JPWO2017064973A1 - 呼吸補助装置 - Google Patents
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Abstract
従来、持続的自動気道陽圧式呼吸療法等に適用される呼吸補助装置は、加圧空気を供給するエアチューブが長く取り扱いにくく、頭部の自由度が奪われるため眠りを妨げられる欠点があった。本発明は、持続的自動気道陽圧式呼吸療法に好適な呼吸補助装置であって、加圧空気を生成する送風機を備えたブロア装置と、前記送風機を制御する操作用インターフェースを備えた操作装置と、前記ブロア装置と前記操作装置を接続する無線または有線の通信手段と、患者の頭部に装着して患者の気道に前記加圧空気を供給する装着部と、前記ブロア装置から前記加圧空気を前記装着部に導くエアチューブとを備え、前記ブロア装置は、ブロア装置用筐体に収納され、前記操作装置は、前記ブロア装置用筐体とは分離された操作装置用筐体に収納されることを特徴とする呼吸補助装置を提供する。
Description
本発明は持続的自動気道陽圧式呼吸療法用治療器等に適した呼吸補助装置に関する。
睡眠時無呼吸症候群（Ｓｌｅｅｐ Ａｐｎｅａ Ｓｙｎｄｒｏｍｅ：ＳＡＳ）は、睡眠中に気道の筋肉が弛緩して舌根部や軟口蓋が下がり、気道を閉塞することによって生じる。国内のＳＡＳ潜在患者数は３００万人以上と言われている。ＳＡＳ患者の循環器系疾患発生リスクは健常者に比べると２〜４倍高いと考えられており、またＳＡＳ患者は重度の眠気の症状を呈する睡眠障害を有する可能性が高く、交通事故の発生リスクは健常者の２倍以上である。この種の患者に対しては、気道に陽圧（正圧）を印加する送風機（ブロア）を備えた呼吸補助装置（例えば、２０１５−１４２６４６号公報、及び、株式会社メトラン、［online］、製品情報＞ジャスミン、［平成２７年９月１６日検索］、インターネット（ＵＲＬ：http://www.metran.co.jp/products/products2/190.html）を参照）を利用した持続的自動気道陽圧式呼吸療法（ＣＰＡＰ療法）が有効とされている。このような呼吸補助装置は、送風機から供給される圧縮空気を吸気として、患者の気道に加圧空気を送り込む。
呼吸補助装置は、従来、操作装置とブロア装置が一体になった本体装置部分と、患者が装着する装着部と、その両者をつなぐ人工呼吸器呼吸回路（エアチューブ）で構成されている。また睡眠時間中送風機で連続的に送風をすると、鼻腔内や口腔内が乾燥してしまい極めて不快なだけでなく、喉の痛みや声が出しにくくなるなどの症状を引き起こすため、その緩和用に加温加湿器が付加されていることも多い。この加温加湿器は一般に貯水部分と水を蒸発させるための加温加湿部分からなり、加圧空気に水分を付加することで上記不快感を軽減する。
まず図１０にて従来の呼吸補助装置の使用態様と問題点を示す。その後、本発明が解決しようとする課題を説明する。従来の呼吸補助装置１は図１０で示すように、気道に陽圧のエア（加圧空気）を供給する装着部４で鼻および口を覆うように装着する（鼻だけを覆う場合もある）。通常、ＣＰＡＰ（持続陽圧式呼吸療法）動作時には、おおよそ４．０−２０．０ｃｍＨ２Ｏ程度の陽圧が加えられる。そのため睡眠中に装着部４が外れないように装着部固定具５で装着部４を頭部に固定する。
装着部４はエアチューブ３に結合され、エアチューブ３は送風機を内蔵する本体装置２に接続される。本体装置２は睡眠時間中、常時駆動させなければならない。そのため本体装置２は、一般的な家庭用コンセントからＡＣ電源ライン６を通じて電力が供給される。したがって装置全体のコントロールをする操作装置と送風機等が一体になった本体装置には、ＡＣアダプターを附属せざるを得ない。また前述の加温加湿器（本体と同等の大きさ）を接続する場合には、更に大容量のＡＣアダプター、本体装置とあわせて２〜３キログラムという重量を持つことが多い。
本体装置２と装着部４をつなぐエアチューブ３は、治療に必要な陽圧のエアを供給するため丈夫で比較的重さのある素材を使用する。加えて、呼吸補助装置は睡眠中に使用するため送風機の騒音をなるべく避ける必要がある。そのため送風機と装着部の距離を離すためにエアチューブの長さは２メートル近くになる場合が多く、これもエアチューブ全体の重さを増加させる原因になる。本体装置２にも１〜２キログラムの重さがあるため、エアチューブ３が短い場合には、装着部を装着すると頭部の自由度が奪われ睡眠中に寝返りが打ちにくくなるので睡眠を妨げる原因になる。また携帯性も悪化する。
