KR102482407B1 - 진정제 투여 디바이스 - Google Patents
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Abstract
진정제 투여 디바이스(1)는, 산소 호흡기 챔버(3) 및 관련 증발기 챔버(4)로 내부적으로 분할되는 하우징(2)을 가지며, 상기 챔버들은 챔버(3, 4) 사이에 장착되고 챔버(3, 4) 사이에 공통의 가스 투과성 분할 벽을 형성하는 필터(5)에 의해 중첩되고 분리된다. 입구 포트(7)는 사용시에 환자 산소 호흡기로의 연결을 위해 하우징(2)의 상부에서 산소 호흡기 챔버(3)의 한쪽 단부에 제공된다. 증발기 챔버(4) 상의 출구 포트(8)는 호흡 튜브를 통해 환자에게 연결될 수 있다. 증발기(10)는 사용 동안 증발기 챔버(4) 내로 휘발성 진정제를 전달하기 위해 증발기 챔버(4) 내에 장착된다.
Description
본 발명은 진정제 투여 디바이스(sedation device)에 관한 것으로, 특히 휘발성 가스 형태를 하는 진정제(sedative)를 취급할 수 있는 진정제 전달을 위한 진정제 투여 디바이스에 관한 것이다.
휘발성 마취제는 전신 마취에 사용하기 위해 문서로 기록된 강력한 약물이다. 전신 마취는 휘발성 또는 정맥내 마취 약물의 투여를 통해 전신에 걸쳐서 아픔(pain sensation)이 없는 무의식 상태를 유도하는 것이다. 마취 기계는 통상적으로 휘발성 마취제의 투여를 위해 요구된다. 마취 기계의 개발은 비용을 줄이고 환경에서의 폐가스의 부정적인 영향을 최소화하기 위하여 비싼 휘발성 약제의 소비를 최소화할 필요성에 초점이 맞춰졌었다. 마취 기계는 사용된 가스를 환자에게 복귀시키기 전에 이산화탄소 흡수기를 통해 사용된 가스를 마취 기계가 재순환시키는 순환계의 원리에 따라 기능한다. 그러므로, 초기 입력 후에, 필요한 수준의 마취를 유지하도록 아주 조금의 새로운 마취 가스가 필요하다.
마취 기계는 상당한 지속적인 운영 비용과 함께 높은 자본 투자를 필요로 하고, 이러한 것은 병원 예산을 압박할 수 있다. 또한 현대의 마취 기계는 장비와 이산화탄소 흡수기가 정확히 설치되고 작동하는 것을 보장하도록 특별히 숙련된 인력을 필요로 한다.
의료비를 감소시키기 위하여, 외래 환자 또는 보행하는 환자로서 수술을 받는 환자의 수가 증가하고 있으며, 즉 수술은 병원에서 하룻밤을 입원하는 것을 요구하지 않으며, 전형적으로 개인 또는 소규모 파트너십에 의해 진행된다. 마취 기계에 요구되는 높은 자본 비용 및 기술 지원은 이러한 소규모 사업자에게는 금지되어 있으며, 그러므로 이러한 용도를 위해 휘발성 마취제를 사용하는 것을 어렵게 만든다.
중환자실(Intensive Care Unit, ICU)에서, 기계적으로 산소가 공급되는 환자는 전통적으로 요구된 수준의 진정 및 고통 완화를 달성하도록 정맥내 약물(intravenous drug)을 사용하여 진정되었다. 많은 의사는 특히 특정 환자의 징후에 대해 정맥내 약물의 사용 이상의 많은 이점을 가지기 때문에 ICU에서 휘발성 진정제의 사용을 선호한다. 기계적으로 산소가 공급되는 환자를 위한 대안적인 진정 방법으로서 ICU에서의 휘발성 진정제의 사용은 거의 30년 동안 임상 연구의 주제였었다. 이러한 결과는 휘발성 진정제가 기존의 약물에 비해 많은 이점을 가지고 있지만, 편리하고 효율적인 전달 방법이 없기 때문에, 휘발성 물질의 사용은 절대로 모멘텀을 얻지 못했다.
ICU에서 마취 기계의 사용은 높은 자본 비용 및 특별히 훈련된 직원의 필요성으로 인하여 금지하고 있다. 아울러, 마취 기계와 관련된 산소 호흡기(ventilator) 구성 요소는 중환자실 환자에 의한 사용의 적절한 기능성을 가지지 않는다. 마취 기계의 대안은 대량의 값비싼 마취제를 사용하고 폐기물을 대기 중으로 직접 배출하는 개방 유동 시스템(open flow system)이다.
WO 97/14465는 사용 동안 진정제의 흡수 및 탈착을 위한 흡수 필터를 이용하여 환자에게 진정제를 공급하기 위한 진정제 투여 디바이스를 개시한다. 상기 디바이스는 인공 호흡기(respirator)와 환자 사이의 공기 흐름 경로에 장착하기 위한 하우징을 포함한다. 하우징 내에 위치된 증발기는 인공 호흡기와 환자 사이에 디바이스를 통해 전달되는 공기 스트림 내로 진정제를 방출한다. 흡수 필터는 하우징 내에 장착되어, 환자가 내뿜는 과도한 진정제를 흡수하고, 환자가 진정제를 보전하기 위해 다음의 호흡시에 회수된 진정제를 공기 스트림 내로 다시 방출한다. 필터는 공기 스트림이 필터를 완전히 통과하는 위치와 공기 스트림이 필터를 우회하는 위치 사이에서 사용시에 하우징 내에서 이동될 수 있다.
흡입된 진정제의 투여 동안 진정제를 회수하기 위한 다양한 다른 디바이스가 WO 97/36628, WO 98/20926, WO 05/037357, EP 0972534, WO 88/07876, 및 US 2009/0050148에 개시되어 있다.
