JP6030218B2 - 身体パルス付与装置および方法 - Google Patents
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Description
本発明は、胸部治療服とともに動作可能な医療機器と、血液循環を支援し、肺および気管からの粘液を緩めて除去し、筋肉の緊張および神経の緊張を和らげるために、人の身体に反復的な圧縮力を加える方法とに関する。
健康な個人における呼吸器官からの粘液の除去は主として、身体の正常な粘膜毛様体作用および咳によって達成される。正常な状態下では、これらのメカニズムは非常に効率的である。正常な気道粘液線毛輸送系の機能障害または呼吸器系の粘液の分泌過多によって、肺に粘液および堆積物(debris)が蓄積し、低酸素血、炭酸ガス過剰症、慢性気管支炎および肺炎といった重い合併症を引き起こし得る。これらの合併症は、生活の質を低下し得、また死の原因にさえなり得る。呼吸器系の粘液の除去の異常は、百日咳、嚢胞性線維症、無気肺、気管支拡張症、空洞性肺疾患、ビタミンA欠乏症、慢性閉塞性肺疾患、喘息、線毛不動症候群、および神経筋の異常といった多くの病状の現われである。たばこの煙、大気汚染物質およびウイルス感染に晒されることも、粘液線毛機能に悪影響を与える。外科手術後の患者、麻痺のある人間、および呼吸窮迫症候群の新生児も粘液線毛輸送の低下を示す。
本発明は、高周波数の胸郭壁振動を伝えて気道確保を促進し、人間における気管支ドレナージを改善する医療機器および方法である。装置の主な構成要素は、ユーザがプログラム可能な時間制御部、周波数制御部および圧力制御部を有する空気パルス発生器と、空気膨張可能な胸部服と、空気パルス発生器から胸部服に空気圧および圧力パルスを伝達するために空気パルス発生器を胸部服に結合するフレキシブルホースとを含む。空気パルス発生器は、一貫した容積式の空気の変位、空気圧および胸部服への気流を提供する空気ディスプレイサアセンブリを有する。空気ディスプレイサアセンブリは、気流制御弁から空気を取り込み、選択された周波数で空気圧力パルスを胸部服に排出するよう互いに対して角運動する2つの一体の剛性部材またはディスプレイサを有する。代替的な空気ディスプレイサアセンブリは、気流制御弁から空気を取り込み、選択された周波数で空気圧力パルスを胸部服に排出して人の胸郭壁を高周波数振動に晒すよう角運動する1つの一体の剛性ディスプレイサを有する。ダイヤフラムおよび弾性部材は、空気ディスプレイサアセンブリにおいて使用されない。別個の偏心のクランクシャフト動力伝達部を含む動力駆動システムは、剛性ディスプレイサ同士を反対の方向に角運動する。これらの偏心のクランクシャフト動力伝達部は、プログラム可能なコントローラにより調整される変速モータによって駆動される。多くの人に治療処置を提供するよう発生器が異なる位置に移動されることを可能にするホイールを有する持ち運び可能な台座上に搭載される空気パルス発生器が示される。持ち運び可能な台座によって、ベッドまたは椅子に制限される人の対向する側に隣接して空気パルス発生器が配置されることが可能になる。台座は、異なる位置および人に対応するよう空気パルス発生器の高さが調節されることを可能にする線形昇降部を含む。胸部治療服は、空気を収容するための1つまたは複数の細長い概して平行なチャンバを有する細長い柔軟な貯気部または空気コアを有する。空気コアの下部分に結合される空気入口コネクタは、空気パルス発生器の空気パルス出口に結合されるフレキシブルホースに解放可能に結合される。胸部治療服は、人のベッドまたは椅子のいずれの側からも到達可能な単一の空気入口コネクタにより、反転可能である。空気パルス発生器は、簡便な使用のために、空気パルス発生器の制御部を支持する筐体を含む。空気パルス発生器の制御部は、空気パルス発生器の動作の時間または持続時間、空気パルスの周波数および治療服に方向付けられる空気パルスの圧力を調整するよう電子メモリプログラムを活性化するためのユーザ対話型の制御部を有する制御パネルを含む。空気パルス発生器によって確立された空気の圧力は、空気パルスの周波数で調整され、これにより、パルス周波数が変更される場合、空気圧は選択された圧力に実質的に維持される。
