JP5993854B2 - 手動で作動する呼吸装置用のトークバルブ - Google Patents

Description

本特許出願は、２０１０年８月１９日に出願された米国の仮出願番号61/375,110の優先権主張(35 U.S.C. §119(e))を主張している。この内容は参照することによりこれに含まれるものとする。

本出願は、患者に加圧ガス流を供給するのに使用するインタフェースシステム、特に、患者への加圧ガス流を選択的に妨げるように構成される手動で作動するバルブを持つインタフェースシステムに関する。本発明はさらに、このようなバルブを持つ導管及びこのようなバルブを用いて患者に加圧ガス流を供給する方法にも関する。

患者の気道に呼吸ガスの加圧流を非侵襲的に、すなわち患者に挿管せずに又は食道に気管チューブを外科的に挿入せずに送出することが必要である又は望ましい状況が数多くある。例えば、非侵襲換気として知られる技術を用いて患者を換気することが知られている。持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）又は可変気道内圧、例えば患者の呼吸サイクルによって変化するバイレベル(bi-level)圧力、若しくは患者の監視される状況によって変化する自動滴定圧力を送出することが知られている。一般的な圧支持療法は、医療疾患、例えば睡眠時無呼吸症候群、特に閉塞性睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）又はうっ血性心不全を治療するために施される。

このような治療の間、加圧ガスの供給は一般に、患者インタフェース、例えば鼻マスク、口腔マスク又は組み合わせた鼻／口マスクを介して患者に供給される。圧力を供給する上記インタフェースを着用している間、患者は一般に話すことの難しさを体験する。このような難しさは一般に鼻マスクにおいて最も劇的に起こるが、閉塞性睡眠時無呼吸を治療するのに一般に用いられるフルフェイスマスクの利用においても問題である。このような事例において、人が話そうとするとき、人はガス供給の圧力及び流れと戦わなければならない。これは、患者の声を歪ませることになり、これはユーザにとって非常に不便である。患者が話すときマスクを外そうとする場合、患者がマスクを再び着用するとき、密封を変化させる又は失うという危険にさらされる。抵抗がない場合、機械（一般にＣＰＡＰ））は、呼び圧力(nominal pressure)に届かせようとして流れを増やすので、マスクを取り外すとノイズも一般に増大する。その流れを止めるため及び快適に話すために、ユーザは前記機械を止めなければならず、この機械は面倒な距離だけ離れて置かれることがある。

その結果、本発明の目的は、従来の患者インタフェースシステムの欠点を克服するインタフェースシステムを提供することである。この目的は、本発明のある実施例に従って、加圧ガス流を患者に供給するのに使用するインタフェースシステムを提供することにより達成される。このインタフェースシステムは、患者の気道にガス流を伝えるように構成される患者インタフェースを有する。前記患者インタフェースに導管が結合される。この導管は、患者インタフェースに加圧流を伝えるように構成される。バルブ機構は、この導管又はこの導管の周りに置かれる。このバルブ機構は、患者への加圧ガス流を選択的に妨げるように構成される。ユーザは自分の気道へのガス流の印加を制御することができるように、バルブ機構は、ユーザがこのバルブ機構を作動させることを可能にするための手動で操作される要素を含む。これは例えば、ユーザが話そうと思うとき、前記ガス流を実質的にブロックすることができるような及びユーザがガス流に逆らって話そうとしないような利点がある。

本発明の他の実施例によれば、患者に加圧ガス流を供給するのに使用する導管が設けられる。この導管は、第１の端部及び反対側の第２の端部を持つハウジングを有し、この第１の端部は患者インタフェースに結合されるように構成され、前記第２の端部は、加圧ガス供給源に結合されるように構成される。ハウジングは、これを通り加圧ガス流を伝えるように構成される。前記導管はさらに前記ハウジングに結合されるバルブ機構をも有する。このバルブ機構は、前記ハウジングを通る加圧ガス流を一般に妨げないようにゲート部材が構成される第１の位置と、前記ハウジングを通る加圧ガス流を妨げるようにゲート部材が構成される第２の位置との間を選択的に動かすことができるゲート部材を有する。前記バルブ機構は、ユーザが自分の気道へのガス流の印加を制御することができるように、ユーザが前記バルブ機構を作動させることを可能にする手動で操作される要素を含む。

