JP4156832B2 - 気管フィステル用バルブ - Google Patents

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Description

【０００１】
本発明は、気管切開(tracheostomize)され乍らも喉頭切除(laryngectomize)されない対象者、すなわち、喉頭蓋(epiglottis)と声帯(vocal cord)とを備えた喉頭(larynx)を依然として備えるが故に一定条件下では上側気道を使用して通常的に会話も行い得る対象者の頸部(neck)に装着されるべき音声用バルブ(vocal valve)に関する。但し本発明は、気管フィステルを介して連続的に呼吸すべく喉頭切除された対象者であって、発声(speech)を行うためには気管と食道との間の壁部において当該フィステル内に音声用人工器官(voice prosthesis)が挿入されたフィステルを有するという対象者には適用されず、この場合に発声は、気管フィステルを閉じ且つ空気を上記音声用人工器官を介して気管から食道内に付勢することによって行われ、発声の際、食道の壁部が振動させられる。喉頭切除されていない対象者が気管切開される理由は、激しい事故の後における人工呼吸器内での治療のために呼吸が促進されるべきであり又は気管との直接的連通が必要な場合であり得る。他の理由としては、喘息発作現象、呼吸器系疾患(pulmonary disease)、または、相当に肥満した対象者の睡眠中の無呼吸が挙げられる。
【０００２】
一般的に適用される用語に依れば、気管切開された対象者(tracheostomized person)とは気管フィステルを有すると共に(喉頭蓋および声帯とともに)依然として喉頭を有する対象者である一方、喉頭切除された対象者(laryngectomized person)とは気管フィステルを有するが手術により喉頭が除去された対象者である。以下において本明細書中ではこの用語が使用される。
【０００３】
気管切開された対象者は気管フィステルが開成されたときには話すことができない、と言うのも、気管フィステルを介して吐出空気が部分的に散逸するので、発声を行うべく声帯を通る空気が少なすぎるからである。斯かる対象者が話し得るために、気管フィステルは閉成されねばならず且つこの目的の為に、気管フィステルを介して気管と周囲との間の接続を制御する音声用バルブが用いられる。
【０００４】
故に対象者は、気管フィステルを介して吸気(inhale)すると共に、通常の上側呼吸通路を介して吐気(exhale)して通常様式で話しをする。これにより、気管切開された対象者の音声用バルブは、喉頭切除された対象者により使用される音声用バルブから区別される。後者のバルブは通常的に開成されることから吸気および吐気は音声用バルブを介して生じ得るが、このことは、気管フィステルが気管と周囲との間の唯一の接続なので必要になる。フィステルに挿入された音声用人工器官を介して発声が生成されるべき場合、音声用バルブが一定の空気流速にて閉成すると共に吐出空気が音声用人工器官を介して放出される為に、吐出空気流は急激に増大される。
【０００５】
一定の場合、たとえば一時的なもしくは慢性的な疾病などによる上側気道を介した吐気の障害のために気管切開された対象者は、一定の労力を要する上側気道を介した吐気に悩むこともある。故に上記対象者は、上側気道を介した吐気が発声の生成に対して不要な間は気管フィステルを介して吸気および吐気を行うことにより、斯かる労力から解放されることを望み得る。
【０００６】
本発明に係る音声用バルブは、気管切開された対象者を企図すると共に、周囲に対して気管を接続すべく気管フィステルに接続された空気通路(air passage)と、通常的に閉成され乍らも上記空気通路を介した吸気を許容すべく上記空気通路内に配設された逆止弁部材とを備えた種類であり、且つ、本発明の目的はこの種の音声用バルブにおいて、装置変更を行うこと無く、且つ、所望されたときに声帯により通常様式で発声を行う可能性に悪影響を与えずにユーザが快適となる如く上記気管フィステルを介して吸気および吐気を行う条件を生成するに在る。
【０００７】
上記目的は、請求項１に記載の特徴が与えられた音声用バルブにより達成される。
【０００８】
肺および気管の機能に対する問題を回避すべく、健常者では鼻で行われる如く吸入空気は加熱かつ加湿されねばならない。喉頭切除された対象者は常に、気管フィステルとこれに接続された音声用バルブとを介して吸気および吐気を行い、この場合に音声用バルブはHMEとも称される熱・湿気交換器と組合され得るが、該交換器は吐出空気から熱および湿気を吸収すると共に吸入空気に対しては熱および湿気を戻すものである。
【０００９】
