特表 2023-535586 人口呼吸器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-08-18

(54)【発明の名称】人口呼吸器

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/00 20060101AFI20230810BHJP

【ＦＩ】

A61M16/00 311

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023504747

(86)(22)【出願日】2021-07-12

(85)【翻訳文提出日】2023-02-09

(86)【国際出願番号】 ES2021070505

(87)【国際公開番号】W WO2022023595

(87)【国際公開日】2022-02-03

(31)【優先権主張番号】U202031685

(32)【優先日】2020-07-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】ES

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523025311

【氏名又は名称】ファンダシオ ユーレキャット

(74)【代理人】

【識別番号】110003007

【氏名又は名称】弁理士法人謝国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】マガロン ヴァレス、ホセ

(72)【発明者】

【氏名】サンチェス バレンズエラ、ラファエル

(57)【要約】

【要約書】
前記人工呼吸器は、ユーザーに空気を提供するために加圧されたエアバッグを備える。該エアバッグは、圧力チャンバー(1)内に収容された管状膜(2)である。さらに、前記圧力チャンバ(1)は、流体の入口と出口、前記管状膜(2)を加圧し、ユーザーに空気を提供する流体、及び前記管状膜(2)を加圧する突起部(9)を備える。
本発明は、寸法が小さく、部品数が少なく、重量が軽く、コストが削減され、また、標準要素としての自動膨張式バッグがオートクレーブで消毒された後に再利用できるような人工呼吸器を提供する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザーに空気を提供するために加圧されたエアバッグを備え、該エアバッグが圧力チャンバー(1)内に収容された管状膜(2)であることを特徴とする、人工呼吸器。

【請求項2】

前記圧力チャンバー(1)が、流体の入口及び出口を備え、流体が、前記管状膜(2)を押し付けてユーザーに空気を供給する、請求項1に記載の人工呼吸器。

【請求項3】

前記圧力チャンバー(1)が、前記管状膜(2)を押し付ける突起部(9)を備える、請求項1に記載の人工呼吸器。

【請求項4】

前記流体の入口及び出口が、前記圧力チャンバー(1)内に位置する突起部(9)に配置される、請求項2及び3に記載の人工呼吸器。

【請求項5】

前記圧力チャンバー(1)が、平膜(5)をシール及び横隔膜として備える、前記いずれか1つの請求項に記載の人工呼吸器。

【請求項6】

前記管状膜(2)が、上流逆止弁(4)及び下流逆止弁(4)を備える、請求項1に記載の人工呼吸器。

【請求項7】

前記圧力チャンバー(1)が、前記圧力チャンバー(1)の中に空気を吸入し、または前記圧力チャンバー(1)からの空気を排出するための、１つ以上の排気弁(7)を備える、請求項1または5に記載の人工呼吸器。

【請求項8】

前記圧力チャンバー(1)が、支持フランジ(6)を備える、請求項1、5、または7のいずれか１つに記載の人工呼吸器。

【請求項9】

前記圧力チャンバー(1)が、前記管状膜(2)を該圧力チャンバー(1)に固定するように配置されたフランジ（3、3.1）を備える、請求項1に記載の人工呼吸器。

【請求項10】

制御盤(10)も備える、前記いずれか1つの請求項に記載の人工呼吸器。

【請求項11】

前記制御盤(10)が、前記管状膜(2)と前記圧力チャンバー(1)との間の空間への空気の吸入を調節する電磁弁(11)を備える、請求項10に記載の人工呼吸器。

【請求項12】

前記電磁弁(11)が、プログラマブルロジックコントローラ(12)に接続されている、請求項11に記載の人工呼吸器。

【請求項13】

前記制御盤(10)が、圧力センサー(13)を備える、請求項10に記載の人工呼吸器。

【請求項14】

携帯式エネルギー源を備える、前記いずれか1つの請求項に記載の人工呼吸器。

【請求項15】

前記携帯式エネルギー源が、圧縮ガス、医療用空気、または酸素ボンベである、請求項14に記載の人工呼吸器。

【請求項16】

前記圧力チャンバー(1)の突起部(3)が、前記管状膜(2)を次元干渉によって物理的に押し付け、これを整然とした順序で尖弁に崩壊させる、請求項3に記載の人工呼吸器。

