(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸用ガスを加温加湿する加温加湿器本体と、該加温加湿器本体と患者に装着される患者インターフェースとの間を接続して患者に呼吸用ガスを供給する送気チューブとを有し、該送気チューブは、蛇腹状の内側チューブと、該内側チューブとの間で断熱層を形成して前記内側チューブを囲む蛇腹状の外側チューブと、前記内側チューブと前記外側チューブとの間で前記内側チューブの外側に巻付けられるヒータ線とを有しており、
前記内側チューブの外周面の谷部に嵌合する円弧板を有するヒータ線保持具が設けられ、前記円弧板は、前記内側チューブの谷部の外周面の半円よりも周方向に長い内周縁を有し、前記円弧板の内周部に前記ヒータ線の一部を保持する保持溝を有していることを特徴とする呼吸用ガスの加温加湿器。
【請求項２】
前記ヒータ線保持具は、前記円弧板の外周部に円弧板の面方向と直交する方向に伸びる姿勢保持部材を有し、該姿勢保持部材は前記内側チューブの外周面の隣り合う二つの山部間の距離より長いことを特徴とする請求項１に記載の呼吸用ガスの加温加湿器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工呼吸器や酸素吸入療法等に用いられる呼吸用ガスを適度の温度、湿度に維持するための加温加湿器に関する。
【０００２】
従来から、所定量の酸素を含んだ呼吸用ガスを患者の気道へ送る人工呼吸器や、酸素吸入療法のための装置が知られている。このような装置においては、患者に乾燥した呼吸用ガスが供給されると、患者に不快感を与えるだけではなく、気道の損傷をもたらすおそれがある。このため、従来から呼吸用ガスに水蒸気を取り込んで適度の温度、湿度に維持するための加温加湿器が用いられてきた。
【０００３】
また、このような加温加湿器においては、患者に装着されるカニューラやマスク等の患者インターフェースに加温加湿された呼吸用ガスが送気チューブを介して供給されることから、呼吸用ガスが送気チューブを通過する際に、室内の雰囲気により冷やされないように、送気チューブを加温することが行われている。
この場合、送気チューブ内部にヒータ線を配置する構造であると、ヒータ線と接触する部分と接触しない部分とで温度ムラが生じて結露が生じ易くなり、また、ヒータが何らかの原因でショート状態となった時に呼吸ガスが発火する懸念もあるので、送気チューブの外側にヒータを設けたものが提案されている。
【０００４】
特許文献１では、平滑な内面を有する内管とそれを覆う蛇管状の外管とからなる二層構造で、その内管と外管との間にヒータ線（ワイヤ）を配設した送気チューブ（呼吸管）が開示されている。内管と外管との二層構造であるために内管は外管との間に形成される断熱層に囲まれ室内の雰囲気による影響が減少し、呼吸用ガスの温度低下や結露発生を防止する効果がある。また、ヒータ線が直接呼吸ガスに触れないことで呼吸ガスの発火リスクも減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５２６９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、呼吸用ガスを患者に送る送気チューブは、加温加湿装置本体と患者との間で自由に屈曲、伸縮することが求められるが、特許文献１に記載の送気チューブであると、屈曲や伸縮により、内管と外管との間に配設されたヒータ線がずれて、特定の場所に偏って配置されたり、断線を生じるおそれがある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、送気チューブが屈曲や伸縮してもヒータ線が偏ったりせず、結露を生じさせることなく十分な加温及び加湿がなされた呼吸用ガスを安定して患者に供給することが可能な呼吸用ガスの加温加湿器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の呼吸用ガスの加温加湿器は、呼吸用ガスを加温加湿する加温加湿器本体と、該加温加湿器本体と患者に装着される