人体温熱装置
【課題】口又は鼻より温蒸気である加温蒸気などの帯熱気体を吸入して肺胞のすみずみまで加温蒸気である帯熱気体が行きわたるようにする温熱療法を提供する。
【解決手段】このような温熱療法によれば、呼吸器の全体を加温すると共に肺胞を介して血液に熱エネルギーを与え、血流により熱エネルギーを全身へ伝達し短時間で容易に人体組織を温める。従って、健常者だけでなく患者もサウナや温泉と同等、或いはそれ以上の温熱療法の効果を簡便に享受できる。
【解決手段】このような温熱療法によれば、呼吸器の全体を加温すると共に肺胞を介して血液に熱エネルギーを与え、血流により熱エネルギーを全身へ伝達し短時間で容易に人体組織を温める。従って、健常者だけでなく患者もサウナや温泉と同等、或いはそれ以上の温熱療法の効果を簡便に享受できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願参照
優先権は２０１０年２月９日提出の米国特許仮出願番号６１／３０２，６３０に基づく。
【０００２】
この発明は、人体の呼吸器を加温することにより人体を加温する人体の温熱療法とそれを実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、温熱療法としては、昔からサウナや温泉に入浴することにより、患者がその体を加温する方法が実施されている。そのような方法では、血管は弛緩し、拡張するので、血液の循環を良好となる。結果的に、患者の肝臓や腎臓や心臓への多面的な効果を得ることができる。
【０００４】
しかし、この方法は体表面から人体に加温するものであるため体深部への加温効率が悪い。しかも、この方法は大きな熱量を必要とするため加温設備が大きくなり、簡便に患者や希望者に対して使用することが困難であるという欠点があった。
【０００５】
特に、サウナによる体表面を加熱する方法でも帯熱気体の一部は呼吸器に吸入される。従って、そのような方法によって体内からの加温原理を実践していると考えられる場合もある。しかし、あくまで体内よりの人体の加温は副次的なものである。すなわち、主体は体外からからの加温である。体表面からの加温において最も問題とされるのは、皮膚表面からの発汗作用が著しいために発汗に伴う熱の放散現象が生起し、体温上昇が抑制されることである。更には、発汗作用により血液濃度が高くなる。一部の帯熱気体が呼吸器より肺胞に入ると思われるものの、血液濃度が高くなるため、肺胞での帯熱気体と血液とのガス交換による熱伝導も低くなる。これは、サウナそのものが発汗作用を目的としたものであるから当然ではある。すなわち、サウナを使用する目的は、本発明の目的とする体内部加温による深部体温の上昇という趣旨には相反することになる。更には、サウナ浴では、人体は体表面から加温されるので、皮膚面からの水分蒸散を促すために皮膚の乾燥を生起し、皮膚病患者には不適な療法であった。
【０００６】
温熱療法として具体的には例えば特開２００６−２６３４２５に開示された技術はラドン鉱石を浸漬した水を加熱してラドンガスを含有した蒸気を蒸散させ横臥した人間の呼吸器に蒸散蒸気を吸入するものがある。しかし、この技術は単にそのような温熱蒸気を一部吸入させて体温上昇をはかったものであり、通常のミストサウナと同等の体温上昇の機能しかない。従って、人体の深部体温を１℃上昇させるためには、６６℃以上の蒸気で１５〜２０分間の加湿を必要とする。健常者ならそのような温熱療法を耐えることができるだろうが、ともかく疾病患者にかかる温熱療法を施すことは身体的負担が大きい。従って、そのような温熱療法は患者には採用できない。
【０００７】
この技術においても、サウナ療法と同様にラドンガス含有蒸気の一部が呼吸器に吸入される。しかし、そのような技術も体表面加温を主体とするものである。つまり、そのような技術は主体的に体表面からの発汗を生起させる目的があり、発汗にともなう熱の放散現象を生起して、やはり体温上昇を抑制することになる。すなわち、この技術の目的は、人体内からの加熱による人体の深部体温の上昇という本発明の目的に相反する。
【０００８】
また、他にＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１に開示されているように超音波を利用して水の蒸散を行うことにより生成するミストを利用して、患者に患者の口腔からミストを吸入させることによって患者の体を冷却して頭部打撲等の対症療法を行う技術が開示されている。しかしこれは、温熱療法とは対極にある冷却療法である。従って、かかる冷却ミストにサウナの原理を適用して温熱化するにしても、そもそも冷却ミストが口腔から気管支までの冷却を目的としており、肺胞に至る加温蒸気を利用するという温熱療法に特有の生理的現象を達成するものではないため、かかる冷却ミストの技術を人体の加温にそのまま利用できるものではなかった。
【０００９】
また、ＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１では、患者が冷却ミストを吸入し、その後に口腔から温熱ミストを吸入することにより人体を加温することも開示されている。しかし、加温媒体はミスト、すなわち霧状液体であるため口腔から吸入した加温ミストは肺胞に至ることはできない。従って、加温ミストは肺胞において加温ミストと血液とのガス交換による血液加温や、血液への熱伝導という現象を充分に生起することはできない。
【００１０】
更にはＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１は、患者が肺胞に加温ミストを吸入する可能性を示唆した技術を開示している。しかし、この技術は肺胞を介した温熱療法のメカニズムが具体的に教示されているものではない。従って、この技術では、患者の肺胞に適温の加温ミストが到達するのか否かの具体的検討は全くなかった。また、仮に適温の加温ミストが到達するとしても深部体温を約1℃上昇させることができるか否かの具体的検討は全くなかった。従って、そのような技術は実施化できるものではなかった。
【００１１】
すなわち、この技術は、前述の患者が加温ミストを口腔より吸入する技術と同様である。すなわち、あくまでミストという霧状液体を用いるものであるため、肺胞に加温ミストが到達するものではない。従って、ＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１の開示からは肺胞における加温ミストと血液との熱交換というメカニズムを想定することができない文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２６３４２５号公報
【特許文献２】ＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した課題を克服する温熱療法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の一態様によれば、口又は鼻より温蒸気である加温蒸気などの帯熱気体を吸入して肺胞のすみずみまで加温蒸気である帯熱気体が行きわたるようにする温熱療法を提供する。このような温熱療法によれば、呼吸器の全体を加温すると共に肺胞を介して血液に熱エネルギーを与え、血流により熱エネルギーを全身へ伝達し短時間で容易に人体組織を温める。従って、健常者だけでなく患者もサウナや温泉と同等、或いはそれ以上の温熱療法の効果を簡便に享受できる。特に、サウナ療法を使用できない患者も上記した効果を享受できる。
【００１５】
すなわち、本発明は、患者に帯熱気体を呼吸器を介して患者の肺胞に吸入させることによって、肺胞におけるガス交換や熱伝導によって循環血液を直接に加温する。換言すれば、本発明の要旨は医学的施術に関する技術であり、つまり、体内の加温により人体の深部体温を上昇させることによって顕著な医療効果を奏することのできる温熱療法である。
【００１６】
同時に、本発明によれば、血液循環にともない人体の深部を低温で加温するために、患者は心地よい温まり感を得ることができる。従って、本発明は人あるいは患者に精神的なリラクゼーション機能を果たすことも可能となる。
