(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、
患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、
前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、
前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、
前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁とを備える人工呼吸装置と、
一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、
前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、
前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、
しかも前記作動用管が前記呼吸用導管の中途に連通し、
患者の吸気時においては、前記呼吸用導管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、
患者の呼気時においては、前記呼吸用導管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とすることを特徴とする発声補助装置。
【請求項２】
声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、
患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、
前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、
前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、
前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁であって、この開閉弁に連結する作動用加減圧管内の圧力に応じて作動する圧力開閉弁と、
前記作動用加減圧管内を加圧又は減圧させる加減圧部とを備える人工呼吸装置と、
一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、
前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、
前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、
しかも前記作動用管が前記作動用加減圧管の中途に連通し、
患者の吸気時においては、前記作動用加減圧管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、
患者の呼気時においては、前記作動用加減圧管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とすることを特徴とする発声補助装置。
【請求項３】
前記発声用装置は、前記導入管の他端側に連通接続されて前記導入管から流入する前記発声用気体の流路を第１の分岐路と第２の分岐路とに分岐させる分岐管と、前記第２の分岐路に設けられて前記分岐管を大気に連通させるリリーフバルブとを更に備え、前記開閉バルブは前記第１の分岐路と連結し前記第１の分岐路を開閉することを特徴とする請求項１又は２に記載の発声補助装置。
【請求項４】
前記発声用装置は、前記導入管に設けられて発声用気体の流量を調節する流量調節部を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の発声補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気管切開の手術を施され人工呼吸装置により呼吸を維持している患者の発声を補助するための発声補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、人間が言葉を発声するための器官は、肺、気管、声帯、咽喉部、口腔部などがあり、呼気時に肺から放出される呼気流が声帯の振動と協働して音源となり咽喉部や口腔部で共鳴や増幅されて口から発せられる音となる。
しかし、声帯より下方に気管切開口を設けられ、その気管切開口からカニューレ等の気管内チューブを挿入し、その気管内チューブに接続された人工呼吸装置を介して呼吸を行わざるを得ない患者にとっては、呼気流が声帯に流れないためあるいは声帯に流れる呼気流の量が少ないため等の理由により発声が困難な状態となっている。
【０００３】
このような、患者の発声を補助するためにいくつかの提案がなされている。
