JP7679575B2 - 医療外科用器具 - Google Patents

Description

本発明は、気管切開チューブの機械側端部に装着するように適合された、医療外科用器具に関する。

本発明は、より詳細には、組み合わされたＨＭＥおよびスピーキングバルブの形式の器具に関する。

患者が気管切開チューブまたは気管内チューブなどの気管に挿入されたチューブを通して呼吸する場合、気管支へのガス流は、鼻を通過することによって加温および湿潤されない。何らかの方法でガスを温めたり湿らせたりしない限り、これが、患者の喉に損傷および不快感を与える可能性がある。このガスは、換気回路の加湿器によって調整できる。しかしながら、最も都合がよいのは、熱水分交換デバイス（heat and moisture exchange device：ＨＭＥ）を使用することである。ＨＭＥは、１つまたは複数のＨＭＥ交換要素を含む小型で軽量のデバイスである。患者が息を吐き出すと、ガスは、交換要素を通過し、その熱および水分の大部分を要素に放出する。患者が息を吸うと、ガスは、反対方向に交換要素を通過し、交換要素内の熱および水分の大部分を吸収する。そのため、患者によって吸入されたこのガスは、温められて湿らされる。ＨＭＥデバイスは、ほこりおよびバクテリアなどの空気中の汚染物質から患者を保護するためにも役立つ。これらＨＭＥは、低コストであり、１回使用した後は使い捨てである。これらは、呼吸回路に接続する、または、単に気管チューブの機械側端部に接続して患者が自発呼吸している大気に開放したままにすることができる。ＨＭＥは、フェイスマスクなどの他の呼吸デバイスと一緒に使用することができる。ＨＭＥは、Smiths MedicalによってThermoventの商標（Thermoventは、Smiths Medicalの登録商標である）で販売されており、その他の医療機器会社によっても販売されている。

気管切開されている患者は、意識があり、気管切開チューブの外側の機械側端部に接続されたスピーキングバルブを用いて、チューブの挿入中に発話可能とすることができる。このようなスピーキングバルブは、ワンウェイ機構を有する。このワンウェイ機構は、患者がバルブを通して空気を吸入できるようにするが、スピーキングバルブを通して空気が吐き出されるのを防止するために閉じる。その代わり、患者が息を吐き出すと、肺からの空気がチューブをバイパスし、患者の声帯を通って上に流れる。気管切開チューブが患者側端部にむかって封止カフを有する場合、発話が必要な場合はこれの空気を抜く、または、チューブの壁にシールの機械側で開窓部を形成して、カフの上の開窓部を通って空気が流出できるようにする。スピーキングバルブは、Smiths Medicalによって、Oratorの商標（Oratorは、Smiths Medicalの登録商標である）で販売されており、その他の医療機器会社によっても販売されている。

これまでは、患者は、スピーキングバルブまたはＨＭＥのいずれかから恩恵を受けることはできても、両方を同時に装着することはできなかった。そのため、患者が話す必要がある場合は、患者は、まずＨＭＥを外してから、次にスピーキングバルブを接続しなければならない。発話の必要がなくなったら、患者は、スピーキングバルブを外し、再びＨＭＥを接続しなければならない。このように気管切開チューブの接続と取り外しを繰り返すと、患者に不快感を与える可能性がある。

本発明の課題は、代替的な医療外科用器具を提供することである。

本発明の一態様によれば、上記の種類の医療外科器具が提供される。医療外科用該器具は、器具が、ワンウェイのスピーキングバルブと、少なくとも１つのＨＭＥ要素と、の両方を有するハウジングを含むこと、またこの器具が、ある状態では、ＨＭＥ要素を通る流れが優先的にスピーキングバルブを通って流れ、別の状態では、スピーキングバルブを通る吸気流が優先的にＨＭＥ要素を通って流れることを可能にするように配置されていること、を特徴とする。

