(57)【要約】  呼吸療法で使用するための呼吸回路は、吸気管及び呼気管を含む。呼吸回路の吸気管は、平滑ボアを有する。呼吸回路の呼気管は、波形である。好ましくは、呼気管は、蒸気透過性である。平滑ボアの吸気管と波形の呼気管との組合せを使用することは、呼吸回路及びその構成要素の性能を向上させるという予想外の結果を有する。
2021511863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、４〜１７ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、１０．５〜２０．５ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項２】
前記吸気管と前記呼気管とを結合するように構成されたｙピースを更に含む、請求項１に記載の回路キット。
【請求項３】
ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを更に含む、請求項１又は２に記載の回路キット。
【請求項４】
ベンチレータ又は他のガス源から加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５】
前記吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６】
前記吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７】
前記吸気管は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８】
前記吸気管は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項９】
前記吸気管は、７ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１０】
前記吸気管は、８ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１１】
前記呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１２】
前記呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１３】
前記呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１４】
前記呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１５】
前記呼気管は、１３ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１６】
前記呼気管は、１４ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１７】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１８】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１９】
前記吸気管は、前記吸気中心ボア内又は前記内壁内において加熱要素を取り囲む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２０】
前記呼気管は、加熱要素を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２１】
前記呼気管は、通気性がある、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２２】
前記呼気管の前記内壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ前記呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２３】
前記吸気管は、長手方向断面において、前記吸気中心ボアの前記壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２４】
５０ｍｌ〜３００ｍｌの範囲内の１回換気量を有する患者の治療に適している、請求項１に記載の回路キット。
【請求項２５】
小児患者及び青年患者の治療に適している、請求項１に記載の回路キット。
【請求項２６】
前記吸気管の前記内径と前記呼気管の前記公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍである、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２７】
前記吸気管の前記内径は、前記呼気管の前記公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さい、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２８】
前記吸気管及び／又は前記呼気管は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器を収容するための複数のセクションを含み得る、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項２９】
加湿器を更に含む、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の回路キットを含むシステム。
【請求項３０】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、９．５〜２４ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、１９〜３１．５ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項３１】
前記吸気管と前記呼気管とを結合するように構成されたｙピースを更に含む、請求項３０に記載の回路キット。
【請求項３２】
ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを更に含む、請求項３０又は３１に記載の回路キット。
【請求項３３】
ベンチレータ又は他のガス源から加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを更に含む、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３４】
前記吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３５】
前記吸気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３６】
前記吸気管は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３７】
前記吸気管は、１９ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３８】
前記吸気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項３９】
前記吸気管は、１７ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有する、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４０】
前記呼気管は、２５ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４１】
前記呼気管は、２６ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４２】
前記呼気管は、２０ｍｍ〜２４ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４３】
前記呼気管は、２１ｍｍ〜２５ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４４】
前記呼気管は、２４ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４５】
前記呼気管は、２０ｍｍ〜２６ｍｍの公称内径を有する、請求項３０〜３９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４６】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項３０〜４５のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４７】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項３０〜４５のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４８】
前記吸気管は、前記吸気中心ボア内又は前記内壁内において加熱要素を取り囲む、請求項３０〜４７のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項４９】
前記呼気管は、加熱要素を含む、請求項３０〜４８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５０】
前記呼気管は、通気性がある、請求項３０〜４９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５１】
前記呼気管の前記内壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ前記呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である、請求項３０〜５０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５２】
前記吸気管は、長手方向断面において、前記吸気中心ボアの前記壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含む、請求項３０〜５１のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５３】
３００ｍｌ超の１回換気量を有する患者の治療に適している、請求項３０に記載の回路キット。
【請求項５４】
成人患者の治療に適している、請求項３０に記載の回路キット。
【請求項５５】
前記吸気管の前記内径は、前記呼気管の前記公称径よりも１ｍｍ〜２０ｍｍの値だけ小さい、請求項３０〜５４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５６】
前記吸気管は、前記呼気管よりも１ｍｍ〜２０ｍｍだけ小さい、請求項３０〜５４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５７】
前記吸気管及び／又は前記呼気管は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器を収容するための複数のセクションを含み得る、請求項３０〜５６のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項５８】
加湿器を更に含む、請求項３０〜５７のいずれか一項に記載の回路キットを含むシステム。
【請求項５９】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、３〜１３ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、９．５〜１９ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項６０】
前記吸気管と前記呼気管とを結合するように構成されたｙピースを更に含む、請求項５９に記載の回路キット。
【請求項６１】
ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを更に含む、請求項５９又は６０に記載の回路キット。
【請求項６２】
ベンチレータ又は他のガス源から加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを更に含む、請求項５９〜６１のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６３】
前記吸気管は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６４】
前記吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６５】
前記吸気管は、７ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６６】
前記吸気管は、８ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６７】
前記吸気管は、４ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６８】
前記吸気管は、６ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有する、請求項５９〜６２のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項６９】
前記呼気管は、１３ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７０】
前記呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７１】
前記呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７２】
前記呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７３】
前記呼気管は、１２ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７４】
前記呼気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有する、請求項５９〜６８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７５】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項５９〜７４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７６】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項５９〜７４のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７７】
前記吸気管は、前記吸気中心ボア内又は前記管の前記壁内において加熱要素を取り囲む、請求項５９〜７６のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７８】
前記呼気管は、加熱要素を含む、請求項５９〜７７のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項７９】
前記呼気管は、通気性がある、請求項５９〜７８のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８０】
前記呼気管の前記内壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ前記呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である、請求項５９〜７９のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８１】
前記吸気管は、長手方向断面において、前記吸気中心ボアの前記壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含む、請求項５９〜８０のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８２】
５０ｍｌ以下の１回換気量を有する患者の治療に適している、請求項５９に記載の回路キット。
【請求項８３】
新生児患者の治療に適している、請求項５９に記載の回路キット。
【請求項８４】
前記吸気管の前記内径と前記呼気管の前記公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍである、請求項５９〜８３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８５】
前記吸気管の前記内径は、前記呼気管の前記公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さい、請求項５９〜８３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項８６】
加湿器を更に含む、請求項５９〜８５のいずれか一項に記載の回路キットを含むシステム。
【請求項８７】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、３ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、８ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項８８】
前記吸気管は、４ｍｍ〜８ｍｍの内径を有する、請求項８７に記載の回路キット。
【請求項８９】
前記呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有する、請求項８８に記載の回路キット。
【請求項９０】
前記吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有する、請求項８７に記載の回路キット。
【請求項９１】
前記呼気管は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの公称内径を有する、請求項９０に記載の回路キット。
【請求項９２】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項８７〜９１のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項９３】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、５ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、１５ｍｍ〜２３ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項９４】
前記吸気管は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有する、請求項９３に記載の回路キット。
【請求項９５】
前記呼気管は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの公称内径を有する、請求項９４に記載の回路キット。
【請求項９６】
前記吸気管は、８ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有する、請求項９３に記載の回路キット。
【請求項９７】
前記呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有する、請求項９６に記載の回路キット。
【請求項９８】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項９３〜９７のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項９９】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、１０ｍｍ〜１８ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、２４ｍｍ〜３２ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項１００】
前記吸気管は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有する、請求項９９に記載の回路キット。
【請求項１０１】
前記呼気管は、２７ｍｍ〜３１ｍｍの公称内径を有する、請求項１００に記載の回路キット。
【請求項１０２】
前記吸気管は、１５ｍｍ〜１９ｍｍの内径を有する、請求項９９に記載の回路キット。
【請求項１０３】
前記呼気管は、２４ｍｍ〜２８ｍｍの公称内径を有する、請求項１０２に記載の回路キット。
【請求項１０４】
前記吸気管又は前記呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有する、請求項９９〜１０３のいずれか一項に記載の回路キット。
【請求項１０５】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、内径及び長さを有し、且つ前記呼気管は、公称内径及び長さを有し、前記回路キットは、成人患者の治療に適している、回路キット。
【請求項１０６】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、内径及び長さを有し、且つ前記呼気管は、公称内径及び長さを有し、前記回路キットは、小児患者及び青年患者の治療に適している、回路キット。
【請求項１０７】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、内径及び長さを有し、且つ前記呼気管は、公称内径及び長さを有し、前記回路キットは、小児患者及び新生児患者の治療に適している、回路キット。
【請求項１０８】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットであって、
ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管であって、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記吸気管の前記内壁は、平滑である、吸気管と、
患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管であって、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み、前記呼気管の前記内壁は、波形である、呼気管と
を含む呼吸回路を含み、及び前記吸気管は、約１１．７ｍｍの内径を有し、且つ前記呼気管は、約１４．５ｍｍの公称内径を有する、回路キット。
【請求項１０９】
前記吸気管及び／又は前記呼気管は、約１．７５ｍの長さを有する、請求項１０８に記載の回路キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
参照による組み込み
本出願は、その内容全体が参照により全体として本明細書に組み込まれる、２０１８年１月２４日に出願された米国仮特許出願第６２／６２１４６３号明細書からの優先権を主張する。本出願は、それぞれの内容全体が参照により全体として本明細書に組み込まれる、２０１７年７月２１日に出願された国際出願ＰＣＴ／ニュージーランド特許出願公開第２０１７／０５００９９号明細書及び２０１６年７月２１日に出願された米国仮特許出願第６２／３６５２８５号明細書に関連する。更に、以下の本開示は、米国特許出願公開第２０１３／００９８３６０Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１３／５１７，９２５号明細書、米国特許出願公開第２０１４／０２０２４６２Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１４／１２３，４８５号明細書及び米国特許出願公開第２０１５／０３０６３３３Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１４／６４９，８０１号明細書の様々な特徴を参照する。これらの出願及び公報の開示全体は、本明細書に全体が記載されるかのように本明細書の一部とされ、あらゆる目的において、それらが包含する全てについて参照により組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、医療用途に適した管に関し、特に呼吸加湿システムなどにおいて患者に加湿ガスを提供し、且つ／又は患者からガスを除去するのに適している呼吸回路で使用するための医療用管に関する。
【背景技術】
【０００３】
呼吸回路では、様々な構成要素が加温及び／又は加湿ガスを患者に且つ患者から運ぶ。呼吸加湿は、感染及び／又は組織損傷の可能性を低下させるのに役立つ。
【発明の概要】
【０００４】
本開示の特定の特徴、態様及び利点は、管内の全体的な流れ抵抗を増加させることなく、吸気管を通して患者に送達される加湿ガス中の蒸気の量を増加させながら、呼気管内の呼気ガスからの蒸気の除去を増加させることができる改良の必要性を認識している。本開示の特定の特徴、態様及び利点は、呼吸回路の圧縮容量を減少させるか、又は少なくとも呼吸回路のリムの圧縮容量を減少させる改良の必要性を認識している。本明細書に記載されるように、吸気管と呼気管との間の圧縮容量及び流れ抵抗の両方にトレードオフが存在し得る。吸気管内の圧縮容量及び／又は流れ抵抗の減少並びに呼気管内の圧縮容量及び／又は流れ抵抗の増加が存在し得る。吸気管内の圧縮容量の減少は、少なくとも部分的に吸気管径の減少に起因し得る。管径の減少は、少なくとも部分的に平滑ボアを有することに起因し得る流れ抵抗の減少によって可能にされ得る。呼気管内の圧縮容量の増加は、少なくとも部分的に壁の表面積、管の直径、管の断面積又は呼気管の壁の長さの増加に起因し得る。呼気管内の流れ抵抗の増加は、少なくとも部分的に波形構造に起因し得る。呼気管内の圧縮容量の増加及び流れ抵抗の増加は、本明細書に記載されるような様々な要因により、その透過率を向上させることができる。吸気管と呼気管との間のこのトレードオフにより、全体として呼吸回路内の同じ全体的な圧縮容量及び／又は流れ抵抗を維持することができる。
【０００５】
呼吸回路の圧縮容量が低くなるほど、一定の伸展性に対する呼吸回路の空気コンプライアンスが低くなり、呼吸回路の空気コンプライアンスが患者の肺コンプライアンスに対して低下するほど、送達１回換気量に誤差が存在する可能性が低くなる。
【０００６】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットは、呼吸回路を含み得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。吸気管は、５〜１４．５ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１５〜２２ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、４〜１７ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１０．５〜２０．５ｍｍの公称内径を有し得る。
【０００７】
