JPH02501889A - 肺換気の呼気抵抗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 肺換気の改良用呼気抵抗装置 本発明の目的は肺換気の改良用呼気抵抗装置である。

例えば慢性気管支炎、ぜんそく、コンプライアンスの問題、胸膜圧：肺胞正比の 不足、重感染状態、分泌過剰および粘膜栓塞などの種々の原因による呼吸不全を 示す患者において末梢性換気を改良する事による呼吸器の各種の特殊治療用装置 が公知である。これらの装置は効果的に使用されているが、すべて構造が複雑で あり、一般に大型で非常に高価である。

垂直空気通路に連結された水平空気通路を含みこの垂直空気通路が脱出オリフィ スを有し、このオリフィスの中に可動要素が配置されて、呼気前に脱出オリフィ スを閉塞し、弾性部材の作用によりまたはこの可動要素そのものの重量作用によ って呼気に対する抵抗を示す構造の小型装置が提供されている。特に、垂直漏斗 状の排気チャンネルの中に重りボールが配置され、このボールは垂直方向に移動 自在であって呼気に際してその支持体から持ち上げられ、それ自体の重量作用で 呼気に対して抵抗を示すようにした装置が製造されている。しかしこの装置によ って得られた結果は前記の複雑な装置によって得られた結果はどに良くない。特 に臨床テストの結果は、この型の装置によって得られた衝撃作用が小さく、制御 困難である事を示している。

本発明の目的は、複雑な構造の装置によって得られる結果と同等の結果を得る事 ができ、小型で簡単で低コストであり、例えばポケットの中にいれて簡単に運ぶ 事のできる装置を提供するにある。

そのため、本発明による呼気抵抗装置は請求項１に記載の特性を有する。本発明 の装置の他の実施態様の特性は請求項１以下の請求項に記載されている。

研究および臨床テストの結果、一方においてボールの移動床を成し他方において この移動を停止してチャンネルを閉塞するために円錐形チャンネルの軸線の傾斜 角度が重要である事が明らかとなり、これによりボールはその支持体と常に接触 を保持し、前記の装置によって得られる作用よりも強力な衝撃作用が得られると 同時にその頻度を低下できる事が発見された。

以下、本発明を図面に示す実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明による呼気抵抗装置の第１実施例の垂直断面図。

第２図はこの装置の第２実施例の垂直断面図。

第３図はこの装置の第３実施例の正面図（第３ａ図）および側面図（第３ｂ図） である。

第１図に図示のように、この装置は両端において開いたエルボ型円筒管状の第１ 要素１を含み、この要素は水平位置に保持される第１直管部分２とこの第１部分 ２に対して上方に傾斜した第２管状部分３とを含む。第１管状部分２は、患者が 呼気するための空気導入オリフィス４を含む。切頭円錐形壁体を有する中空要素 ５が第２管状部分３の内部に配置され、その大径末端７が第２管状部分３の末端 のレベルに配置され、その小径末端６が管状要素１の内部に配置される。前記小 径６より大なる直径を有するボール８が切頭円錐形要素５の内側面に当接するよ うに単に配置され、患者が呼気する前には、円錐要素５のチャンネルを完全に閉 塞している。さらにこの装置は、第２管状部分３の末端に配置されてボール８の 脱出を防止するカバー９を含む。呼気を装置から脱出させるため、このカバー９ はボールの通過を防止する形状の単数または複数の開口１０を含む。管状要素上 のカバー９の固定はペイヨネット装置１４によって実施される。

もちろんこの固定装置の代わりに、留め全装置を使用し、またはカバーを管状要 素上にねじ込む事ができる。

円錐形要素５は装置の中に着脱自在に固定される。そのためこの円錐形要素はそ の大径末端の外周に沿って外向きフランジ１１を備え、このフランジが、管状要 素の末端の内側面に沿って設けられた対応の切欠き１２の中に配置される。円錐 要素５の固定は、カバー９を設置した時に、カバーの内周面から突出したリブ状 の部材１３が円錐要素５の大径末端に当接する事によって実施される。装置を４ 部分、すなわちエルボ管状要素、円錐形要素、カバーおよびボールに簡単に分解 できる構造の故に、この装置を能率的に洗浄する事ができ、最適の衛生状態で使 用する事ができる。

