特開 2022-191172 振動式呼気陽圧装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022191172

(43)【公開日】2022-12-27

(54)【発明の名称】振動式呼気陽圧装置

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/00 20060101AFI20221220BHJP

【ＦＩ】

A61M16/00

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022091746

(22)【出願日】2022-06-06

(31)【優先権主張番号】110121639

(32)【優先日】2021-06-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】518261456

【氏名又は名称】岩成科技事業股▲フン▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100132241

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 博史

(72)【発明者】

【氏名】陳 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】林 玲玲

(72)【発明者】

【氏名】黄 旻鮮

(57)【要約】      （修正有）

【課題】振動式呼気陽圧（ＯＰＥＰ）装置を提供する。
【解決手段】振動式呼気陽圧装置は、ハウジング１と、頂カバー２と、振動ユニット３とを含む。ハウジングは、開口１１１が末端になっている傾斜囲み面１１２を有する底壁１１と周壁１２とを含む。振動ユニットは、ハウジングに揺動自在に接続されるように配置されていて、スイングアーム３１１と、第１及び第２の重みピース３２、３３とを含む。スイング部材３１は、スイングアームと、前記スイングアームに接続されている第１及び第２のスイングブロック３１３、３１４とを含む。第１及び第２の重みピースのそれぞれは、第１のスイングブロックと第２のスイングブロックとに乗せられている。スイングアームは、第２のスイングブロックを動かして開口を塞ぐまたは開放するようにスイング可能である。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

底壁（１１）と前記底壁（１１）から上方へ延伸する周壁（１２）とを含み、前記底壁（１１）は下方へ延伸して開口（１１１）が末端になっている傾斜囲み面（１１２）を有するハウジング（１）と、
前記周壁（１２）に接続され、且つ前記底壁（１１）及び前記周壁（１２）と共に収容空間（Ｓ）を定義している頂カバー（２）と、
前記ハウジング（１）に揺動自在に接続され且つ前記収容空間（Ｓ）の内部に配置されている振動ユニット（３）とを含み、
前記振動ユニット（３）は、
スイングアーム（３１１）と、
前記スイングアーム（３１１）の一端に接続されている第１のスイングブロック（３１３）と、
前記スイングアーム（３１１）の他端に接続され且つ前記開口（１１１）に近接する第２のスイングブロック（３１４）と、を含む
スイング部材（３１）と、
前記第１のスイングブロック（３１３）に乗せられている第１の重みピース（３２）と、
前記第２のスイングブロック（３１４）に乗せられている第２の重みピース（３３）と、を含み、前記スイングアーム（３１１）は、前記第２のスイングブロック（３１４）を動かして前記開口（１１１）を塞ぐまたは開放するようにスイング可能である、振動式呼気陽圧装置。

【請求項2】

前記第２のスイングブロック（３１４）は、実質的に円錐形であり、前記開口（１１１）向かって先細りになっている、請求項１に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項3】

前記第２のスイングブロック（３１４）の軸に沿う前記第２のスイングブロック（３１４）の横断面は、５３度～７３度の範囲内の夾角（α）を形成する２つの反対側を有し、
前記振動ユニット（３）は、閉位置にあると、前記第２のスイングブロック（３１４）の軸に沿う前記第２のスイングブロック（３１４）の横断面の各前記反対側と前記傾斜囲み面（１１２）とにより定義される夾角（β）が１０度～３０度の範囲内にある、請求項２に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項4】

前記夾角（β）は、１６度～２４度の範囲内にある、請求項３に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項5】

前記スイングアーム（３１１）の前記第１のスイングブロック（３１３）は、前記第１の重みピース（３２）を収容する第１の収容溝（３１３ａ）を有し、
前記スイングアーム（３１１）の前記第２のスイングブロック（３１４）は、前記第２の重みピース（３３）を収容する第２の収容溝（３１４ａ）を有し、
前記振動ユニット（３）は、前記第１の収容溝（３１３ａ）を閉じる第１の蓋（３４）と前記第２の収容溝（３１４ａ）を閉じる第２の蓋（３５）とを更に含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項6】

前記第１のスイングブロック（３１３）は、前記第１の収容溝（３１３ａ）に配置され且つ前記第１の重みピース（３２）に当接している複数の第１の保持リブ（３１３ｂ）を更に有し、
前記第２のスイングブロック（３１４）は、前記第２の収容溝（３１４ａ）に配置され且つ前記第２の重みピース（３３）に当接している複数の第２の保持リブ（３１４ｂ）を更に有する、請求項５に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項7】

