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(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】6170434
(24)【登録日】2017年7月7日
(45)【発行日】2017年7月26日
(54)【発明の名称】排出ガスノイズを低減する流体継手導管
(51)【国際特許分類】
A61M 16/06 20060101AFI20170713BHJP
【ＦＩ】
A61M16/06 A
【請求項の数】14
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2013-534430(P2013-534430)
(86)(22)【出願日】2011年10月17日
(65)【公表番号】特表2013-540035(P2013-540035A)
(43)【公表日】2013年10月31日
(86)【国際出願番号】IB2011054591
(87)【国際公開番号】WO2012052906
(87)【国際公開日】20120426
【審査請求日】2014年10月16日
【審判番号】不服2016-8353(P2016-8353/J1)
【審判請求日】2016年6月7日
(31)【優先権主張番号】61/405,804
(32)【優先日】2010年10月22日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】590000248
【氏名又は名称】コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ
【氏名又は名称原語表記】ＫＯＮＩＮＫＬＩＪＫＥ ＰＨＩＬＩＰＳ Ｎ．Ｖ．
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100091214
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介
(72)【発明者】
【氏名】ロックハート，ハロルド アレン
(72)【発明者】
【氏名】チュオン，ズオン アレックス
【合議体】
【審判長】
山口 直
【審判官】
長屋 陽二郎
【審判官】
根本 徳子
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００９−０５０７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２６４５６６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
A61M 16/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
患者インターフェース装置であって：
（ａ）クッションと；
（ｂ）流体継手導管と；
（ｃ）前記クッションと結合され、前記流体継手導管が取り付けられるフレーム側オリフィスを有する、フレームと；を含み、該流体継手導管は：
入口端部と、
前記入口端部に流体的に結合した出口端部であって、前記入口端部は呼吸ガスのフローを受け入れるように構成され、前記出口端部は前記フレーム側オリフィスに流体的に結合するように構成される、出口端部と、
前記入口端部と前記出口端部との間に位置する中央チャンバー部であって、前記出口端部が前記フレーム側オリフィスに流体的に結合するとき、前記フレーム側オリフィスの反対に位置するように構成される外壁を有する、中央チャンバー部と、
前記外壁上に配置され、その外壁を通って伸びる複数の排出ガスオリフィスと、
前記出口端部と前記外壁との間の前記中央チャンバー部の中に配置される多数の音響減衰構造であって、前記フレーム側オリフィスを通って排出ガスフローと関連する音波を反射するように構成される複数の面を含む、多数の音響減衰構造と、
を含む、患者インターフェース装置。
（ａ）クッションと；
（ｂ）流体継手導管と；
（ｃ）前記クッションと結合され、前記流体継手導管が取り付けられるフレーム側オリフィスを有する、フレームと；を含み、該流体継手導管は：
入口端部と、
前記入口端部に流体的に結合した出口端部であって、前記入口端部は呼吸ガスのフローを受け入れるように構成され、前記出口端部は前記フレーム側オリフィスに流体的に結合するように構成される、出口端部と、
前記入口端部と前記出口端部との間に位置する中央チャンバー部であって、前記出口端部が前記フレーム側オリフィスに流体的に結合するとき、前記フレーム側オリフィスの反対に位置するように構成される外壁を有する、中央チャンバー部と、
前記外壁上に配置され、その外壁を通って伸びる複数の排出ガスオリフィスと、
前記出口端部と前記外壁との間の前記中央チャンバー部の中に配置される多数の音響減衰構造であって、前記フレーム側オリフィスを通って排出ガスフローと関連する音波を反射するように構成される複数の面を含む、多数の音響減衰構造と、
を含む、患者インターフェース装置。
【請求項2】
前記排出ガスオリフィスは卵形である、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項3】
前記卵形の排出ガスオリフィスの各々の直径は０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）であり、前記卵形の排出ガスオリフィスの各々の長さは１．１ミリメートル（０．０４２インチ）である、請求項２記載の患者インターフェース装置。
【請求項4】
前記音響減衰構造は複数の分割要素を含み、前記外壁の内面と結合してそこから伸びている、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項5】
前記分割要素の各々は複数の弧状部分を有する先端領域を含む、請求項４記載の患者インターフェース装置。
【請求項6】
