JP7277627B2 - 呼吸治療システムのための通気アダプタ - Google Patents

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1 関連出願の相互参照
本出願は、2017年1月6日に出願された米国仮出願第62/443,305号の優先権を主張するものであり、本明細書中、同文献の全体を参照として援用する。
2 技術の背景
2.1 技術の分野
本技術は、呼吸関連疾患の検出、診断、治療、予防および改善のうち1つ以上に関する。本技術はまた、医療デバイスまたは装置と、その使用とに関する。
2.2 関連技術の説明
2.2.1 ヒトの呼吸器系およびその疾患
身体の呼吸器系は、ガス交換を促進させる。鼻および口腔は、患者の気道への入口を形成する。
これらの気道は、一連の分岐する管を含み、これらの管は、肺の奥深くに進むほど狭く、短くかつ多数になる。肺の主要な機能はガス交換であり、空気から酸素を静脈血中へ取り入れさせ、二酸化炭素を退出させる。気管は、右および左の主気管支に分かれ、これらの主気管支はさらに分かれて、最終的に終末細気管支となる。気管支は、伝導のための気道を構成するものであり、ガス交換には関与しない。気道がさらに分割されると呼吸細気管支となり、最終的には肺胞となる。肺の肺胞領域においてガス交換が行われ、この領域を呼吸ゾーンと呼ぶ。以下を参照されたい:「Respiratory Physiology」, by John B. West, Lippincott Williams & Wilkins, 9th edition published 2012。
一定範囲の呼吸器疾患が存在している。特定の疾患は、特定の発症(例えば、無呼吸、呼吸低下および過呼吸)によって特徴付けられ得る。
閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)は、睡眠呼吸障害(SDB)の1つの形態であり、睡眠時の上通気道の閉鎖または閉塞などの発症によって特徴付けられる。睡眠時の異常に小さな上側気道および舌領域における筋緊張の正常欠損、軟口蓋および後中咽頭壁の組み合わせに起因する。このような状態に起因して、罹患患者の呼吸停止が典型的には30~120秒にわたり、ときには一晩に200~300回も呼吸が停止する。その結果、日中の眠気が過度になり、心血管疾患および脳損傷の原因になり得る。この症候は一般的な疾患であり、特に中年の過体重の男性に多いが、患者に自覚症状は無い。米国特許第4,944,310号(Sullivan)を参照されたい。
チェーン・ストークス呼吸(CSR)は、別の形態の睡眠呼吸障害である。CSRは、患者の呼吸調節器の疾患であり、CSRサイクルとして知られる換気の漸増および漸減が交互に周期的に続く。CSRは、動脈血の脱酸素および再曝気の繰り返しによって特徴付けられる。反復低酸素症のため、CSRは有害であり得る。患者によっては、CCRは、重症不眠、交感神経活動の増加、および後負荷の増加の原因となる、反復性睡眠覚醒を随伴する。米国特許第6,532,959号(Berthon-Jones)を参照されたい。
呼吸不全とは、呼吸疾患の総称であり、患者は、代謝活性が安静時を大きく上回った場合、自身の血液中のCOのバランスをとるために充分な換気を行うことができなくなる。呼吸不全は、以下の疾患のうちいくつかまたは全てを包含し得る。
肥満過換気症候群(OHS)は、低呼吸の原因が他に明確に無い状態における、深刻な肥満および覚醒慢性高炭酸ガス血症の組み合わせとして定義される。症状には、呼吸困難、起床時の頭痛と過剰な日中の眠気が含まれる。
慢性閉塞性肺疾患(COPD)は、特定の共通する特性を有する下気道疾患のグループのうちのいずれも包含する。これには空気の動きに対する抵抗の増加、呼吸の呼気相の延長および肺における正常な弾性の減少が含まれる。COPDの例として、気腫および慢性気管支炎がある。COPDの原因としては、慢性喫煙(第一危険因子)、職業被ばく、空気汚染および遺伝因子がある。症状を挙げると、労作時の呼吸困難、慢性咳および痰生成がある。
神経筋疾患(NMD)は、内在筋病理を直接介してまたは神経病理を間接的に介して筋肉機能を損なう多数の疾病および病気を包含する広範な用語である。NMD患者の中には、進行性の筋肉障害によって特徴付けられる者もあり、結果的に歩行不可能、車椅子への束縛、嚥下困難、呼吸筋力低下に繋がり、最終的には呼吸不全による死亡に繋がる。神経筋肉障害は、以下の急速進行性と緩徐進行性とに区分され得る:(i)急速進行性障害:数ヶ月かけて悪化する筋肉障害によって特徴付けられ、数年内に死亡に繋がる(例えば、ティーンエージャーにおける筋萎縮性側索硬化症(ALS)およびデュシェンヌ筋ジストロフィー(DMD));(ii)可変性または緩徐進行性障害:数年かけて悪化する筋肉障害によって特徴付けられ、平均余命が若干低減するだけである(例えば、肢帯、顔面肩甲上腕型および筋強直性筋ジストロフィー)。NMDにおける呼吸不全症状を以下に挙げる:全身衰弱の増加、嚥下障害、労作および安静時の呼吸困難、疲労、眠気、起床時の頭痛、および集中および気分の変化の困難。
胸壁障害は、胸郭変形の1つのグループであり、呼吸筋肉と胸郭との間の連結の無効性の原因となる。これらの障害は、拘束性障害によって主に特徴付けられ、長期の炭酸過剰性呼吸不全の可能性を共有する。脊柱側弯症および/または脊柱後側弯症は、重篤な呼吸不全を発症することがある。呼吸不全の症状を以下に挙げる:労作時の呼吸困難、末梢浮腫、起座呼吸、反復性胸部感染症、起床時の頭痛、疲労、睡眠の質の低下、および食欲不振。
このような状態を治療または改善するために、一定範囲の治療が用いられている。さらに、その他の点では健常人も、呼吸器疾患の予防治療を有利に利用することができる。しかし、これらにおいては、複数の欠陥がある。
2.2.2 治療法
持続陽圧呼CPAP)療法が、閉塞性睡眠時無呼吸(OSA)の治療において用いられている。その作用機構としては、例えば軟口蓋および舌を押して後口咽頭壁へ前進または後退させることにより、持続陽圧呼吸療法が空気スプリントとして機能し、これにより上気道の閉鎖を防止し得る。CPAP治療によるOSAの治療は自発的なものであり得るため、このような患者が治療の提供に用いられるデバイスについて以下のうち1つ以上に気づいた場合、患者が治療を遵守しないことを選択する可能性がある:不快、使用困難、高価、美観的な魅力の無さ。
非侵襲的換気(NIV)は、換気補助を上気道を通じて患者へ提供して、呼吸機能の一部または全体を行うことにより患者の呼吸の補助および/または身体中の適切な酸素レベルの維持を提供する。換気補助が、非侵襲的患者インターフェースを介して提供される。NIVは、OHS、COPD、MD、および胸壁障害などの形態のCSRおよび呼吸不全の治療に用いられている。いくつかの形態において、これらの治療の快適性および有効性が向上し得る。
侵襲的換気(IV)は、自身で有効に呼吸することができなくなった患者に対して換気補助を提供し、気管切開管を用いて提供され得る。いくつかの形態において、これらの治療の快適性および有効性が向上し得る。
2.2.3 治療システム
これらの治療は、治療システムまたはデバイスによって提供され得る。このようなシステムおよびデバイスは、疾患を治療することなく診断するためにも、用いられ得る。
治療システムは、呼吸圧力治療デバイス(RPTデバイス)、空気回路、加湿器、患者インターフェース、およびデータ管理を含み得る。
別の形態の治療システムとして、下顎再位置決めデバイスがある。
2.2.3.1 患者インターフェース
患者インターフェースは、例えば気道入口への空気流れを提供することにより呼吸装具へのインターフェースを装着者へ提供するために、用いられ得る。空気流れは、鼻および/または口腔へのマスク、口腔への管、または患者気管への気管切開管を介して提供され得る。適用される療法に応じて、患者インターフェースは、例えば患者の顔の領域との密閉部を形成し得、これにより、療法実行のための雰囲気圧力と共に充分な分散の圧力において(例えば、例えば雰囲気圧力に対して約10cmHOの陽圧において)ガス送達を促進する。酸素送達などの他の治療形態において、患者インターフェースは、約10cmHOの陽圧において気道へのガス供給の送達を促進するのに充分な密閉を含まない場合がある。
特定の他のマスクシステムは、本分野において機能的に不適切であり得る。例えば、純然たる装飾目的のマスクの場合、適切な圧力を維持することができない場合がある。水中水泳またはダイビングに用いられるマスクシステムは、外部からのより高い圧力からの水侵入から保護することと、周囲よりも高い圧力において内部の空気を維持しないこととを行うように、構成され得る。
特定のマスクは、本技術において臨床的に好ましく無い場合があり得る(例えば、マスクが鼻を介して気流を遮断し、口を介した気流のみを通過させる場合)。
特定のマスクにおいて、患者がマスク構造の一部を口に挿入し、唇を介して密閉状態を生成および維持しなければならない場合、本技術において不快であるかまたは非実際的である場合がある。
特定のマスクは、睡眠時(例えば、横向きにベッドに寝て枕の上に頭を置いた状態で睡眠する場合)における使用においては非実際的である場合がある。
患者インターフェースの設計においては、複数の課題がある。顔は、複雑な三次元形状を有する。鼻のサイズおよび形状は、個人によって大きく異なる。頭部には骨、軟骨および軟組織が含まれるため、顔の異なる領域は、機械的力に対して異なる反応を示す。すなわち、顎部または下顎は、頭蓋骨の他の骨に相対して動き得る。頭部全体は、呼吸治療期間を通じて動き得る。
これらの課題に起因して、いくつかのマスクの場合、特に装着時間が長い場合または患者がシステムに不慣れである場合、押しつけがましい、美観的に望ましくない、コストが高い、フィット感が悪い、使用が困難、および不快感があるなどの理由のうち1つ以上がある。例えば、飛行士専用のマスク、個人用保護装具(例えば、フィルターマスク)、SCUBAマスクの一部として設計されたマスク、または麻酔投与用マスクは、その元々の用途には耐えられるものの、このようなマスクの場合、長時間(例えば、数時間)にわたって装着するには望ましくないほど不快な場合がある。このような不快感に起因して、治療に対する患者の承諾が低下する可能性がある。これは、マスクを睡眠時に装着する必要がある場合、特に当てはまる。
CPAP治療は、患者が治療を承諾している場合、特定の呼吸疾患の治療においては極めて効果的である。マスクが不快である場合または使用が難しい場合、患者は、治療を承諾しない場合がある。患者はマスクを定期的に洗浄するよう推奨されることが多いため、マスクの清浄が難しい(例えば、組立または分解が困難である場合)、患者は、マスクを清浄することができず、患者の承諾に影響が出る場合がある。
他の用途(例えば、飛行士)用のマスクの場合、睡眠呼吸障害の治療の使用には不適である場合があるため、睡眠呼吸障害の治療の使用のために設計されたマスクは、他の用途に適している場合がある。
これらの理由のめ、睡眠時のCPAP送達のための患者インターフェースは、明瞭な分野を形成する。
2.2.3.1.1 シール形成部分
患者インターフェースは、シール形成部分を含み得る。患者インターフェースは、患者の顔と直接接触するため、シール形成部分の形状および構成は、患者インターフェースの有効性および快適性に直接影響を持ち得る。
患者インターフェースは、使用時にシール形成部分を顔と係合させる場所の設計意図に従って、部分的に特徴付けられ得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成部分は、各左鼻孔および右鼻孔と係合する2つのサブ部分を含み得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成部分は、使用時において双方の鼻孔を包囲する単一の要素を含み得る。このような単一の要素は、例えば顔の上唇領域および鼻梁領域上に載置されるように、設計され得る。患者インターフェースの一形態において、シール形成部分は、使用時に例えば顔の下唇領域上に密閉を形成することにより口領域を包囲する要素を含み得る。患者インターフェースの一形態において、密閉形成部分は、使用時に双方の鼻孔および口腔領域を包囲する単一の要素を含み得る。これらの異なる種類の患者インターフェースは、その製造業者によって鼻マスク、フルフェイスマスク、鼻枕、鼻パフおよび口鼻マスクなどの多様な名称によって公知であり得る。
患者の顔の一領域において有効であり得る密閉形成部分は、例えば患者の顔の異なる形状、構造、変化性および感受性領域に起因して、別の領域において不適切であり得る。例えば、患者の前額上に載置される水泳用ゴーグルの密閉部は、患者の鼻上における使用には不適切である場合がある。
特定のシール形成部分は、広範囲の異なる顔形状およびサイズに対して1つの設計が適合し、快適でありかつ有効になるように、大量製造用に設計され得る。密閉部を形成するためには、患者の顔の形状と、大量製造された患者インターフェースのシール形成部分との間の不整合がある範囲まで、一方または双方を適合させる必要がある。
1つの種類のシール形成部分は、患者インターフェースの周囲を包囲して延び、シール形成部分が患者の顔に対向して係合している状態で力が患者インターフェースへ付加された際、患者の顔を密閉することを意図する。このシール形成部分は、空気または流体充填クッションを含み得るか、または、ゴムなどのエラストマーによって構成された弾力性のある密閉要素の成形されたかまたは形成された表面を含み得る。この種のシール形成部分により、フィット感が不適切である場合、シール形成部分と顔との間に隙間が発生し、密閉を達成するには、患者インターフェースを顔に押しつけるためにさらなる力が必要になる。
別の種類のシール形成部分は、陽圧がマスク内に付加された際に患者の顔に対して自己気密作用を提供するように、マスクの周囲の周辺に配置された薄材のフラップシールを使用する。先述の種類のシール形成部分と同様に、顔とマスクとの間の整合が良くない場合、密閉を達成するために必要なさらなる力が必要になり得るか、またはマスクから漏洩が発生し得る。さらに、密閉形成部分の形状が患者の形状と整合しない場合、使用時において密閉形成部分に折り目または座屈が発生し、漏洩の原因になる。
別の種類の密閉形成部分は、例えば鼻孔中へ挿入される摩擦嵌め要素を含み得るが、これらの密閉形成部分を不快であると感じる患者も存在する。
別の形態の密閉形成部分は、密閉を達成するために接着部を用い得る。患者の中には、常に接着部を自身の顔に貼り付けるかまたは取り外すことが不便であると感じる患者もいる。
一定範囲の患者インターフェースシール形成部分の技術について、(ResMed Limitedへ譲渡された以下の特許出願:WO1998/004,310;WO2006/074,513;WO2010/135,785)に開示がある。
鼻枕の一形態が、Puritan Bennettによって製造されたAdam回路において見受けられる。別の鼻枕または鼻パフが、Puritan-Bennett Corporationへ譲渡された米国特許第4、782、832号(Trimbleら)の主題になっている。
ResMed Limitedは、鼻枕を用いた以下の製品を製造している:SWIFT(登録商標)鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)II鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)LT鼻枕マスク、SWIFT(登録商標)FX鼻枕マスクおよびMIRAGELIBERTY(登録商標)フルフェイスマスク。ResMed Limitedへ譲渡された以下の特許出願において、鼻枕マスクの実施例についての記載がある:国際特許出願WO2004/073、778号(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)鼻枕の様相を記載)、米国特許出願第2009/0044808号(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)LT鼻枕の様相を記載);国際特許出願WO2005/063,328号およびWO2006/130,903号(特に、ResMed LimitedのMIRAGE LIBERTY(登録商標)フルフェイスマスクの様相を記載);国際特許出願WO2009/052,560号(特に、ResMed LimitedのSWIFT(登録商標)FX鼻枕の様相を記載)。
2.2.3.1.2 位置決めおよび安定化
陽圧空気治療に用いられる患者インターフェースのシール形成部分は、密閉を妨害する空気圧力の対応する力を受ける。そのため、シール形成部分を位置決めすることと、顔の適切な部分に対して密閉を維持することとを行うために、多様な技術が用いられている。
1つの技術において、接着部が用いられる。例えば、米国特許出願公開US2010/0000534号を参照されたい。しかし、接着部を用いた場合、不快感がある場合がある。
別の技術において、1つ以上のストラップおよび/または安定化ハーネスが用いられる。多数のこのようなハーネスの場合、フィット感が悪い、かさばる、不快および扱いにくいなどの点のうち1つ以上が当てはまる。
2.2.3.1.3 通気技術
いくつかの形態の患者インターフェースシステムは、吐き出された二酸化炭素を押し出すための通気部を含み得る。この通気部により、患者インターフェースの内部空間(例えば、プレナムチャンバ)から患者インターフェースの外部(例えば、周囲)への流れが可能になり得る。この通気部は、オリフィスを含み得、マスク使用時において、ガスがオリフィスを通じて流れ得る。多数のこのような通気部の場合、音がうるさい。他の場合、使用時において閉塞し得るため、押し出しが不十分になる。いくつかの通気部の場合、例えば音または気流集中に起因して、患者1000と同床者1100の睡眠を妨げる場合がある。
ResMed Limitedは、複数の向上したマスク通気技術を開発している。下記を参照されたい:国際特許出願公開第WO1998/034,665;国際特許出願公開第WO2000/078,381;米国特許第6,581,594号;米国特許出願公開第US2009/0050156;米国特許出願公開第2009/0044808。
従来のマスクのノイズの表(ISO17510-2:2007、1mにおける10cmHO圧力)
Figure 0007277627000001
(*試料1個のみをISO3744に指定の試験方法を用いてCPAPモードにおいて10cmHOにて測定)多様な対象の多様な音圧値を下記のリストに示す。
Figure 0007277627000002
2.2.3.2 呼吸圧力治療(RPT)デバイス
空気圧生成器は、広範な用途(例えば、工業規模通気システム)において公知である。しかし、医療用途のための空気圧生成器は、より一般的な空気圧生成器(例えば、医療機器の信頼性要件、サイズ要件および重量要件)では満足できない特定の要件を有する。加えて、医療治療向けに設計されたデバイスであっても、以下のうち1つ以上に関連して欠陥を免れない場合がある:快適性、ノイズ、使いやすさ、有効性、サイズ、重量、製造可能性、コストおよび信頼性。
特定のRPTデバイスの特殊な要件の一例として、音響ノイズがある。
従来のRPTデバイスのノイズ出力レベルの表(試料1個のみをISO3744に指定の試験方法を用いてCPAPモードにおいて10cmHOにて測定)。
Figure 0007277627000003
睡眠呼吸障害の治療に用いられる1つの公知のRPTデバイスとして、S9睡眠治療システム(製造元:ResMed Limited)がある。RPTデバイスの別の実施例として、人工呼吸器がある。人工呼吸器(例えば、成人および小児用人工呼吸器のResMed Stellar(登録商標)シリーズ)の場合、複数の状態(例を非限定的に挙げると、NMD、OHSおよびCOPD)の治療のための一定範囲のための患者のための侵襲的および非侵襲的な非依存的呼吸のための補助を提供し得る。
ResMed Elise(アクサンテギュ)e(登録商標)150人工呼吸器およびResMedVSIII(登録商標)人工呼吸器は、複数の状態の治療のための成人患者または小児用患者に適した侵襲的および非侵襲的な依存的呼吸の補助を提供し得る。これらの人工呼吸器により、単一または二重の肢回路を用いた容積通気モードおよび気圧通気モードが得られる。RPTデバイスは典型的には、圧力生成器(例えば、電動送風機または圧縮ガスリザーバ)を含み、患者の気道へ空気流れを供給するように構成される。場合によっては、空気流れは、患者の気道へ陽圧で供給され得る。RPTデバイスの出口は、空気回路を介して上記したような患者インターフェースへ接続される。
デバイスの設計者には、無数の選択肢が提示され得る。設計基準同士が対立することが多くあるため、特定の設計選択肢が慣例からほど遠くなるかあるいは避けられないことがある。さらに、特定の態様の快適性および有効性は、1つ以上のパラメータの些細な変更から大きく影響を受ける可能性もある。
2.2.3.3 加湿器
空気流れの送達を加湿無しで行った場合、気道の乾燥に繋がり得る。加湿器をRPTデバイスおよび患者インターフェースと共に用いた場合、加湿ガスが生成されるため、鼻粘膜の乾燥が最小化され、患者気道の快適性が増加する。加えて、より冷涼な気候においては、概して患者インターフェースの周囲の顔領域へ温風を付加すると、冷風の場合よりも快適性が高まる。一定範囲の人工的加湿機器およびシステムが公知であるが、医療加湿器の特殊な要件を満たせていない。
医療加湿器は、典型的には患者が(例えば病院において)睡眠時または安静時にあるときに、必要な場合に周囲空気に相対して空気流れの湿度および/または温度を増加させるように、用いられる。枕元に置かれる医療加湿器は、小型である場合がある。医療加湿器は、患者へ送達される空気流れの加湿および/または加熱のみを行うように構成され得、患者の周囲の加湿および/または加熱は行わない。例えば、部屋ベースのシステム(例えば、サウナ、エアコン、または蒸発冷却器)は、呼吸により患者体内に取り込まれる空気も加湿し得るものの、これらのシステムの場合、部屋全体も加湿および/または加熱するため、占有者にとって不快感であり得る。さらに、医療加湿器の場合、工業用加湿器よりも安全面での制約がより厳しい場合もある。
多数の医療加湿器が公知であるものの、このような医療加湿器の場合、1つ以上の欠陥を被り得る。すなわち、このような医療加湿器の場合、加湿が不適切なものもあれば、患者にとって使用が困難または不便であるものもある。
2.2.3.4 データ管理
臨床的理由により、呼吸治療が処方された患者が「コンプライアンスを遵守している」(例えば、患者が自身のRPTデバイスを特定の「コンプライアンスルール」に則っているか)を決定するためのデータを入手する場合がある。CPAP治療についてのコンプライアンスルールの一例として、患者がコンプライアンスを遵守しているとみなすためには、患者が連続30日間のうち少なくとも21日間にわたってRPTデバイスを一晩あたり少なくとも4時間にわたって使用する必要がある。患者のコンプライアンスを決定するためには、RPTデバイスのプロバイダ(例えば、ヘルスケアプロバイダ)は、RPTデバイスを用いた患者の治療を記述するデータを手作業で入手し、所定期間にわたる使用率を計算し、これをコンプライアンスルールと比較し得る。ヘルスケアプロバイダが患者が自身のRPTデバイスをコンプライアンスルールに則って使用したと決定すると、当該ヘルスケアプロバイダは、患者がコンプライアンスを遵守している旨を第三者に通知し得る。
患者の治療において、治療データの第三者または外部システムへの通信から恩恵を受ける他の態様があり得る。
このようなデータを通信および管理するための既存のプロセスの場合、高コスト、時間がかかること、エラーの発生し易さのうち1つ以上が発生し得る。
2.2.3.5 下顎の再位置決め
下顎再位置決めデバイス(MRD)または下顎前方固定デバイス(MAD)は、睡眠時無呼吸およびいびきの治療選択肢の1つである。これは、歯科医または他の供給業者から利用可能である調節可能な口腔用器具であり、下顎部(下顎)を睡眠時に前方位置に保持する。MRDは、取り外し可能なデバイスであり、患者の睡眠前に口腔内に挿入され、睡眠後に取り外される。そのため、MRDは、常時装着用途を想定した設計はされていない。MRDは、カスタム仕様にしてもよいし、あるいは、標準形態で製造してもよく、患者の歯に適合するように設計された咬合印象部位を含む。この下顎からの機械的突出部は、舌の後ろ側の空間を拡張させ、咽頭壁上へ張力を付加して、気道崩壊を低減させ、口蓋振動を低減させる。
特定の実施例において、下顎前方固定デバイスは、上顎または上顎骨上の歯と係合するかまたは嵌め合うように意図された上側スプリントと、上顎または下顎上の歯と係合するかまたは嵌め合うように意図された下側スプリントとを含み得る。上側スプリントおよび下側スプリントは、一対の接続ロッドを介して相互に横方向に接続される。この1組の接続ロッドは、上側スプリントおよび下側スプリント上において対称に固定される。
このような設計において、接続ロッドの長さは、MRDが患者の口腔中に配置されたときに下顎が前方位置に保持されるように、選択される。接続ロッドの長さは、下顎の突出レベルを変化させるように、調節され得る。歯科医は、突出レベルを下顎に合わせて決定することができ、その結果、接続ロッドの長さが決定される。
下顎を上顎骨に対して前方に押し出すように構成されているMRDもあれば、ResMed Narval CC(登録商標)MRDなどの他のMADのように、下顎を前方位置に保持するように設計されているものもある。このデバイスにより、歯科的副作用および側頭/下顎間の関節(TMJ)の副作用も低下または最小化される。そのため、このデバイスは、歯のうち1つ以上の任意の移動を最小化または防止するように構成される。
2.2.4 診断システムおよび監視システム
臨床専門家は、患者のスクリーニング、診断または監視を個人的観察に基づいて適切に行い得る。しかし、臨床専門家が居ないまたは臨床専門家への支払いができない状況がある。状況によっては、患者の状態について臨床専門家によって意見が異なる場合がある。或る臨床専門家は、時期によって異なる基準を適用し得る。臨床診療が多忙である場合、臨床医は、患者管理ガイドラインの発展に遅れをとらないようにすることが困難になる場合がある。
睡眠ポリグラフ(PSG)は、心肺疾患の診断および予後のための従来のシステムであり、典型的には専門家臨床スタッフの適用および/または解釈を伴う。PSGにおいては、多様な身体信号(例えば、脳波検査(EEG)、心電図検査(ECG)、電気眼球図記録(EOG)、筋電図描画法(EMG))を記録するために、典型的には15~20個の接触覚センサーを人体上に配置する。しかし、これらのセンサーは、臨床設定における通常の用途に適している場合があるものの、このようなシステムは複雑かつ高価になる可能性があり、かつ/または、自宅で就寝しようとしている患者にとっては不快または非実際的である場合がある。
3 技術の簡単な説明
本技術は、呼吸器疾患の診断、改善、治療または予防において用いられる医療機器の提供に関連し、これらの医療機器は、向上した快適性、コスト、有効性、使い易さおよび製造可能性のうち1つ以上を有する。
本技術の第1の態様は、呼吸器疾患の診断、改善、治療または予防に用いられる装置に関連する。
本技術の別の態様は、呼吸障害の診断、改善、治療または予防において用いられる方法に関連する。
本技術の特定の形態の一態様は、呼吸治療についての患者の承諾を向上させる方法および/または装置を提供することである。
本技術の第1の形態は、コネクタセットを含む。コネクタセットは、コネクタセットの第1の端部と第2の端部との間のコンプライアント面シールを備え、第1の端部および第2の端部を共に結合させる保持機構を備える。
本技術の第2の形態は、呼吸圧力治療デバイスから患者への呼吸ガス送達のための流体コネクタを含む。流体コネクタは、流体流れのための第1の開口部を含む第1の端部、第1の開口部の周囲を包囲して延びるシール部、およびラッチング部、流体流れのための第2の開口部を含む第2の端部、第2の開口部の周囲を方位するように延びかつシール部と係合して面シールを形成するように構成された密閉面、およびラッチング部と係合するように構成された相補ラッチング部を含む。面シールにより、呼吸ガスが第1の開口部と第2の開口部との間で移動することが可能になり、ラッチング部と相補ラッチング部との間の係合により、第1の端部が第2の端部と共に固定される。
本技術の第3の形態は、患者へ呼吸治療を提供するためのシステムを含む。本システムは、呼吸圧力治療デバイスと;空気回路と;空気回路へ接続された患者インターフェースと;呼吸圧力治療デバイスが業界標準接続により空気回路へ接続される事態を防止する手段とを含む。
本技術の第4の形態は、患者へ呼吸圧力治療デバイスから呼吸ガスを送達させるために流体接続を提供する方法を含む。本方法は、流体接続の第1の端部と第2の端部との間にラッチを係合させることと;第1の端部中の第1の開口部の周囲および第2の端部中の第2の開口部の周囲に面シールを係合させることとを含む。第1の端部および第2の端部のうち1つは、呼吸圧力治療デバイスに対応する。
本技術の第5の形態は、呼吸圧力治療デバイスから患者へ呼吸ガス送達のための流体コネクタシステムの第1の半分を含む。第1の半分は、流体流れのための第1の開口部を含むコネクタ部、第1の開口部の周囲を包囲して延びるシール部、およびラッチング部を含む。シール部は、第2の開口部の周囲を包囲して延びて流体コネクタシステムの第2の半分と共に面シールを形成する密閉面を密閉するように構成され、ラッチング部は、流体コネクタシステムの第2の半分の別のラッチング部とラッチするように構成される。
本技術の第6の形態は、呼吸圧力治療デバイスから患者へ呼吸ガス送達のための流体コネクタシステムの第1の半分を含む。第1の半分は、流体流れのための第1の開口部を含むコネクタ部、第1の開口部の周囲を包囲する密閉面、およびラッチング部を含む。密閉面は、第2の開口部の周囲を包囲して延びて流体コネクタシステムの第2の半分と共に面シールを形成するシール部を受容するように構成され、ラッチング部は、流体コネクタシステムの第2の半分の別のラッチング部と共にラッチするように構成される。
本技術の第7の形態は、呼吸圧力治療デバイスから患者への呼吸ガス送達のための流体コネクタを含む。流体コネクタは、流体流れのための第1の内部および第1の保持部を含む第1の端部、および流体流れのための第2の内部を含む第2の端部、および保持部と係合するように構成された相補保持部を含む。第1の内部および第2の内部は、流れ方向に対して垂直な第1の形状を有し、保持部および相補保持部は、流れ方向に対して垂直な第2の形状を有し、第1の形状および第2の形状は、異なる。
本技術の第8の形態は、患者へ呼吸治療を提供するためのシステムを含む。システムは、呼吸圧力治療デバイスと、空気回路と、空気回路へ接続された患者インターフェースであって、患者インターフェースは、呼吸圧力治療デバイスと共に動作するように特別に適合される、患者インターフェースと、呼吸圧力治療デバイスが呼吸圧力治療デバイスへ接続された状態で動作するように患者インターフェースが特別に適合されることを保証する手段とを含む。
本技術の第1~第8の形態のうち少なくとも1つの実施例において、(a)第1の端部は、送風機を含む呼吸圧力治療デバイスへ接続され、第2の端部は、流体導管へ接続され;(b)呼吸圧力治療デバイスは、睡眠関連呼吸疾患のための治療圧力を提供するように構成され;(c)密閉面は平坦であり;(d)密閉面は、第1の端部から第2の端部への流体流れ方向に対して実質的に垂直であり;(e)密閉面は斜角が付けられ;(d)密閉面は、第2の開口部の周囲に外周方向に延び;(e)密閉面は、第2の開口部を規定する管からラジアル方向に延びるフランジ上に形成され;(f)フランジは、管から実質的に垂直方向に延び;(g)管は、シール部へ向かう方向においてフランジを超えて延び;(h)相補ラッチング部がラッチング部と係合したとき、管はシール部を少なくとも部分的に通じて延び;(i)シール部は、第1の端部と第2の端部との間の係合方向においてコンプライアントであり;(j)シール部は、円錐台状部を含み;(k)円錐台状部は、密閉面と接触して面シールを形成し;(l)シール部は部分的球状表面を含み;(m)部分的球状表面は、密閉面と接触して面シールを形成し;(n)シール部は、ベローズ状のまたは部分的ベローズ状の部分を含み;(o)ベローズ状のまたは部分的ベローズ状の部分は、密閉面と接触して面シールを形成し;(p)第1の端部および第2の端部が接続されると、シール部は、ラッチング部および相補ラッチング部が係合する前に密閉面と係合するように構成され;(q)シール部は、第1の端部および第2の端部の係合方向よって規定された軸に対してラジアル方向においてコンプライアントであり;(r)シール部は、非加圧状態においてシール部と密閉面との間に隙間が存在する場合、第1の端部の内部加圧に起因して膨張して密閉面と係合するように構成され;(s)シール部および密閉面が接触すると、シール部は、第1の開口部から第2の開口部への空気流れ方向に逆らって密閉へ圧縮され;(t)シール部が圧縮されると、有意な圧縮力は発生せず;(u)シール部を圧縮するために必要な力は、ラッチング部を相補ラッチング部と係合させるために必要な力よりも小さく;(v)シール部を圧縮するために必要な力は、ラッチング部を相補ラッチング部と係合させるために必要な力の1/2未満であり;(w)シール部を圧縮するために必要な力は、ラッチング部を相補ラッチング部と係合させるために必要な力の1/10未満であり;(x)シール部および密閉面の各中心が相互に整合していない場合、シール部および密閉面のうち少なくとも1つは、シール部と密閉面との間にシールを形成するために充分な接触面積を含み;(y)第2の端部は、内側部位および下側部位を含み、内側部位は、下側部位へ回転可能に結合され;(z)内側部位は密閉面を含み;(aa)内側部位は、流体導管強固に接続され;(bb)下側部位は、相補ラッチング部を含み;(cc)相補ラッチング部は、ラッチング部と係合するように構成された突起を備えたカンチレバー部を含み;(dd)カンチレバー部の構造は、カンチレバー部が押し下げられると、相補ラッチング部のラッチング部との係合または係合解除が行われ、第1の端部と第2の端部との間の係合または係合解除が可能になるような構成であり;(ee)第1の端部は、第2の端部が第1の端部および第2の端部の間に係合方向に移動することを制限するための移動量限界を含み;(ff)移動量限界は、第1の開口部の周囲のフランジであり、第2の端部は、フランジと接触するように構成された停止面を含み;(gg)ラッチング部は、第2の端部が係合方向と反対の方向に移動することを制限し、移動量限界およびラッチング部は、第1の端部および第2の端部が係合されるときの第2の端部の移動距離を共に規定し;(hh)シール部は、移動距離全体において密閉面に対して密閉するように構成され、移動距離は、非ゼロ距離であり;(ii)シール部は、最悪の場合の製作公差と共にかつ流体コネクタ中の所定の量の摩耗および/またはクリープ後に密閉面とのシールを形成するように構成され;(jj)流体コネクタは、患者の呼吸サイクル全体においておよび4cmHO~40cmHOの圧力において流体コネクタを通じて空気が流れた場合、無視できる圧力降下を提供するように構成され;(kk)第1の端部は雌接続であり、第2の端部は雄接続であり;(ll)雌接続および雄接続が非円形のプロファイルを有し;(mm)第1の端部は、シール部の内部と流体連通しかつ第1の開口部および第2の開口部から分離されたポートを含み;(nn)第1の開口部および第2の開口部は、管の内部であり;(oo)第1の端部は、送風機を含む呼吸圧力治療デバイスへ接続され、第2の端部は、流体導管コネクタのためのアダプタへ接続され;(pp)流体コネクタは、業界標準の流体接続をさらに含み、上記業界標準の流体接続は、第1の開口部と流体連通し、シール部と反対側の端部上に設けられ;(qq)流体コネクタは、業界標準の流体接続をさらに含み、上記業界標準の流体接続は、第1の開口部と流体連通し、密閉面と反対側の端部上に設けられ;(rr)第1の形状は円形であり、第2の形状は、円形および正方形の特性を含み、および/または;(ss)第1の内部および第2の内部のうち1つは第1の雄部を含み、第1の内部および第2の内部のうち他方は第1の雌部を含み、第1の雄部および第1の雌部は第1の形状を含み、保持部および相補保持部のうち1つは第2の雄部を含み、保持部および相補保持部のうち他方は第2の雌部を含み、第2の雄部および第2の雌部は、第2の形状を含む。
本技術の一形態の一態様は、人間が(例えば、自宅周囲において)持ち運び可能な、流体コネクタを含む、携帯用RPTデバイスである。
本技術の別の態様は、呼吸圧力治療(RPT)システムのための通気アセンブリに関する。通気アセンブリは、以下を含む:加圧ガスを通気アセンブリを通じて送達導管から患者インターフェースへ流動させるための中央オリフィスを規定する通気用ハウジングであって、通気用ハウジングは、中央オリフィスの周囲の環状表面を有し、環状表面は、加圧ガスを雰囲気へ放出するための複数の穴と;環状表面に隣接して配置された膜とを有し、膜は、通気アセンブリ内の加圧ガスの圧力が増加すると膜が通気用ハウジングの環状表面へ押しつけられて付勢されるように、移動可能である、通気用ハウジング。
本技術の別の態様は、以下を含むRPTシステムへ関する:前項に記載の通気アセンブリと、加圧ガス流れを4~20cmH20の範囲で生成するように構成されたRPTデバイスと;加圧ガス流れを患者の気道へ送達させるように構成された患者インターフェースであって、患者インターフェースは非通気型である、患者インターフェースと;RPTデバイスから患者インターフェースへ加圧ガス流れを送達させるように構成された送達導管。
上記2の段落に記載の通気アセンブリおよびRPTシステムの実施例において、(a)複数の穴は、第1のグループの穴および第2のグループの穴を含み得、第1のグループの穴は、第2のグループの穴と比較して中央オリフィスに近接し、(b)膜は、膜が第1のグループの穴を被覆しないような形状および寸法にされ得、(c)膜は、通気アセンブリ内の加圧ガスの圧力の増加と共に第2のグループの穴のうちより多くを被覆するように構築され得、(d)第1のグループの穴は、加圧ガス流れに相対して第2のグループの穴の上流に配置され得、(e)通気アセンブリは、膜を通気用ハウジングの環状表面に隣接した位置に保持するための保持構造をさらに含み得、(f)膜は、弾性材料をさらに含み得、(g)膜はリング状であり得、(h)膜は、通気用ハウジングに接合され得ず、(i)膜は、膜の外縁が通気用ハウジングの内周に隣接するような形状および寸法にされ得、かつ/また(j)複数の穴はそれぞれ、通気用ハウジングの内面から通気用ハウジングの外面へ収束する形状を持ち得る。
本技術の別の態様は、呼吸圧力治療(RPT)システムのための通気アダプタに関する。通気アダプタは、以下を含む通気アセンブリを含む:加圧ガスを通気アセンブリを通じて送達導管から患者インターフェースへ流動させるための中央オリフィスを規定する通気用ハウジングであって、通気用ハウジングは、中央オリフィスの周囲の環状表面を有し、環状表面は、加圧ガスを雰囲気へ放出するための複数の穴と、環状表面に隣接して配置された膜とを有する、通気用ハウジングと、拡散部材。
本技術の別の態様は、RPTシステムに関する。RPTシステムは、以下を含む: 前項に記載の通気アダプタと、加圧ガス流れを4~20cmH20の範囲で生成するように構成されたRPTデバイスと;加圧ガス流れを患者の気道へ送達させるように構成された患者インターフェースであって、患者インターフェースは非通気型である、患者インターフェースと;RPTデバイスから患者インターフェースへ加圧ガス流れを送達させるように構成された送達導管。
