JP4986620B2 - 一体式加湿器を備えた呼吸ガスの供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、加湿ガスを搬送する装置に関する。特に、本発明は、例えば家庭用持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）搬送装置において呼吸補助を患者に提供する際に用いられる加湿器構造に関する。

加熱器ベース及び加熱器ベース上に装着され、加熱器ベースによって中の水を加熱できる加湿器チャンバを有する加湿システムが知られている。空気が加湿器チャンバの屋根に設けられた入口空気ポートを通って加湿器チャンバに流入し、空気は、このチャンバ内で、水供給源からの水の蒸発により加湿され、その後、加湿器チャンバの屋根に設けられた出口ポートを通って加湿器チャンバから出る。

この種の加湿器チャンバは、現在においても、コンパクトで携帯型の換気器械、例えば、閉塞性睡眠時無呼吸症候群の家庭内処置用の器械（ＣＰＡＰ器械）に用いられている。加熱器ベースがスライドオン（摺動装着）式加湿器チャンバとともに使用できるように構成され、このチャンバとＣＰＡＰ器械の連結が、単一の摺動運動で行われる場合、入口空気ポートは、加湿器チャンバの側部を貫通して水平に設けられる。空気は、入口空気ポートを通って加湿器チャンバに入り、加湿された空気は、加湿器チャンバの頂部に設けられた出口ポートを通って加湿器チャンバを出て呼吸回路に流入する。

これら構造の欠点は、補充目的で加湿チャンバを取り外す前に、患者呼吸回路を加湿チャンバの頂部から別個の操作で切り離さなければならないということにある。これら構造の他の欠点は、加熱式の呼吸導管を利用するために別個の電気接続手段が必要であるということにある。さらに、例えばこれらのような形態、例えば、加湿器チャンバへのＣＰＡＰ搬送方式の場合、汚染要因物又は細菌がＣＰＡＰ器械に入る。

本発明の目的は、少なくとも上述の欠点を解決する何らかの手段を提供し又は少なくとも一般大衆に有用な選択肢を提供する加湿ガス搬送装置を提供することにある。

加湿ガス搬送処置に用いられる装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた加圧ガス供給源と、
前記ハウジングに設けられ、前記加圧ガス供給源と流体連通状態にあり、加湿器へのガス流を提供するように前記加湿器の入口と流体連通するようになった加圧ガス出口と、
前記加湿器の前記入口上又はこれを覆って設けられ、前記加湿器に入る前記ガスを濾過するフィルタ手段とを有する。

好ましくは、前記装置は、前記ハウジング内に設けられ、前記加湿器の出口と流体連通して加湿ガスを前記加湿器から受け入れるようになった加湿ガス戻し手段と、
前記ハウジングに設けられた患者側出口とを更に有し、該患者側出口は、加湿ガスを前記加湿ガス戻し手段から受け入れて加湿ガスを前記患者出口にもたらすために前記加湿ガス戻し手段と流体連通状態にあり、前記患者側出口は、患者への加湿ガスの搬送のための呼吸導管と流体連通状態にあり又は該呼吸導管と流体連通するように構成されている。

好ましくは、前記加湿器は、加熱可能な水チャンバであり、前記装置は、前記ハウジングに連結されたチャンバ加熱手段を有し、前記ハウジングは、前記加湿器を前記チャンバ加熱手段に隣接して位置決めする加湿器係合手段を有し、前記チャンバ加熱手段は、前記水チャンバ内の液体としての水を蒸発させて水蒸気を、前記水チャンバを通過している前記ガス流に与えるように構成されている。

好ましくは、前記加湿チャンバは、ベースを有し、前記チャンバは、たった１回の動作で前記加湿器係合手段と係合可能であり、前記たった１回の係合動作により、前記加湿器チャンバの前記ベースは、前記チャンバ加熱手段に隣接してこれと接触状態になり、前記加圧ガス出口と前記加湿器入口の第１の流体連通及び前記加湿ガス戻し手段と前記加湿器出口の第２の流体連通が行われ、前記第１の流体連通及び前記第２の流体連通は、前記たった１回の動作の方向に行われる。

