特許 5852587 インライン式水分除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5852587

(24)【登録日】2015年12月11日

(45)【発行日】2016年2月3日

(54)【発明の名称】インライン式水分除去装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/097 20060101AFI20160114BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20160114BHJP

   G01N 1/02 20060101ALI20160114BHJP

   G01N 33/497 20060101ALI20160114BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/08 400

   A61B5/08ZDM

   G01N1/02 W

   G01N33/497 A

【請求項の数】27

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-554097(P2012-554097)

(86)(22)【出願日】2011年2月22日

(65)【公表番号】特表2013-520240(P2013-520240A)

(43)【公表日】2013年6月6日

(86)【国際出願番号】US2011025749

(87)【国際公開番号】WO2011103585

(87)【国際公開日】20110825

【審査請求日】2014年1月31日

(31)【優先権主張番号】61/306,769

(32)【優先日】2010年2月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512217710

【氏名又は名称】クリティケア システムズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＣＲＩＴＩＣＡＲＥ ＳＹＳＴＥＭＳ， ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】100131657

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 律次

(72)【発明者】

【氏名】マイケル ティー ラーセン

(72)【発明者】

【氏名】デイヴィッド カールソン

(72)【発明者】

【氏名】スティーヴン コーガン

(72)【発明者】

【氏名】ロイ ヘニング

(72)【発明者】

【氏名】ダニエル シュワルツ

(72)【発明者】

【氏名】デボラ ザーン

【審査官】 福田 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２３２１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４９１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０２９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５００８８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５０７０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５２４１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２６３７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０９７

Ｇ０１Ｎ １／０２

Ｇ０１Ｎ ３３／４９７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

呼吸ガスモニタへのパネルコネクタを備えたインライン式水分除去装置であって、
ボアを形成するフィルタ部であって、前記ボアと流体連通するフィルタ流入口及びフィルタ流出口を備えたフィルタ本体を備え、さらに、パネルコネクタ係合部を備えたフィルタ部と、
前記ボア内に配置されるフィルタエレメントであって、ガスが前記ボアを通過することを許容し、水分及び混入物質の少なくとも一つが前記ボアを通過することを妨げるように構成されたフィルタエレメントと、
を備え、
前記パネルコネクタは、フィルタ部係合部を形成し、当該フィルタ部係合部は、前記フィルタ部の前記パネルコネクタ係合部と選択的に係合し、これによって前記フィルタ部を前記パネルコネクタに固定し、
前記フィルタ部及び前記呼吸ガスモニタの間で作動連通を行って前記フィルタ部が前記パネルコネクタと係合した場合に前記呼吸ガスモニタのガス監視／検出部を動作させる第１及び第２の協動的素子を有する感知部をさらに備える、
ことを特徴とするインライン式水分除去装置。

【請求項2】

前記感知部は、前記フィルタ部と前記パネルコネクタとの間に機械的連通を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項3】

前記第１の協動的素子は、前記フィルタ本体の端壁を有し、
前記第２の協動的素子は、前記パネルコネクタのスイッチ機構を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項4】

前記感知部は、前記呼吸ガスモニタと通信するＲＦＩＤセンサと、前記フィルタ部に結合されたＲＦＩＤタグとを備え、
前記ＲＦＩＤセンサは、前記ＲＦＩＤタグの存在を感知し、当該ＲＦＩＤタグを感知した場合に前記呼吸ガスモニタに信号を送出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項5】

タンクを備えないことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項6】

前記フィルタは親水性ペレットから構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項7】

前記ボア内に少なくとも一部が配置される疎水性フィルタをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項8】

前記感知部は、前記フィルタ部と前記パネルコネクタとの間にワイヤレス連通を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項9】

前記第１の協動的素子は、前記フィルタ部に結合されたＲＦタグを備え、
前記第２の協動的素子は、前記呼吸ガスモニタと通信するＲＦセンサを備える、
ことを特徴とする請求項８に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項10】

前記感知部は、前記呼吸ガスモニタと通信するＲＦＩＤセンサと、前記フィルタ部に結合されたＲＦＩＤタグとを備え、
前記ＲＦＩＤセンサは、前記ＲＦＩＤタグの存在を感知し、当該ＲＦＩＤタグを感知した場合に前記呼吸ガスモニタに信号を送出するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項11】

前記パネルコネクタ係合部は、少なくとも一つの突出部を備え、
前記フィルタ部係合部は、スレッドを形成し、
前記少なくとも一つの突出部は、前記スレッドと協調して前記スレッドに係合し、これによって前記フィルタ部を前記パネルコネクタに固定するように配置及び構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項12】

水分及び混入物質の少なくとも一つを濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給するインライン式水分除去装置であって、
ボアを形成するフィルタ部と、
スイッチ機構を備えたパネルコネクタであって、前記スイッチ機構が、前記フィルタ部が前記パネルコネクタに係合した旨を前記呼吸ガスモニタに通知するパネルコネクタと、
を備え、
前記フィルタ部は、前記ボアを通じてフィルタ流出口と流体連通するフィルタ流入口をと、前記フィルタ流入口と前記フィルタ流出口との間に配置されるフィルタとを備え、
前記フィルタ部は、当該フィルタ部が前記パネルコネクタと係合した際に前記スイッチ機構を作動させるように構成されている、
ことを特徴とするインライン式水分除去装置。

【請求項13】

前記フィルタ部は、チューブ状のパネルコネクタ係合部を形成し、当該パネルコネクタ係合部は、前記パネルコネクタに、ねじ式に係合する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項14】

前記チューブ状のパネルコネクタ係合部は、径方向において反対側に突出する一組の突出部を備え、当該突出部は、前記パネルコネクタが形成するスレッドに協動的かつ選択的に係合する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項15】

前記スイッチ機構は、スイッチレバーを備え、
前記チューブ状のパネルコネクタ係合部は、前記フィルタ部が前記パネルコネクタに係合した場合に前記スイッチレバーを押圧する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項16】

前記パネルコネクタ及び前記呼吸ガスモニタのうちの一つは、ＲＦＩＤセンサを有し、
前記フィルタ部は、ＲＦＩＤタグを備え、
前記ＲＦＩＤセンサは、前記ＲＦＩＤタグの存在を感知し、当該ＲＦＩＤタグを感知した旨を示す、
ことを特徴とする請求項１２に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項17】

呼吸ガスモニタに濾過した患者サンプルを供給するインライン式水分除去装置であって、
軸を有するボアを形成するフィルタ本体であって、フィルタ流入口及びフィルタ流出口を備えたフィルタ本体と、
前記ボア内に配置されるフィルタであって、ガスが前記ボアを通過することを許容し、液体が前記ボアを通過することを妨げるように構成されているフィルタと、
を備え、
前記フィルタ本体は、前記呼吸ガスモニタに作動連通するように位置決めされ、濾過した患者サンプルを前記呼吸ガスモニタに供給し、
前記フィルタ本体は、当該フィルタ本体が濾過した患者サンプルを前記呼吸ガスモニタに供給できるように位置決めされた場合に、前記呼吸ガスモニタに報知し、
患者サンプルが前記フィルタ本体の軸と同軸方向に流れる、
ことを特徴とするインライン式水分除去装置。

【請求項18】

前記フィルタ本体は、前記呼吸ガスモニタのパネルコネクタと係合し、濾過した患者サンプルを前記呼吸ガスモニタに供給し、
前記パネルコネクタは、前記フィルタ本体の軸と同軸に延伸する軸を有する、
ことを特徴とする請求項１７に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項19】

