JPH09122200A - 呼吸補助装具及び呼吸補助システム - Google Patents
呼吸補助装具及び呼吸補助システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】装着時の患者の行動を制限することが少なく、
不快感及び違和感を与えることなく、気道狭窄の症例や
残気量の多い症例でも患者の負担を軽減して、呼吸困難
及び呼吸不全を改善することができる呼吸補助装具及び
呼吸補助システムを提供する。 【解決手段】空気導入用のバルブを備えた帯状のゴム製
偏平チューブであって、チューブの外側面は高弾性率の
ゴムシートよりなり、チューブの内側面は低弾性率のゴ
ムシートよりなり、患者の下胸部〜上腹部に装着し、チ
ューブ内に空気を導入することにより下胸部〜上腹部を
圧迫することを特徴とする呼吸補助装具。
不快感及び違和感を与えることなく、気道狭窄の症例や
残気量の多い症例でも患者の負担を軽減して、呼吸困難
及び呼吸不全を改善することができる呼吸補助装具及び
呼吸補助システムを提供する。 【解決手段】空気導入用のバルブを備えた帯状のゴム製
偏平チューブであって、チューブの外側面は高弾性率の
ゴムシートよりなり、チューブの内側面は低弾性率のゴ
ムシートよりなり、患者の下胸部〜上腹部に装着し、チ
ューブ内に空気を導入することにより下胸部〜上腹部を
圧迫することを特徴とする呼吸補助装具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸補助装具及び
呼吸補助システムに関する。さらに詳しくは、本発明
は、装着時の不快感及び違和感がなく、呼吸困難を軽減
することができる肺疾患患者用の呼吸補助装具及び呼吸
補助システムに関する。
呼吸補助システムに関する。さらに詳しくは、本発明
は、装着時の不快感及び違和感がなく、呼吸困難を軽減
することができる肺疾患患者用の呼吸補助装具及び呼吸
補助システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、重症の肺気腫や気管支喘息の患者
には、気道内陽圧式人工呼吸が行われていた。しかし、
気道内陽圧式人工呼吸では、経口、経鼻的あるいは気管
切開下に呼吸用チューブを留置する必要があるため、患
者は気管内に異物感、不快感を感じるとともに、食事や
会話にも著しい制限を受けていた。このため、気管内挿
管を必要としない非侵襲的な呼吸管理法が求められ、胸
郭外高頻度振動式人工呼吸、持続的気道陽圧法（ＣＰＡ
Ｐ）、胸壁振動法などが開発された。胸郭外高頻度振動
式人工呼吸は、患者の胸部全体と上腹部を覆うようにチ
ェンバーを装着し、１２０〜１８０bpm程度の高頻度で
陽圧と陰圧の圧力振動を与えるものである。胸郭外高頻
度振動式人工呼吸は非侵襲的ではあるが、装具が大きい
ために患者の行動は制限を受け、慢性的気管狭窄症には
効果が少なく、気道内病変を伴う症例では呼吸困難が増
す場合もある。持続的気道陽圧法は、患者がマスクを装
着し、患者の呼吸による圧変化を感知しながら呼吸を助
けるものである。気道内の圧を常に大気圧より高く保つ
ので、人工呼吸中に起こりやすい肺の虚脱を防ぐ効果が
あるが、マスクを装着しなければならないので、患者は
食事や会話の制限を受ける。胸壁振動法は、患者の吸気
及び呼気に同調して上胸部及び下胸部に振動を与え、肋
間筋を刺激する方法であり、閉塞性肺疾患患者の呼吸困
難を軽減するが、患者自身は不快感を受ける。
には、気道内陽圧式人工呼吸が行われていた。しかし、
気道内陽圧式人工呼吸では、経口、経鼻的あるいは気管
切開下に呼吸用チューブを留置する必要があるため、患
者は気管内に異物感、不快感を感じるとともに、食事や
会話にも著しい制限を受けていた。このため、気管内挿
管を必要としない非侵襲的な呼吸管理法が求められ、胸
郭外高頻度振動式人工呼吸、持続的気道陽圧法（ＣＰＡ
Ｐ）、胸壁振動法などが開発された。胸郭外高頻度振動
式人工呼吸は、患者の胸部全体と上腹部を覆うようにチ
ェンバーを装着し、１２０〜１８０bpm程度の高頻度で
陽圧と陰圧の圧力振動を与えるものである。胸郭外高頻
度振動式人工呼吸は非侵襲的ではあるが、装具が大きい
ために患者の行動は制限を受け、慢性的気管狭窄症には
効果が少なく、気道内病変を伴う症例では呼吸困難が増
す場合もある。持続的気道陽圧法は、患者がマスクを装
着し、患者の呼吸による圧変化を感知しながら呼吸を助
けるものである。気道内の圧を常に大気圧より高く保つ
ので、人工呼吸中に起こりやすい肺の虚脱を防ぐ効果が
あるが、マスクを装着しなければならないので、患者は
食事や会話の制限を受ける。胸壁振動法は、患者の吸気
及び呼気に同調して上胸部及び下胸部に振動を与え、肋
間筋を刺激する方法であり、閉塞性肺疾患患者の呼吸困
難を軽減するが、患者自身は不快感を受ける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、装着時の患
