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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】
(24)【登録日】2024-02-05
(45)【発行日】2024-02-14
(54)【発明の名称】マスク
(51)【国際特許分類】
   A61M 16/06 20060101AFI20240206BHJP
【FI】
A61M16/06 A
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2023036948
(22)【出願日】2023-03-09
(62)【分割の表示】P 2019182278の分割
【原出願日】2019-03-11
(65)【公開番号】P2023071986
(43)【公開日】2023-05-23
【審査請求日】2023-04-10
(73)【特許権者】
【識別番号】519034565
【氏名又は名称】株式会社iDevice
(74)【代理人】
【識別番号】100134430
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 卓士
(72)【発明者】
【氏名】原 正彦
(72)【発明者】
【氏名】木戸 悠人
(72)【発明者】
【氏名】加藤 卓士
【審査官】岡本 健太郎
(56)【参考文献】
【文献】特表2008-526393(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0087321(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61M 16/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部の外周面において、前記軸方向に板状部材を貼着することにより、前記ユーザの頬に当たる部分と顎に当たる部分とで異なる弾性力を実現したマスク。
【請求項2】
前記蛇腹部の外周面において、前記ユーザの頬に当たる部分と顎に当たる部分とで前記板状部材を貼着する枚数を変えた請求項1に記載のマスク。
【請求項3】
前記板状部材を着脱可能に備えた請求項2に記載のマスク。
【請求項4】
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部において、前記ユーザの鼻根に当たる部分と頬に当たる部分とで折り目の数を変えることにより異なる弾性力を実現したマスク。
【請求項5】
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部において、前記蛇腹部の両端を押し広げるようなスプリングバネを用いることにより前記ユーザの鼻根に当たる部分と頬に当たる部分とで異なる弾性力を実現したマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、マスクに関する。
【背景技術】
【0002】
上記技術分野において、特許文献1には、装着時の不快感や圧迫による苦痛を軽減するための蛇腹を用いたマスクアタッチメントが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2018-102349号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記文献に記載の技術では、マスクがユーザの皮膚に十分に追従しないため、装着感が悪かった。
【0005】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明に係るマスクは、
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部の外周面において、前記軸方向に板状部材を貼着することにより、前記ユーザの頬に当たる部分と顎に当たる部分とで異なる弾性力を実現したマスクである。
上記目的を達成するため、本発明に係る他のマスクは、
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部において、前記ユーザの鼻根に当たる部分と頬に当たる部分とで折り目の数を変えることにより異なる弾性力を実現したマスクである。
上記目的を達成するため、本発明に係るさらに他のマスクは、
ユーザの鼻および口の少なくともいずれか一方に吸気を送り込むため、端縁が前記ユーザの皮膚に当接し、前記ユーザの吸気および呼気を一時的に収容する筒状空間を形成し、前記筒状空間の軸方向と略直交する方向に形成された折り目であって、前記軸方向に押圧する力によって畳まれる複数の折り目を有する蛇腹部を備えたマスクであって、