例えば、カニューレと一体もしくは別体に設けて気管切開口から上気道に通じる送気用チューブに会話用の空気や酸素等を送るための送気ライン連結し、送気ラインに流れる会話用の空気や酸素等の流量を調節する送気流量調節機構を備えるものが知られている。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特公平２−４４２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によれば、人工呼吸装置を付けた患者が手元のスイッチシステムの流量設定ボリュームを自分で所定値に調節した後、手元スイッチに設けられた会話用送気ラインの開閉スイッチを患者がＯＮ，ＯＦＦさせることにより声帯に向けて会話用の空気や酸素を送ることで、発声を補助するものである。
【０００５】
したがって、特許文献１によれば開閉用のスイッチがＯＮ状態にある場合は、患者は呼気時や吸気時にかかわらず常に発声が可能となる。しかし、人の発声は上述したように呼気時に行われるのが自然で、呼気時や吸気時にかかわらず常に発声する行為は患者にとって生理的な抵抗感が大きい虞があるという問題がある。特に、思春期等の敏感な年頃の患者にとっては生理的な抵抗感が更に大きくなることが懸念される。そのため、このような患者が他人との面会を敬遠して閉じこもってしまうという虞があった。
【０００６】
そこで、特許文献１によれば、患者が呼気時に開閉用のスイッチをＯＮ状態にし、吸気時に開閉用スイッチをＯＦＦ状態にすることを繰り返しながら自然な発声に近い状態で会話することも考えられる。しかし、この場合、患者は呼気時及び吸気時に毎回開閉用スイッチのＯＮ，ＯＦＦを繰り返す動作をせざるを得ないため、患者にとっては開閉スイッチ操作の煩雑性や負担が高まる虞があるという問題があった。また、例えば手足が不自由な患者は使用できない虞があるという問題や自発呼吸が困難な患者にとっては呼気時や吸気時を捉え難いため使用し難い虞があるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁とを備える人工呼吸装置と、一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、しかも前記作動用管が前記呼吸用導管の中途に連通し、患者の吸気時においては、前記呼吸用導管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、患者の呼気時においては、前記呼吸用導管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とする、発声補助装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁であって、この開閉弁に連結する作動用加減圧管内の圧力に応じて作動する圧力開閉弁と、前記作動用加減圧管内を加圧又は減圧させる加減圧部とを備える人工呼吸装置と、一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、しかも前記作動用管が前記作動用加減圧管の中途に連通し、患者の吸気時においては、前記作動用加減圧管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、患者の呼気時においては、前記作動用加減圧管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とする、発声補助装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記発声用装置は、前記導入管の他端側に連通接続されて前記導入管から流入する前記発声用気体の流路を第１の分岐路と第２の分岐路とに分岐させる分岐管と、前記第２の分岐路に設けられて前記分岐管を大気に連通させるリリーフバルブとを更に備え、前記開閉バルブは前記第１の分岐路と連結し前記第１の分岐路を開閉することを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記発声用装置は、前記導入管に設けられて発声用気体の流量を調節する流量調節部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁とを備える人工呼吸装置と、一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、しかも前記作動用管が前記呼吸用導管の中途に連通し、患者の吸気時においては、前記呼吸用導管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、患者の呼気時においては、前記呼吸用導管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とする