者の行動を制限することが少なく、不快感及び違和感を
与えることなく、気道狭窄の症例や残気量の多い症例で
も患者の負担を軽減して、呼吸困難及び呼吸不全を改善
することができる呼吸補助装具及び呼吸補助システムを
提供することを目的としてなされたものである。
者の行動を制限することが少なく、不快感及び違和感を
与えることなく、気道狭窄の症例や残気量の多い症例で
も患者の負担を軽減して、呼吸困難及び呼吸不全を改善
することができる呼吸補助装具及び呼吸補助システムを
提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、外側面が高弾性
率のゴムシートよりなり、内側面が低弾性率のゴムシー
トよりなる偏平チューブを患者の下胸部〜上腹部に装着
し、チューブ内に空気を導入して下胸部〜上腹部を圧迫
することにより呼吸困難が軽減し、しかも、全く予期し
ないことに、吸気時に圧縮空気をチューブ内に供給して
下胸部〜上腹部を圧迫し、呼気時早期にチューブ内の圧
力を開放することにより、その効果が顕著に現れること
を見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）空気導入用のバルブ
を備えた帯状のゴム製偏平チューブであって、チューブ
の外側面は高弾性率のゴムシートよりなり、チューブの
内側面は低弾性率のゴムシートよりなり、患者の下胸部
〜上腹部に装着し、チューブ内に空気を導入することに
より下胸部〜上腹部を圧迫することを特徴とする呼吸補
助装具、（２）偏平袋の外側に、幅が偏平チューブと同
じで長さが偏平チューブより長いベルトを積層し、ベル
トの両端に面状ファスナーを取り付けてなる第(１)項記
載の呼吸補助装具、（３）フローセンサ、コンプレッサ
ー、圧力調整器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び第
(１)項又は第(２)項記載の呼吸補助装具を備え、フロー
センサにより患者の吸気及び呼気を検出し、吸気時に圧
縮空気をチューブ内に供給し、呼気時早期にチューブ内
の圧力を開放することを特徴とする呼吸補助システム、
及び、（４）フローセンサ、コンプレッサー、圧力調整
器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び第(１)項又は第
(２)項記載の呼吸補助装具を備え、フローセンサにより
患者の吸気及び呼気を検出し、呼気時に圧縮空気をチュ
ーブ内に供給し、吸気と同時にチューブ内の圧力を開放
することを特徴とする呼吸補助システム、を提供するも
のである。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、外側面が高弾性
率のゴムシートよりなり、内側面が低弾性率のゴムシー
トよりなる偏平チューブを患者の下胸部〜上腹部に装着
し、チューブ内に空気を導入して下胸部〜上腹部を圧迫
することにより呼吸困難が軽減し、しかも、全く予期し
ないことに、吸気時に圧縮空気をチューブ内に供給して
下胸部〜上腹部を圧迫し、呼気時早期にチューブ内の圧
力を開放することにより、その効果が顕著に現れること
を見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。すなわち、本発明は、（１）空気導入用のバルブ
を備えた帯状のゴム製偏平チューブであって、チューブ
の外側面は高弾性率のゴムシートよりなり、チューブの
内側面は低弾性率のゴムシートよりなり、患者の下胸部
〜上腹部に装着し、チューブ内に空気を導入することに
より下胸部〜上腹部を圧迫することを特徴とする呼吸補
助装具、（２）偏平袋の外側に、幅が偏平チューブと同
じで長さが偏平チューブより長いベルトを積層し、ベル
トの両端に面状ファスナーを取り付けてなる第(１)項記
載の呼吸補助装具、（３）フローセンサ、コンプレッサ
ー、圧力調整器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び第
(１)項又は第(２)項記載の呼吸補助装具を備え、フロー
センサにより患者の吸気及び呼気を検出し、吸気時に圧
縮空気をチューブ内に供給し、呼気時早期にチューブ内
の圧力を開放することを特徴とする呼吸補助システム、
及び、（４）フローセンサ、コンプレッサー、圧力調整
器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び第(１)項又は第
(２)項記載の呼吸補助装具を備え、フローセンサにより
患者の吸気及び呼気を検出し、呼気時に圧縮空気をチュ
ーブ内に供給し、吸気と同時にチューブ内の圧力を開放
することを特徴とする呼吸補助システム、を提供するも
のである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、詳細に本発明を説明する。