환자와 산소 호흡기에 연결된 호흡 회로의 Y-피스 사이에 어떠한 디바이스의 삽입도 환자를 위한 호흡에 대한 두 가지 중요한 합병증, 즉 디바이스를 가로지르는 증가된 사강(dead-space) 및 압력 강하를 보인다. 디바이스는 사강으로 지칭되는 각각의 호흡 주기마다 제거될 필요가 있는 이산화탄소 함유 공기의 전체적인 용적을 증가시킨다. 호흡 튜브 내로 삽입된 어떠한 디바이스도 이러한 사강에 추가되고, 환자가 각각의 호흡마다 흡입하는 이산화탄소의 양을 증가시킨다. 1회 호흡량(tidal volume)으로 지칭되는 환자가 흡입하고 내뿜는 공기의 용적이 사강을 충분히 초과하지 못하면, 환자는 산소 공급 회로로부터 충분한 이산화탄소를 제거할 수 없으며, 이산화탄소의 농도는 공기 스트림 내에서, 궁극적으로 혈액에서 상승한다. 이러한 것은 호흡기 및 신진 대사 장애로 이어진다. 1회 호흡량이 비교적 큰 환자의 경우에, 이러한 디바이스로부터의 이산화탄소 제거는 통상적으로 어떠한 어려움도 보이지 않는다. 그러나, 작은 성인과 같은 1회 호흡량이 적은 환자, 폐 기능이 감소된 환자, 및 어린이의 경우에, 이산화탄소의 충분한 제거는 적극적인 산소 공급 호흡(ventilation)을 실시하지 않고는 달성하기 어려울 수 있다. 이러한 환자에 대하여, 진정제 투여 디바이스의 용적을 최소화하는 것에 의해 사강을 감소시키는 것이 필요할 것이다. 일반적으로, 중환자실에 있는 환자는 중병에 시달리며, 이러한 것은 사강을 감소시키고, 이에 의해 호흡에 대한 저항을 감소시키는 것이 항상 유익하다고 말할 수 있다.
기존 디바이스의 크기 감소는 사용중인 디바이스를 가로지르는 수용 불가능한 압력 강하로 이어짐에 따라서 이러한 문제에 대한 해결책을 제공하지 못한다. 작은 압력 강하만으로도 일부 환자의 호흡을 어렵게 만들 수 있다. 압력 강하는 때때로 환자가 피크 공기 흐름을 필요로 할 때 가장 크며, 즉 환자가 가장 많은 공기를 필요로 할 때, 디바이스는 공기 흐름에 가장 저항한다. 탄소 필터의 반사 작용 효율(reflection efficiency)은 또한 감소될 수 있으며, 그러므로 보다 많은 양의 진정제가 요구되며, 이러한 것은 바람직하지 않다.
본 발명은 이러한 문제를 극복하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, 진정제 투여 디바이스가 제공되며, 상기 진정제 투여 디바이스는,
30㎖ 내지 110㎖의 내부 용적을 갖는 하우징으로서;
산소 호흡기 챔버 및 상기 산소 호흡기 챔버와 연통하는 관련 병치형 증발기 챔버를 갖는, 상기 하우징;
상기 산소 호흡기 챔버와 상기 증발기 챔버 사이에 장착되어, 상기 산소 호흡기 챔버와 상기 증발기 챔버 사이의 공통 가스-투과성 분할 벽을 형성하는 필터;
산소 호흡기에 연결하기 위한 입구 포트를 갖는 상기 산소 호흡기 챔버;
환자 호흡 튜브에 연결하기 위한 출구 포트를 갖는 상기 증발기 챔버; 및
상기 증발기 챔버 내에 장착된 증발기를 포함한다.
특히 바람직한 실시예에서, 상기 입구 포트는 상기 산소 호흡기 챔버의 측면에 장착되고 상기 산소 호흡기 챔버에 있는 상기 필터의 표면을 가로질러 공기를 안내하도록 위치되며, 상기 산소 호흡기 챔버 내에 장착된 편향기 경사로(deflector ramp)가 제공되고, 상기 편향기 경사로는 상기 입구 포트와 결합되고 이에 인접하며, 상기 편향기 경사로는 상기 입구 포트를 가로질러 연장되며 이로부터 이격되고, 상기 편향기 경사로는, 상기 입구 포트로부터 상기 필터를 향해 안을 향하고 상기 필터의 표면을 가로질러 상기 입구 포트로부터 바깥쪽으로, 상기 입구 포트로부터의 유입 공기를 안내하도록 상기 입구 포트에 대해 각을 이루고 상기 입구 포트로부터 바깥쪽으로 멀어지게 벌어진다.
또 다른 실시예에서, 세장형 공기 분산 핀(elongate air distribution fin)이 상기 경사로의 내부 단부에서 상기 입구 포트와 일직선으로 되는 상기 산소 호흡기 챔버의 외벽 상의 산소 호흡기 챔버 내에 장착되고 상기 경사로로부터 멀어지게 연장된다.
다른 실시예에서, 상기 증발기 챔버는 상기 증발기가 그 안에 장착되는 세장형 채널을 형성하는 오목 외벽 부분을 가지며, 상기 증발기는 세장형 다공성 로드, 및 상기 증발기 챔버 내의 증발기 장착 지지부를 포함하며, 상기 증발기 장착 지지부는, 상기 오목 외벽 부분으로부터 이격되고 상기 증발기 챔버의 출구 포트와 일직선으로 되는 상기 세장형 채널 내에서 상기 증발기 로드를 지지한다.
