JP4988320B2 - 吸入用ガス供給用マスク - Google Patents

Description

本発明は、吸入用ガスを吸入する際に使用する吸入用マスクに関する。更に詳細には、在宅酸素療法等に使用される酸素富化ガスを、吸入用具が鼻孔に接触せず、かつ、吸入用具を安定に固定することが可能であり、かつ、鼻・口何れからも吸入でき、かつ、風等の外乱の影響なしに供給する吸入用ガス供給用マスクに関するものである。

在宅酸素療法等の酸素吸入には、一般に鼻孔カニューラが使用されている。鼻孔カニューラは、酸素濃縮器や酸素ボンベから供給される酸素富化ガスを使用者の鼻孔まで導くために、途中で分岐したカニューラを左右両耳に掛けて固定し、患者鼻腔に挿入する酸素供給管（プロング）を有する鼻部分岐部にカニューラ開放端を接続することで酸素富化ガスを使用者鼻孔に供給する用具である。

鼻孔カニューラはシンプルな形状の酸素投与具であり、使い易く、安価で安全に酸素を吸入できるため、長期酸素療法には適した吸入用具である。一方で、以下の不利益な点を含んでいる。
１．鼻腔内の乾燥（呼気時に乾燥した酸素富化ガスが鼻腔内へ流入）
２．鼻腔粘膜の損傷（プロングが鼻孔に接触し出血）
３．口呼吸の未対応（鼻にプロングを挿入している為、口呼吸では酸素吸入効率が低下）
４．外観の悪化（鼻から左右の頬部を通り耳に掛けた2本の酸素供給チューブが目立つ）

上記不利益を解決する形態として、特表2003-533296号公報には、ヘッドセット型の支持体により酸素富化ガス供給チューブを固定し、かつ、外鼻部に対し非接触で酸素投与する手段が開示されている。このヘッドセット型の酸素投与システムは、鼻孔カニューラのようなガスを投与するために鼻孔に挿入するプロングは使用せず、酸素富化ガス出口にディフューザを設け、鼻・口近辺に酸素富化ガスを供給するシステムであり、呼気時には酸素富化ガスが鼻腔内に流入しないことから鼻腔内の乾燥が生じ難い特徴を有する。またプロングを挿入しないため、酸素投与具の取り外しによる鼻出血も起きない。また、口呼吸・鼻呼吸いずれでも酸素を吸入することができる。さらに、ヘッドセット構造により、酸素供給チューブを左右の頬・耳へ掛けずに固定できる為、外観は悪化されない。

その一方で、風などの外乱が生じた際にはディフューザからの酸素富化ガスの流れは乱れ、鼻・口に酸素富化ガスが届かない危険がある。また、このシステムでは、外鼻と上記ディフューザは非接触であるため、ディフューザの位置を自由に調節することができる反面、鼻・口付近と外れた位置にディフューザを固定してしまい、酸素富化ガスを吸入できない恐れがある。

また1980年8月12日に公表されたUS4216769号には，外鼻を覆うカップ形状の、上部が開放し、下部に底面を持ち、人中部(鼻と唇の間)で支える酸素投入手段が開示されている。このシステムでは、カップ形状の内部に酸素富化ガスを投入し、底面上で乾燥した酸素富化ガスと外気を混合させて患者に投与する方法を採用している。この手法は人中に接点があるものの、鼻孔内にプロングを挿入せずに酸素供給を実現するため、鼻孔・鼻粘膜を損傷することはなく、また、呼気時には乾燥した酸素が鼻腔外へ流出することから、前記した鼻孔カニューラの課題である鼻腔乾燥・出血の発生を回避することができる。また、かかる酸素投与手段にはカップ形状の覆い構造を持つため、風などの外乱の影響は小さい特徴を有している。しかし、鼻孔と口は人中に接したカップ底面で隔離されているため、患者が口で呼吸をする場合は、酸素富化ガスを効率的に吸入することができない。

