JP6663850B2 - 加湿システムの接続 - Google Patents
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Description
本出願とともに提出される出願データシートにおいて国外または国内の優先権主張が特定される任意のおよびすべての出願が、37CFR1.57に従って参照により本明細書に援用される。
図1Aおよび1Bは、加湿システム100の例示的な実施形態を概略的に示し、加湿システム100は、いくつかの応用において、呼吸治療、陽圧機器、非侵襲的換気療法、腹腔鏡検査を含むがこれに限定されない外科的処置などとともに使用することができる。望ましくは、加湿システム100は、湿気または蒸気をガスの供給源に供給するように適合させることができる。加湿システム100は、連続的な、可変の、または上下二層の気道陽圧(PAP)システム、あるいは呼吸療法のその他の形態とともに使用することができる。いくつかの構成において、加湿システム100は、任意のそのようなタイプの治療を提供するシステムに統合することができる。
ヒーターベース102の例示的な実施形態が、図2〜6に示される。例示される実施形態において、ヒーターベース102は、ベース部分202を含む。ベース部分202は、加熱板108を含むことができる。ヒーターベース102は、スパイン204を含むことができる。スパイン204は、ベース部分202の後部分から上方へ延在することができる。ベース部分202は、側面206と、上面208と、前面210とを含む。スパイン204は、側面212と、前面214と、上方面216とを含む。上方面216は、ディスプレイ116および/または制御装置を含むことができる。たとえば、さまざまなダイヤル、スイッチ、およびその他の入力手段が、装置の動作を制御するために使用されてもよい。さらにまたは代わりに、ディスプレイ116は、タッチスクリーンディスプレイでもよい。ディスプレイ116は、システムのパラメータ、任意のエラーまたは不具合の場合の警告、あるいは使用者の動作が必要な場合の入力要求などを表示してもよい。ディスプレイ116がタッチスクリーンディスプレイである場合、ディスプレイ116は、使用者に情報を示し、少なくとも部分的に、使用者からの入力を受けるために使用されてもよい。
ヒーターベース102は、スパイン204の前面214に結合される結合部分を含むことができる。いくつかの実施形態において、結合部分は、図2〜6に示されるカートリッジ300である。カートリッジ300は、さまざまなセンサー、プローブ、センサー線コネクタ、ヒーター線コネクタ、および/またはその他の機能を含むか、または支持することができる。いくつかの実施形態において、カートリッジ300は、加湿チャンバ104の対応する機能と接続するように構成される機能を含む。
図12に示されるように、シールまたはグロメット418は、開口414a、414b、416に挿入することができる。シールまたはグロメット418は、開口414a、414b、416に少なくとも実質的に気密シールすることができる。シールまたはグロメット418は、プローブ302、304、306を使用するときに、加湿チャンバ104を通るガス流路が周囲から分離することを支援する。したがって、例示される構成において、シール418は、流体またはガスが開口414a、414b、416を通過する可能性を減少させるバリアを画成する。いくつかの応用において、シール418のうちの少なくとも1つおよび好ましくはシール418のすべては一般に、蒸気の通過にも耐えることができる。シール418は、プローブ302、304、306を受けるように構成することができる。いくつかの構成において、シール418は、ガス流路からの実質的な気密シールを維持する間、プローブ302、304、306が加湿システムの中を流れるガスの特性を検出することを可能にする。シール418は有利には、ガス流路でガスと直接接触することなく、プローブ302、304、306が機能することを可能にし、そのため、プローブ302、304、306は再利用可能であり、使用と使用との間に洗浄を必要としない。
