(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記本体に1つ以上の通気口をさらに有し、前記通気口は、前記プランジャが前記入口キャップ内の前記第1の流路を閉じるとき、前記補足治療ガスの大気への分散及び被験者による大気の呼吸を容易にするように、前記チャネルを大気に通気するように構成される、請求項1に記載の弁。
前記本体は、外側シリンダ及び内側シリンダを有し、前記外側シリンダは、前記チャネルを形成し、前記プランジャが前記入口キャップ内の前記第1の流路を閉じるとき、前記チャネルが大気に通気される、及び前記呼吸可能なガスの加圧流が前記加圧ガス供給源により供給されるとき、前記チャネルが大気から実質的に封止されるように、前記内側シリンダは、前記プランジャ及び前記1つ以上の通気口に結合され、前記チャネルと連通している、請求項4に記載の弁。
前記本体より前の前記入口キャップに位置決められるシリコーンラジアルシールをさらに有し、前記シリコーンラジアルシールは、前記呼吸可能なガスの加圧流及び/又は前記補足治療ガスが、前記弁から意図せずに漏れないように、前記入口キャップと前記加圧ガス供給源との間の接続部を実質的に封止するように構成される、請求項7に記載の弁。
前記本体は、前記プランジャに結合されるばねをさらに有し、前記ばねは、前記入口キャップ内の前記第1の流路を閉じるように前記プランジャを付勢するように構成される、請求項1に記載の弁。
前記ばねのばね力は、前記加圧ガス供給源により供給される呼吸可能な加圧流の圧力が前記既定の圧力しきい値より小さいとき、前記プランジャが前記入口キャップ内の前記第1の流路を閉じるように構成される、請求項11に記載の弁。
前記入口キャップは、前記弁の軸に沿って形成され、前記本体は、前記弁の前記軸に沿って位置決められた前記入口キャップに結合され、前記出口キャップは、前記弁の前記軸に沿って、前記入口キャップの反対側で前記本体に結合される、請求項1に記載の弁。
【発明を実施するための形態】
【0016】
明細書において、特に文脈上はっきりと述べていない限り、複数あると述べていなくても、それらが複数あることを含む。明細書において、2つ以上の部品又は構成要素が"結合される"と述べることは、連動している限り、これらの部品が直接的に又は間接的、すなわち1つ以上の中間部品若しくは構成要素を介しての何れかにより接合される又は共に動作することを意味する。明細書において、"直接結合される"は、2つの要素が互いに直に接していることを意味する。明細書において、"固定して結合される"又は"固定される"は、2つの構成要素が互いに対し一定の方向を維持している間、1つとして移動するように結合されることを意味する。
【0017】
明細書において、"ユニタリ(unitary)"という言葉は、構成要素が単一ピース又は単一ユニットとして作られることを意味する。すなわち、別々に作られ、その後ユニットとして連結される部分を含んでいる構成要素は、"ユニタリ"な構成要素又は本体ではない。明細書において、2つ以上の部品又は構成要素が互いに"係合する"と述べることは、これらの部品が互いに向けて直接的に又は1つ以上の中間部品若しくは構成要素を介して間接的にの何れかにより力を及ぼしていることを意味する。明細書において、"数字"は、1若しくは2以上の整数(すなわち複数)を意味する。
【0018】
明細書において、例であり限定ではない方向の表現は、頂部、底部、左側、右側、上方、下方、前方、後方及びそれらの派生語は、図面に示される要素の方位に関連し、特に明瞭に言わない限り、請求項を制限しない。
【0019】
図1は、圧力支援システム10を示す。幾つかの実施形態において、システム10は、加圧ガス供給源14、補足治療ガス供給源15、加熱管17を含む被験者インターフェース16、センサ18、制御器20、ユーザインターフェース22、電子記憶装置24、弁50及び/又は他の構成要素の1つ以上を有する。補足治療ガス(例えば、酸素)はしばしば、多くの被験者が圧力支援治療と併せて処方される。調整は、圧力支援治療装置における酸素濃度が、電気部品又は他の如何なる発火源に近い前記装置の領域において酸素濃度しきい値(例えば、25%の酸素)未満である必要がある。これは、補足酸素(又は他の補足治療ガス)の送出中、酸素が加圧ガス供給源に逆流することを防ぐべきことを意味する。
【0020】
圧力支援治療装置は、被験者にとって治療が楽しくなるための快適な特徴を考慮してしばしば設計される。そのような特徴の1つは、被験者に暖かく湿った空気を送達するために、加湿器と併せて使用される加熱管である。現在利用可能である(例えば)酸素富化アダプタ及び弁は、少なくとも、前記装置から加熱管に電力を通すための電気ブリッジがこれらアダプタ及び弁にないため、補足酸素又は他の治療ガスと共に加熱管を使用することを容易にしない。この問題を解決するための1つの解決策は、加熱管自身に酸素ポートを組み入れることであった。もう1つの解決策は、加熱管を完全に迂回(バイパス)することにより、被験者のマスクに酸素を直接供給することであった。しかしながら、被験者は、これらの解決策を効果的に利用するために、(加熱管に酸素ポートを組み込むための)特殊な装置或いは管、及び/又は(加熱管以外の供給源から補足治療ガスを受け取るように構成される)マスクを必要とする。
【0021】
従来のシステムとは対照的に、弁50は、被験者12が補足酸素及び/又は他の治療ガスと共に加熱管17を安全に使用することを可能にする単一の装置に、一方向弁、補足治療ガス(例えば、酸素)富化アダプタ及び電気接続部を組み込む。弁50は、圧力支援治療の圧力が送出されないとき、(例えば)酸素が加圧ガス供給源14に逆流するのを防ぐ。補足治療ガス又は加熱管を使用するために被験者インターフェース16に接続される必要がある追加の管又はアダプタがないので、弁50は、被験者12を快適にしつつ、加圧ガス供給源14への酸素の逆流を安全に防止する。例えば、被験者12は単に、弁50の入口を加圧ガス供給源14の出口に結合し、既存の加熱管17を弁50の出口に結合し、補足治療ガス(酸素)管を弁50に結合し、マスクを加熱管17に嵌合して、いつものように治療を開始する。
【0022】