本発明は、斯かる実情に鑑み、小型軽量、取り扱いが容易で携帯性にも優れ、且つ、患者のＱＯＬ（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｏｆ Ｌｉｆｅ：生活の質）の向上に寄与しうる呼吸補助装置を提供しようとするものである。
（１）本発明は、呼吸補助装置であって、加圧空気を生成する送風機を備えたブロア装置と、前記送風機を制御する操作用インターフェースを備えた操作装置と、前記ブロア装置と前記操作装置を接続する無線または有線の通信手段と、患者の頭部に装着して患者の気道に前記加圧空気を供給する装着部と、前記ブロア装置から前記加圧空気を前記装着部に導くエアチューブとを備え、前記ブロア装置は、ブロア装置用筐体に収納され、前記操作装置は、前記ブロア装置用筐体とは分離された操作装置用筐体に収納されることを特徴とする呼吸補助装置を提供する。
（２）本発明はまた、前記操作装置用筐体に収納され、前記送風機及び前記操作用インターフェースへの電力の供給をする電源ユニットと、前記電源ユニットから前記ブロア装置用筐体へ電力の分配をする電力分配線と、を備えることを特徴とする上記（１）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（３）本発明はまた、前記電力分配線の長さは５０センチメートル以上であることを特徴とする上記（２）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（４）本発明はまた、前記操作装置用筐体内に配置され、前記送風機の制御の少なくとも一部を担う制御ユニットを備えることを特徴とする上記（１）乃至（３）のうちのいずれか一に記載の呼吸補助装置を提供する。
（５）本発明はまた、前記加圧空気の流量又は圧力を検出する測定部を備えることを特徴とする上記（１）乃至（４）のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
（６）本発明はまた、前記測定部の信号が、前記通信手段を通じて前記制御ユニットに伝送されることを特徴とする上記（５）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（７）本発明はまた、前記エアチューブの長さは３０センチメートル以上であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
（８）本発明はまた、前記エアチューブの長さは１メートル以下であることであることを特徴とする上記（１）乃至（７）のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
（９）本発明はまた、前記加圧空気に水分を与える加湿器をさらに備えることを特徴とする上記（１）乃至（８）のうちいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
（１０）本発明はまた、前記加湿器が、加湿のための水を保持する貯水部と、前記エアチューブ内に配置され、前記貯水部の水により前記加圧空気を加湿する加湿部と、を備えることを特徴とする上記（９）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（１１）本発明はまた、前記加湿器が、弾性部材により貯水部の水を加圧する与圧部をさらに備えることを特徴とする上記（１０）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（１２）本発明はまた、前記加圧空気の流路の途中に配置されて送風機の音を吸収する防音装置をさらに備えることを特徴とする上記（１）乃至（１１）のうちいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
（１３）本発明はまた、前記防音装置が、前記加湿器と接続される加湿器接続部と、
呼吸回路接続口と接続される本体側接続部と、前記エアチューブと接続されるエアチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記エアチューブ側接続部との間に配置される吸音材とを備えることを特徴とする上記（１２）に記載の呼吸補助装置を提供する。