更に1992年4月3日に公表されたUS5233978号には、側面に外郭構造を持つ下部が開放した酸素投入手段が開示されている。このシステムは、外鼻孔に非接触で酸素富化ガスを投入する構造をとるため、同様に前記鼻孔カニューラの課題である鼻孔乾燥・出血を回避することができる。また外郭構造が風避けの働きをしている。さらに口呼吸でも酸素を吸入することができる。しかし、外郭構造が口を覆う為、圧迫感が強く、食事や会話に支障を来たす恐れがある。

特表2003-533296号公報 US4216769号 US5233978号

上記のように、現在、普及している鼻孔カニューラには、鼻腔内が乾燥すると共に、場合によっては出血するといった課題がある。また口呼吸には対応しておらず、外観が悪化する課題もある。特許文献１の方法は、風などで外気が乱れた場合や、装着位置が正常位置からずれた場合には酸素吸入できなくなる恐れがある。特許文献２記載の方法では、患者が口呼吸を行った場合には酸素を吸入することができず、特許文献３記載の方法では、外郭構造が大きいために圧迫感が強く食事や会話ができないといった課題が存在する。本願発明は、かかる課題を解決する吸入用のガス供給用具を提供するものである。

かかる課題を解決する手段として本発明者は以下のマスクを見出した。
すなわち本発明は、使用者の外鼻外周面に接し、外鼻を覆うドーム状の隔壁を備えたマスクであり、該隔壁に吸入用ガスを投入する為の吸入用ガス投入ポートを備え、該吸入用ガス投入ポートから使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方に存在する空間部に該吸入用ガスを投入する吸入用ガス投入手段を備えることを特徴とする吸入用ガス供給用マスクを提供するものである。

かかる外鼻を覆うドーム状の隔壁を備えたマスクには、外鼻を覆う外郭構造を備え、鼻尖付近に沿ってカーブし、鼻橋・外鼻孔を覆う形状の底面を備え、その底面と外郭に覆われた空間を外鼻孔付近に備え、その空間に酸素富化ガスを投入する手段を有する。

またマスクの底部である使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方部分の該隔壁の一部に開口部を備え、開口部から酸素富化ガスを口部へ供給する手段を有する。開口部の一態様としては、該隔壁の内、使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方部分の該隔壁と、使用者の人中部との接面に斬り欠き部を備える。この斬り欠き部は開口角度を調節する手段を備えることで、多様な形状の外鼻にマスクのサイズを合わせる手段を有する。
また、外鼻に接する該ドーム状の隔壁には、多様な形状の外鼻に隔壁の広がり角度を合わせ固定する手段を有する。

また、左右２つ、または何れか１つの呼吸用ガス投入ポートを備え、該吸入用ガス投入手段が該呼吸用ガス投入ポートと使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方に存在する空間部を繋ぐチューブであり、該空間部に吸入用ガスの放出部を備えることを特徴とする吸入用ガス供給用マスクを提供するものであり、特に、該吸入用ガスが、酸素療法用の酸素ガスであることを特徴とする酸素吸入用の吸入用ガス供給用マスクを提供するものである。

本願発明の吸入用ガス供給用マスクを用いることにより、従来の鼻孔カニューラのようにプロングを鼻孔に挿入しないため、呼気時において乾燥した酸素富化ガスは鼻腔に流入せず鼻腔外へ流出し、鼻腔粘膜の乾燥は軽減される。また、外鼻を覆う外郭構造を備えることにより、外郭構造内部の鼻孔付近に風などの外乱に影響を受けない空間を確保でき、供給された酸素富化ガスを確実に吸入することができる。またドーム形状の鼻尖に沿ったカーブを持つ外殻構造とすることにより、外鼻外周部で固定することができ、装着位置が安定し、安全に酸素を吸入できる。さらに、外鼻に接触する外郭構造には形状を調節する機能を備えるため、多様な形状の鼻に固定することができる。これにより、鼻から左右の頬・耳へ供給チューブを掛けなくともマスクを固定でき、頬部の外観悪化は軽減される。さらに、マスク開口部から酸素が口方向に押出される為、口呼吸の際にも供給された酸素富化ガスを吸入することができる。