본 발명의 한 실시예에서, 공기 분산 매니폴드가 상기 필터의 표면을 가로질러 유입 공기를 안내하기 위해 상기 입구 포트에 장착된다.
또 다른 실시예에서, 곡선 경사로가 상기 필터를 가로질러 유입 공기를 안내하기 위해 상기 공기 분산 매니폴드의 출구에 제공된다.
다른 실시예에서, 상기 입구 포트는 상기 산소 호흡기 챔버의 측면에 장착되고, 상기 산소 호흡기 챔버에 있는 상기 필터의 표면을 가로질러 공기를 안내하도록 위치된다.
다른 실시예에서, 상기 출구 포트는 상기 증발기 챔버의 측면에 장착되고, 상기 출구 포트는 상기 증발기 챔버에 있는 상기 필터의 표면을 가로질러 공기를 흡인하도록 위치된다.
다른 실시예에서, 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트는 실질적으로 평행하며, 즉 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트의 축은 실질적으로 평행하고, 상기 입구 포트 및 상기 출구 포트는 상기 하우징의 양쪽 단부에 위치된다.
다른 실시예에서, 상기 공기 분산 매니폴드는 상기 산소 호흡기 챔버의 길이의 20% 내지 35%에 대해 연장된다.
다른 실시예에서, 상기 공기 분산 매니폴드는 상기 산소 호흡기 챔버의 길이의 약 25%에 대해 연장된다.
다른 실시예에서, 상기 공기 분산 매니폴드의 출구 단부의 폭은 상기 산소 호흡기 챔버의 최대 폭의 50% 내지 75%이다.
다른 실시예에서, 상기 공기 분산 매니폴드의 출구 단부의 폭은 상기 산소 호흡기 챔버의 최대 폭의 약 65%이다.
다른 실시예에서, 상기 산소 호흡기 챔버는 상기 공기 분산 매니폴드의 바깥쪽으로 벌어진다.
다른 실시예에서, 상기 증발기 챔버는 오목 또는 주발형 프로파일(bowl-like profile)을 가진다.
다른 실시예에서, 상기 증발기 챔버는 측벽의 외부 단부에서 상기 오목 외벽 부분과 함께 상기 필터로부터 바깥쪽으로 연장되는 상기 측벽을 가진다.
다른 실시예에서, 상기 측벽은 상기 증발기 챔버의 양쪽 단부 사이에서 테이퍼지고, 상기 출구 포트는 상기 증발기 챔버의 광폭 단부(wider end)에 장착된다.
다른 실시예에서, 상기 증발기 장착 지지부는 상기 증발기 챔버의 양쪽 단부에 제공된다.
다른 실시예에서, 상기 증발기 장착 지지부 중 하나는 상기 출구 포트에 장착된다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 필터 지지 포스트가 상기 증발기 챔버 내에 장착되고 상기 장착 지지부 사이에 위치되며, 상기 필터 지지 포스트는 상기 오목 외벽 부분으로부터 바깥쪽으로 돌출된다.
다른 실시예에서, 필터 보유 그릴은 상기 필터의 표면에 기대어 상기 산소 호흡기 챔버에 장착되고, 적어도 하나의 스페이서 요소는 상기 산소 호흡기 챔버의 외벽으로부터 바깥쪽으로 연장되어, 상기 그릴과 결합되고 상기 외벽으로부터 멀어지게 상기 필터의 표면으로 상기 그릴을 압박한다.
다른 실시예에서, 상기 스페이서 요소는 복수의 이격된 스페이서 포스트를 포함한다.
다른 실시예에서, 각각의 스페이서 포스트는 상기 입구 포트를 향하는 뾰족한 선단 가장자리를 가진다.
다른 실시예에서, 상기 공기 분산 핀은 상기 입구 포트를 향하는 뾰족한 선단 가장자리를 가진다.
다른 실시예에서, 상기 하우징은 계란형(ovoid)이다. 대안적으로, 상기 하우징은 타원형 또는 원형일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 입구 포트는 상기 하우징의 협폭 단부에 위치되고, 상기 출구 포트는 상기 하우징의 광폭 단부에 위치된다.
다른 실시예에서, 상기 하우징의 내부 표면은 매끄럽거나 또는 고도로 연마된다.
다른 실시예에서, 상기 하우징은 약 50㎖의 내부 용적을 가진다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적으로 제공된 그 일부 실시예의 다음의 설명에 의해 더욱 명확하게 이해될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 사시도;
도 2는 진정제 투여 디바이스의 단면 사시도;
도 3은 디바이스의 산소 호흡기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도;
도 4는 디바이스의 증발기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도;
도 5는 도 3의 선 V-V를 따라서 취한 단면도;
도 6은 도 3의 선 VI-VI을 따라서 취한 단면도;
도 7은 도 4의 선 VII-VII을 따라서 취한 단면도;
도 8은 도 4의 선 VIII-VIII을 따라서 취한 단면도;
도 9는 사용중인 진정제 투여 디바이스를 도시하는 정면도;
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 진정제 투여 디바이스의 단면도;
도 11은 본 발명의 진정제 투여 디바이스와 함께 사용하기 위한 필터 보유 그릴의 사시도;
도 12는 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 산소 호흡기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도; 및
도 13은 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 증발기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도.
도 1은 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 사시도;
도 2는 진정제 투여 디바이스의 단면 사시도;
도 3은 디바이스의 산소 호흡기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도;
도 4는 디바이스의 증발기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도;
도 5는 도 3의 선 V-V를 따라서 취한 단면도;
도 6은 도 3의 선 VI-VI을 따라서 취한 단면도;
도 7은 도 4의 선 VII-VII을 따라서 취한 단면도;
도 8은 도 4의 선 VIII-VIII을 따라서 취한 단면도;
도 9는 사용중인 진정제 투여 디바이스를 도시하는 정면도;
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 다른 진정제 투여 디바이스의 단면도;
도 11은 본 발명의 진정제 투여 디바이스와 함께 사용하기 위한 필터 보유 그릴의 사시도;
도 12는 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 산소 호흡기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도; 및
도 13은 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스의 증발기 챔버 하우징 형성 부분의 사시도.