呼吸回路接続口と接続される本体側接続部と、前記エアチューブと接続されるエアチューブ側接続部と、前記本体側接続部と前記エアチューブ側接続部との間に配置される吸音材とを備えることを特徴とする上記（１２）に記載の呼吸補助装置を提供する。
（１４）本発明はまた、前記加圧空気を所定の温度まで加温することが可能な加温部を
さらに備えることを特徴とする上記（１）乃至（１３）のうちいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
さらに備えることを特徴とする上記（１）乃至（１３）のうちいずれかに記載の呼吸補助装置を提供する。
本発明の請求項１に記載する呼吸補助装置によれば、小型軽量、取り扱いが容易で携帯性に優れた持続陽圧式呼吸療法用治療器を提供できるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。ただし図１〜図９は発明を実施する形態の一例であって、図中で同一の符号を付した部分は同一物を表わす。
本発明の第１実施形態では、操作装置（電源ユニットと、全体の制御を行う制御ユニットと、表示部と、操作用インターフェースなどを含む）と、ブロア装置（送風機と、流量測定装置と、圧力測定装置と、送風機を制御するブロア装置制御ユニットなどを含む）を、分離した別の筐体に納めることと、自然蒸発式の加湿器を組み合わせることで、エアチューブが短く小型且つ軽量で、加温のための大型電源が不要で、装着部を装着した患者のＱＯＬを高めることが可能な呼吸補助装置を提供する。
図１は、本発明の実施形態が適用される呼吸補助装置１の全体構成図を表したものである。呼吸補助装置１は、操作装置７と、通信手段１７０と、電力分配線１８０と、ブロア装置８と、エアチューブ２５０と、加湿器１５と、装着部４（図示省略）から構成される。なお、本図および他図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。
操作装置７とブロア装置８は分離され、別の筐体に納められている。そして操作装置７とブロア装置８は、通信手段１７０と電力分配線１８０を通じて接続される。通信手段１７０はＲＳ４８５等の既存通信規格に則った有線通信手段で良く、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信手段でも良い。また後述するようにブロア装置の中には電力を使って空気を加圧する送風機を納めるので、その駆動用に使用される電力を供給するため、電力分配線１８０を備える。電力分配線１８０の長さは５０センチメートル以上であることが望ましい。患者の顔からベッドの範囲内の距離、またはベッドサイドテーブルまでの距離に配置可能となり、また、操作装置７とブロア装置８の互いの配置に自由度を与えるためである。具体的には操作装置７を床に置き、ブロア装置８をベッド上に置く態様なども考えられる。ブロア装置８で生成された加圧空気は、加湿器１５で加湿された後、エアチューブ２５０を通じて装着部４（図示省略）から患者の気道へ供給される。
図２は、本発明の第１実施形態に係る呼吸補助装置１の詳細ブロック図を示す。まず操作装置７の構成を説明する。操作装置７は、ブロア装置８と独立した操作装置用筐体３００に納められている。操作装置７は電源ユニット１０、ＤＣ電力回路２０、制御ユニット３０、表示部４０、操作用インターフェース５０等から構成されている。ＡＣインレット９から供給された交流電力は電源ユニット１０で直流（ＤＣ）に変換される。電源ユニット１０は、トランスやスイッチングレギュレーターなどからなるＡＣ／ＤＣコンバーターである。ＤＣに変換された電力は、電源ユニット１０に備えられたＤＣ出力部７０からＤＣ入力部８０に供給され、ＤＣ電力回路２０を通じて制御ユニット３０、表示部４０、操作用インターフェース５０、記憶装置とのインターフェース６０等に配分される。またＤＣ入力部８０から送受信インターフェース９０と、電力分配線１８０を通じて後述するブロア装置８への電力の供給も行われる。
医師は操作用インターフェース５０において、患者の治療に最適な圧力になるように呼吸補助装置１の設定をおこなう。後述する流量測定装置１３０や圧力測定装置１４０で測定され表示部４０に表示されるリアルタイムの測定値を参照しながら、医師が設定圧力の微調整をおこなってもよい。
