(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸補助を必要とする患者にガスを送る呼吸補助装置に使用するための圧力調節装置であって、該圧力調節装置は、
入口および出口を含むハウジングを含み、該ハウジングは、前記入口と前記出口との間に通路を形成しており、使用時に、前記入口および出口は、前記呼吸補助装置と流体を介して連絡しまたは前記呼吸補助装置と一体化され、
前記ハウジングは更に、前記入口と前記出口との間で前記ハウジングに配置され、ガスを前記ハウジングの内部から前記ハウジングの外部に通過させる通路口を含み、
前記圧力調節装置は更に、弁手段を含み、該弁手段は、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が、所定レベルよりも低いときは、前記弁手段が前記通路口を閉塞し、それによって、前記ガスが前記入口から前記出口まで直接流れ、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が、前記所定レベルよりも高いときは、前記弁手段が前記ガスの少なくとも一部を前記通路口を通して通過させるように配置されており、
前記圧力調節装置は更に、前記弁手段と係合しかつ前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力を前記所定レベルに調整できる調整手段、および
調整係止手段を含み、該調整係止手段は、前記調整手段に係合でき、かつ、前記調整係止手段が前記調整手段と係合することにより前記所定レベルが再調整されずに永久的に維持されるように構成されている、ことを特徴とする圧力調節装置。
【請求項２】
前記弁手段は、弁ハウジング内に配置されており、前記弁ハウジングは、拘束手段を含み、該拘束手段は、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が前記所定レベルより低いときは、前記拘束手段が前記弁部材を前記通路口に対して付勢し、それにより前記通路口を閉塞し、前記ガスの圧力が前記所定レベルよりも高いときは、前記拘束手段は前記弁部材を、前記ガスの少なくとも一部を前記通路口を通して通過させる位置へ付勢する構成である、請求項１に記載の圧力調節装置。
【請求項３】
前記拘束手段は螺旋バネである、請求項２に記載の圧力調節装置。
【請求項４】
前記調整手段は少なくとも前記螺旋バネと係合する回転自在の調節キャップを含み、該調節キャップは、使用時に前記調節キャップの回転が前記螺旋バネの圧縮を変化させ、それにより前記所定レベルを変化させることのできる構成である、請求項３に記載の圧力調節装置。
【請求項５】
前記調整係止手段は、前記調整キャップを覆い、かつ、前記調整キャップと接触して所定位置に永久的に係止し、前記調整キャップの外部アクセスを防止しかつ前記調整キャップの更なる回転を永久的に阻止できる外側キャップを含む、請求項４に記載の圧力調節装置。
【請求項６】
前記調整キャップおよび前記外側キャップは、複数のキーを含み、使用時に、前記調整キャップのキーは、前記外側キャップのキーと相互係止して前記調整キャップの回転を阻止する、請求項５に記載の圧力調節装置。
【請求項７】
患者にガスを供給して患者の呼吸を補助するための呼吸補助装置であって、該呼吸補助装置は、
ガスを患者に供給できるガス供給手段と、
患者にガス流を配送することのできる複数のポートを含む配送手段と、
前記ガス供給手段から前記ガス配送手段へガス流を搬送する吸入ガス搬送手段と、
前記ガス供給手段、前記吸入ガス搬送手段および前記配送手段内にもしくはそれらと流体を介して連絡する状態で設置され、前記入口と前記出口との間を通過するガスを加湿する加湿手段とを含む呼吸補助装置において、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の圧力調節装置が、特に前記加湿手段と共に使用されるようになっている、ことを特徴とする呼吸補助装置。
【請求項８】