上記2の段落に記載の通気アダプタおよびRPTシステムの実施例において、(a)膜は、通気アセンブリ内の加圧ガスの圧力の増加と共に膜が通気用ハウジングの環状表面に対して付勢されるように移動可能であり得、(b)複数の穴は、第1のグループの穴および第2のグループの穴を含み得、第1のグループの穴は、第2のグループの穴と比較して中央オリフィスに近接し、(c)膜は、膜が第1のグループの穴を被覆しないような形状および寸法にされ得、(d)膜は、通気アセンブリ内の加圧ガスの圧力の増加と共に第2のグループの穴のうちより多くを被覆するように構築され得、(e)第1のグループの穴は、加圧ガス流れに相対して第2のグループの穴の上流に配置され得、(f)通気アダプタは、膜を通気用ハウジングの環状表面に隣接した位置に保持するための保持構造をさらに含み得、(g)膜は、弾性材料をさらに含み得、(h)膜はリング状であり得、(i)膜は、通気用ハウジングに接合され得ず、(j)膜は、膜の外縁が通気用ハウジングの内周に隣接するような形状および寸法にされ得、(k)複数の穴はそれぞれ、通気用ハウジングの内面から通気用ハウジングの外面へ収束する形状を持ち得、(l)通気アダプタは、加圧ガス流れに相対して複数の穴の下流に配置され得る熱湿交換器(HME)を含み得、(m)拡散部材は、複数の穴を少なくとも部分的に被覆するように通気用ハウジングの外部上に配置され得、(n)通気アダプタは、空気不透過性材料を有する遮断部材をさらに含み得、遮断部材は、複数の穴から退出したガスが拡散部材を通じて直線経路中の雰囲気へ流れる事態を防止し、(o)拡散部材および遮断部材は、複数の穴から退出したガスを拡散部材から外方に複数の穴と異なる方位に方向付けるように構成され得、(p)拡散部材は、拡散部材と接触する遮断部材の表面に対して平行な流路を提供し得、(q)拡散部材は多孔性材料であり得、(r)拡散部材は気泡発泡体であり得、かつ/また(s)拡散部材は繊維状材料であり得る。
本技術の一態様は、周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムに関する。通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを患者が呼気した排出ガスへ提供し、通気流れは、呼吸治療時において連続する。通気システムは、以下を含む通気用ハウジングを含む:ベースを通じて延びる治療用ガス流れの入口を有するベースと;加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするようにベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスと;加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にする少なくとも1つの第2のオリフィスと;ベースに隣接して配置された膜。
本技術の一態様は、周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムに関する。通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを患者が呼気した排出ガスへ提供し、通気流れは、呼吸治療時において連続する。通気システムは、以下を含む通気用ハウジングを含む:加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするようにベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスを有するベースと;加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にする少なくとも1つの第2のオリフィスと;ベースに隣接して配置された膜であって、加圧体積は、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて雰囲気と流体連通し、加圧体積内の圧力が治療圧力全体において少なくとも1つの第1のオリフィスと少なくとも1つの第2のオリフィスとの間の通気流れを配分することに起因して、膜は弾性変形可能である、膜。
実施例において、(a)通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み得、内壁は、治療用ガス流れのための入口を規定し、ベースは、外壁と内壁との間に配置され得、(b)ベースは、内側ベースおよび外側ベースを含み得、(c)外側ベースは外壁に隣接し得、内側ベースは外側ベースに隣接し得、内側ベースは内壁に隣接し得、(d)少なくとも1つの第1のオリフィスは複数の内側オリフィスを含み得、少なくとも1つの第2のオリフィスは複数の外側オリフィスを含み得、(e)複数の外側オリフィスは、外側ベースを通過し得、複数の内側オリフィスは、外側ベースと内側ベースとの間を通過し得、(f)通気システムは、内側ベースおよび外側ベースを接合させかつ複数の内側オリフィスを分割するための複数のベースコネクタを含み得、(g)通気システムは、内側ベースから延びる複数の膜スペーサを含み得、(h)膜は、外側ベースおよび膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上において支持され得、(i)通気用ハウジングは、内側ベースと外側ベースとの間のベース分割器を含み得、膜は、ベース分割器および膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上において支持され得、(j)複数の膜スペーサは、複数の膜スペーサのうち隣接するものの間に複数の膜スペーサ隙間を規定し得、5(k)膜は、通気用ハウジングの内側ベースおよび外側ベースに隣接する雰囲気側面を含み得、および膜開口部を規定する内面および吐出流れのための内側ベース膜通路が、膜の雰囲気側面と、通気用ハウジングの内側ベースとの間に規定され得、(l)吐出流れのための内壁膜通路は、膜の内面と、通気用ハウジングの内壁との間に規定され得、(m)内側ベースは、複数の膜スペーサのうち隣接するものの間の複数の内側ベーススロットを含み得、(n)外側ベースは、膜が複数の外側オリフィスを被覆することを回避するように構成された複数の横方向膜支持部を含み得、(o)通気用ハウジングは、外側ベースの反対側の複数の凹部を含み得、複数の外側オリフィスのうち少なくとも1つは、複数の凹部のうち対応する1つに対して開口し得、(p)内壁は、内側ベースおよび外側ベースの上方に延び得、(q)内壁は、内側ベースおよび外側ベースの下方に延び得、(r)膜は弾性変形可能材料を含み得、(s)弾性変形可能材料はシリコーンを含み得、(t)通気用ハウジングは、比較的剛性の材料からなる同質の単一ピースから形成され得、(u)比較的剛性の材料はポリカーボネートであり得、(v)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は円形であり得、(w)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は同軸であり得、かつ/または、(x)膜は、膜がベースに対して近位方向および遠位方向に自由に移動可能となるように、通気用ハウジングへ取り付けられ得ない。
本技術の別の態様は、以下を含む患者インターフェースに関する:シール形成構造と、シール形成構造へ接合されたプレナムチャンバと、使用時に患者インターフェースを患者上に固定するための位置決めおよび安定化構造と、態様および/または直前の2項に開示の実施例のうちいずれかの通気システム。この患者インターフェースは、通気システムをプレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造を含み得る。
本技術の別の態様は、周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムに関連する。通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを患者が呼気した排出ガスへ提供し、通気流れは、呼吸治療時において連続する。通気システムは、通気用ハウジング加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするようにベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスを有するベースと、加圧体積からのガスを周囲へ放出させることを可能にする少なくとも1つの第2のオリフィスと、ベースに隣接して配置された膜とを含む。加圧体積は、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて周囲と流体連通し、膜は、加圧体積内の圧力が増加すると、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスを通じた第1の通気流れを膜により制限させるように構成され、少なくとも1つの第1のオリフィスを通じて第1の通気流れが制限されると、少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて第2の通気流れが増加し、これにより、少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じた通気流れが治療圧力範囲全体においてほぼ一定になる。
実施例において、(a)通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み得、内壁は、治療用ガス流れのための入口を規定し、ベースは、外壁と内壁との間に配置され得、(b)吐出流れは、第1の通気流れおよび第2の通気流れの合計以上であり得、(c)膜は、膜がベースへ向かって歪むのと共に第1の通気流れが制限されるように、使用時にベースへ向かって弾性変形可能であり得、(d)膜は、治療圧力が上昇して閾治療圧力値を超えると、ベースにより近接して歪むように構成され得、(e)膜は、第1の通気流れを低減するように構成され得、これにより、治療圧力が閾治療圧力値を超えて増加することに起因して膜がベースへより近接して歪むと第2の通気流れが増加し、(g)少なくとも1つの第1のオリフィスは、複数の内側オリフィスを含み得、少なくとも1つの第2のオリフィスは、複数の外側オリフィスを含み得、(f)ベースは内側ベースおよび外側ベースを含み得、(h)通気システムは、内側ベースから延びる複数の膜スペーサを含み得、(i)膜は、外側ベースおよび膜スペーサ上の複数の内側オリフィスにわたって支持され得、これにより、治療圧力が閾治療圧力値を超えて増加すると、膜が内側ベースに向かって歪み、(j)膜は、治療圧力が閾治療圧力値を超えて増加すると、膜と内側ベースとの間に規定された膜-内側ベースの隙間が低減するように、構成され得、(k)膜は、膜/内側ベースの隙間の低減と共に第1の通気流れが低下しかつ第2の通気流れが増加するように構成され得、(l)膜は、弾性変形可能材料を含み得、(m)弾性変形可能材料はシリコーンを含み得、(n)通気用ハウジングは、比較的剛性の材料からなる同質の単一ピースから形成され得、(o)比較的剛性の材料はポリカーボネートであり得、(p)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は円形であり得、(q)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は同軸であり得、かつ/また(r)膜は、膜がベースに対して近位方向および遠位方向に自由に移動可能となるように、通気用ハウジングへ取り付けられ得ない。
本技術の別の態様は、以下を含む患者インターフェースに関する:シール形成構造と、シール形成構造へ接合されたプレナムチャンバと、使用時に患者インターフェースを患者上に固定するための位置決めおよび安定化構造と、態様および/または直前の2項に開示の実施例のうちいずれかの通気システム。この患者インターフェースは、通気システムをプレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造を含み得る。
本技術の別の態様は、以下を含み得る患者インターフェースに関する:周囲空気圧力を超える少なくとも6cmH2Oの治療圧力まで加圧可能なプレナムチャンバであって、前記プレナムチャンバは、患者による呼吸のために治療圧力における空気流れを受容するようなサイズおよび構造にされたプレナムチャンバ入口ポートを含む、プレナムチャンバ;前記治療圧力における空気流れが少なくとも患者の鼻孔への入口に送達されるべく、患者の顔のうち患者気道への入口を包囲する領域とシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造であって、シール形成構造は、使用時における患者の呼吸サイクル全体において治療圧力をプレナムチャンバ内に維持するように構築および配置される、シール形成構造;シール形成構造を患者頭部上の治療的に有効な位置に保持するための弾性力を提供する位置決めおよび安定化構造であって、位置決めおよび安定化構造はタイを含み、タイは、使用時において少なくとも一部が患者頭部の耳基底上点の上方の患者頭部の領域上に配置されるように構築および配置され、タイの一部は、使用時に患者の頭部の一部を頭頂骨の領域内に係合させるような寸法および構造にされ、ここで、位置決めおよび安定化構造は、非剛性の接続解除部を有する、位置決めおよび安定化構造;および周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムであって、前記通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを前記患者が呼気した排出ガスへ提供し、前記通気流れは、前記呼吸治療時に連続する、通気システム。当該通気システムは以下を含む:加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするようにベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスを有するベースを含む通気用ハウジング;加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にする少なくとも1つの第2のオリフィス;およびベースに隣接して配置された膜。ここで、加圧体積は、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて雰囲気と流体連通し、ここで、膜は、加圧体積内の圧力が増加すると、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスを通じて膜に第1の通気流れを制限させるように構成され、少なくとも1つの第1のオリフィスを通じて第1の通気流れが制限されると、少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて第2の通気流れを増加させて、少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じた通気流れが治療圧力範囲全体においてほぼ一定となり、患者インターフェースは、プレナムチャンバ入口ポートを通じた加圧空気の流れが無い場合に患者が自身の口腔を通じて周囲から呼吸できるように構成され、あるいは、患者インターフェースは、患者の口腔露出させたままにするように構成される。
実施例において、(a)通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み得、内壁は、治療用ガス流れのための入口を規定し、ベースは、外壁と内壁との間に配置され得、(b)吐出流れは、第1の通気流れおよび第2の通気流れの合計以上であり得、(c)膜は、膜がベースへ向かって歪むのと共に第1の通気流れが制限されるように、使用時にベースへ向かって弾性変形可能であり得、(d)膜は、治療圧力が上昇して閾治療圧力値を超えると、ベースにより近接して歪むように構成され得、(e)膜は、第1の通気流れを低減するように構成され得、これにより、治療圧力が閾治療圧力値を超えて増加することに起因して膜がベースへより近接して歪むと第2の通気流れが増加し、(f)ベースは内側ベースおよび外側ベースを含み得、(g)少なくとも1つの第1のオリフィスは、複数の内側オリフィスを含み得、少なくとも1つの第2のオリフィスは、複数の外側オリフィスを含み得、(h)通気システムは、内側ベースから延びる複数の膜スペーサを含み得、(i)膜は、外側ベースおよび膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上において支持され得、(j)通気用ハウジングは、内側ベースと外側ベースとの間のベース分割器を含み得、膜は、ベース分割器および膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上に支持され得、(k)外側ベースは、膜が複数の外側オリフィスを被覆することを防止するように構成された複数の横方向膜支持部を含み得、(l)膜は、弾性変形可能材料を含み得、(m)弾性変形可能材料はシリコーンを含み得、(n)通気用ハウジングは、比較的剛性の材料からなる同質の単一ピースから形成され得、(o)比較的剛性の材料はポリカーボネートであり得、(p)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は円形であり得、(q)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は同軸であり得、(r)膜は、膜がベースに対して近位方向および遠位方向に自由に移動可能となるように、通気用ハウジングへ取り付けられ得ず、かつ/または(s)患者インターフェースは、通気システムをプレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造を含み得る。
本技術の別の態様は、以下を含み得る患者インターフェースに関する:周囲空気圧力を超える少なくとも6cmH2Oの治療圧力まで加圧可能なプレナムチャンバであって、前記プレナムチャンバは、患者による呼吸のために治療圧力における空気流れを受容するようなサイズおよび構造にされたプレナムチャンバ入口ポートを含む、プレナムチャンバ;前記治療圧力における空気流れが少なくとも患者の鼻孔への入口に送達されるべく、患者の顔のうち患者気道への入口を包囲する領域とシールを形成するように構築および配置されたシール形成構造であって、シール形成構造は、使用時における患者の呼吸サイクル全体において治療圧力をプレナムチャンバ内に維持するように構築および配置される、シール形成構造;シール形成構造を患者頭部上の治療的に有効な位置に保持するための弾性力を提供する位置決めおよび安定化構造であって、位置決めおよび安定化構造はタイを含み、タイは、使用時において少なくとも一部が患者頭部の耳基底上点の上方の患者頭部の領域上に配置されるように構築および配置され、タイの一部は、使用時に患者の頭部の一部を頭頂骨の領域内に係合させるような寸法および構造にされ、ここで、位置決めおよび安定化構造は、非剛性の接続解除部を有する、位置決めおよび安定化構造;および加圧体積から通気用ガス流れを患者が呼気した排出ガスへ提供する通気システムであって、通気流れは呼吸治療時に連続し、通気流れは、第1の通気流れおよび第2の通気流れを含む、通気システム。当該通気システムは、以下を含む:第1の通気流れのためのベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスを有するベースを含む通気用ハウジング;第2の通気流れのための少なくとも1つの第2のオリフィス;およびベースに隣接して配置された膜。ここで、加圧体積は、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの第1のオリフィスおよび少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて雰囲気と流体連通し、ここで、膜は、加圧体積内の圧力によって弾性変形するように構成され、これにより、圧力増加に起因して変形が増加すると、少なくとも1つの第1のオリフィスを通じて第1の通気流れが低減し、少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて第2の通気流れが増加して、治療圧力範囲全体において実質的に一定の通気流れが維持され、患者インターフェースは、プレナムチャンバ入口ポートを通じた加圧空気の流れが無い場合に患者が自身の口腔を通じて周囲から呼吸できるように構成され、あるいは、患者インターフェースは、患者の口腔露出させたままにするように構成される。
実施例において、(a)通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み得、内壁は、治療用ガス流れのための入口を規定し、ベースは、外壁と内壁との間に配置され得、(b)吐出流れは、第1の通気流れおよび第2の通気流れの合計以上であり得、(c)膜は、膜がベースへ向かって歪むのと共に第1の通気流れが制限されるように、使用時にベースへ向かって弾性変形可能であり得、(d)膜は、治療圧力が上昇して閾治療圧力値を超えると、ベースにより近接して歪むように構成され得、(e)膜は、第1の通気流れを低減するように構成され得、これにより、治療圧力が閾治療圧力値を超えて増加することに起因して膜がベースへより近接して歪むと第2の通気流れが増加し、(f)ベースは内側ベースおよび外側ベースを含み得、(g)少なくとも1つの第1のオリフィスは、複数の内側オリフィスを含み得、少なくとも1つの第2のオリフィスは、複数の外側オリフィスを含み得、(h)通気システムは、内側ベースから延びる複数の膜スペーサを含み得、(i)膜は、外側ベースおよび膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上において支持され得、(j)通気用ハウジングは、内側ベースと外側ベースとの間のベース分割器を含み得、膜は、ベース分割器および膜スペーサ上の複数の内側オリフィス上に支持され得、(k)外側ベースは、膜が複数の外側オリフィスを被覆することを防止するように構成された複数の横方向膜支持部を含み得、(l)膜は、弾性変形可能材料を含み得、(m)弾性変形可能材料はシリコーンを含み得、(n)通気用ハウジングは、比較的剛性の材料からなる同質の単一ピースから形成され得、(o)比較的剛性の材料はポリカーボネートであり得、(p)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は円形であり得、(q)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は同軸であり得、(r)膜は、膜がベースに対して近位方向および遠位方向に自由に移動可能となるように、通気用ハウジングへ取り付けられ得ず、かつ/または、(s)患者インターフェースは、通気システムをプレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造を含み得る。
本技術の別の態様は、加圧ガス流れを周囲空気圧力を超える少なくとも6cmH2Oの治療圧力にて呼吸圧力治療(RPT)デバイスから患者インターフェースへと提供して呼吸器疾患を治療するための呼吸圧力治療(RPT)システム用通気アセンブリに関する。通気アセンブリは、RPTデバイスから加圧ガスの流れを受容するように構成された第1のオリフィスを有し、加圧ガスを雰囲気へ放出するための複数の穴を有する、通気用ハウジングと;第2のオリフィスを有する通気用ハウジングコネクタと;第2のオリフィスにおいて通気用ハウジングコネクタに接続され、患者インターフェースに接続されて加圧ガスの流れを患者インターフェースへ方向付けるように構成された管と;HMEハウジングとHMEハウジング内のHME材料とを含む熱湿交換器(HME)と、を含み、前記通気用ハウジングおよび通気用ハウジングコネクタは、少なくとも部分的にキャビティを形成するべく接続するように構成され、前記HMEは、通気アセンブリ組立時においてキャビティ内に位置決めされる。
本技術の別の態様は、RPTシステムに関する。通気アセンブリと;加圧ガス流れを生成するように構成されたRPTデバイスと;加圧ガス流れを患者の気道へ送達させるように構成された患者インターフェースであって、患者インターフェースは非通気型である、患者インターフェースと;RPTデバイスから通気アセンブリへ加圧ガス流れを送達させるように構成された送達導管と、を含む、RPTシステム。
上記2の段落に記載の通気アセンブリおよびRPTシステムの実施例において、(a)通気アセンブリは、通気用ハウジングの内周の周囲から延びる環状リップをさらに含み得、環状リップから少なくとも1つの保持突起が延びていて、(b)通気アセンブリは、HMEハウジングの外周の周囲に延びる環状凹部をさらに含み得、少なくとも1つの保持突起および環状凹部は、通気用ハウジングにHMEハウジングを取り外し可能に接続するように構成され得、(c)HMEハウジングは、通気用ハウジングにスナップ嵌めで取り外し可能に接続され得、(d)HMEハウジングは、患者側のHMEハウジング部および雰囲気側のHMEハウジング部を含み得、通気アセンブリは、使用時に患者側のHMEハウジング部が雰囲気側のHMEハウジング部よりも患者に近く位置するように構成され得、(e)環状凹部は、雰囲気側のHMEハウジング部に提供され得、(f)通気用ハウジングは、第1のオリフィス周囲の環状表面と、環状表面を通過する複数の穴とをさらに含み、通気アセンブリは、環状表面に隣接して位置決めされた膜を含み、膜は、前記通気アセンブリ内の前記加圧ガスの圧力の増加と共に前記膜が前記通気用ハウジングの環状表面へ押しつけられて付勢されるように、移動可能であり、(g)複数の穴は、第1のグループの穴および第2のグループの穴を含み得、第1のグループの穴は、第2のグループの穴と比較して第1のオリフィスに近接し、(h)膜は、膜が第1のグループの穴を被覆しないような形状および寸法にされ得、(i)膜は、通気アセンブリ内の加圧ガスの圧力の増加と共に第2のグループの穴のうちより多くを被覆するように構築され得、(j)第1のグループの穴は、加圧ガス流れに相対して第2のグループの穴の上流に配置され得、(k)通気アセンブリは、膜を通気用ハウジングの環状表面に隣接した位置に保持するための保持構造をさらに含み得、(l)膜は、弾性材料をさらに含み得、(m)複数の穴はそれぞれ、通気用ハウジングの内面から通気用ハウジングの外面へ収束する形状を持ち得、(n)HMEハウジングとHME材料とを含むHMEは、キャビティから取り外し可能であり、かつ/また(o)呼吸治療システムは、加湿器を含まなくてもよい。
本技術の別の態様は、周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムに関連する。通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを患者が呼気した排出ガスへ提供し、通気用ガス流れは、呼吸治療時において連続する。通気システムは、加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするように前記ベースを通じて延びる少なくとも1つの第1のオリフィスを有するベースを含む通気用ハウジングと;加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にする少なくとも1つの第2のオリフィスと;治療用ガス流れを患者インターフェースへ方向付けるように構成された第2のオリフィスを有する通気用ハウジングコネクタと;HMEハウジングとHMEハウジング内のHME材料とを含む熱湿交換器(HME)と;ベースに隣接して位置決めされた膜と、を含み、前記通気用ハウジングおよび通気用ハウジングコネクタは、少なくとも部分的にキャビティを形成するべく接続するように構成され、前記HMEは、通気システムの組立時においてキャビティ内に位置決めされ、前記加圧体積は、治療圧力範囲全体において前記少なくとも1つの第1のオリフィスおよび前記少なくとも1つの第2のオリフィスを通じて雰囲気と流体連通し、前記加圧体積内の圧力が前記治療圧力全体において前記少なくとも1つの第1のオリフィスと前記少なくとも1つの第2のオリフィスとの間の前記通気用ガス流れを配分することに起因して、前記膜は弾性変形可能である。
本技術の別の態様は、患者インターフェースに関する。患者インターフェースは、シール形成構造と;シール形成構造へ接合されたプレナムチャンバと;使用時に患者インターフェースを患者上に固定するための位置決めおよび安定化構造と;通気システムと、を含む。
上記2の段落に記載の通気システムおよび患者インターフェースの実施例において、(a)通気システムは、通気用ハウジングの内周の周囲から延びる環状リップをさらに含み得、環状リップから少なくとも1つの保持突起が延びていて、(b)通気システムは、HMEハウジングの外周の周囲に延びる環状凹部をさらに含み得、少なくとも1つの保持突起および環状凹部は、通気用ハウジングにHMEハウジングを取り外し可能に接続するように構成され得、(c)HMEハウジングは、通気用ハウジングにスナップ嵌めで取り外し可能に接続され得、(d)HMEハウジングは、患者側のHMEハウジング部および雰囲気側のHMEハウジング部を含み得、通気アセンブリは、使用時に患者側のHMEハウジング部が雰囲気側のHMEハウジング部よりも患者に近く位置するように構成され得、(e)環状凹部は、雰囲気側のHMEハウジング部に提供され得、(f)通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み得、内壁は、治療用ガス流れのための入口を規定し、ベースは、外壁と内壁とベースとの間に配置され得、(g)ベースは内側ベースおよび外側ベースをさらに含み得、(h)外側ベースは外壁に隣接し得、内側ベースは外側ベースに隣接し、内側ベースは内壁に隣接し、(i)少なくとも1つの第1のオリフィスは、複数の内側オリフィスをさらに含み得、少なくとも1つの第2のオリフィスは、複数の外側オリフィスをさらに含み得、(j)複数の外側オリフィスは、外側ベースを通過し得、複数の内側オリフィスは、外側ベースと内側ベースとの間を通過し得、(k)膜は、弾性変形可能材料を含み得、(l)弾性変形可能材料はシリコーンを含み得、(m)通気用ハウジングは、比較的剛性の材料からなる同質の単一ピースから形成され得、(n)比較的剛性の材料はポリカーボネートであり得、(o)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は円形であり得、(p)外壁、内壁、内側ベース、外側ベースおよび膜は同軸であり得、(q)膜は、膜がベースに対して近位方向および遠位方向に自由に移動可能となるように、通気用ハウジングへ取り付けられ得ない。(r)通気システムは、通気システムをプレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造をさらに含み得、かつ/また(s)HMEハウジングとHME材料とを含むHMEは、キャビティから取り外し可能である。
もちろん、上記態様の一部は、本技術の下位態様を形成し得る。また、下位態様および/または態様のうち多様な1つを多様に組み合わせることができ、本技術のさらなる態様または下位態様も構成し得る。
本技術の他の特徴は、以下の詳細な説明、要約、図面および特許請求の範囲中に含まれる情報に鑑みれば明らかになる。
本技術を、添付図面中に非限定的に一実施例として例示する。図面中、類似の参照符号は、以下の類似の要素を含む:
4.1 治療システム:図1Aは、患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを示す。このシステムは、鼻枕の形態をとり、RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。一緒に寝る人1100も図示される。 図1Bは、患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを示す。このシステムは、鼻マスクの形態をとり、RPTデバイス4000から供給される陽圧の空気を受容する。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。 図1Cは、患者インターフェース3000を装着している患者1000を含むシステムを含む。患者インターフェース3000は、フルフェイスマスクをとり、陽圧の空気供給をRPTデバイス4000から受容する。RPTデバイスからの空気は、加湿器5000によって加湿され、空気回路4170に沿って患者1000へと移動する。 4.2 呼吸システムおよび顔の解剖学的構造:図2Aは、鼻腔および口腔、喉頭、声帯ひだ、食道、気管、気管支、肺、肺胞嚢、心臓および横隔膜を含むヒト呼吸器系の概要を示す。 図2Bは、鼻腔、鼻骨、外側鼻軟骨、大鼻翼軟骨、鼻穴、上唇、下唇、喉頭、硬口蓋、軟口蓋、口咽頭、舌、喉頭蓋、声帯ひだ、食道および気管を含むヒトの上気道の図である。 図2Cは、上唇、上唇紅、下唇紅、下唇、口の幅、内眼角、鼻翼、鼻唇溝および口角点を含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む顔の正面図である。上側、下側、ラジアル内方およびラジアル外方の方向も記載される。 図2Dは、眉間、セリオン、鼻尖点、鼻下点、上唇、下唇、スプラメントン、鼻堤、鼻翼頂上点、耳基底上点および耳基底下点を含む表面解剖学的構造のいくつかの特徴を含む頭部の側面図である。上側および下側と、前方および後方との方向も記載される。 図2Eは、頭部のさらなる側面図である。フランクフォート水平および鼻唇角の大まかな位置が記載されている。冠状面も記載される。 図2Fは、鼻唇溝、下唇、上唇紅、鼻孔、鼻下点、鼻柱、鼻尖点、鼻孔の主軸および矢状面を含むいくつかの特徴を含む鼻の底面図である。 図2Gは、鼻の表面的特徴の側面図である。 図2Hは、外側鼻軟骨、鼻中隔軟骨、大鼻翼軟骨、小鼻翼軟骨、鼻種子軟骨、鼻骨、表皮、脂肪組織、上顎骨の前頭突起および線維性脂肪組織を含む鼻の皮下構造を示す。 図2Iは、矢状面からおよそ数ミリメートルの位置における鼻の中間切開を示し、特に鼻中隔軟骨および大鼻翼軟骨の内側脚を示す。 図2Jは、前頭骨、鼻骨および頬骨を含む頭蓋骨の骨正面図である。鼻甲介が上顎骨および下顎骨と共に図示されている。 図2Kは、頭蓋骨を頭部表面の外形およびいくつかの筋肉と共に示す側面図である。以下の骨が図示されている:前頭骨、蝶形骨、鼻骨、頬骨、上顎骨、下顎骨、頭頂骨、側頭骨および後頭骨。オトガイ隆起が図示されている。以下の筋肉が図示されている:顎二腹筋、咬筋、胸鎖乳突筋および僧帽筋。 図2Lは、鼻の前外側を示す。 4.3 患者インターフェース:図3Aは、本技術の一形態による鼻マスクの形態の患者インターフェースを示す。 図3Bは、構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、正の符号と、3Cに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 図3Cは、構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、正の符号と、図3Bに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 図3Dは、構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率の値はゼロである。 図3Eは、構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、負の符号と、図3Fに示す曲率の大きさと比較して比較的小さな大きさとを有する。 図3Fは、構造を1つの点において切断した模式的断面図である。この点における外向き法線が図示される。この点における曲率は、負の符号と、図3Eに示す曲率の大きさと比較して比較的大きな大きさとを有する。 図3Gは、2つの枕を含むマスク用クッションを示す。クッションの外面が図示される。表面の縁部が図示される。ドーム領域およびサドル領域が図示される。 図3Hは、マスク用クッションを示す。クッションの外面が図示される。表面の縁部が図示される。点Aと点Bとの間の表面上の経路が図示される。AとBとの間の直線距離が図示される。2つのサドル領域およびドーム領域が図示される。 4.4 RPTデバイス:本技術の一形態に従ったRPTデバイスを示す。 本技術の一形態に従ったRPTデバイスの空気回路の概略図である。上流と下流の方向が示されている。 本技術の一態様に従ったRPTデバイスの電気部品の概略図である。 図4Dは、本技術の1つの形態によるRPTデバイス中において実行されるアルゴリズムの概略図である。 本技術の一態様に従った図4Dの治療エンジンモジュールによって実施される方法を説明したフローチャートである。 4.5 加湿器:図5Aは、本技術の一形態による加湿器の等角図である。 図5Bは、本技術の一形態による加湿器の等角図であり、加湿器リザーバ5110を加湿器リザーバドック5130から除去した様子を示す。 図5Cは、本技術の一形態による加湿器の模式図である。 4.6 通気アダプタ:図6Aは、第1の端部および第2の端部が相互に噛み合っている流体コネクタの側面図である。 図6Bは、第1の端部および第2の端部が相互に噛み合っていない流体コネクタの側面断面図である。 図6Cは、第1の端部および第2の端部が相互に噛み合っている流体コネクタの側面断面図である。 図6Dは、第1の端部および第2の端部が相互に分離された流体コネクタの斜視図であり、第1の端部の内部は視認できない。 図6Eは、さらなる流体ポートを備えた流体コネクタの断面図である。 図6Fは、第1の端部および第2の端部が共に接続されかつ第1の端部がRTPデバイスと一体化された流体コネクタを示す。 図6Gは、第1の端部および第2の端部が接続されておらずかつ第1の端部がRTPデバイスと一体化された流体コネクタを示す。 図6Hは、第1の端部および第2の端部が相互に分離された流体コネクタの斜視図であり、第2の端部の密閉面は視認できる。 図7Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの斜視図である。 図7Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの側面図である。 図7Cは、本技術の一実施例による通気アダプタの上面図である。 図7Dは、図7Cの線7D-7Dを通じてとられた本技術の一実施例による通気アダプタの断面図である。 図7Eは、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図7Fは、本技術の一実施例による通気アダプタの別の分解図である。 図8Aは、本技術の一実施例による通気用ハウジングの斜視図である。 図8Bは、本技術の一実施例による通気用ハウジングの別の斜視図である。 図8Cは、本技術の一実施例による通気用ハウジングの側面図である。 図8Dは、本技術の一実施例による通気用ハウジングの別の側面図である。 図8Eは、本技術の一実施例による通気用ハウジングの上面図である。 図8Fは、図8Eの線8F-8Fを通じてとられた本技術の一実施例による通気用ハウジングの断面図である。 図9Aは、本技術の一実施例による通気用ハウジングコネクタの斜視図である。 図9Bは、本技術の一実施例による通気用ハウジングコネクタの別の斜視図である。 図9Cは、本技術の一実施例による通気用ハウジングコネクタの側面図である。 図9Dは、本技術の一実施例による通気用ハウジングコネクタの別の側面図である。 図9Eは、本技術の一実施例による通気用ハウジングコネクタの上面図である。 