(57)【要約】    【課題】  クリーニングのために容易に組み立てられ分解される、ＰＥＰ治療の際の操作が位置に依存しない振動的呼気陽圧呼吸器治療装置を提供する。    【解決手段】  多用途の、手で保持される、個人患者用振動的呼気陽圧呼吸器治療装置は、クリーニングのために容易に組み立てたり分解したりでき、治療の際の位置に依存せず、装置のいろいろな向きにわたって使用できる。【選択図】      図１
2004283597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動的呼気陽圧治療装置であって、
呼吸器治療又はケアを受けているユーザーによって送られる呼気を受け入れる入口開口から前記入口開口を通って送られた呼気を放出する出口開口までの気流運動の経路を有する気流チューブを含み、
前記気流チューブは、前記気流運動の経路に位置してそこに送られる呼気の圧力に応答して開位置と閉位置との間で作動できる呼気応答的閉鎖手段を含み、かつ
前記呼気応答的閉鎖手段は、通常は閉じている非線形放出口を含み、該非線形放出口は前記気流運動の経路を通る所定圧力の呼気の存在に応答して開き、前記非線形放出口を通る呼気圧力の所定の速さの低下に応答して閉じることを特徴とする振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項２】
前記呼気応答的閉鎖手段は、前記気流運動の経路における呼気の流れを遮断する閉位置と、前記気流運動の経路における呼気の流れを可能にする開位置との間で、呼気圧力に応答して動くことができる円錐形状閉鎖部材を含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項３】
前記円錐形状閉鎖部材がばね加重されたシャフトに担持されていることを特徴とする請求項２記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項４】
前記ばね加重されたシャフトは、前記呼気圧力に抗して前記円錐形状閉鎖部材を保持するために加えられる力を変えるように調節可能であることを特徴とする請求項３記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項５】
前記円錐形状閉鎖部材が前記閉位置と前記開位置の間で枢支的に動くことができることを特徴とする請求項２記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項６】
前記気流運動の経路に位置する前記非線形放出口が非線形なテーパーがついた放出オリフィスを含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項７】
前記気流運動の経路に位置する前記非線形放出口がベル型の放出オリフィスを含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項８】
前記気流運動の経路に位置する前記非線形放出口がトランペット型の放出口を含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項９】
さらに、前記非線形放出口の開閉を実行する付勢力を発生するための磁気力場印加手段を含む請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１０】
さらに、前記非線形放出口の開閉を付勢する磁気力場印加手段の磁気力の大きさを調節する手段を含む請求項９記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１１】
前記気流運動の経路に位置し、そこを通る呼気の圧力に応答して開位置と閉位置の間で作動する前記呼気応答的閉鎖手段が、ロッカー部がロッカー支持部に枢支的に支持されている振動的ロッカー・アセンブリを含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１２】
前記ロッカー部は、前記非線形放出口に枢支運動で出入りする前記ロッカー部に担持される円錐形状閉鎖部材を含み、かつ
前記ロッカー支持部は、前記円錐形状閉鎖部材の運動に応答して開閉するベル型非線形放出オリフィスを含むことを特徴とする請求項１１記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１３】
