KR20210034553A - 백 밸브 마스크용 압력 안전 디바이스 - Google Patents

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나디아 알람
암리타 보우믹
류위 멩
아난야 굽타
해리스 쉐카니
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Abstract

압력 안전 디바이스는 과도한 가압을 방지하기 위해 백 밸브 마스크(BVM: bag valve mask)와 함께 사용된다. BVM은 환자 마스크의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 정합되기 위한 백 커넥터를 갖는 백 조립체를 포함한다. 압력 안전 디바이스는 하우징을 가지며, 이 하우징은 백 포트, 마스크 피팅 및 백 포트로부터 마스크 피팅까지의 유동 경로를 구비한다. 백 포트는 BVM 상의 백 커넥터에 분리 가능하게 연결되고, 마스크 피팅은 BVM 상의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 연결된다. 압력 안전 디바이스는 하우징의 유동 경로에 위치된 자동 유동 감소 밸브를 포함하고, 이 밸브의 백 커넥터 측의 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때, 유동을 방해한다.

Description

백 밸브 마스크용 압력 안전 디바이스
교차 참조
본 출원은 2018년 6월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/679,301호의 이익을 주장하며, 이 미국 가출원은 참조에 의해 여기에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 의료 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 수동 인공 호흡기를 사용하는 호흡 가스 전달 분야에 관한 것이다.
백 밸브 마스크 인공 호흡기(BVM: bag valve mask resuscitator)는 심장 마비, 호흡 곤란, 마취 등의 환자와 같이 스스로 호흡할 수 없는 환자를 수동으로 인공 호흡시키기 위해서 오랫동안 사용되었다. 통상의 BVM은, 환자의 입과 코 위에 유지되는 호흡 마스크를 통해 환자에게 호흡 가스를 가압하여 전달하기 위해서 사용자가 수동으로 압축하는 압축 백을 갖는다.
BVM을 사용하는 서툰 수동 기술은 문제가 될 수 있다. 특히, 압축 백의 과도한 가압은 호흡 가스 압력과 유량을 최적 수준을 넘게 높이고, 최악의 경우에는 잠재적으로 환자에게, 일부 경우에는 안전한 수준(예를 들어, 위장에 공기를 유입시킴)에 해를 끼칠 수 있다. 압축 백과 호흡 마스크 사이의 유동 경로에 압력 릴리프 밸브를 배치하는 것과 같은 일부 솔루션이 제안되었지만, 결과적인 배기가 항상 효과적이지는 않고, 사용자에게, 그들이 적용하는 압력을 줄일 필요가 있다는 점을 알리기 위한 촉각적 또는 다른 피드백이 없다.
따라서 본 발명의 목적은 BVM을 사용할 때 과도한 가압을 제한하기 위한 대안적이고 개선된 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 배기 없이 과도하게 가압된 BVM 호흡 가스의 전달을 제한하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 과도한 가압이 발생될 때 사용자에게 촉각적인 또는 다른 피드백을 제공하는 것이다. 적어도 일부 목적은 본원에서 설명되고 청구된 발명에 의해 충족될 것이다.
미국 특허 제5,557,049호는 환자에게 전달되는 가스의 압력을 표시하기 위해 BVM의 액세서리로서 일회용 압력계를 개시한다. 미국 특허 제5,722,394호는 고압 배기 밸브를 갖는 BVM을 도시한다. 미국 특허 제5,537,998호는 과잉 공기 압력을 감지하고 배출하는 스프링-로드식 피스톤을 개시한다. 미국 특허 제4,898,166호는 소생 백 제어 장치를 개시하고, 미국 특허 제6,792,947호는 유동 제어를 갖는 BVM을 개시한다. 미국 특허출원공개 제2015/0096559A1호는 BVM용 피드백 센서를 개시한다.
본 발명은 위장으로의 공기 유입을 최소화하면서 적절한 인공 호흡 및 폐 관류를 유지하기 위한 백 밸브 마스크(BVM: bag valve mask) 인공 호흡기를 사용하는 수동 인공 호흡 동안 환자에 대한 공기 유동을 최적화하는 데 유용하다. 특히, 본 발명은, 최적의 유동 압력이 초과될 때 BVM의 압축 백으로부터의 공기 유동을 차단하여 환자에 대한 흡기 압력을 제어한다. 환자를 보호하는 것 외에도, 배압으로 인한 백의 뻣뻣함은 적절한 수동 인공 호흡 기술을 위한 교시 또는 강화 톨(toll)로서 사용자에게 "촉각적 피드백"을 제공한다.
