JP2023551779A - 液体を呼吸デバイスから分流させるためのアセンブリ - Google Patents

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Abstract

ハウジングを有する医療用デバイスへの水浸入を予防するための装置が提供される。このような水浸入は、例えば、接続された加湿器から発生する可能性がある。装置は、互換性のあるアクセサリーとの選択的連結のための少なくとも1つの開口を含むエンドキャップからなる。エンドキャップは、水を浸入点からハウジングの外部へ分流させるための内部流体通路を協働して提供するパネルから構築される。

Description

[1 液体を呼吸デバイスから分流させるためのアセンブリ]
[2 関連出願の相互参照]
本出願は、2020年10月29日に出願されたオーストラリア国特許出願第2020903918号の利益を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
[3 技術の背景]
[3.1 技術の分野]
本技術は、呼吸関連障害のスクリーニング、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、医療用デバイスまたは装置と、その使用とに関する。本技術は、さらに、医療用デバイス、特に呼吸療法デバイス内への液体浸入を予防するためのアセンブリに関する。
[3.2 関連技術の説明]
[3.2.1 ヒトの呼吸器系およびその障害]
身体の呼吸器系は、ガス交換を促進する。鼻および口は、患者の気道への入口を形成する。
気道には、肺の奥深くに進むほど狭く、短く、多数になる一連の分岐管が含まれている。肺の主要機能は、吸い込まれた空気から酸素を静脈血中へ移動させることと、反対方向に二酸化炭素を移動させることとを可能にするガス交換である。気管は、右左の主気管支に分かれ、右左の主気管支はさらに分割されて、最終的に終末細気管支となる。気管支は、誘導気道を構成するものであり、ガス交換には関与しない。気道は、さらに分割されて呼吸細気管支、最終的には肺胞につながる。肺の胞状領域は、ガス交換が発生するところであり、呼吸領域と呼ばれる。非特許文献1を参照されたい。
呼吸障害としては様々なものが存在している。特定の障害は、特定の事象(例えば、無呼吸、低呼吸および過呼吸)を特徴とし得る。
呼吸障害の例には、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)、チェーンストークス呼吸(CSR)、呼吸機能不全、肥満性過換気症候群(OHS)、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、神経筋疾患(NMD)、および胸壁障害が含まれる。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は、睡眠呼吸障害(SDB)の一形態であり、睡眠中の上部気道の閉塞または閉鎖を含む事象を特徴とする。これは、異常に小さな上気道と、睡眠中の舌、軟口蓋、および後口咽頭壁の領域における筋緊張の通常損失との組み合わせの結果である。疾病に罹患すると、患者の呼吸は、30秒から120秒の期間にわたって停止するのが典型的であり、時には、一晩に200回から300回停止する。その結果、日中の傾眠が過度になることが多く、心血管疾患および脳損傷の原因になり得る。この症候群は一般的な障害であり、特に中年の過体重の男性に多いが、罹患した人は、問題に気付いていない場合がある。特許文献1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障害であり、これには、CSRサイクルとして知られている換気の漸増および漸減がリズミカルに交互する期間がある。CSRは、動脈血の脱酸素および再曝気の繰り返しを特徴とする。CSRは、低酸素症が繰り返されるため、有害である可能性がある。一部の患者では、CSRが、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、睡眠からの目覚めの反復と関連付けられる。特許文献2を参照されたい。
呼吸不全とは、呼吸障害の総称であり、肺が患者のニーズを満たすために十分な酸素吸気を行ったり、CO2を十分に吐き出たりできないことを指す。呼吸不全は、以下の障害のうち一部または全部を包含し得る。
呼吸機能不全(呼吸不全の一形態)の患者は、運動時に異常な息切れを経験することがある。
肥満性過換気症候群(OHS)は、低換気の原因が他に明確にない状態における、重症肥満と覚醒時慢性高炭酸ガス血症との組み合わせとして規定される。症状には、呼吸困難、起床時の頭痛、および過剰な日中の眠気が含まれる。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、特定の特性を共通して有する下気道疾患群のいずれかを包含する。これらは、空気移動に対する抵抗の増加と、呼吸の呼気相の延長と、肺の正常な弾力性の喪失とを含む。COPDの例としては、肺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)、職業被曝、空気汚染および遺伝因子がある。症状は、労作時呼吸困難、慢性咳および痰の生成を含む。
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患および病気を包含する広範な用語である。一部のNMD患者は、歩行不可能、車椅子での生活、嚥下困難、呼吸筋力低下、そして最終的には呼吸不全による死亡につながる進行性の筋肉障害を特徴とする。神経筋障害は、急速進行性および緩徐進行性に分けることができる:(i)急速進行性の障害:数か月にわたって悪化し、数年以内に死亡に至る筋肉障害(例えば、筋萎縮性側索硬化症(ALS)および10代のデュシェンヌ型筋ジストロフィー(DMD))を特徴とする;(ii)可変的または緩徐進行性の障害:数年にわたって悪化するものの、平均余命の短縮は軽度にとどまる筋肉障害(例えば、肢帯型の、顔面肩甲上腕型の、および筋強直性の筋ジストロフィー)を特徴とする。NMDにおける呼吸不全の症状は、全身の脱力感の増加、嚥下障害、労作時および安静時の呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、ならびに集中および気分の変化の困難を含む。
胸壁障害は、胸郭変形の一群であり、呼吸筋と胸郭との間の連結の無効性の原因となる。障害は、通常、拘束性障害を特徴とし、長期間の高炭酸ガス血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、重症の呼吸不全の原因になり得る。呼吸不全の症状は、労作時呼吸困難、末梢性浮腫、起座呼吸、反復性胸部感染、起床時の頭痛、疲労、睡眠の質の低下、および食欲不振を含む。
このような疾病を治療または改善するために、様々な療法が用いられてきた。さらに、その他の点では健康な個人も、呼吸障害の発生を予防するために、このような療法を利用し得る。しかし、これらにおいては、多数の欠陥がある。
[3.2.2 療法]
多様な呼吸療法(例えば、持続的気道陽圧(CPAP)療法、非侵襲的換気(NIV)、侵襲的換気(IV)、および高流量療法(HFT))が、前述の呼吸障害のうち1つ以上の治療のために用いられてきた。
[3.2.2.1 呼吸圧力療法]
呼吸圧力療法とは、(タンクベンチレータまたは陽陰圧体外式人工呼吸器(cuirass)などの陰圧療法とは対照的に)患者の呼吸サイクル全体を通じて雰囲気に対して名目上陽である制御された目標圧力で、気道への入口に空気供給を適用することである。
持続的気道陽圧(CPAP)療法は、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の治療に使用されてきた。作用メカニズムは、軟口蓋および舌を押して後口咽頭壁へ前進させたり、それから後退させることなどにより、持続的気道陽圧が空気圧スプリントとして機能し、上気道の閉鎖を予防し得ることである。CPAP療法によるOSAの治療は、自発的なものであり得るため、患者は、このような療法の提供に用いられるデバイスについて以下のうち1つ以上に気付いた場合、療法に従わないことを選択する可能性がある:不快、使用困難、高価、および低い審美性。
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、呼吸仕事の一部または全部を行うことにより患者の呼吸を支援し、かつ/または身体中の十分な酸素レベルを維持する。換気補助は、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きた。いくつかの形態においては、これらの療法の快適性および有効性が改善され得る。
侵襲的換気(IV)は、自分で有効に呼吸することができなくなった患者へ換気補助を提供し、気管切開チューブを用いて提供され得る。いくつかの形態においては、これらの療法の快適性および有効性が改善され得る。
[3.2.2.2 流れ療法]
すべての呼吸療法が、処方された治療的圧力を送達することを目的としているわけではない。いくつかの呼吸療法は、恐らくは正のベースライン圧力上に重ね合わせられた吸気流量プロファイルを目標継続時間にわたって送達することによって、処方された呼吸量を送達することを目的としている。他の場合において、患者の気道へのインターフェースが「開放」(シール解除)されており、呼吸療法は、患者自身の自発呼吸のみを、調節されたガスまたは濃縮ガスの流れで補完し得る。一例において、高流量療法(HFT)とは、連続的な、加熱された、加湿された空気流れを、気道への入口に、シール解除または開放されている患者インターフェースを通じて、呼吸サイクル全体を通じてほぼ一定に保持され得る「治療流量」で提供することである。治療流量は、名目上、患者のピーク吸気流量を超えるように設定されている。HFTは、OSA、CSR、呼吸不全、COPDおよび他の呼吸障害の治療に使用されてきた。1つの作用メカニズムは、患者の解剖学的死腔から呼気されたCO2のフラッシングまたは押し流しによって、気道入口における高流量の空気が、換気効率を改善することである。そのため、HFTは、時には死腔療法(DST)と呼ばれる。他の便益は、(恐らくは分泌物管理の便益による)暖かさおよび加湿の上昇と、気道圧力の緩やかな上昇の可能性とを含み得る。一定流量の代替として、治療流量は、呼吸サイクルにわたって変動するプロファイルに追随し得る。
別の形態の流れ療法としては、長期酸素療法(LTOT)または酸素補充療法がある。医師は、特定された酸素濃度(21%~100%の、周囲空気中の酸素分率)で、特定された流量(例えば、1リットル/分(LPM)、2LPM、3LPMなど)で患者の気道へ送達される酸素富化ガスの連続流れを処方し得る。
[3.2.2.3 補充用酸素]
特定の患者の場合、加圧された空気流れに補充用酸素を追加することにより、酸素療法を呼吸圧力療法またはHFTと組み合わせてもよい。呼吸圧力療法に酸素を追加する場合、これは、補充用酸素を用いたRPTと呼ばれる。HFTに酸素を追加する場合、その結果得られる療法は、補充用酸素を用いたHFTと呼ばれる。
[3.2.3 呼吸療法システム]
これらの呼吸療法は、呼吸療法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、疾病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。
呼吸療法システムは、呼吸圧力療法デバイス(RPTデバイス)、空気回路、加湿器、患者インターフェース、酸素源、およびデータ管理を含み得る。
別の形態の療法システムとしては、下顎整復デバイスがある。
[3.2.3.1 呼吸圧力療法(RPT)デバイス]
呼吸圧力療法(RPT)デバイスは、気道へのインターフェースに送達するための空気流れを生成するようにデバイスを動作させることなどによって、前述した多数の療法のうち1つ以上を送達するために、個々に、またはシステムの一部として使用され得る。空気流れは、(呼吸圧力療法のために)圧力制御されるか、(HFTなどの流れ療法のために)流れ制御され得る。そのため、RPTデバイスは、流れ療法デバイスとしても機能し得る。RPTデバイスの例を挙げると、CPAPデバイスおよびベンチレータがある。
空気圧力生成器は、様々な用途、例えば工業規模換気システムにおいて知られている。しかし、医療用途のための空気圧力生成器は、より一般的な空気圧力生成器(例えば、医療用デバイスの信頼性、サイズおよび重量要件)によっては満たされ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抱えている場合がある: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(1つの試料のみを、ISO3744に指定の試験方法を用いてCPAPモードにおいて10cmHOで測定)。