【００１７】
特に、本発明の要旨は、体内からの人体の加温の実施を主体とし、体表面からの加温をあえて行わない、或いは副次的にしか行わないものである。従って、各種疾病患者に反復した療法施術を可能とする。例えば、深部体温１℃上昇の状態を約１５分間行い、これを１日１回の施術で約２週間以上継続して行うことにより、次のような疾病患者の治療を対象とすることができる。
【００１８】
例えば、慢性閉塞性動脈硬化症、表皮の欠損により体表面からの加温ができない重度熱傷の患者、熱傷の患者、透析患者、薬剤吸収効率向上を必要とする患者等である。特に、透析患者においては、本発明の体内加温の療法を採用することで、以下のような効果がある。すなわち、循環動態が良好となり血管抵抗が減少することにより透析効率が向上するという治療効果がある。また、薬剤吸収効率の向上の面からは、透析患者に、薬剤服用の直前または直後に本発明の体内加温の療法を行うと、吸収効率の悪い薬剤（例えば、骨粗鬆症用のビスホスホネート製剤など）の吸収効率を向上し薬効を上げることができる。また、腸管吸収不良症候群などの患者に対しては、本発明の体内加温の療法により、栄養素の吸収を助ける効果がある。
【００１９】
このように、穏和な温熱負荷を呼吸器を介して肺胞に適切に加えることで、血管内皮機能を改善し、老化にともなう動脈硬化を遅延させる効果を享受できる。また、患者の組織における熱ショック蛋白の合成が誘導され、ストレス耐性および運動能力の向上にも貢献することができるようになる。
【００２０】
本発明のかかる温熱療法は更に顕著な効果を奏することができる。すなわち、本発明の温熱療法は呼吸器の加温により行われるため、簡便な装置を用いることができると共に、少量の熱量で、かつ、治療の場所を選ばず、低コストで温熱療法の施術が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記した課題を克服する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の温熱療法を実施するための装置を示す説明図である。
【図２】本発明の温熱療法装置の蒸気生成部における蒸気発生機の断面説明図である。
【図３Ａ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図３Ｃ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図４】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図５】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図６】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図７】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
温熱療法において人体の深部体温を１℃上昇させることの医学的意義は次の通りである。
【００２４】
まず、即効的な効果として、心拍出量が増加しつつ全血管抵抗が減少するため、血圧を上昇させることなく血液の循環を促進させることが可能であることが挙げられる。血行を促進させる際、前負荷、後負荷いずれも軽減するため、心臓への負担も少ない。
【００２５】
また、温熱療法を継続的に行うことは、心不全に伴う不整脈、生活習慣病に伴う動脈硬化や血管内皮機能障害、下肢の慢性閉塞性動脈硬化症、線維筋痛症、慢性疼痛または軽度のうつに伴う身体症状や食欲の改善などに有効であることが報告されている。このように、心不全に始まり、動脈硬化、血管疾患、身体症状に至るまで様々な疾患に適応があり、今後も温熱療法の適用可能性は着実に広がっていくと思われる。
【００２６】
さらに、生理学的には、温熱療法を継続することにより血管内皮から放出される一酸化窒素の合成が促進されることが報告されている。これは、熱ストレスによる物理的反復刺激が遺伝子転写を介して生体機能を修飾しているという重要な証明となっている。
【００２７】
従って、健常者にとっては人体の深部体温を１℃上昇させることによって血管を弛緩し、血管拡張することにより血液の循環を良好とする。その結果、人体の深部体温のそのような上昇は、患者の肝臓や腎臓や心臓に対して多面的な効果を発揮することができる。
【００２８】
しかし、人体の深部体温を１℃上昇させるための方策として従来はサウナ療法等のように体表面より人体を加温し、一部はミストサウナのように一部ミストを気管支に吸入して人体の深部体温を上げる方法しか提案されていない。特に、気管支に吸入させる従来のホットミストは、霧状初期でも粒径が１０数μｍ以上もあり、しかも人の口腔近傍の雰囲気中に存在するためホットミスト吸入力は弱い。さらに、ホットミストの一部は気管支の中途の繊毛に付着して一部ドレン化する。このため、ホットミストは肺胞にまで到達しにくい。
【００２９】
しかも、この従来の温熱療法は人体は主に体表面から加熱される。従って、ミストサウナでは、例えば、少なくとも６０℃以上で約１５分間の加熱条件が必要とされる。
【００３０】
かかる加熱条件は健常者にとっても体負担は大きい。ましてやそのような療法は疾病患者にとっては採用できない療法であり、従って、疾病患者に従来の温熱療法を施すことは医学的に困難とされていた。
【００３１】
本発明の発明者は、この課題を解決すべく、疾病患者にも体の負担なく簡便に行える温熱療法を誠心誠意検討し、開発した。
【００３２】
すなわち、発明者が注目したのは、人に帯熱した蒸気を吸入させ、上気道、下気道およびガス交換器等を介して人体組織全体に温熱を伝導して人体の深部体温を１℃上昇させることである。特に発明者が注目したのは、吸入した温熱蒸気をガス交換器の１部である肺胞の隅々にまで充填させ、ガス交換や熱交換により肺胞に分布する毛細血管を介して人体組織全体に温熱を伝導して人体の深部体温を１℃上昇させることである。
【００３３】
かかる肺胞と血液との間のガス交換や熱伝達により熱が血液に伝導することの原理は次の通りであると思われる。
【００３４】
ここで肺胞とは、気管支の最末端分枝に続く半球状の小さな嚢をいう。肺胞で呼吸上皮細胞といわれる上皮細胞によって肺胞内部の空気と毛細血管内の血液との間でガス交換が行われている。
【００３５】
すなわち、呼吸運動による肺呼吸によって肺胞内に吸込まれた酸素は肺胞を通過して肺毛細血管内の血液中に拡散していく。同時に、加温蒸気あるいは一部結露したミストからの熱エネルギーの伝達により血液が加温され、血液循環により全身の体組織へと送られ人体の深部体温を上昇すると思われる。
【００３６】
右肺と左肺の肺胞の総数は合わせて約７〜８億個あり、全表面積は１００ｍ２すなわち、体表面の約３０倍に達する。
【００３７】
本発明の目的は、かかる肺胞の機能を有効に用いて肺胞に分布する毛細血管中の血液に温熱を伝達し、血液の循環により体組織全体に温熱を伝導し、容易に人体の深部体温を１℃上昇させることである。
【００３８】
このように人に加温蒸気を肺胞まで吸入させ肺胞の特殊な機能によりその体の深部体温を上昇させるという発想は従来の医学的見地には全く存在しない極めて斬新な療法であり、本発明は、かかる温熱療法と共にその実施に必要な温熱装置を提供せんとする。
【００３９】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００４０】
以下、温熱療法装置について図１、２に基づき説明する。
【００４１】
図１に示すように、同装置Ａは、加熱エア発生部Ａ−１と、蒸気生成部Ａ−２と、噴出（ジェット）ノズル部Ａ−３とより構成されている。
【００４２】
加熱エア発生部Ａ−１はコンプレッサ１により生成した加圧気体を気体流路３に流し、気体流路３の中途に配設した加熱装置２により約４０〜４５℃に加熱する。
【００４３】
４は、気体流路３の中途で加熱装置２の上手側に配設した速度制御部である。速度制御部４は、気体流速を調節することにより後述する蒸気生成部Ａ−２によって生成された蒸気の湿度調節を行う。図中、２′は、加熱装置２における温度調節機を示す。
