特表 2024-518853 熱湿交換デバイス、素子及びアセンブリ

(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】2024-05-07

(54)【発明の名称】熱湿交換デバイス、素子及びアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/04 20060101AFI20240425BHJP

【ＦＩ】

A61M16/04 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023572807

(86)(22)【出願日】2022-04-13

(85)【翻訳文提出日】2023-12-21

(86)【国際出願番号】 GB2022000048

(87)【国際公開番号】W WO2022248820

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】2107383.8

(32)【優先日】2021-05-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】509342843

【氏名又は名称】スミスズ メディカル インターナショナル リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100177426

【弁理士】

【氏名又は名称】粟野 晴夫

(72)【発明者】

【氏名】スティーブン マーク タッパー

(72)【発明者】

【氏名】ティモシー ベイトマン

(72)【発明者】

【氏名】アンドリュー トーマス ジェフリー

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー ジョン ウーズナム

(57)【要約】

気管チューブ１用のＨＭＥデバイス２は、外側ハウジング２１を有する。外側ハウジング２１は、その患者側端部に、環状リセス４０によってハウジングから離間されたＨＭＥ素子２０を有する。ＨＭＥ素子２０は、クリップ嵌合２９及び３０によって、外側ハウジング２１に保持される。ハウジング２１の内面２６は、チューブ１の上のコネクタ１３の外側の上に嵌合するようテーパ状である。その結果、コネクタがリセス４０内に延びる。ＨＭＥ素子２０は、コネクタ１３の内部に延び、外側ハウジング２１とのクリップ嵌合を解除することによって、チューブ１から取り外すことができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側ハウジング（２１）及び前記ハウジングに取り付けられた少なくとも１つのＨＭＥ素子（２０）を含むＨＭＥデバイス（２）であって、前記ＨＭＥデバイス（２）は、呼吸デバイス（１）の上の協働コネクタ（１３）と嵌合するように配置されるＨＭＥデバイス（２）において、前記ＨＭＥデバイス（２）は、前記ＨＭＥ素子（２０）の長さの大部分が前記呼吸デバイス（１）の上の前記協働コネクタ（１３）内に延びるように配置されることを特徴とする、ＨＭＥデバイス（２）。

【請求項2】

請求項１に記載のＨＭＥデバイスにおいて、前記ＨＭＥデバイス（２）の前記外側ハウジング（２１）は、前記協働コネクタ（１３）の外側の上に嵌合するように適合されたテーパ状の内面（２６）を有することを特徴とする、ＨＭＥデバイス。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のＨＭＥデバイスにおいて、前記ＨＭＥ素子（２０）の外側は、前記デバイス（２）の患者側端部に環状リセス（４０）を画定するように、少なくともその患者側端部に沿って前記外側ハウジング（２１）の内面から離間され、前記ＨＭＥ素子（２０）の少なくとも患者側端部が前記協働コネクタ（１３）内に位置するように、前記協働コネクタ（１３）の少なくとも機械側端部を前記環状リセス（４０）内に受容できることを特徴とする、ＨＭＥデバイス。

【請求項4】

請求項１～３の何れか一項に記載のＨＭＥデバイスにおいて、前記ＨＭＥデバイスがコネクタ（１３）の上に嵌合されているときに、前記ＨＭＥ素子（２０）は、前記外側ハウジング（２１）の機械側端部から、前記ＨＭＥデバイス（２）の前記外側ハウジング（２１）から取り外し可能であることを特徴とする、ＨＭＥデバイス。

【請求項5】

請求項４に記載のＨＭＥデバイスにおいて、前記ＨＭＥ素子（２０）は、クリップ嵌合（２９、３０）によって、前記外側ハウジング（２１）に保持され、前記クリップ嵌合は、前記ハウジング（２１）に対して前記素子（２０）をねじる必要なしに、前記外側ハウジング（２１）から引き離すことによって前記外側ハウジングから解放可能であることを特徴とする、ＨＭＥデバイス。

【請求項6】

請求項１～５の何れか一項に記載のＨＭＥデバイスにおいて、前記ＨＭＥデバイス（２）は、前記ＨＭＥデバイス及び内部カニューレを単一ユニットとして取り外して交換できるように、前記内部カニューレの機械側端部に結合されることを特徴とする、ＨＭＥデバイス。