好ましくは、前記患者側出口は、呼吸ホースを受け入れるコネクタと、少なくとも１つの補助電気接続プラグ若しくはソケット又は空気圧連結プラグ又はポートとを有し、該少なくとも１つの補助電気接続プラグ若しくはソケット又は空気圧連結プラグ又はポートは、これらと相補した形状の電気コネクタ及び空気圧コネクタを有する呼吸回路の接続時に同時に接続又は連結可能である。

好ましくは、ガス加湿装置に用いられる加湿器チャンバは、
周囲壁及び頂部並びに開口した底部を備えた容器と、
前記容器の前記開口底部を包囲する熱伝導性ベースと、
前記容器のためのガス入口と、
前記容器のためのガス出口と、
前記容器のための前記ガス入口上又はこれを覆って取り付けられ、前記容器への前記ガスを濾過するフィルタ手段とを有する。

好ましくは、前記加湿器チャンバは、前記ガス入口の内周部から前記加湿器容器内へ延びる第１の細長い流管と、
前記ガス出口の内周部から前記加湿器容器内へ延びる第２の細長い流管とを更に有し、
前記第１の流管と前記第２の流管は、互いにほぼ平行であり且つ前記チャンバの前記ベースにほぼ平行であり、
前記ガス入口及び前記ガス出口は、同一の方向である好ましい挿入方向に向いており、
前記好ましい挿入方向は、前記チャンバの前記ベースにほぼ平行であって、
前記加湿器チャンバがたった１回の動作で加熱器ベースに動作可能に係合でき、
前記ガス出口及び前記ガス入口との流体連通も又、前記たった１回の動作で行われるように構成されている。

好ましくは、前記フィルタ手段は、濾過材を実質的に支持するフレーム構造を有し、該フレーム構造は、前記ガス入口の内部形状に適合するよう形作られており、前記フレーム構造は、前記フィルタ手段を前記ガス入口内の定位置にロックする手段を有する。

好ましくは、前記濾過材は、前記フレーム構造の構造部材相互間に介在して設けられている。

好ましくは、前記ロック手段は、前記濾過材と前記入口との間の摩擦嵌めである。

好ましくは、前記第２の流管は、空気放出オリフィスを有し、該空気放出オリフィスは、前記第２の細長い流管の頂部に設けられると共に前記ガス出口に隣接して前記細長い流管の端部寄りに配置されている。

好ましくは、前記加湿器チャンバの前記ガス入口及び前記ガス出口は各々、雌型ポートであり、
前記加湿器チャンバは、全体として円筒形であり、前記雌型ポートは、円筒形の前記壁の頂部に隣接して円筒形表面で開口している。

本発明は、加湿ガス搬送処置、例えばＣＰＡＰ換気処置の技術改良である。開示する装置は、一体式の加湿器とＣＰＡＰ器械であり、この場合、加湿器チャンバに供給される空気は、加湿器チャンバに入る前に濾過される。組合せ式の加湿器とＣＰＡＰ器械が製造され、加湿器チャンバを洗浄、交換又は補充のために容易且つ迅速に取り外すことができ、加湿器チャンバがＣＰＡＰ器械から分離されているとき、フィルタ要素も又、洗浄又は交換のために迅速且つ容易に取り外すことができるような仕方で組み立てられる。本発明の他の形態では、加湿器及びフィルタを他の装置、例えば、単に酸素療法を提供するブロワに用いることができる。

図１及び図２を参照すると、ＣＰＡＰ器械及びこれに対応した水チャンバの好ましい実施形態が示されており、これらは、本発明のフィルタと併用可能である。適当な形式のＣＰＡＰ器械は、同時係属中のニュージーランド国特許出願第５２１，４４６号明細書に記載されている。ガス入口ポート５及びガス出口ポート６を備えた水チャンバ２が、携帯型ＣＰＡＰ器械３と共に示されており、この場合、ＣＰＡＰ器械３は、スライドオン式チャンバを受け入れるように構成され、ＣＰＡＰ器械３は、連結マニホルド８を介して水チャンバ２のガス入口ポート５及びガス出口ポート６に連結できる。ガス入口ポート５及びガス出口ポート６のこの連結は、同じスライドオン動作によるＣＰＡＰ器械３の連結マニホルド８に対して行われる。連結マニホルド８は、加湿空気を患者に搬送する柔軟性又は可撓性呼吸導管（図示せず）を受け入れるのに適した補助出口連結ポート９を更に有する。