図10Aは、本技術の一実施例によるベローズシールの斜視図である。 図10Bは、本技術の一実施例によるベローズシールの別の斜視図である。 図10Cは、本技術の一実施例によるベローズシールの側面図である。 図10Dは、本技術の一実施例によるベローズシールの別の側面図である。 図10Eは、本技術の一実施例によるベローズシールの下面図である。 図11Aは、本技術の一実施例による通気アダプタコネクタの斜視図である。 図11Bは、本技術の一実施例による通気アダプタコネクタの別の斜視図である。 図11Cは、本技術の一実施例による通気アダプタコネクタの側面図である。 図11Dは、本技術の一実施例による通気アダプタコネクタの別の側面図である。 図11Eは、通気アダプタコネクタ本技術の一実施例による下面図である。 図12Aは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)クリップの斜視図である。 図12Bは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)クリップの側面図である。 図12Cは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)クリップの別の側面図である。 図12Dは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)クリップの別の側面図である。 図13Aは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの斜視図である。 図13Bは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの側面図である。 図13Cは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの別の側面図である。 図13Dは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの上面図である。 図14Aは、本技術の一実施例による導管コネクタの斜視図である。 図14Bは、本技術の一実施例による導管コネクタの上面図である。 図14Cは、本技術の一実施例による導管コネクタの側面図である。 図14Dは、本技術の一実施例による導管コネクタの正面図である。 図15Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの斜視図である。 図15Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの別の斜視図である。 図15Cは、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図15Dは、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図15Eは、本技術の一実施例による通気アダプタの側面図である。 図15Fは、図15Bの線15F-15Fを通じてとられた本技術の一実施例による通気アダプタの断面図である。 図16は、フルフェイスマスクからの通気流れと、本技術による一定流量の通気(CFV)からの通気流れとを一定範囲の治療圧力において比較したグラフである。 図17は、本技術の一実施例による治療を受ける患者の図である。 図18は、フルフェイスマスクからの通気流れと、本技術による一定流量の通気(CFV)からの通気流れとを一定範囲の治療圧力において比較したグラフである。 図19は、一定範囲の治療圧力における受動的通気のみからの一定流量の通気(CFV)のみからの通気流れと、本技術による双方の組み合わせとのグラフである。 図20は、本技術の一実施例による一定流量の通気(CFV)膜の一例を示す。 図21Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの断面図である。 図21Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの一定流量の通気(CFV)の分解図である。 図21Cは、本技術の一実施例による通気アダプタの一定流量の通気(CFV)の背面図である。 図21Dは、本技術の一実施例による通気アダプタの一定流量の通気(CFV)の斜視図である。 図21Eは、本技術の一実施例による通気アダプタの一定流量の通気(CFV)の別の斜視図である。 図21Fは、本技術の一実施例による通気アダプタ一定流量の通気(CFV)の断面図である。 図22は、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図23は、本技術による例示的患者インターフェースのチャートを示す。 図24Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの断面図である。 図24Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの斜視図である。 図25Aは、本技術の一態様による単一層7001を含むHME7000の断面図である。 図25Bは、本技術の一態様によるHME7000の単一コルゲーション7030の実施例を示す。 図25Cは、垂直および水平軸双方に沿って積層された複数の層7001を含むHME7000を示す模式図である。 図25Dは、層7001の数を一定体積内において増加させるようにコルゲーションを一定体積に圧縮するために前負荷下にあるHMEを示す。 図25Eは、複数のコルゲーション7030を含むコルゲート構造7002を示す。コルゲート構造が巻かれて、HME7000を形成する。 図26は、ガス吐出通気の一部を形成するオリフィス、拡散部材および遮断部材を示す。 図27は、ガス吐出通気の一部を形成するオリフィス、拡散部材および遮断部材を示し、遮断部材中に穴が設けられる。 図28は、中央穴周囲に円形に形成されたガス吐出通気の一部を形成するオリフィス、拡散部材および遮断部材の分解図である。 図29は、中央穴周囲に円形に形成されたガス吐出通気の一部を形成するオリフィス、拡散部材および遮断部材の簡単な図である。 図30は、図29の線30-30を通じてとられた断面図である。 図31Aは、ガス吐出通気を1つの環状出口と共に備えたエルボーの部分的図である。 図31Bは、図31Bのガス吐出通気中のオリフィスの軸方向図である。 図31Cは、図31B中に31C-31Cとしてラベル付けられた面に相当する図31の図の面を通じてとられた断面図である。 図32Aは、球窩関節およびガス吐出通気を備えたエルボーを示す。 図32Bは、図32Aのエルボーの分解図である。 図32Cは、エルボーの側面図である。 図32Dは、図32Cの線32D-32Dを通じてとられた断面図である。 図33Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの斜視図である。 図33Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの別の斜視図である。 図33Cは、本技術の一実施例による通気アダプタの上方向図である。 図33Dは、本技術の一実施例による通気アダプタの下方向図である。 図33Eは、本技術の一実施例による通気アダプタの横方向図である。 図33Fは、本技術の一実施例による図33Cの線33F-33Fを通じてとられた通気アダプタの断面図である。 図33Gは、本技術の一実施例による図33Cの線33F-33Fを通じてとられた熱湿交換器(HME)ハウジングを備えた通気アダプタの断面図である。 図33Hは、本技術の一実施例による図33Cの線33F-33Fを通じてとられた熱湿交換器(HME)ハウジングを備えた通気アダプタの断面図である。 図33Iは、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図34Aは、本技術の一実施例による通気アダプタのための通気アセンブリの斜視図である。 図34Bは、本技術の一実施例による通気アダプタのための通気アセンブリの別の斜視図である。 図34Cは、本技術の一実施例による通気アダプタのための通気アセンブリの後面図である。 図34Dは、本技術の一実施例による通気アダプタのための通気アセンブリの前面図である。 図34Eは、本技術の一実施例による通気アダプタのための通気アセンブリの横方向図である。 図34Fは、本技術の一実施例による図34Cの線34F-34Fを通じてとられた通気アダプタのための通気アセンブリの断面図である。 図34Gは、本技術の一実施例による通気アダプタ通気アセンブリのための分解図である。 図35は、本技術の一実施例による患者インターフェースを備えた通気アダプタの斜視図である。 図36Aは、本技術の一実施例による空気回路の斜視図である。 図36Bは、本技術の一実施例による空気回路の別の斜視図である。 図36Cは、本技術の一実施例による空気回路の分解図である。 図37Aは、本技術の一実施例による通気アダプタの斜視図である。 図37Bは、本技術の一実施例による通気アダプタの別の斜視図である。 図37Cは、本技術の一実施例による通気アダプタの横方向図である。 図37Dは、本技術の一実施例による図37Bの線37D-37Dを通じてとられた通気アダプタの断面図である。 図37Eは、本技術の一実施例による通気アダプタの分解図である。 図38Aは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの斜視図である。 図38Bは、本技術の一実施例によるHMEハウジングの別の斜視図である。 図38Cは、本技術の一実施例によるHMEハウジング分解図である。 図39Aは、本技術の一実施例による熱湿交換器(HME)ハウジングの斜視図である。 図39Bは、本技術の一実施例によるHMEハウジングの別の斜視図である。 図39Cは、本技術の一実施例によるHMEハウジングの分解図である。 図40は、本技術の一実施例による患者インターフェースを備えた通気アダプタの斜視図である。 図41は、本技術の一実施例による患者インターフェースを備えた通気アダプタの斜視図である。 図42Aは、本技術の別の実施例による通気用ハウジングの上面斜視図である。 図42Bは、本技術の別の実施例による通気用ハウジングの上面図である。 図42Cは、本技術の別の実施例による通気用ハウジングの下面図である。 図42Dは、本技術の別の実施例による通気用ハウジングの下面斜視図である。 図42Eは、本技術の別の実施例による通気用ハウジングの側面図である。 図42Fは、図42Bの線42F-42Fを通じてとられた本技術の別の実施例による通気用ハウジングの断面図である。 図42Gは、図42Bの線42G-42Gを通じてとられた本技術の別の実施例による通気用ハウジングの断面図である。 図43Aは、本技術の別の実施例による通気システムの上面斜視図である。 図43Bは、本技術の別の実施例による通気システムの上面図である。 図43Cは、本技術の別の実施例による通気システムの下面図である。 図43Dは、本技術の別の実施例による通気システムの下面斜視図である。 図43Eは、本技術の別の実施例による通気システムの側面図である。 図43Fは、図43Bの線43F-43Fを通じてとられた本技術の別の実施例による通気システムの断面図である。 図43Gは、図43Bの線43G-43Gを通じてとられた本技術の一実施例による通気システムの断面図である。
5 本技術の実施例の詳細な説明
本技術についてさらに詳細に説明する前に、本技術は、本明細書中に記載される異なり得る特定の実施例に限定されるのではないことが理解されるべきである。本開示中に用いられる用語は、本明細書中に記載される特定の実施例を説明する目的のためのものであり、限定的なものではないことも理解されるべきである。
以下の記載は、1つ以上の共通の特性および/または特徴を共有し得る多様な実施例に関連して提供される。任意の1つの実施例の1つ以上の特徴は、別の実施例または他の実施例の1つ以上の特徴と組み合わせることが可能であることが理解されるべきである。加えて、これらの実施例のうちのいずれかにおける任意の単一の特徴または特徴の組み合わせは、さらなる実施例を構成し得る。
5.1 治療
一形態において、本技術は、呼吸器疾患の治療方法を含む。本方法は、患者1000の気道の入口へ陽圧を付加するステップを含む。
本技術の特定の実施例において、陽圧における空気供給が鼻孔の片方または双方を介して患者の鼻通路へ提供される。
本技術の特定の実施例において、口呼吸が制限されるか、限定されるかまたは妨げられる。
5.2 治療システム
1つの形態において、本技術は、呼吸障害の治療のための装置またはデバイスを含む。装置またはデバイスは、加圧空気を患者インターフェース3000への空気回路4170を介して患者1000へ供給するRPTデバイス4000を含み得る。
5.3 患者インターフェース
本技術の一態様による非侵襲的患者インターフェース3000は、以下の機能様態を含む:シール形成構造3100、プレナムチャンバ3200、位置決めおよび安定化構造3300、通気孔3400、空気回路4170への接続のための一形態の接続ポート3600、および前額支持部3700。いくつかの形態において、機能様態が、1つ以上の物理的コンポーネントによって提供され得る。いくつかの形態において、1つの物理的コンポーネントは、1つ以上の機能様態を提供し得る。使用時において、シール形成構造3100は、気道への陽圧での空気供給を促進するように、患者の気道の入口を包囲するように配置される。
5.3.1 シール形成構造
本技術の一形態において、シール形成構造3100は、密閉形成表面を提供し、クッション機能をさらに提供し得る。
本技術によるシール形成構造3100は、柔らかく、可撓性でありかつ弾力性のある材料(例えば、シリコーン)から構成され得る。
一形態において、シール形成構造3100は、密閉フランジおよび支持フランジを含む。密閉フランジは、厚さが約1mm未満(例えば、約0.25mm~約0.45mm)の比較的肉薄の部材を含む。この部材は、プレナムチャンバ3200の周辺長さの周囲に延びる。支持フランジは、密閉フランジよりも比較的肉厚であり得る。支持フランジは、密閉フランジと、プレナムチャンバ3200の周縁部との間に配置され、周辺長さの周囲の少なくとも一部に延びる。支持フランジは、バネ様要素であるかまたはバネ様要素を含み、密閉フランジを使用時に座屈しないように支持するよう機能する。使用時において、密閉フランジは、プレナムチャンバ3200中のシステム圧力に容易に応答してその下側上に作用して、面と緊密な密閉係合を形成させ得る。
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000の密閉形成部分は、一対の鼻パフまたは鼻枕を含む。各鼻パフまたは鼻枕は、患者の鼻の各鼻孔との密閉を形成するように構成および配置される。
本技術の一態様による鼻枕は、円錐台を含む。円錐台のうち少なくとも一部は、患者の鼻の下側、柄部、円錐台の下側上の可撓性領域上に密閉を形成し、円錐台を柄部へ接続させる。加えて、本技術の鼻枕が接続される構造は、柄部のベースに隣接する可撓性領域を含む。可撓性領域は、自在接合構造を促進するように機能し得る。自在接合構造は、円錐台の変位および角度双方と、鼻枕が接続される構造との相互移動に対応する。例えば、円錐台は、柄部が接続された構造に向かって軸方向に変位し得る。
一形態において、非侵襲的患者インターフェース3000は、患者の顔の上唇領域(すなわち、上唇)上に密閉を形成する密閉形成部分を含む。
1つの形態において、非侵襲的患者インターフェース3000は、患者の顔の顎領域上に密閉を形成する密閉形成部分を含む。
5.3.2 プレナムチャンバ
プレナムチャンバ3200は、使用時に密閉が形成される領域において平均的な人の顔の表面外形に対して相補的である形状の周囲を有する。使用時において、プレナムチャンバ3200の周辺縁部は、顔の隣接する表面に近接して位置決めされる。顔との実際の接触は、シール形成構造3100によって提供される。シール形成構造3100は、使用時においてプレナムチャンバ3200の周囲全体の周りに延び得る。
5.3.3 位置決めおよび安定化構造
本技術の患者インターフェース3000のシール形成構造3100は、使用時において位置決めおよび安定化構造3300によって密閉位置において保持され得る。
本技術の一形態において、患者が睡眠時に装着されるように構成された位置決めおよび安定化構造3300が提供される。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、装置の感知される嵩または実際の嵩を低減するように、目立たない外形または断面厚さを有する。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、矩形断面を有する少なくとも1つのストラップを含む。一実施例において、位置決めおよび安定化構造3300は、少なくとも1つの平坦ストラップを含む。
本技術の一形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、織物患者接触層、発泡材料内側層および織物外側層の積層物から構成されたストラップを含む。一形態において、発泡材料は、湿気(例えば、汗)がストラップを通過できるような多孔性である。一形態において、織物外側層は、フック材料部分と係合するループ材料を含む。
特定の形態の本技術において、位置決めおよび安定化構造3300は、伸張可能である(例えば、弾力性と共に伸張可能である)ストラップを含む。例えば、ストラップは、使用時にはピンと張った状態にされて、クッションを患者の顔の一部と密着させる力を方向付けるように、構成され得る。一実施例において、ストラップは、タイとして構成され得る。
本技術の特定の形態において、位置決めおよび安定化構造3300は、屈曲可能であり例えば非剛性であるストラップを含む。本態様の利点として、患者が睡眠時に体を横たえたときにストラップがより快適になっている点がある。
5.3.4 通気
一形態において、患者インターフェース3000は、吐き出されたガス(例えば、二酸化炭素)の押し出しを可能にするように構成および配置された通気部3400を含む。
本技術による一形態の通気部3400は、複数の穴(例えば、約20個~約80個の穴または約40個~約60個の穴または約45個~約55個の穴)を含む。
通気部3400は、プレナムチャンバ3200内に配置され得る。あるいは、通気部3400は、結合解除構造(例えば、回り継ぎ手)内に配置される。
5.3.5 結合解除構造(複数)
一形態において、患者インターフェース3000は、少なくとも1つの結合解除構造(例えば、回り継ぎ手または球窩)を含む。
5.3.6 接続ポート
接続ポート3600は、空気回路4170への接続を可能にする。
5.3.7 前額支持部
一形態において、患者インターフェース3000は、前額支持部3700を含む。
5.3.8 窒息防止弁
一形態において、患者インターフェース3000は、窒息防止弁を含む。
5.3.9 ポート
本技術の一形態において、患者インターフェース3000は、プレナムチャンバ3200内の量へのアクセスを可能にする1つ以上のポートを含む。一形態において、これにより、臨床医が補充酸素を供給することが可能になる。一形態において、これにより、プレナムチャンバ3200内のガス(例えば、圧力)の特性を直接測定することが可能になる。
5.4 通気アダプタ
5.4.1 一定流量の通気
図16は、規則的通気(FFM・Nom流れ)と一定流量の通気(CFV)との間の通気流量の比較を示す。規則的通気は、標準的な成型通気である(例えば、図3A中の患者インターフェース3000上に形成された通気3400)。グラフから分かるように、通気流量は、(SDBおよびOSAのための呼吸圧力治療の標準的な圧力範囲である)H2Oの4~20cmのマスク圧力範囲において比較される。理解されるように、通気流量は、圧力増加と共に対数的に増加する。比較として、CFVはより平坦な曲線を示し、ここで、通気流量は、同一の圧力範囲においてより一定かつ低いようにみえる。
通気流れは、患者によるCOの再呼吸を最小限にするためにシステム中の充分なCOを押し出せるよう、少なくとも16L/分である必要がある。通気流量が20~27L/分である場合、呼吸が楽になり(患者がCOの再呼吸の増加に起因して覚醒しない)かつ安全になる(COの再呼吸が多すぎることに起因する窒息を回避する)ことが分かっている。本技術の一態様は、充分なCOを確実に押し出せるように最小(または最小範囲)の通気流れを提供することを含む。通気流れがこのような最小範囲を少しでも超えた場合、浪費とみなされ得る。例えば、図16に示すグラフをみると、CFV通気流れとFFM・Nom流れとの間の面積は、無駄な流れとみなされ得る。CFVの場合、治療圧力範囲内において必要な最小通気流量として16L/分を達成し、16~27L/分のこの通気流量をH20の4~20cmの圧力範囲内において保持する。比較として、FFM・Nom流れは、22~55L/分である。そのため、FFM・Nom流れ通気を用いた不要な流動損失が増大し得る。
不要な流動損失を補償するため、流れ生成器またはRPTデバイスは、CFVと比較して同一圧力を達成するためにその流れを増加させることを必要とし得る。そのため、この通気を補償するためには、より多くの電力が必要になり、より大きな流れスイング(例えば、16~55L/分の通気流れ)のためにより複雑な流れ生成器が必要になる。しかし、CFVの場合、圧力増加と共に通気流量を低減するために、圧力変化下において通気流れを調節する必要があり得る。そのため、CFVを用いると、流れ生成器による電力節約を増加させることができ、複雑な圧力/流れ制御が不要であるため、簡潔さも増す。
本技術による一定流量の通気(CFV)は、通気流れ調節弁(可動膜)9140であり得、マスク圧力に応答して通気流れを調節する。例示的CFVを図21A~図21Fに示す。弁9140は、所定の圧力範囲内において流れが比較的一定になるように調節され得る。すなわち、マスク/システム中の圧力が増加すると、フラップ9140は、内部通気穴9126をより大きく被覆して、通気流量を低下させる(通気流量は、圧力増加と共に増加する)。マスク/システム内の圧力が低下すると、フラップ9140は、通気穴をより少なく被覆して、通気流れを増大させる(低圧における低通気流量を補償する)。このような調節により、実質的に一定の通気流れを一定の圧力範囲内に収めることが可能になり得る。図18中のグラフは、CFVを用いた場合およびCFVを用いない場合の圧力変化下の流れ変化を示す。図18中のグラフの例示的CFVの性能は、圧力が0~40cmH2Oから増加すると、流量が24L/分まで上昇する。
本技術の一実施例によって、CFVは、可動フラップまたはCFV膜9140を含み得、弾性材料(例えば、シリコーンまたは他のTPE(熱可塑性エラストマー))によって構成され得る。フラップ9140の構成は、マスク中の圧力増加によりフラップへ付勢して、内部通気穴9126をより多く被覆し、流量を漸進的に低減させる。フラップ9140は、患者へ流れる加圧ガス流れに対して垂直に配置され得る。内部通気穴9126の通気通路はまた、流れに対して垂直にかつ患者から離隔方向に走り得、雰囲気へと退出する。フラップ9140は、マスク中の圧力蓄積によりフラップが内部通気穴9126へ付勢されるように、配置され得る。
図21Fは、例示的CFVの構成の断面図である。CFVユニットは、(空気送達導管回路内に)線状に配置され得る。図21Fに示すように、マスク中に圧力が蓄積すると、フラップ9140の位置は、フラップ9140が内部通気穴9126へ向かって移動し得るような位置である。加圧ガスがフラップ9140によって遮断されていない内部通気穴9126に到達すると、このガスは、その後外部通気穴9125を介して雰囲気へ通気され得る。
CFVは、RPTシステムの簡潔化を可能にし得る特性である。実質的に一定の通気流量を一定の圧力範囲内に保持すると、通気に起因する圧力損失変化の補償に必要な圧力制御が実質的に不要になるため、流れ生成器またはRPTデバイスの複雑性が低減し得る。さらに、CFVを用いると、異なる圧力における流れ変化の補償に必要な電力が不要になるため、電力消費の低減も可能になる。すなわち、CFVは受動型(圧力駆動型)であり、通常はRPTデバイスからの圧力/流れ送達の変更によって動的補償される通気流れ変化に起因する圧力を調節することができる。このような簡潔化により、治療送達のためにより簡潔なRPTデバイスを得ることができる(例えば、デバイスの部品数を少なくすることができ、デバイスを小型化することができ、電動加湿が不要になり得、かつ/または治療送達のための全体的電力を低減することができる)(これは、通気流れ変化の補償が不要になる事実に起因する)。CFVは、以下に述べるような熱湿交換器(HME)を介した受動的加湿も可能にし得る。
公知のCFVの概念の問題として、通気流れの調節時において関連して通気ノイズが発生し得る点がある。すなわち、フラップ9140および内部通気穴9126との相互作用により通気流れが妨害され、ノイズの原因になり得る可能性がある。例えば、可動フラップ9140が圧力下において移動する際に内部通気穴9126の一部を完全に被覆しないと仮定する。このような相互作用があると、フラップ9140と内部通気穴9126との間にガスが流れるため、乱流および関連ノイズが発生し得る。
乱流およびよってノイズを低減するための1つの方法として、フラップ9140と相互作用する穴9126の数を低減する方法がある。しかし、マスク中におけるCOの再呼吸の防止およびフラップ9140と相互作用する通気穴9126の数の低減に必要な通気流れを最小にすると、充分な通気が得られなくなる可能性がある。そのため、本技術による解決法によれば、通気穴9126の一部をラジアルディスクフラップ9140によって調節し、他の通気穴9126をフラップ9140と係合させず、常時開口状態のままにしておくことが含まれ得る。一部の通気穴9126を常時開口状態(すなわち、静的通気)にすると、システム内の圧力増加と共に通気流量がベルヌーイの原理に従って増加する。
このような通気流量の増加を、圧力治療範囲全体において通気流れ全体を実質的に一定に保持しつつ補償するためには、圧力増加と共に、残りの通気穴の通気流れ(すなわち、調節通気)を低下させ得る。これらの通気穴9126は、可動フラップ9140によって調節され得、圧力増加と共に通気穴9126が漸進的に被覆され、これにより通気流量が低減される。その後、一定範囲の治療圧力において全般的に実質的に一定流量を達成できるよう、静的通気の全体的流量が調節通気の流量と共に平均化され得る。通気ノイズレベルの低下は、圧力および通気流れの増加と共に低レベルのノイズを生成する(例えば、収束的プロファイルを備えた小型通気穴を成型することによる)成型通気技術にも起因し得る。この技術を通気流れ調節と共に用いると、一定流量の通気のための全般的ノイズ代替が可能になり得る。
通気アダプタ9100または流体コネクタは、一定流量の通気(CFV)ユニットを含み得る。CFVユニットは、CFVリング9150と、平坦な環状弁9140と、通気用ハウジング9120とを含み得る。CFVリング9150は、弁9140を通気穴9126に対して所定位置に保持し得る。通気用ハウジング9120は、複数の通気穴9126を含む環状表面を含み得る。環状表面は、加圧ガス流れをマスクチャンバ中に進入させる(入口流れ)ための中央オリフィスを含み得る。環状表面は、通気流れを可能にするための複数の通気穴9126を含み得る。弁9140は、通気穴9126に隣接し得、CFVリング9150と通気用ハウジング9120の環状表面との間に自由に保持され得る(すなわち、挟まれ得る)。すなわち、フラップ9140は、CFVリング9150または通気用ハウジング9120に固定されない。マスク圧力が増加すると、圧力が通気へ向かって増加し、弁9140が通気穴9126へと押圧され、より多数の通気穴9126を被覆する。これとは対照的に、マスク圧力が低下すると、弁9140へ負荷される圧力も低下するため、弁9140は通気穴9126から離隔方向に移動し、より少数の通気穴9126を被覆する。
一定流量の通気設計のための通気ノイズの低減は、流れ調節弁または膜9140の使用によって通気流れ特性を変化させることにより、達成され得る。しかし、膜9140を用いると、従来の成型または静的通気と比較して通気ノイズが増加し得る(すなわち、通気穴は、圧力変化時において形状または形状を変化させない)。このノイズは、以下のような複数の要素に起因し得る:1)通気穴9126が膜9140によって開口または閉鎖される際の調節通気を通過する流れの速度の変化、および/または、2)膜9140に起因する主流乱れにより、ノイズ(すなわち、乱流)が発生する。例えば、通気流れ方向を変更すると乱流が発生し得、その結果、複数の要素からノイズが発生し得る。これは、通気(通気壁またはCFV膜)9140の表面中に衝突するガスまたは通気の表面(通気壁および/または膜)9140上を通過する空気に起因し得る。そのため、通気穴9126を部分的に閉鎖されると、上記した要素1)および/または2)に起因してより多くのノイズが発生し得る。
上記したように、本技術の態様は、治療圧力範囲(すなわち、4~20cmのH2Oまたは2~40cmのH2O)以内の実質的に一定の流量の通気を含む。圧力変化下の所望の通気流動曲線を満たすために、通気穴9126の流動曲線を治療圧力範囲に対して動的に変化させることができる。これは、通気穴のサイズ、数および/または形状の変更により、達成され得る。このような特性を変化させると、通気穴を通過するガスの流れ特性が変化得、その結果、通気ノイズが増加し得る。通気から雰囲気へ退出する際の収束的な通気穴形状(すなわち、内部通気穴9126から外部通気穴9125へ収束する形状)を含む成型通気技術を用いれば、通気流れのノイズを最小に調節することができる。しかし、成型通気穴は、圧力変化下のサイズ、形状または数は変化させないことが理解されるべきである。そのため、圧力下において移動して通気を閉鎖または解放させる変形可能な膜またはフラップ9140を用いて、通気穴9126を通じた流れを変化させることができる。しかし、変形可能な膜またはフラップ9140を用いた場合、通気穴9126が膜9140によって開口または閉鎖されることおよび/または通気穴9126を部分的に閉鎖させることによる調節通気を通過する流れの速度の変化に起因して、望ましくないノイズレベルが発生し得る。
圧力増加と共に通気穴9126を漸進的に閉鎖させる膜フラップ9140を設けることにより、このようなノイズを低減することができる。フラップ(複数)9140は、フラップ9140が圧力変化時に歪むように一端に固定される。この技術の問題として、膜9140は、所与の通気穴9126を部分的にしか閉鎖することができないため、通気穴9126と膜9140との間に流れが高速で流れ得る。その結果、通気穴9126の表面および膜9140に沿って通過するかまたはこれらの表面中に衝突すると、ノイズが発生する。
全般的に実質的に一定の通気流れを治療圧力範囲内に維持して通気ノイズを低減しつつ、調節される通気穴の数を低減することにより、この問題を解消することができる。成型通気穴(すなわち、静的通気)を用いて、所望のノイズレベルを維持することができる。しかし、これらの通気穴の場合、所望の流動曲線(すなわち、4~20cmH20の治療圧力範囲において実質的に一定の流量)を達成することができない場合がある。これは、全体的通気流れが治療圧力範囲において実質的に一定になるようにいくつかの調節型通気穴を静的通気穴と組み合わせることにより、達成され得る。膜によって調節されない静的通気の数を増加させた場合、全体的通気ノイズの低減に繋がり得る。
しかし、このように成型通気穴を導入した場合、静的通気および調節通気の組み合わせを用いて実質的に一定の通気流れを治療圧力範囲内に確保することが困難になり得る新しい問題に繋がり得る。図16に示すように、成型静的通気穴の通気流れ特性は対数曲線であり、圧力増加と共に通気流れも増加することが公知である。静的通気の流れを補償するためには、圧力増加と共に通気流れが低減する逆の流動曲線を調節通気から得る必要がある。そのため、このような通気流れを提供できるよう、通気穴9126を調節する膜9140が調節され得る。
静的な成型通気の対数流動曲線に対して逆の通気流れを得るために膜9140を調節する方法が、複数存在する。例えば、調節通気の流動曲線を調節するように膜9140の形状/構造を変更することができ得、調節通気の流動曲線を調節するように膜9140の材料を変更することができ得る。
CFV膜の環状ディスク膜9140の構造を用いると、図20に示すように、調節型通気流れを変更するように膜9140を複数の方法で調節することが可能になり得る。通気穴9126を一定圧力下において被覆する/開口させる割合により、調節型通気流れを変更することができ得る。一定圧力下において膜9140が通気をより大きく被覆すると、被覆範囲がより小さいものの場合よりも通気流れが低くなる。環状ディスク構造9140を用いると、一定圧力下において多様な通気量を被覆できるように、膜9140を容易に調節でき得る。これを達成するための1つの方法として、中央オリフィス直径の変更または通気係合表面幅の変更を用いた方法がある。
膜9140の全体的サイズは、CFVユニットハウジング9120のサイズによって制約されるが、CFVのサイズはできるだけ低減することが望ましい。そのため、中央オリフィスのサイズの調節により、通気穴係合表面の幅が調節され得る。中央オリフィスのサイズを増大させた場合、通気穴係合表面の幅も低減させる必要がある。このような低減を行った場合、膜9140の表面積が低減する。表面積が低減した場合、一定圧力下における変形に対する抵抗が低下し、より幅広の(すなわち、表面積がより大きな)膜9140と比較して、一定圧力において通気穴がより多く被覆される。この原理は、所定の範囲の表面積に当てはまる。すなわち、表面積が小さすぎるため充分な表面が得られない(すなわち、通気穴係合表面の幅が狭すぎる)場合、膜9140を変形(すなわち、ボトムアウト)させるために必要な力が大きくなる。
膜9140の厚さは、一定圧力下においてより容易に変形するように変化させることもできる。例えば、マスク圧力が15cmH2Oである場合、同じ圧力において同じ形状のより肉厚の膜9140と比較して、より肉薄の膜9140がより容易に変形する。
膜9140は、一定圧力下において通気穴9126を被覆するように自由移動できるような構造にしてもよい。例えば、関連技術において、膜9140を1つの点において(例えば、通気用ハウジング9120上に)固定して、固定点に相対してヒンジ付けすると、膜9140が圧力変化に起因して固定点周囲において歪む。
本技術の一実施例によるCFV膜9140の設計を用いれば、保持構造と通気穴表面との間の自由移動が可能になる。この構成を用いると、フラップ設計(すなわち、膜が一端上に固定され、固定端に相対して移動する設計)と比較して、膜9140をより容易に調節して通気流れを調節することが可能になり得る。
可撓性/コンプライアンスがより高い膜9140は、一定圧力/負荷下においてより容易に変形し得るため、より高剛性の膜と比較して、通気穴9126をより多く被覆する。そのため、サイズおよび構造は同じである膜9140の材料をより高可撓性の材料へ変更した場合、膜9140は、同一圧力下においてより容易に変形して、通気穴9126をより多く被覆し、通気流れを低下させる。そのため、治療圧力範囲内において所望の通気流れ曲線が得られるように膜9140を調節することが可能になる。
上記したように、所定の通気流れ曲線(すなわち、H2Oの圧力が4~30cmであるときに全体的に実質的に一定の通気流量)を得るための目標治療範囲内において圧力に応答する膜9140を提供するために用いられ得る方法は、複数存在する。通気ノイズを最小限にしつつこのような一定の通気流れを得ることも所望され得る。1つの解決法として、静的な非膜調節通気の数を最大化し、実質的に一定の通気流れ平均全体を提供する膜調節通気を最小化する方法があり得る。この流動曲線を、図19中に「受動的通気のみ」というタイトルが付与されたより太い実線により示す。本実施例において、破線は、静的な非膜調節通気を示し、「CFV&受動的通気の組み合わせ」というタイトルが付与されたより肉薄の実線は、通気流れ組み合わせを示す。静的通気の通気流れは、圧力増加と共に漸進的に増加する一方、CFV膜調節通気は閾値まで漸進的に低減している点に留意されたい。
ノイズの別の原因として、CFV膜9140に起因する通気流れの妨害があり得、その場合、静的通気を通じて流れる空気流れにも影響が生じ得る。関連技術において、静的通気は、CFV膜調節通気の近隣に配置される(すなわち、通気穴は、CFVハウジング9120と同じ表面上に配置された)。その結果、膜が静的通気流れの流れ特性に影響を与えるため、非調節型静的通気の場合もノイズが発生していた。そのため、膜9140が内部を通過する静的通気流れに影響しないよう、静的通気をCFV膜調節通気から離隔方向に配置することが望ましい。本技術の一実施例において、静的通気穴は、CFV調節型通気穴から遠位表面上に配置される。例えば、静的通気穴は、CFVハウジング9120と異なるコンポーネント上に配置され得る。静的通気の配置は、COの押出もできない点においても制限され得る。COを押し出す能力は、静的通気穴の位置が患者に近づくほど増加する。しかし、静的通気穴は、以下に述べるように呼息時の湿気損失を防止するために、患者に相対してHMXの反対側に配置してもよい。
5.4.1.1 通気用ハウジング
図42A~図42Gは、本技術の一実施例による通気システム13400の例を示す。通気システム13400は、外壁13402を含み得る通気用ハウジング13401を含む。外壁13402は、通気用ハウジング13401の外周を規定し得る。通気用ハウジング13401は、内壁13410も含み得る。内壁13410は、RPTデバイス4000によって生成されたガスの入口を規定し得る。このガスは、プレナムチャンバ3200へ方向付けられ、治療のために患者へ方向付けられる。理解されるように、外壁13402および内壁13410は、本実施例において同軸の円形として形成される。
外壁13402と内壁13410との間に配置されているのは、ベースである。ベースは、外側ベース13403および内側ベース13406をさらに含み得る。外側ベース13403は、外壁13402の内周から延び得、内側ベース13406は、内壁13410の外周から延び得る。理解されるように、外側ベース13403および内側ベース13406は、本実施例において同軸の円形としても形成される。
外側ベース13403は、外側ベース13403の周囲にラジアル方向に分配された1つ以上の外側オリフィス13404を含み得る。これらの外側オリフィス13404は、外側ベース13403を通じて全体的に延びて、通気システム13400の内部から雰囲気への流路を提供し得る。外側オリフィス13404は、直線状(すなわち、外側ベース13403に対して垂直に)設けられ得、あるいは、外側オリフィス13404は、曲線状経路または傾斜経路と共に外側ベース13403を通過してもよい。外側オリフィス13404の直径は、その長さに沿って一定にしてもよいし、あるいは直径を変化させてもよい。外側オリフィス13404は、全て同じにしてもよいし、あるいは一部を他のものと異ならせてもよい。外側オリフィス13404の縁部に、面取りまたはフィレットを施してもよい。外側ベース13403は、内側オリフィス13407が膜13430によって完全に閉塞される事態を防止するように、膜13430を少なくとも部分的に支持し得る。そのため、外側ベース13403は、図42A~図42Gにおいて理解されるように、内側ベース13406よりも高く延び得る。
