JP6235591B2 - 融通性のある付属品を有する副流式呼吸気体サンプリングシステム及び取り外し可能なウォータートラップ - Google Patents

Description

換気装置は、患者の呼吸を支援又は代替するために、患者の気道へ加圧された気体の流れ、例えば空気及び／又は空気と追加の（補足の）酸素との混合物を供給する。換気装置は、（吸入に対応する）吸気相の間に気体が患者に提供され、続いて（呼気（吐き出し）に対応する）呼気相の間に患者から受容されるように、周期的に動作する。副流（sidestream）気体分析器は、機械的な換気又は通常の呼吸の間に患者（の呼吸気体流）によって吸入及び吐き出される患者の呼吸気体の一部分を、例えば患者気道インターフェイス及び延長ラインを含むサンプリング管を通して、例えば気体分析ベンチのようなセンサに向かって方向転換させる。

センサは、呼吸気体流内の少なくとも一つの気体、例えば二酸化炭素（ＣＯ_２）を検出及び分析するために使用されてもよい。しかしながら、水分の存在は一般的に、呼吸気体流内の様々な気体の正確な検出に影響を及ぼす。ウォーターフィルタ又はウォータートラップ（除水器）は、呼吸気体流から水分を除去又は低減するために使用される。ウォーターフィルタ又はウォータートラップは、しばしば従来型の副流式人工呼吸器気体分析システムの使い捨ての患者インターフェイス内の患者付属品（アクセサリー）の中に含まれ、従って、例えば空気通路及びカニューレのような他の患者付属品と一緒に、使用の度に廃棄される。加えて、サンプリングチャンバは、ウォータートラップフィルタから乾いた呼吸気体流を受容し、制御された体積のサンプル気体を副流気体分析ベンチに分析のために渡す。ウォータートラップと同様に、サンプリングチャンバもまた、従来型の副流式人工呼吸器気体分析システムの患者インターフェイス内に含められる可能性があり、従って使用の度に廃棄される。そのような副流式サンプリングアクセサリーは、使い捨ての患者インターフェイスにウォータートラップ及びサンプリングチャンバの費用の負担をかける。

本発明の一つの態様において、取り外し可能なウォータートラップ装置は、患者インターフェイス組立品（アセンブリ）から受容された呼吸気体流から水分を取り除き、分析ベンチによる呼吸気体流内の少なくとも一つの気体の監視を可能にする。装置は、ハウジング、上流側ウォータートラップ接続器及びフィルタ組立品を有する。ハウジングは第一の部分を有し、第一の部分はテザー組立品受容器に挿入取り付け可能であり、テザーラインを経由して呼吸気流を供給するために装置の分析ベンチへの接続を可能にする。上流側ウォータートラップ接続器は、サンプル流ラインを経由して呼吸気体流を受容するために、患者インターフェイス組立品内のサンプル流ラインの下流側患者インターフェイス接続器に取り付け可能である。フィルタ組立品は、ハウジング内に挿入可能に収容され、気体流から水分を取り除くように構成される。フィルタ組立品は、テザー組立品受容器内でテザーラインに取り付け可能な下流側ウォータートラップ接続器を含む。フィルタ組立品は、患者インターフェイス組立品とは独立に交換可能である。

本発明の一つの他の態様において、副流式呼吸気体分析システムは、患者インターフェイス組立品から受容された呼吸気体流から水分を取り除くための、取り外し可能なウォータートラップ；呼吸気体流内の少なくとも一つの気体を検出及び分析するための、気体分析ベンチ；及び気体分析ベンチに呼吸気体流を供給するために気体分析ベンチと患者インターフェイス組立品との間に接続された、テザー組立品、を含む。テザー組立品は、ウォータートラップを挿入可能に受容するように構成されたテザー組立品受容器を有する。ウォータートラップは、テザー組立品受容器内の受容器開口部に挿入可能な第一の部分を有し、テザー組立品を経由して気体分析ベンチへの呼吸気体流の供給を可能にする、ハウジング；ハウジング内に挿入可能であり、呼吸気体流から水分を取り除くように構成されたフィルタ組立品；水分が取り除かれた状態で呼吸気体を供給するために、テザー組立品受容器を経由してウォータートラップをテザー組立品に接続するための、下流側ウォータートラップ接続器；及び呼吸気体流を受容するために、ウォータートラップを患者インターフェイス組立品に接続させるための、上流側ウォータートラップ接続器、を含む。

本発明の一つの更に他の態様において、患者インターフェイス組立品から受容された呼吸気体流から水分を取り除き、呼吸気体流内の少なくとも一つの気体を分析ベンチによって監視することを可能にするための取り外し可能なウォータートラップ装置は、ハウジング、フィルタ組立品及び接続器を含む。ハウジングは第一の部分及び第二の部分を含み、第一の部分は、テザー組立品受容器内の開口部に挿入可能であり、テザーラインを経由して呼吸気体流を供給するためにウォータートラップ装置の分析ベンチへの接続を可能にする。ハウジングは複数の溝を画成し、複数の溝は対応する複数の案内突起とスライド可能に連絡する（slidably communicate）ように構成され、複数の案内突起はテザー組立品受容器内の開口部の内表面から突出する。複数の溝のそれぞれは曲がっており、ハウジングの第一の部分をテザー組立品受容器の中にロックするために、ハウジングの回転動作を加えることを必要とする。フィルタ組立品は、ハウジング内に挿入可能に収容され、呼吸気体流から水分を取り除くように構成される。フィルタ組立品は、テザー組立品受容器内でテザーラインに接続するように構成されたシール先端を含む。接続器はハウジングの第二の部分を含み、延長ラインを経由して呼吸気体流を受容するために、患者インターフェイス組立品の補完的な接続器に取り付け可能である。