前記フィルタ本体は、パネルコネクタ係合部を備え、当該パネルコネクタ係合部は、少なくとも一つの突出部を有し、当該少なくとも一つの突出部は、前記パネルコネクタと、ねじ式に係合する、
ことを特徴とする請求項１８に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項20】

前記パネルコネクタ係合部から径方向外側に延伸する２つの突起をさらに備え、
前記２つの突起は、径方向において互いに反対方向に前記パネルコネクタ係合部に配置され、
当該突起は、前記パネルコネクタのスレッドと協動的に係合し、前記フィルタ本体を選択的に位置決めして濾過した患者サンプルを前記呼吸ガスモニタに供給する、
ことを特徴とする請求項１８に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項21】

前記パネルコネクタは、スイッチ機構を備え、
前記フィルタ本体は、当該フィルタ本体が前記パネルコネクタと係合した際に前記スイッチ機構を作動させる、
ことを特徴とする請求項１８に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項22】

ＲＦＩＤセンサと、当該ＲＦＩＤセンサが認識可能なＲＦＩＤタグとをさらに備え、
前記ＲＦＩＤタグが認識された場合、その旨の信号が前記呼吸ガスモニタに送出される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項23】

少なくとも一部が前記ボア内に配置される疎水性フィルタをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１７に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項24】

前記フィルタは親水性ペレットから構成される、
ことを特徴とする請求項１７に記載のインライン式水分除去装置。

【請求項25】

呼吸ガスモニタに濾過した患者サンプルを供給する方法であって、
患者サンプルを受け付けるように構成されたフィルタ部を設けるステップと、
前記フィルタ部を前記呼吸ガスモニタと作動連通するようにパネルコネクタに結合し、前記フィルタ部から前記呼吸ガスモニタに濾過した患者サンプルを供給するステップと、
前記呼吸ガスモニタに、前記フィルタ部が前記パネルコネクタと結合した旨を通知するステップと、
患者サンプルから水分及び混入物質の少なくとも一つを濾過するステップと、
濾過した患者サンプルを前記呼吸ガスモニタに供給するステップと、
を備えたことを特徴とする方法。

【請求項26】

前記呼吸ガスモニタに、前記フィルタ部が前記パネルコネクタと結合した旨を通知するステップは、
ＲＦＩＤセンサを用いて、前記フィルタ部に結合されたＲＦＩＤタグの存在を感知するステップと、
前記ＲＦＩＤセンサが前記ＲＦＩＤタグを感知した際に、前記呼吸ガスモニタに通知するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項２５に記載の方法。

【請求項27】

前記呼吸ガスモニタに、前記フィルタ部が前記パネルコネクタと結合した旨を通知するステップは、前記フィルタ部を前記パネルコネクタに係合させることにより、前記パネルコネクタに結合されたスイッチ機構を作動させるステップを含む、
ことを特徴とする請求項２５に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に、呼吸ガスのモニタリングまたは分析の際に用いる気体／液体分離装置に関し、より詳細には、呼吸サンプルから液体及び他の混入物質を除去するためのインライン式水分除去装置に関する。

【背景技術】

【0002】

呼吸ガス分析装置は、患者の呼気をモニタリングする。分析の前に、呼気から余分な水分を除去するための手段が必要であることが長い間認識されていた。呼吸ガスのサンプルから余分な水分を除去するための方法の一例として、表面張力及び毛管現象を利用して、ガスサンプルから水分を除去するものがある。この方法を採用した既存の気体／液体分離装置または水分除去装置は、分離チャンバを備え、この分離チャンバは、ガスサンプルのアウトレットから水分を引き込み、この水分を収集チャンバに案内するように設計された幾何学的構成を採用する。かかる従来技術としての水分除去装置の一例が、特許文献１及び２に開示されている。しかしながら、凝縮した水分により、これら従来の水分除去装置はすぐに充満してしまい、呼気を水分除去装置に案内するサンプル流入口ラインが目詰まりを起こしやすい。

【0003】

他の水分除去装置が、特許文献３に開示されている。この水分除去装置は、分離チャンバを備え、この分離チャンバは、特許文献２に開示されているものと類似の幾何学的構成を採用する。また、この水分除去装置は、自己シール型（ｓｅｌｆ−ｓｅａｌｉｎｇ）のフィルタを備え、このフィルタは、水分除去装置が充満し、その水分除去機能を発揮しないようになった場合には、水分除去装置の流出口ポートを積極的に塞ぐ。一の実施形態においては、一の自己シール型フィルタがサンプルアウトレットパイプ内に配置され、さらに別の自己シール型フィルタが真空引きパイプ内に配置される。自己シール型フィルタは、多孔性の母材からなり、この多孔性の母材は、水分にさらされると多孔性の母材を略非多孔性にする手段であって、これによって水分除去装置の流出口ポートを塞ぐ手段を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第４５７９５６８号

【特許文献2】米国特許第４７１３０９５号

【特許文献3】米国特許第４９２４８６０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

水分タンクまたは収集チャンバが必須でない「乾燥」した患者サンプルへの適用においては、かかる水分タンクまたは収集チャンバが存在することにより、デッドスペースが生じ、呼吸ガスモニタに対する反応時間が最小となってしまう。

【0006】

また、水分タンクまたは収集チャンバを備えた水分除去装置は、一般的に、単一の患者への使用に適しておらず、そのため、使用の度に水分を廃棄する作業が必要である。

【0007】

従って、本発明は患者サンプルを呼吸ガス分析装置に供給する前に、患者の呼吸ガスサンプルから液体と水分を含む混入物質とを分離するためのインライン式水分除去装置を提供することを目的とする。

【0008】

また、本発明は濾過したサンプルがある場合にのみ呼吸ガス分析装置を動作させるようにすることを別の目的とする。

【0009】

また、本発明は分析のために呼吸ガス分析装置に患者サンプルが入る前に、患者サンプルを濾過する適切なタイプのフィルタがある場合に呼吸ガス分析装置を起動させるようにすることを別の目的とする。

【0010】

また、本発明はデッドスペースを最小限にして呼吸ガスモニタの反応時間を最小化する水分除去装置を提供することを別の目的とする。

【0011】

また、本発明は「乾燥」した患者サンプルを含む用途に好適に使用できる水分除去装置を提供することを別の目的とする。

【0012】

また、本発明は安価で単一の患者への使用に適した使い捨ての水分除去装置を提供することを別の目的とする。

【0013】

また、本発明は水分及び水分を含む混入物質が呼吸ガスモニタに到達するのをさらに防ぐために親水性ペレット及び疎水性フィルタの両方を備えたインライン式水分除去装置を提供することを別の目的とする。

【0014】

本発明のインライン式水分除去装置は、耐久性があるとともに長寿命な構成を採用し、その耐用年数を通じてユーザによるメンテナンスをほとんど必要とせず、あるいは完全に不要とする。本発明のインライン式水分除去装置のマーケットアピールを強調するため、かかるインライン式水分除去装置は、比較的安価な構成を採用し、これによって最大限に広範囲で可能性のあるマーケットにかかる水分除去装置をアピールする。さらに、本発明は、本発明のインライン式水分除去装置の上述した全ての利点及び目的を、本来被るべき不利益を略被ることなく達成することを別の目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明のある実施形態は、呼吸ガスモニタとともに使用して、呼吸ガスモニタのガス監視／検出部に患者サンプルを供給する前に、液体、他の混入物質及び水分を含む混入物質を患者サンプルから除去するインライン式水分除去装置を提供する。