前記スイング部材（３１）は、それぞれが前記スイングアーム（３１１）の反対する両側から横方向に突出している２つの回転ピン（３１２）を更に含み、
前記底壁（１１）は、それぞれが前記２つの回転ピン（３１２）を保持している２つの支持ブラケット（１１３）を更に有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項8】

前記スイングアーム（３１１）は、前後方向（Ｄ１）に沿って延伸し、
該前後方向（Ｄ１）において前記第１の重みピース（３２）の重心と前記回転ピン（３１２）を通過する軸との間の距離と、該前後方向（Ｄ１）において前記第２の重みピース（３３）の重心と前記回転ピン（３１２）を通過する軸との間の距離との比率は５：７である、請求項７に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項9】

前記頂カバー（２）には、前記頂カバー（２）の面積の５０％未満を占める複数の通気口（２１）が形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の振動式呼気陽圧装置。

【請求項10】

前記第１の重みピース（３２）と前記第２の重みピース（３３）とのそれぞれは、２を超える密度を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の振動式呼気陽圧装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０２１年６月１５日に出願された台湾特許出願第１１０１２１６３９号の優先権を主張する。

【0002】

本開示は、呼気陽圧（ＰＥＰ）装置、より具体的には、振動式呼気陽圧（ＯＰＥＰ）装置に関する。

【背景技術】

【0003】

世界各地での大気汚染の悪化に伴い、環境アレルゲンが大幅に増加し、現代人は肺や気管に過剰な分泌物がたまる嚢胞性線維症（ＣＦ）や慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）などの呼吸器疾患を発症しやすくなっている。平均的に健康な人の場合は咳をすれば分泌物が緩み気管から排出されるはずである。しかし、呼吸器系の疾患がある場合、一回の咳では気管の閉塞を取り除くことができないことがある。このような場合、薬物療法や振動式呼気陽圧（ＯＰＥＰ）療法により、分泌物の蓄積を処置する。ＯＰＥＰ療法は、従来のＯＰＥＰ装置（アカペラ装置など）を用いて、使用者の呼気中に呼気圧の揺れ動く振動で詰まった気管を開き、分泌物を緩め、咳で分泌物を吐き出させて肺の閉塞を解消するものである。

【0004】

現在、治療用として使用されているのは、磁石を使って使用者の呼気抵抗を制御する従来のＯＰＥＰ装置である。しかし、この装置は構造が比較的複雑でかさばり、洗浄も簡単ではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従って、本開示の目的は、上記の先行技術に関連する欠点の少なくとも１つを軽減することができる振動式呼気陽圧装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

ハウジングと、頂カバーと、振動ユニットとを含む振動式呼気陽圧装置である。該ハウジングは、底壁と前記底壁から上方へ延伸する周壁とを含む。該底壁は、下方へ延伸して開口が末端になっている傾斜囲み面を有する。該頂カバーは、該周壁に接続され、且つ該底壁及び該周壁と共に収容空間を定義している。該振動ユニットは、該ハウジングに揺動自在に接続され且つ該収容空間の内部に配置されている。該振動ユニットは、スイング部材と第１の重みピースと第２の重みピースとを含む。該スイング部材は、スイングアームと、該スイングアームの一端に接続されている第１のスイングブロックと、該スイングアームの他端に接続され且つ前記開口に近接する第２のスイングブロックとを含む。該第１の重みピースは、該第１のスイングブロックに乗せられている。該第２の重みピースは、該第２のスイングブロックに乗せられている。該スイングアームは、該第２のスイングブロックを動かして該開口を塞ぐまたは開放するようにスイング可能である。

【0007】

本開示の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、以下の実施形態で詳細に説明することにより明白になる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示による振動式呼気陽圧装置の実施形態の斜視図

【図2】該実施形態の部分分解斜視図

【図3】別の視点からの該実施形態の部分分解斜視図

【図4】閉位置にある振動ユニットを示している、図１の線ＩＶ－ＩＶに沿って取られた断面図

【図5】開位置にある振動ユニットを示している、図４と同様の断面図

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１及び図２に示されるように、本開示で請求される振動式呼気陽圧装置の実施形態は、使用者の気管に付着した分泌物を緩めて、使用者がそれらを咳き出すために使用することができる。