患者インターフェースとの間を接続して患者に呼吸用ガスを供給する送気チューブとを有し、該送気チューブは、蛇腹状の内側チューブと、該内側チューブとの間で断熱層を形成して前記内側チューブを囲む蛇腹状の外側チューブと、前記内側チューブと前記外側チューブとの間で前記内側チューブの外側に巻付けられるヒータ線とを有しており、前記内側チューブの外周面の谷部に嵌合する円弧板を有するヒータ線保持具が設けられ、前記円弧板は、前記内側チューブの谷部の外周面の半円よりも周方向に長い内周縁を有し、前記円弧板の内周部に前記ヒータ線の一部を保持する保持溝を有している。
【０００９】
この呼吸用ガスの加温加湿器は、送気チューブの内側チューブと外側チューブとのいずれもが屈曲自在かつ伸縮自在な蛇腹状のチューブで形成されていることから全体として柔軟性に優れており、屈曲した時の応力も少なく、折れ曲がった時にも内側チューブが閉塞しにくいので装置の設置位置などの制限が少ない。
【００１０】
また、このヒータ線保持具は、内側チューブの外周面にヒータ線を固定することにより、送気チューブが屈曲や伸縮などしてもヒータ線の位置がずれにくく、所望の位置にヒータ線を確実に固定できる。
この場合、ヒータ線保持具は、内側チューブの谷部の外周面の半円よりも周方向に長い内周縁を有しているので脱落しにくい。
【００１１】
本発明の呼吸用ガスの加温加湿器において、前記ヒータ線保持具は、前記円弧板の外周部に円弧板の面方向と直交する方向に伸びる姿勢保持部材を有し、該姿勢保持部材は前記内側チューブの外周面の隣り合う二つの山部間の距離より長いとよい。
このヒータ線保持具は、姿勢保持部材が内側チューブ外周面の隣り合う二つの山部に接触することで、ヒータ線保持具の円弧板が内側チューブの谷部における間隙内で傾斜することを防止でき、ヒータ線の位置ずれが発生することを抑止する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の呼吸用ガスの加温加湿器によれば、送気チューブが全体として屈曲自在かつ伸縮自在なので使用に際しての自由度が高く、送気チューブが屈曲や伸縮してもヒータ線がずれて偏らないので結露を生じさせることなく十分な加温及び加湿がなされた呼吸用ガスを安定して患者に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の呼吸用ガスの加温加湿器の一実施形態に使用する送気チューブの縦断面図である。
【図２】一実施形態の加温加湿器を示す斜視図である。
【図３】本実施形態におけるヒータ線の配置を示す部分断面図である。
【図４】本実施形態におけるヒータ線保持具を示す正面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿う部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る呼吸用ガスの加温加湿器の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図２に示す本実施形態の呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、例えば、自発呼吸を補助して呼吸障害を治療するためのＣＰＡＰ装置等に接続されて用いられる。ＣＰＡＰ装置は、持続気道陽圧（ＣＰＡＰ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ａｉｒｗａｙ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）と呼ばれる方式の補助喚起法を用いて患者に治療を施す装置であり、ネーザルプロング、気管挿管チューブ、鼻マスク等の患者インターフェース２を介して所定量の酸素と空気との混合気体からなる呼吸用ガスを患者に供給する。そして、呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、患者に供給される呼吸用ガスを適度の温度及び湿度に維持するために設けられており、ＣＰＡＰ装置から送られる呼吸用ガスは呼吸用ガスの加温加湿器１１０で加温加湿され、患者に供給されるようになっている。