【００４４】
５は、速度制御部４と加熱装置２との間で気体流路３の中途に配設した流量センサーである。
【００４５】
気体流路３の終端は、蒸気生成部Ａ−２に連通している。
【００４６】
すなわち、蒸気生成部Ａ−２は、密閉保温ケース６中に水Ｗを貯留されている。密閉保温ケース６中で貯留水Ｗの上方には、蒸気発生機７を配設している。蒸気発生機７は気体流路３の終端と連通連結している。
【００４７】
図２に示すように、蒸気発生機７は箱状の蒸気ケース８を有し、蒸気ケース８の周壁に所定個数の給水口９を開設する。蒸気ケース８の内周壁には不織布よりなる円筒状フィルタ１０を設置している。
【００４８】
しかも、蒸気発生機７の給水口９には、給水パイプ１４の上端を連通連結し、給水パイプ１４の下端には貯留水Ｗ中に浸漬し、貯留水Ｗ中に開口している。
【００４９】
円筒状のフィルタ１０の内筒には流路１１を形成しており、流路１１の始端は流入口１２、流路１１の終端は噴出口１３としている。
【００５０】
気体流路３の終端はフィルタ１０の上端流入口１２に連通している。
【００５１】
従って、加熱装置２により一定の温度に加熱された気体が気体流路３から加熱装置２により一定の圧で流路１１に流入し、気体は蒸気ケース８の底板１３′に穿設した小孔の噴出口１３より噴出する。流路１１におけるインゼクション効果により、フィルタ１０を介して貯留水Ｗを給水パイプ１４から吸引する。その際貯留水Ｗはフィルタ１０の不織布の網目状間隙又は細孔を通過するので貯留水Ｗは霧状となってミストまたはミスト水分になる。
【００５２】
このように気体流路３からの加熱気体と給水パイプ１４からフィルタ１０を介して給水された霧状の水分とにより形成された加温蒸気ｍは流路１１の噴出口１３から排出され密閉保温ケース６内の貯留水Ｗ上方の空間に充満される。
【００５３】
なお、この際、蒸気ケース８の下端をケース底板１３′より下方に伸延しスカート部８′としている。従って底板１３′に突設した噴出口１３のオリフス機能により加温蒸気ｍが外方へ拡散状態に噴射される際に、加温蒸気ｍは蒸気ケース８のスカート部８′により形成された空間部Ｓにおいて攪拌され一部のミスト粒は粉砕されて気化する。気化されたミストは加温蒸気ｍとなり加温蒸気ｍは密閉保温ケース６内に充満する。
【００５４】
密閉保温ケース６内は、噴出口１３から噴出されて密閉保温ケース６内充満した加温蒸気ｍがドレン化せず、加温蒸気ｍと気体流路からの加熱気体が同温液となるように、密閉保温ケース６の壁体中に保温ヒータ６′を埋設して加熱するように構成している。
【００５５】
充満された加温蒸気ｍは、密閉保温ケース６内を充圧して同ケース６の天井部に連通した蒸気パイプ１５中に導出される。
【００５６】
蒸気パイプ１５の終端にはマスク形状とした噴出ノズル部Ａ−３が連通連結されている。
【００５７】
また、蒸気パイプ１５の中途外周には、加温蒸気ｍが冷却されてドレン化しないように保温ヒータ１６を囲繞している。
【００５８】
従って蒸気パイプ１５を搬送されてきた加温蒸気ｍは、噴出ノズル部Ａ−３から一定圧で噴出する。
【００５９】
口腔Ｍをマスク状の噴出ノズル部Ａ−３で覆うようにして加温蒸気ｍを口腔Ｍ内に噴出することにより加温蒸気ｍは口腔より患者の気管支を経て肺に至り肺胞内に到達する。なお、噴出ノズル部Ａ−３は口腔内に加温蒸気ｍを噴出出来る形状であればよく例えば患者が口腔内に咥えるような形状としてもよい。
【００６０】
Ｃは、制御部である。制御部Ｃは加熱エア発生部Ａ−１の加熱装置２と、密閉保温ケース６と、保温ヒータ１６と、噴出ノズル部Ａ−３とにそれぞれ設けたセンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からの検知データ及び、流量センサー５からのデータ等を基にして最適の加温蒸気ｍを噴出できるように速度制御部４や加熱装置２や保温ヒータ６′，１６等の制御を行うように構成している。
【００６１】
肺胞に至った酸素含有の加温蒸気ｍは、肺胞壁に分布した毛細血管内の血液とガス交換すると共に帯熱した加温蒸気ｍから血液への熱伝達と相俟って血液循環により体組織全体に熱を搬送する。
【００６２】
すなわち、肺胞において加温蒸気ｍと血液との間でガス交換や熱伝達などが行われて、帯熱血液を体組織全体に循環させる。従って、従来の主に体表面より高温で過熱して人体の深部体温を１℃上昇させる技術と比較して、本発明の温熱療法は体への負担を可及的に低減しながら人体の深部体温を簡便にかつ容易に上昇させることができ、患者の温熱治療を可能とする。
【００６３】
蒸気噴出ノズルＡ−３については、必ずしも蒸気を噴出する構造のノズルである必要はなく、蒸気噴出ノズルＡ−３は熱付与器として機能する構造であればよい。例えば、蒸気噴出ノズルＡ−３は帯熱気体としての加温蒸気や加温飽和水蒸気を口腔から気道へ流通すべく患者の頭部を囲繞するヘルメット状のボールに構成して気道中に熱を付与する構造であってもよい。
【００６４】
なお、平均的な成人の呼吸による気体の吸入量は１回の呼吸につき約４００〜５００ccであり、１分間当たりの呼吸数は約１２回である。従って、平均的な成人は、１分間当たり約４．８〜６．０Ｌの上記加温蒸気を吸入することが可能である。一方、本発明の温熱療法装置は１分間当たり少なくとも３０Ｌの加温蒸気を生成することができるので、加温蒸気の吸入により体温を上昇させるための十分な量の加温蒸気を体内へ供給することが可能であると言える。
【００６５】
本発明の温熱療法を実施するための一実施形態を図３Ａ〜図３Ｃに基づき説明する。
【００６６】
図３Ａは、加温蒸気吸入前の状態を示す。図３Ｂは、加温蒸気吸入中もしくは吸入後の状態を示す。図３Ｃは、噴出ノズル部Ａ−３および保温スーツＢと吐出パイプ２０との連結部周辺の拡大図を示す。なお、これらの図では、保温ヒータ１６および制御部Ｃを省略している。
【００６７】
なお、図３Ｃの逆止弁２１および逆止弁２２は加温蒸気ｍ吸入時における位置を示しているが、吐出ガスｇの吐出時には、それらの逆止弁はそれぞれ点線の位置に移動する。逆止弁２１および逆止弁２２の構造は吐出ガスｇの逆流を防ぐことが可能であればよく、図示された構造に限られない。また、吐出パイプ２０の噴出ノズル部Ａ−３および保温スーツＢへの接続部も、上述のように吐出ガスｇを保温スーツ内へ送出可能な構成になっていればよく、図示された構造に限られない。
【００６８】
図３Ａから図３Ｃに示すように、本実施形態における装置では、人体を被覆するための保温スーツＢが付加されている。
【００６９】
すなわち、保温スーツＢは、可撓性素材からなり、人体の首から足先を全体的に被覆することのできる形状と大きさを有する。患者は、予め、裸身で、首と頭部がスーツから外に出るようにして着用する。しかも、患者の首から足先を全体的に被覆した状態では保温スーツ内部は可及的に気密状態となるようにし、患者の体表面からの放熱を防ぎ体温の維持に努めることができるように構成している。
【００７０】
また、保温スーツＢの所定の箇所には可撓性の吐出パイプ２０が連通状態に連結されており、その始端は噴出ノズル部Ａ−３の内部に連通している。
【００７１】
従って、患者の口腔から噴出ノズル部Ａ−３内部に吐き出された吐出ガスｇは吐出パイプ２０を介して保温スーツＢの内部に貯留されることになり、患者の吐く吐出ガスｇの有する気体温度が患者の体表面も加温することになり、肺胞に吸引する加温蒸気と相俟って可及的に体温の上昇に役立つようにしている。
【００７２】
なお、保温スーツＢは伸縮自在で可撓性があり、熱を外部へ放散しにくい素材もしくは構成となっていれば何でも良く、また、保温スーツは患者から吐き出される吐出ガスｇによって徐々に膨大していくことができる素材としている。
【００７３】
また、図３Ｃで示されるように、噴出ノズル部Ａ−３に連結されている蒸気パイプ１５の終端には噴出方向のみの一方通行の逆止弁２１が設けられており、患者の口腔から吐き出す吐出ガスｇがマスク状の噴出ノズル部Ａ−３内部から蒸気パイプ１５へ逆流しないように構成されている。一方、保温スーツＢに連通状態に接続した吐出パイプ２０の終端には排出方向のみの一方通行の逆止弁２２が設けられており、保温スーツ内へ入った吐出ガスｇが噴出ノズル部Ａ−３内部へ逆流しないように構成されている。
