JP4537783B2

JP4537783B2 - Oxygen supply equipment

Info

Publication number: JP4537783B2
Application number: JP2004196712A
Authority: JP
Inventors: 山路清一
Original assignee: 山路清一; 山路小夜子
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: JP2006014984A

Description

本願発明は、医療用の酸素補給・吸込器具に関する。
The present invention relates to a medical oxygen supply / suction device.

呼吸器疾患患者・手術後の患者が酸素補給を必要とする場合は、適切な濃度の酸素が所定の時間の間供給されるように、医師・看護師の指導監督のもとに酸素吸入が行われている。このような場合に供給される酸素は、空気中の窒素を吸着除去することにより酸素濃度を高める規模の大きな酸素富化装置で生産される酸素（例えば、特許文献１参照）、あるいは工場生産されてボンベ詰された医療用酸素が用いられている。
また、酸素の効用に着目して、巷間でも健康用に呼吸用酸素を提供している店があるが、この場合も同様な酸素供給設備を備えて、酸素を提供している。 If a patient with respiratory illness or postoperative surgery needs supplemental oxygen, oxygen inhalation should be performed under the supervision of a doctor / nurse so that an appropriate concentration of oxygen is supplied for a specified time. Has been done. The oxygen supplied in such a case is oxygen produced by a large-scale oxygen enricher that increases the oxygen concentration by adsorbing and removing nitrogen in the air (see, for example, Patent Document 1), or produced in a factory. Oxygen-filled medical oxygen is used.
Also, paying attention to the effect of oxygen, there are stores that provide breathing oxygen for health even in the furrow, but in this case as well, oxygen is provided with similar oxygen supply facilities.

一方、手術・退院後の患者・軽度の呼吸器疾患患者・呼吸器系統が弱くなった高齢者等が酸素の補給を必要とする場合があるが、このような場合には上記設備を有する近隣の医院に通院して酸素吸入を受けなければならず、このことは退院後の患者や高齢者にとって、大きな労力を必要とし、過大な負担となっている。 On the other hand, patients after surgery / discharge, patients with mild respiratory illness, elderly people with weak respiratory system, etc. may need supplemental oxygen. It is necessary to go to a doctor's office and receive oxygen inhalation, which requires a lot of labor and an excessive burden for patients and elderly people after discharge.

また、補給酸素を吸入する際の吸入器具としては、鼻カニュラ、ベンチュリーマスク、単純酸素マスク、リザーバ付きマスク等が使用されるが、特に鼻カニュラは２本の短管を両側の鼻孔に挿入・固定するので手軽に使用でき、患者の不快感も少ないため汎用されている。
しかし、この鼻カニュラは、頭や上体を少し動かすと鼻孔から簡単に外れてしまうという難点を有している。 In addition, nasal cannula, venturi mask, simple oxygen mask, mask with reservoir, etc. are used as inhalation devices when inhaling supplemental oxygen. In particular, nasal cannula has two short tubes inserted into both nostrils. Since it is fixed, it can be used easily, and it is widely used because it has little patient discomfort.
However, this nasal cannula has a drawback that it can be easily removed from the nostrils when the head and upper body are moved slightly.

ところで、上記の病弱者が在宅酸素療法を利用する際には、病弱者が現に体有している酸素の量が低すぎないようにまた高すぎないようにコントロールされることが不可欠である。
しかし、従来手軽に行なえなかった酸素濃度の測定も、近年発達したパルスオキシメータ（経皮的酸素濃度測定器）によって簡便に測定できるようになってきており、個人が体有すべき酸素の量を容易にコントロールできる現況になってきている。 By the way, when the above-mentioned sick people use home oxygen therapy, it is indispensable to control so that the amount of oxygen that the sick people actually have is not too low and not too high.
However, the measurement of oxygen concentration, which could not be performed easily in the past, can be easily measured by a recently developed pulse oximeter (transcutaneous oxygen concentration measuring device), and the amount of oxygen that an individual should have. It is now easy to control.

