JP7224913B2 - 紫外線殺菌装置、システム、及び患者用暖房送風システムのための方法 - Google Patents

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関連出願への相互参照
本出願は、現在係属中である２０１４年１０月２９日出願の米国特許出願第１４／５２７，４４９号の一部継続出願である。米国特許出願第１４／５２７，４４９号は、２０１２年７月２７日出願の米国仮特許出願第６１／６７６，４０７号の利益を主張する、現在米国特許第８，９００，５１９号である２０１３年７月２６日出願の米国特許出願第１３／９５１，５９８号の分割出願である。本出願はまた、現在係属中である２０１４年１０月３０日出願の米国特許出願第１４／５２８，８６４号の一部継続出願である。米国特許出願第１４／５２８，８６４号は、２０１２年７月２７日出願の米国仮特許出願第６１／６７６，４０７号の利益を主張する、現在米国特許第８，９００，５１９号である２０１３年７月２６日出願の米国特許出願第１３／９５１，５９８号の継続出願である。さらに、本出願はまた、現在係属中である２０１４年７月２５日出願の国際出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ１４／４８１４４号の一部継続出願であり、その優先権を主張する。国際出願番号第ＰＣＴ／ＵＳ１４／４８１４４号は、２０１２年７月２７日出願の米国仮特許出願第６１／６７６，４０７号の利益を主張する、現在米国特許第８，９００，５１９号である２０１３年７月２６日出願の米国特許出願第１３／９５１，５９８号の優先権の利益を主張する。前述の各出願はその全体は参照により本明細書に援用され、本明細書において全体として「先行文献」と称する。

合衆国政府の助成による研究または開発に関する陳述
適用なし

本発明は、一般に、空気の殺菌および消毒に関し、より具体的には、患者用加温システムにおいて空気を殺菌および消毒するための装置、システムおよび関連方法に関する。

米国疾病予防管理センターによれば、米国内だけでも毎年５１００万件以上の手術が実施されている（米国疾病予防管理センター、オンラインＦＡＳＴＳＴＡＴＳ－入院患者手術）。これらの外科手術の大部分は、患者の深部体温を調整するために先進技術を必要とする。一般的な手術室は約２０℃に維持されるため、患者の深部体温を所望する３６～３８℃の範囲内に維持することが困難になることは当該技術分野で既知である。問題をさらに複雑にするのは、一般的な麻酔では、患者の体温低下が促進されることである。この環境で補助的な加温を用いないと、患者の深部体温は３５℃以下に急速に低下し、低体温状態に陥りえる。これによって、血栓、創傷感染、および心停止の発生増加など重大な合併症につながることもあることは、当業者には理解されるであろう。以上の理由から、手術中に患者の正常体温を維持することが重要である。患者の正常な体温を維持するために、加温装置を利用することは当該技術分野で周知である。

外科的手術中および手術後に手術室の患者を加温するために用いられる当該技術分野で既知の複数の装置がある。患者を加温する一般的な方法には、絶縁体の使用による受動的加温、および対流または伝導による装置の使用による能動的加温が含まれる。最も一般的な加温方法は当該技術分野では、強制空気加温として既知である（非特許文献１）。強制空気加温システムは従来技術において詳しく記載されているが、一般にはポンプおよびヒータシステムを用いて、可撓性ホースを通じて膨張可能なブランケット、ガウン、または患者と接触するその他のカバリングに暖かい空気を吹き込む。カバリングは一般に、吸気口を通じて強制空気を導入することによって膨張される。カバリングの下側（患者側）の穴の列は加温された空気を患者の体に直接排出し、それによって患者の周囲の周辺環境を生成する。その特徴は熱的に制御された強制空気の温度によって決定され、患者の体温はこの強制空気加温を通じて体温上昇をさせる効果を有する。

従来技術の強制空気加温システムは患者の体温を調整するという目的を達成したものの、重大かつ所望しない副作用ももたらしてきた。

非特許文献２に報告されたような研究は、強制空気加温システムが院内感染の感染源となりうることを示している。院内感染とは、病院で罹患し、抗生物質に耐性のある有機体によって引き起こされる感染である。院内感染は、具体的には、患者の入院前には存在しなかったか、または培養されていなかったが、入院後７２時間以内に発症するものである。

非特許文献３に報告されたような研究によると、強制空気加温システムによって手術室内に空気感染が発生し、結集する可能性があることが分かった。強制空気加温送風機の設計は、内部汚染の形成を防ぎ、空気感染が手術室に送り込まれることを防ぐには問題がある。微生物培養を有する強制空気加温送風機のかなり多くが、浮遊細菌および菌類の大きさの範囲内（＜４μｍ）である内部で生成された空気感染を放出し、手術部位に届くこともありえる。