加圧ガス供給源14は、被験者12の気道に送出するための呼吸可能なガスの加圧流を生成するように構成される。加圧ガス供給源14は、治療目的で及び/又は他の目的で、前記ガス流の1つ以上のパラメタ(例えば、流量、圧力、容積、温度、湿度、持続時間、タイミング、ガス組成等)を制御する。加圧ガス供給源14は、圧力発生器19、加湿器21及び/又は他の構成要素を有する。圧力発生器19は、周囲雰囲気のようなガスの供給源からガス流を受け取り、被験者12の気道に送出するために、そのガスの圧力を上昇及び/又は低下させる。加圧ガス供給源14は、被験者12に送出するために、受け取ったガスの圧力を上昇及び/又は低下させることが可能である如何なる装置、例えばポンプ、送風機、ピストン又はふいごを含む。例えば、加圧ガス供給源14は、ガスの圧力及び/又はフローを制御するための1つ以上の弁を有してもよい。本開示は、被験者12に供給されるガスの圧力及び/又はフローを制御するために、圧力発生器19の動作速度を単独で又は上記弁と組み合わせて制御することも考慮している。
【0023】
加湿器21は、呼吸可能なガスの加圧流を加湿するように構成される。加湿器21は、加湿チャンバ、ガス入口、ガス出口、加熱要素及び/又は他の構成要素を有する。幾つかの実施形態において、加湿器21は、加湿器21内に保持される液体を加熱要素により加熱することによって、水蒸気を発生させるように構成されるウォームミスト式加湿器(例えば、気化器)である。加湿器21は、誘導加熱により加湿器21内に保持される液体を加熱するように構成される誘導加熱器を有する。幾つかの実施形態において、加湿器21は、パスオーバー型加湿器、振動式加湿器及び/又は本システムが明細書に記載されるように機能することを可能にする他の如何なる種類の加湿器でもよい。加湿器21は、ガス流が、圧力発生器19から、ガス入口を介して加湿器21により受け取られ、ガス出口を介して加湿チャンバから放出される前に、加湿チャンバ内において水蒸気によって加湿されるように構成される。加湿器のガス出口は、加湿されたガス流が被験者インターフェース16を介して被験者12の気道に送出されるように、弁50と結合される。
【0024】
図2A及び
図2Bは、加圧ガス供給源14に結合される弁50を示す。
図2A及び
図2Bに示されるように、弁50は、弁50が加湿器21を含む又は含まないシステム10の実施形態と共に使用されるように、圧力発生器19又は加湿器21と結合するように構成される。
図2Aは、圧力発生器19に結合される弁50を示す。
図2Bは、加湿器21に結合される弁50を示す。両方の実施形態において、弁50は、加熱管17にも結合される。
図2A及び
図2Bは、補足治療ガス(例えば、酸素)を受け取るために構成される側部オリフィス62、弁50の内部を大気に通気するように構成される通気口80及びユーザインターフェース22の実施形態(又はその実施形態の一部)も示す(すべて以下に記載される)。
【0025】
図1に戻り、補足ガス供給源15は、酸素及び/又は別の補足治療ガスの供給源を有してもよい。補足ガス供給源15は、導管11及び/又は他の構成要素により弁50に結合されてよい。幾つかの実施形態において、この結合は、取り外し可能な取り付け部を有してもよい。幾つかの実施形態において、結合は、補足ガス供給源15を弁50に結合するための追加の配管及び/又は追加の製造部品を介して達成されてもよい。幾つかの実施形態において、補足治療ガスは、例えばタンク、キャニスタ及び/又はシステム10とは分離した他のポータブルな容器内に収容されてもよい。これらの実施形態において、追加の容器は、携帯可能、充填可能及び/又は交換可能でもよい。幾つかの実施形態において、補足治療ガスの携帯可能、充填可能及び/又は交換可能な供給は、システム10内に含まれてもよい。幾つかの実施形態において、補足ガス供給源15は、酸素濃縮器及び/又は他のガス生成システムである及び/又はそれらを含んでもよい。酸素濃縮器及び/又は他のガス生成システムは、システム10の外部にある別個の構成要素でもよいし、或いは酸素濃縮器及び/又は他のガス生成システムがシステム10の組み込まれる部分でもよい。
【0026】
センサ18は、呼吸可能なガスの加圧流の1つ以上の気体パラメタ、被験者12の呼吸に関連する1つ以上の呼吸パラメタ及び/又は他の情報に関連する情報を搬送する出力信号を生成するように構成される。1つ以上のガスパラメタ及び/又は1つ以上の呼吸パラメタは、流量、容積、圧力、組成(例えば、1つ以上の成分の濃度)、温度、湿度、加速度、速度、音響パラメタ、被験者12による呼吸努力を示すパラメタ、タイミング、持続時間、周波数及び/又は他のパラメタの1つ以上を有する。センサ18は、上記パラメタを(例えば、被験者インターフェース16内のガス流との流体連通を介して)直接測定する1つ以上のセンサを有してもよい。センサ18は、ガス流の1つ以上のパラメタに関連する出力信号を間接的に生成する1つ以上のセンサを有してもよい。例えば、1つ以上のセンサ18は、加圧ガス供給源14の動作パラメタ(例えば、弁ドライバ又はモータ電流、電圧、回転速度及び/又は他の動作パラメタ)に基づいて出力を生成することができる。センサ18が、インターフェース器具32と加圧ガス供給源14との間の導管30内(又はそれと連通している)の単一の位置に例示されているが、これは限定を意図していない。センサ18は、例えば加圧ガス供給源14内、インターフェース器具32内(又はそれと連通する)、被験者12と連通する及び/又は他の位置のような複数の位置に配されるセンサを含むことができる。
【0027】
被験者インターフェース16は、被験者12の気道に呼吸可能なガスの加圧流を送出するように構成される。そのため、被験者インターフェース16は、加熱管17、インターフェース器具32及び/又は他の構成要素を有する。加熱管17は、導管30、熱源23及び/又は他の構成要素を含む。導管30は、呼吸可能なガスの加圧流をインターフェース器具32に搬送するように構成される。導管30は、インターフェース器具32を加圧ガス供給源14と流体連通で配される可変長のホース又は他の導管でもよい。
【0028】