図１は、一つの代表的な実施形態による取り外し可能なウォータートラップを含む、副流式呼吸気体分析システムの機能ブロック図である。 図２は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップの複数の透視図を提供する。 図３は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップの分解斜視図である。 図４は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップ及びテザー組立品受容器の、接続解除状態及び接続状態における複数の透視図を提供する。 図５は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップ及び患者インターフェイス組立品接続器の、接続状態及び接続解除状態における複数の透視図を提供する。 図６は、一つの代表的な実施形態による、テザー組立品受容器の複数の端面図を提供する。 図７は、一つの代表的な実施形態による、インライン（in-line）の患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続解除状態における上面図及び側面図を提供する。 図８は、一つの代表的な実施形態による、インラインの患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続状態における上面図及び側面図を提供する。 図９は、一つの代表的な実施形態による、インラインの患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続解除状態及び接続状態における複数の斜視図を提供する。

以下の詳細な説明において、説明の目的であって限定の目的でなく、具体的詳細を開示する複数の例示的な実施形態が、本教示による一つの実施形態の完全な理解を提供するために説明される。しかしながら、本明細書において開示される具体的な詳細から離れた、本教示による複数の他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内に留まることが、本開示の利益を有する当業者にとって明らかであろう。さらに、よく知られた装置及び方法の記述は、例示的な実施形態の記述を分かりにくくしないように、省略され得る。そのような方法及び装置は、明確に本教示の範囲内に含まれる。

図１は、一つの代表的な実施形態による取り外し可能なウォータートラップを含む、副流式呼吸気体分析システムの機能ブロック図である。

図１を参照すると、副流式呼吸気体分析システム１００は、取り外し可能なフィルタ又はウォータートラップ１１０、モジュール組立品又は気体分析ベンチ（台）１２０、テザー（tether）組立品１３０及び患者インターフェイス組立品１４０を含む。気体分析ベンチ１２０及びテザー組立品１３０は、ホスト装置１５０内に含められてもよい。概して、サンプル流を指示する矢印によって示されるように、採取された呼吸気体流は、患者から患者インターフェイス組立品１４０を経由して受容され、ウォータートラップ１１０を経由して気体分析ベンチ１２０へ向けて通過し、検出器１２５において分析され、そして排気管１５１を通ってホスト装置１５０を出る。

ウォータートラップ１１０は、患者インターフェイス組立品１４０から受容された呼吸気体流から水分を取り去る。ウォータートラップ１１０は交換可能であってもよく、その一つの例は、フィリップス（登録商標）整理番号第2011PF02525に記述されている。この出願は参照により本明細書に取り込まれる。ウォータートラップ１１０はハウジング１１１を含み、ハウジング１１１の一部分は、テザー組立品１３０内のテザー組立品受容器１３２に（例えば挿入により）取り付け可能である。ウォータートラップ１１０は、上流側ウォータートラップ接続器１１５及びハウジング１１１の反対側の端に下流側ウォータートラップ接続器１１６を更に含む。上流側ウォータートラップ接続器１１５は、下流側患者インターフェイス接続器を介して患者インターフェイス組立品１４０のサンプル流に接続する。サンプル流ラインの例は、（任意的な）延長ライン１４８及び患者インターフェイス組立品１４０の空気通路を含む。上流側ウォータートラップ接続器１１５は、（図１に描かれるように）下流側患者インターフェイス接続器１４３を介して延長ライン１４８に接続するように、又は下流側患者インターフェイス接続器１４１を介して直接的に空気通路１４５に接続するように構成されている。下流側ウォータートラップ接続器１１６は、テザー組立品１３０内のウォータートラップ受容器１３２を経由してテザーライン１３６に接続する。ウォータートラップ１１０は、例えば、テザー組立品受容器１３２に取り付け可能で、一人以上の患者のために使用され、患者インターフェイス組立品１４０の複数の要素が取り換え又は交換されるかどうかに関わらず、使い捨て可能（ディスポーザブル）なフィルタカートリッジとして具体化されてもよい。ウォータートラップ１１０の詳細は、図２乃至９を参照して以下に記述される。

テザー組立品１３０は、気体分析ベンチ１２０にフィルタ処理した呼吸気体流を供給するために、ウォータートラップ１１０と気体分析ベンチ１２０との間に接続される。テザー組立品１３０は、テザー組立品受容器１３２を含む。テザー組立品受容器１３２は、ウォータートラップ１１０のハウジング１１１の挿入可能な部分を受容するように構成された開口部を画成してもよい。テザー組立品１３０は、テザーライン１３６を経由してテザー組立品受容器１３２に接続されたサンプリングチャンバ又はサンプルセル１３４を更に含む。サンプルセル１３４は、例えば、分析のために副流気体分析ベンチ１２０に制御された（既知の）体積のサンプル気体を渡す、光学的なサンプルセルであってもよい。図示された実施形態において、サンプルセル１３４は、気体分析ベンチ１２０に対して取り外し可能に接続されることができる。例えば、気体分析ベンチ１２０は、図示された実施例に示されるように、サンプルセル１３４を挿入可能に受容するように構成されたサンプルセル受容器１２３を含んでもよい。図示された実施形態において、サンプルセル１３４は現場交換可能な品物であり、気体分析ベンチ１２０の内部の物である。それは、必要に応じてのみ、交換されるように意図される。他の構成において、サンプルセル１３４は、交換の容易さのために外部から交換可能であってもよい。代替的に、サンプルセル１３４は、使い捨ての患者インターフェイス組立品１４０の一部として包含されてもよい。

図示された実施形態において、気体分析ベンチ１２０は、ポンプモータ１２２、ポンプヘッド１２６、サンプルセル受容器１２３、検出器１２５及びプロセッサ１２７を含む。それらの全て又はいくつかは、プリント基板（ＰＣＢ）１２４に乗せられており、呼吸気体流中の、例えばＣＯ_２のような少なくとも一つの気体を検出及び分析することを可能にする。ポンプモータ１２２、ポンプヘッド１２６は、サンプルセル１３４を通して、サンプルセル受容器１２３へ呼吸気体流を送り込み（ポンプし）、排気管１５１へ出す。検出器１２５は、サンプルセル受容器１２３の一部であり、又は気体分析ベンチ１２０のＰＣＢ上に併合されてもよい。検出器１２５は、サンプルセル１３４によって渡された呼吸気体流によって信号を受容し、呼吸気体流中の、例えばＣＯ_２のような少なくとも一つの気体の量を検出する。検出器１２５は、例えば、測定されている気体のスペクトル範囲に対して感受性がある、光ダイオード検出器、光導電性検出器又は光起電性検出器若しくは焦電気性検出器を含み得る。例えば、セレン化鉛、ケイ化白金又はアンチモン化インジウムが検出器用であり得る。