強制空気加温システムは患者を加温する好ましい方法であるものの、現在の加温機の設計は、内在的な設計上の欠点を有するため直接空気中の病原体が患者に到達してしまう。現在の空気加温機は小型である。コンパクトな大きさは、手術室で邪魔にならないことを意図したものであり、また、患者と共に部屋を移動する際に携帯できるように意図したものである。これらの小型ユニットは、吊るされるよりも、患者のベッドの横または足元に置かれることが多い。この配置により、ユニットが取り込む空気は床に近くなり、最も重要なことに、滅菌野の外部である。

病原体を多く含む空気はユニット内に取り込まれ、加熱要素を通過し、次に、前述したように一般的にブランケットまたはカバリングを用いることによって、患者のいる場所にホースを通じて放出される。これらのユニットの多くが粒子フィルタを搭載しているが、これらのフィルタは多くの病原体を阻止せず、その有効性は直接、ユニットの手入れおよび維持に左右される。すべての粒子フィルタと同様に、これらの粒子フィルタは定期的に清掃し、および／または交換する必要がある。

病原体がユニット内に入ると、加熱室は、暖かく、暗い環境で繁殖する菌類およびその他の病原体の培養地を生成する。

これらのすべてを組み合わさって、病原体を多く含む空気が直接滅菌分野、そして直接患者に届く直接的な経路を形成する。

病原体の伝達を低減するために病院設定を改善することに対する要求が強まっている。この要求は感染数の増加と対処しなければならない病院からのものであり、その感染は、入院時の患者の症状から生じるのではなく、むしろ病院環境内に存在する空気中の病原体によって生じる。空気中の病原体を赤外線発光素子（ＵＶ ＬＥＤ）を用いて除去する非常に効果的な装置および方法が、特許文献１およびその他の先行文献に開示され、その全体は参照により本明細書に援用される。

したがって、空気を暖め、加熱した空気を患者に届ける前に、空気を浄化し、殺菌する機器、関連するシステムおよび方法を有することが望ましく、有利でありえる。さらに、患者の体温を制御するための空気加温システムにおいて、コンパクトで、静かで、邪魔にならないと同時に、非常に効率的に有害な空気中の病原体を除去および／または中和する空気殺菌および浄化装置を有することが望ましい。

その他の既知の装置および方法と比較して、本発明は独自である。なぜなら、本発明は、（１）コンパクトなフットプリントと、（２）送風機／加温機の設置場所で直接病原体を効果的に除去することと、（３）維持しやすさと、を提供するためである。

本発明は、構造的にその他の既知の装置または解決法とは異なるという点で、独自である。より具体的には、（１）単一または複数の撹拌器を備える気流および照射管理室と、（２）気流および照射管理室の壁に埋め込まれたＵＶ ＬＥＤと、（３）１または複数の高性能粒子フィルタおよび／または高性能エアフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ）と、（４）殺菌され、効率的に病原体を除去済みの温度管理された空気を加熱し、送達する送風機／加温機とを、提示するという点で、本発明は独自である。

米国特許第８，９００，５１９号

Ｍａｈｏｎｅｙ ＣＢ、ａｎｄ Ｏｄｏｍ、Ｊ．「Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｉｎｔｒａｏｐｅｒａｔｉｖｅ ｎｏｒｍｏｔｈｅｒｍｉａ：ａ ｍｅｔａ－ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｕｔｃｏｍｅｓ ｗｉｔｈ ｃｏｓｔｓ」 Ａｖｉｄａｎ、Ｊｏｎｅｓ、Ｉｎｇ、Ｋｈｏｏｓａｌ、Ｌｕｎｄｇｒｅｎ、ａｎｄ Ｍｏｒｒｅｌｌ「Ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｗａｒｍｅｒｓ－ｎｏｔ ｊｕｓｔ ｈｏｔ ａｉｒ」 Ａｌｂｒｅｃｈｔ、Ｇａｕｔｈｉｅｒ、ａｎｄ Ｌｅａｐｅｒ、「Ｆｏｒｃｅｄ－ａｉｒ ｗａｒｍｉｎｇ：ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ａｉｒｂｏｒｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｒｏｏｍ？」

本発明は、先行文献に開示されたＵＶ殺菌および消毒装置および方法に対する改良を開示し、機器およびシステムに関連する機器、システム、および方法に関する。本機器に関して、実施形態は、コンパクトで、高効率な空気殺菌および消毒機器を含む。本機器は、清潔で効果的な患者体温の管理のために、清潔で純粋な空気を直接送風／加温装置に送達する。

好ましい実施形態では、本機器は波長固有の高出力ＵＶ ＬＥＤを気流および照射管理室と組み合わせる。気流および照射管理室は、処理する気流の滞留時間を増やすことによって必要なＵＶ量を確保する。本機器は病院、医院、手術室、および清潔で、純粋な空気を直接送風機／加温機モジュールに投入し、患者の体温を清潔かつ効率的に管理することが望ましいその他の環境で用いることができる。本機器のコンパクトで、静かであり、邪魔にならない特徴によって、特に手術環境の使用に適切に用いることができる。