熱源23は、被験者インターフェース16内の呼吸可能なガスの加圧流を制御可能に加熱するように構成される。熱源23は、
図1において、弁50とインターフェース器具32との間に伸びる導管30内に(又はそれと連通して)例示される。例示される熱源23の位置は、限定を意図していない。熱源23は、被験者インターフェース16内の前記呼吸可能なガスの加圧流を制御可能に加熱することを可能にする如何なる位置に配されてもよい。熱源は、例えば、導管30の全長に沿って連続的に呼吸可能なガスの加圧流を加熱するように構成されてもよい。熱源23は、電流を消散すること(例えば、抵抗加熱)により及び/又は他の方法により、呼吸可能なガスの加圧流を加熱するように構成されてもよい。熱源23は、加熱コイル、加熱ジャケット、加熱テープ及び/又は他の加熱装置の1つ以上を有してもよい。熱源23は、被験者インターフェース16内のガスを直接的及び/又は間接的に加熱するように構成される。幾つかの実施形態において、加熱コイルは、ガス流を直接加熱するために、呼吸可能なガスの加圧流と流体連通する導管30内に配されてもよい。幾つかの実施形態において、導管30の壁を介して熱を伝達することにより間接的にガス流を加熱するために、加熱ジャケットが導管30の周りに配されてもよい。
【0029】
インターフェース器具32は、前記ガス流を被験者12の気道に送出するように構成される。幾つかの実施形態において、インターフェース器具32は非侵襲性である。そのため、インターフェース器具32は、被験者12と非侵襲的に係合する。非侵襲的な係合は、被験者12の気道とインターフェース器具32との間で気体を伝えるために、被験者12の気道の1つ以上の外口(例えば、鼻孔及び/又は口)を囲む領域と取り外し可能に係合することを含む。非侵襲的インターフェース器具32の幾つかの例は、例えば、鼻カニューレ、鼻マスク、鼻/口マスク、フルフェイスマスク、トータルフェイスマスク又は気体流を被験者の気道に伝える他のインターフェース器具を有する。本開示は、これらの例に限定されず、例えば気管内チューブ及び/又は他の器具のような侵襲性インターフェース器具を含む如何なるインターフェース器具を用いた、被験者へのガス流の送出を考慮している。
【0030】
弁50は、加圧ガス供給源14から加熱管17への呼吸可能なガスの加圧流、及び補足ガス供給源15から加熱管17への補足治療ガスを制御するように構成される。
図3は、弁50の分解図を示す。
図3に示されるように、弁50は、入口キャップ52、本体60、出口キャップ68及び/又は他の構成要素を有する。幾つかの実施態様において、入口キャップ52、本体60及び出口キャップ68は夫々、概ね円筒形の断面形状を有する。幾つかの実施形態において、入口キャップ52は、弁50の軸54に沿って形成され、本体60は、弁50の軸54に沿って位置決められる入口キャップ52に結合され、出口キャップ68は、入口キャップ52の反対側で本体60に弁50の軸54に沿って結合される。
【0031】
入口キャップ52は、加圧ガス供給源14(
図3に図示せず)と取り外し可能に結合されるように構成される。幾つかの実施形態において、入口キャップ52は、入口キャップ52を加圧ガス供給源14と取り外し可能に結合するように構成される1つ以上の格納可能な及び/又は別の方法で偏向可能なラッチ53を含む。幾つかの実施態様において、
図3に示されるように、入口キャップ52は、入口キャップ52の対向する側に位置決められる2つの格納式及び/又は偏向可能なラッチ53を含む。幾つかの実施形態において、1つ以上の格納式及び/又は偏向可能なラッチ53が、弁50の端部55に位置決められ、弁50の反対側の端部57に向かって軸54に沿って延在する。幾つかの実施形態において、格納式及び/又は偏向可能なラッチ53は、加圧ガス供給源14の出口の対応する構成要素と係合するように、入口キャップ52の内側に向かって偏向するように構成される。幾つかの実施形態において、入口キャップ52は、加圧ガス供給源14に対する弁50の位置を決めるために、加圧ガス供給源14の対応する面と係合するように構成される1つ以上の係合面59を含んでもよい。この格納式及び/又は偏向可能なラッチ53並びに係合面59の説明は、限定を意図するものではない。入口キャップ52は、弁50が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる方法により、加圧ガス源14に結合されてもよい。
【0032】
入口キャップ52は、電気コネクタ56、流路58及び/又は他の構成要素を有する。電気コネクタ56及び流路58は共に、加圧ガス供給源14の対応する構成要素と取り外し可能に結合するように構成される。流路58は、加圧ガス供給源14から呼吸可能なガスの加圧流を受け取るように構成される。幾つかの実施態様において、
図3に示されるように、流路58は、端部55又はその付近から反対側の端部57に向かって、軸54に沿って延在する円筒形状を有する。幾つかの実施態様において、流路58は、加圧ガス供給源14の出口の直径に対応する断面直径を有する。幾つかの実施態様において、流路58は、加圧ガス供給源14の出口の対応する構成要素の断面直径よりも大きい断面直径を有する。幾つかの実施形態において、流路58の断面直径は、流路58が加圧ガス供給源14の出口の対応する構成要素の上に又は上を滑ることを可能にするように構成され、弁50が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる形状及び/又は大きさを有してもよい。
【0033】
電気コネクタ56は、加圧ガス供給源から電力を受け取るように構成される。幾つかの実施態様において、電気コネクタ56は、入口キャップ52に取り外し可能に結合されてもよい。電気コネクタ56は、流路58と接触せずに(又は最小限の接触で)入口キャップ52の外面上に位置決められる。電気コネクタ56は、入口キャップ52上の受容機構61と係合するように構成される1つ以上の構成要素及び/又は機構を含んでもよい。例えば、電気コネクタ56は、収容機構61を介して、入口キャップ52に嵌め込まれる(snapped)及び/又は別の方法で入口キャップ52に結合されるように構成されてもよい。幾つかの実施態様において、電気コネクタ56は、既製の電気部品であり、受容機構61は、電気コネクタ56及び/又は他の類似の電気コネクタを収容するように構成される。幾つかの実施形態において、電気コネクタ56は、Molexコネクタ、有線及び/又は加熱管17(