【００７４】
なお、図３Ｃの逆止弁２１および逆止弁２２は加温蒸気ｍ吸入時における位置を示しているが、吐出ガスｇの吐出時には、それらの逆止弁はそれぞれ点線の位置に移動する。逆止弁２１および逆止弁２２の構造は吐出ガスｇの逆流を防ぐことが可能であればよく、図示された構造に限られない。また、吐出パイプ２０を噴出ノズル部Ａ−３に接続する接続部及び吐出パイプ２０を保温スーツＢへ接続する接続部も、上述のように吐出ガスｇを保温スーツ内へ送出可能な構成になっていればよい。
【００７５】
従って、保温スーツＢを着用して温熱療法装置Ａの噴出ノズル部Ａ−３を口腔Ｍに近い位置に当てて加温蒸気ｍを口腔Ｍ内に噴出すると、加温蒸気ｍは口腔より気管支を経て肺に至り肺胞内に到達すると同時に、患者の口腔から噴出ノズル部Ａ−３内部に吐き出された吐出ガスｇは吐出パイプ２０を介して保温スーツＢの内部に貯留されることになり、吐出ガスｇが有する熱が患者の体表面も加温することになり、肺胞に吸引する加温蒸気と相俟って可及的に体温の上昇に役立つ。
【００７６】
このように、加温蒸気ｍは蒸気パイプ１５を通じて体内へ吸入されると、加温蒸気ｍと、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液との間に熱交換がなされ、加温蒸気ｍは吐出ガスｇとして体外へ吐出されると同時に、所定の温度を有する吐出ガスｇは、吐出パイプ２０を通じて保温スーツ内へ送出され貯留されて体表面を加温することになる。
【００７７】
本発明の呼吸器からの加温による温熱療法の実施効果を次のようにして検証した。図４、図５、図６、図７は、本発明の温熱療法の実施の結果を示すデータ説明図である。
【００７８】
図４は、時間の経過にともなう舌下温度及び鼓膜温度の変化を示すグラフである。
【００７９】
図５は、時間の経過にともなう血圧の変化及び心拍数の変化を示すグラフである。
【００８０】
図６は、時間の経過にともなう加温蒸気の温度の変化を示すグラフである。
【００８１】
図７は、本発明の温熱療法装置のみを使用した場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化と、保温スーツで人体を被覆するとともに本発明の温熱療法装置を使用した場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化と、及び保温スーツで人体を被覆したのみ場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化を示すグラフである。
【００８２】
まず、健常男性を対象として本発明の装置Ａを用いて加温蒸気の吸入を１２分間実施した。その際に、体表面からの放熱を防止するために保温スーツで人体を被覆して、健常男性の舌下温度、鼓膜温度、血圧、心拍数を測定した。その実施結果は図４示されるように、呼吸器からの加温を１２分間実施した直後の舌下温度は（３６．８±０．０９）度Ｃから（３７．４±０．１６）度Ｃに昇温した。
【００８３】
また、鼓膜温度は（３６．３±０．１２）度Ｃから（３６．５±０．０９）度Ｃに昇温した。
【００８４】
また、図５に示されるように、血圧は収縮期（１１７．１±４．６４）ｍｍＨｇ及び拡張期（７９．８±４．７５）ｍｍＨｇから収縮期（１１２．５±５．７５）ｍｍＨｇ及び拡張期（７７．８±３．２２）ｍｍＨｇに低下した。
【００８５】
また、心拍数は（６７．０±３．０４）回／分から（６９．５±４．３９）回／分に増加した。
【００８６】
しかし、その後舌下温度は（３７．１±０．１２）度Ｃに下降し、鼓膜温度は（３６．８±０．０５）度Ｃに上昇し、血圧は、収縮期（１１１．４±１．７２）ｍｍＨｇ及び拡張期（７３．４±２．２７）ｍｍＨｇに低下し、心拍数は（６６．８±５．０３）回／分に減少した。
【００８７】
このように加温蒸気の１２分間吸入後の体温や血圧や心拍数の変化、すなわち、加温蒸気吸入（温熱療法開始）の結果、鼓膜温度は舌下温度よりも緩やかに上昇し、その後、舌下温度は下降に転じたが、鼓膜温度は上昇を続けた。この変化は、気道に加えられた熱が血流により全身へ伝達された結果であると考えられる。
【００８８】
また、図７で示されるように、保温スーツで人体を被覆するとともに本発明の温熱療法装置を使用し加温蒸気を吸入した場合、全身の体温を長時間、より高い温度で保つことができることが分かる。従って、保温スーツで人体を被覆することで体表面からの放熱を防止することによって、本発明の装置をより効果的に使用することが可能であると考えられる。
【００８９】
本発明に係る温熱療法装置が上記した図４〜図７のグラフに示す効果を奏する理由の一つは、肺胞表面積は体表面積の大きさの約３０倍であるため、呼吸器からの加温が深部体温の上昇を促し全身温熱に最も効率的であるということにある。
【００９０】
この発明の実施例は、上記のように構成されているものであるが、基本的に呼吸器からの加温による全身温熱療法を実施できる技術であれば、いかなる具体的な実施技術であってもよい。
【００９１】
例えば、温熱療法を実施する装置においては、熱源としての加熱エア発生部Ａ−１で温度調整を行うことも可能であり、かかる温度調整により可及的に低温サウナと同等の深部体温の上昇を促す。
【００９２】
なお、蒸気の気体中に栄養分や薬効成分を含有させておくことにより呼吸器からの加温効果に加えて栄養分や薬効成分を血液から吸収して各種の治療効果を奏することも考えられる。
【００９３】
また、蒸気の噴出形態もその噴出圧を調整したり、噴出形状を変化させたりすることにより口腔から肺胞に至る気道において蒸気の流通効率を向上することができる。
【００９４】
また、本発明においては、特に呼吸器の中の肺胞からの血流加温という従来にはない新しい温熱療法を提供するものであるが、その際に簡便に、場所を選ばず、どこでも呼吸器からの加温が可能となる装置を提供することも目的とする。
【００９５】
このような簡便な装置を提供することにより、自宅や病院で病床に伏したままの要介護の患者に対して呼吸器からの加温療法を容易に実施することができる。
【００９６】
従って、本発明の温熱療法を実施する装置は、構造的にコンパクトでなければならず、かつ、安価で携帯しやすい大きさと構造を有していることが必要となる。
【００９７】
特に、本発明の温熱療法では、呼吸器の肺胞への加温であるため少量の熱量で目的を達することができるという特徴を有する。
【００９８】
従って、装置は少量の熱量を生成する蒸気を噴出する構造であればよいため、容易にコンパクトに構成することができる。
【技術分野】
【０００１】
関連出願参照
優先権は２０１０年２月９日提出の米国特許仮出願番号６１／３０２，６３０に基づく。
【０００２】
この発明は、人体の呼吸器を加温することにより人体を加温する人体の温熱療法とそれを実施するための装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来、温熱療法としては、昔からサウナや温泉に入浴することにより、患者がその体を加温する方法が実施されている。そのような方法では、血管は弛緩し、拡張するので、血液の循環を良好となる。結果的に、患者の肝臓や腎臓や心臓への多面的な効果を得ることができる。
【０００４】
しかし、この方法は体表面から人体に加温するものであるため体深部への加温効率が悪い。しかも、この方法は大きな熱量を必要とするため加温設備が大きくなり、簡便に患者や希望者に対して使用することが困難であるという欠点があった。
【０００５】