図１(ａ)は、本発明の呼吸補助装具の一態様の平面図で
あり、図１(ｂ)は、その側断面図である。本発明の呼吸
補助装具は、空気導入用のバルブ１を備えた帯状のゴム
製偏平チューブ２であって、チューブの外側面３は高弾
性率のゴムシートよりなり、チューブの内側面４は低弾
性率のゴムシートよりなっている。本発明の呼吸補助装
具を患者の下胸部〜上腹部に装着し、空気導入用のバル
ブよりチューブ内に空気を導入すると、チューブの外側
面の高弾性率のゴムシートは変形せず、チューブの内側
面の低弾性率のゴムシートが膨張して患者の下胸部〜上
腹部を圧迫する。本発明の呼吸補助装具を構成するゴム
製偏平チューブの大きさは、通常は成人用として幅１０
〜１５cm、長さ６０〜１００cmであることが好ましい
が、幼児及び小児用にこれより小さい寸法とすることが
でき、体格の大きい患者用にこれより大きい寸法とする
ことができる。本発明の呼吸補助装具は、幅が偏平チュ
ーブと同じで長さが偏平チューブより長いベルト５を積
層し、ベルトの両端に面状ファスナー６を取り付けるこ
とが好ましい。ベルトを積層し、両端に面状ファスナー
を取り付けることにより、本発明の呼吸補助装具を患者
の下胸部〜上腹部に巻き付けて固定装着することが容易
になる。本発明の呼吸補助装具を作製するためのゴム材
料には特に制限はなく、例えば、加硫ゴムの物性が、伸
び３００％のときの引張応力９〜１２ＭＰａ、引張強さ
２０〜２７ＭＰａ、破断時の伸び４７０〜６００％、シ
ョア硬度５７〜６０であるようなゴム材料を使用するこ
とができる。
図１(ａ)は、本発明の呼吸補助装具の一態様の平面図で
あり、図１(ｂ)は、その側断面図である。本発明の呼吸
補助装具は、空気導入用のバルブ１を備えた帯状のゴム
製偏平チューブ２であって、チューブの外側面３は高弾
性率のゴムシートよりなり、チューブの内側面４は低弾
性率のゴムシートよりなっている。本発明の呼吸補助装
具を患者の下胸部〜上腹部に装着し、空気導入用のバル
ブよりチューブ内に空気を導入すると、チューブの外側
面の高弾性率のゴムシートは変形せず、チューブの内側
面の低弾性率のゴムシートが膨張して患者の下胸部〜上
腹部を圧迫する。本発明の呼吸補助装具を構成するゴム
製偏平チューブの大きさは、通常は成人用として幅１０
〜１５cm、長さ６０〜１００cmであることが好ましい
が、幼児及び小児用にこれより小さい寸法とすることが
でき、体格の大きい患者用にこれより大きい寸法とする
ことができる。本発明の呼吸補助装具は、幅が偏平チュ
ーブと同じで長さが偏平チューブより長いベルト５を積
層し、ベルトの両端に面状ファスナー６を取り付けるこ
とが好ましい。ベルトを積層し、両端に面状ファスナー
を取り付けることにより、本発明の呼吸補助装具を患者
の下胸部〜上腹部に巻き付けて固定装着することが容易
になる。本発明の呼吸補助装具を作製するためのゴム材
料には特に制限はなく、例えば、加硫ゴムの物性が、伸
び３００％のときの引張応力９〜１２ＭＰａ、引張強さ
２０〜２７ＭＰａ、破断時の伸び４７０〜６００％、シ
ョア硬度５７〜６０であるようなゴム材料を使用するこ
とができる。
【０００６】本発明の呼吸補助装具を作製する方法には
特に制限はなく、公知のゴム材料の加工方法を用いるこ
とができる。例えば、未加硫ゴムシートを長方形に裁断
し、長辺をゴム糊で接着してチューブ状としたのち、適
当な位置にバルブを取り付け、チューブ状の両端をゴム
糊で接着して閉じて偏平チューブとし、さらに外側面と
なる面にすだれ織りのコードを貼り付けて高弾性率と
し、必要に応じて偏平チューブより長いベルトを積層
し、全体を加硫することによって、本発明の呼吸補助装
具を得ることができる。本発明の呼吸補助装具は、閉塞
性肺疾患患者の下胸部〜上腹部に装着して使用する。図
２は、本発明の呼吸補助装具の装着状態の説明図であ
る。本図において、患者７が本発明の呼吸補助装具８を
下胸部〜上腹部に装着している。本発明の呼吸補助装具
の使用方法としては、下胸部〜上腹部に装着した呼吸補
助装具のチューブに常に一定の圧力をかけておく方法及
び患者の呼吸を感知して呼吸に同調して呼吸補助装具の
チューブにかける圧力を変動させる方法がある。呼吸補
助装具のチューブに一定圧力をかける場合、その圧力は
水柱５〜２０cmとすることが適当である。肺気腫、気管
支喘息などの閉塞性肺疾患患者がチューブに一定圧力を
かけた本発明の呼吸補助装具を装着することにより、腹
筋を利用した呼気が容易になるので呼吸困難をやわらげ
ることができる。さらに、本発明の呼吸補助装具により
呼吸筋のトレーニングを行うことができるので、患者に
対して呼吸訓練器として使用することができ、従来のよ
うな砂嚢を用いた呼吸訓練は不要となる。しかも、本発
明の呼吸補助装具は、チューブに圧力をかけたのちバル
ブを閉鎖することにより、他の補助装置を必要とするこ
となくチューブの圧力を一定に保つことができるので、