従って、病弱者等が自宅において、手軽に使用できる効率の良い酸素吸入器具があれば、在宅酸素療法に多いに役立つのであるが、このような性能を有する器具が見当たらないのが現状である。 Therefore, if there is an efficient oxygen inhalation device that can be used easily by the sick and the like at home, it will be useful for home oxygen therapy, but there are no devices with such performance.

特開２００２ー２９１８９４号公報（図３）Japanese Patent Laid-Open No. 2002-291894 (FIG. 3) 特許電子図書館の公報テキスト検索（公開特許公報）で、以下の条件で検索したが、該当すると思料できるものはありません。「ＩＰＣ」Ａ６１Ｍ１６／？ＡＮＤ「要約と請求の範囲」「空気酸素」ＡＮＤ「要約と請求の範囲」「吸込」発見された件数は、１２２件I searched the Gazette Text in the Patent Digital Library (public patent gazette) under the following conditions, but there is nothing that can be considered as applicable. "IPC" A61M16 /? AND “Summary and Claims” “Air Oxygen” AND “Summary and Claims” “Inhalation” Number of cases found: 122

本願発明の目的は、呼吸器疾患患者・呼吸器が弱くなった高齢者等が、手近で簡便に酸素を補給できる酸素補給・吸込用器具を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an oxygen replenishment / inhalation device that allows patients with respiratory diseases, elderly people with weakened respiratory organs, and the like to easily replenish oxygen at hand.

上記課題を解決するため、本願発明は、所定の液を入れた密閉容器に、加圧した空気を散気する際に、まず小さな気泡となるようにし、さらに小さな気泡が集合して大きな気泡となるような手段を設けた。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is designed such that when pressurized air is diffused into a sealed container containing a predetermined liquid, first, small bubbles are formed, and further, small bubbles are gathered to form large bubbles. Means were provided.

また、軟質チューブを構成要素とする導管手段では、鼻カニュラが鼻孔からはずれ易く、長時間装着しておくことが困難なことから、軟質チューブを分割してその間に硬質チューブを介在させ、かつ該硬質チューブをチューブの長さ方向に滑動可能な環によって束ねることにした。 Further, in the conduit means having a soft tube as a constituent element, the nasal cannula is easily detached from the nostril and difficult to wear for a long time. Therefore, the soft tube is divided, and a hard tube is interposed therebetween, and the The rigid tube was bundled by a ring that could slide along the length of the tube.

さらに、鼻カニュラの気体吐出部分に流量調整手段を設けることにより、吸込気体の圧力に応じた流速を吸入気体に与えることができるようにした。
Furthermore, by providing a flow rate adjusting means at the gas discharge portion of the nasal cannula, a flow rate corresponding to the pressure of the suction gas can be given to the suction gas.

密閉容器に、加圧した空気を散気する際に、まず小さな気泡となるようにしたことから、液中の溶存酸素と空気中の酸素の交換効果を高めることができ、活性ある酸素が得られることから、酸素吸入効果を向上させることができる。
特に、密閉容器にいれる液体として薬用効果を有する所定の液を使用した場合には、小さな気泡となるようにしたことから、薬用液中の薬成分を気体に包含させる効果を高めることができ、吸入効果を一層向上させることができる。
さらに、この小さな気泡を大きな気泡にすることにより、液面での気泡の崩壊が、気体に圧力波としての脈動を与えることができ、呼吸系統に刺激を与えて酸素吸込効果を一段と高めることができる。 When the pressurized air was diffused into the sealed container, it was first made into small bubbles, so the effect of exchanging dissolved oxygen in the liquid and oxygen in the air could be enhanced, and active oxygen was obtained. Therefore, the oxygen inhalation effect can be improved.
In particular, when a predetermined liquid having a medicinal effect is used as a liquid placed in a sealed container, since it is designed to be a small bubble, the effect of including a medicinal component in the medicinal liquid in the gas can be enhanced. The inhalation effect can be further improved.
Furthermore, by making this small bubble into a large bubble, the collapse of the bubble at the liquid level can give the gas a pulsation as a pressure wave, and stimulate the respiratory system to further enhance the oxygen suction effect. it can.