回路キットは、吸気管と呼気管とを結合するように構成されたｙピースを含み得る。回路キットは、ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを含み得る。回路キットは、ベンチレータ又は他のガス源から加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを含み得る。吸気管は、６ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１５．５ｍｍ〜２１ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１８ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１９ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管又は呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管は、吸気中心ボア内又は管の壁内において加熱要素を取り囲み得る。呼気管は、加熱要素を含み得る。呼気管は、通気性があり得る。呼気管の内壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアの壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含み得る。回路キットは、５０ｍｌ〜３００ｍｌの範囲内の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、小児患者及び青年患者の治療に適し得る。吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さいことができる。吸気管及び／又は呼気管は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器を収容するための複数のセクションを含み得る。システムは、回路キット及び加湿器を含み得る。
【０００８】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットは、呼吸回路を含み得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。吸気管は、１０〜２１ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２２〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、９．５〜２４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１９〜３１．５ｍｍの公称内径を有し得る。
【０００９】
回路キットは、吸気管と呼気管とを結合するように構成されたｙピースを含み得る。回路キットは、ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを含み得る。回路キットは、ベンチレータ又は他のガス源から加湿器出口に流れを搬送するためのドライラインを含み得る。吸気管は、１０ｍｍ〜２０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜２０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１９ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１８ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１７ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１２ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１３ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２２ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２３ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２５ｍｍ〜２８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２５．５ｍｍ〜２７ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１９ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１７ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２５ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２６ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２０ｍｍ〜２４ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２１ｍｍ〜２５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２０ｍｍ〜２６ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管又は呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管は、吸気中心ボア内又は管の壁内において加熱要素を取り囲み得る。呼気管は、加熱要素を含み得る。呼気管は、通気性があり得る。呼気管の内壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアの壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含み得る。回路キットは、３００ｍｌ超の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、成人患者の治療に適し得る。吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜２０ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜２０ｍｍの値だけ小さいことができる。吸気管及び／又は呼気管は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器を収容するための複数のセクションを含み得る。システムは、回路キット及び加湿器を含み得る。
【００１０】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットは、呼吸回路を含み得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。吸気管は、４〜１２ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、３〜１３ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、９．５〜１９ｍｍの公称内径を有し得る。
【００１１】
回路キットは、吸気管と呼気管とを結合するように構成されたｙピースを含み得る。回路キットは、ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを含み得る。回路キットは、ベンチレータから他のガス源に、加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを含み得る。吸気管は、５ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜８ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、９ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１５ｍｍ〜１６．５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管又は呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、４ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、吸気中心ボア内又は管の壁内において加熱要素を取り囲み得る。呼気管は、加熱要素を含み得る。呼気管は、通気性があり得る。呼気管の内壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアの壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含み得る。回路キットは、５０ｍｌ以下の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、新生児患者の治療に適し得る。吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さいことができる。吸気管及び／又は呼気管は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器を収容するための複数のセクションを含み得る。システムは、回路キット及び加湿器を含み得る。
【００１２】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットが提供され得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。
【００１３】
いくつかの実施形態では、吸気管は、３ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、８ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、４ｍｍ〜８ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。いくつかの実施形態では、吸気管は、５ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、１５ｍｍ〜２３ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。いくつかの実施形態では、吸気管は、１０ｍｍ〜１８ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、２４ｍｍ〜３２ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２７ｍｍ〜３１ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、１５ｍｍ〜１９ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜２８ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管は、内径及び長さを有し得る。呼気管は、公称内径及び長さを有し得る。いくつかの実施形態では、回路キットは、成人患者の治療に適している。いくつかの実施形態では、回路キットは、小児患者及び青年患者の治療に適している。いくつかの実施形態では、回路キットは、小児患者及び新生児患者の治療に適している。
【００１４】
呼吸回路は、患者に吸気ガスを搬送するための吸気リムを含み得る。吸気リムは、中空体を含む第１の長尺状部材を含むことができ、中空体は、螺旋状に巻かれて、長手方向軸線を有する第１の長尺状管と、長手方向軸線に沿って延びる第１の内腔と、内腔を取り囲む中空壁とを少なくとも部分的に形成する。吸気リムは、螺旋状に巻かれて、第１の長尺状部材の隣接する巻き間に接合された第２の長尺状部材を含むことができ、第２の長尺状部材は、第１の長尺状管の内腔の少なくとも一部分を形成している。呼吸回路は、患者からの呼気ガスを搬送するための呼気リムを含み得る。呼気リムは、入口及び出口を含み得る。呼気リムは、第２の内腔を取り囲む第２の管を含む第３の長尺状部材を含み得る。第２の内腔は、呼気ガスのバルク流を収容するように構成することができ、第２の管は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である。
【００１５】
呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。発泡ポリマーは、全体にわたり配された気泡孔を有する固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。非発泡ポリマーは、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である押出固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。吸気リムの第１の内腔は、平滑ボアを有し得る。吸気リムの第２の長尺状部材は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができる。吸気リムの第１の長尺状部材は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを形成し得る。吸気リムの第２の長尺状部材は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にある。呼気リムの第３の長尺状部材は、波形であり得る。第１の長尺状管は、その内腔内において加熱要素を取り囲むことができる。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の内腔内において加熱要素を取り囲むことができる。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の管の内壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の管の壁に埋め込まれた加熱要素を含み得る。第２の管は、第２の内腔に隣接する内部表面を有することができ、呼気リムは、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを更に含む。
【００１６】
デバイスは、呼吸回路を含み得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含むことができ、吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含む。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。
【００１７】
呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。吸気管は、その中心ボア内において加熱要素を取り囲むことができる。吸気管は、その壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁に埋め込まれた加熱要素を含み得る。呼気管は、その中心ボア内に加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれたヒーティングを含み得る。吸気管は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを含み得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を含むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にある。呼気管は、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを含み得る。呼吸回路は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成された加湿器を含み得る。加湿器は、ある量の液体を貯留するように構成されており、且つ吸気ガス流と流体連通するように構成されている加湿チャンバを含み得る。加湿器は、吸気ガス流が蒸気で加湿されるように、加湿チャンバ内のある量の液体を加熱して蒸気を発生させるように構成されたヒータを含み得る。
【００１８】
呼吸装置は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成された加湿器を含み得る。呼吸装置は、加湿器からの吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸装置は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含み得る。呼気中心ボアは、波形であり得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。
【００１９】
吸気管は、その中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁内において取り囲まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアで平らな表面を有する複数のバブルを形成する螺旋状に巻かれた部材を含み得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にあり得る。呼気管の壁は、発泡ポリマーを含み得る。
【００２０】
呼吸装置は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成された加湿器を含み得る。加湿器は、ある量の液体を貯留するように構成されており、吸気ガス流と流体連通するように構成されている加湿チャンバを含み得る。加湿器は、吸気ガス流が蒸気で加湿されるように、加湿チャンバ内のある量の液体を加熱して蒸気を発生させるように構成されたヒータを含み得る。呼吸装置は、加湿器から加湿吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気中心ボアを取り囲む壁を含み得る。吸気管の吸気中心ボアは、平滑であり得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアで平らな表面を有する複数のバブルを形成する螺旋状に巻かれた第１の長尺状部材を含み得る。バブルは、吸気中心ボアを断熱するように構成され得る。吸気管は、第１の長尺状部材の隣接する巻き間に接合された螺旋状に巻かれた第２の長尺状部材を含むことができ、第２の長尺状部材は、第１の長尺状管の内腔の少なくとも一部分を形成し、第２の長尺状部材内に埋め込まれた少なくとも１つの吸気加熱要素を含む。呼吸装置は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気中心ボアを取り囲む導管を含み得る。呼気中心ボアは、波形であり得る。導管は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ導管を通る液体流に対して実質的に不透過性であり得る。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの呼気加熱要素を含み得る。呼吸装置は、加湿器のヒータ、少なくとも１つの吸気加熱要素及び少なくとも１つの呼気加熱要素に電力を送達するように構成された制御システムを含み得る。
【００２１】
呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。発泡ポリマーは、全体にわたり配された気泡孔を有する固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。非発泡ポリマーは、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である押出固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にあり得る。呼吸装置は、吸気管と呼気管との間に患者インターフェースアセンブリを含み得る。制御システムにより送達される電力は、加湿器による加湿の増加並びに少なくとも１つの呼気加熱要素及び少なくとも１つの吸気加熱要素による制御された凝縮物管理を提供するように計算され得る。呼吸装置は、吸気ガス流を供給し、呼気ガス流を受け入れるように構成されたベンチレータを含み得る。ベンチレータは、加湿器にパルス状の吸気ガス流を供給するように構成され得る。ベンチレータは、加湿器に一定の吸気ガス流を供給するように構成され得る。ベンチレータは、ガスのバイアス流を供給するように構成され得る。
【００２２】
呼吸装置は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成された加湿器を含み得る。呼吸装置は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を含み得る。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含み得る。吸気管の内壁は、平滑であり得る。呼吸装置は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を含み得る。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含み得る。呼気管の内壁は、波形であり得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。
【００２３】
呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。吸気管は、その中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁内において取り囲まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気リムの第１の長尺状部材は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを形成し得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にあり得る。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを含み得る。呼吸装置は、加湿器のヒータ及び少なくとも１つの加熱要素に電力を送達するように構成された制御システムを含み得る。
【００２４】
呼吸回路は、管の全体的な流れ抵抗を増加させることなく、回路の吸気リムを通して患者に送達される加湿ガス中の蒸気を増加させ、且つ回路の呼気リム内の呼気ガスからの蒸気の除去を増加させるために、平滑ボアの吸気管と波形の蒸気透過性呼気管との組合せを含むことができ、このようにして、呼吸回路内の圧力損失の増加を回避する。平滑ボアの吸気管は、トレードオフの機会を提供することができる。平滑ボアは、流れ抵抗を減少させることができ、これにより許容可能な流れ抵抗を維持しつつ、吸気管の直径又は断面積の減少を可能にできる。この吸気管の直径又は断面積の減少は、吸気管の圧縮容量を減少させる。より小径の吸気管は、呼吸回路の少なくとも一部分の圧縮容量を減少させることができ、これにより送達１回換気量における誤差の可能性を低下させる。ベンチレータは、典型的には、設定された量のガスを呼吸毎に患者に送達することになっている（「１回換気量」）。送達１回換気量の誤差を低減することで、患者が正確なガス量を受け取ることを確実にすることができる。
【００２５】
平滑ボアの吸気管と波形の呼気管との組合せを使用することは、呼吸回路及びその構成要素の性能を、期待値を超えて向上させるという予期外の相乗効果を有する。同等の波形管よりも小さい内径を有する平滑ボアの吸気管を使用することで管の圧縮容量を減少させることができる。この圧縮容量の減少により、適切な量のガスが患者に送達されることを確実にすることができる。本明細書に記載されるように、より小さい内径を有する吸気管は、全体的な圧縮容量及び呼吸回路の空気コンプライアンスを減少させることができる。本明細書に記載されるように、より小さい内径を有する吸気管は、圧縮容量の減少を有することができ、これは、呼気管の圧縮容量の増加とのトレードオフであり得る。
【００２６】
実際的な理由により、呼吸回路チューブの圧縮容量、したがってコンプライアンスは、通常、患者の肺よりもはるかに大きい。呼吸回路チューブの圧縮容量に影響を及ぼす要因としては、チューブのガス流に対する抵抗を最小化すること及びベッドスペース内の患者を管理するために管を十分に長くすることが可能であることが挙げられる。これは、患者が非常に硬い、低いコンプライアンスの肺を有することになるいくつかの肺疾患状態によって悪化する。加えて、長さの減少（例えば、短縮された管）による低い圧縮容量は、呼気リムの操作性及び通気性の両方と直接対立する。実際には、患者の移動の自由及び位置決めを可能にするなどのために長い管が一般的に良い。実際には、呼気リムにおいて、呼気リムの通気性を増加させるためにより広い表面積が一般的に良い。
【００２７】
十分に低い圧縮容量を維持するために、呼吸回路の構成要素間に潜在的なトレードオフが存在する。吸気管の直径又は断面積は、減少させることができる。しかしながら、吸気管の内径を減少させることは、吸気管内の流れ抵抗（ＲＴＦ）も増加させる。平滑ボアは、波形ボアを有する管又は別の種類の非平滑ボアと比較してＲＴＦを減少させるため、吸気管の内側ボアを平滑にすることで、このＲＴＦの増加を補償し得ることが明らかになった。平滑ボアの使用は、蒸気及び凝縮物の捕捉を減少させるという追加的な利点も有する。平滑ボアの使用により生じたＲＴＦの減少が、管の内径を減少させることにより生じたＲＴＦの増加を上回る場合、呼吸回路内のＲＴＦの正味の減少又は少なくとも吸気管内のＲＴＦの正味の減少があることも明らかになった。吸気管の平滑ボアは、ＲＴＦを低下させ、これによりＲＴＦを通常増加させる吸気管の直径の減少を可能にし、ボアの平滑度と直径の減少とを釣り合わせることができる。本明細書に記載されるように、直径又は断面積の減少は、圧縮容量を減少させることができる。この吸気管の圧縮容量の低下は、呼気管の直径又は断面積を増加させることなどによる呼気管の圧縮容量の増加を相殺することができる。呼気管の直径又は断面積を増加させると、呼気管のより広い表面積が生じ、呼気管の蒸気透過性が増加する。
【００２８】
呼吸回路の構成要素の圧縮容量に関連する発明を具現化したものの特定の特徴、態様及び利点は、以下：吸気管の内径の減少、吸気管の平滑ボア、吸気管の圧縮容量の減少、呼気管の圧縮容量の増加、呼気管の直径の増加、呼気管の表面積の増加及び／又は呼気管の蒸気透過性の増加の１つ以上の組合せを特徴として備える。本開示の特定の特徴、態様及び利点は、平滑ボアの吸気管によるこのＲＴＦの正味の減少が、回路全体としての全体的な圧縮容量、全体的なＲＴＦ及び／又は全体的な圧力損失を変えることなく、回路の他の構成要素を変更することを可能にするという発明の具現化を反映する。平滑ボアの吸気管を使用すると、さもなければ回路内のＲＴＦを増加させるであろうより長い波形の呼気管の使用を可能にできる。呼気管の長さを増加させると、少なくとも部分的に滞留時間の増加により、呼気ガスから蒸気を除去する管の能力を向上させる。呼気管の直径を増加させると、蒸気を透過させる壁の表面積の増加により、呼気ガスから蒸気を除去する管の能力を向上させることができる。平滑ボアの吸気管の使用により、回路全体としてのＲＴＦが減少するとき、呼気管の長さの増加から生じるＲＴＦの増加は、全体的な回路内におけるＲＴＦの正味の増加、圧縮容量の正味の増加及び／又は対応する圧力損失をもたらさない可能性がある。例えば、設計に基づいて、呼気管の長さの増加及び平滑ボアの吸気管の直径の減少は、ＲＴＦに関して正味中立とすることができる。
【００２９】
波形の又は同様に非平滑な壁の管の代わりに、呼吸回路内で平滑ボアの吸気管を使用することは、呼吸回路内でより広い（より大きい断面積又は直径）呼気管を使用することと組み合わされ得、これは、ＲＴＦを減少させる。トレードオフは、この場合、両方の管で減少するＲＴＦにおいてでなくてもよい。平滑ボアは、波形ボアを有する管又は別の種類の非平滑ボアと比較してＲＴＦを減少させる。しかしながら、吸気管内のＲＴＦの減少は、ＲＴＦを増加させる直径又は断面積の減少によって相殺される場合がある。より大きい断面積又は直径の呼気管もＲＴＦを減少させる。代わりに、吸気管では減少するが、呼気管では増加する吸気管及び呼気管の直径又は断面積の変化による圧縮容量のトレードオフが存在し得る。より小径の吸気管は、より小さい圧縮容量を有する。より大径の呼気管は、より大きい圧縮容量を有する。