本発明の更なる進展例に依れば、本発明に係る上記音声用バルブは熱・湿気交換器と組合され、効率的な熱・湿気交換が達成される如く上記音声用バルブが上記空気通路を通る自由空気流に対して設定されたとき、吸入空気および吐出空気は上記熱・湿気交換器を介して通過され得る。
【００１０】
本発明を更に詳細に説明すべく、以下においては添付図面を参照して本発明の音声用バルブの例示的実施例を記述する。
【００１１】
図１、図２、図４および図５を参照すると、図中に開示された本発明の音声用バルブの実施例は、底部が開放されると共に円形断面を有するハウジング10を備える。その円形壁部には各側部開口11が配備されると共に、上記ハウジングの頂部にて該ハウジングを閉成する端壁部には中央開口12が配備される。上記ハウジングに対しては14にて、シール13'を備えたバルブ・フラップ13が枢着され、該バルブ・フラップ13は、一方が上記ハウジング上に且つ他方が該バルブ・フラップ上に配備された２個の磁石15により開口12を閉成する位置に維持される。ハウジング10は、該ハウジングの下部開放端部を閉鎖する底部プレート16であって中空スタッド17を形成する底部プレート16上に回転すべく取付けられるが、該中空スタッド17に依れば上記プレートは、故に上記音声用バルブは、気管に対して当該ISO規格円錐(ISO cone)18が連通すべく気管フィステル上で患者の頸部にテープ止めされたプラスチック製の可撓カラーに取付けられ得る各翼部19を有するISO規格円錐18に対して着脱可能に取付けられる。但し最も一般的に上記ISO規格円錐は、気管フィステルを介して気管内に通される直線状もしくは湾曲状の気管カニューレの一部を形成すると共に気管フィステル内でステントを形成し、各翼部19は上記気管カニューレと一体的であると共に患者の頸部と係合する。気管の内側に配置される上記気管カニューレの部分にて該カニューレには開窓(fenestration)すなわち側部開孔が形成されるのが好適である。
【００１２】
ハウジング10の上記円形壁部の内面上にて側部開口11の夫々に対し、ラバーなどの可撓メンブレン20が１個ずつ配備され、各メンブレンは各側部開口をカバーすべき寸法とされるが、該メンブレンはその解除位置においては協働する側部開口が露出される如く図５の様に湾曲される。上記底部プレート上において、各メンブレンに対しては軸心方向延在円筒状ピン21が配備され、該ピン21は図４におけるハウジング10のひとつの回転位置にては上記メンブレンと係合し、該メンブレンが協働する側部開口11をカバーする如き位置に該メンブレンを保持し、上記メンブレンは上記ハウジングの上記円形壁部の上記内面の形状と整合している。上記ハウジングが図４の位置から1/4回転だけ時計回りに回転されたという上記ハウジングの別の回転位置(図５)において、上記ピンは協働するメンブレンから係合解除されることから、メンブレンは図５の解除位置を取り得ると共に側部開口は露出され得る。各ピン21のこの位置において、吐気時に各可撓メンブレン20が各開口11を閉成することが防止される。
【００１３】
HMEカセット22は、すなわち、当該カセットの外側における各側部開孔23にて露出される熱・湿気交換物質であって当該カセットの内側では完全に露出される熱・湿気交換物質を収納するカセットは、一方向用途の為のものであり、且つハウジング10上に嵌装される。必要な場合に該カセットはハウジング10から容易に取外され得る。図３において上記HMEカセットはハウジング10から分離して示されると共に該ハウジング10はこの図にては咳機能なしで示されるが、このことは、バルブ・フラップ13が省略されると共にハウジング10の端壁部が穿孔されていないことを意味する。
【００１４】
通常的に上記音声用バルブは、発声位置として定義され得る図４の位置を取る。可撓メンブレン20は気管フィステルおよび音声用バルブを介した吐気を防止することから、吐出空気は代替的に上側気道および声帯を介して流出し、発声を行う。吐出空気に対する流動抵抗が大きすぎない様に、上記気管カニューレは開窓されて吐出空気が容易に該カニューレを通過し得ることが重要である。吸気時には、図４において各メンブレンのひとつに関して点線で示された如く各メンブレンは吸引されることから、上記ハウジングの上記円形壁部における各協働開口は露出される。
【００１５】
患者は図５に係る位置へとハウジングを回転することができ、発声が不要であり且つ気管フィステルを介した吸気ならびに吐気が上記音声用バルブと該バルブ上に取付けられた上記HMEカセットとを介して妨げられない様に生じ得ると共に、吐出空気からは上記HMEカセットに対して熱および湿気が供給される一方で吸入空気は上記HMEカセットから熱および湿気を吸収すべき期間にて、上記ハウジングはこの位置に設定される。
【００１６】
バルブ・フラップ13は、各磁石15により通常的に閉成位置に保持される咳バルブを形成する。咳発作時に、上記音声用バルブ内で生ずる過大圧力は上記各磁石の吸着力に打ち勝つことから、上記バルブ・フラップは開成位置にされる。