前記分割要素の各々は、第１弧状部と、第２弧状部と、第３弧状部とを含み、前記第２弧状部は、前記第１弧状部と前記第３弧状部との間に位置して、放物線状の切り込み領域として構成される、請求項５記載の患者インターフェース装置。
【請求項7】
前記流体継手導管は複数の弧状の偏向要素を含み、前記偏向要素は、前記外壁と平行な平面に関して下向きの角度で前記外壁の外部から外向きに伸びている、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項8】
前記音響減衰構造は複数の反射構造を含み、前記反射構造の各々は前記中央チャンバー部の内面に結合してそこから伸びており、互いに対して或る角度で位置する複数の外面を含む、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項9】
前記多数の音響減衰構造は、複数の壁を有する分割構造を含み、前記複数の壁は複数の音響チャンバーを形成し、その音響チャンバーを通って前記排出ガスフローは通過してもよく、前記複数の音響チャンバーは前記排出ガスフローに関連する前記音波を反射し回折する、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項10】
前記音響減衰構造はノイズ消音アセンブリを含み、前記ノイズ消音アセンブリは、長手方向に並んだ複数の半球形バッフル要素を含み、各バッフル要素は前記排出ガスフローを通過させる複数の孔を含む、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項11】
各バッフル要素において、前記孔は中央の孔と、前記バッフル要素の周辺領域に位置する複数の周辺の孔とを含む、請求項１０記載の患者インターフェース装置。
【請求項12】
前記ノイズ消音アセンブリは前記中央チャンバー部の中に供給される弧状の底面壁によって支持され、前記弧状の底面壁は前記出口端部の上端近くに位置する遠心端部を有し、前記排出ガスフローは前記弧状の底面壁の下で前記入口端部から前記出口端部へ流れる、請求項１０記載の患者インターフェース装置。
【請求項13】
前記多数の音響減衰構造はノイズ消音アセンブリを含み、前記ノイズ消音アセンブリは中空体を含み、前記中空体はバッフルアセンブリの内部に支持されるバルブアセンブリを収容する、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【請求項14】
前記流体継手導管はエルボー導管である、請求項１記載の患者インターフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
〔関連出願の相互参照〕本特許出願は、２０１０年１０月２２に出願された米国仮出願番号６１／４０５，８０４の米国法３５ １１９条（ｅ）の下での利益を請求し、その出願の内容は本明細書において参照されて組み込まれる。
本願発明は非侵襲性の換気及び圧補助システムに関し、そのシステムは患者インターフェース装置を使用して呼吸ガスフローを患者の気道に供給し、詳しくは、エルボー導管のような流体継手導管に供給し、その患者インターフェース装置は、排出ガスフローに関連したノイズを低減するメカニズムを含む。
【背景技術】
【0002】
呼吸ガスフローを非侵襲的に患者の軌道に供給することが必要である、又は、望ましい多数の状況が存在し、即ち、患者に挿管せず、又は、食道の中に気管チューブを外科的に挿入することがないことが必要である。例えば、非侵襲換気（ベンチレーション）として知られる技術を用いて、患者に酸素を供給することが知られている。また、或る内科的疾患を処置するために陽性気道圧（ＰＡＰ）治療を供給することが知られており、その疾患の最も有名なものが閉塞性の睡眠時無呼吸（ＯＳＡ）である。既知のＰＡＰ治療は連続的な陽性気道圧（ＣＰＡＰ）を含み、連続的な陽性気道圧は患者の気道に供給されて患者の気道に添え木を施して開き、及び、可変気道圧を含み、患者の気道に供給される圧力は患者の呼吸サイクルと共に変化する。そうした治療は典型的には患者が眠っている間の夜に患者に提供される。
【0003】
ちょうど述べたような非侵襲換気と圧補助治療法は、患者インターフェース装置の配置を含み、その装置は患者の顔の上に柔らかく柔軟なクッションを有するマスク部品を含む。そのマスク部品は、患者の鼻を覆う鼻マスク、患者の鼻孔の内部に受け入れられる鼻プロング（ｎａｓａｌ ｐｒｏｎｇｓ）を有する鼻カニューレ、鼻や口を覆う鼻／口のマスク、又は、患者の顔を覆うフルフェースのマスクであってもよいが、これに限定されない。また、そうした患者インターフェース装置は、例えば前頭部サポート、頬パッド、及び顎パッドのような他の患者接触部品を用いてもよい。患者インターフェース装置はガス供給ホースに結合し、換気又は圧補助装置を患者の気道とインターフェースし、そうして、呼吸ガス流は圧力／フロー発生装置から患者の気道へ供給されることができる。患者の頭の上に／周囲に適合するように構成された１つ以上のストラップを有するヘッドギアによって、そうした装置を着用者の顔の上に保持することが知られている。
【0004】
例えばＯＳＡの治療で使用される患者インターフェース装置に対しては、鍵となる技術課題は排出ガス流と排出ガスノイズとのバランスをとることである。一定量の排出ガス流は、できるだけ多くのＣＯ２を適切に排出するため、全てのそうした患者インターフェース装置にとって必要とされる。現在、適切な量のＣＯ２を排出するのに必要な排出ガス流の量は、患者インターフェース装置を幾分うるさく（ノイジー）もしている。このノイズは患者又は一緒に寝ている人を邪魔することがあり、時々、彼又は彼女が寝入ることができない、又は、思わず目が覚めてしまうほどである。
【0005】
最新の患者インターフェース装置はエルボー導管を使用して、小オリフィスを介して排出ガスフローを制御している。これらのオリフィスはできるだけ多くノイズを低減する方法で成型されている。オリフィスの複雑さのため、多くの呼気／排気ポートは分離した要素として成型され、そして完全なエルボーを形成するようにアセンブリされる。現在、小オリフィスだけを用いて容認できるフローレベルと低ノイズ閾値とを維持することについてはバランスが実現されていない。従って、容認できるフローレベルと低ノイズ閾値とを実現するための重要な機会が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
