JP5596198B2 - マスクベント - Google Patents
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Description
本出願は、それぞれが参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2008年6月13日に出願された米国仮出願第61/129253号、2008年3月4日に出願された米国仮出願第61/064405号、および2007年8月24日に出願された米国仮出願第60/957766号の優先権を主張する。
鼻マスク、鼻および口マスク、フルフェースマスク、ならびに鼻プロング、ピロウ、ノズルおよびカニューレを含む、ある範囲のマスク(患者インタフェースまたはマスクシステムとも呼ばれる)が知られている。
以下は、マスクからのガス排除用のベント機構の代替の実施形態を述べる。
以下で述べるベント機構は、排気ベント流を拡散するように構築されてもよい。排気ベント流の拡散増加は、ベッド布およびベッドパートナ上への少ない空気噴射をもたらし、同様に、小さい雑音を生成する場合がある。
図2−1は、本発明の実施例によるベント機構を含むマスクを示す。図示する実施例において、マスク20は、マスクに対して設けられたマスク端部、および、呼吸可能ガスをマスクに送出するようになされた流れ発生器に対して設けられた供給端部を有する空気送出管22を含む。短い外部管またはシュラウド25は、たとえば、マスク端部から、空気送出管22の一部分を覆う。
図2−2−1および2−2−2は、インタフェース構造230、および、患者の顔のそれぞれの側面に沿って延び、かつ、呼吸可能ガスをインタフェース構造230に送出するようになされた2つの管または入口導管232を含むマスク220を示す。こうしたマスクの例示的な実施形態は、それぞれが参照によりその全体を本明細書に組み込まれる、2007年7月27日に出願された米国特許出願第11/878933号および2007年7月27日に出願された米国特許出願第11/878932号に開示される。
別の実施例では、マスク用のベント機構は、ベント排気を、患者およびベッドパートナと別の方に誘導し直すために、患者の頭の上部に設けられてもよい。たとえば、図2−2−1および2−2−2で先に述べたマスクでは、入口導管は、患者の頭の上部に延び、多岐管によって互いに結合される。本発明のある実施形態によれば、入口導管232はそれぞれ、多岐管235に隣接する領域にガス排除用の1つまたは複数のベントオリフィス228(図2−3−1を参照されたい)を含んでもよく、かつ/または、1つまたは複数のベントオリフィス228は、多岐管235自体に設けられてもよい(図2−3−2を参照されたい)。
別の実施形態では、図2−4に示すように、マスク用のマスクフレーム324は、ガス排除を拡散するために、フレーム324全体にわたって広がった複数のベントオリフィスまたはベントオリフィスのクラスタを含んでもよい。ベントオリフィスは、フレームの選択された領域内にまとめられてもよく、かつ/または、ベントオリフィスは、フレームにわたって分散されてもよい。さらに、フレームは、任意の適した数のオリフィスを有してもよく、各オリフィスは、その長さに沿って任意の適した断面構成を有してもよい(たとえば、テーパが付けられてもよい)。
別の実施形態では、図2−5に示すように、マスクは、複数の隣接するベントオリフィス428を含んでもよく、角錐または円錐形状突出部440は、粘性剪断領域を埋め、したがって、雑音を低減するためにベント出口に隣接して設けられてもよい。
別の実施形態では、図2−6に示すように、マスクは、複数の密接した間隔のベントオリフィス528を含んでもよく、それぞれのベントオリフィス528は、砂時計形状を有する、すなわち、ベントオリフィス528は、収斂オリフィスと発散オリフィスの組合せを含む。特に、それぞれのベントオリフィス528は、収斂構成を有する(すなわち、オリフィスは、大きな断面から小さな断面にかけてテーパが付く)入口部分528(1)および発散構成を有する(すなわち、オリフィスは、小さな断面から大きな断面にかけてテーパが付く)出口部分528(2)を含む。オリフィスに対する入口部分528(1)は、エントランス効果を最小にするために、球形にされる、または、ある半径を含んでもよい。砂時計形状オリフィスは、より長い穴が、収斂入口として成形されることを可能にし、発散出口は、「ネック部(neck)」で接する、反対側で(ピンを)操作することによって形成される。長い穴は、長い流路を提供し、流れを完全に発達させるのに役立つ。