따라서, 본 발명은 BVM 인공 호흡기를 사용하여 수동 인공 호흡을 수행하는 동안 안전성을 향상시키고, 동시발생 절차(concurrent procedure)에서 합병증, 예를 들어, 위 흡입, 흡인, 흡인 폐렴, 급성 호흡 곤란 증후군(ARDS: Acute Respiratory Distress Syndrome), 심폐 손상을 최소화할 수 있다. 본 발명은 또한 인적 오류 및 가변성을 감소시켜, 환자 치료의 질을 개선할 수 있고, 의료 시스템에 대한 치료 전달 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 임의의 양압 공기 전달 디바이스, 임피던스 임계 액세서리 디바이스, 공기 필터 및/또는 소생 배출 디바이스, 예를 들어 마스크, 기관 내 튜브, 후두 마스크 기도, 구강 마스크 등과 함께 사용될 수 있다. 본 발명은 또한, 환자 이외의 임의의 개체, 예를 들어, 폐 시뮬레이션 시스템, 동물, 사체, 훈련 장비 등에 대한 공기 전달을 위해 사용될 수 있다.
제1 양태에서, 본 발명은 백 밸브 마스크(BVM)와 함께 사용하기 위한 압력 안전 디바이스를 제공한다. BVM은 일반적으로 환자 마스크의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 정합되기 위한 백 커넥터를 갖는 백 조립체를 포함한다. 백 조립체는 또한 일반적으로 적어도 하나의 압축 백을 가질 것이며, 이는 사용자가 압축 백을 수동으로 압축하여 일 부피 또는 볼루스(bolus)의 공기 또는 다른 호흡 가스를 마스크를 통해 환자에게 전달하는 것을 허용한다. BVM은 기존의 수동 가스 인공 호흡기의 일반적인 다양한 다른 구성요소를 포함할 수 있다.
본 발명의 압력 안전 디바이스는 하우징 및 자동 유동 감소 밸브를 포함할 것이다. 하우징은 일반적으로, 백 포트, 마스크 피팅 및 백 포트로부터 마스크 피팅까지의 유동 경로를 정의하도록 구성된 통로를 구비하는 내부를 가질 것이다. 백 포트는 일반적으로 BVM의 백 커넥터에 분리 가능하게 연결되도록 구성될 것이고, 마스크 피팅은 일반적으로 BVM의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 연결되도록 구성될 것이다. 자동 유동 감소 밸브는 하우징의 유동 경로 상에 또는 이를 따라 위치되고, 자동 유동 감소 밸브를 통한 호흡 가스의 압력 또는 유량, 또는 자동 유동 감소 밸브의 백 커넥터 측 상의 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때, 유동을 방해하도록 구성된다.
특정 예에서, 자동 유동 감소 밸브는 최대 임계 압력 값이 5 mmHg 내지 20 mmHg 범위, 일반적으로 9 mmHg 내지 15 mmHg 범위의 압력을 포함할 때 흐름을 방해하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 자동 유동 감소 밸브는 최대 임계 유량 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위, 전형적으로 35 l/min 내지 50 l/min 범위 내의 피크 유량을 포함할 때 유동을 방해하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 자동 유동 감소 밸브는 일반적으로, 예를 들어, 우산 밸브, 스프링-피스톤 밸브 등과 같은 다수의 통상적인 기계적 구성 중 어느 하나를 가질 것이다. 대안적으로, 본 발명의 자동 유동 감소 밸브는 본원에서 설명되는 본 발명의 원리에 따라 BVM을 통한 유량을 차단하거나 억제하기 위해 전자 부품, 예를 들어, 압력 센서, 유동 센서, 마이크로프로세서 컨트롤러, 수전형(powered) 밸브 등을 포함할 수 있다.
자동 유동 감소 밸브는 일부 경우에 유동을 완전히 차단하도록, 그리고/또는 다른 경우에 유동을 부분적으로 차단하도록 구성될 수 있다. "부분적으로 차단된 흐름"은 제한되지 않은 값의 적어도 50%만큼, 일반적으로 제한되지 않은 값의 적어도 60%만큼, 종종 제한되지 않은 값의 적어도 75%만큼, 그리고 많은 경우, 제한되지 않은 값의 적어도 90%만큼 유량이 감소될 것이라는 점을 의미한다. 다른 경우에, 자동 유동 감소 밸브는 원하는 용도에 따라 유동을 완전히 차단하거나 부분적으로 차단하게끔 설정될 수 있도록 조정 가능할 수 있다. 예를 들어, 스프링-피스톤 타입 밸브의 스프링은 밸브가 닫히는 압력 또는 유량 설정 지점이 변경되는 것을 허용하는 가변 설정 지점 또는 가변 부하 조정부를 가질 수 있다. 자동 유동 감소 밸브가 유량을 완전히 차단하지 않을 때, 호흡 가스가 감소된 압력 및/또는 유량으로 환자에게 전달되도록 남아 있는 잔류 유동 경로가 있을 것이라는 점이 이해될 것이다.
