JP2009542344A - 高圧室 - Google Patents
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Abstract
高圧室10が、折り畳み式の加圧可能ブラダ12と、ブラダを実質的に非折り畳み形状に支持する膨張可能な支持部材14とを含む。膨張可能な支持部材は、ブラダに対して内部または外部に存在することができ、各実施例では、ブラダの非折り畳み形状に全体的に合致した曲率を有するリブである。補剛ステーブ38によって、さらに支持を行うことができる。ブラダは、その内部への連絡路と、連絡路上の実質的に非通気性の閉鎖体とをさらに含む。閉鎖体は、第1のジッパ54と第2のジッパ56との間に挟まれた、実質的に空気不透過性のガスケット58を含む。補強ジッパ62によって、閉鎖体にさらに強度を与えることができる。同様に、ブラダを実質的に取り囲む補強ハーネス46によってブラダにさらに強度を与えることができる。圧縮空気の供給源74はブラダの内部と流体連通し、また冷却源76を設けてもよい。
Description
本発明は、一般に高圧室に関する。より詳細には、本発明は、膨張可能(インフレータブル)な支持構造体を備えた、折り畳み式で高圧力(すなわち約151.7kPa(22psig)程度)用の高圧室に関する。
登山やスキーなどのある特定の活動では、活動者は減圧に曝される。こうした減圧は、吐き気および頭痛を含む症状を伴う、一般に高山病と呼ばれるものを引き起こす可能性がある。ダイビングや深海での建設作業など他の活動では、活動者は高圧に曝される。活動者が標準大気圧にあまりにも急に戻った場合、活動者は減圧症による健康への有害な影響を受ける可能性がある。
高山病または減圧症を治療するために、患者を高圧環境に置くことが知られている。高圧室は、そうした治療環境を提供するのに都合のよい方法である。高圧室は、通常の気候変動の中で遭遇する圧力変動の範囲を上回る、周囲より高い圧力を内部に得ることができる室(チャンバ)である。開示全体を参照によって本明細書に明示的に援用する、Gamow等に対する米国特許第4974829号明細書(以下、Gamow)およびBowerに対する米国特許第5678543号明細書(以下、Bower)は、そうした高圧室の実施例を記載している。
しかし、現存の高圧室は一般に、可搬性と能力の間で妥協を必要とする。すなわち、圧力が高い高圧室ほど剛性が高く、可搬性に劣る傾向があり、一方、可搬性の室は圧力が低い傾向がある。例えばGamowに開示された高圧室は、最大約68.9kPa(10psig)の圧力を得ることができる可搬性の室であり、圧力による疾患の軽い症状を治療するのに適している。当業者には認識されるように、圧力の高い室ほど、減圧症または高山病のより重篤な症状の治療、ならびに一酸化炭素中毒、癒傷およびやけどを含む他の状態に有用である。
さらに、可搬性の室が折り畳み可能(コラプシブル)でもある場合、加圧されていない室を実質的に非折り畳み形状(すなわち非倒壊形状)に維持するために、一般に金属で製造された剛性フレームがしばしば使用される。このことは、室が加圧されていない状態のとき(すなわち治療の前または後)に室に出入りするのを助ける。この剛性フレームの室内への取り付けは、難しく、時間がかかることがある。さらに、室内で露出した金属フレームは審美的に満足のいくものではなく、室内にいる人にとって身体的に不快である場合もある。
したがって剛性フレームを必要とせずに、実質的に非折り畳み形状を維持する可搬性の高圧室を提供することが望ましい。可搬性の高圧室が、最大約151.7kPa(22psig)程度のより高い圧力で動作可能であることがさらに望ましい。また可搬性の高圧室がより高い圧力を維持することができ、それによって動作安全率を提供し、突然減圧する可能性を低減することがさらに望ましい。