【００３０】
呼吸回路は、患者に吸気ガスを搬送するための吸気リムを含み得る。吸気リムは、中空体を含む第１の長尺状部材を含み、中空体は、螺旋状に巻かれて、長手方向軸線を有する第１の長尺状管と、長手方向軸線に沿って延びる第１の内腔と、内腔を取り囲む中空壁とを少なくとも部分的に形成する。吸気リムは、螺旋状に巻かれて、第１の長尺状部材の隣接する巻き間に接合された第２の長尺状部材を更に含み、第２の長尺状部材は、第１の長尺状管の内腔の内壁の少なくとも一部分を形成している。呼吸回路は、患者からの呼気ガスを搬送するための呼気リムを更に含む。呼気リムは、入口と、出口と、第２の内腔を含む第２の管を含む第３の長尺状部材とを含む。第２の内腔は、呼気ガスのバルク流を収容するように構成されており、第２の管は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である。
【００３１】
前述の呼吸回路も、以下の特性及び本開示に記載される任意の特性の１つ、いくつか又は全てを有し得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。本開示の目的では、「水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性である」（又は実質的に類似する文言）と記載されている任意の材料は、本明細書では、水蒸気分子を、拡散、促進拡散、受動輸送、能動輸送又は水蒸気分子を選択的に輸送するための別の類似の機序によって透過させるが、リーク経路を介した液体の水又はガスのバルク流の通過を可能にする、材料の１つの外側主面から材料の別の外側主面へのリーク経路を有しない材料と定義される。
【００３２】
発泡ポリマーは、全体にわたり配された気泡孔を有する固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。非発泡ポリマーは、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。吸気リムの第１の内腔は、平滑ボアを有し得る。吸気リムの第２の長尺状部材は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができる。吸気リムの第１の長尺状部材は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを形成し得る。吸気リムの第２の長尺状部材は、少なくとも１つの加熱要素を更に含むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間に配置され得る。呼気リムの第３の長尺状部材は、波形であり得る。第１の長尺状管は、その内腔内において加熱要素を取り囲むことができる。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の内腔内において加熱要素を取り囲むことができる。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の管の内壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。呼気リムの第３の長尺状部材は、第２の管の壁に埋め込まれた加熱要素を含み得る。第２の管は、第２の内腔に隣接する内部表面を有することができ、呼気リムは、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを更に含み得る。発泡ポリマーは、望ましくは、固体熱可塑性エラストマー材料が水蒸気分子を選択的に輸送するが、全体にわたり配された気泡孔が、リーク経路を介した液体の水又はガスのバルク流の通過を可能にするリーク経路を形成しないように選択又は製造される。
【００３３】
デバイスは、呼吸回路を含み得る。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成された吸気管を更に含む。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含み、吸気管の内壁は、平滑である。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成された呼気管を更に含む。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含む。呼気管の内壁は、波形であり、及び呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ呼気管を流れる液体及びガスに対して実質的に不透過性である。
【００３４】
前述のデバイスも、以下の特性及び本開示に記載される任意の特性の１つ、いくつか又は全てを有し得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡ポリマーを含み得る。吸気管は、その中心ボア内又は管の壁内において加熱要素を取り囲むことができる。吸気管は、その壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁に埋め込まれた加熱要素を含み得る。呼気管は、その中心ボア内に加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれた加熱要素を含み得る。吸気管は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを含み得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を含むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間に配置され得る。
【００３５】
更に、呼気管は、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを含み得る。呼吸回路は、患者に送達される吸気ガス流を加湿するように構成された加湿器を更に含み得る。加湿器は、ある量の液体を貯留するように構成されており、且つ吸気ガス流と流体連通するように構成されている加湿チャンバと、吸気ガス流が蒸気で加湿されるように、加湿チャンバ内のある量の液体を加熱して蒸気を発生させるように構成されたヒータとを含み得る。
【００３６】
呼吸装置は、加湿器と、吸気管と、呼気管とを含み得る。加湿器は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成されている。吸気管は、加湿器からの吸気ガス流を受け入れるように構成されている。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含み、吸気管の内壁は、平滑である。呼気管は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成されている。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含み、呼気中心ボアは、波形であり、及び呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ呼気管を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である。
【００３７】
前述の呼吸装置も、以下の特性及び本開示に記載される任意の特性の１つ、いくつか又は全てを有し得る。吸気管は、その中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁内において取り囲まれた又は埋め込まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアで平らな表面を有する複数のバブルを形成する螺旋状に巻かれた部材を含み得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間に配置され得る。呼気管の壁は、発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。
【００３８】
呼吸装置は、加湿器と、吸気管と、呼気管と、制御システムとを含み得る。加湿器は、患者に送達される吸気ガス流を加湿するように構成されている。加湿器は、加湿チャンバ及びヒータを含む。加湿チャンバは、ある量の液体を貯留するように構成されており、吸気ガス流と流体連通するように構成されている。ヒータは、吸気ガス流が蒸気で加湿されるように、加湿チャンバ内のある量の液体を加熱して蒸気を発生させるように構成されている。吸気管は、加湿器から加湿吸気ガス流を受け入れるように構成されている。吸気管は、吸気中心ボアを取り囲む壁を含み、吸気管の中心ボアは、平滑である。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアで平らな表面を有する複数のバブルを形成する螺旋状に巻かれた第１の長尺状部材を更に含む。バブルは、吸気中心ボアを断熱するように構成されている。吸気管は、第１の長尺状部材の隣接する巻き間に接合された螺旋状に巻かれた第２の長尺状部材を更に含む。第２の長尺状部材は、第１の長尺状管の内腔の少なくとも一部分を形成し、第２の長尺状部材内に埋め込まれた少なくとも１つの吸気加熱要素を含む。呼気管は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成されている。呼気管は、呼気中心ボアを取り囲む導管を含み、呼気中心ボアは、波形であり、及び導管は、水蒸気に対して透過性であり、且つ導管を通る液体流に対して実質的に不透過性である。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの呼気加熱要素を更に含む。制御システムは、加湿器のヒータに電力を送達するように構成され得る。制御システムは、少なくとも１つの吸気加熱要素に電力を送達するように構成され得る。制御システムは、少なくとも１つの呼気加熱要素に電力を送達するように構成され得る。制御システムは、加湿器のヒータ及び少なくとも１つの吸気加熱要素に電力を送達するように構成され得る。制御システムは、加湿器のヒータ及び少なくとも１つの呼気加熱要素に電力を送達するように構成され得る。制御システムは、少なくとも１つの吸気加熱要素及び少なくとも１つの呼気加熱要素に電力を送達するように構成され得る。制御システムは、以下：加湿器のヒータ、少なくとも１つの吸気加熱要素及び少なくとも１つの呼気加熱要素の２つ以上に電力を送達するように構成されている。制御システムは、加湿器のヒータ、少なくとも１つの吸気加熱要素及び少なくとも１つの呼気加熱要素に電力を送達するように構成されている。
【００３９】
前述の呼吸装置も、以下の特性及び本開示に記載される任意の特性の１つ、いくつか又は全てを有し得る。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーを含み得る。発泡ポリマーは、全体にわたり配された気泡孔を有する固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。非発泡ポリマーは、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である固体熱可塑性エラストマー材料を含み得る。少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にあり得る。呼吸装置は、吸気管と呼気管との間に患者インターフェースアセンブリを更に含み得る。制御システムにより送達される電力は、加湿器による加湿の増加を提供するように計算され得る。制御システムにより送達される電力は、少なくとも１つの呼気加熱要素による制御された凝縮物管理を提供するように計算され得る。制御システムにより送達される電力は、少なくとも１つの吸気加熱要素による制御された凝縮物管理を提供するように計算され得る。制御システムにより送達される電力は、加湿器による加湿の増加並びに少なくとも１つの呼気加熱要素及び少なくとも１つの吸気加熱要素による制御された凝縮物管理を提供するように計算され得る。呼吸装置は、吸気ガス流を供給し、呼気ガス流を受け入れるように構成されたベンチレータを更に含み得る。ベンチレータは、加湿器にパルス状の吸気ガス流を供給するように構成され得る。ベンチレータは、加湿器に一定の吸気ガス流を供給するように構成され得る。ベンチレータは、ガスのバイアス流を供給するように構成され得る。
【００４０】
呼吸装置は、加湿器と、吸気管と、呼気管とを含み得る。加湿器は、患者への吸気ガス流を加湿するように構成されている。吸気管は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるように構成されている。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む壁とを含み、吸気管の内壁は、平滑である。呼気管は、患者から呼気ガス流を受け入れるように構成されている。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む壁とを含む。呼気管の内壁は、波形であり、及び呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ呼気管を流れる液体及びガスに対して実質的に不透過性である。呼気管の壁は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡ポリマーを含み得る。吸気管は、その中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼吸装置も、以下の特性及び本開示に記載される任意の特性の１つ、いくつか又は全てを有し得る。吸気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気管は、その壁内において取り囲まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。吸気リムの第１の長尺状部材は、長手方向断面において、内腔で平らな表面を有する複数のバブルを形成し得る。吸気管は、少なくとも１つの加熱要素を取り囲むことができ、少なくとも１つの吸気加熱要素は、複数のバブルのうちのバブルと吸気中心ボアとの間にあり得る。呼気管は、呼気中心ボア内に少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁に取り付けられた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、その内壁内に埋め込まれた少なくとも１つの加熱要素を含み得る。呼気管は、内部表面の周方向に配置されて、入口と出口との間に概ね長手方向に位置合わせされた複数の補強リブを含み得る。呼吸装置は、加湿器のヒータ及び少なくとも１つの加熱要素に電力を送達するように構成された制御システムを更に含み得る。
【００４１】
ここで、本開示の特定の特徴、態様及び利点を、図面を参照しながら説明する。図面及び対応する説明は、本開示の特定の特徴、態様及び利点を示すために提供するものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】１つ以上の医療用管を組み込んだ呼吸回路の概略図である。
【図１Ａ】１つ以上の医療用管を組み込んだ呼吸回路の概略図である。
【図１Ｂ】１回換気量誤差に対する呼吸回路コンプライアンスの影響を示す３つのグラフを示す。
【図２Ａ】複合管の一部分の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの複合管の長手方向断面図である。
【図３Ａ】蒸気透過性発泡ポリマー材料を組み込んだ管の一部分の側面平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの管の断面図である。
【図４Ａ】管が部分的に波形である、一体式補強リブを組み込んだ管の一部分の正面斜視図である。
【図４Ｂ】管が全体的に波形である、図４Ａの管の一部分の正面斜視図である。
【図５Ａ】リブを組み込んだ管の一部分の正面斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの管の正面斜視図である。
【図６】呼気管の一部分の概略図である。
【図７】呼気管の一部分の概略図である。
【図８】加湿器と、吸気管と、呼気管とを含む呼吸回路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
１つ以上の医療用管を含む呼吸回路
本開示をより詳細に理解するために、まず、呼吸回路１００を示す図１を参照する。このような呼吸回路１００は、呼吸器加湿回路であり得る。呼吸回路１００は、１つ以上の医療用管を含む。呼吸回路１００は、吸気管１０３及び呼気管１１７を含み得る。
【００４４】
本明細書で使用する場合、医療用管は、広義の用語であり、当業者にその通常の慣用的な意味を与えるべきであり（すなわち特別な意味又は特化した意味に限定されるものではない）、医療処置での使用のために構成され、且つ他にそのような使用のために適用される基準を満たす中空長尺体など、内腔を画定するか又は通路を含む円筒形及び非円筒形の長尺状形状を含むが、これに限定されない。吸気管は、患者に呼吸ガスを送達するように構成された医療用管である。呼気管は、患者から呼気ガスを遠ざけるように構成された医療用管である。
【００４５】
ガスは、図１の回路１００内で搬送され得る。周囲ガスは、ガス源１０５から加湿器１０７に流れる。加湿器１０７は、ガスを加湿することができる。ガス源１０５は、ベンチレータ、送風機若しくはファン、圧縮ガスを収容するタンク、医療施設内の壁面供給部又は任意の他の適切な呼吸ガス源であり得る。
【００４６】
加湿器１０７は、吸気管１０３の入口１０９（加湿ガスを受け入れるための端部）にポート１１１を介して接続されており、それにより加湿ガスを吸気管１０３に供給する。ガスは、吸気管１０３を通って吸気管１０３の出口１１３（加湿ガスを排出するための端部）に流れ、その後、出口１１３に接続された患者インターフェース１１５を介して患者１０１に流れる。呼気管１１７は、患者インターフェース１１５に接続されている。呼気管１１７は、患者インターフェース１１５から呼出された加湿ガスをガス源１０５又は周囲雰囲気に戻す。本明細書で使用する場合、患者インターフェースは、広義の意味を有し、当業者にその通常の慣用的な意味を与えるべきであり、患者インターフェースは、フルフェイスマスク、鼻マスク、口マスク、口鼻マスク、鼻ピローマスク、鼻カニューレ、鼻プロング、喉頭マスク又は任意の他の適切な医療回路と患者の気道との間の結合具のいずれか１つ以上も含むが、これらに限定されない。
【００４７】
ガスは、通気口１１９を通ってガス源１０５に入ることができる。送風機又はファン１２１は、通気口１１９を通して空気又は他のガスを引き込むことにより、ガス源１０５にガスを流入させることができる。送風機又はファン１２１は、可変速の送風機又はファンであり得る。電子コントローラ１２３は、送風機又はファンの速度を制御することができる。特に、電子コントローラ１２３の機能は、電子マスターコントローラ１２５により制御され得る。この機能は、マスターコントローラ１２５からの入力と、ダイヤル又は他の適切な入力デバイス１２７を介した圧力又は送風機若しくはファンの速度のユーザ設定の所定要求値（プリセット値）とに応答して制御され得る。
【００４８】
加湿器１０７は、加湿チャンバ１２９を含む。加湿器チャンバ１２９は、ある量の水１３０又は他の適切な加湿液体を含むように構成され得る。加湿チャンバ１２９は、加湿器１０７から取り外し可能であり得る。取り外し可能であることにより、使用後に加湿チャンバ１２９をより容易に滅菌又は廃棄することが可能である。加湿器１０７の加湿チャンバ１２９部分は、一体構造であり得るか、又は接合されて加湿器チャンバ１２９を画定する複数の構成要素で形成され得る。加湿チャンバ１２９の本体は、非伝導性のガラス又はプラスチック材料から形成され得る。加湿チャンバ１２９は、伝導性の構成要素を含むこともできる。例えば、加湿チャンバ１２９は、加湿チャンバ１２９が加湿器１０７上に取り付けられると、加湿器１０７上のヒータプレート１３１と接触するか又は対応付けられるように構成された高熱伝導ベース（アルミニウムベース）を含み得る。
【００４９】
加湿器１０７は、電子制御部を含み得る。加湿器１０７は、電子、アナログ又はデジタルマスターコントローラ１２５を含み得る。マスターコントローラ１２５は、関連するメモリに記憶されたコンピュータソフトウェアコマンドを実行するマイクロプロセッサベースのコントローラであり得る。マスターコントローラ１２５は、ユーザ入力デバイス１３３を介して入力されたユーザ設定の湿度又は温度値及び他の入力に応答して、加湿チャンバ１２９内のある量の水１３０を加熱するためにヒータプレート１３１にいつ（又はどのレベルまで）通電するかを決定する。
【００５０】
温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５の付近で吸気管１０３に接続することができるか、又は温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５に接続することができる。温度プローブ１３５は、吸気管１０３に組み込むことができる。温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５の付近の又は患者インターフェース１１５の温度を検出する。温度を反映した信号は、温度プローブ１３５により、電子、アナログ又はデジタルマスターコントローラ１２５に提供され得る。加熱要素（図示せず）を使用して、吸気管１０３及び／又は患者インターフェース１１５の温度を、飽和温度を超えて上昇させるように患者インターフェース１１５及び／又は吸気管１０３の温度を調整し、それにより不要な凝縮物の機会を減少させることができる。
【００５１】
図１では、呼出された加湿ガスは、患者インターフェース１１５から呼気管１１７を通ってガス源１０５に戻される。呼気管１１７は、以下でより詳細に説明するように、蒸気透過性材料を含み得る。蒸気透過性呼気管は、波形であり得る。
【００５２】
呼気管１１７は、凝縮物がガス源１０５に到達する機会を減少させるために、吸気管１０３に関して上述したように、温度プローブ及び／又は加熱要素を有することができる。呼気管１１７は、呼気ガスをガス源１０５に戻す必要がない。呼出された加湿ガスは、周囲の環境に直接又はエアスクラバ／フィルタ（図示せず）などの他の補助機器に流れることができる。
【００５３】
図１では、吸気管１０３は、平滑ボアを有する導管を包含するか又は含む。平滑ボアという用語は、当技術分野におけるその通常の慣用的な意味を与えられるべきであり、非波形ボア、内腔又は通路を含むが、これらに限定されない。用語「平滑ボア」は、管内のガスの流れに著しく影響を及ぼす顕著な内側波形構造、環状リブ、バンプ又は空洞を含まない内部表面を有する管を記述するために使用され得る。用語「平滑ボア」は、平滑ボアによって画定される通路又は内腔を通る略層流を乱す繰り返しの内部表面特徴を有しない管を記述するためにも使用され得る。波形という用語は、当技術分野におけるその通常の慣用的な意味を与えられるべきであり、隆起した又は溝付き表面を有することを含むが、これに限定されない。有利には、平滑ボアにより、導管は、波形ボアを有する、同等の寸法を有する導管よりも低いＲＴＦを有することになる。平滑ボアは、流れ抵抗を減少させるため、ボア（すなわち直径又は断面積）を低減することができ、同様の流れ抵抗を有する波形管と比較した場合、より低い圧縮容量をもたらす。吸気導管は、複合導管であり得る。複合導管は、一般に、２つ以上の異なる部分又はより具体的には接合されて導管を画定する２つ以上の構成要素を含む導管と定義され得る。複合導管は、螺旋状に巻かれ得る。複合導管は、２つ以上の構成要素が螺旋状に絡み合わされるか又は螺旋状構成に隣り合わせで結合されるような手法で螺旋状に巻かれ得る。
【００５４】
呼気管１１７は、少なくとも、蒸気透過性の部分を有する導管を包含するか又は含む。蒸気透過性は、湿度の除去を促進する。少なくとも、呼気管１１７の蒸気透過性の部分は、波形であり得る。波形構造は、管の内側にあり得る。波形構造は、管の内部表面積を増加させる。蒸気透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、蒸気と直接接触する材料の表面積に相関する。波形構造は、呼気管内のガスの乱流も増加させる。乱流が多くなることは、ガスのより良好な混合を意味し、それにより水蒸気を呼気管１１７の外壁に移動させる。乱流が多くなると、呼気管の波形構造内における局所滞留を増加させることができ、これを蒸気透過性特性と併せると、湿度の除去が更に向上する。局所滞留時間の増加はまた、各波形構造の「ポケット」内で渦を巻くガスの温度を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して低下させ、これらのガスの相対湿度を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させる。相対湿度の増加は、呼気管１１７の壁を横切る蒸気圧の勾配を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させ、更に波形の呼気管の壁を通した蒸気拡散を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させる。
【００５５】
蒸気透過性の波形導管は、少なくとも部分的に、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーから形成され得る。呼気管１１７は、呼気管１１７内の空間を画定する壁を含み得る。壁の少なくとも一部は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性であるように構成された発泡材料で形成され得る。壁の少なくとも一部は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性である非発泡押出固体材料で形成され得る。
【００５６】
蒸気透過性呼気管１１７は、非発泡体ベースの材料から形成され得る。非発泡体ベースの材料は、螺旋的に巻き付けられた蒸気透過性テープを含み得るか、又は非発泡体ベースの材料は、連続管内に押し出され得る。呼気管１１７の波形構造は、非発泡体ベースの材料を用いて実現することができる。非発泡体ベースの材料は、波形の内部表面を形成するために交互のパターンで配置された様々な直径のビードを含み得る。代わりに、波形構造は、成形又はスタンピングなどの当技術分野で周知の方法によって管内に作成され得る。
【００５７】
吸気管１０３は、平滑ボア導管を含む。平滑ボア導管は、凝縮物の生成を最小化し、湿度の送達を最大化するために加熱及び断熱され得る。吸気管内の凝縮物形成の減少により、加湿ガス中のより多くの蒸気が患者に送達されることを可能にする。内部ボア直径、内部ボアの平滑度、管の断熱レベル、管１０３に関連する加熱要素（ワイヤ又は要素など）の存在及び管１０３内における加熱要素の位置（加熱要素が管１０３の内部ボア内に位置しているか、又は管１０３の壁内に位置しているか）を含むいくつかの要因が吸気管１０３内の凝縮物生成に影響する。具体的には、吸気管１０３の内部ボア直径を減少させると、ガスが吸気管１０３内を移動する際のガスの速度が増加する。ボアの平滑度を増加させると、乱流が減少し、内腔の内壁にわたってより放物線状の波面を生成する。したがって、内部ボア直径を減少させ、内部ボアを平滑にすると、管の中心付近に位置する高速のガスは、管壁付近に位置する低速のガスにより少ない熱を伝達することになる。平滑ボア管はまた、波形管のように、蒸気が捕捉されたり凝縮物が溜まったりする可能性のあるポケットを提供しない。したがって、ガスによって運ばれる蒸気は、管を出るように促され、したがって患者に送達される。
【００５８】
管の断熱の程度を増加させると、吸気管１０３の壁における熱損失が減少し、凝縮物形成を最小化することにより湿度送達が最大化する。また、吸気管１０３により多くの断熱を付加することで、加熱要素が目標温度及び湿度を維持するために機能しなければならない程度が減少することにより、呼吸回路１００がより効率的になる。なぜなら、断熱された管は、ガスが管内を移動する際にガスの温度及び絶対湿度をより良好に維持するからである。