【0010】

該振動式呼気陽圧装置は、ハウジング１と、頂カバー２と、振動ユニット３とを含む。

【0011】

図２～図４を参照し、ハウジング１は、底壁１１と、底壁１１から上下方向（Ｄ３）に沿って上方へ延伸する周壁１２と、底壁１１から上下方向（Ｄ３）に沿って下方へ延伸するインプットチューブ１３とを含む。底壁１１は、実質的に漏斗状であって、底壁１１から下方へ延伸して開口１１１が末端になっていて且つインプットチューブ１３に囲まれている傾斜囲み面１１２を有する。底壁１１は、直立に延伸している２つの支持ブラケット１１３を更に有する。傾斜囲み面１１２の断面幅は、図４に示されるように上下方向（Ｄ３）に沿って減少する。傾斜囲み面１１２は、開口１１１に隣接する湾曲部分を有する。振動ユニット３は、底壁１１の支持ブラケット１１３にスイング自在に装着されている。頂カバー２は、周壁１２に接続され、且つ周壁１２及び底壁１１と共に収容空間（Ｓ）を定義している。頂カバー２には、前後方向（Ｄ１）に沿って延伸していて互いに間隔が開いている４つの通気口２１が形成されている。通気口２１は、開口１１１に対応して位置している。通気口２１の総面積は、カバー２の面積の５０％未満を占める。この実施形態において、通気口２１の総面積は、５平方センチメートル未満であるが、他の実施形態においてこの図の面積に限定されない。通気口２１の数及び延長方向は、上記の内容に限定されない。

【0012】

振動ユニット３は、収容空間（Ｓ）の内部に配置されており、且つ、前後方向（Ｄ１）に沿って延伸するスイングアーム３１１と、スイングアーム３１１の一端に接続されている第１のスイングブロック３１３と、スイングアーム３１１の他端に接続され且つ開口１１１に近接する第２のスイングブロック３１４とを含むスイング部材３１を含む。振動ユニット３は、第１のスイングブロック３１３に乗せられている第１の重みピース３２と、第２のスイングブロック３１４に乗せられている第２の重みピース３３と、第１の重みピース３２の上に配置されている第１の蓋３４と、第２の重みピース３３の上に配置されている第２の蓋３５とを更に含む。また、スイング部材３１は、左右方向（Ｄ２）と平行するように、それぞれがスイングアーム３１１の反対する両側から横方向に突出しており、且つ、支持ブラケット１１３によってそれぞれ保持されてスイング部材３１の回転軸を形成して、スイング部材３１が該回転軸を中心にスイングすることができる２つの回転ピン３１２を更に含む。第１のスイングブロック３１３は、実質的に円筒形であり、且つ、第１の重みピース３２を収容する第１の収容溝３１３ａと、第１の収容溝３１３ａに配置され且つ第１の重みピース３２に当接している４つの第１の保持リブ３１３ｂとを有する。第２のスイングブロック３１４は、実質的に円錐形であり、開口１１１に向かって先細りになっており、且つ、第２の重みピース３３を収容する第２の収容溝３１４ａと、第２の収容溝３１４ａに配置され且つ第２の重みピース３３に当接している４つの第２の保持リブ３１４ｂとを有する。第１の蓋３４及び第２の蓋３５は、それぞれが第１の収容溝３１３ａ及び第２の収容溝３１４ａを閉じる。第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３は、それぞれが第１の保持リブ３１３ｂ及び第２の保持リブ３１４ｂを介して第１の収容溝３１３ａ及び第２の収容溝３１４ａに密に嵌った状態で位置決めされることができる。

【0013】

図４及び図５に示されているように、振動ユニット３は、閉位置及び開位置の間で、ハウジング１の底壁１１に対して回転ピン３１２を中心にスイングすることができる。閉位置において、第２のスイングブロック３１４は、図４に示されるように、その外側面が傾斜囲み面１１２に接触した状態で開口１１１に挿入され、それによって開口１１１を塞ぐ。振動ユニット３は、閉位置から開位置まで上方へのスイングができる。振動ユニット３が閉位置から開位置へ変換する間、図５に示されるように、第1のスイングブロック３１３は、下方へスイングして底壁１１に接触し、且つ、第２のスイングブロック３１４は、上方へスイングして傾斜囲み面１１２から離れて且つ開口１１１が開放される。

