(57)【要約】    【課題】  換気装置をつけている患者が呼気正圧治療と気道振動及び間欠的気流加速を組み合わせた治療を受けることを可能にし、他方、一旦換気回路が確立された後でこの呼吸器療法による治療を何も支障なく無効にすることができる振動的呼気正圧治療装置を提供する。    【解決手段】  換気回路の呼気側に組み込まれる振動的呼気正圧治療装置。この装置は、換気回路を使用している患者が呼気正圧（ＰＥＰ）治療を気道振動及び間欠的気流加速と組み合わせて受けることを可能にし、他方、一旦この装置を換気回路に取り付けた後では、換気回路の完全性を中断することなく振動的ＰＥＰ呼吸器治療をバイパスすることを可能にする。このようにして、換気回路のすべての呼気が考慮され、呼気の量を正確にモニターすることができ、この装置の挿入又は取り外しのために換気回路を分解する必要はない。【選択図】      図１
2004209252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
換気回路に設置され、ユーザーによる振動的正圧呼気を誘発させるか、又は装置が設置された該換気回路を開放することなく治療を無効にする振動的呼気正圧治療装置であって、
該換気回路に結合されて呼吸器治療又はケアを受けているユーザーによって通される呼気を受容するようになっている入口及び該換気回路に結合されて前記入口を通過した呼気を放出するようになっている出口を有する気流チューブと、
前記気流チューブに担持され、前記入口を介して受容した呼気の流れを、ユーザーにおける呼吸器治療を有効にする第一の空気運動の経路、又は該呼吸器治療を無効にする第二の空気運動の経路に導く気流制御手段とを備え、
前記気流チューブは、前記第一の空気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の間で作動することが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、通常は閉じている非直線的放出口を含み、前記非直線的放出口は、前記第一の空気運動の経路を通る所定の圧力の呼気の存在に応答して開き、前記非直線的放出口の開口による所定の空気圧減少速度に応答して閉じることを特徴とする振動的呼気正圧治療装置。
【請求項２】
前記呼気応答的閉鎖手段は、呼気圧力に応答して前記第一の空気運動の経路における呼気の流れを妨げる閉位置と前記第一の空気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枢支的に可動な円錐形閉鎖部材を含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項３】
前記第一の空気運動の経路に位置する前記非直線的放出口は、テーパーが付けられた非直線的放出オリフィスを備えることを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項４】
前記第一の空気運動の経路に位置する前記非直線的放出口は、ベル型放出オリフィスを備えることを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項５】
前記第一の空気運動の経路に位置する前記非直線的放出口は、トランペット型空気放出口を備えることを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項６】
前記非直線的放出口の開閉を実行する付勢力を発生する磁気力場印加手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項７】
前記非直線的放出口の開閉を付勢する磁気力場印加手段の大きさを調節する調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項６記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項８】
前記第一の空気運動の経路に位置してそこへ通さ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は、ロッカー・サポート部分に枢支的に支持されるロッカー部分を含む振動的ロッカー・アセンブリを含むことを特徴とする請求項１記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項９】
前記ロッカー部分は、前記ロッカー部分に担持されて前記非直線的放出口に出入りするピボット運動をする円錐形閉鎖部材を含み、
前記ロッカー部分を支持するロッカー・サポート部分は、前記円錐形閉鎖部材の運動に応答して開閉するベル型非直線的放出オリフィスを含む
ことを特徴とする請求項８記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項１０】
