説明

人又は動物にガスを投与するための装置

【課題】 ブリーズ用チューブから放出チャンネルへの吐き出しガスの流れを制限する。
【解決手段】 投与されるべきガスの量を受けるための室を備え、室は源から室ヘガスを供給するためのガスラインと室内のガスを手動で加圧するための手段とを有しており、室は室から人又は動物へ加圧ガスを供給するためのブリーズ用チューブに接続されており、ブリーズ用チューブは、人又は動物により吐き出されたガスを放出するために、バルブ経由で放出チャンネルに接続され、バルブは、吐き出し中ブリーズ用チューブ内のガス圧力を増強するためにブリーズ用チューブから放出チャンネルまでの吐き出しガスの流れを制限し、放出部の端が、吐き出されたガスの排気のための排気コーンを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は人又は動物にガスを投与(administering)するための、投与されるべきガスの量を受けるための室(chamber)を備えた、装置(apparatus)に関しており、該室は源(source)から該室へガスを供給するためのガスラインと該室内の該ガスを加圧するための手段とを有しており、該室は該室から該人又は該動物まで加圧ガスを供給するためのブリーズ用チューブ(breathing tube)に接続されている。
【背景技術】
【0002】
前文で指定された種類のベンチレーター(ventilators)は当該技術で公知である。この様なベンチレーターは患者をベンチレートするために使用される。或る量のガスは室内で受けられ、その後該ガスは高められた圧力下にもたらされる。圧力を高める結果として、該室から、該装置に接続されたブリーズ用チューブまで流れチャンネル(flow channel)が開かれる。該ガスはこのブリーズ用チューブを経由して投与される。該室内の、その結果、該ブリーズ用チューブ内の、ガス圧力は次いで下げられる。該患者は息を吐く機会を与えられる。吐き出しガス(exhaled gas)のガス流れは今度は、該ガスを該装置から放出(discharge)するために該ブリーズ用チューブ経由で放出チャンネルへ供給される。
【0003】
多くの応用には、患者へ供給されたガスは長い時間該患者の気道内に留まるのが望ましい。更に、もしこのガスが患者の肺内で或る最小圧力に保たれるならばそれは望ましい。吸い込んだ空気を該ブリーズ用装置を経由して該患者が吐き出すことが出来る前に、患者の肺内で超えられねばならないしきい値を選ぶことは、従来技術の該装置の助けを借りては出来ない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、肺とブリーズ用チューブ内のこの空気の圧力が或る最小値を超えた時のみ患者が吸い込んだ空気を吐き出すことが出来る、前文で指定された種類の装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的は本発明で達成されるが、そこではブリーズ用チューブは、人又は動物により吐き出されたガスを放出するために、バルブを経由して、放出チャンネルに接続されており、該バルブは、吐き出し中に該ブリーズ用チューブ内のガス圧力を増強するために、該ブリーズ用チューブから該放出チャンネルまでの吐き出しガスの流れ(flow of the exhaled gas)を制限する。
【0006】
この対策の結果として、吸い込まれた空気を肺の中により長く保持すること、そして該吸い込まれた空気が再び吐き出されることが出来る前に或る圧力増強(a certain pressure build−up)が該肺内で起こるのを保証すること、が可能である。
【0007】
本発明の該装置は更に、該ブリーズ用チューブから該放出チャンネルまでのガスの流れを該バルブがシャットオフする程度を調節するための手段を該装置が有する点で改良されている。この対策の結果として、望まれる目的に依り該しきい値を設定することが出来る。
【0008】
該装置は更に、該バルブが、該ブリーズ用チューブ用及び該放出チャンネル用の入り口開口部(inlet opening)から該室を分離する移動壁(movable wall)として作られ、該室の該移動壁は、該壁が該ブリーズ用チューブの入り口端部(inlet end)に対して押されそしてその結果該ブリーズ用チューブをシャットオフ(shuts off)する第1位置と、該壁が該ブリーズ用チューブの入り口端部をむき出しにして(exposes the inlet end)、該ブリーズ用チューブの出口端部が該放出チャンネルとの開いた連通関係にもたらされる第2位置と、の間で移動可能であり、その第1及び第2位置の間での該壁の位置は該室内と該ブリーズ用チューブ内との瞬時圧力差(instantaneous pressure differences)により決定され、該移動壁内には1つ以上のチャンネルとシャットオフ要素(shut−off element)とが提供されるが、該シャットオフ要素はシャットオフ要素が該移動壁の該チャンネルをシャットオフする閉じた位置と、該シャットオフ要素が該移動壁の該チャンネルをむき出しにする開いた位置と、の間で移動可能であり、該シャットオフ要素の該位置は該室と該ブリーズ用チューブとの中の瞬時圧力差で決定され、該室内の該瞬時圧力がしきい値を超える時該シャットオフ要素はその該開いた位置に強制される。