プロセッサ１２７は、検出結果を分析するための、検出器１２５を含む、気体分析ベンチ１２０の様々な構成要素の動作を制御するように構成されている。当業者によって明確に理解され得るように、プロセッサ１２７は、少なくとも一部は、ソフトウェア制御されたマイクロプロセッサ、ハードワイヤードロジック回路又はそれらの組合せを使用して物理的に実装されてもよい。例えば、プロセッサ１２７は、副流式呼吸気体分析システム１００の機能性を提供及び／又は制御するためのメモリ（図示なし）と併用して、気流検出及び分析プロセスを含む一つ以上のソフトウェアアルゴリズムを実行するように構成されたマイクロプロセッサとして実装されてもよい。すなわち、プロセッサ１２７は、それが本明細書において記述される副流式呼吸気体流分析システム１００並びに呼吸気体検出及び分析プロセスの様々な機能を実行することを可能にする実行可能なソフトウェアコードを保存するための不揮発性メモリを含んでもよい。気体分析ベンチ１２０は、プロセッサ１２７の制御及びプログラミングを可能にするためのユーザーインターフェイス（図示なし）、分析結果をリアルタイム又はほとんどリアルタイムで表示するためのディスプレイ（図示なし）及び／又は分析結果を保存するためのメモリ（図示なし）を更に含んでもよい。

患者インターフェイス組立品１４０は、患者とウォータートラップ１１０との間に接続される。患者インターフェイス組立品１４０は、例えばカニューレ１４４及び空気通路１４５のような患者付属品を含む。カニューレ１４４は、例えば、鼻カニューレ、鼻−口サンプリングカニューレ又は鼻−口酸素供給鼻カニューレであってもよい。特に、患者付属品は、従来の使い捨ての一回使用のウォータートラップのようなウォータートラップを含まない。ウォータートラップの機能性は、記述される、取り外し可能なウォータートラップ１１０によって異なる方法で提供される。また、様々な実施形態において、患者付属品は、従来の使い捨ての一回使用のサンプルセルを含まなくてもよい。サンプルセルの機能性は、前述の、取り外し可能なサンプルセル１３４によって異なる方法で提供される。患者インターフェイス組立品１４０は、延長ライン１４８を更に有する。延長ライン１４８は、例えばNAFION（登録商標）で形成された乾燥器ラインを含んでもよい。延長ライン１４８は、下流側患者インターフェイス接続器１４１と接続するように構成された上流側患者インターフェイス接続器１４２、及びウォータートラップ１１０の上流側ウォータートラップ接続器１１５と接続するように構成された下流側患者インターフェイス接続器１４３を含む。下流側患者インターフェイス接続器１４１及び１４３のそれぞれ及び上流側患者インターフェイス接続器１４２並びにウォータートラップ１１０の上流側ウォータートラップ接続器１１５は、後述するように副流式呼吸気体分析システム１００の組立て及び分解を単純化するために、クイックリリース接続器であってもよい。一つの代替的な実施形態において、患者インターフェイス組立品１４０は、挿管された患者への使用のための主流気体サンプリングアダプタであってもよい。また、様々な構成において、患者インターフェイス組立品１４０は、延長ライン１４８を使用しなくてもよく、その場合は、上流側ウォータートラップ接続器１１５は下流側患者インターフェイス接続器１４１に直接的に接続されてもよい。

図２は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップの上面図、側面図及び端面図を提供する。図３は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップの分解斜視図である。図４は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップ及びテザー組立品受容器の、接続解除状態及び接続状態における複数の透視図を提供する。図５は、一つの代表的な実施形態による、取り外し可能なウォータートラップ及び患者インターフェイス組立品接続器の、接続状態及び接続解除状態における複数の透視図を提供する。

図２乃至５を参照すると、ウォータートラップ１１０はハウジング１１１を含み、ハウジング１１１は、向かい合う両側に第一の部分２１０及び第二の部分２２０を提供する。前述したように、第一の部分２１０は、テザー組立品１３０のテザー組立品受容器１３２の中に取り外し可能に挿入されるように構成され、（フィルタ処理された）呼吸気体流の気体分析ベンチ１２０への供給を可能にする。図示された実施形態において、第一の部分２１０は、ハウジング１１１の外表面上に、代表的な溝２１５によって表示される、少なくとも一つの溝を画成する。溝２１５は、図４に示されるように、テザー組立品受容器１３２内の受容器開口部４１１の内径から突出する案内突起４１５とスライド可能に連絡するように構成されている。図２乃至４には一つの溝２１５が示されているが、本教示の範囲から逸脱することなく、ハウジング１１１の第一の部分２１０は、二つ以上の溝を画成してもよいことが理解される。例えは、第一の部分２１０は、ハウジング１１１の円周方向反対側に、図４に示されるように、受容器開口部４１１の内径から突出する案内突起４１６とスライド可能に連絡する、第二の溝を有してもよい。また、案内突起４１６は受容器開口部４１１の内径上で案内突起４１５の正反対に示されているが、本教示の範囲から逸脱することなく、案内突起４１５及び案内突起４１６（加えて対応する複数の溝）は、互いに対して様々な位置に配置されてもよく、且つ／或いは、複数の追加的な案内突起（及び対応する複数の溝）が含まれてもよいことが理解される。