スピーキングバルブは、好適には、他方の状態において、ＨＭＥ要素を通る通路をブロックするように配置された部分を有する。スピーキングバルブのこの部分は、好適には、ハウジング内部で角度的に変位可能な円筒形スリーブである。このスリーブは、一方の状態において、ＨＭＥ要素と整列する開口部を有する。スピーキングバルブは、過度の呼気の力によってバルブがハウジングから変位されることが可能であるように、ハウジングに装着することができる。器具は、好適には、気管切開チューブの機械側端部に装着するように適合されたカップリングと、カップリングの横方向に延びる本体部分と、本体部分の両端部にあるＨＭＥ要素と、スピーキングバルブが一方の状態と他方の状態との間で角度的に変位可能に受容される、カップリングと整列されたキャビティと、を備える。代替的に、この器具は、スピーキングバルブとは別に作動可能な閉鎖手段を含んで、ＨＭＥ要素または各ＨＭＥ要素を通る流れを防止する、または可能にすることができる。閉鎖手段は、空気圧で作動可能であってもよい。器具は、空気圧アクチュエータを含むことができる。閉鎖手段は、ＨＭＥ要素または各ＨＭＥ要素を通る流れをブロックするために膨張可能なベローズを含むことができる。

本発明の別の態様によれば、本発明の上記の一態様による気管切開チューブと器具とのアセンブリが提供される。この場合、この器具は、気管切開チューブの機械側端部に装着される。

次に、本発明による、ＨＭＥデバイスおよび気管切開チューブが装着されたＨＭＥデバイスのアセンブリを、添付の図面を参照しながら、例として説明する

気管切開チューブのための、組み合わされたスピーキングバルブおよびＨＭＥのアセンブリの斜視図である。使用前のＨＭＥ、スピーキングバルブ、および気管切開チューブを分離した状態で示す。 ＨＭＥの本体部分の軸に沿った、組み合わされたスピーキンバルブおよびＨＭＥの側断面図である。スピーキングバルブは、ＨＭＥ要素への流れおよびＨＭＥ要素からの流れを可能にするように配置されている。 組み合わされたスピーキングバルブおよびＨＭＥを示す図である。スピーキングバルブは、ＨＭＥ要素への流れをブロックするように変位されている。 組み合わされたスピーキングバルブおよびＨＭＥ器具の代替的な形態の平面断面図である。異なる状態の両端部が示される。

図１～図３を最初に参照すると、気管切開チューブ１０と、組み合わされたスピーキングバルブ３０およびＨＭＥ２２の形態の医療外科用器具２０と、のアセンブリが示される。明確にするために、気管切開チューブ１０は、器具２０から分離して示される。使用のための組み立て前であり、器具２０は、ＨＭＥデバイス２２から分離して示されるスピーキングバルブ３０を有する。

気管切開チューブ１０は、患者側端部１２と機械側端部１３とを有する湾曲されたシャフト１１を有する従来型のものである。チューブ１０は、その患者側端部１２近くに膨張可能な封止カフ１４を有する。シャフト１１には、封止カフ１４の上方に間隔をおいて複数の開窓部または開口部１５が形成されている。チューブ１０はまた、その機械側端部１３に装着され、その外端に雄テーパ１５ｍｍコネクタ表面１７が形成された従来のカップリング１６を含む。

ＨＭＥデバイス２２は、外側ハウジング２３を備える概ねＴ字形状の構成を有する。外側ハウジング２３は、管状形状で円形断面の側部本体部分２４を有する。ハウジング２３はまた、一方の側に本体部分２４の半径方向外側に突出する円形断面の短いスリーブ２５の形態のカップリングを有する。内部では、スリーブ２５は、その前方端部に、カップリング１６上のコネクタ表面１７と嵌合するように適合された雌テーパ面を有して形成されている。ＨＭＥデバイス２２はまた、短い円形カラー２６を有する。円形カラー２６は、スリーブ２５と整列されて、本体部分２４の反対の側に短い距離で突出する。カラー２６の内面２７は、スピーキングバルブ３０の前方の端部部分３１を受容するように適合されている。スリーブ２５およびカラー２６の外面は、本体部分２４を横切って中心に延在する円筒面３との連続を形成する。内部では、円筒面３は、円筒形キャビティ４（図２および図３）を画定する。ＨＭＥデバイス２２は、本体部分２４の両端部に取り付けられた２つの従来のＨＭＥ要素２８、２９によって完成される。ＨＭＥ要素２８および２９は、従来の種類のものであり、水を吸収する能力を高めるために吸湿性塩で処理された段ボール紙のコイル状ストリップによって形成することができる。代替的に、ＨＭＥ要素は、処理済の発泡体製であってもよい。代替的なＨＭＥは、ただ１つのＨＭＥ要素を有し、例えば、非円形である断面を有するなど、異なる構成とすることができる。