従って、本発明の目的は、従来の患者インターフェース装置の欠点を克服する患者インターフェース装置を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この目的は、クッションとフレームとを含む患者インターフェース装置を供給することにより、本発明の一実施形態に従って達成される。クッションはフレームに結合される。そのフレームはそのクッションと流体連通するオリフィスを有する。本患者インターフェース装置は、入口端部とその入口端部に流体的に結合する出口端部とを有する流体継手導管をさらに含む。その入口端部は呼吸ガス流を受け入れるように構成され、そして、その出口端部は、呼吸ガス流をクッションに供給するようにフレームのオリフィスに流体的に結合するよう構成される。本流体継手導管は、入口端部と出口端部との間に位置する中央チャンバー部を含み、その中央チャンバー部は外壁を有し、出口端部がオリフィスに流体的に結合するとき、その外壁はフレームのオリフィスの反対に位置するように構成される。その外壁はその外壁を通って伸びる複数のオリフィスを有する。本流体継手導管は、出口端部と外壁との間に中央チャンバー部の中に多数の消音構造を含む。その多数の消音構造には、オリフィスを通る排出ガスフローに関連した音波を反射するように構成された複数の表面を含む。
【0008】
他の実施形態では、エルボー導管のような流体継手導管が供給され、呼吸ガス流を受け入れるように構成された入口端部とその入口端部に流体的に結合した出口端部とを含み、その出口端部は出口開口部を定義し、入口端部と出口端部との間に位置する中央チャンバー部を含む。その中央チャンバー部は出口開口部の反対に位置する外壁を有する。その外壁はそれを通って伸びる複数の排出ガスオリフィスを有し、及び、出口開口部と外壁との間に、中央チャンバー部の中に多数の消音構造を有する。多数の消音構造には、流体継手導管を通る排出ガス流に関連する音波を反射するよう構成された複数の表面を含む。
【0009】
本願発明のこれらの及び他の目的、構成、及び特徴は、操作方法、構造の関連要素の機能、部品の組合せ、及び、製造の経済性と同様に、添付の図面を参照して、以下の説明と付属の請求項を考慮することにより一層明確になるだろう。それら全ては本明細書の一部を形成し、同様の参照符号は様々な図面における対応する部分を示す。しかしながら、それらの図面は単に例示と説明を目的とするものであり、本発明の限界を定義するものとして解釈されないことを明確に理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【発明を実施するための形態】
【0011】
本明細書で用いられるように、単数形“ａ（１つの）”、“ａｎ（１つの）”及び“ｔｈｅ（その）”は、文脈が明確に他の意味を示す場合を除き複数の参照を含む。本明細書で用いられるように、２つ又はそれ以上の部分や構成要素が“結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）”の記述は、その部分が連結、又は、直接的又は間接的に一緒に動作することを意味するものとし、即ち、リンクが存在する場合は１つ以上の中間的部分や構成要素を介してもよい。本明細書で用いられるように、“直接に結合する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）”は２つの要素が互いに直接的に接触していることを意味する。本明細書で用いられるように、“固定的に結合される（ｆｉｘｅｄｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）”又は“固定される（ｆｉｘｅｄ）”は、２つの構成要素が互いに対して一定の方向を保ちながら１つとして動くように結合されることを意味する。
【0012】
本明細書で用いられるように、単語“単一の（ｕｎｉｔａｒｙ）”は、或る構成要素が一つの部分又は単位として形成されていることを意味する。即ち、分離して形成されてそれから一単位として一緒に結合されている部分を含む或る構成要素は、“単一の”構成要素又は本体ではない。本明細書で使用されるように、２つ又はそれ以上の部分又は構成要素が互いに“係合する（ｅｎｇａｇｅ）”との記述は、その部分が互いに対向して、直接的又は１つ以上の中間部分若しくは構成要素を介して力を出すことを意味するものとする。本明細書で使用されるように、用語“数（ｎｕｍｂｅｒ）”は１又は１よりも大きい整数（即ち複数）を意味するものとする。
【0013】
本明細書で使用される方向に関する用語は、図面中に示されるようその方向に関連し、明確にその中で示されない限り請求項を制限するものではない。例えば、頂点、底面、左、右、上方、下方、前面、背面、及び、それらの派生語等であるが、これらに限定されない。
【0014】
図１は、本発明の一実施形態に従った患者インターフェース装置２の正面等角図であり、エルボー導管６に流体的に結合したマスク４を含む。エルボー導管６は適当なホース７と結合するように構成され、そのホースは今度は適当な圧力発生装置９に結合される。圧力発生器は、定圧補助装置（例えば連続的陽性気道圧装置やＣＰＡＰ装置）、可変圧力装置（例えば、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ，Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｒｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓ ｏｆ Ｍｕｒｒｙｓｖｉｌｌｅにより製造され供給されるＢｉＰＡＰ（Ｒ），Ｂｉ−Ｆｌｅｘ（Ｒ），Ｃ−ＦｌｅｘＴＭ）、自動滴定圧補助装置、ベンチレーター、又は、患者へ供給するガス流を生成する他の如何なる装置をも含むが、これらに制限されない。エルボー導管６は図２−８と関連して以下に詳細に説明される。
