JP6584437B2 - 呼吸器コネクタ - Google Patents

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Description

本発明は呼吸器システム用のコネクタに関し、より具体的には呼吸器ガス流コネクタに関する。
患者呼吸器システムは、呼吸器ガスをガス/圧力源から患者インタフェースへ送ることを可能とし、酸素又は麻酔の送達及び/又は患者の換気を含む多くの目的に対して使用され得る。複数のチューブ及び付随の装置がガス源から患者インタフェースまでの流れ経路に含まれ得る。既存の患者呼吸器システム内には、患者の状態及び/又は呼吸器ガス送達システムを評価するために、流れ、典型的には呼気流、を監視する手段が備えられることが知られている。
評価対象の流れパラメータを測定可能とするために、監視装置は呼吸器システム内の関連ポイントにガス流を接続することを必要とする。例えば、流速を測定可能とするために、呼吸器システム内の流れ制限部の対向する両側、例えば上流と下流で圧力を監視することが知られている。したがって、呼吸器システムの流れ経路と監視装置の間に多くの流れ接続を行う必要がある。
こうして生じる複数の流れ接続及び関連する配管の管理は、介護者又は監視装置のオペレータにとって問題を引き起こす可能性がある。関連する呼吸監視接続は重要な性質を持つために、異なる監視チューブには異なるチューブコネクタを用いて、複数のチューブの誤接続を回避できるようにすることが知られている。しかし、複数の別々の異なるチューブが用意されることで、介護者に関連ポートに適合するチューブ端コネクタ確認のための試行錯誤プロセスが要求されることがある。さらに、従来構成では、すべての関連チューブが接続時に正しく接続されたことをそれ自体が積極的に検証することはしない。例えば、多忙な環境にいる介護者は、1つのチューブ端部の対向端部を正しく接続できるが、一つ又は複数の更なるチューブ又は関連チューブの両端を接続し忘れる、ということがあり得る。
また従来の監視装置では位置の異なる複数の監視ポートを持つことがあり、単一の共通接続チューブ構成で異なるポート配置をカバーして、管理も簡単にするということは困難である。
上記の問題は呼吸器システムに関して述べたが、別の場合に呼吸機能を監視しようとする際、例えば患者の治療を必要としない用途において呼気流パラメータを監視する場合(例えばユーザのフィットネス又は健康状態を判定するために肺又は呼吸器機能を監視する場合)に、同様の問題が発生し得る。
本発明の目的は、上記の一つ又は複数の問題点を軽減または解決する、呼吸器ガス流コネクタ製品を提供することである。
本発明によれば、複数のガス導管を使用時に対応する複数のポートに接続するための呼吸器コネクタが提供され、当該コネクタは、第1の入口開口と第1の出口開口とその間に延在する第1の内部通路とを含む第1のコネクタ構造と、第2の入口開口と第2の出口開口とその間に延在する第2の内部通路とを含む第2のコネクタ構造と、第1のコネクタ構造と第2のコネクタ構造の間に延在するブリッジと、を備え、このブリッジは第1のコネクタ構造と第2のコネクタ構造の間の間隔を使用時に変化させるように変形可能である。
第1と第2の導管を含む複数のガス導管が、上記の第1と第2のコネクタ構造に接続可能であるかまたは接続されていてよい。第1と第2の導管の各端部は、第1と第2のコネクタで終端し、例えば接着剤によってそこへ固定されてもよい。第1及び/又は第2の導管の端部は第1及び/又は第2の入口で受容されてもよいし、されなくてもよい。第1及び/又は第2の導管の端部は、第1及び/又は第2のコネクタのそれぞれの中に、例えば入口及び/又は内部通路の内部寸法内に受容されてもよい。
本発明は、必要な複数の接続を例えば間隙が変化するポートによって可能として、共通のコネクタによる複数の導管の管理を可能とする。例えば、本発明による共通コネクタの設計は、ポート間隔が違い得る複数の異なるメーカ/型式の機械への接続に使用可能である。
コネクタはコネクタヘッドの形態をとり得る。
ブリッジは弾性変形可能であってもよいし、そうでなくてもよい。ブリッジは弾性変形可能な材料を含んでもよいし、含まなくてもよい。ブリッジは、例えばリビングヒンジ(一体丁番)のようなヒンジを含んでもよい。