スピーキングバルブ３０は、カラー２６の内壁２７内部に密封嵌合して閉鎖するように適合された、前方の患者側端部スリーブ部分３１を有する、概ね円筒形の形状である。スピーキングバルブ３０の反対側の、後方の端部は、円形の短い、拡大されたヘッド３２を有する。ヘッド３２の前方の端部は、カラー２６の外側の端部に当接する。ヘッド３２は、複数の開口部３４を有する端面３３によって閉じられている。ヘッド３２は、端面３３の内側の中心の中央に取り付けられた柔軟なフラップバルブ３５を包囲する。フラップバルブ３５は、開口部３４を通るバルブ３０内への空気の流れを許容し、逆方向の流れを防止するように配置されている。スピーキングバルブ３０の構造は、バルブを通る全ての呼気を完全に防止するのでなく、大部分が発話のために転用されるように十分な流れを防止する。
したがって、スピーキングバルブ３０は、患者がバルブを通して息を吸うことを可能にするが、バルブを通して息を吐くことを防止する。スピーキングバルブ３０は、前方の端部部分３１の壁に２つの側部開口部３６を含むことによって変更される。２つの側部開口３６は、互いに径方向に対向して配置される。前方の端部部分３１の長さは、側部本体部分２４の幅にわたってキャビティ４内に延在するような長さである。スピーキングバルブ３０は、前方の端部部分３１の外側の上およびハウジング２３の内側の上に嵌合形成部が設けられることによって、ハウジング２３にスナップフィットすることができる。ハウジング２３におけるスピーキングバルブ３０の係合は、側部開口部３６がブロックされる発話位置と、側部開口部がＨＭＥ要素２８および２９上に開くＨＭＥ位置との間で、スピーキングバルブの角度変位を９０°に制限するように配置される。スピーキングバルブ３０のヘッド３２は、スピーチのための「Ｓ」およびＨＭＥハウジング２３のカラー２６の周りの「Ｈ」の２つの異なるマーキングのうちの１つに対して配置することができる、矢印のようなマーキング３７を有する。スピーキングバルブ３０またはハウジング２３は、スピーキングバルブが一方の極限位置からクリックアウトし、他方の極限位置にクリックインするように、角度変位の極限位置に協働するディテントを含んでもよい。このようにして、器具２０を一方のモードまたは状態から他方に変更するために、手動で力を加えなければならない。ハウジング２３内部のスピーキングバルブ３０の装着は、好適には、通常の使用の間にスピーキングバルブをハウジング内に保持するために十分に強いものであるが、咳などによる過度の呼気力が作用した場合には、スピーキングバルブがハウジングから飛び出すことができるようにするものである。

スピーキングバルブは、柔軟なフラップバルブの代わりに、他のワンウェイのバルブによって提供することもできる。

スピーキングバルブ３０は、スピーキングバルブにおける側部開口部３６が、ＨＭＥ要素２８および２９を収容する本体部分２４の両端部と整列する１つの位置または状態から、ＨＭＥデバイス２２に対して、９０°にわたって角度的に変位可能である。この位置において、空気は気管切開チューブ１０からＨＭＥ要素２８および２９を通って出入りすることができる。そのため、通常の熱および水分交換を行うことができる。この位置では、スピーキングバルブ３０を通る呼気の大部分は、フラップバルブの作動によってブロックされる。また、吸気の間の流れに対する抵抗は、スピーキングバルブ３０を介するよりもＨＭＥ要素を介する方が小さい。そのため、スピーキングバルブを介する吸気流は実質的に存在しない。その結果、吸気は、優先的にＨＭＥ要素２８および２９を通って流れる。スピーキングバルブ３０が９０°にわたって回転すると、バルブの側部開口部３６は、本体部分２４の両端部との整列から出て、ハウジング２３におけるキャビティ２６の壁の内面との接触によって、両方の側部開口部３６がブロックされる位置に移動する。この位置において、気管切開チューブ１０からＨＭＥ要素２８および２９への流れ、ならびにＨＭＥ要素２８および２９からの流れが、ブロックされる。そのため、空気が優先的にスピーキングバルブ３０を通って流れることがわかる。