睡眠呼吸障害の治療に用いられる1つの公知のRPTデバイスは、ResMed Limitedによって製造されたS9睡眠療法システムである。RPTデバイスの別の例は、ベンチレータである。ベンチレータ(例えば、成人および小児用ベンチレータのResMed Stellar(登録商標)シリーズ)は、様々な患者に侵襲的および非侵襲的な非依存的換気のための補助を提供して、多数の疾病(例を非限定的に挙げると、NMD、OHSおよびCOPD)を治療し得る。
ResMed Elisee(登録商標)150ベンチレータおよびResMedVSIII(登録商標)ベンチレータは、成人または小児患者に適した侵襲的および非侵襲的な依存的換気のための補助を提供して、多数の疾病を治療し得る。これらのベンチレータにより、単枝型回路または二重枝型回路を用いた容積測定換気モードおよび気圧換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、前述したような患者インターフェースへ接続される。
RPTデバイスは、例えば、高流量療法を提供するように構成された高流量療法デバイスを含み得る。この点については、いくつかの呼吸療法が、恐らくは正のベースライン圧力上に重ね合わせられた吸気流量プロファイルを目標継続時間にわたって送達することによって、処方された呼吸量を送達することを目的とする可能性がある。他の場合において、患者の気道へのインターフェースが「開放」(シール解除)されており、呼吸療法は、患者自身の自発呼吸のみを、調節されたガスまたは濃縮ガスの流れで補完し得る。一例において、高流量療法(HFT)とは、連続的な、加熱された、加湿された空気流れを、気道への入口に、シール解除または開放されている患者インターフェースを通じて、呼吸サイクル全体を通じてほぼ一定に保持される「治療流量」で提供することである。治療流量は、名目上、患者のピーク吸気流量を超えるように設定されている。HFTは、OSA、CSR、呼吸不全、COPDおよび他の呼吸障害の治療に使用されてきた。1つの作用メカニズムは、患者の解剖学的死腔から呼気されたCO2のフラッシングまたは押し流しによって、気道入口における高流量の空気が、換気効率を改善することである。そのため、HFTは、時には死腔療法(DST)と呼ばれる。他の便益は、(恐らくは分泌物管理の便益による)暖かさおよび加湿の上昇と、気道圧力の緩やかな上昇の可能性とを含み得る。一定流量の代替として、治療流量は、呼吸サイクルにわたって変動するプロファイルに追随し得る。
デバイスの設計者には、無数の選択肢が提示され得る。設計基準同士は対立することが多く、これは、特定の設計の選択肢が慣例からほど遠くなるか、避けられないことを意味する。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化に大きく敏感になる可能性もある。
[3.2.3.2 空気回路]
空気回路は、使用時に空気流れが呼吸療法システムの2つの構成要素(例えば、RPTデバイスおよび患者インターフェース)間で移動でき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。場合によっては、空気回路に吸息および呼息用の別々の枝があり得る。他の場合においては、単枝型空気回路が吸息および呼息の両方のために使用される。
[3.2.3.3 加湿器]
空気流れの送達を加湿なしで行った場合には、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、加湿ガスが生み出されるため、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内の、そしてそれを中心とした顔領域へ温風を印加すると、冷風の場合よりも快適性が高まる。そのため、加湿器は、空気流れを加熱するだけでなく、それを加湿する能力を有することが多い。
様々な人工的加湿デバイスおよびシステムが知られているが、医療用加湿器の特殊な要件を満たしていない可能性がある。
医療用加湿器は、典型的には患者が就眠中であるか安静にしている可能性がある場所(例えば病院)で、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用加湿器は、小型であり得る。医療用加湿器は、患者の周辺環境の加湿および/または加熱は行わずに、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る。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、これらのシステムは、部屋全体も加湿および/または加熱し、これにより占有者は不快感を覚える可能性がある。さらに、医療用加湿器の場合、工業用加湿器よりも安全面での制約がより厳しい可能性がある。
多数の医療用加湿器が知られているが、1つ以上の欠陥を抱えている可能性がある。医療用加湿器の中には、不十分な加湿を提供し得るものもあれば、患者にとって使用が困難または不便であるものもある。さらに、従来の加湿器の槽においては、患者の操作ミスまたは事故により、液体がこぼれる可能性があり、その液体は、その後RPTデバイスの電装部品または繊細な機械構成要素と接触し得る。これは、患者の負傷および/またはデバイスの誤作動を引き起こす可能性がある。よって、RPTデバイスの電装部品および機械構成要素を、特に加湿器へ接続されている場合、水浸入から保護する必要がある。
[3.2.3.4 酸素源]
この分野の専門家は、呼吸不全患者が運動すると、疾患の進行を遅らせ、生活の質を向上させ、患者の寿命を延ばす長期的便益が得られると認識してきた。しかし、トレッドミルおよびステーショナリーバイクなど、ほとんどの静止形態の運動は、これらの患者にとって激し過ぎる。そのため、可動性の必要性が、長く認識されてきた。最近まで、この可動性は、台車用車輪付きのカート上に装着されているシリンダーまたは小型の圧縮酸素タンクを用いて促進されてきた。これらのタンクは、収容できる酸素の量が限られており、重い(装着時の重量が、約50ポンド)という欠点がある。
酸素濃縮器は、呼吸療法用の酸素を供給するために約50年間使用されてきた。従来の酸素濃縮器は、重くて嵩高性があるため、これを持って通常の歩行活動を行うことは、困難かつ非実際的である。最近、大型の据置型酸素濃縮器の製造会社は、携帯用酸素濃縮器(POC)の開発を開始している。POCの利点は、理論的に無限の酸素供給を生み出せることである。これらのデバイスを可動性のために小型にするには、凝縮した酸素富化ガスの生産のための多様なシステムが必要である。重量、サイズおよび消費電力を最小化するために、POCは、その生み出した酸素の利用を、できるたけ効率化しようとする。これは、酸素を一連のパルスまたは「ボーラス」として送達し、各ボーラスのタイミングを吸気の開始と一致させることによって達成され得る。この療法モードは、パルス型またはデマンド型(酸素)送達(POD)として知られており、据置型酸素濃縮器により適した従来の連続的な流れ送達とは対照的である。
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2012/171072号 国際公開第2018/094452号 米国特許第7866944号明細書 米国特許第8638014号明細書 米国特許第8636479号明細書 国際公開第2013/020167号 米国特許第8733349号明細書
John B.West、Lippincott Williams&Wilkinsによる「Respiratory Physiology」(2012年発行の第9版)
「4 技術の簡単な説明」
本技術は、呼吸障害のスクリーニング、診断、監視、改善、治療または予防に用いられる医療用デバイスの提供に関連し、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、呼吸障害のスクリーニング、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、呼吸療法へ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。
本技術のさらなる態様は、例えば複数のパネルを含む加湿器とRPTデバイスとの間で使用するのに適した液体分流アセンブリを提供することである。これらのパネルは、接続される場合、1つ以上の内部通路を形成するように構築される。これらの通路は、液体を加湿器から、RPTデバイスの内部部品から離れる方向に、そしてRPTデバイスハウジングを通して周囲環境へと分流させるように構成される。通路は、多様な構成の任意の入口/出口、連結構成要素または電気コネクタの周囲に形成され得る。
本技術の一形態の態様は、ハウジングを含む医療用デバイスのための液体分流アセンブリである。液体分流アセンブリは、ハウジングと連携するエンドキャップを含み、エンドキャップは、互換性のあるアクセサリーとの選択的連結のための少なくとも1つの開口を含み、エンドキャップは、少なくとも1つの開口と流体連通して液体をハウジングの外部へ分流させる少なくとも1つの内部流体通路を含む。
例において、エンドキャップは、複数のパネルを含み得、各パネルは、内部表面および外部表面を有し、複数のパネルを共に接合して、エンドキャップを形成し、その間に少なくとも1つの内部流体通路を規定する。例において、複数のパネルは、使用時に医療用デバイスの近位にある近位パネルであって、第1の内部表面および第1の外部表面を含む、近位パネルと、使用時に医療用デバイスの遠位にある遠位パネルであって、第2の内部表面および第2の外部表面を含む、遠位パネルと、を含む。例において、液体分流アセンブリは、第1の内部表面と第2の内部表面との間に延びる少なくとも1つの壁を含み、内部流体通路は、少なくとも1つの壁、第1の内部表面および第2の内部表面によって少なくとも部分的に規定される。
例において、近位パネルは、第1の内部表面内に少なくとも1つの凹部を含み、少なくとも1つの開口は、遠位パネルの第2の外部表面と第2の内部表面との間にあり、少なくとも1つの凹部は、少なくとも1つの開口と実質的に整列される。例において、少なくとも1つの壁は、第1の内部表面および第2の内部表面に沿って延びて、少なくとも1つの凹部を実質的に取り囲み、少なくとも1つの壁は、少なくとも1つの凹部の下側の位置にギャップを含み、ギャップは、液体が内部流体通路からエンドキャップの外部へ流れることを可能にするように構成される。例において、少なくとも1つの凹部の下側表面は、第1の内部表面において上側位置から下側位置にかけて角度が付けられる。
例において、近位パネルは、少なくとも1つの凹部それぞれを取り囲む案内突出部を含み得、案内突出部は、第1の内部表面から第2の内部表面に向かって突き出ており、案内突出部と第2の内部表面との間には空気ギャップが保持される。例において、案内突出部は、頂点で交わるラジアル方向外方に面する表面とラジアル方向内方に面する表面とを含み得る。例において、各案内突出部は、凹部を取り囲む隆起型ベースと、隆起型ベースから延びる案内突出部とを含み得る。例において、隆起型ベースのラジアル方向外方縁部と案内突出部との間には、平坦部分が設けられ得る。
例において、少なくとも1つの壁は、第1の内部表面から延びる第1の壁と、第2の内部表面から延びる第2の壁とを含み得、近位パネルおよび遠位パネルは、接続される場合、第1の壁および第2の壁が協働して内部流体通路を形成するように構成される。
例において、パネルは、接合されて一体部分を形成する。例において、パネルは、機械的手段(例えば、ファスナーおよび/またはエンジニアリングフィットの使用)、および/または接着(例えば、熱かしめまたは超音波溶接などの熱接着)によって接合されてもよい。
例において、互換性のあるアクセサリーは、加湿器であり得る。例において、医療用デバイスは、ベンチレータであり得る。
本技術の一形態の一態様は、呼吸療法のために呼吸可能なガスの流れを陽圧で供給する装置であって、装置は、呼吸可能なガスの流れを生成し、流れを出口へ供給する圧力生成器と;少なくとも圧力生成器を収容するハウジングと;実質的に本明細書に記載の液体分流アセンブリであって、液体分流アセンブリのエンドキャップは、少なくとも圧力生成器を収容するハウジングに対して固定されるように構成される、液体分流アセンブリと;を含む、装置である。
本技術の一形態の一態様は、実質的に本明細書に記載の、呼吸療法のために呼吸可能なガスの流れを陽圧で供給する装置と、患者の気道の入口へ送達するための空気流れの絶対湿度を変化させる加湿器装置であって、変化は、周囲空気の絶対湿度と比較され、加湿器装置は、エンドキャップの少なくとも1つの開口を介して呼吸可能なガスの流れを供給するために、装置へ選択的に連結されるように構成される、加湿器装置と、を含む、呼吸治療システムである。
例において、装置は、ハウジングと連携するエンドキャップを含む。例において、エンドキャップは、チャンバおよびリザーバと選択的に連結されるように構成される。例において、エンドキャップは、ハウジングと共にシールを形成するように位置決めされる。例において、エンドキャップは、空気圧ブロックと任意選択のチャンバおよびリザーバとの間に物理的な障壁を形成する。