【００１５】
呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、図２に示すように、制御部及びヒータ部等が内蔵された加温加湿器本体１と、加温加湿器本体１に着脱可能に設けられたチャンバ３とを備え、チャンバ３内に溜めた水をヒータで加熱しつつ内部空間に呼吸用ガスを通過させることにより、呼吸用ガスを加温加湿できるようになっている。また、チャンバ３には、呼吸用ガスを送り込む供給用ホース４と、加温加湿後の呼吸用ガスをチャンバ３から患者インターフェース２に送り出す送気チューブ５と、チャンバ３内に水を供給する給水部６とが接続されるようになっている。
なお、呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、図２に示すように、キャスタ７１により移動自在な架台７上に載置されており、架台７とともに全体を移動可能になっている。また、図示は省略するが、呼吸用ガスの加温加湿器１１０には、チャンバ３内に呼吸用ガスを送り込むためのガス供給機（例えば、ＣＰＡＰ装置）が接続される。
【００１６】
送気チューブ５は、図１及び図３に示すように呼吸用ガスの流通経路２３を形成する蛇腹状の内側チューブ２０と、内側チューブ２０を取り囲み外気と区画する断熱層１１を形成する蛇腹状の外側チューブ１０とにより構成されており、内側チューブ２０の外側にヒータ線３０が巻付けられ、そのヒータ線３０をヒータ線保持具４０によって内側チューブ２０の外周面に固定している。また、この送気チューブ５には、呼吸用ガスの温度を検出する温度センサ７０，８０が設けられている。
【００１７】
送気チューブ５の一方の端部には、図２に示すチャンバ３に接続するための入口側ソケット５０が設けられ、他方の端部には患者インターフェース２に接続するための出口側ソケット６０が設けられている。
入口側ソケット５０は、チャンバ３に接続する接続口５１と、温度センサ７０を取付けるセンサ取付け口５４と、内側チューブ２０が接続される内側筒部５２と、外側チューブ１０が接続される外側筒部５３とを一体に形成した構成とされる。
出口側ソケット６０は、患者インターフェース２に接続する接続口６１と、温度センサ８０を取付けるセンサ取付け口６４と、内側チューブ２０が接続される内側筒部６２と、外側チューブ１０が接続される外側筒部６３とを一体に形成した構成とされる。
【００１８】
入口側ソケット５０の内側筒部５２と外側筒部５３とは同心円状に形成され、内側筒部５２は接続口５１に連通しているが、外側筒部５３と内側筒部５２との基端部間は閉塞されている。また、センサ取付け口５４は、接続口５１に開口するように設けられている。
出口側ソケット６０も入口側ソケット５０の場合と同様であり、内側筒部６２と、外側筒部６３とは同心円状に形成され、内側筒部６２は接続口６１に連通しているが、外側筒部６３と内側筒部６２との基端部間は閉塞されている。また、センサ取付け口６４は、接続口６１に開口するように設けられている。
【００１９】
内側チューブ２０は、山部２１と谷部２２とを交互に連続させた蛇腹状の本体部分２０ａと、同一の直径からなる平滑な内面を有する両端の接続部分２０ｂとで形成されており、接続部分２０ｂの一方は入口側ソケット５０の内側筒部５２に接続され、他方は出口側ソケット６０の内側筒部６２に接続されている。
外側チューブ１０も内側チューブ２０と同様であり、山部１２と谷部１３とからなる蛇腹状の本体部分１０ａと、同一の直径からなる平滑な内面を有する両端の接続部分１０ｂとで形成されている。また、外側チューブ１０は、内側チューブ２０の周囲を囲った状態に設けられ、その一方の端部の接続部分１０ｂは入口側ソケット５０の外側筒部５３に接続され、他方の端部の接続部分１０ｂは出口側ソケット６０の外側筒部６３に接続されており、それによって内側チューブ２０との間の空間の両端が密閉され、外気と区画された断熱層１１を形成している。