該磁気力場印加手段の大きさを調節する前記調節手段は回転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７記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項１１】
前記回転可能な振動数制御ダイアルは前記非直線的放出口を開くための呼気圧力を調節するために前記呼気応答的閉鎖手段に効果的に結合された受容開口を含むことを特徴とする請求項１０記載の振動的呼気正圧治療装置。
【請求項１２】
換気回路を使用している患者において該換気回路の完全性を妨げることなく振動的呼気正圧治療を選択的に実行する方法であって、
患者に誘発される呼気の流れを換気回路から、振動的呼気正圧治療を有効にする第一の空気運動の経路と前記振動的呼気正圧治療を無効にする第二の空気運動の経路に選択的に通す気流制御弁を有する気流チューブに通すステップと、
前記第一の空気運動の経路で移動する呼気の放出口を閉鎖して、前記第一の空気運動の経路で前記呼気が続くにつれて呼気圧力を増加させるステップと、
予め定められたレベルまで該呼気圧力が増加するのに応答して前記放出口を開き、放出される呼気を非直線的放出オリフィスに通すことによって該呼気圧力を変動する速さで減少させて該患者に振動的呼気正圧を誘発するステップと、
前記振動的呼気正圧治療が完了したときに、前記気流制御弁を作動させて前記呼気の流れを振動的呼気正圧治療を有効にする前記第一の空気運動の経路から前記振動的呼気正圧治療を無効にする前記第二の空気運動の経路へ選択的に通し、前記気流チューブを通る前記呼気の流れを前記換気回路に戻すステップと
を備える方法。
【請求項１３】
前記第一の空気運動の経路で移動する呼気に対して放出口を閉鎖して、前記第一の空気運動の経路で前記呼気が流れ続けるにつれて呼気圧力を増加させるステップ、及び、予め定められたレベルまで該呼気圧力が増加するのに応答して前記放出口を開き、放出される呼気を非直線的放出オリフィスを通すことによって該呼気圧力を変動する速さで減少させて該患者に振動的呼気正圧を誘発するステップを十分な振動的呼気正圧治療が実行されるまで繰り返すことを特徴とする請求項１２記載の振動的呼気正圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項１４】
該予め定められたレベルの呼気圧力を制御するために前記放出口を閉じる付勢力を印加するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１２記載の振動的呼気正圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項１５】
前記付勢力が磁気力場であることを特徴とする請求項１４記載の振動的呼気正圧治療を選択的に実行する方法。
【請求項１６】
該放出される呼気を非直線的放出オリフィスに通すことによって該呼気圧力を変動する速さで減少させるステップはコアンダ（Coanda）効果を応用するステップを含むことを特徴とする請求項１２記載の振動的呼気正圧治療を選択的に実行する方法。
【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、個人患者用の、気流バイパスを含む振動的呼気正圧呼吸器治療装置（positive oscillatory expiratory pressure respiratory therapy device）に関し、詳しくは、換気回路（ventilator circuit）の呼気側（expiratory limb）に組み込まれ、患者が操作して呼気サイクルの間受動的呼気によって動作できる振動的呼気正圧呼吸器治療装置に関する。この装置は、「オン」又は「アクティブ」モードで動作しているときには、呼気の際に分泌物を解き放つために振動的な呼気圧力を患者に加え、「オフ」又は「バイパス」モードで動作しているときには、装置を通る空気を極小の圧力低下で又は全く圧力低下なしに自由に流すことが可能である。
【背景技術】
【０００３】
肺に障害があって大量の粘液が肺に生ずる人は、しばしば分泌物を排除するときに助力を必要とする。それらの分泌物が肺にとどまるのを放置すると、気道の閉塞が生じ、酸素供給を妨げ、肺炎及び／又は死に至る可能性もある。この状態に対して臨床的に認められている１つの治療法は、呼気正圧治療即ち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10〜20ｍｍＨ２Ｏの範囲であるが、他の圧力範囲及び圧力を用いることもできる。
【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、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期間にわたり実質的に一定に持続することが肺にトラップされた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、嚢胞性繊維症、無気肺、又はその他の分泌物を保持す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、呼気正圧治療を気道振動及び間欠的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、手で保持する個人患者用の呼気正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、「呼気正圧装置」の主題になっている。