前記磁力場印加手段の大きさを調節する手段が回動可能な振動数制御ダイアルを含むことを特徴とする請求項１０記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１４】
前記回動可能な振動数制御ダイアルが、前記非線形放出口を開く呼気圧力を調節するように前記呼気応答的閉鎖手段に操作可能に結合した受容開口を含むことを特徴とする請求項１３記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１５】
振動的呼気陽圧治療装置であって、
呼吸器治療又はケアを受けているユーザーによって送られる呼気を受け入れる入口開口から前記入口開口を通って送られた呼気を放出する出口開口までの気流運動の経路を有する気流チューブを含み、
前記気流チューブは、前記気流運動の経路に位置してそこに送られる呼気の圧力に応答して開位置と閉位置との間で作動できる呼気応答的閉鎖手段を含み、
前記呼気応答的閉鎖手段は、通常は閉じている放出口を含み、該放出口は、前記気流運動の経路を通る所定圧力の呼気の存在に応答して開き、前記放出口を通る呼気の圧力の所定の速さの低下に応答して閉じ、かつ
前記呼気応答的閉鎖手段が、前記気流運動の経路における呼気の流れを遮断する閉位置と、前記気流運動の経路における呼気の流れを可能にする開位置との間で、呼気圧力に応答して枢支的に動くことができる閉鎖部材を含むことを特徴とする振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１６】
前記気流運動の経路に位置し、そこに送られる呼気の圧力に応答して開位置と閉位置の間で作動できる前記呼気応答的閉鎖手段が振動的ロッカー・アセンブリを含むことを特徴とする請求項１５記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１７】
前記振動的ロッカー・アセンブリが円錐形状閉鎖部材と、前記円錐形状閉鎖部材の動きに応答して開閉する相補的な曲線状放出オリフィスとを含むことを特徴とする請求項１６記載の振動的呼気陽圧治療装置。
【請求項１８】
患者における振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法であって、
患者が生成する呼気の流れを気流チューブに通して呼吸器治療又はケアを受けているユーザーによって送られる呼気を受け入れる入口開口から前記入口開口を通って送られた呼気を放出する出口開口までの気流運動の経路に呼気を通すステップと、
前記気流運動の経路を流れる呼気の放出開口をブロックして、それにより前記呼気が前記気流運動の経路に流れ続けるにつれて呼気圧力を増大させるステップと、
呼気圧力が所定レベルまで増加するとそれに応答して前記放出開口を開き、次に非線形放出オリフィスを通して呼気の放出を行うことによって変化する速さで呼気圧力を減少させ、振動的呼気陽圧を患者に発生させるステップとを含むことを特徴とする振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項１９】
前記気流運動の経路を流れる呼気の放出開口をブロックして、それにより前記呼気が前記気流運動の経路に流れ続けるにつれて呼気圧力を増大させるステップ、及び呼気圧力が所定レベルまで増加するとそれに応答して前記放出開口を開き、次に非線形放出オリフィスを通して呼気の放出を行うことによって変化する速さで呼気圧力を減少させ、振動的呼気陽圧を患者に発生させるステップが、十分な振動的呼気陽圧治療が実行されるまで繰り返されることを特徴とする請求項１８記載の振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項２０】
さらに、前記放出開口を閉じるための付勢力を加えて、呼気圧力の該所定レベルを制御するステップを含むことを特徴とする請求項１８記載の振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項２１】
前記付勢力が磁力場であることを特徴とする請求項２０記載の振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項２２】
非線形放出オリフィスを通して呼気を放出させることによって変化する速さで呼気圧力を減少させる前記ステップがＣｏａｎｄａ効果の応用を含むことを特徴とする請求項１８記載の振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項２３】