前記入口と前記出口は異なる寸法有する、請求項７に記載の呼吸補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポジティブエンド呼息圧力（ＰＥＥＰ）装置から患者に供給するガスの圧力を調節するために、特に限定されないが呼吸補助装置に関連する圧力調節装置の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
第一呼吸の瞬間に、新生児の肺は陥没しかつ流体で充満される。かかる肺を開放しかつ開放を維持するために必要な圧力は、流体が移動しかつ肺が空気で充満されるまでの通常呼吸の数倍である。大きな圧力を発生させるために、新生児は強い呼吸筋、および肺胞内に化学的に呼称される界面活性剤を有する必要がある。界面活性剤は肺胞内の流体の表面張力を低下させ、コースタとコーヒーカップ間に水があるときのように、肺胞壁が相互に付着することを阻止する。
【０００３】
新生児は肺を開いてその状態を維持することが困難である。その理由は、
ａ）呼吸筋が弱くかつ界面活性剤レベルが低いことにある。これは弱い呼吸筋が肺を開くだけの圧力を生じることができず、かつ酸素吸入すると、肺胞を開放維持する作用が界面活性剤中の欠如により直ぐに疲れることを意味する。
【０００４】
ｂ）肺胞を支持するには内部組織構造が未開発であることによる。
【０００５】
ｃ）肺流体の浄化が遅いことにある。早産児の場合、流体は誕生後であっても肺胞内に分泌し続けるからである。
【０００６】
ｄ）柔らかい胸郭壁、水平肋骨、および扁平隔壁が深呼吸量を低下させることに寄与するからである。
【０００７】
ｅ）酸素化および脱酸素化血液の混合が肺中の血圧を上昇させ、血管から肺組織への流体移動を高めることによる。血液酸素レベルの低下は酸素組織を餓死させかつ更に呼吸筋を弱化させるからである。
【０００８】
ｆ）弱い首筋および首脂肪の欠如は上気道安定性を低下させて、吸気の虚脱を生じさせるからである。
【０００９】
ｇ）陥没、損傷した肺胞は界面活性剤の機能を低下させる蛋白質を分泌させるからである。
【００１０】
これを軽減するために、ポジティブエンド呼息圧力（ＰＥＥＰ）装置を呼吸時に使用することが知られている。ＰＥＥＰ装置の使用時に、新生児の上気道および肺は吸息時に開放維持され、呼息は肺胞陥没を停止させる圧力に対して生じる。肺流体は循環血液へ押し戻され、肺胞界面活性剤は一定維持され、かつ肺の大きな領域が血液とのガス交換に関与する。血液酸素化および二酸化炭素除去が改善するときに、より多くの酸素が成長組織へ送られ、他方より少ない酸素およびエネルギーが呼吸筋により消費される。
【００１１】
ＰＥＥＰ治療は、肺破裂（例えば、気胸症）を鼻から空気を通す新生児の０〜３０％に発生させ、脈管系の空気塞栓症を伴うことで知られている。初期において、圧力が高くなると、空気が口から漏れると考えられ、そのために肺破裂の発生は明らかでなかった。おそらく、口からの漏れおよび圧力損失を阻止するために顎紐が後日気胸症にかかる新生児に使用されていた。または、高圧下であっても口漏れが発生しない場合がある。これは新生児が不可避的に鼻ブリーザであることによる。
【００１２】
かかる副作用を回避するために、最高安全レベルを越えて圧力が上昇するのを阻止するために安全装置として圧力安全弁を用いることが望ましいと考えられている。従って、ガスの外部への通気を可能にする最高と考えられる所定レベルの圧力で作動するバネ付勢弁を使用することが当分野で周知である。このことは、実質的に最高の安全圧力値で作動することを確実にするために一定の高抵抗バネとするために個別的に試験された高品質バネの使用を必要とする。かかるバネの製造および試験はそれに応じて価格を高める。従って、かかる高抵抗バネの使用を必要としない呼吸補助装置用圧力安全弁を提供することは有益である。
【００１３】