【0015】
例示の実施形態では、マスク４は鼻マスクである。しかしながら、鼻／口（フルフェース）マスクのような他の種類のマスクがマスク４として使用されてもよく、そうしたマスクは呼吸ガス流を患者へ供給することを容易にするが、これは本発明の適用範囲内にある。マスク４はフレーム１０に動作可能に結合するシーリングクッション８を含む。
【0016】
例示の実施形態では、シーリングクッション８は単一のソフトで柔軟な柔らかいエラストマー材料により定義され、例えば、シリコン、適切にソフトな熱可塑性エラストマー、独立気泡フォーム、又は、そうした材料の如何なる組合せでもよいが、これらに限定されない。フレーム１０は硬い又は半硬質の材料から作られ、例えば射出成型された熱可塑性材料、又は、シリコンであるが、これらに限定されず、そして、フレーム１０はオリフィスを有するフェースプレート部１２を含み、そのオリフィスにエルボー導管６が取り付けられる。
【0017】
フレーム１０は、フレームのフェースプレート部１２の反対側に配置される一組のヘッドギア接続要素１４を含む。例示の実施形態では、各ヘッドギア接続要素１４はループ１６を含み、そのループはヘッドギアアセンブリ（図示しない）の個々の下部ヘッドギアストラップを受け入れるように構成され、患者の頭部に対して患者インターフェース装置２を安定する。ヘッドギア構成要素の他の構成が本発明により意図されることが理解されるべきであり、例えばスナップ、スロット、フック、及び、レセプタクルなどである。
【0018】
フレーム１０は、フェースプレート１２から伸びる延長要素２０に取り付けられる前頭部支持部１８をさらに含む。前頭部支持部１８は支持フレーム２４に結合する前頭部クッション２２を含む。前頭部クッション２２はソフトで柔軟なエラストマー材料で作られ、例えば、シリコンゴム、凡そ柔らかい熱可塑性エラストマー、又はそうした材料の組合せであるが、これらに制限されず、例示の実施形態では、前頭部クッション２２は支持フレーム２４上にオーバーモールドされる。前頭部支持部１８は、患者の前頭部に係合することによって、患者インターフェース装置２を追加的に支持するように構成される。前頭部支持部１８と延長要素２０とは任意的であって、全体に省略することも可能であることを理解すべきである。加えて、本発明では前頭部支持体１８及び／又は延長要素２０の多数の他の構成を意図している。例えば、延長要素２０は調節機構を含むことができ、それによって前頭部支持部１８がフレームに対して移動することが可能になり、その結果、ユーザは個人的な好みに基づいて前頭部支持部１８の適切な位置を選ぶことができる。
【0019】
例示の実施形態では、支持フレーム２４は、その反対端に供給されるヘッドギア接続要素２６を含む。この実施形態では、ヘッドギア接続要素２６はループ形態であって、そのループはヘッドギアアセンブリ（図示しない）の個々の上部ヘッドギアストラップを受け入れるように構成され、患者の頭部に対して患者インターフェース装置２を安定化させる。本発明ではヘッドギア接続要素の他の構成も意図されることを理解すべきであり、例えばスナップ、スロット、フック、及び、レセプタクルである。
【0020】
図２は図１に示されるエルボー導管６の正面図であり、図３はその正面等角図、図４はその側面図、図５はその背面等角図、及び、図６はその背面図である。さらに、図７と図８は、図２のＺ−Ｚラインに沿って切り取ったエルボー導管６の断面図である。
【0021】
図２−８を参照すると、エルボー導管６は入口開口部３０を有する入口端部２８を含み、その入口開口部は圧力生成装置９に結合されるホース７と結合するように構成される。また、エルボー導管６は出口開口部３４を有する出口端部３２を含み、その出口開口部は入口端部２８及び入口開口部３０と流体的に連通している。出口端部３２はフレーム１０のフェースプレート部１２に着脱可能且つシーリングされて結合するように構成される。例示の実施形態では、エルボー導管６は、例えばプラスチック材料のような硬質の又は半硬質の材料で単一の部分として一体成型されるが、これに制限されない。
【0022】
エルボー導管６は入口端部２８と出口端部３２との間に中央チャンバー部３６（エルボーの曲がりを形成するように）を含む。出口開口部３４の正反対に配置される中央チャンバー部３６の外壁３８は、複数の一体的に成型された排出ガススロット／オリフィス４０を含み、その排出ガススロット／オリフィスはその外壁を通っており、患者がマスク４に息を吐くとき大気へのＣＯ２の適切な消滅を可能にする。例示の実施形態では、排出ガススロット／オリフィス４０は卵形である。しかしながら、他の形状も意図され、例えば円形、矩形、四角形等である。さらに、排出ガススロット／オリフィス４０は、排出ガスフローの音波回折器として機能し、そうして排出ガスフローにより生ずるノイズを低減する。或る特定の非限定的な実施形態では、卵形の排出ガススロット／オリフィス４０の夫々の直径は０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）であり、卵形の排出ガススロット／オリフィス４０の夫々の長さは１．１ミリメートル（０．０４２インチ）である。
【0023】
加えて、図６−８を参照すると、中央チャンバー部３６は複数の分割要素４２を含む。各分割要素４２は中央チャンバー部３６の外壁３８の内面に結合され、そこから伸びる。さらに、各分割要素４２は複数の弧状部４６を有する先端領域４４を含む（図９を参照）。例示の実施形態では、各分割要素４２の先端領域４４は３つの弧状部４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃを含む。弧状部４６Ｂは、同一線形順序に並ぶ弧状部４６Ａと４６Ｃとの間に位置する放物線状の切り欠き（ノッチ）のある領域として構成される。分割要素４２の複数弧状の配置形状によって、分割要素をマスク４を通過する排出ガス流の音波反射器として機能させる。これは、排出ガス流に関連する音波を、分割要素４２によって（詳しくは、弧状部４６によって）、複数方向に反射させ、その結果、排出ガスがエルボー導管６を通って周囲大気へ向かうとき、一定のノイズ消去、それ故ノイズ低減がもたらされる。
