JPH05205Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 背 景 この考案は、気管切開チユーブについて用いる
ための気管切開バルブに関するものであり、それ
はまた、気管切開チユーブを有する患者の生理学
的機能を回復しかつ改良する方法に関するもので
ある。この考案の一般的背景は、バーチ
（Birch）の特許第3844290号およびテイバー
（Tabor）の特許第3137299号および第4325366号
で述べられ、それらもまた先行技術を例示する。
先行技術は、息を吐き出す間、気管切開チユーブ
を介して外部に空気を通過させるのを阻止する傾
向があるが、息を吸い込む間、気管切開チユーブ
を介して肺の内部に空気が通過するのを可能にす
るバルブを述べる。

考案者は、多くの望ましくない影響は、呼吸サ
イクルの呼気位相のすべてのまたは一部の間に、
気管切開バルブを介する気流を完全に封鎖しない
ことから生じることを発見した。呼気位相の間、
バルブを介する部分的気流は、テイバーの’366
と同じ考案により必要とされるものであり、かつ
バーチの’290のような装置を用いて生じる可能
性がある。気管切開チユーブを介する周囲の空気
への湿気を帯びた息の通過により、バルブハウジ
ングの壁面上に湿気および粘液の付着物を生じる
傾向がある。このような付着物は摩擦を増加さ
せ、息を吸い込む間、バルブを開放するのをより
難しくする傾向がある。部分的気流はまた、スー
ダモナス（pseudamonas）バクテリアのような
病原体のための培養基としても作用し得る。さら
に、このようなバルブは、特に呼気サイクルの初
めに用いる際にカチリと音がし、かつ振動を生じ
る傾向があり、それは患者を当惑させる。最終的
に、このようなバルブを用いるユーザの言語は正
常ではなく、かつしばしば理解できない。

テイバーの’299のようないくつかの先行技術
の装置が、呼気位相の間、気流を完全に阻止する
一方向気管切開バルブを設けることを仮定すると
考えられてもよいが、それらの先行技術は、呼気
位相時の気流の完全阻止が重要であるかまたは有
益であることをあまり明白には教示しないことが
注目される。さらに、テイバー’366のような他
の先行技術の装置は、逆に、すなわち呼気サイク
ルの初めと終りに気流を与えるように或る量のバ
ルブ開口を残すことを明らかに教示する。先行技
術の装置が、息を吸い込む間を除いて、気管切開
バルブを介する気流を全く阻止する結果として、
気管切開された患者に有益な結果が生じることを
教示せず、かつこのような阻止を確実にするよう
に明らかに考案されたいかなる構造の教示も存在
しないと考えられている。

気管切開された患者がしばしば、その正常な生
理学的機能に悪影響を及ぼし、かつ気管切開術か
ら生じる１つまたは２つ以上の以下の問題を有す
ることが臨床で観察された。

(1) 言語喪失。これは、気管切開チユーブを介し
て空気を脇へそらし、喉頭と口腔と鼻腔をバイ
パスさせることにより生じる。

(2) 嗅覚の喪失。これは、空気を同じように脇へ
そらして生じると考えられる。嗅覚の喪失は食
欲に悪影響を及ぼし、かつ減量をもたらす可能
性がある。

(3) 増加する鼻および口の分泌物。これは、口腔
から空気を脇へそらし、かつまた鼻腔から空気
を脇へそらして生じる。脇へそらされた空気
は、他の態様でこれらの分泌物の蒸発を容易に
する。

(4) 減少する血液酸素飽和現象。考案者は、気管
切開チユーブを介する空気のための開放された
出口径路（またはより低い抵抗の径路）の結果
として、肺胞に生じられた減圧からこの現象が
生じると考える。

(5) 増加する気道感染。考案者は、これがいくつ
かの原因から起こるものと考える。１つの原因
は、気管切開バルブに対しての手指による塞ぎ
が、気管切開された患者の間の共通の慣習であ
ることである、すなわち、考案者は、患者が現
存の気管切開バルブに不満を抱き、かつそれゆ
えにそれを用いないためにこの慣習が生じるも
のと考える。手指によるバルブの塞ぎ動作は、
手指上に存在し得る汚染材料のために感染を促
進する。第２の要因は、吸い込まれた空気のろ
過作用の欠損である、なぜならそれは鼻腔を横
断しないからである。これらの要因は、肺炎を
促進するものと考えられる。考案者は、さらに
感染を増加させる他の要因は、病原体のための
培養基を与える現存の気管切開装置における湿
気および粘液の蓄積であると考える。上記の増
加する口および鼻の分泌物はさらに、同じ形式
の原因となる可能性がある。

(6) 嚥下の困難。これは食物および液体の吸引に
関連し、かつ肺炎または上方呼吸感染をもたら
す可能性がある。考案者は、文献がこれを気管
切開装置の特性と関連付けるものと考えない
が、考案者は、これが、以下のように気管切開
化の結果として咽喉内の圧力の不平衡から生じ
るものと考える。