操作用インターフェース５０は、通常の物理的にＯＮ／ＯＦＦ可能な押しボタン、キーボードやスイッチ、また表示部４０がタッチパネルであるときは画面上に配置されたボタン、ソフトキーボード等である。操作用インターフェース５０から入力された情報は制御ユニット３０に送られる。
また記憶装置とのインターフェース６０を通じて、ＳＤカードなどの記憶装置（図示省略）に記憶された情報も制御ユニット３０に入力されうる。ＳＤカードなどの記憶装置に記憶された情報とは、医師が処方したＡｕｔｏ ＣＰＡＰの設定条件等である。なおＳＤカードなどの記憶装置には流量測定装置１３０、圧力測定装置１４０で測定した測定値を記録して良い。
表示部４０にはＡｕｔｏＣＰＡＰの各種設定条件、すなわちディレー、ランプ時間、圧力の設定値や、実際のリアルタイム測定値等が表示される。
制御ユニット３０は呼吸補助装置１全体の制御を行うためのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備える。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。制御ユニット３０は、ブロア装置８内に配置された流量測定装置１３０や圧力測定装置１４０が測定する測定値と、記憶装置とのインターフェース６０を通じて記憶装置から入力されたＣＰＡＰの設定条件等を比較してフィードバック動作（ＰＩＤ制御など）を行い、一定の圧力、流量に調節する機能を持っていることが望ましい。このとき制御ユニット３０は、後述するブロア装置制御ユニット１２０へ通信手段１７０を通じて命令を送り、間接的に送風機１６０を制御することで、送風機の制御の少なくとも一部を担っても良い。
次にブロア装置８について説明する。ブロア装置８は操作装置用筐体３００とは独立したブロア装置用筐体４００に納められている。ブロア装置用筐体４００はベッド上やベッドサイドに置くことなどを考慮して、丸みを帯びたデザインで、できうるならば柔らかな表面処理を施すと良い。送風機１６０はモーターと羽根車を備えるので、駆動音や風切り音などの騒音や振動を発生する。そのためブロア装置用筐体４００は、遮音性を有することが望ましい。ブロア装置８はブロア装置制御ユニット１２０、送風機ドライバー１５０、送風機１６０、流量測定装置１３０、圧力測定装置１４０等を備え、通信手段１７０を通じて得た情報をもとに送風機１６０を制御し、空気を圧縮して加圧空気を生成する。流量測定装置１３０としては超音波流量計、圧力測定装置１４０としてはＭＥＭＳ技術を用いたダイヤフラム式の小型圧力センサなどが考えられる。
電力分配線１８０と送受信インターフェース１００を通じて操作装置７からブロア装置８へと電力は供給され、ＤＣ入力部１１０から送風機１６０を駆動する送風機ドライバー１５０へと電力が配分される。送風機ドライバー１５０はブロア装置制御ユニット１２０によって制御される。
ブロア装置制御ユニット１２０はブロア装置８の制御を行うためのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備える。ＣＰＵはいわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて様々な機能を実現する。ＲＡＭはＣＰＵの作業領域、記憶領域として使用され、ＲＯＭはＣＰＵで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。簡単な制御だけが必要な場合には、ブロア装置制御ユニット１２０はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）で構成されても良い。制御ユニット３０についても同様にＦＰＧＡで構成されても良い。
なお流量測定装置１３０と圧力測定装置１４０で測定する流量や圧力と、通信手段１７０を通じて得たＣＰＡＰのための加圧空気の流量や圧力の設定値との比較を、ブロア装置制御ユニット１２０で行っても良い。このときブロア装置制御ユニット１２０は送風機ドライバー１５０を調節することで、エアチューブ２５０内を一定の圧力に調節する機能を持っても良い。
送風機１６０で圧縮して生成した加圧空気は流路１９０から呼吸回路接続口２００に接続した防音装置２３０へ供給される。防音装置２３０には加湿器１５へ接続する加湿器接続部２８５が備えられ、貯水部２１０からエアチューブ２５０内に向かって加湿部２４０が配置される。また防音装置２３０の中には吸音材２２０が設けられる。吸音材２２０は軟質ポリウレタンフォーム等の防音材料で構成され、送風機１６０の発生する騒音や振動がエアチューブ２５０を通じて装着部４へと導かれないようにする。防音装置２３０と加湿器１５の詳細について図３で説明する。この防音装置を省略することもできる。