特に、サウナによる体表面を加熱する方法でも帯熱気体の一部は呼吸器に吸入される。従って、そのような方法によって体内からの加温原理を実践していると考えられる場合もある。しかし、あくまで体内よりの人体の加温は副次的なものである。すなわち、主体は体外からからの加温である。体表面からの加温において最も問題とされるのは、皮膚表面からの発汗作用が著しいために発汗に伴う熱の放散現象が生起し、体温上昇が抑制されることである。更には、発汗作用により血液濃度が高くなる。一部の帯熱気体が呼吸器より肺胞に入ると思われるものの、血液濃度が高くなるため、肺胞での帯熱気体と血液とのガス交換による熱伝導も低くなる。これは、サウナそのものが発汗作用を目的としたものであるから当然ではある。すなわち、サウナを使用する目的は、本発明の目的とする体内部加温による深部体温の上昇という趣旨には相反することになる。更には、サウナ浴では、人体は体表面から加温されるので、皮膚面からの水分蒸散を促すために皮膚の乾燥を生起し、皮膚病患者には不適な療法であった。
【０００６】
温熱療法として具体的には例えば特開２００６−２６３４２５に開示された技術はラドン鉱石を浸漬した水を加熱してラドンガスを含有した蒸気を蒸散させ横臥した人間の呼吸器に蒸散蒸気を吸入するものがある。しかし、この技術は単にそのような温熱蒸気を一部吸入させて体温上昇をはかったものであり、通常のミストサウナと同等の体温上昇の機能しかない。従って、人体の深部体温を１℃上昇させるためには、６６℃以上の蒸気で１５〜２０分間の加湿を必要とする。健常者ならそのような温熱療法を耐えることができるだろうが、ともかく疾病患者にかかる温熱療法を施すことは身体的負担が大きい。従って、そのような温熱療法は患者には採用できない。
【０００７】
この技術においても、サウナ療法と同様にラドンガス含有蒸気の一部が呼吸器に吸入される。しかし、そのような技術も体表面加温を主体とするものである。つまり、そのような技術は主体的に体表面からの発汗を生起させる目的があり、発汗にともなう熱の放散現象を生起して、やはり体温上昇を抑制することになる。すなわち、この技術の目的は、人体内からの加熱による人体の深部体温の上昇という本発明の目的に相反する。
【０００８】
また、他にＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１に開示されているように超音波を利用して水の蒸散を行うことにより生成するミストを利用して、患者に患者の口腔からミストを吸入させることによって患者の体を冷却して頭部打撲等の対症療法を行う技術が開示されている。しかしこれは、温熱療法とは対極にある冷却療法である。従って、かかる冷却ミストにサウナの原理を適用して温熱化するにしても、そもそも冷却ミストが口腔から気管支までの冷却を目的としており、肺胞に至る加温蒸気を利用するという温熱療法に特有の生理的現象を達成するものではないため、かかる冷却ミストの技術を人体の加温にそのまま利用できるものではなかった。
【０００９】
また、ＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１では、患者が冷却ミストを吸入し、その後に口腔から温熱ミストを吸入することにより人体を加温することも開示されている。しかし、加温媒体はミスト、すなわち霧状液体であるため口腔から吸入した加温ミストは肺胞に至ることはできない。従って、加温ミストは肺胞において加温ミストと血液とのガス交換による血液加温や、血液への熱伝導という現象を充分に生起することはできない。
【００１０】
更にはＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１は、患者が肺胞に加温ミストを吸入する可能性を示唆した技術を開示している。しかし、この技術は肺胞を介した温熱療法のメカニズムが具体的に教示されているものではない。従って、この技術では、患者の肺胞に適温の加温ミストが到達するのか否かの具体的検討は全くなかった。また、仮に適温の加温ミストが到達するとしても深部体温を約1℃上昇させることができるか否かの具体的検討は全くなかった。従って、そのような技術は実施化できるものではなかった。
【００１１】
すなわち、この技術は、前述の患者が加温ミストを口腔より吸入する技術と同様である。すなわち、あくまでミストという霧状液体を用いるものであるため、肺胞に加温ミストが到達するものではない。従って、ＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１の開示からは肺胞における加温ミストと血液との熱交換というメカニズムを想定することができない文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２６３４２５号公報
【特許文献２】ＵＳ２００３／０１３６４０２Ａ１
【特許文献３】ＵＳ２００８／０２６２３７７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記した課題を克服する温熱療法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の一態様によれば、口又は鼻より温蒸気である加温蒸気などの帯熱気体を吸入して肺胞のすみずみまで加温蒸気である帯熱気体が行きわたるようにする温熱療法を提供する。このような温熱療法によれば、呼吸器の全体を加温すると共に肺胞を介して血液に熱エネルギーを与え、血流により熱エネルギーを全身へ伝達し短時間で容易に人体組織を温める。従って、健常者だけでなく患者もサウナや温泉と同等、或いはそれ以上の温熱療法の効果を簡便に享受できる。特に、サウナ療法を使用できない患者も上記した効果を享受できる。
【００１５】
すなわち、本発明は、患者に帯熱気体を呼吸器を介して患者の肺胞に吸入させることによって、肺胞におけるガス交換や熱伝導によって循環血液を直接に加温する。換言すれば、本発明の要旨は医学的施術に関する技術であり、つまり、体内の加温により人体の深部体温を上昇させることによって顕著な医療効果を奏することのできる温熱療法である。
【００１６】
同時に、本発明によれば、血液循環にともない人体の深部を低温で加温するために、患者は心地よい温まり感を得ることができる。従って、本発明は人あるいは患者に精神的なリラクゼーション機能を果たすことも可能となる。
【００１７】
特に、本発明の要旨は、体内からの人体の加温の実施を主体とし、体表面からの加温をあえて行わない、或いは副次的にしか行わないものである。従って、各種疾病患者に反復した療法施術を可能とする。例えば、深部体温１℃上昇の状態を約１５分間行い、これを１日１回の施術で約２週間以上継続して行うことにより、次のような疾病患者の治療を対象とすることができる。
【００１８】
例えば、慢性閉塞性動脈硬化症、表皮の欠損により体表面からの加温ができない重度熱傷の患者、熱傷の患者、透析患者、薬剤吸収効率向上を必要とする患者等である。特に、透析患者においては、本発明の体内加温の療法を採用することで、以下のような効果がある。すなわち、循環動態が良好となり血管抵抗が減少することにより透析効率が向上するという治療効果がある。また、薬剤吸収効率の向上の面からは、透析患者に、薬剤服用の直前または直後に本発明の体内加温の療法を行うと、吸収効率の悪い薬剤（例えば、骨粗鬆症用のビスホスホネート製剤など）の吸収効率を向上し薬効を上げることができる。また、腸管吸収不良症候群などの患者に対しては、本発明の体内加温の療法により、栄養素の吸収を助ける効果がある。
【００１９】
このように、穏和な温熱負荷を呼吸器を介して肺胞に適切に加えることで、血管内皮機能を改善し、老化にともなう動脈硬化を遅延させる効果を享受できる。また、患者の組織における熱ショック蛋白の合成が誘導され、ストレス耐性および運動能力の向上にも貢献することができるようになる。
【００２０】
本発明のかかる温熱療法は更に顕著な効果を奏することができる。すなわち、本発明の温熱療法は呼吸器の加温により行われるため、簡便な装置を用いることができると共に、少量の熱量で、かつ、治療の場所を選ばず、低コストで温熱療法の施術が可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記した課題を克服する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の温熱療法を実施するための装置を示す説明図である。