ＣＰＡＰ器械３は、チャンバ受入れベイ４７に設けられていて、水チャンバ２を加熱する加熱器ベース（図示せず）及び水チャンバ２をＣＰＡＰ器械３に固定する固定手段を有している。固定手段は、固定ラッチ１９及びチャンバ受入れベイ４７の周囲に沿って設けられたスロット１７により構成される。スロット１７は、水チャンバ２のベースに沿って設けられたフランジ１８と協働して使用時にチャンバ２を固定する。チャンバ２をいったん係合させると、固定ラッチ１９は、チャンバ２が外れることがないよう動作する。固定手段及び連結マニホルド８は、連結マニホルド８へのチャンバ入口ポート５及び出口ポート６の連結が、同一のスライドオン動作でＣＰＡＰ器械内へのチャンバの固定と共に達成されるよう動作軸線が互いに平行な状態で配置されている。

ロック又は係止位置及び解除位置を備えたラッチ１９は、チャンバ２がＣＰＡＰ器械３から外れることがないようにするロック位置に向かって付勢される。水チャンバをＣＰＡＰ器械に装着するために用いられるたった１回のスライドオン動作中、フランジ１８が固定ラッチ１９を解除位置に押圧し、それにより水チャンバ２を正しく装着できるように形作られている。水チャンバ２を加熱器ベース（図示せず）にいったん正しく着座させ、入口５及び出口６を連結マニホルド８にいったん正しく係合させると、フランジ１８及びチャンバ２のベースは、もはや固定ラッチ１９に接触しない。これにより、固定ラッチ付勢手段は、図２に示すようにラッチ１９をロック位置に付勢することができると共に水チャンバ２が外れないようにする。

連結マニホルド８は、一体式ＣＰＡＰブロワからのガス流を受け入れてこれを水チャンバ２に差し向ける通路４及び水チャンバの出口ポート６を経由して受け入れた空気流をＣＰＡＰ患者側出口ポート９に差し向ける通路７を有しているのが好ましい。マニホルド入口ポート７をマニホルド患者側出口ポート９に連結する連結通路が、図１に想像線４８で示されている。本発明の連結マニホルド８は、通路の洗浄及び（又は）滅菌を助けるよう取外し可能であるのが好ましい。好ましい一実施形態では、上述の連結通路４，７は、図１及び図２に示すように連結マニホルド８の内部に位置している。使用の際、ＣＰＡＰ内部ブロワ（図示せず）からのガスが、出口ポート４を通ってＣＰＡＰ器械３から出て入口ポート５を通ってチャンバ２に入る。

図１、図３及び図４を参照すると、使い捨てフィルタ組立体１００が、水チャンバ２の内部で入口ポート５に着脱自在に取り付けられている。使用の際、チャンバ２に入ったガスは、フィルタ組立体１００を通過し、その後、チャンバ２に入る。チャンバ２に入った空気は、チャンバ２の底部に設けられた水源からの水の蒸発により加湿され、その後患者側出口ポート６を通ってチャンバ２から出る。出口ポート６からの加湿空気は、入口ポート７を経てＣＰＡＰ器械３の連結マニホルド８に受け入れられる。連結マニホルド（図１参照）は、水チャンバからの空気を出口ポート９に差し向け、この出口ポートは、患者への搬送のための可撓性導管コネクタ（図示せず）に連結されるように構成されている。呼吸導管連結手段９がＣＰＡＰ器械３の本体に設けられ、水チャンバ２の頂部には直接連結されていないということにより得られる利点は、ＣＰＡＰ器械３からの水チャンバ２の完全な連結又は完全な切離しを１回のスライドオン又はスライドオフ動作で達成できるということにある。この特徴により、補充又は洗浄若しくは交換のためお水チャンバ２の取外し及び洗浄又は交換のための水チャンバ２からの使い捨てフィルタ組立体１００の取外しが、かなり単純化される。