もちろん、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ものを多様な方式で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することができる。
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。
[5 図面の簡単な説明]
本技術は、添付図面の図式中に非限定的に例として例示され、図面中、類似の参照番号は、以下を含む類似の要素を指す:
[5.1 呼吸療法システム]
RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する鼻ピローの形態をとる患者インターフェース3000を着用している患者1000を含むシステムを示す。RPTデバイス4000からの空気は、加湿器5000内で調節され、空気回路4170に沿って患者1000へ送られる。同床者1100も示される。患者は、仰臥位睡眠姿勢で睡眠中である。 RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する鼻マスクの形態をとる患者インターフェース3000を着用している患者1000を含むシステムを示す。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000内で加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へ送られる。 RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容するフルフェイスマスクの形態をとる患者インターフェース3000を着用している患者1000を含むシステムを示す。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000内で加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へ送られる。患者は、側臥位睡眠姿勢で睡眠中である。[5.2 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デバイスの空気圧行路の模式図である。上流および下流の方向は、送風機および患者インターフェースに対して示されている。任意の特定の瞬間における実際の流れ方向に関係なく、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行路内に位置するアイテムは、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。 本技術の一形態によるRPTデバイスの電装部品の模式図である。 本技術の一形態によるRPTデバイス内に実装されるアルゴリズムの模式図である。 本技術の一形態による図2Dの療法エンジンモジュールによって実施される方法を例示したフローチャートである。[5.3 加湿器] 本技術の一形態による加湿器の等角図を示す。 本技術の一形態による加湿器の等角図を示し、加湿器リザーバ5110を加湿器リザーバドック5130から除去した様子を示す。 本技術の一形態による加湿器の模式図を示す。 本技術の一形態による加湿器の断面図を示す。[5.4 液体分流アセンブリ] 本技術の一形態による、液体分流アセンブリと連携し、加湿器へさらに連結されるRPTデバイスの分解等角図を示す。 本技術の一形態による、図4Aに示す液体分流アセンブリの分解等角図を示す。 遠位パネルの内部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 遠位パネルの外部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 近位パネルの内部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 近位パネルの外部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 近位パネルの内部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 遠位パネルの内部表面を示す、図4Bの液体分流アセンブリの等角図を示す。 図4Bの液体分流アセンブリの断面図を示す。 本技術の一形態による、液体分流アセンブリの別の例の分解等角図を示す。 液体分流アセンブリの遠位パネルの内部表面の等角図を示す。 液体分流アセンブリの遠位パネルの内部表面の端面図を示す。 液体分流アセンブリの近位パネルの内部表面の等角図を示す。 液体分流アセンブリの近位パネルの外部表面の端面図を示す。 液体分流アセンブリの近位パネルの内部表面内の凹部の等角図を示す。 液体分流アセンブリの近位パネルの内部表面内の凹部の断面図を示す。 液体分流アセンブリの断面図を示す。
[6 技術の例の詳細な説明]
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特定の例に限定されるのではなく、この例は変化し得る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、本明細書中に論じられている特定の例のみ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例に関連して提供される。任意の一例の1つ以上の特徴は、別の例または他の例の1つ以上の特徴と組み合わせられ得ることが理解されるべきである。加えて、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、さらなる例を構成し得る。
[6.1 加湿器]
[6.1.1 加湿器の概要]
呼吸加湿器は、多数の形態で利用可能であり、空気回路を介してRPTデバイスへ連結されたスタンドアロンデバイスであり得るか、RPTデバイスと統合されるか、関連RPTデバイスへ直接連結されるように構成される。公知の受動的加湿器によっても一定の安心感は得られるものの、患者の快適性のためには、一般に、加熱式加湿器を用いて、空気へ十分な湿度および温度を提供し得る。例において、加湿器は、容量が数百ミリリットル(ml)である水リザーバまたは槽と、リザーバ内の水を加熱する加熱要素と、加湿のレベルの変動を可能にする制御部と、流れ生成器またはRPTデバイスからのガスを受容するガス入口と、加湿ガスを患者インターフェースへ送達する空気回路へ接続されるように適合されたガス出口とを含む。
加熱パスオーバー型加湿は、RPTデバイスと共に用いられる、加湿の1つの一般的形態である。このような加湿器において、加熱要素は、ヒータプレート(水槽と熱接触し、その下にある)内に組み込まれ得る。そのため、熱は、ヒータプレートから水リザーバへ、主に伝導によって伝達される。RPTデバイスからの空気流れが水槽内の加熱水上を通り過ぎると、空気流れ中に水蒸気が取り込まれる。ResMed H4i(登録商標)およびH5i(登録商標)加湿器は、それぞれ、ResMed S8およびS9 CPAPデバイスと組み合わせて用いられる、このような加熱パスオーバー加湿器の例である。
他の加湿器も用いられ得る(例えば、気泡式加湿器もしくはディフューザ加湿器、ジェット加湿器またはウィッキング加湿器)。気泡式加湿器またはディフューザ加湿器において、空気は、水の表面の下で伝導し、頂部に戻るにつれて泡になる。ジェット加湿器は、水のエアロゾルを生み出し、バッフルまたはフィルタを使用すると、粒子を、加湿器から出る前に除去したり蒸発させたりすることができる。ウィッキング加湿器は、スポンジまたは紙などの吸水材料が用いて、毛管作用によって水を吸収する。吸水材料は、空気流路の少なくとも一部に隣接して、またはその内部に配置されて、吸収材料内の水が蒸発し、空気流れ中に取り込まれることを可能にする。
代替形態の加湿は、CounterStream(登録商標)技術を使用するResMed HumiCare(登録商標)D900加湿器によって提供され、この技術は、大きな表面積の上にある空気流れを第1の方向に方向付ける一方、その逆の第2の方向で加熱水を大きな表面積に供給する。ResMed HumiCare(登録商標)D900加湿器は、様々な侵襲的および非侵襲的ベンチレータと共に使用され得る。
本技術の一形態においては、加湿器5000(例えば、図3Aに示すようなもの)が提供されて、患者へ送達するための空気またはガスの絶対湿度を周囲空気に対して変える。典型的には、加湿器5000は、患者の気道への送達の前に、(周囲空気に対して)空気流れの絶対湿度および温度を増加させるのに用いられる。
加湿器5000は、加湿器リザーバ5110と、空気流れを受容するための加湿器入口5002と、加湿された空気流れを送達するための加湿器出口5004とを含み得る。いくつかの形態において、図3Aおよび図3Bに示すように、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、加湿器リザーバ5110を受容するように適合され、加熱要素5240を含み得る加湿器ベース5006をさらに含んでもよい。
[6.1.2 加湿器構成要素]
[6.1.2.1 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する一定体積の液体、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、少なくとも呼吸療法セッションの持続時間(例えば、一夜の睡眠)にわたって十分な加湿を提供するために、所定の最大体積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、建物の給水システム)から水の供給を受けるように構成され得る。
一態様によれば、水リザーバ5110は、RPTデバイス4000からの空気流れを、空気流れがそれを通過するとき、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、その内部の一定体積の水と接触しつつ、リザーバ5110を貫通する蛇行行路内で移動すること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3Aおよび図3Bに示すように外側方向に、加湿器5000から取り外し可能であり得る。
リザーバ5110はまた、リザーバ5110がその通常の作動配向から、例えば任意の開口を通しておよび/またはその下位構成要素間で、変位および/または回転したりするときに、それから液体の流出を阻止するように構成され得る。加湿器5000によって加湿すべき空気流れは、通常、加圧されるため、リザーバ5110はまた、漏れおよび/または流れインピーダンスによる空気圧の損失を予防するように構成され得る。
[6.1.2.2 伝導性部分]
1つの配置構成によれば、リザーバ5110は、加熱要素5240からリザーバ5110内の一定体積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分5120を含む。一形態において、伝導性部分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。伝導性部分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、およそ2mm(例えば、1mm、1.5mm、2.5mmまたは3mm)の厚さ)、別の熱伝導性金属またはいくつかのプラスチックからなり得る。場合によっては、適切な熱伝導性が、適切な幾何形状のより低伝導性の材料によって達成され得る。
[6.1.2.3 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3Bに示すような)加湿器リザーバドック5130を含み得る。いくつかの配置構成において、加湿器リザーバドック5130は、ロック特徴部(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)を含み得る。
[6.1.2.4 水位指示器]
加湿器リザーバ5110は、図3A~図3Bに示すように水位指示器5150を含み得る。いくつかの形態において、水位指示器5150は、加湿器リザーバ5110内の水の体積についての1つ以上の明示を、患者1000または介護者などのユーザに提供し得る。水位指示器5150によって提供される1つ以上の明示は、水の最大の所定体積、その任意の一部(例えば、25%、50%または75%)、または体積(例えば、200ml、300mlまたは400ml)の明示を含み得る。
[6.1.2.5 加湿器トランスデューサ(単数または複数)]
加湿器5000は、前述したトランスデューサ4270の代わりに、またはそれに加えて、1つ以上の加湿器トランスデューサ(センサ)5210を含み得る。加湿器トランスデューサ5210は、図3Cに示すように空気圧力センサ5212、空気流量トランスデューサ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。加湿器トランスデューサ5210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)へ伝達され得る1つ以上の出力信号を生み出し得る。いくつかの形態において、加湿器トランスデューサは、出力信号をコントローラへ伝達しながら、加湿器5000の外部に(例えば、空気回路4170内に)位置し得る。