入口ポート410の開口414a、414bおよびプローブ304、306は、センサーの精度を改善するように構成することができ、かつ設置することができる。たとえば、入口ポート410を通してガス流路の中心のより近くにプローブ304、306を設置することにより、精度を向上させることができる。ガス流路の中心のより近くにプローブ304、306を設置することにより、プローブ304、306が入口ポート410の壁に近すぎる場合に発生することがある誤差の減少に役立たせることができる。たとえば、入口ポート410の壁に非常に近くにプローブ304、306を設置することにより、壁面効果、境界層効果、熱結合による誤差、および/またはその他の潜在的な誤差源が発生する可能性がある。しかし、プローブ304、306を互いに非常に近くに設置することにより、熱影響による誤差を引き起こす可能性があることが見出されている。
いくつかの実施形態において、プローブ302、304、306のうちの1つまたは複数は、ばねまたは弾性部材または可撓性マウント上に取り付けられる。たとえば、図7Aに示される実施形態において、プローブ302は弾性部材308上に取り付けられ、プローブ304、306は弾性部材310に取り付けられる。いくつかの構成において、単一の弾性部材は1つのプローブを支持することができる。いくつかの構成において、単一の弾性部材は、2つのプローブを支持することができる。いくつかの構成において、単一の弾性部材は、2つ以上のプローブを支持することができる。
カートリッジ300および加湿チャンバ104の少なくとも1つの部分は、結合構成を有することができる。いくつかの構成において、カートリッジ300および加湿チャンバ104の上部は、結合構成を有することができる。結合構成は、加湿チャンバ104の正確で、簡単な設置を促進することができる。
いくつかの構成において、導管コネクタ500は、図18〜20に示されるように、吸息導管120のチャンバ側端に結合される。導管コネクタ500は、吸息導管120を加湿チャンバ104およびカートリッジ300に結合するように構成される。いくつかの構成において、導管コネクタ500は、吸息導管120とカートリッジ300との間に電気的接続を提供する。好ましくは、導管コネクタ500は、吸息導管120と加湿チャンバ104との間の空気圧シール、および吸息導管120とカートリッジ300との間の電気的接続の両方を提供する。より好ましくは、導管コネクタ500は、単一の移動方向で、加湿チャンバ104による空気圧シールおよびカートリッジ300による電気的接続を作ることに役立つ。いくつかの構成において、導管コネクタ500は、供給導管132のチャンバ側端に結合され、供給導管132と加湿チャンバ104とカートリッジ300との間の同様の空気圧接続および電気的接続を作るように構成される。
いくつかの構成において、導管コネクタ500は電気コネクタ502の下に位置するキー穴506を含む。キー穴506は、出口ポート412上に配置されるように構成される、先端から導管コネクタ500に延在する切り抜きとすることができる。導管コネクタ500がカートリッジ300を有するヒーターベース102上に設置される加湿チャンバ104に結合されるとき、キー穴506により、導管コネクタ500が、開口416に延在するプローブ302に対応して、そのまわりに嵌合することが可能になる。換言すれば、キー穴は、導管コネクタ500のカフ部分503に十分な軸方向の長さを提供して、導管コネクタ500と出口ポート412との間に安定した接続を提供し、同時に、プローブ302と出口ポート412の端部との間の距離を減少させるように、プローブ302が出口ポート412の端部のより近くに設置されることを可能にし、プローブ302が、加熱されていない出口ポート412の端部のできるだけ近く、かつ加熱される吸息導管120の開始位置のできるだけ近くに配設されるため、センサー流出口の精度は改善される。
いくつかの構成において、入口ポート410および出口ポート412の一方または両方は、使用者がポートを区別するのを支援するための少なくとも1つの特徴を含むことができる。いくつかの構成において、入口ポート410および出口ポート412の一方または両方は、供給導管132および/または吸息導管120に結合されるコネクタの接続を可能にする特徴を含むことができる。たとえば、図20に示されるように、出口ポート412の正面はリブ450を含むことができる。例示された構成のリブ450は、出口ポート412の上で開口と正反対とすることができる。その他の位置も使用することができる。