(7) 異常咯出。気管切開された患者がその気管切
開チユーブに、かつそれを介して痰を吐くこと
が観察された。人が咳をするとき、粘液、流体
または他の物質が肺から気管に上向きに排出さ
れる。正常な人では、この物質が気管を介して
喉頭蓋を通り過ぎ、口の中に上向きに通過し、
かつそれから排出される。しかしながら、気管
切開された患者に関しては、気管切開チユーブ
を介する低抵抗並列径路が存在する。これは、
物質が肺からチユーブ内に駆動され、かつ時々
チユーブから排出されるのを可能にする。

(8) 抜管法の困難 抜管法は、一旦その存在が医学的に必要でなく
なると気管切開チユーブを除去するという方法で
ある。患者が、チユーブなしでは呼吸できないこ
とをおそれるので、患者、特に小児科の患者を抜
管させることがしばしば困難であることが臨床で
観察された。これは、このような患者を回復させ
るのを困難にする。

これらの効果は、知るところでは気管切開チユ
ーブまたは関連の装置の特性または構造に互いに
関連付けられていない。

考案の概要 考案者は、息を吸い込む間を除いて常にバルブ
が閉成されるように気管切開バルブを堅く確実に
閉成することにより上記の問題がなくなるか、ま
たは克服され得ることを見い出した。この結果
は、弁座からバルブ隔壁を移動させるのに水頭の
ほぼ８ないし15mmの圧力差が必要になるように、
バルブ上にわずかな偏倚を与えることにより達成
される。バルブはこうして、呼吸サイクルの呼気
位相の間中、かつまたサイクルの吸入位相のまさ
に始まりと終りに完全に閉成される。考案者は、
動作のこのモードは気管切開化に関する種々の生
理学的機能をなくすることが非常に重要であると
考える。この考案の好ましい実施例は、リベツト
を予め定められた長さまで圧縮することにより、
弁座に対する弾性隔膜をプリロードすることによ
りこれを達成する。

気管切開バルブの構造のこの変更は、気管切開
された患者の言語をよりずつとわかりやすくする
ことがわかり、そのため考案者のような従来口で
伝えることが不可能な人が、正常なまたは改良さ
れた言語を続行することができるようになつた。
同時に、バルブの騒音および振動がこれに伴い除
去され、かつまたバルブ装置における分泌物の蓄
積がなくされた。

さらに、考案者は、多くの驚くべきかつ予期し
ない付加的な有利な効果が、この形式のバルブを
利用する結果として生じられたことを見い出し
た。これらは、より明確でかつ力強い言語、より
低い気道のかなり改良された通気、嗅覚の改良お
よび食欲の後の改良、改良された嚥下、食物およ
び液体の減少した吸引、肺動脈の血液の改良され
た酸素飽和、および減じられた上方呼吸感染を含
む。この考案のバルブの利用が、気管切開患者の
抜管および正常な呼吸へのその更生を容易にする
こともまた観察された。

考案の詳細な説明 考案者は、呼気サイクルの間、気管切開バルブ
を介するいかなる気流も妨げることにより、気管
切開患者のために多くの有益な結果が生じられる
ことを見い出した。考案者の最初の目的および動
機は、わかりやすい言語力を回復させ得る自動気
管切開装置により、自分自身の言語を容易にする
ことであつたが、この考案の装置がさらに、重要
な他の生理学的利点を与えることを見い出した。
これらの利点はこれまで発見されなかつたと考え
られる。なぜならば本願考案の技術分野における
研究者達は、この考案者が持つた動機すなわち、
彼等をこれらの発見の方向に向ける動機を欠いて
いたからである。この考案がいかにして生じたか
という短い物語風の記述は、装置の構造、それが
与える結果、および結果の構造に対する関係を理
解するのを容易にする。

考案者は、筋ジストロフイーを患う四肢麻痺患
者である。彼は、呼吸するために永久的に気管切
開チユーブを必要とする。気管切開された患者は
通常、気管切開開口（小口）を阻止し、それによ
つて喉頭を介して、かつそれから口および鼻を介
して空気を向け直すように自分の首に対して指を
置いて話す。しかしながら、考案者は適当に自分
の腕を動かすのが不可能であるのでこうすること
が不可能であつた。こうして、誰か他の人が考案
者の小口に指を置かなければ、または他の方法で
考案者に自動閉成機構が設けられないならば話す
ことができない。したがつて、考案者は自動気管
切開バルブを調達しようとしたが、このような装
置を市場で入手することが不可能であつた。この
ような装置を何も発見することができなかつたの
で、考案者は自分が話すことが可能になるように
敢えてこの考案をした。

考案者の最初の製品は、テイバー’299の特許
で述べられる装置にいくぶん似ていたものであつ
た。（このような装置は、考案者の知るところで
は市場で入手不可能である。）しかし最初の装置
は、わかりやすく自然な響きの言語を与えなかつ
た。その代わりに、動作中、特に呼気圧力パルス
が隔壁を打つと、笛、呼気音およびゴロゴロいう
音を発した。これは、言語の明瞭さを妨害するだ
けでなく、ユーザを不安にし、当惑させ、かつ衰
えさせ、かつ自己更生におけるユーザの試みを妨
害する。かなり実験した後、考案者は、呼気パル
スの初めに隔壁の確実な閉成がないためにこのよ
うな問題が生じ、かつ確実な閉成を与えることに
よりその問題が緩和されたと推断した。その推断
は、考案者が、気管切開された患者にわかりやす
い言語力を回復させる自動気管切開バルブを考案
するのを可能にした。