前述の要求は、いくつかの実施例において高い圧力を実現することができる可搬性の高圧室である装置を一つの観点として提供する本発明によって、ほとんどが満たされる。室は折り畳み可能であり、剛性フレームの必要性を実質的に低減し且つその欠点を軽減する膨張可能な支持構造体を含む。即席の高圧室は、最大約151.7kPa(22psig)のより高い圧力での動作およびより高い圧力の達成を可能にする補強材をさらに組み込んでおり、突然減圧する可能性が実質的に低減される。
本発明の一実施例によれば、高圧室は、折り畳み式の加圧可能なブラダ(bladder:袋体)と、ブラダを実質的に非折り畳み形状に支持する膨張可能な支持部材とを含む。膨張可能な支持部材は、内部または外部の膨張可能なリブとすることができる。ブラダはその内部への連絡路を含み、連絡路は実質的に非通気性の閉鎖体によって閉じることができる。非通気性の閉鎖体は、第1および第2のジッパと、その間に配設された実質的に空気不透過性のガスケットとを含む。室がより高い圧力を得ることができるように、閉鎖体上の補強ジッパ、補強ハーネス、およびポリカーボネートで補強したビューポート(窓)などの様々な補強機能を組み込むことができる。
本発明の他の実施例によれば、圧力による疾患の症状を治療するためのシステムが提供される。このシステムは、高圧を維持することができる折り畳み式の室と、室を実質的に取り囲む補強ハーネスと、室の内部と流体連通する圧縮空気の供給源とを含む。実質的に非通気性の閉鎖体によって閉じることが可能な連絡路が、室の内部への通路を形成する。補強ハーネスは室の外面上に配設されており、また室を実質的に取り囲む複数の輪状のストラップであって、少なくとも1つの長手方向の補強ストラップによって相互に連結された複数の輪状のストラップを含む。
本発明のさらに他の実施例によれば、高圧室は、その内部への連絡路と、連絡路上の実質的に非通気性の閉鎖体と、閉鎖体の一方の側に配設された補強ジッパとを含む、折り畳み式の加圧可能ブラダを含む。非通気性の閉鎖体は、第1のジッパと第2のジッパの間に挟まれた実質的に空気不透過性のガスケットを含む。補強ジッパによって、ブラダはより高い圧力を達成および封じ込めることが可能になる。
発明の詳細な説明がより適切に理解され得るように、また当分野への本発明の寄与がより適切に認識されるように、本発明のいくつかの特定の実施例についてかなり幅広く概説してきた。もちろん本発明には、以下に説明する他の実施例であって、添付する特許請求の範囲の対象となる他の実施例も存在する。
この点に関して、本発明の少なくとも1つの実施例を詳しく説明する前に、本発明はその利用において、以下の説明で述べる、または図面に示す構造の細部および構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本発明は説明するもの以外の実施例とすることも可能であり、様々な方法で実施および実現することができる。また、本明細書ならびに要約書において用いる表現および用語は説明のためのものであり、限定的なものと考えるべきではないことを理解されたい。
したがって当業者には、この開示が基礎とする概念を、本発明の複数の目的を実現する他の構造、方法およびシステムを設計するための基本原理として容易に利用できることが理解されるであろう。したがって本発明の趣旨および範囲から逸脱しない限り、特許請求の範囲はそうした同等の構造を含むものと考えられることが重要である。
次に、図面を参照して本発明について説明するが、図面では全体を通して類似の参照番号は類似の部品を指す。本発明による実施例は、折り畳み式の加圧可能なブラダと、ブラダを実質的に非折り畳み形状に支持する膨張可能な支持部材とを提供する。膨張可能な支持部材の使用は、剛性フレームに比べて迅速で簡単な支持構造体の取り付けを促進する。さらに、剛性フレームは審美的に満足のいくものではなく、身体的に不快である可能性があるが、膨張可能な支持部材は、室内にいる人にとって好ましいだけではなく、より快適なものである。
圧力による疾患の症状を治療するためのシステムは、高い圧力を維持することができる折り畳み式の室を含む。室の外面には補強ハーネスが配設される。補強ハーネスによって、室は、現存する可撓性の折り畳み式高圧室より高い圧力で動作すること、およびそれを維持することの両方が可能になる。したがって本発明を用いて、より重篤な圧力による疾患の症状と他の望ましくない状態の両方を治療するための治療環境を作り出すことができる。