通気用ハウジング13401は、外側ベース13403および外壁13402の内周の周囲に分配された横方向膜支持部13405も含み得る。横方向膜支持部13405は、膜13430に隣接して、使用時に膜13430が横方向移動することを防止し、これにより外側オリフィス13404を被覆し得る。以下に述べるように、通気システム13400が典型的な治療圧力範囲の大部分において実質的に一定の通気流量を維持することができるように、外側オリフィス13404を閉塞しないことが望ましいことがある。そのため、横方向膜支持部13405は、外側オリフィス13404の縁部を超えてラジアル方向に内方に突出し得る。横方向膜支持部13405は、図42A~図42Gのように半円形であり得る。図42A~図42Gに記載の実施例において、外側オリフィス13404は、外側ベース13403の円周の周囲の隣接する横方向膜支持部13405間の3つのグループ間に均等に分配される。
通気用ハウジング13401は、円形形状であってもよい。しかし、通気用ハウジング13401は楕円形状にしてもよいし、あるいは、通気用ハウジング13401は多角形形状(例えば、三角形、正方形、矩形、五角形、六角形)にしてもよい。これらの構成のうちいずれかにおいて、膜13430は、通気用ハウジング13401の形状に対応する形状にされ得る。
内側ベース13406は、外側ベース13403の内方にラジアル方向に配置され得、内側ベース13406および外側ベース13403は、ラジアル方向に両者の間に分配されたベースコネクタ13408によって接合され得る。隣接するベースコネクタ13408の間と、内側ベース13406および外側ベース13403の間には、1つ以上の内側オリフィス13407が設けられる。これらの実施例における内側オリフィス13407は、弧状断面のスロットとして形成される。しかし、内側オリフィス13407を外側オリフィス13404と同様に円形にしてもよいことが考えられる。内側オリフィス13407は、通気用ハウジング13401を完全に通じて内側ベース13406と外側ベース13403との間に延びる。以下に述べるように、通気システム13400が典型的な治療圧力範囲の大部分にわたって実質的に一定の通気流量を維持できるよう、内側オリフィス3407を膜13430によって少なくとも部分的に閉塞させることが望ましい場合がある。内側オリフィス13407の縁部に、面取りまたはフィレットを施してもよい。
通気用ハウジング13401の内側ベース13406は、いくつかの膜スペーサ13409も含み得る。これらの膜スペーサ13409は、内側ベース13406の周囲においてラジアル方向に均等に分配され得る。図42A~図42Gに示すように、膜スペーサ13409は、内壁13410に溶け込むように内側ベース13406の縁部上に配置され得る。膜スペーサ13409は、以下により詳細に述べるように、膜13430を少なくとも部分的に支持するように設けられる。膜スペーサ13409は、図42A~図42Gのように蒲鉾型形状または矩形形状で内側ベース13406から延び得る。膜スペーサ13409の縁部に、面取りまたはフィレットを施してもよい。
通気用ハウジング13401は、1つ以上の凹部13415も含み得る。これら1つ以上の凹部13415は、図42A~図42Gにおいて理解されるように、外側ベースの反対側の周囲において間隔を空けて配置される。凹部13415は、凹部分割器13414によって分離され得る。外側オリフィス13404は、外側ベース13403を通じて延び得、対応する凹部13415中へ開口し得、複数の外側オリフィス13404が単一凹部13415中へ開口し得る。
別の実施例において、通気用ハウジング13401は、内部を通過する通気流れを膜13430の位置によって制限することができる点において、上記した内側オリフィス13407に類似する1つのグループのオリフィスのみを含み得る。そのため、別のグループのオリフィスを、(内部を通過する通気流れが膜13430の位置に関係無く膜13430によって制限されない点において)上記した外側オリフィス13404に類似する患者インターフェース3000上のいずれかの場所に設けてもよい。後者の膜13430によって制限されないオリフィスのグループは、プレナムチャンバ3200、シール形成構造3100、結合解除構造3500、通気コネクタ管4180または通気用ハウジング13401よりも患者に近接する他のコンポーネントのうちいずれかの上に配置され得る。上記した通気システム13400の動作原理は、このような代替的配置構成に適用されるが、患者により近接する膜13430によって制限されないオリフィスを設立する能力があると、呼気COの放出が向上し得ることが考えられる。
通気用ハウジング13401は、単一の同質の材料のピースから構成され得る。通気用ハウジング13401の材料は、比較的剛性であり得る。通気用ハウジング13401の材料は、ポリカーボネートであり得る。
5.4.1.2 膜
図43A~図43Gは、通気システム13400を備えかつ通気用ハウジング13401に隣接して配置された例示的膜13430も示す。例示的膜13430は、上記に開示した多様な通気用ハウジング13401の構成のうちいずれかと共に用いられ得る。膜13430の形状は、平坦な円盤であり得る。換言すれば、膜13430の厚さ(図43Fおよび図43Gを参照)は、外径と比較して小さくなり得る。膜13430の厚さは、図43Fおよび図43Gに示すように全体的に一様であり得る。あるいは、膜13430の厚さは、ラジアル方向において可変であり得る。
膜13430は膜開口部13431を含み、これにより、通気用ハウジング13401上への組み付け時に、入口13411を通過する空気流れが膜開口部13431も通じて患者へ到達するようになる。膜13430はまた、使用時に患者に対向する患者側面13432と、使用時に雰囲気に対向する、患者側面13432と反対側の雰囲気側面13433とを含む。さらに、雰囲気側面13433は、組み付け時に通気用ハウジング13401に対向する。膜13430は、膜開口部13431を規定する内面13434および内面13434と反対側の外面13435も含む。
内半径(すなわち、内面13434の半径)および外半径(すなわち、外面13435の半径)は、外側オリフィス13404を被覆すること無く使用時に膜13430を内側オリフィス13407上に配置できるように、選択され得る。また、内半径および外半径は、膜13430が内面13434に近接しかつ外側ベース13403上に設けられた膜スペーサ13409上に支持されつつ内側ベース13406の実質的部分を被覆するように、選択され得る。
膜13430は、同質の材料の単一ピースから構成され得る。この材料は弾性変形可能であり得るため、膜13430は、使用時に空気流れからの圧力によって歪み得る。この材料は、シリコーンであり得る。膜13430は、厚さ、長さ、材料、形状、内半径および/または外半径のうち1つ以上を変更することにより、所望の様態で変形するように「調節」され得る。
5.4.1.3 一定流量の通気システム
図43A~図43Gは、例示的通気システム13400のいくつかの図であり、膜13430が通気用ハウジング13401と共に組み立てられる。図43A~図43Gにおいて、内壁13410は、内側ベース13406の上方に延びない。内壁13410が内側ベース13406から上方に延びる実施例において、内壁13410は、入口13411を介して通気システム13400中に移動するガス流れを通気システム13400から退出する通気流れから分離するバッフル機能を提供し得、その結果、入口13411中に流入して通気システム13400から直接退出する量が低減し得る。
図43A~図43Gの実施例において、膜13430のうち外面13435の近隣の一部が外側ベース13403の内側部位上に支持される様子が分かる。膜13430のうち内面3434の近隣の一部は、膜スペーサ13409の真上に支持される様子が分かる。しかし、膜13430は、自重により膜スペーサ13409へ向かって変形し得るため、変形の原因となる空気圧力が全く無い場合でも、膜13430は膜スペーサ13409上にも支持される。
図43A~図43Gは、横方向膜支持部13405によって制限される膜13430の位置も示す。上記したように、膜13430は、外側オリフィス13404ではなく内側オリフィス13407のみを被覆するような形状および寸法にされ得る。しかし、膜13430は、通気用ハウジング13401へ直接取り付けられ得ないため、自由移動することができ得る。そのため、充分な数の横方向膜支持部13405により、膜13430の横方向移動を防止して、膜13430が使用時に外側オリフィス13404のうち1つ以上を被覆できないようにすることができる。
これらの実施例の逆も考えられる。すなわち、外側オリフィス13404は膜13430によって被覆され得、内側オリフィス13407は膜13430によって遮断されない。そのため、横方向膜支持部13405は、膜13430が内側オリフィス13407によって被覆される事態を防止するために設けられ得る。
上記したように、例示的通気システム13400は、膜13430を含み得る。膜13430は、外側オリフィス13404を通過する通気流れは膜13430によって制限されずかつ内側オリフィス13407を通過するガス流れを少なくとも部分的に制限するように、内側オリフィス13407上に配置される。
セクション5.4.1.1~5.4.1.3中に記載の通気システム13400の特徴は、セクション5.4.5に開示される通気アダプタ9100のうちいずれかに採用され得ることも理解されるべきである。
5.4.2 通気拡散器
通気アダプタ9100は、拡散器9146を収容する部分も含み得る。拡散器9146は、取り替えのために取り外し可能であり得る。拡散器9146は、雰囲気に対向する側(すなわち、入口流れへの外部)上の通気用ハウジング9120の環状表面の形状を補償する環状ディスク形状を持ち得る。拡散器9146は、通気穴9125を被覆し得、通気流れが複数の通気穴9125を退出した後に通気流れを拡散し得る。すなわち、成型通気穴9125を通じて流れる通気流れは、拡散器9146を通過した後、雰囲気へ到達し得る。
拡散器9146は、音吸収材料として機能し得、調節されたCFV膜9140および静的通気によって生成されたノイズの一部を低減させ得る。
図26は、オリフィス3402の一部を通じた断面図である。オリフィス3402は、プレナムチャンバ3200の壁3404を通じた穴として例示される。しかし、オリフィス3402は、壁3404以外の位置に設けてもよい。例えば、オリフィス3402は、結合解除構造3500と接続ポート3600との間に設けてもよいし、あるいは、空気回路4170の一部内に好適には接続ポート3600の近隣または通気アダプタ9100中に配置してもよい。これらの穴は、穴の軸方向長さよりも小さい直径を持つものとして図示される。長さおよび/または直径は、プレナムチャンバ3200が治療圧力まで加圧されたときに適切な流量が生成されるように、選択され得る。オリフィス3402を通じた流れは、治療圧力(例えば、4cmHO以上の圧力において)詰まる(例えば、マッハ数1)場合があり、あるいは、詰まりを起こす圧力降下に満たない圧力降下を流れが生成する場合がある。流れが詰まった場合、通気3400中の実質的に全ての圧力降下がオリフィス3402に起因して発生する。矢印は、プレナムチャンバ3200が周囲圧力を超えて加圧されたときの流れ方向を概念的に示す。
オリフィス3402は、壁3404の材料の厚さを通じて形成される。オリフィス3402はそれぞれ、軸を(例えば、オリフィス中心にそって)規定する。この軸は、壁3404の表面に対する法線と共に鋭角を形成する。この角度は、15~75度または30~60度(例えば、記載の範囲内の任意の整数)であり得る。例えば、角度は、約45度であり得る。
オリフィス3402は拡散部材3406によって被覆されるため、オリフィス3402から退出する流れが拡散部材3406に衝突し、拡散部材3406中に少なくとも部分的に流入する。拡散部材3406は、ガスが材料中を通過することを許容しかつオリフィス3402から退出する任意の噴射物または他の流れ形成を拡散させる材料(例えば、多孔性材料)から形成され得る。拡散材料のいくつかの適切な例を挙げると、不織繊維材、織物繊維材または連続的気泡発泡体材料がある。拡散材料は、フィルタ媒体と類似または同一であり得る。拡散部材3406は、使用時に(例えば、治療圧力の付加時に)通気3400によって生成された知覚できるノイズを低減させ得る。
拡散部材3406が遮断部材3408によって被覆される様子が図示される。遮断部材3408は、ガスがオリフィス3402から流出して拡散部材3406を直接通過する事態を防止する。遮断部材3408は、空気不透過性材料から少なくとも部分的に構築され得る。空気不透過性材料は、任意の適切な可撓性または剛性材料であり得る。例えば、空気不透過性材料は、剛性プラスチック(例えば、成形ポリカーボネート)または可撓性プラスチック(例えば、シート状の市販のプラスチック)であり得る。遮断部材3408は、拡散部材3406と一体形成してもよいし、拡散部材3406と別個にかつ拡散部材3406へ恒久的に固定してもよいし、拡散部材3406と別個にかつ取り外し可能に接触させて形成してもよいし、あるいはこれらの組み合わせを用いてもよい。遮断部材3408が拡散部材3406の厚さに対して出口オリフィス3402の反対側に設けられている様子が図示される。
遮断部材に起因して、流れが(オリフィス3402を通じた方向に対して)方向転換した後、拡散部材3406から退出する。遮断部材3408および/または拡散部材3406は、オリフィス3402からの流れが拡散部材3406を通じて少なくとも所定の距離だけ流れた後、周囲雰囲気へ流れるように、構成され得る。遮断部材3408は、通気3400から退出する流れが特定の方向および/または方位に移動するようにも構成され得、これにより、流れに起因する装着者および/または同床者に対するあらゆる妨害が最小限になる。例えば、遮断部材3408は、拡散部材3406を通じてガスを流動させ得、拡散部材3406に最も近接する遮断部材3408の表面に対して概して平行であり得る。
図26において、オリフィス3402および拡散部材3406は、オリフィスそれぞれの中央軸が拡散部材3406の最も近接する表面に対して垂直にならないように、相互に方向付けられて配置されるが、図8に示すような垂直な配置構成も可能である。
チャンネル3410を壁3404の外面上に設けてもよい。チャンネル3410は、V字状断面を備えたものとして図示しているが、任意の適切な断面(例えば、U字状)を備えたものとして形成してもよい。チャンネル3410は、液体をオリフィス3402の1つ以上の出口から排出できるように、構成され得る。オリフィス3402は、V字状またはU字状の脚部分として形成され得る。
図27は、遮断部材3408の別の構成を示す。図27において、遮断部材3408は、穴3412を含む。穴3412は、拡散部材3406からの流れを、オリフィス3402の反対側かつ異なる方向に方向付け得る。そのため、流路は、オリフィス3402および拡散部材3406を通じて直線状になっていない。穴3412と関連付けられた矢印を平行なものとして図示しているが、これはひとえに例示のし易さのためである。穴3412は、流れを複数の方向に再方向付けるように構成され得る。
穴3412はそれぞれ、オリフィス3402それぞれによって規定された軸と整合されたかまたはこの軸に対して平行な軸を規定する。図27の断面図をみると、穴3412によって規定された任意の1つの軸およびオリフィス3402によって規定された任意の1つの軸により、角度が形成される。この角度は、15~75度または30~60度(例えば、記載の範囲内の任意の整数)であり得る。例えば、角度は、約45度であり得る。
図28~図30は、通気3400の別の構成を示す。図28は部分的分解図を示し、図29は簡単な組立図を示し、図30は、図29の線30-30に沿ってとられた断面図である。これらの図において、オリフィス3402は、中央穴3414の周囲の円形アレイとして図示される。円形アレイは、穴からなる3つの円形列を含むものとして図示され、2つの最内側の円形列は、最外側円形列よりも共に近接するが、任意の数の円形列が設けられ得、これらの列間の間隔は均一であり得る。中央穴3414により、プレナムチャンバ3200と、接続ポート3600およびそのため空気回路4170との間の流体連通が可能になる。拡散部材3406および遮断部材3408が中央穴3414の周囲に配置されている様子も図示される。この構成により、遮断部材3408は、取り外し可能に取り付け(例えば、取り外し可能スナップ嵌めまたはねじ係合)てもよいし、あるいは固定的に取り付けてもよい(例えば、分解時に破壊が必要な恒久的接着またはスナップ嵌め)。拡散部材3406は、遮断部材3408へ固定してもよいし、あるいは遮断部材3408へ固定せずかつ遮断部材3408によって保持してもよい。図29中に最良に示すように、ガスを拡散部材3406からラジアル方向に中央穴3414から逃がすために、ラジアル開口部3416が設けられる。
図31A~図31Cは、通気3400の別の代替的構成を示す。図31Aは、エルボー3418の形態をとった流れ通路の部分的図である。この流れ通路は、結合解除構造3500と接続ポート3600との間に配置され得、通気3400を含む。この構成は、通気3400の特徴を大きく被覆するため、残りの記載においては、図31Bおよび図9Cについて述べる。
図31Bは、軸方向図であり、キャップ3422および拡散部材3406は省略されている。これにより、出口オリフィス3402を明確に図示することができる。3つの環状列がそれぞれ40個の出口オリフィス3402を含む様子が図示される。これらのオリフィスは、内側列および外側列内の出口オリフィス3402がラジアル方向に整合しないように、オフセットされる。この構成により、環状列間のラジアル間隔をより狭くすることができる。図示では2つの列になっているが、任意の数の列を設けてよく、例えば1つまたは3つ以上の列が用いられ得る。各環状列内に40個の出口オリフィス3402を図示しているが、適切なガス吐出レベルを維持するためにより多数またはより少数の必要に応じて設けてよい。例えば、環状列毎の出口オリフィス3402の数としては、1個、5個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個、50個以上の出口オリフィス3402、あるいはこれらの数の間の任意の数がある。
図31Cにおいて、オリフィス3402の環状アレイを壁3420を通じて断面図として視認することができる。壁3420は、壁3420がプレナムチャンバ3200から遠位にあるものとして図示されている点を除いて壁3404と同様であるが、壁3420はプレナムチャンバ3200の一部であってもよい。
拡散部材3406は、矩形断面のリング状のものとして図示される。遮断部材3408は、オリフィス3402の反対側の拡散部材3406側の比較的肉薄のシート状のリングとして図示される。遮断部材3408は、任意の適切な手段(例えば接着剤)によって拡散部材3406へ固定され得る。
キャップ3422が拡散部材3406および遮断部材3408を被覆する様子が図示される。キャップ3422は、拡散部材3406が壁3420へ押圧されるように、遮断部材3408と接触し得る。あるいは、拡散部材3406は、壁3420に押圧されていなくてもよい。キャップ3422は、遮断部材3408として機能し得、その場合、図31Cに示すリング状遮断部材3408は省略してよい。
キャップ3422は、角度付けされた環状フランジ3424を含み得る。角度付けされた環状フランジ3424は、環状隙間3426を形成するように、壁3420から間隔を空けて配置され得る。環状フランジ3424は、スカート状または円錐台状とみなしてもよい。環状隙間3426は、ガス吐出流れが過度に制限されないような流路を周囲雰囲気へ提供し得る。あるいは、周囲雰囲気への流路を提供するように、1つ以上の開口部(例えば、ラジアル開口部3416)を環状フランジ3424に設けてもよく、これにより、環状隙間3426を全体的または部分的に不要にすることも可能になる。
キャップ3422は、環状溝部3428を備えるものとして図示される。環状溝部3428は、キャップ3422を所定位置に保持するように環状突起3430と噛み合う。環状突起は、スナップ嵌めを形成するように連続してもよいし、あるいは、複数の環状に間隔を空けて配置された環状突起であってもよく、これにより、軸方向挿入後にねじって軸方向干渉を提供することおよびキャップ3422を所定位置に保持することが行われたときに干渉が最小限またはゼロになる構成が得られる。図31Cにおいて、環状突起3430は、3つの環状に間隔を空けて配置された環状突起として図示される。環状溝部3428のリップ3432は、軸方向挿入時にキャップ3422の干渉を低減または排除するために、3つの対応する位置およびサイズにおいて省略され得る。他の取り付け形態も可能である。例えば、ねじ式締結配置構成が設けられ得、キャップ3422が所定位置に接着剤または溶接により設けられ得る。例えば拡散部材に損傷、詰まりまたは汚れが発生した場合、解放可能な締結(例えば、図示の構成またはねじ式接続)により、拡散部材3406を配置することができる。
通気3400をエルボー3418内の屈曲部の片側(例えば、呼息方向に対して上流)に設けた様子を図示しているが、通気3400は、屈曲部の上流または下流に設けてもよい。
図32A~図32Cは、通気3400の別の代替的構成を示す。類似の参照符号は、上記したものと同様であるため、以下に述べるものを除いて、詳述は控える。これらの図中の通気3400は、結合解除構造3500の一実施例の周囲に形成される。結合解除構造3500は、エルボー3418の一部であるボール3434およびソケット3436を含む。図示の形態において、ボール3434およびソケット3436により、3度の回転自由度が得られる。しかし、回転自由度をより少ない度にしてもよい(例えば、1度または2度の回転自由度)。
図32D中に最良に示すように、キャップ3422は、キャップ3422上に配置された第1の半分3440および噛み合いコンポーネント上の第2の半分3442とスナップ嵌め接続3438により接続される。第1の半分3440および第2の半分3442がそれぞれ6個ずつ6個のラジアル開口部3416の間に設けられる。これら6個のラジアル開口部3416のうち3つが図32A中に図示される。しかし、適切な保持および/または流量を提供するよう、より多数またはより少数を必要に応じて設けてもよい。
図32C中に最良に示すように、44個のオリフィス3402が単一環状列内に均等な間隔で配置される様子が図示される。しかし、オリフィス3402の数および間隔は、他の構成をとり得る。例えば流量を低くしたい場合、例えばより少数のオリフィス3402が設けられ得、例えば流量を高くしたい場合、より多数のオリフィス3402が設けられ得る。上記したように、より多数の列が設けられ得る。また、オリフィスは、環状アレイ状でなくてもよい。例えば、オリフィスが図示の位置以外の位置に配置された場合、オリフィスは、デカルト座標に基づいたグリッド内に配置され得る。あるいは、オリフィス3402は、任意の種類の列内に設けなくてもよく、ランダム位置または疑似ランダム位置に設けてもよい。
5.4.3 熱湿交換器(HME)
熱湿交換器(HME)は、水分保持特性を有する材料を含み得る。呼吸圧力治療(RPT)の結果、気道が乾燥し得、患者が呼吸に不快感を覚える場合がある。これを防止するため、加湿器を呼吸圧力デバイスと共に用いることにより、加湿空気を患者へ送達することができる。このように加湿器を追加することにより、RPTデバイスのサイズおよび電力要求が増大する場合がある。
呼息時に患者の生成する加湿空気レベルは、気道粘膜から発生することが知られている。HMEを用いれば、呼息時の加湿空気からの水分を捕捉した後にこれを患者へ再送達させることにより、この呼気された湿気をリサイクルすることができる。HMEを使用する際の1つの問題として、その有効性(すなわち、充分な熱および湿気を捕捉できる能力)と、治療への影響(すなわち、HMEは流れ回路中に配置される場合があるため、フローインピーダンスの原因になること)とがある。
有効性を向上させるための態様として、HMEによって捕捉される熱および湿気の任意の損失を低減させる。RPTにおいてHMEを使用する際の問題として、患者から呼気された熱および湿気が通気を通じて失われた後にHMEに到達する点があり得る。このような損失を最小限にするために、HMEを患者の気道(すなわち、湿気発生源)の近隣に配置し、通気をHMEの反対側(すなわち、患者から遠位方向)に配置するとよい。この構成により、呼気された湿気を含むガスがHMEを通過し、湿気がHMEによって捕捉された後に通気を通じて退出することが確実になり得る。通気アダプタは、HMEが患者の気道と一定流量の通気との間に配置されるように、構成され得る。
実施例において、通気アダプタにHMEが提供される場合、RPTシステムは加湿器を含まなくてよい。入ってきた加圧された呼吸可能なガスの加湿は、HMEにより十分達成されることができて、加湿器(例えば、図5Aおよび図5Bに図示されたような配置構成を用いた電力駆動された加湿)が不要になり得て排除されることができるようになる。あるいは、HMEが提供されたときにRPTシステムに加湿器が含まれるなら、加湿器は非活性されるか電源を入れないままで済むことができる。さらに別の代替例において、HMEおよびRPT加湿器は、相互協力して所望の合計湿度を提供することができる。例えば、HMEが所望の湿度の一部を提供し、RPT加湿器が所望の湿度の第2の部分を提供するようなことができる。
通気アダプタは、取り外し可能なHMEユニットも含み得る。すなわち、通気アダプタは、HMEと併用してもよいし、併用しなくてもよい。HMEユニットは、HMEを所定位置に保持するハウジングを含み得る。ハウジングは、HMEを取り外す際に開口させることができる(ハウジングは、前および後コンポーネントを含み得る)。
HMEは、熱および湿気の交換のために単位体積あたりの表面積を最大化させるように、設計され得る。加えて、HMEは、HMEによるフローインピーダンスへの影響を低減するように設計してもよい。設計は、内部を通じた流れの通過を可能にする複数のコルゲーションを含み得る。HMEは、コルゲーションを含むHME材料のコイル層として形成され得る。
上記したように、CFVは、通気流れを通気流量に必要な最低レベル以上のレベルへ調節することにより、流れの浪費を低減させ得る。流れの浪費が低減すると、治療システムにおける湿気損失レベルも低下し得る。患者が加湿空気を呼気すると、粘膜の乾燥に繋がる場合があり得ることが、当該分野において公知である。SDBに対してRPT治療を適用した場合、この乾燥が悪化する可能性がある。そのため、治療圧力達成に必要な流れの低減と同時にシステムからの加湿空気損失レベルの低減を行った場合、粘膜の乾燥の低減に繋がり得る。
患者へ送達される加湿空気レベルを増加させるための1つの方法として、電力駆動による加湿の使用がある。患者へ送達される空気を加湿するための別の方法として、熱湿交換器(HME)の使用がある。熱湿交換器(HME)は、空気中の水蒸気を患者へ返送できるように捕捉する。HMEは、患者呼気を湿気から捕捉するために用いられ得、その後この湿気を患者へ再び再送達することができる。HMEは、図17に示すように呼気されたガス流れから充分な湿気を捕捉できかつこの湿気を治療流れを通じて再送達できるような位置に配置する必要がある。呼気されたガス流れからの捕捉された湿気を確実に最大化できるように、HMEを患者と通気との間に配置する必要がある。通気を患者とHMEとの間に配置した場合、呼気されたガス流れ中の湿気が通気された後に、捕捉および再送達のためにHMEへ到達する。しかし、図17に示す構成の場合、通気が治療流れを通じてHMEを通過した後に通気から直接退出した(後に患者へ送達される)ため、その途中で湿気が失われる場合もある。この流れは、図17中において「HME通気流れ」とラベル付けされる。HME通気流れは、治療の流量の増加時により問題になる。図18中のグラフに示すように、流量は、マスク圧力の増加と共に増加し得る。この流れは、通気流れ損失を補償するように増加させることができる。流量が増加すると、治療流れが増加し、その結果、治療流れがHME中により深く浸透し得る。しかし、この浸透流れの一部が患者へ送達されると、(HME通気流れによって示されるように)この流れの一部も通気へ方向付けられた後に患者送達へ送られる。そのため、HME通気流れの場合も、HMEの乾燥による湿気損失に繋がり得る。
図18中のグラフに示すように、CFVは、標準的なFFM・Nom流れ通気と比較して、同一圧力範囲における通気流量を低減させ得る。この流れの低減に起因してHME通気流れが低下し得、これにより湿気損失が低下する。換言すれば、標準的な通気システムと比較すると、CFVシステム中の同一圧力において発生する流れが低下し、その結果、HME通気流れが低下する。このようにHME通気流れが低下すると、呼気されたガス流れから湿気を捕捉および再送達するHMEの能力が向上し、これにより、粘膜乾燥を低減するHMEの効果が相乗的に向上する。
HME通気流れを低下させるための別の方法として、通気を通過する流れが低減し、システムへ再度方向付けられるように、流れ方向を再度方向付ける方法があり得る。このような再方向付けは、より少ない流れが通気から雰囲気へ方向付けられるように流路とHMEおよび通気との間に配置された構造(例えば、バッフル)により、達成することができる。
本技術は、電力駆動された加湿を使用すること無く、電力駆動に近い加湿レベルを達成することができる。電力駆動された加湿が不要になるため、電力駆動された加湿を治療流れへ送達させるための水リザーバおよび加熱機構が不要になり、これにより、流れ生成器をさらに簡素にすることができ得る。そのため、CFVおよびHME双方により、本技術と関連付けられた流れ生成器をOSAおよび他のSDBのためのRPT治療の提供において(複雑な圧力/流れ制御および電力駆動された加湿の必要無く)有効にすることができ得、その結果、実質的により小型の流れ生成器をより少ない制御と共に設けることにより、最終的に患者へ恩恵を付与することができ得る。
図25A~図25Dは、本技術によるHMEの実施例を示す。図25Aは、HME7000の断面を示す。HME7000は、コルゲート構造7002を含む。コルゲート構造7002は、実質的に平面状の基板上構造7010と、実質的に平面状の基板ベース構造7020との間に複数のコルゲーション7030を含んで、コンチェルティーナ層7001を形成する。層7001は、コルゲート構造7002の上面と、上構造7010との間に形成された複数の上チャンネル7012を含む。加えて、層7001は、コルゲート構造7002の下面と、ベース構造7020との間の複数の下チャンネル7022を含む。HME7000により、呼吸可能なガスおよび呼気ガスの流れを複数の上7012および下7022チャンネルを通じてコルゲート構造の表面に沿って移動させて、熱および湿気を交換することができる。湿気は、患者から呼気された呼気ガスから吸収され、コルゲート構造7002の材料中に保持される。コルゲーション7030、上構造7010、および/またはベース構造7020の材料は、水および/または熱を吸収可能な紙または紙ベース材料を含み得る。コルゲーション7030、上構造7010、および/またはベース構造7020の材料は、多孔性であり、水が浸透可能でありかつ/または空気浸透性であり得る。その後、保持された湿気は、記患者の気道へ送達される呼吸可能なガスの流れを加湿することにより、患者へ再送達され得る。換言すれば、呼吸可能なガスの流れが患者の気道へ送達されると、湿気をHME7000から吸収し得る。図25Bは、これらの実施例によるHMEの多様な寸法を示す。
複数のコルゲーション7030により、コルゲート構造7002の表面積が増加するため、(コルゲート構造7002と、複数の上7012および下7022チャンネルによって提供される周囲の体積との間に発生する)熱および湿気の交換のための活性表面積を増大させることができる。上構造7010およびベース構造7020は、コルゲート構造7022と同じ熱および湿気交換材料からも形成され得る。あるいは、上構造7010および/またはベース構造7020は、コルゲート構造7002を支持するために湿気を吸収しない剛性材料または半剛性材料によって形成され得る。
HME7000の加湿性能は、一定体積の空間内に設けられるHME7000の有効表面積に依存する。有効表面積は、HME7000の表面積であり、熱および湿気の交換が発生するHMEの表面に沿って流れる呼吸可能なガスの流れへ露出される。HME7000の単位体積あたりの表面積は、コルゲーション7030をHME7000の熱/湿気交換部内に設けることにより、調節することができる。さらに、HME7000の単位体積あたりの表面積に影響を与え得るコルゲーションまたはフルートのフィン厚さ、ピッチまたは高さのうち少なくとも1つを変更することにより、単位体積あたりの表面積も調節することができ得る。
HME7000は、図25Cに示すようにHME7000の垂直軸に沿って積層された複数の層7001を含み得る。これらの層7001は、ベース構造7020が下側の隣接する層7001のコルゲート構造7002上に積層されるように、垂直に積層され得る。水平方向に積層されたHMEのいくつかの層7001もあり得る。HME7000の垂直軸に沿って積層されたコルゲート構造7002を含む複数の層7001を設けることにより、HMEの単位体積あたりの表面積がさらに増加する。このように事前規定された体積内において表面積を増加させると、HME7000の熱および湿気交換の効率が増加する。さらに、層7001を図25Dに示すように前負荷下に圧縮すると、一定体積内において層数を増加させて、単位体積あたりの表面積を増加させることができる。前負荷は、以下の式によって計算される。
Figure 0007277627000004
ここで、Pは前負荷であり、hstartは圧縮前のコルゲーションまたはフルート高さであり、hfinalは圧縮後のコルゲーションの高さである。
あるいは、異なるサイズおよび形状の層7001を組み合わせて患者インターフェース3000のプレナムチャンバ3200内にフィットするように適合された不規則形状のHME7000を生成することにより、HME7000の最終の三次元形状を形成してもよい。層7001は、所望の形状およびサイズにレーザー切断され得る。
別の実施例を示す図25Eに示すように、HME7000は、ベース構造7020の表面から延びて複数のコルゲーション7030を形成するコルゲート構造7002を含む単一ストリップ層7001からロールされ得る。単一ストリップ層7001は、コルゲーション7030の上側折り曲げ部7031がベース構造7020の下面と係合するように、ロールされ得る。この構成により、複数のチャンネル7012が単一ストリップ層7001の各ロール間に確実に維持される。
上記したように、CFVは、標準的なFFM・Nom流れ通気と比較して、同一圧力範囲において通気流量を低減させ得る。この流れの低減に起因してHME通気流れが低下し得、これにより湿気損失が低下する。換言すれば、標準的な通気システムと比較すると、CFVシステム中の同一圧力において発生する流れが低下し、その結果、HME通気流れが低下する。このようにHME通気流れが低下すると、HMEが呼気されたガス流れから湿気を捕捉および再送達する能力が向上し得、これにより、粘膜の乾燥を低減させるHMEの効果も相乗的に向上し得る。
CFV膜により、通気流れを治療圧力範囲内において必要な最低限のレベル以上に維持することを可能なり得、また、通気流れを標準的な静的通気の場合に発生するレベルよりも下に調節することも可能になり得る。そのため、CO吐出は、充分なレベルに常に留まる。通気流れは、CO吐出に必要な最低レベルが得られるように、調節され得る。その結果、通気流れが最小化され、その結果、HMEからの湿気損失も最小化される。
HME通気流れを低減させるための別の方法として、通気を通過して空気送達回路へ再度方向付けられる流れを低減させるように、流れ方向を再度方向付ける方法がある。すなわち、通気流れを最小化するように流れが再度方向付けられ得、ここで、流れは、HMEを通過した後、通気から直接流出する。このような流れの再度方向付けは、通気から雰囲気へ方向付けられる流れが低減するようにHMXと通気との間の流路内に配置された構造(例えば、バッフル)により、達成することができる。
図38A~図38Cは、本技術の一実施例によるHMEハウジング9400の一実施例を示す。HMEハウジング9400は、患者側のHMEハウジング部9402および雰囲気側のHMEハウジング部9404を含む二部構造を持ち得る。患者側のHMEハウジング部9402および雰囲気側のHMEハウジング部9404は、内部にHME材料を保持できるように、共に組み立てられ得る。患者側のHMEハウジング部9402は、使用時にHME材料を軸方向に患者へ向かって保持するための患者側のHMEハウジング部クロスバー9406を含み得、雰囲気側のHMEハウジング部9404は、使用時にHME材料を軸方向において雰囲気に向かって保持するための雰囲気側のHMEハウジング部クロスバー9408を含み得る。雰囲気側のHMEハウジング部9404は、患者側のHMEハウジング部9402の対応するタブ9412へ接続して双方の部分を相互接合させるための1つ以上の開口部9410も含み得る。開口部9410と、タブ9412との間の接続は、スナップ嵌めを含み得、また、HME材料を洗浄または交換のために取り外すことができるように、HMEハウジング9400を分解できるように解放することが可能であり得る。
図39A~図39Cは、本技術の一実施例によるHMEハウジング9400の別の例を示す。HMEハウジング9400は、患者側のHMEハウジング部9402および雰囲気側のHMEハウジング部9404を含む二部構造を持ち得る。患者側のHMEハウジング部9402および雰囲気側のHMEハウジング部9404は、内部にHME材料を保持できるように、共に組み立てられ得る。患者側のHMEハウジング部9402は、使用時にHME材料を軸方向に患者へ向かって保持するための患者側のHMEハウジング部クロスバー9406を含み得、雰囲気側のHMEハウジング部9404は、使用時にHME材料を軸方向において雰囲気に向かって保持するための雰囲気側のHMEハウジング部クロスバー9408を含み得る。雰囲気側のHMEハウジング部9404は、患者側のHMEハウジング部9402の対応するタブ9412へ接続して双方の部分を相互接合させるための1つ以上の開口部9410も含み得る。開口部9410と、タブ9412との間の接続は、スナップ嵌めを含み得、また、HME材料を洗浄または交換のために取り外すことができるように、HMEハウジング9400を分解できるように解放することが可能であり得る。雰囲気側のHMEハウジング部9404は、雰囲気側のHMEハウジング部リング9414も含み得、HME材料を含み得るHME内側ハウジング9416が雰囲気側のHMEハウジング部リング9414から延びている。HME内側ハウジング9416は、患者側のHMEハウジング部9402および雰囲気側のHMEハウジング部9404と共に、HMEバイパス通路9418を形成し得る。HMEバイパス通路9418により、HMEハウジング9400内を移動している流れの一部がHME材料をバイパスすることが可能になる。
5.4.4 カスタム接続
図6aは、流体コネクタ9000の側面図であり、第1の端部9002および第2の端部9004が相互に噛み合っている。流体導管9006の一部は、空気回路4170の一部であり得、第2の端部9004へ接続される。流体導管9006の代わりに、流体導管へのアダプタまたはコネクタが設けられ得る。RPTデバイス4000の出口は、本技術のいくつかの形態において、第2の端部9004を含み得る。
