JP2023546635A - 人工呼吸器回路を拡張する装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
呼気終末陽圧弁(PEEP弁)を収容するとともに該PEEP弁を差異的な多重人工呼吸システムにおいて使用するようにインライン弁に転換する装置が記載される。装置は、PEEP弁を収容するように構成されたハウジングを含む。ハウジングはまた、人工呼吸器側アームと、パススルー・アームと、患者側アームとを含む。パススルー・アームにより、多重人工呼吸システムが1人以上の患者を該システムに追加することが可能となる。
Description
本技術は、医療現場において機械的換気を提供するシステムに関し、より具体的には、人工呼吸器回路において使用されるインライン弁を収容するために用いられる装置に関する。
人工呼吸器は、物理的に呼吸ができないか又は呼吸が不十分である患者に呼吸を送達ために、呼吸可能な空気を肺に出し入れすることによって機械的換気を提供する機械である。現代の人工呼吸器は、コンピュータ化されたマイクロプロセッサ制御機械である。患者は、簡単な手動式のバッグ・バルブ・マスクを用いて人工呼吸されることもできる。人工呼吸器は主として、集中治療、在宅医療、及び救急医療(独立型ユニットとして)において、救命救急のための患者搬送又は入院前の救急医療サービスにおいて、また、麻酔(麻酔器の構成要素として)において使用される。
現代の陽圧人工呼吸器は、その最も単純な形態では、圧縮空気リザーバ又はタービン、空気及び酸素供給部、一組の弁及び管、並びに使い捨て又は再使用可能な「患者回路」から構成される。空気リザーバは、1分間に数回空気圧によって圧縮されて、室内気、たいていの場合は空気/酸素の混合気を、患者に送達する。タービンが使用される場合、タービンは、空気を人工呼吸器に通して押し出し、流量弁が患者に固有のパラメータを満たすように圧力を調整する。過圧力が解放されると、患者は、肺の弾力性により受動的に息を吐き出し、吐き出された空気は通常、患者マニホールドとして知られる患者回路内における一方向弁を介して解放される。
現代の従来の人工呼吸器には通常、患者関連パラメータ(例えば、圧力、体積及び流量)及び人工呼吸器機能(例えば、空気漏れ、電力故障、機械的故障)のための監視及びアラーム・システム、バックアップ電池、酸素タンク並びに遠隔制御部が備わっている。多くの場合、空気圧システムの代わりに、コンピュータ制御されたターボポンプが用いられる。
現代の人工呼吸器は、個々の患者のニーズに対する圧力及び流量特性の正確な適合を可能にするように小型の組み込みシステムによって電子制御される。微調整される人工呼吸器設定もまた、人工呼吸を患者にとってより許容できるものにするとともにより快適なものにする役割を果たす。患者回路は通常、機能(例えば、吸気、患者の圧力、呼気)によって分けられた、一組の三つの耐久性があるが軽量のプラスチック管から構成される。必要とされる換気のタイプによって決定されるが、回路の患者端は非侵襲性又は侵襲性となり得る。
2019年に発生した新型コロナウィルス感染症のパンデミックにより、リソースが逼迫し、人工呼吸器不足が起こっているか又は想定されているため、医療制度が人工呼吸器の能力を増大させる方法を早急に求めている。提案されている1つの解決策は、複数の患者間で人工呼吸器を共用することである。いわゆる「共用人工呼吸」方策がニュー・ヨーク州において用いられており、保険福祉省及び連邦医薬品局を含む米国機関によって危機認定を受けているにもかかわらず、そのような手法には重大なリスクの可能性があり、主要な医療機関がその使用に対して声明を出している。これらの制約に対処するために、いくつかの国際ワーキンググループが、人工呼吸器を共用する患者について個別化された設定を可能にする改変された人工呼吸器回路を設計した。差異的な多重人工呼吸システム(differential multi-ventilation systems)として知られる、これらの改変されたシステムは、流量制限器及びセンサを用いて吸気及び呼気の変数の個別的な調整及び監視を可能にする。例示的な一システムが(参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、Royら、2020年、Crit.Care Explor.2(9):e0198)に示されている。
多くの差異的な多重人工呼吸システムは、分離人工呼吸器と関連付けられた課題を解決するための試みにおける基本的な手法に基づいたバリエーションを用いる。第1に、人工呼吸器の患者発動が一方又は双方の患者の過換気と、危険な可能性のある、患者-患者-人工呼吸器間の相互影響とが引き起こされかねないため、患者はすべて受動的に人工呼吸されねばならない。1人以上の患者が呼吸を発動することを防ぐために、十分な鎮静剤、及び必要な場合は麻痺が用いられる。第2に、人工呼吸器は、圧力制御モードになければならない。圧力調節された人工呼吸器モードを用いることにより、回路又は患者が塞がっている場合に2人以上の患者のために意図された一回換気量を1人だけの患者が受ける状況を防ぐ。副次的な便益として、圧力に基づいたモードはまた、圧力が量よりも機械的に調節することが容易であるため、個別化プロセスを容易にする。第3に、患者の換気変数が、デジタル又は機械的な圧検圧法、流量センサ、呼気終末CO2モニタ、及び/又は非侵襲性心拍出量モニタを用いて個別に監視される。最後に、弁及び流量制限器が、換気変数を個別化するために各患者の回路において用いられる。多数の流量制限器が記載されているが、多くの差異的な多重人工呼吸システムは、該システムの少なくとも一部において、調整可能なインライン呼気終末陽圧(PEEP:positive end-expiratory pressure)弁を使用する。インラインPEEP弁は、差異的な多重人工呼吸システムにおいて3つの重要な機能、すなわち、1)個別の患者回路(流量制限器)に対して送達される最大吸気圧(PIP:peak inspiratory pressure)を低減させる機能、2)個別の患者回路(圧力解放弁)についてPEEPを増加させる機能、及び3)一方向弁(逆止弁としても知られる)として作用して、分割された回路を通る一方向ガス流を確保する機能を果たす。
通常の状況では、呼気終末時の肺における圧力は、大気圧に等しい。PEEPは、肺における圧力を、大気圧を僅かに超えた状態に維持するために、呼気終末時にさらなる圧力を加えることを指す。肺の内側に捉えられたこの圧力は、肺胞に対して外方へ押すとともにこれら肺胞を開いた状態に保つ力として作用する。それにより、呼気終末時における肺の内側のガスの量が増加する。PEEPは、多くの機械的人工呼吸器における簡単な基本設定である。
Royら、2020年、Crit.Care Explor.2(9):e0198
Buntingら、Am.J.Emerg.Med.,2020年、https://doi.org/10.1016/j.ajem.2020.06.089
差異的な多重人工呼吸システムにおける改善が依然として必要とされている。
本技術の一態様によれば、呼気終末陽圧(PEEP弁)を収容するとともに該PEEP弁を差異的な多重人工呼吸システムにおいて使用するインライン弁に転換する装置が提供される。一実施例では、装置は、PEEP弁を収容するように構成されたハウジングを含む。ハウジングは、人工呼吸器側アームと、パススルー・アームと、患者側アームと、を含む。パススルー・アームにより、1つ以上の患者回路を多重人工呼吸システムに追加するために該システムを拡張することが可能となる。
上記人工呼吸器側アーム及び上記パススルー・アームは、上記に記載の第1の装置の該パススルー・アームが上記に記載の第2の装置の該人工呼吸器側アームに接続可能であるように互いに直接接続するように寸法決めされることができる。