もう１つの利点は、追加の電気又は空気圧接続が必要な場合に得られる。加熱式導管を用いることにより、導管と加湿空気源との間の電気配線コネクタが必要であるが、追加の空気圧連結手段５４を圧力フィードバック又は測定のために使用することができる。本発明では、導管用の追加の電気接続及び（又は）空気圧連結手段を含むコネクタは、ＣＰＡＰ器械３の連結マニホルド８と一体であり、したがって、使い捨て水チャンバ２ができるだけ単純なままであるようにすることができる。

加湿器チャンバに入るガスは、このガスの滅菌のために濾過される。これは、ＣＰＡＰ器械３からのガスをこれが加湿チャンバ２に入る前にフィルタ組立体１００に通すことにより達成される。

フィルタ組立体は、入口開口部と、入口開口部をＣＰＡＰ器械のガス供給源に連結する連結機構と、フィルタガーゼと、支持フレーム構造とから成る。作用の際、フィルタ組立体に入る全てのガスは、入口開口部を通る。

図３〜図８を参照すると、好ましい実施形態では、ガスは入口開口部１６を通ってフィルタ組立体１００に入り、入口開口部１０６は、ほぼ円形で、加湿器チャンバ２の入口ポート５に適合するよう寸法決めされている。

フィルタ組立体の入口開口部１０６は、連結機構を介してＣＰＡＰ器械３のガス供給源に結合されている。連結機構は、フィルタ組立体１００を交換又は洗浄のために迅速且つ容易に着脱できるような仕方に設計されている。気密シールが、連結部の周囲に沿って形成され、したがって、ＣＰＡＰ器械３から送られた空気が全て入口開口部１０６を通過してフィルタ組立体１００に流入するようになっている。

好ましい実施形態では、フィルタ組立体の入口開口部１０６は、リップ１０５によって境界付けられており、このリップは、摩擦プレス嵌めによって、入口ポート５に設けられた相補するリップ又は凹部（図示せず）と嵌合する。その目的は、フィルタ組立体の入口開口部１０６及び入口ポート５の周囲相互間に気密シールを形成することにある。チャンバ２のベース１８を取り外し、そして、例えば、フィルタ組立体を押し、圧力を加え又は加湿器チャンバ２の入口５から引き出すことによりフィルタ組立体１００を取り外し又は元に戻すことができる。

次に、フィルタ組立体１００に入ったガスは、加湿器チャンバ２に入るためには全てフィルタガーゼを通過しなければならない。ガーゼ材料は、ガーゼを通過する空気を滅菌する先行技術で周知の或る範囲の材料から選択される。また、この材料は、ＣＰＡＰ器械の通常の動作圧力を念頭において、少なくとも必要最少量の空気が設定された期間にわたりフィルタを通過するよう選択される。

好ましい実施形態では、フィルタガーゼ１０１は、一般に用いられている医用合成材料であるELECTRET（登録商標）であり、これは、静電荷を用いて空気流を濾過する。ガーゼ材料１０１は、付形されて支持フレーム構造により定位置に保持され、この支持フレーム構造は、フィルタガーゼ１０１をしっかりと且つぴんと張った状態で定位置に保持する。フィルタガーゼ１０１は、フィルタ組立体１００に入った空気が全てフィルタ組立体の入口開口部１０６を通って入り、そしてフィルタガーゼ１０１を通過し、その後チャンバ２に入るような仕方で支持フレーム構造に取り付けられている。フィルタ支持フレーム構造は、フィルタガーゼ１０１の少なくとも必要最小限の表面積が入口開口部１０６を通ってフィルタ組立体１００に入っている空気流に与えられるような寸法形状のものである。これにより、少なくとも必要最少量の空気がフィルタ組立体１００を通過することができ、総量は、選択されたフィルタガーゼ材料、時間間隔及びＣＰＡＰ器械３の出口圧力で決まる。

好ましい実施形態では、支持フレーム構造は、一端が開口した中空円筒形ケージ１０２である。円筒形ケージ１０２の開口端は、入口開口部１０６としての役目を持つ。連結機構１０５は、円筒形ケージ１０２のこの開口端の周囲に設けられている。フィルタガーゼ１０１は、１つのガーゼ層が入口開口部１０６を除くケージ１０２の構造部材相互間の隙間を全て塞ぐような仕方で円筒形ケージ１０２の内部にしっかりと取り付けられている。