内側チューブ２０及び外側チューブ１０は、例えば、軟質な合成樹脂により形成されており、出口側ソケット６０及び入口側ソケット５０は、硬質な合成樹脂によって形成されている。
【００２０】
ヒータ線３０は、図１及び図３に示すように二つ折りにして内側チューブ２０の長さの全体にわたって螺旋状に巻付けることにより、内側チューブ２０の端部で折り返すように設けられている。
ヒータ線３０の両端部は、入口側ソケット５０から外部に引出され、ヒータ線接合コネクタ１００を介して加温加湿器本体１に接続されるが、その場合も断熱層１１は気密に保たれている。
そして、ヒータ線３０は、内側チューブ２０の長手方向に一定の間隔をあけて複数箇所（例えば１０箇所）をヒータ線保持具４０で内側チューブ２０に固定される。
【００２１】
ヒータ線保持具４０は、図４、図５及び図６に示すように内側チューブ２０の外周面の谷部２２に嵌合する円弧板４３と、円弧板４３の外周部に円弧板４３の面方向と直交する方向に延びる姿勢保持部材４２とで構成される。
円弧板４３は、谷部２２の外周面の半円よりも周方向に長い内周縁４５を有しており、この円弧板４３の内周部４６の任意の位置に、ヒータ線３０を保持する保持溝４１が内周縁４５から半径方向に沿って形成されている。また、内周縁４５の両端部において内側に向けて突設し、内側チューブ２０に係止する係止爪４４を有している。円弧板４３の厚さは、内側チューブ２０の外周面の谷部２２の間隙に嵌合可能な寸法に設定される。
【００２２】
保持溝４１は、円弧板４３の内周縁４５の任意の位置に開口部が形成され、その開口部より半径方向に沿って延び外周部付近に半円状の溝底部が形成されている。その保持溝４１の溝幅は、ヒータ線３０の外径よりわずかに大きい幅で設定されおり、円弧板４３の内周縁４５の開口部よりヒータ線３０が挿入可能となる。
姿勢保持部材４２は、円弧板４３の外周部に沿う帯状体で、円弧板４３の面方向と直交する方向に設けられていることより、ヒータ線保持具４０全体では図６に示すように略Ｔ字型の断面を有している。また、姿勢保持部材４２は少なくとも円弧板４３が嵌合した谷部２２の両隣の山部２１に届く幅を有しており、その谷部２１を覆うように形成されている。
なお、円弧板４３と姿勢保持部材４２との接合部分には、複数のリブ４７が周方向に間隔をおいて設けられており、姿勢保持部材４２に対して円弧板４３が倒れないように補強されている。
【００２３】
また、ヒータ線保持具４０は、全体が弾力性のある樹脂等の部材で形成されており、内側チューブ２０に着脱する際には円弧板４３の開口部を押し広げ着脱が可能となる。そして、円弧板４３が内側チューブ２０の外周面の谷部２２に嵌合すると、谷部２２の外周面の半円よりも周方向に長い内周縁４５と、係止爪４４とでヒータ線保持具４０がより確実に内側チューブ２０に固定される。
【００２４】
この場合、ヒータ線３０をヒータ線保持具４０で内側チューブ２０の外周面に固定すると、ヒータ線３０は保持溝４１と内側チューブ２０の外周面とで挟持されるが、姿勢保持部材４２も山部２１との間でヒータ線３０を挟持することとなる。
そして、ヒータ線保持具４０は、送気チューブ５が屈曲などしても、円弧板４３が谷部２２の間隙内で傾斜など姿勢変化したり、谷部２２から脱落したりすることが防止され、それによりヒータ線３０の偏りや位置ずれが生じることを抑止することができる。
【００２５】
呼吸用ガスの温度を検出する温度センサ７０，８０は、チャンバ３から送り出された直後の呼吸用ガスの温度を検出する入口側温度センサ７０と、患者インターフェース２への供給直前の呼吸用ガスの温度を検出する出口側温度センサ８０とにより構成される。
入口側温度センサ７０は入口側ソケット５０のセンサ取付け口５４から接続口５１内に挿入され、出口側温度センサ８０は出口側ソケット６０のセンサ取付け口６４から接続口６１内に挿入されており、温度センサ接合コネクタ９０を介して加温加湿器本体１に接続されている。
【００２６】
加温加湿器本体１の制御部において、入口側温度センサ７０（又は入口側温度センサ７０に加えて出口側温度センサ８０）の測定結果に基づいて加温加湿器本体１に内設されたヒータ部の発熱温度を制御し、入口側温度センサ７０と出口側温度センサ８０との測定温度差等により、ヒータ線３０の出力が制御される。
