特表 2024-528300 弁

(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】2024-07-26

(54)【発明の名称】弁

(51)【国際特許分類】

   A61M 16/20 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

A61M16/20 H

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024507987

(86)(22)【出願日】2022-08-09

(85)【翻訳文提出日】2024-03-07

(86)【国際出願番号】 GB2022052074

(87)【国際公開番号】W WO2023017256

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】2111500.1

(32)【優先日】2021-08-10

(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】522109157

【氏名又は名称】インペリアル カレッジ イノベーションズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】ダルマダサ， アセラ バンダラ

(72)【発明者】

【氏名】ゴメス， カルロス エムエイチ

(72)【発明者】

【氏名】パテル， マニシュ クマール

(72)【発明者】

【氏名】ビショップ， オリバー

(72)【発明者】

【氏名】スマート， ニコラス

(57)【要約】

本開示は、呼吸補助機器とともに使用するための弁（２０）に関する。弁は、第１、第２及び第３のポート（２１、２２、２３）を画定する弁本体（２５）と、ポート付きチャンバ（４０）を画定する弁芯（２７）であって、ポート付きチャンバ（４０）は、ポート付きチャンバが、第１のポートと第２のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第１及び第２のポートから第３のポートを分離する第１の安定構成と、ポート付きチャンバが、第１のポートと第３のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第１及び第３のポートから第２のポートを分離する、第２の安定構成との間で、弁軸（２８）のまわりに回転可能であり、弁芯の外面（３４）が、第１の安定構成と第２の安定構成との間の弁芯の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、弁本体の内面（３２）に係合するように構成されている、弁芯（２７）と、弁芯を第１の安定構成と第２の安定構成との間で回転させるように、戻り止めを克服するように構成されている、アクチュエータ（３０）と、を備える。
【選択図】図４Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

呼吸補助コネクタ弁であって、
第１、第２及び第３のポートを画定する弁本体と、
ポート付きチャンバを画定する弁芯であって、前記ポート付きチャンバは、
前記ポート付きチャンバが、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に流体連通を提供し、かつ前記第１及び第２のポートから前記第３のポートを分離する、第１の安定構成と、
前記ポート付きチャンバが、前記第１のポートと前記第３のポートとの間に流体連通を提供し、かつ前記第１及び第３のポートから前記第２のポートを分離する、第２の安定構成との間で、弁軸のまわりに回転可能であり、
前記弁芯の外面が、前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間の前記弁芯の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、前記弁本体の内面に係合するように構成されている、弁芯と、
前記弁芯を前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間で回転させるように、前記戻り止めを克服するように構成されている、アクチュエータと、を備える、呼吸補助コネクタ弁。

【請求項2】

前記弁芯の前記外面及び前記弁本体の前記内面を一緒に押し付けるように、前記弁軸に沿って付勢力を及ぼすように構成された付勢要素を備える、請求項１に記載の弁。

【請求項3】

前記アクチュエータは、前記弁芯が、
前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間で前記弁軸のまわりに回転し、かつ
前記弁本体の前記内面から離れて前記弁軸に沿って変位されるように、前記戻り止め及び前記付勢力を克服するように構成されている、請求項１又は請求項２に記載の弁。

【請求項4】

前記弁芯が、前記ポート付きチャンバを画定する先細部分を備え、前記先細部分の第２の端部が、前記先細部分の第１の端部よりも狭く、
前記弁本体が、前記弁芯の前記先細部分を受容するための先細部分を備える、請求項３に記載の弁。

【請求項5】

前記弁芯が、前記弁芯の外面上に、前記弁芯と前記第１、第２及び第３のポートとの間にシールを提供するように構成された１つ以上のシール部分を備える、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項6】

前記弁芯の前記外面及び前記弁本体の前記内面が各々、前記戻り止めを画定するために互いに係合するように構成された１つ以上の対応する戻り止め機能部を備える、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項7】

前記弁芯の前記外面及び前記弁本体の前記内面が各々、起伏面を備える、請求項６に記載の弁。

【請求項8】

各起伏面が、前記弁軸のまわりに延びる、繰り返しの実質的に正弦波状又は三角形プロファイルを備える、請求項７に記載の弁。

【請求項9】

前記起伏面のうちの少なくとも１つが、前記弁軸のまわりの複数の同心リングとして形成されている、請求項８に記載の弁。

【請求項10】

前記弁芯の前記外面及び前記弁本体の前記内面が各々、前記弁軸のまわりに９０度の回転対称性を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項11】

前記戻り止めが、前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間に、第１の回転範囲及び第２の回転範囲を含み、
前記戻り止めは、前記弁芯が前記第１の回転範囲内にあるときに、前記第１の安定構成に向かって前記弁芯を付勢し、
前記戻り止めは、前記弁芯が前記第２の回転範囲内にあるときに、前記第２の安定構成に向かって前記弁芯を付勢する、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項12】

前記アクチュエータが、前記弁軸のまわりに回転可能であり、かつ前記弁芯に結合されたレバーを備える、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項13】

前記弁本体が、前記弁本体の第１の端部を囲むキャップを更に備え、前記キャップが、前記レバー及び弁芯の、前記それぞれの第１及び第２の安定構成を超える回転をブロックするための第１及び第２の停止部を備える、請求項１２に記載の弁。

【請求項14】

前記弁芯が、前記弁本体及び前記レバーに対して前記弁軸に沿って変位可能である、請求項１２又は請求項１３に記載の弁。

【請求項15】

前記第１のポートが、患者気道維持装置への接続のために構成されており、前記第２及び第３のポートが各々、換気器呼吸回路又は呼吸補助装置への接続のために構成されている、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項16】

前記第１のポートは、２２ｍｍの先細の外径のコネクタ面を有し、前記第２及び第３のポートは各々、２２ｍｍの先細の内径のコネクタ面を有する、請求項１５に記載の弁。

【請求項17】

前記第２及び第３のポートのうちの少なくとも一方に結合可能な換気機器を更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項18】

前記第１のポートに結合可能な気管内チューブを更に含む、先行請求項のいずれか一項に記載の弁。

【請求項19】

患者のための呼吸補助機器を構成する方法であって、
弁を提供することであって、前記弁が、第１、第２及び第３のポートを画定する弁本体と、ポート付きチャンバを画定する弁芯であって、前記ポート付きチャンバは、前記ポート付きチャンバが、前記第１のポートと前記第２のポートとの間に流体連通を提供し、かつ前記第３のポートを分離する、第１の安定構成と、前記ポート付きチャンバが、前記第１のポートと前記第３のポートとの間に流体連通を提供し、かつ前記第２のポートを分離する、第２の安定構成との間で、弁軸のまわりに回転可能であり、前記弁芯の外面は、前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間の前記弁芯の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、前記弁本体の内面に係合するように構成されている、弁芯と、前記弁芯を前記第１の安定構成と前記第２の安定構成との間で回転させるように、前記戻り止めを克服するように構成されている、アクチュエータと、を備える、提供することと、
患者呼吸チューブを前記第１のポートに結合することと、
第１の換気装置を前記第２のポートに結合することと、
前記弁が前記第１の安定構成にある間に、第２の換気装置を前記第３のポートに結合することと、
前記弁を前記第２の安定構成に切り換えることと、
前記第１の換気装置を前記第２のポートから切り離すことと、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、呼吸補助器具及び患者用換気器システムとともに使用するための二方弁に関する。