振動的呼気陽圧治療装置であって、
呼吸器治療又はケアを受けているユーザーによって送られる呼気を受け入れる入口開口から前記入口開口を通って送られた呼気を放出する出口開口までの気流運動の経路を有する気流チューブを含み、
前記気流チューブは、前記気流運動の経路に位置してそこに通される呼気の圧力に応答して開位置と閉位置との間で作動できる少なくとも２つの呼気応答的閉鎖手段を含み、かつ
前記呼気応答的閉鎖手段の各々が、通常は閉じている非線形放出口を含み、該非線形放出口は、前記気流運動の経路に通される所定圧力の呼気の存在に応答して開き、前記非線形放出口を通る呼気圧力の所定の速さの低下に応答して閉じることを特徴とする振動的呼気陽圧治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、１９９９年１１月２４日に出願された米国特許出願第０９／４４９，２０８号の一部継続出願に基づく優先権主張出願である。
【０００２】
本発明は、一般に、手で保持される、多用途の、個人患者用振動的呼気陽圧呼吸器治療装置に関し、詳しくは、組み立て及び分解が容易であり、治療の際の位置に依存せず、装置のいろいろな位置にわたって操作可能な振動的呼気陽圧呼吸器治療装置及び振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
粘液を生ずる呼吸器疾患にかかって肺に大量の粘液が生ずる人は、しばしば分泌物を排除するめに助力を必要とする。この分泌物が肺にとどまるのを放置すると気道の閉塞を生じ、酸素供給を妨げ、肺炎及び／又は死に至ることもある。臨床的に認められているこの疾患の治療方法の１つは、呼気陽圧治療すなわちＰＥＰと呼ばれている治療法である。ＰＥＰ治療では、患者が抵抗に逆らって息を吐き、実質的に一定の流量で呼気圧力を発生する。処方される呼気圧力は一般に１０〜２０ｃｍＨ2Ｏの範囲にあるが、他の圧力範囲及び圧力も用いられ、好ましい流量は毎分１０〜２５リットルの範囲である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＰＥＰ治療を用いるとき、患者はオリフィス制限器を通して呼吸し、呼気の際に肺に正圧を発生し、この圧力は呼気の最後にゼロに低下する。適当なサイズのオリフィスを選択することによって、個々の患者が発生する呼気流量に対して所定の圧力が決定される。この高い圧力の呼気の流れを長時間にわたり実質的に一定に持続することが肺にとどめられている分泌物をもっと大きな気道へ移動させて咳によって排出できるようにするために有効であることが示されている。また、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）、慢性気管支炎、嚢胞性線維症、無気肺、又はその他の、分泌物がたまる症状がある患者を治療する場合、ＰＥＰ治療法による治療は、呼気陽圧治療を気道振動及び間欠的呼気流加速と組み合わせることによって改善されることが見出されている。このために、手で保持される個人患者用の多用途呼気陽圧呼吸器治療装置が本発明の出願人によって開発され、本願の優先権基礎出願と同時係属中の１９９９年１１月２４日に出願された米国特許出願第０９／４４９，２０８号、「呼気陽圧装置」、の主題になっている。
【０００５】
本発明の目的は、クリーニングのために容易に組み立てられ分解される、ＰＥＰ治療の際の操作が位置に依存しない振動的呼気陽圧呼吸器治療装置及び振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、クリーニングのために容易に組み立てられ分解される、ＰＥＰ治療の際の操作が位置に依存しない振動的呼気陽圧呼吸器治療装置を含む。さらに、装置のハウジングが光透過性であるため、内部を検査して凝縮物が装置の中にとどまっていないことを確かめることができ、また装置の構成は装置内部に生じた凝縮物が容易に除去することができるようになっている。
【０００７】
本発明は、当該技術に関連した１つ以上の問題や欠点を解決することに向けられる。好ましい実施の形態についての以下の詳細な説明から直ちにかつ十分に理解されるように、本発明は、クリーニングのために容易に組み立てられ解体される、操作が位置に依存しない振動的呼気陽圧呼吸器治療装置として実施される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、クリーニングのために容易に組み立てられ分解される、ＰＥＰ治療の際の操作が位置に依存しない振動的呼気陽圧呼吸器治療装置及び振動的呼気陽圧治療を選択的に実行する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のその他の目的、ならびにそれに寄与する特徴やそこから生ずる利点は、添付図面によって示される本発明の好ましい実施形態についての以下の記述から明らかになるであろう。