【図２】本発明の温熱療法装置の蒸気生成部における蒸気発生機の断面説明図である。
【図３Ａ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図３Ｂ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図３Ｃ】本発明の温熱療法を実施するための実施例を示す説明図である。
【図４】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図５】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図６】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【図７】本発明の温熱療法の結果を示すデータ説明図グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
温熱療法において人体の深部体温を１℃上昇させることの医学的意義は次の通りである。
【００２４】
まず、即効的な効果として、心拍出量が増加しつつ全血管抵抗が減少するため、血圧を上昇させることなく血液の循環を促進させることが可能であることが挙げられる。血行を促進させる際、前負荷、後負荷いずれも軽減するため、心臓への負担も少ない。
【００２５】
また、温熱療法を継続的に行うことは、心不全に伴う不整脈、生活習慣病に伴う動脈硬化や血管内皮機能障害、下肢の慢性閉塞性動脈硬化症、線維筋痛症、慢性疼痛または軽度のうつに伴う身体症状や食欲の改善などに有効であることが報告されている。このように、心不全に始まり、動脈硬化、血管疾患、身体症状に至るまで様々な疾患に適応があり、今後も温熱療法の適用可能性は着実に広がっていくと思われる。
【００２６】
さらに、生理学的には、温熱療法を継続することにより血管内皮から放出される一酸化窒素の合成が促進されることが報告されている。これは、熱ストレスによる物理的反復刺激が遺伝子転写を介して生体機能を修飾しているという重要な証明となっている。
【００２７】
従って、健常者にとっては人体の深部体温を１℃上昇させることによって血管を弛緩し、血管拡張することにより血液の循環を良好とする。その結果、人体の深部体温のそのような上昇は、患者の肝臓や腎臓や心臓に対して多面的な効果を発揮することができる。
【００２８】
しかし、人体の深部体温を１℃上昇させるための方策として従来はサウナ療法等のように体表面より人体を加温し、一部はミストサウナのように一部ミストを気管支に吸入して人体の深部体温を上げる方法しか提案されていない。特に、気管支に吸入させる従来のホットミストは、霧状初期でも粒径が１０数μｍ以上もあり、しかも人の口腔近傍の雰囲気中に存在するためホットミスト吸入力は弱い。さらに、ホットミストの一部は気管支の中途の繊毛に付着して一部ドレン化する。このため、ホットミストは肺胞にまで到達しにくい。
【００２９】
しかも、この従来の温熱療法は人体は主に体表面から加熱される。従って、ミストサウナでは、例えば、少なくとも６０℃以上で約１５分間の加熱条件が必要とされる。
【００３０】
かかる加熱条件は健常者にとっても体負担は大きい。ましてやそのような療法は疾病患者にとっては採用できない療法であり、従って、疾病患者に従来の温熱療法を施すことは医学的に困難とされていた。
【００３１】
本発明の発明者は、この課題を解決すべく、疾病患者にも体の負担なく簡便に行える温熱療法を誠心誠意検討し、開発した。
【００３２】
すなわち、発明者が注目したのは、人に帯熱した蒸気を吸入させ、上気道、下気道およびガス交換器等を介して人体組織全体に温熱を伝導して人体の深部体温を１℃上昇させることである。特に発明者が注目したのは、吸入した温熱蒸気をガス交換器の１部である肺胞の隅々にまで充填させ、ガス交換や熱交換により肺胞に分布する毛細血管を介して人体組織全体に温熱を伝導して人体の深部体温を１℃上昇させることである。
【００３３】
かかる肺胞と血液との間のガス交換や熱伝達により熱が血液に伝導することの原理は次の通りであると思われる。
【００３４】
ここで肺胞とは、気管支の最末端分枝に続く半球状の小さな嚢をいう。肺胞で呼吸上皮細胞といわれる上皮細胞によって肺胞内部の空気と毛細血管内の血液との間でガス交換が行われている。
【００３５】
すなわち、呼吸運動による肺呼吸によって肺胞内に吸込まれた酸素は肺胞を通過して肺毛細血管内の血液中に拡散していく。同時に、加温蒸気あるいは一部結露したミストからの熱エネルギーの伝達により血液が加温され、血液循環により全身の体組織へと送られ人体の深部体温を上昇すると思われる。
【００３６】
右肺と左肺の肺胞の総数は合わせて約７〜８億個あり、全表面積は１００ｍ２すなわち、体表面の約３０倍に達する。
【００３７】
本発明の目的は、かかる肺胞の機能を有効に用いて肺胞に分布する毛細血管中の血液に温熱を伝達し、血液の循環により体組織全体に温熱を伝導し、容易に人体の深部体温を１℃上昇させることである。
【００３８】
このように人に加温蒸気を肺胞まで吸入させ肺胞の特殊な機能によりその体の深部体温を上昇させるという発想は従来の医学的見地には全く存在しない極めて斬新な療法であり、本発明は、かかる温熱療法と共にその実施に必要な温熱装置を提供せんとする。
【００３９】
この発明の実施例を図面に基づき説明する。
【００４０】
以下、温熱療法装置について図１、２に基づき説明する。
【００４１】
図１に示すように、同装置Ａは、加熱エア発生部Ａ−１と、蒸気生成部Ａ−２と、噴出（ジェット）ノズル部Ａ−３とより構成されている。
【００４２】
加熱エア発生部Ａ−１はコンプレッサ１により生成した加圧気体を気体流路３に流し、気体流路３の中途に配設した加熱装置２により約４０〜４５℃に加熱する。
【００４３】
４は、気体流路３の中途で加熱装置２の上手側に配設した速度制御部である。速度制御部４は、気体流速を調節することにより後述する蒸気生成部Ａ−２によって生成された蒸気の湿度調節を行う。図中、２′は、加熱装置２における温度調節機を示す。
【００４４】
５は、速度制御部４と加熱装置２との間で気体流路３の中途に配設した流量センサーである。
【００４５】
気体流路３の終端は、蒸気生成部Ａ−２に連通している。
【００４６】
すなわち、蒸気生成部Ａ−２は、密閉保温ケース６中に水Ｗを貯留されている。密閉保温ケース６中で貯留水Ｗの上方には、蒸気発生機７を配設している。蒸気発生機７は気体流路３の終端と連通連結している。
【００４７】
図２に示すように、蒸気発生機７は箱状の蒸気ケース８を有し、蒸気ケース８の周壁に所定個数の給水口９を開設する。蒸気ケース８の内周壁には不織布よりなる円筒状フィルタ１０を設置している。
【００４８】
しかも、蒸気発生機７の給水口９には、給水パイプ１４の上端を連通連結し、給水パイプ１４の下端には貯留水Ｗ中に浸漬し、貯留水Ｗ中に開口している。
【００４９】
円筒状のフィルタ１０の内筒には流路１１を形成しており、流路１１の始端は流入口１２、流路１１の終端は噴出口１３としている。
【００５０】
気体流路３の終端はフィルタ１０の上端流入口１２に連通している。
【００５１】
従って、加熱装置２により一定の温度に加熱された気体が気体流路３から加熱装置２により一定の圧で流路１１に流入し、気体は蒸気ケース８の底板１３′に穿設した小孔の噴出口１３より噴出する。流路１１におけるインゼクション効果により、フィルタ１０を介して貯留水Ｗを給水パイプ１４から吸引する。その際貯留水Ｗはフィルタ１０の不織布の網目状間隙又は細孔を通過するので貯留水Ｗは霧状となってミストまたはミスト水分になる。
【００５２】
このように気体流路３からの加熱気体と給水パイプ１４からフィルタ１０を介して給水された霧状の水分とにより形成された加温蒸気ｍは流路１１の噴出口１３から排出され密閉保温ケース６内の貯留水Ｗ上方の空間に充満される。
【００５３】