【００５９】
吸気管１０３に加熱要素を付加することも加湿送達を最大化し、凝縮物を減少させる。１つ以上の加熱要素を吸気管１０３の壁内に配置すると、加湿が最大化し、凝縮物形成が最小化し、吸気管１０３、呼吸回路１００又は加湿システムの効率に寄与する。加熱要素は、吸気管１０３の壁内に位置する場合、壁を加熱するものの、ガスを直接加熱しない。壁を加熱すると、壁付近のガスの相対湿度が低下する（ガスを加熱すると温度が上昇し、相対湿度が低下する）。吸気管１０３（以下でより詳細に説明する）の断熱「バブル」（以下に定義する）の内壁の内腔側に加熱要素を配置すると、吸気管１０３の壁を介した外側への熱損失を更に低減することができ、これにより更に加湿を最大化し、凝縮物の生成を最小化する。本明細書で使用する場合、用語「バブル」は、例えば、図２Ｂに示すように、ワインド又は巻きの横断面で取った、第１の長尺状部材２０３の長尺状ワインド又は巻きから形成された中空体の断面形状を指す。本明細書で使用する場合、「バブル」へのあらゆる言及は、中空空間を内部に有する壁によって画定される形状を断面に有する長尺状中空体を意味する。図２Ｂを参照すると、このような形状は、楕円形又は「Ｄ」字形を含み得る。このような形状は、「Ｏ」字形並びに対称及び非対称の他の規則的な形状及び不規則的な形状を含み得るが、これらに限定されない。
【００６０】
呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化し、波形構造内における局所滞留時間を増加させながら、蒸気除去を最大化するために波形導管を含み得る。呼気管１１７は、蒸気除去を最大化するために蒸気透過性導管を含み得る。呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化しながら蒸気除去を最大化するために、加熱される導管を含み得る。呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化し、波形構造内における局所滞留時間を増加させながら、蒸気除去を最大化するために、波形の、蒸気透過性の且つ／又は加熱される導管を含み得る。呼気管１１７内の凝縮物形成が減少すると、より多くの蒸気が呼気管１１７の壁を横切って拡散することが可能になる。加熱要素の存在により、ガスの相対湿度を１００％未満に維持することができる（すなわちガスの温度を露点飽和温度より上に維持する）。加熱要素を呼気管１１７の壁付近又は壁内に配置すると、呼気管１１７の壁付近のガスの加熱を生じさせる。呼気管１１７の壁付近のガスの温度を露点よりも上に保つことで凝縮物形成を回避又は制限する。吸気管１０３及び呼気管１１７については、本明細書の別の箇所で更に詳細に説明する。
【００６１】
図１を再び参照すると、ガス源１０５は、典型的には、設定された量のガスを呼吸毎に患者１０１に送達することになっている。この設定された量は、１回換気量又は送達量と呼ばれ得る。肺損傷のリスクの可能性を低下させ、十分な換気の可能性を高めるために、患者１０１が正確なガス量を受け取ることが望ましい。ベンチレータなどのガス源１０５が患者の呼吸を生成するとき、ガス源１０５は、患者の肺と呼吸回路１００との両方に充填しなければならず、呼吸回路１００は、フィルタ、ベンチレータから加湿器への供給管、加湿器チャンバ、吸気管、呼気管及び図１に関して示されるか又は記載される任意の他の構成要素を含み得る。したがって、ガス源１０５は、患者へのガス量の正確な送達の可能性を高めるために、呼吸回路１００を充填するために使用されるガスを推定するか又は他に考慮に入れて、これを補償しなければならない。
【００６２】
ガス源１０５は、呼吸回路１００の空気コンプライアンスに関する試験を実施することができる。この試験において、ガス源１０５は、特定の圧力を生成するのに必要な量を決定しようと試みる。空気コンプライアンスは、少なくとも圧縮容量に依存する。呼吸回路１００の圧縮容量が低下するほど、一定の伸展性に対する呼吸回路１００の空気コンプライアンスが低下する。呼吸回路の空気コンプライアンスが患者の肺コンプライアンスに対して低下するほど、送達１回換気量に誤差が存在する可能性が低くなる。呼吸回路の空気コンプライアンスの測定値がわずかな量だけ誤っており、呼吸回路の空気コンプライアンスが患者の肺コンプライアンスと比較して大きい場合、患者に送達される１回換気量の百分率誤差は、非常に大きくなる。例えば、呼吸回路の空気コンプライアンスの測定値が５％誤っており、呼吸回路の空気コンプライアンスが患者の肺コンプライアンスと比較して大きい場合、患者に送達される１回換気量の百分率誤差は、場合により５％よりもはるかに大きくなる。
【００６３】
図１Ｂは、３つのグラフを示す。図１Ｂのグラフは、呼吸回路の空気コンプライアンスのガス源測定値に理論上の１０％誤差を導入した送達１回換気量の誤差を示す。３つのグラフは、３つの異なる回路コンプライアンス仕様（例えば、新生児、成人及び小児）に対するものである。新生児回路では、呼吸回路コンプライアンス（Ｃｂｓ）は、０．９ｍｌ．ｃｍＨ２０−１に等しい。成人回路では、呼吸回路コンプライアンス（Ｃｂｓ）は、２．１ｍｌ．ｃｍＨ２０−１に等しい。小児回路では、呼吸回路コンプライアンス（Ｃｂｓ）は、１．３ｍｌ．ｃｍＨ２０−１に等しい。各グラフは、呼吸器系コンプライアンスが低い患者における送達１回換気量の誤差を示す。
【００６４】
患者の体重が減少するにつれて誤差が大幅に増大することが明らかになった。患者の体重は、所期の１回換気量と相関する。患者の体重が減少するにつれて、所期の１回換気量が減少する。図１Ｂのグラフの比較は、所与の１回換気量に関して、呼吸回路コンプライアンスが大きくなると誤差が大きくなることを示す。治療を受けることになる患者の肺の特性に関連して、全体的な圧縮容量及び呼吸回路のコンプライアンスを可能な限り低く保つことが望ましいことが明らかになった。
【００６５】
チューブのガス流に対する抵抗を最小化すること及びベッドスペース内の患者を管理するために管を十分に長くすることが可能であることなどの実際的な理由により、呼吸回路チューブの圧縮容量、したがってコンプライアンスは、通常、患者の肺よりもはるかに大きい。この差は、患者が非常に硬い、低いコンプライアンスの肺を有することになるいくつかの肺疾患状態によって大きくなる。短い管から生じ得る低い圧縮容量は、操作性の観点から不利になり得る。より広い表面積の恩恵を受ける長い管及び通気性のある呼気リムは、圧縮容量の観点から不利になり得る。
【００６６】
圧縮容量の妥当性は、十分に低い圧縮容量の維持において、呼吸回路の構成要素間にトレードオフが存在し得ることである。吸気管１０３の平滑ボアは、流れ抵抗を低下させ、吸気管１０３の直径の低減、したがって圧縮容量の低減を可能にする。この吸気管１０３の圧縮容量の低下は、直径を増大させることによる呼気管１１７の圧縮容量の増加を可能にする。呼気管１１７の直径を増大させると、呼気管１１７の表面積が広くなり、管１１７の蒸気透過性が向上する。
【００６７】
より小径の平滑ボア導管を有する吸気管１０３を、波形導管を有する呼気管１１７と併せて組み込むことで、システム全体の圧縮容量を維持しながら、呼気管１１７は、直径を、さもなければ可能であったものに比べて大きくすること及び／又は長くすることが可能になることが認識された。追加的に又は代替的に、小径の平滑ボアの吸気管１０３と大径の波形の呼気管１１７とを組み合わせると、全体的な圧力損失を維持することができる。追加的に又は代替的に、小径の平滑ボアの吸気管１０３と大径の波形の呼気管１１７とを組み合わせると、呼吸回路１００の流れ抵抗（ＲＴＦ）を望ましいレベルに維持することができる。通常、導管の長さを増加させると、導管の圧縮容量、したがって全体的な呼吸回路の圧縮容量を不必要に増大させる。通常、導管の長さを増加させると、導管のＲＴＦを不必要に増大させ、したがって全体的な呼吸回路のＲＴＦを増大させる。一方、導管が蒸気透過性である場合、長さの増加は、有利には、呼気ガスから蒸気を除去する導管の能力を向上させる。小径の平滑ボアを有する吸気管１０３と、大径の波形の蒸気透過性導管を有する呼気管１１７とを組み合わせることで、システム全体の圧縮容量、圧力損失及び／又はＲＴＦを増大させることなく、呼吸回路から水蒸気を除去する呼気管１１７の能力が向上することが明らかになった。
【００６８】
更に、平滑ボア導管を有する吸気管１０３を、波形導管を有する呼気管１１７と併せて組み込むことで、加湿器１０７が湿度性能を向上させることを可能にし、完全飽和ガス付近で運転しながら患者に治療的利益を提供し、液体がガス源１０５を損傷するか又は凝縮物が患者に排出されて戻るリスクが付加されないことが認識された。
【００６９】
平滑ボアの、螺旋状に巻かれた導管を有する吸気管１０３は、波形の蒸気透過性導管を有する呼気管１１７と対にすることができる。上述のように、吸気管１０３の平滑ボアは、同様のサイズの波形ボアよりも低いＲＴＦを有する。吸気管１０３の平滑ボアは、波形導管よりも小さい内径も有し得る。通常、内径を減少させると、圧縮容量を低減させ、吸気管のＲＴＦを不必要に増大させる。それにもかかわらず、平滑ボア特性は、吸気管１０３の平滑ボアに付随するＲＴＦの減少が、吸気管１０３のより小さい内径から生じるＲＴＦの増加を上回るように選択され得る。このより小径の吸気管１０３の選択は、吸気管１０３の圧縮容量も低減させる。したがって、この選択により、全体的なシステムの圧力損失又は圧縮容量を増大させることなく、平滑ボアの吸気管１０３と対になった波形の呼気管１１７がより長くなること及び／又はより大きい径若しくは断面積を有することを可能にする。呼気管１１７の長さ及び／又は直径を増加させると、通常、管のＲＴＦ及び圧縮容量を不必要に増大させる。しかしながら、長さ及び／又は直径を増加させると、呼気ガスから蒸気を除去する蒸気透過性の管の能力も向上する。この構成では、平滑ボアの吸気管１０３を波形の呼気管１１７と対にすることで呼気管１１７の性能を向上させる。ベンチレータ出口からベンチレータ入口までに存在する可能性のある呼吸回路のシステムの圧力損失は、回路内の各要素の圧力特性（ＲＴＦ）により影響を受ける可能性がある。図１を再び参照すると、ベンチレータから加湿器、加湿器チャンバ、インターフェース管及びインターフェース本体への供給管の圧力特性が一定であると仮定すると、システムの圧力損失に寄与する主な要因は、吸気管１０３及び呼気管１１７の流れ抵抗及び寸法（長さ及び直径）である。これらの要因の１つに対するいかなる変化も、システムの圧力損失、ＲＴＦ及び／又は圧縮容量の増大を回避するために、有利には、他の要因と釣り合うべきである。本明細書に記載されるように、圧縮容量に寄与する主な要因は、吸気管１０３及び呼気管１１７の管プロファイル、伸展性及び寸法（長さ及び直径又は断面積）である。呼吸回路の圧縮容量を維持しながら吸気管１０３の圧縮容量を減少させることと、呼気管１１７の圧縮容量を増加させることとの間にトレードオフが存在し得る。本明細書に記載されるように、呼気管１１７の圧縮容量を増加させることは、呼気リムの蒸気透過性において有利である。
【００７０】
吸気管１０３の平滑ボアは、流れ抵抗を（波形の吸気管と比較して）減少させ、全体的なシステムの圧力損失を減少させることができる。これにより、他の３つの要因（波形の呼気管１１７の流れ抵抗又はいずれかの管の寸法）のいずれか又は全てを、システムの圧力損失を増加させるように変更することが可能になる。吸気管１０３の内径は、望ましくは、同等の波形の吸気管よりも小さくすることができ、これにより吸気管１０３内を流れるガスの速度を増加させる。しかしながら、より小さい径は、いくらかの流れ抵抗も再び付加する。より小さい径に起因するＲＴＦ増加が、平滑ボアの使用に起因するＲＴＦの減少よりも十分に小さい限り、システムの圧力損失を増加させることなく波形の呼気管１１７の長さを増加させることができる。呼気管１１７の長さを増加させると、呼気管１１７の管壁の表面積を増加させる。蒸気透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、材料の表面積に相関する。呼気管１１７の長さ及び／又は直径を増加させると、呼気管１１７の壁の表面積を増加させ、呼気管１１７内のガスの滞留時間も増加させる。透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、蒸気を搬送するガスが材料と接触している時間の長さにも相関する。
【００７１】
呼吸回路の圧縮容量（ガス流路全体の累積量）も同様に釣り合わせることができる。例えば、吸気管１０３の寸法（断面積又は直径、長さ）の変化は、波形の呼気管１１７の寸法（断面積又は直径、長さ）の変化を相殺することができる。本明細書に記載されるように、吸気管１０３の直径の減少は、圧縮容量を減少させることができる。この圧縮容量の減少は、送達１回換気量の精度を向上させることができる。本明細書に記載されるように、吸気管１０３の直径の減少は、直径の増加及び／又は呼気管１１７の長さの増加を相殺することができる。本明細書に記載されるように、呼気管１１７の寸法の変化は、呼気管１１７の蒸気透過性を増加させることなどにより、呼気管１１７の機能を促進することができる。管寸法の変更は、システムの圧力損失及びシステムの圧縮容量の両方に影響するため、変更を行う場合、両方の式は、有利には、釣り合うか又は同時に選択されるべきである。吸気管１０３の直径を減少させると、管内の平均ガス速度を増加させる一方、流れ抵抗を増加させ得るとともに圧縮容量を減少させ得る。波形の呼気管１１７の長さを追加すると、流れ抵抗を増加させるとともに圧縮容量を増加させる。表１は、これらの２つのシステムの指標に対する種々の特徴の影響をまとめたものである。
【００７２】
【表１】
2021511863.tif 000003
【００７３】
波形の呼気管１１７と平滑ボアの吸気管１０３とを対にすることで、吸気管１０３の性能をより高くすることができる。大径の呼気管１１７と小さいボアの吸気管１０３とを対にすると、圧縮容量に関して正味中立であり得るが、呼吸回路の機能性を高めることができる（例えば、呼気管１１７の蒸気拡散を増加させる）。この構成では、平滑ボアの吸気管１０３は、凝縮物生成を最小化し、したがって湿度送達が最大化する。全体的な圧縮容量は、吸気管１０３及び呼気管１１７の直径及び長さなどの寸法の変化によって減少させることができる。いくつかの構成では、吸気管１０３は、断熱されており、これは、加湿器１０７及び／又はヒータプレート１３１などの加熱要素を、患者１０１に送達される湿度の生成においてより効率的にするのに役立つ。ヒータプレート１３１は、加湿チャンバポート１１１でそのような高い目標温度を生成する必要がないため、それほど機能する必要がない。これは、加熱及び断熱された吸気管１０３が、加湿チャンバポート１１１から吸気管１０３を通って流れるガスの絶対湿度をより良好に維持するからである。
【００７４】
吸気管１０３の壁内にヒータ線を配置することも、吸気管１０３がガスの相対湿度を維持する効率を高める。ヒータ線は、吸気管１０３の内腔内を流れるガスではなく、吸気管１０３の壁を加熱することができ、これにより吸気管１０３の壁付近のガスの相対湿度を低下させる。吸気管１０３が螺旋状に巻かれた中空体、すなわち「バブル」管（以下でより詳細に説明する）を有する複合導管を含む場合、ヒータ線は、断熱バブルの下（内壁の内腔側）にあり、これにより吸気管１０３の壁を介した外側への熱損失を低減する。
【００７５】
平滑ボアの吸気管１０３は、層流ガスの流れを促進し、吸気管１０３の内腔にわたり、内腔の中心に近いガスが吸気管１０３の壁に近いガスに比べて高い速度を有するより放物線状の波面を生成する。この構成では、高い速度のガスが、入口１０９から出口１１３への通過中、隣接する低い速度のガスに熱を伝達する時間が少ない。ヒータ線によって発生する熱の内向き方向と併せて、この構成は、ガス流によって保持される熱を更に増加させるのに役立つ。
【００７６】
平滑ボアの吸気管１０３はまた、波形管のように、蒸気が捕捉されたり凝縮物が溜まったりする可能性のあるポケットを提供しない。したがって、ガスによって運ばれる蒸気は、蒸気相に留まり、吸気管１０３を出て、したがって患者１０１に送達されるように促される。
【００７７】
波形の呼気管１１７は、蒸気除去を最大化し、凝縮物形成を最小化する。呼気管１１７は、呼気管１１７の壁を介した外部大気への蒸気の拡散を促進する蒸気透過性であり得る。いくつかの構成では、呼気管１１７は、蒸気透過性であり、且つ加熱され、管に沿った加熱の制御は、呼気管１１７の壁を介した外部大気への蒸気の拡散を促進する。外部大気に移動した蒸気は、ガス源１０５に送達されない。波形の呼気管１１７は、呼気管１１７の壁に隣接するガス流の部分に乱流を生じさせ、波形構造内の壁に隣接するガスの滞留時間を増加させる。滞留時間の増加は、呼気管１１７の壁を介した蒸気拡散の機会を増加させる。滞留時間の増加はまた、各波形構造の「ポケット」内で渦を巻くガスの温度を低下させ、これらのガスの相対湿度を増加させる。相対湿度の増加は、呼気管１１７の壁を横切る蒸気圧の勾配を増加させ、更に壁を介した蒸気拡散を増加させる。
【００７８】
以下に記載されるように、呼気管１１７は、呼気管１１７の内腔の中心付近に巻き付けられたヒータ線を含み得る。このように配置されたヒータ線は、凝縮物形成を最小化しつつ、ガス流の乱流を付加する。乱流が多くなることは、ガスのより良好な混合を意味し、それにより水蒸気を呼気管１１７の外壁に移動させる。波形の呼気管１１７は、蒸気から凝縮するあらゆる液体を集めるという利点を有する波形構造の「ポケット」も提供する。波形構造内に溜まった液体は、ガス源１０５に送達されない液体である。いくつかの構成では、ヒータ線は、呼気管１１７の壁内に配置され得る。呼気管１１７内のヒータ線の存在は、呼気管内の凝縮物形成も最小化する。
【００７９】
平滑ボアの吸気管１０３と波形の呼気管１１７とを組み合わせることで、加湿器１０７が湿度性能を向上させることを可能にする。侵襲的換気及び非侵襲的換気の両方において、患者及びバイアス流からの寄与がある。両方において、呼気管１１７は、ガス源１０５に戻される湿度の量を減少させるように機能し得る。呼気管１１７の機能は、ガス源１０５に戻される湿度の量を十分に減少させるようなものであり得る。
【００８０】
呼気管の機能は、加湿器１０７及び吸気管１０３がより高いレベルの湿度を患者１０１に送達することを可能にできる。呼気管１１７がガス源１０５に戻される湿度の量を十分に減少させることができない場合、より高いレベルの湿度を患者１０１に送達する加湿器１０７及び吸気管１０３の能力は、低減又は抑制される必要があるであろう。なぜなら、その余分な湿度のいくらかは、呼気管１１７を通してガス源１０５に運ばれるからである。
【００８１】
本出願人は、全体的なシステム内の圧縮容量に関して、呼吸回路１００の構成要素間、具体的には吸気管１０３と呼気管１１７との間にトレードオフが存在し得るという、呼吸回路に関連する驚くべき発見をした。同じ流れ抵抗（ＲＴＦ）を維持しながら、波形管から平滑ボア管に切り替えることによる吸気管１０３の直径の減少が存在し得ることが認識された。本出願人は、驚くべきことに、呼吸回路の全体的な圧縮容量を維持しながら、呼気管１１７の直径を理論上の最大公称径まで増加させ得ることを見出した。波形管では、公称径は、波形管の最大径と最小径との平均に等しい。
【００８２】
呼吸回路の典型的な業界標準の波形管径としては、１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍが挙げられる。場合により、業界において、これらの管サイズは、実際の管の内径、外径及び／又は公称径を意味するのではなく、単なる名称であるか、又は管の端部のコネクタのサイズを単に意味する。実際には限定されるものではないが、１０ｍｍチューブ又は１２ｍｍチューブなどの小径のチューブは、新生児患者に有用であり得、１５ｍｍチューブは、小児患者に有用であり得、２２ｍｍチューブは成人患者に有用であり得る。１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、２６ｍｍ、２７ｍｍ、２８ｍｍ、２９ｍｍ、３０ｍｍ及び本明細書に開示される２つ以上の直径を含む範囲などのチューブの他の内径又は公称径が考えられる。吸気リムのＲＴＦが一定であると仮定すると、吸気管１０３の直径は、ボアが波形ではなく平滑である場合に減少させ得ることが明らかになった。
【００８３】
１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍの３つの標準的な波形管径を前提とすると、驚くべきことに、流れ抵抗は、様々な内径の平滑ボア管と様々な公称径の波形管との間で一致し得ることが明らかになった。各波形管は、試験装置によって測定され得るＲＴＦを有する。各波形管は、チューブの寸法を用いて理論的に計算され得るＲＴＦを有する。同様に、各平滑ボア管は、試験装置によって測定され得るＲＴＦを有する。試験に加えて又はその代わりに、ＲＴＦは、理論的に計算され得る。公称径を有する波形管のそれぞれについて、ＲＴＦは、対応する小径の平滑ボア管に一致させ得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった１つの非限定的な例として、同じＲＴＦを有する２つの管に基づくと、１０ｍｍの公称径を有する波形管は、６．９ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。本出願人によって明らかになった別の例としては、実質的に同様のＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、８ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。本出願人によって明らかになった更に別の例としては、実質的に同様のＲＴＦに基づくと、２２ｍｍの公称径を有する波形管は、１３．５ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。したがって、平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の吸気リムのＲＴＦを増加させることなく、波形の吸気管に比べて直径を減少させることができる。
【００８４】
呼吸回路の全体的な圧縮容量は、吸気リムの圧縮容量と呼気リムの圧縮容量との合計であると解釈される。１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍの３つの業界標準の波形管径を前提とすると、呼吸回路の圧縮容量を決定することができる。各波形管は、試験装置によって測定され得る圧縮容量を有する。各波形管は、波形管の寸法に基づいて理論的に計算され得る圧縮容量を有する。波形管については、圧縮容量は、波形管の公称径が波形管の最大径と最小径との平均に等しいという想定に基づいて計算され得る。波形の吸気管及び呼気管を有する呼吸回路の全体的な圧縮容量を、吸気管１０３が平滑ボアを有し、呼気管が波形である呼吸回路１００において維持し得ることが明らかになった。
【００８５】
吸気リムの圧縮容量の変化は、標準的な波形管によって生じる呼吸回路の全体的な圧縮容量を維持しながら、呼吸回路の呼気リムの圧縮容量の変化とトレードオフにできることが明らかになった。吸気リムのＲＴＦを維持しながら、平滑ボアの吸気管１０３は、減少した直径を有し得ることが明らかになった。吸気リムの吸気管の直径を減少させること（波形管から平滑ボア管への変更により達成可能）により、呼吸回路の吸気リムの圧縮容量の減少があった。平滑ボアの吸気管１０３によるこの圧縮容量の減少は、呼吸回路の全体的な圧縮容量を維持しながら、波形の呼気管１１７の圧縮容量の増加とトレードオフにできることが明らかになった。平滑ボアの吸気管１０３の圧縮容量の減少を決定し、呼気管１１７の圧縮容量許容量に追加することができる。
【００８６】
呼気管１１７は、吸気管１０３の圧縮容量の減少に基づく理論上の最大公称径を有し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった１つの非限定的な例として、６．９ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１４．７ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺することができる。本出願人によって明らかになった別の例としては、８ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１９．３ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺することができる。本出願人によって明らかになった更に別の例としては、１３．５ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２７．４ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺することができる。波形の呼気管１１７の理論上の最大公称径は、総呼吸回路圧縮容量を維持する。この圧縮容量は、変化しないままである。なぜなら、吸気管１０３の設計の変更による圧縮容量の減少は、呼気管１１７の設計における圧縮容量の増加を可能にするからである。
【００８７】
吸気管１０３内のヒータ線は、ＲＴＦに悪影響を及ぼし（すなわち、吸気管１０３内のヒータ線は、他の全ての要因が一定に維持された場合にＲＴＦを増加させる）、したがって、ヒータ線の存在は、平滑ボアの吸気管１０３の直径の減少を制限し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった１つの非限定的な例として、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、１０ｍｍの公称径を有する波形管は、９．３ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１０ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、９．３ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１３．４ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１２．７ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１２．７ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１６．６ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった更に別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、２２ｍｍの公称径を有する波形管は、２０．３ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称２２ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、２０．３ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２２．９ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。
【００８８】