본 발명의 압력 안전 디바이스는 백 포트로부터 마스크 피팅까지의 유동 경로 내부 또는 이를 따라 배치된 일방향 밸브를 더 포함할 수 있으며, 일방향 밸브는 마스크 피팅을 통해 BVM 마스크로부터 하우징에 유입되는 호기 흐름을 차단하거나 전환시키도록 배향될 것이다. 일반적으로, 하우징은 일방향 밸브로부터 전환되거나 차단된 호기 흐름을 하우징의 외부로 방출하게끔 배향된 천공 또는 다른 개구를 갖도록 구성될 것이다. 천공에 의해 제공되는 유동 저항의 변화는 폐 내부 압력(PEEP)을 높이거나 달리 제어하기 위해서 사용될 수 있다.
제2 양태에서, 본 발명은 상술된 바와 같은 백 커넥터 및 백 조립체를 포함하는 백 밸브 마스크(BVM)를, 일반적으로 가역적으로, 변경하기 위한 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 BVM을 변경하기 위한 방법은, 마스크 피팅에 백 포트를 갖는 압력 안전 디바이스(PSD: pressure safety device)를 제공하는 단계, 및 PSD의 백 포트 및 마스크 피팅을 각각 BVM의 백 커넥터 및 마스크 커넥터에 연결하는 단계를 포함한다. PSD는, PSD의 백 포트로 들어가는 호흡 가스의 압력 또는 유량이 최대 문턱 값을 초과할 때 BVM으로부터 환자로의 호흡 가스 유동을 방해하도록 구성될 것이다.
PSD의 특정 양태 및 BVM과 관련된 이의 사용은 PSD의 구성과 관련하여 이전에 설명되었다.
제3 양태에서, 본 발명은, 매니폴드, 호흡 가스를 매니폴드로 전달하도록 부착된 압축 백, 및 매니폴드로부터 호흡 가스를 수용하도록 부착된 호흡 마스크를 포함하는 백 밸브 마스크(BVM) 조립체를 제공한다. 본 발명의 원리에 따르면, 자동 유동 감소 밸브는 압축 밸브 및 호흡 마스크 사이의 매니폴드의 유동 경로에 위치된다. 자동 유동 감소 밸브는 자동 유동 감소 밸브의 압축 백 측의 압력 또는 유량이 최대 문턱 값을 초과하는 유동을 방해하도록 구성된다.
상술된 이전의 디바이스 및 방법과 마찬가지로, 자동 유동 감소 밸브는 최대 임계 압력 값이 5 mmHg 내지 20 mmHg 범위, 일반적으로 9 mmHg 내지 15 mmHg 범위의 압력을 포함할 때 흐름을 방해하도록 구성될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 자동 유동 감소 밸브는 최대 임계 유량 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위, 전형적으로 35 l/min 내지 50 l/min 범위 내의 피크 유량을 포함할 때 유동을 방해하도록 구성될 수 있다.
BVM 조립체의 자동 유동 감소 밸브의 다른 특징부 및 사양은 PSD, 및 BVM을 변경하기 위한 방법과 관련하여 이전에 설명된 바와 같을 수 있다.
본 발명의 제4 양태에서, 호흡 가스를 환자에게 전달하기 위한 방법은 환자의 입과 코 위에 호흡 마스크를 배치하는 단계를 포함한다. 다음으로, 압축 백이 호흡 가스를 호흡 마스크에 그리고 환자에게 전달하기 위해 압축된다. 호흡 가스 백으로부터의 압력 또는 유량이 최대 값을 초과하면 호흡 마스크로 전달되는 호흡 가스의 유동이 방해된다.
이러한 방법의 특정 예에서, 마스크로의 호흡 가스의 유동을 방해하는 단계는 압축 백과 호흡 마스크 사이의 유동 경로에 자동 유동 감소 밸브를 배치하는 단계를 포함한다. 자동 유동 감소 밸브는 압축 백으로부터의 유량 또는 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때 호흡 가스 유동을 방해하도록 구성될 것이다.
자동 유동 감소 밸브는 BVM의 구조체에 직접적으로 통합될 수 있거나, 또는, 대안적으로 상술된 바와 같이 별도의 PSD로서 제공될 수 있다. 자동 유동 감소 밸브의 특정 특징은 일반적으로 상술된 본 디바이스 및 방법에서 전술된 바와 동일할 수 있다.