図1に示される人の胸郭壁に高周波数の圧力パルスを加えるための人体パルス付与装置10は、筐体12を有する空気パルス発生器11を含む。移動可能な台座29は、床のような表面上に発生器11および筐体12を支持する。台座29は、呼吸療法士および患者の介護者が人体パルス付与装置全体を、呼吸療法を必要する多くの人を収容する異なる位置および収納位置に運ぶことを可能にする。空気パルス発生器11は、台座29から分離可能であり、人の体の部分に呼吸療法を提供するよう使用され得る。
Claims (12)
- 人の胸部に圧力および高周波数圧力パルスを加えるための装置であって、
前記人の前記胸部を圧力および高周波数圧力パルスに晒すための、前記人の前記胸部上に配置されるように適合される空気コアを有する服と、
内部の閉鎖空間、空気が前記閉鎖空間に流れ込むことを可能にするための空気入口通路、ならびに空気および空気圧パルスが前記閉鎖空間から出ることを可能にするための空気出口通路とを有する筐体と、
前記空気出口通路から前記服の前記空気コアに空気および空気圧パルスを搬送するための、前記服および筐体に接続されるホース部材と、
前記閉鎖空間に配置される第1の空気ディスプレイサと、
前記閉鎖空間における角運動のために前記第1の空気ディスプレイサを前記筐体上に旋回可能に搭載する第1の旋回部材と、
前記閉鎖空間に配置される第2の空気ディスプレイサと、
前記閉鎖空間における角運動のために前記第2の空気ディスプレイサを前記筐体上に旋回可能に搭載する第2の旋回部材とを備え、
前記第1および第2の空気ディスプレイサは、前記閉鎖空間を第1のチャンバ、第2のチャンバおよび第3のチャンバに分離し、
前記第1および第2のチャンバは、空気が前記第1および第2のチャンバに流れ込むことを可能にするために前記空気入口通路に対して開口しており、
前記第3のチャンバは、前記第1および第2の空気ディスプレイサの間に配置され、空気および空気圧パルスが前記第3のチャンバから、前記服および筐体に接続される前記ホース部材に流れることを可能にするために前記空気出口通路に開口しており、前記装置はさらに、
空気が前記第1および第2のチャンバから前記第3のチャンバに流れることを可能にするとともに空気が前記第3のチャンバから前記第1および第2のチャンバに流れることを防止するよう動作可能である、各第1および第2の空気ディスプレイサ上に搭載される気流制御弁と、
第1および第2の位置の間で前記第1の空気ディスプレイサを角運動するよう動作可能である、前記第1のチャンバに配置されるとともに前記筐体上に回転可能に搭載される第1の動力伝達機構と、
第1および第2の位置の間で前記第2の空気ディスプレイサを角運動するよう動作可能である、前記第2のチャンバに配置されるとともに前記筐体上に回転可能に搭載される第2の動力伝達機構と、
前記第1および第2の動力伝達機構を同時に動作して、前記第1および第2の空気ディスプレイサを、互いに向かうようにおよび互いに離れるように、反対の方向に角運動させ、前記第1および第2のチャンバに空気を引き込み、前記気流制御弁を通じて前記第3のチャンバに空気を送り、前記服の前記空気コアへの移送のために前記第3のチャンバから空気および空気圧パルスを放出するよう、前記第1および第2の動力伝達機構に動作可能に接続される動力伝達アセンブリと、
前記第1および第2の動力伝達機構が、前記第1および第2のディスプレイサを、互いに向かうようにおよび互いから離れるように、反対の方向に角運動させるように、前記動力伝達アセンブリを駆動するためのモータとを備える、装置。 - 前記筐体は内壁を含んでおり、
前記第1の空気ディスプレイサは外周縁を有し、
前記第1の空気ディスプレイサの前記外周縁上に搭載される第1のシールが前記筐体の前記内壁に摺動可能に係合可能であり、
前記第2の空気ディスプレイサは外周縁を含んでおり、
前記第2の空気ディスプレイサの前記外周縁上に搭載される第2のシールが前記筐体の前記内壁に摺動可能に係合可能である、請求項1に記載の装置。 - 前記第1および第2の空気ディスプレイサの前記外周縁は、外方向に開口する溝を含んでおり、