上記装置は、吸気インライン弁として使用するように構成されることができ、上記人工呼吸器側アームは上記パススルー・アームとともに、前記ハウジングを通る第1の導管と同軸である。この構成では、上記第1の導管は、上記ハウジング内に略センタリングされた略垂直な第2の導管と連続しており、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられている場合に上記PEEP弁の弁ポートに接続するように構成される。この構成では、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられているとともに上記PEEP弁が閉じられている場合、上記患者側アームから分離され、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられているとともに上記PEEP弁が開いている場合、上記患者側アームへのガスの流れを可能にする。
上記装置は、呼気インライン弁として使用するように構成されることができ、上記患者側アームは、上記ハウジング内に略センタリングされた略垂直な第2の導管と連続している。この構成では、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられている場合に上記PEEP弁の主スリーブに接続するように構成される。この構成では、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられているとともに上記PEEP弁が閉じられている場合、上記人工呼吸器側アーム及び上記パススルー・アームから分離され、上記第2の導管は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられているとともに上記PEEP弁が開いている場合、上記人工呼吸器側アームへのガスの流れを可能にする。
上記実施例のいずれかでは、上記ハウジングは、主開口によって画定されることができ、キャップが上記主開口の上の本体に連結され、上記キャップが、上記PEEP弁の圧力調整ヘッドに接続するように構成された内部構造を有し、それにより、上記キャップが上記PEEP弁の上記圧力調整ヘッドを調節することが可能となる。上記キャップの上記内部構造は、上記PEEP弁が上記装置内に設けられている場合に上記PEEP弁の上記圧力調整ヘッドに連結するように寸法決めされたスリーブを含み得る。上記キャップは、螺合によって上記ハウジングに連結されることができ、上記螺合により、上記PEEP弁の上記圧力調整ヘッドの調整が可能となる。
いくつかの実施例では、上記ハウジングの外側側壁は、弁圧を示すマーキングを含み、このマーキングに対する上記キャップの縁の位置付けは、上記螺合の程度に応じて上記弁圧を示す。
いくつかの実施例では、上記ハウジングの内側側壁は、PEEP弁保持要素を含む。
本技術の別の態様によれば、吸気インライン弁及び呼気インライン弁を互いに組み立てるとともに接続する装置セットが提供される。一実施例では、このセットは、上記に記載の吸気装置であって、該吸気装置の本体に第1のコネクタをさらに含む、吸気装置と、上記に記載の呼気装置であって、該呼気装置の上記ハウジングに第2のコネクタをさらに含む、呼気装置と、を含む。この実施例では、上記第1のコネクタ及び上記第2のコネクタは、互いに接続するように構成される。
上記装置セットのいくつかの実施例では、上記吸気装置の上記ハウジングは、吸気を示すための第1の視覚的指標を含み、上記呼気装置の上記ハウジングは、呼気を示すための第2の視覚的指標を含む。
本技術の別の態様によれば、上記に記載された装置セットを含むキットが提供される。このキットは、上記装置セットを用いて差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てるための指示書も含む。いくつかの実施例では、上記キットは、複数のPEEP弁をさらに含む。
本技術の別の態様によれば、人工呼吸器と、上記に記載の、PEEP弁が設けられている装置から形成された、インライン弁セットと、を含む人工呼吸器システムが提供される。上記吸気装置及び上記呼気装置の双方の上記人工呼吸器側アームが、上記人工呼吸器に接続され、上記吸気装置及び上記呼気装置の双方の上記患者側アームが、第1の患者回路に接続され、バイパス導管が、上記吸気装置及び上記呼気装置の上記パススルー・アーム間に接続される。
本技術の別の態様によれば、人工呼吸器と、上記に記載の、PEEP弁が設けられている装置から形成された、第1のインライン弁セットと、を含む差異的な多重人工呼吸器システムが提供される。上記第1のインライン弁セットの上記吸気装置及び上記呼気装置の双方の上記人工呼吸器側アームが、上記人工呼吸器に接続され、上記第1のインライン弁セットの上記吸気装置及び上記呼気装置の双方の上記患者側アームが、第1の患者回路に接続される。上記システムは、上記に記載された、PEEP弁が設けられている装置から形成された、少なくとも第2のインライン弁セットをさらに含む。この第2のインライン弁セットは、上記第1のインライン弁に接続され、該第1のインライン弁セットの上記吸気装置及び上記呼気装置の上記パススルー・アームが、上記第2のインライン弁セットの上記吸気装置及び上記呼気装置の上記人工呼吸器側アームに接続され、上記第2のインライン弁セットの上記吸気装置及び上記呼気装置の双方の上記患者側アームが、少なくとも第2の患者に接続される。バイパス導管が、上記第2のインライン弁セットの上記パススルー・アーム間に接続されるか、又は、上記第2の装置セットの後に接続された最後のインライン弁セットの上記パススルー・アーム間に接続される。
本技術の別の態様によれば、差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てる方法が提供される。この方法は、上記に記載の、複数の吸気装置及び呼気装置内にPEEP弁を設けることによって複数のインライン弁セットを構成するステップと、上記第1の装置セットの上記吸気装置の上記人工呼吸器側アーム及び上記呼気装置の上記人工呼吸器側アームを介して上記複数のインライン弁の第1のインライン弁セットを人工呼吸器に接続するとともに、上記第1の患者回路を上記第1のインライン弁セットの上記患者側アームに接続するステップと、上記第1のインライン弁セットの上記吸気装置の上記パススルー・アームを少なくとも第2のインライン弁セットの上記人工呼吸器側アームに接続することによって、上記第2のインライン弁セットを上記第1のインライン弁セットに接続するとともに、少なくとも第2の患者回路を上記第2のインライン弁セットの上記患者側アームに接続し、それにより、拡張されたインライン弁セットをもたらすステップと、上記拡張されたインライン弁セットにおける最後のインライン弁セットのパススルー・アーム間にバイパス導管を接続するステップと、を含む。
上記に記載された方法のいくつかの実施例では、上記拡張されたインライン弁セットは、2個、3個、4個、5個又は6個のインライン弁セットを含む。
上記に記載された方法のいくつかの実施例では、上記拡張されたインライン弁セットの各インライン弁セットについて、上記吸気装置は、上記第1のコネクタと上記第2のコネクタとの接続を行うことによって上記呼気装置に接続される。
いくつかの実施例では、上記方法は、上記バイパス導管を上記最後のインライン弁セットから取り外すことと、追加のインライン弁セットを上記最後のインライン弁セットに接続することと、上記バイパス導管を上記追加のインライン弁セットのパススルー・アーム間に接続し、それにより、上記追加のインライン弁セットを上記拡張されたインライン弁セットに追加することと、をさらに含む。
上記方法のいくつかの実施例では、上記人工呼吸器は、連続動作に保たれ、上記第1の患者回路は、少なくとも第2のインライン弁セットを接続するステップの間、動作し続ける。
本技術の様々な目的、特徴及び利点は、添付の図面において示されるような、本技術の特定の実施例の以下の説明から明らかとなる。図面は必ずしも一定の縮尺で描かれておらず、代わりに本技術の様々な実施例の原理を示すことを重要視している。同様の参照符号が同様の構成要素を示す。
原理的説明
圧力解放弁としての調整可能なPEEP弁の基本機能