構成であるから、前記開閉バルブが前記呼吸用導管内の圧力に応じて作動することにより、患者の呼気時にのみ発声用気体を気管内に導くことが可能となり、気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置を提供できる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明によれば、声帯のやや下方近傍に気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、前記気管切開口に挿入される気管内チューブと、前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁であって、この開閉弁に連結する作動用加減圧管内の圧力に応じて作動する圧力開閉弁と、前記作動用加減圧管内を加圧又は減圧させる加減圧部とを備える人工呼吸装置と、一端側を前記気管切開口から気管内に挿入され、発声用気体を導く発声用導管と、前記発声用導管の他端側に接続する管であって、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、このバルブに連結する作動用管内の圧力に応じて作動する開閉バルブとを備える発声用装置とからなり、しかも前記作動用管が前記作動用加減圧管の中途に連通し、患者の吸気時においては、前記作動用加減圧管内が加圧されることにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが閉塞し、患者の呼気時においては、前記作動用加減圧管内の圧力が低下することにより前記作動用管を介して前記開閉バルブが開放して前記発生用気体を気管内に送気可能とする構成であるから、前記開閉バルブが前記作動用加減圧管の圧力に応じて作動することにより、患者の呼気時にのみ発声用気体を気管内に導くことが可能となり、気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置を提供できるとともに、作動用管は、患者の体内に流入する吸気用気体の流路となる呼吸用導管との連通箇所がない状態で設けられており、発声補助装置の安全性が高まる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２に記載の発明において、前記発声用装置は、前記導入管の他端側に連通接続されて前記導入管から流入する前記発声用気体の流路を第１の分岐路と第２の分岐路とに分岐させる分岐管と、前記第２の分岐路に設けられて前記分岐管を大気に連通させるリリーフバルブとを更に備え、前記開閉バルブは前記第１の分岐路と連結し前記第１の分岐路を開閉する構成であるから、例えば第1の分岐路を閉塞している間に分岐路内の圧力が上昇することがあっても、リリーフバルブが作動する圧力を所定の値に設定しておけば、分岐管内の圧力が前記所定の圧力に上昇した時にリリーフバルブが作動して分岐管内が大気に連通することにより分岐管内並びに当該分岐管に連通する導入管内の圧力が過剰に上昇することがなくなり、発声補助装置の安全性が高まる。
【００１５】
また、請求項４に係る発明によれば、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記発声用装置は、前記導入管に設けられて発声用気体の流量を調節する流量調節部を備える構成であるから、発声用気体の供給源から供給される発声用気体の流量を、患者の発声に最適な流量に調節可能な発声補助装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
本実施形態の発声補助装置は、声帯のやや下方近傍に設けられた気管切開口を設けた患者の発声を補助する発声補助装置であって、患者の気管内に所定量の吸気用気体を供給する一方、前記供給が完了して次の供給を開始する間に患者の肺から排出される気体を前記気管切開口を介して体外に排出可能とする人工呼吸装置と、前記人工呼吸装置に連動して作動する発声用装置とからなり、気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置である。
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態の例について図を用いて説明する。
まず、本発明の第１実施形態の発声補助装置１について、図１〜図３を用いて説明する。図１及び図２は、本実施形態の発声補助装置１を説明する概略系統図である。図３は、図１及び図２の一部を拡大した拡大説明図である。