一般に、本機器は、電子および制御モジュールと、室内の空気を本機器に引き込み、排出する手段と、ヒータと、空気管理室と、波長固有の高出力ＵＶ ＬＥＤのアレイと、粒子フィルタ手段と、ハウジングとを備える。

粒子フィルタ手段に関しては、フィルタは、空中の粒子を濾過する高性能粒子フィルタおよびＨＥＰＡフィルタなど従来技術で既知の様々な素材から選択されてもよい。

機器に関しては、吸入する空気を効果的に消毒するために、ＵＶ ＬＥＤの波長の選択および気流および照射管理室の設計は非常に大事であることにさらに留意すべきである。

一般に、本機器に関連する方法を実行するためのステップは以下からなる。
空気を本機器に吸入するステップと、
空気を十分なＵＶ放射に曝露し、少なくとも２ｌｏｇ（９９％）殺菌率を実現するステップと、
殺菌済みの空気を加熱するステップと、
加熱および殺菌済みの空気を患者に排出するステップ。これによって、本機器を用いて、清潔で純粋な空気を患者に送達し、患者の体温の清潔で効果的な管理を行う。

本発明の上記およびその他の特徴、態様、および有利点は、以下の説明、添付請求項および付属図を参照することによってより理解されるであろう。

本発明の一実施形態を表す簡略ブロック図を示す。 本発明の一実施形態の斜視図を示す。 気流および照射管理室の一実施形態の断面図を含む、本発明の一実施形態の複合図を示す。 空気を殺菌および消毒するための機器の正投影斜視図、断面図を含む、本発明の一実施形態の複合図を示す。

上記の発明の概要および図面の詳細な説明、ならびに、以下の特許請求の範囲および添付の図面において、本発明の特定の特徴（方法のステップを含む）に言及する。本明細書における本発明の開示は、そのような特定の特徴のすべての可能な組み合わせを含むことを理解されたい。たとえば、特定の特徴が本発明の特定の態様もしくは実施形態または特定の請求項の文脈において開示される場合、その特徴は、可能な程度まで、本発明の他の特定の態様および実施形態との組み合わせおよび／または文脈で、また一般的に本発明においても用いることができる。

「備える」という用語およびその文法的な均等物は、本明細書において、他の構成要素、成分、ステップ等が任意選択的に存在することを意味するように用いられる。たとえば、構成要素Ａ、ＢおよびＣを「備える」（または「備えている」）物品は、構成要素Ａ、ＢおよびＣからなる（すなわちそれらのみを含む）ことができるか、または、構成要素Ａ、ＢおよびＣのみを含むだけではなく、１つまたは複数の他の構成要素も含むことができる。

本明細書において、２つ以上の規定のステップを含む方法に言及する場合、規定のステップは、任意の順序でまたは同時に（文脈によってその可能性が排除される場合を除き）行うことができ、方法は、規定のステップのいずれかの前、規定のステップのうちの２つの間、または、すべての規定のステップの後に（文脈によってその可能性が排除される場合を除き）行われる１つまたは複数の他のステップを含むことができる。

数字の前の「少なくとも」という用語は、本明細書では、その数字で始まる範囲（規定される変数に応じて、上限を有するかまたは上限を有しない範囲であり得る）の、始点を示すように用いられる。たとえば、「少なくとも１」は、１または１よりも多いことを意味する。数字の前の「最大でも」という用語は、本明細書では、その数字で終わる範囲（規定される変数に応じて、その下限として１もしくは０を有する範囲、または、下限を有しない範囲であり得る）の、終点を示すように用いられる。たとえば、「最大でも４」は、４または４よりも小さいことを意味し、「最大でも４０％」は、４０％または４０％未満であることを意味する。本明細書において、範囲が「（第１の数）から（第２の数）」または「（第１の数）～（第２の数）」として与えられる場合、これは、その下限が第１の数であり、その上限が第２の数である範囲を意味する。たとえば、２５ｍｍ～１００ｍｍは、その下限が２５ｍｍであり、その上限が１００ｍｍである範囲を意味する

本明細書は、新規であるものとしてみなされる本発明の実施形態の特徴を規定する特許請求の範囲で締めくくられるが、本発明は、同様の参照符号が繰り越される図面と併せて以下の説明を検討することから、より良く理解されると考えられる。

機器
一実施形態では、一般的に図に示し、具体的には図１に示す空気加温、殺菌および消毒機器１００の形で、電子および制御モジュール１１０と、ファン１２０と、ヒータ１３０と、気流および照射および管理室１４０と、フィルタ１４５と、ハウジング１５０とを備えていてもよい。それによって、機器は空気中の病原体を少なくとも２ＬＯＧ殺菌を達成し、殺菌された空気を加温し、患者まで送達することができる。