流体コネクタ9000は、内部を空気流れが(例えば、RPTデバイス4000から患者インターフェース3000へと)流れることを可能にする密閉接続から取り外し可能なように構成され得る。流体コネクタ9000は、密閉接続を構成および/または破壊するように相互に解放可能に接続され得る複数のコンポーネント(例えば、第1の端部9002および第2の端部9004)を含み得る。
第1の端部9002および第2の端部9004は、相補密閉部分を介して両者間に空気圧式経路を形成し得、相補密閉状態部分と別個の部分であり得る相補保持部によって相互に保持され得る。そのため、第1の端部9002および第2の端部9004はそれぞれ、本文書のいずれかの箇所においてさらに詳細に記載するような別個の密閉部分および保持部を含み得る。
密閉状態機能および保持機能が別個の相補部分によって行われる場合、密閉状態機能および/または保持機能はそれぞれ、競合する設計要求のうち1つ以上に対処するためにより容易に最適化され得る。例えば、一対の相補部分が2つのコンポーネントを密閉および保持するように機能する場合、気密シールが形成されると、高摩擦力が発生し得、その結果、コンポーネントの接続および/または接続解除の容易性が低下し得る。
さらに、接続/接続解除の利用可能性が向上した場合、2つのコンポーネントが多様な方向および大きさの力および/またはトルクを受けた場合などにシールが頑丈でなくなり得る。本文書に記載のような流体コネクタの場合、患者インターフェース3000を装着している患者が睡眠時または寝付こうとしようとする際に動き回り得ると、流体コネクタが多様な方向に牽引されかつ/またはねじられ得る。
そのため、本技術の一態様は、流体コネクタ9000に関連する。流体コネクタ9000において、第1の端部9002および第2の端部9004は、相補密閉部分および相補保持部によって相互に接続される。
一形態において、第1の端部9002および第2の端部9004は、接続時に空気シールを形成する相補密閉部分を含み得る。空気シールは、空気流れが内部を移動できるように密閉状態係合を形成および維持するように、構成され得る。密閉状態係合は、呼吸治療を提供できるよう、加圧された空気流れが例えば4cmHO~40cmHOの圧力において内部を通過できるように充分であり得る。
いくつかの形態において、第1の端部9002および第2の端部9004は、第1の端部9002および第2の端部9004を保持するための相補部分を含み得る。保持部は、例えば事故的な係合解除を防止することにより、第1の端部9002および第2の端部9004を相互に密閉状態係合に維持し得る。保持部は、本文書においてさらに述べるようなラッチング機構を含み得る。
図6bは、流体コネクタ9000の断面図である。ここで、第1の端部9002および第2の端部9004は、相互に接続されていない。本図において、シール部9008を視認することができる。シール部9008は、呼吸ガスを患者へ提供するデバイスの空気経路内にシールを形成する際に適した任意の材料(例えば、シリコーン)から形成され得る。シール部9008は、第1の管9022の内部として図示される第1の開口部9010の周囲に延びる。ラッチング部9012は、凹部の形態をとり得、第1の端部9002内に設けられる。ラッチング部9012は、第1の端部9002の周囲の単一側または全体上において、図6bに示すような対向する側部上に設けられ得る。図示のように、ラッチング部9012は、第1の端部9002の中央軸に対して実質的に垂直なアンダーカットである。所望の保持力に応じて、他の角度が可能である。
第2の端部9004は、密閉面9016を含む。密閉面9016は、第2の管9020の内部として図示される第2の開口部9018の周囲に外周方向に形成され得る。密閉面9016は、第2の管9020から離隔方向においてラジアル方向に垂直に(すなわち、90°で)延びる実質的に環状表面として図示される。その結果、密閉面9016は、第1の端部9002から第2の端部9004への流体流れの方向に対して実質的に垂直になる。しかし、密閉面9016は、例えば密閉面9016に斜角が付けられるような方向において外方に延びてもよい。例えば、密閉面は、85°、80°、75°、70°、65°、60°、55°、50°または45°の正または負の角度あるいはこれらの値の間の任意の値で設けられてもよい。図6bにおいて理解されるように、第2の管9020は、密閉面9016を超えてシール部9008へ延びるオーバーハング部9034を含み得る。その結果、第2の管9020のオーバーハング部9034は、図6cに示すようにシール部9008を通じて延びる。本技術のいくつかの実施例において、第2の管9020はオーバーハング部を含まなくてもよいことが理解されるべきである。
オーバーハング部は、第2の端部9004を1つ以上の方向に設けた状態で第1の端部9002と整合するように、構成され得る。オーバーハング部9034は、第1の端部9002上のガイド部9038ナックに引き込み線として挿入されるように構成され得、第2の端部9004を第1の端部9002とラジアル(または横断)方向に整合させる。そのため、第1の端部9002および第2の端部9004は、雄/雌関係を持ち得る。さらに、例えばオーバーハング部9034を移動制限部に押し当てることにより第2の管9020の移動を制限するために、停止部9030が設けられ得る。オーバーハング部9034を管として図示しているが、オーバーハング部は、相補密閉部分によって生成されたシール(シール部9008および密閉面9016)の内部であるため、第2の端部9004の円周の周囲を連続的に延び得ない。オーバーハング部は、キャストレイテッド伸長部、タブ、リブなどのように、シール部9008を通じて部分的にのみ延び得る。
図6cに示す構成の場合、第1の管9022、第2の管9020および停止部9030によって規定された流体コネクタ9000の内部流路は、例えば断面形状およびサイズによって評価されるように流体導管9006の内部と実質的に同一であるため、提供できる流れ制限が極めて小さい。そのため、(例えば、4cmHO~40cmHOの圧力における)患者の呼吸サイクルおよび治療圧力全体において空気が流体コネクタ9000を流れる際、流体コネクタ9000の圧力降下は、無視できるくらいに小さくされ得る。
シール部9008は、面シール形成に適した任意の形態(例えば、両者間の正接接触を用いたもの)で密閉面9016と接触する一部を含み得る。図示のように、シール部9008は、ベローズ状または部分的ベローズ状に類似する実質的に円錐台状の密閉面9016と接触する。あるいは、部分的球状または部分的トロイダル表面がシール部9008上に設けられ得る。これらの形状のうち任意の形状を用いて、シール部9008は、密閉面9016と接触した後、ラッチング部9012および相補ラッチング部9014が完全またはさらには部分的に係合される。あるいは、ラッチング部9012および相補ラッチング部9014が完全係合した後でも、シール部9008および密閉面9016は、隙間によって分離され得る。このシナリオにおいて、内部加圧に起因して、シール部9008は移動して密閉面9016と接触し、シールを形成する。
シール部9008は、弾力性がありかつおよびコンプライアントな材料を含み得るため、負荷下において変形することができ、負荷が無くなったときには元々の構成も維持することもできる。シール部9008は、負荷下において容易に変形するように構成され得、これにより、密閉面とのシール9016を形成および/または維持する。いくつかの形態において、シール部9008は、シリコーン製膜を含み得る。シリコーン膜シール部9008は、充分にコンプライアントであるため、空気流れに起因する圧力により変形して移動し、密閉面9016と接触する。追加的または代替的に、シリコーン膜シール部9008は、充分にコンプライアントであり得るため、非変形構成から圧縮された場合も、密閉面9016との密閉状態係合を維持する。
シール部9008の提案の構成により、第1の端部9002と第2の端部9004との間の噛み合い方向(例えば、図6b中の左方向)に対してコンプライアントでありかつ/または第1の端部9002と第2の端部9004との間の係合方向(例えば、図6b中の上方および下方)によって規定された軸に対してラジアル方向においてコンプライアントであるシールが得られ得る。
シール部9008を圧縮するために(例えば、シールの形成および/または維持に圧縮が必要な場合に)必要な力は、有意な圧縮力とならないくらいの充分に小さい力でよい。例えば、シール部9008を圧縮するために必要な力は、ラッチング部9012を相補ラッチング部9014と係合させる(例えば、第2の端部9004および第1の端部9002を接続させる際の任意の摩擦に打ち勝つ)ために必要な力よりも低くてすみ得る。あるいは、シール部9008を圧縮するために必要な力は、ラッチング部9012を相補ラッチング部9014と係合させるために必要な力の半分未満であり得る。あるいは、シール部9008を圧縮するために必要な力は、ラッチング部9012を相補ラッチング部9014と係合させるために必要な力の1/10未満であり得る。そのため、シール部9008が密閉面9016と接触した後にラッチング部9012および相補ラッチング部9014が完全係合する構成において、ユーザは、完全係合と間違うような有意な力に遭遇することが無い。いくつかの形態において、第2の端部9004および第1の端部9002の接続のためにシール部9008の圧縮に起因して発生する力は全て、ユーザにとって実質的に知覚できないほど充分に小さくなり得る。すなわち、シール部9008が第1の端部9002から取り外される構成においてユーザが知覚する力は、接続のためにシール部9008を圧縮させる必要がある構成と実質的に同一であり得る。
本技術によるシール部9008の形状により、第1の端部9002と第2の端部9004との間の噛み合い方向(例えば、図6b中の右方向)と反対方向においてコンプライアントであるシールが得られ得る。これにより、流体コネクタ9000が非加圧状態であるときにシール部9008と密閉面9016との間に隙間が有っても、密閉面9016を密閉し得るシール部9008が得られ得る。圧力が流体コネクタ9000の内部(例えば、第1の管9022)へ提供されると、シール部9008は、密閉面9016へ膨張して密閉面9016と接触してシールを形成し得る。この構成により、ラッチング部9012および相補ラッチング部9014を係合させるために必要な力を超えて第1の端部9002を第2の端部9004へ接続させる際にユーザが任意のさらなる力に遭遇することが無くなるはずである。
シール部9008の特定の構成について上述しているが、他の構成が可能である。例えば、いくつかの形態のシール部9008は、O-リングまたはガスケット材料を含み得る。
シール部9008と密閉面9016との間の整合が不適切な場合であってもシール部9008および密閉面9016間にシールが得られるように、シール部9008または密閉面9016あるいは両方を構成するとよい。例えば、シール部9008および/または密閉面9016は、ラジアル(または横断)方向および/または軸方向における一定範囲の不整合を許容しつつ、両者間にシールを形成するように構成され得る。
例えば、密閉面9016は、複数のラジアル位置においてシール部9008の表面と面シールを形成するように構成された(図6Hに示すような)環状形状を含み得る。すなわち、シール部9008および密閉面9016は、第1の管9022の軸および第2の管9020の軸が例えば0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、3mmまたは4mmだけ不整合であっても、両者間にシールを形成し得る。一形態において、密閉面9016は、充分なに幅広の環状部を含み得、これにより、シール部9008がこの環状部に対してシールを形成し得る。
第2の端部9004は、相補ラッチング部9014も含む。相補ラッチング部9014は、ラッチング部9012と噛み合うかまたは係合する突起を含むカンチレバーフックとして図示される。ラッチング部9012と同様に、相補ラッチング部9014は、図6bに示すように複数の(例えば、対向する)側部上または単一側部上に設けられ得る。相補ラッチング部9014は、図6dに示すような断面のU字型またはC字型の形態をとり得る。相補ラッチング部9014が押し下げられると、相補ラッチング部9014がラッチング部9012と係合または係合解除され得、第1の端部9002と第2の端部9004間との係合または係合解除が可能になり得る。2個よりも多くの相補ラッチング部9014の提供が可能であるが、そのような場合、第2の端部9004を第1の端部9002から係合解除することが不必要に複雑になる場合がある。
停止部9030およびラッチング部9012は共に、2つの端部が接続された状態で第2の端部9004が第1の端部9002に対して移動することが可能な所定の距離(移動)を規定し得る。例えば、停止部9030とラッチング部9012との間の第1の軸方向距離が第2の管9020の端部と相補ラッチング部9014上の突起との間の第2の軸方向距離を超える場合、第1の軸方向距離と、第2の軸方向距離との間の差により、非ゼロである所定の移動距離が規定される。第1の軸方向距離および第2の軸方向距離が等しい場合、移動は不可能になる。しかし、移動が非ゼロである場合、製作公差によりコスト低減が可能になり得るため、少なくとも製造が容易になるため、関連する恩恵もあり得る。そのため、流体コネクタ9000中の所定の量の摩耗および/またはクリープ後の最悪の場合の製作公差と共に密閉面とのシール9016を形成するようにシール部9008を構成しても、恩恵が得られ得る。上記したシール部9008の形状により、シール部9008がこのような最悪の場合のシナリオを考慮することが可能になり得る。
図6bに最良に示すように、第2の端部9004は、インターフェース9028において相互に回転可能に結合された内側部位9024および下側部位9026を含み得る。内側部位9024はシール部9008を含み得、下側部位9026は相補ラッチング部9014を含み得る。図示のように、内側部位9024は、内側部位9024および流体導管9006が下側部位9026に対して共に回転できるように、流体導管9006へリジッド接続または固定接続される。流体導管9006のうち少なくとも一部を内側部位9024上にオーバーモールドすることにより、両者間に剛性接続が形成され得る。他の形態において、流体導管9006は、剛性接続を形成するように、内側部位9024内に摩擦嵌めまたは干渉嵌めされ得る。
図6d中に最良に示すように、下側部位9026のプロファイルは、4つの辺を有しかつ円形のいくつかの特徴も有するプロファイルであり得、典型的な円形プロファイルと比較すると固有に識別することができる。第1の端部9002は、相補的形状の凹部を含み得る。そのため、第1の端部9002は雌部を含み、第2の端部9004は雄部を含む。上記形状の雄部および雌部または任意の他の非標準的な形状または構成を設けると、恩恵が得られ得る。第1の、非標準的な形状および/または構成を含む流体コネクタ9000は、業界標準(例えば、ISO5356-1)(例えば、カフ(例えば、ゴム)が上側に挿入される円形スピゴット(例えば、引き込みテーパ)の使用)に適合しない場合がある。業界標準に適合しないことは反直感的にみえるが、恩恵もあり得る。例えば、流体コネクタ9000は、共に最適に動作するように設計されたRPTデバイスおよび患者インターフェースを接続するために用いられ得る。例えば、RPTデバイスが、より低流量で動作するように設計された患者インターフェースを用いた場合にのみ有利であり得るより低流量を提供する場合、業界標準に適合しない流体コネクタ9000を設けると、正しいRPTデバイスおよび患者インターフェースが共に用いられていることのみを確認することができる。第2に、特に図示のプロファイルを用いた場合、第1の端部および第2の端部9004は、所定の数の相対方位(例えば、4方位)のみにおいて相互に噛み合い得る。この4辺形状を用いると、容易に識別することができかつ相補ラッチング部9014の作動の際に容易にグリップすることができる良好に規定された辺も得られ得る。第3に、本明細書中に記載のものなどの非標準的な形状などを用いると、ユーザが患者導管4170の端部のうち別のコネクタへの相補コネクタ(例えば、RPTデバイスの出口)であるものを容易に識別することが可能になる。
図6eは、本技術の別の実施例を示す。ここで、ポート9032は、第1の端部9002内に設けられる。ポート9032は、例えばRPTデバイスの下流の圧力を感知することにより、送風機の下流かつ送風機のハウジングの外部の圧力を感知するために用いられ得る。ポート9032は、第2の開口部9018中の空気の圧力を決定するように、第2の端部9004と流体接続し得る。
一形態において、ポート9032は、例えばシール部9008の内部中の開口部への流体接続を形成することにより、第2の開口部9018の内部と流体連通し得る。これにより、シール部9008の内部中の開口部は、第2の開口部9018への圧力タップ9036と流体連通し得る。そのため、第1の端部9002および第2の端部9004は、相互に接続された場合、両者間に2つの流体接続を形成し得る。ポート9032は、(RPTデバイス内において圧力を測定する場合よりも)患者により近接した圧力を測定できるという利点を提供し得る。内部流体流れ中に固有の圧力損失と、患者への送風機からの空気経路全体における漏洩とに起因して、患者により近接する圧力を測定すると、患者からより遠位において行われる圧力測定の場合よりもより正確な測定が可能になり得る。
また、本配置構成を用いると、2つの流体接続(すなわち、1つは空気流れ送達のためのもの、他方は圧力測定のためのもの)を維持しつつ、第2の端部9004を第1の端部9002に対して回転させることが可能になる。このようにした場合、流体導管9006を下側部位9026に対して回転させることが可能になるため有利であり得、そのため流体導管および/または下側部位9026へ付加されるトルクが低下する。さらに、このような構成を用いると、2つの流体接続を維持しつつ、ユーザが第1の端部9002および第2の端部9004を複数の相互の回転方位のうち1つにおいて接続させることも可能になる。
図6fは、第1の端部9002がRPTデバイスと一体化された様子を示し、第2の端部9004は接続解除されている。図6gは、第1の端部9002がRPTデバイスと一体化された様子を示し、第2の端部9004は接続されている。
上記記載においては、主にコネクタシステムの双方の二等分部(例えば、第1の端部9002および第2の端部9004)を共に記載しているが、いずれかの二等分部の記載は個別にみなしてもよいことが理解されるべきである。
適切なマスクが確実にCFV膜調節通気と共に用いられるようにしても有利であり得る。本技術の一実施例によるマスクは、上記したCFV膜通気調節と特定に適合するように設計された非通気型マスクであり得る。本システムは、流れ生成器が通気アダプタとも適合する(すなわち、流れ生成器が一定の通気流れを有するマスクシステムと共にプログラムされる)ように、設計され得る。すなわち、各マスク種類(鼻、枕およびフルフェイス)が同じ通気アダプタに接続し得るため、通気アダプタは、それぞれのマスク種別について充分なCO吐出を可能にする必要がある。最低限のCO吐出は、マスク死空間の体積の増加があるため、フルフェイスマスクにおいて主にみられる。そのため、通気アダプタは、フルフェイスマスクにおいて充分なCO吐出を可能にする必要がある(すなわち、最悪の場合のシナリオ)。本技術のシステム(例えば、流れ生成器、通気アダプタ、および各マスク種類)は協働するように特定に設計され得るため、不適合のマスクがCFVコネクタへ接続される事態を防止することが有利であり得る。
そのため、2つの取り外し可能に接続するコンポーネント間に形成されたシールが接続機構によって達成されるように、接続機構が設けられ得る。上記したように、鼻マスクおよび枕マスクは、短尺管コネクタへ接続し得、その後短尺管コネクタは通気アダプタへ接続する。これとは対照的に、フルフェイスマスクは、通気アダプタ9100へ直接接続し得る。別の実施例において、HMEは、通気アダプタから取り外すことが可能な別個の取り外し可能なハウジングを含み得る。しかし、全体的サイズを小さくするためには、HMEをCFVユニットと共に通気アダプタと一体化すればよく、HMEをCFVと同じハウジング中にスライドさせる。このような設計をすると、HMEを取り外したときに通気アダプタ9100のCFVハウジング中に使用されない空間ができ得る。
本技術によるフルフェイスマスクの場合、短尺管コネクタ端部は、フルフェイスマスクの入口として形成され得る。すなわち、同じベローズ係合表面が、マスクプレナムチャンバの一部を形成し得るマスクシェルの一部として設計される。
ベローズ密閉膜は、膜が反対側のコネクタ上の密閉面へ移動するように圧力下において移動できるような構造にされ得る。圧力支持シールは、CFVユニットとコネクタとの間のシールが高圧力下において頑強なままであることを意味し得る。
ベローズシールにより、CFVユニットとコネクタとの間のシール形成をこれら2つのコンポーネント間の摩擦を最小にしつつ行うことが可能になり得、スイベル接続が可能になる。例えば、コンポーネント間の干渉嵌め、リップシール、ガスケット構成または他の形態の圧縮シールを用いた密閉状態の場合、頑強なシールを維持しつつコンポーネントが回転することができるようなコンポーネント間の充分な動きを容易に提供できない場合がある。
5.4.5 例示的通気アダプタ
通気アダプタ9100およびそのコンポーネントの実施例を図7A~図14Dに示す。本技術の本実施例による通気アダプタ9100は、導管コネクタ9110、通気用ハウジング9120、通気拡散器カバー9130、膜9140、CFVリング9150、通気用ハウジングコネクタ9160、熱湿交換器(HME)クリップ9170、HMEハウジング9180、ベローズシール9190および通気アダプタコネクタ9200を含み得る。
通気用ハウジング9120は、通気アダプタ端部9112において通気用ハウジング9120を導管コネクタ9110へ接続させるために、突起9122を備えた端部9121を含み得る。端部9121は、内部を通じて加圧ガス流れが患者へ提供される通気用ハウジング9120の中央オリフィスを規定し得る。通気用ハウジング9120は、RPTシステムからの加圧ガスの通気のための通路を規定する外部通気穴9125および内部通気穴9126を含み得る。すなわち、ガスをこれらの通路を通じて内部通気穴9126中へ放出することができ、その後外部通気穴9125および雰囲気へ放出することができる。通気用ハウジング9120は、タブ9123も含み得る。タブ9123は、通気用ハウジング9120を通気用ハウジングコネクタ9160および通気アダプタコネクタ9200へ解放可能に取り付けるための支持部9128を介してリップ9124へ接合される。患者がタブ9123を作動させて支持部9128を押し下げると、リップ9124が通気用ハウジングコネクタ9160および通気アダプタコネクタ9200から係合解除される。取り付けられると、リップ9124により、通気用ハウジング9120を接続されたまま通気アダプタコネクタ9200に相対して回転させることができる。通気用ハウジング9120は、通気用ハウジングコネクタ9160の対応するノッチ9164中へ嵌められる肩部9127であってもよい。通気用ハウジング9120は、ノッチ9129も含み得る。ノッチ9129は、組立時においてベローズシール9190を通気用ハウジング9120へ取り付けて通気アダプタ9100の内部を通気アダプタコネクタ9200に対して密閉させる対応するベローズシールコネクタ9191を受容する。
通気用ハウジングコネクタ9160は、レセプタクル9163を形成する第1のバー9161および第2のバー9162を含み得る。レセプタクル9163は、通気用ハウジングコネクタ9160を通気用ハウジング9120へ取り付けるための通気用ハウジング9120の対応するリップ9124を受容する。ノッチ9164は、上記したような通気用ハウジング9120の肩部9127も受容する。通気用ハウジングコネクタ9160は、曲線状外面9165も含み得る。
ベローズシール9190は、図6A~図6Hに関連して上記した特徴に類似するベローズシールであり得る。ベローズシール9190は、ベローズシール9190を通気用ハウジング9120のノッチ9129へ取り付けるためのベローズシールコネクタ9191と共に肩部表面9194を持ち得る。ベローズシール9190は、内面9193も持ち得る。内面9193は、組立時に加圧ガスと接触すると外方に付勢されて、外面9192が通気アダプタコネクタ9200に対してシールを形成する。
通気アダプタコネクタ9200は、オリフィス9201を有し得る。オリフィス9201を通じて、治療時において加圧ガスが通気アダプタ9100から患者上へ移動する。また、呼気ガスは、オリフィス9201を介して通気アダプタ9100中へ排出され得る。通気アダプタコネクタ9200は、オリフィス9201において別の管(図示せず)を介して患者インターフェースへ接続され得る。通気アダプタコネクタ9200は、リム9202も持ち得る。リム9202により、通気用ハウジング9120のリップ(複数)9124を接続させて通気用ハウジング9120を通気アダプタコネクタ9200へ接続させかつ通気アダプタコネクタ9200に相対して回転させる。本技術の別の形態において、通気アダプタコネクタ9200を患者インターフェースへ直接接続してもよいし、あるいは、患者インターフェース(例えば、マスクシェル)と一体形成してもよいことが理解されるべきである。
通気アダプタ9100は、HME材料を通気アダプタ9100内において上記したように内部通気穴9126と患者との間の位置に保持するためのHMEクリップ9170およびHMEハウジング9180も含み得る。HME材料(図示せず)は、コイル状または円筒状の構造であり得、HMEハウジング9180へ挿入され、HMEクリップ9170によって内部に保持される。クリップ9170は、中央シャフト9172から延びる一対のアーム9171を有し得る。中央シャフト9172は、HME材料の中心から延びて、シャフト端部9173をHMEハウジング9180のクロスメンバ9182上に懸下されたレシーバ9183中に固定して、HME材料をHMEハウジング9180内に固定し得る。HMEハウジング9180は、一対のスロット9181も外壁9184内に含み得る。これらのスロット9181は、アーム9171に対応し、組立状態のときにHMEクリップ9170がHMEハウジング9180に対して回転しないように、アーム端部9174を受容する。そのため、HME材料は、アーム9171とクロスメンバ9182との間に固定される。外壁9184は、複数の切り欠き9185を含み得る。
導管コネクタ9110は、通気アダプタ端部9112および導管端部9111を含み得る。上記したように、通気アダプタ端部9112は、通気用ハウジング9120へ接続し得、導管端は、他端において加圧ガス流れを受容するようにRPTデバイスへ接続された導管(図示せず)へ接続され得る。導管コネクタ9110は、窒息防止弁(AAV)開口部9113も含み得る。
通気アダプタ9100およびそのコンポーネントの別の実施例を図15A~図15Fに示す。本実施例は、上記において図7A~図14Dに示す例と同様の特徴を含み得る。本実施例において、通気アダプタコネクタ9200は、リム9203を含む。リム9203は、通気用ハウジング9120のタブ9123へ接続して通気アダプタコネクタ9200を通気用ハウジング9120へ接続させる。また、本実施例は、導管コネクタ9110内に取りつけられ得る窒息防止弁(AAV)9135を示す。導管コネクタ9110は、導管(図示せず)へ接続するリング9115も有し得る。また、本実施例において、ベローズシール9190が通気用ハウジングコネクタ9160へ取り付けられている様子が分かる。通気用ハウジングコネクタ9160は、タブ9123を用いた通気用ハウジング9120への取り付けを可能にする隆起も有する。さらに、HME材料9145および拡散器9146の実施例が図示される。
通気アダプタ9100およびそのコンポーネントの別の実施例が図21A~図21Fに図示される。本例は、上記において図7A~図14Dおよび図15A~図15Fに示す実施例と同様の特徴を含み得る。本実施例において、HMEハウジング9180は、通気アダプタ9100内に完全には収容されない。すなわち、HMEハウジング9180は部分的に露出して、通気用ハウジング9120を通気アダプタコネクタ9200へ接続させる構造の一部を形成する。
通気アダプタ9100およびそのコンポーネントの別の実施例を図22に示す。本例は、上記において図7A~図14Dおよび図15A~図15Fに示す実施例と同様の特徴を含み得る。図22は、フラップ保持構造9141も含む。フラップ保持構造9141は、片側においてHMEクリップ9170へ取り付けられ得、他方側においてフラップ9140に押圧されて、フラップ9140を通気用ハウジング9120に相対した動作可能な位置に維持する。
通気アダプタ9100およびそのコンポーネントの別の実施例を図24A~図24Bに示す。本例は、上記において図7A~図14Dおよび図15A~図15Fに示す実施例と同様の特徴を含み得る。
図23は、通気アダプタ9100が異なる患者インターフェースへ取り付けられ得る方法の図を示す。鼻クッション患者インターフェース3000Aまたは鼻枕患者インターフェース3000Bの場合、通気アダプタ9100は、いずれかの患者インターフェースへ短尺管9210を介して接合され得る。短尺管9210の一端は、患者インターフェース3000A、3000Bへ接合され得、他端は、上記した通気アダプタコネクタ9200へ接合され得る。あるいは、フルフェイス患者インターフェース3000Cの場合、通気アダプタ9100は通気アダプタコネクタ9200を含まず、通気アダプタ9100はフルフェイス患者インターフェース3000Cへ直接接続されるため、短尺管9210は設けられない。
図33A~図33Iは、本技術の一実施例による通気アダプタ9100の別の実施例を示す。この通気アダプタ9100は、例えばそのコンポーネントの機能を提供するように、図35に示すように患者インターフェース3000へ接続され得る。
通気アダプタは、エルボーアセンブリ9220を含む。エルボーアセンブリ9220は、(例えば、プレナムチャンバ3200上の接続ポート3600を介して)患者インターフェース3000への流体接続を提供する。エルボーアセンブリ9220の本実施例は、エルボーフレーム9222およびエルボーオーバーモールド9224を含む。エルボーアセンブリ9220は、接続ポートにおいてプレナムチャンバ3200と解放可能な接続を提供し得る。エルボーフレーム9222は、解放可能な接続のために弾性変形可能なタブを含み得、エルボーオーバーモールド9224は、エルボーフレーム9222内の開口部の周囲に流体気密シールを提供し得、エルボーフレーム9222のためにより高い弾性を提供し得る。エルボーアセンブリ9220は、プレナムチャンバ3200に対して回転可能でもあり得、これにより、通気アダプタ9100および空気回路4170のその他のコンポーネントからの管牽引の影響を低減させ得る。エルボーアセンブリ9220はまた、患者インターフェース3000へ取り外し可能に接続され得、患者インターフェース3000に相対して回転することができ得る。
通気アダプタ9100は、短尺管アセンブリ9210も含み得る。短尺管アセンブリ9210は、通気アダプタ9110のその他のコンポーネント(例えば、通気用ハウジング9320および通気コア構造9300)をエルボーアセンブリ9220のプレナムチャンバ3200との接続から結合解除し得る。通気アダプタ9110のその他のコンポーネントをこのようにして接続解除することにより、患者インターフェース3000を介して患者の頭部上において直接搬送する必要のある質量を低減することができ、その結果、患者の経験がより軽量かつより快適になる。短尺管アセンブリ9210は、1つ以上のらせんコイルを含み得る管9212を含み得る。短尺管アセンブリ9210は、エルボーアセンブリ9220との接続を提供する管エルボーコネクタ9216を含み得る。管エルボーコネクタ9216と、エルボーアセンブリ9220との間の接続は、スナップ嵌めを含み得る。管エルボーコネクタ9216と、エルボーアセンブリ9220との間の接続は、恒久的であり得る。換言すれば、この接続は、コンポーネントを損壊させること無く分離させることができ得る。短尺管アセンブリ9210は、通気用ハウジングコネクタ9160との接続を提供する管ハウジングコネクタ9214を含み得る。管ハウジングコネクタ9214と、通気用ハウジングコネクタ9160との接続は、スナップ嵌めを含み得る。管ハウジングコネクタ9214と、通気用ハウジングコネクタ9160との間の接続は、恒久的であり得る。換言すれば、この接続は、コンポーネントを損壊させること無く分離させることができ得る。
通気アダプタ9100は、短尺管アセンブリ9210を通気用ハウジング9320と接続させるための通気用ハウジングコネクタ9160を含み得る。上記したように、通気用ハウジングコネクタ9160は、管ハウジングコネクタ9214により短尺管アセンブリ9210へ接合され得る。管ハウジングコネクタ9214は、スナップ嵌めであり得かつ恒久的であり得る。通気用ハウジングコネクタ9160は、バヨネットコネクタ9166も含み得る。バヨネットコネクタ9166により、例えば図38A~図39Cに示すような通気用ハウジング9320または熱湿交換器(HME)ハウジング9400との解放可能なバヨネット型接続が促進される。そのため、HMEハウジング9400と関連付けられたHMEが動作可能になり得るため、図33A~図33Fに図示していない。バヨネットコネクタ9166は、雄または雌であり得る。また、通気用ハウジング9320を取り外し可能に通気用ハウジングコネクタ9160へ接続可能にすることにより、通気コンポーネントを洗浄のために取り外しおよび分解することができる。
HMEハウジング9400は、通気アダプタ9100内に少なくとも部分的に封入してもよい。図33G~図33Iは、図33A~図33Fの通気アダプタ9100内にHMEハウジング9400を封入した例を示す。図33Gの断面図、そして図33Iの分解図に示している実施例は、図38A~図38CのHMEハウジング9400を含む。図33Hの断面図に示している実施例は、図39A~図39CのHMEハウジング9400を含む。図33G~図33Iに示す例においては、通気アダプタ9100およびHMEハウジング9400の特徴の図示が遮られないようにするために、HME材料9145については省略している。しかし、治療に通気アダプタ9100を用いる場合、内部にHME材料9145が設けられ得ることが理解されるべきである。図33Fは、HMEハウジング9400が無い状態の通気アダプタ9100を示し、図33Gおよび図33Hは、HMEハウジング9400が有る状態の通気アダプタ9100を示す。通気用ハウジングコネクタ9160および通気用ハウジング9320は、HMEハウジング9400の存在と関係無く上記したような同じ様態で接続されることが理解されるべきである。
これらの例に示されるHMEハウジング9400は、キャビティ9167内に取り付けられる。キャビティ9167は、通気用ハウジングコネクタ9160および/または通気用ハウジング9320によって少なくとも部分的に規定される。通気用ハウジングコネクタ9160および通気用ハウジング9320が共に接合されると、キャビティ9167が形成される。あるいは、通気用ハウジングコネクタ9160または通気用ハウジング9320は、キャビティ9167を実質的に全て含んでもよい。HMEハウジング9400が設けられない場合、図33Fに示すように、キャビティ9167は空になり得る。通気用ハウジング9320および通気用ハウジングコネクタ9160は、HMEハウジング9400の外面が通気用ハウジング9320および通気用ハウジングコネクタ9160の内面と直接接触するかまたは隣接するような形状および寸法にされ得る。HMEハウジング9400は、キャビティ9167内に取り付けられると、キャビティ9167を実質的に全て占有し得る。
通気用ハウジング9320または通気用ハウジングコネクタ9160は、HMEハウジング9400の対応する構造との取り外し可能な接続が促進される構造をも含み得る。例えば、通気用ハウジング9320の内部は、通気用ハウジング9320の内周の全体または一部の周囲に環状リップ9326を含んでもよい。環状リップ9326は、HMEハウジング9400を通気用ハウジング9320へ取り外し可能に接続させる少なくとも1つの保持突起9328を含み得る。図34Cは、4つの保持突起9328を含む通気用ハウジング9320の例を示す。保持突起9328は、図34C中の環状リップ9326の周囲にほぼ均等に間隔を空けて配置される。HMEハウジング9400は、保持突起9328を取り外し可能に受容する雰囲気側のHMEハウジング部9404の外周の周囲に環状凹部9405も含み得る。環状凹部9405は、雰囲気側のHMEハウジング部9404の外周の周囲において連続し得るため、成分の相対的方向付けに対してHMEハウジング9400を通気用ハウジング9320へ取り付けることが可能になる。
環状凹部9405と、保持突起9328との間の取り外し可能な接続は、スナップ嵌めまたは摩擦嵌めであり得る。環状凹部9405と、保持突起9328との間の取り外し可能な接続は、(患者または臨床医が交換および/またはクリーニングのために成分を手作業で分離することを可能にしつつ)HMEハウジング9400と通気用ハウジング9320との間の相対的回転を回避するように、(例えば摩擦に起因して)充分に確実にされ得る。
HMEハウジング9400の外周において、通気用ハウジング9320の内周の周囲の凹部によって取り外し可能に受容され得る突起が設けられる代替的な配置構成も考えられる。HMEハウジング9400と、通気アダプタ9100との間の取り外し可能な接続インターフェースを(雰囲気側のHMEハウジング部9404と通気用ハウジング9320との間ではなく)患者側のHMEハウジング部9402と通気用ハウジングコネクタ9160との間に設けることも考えられる。環状凹部9405および保持突起9328の代わりにHMEハウジング9400および通気アダプタ9100それぞれにねじ山を設けて、取り外し可能なねじ接続を提供することも考えられる。別の代替例において、HMEハウジング9400を通気用ハウジングコネクタ9160へ接続してもよいし、あるいは、通気用ハウジング9320をバヨネット接続と共に設けてもよい。
あるいは、HMEハウジング9400を通気用ハウジングコネクタ9160と通気用ハウジング9320との間に挟むことにより、HMEハウジング9400を通気アダプタ9100によって保持してもよい。HMEハウジング9400と通気アダプタ9100との間には正方向接続は設けられ得ないため、HMEハウジング9400を通気用ハウジングコネクタ9160および通気用ハウジング9320によって封入することにより、HMEハウジング9400を保持することができる。
図34A~図34Gは、通気用ハウジング9320、フラップまたは膜9140、通気コア構造9300、拡散部材9146、拡散器保持リング9148、および通気拡散器カバー9330の実施例を示す。これらのコンポーネントは、図34A~図34Gに示すようにサブアセンブリ中へ組み付けられ得、使用のために通気用ハウジングコネクタ9160へ接合される。図34A~図34Gに示すサブアセンブリのコンポーネントは、恒久的スナップ嵌めを介して分離不可能であってもよいし、あるいは、これらのコンポーネントはユーザによって分離可能であってもよい。分離不可能である場合、スナップ嵌めは、損傷無しにはコンポーネントを分離できないように、恒久的であり得る。