図１に示すように、本実施形態の発声補助装置１は、人工呼吸装置１００と発声用装置１０とよりなる。人工呼吸装置１００は、気管切開口を設けた患者の呼吸用の装置である。図１では、人工呼吸装置１００が吸気用気体（空気又は酸素）の供給源としての例えば病院等に設置されて空気等を供給する供給管１０３に接続された様子を示している。吸気用気体の供給源は、これに限るものではなく、在宅介護等で用いられる公知のエアポンプ等であってもよい。図１は患者の呼気時に対応する図であり、図２は患者の吸気時に対応する図である。
【００１８】
本実施形態の人工呼吸装置１００は公知の人工呼吸装置を用いることができ、図１に示すように、気体供給部１０２と、気管内チューブ１１４と、呼吸用導管１０６と、加減圧部１０８と、作動用加減圧管１２４と、圧力開閉弁１１０と、気体供給部１０２や加減圧部１０８等を制御する例えばＣＰＵ（図示せず）、プログラムメモリ（図示せず）、ワーキングメモリ（図示せず）、タイマ（図示せず）等を備える。図１において、１０４は気体供給部１０２や加減圧部１０８等を収納する箱状の人工呼吸装置本体であり、操作用パネル（図示しない）等も備える。また、１０５は後述する呼吸用導管１０６内の圧力をモニタするための管である。
【００１９】
まず、気体供給部１０２は、例えば公知のエアコンプレッサ（図示せず）等を備えており、上述するＣＰＵ等に制御されて患者の一回の呼吸に必要な所定の体積量の吸気用気体（空気又は酸素等）を所定の時間をかけて供給する。
【００２０】
次に、気管内チューブ１１４は、図１及び図３に示すように、患者の声帯５０のやや下方近傍に設けられた気管切開口１１６から気管内に挿入されて患者の気道を確保する。本実施形態の気管内チューブ１１４はカフ有りカニューレとよばれ、図３に示すように、チューブの途中にカフ１２０と呼ばれる風船が設けられている。そして、気管内チューブ１１４を気管内に挿入した後に、手動ポンプ１２２でカフ１２０を膨らませることにより、肺から排出される気体が口の方に逃げることを防止している。なお、図３において１２７は、呼吸用導管１０６と気管内チューブ１１４とを連通連結させる連結管である。
【００２１】
前記呼吸用導管１０６は、気体供給部１０２と気管内チューブ１１４とを連通させる管であり、図１に示すように、気体供給部１０２から供給される吸気用気体の流路となっている。本実施形態において呼吸用導管１０６は、例えば柔軟性を有する２本のチューブ１０６ａ，１０６ｂを凸字状継手管１１３及び連結管２７（図１参照）で連結して形成される。具体的には、凸字状継手管１１３は、両端部の開口端１２１，１２３及び上端部の開口端１１２を有する。また、連結管２７も、凸字状継手管１１３と同様に、両端部の開口端３７，３１及び上端部の開口端３３を有する。そして、凸字状継手管１１３と連結管２７とは、開口端１２３と開口端３７とが連通する態様で連結される。さらに、凸字状継手管１１３の開口端１２１に前記チューブ１０６ａを連通連結させ、連結管２７の開口端３１に前記チューブ１０６ｂを連通連結させる。このようにして形成された呼吸用導管１０６は、図１及び図３に示すように、その一端を気管内チューブ１１４と連通し、他端側を気体供給部１０２に連通する。したがって、気体供給部１０２から供給される吸気用気体は、呼吸用導管１０６を介して気管内チューブ１１４へと導かれる。このように、呼吸用導管１０６は、気体供給部１０２と気管内チューブ１１４とを連通させるのである。
【００２２】
次に、圧力開閉弁１１０は、上述した開口端１１２の開閉手段であり、例えば公知のエアバルブのように空気圧等の気体の圧力によって作動するバルブで形成される。
詳しくは、圧力開閉弁１１０は、図１に示すように、弁箱１１５と、弁箱１１５内で可動する弁体１１７とを備えている。そして、圧力開閉弁１１０は、その弁箱１１５が開口端１１２を収納する態様で凸字状継手管１１３と連結する。また、前記弁体１１７は、後述する作動用加減圧管１２４内の圧力によって可動し、開口端１１２を開閉する。なお、弁箱１１５には大気連通孔１１９（図１）が設けられており、弁体１１７が開口端１１２を開放すると、呼吸用導管１０６は大気に分岐連通する。
具体的には、弁体１１７は、後述する作動用加減圧管１２４内が加圧されると、開口端１１２を閉塞し（図２参照）、作動用加減圧管１２４内が減圧されると開口端１１２を開放（図２参照）する態様で可動する。
このように、圧力開閉弁１１０は、呼吸用導管１０６を大気に分岐連通させる開閉弁であって、圧力開閉弁１１０に連結する作動用加減圧管１２４内の圧力に応じて作動する構成となっているのである。
【００２３】
次に、作動用加減圧管１２４は、例えば柔軟性を有する合成樹脂製のフレキシブルチューブ等で形成されており、図１に示すように、一端側を圧力開閉弁１１０に連結し、他端側を後述する加減圧部１０８に連通する。そして、上述したように、圧力開閉弁１１０は作動用加減圧管１２４内の圧力に応じて作動する。
【００２４】
