JP5108746B2 - 持続的陽圧呼吸装置 - Google Patents

Description

本発明は、呼吸療法の分野で使用される圧縮空気を供給する圧力呼吸装置に関し、より詳細には、人、特に乳児の鼻カニューレに陽性気道圧（positive airway pressure）を供給する装置に関する。

呼吸療法の分野において、鼻カニューレを介して、人、特に乳児に持続的な陽性気道圧を供給する持続的陽圧呼吸（ＣＰＡＰ）システム及び方法が知られている。これは、呼気中につぶれる傾向及び吸気中の拡張に抵抗する傾向がある未発達な肺が原因で、しばしば呼吸仕事量の増大に苦しむ未熟児について特に当てはまる。

ひとつの治療方法は、鼻カニューレの使用を含む一般に持続的陽圧呼吸（ＣＰＡＰ）療法と呼ばれるものである、鼻カニューレを鼻孔にぴったりとフィットさせ、大気圧以上の持続的空気流を生み出す呼吸装置に接続させるものである。陽圧が乳児の気道を経て肺へと送られることで、呼気中のつぶれを防止し、吸気中の拡張を増進させる。

ＣＰＡＰで使用される多種多用な装置がある。ＣＰＡＰ装置は、多くの場合、基本的に配管からの空気圧を受ける室を形成するハウジングである、ジェネレイターボディと呼ばれるものを含んで構成される。ジェネレイターボディは、通常、呼気中に空気が逃げる呼気ポートを有している。また、ジェネレイターボディは、患者の鼻孔にぴったり収まって鼻孔に圧力を供給する一対の鼻カニューレを有している。

小型化された大きさ、向上された性能又は患者に対してその他のメリットを有するＣＰＡＰ装置を提供することが望ましい。また、多くの場合、ＣＰＡＰ装置への供給を必要とする圧力量を減らすことで、小型化された大きさ、エネルギ消費、音、複雑性及びコストにとってメリットとなる関連空気ポンプの構造を簡略化することが望ましい。さらに、主として、顔面に適合するＣＰＡＰ接合アセンブリの大きさ及び質量を減らすことが望ましい。より小型、より簡単又は煩わしさがより少ない、ＣＰＡＰ装置に取り付けるヘッドギヤを有することを望んでもよい。ヘルパーによる患者の取り扱いを手助けするこのような装置を有することは好都合でもある。

いくつかの実施形態は、小型化された大きさ、向上された性能又は患者に対してその他のメリットを有するＣＰＡＰ装置を提供する。
いくつかの実施形態における本発明の態様は、持続的陽圧呼吸システムを含んで構成されるが、これは気道室を形成し、空気圧入口及び空気圧出口を有し、さらに一対のテーパ付空気供給ジェットを内部で区画するハウジングと、夫々が、前記テーパ付空気供給ジェットの下流で、前記一対のテーパ付空気供給ジェットの１つと同軸に配設された一対のテーパ付空気レシーバと、そして前記テーパ付空気レシーバの下流にある一対の鼻カニューレとを含む。前記一対のテーパ付空気レシーバの夫々は、内方に広がる円錐状のテーパ部分を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの夫々は、外方に広がる円錐状のテーパ部分を有する。

いくつかの実施形態における持続的陽圧呼吸システムの別の態様は、気道室を区画し、空気圧入口及び空気圧出口を有し、さらに一対のテーパ付空気供給ジェットを内部で区画する手段と、夫々が、前記テーパ付空気供給ジェットの下流で、前記一対のテーパ付空気供給ジェットの１つと同軸に配設された一対のテーパ付空気レシービング手段と、及び、前記テーパ付空気レシービング手段の下流にある一対の鼻孔適合手段と、を含んで構成される。前記一対のテーパ付空気レシービング手段の夫々は、内方に広がる円錐状のテーパ部分を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの夫々は、外方に広がる円錐状のテーパ部分を有する。