PEEP弁は、調整可能な圧力解放弁である。これら弁は一般に、バッグ・バルブ・マスクと併せて使用され、通常、吐き出されたガスを大気に放出する。弁前圧力が弁設定点を超えると、ダイヤフラムが開き、流れを可能にする。弁前圧力が弁設定点未満に低下すると、ダイヤフラムが閉じ、弁を横断する流れを停止する。インラインPEEP弁はさらに、逆流が閉ダイヤフラムによって防止されるという点で一方向弁又は逆止弁として機能する。典型的なPEEP弁機能は、ばね(図1A及び図1Bに示されている)によって閉じられる弁に応じて決まる。ばねは、設定量の圧力(例えば、5cmH2O)を加えるように手動で張力をかけられることができる。大気圧において、弁は閉じたままであり、弁前圧力が、張力をかけられた弁によってかけられる圧力よりも低い場合、弁の下に圧力が蓄積する(図1A)。弁前圧力が、張力をかけられたばねがかけるよりも高い圧力点に蓄積する場合、弁は開き、弁前ガス圧力が再び設定点未満になるまでガスが放出される(図1B)。
圧力解放弁としての調整可能なPEEP弁の基本機能
PEEP弁は、調整可能な圧力解放弁である。これら弁は一般に、バッグ・バルブ・マスクと併せて使用され、通常、吐き出されたガスを大気に放出する。弁前圧力が弁設定点を超えると、ダイヤフラムが開き、流れを可能にする。弁前圧力が弁設定点未満に低下すると、ダイヤフラムが閉じ、弁を横断する流れを停止する。インラインPEEP弁はさらに、逆流が閉ダイヤフラムによって防止されるという点で一方向弁又は逆止弁として機能する。典型的なPEEP弁機能は、ばね(図1A及び図1Bに示されている)によって閉じられる弁に応じて決まる。ばねは、設定量の圧力(例えば、5cmH2O)を加えるように手動で張力をかけられることができる。大気圧において、弁は閉じたままであり、弁前圧力が、張力をかけられた弁によってかけられる圧力よりも低い場合、弁の下に圧力が蓄積する(図1A)。弁前圧力が、張力をかけられたばねがかけるよりも高い圧力点に蓄積する場合、弁は開き、弁前ガス圧力が再び設定点未満になるまでガスが放出される(図1B)。
PEEP弁が、図2A、図2B、図3A及び図3Bに示されているように、インライン・エンクロージャ内に配置される場合、PEEP弁は、局所的な大気圧以外の圧力で機能することができる。この設定では、PEEP弁の設定点は、ばねによってかけられる圧力と、エンクロージャの弁後の区画内におけるガス圧力によってかけられる圧力との和となる。ここで、ばねが張力をかけられる圧力と弁後ガス圧力との和よりも弁前圧力が大きい場合にのみ、弁が開く。
圧力解放弁としての調整可能なインラインPEEP弁
インラインPEEP弁が、図4に示されたシステムのような差異的な多重人工呼吸システムの呼気肢に配置される場合、エンクロージャに入るガスは患者からの呼気流であり、弁後ガス圧力は、人工呼吸器によって調節される。弁後ガス圧力は、人工呼吸器において設定された呼気終末陽圧(PEEP)を反映するため、ばねによる、個別の呼気回路からの流出に対するさらなる抵抗は、人工呼吸器によって設定されたPEEPを超えるさらなるPEEPを表す。したがって、呼気回路におけるインラインPEEP弁設定は、人工呼吸器PEEPに対して加法的である(すなわち、インラインPEEP弁が5cmH2Oに設定され、人工呼吸器が5cmH2OのPEEPを維持するように設定される場合、総PEEPは、回路内において10cmH2Oである)。
インラインPEEP弁が、図4に示されたシステムのような差異的な多重人工呼吸システムの呼気肢に配置される場合、エンクロージャに入るガスは患者からの呼気流であり、弁後ガス圧力は、人工呼吸器によって調節される。弁後ガス圧力は、人工呼吸器において設定された呼気終末陽圧(PEEP)を反映するため、ばねによる、個別の呼気回路からの流出に対するさらなる抵抗は、人工呼吸器によって設定されたPEEPを超えるさらなるPEEPを表す。したがって、呼気回路におけるインラインPEEP弁設定は、人工呼吸器PEEPに対して加法的である(すなわち、インラインPEEP弁が5cmH2Oに設定され、人工呼吸器が5cmH2OのPEEPを維持するように設定される場合、総PEEPは、回路内において10cmH2Oである)。
流量制限器としての調整可能なインラインPEEP弁
呼気肢とは対照的に、差異的な多重人工呼吸器回路の吸気肢におけるインラインPEEP弁の使用の結果、異なる挙動が得られる(図3A及び図3B)。エンクロージャの入口に入るガスは、人工呼吸器からの吸気流であり、弁は、ばねにおける張力によりこの流れに抗する。弁前ガス圧力は、人工呼吸器において設定された最大吸気圧(PIP)を反映し、インライン弁は、個別の患者についての規定のPIP(PIPpatient)を達成するのに必要とされる所要の圧力低下により張力をかけられる。吸気段階の開始において、個別化された回路内における圧力は常に、人工呼吸器によって送達されるPIP圧力(PIPvent)より低いものとする。したがって、弁は、所望のPIPpatientが達成されるまでガス導入を可能にする。この時点で、ばね張力と組み合わせられた弁後ガス圧力は、弁前圧力以上であり、弁が閉じる。このように、吸気回路におけるインラインPEEP弁設定は、人工呼吸器PIPに対して減法的である(すなわち、吸気インライン弁が5cmH2Oに設定され、人工呼吸器が25cmH2OのPIPventを送達するように設定される場合、正味のPIPpatientは、回路内において20cmH2Oである)。
呼気肢とは対照的に、差異的な多重人工呼吸器回路の吸気肢におけるインラインPEEP弁の使用の結果、異なる挙動が得られる(図3A及び図3B)。エンクロージャの入口に入るガスは、人工呼吸器からの吸気流であり、弁は、ばねにおける張力によりこの流れに抗する。弁前ガス圧力は、人工呼吸器において設定された最大吸気圧(PIP)を反映し、インライン弁は、個別の患者についての規定のPIP(PIPpatient)を達成するのに必要とされる所要の圧力低下により張力をかけられる。吸気段階の開始において、個別化された回路内における圧力は常に、人工呼吸器によって送達されるPIP圧力(PIPvent)より低いものとする。したがって、弁は、所望のPIPpatientが達成されるまでガス導入を可能にする。この時点で、ばね張力と組み合わせられた弁後ガス圧力は、弁前圧力以上であり、弁が閉じる。このように、吸気回路におけるインラインPEEP弁設定は、人工呼吸器PIPに対して減法的である(すなわち、吸気インライン弁が5cmH2Oに設定され、人工呼吸器が25cmH2OのPIPventを送達するように設定される場合、正味のPIPpatientは、回路内において20cmH2Oである)。
吸気回路におけるインラインPEEP弁の挙動とは対照的に、差異的な多重人工呼吸器システムにおいて使用する、記載された多くの他の種類の流量制限器がもたらす予測可能な性能特性ははるかに少ない。例えば、ボール弁又はピン弁等の流量制限器は、流量制限をもたらすために可変狭窄に依拠する。この手法の結果、吸気時間が一定のままである限りにおいてのみ、一定の圧力低下がもたらされる。吸気時間が延長されるように吸気/呼気比が変更される場合、弁後の回路の圧力は、弁前圧力と等しくなるのにより多くの時間を有し、弁設定の変更がないにもかかわらず増加することができる。吸気の時間依存性の挙動に加え、大半の弁は、非線形流量制限を有する。例えばボール弁において、制御レバーの最初の回転では、狭窄の閾値サイズが達成されていないため、流量の変化は極僅かとなる。レバーをさらに回転させて著しい狭窄が生じるにつれ、レバーの回転が次第に小さくなる結果、流量の制限が次第に大きくなる。最終的に、ボール弁及びピン弁には重要なユニットにおける数値設定がないことで、所要の設定の再生又は予測が困難となる。対照的に、調整可能なインラインPEEP弁は、差異的な多重人工呼吸器システムにおいてこれらの主要な欠点を被らない、すなわち、PEEP弁は、比較的時間非依存性の挙動、略線形の調整可能な流量制限を示し、正しい単位(cmH2O)で予測可能な数値設定を用いてそれらを示す。
インラインPEEP弁の逆止弁機能