ブリッジは形状が、湾曲形、撓み形、又は屈曲形(例えばシェブロン形)であってよいし、そうでなくてもよい。第1と第2のコネクタ構造は第1の方向に離間していてもよく、ブリッジの少なくとも一部がその第1の方向に関して斜めの角度となっていてもよい。ブリッジは、第1と第2のコネクタ構造のそれぞれから垂下する第1と第2のブリッジ部を備えていてもよい。第1と第2のブリッジ部は第1の方向に対して、例えば反対向きの斜めの角度となっていてもよい。
第1と第2のブリッジ部はコーナ、例えば丸められたコーナで交わってもよい。第1と第2のブリッジ部の間に形成される内角は鋭角であってもよい。ブリッジは、第1と第2のコネクタ構造の間の間隔が、例えばブリッジが変形していないときに最大の間隔となるように配置されていてもよい。この間隔は、第1と第2のコネクタ構造を、例えばブリッジの弾性に対抗して一緒に押し付けることによって調整されてもよい。
ブリッジは、第1と第2のコネクタ構造の間のウェブ又は壁の形状をしていてもよい。ブリッジは、例えばモールド法により所望の形状に成形されてもよい。
ブリッジはポリマー材料でできていてもよい。
ブリッジの壁厚は、第1及び/又は第2の内部通路の内部寸法(例えば通路幅又は直径)よりも小さくてよい。ブリッジの壁厚は、0.5mmから2〜3mmの間であり、約1mmであってよい。
第1と第2のコネクタ構造とブリッジは、例えば共通または単一の本体として、共通の材料を含むか又は共通の材料で形成されてもよい。第1と第2のコネクタ構造とブリッジは、例えばモールド成形法により共成形されてもよい。
ブリッジは、第1及び/又は第2のコネクタ構造の、例えば対応する入口開口と出口開口の間の長さ方向に、実質的に全長に亘って延在してもよい。
第1と第2の内部通路は実質的に平行であるか、及び/又は形状が直線的であってよい。第1と第2のコネクタ構造は実質的に平行であってよい。
各コネクタ構造の入口と出口の1つは、関連するポートへの接続に適合されてよい。この第1の入口と出口の1つは、第2の入口と出口の1つと異なる形であってよい。それぞれの形状は、直径/幅寸法のような内部/外部寸法が異なっていてもよい。各コネクタ構造のもう一方の入り口と出口は、導管を受容するように適合され、同一の形状及び/又は内部寸法であってよい。
第1のコネクタ構造は単純な雌型コネクタであって、例えばポートを備えた雄型差込口構造を受容するように構成された開口を有していてもよい。
第2のコネクタ構造は、内壁と外壁の同心壁であってもよい。第1と第2のコネクタ構造のコネクタ端部がそれぞれの出口開口に設けられてもよい。
第1と第2のコネクタ構造の間の形状の違いにより、これらが間違ったポートに接続できないことが保証される。
本発明の第2の態様によれば、第1の態様のコネクタと、第1と第2のコネクタ構造から垂下する第1と第2の導管を備える呼吸器配管製品が提供される。
第1と第2の導管は、その長さのある部分、例えば大部分に沿って、例えば横並びに配置されるようにして結合又は接続されていてもよい。第1と第2の導管は、コネクタから垂下するそれぞれの端部から短い距離を離間していてもよい。
呼吸器配管製品は第3の導管を備えてもよい。第3の導管は第3のコネクタ構造を有し、これは第1及び第2の導管とは独立していてよい。第3の導管は、その長さのある部分、例えばその長さの大部分に沿って例えば横並びに配置されるようにして第1と第2の導管に結合又は接続されていてもよい。第3のコネクタ構造は第3の導管の自由端に設けられてもよい。
第1と第2の導管はガス流測定用であってよい。第3の導管は流れの成分測定用であってよい。
コネクタは、第1と第2の導管の第1の端部すなわち遠位端に、第1のコネクタすなわち遠位コネクタを備えてもよい。呼吸器配管製品は、第1と第2の導管の第2の端部すなわち近位端に、第2のコネクタすなわち近位コネクタを備えてもよい。第2のコネクタは、第1と第2の導管を更なるそれぞれのポートに接続するための内部通路を備えてもよい。第2のコネクタの内部通路は、間隔が固定されたものであってよい。第2のコネクタの内部通路は、約90度のようなある角度で折れ曲がっていてもよい。第2のコネクタは、中に内部通路が形成された固体の一体型本体であってよい。