【請求項7】

請求項１～６の何れか一項に記載のＨＭＥデバイス（２）用の、ＨＭＥ素子（２０）。

【請求項8】

患者の呼吸デバイス（１）と、請求項１～６の何れか一項に記載のＨＭＥデバイス（２）と、のアセンブリにおいて、前記患者の呼吸デバイス（１）がその機械側端部に雄型コネクタ（１３）を有し、前記ＨＭＥデバイス（２）の前記外側ハウジング（２１）が前記コネクタ（１３）の外側に嵌合され、前記ＨＭＥ素子（２０）の少なくとも一部が前記コネクタ（１３）内に延びることを特徴とする、アセンブリ。

【請求項9】

請求項８に記載のアセンブリであって、前記患者の呼吸デバイスが気管切開チューブ（１）である、アセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、外側ハウジング及びハウジングに取り付けられた少なくとも１つのＨＭＥ素子を含む種類のＨＭＥデバイスに関する。このＨＭＥデバイスは、呼吸デバイスの上の協働コネクタと嵌合するように配置される。

【背景技術】

【0002】

患者が気管内に挿入されるチューブ、例えば気管切開チューブ又は気管内チューブ経由で呼吸する場合、気管支へのガスフローは鼻を経由する通路によって暖められること、また湿らされることがない。ガスが何らかの方法で暖められ、また湿らされない限り、患者の咽喉に対してダメージ及び不快感を与えるおそれがある。ガスは換気回路における加湿器によって調整することができる。しかしながら、最も都合がよいのは、熱湿交換デバイス（ＨＭＥ：heat and moisture exchange device）を使用することである。ＨＭＥは、１つ又は複数のＨＭＥ交換素子を含む小型軽量デバイスである。患者が呼息するとき、ガスは交換素子経由で通過し、また熱及び湿気の大部分を交換素子に与える。患者が吸息するとき、ガスは交換素子経由で反対方向に通過し、また交換素子における熱及び湿気の大部分を取り込む。したがって、患者によって吸息されたガスは暖められ、また湿気を帯びる。これらＨＭＥは低コストであり、また一回の使用後に廃棄することができる。これらＨＭＥは、呼吸回路に接続すること、又は患者が自発呼吸している場合には単に気管チューブの機械側端部に接続し、かつ大気に開放したままにすることができる。ＨＭＥは、フェイスマスクのような他の呼吸デバイスとともに使用することができる。

【0003】

ＨＭＥは、Thermovent（Thermoventはスミスズ・メディカル・インターナショナル社の登録商標）の商品名の下で英国ケント州アシュフォードのスミスズ・メディカル・インターナショナル社によって、Trach Vent（Trach VentはハドソンＲＣＩ ＡＢ社の登録商標）の商品名の下でハドソンＲＣＩ ＡＢ社によって、ＤＡＲ社、メディサイズ（Medisize）社、インターサージカル（Intersurgical)社及び他の製造業者によって販売されている。ＨＭＥの例は、特許文献１～２３（英国特許第２３９１８１６号、国際公開第０１／７２３６５号、米国特許第５５０５７６８号、スウェーデン国特許第５１６６６６号、米国特許第３８８１４８２号、独国特許第２０３０２５８０号、独国実用新案第２０１１４３５５号、国際公開第９７／０１３６６号、米国特許出願公開第２００２／０１５７６６７号、米国特許第６４２２２３５号、欧州特許第１２０８８６６号、米国特許第４９７１０５４号、欧州特許第１６９９５１５号、米国特許第５０３５２３６号、欧州特許第５３５０１６号、米国特許第５６４７３４４号、英国特許第２２６７８４０号明細書、欧州特許第８５６３２７号、欧州特許第１６９９５１５号、米国特許第７３６３９２５号、国際公開第１５／１０７３２０号、米国特許出願公開第２００８／００９９０１３号及び英国特許第２５４０４５６号）に記載されている。

【0004】

従来のＨＭＥは、気管切開チューブ等の機械側端部で通常の雄型の１５ｍｍコネクタの外側に嵌合する雌型接続ポートを有する。ＨＭＥは、ＨＭＥ素子を収容し、一端に雌型接続ポートを、他端に雄型接続ポートを有する円筒形の外側ハウジングを備える軸方向の構成を有することができて、呼吸回路に接続されてもよく、又は患者が自力で呼吸している場合には開放状態のままであってもよい。従って、ＨＭＥのハウジングは、気管切開チューブの機械側端部を越えて外側に、かつ一般的には軸方向に突出する。