【０００５】
本発明は、換気回路の呼気側に組み込まれる振動的呼気正圧呼吸器治療装置を含む。すなわち、この装置は、換気回路をつけている患者が呼気正圧治療と気道振動及び間欠的気流加速を組み合わせた治療を受けることを可能にし、他方、一旦換気回路が確立した後で、この呼吸器療法による治療を何も支障なくバイパスする、即ち無効にする（bypass）ことができる。このようにして、換気回路の全ての呼気が考慮され、呼気の量が正確にモニターされる。
【０００６】
呼吸器治療の医療提供者には公知のように、換気回路の呼気の量は細かくモニターされる。換気回路の呼気側に本発明の装置が取り付けられれば、換気回路はもはや分解する必要はなく、医療提供者は全ての呼気を正確に考慮に入れることができ、換気回路の完全性を保つことができる。さらに、この装置は、凝結物が装置から換気回路へ流入するのを促進するような内部設計のために、装置に生ずるどんな凝結物もハウジングから排出するような構造になっている。さらに、ハウジングは透明なので、内部を検査して装置内に凝結物が残っていないことを確認することができる。
【０００７】
呼吸器治療の医療提供者にはやはり公知のことであるが、患者に加えられる振動的呼気圧力の使用は注意深く制御しなければならない。このために、換気回路は、終末呼気正圧（ＰＥＥＰ：positive end expiratory pressure）を細かくモニターする装置を含んでいる。したがって、気道の振動を生ずるための開放圧力サイクルにおける呼気圧力の上昇量、及び、間欠的な気流の加速を注意深く制御しなければならない。このために、「オン」サイクル又は「アクティブ」モードの動作では、本発明は、呼気サイクルの全体にわたって、振動がもはや起こり得なくなる値に呼気圧力が減少するまでは振動的な呼気が行われるように、しかし許容されるＰＥＥＰを決して超えないように設計されている。
【０００８】
本発明の目的は、換気装置をつけている患者が呼気正圧治療と気道振動及び間欠的気流加速を組み合わせた治療を受けることを可能にし、他方、一旦換気回路が確立された後でこの呼吸器療法による治療を何も支障なく無効にすることができる振動的呼気正圧治療装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、関連技術に伴う１つ以上の問題又は欠点を解決することに向けられる。以下の好ましい実施形態についての詳しい説明からもっと容易に理解され、かつ十分に理解されるように、本発明は換気回路に組み込まれる振動的呼気正圧呼吸器治療装置に具体化される。この装置は、選択的に、患者から吐き出された呼気を振動的なＰＥＰ治療装置を介して導いたり、又はこの装置をバイパスして患者の呼気を直接に換気回路を介して排出したりするためのバイパスを含む。このようにして、一旦、この装置が換気回路に組み込まれると、換気回路の完全性は常に損なわれることがなく、かつ患者の呼気量は正確にモニターできる。
【００１０】
本発明のその他の目的は、それに寄与している付加的な特徴とそれから生ずる利点と合わせて、添付された図面に示された本発明の好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになる。図面では、同じ参照数字が全体にわたって対応する部分を表している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の振動的呼気正圧治療装置によれば、換気装置をつけている患者が呼気正圧治療と気道振動及び間欠的気流加速を組み合わせた治療を受けることを可能にし、他方、一旦換気回路が確立された後でこの呼吸器療法による治療を何も支障なく無効にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、図面を参照して説明すると、図１と図２には、振動的呼気正圧（ＰＥＰ）呼吸器治療装置1000が示されている。これは換気回路の呼気側に組み込んで、患者に振動的呼気正圧（ＰＥＰ）治療を施したり、呼気の流れを換気回路の他の部分に直接結合して振動的ＰＥＰ治療をバイパスする、即ち無効にしたりする（bypass）ことができる。 
【００１３】
振動的ＰＥＰ装置1000は、２つの動作モードの間で、すなわち、振動的ＰＥＰ治療を施す「オン」又は「アクティブ」モードと、呼気を装置の治療加療部分にバイパスさせる「オフ」又は「バイパス」モードとの間で、気流制御弁100の操作によって選択的に作動される。気流制御弁100は気流チューブ200の内部に設けられ、それを手動で位置決めさせて、呼気の流れを振動的ＰＥＰ発生部分を通過させるか、装置のその部分をバイパスさせるかを選択的に制御することができる。