図1)の電気部品に対応する他の構成要素を含む。
【0034】
幾つかの実施形態において、弁50は、入口キャップ52に取り付けられるラジアルシール81(以下に述べる)を含む。
【0035】
幾つかの実施形態において、入口キャップ52は、本体60上の対応するアライメント機構65及び/又は出口キャップ68上のアライメント機構67と係合するように構成される1つ以上のアライメント機構63を含む。例えば、
図3に示されるように、入口キャップ52は、本体60上のアライメントリブ(alignment rib)65と係合するように構成されるアライメント溝(alignment groove)63を含む。アライメントリブ65は、出口キャップ68のアライメント溝67の1つと係合するようにも構成される。これらのアライメント機構は、軸54に沿ってこれらの個々の構成要素の1つ側に配され、入口キャップ52と本体60との配向結合、及び本体60と出口キャップ68との配向結合を容易にする。幾つかの実施形態において、これらのアライメント機構は、入口キャップ52の電気コネクタ56を出口キャップ68の対応する電気部品(後述する)に位置合わせることを容易にする。アライメント機構63、65及び67は、
図3において、溝及びリブとして例示されているが、これは限定を意図するものではない。アライメント機構63、65及び67は、如何なるフォームファクタを有することができ、弁50が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる位置に配されてもよい。
【0036】
本体60は、入口キャップ52に結合される。本体60は、入口キャップ52の端部55の反対側に結合される。本体60は、チャネル64、プランジャ66及び/又は他の構成要素を有する。チャネル64は、流路58から呼吸可能なガスの加圧流を受け取るように構成される。呼吸可能なガスの加圧流が加圧ガス供給源14により供給されないとき、又は加圧ガス供給源14により供給されるガスが既定のしきい値レベルより下であるとき、プランジャ66は、入口キャップ52の流路58を閉じるように付勢される。流路58を閉じることは、入口キャップ52が加圧ガス供給源14に結合されているとき、補足治療ガスが、入口キャップ52を介して加圧ガス供給源14に向かって流れるのを止める。
【0037】
幾つかの実施形態において、本体60は、プランジャ66に結合されるばね86を有する。ばね86は、プランジャ66を付勢して、入口キャップ52の流路58を閉じるように構成される。幾つかの実施形態において、ばね86のばね力は、加圧ガス供給源14により供給される呼吸可能なガスの加圧流の圧力が既定の圧力しきい値より下であるとき、プランジャ66が入口キャップ52の流路58を閉じるように構成される。ばね86及びプランジャ66は、一方向逆止弁として機能する。他の種類の一方向逆止弁が、本システムと共に使用することが実現可能であることに留意されたい。例えば、他の種類の一方向逆止弁は、弾性フラップ(elastomeric flapper)弁、ダックビル(duckbill)弁、ボール弁、他のスプリング弁及び/又は本システムが明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる他の一方向逆止弁を含んでもよい。
【0038】
図4A及び
図4Bは、弁50の開いた及び閉じた形態を例示する。
図4Aは、弁50の開いた形態を例示し、
図4Bは、弁50の閉じた形態を例示する。
図4A及び
図4Bは、加圧ガス源14及び加熱管17に結合される弁50を例示する。
図4Aに示されるように、加圧ガス供給源14により供給されるガスの治療圧力が、(例えば)4cmH
2Oの既定の圧力しきい値より上であるとき、呼吸可能なガスの加圧流の圧力が、ばね86のばね力に打ち勝って、プランジャ66を加圧ガス供給源14の出口87から離れるように移動させ、流路58を開き、弁50が呼吸可能なガスの加圧流89を加熱管17に伝えることを可能にする。これは、呼吸可能なガスの加圧流89及び前記供給源15(
図1)からの酸素(例えば、
図4Aに破線で示される15LPMまでの流れ)が混合され、加熱管17に流れ、被験者12(
図1)まで流れることを可能にする。
【0039】
図4Bに示されるように、加圧ガス供給源14により供給されるガスの治療圧力が(例えば)4cmH
2O未満であるとき、呼吸可能なガスの加圧流の圧力は、ばね86のばね力に打ち勝つことができず、プランジャ66は、加圧ガス供給源14の出口87から離れるように移動せず(又は出口87に向かって戻り)、流路58を閉じる。流路58を閉じることは、弁50が加圧ガス供給源14に結合されているとき、補足治療ガスが弁50を介して加圧ガス供給源14に向かって流れるのを止める。しかしながら、補足(酸素)治療ガスが依然として、被験者12(
図1)に供給されてもよい。この例において、呼吸可能なガスの加圧流89の圧力が既定の圧力しきい値(例えば、4cmH
2O)以上であるとき、弁50は、(流路58に対して)効果的に開き、圧力が既定の圧力しきい値(例えば、4cmH
2O)よりも下がったとき、弁50は閉じる。
【0040】
図3に戻り、幾つかの実施形態において、本体60は、本体60に1つ以上の通気口80を有する。呼吸可能なガスの加圧流が加圧ガス供給源14により供給されず、プランジャ66が入口キャップ52において閉じられた流路58を有するとき、通気口80は、補足治療ガスの大気への分散及び被験者12による大気の呼吸を容易にするために、チャネル64を大気に通気するように構成される。
【0041】