さまざまなタイプおよび構成の導管が利用可能であり、本明細書に記載される加湿システムとともに使用することができる。いくつかの応用において、異なる導管を、異なる患者、治療のタイプ、および/または治療パラメータに対して設計することができ、または好適であるようにすることができる。いくつかの実施形態において、ヒーターベース102またはカートリッジ300は、システムに結合される吸息導管120のタイプを検出することが可能である。吸息導管120のタイプの検出に基づいて、ヒーターベース102および/またはカートリッジ300は、識別された導管に基づく特定の運用パラメータ、制御パラメータ、および/または治療パラメータを自動的に選択することができる。たとえば、汎用、単一リム、幼児用、または大人用など、さまざまなタイプの吸息導管120が、抵抗、定義可能な抵抗値を有するヒーター線などの二重機能構成要素、RFID構成要素、および/またはEEPROMなどのメモリーチップなどの、独自の識別構成要素を含むことができる。識別構成要素は、さまざまな測定手段によって識別することができる。
図21〜24は、吸息導管チャンバエンドコネクタの代替的な実施形態を示す。上記のコネクタと同様に、本明細書に記載されるコネクタは、加湿チャンバ104への空気圧接続およびカートリッジ300への電気的接続の両方を提供することができる。したがって、コネクタは、2つの独立部品への2つの異なるタイプの接続を提供する。いくつかの構成において、コネクタは加湿チャンバ104およびカートリッジ300への物理的接続も提供することができる。
図25〜26は、吸息導管120のチャンバ端部に結合される導管コネクタ1500、および加湿チャンバ1104、およびカートリッジ1300の別の実施形態を示す。導管コネクタ1500は、吸息導管120を加湿チャンバ1104の出口に空気的に接続する。図28に示されるように、出口ポート1412は好ましくは、加湿チャンバ1104がヒーターベース102上に設置されるとき、ヒーターベース102から離れて曲げられる略水平部分で終わる。加湿チャンバ1104の入口ポート1410は、加圧ガスの源に流体接続されるように構成される。これは加湿機器から離れて設置されてもよく、または一体部品を形成してもよいが、そこから着脱可能でもよい。たとえば、入口ポート1410は、入口ポート1410を通してガスを駆動するヒーターベース102の中の、またはそれと関連するモーター付ファンに空気的に結合されてもよい。いくつかの応用において、加湿システムは、比較的高い流動速度、たとえば、最大約100L/分またはそれより速い速度でのガスの送達に使用することができる。いくつかの場合において、より高い流動速度での湿気送達を改善するために設計された特定の特徴は、液体をチャンバ1104内から出口ポート1412を通して飛散させる可能性がある。これは望ましくない。角度を付けられた出口ポート1412は有利には、出口ポートの中を流れるガスの速度の減少を支援でき、出口ポート1412を通して液体が飛散する可能性を抑制または減少させる。角度を付けられた出口ポート1412は、出口ポート1412のデッドスペースを減少させることも支援できる。
それらの組立て時、導管コネクタ1500、加湿チャンバ1104、およびヒーターベース102の係合を容易にするため、さまざまなガイドが、お互いにそれらの向きおよび/または位置を制御するように設けられてもよい。より詳細には、加湿チャンバ1104を、ヒーターベース102およびカートリッジ1300との係合へと摺動させることを可能にするために、さまざまな方向付け機能が、特に導管コネクタ1500が出口ポート1412に取り付けられるときに構成要素部品が確実かつ容易に位置合わせされるように、加湿チャンバ1104および/またはカートリッジ1300上に設けることができる。たとえば、加湿チャンバ1104は、導管コネクタ1500もカートリッジ1300と係合するように、ヒーターベース102と完全に係合することができる。後で開示されるように、導管コネクタ1500および/またはカートリッジ1300は、方向付け機能をさらにまたは代わりに含んでもよく、導管コネクタ1500が、ヒーターベース102およびカートリッジ1300への導管コネクタ1500および加湿チャンバ1104のより簡単な結合を可能とするように適切に方向付けられた導管コネクタ1500を有する加湿チャンバ1104に接続されることの保証を支援する。
図28〜34に示されるように、加湿チャンバ1104は好ましくは、中央ボス、隆起部分、またはノーズ部分1422およびレールまたはガイドウイング1430を含む。これらの特徴はそれぞれ、図35〜38に示されるカートリッジ1300の中央チャネルまたは成形凹部1322および水平溝またはスロット1330と係合するように構成される。以下の座標システムに関してさらなる議論が行われる。ここで、Z軸は加熱板108から垂直に延在し、Y軸は加湿チャンバ1104のヒーターベース102との係合の方向と一直線にそろえられ、そして、X軸はZ軸およびY軸に垂直である。さらに、ノーズ部分1422の幅はX軸に沿って画定され、ノーズ部分1422の長さはY軸に沿って画定され、ノーズ部分1422の高さはZ軸に沿って画定される。