患者は本発明の呼吸補助装具を装着したまま自由に行動
することが可能となる。
特に制限はなく、公知のゴム材料の加工方法を用いるこ
とができる。例えば、未加硫ゴムシートを長方形に裁断
し、長辺をゴム糊で接着してチューブ状としたのち、適
当な位置にバルブを取り付け、チューブ状の両端をゴム
糊で接着して閉じて偏平チューブとし、さらに外側面と
なる面にすだれ織りのコードを貼り付けて高弾性率と
し、必要に応じて偏平チューブより長いベルトを積層
し、全体を加硫することによって、本発明の呼吸補助装
具を得ることができる。本発明の呼吸補助装具は、閉塞
性肺疾患患者の下胸部〜上腹部に装着して使用する。図
２は、本発明の呼吸補助装具の装着状態の説明図であ
る。本図において、患者７が本発明の呼吸補助装具８を
下胸部〜上腹部に装着している。本発明の呼吸補助装具
の使用方法としては、下胸部〜上腹部に装着した呼吸補
助装具のチューブに常に一定の圧力をかけておく方法及
び患者の呼吸を感知して呼吸に同調して呼吸補助装具の
チューブにかける圧力を変動させる方法がある。呼吸補
助装具のチューブに一定圧力をかける場合、その圧力は
水柱５〜２０cmとすることが適当である。肺気腫、気管
支喘息などの閉塞性肺疾患患者がチューブに一定圧力を
かけた本発明の呼吸補助装具を装着することにより、腹
筋を利用した呼気が容易になるので呼吸困難をやわらげ
ることができる。さらに、本発明の呼吸補助装具により
呼吸筋のトレーニングを行うことができるので、患者に
対して呼吸訓練器として使用することができ、従来のよ
うな砂嚢を用いた呼吸訓練は不要となる。しかも、本発
明の呼吸補助装具は、チューブに圧力をかけたのちバル
ブを閉鎖することにより、他の補助装置を必要とするこ
となくチューブの圧力を一定に保つことができるので、
患者は本発明の呼吸補助装具を装着したまま自由に行動
することが可能となる。
【０００７】本発明の呼吸補助装具は、患者の呼吸に同
調してチューブにかける圧力を変動させることができ
る。通常の呼吸に同調する呼吸補助装具は、患者の呼気
時に圧力をかけ、吸気時に圧力開放又は減圧にするもの
が一般的であるが、本発明の呼吸補助装具は全く意外な
ことに、多くの症例において、患者の吸気時にチューブ
内に圧縮空気を送って圧力をかけ、呼気時早期に圧力を
開放することによって患者の呼吸を助け、呼吸困難をや
わらげることができることが見いだされた。本発明の呼
吸補助システムは、本発明の呼吸補助装具に、フローセ
ンサ、コンプレッサー、圧力調整器、加圧バルブ、圧力
開放バルブなどを付随させ、患者の呼気及び吸気を検出
してチューブの圧力変動を患者の呼吸に同調させるもの
である。図３は、本発明の呼吸補助システムの系統図で
ある。本システムにおいては、コンプレッサーで調製し
た圧縮空気を、減圧弁を通じて加圧バルブに導く。患者
の鼻孔内に設置したフローセンサから送られる信号を呼
気・吸気識別回路によって検出し、吸気時及び呼気時の
信号を圧力調整器に送る。呼吸補助装具には圧力センサ
が設けられ、呼吸補助装具のチューブにかかる圧力を検
出し、チューブにかかる圧力が所定の値になるよう圧力
調整器に信号を送る。吸気時には、圧力調整器から送ら
れる信号により圧力開放バルブが閉じ、加圧バルブが開
いて、圧縮空気がチューブ内に供給され、患者の下胸部
〜上腹部に圧力をかける。呼気時早期に、圧力調整器か
ら送られる信号により加圧バルブが閉じ、圧力開放バル
ブが開いて、呼吸補助装具のチューブの圧力を開放す
る。本発明の呼吸補助システムにおいて、加圧時の圧力
は患者の症状に応じて適宜選定することができるが、通
常は水柱５〜５０cmの範囲で選ばれる。送気量には特に
制限はなく、呼吸補助装具のチューブの膨張時の容量に
応じて適宜選択することができるが、通常は毎秒５００
ミリリットル程度の送気量があれば十分である。本発明
の呼吸補助システムの使用により、肺気腫、気管支喘息
などの閉塞性肺疾患患者の呼吸困難を軽減し、気管支喘
息患者の喘鳴を軽減し、呼気時早期の外方運動により気
管支及び肺胞の虚脱を防止することができる。
調してチューブにかける圧力を変動させることができ
る。通常の呼吸に同調する呼吸補助装具は、患者の呼気
時に圧力をかけ、吸気時に圧力開放又は減圧にするもの
が一般的であるが、本発明の呼吸補助装具は全く意外な
ことに、多くの症例において、患者の吸気時にチューブ
内に圧縮空気を送って圧力をかけ、呼気時早期に圧力を
開放することによって患者の呼吸を助け、呼吸困難をや
わらげることができることが見いだされた。本発明の呼
吸補助システムは、本発明の呼吸補助装具に、フローセ
ンサ、コンプレッサー、圧力調整器、加圧バルブ、圧力
開放バルブなどを付随させ、患者の呼気及び吸気を検出
してチューブの圧力変動を患者の呼吸に同調させるもの
である。図３は、本発明の呼吸補助システムの系統図で
ある。本システムにおいては、コンプレッサーで調製し
