WO2018008423A1 - 圧力コントローラ - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a pressure controller that controls the internal pressure of a bag-like member such as a cuff.
- an operator such as a doctor inserts an intubation tube into the trachea of a subject (mainly a human body) from the oral cavity or nasal cavity to secure an airway, and oxygen is pulmonary through the intubation tube.
- Tracheal intubation is known to feed into If there is a gap between the intubation tube and the inner wall of the trachea, secretions such as gastric juice and saliva may flow into the trachea and the subject may develop ventilator-associated pneumonia.
- a cuff is provided on the outer wall of the intubation tube. The cuff expands when gas is supplied into the cuff.
- the outer peripheral surface of the cuff contacts the inner wall of the trachea and closes the trachea.
- the inflow of secretions into the trachea is prevented by the cuff while securing the airway by the intubation tube.
- cuff pressure the internal pressure of this cuff
- the cuff pressure becomes larger than a predetermined range
- the expanded cuff presses the blood vessel of the mucosal tissue of the trachea.
- the cuff pressure becomes smaller than the predetermined range
- the cuff is insufficiently expanded, a gap is formed between the outer peripheral surface of the cuff and the inner wall of the trachea, and secretions such as saliva and gastric juice are contained in the trachea. May flow in.
- a cuff pressure control device that controls the cuff pressure within a predetermined range has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
- the cuff pressure control device since the operator needs to handle it safely, it is necessary to make the surface temperature of the cuff pressure control device below a desired temperature. Further, in the cuff pressure control device, it has been studied to reduce the thickness of the housing in response to the demand for downsizing. In a thin housing, it is necessary to fix the pump in the main surface direction. The pump is driven to supply gas to the cuff, and becomes a heating element that generates heat by its operation. When the casing is made thin, the distance between the pump, which is a heating element, and the casing is reduced, so that heat is easily transferred to the casing by fixing the pump in the main surface direction. Thereby, there exists a possibility that the surface temperature of a housing
- casing may exceed predetermined temperature. There is a concern about low-temperature burns due to long-time contact with such a device.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to suppress the increase in surface temperature by making it difficult to transfer the heat of the pump while achieving a thinner casing. It is to provide a pressure controller that can.
- a pressure controller that solves the above problems is a pressure controller that is connected to a bag-like member, supplies a fluid to the bag-like member, and controls the internal pressure of the bag-like member, and includes a flat housing and the housing.
- a pump disposed in the body and having a discharge port for discharging the fluid oriented in the thickness direction of the housing, and disposed in the housing, and controlling the pump so that the internal pressure is within a predetermined range
- a low heat conduction member which is disposed on the opposite side of the discharge port and between the pump and the inner surface of the casing and has elasticity and air permeability.
- the pump is arranged with the discharge port of the pump directed in the thickness direction of the casing formed in a flat shape.
- the surface opposite to the surface on which the discharge port is formed approaches the casing.
- a low heat conductive member having elasticity and air permeability is disposed between the pump and the housing. Due to this low heat conductive member, heat generated by the pump is difficult to be transmitted to the housing. Therefore, an increase in the surface temperature of the casing can be suppressed in a thin casing.
- the pump has a first main surface and a second main surface, and the discharge port is formed in the first main surface. It is preferable that the pump is disposed between the second main surface of the pump and the housing.
- the casing can be thinned by using the pump having the first main surface and the second main surface.
- the low heat conduction member disposed between the pump and the housing makes it difficult for the heat of the pump to be transmitted to the housing and suppresses an increase in the surface temperature of the housing.
- a suction port for sucking fluid is disposed on the second main surface. According to this configuration, the pump discharges the fluid sucked from the suction port disposed on the second main surface from the discharge port formed on the first main surface.
- the said low heat conductive member is a filter through which the said fluid passes. According to this configuration, dust or the like of the fluid sucked into the pump can be removed by the low heat conductive member that is a filter.
- the pressure controller includes a wiring board fixed to the casing, and the pump is disposed between the wiring board and the casing with the discharge port facing the wiring board. It is preferable that the tube connected to the discharge port is an L-shaped tube in which a part of the flow path is bent and a wall portion constituting the flow path is thick.
- the thick portion of the tube connected to the discharge port has a flat portion facing the main surface of the wiring board. According to this configuration, when the pump moves, the tube comes into contact with the wiring board by the movement of the pump. At this time, it is difficult for the tube to be displaced in a direction parallel to the main surface of the wiring board due to the flat portion contacting the wiring board. For this reason, the posture of the pump can be stabilized.
- the flat portion of the thick portion of the tube is in contact with the main surface of the wiring board. According to this configuration, the tube is unlikely to be displaced in a direction parallel to the main surface of the wiring board due to the flat portion in contact with the wiring board. For this reason, the posture of the pump can be stabilized.