本機器は病院、医院、手術室、および清潔で、純粋な空気を直接送風機／加温機モジュールに投入し、患者の体温を清潔かつ効率的に管理することが望ましいその他の環境で用いることができる。本機器のコンパクトで、静かであり、邪魔にならない特徴によって、特に手術環境の使用に適切に用いることができる。

開示を簡潔にするために、機器の一定の構成要素は本明細書において、構成要素の仕様が当業者には既知であるため一般的な用語で記載する。たとえば、電子および制御モジュール１１０は、機器の様々な部分に電力を供給および調節するため、ユーザからの入力を受領するため、およびフィードバックをユーザに提供するために必要となりえる様々な副構成要素および特徴を備えていてもよい。ファン１２０は、気流を生成する当該技術分野で既知の任意の様々な手段から選択されてもよい。同様に、ヒータ１３０は、空気を加熱する当該技術分野で既知の任意の様々な手段から選択されてもよい。フィルタ１４５は当該技術分野で既知の高性能粒子フィルタ手段、たとえば、ＨＥＰＡフィルタである。

ここで全体的に図を参照し、特に図２を参照すると、本発明の別の実施形態は、病原体の少ない空気を強制空気患者加温システム２００において送達するための機器を開示する。本機器は、撹拌流を生成し、それによって病原体を通過し、殺すために十分なＵＶ放射量に空気中の病原体を暴露する気流および照射管理室２１０を備える。気流および照射管理室２１０は、注入口２２０と、排出口２３０と、内面２４０と、外面２５０と、内面および外面によって区切られる壁２６０とを備える。本機器は、操作可能に気流および照射管理室注入口に結合する高性能粒子フィルタ２７０と、ヒータ／送風機アセンブリ２８０とを備える。ヒータ／送風機アセンブリ２８０は、操作可能に気流および照射管理室排出口２３０に接続する注入口２８２と、ファン２８４と、ヒータ２８６と、電子および制御モジュール２８８と、排出口２８９とを備える。

図２および３を参照すると、本発明の別の実施形態は、空気を加温、殺菌、および消毒ことによって、患者体温制御システムに強制空気を送達するための機器２００を開示する。本機器は、１または複数の空気中の病原体２０１を有する気流を受領するように構成される紫外線（ＵＶ）光遮断構造２１０を備える。本ＵＶ光遮断構造は、注入口２２０と、排出口２３０と、注入口と排出口との間で内部領域と外部領域とを画定する境界面２６０と、内部領域と外部領域との間の境界面を貫通する１または複数の穴２６１と、発光部分３１１と非発光部分３１２とを備える１または複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）３１０であって、１または複数の穴に挿入されて関連し、それによって、発光部分がＵＶ光遮断構造の内部領域に配向され、さらに、当該技術分野で既知であるように、ＵＶ光が穴から漏れないように密封手段を用いて挿入される１または複数のＵＶ発光ダイオード（ＬＥＤ）３１０と、ＵＶ光遮断構造の内部領域内に配置される１または複数の撹拌器３２０と、ＵＶ光遮断構造２１０の注入口２２０と操作可能に接続する高性能粒子フィルタ２７０と、ヒータ／送風機アセンブリ２８０とを備える。ヒータ／送風機アセンブリ２８０は、ＵＶ光遮断構造排出口２３０と操作可能に接続する注入口２８２と、ファン２８４と、ヒータ２８６と、電子および制御モジュール２８８と、本機器が清潔な加温空気２０２を排出できる排出口２８９とを備える。

本実施形態および本開示を通じて開示する撹拌器３２０は、撹拌を生成するように設計された物理的構造である。より具体的には、撹拌器は気流と相互作用し、層流を乱流３２１に変換する。当業者は撹拌器が羽根、翼、およびＶ字型の溝を含むが、これらに限定されない様々な構成から選択されてもよいことを理解するであろう。

ここで図４を参照し、本発明の別の実施形態を検討する。この別の実施形態では、空気を殺菌および消毒するための機器４００を開示する。本機器４００は、空気流４０１を受容するように構成される注入口部分４１０と、注入口部分４１０と操作可能に結合する高性能フィルタ４２０と、殺菌済みの空気流４０２を排出するように構成される排出口部分４３０と、紫外線（ＵＶ）光非透過表面部分４４０であって、ＵＶ光反射内面４５０、外面４６０、１または複数の撹拌器３２０、および１または複数の穴を備え、上記ＵＶ光非透過表面は、気流が内部を通過する注入口部分と排出口部分との間に実質的に封じ込められた領域４７０を画定する、紫外線（ＵＶ）光非透過表面部分４４０と、１または複数の穴４６１に挿入された１または複数のＵＶ光発光ダイオード（ＬＥＤ）３１０であって、それよって、ＵＶ放射は封じ込められた領域４７０に向かって放射され、それによって気流をＵＶ放射に曝露させる。