図3に示されるように、幾つかの実施形態において、本体60は、概ね円筒形の形状を有する。幾つかの実施形態において、本体60は、外側シリンダ83及び内側シリンダ85、及び/又は他の構成要素を有する。外側シリンダ83はチャネル64を形成する。内側シリンダ85は、プランジャ66及び1つ以上の通気口80に結合される、並びにプランジャ66が入口キャップ52内の流路58を閉じるとき、チャネル64が大気に通気される、及び呼吸可能なガスの加圧流が加圧ガス供給源14により提供されるとき、チャネル64が大気から実質的に封止されるように、チャネル64と連通する。幾つかの実施形態において、本体60は、本体60の成形及び/又は他の製造を容易にするために、本体60内に設計される1つ以上の製造機構71、本体60を入口キャップ52及び/又は出口キャップ68と結合することを容易にするために構成される1つ以上のアライメント及び/又はスペーサ機構、及び/又は他の機構を含むことができる。
【0042】
幾つかの実施形態において、弁50は、入口キャップ52に取り付けられるラジアルシール81を含む。幾つかの実施形態において、ラジアルシール81は、シリコーン及び/又は他のエラストマー材料から形成されてもよい。幾つかの実施形態において、弁50を流れる呼吸可能なガスの加圧流がラジアルシール81に接触するので、ラジアルシール81は、生体適合性材料から形成される。幾つかの実施形態において、呼吸可能なガスの加圧流及び/又は補足治療ガスが弁50から意図せずに漏れることがないように、(例えば)シリコーンのラジアルシール81は、(
図4A及び
図4Bに示される)加圧ガス供給源14から、入口キャップ52と出口87との間の接続部を実質的に封止するように構成される。幾つかの実施形態において、弁50が加圧ガス供給源14/出口87に接続されていない場合、ラジアルシール81は、プランジャ66と連結している。そうでなければ、プランジャ66は、出口87と結合し、出口87を概ね封止(例えば、面封止)し、加圧ガス供給源14への逆流を防止する。
【0043】
幾つかの実施形態において、通気口80が、加圧ガス供給源14からのガスに対し平行に向けられてもよいが、通気されるガスを加圧ガス供給源14から離れるように付勢するための角度が付けられてもよい。出口キャップ68は、56と70との間の接続部の長さを減らすために現在一定にされているが、本体に対し如何なる向きを有することもできる。
【0044】
出口キャップ68は、本体60に結合される。出口キャップ68は、側部オリフィス62(
図2A及び
図2B)を有する。側部オリフィス62は、補足ガス供給源(例えば、
図1に示される補足ガス供給源15)から補足治療ガスを受け取るように構成される。出口キャップ68は、電気コネクタ56と電気的に結合(又は結合するように構成)される電気コネクタ70、及びチャネル64と結合される流路72を含む。幾つかの実施態様において、電気コネクタ56及び70は、互いに直接結合される及び/又は有線を介して電気的に結合されるように構成される。出口キャップ68が加熱管17に結合されるとき、流路72が呼吸可能なガスの加圧流及び補足治療ガスをチャネル64から加熱管17に伝える、並びに電気コネクタ70が加圧ガス供給源14から加熱管17に電力を伝えるように、出口キャップ68は、加熱管17と取り外し可能に結合するように構成される。
【0045】
幾つかの実施形態において、出口キャップ68は、加熱管17に対する弁50の位置を決定するために、加熱管17(
図1)の対応する面と係合するように構成される1つ以上の係合面79を含むことができる。電気コネクタ70及び流路72は共に、加熱管17の対応する構成要素と取り外し可能に結合するように構成される。流路72は、本体60を通る呼吸可能なガスの加圧流及び補足治療ガスを受け取るように構成される。幾つかの実施態様において、
図3に示されるように、流路72は、本体60から軸54に沿って端部57に向かって延在する円筒形状を有する。幾つかの実施態様において、流路72は、加熱管17の入口の直径に対応する断面直径を有する。幾つかの実施態様において、流路72は、加熱管17の対応する構成要素の断面直径よりも小さい断面直径を有する。幾つかの実施態様において、流路72は、加熱管17の対応する構成要素の断面直径よりも大きい断面直径を有する。幾つかの実施形態において、流路72の断面直径は、流路72が加熱管17の出口の対応する構成要素に滑り込むことを可能にするように構成され、並びに弁50が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる形状及び/又は大きさを有してもよい。
【0046】
電気コネクタ70は、電気コネクタ56から電力を受け取るように構成される。幾つかの実施態様において、電気コネクタ70は、出口キャップ68に取り外し可能に結合されてもよい。電気コネクタ70は、流路72と接触せずに(又は最小限の接触で)出口キャップ68の外面上に位置決められる。電気コネクタ70は、出口キャップ68上の受容機構91と係合するように構成される1つ以上の構成要素及び/又は機構を含んでもよい。例えば、電気コネクタ70は、収容機構91を介して、出口キャップ68に嵌め込まれる及び/又は別の方法で出口キャップ52に結合されるように構成されてもよい。幾つかの実施形態において、電気コネクタ70は、(例えば、電気コネクタ56の一部である及び/又は電気コネクタ56と結合するように構成される)既製の電気部品であり、受容機構91電気コネクタ70及び/又は他の類似の電気コネクタを収容するように構成される。幾つかの実施形態において、電気コネクタ70は、Molexコネクタ、有線及び/又は加熱管17(
図1)の電気部品に対応する他の構成要素を含む。
【0047】
幾つかの実施形態において、係合面79の裏側(例えば、反対側の端部57)は、加熱又は非加熱管17を弁50と取り外し可能に結合するように構成される入口キャップ52上のラッチ53と同様の機構を有してよいことに留意されたい。幾つかの実施形態において、出口キャップ68の向きは、軸54の周りで如何なる角度とすることもでき、
図3において、電気コネクタ56及び70が位置合わせされた状態で出口キャップ68が例示されたとしても、明細書に記載されるように機能することができる。オリフィス62は、
図3において、出口キャップ68の内側に見ることができる。幾つかの実施態様において、流路72を形成する出口キャップ68から端部57まで延びる管は、例えば加圧ガス供給源14に使用されるものと同様の22mmのISOポートでもよい。
