JP2014514053A - 分流式ｎｃｐａｐ装置 - Google Patents

Abstract

ｎＣＰＡＰ装置は、単一ガスジェット流を受容するように構成された流入口を含む。この単一ガスジェット流は、両鼻孔にガスを供給する。この装置は、鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記ガスジェット流を両鼻孔用の２つのチャネルに比例的に分割するように構成された分流器も含む。
【選択図】図１Ａ

Description

持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）補助および／または非侵襲的（非侵入的、non-invasive）換気は、呼吸促迫症を有する乳児の自発呼吸を容易にするために一般に用いられている。可変流経鼻ＣＰＡＰ装置は、典型的には、必要な気道圧を提供するために少なくとも２つのジェット（噴出）（各鼻孔に１つ）を利用する。少なくとも２つのジェット（噴出）を利用するＣＰＡＰ装置は、乳児の小さい体に対して目障りでかさ高いことがある。さらに、多ジェット構成をもたらすそのような装置の構造は、複雑であることが多い。

本文書は、単一ガスジェット流を受容するように構成された流入口を有するｎＣＰＡＰ装置を提示する。この単一ガスジェット流は、両鼻孔にガスを提供する。この装置は、鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記ガスジェット流を両鼻孔用の２つのチャネルに比例的に分割するように構成された分流器も含む。

本発明の実施形態による、分流式ｎＣＰＡＰ装置の例を示している。 本発明の実施形態による、分流式ｎＣＰＡＰ装置の例を示している。 本発明の実施形態による、分流式ｎＣＰＡＰ装置の例を示している。 本発明の実施形態による、分流式ｎＣＰＡＰ装置の例を示している。

本発明の一実施形態による、ｎＣＰＡＰシステムにおけるガスジェット流の分割のための方法のフローチャートの例を示している。

本説明で参照する図面は、特に記載がない限り、原寸に比例するものとして描かれていないものと理解すべきである。

添付の図面に例が示される本技術の実施形態を詳細に参照する。本技術を種々の実施形態と関連して説明するが、当然のことながら、これらは本技術をこれらの実施形態に制限するものではない。反対に、本技術は、代替形態、修正形態、および同等形態を対象とするものであり、それらは添付の特許請求の範囲により定義される種々の実施形態の精神および範囲に含まれ得る。

さらに、以下の発明を実施するための形態では、本技術の完全な理解をもたらすために、数々の具体的な詳細を記載する。しかしながら、本技術は、これらの具体的な詳細を用いずに実施してもよい。他の例では、本実施形態の態様を不要に不明瞭にしないように、周知の方法、手順、要素、および回路について詳細に説明していない。

持続的気道陽圧（ＣＰＡＰ）療法は、呼吸困難および／または呼吸不全を示す患者を治療するために使用される。さらに、ＣＰＡＰ療法は、呼息時の肺虚脱を防止し、吸息時の肺拡張を支援することによって、未発達の肺を有する患者（とりわけ、乳児、特に未熟児または新生児）を有利に支援することができる。

概して、ＣＰＡＰ療法は、自発呼吸下の患者の肺への呼吸周期にわたる陽圧の連続送達を伴う。ＣＰＡＰは、種々の患者インターフェース装置、例えば気管内チューブまたは鼻カニューレを用いて、患者に送達することができる。しかしながら、乳児では、低侵襲的患者インターフェース装置、とりわけ、患者の鼻孔を介して鼻気道と直接または間接的に連動するものの使用がより望ましい。そのようなシステムは、一般に、経鼻持続的気道陽圧（ｎＣＰＡＰ）システムと称される。

図１Ａ〜Ｃは、ｎＣＰＡＰシステムで使用するためのｎＣＰＡＰ装置１００の実施形態を示している。とりわけ図１Ｂ〜Ｃは、ｎＣＰＡＰ装置１００の断面図を示している。概して、装置１００は、呼吸促迫症を有する自発呼吸下の患者（例えば、乳児）へのｎＣＰＡＰ補助および／または非侵襲的換気の提供を容易にする。

装置１００は、流入口１１０、排気ポート１２０、鼻孔ポート１３０および１３１、チャネル１３２および１３４、ノズル１５０、プレナム１５５、ならびに分流器１４０を含む。

使用中、加圧ガス（例えば、空気、酸素等）が流入口１１０に提供される。加圧ガスは、プレナム１５５およびノズル１５０を通過するときに、単一ジェット流１６０に生成される。このジェットは、治療的ＣＰＡＰ補助レベルをもたらすために適度に低い供給ガス圧力（例えば、一般に入手可能なクリティカルケア用人工呼吸器が対応しているもの）を利用するように、大きさが調整される。

分流器１４０は、ジェット流１６０を２つのチャネル流（各鼻孔に１つのチャネル流）に分割する。例えば、ジェット流１６０は、チャネル流１６１（チャネル１３２を通って移動し、ポート１３０から出る）と、チャネル流１６２（チャネル１３４を通って移動し、ポート１３１から出る）とに分割される。