【背景技術】

【0002】

重篤な患者は、自発呼吸を補助する又は置き換えるため人工換気を必要とすることが多い。これは、手動で又は機械的な換気システムを介して提供され得る。機械的な換気は、口又は皮膚を貫通する何らかの器具を伴う場合、「侵襲的」と呼ばれる。機械的な換気の主な２つのモードには、空気（又はその他の混合ガス）が気管に押し入れられる陽圧換気と、例えば、外側胸壁に大気圧を下回る圧力をかけることにより空気が肺に吸い込まれる陰圧換気とがある。

【0003】

患者は、例えば、（ｉ）換気器を、例えば、病院内及び病院間搬送用の携帯型換気器に変更するため、（ｉｉ）酸素飽和度を改善するために、例えば、ウォーター回路を用いて患者を手動換気するため、（ｉｉｉ）呼吸回路を変更するため、（ｉｖ）患者を移動する又は患者の向きを変えるといった、いくつかの理由のために、呼吸回路及び換気器から一時的に切り離される必要があり得る。

【0004】

呼吸回路を切り離すことに関連して、いくつかの問題が生じ得る。

【0005】

第一の潜在的問題は、スタッフの安全性に関する。呼吸回路が切り離されると、呼吸回路内の分泌物及び水の潜在的に感染したエアロゾルが室内に放出され得（潜在的に圧力下で）、換気中の患者を呼吸回路から一時的に切り離している間に、付き添いの臨床スタッフ又は医療従事者にこれらのエアロゾルが吹きかけられ得る。

【0006】

第二の潜在的問題は、患者の安全性に関する。呼吸回路が大気に開放されると、減圧状態になり、患者の肺は呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）を失う。ＰＥＥＰは、換気の間、患者の肺の中の肺胞の崩壊を防ぐために必要である。肺胞が崩壊すると、血液中の酸素レベルが低下し、崩壊した肺胞が感染しやすくなり得る。肺胞を再び膨らませることは、困難であり得る。重度の肺疾患を持つ患者においては、呼吸回路が切り離されると、数秒以内に酸素飽和度が危険なレベルまで急激に低下することも珍しくない。歴史的には、呼吸回路の切り離しの間のＰＥＥＰの喪失は、切り離しの前及び切り離しの間に気管内チューブにクランプを適用することにより緩和されてきたが、この手法は禁忌を有し得る。クランプが適用されている間に患者が吸気努力をした場合、生成される負圧が生命を脅かす合併症を導き得る。

【発明の概要】

【0007】

本発明の目的は、以上の問題のいくつか又は全てを軽減するための改善された方法及び機器を提供することにある。

【0008】

本開示の第１の態様によれば、弁が提供され、弁は、
第１、第２及び第３のポートを画定する弁本体と、
ポート付きチャンバを画定する弁芯であって、ポート付きチャンバは、
ポート付きチャンバが、第１のポートと第２のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第１及び第２のポートから第３のポートを分離する、第１の安定構成と、
ポート付きチャンバが、第１のポートと第３のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第１及び第３のポートから第２のポートを分離する、第２の安定構成との間で、弁軸のまわりに回転可能であり、
弁芯の外面が、第１の安定構成と第２の安定構成との間の弁芯の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、弁本体の内面に係合するように構成されている、弁芯と、
弁芯を第１の安定構成と第２の安定構成との間で回転させるように、戻り止めを克服するように構成されている、アクチュエータと、を備える。

【0009】

アクチュエータは、２つの安定構成間を遷移し、弁芯及び弁本体が第１の安定構成と第２の安定構成との間の安定中間位置を維持することを防止するように構成されてもよい。

【0010】

弁は、弁芯の外面及び弁本体の内面を一緒に押し付けるように、付勢力を及ぼすように構成された付勢要素を備えてもよい。付勢要素は、弁軸に沿って付勢力を及ぼすように構成されてもよい。弁軸に沿って付勢力を及ぼすことは、弁軸に沿って少なくとも力の成分が提供されること、弁軸に沿って実質的な成分が提供され、力全体が弁軸と位置合わせされる場合を包含することを意味し得る。付勢要素は、ばねを備えてもよい。

【0011】

アクチュエータは、弁軸のまわりの弁芯に回転力を適用することを促進するように構成されてもよい。

【0012】

アクチュエータは、弁芯が、第１の安定構成と第２の安定構成との間で弁軸のまわりに回転するように、戻り止め及び付勢力を克服するように構成されてもよい。アクチュエータは、弁芯が弁本体の内面から離れて弁軸に沿って変位するように、戻り止め及び付勢力を克服するように構成されてもよい。

【0013】

弁本体の内面及び弁芯の外面のより大きな割合が、第１の安定構成と第２の安定構成との間の中間位置の間よりも、第１の安定構成と第２の安定構成との間に接触してもよい。

【0014】

弁芯は、ポート付きチャンバを画定する先細部分を備えてもよい。先細部分の第２の端部は、先細部分の第１の端部よりも狭くてもよい。弁本体は、弁芯の先細部分を受容するための先細部分を備えてもよい。弁芯は、実質的に円錐台形であってもよい。

【0015】

弁芯は、弁芯の外面に１つ以上のシール部分を備えてもよい。１つ以上のシール部分は、弁芯と、第１、第２及び第３のポートとの間にシールを提供するように構成されてもよい。

【0016】

弁芯の外面は、弁軸に実質的に横向き又は実質的に垂直であってもよい。弁本体の内面は、弁軸に実質的に横向き又は実質的に垂直であってもよい。弁芯の外面は、弁本体の内面に面してもよい。

【0017】

弁芯の外面及び弁本体の内面は各々、戻り止めを画定するために互いに係合するように構成された１つ以上の対応する戻り止め機能部を備えてもよい。

【0018】

弁芯の外面及び弁本体の内面は各々、起伏面を備えてもよい。起伏面は、一対の噛み合い面を提供してもよい。

【0019】

各起伏面は、弁軸のまわりに延びる、繰り返しの実質的に正弦波状又は三角形プロファイルを備えてもよい。

【0020】

各起伏面は、弁軸のまわりに延びる連続した山及び谷、又は丘及び窪みを含んでもよい。各山の頂点、及び各谷の基部は、弁軸から横方向又は径方向に延びてもよい。

【0021】

起伏面のうちの少なくとも１つは、弁軸のまわりの複数の同心リングとして形成されてもよい。

【0022】

弁芯の外面及び弁本体の内面は、２つの対応するカム面プロファイルを備えてもよい。

【0023】

弁芯の外面及び弁本体の内面は各々、弁軸のまわりに９０度の回転対称性を有してもよい。

【0024】

戻り止めは、第１の安定構成と第２の安定構成との間に、第１の回転範囲及び第２の回転範囲を含んでもよい。戻り止めは、弁芯が第１の回転範囲内にあるときに、第１の安定構成に向かって弁芯を付勢してもよい。戻り止めは、弁芯が第２の回転範囲内にあるときに、第２の安定構成に向かって弁芯を付勢してもよい。