更に、該装置は該移動壁を該第1位置に強制するための予備的引っ張り手段(pretensioning means)を備えることが出来る。
【0009】
従来技術の装置では、該移動壁と、その中に提供される該シャットオフ要素とはガス流れを正しい仕方で該装置を通るよう導くため使用される。該室内の高められたガス圧力では、該ブリーズ用チューブの出口端部と該放出チャンネルとの間の連通は該移動壁の助けを借りてシャットオフされる。該室内の高められた圧力の影響下で、該シャットオフ要素はその開いた位置に強制されるので、該ガスは該室から該ブリーズ用チューブ内へ移ることが出来る。患者が息を吐き出すと、該移動壁はその第2位置へ動かされるので、該ブリーズ用チューブと該放出チャンネルとの間には開いた連通が生じる。該移動壁のシャットオフ要素はその閉じた位置に強制されるので、患者により吐き出されたガスは該室内へ戻るよう流れることが出来る。該患者により吐き出されたガスは該ブリーズ用チューブと該放出チャンネルを経由して該放出部(the discharge)の方向に導かれ、該放出部の助けを借りて該ガスは該装置から放出される。
【0010】
本発明に依ると、更に該予備的引っ張り手段はばねを有することが出来る。更に、該予備的引っ張り手段の該予備的引っ張り力(pretensioning force)はダイアルの助けを借りて手動で調節可能とすることが出来る。
【0011】
この対策の結果として、該移動壁上の調整可能な予備的引っ張り力は非常に簡単な手段の助けを借りて提供される。その結果本発明の装置は作るのが比較的簡単である。これは又、技術開発がより少ししか進んでいない田舎(countries)で該装置を使用することを可能にする。更に、本発明の装置の構造は比較的簡単でかくして低廉である。
【0012】
本発明の該装置は更に、該室が、該室の圧力がしきい値を超えるや否や、該室と該装置からの放出部との間の通路(passage)をむき出しにする安全バルブ(safety valve)を備える点で改良される。この文脈では、該安全バルブが予備的引っ張り手段を備え、該手段の予備的引っ張りは調節ノブにより手動で調節されることが可能である。
【0013】
該安全バルブの存在は該室からのバスが該患者に余りに高い圧力で供給されることを妨げる。該安全バルブ上への該予備的引っ張り力が調節可能である事実の結果として、該室の最大圧力が患者毎に調節出来る。該調節力が手動式に調節出来る事実は該装置を、より低くしか訓練されてない要員に依っても、操作するのを簡単化させる。
【0014】
更に、該装置が、該ブリーズ用チューブに接続される測定チャンネル(measurement channel)を備え、該測定チャンネル内に圧力ゲージ用接続(a connection for pressure gauge)が提供されることが、本発明に依り可能となる。
【0015】
本発明に依れば、該室内のガスを加圧するための手段は、バルーン(balloon)の様な、手で圧縮可能な要素を有することが可能である。ユーザーは該バルーンを圧縮(squeezing)することにより圧力増強(pressure build−up)を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明は付属する図面を参照して更に説明される。
【0017】
本発明の装置1が図1で示される。該装置1はハウジング2を有するが、ガスを受けるための室は該ハウジング内に範囲を定められる(図2参照)。該ハウジング2はガスライン(gas line)3を備えるが、該ガスラインは該ハウジング2にガスを供給するために源(source)(図示せず)に接続され得る。該装置1は更にバルーン4を有する。このバルーン4は、該ハウジング2内に受けられたガスを加圧するために、手で圧縮されることが出来る(図で示す矢印の方向に)。ガスは該ブリーズ用チューブ5を経由して該ハウジング2から放出されることが出来る。使用時、該装置1の助けを借りてベンチレートされねばならない患者にこのブリーズ用チューブ5が供給される。患者がガスを吐き出す(exhales gas)時、このガスは該ブリーズ用チューブ5を経由して該ハウジング2へ戻るよう供給される。放出チャンネル(図2及びそれ以降を参照して説明される)の存在の結果として、吐き出しガスは放出チャンネル26を経由して放出部6へ供給されるが、該放出部は前記吐き出しガスを該装置1から放出する。