例えば、入口側温度センサ７０の測定で呼吸ガスの温度が３０℃〜３７℃の範囲になるようにヒータ部の発熱温度を制御し、出口側温度センサ８０の測定では入口側温度に対してプラス３℃となる、３３℃〜４０℃の範囲となるようにヒータ線３０の出力が制御される。
この入口側温度に対する出口側温度の制御は、送気チューブ５の長さに応じて固定の数値としてもよいし、使用者が変更可能とできるようにしてもよい。また、必ずしも出口側温度の方が入口側温度よりも高い温度となるような制御でなくてもよいし、その温度差も３℃には限らない。例えば、入口側温度が３７℃で出口側温度が３８℃、もしくは入口側温度が３７℃で出口側温度が３５℃等となるように使用者が変更可能としてもよい。ただし、入口側温度に対してプラス３℃を超える温度上昇は患者へ熱危害のおそれがあるため好ましくない。
なお、出口側温度センサ８０には、温度センサ回路が二回線設けられており、どちらか一方が故障しても他方の温度センサ回路で測定が行える様に形成されている。
【００２７】
この呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、送気チューブ５が全体として屈曲自在かつ伸縮自在なので使用に際して設置位置等の自由度が高い。
この場合、ヒータ線３０は、ヒータ線保持具４０により内側チューブ２０に固定されているので、送気チューブ５が屈曲や伸縮しても偏ることなくヒータ線３０の巻付け間隔を一定に保持し全体として均一に加熱できる。
さらに、送気チューブ５が二層構造からなり、その内側チューブ２０内を流通する呼吸用ガスは室内の雰囲気による影響を受けにくく、温度低下や結露の発生を防止する効果が高い。
また、内側チューブ２０の外側にヒータ線３０が配設されているので、呼吸用ガスとヒータ線３０とが直接接触することがなく、何らかの原因でヒータ線３０がショート状態となった時においても呼吸用ガスが発火するおそれが少ない。
これらにより、この呼吸用ガスの加温加湿器１１０は、十分な加温及び加湿がなされた呼吸ガスを安定して患者に供給することができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に基づいて各種の変更および修正が可能である。
実施形態では、姿勢保持部材４２を帯状体として示したが、帯状体に限らず、例えば、内側チューブ２０の外周面の隣り合う二つの山部２１に届く長さの棒状体等としてもよく、その場合は、円弧板４３の外周部において円弧板４３の周方向に間隔をおいて複数本設ければよい。
実施形態では、ヒータ線保持具４０をそれぞれ単独の形状として示したが、隣り合う二つ以上のヒータ線保持具４０同士を姿勢保持部材４２等で連結する形状としてもよい。
実施形態では、ヒータ線３０を螺旋状に均一に巻付けて図示したが、均一に限定するものではなく、例えば入口付近は密に巻付け、出口付近は粗に巻付けるなどとしてもよい。  実施形態のヒータ線保持具４０は、円弧板４３と姿勢保持部材４２とで構成されていたが、円弧板４３だけで内側チューブ２０に固定可能であれば、姿勢保持部材４２を省略してもよい。
また、このヒータ線保持具４０を複数設けた例を示したが、内側チューブ２０の長さ方向のいずれかの位置に少なくとも１個あればよいものとする。
【符号の説明】
【００２９】
１  加温加湿器本体
２  患者インターフェース
５  送気チューブ
１０  外側チューブ
１１  断熱層
２０  内側チューブ
２１  山部
２２  谷部
２３  呼吸用ガスの流通経路
３０  ヒータ線
４０  ヒータ線保持具
４１  保持溝
４２  姿勢保持部材
４３  円弧板
４５  内周縁
４６  内周部
１１０  呼吸用ガスの加温加湿器
【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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