本願発明の吸入用ガス供給用マスクの態様例を以下に説明する。
図１に酸素ガス供給用マスクにおける外鼻を覆うドーム状の外郭構造の概略図を示す。外郭構造の上部は、鼻背1及び鼻屋2に沿って下方へ広がる斜面3を備え、外郭構造の中部は鼻尖4、鼻翼5に沿って下方に広がる覆い構造6を備え、外郭構造の下部には鼻孔7の下に位置する底面8を備えている。鼻翼5から鼻尖4の下方である鼻孔7と底面8の間には風などの外乱の影響を受けない空間9がある。マスクの外郭構造の上部斜面3は、使用者の鼻背1、鼻屋2、鼻尖4に接するため、マスクの位置が外鼻から外れることなく、安全に設置することができる。

また図２は、かかる酸素ガス供給用マスクの内側を見た図である。かかる図２に示すように、外郭構造の内部には酸素富化ガスを格納する手段を備える。酸素ガス供給源10から酸素富化ガス供給チューブ11を介し、外郭構造12上にあるポート部13を通って酸素富化ガスは外郭構造12の内部に入り、外乱の影響を受けない外郭構造下部の内側14に向けて輸送される。外郭構造下部の内側14は装着すると鼻孔付近に位置する。この外郭構造内部は風などの外乱の影響を受けずに酸素富化ガスを格納することができる。また、供給チューブ11は２本に分岐しているが、この２本の供給チューブを左右の頬骨15及び耳16に掛けると、安全にマスクを固定することができる（図３）。

しかし、供給チューブでマスクを固定する場合には、供給チューブが目立ち美観が悪化する。そこで、外郭構造の上部17に、アルミなどの可変形状の塑性金属部材18を組み込み、マスクを鼻根部乃至鼻背部で固定する機能を備えることにより、供給チューブによるマスクの固定は不要となり、図４に示す通り、１本の供給チューブ19にすることが可能であり、外観の悪化を軽減できる。

また、図５に示すように、本酸素供給用マスクの外郭構造の底面20と、鼻と口の間である人中との間には三日月状の斬り欠きである隙間21がある。かかる斬り欠き構造をとることで、この隙間21から呼気を排出させ、外郭構造内部における二酸化炭素の蓄積を防止することができる。また使用者が口呼吸を行った際には、隙間21から酸素富化ガスが口部へ供給される。

酸素富化ガス供給用マスクを装着した際の下方から見た場合の概略図を図６に示す。外郭構造の底面22と人中23の間には隙間が開いている。この隙間は先に述べたように呼気を排出すること、及び、口呼吸の際に酸素を口部へ供給することが目的であるため、形状は三日月状の斬り欠き形状に限定されず、図７に示すような開口部24を持つ底面の構造であってもよい。

マスクの材質は皮膚への装着感や刺激性等を考慮して選択され、特に柔らかい軟質シリコンを用いるのが好ましい。図８に示すような縦に切り込んだ形状の斬り欠き部25にすると、マスクの左右の大きさを調節することができ、多様な外鼻の使用者が装着可能となる。調整後のマスク形状を固定する為に、該マスクの斬り欠き部の周囲（図９）あるいはドーム状の外郭部分に、アルミなどの可変形状の塑性金属部材18を設けることも可能である。

また、図１０に示すように、外郭構造内部に酸素富化ガスを送る手段として、酸素富化ガス供給チューブ26を外郭構造内部に通し、酸素富化ガス供給チューブ26に酸素富化ガス放出口27を備え、酸素富化ガス放出口27から酸素富化ガスを外郭構造内部へ輸送する方法も考えられる。

図２に示す本願発明の吸入用マスクを用いて酸素を供給した場合の酸素供給流量と吸入酸素濃度との関係を図１１に示す。試験には人工肺を用い、一回換気量５００[ml]、呼吸回数２０[回／分]、酸素供給流量１〜５[l／分]の条件にて、人工肺の末端の酸素濃度を測定した。測定結果から明らかなように、人工肺の末端の酸素濃度は、従来使用されている鼻孔カニューラと本願発明の吸入用マスク技術とは同等であった。