また、軟質チューブを構成要素とする導管手段に、容易には変形しない適度の硬さの硬質チューブを介在させ、かつ該硬質チューブをチューブの長さ方向に滑動可能な環によって束ねることにしたことから、この環を滑動させて適切な位置で止めることにより、頭・上体を少々動かしても鼻カニュラが鼻孔から簡単に外れないようにすることができる。 In addition, a hard tube of moderate hardness that does not easily deform is interposed in the conduit means having a soft tube as a constituent element, and the hard tube is bundled by a ring that can slide in the length direction of the tube. Therefore, the nose cannula can be easily removed from the nostrils even if the head / upper body is moved a little by sliding the ring and stopping at an appropriate position.

さらに、鼻カニュラの気体吐出部分に流量調整手段を設け、吸込気体の圧力に応じた流速を吸入気体に与えることができることから、酸素の吸入が効率良く行うことができる。 Furthermore, since the flow rate adjusting means is provided in the gas discharge part of the nasal cannula and the flow rate according to the pressure of the suction gas can be given to the suction gas, oxygen can be sucked efficiently.

経皮的酸素飽和度（SPO₂）は、パルスオキシメータ等で測定され、SPO₂ が 90％を割ると低酸素血症状といわれ、呼吸不全・酸素欠乏となることから酸素吸入が必要とされる。
本願発明の酸素補給器具を使用した場合、15 分も吸入すれば、SPO₂ 91％が、 96 ないし 97％になることが確認された。
また、定常的にSPO₂ が低い呼吸器疾患を有する者や高齢者等で、歩行に支障をきたしていた者が、本願発明の酸素補給器具を使用すると、歩行が容易かつ軽やかになることがわかった。 Transcutaneous oxygen saturation (SPO ₂ ) is measured with a pulse oximeter, etc., and when SPO ₂ is less than 90%, it is said to be hypoxemia and respiratory insufficiency / oxygen deficiency requires oxygen inhalation. The
When using the oxygen supply device of the present invention, it was confirmed that 91% of SPO ₂ would be 96 to 97% after 15 minutes of inhalation.
In addition, people who have respiratory diseases with low SPO ₂ or elderly people who have troubled walking can use the oxygen supplement device of the present invention to make walking easy and light. all right.

本願発明の酸素補給用器具の構成部品は、空気ポンプ（図示省略）・密閉容器・鼻カニュラ（導管を含む）だけであり、持ち運びは至って簡単であり、手近において簡便に使用できる。
また、本願器具の駆動源としてはポンプの電源だけであるから、建屋内であればどこでも使用可能である。個人宅の場合はもとより、高齢者用の集合住宅の場合でも手軽に使用できるものであり、かかる場合には最適な酸素療法手段を提供するものである。
The component parts of the oxygen replenishing device of the present invention are only an air pump (not shown), a sealed container, and a nasal cannula (including a conduit), and are easy to carry and can be used conveniently at hand.
Further, since the drive source of the present application is only the power source of the pump, it can be used anywhere in the building. It can be used easily not only in a private house but also in a housing complex for elderly people. In such a case, an optimal oxygen therapy means is provided.

