(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の気道に接続された呼吸チューブ（１８）に協動するように接続可能な発声用弁（１０）であって、
気体が弁本体に出入りする第１及び第２端部（１４）、（１６）を有する弁本体（１２）であって、前記第１端部は、前記呼吸チューブとの間を気体が通るようにするために該呼吸チューブに接続可能である該弁本体（１２）と、
該弁本体内の、前記第１端部と前記第２端部との間に配置された環状の弁座（２２）と、
薄い可撓性ダイアフラム（２４）であって、該可撓性ダイアフラムを前記弁本体に取り付けるために該可撓性ダイアフラムの中央に位置する取付部と、該取付部の周りを囲むように延伸する実質的に平坦なダイアフラム部に位置する平坦縁領域とを有し、前記患者の呼息時に、該平坦縁領域が前記弁座に対して着座した可撓性ダイアフラム（２４）とを備え、
該可撓性ダイアフラムが、
１）前記可撓性ダイアフラムの前記取付部の周りを囲むように延伸する前記実質的に平坦なダイアフラム部に位置する、厚さがほぼ均一のウェブ（４２）であって、異なる厚さを有する複数の離散領域（４０）が該ウェブの回りに分散しており、それらによって前記患者の呼吸時に前記可撓性ダイアフラムの共鳴振動を減衰させることができる該ウェブ（４２）、あるいは
２）前記取付部から前記平坦縁領域に亘る凹形領域部であって、該可撓性ダイアフラムの質量の大部分が前記弁座の平面（３８）から離れて配置されるようになっている、前記弁座に対面する該可撓性ダイアフラムの一側（３２）に位置する凹形領域部と前記ウェブとの組み合わせ
からなる群から選択される快適さを改善する構造的特徴を有する該薄い可撓性ダイアフラム（２４）と
を備える発声用弁（１０）。
【請求項２】
前記ダイアフラム（２４）は、前記少なくとも部分的に凹形である形状を有し、静止時に前記弁座（２２）に対して着座している請求項１記載の発声用弁（１０）。
【請求項３】
患者の気道に接続された呼吸チューブ（１８）に協動するように接続可能な発声用弁（１０）であって、
気体が弁本体に出入りする第１及び第２端部（１４）、（１６）を有する弁本体（１２）であって、前記第１端部は、前記呼吸チューブとの間を気体が通るようにするために該呼吸チューブに接続可能である該弁本体（１２）と、
該弁本体内の、前記第１端部と前記第２端部との間に配置された環状の弁座（２２）と、
薄い可撓性ダイアフラム（２４）であって、該可撓性ダイアフラムを前記弁本体に取り付けるために該可撓性ダイアフラムの中央に位置する取付部と、該取付部の周りを囲むように延伸する実質的に平坦なダイアフラム部に位置する平坦縁領域とを有し、前記患者の呼息時に、該平坦縁領域が前記弁座に対して着座した可撓性ダイアフラム（２４）とを備え、
該可撓性ダイアフラムが、
１）前記可撓性ダイアフラムの前記取付部の周りを囲むように延伸する前記実質的に平坦なダイアフラム部に位置する、厚さがほぼ均一のウェブ（４２）であって、異なる厚さを有する複数の離散領域（４０）が該ウェブの回りに分散しており、それらによって前記患者の呼吸時に前記可撓性ダイアフラムの共鳴振動を減衰させることができる該ウェブ（４２）、あるいは
２）前記取付部及び前記平坦縁領域間に亘る少なくとも部分的な凹形領域部であって、前記弁座に対面する該可撓性ダイアフラムの一側（３２）に位置する少なくとも部分的な凹形領域部と前記ウェブとの組み合わせ
からなる群から選択される快適さを改善する構造的特徴を有する該薄い可撓性ダイアフラム（２４）とを備え、
前記可撓性ダイアフラム（２４）は、厚さがほぼ均一のウェブ部（４２）と、該ウェブ部の一方の側に分散された複数のバンプ（４０）とを有し、該バンプにおける前記ダイアフラムの厚さ寸法は、前記ウェブ部の厚さ寸法よりも実質的に大きい発声用弁（１０）。
【請求項４】
前記バンプ（４０）の少なくとも一部は、前記ウェブ部（４２）の周囲に不均一に分散されている請求項３記載の発声用弁（１０）。