しかしながら、多くの他のエレメントは所望の
効果を与えるように組合わされなければならな
い。まず、バルブのための非常に軟らかで可撓性
の隔壁が必要である。考案者は、この目的のため
に、あるシリコーンゴム（製品シラステイツク）
材料が適当な特性を有することを発見した。適切
な弾性を与えるために、直径および厚さの比、か
つまた直径および支持リベツトの相対的大きさが
重要である。これらの点は、以下でより詳細に述
べられる。

息を吸い込む間を除いて気流が完全に阻止され
ることを確実にするように、弁座に対して隔壁の
わずかに正の偏倚を与えることが重要である。し
かしながら、あまり偏倚しすぎると患者が呼吸を
するのが困難になるか、または息を吸い込む間、
気流が不連続になる可能性がある。それは振動お
よび／または騒音を生じる可能性を与え、かつ息
の吸い込みを妨害する。以下でより十分に述べら
れるように、考案者は水頭のほぼ８ないし15mmの
偏倚（圧力）が最適の偏倚および抵抗を気流に与
えることを発見した。

これらの努力の結果として、考案者は自分自身
に会話を容易にし、かつ言語の強さおよび明晰さ
を改良するための新たな改良された気管切開バル
ブ装置を彼自身に供給した。上記の気管切開バル
ブ装置は、考案者（および多くの他の人々）が、
わかりやすい言語力を回復するのを可能にした。
このような装置は市場で入手不可能であることを
知ると、考案者はこのような装置を必要とする他
の人々と彼の改良したものを共有することを望ん
だ。そうして、考案者はそのとき、この装置を利
用することにより生じる、彼自身かつまた他の多
くの人々への多くの予期しない利点を発見した。
これらの結果は新たなバルブ装置が開発される前
には予期されなかつたが、今では後知恵でこの考
案の改良された会話バルブの構造からそれらが生
じたことを認識し、かついかにしてその結果が生
じたかを説明することが可能である。

この考案はそれゆえに、下記の改良された気管
切開バルブ装置を提供するように考案者が考案し
た新たな機械構造と、また新たな装置をテストし
かつ改良するうちに考案者が発見した種々の生理
学的利点をもたらす新たな方法の両方を含むこと
が考えられる。これまで知られていないと考えら
れるその方法は、気管切開化により生じる多くの
機能障害の緩和および多くの生理学的機能の改良
を含み、しばしば機能障害および機能は１対の相
関語であるが、いくつかの場合には通常の使用が
その２つのうちの一方または他方のみを含む。

考案者は、まず彼が発見した生理学的方法を、
かつそれからそれらの結果を達成するように考え
られた機械的構造を述べる。これらの方法は、発
見の後知恵評価を必要とするそれらの重要性また
は価値の順で必ずしも述べられてなく、むしろ考
案者がいかにしてそれらを発見するようになつた
かによつて述べられる。いくつかの利点が、息を
吸い込む間を除いてすべての気流を完全に阻止す
る新たなバルブの改良された構造から直接に生
じ、かつそれにより引き起こされることが注目さ
れる。他の利点は、構造から間接的に生じる。す
なわち、それらの利点はバルブの付いていない気
管切開チユーブと対照的に、バルブの利用から生
じ、かつ確実に閉成するようには偏倚されていな
いバルブを用いて或る程度まで利点が認識され得
る。しかしこれらの利点は、新たなバルブの改良
および直接的利点なしに患者がバルブを用いる動
機を全く持たないという点で、改良された構造に
より間接的に生じられるものと考えられる。なぜ
なら従来のバルブは言語を改良するか、またはそ
うでなければ患者にそれらを用いる動機を与える
という効果がなかつたからである。対照的に、新
たなバルブは、バルブを利用するという動機を生
じ、その動機は直接的利点とともに間接的利点の
認識を順にもたらす。

方 法 言語の改良 上記のように、この考案の当初の目的は気管切
開化により、言語能力が奪われた人々にその能力
を回復させることであつた。この考案は、他の手
段を用いることではわかりやすく話すことができ
ない（考案者のような）多くの人々に言語能力を
回復させた。それはまた、（小口の指閉鎖のよう
な）他の手段を利用して以前に或る程度まで話す
ことが可能であつた気管切開された患者に、より
明瞭で、より強力で、よりわかりやすい言語を与
える。

嗅覚の改良 前記のように、この明細書の背景部分におい
て、嗅覚が典型的には、気管切開された患者にお
いて失われる。なぜならそれらの上方気道（血脈
洞）が規則的な気流を欠くからである。嗅覚の損
失は食欲減退を生じることが知られている。この
考案を用いた後、考案者は、その嗅覚の能力が戻
り、かつこれが、改良された食欲に関連するもの
と気付いた。考案者は、彼の考案の他のユーザが
同じ結果を報告することを発見した。

これは、この考案の自動バルブ作用により生じ
られる、上方気道、鼻および口を介する気流の規
則的再配向に帰するものかも知れないと考えられ
る。嗅覚に対する感覚細胞が、身体のこの部分に
位置することが知られている。考案者は、この分
野の医療専門家の注意をこのことおよびさらなる
観察に向けさせた。専門家達は、その患者に対す
る臨床観察により、かつ或る場合には適当なテス
トによりそれらを確証した。