【0048】
幾つかの実施形態において、弁50は、本体60、入口キャップ52の少なくとも一部及び出口キャップ68の少なくとも一部を覆うように構成されるカバー74を有する。幾つかの実施形態において、カバーは、2つの部品76、78を有する。これら部品76及び78は、弁50の両側を形成する。幾つかの実施形態において、カバー74は、本体60、入口キャップ52、出口キャップ68及び/又は弁50の他の構成要素の直径に対応するように、軸74に沿って変化する断面直径を有する概ね円筒形状を有する。カバー74は、1つ以上の通気口80へのガスの流入及び/又は流出を容易にするために、本体60の1つ以上の通気口80と位置合わせされるように構成される1つ以上の通気オリフィス95を含む。幾つかの実施形態において、1つ以上の通気オリフィス95の形状は、例えば
図3に示されるような1つ以上の通気口80の形状に対応する。幾つかの実施形態において、カバー74の部品76、78の一方又は両方は、部品76及び78を、互いに、本体60と、入口キャップ52と、出口キャップ68と、及び/又は弁50の他の構成要素と結合することを容易にするように構成される結合構成要素及び/又は機構93を含む。
図3において、これらの結合構成要素及び/又は機構93は、部品78から端部55に向かって突出するタブ、部品76及び78の様々な直径変化、並びに部品76及び78上の結合面として示されているが、これは限定を意図するものではない。カバー74は、弁50が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる方法で、弁50の他の構成要素に結合される。幾つかの実施形態において、カバー74が弁50の構成要素を覆うとき、カバー74は、約46mm(又は軸54から測定される場合、約47.5mm、例えば、その形状は各端部が多少卵型であり、中央で略円形である)の直径97を有する。幾つかの実施形態において、弁50は、電気コネクタ56まで約101mm、ラッチ53の端部まで約99mmの全長99を有する。明細書に記載される形状及び寸法は、限定を意図していないことに留意されたい。それらは、単に例として提供される。明細書に記載される弁50の構成要素は、これら構成要素が明細書に記載されるように機能することを可能にする如何なる形状又は大きさを有してもよい。
【0049】
図1に戻り、制御器20は、システム10に情報処理能力を提供するように構成される。そのため、制御器20は、デジタルプロセッサ、アナログプロセッサ、情報を処理するように設計されるデジタル回路、情報を処理するように設計されるアナログ回路、ステートマシン及び/又は情報を電子的に処理するための他の機構の1つ以上を有することができる。
図1において、制御器20が単一の存在物として示されていたとしても、これは単に例示を目的とするだけである。幾つかの実施形態において、制御器20は、複数の処理ユニット及び/又は他の制御ユニットを有してもよい。これら処理ユニット及び/又は他の制御ユニットは、同じ装置(例えば、加圧ガス供給源14、ユーザインターフェース22)内に物理的に配されてもよいし、又は制御器20が、協調して動作する複数の装置からなる処理機能を表してもよい。
【0050】
幾つかの実施形態において、制御器20は、1つ以上のコンピュータプログラム構成要素を実行するように構成される。制御器20は、ソフトウェア;ハードウェア;ファームウェア;ソフトウェア、ハードウェア及び/又はファームウェアの如何なる組み合わせ;及び/又は制御器20に処理能力を構成する他の機構により、これらの構成要素を実行するように構成される。
【0051】
幾つかの実施形態において、制御器20は、システム10内の1つ以上のパラメタを決定するように構成される。システム10内の1つ以上のパラメタは、呼吸可能なガスの加圧流に関連するガスパラメタ、被験者12の呼吸に関連する呼吸パラメタ及び/又は他のパラメタを有する。制御器20は、センサ18の出力信号及び/又は他の情報に基づいて前記1つ以上のパラメタを決定するように構成される。呼吸可能なガスの加圧流の1つ以上のガスパラメタは、例えば流量、容量(例えば、1回換気量、分時拍出量等)、圧力、湿度、温度、加速度、速度及び/又は他のガスパラメタの1つ以上を有することができる。1つ以上の呼吸パラメタは、例えば一回換気量、組成、タイミング(例えば、吸入の開始及び/又は終了、呼気の開始及び/又は終了等)、持続時間(例えば、吸入の持続時間、呼気の持続時間、単一呼吸サイクルの持続時間、吸気時間、呼気時間、全呼吸時間等)、呼吸速度、呼吸頻度(例えば、呼吸数)、呼吸努力を示すパラメタ及び/又は他のパラメタを有することができる。制御器20により決定される情報は、加圧ガス供給源14を制御するために使用される、電子記憶装置24に記憶される、及び/又は他の使用に用いられてもよい。
【0052】
幾つかの実施形態において、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、陽圧支援治療法に従ってガス流を生成するように構成される。気道陽圧支治療において、加圧ガス供給源により生成される加圧ガス流は、患者の規則的な呼吸を置き換える及び/又は補完するように制御される。陽圧気道支援治療は、患者の努力を殆ど及び/又は全く必要とせずに、酸素及び二酸化炭素がより容易に交換されるように、患者の気道を確保し続けるために使用される。限定ではない例として、制御器20は、ガス流を介して被験者12に施される圧力支援が、持続気道陽圧支援(CPAP)、バイレベル気道陽圧支援(BPAP)、比例気道陽圧支援(PPAP)、換気治療及び/又は他の種類の圧力支援治療を有するような加圧ガス供給源14を制御する。
【0053】