【0005】

スミスズ・メディカル社によって販売されている「Thermovent T」は、デバイスを気管切開チューブ等の上に嵌合させる接続ポートから横方向に延びる直線的な管状ハウジングの両側端部に備え付けられた２つのＨＭＥ素子を有する、異なるＴ字状の形態を有する。ＨＭＥ素子の管状ハウジングは、特許文献２４（欧州特許第１８８８１５７号）に記載のように、首の身体構造上の輪郭に追従して湾曲する場合があり得る。

【0006】

軸方向の構成及びＴ字状の構成の両方のＨＭＥは、気管切開チューブ又は他の呼吸デバイスの外側に突出するＨＭＥハウジングの一部に含まれるＨＭＥ素子又は素子を有する。患者が自発呼吸をしており、呼吸回路と接続されていない場合、ＨＭＥは、ストーマからの突出部の距離を増大させるため、より目立つようになり、衣服又は寝具類により引っ掛かりやすくなって、気管切開チューブの位置ずれが発生し、患者へ不快感を与える。従来のＨＭＥは、また、患者との間のガス流路に追加のデッドスペースを導入するという欠点を有する。ＨＭＥカップリングと呼吸デバイス上の機械側端部コネクタとの間のテーパ状のスリップフィットは、ＨＭＥをコネクタに対してねじる必要があることを意味する。これによって、ＨＭＥを取り外して交換するときに、必然的に気管チューブ自体のねじれ動作がある程度発生する。これが、患者に不快感を与える可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】英国特許第２３９１８１６号

【特許文献2】国際公開第０１／７２３６５号

【特許文献3】米国特許第５５０５７６８号

【特許文献4】スウェーデン国特許第５１６６６６号

【特許文献5】米国特許第３８８１４８２号

【特許文献6】独国特許第２０３０２５８０号

【特許文献7】独国実用新案第２０１１４３５５号

【特許文献8】国際公開第９７／０１３６６号

【特許文献9】米国特許出願公開第２００２／０１５７６６７号

【特許文献10】米国特許第６４２２２３５号

【特許文献11】欧州特許第１２０８８６６号

【特許文献12】米国特許第４９７１０５４号

【特許文献13】欧州特許第１６９９５１５号

【特許文献14】米国特許第５０３５２３６号

【特許文献15】欧州特許第５３５０１６号

【特許文献16】米国特許第５６４７３４４号

【特許文献17】英国特許第２２６７８４０号

【特許文献18】欧州特許第８５６３２７号

【特許文献19】欧州特許第１６９９５１５号

【特許文献20】米国特許第７３６３９２５号

【特許文献21】国際公開第１５／１０７３２０号

【特許文献22】米国特許出願公開第２００８／００９９０１３号

【特許文献23】英国特許第２５４０４５６号

【特許文献24】欧州特許第１８８８１５７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は、従来に代わる、ＨＭＥデバイス、ＨＭＥ素子、及び呼吸デバイスとＨＭＥデバイスとのアセンブリを、提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、上記の種類のＨＭＥデバイスが提供される。このＨＭＥデバイスは、ＨＭＥ素子の長さの大部分が呼吸デバイスの上の協働コネクタ内に延びるように配置されることを特徴とする。

【0010】

ＨＭＥデバイスの外側ハウジングは、好適には、協働コネクタの外側の上に嵌合するように適合されたテーパ状の内面を有する。ＨＭＥ素子の外側は、好適には、デバイスの患者側端部に環状リセスを画定するように、少なくともその患者側端部に沿って外側ハウジングの内面から離間される。ＨＭＥ素子の少なくとも患者側端部が協働コネクタ内に位置するように、協働コネクタの少なくとも機械側端部を環状リセス内に受容することができる。ＨＭＥデバイスがコネクタの上に嵌合されているときに、ＨＭＥ素子は、外側ハウジングの機械側端部から、ＨＭＥデバイスの外側ハウジングから取り外し可能である。ＨＭＥ素子は、クリップ嵌合（clip fitting）によって、外側ハウジングに保持することができる。クリップ嵌合は、ハウジングに対して素子をねじる必要なしに、外側ハウジングから引き離すことによって外側ハウジングから解放可能である。ＨＭＥデバイスは、ＨＭＥデバイス及び内部カニューレを単一ユニットとして取り外して交換できるように、内部カニューレの機械側端部に結合することができる。

【0011】

本発明の別の態様によれば、本発明の上記の一態様によるＨＭＥデバイス用のＨＭＥ素子が提供される。

【0012】

本発明の更なる態様によれば、患者の呼吸デバイスと、本発明の上記の一態様によるＨＭＥデバイスと、のアセンブリが提供される。これは、患者の呼吸デバイスがその機械側端部に雄型コネクタを有し、ＨＭＥデバイスの外側ハウジングがコネクタの外側に嵌合され、ＨＭＥ素子の少なくとも一部がコネクタ内に延びることを特徴とする。