図示された実施形態において、溝２１５は、曲線状に曲がって（curved）おり、溝２１５の全長が案内突起４１５に沿ってスライドすることを可能にするためには、ハウジング１１１の第一の部分２１０をテザー組立品受容器１３２の中に向けて押すと同時に、ハウジング１１１の回転動作を必要とする。溝２１５の曲線は、“Ｊ”字型であり、実質的に直線的な部分２１７が、案内突起４１５と連絡することによって、最初にハウジング１１１の第一の部分２１０を受容器開口部４１１の中に案内し、そして曲線状端部分２１８がハウジング１１１の回転動作を規定し、ロック機構を有効にする。溝２１５はまた、最初に溝２１５を案内突起４１５上に向けて案内するための拡張された開口部を提供する、入口部分２１９を含んでもよい。例えば、入口部分２１９は、案内突起４１５を直線的な部分２１７の中へ案内する、収束する両側面を含んでもよい。ウォータートラップ１１０上の押し込み・回転形状は、挿入位置の大きなばらつきを可能にする。ウォータートラップ１１０は、実質的に如何なる方向から差し込まれた場合でも、それ自身の中心を取り戻すことができ、例えば４分の１回転以内でロックすることができる。ウォータートラップ１１０は、斜面のアタッチメント又はハウジング４４０上で底に達して、過剰な締め付けを防止してもよい。

代替的な実施形態において、本教示の範囲から逸脱することなく、溝２１５は、直線的（折れ曲がりを有しない）であってもよく、又は図２乃至４に図示された曲線形状とは異なる曲線形状を画成してもよい。例えば、溝２１５は“Ｌ” 字型であってもよく、ロック機構は、最初の直線的な部分から実質的に９０度の角度を成すことを含む。様々な実施形態において、ロック機構は、ハウジング１１１の第一の部分２１０がテザー組立品受容器１３２と完全に係合するときに、例えばはじけるように（音を立てて）閉まる（snapping）感覚又はぴったりとはまる（seating）感覚のような、触知可能な応答をもたらしてもよい。例えば、第一の部分２１０は、案内突起４１５が曲線状端部分２１８の末端に配置されるときに、完全に係合される。図３を参照して以下に説明されるように、下流側ウォータートラップ接続器１１６は、ハウジング１１１の末端から延び、挿入可能なフィルタ管３６５に取り付けられてもよい。

上流側ウォータートラップ接続器１１５は、ハウジング１１１の反対側の端に配置される。図示された実施形態において、上流側ウォータートラップ接続器１１５は、例えば、ハウジング１１１の第二の部分２２０、複数のタブ２５４，２５５、突出部材２５６及びシール部材２５７を有する。ハウジング１１１の第二の部分２２０は、代表的なフランジ２２１及び２２２によって表示される、ハウジング１１１の第一の部分２１０の外周を超えて延びる少なくとも一つのフランジを含む。フランジ２２１及び２２２は、例えば、前述のように溝２１５を案内突起４１５とスライド可能に連絡するために回転動作が必要とされるときに、ハウジング１１１の回転動作に適する（accommodate）ように、実質的に向かい合う第二の部分２２０の両側に配置されている。図４に示されるように、フランジ２２１及び２２２は、ハウジング１１１の第一の部分２１０がテザー組立品受容器１３２と完全に係合又はロックするときに、テザー組立品受容器１３２上の対応する視覚的整列標識４２１及び４２２と整列又は一致してもよい。

第二の部分２２０はまた、少なくとも一つのフランジ２２１，２２２に隣接した切欠き部分２２４を規定する。図示された実施形態において、切欠き部分２２４は、フランジ２２１及びフランジ２２２の間の実質的に“Ｃ”形状の切欠きである。上流側ウォータートラップ接続器１１５の突出部材２５６は切欠き部分２２４から延び、そしてシール部材２５７は突出部材２５６の周囲を取り囲む。シール部材２５７は、硬質な機構として且つ突出部材２５６の一部として形成されてもよい。そのとき延長ライン１４８の下流側患者インターフェイス接続器１４３は、軟質な弾性材料で作られることになる。突出部材２５６及びシール部材２５７が柔軟な下流側患者インターフェイス接続器１４３の中にぴったりと適合させられるときに、空気シールの状態が作り出される。下流側患者インターフェイス接続器１４３は、空気開口部の内表面上に対応する溝（図示なし）を有してもよい。一つの他の実施形態において、シール部材２５７は、延長ライン１４８の下流側患者インターフェイス接続器１４３の中にぴったりと適合させられる（fit）ときに圧縮されて空気シールをもたらす、弾性材料で形成されてもよい。本実施形態において、下流側患者インターフェイス接続器１４３は、より硬質な材料で作られてもよい。例えば、シール部材２５７は、下流側患者インターフェイス接続器１４３内の開口部の内表面内の対応する溝（図示なし）と連絡してもよい。加えて、図示された実施形態は、代表的な接続器タブ２５４及び２５５によって表示され、切欠き部分２２４の内表面から突出する、複数の接続器タブを含む。接続器タブ２５４及び２５５は、下流側患者インターフェイス接続器１４３の対応するスロット（図示なし）の中にぴったりと適合するように構成される。接続器タブ２５４及び２５５は、上流側ウォータートラップ接続器１１５が下流側患者インターフェイス接続器１４３と完全に係合するときに、触知可能な応答をもたらしてもよい。上流側ウォータートラップ接続器１１５と下流側患者インターフェイス接続器１４３との間の接続は、以下で図５を参照して更に説明される。

図３を参照すると、ウォータートラップ１１０はフィルタ組立品３６０を更に含む。フィルタ組立品３６０は、呼吸気体流から水分を取り除く（フィルタ処理する）ように構成されている。図示された実施形態において、フィルタ組立品３６０は、ハウジング１１１内に挿入可能に収容されるフィルタ管３６５を含む。フィルタ管３６５は、例えば、射出成形されてもよく、熱可塑性弾性体、ゴムのような比較的軟質な材料又はコンプライアンスを有する材料、又は柔軟なＰＶＣで形成されてもよい。親水性材料３６６は、呼吸気体流から水分を吸収するためにフィルタ管３６５内に配置される。疎水性材料３６７もまた、親水性材料３６６によって吸収されない呼吸気体流内の水分を遮断するために、親水性材料３６６に隣接してフィルタ管３６５内に配置される。例えば、親水性材料３６６は、水分をはじいてもよく（又は水分をはじく化学物質で処理されてもよく）、且つ／或いは、呼吸気体流内の水分を遮断するために、濡れた場合に膨張してもよい。図示された実施形態において、親水性材料３６６及び疎水性材料３６７のそれぞれは、それらがフィルタ管３６５の中にぴったりと適合することができるように、形状が実質的に管状である。本教示の範囲から逸脱することなく、例えば疎水性材料３６７が親水性材料３６６を同心状に取り囲むような、親水性材料３６６及び疎水性材料３６７のその他の配列が含まれ得る。様々な実施形態において、親水性材料３６６は、ポリエステル／ポリエステル繊維を含んでもよく、疎水性材料３６７は、例えばPorex（登録商標）Corporationから入手可能な焼結ポリエチレンを含んでもよい。特に、コンプライアンスを有する材料でフィルタ管３６５を形成することによって、例えば親水性材料３６６及び疎水性材料３６７のような複数のフィルタ要素は、フィルタ組立品３６０の硬質材料内のコンプライアンスを有する材料内に封入される。フィルタ要素の製造上の公差はより容易に調整され、フィルタ要素の圧力低下は、フィルタ要素の圧縮によって悪影響を受けない。