いくつかの実施形態において、たとえば図37に示されるように、導管コネクタ1500は、本体1522と延在部分1524とを含む。図72は、導管コネクタ1500の分解斜視図である。示されるように、コネクタは、本体1522と延在部分1524とを備える。本体1522および延在部分1524は、互いにスナップフィットとすることができ、または任意の好適な方法で互いに固定することができる。図70に示されるように、延在部分1524は、切り抜き領域1571を組み込むことができる。切り抜き領域1571は、図70に示されるように形状は略円弧状とすることができる。したがって、延在部分1524は、完全なシリンダを形成しなくてもよい。切り抜き領域1571は、導管コネクタ1500がそれに接続されると、加湿チャンバ1104の出口ポート1412に適合し、同時に、出口ポート1412の少なくとも一部の頂部の上に突出する。
例示的な電気的接続801が、図40および41に示される。電気的接続は、空気圧接続を越えて延在し、図38に示されるようなカートリッジ1300上の連携コネクタ802に電気的におよび/または通信可能に結合するように、導管コネクタ1500の延在部分1524に提供することができる。他の実施形態において、空気圧接続は電気的接続を越えて拡張するか、または電気的および空気圧接続は同じ量を延在する。図40および41に示されるように、電気的なおよびその他の接続は、それに接続するための接触子を収容するカートリッジ1300のそれぞれの凹部で受けられる導管コネクタ1500上の刃形接触子によって形成されてもよい。他の実施形態において、電気的接続は、カートリッジ1300の一部を形成するシュラウド1305に位置する刃形接触子に接して設置できる導管コネクタ1500上の刃形接触子によって形成されてもよい。代わりにピンなどのその他のコネクタが使用されてもよいが、刃形接触子は、凹部でのブレードの正確な相対的な位置決めにおけるある程度の許容値を提供するのに好適である。示される実施形態において、ある程度の垂直許容値が提供される。
カートリッジ1300が図66に示され、延在部分1524を受け、そして覆うシュラウド1305を含む。これにより、任意の漏れた液体が導管コネクタ1500の電気部品と接触する可能性を減少または排除することを支援でき、また、結合を強化して、強固にするのに役立つ。さらに、シュラウド1305は、導管コネクタ1500を、加湿チャンバ1104の出口ポート1412と係合させる、および/またはヒーターベース102と係合させる際に支援できる。より詳細には、シュラウド1305は、導管コネクタ1500を設置しなければならないところに関して、視覚的な指示を与える。さらに、シュラウド1305は、導管コネクタ1500の位置に対するいくつかの物理的な制御を提供してもよい。たとえば、示される実施形態において、少なくとも導管コネクタ1500の延在部分1524は、加熱板108に対向するシュラウド1305の壁の一部に対して受けられる。したがってシュラウド1305は、エッジカード901(または、その他の電気的接続構成要素)が逃げることを抑制または防止することができる。すなわち、導管コネクタ1500があまりに大きい範囲でX軸まわりに回転し、先端が終端(吸息導管120に結合される端部)より高い場合、シュラウド1305がブロックするため、エッジカード901は対応するソケット802より上方に摺動することができない。これは特に、加熱板108をシュラウド1305の方へ付勢するように加熱板108がばね取付けされるところで生じることがある。したがって、少なくとも導管コネクタ1500の高さ(すなわち、Z軸に沿って)は、制御されてもよい。シュラウド1305に湾曲した対向壁を提供させることにより、X軸に沿って導管コネクタ1500の位置決めをする際に支援できるが、それは、導管コネクタ1500がシュラウド1305を形成する円弧の中心の方へ付勢されるためである。シュラウド1305の物理位置決め機能は、導管コネクタ1500の位置の上限だけでなくそれらの実際の位置を制御するように導管コネクタ1500を少なくとも部分的に囲む壁を画成させることによって、さらに改善される。