【請求項５】
前記バンプ（４０）は、放射状に延びるリブ（４０ａ）からなる請求項４記載の発声用弁（１０）。
【請求項６】
前記バンプ（４０）の少なくとも一部は、前記バンプの残りの部分と大きさが異なる請求項３記載の発声用弁（１０）。
【請求項７】
前記バンプ（４０）の少なくとも一部は、前記バンプの残りの部分と厚さが異なる請求項６記載の発声用弁（１０）。
【請求項８】
前記バンプ（４０）は、放射状に延びるリブ（４０ａ）からなる請求項７記載の発声用弁（１０）。
【請求項９】
前記リブ（４０ａ）は、前記ダイアフラムの外周に不均一な間隔を置いて配置されている請求項８記載の発声用弁（１０）。
【請求項１０】
前記バンプ（４０）の少なくとも一部は、前記バンプの残りの部分と厚さが異なる請求項３記載の発声用弁（１０）。
【請求項１１】
患者の気道に接続された呼吸チューブ（１８）に協動するように接続可能な発声用弁（１０）であって、
気体が弁本体に出入りする第１及び第２端部（１４）、（１６）を有する弁本体（１２）であって、前記第１端部は、前記呼吸チューブとの間を気体が通るようにするために該呼吸チューブに接続可能である該弁本体（１２）と、
該弁本体内の、前記第１端部と前記第２端部との間に配置された環状の弁座（２２）と、
薄い可撓性ダイアフラム（２４）であって、該可撓性ダイアフラムを前記弁本体に取り付けるために該可撓性ダイアフラムの中央に位置する取付部と、該取付部の周りを囲むように延伸する実質的に平坦なダイアフラム部に位置する平坦縁領域とを有し、前記患者の呼息時に、該平坦縁領域が前記弁座に対して着座した可撓性ダイアフラム（２４）とを備え、
該可撓性ダイアフラムが、
１）前記取付部及び前記平坦縁領域間に亘る少なくとも部分的な凹形領域部であって、前記弁座に対面する該可撓性ダイアフラムの一側（３２）に位置する少なくとも部分的な凹形領域部、及び
２）前記可撓性ダイアフラムの前記取付部の周りを囲むように延伸する前記実質的に平坦なダイアフラム部に位置する、厚さがほぼ均一のウェブ（４２）であって、異なる厚さを有する複数の離散領域（４０）が該ウェブの回りに分散しており、それらによって前記患者の呼吸時に前記可撓性ダイアフラムの共鳴振動を減衰させることができる該ウェブ（４２）
である快適さを改善する構造的特徴を有する該薄い可撓性ダイアフラム（２４）と
を備える発声用弁（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、気管切開チューブ等の呼吸チューブ用の発声用弁に関する。
【０００２】
【背景技術の説明】
患者の気管に挿入された気管切開チューブ等、呼吸チューブが気道に挿入された患者は、発声用弁によって話すことができる。
【０００３】
気管切開チューブ用の弁としては、米国特許第３，１３７，２９９号、第３，９５２，３３５号、第４，０４０，４２８号、第４，３２５，３６６号、第４，７５９，３５６号、第４，９７１，０５４号、及び第５，２５９，３７８号において開示されているものを含む様々なものが当業者に知られている。
【０００４】
米国特許第３，１３７，２９９号において開示されている発声用弁は、フラッパ型の弁ダイアフラムを含み、この弁ダイアフラムによって、患者は弁を介して吸息することができるが、呼息時には弁が閉じて、それによって空気が声帯を通って押し出され、患者が話すことができる。
【０００５】
平らなフラッパ型の弁ダイアフラムを有する発声用弁では、ダイアフラムが固有振動数を有するために、呼息時に調和振動ノイズが生じてしまうことがある。
【０００６】
ダイアフラムが固有振動数を有する結果として生じる呼息時の調和振動ノイズは、弁座に対してダイアフラムを偏倚することにより、減少させまたは排除することができる。米国特許第４，７５９，３５６号は、弁座に向けて偏倚されたダイアフラムを有し、弁座に対面する弁ダイアフラムの一側が凸形状になっている発声用弁を開示している。しかし、平らな状態になるように生産され且つ弁座に対して予荷重を負荷された（偏倚された）ダイアフラムを有する弁にして、呼息時の調和振動を防止すると、その結果として弁を開くクラッキング圧力が高くなってしまい、 その結果、患者にとって不快な呼吸抵抗が生じてしまう。