本願発明の好ましい実施の形態を、添付図を参照して具体的に説明する。
図１は、加圧された空気を用い、小さな気泡５１から大きな気泡５３を発生させる状況を示す図である。
密閉容器は、容器１０と蓋２０を主構成要素とし、容器と蓋とは０リング３０で密閉度が保たれるようになっている。
容器には、空気供給管１３が設けられ、また蓋には、気体集合部２１、さらに送気管２３が設けられている。
密閉容器の素材としては、プラスティック、例えばポリプロピレン、が至便であり、多用される。
容器には、水が所定の深さとなるように保有されているが、単なる水の替わりに、薬用効果のある液体、例えば食塩水・重炭酸ソーダ溶液、を用いてもよい。
空気の加圧度がそれ程高くないことからＯリング構造で充分であるが、Ｏリングを用いる替りに、容器と蓋とに、ねじ構造を設けて、回旋・密閉する構造（図示省略）としてもよい。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a situation in which a large bubble 53 is generated from a small bubble 51 using pressurized air.
The hermetic container has the container 10 and the lid 20 as main components, and the container and the lid are maintained with a 0-ring 30 so that the hermeticity is maintained.
The container is provided with an air supply pipe 13, and the lid is provided with a gas collecting portion 21 and an air supply pipe 23.
As a material for the sealed container, plastic, for example, polypropylene is convenient and frequently used.
The container holds water so as to have a predetermined depth, but instead of mere water, a liquid having a medicinal effect, such as a saline / sodium bicarbonate solution, may be used.
The O-ring structure is sufficient because the degree of pressurization of air is not so high, but instead of using the O-ring, it is possible to provide a screw structure on the container and lid to rotate and seal (not shown). Good.

空気ポンプ（図示省略）から送られた空気は、空気供給管１３から容器１０に導かれる。空気ポンプには、専用のポンプを用いることもできるが、市販されている鑑賞魚用ポンプを用いることもでき、容量・加圧状態等を考慮して、１台ないし複数台使用すればよい。 Air sent from an air pump (not shown) is guided from the air supply pipe 13 to the container 10. As the air pump, a dedicated pump can be used, but a commercially available appreciation fish pump can also be used, and one or a plurality of pumps may be used in consideration of the capacity and the pressurized state.

空気供給管１３には、開口が設けられており、該開口から散気された気体は、多孔板４１の開孔を通過する際に、小さな気泡５１に生成される。
本実施例において、小さな気泡を大きな気泡５３に変える手段としては、板状の素材に多数の孔を開孔した多孔板を使用している。
小さな気泡は、気泡中に存在する酸素と既に液中に溶存する酸素とを交換しながら上昇し、上昇を阻止する多孔邪魔板４３・４５と干渉しながら、少しずつ大きな気泡に成長していく。
やがて、最上部に位置する多孔邪魔板４７によって所定の大きさに成長させられた大きな気泡は液面に達し、気泡は崩壊し、崩壊の際に、気体に圧力変動を生じさせる。
この圧力変動の大きさは、気泡が大きくなるにつれて大きなものとなり、また圧力変動の変動数も少なくなることから、呼吸系統に与える刺激は大きなものとなる。
例えば、小さな気泡と大きな気泡の径の大きさを１：２とした場合、開孔部分の界面活性や気泡の浮上速度の差異等を無視すると、多孔板に設ける開孔径と多孔板邪魔板４７に設ける開孔径の比率は１：２であり、多孔板に設ける開孔の個数と多孔板邪魔板４７に設ける開孔個数の比率は８：１程度とすればよいことがわかる。
なお、本実施例では、多孔板邪魔板を３枚とした実施例を示したが、その枚数は任意でよい。
また、上記実施例では、気泡の大きさをコントロールする部材として多孔板を使用したが、所定の大きさの気泡を生成できる素材、例えば金属たわし・多孔質体、であれば、実用に供することができる。 An opening is provided in the air supply pipe 13, and the gas diffused from the opening is generated into small bubbles 51 when passing through the aperture of the perforated plate 41.
In this embodiment, as a means for changing small bubbles into large bubbles 53, a perforated plate in which a large number of holes are opened in a plate-like material is used.
Small bubbles rise while exchanging oxygen present in the bubbles and oxygen already dissolved in the liquid, and gradually grow into larger bubbles while interfering with the porous baffle plates 43 and 45 that prevent the rise. .
Eventually, the large bubbles grown to a predetermined size by the perforated baffle plate 47 located at the uppermost level reach the liquid level, the bubbles collapse, and when the bubbles collapse, pressure fluctuations are generated in the gas.
The magnitude of this pressure fluctuation becomes larger as the bubbles become larger, and the number of fluctuations in pressure fluctuation becomes smaller, so that the stimulus given to the respiratory system becomes larger.
For example, when the size of the diameters of small bubbles and large bubbles is set to 1: 2, if the surface activity of the opening portion, the difference in the rising speed of the bubbles, etc. are ignored, the opening diameter provided in the porous plate and the porous plate baffle plate 47 It can be seen that the ratio of the aperture diameter provided in the aperture plate is 1: 2, and the ratio between the number of apertures provided in the perforated plate and the number of apertures provided in the perforated plate baffle plate 47 may be about 8: 1.
In the present embodiment, an example in which the number of perforated plate baffle plates is three is shown, but the number of plates may be arbitrary.
In the above embodiment, a porous plate is used as a member for controlling the size of bubbles. However, a material that can generate bubbles of a predetermined size, such as a metal scrubber or a porous material, is put to practical use. Can do.