本防音装置２３０には、エアチューブ２５０に接続するエアチューブ側接続部２７５と、呼吸回路接続口２００へ接続する本体側接続部２８０と、加湿器１５へ接続する加湿器接続部２８５が設けられている（図３参照）。吸音材２２０は、エアチューブ側接続部２７５と本体側接続部２８０との間に配置される。なお防音装置２３０はエアチューブ２５０側と、本体側接続部２８０側の２つの部分に分割できても良い。
加湿器１５は大きく分けて貯水部２１０と加湿部２４０から構成される。加湿部２４０はチューブ２３５と、チューブ２３５に接続された多数の中空ファイバー２４５からなる。
貯水部２１０には水２７０が貯められており、加湿部２４０の一部であるチューブ２３５が差し込まれている。貯水部２１０には逆止弁２４７が接続され、外部から空気を注入できる仕組みが備えられている。貯水部２１０は弾性部材からなる。これは水２７０にかかる圧力がエアチューブ２５０内の圧力よりも低いと中空ファイバー２４５から水が蒸発しにくいので、送風機１６０で圧縮された加圧空気の圧力よりも高い圧力を睡眠中常時、水２７０にかけられるよう加圧するためである。
中空ファイバー２４５については、チューブ２３５に接続している側と逆の先端部分は閉じられており、水２７０とエアチューブ２５０内の加圧空気は直接触れることが無い。中空ファイバー２４５は、蒸気となった気体の水分子は通すが液体の水は通さない微少な大きさの穴が多数開いている多孔質材料からなることが望ましい。
次に加湿器１５の動作について説明する。
貯水部２１０で圧力をかけられた水２７０は、チューブ２３５の中に導かれる。次にチューブ２３５は加湿器接続部２８５を通じて防音装置２３０内に接続され、中空ファイバー２４５へと水２７０が導かれる。そしてエアチューブ２５０内の中空ファイバー２４５表面に開いた微少な穴から水分が蒸発することで加圧空気に加湿がおこなわれる。本加湿器は、前述の一般に使用されている加湿器と比較すると、加温部分が必要無いので大容量電源が不要のため、軽量コンパクトに作製でき、音も発生しない。また直接加圧空気に水２７０が触れることがないので、水２７０としては水道水で十分であり精製水を使用する必要が無く経済的でもある。なお加湿部２４０は交換可能であって良い。
加湿部２４０を作成する別の方法としては、中空ファイバーではなく毛細現象を生じる材料を内包することも考えられる。具体的には不織布などである。この場合、貯水部２１０は弾性部材でなくてもよい。貯水部２１０で加圧をしなくとも、加湿部２４０の毛管現象を生じさせる材料を、貯水部２１０の水まで浸しておけば、毛細現象で水分が移送されうるからである。この場合でもエアチューブ２５０内の加湿部２４０は、液体の水は通さないが、蒸気となった気体の水分子は通す微少な大きさの穴が多数開いている多孔質材料で形成されていることが望ましい。
防音装置２３０に接続されたエアチューブ２９０は最終的に装着部４（図示省略）に結合され、鼻部や口部を通じて気道に加圧空気が供給される。このときエアチュー２５０ブの長さは３０センチメートル以上、且つ、１メートル以下にすることでエアチューブ２５０自体の重さを軽減することが望ましい。１メートル以下とすると、エアチューブ２５０の自重が装着部４に与える影響が大幅に低減し、また、携帯性を良好にできる。また、３０センチメートル以上にすると、内部の加湿部２４０において必要な中空糸の長さを確保でき、最適湿度となる７０％程度まで加圧空気を加湿することができ、また、あまりにも短いことによるエアチューブ自体で頭部の束縛感を回避できる。
装着部としては鼻全体を覆うＮａｓａｌタイプでも、鼻孔に差し込むＰｒｏｎｇタイプでも良い。また鼻部と口部の両方を覆うＦｕｌｌ Ｆａｃｅタイプでも良い。操作装置７と、ブロア装置８と、加湿器１５等を以上のような構成にすることで、安価で且つ小型軽量な呼吸補助装置１を実現できる。