【００１０】
図面を参照して説明すると、図１と図２には、患者に振動的呼気陽圧（ＰＥＰ）治療を施すための振動的呼気陽圧（ＰＥＰ）呼吸器治療装置１０００が示されている。患者からの呼気を気流チューブ２００を通して２つの部分から成るハウジング３００に収められている呼気駆動振動的ロッカー・アセンブリ４００に流すと、呼気駆動振動的ロッカー・アセンブリ４００は振動的呼気陽圧を発生し、それが呼吸の間、患者に印加される。呼気駆動振動的ロッカー・アセンブリ４００は２つの部分、すなわち、ロッカー部分４４０とロッカー・サポート又はプラットホーム部分４８０を含み、それらは共同で動作して振動的ＰＥＰ治療を生み出し、その構成は図２〜図１０に最も良く示されている。装置のこの振動的ＰＥＰ部分の構造と動作の詳細は以下で詳しく説明される。
【００１１】
患者に印加される振動的圧力の大きさと振動数をコントロールするために、回転可能な振動数制御ダイアル３５０が気流チューブ２００に担持されその放出端に位置している。気流チューブ２００は下方ハウジング部分３０２に担持されロッカー・アセンブリ４００を支持している。調製可能な振動数制御ダイアル３５０を以下で説明するように操作することによって、振動的ロッカー・アセンブリ４００の振動的ＰＥＰ誘発部分、ロッカー部分４４０，及びロッカー支持部分４８０の相対的な位置関係が調節され振動的呼気圧力の大きさと振動数がコントロールされる。
【００１２】
呼気駆動振動的ロッカー部分４４０は、図２の分解図、及び図７，図８及び図１０に最も良く示されている。ロッカー部分４４０と共同で動作して振動的呼気の流れと圧力を生ずるロッカー支持部分４８０も図２の分解図に示されており、図３から図６まで及び図１０にさらに詳しく示されている。呼気駆動振動的ロッカー部分４４０とロッカー支持部分４８０とは組み立てられるとロッカー・アセンブリ４００を構成する。
【００１３】
ロッカー・アセンブリ４００は、患者入力端２０１から、周期的に閉じられて振動的ＰＥＰ治療を生み出す放出開口２０３までの密封されたチャンバを含む気流チューブ２００に支持される。こうして、ロッカー・アセンブリ４００は、患者の呼吸に応答して振動的呼気陽圧と流量を生成するように機能し、それによって患者の呼気はロッカー・アセンブリ４００に向けられそれを通過する。
【００１４】
図２，図７及び図１０に最も良く示されているように、気流チューブ２００は、患者が呼気を吐き出す２２ｍｍの標準マウスピース２０２が受容される第１の又は患者入力端２０１を有する。入力端２０１を通って気流チューブに流れ込んだ空気は、放出開口２０３を通って気流チューブ２００から出てゆき、ロッカー・アセンブリ４００に印加される。気流チューブ２００の放出開口２０３は、気流チューブ２００の最上部平坦平面２０５に形成され、そこを通って流れる呼気は振動的ロッカー・アセンブリ４００に印加されて、以下で詳しく述べるように患者のための振動的ＰＥＰ治療を生み出す。
【００１５】
気流チューブの第２の対向端は閉じることもできるが、使用の便宜のために、対向端２０４は開放にして通常の一方向フラッパー弁２２５を担持している。このフラッパー弁２２５は、患者が呼気を開口２０４を通して気流チューブ２００に吸い込むことを許すが、呼気が開口２０４を通って気流チューブ２００から流れ出すことを妨げる。このために、この一方向フラッパー弁２２５は、弁の一方向動作に十分なスペースを形成するショルダーまで開口２０４に挿入されたスパイダ２０６上に位置している。ユーザーが息を吸うと弁２２５は開いて空気が気流チューブ２００に流れ込むことを可能にし、息を吐くと弁２２５はスパイダ２０６に押しつけられて閉じ、呼気が弁２２５を通って流れ出すのを妨げる。端２０４が閉じられている場合、ユーザーは装置１０００を通して息を吸い込むことができないことになるが、それではここで述べるような仕方で振動的ＰＥＰ治療を施す装置の動作は実現されないであろう。
【００１６】
呼気はロッカー・アセンブリ４００に印加された後、ハウジング３００に担持された回転可能な調節ダイアル３５０にある開口を通って装置１０００から出てゆく。
【００１７】