ＨＭＥ要素およびスピーキングバルブの両方を含む器具を、一方の状態ではＨＭＥ要素を通る流れが優先的にスピーキングバルブを通って流れることが可能であり、他方の状態ではスピーキングバルブを通る流れが優先的にＨＭＥ要素を通って流れることが可能であるように配置できる、他の装置も存在する。これらの他の装置は、必ずしも、スピーキングバルブを回転させる、または他の方法で変位させることを必要としない。

図４は、そのような器具１２０を示す。図４は、気管切開用コネクタ１２５の軸に沿って２つに分割されている。左側は、空気が、スピーキングバルブ１３０を通って流れるよりも、優先的にＨＭＥ要素を通って流れるように、ＨＭＥ要素１２６が実質的に覆われていない状態を図示する。右側は、吸気の間に空気がスピーキングバルブ１３０を通って流れるように、ＨＭＥ要素１２６が覆われている、またはブロックされている状態を図示する。より詳細には、器具は、ＨＭＥ要素１２６が両端部に取り付けられた管状の本体部分１２４を有する。ＨＭＥ要素１２６および本体部分は、円形状とすることができるが、好適には正方形または長方形である。その長さに沿って途中に、短い気管切開チューブカップリング１２５が、外側に突出する。本体部分１２４の反対側で、気管切開チューブカップリング１２５の径方向反対側には、スピーキングバルブ１３０が固定されている。スピーキングバルブ１３０は、柔軟なフラップ１３１を有する。フラップ１３１は、吸気を可能にするために内側に屈曲するが、患者が息を吐き出すときには、外側に付勢されて、密封して流れを防止（または実質的に制限）する。スピーキングバルブ１３０は、本体部分１２４と取り外し可能に取り付けられた別個の部品であってもよく、またはその常置の一部分であってもよい。本体部分１２４の内部には、それぞれのＨＭＥ要素１２６に近接し、かつその内側に配置された２つのシャッタ１４１および１４２の形態の、閉鎖手段が存在する。シャッタは、様々な異なる種類のものであってよく、電気的または機械的に操作することができる。しかしながら、本実施例において、それらは、小孔チューブ１４３を介して共通の小型の手動圧縮式アクチュエータに接続された２つの膨張可能なベローズ１４１および１４２の形態である。アクチュエータは、球体またはベローズの形態で、その自然な非圧縮状態で１４４として、その圧縮または作動状態で１４４’として示される。シャッタベローズ１４１および１４２は、図４の左側に示すような、両方のＨＭＥ要素１２６が覆われていない自然の圧縮状態を有する。そのため、患者が息を吸い、また吐くときに、空気が、要素を通って器具内に流入または器具外に流出することができる。ＨＭＥ要素１２６は、形状が正方形または長方形であるため、このようなシャッタによって容易に覆うことができる。患者がＨＭＥ要素１２６を通して息を吸うとき、装置における圧力降下がスピーキングバルブを開くのには不十分であり、バルブを通る任意の重要な流れを許容するように、スピーキングバルブ１３０が配置される。患者が発話を望む場合、患者は、球体を圧縮状態１４４’に絞り、それによって両方のベローズ１４１および１４２を膨張して拡張させ、ＨＭＥ要素１２６を通る流れを実質的にブロックする。

器具は、２つのＨＭＥ要素を有する必要はなく、１つの要素を有するだけでもよい。

Claims (7)