またブロア装置８には、加温部１９５を設けて加圧空気を一定の温度に制御しても良い。冷たい空気により、患者の眠りが妨げられることを防ぐためである。このとき加圧空気の温度を測定する手段を、流路１９０の加温部１９５より下流側に設けて、加温部１９５の加熱を制御し、エアチューブ２５０内の加圧空気が例えば体温付近の摂氏３７度程度になるようにしてもよい。加温部１９５は通常のニクロム線などでの抵抗加熱式ヒーターでよく、ブロア装置制御ユニット１２０で加温制御してもよい。加温部１９５はエアチューブ２５０に設けても良い。
尚、本発明の呼吸補助装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば流量測定装置１３０や圧力測定装置１４０はエアチューブ２５０や防音装置２３０内に配置されても良い。
次に、以上のように構成された第１実施形態の動作について図４、図５、図６で説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る呼吸補助装置１の使用態様を示す概念図である。まず医師が処方した設定値に従い、呼吸補助装置１に持続的自動気道陽圧式呼吸療法時に必要な圧力設定を行う。このとき記憶装置とのインターフェース６０を通じてＳＤカード等の記憶装置から設定値が入力されることが望ましい（図２参照）。次に操作装置７の制御ユニット３０が呼吸補助装置１全体を制御する。またブロア装置８内に配置された送風機１６０による加圧空気の流量と圧力が前述の設定値に安定するよう、ブロア装置制御ユニット１２０が送風機ドライバー１５０を制御する。このとき流量測定装置１３０と圧力測定装置１４０でエアチューブ２５０内の加圧空気の流量と圧力の値をリアルタイムに測定し、流量と圧力が前述の設定値に安定するようブロア装置制御ユニット１２０がフィードバック制御を行う。自然蒸発式の加湿器はエアチューブ２５０への経路内に配置された防音装置２３０に接続され、加圧空気は十分に加湿される。エアチューブ２５０は装着部４に接続され、本呼吸補助装置１は睡眠時間中常時ＡｕｔｏＣＰＡＰ療法をおこなう。この実施形態によればエアチューブ２５０は短く、ブロア装置８や加湿器１５を合わせても小型で軽量なため、それにつながる装着部の自由度が高くなり寝返りがうちやすくなる効果を奏するため、患者のＱＯＬを高めることに資する。具体的に上記効果を図５にて説明する。
図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る呼吸補助装置１を装着した患者を頭頂部方向から見た説明図である。図５（ａ）は患者が仰向けに寝ている場合を示す。この場合装着部４は鉛直上向きに装着され、ブロア装置８（ブロア装置用筐体４００）に向かってエアチューブ３が伸びることとなる。さて図５（ｂ）のように頭頂方向から見て反時計回りに、患者が身体を回転させる寝返りを打とうとしたとする。図１０に示した従来の呼吸補助装置１であれば、エアチューブ３を長くすることで装着部の自由度を高くすることになるが、その場合エアチューブ３がある程度の重さを持つため、頭部の回転を妨げることになる。しかし本発明の第１実施形態に係る呼吸補助装置１であれば、ブロア装置８は軽量であるため、寝返りをうつ力でブロア装置８を接続したエアチューブ３を自然に引っ張ることができる。すなわちブロア装置８を元の位置Ａから、より身体に近い位置Ｂにずらすことができる。したがって図８に示した従来の呼吸補助装置１のようにエアチューブ３を長くしなくても、短いエアチューブ３で装着部の自由度を高くすることができる。逆に図５（ｃ）のように、患者が、頭頂方向から見て時計回りに身体を回転させる寝返りを打ったとする。この場合にはエアチューブ３でブロア装置８を押す形になる。エアチューブ３が弾性率の高い材質であると、顔に装着された装着部４につながるエアチューブ３が寝返りを妨げることが考えられる。しかし本発明の第１実施形態に係る呼吸補助装置１であれば、ブロア装置８は軽量であるため、寝返りを打つ力で自然にブロア装置８を押すことができる。すなわち図５（ｃ）のようにブロア装置８を元の位置Ａから、より身体から遠い位置Ｃにずらすことが容易にできるため、患者は自然に寝返りを打つことが可能である。このように本発明の第１の実施形態に係る呼吸補助装置１によれば、患者のＱＯＬが向上する。
また、図６に示すように、操作装置７（操作装置用筐体３００）を操作するときは、ブロア装置８（ブロア装置用筐体４００）を動かさずに、操作装置７のみを手に取って操作することができる。操作装置７は送風機１６０を内蔵しないので、従来の操作装置とブロア装置が一体になった本体装置（図１０参照）よりも軽量且つコンパクトに構成でき、操作中の利用者の負担が小さくて済むという効果を奏する。