【発明の詳細な説明】

【説明】

【0001】

本発明は、自力で呼吸できないヒトにおける人工呼吸のために常用されるタイプの人口呼吸器に関する。

【背景】

【0002】

新しい通常の医療システムでは、心肺停止に対する伝統的な口移し式人工呼吸法は、COVID-19感染症のリスクにより禁止されているため、絶対に避けるべきである。

【0003】

人工呼吸器の使用は、重病患者がいる病院やICU部門で広く普及している。また、救急車は、呼吸困難の患者のために人工呼吸器を携帯している。

【0004】

これらの人工呼吸器は、ほとんどの場合、ハンドヘルド蘇生器または自動膨張バッグ式のAMBU(エアウェイ マスク バッグ ユニット)を含むハウジングで構成されている。

【0005】

これらの装置は、呼吸していない、または十分に呼吸していない患者に陽圧換気を提供し、あらゆる緊急装置の必須部分であり、クラッシュカートや緊急治療室の装置の不可欠な部分として病院で頻繁に使用されている。

【0006】

病院内では、人工呼吸器は、起こり得る誤動作を調べる必要がある場合、または機械的な換気に依存している患者が病院内で搬送される場合、その患者の一時的な換気のためにも使用される。

【0007】

これらの人工呼吸器は、短時間使用される場合、手動で使用することができ、その間、手動で設定された間隔でバッグを押してユーザーに空気を供給する。あるいは、長時間使用される場合、これらの人工呼吸器は、自動で使用することができる。

【0008】

自動蘇生装置は、所定の間隔で開放位置及び閉鎖位置に移動する作動装置を備える。前記閉鎖位置では、バッグを押してユーザーに空気を供給する。また、前記開放位置では、これは、空気がバッグ内に入ることを可能にし、空気が次のサイクルでユーザーに提供される。

【0009】

これらの人工呼吸器のいくつかは、電気駆動モーターが集中治療室にある敏感な電子機器に寄生的な電気的干渉を引き起こすという欠点がある。

【発明の説明】

【0010】

そのため、本発明の目的は、寸法が小さくなり、部品数が少なくなり、重量が軽くなり、コストが削減され、また、標準要素としての自動膨張式バッグがオートクレーブで消毒された後に再利用できるような人工呼吸器を提供することである。本発明の目的は、緊急医療のための、携帯型、ハンズフリー、自己完結型の、また圧縮空気をエネルギー源として用いる人口呼吸器装置を提供することである。

【0011】

本発明による人工呼吸器は、独立請求項によって定義される。他の特徴は、従属請求項で定義される。

【0012】

本発明による人工呼吸器では、エネルギー源は、医療助手が携行する救急車内の酸素ボンベのように携帯型であったり、救急バックパックに入れたり、または病床の頭にある医療用空気の吸入口等の固定点にある。

【0013】

また、本発明による人工呼吸器を使用すると、エアバッグの膜を崩壊させる方法により、患者に供給できる空気の量は、両手による手動ポンピングによって供給される量よりも約30%高くなる。

【0014】

留意点として、最適に換気するために、患者の下顎を開いたままにし、気道を確保する必要がある。

【0015】

そのために、最も侵襲性の低い形で口蓋型ダイビングレギュレーターマウスピースを使用し、患者の歯間に固定すべきである。

【0016】

該マウスピースには、アダプターによって取り付けられ、特定の曲率と可変断面を有するチューブを備える。このため、空気が中咽頭に直接に取り込まれるようにすると同時に、舌を口蓋に押し付けて、弛緩により舌が落下し、気道を塞ぐことを防止する。