본 발명의 특정 실시형태는, 수동 인공 호흡 동안 적절한 체적을 전달하기 위해 고압의 사용을 필요로 하는 폐색성의 또는 제한적 증세가 있는 특정 증상을 치료할 때 PSD가 BVM으로부터 제거될 수 있다는 점에서 특히 유리하다. 그러나 다른 경우에는, PSD 구성 요소에 의해 제어되지 않는 고압 인공 호흡을 허용하기 위해서 BVM의 매니폴드 또는 다른 구조체에 통합된 구성 요소로서 PSD가 보조적 수동 장치(override) 메커니즘과 통합되게 할 수 있을 것이다.
본 발명의 PSD는 응급 의료 서비스(EMS) 공간에서의 채택을 위한 기준을 충족도록 핸드헬드, 경량, 휴대 가능, 내구적 그리고 비용 효율적으로 구성된다. 인공 호흡 중에, 이 디바이스가 폐와 함께 연속적인 공기 기둥을 형성하기 때문에, 유동 차단 밸브의 압력 문턱 값은 환자의 흉강 내 압력과 관련되어 있어, 문턱 값을 개인화하여 폐로의 공기 유동을 최적화하는 동시에 위장 흡입을 방지한다.
[참조에 의한 포함]
이 명세서에서 언급된 모든 간행물, 특허 및 특허 출원은, 각각의 개별 간행물, 특허 또는 특허 출원이 인용되어 포함되게끔 구체적이고 개별적으로 표시된 것과 동일한 정도로 본원에 인용되어 포함된다.
본 발명의 신규한 특징부는 첨부된 청구범위에서 구체적으로 설명된다. 본 발명의 특징 및 이점에 대한 더 나은 이해는 본 발명의 원리가 활용되는 예시적인 실시형태를 설명하는 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 획득될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 압력 안전 디바이스가 통합된 종래의 백 밸브 마스크(BVM) 장치를 도시한다.
도 2는 자동 유동 감소 밸브로서 우산 밸브를 갖는 본 발명의 압력 안전 디바이스의 제1 실시형태의 분해도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 압력 안전 디바이스의 단면도로서, 우산 밸브가 도 3a에서 개방형 구성으로 도시되고 도 3b에서 폐쇄형 구성으로 도시된다.
도 4는 본 발명의 원리에 따라 구성되고 자동 유동 감소 밸브로서 스프링-로드식 밸브를 갖는 압력 안전 디바이스의 다른 실시형태의 분해도이다.
도 5는 도 4의 압력 안전 디바이스의 단면도이며, 개방 구성(실선) 및 폐쇄 구성(파선)에서 스프링-로드식 밸브의 밀봉 판을 도시한다.
도 6은 스프링-로드식 밸브의 밀봉 판의 상세도이다.
도 7a 및 도 7b는 압력 안전 디바이스의 일방향 밸브에 의해 차단된 환자로부터의 호기 가스 방출을 위한 압력 안전 디바이스의 하우징에 있는 천공을 도해한다.
도 1a 및 도 1b는 표준 백 밸브 마스크(BVM) 조립체(50) 내의 의도된 위치에 있는 본 발명의 원리에 따라 구성된 압력 안전 디바이스(PSD)(10)를 도시한다. BVM(50)은 압축 백(52), 리저버(reservoir) 밸브(56)에 의해 압축 백에 연결된 리저버 백(54), 호기말양압(PEEP: positive end expiratory pressure) 밸브(58), 및 팝-오프(pop-off) 밸브(60)를 포함한다. 압축 백(52), PEEP 밸브(58) 및 팝-오프 밸브(60)는 모두, 호흡 마스크(70)를 제거 가능하게 수용하기 위한 커넥터 포트(64)를 갖는 매니폴드(62)에 연결된다. 호흡 마스크(70)는 일반적으로 사용 시 환자의 입과 코 위에 배치되기 위한 일 표면 상에 있는 에어 쿠션(72) 및 매니폴드(62)의 커넥터 포트(64)에 분리 가능하게 정합되기 위한 커넥터 피팅(74)을 갖는다. 일반적으로, 매니폴드(62)의 커넥터 포트(64)는 수형 커넥터일 것이고, 호흡 마스크(70)의 커넥터 피팅(74)은 암형 피팅일 것이지만, 본 발명은, 나사 커넥터, 베요넷 커넥터, 래치식 커넥터 등을 포함하여 임의의 한 쌍의 분리 가능한 커넥터와 함께 작동되도록 구성될 수 있다.
지금까지 설명된 바와 같이, BVM(50)은 전적으로 통상적이고, 일단 매니폴드(62)의 커넥터 포트(64)가 호흡 마스크(70)의 커넥터 피팅(74)에 직접적으로 삽입되면, 사용 준비가 될 것이다. 일반적으로, 적어도 호흡 마스크(70)는 일회용일 것이고, 사용 전에 멸균 팩에 보관될 것이다.