通気用ハウジング9320は、バヨネットコネクタ9322も含み得る。バヨネットコネクタ9322は、通気用ハウジングコネクタ9160のバヨネットコネクタ9166に対応して接続して、通気用ハウジング9320を通気用ハウジングコネクタ9160へ取り外し可能に接続させる。通気用ハウジング9320は、組立時に膜9140を通気コア構造9300に対して保持する膜リテーナ9324も含み得る。膜リテーナ9324は、開口したラジアル方向のケージ状構造を含み得る。このケージ状構造により、通気流れが膜リテーナ9324を通じて移動して、通気コア構造9300から放出され得る。膜リテーナ9324はまた、中心が開口しているため、治療流れが通過してRPTデバイス4000から患者へ到達し得る。
フラップまたは膜9140は、膜リテーナ9324と通気コア構造9300との間に配置され得る。膜9140は、これら2つの構造間の所定位置に保持してもよいが、別の場合に通気アダプタ9100内の圧力によって自由に変形させてもよい。膜9140は、上記に開示した膜9140の他の実施例に類似して機能し得る。
通気コア構造9300は、RPTデバイス4000によって生成されるガスの流れを治療のために通気アダプタ9100を通じて患者へ送ることを可能にする入口9301を含み得る。通気コア構造9306は、内部を通じて入口9301が規定され得る通気コア伸長部9306を含み得る。通気コア伸長部9306は、軸方向に延び得、通気コア9300を空気回路4170へ接続させる空気回路コネクタ9302を含み得る。理解されるように、通気コア伸長部9306は、拡散器保持リング9148、拡散器9146および通気拡散器カバー9330を通じて延びるような形状および寸法にされて、通気アダプタ9100の組立時においてこれらのコンポーネントを整合させる。通気コア構造9300は、通気拡散器カバー9330の接続表面9334へ接続する整合構造9312上のクリップ9304も含み得る。クリップ9304は、通気アダプタコンポーネント9100(例えば、拡散器9146)の洗浄および/または交換のために通気拡散器カバー9330を分解のために取り外すことができるように、スナップ嵌めにより接続表面9334へ接続され得る。整合構造9312により、通気コア構造9300の拡散器9146および通気拡散器カバー9330との軸方向整合も対応する形状によって促進され得る。
通気コア構造9300は、複数の外側オリフィス9308および複数の内側オリフィス9310も含み得る。複数の内側オリフィス9310は、使用時に内側オリフィス9310を通じた雰囲気への通気流れを膜9140によって閉塞または制限できるように、構成され得る。複数の外側オリフィス9308は、使用時に外側オリフィス9308を通じた雰囲気への通気流れが任意の点において膜9140によって閉塞または制限されないように、構成され得る。しかし、膜9140は、内側オリフィス9310を少なくとも典型的な治療圧力範囲(例えば、約6cmH2O~約20cmのH2O)以内の任意の圧力において完全には閉塞させないように構成してもよい。換言すれば、通気流れは、典型的な治療圧力範囲以内の任意の圧力において内側オリフィス9310および外側オリフィス9308双方を通じて放出することができる。通気アダプタ9110内の圧力は、上記したように一定の通気流量を維持するように外側オリフィス9308および内側オリフィス9310を通過する通気流れの比率を変化させるように、膜9140を変形させる。
拡散器9146は、内部を通気コア伸長部9306が通過し得る拡散器開口部9147を含み得る。拡散器9146は、上記した拡散器と類似する特徴を含み得る。
拡散器9146は、内側オリフィス9310および外側オリフィス9308の下流において拡散器保持リング9148および通気拡散器カバー9330による通気流れに相対した所定位置に保持され得る。拡散器保持リング9148は、通気拡散器カバー9330へ例えばスナップ嵌めによって固定されて、拡散器9146を保持し得る。拡散器保持リング9148は、拡散器9146を通気拡散器カバー9330に対して保持するラジアル拡散器リテーナ9149を含み得る。拡散器保持リング9148およびラジアル拡散器リテーナ9149は、通気用ハウジング9320の周囲に後通気出口9342を規定し得る。通気コア構造9300から退出した通気流れは、拡散器9148を通過し、後通気出口9340から退出し得る。通気拡散器カバー9332は、一連のカバースペーサ9332を含み得る。これらのカバースペーサ9332は、通気拡散器カバー9330の周囲においてラジアル方向に間隔を空けて配置されて、前通気出口9342を規定する。通気コア構造9300から退出した通気流れは、拡散器9148を通過して、前通気出口9342を退出し得る。
上記に図33A~図34G中に開示した例示的通気アダプタ9100は、図35中の患者インターフェース3000へ接続されている様子が図示される。本実施例においては、プレナムチャンバ3200が接続ポート3600を含むため、エルボーアセンブリ9220は除外されている接続ポート3600は、使用時に患者の頭部に相対して下方向を向くように角度付けされているため、通気アダプタ9100を患者の頭部から離隔方向に方向付ける。また、短尺管アセンブリ9210は、接続ポート3600においてプレナムチャンバ3200へ恒久的に接続され得る。
図37A~図37Eは、本技術による通気アダプタ9100の別の実施例を示す。通気アダプタ9100は、プレナムチャンバコネクタ9700を含み得る。プレナムチャンバコネクタ9700は、通気アダプタ9100をプレナムチャンバ3200の接続ポート3600および/またはそのシュラウド3305(図41を参照)へ直接接続させて、通気アダプタ9100からプレナムチャンバ3200への加圧ガス流れの流体接続を提供する。
通気アダプタ9100は、バッフル9600も含み得る。バッフル9600は、RPTデバイス4000から入来する加圧ガス流れを通気用ハウジング9120の外側オリフィス9308および内側オリフィス9310を介して退出する外方への通気流れから分離させ得る。バッフル9600は、プレナムチャンバコネクタ9700の内部に配置され得る。バッフル9600およびプレナムチャンバコネクタ9700は、接続時に同軸の円形を形成するように、整合され得る。
通気アダプタ9100は、プレナムチャンバコネクタ9700の外周周囲に適合するリップシール9500も含み得る。リップシール9500は、通気アダプタ9100の患者インターフェース3000に相対する回転を可能にしつつ、空気圧式シールを提供するようにプレナムチャンバ3200の接続ポート3600の内部周囲および/またはそのシュラウド3305とシールを形成し得る。
通気アダプタ9140は、上記した例(例えば、図33A~図34Gに示す実施例)によって通気用ハウジング9120の内側オリフィス9310および外側オリフィス9308を通じた通気流れを調節するように、フラップまたは膜9140も含み得る。
通気用ハウジング9120は、内側オリフィス9310および外側オリフィス9308を含み得る。これらのオリフィスにより、上記実施例(例えば、図33A~図34Gの例)に記載のように、通気流れが通気アダプタ9100から雰囲気へ退出し得る。
通気用ハウジング9120は、プレナムチャンバ3200の接続ポート3600および/またはそのシュラウド3305との解放可能でありかつ回転可能な接続を提供するタブ9123およびリップ9124も含み得る。これらのタブ9123を手動で押し下げると、リップ9123がプレナムチャンバ3200の接続ポート3600の対応する環状突起(図示せず)および/またはそのシュラウド3305から解放され得る。接続されると、リップ9124により、通気アダプタ9100は、管牽引による影響を低減するように回転可能なまま、プレナムチャンバ3200の接続ポート3600および/またはそのシュラウド3305との接続を維持することができる。
通気用ハウジング9120は導管コネクタ9110へ接続され得、導管コネクタ9110は、通気アダプタ9100を空気回路へ接続させ得る。導管コネクタ9110は、エルボーの形態をとり得る。導管コネクタ9110は、空気回路4170へ接続する導管端部9111と、通気用ハウジング9120へ接続する通気アダプタ端部9112とを持ち得る。導管コネクタ9110の通気アダプタ端部9112と、通気用ハウジング9120との間の接続は、スナップ嵌めを含み得、コンポーネントのうち少なくとも1つを損傷させること無く接続を分離できないように恒久的であり得、かつ/または、導管コネクタ9110がタブ9123と接触することを防止するように回転不可能であり得る。導管コネクタ9110は、AAV9135のための1つ以上の窒息防止弁(AAV)開口部9113も含み得る。
通気アダプタ9100は、導管コネクタ9110の導管端部9111へ取り付けられ得る空気回路コネクタ9116も含み得る。空気回路コネクタ9116は、図36A~図36Cの例示的空気回路4170のコネクタ4175へ対応して接続するバヨネットコネクタ9117を含み得る。空気回路コネクタ9116と、空気回路4170との間の接続は、解放可能であり得る。
図37A~図37Eに示す通気アダプタは、熱湿交換器(HME)材料9145を含まなくてもよい。通気流路内に配置された熱湿交換器材料9145が無い場合、通気流れインピーダンスが最小化され得、これにより、プレナムチャンバ3200内に蓄積するCOが最小化され得る。記載の通気アダプタ9100は、例えば図41に示すようなフルフェイス患者インターフェースとの併用に適している。
図37A~図37Eに示す通気アダプタ9100は、エルボーアセンブリを形成し得る。このエルボーアセンブリは、例えば図41に示すように患者インターフェース3000へ取り外し可能に接続され得、患者インターフェースに相対して回転し得る。
図40および図41は、患者インターフェース3000へ接合された通気アダプタ9100のさらなる実施例を示す。
図40は、シール形成構造3100を備えた患者インターフェース3000を示す。シール形成構造3100は、使用時に患者の鼻周囲のみにシールを形成する(すなわち、鼻マスク)。通気アダプタ9100が、プレナムチャンバ3200の一部を被覆するシュラウド3305へ接合された様子が図示される。本実施例において、通気アダプタ9100の特徴は、プレナムチャンバ3200との流体接続を提供するようにシュラウド3305へ直接かつ回転可能に取り付けられたエルボー内において組み合わされる。しかし、図33A~図33Iの通気アダプタは、エルボーアセンブリ9220を介してプレナムチャンバ3200との流体接続を形成するようにシュラウド3305へ取り付けられ得ることが理解されるべきである。シュラウド3305は、ヒンジ3307においてシュラウド3305へ接合されたより高剛性のアーム3301を有する。横方向アーム3301は、位置決めおよび安定化構造3300のストラップを取り付けるための上取付点3302および下取付点3304を含み得る。上取付点3302は、ループを形成し得る。これらのループを通じて、上ストラップを送ることができる、下取付点3304はクリップ3306を受容し得、クリップ3306は下ストラップを受容する。
図40は、使用時に患者のおよび口腔に対してシールを形成するためのシール形成構造3100を含み得る例示的患者インターフェース3000を示す。例えば図37A~図37Eに示す実施例のような通気アダプタ9100は、プレナムチャンバ3200との流体接続を提供するように、シュラウド3305へ接続され得る。シュラウド3305は、位置決めおよび安定化構造3300のストラップを取り付けるための上取付点3302を持ち得るより高剛性のアーム3301へ接合され得る。シュラウド3305は、位置決めおよび安定化構造3300のストラップを下取付点3304において取り付けるように、より高剛性のアーム3301と別個の下ストラップコネクタ3303へ接続され得る。上取付点3302は、ループを形成し得る。これらのループを通じて、上ストラップを送ることができる、下取付点3304はクリップ3306を受容し得、クリップ3306は下ストラップを受容する。
5.5 RPTデバイス
本技術の一態様によるRPTデバイス4000は、機械コンポーネントおよび空気圧式コンポーネント4100、電気コンポーネント4200を含み、1つ以上のアルゴリズム4300を実行するように構成される。RPTデバイスは、外部ハウジング4010を持ち得る。外部ハウジング4010は、上部4012および下部4014の2つの部分によって形成される。さらに、外部ハウジング4010は、1つ以上のパネル(複数)4015を含み得る。RPTデバイス4000は、RPTデバイス4000の1つ以上の内部コンポーネントを支持するシャーシ4016を含む。RPTデバイス4000は、ハンドル4018を含み得る。
RPTデバイス4000の空気圧式経路は、1つ以上の空気経路アイテムおよびマフラー4120を含み得る(例えば、入口空気フィルタ4112、入口マフラー4122、空気を陽圧で供給することが可能な圧力生成器4140(例えば、送風機4142)、出口マフラー4124および1つ以上の変換器4270(例えば、圧力センサーおよび流量センサー))。
空気経路アイテムのうち1つ以上は、空気圧式ブロック4020と呼ばれる取り外し可能な一体構造内に配置され得る。空気圧式ブロック4020は、外部ハウジング4010内に配置され得る。一形態において、空気圧式ブロック4020は、シャーシ4016によって支持されるかまたはシャーシ4016の一部として形成される。
RPTデバイス4000は、電源4210、1つ以上の入力デバイス4220、中央コントローラ4230、治療デバイスコントローラ4240、圧力生成器4140、1つ以上の保護回路4250、メモリ4260、変換器4270、データ通信インターフェース4280、および1つ以上の出力デバイス4290を有することができる。電気コンポーネント4200は、シングルプリント回路基板アセンブリ(PCBA)4202上に取り付けられ得る。一代替形態において、RPTデバイス4000は、1つよりも多くのPCBA4202を含み得る。
5.5.1 RPTデバイス機械および空気圧式コンポーネント
RPTデバイスは、以下のコンポーネントのうち1つ以上を一体ユニット中に含み得る。一代替形態において、以下のコンポーネントのうち1つ以上が、それぞれの別個のユニットとして配置され得る。
5.5.1.1 空気フィルタ(複数)
本技術の一形態によるRPTデバイスは、空気フィルタ4110または複数の空気フィルタ4110を含み得る。
一形態において、入口空気フィルタ4112は、圧力生成器4140の空気圧経路上流の始まり部に配置される。図4Bを参照されたい。
一形態において、出口空気フィルタ4114(例えば抗菌ファクタ)は、空気圧式ブロック4020の出口と、患者インターフェース3000との間に配置される。図4Bを参照されたい。
5.5.1.2 マフラー(複数)
本技術の一形態において、入口マフラー4122は、空気圧経路内において圧力生成器4140の上方に配置される。図4Bを参照されたい。
本技術の一形態において、出口マフラー4124は、空気圧経路内において圧力生成器4140と患者インターフェース3000との間に配置される。図4Bを参照されたい。
5.5.1.3 圧力生成器
本技術の一形態において、空気の流れまたは供給を陽圧において生成する圧力生成器4140は、制御可能な送風機4142である。例えば、送風機4142は、ボリュート内に収容された1つ以上のインペラを備えたブラシレスDCモータ4144を含み得る。送風機は、空気供給の送達を例えば約120リットル/分までの速度で、約4cmHO~約20cmHOの範囲の陽圧で、または他の形態において約30cmHOまで行うことができる。送風機については、以下の特許または特許出願のうちいずれか1つに記載があり得。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する:米国特許第7,866,944号、米国特許第8,638、014号、米国特許第8,636,479号およびPCT特許出願公開WO2013/020167。
圧力生成器4140は、治療デバイスコントローラ4240の制御下にある。
他の形態において、圧力生成器4140は、ピストン駆動ポンプ、高圧源(例えば、圧縮空気リザーバ)へ接続された圧力調節器、またはベローズであり得る。
5.5.1.4 変換器(複数)
変換器は、RPTデバイスの内部に設けてもよいし、あるいはRPTデバイスの外部に設けてもよい。外部変換器は、例えば空気回路上に配置してもよいし、あるいは空気回路の一部を形成してもよい(例えば、患者インターフェース)。外部変換器は、非接触センサーの形態をとり得る(例えば、データRPTデバイスを送るかまたは移動させるドップラーレーダー移動センサー)。
本技術の一形態において、1つ以上の変換器4270が、圧力生成器4140の上流および/または下流に配置され得る。1つ以上の変換器4270は、特性(例えば、空気圧経路中の当該ポイントにおける流量、圧力または温度)を測定するように、構築および配置され得る。
本技術の一形態において、1つ以上の変換器4270は、患者インターフェース3000の近隣に配置され得る。
一形態において、変換器4270からの信号が、(例えば、ローパス、ハイパスまたはバンドパスフィルタリングによって)フィルタリングされ得る。
5.5.1.4.1 流量センサー
本技術による流量センサーは、差圧変換器(例えば、SENSIRIONからのSDP600シリーズ差圧変換器)に基づき得る。
一形態において、流量(例えば、流量センサーからの合計流量Qt)を表す信号が、中央コントローラ4230によって受信され得る。
5.5.1.4.2 圧力センサー
本技術による圧力センサーは、空気圧経路と流体連通して配置され得る。適切な圧力変換器の一実施例として、HONEYWELL ASDXシリーズからのセンサーがある。別の適切な圧力変換器として、GENERAL ELECTRICからのNPAシリーズからのセンサーがある。
一形態において、圧力センサーからの信号は、中央コントローラ4230によって受信され得る。
5.5.1.4.3 モータ速度変換器
本技術の一形態において、モータ4144および/または送風機4142の回転速度を決定するために、モータ速度変換器が用いられ得る。モータ速度変換器からのモータ速度信号は、治療装置コントローラ4240へ提供され得る。モータ速度変換器は、例えば速度センサーであり得る(例えば、ホール効果センサー)。
5.5.1.5 アンチスピルバック弁
本技術の一形態において、アンチスピルバック弁4160が、加湿器5000と、空気圧ブロック4020との間に配置され得る。アンチスピルバック弁4160は、水が加湿器5000から上流に(例えば、送風機のモータ4144へ)流れる危険性を低減させるように、構築および配置される。
5.5.1.6 空気回路
本技術の一態様による空気回路4170は導管または管であり、使用時において空気流れが2つのコンポーネント(例えば、空気圧ブロック4020および患者インターフェース3000)間に移動するように、構築および配置される。
詳細には、空気回路4170は、空気圧式ブロックの出口および患者インターフェースと流体接続し得る。空気回路は、空気送達管と呼ばれ得る。いくつかの場合において、吸息および呼息のための回路の別個の肢があり得る。他の場合において、単一の肢が用いられる。
いくつかの形態において、空気回路4170は、(例えば空気温度の維持または上昇のために)空気回路中の空気を加熱するように構成された1つ以上の加熱要素を含み得る。換言すれば、空気回路4170は、加熱された空気回路4171であり得る。加熱要素は、加熱ワイヤ回路の形態をとり得、1つ以上の変換器(例えば、温度センサー)を含み得る。一形態において、加熱ワイヤ回路は、空気回路4170の軸周囲にらせん状に巻かれ得る。加熱要素は、コントローラ(例えば、中央コントローラ4230)と連通し得る。加熱ワイヤ回路を含む空気回路4170の一実施例について、米国特許出願第US/2011/0023874号に記載がある。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
図36A~図36Cは、本技術の一実施例による空気回路4170の例を示す。空気回路4170は、1つ以上のらせんコイルを含む管4172を含み得る。空気回路4173は、RPTデバイスコネクタ4173を一端において含み得る。RPTデバイスコネクタ4173は、加圧ガス流れを受容するようにRPTデバイス4000へ接続するように、構成される。他端において、空気回路4170は、通気アダプタコネクタ4174を含み得る。通気アダプタコネクタ4174は、例えば上記において図33A~図34G中に開示された実施例のような通気アダプタ9100へ接続され得る。通気アダプタコネクタ4174は、通気アダプタ9300の対応する空気回路コネクタ9302を接合させるためのコネクタ4175を含み得る。コネクタ4175は、空気回路コネクタ9302に対応する雌バヨネットコネクタの形態をとり得る。通気アダプタコネクタ4174は、患者が通気アダプタコネクタ4174をグリップして空気回路4170を回転させて通気アダプタ9100へ接続させるかまたは通気アダプタ9100から接続解除させるためのグリップ凹部4176も含み得る。通気アダプタコネクタ4174は、通気アダプタコネクタ4174と、通気アダプタコネクタ4174を管4172へ接続させる管コネクタ4178との間に空気圧式シールを形成するシール4177も含み得る。
5.5.1.7 酸素送達
本技術の一形態において、補充用酸素4180が、空気圧経路における1つ以上のポイント(例えば、空気圧ブロック4020の上流)、空気回路4170および/または患者インターフェース3000へ送達され得る。
5.5.2 RPTデバイス電気コンポーネント
5.5.2.1 電源
電源4210は、RPTデバイス4000の外部ハウジング4010の内部または外部に配置され得る。
本技術の一形態において、電源4210は、RPTデバイス4000にのみ電力を供給する。本技術の別の形態において、電源4210から、電力がRPTデバイス4000および加湿器5000双方へ提供される。
5.5.2.2 入力デバイス
本技術の一形態において、RPTデバイス4000は、人間がデバイスと相互作用を可能にするためのボタン、スイッチまたはダイヤルの形態をとる1つ以上の入力デバイス4220を含む。ボタン、スイッチまたはダイヤルは、タッチスクリーンを介してアクセスすることが可能な物理的デバイスまたはソフトウェアデバイスであり得る。ボタン、スイッチまたはダイヤルは、一形態において外部ハウジング4010に物理的に接続させてもよいし、あるいは、別の形態において中央コントローラ4230と電気接続された受信器と無線通信してもよい。
一形態において、入力デバイス4220は、人間が値および/またはメニュー選択肢を選択することを可能にするように、構築および配置され得る。
5.5.2.3 中央コントローラ
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、RPTデバイス4000の制御に適した1つまたは複数のプロセッサである。
適切なプロセッサは、ARM HoldingsからのARM(登録商標)Cortex(登録商標)-Mプロセッサに基づいたプロセッサであるx86INTELプロセッサを含み得る(例えば、ST マクロ電子からのS(登録商標)32シリーズのマイクロコントローラ)。本技術の特定の代替形態において、32ビットRISC CPU(例えば、ST MICRO電子SからのSTR9シリーズマクロコントローラ)または16ビットRISC CPU(例えば、TEXAS INSTRUMENTSによって製造されたマクロコントローラのMSP430ファミリーからのプロセッサ)も適切であり得る。
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、専用電子回路である。
一形態において、中央コントローラ4230は、特定用途向け集積回路である。別の形態において、中央コントローラ4230は、個別電子コンポーネントを含む。
中央コントローラ4230は、1つ以上の変換器4270、1つ以上の入力デバイス4220および加湿器5000から入力信号(複数)を受信するように、構成され得る。
中央コントローラ4230は、出力信号(複数)を出力デバイス4290、治療装置コントローラ4240、データ通信インターフェース4280および加湿器5000のうち1つ以上へ提供するように、構成され得る。
本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ4230は、本明細書中に記載の1つ以上の方法を具現するように、構成される(例えば、非一時的なコンピュータで読出可能な記録媒体のような(例えば、メモリ4260)中に記録されたコンピュータプログラムとして表現された1つ以上のアルゴリズム4300)。本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ4230は、RPTデバイス4000と一体化され得る。しかし、本技術のいくつかの形態において、いくつかの方法が、遠隔配置されたデバイスによって行われ得る。例えば、遠隔配置されたデバイスは、記録されたデータ(例えば、本明細書中に記載のセンサーのうちいずれかからのもの)の分析により、人工呼吸器の制御設定を決定し得るか、または、呼吸関連イベントを検出し得る。
5.5.2.4 時計
RPTデバイス4000は、中央コントローラ4230へ接続された時計を含み得る。
5.5.2.5 治療装置コントローラ
本技術の一形態において、治療デバイス4350は、治療デバイスコントローラ4240は治療制御モジュール4330であり、中央コントローラ4230によって実行されるアルゴリズム4300の一部を形成する。
本技術の一形態において、治療デバイスコントローラ4240は、専用モータ制御集積回路である。例えば、一形態において、ONSEMIによって製造されたMC33035ブラシレスDCモータコントローラが用いられる。
5.5.2.6 保護回路
本技術による1つ以上の保護回路4250は、電気保護回路、温度および/または圧力安全回路を含み得る。
5.5.2.7 メモリ
本技術の一形態によれば、RPTデバイス4000は、メモリ4260(例えば、不揮発性メモリ)を含む。いくつかの形態において、メモリ4260は、電池式スタティックRAMを含み得る。いくつかの形態において、メモリ4260は、揮発性RAMを含み得る。
メモリ4260は、PCBA4202上に配置され得る。メモリ4260は、EEPROMまたはNANDフラッシュの形態をとり得る。
追加的にまたは代替的に、RPTデバイス4000は、取り外し可能なメモリ4260(例えば、セキュアデジタル(SD)規格に従って作製されたメモリカード)を含む。
本技術の一形態において、メモリ4260は、非一時的コンピュータで読出可能な記録媒体として機能する。この記録媒体上に、本明細書中に記載の1つ以上の方法を表現するコンピュータプログラム命令(例えば、1つ以上のアルゴリズム4300)が記録される。
5.5.2.8 データ通信システム
本技術の一形態において、データ通信インターフェース4280が設けられ、中央コントローラ4230へ接続される。データ通信インターフェース4280は、リモート外部通信ネットワークおよび/またはローカル外部通信ネットワークへ接続可能であり得る。リモート外部通信ネットワークは、遠隔の外部デバイスへ接続可能であり得る。ローカル外部通信ネットワークは、ローカル外部デバイスへ接続可能であり得る。
一形態において、データ通信インターフェース4280は、中央コントローラ4230の一部である。別の形態において、データ通信インターフェース4280は、中央コントローラ4230と別個であり、集積回路またはプロセッサを含み得る。
一形態において、リモート外部通信ネットワークはインターネットである。データ通信インターフェース4280は、インターネットへ接続するために、(例えば、イーサネットまたは光ファイバーを介して)有線通信を用得るかまたは無線プロトコル(例えば、CDMA、GSM、LTE)を用い得る。
一形態において、ローカル外部通信ネットワークは、1つ以上の通信規格(例えば、ブルートゥース(登録商標)またはコンシューマー赤外線プロトコル)を用いる。
一形態において、遠隔の外部デバイスは、1つ以上のコンピュータ(例えば、ネットワーク化コンピュータのクラスタ)である。一形態において、遠隔の外部デバイスは、物理的コンピュータではなく仮想コンピュータであり得る。いずれの場合も、このような遠隔の外部デバイスは、適切に権限を付与された人間(例えば、臨床医)からのアクセスが可能であり得る。
ローカル外部デバイスは、パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレットまたはリモートコントロールであり得る。
5.5.2.9 任意選択のディスプレイ、警報を含む出力デバイス
本技術による出力デバイス4290は、視覚、音声および触覚ユニットのうち1つ以上の形態をとり得る。視覚ディスプレイは、液晶ディスプレイ(LCD)または発光ダイオード(LED)ディスプレイであり得る。
5.5.2.9.1 ディスプレイドライバ
ディスプレイドライバは、ディスプレイ上へ表示されるべき文字、記号または画像を入力として受信し、ディスプレイにこれらの文字、記号または画像を表示させるコマンドへ変換する。
5.5.2.9.2 ディスプレイ
ディスプレイは、ディスプレイドライバから受信されたコマンドに応答して、文字、記号または画像を視覚的に表示するように構成される。例えば、ディスプレイは8セグメントディスプレイであり得、その場合、ディスプレイドライバは、各文字または記号(例えば、数字「0」)を、特定の文字または記号を表示するために各8個のセグメントを活性化させるべきかを示す8個の論理信号へ変換する。
5.5.3 RPTデバイスアルゴリズム
5.5.3.1 事前処理モジュール
本技術の一形態による事前処理モジュール4310は、変換器4270(例えば流量センサーまたは圧力センサー)からの信号を入力として受信し、1つ以上の出力値を計算するための1つ以上のプロセスステップを行う。これらの出力値は、別のモジュール(例えば、治療エンジンモジュール4320)への入力として用いられる。
本技術の一形態において、出力値は、インターフェースまたはマスク圧力Pm、呼吸流量Qrおよび漏洩流量Qlを含む。
本技術の多様な形態において、事前処理モジュール4310は、以下のアルゴリズムのうち1つ以上を含む:圧力補償4312、通気流量推定4314、漏洩流量推定4316および呼吸流量推定4318。
5.5.3.1.1 圧力補償
本技術の一形態において、圧力補償アルゴリズム4312は、空気圧ブロックの出口の近位の空気圧経路中の圧力を示す信号を入力として受信する。圧力補償アルゴリズム4312は、圧力低下を空気回路4170を通じて推定し、患者インターフェース3000中の推定圧力Pmを出力として提供する。
5.5.3.1.2 通気流量の推定
本技術の一形態において、通気流量推定アルゴリズム4314は、患者インターフェース3000中の推定圧力Pmを入力として受信し、患者インターフェース3000中の通気孔3400からの空気の通気流量Qvを推定する。
5.5.3.1.3 漏洩流量の推定
本技術の一形態において、漏洩流量推定アルゴリズム4316は、全体流量Qtおよび通気流量Qvを入力として受信し、漏洩流量Qlの推定を出力として提供する。一形態において、漏洩流量推定アルゴリズムは、いくつかの呼吸サイクル(例えば、約10秒)を含むくらいに充分に長い期間にわたって全体流量Qtと通気流量Qvとの間の差平均を計算することにより、漏洩流量Qlを推定する。
一形態において、漏洩流量推定アルゴリズム4316は、漏洩流量Qlを出力として提供し、漏洩コンダクタンスを計算することおよび漏洩流量Qlを漏洩コンダクタンスおよび圧力Pmの関数となるように決定することにより、患者インターフェース3000中の全体流量Qt、通気流量Qv、および推定圧力Pmを入力として受信する。漏洩コンダクタンスは、全体流量Qtと通気流量Qvとの間の差に等しいローパスフィルタされた非通気流量の商と、圧力Pmのローパスフィルタされた平方根として計算され、ローパスフィルタ時定数は、いくつかの呼吸サイクル(例えば、約10秒)を含むだけの充分な値を有する。漏洩流量Qlは、漏洩コンダクタンスの積および圧力Pmの関数として推定され得る。
5.5.3.1.4 呼吸流量推定
本技術の一形態において、呼吸流量推定アルゴリズム4318は、全体流量Qt、通気流量Qvおよび漏洩流量Qlを入力として受信し、通気流量Qvおよび漏洩流量Qlを全体流量Qtから減算することにより、患者への空気呼吸流量Qrを推定する。
5.5.3.2 治療エンジンモジュール
本技術の一形態において、治療エンジンモジュール4320は、患者インターフェース3000中の圧力Pmおよび患者への空気呼吸流量Qrのうち1つ以上を入力として受信し、1つ以上の治療パラメータを出力として提供する。
本技術の一形態において、治療パラメータは、治療圧力Ptである。
本技術の一形態において、治療パラメータは、圧力補助のレベル、ベース圧力および目標換気のうち1つ以上である。
多様な形態において、治療エンジンモジュール4320は、以下のアルゴリズムのうち1つ以上を含む:フェーズ決定4321、波形決定4322、換気決定4323、吸気流制限決定4324、無呼吸/呼吸低下決定4325、いびき決定4326、気道開通性決定4327、目標換気決定4328、および治療パラメータ決定4329。
5.5.3.2.1 フェーズ決定
本技術の一形態において、RPTデバイス4000は、フェーズを決定しない。
本技術の一形態において、フェーズ決定アルゴリズム4321は、呼吸流量Qrを示す信号を入力として受信し、患者1000の現在の呼吸サイクルのフェーズを出力Πとして提供する。
いくつかの形態において、離散フェーズ決定として知られるフェーズ出力Πは、離散変数である。離散フェーズ決定の一具現例により、吸息または呼息の値を持つ二値フェーズ出力Πが得られる。この値は、自発吸息および呼息それぞれの開始が検出された際に例えば0回転および0.5回転の値としてそれぞれ表される。「トリガ」および「サイクル」するRPTデバイス4000は、離散フェーズ決定を有効に行う。なぜならば、トリガ点およびサイクル点は、フェーズが呼息から吸息へおよび吸息から呼息へそれぞれ変化する瞬間であるからである。二値フェーズ決定の一具現例において、呼吸流量Qrの値が負の閾値よりもより大きな負の値であるときに呼吸流量Qrが正の閾値を超える値および0.5回転の離散値を有し(これにより、RPTデバイス4000を「サイクルさせる」)とき、フェーズ出力Φは、離散値0を持ち(これによりRPTデバイス4000を「トリガ」する)ように、決定される。
離散フェーズ決定の別の具現例により、吸息、吸気中の一時停止および呼息のうち1つの値を備えた3値フェーズ出力Φが得られる。
他の形態において、連続フェーズ決定として知られるフェーズ出力Φは連続する変数であり、例えば0回転~1回転または0~2Φラジアンの間で変動する。連続フェーズ決定を行うRPTデバイス4000は、連続フェーズが0回転および0.5回転それぞれに到達したときに、トリガおよびサイクルし得る。連続フェーズ決定の一具現例において、フェーズの連続値Φは、呼吸流量Qrのファジー論理分析を用いて決定される。本具現例において実行されたフェーズの連続値は、「ファジーフェーズ」と呼ばれることが多い。ファジーフェーズ決定アルゴリズム4321の一具現例において、以下の規則が呼吸流量Qrへ適用される:
1.呼吸流量がゼロになった後に急激に増加した場合、フェーズは0回転である。
2.呼吸流量が大きな正の値でありかつ安定している場合、フェーズは0.25回転である。
3.呼吸流量がゼロであり急激に低下する場合、フェーズは0.5回転である。
4.呼吸流量が大きな負の値でありかつ安定している場合、フェーズは0.75回転である。
5.呼吸流量がゼロでありかつ安定しており、呼吸流量の5秒のローパスフィルタされた絶対値が大きい場合、フェーズは0.9回転である。
6.呼吸流量が正であり、フェーズが呼気である場合、フェーズは0回転である。
7.呼吸流量が負であり、フェーズが吸気であり、フェーズは0.5回転である。
8.呼吸流量の5秒のローパスフィルタされた絶対値が大きい場合、フェーズは、時定数20秒によってローパスフィルタされた患者の呼吸速度に等しい一定速度で増加する。
各規則の出力は、フェーズが規則の結果でありかつ大きさが規則が真となるファジー範囲となるベクトルとして表され得る。呼吸流量が「大きい」、「安定している」などのファジー範囲は、適切なメンバシップ関数によって決定される。規則の結果は、ベクトルとして表され、その後、セントロイドをとるなどのいくつかの関数により、組み合わされる。このような組み合わせにおいて、規則は、等しく重み付けしてもよいし、あるいは異なる様態で重み付けしてもよい。
連続フェーズ決定の別の具現例において、吸息時間Tiおよび呼息時間Teは、先ず呼吸流量Qrから推定される。その後、フェーズΦは、先行トリガ瞬間から経過した吸息時間Tiの割合の半分または0.5回転に先行サイクル瞬間から経過した呼息時間Teの割合を加算した値(これらのうち、より直近のもの)として決定される。
5.5.3.2.2 波形決定
本技術の一形態において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、患者の呼吸サイクル全体を通じてほぼ一定の治療圧力を提供する。
本技術の他の形態において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、圧力生成器4140を制御して、波形テンプレートに従って患者呼吸サイクルのフェーズ全体を通じて変動する治療圧力Ptを提供させる。
本技術の一形態において、波形決定アルゴリズム4322は、波形テンプレートΠ(Φ)を提供する。波形テンプレートは、治療パラメータ決定アルゴリズム4329によって用いられる予定のフェーズ決定アルゴリズム4321によって提供されるフェーズ値Φの変域について[0、1]の範囲内の値を有する。
一形態において、離散的または連続的に値をとるフェーズに適したものとして、波形テンプレートΠ(Φ)は矩形波テンプレートであり、0.5回転までのフェーズ値に対して1の値を有し、0.5回転を超えるフェーズ値に対して0の値を有する。一形態において、連続的に値をとるフェーズに適したものとして、波形テンプレートΠ(Φ)は、2つの平滑に曲線状の部分を含む(すなわち、0.5回転までのフェーズ値に対して平滑に曲線状の(例えば、上昇コサインの)0から1への上昇、および0.5回転を超えるフェーズ値に対して1から0への平滑に曲線状の(例えば、指数関数的)低下)。一形態において、連続的に値をとるフェーズに適したものとして、波形テンプレートΠ(Φ)は矩形波に基づくが、0.5回転よりも実質的に低い「立上がり時間」までのフェーズ値に対して0~1の平滑な上昇を持ち、0.5回転後の「下降時間」内のフェーズ値に対して1から0への平滑な下降を有する。
本技術のいくつかの形態において、波形決定アルゴリズム4322は、RPTデバイスの設定に応じて、波形テンプレートのライブラリから波形テンプレートΠ(Φ)を選択する。ライブラリ中の各波形テンプレートΠ(Φ)は、フェーズ値Φに対するルックアップテーブル値Πとして提供され得る。他の形態において、波形決定アルゴリズム4322は、所定の関数形式(恐らくは、1つ以上のパラメータ(例えば、指数関数的な曲線状部分の時定数)によってパラメータ化されたもの)を用いて、波形テンプレートΠ(Φ)を「オンザフライ」で計算する。関数形式のパラメータは、所定のものであってもよりし、あるいは患者1000の現在の状態に依存してもよい。
吸息(Φ=0回転)または呼息(Φ=0.5回転)の離散二値フェーズに適した本技術のいくつかの形態において、波形決定アルゴリズム4322は、最も直近のトリガ瞬間から測定された離散フェーズΦおよび時間tの関数として、波形テンプレートΠを「オンザフライ」で計算する。1つのこのような形態において、波形決定アルゴリズム4322は、波形テンプレートΠ(Φ、t)を2つの部分(吸気および呼気)において以下のように計算する。