【0018】
更に該装置は調節ノブ7を備え、該ノブの助けを借りて安全バルブ30に予備的引っ張り力(pretentioning force)が設定される。該装置は更にダイアル8を有し、患者がガスを吐き出すことが出来るために打ち勝たねばならない圧力は、該ダイアルの助けを借りて設定される。該調節ノブ7及び該ダイアル8の機能は図2を参照して詳細に説明される。
【0019】
図2は図1の装置に断面図を示す。投与されるべきガスの量が中で受けられる室9は該ハウジング2の中で範囲を定められる。該室9はライン10を経由してバルーン4(図示せず)と開いた連通関係にある。ガスは高められた圧力下で該バルーン4から該室9内へライン10経由で強制されることが出来る。該室9はその底部に移動可能に設置された壁11を備える。該壁11は図3及び4にそれぞれ示される2つの極端位置(extreme positions)の間で移動可能である。該ブリーズ用チューブ5の入り口16は該移動壁11の下に配置される。該入り口16は壁11により該室9から分離される。該放出部6の方向に吐き出し空気を放出するための、放出チャンネル26も又該移動壁11の下に配置される。1つ以上のチャンネル15が該移動壁11自身内に作られ、該チャンネルはシャットオフ要素12によりシャットオフされることが出来る。
【0020】
該室9内にガス圧力を増強する時、該移動壁11は、ばね17に助けを借りて、該ブリーズ用チューブ5に対し押される。この位置で該ブリーズ用チューブ5と該放出チャンネル26の間の連通はシャットオフされる。次いで該室内の圧力が上がると、該シャットオフ要素12は下へ動く。結果として、該移動壁11内の該チャンネル15がむき出しにされるので、該室9から該ブリーズ用チューブ5の方向でガス輸送(gas transport)が起こり得る。この位置は図3で示される。該壁11が該ブリーズ用チューブ5の入り口16と接触していることは図3で見ることが出来る。該シャットオフ要素12は下へ動き、該シャットオフ要素12は示された位置に保持されるがそれはリッジ(ridge)14が該壁11の突出部分(projecting section)と接触しているからである。示された位置で、該シャットオフ要素12の該シャットオフ面(shut−off face)13は該壁11の該チャンネル15から自由である。結果的に該壁11を通り該ブリーズ用チューブ5の方向の流体輸送が起こることは可能である。該チャンネル15の開口は、該シャットオフ要素12の該シャットオフ面13を、ゴムの様な比較的柔軟な材料で作ることにより促進され得る。この場合、該シャットオフ面13の最外縁は曲がることが出来るので、該チャンネルは可成りの程度むき出しにされる。該移動壁11は該ブリーズ用チューブ5の入り口16と接触しているので、該ブリーズ用チューブ5と該放出チャンネル26の間の開口した接続はシャットオフされる。結果として、室9からの空気は該放出チャンネル26内へ移ることを妨げられる。該シャットオフ要素12はばね27に結合されている。このばねの助けを借りて、移動壁11は或る予備的引っ張り下(under a certain pretension)に置かれる。該シャットオフ要素12は、特定のしきい値が超えられる時点に於いてのみ該移動壁11内のチャンネル15をむき出しにする。
【0021】
図4は該移動壁11がその第2位置に移動した場合を示す。該移動壁11は、該ブリーズ用チューブ内の圧力が該室9内より高い時にこの位置を取ることが出来る。この位置は患者が息を吐き出す時取られる。患者は簡単に息を吐き出すことにより該壁11を図4に示す位置に入れることは出来ない。該壁をこの位置に動かすことが出来るためには、或るしきい値が超えられねばならず、該しきい値はばね17−27間の差により該壁に印加される該予備的引っ張り力により決定される。ばね17の該壁11上への予備的引っ張り力が高い程、該壁を示された位置に動かすことが出来るために該ブリーズ用チューブ内の該圧力は高くなければならない。示された位置で該ブリーズ用チューブ5の出口端部16と該放出チャンネル26の間に自由通路があることが図4で分かる。これは、患者が該ブリーズ用チューブ5とそれに接続された該放出チャンネル26を経由して該装置の放出部6の方向(図2参照)に吐き出し空気を吹き出す(blow out the exhaled air)ことが出来ることを意味する。該シャットオフ要素12が該移動壁11内のチャンネル15をシャットオフすることは図2で見ることが出来る。これは該吐き出し空気が室9内へ移り得ないことを意味する。該シャットオフ要素12の該シャットオフ面13は該チャンネル15の開口部と接触し、それで該室9の方向の該ブリーズ用チューブ5からの流体輸送を妨げる。該移動壁11の極端位置は該室9の壁から突出するリッジ25により範囲を定められる。