本発明の他の実施例によれば、加圧ガスの患者への印加を提供する方法が供給される。前記方法は、患者の鼻腔及び/又は口腔に連動するように構成されるインタフェースシステムを提供するステップ、前記インタフェースシステムにガス流を供給するステップ、及び前記ガス流内にバルブ機構を設けるステップを有する。患者により作動されるとき、ユーザは患者への加圧ガス流を選択的に妨げることができるように、バルブ機構は、ユーザがバルブ機構を作動させることを可能にするための手動で操作される要素を含んでいる。

本発明のこれら及び他の目的、特性並びに特徴と同じく、構造物の関連する要素の操作及び動作の方法、並びに部品と製造物の経済性との組み合わせも、この全てが本明細書の一部を形成する付随の図面を参照して以下の説明及び添付の請求項を考慮すると、さらに明らかとなり、様々な図面において同様の参照番号は対応する部品を指定している。しかしながら、図面は、単に説明及び開示を目的とするものであり、本発明の限界を規定することを目的としていないことも明らかに理解すべきである。明細書及び請求項において使用されるように、特に他に明らかに述べていない限り、複数あることを述べないことはそれらが複数あることを排除するものではない。

本発明の原理に従う圧支持システムの概略図。 本発明の限定ではない実施例に従う例示的なバルブ機構の概略的な側面図。 図２の例示的なバルブ機構の概略的な断面図。 図２の概略的なバルブ機構のＢ−Ｂ線に沿った概略的な断面の端面図。 本発明の他の限定ではない実施例に従う例示的なバルブ機構の概略図。 本発明の他の限定ではない実施例に従う例示的なバルブ機構の概略図。 本発明の他の限定ではない実施例に従う例示的なバルブ機構の概略図。 本発明の限定ではない実施例に従う他の例示的なバルブ機構の概略図。 本発明の限定ではない実施例に従う他の例示的なバルブ機構の概略図。 本発明の他の限定ではない実施例に従う他の例示的なバルブ機構の概略的な分解組立図。 図９の例示的なバルブ機構のＣ−Ｃ線に沿った概略図。

本明細書では、特に文脈にはっきりと定めない限り、複数であると書かれなくてもそれが複数あることも含んでいる。本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が"結合される"との表現は、これら部品は、連結している限り、直接的又は間接的、すなわち１つ以上の中間部品若しくは構成要素を介してかのどちらか一方により共に結合される又は動作することを意味している。本明細書では、"直接結合される"とは、２つの要素が互いに直に接していることを意味している。本明細書では、"固定して結合される"又は"固定される"とは、互いに関連した一定の方位を維持しつつ、２つの構成要素が１つとして移動するように結合されることを意味している。

本明細書では、"単位の(unitary)"という言葉は、構成要素が一体構造又はユニットとして作られることを意味している。すなわち、別々に作られ、次いでユニットとして共に結合される部品を含む構成要素は、"単位の"構成要素又は物体ではない。本明細書では、２つ以上の部品又は構成要素が互いに"連動している"との表現は、これらの部品が直接的又は１つ以上の中間部品又は構成要素を介して互いに力を及ぼすことを意味している。本明細書では、"数"という用語は、１つ又は１つ以上の整数（すなわち複数）を意味している。

本明細書で使用される方位の表現は、例えば、限定ではなく、頂部、底部、左、右、上部、下部、前部、後部及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方位に関連し、明示的に述べない限り、請求項を限定するものではない。

本発明は、バルブを患者インタフェースシステムに、このシステムに隣接して、このシステムの近傍に又は加圧ガス流チャンネルに設置することにより従来技術の欠点に対処している。バルブの目的は、患者への加圧ガス流をすぐに止めて又は大幅に制限して、話すことを可能にすることである。患者が話したいとき、患者は簡単にバルブを作動させ、以前と同じ快適な状態のままで容易に話すことができる。患者が放すと、バルブは自動的に不作動状態に戻る。この自動的に不作動（開いた）状態に戻ることは、ユーザがバルブの位置を手動で変更することを忘れてしまうという問題を回避する。このバルブは、家庭及び病院での使用に有効であり、加えて話すことが必要となり得るトライアル及びフィッティングの利用にも有用である。