第3の導管はその第2の端部すなわち近位端に第4のコネクタ構造を備え、それが第2のコネクタからは独立していてもよい。
この製品は、例えば呼吸器ガス通路と監視手段の間に取り付ける、肺活量測定配管製品を含んでもよい。
呼吸器ガス通路部材には、例えばキットとして呼吸器配管製品が含まれていてもよい。呼吸器通路部材は、主ガス経路と、第1と第2の導管に連通するためにその主ガス経路に開口したポートとを備えてもよい。ポートは、主ガス経路内の制限物すなわち流れ妨害物によって隔てられていてもよい。呼吸器通路部材は、第3の導管に連通するための更なるポートを備えてもよい。通路部材は肺活量測定アダプタを備えてもよい。
任意の1つの態様に関して定義された好適ないかなる特徴も、本発明の任意の更なる態様に適用され得る。
本発明の実際的な実施形態を、添付図面を参照して以下でより詳細に説明する。
患者呼吸器システムの概略図である。 本発明によるコネクタを備える呼吸器配管製品の立体図である。 図2の呼吸器コネクタの立体図である。 本発明による呼吸器コネクタの更なる実施例の立体図である。 図3又は図4のコネクタの断面図である。
最初に図1を参照すると、本発明を使用し得る呼吸器システム10の実施例が示されている。呼吸器システム10は簡潔に言えば、患者インタフェース14に呼吸器ガスを供給するための流れ制御ユニット又は供給源12を備え、顔面マスク、鼻マスク、喉頭用マスク気道などの任意の従来型の侵襲性又は非侵襲性の患者呼吸インタフェースを含み得る。簡単な例を図1に示すが、ここでは単純な導管又はチューブ16が流れユニット12からインタフェースへガスを送達する。ただし当業者には理解されるように、加湿器、ヒータ、及び/又はセンサなどの1つ又は複数の中間装置を呼吸器システム内に設けることができる。
患者インタフェース14又はその近傍にガス通路アダプタ18が備えられて、例えばガスの流速、容積、及び/又は圧力、並びにガス流自体の成分の測定すなわちその中のガスの分析を行って、流れの力学の監視を可能とする。アダプタ18はインタフェース14に直接接続してもよいし、短い長さの配管で隔てられていてもよい。アダプタ18には主流開口18a、18bと、その間に本明細書に開示の肺活量測定目的に使用される複数の開口又はポートがある。
この実施例ではアダプタには、流れの力学の監視に使用される第1のポートと第2のポートと、ガスのサンプリング/解析に使用される第3のポートがある。第1と第2のポートは流れ妨害物によって隔てられ、アダプタを通過するガス流の反対方向に面していてもよい。そうして2つのポート間の圧力差分の決定を可能とする。第1と第2のポートはアダプタ18内の流れ通路の中央に開口していて、対向する両端18a、18bに面していてもよい。第3の開口は、例えばアダプタの側壁内にある横開口であってよい。
図2に示されているが、アダプタ18内の第1、第2、第3の各ポートは、典型的にはアダプタ本体から外向きに垂下する付属の直立差込口構造を有する。この実施例において、第1と第2のポート/差込口はアダプタ本体の長手方向に整列し、第3のポートはそこから例えば角度的に離間している。第3のポートには図2に示すようなポートキャップ20が備えられていて、非使用時には選択的に閉鎖できるようになっている。したがって、アダプタは流れの力学のみ、又は流れの力学とガス分析の両方の測定に資するように使用され得る。流れの力学の測定により、肺機能又は機械換気の監視が可能となる。
図1のシステム及び図2〜図5の関連する肺活量測定装置は、患者が自発呼吸するか又は機械換気の目的のための呼吸器システムに使用され得る。当業者には理解されるように、流れ制御ユニット12は、患者へのガス流の制御/駆動の両方が可能であり、また肺活量測定の目的で本明細書に記述する流れパラメータの測定も可能である。流れ制御ユニット12は、麻酔機械、換気装置などのような従来の呼吸器制御機械を備えてもよい。
これまでに患者設備の特定の例を記述したが、本発明の導管コネクタは、複数の呼吸器導管が呼吸器流又は機能監視のために対応するポートへ接続を必要とする場合のような、他の場面においても使用され得る。
