップ１２０、呼気プレート及びＰＥＰばね１２２は、鼻インターフェースの一部として示されているが、そうせずに、これらが本体の一部でもよい。

ＰＥＰカニューレ装置は、コンパクトであり、携帯可能であり、使い易い単一の装置に患者の酸素療法及びＰＥＰ療法を施す能力を提供する。ＰＥＰカニューレ装置は、例えば、酸素依存性のＣＯＰＤ患者によって使用され、運動耐性を補助及び改善し、正常な日常生活動作を維持する能力を改善する。ＰＥＰカニューレ装置は、低酸素流、高酸素流及びパルス状酸素流の状態で使用されてもよい。ＰＥＰカニューレ装置は、部品又はカニューレを交換することによって患者により選択される静的ＰＥＰ値も提供する。ＰＥＰカニューレ装置は、酸素療法を行わない、説明したようなＰＥＰ専用モードで使用されてもよい。

実施形態の各々は、それらの構造的配置に関して上述されているが、本発明は、上述した実施形態を使用する関連する方法も包含することを理解されたい。

様々な例示的な実施形態が、それらの特定の例示的な態様を特に参照して詳細に説明したが、本発明は、他の実施形態が可能であり、その詳細は、様々な明白な点で修正が可能であることを理解されたい。当業者には容易に明らかであるように、本発明の精神及び範囲内にありながら、様々な実施形態の変形、修正及び組合せに影響を与えることができる。従って、上記の開示、説明及び図面は、単に例示を目的とするだけであり、特許請求の範囲によってのみ定義される本発明を如何なる方法でも限定するものではない。

Claims (22)

1. 患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレにおいて、
   酸素開口及び吸気開口を含むベース、
   前記吸気開口を閉じる吸気フラップ弁と、ＰＥＰフラップ弁とを含む弁、
   流れ開口及び呼気開口を含む弁受けであって、前記ＰＥＰフラップ弁が前記呼気開口を閉じる、弁受け、並びに
   前記弁受けの上に設置される鼻枕
   を有するカニューレ。
2. 前記ベースの前記酸素開口において、複数のノズル開口を含むノズルをさらに有する、請求項１に記載のカニューレ。
3. 前記ノズルは、ベンチュリー効果を生み出すように構成される、請求項２に記載のカニューレ。
4. 前記弁受けは、流れ開口壁をさらに含み、前記流れ開口壁のエッジ部は、吸入フラップ弁止め具である、請求項１に記載のカニューレ。
5. 前記弁受けは、その端部に脚ノッチを備える脚を含み、前記ベースは、前記脚ノッチと係合するように構成されるタブを含む、請求項１に記載のカニューレ。
6. 前記ＰＥＰフラップ弁が静的ＰＥＰ値を提供する、請求項１に記載のカニューレ。
7. 前記ＰＥＰフラップ弁が静的ＰＥＰ値を提供するように構成される付勢部材を含む、請求項１に記載のカニューレ。
8. 前記酸素開口に置かれるように構成される栓をさらに有する、請求項１に記載のカニューレ。
9. 前記弁受けが外壁を含み、前記呼気開口に隣接する前記外壁の一部がＰＥＰフラップシールである、請求項１に記載のカニューレ。
10. 前記ベースは、酸素開口壁をさらに含み、前記酸素開口壁のエッジは、吸気フラップシールである、請求項１に記載のカニューレ。
11. 前記吸気フラップ弁は、前記患者が息を吸うとき、前記吸気開口を開くように構成される、請求項１に記載のカニューレ。
12. 前記ＰＥＰフラップ弁は、前記患者が息を吐くとき、前記呼気開口を開き、静的ＰＥＰ値を提供するように構成される、請求項１に記載のカニューレ。
13. 患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレ装置において、
    ２つのカニューレであって、
    酸素開口及び吸気開口を含むベース、
    前記吸気開口を閉じる吸気フラップ弁と、ＰＥＰフラップ弁とを含む第１の弁、
    流れ開口及び呼気開口を含む弁受けであって、前記ＰＥＰフラップ弁が前記呼気開口を閉じる、弁受け、及び
    前記弁受けの上に設置される鼻枕
    を有する、２つのカニューレ、
    前記２つのカニューレを互いに接続するコネクタ、並びに
    前記ベースに接続するように構成される酸素ホース
    を有する、カニューレ装置。
14. 第２の弁をさらに有し、前記第１及び第２の弁は、異なるＰＥＰ値を持ち、前記カニューレは、前記第１及び第２の弁を交換するように構成される、請求項１３に記載のカニューレ装置。
15. 前記２つのカニューレの前記酸素開口に置かれるように構成される２つの栓をさらに有する、請求項１３に記載のカニューレ装置。
16. 前記吸気フラップ弁は、前記患者が息を吸うとき、前記吸気開口を開くように構成される、請求項１３に記載のカニューレ装置。
17. 前記ＰＥＰフラップ弁は、前記患者が息を吐くとき、前記呼気開口を開き、静的ＰＥＰ値を提供するように構成される、請求項１３に記載のカニューレ装置。
18. 前記２つのカニューレが、前記ベースの前記酸素開口において、複数のノズル開口を含むノズルをさらに有する、請求項１３に記載のカニューレ装置。
19. 前記ノズルは、ベンチュリー効果を生み出すように構成される、請求項１８に記載のカニューレ装置。
20. 患者に呼気陽圧（ＰＥＰ）及び酸素を供給するように構成されるカニューレにおいて、前記カニューレは、
    吸気開口及び呼気開口を含む本体を持つ鼻孔封止型鼻インターフェース、
    前記吸気開口を開閉するように構成される吸気弁であって、前記吸気弁は閉じた位置に付勢されている、吸気弁、及び
    前記呼気開口を開閉するように構成されるＰＥＰ弁であって、前記ＰＥＰ弁は閉じた位置に付勢されている、ＰＥＰ弁
    を有し、
    前記患者による鼻の吸気は、前記吸気弁を開き、前記呼気弁は閉じたままにする、及び
    前記患者による鼻の呼気は、前記吸気弁を閉じ、前記ＰＥＰ弁を開き、呼気陽圧を供給する、
    カニューレ。
21. ベンチュリー弁及び空気連行開口を含む前記吸入開口に接続するように構成される酸素ホースをさらに有する、請求項２０に記載のカニューレ。
22. 前記吸入開口に接続するように構成される酸素ホース、及び
    前記患者が息を吸うときは開き、前記患者が息を吐くときは閉じるように構成される周囲空気弁
    をさらに有する、請求項２０に記載のカニューレ。

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