【0025】

アクチュエータは、弁軸のまわりに回転可能であり、かつ弁芯に結合されたレバーを備えてもよい。

【0026】

弁本体は、弁本体の第１の端部を囲むキャップを更に備えてもよく、キャップは、レバー及び弁芯の、それぞれの第１及び第２の安定構成を越える回転をブロックするための第１及び第２の停止部を備える。

【0027】

弁芯は、弁本体及びレバーに対して、弁軸に沿って変位可能又は摺動可能であってもよい。

【0028】

この弁は、呼吸補助機器、呼吸補助器具及び／又は患者用換気器システムための使用に特に適し得、これらは本明細書において同義に使用される場合がある。第１のポートは、患者気道維持装置への接続のために構成され得る。第２及び第３のポートは各々、換気器呼吸回路又は呼吸補助装置への接続のために構成され得る。第１のポートは、２２ｍｍの先細の外径のコネクタ面を有し得る。第２及び第３のポートは各々、２２ｍｍの先細の内径のコネクタ面を有し得る。

【0029】

以上に説明された弁は、第２及び第３のポートのうちの少なくとも一方に結合可能な換気機器を更に含み得る。以上に説明されたような弁は、第１のポートに結合可能な気管内チューブを更に含み得る。

【0030】

本開示の第２の態様によれば、患者のための呼吸補助機器を構成する方法が提供され、方法は、
弁を提供することであって、弁が、第１、第２及び第３のポートを画定する弁本体と、ポート付きチャンバを画定する弁芯であって、ポート付きチャンバは、ポート付きチャンバが、第１のポートと第２のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第３のポートを分離する、第１の安定構成と、ポート付きチャンバが、第１のポートと第３のポートとの間に流体連通を提供し、かつ第２のポートを分離する、第２の安定構成との間で、弁軸のまわりに回転可能であり、弁芯の外面は、第１の安定構成と第２の安定構成との間の弁芯の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、弁本体の内面に係合するように構成されている、弁芯と、弁芯を第１の安定構成と第２の安定構成との間で回転させるように、戻り止めを克服するように構成されている、アクチュエータと、を備える、提供することと、
患者呼吸チューブを第１のポートに結合することと、
第１の換気装置を第２のポートに結合することと、
弁が第１の安定構成にある間に、第２の換気装置を第３のポートに結合することと、
弁を第２の安定構成に切り換えることと、
第１の換気装置を第２のポートから切り離すことと、を含む。

【0031】

弁もまた開示され、弁は、
第１、第２及び第３のポートと、
二安定弁機構であって、（ｉ）第１のポートが第２のポートと流体連通しており、第３のポートとは流体連通していない、第１の安定構成、及び（ｉｉ）第１のポートが第３のポートと流体連通しており、第２のポートとは流体連通していない、第２の安定構成を有する、二安定弁機構と、
２つの安定構成の間で二安定弁機構を遷移させ、弁機構が第１の安定構成と第２の安定構成との間の安定中間位置を維持することを防止するように構成されている、アクチュエータと、を備える。弁の様々な態様が、本明細書に更に記載される。

【0032】

本発明の実施形態が、例として、添付図面を参照しながら、ここで説明される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】患者用呼吸補助機器との使用における３ポートコネクタの模式的な図を示す。

【図2A】患者用呼吸補助機器との使用のための３ポート二安定弁の斜視図を示す。

【図2B】図２Ａの３ポート二安定弁の断面図を示す。

【図2C】図２Ａの３ポート二安定弁の斜視切断図を示す。

【図3A】第１の安定構成における図２Ａの二安定弁の斜視図を示す。

【図3B】第１の安定構成における図２Ａの二安定弁の断面図を示す。

【図3C】第２の安定構成における図２Ａの二安定弁の斜視図を示す。

【図3D】第２の安定構成における図２Ａの二安定弁の断面図を示す。

【図3E】第１の安定構成と第２の安定構成との間の遷移における図２Ａの二安定弁の断面図を示す。

【図4A】図２Ａの二安定弁の側方及び上方からの分解斜視図である。

【図4B】図２Ａの二安定弁の側方及び下方からの分解斜視図である。

【図5】二安定機構の特徴を説明するのに有用な図２Ａの弁の分解断面概略図である。

【図6A】患者用呼吸補助機器との使用のための別の３ポート二安定弁の側方及び上方からの分解斜視図である。

【図6B】患者用呼吸補助機器との使用のための別の３ポート二安定弁の側方及び下方からの分解斜視図である。

【図6C】図６Ａ及び６Ｃの弁のハウジングの内面を示す斜視図である。

【図7A】患者用呼吸補助機器との使用のための更なる３ポート二安定弁の側方及び上方からの分解斜視図である。

【図7B】患者用呼吸補助機器との使用のための更なる３ポート二安定弁の側方及び下方からの分解斜視図である。

【図7C】図７Ａ及び７Ｃの弁のハウジングの内面を示す斜視図である。

【図7D】図７Ａに示される分解斜視図の断面図である。

【図7E】図７Ｄに示される組み立てられた弁の断面図である。

【図7F】図７Ａ～７Ｄの弁の芯の斜視図である。

【図7G】図７Ａ～７Ｄの弁の芯の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本明細書を通して、「上部」、「底部」、「水平」、「垂直」、「左」、「右」、「上方」、「下方」、「前」、「後」のような相対的な向き及び位置に関する記述語、並びにそれらの形容詞及び副詞の派生語は、図面に示される弁の向きの意味で使用される。しかしながら、そのような記述語は、記載された又は特許請求された発明の意図された使用をいかなる方法でも限定することを意図しない。「時計回り」及び「反時計回り」なる表現は、本明細書では、図示されるような特定の実施形態の図示及び説明の目的のため、弁の上方から見たときの方向性の意味で使用されており、それらの特定の実施形態に限定することを意図されたものではない。