た圧縮空気を、減圧弁を通じて加圧バルブに導く。患者
の鼻孔内に設置したフローセンサから送られる信号を呼
気・吸気識別回路によって検出し、吸気時及び呼気時の
信号を圧力調整器に送る。呼吸補助装具には圧力センサ
が設けられ、呼吸補助装具のチューブにかかる圧力を検
出し、チューブにかかる圧力が所定の値になるよう圧力
調整器に信号を送る。吸気時には、圧力調整器から送ら
れる信号により圧力開放バルブが閉じ、加圧バルブが開
いて、圧縮空気がチューブ内に供給され、患者の下胸部
〜上腹部に圧力をかける。呼気時早期に、圧力調整器か
ら送られる信号により加圧バルブが閉じ、圧力開放バル
ブが開いて、呼吸補助装具のチューブの圧力を開放す
る。本発明の呼吸補助システムにおいて、加圧時の圧力
は患者の症状に応じて適宜選定することができるが、通
常は水柱５〜５０cmの範囲で選ばれる。送気量には特に
制限はなく、呼吸補助装具のチューブの膨張時の容量に
応じて適宜選択することができるが、通常は毎秒５００
ミリリットル程度の送気量があれば十分である。本発明
の呼吸補助システムの使用により、肺気腫、気管支喘息
などの閉塞性肺疾患患者の呼吸困難を軽減し、気管支喘
息患者の喘鳴を軽減し、呼気時早期の外方運動により気
管支及び肺胞の虚脱を防止することができる。
【０００８】本発明の呼吸補助システムは、上述したよ
うに多くの症例に対して、吸気時に加圧し、呼気時早期
に圧力開放することが有効であるが、拘束性肺疾患患者
などに対しては、呼気時に加圧し、吸気時に圧力開放す
る方が効果のある場合がある。このような患者に対して
は、圧力調整器の作動形式を変更する。すなわち、患者
の鼻孔内に設置したフローセンサから送られる信号を呼
気・吸気識別回路によって検出し、吸気時及び呼気時の
信号を圧力調整器に送る。呼吸補助装具には圧力センサ
が設けられ、呼吸補助装具のチューブにかかる圧力を検
出し、チューブにかかる圧力が所定の値になるよう圧力
調整器に信号を送る。呼気時には、圧力調整器から送ら
れる信号により圧力開放バルブが閉じ、加圧バルブが開
いて、圧縮空気がチューブ内に供給され、患者の下胸部
〜上腹部に圧力をかける。吸気と同時に、圧力調整器か
ら送られる信号により加圧バルブが閉じ、圧力開放バル
ブが開いて、呼吸補助装具のチューブの圧力を開放す
る。このような本発明の呼吸補助システムの使用によ
り、肺繊維症、肺結核などの拘束性肺疾患患者の呼吸困
難を軽減し、吸気早期の肺郭運動を増大することができ
る。本発明の呼吸補助装具及び呼吸補助システムは、装
着時の不快感、違和感が少なく、呼吸困難指数、いわゆ
るＢＯＲＧ指数を低下して呼吸困難を軽減することがで
きる。また、気道病変のある症例でも気道内圧の低下が
得られ、肺気腫症例では一秒量の増加が得られ、気管支
喘息患者の去痰効果が増強する。さらに、本発明の呼吸
補助装具及び呼吸補助システムは、腹式呼吸の訓練器と
して有効に使用することができる。
うに多くの症例に対して、吸気時に加圧し、呼気時早期
に圧力開放することが有効であるが、拘束性肺疾患患者
などに対しては、呼気時に加圧し、吸気時に圧力開放す
る方が効果のある場合がある。このような患者に対して
は、圧力調整器の作動形式を変更する。すなわち、患者
の鼻孔内に設置したフローセンサから送られる信号を呼
気・吸気識別回路によって検出し、吸気時及び呼気時の
信号を圧力調整器に送る。呼吸補助装具には圧力センサ
が設けられ、呼吸補助装具のチューブにかかる圧力を検
出し、チューブにかかる圧力が所定の値になるよう圧力
調整器に信号を送る。呼気時には、圧力調整器から送ら
れる信号により圧力開放バルブが閉じ、加圧バルブが開
いて、圧縮空気がチューブ内に供給され、患者の下胸部
〜上腹部に圧力をかける。吸気と同時に、圧力調整器か
ら送られる信号により加圧バルブが閉じ、圧力開放バル
ブが開いて、呼吸補助装具のチューブの圧力を開放す
る。このような本発明の呼吸補助システムの使用によ
り、肺繊維症、肺結核などの拘束性肺疾患患者の呼吸困
難を軽減し、吸気早期の肺郭運動を増大することができ
る。本発明の呼吸補助装具及び呼吸補助システムは、装
着時の不快感、違和感が少なく、呼吸困難指数、いわゆ
るＢＯＲＧ指数を低下して呼吸困難を軽減することがで
きる。また、気道病変のある症例でも気道内圧の低下が
得られ、肺気腫症例では一秒量の増加が得られ、気管支
喘息患者の去痰効果が増強する。さらに、本発明の呼吸
補助装具及び呼吸補助システムは、腹式呼吸の訓練器と
して有効に使用することができる。
【０００９】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１（呼吸補助装具の作製） 図１に示す構造の呼吸補助装具を作製した。加硫後の、
伸び３００％のときの引張応力が１０ＭＰａ、引張強さ
２５ＭＰａ、破断時の伸び５５０％、ショア硬度５８で
ある未加硫ゴムから厚さ１.０mmのシートを作製し、２