【００１４】
気流制御弁100が閉位置にあって、呼気の自由な通過を妨げるとき、すなわち、装置1000が「オン」又は「アクティブ」モードにあるとき、呼気は装置1000の上方ハウジング部300を通過するが、ここには呼気駆動される振動的ロッカー・アセンブリ400（図２）が収められている。呼気駆動される振動的ロッカー・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、即ちプラットホーム部分480とを備え、それらは一緒に作用して振動的ＰＥＰ治療を施し、図２乃至図９に詳しく示されている。装置の振動的ＰＥＰ部分の構造と動作の詳細については、以下で詳しく説明する。
【００１５】
患者に加えられる振動的圧力の大きさと振動数を制御するために、回転可能な振動数制御ダイアル350が、ロッカー・アセンブリ400を収容しているハウジング300の一端に設けられている。以下で述べるような仕方でこの調節可能な振動数制御ダイアル350を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発生部分、すなわち、ロッカー部分440とロッカー・サポート部分480との間の相対位置を調節して、振動的呼気圧力の大きさと振動数を調節する。
【００１６】
呼気駆動される振動的ロッカー部分440は、図３の分解図に最もよく示され、図７乃至図９にもっと詳しく示されている。ロッカー・サポート部分480は、ロッカー部分440と共同して動作して振動的な呼気の流れと圧力を生ずるが、これも図３の分解斜視図に示され、図４乃至図６までにさらに詳しく示されている。呼気駆動される振動的ロッカー部分440とロッカー・サポート部分480は、一緒に組み立てられてロッカー・アセンブリ400を構成する。
【００１７】
ロッカー・アセンブリ400は、気流チューブ200に支持され、気流チューブ200 と共に密封されたチャンバを形成する上方ハウジング300内にある。このようにして、ロッカー・アセンブリ400は、気流制御弁100が閉じて、「オン」又は「アクティブ」モードの動作になり、患者の呼気がそれによってロッカー・アッセンブリ400を通って導かれると、患者の呼気に応答して振動的な呼気正圧と流量を発生するように機能する。
【００１８】
図３と図１２に良く示されているように、換気回路の呼気側（expiratory air limb）に取り付けられる第一の端部、即ち入力端201と、呼気が通って換気回路の呼気側（expiratory leg）の他の部分へ出て行く第二の端部、即ち出力端202とを有する気流チューブ200が図示されている。入力端201と出力端202は、それぞれ、標準の雌及び雄のはめ込みのサイズになっているので、この気流チューブ200は換気回路で使用される多くの場合内径22 ｍｍ及び外径22ｍｍの標準サイズの配管で使用できる。気流チューブ200は、その最上部に開口203を有し、それを通って呼気が振動的ロッカー・アセンブリ400に進み、以下で詳しく説明するような仕方で患者のために振動的ＰＥＰ治療を施す。このために、気流チューブ200は、気流チューブ200の内部に気流制御弁100を備え、この気流制御弁100は、閉じた位置と開いた位置の間で操作することができ、閉じた位置では気流は「オン」又は「アクティブ」モードの動作でハウジング300内部にそしてロッカー・アセンブリ400を通って導かれ、開いた位置では「オフ」又は「バイパス」モードの動作で、振動的ＰＥＰ治療はバイパスされ、呼気は換気回路の呼気側の残りの部分を通って排出される。気流制御弁100の選択的回転運動は気流チューブ200の底部から外へ伸びる気流制御弁ノブ105によって実行される。
【００１９】
図２、図３、図１２、及び図１３に最も良く示されているように、気流制御弁100はテーパー付けられた円形部分102を有し、それが気流チューブ200の内部に設けられて、図１２に示されているように気流チューブ200を通る空気の流通を妨げる「オン」位置と、テーパー付けられた円形部分102が90°回転されて気流チューブ200を通る空気の自由な流れを可能にする「オフ」位置の間で回転されるようになっている。これらの２つの位置は、それぞれ、「アクティブ」及び「バイパス」動作モードに対応している。
【００２０】
「オン」及び「オフ」位置の間での気流制御弁100の回転運動はテーパー付けられた円形部分102に結合されたノブ105を回すことによって実行される。図２、図３、図１２、及び図１３に最も良く示されているように、ノブ105はステム106を含み、ステム106は円形部分102に形成されたガイド103の間を、気流チューブ200とテーパー付けられた円形部分102を通って伸びている。ステム106の末端又は終端には、気流チューブ200の適当な凹みに係合するチップ107が形成され、これによりノブ105ひいてはテーパーがついた円形部分102が、気流チューブ200を通る空気の流通を妨げる「オン」位置と気流チューブ200を通る空気の自由な流れを可能にする「オフ」位置との間で回転することができる。矢形のインジケータ109がノブ105に形成され、「オン」及び「オフ」動作モードを視認できるようにしている。気流制御弁100は、気流チューブ200の断面の形に合ったサイズになっていて、振動的ＰＥＰ治療の「オン」及び「オフ」モードをそれぞれ制御する閉位置と開位置の間で回転可能である。