患者の呼気に際して所望の衝撃作用を得るためには、ボールが持ち上がってその 支持体の上方を浮動する事を防止し、その支持体と接触している必要がある。こ のような特性は、エルボ型管状要素の第１部分２の軸線１６に対して円錐要素５ の軸線１５が９０°以下の角度をもって上方に傾斜する事によって得られる。さ らに円錐要素５の開放角度は、そのチャンネルの壁面の母線１７′または１７′ とこのチャンネルの軸線１５との成す角度が、前記の第１管状部分軸線１６に対 するチャンネル軸線１５の傾斜角度よりより小となるように選ばなければならな い。このようにしてボールは円錐形要素５の内側面に沿って転勤し、下側面１７ ′がボールの転勤走路を成し、上側面１７′がボールの運動に対するストッパを 成す。管状要素の第１部分２が患者によって水平位置に保持されている時、呼気 前においてボールはその重力作用によって円錐形チャンネルを閉塞している。呼 気に際してのボールの瞬間的位置は、患者の呼気の圧力とボールの重力作用との 平衡状態の結果である。ボールの減衰特性は非常に小さいので、その結果ボール の揺動作用を生じ、呼気に対抗する可変圧を生じ、これが呼気に対する正圧揺動 抵抗を成す。

実験によれば、この装置は非常に効率的な衝撃換気を可能とし、患者の気管支中 において数分間分泌が促進され、患者の喀痰が容易になる。ゆっくりしたできる だけ完全な呼気によって最良な結果が得られる。食道バルーンによる測定は、衝 撃現象が肺の末梢区域に達している事を示した。この装置はコストが低いほかに 、患者が移動する時に簡単にポケットに入れて持ち歩く事のできる利点がある。

患者がこの装置を訓練によって治療として使用すれば、非常に優れた呼吸運動を 実施する事ができる。

管状要素の第１部分２の軸線１６に対する円錐形チャンネルの軸線１５の傾斜角 度が５０″〜７０″の範囲内にあり、円錐形要素５の壁体１７′　（または１７ ′）の傾斜角度がこの円錐形要素５の軸線１５に対して２０″〜３０＠の範囲内 にある装置を使用してすぐれた結果が得られた。円錐形要素５の軸線１５が管状 要素の第１部分２の軸線１６に対して上方に６０″傾斜し、また円錐形チャンネ ルの壁体１７’　（１７’）の方向と軸線１５との成す角度が３０°の装置を使 用してさらによい結果が得られた。本発明の装置の好ましい実施態様において、 管状要素１、円錐形要素５およびカバー８は成形プラスチックによって構成され る。また好ましくは１６〜２５關の直径を有するステンレス鋼のボールを使用す る。この場合、円錐形チャンネルの長さは少なくとも１０とし、その小径を少な くとも１ｃＩ１１としなければならないであろう。装置のすぐれた機能を得るた めには、カバーに備えられる空気排出オリフィス１０の断面は円錐形要素の入口 ６の断面と同等またはこれ以上でなければならない。

もちろんこの装置は、ボールの重量が所望の衝撃作用を生じるのに十分である限 り、他の寸法を使用しまたその構成要素について他の素材を使用しても同様に作 動する。

この抵抗装置を使用して実施された臨床テストは下記の現象を明らかにした。

一公知の治療価値に適合した呼気に対する線形正圧抵抗。

一公知の治療価値に適合した、すなわち「フラッピング」手段の胸腔内価値に対 応した衝撃抵抗（水柱５〜１０ｃＩ１１のオーダの差圧ΔＰ）と低頻度（毎秒的 １０〜２０ΔＰ）。