図１は、本発明が様々な実施例において実施される１つの特定の、限定しない実施例による圧支持システム１０の概略図である。図１を参照すると、圧支持システム１０は、何らかの適切な供給源、例えば酸素若しくは空気の加圧タンク、周囲大気又はそれらの組み合わせから、一般に矢印Ｃで示される呼吸ガスを受け取るガス流発生器１２、例えば従来のＣＰＡＰ又はバイレベル圧支持装置を含む。ガス流発生器１２は、患者１４の気道に送出するための呼吸ガス流、例えば空気、酸素又はそれらの混合物を、比較的高い及び低い圧力で、すなわち大気圧に等しい又は大気圧より上の圧力で発生させる。例示的な実施例において、ガス流発生器１２は、一般に３から３０ｃｍＨ_２Ｏの圧力の範囲にある呼吸ガス流を供給することができる。

一般に矢印Ｄで示される、ガス流発生器１２からの呼吸ガスの加圧流は、送出導管１６を介して患者インタフェース１８に送出される。患者インタフェース１８は、何らかの既知の構造、例えば鼻マスク、鼻／口マスク、鼻カニューレ、顔面マスク、気管チューブ、気管内チューブ又は前記呼吸ガス流を患者の気道１４に伝えるために患者１４が一般に着用する又は他の方法で取り付けられる他の如何なる装置とすることができる。送出導管１６も一般に患者回路と呼ばれる。本目的のために、インタフェースシステムは、患者インタフェース及び少なくとも導管１６の一部の組み合わせと規定される。

図１の圧支持システム１０は、患者回路が患者１４を圧支持システム１０に接続する単一の送出導管１６だけを含むことを意味する単一リムのシステムと知られているものである。それで、矢印Ｅで示されるように、排気ガスをシステムから抜くための排気口１７が送出導管１６に設けられる。排気口１７は、送出導管１６に加えて又はその代わりに他の場所、例えば患者インタフェース１８に設けられ得ることにも注意すべきである。排気口１７は、圧支持システム１０からガスが抜かれる所望の方法に依存して多様な構成を持つことができる。

引き続き図１を参照すると、圧支持システム１０はさらに、送出導管１６に沿って置かれるトークバルブ(talk valve)２０を含んでいる。以下により詳細に論じられるように、バルブ機構２０は、患者に送出される加圧ガス流を患者が選択的に一時的に止める又は実質的に止めることを可能にするために設けられる。患者の気道への前記ガス流の完全な又は部分的な休止は、患者がこの加圧ガス流から干渉されずに話すことを可能にする。以下にさらに論じられるように、バルブ機構２０は、送出導管１６に加えて又はそれの代わりに他の場所、例えば送出導管１６に隣接する患者インタフェース１８に設けられ得ることにも注意すべきである。しかしながら、バルブ機構２０は一般に、患者が簡単に及び無理なく手が届く位置に置かれるのが望ましい。

図２、３Ａ及び３Ｂの例示的な実施例に示されるように、例えば回転するプレート又はゲート部材２２が送出導管１６内に置かれるようなバタフライ型のバルブに類似するバルブ機構２０が構成されてもよい。図３Ｂに示されるように、ゲート部材２２は、図３Ａ及び３Ｂにおいて実線で示されるように位置決められるとき、ガス流Ｄが完全に又は少なくとも実質的に止まるように、導管１６の内部断面（番号無）と略同じサイズ及び形状である。ゲート部材２２は、ゲート部材２２が一般に導管１６内のガス流Ｄを妨げない（図３Ａの断面図において破線で示される）第１の位置と、ゲート部材２２が導管１６に対して回転し、故に導管１６内のガス流Ｄを妨げる又は実質的に妨げる（図３Ｂの断面図において実線で示される）第２の位置との間を動くことができる。

例示的な実施例において、ゲート２２の動きは、手動で操作される要素、例えば回転可能なスイッチ機構（図２）の作動を介して患者により選択可能である。このようなスイッチ機構は、一般に導管１６の外側に置かれ、回転可能な軸２５を介してゲート部材２２に結合されるノブ又はレバーを含むが、これらに限定されない。当然のことながら、ゲート部材２２は、図３Ａ及び３Ｂに示されるように、導管１６の中心線から好ましくは距離ｘだけオフセットする軸２５を介して導管２６に回転可能なように結合される。このようなオフセットは一般に、患者がスイッチ機構２４を作動させていないとき、ゲート部材２２が導管１６内のガス流Ｄにより第１の（開いた）位置に偏らせるために設ける。さらに当然のことながら、ばね部材（図示せず）又は他の適切な機構は、スイッチ機構２４が患者により作動されない限り、導管１６内のガス流Ｄが遮断されないように、ゲート部材２２を一般に第１の（開いた）位置に偏らせるために設けられてもよい。