本明細書における本発明の詳細な説明がより良く理解されるため、そして当技術分野への本発明の貢献がより高く評価されるために、本発明のある実施形態は、このようにむしろ広く概要を述べてきた。これらはもちろん、以下で説明され、かつ、ここに添付されたクレームの主題を形成する本発明の付加的な実施形態である。

この点において、発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本出願では、本発明が続く記述又は図面で説明する詳細構造及び構成部品配置に限定されないことが理解される。本発明は、本願において説明されるものに加えて、更なる実施形態及び様々な方法による実施が可能である。また、本明細書において用いられた表現及び専門用語は、要約と同様に、説明のためのものであって、限定とみなすべきでないと理解されたい。

そのようなものとして、当業者は、本発明のいくつかの目的を実施する他の構成、方法及び装置の設計根拠として、この開示が根拠とする観念が容易に利用され得ることを理解するであろう。このため、本発明の精神及び範囲から離れない限りにおいて、このような等価の構造を含むようにクレームがみなされることが重要である。

本発明の実施形態に係るＣＰＡＰ装置を使用中の乳児患者の斜視図である。 ＣＰＡＰ装置の構成部品の分解図である。 組立状態における図２の装置の斜視図である。 図３のＣＰＡＰ装置において線４−４を通る断面図である。 図３のＣＰＡＰ装置の断面を示し、図４の線５−５を通る断面図である。

いくつかの実施形態は、小型化された大きさ、向上された性能又は患者にとってその他のメリットを有するＣＰＡＰ装置及び方法を提供する。ここで、発明の望ましい実施形態を添付図面を参照して説明するが、この場合、同様の要素には同様の番号を付している。

図１は、本発明の実施形態に係るＣＰＡＰ装置を使用する患者の斜視図である。装置１０は、供給配管（チューブ）１４からの陽圧空気流を受けるジェネレイターボディ１２を含んでいる。供給配管１４は、図示しない空気圧縮装置により加圧される。ジェネレイターボディ１２はまた、圧力測定のための供給配管（この供給配管は、患者の圧力を圧力発生器に戻し、患者の圧力の制御及び正確な患者の圧力測定の表示のために使用される）１５に接続される。図２〜図４に示すように、望ましい実施形態では、供給配管１４及び１５に使われる配管は、円形断面でなく、むしろ長円又は楕円断面を有している。使用された場合、この供給配管１４及び１５の長円断面は、重要なメリットをもたらす。第１に、長円配管は、一方向での配管の直径をさらに減らしつつも、より大きな容積部分を提供し、図２〜図４に関しては以下でより詳細に説明するように、よりコンパクトなジェネレイターハウジング１６を可能にするという効果がある。第２に、長円配管は、患者が頭部を回して配管上に乗せたとき、平らになる傾向がある。この患者の頭部に対する比較的平面的な接触は、より快適であり、円形配管と比較して、配管上に患者の頭部の重量がより均一に分散され得る。しかしながら、以下で説明する望ましい実施形態のいくつかの他の態様は、円形配管の使用においても可能である。

図１はまた、これに続く図面でより詳細に示すように、ジェネレイターボディ１２がハウジング１６を含み、かつ、呼気を排出する呼気ポート１８を有するということを図解している。なお、ハウジング１６は、供給配管１４に接続する入口フィッティング２２、及び、供給配管１５に接続された圧力測定フィッティング２３を有する。ハウジング１６は、さらに以下で説明するように、患者の鼻孔に適合する突起を含んだ鼻カニューレアッセンブリ２０に取り付けられる。

図２についてみると、ハウジング１６及びその呼気ポート１８が説明されている。ハウジング１６は、基本的には、呼気ポート１８及びその両側端に一対の側面構造を有する長方形をなす箱形状のハウジングである。側面構造は、ジェネレイターボディの側壁を夫々形成し、前述のように、望ましくは長円配管である供給配管１４及び１５を受けるフィッティング２２及び２３を有している。