PEEP弁は、その基本構成において、ばね付勢式ディスク逆止弁である。ばね力と組み合わされた、出口における圧力が入口圧力を超えるとすぐに、膜が弁を閉じ、流れが停止する。この逆止弁の挙動は、個別の患者回路において一方向の流れを確保し、呼気ガスを再度吸い込むことを防ぐ。差異的な多重人工呼吸器システムでは、回路のすべての肢が逆止弁を必要とする。したがって、インラインPEEP弁が患者回路の吸気肢及び呼気肢において使用される場合、通常の逆止弁は、バイパス回路においてのみ必要とされる(図4)。
PEEP弁は、その基本構成において、ばね付勢式ディスク逆止弁である。ばね力と組み合わされた、出口における圧力が入口圧力を超えるとすぐに、膜が弁を閉じ、流れが停止する。この逆止弁の挙動は、個別の患者回路において一方向の流れを確保し、呼気ガスを再度吸い込むことを防ぐ。差異的な多重人工呼吸器システムでは、回路のすべての肢が逆止弁を必要とする。したがって、インラインPEEP弁が患者回路の吸気肢及び呼気肢において使用される場合、通常の逆止弁は、バイパス回路においてのみ必要とされる(図4)。
人工呼吸器アラームに対するインラインPEEP弁の影響
インラインPEEP弁の使用は、適切に構成されたシステムにおける人工呼吸器アラームに著しい影響を及ぼさないものとする。実際、バイパス回路とともに調整可能なインラインPEEP弁を使用することは具体的に、2つの通常の状況、すなわち、吸気人工呼吸器ポート及び呼気人工呼吸器ポートにおける等しい正味の吸気ガス量及び呼気ガス量、並びに人工呼吸器の吸気ポート及び呼気ポートにおける等しいガス圧力が生じ続けることを確実にすることによって、人工呼吸器アラームが影響を受けないままにすることを可能にする。インラインPEEP弁は、従来のPPEP弁とは対照的に、ガスがいっさい大気に放出されないため、閉システムをもたらすことを可能にする。インラインPPEP弁は、十分に封止された材料で構成されるとシステムにいかなる漏れももたらさないものとするため、吸気回路ポートにおいて人工呼吸器を出るガスの量は、呼気ポートにおいて受け取られる量と同じである。この状況により、吸気量と呼気量との相違が検出されると人工呼吸器が漏れを特定することが可能となり、患者の呼吸努力の誤った検出を防ぎ、これにより人工呼吸器の自動循環がもたされ得る。一般に、人工呼吸器の自己確認を受けたインラインPEEP弁を使用する差異的な多重人工呼吸システムは、切断事象又は新たな漏れが生じた場合を除き、「患者切断」、「低圧」、又は「低呼気量」アラームを発動すべきではない。
インラインPEEP弁の使用は、適切に構成されたシステムにおける人工呼吸器アラームに著しい影響を及ぼさないものとする。実際、バイパス回路とともに調整可能なインラインPEEP弁を使用することは具体的に、2つの通常の状況、すなわち、吸気人工呼吸器ポート及び呼気人工呼吸器ポートにおける等しい正味の吸気ガス量及び呼気ガス量、並びに人工呼吸器の吸気ポート及び呼気ポートにおける等しいガス圧力が生じ続けることを確実にすることによって、人工呼吸器アラームが影響を受けないままにすることを可能にする。インラインPEEP弁は、従来のPPEP弁とは対照的に、ガスがいっさい大気に放出されないため、閉システムをもたらすことを可能にする。インラインPPEP弁は、十分に封止された材料で構成されるとシステムにいかなる漏れももたらさないものとするため、吸気回路ポートにおいて人工呼吸器を出るガスの量は、呼気ポートにおいて受け取られる量と同じである。この状況により、吸気量と呼気量との相違が検出されると人工呼吸器が漏れを特定することが可能となり、患者の呼吸努力の誤った検出を防ぎ、これにより人工呼吸器の自動循環がもたされ得る。一般に、人工呼吸器の自己確認を受けたインラインPEEP弁を使用する差異的な多重人工呼吸システムは、切断事象又は新たな漏れが生じた場合を除き、「患者切断」、「低圧」、又は「低呼気量」アラームを発動すべきではない。
インラインPEEP弁がバイパス回路と併せて使用される場合、人工呼吸器の呼気ポートにおけるガス圧力は、吸気時のPIPvent及び終末呼気時の人工呼吸器設定PEEPに等しい。この状況は、人工呼吸器がインラインPEEP弁を閉塞として検出する、「管閉塞」及び「高い気道圧」アラームを防ぐのに必要とされる。バイパス回路は、これらアラームを発動することを回避するためだけでなく人工呼吸器の予測可能な挙動を維持するために、多くの人工呼吸器とともにインラインPEEP弁を使用する場合に必要である。
前述の説明により、PEEP弁エンクロージャ内に収容されるインラインPEEP弁が、1つの人工呼吸器を用いて複数の患者に人工呼吸を行うために使用される差異的な多重人工呼吸器システムの重要な構成要素であることを立証した。本発明者は、差異的な多重人工呼吸の国際ワーキンググループの一員であり、従来のPEEP弁をインラインPEEP弁に転換する有用性を最初に認めた。そのようなインラインPEEP弁の一例(参照により本明細書にその全体が組み込まれる、Buntingら、Am.J.Emerg.Med.,2020年、https://doi.org/10.1016/j.ajem.2020.06.089に詳細に記載されている)は、標準PEEP弁に、3D印刷されたカラーと、PEEP弁の上側ポートに連結されてPEEP弁から呼気流を回収するとともにその呼気流を人工呼吸器に方向付ける出口と、を設けることによって構成される。従来のPEEP弁をインラインPEEP弁に転換する構造の別の例は、参照により本明細書にその全体が組み込まれる、Royら、2020年、Crit.Care Explor.2(9):e0198における図3Cに示されたエンクロージャであり、ここでは、PEEP弁は、プラスチック・エンクロージャであって、空気入口ポートと、空気出口ポートと、PEE弁に連結されるとともに該エンクロージャから延びる弁圧力調節器と、を有するプラスチック・エンクロージャ内に完全に封入される。
インラインPEEP弁を構成するための、PEEP弁エンクロージャの代替的な構造を考慮する際、本発明者は、PEEP弁エンクロージャを、差異的な多重人工呼吸器システムの構成を著しく改善するための、また、それらシステムに、差異的な多重人工呼吸器システムを動作させるとともにその動作を停止させることなく該システムを拡張することで患者が人工呼吸され続けることを可能にするために容易にアクセス及び操作される配置を与えるためのさらなる機能をもたらすように適合させることができることを見い出した。
一態様では、PEEP弁エンクロージャは、構成されたインラインPEEP弁がスプリッタとして機能して追加の患者回路の組み立てのための導管を拡張することを可能にするために、第3のコネクタ・アーム・ポートを有して構成されることができることが見い出された。追加の患者回路もまた同じスプリッタ特徴を有する同様のインラインPEEP弁を含んでいるとすれば、さらなる追加の患者回路を以前に追加された患者回路に追加することができるとともにプロセスを続行することができる。この適合性を与える際、多くのさらなる有用な機能的特徴が見い出された。これら特徴を、図5~図12を参照しながら例示的な実施例及び様々な代替例の情況において以下に説明する。
例示のため、図に示された構成要素は、すべての場合において必ずしも一定の縮尺で描かれていない。むしろ、本技術の様々な態様の機能に対する構成要素の様々な寄与を強調することを重要視する。多くの考えられ得る代替的な特徴がこの説明の流れの中で導入される。かかる代替的な特徴は、当業者の知識及び判断に従って、様々な組み合わせで置き換えられて本技術の種々の実施例に達し得ることを理解されたい。
例示的な実施例
PEEP弁を用いてインライン弁を構成する装置