예시적인 실시형태에서, 본 발명의 PSD는 방금 설명된 BVM(50)과 같은 표준 BVM과 함께 사용되기 위한 것이다. PSD가 다양한 방식으로 구성될 수 있으나, 주요 구성요소는 과도한 흐름 및/또는 압력이 호흡 마스크(70)로 전달되는 것을 방지하기 위해 차단 밸브와 같은 "자동 유동 감소 밸브"를 포함할 것이다. PSD(10)는 또한, 일반적으로 환자의 호기 흐름을 PSD의 개구부를 통해 바깥쪽으로 변향시키면서, 호기가 BVM으로 되돌아가는 것을 방지하는 일방향 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 "자동 유동 감소 밸브" 또는 "AFRD (automatic flow reduction valve)"는 다양한 형태 중 임의의 하나를 취할 수 있다. 일반적으로, AFRD는 후술되는 바와 같은 스프링-로드식 셧오프(shut-off) 밸브 또는 돔 형상의 플랩 밸브이지만, 환자로의 흡기 유동 경로를 따라 위치될 수 있고, 유동 또는 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때마다 압축 백으로부터 환자로의 호흡 가스의 유동을 감소시키거나 중단시킬 수 있는 모든 유형의 압력 응답 밸브 또는 유동 반응성 밸브일 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 다시 참조하면, 종래의 백 밸브 마스크 조립체(BVM)는 압축 백(52), 리저버 백(54), 리저버 밸브(56), PEEP 밸브(58), 팝-오프 밸브(60) 및 산소 튜브(61)를 포함한다. 압축 백(52), 팝-오프 밸브(60) 및 PEEP 밸브(58)는 모두 하단에 커넥터 포트(64)를 갖는 매니폴드(62)에 연결된다. 특히, 압축 백(52)은 산소 튜브(61)로부터 매니폴드(62)를 통해 커넥터 포트(64) 밖으로 호흡 가스를 전달하도록 구성된다.
종래의 BVM에서, 하측 표면 상에 있는 에어 쿠션(72) 및 상측 표면 상에 있는 커넥터 피팅(74)을 갖는 호흡 마스크(70)는 매니폴드(62)에 직접적으로 연결될 것이다. 특히, 커넥터 포트(64)는, 매니폴드로부터의 호흡 가스가 호흡 마스크(70) 안으로 직접 유동되도록 암형 커넥터 피팅(74)에 끼워지는 전형적으로 수형 피팅이다. 다음으로, BVM은, 환자의 코와 입 위에 에어 쿠션(72)을 배치하고 환자에게 호흡 가스를 전달하기 위해 압축 백(52)을 수동으로 압착함으로써 사용될 수 있다.
그러나, 본 발명에 따르면, 압력 안전 디바이스(PSD)는 BVM(50)의 커넥터 포트(64)와 호흡 마스크(70)의 커넥터 피팅(74) 사이에 삽입되도록 제공될 수 있다. 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 압력 안전 디바이스는 다양한 특정 형태를 취할 수 있지만, 압축 백(52)으로부터 환자로의 호흡 가스의 과도한 가압 및/또는 오버플로를 제한하도록 설계되고 구성될 것이다.
제1 실시형태에서, 도 2에 도시된 바와 같이, PSD(10)는, 백 포트(14) 및 베이스(16)를 갖는 하우징(12)을 포함한다. 우산(umbrella) 밸브(18)는 자동 유동 감소 밸브로서 제공되고, 일반적으로 후술되는 바와 같이 유동을 차단하거나 감소시키기 위해 뒤집힐 수 있는 원추형 밀봉체 형태의 변형 가능한 밀봉체(20)를 포함한다.
우산 밸브(18)는, 복수의 유동 개구 또는 통로(28)가 형성된 지지 판(26)에 장착된다. 단검형 앵커(22)는, 밀봉체가 응력을 받지 않고 변형되지 않은 구성일 때 밀봉체의 원뿔형 주변부가 지지 판(26)으로부터 위쪽으로 멀어지게 편향되도록 변형 가능한 밀봉체(20)를 적절하게 배치하기 위해서 지지 판(26)의 구멍(32)에 장착된다. 그러나, 밀봉체(20)의 원뿔형 주변부는, 변형 가능한 밀봉체의 상류 측(백 포트에 더 가까운 측)에서 과도한 압력 또는 호흡 가스 유동이 발생될 때 유동 개구 또는 통로(28) 위로 아래쪽으로 폐쇄될 것이다.