【0013】

次に、すべて本発明による、ＨＭＥデバイス、ＨＭＥ素子、及び気管切開チューブの上のＨＭＥデバイスのアセンブリについて、添付の図面を参照して例として説明する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】機械側端部にＨＭＥデバイスを嵌合した気管切開チューブのアセンブリの斜視図である。

【図2】図１のアセンブリの機械側端部の、拡大した断面側面図である。

【図3】ＨＭＥ素子をＨＭＥデバイスの外側ハウジングから取り外した状態の、アセンブリの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

まず、図１及び図３を参照すると、気管切開チューブ１のアセンブリが示される。アセンブリは、その後方の、機械側端部１０の上に嵌合されたＨＭＥデバイス２を有する。気管切開チューブ１は、その前方の、患者側端部１２に開口する湾曲するシャフト１１を有する従来型とすることができる。シャフト１１の後方の、機械側端部１０は、従来の１５ｍｍのテーパ状の雄型コネクタ１３及び径方向に延びるネックフランジ１４と結合されている。

【0016】

ＨＭＥデバイス２は、従来のＨＭＥと以下の点で異なる。すなわち、ＨＭＥデバイス２は、そのＨＭＥ素子２０の長さの大部分が気管切開チューブコネクタ１３の長さ内に含まれるように配置される。特に、ＨＭＥ２は、外側ハウジング２１と、ＨＭＥ素子２３及び端部キャップ２４から形成された取り外し可能なＨＭＥフィッティング２２と、を備える。外側ハウジング２１は、円形部分を有する管状又は円筒状の形状を有し、硬質プラスチックで成形されている。ハウジング２１は、内部で、その患者側端部の大径までに、徐々に先細りになるテーパ状の内面２６を有し、気管切開チューブ１の上の雄型コネクタ１３の外側の上に、テーパ状のスリップフィットを作るように構成されている。ハウジング２１は、その後方の、機械側端部２７に向かって、短い軸方向に突出するスリーブ２９によってハウジングの機械側端部から離間されて径方向に突出するローレットフランジ２８を有する。スリーブ２９の外面には、いくつかの径方向に突出するピップ又は突起３０がスリーブの周囲に離間して設けられて、クリップ嵌合の部分として機能するように、成形されている。端部キャップ２４は、キャップの直径の大部分を占める円形開口３１を有する。キャップ２４は、スリーブ２９の外径と等しい内径を有する前方突出カラー３２を有する。また、カラー３２の内面は、その周囲に環状溝３３を有する。その幅及び深さは、スリーブ２９の上のピップ３０を受容するために十分である。溝３３内のピップ３０の係合は、ハウジング２１の上にキャップ２４を保持するために十分である。

【0017】

端部キャップ２４は、ＨＭＥ素子２３の機械側端部にしっかりと接合される。ＨＭＥ素子２３は、円形断面を有し、一般に円筒形である。ＨＭＥ素子２３は、外側に拡がる機械側端部部分３５を備える拡大された機械側端部部分３４と、素子２３の長さの大部分のために延在する一定の円形部分である中央部分３６と、を有する。短い前方の、患者側端部部分３７は、直径が低減され、テーパ状領域３８によって中央部分３６と接続する。素子２３は、外側ハウジング２１よりも長い。そのため患者側端部部分３７は、外側ハウジングの患者側端部を越えて突出する。拡大された機械側端部部分３４は、外側ハウジング２１の機械側端部の内側に密着して密閉嵌合される。機械側端部部分３４の前方のＨＭＥ素子２３の部分は、環状リセス４０によって、外側ハウジング２１の内側から、その長さに沿って離間される。環状リセス４０の寸法及び形状は、気管切開チューブ１の上のコネクタ１３の長さの大部分を受容するように選択される。このように、ＨＭＥ素子２３の外側表面は、コネクタ１３の前方の、患者側端部内において密着する密閉嵌合である。コネクタ１３は、その後方の、機械側端部に向かって、内部でわずかに拡大され、素子２３の外側に密閉して接触するように適合された内部シールリング４１を備えて形成される。

【0018】

ＨＭＥ素子２３は、吸湿性塩で処理された段ボール紙のコイル状のストリップ、又は吸湿性物質で被覆された発泡プラスチックなどの、任意の従来の種類のものであってよい。ＨＭＥ素子２３は、拡大された機械側端部部分３４などの、フィルタを含むことができる。ＨＭＥ素子２３は、素子の外側とコネクタ１３の内側との間のシールを強化するために、柔軟なプラスチック材料でその曲面の周りで被服されてもよい。