本発明のその他の実施形態は、既存の強制空気加温ヒータ装置を改良し、清潔で、温度管理された空気を患者に送達し、手術中または手術後に起こり得る低体温を防ぐためのキットを開示する。本キットの実施形態は、１または複数の空気中の病原体を有する気流を受容するように構成される紫外線（ＵＶ）光遮断構造を備えていてもよい。本ＵＶ光遮断構造は、注入口と、排出口と、注入口と排出口との間で、内部領域および外部領域を画定する境界面と、内部領域と外部領域との間で境界面を貫通する１または複数の穴とを備える。本キットはまた、発光部分および非発光部分を有し、１または複数の穴に挿入されて関連し、それによって、発光部分がＵＶ光遮断構造の内部領域に向かって配向される１または複数のＵＶ光発光ダイオード（ＬＥＤ）と、ＵＶ光遮断構造の内部領域内に配置される１または複数の撹拌器と、ＵＶ光遮断構造の注入口に配置される高性能粒子フィルタと、ハードウェアキットと、ハウジングとを備える。ハードウェアキットは、キットを既存の装置に導入するために必要なすべての機械および電気ハードウェア構成要素を含有するように構成される。ハウジングは、すべてのキット構成要素を囲むように構成され、さらに、搭載および取り付け接合部を備える。それによって、一度導入されると、キットは既存の装置に対する補助構造を形成する。

本発明の一部の実施形態では、既存の加温／送風装置の下部ハウジングは除去および廃棄またはリサイクルされる。前述のキットの実施形態を次に導入しえる。それによって、気流および照射管理室（本明細書では紫外線光遮断構造としても記載される）の排出口を密封可能に既存の装置のヒータ部分の注入口に結合し、ＵＶ ＬＥＤは装置の電源に電気的に接続し、キットハウジングは既存の装置のハウジングにキットのハードウェアキットの機械および電気構成要素を用いて機械的に取り付けられる。

本発明のその他の実施形態は、本明細書において、ホースの遠位端に取り付けられ、ホースの遠位端からの気流を受容するように構成される機器として記載される。機器は、ホースの近位端で空気加温装置の気流排出口に取り付けられる。既存の加温／送風装置を改良することが望ましくない、または不可能である状況もあり得るため、患者に到達する前に、加温した空気をＵＶ殺菌することは、本発明の本実施形態を用いて実現されてもよい。本実施形態は、前述の通り注入口および排出口を有する気流および照射管理室と、ハウジングとを備える。

本機器は、さらに、加温／送風装置のホース遠位端を気流および照射管理室の注入口に密封可能に接合する第１のアダプタ手段と、気流管理室の排出口を、加温空気で患者を加温するための患者加温ブランケットまたはその他のカバリングの注入口に密封可能に接合する第２のアダプタ手段とを備えていてもよい。第１および第２のアダプタ手段は、当業者には容易に理解される様々な機械接合部を含む。雌雄カプリング、ガスケット、縮小器、拡張器、およびクランプは、第１および第２のアダプタ手段として選択されてもよいアダプタのすべての見本である。

本実施形態では、気流および照射管理室のＵＶ ＬＥＤは加温／送風装置とは別に電源を供給される必要がある。そのため、本機器が、電源および調整手段を備えていてもよいことは、本発明の本実施形態の範囲内であると考えられる。この電源および調整手段は、コンセントと、電圧調整器と、変圧器と、回路遮断機と、ＵＶ ＬＥＤに電力を供給し、監視し、調整するための回路とを含んでいてもよいが、これらに限定されない。

本実施形態のＵＶ ＬＥＤに電源を供給する代替手段は、充電式バッテリパックを備えていてもよい。この充電式バッテリパックは、システムと電気的に接続し、ＵＶ ＬＥＤおよび任意の追加回路に電力を供給する。バッテリパックは、当該技術分野で既知の従来の充電手段によって充電されてもよく、または、代替的に、気流および照射管理室内に配置されたタービンの回転運動によって生成される電力によって充電されてもよい。加温機／送風機システムから排出され、気流および照射管理室を流れる気流は、タービンの羽根を超えて流れ、タービンの羽根を回転させる。これらのタービンは前述の撹拌器と共に、または撹拌器の代わりに用いられてもよく、気流および照射管理室内で乱流が生成され、バッテリパックを再充電する充電回路手段に返される電流も生成される。

患者加温システムの加温／送風装置が患者からある程度の距離をおいて配置されることは、当該技術分野で周知である。これらの事例では、加温した空気は患者（一般的にブランケットまたはその他のカバリング手段）にホースを介して送達される。本発明の実施形態では、空気のＵＶ殺菌はホースの遠位（患者）端部で行われ、本発明の一実施形態では、さらに、既存の装置のホースに代わるホースを備えていてもよい。この交換ホースは、既存の加温機／送風機およびＵＶ殺菌装置と接合するための当該技術分野で既知の手段を備えていてもよい。交換ホースはさらに、ＵＶ殺菌装置を電源に接続するための一体化された導体手段を備えていてもよい。当業者には、このような一体化された導体手段が、各端部に電気接続手段を有する交換ホースの壁に一体化して成形される複数絶縁導体などの構成要素を含みえることは明らかであろう。