【0016】

一の実施形態においては、インライン式水分除去装置は、呼吸ガスモニタ用のパネルコネクタを備える。インライン式水分除去装置は、また、ボアを形成するフィルタ部を備える。フィルタ部は、フィルタ本体を備える。フィルタ本体は、ボアと流体連通するフィルタ流入口及びフィルタ流出口を備える。フィルタ部は、また、パネルコネクタ係合部を備える。フィルタ部は、さらに、フィルタエレメントを備え、このフィルタエレメントは、一の実施形態においては、親水性のペレットであり、この親水性ペレットは、ボア内に配置されてガスがボアを通過することを許容し、水分及び混入物質の少なくとも一つがボアを通過することを妨げるように構成されている。パネルコネクタは、フィルタ部係合部を形成する。フィルタ部係合部は、フィルタ部のパネルコネクタ係合部と選択的に係合し、フィルタ部をパネルコネクタに固定する。インライン式水分除去装置は、第１及び第２の協動的素子を備えた感知部を備える。第１及び第２の協動的素子は、フィルタ本体と呼吸ガスモニタとの間で作動連通し、フィルタ部がパネルコネクタと係合した際に呼吸ガスモニタのガス監視／検出部を動作させる。

【0017】

一の実施形態においては、感知部は、フィルタ部とパネルコネクタとの間の機械的連通を備える。他の実施形態においては、第１の協動的素子は、フィルタ本体端壁から構成され、第２の協動的素子は、パネルコネクタのスイッチ機構から構成される。

【0018】

他の実施形態においては、感知部は、フィルタ部とパネルコネクタとの間のワイヤレス連通を備える。他の実施形態においては、第１の協動的素子は、フィルタ部に結合されたＲＦタグから構成され、第２の協動的素子は、呼吸ガスモニタと通信するＲＦセンサから構成される。

【0019】

ある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、水分及び混入物質の少なくとも一つを濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給する。インライン式水分除去装置は、フィルタ部を備える。フィルタ部は、ボアを形成する。インライン式水分除去装置は、また、パネルコネクタを備える。パネルコネクタは、呼吸ガスモニタに、フィルタ部がパネルコネクタと係合した旨を通知するためのスイッチ機構を備える。フィルタ部は、ボアを介してフィルタ流出口と流体連通するフィルタ流入口を備える。フィルタ部は、さらに、フィルタ流入口とフィルタ流出口との間に配置されるフィルタを備える。フィルタ部は、フィルタ部がパネルコネクタと係合した際にはスイッチ機構を作動させるように構成されている。

【0020】

他の実施形態においては、フィルタ部は、チューブ状のパネルコネクタ係合部を形成し、このパネルコネクタ係合部は、パネルコネクタとねじ式に結合するように構成されている。

【0021】

他の実施形態においては、チューブ状のパネルコネクタ係合部は、径方向において反対側に突出する一組の突出部を備え、これら突出部は、パネルコネクタが形成するスレッドに協動的かつ選択的に係合する。

【0022】

一の実施形態においては、スイッチ機構は、スイッチレバーを備える。チューブ状のパネルコネクタ係合部は、フィルタ部がパネルコネクタと係合した際にスイッチレバーを押圧する。

【0023】

他の実施形態においては、パネルコネクタ及び呼吸ガスモニタのうちの一つは、ＲＦＩＤセンサを備える。フィルタ部は、ＲＦＩＤタグを備える。ＲＦＩＤセンサは、ＲＦＩＤタグの存在を感知してＲＦＩＤタグを感知した旨を示す。

【0024】

他の実施形態においては、インライン式水分除去装置は、濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給する。インライン式水分除去装置は、ボアを形成するフィルタ本体を備える。ボアは、軸を有する。フィルタ本体は、フィルタ流入口とフィルタ流出口とを備える。インライン式水分除去装置は、ボア内に配置されるフィルタを備える。フィルタは、ガスがボアを通過することを許容し、液体がボアを通過することを妨げるように構成されている。フィルタ本体は、呼吸ガスモニタと作動連通して濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給するように位置決めされる。フィルタ本体が、濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給できるように位置決めされた場合、フィルタ本体はその旨を呼吸ガスモニタに報知する。患者サンプルは、フィルタ本体の軸と同軸に流れる。

【0025】

一の実施形態においては、パネルコネクタは、フィルタ本体の軸と同軸に延伸する軸を有する。

【0026】

本発明の他の観点に係るある実施形態においては、濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給する方法が提供される。この方法は、患者サンプルを受け付けるように構成したフィルタ部を設けることを含む。また、この方法は、呼吸ガスモニタと作動連通して濾過した患者サンプルをフィルタ部から呼吸ガスモニタに供給するようにフィルタ部をパネルコネクタに結合することを含む。この方法は、さらに、フィルタ部がパネルコネクタに結合された旨を呼吸ガスモニタに通知することを含む。加えて、この方法は、水分及び混入物質の少なくとも一つを患者サンプルから濾過することを含む。そして、この方法は、濾過した患者サンプルを呼吸ガスモニタに供給することを含む。

【0027】

有益な点として、本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、患者サンプルが呼吸ガスモニタに入る前に、水分及び／または混入物質を患者サンプルから濾過する。

【0028】

さらに、本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、インライン式水分除去装置のフィルタ部が、呼吸ガスモニタのパネルコネクタと適切に係合した場合のみ、呼吸ガスモニタを動作させることができ、呼吸ガスモニタが、周辺環境または濾過していない患者サンプルから水分または他の混入物質を吸入することを防止する。

【0029】

加えて、本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、呼吸ガスモニタに、適切な種類のインライン式水分除去装置が呼吸ガスモニタと係合した場合にのみ動作可能である旨を認識させることができる。

【0030】

本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、デッドスペースを最小限化し、ひいては、反応時間を最小化する。

【0031】

本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、少量の水分及び混入物質を含む患者サンプルを濾過するのに有用であり、収集タンクまたはチャンバを不要にする。

【0032】

本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、単一の患者への使用に好適な使い捨て型である。

【0033】

本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、親水性ペレット及び疎水性フィルタの両方を備え、水分及び水分を含む他の混入物質が呼吸ガスモニタに到達するのをさらに防止する。

【0034】

本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、耐久性があって長寿命な構成を採用し、その耐用年数を通じてユーザによるメンテナンスをほとんど必要とせず、あるいは完全に不要とする。本発明のある実施形態に係るインライン式水分除去装置は、比較的安価な構成を採用し、これによって最大限に広範囲で可能性のあるマーケットに水分除去装置をアピールする。さらに、本発明によるインライン式水分除去装置は、上述した全ての利点及び目的を、本来被るべき不利益を略被ることなく達成する。

【発明の効果】

【0035】

本発明によれば、患者サンプルを呼吸ガス分析装置に供給する前に、患者の呼吸ガスサンプルから液体と水分を含む混入物質とを分離するためのインライン式水分除去装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置であって、呼吸ガスモニタに接続された水分除去装置を示すシステムブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る、サンプルを供給するようにインライン式水分除去装置が構成された呼吸ガスモニタの機能を制御するための動作ロジックを例示するフローチャートである。

【図3】図１に示す本発明のインライン式水分除去装置を組み立てた実施形態を示す等角投影図である。

【図4】図１及び図３に示す本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置の分解図である。

【図5】図１、３及び４に示すインライン式水分除去装置であってパネルコネクタを含む水分除去装置を示し、当該水分除去装置を流れるフローを例示する側部断面図である。

【図6】図１及び３〜５に示す本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置におけるフィルタ本体とフィルタ入力との接続を示す拡大断面図である。