別の実施形態では、ベント入口速度を大幅に減少させ、したがって、ベント雑音を低減するために、ベントオリフィスに対して入口の前面に、障害物が設けられてもよい。
ベントの音パワーは、出口ベント流の速度に非常に敏感である。たとえば、(それぞれ、単極ソースまたは4極ソースに応じて)
別の実施形態では、図2−8に示すように、マスクの一部分は、ガス排除用の複数のベントオリフィス728を含むステンレス鋼メッシュ742を備えてもよい。ある実施形態では、ステンレス鋼メッシュ742は、複数のベントオリフィス728を有するメッシュ構造を作るために、互いに編まれるワイヤ743を含む。メッシュ742によって提供される換気性または通気性は、ワイヤサイズおよび編み物の硬さに依存する場合がある。たとえば、オリフィス面積は、メッシュの全面積の約25%であってよく、また、最小オリフィスサイズは、ワイヤが互いに出たり入ったりして進むため、最小ステンレス鋼ワイヤ直径によって左右されることがある。代替の実施形態では、メッシュは、他の織物またはメッシュ媒体、たとえば、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミド(たとえば、ナイロン)、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン(たとえば、テフロン(登録商標))、3次元スペーサ繊維から構成されてもよい。
微細なメッシュ、織物、材料のもろい構造、および/または非常に小さいオリフィスを含むベント機構は、汚れおよび生物学的堆積または損傷による閉塞を受ける可能性がある。したがって、ユーザは、良好なCO2排除のため、適切なベント流が維持されることを保証するために、定期的に、ベントを洗浄するか、または、ベントを交換する必要がある。
別の実施形態では、疎水性皮膜が、ベント材料の内部に設けられてもよい(すなわち、ベント入口に沿う疎水性皮膜)。ベント入口の疎水性は、ベントオリフィスが、湿気によって閉塞することを防止するのに役立つであろう。
図2−9−1および2−9−2に示すように、マスクは、ドーム形状部分845、および、ガス排除用のドーム形状部分845にわたって分散した微細ベントオリフィス828のクラスタを含んでもよい。図示する実施形態では、オリフィス機構は、中心オリフィスおよび中心オリフィスの周りの円内に配置された複数のオリフィスを含む。図示するように、オリフィス828は、距離xだけ互いに分離され、各オリフィス828は、直径サイズdを有する。しかし、他の適したオリフィス機構が可能である。たとえば、オリフィスは、他の方法で、たとえば、ランダムに、直線的に、他のパターンなどでドームにわたって分散されてもよい。
別の実施形態では、マスクは、複数のベントオリフィスを含み、隣接するベントオリフィスは、異なるサイズを有する、たとえば、小さいベントオリフィスと大きいベントオリフィスが交互になる。こうした機構は、使用時に、雑音を低減する場合がある。
別の実施形態では、ベント機構は、ガス排除用の、フレームの一部分にわたって分散したベントオリフィスのクラスタを含んでもよい。図2−10−1および2−10−2では、ベントオリフィス928は、直径dを有する円エリア内に配置され、オリフィス928は、異なるサイズを有する。
図2−8に関して先に述べたように、マスクの一部分は、ガス排除用の複数のベントオリフィスを含むステンレス鋼メッシュを備えてもよい。ある実施形態では、ステンレス鋼メッシュは、疎水性材料を厚くコーティングされてもよい。疎水性皮膜が十分に厚い場合、皮膜は、上述したメッシュ742などのステンレス鋼で編んだメッシュ内に画定される、通常大きなオリフィスサイズを塞ぐのに役立つ可能性がある。
ある実施形態では、上述したような疎水性メッシュ/繊維は、著しく一貫性のある微細なオリフィスサイズを有する医療等級ろ過メッシュ、たとえば、Sefarから入手可能なメッシュおよび繊維であってよい。
別の実施形態では、図2−11に示すように、マスクは、ベントオリフィス1028およびベントオリフィス1028を覆うキャップ1050を含んで、たとえば、ResMed社製UltraMirageマスク内のスロットオリフィスベントに類似する、マスクから遠い出口にガス排除を誘導する小さなギャップまたはベント通路1026を画定してもよい。キャップ1050は、ベント出口に隣接して弧状部分1051を含んでもよい。