【００１７】
図６および図７に係る実施例において各メンブレン20'は、それらの解除状態において図６の発声位置を取る如く構築される。この場合、図７に係るHME位置を取るべく図６に係る位置から時計回りに1/4回転だけ上記ハウジングが回転されたときに各メンブレンを図７に係る開成位置へとカム移動すべく、各ピン21'はプレート形状とされる。この場合、メンブレンと係合する上記ピンの縁部は好適にはゆるやかに丸められる。この実施例における他の見地の機能は上記と同様である。
【００１８】
図８および図９における実施例は、軸心方向に延在する各ピン24に取付けられると共にハウジング10の円形壁部の内面に従い湾曲された各メンブレン20"を備えている。図８に係る発声位置において、各メンブレンは各側部開口11をカバーして吐気を防止するが、吸気に依り点線で示された開成位置へとされ得る。上記ハウジングを図９の位置まで時計回りに回転すると、各側部開口は完全に露出され、吸気および吐気は妨げられること無く上記HMEカセットおよび各側部開口を介して行われ得る。
【００１９】
図１０乃至図１４の実施例は軸心的実施例(axial embodiments)であるが、基本的には上述の各実施例と同様に機能する。
【００２０】
図１０乃至図１３の実施例においては、各開口26と、ISO規格円錐に対して取付けられる代わりに気管フィステル上に取付けられる一定形態のアダプタに対して当該円形底部プレート25を取付けるための各部材27と、を有する円形底部プレート25が配備される。上記底部プレートの下側において、環状溝には上記底部プレートとアダプタとの間をシールするためのシール・リング28が配備される。底部にて開口すると共に円形断面を有するハウジング29は、該ハウジングの円形壁部の内側における内側環状溝30により受容された上記底部プレートの周縁部により該底部プレートに回転可能に取付けられる。上記ハウジングの端壁部には３個の流出入開口(flow openings)31が配備されるが、各開口31は、各開口31のひとつを夫々がカバーするに十分な大きさの３枚のフラップ33を形成する逆止弁要素32により閉成され得る。上記逆止弁要素32は、上記プレートにより形成された支柱34により支持される。各開口31は、一方向タイプのHMEカセット35であってハウジング29に対して着脱可能に取付けられたHMEカセット35によりカバーされる。上記HMEカセットは、ハウジング29内の各開口31に向けて且つ上記カセット内の開口36を介して周囲に向けて完全に露出される熱・湿気交換物質を含む。
【００２１】
上記ハウジングが図１２に従い設定されたとき、上記音声用バルブは発声位置に在る。この位置において各フラップ33は該各フラップ33と協働する各開口31と整合すべく配置されることから、吐気時において各フラップ33は上記ハウジングの端壁部に向けて押圧されて上記各開口を図１０の如くカバーすると共に、吸気時において各フラップ33は各開口31を露出して図１１の位置を取る。今、ハウジング29が、各開口31が各フラップ33間のノッチ内に配置されるという図１３の位置まで回転されると、上記気管フィステルと周囲との間には吸気時および吐気時にて上記フィルタ・カセット35を介して自由通路が確立される。
【００２２】
図１４に係る実施例は、直上に記述された様に機能する。この実施例と図１０乃至図１３に係る実施例との構造的差異は、その下側における底部プレート25が、ISO規格円錐18に嵌装されるべき寸法とされた筒状ソケット37を形成することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、咳機能を備えた本発明に係る音声用バルブの側面図である。
【図２】 図２は、図１の音声用バルブの軸心方向断面図である。
【図３】 図３は、咳機能を有さず且つ熱・湿気交換要素は当該音声用バルブの残部から分離して示される、本発明に係る音声用バルブの軸心方向断面図である。
【図４】 図４は、上記音声用バルブの断面図であり、発声位置に在る上記バルブを示している。
【図５】 図５は、以下においてはHME位置と称される熱・湿気交換位置に在る上記音声用バルブの、図４に対応する図である。
【図６】 図６は、音声用バルブの別実施例に関する図４と同様の図である。
【図７】 図７は、音声用バルブの別実施例に関する図５と同様の図である。
【図８】 図８は、音声用バルブの第３実施例に関する図５と同様の図である。
【図９】 図９は、音声用バルブの第３実施例に関する図５と同様の図である。
【図１０】 図１０は、吐気位置で示された音声用バルブの第４実施例の軸心方向断面図である。
【図１１】 図１１は、吸気位置で示された図１０の音声用バルブの対応図である。