いくつかの実施形態において、カートリッジ300はスパイン204またはヒーターベース102の別の部分に恒久的に結合される、またはそれと一体的に形成される。他の実施形態において、カートリッジ300は、スパイン204またはヒーターベース102の別の部分に取り外し可能に結合されるように構成することができる。カートリッジ300が、ヒーターベース102に恒久的に結合されるのではなく、取り外し可能に結合されるとき、異なるタイプまたはモデルのカートリッジ300を、加湿チャンバ104、呼吸回路123の異なるモデル、および/または異なる治療の異なるモデルととともに使用するために生成することができる。そのようなモジュール構成は有利には、ヒーターベース102の単一のモデルをさまざまな消耗品と互換性を持たせ、さまざまな患者および治療技術のために使用することを可能にする。さまざまな取り外し可能かつ交換可能なカートリッジを有することは、ヒーターベース102の単一のモデルによる機能の範囲も考慮に入れる。
異なるカートリッジモデル300a〜300eは、異なる数、タイプ、および/または配置のセンサーを含むことができる。たとえば、カートリッジモデル300a〜300eのうちのいくつかは、任意のセンサーを含まなくてもよく、センサーのための開口を含まない加湿チャンバと互換性があるようにできる(たとえば、旧版との互換性を持つカートリッジ)。カートリッジモデル300a〜300eのその他のものは、圧力、湿度、液体レベル、および/またはその他のタイプのセンサーを含むことができる。カートリッジモデル300a〜300eのうちのいくつかは、加湿システムの別の構成要素上の対応する電気コネクタのための受け部を含むことができる。たとえば、図7Aのカートリッジ300は、吸息導管チャンバエンドコネクタに対応する嵌合電気コネクタ350を含む。
いくつかの実施形態において、カートリッジモデル300a〜300eのそれぞれは、EEPROMなどのメモリ、またはその他の好適な記憶装置を含む。カートリッジモデル300a〜300eのうちの1つがヒーターベース102上に設置されるとき、メモリは、ヒーターベース102のプロセッサおよび/またはメモリに電気的に接続できる。
カートリッジ300、1300がヒーターベース102から取り外し可能であるいくつかの実施形態において、カートリッジ300、1300およびヒーターベース102は、カートリッジ300、1300をヒーターベース102に結合するためのさまざまな特徴を含む。
Claims (20)
- 使用者に加湿ガスを供給するため、ヒーターベースに連結されて使用される呼吸加湿器用カートリッジであって、
後面と、前記後面の上端を越えて上方へ延在する少なくとも1つの固定部材とを備えるハウジングと、
前記ハウジングによって画成される区画であって、電気部品が前記区画内に設置され、電気コネクタが前記電気部品に接続され、前記ハウジングの前記後面が前記電気コネクタがさらされる開口部を画成する、区画と、
外側横方向に延在する第1の可動部材および外側横方向に延在する第2の可動部材であって、互いの方へ内向きに可動できる、第1の可動部材および第2の可動部材とを備え、
前記電気コネクタが、前記第1の可動部材と前記第2の可動部材との間に略横方向に延びるよう配置される、カートリッジ。 - 前記ハウジングの後面を越えて外側に延在する第1の後方突出要素と、
前記ハウジングの後面を越えて外側に延在する第2の後方突出要素と、
を更に備え、
前記第1の可動部材は、前記第1の後方突出要素の第1の凹部から少なくとも部分的に延在しており、
前記第2の可動部材は、前記第2の後方突出要素の第2の凹部から少なくとも部分的に延在している、請求項1記載のカートリッジ。 - 前記ハウジングは上部側方延在面を更に備え、前記少なくとも一つの固定部材は前記上部側方延在面から上方へ延在する、請求項1または2記載のカートリッジ。
- 前記ハウジングは上部側方延在面を更に備え、前記少なくとも一つの固定部材は前記上部側方延在面から上方へ延在し、
前記後面は、前記上部側方延在面から下方に延在しており、
前記第1及び第2の後方突出要素は、前記上部側方延在面に対して垂直に並べられ、前記上部側方延在面より下方で垂直に設置されている、請求項2に記載のカートリッジ。 - 前記電気コネクタのまわりの前記後面に配設されるガスケットを更に備えている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記電気コネクタを除いて、前記カートリッジは水密である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記第1の可動部材は、第1のボルトと第1の付勢部材とを有し、