別の実施形態では、オリフィスサイズは、清掃可能性があり、かつ、静粛であるように選択されてもよい。例示的な実施形態では、図2−12に示すように、約1.7mmのフレーム厚さを有するマスクの場合、オリフィスのd1〜d2の直径範囲は、約0.4〜0.8mmであってよい。図示するように、大きな直径のオリフィスは、清掃するのが容易であるが、オリフィスが大きくなればなるほど、オリフィスはノイジーになる。こうしたオリフィスサイズは、たとえば、フレーム厚さ、所望の清掃可能性、および/または静粛性などに応じて変動してもよい。
別の実施形態では、マスクベントは、マスクに対して設けられ(たとえば、所定位置にスナップ係合結合する)、複数のベントオリフィスを画定するインサートの形態であってよい。ある実施形態では、図2−13−1〜2−13−3に示すように、インサート1160は、微細で多孔性のベントオリフィスの3次元マトリクスを生成するために、互い対して折り重ねられる複数の穿孔セクション1162(1)、1162(2)、1162(3)を有する(たとえば、図2−5または3)プラスチックの成形/スタンピングシート(たとえば、約0.5〜0.8mmの範囲の厚さを有するポリプロピレン)で構成される。
図2−14−1〜2−14−3は、マスク用のベントインサート1260の別の実施形態を示す。この実施形態では、ベントインサート1260は、微細で多孔性のベントオリフィスの3次元マトリクスを生成するために、互いの上部に積層される複数のグリルコンポーネント1270(1)、1270(2)、1270(3)、1270(4)を含む。
図2−15−1〜2−15−3は、マスク用のベントインサート1360の別の実施形態を示す。この実施形態では、ベントインサート1360は、流れを拡散させるために、媒体1380(たとえば、(抗細菌)フィルタ、膜、繊維、メッシュ、または、他の多孔性材料)を含む。
図2−16−1〜2−16−3は、マスク用のベントインサート1460の別の実施形態を示す。この実施形態では、ベントインサート1460は、流れを拡散させるために、2層の媒体1480(1)、1480(2)(たとえば、(抗細菌)フィルタ、膜、繊維、メッシュ、または、他の多孔性材料)を含む。
図2−17−1〜2−17−3は、マスク用のベントインサート1560の別の実施形態を示す。この実施形態では、ベントインサート1560は、流れを拡散させるために、ひだ状媒体1580(たとえば、(抗細菌)フィルタ、膜、繊維、メッシュ、または、他の多孔性材料)を含む。
上述した実施形態では、媒体(たとえば、(抗細菌)フィルタ、膜、繊維、メッシュ、または、他の多孔性材料)は、流れを拡散させるために、ベント機構(たとえば、ベントインサート)に対して設けられてもよい。媒体は、ある範囲の材料、特性、および製造業者から選択されてもよい。
上述したように、ベント機構は、複数のインタフェースタイプにおいて使用するように構築された一般的なコンポーネントであってよい。たとえば、図2−18−1〜2−18−3は、3つの異なるタイプのインタフェースに対して設けられた図2−15−1〜2−15−3に示すベントインサート1360を示す。図2−18−1では、ベントインサート1360は、マスクのマスクフレーム1624に取り付けられる。図2−18−2では、ベントインサート1360は、マスクのマスクエルボ1627に取り付けられる。図2−18−3では、ベントインサート1360は、鼻プロング機構用のフレーム1629の端部に取り付けられる。ベントインサート1360の交換可能性は、製造および交換を容易にする。
図1−1で述べたように、比較的短い流路を有する大きな単一の出口についてのベント流は、比較的速い速度の流れを生成する。こうした速い速度の流れは、「噴射ストリーム(jet stream)」と考えられ、出口のすぐ外側で大きな速度変化を発生する。こうした機構は、高い噴射雑音を発生する。