CPAPは、患者の持続気道陽圧レベルを維持するために、一定の陽圧を供給する。BPAPは、第1の吸気圧(IPAP)及び第2の、通例はより低い呼気圧(EPAP)を供給し、一回換気量を促進又は補助する。幾つかの治療モード(例えば、PPAP)において、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、吸入中及び/又は呼気中に患者に送出される圧力の量が1呼吸毎に決定及び送出される可変圧力支援を適用してもよい。幾つかの実施形態において、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、被験者12に求められる呼気努力を減らすために、呼気中、供給される圧力を一時的に低下させるように構成されてもよい(C‐Flex、APRV(Airway Pressure Release Ventilation))。
【0054】
幾つかの実施形態において、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、段階的な圧力支援治療送出するように構成される。段階的な圧力支援治療において、加圧ガス供給源14により送出される圧力は、時間と共に徐々に増大する。幾つかの実施形態において、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、被験者12の呼吸に関する情報及び/又は他の情報に基づいて治療モードを切り替える。例えば、制御器20は、加圧ガス供給源14を制御して、被験者12による一定数の呼吸の後、及び/又は何らかの外部モニタ、介護者及び/又は例えば救助及び/又は無呼吸換気のような警告により、BPAPからCPAPに変化してもよい。
【0055】
制御器20は、センサ18からの出力信号に関連する情報、制御器20により決定される情報、ユーザによりユーザインターフェース22に入力される情報、及び/又は他の情報に基づいて、加圧ガス供給源14を制御するように構成される。
【0056】
ユーザインターフェース22は、被験者12及び/又は他のユーザがそれを介してシステム10に情報を提供する及びシステム10から情報を受信することができる、システム10と被験者12及び/又は他のユーザとの間のインターフェースを提供するように構成される。他のユーザは、介護者、医師、意思決定者及び/又は他のユーザを含むことができる。これは、データ、合図(cue)、結果及び/又は命令、並びにまとめて「情報」と呼ばれる他の如何なる通信可能な項目も、ユーザ(例えば、被験者12)と、加圧ガス供給源14、制御器20及び/又はシステム10の他の構成要素の1つ以上との間で通信されることを可能にする。ユーザインターフェース22に含めるのに適したインターフェース装置の例は、キーパッド、ボタン、スイッチ、キーボード、ノブ、レバー、表示スクリーン、タッチ式スクリーン、スピーカ、マイク、表示灯、警報器、プリンタ、触覚フィードバック装置、及び/又は他のインターフェース装置を有する。幾つかの実施形態において、ユーザインターフェース22は、複数の別個のインターフェースを有する。幾つかの実施形態において、ユーザインターフェース22は、加圧ガス供給源14と一体的に設けられる少なくとも1つのインターフェースを有する。
【0057】
有線又は無線の何れかによる他の通信技術も、ユーザインターフェース22として本開示により考慮れることを理解されたい。例えば、本開示は、ユーザインターフェース22が、電子記憶装置24により提供される取り外し可能な記憶インターフェースと一体化され得ることを考慮している。本例において、ユーザがシステム10の実施をカスタマイズすることを可能にする取り外し可能な記憶装置(例えば、スマートカード、フラッシュドライブ、リムーバブルディスク等)からシステム10に情報が読み込まれてもよい。ユーザインターフェース22としてシステム10と共に使用するのに適合する他の例示的な入力装置及び技術は、RS−232ポート、RFリンク、IRリンク、モデム(電話、ケーブル又はその他)を含むが、これらに限定されない。要約すると、システム10と情報を通信するための如何なる技術も、ユーザインターフェース22として本開示により考慮される。
【0058】
電子記憶装置24は、情報を電子的に記憶する電子記憶媒体を有する。電子記憶装置24の電子記憶媒体は、システム10と一体的に提供される(すなわち、実質的に取り外し不能である)システムの記憶装置、及び/又は例えばポート(例えば、USBポート、ファイヤワイヤポート等)、ドライブ(例えば、ディスクドライブ等)又はネットワーク(例えば、クラウドストレージ)を介してシステム10に取り外し可能に接続可能である取り外し可能な記憶装置の一方又は両方を有することができる。電子記憶装置24は、光学的に読み取り可能な記憶媒体(例えば、光ディスク等)、磁気的に読み取り可能な記憶媒体(例えば、磁気テープ、磁気ハードドライブ、フロッピー(登録商標)ドライブ等)、電荷ベースの記憶媒体(例えば、EEPROM、RAM等)、ソリッドステート記憶媒体(例えば、フラッシュドライブ等)、クラウドベースの記憶装置、及び/又は他の電子記憶媒体の1つ以上を有することができる。電子記憶装置24は、ソフトウェアアルゴリズム、制御器20により決定される情報、ユーザインターフェース22を介して受信される情報、及び/又はシステム10が適切に機能することを可能にするその他の情報を記憶することができる。電子記憶装置24は(全部又は一部において)、(例えば、物理的及び/又はクラウドストレージシステムの一部として)システム10内の別個の構成要素でもよいし、又は電子記憶装置24は(全部又は一部において)、システム10の1つ以上の他の構成要素(例えば、ユーザインターフェース22、制御器20、加圧ガス供給源14等)と一体的に設けられてもよい。電子記憶装置24により記憶される情報は、ユーザインターフェース22を介して、システム10とワイヤレス(及び/又は有線で)結合される別個のコンピュータを介して、及び/又は他の方法を介して見ることができる。電子記憶装置24により記憶される情報は、例えば設定を調整するため、医師が医学的決定を行うため及び/又は他の使用のために用いられてもよい。
【0059】
図5は、弁を有する圧力支援治療システムにおける流れを制御するための方法を例示する。圧力支援治療システムは、加圧ガス供給源、補足ガス供給源、加熱管を備える被験者インターフェース及び/又は他の構成要素を有する。弁は、入口キャップ、本体、出口キャップ及び/又は他の構成要素を有する。以下に示される方法500の動作は、例示を目的としている。幾つかの実施形態において、方法500は、説明されていない1つ以上の追加の動作を用いて、及び/又は説明した動作の1つ以上を用いずに達成され得る。さらに、