次に図2と図3を見ると、本発明の一実施例による呼吸器配管製品と関連するコネクタの例が示されている。配管製品は3本の個別の導管22、24、26の配列を備え、そのそれぞれが可撓性ポリマーチューブとなっている。導管22と24は、上で述べた第1の導管と第2の導管に対応し、導管26は第3の導管に対応する。第1の導管と第2の導管の直径は典型的には同じであるが、第3の導管はそれらよりも小さくてよい。
導管22〜26はその長さの大半を一緒に取り付けられており、導管の束を形成して取扱いが容易となるようになっている。アダプタ18に近い端部において、導管22と24はコネクタ本体28に受容される。導管22、24の近位端は雌型コネクタ構造30の内部に受容されて締りばめを形成する。雄型コネクタの差込口は他の実施形態において使用され得る。導管22、24の端部は典型的には糊などの接着剤によって固定される。
コネクタ本体28はアダプタ18上の2つのそれぞれの流れ監視ポートに接続されるようになった2つの開口を持っている。コネクタ本体は、ポリマー材料の一体成形体として形成されている。そこには必要な開口と内部流れ通路が形成されており、導管が個別の流れ監視ポートに対して独立して流体連通することができる。コネクタ本体28はエルボコネクタの形となっており、内部通路はそれぞれその対向する端部との間で、約90度などのある角度で曲がるようになっている。
各導管22〜26は細長い形状で、典型的には1m程度又は1mより長い、例えば2m又は3mのような長さである。
図2に示すように、本発明によるコネクタ32が、導管22、24の反対側/遠位端に備えられ、流れ監視装置12の関連する監視ポートに接続されるようになっている。この種の従来装置の監視ポートは、一対の直立差込口を備え、使用時にはそこにコネクタ32が取り付けられる。
導管22と24はコネクタ32の少し前で分岐していることがわかる。導管26もまた遠位端からある距離の所で他の導管から分岐している。そこには別のコネクタ34が備えられていて、これは通常の呼吸器チューブの端部コネクタであってもよい。こうしてコネクタ34は、遠位端までの導管26の自由長のために、コネクタ32に対しては限られた移動の自由度しかない。
コネクタ32は図3及び図5を参照してさらに詳細を述べる。コネクタ32は、第1のコネクタ構造36と第2のコネクタ構造38、及び両者の間にあるブリッジ40を備えており、ブリッジはコネクタ構造36とコネクタ構造38を一緒に連結して、使用時にコネクタ構造同士の間の間隔を変更可能とするようになっている。コネクタ構造36、38とブリッジ40を含むコネクタ32は、射出成形などの成形プロセスによって単一の本体すなわちブロックとして形成されることが好都合であり、ポリマー材料で形成されることが好ましい。
各コネクタ構造には第1の開口42があり、この実施例ではこれは入口開口を構成する。入口開口は雌型コネクタ又はリセスの形態をとり、そこに締りばめにより導管22と24の端部が受容される。導管22、24は糊などの接着剤でそこに取り付けられてもよい。コネクタ32と導管22、24は、こうして使用時に分離されないように意図された確実なアセンブリを形成し得る。開口42のリセスは実質的に同一形状、すなわち同じ内径と深さであってよい。
各コネクタ構造36、38はコネクタの第1の開口42とは反対側/端部に第2の開口44を有している。第2の開口は幅/直径が異なっていて、監視装置12上の異なるポートに対する異なる接続構造を形成するようになっている。こうすることで、コネクタ構造36、38が使用時に監視装置へ間違った取り付けをされないように保障することに役立つ。
コネクタ構造36の開口44aは単純な雌型コネクタ、すなわち、ほぼ円筒形又はテーパ形のリセス形状であってよい。開口44aの外径は開口44bよりも小さいが、穴の内径は大きい。
コネクタ構造38は、開口44bを取り囲む一対の外周壁46、48を有している。壁46と48の間の空間が、開口44bと内壁48によって画定される中央リセスの周りの環状リセスを画定する。環状リセスはこのように中央リセスよりも直径が大きく、中央リセスは使用時にコネクタ構造38を貫通する穴と流れ経路を画定する。環状リセスは内部末端壁で終端するが、中央リセスはコネクタ構造38をまっすぐ貫通して開口42に至る。