【0035】

図１は、患者用換気器システムの実用的な使用を示す。図１ａに見られるように、患者１は、酸素及び／又はその他のガスを肺に供給するために、口を通して気管に入るよう配置された気管内チューブ２のような呼吸チューブを提供されている。本明細書では、本発明は気管内チューブ２に関連して説明されるが、気管切開チューブのような他の形態の呼吸チューブも本発明に適用可能であり得る。閉鎖型吸引装置３が、患者を換気器呼吸回路４に接続する。以上に議論されたような状況においては、患者１を換気バッグ６（図１ｃ及び１ｄ）のような代替の換気装置に接続することを容易化することが望ましいことであり得る。このことは、（吸引装置３を介して）患者呼吸チューブ２に接続された第１の分岐１１と、換気器呼吸回路４に接続された第２の分岐１２と、更なる換気装置への接続に適した第３の分岐１３とを有する、図１ｂに見られるようなＴ字型弁５を使用して達成され得る。図１ｂにおいては、Ｔ字型弁５は、第１の分岐１１が第１の流体通路によって第２の分岐１２に流体結合され、第３の分岐１３が第１の分岐１１と第２の分岐１２との間の第１の流体通路から分離されている、第１の構成へと回転させられる弁機構を有する。

【0036】

図１ｃに見られるように、弁機構が第１の分岐１１と第２の分岐１２とを結合する第１の構成に留まる間に、代替の換気装置６が第３の分岐１３に結合される。

【0037】

図１ｄに見られるように、弁機構は次いで、第１の分岐１１が第２の流体通路によって第３の分岐１３に流体結合され、第２の分岐１２が第１の分岐１１と第３の分岐１３との間の第２の流体通路から分離されている、第２の構成へと回転させられる。この構成においては、換気器呼吸回路４は次いで、図１ｄに見られるように切り離される。この切り離しは、患者の気道がＴ字型弁の第３の分岐１３に、及びしたがって代替の換気装置６に接続され、換気器呼吸回路４から分離された後に行われる。

【0038】

一態様においては、図１ａ～１ｄの状況における実装に適した弁は、弁が第１の構成と第２の構成との間の中間位置に感知できるほどの期間留まらないように、第１の構成から第２の構成への遷移が迅速に起きる機構を有してもよい。「中間位置」なる表現は、第１の分岐１１、第２の分岐１２及び第３の分岐１３の間の流体連通が同時に共存し得る位置、又は第１の分岐１１、第２の分岐１２及び第３の分岐１３のいずれの間にも流体連通がない（第１、第２及び第３の分岐の各々の間の流体経路がブロックされる）位置を包含し得る。「感知できるほどの長さの時間」なる表現は、患者の気道内の通常の圧力変化に対するものとして理解されてもよい。別の態様においては、図１ａ～１ｄの状況における実装に適した弁は、かかる中間位置にユーザが弁をそのまま動かずに置く又は放置することができないような機構を有してもよい。

【0039】

図２Ａ～図５を参照しながら、以上の目的に適した第１の例示的な弁２０が説明される。図４Ａを参照すると、弁２０は、第１の端部（図の上部）及び第２の端部（図の下部）を有する。弁は、操作レベル３０と、弁キャップ２６と、弁芯２７と、弁本体２５と、を備える。操作レベル３０は、この例では、第１の端部に提供され、弁本体２５は、第２の端部に提供されている。

【0040】

弁本体２５は、弁本体２５の円筒形芯部分２４から径方向外側に延びる３つのポート２１、２２、２３を画定する。この例では、弁キャップ２６及び本体２５は、本体２５の芯部分２４内に弁芯２７を囲む。キャップ２６は、溶接又は当該技術分野で既知の他の好適なプロセスを介して、弁本体２５にシールされてもよい。

【0041】

弁芯２７は、芯部分２４内に回転可能に取り付けられ、弁２０の第１の端部と第２の端部との間に延びる弁軸２８のまわりに回転可能である。図４Ａ及び４Ｂを参照して最もよく見られるように、弁芯２７は、弁軸２８のまわりに互いに対して０、１８０及び９０度の位置においてそれぞれ開口４１、４２、４３を有する、ポート付きチャンバ４０を画定する。これらの開口４１、４２、４３は、以下に考察されるように、弁本体２５内の特定の角度位置にあるときに、ポート２１、２２、２３のうちの選択されたものと概ね位置が合うように位置決めされる。例えば、第１の安定構成において、ポート付きチャンバ４０は、第２の開口４３及び第１の開口４１を介して第１のポート２１と第２のポート２２との間に流体連通を提供することができる。第２の安定構成において、ポート付きチャンバ４０は、第１の開口４１及び第３の開口４２を介して第１のポート２１と第３のポート２３との間に流体連通を提供することができる。

【0042】

また図４ａにおいて見られるものは、弁軸２８に沿って延びる弁芯２７の中央シャフトである。この例では、中央シャフトは不連続である。中央シャフト４４の第１の部分は、弁芯２７の第１の表面上（弁２０の第１の端部に面して）に提供され、中央部分３４の第２の部分は、弁芯２７の対向する第２の表面上（弁の第２の端部に面して）に提供されている。

【0043】

中央シャフト４４の第１の部分は、弁芯２７が本体２５内に設置されたときに操作レバー３０に係合するように、キャップ２６内の開口部２９を通って軸方向に延びている。操作レバー３０は、弁軸２８のまわりに回転可能であり、キャップ２６から径方向外側に延びている。シャフト４４の第１の部分は、操作レバー３０がキャップ２６及び弁本体２５に対して弁軸２８のまわりに回転可能であるように、開口部２９内で摺動可能に回転することができる。示された配置においては、操作レバー３０の動きは、キャップ２６の外面に形成された停止部３６ａ、３６ｂによって、約９０度の弧に制限される。操作レバー３０の回転が弁芯２７も回転させるように、操作レバー３０は弁芯２７に回転可能に結合されている。この例では、操作レバー３０は、図２Ｂ及び２Ｃに最もよく見られるように、シャフト４４の第１の部分を受容するための溝４５を有する。シャフト４４の第１の部分は、面取りされた縁部４４ａを有し、溝４５は、操作レバー３０と弁芯２７との間の回転可能な係合を提供するための対応するプロファイルを有する。他の例（例えば図６を参照）では、弁芯２７は、シャフトの代わりに溝又はスロットを備えてもよく、操作レバー３０は、回転可能な結合を提供するために、溝に結合するための係合シャフトを含んでもよい。操作レバー３０は、弁２０の現在の構成を示す方向インジケータ３０ａを含んでもよい。この例では、方向インジケータ３０ａは、第１のポートと流体連通していないポートの方を指す矢印を備える。

【0044】

弁芯２７は、操作レバー３０に回転可能に結合されているが、弁芯２７は、弁芯２７が弁本体２５、キャップ２６、及び操作レバー３０に対して、弁軸２８に沿って摺動可能に変位することができるように、操作レバー３０（及び弁本体２５及びキャップ２６）に軸方向に摺動可能に結合されている。