[6.1.2.5.1 圧力トランスデューサ]
1つ以上の圧力トランスデューサ5212は、RPTデバイス4000内に設けられた圧力センサ4272の代わりに、またはそれに加えて、加湿器5000へ設けられ得る。
6.1.2.5.2 流量トランスデューサ
1つ以上の流量トランスデューサ5214は、RPTデバイス4000内に設けられた流量センサ4274の代わりに、またはそれに加えて、加湿器5000へ設けられ得る。
6.1.2.5.3 温度トランスデューサ
加湿器5000は、1つ以上の温度トランスデューサ5216を含み得る。1つ以上の温度トランスデューサ5216は、1つ以上の(例えば、加熱要素5240の、および/または加湿器出口5004の下流の空気流れの)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。
[6.1.2.5.4 湿度トランスデューサ]
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から送達されたガスの湿度を測定するために、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、または相対湿度センサであり得る。
[6.1.2.6 加熱要素]
場合によっては、加熱要素5240が加湿器5000へ提供されて、加湿器リザーバ5110内の一定体積の水および/または空気流れへの一定体積の水のうち1つ以上へ入熱を提供し得る。加熱要素5240は、電気抵抗性の加熱トラックなどの熱生成構成要素を含み得る。加熱要素5240の1つの適切な例は、層状加熱要素、例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献3に記載されているものである。
いくつかの形態において、加熱要素5240は、加湿器ベース5006内に提供されてもよく、ここで熱は、図3Bに示すように主に伝導により加湿器リザーバ5110へ提供され得る。
[6.1.2.7 加湿器コントローラ]
本技術の1つの配置構成によれば、加湿器5000は、図3Cに示すように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の一部である。別の形態において、加湿器コントローラ5250は、別々のコントローラであり得、中央コントローラ4230と通信し得る。
一形態において、加湿器コントローラ5250は、例えば、空気流れ、リザーバ5110内の水、および/または加湿器5000の特性(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。加湿器コントローラ5250はまた、加湿器アルゴリズムを実行または実装し、かつ/または1つ以上の出力信号を送達するように構成され得る。
図3C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、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を含み得る。
[6.1.3 加湿器からの液体浸入]
本技術の一態様によれば、加湿器5000は、外部ハウジング5300を含む本体を有し得る。一例において、ハウジング5300は、2つの部分(上部分5302および下部分5304)で形成され得る。加湿器5000の本体は、シャシー5310をさらに含む。
本明細書中のシャシーへの参照は、構造の支持フレーム、すなわち、1つ以上の他の構成要素、より詳細には、加湿器5000の1つ以上の内部構成要素を支持するように構成された構造要素を意味すると理解されるべきである。ハウジングへの参照は、構造の他の構成要素を覆ったり保護したりする要素を意味すると理解されるべきである。一例において、ハウジング5300は、シャシー5310を少なくとも部分的に覆ったり保護したりするために設けられる。代替の例において、加湿器5000は、シャシー5310として機能するように構成されたハウジング5310を含み得る。代替の例において、加湿器5000は、シャシー5310を含み得るが、別々のハウジング自体は含まない。
例において、加湿器5000は、水リザーバ5110の形態をとる取り外し可能なコンテナを含む。シャシー5310は、取り外し可能なリザーバ5110を使用時に位置づけ、支持するように構成される。図3Dに示す例において、リザーバ5110は挿入され、加湿器の端部から取り外される。代替の例において、リザーバ5110は、加湿器5000の側部から(すなわち、外側に)、または上または下から(すなわち、垂直方向に)取り外され得る。特許文献4には、取り外し可能な水リザーバを有する加湿器用の例示的配置構成について記載されており、その内容全体は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
代替の例において、シャシー5310は、水リザーバ5110として機能する(すなわち、取り外し可能ではなく、シャシー5310と統合される)チャンバを含み得る。
リザーバ5110からの水がチャンバ入口ポート5314を通過し得る多様な状況(加湿器5000、またはそれが置いているスタンドが強打されて、バシャバシャ揺れる効果が生成される状況、あるいは加湿器5000を移動させたり再配向したりする際に軽く打つ状況を含む)がある。
本技術一態様によれば、図3Dに示すように、加湿器5000は、シャシーキャップ5330の形態をとる閉鎖要素を含む。この例において、シャシーキャップ5330は、以下にさらに述べるように加湿器ハウジング5300および加湿器シャシー5310を密閉するように構成される。
例において、シャシーキャップ5330は、空気流れの発生源、例えばRPTデバイス4000へ陽圧で接続されるように構成された空気入口ポート5334を含む。
例において、空気入口ポート5334とチャンバ入口ポート5314との間に設けられたガス流路は、いくつかの構成において、チャンバ入口ポート5314を介してこぼれた、ある体積の水を保持するための液体トラップ5380を形成する。
リザーバ5110からの水がチャンバ入口ポート5314を通過し得る多様な状況(加湿器5000、またはそれが置いているスタンドが強打されて、バシャバシャ揺れる効果が生成される状況、あるいは加湿器5000を移動させたり再配向したりする際に軽く打つ状況を含む)がある。液体トラップ5380は、このこぼれたある体積の水を保持して、水がシステム上流の他の構成要素(より詳細には、RPTデバイス4000)に到達する可能性を低下させるために設けられる。
本明細書中に記載の液体分流アセンブリの実施形態の利点としては、このように加湿器が「バシャバシャ揺れること」または「軽く打たれること」(これらは、液体がリザーバ5110からチャンバ入口ポート5314を介して空気圧ブロック4020(給電に加え、モータ4144および多様なセンサを収容する)内に流れることを引き起こす)に起因し得るRPTデバイスの損傷を予防するために、簡単で、費用効果があり、ユーザフレンドリーなメカニズムが得られる点がある。この液体の流れは、直接バシャバシャ揺らすこと、または空気入口路5334内の非水密接続時の漏れ、またはその両方によって発生し得る。
[6.2 療法]
一形態において、本技術は、患者1000の気道の入口へ陽圧を印加することを含む、呼吸障害を治療する方法を含む。
本技術の特定の例において、陽圧における空気供給が鼻孔の一方または両方を介して患者の鼻通路へ提供される。
本技術の特定の例において、口呼吸が制限、限定または予防される。
[6.3 呼吸療法システム]
一形態において、本技術は、呼吸障害の治療のための呼吸療法システムを含む。呼吸療法システムは、空気流れを空気回路4170および患者インターフェース3000を介して患者1000へ供給するRPTデバイス4000を含み得る。
[6.4 RPTデバイス]
本技術の一態様によるRPTデバイス4000は、機械構成要素、空気圧式の構成要素、および/または電装部品を含み、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、患者の気道へ送達するための空気流れを生成して、本文書中の他のところに記載されている呼吸器疾病のうち1つ以上の治療したり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、2つの部分(上部分4012および下部分4014)で形成される外部ハウジング4010を有し得る。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つ以上の内部構成要素を支持するシャシー4016を含む。RPTデバイス4000は、ハンドル4018を含み得る。
RPTデバイス4000の空気圧行路は、1つ以上の空気行路アイテム、例えば入口空気フィルタ4112と、入口マフラー4122と、空気を陽圧で供給できる圧力生成器4140(例えば、送風機4142)と、出口マフラー4124と、1つ以上のトランスデューサ4270(例えば、圧力センサ4272および流量センサ4274)とを含み得る。
空気行路アイテムのうち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位置し得る。空気圧ブロック4020は、外部ハウジング4010内に位置し得る。一形態において、空気圧ブロック4020は、シャシー4016によって支持されるか、その一部として形成される。
RPTデバイス4000は、電力供給部4210、1つ以上の入力デバイス4220、中央コントローラ4230、療法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、トランスデューサ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を有し得る。電装部品4200は、単一のプリント回路基板アセンブリ(PCBA)4202上に装着され得る。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。
[6.4.1 RPTデバイスの機械構成要素および空気圧式の構成要素]
RPTデバイスは、以下の構成要素のうち1つ以上を一体型ユニット内に含み得る。一代替形態において、以下の構成要素のうち1つ以上が、それぞれ、別々のユニットとして位置し得る。
[6.4.1.1 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、空気圧行路の始まり部で圧力生成器4140の上流に位置する。
一形態において、出口空気フィルタ4114、例えば抗菌フィルタは、空気圧ブロック4020の出口と患者インターフェース3000との間に位置する。
[6.4.1.2 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、空気圧行路内で圧力生成器4140の上流に位置する。
本技術の一形態において、出口マフラー4124は、空気圧行路内で圧力生成器4140と患者インターフェース3000との間に位置する。
[6.4.1.3 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で生み出すための圧力生成器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、ボリュート内に位置し得る。送風機は、呼吸圧力療法を送達するとき、空気の供給を、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は約30cmHOまで送達することができ得る。送風機については、以下の特許文献のうち任意の1つに記載があり得る:特許文献5;特許文献6;特許文献7;および特許文献8(これらの内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる)。
圧力生成器4140は、療法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。
[6.4.1.4 トランスデューサ(単数または複数)]
トランスデューサは、RPTデバイスの内部、またはRPTデバイスの外部にあり得る。外部トランスデューサは、例えば空気回路(例えば、患者インターフェース)上に位置してもよく、またはその一部を形成してもよい。外部トランスデューサは、非接触センサ、例えば、データをRPTデバイスへ送信または転送するドップラーレーダー移動センサの形態をとり得る。
本技術の一形態において、1つ以上のトランスデューサ4270は、圧力生成器4140の上流および/または下流に位置し得る。1つ以上のトランスデューサ4270は、空気圧行路内でその地点の空気流れの特性、例えば流量、圧力または温度を表す信号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つ以上のトランスデューサ4270は、患者インターフェース3000に近接して位置し得る。