コネクタ構造36、38のそれぞれは、内部段差又は当接構造50を有し、これがコネクタ本体内でのリセスの深さを制限して、使用時にそこでチューブが終端し、及び/又は差込口が受け止められる。
コネクタ構造36、38のそれぞれはそれぞれの軸52、54の方向に延在するが、これらの軸は実質的に平行であり、各コネクタ構造を通るまっすぐな流れ経路を画定するようになっている。
コネクタ構造36、38の外表面は、開口44に向かって模様がついており、例えばコネクタの外表面に隆起やそれに類似した構造が設けられて、例えば把持部を提供するようになっている。コネクタ構造36、38の外径もまた、開口42方向よりも開口44方向が大きくなっており、コネクタの“ヘッド”のような形状を与えている。
ブリッジ40は、各コネクタ構造36、38から垂下し、両者の間の空隙を跨いだ成形された壁を備える。壁の厚さは、コネクタ構造36、38を指と親指の間で一緒に押すと変形するような厚さである。ブリッジ40は部分40aと40bを含む形状であって、これらは軸52、54に平行であるほぼ中心のコーナ51に対して反対向きの傾斜となっている。この実施例ではコーナは丸められていて、例えばブリッジ材料のこぶ又は折り目の形状となっている。
この実施例ではブリッジは実質的に均一な壁厚であって、コネクタ構造36、38の間隔を変えるためにブリッジ形状が必要な変形を促進できるようになっており、そうしてコネクタは幅可変であって、使用時にコネクタを取り付ける監視装置上のポートの異なる間隔に適応できるようになっている。ブリッジは好ましくは弾性変形可能であって、初期状態ではコネクタ構造36、38間が所定の間隔で形成され、外力を掛けない状態ではこの間隔が維持されるようになっている。変形させるとブリッジはその元の形状に、あるいは元の形状方向に向かって、戻ろうとする。
ブリッジ構造の別の例が図4に示されている。ここではブリッジ40はコネクタ構造間の実質的に中央に直立の折り目56を持ち、コネクタ構造同士が押付けられたときにそこを中心にしてブリッジが変形するより明確なヒンジまたはコーナ部を提供できるようになっている。変形されていない、すなわち静止状態では折り目56は鋭角であってよい。ただし、対向するブリッジ部のその他の部分同士は、ずれの角度が小さくなる。本発明の任意の実施形態において、ブリッジの隣接部は好ましくは非変形時に折れ曲がっていて、コネクタ構造36、38を作動させることによりそれらの隣接部の間の内角が小さくなるようになっている。
単一の成形構造のコネクタ32が製造の容易さでは有益であると考えられるが、他の実施形態では2部品のヒンジ及び/又は必要であればブリッジ内にばねなどの付勢部材を備えることも可能である。
上で説明したような方法で図1に示すように接続されると、上記の配管製品は、立上げが簡単でオペレータ又は介護者の管理が容易な、各アダプタポートと監視装置のポートの間の連続する流れ経路を提供する
本明細書に開示の各コネクタは、それぞれのポートと摩擦接続を形成する。このようにコネクタ構造とポート構造/差込口は対応する形状と寸法となっており、密着嵌合、すなわちここに述べたような種類の呼吸器システムに使用される低圧ガス導管に好適な、いわゆる押込み嵌合接続を形成することができる。
コネクタの入口と出口は、コネクタと呼吸器システムの特定の使用方法に関して定義されたが、他の実施形態又は異なる種類の肺活量定装置においてコネクタ流れ通路の入口及び/又は出口の特徴が反転し得ることは理解されるであろう。本明細書に使用の“入口”と“出口”という用語はそれに応じて解釈されるべきである。

Claims (16)

  1. 複数のガス導管の対応する端部を使用時に対応する複数のポートに接続するための呼吸器コネクタであって、
    第1の入口開口と、第1の出口開口と、その間に延在する第1の内部通路とを含む第1のコネクタ構造と、
    第2の入口開口と、第2の出口開口と、その間に延在する第2の内部通路とを含む第2のコネクタ構造と、
    前記第1のコネクタ構造と前記第2のコネクタ構造の間に延在するブリッジと、
    を備え、