【0045】

弁芯２７の外面は、弁の第２の端部において、弁本体２５の内面に面して提供されている。弁芯２７の外面は、起伏面３４の形態の戻り止め機能部を備える（図４Ｂ）。この例では、起伏面３４は、弁軸２８のまわりに延びる繰り返しの三角形プロファイル（又は傾斜プロファイル）を備える。他の例では、起伏面３４は、弁軸のまわりに延びる実質的な正弦波状プロファイルを備えてもよい。より一般的には、各起伏面は、弁軸のまわりに延びる連続した山及び谷、又は丘及び窪みを含んでもよい。各山の頂点、及び各谷の基部は、弁軸から径方向に延びてもよい。

【0046】

弁本体２５の内面は、起伏面３２、３４が一緒に噛み合うことができるように、対応する起伏面３２を備える。したがって、弁芯２７の外面３４は、戻り止めを画定するように、弁本体２５の内面３２に係合するように構成されている。戻り止めは、第１の安定構成と第２の安定構成との間の弁芯２７の回転に抵抗する。両方の起伏面３２、３４は、弁軸２８のまわりに９０度の回転対称性を有する。その結果、２つの起伏面３２、３４は、それらが完全に係合するか又は噛み合う４つの位置を含む。これらの位置のうちの２つが、第１及び第２の安定構成を画定する。言い換えれば、弁芯２７の外面３４は、弁２０が第１の安定構成及び第２の安定構成にあるときに、弁本体２５の内面３２と完全に係合している。この例では、完全に係合されることは、弁芯３２の外面３４の三角形プロファイルの山が弁本体２５の内面３２の三角形プロファイルの谷に収められること、及びその逆であることに対応する。いくつかの例では、戻り止めの抵抗強度は、起伏プロファイル３２、３４の傾斜角度／大きさを選択することによって調整されてもよい。

【0047】

この例では、中央シャフト４６の第２の部分は、弁芯２７の外面から延びている。中央シャフト４６の第２の部分は、弁本体２５の表面内の対応する凹部又は開口部４８に係合する。中央シャフト４６の第２の部分は、弁芯２７が弁本体２５内で弁軸２８のまわりに回転するときに、開口部４８内で摺動可能に回転することができる。シャフトの第１及び第２の部分４４、４６は、弁本体内の弁芯２７の安定した回転を提供することができ、弁芯２７の径方向の変位を防止することができる。他の例では、弁軸２８のまわりの弁本体２５内の弁芯２７の安定した回転は、例えば、弁芯２７を通って延びる単一のシャフト、又は操作レバー３０及び／又は弁本体２５の内面の対応するシャフトと適切に係合する弁芯２７の第１及び／又は第２の表面の中央溝によって、他の方式で提供され得ることが理解されるであろう。しかしながら、全ての配置は、弁本体２５、キャップ２６、及び操作レバー３０に対する弁芯２７の軸方向変位を可能にする、摺動可能な軸方向結合を提供し得る。

【0048】

この例では、弁２０は、キャップ２６と弁芯２７との間に位置づけられたばねの形態の付勢要素４９を更に備える。ばねは、金属、ゴム、又はプラスチック材料によって提供されてもよい。弁が組み立てられると、付勢要素４９は、弁芯２７に付勢力を及ぼし、弁芯２７の外面３４と弁本体２５の内面３２との係合を促進する。言い換えれば、付勢要素４９は、弁本体２５に向かって弁芯を押す。結果として、付勢要素４９は、弁芯２７の２つの安定構成の間の回転に抵抗する際の戻り止めの強度を高めることができる。付勢要素４９の付勢力は、所望の戻り止め抵抗に基づいて選択されてもよい。

【0049】

この例では、弁芯２７／ポート付きチャンバは、（図２Ｂに最もよく見られるように）弁芯２７の第２の端部が弁芯２７の第１の端部よりも狭くなるように先細になっている。この例では、弁本体２５の円筒形部分２４も先細になっている。したがって、弁芯２７は、実質的に円錐台形である。以下に考察されるように、弁芯２７及び弁本体２５の先細プロファイルは、弁が第１及び第２の安定構成にあるときに、開口４１、４２、４３とポート２１、２２、２３との間のシールを促進し、弁芯が第１の構成と第２の構成との間に位置づけられるときに、シール面上の摩擦を低減して、回転を促進することができる。

【0050】

図３Ａ及び３Ｂは、第１の構成の弁２０を示しており、図３Ｃ及び３Ｄは、第２の構成の弁２０を示している。図３Ａ及び３Ｂにおいては、第２の開口４３が第１のポート２１と位置合わせされ、第１の開口４１が第２のポート２２と位置合わせされているため、弁２０は、第１のポート２１が弁芯２７のポート付きチャンバ４０を介して第２のポート２２と流体連通している第１の安定構成にある。第３の開口４２は、弁本体２５の壁によって閉塞される。また、第３のポート２３は、弁芯２７によってブロック又は閉塞されており、それ故、第１のポート又は第２のポートのいずれとも流体連通していないことが分かる。

【0051】

図３Ｃ及び３Ｄにおいては、第１の開口４１が第１のポート２１と位置合わせされ、第３の開口４２が第３のポート２３と位置合わせされているため、弁２０は、第１のポート２１が弁芯２７のポート付きチャンバ４０を介して第３のポート２３と流体連通している第２の安定構成にある。第２の開口４３は、弁本体２５の壁によって閉塞される。また、第２のポート２２は、弁芯２７によってブロック又は閉塞されており、それ故、第１のポート又は第３のポートのいずれとも流体連通していないことが分かる。この図から、図３Ａ／３Ｂの構成から図３Ｃ／３Ｄの構成に遷移するときに、弁芯２７の反時計回りの１／４回転を実行する際に、開口４１～４３及びポート２１～２３の直径に依存して、及び弁芯２７／円筒形芯部分２４の円周に依存して、弁２０が、一方のポートの対からの流体の流れが、他方の流体の対の連通がつくられ始める前に完全に遮断される「ブレーク・ビフォー・メイク」型の弁として、又はその逆（「メイク・ビフォー・ブレーク」）として構成されることができることが理解され得る。

【0052】

ここで図３Ｅも参照して、弁の動作が説明される。

【0053】

最初に、弁２０は、操作レバー３０が第３のポート２３と位置合わせされた、図３Ａ及び図３Ｂの第１の安定構成にあり、第３のポート２３が分離され、第１のポート２１が第２のポート２２と流体連通していることを示す。弁芯２７の起伏外面３４は、弁本体２５の対応する起伏内面３２と完全に係合している。その結果、弁芯は、弁本体２５内の内面３２に最も近い位置にある。弁芯２７の先細プロファイルは、弁本体の先細プロファイルにぴったりと嵌合し、第１のポート２１と第２の開口４３及び第２のポート２２と第１の開口４１との間に密閉シールを提供することができる。付勢要素４９は、レバー３０に適用される任意の力がない場合に、弁芯２７をこの第１の安定構成に維持するための付勢力を提供する。