【0022】
ばね17の機能は図3及び4を参照して説明される。該ばね17上の予備的引っ張り力はダイアル8の助けを得て調節可能であることは図2で見られる。このダイアルは手で回され得るので、ばね17の端部が対する停止面(stop face)18は該壁11に対して動かされ得る。望まれる目的に依りそして患者の呼気力(expiraton force)(患者により増強され得る圧力)に依り、或る予備的引っ張りがばね17に印加され得る。ばね17上への該予備的引っ張り力が手で調節可能であるので、本発明の装置1は使用し易い。正しい設定は、例えば、該装置上に及び/又は該ダイアル8上にスケール(scale)を提供することにより保証されることが可能である。
【0023】
該室9の頂部壁(top wall)が中空のボデイ19を有することは図2でも見られる。この中空のボデイ19はバルブ30により該頂部で閉じられる。このバルブ30は安全バルブとして役立つ。もし該室9内の圧力が余りに高くなるなら、該安全バルブ30は上方に押されるので、該室9と、該ダイアル8に結合された回転ボデイ(rotary body)内に作られた開口部21−22と、の間に自由な連通がもたらされる。空気は該室9からこれらの開口部22を経由して逃げ、放出部6へ供給されることが出来る。これは該ブリーズ用チューブ5を経由して余りに高い圧力下のガスが患者に供給されることを妨げる。該室9内で達せられ得る最大圧力は該バルブ30上の予備的引っ張り(pretension)を調節することにより設定出来る。この予備的引っ張りはばね20の助けを借りて達成される。該ばね20の予備的引っ張りは回転ノブ(rotary knob)7により調節され得る。このノブ7は又手により操作出来る。
【0024】
本発明のベンチレーターの更に進んだ実施例が図5で示される。図5に依ると、ホーズ40が該ハウジング2と該バルーン4の間に配置される。ホース40の存在の結果として、ユーザーは該バルーン4に手動で力を印加出来る一方該バルーン4は該ハウジング2から或る距離離される。これは本発明の装置の使用の容易さを増大させる。例えば、医療スタッフは患者のベッドの側からバルーン4を操作出来る。図5に依ると、ガスライン3は該ホース40の端部に配置されるが、それはいわば該ハウジング2から或る距離離れている。これも又患者の口から或る距離離れた本発明の装置にガス源(gas supply)を接続するオプションを提供する。ガス源は通常麻酔機器(anaesthesia equipment)又は麻酔ウオールセット(anaesthesia wall set)からのガスライン3に接続されねばならない。
【0025】
図5は更に該ホース40が、該バルーン4を該ハウジング2に接続する内部ライン41を有する場合を示す。該ライン41は該ハウジングの方向に新鮮なガスを供給するため使用される。該ライン41は第2ライン42により囲まれている。このライン42は放出ラインとして使用される。該ライン42は放出開口部43で終了する。ガス用供給ラインとガス用放出ラインとの同軸構造(coaxial construction)の結果として、機器から患者の方向に機器から唯1本のホースが供給されるだけでよい。この応用品は本発明の装置の使用の容易さを更に増大させる。
【0026】
図1及び5に示すバルーンの代わりに、いわゆる”剛性バルーン(rigid balloon)”の使用ももたらされる。剛性バルーンはバルブを備えたバルーンである。該バルーンを圧縮するための力が除かれた後、該バルーンはその元の形状を再び取る。この動作中該剛性バルーン内のバルブは或る量の新鮮なガス(周囲空気)を引き込むために開かれる。
【0027】
明確化のために、図で示された該装置は種々の寸法で作られ得ることを指摘する。例えば、子供又は新生児(neonates)に特に好適なより小さい寸法を有するシステムが作られることが出来る。この場合、該ラインも又より小さく作られる。
【0028】
安全バルブ30上への調節可能な力の助けを借りて、例えば、水柱20−60cm(20−60 cm H2O)の該室9の最大圧力を設定することが可能である。該装置1から空気を吹き払う(blow air out of the apparatus 1)ことが出来るために患者が打ち勝たねばならない最大圧力は、例えば、水柱0から20cmに設定出来る。又子供用に好適な本発明の装置を作るためには、目標は該装置内のデッドボリューム(dead volume)を出来るだけ小さく保つことである。図1から4で示される該構造により、典型的に精々7mlのデッドボリュームを達成することが出来る。