    前記ブリッジはヒンジを備え、前記第1のコネクタ構造と前記第2のコネクタ構造の間の間隔を使用時に変化させるように作動可能である、呼吸器コネクタ。
  2. 前記ブリッジは弾性的に変形可能である、請求項1に記載の呼吸器コネクタ。
  3. 前記ブリッジは弾性変形可能な材料で形成され、作動によって撓むように構成されている、請求項2に記載の呼吸器コネクタ。
  4. 前記ヒンジは、前記第1のコネクタ構造と前記第2のコネクタ構造の間の間隔調整のために作動されると変形するように形状が湾曲又は屈曲している前記ブリッジによって画定されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  5. 前記ブリッジは、前記ブリッジが非作動状態にあるときは角度的にオフセットされた隣接ブリッジ部を備える、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  6. 前記ブリッジは前記第1のコネクタ構造及び/又は前記第2のコネクタ構造と一体的に形成されている、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  7. 前記ブリッジは前記第1の内部通路及び/又は前記第2の内部通路の通路幅又は直径より小さい壁厚を有する壁形状である、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  8. 前記第1の入口開口と前記第2の入口開口はそれぞれ、第1の呼吸器導管と第2の呼吸器導管をそれぞれ受容するように適合されたリセスを備え、また前記第1の出口開口と前記第2の出口開口はそれぞれ、呼吸器流れ監視装置の流れ監視ポートに接続するように適合されている、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  9. 前記第1の内部通路と前記第2の内部通路は実質的に平行で直線形状であり、前記ブリッジは作動すると、前記第1の内部通路と前記第2の内部通路の方向に実質的に平行な軸を中心に変形可能であるように構成されている、請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  10. 前記第1の入口開口と前記第2の入口開口は実質的に同一形状であるが、前記第1の出口開口と前記第2の出口開口は異なる形状である、請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタ。
  11. 前記第1の出口開口と前記第2の出口開口の1つは、使用時に雄型差込口構造を含むポートに接続するためにその間に環状リセスを画定するように配置された複数の同心壁を備える、請求項10に記載の呼吸器コネクタ。
  12. 請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の呼吸器コネクタと、
    前記第1のコネクタ構造と前記第2のコネクタ構造から垂下する第1の導管と第2の導管と、を備える、呼吸器配管製品。
  13. 前記第1の導管と前記第2の導管はその長さの大部分に亘り一緒に接続されている、請求項12に記載の呼吸器配管製品。
  14. 第3の導管を含み、前記第3の導管は前記呼吸器コネクタから離間した第3のコネクタ構造を有する、請求項12又は請求項13に記載の呼吸器配管製品。
  15. 前記呼吸器コネクタは前記第1の導管と前記第2の導管の遠位端備えられ、前記第1の導管と前記第2の導管のそれぞれの対向端部に取り付けられた近位端コネクタを更に備える、請求項12〜請求項14のいずれか一項に記載の呼吸器配管製品。
  16. 請求項12〜請求項15のいずれか一項に記載の前記呼吸器配管製品と、
    ユーザ呼吸インタフェースの吸気ガス流経路及び/又は呼気ガス流経路に流体連通して取り付けるためのアダプタと、
    を備え、
    前記アダプタは、主ガス経路と、前記第1の導管と前記第2の導管に連通するための前記主ガス経路内へ開口したポートとを備えている、呼吸器導管コネクタキット。
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