【0014】

各第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３は、密度が２を超え、且つ、第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３の好ましい重量は、１～４グラムの間にある。振動ユニット３の全体的にスムーズな振動を実現するために、第１及び第２の重みピース３２、３３は、同じ重量であることが好ましい。

【0015】

第２のスイングブロック３１４の軸に沿う第２のスイングブロック３１４の上下方向（Ｄ３）における横断面は、互いの間に夾角（α）を形成する２つの反対側を有する。夾角（α）は、傾斜囲み面１１２でのコアンダ効果に影響を与え、且つ５３度～７３度の範囲内にあることが好ましい。実際の測定において、合併角が５８度～６８度の範囲内にあることで、より望ましい運用性能を提供することが示されている。他方では、振動ユニット３が閉位置にあると、第２のスイングブロック３１４の軸に沿う第２のスイングブロック３１４の横断面の各前記反対側と傾斜囲み面１１２とにより定義される夾角（β）は、振動ユニット３のスイングに影響を与え、且つ１０度～３０度の範囲内にある。夾角（β）は、１６度～２４度の範囲内にあることが好ましい。

【0016】

流量と重みピーステスト

【0017】

前述の好ましい角度設定は表1に示される。このテストは、呼気流量が５～３０リットル／分、呼気静圧が８～１８ｃｍＨ_２Ｏの一般成人を模擬して行われる。気流振動の頻度が１０～４０Ｈｚ内で、呼気流量の圧力変化が気流振動の振幅に対応して５～２０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあると、最も成功する治療が得られることは、当業者によって認識されている。表１の欄の見出しに記載されているＡ～Ｄは、本開示の振動式呼気陽圧装置の夾角（β）の異なる設定であり、順に１６．７５度、２０度、２３．３度及び２６．５度である。第１及び第２の重みピース３２、３３の異なる重量（単位：グラム）は、“重みピース”と書かれた２行目の各列に記載されている。模擬呼気流量の違い（５ＬＰＭ～３０ＬＰＭ、左欄に記載されるように）による気流振動の頻度（Ｈｚ、振動数／秒）の変化は表１に示される。表１に示されるように、模擬呼気流量の違いにより選択した重量を変化させることにより、異なる気流振動の頻度が達成される。低めの振動頻度は、選択した重みピースの重量を増加させることによって、より達成されやすい。選択した重みピースの重量の変化により得た模擬使用者の呼気気流振動（単位：ｃｍＨ_２Ｏ）の振幅の変化は、表２に表す。表内のデータにより、呼気気流振動の振幅は、重みピースの選択重量が増加するほど大きくなりやすいことが判断できる。

【0018】

【表1】

【0019】

【表2】

【0020】

本開示の振動式呼気陽圧装置の全体の体積を小さくするために、第１の重みピース３２の重心、回転ピン３１２、及び第２の重みピース３３の重心が、前後方向（Ｄ１）において同一線上にないように構成される。更に、第２のスイングブロック３１４とのバランスを取りながら、第１の重みピース３２と第２の重みピース３３との重量増加効率を最大化するため、前後方向（Ｄ１）において第１の重みピース３２の重心と回転ピン３１２を通過する軸との間の距離と、前後方向（Ｄ１）において第２の重みピース３３の重心と回転ピン３１２を通過する軸との間の距離との比率は、５：７であり、この実施形態においては、１０ｍｍ：１４ｍｍであるが、他の実施形態ではこれに限定されない。