本出願人によって明らかになった別の非限定的な例として、ヒータ線のＲＴＦを考慮に入れたＲＴＦに基づくと、１０ｍｍの公称径を有する波形管は、５．９ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１０ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、５．９ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１２．８ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。１０ｍｍの公称径を有する波形管は、例えば、７８，５３９．８ｍｍ３／ｍの公称圧縮容量を有し得る。１０ｍｍの公称径を有する波形管のＲＴＦは、トレンドラインを用いて計算され得る。トレンドラインを用いると、平滑ボアの吸気管１０３は、５．９ｍｍの公称径を有することができ、これは、同じ圧力の同等の平滑ボアの内径である。標準的なチューブ及び平滑ボアの吸気管１０３において、ＲＴＦは、同じであるか又は略同じであり、例えば７５．９３ｃｍＨ２Ｏ／ｌ／ｍｉｎであり得る。平滑ボアの吸気管は、例えば、２７，６３１．９ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。このような場合、圧縮容量差は、例えば、５０，９０７．９ｍｍ３／ｍであり得る。波形の呼気管１１７は、１０ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば１２９，４４７．７ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。したがって、波形の呼気管１１７は、回路（吸気リム及び呼気リム）の全体的な圧縮容量を維持するために、１２．８ｍｍの最大公称径を有し得る。追加的に又は代替的に、波形の呼気リムは、最大値よりも小さい公称径を有し得、吸気リム及び／又は呼気リムは、従来技術の長さよりも延長され得る。例えば、吸気リム及び呼気リムは、１．７５ｍなどの長さ又は本明細書に開示される他の長さで提供され得る。当業者であれば、このオプション、すなわち可能な最大呼気直径を使用するのではなく、吸気リム及び／又は呼気リムの長さを増加させるか、又は（吸気リム及び／又は呼気リムの）長さを増加させ、且つ最大可能直径よりも小さい直径に増加させることが、本明細書に開示される各実施形態に対して利用可能であり、本明細書に記載される有益な技術的効果を達成するために利用され得ることを理解するであろう。
【００８９】
本出願人によって明らかになった別の例としては、トレンドラインを用いて決定された、ヒータ線のＲＴＦを考慮に入れたＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、６．７ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、６．７ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２０．１ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。トレンドラインを用いた１５ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、例えば、１７６，７１４．６ｍｍ３／ｍであり得る。同様に、平滑ボアの吸気管１０３は、３４，８２０．４ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、１４１，８９４．２ｍｍ３／ｍということになり得る。波形の呼気管１１７は、１５ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば３１８，６０８．８ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９０】
本出願人によって明らかになった更に別の例としては、トレンドラインを用いることにより決定された、ヒータ線のＲＴＦを考慮に入れたＲＴＦに基づくと、２２ｍｍの公称径を有する波形管は、１０．９ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称２２ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１０．９ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２９．１ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。トレンドラインを用いた２２ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、３８０，１３２．７ｍｍ３／ｍであり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、９３，６６４．１ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、２８６，４６８．６ｍｍ３であり得る。波形の呼気管１１７は、２２ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば６６６，６０１．３ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９１】
本出願人によって明らかになった更に別の非限定的な例として、トレンドラインを用いて決定した、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、１０ｍｍの公称径を有する波形管は、７．８ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１０ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、７．８ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１１．８ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。トレンドラインを用いた１０ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、７８，５３９．８ｍｍ３／ｍであり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、４７，５２３．４ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、３１，０１６．５ｍｍ３／ｍであり得る。波形の呼気管１１７は、１０ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば１０９，５５６．３ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９２】
本出願人によって明らかになった別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１０．５ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１０．５ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１８．５ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。トレンドラインを用いた１５ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、１７６，７１４．６ｍｍ３であり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、８５，９１０．６ｍｍ３の圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、９０，８０４．０ｍｍ３であり得る。波形の呼気管１１７は、１５ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば２６７，５１８．６ｍｍ３との合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９３】
本出願人によって明らかになった更に別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、２２ｍｍの公称径を有する波形管は、１６．９ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称２２ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１６．９ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２６．１ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。トレンドラインを用いた２２ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、３８０，１３２．７ｍｍ３／ｍであり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、２２４，４２４．７ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、１５５，７０８．０ｍｍ３／ｍであり得る。波形の呼気管１１７は、２２ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば５３５，８４０．７ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９４】
本出願人によって明らかになった別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを考慮したＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、６．７ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、６．７ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、２０．１ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった別の例では、ヒータ線のＲＴＦを考慮したＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１０．０ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１０．０ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１８．７ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった別の例では、ヒータ線のＲＴＦを考慮したＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１１．７ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１１．７ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１７．７ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。本出願人によって明らかになった別の例では、ヒータ線のＲＴＦを考慮したＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１３．５ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１３．５ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１６．４ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９５】
トレンドラインを用いた１５ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、１７６，７１４．６ｍｍ３／ｍであり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、６．７ｍｍ吸気管で３４，８２０ｍｍ３／ｍ、１０．０ｍｍ吸気管で７８，５３９．８ｍｍ３、１１．７ｍｍ吸気管で１０７，５１３．２ｍｍ３／ｍ及び１３．５ｍｍ吸気管で１４３，１３８．８ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、６．７ｍｍ吸気管で１４１，８９４．２ｍｍ３／ｍ、１０．０ｍｍ吸気管で９８，１７４．８ｍｍ３／ｍ、１１．７ｍｍ吸気管で６９，２０１．４ｍｍ３／ｍ及び１３．５ｍｍ吸気管で３３，５７５ｍｍ３／ｍであり得る。波形の呼気管１１７は、１５ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば６．７ｍｍ吸気管で３１８，６０８．８ｍｍ３／ｍ、１０．０ｍｍ吸気管で２７４，８８９．４ｍｍ３／ｍ、１１．７ｍｍ吸気管で２４５，９１６．０ｍｍ３／ｍ及び１３．５ｍｍ吸気管で２１０，２９０．４ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９６】
本出願人によって明らかになった別の例としては、ヒータ線のＲＴＦを除いたＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１０．５ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、１０．５ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、呼吸回路の全体的な圧縮容量の変化なしに、１８．５ｍｍの波形の呼気管１１７を相殺し得ることが明らかになった。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９７】
トレンドラインを用いた１５ｍｍの波形のチューブの圧縮容量は、１７６，７１４．６ｍｍ３／ｍであり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、１０．５ｍｍ吸気管で８５，９１０．６ｍｍ３／ｍの圧縮容量を有し得る。標準的なチューブと新規の平滑ボアの吸気管１０３との間の圧縮容量差は、１０．５ｍｍ吸気管で９０，８０４．０ｍｍ３／ｍであり得る。波形の呼気管１１７は、１５ｍｍの公称径を有する波形管の圧縮容量と、圧縮容量差、例えば１０．５ｍｍ吸気管で２６７，５１８．６ｍｍ３／ｍとの合計である総圧縮容量を有し得る。更に、これらは、１メートル当たりの値であるため、本明細書中に更に記載されるように、当業者であれば、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術のリムの長さと比較して更に増加され得ることを理解すべきである。
【００９８】
本出願人によって明らかになった例として、５Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２１４９３２２．２３８５ｘ−４．４５１９、Ｒ２＝０．９７２７であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝６０３９２８．０６８１ｘ−４．４３８０、Ｒ２＝０．９９６４であり得る。本出願人によって明らかになった例として、５Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブの公称径対ＲＴＦ圧力が存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２６．０３２７ｘ−０．２１８５、Ｒ２＝０．９７２７であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２０．０５１８ｘ−０．２２４５、Ｒ２＝０．９９６４であり得る。この流量におけるＩＳＯ規格によるＲＴＦの限界は、０．９ｃｍＨ２Ｏ（８８．２５Ｐａ）であり、２つの閾値は、ヒータ線を有するものについて９．７８ｍｍ及びヒータ線を除いたものについて７．３３ｍｍである。本出願人によって明らかになった例として、５Ｌ／ｍｉｎにおける平滑ボアチューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝１５．３１６４ｘ−０．２１９１、Ｒ２＝０．９９３３であり得る。
【００９９】
本出願人によって明らかになった別の例としては、１５Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２２１４１８７７．６９７０ｘ−４．５９２７、Ｒ２＝０．９７８０であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝６４４４２９３５．７６２２ｘ−５．５１５２、Ｒ２＝０．９９０７であり得る。本出願人によって明らかになった例として、１５Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブの公称径対ＲＴＦ圧力が存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝３８．８９４５ｘ−０．２１２９、Ｒ２＝０．９７８０であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２５．９２１６ｘ−０．１７９６、Ｒ２＝０．９９０７であり得る。ＩＳＯ規格によるＲＴＦの限界は、０．９ｃｍＨ２Ｏ（８８．２５Ｐａ）であり、２つの閾値は、ヒータ線を有するものについて１４．９８ｍｍ及びヒータ線を除いたものについて１１．５９ｍｍである。本出願人によって明らかになった例として、１５Ｌ／ｍｉｎにおける平滑ボアチューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２７．３６６４ｘ−０．３１５８、Ｒ２＝０．９４２１であり得る。
【０１００】
本出願人によって明らかになった更に別の例としては、３０Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝７９３４３４１１．８６３５ｘ−４．５９０６、Ｒ２＝０．９６５７であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝５２８９８７２０２．１８５３ｘ−５．８２９８、Ｒ２＝０．９８２８であり得る。本出願人によって明らかになった例として、３０Ｌ／ｍｉｎにおける波形チューブの公称径対ＲＴＦ圧力が存在し得る。ヒータ線を考慮に入れると、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝５０．３４０１ｘ−０．２１０４、Ｒ２＝０．９６５７であり得る。ヒータ線を除いた、本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝３０．９５５０ｘ−０．１６８６、Ｒ２＝０．９８２８であり得る。ＩＳＯ規格によるＲＴＦの限界は、０．９ｃｍＨ２Ｏ（８８．２５Ｐａ）であり、２つの閾値は、ヒータ線を有するものについて１９．６１ｍｍ及びヒータ線を除いたものについて１４．５４ｍｍである。本出願人によって明らかになった例として、３０Ｌ／ｍｉｎにおける平滑ボアチューブのＲＴＦ圧力対内径のトレンドラインが存在し得る。本出願人によって計算されたこのトレンドラインを表す１つの可能な式は、およそｙ＝２６．９６５０Ｘ−０．２２６０、Ｒ２＝０．８４１９であり得る。
【０１０１】
呼吸回路１００に多くの利点があることが明らかになった。本明細書に記載されるように、より大きい公称径の波形の呼気管１１７は、表面積及び滞留時間を増加させ、これらの両方は、呼気管の壁を通る水分子の移動を可能にする材料で呼気管が作製されている場合に蒸気拡散を増加させる。平滑な壁の吸気管とともに使用される場合、波形の呼気管１１７の理論上の最大公称径は、呼気管内のガスの滞在時間中の蒸気拡散を増加させるという利点を有する一方、呼吸回路全体の全体的な圧縮容量を維持する。
【０１０２】
呼吸回路は、第１の公称径の波形管から第２の直径の平滑ボア管までの吸気管１０３のＲＴＦを一致させるように設計されており、第２の直径は、第１の直径よりも小さい。第２の直径の平滑ボア管は、第１の直径の波形管よりも小さい圧縮容量を有し、それにより吸気リムとしてより小さい第２の直径の平滑ボア管を含む呼吸回路の圧縮容量の許容量を生じさせる。この圧縮容量の許容量は、呼気リムとしての第３の公称径の波形管によって相殺することができ、第３の公称径は、第１の公称径よりも大きくすることができる。第１の公称径の波形管を有する吸気リムと第１の公称径の波形管を有する呼気リムとを有する呼吸回路と比較して、修正された呼吸回路は、第２の直径の平滑ボア管を有する吸気リムと第３の公称径の波形管を有する呼気リムとを有し、呼吸回路間の全体的な圧縮容量は、同じであるか又はそれを下回り、吸気リムのＲＴＦは、同じであるか又はそれを下回る。本出願人によって明らかになったいくつかの実施形態では、これらの利点は、第３の公称径の波形管を有し、第３の公称径は、第１の公称径よりも大きい呼気リムによって達成可能である。
【０１０３】
本出願人によって驚くべきことに明らかになった別の例では、公称１３ｍｍの波形の吸気管及び公称１３ｍｍの波形の呼気管は、一緒に使用されて呼吸回路を形成すると圧縮容量を有する。吸気リムを例に取ると、波形の吸気管は、実際のＲＴＦを得るために測定され得るか又は理論上のＲＴＦを得るために計算され得るＲＴＦを有する。１３ｍｍの波形の吸気管のＲＴＦは、平滑ボアの吸気管１０３に実質的に等しくなり得る。平滑ボアの吸気管１０３は、対応する１３ｍｍの波形の吸気管よりも小さい径を有する。この、波形の吸気管と平滑ボアの吸気管１０３との間の直径の減少は、吸気リムの圧縮容量の減少に対応する。
【０１０４】
吸気リムと呼気リムとは、一緒に呼吸回路を形成する。公称１３ｍｍの波形の吸気管と公称１３ｍｍの波形の呼気管とは、呼吸回路の第１の総圧縮容量を画定する。この第１の総圧縮容量は、平滑ボアの吸気管１０３を有する修正された呼吸回路では維持するか又は減少させることができる。平滑ボアの吸気管１０３を有する修正された呼吸回路では、吸気リムは、管の直径の減少による圧縮容量の減少を有する。平滑ボアの吸気管１０３を有する修正された呼吸回路では、呼気リムは、より大きい公称径を有するように設計され得る。より大きい公称径の呼気リムは、呼吸回路の総圧縮容量を考慮する上で、吸気リムの圧縮容量の減少を相殺するより大きい圧縮容量を有する。したがって、平滑ボアの吸気管１０３の使用から得られる圧縮容量の減少は、波形の呼気管１１７による圧縮容量の増加を吸収することができる。公称１３ｍｍの波形の吸気管と公称１３ｍｍの波形の呼気管とを有する呼吸回路は、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７と同じであるか又はそれを下回る全体的な圧縮容量を有する。しかしながら、吸気管１０３は、公称１３ｍｍの波形の吸気管を有する呼吸回路の対応する吸気リムよりも小さい径を有し、波形の呼気管１１７は、公称１３ｍｍの波形の呼気管を有する呼吸回路の対応する呼気リムよりも大きい公称径を有する。
【０１０５】
異なる直径のチューブを異なる患者集団で使用することができる。更に、所期の送達又は１回換気量は、同じ又は異なる直径のチューブ間はもとより、同じ又は異なる呼吸回路内でも異なり得る。いくつかの実施形態では、小径の管は、新生児患者及び小児患者で使用され得る一方、大径の管は、成人患者で使用され得る。修正された呼吸回路は、５０ｍｌ〜３００ｍｌの範囲内の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。修正された呼吸回路は、３００ｍｌ以上の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。修正された呼吸回路は、５０ｍｌ以下の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。修正された呼吸回路は、小児又は青年期の患者の治療に適し得る。修正された呼吸回路は、成人患者の治療に適し得る。修正された呼吸回路は、新生児患者の治療に適し得る。
【０１０６】
修正された呼吸回路は、全体が参照により組み込まれる規格ＩＳＯ  ５３６７：２０１４（Ｅ）に従って試験され得る。成人患者カテゴリーでは、所期の送達量は、３００ｍｌ以上である。小児カテゴリーでは、所期の送達量は、５０ｍｌ〜３００ｍｌである。新生児カテゴリーでは、所期の送達量は、５０ｍｌ以下である。成人患者カテゴリーでは、流れ抵抗限界は、０．０３ｈＰａ／ｌ／ｍｉｎ／ｍ（ｃｍＨ２０／ｌ／ｍｉｎ／ｍ）である。小児患者カテゴリーでは、流れ抵抗限界は、０．０６ｈＰａ／ｌ／ｍｉｎ／ｍ（ｃｍＨ２０／ｌ／ｍｉｎ／ｍ）である。新生児患者カテゴリーでは、流れ抵抗限界は、０．３７ｈＰａ／ｌ／ｍｉｎ／ｍ（ｃｍＨ２０／ｌ／ｍｉｎ／ｍ）である。成人患者カテゴリーでは、フロー時は、３０Ｌ／ｍｉｎである。小児患者カテゴリーでは、フロー時は、１５Ｌ／ｍｉｎである。新生児患者カテゴリーでは、フロー時は、２．５Ｌ／ｍｉｎである。表１を以下に再現する。以下の表は、所定の長さに切断されて供給される呼吸管の患者カテゴリー毎の１メートル当たりの流れ抵抗限界を記載し得る。
【０１０７】
【表２】
2021511863.tif 000004
【０１０８】
修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、５ｍｍ〜１４．５ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１５ｍｍ〜２２ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、１０ｍｍ〜２１ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、２２ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。いくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、４ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１３ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、４ｍｍ〜１７ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１０．５ｍｍ〜２０．５ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、９．５ｍｍ〜２４ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１９ｍｍ〜３１．５ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、３ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、９．５ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径を有し得る。
【０１０９】
修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、４ｍｍ〜８ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの公称内径を有し得る。いくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、２７ｍｍ〜３１ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、８．５ｍｍ〜１２．５ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、１６．５ｍｍ〜２０．５ｍｍの公称内径を有し得る。修正された呼吸回路のいくつかの有利な構成では、吸気管１０３は、１５ｍｍ〜１９ｍｍの内径を有し得る一方、呼気管１１７は、２４ｍｍ〜２８ｍｍの公称内径を有し得る。
【０１１０】
吸気管１０３は、１ｍｍ〜３０ｍｍ、例えば１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、２６ｍｍ、２７ｍｍ、２８ｍｍ、２９ｍｍ、３０ｍｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲、例えば６ｍｍ〜１４ｍｍ、６ｍｍ〜１３ｍｍ、６ｍｍ〜１２ｍｍ、６ｍｍ〜１１ｍｍ、７ｍｍ〜１０ｍｍ、８ｍｍ〜９ｍｍ、１０ｍｍ〜２０ｍｍ、１１ｍｍ〜２０ｍｍ、１１ｍｍ〜１９ｍｍ、１１ｍｍ〜１８ｍｍ、１１ｍｍ〜１７ｍｍ、１１ｍｍ〜１６ｍｍ、１１ｍｍ〜１５ｍｍ、１２ｍｍ〜１５ｍｍ、１３ｍｍ〜１４ｍｍ、５ｍｍ〜１１ｍｍ、６ｍｍ〜１０ｍｍ、６ｍｍ〜８ｍｍ、９ｍｍ〜１０ｍｍ等の内径を有し得る。吸気管１０３は、これらの値のいずれかの間の任意の値の内径を有することも可能である。
