JP6310528B2 - 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。
る、生命の危険がある遺伝病である。遺伝的欠陥は、細胞における塩化物の伝達および当該細胞からの塩化物の伝達を攪乱し、外分泌腺からの正常な粘液が非常に濃く粘着性になり、その結果、膵臓、肺および肝臓において腺の管を塞ぐことになる。膵臓の腺の攪乱により、重要な消化酵素の分泌が阻害され、栄養不良につながり得る腸に関する問題が引き起こされる。さらに、濃い粘液が肺の呼吸器官に蓄積し、慢性感染症、瘢痕化および肺活量の低下を引き起こすことになる。通常の咳では、これらの粘液の堆積物を除去するのに十分ではない。CFは通常、人生の最初の10年間に現われ、しばしば幼時期に現われる。最近まで、CFを患った子どもは十代まで生きるとは考えられなかった。しかしながら、消化酵素の補足、抗炎症の治療、肺理学療法および抗生物質における進歩によって、平均余命の中間値は30年まで増加し、50代を超えて生存している患者も存在する。CFは劣性遺伝子によって遺伝する。これは、両親がともに当該遺伝子を有する場合、子がその病気を患う可能性は25パーセントであり、当該遺伝子を有する可能性が50パーセントであり、遺伝学的に影響されない可能性が25パーセントであるということを意味する。両親から変異した遺伝子を引き継いだ個人の中には、この病気を発症しない者も存在する。CFの通常の進行は、胃腸の障害、成長障害、肺の反復感染および多重感染、ならびに呼吸機能不全による死を含む。重篤な胃腸症状を経験する人も存在するが、CFを患っている人の大部分(90パーセント)は最終的に呼吸器障害により死亡する。
チョッキ圧力が変化する。選択されたチョッキ圧力を維持するよう、その人または介護者によって、手動操作される気流制御弁は使用されなければならない。チョッキ圧力は、選択されたチョッキ気圧を維持するようプログラムされない。
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60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、空気パルス発生器11および胸部治療服30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。
ーザ入力を提供するよう使用され得る。
6を有する。第1のパワートレーン326は、駆動されるタイミングプーリ332の周りに位置する無端歯形ベルト331に係合可能であるモータ駆動シャフト329上に搭載される駆動タイミングプーリ328を有する。プーリ332は、固定された支持部336上に搭載される軸受334に保持されるシャフト333に固定される。支持部336は、留め具337および338により筐体307に取り付けられる。第2のパワートレーン329は、シャフト333上に搭載される駆動タイミングプーリ339を有する。軸受334は、支持部336上にシャフト333を保持する。タイミングプーリ339の周りを延在するベルト341は、クランクシャフト314および320上にそれぞれ搭載されるプーリ342および343を回転し、これにより、クランクシャフト314および320を回転し、互いに対してディスプレイサ304および306を角運動させる。ディスプレイサ304および306の移動により、マニホルドチャンバ308に空気が引き込まれ、開口部309、310および311を通ってポンピングチャンバ312および313に引き込まれる。ポンピングチャンバ312および313における空気圧がパルス付与チャンバ315における空気圧よりも大きい場合、空気はチェック弁を通ってポンピングチャンバ312および313からパルス付与チャンバ315に流れる。ディスプレイサ304および306が互いに向かうよう運動すると、空気圧および空気パルスは、ホース61へと送られ、ホース61によって服30の空気コア14に運ばれる。服30の空気コア14における空気圧および空気パルスによって、人の胸郭壁が反復的な力に晒される。
呼吸器に依存する患者、および移動性が低減しているかまたはトレンデレンブルグ体位の耐性が貧弱な人に適用可能である。広範囲の疾病および症状から発生する分泌物除去の問題を有する人は、本発明の身体パルス付与装置および方法を使用する治療の候補である。
Claims (9)
- 人の身体が圧力および高周波数パルスに晒されるように、前記人の前記身体に隣接して配置される空気コアを有する服に空気パルスを生成するための装置であって、前記装置は、
前記服の前記空気コアに前記空気パルスを伝達するために前記服に動作可能に接続されるように適合された、前記空気パルスを作り出すための発生器と、
前記発生器を動作させて前記空気パルスを作り出すために前記発生器に駆動可能に接続されるモータと、
前記発生器で作り出される前記空気パルスの空気圧を調整するために前記発生器への空気の流れを制限するための弁とを備え、前記弁は、前記発生器への前記空気の流れを調整するための気流制御部材を含み、さらに、
前記気流制御部材を動作させて前記発生器への前記空気の流れを変更するために、前記気流制御部材に動作可能に接続される制御装置と、
前記発生器の動作の時間期間を管理するために前記モータ及び前記制御装置の動作を調整するためのコントローラとを備え、前記コントローラは、
前記モータの動作時間と前記発生器による前記空気パルスを作り出す前記時間期間とを調整するための第1のプログラム可能な制御部と、
前記発生器によって作り出される前記空気パルスの周波数を制御するために前記モータのスピードを調整するための第2のプログラム可能な制御部と、
前記発生器によって作り出される前記空気パルスの前記空気圧を調整するための第3のプログラム可能な制御部とを含み、前記第3のプログラム可能な制御部は、前記モータの前記スピード及び前記空気パルスの前記周波数が変化する際に前記発生器によって作り出される選択された空気圧を維持するように前記発生器への前記空気の流れを変更するために前記気流制御部材の動作を変化させるように前記制御装置の前記動作を制御するためのルックアップデータテーブルを含み、前記ルックアップデータテーブルは、前記モータの前記スピードと前記空気パルスの前記空気圧とのデータを含む、装置。 - 前記第1のプログラム可能な制御部は、前記時間期間を30分まで変化させるよう動作可能である、請求項1に記載の装置。
- 前記第2のプログラム可能な制御部は、1秒あたり5パルスから25パルスの間で前記空気パルスの前記周波数を変化させるように前記モータの前記スピードを変化させるよう動作可能である、請求項1または請求項2に記載の装置。
- 前記制御装置は、前記気流制御部材の位置を変化させて前記発生器への前記空気の流れを変更するように前記気流制御部材に動作可能に接続されるソレノイドである、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記制御装置は、前記気流制御部材の位置を変化させて前記発生器への前記空気の流れを変更するように前記気流制御部材に動作可能に接続されるステッパモータである、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記発生器は、前記空気パルスを生成するよう動作可能である少なくとも1つの移動可能部材を含み、前記モータは、前記少なくとも1つの移動可能部材を角運動させて前記空気パルスを生成するよう前記少なくとも1つの移動可能部材に動作可能に関連付けられる、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記発生器は、前記空気パルスを生成するよう動作可能である第1及び第2の移動可能部材を含み、前記モータは、前記第1及び第2の移動可能部材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て前記空気パルスを生成するよう前記第1及び第2の移動可能部材に動作可能に接続される、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の装置。
- 空動きなしで前記少なくとも1つの移動可能部材を角運動させるよう動作可能なアンチバックラッシュ装置をさらに備える、請求項6に記載の装置。
- 空動きなしで前記第1及び第2の移動可能部材を角運動させるよう動作可能なアンチバックラッシュ装置をさらに備える、請求項7に記載の装置。
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