次に、加減圧部１０８は、加圧吸引が可能な例えば公知のエアコンプレッサを備えており、作動用加減圧管１２４内を加圧又は減圧する。より詳しくは、加減圧部１０８は、例えば上述するＣＰＵからの指示により、前記吸気用気体の供給が開始されてから前記供給が完了するまで作動用加減圧管１２４内を加圧し、前記供給が完了して次の供給を開始する間は作動用加減圧管１２４内を減圧する。
【００２５】
ここで、人工呼吸装置１００の概略動作について、図１及び図２を用いて説明する。
まず、気体供給部１０２から吸気用気体の送気が開始されると、上述したように加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内が加圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２を閉塞する（図２参照）。そして、吸気用の気体は呼吸用導管１０６及び気管内チューブ１１４を介して患者の気管内１１８に供給される、すなわち患者の吸気時となる。
次に、吸気用気体の送気が完了すると、加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内も減圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２が開放される（図１参照）。開口端１１２が開放されると、患者の肺に充満した気体が呼吸用導管１０６を通って開口端１１２から排出される、すなわち患者の呼気時となる。
【００２６】
本実施形態において、呼吸用導管１０６を大気に分岐連通させる開閉弁（以下「呼気用弁」という。）は、上述した圧力開閉弁１１０（エアバルブ）で構成されるが、前記呼気用弁はこれに限るものではなく、例えば公知の電磁弁のように圧力によらずに電気信号によって作動する弁で形成されていてもよい。例えば上述するＣＰＵによって前記電磁弁が制御され、前記吸気用気体の供給が開始されてから前記供給が完了するまで前記開口端１１２を閉塞し、前記供給が完了して次の供給を開始する間は前記開口端１１２を開放する構成であってもよい。
【００２７】
次に、本実施形態の発声用装置１０は、図１に示すように、発声用導管２４と、導入管１２と、流量調節部１３と、分岐管１４と、リリーフバルブ１６と、開閉バルブ１８と、作動用管２６とを備える。そして、発声用装置１０は、後述するように人工呼吸装置１００と連動して作動し、発声用気体を患者の気管内に送り込む流路を患者の呼気時にのみ形成する。ここで、発声用気体は患者の声帯を通過する際に声帯の振動と協働して音源となる気体であり、空気等を用いることができる。
【００２８】
まず、発声用導管２４は、例えば柔軟性を有する合成樹脂製のフレキシブルチューブで形成することができ、発声用気体を導く管である。そして、発声用導管２４は、図１に示すように、その一端側を気管切開口１１６から気管内１１８に挿入される。
詳しくは、発声用導管２４の一端側は、図３に示すように、気管切開口１１６近傍から気管内チューブ１１４内に挿入され、上述したカフ１２０のやや上方位置の気管内チューブ１１４に設けられた小孔３６に発声用導管２４の開放端を連結させている。したがって、発声用導管２４によって導かれる発声用気体は、小孔３６から気管内１１８に進入し、カフ１２０に堰きとめられて肺側には送気されず、声帯５０に向けて送気される。
また、発声用導管２４の他端側は、後述するように分岐管１４及び開閉バルブ１８を介して導入管１２に連通するが、その説明は後で詳述する。
【００２９】
次に、導入管１２は、前述した発声用導管２４と同様なフレキシブルチューブで形成することができ、図１に示すように、発声用気体の供給源３０に一端側を連通させる。したがって、供給源３０から導入管１２内に発声用気体が流入する。一方、導入管１２の他端側は、後述する分岐管１４、開閉バルブ１８及び接続管２１を介して発生用導管２４に接続される。
本実施形態の供給源３０は、上述した供給管（１０３）で形成され、発声用気体が常時供給される。なお、前記発声用気体の供給源は空気等を供給可能なエアポンプであってもよい。在宅の患者であっても本実施形態の発声補助装置１を用いることができるからである。
また、導入管１２は、上述のフレキシブルチューブのみならず例えば導入管１２内の圧力がある程度上昇しても変形しない程度の剛性を有する金属製又は合成樹脂製のチューブで形成されてもよい。
【００３０】
次に、流量調節部１３は、気体の流量を調節可能な流量調節弁で形成され、発声用気体の流量を調節する。そして、流量調節部１３は、図１に示すように、導入管１２の途中に設けられる。なお、流量調節部１３は、発声用気体の流量をモニタできる流量計を備えていてもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の分岐管１４は、上述した導入管１２の他端に連通接続されて導入管１２から流入する発声用気体の流路を第１の分岐路２２と第２の分岐路２０との二方向に分岐させる流路分岐手段であり、図１に示すように、例えば略Ｔ字状の連結管等で形成することができる。より詳しくは、本実施形態の分岐管１４は、図１に示すように、導入管１２の他端との連通箇所２８近傍を起点として一方の分岐路である第１の分岐路２２と他方の分岐路である第２の分岐路２０とを備える。したがって、導入管１２から流入する発声用気体の流路を第１の分岐路２２と第２の分岐路２０とに分岐可能となっている。図１において３４は第１の分岐路２２の開口端であり、１７は第２の分岐路２０の開口端である。