【図7】スレッドとスイッチレバーを含むパネルコネクタの等角投影図である。

【図8】図１及び３〜７に示す本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置におけるフィルタ本体とパネルコネクタとの等角側部断面図である。

【図9】図１、３〜６及び８に示すインライン式水分除去装置におけるフィルタ本体であってパネルコネクタと係合するように配置されたフィルタ本体の等角投影図である。

【図10】図１及び３〜９に示すインライン式水分除去装置の上面図である。

【図11】図１０の１１−１１線に沿って透視した図１及び３〜１０に示すインライン式水分除去装置の一部を示す図である。

【図12】本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置の上面図であって、スイッチレバーの作動を例示する図である。

【図13】本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置において、スイッチレバーを作動させる前に、フィルタ本体をパネルコネクタと係合させる様子を示す部分断面図である。

【図14】本発明の一実施形態に係るインライン式水分除去装置において、フィルタ本体とパネルコネクタとを係合させてスイッチレバーを作動させる様子を示す部分断面図である。

【図15】本発明の第２の実施形態に係るインライン式水分除去装置を示す分解図である。

【図16】図１５に示す本発明の第２の実施形態に係るインライン式水分除去装置であって、代替ボア及び疎水性フィルタを備えた水分除去装置におけるフィルタ本体とフィルタ入力との接続を示す詳細な断面図である。

【図17】図１５及び１６に示す本発明の第２の実施形態に係るインライン式水分除去装置におけるフィルタ本体のボアを示す上部断面図である。

【図18】図１７に示す１８−１８線に沿った側部断面図であって、図１５〜１７に示す本発明の第２の実施形態に係るインライン式水分除去装置のフィルタ本体のボアを示す側部断面図である。

【図19】本発明の第３の実施形態に係る、呼吸ガスモニタと接続されたインライン式水分除去装置を示すシステムブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

以下、添付の図面を参照する。図１は、本発明に係るインライン式水分除去装置１１０を備えた呼吸ガスモニタリングシステムを例示する。このインライン式水分除去装置１１０は、フィルタ部１１４と、パネルコネクタ１２６とを備える。パネルコネクタ１２６は、呼吸ガスモニタ１２８に載置され、あるいは、呼吸ガスモニタ内に配置される。インライン式水分除去装置１１０のフィルタ部１１４は、パネルコネクタ１２６と結合可能に構成されている。インライン式水分除去装置１１０は、患者サンプルからの任意の水分またはその他の混入物質の流れを遮断するとともに、患者から呼吸ガスが流れることを許容する。従って、インライン式水分除去装置１１０は、液体または水分を含む混入物質を、患者サンプルから分離し、濾過した患者サンプルを、呼吸ガスモニタ１２８のガス監視／検出部１１５に供給する。

【0038】

本発明の一実施形態によれば、インライン式水分除去装置１１０は、保護機能を備え、この保護機能は、患者サンプルが適切な水分除去装置を介して呼吸ガスモニタ１２８に供給されることを確実にし、これによって呼吸ガスモニタ１２８のガス監視／検出部の性能低下または不具合を防止する。一の実施形態においては、かかる機能は、特許品である接続構成であって、クリティケアシステムインクによって製造されている製品との互換性がある接続構成を使用することによって実現されうる。なお、クリティケアシステムインクは、Ｎ７Ｗ２２０２５、ジョンソンドライブ、ウォーケシャ、ウィスコンシン、５３１８６に位置する。

【0039】

一の実施形態においては、インライン式水分除去装置１１０は、感知部１０１（図２参照）を備え、この感知部１０１は、呼吸ガスモニタ１２８のマイクロプロセッサ１１７に、ガス監視／検出部１１５が患者サンプルのモニタリング及び分析を開始する前に、適切な水分除去装置が呼吸ガスモニタに接続されたときを判別させる。ここで、濾過した患者サンプルのモニタリング及び分析を開始したことをガス監視／検出部１１５に示すための様々な感知部、表示機構またはスイッチ機構が想定できる。かかる機構の一例を、本明細書を通じて説明する。

【0040】

一般的に、一の実施形態においては、パネルコネクタ１２６は、インライン式水分除去装置１１０のフィルタ本体を収容可能に構成されている。フィルタ本体は、患者からの患者サンプルを受け付けるように構成されたフィルタ入力と結合される。一の実施形態においては、第１の協動的素子は、パネルコネクタ１２６のスイッチレバー１５２であり、このスイッチレバー１５２は、通常は非押圧状態にあるスイッチである。フィルタ本体は、第２の協動的素子として作用し、第１の協動的素子とともに動作するように構成されている。フィルタ本体は、パネルコネクタ１２６と適切に係合した場合に、スイッチレバー１５２を押圧するように構成されている。スイッチレバー１５２は、マイクロプロセッサ１１７と電気的に接続されており、マイクロプロセッサ１１７が、スイッチレバー１５２の状態をモニタリングし、フィルタ本体、ひいては、インライン式水分除去装置がパネルコネクタ１２６と適切に係合したか否かを判別する。

【0041】

図１を参照して、図２のフローチャートに例示するように、一の実施形態においては、感知部１０１は、ステップ１０２においてフィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６との間で作動連通が確立されたか否かをモニタリングして判別する。例えば、作動連通が確立されていない場合、すなわち、一の実施形態においては、スイッチレバー等の第１の協動的素子がステップ１０２において押圧されていない場合、その旨が呼吸ガスモニタ１２８のマイクロプロセッサ１１７に通知される。この場合、当該呼吸ガスモニタ１２８においては、フィルタ部１１４、ひいてはインライン式水分除去装置１１０はステップ１０４においてパネルコネクタ１２６と係合しておらず、濾過した患者サンプルが供給されていない。そこで、呼吸ガスモニタ１２８は、この段階では、サンプル１０６を吸入あるいは分析すべきではない。

【0042】

一方、作動連通が、フィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６との間で確立している場合、その旨が呼吸ガスモニタ１２８に通知される。この場合は、ステップ１０８においてフィルタ１１４が適切に係合している。これにより、呼吸ガスモニタ１２８が起動し、呼吸ガスモニタ１２８は、フィルタ部１１４及びパネルコネクタ１２６から供給された、濾過したサンプル１０９の吸入及び分析を行う。一の実施形態においては、フィルタ部１１４が適切にパネルコネクタ１２６と係合した場合、フィルタ部１１４がスイッチレバー１５２を押圧する。当該実施形態においては、スイッチレバー１５２を押圧することにより、フィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６との間で作動連通が確立したことが通知される。ここで、ステップ１０２において、フィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６との間で作動連通が確立したことを示すための様々な好適な方法及び装置ならびに様々な好適な協動的素子が想定できる。

【0043】

一の実施形態においては、フィルタ部１１４をパネルコネクタ１２６から再度脱着した場合、感知部１０１は、ステップ１０２において作動連通がフィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６との間でもはや確立されていないと判別し、ステップ１０６において呼吸ガスモニタ１２８に吸入及び分析を停止するように通知する。一の実施形態においては、パネルコネクタからフィルタ部１１４を脱着することにより、スイッチレバー１５２が、再度非押圧状態に戻り、これにより、呼吸ガスモニタ１２８がステップ１０６において吸入及び分析を停止する。

