KR20220162298A - 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자가 호기한 기체가 마스크 속으로 다시 유입되지 않도록 함으로써 환자에게 산소 주머니에 저장된 고농도 산소를 함유한 공기만 제공될 수 있도록 하는 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 환자의 재호흡을 엄밀하게 방지함으로써 환자에게 고농도 산소를 투여하는 것이 가능해지며, 간단한 얼굴 산소 마스크만으로도 환자에게 고농도 산소를 전달할 수 있게 되어, 환자의 상태 악화를 방지하고 기관 삽관 또는 이에 준하는 기도 확보술의 적용 빈도를 줄일 수 있으며, 기관 삽관이나 기도 확보술의 적용 빈도를 줄임으로써, 환자에게 불필요한 합병증과 후유증을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크{THE FACIAL OXYGEN MASK TO REALIZE HIGHER FRACTION OF INSPIRED OXYGEN}
본 발명은 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환자가 호기한 기체가 마스크 속으로 다시 유입되지 않도록 함으로써 환자에게 산소 주머니에 저장된 고농도 산소를 함유한 공기만 제공될 수 있도록 하는 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크에 관한 것이다.
얼굴 산소 마스크는 환자에게 고농도의 산소를 공급함으로써 환자의 호흡 상태를 호전시키기 위한 장비이다. 얼굴 산소 마스크는 응급 환자를 처치하는 시설(구급차, 응급실)뿐 아니라 일반 병실에서도 널리, 잦은 빈도로 사용된다.
이러한 얼굴 산소 마스크는 고농도의 산소를 환자에게 투여할 수 있는 '재호흡 방지형'과 고농도 산소 투여가 불가능한 '단순형'(즉, 재호흡 허용형)으로 구분된다. 저농도 산소 투여가 필요한 환자에게는 '코대롱' (nasal prong cannula)이 사용되기 때문에, 얼굴 산소 마스크를 사용한다는 것은 환자에게 더 높은 산소 농도를 투여할 필요가 있다는 의학적 판단이 전제된다.
이러한 이유로, 의료 현장에서 사용되는 얼굴 산소 마스크는 '단순형'보다는 '재호흡 방지형'이 더 높은 빈도로 사용되고 있다. '재호흡 방지형' 얼굴 산소 마스크는 이론적으로는 100%에 가까운 고농도의 산소 (일반적으로 '고농도의 산소'라 하면, 80% 이상을 말한다)를 환자에게 공급할 수 있다고 일컬어진다. 이를 위해서, 환자가 흡기할 때는 마스크 밖 공기의 혼입 없이 저장주머니에 축적된 100% 산소가 환자의 기도와 폐 속으로 유입되어야 하며, 환자가 호기할 때는 환자의 폐와 기도로부터 배출된 기체가 환자에게 다시 흡입되지 않도록 마스크 밖으로 최대한 배출되게 설계되어야 한다. 이런 이유로 재호흡 방지형 얼굴 산소 마스크에는 산소 저장주머니와 공기 차단을 위한 일방 판막들이 포함된다.
그러나, 현재 실무에서 사용되고 있는 재호흡 방지형 마스크들은 호기 배출용 일방 판막, 흡기 유입용 일방 판막, 산소 저장주머니를 구비하고 있지만, 일방 판막들은 개방과 폐쇄가 정확하게 작동하지도 않고 그 밀폐의 정도가 완전하지도 못한다. 또한, 저장주머니는 환자의 호기 동안 유입되는 산소에 의해서 쉽게 팽창되지도 않고, 환자의 흡기 동안 마스크 내에 음압이 걸렸을 때 쉽게 압축되지도 않아, 재호흡 방지도 되지 않고 마스크 밖 공기의 유입도 차단되지 않아서 고농도 산소 공급이라는 본래의 목적을 달성하는데 한계가 있는 실정이다. 즉, '재호흡 방지형' 마스크라고 판매되고 있는 대부분의 제품들은 저장주머니와 일방 판막의 기능 결함으로 인해 재호흡 방지 기능이 거의 없는 상태이며, 실질적으로는 '단순형' 마스크의 기능에 지나지 않는다.
이러한 이유로, 실무적으로는 고농도의 산소를 필요로 하는 환자에게 불필요할 수도 있는 기관 삽관 또는 이에 준하는 기도 확보술을 적용하고 있는데, 이러한 침습적 기도 확보술들은 환자에게 심각한 부작용과 합병증들을 유발할 수 있는 문제점을 가지고 있다.