密閉容器（図１）の蓋２０に設けられた送気管２３に軟質チューブ７１（図２）が嵌合されて鼻カニュラ６０まで導管される。
図２は、密閉容器から鼻カニュラまで導通させる導管手段において、軟質チューブ７０を分割して軟質チューブ７０・７１とし、その間に硬質チューブ８０を介在させ、さらに硬質チューブがチューブの長さ方向に滑動可能な環８５によって束ねられていることを示す図である。
特に、本図は、鼻カニュラを鼻孔に挿入し、軟質チューブを耳の後方に回し、硬質チューブを胸元に回して環で固定した状態を示している。
実施例の環の場合は、硬質な材料、例えばプラスティック板材、が用いられ、硬質チューブの外径に近い径の孔が開孔され、該開孔に硬質チューブが嵌められていて、環を硬質チューブに沿って滑動されて任意の位置で止められるようになっている。
なお、チューブ素材としては、軟質チューブとしては外径６ｍｍ程度のシリコンチューブが主として用いられ、硬質チューブには外径５ｍｍ程度の塩化ビニルチューブが主として用いられる。 A soft tube 71 (FIG. 2) is fitted to the air supply tube 23 provided on the lid 20 of the sealed container (FIG. 1) and is connected to the nasal cannula 60.
FIG. 2 shows a conduit means for conducting from an airtight container to a nasal cannula. The soft tube 70 is divided into soft tubes 70 and 71, a hard tube 80 is interposed therebetween, and the hard tube slides in the length direction of the tube. It is a diagram showing that it is bundled by possible rings 85.
In particular, this figure shows a state in which the nasal cannula is inserted into the nostril, the soft tube is rotated behind the ear, and the hard tube is rotated around the chest and fixed with a ring.
In the case of the ring of the embodiment, a hard material, for example, a plastic plate material, is used, a hole having a diameter close to the outer diameter of the hard tube is opened, and the hard tube is fitted into the hole so that the ring is hard. It is slid along the tube and can be stopped at any position.
As the tube material, a soft tube is mainly a silicon tube having an outer diameter of about 6 mm, and a hard tube is mainly a vinyl chloride tube having an outer diameter of about 5 mm.

通常用いられている鼻カニュラ６０の気体吐出部分は単に２つの短管６１が用いられているにすぎないことから、鼻腔に吸入される気体の流速が極めて遅いものとなっている。
図３は、２つの短管の各々に設けた流量調整手段を示す断面図である。
流量調整手段としては、単なる短管を内挿した短管式流量調整機構６５、あるいはノズル形状を有する短管を内挿したノズル式流量調整機構６７が用いられる。
これにより、気体は適切な流速で鼻孔から吸入されるようになり、酸素吸入効果を高めることが可能になった。 Since the gas discharge portion of the nasal cannula 60 that is normally used is merely the two short tubes 61, the flow rate of the gas sucked into the nasal cavity is extremely slow.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the flow rate adjusting means provided in each of the two short tubes.
As the flow rate adjusting means, a short pipe type flow rate adjusting mechanism 65 in which a simple short pipe is inserted, or a nozzle type flow rate adjusting mechanism 67 in which a short pipe having a nozzle shape is inserted is used.
As a result, the gas can be inhaled from the nostril at an appropriate flow rate, and the oxygen inhalation effect can be enhanced.