【０１１１】
吸気管１０３は、０ｍｍ〜２ｍｍ、１ｍｍ〜３ｍｍ、２ｍｍ〜４ｍｍ、３ｍｍ〜５ｍｍ、４ｍｍ〜６ｍｍ、５ｍｍ〜７ｍｍ、６ｍｍ〜８ｍｍ、７ｍｍ〜９ｍｍ、８ｍｍ〜１０ｍｍ、９ｍｍ〜１１ｍｍ、１０ｍｍ〜１２ｍｍ、１１ｍｍ〜１３ｍｍ、１２ｍｍ〜１４ｍｍ、１３ｍｍ〜１５ｍｍ、１４ｍｍ〜１６ｍｍ、１５ｍｍ〜１７ｍｍ、１６ｍｍ〜１８ｍｍ、１７ｍｍ〜１９ｍｍ、１８ｍｍ〜２０ｍｍ、１９ｍｍ〜２１ｍｍ、２０ｍｍ〜２２ｍｍ、２１ｍｍ〜２３ｍｍ、２２ｍｍ〜２４ｍｍ、２３ｍｍ〜２５ｍｍ、２４ｍｍ〜２６ｍｍ、２５ｍｍ〜２７ｍｍ、２６ｍｍ〜２８ｍｍ、２７ｍｍ〜２９ｍｍ、２８ｍｍ〜３０ｍｍ等の範囲内の内径を有し得る。吸気管１０３は、０ｍｍ〜４ｍｍ、１ｍｍ〜５ｍｍ、２ｍｍ〜６ｍｍ、３ｍｍ〜７ｍｍ、４ｍｍ〜８ｍｍ、５ｍｍ〜９ｍｍ、６ｍｍ〜１０ｍｍ、７ｍｍ〜１１ｍｍ、８ｍｍ〜１２ｍｍ、９ｍｍ〜１３ｍｍ、１０ｍｍ〜１４ｍｍ、１１ｍｍ〜１５ｍｍ、１２ｍｍ〜１６ｍｍ、１３ｍｍ〜１７ｍｍ、１４ｍｍ〜１８ｍｍ、１５ｍｍ〜１９ｍｍ、１６ｍｍ〜２０ｍｍ、１７ｍｍ〜２１ｍｍ、１８ｍｍ〜２２ｍｍ、１９ｍｍ〜２３ｍｍ、２０ｍｍ〜２４ｍｍ、２１ｍｍ〜２５ｍｍ、２２ｍｍ〜２６ｍｍ、２３ｍｍ〜２７ｍｍ、２４ｍｍ〜２８ｍｍ、２５ｍｍ〜２９ｍｍ、２６ｍｍ〜３０ｍｍ等の範囲内の内径を有し得る。吸気管１０３は、０ｍｍ〜６ｍｍ、１ｍｍ〜７ｍｍ、２ｍｍ〜８ｍｍ、３ｍｍ〜９ｍｍ、４ｍｍ〜１０ｍｍ、５ｍｍ〜１１ｍｍ、６ｍｍ〜１２ｍｍ、７ｍｍ〜１３ｍｍ、８ｍｍ〜１４ｍｍ、９ｍｍ〜１５ｍｍ、１０ｍｍ〜１６ｍｍ、１１ｍｍ〜１７ｍｍ、１２ｍｍ〜１８ｍｍ、１３ｍｍ〜１９ｍｍ、１４ｍｍ〜２０ｍｍ、１５ｍｍ〜２１ｍｍ、１６ｍｍ〜２２ｍｍ、１７ｍｍ〜２３ｍｍ、１８ｍｍ〜２４ｍｍ、１９ｍｍ〜２５ｍｍ、２０ｍｍ〜２６ｍｍ、２１ｍｍ〜２７ｍｍ、２２ｍｍ〜２８ｍｍ、２３ｍｍ〜２９ｍｍ、２４ｍｍ〜３０ｍｍ等の範囲内の内径を有し得る。吸気管１０３は、０ｍｍ〜８ｍｍ、１ｍｍ〜９ｍｍ、２ｍｍ〜１０ｍｍ、３ｍｍ〜１１ｍｍ、４ｍｍ〜１２ｍｍ、５ｍｍ〜１３ｍｍ、６ｍｍ〜１４ｍｍ、７ｍｍ〜１５ｍｍ、８ｍｍ〜１６ｍｍ、９ｍｍ〜１７ｍｍ、１０ｍｍ〜１８ｍｍ、１１ｍｍ〜１９ｍｍ、１２ｍｍ〜２０ｍｍ、１３ｍｍ〜２１ｍｍ、１４ｍｍ〜２２ｍｍ、１５ｍｍ〜２３ｍｍ、１６ｍｍ〜２４ｍｍ、１７ｍｍ〜２５ｍｍ、１８ｍｍ〜２６ｍｍ、１９ｍｍ〜２７ｍｍ、２０ｍｍ〜２８ｍｍ、２１ｍｍ〜２９ｍｍ、２２ｍｍ〜３０ｍｍ等の範囲内の内径を有し得る。吸気管１０３は、これらの値のいずれかの間の任意の値の内径を有することも可能である。
【０１１２】
呼気管１１７は、１ｍｍ〜４０ｍｍ、例えば１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２２ｍｍ、２３ｍｍ、２４ｍｍ、２５ｍｍ、２６ｍｍ、２７ｍｍ、２８ｍｍ、２９ｍｍ、３０ｍｍ、３１ｍｍ、３２ｍｍ、３３ｍｍ、３４ｍｍ、３５ｍｍ、３６ｍｍ、３７ｍｍ、３８ｍｍ、３９ｍｍ、４０ｍｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲、例えば１５．５ｍｍ〜２１ｍｍ、１６ｍｍ〜２０ｍｍ、１６ｍｍ〜１９ｍｍ、１８ｍｍ〜２０ｍｍ、１９ｍｍ〜２０ｍｍ、２２ｍｍ〜２９ｍｍ、２３ｍｍ〜３０ｍｍ、２４ｍｍ〜３０ｍｍ、２４ｍｍ〜２９ｍｍ、２５ｍｍ〜２８ｍｍ、２５．５ｍｍ〜２７ｍｍ、１３ｍｍ〜１７ｍｍ、１４ｍｍ〜１７ｍｍ、１５ｍｍ〜１６．５ｍｍ、１４ｍｍ〜１５ｍｍ等の公称内径を有し得る。呼気管１１７は、これらの値のいずれかの間の任意の値の内径を有することも可能である。
【０１１３】
呼気管１１７は、０ｍｍ〜２ｍｍ、１ｍｍ〜３ｍｍ、２ｍｍ〜４ｍｍ、３ｍｍ〜５ｍｍ、４ｍｍ〜６ｍｍ、５ｍｍ〜７ｍｍ、６ｍｍ〜８ｍｍ、７ｍｍ〜９ｍｍ、８ｍｍ〜１０ｍｍ、９ｍｍ〜１１ｍｍ、１０ｍｍ〜１２ｍｍ、１１ｍｍ〜１３ｍｍ、１２ｍｍ〜１４ｍｍ、１３ｍｍ〜１５ｍｍ、１４ｍｍ〜１６ｍｍ、１５ｍｍ〜１７ｍｍ、１６ｍｍ〜１８ｍｍ、１７ｍｍ〜１９ｍｍ、１８ｍｍ〜２０ｍｍ、１９ｍｍ〜２１ｍｍ、２０ｍｍ〜２２ｍｍ、２１ｍｍ〜２３ｍｍ、２２ｍｍ〜２４ｍｍ、２３ｍｍ〜２５ｍｍ、２４ｍｍ〜２６ｍｍ、２５ｍｍ〜２７ｍｍ、２６ｍｍ〜２８ｍｍ、２７ｍｍ〜２９ｍｍ、２８ｍｍ〜３０ｍｍ、２９ｍｍ〜３１ｍｍ、３０ｍｍ〜３２ｍｍ、３１ｍｍ〜３３ｍｍ、３２ｍｍ〜３４ｍｍ、３３ｍｍ〜３５ｍｍ、３４ｍｍ〜３６ｍｍ、３５ｍｍ〜３７ｍｍ、３６ｍｍ〜３８ｍｍ、３７ｍｍ〜３９ｍｍ、３８ｍｍ〜４０ｍｍ等の範囲内の内側公称径を有し得る。呼気管１１７は、０ｍｍ〜４ｍｍ、１ｍｍ〜５ｍｍ、２ｍｍ〜６ｍｍ、３ｍｍ〜７ｍｍ、４ｍｍ〜８ｍｍ、５ｍｍ〜９ｍｍ、６ｍｍ〜１０ｍｍ、７ｍｍ〜１１ｍｍ、８ｍｍ〜１２ｍｍ、９ｍｍ〜１３ｍｍ、１０ｍｍ〜１４ｍｍ、１１ｍｍ〜１５ｍｍ、１２ｍｍ〜１６ｍｍ、１３ｍｍ〜１７ｍｍ、１４ｍｍ〜１８ｍｍ、１５ｍｍ〜１９ｍｍ、１６ｍｍ〜２０ｍｍ、１７ｍｍ〜２１ｍｍ、１８ｍｍ〜２２ｍｍ、１９ｍｍ〜２３ｍｍ、２０ｍｍ〜２４ｍｍ、２１ｍｍ〜２５ｍｍ、２２ｍｍ〜２６ｍｍ、２３ｍｍ〜２７ｍｍ、２４ｍｍ〜２８ｍｍ、２５ｍｍ〜２９ｍｍ、２６ｍｍ〜３０ｍｍ、２７ｍｍ〜３１ｍｍ、２８ｍｍ〜３２ｍｍ、２９ｍｍ〜３３ｍｍ、３０ｍｍ〜３４ｍｍ、３１ｍｍ〜３５ｍｍ、３２ｍｍ〜３６ｍｍ、３３ｍｍ〜３７ｍｍ、３４ｍｍ〜３８ｍｍ、３５ｍｍ〜３９ｍｍ、３６ｍｍ〜４０ｍｍ等の範囲内の内側公称径を有し得る。呼気管１１７は、０ｍｍ〜６ｍｍ、１ｍｍ〜７ｍｍ、２ｍｍ〜８ｍｍ、３ｍｍ〜９ｍｍ、４ｍｍ〜１０ｍｍ、５ｍｍ〜１１ｍｍ、６ｍｍ〜１２ｍｍ、７ｍｍ〜１３ｍｍ、８ｍｍ〜１４ｍｍ、９ｍｍ〜１５ｍｍ、１０ｍｍ〜１６ｍｍ、１１ｍｍ〜１７ｍｍ、１２ｍｍ〜１８ｍｍ、１３ｍｍ〜１９ｍｍ、１４ｍｍ〜２０ｍｍ、１５ｍｍ〜２１ｍｍ、１６ｍｍ〜２２ｍｍ、１７ｍｍ〜２３ｍｍ、１８ｍｍ〜２４ｍｍ、１９ｍｍ〜２５ｍｍ、２０ｍｍ〜２６ｍｍ、２１ｍｍ〜２７ｍｍ、２２ｍｍ〜２８ｍｍ、２３ｍｍ〜２９ｍｍ、２４ｍｍ〜３０ｍｍ、２５ｍｍ〜３１ｍｍ、２６ｍｍ〜３２ｍｍ、２７ｍｍ〜３３ｍｍ、２８ｍｍ〜３４ｍｍ、２９ｍｍ〜３５ｍｍ、３０ｍｍ〜３６ｍｍ、３１ｍｍ〜３７ｍｍ、３２ｍｍ〜３８ｍｍ、３３ｍｍ〜３９ｍｍ、３４ｍｍ〜４０ｍｍ等の範囲内の内側公称径を有し得る。呼気管１１７は、０ｍｍ〜８ｍｍ、１ｍｍ〜９ｍｍ、２ｍｍ〜１０ｍｍ、３ｍｍ〜１１ｍｍ、４ｍｍ〜１２ｍｍ、５ｍｍ〜１３ｍｍ、６ｍｍ〜１４ｍｍ、７ｍｍ〜１５ｍｍ、８ｍｍ〜１６ｍｍ、９ｍｍ〜１７ｍｍ、１０ｍｍ〜１８ｍｍ、１１ｍｍ〜１９ｍｍ、１２ｍｍ〜２０ｍｍ、１３ｍｍ〜２１ｍｍ、１４ｍｍ〜２２ｍｍ、１５ｍｍ〜２３ｍｍ、１６ｍｍ〜２４ｍｍ、１７ｍｍ〜２５ｍｍ、１８ｍｍ〜２６ｍｍ、１９ｍｍ〜２７ｍｍ、２０ｍｍ〜２８ｍｍ、２１ｍｍ〜２９ｍｍ、２２ｍｍ〜３０ｍｍ、２３ｍｍ〜３１ｍｍ、２４ｍｍ〜３２ｍｍ、２５ｍｍ〜３３ｍｍ、２６ｍｍ〜３４ｍｍ、２７ｍｍ〜３５ｍｍ、２８ｍｍ〜３６ｍｍ、２９ｍｍ〜３７ｍｍ、３０ｍｍ〜３８ｍｍ、３１ｍｍ〜３９ｍｍ、３２ｍｍ〜４０ｍｍ等の範囲内の内側公称径を有し得る。呼気管１１７は、これらの値のいずれかの間の任意の値の内側公称径を有することも可能である。
【０１１４】
吸気管１０３の直径と呼気管１１７の直径との間の差は、０ｍｍ〜２０ｍｍ、例えば０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍ、４ｍｍ、４．５ｍｍ、５ｍｍ、５．５ｍｍ、６ｍｍ、６．５ｍｍ、７ｍｍ、７．５ｍｍ、８ｍｍ、８．５ｍｍ、９ｍｍ、９．５ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１５ｍｍ、１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、２０ｍｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲、例えば０ｍｍ〜２ｍｍ、１ｍｍ〜３ｍｍ、２ｍｍ〜４ｍｍ、３ｍｍ〜５ｍｍ、４ｍｍ〜６ｍｍ、５ｍｍ〜７ｍｍ、６ｍｍ〜８ｍｍ、７ｍｍ〜９ｍｍ、８ｍｍ〜１０ｍｍ、９ｍｍ〜１１ｍｍ、１０ｍｍ〜１２ｍｍ、１１ｍｍ〜１３ｍｍ、１２ｍｍ〜１４ｍｍ、１３ｍｍ〜１５ｍｍ、１４ｍｍ〜１６ｍｍ、１５ｍｍ〜１７ｍｍ、１６ｍｍ〜１８ｍｍ、１７ｍｍ〜１９ｍｍ、１８ｍｍ〜２０ｍｍ、０ｍｍ〜４ｍｍ、１ｍｍ〜５ｍｍ、２ｍｍ〜６ｍｍ、３ｍｍ〜７ｍｍ、４ｍｍ〜８ｍｍ、５ｍｍ〜９ｍｍ、６ｍｍ〜１０ｍｍ、７ｍｍ〜１１ｍｍ、８ｍｍ〜１２ｍｍ、９ｍｍ〜１３ｍｍ、１０ｍｍ〜１４ｍｍ、１１ｍｍ〜１５ｍｍ、１２ｍｍ〜１６ｍｍ、１３ｍｍ〜１７ｍｍ、１４ｍｍ〜１８ｍｍ、１５ｍｍ〜１９ｍｍ、１６ｍｍ〜２０ｍｍ、０ｍｍ〜６ｍｍ、１ｍｍ〜７ｍｍ、２ｍｍ〜８ｍｍ、３ｍｍ〜９ｍｍ、４ｍｍ〜１０ｍｍ、５ｍｍ〜１１ｍｍ、６ｍｍ〜１２ｍｍ、７ｍｍ〜１３ｍｍ、８ｍｍ〜１４ｍｍ、９ｍｍ〜１５ｍｍ、１０ｍｍ〜１６ｍｍ、１１ｍｍ〜１７ｍｍ、１２ｍｍ〜１８ｍｍ、１３ｍｍ〜１９ｍｍ、１４ｍｍ〜２０ｍｍ、０ｍｍ〜８ｍｍ、１ｍｍ〜９ｍｍ、２ｍｍ〜１０ｍｍ、３ｍｍ〜１１ｍｍ、４ｍｍ〜１２ｍｍ、５ｍｍ〜１３ｍｍ、６ｍｍ〜１４ｍｍ、７ｍｍ〜１５ｍｍ、８ｍｍ〜１６ｍｍ、９ｍｍ〜１７ｍｍ、１０ｍｍ〜１８ｍｍ、１１ｍｍ〜１９ｍｍ、１２ｍｍ〜２０ｍｍ等であり得る。吸気管１０３の内径は、呼気管１１７の公称内径よりも小さくされ得る。差は、これらの値のいずれかの間の任意の値であることも可能である。
【０１１５】
本出願人によって明らかになった別の非限定的であるが、好ましい例として、ＲＴＦに基づくと、１５ｍｍの公称径を有する波形管は、１１．７ｍｍの平滑ボア管と実質的に同等となり得る。１１．７ｍｍの平滑ボアの吸気管１０３は、最大１８．５ｍｍ又は２０．１ｍｍの呼気リム（それぞれヒータ線を有するか又は有しない）を相殺し得ることが明らかになった。しかしながら、本出願人は、驚くべきことに、波形の呼気管１１７で使用される最大径未満の１４．５ｍｍもなお、公称１５ｍｍの波形の吸気及び呼気回路と比較して、呼吸回路の全体的な圧縮容量の増加のない所望の技術的効果を可能にすることを発見した。
【０１１６】
更に、この好ましい例では、本明細書中に更に記載されるように、吸気リム及び／又は呼気リムの長さは、回路の全体的な圧縮容量を増加させることなく、従来技術又は典型的なリム長さと比較して更に増加させることができる。このような増加された長さは、このようなリムが、特にカンガルーケア又は患者が抱かれる他のケアを必要とする新生児患者及び小児患者に関して操作性の向上及び患者の可動性の向上を有するという点で更なる技術的利益を提供する。いくつかの実施形態では、吸気又は呼気導管は、以下で記載するように、約１．７５ｍであり得る。本発明の一実施形態による平滑ボアの吸気管１０３は、約１１．７ｍｍの管径を有し得る。平滑ボアの吸気管１０３は、約１．７５ｍの管長さを有し得る。平滑ボアの吸気管１０３は、約１８８，１４８ｍｍ３／ｍのリム圧縮容量を有し得る。波形の呼気管１１７は、１４．５ｍｍの管径を有し得る。波形の呼気管１１７は、約１．７５ｍの管長さを有し得る。波形の呼気管１１７は、約２８８，９７７ｍｍ３／ｍのリム圧縮容量を有し得る。平滑ボアの吸気管１０３と波形の呼気管１１７との総圧縮容量は、約４７７，１２５ｍｍ３／ｍである。同等の標準的な管は、直径１５ｍｍ、長さ１．５ｍである。標準的な管は、小児患者のために典型的に設計された二重波形回路である。標準的な管では、吸気管は、１５ｍｍの管径及び１．５ｍの管長さを有し得る。標準的な吸気管は、２６５，０７２ｍｍ３のリム圧縮容量を有し得る。標準的な管では、呼気管は、１５ｍｍの管径及び１．５ｍの管長さを有し得る。標準的な呼気管は、２６５，０７２ｍｍ３のリム圧縮容量を有し得る。標準的な回路の吸気管と呼気管との総圧縮容量は、５３０，１４４ｍｍ３／ｍである。当業者であれば理解されるように、標準的な回路と比較すると、この実施形態の改良された回路（すなわち１１．７ｍｍの平滑ボア吸気及び１４．５の波形の呼気）は、１５ｍｍの波形吸気リムのＩＳＯ規格の抵抗限界に達する前により大きい流れを可能にし（治療可能な患者の上限サイズを増加させる）、全体的な回路の圧縮容量は、１５ｍｍの波形のペアよりも小さい（１回換気量が少ない患者を治療することを可能にする）。更に、１．５ｍリムよりも長さが増加したことにより、患者及び介助者の操作性を上昇させ、可動性を向上させる。本明細書に開示される、特に通気性のあるリムの呼気リムの直径が大きくなると、滞留時間を増加させ、したがって周囲空気に（及び湿度で損傷するおそれのあるセンシティブなベンチレータ構成要素から）湿度をより多く抜くことを可能にする。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３は、抵抗限界に達する前により大きい流れを可能にできる。いくつかの実施形態では、この結果により、治療可能な患者の上限サイズを増加させることができる。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３は、１５ｍｍの波形の標準的な管と比較してより大きい流れを可能にできる。いくつかの実施形態では、全体的な回路の圧縮容量は、標準的な波形管のペアよりも小さい。いくつかの実施形態では、この結果により、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７で、１回換気量が少ない患者を治療することを可能にできる。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７は、有利には、対応する標準的な回路と比較して、抵抗限界に達する前により大きい流れを可能にできる。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７で、有利には、対応する標準的な回路と比較して、治療可能な患者の上限サイズを増加させることによってより広範囲の患者を治療することができる。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７は、有利には、対応する標準的な回路と比較してより低い全体的な回路の圧縮容量を有し得る。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管１０３及び波形の呼気管１１７は、対応する標準的な回路と比較して、有利には、１回換気量が少ない患者を治療することができる。
【０１１８】
吸気管１０３は、１ｍ〜４ｍ、例えば１．０ｍ、１．０５ｍ、１．１ｍ、１．１５ｍ、１．２ｍ、１．２５ｍ、１．３ｍ、１．３５ｍ、１．４ｍ、１．４５ｍ、１．５ｍ、１．５５ｍ、１．６ｍ、１．６５ｍ、１．７ｍ、１．７５ｍ、１．８ｍ、１．８５ｍ、１．９ｍ、１．９５ｍ、２．０ｍ、２．０５ｍ、２．１ｍ、２．１５ｍ、２．２ｍ、２．２５ｍ、２．３ｍ、２．３５ｍ、２．４ｍ、２．４５ｍ、２．５ｍ、２．５５、２．６ｍ、２．６５ｍ、２．７ｍ、２．７５ｍ、２．８ｍ、２．８５ｍ、２．９ｍ、２．９５ｍ、３．０ｍ、３．１ｍ、３．１５ｍ、３．２ｍ、３．２５ｍ、３．３ｍ、３．３５ｍ、３．４ｍ、３．４５ｍ、３．５ｍ、３．５５ｍ、３．６ｍ、３．６５ｍ、３．７ｍ、３．７５ｍ、３．８ｍ、３．８５ｍ、３．９ｍ、３．９５ｍ、４．０ｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲の長さを有し得る。呼気管１１７は、１ｍ〜４ｍ、例えば１．０ｍ、１．０５ｍ、１．１ｍ、１．１５ｍ、１．２ｍ、１．２５ｍ、１．３ｍ、１．３５ｍ、１．４ｍ、１．４５ｍ、１．５ｍ、１．５５ｍ、１．６ｍ、１．６５ｍ、１．７ｍ、１．７５ｍ、１．８ｍ、１．８５ｍ、１．９ｍ、１．９５ｍ、２．０ｍ、２．０５ｍ、２．１ｍ、２．１５ｍ、２．２ｍ、２．２５ｍ、２．３ｍ、２．３５ｍ、２．４ｍ、２．４５ｍ、２．５ｍ、２．５５ｍ、２．６ｍ、２．６５ｍ、２．７ｍ、２．７５ｍ、２．８ｍ、２．８５ｍ、２．９ｍ、２．９５ｍ、３．０ｍ、３．１ｍ、３．１５ｍ、３．２ｍ、３．２５ｍ、３．３ｍ、３．３５ｍ、３．４ｍ、３．４５ｍ、３．５ｍ、３．５５ｍ、３．６ｍ、３．６５ｍ、３．７ｍ、３．７５ｍ、３．８ｍ、３．８５ｍ、３．９ｍ、３．９５ｍ、４．０ｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲の長さを有し得る。当業者であれば、吸気又は呼気導管の全長は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器に適応させるために複数のセクションに分解され得ることを認識するであろう。長さは、これらの値のいずれかの間の任意の値であることも可能である。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、より低いコンプライアンスにより、患者サイズの範囲を拡大することを可能にできる。いくつかの実施形態では、より低いコンプライアンスにより、許容可能な患者サイズの範囲内になおありながら、回路を長くすることを可能にできる。いくつかの実施形態では、吸気及び／又は呼気導管は、１．１〜１．５ｍの長さの代わりに、例えば１．５５ｍ、１．６ｍ、１．６５ｍ、１．７ｍ、１．７５ｍ、１．８ｍ、１．８５ｍ、１．９ｍ、１．９５ｍ、２．０ｍ、２．０５ｍ、２．１ｍ、２．１５ｍ、２．２ｍ、２．２５ｍ、２．３ｍ、２．３５ｍ、２．４ｍ、２．４５ｍ、２．５ｍ、２．５５ｍ、２．６ｍ、２．６５ｍ、２．７ｍ、２．７５ｍ、２．８ｍ、２．８５ｍ、２．９ｍ、２．９５ｍ、３．０ｍ、１．６ｍ又はそれを超えるもの、１．５〜２．０ｍｍ、好ましくは１．７５ｍ、好ましくは２．０ｍ又は前述の値のいずれかを組み込む範囲まで長くすることができる。いくつかの実施形態では、より長い吸気及び／又は呼気導管は、特にカンガルーケア又は子供が抱かれる他のケアを必要とする新生児患者及び小児患者に関する患者の可動性において大きい利点となり得る。いくつかの実施形態では、吸気又は呼気導管は、４ｍ未満であり得る。
【０１２０】
本明細書に記載されるように、試験では、患者に且つ患者から加湿ガスを搬送するための呼吸回路で使用される波形及び平滑ボアチューブの空気圧特性の差を調べた。試験では、１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍの３つの標準的なチューブサイズについて、従来の波形の吸気リム及び波形の呼気リムを上回る、平滑ボアの吸気リムと波形の呼気リムとの組合せの空気圧的利点について調べた。いくつかの実施形態では、呼吸セットは、加熱され得る加湿ガスを送達することを目的とした、ウォータトラップなしの波形デュアルリム呼吸セットである。
【０１２１】
流れ抵抗の試験結果は、所与の公称径の波形管（１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍ）に関して、より小さい公称径の平滑ボア吸気管を使用して同じ流れ抵抗（ＲＴＦ）値を維持し得ることを示した。いくつかの実施形態では、患者への且つ患者からの加湿ガスの温度を維持するためにヒータ線が呼吸回路内で使用され、波形吸気リムでは、典型的には、螺旋状に巻かれたヒータ線設計が使用される。空気経路内のヒータ線は、回路のＲＴＦを増加させる。いくつかの実施形態では、平滑ボアの吸気管は、ヒータ線がＲＴＦに影響を与えないように、空気経路の外側にある管の壁に内蔵されたヒータ線を有し得る。ＲＴＦの測定に関してこれを考慮することにより、同等の平滑ボア管のサイズは、更に減少する。
【０１２２】
本明細書に記載されるように、より小さい公称径の平滑ボア吸気管は、吸気リムの圧縮容量（コンプライアンス）の減少に直接関係する。この圧縮容量の減少により、同等の全体的な呼吸セットのコンプライアンス値を維持しながら、より大きい公称径の波形の呼気管を使用することを可能にできる。いくつかの実施形態では、より大きい呼気リム表面積の利点は、蒸気移動（通気性）が起こり得るより多くの領域が存在することが挙げられる。波形の吸気及び調査管を有する１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍの所与の標準的な呼吸チューブサイズに関して、同等の平滑ボア吸気と波形の調査管との組合せが本明細書中に記載されている。試験では、３つの一般的な標準サイズの呼吸回路、例えば１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２２ｍｍの呼吸セットについて調べた。
【０１２３】
効果的な呼吸補助を患者に送達するために、本明細書に記載されるような呼吸セットのいくつかの重要な空気圧特性が存在する。呼吸セットの空気コンプライアンスは、キット内の全ての構成要素の空気コンプライアンスの合計を含む。空気コンプライアンスは、呼吸セット内の圧力を所望のレベルまで上昇させるのに必要な容量の測定値と考えることができる。低い空気コンプライアンスの呼吸セットでは、所与の圧力変化に対して、高い空気コンプライアンスの呼吸セットよりも少ない容量の追加を要し得る。空気コンプライアンスは、患者へのベンチレータの波形送達に直接影響を及ぼし得る。いくつかの使用方法では、所与の患者集団を治療する場合、空気コンプライアンスを維持又は低減することが重要となり得る。呼吸管の空気コンプライアンスは、２つの主要構成要素、すなわち圧縮容量と管の剛性とに分けることができる。回路の内容積が大きいほど圧縮容量が大きくなる。内容積が大きくなると、圧力を上昇させるために圧縮することが必要な空気の量が多くなる。例えば、１つが１０ｍｍの内径、もう１つが２０ｍｍの内径を有する同じ長さの２つの鋼管では、内容積が大きいため、２０ｍｍ管の圧縮容量が１０ｍｍ管の圧縮容量よりも大きくなる。管壁が硬いほどコンプライアンスが低くなる。管が硬くなると伸縮が少なくなり、したがって所与の圧力に達するのに必要な空気量が少なくなる。例えば、同じ壁厚の、１つが鋼、もう１つがゴムである同じ長さ及び同じ内径の２つの管では、両方の管の圧縮容量は、同じである。しかしながら、ゴム管は、圧力が上昇すると拡張してその体積を増加させる可能性があり、容量のより大きい変化及びより高いコンプライアンスにつながる。
【０１２４】
流れ抵抗（ＲＴＦ）は、管に所与の流量の空気を通過させるのにどの程度の圧力が必要であるかの測定値と考えることができる。流れ抵抗は、通常、ｃｍＨ２Ｏ／ｌ／ｍｉｎとして表される。ＲＴＦに影響を及ぼす管の主な特性には、管径及び表面粗さが含まれる。いくつかの実施形態では、ＲＴＦを低減するためにより大きく平滑な管が有利である。流れ抵抗は、指定の吸気時間内に患者に送達することができる波形／呼吸の大きさを制限するため、呼吸回路にとって重要な空気的特性であり得る。
【０１２５】
公称径は、管の特性と考えることができる。公称径は、波形管の内径の差を組み込む手法である。公称径は、以下のように計算することができる。
【数１】
2021511863.tif 000005
平滑ボア管では、公称径は、内径である。波形管では、公称径は、波形構造の高さ及びサイズを考慮に入れる。
【０１２６】
試験の１つの目的は、呼吸補助療法で典型的に利用される管サイズの範囲における波形のチューブの観点から、呼吸回路の空気圧特性に対する平滑ボアチューブの影響を調べることであった。本出願人は、コンプライアンス及び流れ抵抗が、考慮すべき重要な特性であることを発見した。様々な波形及び平滑ボア管に対するＲＴＦデータを収集した。この流れ抵抗試験は、本明細書に記載されるような様々なトレンドラインをもたらした。波形管の所与の流量において、直径（又は公称径）に対して圧力をプロットすることにより作成したトレンドラインを用いて、同じＲＴＦ値を与える同等の平滑ボア管を特定した。この流れ抵抗の評価は、波形の標準的な管と平滑ボアの吸気管との間に同等のＲＴＦを与えるものであった。同等の波形ボア管及び平滑ボア管に関するコンプライアンスを計算した。このコンプライアンス間の差を計算した。このコンプライアンス比較試験により、平滑ボア管によるコンプライアンスの増加を調べることが可能であった。新たな呼気リムのコンプライアンスは、元の波形のコンプライアンス値に、上記の計算から判明したコンプライアンス差を加えたものである。次いで、新たな最大呼気管径をこの新たな値から計算することができる。呼気リムのコンプライアンス及び管のサイズ決めにより、平滑ボアの吸気管を使用することによるコンプライアンスの差を波形の呼気管のコンプライアンスに付加することを可能にし、それにより呼気波形管の最大サイズを標準的な波形管に比べて増加させる。更に、試験は、全て１ｍの長さに切断した１つの管で行ったため、当業者であれば、本明細書で計算される最大値までのより大きい呼気直径を使用することができ（この値は、このタイプの呼吸回路における従来技術の呼気直径よりも大きい）、且つ／又は吸気管及び／若しくは呼気管が従来技術の呼吸回路長さよりも長くし得ることを理解するであろう。
【０１２７】
流れ抵抗試験中、各管に対してフロースイープを行い、１．２〜７０ｌ／ｍｉｎの流量における流れ抵抗を決定した。試験は、様々な直径（又は公称径）を有する平滑ボア及び波形内部プロファイルの両方の、いくつかの異なる市販の、典型的な個々の管におけるＲＴＦの差の理解をもたらした。場合により、試験は、ボア内にヒータ線が存在する状態で行われ、他の場合、試験は、ボア内にヒータ線が存在しない状態で行われた。管は、１ｍの公称長さに切断された。したがって、本明細書で表されるＲＴＦ値は、ｍｍ３／ｍの単位である。結果は、波形ボア管サンプル及び平滑ボア管サンプルの両方の流れ抵抗曲線が類似することを示す。しかしながら、同様のサイズの公称径波形ボア管と平滑ボア管とを比較すると、平滑ボア管は、所与の流量に関してより低いＲＴＦ値を有することが分かる。
【０１２８】
波形ボア管の流れ抵抗値と平滑ボア管の流れ抵抗値との間の関係を分析して、所定の流量における波形管と同等のＲＴＦ値を生成する公称径の平滑ボア管を決定した。試験では、流量は、１０ｍｍの管で５ｌ／ｍｉｎであった。流量は、１５ｍｍの管で１５ｌ／ｍｉｎであった。流量は、２２ｍｍの管で３０ｌ／ｍｉｎであった。
【０１２９】
平滑ボア管に変更する空気圧的利点を理解するために、同等の波形ボア管及び平滑ボア管のコンプライアンス値を比較することができる。呼吸リムのコンプライアンスは、圧縮容量と材料の剛性とで構成される。多くの異なる材料を考慮に入れることができる。本明細書に記載されるように、試験において、コンプライアンスの圧縮容量側面を比較した。圧縮容量は、チューブの内面積によって部分的に決定することができる。波形管では、公称径が使用され得る。圧縮容量は、波形の標準的な管及び平滑ボアの吸気管について計算することができる。これらの値の差も計算することができる。
【０１３０】
吸気リムと呼気リムとを含む所与の呼吸回路キットにおいて、より低い弾性の平滑ボアの吸気リムの利点は、呼気リムが使用できるキットの総コンプライアンスの割合が高くなることを意味する。呼気リムの新たな最大コンプライアンスは、圧縮容量差と標準的な波形の呼気リムのコンプライアンスとの合計であり得る。この計算から呼気リムの新たな最大公称径を決定することができる。
【０１３１】
加熱式加湿呼吸回路の目的は、チャンバから患者へのガスの湿度を維持することである。温度を維持するために及び管に沿って湿度が凝縮するのを低減するために、呼吸管内にヒータ線を取り付けることができる。いくつかの実施形態では、ヒータ線は、リムの長さに及ぶ螺旋状に巻かれたフィラメントである。ヒータ線は、流れを制限するため、ＲＴＦに影響し得る。いくつかの実施形態では、平滑ボア管は、壁内に内蔵ヒータ線を有し得る。内蔵ヒータ線は、ガス経路から取り除くことができ、したがってＲＴＦを妨げない。
【０１３２】
同じ流れ抵抗値を維持するために、所与の公称径の波形管に対して、より小さい公称径の吸気平滑ボア管が使用され得る。更に、波形管の流れ抵抗測定で螺旋状のヒータ線が考慮される場合、同じ流れ抵抗値を維持するために、同等の平滑ボアの吸気管の公称径を更に小さくすることができる。より小さい公称径を有することの直接の結果として、平滑ボアの吸気管は、対応する標準的な波形管に比べて低い圧縮容量を有する。平滑ボアの吸気管は、呼吸セットの総コンプライアンスのより高い割合を呼気リムに割り当てることを可能にでき、それによってより大きい表面積を可能にする。
【０１３３】