一つの実施形態において、ウォータートラップ１１０の全体が、まとめて交換可能であってもよい。フィルタ組立品３６０が従来のシステムのように患者インターフェイスモジュール１４０の一部でないので、フィルタ組立品３６０は、一人一人の患者毎に取り換えられる患者付属品を含む患者インターフェイスモジュール１４０とは独立して交換されることができ、それ故に時間及び材料を節約する。換言すれば、フィルタ組立品３６０は、患者インターフェイスモジュール１４０の使い捨ての一部である場合とは対照的に、それ自体の使用予定によって維持されることができる。他の実施形態において、フィルタ組立品３６０の一部は、簡単に取り外し及び交換されることが可能であってもよく、一人以上の患者による一回以上の使用の後に、新しい親水性材料３６６及び／又は疎水性材料３６７がウォータートラップ１１０内に提供されることができる。様々な実施形態によって、フィルタ組立品３６０の複数の異なる部分が交換されてもよい。例えば、本教示の範囲から逸脱することなく、フィルタ組立品３６０の全体が交換可能であってもよく、又はフィルタ管３６５の全体が交換可能であってもよく、又はフィルタ管３６５内の親水性材料３６６及び／又は疎水性材料３６７のみが交換可能であってもよい。

図示された実施形態において、フィルタ管３６５の一端は、テザー組立品１３０のテザーライン１３６への接続をもたらす下流側ウォータートラップ接続器１１６を含む。下流側ウォータートラップ接続器１１６は、例えばウォータートラップ１１０とテザー組立品受容器１３２との間に気密性又は空気シールをもたらすように構成された、シール先端であってもよい。フィルタ組立品３６０は、このように、テザーライン１３６を経由してサンプルセル１３４へ水分が取り除かれた状態で呼吸気体を供給するために、ウォータートラップ１１０のテザー組立品モジュール１３０への接続を可能にする。下流側ウォータートラップ接続器１１６は、肩部分２３５及び先端部分２３７を含んでもよい。先端部分２３７は、肩部分２３５に至るまで、テザー組立品受容器１３２内の対応する開口部と連絡するように構成された積み重ねられた同心状の複数の層を含んでもよい。同心状の複数の層は、例えば、弾性材料で形成されてもよい。弾性材料は、ウォータートラップ１１０がテザー組立品受容器１３２と完全に係合するときにテザー組立品受容器１３２内で縮み、空気シールをもたらす。もちろん、本教示の範囲から逸脱することなく、下流側ウォータートラップ接続器１１６の他の構成が提供されてもよい。

図４を参照すると、テザー組立品受容器１３２は、ハウジング４４０及び少なくとも一つのフランジを含む。少なくとも一つのフランジは、代表的なフランジ４４１及び４４２によって表示され、ハウジング４４０の主要部分の外表面から延びる。フランジ４４１及び４４２は、前述したように、ウォータートラップ１１０を挿入するときに、回転動作に適するように、実質的に向かい合うハウジング４４０の両側に配置されている。例えば図４の下面図に示されるように、フランジ４４１及び４４２は、ハウジング１１１の第一の部分２１０がテザー組立品受容器１３２と完全に係合（又はロック）するときに、それらがハウジング１１１の第二の部分２２０のフランジ２２１及び２２２と整列するように、視覚的整列標識４２１及び４２２とそれぞれ一致してもよい。テザー組立品受容器１３２は、ハウジング４４０を適切な位置、例えば人工呼吸器の正面パネル上に固定するための六角ナット４５０を更に含んでもよい。テザーライン１３６は、ハウジング４４０の背面に接続され、前述のように、ウォータートラップ１１０の下流側ウォータートラップ接続器１１６と空気シールを形成するように、ハウジング４４０を通る穴（図示なし）を経由してアクセス可能である。

図５を参照すると、ウォータートラップ１１０がテザー組立品受容器１３２内に挿入されて示されている。加えて、ウォータートラップ１１０の上流側ウォータートラップ接続器１１５及び延長ライン１４８の下流側患者インターフェイス接続器１４３が、接続状態及び接続解除状態で示されている。図示された実施形態において、下流側患者インターフェイス接続器１４３はハウジング５４０を含み、ハウジング５４０は、ウォータートラップ１１０のハウジング１１１の第二の部分２２０によって画成された切欠き部分２２４と補完的に適合するように構成された、丸い曲線部分５４１を有する。ハウジング５４０は、例えば、軟質で順応性（conforming）の弾性材料で作られてもよい。丸い曲線部分５４１及び切欠き部分２２４は、両方とも実質的に“Ｃ”形状であり、曲線部分５４１はフランジ２２１及び２２２の間にぴったりと適合する。しかし、本教示の範囲から逸脱することなく、他の形状が組み込まれてもよい。