【0044】

図３は、一の実施形態に係る、フィルタ部１１４を備えたインライン式水分除去装置１１０を主に示す図である。フィルタ部１１４は、フィルタ本体１２０を備え、このフィルタ本体１２０がパネルコネクタ１２６と係合している状態を図示している。図３においては、パネルコネクタ１２６が呼吸ガスモニタ１２８（図１参照）から外された状態を示している。インライン式水分除去装置１１０は、フィルタ流入口１１８から患者サンプルを受け付けるように構成されている。パネルコネクタ１２６は、ガス監視／検出部１１５（図１参照）と流体連通し、パネルコネクタ流出口１２７から濾過した患者サンプルをガス監視／検出部１１５に供給するように構成されている。

【0045】

主に図４に例示するように、また、以下に詳細に説明するように、本発明の一の実施形態に係るインライン式水分除去装置１１０は、フィルタ流入口１１８を形成するフィルタ入力１１６と、フィルタ流出口１２２を形成するフィルタ本体１２０とを備える。

【0046】

図４の分解図に例示するように、図示する実施形態のフィルタ部１１４は、フィルタ入力１１６と、フィルタ本体１２０とを備える。フィルタ本体１２０は、多孔性のフィルタを収容し、この多孔性のフィルタは、一例として、親水性のペレット１３０からなる。フィルタ流出口１２２の近傍において、フィルタ本体１２０は、パネルコネクタ係合部１２４を備え、このパネルコネクタ係合部１２４は、パネルコネクタ１２６を、呼吸ガスモニタ１２８に対応して係合するとともに呼吸ガスモニタ１２８に結合する。

【0047】

図５の断面フロー図に示すインラン式の水分除去装置１１０を参照して、インライン式水分除去装置１１０は、フィルタ流入口１１８からガス監視／検出部１１５（図１参照）への流路１３４を形成する。図示する実施形態においては、フィルタ入力１１６は、フィルタ流入口１１８と流体連通する中央ボア１３２を形成する。フィルタ流入口１１８は、フィルタ流入口１１８を介して患者サンプルを取り込むように構成されるとともに、中央ボア１３２へ引き込む構成を採用する。

【0048】

フィルタ本体１２０は、また、中央ボア１３６を形成する。フィルタ本体１２０の中央ボア１３６内には、親水性ペレット１３０が配置される。フィルタ本体１２０は、中央ボア１３６を画定するボア壁１３８を備える。一の実施形態においては、親水性ペレット１３０は、その直径が中央ボア１３６の直径１４３と略同一となるようなサイズを有し、従って、親水性ペレット１３０が中央ボア１３６内に配置された場合、中央ボア１３６の全外周にわたり、ボア壁１３８と接触した状態で動作する。このため、好ましくは、親水性ペレット１３０は、ボア壁１３８に対して圧入または締まりばめによって中央ボア１３６内に配置される。

【0049】

図５に示すように、ボア壁１３８は、フィルタ流出口１２２の近傍において肩部１４０を形成する。親水性ペレット１３０のフィルタ流出口１２２近傍の部位は、肩部１４０に位置決めされ、この肩部１４０は、中央ボア１３６内で親水性ペレット１３０を軸方向に配置するように構成される。加えて、肩部１４０は、フィルタ入力１１６の近傍の中央ボア１３６の一部の直径１４３よりも小さい直径１４１を形成する。このような構成により、中央ボア１３６を通り、肩部１４０を通過し、フィルタ流出口１２２に到達する患者サンプルが、必ず親水性ペレット１３０を通るようになる。

【0050】

また、図６を参照して、一の実施形態においては、フィルタ本体１２０のボア壁１３８は、肩部１４０から、親水性ペレット１３０を収容する部分を通過して径方向外側に突出する領域１７４まで延伸し、この領域１７４は、接合部１７６において、軸方向突出部１７８と結合されている。

【0051】

図６に例示するように、フィルタ入力１１６は、入力ボア壁１８０を有し、この入力ボア壁１８０は、軸方向において、フィルタ入力中央ボア１３２を形成するフィルタ本体１２０に向かって延伸する。入力ボア壁１８０は、方向転換接合部１８２まで延伸し、この方向転換接合部１８２は、径方向外側に方向転換して横壁１８４まで延伸する。横壁１８４は、方向転換接合部１８２から径方向外側に延伸し、横壁１８４とフィルタ本体収容壁１８８との間における外側接合部１８６において終端する。フィルタ本体収容壁１８８は、軸方向において外側接合部１８６から離間してフィルタ本体軸方向配置部１９０まで延伸する。

【0052】

図６に例示するように、フィルタ本体１２０の軸方向突出部１７８は、フィルタ本体収容壁１８８の外径と同様の内径を有し、これにより、軸方向突出部１７８が、フィルタ本体収容壁１８８に密着する。フィルタ本体１２０をフィルタ入力１１６と係合させると、軸方向突出部１７８の内周面が、フィルタ本体収容壁１８８の外周面に対して密着して静止される。軸方向突出部１７８の親水性ペレット１３０から離間する部分は、フィルタ本体軸方向配置部１９０に対して密着して静止される。

【0053】

一の実施形態においては、フィルタ入力１１６は、好ましくはポリエステルの裏地を有するＰＴＳテフロンから形成される。当業者にとってよく知られている他の好適な材料を用いてフィルタ入力１１６を形成してもよい。

【0054】

図６に示す実施形態においては、フィルタ入力１１６のポリエステルは、フィルタ本体１２０に対して熱接着され、これによってフィルタ入力１１６とフィルタ本体１２０とを固定する。フィルタ入力１１６は、また、フィルタ本体１２０の軸方向突出部１７８とフィルタ入力１１６との間の境界においてフィルタ本体１２０に対して超音波接合されてもよい。フィルタ入力１１６とフィルタ本体１２０とは、当業者によく知られている他の好適な手段によって接合されてもよい。

【0055】

図示する実施形態においては、フィルタ本体１２０とフィルタ入力１１６とは、互いに別個の２つの部材として形成されている。これらの部材は、当業者にとってよく知られている手段によって一体に形成されてもよい。図６に示す実施の形態においては、フィルタ入力１１６とフィルタ本体１２０とは、２つの別個の部材として形成され、図示するように互いに結合される。

【0056】

一の実施形態においては、親水性ペレット１３０は、ガス透過性であるが、液体及び固体が非透過性の部材である。そこで、ガス、液体及び他の個体の混入物質を含む患者サンプルは、親水性ペレット１３０によって効果的に濾過される。患者サンプルのうちのガス成分は、親水性ペレット１３０を通過し、一方で液体成分は親水性ペレット１３０によって部分的に遮断されて部分的に吸収される。固体成分は、完全に親水性ペレット１３０によって遮断される。

【0057】

親水性ペレット１３０は、当業者にとってよく知られている任意の好適な材料から形成される。多孔性のフィルタが親水性ペレット１３０として図示して例示されているが、当業者によく知られている他の任意の好適な多孔性でガス透過性かつ液体半非透過性または非透過性のフィルタを、任意の形状で用いてもよい。

【0058】

図７及び８を参照して、一の実施形態においては、フィルタ本体１２０は、パネルコネクタ係合部１２４を備え、このパネルコネクタ係合部１２４は、フィルタ本体をパネルコネクタ１２６に結合するためのものである。図７及び８は、パネルコネクタ１２６の一例を示す。パネルコネクタ係合部１２４は、好適には、チューブ１６０を有し、このチューブ１６０は、後述するフィルタ本体収容凹部１４６内においてパネルコネクタ中央ボア環状壁１４５の周面にフィットするサイズを有する。図８に示すように、パネルコネクタ係合部１２４は、また、第１の突起または突出部１６２と、第２の突起または突出部１６４とを備える。突出部１６２及び１６４は、チューブ１６０から径方向外側に延伸する。第１の突出部１６２は、好ましくは、チューブ１６０の反対側に配置され、第２の突出部１６４から１８０度反対の位置に配置される。第１の突出部１６２は、また、軸方向において第２の突出部１６４からオフセットされ、第１の突出部１６２が軸方向においてパネルコネクタ１２６側に配置され、第２の突出部１６４が軸方向においてパネルコネクタ１２６から離間する側に配置されるとともに、軸方向においてフィルタ入力１１６側に配置される。