図４から図６は、送出導管１６に隣接して置かれるバルブ機構２０'の他の例示的な実施例を示す。図５及び図６の断面図に示されるように、バルブ機構２０'は、ガス流Ｄを止める又は実質的に止めるために、直径減少部２３'と相互作用する一般に半球状のゲート部材２２'を用いる。図５は、ゲート部材２２'が直径減少部２３'から距離を空けて置かれ、故にそこをガス流が通ることが可能である第１の（開いた）位置にあるバルブ機構２０'を示す。当然のことながら、ガス流Ｄの圧力は一般にゲート部材２２'を上記第１の位置に偏らせたままにするのに十分である。しかしながら、ばね機構（図示せず）は、ゲート部材２２'を前記第１の（開いた）位置に偏らせるために、導管１６の内側又は外側の何れかに用いられてもよい。

図６は、ゲート部材２２'が一般に直径減少部２３'と接している、故にガス流Ｄを遮断又は実質的に遮断している第２の（閉じた）位置における、導管１６に対して軸方向に変位したバルブ機構２０'を示す。第１の位置（図５）から第２の位置（図６）へのゲート部材２２'のこのような変位は、導管１６の外側部分を一般的に覆っているカラー(collar)として形成されるスイッチ機構２４'を押し下げる患者により簡単に達成される。図４から図６の例示的な実施例に示されるように、確実な停止を提供するため及びさらに動かし過ぎることでバルブ機構２０'に起こり得る損傷を避けるために、追加の移動不可能な固定のカラー２５'が導管１６に固定して結合される又は導管１６と一体的に形成されてもよい。

図７及び図８は、バルブ、例えば上述したバルブ機構２０が患者インタフェース１８に隣接するエルボー１９、１９'内に置かれている本発明の例示的な実施例の断面図を示す。図８は、エントレインメント(entrainment)バルブ３０の前にバルブ機構２０の上記配置を示す。

図９及び図１０は、送出導管１６に隣接して置かれるバルブ機構２０"の他の例示的な実施例を示す。バルブ機構２０"は、矢印Ｒで示されるように、中心軸Ａの周りを一般に回転可能なスイッチ機構２４"から一般に内向きに延在するゲート部材２２"を用いる。ゲート部材２２"はガス流Ｄを止める又は実質的に止めるために、直径減少部２３"と相互作用する。当然のことながら、圧力流Ｄは一般にゲート部材２２"を開いた（第１の）位置に偏らせたままにするのに十分である。しかしながら、ばね部材（図示せず）は、ゲート部材２２"を第１の（開いた）位置に偏らせるために、導管１６の内側又は外側の何れかに用いられてもよい。患者がバルブ機構２０"を作動させたいとき、患者は単にスイッチ機構２４"を導管１６に対し簡単に捻じり、故にゲート部材２２"を直径減少部２３"と噛み合わせ、故にガス流Ｄを止める又は少なくとも実質的に止める。

当然のことながら、ここに開示される実施例以外の他の適切なバルブ機構が本発明の範囲から変化することなく用いられてもよい。例えば、ゲート要素の動き／位置は図面に示される及び上述される機械構造以外の電子モータを介して制御されてもよい。ガス流を（完全に又は部分的に）ブロックするのに加え、本発明は、ガス流を完全に若しくは部分的にの何れか一方でブロックするのに加えて又はそれに代わって、ガス流を患者回路から周囲大気へそらすことも検討している。

当然のことながら、ここに開示されるエルボーは別個の部品として代わりに形成されてもよいし、患者インタフェースシステムに実装され、故にこのシステムの一部として形成されてもよい。本発明はさらに、バルブ機構は、ガス送出導管内に又はこの導管に沿って設けられるのではなく、患者インタフェース１８内に形成されてもよいことも検討している。例えば、手動で作動する虹彩(iris)又はシャッターバルブは、導管１６又はエルボー１９が接続される患者インタフェースにある開口に設けられることができる。

さらに、当然のことながら、本発明は話すことを望んでいる患者を支援する機構を用いた患者インタフェースを提供する一方、治療の妨害を最小限にする。

本発明は、最も実用的であり、好ましい実施例であると現在考えられるものに基づいて、説明を目的として詳細に説明されているが、このような詳細な説明は、単にそれを目的とするものであり、本発明は、開示した実施例に限定されるのではなく、それどころか付随する請求項の意図及び範囲内にある改良並びに等価の装置にも及んでいることを意図していると理解すべきである。例えば、本発明は、可能な限り何れかの実施例の１つ以上の特性が、他の如何なる実施例の１つ以上の特性と組み合わされ得ることを検討していると理解すべきである。