次に図７と図８を用いて、本発明の第２実施形態に係る呼吸補助装置１の構成について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係る呼吸補助装置１の詳細ブロック図を示す。まず操作装置７の構成を説明する。操作装置７は、ブロア装置８と独立した操作装置用筐体３００に納められている。操作装置７は電源ユニット１０と、ＤＣ電力回路２０と、制御ユニット３０と、操作用インターフェース５０等から構成されている。
次にブロア装置８について説明する。ブロア装置８は操作装置用筐体３００とは独立したブロア装置用筐体４００に納められている。ブロア装置８は表示部４０と、ブロア装置制御ユニット１２０と、送風機ドライバー１５０と、送風機１６０と、流量測定装置１３０と、圧力測定装置１４０等を備え、通信手段１７０を通じて得た情報をもとに送風機１６０が制御され、設定値に則った流量と圧力を持つ加圧空気が生成される。第１実施形態との違いは表示部４０が手元に近いブロア装置８に備えられている点である。患者は、寝ながらにして容易に表示部４０に表示されるリアルタイムの測定値を参照できるため、安心感を持って持続的自動気道陽圧式呼吸療法を受けることができるメリットを有する（図８参照）。なお簡易的に流量、圧力を調整できる機構を、ブロア装置８がさらに備えても良い。
また図９を用いて、本発明の第３実施形態に係る呼吸補助装置１の構成について説明する。
図９は、本発明の第３実施形態に係る呼吸補助装置１の詳細ブロック図を示す。本発明の第３実施形態において呼吸補助装置１は、電源回路用筐体５００と、操作装置用筐体３００とブロア装置用筐体４００の３つの筐体を有する。電源回路用筐体５００と操作装置用筐体３００は、ＤＣ電源ライン７５にて接続され、操作装置用筐体３００とブロア装置用筐体４００は通信手段１７０と電力分配線１８０で接続される。電源回路用筐体５００は、ＡＣインレット９と、電源ユニット１０と、ＤＣ出力部７０等を備える。比較的重量のあるＡＣ／ＤＣコンバーターを含む電源ユニット１０を操作装置用筐体３００から独立させることにより、操作装置用筐体３００をより小型軽量にすることができ、操作装置用筐体３００をベッド上に配置することも容易になる効果を奏する。電源ユニット１０は、スイッチングレギュレーター等、電磁ノイズを発生する部品を備える。このため電源回路用筐体５００を別に設けて、ノイズの悪影響から制御ユニット３０を遠ざけることで、より安全な呼吸補助装置１を提供するという効果もある。本第３実施形態では、表示部４０は操作装置用筐体３００に備える例を示したが、表示部４０をブロア装置用筐体４００に備えることも考えられる。
なお、上記実施形態では、持続的自動気道陽圧式呼吸療法に好適な呼吸補助装置を例示したが、本発明はこれに限定されず、他の目的の呼吸補助装置に適用することができることはいうまでもない。
１ 呼吸補助装置
２ 本体装置
３ エアチューブ
４ 装着部
５ 装着部固定具
６ ＡＣ電源ライン
７ 操作装置
８ ブロア装置
９ ＡＣインレット
１０ 電源ユニット
１５ 加湿器
２０ ＤＣ電力回路
３０ 制御ユニット
４０ 表示部
５０ 操作用インターフェース
６０ 記憶装置とのインターフェース
７０ ＤＣ出力部
８０ ＤＣ入力部
９０ 送受信インターフェース
１００ 送受信インターフェース
１１０ ＤＣ入力部
１２０ ブロア装置制御ユニット
１３０ 流量測定装置
１４０ 圧力測定装置
１５０ 送風機ドライバー
１６０ 送風機
１７０ 通信手段
１８０ 電力分配線
１９０ 流路
１９５ 加温部
２００ 呼吸回路接続口
２１０ 貯水部
２２０ 吸音材
２３０ 防音装置
２３５ チューブ
２４０ 加湿部
２４５ 中空ファイバー
２４７ 逆止弁
２５０ エアチューブ
２６０ 装着部
２７０ 水
２７５ エアチューブ側接続部
２８０ 本体側接続部
２８５ 加湿器接続部
２９０ エアチューブ
３００ 操作装置用筐体
４００ ブロア装置用筐体
５００ 電源回路用筐体
２ 本体装置
３ エアチューブ
４ 装着部
５ 装着部固定具
６ ＡＣ電源ライン
７ 操作装置
８ ブロア装置
９ ＡＣインレット
１０ 電源ユニット
１５ 加湿器
２０ ＤＣ電力回路
３０ 制御ユニット
４０ 表示部
５０ 操作用インターフェース
６０ 記憶装置とのインターフェース