도면 및 초기에 도 1 내지 도 9를 참조하면, 마취제 전달 및 재순환을 위한, 도면 부호 1로 지시된 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스가 도시되어 있다. 진정제 투여 디바이스(1)는 하우징(2)을 갖되, 해당 하우징 내에서는 산소 호흡기 챔버(3), 및 관련 증발기 챔버(4)를 포함하며, 증발기 챔버는 상기 챔버(3, 4) 사이에 장착되고 챔버(3, 4) 사이에 공통 가스-투과성 분할 벽을 형성하는 필터(5)에 의해 중첩되고 분리된다. 입구 포트(7)는 사용시에 환자 산소 호흡기(50)(도 9)로의 연결을 위해 하우징(2)의 상부에서 산소 호흡기 챔버(3)의 한쪽 단부에 제공된다. 증발기 챔버(4) 상의 출구 포트(8)는 호흡 튜브(54)를 통해 환자에게 연결될 수 있다. 이러한 경우에, 입구 포트(7)와 출구 포트(8)는 실질적으로 평행하고, 하우징(2)의 길이 방향 중심선을 따라서 하우징(2)의 양쪽 단부에 위치된다. 증발기(10)는 사용 동안 증발기 챔버(4) 내로의 휘발성 진정제의 전달을 위해 증발기 챔버(4) 내에 장착된다.
하우징(2)은 30㎖ 내지 110㎖의 내부 용적을 가지며, 편리하게 플라스틱 재료로 만들어질 수 있고, 함께 스냅 결합되는 2개의 부분, 즉 산소 호흡기 챔버 하우징(12) 및 증발기 챔버 하우징(13)으로 제공될 수 있다. 하우징(2)은 타원형 또는 원형과 같은 다른 형상이 또한 가능할 수 있을지라도 일반적으로 도 3 및 도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이 계란형이다. 입구 포트(7)가 하우징(2)의 협폭 단부에 위치되고, 출구 포트(8)가 하우징(2)의 광폭 단부에 장착되는 것을 유의하여야 한다.
특히 도 2 및 도 3을 참조하면, 공기 편향기 경사로(18)는 필터(5)의 상부 표면(16)을 가로질러 유입 공기를 안내하기 위하여 입구 포트(7)에서 산소 호흡기 챔버(3) 내에 장착된다. 공기 편향기 경사로(18)는 입구 포트(7)와 결합되어 이에 인접하여 장착되고, 입구 포트(7)를 가로질러 연장되며 이로부터 이격된다. 공기 편향기 경사로(18)는 입구 포트(7)에 대해 각을 이루고, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구 포트(7)의 상부로부터 아래를 향해 멀어지게 연장되고, 입구 포트(7)로부터의 유입 공기를, 필터(5)를 향해 안쪽으로 그리고 필터(5)의 상부 표면(16)의 전체를 가로질러 입구 포트(7)로부터 바깥쪽으로 안내하도록 경사로(18)의 각각의 측면(19)에서 입구 포트(7)로부터 멀어지게 바깥쪽으로 벌어진다. 즉, 입구 포트(7)를 통해 산소 호흡기로부터 전달되는 유입 공기는 입구 포트(7)로부터 아래를 향하고 바깥쪽으로 안내되어 필터(5)의 상부 표면(16)을 가로질러 분산된다.
이러한 공기 편향기 경사로(18)는 산소 호흡기 챔버(3)의 전체 길이의 20% 내지 35%에 대해 연장되고, 바람직하게 산소 호흡기 챔버(3)의 길이의 약 25%에 대해 연장된다. 공기 편향기 경사로(18)의 출구 단부의 폭(W)(도 3)은 바람직하게 산소 호흡기 챔버(3)의 최대 폭의 50% 내지 75%이다.
또한, 공기 편향기 경사로(18)가 산소 호흡기 챔버(3)의 전체에 걸쳐서 공기의 매끄러운 분산을 제공하도록 곡선화되는 것을 유의하여야 한다. 공기 편향기 경사로(18)는 유입 공기가 펼쳐져 산소 호흡기 챔버(3)의 내부 표면 위에서 이동하도록 촉진한다. 공기는 산소 호흡기 챔버(3)의 전체에 걸쳐서 필터(5)의 상부 표면(16)을 가로질러 고르게 분산된다.
진정제 투여 디바이스(1)를 통한 매끄러운 공기 흐름을 제공하도록, 곡선 경사로(18)의 형상은 하우징(2)의 내부 용적에 의존할 것이다. 일반적으로 얘기하면, 경사로(18)의 곡률은 내부 용적에 반비례한다. 즉, 내부 용적이 감소됨에 따라서, 경사로 곡률은 더욱 현저하게 된다. 도 5는 평균 곡률의 경사로(18)를 도시하고, 40㎖ 용적의 하우징(2)에 대한 보다 현저한 경사로 곡률(18a) 및 110㎖ 용적의 하우징(2)에 대한 보다 얕은 경사로 곡률(18b)을 또한 도시한다.
또한, 산소 호흡기 챔버(3)는 공기 편향기 경사로(18)의 바깥쪽으로 벌어진 다. 공기 편향기 경사로(18)의 배열 및 산소 호흡기 챔버(3)의 형상이 필터(5)의 상부 표면(16)을 가로질려 입구 포트(7)를 통하여 전달되는 공기의 고르고 매끄러운 전달을 촉진한다는 것을 알 수 있을 것이다.