【0029】
ライン10を経由した該バルーンの該装置1への接続は、例えば、22mmの外径を有するいわゆるバルーンコーン(balloon cone)を使用して作ることが出来る。
【0030】
該放出部6は19mmの排気コーン(evacuation cone)として作られることが出来る。
【0031】
該ブリーズ用チューブ5は22/15mmのコーンとして作られることが出来る。
本発明の該装置はブリーズ用チューブ5に接続される自己閉鎖式(self−closing)24測定チャンネル(measurement channel)23を備える。該ブリーズ用チューブ5内の瞬時圧力を測定することが出来るように圧力ゲージがこの測定チャンネル内に装着されることが出来る。該圧力ゲージはマノメーター(manometer)又は電子的測定デバイスとして作られることが出来る。更に、バルーンの代わりに、ポンプ、例えば時間制御されたポンプ(time−controlled pump)の助けを借りて該室9を充たすことが出来る。この方法で、患者が息を吸いながらでも該室から該ブリーズ用チューブへの一定流れが保証され得る。
【0032】
該移動壁11は種々の種類の材料で作ることが出来る。代わりに、該移動壁は又位置的にクランプされた柔軟なプレートとして作ることも出来る。この場合該移動壁は前後に移動可能な膜を形成する。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本発明の装置に図面である。
【図2】図1の装置の断面図である。
【図3】ガスが室からブリーズ用チューブへ供給される位置で、図2の断面図の詳細を示す。
【図4】ガスがブリーズ用チューブから放出チャンネルへ供給される位置で、図2の断面図の詳細を示す。
【図5】内部ラインを有する態様を示す図。
【符号の説明】
【0034】
1 装置
2 ハウジング
3 ガスライン
4 バルーン
5 ブリ−ス用チューブ
9 室
10 ライン
12 シャットオフ要素
14 リッジ
16 入口
26 放出チャンネル
27 ばね
30 安全バルブ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
投与されるべきガスの量を受けるための室(9)を備え、該室は源から該室(9)ヘガスを供給するためのガスライン(3)と該室(9)内の該ガスを手動で加圧するための手段とを有しており、該室(9)は該室(9)から該人又は該動物へ加圧ガスを供給するためのブリーズ用チューブ(5)に接続されており、該ブリーズ用チューブ(5)は、該人又は該動物により吐き出されたガスを放出するために、バルブ(11)経由で放出チャンネル(26)に接続され、該バルブ(11)は、吐き出し中該ブリーズ用チューブ(5)内のガス圧力を増強するために該ブリーズ用チューブ(5)から該放出チャンネル(26)までの該吐き出しガスの流れを制限し、放出部(6)の端が、吐き出されたガスの排気のための排気コーンを備えていることを特徴とする人又は動物にガスを投与するための装置。
【請求項2】
該バルブ(11)が、該ブリーズ用チューブ(5)から該放出チャンネル(26)へのガスの流れをシャットオフする程度を手動調整するための手段(17)を備えている請求項1に記載の装置。
【請求項3】
該室(9)が、該室(9)内の圧力がしきい値を越えるとすぐに、亜該室(9)と該放出部(6)との間の通路を露出する調整可能な安全バルブ(30)を備えている請求項1又は2に記載の装置。
【請求項4】
該室が、新鮮なガスを吸引するためのバルブなしてバルーンに接続するためのライン(10)を備えており、該ラインが、該源から該室(9)へのガスの供給のためのガスライン(3)から分離されている請求項1、2又は3に記載の装置。
【請求項5】
該ブリーズ用チューブ(5)に連結された測定チャンネル(23)を備えており、該測定チャンネル(23)に圧力ゲージのための連結(24)が設けられている請求項1、2、3又は4に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2006−6979(P2006−6979A)
【公開日】平成18年1月12日(2006.1.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−274606(P2005−274606)
【出願日】平成17年9月21日(2005.9.21)
【分割の表示】特願2001−564826(P2001−564826)の分割
【原出願日】平成12年3月7日(2000.3.7)
【出願人】(502322512)