７０ ＤＣ出力部
８０ ＤＣ入力部
９０ 送受信インターフェース
１００ 送受信インターフェース
１１０ ＤＣ入力部
１２０ ブロア装置制御ユニット
１３０ 流量測定装置
１４０ 圧力測定装置
１５０ 送風機ドライバー
１６０ 送風機
１７０ 通信手段
１８０ 電力分配線
１９０ 流路
１９５ 加温部
２００ 呼吸回路接続口
２１０ 貯水部
２２０ 吸音材
２３０ 防音装置
２３５ チューブ
２４０ 加湿部
２４５ 中空ファイバー
２４７ 逆止弁
２５０ エアチューブ
２６０ 装着部
２７０ 水
２７５ エアチューブ側接続部
２８０ 本体側接続部
２８５ 加湿器接続部
２９０ エアチューブ
３００ 操作装置用筐体
４００ ブロア装置用筐体
５００ 電源回路用筐体
Claims (14)
- 呼吸補助装置であって、
加圧空気を生成する送風機を備えたブロア装置と、
前記送風機を制御する操作用インターフェースを備えた操作装置と、
前記ブロア装置と前記操作装置を接続する無線または有線の通信手段と、
患者の頭部に装着して患者の気道に前記加圧空気を供給する装着部と、
前記ブロア装置から前記加圧空気を前記装着部に導くエアチューブと、
を備え、
前記ブロア装置は、ブロア装置用筐体に収納され、
前記操作装置は、前記ブロア装置用筐体とは分離された操作装置用筐体に収納されること
を特徴とする呼吸補助装置。 - 前記操作装置用筐体に収納され、前記送風機及び前記操作用インターフェースへの電力の供給をする電源ユニットと、
前記電源ユニットから前記ブロア装置用筐体へ電力の分配をする電力分配線と、
を備えることを特徴とする請求の範囲１に記載の呼吸補助装置。 - 前記電力分配線の長さは５０センチメートル以上であることを特徴とする
請求の範囲２に記載の呼吸補助装置。 - 前記操作装置用筐体内に配置され、前記送風機の制御の少なくとも一部を担う制御ユニットを備える
ことを特徴とする請求の範囲１乃至３のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。 - 前記加圧空気の流量又は圧力を検出する測定部を備える
ことを特徴とする請求の範囲１乃至４のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。 - 前記測定部の信号は、前記通信手段を通じて前記制御ユニットに伝送される
ことを特徴とする請求の範囲５に記載の呼吸補助装置。 - 前記エアチューブの長さは３０センチメートル以上であることを特徴とする
請求の範囲１乃至６のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。 - 前記エアチューブの長さは１メートル以下であることであることを特徴とする
請求の範囲１乃至７のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。 - 前記加圧空気に水分を与える加湿器をさらに備えること
を特徴とする請求の範囲１乃至８のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。 - 前記加湿器は、
加湿のための水を保持する貯水部と、
前記エアチューブ内に配置され、前記貯水部の水により前記加圧空気を加湿する加湿部と、を備えることを特徴とする請求の範囲９に記載の呼吸補助装置。 - 前記加湿器は、弾性部材により貯水部の水を加圧する与圧部をさらに備えることを特徴とする請求の範囲１０に記載の呼吸補助装置。
- 前記加圧空気の流路の途中に配置されて送風機の音を吸収する防音装置をさらに備えることを特徴とする請求の範囲１乃至１１のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。
- 前記防音装置は、
前記加湿器と接続される加湿器接続部と、
呼吸回路接続口と接続される本体側接続部と、
前記エアチューブと接続されるエアチューブ側接続部と、
前記本体側接続部と前記エアチューブ側接続部との間に配置される吸音材と、
を備えることを特徴とする請求の範囲１２に記載の呼吸補助装置。 - 前記加圧空気を所定の温度まで加温することが可能な加温部をさらに備えることを特徴とする請求の範囲１乃至１３のうちのいずれかに記載の呼吸補助装置。
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