下流側患者インターフェイス接続器１４３のハウジング５４０は、複数の肩部分５２１及び５２２を更に含む。フランジ２２１及び２２２は、下流側患者インターフェイス接続器１４３が上流側ウォータートラップ接続器１１５に接続されたときに、肩部分５２１及び５２２に対してぴったりとはまる。加えて、下流側患者インターフェイス接続器１４３は、開口部（図示なし）を含む。開口部は、ウォータートラップ１１０の切欠き部分２２４から延びる突出部材２５６（及びシール部材２５７）を受容するように構成され、上流側ウォータートラップ接続器１１５が、下流側患者インターフェイス接続器１４３内の開口部を経由した延長ライン１４８との連絡のための空気シールをもたらすことを可能にする。また、肩部分５２１及び５２２は、前述のように切欠き部分２２４の内表面から突出する複数の接続器タブ２５４及び２５５を受容するための複数のスロット（図示なし）を画成してもよい。上流側ウォータートラップ接続器１１５と下流側患者インターフェイス接続器１４３との間の空気シールを作り出すために必要とされる二次的な構成要素は存在せず、総費用の低減及び接続の信頼性をもたらす。

ウォータートラップ１１０が受容器開口部４１１内に挿入されていない場合、テザー組立品受容器１３２は、受容器開口部４１１を覆うカバーがなく、外部環境からの汚染の影響を受けやすい。図６は、一つの代表的な実施形態による、テザー組立品受容器及びカバーの複数の端面図を提供する。

図６を参照すると、テザー組立品受容器１３２の端透視図は、ハウジング４４０、ハウジング４４０の外周から延びるフランジ４４１及び４４２、及び視覚的整列標識４２１及び４２２を示す。ハウジング４４０は、前述のように、受容器開口部４１１及び受容器開口部４１１の内表面の向かい合う両側から突出する案内突起４１５及び４１６を画成する。

加えて、テザー組立品受容器１３２はカバー４６０を含む。カバー４６０は、（ウォータートラップ１１０が挿入されていない状態で）閉鎖位置で示される。カバー４６０は、代表的な突出部（lobes）４６１乃至４６３並びにスリット４６４乃至４６６によって表示される、複数のスリットによって分けられた複数の柔軟な突出部を含む。突出部４６１乃至４６３は、それらが自動的に閉鎖するように、弾力のある弾性材料で形成されてもよい。したがって、突出部４６１乃至４６３は、ハウジング１１１の第一の部分２１０の受容器開口部４１１の中への挿入によって閉鎖位置から変形してスリット４６４乃至４６６の間で互いに分離し、そしてハウジング１１１の第一の部分２１０を取り外すことによって閉鎖位置に戻る。閉鎖位置にある突出部４６１乃至４６３は、ウォータートラップ１１０が挿入されていない場合に、例えば汚染物質が受容器開口部４１１に入ることを防止することによって、テザー組立品受容器１３２を保護する。図５は３つの突出部４６１乃至４６３を図示するが、本教示の範囲から逸脱することなく、如何なる数の突出部であっても含まれ得ることが理解される。

上流側患者インターフェイス接続器１４２及び下流側患者インターフェイス接続器１４１のような、互いに付随する様々なラインは、同様に空気接続を必要とする。図７は、一つの代表的な実施形態による、患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続解除状態における上面図及び側面図を提供する。図８は、一つの代表的な実施形態による、患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続状態における上面図及び側面図を提供する。図９は、一つの代表的な実施形態による、患者インターフェイスライン接続器及び患者付属品接続器の、接続解除状態及び接続状態における複数の斜視図を提供する。

図７乃至９を参照すると、延長ライン１４８の上流側患者インターフェイス接続器１４２が、空気通路１４５の下流側患者インターフェイス接続器１４１と共に、接続状態及び接続解除状態で様々に示されている。特に、図示された実施形態において、上流側患者インターフェイス接続器１４２の構成は上流側ウォータートラップ接続器１１５の構成と実質的に同一であり、下流側患者インターフェイス接続器１４１の構成は前述の下流側患者インターフェイス接続器１４３の構成と実質的に同一である。しかし、本教示の範囲から逸脱することなく、他の接続器構成が組み込まれてもよい。

図示された実施形態において、上流側患者インターフェイス接続器１４２は、例えば、ハウジング７２０、複数のタブ７５４，７５５、突出部材７５６及びシール部材７５７を有する。ハウジング７２０は、代表的なフランジ７２１及び７２２によって表示され、実質的に向かい合うハウジング７２０の両側に配置される少なくとも一つのフランジを含む。ハウジング７２０はまた、少なくとも一つのフランジ７２１，７２２に隣接した切欠き部分７２４を規定する。図示された実施形態において、切欠き部分７２４は、フランジ７２１及びフランジ７２２の間の実質的に“Ｃ”形状の切欠きである。上流側患者インターフェイス接続器１４２の突出部材７５６は切欠き部分７２４から延び、そしてシール部材７５７は突出部材７５６の周囲を取り囲む。シール部材７５７は突出部材７５６の一部として硬質な材料から作られ、下流側患者インターフェイス接続器１４１は弾性材料で形成されてもよい。一つの他の実施形態において、シール部材７５７は、下流側患者インターフェイス接続器１４１の中にぴったりと適合させられるときに圧縮されて空気シールをもたらす、弾性材料で形成されてもよい。シール部材７５７は、下流側患者インターフェイス接続器１４１内の開口部の内表面内の対応する溝（図示なし）と連絡してもよい。加えて、図示された実施形態は、代表的な接続器タブ７５４及び７５５によって表示され、切欠き部分７２４の内表面から突出する、複数の接続器タブを含む。接続器タブ７５４及び７５５は、例えばスロット７６５のような、下流側患者インターフェイス接続器１４１の対応するスロットの中にぴったりと適合するように構成される。接続器タブ７５４及び７５５は、上流側患者インターフェイス接続器１４２が下流側患者インターフェイス接続器１４１と完全に係合するときに、触知可能な応答をもたらしてもよい。