なお、この際、蒸気ケース８の下端をケース底板１３′より下方に伸延しスカート部８′としている。従って底板１３′に突設した噴出口１３のオリフス機能により加温蒸気ｍが外方へ拡散状態に噴射される際に、加温蒸気ｍは蒸気ケース８のスカート部８′により形成された空間部Ｓにおいて攪拌され一部のミスト粒は粉砕されて気化する。気化されたミストは加温蒸気ｍとなり加温蒸気ｍは密閉保温ケース６内に充満する。
【００５４】
密閉保温ケース６内は、噴出口１３から噴出されて密閉保温ケース６内充満した加温蒸気ｍがドレン化せず、加温蒸気ｍと気体流路からの加熱気体が同温液となるように、密閉保温ケース６の壁体中に保温ヒータ６′を埋設して加熱するように構成している。
【００５５】
充満された加温蒸気ｍは、密閉保温ケース６内を充圧して同ケース６の天井部に連通した蒸気パイプ１５中に導出される。
【００５６】
蒸気パイプ１５の終端にはマスク形状とした噴出ノズル部Ａ−３が連通連結されている。
【００５７】
また、蒸気パイプ１５の中途外周には、加温蒸気ｍが冷却されてドレン化しないように保温ヒータ１６を囲繞している。
【００５８】
従って蒸気パイプ１５を搬送されてきた加温蒸気ｍは、噴出ノズル部Ａ−３から一定圧で噴出する。
【００５９】
口腔Ｍをマスク状の噴出ノズル部Ａ−３で覆うようにして加温蒸気ｍを口腔Ｍ内に噴出することにより加温蒸気ｍは口腔より患者の気管支を経て肺に至り肺胞内に到達する。なお、噴出ノズル部Ａ−３は口腔内に加温蒸気ｍを噴出出来る形状であればよく例えば患者が口腔内に咥えるような形状としてもよい。
【００６０】
Ｃは、制御部である。制御部Ｃは加熱エア発生部Ａ−１の加熱装置２と、密閉保温ケース６と、保温ヒータ１６と、噴出ノズル部Ａ−３とにそれぞれ設けたセンサーＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４からの検知データ及び、流量センサー５からのデータ等を基にして最適の加温蒸気ｍを噴出できるように速度制御部４や加熱装置２や保温ヒータ６′，１６等の制御を行うように構成している。
【００６１】
肺胞に至った酸素含有の加温蒸気ｍは、肺胞壁に分布した毛細血管内の血液とガス交換すると共に帯熱した加温蒸気ｍから血液への熱伝達と相俟って血液循環により体組織全体に熱を搬送する。
【００６２】
すなわち、肺胞において加温蒸気ｍと血液との間でガス交換や熱伝達などが行われて、帯熱血液を体組織全体に循環させる。従って、従来の主に体表面より高温で過熱して人体の深部体温を１℃上昇させる技術と比較して、本発明の温熱療法は体への負担を可及的に低減しながら人体の深部体温を簡便にかつ容易に上昇させることができ、患者の温熱治療を可能とする。
【００６３】
蒸気噴出ノズルＡ−３については、必ずしも蒸気を噴出する構造のノズルである必要はなく、蒸気噴出ノズルＡ−３は熱付与器として機能する構造であればよい。例えば、蒸気噴出ノズルＡ−３は帯熱気体としての加温蒸気や加温飽和水蒸気を口腔から気道へ流通すべく患者の頭部を囲繞するヘルメット状のボールに構成して気道中に熱を付与する構造であってもよい。
【００６４】
なお、平均的な成人の呼吸による気体の吸入量は１回の呼吸につき約４００〜５００ccであり、１分間当たりの呼吸数は約１２回である。従って、平均的な成人は、１分間当たり約４．８〜６．０Ｌの上記加温蒸気を吸入することが可能である。一方、本発明の温熱療法装置は１分間当たり少なくとも３０Ｌの加温蒸気を生成することができるので、加温蒸気の吸入により体温を上昇させるための十分な量の加温蒸気を体内へ供給することが可能であると言える。
【００６５】
本発明の温熱療法を実施するための一実施形態を図３Ａ〜図３Ｃに基づき説明する。
【００６６】
図３Ａは、加温蒸気吸入前の状態を示す。図３Ｂは、加温蒸気吸入中もしくは吸入後の状態を示す。図３Ｃは、噴出ノズル部Ａ−３および保温スーツＢと吐出パイプ２０との連結部周辺の拡大図を示す。なお、これらの図では、保温ヒータ１６および制御部Ｃを省略している。
【００６７】
なお、図３Ｃの逆止弁２１および逆止弁２２は加温蒸気ｍ吸入時における位置を示しているが、吐出ガスｇの吐出時には、それらの逆止弁はそれぞれ点線の位置に移動する。逆止弁２１および逆止弁２２の構造は吐出ガスｇの逆流を防ぐことが可能であればよく、図示された構造に限られない。また、吐出パイプ２０の噴出ノズル部Ａ−３および保温スーツＢへの接続部も、上述のように吐出ガスｇを保温スーツ内へ送出可能な構成になっていればよく、図示された構造に限られない。
【００６８】
図３Ａから図３Ｃに示すように、本実施形態における装置では、人体を被覆するための保温スーツＢが付加されている。
【００６９】
すなわち、保温スーツＢは、可撓性素材からなり、人体の首から足先を全体的に被覆することのできる形状と大きさを有する。患者は、予め、裸身で、首と頭部がスーツから外に出るようにして着用する。しかも、患者の首から足先を全体的に被覆した状態では保温スーツ内部は可及的に気密状態となるようにし、患者の体表面からの放熱を防ぎ体温の維持に努めることができるように構成している。
【００７０】
また、保温スーツＢの所定の箇所には可撓性の吐出パイプ２０が連通状態に連結されており、その始端は噴出ノズル部Ａ−３の内部に連通している。
【００７１】
従って、患者の口腔から噴出ノズル部Ａ−３内部に吐き出された吐出ガスｇは吐出パイプ２０を介して保温スーツＢの内部に貯留されることになり、患者の吐く吐出ガスｇの有する気体温度が患者の体表面も加温することになり、肺胞に吸引する加温蒸気と相俟って可及的に体温の上昇に役立つようにしている。
【００７２】
なお、保温スーツＢは伸縮自在で可撓性があり、熱を外部へ放散しにくい素材もしくは構成となっていれば何でも良く、また、保温スーツは患者から吐き出される吐出ガスｇによって徐々に膨大していくことができる素材としている。
【００７３】
また、図３Ｃで示されるように、噴出ノズル部Ａ−３に連結されている蒸気パイプ１５の終端には噴出方向のみの一方通行の逆止弁２１が設けられており、患者の口腔から吐き出す吐出ガスｇがマスク状の噴出ノズル部Ａ−３内部から蒸気パイプ１５へ逆流しないように構成されている。一方、保温スーツＢに連通状態に接続した吐出パイプ２０の終端には排出方向のみの一方通行の逆止弁２２が設けられており、保温スーツ内へ入った吐出ガスｇが噴出ノズル部Ａ−３内部へ逆流しないように構成されている。
【００７４】
なお、図３Ｃの逆止弁２１および逆止弁２２は加温蒸気ｍ吸入時における位置を示しているが、吐出ガスｇの吐出時には、それらの逆止弁はそれぞれ点線の位置に移動する。逆止弁２１および逆止弁２２の構造は吐出ガスｇの逆流を防ぐことが可能であればよく、図示された構造に限られない。また、吐出パイプ２０を噴出ノズル部Ａ−３に接続する接続部及び吐出パイプ２０を保温スーツＢへ接続する接続部も、上述のように吐出ガスｇを保温スーツ内へ送出可能な構成になっていればよい。
【００７５】
従って、保温スーツＢを着用して温熱療法装置Ａの噴出ノズル部Ａ−３を口腔Ｍに近い位置に当てて加温蒸気ｍを口腔Ｍ内に噴出すると、加温蒸気ｍは口腔より気管支を経て肺に至り肺胞内に到達すると同時に、患者の口腔から噴出ノズル部Ａ−３内部に吐き出された吐出ガスｇは吐出パイプ２０を介して保温スーツＢの内部に貯留されることになり、吐出ガスｇが有する熱が患者の体表面も加温することになり、肺胞に吸引する加温蒸気と相俟って可及的に体温の上昇に役立つ。
【００７６】
このように、加温蒸気ｍは蒸気パイプ１５を通じて体内へ吸入されると、加温蒸気ｍと、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液との間に熱交換がなされ、加温蒸気ｍは吐出ガスｇとして体外へ吐出されると同時に、所定の温度を有する吐出ガスｇは、吐出パイプ２０を通じて保温スーツ内へ送出され貯留されて体表面を加温することになる。
【００７７】
本発明の呼吸器からの加温による温熱療法の実施効果を次のようにして検証した。図４、図５、図６、図７は、本発明の温熱療法の実施の結果を示すデータ説明図である。
【００７８】
図４は、時間の経過にともなう舌下温度及び鼓膜温度の変化を示すグラフである。
