JP5903099B2 - 呼吸努力を低減するためのｎＣＰＡＰ - Google Patents

Description

本技術は、概して、呼吸器の分野に関する。より具体的には、本技術は、可変流量の経鼻持続陽圧呼吸デバイスに関する。さらに詳細には、本技術は、患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸デバイスに関する。

一般的には、持続陽圧呼吸（ＣＰＡＰ）は、呼吸困難および／または呼吸不全を経験する患者を治療するために使用される、人工呼吸法である。例えば、ＣＰＡＰは、呼吸不全で入院している重病患者に使用される。これらの患者において、ＰＡＰ換気は、気管挿管の必要性を回避することができるか、またはより早い抜管を可能にすることができる。時には、神経筋疾患の患者もこの種の人工呼吸器を使用する。

しかしながら、乳児では、低侵襲性の患者用インターフェースデバイスが望ましい。具体的には、マスクまたは鼻カニューレ等の、患者の鼻孔を介して鼻気道と直接的または間接的に界面接触するデバイスが、一般的に使用される。そのようなシステムは、一般的に、経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）システムと称される。

図１は、本発明の一実施形態に従った、患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸デバイスの斜視図である。 図２は、本発明の一実施形態に従った、患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸デバイスの発生器本体のフローエンハンサの斜視図である。 図３は、本発明の一実施形態に従った、患者に経鼻持続陽圧呼吸を送達するための方法のフロー図である。

本明細書で参照される図面は、別段の言及がない限り、一定の比率に縮小して描写されているものと理解されるべきではない。

本考察は、経鼻持続陽圧呼吸デバイスの一般的使用およびそれと関連する制限の概要から始める。本考察は、次いで、患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸デバイスを提供する、本技術の一実施形態に注目する。

概要
一般的に、経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスは、呼気中の肺の虚脱を予防し、
吸気中の肺の拡張を補助することによって、発育途上の肺を持つ乳児を補助する。ｎＣＰ
ＡＰの発生器本体を乳児と連結するインターフェースデバイスの型の一つは、鼻カニュー
レである。

人工呼吸器ベースのＣＰＡＰデバイスでは、比較的一定かつ連続的なガス流（例えば、空気、酸素等）が、患者の気道中に送達される。この空気流は、患者からの流出に加えられる制限を介して、患者の肺内の圧力を生成する。しかしながら、患者は、流入ガスに対抗して呼気する必要があり、それは、患者の呼吸仕事量（ＷＯＢ）を増加させる。

本技術の実施形態は、患者のＷＯＢを低減するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスを提供する。第一に、一実施形態では、ｎＣＰＡＰデバイスのフローエンハンサは、最初に患者の鼻孔方向に向けられたガスのジェット流を、ジェット衝突点に方向転換させる。デュアルジェット流を、患者の鼻孔に向かって流通する共通のジェット流に導くことによって、患者が酸素をより容易に吸気することを可能にし、それによってＷＯＢを低減する。

第二に、一実施形態では、ｎＣＰＡＰデバイスのフローエンハンサは、ジェット衝突点に方向を向けられ、導かれたジェット流に向かって、患者の呼気の第１の部分を誘導する。この導かれたジェット流が正面から当たるように呼気を向けることによって、「流体フリップ」効果によって、患者の鼻孔に方向に向けた、導かれたジェット流（気流）を逆方向に向けさせる。したがって、ここで、導かれたジェット流は逆方向に移動し、患者の呼気も呼気管に流動する。したがって、患者の鼻孔に方向に向けたジェット流を、患者の呼気中に逆方向にさせることによって、患者は、連続的に流入する空気流中に吐き出すために肺のエネルギーを消費する必要がない。その結果として、患者の呼気の第１の部分中に、ジェット流の方向を逆にすることによって、患者のＷＯＢを低減する。

第三に、一実施形態では、ｎＣＰＡＰデバイスのフローエンハンサは、「流体フリップ」効果によってもたらされた経路とは別個であり、かつ分離された経路に沿って、患者の呼気の第２の部分を呼気管方向に向ける。この第２の部分は、呼気管に流動するため抵抗に遭わない。その結果として、患者は、呼気の第２の部分をいかなる流入して来る気流中にも吹き込む必要がないため、患者の呼気に対する抵抗は低減され、したがって、患者のＷＯＢを低減する。