【００２１】
気流制御弁100が、「オン」 又は「アクティブ」動作モードで装置を動作させる位置にあるとき、気流チューブ200を直接通る気流の流れは妨げられ、気流チューブ200の入力端201から気流チューブの開口203を通って出てハウジング300に入り、振動的ロッカー・アセンブリ400に向けられるように伸びる気流経路が生成され、それが患者に振動的ＰＥＰ治療を施す。
【００２２】
図２乃至図９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・サポート部分480のプラットホーム485に形成され、間隔をあけたピボット・サポート481上のピボット・ピン441のまわりでピボット運動するようにバランスされている。ピボット・ピン441は、プラットホーム485の長手軸の上に、それに対して横方向に伸びた平面上にあるロッカー部分440の横方向ピボット軸を形成している。ピボット・ピン441は、プラットホーム485に設けられた一対のロッキング・ガイド482によって軸方向及び垂直方向の動きが制限され、その１つはピボット・サポート481の各々に隣接して位置し、ピボット・ピン441をピボット・サポート481上の適切な位置に維持するようになっている。このようにして、ロッカー部分440は、装置1000の向きに関わりなくロッカー・サポート部分480に対してピボット運動するようになり、使用時の向きに関わりなく振動的ＰＥＰ装置1000が機能することを可能にしている。バランス・パッド442とバランシング円柱443がロッカー445の一端に形成され、円錐形の気流閉鎖部材447と磁気的に引きつけられる材料のピン、例えばスチール・ピン448と（両方ともロッカー445の反対側の端に設けられている）の重量をバランスしている。ピン448は、複数のグリッピング・フィンガー446によってロッカー445の先端に把持され、これらのグリッピング・フィンガー446は、ピン448を部分的に取り巻く形で、ピン448をプラットホーム485に取り付けられた磁石488の磁場に晒すように保持している。気流閉鎖コーン447は、ロッカー445上で、呼気が気流チューブ200の開口203を通ってハウジング300に放出されるときに、振動的ＰＥＰを生成すべく、プラットホーム485上に形成されたテーパー付けられ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るようなサイズと位置になっている。図３と図４に最も良く示されているように、空気放出口487の内部は、非直線的なテーパー又はベル型の内側表面を有して非直線的な空気放出口を形成し、そこに出入りするロッカー・コーン447のピボット運動に応答して振動的ＰＥＰ治療を施す。このようにして、空気放出口487は周期的に閉じたり開いたりして、それを通って放出される呼気を、閉じた気流制御弁100の下流の位置で気流チューブ200に戻すようにする。したがって、「オン」又は「アクティブ」モードで動作しているときに振動的ＰＥＰ装置1000に流れ込む呼気は全て放出口207を通って換気回路に戻され、気流チューブ放出口の出力端202を通って出て行く。
【００２３】
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４と図６に最も良く示されているように、プラットホーム485から下方に伸びる複数の位置決めタング484によってハウジング300内で定位される。これらの位置決めタング484は、気流チューブ200の頂部から上方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にしっかりと位置決めする。このようにして、プラットホーム485に取り付けられた非直線的テーパーの、ベル型空気放出口487は、気流チューブ200の相補的開口203のカウリング287と整列され、そこにベル型空気放出口487が伸びている。別のタング384がハウジング300の上方部分304の内側から下方に伸び、ロッカー445の開口444を通ってプラットホーム485を下方に押しつけ、ハウジング300がしっかりと固定されたとき、気流チューブ200の適切な位置に振動的ロッカー・アセンブリ400を固定する。
【００２４】