また、図２に示す吸入用マスクを用い、風が吹いている状況下で酸素供給した場合の結果を図１２に示す。人工肺を用いた試験系を用い、一回換気量５００[ml]、呼吸回数２０[回／分]、酸素供給流量３[l／分]の条件下にて、鼻・口付近の環境風速を変化させた際の、人工肺の末端の酸素濃度を測定した。比較として、風の影響を受ける懸念のある特許文献１記載のマスクを用いた例も計測した。図１２に示すように、特許文献１のような従来型のマスクでは、風が吹く環境下では吸入ガスの酸素濃度が低下するのに対し、本願発明の吸入用マスクでは風の影響が小さいことが分かる。
なお、本発明は、酸素ガス以外にも、噴霧薬、水蒸気、匂い物質などを投与する際にも適用可能である。

外鼻を覆う外郭構造を備える酸素供給用マスクにおける装着時の概略図。 鼻孔と底面の間の空間に酸素を投入する手段を備える酸素供給用マスクの概略図。 外鼻を覆う外郭構造の固定具を示す概略図。 外郭構造内部へ酸素富化ガスを投入する開口部を一つもつ手段を示す概略図。 外鼻を覆う外郭構造の底面における隙間部を示す概略図。 外鼻を覆う外郭構造の底面における装着時の概略図。 外郭構造内部へ酸素富化ガスを投入する開口部を一つもつ手段を示す概略図。 外郭構造底面の斬り欠き部の開口角度を調節する手段を示す概略図。 外郭構造底面の斬り欠き部の開口角度を調節し、角度を固定する手段を示す概略図。 外郭構造内部に開口部を持つチューブを挿入したことを示す概略図。 酸素供給流量と吸入酸素濃度との関係図。 風環境下における吸入酸素濃度の影響図。

符号の説明

１ 鼻背
２ 鼻屋
３ 鼻背、鼻屋に沿う斜面
４ 鼻尖
５ 鼻翼
６ 鼻尖、尾翼に沿う覆い構造
７ 鼻孔
８ 底面
９ 外乱の影響を受けない空間
１０ 酸素富化ガス供給源
１１ 酸素富化ガス供給チューブ
１２ 外郭構造
１３ 酸素富化ガス供給ポート
１４ 外郭構造先端部の内側
１５ 頬骨
１６ 耳
１７ 外郭構造の上部
１８ 可変形状の金属
１９ 供給チューブ
２０ 外郭構造の底面
２１ 隙間
２２ 外郭構造の底面
２３ 人中
２４ 開口部
２５ 斬り欠き部
２６ 酸素富化ガス供給チューブ
２７ 酸素富化ガス放出口

Claims (6)

1. 使用者の外鼻外周面に接し、外鼻を覆うドーム状の隔壁を備えたマスクであり、
   該隔壁に吸入用ガスを投入する為の吸入用ガス投入ポートを備え、
   該吸入用ガス投入ポートから使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方と該隔壁との間に形成される空間部に該吸入用ガスを投入する吸入用ガス投入手段を備え、
   該隔壁の内、使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方部分の該隔壁と、使用者の人中部との接面に斬り欠き部を備え、
   該斬り欠き部の開口角度を調節する手段を備えることを特徴とする吸入用ガス供給用マスク。
2. 該開口角度を調節する手段が、該斬り欠き部隔壁に備えた塑性金属部材であることを特徴とする請求項１に記載の吸入用ガス供給用マスク。
3. 該ドーム状の隔壁に、該マスクを使用者の鼻根部乃至鼻背部に固定する塑性金属部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の吸入用ガス供給用マスク。
4. １つの呼吸用ガス投入ポートを備え、該吸入用ガス投入手段が該呼吸用ガス投入ポートと使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方と該隔壁との間に形成される空間部とを繋ぐチューブであり、該空間部に対し吸入用ガスを放出する放出部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の吸入用ガス供給用マスク。
5. 左右２つの呼吸用ガス投入ポートを備え、該吸入用ガス投入手段が２つの該呼吸用ガス投入ポートと使用者の鼻翼部乃至鼻尖部の下方と該隔壁との間に形成される空間部とを繋ぐチューブであり、該空間部に対し吸入用ガスを放出する放出部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の吸入用ガス供給用マスク。
6. 該吸入用ガスが、酸素療法用の酸素ガスであることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の吸入用ガス供給用マスク。

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