本発明の実施例を図1および図2に示す。高圧室10は一般に、折り畳み可能な、したがって可搬性である加圧可能なブラダ12と、膨張可能な支持部材14とを含んでいる。ブラダ12は、ポリアミド、ナイロンまたはポリエステルなど、本質的には実質的に非通気性の材料で成形することによって、加圧可能なものとすることができる。本明細書で用いる「非通気性」および「空気不透過性」という用語はほとんど同義であり、少なくとも大気の大部分の気体成分に関して実質的に気体不透過性であることを指す。あるいはブラダ12を、ポリウレタンまたはポリ塩化ビニル(PVC)など、実質的に非通気性の高分子コーティングで処理された通気性の材料で製造することもできる。ブラダ12は、1つまたは複数のビューポート16を含むことも可能であり、ビューポート16は可撓性の薄膜タイプのものでもよい。本発明のいくつかの実施例では、ビューポート16はポリカーボネートで補強され、例えばLEXAN(登録商標)のシールド18が用いられる。シールド18は、加圧下でのビューポート16の変形、および生じる可能性のある損傷を防止し、それによってブラダ12内の圧力を高めることが容易になる。
加圧されているとき、したがって折り畳まれていないとき、ブラダ12の形は実質的に円筒形である。ブラダ12は可撓性があり、折り畳むことができるが、加圧されていないときには潰れる傾向がある。ブラダ12が潰れていると出入りが困難になり、治療サイクルの最初と最後の時に、加圧されていない、したがって実質的に潰れたブラダ12を使用する患者に不快を感じさせる可能性がある。これに対処するには、図1および図2に示すように、減圧するときに、膨張可能な支持部材14が、ブラダ12を実質的に潰されていない、実質的に円筒形の構成に支持することである。
各実施例では、高圧室10は複数の膨張可能な支持部材14、例えば一般的にブラダ12の両側に配置される、実際にはブラダ12のための構造フレームを形成する2つの外部の膨張可能な支持部材14aおよび2つの内部の膨張可能な支持部材14bを含む。しかし、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、より多数またはより少数の膨張可能な支持部材14を用いることが可能であることを理解すべきである。本発明のいくつかの実施例では、膨張可能な支持部材14は、加圧され、潰されていないブラダ12の実質的に円筒の形に全体的に合致した曲率を有する膨張可能なリブであるが、長手方向または径方向の支持部材など、膨張可能な支持部材14の他の構成も企図される。
次に図3を参照すると、ブラダ12を、実質的に潰されていない、実質的に円筒形の構成に支持する外部の膨張可能な支持部材14aおよび内部の膨張可能な支持部材14bが示されている。外部の支持部材14aは、ブラダ12の外面16への取り付け部品を介して、ブラダ12を外部から支持する。すなわち外部の支持部材14aは、ブラダ12を実質的に潰されていない構成になるまで引っ張る。外部の支持部材14a、特にその平坦部18は、ブラダ12に対して転がり防止スタンドとしても働くことができる。
図4は、外部の支持部材14aをブラダ12に取り付けるための取り付けスリーブ20を示している。複数のそうした取り付けスリーブ20を用いて、外部の支持部材14aをブラダ12に固定することができる。取り付けスリーブ20は、取り付けパネル26によってブラダ12に取り付けられる第1および第2のストラップ22、24を含む。あるいは、第1および第2のストラップ22、24は、ブラダ12の外面16に直接取り付けることもできる。ストラップ22、24、取り付けパネル26およびブラダ12は、例えば縫製によって、またはヒート・シールによって取り付けることができる。ストラップ22、24は、スナップ、ボタン、留め金、トグル、ひもまたは面ファスナなどの留め具28によって結合される。使用時に外部の支持部材14aは、外面16に沿ってストラップ22、24の間に配置される。次いでストラップ22、24は、外部の支持部材14aのまわりに固定される。この組立ては、外部の支持部材14aが膨張した状態、部分的に膨張した状態、または完全に潰れた状態でも同様に実施可能であることを理解すべきである。それだけには限らないが、縫製またはヒート・シールなどによって外部の支持部材14aをブラダ12に恒久的に取り付けることを含む、他の取り付け方法も企図される。