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を放出するために、磁気的に引きつけられる材料のピン、即ちスチール・ピン448が、ピボット運動をするロッカー445に、ロッカー・サポート部分480に担持された磁石488に対して効果的な近さで担持されている。磁石488は、複数のグリッピング又はセンタリング・フィンガー492によって形成される磁石サポート・ポケットに取り付けられている。磁石サポート・ポケットは、プラットホーム485からの片持ち梁の形で突き出して垂直方向に位置決めできるＵ型キャリア490の自由端に形成される。このようにして、磁石488はスチール・ピン448の近くに定位されて予め選択された磁気吸引力をそれに印加する。このために、Ｕ型キャリア490は、磁石サポート・ポケット491に隣接する位置から垂直上方に伸び、末端で振動数制御ダイアル350の凹み395に係合するチップ495で終端する垂直位置決めリンク494を有する。振動数制御ダイアル350の回転は、医療提供者の希望にしたがってＰＥＰ治療または療法が施される振動の振動数を制御する。凹み395は、振動数制御ダイアル350の回転の中心からずれているので（図１０に最も良く示されている）、ダイアル350の回転がそれに係合しているチップ495を上げたり下げたりして、磁石488をスチール・ピン448に近づけたり遠ざけたりし、それらの間の磁気引力を変化させる。
【００２５】
装置1000は、磁石488とスチール・ピン448の間の磁場を利用せずに、患者の呼気放出に応答して発生されるテーパー付けられた円錐型気流閉鎖部材447の動きによるテーパーがついた非直線的空気放出口487の開閉によって、振動的なＰＥＰパルスを提供するように機能するが、磁場を利用することによって、装置1000は、振動的呼気正圧パルスを生成するために要求される患者の呼気放出の圧力に調節することができるようになる。磁場の引力を利用することによって、振動を生成するために必要な患者の呼気圧力が、換気回路が設定する終末呼気正圧（ＰＥＥＰ）レベルを超えないように制御することができる。さらに、磁場の引力によって、装置1000をどんな空間的方位でも動作させることが可能になる。
【００２６】
一旦、適切な磁場がセットされた後、患者又は医療提供者が装置1000を使用するのを助けるために、複数のしるし（indicia）310がハウジング300の上部に沿って間隔をあけて配置される。これらのしるし310は、振動数調節ダイアル350の基準ポイント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確立した後で正しい設定が維持されていることを確認するために用いられる。回転可能な調節ダイアル350が知らずに回されているという事態が起こる危険を最小にするために、ハウジング300の面に一連の歯のような突起315が形成され（図１１に最も良く示されている）、それが回転可能な振動数調節ダイアル350の内側に形成された相手方の歯355と係合して動きに対する抵抗となり、ダイアル350が回されると耳に聞こえる音を発生する。ハウジング300の前面に一対のストップ317が形成され、それが振動数調節ダイアル350の内側に形成されたストップ357と組み合わされて、ハウジング300に対するダイアル350の回転運動を制限する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
換気回路で可変振動数又は振動的ＰＥＥＰ装置1000を「アクティブ」モードで使用しているとき、気流制御弁100は閉じられており、患者の呼気は気流チューブ200の入力端201を通り、開口203を通過して振動的ロッカー・アセンブリ400に送給される。したがって、呼気圧力が非直線的な空気放出口、即ちオリフィス487の閉鎖部を形成するロッカー・アセンブリ400の円錐形閉鎖部材447に印加される。患者の呼気の圧力は、円錐形の閉鎖部材447を持ち上げ、枢支的（pivotal）ロッカー・サポート部分480に取り付けられた磁石488とロッカー・アセンブリ400に取り付けられたスチール・ピン448との間の磁場の力に抗してロッカー部分440をピボット・ピン441のまわりにピボット回転させる。円錐形の気流閉鎖部材447が増加する呼気圧力に応答して上方に動くと、円錐形の一定のテーパーが、非直線的な空気放出口、即ちオリフィス487のベル型の非直線的テーパーと合わさって有効放出面積を増加させ、円錐形の気流閉鎖部材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。磁場の力と、空気放出口487のベル型又は非直線的テーパーの内側に対する気流のコアンダ（Coanda）効果が、テーパーがついた円錐形気流閉鎖部材447に加わる呼気圧力を上回ると、気流閉鎖部材447は再び下方へ動き始め、ベル型の非直線的テーパーの空気放出口、即ちオリフィス487へ加速される。円錐形気流閉鎖部材447が空気放出口、即ちオリフィス487を通って気流の経路まで降下するにつれて、円環の流れの面積が減少し、気流の流量を減少させ、空気圧を増加させる。これは、下向きの運動量がなくなり、円錐447が再び上向きの加速度を持つようになるまで続く。この時点で最大の圧力が得られ、次のサイクルが始まる。装置が「オン」又は「アクティブ」動作モードにあるときの吸気及び呼気サイクルの間の振動的圧力と空気の流れが図１５のグラフに示されている。