一形態において、トランスデューサ4270からの信号は、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る。
[6.4.1.4.1 流量センサ]
本技術による流量センサ4274は、差圧トランスデューサ、例えばSENSIRIONからのSDP600シリーズの差圧トランスデューサに基づき得る。
一形態において、流量センサ4274によって生成され、流量を表す信号は、中央コントローラ4230によって受信される。
[6.4.1.4.2 圧力センサ]
本技術による圧力センサ4272は、空気圧行路と流体連通するように位置している。適切な圧力センサの例としては、HONEYWELL ASDXシリーズからのトランスデューサがある。代替の適切な圧力センサとしては、GENERAL ELECTRICからのNPAシリーズからのトランスデューサがある。
一形態において、圧力センサ4272によって生成された信号は、中央コントローラ4230によって受信される。
[6.4.1.4.3 モータ速度トランスデューサ]
本技術の一形態において、モータ速度トランスデューサ4276は、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用いられる。モータ速度トランスデューサ4276からのモータ速度信号は、療法デバイスコントローラ4240へ提供され得る。モータ速度トランスデューサ4276は、例えば、ホール効果センサなどの速度センサであり得る。
[6.4.1.5 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は、加湿器5000と空気圧ブロック4020との間に位置し得る。アンチスピルバック弁は、水が加湿器5000から上流に、例えばモータ4144へ流れる危険性を低減するように構築および配置される。
[6.4.1.6 液体分流アセンブリ]
本技術の一形態によれば、図4Aに示すように、ハウジング4010は、エンドキャップ6012の形態をとる閉鎖要素を含む。この例において、エンドキャップ6012は、ハウジング4010を密閉するように構成され、互換性のある医療用デバイス(例えば、以下にさらに述べるような加湿器5000)へ選択的に連結され得る。
図4Bに最良に示す一形態において、エンドキャップ6012は、使用時に空気圧ブロック4020の出口と流体連通するように構成されたガス開口6035を含む少なくとも1つの連結構成要素6038と、少なくとも1つの開口6034と、少なくとも1つの凹部6036とを含み、ここで、少なくとも1つの開口6034、凹部6036および連結構成要素6038は、加湿器5000への選択的接続を促進できるように構成される。本技術の他の形態において、開口6034のうち1つ以上の異なる構成、連結構成要素6038および/または凹部6036(例えば、図5Aに示す例示的エンドキャップ6012に例示されたもの)を含む外部分の複数の可能な実施形態がある。
本技術の一形態において、エンドキャップ6012は、選択的に接続された加湿器5000から「こぼれた」液体、または代替として、ユーザが偶然にRPTデバイス上にこぼした液体を、ハウジング4010の外部へ分流させるために、少なくとも1つの開口6034(本明細書において内部流体通路とも称される)と流体連通する少なくとも1つの内部チャンネルを含む。さらなる形態において、エンドキャップ6012は、複数の開口、連結構成要素または凹部から液体を分流させるための複数の内部チャンネルを含み得、選択的な、互換性のあるアクセサリーまたは医療用デバイスの性質に応じて多様な形態で構成され得る。よって、本明細書中、エンドキャップ6012は、液体分流アセンブリと称される。
一形態において、エンドキャップ6012は、複数のパネル、例えば近位パネル6016および遠位パネル6024から構築され得る。各パネルは、内部表面(例えば、それぞれ、表面6018および6026)と、外部表面(例えば、それぞれ、表面6022および6030)とを有するものとして参照される。これらのパネル6016、6024は、動作配向中に近位パネル6016が医療用デバイス4000の電装部品の近位にあり、遠位パネル6024が医療用デバイス4000の電装部品の遠位にある(すなわち、加湿器5000に選択的に連結されたとき、それに近づける)ように組み立てられ得る。これらのパネル6016、6024は、機械的に、熱的に接合されたり、超音波で接着されて、エンドキャップ6012を形成する。代替の形態においては、1つ以上のさらなるパネルが、エンドキャップ6012内に含まれ得る。さらなる代替の形態においては、単一のパネルが、成形または3Dプリント方法などを通じて、本明細書に記載のものに類似する内部構成で構築され得る(すなわち、1つ以上の内部チャンネルの提供)。
本技術の一形態において提供される近位パネル6016は、案内壁6020を形成する少なくとも1つの突出部を含むように構成された内部表面6018を含む。案内壁6020は、パネル6016の内部表面6018から実質的に垂直の角度で突き出てもよいが、他の角度の突出部も適切であり得る。近位パネル6016は、少なくとも1つの凹部6036をさらに含み得る。使用時に、このような凹部6036は、加湿器5000の締結要素(例えば、開口6034を通して挿入され、遠位パネル6024の内部表面6026に引っかかるように構成された有刺ラッチ)または電気コネクタの構成要素(例えば、相補的な電気コネクタが連結され得る、ワイヤーハーネスへ接続されたPCBアセンブリ)を受容し得る。このような例において、案内壁6020を形成する少なくとも1つの突出部は、少なくとも1つの凹部6036によって規定された領域に関連した位置から延び得る。いくつかの形態において、少なくとも案内壁6020は、エンドキャップ6012が動作配向または使用時配向にある場合、少なくとも1つの凹部6036の上側の位置で内部表面6018に沿って延びる1つ以上の上側部分を含み得る。いくつかの形態において、少なくとも案内壁6020は、少なくとも1つの凹部6036の側部の位置で内部表面6018に沿って延びる1つ以上の外側部分を含み得る。例えば、図4Eに示すような例において、外側部分は、2つの上側部分間に接続し得る。いくつかの形態において、少なくとも1つの案内壁6020は、少なくとも1つの凹部6036を実質的に取り囲み得る。いくつかの形態において、少なくとも1つの案内壁6020は、例えばパネル6016の周囲部に接続するように、少なくとも1つの凹部6036の周囲部を超えて延びる。
本技術のいくつかの形態において、少なくとも1つの案内壁6020は、近位パネル6016と同じ材料から成形され得るが、案内壁6020は、可撓性材料(例えば、シリコーン)から形成されたり、代替として疎水性膜から構築されたりし得ることも企図される。
一形態において、エンドキャップ6012は、医療用デバイス4000の遠位にある遠位パネル6024を含み得る。遠位パネル6024は、連結構成要素6038を受容するように構成された(例えば、連結構成要素6038の周囲に合う形状にされた)連結開口6040を含み得る。遠位パネル6024は、位置づけ特徴部6028を提供する少なくとも1つの突出部を含むように構成された内部表面6026を含み得る。少なくとも1つの位置づけ特徴部6028は、パネル6024の内部表面6026に対して実質的に垂直の角度で延び得る。遠位パネル6024は、内部表面6026と外部表面6030との間に少なくとも1つの開口6034をさらに含み得る。少なくとも1つの位置づけ特徴部6028は、少なくとも1つの開口6034によって規定された領域に関連した位置から延び得る。いくつかの形態において、位置づけ特徴部6028は、少なくとも1つの開口6034を実質的に取り囲み得る。
例において、遠位パネル6024は、周囲壁6029をさらに含み得る。周囲壁6029は、パネル6024の周囲部の少なくとも一部に沿って、パネル6024の内部表面6026に対して実質的に垂直の角度で延び得る。例において、周囲壁6029は、開口6034のラジアル方向外方の位置で、パネル6024の内部表面6026に沿って延び得る。例において、周囲壁6029は、少なくとも1つの案内壁6034のラジアル方向外方の位置で、パネル6024の内部表面6026に沿って延び得る。例において、周囲壁6029の一部は、少なくとも1つの案内壁6020の上側の位置で、パネル6024の内部表面6026に沿って延び得る。例において、周囲壁6029の一部は、少なくとも1つの案内壁6020から外側にオフセットされた位置で(すなわち、案内壁(単数または複数)6020の側部へ)、パネル6024の内部表面6026に沿って延び得る。
動作時に、液体は、多数の方式でRPTデバイス4000に浸透し得る。ユーザが液体をデバイスの上に偶然にバシャバシャ揺らしたり軽く打ったりする場合はエンドキャップ6012の周囲部で、または、連結された加湿器なしに使用されている場合は1つ以上の開口6034および凹部および6036を介して、液体浸入が発生し得る。加湿器5000と連結されている場合、液体は、リザーバ5110から(例えば、1つ以上の開口6034と協働する非水密コネクタを介して)流れ得る。液体がデバイスに、エンドキャップ6012の周囲部で、または非水密コネクタを介して加湿器5000から浸透する場合、本技術のいくつかの形態によれば、複数のパネル6016、6024を含むエンドキャップ6012が提供される。パネル6016および6024は、近位6016および遠位6024パネルがエンドキャップ6012内へ接続される場合、図4Iの断面図に例示したように、内部表面6018および6026と、少なくとも1つの案内壁6020とが協働して少なくとも1つの内部流体通路6041をエンドキャップ6012内に形成するように構成される。例において、位置づけ特徴部(単数または複数)6028は、少なくとも1つの案内壁6020と協働して、水密シールを提供し得る。代替の例において、位置づけ特徴部(単数または複数)6028は、案内壁(単数または複数)6020と相互作用して、パネル6016および6024を互いに対して位置づけるように機能し得、その際、案内壁(単数または複数)6020と遠位パネル6024の内部表面6026との間には密閉が発生する。
図4B~図4Iの例において、内部流体通路6041は、開口6034および凹部6036から浸入した液体を閉じ込める水密周囲部を有し、エンドキャップ6012の下または下側部分に向かって浸入する任意の液体を分流させるチャンネルとして機能し、ここで、水密周囲部には、液体を重力、毛管作用または他の自然力によりRPTデバイスハウジング4010の外側表面へ逃せるギャップ6039がある。よって、浸入した液体は、以下に述べる、RPTデバイス4000の敏感な電装部品から分流する。凹部6036のうち1つ以上の下表面も、図4Iに示すように、上反りにされ得(またはより一般的には、内部表面6018において上側位置から下側位置にかけて角度が付けられ得)、その結果、任意の浸入した液体は、凹部6036に溜まるのではなく、重力の作用によりそれから内部流体通路6041を通してエンドキャップ6012の下部分に向かって流出する。
いくつかの例においては、流体通路を形成する表面のうち1つ以上を、疎水性材料でコーティングして、ハウジング4010の外部へ液体をより速く分流させることを容易にする。
図4B~図4Iの例示的エンドキャップ6012について、近位パネル6016の内部表面6018上に設けられた案内壁6020と、遠位パネル6024の内部表面6026上に設けられた位置づけ特徴部(単数または複数)6028および周囲壁6029とを参照して述べてきたが、代替の例において、内部流体通路(単数または複数)を提供するために、逆の配置構成、またはそれらの組み合わせが利用され得ることを理解すべきである。
図5Aは、本技術の態様による、エンドキャップ6012の形態をとる閉鎖要素の別の例を示す。この例において、エンドキャップ6012は、互換性のある医療用デバイス(例えば、加湿器5000)に選択的に連結されて、そのハウジング4010を密閉するように構成される。概ね前述したように、エンドキャップ6012は、加湿器5000への選択的接続を促進するように構成される。
この例において、エンドキャップ6012は、内部表面6018および外部表面6022を有する近位パネル6016と、内部表面6026および外部表面6030を有する遠位パネル6024とを含む。この例において、遠位パネル6024は、外部表面6030内に電気コネクタ凹部6042(すなわち、内部表面6026から突き出る)を含む。近位パネル6016は、電気コネクタ開口6044を含み、該開口を通して、電気コネクタ凹部6042が突き出る。電気コネクタPCBアセンブリ6046は、近位パネル6016の外部側部上の電気コネクタ凹部6042のスタンドオフへ装着される。使用時に、電気コネクタは、電気コネクタ凹部6042に挿入され、PCBアセンブリ6046へ連結された対応するコネクタとインターフェースをとる。