【0059】

図７及び８に示す実施形態においては、第１及び第２の突出部１６２、１６４は、パネルコネクタ１２６（図７参照）によって形成されるスレッド１５０と係合するように構成され、フィルタ本体１２０を、さらに後述するように、パネルコネクタ１２６に結合する。スレッド１５０は、第１及び第２の突出部１６２、１６４が収容されるチャンネル１６６を形成する。

【0060】

フィルタ本体１２０とパネルコネクタ１２６とを組み立てるには、図９に示すように、第１の突出部１６２を、好ましくはスレッド１５０によって形成されるチャンネル１６６の始点に配置する。フィルタ本体１２０とパネルコネクタ１２６とを係合するには、フィルタ本体１２０をその長手軸１６８を中心に回転させ、第１の突出部１６２をチャンネル１６６に押し込んでチャンネル１６６に沿って案内するとともに、フィルタ本体１２０を回転させながら、第２の突出部１６４をチャンネル１６６内に移動させてスレッド１５０に沿って案内する。

【0061】

図１０は、一の実施形態に係る、パネルコネクタ１２６を備えたインライン式水分除去装置１１０を示す上面図である。

【0062】

図１１は、図１０の１１−１１線に沿った図であり、インライン式水分除去装置１１０の一部を透視してパネルコネクタ１２６内に形成されたスレッド１５０を図示している。第１及び第２の突出部１６２、１６４が、チャンネル１６６内においてスレッド１５０と係合した状態を図示し、フィルタ本体１２０が、パネルコネクタ１２６と適切に係合している状態を図示している。フィルタ本体１２０のチューブ１６０の端壁１７０はスイッチレバー１５２と係合して当該スイッチレバー１５２を押圧している。

【0063】

図７に戻り、パネルコネクタ１２６は、フィルタ本体収容凹部１４６を形成し、このフィルタ本体収容凹部１４６は、パネルコネクタ中央ボア１４４を環囲して当該パネルコネクタ中央ボア１４４と同軸であるとともに、パネルコネクタ中央ボア環状壁１４５によってパネルコネクタ中央ボア１４４から分離されている。パネルコネクタ１２６及び外周壁１４９の内周面１４８は、スレッド１５０を形成し、このスレッド１５０は、フィルタ本体１２０（図８参照）の一部と係合するように構成されている。フィルタ本体１２０をパネルコネクタ１２６と係合させると、パネルコネクタ中央ボア１４４が流体流出口１２２（図７では図示せず）と流体連通状態になる。

【0064】

図７に示す実施形態においては、パネルコネクタ１２６は、さらに、スイッチ機構１５９を備え、このスイッチ機構１５９は、通常時非押圧状態のスイッチレバー１５２を備える。スイッチ機構１５９は、スイッチ端子１５４を介してマイクロプロセッサ１１７（図７では図示せず）と電気的に接続され、このスイッチ端子１５４は、マイクロプロセッサ１１７との間で電気的な仲立ちをする。

【0065】

スイッチ機構１５９は、スイッチレバー１５２を備え、このスイッチレバー１５２は、第１の端１５３及び第２の端１５５を有し、第１の端１５３の近傍においてスイッチハウジング１５６に接続されている。このスイッチハウジング１５６は、流路１３４（図７では図示せず）を横断して延伸する面１５８を形成する。スイッチレバー１５２は、面１５８に沿って、かつ、面１５８に対して傾斜しながら離間し、第２の端１５５が、通常の非押圧状態において、面１５８から離間する位置に配置される。

【0066】

図１２を参照して、一の実施形態を説明する。スイッチ機構１５９は、スイッチアクチュエータ１５７を備え、このスイッチアクチュエータ１５７は、スイッチハウジング１５６からスイッチレバー１５２の近傍まで延伸する。スイッチレバー１５２の第２の端１５５がスイッチハウジング１５６に向けて押圧されると、スイッチレバー１５２がスイッチアクチュエータ１５７を作動させ、これによってスイッチ機構１５９がマイクロプロセッサ１１７（図１参照）に信号を送る。

【0067】

図１３及び１４は、回転してスイッチレバー１５２を押圧するフィルタ本体１２０を示す部分断面図である。

【0068】

図９、１１、１３及び１４を参照して、フィルタ本体１２０を、チューブ１６０の端壁１７０が通常時非押圧状態のスイッチレバー１５２に到達するまで回転すると、端壁１７０がスイッチレバー１５２と係合する。フィルタ本体をさらに回転することにより、端壁１７０が、スイッチレバー１５２の第２の端１５５を、スイッチアクチュエータ１５７に接触するまでスイッチハウジング１５６の面１５８に向けて付勢し、スイッチアクチュエータ１５７が、面１５８に向けて付勢されるとともに押圧される。この状態で、フィルタ本体１２０は、パネルコネクタ１２６と完全に係合し、スイッチレバー１５２が完全に圧縮され、これによってスイッチアクチュエータ１５７が作動し、ひいては、スイッチ機構１５９が作動する。スイッチ機構１５９は、マイクロプロセッサ１１７（図１参照）に、フィルタ本体１２０が正しく係合した旨の信号を送る。

【0069】

図５に戻り、図示する実施形態においては、フィルタ入力１１６の中央ボア１３２は、フィルタ本体１２０の中央ボア１３６と流体連通する。従って、中央ボア１３２及び１３６は、流路１３４の第１の部位を形成する。好ましくは、患者サンプルは、フィルタ入力１１６の中央ボア１３２を通り、フィルタ本体１２０の中央ボア１３６へと案内される。

【0070】

図示する実施形態においては、患者サンプルがフィルタ本体１２０の中央ボア１３６に到達することにより、親水性ペレット１３０に到達する。親水性ペレット１３０に到達することにより、親水性ペレット１３０が、患者サンプル中のガス成分を選択的に通過させてフィルタ流出口１２２へと到達させる。水分及び他の患者サンプルに含まれる混入物質は、親水性ペレット１３０に吸収され、あるいは、フィルタ入力１１６の近傍側の親水性ペレット１３０の部位により、親水性ペレット１３０に入る前に流路１３４に集められる。これは、図示する実施形態のインライン式水分除去装置１１０が、（インライン式水分除去装置１１０は様々な水分を含む患者サンプルを濾過することを想定したものであるが）乾燥した患者サンプル及び（インライン式水分除去装置１１０が様々な数の患者への使用を考慮したものであるが）単一の患者への使用を想定したものであるので、問題とはならない。そこで、好ましくは、図示する実施形態においては、少量の水分及び混入物質のみが、インライン式水分除去装置１１０を廃棄または新しいインライン式水分除去装置１１０と交換する前に流路に集められる。

【0071】

一の実施形態のインライン式水分除去装置１１０を用いて湿った患者サンプルを濾過することが望ましい場合、実施形態のインライン式水分除去装置１１０を、インライン式水分除去装置に入る前に患者サンプルを乾燥させるための乾燥装置と組み合わせて使用してもよい。