【0054】

図３Ａ及び３Ｂの位置から、操作レバー３０は時計回り方向に動かされる。操作レバー３０（弁芯２７に回転可能に結合された）に、弁芯２７の起伏面３４と弁本体２５の起伏面３２との係合によって形成された付勢要素４９及び戻り止めの付勢力を克服する力が適用される。弁芯２７は、弁本体２５内の弁軸２８のまわりに反時計回りに回転する。弁芯２７が回転すると、起伏面３２、３４が完全な係合から外れて移動し、弁芯２７が弁軸２８に沿ってキャップ２６に向かって、付勢要素４９の付勢力に抗して軸方向に変位する。弁芯２７の起伏面３４の三角形プロファイルの山は、谷から離れて、弁本体２５の起伏面３２の山に向かって移動する。弁芯２７がキャップ２６に向かって持ち上がる（軸方向に変位する）と、弁芯２７は、先細プロファイルにより、円筒形部分２４の内側側壁面から引き離される。その結果、開口４１、４２、４３とポート２１、２２、２３との間のシールが破られる。弁本体２５内の弁芯２７のシール及び「ぴったりとした嵌合」の除去は、弁芯２７と弁本体２５との間の摩擦の低減による弁芯２７の回転を促進する。

【0055】

２つの三角形表面プロファイル３２、３４の山が互いに近づくときの弁芯２７の第１の回転範囲の間、戻り止め及び付勢要素は、弁芯２７を第１の安定構成に向かって付勢する。言い換えれば、回転力が操作レバー３０から除去されると、弁芯は第１の安定構成に向かって急速に回転して戻る。２つの三角形表面プロファイルの山が互いに通過するときの弁芯２７の第２の回転範囲の間、戻り止め及び付勢要素は、弁芯２７を第２の安定構成に向かって付勢する。したがって、弁芯が第１の回転範囲を超えて回転し（かつ弁芯２７がその最上部の軸方向位置に到達し）、戻り止めが克服されると（三角形の山が通過すると）、弁芯２７は、付勢力及び戻り止めの両方により、第２の安定構成に向かって急速に回転する。

【0056】

弁芯２７が第２の安定構成（図３Ｃ及び３Ｄ）に到達すると、弁芯２７は、キャップ２６から軸方向に離れて変位し、弁芯２７の起伏面３４は、付勢力によって促進されるように、弁本体２５の起伏面３２と完全に再係合する。弁芯２７と弁本体２５との間にぴったりとした嵌合が再形成される。第１の開口４１は、第１のポート４１と密閉してシールしてもよく、第３の開口４２は、第３のポート２３と密閉してシールしてもよい。操作レバー３０は、第２のポート２２と位置合わせされて、第２のポート２２が分離され、第１のポート２１が第３のポート２３と流体連通していることを示している。操作レバー３０の更なる回転は、キャップ２６上の停止部３６ｂによって防止される。

【0057】

図３Ｃ及び３Ｄの位置から時計回りに約９０度過ぎる操作レバー３０の対応する逆の動きは、図３Ｃ、３Ｄの第２の安定構成から図３Ａ、３Ｂの第１の安定構成に戻る弁芯２７の対応する逆回転の動きを提供する。

【0058】

したがって、弁２０は、ポート付きチャンバ４０を画定する弁芯２７を備える二安定弁機構を例示しており、ポート付きチャンバ４０は、弁本体２５内で弁軸２８のまわりに、（ｉ）ポート付きチャンバ４０が、弁本体の第１のポート２１と第２のポート２２との間に流体連通を提供し、かつ第３のポート２３を分離する第１の安定構成と、（ｉｉ）ポート付きチャンバ４０が、第１のポート２１と弁本体２５の第３のポート２３との間に流体連通を提供し、第２のポート２２を分離する第２の安定構成との間に、回転可能であり、弁芯２７の外面３４が、弁芯２７の第１の安定構成と第２の安定構成との間の回転に抵抗する戻り止めを画定するように、弁本体２５の内面３２に係合するように構成されている。更に、操作レバー３０及び関連する機能部は、戻り止めを克服して、弁芯を第１の安定構成と第２の安定構成との間で回転させるように構成されたアクチュエータを例示する。「流体連通」なる表現は、弁芯２７を介した連通ポート２１、２２又は２３の間の空気又はその他のガスの流れが、十分な量であり、十分に妨げられず、呼吸チューブを介して患者の肺にガスを供給する呼吸回路の動作にほとんど又は全く影響を与えない構成を包含することが意図される。

【0059】

弁２０には、以上に説明されたような様々な変更及び適合がなされ得る。図６Ａ～６Ｃは、図１に関連して説明される目的に適した第２の例示的な弁１２０を示している。弁１２０は、図２～図５の、５部分からなる弁と実質的に同じ配置及び動作を含む。弁２０の上記の説明は、図６Ａ～６Ｃに関連して本明細書で説明される特定の特徴を除いて、弁１２０に等しく適用される。

【0060】

この例では、弁芯１２７は、弁芯１２７が第１及び第２の安定構成にあるときに、ポート１２１、１２２、１２３とポート付きチャンバ１４０との間のシールを改善するためのシール部分１２７ａを更に備える。弁芯１２７が２つの安定構成間で回転している間、弁芯１２７がキャップ１２６に向かって軸方向に変位すると、弁芯１２７及びシール部分１２７ａは、弁本体の内側側壁から引き離されて、摩擦を低減し、第１又は第２の安定構成に向かって急速な回転を促進する。シール部分は、ゴム又はエラストマーなどの可撓性又は圧縮性材料を含んでもよい。

【0061】

この例では、戻り止めはまた、弁本体１２５の起伏内面１３２に係合する弁芯１２７の起伏外面１３４によって提供される。この例では、２つの起伏面１３２、１３４は、弁軸１２８の周囲に延びる繰り返しの正弦波状傾斜プロファイルを備える。この例では、弁芯１２７の起伏外面１３４は各々が、弁軸のまわりに、位置合わせされた正弦波状傾斜プロファイルを有する複数の同心リングとして形成されている。図示のような同心プロファイルを使用することで、製造に必要な総材料を削減し、コスト及び廃棄物を削減することができる。

【0062】

図６Ａ～６Ｃの弁１２０はまた、操作レバー１３０、キャップ１２６、及び弁芯１２７の間の結合配置において、図２～図５の弁とは異なる。しかしながら、操作レバー１３０が弁芯１２７と回転可能に係合され、両方のコンポーネントが弁軸１２８のまわりに一緒に回転するという基本原理は、同じままである。操作レバー１３０及び弁芯１３０は、キャップ１２６に摺動可能に結合され、両方のコンポーネントがキャップ１２６に対して回転することができる。この結合配置はまた、弁本体１２５、キャップ１２６、及び操作レバー１３０に対する弁軸１２８に沿った弁芯１２７の軸方向の変位を可能にする。