分岐管１４の形状は、前記略Ｔ字状に限るものではなく、少なくとも２方向に分岐するものであれば、例えば略Ｙ字状、略Ｈ字状、略コ字状等の任意の形状とすることができる。
【００３２】
次に、リリーフバルブ１６は、例えば公知の安全弁等を用いることができ、図２に示すように、前記第２の分岐路２０の開口端１７に設けられる。そして、分岐管１４内の圧力が所定の圧力を超えると作動して分岐管１４内を大気に連通させる。ここでリリーフバルブ１６が作動する前記所定の圧力は、例えば分岐管１４内の圧力が上昇することにより後述する開閉バルブ１８の弁体Ａ３２が押圧されて開かない程度の圧力に設定するとよい。そうすることにより、分岐管１４内の圧力が上昇しても開閉バルブ１８（後述）が開く前にリリーフバルブ１６が作動して分岐管１４内が大気に連通し、発声用気体を確実に大気に流出させることができる。
【００３３】
次に、本実施形態の開閉バルブ１８は、例えば空気圧によって弁体が可動する公知の医療用バルブ等で形成され、上述した第１の分岐路２２と連結する。
詳しくは、開閉バルブ１８は、図１に示すように、ケース１９と、ケース１９内で可動する弁体Ａ３２とを備え、そのケース１９が開口端３４を収納する態様で第１の分岐路２２と連結する。
そして、開閉バルブ１８は、後述する作動用管２６に連結され、作動用管２６内の圧力によって弁体Ａ３２が作動し開口端３４を開閉する。すなわち、開閉バルブ１８は、当該開閉バルブ１８に連結する作動用管２６の圧力に応じて作動する。具体的には、開閉バルブ１８は、作動用管２６内の圧力が上昇すると開口端３４を閉塞し、作動用管２６内の圧力が下降すると開口端３４を開放するように作動する。このように、開閉バルブ１８は第１の分岐路２２を開閉する。
【００３４】
さらに、開閉バルブ１８のケース１９は、図１に示すように、ケース外に連通する連通孔２５を備えており、その連通孔２５が接続管２１を介して上述した発声用導管２４の他端側に連通接続される。したがって、弁体Ａ３２が開口端３４を開放することにより、導入管１２と発声用導管２４とが連通する。このように、開閉バルブ１８は第１の分岐路２２を開閉することにより、導入管１２と発声用導管２４とを連通させるバルブとして機能するのである。
【００３５】
次に、作動用管２６は、例えば合成樹脂製のフレキシブルチューブ等で形成することができ、開閉バルブ１８を作動させるための管である。作動用管２６は、図１に示すように、その一端を上述した開閉バルブ１８に連結され、その他端側は、凸字状継手管１１３の下手側に設けられた連結管２７の開口端３３に連通連結される。このように、作動用管２６が連結管２７を介して呼吸用導管１０６の中途に連通するのである。したがって、作動用管２６内の圧力は、呼吸用導管１０６内の圧力に応じて上昇又は下降する。なお、作動用管２６と呼吸用導管１０６との連通は、本実施形態の連結管２７を介する構成に限るものではなく、例えば作動用管２６の他端を呼吸用導管１０６の途中に溶着して連通させてもよい。
【００３６】
なお、本実施形態の発声用装置１０は、上述したように分岐管１４及びリリーフバルブ１６を備えるが、これらを備えていない構成であってもよい。
具体的には、開閉バルブ（１８）を例えば空気圧等によって作動するストップバルブのように、気体流路を開閉可能な開閉バルブで構成し、当該開閉バルブを介して導入管１２と発声用導管２４とを連通連結する。そして、上述したと同様に前記開閉バルブに作動用管２６を連結するとともに作動用管２６を呼吸用導管１０６に連通させ、呼吸用導管１０６内の圧力に応じて前記開閉バルブを作動させる構成とすることができる。
【００３７】
次に、本実施形態の発声補助装置１の動作について、図１〜図３を用いて説明する。
まず、気体供給部１０２から吸気用気体の送気が開始されると、加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内が加圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２を閉塞する（図２参照）。
【００３８】