患者の呼吸療法で使用するための回路キットは、様々な特徴を含み得る。回路キットは、呼吸回路を含む。呼吸回路は、ガス源から吸気ガス流を受け入れるための吸気管を含む。吸気管は、吸気入口と、吸気出口と、吸気中心ボアを取り囲む内壁とを含む。吸気管の内壁は、平滑である。呼吸回路は、患者から呼気ガス流を受け入れるための呼気管を含む。呼気管は、呼気入口と、呼気出口と、呼気中心ボアを取り囲む内壁とを含む。呼気管の内壁は、波形である。回路キットは、吸気管と呼気管とを結合するためのｙピースを含み得る。回路キットは、ある量の水を保持し、且つ加湿器上に配置するためのチャンバを含み得る。回路キットは、ベンチレータから他のガス源に、加湿器入口に流れを搬送するためのドライラインを含み得る。回路キットは、呼吸ベンチレータなどのガス源及び／又は加湿器を含む呼吸装置システムで使用され得る。システムは、回路キット及び加湿器を含み得る。
【０１３４】
回路キットは、患者集団にある程度基づく寸法を有し得る。吸気管は、５〜１４．５ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、１５〜２２ｍｍの公称内径を有し得る。回路キットは、患者集団にある程度基づく寸法を有し得る。吸気管は、４〜１７ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、１０．５〜２０．５ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１５．５ｍｍ〜２１ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１８ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１９ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、９ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１０ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１６ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１９ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜２０ｍｍの公称内径公称内径を有し得る。
【０１３５】
吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さいことができる。回路キットは、５０ｍｌ〜３００ｍｌの範囲内の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、小児患者及び青年患者の治療に適し得る。
【０１３６】
回路キットは、患者集団にある程度基づく寸法を有し得る。吸気管は、１０〜２１ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２２〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、９．５〜２４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１９〜３１．５ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、１０ｍｍ〜２０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜２０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１９ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１８ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１７ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１２ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１３ｍｍ〜１４ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２２ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２３ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２５ｍｍ〜２８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２５．５ｍｍ〜２７ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１８ｍｍ〜２２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１９ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、１７ｍｍ〜２３ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、２５ｍｍ〜２９ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２６ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２０ｍｍ〜２４ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２１ｍｍ〜２５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２４ｍｍ〜３０ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、２０ｍｍ〜２６ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜２０ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜２０ｍｍの値だけ小さいことができる。回路キットは、３００ｍｌ超の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、成人患者の治療に適し得る。
【０１３７】
回路キットは、患者集団にある程度基づく寸法を有し得る。吸気管は、４〜１２ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、３〜１３ｍｍの内径を有し得、且つ呼気管は、９．５〜１９ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、５ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜８ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、９ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１５ｍｍ〜１６．５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管は、５ｍｍ〜９ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１０ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、７ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、８ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、４ｍｍ〜１１ｍｍの内径を有し得る。吸気管は、６ｍｍ〜１２ｍｍの内径を有し得る。呼気管は、１３ｍｍ〜１７ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１１ｍｍ〜１５ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１４ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１２ｍｍ〜１８ｍｍの公称内径を有し得る。呼気管は、１０ｍｍ〜１６ｍｍの公称内径を有し得る。吸気管の内径と呼気管の公称径との間の差は、１ｍｍ〜１４ｍｍであり得る。吸気管の内径は、呼気管の公称径よりも１ｍｍ〜１４ｍｍの値だけ小さいことができる。回路キットは、５０ｍｌ以下の１回換気量を有する患者の治療に適し得る。回路キットは、新生児患者の治療に適し得る。
【０１３８】
吸気管又は呼気管は、更なる特徴を有し得る。吸気管又は呼気管は、１．５ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気管又は呼気管は、１．６ｍ〜２．５ｍの長さを有し得る。吸気又は呼気管のその全長は、ウォータトラップ、及び／又は１つ以上のセンサを有する中間コネクタ、及び／又はＰＣＢ、及び／又はコントローラなどの他の機器に適応させるために複数のセクションに分解され得る。吸気管は、加熱要素を吸気中心ボア内において取り囲むことができるか、又は内壁内に封入することができる。呼気管は、加熱要素を含み得る。呼気管は、通気性があり得る。呼気管の内壁は、水蒸気に対して透過性であり得、且つ呼気管内を流れる液体及び呼気ガスのバルク流に対して実質的に不透過性であり得る。吸気管は、長手方向断面において、吸気中心ボアの壁の少なくとも一部を形成する平らな表面をそれぞれ有する複数のバブルを含み得る。システムは、回路キット及び加湿器を含み得る。
【０１３９】
図１Ａは、本明細書中に記載される図１に類似し得る呼吸回路１００を示す。このような呼吸回路１００は、呼吸器加湿回路であり得る。呼吸回路１００は、１つ以上の医療用管を含む。呼吸回路１００は、吸気管１０３及び呼気管１１７を含み得る。
【０１４０】
ガスは、図１Ａの回路１００内で搬送され得る。周囲ガスは、ガス源１０５から加湿器１０７に流れる。加湿器１０７は、ガスを加湿することができる。ガス源１０５は、ベンチレータ、送風機若しくはファン、圧縮ガスを収容するタンク、医療施設内の壁面供給部又は任意の他の適切な呼吸ガス源であり得る。
【０１４１】
加湿器１０７は、吸気管１０３の入口１０９（加湿ガスを受け入れるための端部）にポート１１１を介して接続されており、それにより加湿ガスを吸気管１０３に供給する。ガスは、吸気管１０３を通って吸気管１０３の出口１１３（加湿ガスを排出するための端部）に流れ、その後、出口１１３に接続された患者インターフェース１１５を介して患者１０１に流れる。呼気管１１７は、患者インターフェース１１５に接続されている。呼気管１１７は、患者インターフェース１１５から呼出された加湿ガスをガス源１０５又は周囲雰囲気に戻す。
【０１４２】
ガスは、通気口１１９を通ってガス源１０５に入ることができる。ファン１２１の送風機は、通気口１１９を通して空気又は他のガスを引き込むことにより、ガス源１０５にガスを流入させることができる。送風機又はファン１２１は、可変速の送風機又はファンであり得る。電子コントローラ１２３は、送風機又はファンの速度を制御することができる。特に、電子コントローラ１２３の機能は、電子マスターコントローラ１２５により制御され得る。機能は、マスターコントローラ１２５からの入力と、ダイヤル又は他の適切な入力デバイス１２７を介した圧力又は送風機若しくはファンの速度のユーザ設定の所定要求値（プリセット値）とに応答して制御され得る。
【０１４３】
加湿器１０７は、加湿チャンバ１２９を含む。加湿器チャンバ１２９は、ある量の水１３０又は他の適切な加湿液体を含むように構成され得る。加湿チャンバ１２９は、加湿器１０７から取り外し可能であり得る。取り外し可能であることにより、使用後に加湿チャンバ１２９をより容易に滅菌又は廃棄することが可能である。加湿器１０７の加湿チャンバ１２９部分は、一体構造であり得るか、又は接合されて加湿チャンバを画定する複数の構成要素で形成され得る。加湿チャンバ１２９の本体は、非伝導性のガラス又はプラスチック材料から形成され得る。加湿チャンバ１２９は、伝導性の構成要素を含むこともできる。例えば、加湿チャンバ１２９は、加湿チャンバ１２９が加湿器１０７上に取り付けられると、加湿器１０７上のヒータプレート１３１と接触するか又は対応付けられるように構成された高熱伝導ベース（アルミニウムベース）を含み得る。
【０１４４】
加湿器１０７は、電子制御部を含み得る。加湿器１０７は、電子、アナログ又はデジタルマスターコントローラ１２５を含み得る。マスターコントローラ１２５は、関連するメモリに記憶されたコンピュータソフトウェアコマンドを実行するマイクロプロセッサベースのコントローラであり得る。マスターコントローラ１２５は、ユーザ入力デバイス１３３を介して入力されたユーザ設定の湿度又は温度値及び他の入力に応答して、加湿チャンバ１２９内のある量の水１３０を加熱するためにヒータプレート１３１にいつ（又はどのレベルまで）通電するかを決定する。
【０１４５】
上述のように、患者インターフェース１１５に任意の適切な患者インターフェースを使用することができる。温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５の付近で吸気管１０３に接続することができるか、又は温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５に接続することができる。温度プローブ１３５は、吸気管１０３に組み込むことができる。温度プローブ１３５は、患者インターフェース１１５の付近の又は患者インターフェース１１５の温度を検出する。温度を反映した信号は、温度プローブ１３５により、電子、アナログ又はデジタルマスターコントローラ１２５に提供され得る。加熱要素（図示せず）を使用して、患者インターフェース１１５の温度を、飽和温度を超えて上昇させるように患者インターフェース１１５の温度を調整し、それにより不要な凝縮物の機会を減少させることができる。また、加熱要素１４５を使用して、吸気管１０３の温度を、飽和温度を超えて上昇させるように吸気管１０３の温度を調整し、それにより不要な凝縮物の機会を減少させることができる。
【０１４６】
図１Ａでは、呼出された加湿ガスは、患者インターフェース１１５から呼気管１１７を通ってガス源１０５に戻される。呼気管１１７は、以下でより詳細に説明するように、蒸気透過性材料を含み得る。蒸気透過性呼気管は、波形であり得る。
【０１４７】
呼気管１１７は、凝縮物がガス源１０５に到達する機会を減少させるために、吸気管１０３に関して上述したように、温度プローブ及び／又は加熱要素を有することができる。呼気管１１７は、呼気ガスをガス源１０５に戻す必要がない。呼出された加湿ガスは、周囲の環境に直接又はエアスクラバ／フィルタ（図示せず）などの他の補助機器に流れることができる。
【０１４８】
図１Ａでは、吸気管１０３は、平滑ボアを有する導管を包含するか又は含む。平滑ボアにより、吸気管１０３は、波形ボアを有する、同等の寸法を有する導管よりも低いＲＴＦを有することになる。平滑ボアは、流れ抵抗を減少させるため、ボア（すなわち直径又は断面積）を低減することができ、同様の流れ抵抗を有する波形管と比較した場合、より低い圧縮容量をもたらす。吸気導管は、複合導管であり得る。複合導管は、一般に、２つ以上の異なる部分又はより具体的には接合されて導管を画定する２つ以上の構成要素を含む導管と定義され得る。複合導管は、螺旋状に巻かれ得る。複合導管は、２つ以上の構成要素が螺旋状に絡み合わされるか又は螺旋状構成に隣り合わせで結合されるような手法で螺旋状に巻かれ得る。
【０１４９】
呼気管１１７は、少なくとも、蒸気透過性の部分を有する導管を包含するか又は含む。蒸気透過性は、湿度の除去を促進する。少なくとも、呼気管１１７の蒸気透過性の部分は、波形であり得る。波形構造は、管の内側にあり得る。波形構造は、管の内部表面積を増加させる。蒸気透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、蒸気と直接接触する材料の表面積に相関する。波形構造は、呼気管内のガスの乱流も増加させる。乱流が多くなることは、ガスのより良好な混合を意味し、それにより水蒸気を呼気管１１７の外壁に移動させる。乱流が多くなると、呼気管の波形構造内における局所滞留時間を増加させることができ、これを蒸気透過性特性と併せると、湿度の除去が更に向上する。波形構造内における滞留時間の増加はまた、各波形構造の「ポケット」内で渦を巻くガスの温度を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して低下させ、これらのガスの相対湿度を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させる。相対湿度の増加は、呼気管１１７の壁を横切る蒸気圧の勾配を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させ、更に波形の呼気管の壁を通した蒸気拡散を同等のサイズの平滑ボア管のものに対して増加させる。
【０１５０】
蒸気透過性の波形導管は、少なくとも部分的に、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性である発泡又は非発泡ポリマーから形成され得る。呼気管１１７は、呼気管１１７内の空間を画定する壁を含み得る。壁の少なくとも一部は、水蒸気の透過を可能にするが、液体の水及びガスのバルク流の透過は、実質的に阻止するように構成された蒸気透過性の発泡材料で形成され得る。壁の少なくとも一部は、水蒸気に対して透過性であり、且つ液体の水及びガスのバルク流に対して実質的に不透過性である非発泡押出固体材料で形成され得る。
【０１５１】
蒸気透過性呼気管１１７は、非発泡体ベースの材料から形成され得る。非発泡体ベースの材料は、螺旋的に巻き付けられた蒸気透過性テープを含み得るか、又は非発泡体ベースの材料は、連続管内に押し出され得る。呼気管１１７の波形構造は、非発泡体ベースの材料を用いて実現することができる。非発泡体ベースの材料は、波形の内部表面を形成するために交互のパターンで配置された様々な直径のビードを含み得る。代わりに、波形構造は、成形又はスタンピングなどの当技術分野で周知の方法によって管内に作成され得る。
【０１５２】
吸気管１０３は、平滑ボア導管を含む。平滑ボア導管は、凝縮物の生成を最小化し、湿度の送達を最大化するために加熱及び断熱され得る。吸気管内の凝縮物形成の減少により、加湿ガス中のより多くの蒸気が患者に送達されることを可能にする。内部ボア直径、内部ボアの平滑度、管の断熱レベル、管１０３に関連する加熱要素１４５（ワイヤ又は要素など）の存在及び管１０３内における加熱要素の位置（加熱要素が管１０３の内部ボア内に位置しているか、又は管１０３の壁内に位置しているか）を含むいくつかの要因が吸気管１０３内の凝縮物生成に影響する。具体的には、吸気管１０３の内部ボア直径を減少させると、ガスが吸気管１０３内を移動する際のガスの速度が増加する。ボアの平滑度を増加させると、乱流が減少し、内腔にわたってより放物線状の波面を生成する。したがって、内部ボア直径を減少させ、内部ボアを平滑にすると、管の中心付近に位置する高速のガスは、管壁付近に位置する低速のガスにより少ない熱を伝達することになる。平滑ボア管はまた、波形管のように、蒸気が捕捉されたり凝縮物が溜まったりする可能性のあるポケットを提供しない。したがって、ガスによって運ばれる蒸気は、管を出るように促され、したがって患者に送達される。
【０１５３】
管の断熱の程度を増加させると、吸気管１０３の壁における熱損失が減少し、湿度送達が最大化し、凝縮物形成を最小化する。また、吸気管１０３により多くの断熱を付加することで、加熱要素が目標温度及び湿度を維持するために機能しなければならない程度が減少することにより、呼吸回路１００がより効率的になる。なぜなら、断熱された管は、ガスが管内を移動する際にガスの温度及び絶対湿度をより良好に維持するからである。
【０１５４】
吸気管１０３に加熱要素を付加することも加湿を最大化し、凝縮物を減少させる。１つ以上の加熱要素を吸気管１０３の壁内に配置すると、加湿が最大化し、凝縮物形成が最小化し、吸気管１０３、呼吸回路１００又は加湿システムの効率に寄与する。加熱要素は、吸気管１０３の壁内に位置する場合、壁を加熱するものの、ガスを直接加熱しない。壁を加熱すると、壁付近のガスの相対湿度が低下する（ガスを加熱すると温度が上昇し、相対湿度が低下する）。吸気管１０３（以下でより詳細に説明する）の断熱「バブル」（別の箇所で定義する）の内壁の内腔側に加熱要素１４５を配置すると、吸気管１０３の壁を介した外側への熱損失を更に低減することができ、これにより更に加湿を最大化し、凝縮物の生成を最小化する。
【０１５５】
呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化し、波形構造内における局所滞留時間を増加させながら、蒸気除去を最大化するために波形導管を含み得る。呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化しながら蒸気除去を最大化するために蒸気透過性導管を含み得る。呼気管１１７は、凝縮物形成を最小化し、波形構造内における局所滞留時間を増加させながら、蒸気除去を最大化するために、波形の、蒸気透過性の且つ／又は加熱される導管を含み得る。呼気管１１７内の凝縮物形成が減少すると、より多くの蒸気が呼気管１１７の壁を横切って拡散することが可能になる。加熱要素１５５の存在により、ガスの相対湿度を１００％未満に維持することができる（すなわちガスの温度を露点飽和温度より上に維持する）。加熱要素１５５を呼気管１１７の壁付近又は壁内に配置することで、加熱要素１５５に呼気管１１７の壁付近のガスを主に加熱させる。呼気管１１７の壁付近のガスの温度を露点よりも上に保つことで凝縮物形成を回避又は制限する。吸気管１０３及び呼気管１１７については、本明細書の別の箇所で更に詳細に説明する。
【０１５６】
より小径の平滑ボア導管を有する吸気管１０３を、波形導管を有する呼気管１１７と併せて組み込むことで、システム全体の圧縮容量を維持しながら、呼気管１１７は、直径を、さもなければ可能であったものに比べて大きくすること及び／又は長くすることが可能になることが認識された。追加的に又は代替的に、小径の平滑ボアの吸気管１０３と大径の波形の呼気管１１７とを組み合わせると、全体的な圧力損失を維持することができる。追加的に又は代替的に、小径の平滑ボアの吸気管１０３と大径の波形の呼気管１１７とを組み合わせると、呼吸回路１００の流れ抵抗（ＲＴＦ）を望ましいレベルに維持することができる。通常、導管の長さを増加させると、導管の圧縮容量、したがって全体的な呼吸回路の圧縮容量を不必要に増大させる。通常、導管の長さを増加させると、導管のＲＴＦを不必要に増大させ、したがって全体的な呼吸回路のＲＴＦを増大させる。一方、導管が蒸気透過性である場合、長さの増加は、有利には、呼気ガスから蒸気を除去する導管の能力を向上させる。小径の平滑ボアを有する吸気管１０３と、波形の蒸気透過性の大きいボアの導管を有する呼気管１１７とを組み合わせることで、システム全体の圧縮容量、圧力損失及び／又はＲＴＦを増大させることなく、呼吸回路から水蒸気を除去する呼気管１１７の能力が向上することが明らかになった。
【０１５７】
更に、平滑ボア導管を有する吸気管１０３を、波形導管を有する呼気管１１７と併せて組み込むことで、加湿器１０７が湿度性能を向上させることを可能にし、完全飽和ガス付近で運転しながら患者に治療的利益を提供し、液体がガス源１０５を損傷するか又は凝縮物が患者に排出されて戻るリスクが付加されないことが認識された。
【０１５８】
平滑ボアの、螺旋状に巻かれた導管を有する吸気管１０３は、波形の蒸気透過性導管を有する呼気管１１７と対にすることができる。上述のように、吸気管１０３の平滑ボアは、同様のサイズの波形ボアよりも低いＲＴＦを有する。吸気管１０３の平滑ボアは、波形導管よりも小さい内径も有し得る。通常、内径を減少させると、圧縮容量を低減させ、吸気管のＲＴＦを不必要に増大させる。それにもかかわらず、平滑ボア特性は、吸気管１０３の平滑ボアに付随するＲＴＦの減少が、吸気管１０３のより小さい内径から生じるＲＴＦの増加を上回るように選択され得る。このより小さい径の吸気管１０３の選択は、吸気管１０３の圧縮容量も低減させる。したがって、この選択により、全体的なシステムの圧力損失及び／又は圧縮容量を増大させることなく、平滑ボアの吸気管１０３と対になった波形の呼気管１１７がより長くなることを可能にする。呼気管１１７の長さを増加させると、通常、管のＲＴＦ及び圧縮容量を不必要に増大させる。しかしながら、長さを増加させると、呼気ガスから蒸気を除去する蒸気透過性の管の能力も向上する。この構成では、平滑ボアの吸気管１０３を波形の呼気管１１７と対にすることで呼気管１１７の性能を向上させる。ベンチレータ出口からベンチレータ入口までに存在し得る呼吸回路のシステムの圧力損失は、回路内の各要素の圧力特性（ＲＴＦ）により影響を受ける可能性がある。図１Ａを再び参照すると、ベンチレータから加湿器、加湿器チャンバ、インターフェース管及びインターフェース本体への供給管の圧力特性が一定であると仮定すると、システムの圧力損失に寄与する主な要因は、吸気管１０３及び呼気管１１７の流れ抵抗及び寸法（長さ及び直径）である。これらの要因の１つに対するいかなる変化も、システムの圧力損失、ＲＴＦ及び／又は圧縮容量の増大を回避するために、有利には、他の要因と釣り合うべきである。本明細書に記載されるように、圧縮容量に寄与する主な要因は、吸気管１０３及び呼気管１１７の管プロファイル、伸展性及び寸法（長さ及び直径又は断面積）である。呼吸回路の圧縮容量を維持しながら吸気管１０３の圧縮容量を減少させることと、呼気管１１７の圧縮容量を増加させることとの間にトレードオフが存在し得る。本明細書に記載されるように、呼気管１１７の圧縮容量を増加させることは、呼気リムの蒸気透過性において有利である。
【０１５９】
吸気管１０３の平滑ボアは、流れ抵抗を（波形の吸気管と比較して）減少させ、全体的なシステムの圧力損失を減少させることができる。これにより、他の３つの要因（波形の呼気管１１７の流れ抵抗又はいずれかの管の寸法）のいずれか又は全てを、システムの圧力損失を増加させるように変更することが可能になる。吸気管１０３の内径は、望ましくは、同等の波形の吸気管よりも小さくすることができ、これにより吸気管１０３内を流れるガスの速度を増加させる。しかしながら、より小さい径は、いくらかの流れ抵抗も再び付加する。より小さい径に起因するＲＴＦ増加が、平滑ボアの使用に起因するＲＴＦの減少よりも十分に小さい限り、システムの圧力損失を増加させることなく波形の呼気管１１７の長さを増加させることができる。呼気管１１７の長さを増加させると、呼気管１１７の管壁の表面積を増加させる。蒸気透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、材料の表面積に相関する。呼気管１１７の長さを増加させると、呼気管１１７の壁の表面積を増加させ、呼気管１１７内のガスの滞留時間も増加させる。透過性材料を通して拡散させることができる蒸気の量は、蒸気を搬送するガスが材料と接触している時間の長さにも相関する。
【０１６０】
呼吸回路の圧縮容量（ガス流路全体の累積量）も同様に釣り合わせることができる。例えば、吸気管１０３の寸法（断面積又は直径、長さ）の変化は、波形の呼気管１１７の寸法（断面積又は直径、長さ）の変化を相殺することができる。本明細書に記載されるように、吸気管１０３の直径の減少は、圧縮容量を減少させることができる。この圧縮容量の減少は、送達１回換気量の精度を向上させることができる。本明細書に記載されるように、吸気管１０３の直径の減少は、直径の増加及び／又は呼気管１１７の長さの増加を相殺することができる。本明細書に記載されるように、呼気管１１７の寸法の変化は、呼気管１１７の蒸気透過性を増加させることなどにより、呼気管１１７の機能を促進することができる。管寸法の変更は、システムの圧力損失及びシステムの圧縮容量の両方に影響するため、変更を行う場合、両方の式は、有利には、釣り合うか又は同時に選択されるべきである。吸気管１０３の直径を減少させると、管内の平均ガス速度を増加させる一方、流れ抵抗を増加させ得るとともに圧縮容量を減少させ得る。波形の呼気管１１７の長さを追加すると、流れ抵抗を増加させるとともに圧縮容量を増加させる。表１（上記）は、これらの２つのシステムの指標に対する種々の特徴の影響をまとめたものである。
【０１６１】