KR 10-2018-0060229 A
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 재호흡을 엄밀하게 방지하기 위한 얼굴 산소 마스크를 여러 가지 형태로 제안함으로써, 환자의 상태와 얼굴 형태에 적합한 얼굴 산소 마스크를 활용할 수 있도록 하며, 호기와 흡기 과정에서 산소와 이산화탄소가 혼합되거나 급격한 산소의 공급이 이루어지지 않도록 하는 산소 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 환자에게 고농도 산소를 공급하기 위한 얼굴 산소 마스크에 있어서, 환자에게 제공될 고농도 산소를 저장하는 저장주머니(100)와; 상기 환자의 흡기 시에 상기 저장주머니(100)에 저장된 상기 고농도 산소가 상기 환자에게 제공되는 경로이고, 회전차단부(218)의 일측에 의해 개폐되는 제1연통부(206)와; 상기 환자의 호기 시에 내뱉는 공기가 외부로 배출되는 경로이고, 회전차단부(218)의 타측에 의해 개폐되는 제2연통부(208);를 포함하며, 상기 제1연통부(206) 및 상기 제2연통부(208)는 케이스()의 내부에서 서로 연결되며, 상기 회전차단부(218)는 상기 제1연통부(206) 및 상기 제2연통부(208)가 연결되는 지점에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전차단부(218)는 중심부에 형성되는 원기둥 형태의 회전몸체(218a)와; 상기 회전몸체(218a)의 일측면으로 형성되어 상기 제1연통부(206)를 개폐하는 제1차단판(218c)과; 상기 회전몸체(218a)의 타측면으로 형성되어 상기 제2연통부(206)를 개폐하는 제2차단판(218d);을 포함한다.
상기 회전차단부(218)는 환자의 호기와 흡기시의 압력 변화에 따라 선택적으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 환자의 재호흡을 엄밀하게 방지함으로써 환자에게 고농도 산소를 투여하는 것이 가능해지며, 간단한 얼굴 산소 마스크만으로도 환자에게 고농도 산소를 전달할 수 있게 되어, 환자의 상태 악화를 방지하고 기관 삽관 또는 이에 준하는 기도 확보술의 적용 빈도를 줄일 수 있으며, 기관 삽관이나 기도 확보술의 적용 빈도를 줄임으로써, 환자에게 불필요한 합병증과 후유증을 대폭 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 산소 마스크의 구조를 나타낸 정면도.
도 2는 얼굴 산소 마스크가 환자에게 착용되었을 때를 나타낸 사시도.
도 3 내지 도 5는 다른 실시예에 따른 마스크의 구조를 나타낸 사시도.
도 6 및 도 7은 케이스의 구조를 나타낸 사시도.
도 8은 케이스의 내부 구조를 나타낸 사시도.
도 9는 회전차단부의 구조를 나타낸 사시도.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크"(이하, ''라 함)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 산소 마스크의 구조를 나타낸 정면도이며, 도 2는 얼굴 산소 마스크가 환자에게 착용되었을 때를 나타낸 사시도, 도 3 내지 도 5는 다른 실시예에 따른 마스크의 구조를 나타낸 사시도, 도 6 및 도 7은 케이스의 구조를 나타낸 사시도, 도 8은 케이스의 내부 구조를 나타낸 사시도, 도 9는 회전차단부의 구조를 나타낸 사시도이다.
일실시예에 따른 얼굴 산소 마스크(50)는 환자에게 제공될 고농도의 산소가 저장되는 저장주머니(100), 환자의 흡기 시에 저장주머니(100)로부터 환자에게 제공될 고농도의 산소가 이동하는 경로인 제1 연통부(110), 환자의 호기 시에 환자의 폐와 기도로부터 배출된 기체가 이동하는 경로인 제2 연통부(120), 저장주머니(100)로 고농도의 산소가 유입되는 경로인 산소 유입관(130), 환자의 호흡이 가쁜 경우 분리되어 환자에게 공기를 추가적으로 공급하는 경로인 비상 공기 유입관(140), 비상 공기 유입관(140)을 제1 연통부(110)와 결합시키는 결합부(145)를 포함한다.
나아가, 얼굴 산소 마스크(50)의 제1 연통부(110) 내에는 환자의 호흡에 따라 이동하는 제1 판막(152, 156)이 위치하며 제2 연통부(120) 내에도 유사하게 환자의 호흡에 따라 이동하는 제2 판막(154, 158)이 위치한다.