지지 판(26)은, 지지 판(26)의 유동 개구(28)로부터 호흡 가스 유출을 수용하도록 정렬된 덕빌(duckbill) 밸브(36)를 갖는 일방향 밸브 피팅(34)에 장착된다. 덕빌 밸브는, 개방된 우산 밸브(18)를 통해 유동되는 백 포트(14)로부터 유동되는 호흡 가스가 덕빌을 개방하고 이를 통해서 자유롭게 흐르도록 배향된다. 그러나, 환자로부터의 호기 유동은 덕빌 밸브(36)를 폐쇄하고 환자 호기가 BVM으로 다시 전달되는 것을 방지할 것이다.
PSD(10)는, 주변부 둘레의 환형 링에 형성된 복수의 천공(40)을 갖는 하부 판(38)을 더 포함한다. 천공(40)은 덕빌 밸브(36)에 의해 차단된 호기 가스 스트림이 천공을 통해 하우징(12)으로부터 멀어지게 아래 쪽으로 그리고 외측으로 유동되는 것을 허용하는 임의의 종류의 통로일 수 있다. 마스크 피팅(44)은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 호흡 마스크(70)에 대한 연결을 제공하기 위해 하부 판의 하부에 형성된다.
이제 도 3a 및 도 3b를 참조하면, PSD(10)는, 우산 밸브(18)의 변형 가능한 밀봉체(20)의 원추형 주변부가 위쪽으로 배치된 개방된 구성인 상태로 도시된다. 이 구성에서, 백 포트(14)로 들어가는 공기 유동(46)은 유동 경로 화살표(48)로 도시된 바와 같이 변형 가능한 밀봉체(20) 아래로 그리고 지지 판(26)의 유동 개구(28)를 통해 이동된다.
대조적으로, 들어가는 공기 유동(46)이 변형 가능한 밀봉체(20) 위의 유량 및/또는 압력에 대한 최대 문턱 값을 초과하는 경우, 도 3b에 도시된 바와 같이, 밀봉체는 유동 개구(28) 위로 폐쇄되어 환자로의 호흡 가스의 전달을 중단(또는 감소)시키도록 아래 쪽으로 눌려진다. 예를 들어, 변형 가능한 밀봉체(20)를 천공하여 밀봉체가 닫혀 있을 때에도 잔류 유동을 허용함으로써 부분적인 막힘이 달성될 수 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 자동 유동 감소 밸브로서 스프링-로드식 밸브를 갖는 제2 PSD 실시형태(80)가 도해된다. PSD(80)의 하우징(14), 일방향 밸브(34) 및 하부 판(38)은 모두 PSD(10)에 관하여 이전에 설명된 것과 동일할 수 있다. 그러나 자동 흐름 릴리프 밸브는, 가이드 포스트(90)를 구비하는 지지 판(88)을 갖는 스프링-로드식 밸브(86)일 것이다. 가이드 슬롯(102)을 갖는 밀봉 판(94)은 가이드 포스트(90)에 걸쳐 슬라이딩 가능하게 수용되고, 스프링(92)은 가이드 포스트들 사이에 위치되고, 지지 판(88)의 지지 표면(99)에 수용된 하측 단부와 밀봉 판(94)의 하측 표면에 형성된 리세스(100)에 수용되는 상측 단부를 갖는다.
도 5에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 구속되지 않은 구성에 있는 동안 스프링(92)은 지지 판(88)의 유동 개구(95) 위에 밀봉 판(94)을 유지하여, 압축 백(52)으로부터 유동되어 오는 호흡 가스가 백 포트(14)를 통해 유입되고 마스크 피팅(44)을 통해 유출될 수 있다. 그러나 들어오는 호흡 가스 유동(46)의 압력 및/또는 유량이 최대 문턱 값을 초과하는 경우, 밀봉 판(94)은, 개구(95)를 폐쇄하고 호흡 가스의 유동을 억제하거나 충분히 차단하도록 도 5에서 파선으로 도시된 위치까지 아래 쪽으로 이동될 것이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 환자가 숨을 내쉴 때, 커넥터 포트(64)를 통해 역방향으로 흐르려고 시도하는 호기 가스의 압력은 덕빌 밸브(36)를 닫아, 호기 가스가 도 7a에서 화살표 (104)로 표시된 바와 같이, 방사상으로 바깥쪽으로 유동되고 그 후 하부 판(38)에 형성된 천공(40)을 통해 아래 쪽으로 유동되게 한다. 이러한 방식으로, 호기 가스는 BVM으로 강제로 다시 들어가지 않아 오염을 방지할 수 있다. 천공(40)은 호기말양압 또는 PEEP로 지칭되는 호기 동안 그리고 호기 후에 폐 내부의 압력에 변화를 일으키도록 변경될 수 있다. 천공(30)의 크기 및/또는 수의 증가는 저항을 낮추고 PEEP를 감소시킨다. 마찬가지로, 천공(40)의 크기 및/또는 수의 감소는 호기에 대한 저항을 증가시키고 PEEP를 증가시킬 것이다. 높은 PEEP는 기도가 호기 후 붕괴되는 경향이 있는 만성 폐쇄성 폐질환(COPD: chronic obstructive pulmonary disease)과 같은 상태에서 기도 개방을 유지하는 데 도움이 된다.