鼻および口の分泌物の減少 考案者はまた、彼の口腔および鼻腔の分泌物が
著しく減少することに気付いた。この減少は、こ
の考案によりこれらの空洞を介する空気の自動的
および連続的再配向によりこのような分泌物を蒸
発させることに帰因する。この考案はこのよう
に、気管切開化により損われた正常な生理学的機
能（分泌物の蒸発）を回復させるものと考えられ
る。

酸化飽和の改良 考案者および他の人々は、この考案の利用によ
り生じられる改良された酸化飽和に起因する幸福
感の増加を経験した。空気を吸い込んでいる間を
除いて常にバルブが閉成されているので、肺にお
いて、かつ最終的には肺胞において背圧が増加さ
れる。増加された肺性の背圧は、肺胞におけるガ
ス交換および酸素吸収を増加させると考えられ
る。これらの観察を確実にするための研究および
経験は、カリフオルニア アービン大学で現在進
行中である。

慢性感染の軽減 考案者および他の人々は、気管切開患者の慢性
的な問題である感染の頻度の減少を経験した。吻
口部のおよび肺性の感染の両方は、気管切開化に
関連する。この明細書の背景部分で示されるよう
に、１つの原因は、バルブの付いていない気管切
開チユーブを塞ぐのに用いられる指の上の汚染菌
である。この考案のバルブ装置は指の閉成をなく
するので、感染のこの中介物がなくなる。

さらに、この考案のバルブ装置からの増加した
背圧は、下方気道（たとえば肺）および上方気道
（たとえば血脈洞）の両方の通気をより良くする。
これが分泌物の蒸発を促進し、かつ気道における
その蓄積を軽減する程度まで、バクテリアのため
の培養基がなくなる。さらに、この考案は一般に
より乾燥した気管切開チユーブおよびバルブ装置
を提供し、そしてそれらのチユーブおよび装置は
また病原体を潜伏させかつ繁殖させようとはせ
ず、さらに感染の可能性を軽減する傾向がある。

考案者は、塵および埃の蓄積を除去するように
バルブがしばしば洗浄されなければならないこと
を観察した。この物質は、大気中に含まれる。正
常な人はその鼻腔により吸い込まれた空気からこ
の物質の多くをろ過することができるが、気管切
開化はこれらの天然フイルタをバイパスする。し
かしながら、この考案のバルブの構造は、上記の
塵および埃の蓄積から明らかであるように、その
バルブをフイルタとして作用させる。このよう
に、この考案は、吸い込まれた空気からの感染源
をろ過することにより肺炎および他の肺性感染を
減じるのを助ける。

最終的に、バルブの存在は小児科の患者はその
気管切開チユーブの下方に小さな物体を置くのを
妨げるのが注目され得る。特に、これは感染を生
じる機会を軽減する。

改良された嚥下 装置は、嚥下を改良する。嚥下機構は、圧縮
（筋狭窄波）に引き続き喉頭蓋の閉成を必要とす
るが、この圧縮は咽喉を下へ移動させ、これが生
じるに従つて、より低い気道内で圧縮された空気
の抵抗を背景として食物の塊または他の物質を胃
に押しやる。気管切開された患者においては、大
気への気管の開口が圧縮された空気の発生を妨害
する。なぜなら気道内は大気に対して圧力がかか
つていないからである。確実には閉成されないバ
ルブにおいては、この影響もまた生じ得る。

しかしながら、この考案のバルブ装置は、その
影響が生じるのを妨げる。一旦喉頭蓋が上部で気
管を閉成し、かつ圧縮波が気管を下降し始める
と、この考案のバルブは唯一の他の出口を閉成す
るので、もはや気管からのいかなる出口径路も存
在しない。この装置のユーザは、彼等が、改良さ
れた嚥下と、食物または液体をほとんど吸引しな
いこととを経験することを示した。この結果は、
新たなバルブ装置の機械的構造により生じられる
ものと考えられる。

いくつかの他の有利な効果が、嚥下の改良に続
く。第１に、食事はより容易になり、かつより正
常でかつ快適なものになる。第２に、嚥下反射が
生じるとき、気管切開開口を介する圧力の出口に
より損なわれる代わりにその作用が適当に働くの
で、食物および水、または粘液がほとんど吸引さ
れない。ゆえに、食物および水は気管内に吸い込
まれるよりもむしろ食道に飲み込まれる。このよ
うな吸引は、肺炎の潜在的原因であり、かつ吸引
をなくすることにより、気管切開された患者の肺
炎の可能性をより低くするものと考えられる。

咯出の正規化 新たなバルブはより正常な咯出を与え、そのた
め患者は気管切開チユーブを介して粘液および他
の物質を放出しない。もしバルブ装置がないか、
またはもしバルブ装置が、息を吸い込む間を除い
て常に堅固に閉成されていないならば、吐き出さ
れた物質は気管切開チユーブ内に押しやられ、か
つチユーブから周囲に排除され得る。しかしなが
ら、この考案のバルブはこの現象を生じ得ない。
閉成された気管切開チユーブ内の空気のクツシヨ
ンは、吐き出された咯痰または他の物質がチユー
ブに入るのを防止し、そのためその物質は、正常
に吐き出すためにチユーブを通り過ぎかつ気管ま
で流れる。これは、患者の正常な生理学および正
常な衛生学の両方を著しく改良し、かつ患者の付
近の人々に対しておそらく不快な経験をなくする
ことが観察された。