図２，図７，図８及び図１０に最も良く示されているように、ロッカー部分４４０は、ロッカー支持部分４８０のプラットホーム４８５に形成された間隔をあけたピボット支持部４８１上のピボット・ピン４４１のまわりで枢支運動するように釣り合いが取られている。ピボット・ピン４４１は、プラットホーム４８５上の平面にありその長手軸に直角方向に伸びているロッカー部分４４０の横方向枢支軸を形成する。ピボット・ピン４４１は、その軸方向及び垂直方向の運動が、プラットホーム４８５に担持される一対のロッキング・ガイド４８２によって制限される。一対のロッキング・ガイド４８２の各々は、ピボット支持部４８１においてピボット・ピン４４１がその適切な位置に維持されるように各ピボット支持部４８１の近傍に位置する。こうして、ロッカー部分４４０は、装置１０００の向きに関わりなくロッカー支持部分４８０に対して枢支的になり、振動的ＰＥＰ装置１０００が使用時の向きに関わりなく機能することを可能にする。ロッカー・アーム４４５の一端にバランス・パッド４４２とバランシング・シリンダー４４３が形成され、バランス・パッド４４２とバランシング・シリンダー４４３は、ロッカー・アーム４４５の対向端に夫々担持される円錐状の気流閉鎖部材４４７と磁気的に吸引される物質のピン、例えば、スチール・ピン４４８の重量をバランスする。ピン４４８は、ロッカー・アーム４４５の先端に複数のグリッピング・フィンガー４４６によって担持され、グリッピング・フィンガー４４６がピン４４８を部分的に取り巻いて、気流チューブ２００上で磁石ホルダー４９０に担持される円板状の磁石４８８の磁界に接する位置にピンを保持する。
【００１８】
円錐状の気流閉鎖部材又は気流閉鎖コーン４４７は、ロッカー・アーム４４５上に位置し、プラットホーム４８５に形成されたテーパーがついたベル型又はトランペット型の空気放出口４８７に周期的に挿入されて、呼気が気流チューブ２００の開口２０３を通って放出されるときに振動的ＰＥＰを作り出すようなサイズになっている。図３〜図６に最も良く示されているように、空気放出口４８７の内側は、非線形テーパー又はベル型の内面を有し、非線形の空気放出口を形成し、気流閉鎖コーン４４７がそれに出入りする枢支的運動に応答して振動的ＰＥＰを作り出す。こうして、放出口４８７は周期的に閉じては開き、そこを通って放出される呼気が調節ダイアル３５０の開口を通ってハウジング３００から放出されるようになる。
【００１９】
振動的ロッカー・アセンブリ４００は、気流チューブ２００に固定され、図２，図４及び図６に最も良く示されているように、プラットホーム４８５から下向きに伸びる位置決めタング４８４によってハウジング３００内に位置づけられる。プラットホーム４８５の一対の側壁４８６は、その底部が気流チューブ２００の平らな面に載っているが、うね付きフィンガー係合面を持つように形成され、必要に応じて装置１０００をクリーニングするために気流チューブ２００に対してロッカー支持部分４８０を取り外したり取り付けたりするのを容易にしている。側壁２０９は気流チューブ２００の平らな面２０５から垂直外向きに伸び、側壁２０９は、ロッカー・アーム４４５をその間に収めるのに十分な距離の間隔をあけて形成されている。このようにして、上方及び下方ハウジング部分、それぞれ３０１と３０２、がクリーニングのために分離されるときに、ロッカー・アームは側壁２０９の間で保護される。この配置によって、ロッカー・アッセンブリ４００は、装置１０００をクリーニングのために分解するときにユーザーがうっかりと不適切につかむことから守られ、ユーザーの注意は側壁４８６のリブ又はうね付きフィンガー係合面に向けられる。ロッカー・アセンブリを取り外すときにはリブ又はうね付きフィンガー係合面をつかむことが好ましい。
【００２０】
タング４８４は、気流チューブ２００の平らな面２０５の最上部から上に伸びるチャンネル２８４に固定されて振動的ロッカー・アセンブリ４００を気流チューブ２００上にしっかりと位置づけする。こうして、円形ガイド４８９が相補的な気流チューブ放出口２０３のカウリング２８７と係合して、プラットホーム４８５に担持される非線形な、ベル型放出口４８７が、気流チューブ２００の放出口２０３と流体的に連通するように位置調整され、その中に延伸する。別のタング３８４がハウジング３００の上方部分３０１の内側から下向きに伸び、ロッカー・アーム４４５の開口４４４を通ってプラットホーム４８５を下向きに押圧して、ハウジング３００の上方部分３０１と下方部分３０２が組み合わされたとき、振動的ロッカー・アセンブリ４００を気流チューブ２００上の正しい位置に固定する。