したがって、本技術の実施形態は、患者の吸気中に患者への空気流を増加させ、かつ患者の呼気に対する抵抗を低減することによって、患者のＷＯＢを低減する方法を提供する。

以下の考察は、本技術の構成要素の構造の説明から始まる。本考察は、次いで、動作中の構成要素の説明へと続く。

構造
図１は、本技術の実施形態に従った、患者のＷＯＢを低減するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスの斜視図である。図２は、本技術の一実施形態に従った、患者のＷＯＢを低減するためのｎＣＰＡＰデバイスの発生器本体のフローエンハンサの斜視図である。

ここで、図１および図２を参照すると、一実施形態では、ｎＣＰＡＰデバイス１００は、少なくとも２つの鼻カニューレ１０４と流体連通している吸気管１０２、呼気管１０６、ならびに吸気管および呼気管、１０２および１０６のそれぞれと連結される発生器本体１０８を含む。一実施形態では、吸気管１０２は、人工呼吸器１３４と連結される。別の実施形態では、少なくとも２つの鼻カニューレ１０４は、患者の鼻孔内に位置付けられる。「吸気管」という用語は、同様に本明細書で使用されるような「吸気肢」を指す場合があると理解されるべきである。

発生器本体１０８は、少なくとも２つのジェット１１０ａおよび１１０ｂ、ならびにフローエンハンサ１１２を含む。一実施形態では、少なくとも２つのジェット１１０ａおよび１１０ｂは、吸気管１０２からガス１１１を受容し、ジェット流１１３を介して、ガス１１１を少なくとも２つの鼻カニューレ１０４へ誘導されるように構成される。一実施形態では、少なくとも２つのジェット１１０ａおよび１１０ｂは、０．０３４ａよりも大きいジェット直径１２８を有する。一実施形態では、ジェット直径１２８は、０．０４４ａである。ジェット直径１２８が大きいほど、ジェット流１１３は遅くなると理解されるべきである。一実施形態では、少なくとも２つのジェット経路１１８ａおよび１１８ｂは、相互に対して角度を成して位置する。つまり、ジェット経路１１８ａおよび１１８ｂは、相互に対して並行ではない。

別の実施形態では、フローエンハンサ１１２は、ジェット流１１３のガス１１１を方向転換するように構成される。一実施形態では、フローエンハンサ１１２は、第２の経路１２６が収容されるように、発生器本体１０８の内面１３２からある距離で離間されている。呼気管１０６が発生器本体１０８の頂部にあることが図１に示される一方で、呼気管は、発生器本体１０８の他の領域と連結されてもよいと理解されるべきである。例えば、呼気管１０６は、フローエンハンサ１１２に隣接して、発生器本体１０８と連結されてもよい。この場合、第２の経路１２６に沿って移動する患者の呼気は、フローエンハンサ１１２に隣接する一方で、呼気管１０６から出る。

一実施形態では、フローエンハンサ１１２は、発生器本体１０８の内面１３２を周回する。一実施形態では、図１に見られるようなフローエンハンサ１１２の長さは、異なってもよい。一実施形態では、フローエンハンサ１１２の厚さは、患者のＷＯＢを低減するように機能するｎＣＰＡＰデバイスに適合する任意の厚さであってもよい。

一実施形態では、フローエンハンサ１１２は、患者の鼻道と並行に位置付けられる。また、患者の鼻道は、鼻カニューレ１０４が機能するために患者の鼻孔の中に挿入されるため、ｎＣＰＡＰデバイス１００の鼻カニューレ１０４と並行している。

さらに図１および図２を参照すると、一実施形態では、フローエンハンサ１１２は、以下のうちの少なくとも１つを含む：ガスマネージャ１１４、流体フリップトリガ１２０、および分離経路マネージャ１２４。一実施形態では、ガスマネージャ１１４は、少なくとも２つのジェット経路１１８ａおよび１１８ｂを介して、ジェット流１１３をジェット衝突点１１６に向かって導通（１１５）させるように構成される。

一実施形態では、流体フリップトリガ１２０は、導通されたガスを、呼気管１０６に向かって戻す、流体フリップ１２１を引き起こすように構成される。流体フリップ１２１は、患者の呼気の第１の部分を、第１の経路１２２に沿ってジェット衝突点１１６に誘導（１２３）することによって引き起こされる。