次に図3に戻ると、内部の膨張可能な支持部材14bは、ブラダ12の内面30に接することによって、ブラダ12を実質的に潰されていない形状に支持する。各実施例において、内部の支持部材14bは、例えば面ファスナまたは取り付けスリーブ20に似た留め具によって内面30に取り付けられる。しかし、この開示および本発明の実施から、内部の支持部材14bとブラダ12の間の取り付けとは関係なく、膨張させると、内部の支持部材14bがブラダ12を実質的に潰されていない形状になるまで押すことを理解すべきである。外部の支持部材14aと同様に、内部の支持部材14bのブラダ12内への取り付けは、内部の支持部材14bが膨張した状態、部分的に膨張した状態、または完全に潰れた状態で実施することができる。
図5および図6はそれぞれ、外部および内部の支持部材14a、14bの構造を示している。外部および内部の支持部材14a、14bは、エア・ブラダ32a、32bと、エア・ブラダ32a、32bを実質的に取り囲むジャケット34a、34bとを含む。ブラダ12と同様に、エア・ブラダ32a、32bは、実質的に非通気性の材料、または実質的に非通気性のコーティングで処理された通気性の材料で形成することができる。ジャケット34a、34bは、支持部材14a、14bに対して耐久性を与え、それらを補強する。ジャケット34a、34bはさらに、支持部材14a、14bと、外部の支持部材14aの場合には取り付けパネル26との間、内部の支持部材14bの場合には面ファスナ36との間の取り付け用の面を形成する。ジャケット34a、34bは、ポリエステルまたはナイロンで製造することができるが、他の材料も企図される。
次に図1に戻ると、対応するステーブ(stave:桟状のもの)・スリーブ40の中に取り付けられた1つまたは複数の補剛ステーブ38もまた、ブラダ12を実質的に潰されていない形状に支持することができる。図7にもステーブ38およびスリーブ40を示すが、図7はさらにブラダ12の構造を示している。ブラダ12は、加圧可能な内部シェル42と、シェル42を実質的に取り囲む外側ジャケット44とを含む。内部シェル42は実質的に非通気性である。膨張可能な支持部材14のジャケット34と同様に、ジャケット44は加圧可能な内部シェル42に対して耐久性を与え、それを補強し、またポリエステルまたはナイロンで製造することができるが、他の材料も企図される。
図1および図2に示すように、高圧室10はさらに、ブラダ12を実質的に取り囲み、その外面16上に配設された補強ハーネス46を含んでいる。補強ハーネス46によって、ブラダ12内で得られる圧力が高まる。補強ハーネス46は、円周方向(または輪状)のストラップ48と、ブラダ12を実質的に囲む長手方向のストラップ50の両方を含むことができる。ストラップ48、50は、バックル52によって固定することができる。本発明のいくつかの実施例では、補強ハーネス46は、少なくとも1つの長手方向ストラップ50によって相互に連結されてウェブ状の補強ハーネス46を形成する複数の円周方向のストラップ48を含む。本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、示したものより多数または少数のストラップ48、50を利用することが可能であり、ブラダ12内で達成可能な最大圧力は、利用するストラップ48、50の数および構成に関係していることを理解すべきである。