산소 호흡기 챔버 하우징(12)은 산소 호흡기 챔버 하우징(13)과 상보적인 상호 결합을 위해 아래를 향해 현수되는 주변 스커트(21)를 구비하는 상부 벽(20)을 가진다. 적절한 형성물은 2개의 챔버 하우징(12, 13)을 함께 해제 가능하게 고정하도록 산소 호흡기 하우징(13) 상의 상보적인 형성물과 스냅 결합되기 위하여 스커트(21)의 내측면 상에 제공된다. 대안적으로, 하우징 부분(12, 13)은 예를 들어 접착 또는 용접과 같은 일부 다른 형태로 함께 고정될 수 있다.
특히 도 2 및 도 4를 지금 참조하면, 증발기 챔버 하우징(13)은 또한 플라스틱 재료로 만들어지며, 증발기(10)가 그 안에 장착되는 증발기 챔버(4)의 출구 포트(8)와 일직선으로 되는 세장형 중앙 채널(24)을 형성하는 오목 외벽 부분(23)을 구비하는 주발형 바닥 벽(22)을 포함한다. 직립 측벽(26)은 바닥 벽(22)의 주변 주위로 연장된다. 측벽(26)의 상부에서, 직립 주변 스커트(27)는 2개의 하우징 챔버(12, 13)를 함께 고정하도록 산소 호흡기 챔버 하우징(12) 상의 관련된 스커트(21)와 협력한다. 스커트(21)의 바닥 가장자리는 스커트(27)의 바닥에 측 방향 돌출 플랜지 또는 입술부(28)에 안착된다. 플랜지(28)는 접착을 위한 골짜기부를 선택적으로 통합할 수 있다. 측벽(26)이 증발기 챔버(4)의 양쪽 단부 사이에서 테이퍼지고, 출구 포트(8)가 증발기 챔버(4)의 광폭 단부에서 측벽(26) 상에 장착된다는 것을 유의하여야 한다.
증발기 챔버(4)의 플로어를 형성하는 바닥 벽(22)에 있는 중앙 채널(24)은 증발기 장착 지지부(30, 31)에 의해 중앙 채널(24)의 측벽으로부터 이격되어 홀딩된 증발기(10) 주위로 공기를 안내하도록 곡선화된다. 바닥 벽(22) 오목부는 작은 내부 용적에서는 완만하고 보다 개방적인 반면에, 보다 큰 내부 용적에서는 더욱 급격하고 보다 예각이다. 도 8은 평균 곡률의 바닥 벽(22), 및 40㎖ 용적의 하우징(2)에 대한 바닥 벽(22a)의 보다 완만한 곡률과 110㎖ 용적의 하우징(2)에 대한 바닥 벽(22b)의 보다 급격한 곡률을 도시한다.
증발기 장착 지지부(30, 31)는 증발기 챔버(4)의 양쪽 단부에 제공되고, 출구 포트(8)에 장착된 제1 장착 지지부(30) 및 증발기 챔버(4)의 반대편 단부에서 측벽(26)에 장착된 제2 장착 지지부(31)를 포함한다. 한 쌍의 이격된 필터 지지 포스트(33)는 채널(24)에서, 장착 지지부(30, 31) 사이에 위치되어 바닥 벽(22)으로부터 바깥쪽으로 돌출된다. 이러한 필터 지지 포스트(33)는 증발기 챔버(4)를 통해 흐르는 공기에서의 난류를 최소화하도록 증발기 챔버(4)의 길이 방향 축과 정렬된 직사각형 섹션 또는 보다 바람직하게 원형 또는 타원형 섹션을 가질 수 있다.
샘플링 포트(35)는 출구 포트(8)를 형성하는 튜브(36)의 반경 방향으로 바깥쪽으로 돌출된다. 사용시에, 샘플링 포트가 샘플링 라인(37)에 의해 가스 모니터(38)(도 9)에 연결되어서, 증발기(10)를 통해 증발기 챔버(4) 내로 새로운 진정제의 추가를 제어하도록 휘발성 진정제의 농도가 측정되고 사용될 수 있다.
증발기(10)는 장착 지지부(30, 31) 사이에서 연장되는 세장형 다공성 중합체 로드를 포함한다. 가열 또는 진동 요소와 같은 다양한 다른 형태의 증발기가 대안적으로 제공될 수 있다. 진정제 전달 라인(40)은 주사기 또는 펌프를 이용하여 증발기(10)를 진정제 저장소(41)(도 9)에 연결한다. 저장소(41)로부터의 진정제는 증발기(10)에 의해 기화되고, 출구 포트(8)를 통해 환자에게 전달되기 전에 증발기 챔버(4) 내에서 공기와 결합된다. 주사기 또는 펌프 또는 다른 전달 수단과 같은 임의의 적절한 수단은 저장소(41)로부터 증발기(10)로 진정제 물질을 전달하기 위해 제공될 수 있다.
필터(5)는 항균 및 항바이러스 필터에 접착되거나 접착되지 않는 흡수성 탄소 펠트 필터를 포함한다. 탄소 펠트 필터는 날숨(expiration) 동안 휘발성 진정제를 흡수하고 들숨(inspiration) 동안 이를 완화시킬 수 있으며, 그러므로 진정제를 재순환시킬 수 있다. 탄소 펠트는 어떠한 임상적으로 중요한 농도의 이산화탄소도 반사하지 않고 가장 일반적인 산소 호흡기 파라미터에서 날숨된 휘발성 약제를 반사할 수 있다. 탄소 펠트는 또한 열과 습기를 반사한다.