この例において、遠位パネル6024は、複数の開口6034を含む。遠位パネル6024の内部表面6026上では、複数の位置づけ特徴部6028が、各開口6034を中心に設けられて、パネル6024の内部表面6026に対して実質的に垂直の角度で延びる。例において、位置づけ特徴部6028は、各開口6034に対して上側および/または下側位置に設けられ得る。例において、内部表面6026を横切る(すなわち、外側方向の)、上側および/または下側位置にある位置づけ特徴部6028の長さは、関連付けられた開口6034の幅よりも小さくてもよい。例において、位置づけ特徴部6028は、各開口6034に(すなわち、開口6034の1つ以上の側部に)対する1つ以上の外側位置に設けられ得る。図示の例(例えば、図5Cを参照)において、位置づけ特徴部6028は、別個であり(すなわち、互いに接続されておらず)、その間にギャップを有する。
例において、遠位パネル6024は、周囲壁6029をさらに含み得る。周囲壁6029は、パネル6024の周囲部の少なくとも一部に沿って、パネル6024の内部表面6026に対して実質的に垂直の角度で延び得る。図示の例(例えば、図5Cを参照)において、周囲壁6029は、パネル6024の周囲部の周りに延び、開口6034の下側の位置で周囲壁ギャップ6048を有する。
この例において(例えば、図5Dを参照)、近位パネル6016は、パネル6016の内部表面6018から突き出る案内突出部6050を含む。この例において、案内突出部6050は、凹部6036それぞれを取り囲む。図5Fを参照して、この例において、案内突出部6050は、隆起型ベース6052と、隆起型ベース6052から延びる案内突起6054とを含む。この例において、案内突起6054は、互いに向かって先細になって先鋭な頂点で交わるラジアル方向外方に面する表面とラジアル方向内方に面する表面とを有するが、しかし、代替の例において、頂点は、丸みを帯びてもよく、または平坦であってもよいことを理解すべきである。この例において、隆起型ベース6052のラジアル方向外方縁部と案内突起6054との間には、平坦部分が設けられる。代替の例において、案内突起6054は、内部表面6018から直接延び得る(すなわち、案内突出部6050は、隆起型ベース6052を含まなくてもよい)。
図5Dを参照して、この例において、近位パネル6016は、パネル6016の内部表面6018から突き出る位置づけ壁6056を含む。位置づけ壁6056は、凹部6036に対するラジアル方向外方位置で内部表面6018に沿って延びて、エンドキャップ6012として形成された場合に遠位パネル6024の周囲壁6029と整列される。位置づけ壁6056は、遠位パネル6024の周囲壁ギャップ6048と実質的に整列された位置づけ壁ギャップ6058も含む。
図5Gおよび図5Hを参照して、近位パネル6016および遠位パネル6024の接合によりエンドキャップ6012が形成される場合、その間には内部流体通路6041が形成される。周囲壁6029および位置づけ壁6056は協働して、より詳細には、下側位置における位置づけ壁ギャップ6058および周囲壁ギャップ6048によって生成されたギャップ6039を除いて、開口6034および凹部6036を全て含む表面の周囲に延びる内部流体通路6041の周辺部の周りで、シールを形成する。この例において、シールは、連結構成要素6038および連結開口6040の周辺部に延びる。内部流体通路6041に進入した液体は、エンドキャップ6012の外部を通してギャップ6039を介して流れることができる。特に図5Gを参照して、この例において、凹部6036に向かって下方に移動したり凹部6036から流れたりする液体は、案内突出部6050の形状表面により、内部表面6026に向かって移動し、ギャップ6039に向かって内部流体通路6041を流れ落ちるように誘導される。
[6.4.2 RPTデバイスの電装部品]
[6.4.2.1 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位置し得る。
本技術の一形態において、電源4210は、RPTデバイス4000にのみ電力を提供する。本技術の別の形態において、電源4210は、RPTデバイス4000および加湿器5000の両方へ電力を提供する。
[6.4.2.2 入力デバイス]
本技術の一形態において、RPTデバイス4000は、人がデバイスとやりとりできるように、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、一形態においては、外部ハウジング4010に物理的に接続してもよく、または別の形態においては、中央コントローラ4230へ電気接続された受信機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、人が値および/またはメニューオプションを選択できるように構築および配置され得る。
[6.4.2.3 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、x86 INTELプロセッサ、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(例えば、ST MICROELECTRONICからのSTM32シリーズのマイクロコントローラ)含み得る。本技術の特定の代替形態において、TEXAS INSTRUMENTSによって製造されたST MICROELECTRONICSからのSTR9シリーズのマイクロコントローラなどの32ビットRISC CPU、またはMSP430ファミリーのマイクロコントローラからのプロセッサなどの16ビットRISC CPU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、離散的な電子部品を含む。
中央コントローラ4230は、1つ以上のトランスデューサ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(単数または複数)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(単数または複数)を出力デバイス4290、療法デバイスコントローラ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つ以上の方法論(例えば、メモリ4260などの非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶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)を実装するように構成される。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、RPTデバイス4000と統合され得る。しかし、本技術のいくつかの形態においては、いくつかの方法論が、遠隔位置にあるデバイスによって行われ得る。例えば、遠隔位置にあるデバイスは、記憶したデータ(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、ベンチレータの制御設定を決定するか、呼吸関連事象を検出し得る。
[6.4.2.4 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。
[6.4.2.5 療法デバイスコントローラ]
本技術の一形態において、療法デバイスコントローラ4240は、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の一部を形成する療法制御モジュール4330である。
本技術の一形態において、療法デバイスコントローラ4240は、専用モータ制御集積回路である。例えば、一形態においては、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使用される。
[6.4.2.6 保護回路]
本技術による1つ以上の保護回路4250は、電気的保護回路、温度および/または圧力安全回路を含み得る。
[6.4.2.7 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、バッテリー駆動式スタティック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上に位置し得る。メモリ4260は、EEPROMまたはNANDフラッシュの形態をとり得る。
追加または代替として、RPTデバイス4000は、取り外し可能な形態のメモリ4260、例えばセキュアデジタル(SD)規格に従って製作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、本明細書中に記載の1つ以上の方法論(例えば、1つ以上のアルゴリズム4300)を表現するコンピュータプログラム命令が記憶される非一時的コンピュータ可読記憶媒体として機能する。
[6.4.2.8 データ通信システム]
本技術の一形態においては、データ通信インターフェース4280が提供され、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、リモート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。リモート外部通信ネットワーク4282は、リモート外部デバイス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とは別個であり、集積回路またはプロセッサを含み得る。
一形態において、リモート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、有線通信(例えば、イーサネットまたは光ファイバーを介して)または無線プロトコル(例えば、CDMA、GSM、LTE)を用いてもよい。
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、Bluetoothまたは消費者赤外線プロトコル)を利用する。
一形態において、リモート外部デバイス4286は、1つ以上のコンピュータ、例えば、ネットワーク接続されたコンピュータのクラスタである。一形態において、リモート外部デバイス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、適切に権限を付与された人、例えば臨床医は、このようなリモート外部デバイス4286にアクセスすることが可能である。
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コンであり得る。
[6.4.2.9 任意選択のディスプレイ、アラーム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、聴覚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。
[6.4.2.9.1 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上に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。
[6.4.2.9.2 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8個のセグメントそれぞれを起動させるべきかどうかを示す8個の論理信号へ変換する。
[6.4.3 RPTデバイスアルゴリズム]
前述したように、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、メモリ4260などの非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶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を実装するように構成され得る。アルゴリズム4300は、一般にモジュールと呼ばれるグループにグループ化される。
本技術の他の形態においては、アルゴリズム4300の一部または全体が、外部デバイス(例えば、ローカル外部デバイス4288またはリモート外部デバイス4286)のコントローラによって実装され得る。このような形態において、入力信号を表すデータ、および/または外部デバイスで実行されるアルゴリズム4300の一部に必要な中間アルゴリズム出力は、ローカル外部通信ネットワーク4284またはリモート外部通信ネットワーク4282を介して外部デバイスへ伝達され得る。このような形態において、外部デバイスで実行されるアルゴリズム4300の一部は、外部デバイスのコントローラにアクセスすることが可能な非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムとして表現され得る。このようなプログラムにより、外部デバイスのコントローラは、アルゴリズム4300の一部を実行するように構成される。
このような形態において、療法エンジンモジュール4320を介して外部デバイスにより生成された療法パラメータは(このような形態が、外部デバイスによって実行されるアルゴリズム4300の部分の一部を形成する場合に)、中央コントローラ4230へ伝達されて、療法制御モジュール4330へ送られ得る。