【００２１】
ハウジングの上方部分３０１と下方部分３０２は、それぞれ、その内部をクリーニングしたいときなどに、ハウジングを開いたり閉じたりするのを容易にするために枢支的に結合される。このために、図２と図８に最も良く示されているように、上方ハウジング３０１は一対のタブ３０３を備えて形成され、それらのタブと係合する位置に下方ハウジング３０２に形成された一対の相補的なピボット・ピン３０６と係合して枢支的な結合を形成する。上方ハウジング３０１から外向きに複数のピン３０７が伸びて下方ハウジング３０２に形成された相補的なレセプタクル３０８と係合して、ハウジング３００の内部を見るために開こうとするとき以外はハウジングの２つの部分を閉じた状態に保つ。ハウジング３００を開きたいときは、上方ハウジング部分３０１の側面を互いの方向に押しつけて、ピン３０７をレセプタクル３０８から外すのを容易にする。ピン３０７が外されたら、２つのハウジング部分３０１と３０２はピボット結合３０３，３０６のまわりで互いに対して回転させることが可能になり、ハウジング３００の内部及びそこに収められたコンポーネントを見ることできる。固定タブ３０５が上方ハウジング３０１のタブ３０３と反対側の端から外向きに伸びて、下方ハウジング３０２に形成された相補的な凹みと係合してハウジング３００の２つのハウジング部分３０１，３０２を互いに固定するのを助け、マウスピース２０２はタブ３０５の上を通して気流チューブ２００の端２０１に取り付けられる。
【００２２】
患者に振動的ＰＥＰ治療を施すための周期的に中断される呼気の放出を生成するために、磁気的に吸引される物質又はスチール・ピン４４８が、ロッカー支持部分４８０に担持される磁石４８８に対して効果的な近さにある位置で枢支的ロッカー・アーム４４５に担持されている。ロッカー・アセンブリ４００は磁気的に吸引される物質と磁石／磁石ホルダーなしに構成することができ、装置１０００はそれでも振動的ＰＥＰ治療を行うことができるであろう。磁性物質と磁石／磁石ホルダーを用いることによって、装置１０００は振動の大きさと振動数をコントロールすることが可能になる。
【００２３】
磁石４８８は磁石ホルダー４９０に担持される。磁石ホルダー４９０は円板状の磁石４８８を収めるように円形に形成された収容部又はポケット４９１を有し、磁石４８８を円形の収容ポケットに保持するために複数のグリッピング又はセンタリング・フィンガー４９２を有する。収容ポケット４９１は、垂直方向に定位可能なキャリア４９５の一端に形成され、キャリア４９５の垂直方向の運動は気流チューブ２００の平らな面２０５から外向きに伸びる一対のガイドレール２１０によってガイドされる。キャリア４９５の反対側の端は円形の収容ポケット４９１に隣接する位置から垂直上向きに伸びフォロワー・チップ４９６で終端し、チップ４９６は振動数制御ダイアル３５０に形成されたカム面３９６と係合する。これらは、図７，図８及び図１１に示されている。
【００２４】
このようにして、振動数制御ダイアル３５０の回転はフォロワー・チップ４９６を移動させ、キャリア４９５をガイドレール２１０の間で垂直に移動させる。キャリア４９５を上げたり下げたりすると磁石４８８はスチール・ピン４４８に近づいたり離れたりし、その間の磁気的引力が変化する。振動数制御ダイアル３５０の回転によって、医療提供者の希望にしたがってＰＥＰ処置又は治療が施される振動数が制御される。装置１０００は磁石４８８とスチール・ピン４４８の間の磁界を用いなくても振動的ＰＥＰパルスを出すように機能するけれども、患者の呼気放出に応答して誘発されるテーパーがついた円錐形の気流閉鎖部材４４７の動きによってテーパーがついた非線形放出口４８７が開いたり閉じたりするので、磁界を利用することによって装置１０００は、振動的呼気陽圧パルスを生成するために必要な患者の呼気放出圧力に調節可能な範囲を設けることが可能になる。
【００２５】