필터(5)는 진정제 투여 디바이스(1) 내외로 흐르는 공기가 필터(5)의 상부 표면(16)과 바닥 표면(17)을 가로질러 흐르도록 입구 포트(7) 및 출구 포트(8)의 중심축에 실질적으로 평행하다는 것을 유의하여야 한다. 필터(5) 상의 활성탄은 열, 습기 및 휘발성 진정제를 다시 환자에게 반사하도록 기능한다. 항균 및 항바이러스 필터는 산소 호흡기 회로를 병원성 오염물로부터 보호하는 역할을 한다.
도 9는 산소 호흡기(50)와 환자(51) 사이에 장착되어 사용중인 진정제 투여 디바이스(1)를 도시한다. 진정제 투여 디바이스(1)의 입구 포트(7)는 튜브(52)를 통해 산소 호흡기(50)와 연결된다. 출구 포트(8)는 호흡 튜브(54)를 통해 환자(51)와 연결된다. 산소 호흡기(50)로부터 전달되는 신선한 공기는 입구 포트(7)를 통해 산소 호흡기 챔버(3)로 들어간다. 유입 공기는 입구 포트(7)를 통해 전달된 좁은 관형 공기 스트림으로부터, 산소 호흡기 챔버(3)를 통해 원활하게 흐르는 넓은 평탄한 공기 스트림으로 이행한다. 공기는 산소 호흡기 챔버(3)의 전체에 걸쳐서 필터(5)의 상부 표면(16)을 가로질러 고르게 분산된다. 공기는 필터(5)를 통해 증발기 챔버(4)내로 흐른다. 증발기(10) 내로 주입된 휘발성 진정제는 출구 포트(8)를 통해 증발기 챔버(4)를 나가기 전에 호흡 튜브(54)를 통해 환자(51)에게 전달하기 위하여 신선한 공기와 혼합된다.
공기의 작은 샘플이 외부 가스 모니터(38)에 의한 측정을 위해 샘플 포트(35)를 통해 추출된다. 외부 가스 모니터(38)에 의해 측정된 진정제의 농도는 재순환된 진정제를 보충하도록 새로운 진정제가 증발기 챔버(4)로 펌핑되는 속도를 알려주도록 사용될 수 있다. 임의의 과도한 진정제 가스와 혼합되는, 환자(51)가 내뿜은 공기는 증발기 챔버(4)로 다시 들어간다. 이러한 공기/진정제 혼합물은 진정제가 흡수되는 필터(5)를 통해 위로 이동하고, 내뿜은 공기는 디바이스 밖으로 배출된다. 후속 흡입시에, 신선한 공기가 산소 호흡기 챔버(3)로부터 증발기 챔버(4) 내로 필터(5)를 통과하여 환자가 호흡함으로써 재사용됨으로써, 신선한 공기는 필터(5)로부터 회수된 진정제를 끌어당기고, 이에 의해 진정제를 반사하고 보전한다.
이제 도 10을 참조하면, 대체로 도면 부호 60으로 지시된, 본 발명에 따른 또 다른 진정제 투여 디바이스가 도시되어 있다. 이러한 것은 앞서 설명된 진정제 투여 디바이스와 대체로 유사하며, 동일한 부분에 동일한 도면 부호가 부여된다. 이러한 경우에, 세장형 공기 분산 핀(61)이 산소 호흡기 챔버 하우징(12)의 외부 또는 상부 벽(20)의 내측면 상에서 산소 호흡기 챔버(3) 내에 장착된다. 핀(61)은 상부 벽(20)에 직각이고, 경사로(18)의 내부 단부에서 입구 포트(7)와 일직선으로 되는 상부 벽(20)에서 중앙에 위치되고 경사로(18)로부터 멀어지게 연장된다. 핀(61)은 입구 포트(7)를 향하는 뾰족한 선단 가장자리(62)를 가진다. 핀(61)은 필터(5)의 표면(16)을 가로질러 유입 공기의 균일한 분산을 촉진하는 것을 돕는다.
이제 도 11을 참조하면, 본 발명의 진정제 투여 디바이스와 함께 사용하기 위한, 도면 부호 65로 지시된 필터 보유 그릴이 도시되어 있다. 그릴(65)은 외부 링(67)의 바깥쪽으로 돌출하는, 그 위에 배열된 바깥쪽으로 이격된 아암(69)을 가지는 축 방향 돌기(axial spine)(68) 상에 장착된 한 쌍의 이격된 동심 계란형 링, 즉 내부 링(66) 및 외부 링(67)을 가진다. 도 10을 참조하면, 그릴(65)은 필터(5)의 상부 표면(16)에 기대어 산소 호흡기 챔버(3) 내에 장착되고, 각각 아암(69)의 외부 단부(70) 및 돌기(68)는 증발기 챔버(4)의 직립 스커트(27)의 내측면에 대해 결합된다. 핀(61)은 필터(5) 위에 공기 흐름 공간을 유지하도록, 즉 산소 호흡기 챔버(3)의 외부 또는 상부 벽(20)으로부터 이격되도록 필터(5)를 유지하기 위하여 필터(5)의 상부 표면(16)으로 그릴(65)를 압박하도록 중앙축 돌기(68)와 결합된다. 그러므로, 핀(61)은 이러한 경우에 그릴(65)을 위한 스페이서 요소로서 또한 기능한다. 바람직하게, 추후에 설명되는 바와 같이(도 12), 복수의 이격된 스페이서 포스트는 상부 벽(20)으로부터 고르게 이격되도록 필터(5)를 유지하도록 그릴(65)의 내부 링(66)과 결합되는 산소 호흡기 챔버(3)의 상부 벽(20)의 내측면으로부터 아래를 향해 돌출된다.