図2−22−1および2−22−2は、本発明の別の実施形態によるベント機構2000を示す。この実施形態では、ベント機構2000は、マスクの換気エリア2004に対して設けられた1つまたは複数の突出部2002を含み、1つまたは複数のベント開口2006が、排除ガスを換気するために各突出部2002の側壁内に設けられる。さらに、1つまたは複数のベント開口2008が、排除ガスを換気するために突出部2002に隣接する換気エリア内に設けられてもよい。使用時、突出部2002内のベント開口2006からの排除ガスおよび隣接する換気エリア内のベント開口2008からの排除ガスは、空気流を拡散させるために、互いの方へ誘導されて、より拡散した換気をもたらす。あるいは、隣接するストリームは、また、ストリームの直接衝突を回避するために少しずらされて、乱流雑音を最小にし、しかし、ある程度の拡散をやはり提供してもよい。
図2−26は、本発明の別の実施形態によるベント機構2100を示す。この実施形態では、ベント機構2100は、マスクと空気送出導管との間に接続されるように構築される。図示するように、ベント機構2100は、互いの上部に積層されるようになされた複数のディスク2195を含む。複数のディスク2195(たとえば、積層体内の全てのディスク、積層体内の1台おきのディスクなど)は、拡散ベント流用の通路を作るベント開口2197(たとえば、湾曲した凹所)を含む。長い積層ディスクは、より多くの拡散ベント流を生成する可能性がある。
図3は、上述したベント媒体についての音パワーを示すチャートを提供する。図示するように、10cmH2Oにおいて、上述したベント媒体についての音パワーは、約6〜57L/分の流量の場合、約22dBA〜約45dBAの範囲にあってよく、20cmH2Oにおいて、音パワーは、約23〜42L/分の流量の場合、約28dBA〜約35dBAの範囲にあってよい。標準的なベントは、たとえば、図4−1Aに示すベント機構であることができる。
図4−1A〜4−7Dは、本発明の別の実施形態によるベント機構を示す。この実施形態では、マスクベントは、マスクの開口または換気エリアに着脱自在に取り付けられるように構築されたベントキャップの形態である。ベントカバーは、使用時にマスクを出る空気流を拡散させるように構築され、配置された複数のベント穴を含む。
理想的なベントは、静粛でかつ拡散することになる。雑音は、遅い速度の完全に発達した層流をベントから増大させることによって最小になる可能性がある。拡散流は、大面積にわたって空気流を放出させることによって達成される可能性がある。特徴部の組合せによって、雑音を最小にし、流れを拡散させるように構築されたベント機構が以下に述べられる。
ある実施形態では、バッフル2500は、図5−1に概略的に示すように、マスク2520とエルボ2540との間に設けられてもよい。バッフル2500は、空気が通常マスク2520から換気される、エルボ2540とマスク2520のフレームまたはクッションとの間に位置決めされてもよい。図示するように、バッフル2500は、マスク2520を出る空気が狭い通路を通って流れることを強制するように設計される。
ある実施形態では、排除ガスが、マスクシステムを出るときに、長く狭い通路内を強制的に流れるように構築されるトラックまたはガイドが、ベント穴に対して設けられてもよい。
ある実施形態では、トラックを有するバッフルが、エルボに対して設けられてもよい。
図6−1〜6−7は、本発明の別の実施形態によるベント機構を含むエルボ3040を示す。この実施形態では、ベント機構は、エルボ3040との一体ものとして一体成形される拡散ベントキャップ3000の形態である。この機構は、取り外し可能な部品の無い単一ピースエルボを提供するため、たとえば、患者は、清掃のためにエルボを解体する必要がない。代替の実施形態では、ベントキャップは、マスクの他の部分、たとえば、マスクフレーム、関連する導管などとの一体ものに一体成形されてもよい。
図7−1〜7−3は、本発明の別の実施形態によるプラグ型ベント3500およびフレーム3540を示す。この実施形態では、プラグ3500は、軟質でかつ可撓性があり、また、フレーム3540内の対応するI形状スロット3542内への挿入用の比較的長くかつ狭い形状(たとえば、I形状)を含む。
14 コアストリーム
16 混合エリア
20 マスク
22 空気送出管
25 外部管またはシュラウド
26 ベント通路
26(1) 入口
26(2) 出口
220 マスク
228、428、528、628、728、828、928、1028、1828 ベントオリフィス
230 インタフェース構造
232 入口導管
235 多岐管
324、624 マスクフレーム
440 円錐形状突出部
528(1) 入口部分
528(2) 出口部分
620 マスク
622 入口管
627、1160、1260、1360、1460、1560 インサート