Claims (12)

1. 患者に加圧ガス流を供給するのに使用するインタフェースシステムにおいて、
   前記患者の鼻孔及び/又は口腔に連動するように構成される患者インタフェース、
   前記患者インタフェースに結合される導管であり、前記加圧ガス流を前記患者インタフェースに伝えるように構成される導管、並びに
   前記患者インタフェース又は前記導管に動作可能なように結合され、上記患者の気道への前記加圧ガス流を選択的に妨げるように構成されるバルブ機構であり、前記バルブ機構はユーザが当該バルブ機構を作動させることを可能にするための手動で操作される要素を含んでいるバルブ機構であり、前記バルブ機構は、ゲート部材が前記患者への加圧ガス流を一般に妨げないように構成される第１の位置と、前記ゲート部材が前記患者への加圧ガス流を妨げるように構成される第２の位置との間を選択的に動くことができる前記ゲート部材を有し、前記ゲート部材は、前記患者が前記手動で操作される要素を放すと前記ゲート部材が自動的に前記第１の位置に戻ることで前記第１の位置に向けて偏らされている、前記バルブ機構
   を有するインタフェースシステム。
2. 前記ゲート部材は前記加圧ガス流により前記第１の位置に偏らされるように構成される、請求項１に記載のインタフェースシステム。
3. 前記ゲート部材は当該ゲート部材を前記第１の位置に偏らされるように置かれるばね部材を有する、請求項１に記載のインタフェースシステム。
4. 前記手動で操作される要素は、前記ゲート部材を前記第１の位置と、前記患者によりスイッチ部分が噛み合う前記第２の位置との間を動かすのに適したスイッチ部分を有する、請求項１に記載のインタフェースシステム。
5. 前記スイッチ部分は、
   （ａ）前記マスク若しくは前記導管の外側部分に置かれるレバー、又は
   （ｂ）前記導管の外側部分に置かれ、一般に当該外側部分を覆っているカラー部材
   を有する請求項４に記載のインタフェースシステム。
6. 前記導管は中心軸の周りに一般に配置され、前記スイッチ部分は、前記中心軸に対し一般に垂直に配向される他の軸の周りを回転可能である、請求項４に記載のインタフェースシステム。
7. 前記導管は中心軸の周りに一般に配置され、前記スイッチ部分は、
   （ａ）前記中心軸に平行な方向に一般に摺動可能である、又は
   （ｂ）前記中心軸の周りを回転可能である
   請求項４に記載のインタフェースシステム。
8. 患者に加圧ガス流を供給するのに使用する導管であり、前記導管は、
   （ａ）第１の端部と反対側の第２の端部とを有するハウジングであり、前記第１の端部は患者インタフェースに結合されるように構成され、前記第２の端部は加圧ガス供給源に結合されるように構成され、前記ハウジングを介して前記加圧ガス流を伝えるように構成されるハウジング、並びに
   （ｂ）前記ハウジングに結合されるバルブ機構
   を有し、前記バルブ機構は、
   （１）ゲート部材が前記ハウジングを通る前記加圧ガス流を一般に妨げないように構成される第１の位置と、前記ゲート部材が前記ハウジングを通る前記加圧ガス流を妨げるように構成される第２の位置とを選択的に動くことができるゲート部材、及び
   （２）前記バルブ機構をユーザが動かすことを可能にするための手動で操作される要素
   を有し、前記ゲート部材は、前記患者が前記手動で操作される要素を放すと前記ゲート部材が自動的に前記第１の位置に戻ることで前記第１の位置に向けて偏らされる
   導管。
9. 前記ゲート部材は前記加圧ガス流により前記第１の位置に偏らされるように構成される、請求項８に記載の導管。
10. 前記ゲート部材は当該ゲート部材を前記第１の位置に偏らされるように置かれるばね部材を有する、請求項８に記載の導管。
11. 前記手動で操作される要素は、前記ゲート部材を前記第１の位置と、患者により噛み合う前記第２の状態との間を動かすのに適したスイッチ部分を有する、請求項８に記載の導管。
12. 前記スイッチ部分は、前記ハウジングの外側部分に置かれるレバー、又は前記ハウジングの外側部分に置かれ、一般に当該外側部分を覆っているカラー部材を有する、請求項１１に記載の導管。

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