分流器１４０は、ジェット流１６０に向かって上流に向く分流形状を含む。この分流形状は、必要に応じてジェット流１６０を偏向および分割する役割を果たす。この分流は自動調整式であり、また患者の鼻孔の解剖学的形態および流量需要の相対的制限に従って、ジェット流を比例的に分割する。例えば、ポート１３０に対応する鼻孔がポート１３１に対応する鼻孔の半分のガス供給を必要とする場合（解剖学的形態および／または流量需要により）、分流器１４０は、チャネル流１６２が、チャネル１３４内を流れるチャネル流１６１の半量のガス流をチャネル１３２内に提供するように、ジェット流１６０を比例的に分割する。

したがって、装置１００は、単一ジェット流（例えば、ジェット流１６０）から各鼻孔への全体的な流れ送達を最適に自動調整することができる。さらに、経鼻ＣＰＡＰ装置は、複雑性およびサイズが低減した、簡易化された形状および操作を含む。

対照的に、少なくとも２つのジェットを利用する従来技術は、乳児の小さい体に対して目障りでかさ高いことがある。さらに、多ジェット構成をもたらすそのような装置の構造は、複雑であることが多い。

吸息相時、過剰流（患者の一回換気量に必要なレベルを超えるジェット流）は、両分岐チャネルと流体連通している排気ポート１２０を通って単一排気経路から排気される。

さらに、吸息時に、患者の需要がジェット流１６０により供給される流速を超える場合、排気ポート１２０の役割は、新鮮ガスジェットが患者送達に必要な過剰吸息流を引き込むように、引き込みポートに変更される。

呼息相時、患者の呼息流は新鮮ガス流を伴って、排気ポート１２０から一緒に排気される。新鮮ガスジェット流を排気ポート１２０から出す迅速な転流は、装置１００の形状によって促進される。より具体的には、排気ポートがジェット出口にごく近接していることによって、また湾曲エッジ移行部に沿って３つの流れ（２つの分岐チャネルの呼息流および１つの流入新鮮ガスジェット流）が交わる分流面の特有の形状によって促進される。

言い換えると、呼気の空気流は、ジェットストリームの流れを偏向させ、ひいては流入ジェット流の転流または反転を誘発する。その結果、ジェットストリームおよび呼気の空気流が簡単に排気ポートへと進み、ひいては患者の所要呼吸仕事量が軽減する。

図２は、ｎＣＰＡＰシステムにおいて使用するためのｎＣＰＡＰ装置２００の実施形態を示している。装置２００は、装置１００と類似している。しかしながら、装置２００は、生成されたＣＰＡＰ圧力を監視するための対策を含む。

とりわけ、装置２００は、ポート１３０と関連する圧力測定ポート２１０と、ポート１３１と関連する別の圧力測定ポート（図示せず）とを含む。これらの圧力測定ポートは、圧力監視ポート２１５と流体接続しており、圧力管路は圧力監視装置に接続および経路指定することができる。

単一ガスジェット流（例えば、ジェット流１６０）を介したｎＣＰＡＰおよび／または非侵襲的換気の供給が、構造の簡易化、サイズの縮小、および／または製造コストの低下を可能にすることが理解されるべきである。さらに、ジェットは、一般的クリティカルケア用人工呼吸器で利用可能なガス源圧力を必要とするようにサイズ調整され得る。

図３は、ｎＣＰＡＰシステムにおいてガスジェット流を分割するための方法３００を示している。種々の実施形態では、方法３００は、少なくとも上述の装置１００または２００によって実施される。

方法３００の３１０では、単一ガスジェット流が生成され、この単一ガスジェット流は両鼻孔にガスを供給する。例えば、患者の鼻孔にガス流を供給するために、唯一のガスジェット流１６０が生成される。

３２０では、単一ガスジェット流が、鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、各鼻孔に比例的に分割される。例えば、ガスジェット流１６０は、鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、ガスチャネル流１６１および１６２に比例的に分割される。

３３０では、分割されたガス流が、鼻プロングおよびマスクからなる群から選択される装置へと方向付けられる。例えば、鼻プロングは、ポート１３０および１３１と物理的および流体的に連通している。別の例では、マスクは、インターフェース１２５上に配置される。

３３５では、分割されたガスジェット流が自動調整される。例えば、鼻閉により鼻道が遮断されている場合、ガスジェット流１６０は、鼻閉による抵抗に基づき、空気流とともにチャネル流１６１および１６２に自動調整によって分割される。

３４０では、呼息流に応じて、単一ガスジェット流が排気ポートを通って排気されるように転流を生じる。

３４５では、過剰吸息流が、排気ポートを通して引き込まれる。例えば、患者の吸息流需要が、ジェット流１６０により供給される流速を超えるとき、排気ポート１２０の役割は、新鮮ガスジェットが患者送達に必要な過剰吸息流を引き込むように、引き込みポートに変更される。