638 障害物
742 ステンレス鋼メッシュ
743 ワイヤ
928(1) 内部オリフィス
928(2) 中央オリフィス
928(3) 外部オリフィス
1050 キャップ
1026 ベント通路
1051 弧状部分
1162(1) 第1穿孔セクション
1162(2) 第2穿孔セクション
1162(3) 第3穿孔セクション
1163(1)、1163(2)、1163(3) スロット
1165 タブ
1270(1)、1270(2)、1270(3)、1270(4) グリルコンポーネント
1265、1365、1465、1565 ベース
1266、1366 フランジまたは肩部
1268、1272、1368、1468、1568 グリル
1274、1367、1567 環状リム
1276 突出部
1278、1375(1) 凹所
1375 スナップ係合タブ
1380、1480(1)、1480(2)、1490(1)、1490(2)、1580 媒体
1385、1485、1585、1850 カバー
1385 環状側壁
1386(1) フランジ
1387、1487、1587 クロスバー
1466、1566 肩部
1475、1575 係合フランジ
1482 スロット
1482 バンド
1467(1) 下側リム
1467(2) 上側リム
1469 環状突出部
1486、1586 リング部分
1624、1629 マスクフレーム
1627 マスクエルボ
1792 中心導管
1794 外側環状導管
1845 エルボ組立体
1846 エルボ
1846(1) 第1端部
1846(2) 第2端部
1848 ラグ
1849 タブ
1851 保持部材
1852 バッフル
1854 ベントクラスタ
1856 テーパが付くオリフィス
1858 弧形状オリフィス
2000、2100 ベント機構
2002 突出部
2004 換気エリア
2005、2335 ベース壁
2006、2007、2008、2197 ベント開口
UM、LM モールド
2195 ディスク
2200、2300、2400 ベントキャップ
2230、2330 ベント穴
2340 ドーム
2430 媒体
2352、2354 側壁
2356 チャネル
2358 窓
2360 突出部
2380 延長縁部
2390、2540、2640、2740、2840 エルボ
2392 開口
2394 リップ
2396 リブ
2396(1) 第1脚部
2396(2) 第2脚部
2500、2550、2800 バッフル
2500 起伏または曲線
2510 環状側壁
2512 雄コネクタ
2520、2620 マスク
2544 雌コネクタ
2544(1) 第1脚部
2544(2) 第2脚部
2545、2745 ベント穴
2600 コイル型バッフル
2747、2802 ラック
2870 窓
3000 ベントキャップ
3030 ベント穴
3035 ベース壁
3040 ドーム
3040、3140、3340、3440 エルボ
3040(1) 第1端部
3040(2) 第2端部
3041 シール表面
3042 段差付き表面
3052 バッフル
3053 ギャップ
3100、3200、3300、3400 ベントリング
3100 C形状主要本体部
3102、3202 トラックまたは溝
3100 フィンガータブ
3104、3204、3043 切欠部
3142、3291、3342、3442 スロット
3144、3145 フランジ
3143、3146 窓
3148 支持梁
3290 ヒンジ
3292 ロックメカニズム
3239(1) ピン
3292(2)、3402 溝
3293、3303 フィンガータブ
3294 弧状突出部
3346 開口
3500、3600、3700 プラグ型ベント
3500 ベース
3502、3602、3702、3717 溝
3503 上部リップ
3540、3640、3740 フレーム
3542、3642、3742 スロット
3546、3746 開口
3608、3708 腕
3609、3711 接続部分
3709 湾曲部分
3713(1)、3713(2) ロックバンプ
3715 ポートキャップ
3716 ヒンジ
3745 ポート
3744 支持梁
3747 保持スロット
3749 クリアランス
Claims (23)
- 患者の気道に対して気道陽圧治療を提供するための装置であって、
マスクと、
前記マスクに結合されたガス送出導管と、