【0021】

本開示の振動式呼気陽圧装置の操作は以下の通りである。使用者が口に保持するためのマウスピース（図示せず）は、ハウジング１のインプットチューブ１３に取り付けられている。使用者が息を吐く度に、マウスピースとインプットチューブ１３を通過する呼気気流が第２のスイングブロック３１４を上方へ移動するように押して、振動ユニット３を、第２のスイングブロック３１４が開口１１１を塞ぐ閉位置から、第２のスイングブロックが開口部１１１の塞ぎを開放する開位置までスイングさせる。傾斜囲み面１１２の湾曲部分は、少し凸状の湾曲である。使用者の呼気気流が通過すると、コアンダ効果が生じ、第２のスイングブロック３１４に加わる空気圧を下げるので、その上向きの加速度が減少する。第２のスイングブロック３１４及び第２の重みピース３３の重量と、傾斜囲み面１１２の湾曲部分を流れる気流のコアンダ効果との組み合わせが、第２のスイングブロック３１４にかかる呼気圧を圧倒すると、第２のスイングブロック３１４が降下して使用者の次の呼気まで開口１１１を塞ぐ。呼気流により生じる振動は、使用者の気管、特に気管支の分泌物を緩め、使用者が分泌物を咳き出すのに役立つ。振動ユニット３の閉位置と開位置との間の振動スイング運動は、使用者の呼気に合わせて振動し続け、動作中の呼気気流により振動を発生させる。なお、振動ユニット３の振動頻度は、第１の加重ピース３２及び第２の加重ピース３３の重量を変えることによって変更できるので、第１の加重ピース３２及び第２の加重ピース３３の重量の増加は、振動ユニット３によって生成される振動頻度を低減することが理解できる。更に、振動ユニット３の振動頻度は、所望の振動ユニット３が発する振動頻度に応じて、前後方向（Ｄ１）において第１の重みピース３２の重心と回転ピン３１２を通過する軸との間の距離及び前後方向（Ｄ１）において第２の重みピース３３の重心と回転ピン３１２を通過する軸との間の距離を変更することによっても変えられる。

【0022】

なお、本開示の第１の蓋３４及び第２の蓋３５は、主に第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３の露出した表面を覆って振動ユニット３の作動中にそれらが落ちることを防止するように配置され、且つ、平面を提供して気流の乱れを抑え且つ分泌物の残留を減少し、清掃しやすくしている。更に、この実施形態において、第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３は、それぞれが第１の保持リブ３１３ｂ及び第２の保持リブ３１４ｂを介して第１の収容溝３１３ａ及び第２の収容溝３１４ａに密に嵌っている。他の実施形態において、第１及び第２の保持リブ３１３ｂ、３１４ｂの数を減らすことができる。第１の収容溝３１３ａ及び第２の収容溝３１４ａが第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３よりも若干小さく製造されて、第１の重みピース３２及び第２の重みピース３３が第１の収容溝３１３ａ及び第２の収容溝３１４ａに密に嵌めることができる場合、他の実施形態において、第１及び第２の保持リブ３１３ｂ、３１４ｂは、完全に省略することも可能である。

【0023】

本開示の振動式呼気陽圧装置は、台湾特許第Ｉ７０６７９７号公報に開示されているスプレー装置に接続して使用することもできる。使用の際には、使用者が口に保持するために、ハウジング１のインプットチューブ１３を、スプレー装置と通じているマウスピース（図示せず）に接続することができる。本開示の振動式呼気陽圧装置は、呼吸サイクル中の呼気によって作動される。呼気気圧の振動が発生して、使用者の気管の分泌物を咳き出しやすくする。同時に、使用者の呼気気流の一部がマウスピースを通って該スプレー装置に迂回し、該スプレー装置が一時的に無効になる。該スプレー装置は、使用者が息を吸い込んでいる時に該振動式呼気陽圧装置の作動が一時中断になると作動する。従って、該スプレー装置及び振動式呼気陽圧装置は、息を吸ったり吐いたりする時に、周期的に作動する。

【0024】

要約すれば、本開示の振動式呼気陽圧装置の開口１１１は、使用者の呼気気流が第２のスイングブロック３１４を上げて開口１１１を開放するまで、振動ユニット３の第２のスイングブロック３１４によりブロックされ得る。第２のスイングブロック３１４及び第２の重みピース３３の重量が、傾斜囲み面１１２の湾曲部分を流れる気流のコアンダ効果との組み合わせで、第２のスイングブロック３１４にかかる呼気圧を圧倒すると、第２のスイングブロック３１４が降下して再び開口１１１をブロックし、振動ユニット３によって生成された呼気気流の振動は、使用者の気管に伝達されて、使用者の気管を拡張及び収縮させることができる。振動ユニット３の継続的な動作により、使用者の気管に付着している分泌物が緩められて、使用者は分泌物を咳き出すことができる。

【0025】

上記においては、説明のため、実施形態の完全な理解を促すべく多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものであり、また、一実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例は、適切な場合には、本開示の実施において、他の実施形態における一またはそれ以上の特徴あるいは特定の具体例と共に実施され得る。

【0026】

以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】