図5に例示される及び以下に説明される方法500の動作の順序は、限定を意図していない。
【0060】
動作502において、入口キャップは、加圧ガス供給源に取り外し可能に結合される。幾つかの実施形態において、動作502は、入口キャップの第1の電気コネクタ及び第1の流路を加圧ガス供給源に取り外し可能に結合することを含む。第1の流路は、加圧ガス供給源から呼吸可能なガスの加圧流を受け取るように構成される。第1の電気コネクタは、加圧ガス供給源から電力を受け取るように構成される。幾つかの実施形態において、動作502は、(
図3に示され、明細書に記載される)入口キャップ52と同じ又は類似の入口キャップにより行われる。
【0061】
動作504において、加圧ガス供給源からの呼吸可能なガスの加圧流、及び補足ガス供給源からの補足治療ガスが、弁の出口キャップのチャネルで受け取られる。幾つかの実施形態において、動作504は、出口キャップの側部オリフィスを用いて補足ガス供給源から補足治療ガスを受け取ることを含む。幾つかの実施形態において、動作504は、(
図3に示され、明細書に記載される)出口キャップ68と同じ又は類似の出口キャップにより行われる。
【0062】
動作506において、加圧ガス供給源からの流路は、本体のプランジャで閉じられる。幾つかの実施形態において、呼吸可能なガスの加圧流が加圧ガス供給源により供給されないとき、及び/又は加圧ガス供給源により供給される圧力が既定のしきい圧力より下であるとき、プランジャは、入口キャップ内の第1の流路を閉じるように構成される。第1の流路を閉じることは、入口キャップが加圧ガス供給源に結合されているとき、補足治療ガスが入口キャップを介して加圧ガス供給源に向かって流れるのを止める。幾つかの実施形態において、動作506は、(
図3に示され、本細書に記載される)プランジャ66と同じ又は類似のプランジャにより行われる。
【0063】
動作508において、出口キャップは、加熱管に取り外し可能に結合される。幾つかの実施形態において、動作508は、(
図3に示され、明細書に記載される)出口キャップ68と同じ又は類似の出口キャップにより行われる。
【0064】
動作510において、呼吸可能なガスの加圧流、補足治療ガス及び電力は、弁を介して加熱管に伝えられる。幾つかの実施形態において、動作510は、第2の電気コネクタを第1の電気コネクタに結合すること、及び第2の流路をチャネルに結合することを含む。第2の電気コネクタ及び第2の流路は、出口キャップに含まれる。出口キャップは、出口キャップが加熱管に結合されるとき、第2の流路が、呼吸可能なガスの加圧流及び補足治療ガスをチャネルから加熱管へ伝える、並びに第2の電気コネクタが、電力をガスの供給源から加熱管へ伝えるように、加熱管と取り外し可能に結合するように構成される。幾つかの実施形態において、動作510は、(
図3に示され、明細書に記載される)入口キャップ52、本体60及び出口キャップ68と同じ又は同様の入口キャップ、本体及び出口キャップにより行われる。
【0065】
幾つかの実施形態において、上述した動作の1つ以上は、加圧ガス供給源により呼吸可能なガスの加圧流が供給されない及びプランジャが入口キャップ内の第1の流路を閉じるとき、補足治療ガスを大気に分散する及び被験者が大気を呼吸することを容易にするために、本体の1つ以上の通気口を用いて、チャネルを大気に通気することをさらに有する。これらの実施形態において、本体は、外側シリンダ及び内側シリンダを有する。外側シリンダは、チャネルを形成する。内側シリンダは、プランジャが入口キャップ内の第1の流路を閉じるとき、チャネルが大気に通気される、及び呼吸可能なガスの加圧流が加圧ガス供給源により供給されるとき、チャネルが大気から実質的に封止されるように、プランジャ及び1つ以上の通気口に結合され、チャネルと連通する。
【0066】
請求項において、括弧の間に置かれる如何なる参照記号もその請求項を限定すると解釈されるべきではない。「有する」又は「含む」という言葉は、請求項に挙げられる以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。幾つかの手段を列挙している装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの同一のアイテムにより具現化されてもよい。要素が複数あると述べていなくても、その要素が複数あることを排除しない。幾つかの手段を列挙している如何なる装置の請求項において、これらの手段の幾つかは、ハードウェアの1つの同じアイテムによって具現化されてもよい。幾つかの要素が互いに異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、これらの要素が組み合わせて使用されることができないことを示していない。
【0067】
上述した説明が、最も実用的で好ましい実施形態であると現在考えられているものに基づいて、例示の目的に詳細を提供したとしても、そのような詳細は、単に例示が目的であること、並びに本開示は、明確に開示される実施形態に限定されるのではなく、それどころか添付の特許請求の範囲の主旨及び範囲内にある修正案及び同等の構成を含むことが意図されることを理解されたい。例えば、本発明は、可能な限り、何れかの実施形態の1つ以上の特徴が他の何れかの実施形態の1つ以上の特徴と組み合わされ得ることを考えていると理解されるべきである。
本開示は、被験者が、加熱(又は非加熱)管を使用しながら、低流量の酸素で治療圧力支援を安全に補足することを可能にする圧力支援治療装置の弁を説明する。弁は、呼吸可能な気体の加圧流及び低流量の酸素を加熱管に伝える。弁は、補足治療ガスを受け取るように構成される側部オリフィスを有する。弁は、圧力支援治療装置から加熱管に電力を通すように構成される電気部品、及び呼吸可能なガスの加圧流が提供されない(又は既定の圧力しきい値より下である)とき、圧力支援治療装置からの流路を閉じるように付勢されるプランジャを含む。流路を閉じることは、酸素ガスが弁を介して加圧ガス供給源に向かって逆流するのを止める。