図5~図10を参照すると、PEEP弁を組み込むことによってインライン弁を構成する装置の例示的な実施例が示されている。用語「PEEP弁」は、図1A及び図1Bに示された構造と同様の構造を有する、従来の商業的に入手可能な弁を指すために使用される。しかしながら、本明細書において使用される場合、PEEP弁は、吸気回路及び呼気回路内で用いられるインライン弁に転換される。したがって、吸気回路の場合では、吸気インライン弁におけるPEEP弁は、最大吸気圧(PIP)弁として動作する。それでもなお、混同を回避するために、PEEP弁という用語は、吸気インライン弁及び呼気インライン弁において同じPEEP弁が用いられることから、図1A及び図1Bに示された特徴を有する弁を指すために、以下に続く説明全体を通して使用される。図5は、吸気弁100及び呼気弁200を示す。インライン弁100及び200は、若干の例外はあるが概ね同様の構成を有する。図5に見てとることができる1つの顕著な例外は、インライン弁100及び200が、ベース・コネクタ114及び214間を通る鏡面に対して互いの鏡像であることである。したがって、インライン呼気弁200を回転させて該インライン呼気弁にインライン吸気弁100と同じ向きをもたらすと、呼気インライン弁200の人工呼吸器側アーム211が右側に位置付けられ、パススルー・アーム212が左側に位置付けられる。さらなる例外があり、それらを以下に説明する。以下に続く説明を簡潔にするため、インライン弁100及び200を形成するために用いられる装置の特徴を吸気弁100に関して説明し、次いで、呼気弁200の構成における例外を、例外を示す特徴に言及する際に説明する。
PEEP弁を用いてインライン弁を構成する装置
図5~図10を参照すると、PEEP弁を組み込むことによってインライン弁を構成する装置の例示的な実施例が示されている。用語「PEEP弁」は、図1A及び図1Bに示された構造と同様の構造を有する、従来の商業的に入手可能な弁を指すために使用される。しかしながら、本明細書において使用される場合、PEEP弁は、吸気回路及び呼気回路内で用いられるインライン弁に転換される。したがって、吸気回路の場合では、吸気インライン弁におけるPEEP弁は、最大吸気圧(PIP)弁として動作する。それでもなお、混同を回避するために、PEEP弁という用語は、吸気インライン弁及び呼気インライン弁において同じPEEP弁が用いられることから、図1A及び図1Bに示された特徴を有する弁を指すために、以下に続く説明全体を通して使用される。図5は、吸気弁100及び呼気弁200を示す。インライン弁100及び200は、若干の例外はあるが概ね同様の構成を有する。図5に見てとることができる1つの顕著な例外は、インライン弁100及び200が、ベース・コネクタ114及び214間を通る鏡面に対して互いの鏡像であることである。したがって、インライン呼気弁200を回転させて該インライン呼気弁にインライン吸気弁100と同じ向きをもたらすと、呼気インライン弁200の人工呼吸器側アーム211が右側に位置付けられ、パススルー・アーム212が左側に位置付けられる。さらなる例外があり、それらを以下に説明する。以下に続く説明を簡潔にするため、インライン弁100及び200を形成するために用いられる装置の特徴を吸気弁100に関して説明し、次いで、呼気弁200の構成における例外を、例外を示す特徴に言及する際に説明する。
図6及び図7の分解図において、弁100用の吸気装置が、ハウジング110及びキャップ130を含み、同様にインライン弁200用の呼気装置が、ハウジング210及びキャップ230を含むことが分かる。吸気装置及び呼気装置はそれぞれ、従来のPEEP弁500を保持するとともに該PEEP弁500をインライン吸気弁100又はインライン呼気弁200に転換するように構成されている。したがって、PEEP弁500はそれ自体、吸気装置又は呼気装置の一部とはみなされないことを理解されたい。図6において、PEEP弁500は、弁体501と、圧力調整ヘッド503と、一連のベント505と、主弁ポート507とを含むことが分かる。圧力調整ヘッド503は、流れるガスがベント505を介してPEEP弁500を出る場合にPEEP弁500を開くために内部弁ばね(図示せず)に抗するのに必要とされる圧力を調整するように捻られる。
この特定の実施例では、吸気弁100のハウジング110は、人工呼吸器側アーム111、同軸パススルー・アーム112、患者アーム113及びベース・コネクタ114を含むように射出成形又は付加製造によって成形される。同様に、吸気弁200のハウジング210は、人工呼吸器側アーム211、同軸パススルー・アーム212、患者アーム213及びベース・コネクタ214を含むように射出成形又は付加製造によって成形される。ベース・コネクタ114及び214を比較する際、これらコネクタは、図11及び図12に示されているように吸気弁100を呼気弁200に接続するために相補的であることを見てとることができる。この実施例では、ベース・コネクタ214は、従来の迅速接続構成でベース・コネクタ114のスロットに嵌まり込むペグを含む。代替的な実施例では他の種類のコネクタを用いてもよい。有利には、接続されたインライン弁100及び200は、不慮の切断に抗する剛性セットを形成する。
ハウジング110には、PEEP弁500を該ハウジング110内の適所に保持する保持要素115が設けられている(図8を参照)。この実施例では、保持要素115は、ハウジング110と一体形成されたクリップの形をしており、曲げることができ、ハウジング110の中心に向けて内方へ付勢される。代替的に、保持要素は、ハウジング110の内部に固定される別個の部品であってもよい。図8は、保持要素115がPEEP弁500の弁体501に係合してこの弁体を適所に保持する様子を示す。PEEP弁500を設けるには、保持要素を手動で外方に曲げて保持すると同時にPEEP弁500をハウジング110内に配置し、次いで、保持要素を解放してその付勢された向きがPEEP弁500の弁体501に対して力をかけることを可能にする。
PEEP弁500は吸気弁100内に収容されるため、圧力マーキング116が吸気弁100のハウジング110の外側側壁に設けられる。これら圧力マーキング116(H2Oのcmの従来の単位を示す)は、PEEP弁500の圧力マーキング509に一致するように較正を用いて位置付けられる。キャップ130は、該キャップ130の平坦上面から延びているスリーブ135(図7を参照)を介してPEEP弁500の圧力調整ヘッド503に係合する。ハウジング110に螺合するキャップ130を回すことによって、キャップ130により、圧力調整ヘッド503が捻られて、キャップ130の底縁において示される圧力値がPEEP弁500の圧力設定を表すようにPEEP弁500のばね張力を調整する。呼気弁200のハウジング210もまた、圧力マーキング216を含み、キャップ230が、同様に該ハウジング内に収容されるPEEP弁500の圧力調整ヘッド503と作用する。この同じ構成が呼気弁200内で作用し、キャップ230により圧力調整ヘッド503が捻られてPEEP弁500のばね張力を調整する。
いくつかの実施例では、エンクロージャの1つ又は複数の構成要素(例えば、ベース、キャップ又はそれらの双方)は、商業的PEEP弁における設定目盛りがエンクロージャの外側から読み取られることを可能にするように透明材料で作製される。これにより、較正される外側ラインが装置の外側に印刷又はエンボス加工される必要が排除される。
ハウジング110の外側側壁もまた、ハウジング110が吸気弁110用であることを示すためのグラフィック指標117(この実施例では、吸気を示す矢印が付いたヒト頭部)によって規定される。同様に、ハウジング210は、該ハウジング210が呼気弁200用であることを示すためのグラフィック指標217(この実施例では、呼気を示す矢印が付いたヒト頭部)を含む。このように、2つの異なるインライン弁100及び200は容易に区別されることができ、そのため、圧力設定エラーを好都合に回避することができる。呼気弁200は吸気弁100に対して逆向きに使用されることを意図されているため、圧力マーキング216及びグラフィック指標217はこれに応じて配向され、そのため、吸気弁100及び呼気弁200がそれらのベース・コネクタ114及び214を介して互いに接続されると、圧力マーキング116及び216並びにグラフィック指標117及び217が好都合な識別のために適切に配向される。