前記第2の可動部材は、第2のボルトと第2の付勢部材とを有する、請求項1乃至6のいずれか一項に記載のカートリッジ。 - 前記第1のボルトの内向きの移動が前記第1の付勢部材によって抵抗され、且つ、前記第2のボルトの内向きの移動が前記第2の付勢部材によって抵抗されるように、前記第1の付勢部材が前記第1のボルトを外側に付勢し、且つ、前記第2の付勢部材が前記第2のボルトを外側に付勢する、請求項7に記載のカートリッジ。
- 前記ハウジングが谷部によって互いに切り離される少なくとも2つの固定部材を含む、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記後面の開口部が、隆起部によって少なくとも3辺で囲まれ、前記隆起部が2辺および前記開口部の底辺に沿って延在する、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記ハウジングは上部側方延在面を更に備え、前記少なくとも一つの固定部材は前記上部側方延在面から上方へ延在し、
前記第1の凹部は、前記ハウジングの前記後面に対して横方向に延在し、前記第1の凹部は、前記第1の後方突出要素の第1の側面内に開口部を更に画成し、
前記第2の凹部は、前記ハウジングの前記後面に対して横方向に延在し、前記第2の凹部は、前記第2の後方突出要素の第2の側面内に開口部を更に画成し、
前記第1の凹部および前記第2の凹部が、前記ハウジングの前記後面に、前記上部側方延在面に対して垂直に並べられる、請求項2に記載のカートリッジ。 - 前記第1の凹部内に設置されて第1のボルトに接触する第1のバネと、
前記第2の凹部内に設置されて第2のボルトに接触する第2のバネと、
第1及び第2のパッドと、
を更に備え、
前記第1のパッドは、前記第1のボルトに接続されており、前記第2のパッドは、前記第2のボルトに接続されている、請求項7乃至11のいずれか一項に記載のカートリッジ。 - 前記第1の可動部材は、第1のばね付勢摺動ボルト部材を有し、前記第2の可動部材は、第2のばね付勢摺動ボルト部材を有する、請求項12に記載のカートリッジ。
- 前記第1のばね付勢摺動ボルト部材が前記カートリッジの底部でさらされる前記第1のパッドに結合され、前記第2のばね付勢摺動ボルト部材が前記カートリッジの底部でさらされる前記第2のパッドに結合されている、請求項13に記載のカートリッジ。
- 前記電気コネクタが後方に延在し、および前記少なくとも1つの固定部材より垂直方向下方に設置され、かつ前記第1および第2の可動部材より垂直方向上方に設置される、請求項1乃至14のいずれか一項に記載のカートリッジ。
- 前記後面の突起が前記第1の可動部材の少なくとも一部及び前記第2の可動部材の少なくとも一部と交差し、前記第1及び第2の可動部材は、横方向に撓み変形可能であり、
前記ハウジングは、下方壁を有し、前記第1及び第2の可動部材は、前記下方壁より垂直方向上方に設置されている、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のカートリッジ。 - 前記下方壁は、使用時、加湿器チャンバの一部に接触するように構成される、請求項16記載のカートリッジ。
- 前記第1及び第2の後方突出要素は、加湿器のヒーターベースの壁の対応する凹部内に延在している、請求項2に記載のカートリッジ。
- 前記電気コネクタは、ピンアレイと、前記ピンアレイの3つの辺に沿って延在する隆起部とを有し、
前記電気コネクタは、前記ハウジングの後面に延在し、
前記第1及び第2の可動部材は、前記後面が略垂直面を画成するように設置されるとき、前記ピンアレイの最下部より垂直方向下方に設置される、請求項1乃至18のいずれか一項に記載のカートリッジ。 - 前記カートリッジは、加湿器のヒーターベース内の対応する凹部内に前記少なくとも2つの固定部材を挿入し、かつ第1及び第2の後方突出要素が前記加湿器のヒーターベース内の対応する凹部に係合するように前記カートリッジの上部側方延在面まわりで下向きに旋回させることによって、当該加湿器のヒーターベースに取り外し可能に連結される、請求項9に記載のカートリッジ。
Applications Claiming Priority (15)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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