好ましい実施形態では、支持フレーム１０２、入口開口部１０６及び連結機構１０５は全て、１回の射出成形作業で構成される。あらかじめ切断されて付形された一体式フィルタガーゼ１０１が、このように構成されたフレーム構造に追加され、好ましい実施形態では、複合成形により定位置に取り付けられる。ただし、このフィルタガーゼを任意適当な他の取付け手段により定位置に接着し、クリップ留めし又は保持してもよく、この取付け手段は、ガーゼ１０１を定位置に保持すると共にシールとなり、ガーゼ１０１と支持フレーム１０２との間に隙間が無いようにする。

好ましい実施形態では、フィルタ組立体１００の入口開口部１０６は、連結機構１０５により加湿器チャンバ２の内部で入口ポート５に取外し自在に取り付けられる。フィルタ組立体１００は、入口ポート５と連結機構１０５の連結がいったん行われると、フィルタ組立体１００全体がチャンバ２内に保持され、組合せ状態のＣＰＡＰ／加熱器装置３が通常の動作位置にあるとき、フィルタ組立体１００と加湿器チャンバ２の内容物が互いに接触しないような寸法形状になっている。

上述したフィルタ組立体の構造は製造するのが簡単であることは容易に理解されよう。その結果、本発明のフィルタを有する水チャンバは、顕著な利点をもたらす一方で、既存のチャンバと比べてそれほどコスト高ではない。また、本発明のフィルタ組立体は、細菌、ウイルス等がＣＰＡＰ器械の内部環境に入るのを阻止し、汚染を阻止してＣＰＡＰ器械を別の患者に再使用できるようにする。

本発明の第１の好ましい実施形態の水チャンバ及び持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）器械の斜視図であり、ＣＰＡＰ器械１から分離された水チャンバ２及びＣＰＡＰ器械の連結マニホルド及びチャンバ中を通る空気流の経路を指示した矢印４３を示す図である。 本発明の第１の好ましい実施形態の水チャンバ及びＣＰＡＰ器械の斜視図であり、例えば使用中のようなＣＰＡＰ器械と係合した水チャンバ２及び導管連結マニホルド９中を通る空気流の流出経路を指示する矢印を示す図である。 本発明のフィルタに用いられる水チャンバの斜視図である。 本発明のフィルタを有する図３の水チャンバの下から見た図である。 フィルタフレームの側面図である。 図５のフィルタフレームの正面図である。 図５のフィルタフレームの第１の斜視図である。 図５のフィルタフレームの第２の斜視図である。

Claims (12)