別の実施形態では、分離経路マネージャ１２４は、患者の呼気の第２の部分を、第２の経路１２６に沿って呼気管１０６へ誘導（１２５）するように構成され、第２の経路１２６は、第１の経路１２２から分離されている。

このように、本技術の実施形態は、患者のＷＯＢを低減するためのｎＣＰＡＰデバイスを提供する。これは、発生器本体１０８全体を通る患者の吸気および呼気への抵抗を低減することによって達成される。

動作
図３は、本発明の一実施形態に従った、患者に経鼻持続陽圧呼吸を送達するための方法３００のフロー図である。図３を参照すると、３０２では、一実施形態において、かつ本明細書に記載するように、流れが無い段階および吸入段階のうちの１つの間、ジェットガス１１１は、ジェット衝突点１１６で合流するように、少なくとも２つのジェット１１０ａおよび１１０ｂから、少なくとも２つのジェット経路１１８ａおよび１１８ｂに沿って、患者の鼻孔方向に向けられている。

一実施形態において、かつ本明細書に記載するように、図３の３０４では、呼気肢１０６に向かって戻るジェットガス流の流体フリップ１２１は、患者の呼気の第１の部分をジェット衝突点１１６へ誘導（１２３）することによって引き起こされる。

一実施形態において、かつ本明細書に記載するように、図３の３０６では、患者の呼気の第２の部分は、分離経路を通って呼気肢１０６へ誘導（１２５）される。上記の方法３００は、患者の呼気の第１の部分に対して呼気肢１０６に向かったジェットガスの巻き込み、および患者の呼気の第２の部分に対して閉塞されていない流路を提供することによって、患者のＷＯＢを低減する。

本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにその具体例を列挙する、本明細書の全ての記述は、その構造的および機能的同等物の両方を包含するよう意図される。加えて、そのような同等物は、現在既知の同等物および将来開発される同等物、すなわち、構造にかかわらず同一の機能を実施する、任意の開発される要素の両方を含むことが意図される。したがって、本発明の範囲は、本明細書に示され、かつ記載される例示的な実施形態に限定されることを意図していない。むしろ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって具体化される。

本明細書に記載される全ての要素、部分、および工程が、好ましくは含まれる。これらの要素、部分、および工程のいずれも、当業者には明らかとなるように、他の要素、部分、および工程に置き換えられてもよく、または完全に取り除かれてもよいと理解されるべきである。

概念
本文書は、少なくとも以下の概念を開示している。

概念１． 患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスであって、前記ｎＣＰＡＰデバイスは、
少なくとも２つの鼻カニューレと流体連通している、吸気管と、
呼気管と、
前記吸気管および前記呼気管と連結される、発生器本体と、
を備え、
前記発生器本体は、
前記吸気管からガスを受容し、ジェット流を介して、前記ガスを前記少なくとも２つの鼻カニューレ方向へ誘導するように構成された、少なくとも２つのジェットと、
前記ジェット流を方向転換するように構成された、フローエンハンサと、
を備え、
前記フローエンハンサは、
少なくとも２つのジェット経路を介して、前記ジェット流をジェット衝突点に向かって導通させるように構成された、ガスマネージャと、
患者の呼気の第１の部分を、第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、導通されたガスを前記呼気管に向かって戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガと、
前記患者の呼気の第２の部分を、前記呼気管に向かって、第２の経路に沿って誘導するように構成された、分離経路マネージャであって、前記第２の経路は、前記第１の経路から分離されている、分離経路マネージャと、
を備える、
ｎＣＰＡＰ。