【0017】

患者は無意識になったときに咽頭反射がなくなるので、これを行うことができる。

【0018】

前記患者は、半意識に戻って、咽頭反射が回復するときに、異物に気付くと痙攣を起こす。これらの徴候は、患者が半意識に戻ったことを警告するのに役立つ。

【0019】

ゲデルカニューレより侵襲性が低く、かつ患者の喉に挿入しやすいカニューレを使用することで、十分に合格していない医療従事者に使用の選択肢が提供され、より幅広い人々が使用できるようになる。

【0020】

該人工呼吸器は、緊急時に使用されるため、膨張式クッション付きのマスクと患者の頭に取り付けるハーネスを使用する。

【0021】

これにより、顔面と最適にフィットできる。また、これは、自動的に息を吐き出せるように窒息防止バルブも備えている。これにより、ハンズフリーのAMBUとして機能することができる。

【0022】

留意点として、該AMBUから空気の注入を停止して心臓マッサージを行うときに、該マスクにおいて、空気は呼気弁からのみ逃げることができる。

【0023】

固定ハーネスで該マスクを着用することで、下顎への加圧が停止される。これにより、頭が平らな位置に戻り、咽頭が閉じることができる。

【0024】

本発明による人工呼吸器では、潤滑する必要のある歯車、軸受、転輪、軸、カム、紡錘、レバー、保護する必要のある可動部品、熱くなって、周囲環境を加熱する電気モーター、また、隣接する電子機器との干渉はない。

【図面の簡単な説明】

【0025】

これまでの説明を完成するため、また本発明の特徴に対する一層の理解を一助するため、本発明の実用的な実施形態の好ましい実施例による一組の図面が本明細書の一部として添付される。そこで、以下を、限定するためではなく、例示するために説明する。

【0026】

図1Aは、第1実施形態による、本発明の人工呼吸器の縦断面の立面図である。

【0027】

図1Bは、第2実施形態による、本発明の人工呼吸器の縦断面の立面図である。

【0028】

図2Aは、本発明による人工呼吸器の、膜が休止位置にあるときの断面図である。

【0029】

図2Bは、本発明による人工呼吸器の、膜が完全に制御された崩壊位置にあるときの断面図である。

【0030】

図2Cは、本発明による人工呼吸器の、膜が3分の1容量に制御された崩壊位置にあるときの断面図である。

【0031】

図2Dは、本発明による人工呼吸器の、膜が3分の2容量に制御された崩壊位置にあるときの断面図である。

【0032】

図3は、本発明による人工呼吸器の、構成部品を備えた制御盤の平面図である。

【0033】

図4は、本発明による人工呼吸器の、指示器を備えた制御盤の正面図である。

【0034】

図5は、本発明による人工呼吸器の、電気的取り込み及び空気吸入口を備えた制御盤の背面図である。

【0035】

図6Aは、本発明による人工呼吸器と共に使用されるカニューレの立面図である。

【0036】

図6Bは、図6Aのカニューレの平面図である。

【0037】

図6Cは、図6示される断面A-A、断面B-B、及び断面C-Cの断面図である。

【0038】

図7は、密閉圧力チャンバーの内部突起部の詳細を示す断面図である。

【好ましい実施形態の説明】

【0039】

図示の実施形態に示されるように、本発明による人工呼吸器は、密閉圧力チャンバー1及び制御盤10を備える。

【0040】

前記密閉圧力チャンバー1の内部には、AMBU型の管状膜2がある。それには、2つの逆止弁4、即ち、空気が一方向にのみ流れるように配置された上流逆止弁と下流逆止弁が含まれる。

【0041】

前記上流逆止弁4は、緩和弁または過圧弁8を含み、患者が肺に損傷を与え得る過圧を受けるのを防止する

【0042】

前記圧力チャンバー1の内部には、流体の入口及び出口7が設けられている。それはまた、例えば互いに異なる突起部9を有する。前記チャンバー1内に導入された低圧の圧縮医療用空気は、前記管状膜2に圧力を加え、該膜2を所定の形状に変形させる。図示の実施形態では、該所定の形状は三尖の形状であるが、任意の適切な形状を提供することができる。