前記蛇腹部において、前記蛇腹部の両端を押し広げるようなスプリングバネを用いることにより前記ユーザの鼻根に当たる部分と頬に当たる部分とで異なる弾性力を実現したマスクである。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、装着感のよいマスクを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】本発明の第1実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図2】本発明の第1実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図3】本発明の第1実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図4】本発明の第1実施形態に係るマスクの蛇腹部分の構成を示す図である。
図5】本発明の第2実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図6】本発明の第2実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図7】本発明の第2実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図8】本発明の第2実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図9】本発明の第2実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図10】本発明の第3実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図11】本発明の第3実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図12】本発明の第4実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図13】本発明の第4実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図14】本発明の第4実施形態に係るマスクの蛇腹部分の形状を示す図である。
図15】本発明の第4実施形態に係るマスクの実施例を示す図である。
図16】本発明の他の実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図17】本発明の他の実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
図18】本発明の他の実施形態に係るマスクの使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0010】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としての非侵襲的人工呼吸器用のマスク100について、図1を用いて説明する。図1は、マスク100の使用状態を説明するための図である。
【0011】
一般的に人工呼吸器の目的は、吸気をサポートして、ユーザの適切な換気量を維持し、呼吸仕事量を軽減し、酸素化を改善することにある。しかしながら、長時間のマスクの装着は、ユーザの皮膚に褥瘡を引き起こすことがあるため、皮膚にかかる圧をコントロールすることが重要である。
【0012】
これを踏まえ、本実施形態にかかるマスク100は、図1に示すように、開口部101、102と蛇腹部103とを含む。
【0013】
開口部101は、外部から吸気を取り込むために開口しており、例えば、チューブ123などを介して、人工呼吸器124に接続される。ここでは人工呼吸器124として、BIPAP(Bilevel Positive Airway Pressure)、NIPPV(Noninvasive Positive Pressure Ventilation)、またはCPAP(Continuous Positive Airway Pressure)用の機械的換気装置を示している。しかし、本発明にかかる人工呼吸器はこれに限定されるものではなく、手もみポンプでもよく、手もみポンプと接続して用手で使うマスク(BVM:Bag Valve Mask)も本発明の概念に含まれる。
【0014】
開口部101の周囲の端縁と蛇腹部の端部との間隙に設けられたカバー104は透明な樹脂で形成されており、マスク100を装着しながらでもユーザの口元(例えば嘔吐の有無)が確認できるように構成されている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、カバー104を不透明な材料で形成してもよい。
【0015】
開口部102は、開口部101に対向して設けられ、開口部101よりも大きく開口しており、開口部101からの吸気をユーザ110の鼻および口の少なくともいずれか一方に送り込む。ここでは、開口部101と開口部102とが対向しているが、これに限定されるものではない。開口部101と102が対向せずに、異なる角度で形成されていてもよい。開口部101が顎部分または眉間部分にあって顎に向けて開口してもよい。底辺134、鼻梁に当接する頂点部分131の付近に開口部が設けられてもよいし、蛇腹部103に設けられてもよい。
【0016】