이제 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 또 다른 산소 호흡기 챔버 하우징(70)이 도시되어 있다. 이전에 설명된 것과 유사한 부분에는 동일한 도면 부호가 부여된다. 이러한 경우에, 중앙 공기 분산 핀(61)은 상부 벽(20)의 내측면(71)으로부터 내향으로 돌출된다. 공기 분산 핀의 선단 가장자리(72) 및 후미 가장자리(73)는 뾰족하게 된다. 또한, 복수의 이격된 스페이서 포스트(75)는 상부 벽(20)의 내측면(71)으로부터 안쪽으로 돌출되고 핀(61)의 어느 한쪽 측면 상에서 열(row)로 배열되며, 상부 벽(20)의 내측면(71)으로부터 고르게 이격되게 그릴(65)을 유지하도록 그릴(65)의 내부 링(66)과 결합된다. 각각의 스페이서 포스트(75)는 입구 포트(7)를 향한 뾰족한 선단 가장자리(76)를 가지며, 바람직하게 대향 또는 후미 가장자리(77)도 또한 뾰족하게 된다.
도 13은 본 발명에 따른 또 다른 증발기 챔버 하우징(80)을 도시한다. 이전에 설명된 것과 유사한 부분은 동일한 도면 부호가 부여된다. 이러한 경우에, 복수의 이격된 스페이서 포스트(81)는 바닥 벽(22)으로부터 이격되도록 필터(5)를 유지하기 위해 바닥 벽(22)으로부터 안쪽으로 돌출된다. 이러한 스페이서 포스트(81)는 증발기 챔버를 통한 공기 흐름의 방향을 향하는 뾰족한 가장자리를 가지며, 중앙 채널(24)의 어느 한 측면에서 열로 배열된다.
제2 그릴(65)은 바닥 벽(22)으로부터 이격되게 필터(5)를 유지하도록 필터(5)의 하부 표면(17)에 기대어 증발기 챔버(4)에 장착되고, 지지 포스트(33) 및 스페이서 포스트(81)에 의해 필터(5)와 결합되고 필터로 압박되기 위해 제공될 수 있다.
유익하게, 본 발명의 진정제 투여 디바이스는 압력 강하 및 진정제 반사 작용 효율에서의 최소의 변화와 함께, 내부 용적의 범위 전체에 걸쳐서, 이상적으로 30㎖ 내지 110㎖, 바람직하게 30㎖ 내지 70㎖의 내부 용적 범위에 걸쳐 효과적으로 기능한다.
설명된 실시예에서, 입구 및 출구 포트가 바람직한 배열인 하우징의 양쪽 측면에 배치되지만, 입구 포트 및 출구 포트의 다른 배열이 가능하다. 어떤 배열이 사용되든지, 필터(5)의 표면 전체에 걸쳐서 공기의 매끄러운 흐름을 제공하는 것이 필요하다.
주어진 예에서 계란형 하우징이 도시되었지만, 예를 들어 타원형 하우징과 같은 다른 형상의 하우징이 가능하다. 계란형 하우징이 사용되는 경우에, 입구 포트는 하우징의 협폭 단부 또는 광폭 단부에 제공될 수 있으며, 마찬가지로 출구 포트는 하우징의 협폭 단부 또는 광폭 단부에 위치될 수 있다.
필터 및 입구 포트 및 출구 포트가 실시예에서 평행하지만, 필터의 표면 전체에 걸쳐서 매끄러운 공기 전달이 유지되면, 입구 포트 및/또는 출구 포트는 다소 각을 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스는 휘발성 진정제를 안전하고 비용 효율적으로 환자에게 전달할 수 있는 디바이스를 환자와 산소 호흡기 사이의 산소 호흡기 회로 내로 삽입될 수 있는 제공한다는 것을 알 것이다. 본 발명의 진정제 투여 시스템은 마취 기계만큼 효율적으로 휘발성 진정제를 전달, 보전 및 반사하지만, 비용의 일부만을 반사한다. 진정제 투여 디바이스의 효율성은 또한 진정제의 최소 폐기이며, 발생하는 어떠한 폐기물도 적절한 청소 유닛으로 용이하게 안내될 수 있다는 것을 의미한다. 편리하게, 본 발명의 진정제 투여 디바이스는 ICU 및 다른 환경에서 비교적 저렴한 비용으로 휘발성 진정제의 사용을 가능하게 한다.
본 명세에 기술된 다양한 실시예의 특징이 본 발명에 따른 진정제 투여 디바이스에 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
명세서에서 "포함하다, 포함된, 및 포함하는" 또는 그 임의의 변형과 "구비하다, 구비된, 및 구비하는" 또는 그 변형은 완전히 상호 교환 가능한 것으로 간주되며 가능한 가장 넓은 해석을 제공해야 하며, 그 반대도 마찬가지이다.
본 발명은 본 명세서에 기술된 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구 범위의 범위 내에서 구성 및 상세 모두에서 변경될 수 있다.