Figure 0007277627000005
ここで、Π(t)およびΠ(t)は、波形テンプレートΠ(Φ、t)の吸気部分および呼気部分である。1つのこのような形態において、波形テンプレートの吸気部分Π(t)は、立上がり時間によってパラメータ化された0から1への平滑な上昇であり、波形テンプレートの呼気部分Π(t)は、下降時間によってパラメータ化された1から0への平滑な下降である。
5.5.3.2.3 換気決定
本技術の一形態において、換気決定アルゴリズム4323は、呼吸流量Qrを入力として受信し、現在の患者換気Ventを示す測定を決定する。
いくつかの具現例において、換気決定アルゴリズム4323は、実際の患者換気の推定値である換気Ventの測定を決定する。このような一具現例として、呼吸流量Qrの絶対値の半値をとることがあり、これは、任意選択的にローパスフィルタ(例えば、コーナ周波数が0.11Hzである2次ベッセルローパスフィルタ)によってフィルタリングされる。
他の具現例において、換気決定アルゴリズム4323は、実際の患者換気に大きく比例する換気Ventの測定を決定する。このような一具現例において、ピーク呼吸流量Qpeakが、サイクルの吸気部分において推定される。呼吸流量Qrのサンプリングを含む上記および他の多数の手順により、換気に大きく比例する測定が得られるが、これらの測定の場合、流量波形形状の変動がそれほど大きくない(ここで、2つの呼吸の形状は、時間および振幅において正規化された呼吸の流量波形が類似するときと同様のものとしてとられる)。いくつかの簡単な例を挙げると、正の呼吸流量の中央値、呼吸流量の絶対値の中央値、および流量の標準偏差がある。正の係数を用いた呼吸流量の絶対値の任意次数の統計の任意の線形的組み合わせ(およびさらには正の係数および負の係数双方を用いたいくつかのもの)は、換気におおむね比例する。別の例として、吸気部分の(時間について)中央K割合における呼吸流量の平均であり、ここで、0<K<1である。流量形状が一定である場合、換気に高精度に比例する任意の多数の測定がある。
5.5.3.2.4 吸気流制限の決定
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、吸気流制限の範囲の決定について、吸気流制限決定アルゴリズム4324を実行する。
一形態において、吸気流制限決定アルゴリズム4324は、呼吸流量信号Qrを入力として受信し、呼吸の吸気部分が吸気流制限を示す範囲の計量を出力として提供する。
本技術の一形態において、各呼吸の吸気部分は、ゼロ交差検出器によって特定される。均等に間隔を空けて配置された複数の(例えば、65個の)点は、時点を示し、各呼吸について吸気流量-時間曲線に沿って補間器によって補間される。その後、これらの点によって記述された曲線をスケーラーによって単位長さ(持続期間/期間)および単位面積を持つようにスケールすることにより、呼吸数および深さの変化による影響を除去する。次に、スケーリングされた呼吸を通常の非閉塞呼吸を示す(図6Aに示す呼吸の吸気部分と同様の)事前保存されたテンプレートと比較器において比較する。吸気時の任意の時において、試験要素によって決定されたような例えば咳、吐息、嚥下およびしゃっくりに起因したこのテンプレートからの呼吸の逸脱が指定閾(典型的には、1スケール単位)を超える場合、当該呼吸は拒否される。拒否の無かったデータについて、第1のこのようなスケーリングされた点の移動平均を中央コントローラ4230によって先行するいくつかの吸気事象について計算する。これを同一吸気事象にわたって第2のこのような点について繰り返し、以降同様に繰り返す。そのため、例えば、65個のスケーリングされたデータ点が中央コントローラ4230によって生成され、先行するいくつかの吸気事象(例えば、3つの事象)の移動平均を示す。本明細書中以下、連続的に更新された(例えば、65個の)点の値の移動平均を「スケーリングされた流量」と呼び、Qs(t)によって示す。あるいは、移動平均の代わりに単一の吸気事象を用いてもよい。
スケーリングされた流量から、部分的閉塞の決定に関連する2つの形状要素が計算され得る。
形状要素1は、中間(例えば、32個の)スケーリングされた流量点の平均の全体的(例えば、65個の)スケーリングされた流量点の平均に対する比である。この比が1を超える場合、呼吸は正常であるとみなされる。この比が1未満である場合、呼吸に閉塞が有るとみなされる。比が約1.17である場合、部分的閉塞と非閉塞呼吸との間の閾としてみなされ、典型的な患者における適切な酸素付加の維持を可能にする一定レベルの閉塞に等しい。
形状要素2は、中間(例えば、32個の)点にわたって単位スケーリングされた流量からの平均二乗偏差として計算される。平均二乗偏差が約0.2単位である場合、正常とみなされる。平均二乗偏差がゼロである場合、全体的に流れが制限された呼吸とみなされる。平均二乗偏差がゼロに近づくほど、当該呼吸は、流れが制限されたものとみなされる。
形状要素1および2は、代替として用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本技術の他の形態において、サンプルされた点の数、呼吸および中間点は、上記したものと異なり得る。さらに、閾値も上記したものと異なり得る。
5.5.3.2.5 無呼吸および呼吸低下の決定
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、無呼吸および/または呼吸低下の存在の決定のために、無呼吸/呼吸低下決定アルゴリズム4325を実行する。
無呼吸/呼吸低下検出アルゴリズム4325は、呼吸流量信号Qrを入力として受信し、無呼吸または呼吸低下が検出されたかを示すフラッグを出力として提供する。
一形態において、無呼吸とは、呼吸流量Qrの関数が所定の期間にわたって流量閾値を下回ったときに検出されるものとされる。この関数は、ピーク流量、比較的短期間の平均流量、または比較的短期間の平均およびピーク流量の流量中間値を決定し得る(例えば、RMS流量)。流量閾値は、流量の比較的長期間の測定値であり得る。
一形態において、呼吸低下とは、呼吸流量Qrの関数が所定の期間にわたって第2の流量閾値を下回ったときに検出されるものとする。この関数は、ピーク流量、比較的短期間の平均流量、または比較的短期間の平均およびピーク流量の流量中間値を決定し得る(例えば、RMS流量)。第2の流量閾値は、流量の比較的長期の測定値であり得る。第2の流量閾値は、無呼吸の検出に用いられる流量閾値よりも高い。
5.5.3.2.6 いびきの決定
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、いびき範囲の決定のために、1つ以上のいびき決定アルゴリズム4326を実行する。
一形態において、いびき検出アルゴリズム4326は、呼吸流量信号Qrを入力として受信し、いびきが存在している範囲の測定値を出力として提供する。
いびき検出アルゴリズム4326は、流量信号の強度を30~300Hzの範囲内において決定するステップを含み得る。さらに、いびき決定アルゴリズム4326は、バックグラウンドノイズ(例えば、送風機からのシステム中の気流音)を低減するために呼吸流量信号Qrをフィルタリングするステップを含み得る。
5.5.3.2.7 気道開通性の決定
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、気道開通性の範囲の決定のために、1つ以上の気道開通性決定アルゴリズム4327を実行する。
一形態において、気道開通性決定アルゴリズム4327は、呼吸流量信号Qrを入力として受信し、信号の出力を約0.75Hz~約3Hzの周波数範囲内において決定する。この周波数範囲内におけるピークの存在は、気道開放を示すものとしてみなされる。ピークの不在は、気道閉鎖の兆候とみなされる。
一形態において、ピークが求められる周波数範囲は、治療圧力Ptにおける小さな強制オシレーションの周波数となる周波数範囲である。一具現例において、強制オシレーションは、振幅が約1cmHOである周波数2Hzである。
一形態において、気道開通性決定アルゴリズム4327は、呼吸流量信号Qrを入力として受信し、心臓発生信号の存在または不在を決定する。心臓発生信号の不在は、気道閉鎖の兆候としてみなされる。
5.5.3.2.8 目標換気の決定
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、現在の換気Ventの測定を入力としてとり、換気測定のための目標値Vtgtの決定のために、1つ以上の目標換気決定アルゴリズム4328を実行する。
本技術のいくつかの形態において、目標換気決定アルゴリズム4328は存在せず、目標値Vtgtは所定のものであり、例えばRPTデバイス4000の構成時におけるハードコーディングによりまたは入力デバイス4220を通じた手入力により得られる。
適応型サーボ換気(ASV)などの本技術の他の形態において、目標換気決定アルゴリズム4328は、患者の典型的な最近の換気を示す値Vtypから目標値Vtgtを計算する。
適応型サーボ換気のいくつかの形態において、目標換気Vtgtは、高割合でありかつ典型的な最近の換気Vtyp未満の値として計算される。このような形態の高割合は、範囲(80%、100%)、または(85%、95%)、または(87%、92%)内にあり得る。
適応型サーボ換気の他の形態において、目標換気Vtgtは、典型的な最近の換気Vtypの1の倍数を若干上回る値として計算される。
典型的な最近の換気Vtypは、いくつかの所定の時間スケールにわたる複数の時間的瞬間にわたる現在の換気Ventの測定が付近に分布する値であり、密集する傾向がある(すなわち、最近の履歴における現在の換気の測定の中央傾向の測定)。目標換気決定アルゴリズム4328の一具現例において、最近の履歴は、数分のオーダーであるが、どんなも場合もチェーン・ストークス漸増サイクルおよび漸減サイクルの時間スケールよりも長くなければならない。目標換気決定アルゴリズム4328は、中央傾向の多様な周知の測定のいずれかを用いて、典型的な最近の換気Vtypを現在の換気Ventの測定から決定し得る。1つのこのような測定として、現在の換気Ventの測定についてのローパスフィルタ出力であり、時定数が100秒に等しい。
5.5.3.2.9 治療パラメータの決定
本技術のいくつかの形態において、中央コントローラ4230は、治療エンジンモジュール4320中のその他のアルゴリズムのうち1つ以上から返送された値を用いて、1つ以上の治療パラメータの決定のための1つ以上の治療パラメータ決定アルゴリズム4329を実行する。
本技術の一形態において、治療パラメータは、瞬間治療圧力Ptである。この形態の一具現例において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、以下の方程式を用いて治療圧力Ptを決定する。
Figure 0007277627000006
ここで:
・ Aは振幅であり、
・ Π(Φ、t)は、フェーズの現在の値Φおよび時間のtにおける(0から1の範囲の)波形テンプレート値であり、
・ Pはベース圧力である。
波形決定アルゴリズム4322がフェーズによってインデックスされた値Φのルックアップテーブルとして波形テンプレートΠ(Φ、t)を提供する場合、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、フェーズ決定アルゴリズム4321から返送されたフェーズの現在の値Φに対して最近接ルックアップテーブル入力をロケートすることまたはフェーズの現在の値Φにまたがる2つの入力間の補間により、方程式(1)を適用する。
振幅Aおよびベース圧力Pの値は、下記のようにして選択された呼吸圧力治療モードに応じて、治療パラメータ決定アルゴリズム4329によって設定され得る。
5.5.3.3 治療制御モジュール
本技術の一態様による治療制御モジュール4330は、治療エンジンモジュール4320の治療パラメータ決定アルゴリズム4329からの治療パラメータを入力として受信し、これらの治療パラメータに従って圧力生成器4140から空気流れを送達させるように、圧力生成器を制御する。
本技術の一形態において、治療パラメータは治療圧力Ptであり、治療制御モジュール4330は、患者インターフェース3000におけるマスク圧力Pmが治療圧力Ptに等しい空気流れを圧力生成器4140から送達させるように、圧力生成器を制御する。
5.5.3.4 故障状態の検出
本技術の一形態において、中央コントローラ4230は、故障状態4340の検出のための1つ以上の方法を実行する。1つ以上の方法によって検出された故障状態は、以下のうち少なくとも1つを含み得る:
・ 停電(電力無しまたは電力不足)
・ 変換器故障の検出
・ コンポーネントの存在を検出できない
・ 動作パラメータが推奨範囲から外れている(例えば、圧力、流量、温度、PaO
・ 検出可能な警告信号を生成するための試験警告の不履行。
故障状態が検出されると、対応するアルゴリズム信号は、以下のうち1つ以上により、故障の存在を信号伝達する:
・ 可聴、視覚および/または動力学的(例えば、振動的)警告の開始
・ 外部デバイスへのメッセージ送信
・ インシデントのロギング
5.6 加湿器
5.6.1 加湿器の概要
本技術の一形態において、患者へ送達されるべき空気またはガスの絶対湿度を周囲空気に相対して変化させるための加湿器5000が提供される(例えば、図5Aに示すようなもの)。典型的には、加湿器5000は、患者気道へ送達される前に空気流れの(周囲空気に相対する)絶対湿度を増加させかつ温度を増加させるために、用いられる。
加湿器5000は、加湿器リザーバ5110と、空気流れを受容する加湿器入口5002と、加湿された空気流れを送達させるための加湿器出口5004とを含み得る。図5Aおよび図5Bに示すようないくつかの形態において、加湿器リザーバ5110の入口および出口はそれぞれ、加湿器入口5002および加湿器出口5004であり得る。加湿器5000は、加湿器ベース5006をさらに含み得る。加湿器ベース5006は、加湿器リザーバ5110を受容するように適合され得、加熱要素5240を含み得る。
5.6.2 加湿器機械コンポーネント
5.6.2.1 水リザーバ
1つの配置構成によれば、加湿器5000は、空気流れの加湿のために蒸発させるべき一定量の液体(例えば、水)を収容または保持するように構成された水リザーバ5110を含み得る。水リザーバ5110は、少なくとも呼吸治療セッション期間(例えば、一晩の睡眠)にわたって適切な加湿を提供するための所定の最大量の水を収容するように、構成され得る。典型的には、リザーバ5110は、数百ミリリットルの水(例えば、300ミリリットル(ml)、325ml、350mlまたは400ml)を収容するように、構成される。他の形態において、加湿器5000は、外部水源(例えば、建物の水供給システム)から水供給を受容するように、構成され得る。
一態様によれば、水リザーバ5110は、空気流れがRPTデバイス4000を通過する際にRPTデバイス4000からの空気流れを加湿するように、構成される。一形態において、水リザーバ5110は、空気流れがリザーバ5110中の一定量の水と接触しつつ、空気流れのリザーバ5110中の蛇行経路の移動を促進するように、構成され得る。
一形態によれば、リザーバ5110は、例えば図5Aおよび図5Bに示すように横方向において加湿器5000から取り外し可能であり得る。
リザーバ5110は、例えばリザーバ5110がその通常の動作方向(例えば、任意のアパチャを通じておよび/またはそのサブコンポーネント間に)から変位および/または回転した時にリザーバ5110からの液体放出を抑制するようにも構成され得る。加湿器5000によって加湿すべき空気流れは加圧されていることが多いため、リザーバ5110は、漏洩および/または流れインピーダンスを通じた空気圧の損失を防止するようにも、構成され得る。
5.6.2.2 伝導性部位
1つの配置によれば、リザーバ5110は、加熱要素5240からリザーバ5110中の一定量の液体への効率的な熱伝達を可能にするように構成された伝導性部位5120を含む。一形態において、伝導性部位5120はプレートとして配置され得るが、他の形状も適切であり得る。伝導性部位5120の全体または一部は、アルミニウムなどの熱伝導性材料(例えば、厚さおよそ2mm(例えば、1mm、1.5mm、2.5mmまたは3mm))、別の熱伝導金属また何らかのプラスチックによって構成され得る。いくつかの場合において、適切な熱伝導性が、適切なジオメトリのより低伝導性の材料により、達成され得る。
5.6.2.3 加湿器リザーバドック
一形態において、加湿器5000は、加湿器リザーバ5110を受容するように構成された(図5Bに示すような)加湿器リザーバドック5130を含み得る。いくつかの配置において、加湿器リザーバドック5130は、ロック機能を含み得る(例えば、リザーバ5110を加湿器リザーバドック5130内に保持するように構成されたロックレバー5135)。
5.6.2.4 水位インジケータ
加湿器リザーバ5110は、図5A~図5Bに示すような水位インジケータ5150を含み得る。いくつかの形態において、水位インジケータ5150は、加湿器リザーバ5110中の水の量についての1つ以上の兆候を患者1000または介護者などのユーザへ提供し得る。水位インジケータ5150から提供されるこれら1つ以上の兆候は、最大の所定量の水、その任意の一部の通知を含み得る(例えば、25%、50%または75%または量(例えば、200ml、300mlまたは400ml))。
5.6.3 加湿器電気&熱コンポーネント
加湿器5000は、例えば下記に羅列するような複数の電気および/または熱コンポーネントを含み得る。
5.6.3.1 加湿器変換器(複数)
加湿器5000は、上記した変換器4270の代わりにまたは上記した変換器4270に加えて1つ以上の加湿器変換器(センサー)5210を含み得る。加湿器変換器5210は、図5Cに示すような空気圧センサー5212、空気流量変換器5214、温度センサー5216または湿度センサー5218のうち1つ以上を含み得る。加湿器変換器5210は、1つ以上の出力信号を生成し得る。これらの出力信号は、コントローラ(例えば、中央コントローラ4230および/または加湿器コントローラ5250)へ通信され得る。いくつかの形態において、加湿器変換器は、出力信号をコントローラへ通信しつつ、加湿器5000の外部に(例えば、空気回路4170内に)配置され得る。
5.6.3.1.1 圧力変換器
1つ以上の圧力変換器5212が、RPTデバイス4000内に設けられた圧力センサーに加えてまたはRPTデバイス内に設けられた圧力センサーの代わりに加湿器5000へ設けられ得る。
5.6.3.1.2 流量変換器
RPTデバイス内に設けられた流量センサーに加えてまたはRPTデバイス4000内に設けられた流量センサーの代わりに、1つ以上の流量変換器5214が加湿器5000へ設けられ得る。
5.6.3.1.3 温度変換器
加湿器5000は、1つ以上の温度変換器5216を含み得る。1つ以上の温度変換器5216は、1つ以上の温度(例えば、加熱要素5240の温度および/または加湿器出口5004の空気流れ下流の温度)を測定するように構成され得る。いくつかの形態において、加湿器5000は、周囲空気の温度を検出する温度センサー5216をさらに含み得る。
5.6.3.1.4 湿度変換器
一形態において、加湿器5000は、周囲空気などのガスの湿度を検出する1つ以上の湿度センサー5218を含み得る。いくつかの形態において、湿度センサー5218は、加湿器5000から送達されるガスの湿度を測定するように、加湿器出口5004に向かって配置され得る。湿度センサーは、絶対湿度センサーであってもよいし、あるいは相対湿度センサーであってもよい。
5.6.3.2 加熱要素
いくつかの場合において、加熱要素5240は、加湿器リザーバ5110中の水量および/または空気流れへの水量のうち1つ以上へ熱入力を提供する加湿器5000へ設けられ得る。加熱要素5240は、電気抵抗加熱トラックなどの熱生成コンポーネントを含み得る。加熱要素5240の1つの適切な実施例として、例えばPCT特許出願公開第WO2012/171072号に記載の層状加熱要素がある。本明細書中、同文献全体を参考のため援用する。
いくつかの形態において、加熱要素5240は、加湿器ベース5006中へ設けられ得る。加湿器ベース5006において、図5Bに示すように主に伝導により熱が加湿器リザーバ5110へ送られ得る。
5.6.3.3 加湿器コントローラ
本技術の1つの配置によれば、加湿器5000は、図5Cに示すような加湿器コントローラ5250を含み得る。一形態において、加湿器コントローラ5250は、中央コントローラ4230の一部であり得る。別の形態において、加湿器コントローラ5250は、中央コントローラ4230と通信し得る別個のコントローラであり得る。
一形態において、加湿器コントローラ5250は、特性(例えば、温度、湿度、圧力および/または流量)の測定を入力として受信し得る(例えばリザーバ5110中および/または加湿器5000中の空気流れ、水の測定)。加湿器コントローラ5250は、加湿器アルゴリズムの実行または実施ならびに/あるいは1つ以上の出力信号の送達を行うようにも、構成され得る。
図5Cに示すように、加湿器コントローラ5250は、1つ以上のコントローラを含み得る(例えば、中央加湿器コントローラ5251、加熱空気回路4170の温度を制御するように構成された加熱空気回路コントローラ5254および/または加熱要素5240の温度を制御するように構成された加熱要素コントローラ5252)。
5.7 呼吸圧力治療モード
本技術の一形態における治療パラメータ決定アルゴリズム4329によって用いられる治療圧力方程式(1)中のパラメータAおよびPの値に応じて、多様な呼吸圧力治療モードがRPTデバイス4000によって行われ得る。
5.7.1 CPAP治療
本技術のこの形態のいくつかの具現例において、振幅Aは等しくゼロであるため、治療圧力Ptは呼吸サイクル全体において同様にベース圧力Pに等しい。このような具現例は、CPAP治療の見出し下において主にグループ分けされる。このような具現例において、フェーズΦまたは波形テンプレートΠ(Φ)を決定するための治療エンジンモジュール4320は不要である。
CPAP治療モードにおいて、ベース圧力Pは一定の値であり得、ハードコードされるかまたはRPTデバイス4000へ手動入力される。この代替例は、一定CPAP治療と呼ばれる場合がある。ベース圧力Pの一定の値は、所与の患者についてタイトレーションとして公知のプロセスを介して選択され得る。タイトレーション時において、臨床医は典型的には、タイトレーションセッション時の流れ制限、無呼吸、呼吸低下、開通性およびいびきの観察に応答して治療圧力Ptを調節する。次に、タイトレーションされたベース圧力Pは、タイトレーションセッション時の治療圧力Ptの統計的要約として計算され得る。
あるいは、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、CPAP治療時にベース圧力Pを連続的に計算し得る。この代替例において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、治療エンジンモジュール4320中の各アルゴリズムから返送された睡眠疾患呼吸の指標または測定(例えば、流れ制限、無呼吸、呼吸低下、開通性、およびいびきのうち1つ以上)の関数としてベース圧力Pを連続的に計算する。この代替例は、APAP治療とも呼ばれる。このようなベース圧力Pの連続的計算は臨床医による治療圧力Ptの手動調節に類似するため、APAP治療は、自動タイトレーションCPAPとも呼ばれる。
5.7.2 バイレベル治療
本技術のこの形態の他の具現例において、方程式(1)中の振幅Aの値は正であり得る。このような実行は、バイレベル治療として公知である。なぜならば、治療圧力Ptを正の振幅Aの方程式(1)を用いて決定する場合、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、患者1000の自発呼吸努力と同期して治療圧力Ptを2つの値またはレベル間で振動させるからである。すなわち、上記した典型的な波形テンプレートΠ(Φ,t)に基づいて、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、吸気の開始時または吸気の最中に治療圧力PtをP+A(IPAPとして公知)まで増加させ、呼気開始時または呼気の最中に治療圧力Ptをベース圧力P(EPAPとして公知)まで低下させる。
バイレベル治療のいくつかの形態において、IPAPは、CPAP治療モードにおける治療圧力と同じ目的の規定治療圧力であり、EPAPは、IPAPから振幅Aを減算した値であり、呼気圧力解放(EPR)とも呼ばれる「小さな」値(数cmHO)を有する。このような形態は、EPRを用いたCPAP治療とも呼ばれ、直接的なCPAP治療よりも快適性高いものとして一般的に考えられる。EPRを用いたCPAP治療の場合、IPAPおよびEPAPのいずれかまたは双方は一定の値であり得、ハードコードされるかまたはRPTデバイス4000へ手動入力される。あるいは、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、EPRを用いたCPAP時において、IPAPおよび/またはEPAPを連続的に計算し得る。この代替例において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、治療エンジンモジュール4320中の各アルゴリズムから返送された睡眠疾患呼吸の指標または測定の関数としてEPAPおよび/またはIPAPを連続的に計算する。これは、上記したAPAP治療におけるベース圧力Pの計算と同様に行われる。
他の形態のバイレベル治療において、振幅Aは、RPTデバイス4000が患者1000の呼吸動作の一部または全部を行うほど充分に大きい。圧力補助換気治療として公知のこのような形態において、振幅Aは、圧力補助またはスイングと呼ばれる。圧力補助換気治療において、IPAPは、ベース圧力P+圧力補助Aであり、EPAPはベース圧力Pである。
一定圧力補助換気治療として公知の圧力補助換気治療のいくつかの形態において、圧力補助Aは、所定の値(例えば、10cmHO)に固定される。所定の圧力補助値は、RPTデバイス4000の設定であり、例えばRPTデバイス4000の構成時にハードコードされるかまたは入力デバイス4220を通じた手動入力により設定され得る。
サーボ換気として公知の圧力補助換気治療のいくつかの形態において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、現行測定値Ventおよび目標換気決定アルゴリズム4328から提供された換気の目標値Vtgtを入力としてとり、換気の現行測定値Ventを換気の目標値Vtgtに近づけるように、方程式(1)のパラメータを連続的に調節する。CSR治療に用いられる適応型サーボ換気(ASV)として公知のサーボ-換気の形態において、目標換気Vtgtは、上記したように典型的な最近の換気Vtypから目標換気決定アルゴリズム4328によって計算される。
サーボ換気のいくつかの形態において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、換気の現行測定値Ventを目標換気Vtgtへ近づけるように圧力補助Aを連続的に計算するための制御方法を適用する。1つのこのような制御方法として、比例積分(PI)制御がある。目標換気Vtgtが典型的な最近の換気Vtypよりも若干低くなるように設定されたASVモードに適したPI制御の1つの具現例において、圧力補助は、以下のように計算される:
Figure 0007277627000007
ここで、Gは、PI制御の利得である。利得Gの値が大きくなると、治療エンジンモジュール4320におけるフィードバックが正になり得る。利得Gの値が小さくなると、一定の残りの未治療CSRまたは中枢性睡眠時無呼吸が発生し得る。いくつかの具現例において、利得Gは、所定の値(例えば、-0.4cmHO/(L/分)/秒)に固定される。あるいは、利得Gは、CSRをほとんど除いた値に到達するまで、治療セッション間において変更され得る(最初は低い値から開始し、セッション間において増加させる)。治療セッションのパラメータを遡及的に分析して治療セッション時のCSRの深刻度を評価するための従来の手段は、このような具現例において用いられ得る。さらに他の具現例において、利得Gは、換気の現行測定値Ventと、目標換気Vtgtとの間の差に応じて変動し得る。
治療パラメータ決定アルゴリズム4329によって適用され得る他のサーボ換気制御方法を挙げると、比例(P)、比例差分(PD)、および比例積分差(PID)がある。
方程式(2)を介して計算された圧力補助Aの値は、[Amin、Amax]として規定された範囲までクリップされ得る。この具現例において、圧力補助Aは、現在の換気Ventの測定が目標換気Vtgtを下回るまで、最小圧力補助Aminにおいてデフォルトとして設定される。現在の換気Ventの測定が目標換気Vtgtを下回った時点においてAが増加し始め、Ventが再度Vtgtを超えた場合にのみ、Aminまで低下する。
圧力補助制限AminおよびAmaxは、RPTデバイス4000の設定であり、例えばRPTデバイス4000の構成時にハードコードされるかまたは入力デバイス4220を通じた手動入力によって設定される。3cmHOの最小圧力補助Aminは、定常状態にある典型的な患者の呼吸動作全てを行うのに必要な圧力補助の50%のオーダーである。12cmHOの最大圧力補助Amaxは、典型的な患者の呼吸動作全てを行うのに必要な圧力補助のほぼ2倍であるため、患者が任意の努力を中断した際に患者の呼吸を支援するのに充分であるが、不快または危険になる値よりも低い。
圧力補助換気治療モードにおいて、EPAPは、ベース圧力Pである。CPAP治療におけるベース圧力Pと同様に、EPAPは一定の値であり得、タイトレーション時に規定または決定される。このような一定のEPAPは、例えばRPTデバイス4000の構成時にハードコードするかまたは入力デバイス4220を通じた手動入力により、設定され得る。この代替例は、固定EPAP圧力補助換気治療とも呼ばれる。所与の患者についてのEPAPのタイトレーションは、閉塞性無呼吸を予防する目的のために、PSGを用いたタイトレーションセッション時に臨床医によって行われ得、これにより、一定CPAP治療におけるベース圧力Pのタイトレーションと同様の様態で、圧力補助換気治療のために気道確保が維持される。
あるいは、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、圧力補助換気治療時のベース圧力Pを連続的に計算し得る。このような具現例において、治療パラメータ決定アルゴリズム4329は、治療エンジンモジュール4320中の各アルゴリズムから返送された睡眠時呼吸障害の指標または測定(例えば、流れ制限、無呼吸、呼吸低下、開通性およびいびきのうち1つ以上)の関数としてEPAPを連続的に計算する。EPAPの連続的計算は、EPAPのタイトレーション時における臨床医によるEPAPの手動調節に類似するため、このプロセスは、EPAPの自動タイトレーションとも呼ばれ、全体的治療は、自動タイトレーションEPAP圧力補助換気治療または自動EPAP圧力補助換気治療として知られる。
5.8 用語集
本技術の開示目的のため、本技術の特定の形態において、以下の定義のうち1つ以上が適用され得る。本技術の他の形態において、別の定義も適用され得る。
5.8.1 一般
空気:本技術の特定の形態において、空気は大気を意味し得、本技術の他の形態において、空気は、他の呼吸可能なガスの組み合わせ(例えば、酸素を豊富に含む大気)を意味し得る。
雰囲気:本技術の特定の形態において、「雰囲気」という用語は、(i)治療システムまたは患者の外部、および(ii)治療システムまたは患者を直接包囲するものを意味するものとしてとられるべきである。
例えば、加湿器に対する雰囲気湿度とは、加湿器を直接包囲する空気の湿度であり得る(例えば、患者が睡眠をとっている部屋の内部の湿度)。このような雰囲気湿度は、患者が睡眠をとっている部屋の外部の湿度と異なる場合がある。
別の実施例において、雰囲気圧力は、身体の直接周囲または外部の圧力であり得る。
特定の形態において、雰囲気(例えば、音響)ノイズは、例えばRPTデバイスから発生するかまたはマスクまたは患者インターフェースから発生するノイズ以外の、患者の居る部屋の中のバックグラウンドノイズレベルとみなすことができる。雰囲気ノイズは、部屋の外の発生源から発生し得る。
呼吸圧力治療(RPT):雰囲気に対して典型的には陽圧である治療圧力における空気供給の気道入口への付加。
持続的気道陽圧(CPAP)療法:治療圧力が患者の呼吸サイクルを通じてほぼ一定である呼吸圧療法。いくつかの形態において、気道への入口における圧力は、呼息時において若干上昇し、吸息時において若干低下する。いくつかの形態において、圧力は、患者の異なる呼吸サイクル間において変動する(例えば、部分的な上気道閉塞の兆候の検出に応答して増加され、部分的な上気道閉塞の通知の不在時において低減される)。
患者:呼吸器疾患に罹患しているかまたはしていない人。
自動的な気道陽圧(APAP)療法:SDB発症の兆候の存在または不在に応じて、例えば、呼吸間に最小限界と最大限界との間で治療圧力を自動的に調節することが可能なCPAP療法。
5.8.2 呼吸サイクルの態様
無呼吸:いくつかの定義によれば、無呼吸とは、所定の閾値を下回った流れが例えば10秒間の継続期間にわたって継続した場合に発生したと言われる。閉塞性無呼吸とは、患者の労作にもかかわらず、何らかの気道閉塞により空気の流れが許されないときに発生すると言われる。中枢性無呼吸とは、気道が開通しているにも関わらず呼吸努力の低下または呼吸努力の不在に起因して無呼吸が検出された状態を指すと言われる。混合無呼吸とは、呼吸努力の低下または不在が気道閉塞と同時発生した状態を指すと言われる。
呼吸速度:患者の自発呼吸速度であり、通常は毎分あたりの呼吸回数で測定される。
負荷サイクル:吸息時間Tiの合計呼吸時間Ttotに対する比。
努力(呼吸):呼吸努力は、呼吸しようとしている人の自発呼吸によって行われる動きを指すと言われる。
呼吸サイクルの呼気部分:呼気流れの開始から吸気流れの開始までの期間。
流量制限:流量制限は、患者による労作の増大が流量の対応する増大を引き起こさない患者の呼吸における状況であると解釈される。呼吸サイクルの吸気部分において流量制限が発生した場合、当該流量制限は吸気流量制限と称することができる。呼吸サイクルの呼気部分において流量制限が発生した場合、当該流量制限は呼気流量制限と称することができる。
流れ制限吸気の波形の種類:
(i)平坦化:上昇の後に比較的平坦な部位が続いた後、下降が発生すること。
(ii)M字型:立ち上がりにおいて1つおよび立ち下がりにおいて1つの2つの局所的ピークを持ち、これら2つのピークの間に比較的平坦な部位がある。
(iii)椅子状:単一の局所的ピークを持ち、このピークが立ち上がり部分に発生した後、比較的平坦な部位が続く。
(iv)逆椅子状:比較的平坦な部位の後に単一の局所的ピークが続き、このピークが立ち下がり部分に発生する。
呼吸低下:好適には、呼吸低下は、流れの中断ではなく、流れの低下を意味する。一形態において、閾値速度を下回った流れ低下が継続期間にわたって続いた場合、呼吸低下が発生したと言われる。呼吸努力の低下に起因して呼吸低下が検出された場合、中枢性呼吸低下が発生したと言われる。成人の一形態において以下のうちいずれかが発生した場合、呼吸低下と見なされ得る:
(i)患者呼吸の30%の低下が少なくとも10秒+関連する4%の脱飽和、または、
(ii)患者呼吸の(50%未満の)低下が少なくとも10秒間継続し、関連して脱飽和が少なくとも3%であるかまたは覚醒が発生する。
過呼吸:流れが通常の流量よりも高いレベルまで増加すること。
呼吸サイクルの吸気部分:吸気流れの開始から呼気流れの開始までの期間が、呼吸サイクルの吸気部分としてとられる。
開通性(気道):気道が開いている度合いまたは気道が開いている範囲。気道開通性とは、開口である。気道開通性の定量化は、例えば、開通性を示す値(1)と、閉鎖(閉塞)を示す値(0)で行われ得る。
呼気終末陽圧(PEEP):肺中の大気を越える圧力であり、呼気終了時に存在する。
ピーク流量(Qpeak):呼吸流れ波形の吸気部分における流量最大値。
呼吸気流量、空気流量、患者の空気流量、呼吸気空気流量(Qr):これらの同義語は、RPTデバイスの呼吸空気流量の推定を指すものとして理解され得、通常リットル/分で表される患者の実際の呼吸流量である「真の呼吸流量」または「真の呼吸気流量」と対照的に用いられる。
1回換気量(Vt):余分な努力をせずに通常の呼吸時に吸い込まれたかまたは吐き出された空気の量である。
(吸息)時間(Ti):呼吸流量波形の吸気部分の継続期間。
(呼息)時間(Te):呼吸流量波形の呼気部分の継続期間。
((合計)時間(Ttot):呼吸流量波形の一つの吸気部分の開始と呼吸流量波形の次の吸気部分の開始との間の合計継続期間。
典型的な最近の換気:所定の時間スケールにわたる直近値が密集する傾向となる換気値(すなわち、換気の直近値の中心の傾向の度合い)。
上気道閉塞(UAO):部分的な上気道閉塞および合計上気道閉塞両方を含む。これは、上気道中の圧力差が増加(スターリングレジスタ挙動)するにつれて流量がわずかに増加するかまたは低下し得る流量制限の状態と関連し得る。
換気(Vent):患者の呼吸器系によって行われるガス交換の総量の測定。換気の測定は、単位時間あたりの吸気および呼気流のうち片方または双方を含み得る。1分あたりの体積として表される場合、この量は、「分換気」と呼ばれることが多い。分換気は、単に体積として付与されることもあり、1分あたりの体積として理解される。
5.8.3 RPTデバイスパラメータ
流量:単位時間あたりに送出される空気の瞬間の量(または質量)。流量および換気量は、単位時間あたりに同じ規模の量または質量を持つが、流量は、かなり短時間にわたって測定される。場合によっては、流量について言及した場合、スカラー量(すなわち、大きさのみを有する量)を指す。他の場合において、流量について言及した場合、ベクトル量(すなわち、大きさおよび方向両方を持つ量)を指す。符号付きの量として言及された場合、流量は、患者の呼吸サイクルの吸気部分に対してノミナルに正であり得るため、患者の呼吸サイクルの呼気部分に対して負であり得る。流量には、符号Qが付与される。「流量」を簡略的に「流れ」と呼ぶ場合もある。合計流量Qtは、RPTデバイスから退出する空気の流量である。通気孔流量Qvは、吐き出されたガスの流出を可能にするために通気孔から退出する空気の流量である。漏洩流量Qlは、患者インターフェースシステムからの漏洩の流量である。呼吸流量Qrは、患者の呼吸器系中に受容される空気の流量である。
漏洩:「漏洩」という用語は、意図しない空気流れとしてとられる。一実施例において、漏洩は、マスクと患者の顔との間のシールが不完全であることに起因して発生し得る。別の実施例において、漏洩は、周囲に対する回りエルボーにおいて発生し得る。
ノイズ伝導(音響):本文書において、伝導ノイズとは、空気圧式経路(例えば、空気回路および患者インターフェースおよびその内部の空気)によって患者へ搬送されるノイズを指す。一形態において、伝導ノイズは、空気回路の端部における音圧レベルを測定することにより、定量化され得る。
ノイズ放射(音響):本文書において、放射ノイズとは、周囲空気によって患者へ搬送されるノイズを指す。一形態において、放射ノイズは、当該対象の音響パワー/圧力レベルをISO3744に従って測定することにより、定量化され得る。