４０mm×８００mmの長方形に、８００mmの辺の切り口が
斜めになるよう裁断した。裁断したゴムシートの片面全
体にタルク粉を塗布し、斜めに裁断した切り口にゴム糊
を刷毛で塗り、ゴム糊が半乾きになったとき、タルク粉
塗布面を内側にして切り口を重ね合わせてロールをか
け、チューブ状に接着した。接着部の中央に穴をあけ、
バルブをゴム糊で貼り付けた。チューブ状の両端の開口
部の内側にゴム糊を幅１２mmに塗り、半乾きになったと
きバルブが中央に位置するよう畳んでロールをかけ、両
端を密閉して偏平チューブとした。偏平チューブの外側
面、すなわちバルブが設けられている側面にゴム糊を塗
布し、１４０mm×８３０mmに裁断し、少量のゴムを溶解
したトルエンで湿したすだれ織りレーヨンコードを貼り
付け、偏平チューブよりはみ出したレーヨンコードは内
側に折り曲げて接着した。上記と同じ未加硫ゴムから厚
さ１.５mmのシートを作製し、１２０mm×１,３５０mmの
長方形にベルトとなるゴムシートを裁断した。このゴム
シートを偏平チューブと一端を合わせて重ねたときのバ
ルブの位置にバルブ穴をあけ、偏平チューブと重なる部
分に少量のゴムを溶解したトルエンを塗布し、偏平チュ
ーブの外側面にも少量のゴムを溶解したトルエンを塗布
し、偏平チューブの外側面にベルトとなるゴムシートを
貼り付け、ロールをかけた。このベルトとなるゴムシー
トを貼り付けた偏平チューブを、１５０℃のオーブンに
入れ、３５分加硫した。最後にベルトの両端に面状ファ
スナーをゴム糊で貼り付け、呼吸補助装具を完成した。 実施例２ 肺気腫の患者（男性、７２歳）に対し、実施例１で作製
した呼吸補助装具を装着させ、水柱１０cmの一定圧力で
加圧した際の呼吸状態を、呼吸補助装具を装着しない平
常時の呼吸状態と比較した。図４(ａ)は、呼吸補助装具
を装着しない平常時の呼吸状態を示すグラフであり、図
４(ｂ)は、呼吸補助装具を装着し水柱１０cmの一定圧力
で加圧した際の呼吸状態を示すグラフである。これらの
グラフにおいて、横軸は１呼吸にかかる時間的経過を示
し、縦軸は呼吸気量を示す。これらのグラフを比較する
と、呼吸補助装具を装着し、水柱１０cmの一定圧力で加
圧することにより、装着しない平常時に比べて、１呼吸
当たりの時間が長くなり、呼吸気量が増加し、呼吸困難
が軽減されていることが分かる。 実施例３ 実施例１で作製した呼吸補助装具を用い、図３に示す呼
吸補助システムにより、肺気腫患者８名及び気管支喘息
患者８名について、呼吸補助試験を行った。各患者につ
いて平常時のＢＯＲＧ指数、呼吸補助装具を装着して吸
気時に加圧し呼気時早期に圧力開放を行ったときのＢＯ
ＲＧ指数、及び、呼気時に加圧し吸気と同時に圧力開放
を行ったときのＢＯＲＧ指数を求めた。なお、加圧圧力
は水柱５cmきざみで変化させて、ＢＯＲＧ指数が最小と
なる最適圧力を求めた。ＢＯＲＧ指数は、呼吸困難の程
度を示す指数であり、０〜１０で示され、数字が大きい
ほど呼吸困難の程度が著しいことを示す指数である。結
果を第１表に示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１（呼吸補助装具の作製） 図１に示す構造の呼吸補助装具を作製した。加硫後の、
伸び３００％のときの引張応力が１０ＭＰａ、引張強さ
２５ＭＰａ、破断時の伸び５５０％、ショア硬度５８で
ある未加硫ゴムから厚さ１.０mmのシートを作製し、２
４０mm×８００mmの長方形に、８００mmの辺の切り口が
斜めになるよう裁断した。裁断したゴムシートの片面全
体にタルク粉を塗布し、斜めに裁断した切り口にゴム糊
を刷毛で塗り、ゴム糊が半乾きになったとき、タルク粉
塗布面を内側にして切り口を重ね合わせてロールをか
け、チューブ状に接着した。接着部の中央に穴をあけ、
バルブをゴム糊で貼り付けた。チューブ状の両端の開口
部の内側にゴム糊を幅１２mmに塗り、半乾きになったと
きバルブが中央に位置するよう畳んでロールをかけ、両
端を密閉して偏平チューブとした。偏平チューブの外側
面、すなわちバルブが設けられている側面にゴム糊を塗
布し、１４０mm×８３０mmに裁断し、少量のゴムを溶解
したトルエンで湿したすだれ織りレーヨンコードを貼り
付け、偏平チューブよりはみ出したレーヨンコードは内
側に折り曲げて接着した。上記と同じ未加硫ゴムから厚
さ１.５mmのシートを作製し、１２０mm×１,３５０mmの
長方形にベルトとなるゴムシートを裁断した。このゴム
シートを偏平チューブと一端を合わせて重ねたときのバ
ルブの位置にバルブ穴をあけ、偏平チューブと重なる部
分に少量のゴムを溶解したトルエンを塗布し、偏平チュ
ーブの外側面にも少量のゴムを溶解したトルエンを塗布
し、偏平チューブの外側面にベルトとなるゴムシートを
貼り付け、ロールをかけた。このベルトとなるゴムシー
トを貼り付けた偏平チューブを、１５０℃のオーブンに