図8に示すように、ブラダ12は、実質的に非通気性の閉鎖体(クロージャ)52を含む、その内部への連絡路を組み込んでいる。非通気性の閉鎖体52は、第1の内側ジッパ54と、第2の外側ジッパ56と、第1のジッパ54と第2のジッパ56の間の配設された実質的に空気不透過性のガスケット58とを含む、複数のジッパによる閉鎖体である。本発明のいくつかの実施例では、第1および第2のジッパ54、56は、出入りが容易になるように、実質的にブラダ12の全長に沿って延びている。本発明のいくつかの実施例では、ガスケット58は2枚重ねのゴムのフラップである。図示するように、第1のジッパ54は第1のジッパ・フラップ60に取り付けられ、第2のジッパ56は内部シェル42に取り付けられる。しかし、第1および第2のジッパ54、56の他の構造および配置も企図されることを理解すべきである。
高圧室10の外側から非通気性の閉鎖体52を閉じてブラダ12を加圧するために、第1のジッパ54が閉じられる。次いでガスケット58が第1のジッパ52の上に置かれ、第2のジッパ56が閉じられる。高圧室10の内側から非通気性の閉鎖体52を閉じるために、逆の工程がたどられる。ブラダ12が加圧されると、非通気性の閉鎖体52は密閉する(すなわち、ガスケット58が第1のジッパ54と第2のジッパ56の間にしっかりと挟まれる)。
ブラダ12内で達成可能な圧力を高めるために、非通気性の閉鎖体52は、補強ジッパ・フラップ64の中に取り付けられた補強ジッパ62をさらに含む。補強ジッパ62もまた、ブラダ12が突然減圧する可能性を低減する。図示するように、補強ジッパ62および補強ジッパ・フラップ64は、第2のジッパ56の外側に取り付けられる。しかし、補強ジッパ62および補強ジッパ・フラップ64を、第1のジッパ54の内側に同じように適切に取り付けることも可能であることを理解すべきである。追加のジッパ66、68をジャケット44または内部シェル42に組み込み、ブラダ12の強度を、したがってブラダ12内で達成可能な圧力を高めることもできる。
図9は高圧室10の端面図である。ブラダ12の内部へのいくつかの開口部70が見られる。圧縮空気タンク74などの加圧空気の供給源が、ホース72を介して少なくとも1つの開口部70に取り付けられ、したがってブラダ12の内部と流体連通する。圧縮空気タンク74および開口部70の一方または両方に隣接する適切な弁を設けることができる。圧縮空気タンク74を用いて、支持部材14を膨張させることもできる。
冷却源76が、第2のホース72を介して第2の開口部70に取り付けられる。本発明のいくつかの実施例では、冷却源76は、氷および水で満たされた可撓性のある袋であり、ブラダ12内の空気を調節する。冷却源76は剛体壁の容器とすることもでき、またさらにその中の冷たい内容物を保存するために隔離することもできる。例えばエア・スクラッバ(空気洗浄装置)、リブリーザ(吸入器)、酸素供給器、または化学的/生物学的な汚染除去フィルタなどの追加の要素を、追加の開口部70を介してブラダ12の内部と流体連通するように配置することもできる。
ジッパ54、56、62、66および68を用いた高圧室10の実施例を示しているが、他の閉鎖体を用いることも可能であることが理解されるであろう。例えばジッパ54、56、62、66、68のうちの1つまたは複数を、面ファスナ、一連のボタン、スナップ、トグルまたは留め金、あるいはひもで置き換えることができる。さらに、加圧空気の供給源を圧縮空気タンクとして説明および図示してきたが、空気圧縮機およびポンプを含む他の圧縮空気の供給源も本発明の趣旨および範囲のうちであり、しかしそれだけに限られることはない。1つまたは複数の膨張可能な支持部材14(例えば内部の膨張可能な支持部材14b)を剛性の支持部材で置き換えることが可能であることも理解すべきである。さらに、高圧室10を高山病または減圧症の治療に有用なものとして説明してきたが、化学兵器または生物兵器などの毒物の危険性に曝されて、加圧下で安全に搬送されてきた個人を隔離および治療するため、ならびに「高圧ストレッチャー」として隔離するために使用することも可能である。