波形の呼気管１１７と平滑ボアの吸気管１０３とを対にすることで、吸気管１０３の性能をより高くすることができる。大径の呼気管１１７と小さいボアの吸気管１０３とを対にすると、圧縮容量に関して正味中立であり得るが、呼吸回路の機能性を高めることができる（例えば、呼気管１１７の蒸気拡散を増加させる）。この構成では、平滑ボアの吸気管１０３は、凝縮物生成を最小化し、したがって湿度送達が最大化する。全体的な圧縮容量は、吸気管１０３及び呼気管１１７の直径及び長さなどの寸法の変化によって減少させることができる。いくつかの構成では、吸気管１０３は、断熱されており、これは、加湿器１０７及び／又はヒータプレート１３１などの加熱要素を、患者１０１に送達される湿度の生成においてより効率的にするのに役立つ。ヒータプレート１３１は、加湿チャンバポート１１１で高い目標温度を生成する必要がないため、それほど機能する必要がない。これは、加熱及び断熱された吸気管１０３が、加湿チャンバポート１１１から吸気管１０３を通って流れるガスの絶対湿度をより良好に維持するからである。
【０１６２】
吸気管１０３の壁内にヒータ線１４５を配置することも、吸気管１０３がガスの相対湿度を維持する効率を高める。ヒータ線は、吸気管１０３の内腔内を流れるガスではなく、吸気管１０３の壁を加熱することができ、これにより吸気管１０３の壁付近のガスの相対湿度を低下させる。吸気管１０３が螺旋状に巻かれた中空体、すなわち「バブル」管（以下でより詳細に説明する）を有する複合導管を含む場合、ヒータ線１４５は、断熱バブルの下（内壁の内腔側）にあり、これにより吸気管１０３の壁を介した外側への熱損失を低減する。
【０１６３】
平滑ボアの吸気管１０３は、層流ガスの流れを促進し、吸気管１０３の内腔にわたり、内腔の中心に近いガスが吸気管１０３の壁に近いガスに比べて高い速度を有するより放物線状の波面を生成する。この構成では、高い速度のガスが、入口１０９から出口１１３への通過中、隣接する低い速度のガスに熱を伝達する時間が少ない。ヒータ線によって発生する熱の内向き方向と併せて、この構成は、ガス流によって保持される熱を更に増加させるのに役立つ。
【０１６４】
平滑ボアの吸気管１０３はまた、波形管のように、蒸気が捕捉されたり凝縮物が溜まったりする可能性のあるポケットを提供しない。したがって、ガスによって運ばれる蒸気は、蒸気相に留まり、吸気管１０３を出て、したがって患者１０１に送達されるように促される。
【０１６５】
波形の呼気管１１７は、蒸気除去を最大化し、凝縮物形成を最小化する。呼気管１１７は、呼気管１１７の壁を介した外部大気への蒸気の拡散を促進する蒸気透過性であり得る。いくつかの構成では、呼気管１１７は、蒸気透過性であり、且つ加熱され、管に沿った加熱の制御は、呼気管１１７の壁を介した外部大気への蒸気の拡散を促進する。外部大気に移動した蒸気は、ガス源１０５に送達されない。波形の呼気管１１７は、呼気管１１７の壁に隣接するガス流の部分に乱流を生じさせ、波形構造内の壁に隣接するガスの滞留時間を増加させる。滞留時間の増加は、呼気管１１７の壁を介した蒸気拡散の機会を増加させる。滞留時間の増加はまた、各波形構造の「ポケット」内で渦を巻くガスの温度を低下させ、これらのガスの相対湿度を増加させる。相対湿度の増加は、呼気管１１７の壁を横切る蒸気圧の勾配を増加させ、更に壁を介した蒸気拡散を増加させる。
【０１６６】
以下に記載されるように、呼気管１１７は、呼気管１１７の内腔の中心付近に巻き付けられたヒータ線１５５を含み得る。このように配置されたヒータ線は、凝縮物形成を最小化しつつ、ガス流の乱流を付加する。乱流が多くなることは、ガスのより良好な混合を意味し、それにより水蒸気を呼気管１１７の外壁に移動させる。波形の呼気管１１７は、蒸気から凝縮するあらゆる液体を集めるという利点を有する波形構造の「ポケット」も提供する。波形構造内に溜まった液体は、ガス源１０５に送達されない液体である。他の構成では、ヒータ線は、呼気管の壁内に配置され得る。呼気管１１７内のヒータ線１５５の存在は、呼気管内の凝縮物形成も最小化する。
【０１６７】
平滑ボアの吸気管１０３と波形の呼気管１１７とを組み合わせることで、加湿器１０７が湿度性能を向上させることを可能にする。侵襲的換気及び非侵襲的換気の両方において、患者及びバイアス流からの寄与がある。両方において、呼気管１１７は、ガス源１０５に戻される湿度の量を減少させるように機能し得る。呼気管１１７の機能は、ガス源１０５に戻される湿度の量を十分に減少させるようなものであり得る。
【０１６８】
呼気管の機能は、加湿器１０７及び吸気管１０３がより高いレベルの湿度を患者１０１に送達することを可能にできる。呼気管１１７がガス源１０５に戻される湿度の量を十分に減少させることができない場合、より高いレベルの湿度を患者１０１に送達する加湿器１０７及び吸気管１０３の能力は、低減又は抑制される必要があるであろう。なぜなら、その余分な湿度のいくらかは、呼気管１１７を通してガス源１０５に運ばれるからである。
【０１６９】
吸気管１０３及び呼気管１１７について、以下で更に詳細に説明する。
【０１７０】
吸気管
図２Ａは、吸気管の導管２０１の１つのセクションの側面平面図を示す。概して、導管２０１は、第１の長尺状部材２０３及び第２の長尺状部材２０５を含む。部材は、広義な用語であり、当業者に対してその通常の慣用的な意味を与えるべきであり（すなわち特別な又は特化した意味に限定されるものではない）、一体部分、一体構成要素及び別個の構成要素を含むが、これらに限定されない。第１の長尺状部材２０３は、「バブル」プロファイルを有するが、第２の長尺状部材２０５は、中空体に構造的支持を付加する構造支持部材又は補強部材である。本明細書で使用する場合、「バブル」へのあらゆる言及は、中空空間を内部に有する壁によって画定される形状を断面に有する長尺状中空体を意味する。図２Ｂを参照すると、このような形状は、楕円形又は「Ｄ」字形を含み得る。このような形状は、「Ｏ」字形並びに対称及び非対称の他の規則的な形状及び不規則的な形状を含み得るが、これらに限定されない。本明細書では、用語「バブル」は、例えば、図２Ｂに示すように、ワインド又は巻きの横断面で取った、第１の長尺状部材２０３の長尺状ワインド又は巻きの断面形状を意味し得る。中空体及び構造支持部材は、本明細書に記載されるような螺旋状の構成を有し得る。導管２０１は、上述のような吸気管１０３、以下に記載されるような同軸管又は本開示の別の箇所に記載されるような任意の他の管を形成するために使用され得る。
【０１７１】
第１の長尺状部材２０３は、中空体を含むことができ、中空体は、螺旋状に巻かれて、少なくとも部分的に、長手方向軸線ＬＡ−ＬＡを有する長尺状管と、長手方向軸線ＬＡ−ＬＡに沿って延びる内腔２０７とを形成する。第１の長尺状部材２０３の部分２１１は、内腔２０７の内壁の少なくとも一部を形成する。第１の長尺状部材２０３は、管であり得る。好ましくは、第１の長尺状部材２０３は、可撓性である。可撓性とは、曲がる能力を意味する。更に、第１の長尺状部材２０３は、好ましくは、透明又は少なくとも半透明若しくは半不透明である。ある程度の光透過性は、介護者又は使用者が内腔２０７の閉塞物若しくは汚染物を検査すること又は水分（すなわち凝縮物）の存在を確認することを可能にする。第１の長尺状部材２０３の本体には、医療用プラスチックを含む様々なプラスチックが適している。適切な材料としては、ポリオレフィンエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、熱可塑性コポリエステルエラストマー、ＥＰＤＭ−ポリプロピレン混合物及び熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。
【０１７２】
第１の長尺状部材２０３の中空体構造は、導管２０１の断熱性に寄与する。断熱性のある導管は、上で説明したように、熱損失を防止するために望ましい。これにより、最小限のエネルギー消費量でガスの調整された状態を維持しながら、導管２０１が加湿器１０７から患者１０１にガスを送達することを可能にできる。
【０１７３】
第２の長尺状部材２０５も螺旋状に巻かれ、第１の長尺状部材２０３の隣接する巻き間で第１の長尺状部材２０３に接合されている。第２の長尺状部材２０５は、長尺状管の内腔２０７の少なくとも一部分を形成する。第２の長尺状部材２０５は、第１の長尺状部材２０３の構造的支持体として機能する。第２の長尺状部材２０５は、基部（内腔２０７の近位側）において広くすることができ、上部において狭くすることができる。第２の長尺状部材は、略三角形、略Ｔ字形又は略Ｙ字形であり得る。しかしながら、対応する第１の長尺状部材２０３の輪郭に合致するあらゆる形状が適切である。
【０１７４】
好ましくは、第２の長尺状部材２０５は、管の曲げを容易にするために可撓性である。望ましくは、第２の長尺状部材２０５は、第１の長尺状部材２０３よりも可撓性が低い。これにより、第２の長尺状部材２０５が第１の長尺状部材２０３を構造的に支持する能力が向上する。第２の長尺状部材２０５は、固体であり得るか又は大部分が固体であり得る。
【０１７５】
第２の長尺状部材２０５は、フィラメント、具体的には熱を発生させるために又はセンサ（図示せず）からの情報を運ぶために使用されるフィラメントなどの導電材料を封入又は収容することができる。加熱要素は、フィラメントを含むことができ、水分を含んだガスからの凝縮物が形成され得る低温表面を最小限にすることができる。加熱要素は、導管２０１の内腔２０７内のガスの温度プロファイルを変更するためにも使用され得る。第２の長尺状部材２０５の本体には、医療用プラスチックを含む様々なポリマー及びプラスチックが適切である。適切な材料としては、ポリオレフィンエラストマー、ポリエーテルブロックアミド、熱可塑性コポリエステルエラストマー、ＥＰＤＭ−ポリプロピレン混合物及び熱可塑性ポリウレタンが挙げられる。第１の長尺状部材２０３と第２の長尺状部材２０５とは、同じ材料から作製され得る。
【０１７６】
図２Ｂは、図２Ａの導管２０１の上部部分の長手方向断面を示す。図２Ｂは、図２Ａと同じ向きを有する。第１の長尺状部材２０３は、中空体形状を有し得る。第１の長尺状部材２０３は、長手方向断面において、複数の中空バブルを形成し得る。第１の長尺状部材２０３の部分２０９は、第２の長尺状部材２０５の隣接するラップに重なる。第１の長尺状部材２０３の部分２１１は、内腔２０７（管ボア）の壁の少なくとも一部を形成する。隣接するバブルは、間隙２１３によって分離され得る。図２Ｂに示すようなＴ字形の第２の長尺状部材２０５は、隣接するバブル間の間隙２１３を維持するのに役立ち得る。
【０１７７】
第１の長尺状部材２０３は、長手方向断面において、複数の中空バブルを形成する。
【０１７８】
ガスの流れを加熱又は感知するために、１つ以上の導電材料が第２の長尺状部材２０５内に配置され得る。２つの加熱要素２１５を第２の長尺状部材２０５内の「Ｔ」の垂直部分の両側に１つずつ封入することができる。加熱要素２１５は、アルミニウム（Ａｌ）及び／若しくは銅（Ｃｕ）の合金などの導電材料又は導電性ポリマーを含む。好ましくは、第２の長尺状部材２０５を形成する材料は、加熱要素２１５がその動作温度に達したとき、加熱要素２１５中の金属と非反応性であるように選択される。加熱要素２１５は、要素が内腔２０７に露出しないように、内腔２０７から間隔をあけて配置され得る。複合管の一端において、要素の対は、接続ループに形成され得る。複数のフィラメントが第２の長尺状部材２０５内に配置され得る。
【０１７９】
表２は、１つが乳児で使用するための、もう１つが成人で使用するための、本明細書中に記載される２つの異なる複合導管のいくつかの非限定的なサンプル寸法及びこれらの寸法のいくつかの非限定的なサンプル範囲を示す。寸法とは、管の横断面を意味する。これらの表において、内腔直径は、管の内径を表す。ピッチとは、管に沿って軸方向に測定された２つの繰り返し点間の距離、すなわち第２の長尺状部材２０５の隣接する「Ｔ」の垂直部分の先端間の距離を表す。バブル幅とは、バブルの幅（最大外径）を表す。バブル高さは、管内腔からのバブルの高さを表す。ビード高さは、管内腔からの第２の長尺状部材２０５の最大高さ（例えば、「Ｔ」の垂直部分の高さ）を表す。ビード幅は、第２の長尺状部材２０５の最大幅（例えば、「Ｔ」の水平部分の幅）を表す。バブル厚さは、バブルの壁の厚さを表す。
【０１８０】
【表３】
2021511863.tif 000006
【０１８１】
表３及び表４は、第２の長尺状部材２０５内に内蔵された加熱要素を有する、本明細書に記載されるような複合管（「Ａ」の符号が付されている）の特性を示す。比較のために、管のボアの内部で螺旋状に巻かれた加熱要素を有するＦｉｓｈｅｒ＆ＰａｙｋｅｌモデルＲＴ１００使い捨て波形管（「Ｂ」の符号が付されている）の特性も示す。
【０１８２】
流れ抵抗（ＲＴＦ）の測定は、ＩＳＯ  ５３６７：２０００（Ｅ）の附属書Ａに従って実施した。この刊行物は、装置、手順工程及び流れ抵抗の試験結果を、呼吸管の定格流量での圧力増加を測定することにより表すための単位の規範的なリストを規定する。これには、直ちに使用できる状態で供給される呼吸管又は所定の長さに切断されて供給される長さ１ｍの呼吸チューブを試験するための分散及びＹピースに一体的に接続された呼吸管の対を含むデュアルリム回路の各リムを個々に試験するための分散を含む。試験の結果は、リザーバの開口部に取り付けられた呼吸管を有するリザーバ内で測定された圧力と、リザーバの開口部に取り付けられた呼吸管を有しないリザーバ内で測定された圧力との間の差である。
【０１８３】
結果を表３にまとめた。以下に示されるように、複合管のＲＴＦは、同等サイズのモデルＲＴ１００の管のＲＴＦよりも低い。
【０１８４】
【表４】
2021511863.tif 000007
【０１８５】
管内の凝縮物又は「水滴降下」は、ガス流量２０Ｌ／ｍｉｎ及び室温１８℃で１日当たりに回収される凝縮物の重量を指す。加湿された空気は、チャンバから管を通って連続的に流れる。管の重量は、試験の各日の前後に記録される。各試験中に管を乾燥させた状態で３回の連続的な試験を実施する。結果を以下の表４に示す。結果は、水滴降下が同等サイズのモデルＲＴ１００の管よりも複合管で有意に低いことを示した。
【０１８６】
【表５】
2021511863.tif 000008
【０１８７】
複合管２０１は、ガス経路内に配置された１つ以上の加熱フィラメント２１５を含み得る。加熱フィラメントは、内腔壁（管ボア）上に螺旋状の構成で位置付けることができる。１つ以上の加熱フィラメント２１５をボンディング、埋め込みによって内腔壁上に配置することができるか、又は加熱フィラメントを、組み立てられると内腔壁を形成する第２の長尺状部材２０５の表面上に別の手法で形成する。したがって、方法は、内腔壁上に１つ以上の加熱フィラメント２１５を配置することを含み得る。
【０１８８】
吸気管１０３に適した複合導管に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１４／０２０２４６２Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１４／１２３，４８５号明細書及び米国特許出願公開第２０１５／０３０６３３３Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１４／６４９，８０１号明細書の明細書及び図面に開示されており、これらが包含する全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０１８９】
呼気管
図１に関して上で説明したように、呼吸回路は、高レベルの相対湿度を有する呼気ガスを処理するために、蒸気透過性の（すなわち通気性のある）呼気管を利用することができる。通気性は、蒸気拡散を増加させ、それによりこれらの構成要素内の水滴降下（凝縮物）を防止するために望ましい。したがって、呼吸回路は、蒸気透過性呼気管を含み得る。概して、呼気管は、入口（呼気ガスを受け入れるための）と、出口（受け入れたガスを排出するための）と、前記入口と前記出口との間に少なくとも１つのガス通路を画定する密閉壁とを含み、前記密閉壁の少なくとも一部は、水蒸気の透過を可能にするが、液体の水及び呼吸ガスのバルク流の透過を実質的に阻止する蒸気透過性材料のものである。呼気管は、入口にある第１のコネクタ及び出口にある第２のコネクタによって終端させることができ、前記入口コネクタと前記出口コネクタとの間の長さにガス通路が１つのみ提供される。
【０１９０】
壁は、その通気性又は蒸気透過性のため、管内のガス空間から、周囲空気であり得る壁の向こう側の領域まで水蒸気経路を形成する。好ましくは、密閉壁の蒸気透過性部分は、発泡材料で形成されている。管は、押出波形導管を含み得る。
【０１９１】
蒸気透過性の発泡ポリマーを含む呼気管は、有利には、通気性があり且つ頑丈であることが判明している。呼気管は、内部の空間を画定する壁を含むことができ、前記壁の少なくとも一部は、空間内のガスからの水蒸気の透過を可能にするが、液体の水の透過を阻止する蒸気透過性発泡材料のものである。密閉壁の全体を発泡材料で形成することができる。好ましくは、壁は、呼吸ガスを含む空間内のガスのバルク流に対して不透過性でもある。壁は、その蒸気透過性のため、ガス空間から壁の向こう側の領域まで水蒸気経路を形成する。
【０１９２】
次に、呼気管の導管３０１を示す図３Ａ及び図３Ｂを参照する。図３Ａは、導管３０１の側面図を示し、図３Ｂは、図３Ａと同じ側面図に沿った導管３０１の断面図を示す。図３Ａ及び図３Ｂの両方において、横軸は、線３０３−３０３として示される。図３Ｂに壁３０５として示される導管壁は、蒸気透過性の発泡材料である。図に示すように、導管３０１は、波形である。図３Ｂに壁３０５として示される管壁は、上述のように、通気性のある発泡材料である。
【０１９３】
管は、構成要素の一種であるため、上述した構成要素の詳細は、ここで説明する管にも適用可能である。密閉壁の少なくとも一部は、水蒸気の透過を可能にするが、液体の水及び呼吸ガスのバルク流の透過を実質的に阻止する、通気性のある発泡材料を含み得る。管は、押出波形管であり得る。医療回路管は、呼吸管若しくは導管又は送気システムのリムのための管若しくは導管として使用することができる。例えば、管は、それぞれ呼気呼吸管又は排気導管であり得る。管は、患者インターフェースの一部でもあり得る。導管３０１は、上述のような呼気管１１７、以下に記載されるような同軸管又は本開示の別の箇所に記載されるような任意の他の管を形成するために使用され得る。
【０１９４】
高通気性若しくは蒸気透過性の発泡又は非発泡材料を組み込むことにより、比較的高い曲げ剛性と高い通気性との両方を有する構成要素を製造することができる。発泡ポリマーは、その高い蒸気透過性（通気性）のため、それを通して水蒸気を急速に拡散させることを可能にする。これにより、呼気管内の加湿ガスからの水蒸気を周りの周囲空気又は構成要素の他方の側の他のドライヤガスに透過させることにより、呼気管内の凝縮物の蓄積を減少させる。それでも、これらの発泡ポリマーから形成された構成要素はまた、硬く、自己支持性、耐粉砕性又は半剛性であり、破砕に対する比較的高い抵抗性及び座屈に対する抵抗性を有し、更に追加的な補強を必要としない場合がある。発泡ポリマーは、ガスからの水蒸気の透過を可能にするが、液体の水の透過を阻止するため、発泡ポリマーは、医療回路の構成要素を形成するのに有用である。発泡ポリマーは、これらを、加湿ガスを送達するための構成要素を形成するために使用することができるように、ガスのバルク流に対して実質的に不透過性でもある。発泡ポリマーは、「バルク」特性（厚さ、材料、材料配合、弾性率、通気性及び／又はバルク剛性）が追加の補強なしでＩＳＯ  ５３６７：２０００（Ｅ）規格（すなわち流れ抵抗の増加に関する試験）の要件を満たすものの、蒸気透過性であるように選択され得る。ＩＳＯ  ５３６７：２０００（Ｅ）は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０１９５】
好ましくは、発泡ポリマーは、蒸気透過性の発泡熱可塑性ポリマーである。蒸気透過性の熱可塑性ポリマーは、発泡熱可塑性エラストマー（又はＩＳＯ  １８０６４：２００３（Ｅ）によって定義されるＴＰＥ）、例えば（１）コポリエステル熱可塑性エラストマー（例えば、ポリエーテルソフトセグメントを有するコポリエステル熱可塑性エラストマーであるＡＲＮＩＴＥＬ（登録商標）又はＩＳＯ  １８０６４：２００３（Ｅ）によって定義される他のＴＰＣ若しくはＴＰＣ−ＥＴ材料）、又は（２）ポリエーテルブロックアミド（例えば、ポリエーテルソフトセグメントを有するポリアミド熱可塑性エラストマーであるＰＥＢＡＸ（登録商標）又はＩＳＯ  １８０６４：２００３（Ｅ）によって定義される他のＴＰＡ−ＥＴ材料）、又は（３）熱可塑性ポリウレタン（ＩＳＯ  １８０６４：２００３（Ｅ）によって定義されるＴＰＵ材料）、又は（４）ＴＰＥ／ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ、例えばＤＵＲＡＮＥＸ（登録商標）５００ＦＰ）ブレンドなどの発泡ポリマーブレンドであり得る。蒸気透過性のＴＰＥ  ＡＲＮＩＴＥＬ（登録商標）ＶＴ３１０８は、発泡及び成形構成要素に特に適し得ることが判明した。この材料では、通気性と強度との関係を、材料が製品又は構成要素に成形される際に材料を発泡させることによって大幅に向上させることができる。通気性熱可塑性ポリマーが発泡ＴＰＥ／ＰＢＴブレンドである場合、ブレンドは、好ましくは、重量比率で８０％〜９９％（又は約８０％〜９９％）のＴＰＥと、重量比率で２０％〜１％（又は約２０％〜１％）のＰＢＴとを含む。発泡材料の空隙率は、２５〜６０％（若しくは約２５〜６０％）又は３０〜５０％（若しくは約３０〜５０％）など、２５％（又は約２５％）を上回ることができる。発泡材料は、発泡材料の空隙の５％（又は約５％）以下が直径５００μｍを超えるように構造化することができる。
【０１９６】
全ての従来既知の材料の透過率及び弾性率の組合せは、式：１ｎ（Ｐ）＝０．０１９（１ｎ（Ｍ））２−０．７１ｎ（Ｍ））＋６．５を示すライン２０１を超えなかったことが明らかになった。式中、Ｐは、ＡＳＴＭ  Ｅ９６手順Ａ（温度２３℃及び相対湿度９０％での乾燥方法）に従って測定された材料の透過率をｇ・ｍｍ／ｍ２／日で表し、Ｍは、材料のヤング率をＭＰａで表す。
【０１９７】
呼吸回路は、発泡体ベースではない波形材料及び／又は蒸気透過性材料を含む呼気管を含み得る。いくつかの非限定的な構成では、呼気管の内壁は、螺旋的に巻き付けられた蒸気透過性テープを含み得るか、又は非発泡体ベースの材料は、連続管内に押し出され得る。いくつかの構成では、呼気管の内壁は、一連の様々な直径のビードを含む。異なる直径のビードは、波形パターンを作成するために呼気管の内壁に沿って配置され得る。代わりに、波形構造は、成形又はスタンピングなどの当技術分野で周知の方法によって管内に作成され得る。
【０１９８】
壁は、壁を補強する少なくとも１つの補強リブ又は壁を補強するために壁を局所的に厚くした少なくとも１つの領域も含み得る。管は、密閉壁の周りに配置された複数の補強リブを含み得る。これらのリブは、管の長手方向軸線と概ね整列するように管と共押出され得る。好ましくは、３〜８つの補強リブ、特に３〜５つの補強リブがある。
【０１９９】
次に、呼気管１１７を形成するために使用され得る導管３０１の一部分を示す図４Ａ及び図４Ｂを参照する。導管３０１は、本明細書に記載されるような発泡蒸気透過性材料から製造され得る。導管３０１は、導管３０１と共押出され得る複数の補強リブ４０３を更に含む。リブ４０３は、導管３０１と同じ発泡ポリマーから形成され得る。代わりに、リブ４０３は、導管３０１と異なる材料から作製され得る。これは、共押出によって達成され得る。図４Ａに示すように、導管３０１は、リブ４０３が所定の位置にある状態で押し出され、その後、波形が付けられ、図４Ｂに示される「ドット状の」構造体を形成することができる。導管３０１は、３〜８つの補強リブ、例えば３〜５つの補強リブを含み得る。
【０２００】
特に、リブは、管形状の周囲に配置され得る。リブは、管形状の内部表面の周方向に配置され得る。リブは、入口と出口との間の管形状の長さに沿って概ね長手方向に位置合わせされ得る。
【０２０１】
次に、波形でリブ付きの蒸気透過性導管３０１の構成を示す図５Ａ及び図５Ｂを参照する。図５では、隆起したリブ４０３が導管３０１の内部のリッジ間の空間内に見える。
【０２０２】
上記に加えて、管内の凝縮物の形成を低減又は排除するために、抵抗ヒータ線などのヒータが導管３０１の通路内、導管３０１の壁内又は導管３０１の外壁表面の外面の周りに設けられ得る。図６は、ヒータ線６０１を導管３０１の通路内に組み込んだ波形の発泡ポリマー導管３０１の全体図である。図７は、ヒータ線６０１を導管３０１の外壁表面の外面の周りに組み込んだ波形の発泡ポリマー導管３０１の全体図である。図８は、ヒータ線６０１を管壁内に組み込んだ呼気管１１７の概略図を含む。
【０２０３】
呼気管に関する更なる詳細は、米国特許出願公開第２０１３／００９８３６０Ａ１号明細書として公開されている米国特許出願公開第１３／５１７，９２５号明細書の明細書及び図面に開示されており、これが包含する全ての内容が参照によって本明細書に組み込まれる。
【０２０４】
吸気管１０３と呼気管１１７とを含む呼吸回路を示す図８を更に参照する。吸気管１０３及び呼気管１１７の特性は、図１〜図７に関して上述したものと類似する。吸気管１０３は、加湿器１０７と連通する入口１０９と、加湿ガスがそれを通って患者１０１に提供される出口１１３とを有する。呼気管１１７はまた、患者１０１から呼気ガスを受け入れる入口１０９と、出口１１３とを有する。図１に関して上述したように、呼気管１１７の出口１１３は、呼気ガスを大気、ガス源１０５、エアスクラバ／フィルタ（図示せず）又は任意の他の適切な場所に排出することができる。
【０２０５】
図１、図６及び図７に関して上述したように、ガス（主に管壁付近のガス）の温度を、飽和温度を超えて上昇させることによる、管内における凝縮物形成のリスクを低減させるために、加熱ワイヤ２１５は、吸気管１０３内に含まれ得、且つ／又は加熱ワイヤ６０１は、呼気管１１７内に含まれ得る。加熱ワイヤは、望ましくは、コイル状又は螺旋状の構成を含むことができ、概念上の目的で直線として示されることを理解すべきである。呼吸回路は、吸気管１０３及び呼気管１１７を患者インターフェース（図示せず）に接続するためのコネクタ（Ｙコネクタ又はワイピース８０１）を含み得る。当然ながら、他の呼吸回路構成も本開示の範囲内であることを理解すべきである。
【０２０６】
前述の説明は、本発明の好ましい形態を含む。本発明の範囲から逸脱することなく、それに対する変更形態がなされ得る。当業者であれば、添付の特許請求の範囲に定義されている本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の多くの構造の変更形態並びに広く異なる実施形態及び応用形態を想到するであろう。本明細書の開示及び記載は、純粋に例示的なものであり、いかなる意味でも限定的であることを意図するものではない。
【図１】
2021511863.tif 000009
【図１Ａ】
2021511863.tif 000010
【図１Ｂ】
2021511863.tif 000011
【図２Ａ】
2021511863.tif 000012
【図２Ｂ】
2021511863.tif 000013
【図３Ａ】
2021511863.tif 000014
【図３Ｂ】
2021511863.tif 000015
【図４Ａ】
2021511863.tif 000016
【図４Ｂ】
2021511863.tif 000017
【図５Ａ】
2021511863.tif 000018
【図５Ｂ】
2021511863.tif 000019
【図６】
2021511863.tif 000020
【図７】
2021511863.tif 000021
【図８】
2021511863.tif 000022
【国際調査報告】
2021511863.tif 000023
2021511863.tif 000024
2021511863.tif 000025
2021511863.tif 000026
2021511863.tif 000027
2021511863.tif 000028
2021511863.tif 000029
2021511863.tif 000030
2021511863.tif 000031
2021511863.tif 000032
2021511863.tif 000033
2021511863.tif 000034