入れ、３５分加硫した。最後にベルトの両端に面状ファ
スナーをゴム糊で貼り付け、呼吸補助装具を完成した。 実施例２ 肺気腫の患者（男性、７２歳）に対し、実施例１で作製
した呼吸補助装具を装着させ、水柱１０cmの一定圧力で
加圧した際の呼吸状態を、呼吸補助装具を装着しない平
常時の呼吸状態と比較した。図４(ａ)は、呼吸補助装具
を装着しない平常時の呼吸状態を示すグラフであり、図
４(ｂ)は、呼吸補助装具を装着し水柱１０cmの一定圧力
で加圧した際の呼吸状態を示すグラフである。これらの
グラフにおいて、横軸は１呼吸にかかる時間的経過を示
し、縦軸は呼吸気量を示す。これらのグラフを比較する
と、呼吸補助装具を装着し、水柱１０cmの一定圧力で加
圧することにより、装着しない平常時に比べて、１呼吸
当たりの時間が長くなり、呼吸気量が増加し、呼吸困難
が軽減されていることが分かる。 実施例３ 実施例１で作製した呼吸補助装具を用い、図３に示す呼
吸補助システムにより、肺気腫患者８名及び気管支喘息
患者８名について、呼吸補助試験を行った。各患者につ
いて平常時のＢＯＲＧ指数、呼吸補助装具を装着して吸
気時に加圧し呼気時早期に圧力開放を行ったときのＢＯ
ＲＧ指数、及び、呼気時に加圧し吸気と同時に圧力開放
を行ったときのＢＯＲＧ指数を求めた。なお、加圧圧力
は水柱５cmきざみで変化させて、ＢＯＲＧ指数が最小と
なる最適圧力を求めた。ＢＯＲＧ指数は、呼吸困難の程
度を示す指数であり、０〜１０で示され、数字が大きい
ほど呼吸困難の程度が著しいことを示す指数である。結
果を第１表に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】１６名の患者中、吸気時加圧によりＢＯＲ
Ｇ指数が低下したもの１３名、ＢＯＲＧ指数に変化がな
かったもの２名、ＢＯＲＧ指数が増大したもの１名であ
った。一方、呼気時加圧によっては、ＢＯＲＧ指数が低
下したもの２名、ＢＯＲＧ指数に変化がなかったもの３
名、ＢＯＲＧ指数が増大したもの１１名であった。この
結果から、本発明の呼吸補助装具及び呼吸補助システム
によれば、吸気時に加圧し、呼気時早期に圧力開放する
ことにより、閉塞性肺疾患患者の呼吸困難を顕著に軽減
し得ることが分かった。 実施例４ 気管支喘息の患者（女性、２４歳）に対し、実施例１で
作製した呼吸補助装具を用い、図３に示す呼吸補助シス
テムにより呼吸補助試験を行ない、呼吸曲線を求めた。
図５(ａ)は、呼吸補助装具を装着しない平常時の呼吸曲
線であり、図５(ｂ)は、呼吸補助装具を装着し水柱２０
cmの一定圧力で加圧したときの呼吸曲線であり、図５
(ｃ)は、吸気時に水柱２０cmの圧力で加圧し、呼気時早
期に圧力開放を行ったときの呼吸曲線である。呼吸曲線
は、横軸が時間を示し、縦軸の上方が吸気を、下方が呼
気を示している。これらの呼吸曲線を比較すると、呼吸
補助装具を装着し水柱２０cmの一定圧力で加圧すること
により、装着しない平常時に比べて呼吸気量が増加し、
さらに吸気時に水柱２０cmの圧力で加圧し、呼気時早期
に圧力開放を行うことにより、呼吸気量が一層増加し、
かつ吸気時の呼吸曲線が二相性を示すことから、本発明
の呼吸補助装具及び呼吸補助システムにより呼吸困難が
著しく軽減されることが分かる。
Ｇ指数が低下したもの１３名、ＢＯＲＧ指数に変化がな
かったもの２名、ＢＯＲＧ指数が増大したもの１名であ
った。一方、呼気時加圧によっては、ＢＯＲＧ指数が低
下したもの２名、ＢＯＲＧ指数に変化がなかったもの３
名、ＢＯＲＧ指数が増大したもの１１名であった。この
結果から、本発明の呼吸補助装具及び呼吸補助システム
によれば、吸気時に加圧し、呼気時早期に圧力開放する
ことにより、閉塞性肺疾患患者の呼吸困難を顕著に軽減
し得ることが分かった。 実施例４ 気管支喘息の患者（女性、２４歳）に対し、実施例１で
作製した呼吸補助装具を用い、図３に示す呼吸補助シス
テムにより呼吸補助試験を行ない、呼吸曲線を求めた。
図５(ａ)は、呼吸補助装具を装着しない平常時の呼吸曲
線であり、図５(ｂ)は、呼吸補助装具を装着し水柱２０
cmの一定圧力で加圧したときの呼吸曲線であり、図５
(ｃ)は、吸気時に水柱２０cmの圧力で加圧し、呼気時早
期に圧力開放を行ったときの呼吸曲線である。呼吸曲線
は、横軸が時間を示し、縦軸の上方が吸気を、下方が呼
気を示している。これらの呼吸曲線を比較すると、呼吸
補助装具を装着し水柱２０cmの一定圧力で加圧すること
により、装着しない平常時に比べて呼吸気量が増加し、
さらに吸気時に水柱２０cmの圧力で加圧し、呼気時早期
に圧力開放を行うことにより、呼吸気量が一層増加し、
かつ吸気時の呼吸曲線が二相性を示すことから、本発明
の呼吸補助装具及び呼吸補助システムにより呼吸困難が
著しく軽減されることが分かる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の呼吸補助装具は、肺疾患患者に