【００７９】
図５は、時間の経過にともなう血圧の変化及び心拍数の変化を示すグラフである。
【００８０】
図６は、時間の経過にともなう加温蒸気の温度の変化を示すグラフである。
【００８１】
図７は、本発明の温熱療法装置のみを使用した場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化と、保温スーツで人体を被覆するとともに本発明の温熱療法装置を使用した場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化と、及び保温スーツで人体を被覆したのみ場合の時間の経過にともなう鼓膜温度の変化を示すグラフである。
【００８２】
まず、健常男性を対象として本発明の装置Ａを用いて加温蒸気の吸入を１２分間実施した。その際に、体表面からの放熱を防止するために保温スーツで人体を被覆して、健常男性の舌下温度、鼓膜温度、血圧、心拍数を測定した。その実施結果は図４示されるように、呼吸器からの加温を１２分間実施した直後の舌下温度は（３６．８±０．０９）度Ｃから（３７．４±０．１６）度Ｃに昇温した。
【００８３】
また、鼓膜温度は（３６．３±０．１２）度Ｃから（３６．５±０．０９）度Ｃに昇温した。
【００８４】
また、図５に示されるように、血圧は収縮期（１１７．１±４．６４）ｍｍＨｇ及び拡張期（７９．８±４．７５）ｍｍＨｇから収縮期（１１２．５±５．７５）ｍｍＨｇ及び拡張期（７７．８±３．２２）ｍｍＨｇに低下した。
【００８５】
また、心拍数は（６７．０±３．０４）回／分から（６９．５±４．３９）回／分に増加した。
【００８６】
しかし、その後舌下温度は（３７．１±０．１２）度Ｃに下降し、鼓膜温度は（３６．８±０．０５）度Ｃに上昇し、血圧は、収縮期（１１１．４±１．７２）ｍｍＨｇ及び拡張期（７３．４±２．２７）ｍｍＨｇに低下し、心拍数は（６６．８±５．０３）回／分に減少した。
【００８７】
このように加温蒸気の１２分間吸入後の体温や血圧や心拍数の変化、すなわち、加温蒸気吸入（温熱療法開始）の結果、鼓膜温度は舌下温度よりも緩やかに上昇し、その後、舌下温度は下降に転じたが、鼓膜温度は上昇を続けた。この変化は、気道に加えられた熱が血流により全身へ伝達された結果であると考えられる。
【００８８】
また、図７で示されるように、保温スーツで人体を被覆するとともに本発明の温熱療法装置を使用し加温蒸気を吸入した場合、全身の体温を長時間、より高い温度で保つことができることが分かる。従って、保温スーツで人体を被覆することで体表面からの放熱を防止することによって、本発明の装置をより効果的に使用することが可能であると考えられる。
【００８９】
本発明に係る温熱療法装置が上記した図４〜図７のグラフに示す効果を奏する理由の一つは、肺胞表面積は体表面積の大きさの約３０倍であるため、呼吸器からの加温が深部体温の上昇を促し全身温熱に最も効率的であるということにある。
【００９０】
この発明の実施例は、上記のように構成されているものであるが、基本的に呼吸器からの加温による全身温熱療法を実施できる技術であれば、いかなる具体的な実施技術であってもよい。
【００９１】
例えば、温熱療法を実施する装置においては、熱源としての加熱エア発生部Ａ−１で温度調整を行うことも可能であり、かかる温度調整により可及的に低温サウナと同等の深部体温の上昇を促す。
【００９２】
なお、蒸気の気体中に栄養分や薬効成分を含有させておくことにより呼吸器からの加温効果に加えて栄養分や薬効成分を血液から吸収して各種の治療効果を奏することも考えられる。
【００９３】
また、蒸気の噴出形態もその噴出圧を調整したり、噴出形状を変化させたりすることにより口腔から肺胞に至る気道において蒸気の流通効率を向上することができる。
【００９４】
また、本発明においては、特に呼吸器の中の肺胞からの血流加温という従来にはない新しい温熱療法を提供するものであるが、その際に簡便に、場所を選ばず、どこでも呼吸器からの加温が可能となる装置を提供することも目的とする。
【００９５】
このような簡便な装置を提供することにより、自宅や病院で病床に伏したままの要介護の患者に対して呼吸器からの加温療法を容易に実施することができる。
【００９６】
従って、本発明の温熱療法を実施する装置は、構造的にコンパクトでなければならず、かつ、安価で携帯しやすい大きさと構造を有していることが必要となる。
【００９７】
特に、本発明の温熱療法では、呼吸器の肺胞への加温であるため少量の熱量で目的を達することができるという特徴を有する。
【００９８】
従って、装置は少量の熱量を生成する蒸気を噴出する構造であればよいため、容易にコンパクトに構成することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼吸器より加温蒸気を吸入し、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液に熱を伝えることにより、人体の深部体温を上昇させる人体への温熱療法。
【請求項２】
前記ガス交換器は肺胞であることを特徴とする請求項１に記載の温熱療法。
【請求項３】
呼吸器より加温蒸気を吸入し、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液に熱を伝えることにより、人体の深部体温を上昇させるに際し、体表面を断熱素材で被覆することを特徴とする請求項１に記載の温熱療法。
【請求項４】
加熱エア発生部と、蒸気生成部と、噴出ノズル部とを設け、加熱エア発生部により発生した加熱気体と蒸気生成部により生成した霧状水分とを混合して、加温蒸気を生成し、加温蒸気を噴出ノズル部に搬送して口腔より肺胞内へ導入すべく構成した人体温熱装置。
【請求項１】
呼吸器より加温蒸気を吸入し、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液に熱を伝えることにより、人体の深部体温を上昇させる人体への温熱療法。
【請求項２】
前記ガス交換器は肺胞であることを特徴とする請求項１に記載の温熱療法。
【請求項３】
呼吸器より加温蒸気を吸入し、上気道、下気道及びガス交換器に分布する毛細血管中の血液に熱を伝えることにより、人体の深部体温を上昇させるに際し、体表面を断熱素材で被覆することを特徴とする請求項１に記載の温熱療法。
【請求項４】
加熱エア発生部と、蒸気生成部と、噴出ノズル部とを設け、加熱エア発生部により発生した加熱気体と蒸気生成部により生成した霧状水分とを混合して、加温蒸気を生成し、加温蒸気を噴出ノズル部に搬送して口腔より肺胞内へ導入すべく構成した人体温熱装置。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１３−５１８６９２（Ｐ２０１３−５１８６９２Ａ）
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５５２４８８（Ｐ２０１２−５５２４８８）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／０００３９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９８９１２
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５１２２０７７９９）
【出願人】（５１２２０８０７３）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２０１１／０００３９７
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０９８９１２
【国際公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（５１２２０７７９９）
【出願人】（５１２２０８０７３）
【Ｆターム（参考）】
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