密封、ガスケット、バッフル、およびその他の当該技術分野で既知の光遮断手段を、本発明を通して導入し、ＵＶ光が本機器から漏れないようにすることは、本発明の範囲内にあると考えられる。

本明細書で開示する発明の実施形態は、さらに、安全インターロック手段を備えていてもよい。それによって、システムの任意の部分が開いて、ＵＶ ＬＥＤに曝露されると、システムはＵＶ ＬＥＤまたはユニット全体を遮断し、ＵＶ光への曝露、電力、および／または移動部分からユーザを保護する。安全インターロック手段は、継電器、接点開閉、および回路遮断機などの当該技術で既知の様々な解決法を含んでいてもよいが、これらに限定されない。

本明細書で開示する発明の実施形態は、さらに、タイマー手段を備え、フィルタの交換時期が来たことをユーザに知らせてもよい。タイマー手段は、既定の時間が経過後に、ユーザに視覚表示で通知するように構成されるプロセッサおよび回路など、当該技術分野で既知の様々な解決法を含んでいてもよいが、これらに限定されない。

本開示の範囲および意図ないにあるとともに、前述の実施形態を、加温機／送風機ホースと膨張可能なブランケット／カバリングとの間の気流を洗浄するために接続するＵＶ殺菌機器として記載してきたが、ＵＶ殺菌機器は同等に、加温／送風装置と加温機／送風機ホースとの間に設置されても同様の効果を得ることができることは、当業者には明らかであろう。

本実施形態の構成要素を具体的な構成または「順序」で記載しているが、構成要素を異なる「順序」で構成することも本発明の範囲内であり、同一の発明を実現しえると考えられることは当業者には明らかであろう。たとえば、本発明の一実施形態では、まずフィルタを通過し、次に気流および照射管理室を通過し、ヒータに入り、ファンまたは圧縮器の作用でユニットから排出される気流を備えていてもよい。代替的に、これらの構成要素の順序は偏向されてもよく、それによって、気流がまずフィルタ、を通過し、次にファンまたは圧縮器を通過し、次に気流および照射管理室に入り、続けてヒータに入り、その後ユニットから出てもよい。

さらに、本明細書に開示し、論じた実施形態は、加温／送風装置と合わせて空気のＵＶ殺菌を網羅することを意図するものであり、ＵＶ殺菌装置による殺菌は、加温機／送風機に入る前に、または加温機／送風機と出力ホースとの間で、もしくは出力ホース端部で、空気を殺菌することができる。

さらに、実施形態は、１または２以上の任意の構成要素を備えていてもよい。たとえば、前述の実施形態に加えて、本実施形態は、ユニット注入口での第１のフィルタと、ユニット注入口での第１のファンと、１または複数の気流および照射管理室と、１または複数の気流および照射管理室の排出口での第２のフィルタと、１または複数の気流および照射管理室と１または複数のヒータとの間の第２のファンと、１または複数のヒータとユニット排出口との間の第３のファンと、ユニット排出口での第３のフィルタとを備えていてもよい。

気流および照射管理室（一般に１４０、２１０、および４００参照）
参照により本明細書に援用した先行文献の教授に基づき、気流および照射管理室をここで取り上げる。商業的には、気流および照射管理室はＳＴＥＲＩＴＵＢＥ（商標）またはＳＴＥＲＩＤＵＣ（商標）として既知であってもよい。

図全般を参照し、特に図４を参照すると、気流および照射管理室４００は、中空の断面領域を備える。中空の断面領域は、内面４５０、外面４６０、注入口４１０および排出口４３０を画定する所望の長さまで押し出される。

気流および照射管理室の一実施形態は、気流および照射管理室の全長と実質的に一致する断面領域を備えていてもよい。

気流および照射管理室の別の実施形態は、形状および／または大きさが気流および照射管理室の全長で変化する断面領域を備えていてもよい。

１または複数の気流および照射管理室の断面は、所望するパッケージの大きさを流れる気流を最大限にするように選択される円形、楕円形、長方形、または任意のその他の形状であってもよい。各気流および照射管理室は比体積スループットを維持するように設計される。

気流および照射管理室の実施形態は実質的にまっすぐであり、実質的に屈折し、または実質的にまっすぐな部分と屈折した部分との組み合わせを備える。

気流および照射管理室自体は、押出樹脂、形成した金属、または素材の組み合わせなど当該技術分野で既知の様々な方法および素材を用いて製造されてもよいが、これらに限定されない。

気流および照射管理室の実施形態は、さらに、ＵＶ光の拡散反射を提供する内面４５０の表面処理を備えていてもよい。拡散反射体の使用によって、ＵＶ光線を散乱させことにより、表面に入った光線と同じ角度で単にＵＶ光線を反射させる反射鏡反射表面（研磨金属等）と比べて、ＵＶ照射分野の効率が上がっている。この拡散反射は、微構造、被膜、またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの積層素材によって実現されてもよい。