概念２． 前記少なくとも２つのジェットは、．０３４ａよりも大きいジェット直径を有する、概念１に記載のｎＣＰＡＰ。

概念３． 前記吸気管は、人工呼吸器と連結される、概念１に記載のｎＣＰＡＰ。

概念４． 前記少なくとも２つの鼻カニューレは、患者の鼻孔内に置かれる、概念１に記載のｎＣＰＡＰ。

概念５． 経鼻持続陽圧呼吸を患者に送達するための方法であって、
流れが無い段階および吸入段階のうちの１つの間、ジェット衝突点で合流するように、少なくとも２つのジェットからのジェットガスを、少なくとも２つのジェット経路に沿って、患者の鼻孔方向へ誘導することと、
患者の呼気の第１の部分を、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、ジェットガス流を呼気肢へ戻す、流体フリップを引き起こすことと、
前記患者の呼気の第２の部分を、分離経路を通して、前記呼気肢に向かって誘導し、それによって、前記患者の呼気の前記第１の部分に対して、前記呼気肢に向かったジェットガスの巻き込み、および前記患者の呼気の前記第２の部分に対して、閉塞されていない流路を提供することによって、患者の呼吸仕事量を低減することと、
を含む、方法。

概念６． 患者の呼吸仕事量を低減するための、経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスで使用するためのフローエンハンサであって、
ガスのジェット流を、少なくとも２つのジェット経路を介して、ジェット衝突点に向かって方向転換するように構成された、ガスマネージャと、
患者の呼気の第１の部分を、第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、方向転換されたガスを呼気肢へ戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガと、
前記患者の呼気の第２の部分を、第２の経路を通して、前記呼気肢に向かって誘導するように構成された、分離経路マネージャであって、前記第２の経路は、前記第１の経路から分離されている、分離経路マネージャと、
を備える、フローエンハンサ。

概念７． 前記フローエンハンサは、患者の鼻道と並行に位置する、概念１または６に記載のｎＣＰＡＰ。

概念８． 前記少なくとも２つのジェットガス経路は、相互に対して角度を成して位置する、概念１または６に記載のｎＣＰＡＰ。

概念９． 患者の呼吸仕事量を低減するための、ｎＣＰＡＰシステムで使用するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスであって、
人工呼吸器と連結され、一対の鼻カニューレと流体連通している、少なくとも２つの吸気肢と、
前記少なくとも２つの吸気肢と連結され、前記少なくとも２つの吸気肢から受容されるガスを、前記一対の鼻カニューレに運ぶように構成された、発生器本体であって、
前記発生器本体内で移動するガスを、より小さい抵抗の経路に方向転換し、それによって、前記患者の呼吸仕事量を低減するように構成された、フローエンハンサを備える、
発生器本体と、
前記発生器本体と連結される、呼気肢であって、患者の呼気を受容および放出するように構成された、呼気肢と、
を備える、ｎＣＰＡデバイス。

概念１０． 前記フローエンハンサは、
前記発生器本体内で移動するガスを、少なくとも２つのジェット経路を介して、ジェッ
ト衝突点に向かって導通されるように構成された、ガスマネージャ
を備える、概念９に記載のｎＣＰＡＰデバイス。

概念１１． 前記フローエンハンサはさらに、
患者の呼気の第１の部分を、第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、導通されたガスを前記呼気肢に戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガ
を備える、概念１０に記載のｎＣＰＡＰデバイス。

概念１２． 前記フローエンハンサはさらに、
前記患者の呼気の第２の部分を、第２の経路を通して、前記呼気肢に向かって誘導するように構成された、分離経路マネージャ
を備え、前記第２の経路は、前記第１の経路から分離されている、
概念１１に記載のｎＣＰＡＰデバイス。

概念１３． 前記フローエンハンサは、前記第２の経路に適応するように、前記発生器本体の内面からある距離で離間されている、概念１、６、または９に記載のｎＣＰＡＰ。

概念１４． 前記フローエンハンサは、前記発生器本体の前記内面を周回する、概念１３に記載のｎＣＰＡＰ。

Claims (11)