ハウジングに対するキャップ130及び230の螺合は、キャップ130及び230の時計回りの回転により弁圧の増加をもたらすように従来のやり方でなされ得る。
次に、図9及び図10を参照すると、吸気ハウジング110及び呼気ハウジング210の主キャビティ121及び221に対する弁及び導管の配置に関してそれらハウジング間の相違を示すために、該ハウジング110及び該ハウジング210の内部構造が示されている。吸気ハウジング(図9)において、人工呼吸器側アーム111は、人工呼吸器側アーム111におけるポートを介して人工呼吸器から入るガスがハウジング110を通ってパススルー・アーム112を出るようにパススルー・アーム112と同軸であるとともに連続しているとともに、図示の配向でハウジング110の主キャビティ121の中心から上方に延びる弁導管119と連続している。図9には具体的に示されていないが、PEEP弁500の弁ポート507がハウジング110の弁導管119に接続することを理解されたい。したがって、人工呼吸器(吸気を与える)から弁導管119へ流れ込むガスは、PEEP弁500に圧力をかける。吸気圧力がPEEP弁500の設定圧力に抗するのに十分である場合、ガスは、PEEP弁500を、該PEEP弁におけるベント505を通って出て、ハウジング110の主キャビティ121に入り、患者導管120であって、患者アーム113を介して外方へ延びる患者導管120を介して、主キャビティ121から出る。呼気ハウジング210(図10)において、ガスの流れ方向は、吸気ハウジング110について上記で説明したガスの流れの方向に対して逆である。人工呼吸器側アーム211及びパススルー・アーム212は、主キャビティ221と連続している。患者側アーム213から延びる患者導管220は、弁導管219と連続している。図10には具体的に示されていないが、PEEP弁500の弁ポート507はハウジング210の弁導管219に接続することを理解されたい。したがって、患者から弁導管219へ流れ込むガス(呼気)は、PEEP弁500(図10には示さず)に圧力をかける。呼気圧力がPEEP弁500の設定圧力に抗するのに十分である場合、ガスは、PEEP弁におけるベント505を通ってPEEP弁500を出て、ハウジング210の主キャビティ221に入り、人工呼吸器に延びる人工呼吸器側アーム211を介して、主キャビティ221を出る。
差異的な多重人工呼吸器システム及び組み立て方法
図11及び図12は、接続されたインライン弁100及び200から構成されるインライン弁セット300が患者回路に接続されるとともに差異的な多重人工呼吸器システムを構成するのに用いられることができる様子を示す。図11は、吸気アームが吸気弁100の患者アーム113に接続されているとともに呼気アームが呼気弁200の患者アーム213に接続されている患者回路を示す。図12は、拡張された一連における同じ構成を示し、この構成は、第1のインライン弁セット300Aを人工呼吸器600に接続する導管と、第2のインライン弁セット300Bであって、その人工呼吸器側アーム111及び211が第1のインライン弁セット300Aのパススルー・アーム112及び212に接続されている、第2のインライン弁セット300Bとを含む。同様に、第3のインライン弁セット300Cが、その人工呼吸器側アーム111及び211を介して第2のインライン弁セット300Bのパススルー・アーム112及び212に接続されている。バイパス回路が、第3のインライン弁セット300Cのパススルー・アーム112及び212に接続されている。
図11及び図12は、接続されたインライン弁100及び200から構成されるインライン弁セット300が患者回路に接続されるとともに差異的な多重人工呼吸器システムを構成するのに用いられることができる様子を示す。図11は、吸気アームが吸気弁100の患者アーム113に接続されているとともに呼気アームが呼気弁200の患者アーム213に接続されている患者回路を示す。図12は、拡張された一連における同じ構成を示し、この構成は、第1のインライン弁セット300Aを人工呼吸器600に接続する導管と、第2のインライン弁セット300Bであって、その人工呼吸器側アーム111及び211が第1のインライン弁セット300Aのパススルー・アーム112及び212に接続されている、第2のインライン弁セット300Bとを含む。同様に、第3のインライン弁セット300Cが、その人工呼吸器側アーム111及び211を介して第2のインライン弁セット300Bのパススルー・アーム112及び212に接続されている。バイパス回路が、第3のインライン弁セット300Cのパススルー・アーム112及び212に接続されている。
第4のインライン弁セット(図示せず)を含むように一連のインライン弁セットを拡張することが望まれる場合、この拡張は、既に適所にあって、接続された患者に人工呼吸を行っている動作中である可能性がある患者回路のいずれかを切断することなく、好都合なやり方で達成されることができることを理解されたい。第4のインライン弁セットの追加は、単に、バイパス回路を第3のインライン弁セット300Cのパススルー・アーム112及び212から切断し、次いで、第4のインライン弁セットの人工呼吸器側アーム111及び211(図示せず)を第3のインライン弁セット300Cのパススルー・アーム112及び212に接続することによって達成され、その後、バイパス回路を第4のインライン弁セットのパススルー・アーム112及び212に取り付ける。この手順時に人工呼吸器600が動作中である場合、バイパス回路が第3のインライン弁セット300Cから取り外された後、人工呼吸器アラームが鳴るが、第4のインライン弁セットの追加は約20秒未満で迅速に達成され、その後、バイパス回路を第4のインライン弁セットのパススルー・アーム112及び212に取り付けることができるため、アラームは重要にならず、第1、第2又は第3のインライン弁セット300A~Cを介して差異的な多重人工呼吸器システムに接続されている患者は、かなりの程度まで影響を受けない。したがって、本明細書において説明される吸気装置及び呼気装置を用いて構成された差異的な多重人工呼吸器システムは、該システムから人工呼吸を受けている患者に著しい中断を与えることなく該システムを拡張する好都合なやり方を提供する。
差異的な多重人工呼吸器システムを構成するキット
本技術の一態様は、従来のPEEP弁を、差異的な多重人工呼吸器システムにおいて設けるためにインライン弁に転換する商業的キットである。一実施例では、キットは、装置セットであって、セットの各装置が、PEEP弁を収容するように構成されたハウジングを含み、ハウジングが、人工呼吸器側アームと、パススルー・アームと、患者側アームとを含み、パススルー・アームが、多重人工呼吸システムに1つ又は複数の回路を追加するために該システムの拡張を可能にする、装置セットを含む。他の実施例では、キットは、図5に関して説明されたような装置セットを含む。いくつかの実施例では、キットは、差異的な多重人工呼吸器システムの組み立てのための指示書を含む。指示書は、上記に説明された差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てる方法の詳細を含み得る。いくつかの実施例では、キットは、複数のPEEP弁を含む。代替的な実施例では、差異的な多重人工呼吸器システムは、人工呼吸器側における2つのT継手(スプリッタ)のいずれも用いて組み立てられてその場所にバイパス回路を配置することができる。この場合、末端の弁セットの末端のパススルー・アームにおいてプラグが取り付けられる。追加の弁セットを追加することは、プラグを取り外すことと、追加の弁セットの人工呼吸器側アームを以前の末端の弁セットのパススルー・アームに接続することとを伴い、その後、追加された弁セットのパススルー・アームにプラグを取り付ける。