ノイズ通気(音響):本文書において、通気ノイズとは、任意の通気(例えば、患者インターフェース中の通気穴)を通じた空気流れにより生成されるノイズを指す。
圧力:単位面積あたりの力。圧力は、多様な単位で測定され得る(例えば、cmHO、g-f/cm、ヘクトパスカル)。1cmHOは、1g-f/cmに等しく、およそ0.98ヘクトパスカルである。本明細書において、他に明記無き限り、圧力はcmHOの単位で付与される。患者インターフェース中の圧力には記号Pmが付与され、現時点においてマスク圧力Pmが達成すべき目標値を表す治療圧力には記号Ptが付与される。
音響パワー:単位時間あたりに音波によって搬送されるエネルギー。音響パワーは、音圧を波面面積で乗算した値の2乗に比例する。音響パワーは通常は、デシベルSWL(すなわち、10~12ワットとしてとられる基準パワーに相対するデシベル)で表される。
音圧:音波が媒体中を通過した結果発生する、所与の時刻における周囲圧力からの局所的逸脱。音圧は通常は、デシベルSPL(すなわち、ヒトの聴覚の閾値としてみなされる通常は20×10-6パスカル(Pa)としてとしてとられる基準パワーに相対するデシベル)で表される。
5.8.4 人工呼吸器の用語
適応サーボ人工呼吸器(ASV):一定の目標換気を持つのではなく変更が可能なサーボ人工呼吸器。変更可能な目標換気は、患者の何らかの特性(例えば、患者の呼吸特性)から学習され得る。
バックアップレート:人工呼吸器のパラメータであり、(自発呼吸努力によってトリガされない場合に)人工呼吸器から患者へ送達される最小呼吸速度(典型的には、1分あたりの呼吸数)を確立させる。
サイクル:人工呼吸器の吸気フェーズの終了。自発呼吸をしている患者へ人工呼吸器から呼吸を送達する場合、呼吸サイクルの吸気部分の終了時において、当該人工呼吸器は、呼吸送達を停止するようサイクルされると言われる。
呼気の気道陽圧(EPAP):人工呼吸器が所与の時期に達成しようとする所望のマスク圧力の生成のために、呼吸内において変化する圧力が付加される基本圧力。
終了時呼気圧力(EEP):呼吸の呼気部分の終了時において人工呼吸器が達成しようとする所望のマスク圧力。圧力波形テンプレートΠ(Φ)が呼気終了時にゼロの値である(すなわち、Φ=1のときにΠ(Φ)=0である場合)、EEPはEPAPに等しい。
吸息の気道陽圧(IPAP):呼吸の吸気部分時に人工呼吸器が達成しようとする最大の所望のマスク圧力。
圧力補助:人工呼吸器吸気時における当該人工呼吸器呼気時における圧力増加を示す数であり、吸気時の最大値と、基本圧力との間の圧力差を主に意味する(例えば、PS=IPAP-EPAP)。いくつかの文脈において、圧力補助とは、(人工呼吸器が実際に達成する差ではなく)人工呼吸器が達成しようとする差を意味する。
サーボ人工呼吸器:患者換気を有しかつ目標換気を有する人工呼吸器であり、患者換気を目標換気に近づけるために圧力補助レベルを調節する。
自発/タイミング(S/T):自発呼吸している患者の呼吸の開始を検出しようとする、人工呼吸器または他のデバイスのモード。しかし、デバイスが所定期間の間に呼吸を検出できない場合、デバイスは、呼吸送達を自動的に開始する。
スイング:圧力補助に相当する用語。
トリガ:人工呼吸器が自発呼吸する患者へ空気の呼吸を送達する場合、患者自身が呼吸周期の呼吸部分を開始したとき、当該人工呼吸器が呼吸送達を行うようトリガされたと言う。
典型的な最近の換気:典型的な最近の換気Vtypは、一定の所定の時間スケールにわたって最近の換気測定が密集する傾向となる一定範囲の値である。例えば、最近の履歴にわたる換気測定の中心的傾向の測定は、典型的な最近の換気の適切な値であり得る。
人工呼吸器:患者が呼吸動作の一部または全てを行い際に圧力補助を提供する機械的デバイス。
5.8.5 顔の解剖学的構造
翼(Ala):外部の外壁または各鼻穴の「翼」(複数形:alar)
Alare:鼻翼上の最外側の点。
翼曲率(または鼻翼頂上)点:各翼の曲線状基準線における最後方点であり、翼および頬の結合によって形成される折り目において見受けられる。
耳介:耳の視認できる部分全体。
(鼻)骨格:鼻の骨格は、鼻骨、上顎骨の前頭突起および前頭骨の鼻部分を含む。
(鼻)軟骨格:鼻の軟骨格は、中隔軟骨、外側軟骨、大軟骨および小軟骨を含む。
鼻柱:鼻孔を分離する皮膚片であり、鼻尖点から上唇へ延びる。
鼻柱角度:鼻穴の中点を通じて引かれる線と、鼻下点と交差しつつフランクフルト水平に対して垂直に引かれる線との間の角度。
フランクフォート水平面:眼窩縁の最下側点から左耳点へ延びる線。耳点は、ノッチ上側から耳介の耳珠への最も深い点である。
眉間:軟組織中に配置され、前額部の正中矢状において最も顕著な点。
外側鼻軟骨:軟骨の概して三角形の板。その上側周縁は鼻骨および上顎骨の前頭突起へ取り付けられ、その下側周縁は大鼻翼軟骨へ接続される。
大鼻翼軟骨:軟骨の板であり、外側鼻軟骨の下側に配置される。これは、鼻孔の前方部分の周囲において曲線状になる。その後端は、3つまたは4つの翼の小軟骨を含む強靱な線維膜により、上顎骨の前頭突起へ接続される。
鼻孔(鼻穴):概して楕円体の翼穴であり、鼻腔への入口を形成する。鼻孔(nares)の単数形は鼻孔(naris)(鼻穴)である。これらの鼻孔は、鼻中隔によって分離される。
鼻唇溝または鼻唇折り目:皮膚の折り目または溝であり、鼻の各側から口腔の角部へ延びて、頬を上唇から分離させる。
鼻唇角:鼻柱と上唇との間の角度であり、鼻下点と交差する。
耳基底下点:耳介の顔の皮膚への取り付けの最低点。
耳基底上点:耳介の顔の皮膚への取り付けの最高点。
鼻尖点:鼻の最も突出した点または先端であり、頭部の部分の残り部分の側面図中に確認され得る。
人中:鼻中隔の下側境界から上唇領域中の唇の上部へ延びる正中線溝。
ポゴニオン:軟組織上に配置された、顎の最前方中点。
(鼻)堤:鼻堤は、鼻の正中線隆起であり、セリオンから鼻尖点へ延びる。
矢状面:前方(前)から後方(後)へ続く垂直面であり、本体を右半分および左半分に分割する。
セリオン:軟組織上に配置された、前頭鼻骨縫合の領域上の最も凹状の点である。
中隔軟骨(鼻):鼻中隔軟骨は、隔膜の一部であり、鼻腔の前部分を分割する。
鼻翼最下点:翼ベースの下側周縁における点であり、翼ベースは上(上)唇の皮膚と接合する。
鼻下点:軟組織上に配置され、鼻柱が正中矢状における上唇と合体する点。
スプラメンターレ:下唇中点と軟組織ポゴニオンとの間の下唇の正中線中の最も凹状の点。
5.8.6 頭蓋骨の解剖学的構造
前頭骨:前頭骨は、前額部として知られる領域に対応する大型垂直部分である前頭鱗を含む。
下顎骨:下顎骨は、下側顎部を形成する。オトガイ隆起は、顎部の骨隆起であり、顎を形成する。
上顎骨:上顎骨は、上側顎部を形成し、下顎の下側および眼窩の下側に配置される。上顎骨の前頭突起は、鼻の側部によって上方に突出し、その外側境界の部分を形成する。
鼻骨:鼻骨は、2つの小さな長方形骨であり、個人によってサイズおよび形態が異なる。鼻骨は、顔の中間部分および上部分に並んで配置され、その接合により鼻の「ブリッジ」を形成する。
鼻根点:前頭骨および2本の鼻骨の交差であり、眼と鼻のブリッジの上側との間に直接設けられた凹領域である。
後頭骨:後頭骨は、頭蓋の裏および下側部分に配置される。後頭骨は、楕円穴である大後頭孔を含み、この穴を通じて、頭蓋内腔が椎管と連痛する。大後頭孔の後側の曲面板は、後頭鱗である。
眼窩:頭蓋骨中の骨空洞であり、眼球を含む。
頭頂骨:頭頂骨は、相互に接合されると頭蓋の頂部および側部を形成する骨である。
側頭骨:側頭骨は、頭蓋骨のベースおよび側部上に配置され、こめかみとして知られる顔の部分を支持する。
頬骨:顔に含まれる2つの頬骨は、顔の上側部分および外側部分中に配置され、頬の隆起を形成する。
5.8.7 呼吸器系の解剖学的構造
横隔膜:シート状の筋肉であり、胸郭下部上に延びる。横隔膜は、心臓、肺および肋骨を含む胸腔を腹腔から分離させる。横隔膜が収縮すると、胸腔の容量が増加し、肺中に空気が引き込まれる。
喉頭:声帯ひだを収容する喉頭または発声器であり、咽頭の下部(下咽頭)を気管へ接続させる。
肺:ヒトにおける呼吸臓器。肺の伝導性ゾーンは、気管、気管支、気管支、および終末細気管支を含む。呼吸ゾーンは、呼吸気管支、肺胞管および肺胞を含む。
鼻腔:鼻腔(または鼻窩)は、顔の中央の鼻の上方および後方の空気が充填された大きな空間である。鼻腔は、鼻中隔と呼ばれる垂直フィンによって2つに分割される。鼻腔の側部には、鼻甲介または鼻介骨と呼ばれる3つの水平伸長物がある。鼻腔の前方には鼻があり、後方は後鼻孔を介して鼻咽頭内に繋がる。
咽頭:鼻腔の直接下側(下方)に配置されかつ食道および喉頭の上方に配置された咽喉の部分。咽頭は、従来から以下の3つの部分へ区分される:鼻咽頭(上咽頭)(咽頭の鼻部分)、口咽頭(中咽頭)(咽頭の口部分)、および咽喉(下咽頭)。
5.8.8 材料
シリコーンまたはシリコーンエラストマー:合成ゴム。本明細書において、シリコーンについて言及される場合、液体シリコーンゴム(LSR)または圧縮成形シリコーンゴム(CMSR)を指す。市販のLSRの一形態として、Dow Corningによって製造されるSILASTIC(この登録商標下において販売される製品群に含まれる)がある。別のLSR製造業者として、Wackerがある。他に逆の明記無き限り、例示的形態のLSRのASTMD2240によって測定した場合のショアA(またはタイプA)押込み硬さは、約35~約45である。
ポリカーボネート:典型的には、ビスフェノールAカーボネートの透明な熱可塑性ポリマーである。
5.8.9 患者インターフェースの態様
窒息防止弁(AAV):マスクシステムの構成要素またはサブアセンブリであり、フェールセーフ様態での雰囲気中への開口により、患者による過度のCOの再呼吸の危険性を低減させる。
肘:角度を通じて角度を変化させるように空気流れ軸を方向付ける導管。一形態において、角度はおよそ90度であり得る。別の形態において、角度は、90度未満であり得る。導管は、ほぼ円形の断面を持ち得る。別の形態において、導管は、楕円または矩形の断面を持ち得る。
フレーム:フレームは、ヘッドギアを接続する2つ以上の点間の引張荷重を支持するマスク構造を意味するものとしてとられる。マスクフレームは、マスク中の非気密負荷支持構造であり得る。しかし、いくつかの形態のマスクフレームは、気密であってもよい。
ヘッドギア:ヘッドギアは、頭部上において使用されるように設計された、一形態の位置決めおよび安定化構造を意味するものとしてとられる。好適には、ヘッドギアは、患者インターフェースを呼吸治療の送達のために患者の顔上の所定位置に配置および保持するように構成された1つ以上の支柱、タイおよび補剛材の集合を含み得る。いくつかのタイは、柔らかい可撓性の弾性材料(例えば、発泡材料および布地の層状複合材)によって形成される。
膜:膜は、典型的には肉薄の要素を意味するものとしてとられ、好適には屈曲に対して実質的に抵抗せずかつ伸縮に対しては抵抗する。
プレナムチャンバ:マスクプレナムチャンバは、空間の容積を少なくとも部分的に封入する壁を有する患者インターフェースの一部を意味するものとしてとられ、容積中の空気は、加圧されて使用時において気圧を超える。シェルは、マスクプレナムチャンバの壁の一部を形成し得る。
密閉:名詞(「密閉」)の場合、2つの表面のインターフェースを通過する空気流れに意図的に抵抗する構造または障壁を意味するものとしてとられる。動詞(「密閉する」)の場合、空気流れに抵抗することを意味する。
シェル:シェルは、屈曲、引っ張りおよび圧縮剛性を有する曲線状の比較的肉薄構造を意味するものとしてとられる。例えば、マスクの曲線状構造壁は、シェルであり得る。いくつかの形態において、シェルはファセットされ得る。いくつかの形態において、シェルは気密であり得る。いくつかの形態において、シェルは気密でない場合もある。
補剛材:補剛材は、別の構成要素の剛軟度を少なくとも1つの方向において増加させるように設計された構造構成要素を意味するものとしてとられる。
支柱:支柱は、別の構成要素の圧縮抵抗を少なくとも1つの方向において増加させるように設計された構造構成要素を意味するものとしてとられる。
回り継ぎ手:(名詞)構成要素のサブアセンブリであり、共通軸の周囲において好適には独立して好適には低トルク下において回転するように構成される。一形態において、スイベルは、少なくとも360度の角度で回転するように構成され得る。別の形態において、スイベルは、360度未満の角度で回転するように構成され得る。空気送達導管の文脈において用いられる場合、構成要素のサブアセンブリは好適には、一対組み合わせの円筒導管を含む。使用時において、スイベルからの空気流れの漏れはほとんど無い。
タイ:タイは、引っ張りに抵抗するように設計された構造構成要素としてとられる。
通気:(名詞)マスクまたは導管の内部の周囲空気への空気流れを可能にする構造であり、吐き出されたガスの臨床的に有効な洗い流しを可能にする。例えば、臨床的に有効な洗い流しにおいては、約10リットル/分~約100リットル/分の流量がマスク設計および治療圧力に応じて用いられ得る。
5.8.10 患者インターフェースに関連して用いられる用語
(表面の)曲率:サドル形状を有する表面の領域であり、1方向において上方に曲線状になり、異なる方向において下方に曲線状になり、負の曲率を持つと言われる。ドーム形状を有する表面の領域であり、2つの主要方向において同一方向に曲線状になり、正の曲率を持つと言われる。平坦な表面は、ゼロ曲率を持つものとしてとられる。
フロッピー:以下のうち1つ以上を有する材料、構造または複合体の質。
・ 指圧力に容易に適合する。
・ 自重を支持させると、自身の形状を保持できなくなる。
・ 非剛性。
・ 僅かな力で弾性的に伸縮または屈曲させることができる。
「フロッピーである」とは、関連付けられた方向を持ち得るため、特定の材料、構造または複合体は、第1の方向においてはフロッピーであり得るが、第2の方向(例えば、第1の方向に直交する第2の方向)においては硬いかまたは剛性であり得る。
弾力性:1秒などの比較的短期間内において、実質的に弾性変形することができ、負荷を受けるとそのエネルギーの実質的に全てを解放させることができる。
剛性:患者インターフェースを患者気道への入口に対して密閉関係を持つように設定および維持する際に遭遇することの多い指圧力および/または引っ張りまたは負荷に屈して容易に変形しないこと。
半剛性:呼吸圧力治療時において付加されることの多い機械的力下において実質的に歪まないような充分な剛性のあることを意味する。
5.8.11 曲率
本技術による製品は、1つ以上の実際の三次元構造(例えば、マスククッションまたはインペラ)を含み得る。三次元構造は、二次元表面によって制限され得る。これらの表面は、関連付けられた表面の方向、位置、機能または他の何らかの特性を記述するためのラベルを用いて区別され得る。例えば、構造は、前表面、後表面、内面および外面のうち1つ以上を含み得る。別の実施例において、クッション構造は、顔接触(例えば、外側の)表面と、別個の非顔接触(例えば、下側または内側の)表面を含み得る。別の実施例において、構造は、第1の表面および第2の表面を含み得る。
三次元構造の形状および表面の説明を容易にするために、構造の表面を通じた点pにおける断面について先ず検討する。図3B~図3Fを参照されたい。図3B~図3Fは、表面上における点pにおける断面例と、その結果得られる平面曲線の例とを示す。図3B~図3Fは、pにおける外向き法線ベクトルも示す。pにおける外向き法線ベクトルは、表面から離隔方向に延びる。いくつかの実施例において、架空の小さな人が表面上に直立している観点から、この表面について説明する。
5.8.11.1 一次元における曲率
pにおける平面曲線の曲率は、符号(例えば、正、負)および大きさ(例えば、pにおいて曲線に接する円形の1/半径)を持つものとして記述され得る。
正の曲率:pにおける曲線が外向き法線に向かって曲がる場合、その点における曲率は、正の値を持つものとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、上り坂を歩行する必要がある)。図3B(図3Cと比較して比較的大きな正の曲率)および図3C(図3Bと比較して比較的小さな正の曲率)を参照されたい。このような曲線を、凹状と呼ぶことが多い。
ゼロ曲率:pにおける曲線が直線である場合、曲率はゼロとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、上向きでも下向きでもない水平面を歩行することができる)。図3Dを参照されたい。
負の曲率:pにおける曲線が外向き法線から離隔方向に曲がる場合、その点およびその方向における曲率は、負の値を持つものとしてとられる(この架空の小さな人が点pから立ち去る場合、下り坂を歩行する必要がある)。図3E(図3Fと比較して比較的小さな負の曲率)および図3F(図3Eと比較して比較的大きな負の曲率)を参照されたい。このような曲線は、凸状と呼ばれることが多い。
5.8.11.2 二次元表面の曲率
本技術による二次元表面上の所与の点における形状の記述は、複数の垂直断面を含み得る。複数の断面は、外向き法線(「法平面」)を含む面において表面を切断し得、各断面は、異なる方向においてとられ得る。各断面の結果、対応する曲率を有する平面曲線が得られる。その点における異なる曲率は、同一符号または異なる符号を持ち得る。その点における曲率はそれぞれ、(例えば、比較的小さな)大きさを有する。図3B~図3F中の平面曲線は、特定の点におけるこのような複数の断面の例であり得る。
主要な曲率および方向:曲線の曲率が最大値および最小値をとる法平面の方向を主要な方向と呼ぶ。図3B~図3Fの実施例において、最大曲率は図3Bにおいて発生し、最小は図3Fにおいて発生するため、図3Bおよび図3Fは、主要な方向における断面である。pにおける主要な曲率は、主要な方向における曲率である。
表面の領域:表面上の1組の点。領域内のこの1組の点は、類似の特性(例えば、曲率または符号)を持ち得る。
サドル領域:(上り坂または下り坂を歩行し得る架空の人が向く方向に応じて)各点において主要な曲率が反対の符号(すなわち、片方が正の符号および他方が負の符号)を有する領域。
ドーム領域:各点において主要な曲率が同一符号(双方とも正(「凹状ドーム」)または双方とも負(「凸状ドーム」))を持つ領域。
円筒型領域:1つの主要な曲率がゼロ(または、例えば製造公差内のゼロ)をとり、他方の主要な曲率が非ゼロである領域。
平面領域:主要な曲率双方がゼロであるか(または例えば製造交差内のゼロである)表面の領域。
表面の縁部:表面の境界または限界。
経路:本技術の特定の形態において、「経路」は、数学的-トポロジー的意味合いにおける経路(例えば、表面上におけるf(0)からf(1)への連続空間曲線)を意味するものとしてとられる。本技術の特定の形態において、「経路」は、例えば表面上の1組の点を含むルートまたはコースとして記述され得る。(架空の人の経路は、表面上において歩行する場所であり、庭の経路に類似する)。
経路長さ:本技術の特定の形態において、「経路長さ」とは、表面に沿ったf(0)からf(1)への距離(すなわち、表面上の経路に沿った距離)を指すものとしてとられる。表面上の2つの点間において1つよりも多くの経路があり得、このような経路は、異なる経路長さを持ち得る。(架空の人の経路長さは、表面上を経路に沿って歩行する距離である)。
直線距離:直線距離は、表面上の2つの点間の距離であるが、表面は考慮しない。平面領域上において、表面上の2つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する表縁上の距離がある。非平面表面上において、2つの点間の直線距離と同一の経路長さを有する経路は存在し得ない。(架空の人にとって、直線距離は、「カラスが飛ぶ」距離に対応する)。
5.9 他の注意事項
本特許文書の開示の一部は、著作権保護が与えられる内容を含む。著作権所有者は、何者かが本特許文書または本特許開示をファックスにより再生しても、特許庁の特許ファイルまたは記録に記載されるものであれば目的のものであれば異論は無いが、その他の目的については全ての著作権を保持する。
他に文脈から明確に分かる場合および一定の範囲の値が提供されていない限り、下限の単位の1/10、当該範囲の上限と下限の間、および記載の範囲の他の任意の記載の値または介入値に対する各介入値は本技術に包含されることが理解される。介入範囲中に独立的に含まれるこれらの介入範囲の上限および下限が記載の範囲における制限を特に超えた場合も、本技術に包含される。記載の範囲がこれらの制限のうち1つまたは双方を含む場合、これらの記載の制限のいずれかまたは双方を超える範囲も、本技術に包含される。
さらに、本明細書中に値(単数または複数)が本技術の一部として具現される場合、他に明記無き限り、このような値が近似され得、実際的な技術的実行が許容または要求する範囲まで任意の適切な有効桁までこのような値を用いることが可能であると理解される。
他に明記しない限り、本明細書中の全ての技術用語および科学用語は、本技術が属する分野の当業者が一般的に理解するような意味と同じ意味を持つ。本明細書中に記載の方法および材料に類似するかまたは等しい任意の方法および材料を本技術の実践または試験において用いることが可能であるが、限られた数の例示的方法および材料が本明細書中に記載される。
特定の材料が構成要素の構築に好適に用いられるものとして記載されているが、特性が類似する明白な代替的材料が代替物として用いられる。さらに、それとは反対に記載無き限り、本明細書中に記載される任意および全ての構成要素は、製造可能なものとして理解されるため、集合的にまたは別個に製造され得る。
本明細書中及び添付の特許請求の範囲において用いられるように、単数形である「a」、「an」および「the」は、文脈から明らかにそうでないことが示されない限り、その複数の均等物を含む点に留意されたい。
本明細書中に記載される公開文献は全て、これらの公開文献の対象である方法および/または材料の開示および記載、参考のために援用される。本明細書中に記載の公開文献は、本出願の出願日前のその開示内容のみのために提供するものである。本明細書中のいずれの内容も、本技術が先行特許のためにこのような公開文献に先行していない、認めるものと解釈されるべきではない。さらに、記載の公開文献の日付は、実際の公開文献の日付と異なる場合があり、個別に確認が必要であり得る。
「comprises」および「comprising」という用語は、要素、構成要素またはステップを非排他的な意味合いで指すものとして解釈されるべきであり、記載の要素、構成要素またはステップが明記されていない他の要素、構成要素またはステップと共に存在、利用または結合され得ることを示す。
詳細な説明において用いられる見出しは、読者の便宜のためのものであり、本開示または特許請求の範囲全体において見受けられる内容を制限するために用いられるべきではない。これらの見出しは、特許請求の範囲または特許請求の範囲の制限の範囲の解釈において用いられるべきではない。
本明細書中の技術について、特定の実施例を参照して述べてきたが、これらの実施例は本技術の原理および用途を例示したものに過ぎないことが理解されるべきである。いくつかの場合において、用語および記号は、本技術の実施に不要な特定の詳細を示し得る。例えば、「first(第1の)」および「second(第2の)」(など)という用語が用いられるが、他に明記無き限り、これらの用語は任意の順序を示すことを意図しておらず、別個の要素を区別するために用いられる。さらに、本方法におけるプロセスステップについての記載または例示を順序付けて述べる場合があるが、このような順序は不要である。当業者であれば、このような順序が変更可能でありかつ/またはその様態を同時にまたはさらに同期的に行うことが可能であることを認識する。
よって、本技術の意図および範囲から逸脱することなく、例示的な実施例において多数の変更例が可能であり、また、他の配置構成が考案され得ることが理解されるべきである。
また、本技術の1つ以上の態様は、以下のうち1つ以上の態様と組み合わせることが可能であることが、理解されるべきである:PCT出願第PCT/AU2016/050891(出願日:2016年9月23日、タイトル:「Patient Interface」)、同文献は、以下の文献の利益を主張する:米国仮出願第62/222,593号(出願日:2015年9月23日)および米国仮出願第62/376,961号(出願日:2016年8月19日)、米国仮出願第62/377,217号(出願日:2016年8月19日、タイトル:「Patient Interface with a Seal-Forming Structure having Varying Thickness」;米国仮出願第62/377,158号(出願日:2016年8月19日、タイトル「Patient Interface with a Seal-Forming Structure having Varying Thickness」)、PCT出願第PCT/AU2016/050892号(出願日:2016年9月23日、タイトル:「Elbow Assembly」)、同文献は、以下の文献の利益を主張する:米国仮出願第62/222,435号(出願日:2015年9月23日)および米国仮出願第62/376,718号(出願日:2016年8月18日)、米国仮出願第62/377,217号(出願日:2016年8月19日、タイトル「Patient Interface with a Seal-Forming Structure having Varying Thickness」、米国仮出願第62/377,158号(出願日:2016年8月19日、タイトル「Patient Interface with a Seal-Forming Structure having Varying Thickness」、および/またはPCT出願第PCT/AU2016/050228号(出願日:2016年3月24日、タイトル:「Patient Interface with Blowout Prevention for Seal-Forming Portion」、同文献は、以下の文献の利益を主張する:米国仮出願第62/138,009号(出願日:2015年3月25日)、および米国仮出願第62/222,503号(出願日:2015年9月23日)。上記の出願をそれぞれ、本明細書中、参考のため全体的に援用する。
1000 患者
1100 同床者
3000 患者インターフェース
3100 シール形成構造
3200 プレナムチャンバ
3300 位置決めおよび安定化構造
3301 より高剛性のアーム
3302 上取付点
3303 下ストラップコネクタ
3304 下取付点
3305 シュラウド
3306 クリップ
3307 ヒンジ
3400 通気
3402 オリフィス
3404 壁
3406 拡散部材
3408 遮断部材
3410 チャンネル
3412 穴
3414 中央穴
3416 ラジアル開口部
3418 エルボー
3420 壁
3422 キャップ
3424 環状フランジ
3426 環状隙間
3428 環状溝部
3430 環状突起
3432 リップ
3434 ボール
3436 ソケット
3438 スナップ嵌め接続
3440 第1の半分
3442 第2の半分
3500 結合解除構造
3600 接続ポート
3700 前額支持部
4000 RPTデバイス
4010 外部ハウジング
4012 内側部位
4014 下部
4015 パネル
4016 シャーシ
4018 ハンドル
4020 空気圧ブロック
4100 機械式コンポーネントおよび空気圧式コンポーネント
4110 空気フィルタ
4112 入口空気フィルタ
4114 出口空気フィルタ
4120 マフラー
4122 入口マフラー
4124 出口マフラー
4140 圧力生成器
4142 送風機
4144 モータ
4160 アンチスピルバック弁
4170 空気回路
4171 加熱された空気回路
4172 管
4173 RPTデバイスコネクタ
4174 通気アダプタコネクタ
4175 バヨネットコネクタ
4176 グリップ凹部
4177 シール
4178 管コネクタ
4180 補充酸素
4200 電気コンポーネント
4202 プリント回路基板アセンブリ(PCBA)
4210 電源
4220 入力デバイス
4230 中央コントローラ
4240 治療装置コントローラ
4250 保護回路
4260 メモリ
4270 変換器
4280 データ通信インターフェース
4290 出力デバイス
4300 アルゴリズム
4310 事前処理モジュール
4312 圧力補償アルゴリズム
4314 通気流量推定アルゴリズム
4316 漏洩流量推定アルゴリズム
4318 呼吸流量推定アルゴリズム
4320 治療エンジンモジュール
4321 ファジーフェーズ決定アルゴリズム
4322 波形決定アルゴリズム
4323 換気決定アルゴリズム
4324 吸気流制限決定アルゴリズム
4325 無呼吸/呼吸低下決定アルゴリズム
4326 いびき決定アルゴリズム
4327 気道開通性決定アルゴリズム
4328 目標換気決定アルゴリズム
4329 治療パラメータ決定アルゴリズム
4330 治療制御モジュール
4340 故障状態の検出
4350 治療デバイス
5000 加湿器
5002 加湿器入口
5004 加湿器出口
5006 加湿器ベース
5110 加湿器リザーバ
5120 伝導性部位
5130 加湿器リザーバドック
5135 ロックレバー
5150 水位インジケータ
5210 加湿器変換器
5212 圧力変換器
5214 流量変換器
5216 温度変換器
5218 湿度センサー
5240 加熱要素
5250 加湿器コントローラ
5251 中央加湿器コントローラ
5252 加熱要素コントローラ
5254 空気回路コントローラ
7000 HME
7001 層
7002 コルゲート構造
7010 上構造
7012 上チャンネル
7020 ベース構造
7022 下チャンネル
7030 コルゲーション
7031 上側折り曲げ部
9000 流体コネクタ
9002 第1の端部
9004 第2の端部
9006 流体導管
9008 密閉部位
9010 第1の開口部
9012 ラッチング部
9014 相補ラッチング部
9016 密閉面
9018 第2の開口部
9020 第2の管
9022 第1の管
9024 内側部位
9026 外側部位
9028 インターフェース
9030 停止部
9032 ポート
9034 オーバーハング部
9036 圧力タップ
9038 ガイド部位
9100 通気アダプタ
9110 導管コネクタ
9111 導管端
9112 通気アダプタ端
9113 窒息防止弁(AAV)開口部
9115 リング
9116 空気回路コネクタ
9117 バヨネットコネクタ
9120 通気用ハウジング
9121 端部
9122 突起
9123 タブ
9124 リップ
9125 外部通気穴
9126 内部通気穴
9127 肩部
9128 支持部
9129 ノッチ
9130 通気拡散器カバー
9135 窒息防止弁(AAV)
9140 フラップ
9141 フラップ保持構造
9145 HME材料
9146 拡散器
9147 拡散器開口部
9148 拡散器保持リング
9149 ラジアル拡散器リテーナ
9150 CFVリング
9160 通気用ハウジングコネクタ
9161 第1のバー
9162 第2のバー
9163 レセプタクル
9164 ノッチ
9165 曲線状外面
9166 バヨネットコネクタ
9167 キャビティ
9170 HMEクリップ
9171 アーム
9172 中央シャフト
9173 シャフト端部
9174 アーム端部
9180 HMEハウジング
9181 スロット
9182 クロスメンバ
9183 レシーバ
9184 外壁
9185 切り欠き
9190 ベローズシール
9191 ベローズシールコネクタ
9192 外面
9193 内面
9194 肩部表面
9200 通気アダプタコネクタ
9201 オリフィス
9202 リム
9203 リム
9210 短尺管アセンブリ
9212 管
9214 管ハウジングコネクタ
9216 管エルボーコネクタ
9220 エルボーアセンブリ
9222 エルボーフレーム
9224 エルボーオーバーモールド
9300 通気コア構造
9301 入口
9302 空気回路コネクタ
9304 クリップ
9306 通気コア伸長部
9308 外側オリフィス
9310 内側オリフィス
9312 整合構造
9320 通気用ハウジング
9322 バヨネットコネクタ
9324 膜リテーナ
9326 環状リップ
9328 保持突起
9330 通気拡散器カバー
9332 カバースペーサ
9334 接続表面
9340 後通気出口
9342 前通気出口
9400 HMEハウジング
9402 患者側のHMEハウジング部
9404 雰囲気側のHMEハウジング部
9405 環状凹部
9406 患者側のHMEハウジング部クロスバー
9408 雰囲気側のHMEハウジング部クロスバー
9410 開口部
9412 タブ
9414 雰囲気側のHMEハウジング部リング
9416 HME内側ハウジング
9418 HMEバイパス通路
9500 リップシール
9600 バッフル
9700 プレナムチャンバコネクタ
3000A 鼻クッション患者インターフェース
3000B 鼻枕患者インターフェース
3000C フルフェイス患者インターフェース
13400 通気システム
13401 通気用ハウジング
13402 外壁
13403 外側ベース
13404 外側オリフィス
13405 横方向膜支持部
13406 内側ベース
13407 内側オリフィス
13408 ベースコネクタ
13409 膜スペーサ
13410 内壁
13411 入口
13412 膜スペーサ隙間
13413 内側ベーススロット
13414 凹部分割器
13415 凹部
13430 膜
13431 膜開口部
13432 患者側面
13433 雰囲気側面
13434 内面
13435 外面

Claims (19)

  1. 周囲圧力を超えて加圧された治療用ガス流れを用いた患者の呼吸治療時において患者インターフェースと共に用いられる通気システムであって、前記通気システムは、加圧体積から通気用ガス流れを前記患者が呼気した排出ガスへ提供し、前記通気用ガス流れは、前記呼吸治療時に連続する、通気システムであって:
    前記加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にするようにベースを通じて延びる少なくとも1つの内側オリフィスを有するベースを含む通気用ハウジングと;
    加圧体積からのガスを雰囲気へ放出させることを可能にする少なくとも1つの外側オリフィスと;
    治療用ガス流れを前記患者インターフェースへ方向付けるように構成された中央オリフィスを有する通気用ハウジングコネクタと;
    HMEハウジングと前記HMEハウジング内のHME材料とを含む熱湿交換器(HME)と;
    前記ベースに隣接して位置決めされた膜と、
    を含み、
    前記通気用ハウジングおよび前記通気用ハウジングコネクタは、少なくとも部分的にキャビティを形成するべく接続するように構成され、
    前記HMEは、前記通気システムの組立時において前記キャビティ内に位置決めされ、
    前記加圧体積は、治療圧力範囲全体において少なくとも1つの前記内側オリフィスおよび少なくとも1つの前記外側オリフィスを通じて雰囲気と流体連通し、
    前記加圧体積内の圧力が前記治療圧力範囲全体において少なくとも1つの前記内側オリフィスと少なくとも1つの前記外側オリフィスとの間の前記通気用ガス流れを配分することに起因して、前記膜は弾性変形可能であり、
    前記膜は、前記膜が前記ベースへ向けておよび前記ベースから離れるよう自由に移動可能となるように、前記通気用ハウジングに取り付けられていないことを特徴とする通気システム。
  2. 前記通気用ハウジングの内周の周囲から延びる環状リップをさらに含み、前記環状リップから少なくとも1つの保持突起が延びており、
    前記HMEハウジングの外周の周囲に延びる環状凹部をさらに含み、
    少なくとも1つの前記保持突起および前記環状凹部は、前記通気用ハウジングに前記HMEハウジングを取り外し可能に接続するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の通気システム。
  3. 前記HMEハウジングは、前記通気用ハウジングにスナップ嵌めで取り外し可能に接続されることを特徴とする請求項に記載の通気システム。
  4. 前記HMEハウジングは、患者側のHMEハウジング部および雰囲気側のHMEハウジング部を含み、
    通気アセンブリは、使用時に前記患者側のHMEハウジング部が前記雰囲気側のHMEハウジング部よりも患者に近く位置するように構成されることを特徴とする請求項または請求項に記載の通気システム。
  5. 前記環状凹部は、前記雰囲気側のHMEハウジング部に提供されることを特徴とする請求項に記載の通気システム。
  6. 前記通気用ハウジングは、外壁および内壁を含み、前記内壁は、前記治療用ガス流れのための入口を規定し、
    前記ベースは、前記外壁と前記内壁との間に配置されることを特徴とする請求項1から請求項のいずれか一項に記載の通気システム。
  7. 前記ベースは、内側ベースおよび外側ベースをさらに含むことを特徴とする請求項に記載の通気システム。
  8. 前記外側ベースは前記外壁に隣接しており、前記内側ベースは前記外側ベースに隣接しており、前記内側ベースは前記内壁に隣接することを特徴とする請求項に記載の通気システム。
  9. 内側オリフィスは、複数の内側オリフィスをさらに含み、前外側オリフィスは、複数の外側オリフィスをさらに含むことを特徴とする請求項または請求項に記載の通気システム。
  10. 複数の前記外側オリフィスは、前記外側ベースを通過し、複数の前記内側オリフィスは、前記外側ベースと前記内側ベースとの間を通過することを特徴とする請求項に記載の通気システム。
  11. 前記膜は弾性変形可能な材料を含むことを特徴とする請求項から請求項10のいずれか一項に記載の通気システム。
  12. 前記弾性変形可能な材料はシリコーンを含むことを特徴とする請求項11に記載の通気システム。
  13. 前記通気用ハウジングは、比較的剛性のある材料からなる均質の単一ピースから形成されることを特徴とする請求項から請求項12のいずれか一項に記載の通気システム。
  14. 前記比較的剛性のある材料はポリカーボネートであることを特徴とする請求項13に記載の通気システム。
  15. 前記外壁、前記内壁、前記内側ベース、前記外側ベースおよび前記膜は円形であることを特徴とする請求項から請求項14のいずれか一項に記載の通気システム。
  16. 前記外壁、前記内壁、前記内側ベース、前記外側ベースおよび前記膜は同軸であることを特徴とする請求項15に記載の通気システム。
  17. 前記HMEハウジングと前記HME材料とを含む前記HMEは、前記キャビティから取り外し可能であることを特徴とする請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の通気システム。
  18. 患者インターフェースであって:
    シール形成構造と;
    前記シール形成構造へ接合されたプレナムチャンバと;
    使用時に前記患者インターフェースを患者に固定するための位置決めおよび安定化構造と;
    請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の通気システムと、
    を含むことを特徴とする患者インターフェース。
  19. 前記通気システムを前記プレナムチャンバへ流体接続させるための通気コネクタ管または結合解除構造をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の患者インターフェース。
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