対して装着時の不快感、違和感が少なく、呼吸困難を軽
減することができ、さらに患者の呼吸と同調して加圧及
び圧力開放を行う本発明の呼吸補助システムにより、呼
吸困難を著しく軽減することができる。
対して装着時の不快感、違和感が少なく、呼吸困難を軽
減することができ、さらに患者の呼吸と同調して加圧及
び圧力開放を行う本発明の呼吸補助システムにより、呼
吸困難を著しく軽減することができる。
【図１】図１は、本発明の呼吸補助装具の一態様の平面
図及び側断面図である。
図及び側断面図である。
【図２】図２は、本発明の呼吸補助装具の装着状態の説
明図である。
明図である。
【図３】図３は、本発明の呼吸補助システムの系統図で
ある。
ある。
【図４】図４は、呼吸状態を示すグラフである。
【図５】図５は、呼吸曲線である。
１ バルブ ２ ゴム製偏平チューブ ３ チューブの外側面 ４ チューブの内側面 ５ ベルト ６ 面状ファスナー ７ 患者 ８ 呼吸補助装具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩佐 瞳 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 百合本 豪 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 南條 里子 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 (72)発明者 伊藤 勝三 大阪府大阪市西区江戸堀１丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】空気導入用のバルブを備えた帯状のゴム製
偏平チューブであって、チューブの外側面は高弾性率の
ゴムシートよりなり、チューブの内側面は低弾性率のゴ
ムシートよりなり、患者の下胸部〜上腹部に装着し、チ
ューブ内に空気を導入することにより下胸部〜上腹部を
圧迫することを特徴とする呼吸補助装具。 - 【請求項２】偏平袋の外側に、幅が偏平チューブと同じ
で長さが偏平チューブより長いベルトを積層し、ベルト
の両端に面状ファスナーを取り付けてなる請求項１記載
の呼吸補助装具。 - 【請求項３】フローセンサ、コンプレッサー、圧力調整
器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び請求項１又は請求
項２記載の呼吸補助装具を備え、フローセンサにより患
者の吸気及び呼気を検出し、吸気時に圧縮空気をチュー
ブ内に供給し、呼気時早期にチューブ内の圧力を開放す
ることを特徴とする呼吸補助システム。 - 【請求項４】フローセンサ、コンプレッサー、圧力調整
器、加圧バルブ、圧力開放バルブ及び請求項１又は請求
項２記載の呼吸補助装具を備え、フローセンサにより患
者の吸気及び呼気を検出し、呼気時に圧縮空気をチュー
ブ内に供給し、吸気と同時にチューブ内の圧力を開放す
ることを特徴とする呼吸補助システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7311537A JPH09122200A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 呼吸補助装具及び呼吸補助システム |
| US08/739,433 US5738089A (en) | 1995-11-06 | 1996-10-29 | Equipment for assisting respiration and system for assisting respiration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7311537A JPH09122200A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 呼吸補助装具及び呼吸補助システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09122200A true JPH09122200A (ja) | 1997-05-13 |
Family
ID=18018437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7311537A Pending JPH09122200A (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 呼吸補助装具及び呼吸補助システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5738089A (ja) |
| JP (1) | JPH09122200A (ja) |
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