【0063】

操作レバー１３０は、側壁１３１と、操作レバー１３０の表面から突出する複数の第１のクリップ部分１３１ａと、を備える。キャップ１２６は、対応する受容壁１２６ａと、キャップ１２６から突出する対応する複数の第２のクリップ部分１２６ｂと、を備える。操作レバー１３０の側壁１３１は、キャップ１２６の受容壁１２６ａの上に嵌合することができる。第１のクリップ部分１３１ａは、第２のクリップ部分１２６ｂと摺動可能に係合することができ、弁軸１２８のまわりの相対的な回転を可能にし、また相対的な径方向の変位を防止しながら、操作レバーをキャップ１２６に固定する。

【0064】

操作レバー１３０は、中央シャフト１３０ｂを更に備える。シャフト１３０ｂは、シャフト１３０ｂから径方向に延びる２つの側部フランジ１３０ｃを備え、鍵の断面を画定する。弁芯１２７は、操作レバーの中央シャフト１３０ｂに係合するためのスロット１４４ｂを有する、対応する中央１４４を備える。シャフト１３０ｂの鍵の断面は、弁芯の中央シャフト１４４のスロット１４４ｂと回転可能に係合して、操作レバー１３０と弁芯１２７との間に回転可能な結合を提供することができる。

【0065】

弁２０及び弁１２０の両方は、５個のコンポーネントとして例示されているが、他の例では、弁２０及び弁１２０は、より多く又はより少ないコンポーネントを含んでもよい。例えば、弁芯は、戻り止め面３４、１３４を画定する第１のサブコンポーネントと、ポート付きチャンバを画定する第２のコンポーネントと、を備えてもよい。

【0066】

図７Ａ～７Ｇは、図１に関連して説明された目的に適した第３の例示的な弁２２０を示している。弁２２０は、図２～図５の５個の弁と実質的に同じ配置及び動作を含む。弁２０の上記の説明は、図７Ａ～７Ｇに関連して本明細書で説明される特定の特徴を除いて、弁２２０に等しく適用される。

【0067】

この例では、弁芯２２７は、弁芯２２７が第１及び第２の安定構成にあるとき（図６Ａ～６Ｃの弁と同じ方式で）、ポート２２１、２２２、２２３とポート付きチャンバ２４０との間のシールを改善するためのシール部分２２７ａを更に備える。弁芯２２７が２つの安定構成間で回転している間、弁芯２２７がキャップ２２６に向かって軸方向に変位すると、弁芯２２７及びシール部分２２７ａは、弁本体２２５の内側側壁から引き離されて、摩擦を低減し、第１又は第２の安定構成に向かって急速な回転を促進する。シール部分２２７ａは、ゴム又はエラストマーなどの可撓性又は圧縮性材料を含んでもよい。この例では、可撓性材料は、ポート付きチャンバ２４０の円錐面全体を覆い、シール部分２２７ａは、ポート付きチャンバ２４０の開口２４１、２４２、２４３のまわりに延びる可撓性材料の隆起を備える。

【0068】

この例では、戻り止めはまた、弁本体２２５の起伏内面２３２に係合する弁芯２２７の起伏外面２３４によって提供される。この例では、２つの起伏面２３２、２３４は、弁軸２２８のまわりに延びる繰り返しの三角形傾斜プロファイルを備える。この例では、弁芯２２７の起伏外面２３４は、平坦化された山２３４ａ及び陥没又はエッチングされた窪み２３４ｂを備える。同様に、弁本体２２５の起伏面２３２は、起伏外面２３４上のそれぞれのエッチングされた窪み２３４ｂ及び平坦化された山２３４ａに係合する平坦化された山２３２ａ及びエッチングされた窪み２３２ｂを含む。これらの追加の機能部は、戻り止めの強度及び／又は第１及び第２の安定構成の安定性を高めることができる。

【0069】

図７Ａ～７Ｇの弁２２０はまた、キャップシール部分２５０を備えることによって、図２～図５の弁とは異なる。キャップシール部分２５０は、キャップ２２６に追加のシールを提供して、キャップと中央シャフト２４４との間の界面における空気漏れを防止する。キャップシール部分２５０はまた、キャップ２２６と弁芯２２７の上の弁本体２２５内の空気空間との間にシールを提供する。この例では、キャップシール部分２５０は、内部を通して中央シャフト２４４を受容するための開口部を含む。開口部は、気密シールを提供するために、ゴム又はエラストマーなどの可撓性材料で形成されている。ワッシャ２５１は、キャップシール部分２５０と付勢要素２４９との間に位置づけられ、キャップシール部分２５０と付勢要素２４９との間の係合界面を提供する。

【0070】

図７Ａ～７Ｇの弁２２０はまた、２つの部分を有する弁芯２２７（図７Ｆ及び７Ｇに最もよく示されている）を備えることによって、図２～図５の弁とは異なる。この例では、弁芯２２７は、戻り止め面２３４を画定する第１の弁芯コンポーネント２２７ｂと、ポート付きチャンバ２４０及び中央シャフト２４４、２４６を画定する第２の弁芯コンポーネント２２７ｃと、を備える。第１の弁芯コンポーネント２２７ｂは、第２の弁芯コンポーネント２２７ｃ上の対応するだぼ開口部２２７ｅに係合するためのだぼ２２７ｄを含む。

【0071】

図７Ａ～７Ｃの弁２２０はまた、操作レバー２３０、キャップ２２６、及び弁芯２２７の間の結合配置において、図２～図５の弁とは異なる。しかしながら、操作レバー２３０が弁芯２２７と回転可能に係合され、両方のコンポーネントが弁軸２２８のまわりに一緒に回転するという基本原理は、同じままである。操作レバー２３０及び弁芯２２７は、キャップ２２６に摺動可能に結合され、両方のコンポーネントがキャップ２２６に対して回転することができる。結合配置はまた、弁本体２２５、キャップ２２６、及び操作レバー２３０に対する弁軸２２８に沿った弁芯２２７の軸方向の変位を可能にする。これは、図７Ｅに最もよく示されており、この図では、弁芯２２７が第１の安定構成と第２の安定構成との間で回転し、キャップ２２６に向かって軸方向に変位し、次いで再び戻るときに、操作レバー２３０の中央チャネル２３０ｄの高さが、中央チャネル２３０ｄ内の中央シャフト２４４の軸方向の変位を可能にするのに十分に大きい。

【0072】

操作レバー２３０は、側壁２３１と、操作レバー２３０の表面から突出する複数の第１のクリップ部分２３１ａと、を備える。キャップ２２６は、対応する受容壁２２６ａを備える。操作レバー２３０の側壁２３１は、キャップ２２６の受容壁２２６ａの上に嵌合することができる。第１のクリップ部分２３１ａは、受容壁２２６ａの内部リム２２６ｃと摺動可能に係合することができ、弁軸２２８のまわりの相対的な回転を可能にし、また相対的な径方向の変位を防止しながら、操作レバー２３０をキャップ２２６に固定する。