1. 気管切開チューブ（１０）の機械側端部（１３）に装着するように適合された医療外科用器具（２０）において、前記器具が、吸気の流れを許容し呼気の流れを防止するワンウェイのスピーキングバルブ（３０）と、通過する空気と熱交換及び水分交換を行う少なくとも１つのＨＭＥ要素（２８、２９）と、前記スピーキングバルブ（３０）及び前記ＨＭＥ要素（２８、２９）を保持するとともに前記機械側端部（１３）に装着されるハウジング（２３）とを含むこと、
   また前記ハウジング（２３）は、管状の本体部分（２４）と、前記本体部分（２４）を横切って延在する管状の円筒面（３）と、前記円筒面（３）の内部空間であって前記本体部分（２４）内に連通するキャビティ（４）とを備えること、
   また前記ＨＭＥ要素（２８、２９）は前記本体部分（２４）の端部に取り付けられ、前記スピーキングバルブ（３０）は、前記ワンウェイのバルブ（３５）を備えたヘッド（３２）と、前記ヘッド（３２）から延出して前記円筒面（３）内に回転可能に嵌合する円筒形スリーブ（３１）とを備え、前記円筒形スリーブ（３１）は、前記キャビティ（４）と前記本体部分（２４）内とを繋ぐ通路をブロックすること、
   また、前記円筒形スリーブ（３１）は、前記円筒形スリーブ（３１）を径方向に貫通する開口部（３６）を備え、前記スピーキングバルブ（３０）は、前記開口部（３６）が前記円筒面（３）の内周によって塞がれる一方の状態と、前記開口部（３６）が前記本体部分（２４）内の前記ＨＭＥ要素（２８、２９）側に連通する他方の状態とに回転可能であること、
   また前記一方の状態では、呼気は前記キャビティ（４）及び前記円筒形スリーブ（３１）を通って前記バルブ（３５）に流れ、吸気はバルブ（３５）を通って前記円筒形スリーブ（３１）に流入し、前記他方の状態では、呼気及び吸気は、前記キャビティ（４）、前記円筒形スリーブ（３１）、前記開口部（３６）、前記本体部分（２４）、及び前記ＨＭＥ要素（２８、２９）を通って出入りすること、を特徴とする、器具（２０）。
2. 請求項１に記載の器具において、吸気の流れに対する抵抗は、前記スピーキングバルブ（３０）を介するよりも前記ＨＭＥ要素（２８、２９）を介する方が小さく、前記他方の状態では、吸気は前記スピーキングバルブ（３０）を通らず前記ＨＭＥ要素（２８、２９）から流入することを特徴とする、器具。
3. 請求項１または２に記載の器具において、前記スピーキングバルブ（３０）は、過度の呼気の力によって前記円筒形スリーブ（３１）が前記円筒面（３）から抜ける方向に飛び出すことが可能であるように、前記ハウジング（２３）に装着されることを特徴とする、器具。
4. 気管切開チューブ（１０）の機械側端部（１３）に装着するように適合された医療外科用器具（１２０）において、前記器具が、吸気の流れを許容し呼気の流れを防止するワンウェイのスピーキングバルブ（１３０）と、通過する空気と熱交換及び水分交換を行う少なくとも１つのＨＭＥ要素（１２６）と、前記スピーキングバルブ（１３０）及び前記ＨＭＥ要素（１２６）を保持するとともに機械側端部（１３）に装着される管状の本体部分（１２４）とを含むこと、
   また前記器具は、前記スピーキングバルブ（１３０）とは別に作動可能な閉鎖手段（１４１、１４２）を前記本体部分（１２４）内に含み、前記閉鎖手段（１４１、１４２）は、前記本体部分（１２４）内から前記ＨＭＥ要素（１２６）に向かう通路を閉鎖する一方の状態と、前記通路を開く他方の状態とになることができること、
   また前記一方の状態では、呼気は前記本体部分（１２４）を通って前記スピーキングバルブ（１３０）に流れ、吸気はスピーキングバルブ（１３０）を通って前記本体部分（１２４）に流入し、前記他方の状態では、呼気及び吸気は、前記本体部分（１２４）、前記通路、及び前記ＨＭＥ要素（１２６）を通って出入りすることを特徴とする、器具。
5. 請求項４に記載の器具において、前記閉鎖手段（１４１、１４２）は、空気圧で作動可能であり、前記器具は、空気圧アクチュエータ（１４４）を含むことを特徴とする、器具。
6. 請求項４または５に記載の器具において、前記閉鎖手段は、前記ＨＭＥ要素（１２６）または各ＨＭＥ要素（１２６）を通る流れをブロックするために膨張可能なベローズ（１４１、１４２）を含むことを特徴とする、器具。
7. 請求項１～６の何れか一項に記載の気管切開チューブ（１０）と器具（２０、１２０）とのアセンブリであって、前記器具（２０、１２０）は、前記気管切開チューブ（１０）の前記機械側端部（１３）に装着される、アセンブリ。

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