気流および照射管理室の実施形態はさらに、気流および照射管理室の中空部分内に配置される１または複数の撹拌器３２０を備える。撹拌器は気流を妨害し、積層気流４０１を乱気流３２１に変化させ、それによって空気中の病原体が確実に十分な時間、ＵＶ放射に曝露され続け、放射線が病原体を殺すようにする。撹拌器は、タービン羽根、翼、Ｖ字型の溝、溝、隆線、およびバッフルなど当該技術分野で既知の様々な形状から選択されてもよいが、これらに限定されない。

気流および照射管理室２６０の壁は、内面４５０および外面４６０によって区画される領域であり、素材および／または表面仕上げを備え、それによってＵＶ光が壁を通過しないようにする。気流および照射管理室は、当該技術でその他の方法で既知であるような「光パイプ」、「光導管」、または内部反射または屈折のいずれかの手段によってＵＶ光を透過させるその他の手段ではない。気流および照射管理室の実施形態は、気流および照射管理室壁に開口を生成し、１または複数のＵＶ ＬＥＤを受容するように構成される１または複数の穴４６１を備える。前述のように、各ＵＶ ＬＥＤは、当該技術分野で既知の密封手段を用いて、穴に密封され、ＵＶ光が漏れることはない。

ＵＶ ＬＥＤ３１２
特に病原体を殺す「殺菌」帯域でのＵＶ光の有効性は、当該技術で周知である。ＵＶ ＬＥＤは、特に、先行文献で詳しく開示されているため、簡略化するために本明細書ではさらに説明しない。ＵＶ ＬＥＤを本機器に選択したのは、その大きさ、出力、および長い寿命のためである。ＵＶ ＬＥＤは、所望する波長および出力定格に基づいて選択される。ＵＶ ＬＥＤを気流および照射管理室に配置する数と分布は、各気流および照射管理室内の放射フラックスが最大になるように決める。

本発明の実施形態は、密封可能に気流および照射管理室壁の１または複数の穴に組み立てられる１または複数のＵＶ ＬＥＤを備える。それによって、１または複数のＵＶ ＬＥＤはＵＶ光を気流および照射管理室で発光する。気流および照射管理室は、気流および照射管理室の内面によって画定され、封じ込められた領域であり、病原体の多い気流は気流と照射管理室注入口との間、および気流と照射管理室排出口との間を通過する。

１または複数のＵＶ ＬＥＤは電子および制御モジュールに電気的に接続する。

ヒータ（一般に、１３０および２８６を参照）
本発明の実施形態は、さらに、気流を加熱する手段を備える。この加熱手段は当該技術で既知の任意の様々な方法によって実現されてもよく、たとえば、電流が流れると発熱するための十分に高い抵抗を持つ一本のワイヤに電流を流すことによって実現されてもよい加熱手段は電子および制御モジュールに電気的に接続し、気流経路内にあるように構成され、それによって、気流がヒータ手段と接触すると、熱エネルギが気流に手にし、空気を加温する。

ファン（一般に、１２０および２８４を参照）
本発明の実施形態はさらに、ユニットを流れる気流を生成する手段を備える。具体的には、気流は、ユニットにユニット注入口から入り、ユニットをユニット排出口から出る空気の流れとして画定される。実施形態は１または２以上の注入口および１または２以上の排出口を有していてもよい。

ユニットを流れる気流を生成する手段の好ましい実施形態は、ファンを備える。ファンは、ユニットの様々な構成要素を通る気流を生成可能であり、電子および制御モジュールに電気的に接続する。

電子および制御モジュール（一般に、１１０および２８８を参照）
本発明の実施形態は、電子および制御モジュールを備える。様々な電気構成要素、ＵＶ ＬＥＤの構成要素、ヒータ、およびファンは、電子および制御モジュールに電気的に接続する。電子および制御モジュールはさらに、当該技術では既知であってもよい以下の１または複数を備えていてもよい。電力入力手段；電力規制手段；処理手段；表示手段；ユーザ入力手段；温度感知および報告手段；タイマー手段；およびＵＶ放射感知および報告手段。

ハウジング１５０
本発明の実施形態はさらに、ハウジングを備える。ハウジングは、その他の構成要素を囲んで配置し、ユーザの内部構成要素への曝露を防ぎ、１または複数の気流および照射管理室の１または複数の流入に結合する１または複数の注入口開口を有し、１または複数のユニットからの気流排出に結合する１または複数の排出口開口を有する。

ハードウェアキット
本発明の実施形態は、さらに、ハードウェアキット（不図示）を備えていてもよい。ハードウェアキットはさらに、機械および電気構成要素を備えていてもよい。機械構成要素は、ねじ、ナット、ボルト、ワッシャ、密封、ガスケット、キャップ、およびコネクタを含んでいてもよいが、これらに限定されない。電気構成要素は、ケーブル、ワイヤ、ワイヤハーネス、電気コネクタ、スイッチ、ワイヤナット、基板、回路遮断機、およびヒューズを含んでいてもよいが、これらに限定されない。