抜管法の改良 前記のように、抜管法は時々不安を生じ、かつ
それゆえに患者は抜管法を嫌う。この考案の利用
は抜管法を容易にすることがわかつた、なぜなら
それは気管切開チユーブを介する吸気を妨害する
ことなく上方気道を介する気流に患者を再度慣れ
させるからである。これは患者の更生を容易にす
る。なぜなら上方気道を介する気流に患者を再度
慣れさせることは、抜管法および正常な呼吸を可
能とさせ、かつたとえチユーブが除去されても患
者が窒息しないということを患者に確信させるの
を助けるからである。

インライン呼吸器械を用いる言語の改良 一方向バルブはインライン呼吸器械とともに用
いるためにあるが、これまでの入手可能なバルブ
は会話に有用ではなかつた。それらのバルブは、
湿気および他の物質の蓄積のために詰まりかつく
つ付き、かつ余分の抵抗係数および抵抗を有する
傾向があつた。この考案は、インライン呼吸器械
においてうまく用いられ得て、それにより、以前
は不可能であつた患者が会話をするのが可能にな
ることがわかつた。

装 置 この考案の有利な結果および考案者がそれらの
結果を説明する理論的根拠であると考える事柄が
述べられたが、これらの結果を達成すると考えら
れる装置の構造が今から、より詳細に述べられ
る。以下の説明は、この考案の考案者の好ましい
実施例に基づき、それは考案者の現在の市販の装
置と同じものである。

第１図および第５図は、気管切開バルブ装置の
システム全体を例示する。第１図は、この考案の
改良された気管切開バルブ装置１０を例示し、気
管切開チユーブアセンブリ２２に関連して示され
る。第５図は、システム全体が患者の気道に関し
ていかにして配置されるかを例示する。

この考案の好ましい実施例は、５個の主要な部
分、すなわちコネクタ１２、バルブベース１４、
支持部１６、隔壁１８、およびリベツト２０を有
する気管切開バルブ装置１０である。第３図は、
これらの部分を示す気管切開バルブ装置の断面図
である。第１図は、隔壁１８を除いたこれらの部
分を示す斜視図である。

第１図で示されるように、チユーブアセンブリ
２２は気管端部２４を有する。第５図で示される
ように、チユーブアセンブリ２２のこの端部は患
者２８の気管４４内に挿入される。チユーブアセ
ンブリ２２の他方の端部は、第３図で示されるよ
うに気管切開バルブ装置１０のコネクタ１２に取
り外し可能に固定され、かつ摩擦によつてそれと
係合する。コネクタ１２は高衝撃プラスチツク材
料から作られ、かつ第３図に断面で示される。コ
ネクタ１２は、ほぼ20.3mmの外径（O.D.）を有す
る。

コネクタ１２は、第３図で示されるようにチユ
ーブ状のバルブベース１４内に固定される。バル
ブベース１４はコネクタ１２と同じプラスチツク
材料から作られ、かつ２つの部分は手で押圧して
固定され、かつメチルエチルケトンのような溶剤
を用いて結合される。バルブベース１４のO.D.
はほぼ22.9mmであり、かつその内径（I.D.）はほ
ぼ20.3mmである。バルブベース１４の高さは、ほ
ぼ16.5mmである。コネクタ１２は好ましくは、バ
ルブベース１４内にそれを押圧するのを容易にす
るように、わずかな外面での先細り形状を有す
る。（コネクタ１２はまた、以下で述べられるよ
うに気管切開チユーブアセンブリ２２を受取るの
を容易にするように内面での先細り形状を有す
る。） 第２図は、その外部端部２６、すなわち気管切
開チユーブアセンブリ２２の反対側のバルブアセ
ンブリの端部からそれを見たバルブベース１４の
平面図を示す。（外部端部２６はまた、以下で
時々バルブアセンブリの基部端部と呼ばれる。）
この図は、第３図および第４図における番号２６
に関連の矢印に沿つて切り取られた視点による図
である。バルブベース１４の外部端部２６は支持
部１６を含み、支持部１６は外部端部２６の内部
を４個の空気口３０に分割する４本腕の横材２８
を有するリング形状の部材である。支持部１６お
よび空気口はバルブ装置インレツトを構成する。
横材２８は中央でデイスク形状の部材３２を有
し、軸状の孔３４が部材３２を通過し、リベツト
２０が孔３４を通過する。支持部１６は事実上、
バルブベースハウジングを横断する壁面であり、
その内部壁から内部に半径方向に延びる。この考
案の好ましい実施例では、バルブベース１４は１
個の一体化した装置として支持部１６および横材
２８ならびに部材３２を含むように形作られる。