３５０では、各チャネルで圧力測定ポートを介して圧力が測定される。例えば、圧力は、圧力測定ポート２１０を介して測定される。

３５５では、圧力監視ポートを介して、各チャネルの圧力が監視される。

本発明の種々の実施形態はこのように説明される。本発明を特定の実施形態において説明したが、本発明がそのような実施形態により限定されると解釈すべきではなく、むしろ以下の特許請求の範囲に従って解釈すべきであることが理解されるべきである。

本明細書に記載される全ての要素、部分、および工程が、好ましくは含まれる。これらの要素、部分、および工程はいずれも、当業者に明らかとなるように、他の要素、部分、および工程と置き換えてもよく、または完全に削除してもよいことを理解されたい。

概念
本文書は、少なくとも以下の概念を提示する。
概念１
両鼻孔にガスを供給する単一ガスジェット流を受容するように構成された流入口と、
鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記ガスジェット流を前記両鼻孔用の２つのチャネルに比例的に分割するように構成された分流器と、
を備える、ｎＣＰＡＰ装置。
概念２
前記分割されたガスジェット流が自動調整式である、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念３
鼻プロングと連動するように構成されたインターフェースをさらに備える、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念４
マスクと連動するように構成されたインターフェースをさらに備える、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念５
前記分流器が、前記ガスジェット流の排気ポートへの転流を容易にするようにさらに構成された、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念６
出口チャネル内に配置された圧力測定ポートをさらに備える、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念７
前記単一ガスジェット流を発生させるためのノズルをさらに備える、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念８
呼息時に前記単一ガスジェット流を排気するように構成された排気ポートをさらに備える、概念１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念９
前記単一ガスジェット流が過剰吸息流を引き込めるように、前記排気ポートがさらに構成された、概念８に記載のｎＣＰＡＰ装置。
概念１０
ｎＣＰＡＰシステムにおいてガスジェット流を分割するための方法であって、
両鼻孔にガスを供給する単一ガスジェット流を発生させることと、
鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記両鼻孔に前記単一ガスジェット流を比例的に分割することと、を含む、方法。
概念１１
鼻プロングおよびマスクからなる群から選択される装置へと、前記分割されたガスジェット流を方向付けることをさらに含む、概念１０に記載の方法。
概念１２
前記分割されたガスジェット流を自動調整することをさらに含む、概念１０に記載の方法。
概念１３
呼息流に応じて、排気ポートを通る前記単一ガスジェット流の転流を発生させることをさらに含む、概念１０に記載の方法。
概念１４
排気ポートを通して過剰吸息流を引き込むことをさらに含む、概念１０に記載の方法。
概念１５
各チャネルで圧力測定ポートを介して圧力を測定することをさらに含む、概念１０に記載の方法。
概念１６
圧力監視ポートを介して、前記各チャネルの前記圧力を監視することをさらに含む、概念１１に記載の方法。
概念１７
前記単一ガスジェット流が乳児の両鼻孔にガスを供給する、概念１０に記載の方法。

Claims (17)

1. 両鼻孔にガスを供給する単一ガスジェット流を受容するように構成された流入口と、
   鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記ガスジェット流を前記両鼻孔用の２つのチャネルに比例的に分割するように構成された分流器と、
   を備える、ｎＣＰＡＰ装置。
2. 前記分割されたガスジェット流が自動調整式である、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
3. 鼻プロングと連動するように構成されたインターフェースをさらに備える、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
4. マスクと連動するように構成されたインターフェースをさらに備える、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
5. 前記分流器が、前記ガスジェット流の排気ポートへの転流を容易にするようにさらに構成された、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
6. 出口チャネル内に配置された圧力測定ポートをさらに備える、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
7. 前記単一ガスジェット流を発生させるためのノズルをさらに備える、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
8. 呼息時に前記単一ガスジェット流を排気するように構成された排気ポートをさらに備える、請求項１に記載のｎＣＰＡＰ装置。
9. 前記単一ガスジェット流が過剰吸息流を引き込めるように、前記排気ポートがさらに構成された、請求項８に記載のｎＣＰＡＰ装置。
10. ｎＣＰＡＰシステムにおいてガスジェット流を分割するための方法であって、
    両鼻孔にガスを供給する単一ガスジェット流を発生させることと、
    鼻孔の解剖学的形態および流路抵抗のうちの１つ以上に従って、前記両鼻孔に前記単一ガスジェット流を比例的に分割することと、を含む、方法。
11. 鼻プロングおよびマスクからなる群から選択される装置へと、前記分割されたガスジェット流を方向付けることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記分割されたガスジェット流を自動調整することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
13. 呼息流に応じて、排気ポートを通る前記単一ガスジェット流の転流を発生させることをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
14. 排気ポートを通して過剰吸息流を引き込むことをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
15. 各チャネルで圧力測定ポートを介して圧力を測定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
16. 圧力監視ポートを介して、前記各チャネルの前記圧力を監視することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
17. 前記単一ガスジェット流が乳児の両鼻孔にガスを供給する、請求項１０に記載の方法。

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