【0024】
エルボー導管６は、排出ガス流がエルボー導管を出る前に音響圧力波を低減するように排出ガス流を方向転換することが認識でき、それによって、排出ガス流を維持している間中、ノイズを低減し、即ち、排出ガス流に特段の制限を与えない。詳しくは、排出ガススロット／オリフィス４０と分割要素４２とは組み合わさって、排出ガス流がエルボー導管６を通過するとき、排出ガス流の反射と回折の両方を供給し、音響圧力波を十分に低減するのに役立ち、その結果、ＣＯ２を適切に排出するのに許容できるフローレベルを維持しつつ、低いノイズ閾値が達成されてもよい。例示の実施形態では、排出ガススロット／オリフィス４０（音波回折器として機能する）と分割要素４２（音波反射器として機能する複数放物線状の幾何構造を有する）とは、中央チャンバー部３６の内部部分として一体的に成型される。ここで述べた一体的に成型された内部特徴は、実施形態のエルボー導管６が単一部分として成型されることを可能にし、従って、アセンブリの必要を排除する。
【0025】
図１０は本発明の他の実施形態に従ったエルボー導管５０の正面図を示し、図１１はその側面図、図１２は正面等角図を示し、図１３はその背面図を示す。加えて、図１４は図１０のＡ−Ａラインに沿って切り取られたエルボー導管５０の断面図を示し、図１５は図１１のＤ−Ｄラインに沿って切り取られたエルボー導管５０の断面図を示す。エルボー導管５０は、図１のエルボー導管６の代わりに、図１に示されるマスク４と関連して使用されてもよく、又は、他の如何なる適切なマスク構造と関連して使用されてもよい。
【0026】
図１０−１５を参照すると、エルボー導管５０は入口開口部５４を有する入口端部５２を含み、その入口開口部は、本明細書の他の部分で述べられるように圧力生成装置に結合されるホースに結合される。また、エルボー導管５０は出口開口部５８を有する出口端部５６を含み、その出口開口部は入口端部５２及び入口開口部５４と流体的に連通している。出口端部５６は、例えばフレーム１０のフェースプレート部１２に対して着脱可能に且つシーリングされて結合されるように構成される。
【0027】
また、エルボー導管５０は入口端部５２と出口端部５６との間に中央チャンバー部６０（エルボーの曲がりを形成するように）を含む。出口開口部５８の正反対に配置される中央チャンバー部６０の外壁６２は複数の一体成型された排出ガススロット／オリフィス６４を含み、排出ガススロット／オリフィスは外壁を通って伸び、排出ガス流が周囲大気へ適切に消失することを可能にする。このようにして、患者がマスクに息を吐くとき、患者によって吐き出されたＣＯ２は周囲大気へ排出されることが可能になる。加えて、排出ガススロット／オリフィス６４は排出ガス流の音波回折器として機能し、そうして排出ガス流によって生じる排出ガスノイズが低減される。
【0028】
非限定的な或る特定の実施形態では、卵形の各排出ガススロット／オリフィス６４の直径は０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）であり、そして、卵形の各排出ガススロット／オリフィス６４の長さは１．１ミリメートル（０．０４２インチ）である。さらに、エルボー導管５０は複数の弧状回折要素６６を有してもよく、その弧状回折器要素は、外壁６２と平行な平面に関して下向きの角度で外壁６２から外に向かって伸びる。非限定的な或る特定の実施形態では、その下向きの角度は６０度である。回折器要素６６は排出ガススロット／オリフィス６４を通過する拡散排出ガス流を回折する。
【0029】
加えて、図１３−１５を参照すると、中央チャンバー部６０は複数の反射構造体６８を含む。各反射構造体６８は中央チャンバー部６０の内面へ結合されてその内面から伸びる。さらに、各反射構造体６８は互いに対して或る角度を有して配置される複数の外面を含む。例示の実施形態では、各反射構造体６８は三角柱であるが、他の形状も可能であり、例えば角錐や四角柱でもよいが、これらに制限されない。反射構造体６８の複数角度表面形状は、反射構造体を、エルボー導管５０を通る排出ガス流の音波反射器として機能させる。これにより、排出ガス流に関する音波を、反射構造体６８によって複数の方向に反射させ、そうして、排出ガスがエルボー導管５０を通過するとき、或る程度のノイズ消失、従ってノイズ低減をもたらす。
【0030】
加えて、例示の実施形態では、反射構造体６８は比較的高い吸音係数を有する材料でできており、音圧波を減衰するのに大きな影響を与える。反射構造体６８は、例えば、シリコン、ＴＰＥ、ＴＰＵ、又は発泡体で作られてもよく、硬質又は半硬質基板材料の吸音率よりも大きい０．０１と１．００との間の吸音係数を有してもよいが、これらに制限されない。加えて、一般原則として、その吸音係数は波長が変化するのに伴って変化するだろう。従って、非制限的な一実施形態では、エルボー導管５０は、２つの異なる材料から単一部分として一体形成され、例えば、ツーショットの射出成型プロセス又は１つの挿入成型が用いられ、そこでは、入口端部５２、出口端部５６、及び、中央チャンバー部６０が、制限的でなく例えばプラスチック材料のような硬質又は半硬質の材料から作られてもよく、そして、反射構造体６８は今述べたような高吸音係数の材料から作られてもよい。また、成型プロセスの間、１つ以上の入口端部５２、出口端部５６、及び、中央チャンバー部６０の残りの内面は吸音に役立つように高吸音係数材料でコーティングされてもよい。
【0031】
さらに、例示的な実施形態では、反射構造体６８は十分な構造上の結合性／剛性を有するように形成され、そうして、より高い気圧、例えば４０ｃｍＨ２Ｏの気圧が反射構造体６８による反響を生じず、低ノイズ閾値よりも高い増加音圧波を生じる。