次に、吸気用の気体は呼吸用導管１０６及び気管内チューブ１１４を介して患者の気管内に送気されるが、この気管内に進入した吸気用気体は上述したカフ１２０に堰きとめられて口の方に逃げないので患者の肺内に充満して呼吸用導管１０６内も加圧される。呼吸用導管１０６内が加圧されると、呼吸用導管１０６に連通する作動用管２６内の圧力も上昇して開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を閉塞する。第１の分岐路２２が閉塞されると、導入管１２から分岐管１４に進入した発声用気体によって分岐管１４内の圧力が上昇し、前記所定の圧力を超えた時点でリリーフバルブ１６が作動して発声用気体が大気に放出される。そして、吸気用気体の送気が完了するまで開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を閉塞する。したがって、発声用気体は患者の気管内１１８に流れ込まない。
【００３９】
次に、吸気用気体の送気が完了すると、加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内が減圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２が開放される（図１参照）。開口端１１２が開放すると、患者の肺に充満した気体が呼吸用導管１０６を通って開口端１１２から排出される、すなわち患者の呼気時となる。そうすると、呼吸用導管１０６内も略大気圧まで減圧され、呼吸用導管１０６に連通する作動用管２６内の圧力も下降する。作動用管２６内の圧力が下降すると、作動用管２６に接続する開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を開放し、導入管１２から分岐管１４に進入した発声用気体は第１の分岐路２２側に流れ、ケース１９及び接続管２１を通って発声用導管２４へと導かれる。さらに、発声用気体は、発声用導管２４を通って気管内に進入し声帯５０に向けて送気される。そして、次の吸気用気体の送気が開始されるまでこの状態が維持される。
このように、本実施形態の発声補助装置１は、患者の吸気時においては、呼吸用導管１０６内が加圧されることにより作動用管２６を介して開閉バルブ１８が閉塞し、患者の呼気時においては、呼吸用導管１０６内が大気に連通して管内圧力が低下することにより作動用管２６を介して開閉バルブ１８が開放して発生用気体を患者の気管内に送気可能とするのである。
したがって、患者は呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく呼気時に発声することができ、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態について、図４及び図５を用いて説明する。
第２実施形態と第１実施形態との相違点は、作動用管２６を上述した作動用加減圧管１２４に連通連結した点にある。したがって、開閉バルブ１８は、作動用加減圧管１２４の圧力に応じて作動する。
図４及び図５は、第２実施形態に係る発声補助装置２を説明する概略系統図である。詳しくは、図４は患者の吸気時に対応する図であり、図５は患者の吸気時に対応する図である。
【００４１】
本実施形態において作動用加減圧管１２４は、図４に示すように、２本のチューブ１２４ａ，１２４ｂを連結管２７を介して連通連結されて形成される。そして、作動用管２６は、図４に示すように、その一端を上述した開閉バルブ１８に連結され、その他端側を連結管２７を介して作動用加減圧管１２４と連結する。このように、作動用管２６は連結管２７を介して作動用加減圧管１２４の中途に連通するのである。したがって、作動用管２６内の圧力は、作動用加減圧管１２４内の圧力に応じて上昇又は下降する。
【００４２】
次に、第２実施形態に係る発声補助装置２の動作について、図３〜図５を用いて説明する。
まず、気体供給部１０２から吸気用の気体の送気が開始されると、加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内が加圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２を閉塞する（図５参照）。そして、吸気用の気体は呼吸用導管１０６及び気管内チューブ１１４を介して患者の気管内に送気される。この時、作動用加減圧管１２４に連通する作動用管２６内の圧力も上昇する。そうすると、作動用管２６に接続する開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を閉塞するので、導入管１２から分岐管１４に進入した発声用気体によって分岐管１４内の圧力が高まり、所定の圧力を超えるとリリーフバルブ１６が作動して発声用気体が大気に放出される（図５参照）。そして、吸気用気体の送気が完了するまで開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を閉塞する。したがって、発声用気体は患者の気管内１１８に流れ込まない。
【００４３】