第３図および第４図でより明白に見られるよう
に、支持部１６はその空気口３０の外部周辺のま
わりにシートリング３６を有し、かつ隔壁１８は
確実な閉成接触を与えるようにシートリング３６
に対してリベツト２０により押圧される。隔壁１
８は、リベツト２０により支持部１６の部材３２
に装着される。空気口３０、隔壁１８およびシー
トリング３６は導通手段を構成する。隔壁はシラ
ステイツク材料であり、ほぼ0.4mmの厚さは隔壁
のO.D.のほぼ50分の１であり、かつ隔壁はリベ
ツト２０が通過する軸状の孔を有する。隔壁は、
具体的には透明な低率シリコーンシート、ダウ・
コーニング・シラステイツク、医学等級である。

リベツト２０は、バルブベースおよびコネクタ
と同じ材料から作られる。それは第４図でより詳
細に例示され、かつそれはその最終的形状に圧縮
された状態で示される。リベツト２０は、隔壁の
軸状の孔および支持するデイスク形状の部材３２
の軸状の孔３４を介して最初に挿入される時であ
つて、かつ圧縮される前にほぼ3.0mmの長さであ
るヘツド２０ａおよびシヤンク２０ｂを有する。
圧縮された後、シヤンク２０ｂの一部は“急速に
広がつて”、固定された端部２０ｃになる。（ヘツ
ド２０ａは変化しない。） 上記のように、この考案は隔壁１８が偏倚され
閉成されるのを必要とする。これは以下のように
達成される。すなわち第３図および第４図で示さ
れるように、支持部１６はその内部表面上に、隆
起したシートリング３６を有する。隔壁は最初
に、軸状に縦方向に配置された“浮動リベツト”
を用いて横材に固着される。これは、隔壁がリベ
ツト上で軸方向に、すなわちバルブベース１４内
で軸方向に最初に“浮動する”のを可能にする。
それからリベツトは、横材２８の内部表面に関し
て隔壁に向けてわずかに隆起されるシートリング
に対して隔壁を偏倚させるように圧縮される。リ
ベツトが圧縮されればされるほど、隔壁はますま
すしつかりとシートリングに対して引き上げられ
る。これは、呼気の開始時での漏れ気流に対し
て、だんだんとより強力に隔壁をシートリングを
押し付ける方向に偏倚させる。

好ましい実施例では、シートリング３６は支持
部１６の内部表面からほぼ0.40mmだけ隆起され
る。（第３図および第４図で示されるように、シ
ートリング３６の底部は、ここでほぼ0.40mmとし
て特定される距離だけ、横材２８の底部のような
支持部１６の残りの底部表面の下方に延在する。）
このように、もしリベツト２０が、圧縮の後0.18
mmのエンドプレーが与えられるならば、それによ
つてシートリング３６に向けてほぼ0.20mmだけ隔
壁１８をプリロードする。（第３図で示されるよ
うに、もし隔壁１８の上部と支持部１６の横材２
８の底部との間の空気間隙が0.18mmであるなら
ば、そのとき0.20mmの厚さの隔壁１８が［全体が
0.40mmの厚さである］、シートリング３６の底部
上まで、かつシートリング内で包囲された空間内
に移動されなければならない。その移動は、横材
２８の底部とシートリング３６の底部との間の距
離が0.40mmであるので生じるものである。） プリロードのこの量が、上記の0.40シラステイ
ツク材料の隔壁で、水頭のほぼ８ないし15mmに等
しい偏倚を生じることがわかつた。それはまた、
隔壁１８を完全にシートリング３６に対して密着
させることになる。このようにして、偏倚された
隔壁１８とシートリング３６とは阻止手段を構成
する。また、プリロードのこの量が用いられると
き、隔壁の中央部分でシートリングの底部の平面
を超えて、隔壁の厚さのほぼ半分が押圧されるこ
とが注目される。すなわち、隔壁の中央部分の厚
さのほぼ半分は、シートリング内で変位される。
これは、シートリングに沿つてずつと確実な、途
切れない接触を維持する効果的閉成を生じること
がわかつた。そして、シートリングは弁座手段を
構成する。

調整可能支持部を用いてリベツトのヘツド２０
ａを固定することによつて、リベツト２０の有効
な長さを確立するとともに、一方同時に端部２０
ｃを加熱する。調整可能支持部の調整によりその
ときリベツト２０が圧縮され、かつ加熱された端
部２０ｃが形成され、それによつて隔壁１８を支
持部１６に装着しかつ隔壁１８をプリロードす
る。加熱機械は、従来の技術を用いてこの目的の
ために設計されてもよく、熱は350〓までで、10°
の範囲内で選択されるべきである。

第３図に戻ると、コネクタ１２は気管切開チユ
ーブアセンブリ２２を摩擦で係合するための結合
セクシヨン３８を有することがわかる。好ましい
実施例では、セクシヨン３８は、それが15mmの標
準のハブを有し、かつ14.9mmから15.4mmまでの範
囲の直径のすべての気管切開チユーブ上に装着で
きるように先細りになる。これは、点Ａにおける
15.5mmの最初のI.D.から点Ｂでほぼ15.3mmの円筒
ボアに交わるまでテーパーがつけられた入口によ
つて達成され、そして円筒ボアが点Ｃまで続く。
この構造は、示された種々のI.D.の気管切開チユ
ーブに摩擦的にぴつたり合うように気管切開チユ
ーブを圧縮し、かつハウジングを拡大するのに充
分な余地を与える。異なるチユーブのすべてがハ
ウジング内にほぼ同じ量だけ延在し、かつ外方に
向けられた端部でバルブ閉成を妨害することなく
ハウジングに堅く接続される。