本技術の一態様は、従来のPEEP弁を、差異的な多重人工呼吸器システムにおいて設けるためにインライン弁に転換する商業的キットである。一実施例では、キットは、装置セットであって、セットの各装置が、PEEP弁を収容するように構成されたハウジングを含み、ハウジングが、人工呼吸器側アームと、パススルー・アームと、患者側アームとを含み、パススルー・アームが、多重人工呼吸システムに1つ又は複数の回路を追加するために該システムの拡張を可能にする、装置セットを含む。他の実施例では、キットは、図5に関して説明されたような装置セットを含む。いくつかの実施例では、キットは、差異的な多重人工呼吸器システムの組み立てのための指示書を含む。指示書は、上記に説明された差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てる方法の詳細を含み得る。いくつかの実施例では、キットは、複数のPEEP弁を含む。代替的な実施例では、差異的な多重人工呼吸器システムは、人工呼吸器側における2つのT継手(スプリッタ)のいずれも用いて組み立てられてその場所にバイパス回路を配置することができる。この場合、末端の弁セットの末端のパススルー・アームにおいてプラグが取り付けられる。追加の弁セットを追加することは、プラグを取り外すことと、追加の弁セットの人工呼吸器側アームを以前の末端の弁セットのパススルー・アームに接続することとを伴い、その後、追加された弁セットのパススルー・アームにプラグを取り付ける。
いくつかの代替的な実施例は、組み込まれた自閉式押し込みコネクタが設けられた1つ又は複数のアームを有するハウジングを有し、これにより、新たな弁セットが差異的な多重人工呼吸器システムに追加される場合に人工呼吸器がアラームを鳴らすことを防止することができる。
いくつかの代替的な実施例は、コネクタが種々の位置に取り付けられているハウジングを有することができる。そのような一実施例では、コネクタは、患者側アームとは反対側の位置における、ハウジングの側壁内に形成されるか又はその側壁に取り付けられ、そのため、ハウジングは、図11及び図12に示された底面と底面とを合わせる配置の代わりに背面と背面とを合わせる配置で接続される。
いくつかの代替的な実施例では、PEEP弁の圧力調整ヘッドは取り外され、ばね弁のばねがインライン弁のキャップの動作により直接圧縮される。
いくつかの代替的な実施例では、人工呼吸器は、図12に示された配置に対して反対側の端に配置されてもよく、又は、適切なTスプリッタを設けた隣接するインライン弁セット間に配置されてもよい。
利点
本明細書に記載されるインライン吸気装置及び呼気装置の実施例は、多くの利点を有する。これらは、余分な体積を最小限度に抑え、最小限の部品を有し、好都合には付加製造又は射出成形によって製造されることができ、洗浄、殺菌及び消毒のために分解することが容易であり、また、コンパクトな構造を有することで保管条件を最小限に抑える。さらに、患者数(すなわちn)に同数で用いられるように設計されつつ、N-1の配置で2つの逆止弁と組み合わせて用いられることもできる。これにより、1つだけのユニットで二人の患者間で人工呼吸器を分け合うことが可能となる(より低いPIPを有する吸気回路が、より高いPEEPを有する呼気回路が接続されるように通常通りにユニットに接続される。他の2つの回路が逆止弁によりパススルー部に接続される。
本明細書に記載されるインライン吸気装置及び呼気装置の実施例は、多くの利点を有する。これらは、余分な体積を最小限度に抑え、最小限の部品を有し、好都合には付加製造又は射出成形によって製造されることができ、洗浄、殺菌及び消毒のために分解することが容易であり、また、コンパクトな構造を有することで保管条件を最小限に抑える。さらに、患者数(すなわちn)に同数で用いられるように設計されつつ、N-1の配置で2つの逆止弁と組み合わせて用いられることもできる。これにより、1つだけのユニットで二人の患者間で人工呼吸器を分け合うことが可能となる(より低いPIPを有する吸気回路が、より高いPEEPを有する呼気回路が接続されるように通常通りにユニットに接続される。他の2つの回路が逆止弁によりパススルー部に接続される。
均等物及び範囲
参照により本明細書に組み込まれると言われる、任意の特許、出版物、インターネット・サイト、又は他の開示資料は、全体又は一部が、組み込まれる資料が本開示に記載される既存の定義、供述又は他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ、本明細書に組み込まれる。そのようなものとして、また、必要な範囲で、本明細書に明記される開示は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する資料に優先する。参照により本明細書に組み込まれると言われるが、本明細書に記載される既存の定義、供述又は他の開示資料と矛盾する任意の資料又はその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。
参照により本明細書に組み込まれると言われる、任意の特許、出版物、インターネット・サイト、又は他の開示資料は、全体又は一部が、組み込まれる資料が本開示に記載される既存の定義、供述又は他の開示資料と矛盾しない範囲でのみ、本明細書に組み込まれる。そのようなものとして、また、必要な範囲で、本明細書に明記される開示は、参照により本明細書に組み込まれるあらゆる矛盾する資料に優先する。参照により本明細書に組み込まれると言われるが、本明細書に記載される既存の定義、供述又は他の開示資料と矛盾する任意の資料又はその一部は、組み込まれる資料と既存の開示資料との間に矛盾が生じない範囲でのみ組み込まれる。
別段に定義されない限り、本明細書において使用されるすべての技術用語及び科学用語は、本技術が属する技術分野における当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
本技術をその実施例を参照しながら具体的に示すとともに説明したが、当業者には、添付の特許請求の範囲に包含される技術範囲から逸脱することなく、形態及び詳細に様々な変更を行うことができることが理解されるであろう。
特許請求の範囲において、「1つの(a)」、「1つの(an)」、及び「その(the)」等の冠詞は、そうでないことが示されていない限り、又は文脈から明らかでない限り、1つ又は複数を意味し得る。或る群の1つ以上の成員間に「又は」を含む請求項又は記載は、そうでないことが示されていない限り、又は文脈から明らかでない限り、その群の成員のうちの1つ、複数又はすべてが所与の製品又はプロセスに存在する、そこに用いられている、他の場合では関連している場合に、満たされるとみなされる。
また、「含む(comprising)」という語は、広く可能であることを意図しており、追加的な要素又はステップを含めることが可能であるがそれを必要としないことを意図していることに留意されたい。したがって、「含む」という語が本明細書において使用される場合、「から構成される(consisting of)」という語もまた、包含され、開示される。範囲が与えられている場合、端点が含まれる。先行技術内にある本技術のいかなる特定の実施例も、請求項のいずれか1つ以上から明示的に除外され得ることを理解されたい。かかる実施例は、当業者に既知であるとみなされるため、除外が本明細書において明示的に記載されていない場合であっても除外され得る。
Claims (22)
- 呼気終末陽圧弁(PEEP弁)を収容するとともに前記PEEP弁を差異的な多重人工呼吸システムにおいて使用するインライン弁に転換する装置であって、前記装置は、