例えば、米国特許第４５１５１７９号において、内部弁室を形成するハウジングを含む圧力安全弁が記載されている。弁座は弁室内に位置決めされ、かつ空気調節弁が弁室内で交互に設置され弁閉鎖モードで弁座と係合する。バネがハウジング内に取り付けられていて空気調節弁を付勢して弁座に係合させる。バネ保持具はハウジング内の孔へネジ留めされ、弁室へ延びている。バネは保持具内に設けられている。空気調節弁に加えられる所望設定圧力はハウジングに対する保持具のネジ留めにより行なわれ、それによりバネを圧縮する。保持具をハウジングに対して係止するために、管状係止部材が保持具の外側へネジ留めされる。所望設定圧力が一旦得られたときに、係止部材がハウジングに当接するまで保持具上にねじ込まれる。係止部材はギャップを形成するために間隔を置いた第一および第二端を含む。締結具がギャップを横切って第一および第二端へねじ込まれ、締結されてギャップを狭め、そして係止部材を保持具へセットする。この保持は係止部材からハウジングへネジ留めにより係合させる押し詰まった（jamming)ネジによりハウジングに対して係止される。バネのより良い制御のために、選択的保持具が使用される。選択的保持具は一対の格納式管、この管内に設置されたバネを含む。一対の管の一方は弁ハウジング長手の孔に取り付けられたブッシング内にねじ込まれる。他方の管は常平環により空気調節弁へ連結される。選択的係止部材は放射状締結具により保持具に固定されてよい。
【００１４】
米国特許第５６６４４４７号において、弁の手動セット位置をこじ開けまたは調節するのを防止するためにロックアウト装置、または例えば装置を流れる流体流を初期セット位置から他の位置へ調整するために回転自在シャフトを有する他の装置が開示されている。ロックアウト装置は、駆動軸を有する広範囲の標準的弁および調節装置に使用可能であり、かつ駆動軸と係合する駆動ギアおよびロックアウト装置の概ね円筒状のハンドルに取り付けられ、キーを持たない人による弁軸の回転位置から係合位置への承認されない移動を防止するために、弁の駆動軸に対してハンドルが回転フリーになる。係合位置ではハンドルは駆動軸に係止されて弁軸位置の通常回転運動および設定を可能にする。
【００１５】
米国特許第５９５０６２３号において、非線型付勢手段を有する調整自在圧力制御弁が記載されている。この弁は所定圧力により開放位置へ移動しかつ弁座で閉鎖位置に付く可動弁部材を有する。回転制御ノブは使用により回転し、閉鎖位置へ向かう可動弁部材に対して作用するバイアスを調整して、弁が開放する圧力を設定する。回転円筒ドラムは制御ノブと共に回転し、かつその外部に形成された螺旋溝、および螺旋溝に設置される一対の固定ピンを有する。円筒ドラムが回転するときに、螺旋溝内に設置された固定ピンは円筒ドラムをその長軸に沿って移動させて、可動弁部材に対して作用するバネを圧縮または伸張する。制御ノブの回転運動と円筒ドラムの長軸運動間には関係がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の欠点を解消し、または有用な選択をヘルスケア産業に可能にさせる、呼吸補助装置およびそれに使用する圧力調節装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
従って、第一形態において、本発明は、呼吸補助を必要とする患者にガスを送る呼吸補助装置に使用するための圧力調節装置であって、該圧力調節装置は、
入口および出口を含むハウジングを含み、該ハウジングは、前記入口と前記出口との間に通路を形成しており、使用時に、前記入口および出口は、前記呼吸補助装置と流体を介して連絡しまたは前記呼吸補助装置と一体化され、
前記ハウジングは更に、前記入口と前記出口との間で前記ハウジングに配置され、ガスを前記ハウジングの内部から前記ハウジングの外部に通過させる通路口を含み、
前記圧力調節装置は更に、弁手段を含み、該弁手段は、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が、所定レベルよりも低いときは、前記弁手段が前記通路口を閉塞し、それによって、前記ガスが前記入口から前記出口まで直接流れ、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が、前記所定レベルよりも高いときは、前記弁手段が前記ガスの少なくとも一部を前記通路口を通して通過させるように配置されており、