適切な磁界が設定された後に装置１０００を患者又は医療提供者が使用するのを助けるために、制御ダイアル３５０及びハウジング３００の上部３０１に沿って複数のしるし３１０が間隔をあけて付けられる。このしるし３１０は、上方ハウジング３０１上のベース基準点３６０と組み合わせて、医療提供者が治療のための望ましいレベルを設定した後、正しい設定が維持されていることを確認するために使用される。図２に最も良く示されているように、回転可能な調節ダイアル３５０が知らずに回されてしまうということが起こる危険を最小にするために、気流チューブ２００には一連の歯のような突起２１１が形成される。これらの突起に、調節ダイアル３５０が作られたプラスチック材料の細いコード３５２に形成された相手方の歯３５１が係合し、このコードは調節ダイアルの下方内側部分を通って伸び音響板を形成する。このようにして、回転可能な調節ダイアルが回されると、歯のような突起２１１と相手方の歯３５１は動きに抵抗し、機械的に発生される耳に聞こえる音を生じて位置の変化が起こったことを知らせる。図１１と図１２に最も良く示されているように、調節ダイアル３５０の内側に一対のストッパ３５４が形成され、それが下方ハウジング３０２の側方部分３０９と組み合わされてハウジング３００に対するダイアル３５０の回転の動きを制限する。
【００２６】
回転可能な調節ダイアル３５０は、気流チューブ２００の端でその端２０４に隣接して回転可能に取り付けられ、それ及びガイド３５５にぴったりと接触した状態に保たれ、ダイアル３５０と気流チューブの端との間の３点接触が得られる。呼気がロッカー・アセンブリ４００を通って流れると、それはハウジング３００と調節ダイアル３５０の間のスペースを通ってハウジング３００から自由に流れ出す。
【００２７】
次に、図１３と図１４に示されている実施の形態を参照して説明すると、これらの図には、気流チューブ２００に担持されるロッカー・アセンブリ４００を用いる本発明のさらに２つの実施の形態が示されている。図１３に示されている実施の形態では、２つの円錐形の気流閉鎖部材又は気流閉鎖コーン４４７が用いられており、ほぼ中央で枢支的に取り付けられたロッカー・アーム４４５aの各端にそれらが１つずつ支持され、気流チューブ２００に形成された一対の相補的な、テーパーがついたベル型又はトランペット型の空気放出口４８７の一方を互いに排他的に閉じたり開いたりしており、気流チューブ２００はこの図には示されていないハウジング３００に担持されている。この図に示されているように、気流チューブの端２０４は閉じられているが、これは前述のような一方向弁２２５によって構成することもできる。この実施の形態では、空気放出口４８７の一方から出てゆく空気の流れが相補的な気流閉鎖コーン４４７を下向きに加速させて気流チューブ内の圧力を増加させ、他方の気流閉鎖コーン４４７が対応する空気放出口４８７から上向きに押し上げられ、やがて放出口４８７を通り、気流閉鎖コーン４４７の円錐面と空気放出口４８７のテーパーのついた非線形オリフィスとの組み合わせを通る呼気の流れがコーン４４７を下向きに放出口４８７の方へ加速するようになって、サイクルが繰り返され、２つの放出口がサイクルでオン・オフされることによって振動的な呼気パルスがユーザーに対して発生される。
【００２８】
図１４に示されている実施の形態は、ここで記述された実施の形態に対して磁石４８８と磁石キャリア４９５とを備えないものと同様のものである。この実施の形態では、振動数のコントロールは何もなく、したがって、振動数調節ダイアル３５０は必要ない。装置は全ての向きで動作可能という訳ではないが、それでもロッカー・アセンブリ成分の重量に依存する固定された振動数で振動的ＰＥＰ治療を提供する。
【００２９】
図１５に示されている実施の形態では、気流チューブ２００は開放端２０４を有し、呼気は変形気流閉鎖コーン４４７と対応する空気放出口４８７を通過した後にこれを通る。気流閉鎖コーン４４７はばねで加重されたシャフト４４７ｂに取り付けられ、これを調節して対応する空気放出口４８７を通して加わる呼気圧力に抗して気流閉鎖コーン４４７を保持する力を変えることができる。呼気圧力が増加して気流閉鎖コーン４４７に加えられるばねの力を超えると、呼気は対応する空気放出口を通して放出され、それがこれまで説明したような仕方で働いて振動的ＰＥＰ治療が患者に施される。
【００３０】
可変振動数の又は振動的ＰＥＰ装置１０００を使用しているとき、患者の呼気は気流チューブ２００の入力端２０１を通って送られ、開口２０３を通って振動的ロッカー・アセンブリ４００に達する。したがって、呼気圧力は、非線形な放出開口又はオリフィス４８７を閉鎖しているロッカー・アセンブリ４００の円錐形の閉鎖部材４４７に加えられる。患者の呼気圧力は円錐形の閉鎖部材４４７を持ち上げ、枢支的ロッカー支持部４８０に担持される磁石４８８とロッカー・アセンブリ４００に担持されるスチール・ピン４４８との間の磁界の力に抗してロッカー部分４４０をピボット・ピン４４１のまわりで回動させる。円錐形の閉鎖部材４４７が呼気圧力の増加に応答して上方に動くと、円錐の一定のテーパーが、非線形放出開口又はオリフィス４８７のベル型の非線形テーパーと共に、有効放出面積を増加させ、円錐形の閉鎖部材４４７に加わる空気圧を減少させ、ロッカー・アーム４４５の上向き加速度を減少させる。