前記PEEP弁を収容するように構成されたハウジングであって、前記ハウジングは、人工呼吸器側アームと、パススルー・アームと、患者側アームと、を含み、前記パススルー・アームは、前記多重人工呼吸システムの拡張が1つ又は複数の患者回路を前記システムに追加することを可能にする、ハウジングを含む、装置。 - 前記人工呼吸器側アーム及び前記パススルー・アームは、請求項1に記載の第1の装置の前記パススルー・アームが第2の装置の前記人工呼吸器側アームに接続可能であるように互いに直接接続するように寸法決めされ、前記第2の装置は前記第1の装置と同じ特徴を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、吸気インライン弁として使用するように構成され、前記人工呼吸器側アームは前記パススルー・アームとともに、前記ハウジングを通る第1の導管と同軸であり、前記第1の導管は、前記ハウジング内に略センタリングされた略垂直な第2の導管と連続しており、前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられている場合に前記PEEP弁の弁ポートに接続するように構成される、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられているとともに前記PEEP弁が閉じられている場合、前記患者側アームから分離され、前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられているとともに前記PEEP弁が開いている場合、前記患者側アームへのガスの流を可能にする、請求項3に記載の装置。
- 前記装置は、呼気インライン弁として使用するように構成され、前記患者側アームは、前記ハウジング内に略センタリングされた略垂直な第2の導管と連続しており、前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられている場合に前記PEEP弁の主スリーブに接続するように構成される、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられているとともに前記PEEP弁が閉じられている場合、前記人工呼吸器側アーム及び前記パススルー・アームから分離され、前記第2の導管は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられているとともに前記PEEP弁が開いている場合、前記人工呼吸器側アームへのガスの流れを可能にする、請求項5に記載の装置。
- 前記ハウジングは、主開口によって画定され、キャップが前記主開口の上の本体に連結され、前記キャップが、前記PEEP弁の圧力調整ヘッドに接続するように構成された内部構造を有し、それにより、前記キャップが前記PEEP弁の前記圧力調整ヘッドを調節することが可能となる、請求項1から6までのいずれか一項に記載の装置。
- 前記キャップの前記内部構造は、前記PEEP弁が前記装置内に設けられている場合に前記PEEP弁の前記圧力調整ヘッドに連結するように寸法決めされたスリーブである、請求項7に記載の装置。
- 前記キャップは、螺合によって前記ハウジングに連結され、前記螺合により、前記PEEP弁の前記圧力調整ヘッドの調整が可能となる、請求項7又は8に記載の装置。
- 前記ハウジングの外側側壁は、弁圧を示すマーキングを含み、前記マーキングに対する前記キャップの縁の位置付けは、前記螺合の程度に応じて前記弁圧を示す、請求項9に記載の装置。
- 前記ハウジングの内側側壁は、PEEP弁保持要素を含む、請求項1から10までのいずれか一項に記載の装置。
- 吸気インライン弁及び呼気インライン弁を互いに組み立てるとともに接続する装置セットであって、前記セットは、
請求項3又は4に記載の吸気装置であって、前記吸気装置の本体に第1のコネクタをさらに含む、吸気装置と、
請求項5又は6に記載の呼気装置であって、前記呼気装置の前記ハウジングに第2のコネクタをさらに含む、呼気装置と、
を含み、
前記第1のコネクタ及び前記第2のコネクタは、互いに接続するように構成される、装置セット。 - 前記吸気装置の前記ハウジングは、吸気を示すための第1の視覚的指標を含み、前記呼気装置の前記ハウジングは、呼気を示すための第2の視覚的指標を含む、請求項12に記載の装置セット。
- 請求項12又は13の装置セットを含むキットであって、前記装置セットを用いて差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てるための指示書をさらに含む、キット。
- 複数のPEEP弁をさらに含む、請求項14に記載のキット。
- 人工呼吸器システムであって、
人工呼吸器と、請求項12に記載の、PEEP弁が設けられている装置から形成された、インライン弁セットであって、前記吸気装置及び前記呼気装置の双方の前記人工呼吸器側アームが、前記人工呼吸器に接続され、前記吸気装置及び前記呼気装置の双方の前記患者側アームが、第1の患者回路に接続され、バイパス導管が、前記吸気装置及び前記呼気装置の前記パススルー・アーム間に接続される、インライン弁セットと、
を含む、人工呼吸器システム。 - 差異的な多重人工呼吸器システムであって、
人工呼吸器と、請求項12に記載の、PEEP弁が設けられている装置から形成された、第1のインライン弁セットであって、前記第1のインライン弁セットの前記吸気装置及び前記呼気装置の双方の前記人工呼吸器側アームが、前記人工呼吸器に接続され、前記第1のインライン弁セットの前記吸気装置及び前記呼気装置の双方の前記患者側アームが、第1の患者回路に接続される、第1のインライン弁セットと、
請求項12に記載の、PEEP弁が設けられている装置から形成された、第2のインライン弁セットであって、前記第2のインライン弁セットが前記第1のインライン弁セットに接続され、前記第1のインライン弁セットの前記吸気装置及び前記呼気装置の前記パススルー・アームが、前記第2のインライン弁セットの前記吸気装置及び前記呼気装置の前記人工呼吸器側アームに接続され、前記第2のインライン弁セットの前記吸気装置及び前記呼気装置の双方の前記患者側アームが、少なくとも第2の患者に接続される、第2のインライン弁セットと、
を含み、
バイパス導管が、前記第2のインライン弁セットの前記パススルー・アーム間に接続されるか、又は、前記第2の装置セットの後に接続された最後のインライン弁セットのパススルー・アーム間に接続される、差異的な多重人工呼吸器システム。 - 差異的な多重人工呼吸器システムを組み立てる方法であって、
請求項12に記載の複数の吸気装置及び呼気装置内にPEEP弁を設けることによって複数のインライン弁セットを構成することと、
前記第1の装置セットの前記吸気装置の前記人工呼吸器側アーム及び前記呼気装置の前記人工呼吸器側アームを介して前記複数のインライン弁の第1のインライン弁セットを人工呼吸器に接続するとともに、第1の患者回路を前記第1のインライン弁セットの前記患者側アームに接続することと、
前記第1のインライン弁セットの前記吸気装置の前記パススルー・アームを第2のインライン弁セットの前記人工呼吸器側アームに接続することによって、少なくとも前記第2のインライン弁セットを前記第1のインライン弁セットに接続するとともに、少なくとも第2の患者回路を前記第2のインライン弁セットの前記患者側アームに接続し、それにより、拡張されたインライン弁セットをもたらすことと、
前記拡張されたインライン弁セットにおける最後のインライン弁セットのパススルー・アーム間にバイパス導管を接続することと、
を含む、方法。 - 前記拡張されたインライン弁セットは、2個、3個、4個、5個又は6個のインライン弁セットを含む、請求項18に記載の方法。
- 前記拡張されたインライン弁セットの各インライン弁セットについて、前記吸気装置は、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとの接続を行うことによって前記呼気装置に接続される、請求項18又は19に記載の方法。
- 前記バイパス導管を前記最後のインライン弁セットから取り外すことと、追加のインライン弁セットを前記最後のインライン弁セットに接続することと、前記バイパス導管を前記追加のインライン弁セットの前記パススルー・アーム間に接続し、それにより、前記追加のインライン弁セットを前記拡張されたインライン弁セットに追加することと、をさらに含む、請求項18から20までのいずれか一項に記載の方法。
- 前記人工呼吸器は、連続動作に保たれ、前記第1の患者回路は、少なくとも第2のインライン弁セットを接続するステップの間、動作し続ける、請求項17から21までのいずれか一項に記載の方法。
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