本発明の多くの特徴および利点が詳細な記述から明らかであり、したがって添付の特許請求の範囲によって、本発明の真の趣旨および範囲に含まれる本発明のすべてのそうした特徴および利点を包含することが意図される。さらに、当業者には多くの修正形態および変更形態が容易に見出されるため、本発明を図示および記載された構造および動作に厳密に制限するのは望ましいことではなく、したがって、本発明の範囲に含まれるすべての適切な修正形態および同等物を用いることが可能である。
Claims (21)
- 折り畳み可能であり且つ加圧可能なブラダと、
前記ブラダを実質的に非折り畳み形状に支持する膨張可能な支持部材と
を有する高圧室。 - 前記ブラダを実質的に取り囲む補強ハーネスをさらに有する請求項1に記載の高圧室。
- 前記補強ハーネスが、前記ブラダを実質的に周方向に取り囲む少なくとも1つのストラップを有する請求項2に記載の高圧室。
- 前記補強ハーネスが、前記ブラダを実質的に長手方向に取り囲む少なくとも1つのストラップを有する請求項2に記載の高圧室。
- 前記膨張可能な支持部材が膨張可能なリブを有する請求項1に記載の高圧室。
- 前記膨張可能なリブが、前記ブラダの外面への取り付け部品を介して前記ブラダを外側から支持する請求項5に記載の高圧室。
- 前記膨張可能なリブが前記ブラダを内側から支持する請求項5に記載の高圧室。
- 前記膨張可能なリブが前記ブラダの内面に取り付けられる請求項7に記載の高圧室。
- 前記膨張可能なリブが、
エア・ブラダと、
前記エア・ブラダを実質的に取り囲むジャケットと
を有する請求項5に記載の高圧室。 - 前記ブラダが、
該ブラダの内部への連絡路と、
前記連絡路上の実質的に非通気性の閉鎖体と
をさらに有する請求項1に記載の高圧室。 - 前記閉鎖体が、
第1のジッパと、
第2のジッパと、
前記第1のジッパと前記第2のジッパの間に配置される実質的に空気不透過性のガスケットと
を有する請求項10に記載の高圧室。 - 前記閉鎖体が補強ジッパをさらに有する請求項11に記載の高圧室。
- 前記ブラダの前記内部と流体連通する冷却源をさらに有する請求項1に記載の高圧室。
- 前記ブラダの前記内部と流体連通する加圧空気の供給源をさらに有する請求項1に記載の高圧室。
- 前記ブラダが、
加圧可能な内部シェルと、
前記内部シェルを実質的に取り囲むジャケットと
を有する請求項1に記載の高圧室。 - 前記ブラダがビューポートをさらに有する請求項1に記載の高圧室。
- 前記ビューポートがポリカーボネートで補強される請求項16に記載の高圧室。
- 前記ブラダを、前記実質的に非折り畳み形状に支持する補剛ステーブをさらに有する請求項1に記載の高圧室。
- 圧力による疾患の症状を治療するためのシステムにおいて、
高圧を維持することができる折り畳み可能な室であって、その内部への連絡路を含む室と、
前記連絡路上の実質的に非通気性の閉鎖体と、
前記室の外面上に配置された補強ハーネスであって、該補強ハーネスは前記室を実質的に取り囲む複数の輪状ストラップを有し、該複数の輪状ストラップは、前記室を実質的に取り囲む少なくとも1つの長手方向補強ストラップによって相互に結合されている補強ハーネスと、
前記室の前記内部と流体連通する圧縮空気の供給源と
を有するシステム。 - 前記非通気性の閉鎖体が、密閉組立体と、該密閉組立体の一方の側に配置された補強ジッパとを有し、前記密閉組立体が、
第1のジッパと、
第2のジッパと、
前記第1のジッパと前記第2のジッパの間に配置された実質的に空気不透過性のガスケットと
を有する請求項19に記載のシステム。 - 折り畳み可能であり且つ加圧可能なブラダであって、その内部への連絡路を含むブラダと、
前記連絡路上の実質的に非通気性の閉鎖体であって、
第1のジッパ、
第2のジッパ、および
前記第1のジッパと前記第2のジッパの間に配置された実質的に空気不透過性のガスケット
を有する閉鎖体と、
前記閉鎖体の一方の側に配置された補強ジッパと
を有する高圧室。
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