【図１２】 図１２は、図１０および図１１の音声用バルブをHME要素なしで且つ発声位置にて、図１０の線XII-XIIに沿って示す断面図である。
【図１３】 図１３は、音声用バルブがHME位置とされた図１２に対応する図である。
【図１４】 図１４は、図１０乃至図１３に係る音声用バルブの軸心方向断面図であるが、改変取付デバイスを備えると共に音声用バルブは吸気位置で示される。

Claims (12)

  1. 気管切開された対象者の頸部に取付けられる音声用バルブであって、気管を周囲に連通すべく気管フィステルに接続される空気通路と、音声用バルブの第１の状態において通常的には閉成され乍らも上記空気通路を介した吸気を許容する上記空気通路内の逆止弁部材(20、20'、20"、32)とを備えていて、
    音声用バルブの第２の状態において吸気時および吐気時に上記空気通路を介した自由空気流を確立する手動調節可能部材(10、29)であって、上記気管フィステルに接続される底部プレート (16 、 25) に回転可能に取付けられるハウジングを備えていて上記第１の状態と上記第２の状態とを確立すべく回転され得る手動調節可能部材により特徴付けられる、音声用バルブ。
  2. 前記空気通路内には熱・湿気交換要素(22、35)が配備されることを特徴とする、請求項１記載の音声用バルブ。
  3. 前記ハウジング (10 、 29) の内部は、該ハウジングの壁部における少なくとも一個の開口 (11 、 31) を通り且つ前記熱・湿気交換要素 (22 、 35) を介して周囲と連通することを特徴とする、請求項２に記載の音声用バルブ。
  4. 前記熱・湿気交換要素 (22 、 35) は前記ハウジング (10 、 29) の外側にて該ハウジング (10 、 29) に着脱可能に取付けられることを特徴とする、請求項３に記載の音声用バルブ。
  5. 前記逆止弁部材 (20 、 20' 、 20" 、 32) はその閉成位置において前記開口 (11 、 31) をカバーし、且つ、該開口を通る前記空気通路を遮断すべく構築されることを特徴とする、請求項３もしくは４に記載の音声用バルブ。
  6. 前記逆止弁は当該弾性メンブレン (20) の解除状態において前記開口 (11) を露出保持すべく構築された弾性メンブレン (20) を備えることを特徴とする、請求項５に記載の音声用バルブ。
  7. 前記ハウジング (10) を回転することで前記弾性メンブレン (20) に関して変位可能な部材 (21) は、上記ハウジングのひとつの回転位置においては前記開口 (11) をカバーする位置に上記弾性メンブレンを維持すべく、且つ、上記ハウジングの別の回転位置においては上記開口が露出されるという上記弾性メンブレンの解除状態を許容すべく構築されることを特徴とする、請求項６記載の音声用バルブ。
  8. 前記逆止弁部材は、当該弾性メンブレン (20') の解除状態において前記開口 (11) がカバーされない位置を取るべく構築された弾性メンブレン (20') を備えることを特徴とする、請求項５記載の音声用バルブ。
  9. 前記ハウジング (10) を回転することにより前記弾性メンブレン (20') に関して変位可能な部材 (21') は、上記ハウジングのひとつの回転位置においては前記開口 (11) が露出される位置に上記弾性メンブレンを維持すべく構築されることを特徴とする、請求項８記載の音声用バルブ。
  10. 前記変位可能部材 (21 、 21') は前記底部プレート上に固定的に取付けられ、且つ、
    前記弾性メンブレンは前記ハウジング (10) の壁部の内側に配置されて該ハウジングと共に回転可能であることを特徴とする、請求項７もしくは９に記載の音声用バルブ。
  11. 前記ハウジング (10 、 29) を回転することで前記開口 (11 、 31) は、前記逆止弁部材 (32) に対向する位置であって該逆止弁部材 (32) が上記開口を通る前記空気通路を制御するという位置、および、上記開口を通る自由空気通路の為に該開口が露出されるという別の位置へと調節され得ることを特徴とする、請求項５に記載の音声用バルブ。
  12. 前記ハウジング (29) の端壁部には複数の開口 (31) が配備され、且つ、
    前記逆止弁部材 (32) は、上記各開口の各々をカバーすべき寸法とされた対応数のフラップ (33) であって各空間により分離された対応数のフラップ (33) を形成し、
    上記ハウジングを回転することにより上記各開口は、該各開口が上記各フラップに対向するという位置、および、上記開口が上記各フラップの間の上記各空間に配置されるとい う別の位置へと調節可能である、
    ことを特徴とする請求項１１記載の音声用バルブ。
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