【0043】

さらに、これらの突起部9は、前記管状膜2を次元干渉によって物理的に押し、該管状膜2に所定の形状を与える。換言すれば、前記管状膜への圧力は、前記出口から来る流体によって、かつ/または前記突起部9によって加えることができる。

【0044】

即ち、前記管状膜2への圧力は、以下によって加えられる：
1. 管状構造を破壊するための、前記膜2と前記内部の突起部9との間の物理的干渉;
2. 前記入口及び出口7からの流体（該流体によって前記膜2の葉が崩壊される）。

【0045】

前記膜2の空気入口端部及び患者への自然な空気通路の外側には、弾性材料で作られた平横膜5がある。これは、フランジ6または急速解放フランジ3.1及びねじによって、前記密閉チャンバー1に押し付けられ、前記膜2を該圧力チャンバー1に密閉で固定する。

【0046】

これにより、前記圧力チャンバー1をこちら側で密閉させると同時に、前記管状膜2が崩壊する時と膨張する時に生じる伸長の差を吸収する。また、前記圧力チャンバー1内の過圧が吸収され、横隔膜として機能する。

【0047】

該フランジ6の延長部は、前記人工呼吸器本体の支持体または脚として機能する。

【0048】

図1Bに示される実施形態では、急速解放フランジ3.1は、前記密閉チャンバー1の2つの半体をその中央部分で押し付け、Ｏリング1.1を通して前記チャンバー1を密閉させる。

【0049】

前記圧力チャンバー1の前部には、2つのハーフフランジ3(図1A)、または1つの急速開放フランジ3.2があり、これらは、該部分で前記管状膜2を固定し、該端部で前記圧力チャンバー1を密閉させる。

【0050】

前記管状膜2は、制御盤10を用いて制御された時間と流量で、１分間当たり数サイクルの圧力を受ける。

【0051】

前記管状膜2の崩壊の仕方は、それに圧力を加える時間、それに加える圧力、前記圧力チャンバー1の管状膜2の間に注入される空気の流量、前記圧力チャンバー1、及び前記圧力チャンバー1に位置する突起部9の形状に関連している。前記流速、圧力、及び時間を制御することで、前記膜2は、全体の3分の1または3分の2程度、または完全に崩壊することができる。

【0052】

患者への空気供給は、前記制御盤10に制御された管状膜2の変形に直接関連している。

【0053】

図3及び4は、本発明による人口呼吸器の制御盤10及びその指示器を示し、一方、図5は、前記制御盤10のコンセントを示す。

【0054】

該制御盤10は、流入空気圧を、例えば最大2 barsに調整する電磁弁11を含む。

【0055】

該電磁弁11は、PLC（プログラマブルロジックコントローラ）12によって制御され、前記通路、時間、そして密閉圧力チャンバー1に供給される空気の量の調整を可能にする。

【0056】

前記制御盤10はまた、一方向微調整レギュレータ29及び2つの急速排気弁7を備えている。PLC12を介して電磁弁11を切り替えると、これは、急速排気弁7を減圧させる。これらの弁が開放し、前記圧力チャンバー1から大気に空気を自動的に放出し、前記膜2が元の形状に戻り、次のサイクルの準備が整うようにする。

【0057】

前記制御盤10の構成要素は、前記人口呼吸器の他の要素と共に、必要に応じてプログラムされる、サイクルの数、これらのサイクルの持続時間、サイクル間の間隔等複数の組み合わせのために汎用性を提供する。

【0058】

前記電磁弁11には、圧力センサー13がある。これは、前記膜2に空気を注入すると圧力がかかること、これが正確に圧縮されること、これが故障していないこと、また一般的に、サイクル操作を開始するために適切な圧力があることについて常時にチェックする。

【0059】

本発明による人口呼吸器は、次のように作動する。

【0060】

まず、図示の実施形態では制御盤10の左下後方に位置する空気入口19（例えば2 bars）を接続する。

【0061】

図示の実施形態では制御盤10の左上後方に位置する空気出口16、及び図示の実施形態では制御盤10の中央右後方に位置するエネルギーケーブル15も電源コンセントに接続する。