前記圧力調節装置は更に、前記弁手段と係合しかつ前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力を前記所定レベルに調整できる調整手段、および
調整係止手段を含み、該調整係止手段は、前記調整手段に係合でき、かつ、前記調整係止手段が前記調整手段と係合することにより前記所定レベルが再調整されずに永久的に維持されるように構成されている、ことを特徴とする。
【００１８】
好適には、前記弁手段は、弁ハウジング内に配置されており、前記弁ハウジングは、拘束手段を含み、該拘束手段は、前記入口から前記出口へ流れるガスの圧力が前記所定レベルより低いときは、前記拘束手段が前記弁部材を前記通路口に対して付勢し、それにより前記通路口を閉塞し、前記ガスの圧力が前記所定レベルよりも高いときは、前記拘束手段は前記弁部材を、前記ガスの少なくとも一部を前記通路口を通して通過させる位置へ付勢する構成である。
【００１９】
好適には、前記拘束手段は螺旋バネである。
【００２０】
好適には、前記調整係止手段は、前記調整キャップを覆い、かつ、前記調整キャップと接触して所定位置に永久的に係止し、前記調整キャップの外部アクセスを防止しかつ前記調整キャップの更なる回転を永久的に阻止できる外側キャップを含む。
【００２１】
好適には、前記調整キャップおよび前記外側キャップは、複数のキーを含み、使用時に、前記調整キャップのキーは、前記外側キャップのキーと相互係止して前記調整キャップの回転を阻止する。
【００２２】
第二の形態において、本発明は、患者にガスを供給して患者の呼吸を補助するための呼吸補助装置であって、該呼吸補助装置は、
ガスを患者に供給できるガス供給手段と、
患者にガス流を配送することのできる複数のポートを含む配送手段と、
前記ガス供給手段から前記ガス配送手段へガス流を搬送する吸入ガス搬送手段と、
前記ガス供給手段、前記吸入ガス搬送手段および前記配送手段内にもしくはそれらと流体を介して連絡する状態で設置され、前記入口と前記出口との間を通過するガスを加湿する加湿手段とを含む呼吸補助装置において、上記の圧力調節装置が、特に前記加湿手段と共に使用されるようになっている、ことを特徴とする。
【００２３】
好適には、前記入口と前記出口は異なる寸法有する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は最高安全レベルで正圧通気装置に接続された患者に供給されるガスの圧力調節手段を提供する。調整自在圧力安全弁を提供することにより高価なバネの使用を回避することができる。それ以上の調整を阻止するために調整は製造時に行なわれ、かつその機構は再調整に使用できない。
【００２６】
図１を参照すると、典型的用途が示されている。加湿ポジティブエンド呼息圧（PEEP)システムが示され、ここでは患者１１９は吸入管もしくは吸気管１２１に接続された鼻マスク（または鼻カニューレ）から加湿加圧ガスを受けている。ただし、本発明はＰＥＥＰガスの配送に限定されることなく他のタイプのガス配送システムに利用でき、かつ必ずしも加湿を含まない。吸気管１２１は所定量の水１１５を含む加湿室１１０の出口１１２に連結されている。吸気管１２１は、吸気管１２１に沿って一定した加湿プロフィルを確保しかつ従って吸気管１２１内の加湿ガスの凝縮を低下させるために、吸気管１２１の壁を加熱する加熱手段または加熱器線１１８を含んでよい。加湿室１１０内の所定量の水１１５が加熱されるときに、水蒸気が発生して水面上の加湿室１１０内を充満し、かつ加湿室１１０の出口１１２から流出すると共にガス供給手段１１８から供給されるガス流（例えば、空気流）が入口１１６から加湿室１１０へ侵入する。
【００２７】
加湿ガスは吸気管１２１から患者１１９の顔に取り付けられたマスク１２８（もしくは鼻カニューレ）へ流れる。そこで、過剰ガスは吐出管もしくは呼気管１３０から平均圧力レベルを調節する所定柱の水１４０へ流れる。