[6.5 空気回路]
本技術の一態様による空気回路4170は、使用時に空気流れが2つの構成要素(例えば、RPTデバイス4000および患者インターフェース3000)間で移動でき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。
特に、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、空気送達チューブと呼ばれ得る。場合によっては、回路に吸息および呼息用の別々の枝があり得る。他の場合においては、単一の枝が用いられる。
いくつかの形態において、空気回路4170は、空気回路内の空気を加熱するように、例えば空気の温度を維持するか上昇させ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、加熱式ワイヤ回路の形態をとり得、1つ以上のトランスデューサ、例えば温度センサを含み得る。一形態において、加熱式ワイヤ回路は、空気回路4170の軸の周りに螺旋状に巻かれてもよい。加熱要素は、コントローラ、例えば中央コントローラ4230と通信し得る。加熱式ワイヤ回路を含む空気回路4170の一例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許文献9に記載されている。
[6.5.1 補充用ガス送達]
本技術の一形態において、補充用ガス、例えば酸素4180は、空気圧行路における1つ以上の地点(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へ送達され得る。
[6.6 用語集]
本技術の開示のために、本技術の特定の形態においては、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は、代替の定義が適用され得る。
[6.6.1 概括]
空気:本技術の特定の形態において、空気は大気を意味すると解釈されてもよく、本技術の他の形態において、空気は、いくつかの他の呼吸可能なガスの組み合わせ(例えば、酸素が豊富な大気)を意味すると解釈されてもよい。
周囲:本技術の特定の形態において、周囲という用語は、(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取り囲む環境を意味すると解釈される。
例えば、加湿器に対する周囲湿度は、加湿器を直接取り囲む空気の湿度(例えば、患者が睡眠をとっている部屋内の湿度)であり得る。このような周囲湿度は、患者が睡眠をとっている部屋の外の湿度とは異なる場合がある。
別の例において、周囲圧力は、身体を直接取り囲む圧力、または体外の圧力であり得る。
特定の形態において、周囲(例えば、音響)ノイズは、例えばRPTデバイスによって生成されたりマスクまたは患者インターフェースから発したりするノイズではなく、患者が位置している部屋内のバックグラウンドノイズレベルとみなされ得る。周囲ノイズは、部屋の外の発生源から生成され得る。
自動気道陽圧(APAP)療法:SDB事象の兆候の存在または不在に応じて、例えば呼吸するごとに、最小限界と最大限界との間で治療圧力を自動的に調整可能な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全体を通じてほぼ一定である呼吸圧力療法。いくつかの形態において、気道への入口における圧力は、呼息中に若干高く、吸息中に若干低い。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で変動する(例えば、部分的な上気道閉塞の兆候の検出を受けて増加し、部分的な上気道閉塞の兆候が存在しなければ減少する)。
加湿器:加湿器という単語は、患者の医療的呼吸器疾病を改善するために、治療的に有益な量の水(HO)蒸気を空気流れへ提供できるように構築および配置されたり、そのための物理的構造で構成されたりする加湿装置を意味すると解釈される。
漏れ:漏れという用語は、意図しない空気流れまたは液体と解釈される。
患者:呼吸器疾病を患っているかどうかにかかわらず、人。
圧力:単位面積当たりの力。圧力は、cmHO、g-f/cm、およびヘクトパスカルを含む、多様な単位で表現され得る。1cmHOは、1g-f/cmに等しく、およそ0.98ヘクトパスカル(1ヘクトパスカル=100Pa=100N/m=1ミリバール~0.001atm)である。本明細書において、別段の記載がない限り、圧力はcmHOの単位で与えられる。
患者インターフェース内の圧力は、記号Pmで与えられる一方、現時点でインターフェース圧力Pmによって達成される目標値を表す治療圧力は、記号Ptで与えられる。
呼吸圧力療法(RPT):雰囲気に対して典型的には正である治療圧力で、空気供給を気道への入口に適用。
ベンチレータ:呼吸仕事の一部または全部を行うように、患者に圧支持を提供する機械デバイス。
[6.6.1.1 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、シリコーンへの参照は、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)への参照である。市販のLSRの一形態は、Dow Corningによって製造されるSILASTIC(この商標で販売されている製品の範囲内に含まれる)である。別のLSR製造業者は、Wackerである。別段の定めがない限り、例示的形態のLSRは、ASTM D2240によって測定する場合、約35~約45の範囲内のショアA(またはタイプA)押込み硬さを有する。
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。
[6.6.1.2 機械的特性]
弾力:弾性変形したときにエネルギーを吸収し、負荷を除いたときにエネルギーを放出する、材料の能力。
弾力のある:負荷を除いたときに実質的に全てのエネルギーを放出する。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:材料自体が変形に抵抗する能力(例えば、ヤング率、または標準化されたサンプルサイズで測定された押込み硬さスケールによって記載されている)。
「軟質」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、例えば指圧力下で容易に変形し得る。
「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、例えば指圧力下で容易に変形し得ない。
構造または構成要素のスティフネス(または剛性):加えた負荷に対応して、構造または構成要素が変形に抵抗する能力。負荷は、力またはモーメント(例えば、圧縮、張力、曲げまたはねじれ)であり得る。構造または構成要素は、異なる方向に異なる抵抗を提供し得る。スティフネスの逆は、可撓性である。
ぺらぺらの構造または構成要素:その自重を支持するようになったとき、比較的短期間(例えば、1秒)以内に形状が変化する(例えば、曲がる)構造または構成要素。
硬性の構造または構成要素:典型的には使用時に直面する負荷をかけたとき、形状の変化が実質的にない構造または構成要素。このような用途の例としは、例えばおよそ20~30cmHOの圧力の負荷で、患者インターフェースを患者の気道への入口との密閉関係でセットアップおよび維持することがあり得る。
一例として、I型鋼は、第2の直交方向と比較して、第1の方向に異なる曲げスティフネス(曲げ負荷に対する抵抗)を含み得る。別の例において、構造または構成要素は、第1の方向においてはぺらぺらし、第2の方向においては硬性であり得る。
[6.6.2 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境界付けられ得る。これらの表面は、関連した表面の配向、位置、機能または他の何らかの特性を記述するためにラベルを用いて区別され得る。例えば、構造は、前側表面、後側表面、内部表面および外部表面のうち1つ以上を含み得る。別の例において、シール形成構造は、顔接触(例えば、外)表面と、別々の非顔接触(例えば、底面または内)表面を含み得る。別の例において、構造は、第1の表面および第2の表面を含み得る。
表面および三次元構造の形状の説明を容易にするために、本発明者らは、点pで構造の表面を通る断面をまず考慮する。pにおける外向き法線ベクトルは、表面から離れる方向を指す。いくつかの例において、本発明者らは、表面上に直立している架空の小柄な人の観点から、その表面について説明する。
[6.6.2.1 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、1/pにおいて曲線に触れる円の半径)を有していると記述され得る。
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と、その点における曲率は、正と解釈される(架空の小柄な人は、点pから立ち去る場合、上り坂を登らなければならない)。このような曲線は、凹形と呼ばれることが多い。
ゼロ曲率:pにおける曲線が直線である場合、曲率は、ゼロと解釈される(架空の小柄な人は、点pから立ち去る場合、上り下りせず平地を歩くことができる)。
負の曲率:pにおける曲線が外向き法線から離れる方向に曲がる場合、その点におけるその方向への曲率は、負と解釈される(架空の小柄な人は、点pから立ち去る場合、下り坂を歩かなければならない)。
[6.6.2.2 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、複数の法線断面を含み得る。複数の断面は、外向き法線(「法平面」)を含む平面内の表面を切断し得、各断面は、異なる方向にとられ得る。各断面により、対応する曲率を有する平面曲線が生じる。その点における異なる曲率は、同じ符号または異なる符号を有し得る。その点における曲率それぞれは、例えば、比較的小さい大きさを有する。
主曲率および方向:曲線の曲率がその最大値および最小値をとる法平面の方向を主方向と呼ばれる。
表面の領域:表面上の繋がっている一組の点。領域内の一組の点は、類似の特性、例えば曲率または符号を有し得る。
鞍部領域:各点において主曲率が反対の符号(すなわち、一方は正であり、もう一方は負である)を有する領域(架空の人は、自分の向いている方向に応じて、上り坂または下り坂を歩き得る)。
ドーム領域:各点において主曲率が同じ符号(例えば、両方とも正(「凹形ドーム」)、または両方とも負(「凸状ドーム」))を有する領域。
円筒形領域:一方の主曲率はゼロ(または、例えば製作公差内でゼロ)であり、もう一方の主曲率は非ゼロである領域。
平面領域:両方の主曲率がゼロ(または、例えば製作公差内でゼロ)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。
行路:本技術の特定の形態において、「行路」は、数学-位相幾何学上の意味での行路(例えば、表面上におけるf(0)からf(1)への連続空間曲線)を意味すると解釈される。本技術の特定の形態において、「行路」は、例えば表面上の一組の点を含むルートまたはコースとして記述され得る。(架空の人にとって行路は、表面上でその人が歩くところであり、庭園内の小道(garden path)に類似する)。
行路長:本技術の特定の形態において、「行路長」は、f(0)からf(1)への表面に沿った距離(すなわち、表面上の行路に沿った距離)を意味すると解釈される。表面上の2つの点間には1つよりも多くの行路があり得、このような行路は、異なる行路長を有し得る。(架空の人にとって行路長は、その人が表面上で行路に沿って歩くべき距離である)。
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、表面とは無関係である。平面領域上には、表面上の2つの点間の直線距離と同じ行路長を有する表面上の距離がある。非平面表面上には、2つの点間の直線距離と同じ行路長を有する行路は存在し得ない。(架空の人にとって、直線距離は、「最短」距離に対応する)。
[6.6.2.3 穴]
表面は、一次元穴(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)を有し得る。穴を有する肉薄の構造(例えば、膜)は、一次元穴を有すると記述され得る。
構造は、二次元穴(例えば、表面によって境界付けられた穴)を有し得る。例えば、膨張可能なタイヤは、タイヤの内部表面によって境界付けられた二次元穴を有する。別の例において、空気またはゲルのためのキャビティを有するブラダは、二次元穴を有し得る。さらに別の例において、導管は、(例えば、その入口またはその出口にある)一次元穴と、導管の内側表面によって境界付けられた二次元穴とを含み得る。
[6.7 他の注意事項]
本特許文書の開示の一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている。著作権所有者は、誰かが本特許文書または本特許開示を複製しても、それが特許庁の特許ファイルまたは記録に載っていれば、異議を唱えることはないが、そうでなければ、何であれ全ての著作権を留保する。