본 발명의 PSD를 포함하는 표준 BVM은 다음과 같이 사용될 수 있다. 한 손으로, 사용자는, 기밀 밀봉을 획득하고 공기 누출을 방지하도록 환자의 코와 입 위에 에어 쿠션(72)을 배치하면서 마스크(70)를 잡는다. 사용자의 다른 손은 리저버 백(54)으로부터의 공기를 리저버 밸브(56)를 통해 마스크(70)로 환자의 폐 안으로 펌핑하기 위해서 BVM(50)의 압축 백(52)을 계속적으로 압착하고 해제한다. 압축 백에 의해 전달되는 유동 또는 압력이 본원의 다른 곳에서 정의된 최대 문턱 값 제한을 초과하는 경우, PSD(10)의 AFRD(18 또는 86)는 환자로의 호흡 가스 유동을 줄이거나 중단시켜 부상 위험을 감소시킨다.
본 발명의 디바이스 및 방법은 미국 특허 제10,098,809호 및 미국 특허출원 공개 제2003/0192547호에 설명된 카덴스 표시기(cadence indicator)와 같은 다른 러스티케이터(rusticator) 특징부와 조합되어 사용될 수 있으며, 이 문헌들의 전체 개시내용은 인용되어 본원에 포함된다. 본 발명의 디바이스 및 방법은, 미국 특허 제6,604,523호; 제6,986,349호; 제7,195,012호; 및 제7,204,251호에서 설명되는 임피던스 임계 디바이스(ITD: impedance threshold device)와 같은 흉강 내 압력을 관리하기 위한 디바이스와 조합하여 사용될 수도 있으며, 이 문헌의 전체 개시내용은 인용되어 본원에 포함된다. 본 발명의 디바이스 및 방법은, 압력, 부피, 수동 환기의 빈도, 전달 압력 등을 리코드하기 위해 디바이스 내부 또는 외부의 전자 센서와 조합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태가 본원에 도시되고 설명되었지만, 이러한 실시형태가 단지 예로서 제공된다는 점이 당업자에게 명백할 것이다. 이제 다양한 수정물, 변경물 및 대체물이 본 발명을 벗어나지 않으면서 당업자에게 착상될 것이다. 본원에 기술된 본 발명의 실시형태에 대한 다양한 대안물이 본 발명을 실시하는데 채용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 다음의 청구범위가 본 발명의 범위를 정의하는 점 및 이러한 청구범위 내의 방법 및 구조체 및 이의 균등물이 이에 의해 커버되는 점이 의도된다.

Claims (34)

  1. 환자 마스크의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 정합되기 위한 백 커넥터를 갖는 백 조립체를 포함하는 백 밸브 마스크(BVM: bag valve mask)와 함께 사용되기 위한 압력 안전 디바이스로서,
    백 포트, 마스크 피팅 및 상기 백 포트로부터 상기 마스크 피팅으로의 유동 경로를 갖는 하우징으로서, 상기 백 포트는 상기 BVM 상의 상기 백 커넥터에 분리 가능하게 연결되도록 구성되고, 상기 마스크 피팅은 상기 BVM 상의 상기 마스크 커넥터에 분리 가능하게 연결되도록 구성되는, 상기 하우징; 및
    상기 하우징 내의 상기 유동 경로에 위치되는 자동 유동 감소 밸브로서, 상기 자동 유동 감소 밸브의 백 커넥터 측의 압력 또는 유량이 최대 문턱 값을 초과할 때에 유동을 방해하도록 구성된, 자동 유동 감소 밸브
    를 포함하는, 압력 안전 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 5 mmHg 내지 20 mmHg 범위의 압력일 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 압력 안전 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위의 피크 유량을 포함할 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 압력 안전 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 우산(umbrella) 밸브를 포함하는, 압력 안전 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 스프링-피스톤 밸브를 포함하는, 압력 안전 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 유동을 완전히 차단하도록 구성되는, 압력 안전 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 잔류 우회 유동(residual bypass flow)을 허용하도록 구성되는, 압력 안전 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 유동 경로 내에 있고, 상기 마스크 피팅으로부터 호기 유동을 전환시키도록 배향된 일방향 밸브를 더 포함하는, 압력 안전 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 하우징은 우회 호기 유동을 상기 일방향 밸브로부터 상기 하우징의 외부로 통과시키도록 배향된 천공을 갖는, 압력 안전 디바이스.