【0032】
従って、排出ガススロット／オリフィス６２と反射構造体６８とは組み合わさって、反射、吸収、及び、回折を供給し、排出ガス流がエルボー導管５０を通過するとき、排出ガス流に関連する音圧波を減衰し、音圧波を十分に低減するのに役立ち、その結果、適切にＣＯ２を排出するのに許容できるフローレベルを維持しつつ、低ノイズ閾値が達成される。
【0033】
図１６は本発明の他の実施形態に従ったエルボー導管７０の側面図を示し、図１７はその背面図を示し、図１８はその正面図を示す。エルボー導管７０はエルボー導管６の代わりに図１に示されるマスク４と関連して使用されてもよく、又は、他の如何なる適切なマスク構造とも関連して使用されてもよい。例示的な実施形態では、エルボー導管７０は左側部７２（図１９）と右側部７４（図２０）とを含み、下で述べるように、それらは同様に構成されて互いに結合しエルボー導管７０を形成する。
【0034】
図１９を参照すると、左側部７２は入口端部７６Ａと、出口端部７８Ａと、入口端部７６Ａと出口端部７８Ａとの間に位置する中間壁部８０Ａとを含む。加えて、中間壁部８０Ａの外壁部８２Ａ（出口端部７８Ａに形成される半開口部の正反対に位置付けられる）は、その中を通って伸びる複数の一体成型された卵形排出ガススロット／オリフィス８４を含む。図２０を参照すると、右側部７４は入口端部７６Ｂと、出口端部７８Ｂと、入口端部７６Ｂと出口端部７８Ｂとの間に位置する中間壁部８０Ｂとを含む。加えて、中間壁部８０Ｂの外壁部８２Ｂ（出口端部７８Ｂに形成される半開口部の正反対に位置付けられる）は、その中を通って伸びる複数の一体成型された卵形排出ガススロット／オリフィス８４を含む。
【0035】
従って、図１６−１８に示されるように左側部７２と右側部７４とが互いに結合するとき、入口端部７６Ａ、７６Ｂは一体になって入口端部７６を形成し、出口端部７８Ａ、７８Ｂは一体になって出口端部７８を形成し、中間壁部８０Ａ、８０Ｂは一体になって、外壁部８２Ａ、８２Ｂによって形成される外壁８２を有する中央チャンバー部８０を形成する。排出ガススロット／オリフィス８４は、患者が例えばマスク４のようなマスクに息を吐くとき、ＣＯ２の大気への消滅を可能にし、そのマスクにはエルボー導管７０が結合される。加えて、排出ガススロット／オリフィス８４は、排出ガス流の音波回折器として機能し、そうして、排出ガス流によって生じるノイズを低減する。非制限的な或る特定の実施形態では、各卵形の排出ガススロット／オリフィス８４の直径は０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）であり、各卵形の排出ガススロット／オリフィス８４の長さは１．１ミリメートル（０．０４２インチ）である。
【0036】
加えて、分割構造８８Ａが左側部７２の部分として供給され、中間壁部８０Ａから伸びる。分割構造８８Ａは、出口端部７８Ａの上端近くに位置する遠心端部を有する弧状の底面壁９０Ａと、底面壁９０Ａから外周に伸びるが中間壁部８０Ａの上端には届かない第１部分壁９２Ａと、中間壁部８０Ａの上端から下方に伸びるが底面壁９０Ａには届かない第２部分壁９４Ａと、中間壁部８０Ａの上端と底面壁９０Ａとの間に伸びてその中に切り込み９８Ａを有する第３壁９６Ａと、中間壁部８０Ａの上端と底面壁９０Ａとの間に伸びてその中に切り込み１０２Ａを有する第４壁１００Ａとを含む。第４壁１００Ａは外壁部８２Ａから離れている。同様に、分割構造８８Ｂは右側部７４の部分として供給され、中間壁部８０Ｂから伸びる。分割構造８８Ｂは、出口端部７８Ｂの上端近くに位置する遠心端部を有する弧状の底面壁９０Ｂと、底面壁９０Ｂから外周に伸びるが中間壁部８０Ｂの上端には届かない第１部分壁９２Ｂと、中間壁部８０Ｂから下方に伸びるが底面壁９０Ｂには届かない第２部分壁９４Ｂと、中間壁部８０Ｂの上端と底面壁９０Ｂとの間に伸びてその中に切り込み９８Ｂを有する第３壁と、中間壁部８０Ｂの上端と底面壁９０Ｂとの間に伸びてその中に切り込み１０２Ｂを有する第４壁１００Ｂとを含む。第４壁１００Ｂは外壁部８２Ｂから離れている。
【0037】
図１６−１８に示されるように、左側部７２と右側部７４とが互いに結合するとき、分離構造８８Ａと分離構造８８Ｂとは一体になって複数の音響チャンバーを形成し、そのチャンバーを通って、患者の排気を含む排出ガス流が通過してもよい。第１音響チャンバーが第１部分壁９２Ａ、９２Ｂと第２部分壁９４Ａ、９４Ｂとの間に形成され（フローは第１部分壁９２Ａ、９２Ｂの上方で、第２部分壁９４Ａ、９４Ｂの下にある）、第２音響チャンバーが第２部分壁９４Ａ、９４Ｂと第３壁９６Ａ、９６Ｂとの間に形成され（フローは切り込み９８Ａ、９８Ｂを通る）、そして、第３音響チャンバーが第３壁９６Ａ、９６Ｂと第４壁１００Ａ、１００Ｂとの間に形成される（フローは切り込み１０２Ａ、１０２Ｂを通る）。複数の音響チャンバーは排出ガス流に関する音圧波を反射し回折し、その方法では、ＣＯ２を適切に排出するのに許容可能なフローレベルを維持しつつ、低いノイズ閾値が達成されてもよい。陽圧呼吸ガスがエルボー導管７０を通って患者に供給され、弧状の底面壁９０Ａ、９０Ｂの下で入口端部７６から出口端部７８へ流れる。
【0038】
例示の実施形態では、図１９及び２０に見られるように、左側部７２の外縁は奥まっていて、右側部７４の隆起した外縁を受け入れるように構成され、そうして、左側部７２を右側部７４に結合する。
【0039】
図２１は本発明の更に他の実施形態に従ったエルボー導管１０４の側面図を示し、図２２はその背面図を示し、そして、図２３はその正面図を示す。エルボー導管１０４は、エルボー導管６の代わりに図１に示されるマスク４と関連して使用されてもよく、又は、他の如何なる適切なマスク構造とも関連して使用されてもよい。例示の実施形態では、エルボー導管１０４は右側部１０６（図２４−２６）と左側部１０８とを含み、以下で述べるように、それらは同様に構成され、互いに結合されてエルボー導管１０４を形成する。