蛇腹部103は、開口部102の端縁の少なくとも一部に形成され、開口部101と開口部102との間で、ユーザ110の吸気および呼気を一時的に収容する空間を形成し、顔の皮膚に接触し、ユーザ110の顔の形に追従して変形する。蛇腹部103は、そのクッション性によってユーザ110の皮膚に所定値以下の圧力でフィットする。蛇腹部103は、紙製または合成樹脂製、特にシリコン製であることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、プラスチック、ゴム、高分子材料、アルミシート、ばね材料などを用いてもよいがこれに限定されるものではなく、将来的に本機能を実現する新素材も含む。蛇腹部103は、ユーザ110の正面から見た場合、ユーザ110の鼻根または鼻梁に当接する頂点部分131と、両頬111に当接する頂点部分132、133とを有し、顎112に当接する底辺134を有する略2等辺三角形となっている。また、蛇腹部103は、開口部101の端縁に設けられたカバー104から開口部102にかけて、所定値(例えば5cm)以上の高さを有しており、全体として略三角筒形状となっている。蛇腹部103とカバー104とユーザ110の皮膚とによって、開口部101とユーザの鼻および口との間に密閉空間が形成され、人工呼吸器からの吸気が漏れることなくユーザの鼻または口へ供給される。
【0017】
マスク100は、ユーザ110の頭部に巻かれたベルト141によって、顔に向けて押圧され、蛇腹部103は、その押圧力を受けて、適度に折り畳まれる。逆に言えば、蛇腹部103が余裕を持って適度に折り畳まれる程度の押圧力が発生するように、ベルト141の締め付け力を調整する。
【0018】
図2図3は、蛇腹部103の詳しい形状を説明するための図である。蛇腹部103は、図1のA方向から見た場合、図2に示すように、複数の短い山折り目201と山折り目201よりも長い谷折り目202とが、交互に形成されている。開口部102に最も近い端縁は、山折り目201であることが望ましい。蛇腹の最終面が内側に折り込まれることにより、蛇腹部103の内側空間における圧力が最終面を図2における下方に押圧する力となるため、よりユーザ110の皮膚との接触圧が高くなる。
【0019】
蛇腹部103は、図1のユーザ110の口側から見た場合、図3に示すように、各頂点部分131、132、133が、内側に折り込まれた蛇腹となっている。その結果、蛇腹部103の水平方向断面は、6角形を描く。
【0020】
蛇腹部103は、そのクッション性によってユーザ110の鼻根または鼻梁に所定値(例えば15mmHg)以下の圧力でフィットするとともに、その復元力によってユーザの頬に所定値(例えば4mmHg)以上の圧力でフィットする。
【0021】
一方、ベルト141の締め付けによりユーザ110の皮膚に所定値以上の圧力がかかる程度にマスク100を顔に対して押圧した場合には、蛇腹部103が変形することにより、呼吸器として機能しにくくなる。例えば、蛇腹部103が過剰に畳まれた状態になると、ユーザ110の鼻先113が開口部101の透明なカバー104の内側に当接して、ユーザ110にとっても周囲にいるオペレータにとっても非常に明確に、ベルト141の締め付けすぎを知ることができる。また、蛇腹部103がマスク100の大部分を構成しているため、医療従事者は、蛇腹部103の折り畳み具合をみて、ベルト141の締め付けすぎを判断しやすくなる。
【0022】
さらに、図4に示すように、蛇腹部103がそれほど折り畳まれずに伸びた状態401では、「○」が明確に視認でき、大きく折り畳まれて所定値以下に縮んだ状態402では「×」が明確に視認できる着色を、蛇腹部103の外周部に行なってもよい。例えば、谷折り部分には、「×」を構成する要素の着色を行なわなければ、伸びた状態で「×」が薄く見え、縮んだ状態で「X」が濃くはっきりと見える。ここでは、「○」「×」のように記号を描く例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、「5」「10」等の接触圧(単位はmmHg)を描いてもよいし、「シメツケスギ」といった文字が浮かび上がる構成でもよい。また、さらにこれらの報知が例えば電子的な圧センサーから得られた情報をbluetooth(登録商標)等で電子機器に送信される仕組みであってもよい。このように、ベルト141の締め付け過ぎを明確に報知できるため、ユーザの皮膚に起こる褥瘡を未然に防止することが可能となる。
【0023】
以上の構成によれば、弾性を有する蛇腹部103がユーザの顔の形に追従して変形することにより、マスク100が、ユーザ110の皮膚を圧迫しすぎず、吸気が漏れない適度な圧力で密着することにより、ユーザ110の装着感を向上させることができる。
【0024】
なお、本実施形態では、蛇腹部が開口部102の端縁全体に形成されているが、これに限定されるものではない。開口部102の端縁の一部、より具体的には鼻根部、鼻梁部、頬部、下顎部のいずれか一個所またはその組合せに蛇腹部が形成されていれば足りる。また、蛇腹部のユーザの皮膚と接触する面にシート状のクッション材を設けてもよい。
【0025】
[第2実施形態]