またこのテストは、線形正圧と、衝撃（ΔＰ）と、この衝撃の頻度とを同時に自 動的に調整する事が可能であり、この調整が装置に固有のものであって空気流量 には依存しない事を示している。

第２図には本発明の抵抗装置の第２実施態様を示す。

この装置２０はプラスチック材料から成り、ボール２１を導入するための着脱自 在部分（図示されず）を含む。

本発明の抵抗装置の第３実施態様を第３図に図示する。

この装置の第１管状部分２は導入オリフィスと反対側の末端において湾曲され、 半球形部分３１を取り付けられ、この部分３１はその底部に第１管状部分２のチ ャンネルと連通ずる円形開口を備える。円錐形チャンネル要素５の底部から円筒 形管状部分３４が延長され、この円筒部分３４が第１管状部分２のチャンネルの 中に固着されている。開口１０を有する半球形のカバー３２が装置を閉鎖しまた ボール９の脱出を防止する。

本発明は前記の説明に限定されるものでなく、特にその外観に関して種々の変形 が可能である。この装置の保持状態を改良するため、１本または複数の指の圧痕 を装置の外側面に配置する事ができる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．肺換気の改良用呼気抵抗装置において、患者の呼気の導入オリフィス（４） を備えた水平に保持された第１管状部分（２）と、円錐形の呼気脱出チャンネル （５）を含む第２部分（３）とを含み、前記チャンネル（５）の軸線（１５）は 前記第１管状部分（２）の軸線（１６）に対して上方に９０°以下の角度をもっ て傾斜し、また前記チャンネル（５）の壁面の母線（１７′，１７′′）と前記 チャンネルの軸線（１５）との成す角度が前記チャンネル（５）の軸線の傾斜角 度より小であり、前記円錐形チャンネル（５）の導入開口（６）の寸法より小直 径のポール（８）が前記チャンネル（５）の中に配置されて患者の呼気前におい て前記チャンネルを閉塞し、前記ポールは前記チャンネル（５）の中を自由に移 動してそれ自体の重量作用で患者の呼気に対して抵抗し、またこの装置は前記円 錐形チャンネル（５）の入口開口と反対側区域に配置された少なくとも一つの穴 によって呼気を脱出させるように構成され、前記穴の寸法はポールの脱出を防止 するように選定される事を特徴とする装置。 ２．前記第１管状部分（２）の軸線に対する円錐形チャンネル（５）の軸線の傾 斜角度は３０°乃至８０°の範囲内にある事を特徴とする請求項１に記載の装置 。 ３．前記円錐形チャンネル（５）の壁面の母線と前記チャンネルの軸線との成す 角度は２０°乃至３５°の範囲内にある事を特徴とする請求項１または２に記載 の装置。 ４．前記第１管状部分（２）の軸線に対する円錐形チャンネル（５）の軸線の傾 斜角度は６０°、前記円錐形チャンネル（５）の壁面の母線と前記チャンネルの 軸線との成す角度は３０°である事を特徴とする請求項１に記載の装置。 ５．両端において開放されたエルボ型管状要素（１）を含み、この管状要素の第 １末端（４）が患者の呼気の導入オリフィスを成し、また前記エルボ型要素の第 ２末端に対して少なくとも一つの開口（１０）を有するカバー要素（９）が着脱 自在に固着され、また同じくエルボ型要素の第２末端に着脱自在に取り付けられ た切頭円錐形要素（５）によって円錐形チャンネルが構成され、前記円錐形要素 （５）の小直径末端（６）がエルボ型要素の内部に配置される事を特徴とする請 求項１乃至４のいずれかに記載の装置。 ６．ポールは鋼製であり、その直径は１６乃至２５ｍｍの範囲内にある事を特徴 とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。 ７．前記円錐形チャンネルの長さは少なくとも１ｃｍ、その末端小径は少なくと も１ｃｍである事を特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の装置。