米国特許第４，１９０，０４５号及び英国特許第１，１４６，６８３号は、呼吸器用に使用する弁を開示する。
【０００７】
当該技術分野においては、発声用弁の改良が必要とされ続けている。
【０００８】
【発明の概要】
本発明によれば、患者の気道に接続された呼吸チューブに協動するように接続可能な発声用弁は、気体が出入りする第１及び第２端部を有する弁本体を含む。第１端部は、呼吸チューブと弁との間を気体が通るようにするために、呼吸チューブに接続可能である。弁本体内の、第１端部と第２端部との間には、弁座が配置されている。薄い可撓性ダイアフラムが設けられており、このダイアフラムは、患者の呼息時に、弁座に対して着座している。ダイアフラムは、快適さを改善する構造的特徴を有しており、その構造的特徴は、１）弁座に対面するダイアフラムの一側が、少なくとも部分的に凹形である形状、および／または、２）厚さがほぼ均一のウェブであって、異なる厚さを有する複数の離散領域がそのウェブの回りに分散しており、それらによって患者の呼吸時にダイアフラムの共鳴振動を減衰させることができるウェブ、を含むことができる。
【０００９】
【好適な実施形態の詳細な説明】
図１は、本発明の一実施形態による発声用弁１０を示す。発声用弁１０は、第１及び第２端部１４、１６をそれぞれ有する弁本体１２を含み、第１及び第２端部１４、１６を通って、空気や酸素等の気体が発声用弁１０を出入りする。
【００１０】
発声用弁１０の第１端部１４は、図２に示す気管切開チューブ１８等の呼吸チューブに接続可能である。
【００１１】
図示の実施形態において、発声用弁１０は、インラインの発声用弁であり、第２端部１６は、ライン２０によって酸素等の気体源（図示せず）に接続可能である。しかし本発明は、エンドフィッティングの発声用弁（end-fitting phonation valve）にも等しく適用可能であり、エンドフィッティングの発声用弁は、例えば、気管切開チューブ１８等の呼吸チューブの端部に取り付け可能であって、ライン２０等の別のラインには接続不可能である。
【００１２】
再び図１を参照すると、弁本体１２内の第１端部１４と第２端部１６との間には、弁座２２が配置されている。薄い可撓性ダイアフラム２４は、ステム２６の外周に装着されており、これは、突出部２８、またはその他何らかの適切な手段によって、ステム２６上に保持することができる。
【００１３】
ダイアフラム２４は、シリコーンゴム等、薄い可撓性のあるいかなる適切な材料でも形成することができ、また、約（０．００２〜０．００８センチ（０．００５〜０．０２インチ）等、いかなる適切な厚さであってもよい。
【００１４】
本発明によって、吸息時に弁を開くクラッキング圧力を低減し、使用中に発生する調和振動ノイズを低減または防止することが必要とされる、快適さを改善する構造的特徴が患者に提供される。
【００１５】
図３Ａ及び３Ｂは、弁座２２に対面する一側３２の領域３０における周囲周りに部分的に凹形であるダイアフラム２４ａを示す。
【００１６】
図３Ａ及び３Ｂに示すダイアフラムは、静止時に、弁座２２に対して着座している。本実施形態によれば、ダイアフラムの質量の内の比較的少量からなるダイアフラムの環状外縁領域３４は、閉位置において弁座２２に当接して配置されているのに対し、ダイアフラムの質量の内の残りの体積からなる凹形部３０及び環状内部ダイアフラム部３６は、弁座２２の平面３８から離れて配置されている。従って、発声用弁が静止状態、従って発声用弁を「閉」状態にしている間、環状外縁領域３４が弁座２２に当接して配置されるので、ダイアフラムの質量の内の大部分は、弁座２２の平面３８から離れて配置されている。吸息時に開位置まで動く必要があるのは、ダイアフラムの質量の内の比較的少量であり、それによって、発声用弁を開くためのクラッキング圧力が低減し、一旦弁が開位置になると圧力降下が低減する。更に、ダイアフラムの静止時に、ダイアフラムを弁座に着座させることによって、弁が静止している間「自然な」シールが維持され、それによって、漏れ及びそれに関連する振動ノイズが低減または排除される。