次に本発明の第2実施形態に係るマスク500について、図5を用いて説明する。図5は、マスク500の使用状態を説明するための図である。本実施形態に係るマスク500は、上記第2実施形態と比べると、開口部101側から開口部502側に向かって、蛇腹部503の水平方向断面が狭くなるようにテーパを有する点、カバー504の構成および鼻の両サイドにもベルト541を有する点で異なる。その他の構成および動作は、第1実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0026】
蛇腹部503は、ユーザ110の鼻根または鼻梁に当接する頂点部分531と、ユーザ110の両頬に当接する頂点部分532、533とを有し、ユーザ110の顎112に当接する底辺534を有する略2等辺三角形となっている点では、図1と同様である。開口部101の周囲のカバー504は柔軟な樹脂で形成されており、ベルト141、541の張力によって変形する。
【0027】
図6図8は、装着前の蛇腹部503の形状を説明するための図である。蛇腹部503は、図5のC方向から見た場合、図6に示すように、複数の短い山折り目601と山折り目601よりも長い谷折り目602とが、交互に形成されている。未装着の状態では、図6に示すように蛇腹部503は略等脚台形の側面を有しており、カバー504も平板状である。ただし、カバー504はこれに限定されるものではなく、ベルト141、541の張力に対して弾性変形できる形状および材質であればよい。
【0028】
テーパがあるため、蛇腹部503は、装着時には人間の正中に位置する顎との当接位置603を中心に左右両側に折れ込みやすくなり、頬への密着性が増すという効果がある。
【0029】
蛇腹部503は、図5のユーザ110の口側から見た場合、図7に示すように、頂点部分532、533の間の距離が、徐々に狭くなる形状の蛇腹となっている。その結果、蛇腹部503は、ユーザ110の口側に向けて水平方向断面積が狭くなるように形成されたテーパを有している。図8は、蛇腹部503の斜視図である。図8では、分かりやすいように開口部502側から見た斜視図となっている。顎との当接位置603を中心に折れることにより、頂点部分532、533がユーザ110の頬に密着しやすくなる。
【0030】
図9は、ユーザ110の顎112の下側(図5のC方向)から見たマスク500の使用中の状態を示す図である。図9に示すように、蛇腹部503の底辺534は、顎112に当接して折れ曲がる。また、図中、蛇腹部503の上方にあるカバー504もベルト141、541の張力によって上に凸となる弧状に変形する。これによって、頂点部分532、533が、ユーザ110の両頬111にぴったりと密着し、マスク500内の機密性が向上する。特に、頬がこけているユーザに対して大きな効果があると予想される。
【0031】
以上、本実施形態によれば、第1実施形態に加えて、ユーザの装着感を損なうことなく、皮膚への密着性を向上させることができ、ひいでは、マスク500の機密性を向上させて、ユーザの適切な換気量を維持することができる。
【0032】
[第3実施形態]
次に本発明の第3実施形態に係るマスク1000について、図10を用いて説明する。図10は、マスク1000の使用状態を説明するための斜視図である。本実施形態に係るマスク1000は、上記第2実施形態と比べると、開口部101側から開口部1002側に向かって、蛇腹部1003の水平方向断面が広くなるようにテーパを有する点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0033】
図11は、ユーザ110の顎112の下側から見たマスク1000の使用中の状態を示す図である。図11に示すように、蛇腹部1003の底辺1034は、顎112に当接して折れ曲がり、これによって、頂点部分1032、1033が、ユーザ110の両頬111にぴったりと密着し、マスク1000内の機密性が向上する。特に、頬が膨らんでいるユーザに対して大きな効果があると予想される。
【0034】
[第4実施形態]
次に本発明の第4実施形態に係るマスク1200について、図12を用いて説明する。図12は、マスク1200の使用状態を説明するための図である。本実施形態に係るマスク1200は、上記第2実施形態と比べると、蛇腹部1203の頂点部分531と頂点部分532との間の面および、頂点部分531と頂点部分533との間の面に補強材1231を設けた点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0035】
補強材1231を設けたことにより、蛇腹部1203の頂点部分532、533の周囲は弾性力(反発力、元に戻ろうとする力)が強くなるため、頂点部分532、533がより頬111にしっかりとフィットする(例えば4mmHg以上)。一方、頂点部分531の周囲は、比較的弾性力(反発力、元に戻ろうとする力)が弱くなるため、そのクッション性によってユーザ110の鼻根または鼻梁に所定値(例えば15mmHg)以下の圧力でフィットする。補強材1231は、着脱可能な構成であることが好ましく、医療従事者が、ユーザの顔の形状に合わせて着脱することで、あらゆるユーザに対して密着性の高いマスクを実現できる。