前記第1および第2のシールは、前記溝に配置されるリブおよび発泡材料を含み、前記発泡材料は、前記リブを付勢して前記筐体の前記内壁に係合させることにより前記第1および第2の空気ディスプレイサと前記筐体の前記内壁との間で空気の流れを抑制する、請求項2に記載の装置。 - 前記第1の動力伝達機構は、
前記第1の空気ディスプレイサ上に搭載される第1のアームと、
前記動力伝達アセンブリに駆動可能に接続される第1のクランクシャフトと、
前記アームに係合可能な、前記第1のクランクシャフト上に搭載される第1のローラと、
前記第1のクランクシャフト上に搭載されるとともに前記第1の空気ディスプレイサに係合して配置される第2のローラとを含み、
前記第2の動力伝達機構は、
前記第2の空気ディスプレイサ上に搭載される第2のアームと、
前記筐体上に回転可能に搭載されるとともに前記動力伝達アセンブリに駆動可能に接続される第2のクランクシャフトと、
前記第2のクランクシャフト上に搭載されるとともに前記第2のアームと係合して配置される第3のローラと、
前記第2のクランクシャフト上に搭載されるとともに前記第2の空気ディスプレイサと係合して配置される第4のローラとを含む、請求項1に記載の装置。 - 前記第1のアームは対向する端を有しており、
旋回部材が、前記第1の空気ディスプレイサに向かうおよび前記第1の空気ディスプレイサから離れる運動のために、前記第1のアームの一端を前記第1の空気ディスプレイサ上に旋回可能に搭載し、
第1の部材が、前記第1のアームの他端に隣接して前記第1の空気ディスプレイサに固定され、
付勢部材が、前記第1のアームを付勢して前記第1のローラと係合させるよう、前記第1の部材と前記第1のアームの前記他端との間に配置され、
第2のアームは対向する端を有しており、
旋回部材が、前記第2の空気ディスプレイサに向かうおよび前記第2の空気ディスプレイサから離れる運動のために、前記第2のアームの一端を前記第2の空気ディスプレイサ上に旋回可能に搭載し、
第2の部材が、前記第2のアームの他端に隣接して前記第2の空気ディスプレイサに固定され、
付勢部材が、前記第2のアームを付勢して前記第3のローラと係合させるよう前記第2の部材と前記第2のアームの前記他端との間に配置される、請求項4に記載の装置。 - 各付勢部材は、ばねを含む、請求項5に記載の装置。
- 角運動する前記第1および第2の空気ディスプレイサによって生成される前記空気圧を調整するために前記第1および第2のチャンバへの前記空気の流れおよび前記第1および第2のチャンバからの前記空気の流れを制限するよう動作可能な気流制限装置を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記気流制限装置は、
前記第1および第2のチャンバへの前記空気の流れを調整するよう動作可能な第1の部材と、
前記第1および第2のチャンバへの前記空気の流れを変化させるよう前記第1の部材の位置を調節することにより、前記筐体から前記服の前記空気コアに放出される前記空気パルスの前記空気圧を調節する第2の部材とを含む、請求項7に記載の装置。 - 前記第1および第2のディスプレイサは各々、
一体の剛性部材を含み、前記一体の剛性部材は、
外端と、内端と、前記ボディの前記外端に結合される凸状の外端セクションとを有する概して平坦なボディと、
前記ボディの前記内端に結合されるリッジとを有し、前記リッジは対向する端を有し、
さらに、
前記リッジの前記対向する端に結合されるとともに前記リッジの前記対向する端から外方向に延在する円筒状の旋回部材を備える前記第1及び第2の旋回部材を有する、請求項1に記載の装置。 - 前記ボディ、凸状の外端およびリッジは、
外周溝と、
前記溝に配置される少なくとも1つのシールとを含む、請求項9に記載の装置。 - 前記シールは、前記溝に配置される周囲リブおよび発泡材料を含んでおり、
前記発泡材料は前記リブを付勢して前記筐体と係合させる、請求項10に記載の装置。 - 前記リッジは、前記リッジの前記対向する端に隣接して配置される突起を含んでおり、
前記旋回部材は前記突起に結合されている、請求項9に記載の装置。
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