【００３１】
磁力と、ベル型又は非線形テーパーがついた放出口４８７の内側を通る気流のＣｏａｎｄａ効果が、テーパーがついた閉鎖コーン４４７に加わる呼気圧力を上回ると、閉鎖コーン４４７は再び下向きに動き始めて、ベル型非線形テーパーの放出口４８７へ加速される。コーンが気流通路を通って放出口又はオリフィス４８７まで落下すると、円環状の流路面積は減少し、気流の流量を減らし空気圧を増加させる。これは、下向きのモーメンタムが負けてコーン４４７が再び上向きの加速度を得るようになるまで続く。最大空気圧はこのとき得られ、次のサイクルが始まる。
【００３２】
本発明を明細書で説明し、その好ましい実施の形態について図面によって説明してその構造を開示してきたが、特許請求の範囲から逸脱することなくいろいろな変更を加え、その細部の要素を等価物によって代えることができるということは本発明の当業者には理解されるであろう。したがって、本発明を実行するために発明者に現在知られている最良の様態であるとして明細書で開示され図面で説明された個々の実施の形態に限定されず、かつ記述された細部に拘束されることもなく、特許請求の範囲にある全ての実施形態の変形や変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる組み立てられた装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示された本発明の装置を、その内部構造が良く分かるように一部を取り外して示す分解斜視図である。
【図３】非線形オリフィスを形成する構造の一部を分かりやすく示すための本発明のプラットホーム部分の上方斜視図である。
【図４】非線形オリフィスを形成する構造の一部を分かりやすく示すための本発明のプラットホーム部分の下方斜視図である。
【図５】非線形オリフィスを形成する構造の一部を分かりやすく示すための本発明のプラットホーム部分の正面図である。
【図６】非線形オリフィスを形成する構造の一部を分かりやすく示すための本発明のプラットホーム部分の断面図である。
【図７】本発明のロッカー及びプラットホーム部分が振動的呼気陽圧を生ずるように装置ハウジングの下方部分に取り付けられた状態を示す斜視図である。
【図８】振動的呼気陽圧の大きさと振動数を調節する構造部分、及びクリーニングのために装置を組み立てたり分解したりする容易さを分かりやすく示すために、組み立てられた装置の上方部分を開いた状態で示す斜視図である。
【図９】組み立てられた装置の上面図である。
【図１０】振動的呼気陽圧を作りだし振動数と圧力を制御する内部構造と、振動の大きさと振動数を調節する仕方を分かりやすく示すために、図９に示された装置の線１０−１０に沿って見た断面図である。
【図１１】図３〜図６に示されたプラットホーム部分を図２に示されたロッカー部分に対して位置づけて振動の大きさと振動数を決定する仕方を分かりやすく示すための本発明の調節ダイアル部分の後方斜視図である。
【図１２】図１１に示された調節ダイアルの構造と機能を分かりやすく示すための平面図である。
【図１３】デュアル・ロッカー及びプラットホームのアセンブリを用いて振動的呼気陽圧を発生させる本発明の第２の実施の形態を示す概略機構図である。
【図１４】ここで示されたようなプラットホーム及びロッカーのアセンブリを、磁石による制御なしに用いて、振動的呼気陽圧を発生させる本発明の第３の実施の形態を示す概略機構図である。
【図１５】ばねで付勢された気流閉鎖部材を用いて振動的呼気陽圧を発生させる本発明の第４の実施の形態を示す概略機構図である。
【符号の説明】
【００３４】
２００  気流チューブ
３００  ハウジング
３５０  振動数制御ダイアル
４００  ロッカー・アセンブリ
４４０  ロッカー部分
４４２  バランス・パッド
４４３  バランシング・シリンダー
４４５  ロッカー・アーム
４４７  気流閉鎖部材
４４８  ピン
４８０  ロッカー支持部分
４８７  空気放出口
１０００  振動的呼気陽圧治療装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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