下流側患者インターフェイス接続器１４１はハウジング７４０を含み、ハウジング７４０は、ハウジング７２０によって画成された切欠き部分７２４と補完的に適合するように構成された、丸い曲線部分７４１を有する。ハウジング７４０は、例えば、軟質で順応性の弾性材料で作られてもよい。丸い曲線部分７４１及び切欠き部分７２４は、両方とも実質的に“Ｃ”形状であり、曲線部分７４１はフランジ７２１及び７２２の間にぴったりと適合する。しかし、本教示の範囲から逸脱することなく、他の形状が組み込まれてもよい。下流側患者インターフェイス接続器１４１のハウジング７４０は、複数の肩部分７５１及び７５２を更に含む。フランジ７２１及び７２２は、下流側患者インターフェイス接続器１４１が上流側患者インターフェイス接続器１４２に接続されたときに、肩部分７５１及び７５２に対してぴったりとはまる。加えて、下流側患者インターフェイス接続器１４１は、開口部（図示なし）を含む。開口部は、ハウジング７２０の切欠き部分７２４から延びる突出部材７５６（及びシール部材７５７）を受容するように構成され、上流側患者インターフェイス接続器１４２が、下流側患者インターフェイス接続器１４１内の開口部を経由した空気通路１４５との連絡のための空気シールをもたらすことを可能にする。また、肩部分７５１及び７５２は、スロット７６５によって表示され、前述のように切欠き部分７２４の内表面から突出する複数の接続器タブ７５４及び７５５をそれぞれ受容するための複数のスロットを画成してもよい。上流側患者インターフェイス接続器１４２と下流側患者インターフェイス接続器１４１との間の空気シールを作り出すために必要とされる二次的な構成要素は存在せず、総費用の低減及び接続の信頼性をもたらす。

様々な実施形態によれば、副流式呼吸気体分析器のウォーターフィルタ又はウォータートラップは患者インターフェイス組立品から取り外され、交換可能な（使い捨ての）カートリッジ内に入れられる。また、サンプリングチャンバは、患者付属品から交換可能なテザー組立品を経由して気体分析ベンチへ移転されてもよい。サンプル流経路の外に空洞又は余分な内部領域は残らず、死腔が少ない設計を作り出す。この死腔が少ないフィルタカートリッジ及びサンプリングチャンバは、毎回患者インターフェイスが交換されることとは対照的に必要に応じてのみ交換され、患者インターフェイスの総費用を低くする。

本明細書において複数の好ましい実施形態が開示されたが、本発明の構想及び範囲内に留まる多数の変形が可能である。そのような変形は、本出願の詳細な説明、図面及び特許請求の範囲の精査の後に、当業者にとって明らかになるであろう。本発明は、従って、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲内を除き、制限されるべきでない。

Claims (20)