文脈上明確に別段の指示がなく、値の範囲が提供されている場合、下限の単位の10分の1まで、その範囲の上限と下限との間に介在する値それぞれ、および記載したその範囲における任意の他の記載の値または介在する値は、本技術内に包含されることが理解される。介在する範囲内に独立して含まれ得る、これらの介在する範囲の上限および下限も、記載した範囲内で任意の具体的に除外されている限度を条件として、本技術内に包含される。記載した範囲が限度のうち一方または両方を含む場合、それらの含まれている制限のうち一方または両方を除外する範囲も、本技術に含まれる。
さらに、値(単数または複数)が本技術の一部として実装されるものとして本明細書に記載されている場合、別段の記載がない限り、このような値は近似値であり得、このような値は、実際的な技術的実装形態において許容または要求され得る程度まで、任意の適切な有効桁に利用し得ることが理解される。
別段の規定がない限り、本明細書において使用される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意味と同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと同様または同等な任意の方法および材料も、本技術の実施または試験において用いることができるが、本明細書には、限られた数の例示的方法および材料が記載されている。
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、反対の定めがない限り、本明細書に記載されている一切の構成要素は、製造可能なものとして理解されるため、合わせてまたは別々に製造され得る。
本明細書中およ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(「a」、「an」および「the」)は、文脈上明確に別段の指示がない限り、その複数の均等物を含む点に留意されたい。
本明細書に記載されている全ての刊行物は、その刊行物の主題である方法および/または材料を開示および記載するために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。本明細書中に論じられている刊行物は、本出願の出願日以前のその開示のためにのみ提供される。本明細書中のいずれも、本技術が従来の発明によりそのような刊行物に先行する権利を有しないという自白として解釈されるべきではない。さらに、提供される刊行物の日付は、実際の公開日とは異なる場合があり、公開日は独立に確認される必要があり得る。
「含む(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方式で指すものとして解釈されるべきであり、参照される要素、構成要素またはステップが、明確に参照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したり、利用されたり、組み合わせられたりし得ることを示す。
詳細な説明で用いられる主題の表題は、読者の参照を容易にするためにのみ含まれており、本開示または特許請求の範囲の全体にわたって見出される主題を制限するために使用されるべきではない。主題の表題は、特許請求の範囲または請求項の制限事項を解釈する際に用いられるべきではない。
本明細書中の技術は、特定の例を参照して説明されてきたが、これらの例は、技術の原則および適用を例示したものに過ぎないことを理解すべきである。いくつかの事例において、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唆し得る。例えば、「第1の」および「第2の」という用語が用いられてもよいが、別に定めがない限り、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利用され得る。さらに、方法論におけるプロセスステップは、順序で説明または例示されてもよいが、このような順序付けは必要とされない。当業者であれば、このような順序付けが変更されてもよく、かつ/またはその態様が同時にまたは同期的にさえ行われてもよいことを認識するであろう。
それゆえ、本技術の精神および範囲から逸脱することなく、多数の変更が、実例に対して行われてもよく、他の配置構成が考案されてもよいことを理解すべきである。
1000 患者
1100 同床者
4000 RPTデバイス
4010 外部ハウジング
4012 上部分
4014 下部分
4015 パネル
4016 シャシー
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
4180 補充用酸素
4200 電装部品
4202 プリント回路基板アセンブリ(PCBA)
4210 電力供給部
4220 入力デバイス
4230 中央コントローラ
4232 時計
4240 療法デバイスコントローラ
4250 保護回路
4260 メモリ
4270 トランスデューサ
4272 圧力センサ
4274 流量センサ
4276 モータ速度トランスデューサ
4280 データ通信インターフェース
4282 リモート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 リモート外部デバイス
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
4310 前処理モジュール
4312 インターフェース圧力推定アルゴリズム
4314 通気流量推定
4316 漏れ流量推定
4318 呼吸流量推定
4320 療法エンジンモジュール
4321 位相決定アルゴリズム
4322 波形決定アルゴリズム
4323 換気決定アルゴリズム
4324 吸気流制限決定アルゴリズム
4325 無呼吸/低呼吸決定アルゴリズム
4326 いびき決定アルゴリズム
4327 気道開通性決定アルゴリズム
4328 目標換気決定アルゴリズム
4329 療法パラメータ決定アルゴリズム
4330 療法制御モジュール
4340 方法
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 伝導性部分
5130 加湿器リザーバドック
5135 ロックレバー
5150 水位指示器
5210 加湿器トランスデューサ
5212 空気圧力センサ
5214 空気流量トランスデューサ
5216 温度センサ
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
5302 上部分
5304 下部分
5310 シャシー
5314 チャンバ入口ポート
5330 シャシーキャップ
5334 空気入口ポート
5380 液体トラップ
6012 エンドキャップ
6016 近位パネル
6018 近位パネル内部表面
6020 案内壁
6022 近位パネル外部表面
6024 遠位パネル
6026 遠位パネル内部表面
6028 位置づけ特徴部
6029 周囲壁
6030 遠位パネル外部表面
6034 開口
6035 ガス開口
6036 凹部
6038 連結構成要素
6039 ギャップ
6040 連結開口
6041 内部流体通路
6042 電気コネクタ凹部
6044 電気コネクタ開口
6046 電気コネクタPCBアセンブリ
6048 周囲壁ギャップ
6050 案内突出部
6052 隆起型ベース
6054 案内突起
6056 位置づけ壁
6058 位置づけ壁ギャップ

Claims (17)

  1. ハウジングを含む医療用デバイスのための液体分流アセンブリであって、前記液体分流アセンブリは、
    前記ハウジングと連携するエンドキャップを含み、
    前記エンドキャップは、互換性のあるアクセサリーとの選択的連結のための少なくとも1つの開口を含み、
    前記エンドキャップは、前記少なくとも1つの開口と流体連通して液体を前記ハウジングの外部へ分流させる少なくとも1つの内部流体通路を含む、液体分流アセンブリ。
  2. 前記エンドキャップは、複数のパネルを含み、各パネルは、内部表面および外部表面を有し、前記複数のパネルを共に接合して、前記エンドキャップを形成し、その間に前記少なくとも1つの内部流体通路を規定する、請求項1に記載の液体分流アセンブリ。
  3. 前記複数のパネルは、
    使用時に前記医療用デバイスの近位にある近位パネルであって、第1の内部表面および第1の外部表面を含む、近位パネルと;
    使用時に前記医療用デバイスの遠位にある遠位パネルであって、第2の内部表面および第2の外部表面を含む、遠位パネルと;を含み、
    前記液体分流アセンブリは、前記第1の内部表面と前記第2の内部表面との間に延びる少なくとも1つの壁を含み、前記内部流体通路は、前記少なくとも1つの壁、前記第1の内部表面および前記第2の内部表面によって少なくとも部分的に規定される、請求項2に記載の液体分流アセンブリ。
  4. 前記近位パネルは、前記第1の内部表面内に少なくとも1つの凹部を含み、前記少なくとも1つの開口は、前記遠位パネルの第2の外部表面と第2の内部表面との間にあり、前記少なくとも1つの凹部は、前記少なくとも1つの開口と実質的に整列される、請求項3に記載の液体分流アセンブリ。
  5. 前記少なくとも1つの壁は、前記第1の内部表面および前記第2の内部表面に沿って延びて、前記少なくとも1つの凹部を実質的に取り囲み、前記少なくとも1つの壁は、前記少なくとも1つの凹部の下側の位置にギャップを含み、前記ギャップは、液体が前記内部流体通路から前記エンドキャップの外部へ流れることを可能にするように構成される、請求項4に記載の液体分流アセンブリ。
  6. 前記少なくとも1つの凹部の下側表面は、前記第1の内部表面において上側位置から下側位置にかけて角度が付けられる、請求項4または5に記載の液体分流アセンブリ。
  7. 前記近位パネルは、前記少なくとも1つの凹部それぞれを取り囲む案内突出部を含み、前記案内突出部は、前記第1の内部表面から前記第2の内部表面に向かって突き出ており、前記案内突出部と前記第2の内部表面との間には空気ギャップが保持される、請求項4~6のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  8. 前記案内突出部は、頂点で交わるラジアル方向外方に面する表面とラジアル方向内方に面する表面とを含む、請求項7に記載の液体分流アセンブリ。
  9. 各案内突出部は、前記凹部を取り囲む隆起型ベースと、前記隆起型ベースから延びる案内突出部とを含む、請求項7または8に記載の液体分流アセンブリ。
  10. 前記隆起型ベースのラジアル方向外方縁部と前記案内突出部との間には、平坦部分が設けられる、請求項9に記載の液体分流アセンブリ。
  11. 前記少なくとも1つの壁は、前記第1の内部表面から延びる第1の壁と、前記第2の内部表面から延びる第2の壁とを含み、前記近位パネルおよび前記遠位パネルは、接続される場合、前記第1の壁および前記第2の壁が協働して前記内部流体通路を形成するように構成される、請求項3~10のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  12. 前記パネルは、接合されて一体部分を形成する、請求項2~11のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  13. 前記パネルは、機械的に、熱的に、または超音波で接着される、請求項2~12のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  14. 前記互換性のあるアクセサリーは、加湿器である、請求項1~13のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  15. 前記医療用デバイスは、ベンチレータである、請求項1~14のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリ。
  16. 呼吸療法のために呼吸可能なガスの流れを陽圧で供給する装置であって、前記装置は、
    前記呼吸可能なガスの流れを生成し、前記流れを出口へ供給する圧力生成器;
    少なくとも前記圧力生成器を収容するハウジング;
    請求項1~15のうちいずれか一項に記載の液体分流アセンブリであって、前記液体分流アセンブリのエンドキャップは、少なくとも前記圧力生成器を収容する前記ハウジングに対して固定されるように構成される、液体分流アセンブリを含む、装置。
  17. 請求項16に記載の、呼吸療法のために呼吸可能なガスの流れを陽圧で供給する装置と、
    患者の気道の入口へ送達するための空気流れの絶対湿度を変化させる加湿器装置であって、前記変化は、周囲空気の絶対湿度と比較され、前記加湿器装置は、前記エンドキャップの少なくとも1つの開口を介して呼吸可能なガスの流れを供給するために、前記装置へ選択的に連結されるように構成される、加湿器装置と、
    を含む、呼吸治療システム。
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