【0019】

図１及び図２に示す態様で、気管切開チューブ１の上に嵌合されたＨＭＥデバイス２において、ＨＭＥ素子２３は、コネクタ１３の内部の実質的に全長を占める。患者が吸息するとき、空気は、ＨＭＥ素子２３を通って、ＨＭＥデバイス２及びコネクタ１３を通って、気管切開チューブ１の内腔に吸入される。呼息されたガスは逆方向に逆流し、その熱及び湿気の大部分をＨＭＥ素子２３に与え、これが次の吸気に移行するようにする。

【0020】

ＨＭＥ素子２３を気管切開チューブ１の上のコネクタ１３内に延びるように配置することによって、チューブから突出するＨＭＥの長さを実質的に低減することができて、従来のＨＭＥに比べて、アセンブリ全体の嵩をより小さくすることができる。これによって、気管切開アセンブリ自体が、より目立たなくなる。プロファイルがより小さくなると、アセンブリの機械側端部が寝具又は衣類などに引っ掛かる危険性も減少する。ＨＭＥの質量中心を患者の頚部により近づけることによって、ＨＭＥによるチューブへの影響を、従来のＨＭＥと比較して低減することができる。ＨＭＥ素子がコネクタ内に延びることの別の利点は、アセンブリ内のデッドスペースを低減できることである。従来のアセンブリでは、デッドスペースは、チューブの上のコネクタの内部ボリュームと、接続されたＨＭＥハウジング内のＨＭＥ素子自体までのボリュームと、を含む。対照的に、本発明の構成では、デッドスペースは、ＨＭＥ素子の患者側のチューブの内部ボリュームによるものだけである。デッドスペースを低減させることによって、ＨＭＥ素子を通過しなかった呼気の、吸気時に肺に戻される体積が低減される。

【0021】

ＨＭＥデバイス２は、ねじってスリップさせる動きによって、コネクタ１３の上にその全体を嵌合し、取り外すことができる。しかしながら、交換が必要な場合には、デバイス２全体を取り外す代わりに、ＨＭＥ素子２３及びその関連する端部キャップ２４を取り外すだけでよい。これは、図３に示されるように、端部キャップ２４を外側ハウジング２１及びコネクタ１３から単に引き離すだけで、何らねじれの動きなく行われる。これによって、ＨＭＥデバイス２の外側ハウジング２１の上のピップ３０から、端部キャップ２４が解放される。この構成には、チューブ１にねじりトルクを加える必要を避け、それによって患者への外傷及び不快感が軽減されるという利点がある。このようにして、ＨＭＥ素子を、２４時間ごとに又は必要に応じて、患者に対する不快感を軽減しつつ、取り外し及び交換することができる。吸引などのためにチューブへのアクセスが必要な場合は、中央のＨＭＥ素子のみを取り外して、外側のＨＭＥハウジングを所定の位置に残すことによっても、これを行うことができる。別の利点は、交換可能な素子によって、外側ハウジングを複数回再利用できるため、使用されるプラスチックの量が低減されることである。これによって、全体的なコストを削減するとともに、廃プラスチックの生産量が低減される。これによって、環境へのダメージが低減され、臨床廃棄物の処理費用の一部を節約することができる。本発明の種類のＨＭＥを受容するように配置された気管切開チューブ等は、換気が必要な場合、単にＨＭＥ全体を取り外すだけで、ガス供給チューブの端部にある従来の雌型のテーパ状コネクタに、依然として接続できる。

【0022】

ＨＭＥは、気管切開チューブの内腔に沿って延びるように適合された内部カニューレの機械側端部に結合することができる。内部カニューレは、外側チューブに分泌物が蓄積されることを避けるために、取り外されて交換される種類のものである。このような構成において、ＨＭＥは、内部カニューレを有する単一ユニットとして、取り外されて交換される。

【0023】

ＨＭＥ素子が外側ハウジングから取り外し可能であることは、必須ではない。なぜならば、ＨＭＥ素子は外側ハウジングに恒久的に取り付けることができるため、交換される必要があるときには、デバイス全体を取り外さなければならないからである。

【0024】

本発明は、気管切開チューブにおいて使用するＨＭＥデバイスに限定されておらず、気管内チューブ、喉頭用マスク、及びフェイスマスクなどの他の呼吸デバイスにおいても使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】