【0036】
ユーザ110の頬111が大きくこけている場合などは、図13に示すように、さらに追加の補強材1331を設けたマスク1300としてもよい。図14は、マスク1300の蛇腹部1303を取り出した斜視図であり、開口部101側からみた斜視図となっている。図14に示すとおり、補強材1231、1331は、蛇腹部1303の外周面において、開口部101から開口部502に向かう方向に貼着された厚紙などの板状部材であり、蛇腹部1303に沿って山折りおよび谷折りが施されていてる。
【0037】
しかし、補強材1231は、これに限定されるものではなく、蛇腹の弾性係数を場所によって変えられる機能を有していれば、どのような構成でもよい。例えば、物理的に蛇腹部分の両端を押し広げるようなスプリングバネを装着してもよい。または、スプレーや液体コーティングを塗布して、素材の固さをコントロールするような仕組みでもいい。さらには、部位よって厚みや硬さや材質を変えて、蛇腹の弾性力を変える(頬は厚くして弾性力を上げ、鼻や顎は弾性力を下げる)ことが好ましい。蛇腹部は、ユーザの鼻に当たる部分と頬に当たる部分とで折り目の数を変えてもよい。例えば、ユーザの鼻に当たる部分の折り目を、頬に当たる部分の折り目に対して少なくしてもよい。
【0038】
このように蛇腹部1203、1303は、ユーザ110の鼻根に当たる部分と頬に当たる部分とで弾性力(反発力、再現力)が異なるため、鼻根または鼻梁には、比較的小さな圧力で接触し、頬には十分な圧力で接触することが可能となる。鼻根または鼻梁は、頬に比べて固いため、マスクからの圧力を受けて褥瘡が起こりやすいが、本実施形態のマスク1200、1300によれば、非常に効果的にそのような褥瘡を回避できる。
【0039】
具体的に実験を行なった結果を図15に示す。ユーザの顔1501の6個所に圧力センサを配置し、マスク1300を装着して、呼吸器を接続して酸素を送り込みつつ(CPAP 10cmH2O, Leak 40L/min)、各部の接触圧を計測した。その結果が表1502に示されている。接触圧は、最小値4.5mmHg、最大値8mmHgであり、標準偏差は、1.5となった。従来品(人工呼吸器として、Breas社のVivo50、マスクとしてFisher & Paykel社のSimplus Masksを用いた場合)と比較すると、接触圧の最大値も標準偏差も1/2以下になり、皮膚に適正かつ均一な接触圧で接触していることがわかった。すなわち、本実施形態により、ユーザにとっての装着感が向上したことが数値にも表われた。
【0040】
[その他の実施形態]
本発明の他の実施形態に係るマスク1600、1700、1800について、図16図18を用いて説明する。図16図17図18は、マスク1600、1700、1800の使用状態を説明するための図である。
【0041】
マスク1600は、上記実施形態と比べると、蛇腹部1603が、ユーザ110の正面から見た場合に、ユーザ110の鼻根または鼻梁に当接する部分1631と、顎112に当接する部分1632とを結ぶ線を直径に持つ円形である点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0042】
マスク1700は、上記実施形態と比べると、蛇腹部1703が、ユーザ110の正面から見た場合に、ユーザ110の鼻根または鼻梁に当接する部分1731と、顎112に当接する部分1732とを結ぶ線を長軸に持つ楕円形である点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0043】
マスク1800は、上記実施形態と比べると、蛇腹部1803が、ユーザ110の正面から見た場合に、ユーザ110の鼻根または鼻梁に当接する部分1831と、顎112に当接する部分1832とを結ぶ線を対角線に持つ菱形である点で異なる。その他の構成および動作は、第2実施形態と同様であるため、同じ構成および動作については同じ符号を付してその詳しい説明を省略する。
【0044】
このほかにも、マスク1800の蛇腹部は、ユーザ正面から見て、丸みを持たせた2等辺三角形、正三角形、台形、五角形、六角形、その他の多角形、涙型など、またはその混成形であってもよい。
【0045】
[他の実施形態]
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範疇で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたものも、本発明の範疇に含まれる。
図1
図2
図3
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図6
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図8
図9
図10
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図12
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