ハウジング１６の長方形箱形状の一側面は、開口し、以下でより詳細に説明するレシーバキャップアッセンブリ２４を受けるために適合される。レシーバキャップアッセンブリ２４は、（超音波的に（ultra sonically）又は接着剤の使用を介して）ハウジング１６に接合され、ジェネレイターボディ１２を形成する。鼻カニューレアッセンブリ２０は、ジェネレイターボディ１２にはめ込む方法で設計される。鼻カニューレアッセンブリ２０は、そこから出ている患者の皮膚を保護するために使用される一対のフランジ２８、及び、そこから延びる一対の鼻カニューレ２６を含む。鼻カニューレ２６は、患者の鼻孔と接触するのに適していれば、いかなる大きさ及び形状であってもよい。また、ヘッドギヤ取付フランジ２８もまた、ストラップタイプのヘッドギヤ、接着固定配置又は他のタイプの患者取付システムと接触するいかなる大きさ及び形状であってもよい。

長円の供給配管１４及び１５の別の利点は、ハウジング１６が比較的コンパクトな長方形の箱形状を有し、フィッティング２２及び２３の幾何学的配置からも分かるように、供給配管１４及び１５の外径が対角度に配置されてもよく、従って、供給配管１４及び１５がハウジング１６の外形の対角線と略同じ長さの外径を有することが可能になることである。これにより、望ましいコンパクト形状を有するハウジング１６が提供される。

以上説明したアッセンブリは、適切な材料から製造されてもよい。しかしながら、一例では、ハウジング１６並びにそのフィッティング２２及び２３は、レシーバキャップアッセンブリ２４と同様に、ポリカーボネートのようなプラスチックから製造される。ヘッドギヤ取付フランジ及び鼻カニューレを含む鼻カニューレアッセンブリ２０は、生体適合性シリコーンから成形されてもよい。

図４及び図５についてみると、ＣＰＡＰ装置内の空気流れが説明されている。供給空気は、供給配管１４を通って加圧源からフィッティング２２を介してハウジング１６に入る。供給空気は、２つのテーパ付空気供給ジェット３２に送り込む空気供給チャンネル３０に入る。テーパ付空気供給ジェット３２は、通常、第１の円筒部分３４及びここからほんのわずか外方に広がるテーパ部分３５への移行部分を夫々有している。テーパ部分３５は、側壁間で約４°の開先角度をなす外方に広がる円錐テーパである。この外方へ広がるテーパは、空気流を助長するベンチュリ効果を与えることが明らかとなっている。

テーパ部分３５において４°の開先角度を有することに加え、テーパ部分３５の軸長は、開始直径、即ち、テーパ付空気供給ジェット３２の円筒部分３４の内径の約２倍である。このテーパは、ノズル効率を向上させ、ジェネレイターの駆動に要する圧力を減らす。

テーパ付空気供給ジェット３２は、空気をレシーバキャップアッセンブリ２４、より詳細には、２つのファンネル形状のレシーバ３８に導く。鼻カニューレ２６はその後、レシーバ３８から直接空気を受ける。レシーバ３８は、側壁間で６０°の開先角度を有する内方に向かって広がるコーンを備えた円錐状のテーパ部分３９を夫々有している。真っ直ぐな円筒部分４１は、円錐状のテーパ部分３９の端から延びている。

１つの望ましい実施形態では、テーパ付空気供給ジェット３２の出口終端面３６である基準線Ａから、レシーバ３８の円錐部分の下流側終端面である基準線Ｂまでの距離Ｄは、テーパ付空気供給ジェット３２の円筒部分３４の内径の１．８倍であることが判明している。

出口フィッティング２３は、それにより、患者の圧力が装置の出口側、即ち、図示しない圧力監視システムでモニタされ得る出口配管に導く。
図５は、同一の参照数字を用いて前述した様々な構成要素を、異なった角度で示す断面図である。