1. 患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスであって、前記ｎＣＰＡＰデバイスは、
   少なくとも２つの鼻カニューレと流体連通している、吸気管と、
   呼気管と、
   前記吸気管および前記呼気管と連結される、発生器本体と、
   を備え、
   前記発生器本体は、
   前記吸気管からガスを受容し、ジェット流を介して、前記ガスを前記少なくとも２つの鼻カニューレ方向へ誘導するように構成された、少なくとも２つのジェットと、
   前記ジェット流を方向転換するように構成された、フローエンハンサと、
   を備え、
   前記フローエンハンサは、
   少なくとも２つのジェット経路を介して、前記ジェット流をジェット衝突点に向かって導通させるように構成された、ガスマネージャと、
   患者の呼気の第１の部分を、第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、導通されたガスを前記呼気管に向かって戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガと、
   前記患者の呼気の第２の部分を、前記発生器本体内の前記フローエンハンサの外壁の周囲に延在する第２の経路に沿って前記呼気管へ誘導するように構成された、分離経路マネージャであって、前記第２の経路は、前記第１の経路から分離されている、分離経路マネージャと、
   を備える、
   ｎＣＰＡＰ。
2. 前記吸気管は、人工呼吸器と連結される、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ。
3. 前記少なくとも２つの鼻カニューレは、患者の鼻孔内に置かれるように構成された、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ。
4. 患者の呼吸仕事量を低減するための経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスで使用するための、発生器本体内に配置されたフローエンハンサであって、
   ガスのジェット流を、少なくとも２つのジェット経路を介して、ジェット衝突点に向かって方向転換するように構成された、ガスマネージャと、
   患者の呼気の第１の部分を、第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、方向転換されたガスを呼気肢へ戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガと、
   前記患者の呼気の第２の部分を、少なくとも部分的に前記フローエンハンサの外壁の周囲に延在する第２の経路を通して、前記呼気肢へ誘導するように構成された、分離経路マネージャであって、前記第２の経路は、前記第１の経路から分離されている、分離経路マネージャと、
   を備える、フローエンハンサ。
5. 前記フローエンハンサは、患者の鼻道と並行に位置するように構成された、請求項１または４に記載のｎＣＰＡＰ。
6. 前記少なくとも２つのジェットガス経路は、相互に対して角度を成して位置する、請求項１または４に記載のｎＣＰＡＰ。
7. 患者の呼吸仕事量を低減するためのｎＣＰＡＰシステムで使用するための、経鼻持続陽圧呼吸（ｎＣＰＡＰ）デバイスであって、
   人工呼吸器と連結され、一対の鼻カニューレと流体連通している、少なくとも２つの吸気肢と、
   前記少なくとも２つの吸気肢と連結され、前記少なくとも２つの吸気肢から受容されるガスを、前記一対の鼻カニューレに運ぶように構成された、発生器本体であって、
   前記発生器本体内で移動する患者の呼気を、前記患者の呼気の第１の部分を前記鼻カニューレから前記発生器本体内のジェット衝突点へ向けられた第１の経路に沿って、導通されたジェット流に前記患者の呼気の前記第１の部分を正面から当て、前記導通されたジェット流を流体フリップ効果により逆方向に向けさせるように誘導し、且つ前記患者の呼気の第２の部分をより小さい抵抗の経路である第２の経路に沿って誘導することによって、より小さい抵抗の経路に方向転換し、それによって、前記患者の呼吸仕事量を低減するように構成された、フローエンハンサを備える、発生器本体と、
   前記発生器本体と連結される呼気肢であって、前記患者の呼気を受容および放出するように構成された、呼気肢と、
   を備え、
   前記第２の経路が、前記呼気肢の方へ、前記発生器本体内の前記フローエンハンサの外壁の周囲に延在する、
   ｎＣＰＡＰデバイス。
8. 前記フローエンハンサは、
   前記発生器本体内で移動するガスを、少なくとも２つのジェット経路を介して、前記ジェット衝突点に向かって導通し、前記導通されたジェット流を形成するように構成された、ガスマネージャ
   を備える、請求項７に記載のｎＣＰＡＰデバイス。
9. 前記フローエンハンサは、さらに、
   前記患者の呼気の前記第１の部分を、前記第１の経路に沿って、前記ジェット衝突点へ誘導することによって、前記導通されたジェット流を前記呼気肢に戻す、流体フリップを引き起こすように構成された、流体フリップトリガ
   を備える、請求項８に記載のｎＣＰＡＰデバイス。
10. 前記フローエンハンサはさらに、
    前記患者の呼気の前記第２の部分を、前記第２の経路を通して、誘導するように構成された、分離経路マネージャ
    を備える、請求項７に記載のｎＣＰＡＰデバイス。
11. 前記フローエンハンサは、前記第２の経路に適応するように、前記発生器本体の内面からある距離で離間されている、請求項１、４、または７に記載のｎＣＰＡＰ。
    

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