【0062】

前記人口呼吸器を始動するには、主電源スイッチ18及び始動ボタン23を作動させなければならない。また、ランプ24が点灯して（例えば、緑色）、ユーザーに知らせる。

【0063】

該人口呼吸器は、前記流体出口及び/または前記突起部9を介して前記管状膜2を周期的に圧縮及び減圧することによって起動される。

【0064】

該人口呼吸器は、停止ボタン25が作動するまで、または故障が検出されるまで作動し続ける。障害が検出された場合、可聴アラーム17が鳴り、警報ランプ28が点灯する。

【0065】

1分あたりにより多くまたはより少ないサイクルが必要な場合、例えば、1分あたり12サイクル及び1分あたり18サイクルの可能性がある。1分あたりのサイクル数を変更するには、停止させる必要はなく、適切なスイッチを押すことで、1分あたりのサイクル数を増減することができる。

【0066】

従って、1分あたり12サイクルを選択するには、スイッチ20を押すとランプ22が点灯し、また、1分あたり18サイクルを選択するには、スイッチ21を押すとランプ26が点灯する。

【0067】

動作中、ランプ24（例えば青色）は、前記人口呼吸器によって実行される各サイクルに前記制御盤10上で点灯される。

【0068】

留意点として、前記人口呼吸器が停止し、可聴アラーム 17 が鳴り、警報ランプ 28 が点灯するため、前記両方のオプションを選択することはできない。

【0069】

アラームは、次の理由により発生し得る：
- 医療用空気の供給が不足である場合;
- 膜2が破裂した場合;
- 両方のサイクルを選択した場合。

【0070】

アラームの後、リセットして再起動するには、停止ボタン25を押してから実行ボタン23を押す。異常が検出されない場合、前記人工呼吸器は、空気循環を再開する。

【0071】

例えば、前記制御盤10は、その前面に以下の要素を備える：
18: 主電源スイッチ;
23: 押しボタン、例えば、黒色；
25: 停止ボタン、例えば、赤色；
24: 運転ランプ、例えば、緑色；
27: 人工呼吸器サイクル指示ランプ、例えば、青色；
20: 人工呼吸器への12サイクルリクエストスイッチ、例えば、黄色；
22: 12サイクルリクエスト指示ランプ、例えば、白色；
21: 人工呼吸器への18サイクルリクエストスイッチ、例えば、黄色；
26: 18サイクルリクエスト指示ランプ、例えば、白色；
28: 人工呼吸装置誤動作警報ランプ、例えば、橙色

【0072】

例えば、前記制御盤10は、その背面に以下の要素を備える：
15: ヒューズで保護されたコンセント出口、例えば、2A、PCタイプ；
19: 医療用空気の入口、最大圧力、例えば、2 bars；
16: 前記人工呼吸器用の医療用空気の出口。

【0073】

前記人工呼吸器の中に、次の要素が配置される：
11: 電磁弁；
12: プログラム可能なPLC；
29: 一方向コントローラー；
13: 圧力センサー；
17: 前記人工呼吸器の異常にトリガーされる可聴アラーム；
14: ヒューズ内蔵のPCコンセント出口、主電源遮断スイッチ。

【0074】

留意点として、本発明による人工呼吸器は、カニューレ30と共に使用することができる。その実施形態が図6A及び6Bに示され、図6に示されるカニューレ30の断面A-A、断面B-B、及び断面C-Cが図6Cに示されている。

【0075】

また、図7は、前記密閉チャンバー1の内部突起部の詳細を示している。該突起部は、前記AMBUの膜2を次元干渉によって物理的に押し付け、それにより、尖弁崩壊がランダムではなく、整然とした順序で行われる。

【0076】

本発明の特定の実施形態を参照してきたが、当業者に明白であるように、説明した人工呼吸器について多く改変または改良することが容易である。また、言及したすべての詳細は、添付の請求項によって定義された保護の範囲から逸脱することなく、技術的に同等のものに置き換えることができる。

【図1A】

【図1B】

【図2A-2B】

【図2C-2D】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【国際調査報告】