システム
本発明の実施形態は、清潔で、温度管理された空気を患者に提供し、手術中または手術後に起こり得る低体温を防ぐためのシステムを備えていてもよい。システムの実施形態は、粒子フィルタ機器と、空気中の病原体の少なくとも２ＬＯＧ殺菌を達成可能なＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器と、ヒータ機器と、送風機器と、電子および制御機器と、可撓性ホース機器と、膨張可能な保温効果の高い患者カバリング機器とを備えていてもよい。

方法
本発明の実施形態は、開示した機器およびシステムの使用および操作と一体化された方法ステップを含む。清潔で、温度管理された空気を患者に提供し、手術中または手術後に起こり得る低体温を防ぐことに関連する方法の実施形態は、以下のステップを備えていてもよい。患者体温制御システムを提供するステップであって、高性能粒子フィルタまたはＨＥＰＡフィルタ機器と、空気中の病原体の少なくとも２ＬＯＧ殺菌を達成可能なＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器と、ヒータ機器と、送風機器と、電子および制御機器と、可撓性ホース機器と、膨張可能な保温効果の高い患者カバリング機器とを備える患者体温制御システムを提供するステップと、周辺気流を粒子フィルタ機器から吸入するステップと、周辺気流をＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器内のＵＶ放射に曝露させるステップと、周辺気流をヒータ機器で加熱するステップと、加熱および殺菌済みの周辺気流を、可撓性ホース機器を通じて流すステップと、保温効果の高い患者カバリング機器を加熱および殺菌済みの周辺気流で膨張させるステップと、加熱および殺菌済みの周辺気流を膨張可能な患者カバリング機器から患者に排出するステップ。これによって、本機器を用いて、患者体温を清潔かつ効果的に管理するために、清潔で、純粋な空気を患者に送達する。

上記の説明をふまえて、本発明による実施形態を、特許請求の範囲および趣旨内にあることが意図される多くの構成で実現することができることが認識されるべきである。さらに、上記の説明は、例示に過ぎないことが意図され、以下の特許請求の範囲に記載される以外は、本発明を限定することは決して意図されない。

Claims (6)

1. 低体温を防ぐために、清潔で、温度管理された空気を患者に提供するシステムであって、前記システムは、
   粒子フィルタ機器と、
   １または複数の乱気流の領域を生成するように構成される気流および照射管理室を含むＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器であって、前記気流および照射管理室の内面は、微構造を含む拡散ＵＶ反射体で処理された殺菌機器と、
   ヒータと、
   送風機器と、
   電子および制御機器と、
   安全インターロックと、
   可撓性ホース機器と、
   膨張可能な保温効果の高い患者カバリング機器と、
   を備え、
   前記システムは、
   空気を前記粒子フィルタ機器から吸入することと、
   複数のＵＶ ＬＥＤは前記電子および制御モジュールに電気的に接続し、前記照射管理室の壁に形成した複数の開口にそれぞれ固定して取り付けられ、前記気流および照射管理室の前記壁内に長手方向に配置され、それによって、前記複数のＵＶ ＬＥＤは、前記気流および照射管理室内に突出することなしに前記気流および照射管理室の前記内面を照射して、前記空気を前記ＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器でＵＶ放射に曝露させることと、
   前記ヒータによって空気を加熱することと、
   前記送風機器によって、加熱され、曝露された空気を前記可撓性ホース機器から前記膨張可能な保温効果の高い患者カバリング機器に排出することと、
   前記ＵＶ ＬＥＤによりユーザが曝露されるように、前記システムのハウジングが開いていることを検出すると、前記ＵＶ ＬＥＤを遮断する安全インターロックを備える。
2. 請求項１に記載のシステムであって、前記１または複数の乱気流の領域は前記気流および照射管理室の前記内面に取付けられた１つまたは複数の攪拌器によって生成され、前記ＵＶ ＬＥＤの照射によって前記気流を調整し、前記空気中の病原体は、前記気流および照射管理室の前記排出口を出る前に、１秒を超えて前記ＵＶ放射に曝露される、システム。
3. 前記粒子フィルタ機器は少なくとも１つの高性能粒子フィルタを備える、請求項１に記載のシステム。
4. さらに、前記フィルタを交換する時期を示すためのタイマー手段を備える、請求項１に記載のシステム。
5. 請求項１に記載のシステムであって、前記ＵＶ ＬＥＤ空気殺菌機器の内面はさらに、被膜を含む第２の拡散ＵＶ反射体で処理されているシステム。
6. 請求項１に記載のシステムであって、さらに、前記ＵＶ ＬＥＤに電力を供給し、監視し、調整するように構成された電源および回路を備える、システム。

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