この特徴は、一般に用いる際にすべての標準的
な気管切開チユーブ上に改良されたバルブアセン
ブリを普遍的に適合し得て、そのためこの考案は
任意の特定の形式の気管切開チユーブとともに用
いることに制限されない。この考案はまた、イン
ライン呼吸器械とともに有用であることがわかつ
た。この考案がなされるまで、わかりやすい言語
が与えられるように呼吸器械上の気管切開チユー
ブバルブを用いることが可能ではなかつたと考え
られる。

第５図は、患者２８を示す。患者２８は気管切
開首開口４０を有し、それは患者の喉頭４２の下
方にあり、かつ患者の気管４４に延在する。気管
切開チユーブ２２は首開口４０を介して挿入さ
れ、かつ任意の適当な態様で保持される。上記の
ように、気管切開バルブ装置１０はチユーブアセ
ンブリ２２上に取り外し可能に装着される。患者
が息を吸い込むとき、バルブ装置は気管４４への
気流を可能にする。患者が息を吐き出すとき、バ
ルブ装置は気管４４からバルブ装置を介して大気
に至る気流を完全に阻止し、同時にバルブ装置
は、血脈洞４８および口５０に向けて喉頭４２お
よび喉頭蓋４６の方向に上向きに気流を向け直
す。

考案者は好ましい実施例を述べ、かつ彼の実際
の市販の装置によりそれを例示したが、この考案
の範囲がその説明に限定されないことが理解され
る。変更および修正を、この技術における通常の
熟練者が考えつき、かつそれらはこの考案の精神
および範囲を逸脱することなくなされ得る。特
に、息を吸い込むために空気の進入を可能にしな
がら、息を吐き出す間、気管から空気が逃れるの
を完全に妨げるための他の手段が設けられてもよ
く、それによつてこの考案の所望の生理学的効果
が達成されることを当業者は考えつく。達成する
ための手段が、息を吐き出す間すべての空気を逃
すのを実質的に完全に妨げるとき、それらの結果
を達成する方法およびそれらを達成するように設
計された構造をこの考案は含むものと考えられ
る。

実用新案登録請求の範囲で用いられるように、
“しつかりと据え付けられかつ確実閉成を接触さ
せる”または類似の言葉は、上記のようにシート
リングに対して隔壁を偏倚させるリベツトによる
隔壁のプリロードにより生じられるような、確実
に偏倚された接触に関連する。

実用新案登録請求の範囲で用いられるように、
“予め定められた長さまで軸方向に圧縮されるリ
ベツトにより前記弁座手段に対して偏倚された”
または類似の言葉は、リベツトが特定の長さまで
圧縮されるとき隔壁がリベツトの軸方向に自由に
浮動し得ないように、リベツト上の隔壁が装着さ
れる支持部材からわずかに離れてシートリングが
隆起されることに関する。その代わりに、シート
リングに面する隔壁の表面の中央はシートリング
の気管側の平面と支持部の気管側の平面との間に
配置され、それによつて上記のものと類似の態様
で隔壁をプリロードする。

特定の距離だけ弁座手段内の隔壁の中央部分を
変位させることに言及されるとき、またはシート
リングの平面に言及されるとき、シートリングお
よび隔壁は二次元の平面よりもむしろ実際には三
次元のエレメントであり、そのため問題となる関
連の平面は、(1)シートリングに面する隔壁のその
表面、および(2)隔壁に面するシートリングのその
表面、すなわちリングの気管側の表面であること
が理解されるべきである。