前記ガス送出導管内の前記マスク内または前記マスクの近くに位置しており、呼気二酸化炭素(exhaled carbon dioxide)を排除させるベントであって、複数のベントオリフィスを有するベントと、
を備え、
前記ベントオリフィスが、ユーザの呼吸サイクルの少なくとも吸気相および呼気相の間、使用中に開放するように構築されていると共に構成されており、
前記ベントオリフィスのそれぞれからのベント流が、異なる方向で、互いにベント流中に、かつ/または、互いに少しずれて誘導されて、拡散空気流が生成されるように、前記ベントオリフィスのそれぞれが前記マスク又は前記ガス送出導管の内部から大気への湾曲した流路として表面にモールドされている装置。 - 前記ベントは前記マスク又は前記ガス送出導管における1つまたは複数の開口を覆うように適合されたベントコンポーネントを含み、
前記ベントコンポーネントは前記ベントオリフィスを提供するその外側表面に沿う1つまたは複数のトラックまたは溝を含み、前記マスク又は前記ガス送出導管の前記外側表面と前記ベントコンポーネントとの間の前記1つまたは複数のトラックまたは溝に沿ってベント流が放出される、請求項1に記載の装置。 - 前記マスク又は前記ガス送出導管における前記開口の一つが前記ベントコンポーネントを収容する入口/出口窓を提供する、請求項2に記載の装置。
- 前記ベントコンポーネントの一方の面または両面上に前記1つまたは複数のトラックまたは溝が形成されている、請求項2又は3に記載の装置。
- 前記トラックまたは溝が、前記ベントコンポーネントの第1面上で第1方向において半径方向に弧状であり、
前記トラックまたは溝が、前記ベントコンポーネントの第2面上で第2方向において半径方向に弧状であり、
前記第1方向は前記第2方向の反対の方向である、請求項4の記載の装置。 - 前記ベントコンポーネントは、前記マスク又は前記ガス送出導管に対して組立/解体するために変形可能である、請求項2〜5の何れか一項に記載の装置。
- 前記ベントコンポーネントは、該ベントコンポーネントの変形を容易にする1つまたは複数のフィンガータブを含む、請求項6に記載の装置。
- 前記ベントコンポーネントは、ヒンジと前記ヒンジと正反対にあるロックメカニズムとを含み、
前記ヒンジは、前記ロックメカニズムがロック解除位置にあるとき、前記ベントコンポーネントが旋回して開くように適合されている、請求項6に記載の装置。 - 前記ベントコンポーネントは、C形状、Oリング形状、又はU形状である、請求項2〜8の何れか一項に記載の装置。
- 前記1つまたは複数のトラックまたは溝が、前記ベントコンポーネントの内側半径から前記ベントコンポーネントの外側半径まで延びている、請求項9に記載の装置。
- 前記ベントコンポーネントは前記マスク又は前記ガス送出導管に形成された各ポートに係合するのに適した少なくとも一つのポートキャップを含む、請求項2〜10の何れか一項に記載の装置。
- 前記ベントコンポーネントは、プラグである、請求項2〜11の何れか一項に記載の装置。
- 前記プラグは、I形状、V形状又はU形状である、請求項12に記載の装置。
- それぞれのトラックまたは溝の端部が解放されている、請求項2〜13の何れか一項に記載の装置。
- それぞれのトラックまたは溝は、前記マスク又は前記ガス送出導管と組み合わされて、前記ベントオリフィスを画定する、請求項2〜14の何れか一項に記載の装置。
- 前記ベントオリフィスは、前記マスク又は前記ガス送出導管の一部及び前記ベントコンポーネントの一部によって画定される、請求項2〜15の何れか一項に記載の装置。
- それぞれのトラックまたは溝は、その長さに沿ってテーパが付いている、請求項2〜16の何れか一項に記載の装置。
- 前記トラックまたは溝は、半径方向に弧状である、請求項2〜17の何れか一項に記載の装置。
- 前記ガス送出導管は、エルボである、請求項1〜18の何れか一項に記載の装置。
- 前記マスクはマスクフレームを含む、請求項1〜19の何れか一項に記載の装置。
- 前記ベントオリフィスのそれぞれが湾曲した凹所として前記表面内に延在する、請求項1に記載の装置。
- 前記ベントオリフィスのそれぞれが湾曲したトラックとして前記表面から隆起される、請求項1に記載の装置。
- 前記1つまたは複数のトラックまたは溝が前記ベントコンポーネントの厚さ内に延在する、請求項2に記載の装置。
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