発明の多くの特徴及び利点は、詳細な明細書から明白であり、このようにして、発明の真の精神及び範囲に含まれる発明のこのような特徴及び利点のすべてを、添付クレームにより網羅するものである。また、数字変更及び変形は当業者には容易に生じるものであるため、図解及び説明された構造と作用のみに発明を限定するものではなく、従って、すべての望ましい変更及び等価物は、発明の範囲に含まれるものと考えてよい。

Claims (12)

1. 気道室を形成し、空気圧入口及び空気圧出口を有し、さらに一対のテーパ付空気供給ジェットを内部で区画するハウジングと、
   夫々が、前記テーパ付空気供給ジェットの下流で、前記一対のテーパ付空気供給ジェットの１つと同軸に配設された一対のテーパ付空気レシーバと、
   前記テーパ付空気レシーバの下流にある一対の鼻カニューレと、
   を含んで構成され、
   前記一対のテーパ付空気レシーバの夫々は、内方に広がる円錐状のテーパ部分を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの夫々は、外方に広がる円錐状のテーパ部分を有する持続的陽圧呼吸システム。
2. 前記テーパ付空気供給ジェットの外方に広がるテーパ部分は、４°の開先角度を夫々有する請求項１記載の持続的陽圧呼吸システム。
3. 前記テーパ付空気レシーバの内方に広がるテーパ部分は、６０°の開先角度を夫々有する請求項１記載の持続的陽圧呼吸システム。
4. 前記テーパ付空気供給ジェットは、最小内径及び終端面を持つ円筒部分を夫々有し、前記テーパ付空気レシーバのテーパ部分は、下流側終端を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの前記終端面と前記テーパ付空気レシーバの前記下流側終端との間の距離は、前記テーパ付空気供給ジェットの前記円筒部分の最小内径の１．８倍である請求項１記載の持続的陽圧呼吸システム。
5. 前記ハウジングは、供給空気用のレシーブ配管に適合する入口フィッティングを含む請求項１記載の持続的陽圧呼吸システム。
6. 前記入口フィッティングは長円外径を有し、前記配管は長円断面を有する請求項５記載の持続的陽圧呼吸システム。
7. 前記ハウジングは、レシーブ配管に適合する出口フィッティングを有し、該出口フィッティングを介して前記ハウジングの室の内部圧力を測定できる請求項１記載の持続的陽圧呼吸システム。
8. 前記出口フィッティングは長円外径を有し、前記配管は長円断面を有する請求項７記載の持続的陽圧呼吸システム。
9. 気道室を区画し、空気圧入口及び空気圧出口を有し、さらに一対のテーパ付空気供給ジェットを内部で区画する手段と、
   夫々が、前記テーパ付空気供給ジェットの下流で、前記一対のテーパ付空気供給ジェットの１つと同軸に配設された一対のテーパ付空気レシービング手段と、
   前記テーパ付空気レシービング手段の下流にある一対の鼻孔適合手段と、
   を含んで構成され、
   前記一対のテーパ付空気レシービング手段の夫々は、内方に広がる円錐状のテーパ部分を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの夫々は、外方に広がる円錐状のテーパ部分を有する持続的陽圧呼吸システム。
10. 前記テーパ付空気供給ジェットの外方に広がるテーパ部分は、４°の開先角度を夫々有する請求項９記載の持続的陽圧呼吸システム。
11. 前記テーパ付空気レシービング手段の内方に広がるテーパ部分は、６０°の開先角度を夫々有する請求項９記載の持続的陽圧呼吸システム。
12. 前記テーパ付空気供給ジェットは、最小内径及び終端面を持つ円筒部分を夫々有し、前記テーパ付空気レシービング手段のテーパ部分は、下流側終端を有し、前記テーパ付空気供給ジェットの前記終端面と前記テーパ付空気レシービング手段の前記下流側終端との間の距離は、前記テーパ付空気供給ジェットの前記円筒部分の最小内径の１．８倍である請求項９記載の持続的陽圧呼吸システム。

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