次に、吸気用気体の送気が完了すると、加減圧部１０８によって作動用加減圧管１２４内が減圧されるので、作動用加減圧管１２４に接続する圧力開閉弁１１０が作動して開口端１１２が開放される（図４参照）。開口端１１２が開放すると、患者の肺に充満した気体が呼吸用導管１０６を通って開口端１１２から排出される、すなわち患者の呼気時となる。この時、作動用加減圧管１２４に連通する作動用管２６内の圧力も下降するので、作動用管２６に接続する開閉バルブ１８が第１の分岐路２２を開放し、導入管１２から分岐管１４に進入した発声用気体は第１の分岐路２２側に流れ、ケース１９及び接続管２１を通って発声用導管２４へと導かれる（図４参照）。さらに、発声用気体は、発声用導管２４を通って気管内に進入し声帯５０に向けて送気される。そして、次の吸気用気体の送気が開始されるまでこの状態が維持される。
このように、本実施形態の発声補助装置２は、患者の吸気時においては、作動用加減圧管１２４内が加圧されることにより作動用管２６を介して開閉バルブ１８が閉塞し、患者の呼気時においては、作動用加減圧管１２４内が減圧されて管内圧力が低下することにより作動用管２６を介して開閉バルブ１８が開放して発生用気体を患者の気管内に送気可能とするのである。
したがって、患者は呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく呼気時に発声することができ、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする。
【００４４】
本実施形態によれば、作動用管２６は作動用加減圧管１２４に連通していることにより、上述した開閉バルブ１８が圧力開閉弁１１０と略同時に作動するので、発声用装置１０は、発声用気体を患者の気管内に送り込む流路をより迅速に形成可能となり、患者の呼気時の会話をより円滑化する。
また、本実施形態によれば、作動用管２６は、患者の体内に流入する吸気用気体の流路となる呼吸用導管１０６との連通箇所がない状態で設けられており、発声補助装置２の安全性が高まる。
【００４５】
これまで述べてきたように、本実施形態の発声補助装置１，２によれば、気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置を提供できる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらはあくまでも例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る発声補助装置を説明する概略系統図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る発声補助装置を説明する概略系統図である。
【図３】図１及び図２の一部を拡大した拡大説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る発声補助装置を説明する概略系統図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る発声補助装置を説明する概略系統図である。
【符号の説明】
【００４８】
１、２  発声補助装置
１０  発声用装置
１２  導入管
１３  流量調節部
１４  分岐管
１６  リリーフバルブ
１８  開閉バルブ
２０  第２の分岐路
２２  第１の分岐路
２４  発声用導管
２６  作動用管
３０  供給源
５０  声帯
１００  人工呼吸装置
１０２  気体供給部
１０６  呼吸用導管
１０８  加減圧部
１１０  圧力開閉弁
１１４  気管内チューブ
１１６  気管切開口
１２４  作動用加減圧管
【要約】
【課題】気管切開を施されて人工呼吸装置を装着した患者が呼吸の度に煩雑な操作をする必要もなく、人の自然な発声に近い状態での会話を可能とする発声補助装置を提供する。
【解決手段】前記患者の吸気用気体を供給する気体供給部と、気管内チューブと、前記気体供給部と前記気管内チューブとを連通させる呼吸用導管と、前記呼吸用導管を大気に分岐連通させる開閉弁とを備える人工呼吸装置と、一端側を前記気管切開口から気管内に挿入される発声用導管と、前記発声用気体の供給源にその一端側を連通させる導入管と、前記導入管と前記発声用導管とを連通させるバルブであって、そのバルブに連結される管内の圧力によって作動する開閉バルブと、前記開閉バルブに連結され、前記開閉バルブを作動させるための作動用管とを備える発声用装置とからなり、前記作動用管が前記呼吸用導管の中途に連通する、発声補助装置である。
【選択図】図１【図１】
0004116069.tif 000002
【図２】
0004116069.tif 000003
【図３】
0004116069.tif 000004
【図４】
0004116069.tif 000005
【図５】
0004116069.tif 000006