【0072】

一の実施形態において親水性ペレット１３０によって具現される多孔性のフィルタによる患者サンプルに含まれる液体成分の吸収は、一の実施形態においては、多孔性のフィルタを膨張させる。この多孔性のフィルタは、いくぶん自己シール型で、水分と接触することによって非多孔性となる傾向を有する。非多孔性の状態においては、多孔性のフィルタは、液体及びガスの両方の流通を遮断する傾向がある。そこで、多量の液体を吸収した場合は、親水性ペレット１３０はガスの流れを遮断するので、交換すべきである。従って、親水性ペレット１３０は、フィルタ本体１２０の中央ボア１３６にさらに密着し、患者サンプルが、（後述するように、流路が完全に閉じた状態で）親水性ペレット１３０を通過することなくフィルタ流出口１２２に到達するのをさらに防止する。

【0073】

多孔性のフィルタが、十分な量の水分を吸収した場合、多孔性のフィルタは、完全にまたは略完全にガスの流れを遮断する。このような場合、予測される量のガスの呼吸ガスモニタ１２８への供給が遮断されることにより、操作者に、多孔性のフィルタが目詰まりし、フィルタ部１１４を交換すべき旨が示される。しかしながら、いつフィルタ部１１４を交換すべきか、あるいは、多孔性フィルタがガス非透過性となったのかを判別して示す他の好適な自動検出機構を用いてもよい。

【0074】

図１５は、本発明の一の代替的な実施形態に係るインライン式水分除去装置２１０を示す。インライン式水分除去装置２１０は、フィルタ部２１４と、パネルコネクタ２２６とを備え、これらは、例えば図１〜１４に示したインライン式水分除去装置１１０のフィルタ部１１４とパネルコネクタ１２６と類似または同一のものである。従って、インライン式水分除去装置１１０と対応するインライン式水分除去装置２１０の構成要素については、同一の参照番号を付すが、値を「１００」だけ増加させることとする。加えて、インライン式水分除去装置２１０は、流路２３４内に配置された疎水性フィルタ２０１を備える。疎水性フィルタ２０１は、親水性ペレット２３０の上流側に配置されて構成されている。好適には、疎水性フィルタ２０１は、ガス透過性で、かつ液体非透過性のフィルタディスクであり、患者サンプルが親水性ペレット２３０に到達するのに必ず通過しなければならないものである。以下に詳細に説明するように、患者サンプルは、フィルタ入力２１６に入り、フィルタ流入口２１８を通ってこのフィルタ入力２１６を通過する。患者サンプルは、疎水性フィルタ２０１に到達し、患者サンプルに含まれるガス成分のみが通過することができ、引き続き流路２３４に沿って流れることができるとともに、水分及び他の混入物質は、フィルタ入力２１６の近傍の疎水性フィルタ２０１の上流側に残ることになる。疎水性フィルタ２０１を通過した患者サンプルの成分は、次に、親水性ペレット２３０に到達する。上述した実施形態においては、親水性ペレット２３０は、患者サンプルに含まれるガス成分のみを通過させてフィルタ流出口２２２に案内するとともに、サンプル内の少なくとも水分を吸収して水分及び他の混入物質がフィルタ流出口２２２に到達するのを防止する。

【0075】

フィルタ本体２２０は、パネルコネクタ係合部２２４を有し、このパネルコネクタ係合部２２４は、上述した実施形態のものと同様のパネルコネクタ２２６と係合する。親水性ペレット２３０及び疎水性フィルタ２０１は、ともに、フィルタ本体２２０内に収容される。

【0076】

図１６は、代替的な実施形態に係る、フィルタ本体２２０内に配置された疎水性フィルタ２０１及び親水性ペレット２３０を備えたインライン式水分除去装置を示す。この代替的な実施形態においては、液体及び混入物質に対するフィルタ流出口２２２への追加的なシーリング機能が得られ、これにより、これら液体及び混入物質が親水性ペレット２３０の外部にそれることを防止する。

【0077】

上述した実施形態と同様に、親水性ペレット２３０は、フィルタ本体中央ボア２３６内に圧入される。フィルタ本体中央ボア２３６は、ボア壁２３８によって形成される。ボア壁２３８は、肩部２４０を備える。上述した実施形態と異なり、肩部２４０は、軸方向に延伸する環状の突起２３１を形成する。環状の突起２３１は、フィルタ流出口２２２を環囲し、肩部２４０から反対方向へ軸方向において延伸する。好ましくは、親水性ペレット２３０は、いくぶんフレキシブルで、環状の突起２３１に沿って変形し、フィルタ流出口２２２から中央ボア２３６をシールする。従って、水分または他の混入物質が、ボア壁２３８に沿って親水性ペレット２３０を回避したとしても、環状の突起２３１が、フィルタ流出口２２２と離して水分及び混入物質を親水性ペレット２３０に強制的に向かわせ、これによってこれら水分及び混入物質がフィルタ流出口２２２に到達するのを防止する。

【0078】

図１７は、フィルタ本体２２０の第２実施形態を示す断面図であって、ボア壁２３８の流路２３４（図１５参照）、フィルタ流出口２２２、及び環状の突起２３１を見下ろした図である。

【0079】

図１８は、図１７の１８−１８線に沿った断面図であり、第２の実施形態に係る、親水性ペレット２３０を除いた状態のフィルタ本体２２０を示す図である。図示するように、環状の突起２３１は、軸方向において、上流及び肩部２４０から離間するように延伸し、フィルタ流出口２２２を環囲するとともに水分及び混入物質が親水性ペレット２３０をバイパスしてフィルタ流出口２２２を通過することを防止する隆起を略形成する。

【0080】

図１６に戻り、親水性ペレット２３０は、略円筒形で、肩部２４０からフィルタ入力２１６に向かって軸方向においてフィルタ本体中央ボア２３６内で延伸する。本実施形態においては親水性ペレット２３０として具体化した多孔性のフィルタは（他の好適な多孔性フィルタを実施形態として採用できるが）、いくぶん自己シール機能を有し、水分と接触することによって非多孔性となる傾向を有する。非多孔性の状態においては、多孔性のフィルタは、液体及びガスの両方の流れを遮断する傾向がある。従って、十分な量の液体を吸収した場合は、親水性ペレット２３０は、ガスの流れを遮断してしまうので、交換する必要がある。そこで、用途によっては、疎水性のフィルタ２０１を設けることにより、親水性ペレット２３０が水分と接触して流路２３４を遮断してしまうことを防止するといった利点がある。

【0081】

代替的な実施形態に係る疎水性フィルタ２０１は、好ましくは、ラーセンその他の発明者からクリティケアシステムズインクに譲渡された米国特許第６９２３８４７号及び第７４０２１９７号に開示された種類のものであり、かかる米国特許の開示内容を、参照として本明細書に取り込む。当業者にとって知られたその他の好適な種類の疎水性フィルタを用いることも可能である。

【0082】

一の実施形態においては、疎水性フィルタ２０１は、例えば、ゴアテックスのような薄膜フィルタエレメントであり、１ミクロンサイズの孔を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の層がスパンボンド（ｓｐｕｎ−ｂｏｎｄｅｄ）されたポリエステル上に配置されており、ＰＴＦＥ層の表面がフィルタ入力２１６の近傍に配置される。