1. 患者インターフェイス組立品から受容された呼吸気体流から水分を取り除き、呼吸気体流内の少なくとも一つの気体を分析ベンチによって監視することを可能にするための取り外し可能なウォータートラップ装置であって、当該装置は、
   第一の部分を有するハウジングであり、前記第一の部分は、テザー組立品受容器に挿入取り付け可能であり、テザーラインを経由して呼吸気体流を供給するために当該装置の分析ベンチへの接続を可能にする、ハウジング、
   サンプル流ラインを経由して呼吸気体流を受容するために、患者インターフェイス組立品内の前記サンプル流ラインの下流側患者インターフェイス接続器に取り付け可能である、上流側ウォータートラップ接続器、及び
   前記ハウジング内に挿入可能に収容され、呼吸気体流から水分を取り除くように構成されたフィルタ組立品であり、当該フィルタ組立品は、前記テザー組立品受容器内で前記テザーラインに取り付け可能な下流側ウォータートラップ接続器を有し、当該フィルタ組立品は、前記患者インターフェイス組立品とは独立に交換可能である、フィルタ組立品、
   を有する、装置。
2. 前記ハウジングの前記第一の部分は、前記テザー組立品受容器によって画成された受容器開口部内に挿入可能である、請求項１記載の装置。
3. 前記ハウジングの前記第一の部分は、前記ハウジングの外表面に少なくとも一つの溝を画成し、前記受容器開口部の内表面から突出する案内突起とスライド可能に連絡するように構成されている、請求項２記載の装置。
4. 前記少なくとも一つの溝は、曲がっており、当該少なくとも一つの溝が前記案内突起とスライド可能に連絡することを可能にするために前記ハウジングの回転動作を必要とする、請求項３記載の装置。
5. 前記少なくとも一つの溝は、前記ハウジングの前記第一の部分が前記テザー組立品受容器と完全に係合するときに触知可能な応答をもたらすように構成された、ロック機構を有する、請求項４記載の装置。
6. 前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記ハウジングの第二の部分を有し、
   前記第二の部分は、前記ハウジングの前記第一の部分の外表面を超えて延びる少なくとも一つのフランジを規定し、
   前記少なくとも一つのフランジは前記ハウジングの回転動作に適している、
   請求項４記載の装置。
7. 前記第二の部分は、前記少なくとも一つのフランジに隣接した切欠き部分を更に規定し、
   前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記ハウジングの前記第二の部分の前記切欠き部分から延び、前記下流側患者インターフェイス接続器内の開口部の中に挿入可能な突出部材を更に有する、
   請求項６記載の装置。
8. 前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記突出部材の周囲を取り囲み、前記下流側患者インターフェイス接続器内の前記サンプル流ラインと共に空気シールをもたらすように構成された、シール部材を更に有する、請求項７記載の装置。
9. 前記シール部材は、前記下流側患者インターフェイス接続器内の前記開口部の内表面内の対応する溝と連絡するように構成されている、請求項８記載の装置。
10. 前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記切欠き部分の内表面から延びる少なくとも一つのタブを更に有し、前記少なくとも一つのタブは、前記下流側患者インターフェイス接続器の接続器内の対応するスロットと連絡するように構成され、前記少なくとも一つのタブは、前記上流側ウォータートラップ接続器が前記下流側患者インターフェイス接続器と完全に係合するときに、触知可能な応答をもたらす、
    請求項７記載の装置。
11. 前記少なくとも一つのフランジは、前記ハウジングの前記第一の部分が前記テザー組立品受容器と完全に係合するときに、前記テザー組立品受容器上の視覚的整列標識と整列する、請求項６記載の装置。
12. 前記フィルタ組立品は、
    前記ハウジング内に挿入可能に収容されるフィルタ管であり、当該フィルタ管の一端が、前記テザー組立品受容器内の前記テザーラインと共に空気シールをもたらすように構成された前記下流側ウォータートラップ接続器を有する、フィルタ管、
    呼吸気体流から水分を吸収するために前記フィルタ管内に配置された、親水性材料、及び
    前記親水性材料によって吸収されない呼吸気体流内の水分を遮断するために前記フィルタ管内に配置された、疎水性材料、
    を有する、
    請求項１記載の装置。
13. 副流式呼吸気体分析システムであって、
    患者インターフェイス組立品から受容された呼吸気体流から水分を取り除くための、取り外し可能なウォータートラップ、
    呼吸気体流内の少なくとも一つの気体を検出及び分析するための、気体分析ベンチ、及び
    前記気体分析ベンチに呼吸気体流を供給するために前記気体分析ベンチと前記患者インターフェイス組立品との間に接続された、テザー組立品であり、当該テザー組立品は、前記ウォータートラップを受容するように構成されたテザー組立品受容器を有する、テザー組立品、
    を有し、
    前記ウォータートラップは、
    前記テザー組立品受容器内の受容器開口部に挿入可能な第一の部分を有し、前記テザー組立品を経由して前記気体分析ベンチへの呼吸気体流の供給を可能にする、ハウジング、
    前記ハウジング内に挿入可能であり、呼吸気体流から水分を取り除くように構成されたフィルタ組立品、
    水分が取り除かれた状態で呼吸気体を供給するために、前記テザー組立品受容器を経由して前記フィルタ組立品を前記テザー組立品に接続するための、下流側ウォータートラップ接続器、及び
    呼吸気体流を受容するために、前記ウォータートラップを前記患者インターフェイス組立品に接続させるための、上流側ウォータートラップ接続器、
    を有する、
    副流式呼吸気体分析システム。
14. 前記ハウジングは外表面に少なくとも一つの溝を画成し、前記ハウジングの前記第一の部分を前記テザー組立品受容器内にロックするために、前記少なくとも一つの溝は、前記受容器開口部の内表面から突出する案内突起とスライド可能に連絡するように構成されている、請求項１３記載の副流式呼吸気体分析システム。
15. 前記ハウジングは、第二の部分を更に有し、
    前記第二の部分は、前記ハウジングの前記第一の部分の外表面を超えて延びる少なくとも一つのフランジを有し且つ前記少なくとも一つのフランジに隣接した切欠き部分を規定し、
    前記切欠き部分は、下流側患者インターフェイス組立品接続器の曲線部分と補完的に適合するように構成され、
    前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記切欠き部分から延び、前記患者インターフェイス組立品の下流側接続器の開口部の中に挿入可能な突出部材を有する、
    請求項１４記載の副流式呼吸気体分析システム。
16. 前記上流側ウォータートラップ接続器は、前記第二の部分の前記切欠き部分の内表面から延びる少なくとも一つのタブを更に有し、前記少なくとも一つのタブは、前記患者インターフェイス組立品の前記下流側接続器内の対応するスロットと連絡するように構成され、前記突出部材が前記患者インターフェイス組立品の前記下流側接続器内の対応する開口部と完全に係合するときに、触知可能な応答をもたらす、
    請求項１５記載の副流式呼吸気体分析システム。
17. 前記テザー組立品は、前記受容器開口部を覆う複数の柔軟な突出部を更に有し、前記ハウジングの前記第一の部分は、前記複数の柔軟な突出部を通り抜けて前記受容器開口部の中に挿入可能であり、
    前記複数の柔軟な突出部は自動的に閉鎖し、前記ハウジングの前記第一の部分が挿入されていない場合に前記複数の柔軟な突出部が閉じて前記受容器開口部を覆う、
    請求項１３記載の副流式呼吸気体分析システム。
18. 前記患者インターフェイス組立品は、
    延長ラインであり、当該延長ラインは乾燥器を含む、延長ライン、及び
    空気通路、又は鼻カニューレ、鼻−口サンプリングカニューレ又は鼻−口酸素供給鼻カニューレの一つを有する患者インターフェイス、を有し、
    下流側患者インターフェイス接続器は、前記延長ラインの下流側端に取り付けられる、
    請求項１４記載の副流式呼吸気体分析システム。
19. 前記患者インターフェイス組立品は上流側患者インターフェイス接続器を更に有し、
    前記上流側患者インターフェイス接続器は、前記延長ラインに取り付けられ且つ前記空気通路上の下流側患者インターフェイス接続器と接続するように構成されており、
    前記上流側患者インターフェイス接続器は、
    少なくとも一つのフランジ及び前記少なくとも一つのフランジに隣接する切欠き部分を規定するハウジングであり、前記切欠き部分は、前記空気通路の前記下流側患者インターフェイス接続器の曲線部分と補完的に適合するように構成される、ハウジング、及び
    前記切欠き部分から延び、前記下流側患者インターフェイス接続器の開口部の中に挿入可能な、突出部材、
    を有する、
    請求項１８記載の副流式呼吸気体分析システム。
20. 患者インターフェイス組立品から受容された呼吸気体流から水分を取り除き、呼吸気体流内の少なくとも一つの気体を分析ベンチによって監視することを可能にするための取り外し可能なウォータートラップ装置であって、当該装置は、
    第一の部分及び第二の部分を有するハウジングであり、前記第一の部分は、テザー組立品受容器内の開口部に挿入可能であり、テザーラインを経由して呼吸気体流を供給するために当該ウォータートラップ装置の分析ベンチへの接続を可能にし、当該ハウジングは複数の溝を画成し、前記複数の溝は対応する複数の案内突起とスライド可能に連絡するように構成され、前記複数の案内突起は前記テザー組立品受容器内の開口部の内表面から突出し、前記複数の溝のそれぞれは曲がっており、前記ハウジングの前記第一の部分を前記テザー組立品受容器の中にロックするために、前記ハウジングの回転動作を加えることを必要とする、ハウジング、
    前記ハウジング内に挿入可能に収容され、呼吸気体流から水分を取り除くように構成されたフィルタ組立品であり、当該フィルタ組立品は、前記テザー組立品受容器内で前記テザーラインに接続するように構成されたシール先端を有する、フィルタ組立品、及び
    前記ハウジングの前記第二の部分を有し、サンプル流ラインを経由して呼吸気体流を受容するために、前記患者インターフェイス組立品の補完的な接続器に取り付け可能な接続器、
    を有する、ウォータートラップ装置。

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