  10. 환자 마스크의 마스크 커넥터에 분리 가능하게 정합되기 위한 백 커넥터를 갖는 백 조립체를 포함하는 백 밸브 마스크(BVM)를 변경하기 위한 백 밸브 마스크 변경 방법으로서,
    백 포트 및 마스크 피팅을 갖는 압력 안전 디바이스(PSD: pressure safety device)를 제공하는 단계; 및
    상기 PSD의 상기 백 포트 및 상기 마스크 피팅을 각각 상기 BVM의 상기 백 커넥터 및 상기 마스크 커넥터에 연결하는 단계를 포함하되,
    상기 PSD는 상기 PSD의 상기 백 포트로 들어가는 호흡 가스의 압력 또는 유량이 최대 문턱 값을 초과할 때에 상기 BVM으로부터 상기 호흡 마스크로의 호흡 가스 유동을 방해하도록 구성된, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 9 mmHg 내지 20 mmHg 범위의 압력일 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위의 피크 유량을 포함할 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 PSD는 상기 PSD의 상기 마스크 피팅과 상기 백 포트 사이의 유동 경로 상에 위치된 자동 유동 감소 밸브를 포함하고, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 밸브의 백 커넥터 측에서의 유동 또는 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때에 상기 호흡 가스 유동을 방해하도록 구성되는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 우산 밸브를 포함하는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 스프링-피스톤 밸브를 포함하는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 PSD는 유동을 완전히 차단하도록 구성되는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 PSD는 잔류 우회 유동을 허용하도록 구성되는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 PSD는, 상기 유동 경로에 위치되고, 호기 유동을 상기 마스크 피팅으로부터 전환시키도록 배향된 일방향 밸브를 더 포함하는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 PSD는 호기 유동을 상기 일방향 밸브로부터 상기 PSD의 외부로 우회시키는, 백 밸브 마스크 변경 방법.
  20. 백 밸브 마스크(BVM) 조립체로서,
    매니폴드;
    호흡 가스를 상기 매니폴드로 전달하도록 부착된 압축 백;
    상기 매니폴드로부터 상기 호흡 가스를 수용하도록 부착된 호흡 마스크; 및
    상기 압축 백과 상기 호흡 마스크 사이의 상기 매니폴드의 유동 경로 상에 위치되는 자동 유동 감소 밸브로서, 상기 자동 유동 감소 밸브의 상기 압축 백 측의 압력 또는 유량이 최대 문턱 값을 초과할 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 상기 자동 유동 감소 밸브
    를 포함하는, BVM 조립체.
  21. 제20항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 5 mmHg 내지 20 mmHg 범위의 압력일 때에 유동을 방해하도록 구성되는, BVM 조립체.
  22. 제20항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위의 피크 유량을 포함할 때에 유동을 방해하도록 구성되는, BVM 조립체.
  23. 제20항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 우산 밸브를 포함하는, BVM 조립체.
  24. 제20항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 스프링 피스톤 밸브를 포함하는, BVM 조립체.
  25. 제20항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 유동을 완전히 차단하도록 구성되는, BVM 조립체.
  26. 제18항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 잔류 우회 유동을 허용하도록 구성되는, BVM 조립체.
  27. 환자에게 호흡 가스를 전달하기 위한 호흡 가스 전달 방법으로서,
    상기 환자의 입 및/또는 코 위에 호흡 마스크를 배치시키는 단계;
    상기 호흡 가스를 상기 호흡 마스크에 그리고 상기 환자에게 전달하기 위해 압축 백을 압축시키는 단계; 및
    상기 호흡 백으로부터의 압력 또는 유량이 최대 값을 초과하는 경우에 상기 호흡 가스의 유동을 방해하는 단계
    를 포함하는, 호흡 가스 전달 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 9 mmHg 내지 20 mmHg 범위의 압력일 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 호흡 가스 전달 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 최대 문턱 값이 30 l/min 내지 70 l/min 범위의 피크 유량을 포함할 때에 유동을 방해하도록 구성되는, 호흡 가스 전달 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 호흡 가스의 유동을 방해하는 단계는 상기 압축 백과 상기 호흡 마스크 사이의 유동 경로에 자동 유동 감소 밸브를 배치하는 단계를 포함하고, 상기 자동 유동 감소 밸브는 상기 압축 백으로부터의 압력이 최대 문턱 값을 초과할 때에 상기 호흡 가스 유동을 방해하도록 구성되는, 호흡 가스 전달 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 우산 밸브를 포함하는, 호흡 가스 전달 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 스프링-피스톤 밸브를 포함하는, 호흡 가스 전달 방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 유동을 완전히 차단하도록 구성되는, 호흡 가스 전달 방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 자동 유동 감소 밸브는 잔류 우회 유동을 허용하도록 구성되는, 호흡 가스 전달 방법.
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