이어서, 환자의 호흡에 따라 상술한 구성들 간의 동작을 구체적으로 설명한다. 먼저, 저장주머니(100)에는 산소 유입관(130)을 통해 외부의 산소 공급 장치로부터 고농도의 산소가 지속적으로 공급되는 상태이며, 얼굴 산소 마스크(50)는 환자의 코, 입 등을 덮도록 테두리(10)가 환자의 안면부에 부착된다.
환자의 흡기 시에는 제1 연통부(110) 내의 제1 판막이 위치 152에서 위치 156으로 이동하며, 이에 따라 저장주머니(100)에 저장된 고농도의 산소가 환자의 코로 공급된다. 이때, 제2 연통부(120) 내의 제2 판막은 제1 판막의 이동에 따라 위치 154로부터 위치 158으로 이동하며 제2 연통부(120)를 닫는다. 즉, 제1 판막과 제2 판막은 일정한 각도를 유지한 채로 고정되어, 환자의 흡기에 따라 제1 판막과 제2 판막이 함께 이동하며 제1 연통부(110) 및 제2 연통부(120)를 열고 닫는다. 제2 연통부(120)가 닫힘에 따라 얼굴 산소 마스크의 외부에 존재하는 공기가 환자의 입을 통해 재공급 되는 것이 방지될 수 있다.
이어서, 환자의 호기 시에는 제1 연통부(110) 내의 제1 판막이 위치 156에서 다시 위치 152로 이동하며, 이에 따라 제1 연통부(110)는 닫힌다. 동시에, 제2 연통부(120)의 제2 판막은 위치 158에서 위치 154로 이동하여, 환자가 내뱉은 공기는 제2 연통부(120)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 제1 연통부(110)는 제1 판막(152)에 의해 닫힌 상태이며, 산소 유입관(130)을 통해 유입되는 고농도의 산소가 저장주머니(100)에 저장된다.
한편, 비상 공기 유입관(140)은 결합부(145)를 통해 제1 연통부(110)와 연결되는데, 결합부(145)는 임계값 이상의 압력이 감지되면 자동적으로 제1 연통부(110)에서 분리되게끔 구현될 수 있다. 예를 들어, 결합부(145)는 환자의 정상적인 호흡 시에는 제1 연통부(110)와 비상 공기 유입관(140)을 연결하여 환자에게 저장주머니(100)에 저장된 고농도의 산소만이 공급될 수 있도록 한다. 한편, 환자의 호흡이 아주 가쁜 경우, 저장주머니(100)에 저장된 산소만으로는 환자에게 충분한 양의 산소가 공급되지 못할 수도 있다. 이와 같이 짧은 시간 내에 임계값 이상의 압력이나 저항이 감지되면, 스프링 등으로 구현되는 결합부(145)는 제1 연통부(110)로부터 비상 공기 유입관(140)을 탈락시켜 외부의 공기가 제1 연통부(110)를 통해 환자에게 추가적으로 공급될 수 있게끔 한다.
또는, 결합부(145)는 임의의 개방 저항을 가지는 일방 판막 형태로 구현될 수도 있으며, 이러한 경우 결합부(145)는 비상 공기 유입관(140)을 제1 연통부(110)로부터 완전히 탈락시키는 대신에 필요에 따라 개방되는 방식으로 동작할 수도 있다.
상술한 내용에서, 저장주머니(100)는 연질의 재료로 구현되어 환자의 빠른 호흡에도 안정적으로 고농도의 산소를 공급할 수 있도록 쉽게 팽창하고 수축할 수 있다.
얼굴 산소 마스크(50)는 테두리(10)가 환자(5)의 얼굴에 부착되어 환자(5)의 얼굴을 덮도록 장착된다. 이때, 제1 연통부(110)는 환자의 흡기 시에 저장주머니(100)로부터 고농도의 산소를 환자(5)에게 공급하는 경로로써, 제1 연통부(110)의 일측 단부는 환자(5)의 코 주변에 위치할 수 있다. 반대로, 제2 연통부(120)는 환자의 호기 시에 환자가 내뱉은 공기를 외부로 배출하는 경로로써, 제2 연통부(120)의 일측 단부는 환자의 입 주변에 위치할 수 있다.