【００１７】
図４Ａ及び４Ｂは、平らな（平板の）ダイアフラム２４ｂに、厚さが異なる複数の離散領域４０が設けられている他の実施形態を示す。図４Ａ及び４Ｂに示す実施形態において、ダイアフラム２４ｂは、厚さがほぼ均一な、例えば０．００３センチ（０．００８インチ）であるウェブ部４２を有する。離散領域４０は、ウェブ部４２に分散した突起したバンプ（bump）の形状であり、間隔及び大きさがランダムであって、ダイアフラムの質量を動的に減衰させ、呼息時に、高調波振動数及び結果として生じるダイアフラムの振動共鳴が起こらないようにしている。図４Ａから分かるように、バンプの厚さ寸法は、ウェブ部４２の厚さ寸法よりも実質的に大きい。更に、バンプは、ウェブ部４２の表面に亙って不均一に分散されているということが分かる。好適な実施形態において、バンプ４０は、サイズが互いに異なり、互いの間隔もランダムであって、ダイアフラムの振動共鳴が回避されるようになっている。
【００１８】
図５Ａ及び５Ｂは、図４Ａ及び４Ｂに関して上述したバンプ４０を有する組み合わせダイアフラム２４ｃを示す。図５Ａ及び５Ｂに示すバンプ４０は、ダイアフラム２４ｃの環状外縁領域３４の付近に配置されている。本実施形態によれば、ダイアフラム２４ｃはまた、図３Ａ及び３Ｂに関して上述した凹形部３０も有する。
【００１９】
図６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、及び６Ｄに示す実施形態において、バンプは、放射状に延びるリブ４０ａから成り、リブ４０ａは、ダイアフラムの中央カラー４４から、環状外縁領域３４の外縁４６まで延びている。図６Ｂ、６Ｃ、及び６Ｄにおいて分かるように、リブ状のバンプ４０ａは、互いの厚さ及び幅が異なり、ダイアフラム２４ｄに関して外周に不均一な間隔を置いて配置されて、使用中の調和振動及び結果として生じるノイズを低減または排除するようになっていてもよい。
【００２０】
本発明は、弁を開くためのクラッキング圧力を低減すると共に、使用中のダイアフラムの調和振動及び結果として生じるノイズを低減または排除することによって、使用中の患者の快適さを改良する発声用弁を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による発声用弁の、一部概ほぼ的に示した断面図である。
【図２】  本発明による弁の使用法を示す、一部断面の概ほぼ図である。
【図３Ａ】  一実施形態による可撓性ダイアフラムの、一部概ほぼ的に示した側面図である。
【図３Ｂ】  図３Ａに示す可撓性ダイアフラムの底面図である。
【図４Ａ】  一実施形態による可撓性ダイアフラムの、一部概ほぼ的に示した側面図である。
【図４Ｂ】  図４Ａに示す可撓性ダイアフラムの底面図である。
【図５Ａ】  一実施形態による可撓性ダイアフラムの、一部概ほぼ的に示した側面図である。
【図５Ｂ】  図５Ａに示す可撓性ダイアフラムの底面図である。
【図６Ａ】  一実施形態による可撓性ダイアフラムの、一部概ほぼ的に示した側面図である。
【図６Ｂ】  図６Ａに示す可撓性ダイアフラムの底面図である。
【図６Ｃ】  図６Ｂに示すダイアフラムの一部の、概ほぼ的な側面図である。
【図６Ｄ】  図６Ｂに示すダイアフラムの一部の、概ほぼ的な側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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