【0083】

図１６に示す実施形態においては、疎水性フィルタ２０１は、好ましくは、フィルタ本体２２０の軸方向突出部２７８の内半径２９４以下の半径を有する円盤である。疎水性フィルタ２０１は、好ましくは、フィルタ本体２２０の径方向外側に突出する領域２７４と、熱接着または当業者に知られたその他の好適な接着方法によって恒久的に結合される。フィルタ入力２１６は、好ましくは、フィルタ入力２１６の横壁２８４が疎水性フィルタ２０１の環状の部分に対して当接するように構成され、これによって疎水性フィルタ２０１の環状の部分をフィルタ本体２２０の径方向外側に突出する領域２７４に対してピン固定し、患者サンプルの流路内に移動しないようにする。

【0084】

図１６に示す代替的な実施形態においては、患者サンプルがフィルタ流入口２１８に入り、フィルタ入力中央ボア２３２を通ってフィルタ入力２１６を通過する。患者サンプルは、次に、疎水性フィルタ２０１に入る。疎水性フィルタ２０１は、患者サンプルに含まれるガス成分を通過させ、患者サンプルに含まれる水分及び混入物質を遮断する。疎水性フィルタ２０１を通過した患者サンプルの成分は、次に、フィルタ本体中央ボア２３６に入って親水性ペレット２３０に入る。親水性ペレット２３０は、濾過した患者サンプルに含まれる残存水分を吸収し、他の種の混入物質を遮断し、患者サンプルに含まれるガス成分のみを、フィルタ本体中央ボア２３６を通って通過させるとともに、パネルコネクタ２２６（図１５参照）に案内する。従って、この代替的な実施形態によれば、２つのフィルタリング機構が提供され、かかるフィルタリング機構は、特定の実施形態に係る親水性ペレット２３０が多量の水分を吸収してガス非透過性となるのを防止するのに有用である。

【0085】

いくつかの実施形態においては、呼吸ガスモニタ１２８（図１参照）が水分及び混入物質に対して敏感で、修理または交換にコストがかかる場合がある。そこで、複数段のフィルタリング機構を備えたことは、いくつかの用途及び実施形態においては望ましい。

【0086】

図１６に示す構成は、親水性ペレット２３０と疎水性フィルタ２０１との両方を連続して備えているが、かかる構成は一例にすぎない。他の好適な構成を採用可能である。フィルタ本体中央ボア２３６は、疎水性フィルタ２０１とともに、あるいは疎水性フィルタ２０１なしで用いてもよい。また、第１の実施形態に係るフィルタ本体中央ボア１３６は、疎水性フィルタ２０１とともに用いてもよい。

【0087】

第２の代替的な実施形態においては、適切な種類のフィルタ部３１４がパネルコネクタ３２６に結合されたことを確認するシステムを設けることが望ましい。そこで、無線認識（ＲＦＩＤ）タグ３０３を、フィルタ部３１４、インライン式水分除去装置のフィルタ入力、または他の好適な部分に結合あるいは一体に形成する。ＲＦＩＤタグ３０３は、アクティブ型、パッシブ型、バッテリ連動パッシブ型、光学式、あるいは当業者に知られた他の好適な種類のＲＦＩＤタグ３０３であってもよい。

【0088】

一の実施形態においては、ＲＦＩＤセンサ３０５を呼吸ガスモニタ３２８と電気的に一体、結合あるいは一体に設ける。マイクロプロセッサ３１７は、定期的に問い合わせ信号を送出する。適切なＲＦＩＤタグ３０３を備えたフィルタ部３１４が受信可能範囲にある場合、及び／またはパネルコネクタ３２６と結合された場合、ＲＦＩＤタグ３０３がかかる問い合わせ信号に反応し、符号化されたＲＦＩＤ信号を送出する。ＲＦＩＤセンサ３０５は、この符号化されたＲＦＩＤ信号を受信し、呼吸ガスモニタ３２８に、適切な種類のフィルタ部３１４がパネルコネクタ３２６と係合した旨の信号を送出する。ＲＦＩＤセンサ３０５は、マイクロプロセッサ３１７に、供給されかつ濾過された患者サンプルのガス監視／検出部３１５による吸入及び分析が可能となった旨を通知する。ＲＦＩＤセンサ３０５が呼吸ガスモニタ３２８に適切な種類のインライン式水分除去装置３１４が係合した旨を通知しないかぎり、マイクロプロセッサ３１７は、ガス監視／検出部３１５にサンプルの吸入及び分析を許容しない。これにより、呼吸ガスモニタ３２８が、湿った、あるいは、混入物質を含む患者サンプルを吸入することを防止し、ひいては、呼吸ガスモニタ３２８が故障することを防止する。

【0089】

ＲＦＩＤタグ３０３及びＲＦＩＤセンサ３０５を備えたこの実施形態は、一のあるいは他の２つの実施形態の全ての構成要素あるいは任意の構成要素を備えてもよい。この実施形態は、上述したスイッチ機構を備えてもよいし、備えていなくてもよい。この実施形態が、上述した２つの実施形態のスイッチ機構と組み合わされる場合は、適切な種類のフィルタ部が装てんされた旨の第２の認証システムによって追加の利点が得られ、これは、呼吸ガスモニタ３２８及びその構成要素が保護され、適切なフィルタ部３１４がパネルコネクタ３２６に係合されたことを意味する。

【0090】

本明細書による開示の目的として、「結合」という用語は、２つの部材を直接または間接的に互いに機械的に接合したことを意味する。かかる接合は、静的なものまたは動的なものを含む。また、かかる接合は、２つの部材及び追加の介在部材を単一の部材として形成し、あるいは、２つの部材及び他の追加の介在部材をそれぞれ互いに取り付けることによって達成することができる。かかる接合は、恒久的なものであってもよいし、脱着可能あるいは解除可能なものであってもよい。

【0091】

本明細書による開示の目的として、「混入物質」という用語は、呼吸ガスモニタを故障させるような任意の液体、粘液または固体を意味する。また、本明細書による開示の目的として、「作動」という用語及びそのバリエーションは、機械的作動、電気的作動、及び当業者にとって知られた好適な種類の作動を含むものであるが、これらに限定されるものではない。

【0092】

本発明によるインライン式水分除去装置は、耐久性があるとともに長寿命であり、その耐用年数を通じてユーザによるメンテナンスをほとんど必要とせず、あるいは完全に不要とする。本発明によるインライン式水分除去装置は、比較的安価な構成を採用し、これによって最大限に広範囲で可能性のあるマーケットに水分除去装置をアピールする。さらに、本発明によるインライン式水分除去装置は、上述した全ての利点及び目的を、本来被るべき不利益を略被ることなく達成する。

【0093】

本発明によるインライン式水分除去装置及び方法について、特定の実施形態及び用途とともに図示して説明したが、当該図示及び説明は例示及び説明のためのものであり、本発明を、開示した特定の実施形態及び用途のみに限定するためのものではない。本発明は、多数の変更、応用、バリエーション及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、それらは全て本発明によるインライン式水分除去装置及び方法の技術的範囲に含まれるものである。本発明の原理及びその実用的な用途を最もよく例示するため、特定の実施形態及び用途を選択して説明し、当業者が様々な形態及びその応用を実施できるようにした。従って、それら変更、応用、バリエーション及び修正の全ては、公平に、法的に、及び公正に判断される範囲において解釈される際に、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明のインライン式水分除去装置及び方法の技術的範囲に属するものである。

【0094】

本出願は、２０１０年２月２２日なされた米国仮特許出願第６１／３０６７６９号に基づく優先権を主張し、当該出願の内容の全体を参照として本明細書に取り込む。

【符号の説明】

【0095】

１０１ 感知部
１１０ インライン式水分除去装置
１１４ フィルタ部
１２６ パネルコネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】