隔壁の“休止”位置に言及されるとき、その位
置は、息を吸い込まないかまたは息を吐き出さな
いときの隔壁の位置を意味し、それで隔壁上の唯
一の圧力勾配は、隔壁をプリロードするようにリ
ベツトを圧縮することにより生じられるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、気管切開バルブアセンブリおよび関
連の気管切開チユーブアセンブリの分解斜視図で
ある。第２図は、大気側からバルブ装置をみたと
きの（すなわち装置を用いる患者の外部からみ
た）バルブアセンブリの平面図である。第３図
は、バルブアセンブリの断面図である。断面は、
第２図のライン３−３に沿つたものである。第４
図は、隔壁を介する偏倚制御リベツトが配置され
る、第３図の部分の（異なる断面ラインに沿つ
た）詳細な断面図である。この図面は、その特徴
の認識を容易にするように、バルブ隔壁の偏倚お
よび湾曲を誇張して示す。第５図は、この考案の
バルブが装着される気管切開チユーブを用いる患
者の断面図である。 図において、１０は気管切開バルブ装置、２２
は気管切開チユーブアセンブリ、１２はコネク
タ、１４はバルブベース、１６は支持部、１８は
隔壁、２０はリベツト、２０ａはヘツド、２０ｂ
はシヤンク、２０ｃ，２４および２６は端部、２
８は患者、３０は空気口、３２は部材、３４は
孔、３６はシートリング、３８は結合セクシヨ
ン、４０は気管切開首開口、４２は喉頭、４４は
気管、４６は喉頭蓋、４８は血脈洞、５０は口で
ある。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 患者の気管内に挿入される気管切開チユーブ
   と協働するようにされた気管切開バルブ装置で
   あつて、 前記気管切開チユーブの自由端への接続のた
   めに適合された第一の端部および第二の端部
   と、 前記バルブ装置の前記第二の端部に位置した
   バルブ装置インレツトと、 前記患者が息を吸い込むとき、前記バルブ装
   置インレツトから前記バルブ装置を介して、か
   つそれから前記チユーブを介して前記患者の気
   管に至る気流を可能にするための導通手段と、 前記バルブ装置インレツトとの完全な、途切
   れない閉成接触をなし、そしてそれによつて、
   前記患者が息を吐き出すとき常に、かつ前記患
   者が息を吸い込むとき以外のすべてのとき、前
   記チユーブから前記導通手段を介して、かつ前
   記バルブ装置インレツトを介して気流を完全に
   阻止するように、前記閉成接触の接触力が所定
   値以上に保持される阻止手段と、 を有する、気管切開バルブ装置。 (2) 前記阻止手段が、前記バルブ装置内の弁座手
   段に対してしつかりと据え付けられ、かつそれ
   と確実で連続した閉成接触する薄い可撓性の隔
   壁を含む、実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の気管切開バルブ装置。 (3) 前記隔壁が、シリコーンシート材料から作ら
   れる、実用新案登録請求の範囲第２項に記載の
   気管切開バルブ装置。 (4) 前記隔壁が、水頭のほぼ８ないし15mmの圧力
   で前記弁座手段を押し付けるように偏倚され
   る、実用新案登録請求の範囲第２項に記載の気
   管切開バルブ装置。 (5) 軸方向に配置されているリベツトが、前記弁
   座手段に対して前記隔壁を押し付けるように前
   記隔壁を偏倚させるために予め定められた長さ
   まで軸方向に圧縮される、実用新案登録請求の
   範囲第２項に記載の気管切開バルブ装置。 (6) 前記隔壁の中央部分が、前記隔壁の厚さのほ
   ぼ半分だけ前記弁座手段内で変位される、実用
   新案登録請求の範囲第５項に記載の気管切開バ
   ルブ装置。 (7) 前記隔壁が、直径がほぼ15.2mmであり、厚さ
   がほぼ0.4mmであり、かつ低率シリコーンシー
   ト材料から作られ、かつ前記隔壁が、ほぼ0.2
   mmだけ前記弁座手段内で前記隔壁の中央部分を
   変位することにより前記弁座手段に対してプリ
   ロードされる、実用新案登録請求の範囲第５項
   に記載の気管切開バルブ装置。 (8) 前記導通手段が、円筒状の内部壁と、前記内
   部壁から内部方向に放射状に延在し、かつ軸方
   向に延在する少なくとも１個の空気口を有す
   る、軸方向に対して横断する方向の横方向壁と
   を有するチユーブ構造を含み、前記横方向壁
   は、前記気管の方向にその表面が呈示される気
   管表面を有し、 前記弁座手段が、前記横方向壁の前記気管表
   面に装着された環状のリングを含み、前記リン
   グが前記横方向壁から前記気管の方向に向けて
   延在し、かつ前記気管に向かう方向に平面を与
   え、そして、前記リングが、各々の前記空気口
   から外方向に放射状に位置した内部端縁を有
   し、そのため各前記空気口が全体的に前記リン
   グの内部にあり、 前記リベツトが、前記隔壁の“休止”位置に
   おいて、前記リングの前記平面に対して前記隔
   壁を押圧し、そのため前記隔壁が各前記空気口
   を完全に遮断し、 前記リベツトが、前記横方向壁の気管表面と
   前記リングの前記平面との間の軸方向に対して
   中間の点まで前記隔壁の中央部分を押圧する程
   度まで軸方向に圧縮される、実用新案登録請求
   の範囲第２項に記載の気管切開バルブ装置。 (9) 前記チユーブ構造が、前記構造内でより遠
   く、かつ前記気管切開チユーブの気管側の端部
   である気管端部からより離れたところにある前
   記構造の第１の内部直径よりも大きい第２の内
   部直径を前記気管端部側に有するように、前記
   気管端部側に円形断面形状および内部テーパ形
   状を有し、前記第２の内部直径が、前記気管切
   開チユーブの外部直径より大きく、かつ前記第
   １の内部直径が前記気管切開チユーブの外部直
   径よりも小さく、それによつて前記バルブ装置
   が前記チユーブの外部端部を摺動可能に受取
   り、かつそれと摩擦で係合し、かつ前記バルブ
   装置が前記チユーブ上に取り外し可能に装着さ
   れる、実用新案登録請求の範囲第７項に記載の
   気管切開バルブ装置。 (10) 前記第２の内部直径がほぼ15.5mmであり、か
   つ第１の内部直径がほぼ14.3mmである、実用新
   案登録請求の範囲第９項に記載の気管切開バル
   ブ装置。 (11) 前記バルブ装置インレツトが呼吸器械に接続
   され、それによつて前記バルブ装置が前記呼吸
   器械と前記気管切開チユーブとの間に一線とな
   つて挿入される、実用新案登録請求の範囲第２
   項に記載の気管切開バルブ装置。