1. 加湿ガス搬送処置に用いられる装置であって、
   ハウジングと、
   前記ハウジング内に設けられた加圧ガス供給源と、
   前記ハウジングに設けられ、前記加圧ガス供給源と流体連通状態にあり、加湿器への加圧ガス流を提供するために前記加湿器の入口と流体連通するように構成された加圧ガス出口と、
   前記加湿器の入口の内側に且つ前記加圧ガス供給源の下流に設けられた、取り外し可能なフィルタと、を備え、
   前記フィルタは、前記加湿器に入る加圧ガスを濾過し、前記加圧ガス供給源、及びハウジングを汚染から保護するようになっている、ことを特徴とする装置。
2. 前記ハウジング内に設けられ、前記加湿器の出口と流体連通して加湿ガスを前記加湿器から受け入れるように構成された加湿ガス戻し手段と、
   前記ハウジングに設けられた患者側出口とを更に有し、該患者側出口は、加湿ガスを前記加湿ガス戻し手段から受け入れて加湿ガスを前記患者出口にもたらすために前記加湿ガス戻し手段と流体連通状態にあり、前記患者側出口は、患者への加湿ガスの搬送のための呼吸導管と流体連通状態にあり又は該呼吸導管と流体連通するように構成されている、請求項１記載の装置。
3. 前記加湿器は、加熱可能な水チャンバであり、前記装置は、前記ハウジングに連結されたチャンバ加熱手段を有し、前記ハウジングは、前記水チャンバを前記チャンバ加熱手段に隣接して位置決めする加湿器係合手段を有し、前記チャンバ加熱手段は、前記水チャンバ内の液体としての水を蒸発させて水蒸気を、前記水チャンバを通過している前記ガス流に与えるように構成されている、請求項１又は２記載の装置。
4. 前記加熱可能な水チャンバは、ベースを有し、前記加熱可能な水チャンバは、たった１回の動作で前記加湿器係合手段と係合可能であり、前記たった１回の係合動作により、前記加熱可能な水チャンバの前記ベースは、前記チャンバ加熱手段に隣接してこれと接触状態になり、前記加圧ガス出口と前記加湿器入口の第１の流体連通及び前記加湿ガス戻し手段と前記加湿器出口の第２の流体連通が行われ、前記第１の流体連通及び前記第２の流体連通は、前記たった１回の動作の方向で形成され、又はたった一回の動作の方向で解除される、請求項３記載の装置。
5. 前記患者側出口は、呼吸ホースを受け入れるコネクタと、少なくとも１つの補助電気接続プラグ若しくはソケット又は空気圧連結プラグ又はポートとを有し、該少なくとも１つの補助電気接続プラグ若しくはソケットは、これらと相補した形状の電気コネクタ及び空気圧コネクタを有する呼吸回路の接続時に同時に接続又は連結可能である、請求項２ないし４のうちいずれか１項に記載の装置。
6. ガス加湿装置に用いられる加湿器チャンバであって、
   周囲壁及び頂部並びに開口した底部を備えた容器と、
   前記容器の前記開口底部を包囲する熱伝導性ベースと、
   前記容器のためのガス入口と、を有し、このガス入口は、ガス供給源から加湿のための加圧ガスを受け入れるようになっており、さらに、
   前記容器のためのガス出口と、
   前記容器のための前記ガス入口内、ガス入口上又はガス入口を覆って加圧ガス供給源の下流に取り付けられた、取り外し可能なフィルタと、を有し、このフィルタは、前記容器への加圧ガスを濾過できるように位置決めされており、前記フィルタは、フレーム構造を有し、該フレーム構造は、前記ガス入口の内部形状に適合するよう形作られていることを特徴とする加湿器チャンバ。
7. 前記ガス入口の内周部から前記加湿器容器内へ延びる第１の細長い流管と、
   前記ガス出口の内周部から前記加湿器容器内へ延びる第２の細長い流管と、を更に有し、
   前記第１の流管と前記第２の流管は、互いにほぼ平行であり且つ前記チャンバの前記ベースにほぼ平行であり、
   前記ガス入口及び前記ガス出口は、同一の方向である好ましい挿入方向に向いており、 前記好ましい挿入方向は、前記チャンバの前記ベースにほぼ平行であって、
   前記加湿器チャンバがたった１回の動作で加熱器ベースに動作可能に係合でき、
   前記ガス出口及び前記ガス入口との流体連通も又、前記たった１回の動作で行われるように構成されている、請求項６記載の加湿器チャンバ。
8. 前記フレーム構造は、濾過材を実質的に支持し、前記フレーム構造は、前記フィルタを前記ガス入口内の定位置にロックする手段を有する、請求項６又は７記載の加湿器チャンバ。
9. 前記濾過材は、前記フレーム構造の構造部材相互間に介在して設けられている、請求項８記載の加湿器チャンバ。
10. 前記ロック手段は、前記フィルタと前記入口との間の摩擦嵌めである、請求項８又は９記載の加湿器チャンバ。
11. 前記第２の流管は、空気放出オリフィスを有し、該空気放出オリフィスは、前記第２の細長い流管の頂部に設けられると共に前記ガス出口に隣接して前記細長い流管の端部寄りに配置されている、請求項７又は１０記載の加湿器チャンバ。
12. 前記加湿器チャンバの前記ガス入口及び前記ガス出口は各々、雌型ポートであり、
    前記加湿器チャンバは、全体として円筒形であり、前記雌型ポートは、円筒形の前記壁の頂部に隣接して円筒形表面で開口している、請求項６又は１１記載の加湿器チャンバ。

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