【0040】
図２４−２６を参照すると、右側部１０６は入口端部１１０Ａと出口端部１１２Ａと、入口端部１１０Ａと出口端部１１２Ａとの間に位置付けられる中間壁部１１４Ａとを含む。加えて、中間壁部１１４Ａの外壁部１１６Ａ（出口端部１１２Ａに形成された半開口部の正反対に位置付けられる）は、その中を通る複数の一体成型された卵形の排出ガススロット／オリフィス１１８を有する。また、右側部１０６は弧状の底面壁１２０Ａを含み、その底面壁は、出口端部１１２Ａの上端近くに位置する遠心端部を有する。下でより詳しく述べるように、右側部１０６は、底面壁１２０Ａと中間壁部１１４Ａの上端の間に消音アセンブリ１２２を支持する。左側部１０８は右側部１０６と同様の構造を有する。従って、左側部１０８は、入口端部１１０Ｂと、出口端部１１２Ｂと、中間壁部１１４Ｂと、外壁部１１６Ｂと、卵形の排出ガススロット／オリフィス１１８と、弧状の底面壁１２０Ｂとを含む。
【0041】
従って、図２１−２３に示されるように、右側部１０６と左側部１０８とが互いに結合するとき、入口端部１１０Ａ、１１０Ｂは一体になって入口端部１１０を形成し、出口端部１１２Ａ、１１２Ｂは一体になって出口端部１１２を形成し、中間壁部１１４Ａ、１１４Ｂは一体になって外壁部１１６Ａ、１１６Ｂによって形成される外壁１１６を有する中央チャンバー部１２４を形成する。排出ガススロット／オリフィス１１８は、患者が例えばマスク４のようなマスクに息を吐き出すとき、ＣＯ２を大気に適切に消失させることを可能にし、そのマスクにはエルボー導管１０４が結合されている。加えて、排出ガススロット／オリフィス１１８は、排出ガス流の音波分散器として機能し、そうして、排出ガス流により生じるノイズを低減する。非制限的な或る特定の実施形態では、各卵形の排出ガススロット／オリフィス１１８の直径は０．０２０インチであり、各卵形の排出ガススロット／オリフィス１１８の長さは０．０４２インチである。
【0042】
加えて、上記のように、消音アセンブリ１２２は中央チャンバー部１２４の内部に供給される。図２１−２６に示される実施形態では、消音アセンブリ１２２は準放物線状のディスクアレイの形態であり、圧力波の消失のため、排出ガス流に関連する圧力波を後部に実質的に等しく拡散する。詳しくは、消音アセンブリ１２２は長手方向に並んだ半球状のバッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃを含み、各々が中央孔１２８と、その縁の近く、即ち、半球状のバッフル要素１２６の周辺領域に位置する孔１３０とを有する（図２２）。また、消音アセンブリ１２２はフランジ要素１３２を含み、そのフランジ要素は長手方向に半球状のバッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃと整列され排出ガススロット／オリフィス１１８に隣接する。フランジバッフル要素１３２は、先端で開口部を有する中央の先端部が切り取られた円錐部を含み、即ち、その先端は、バッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに向き、且つ、出口端部１１２によって形成される開口部に向いている円錐部の切り取り平面である。
【0043】
動作中、排出ガス流及び関連する音波はバッフル要素１２６Ｃの孔１２８，１３０を強制的に通過し、それらは反射／偏向されて、バッフル要素１２６Ｂの孔１２８、１３０を通過し、更なる反射／偏向がそれらをバッフル要素１２６Ａの孔１２８、１３０を通過させる。そして、排出ガス流及び関連する音波はフランジバッフル要素１３２の中央孔を通過し、排出ガススロット／オリフィス１１８を通って外へ出る。バッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの孔１３０を通る排出ガス流と音波の通過の遅延のため、それらは、バッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃの中央孔１２８を直接通過するガス及び音波に関して位相が異なる。各半球状のバッフル要素１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃでは、それらはキャンセルする傾向があり、それらがフリンジバッフル要素１３２を通過した後に出会うとき、ノイズの低減が実現される。陽圧呼吸ガスはエルボー導管１０４を通って患者に供給され、弧状底面壁１２０Ａ、１２０Ｂの下で入口端部１１０から出口端部１１２へ流れる。
【0044】
従って、排出ガススロット／オリフィス１１８と消音アセンブリ１２２とは組み合わさって、反射及び分散を供給し、排出ガス流がエルボー導管１０４を通過するとき、排出ガス流に関連する音圧波を減衰し、そのエルボー導管は音圧波を十分に低減するのに役立ち、その結果、ＣＯ２を適切に排出するのに許容可能なフローレベルを維持しつつ、低ノイズ閾値が達成されてもよい。
【0045】
図２７は本発明の更に他の実施形態に従ったエルボー導管１３４の側面図を示し、図２８はその背面図を示し、図２９はその正面図を示す。エルボー導管１３４は、エルボー導管６に代わって、図１に示されるマスク４と関連して使用されてもよく、又は、如何なる他の適切なマスク構造とも関連して使用されてもよい。例示の実施形態では、エルボー導管１３４は右側部１３６（図３０−３２）と、左側部１３８とを有し、下で述べるように、それらは同様に構成され、互いに結合してエルボー導管１３４を形成する。
【0046】