なお、酸素吸入には、吸入すべき酸素に応じた吸入時間が存在するが、本器にタイマーを設けてコントロールすることもできる。
特に本願発明の場合、駆動源としてはポンプの電源だけであり、この電源を使って、SPO₂ の現状値に応じてタイマーで時間設定すると好都合である。例えば、SPO₂ が 91％の時は 10 分、SPO₂ が 90％の時は 15 分といった具合であり、タイマーの時間メモリの替りに、SPO₂ の濃度メモリとしても良い。もちろん個人差を考慮する必要はある。
In addition, inhalation of oxygen has an inhalation time corresponding to the oxygen to be inhaled, but it can also be controlled by providing a timer in the device.
In particular, in the case of the present invention, the drive source is only the power source of the pump, and it is convenient to set the time with a timer according to the current value of SPO ₂ using this power source. For example, when SPO ₂ is 91%, it is 10 minutes, and when SPO ₂ is 90%, it is 15 minutes. Instead of the timer time memory, the SPO ₂ concentration memory may be used. Of course, it is necessary to consider individual differences.

本願発明は、SPO₂ が低い呼吸器疾患を有する者や高齢者等の呼吸系統の弱い者に、在宅酸素療法の手段を提供するものであるから、医療産業上の利用可能性は極めて高いものである。 Since the present invention provides means for home oxygen therapy to persons with weak respiratory system such as those with respiratory diseases with low SPO ₂ and elderly people, the applicability in the medical industry is extremely high. It is.

また、本願発明は、上記病弱者にとって日常生活に必要なものであって、安価かつ多量に提供されるものであるから、工業生産分野においても役立つものである。 The invention of the present application is necessary for the above-mentioned sick people in daily life, and is provided at a low cost and in large quantities, and is therefore useful in the industrial production field.

さらに、使用するエネルギーが僅少なことから、環境保全においても役立つものである。
In addition, since it uses very little energy, it is also useful in environmental conservation.

密閉容器の断面で、小さな気泡を大きな気泡に変える手段を示す図である。It is a figure which shows the means to change a small bubble into a big bubble in the cross section of an airtight container. 軟質チューブの間に介在する硬質チューブと、硬質チューブの長さ方向に滑動可能な環を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ring which can be slid in the length direction of a hard tube and a hard tube interposed between soft tubes. 鼻カニュラの短管に設けた流量調整手段を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the flow volume adjustment means provided in the short tube of a nasal cannula.

Explanation of symbols

１０容器５１小さな気泡
１３空気供給管５３大きな気泡
２０蓋６０鼻カニュラ
２１気体集合部６１（鼻カニュラの）短管
２３送気管６５短管式流量調整機構
３００リング６７ノズル式流量調整機構
４１多孔板７０軟質チューブ（その１）
４３多孔邪魔板（その１）７１軟質チューブ（その２）
４５多孔邪魔板（その２）８０硬質チューブ
４７多孔邪魔板（その３）８５環
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Container 51 Small bubble 13 Air supply pipe 53 Large bubble 20 Lid 60 Nasal cannula 21 Gas gathering part 61 (Nose cannula) short pipe 23 Air supply pipe 65 Short pipe type flow control mechanism 30 0 ring 67 Nozzle type flow control mechanism 41 Porous Board 70 Soft tube (Part 1)
43 Perforated baffle (Part 1) 71 Soft tube (Part 2)
45 Perforated baffle (Part 2) 80 Hard tube 47 Perforated baffle (Part 3) 85 Ring

Claims

The air is diffused into the liquid in the vessel by the air pump, the diffused gas is collected and guided to the discharger by the conduit, and is contained in the gas by the breathing action through the discharger attached to the nose or mouth. An oxygen inhaler for inhaling oxygen, wherein means for changing small bubbles into large bubbles is provided in the diffuser