이러한 배치를 통해서, 환자의 호기와 흡기에 따라 판막(150)은 자동적으로 이동하며 제1 연통부(110) 및 제2연통부(120)를 열고 닫는다. 도 2에는 판막(150)이 제1 연통부(110)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 도 1에서 설명한 바와 같이 판막(150)은 제1 연통부(110)와 제2 연통부(120)에 각각 별도로 배치되어 각각의 연통부들을 열고 닫는다. 이때, 제1 연통부(110)와 제2 연통부(120)에 배치되는 판막들은 서로 일정한 각도를 유지하도록 고정되어, 한쪽의 연통부가 열리면 다른쪽의 연통부는 닫히는 방식으로 동작할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 9에 도시된 다른 실시예에 따른 산소마스크(200)는 전술한 실시예에서와 동일하게 두 개의 연통부를 구비하고, 저장주머니(100)에 저장된 고농도 산소가 천천히 환자에게 공급되도록 하기 위해 연통부의 개폐 동작 선택적으로 이루어지도록 구성된다.
산소마스크(200)는 안면부에 접촉하면서 공기가 유입, 유출되지 않도록 막아주는 안면밀착부(202)를 구비한다.
안면밀착부(202)의 정면에는 개구부가 형성되며, 개구부에는 케이스(204)가 부착된다. 케이스(204)는 개방된 일측이 케이스밑판(212)으로 폐쇄되는데, 내부에는 산소 및 이산화탄소가 이동하는 통로가 형성된다.
케이스(204)의 정면 하단에는 제1연통부(206)가 설치되며, 제1연통부(206)의 하단에는 저장주머니(100)가 결합된다. 따라서 저장주머니(100)에 저장된 고농도 산소가 제1연통부(206)를 통과하여 환자의 입과 코로 공급된다.
케이스의 정면에는 제2연통부(208)가 설치된다. 제2연통부(208)는 환자가 배출한 이산화탄소를 외부로 유출시키는 통로 역할을 한다.
케이스(204)의 내부에는 회전축(218b)에 의해 회전가능하게 고정되는 회전차단부(218)가 구비된다. 회전차단부(218)의 중심은 원기둥 형태의 회전몸체(218a)로 구성되며, 회전몸체(218a)의 일측면으로 제1차단판(218c)과 제2차단판(218d)이 형성된다. 제1차단판(218c)과 제2차단판(218d)은 케이스(204)의 내부에서 회전축(218b)을 중심으로 회전하면서 제1연통부(206) 및 제2연통부(208)를 선택적으로 차단한다. 회전차단부(218)는 환자의 호기와 흡기에 따른 압력 변화에 따라 회전하면서 호기시와 흡기시에 기체의 흐름을 제어한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 저장주머니 110 : 제1연통부
120 : 제2연통부 130 : 산소 유입관
140 : 공기 유입관 200 : 산소마스크
202 : 안면밀착부 204 : 케이스
206 : 제1연통부 208 : 제2연통부
210 : 배기구 212 : 케이스밑판
214 : 제1유출구 216 : 제2유출구
218 : 회전차단부

Claims (3)

  1. 환자에게 고농도 산소를 공급하기 위한 얼굴 산소 마스크에 있어서,
    환자에게 제공될 고농도 산소를 저장하는 저장주머니(100)와;
    상기 환자의 흡기 시에 상기 저장주머니(100)에 저장된 상기 고농도 산소가 상기 환자에게 제공되는 경로이고, 회전차단부(218)의 일측에 의해 개폐되는 제1연통부(206)와;
    상기 환자의 호기 시에 내뱉는 공기가 외부로 배출되는 경로이고, 회전차단부(218)의 타측에 의해 개폐되는 제2연통부(208);를 포함하며,
    상기 제1연통부(206) 및 상기 제2연통부(208)는 케이스()의 내부에서 서로 연결되며, 상기 회전차단부(218)는 상기 제1연통부(206) 및 상기 제2연통부(208)가 연결되는 지점에 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는, 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전차단부(218)는
    중심부에 형성되는 원기둥 형태의 회전몸체(218a)와;
    상기 회전몸체(218a)의 일측면으로 형성되어 상기 제1연통부(206)를 개폐하는 제1차단판(218c)과;
    상기 회전몸체(218a)의 타측면으로 형성되어 상기 제2연통부(206)를 개폐하는 제2차단판(218d);을 포함하는, 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전차단부(218)는 환자의 호기와 흡기시의 압력 변화에 따라 선택적으로 회전하는 것을 특징으로 하는, 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180060229A (ko) 2016-11-28 2018-06-07 사회복지법인 삼성생명공익재단 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크

Patent Citations (1)

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KR20180060229A (ko) 2016-11-28 2018-06-07 사회복지법인 삼성생명공익재단 고농도 산소 투여를 구현하기 위한 얼굴 산소 마스크

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