【００２８】
圧力調節装置
本発明の好適形態において、圧力調節装置１３４は入口１３８および出口１４０を備えたマニフォールドハウジング１３６を含む。この好適形態において、圧力調節装置１３４は送風機１１８と加湿器１１４との間で呼吸回路内に設置される。
【００２９】
圧力調節装置１３４は取付ブラケット１６２により支持されるかまたは加湿器１１４の入口１１６へ直接接続されてよい。圧力調節装置１３４の入口１３８は不正確に連結されるのを回避するために意図的に出口１４０と異なる寸法になっている。同様に、酸素ポート６４、およびセンサポート１６６が設けられ、これらは不使用時には閉塞される。
【００３０】
マニフォールドハウジング１３６は入口１３８から出口１４０にわたる中空内部キャビティを含む。同様に、通路口１４４はこの中空キャビティ１４２と流体で連絡し、かつ弁プランジャ１４６の弁座として作用する面取り面を周辺のまわりに含む。通路口１４４の外側に弁ハウジング１４８が設けられ、この弁ハウジングは使用時に実質的に弁プランジャ１４６を収容する。弁プランジャ１４６を弁ハウジング１４８内で適所に保持するために、調整キャップ１５０が弁プランジャ１４６の上部上に嵌合しかつ弁ハウジング１４８と係合する。
【００３１】
調整キャップ１５０の弁ハウジング１４８上の螺旋ネジ１７０のまわりでの回転は螺旋弁バネ１５２を更に圧縮または拡張し、弁プランジャ１４６上に保持力を付与する。従って、製造および試験時の調整キャップ１５０の回転によりに弁が開放する圧力は所望値に調整できる。調整キャップ１５０は、また、弁プランジャ１４６のシャフトを収容しかつ案内するためにガイドチャンネル１５１を含む。通路口の出口１６９は過剰圧ガスを外部へ送るために弁ハウジング１４８上に設けられる。使用時に、通路口１４４の出口は２つのキャップにより案内され、弁作用を妨害するものが確実に侵入しないようにされる。
【００３２】
バネ１５２が所望レベルに一旦調整されると、調整自在キャップ１５０の上部上の所定位置に係止キャップ１５４を取り付けることによりバネは所定位置に係止される。係止キャップ１５４は調整キャップ１５０の上部上を摺動しかつ複数の係止キー１５８により調整キャップ１５０と係合する。係止キー１５８は調整キャップ１５０の外周上に形成されている。更に、係止キャップ１５４は所定位置に係止し、かつ係止キャップの最下部および係止クリップ１６１と係合する係止リップ１５９によって弁ハウジング１４８上に永久的に保持される。係止キャップ１５４の内周上の所定の係止キー１５７は内周の全長に延在して調整キャップ１５０のキー１５８および弁ハウジング１４８の外周上のキーと係合していかなる回転も阻止する。
【００３３】
この形態において、調整キャップ１５０はそれ以上の回転および外部アクセスから防止される。製造およびテスト時に所望圧力に一旦調整されると、弁はその圧力に永久的にセットされかつ一旦所定位置に係止されると調整できない。調整キャップ１５０は、例えば『取り外し禁止』と表示され、かつ係止クリップ１６１はその除去が弁を破壊するように意図的に弱められてよい。これは比較的広範囲のバネが所望圧力を得るために調整できるので高抵抗バネを装備する必要性を解消する。
【図面の簡単な説明】
【図１】呼吸補助を提供する典型的形態を示すブロック線図である。
【図２】本発明の好適形態による蓋を有する圧力調節装置の分解図である。
【図３】本発明の好適形態による圧力調節装置の分解断面図である。
【符号の説明】
１１４…加湿器
１２１…吸気管（吸入管）
１３０…呼息管（排出管）
１３４…圧力調節装置
１３８…入口
１４０…出口
１４４…通路口
１４６…弁プランジャ
１４８…弁ハウジング
１５０…調整（自在）キャップ
１５２…バネ
１５４…係止キャップ
１５９…係止リップ
１６１…係止クリップ
【図１】
0004378068.tif 000002
【図２】
0004378068.tif 000003
【図３】
0004378068.tif 000004