【００２８】
気流制御弁100を開いた位置、「オフ」又は「バイパス」動作モードにすると、患者から放出された呼気は、振動的ロッカー・アセンブリ400をバイパスして直接装置1000を通って、換気回路の残りの部分に流れ込むことが可能になり、気流チューブを流れる空気の流れは実質的に制限されないので空気圧には何も圧力低下が認められない。したがって、一旦、装置1000が換気回路に取り付けられると、それを取り外す必要はなく、換気回路を通って流れる空気循環の量をモニターすることが著しく容易になる。その場合、装置1000は受動的な状態で動作し、患者は、換気回路の動作に装置1000が影響しないような仕方で呼吸することができる。装置1000がバイパス動作モードにあるときの吸気及び呼気サイクルの間の受動的空気圧と流量が図１４のグラフに示されている。
【００２９】
本発明が、明細書において記述され、好ましい実施の形態に関して図面で示して、その構造を明らかにしたが、特許請求の範囲から逸脱することなくいろいろな変更が可能であり、本発明の要素には等価物を代用することができるということは当業者には理解されるであろう。したがって、本発明は、本発明を実行するために本発明者に現在知られる最良の形態として明細書で説明され図面で示された特定の実施の形態に限定されるものではなく、記述された細部に局限されることもなく、本発明は特許請求の範囲にあるすべての実施形態の変更や変化を含むものとされる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明を組立てた状態で示す斜視図である。
【図２】本発明の内部構造がよく見えるようにその一部を取り外して示す分解斜視図である。
【図３】ユーザーが振動的な呼気正圧を発生させる仕方、及び振動の大きさと振動数を調整する仕方がよく分かるように、本発明のロッカー及びプラットホーム部分を示す分解斜視図である。
【図４】非直線的オリフィスを形成している構造部分と振動的呼気圧力の大きさと振動数を調整するための構造部分を示している本発明のプラットホーム部分の側面図である。
【図５】非直線的オリフィスを形成している構造部分と振動的呼気圧力の大きさと振動数を調整するための構造部分を示している本発明のプラットホーム部分の上面図である。
【図６】非直線的オリフィスを形成している構造部分と振動的呼気圧力の大きさと振動数を調整するための構造部分を示している本発明のプラットホーム部分の正面図である。
【図７】図４乃至図６のプラットホーム構造と組み合わせて用いられ非直線的放出オリフィスを形成し振動的な呼気圧力を生ずる内部構造を示すために一部分切り欠いた本発明のロッカー部分の側面図である。
【図８】図４乃至図６のプラットホーム構造と組み合わせて用いられ非直線的放出オリフィスを形成し振動的な呼気圧力を生ずる内部構造を示すために一部分切り欠いた本発明のロッカー部分の上面図である。
【図９】図４乃至図６のプラットホーム構造と組み合わせて用いられ非直線的放出オリフィスを形成し振動的な呼気圧力を生ずる内部構造を示すために一部分切り欠いた本発明のロッカー部分の正面図である。
【図１０】図４乃至６に示されたプラットホーム部分を図７乃至９に示されたロッカー部分に対して定位させて振動の振動数及び圧力を制御するためのロッカー部分の動きを決定する仕方を分かり易く示す本発明の調整ダイアル部分の斜視図である。
【図１１】図１０に示された調整ダイアルの動きを制御する仕方を分かり易く説明するために本発明の上方ハウジングの端部を示す拡大図である。
【図１２】図３の12-12線に沿う本発明のフロー・チューブ部分の断面図である。
【図１３】気流チューブを通る気流の動きをその操作によって本発明の振動的圧力部分とバイパス部分の間で選択的に制御する気流制御弁のノブとステム部分の拡大斜視図である。
【図１４】本発明による換気回路の「オフ」又は「バイパス」モードでの動作を示すグラフである。
【図１５】本発明による換気回路の「オン」又は「アクティブ」モードでの動作を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３１】
１００  気流制御弁
２００  気流チューブ
２０１  入力端
２０２  出力端
３００  ハウジング
３５０  振動数制御（調節）ダイヤル
４００  振動的ロッカー・アセンブリ
１０００  振動的呼気正圧呼吸器治療装置
【図１】
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【図２】
2004209252.tif 000004
【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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