Claims (22)
- 진정제 투여 디바이스(sedation device)(1, 60)로서,
30㎖ 내지 110㎖의 내부 용적을 갖는 하우징(2)으로서;
산소 호흡기 챔버(ventilator chamber)(3) 및 상기 산소 호흡기 챔버(3)와 연통하는 관련 병치형 증발기 챔버(4)를 갖는, 상기 하우징(2),
상기 산소 호흡기 챔버(3)와 상기 증발기 챔버(4) 사이에 장착되어, 상기 산소 호흡기 챔버(3)와 상기 증발기 챔버(4) 사이의 공통 가스-투과성 분할 벽을 형성하는 필터(5);
산소 호흡기(50)에 연결하기 위한 입구 포트(7)를 갖는 상기 산소 호흡기 챔버(3);
환자 호흡 튜브(54)에 연결하기 위한 출구 포트(8)를 갖는 상기 증발기 챔버(4); 및
상기 증발기 챔버(4) 내에 장착된 증발기(10)를 포함하되,
상기 입구 포트(7)는 상기 산소 호흡기 챔버(3)의 측면에 장착되고 상기 산소 호흡기 챔버(3)에 있는 상기 필터(5)의 표면(16)을 가로질러 공기를 안내하도록 위치되며, 상기 산소 호흡기 챔버(3) 내에 장착된 공기 편향기 경사로(18)가 제공되고, 상기 공기 편향기 경사로(18)는 상기 입구 포트(7)와 결합되고 이에 인접하며, 상기 공기 편향기 경사로(18)는 상기 입구 포트(7)를 가로질러 연장되며 이로부터 이격되고, 상기 공기 편향기 경사로(18)는, 상기 입구 포트(7)로부터 상기 필터(5)를 향해 안을 향하고 상기 필터(5)의 표면(16)을 가로질러 상기 입구 포트(7)로부터 바깥쪽으로, 상기 입구 포트(7)로부터의 유입 공기를 안내하도록 상기 입구 포트(7)에 대해 각을 이루고 상기 입구 포트(7)로부터 바깥쪽으로 멀어지게 벌어지고,
세장형 공기 분산 핀(61)이 상기 공기 편향기 경사로(18)의 내부 단부에서 상기 입구 포트(7)와 일직선으로 되는 상기 산소 호흡기 챔버(3)의 외벽(20) 상의 상기 산소 호흡기 챔버(3) 내에 장착되고 상기 공기 편향기 경사로(18)로부터 멀어지게 연장되는, 진정제 투여 디바이스(60). - 제1항에 있어서, 상기 증발기 챔버(4)는 상기 증발기(10)가 그 안에 장착되는 세장형 채널을 형성하는 오목 외벽 부분을 갖고, 상기 증발기(10)는 세장형 다공성 로드, 및 상기 증발기 챔버(4) 내의 증발기 장착 지지부(30, 31)를 포함하며, 상기 증발기 장착 지지부는, 상기 오목 외벽 부분으로부터 이격되고 상기 증발기 챔버(4)의 출구 포트(8)와 일직선으로 되는 상기 세장형 채널 내에서 상기 세장형 다공성 로드를 지지하는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 출구 포트(8)는 상기 증발기 챔버(4)의 측면에 장착되고, 상기 출구 포트(8)는 상기 증발기 챔버(4)에 있는 상기 필터(5)의 표면(17)을 가로질러 공기를 흡인하도록 위치되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입구 포트(7) 및 상기 출구 포트(8)는 평행하며, 상기 하우징(2)의 양쪽 단부에 위치되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기 편향기 경사로(18)는 상기 산소 호흡기 챔버(3)의 길이의 20% 내지 35%에 대해 연장되며, 상기 공기 편향기 경사로(18)의 출구 단부의 폭은 상기 산소 호흡기 챔버(3)의 최대 폭의 50% 내지 75%인, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산소 호흡기 챔버(3)는 상기 공기 편향기 경사로(18)의 바깥쪽으로 벌어지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제2항에 있어서, 상기 증발기 챔버(4)는 측벽(26)의 외부 단부에서 상기 오목 외벽 부분과 함께 상기 필터(5)로부터 바깥쪽으로 연장되는 상기 측벽(26)을 가지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제7항에 있어서, 상기 측벽(26)은 상기 증발기 챔버(4)의 양쪽 단부 사이에서 테이퍼지고, 상기 출구 포트(8)는 상기 증발기 챔버(4)의 광폭 단부에 장착되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제2항에 있어서, 상기 증발기 장착 지지부(30, 31)는 상기 증발기 챔버(4)의 양쪽 단부에 제공되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제9항에 있어서, 상기 증발기 장착 지지부(30) 중 하나는 상기 출구 포트(8)에 장착되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제9항에 있어서, 하나 이상의 필터 지지 포스트(33)가, 상기 증발기 장착 지지부(30, 31) 사이에 위치된 상기 증발기 챔버(4) 내에 장착되고 상기 오목 외벽 부분으로부터 바깥쪽으로 돌출되는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제11항에 있어서, 각각의 필터 지지 포스트(33)는 상기 출구 포트(8)를 향하는 뾰족한 가장자리를 가지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 필터 보유 그릴(65)은 상기 필터(5)의 표면(16)에 기대어 상기 산소 호흡기 챔버(3)에 장착되고, 적어도 하나의 스페이서 요소(61, 75)는 상기 산소 호흡기 챔버(3)의 외벽(20)으로부터 바깥쪽으로 연장되어, 상기 그릴(65)과 결합되고 상기 외벽(20)으로부터 멀어지게 상기 필터(5)의 표면(16)으로 상기 그릴(65)을 압박하는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제13항에 있어서, 상기 스페이서 요소(61, 75)는 복수의 이격된 스페이서 포스트(75)를 포함하는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제14항에 있어서, 각각의 스페이서 포스트(75)는 상기 입구 포트(7)를 향하는 뾰족한 선단 가장자리(76)를 가지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항에 있어서, 상기 공기 분산 핀(61)은 상기 입구 포트(7)를 향하는 뾰족한 선단 가장자리(72)를 가지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(2)은 계란형인, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(2)은 타원형인, 진정제 투여 디바이스.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(2)은 원형인, 진정제 투여 디바이스.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(2)의 내부 표면은 매끄러운, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(2)은 50㎖의 내부 용적을 가지는, 진정제 투여 디바이스(1, 60).
- 삭제
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