【0073】

中央シャフト２４４は、実質的に正方形の断面を画定するために面取りされた縁部２４４ａを有する。操作レバーの中央チャネル２３０ｄは、中央シャフト２４４を受容するための対応する実質的に正方形の断面開口部を含む。中央シャフト１４４の面取りされた縁部は、中央チャネル２３０ｄと回転可能に係合して、操作レバー２３０と弁芯２２７との間に回転可能な結合を提供することができる。操作レバー２３０はまた、内部中央チャネル２３０ｄにカバーを提供するための、及び／又は内部中央チャネル２３０ｄに端部停止部を提供するためのレバーキャップ２５２を有する。

【0074】

以上に説明された弁２０、１２０、２２０は、患者呼吸回路コネクタとして機能するように構成されてもよく、標準的な患者用補助呼吸機器とともに特に使用するために構成されてもよい。このことは、第１、第２及び第３のポート２１／１２１／２２１、２２／１２２／２２２、２３／１２３／２２３の各々に標準的な取り付け具を備えることを含んでもよい。例えば、第１のポート２１、１２１、２２１は、気管内チューブ２又は気管切開チューブのような患者気道維持装置／呼吸チューブへの接続のために、又はそれに接続された吸引装置３を介した接続のために構成されてもよい。この点に関して、第１のポート２１、１２１、２２１は、好ましくは、１：４０のテーパを有する円錐形の２２ｍｍの外径のコネクタ面を有する雄コネクタと、１：４０のテーパを有する１５ｍｍの内径の（雌）円錐形コネクタを有する内側の同軸の円錐形コネクタを備えてもよい。

【0075】

第２のポート２２、１２２、２２２は、呼吸回路チューブを介した換気器４への接続のために構成されてもよく、使用しないときは空気に開放したままにされてもよい。第２のポート２２、１２２、２２２は、１：４０の先細部を有する円錐形の２２ｍｍの内径のコネクタ面を有する雌コネクタを備えてもよい。第３のポート２３、１２３、２２３は、第２の呼吸回路６への接続のために構成されてもよく、同様に使用しないときは空気に開放したままにされてもよい。第３のポート２３、１２３、２２３は、１：４０の先細部を有する円錐形の２２ｍｍの内径のコネクタ面を有する雌コネクタを備えてもよい。この点に関して、弁は、例えば呼吸システム、麻酔ガス掃気システム及び気化器において、麻酔及び呼吸器器具を接続することを意図された円錐体及びソケットのための寸法及びゲージング要件を規定するＩＳＯ５３５６－１：２００４又はＩＳＯ５３５６－１：２０１５のような関連する国内の及び／又は国際的な規格に適合するように特に構成されてもよい。

【0076】

操作レバー３０、１３０、２３０は、閉回路を維持しながら、１つの呼吸回路４から別の呼吸回路６への切り換えを可能にし、かくして潜在的に感染したエアロゾルの放出を防止し、回路からの呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）の喪失を最小化する。弁は、好ましくは、９０／１８０度の相対角度のポートを有するＴ字型装置として形成されてもよいが、ポートの他の角度配置も想定され得る。

【0077】

弁２０、１２０、２２０は、様々な材料から形成されてもよい。いくつかの例では、弁２０、１２０、２２０の１つ以上のコンポーネントは、同じ材料から形成されてもよい。弁は、好ましくは、例えば射出成形部品のような、主に強く軽量であるプラスチックからつくられ、また好ましくは、一人の患者に対して、例えば数日間までのような限られた期間使用される使い捨て装置である。例示的な材料は、ポリエチレン、ポリスルホン、ポリアセタール、及びポリスチレンブタジエンなどのポリマーを含んでもよい。

【0078】

弁は、好ましくは、例えば、実質的に１秒未満、好ましくは実質的に０．２秒未満のような、患者の気道内の通常の圧力変化の期間と比較して非常に短い期間で、一方の二安定状態から他方の二安定状態へ遷移する。

【0079】

本明細書に記載されるような弁構成は、弁がその二安定状態の間で遷移するときに強い触覚及び可聴フィードバックを提供する決定的で明白なスナップ動作を伴う速効性の遷移を提供する。このことは、潜在的に騒がしく混乱した環境における使用の容易さを確実にするために、臨床的な環境において特に有用である。更なる安全機能部として、方向インジケータ３０ａもまた、弁の状態に関して明確な視覚的フィードバックを提供し、弁芯２７に回転可能に結合された操作レバーと一体的に形成されているため、曖昧な中間指示を示すことはできない。

【0080】

本明細書に示される実施形態においては、第１のポートが急速に遷移する弁機構によって第２及び第３のポートのいずれか一方に接続され得る二安定弁機構を例示する、３ポート弁構成が示されている。更なるポートが追加されて、アクチュエータ機構が第３の位置により補足されて、例えば三安定弁機構を提供してもよいことは、理解されるであろう。かかる三安定弁は、第１のポートが第２、第３若しくは第４ポートのいずれか１つに接続されることができる位置を有してもよく、又は第１、第２及び第３のポートがいずれも互いから分離されている完全分離位置に対応する第３の安定位置があってもよい。この点に関して、「二安定弁」なる表現は、少なくとも第１及び第２の安定構成を有する弁を包含することを意図されており、ここで第１の安定構成と第２の安定構成との間の中間安定位置は防止されるが、所定の二安定要件を依然として満たしつつ更なる安定構成を有する可能性を排除する必要はない。

【0081】

図面に関連して説明された弁の実施形態は、軸のまわりに回転する二安定弁機構及びアクチュエータ機構に基づいているが、二安定機構は、例えば直線運動を展開する弁機構を用いることのような他の方法でも実現できることは、理解されるであろう。例えば、弁は、第１のポートに対応するＹ字の脚部と、第２及び第３のポートに対応するＹ字の２つの分岐とを有する、Ｙ字型弁として構成されてもよい。直線状のスライド式二安定機構が、第１のポートが第２のポートと流体連通している第１の構成から、第１のポートが第３のポートと流体連通している第２の構成に弁を遷移させるために使用されてもよい。

【0082】

低コストの使い捨て弁を提供する目的のため、本明細書の弁は、好ましくは手動で操作される弁であり、低コストのコンポーネントから構築される。しかしながら、他の電気的に作動させられるバージョンも想定され得る。

【0083】

以上に説明されたような弁は、以上に特定された問題のリスクを低減しながら、呼吸支援チューブを使用して第１の換気装置に接続された患者を、第２の換気装置により安全に切り換えるために配備され得る。患者の呼吸チューブは弁の第１のポートに結合され、第１の換気装置は第２のポートに結合され、呼吸機器は弁が第１の安定構成にある状態で動作させられる。弁が第１の安定構成にある間に、第２の換気装置が第３のポートに結合されてもよい。弁は次いで、第２の安定構成に切り換えられてもよい。第２の安定構成への弁の遷移の後に、第１の換気装置は、患者の能動呼吸回路から分離された第２のポートから切り離されてもよい。

【0084】

他の実施形態は意図的に添付の特許請求の範囲内にある。

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図7G】

【国際調査報告】