図３０−３２を参照すると、右側部１３６は入口端部１４０Ａ、出口端部１４２Ａ、及び、入口端部１４０Ａと出口端部１４２Ａとの間に位置する中間壁部１４４Ａを含む。加えて、中間壁部１４４Ａの外壁部１４６Ａ（出口端部１４２Ａで形成される半開口部と正反対に位置する）は、そこを通って伸びる複数の一体的に成型された卵形の排出スロット／オリフィス１４８を含む。また、右側部１３６は弧状の底面壁１５０Ａを含み、その底面部は出口端部１４２Ａの上端近くに位置する遠心端部を含む。右側部１３６は底面壁１５０Ａと中間壁部１４４Ａとの間で消音アセンブリ１５２を支持し、その消音アセンブリは下でより詳細に説明される。左側部１３８は右側部１３６と同様の構造を有する。従って、左側部１３８は入口端部１４０Ｂ、出口端部１４２Ｂ、中間壁部１４４Ｂ、外壁部１４６Ｂ、卵形排出ガススロット／オリフィス１４８、及び弧状底面壁１５０Ｂを含む。
【0047】
従って、図２７−２９に示されるように、右側部１３６と左側部１３８とが互いに結合すると、入口端部１４０Ａ、１４０Ｂは一体になって入口端部１４０を形成し、出口端部１４２Ａ、１４０Ｂは一体になって出口端部１４２を形成し、中間壁部１４４Ａ、１４４Ｂは一体になって中央チャンバー部１５５を形成し、その中央チャンバー部は外壁部１５６Ａ、１５６Ｂによって形成される外壁１５６を有する。排出ガススロット／オリフィス１４８は、エルボー導管１０４が結合されたマスク４のようなマスクに患者が息を吐くとき、ＣＯ２の大気への適切な消失を可能にする。加えて、排出ガススロット／オリフィス１４８は排出ガス流の音波回折として作用し、そうして排出ガス流により生じるノイズを低減する。非限定的な或る特定実施形態では、卵形排出ガススロット／オリフィス１１８の各々の直径は０．５１ミリメートル（０．０２０インチ）であり、卵形排出ガススロット／オリフィス１１８の各々の長さは１．１ミリメートル（０．０４２インチ）である。
【0048】
加えて、上述のように、消音アセンブリ１５２は中央チャンバー部１４５の内部に供給される。図２７−３２に示される実施形態では、消音アセンブリ１５２は、バッフル配置内部のバルブアセンブリの形態であり、ノイズ減衰のため排出ガス流に関する音圧波を反射する。詳しくは、消音アセンブリ１５２は円柱状の中空体１５４を含み、その中空体は、複数の開口部１６０を有する出口要素１５６に結合された出口開口部１５８を含む。
【0049】
図３３を参照すると、中空体１５４の内面はバッフルリング１６２を含み、そのバッフルリングは外周を有し、その外周は中空体１５４の内周に沿って中空体１５４に取り付けられる。バッフルチューブ１６４が、バッフルリング１６２の内周に沿ってバッフルリング１６２に取り付けられる。バッフルチューブ１６４と中空体１５４とは実質的に円柱状であり、実質的に同じ中心軸に対して方向付けられる。ピストンアセンブリ１６６がバッフルチューブ１６４の内部に移動可能に供給され、中空ピストンチューブ１６８を含み、その中空ピストンチューブには反対端部に停止リング１７０を有し、その中空ピストンチューブに取り付けられた末端キャップ１７２を有する前端が備えられている。加えて、ピストンチューブ１６８の前端には多数のオリフィスがその中に含まれ、ピストンチューブが排出ガスフローの力によってバッフルチューブ１６４の外側に押し出されるとき、半径流体フローがピストンチューブ１６８の外へ出ることを可能にする（“オープン位置”）。
【0050】
音を減衰するため、消音アセンブリ１５２に入る排出ガスフローは、中空体１５４の中でバッフルリング１６２に反射する。バッフルリング１６２は、消音アセンブリ１５２を通る流体フローと実質的に垂直な面を含む。排出ガスフローがバッフルリング１６２に反射すると、少なくとも幾らかのノイズ減衰が達成される。ピストンアセンブリ１６６を通過する排出ガスフローは、消音アセンブリ１５２を出る前にピストンキャップ１７２と出口要素１５６とに反射してもよい。ピストンキャップ１７２と出口要素１５６との反射は、追加的なノイズ減衰を供給してもよい。陽圧呼吸ガスはエルボー導管１３４を通って患者に供給され、弧状底面壁１５０Ａ、１５０Ｂの下で入口端部１４０から出口端部１４２へ流れる。
【0051】
代替的な一実施形態では、中空体１５４は省略されてもよく、代わりに上述したようなバッフルリング１６２、バッフルチューブ１６４、及びピストンアセンブリ１６６が、消音アセンブリとして中央チャンバー部１４５の内部に直接供給されてもよい。
【0052】
従って、排出ガススロット／オリフィス１４８と消音アセンブリ１５２とは組み合わさって、排出ガスフローがエルボー導管１３４を通過するとき、排出ガスフローに関する音圧波を減衰するように、反射と回折を供給し、音圧波を低減するのに十分に役立ち、そうして、ＣＯ２を適切に排出するのに許容可能なレベルのフローを維持しつつ、低ノイズ閾値が達成される。
【0053】
請求項では、括弧内の如何なる参照符号も当該請求項を限定するものとして解釈されない。“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）”又は“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）”の語は、或る請求項の中に列挙されたもの以外の要素やステップの存在を排除しない。複数の手段を列挙する装置クレームでは、そうした手段の幾つかは同一のハードウエアアイテムによって実施されてもよい。或る要素の前の“ａ（１つの）”や“ａｎ（１つの）”の語は、そうした要素の複数形の存在を排除しない。複数の手段を列挙する如何なる装置クレームでも、そうした手段の幾つかは同一のハードウエアアイテムによって実施されてもよい。所定の要素が相互に異なる従属請求項中に記載されているという単なる事実は、こうした要素が組み合わされて使用され得ないということを示すものではない。
【0054】
本発明は、最も実際的で好適な実施形態であると現時点で考えられるものに基づいて、例示を目的として詳細に説明したが、そうした詳細は単に例示を目的とし、本発明はその開示された実施形態に限定されないということを理解すべきであるが、反対に、本発明は、付属の特許請求の範囲の精神と適用範囲に含まれる変形例及び均等物をカバーするものと理解すべきである。例えば、本発明は可能な範囲内で、如何なる実施形態の１つ以上の特徴が他の如何なる実施形態の１つ以上の特徴と組み合わされることも意図している。