- the said control module contains the pressure sensor which measures the internal pressure of the said bag-shaped member. According to this configuration, the internal pressure can be controlled based on the measurement result by the pressure sensor.
- the pressure controller of the present invention it is possible to suppress an increase in the surface temperature by making it difficult to transfer the heat of the pump while achieving a reduction in the thickness of the housing.
- (A) is a front view of a pressure controller
- (b) is a side view of a pressure controller.
- the top view which shows the inside of a pressure controller.
- the perspective view which shows the inside of a pressure controller.
- a side sectional view of a pressure controller. is a schematic diagram which shows a pressure controller and a cuffed tracheal tube
- (b) is a schematic diagram which shows the use condition of a tracheal tube.
- the pressure controller 1 is connected to the cuffed tracheal tube 80 via the connection tube 85.
- the cuffed tracheal tube 80 includes a tracheal tube 81, a cuff 82, an inflation tube 83, and a luer connector 84.
- the cuff 82 is provided at a predetermined position on the outer periphery of the tracheal tube 81 at the distal end of the tracheal tube 81.
- a flow path communicating with the inside of the cuff 82 is formed in the wall portion of the tracheal tube 81, one end of the inflation tube 83 is connected to the flow path, and the other end of the inflation tube 83 is connected to the luer connector 84. Yes.
- One end of a connection tube 85 is connected to the luer connector 84, and the other end of the connection tube 85 is connected to the pressure controller 1.
- materials for the tracheal tube 81, the cuff 82, the connection tube 85, and the inflation tube 83 for example, polyvinyl chloride or an olefin-based elastomer can be used.
- the pressure controller 1 controls the internal pressure (cuff pressure) of the cuff 82 connected through the flow path of the connection tube 85, the inflation tube 83, and the tracheal tube 81.
- a check valve is provided in the luer connector 84 so that the air in the cuff 82 does not escape even if the connection tube 85 is pulled out of the luer connector 84. For this reason, when the pressure controller 1 is not used, for example, by pulling out the connection tube 85 from the luer connector 84 in a state where the pressure controller 1 controls the cuff pressure, the pressure controller 1, the connection tube 85, the cuffed tracheal tube 80, Can be separated while maintaining the cuff pressure.
- the tracheal tube 81 is inserted into the trachea 92 from the oral cavity 91 of the subject. This ensures the airway by tracheal intubation when using the ventilator. At this time, since the epiglottis 93 is always opened, secretions such as saliva may flow into the trachea 92 from the gap between the inserted tracheal tube 81 and the inner wall 92a of the trachea 92.
- symbol 94 shown in FIG.8 (b) is an esophagus.
- the cuff 82 provided in the tracheal tube 81 is expanded by air supplied from the pressure controller 1 shown in FIG.
- the expanded cuff 82 comes into contact with the inner wall 92a of the trachea 92 and closes the gap between the tracheal tube 81 and the inner wall 92a of the trachea 92.
- the internal pressure (cuff pressure) of the cuff 82 needs to be maintained appropriately.
- cuff pressure When the cuff pressure is low, a gap is generated between the tracheal tube 81 and the inner wall 92a of the trachea 92.
- the pressure controller 1 illustrated in FIG. 8A controls the cuff pressure to, for example, 20 cmH 2 O or more and 30 cmH 2 O or less.
- the pressure controller 1 As shown in FIGS. 1A and 1B, the pressure controller 1 is formed in a generally rectangular flat shape. In the following description, the directions of arrows shown in FIGS. 1A and 1B may be used for explanation.
- the housing 10 has a front case 11 and a rear case 12.
- the front case 11 and the rear case 12 are connected to each other by a fixing screw (not shown).
- the front case 11 is formed with a display portion 11a and a plurality of operation portions 11b.
- the display unit 11 a is formed so that an operator can visually recognize a display panel 23 (see FIG. 2) disposed inside the housing 10 from the outside of the housing 10.
- the plurality of operation units 11 b indicate the positions of operation switches arranged inside the housing 10. For example, when the operator depresses the operation unit 11b, an operation switch provided corresponding to the operation unit 11b is turned on.
- an arcuate recess 10a is formed in the upper portion of the housing 10, and a luer connector 36 is disposed in the recess 10a.
- a connection tube 85 shown in FIG. 8A is connected to the luer connector 36.
- the pressure controller 1 includes a front case 11, a control module 20, a fluid supply unit 30, a rear case 12, a battery BAT as a drive source, and a battery cover 13.
- the fluid supply unit 30 includes a pump 31, a check valve 34, a branch member 35, a luer connector 36, and an exhaust valve 37.
- the front case 11 and the rear case 12 are formed to accommodate the control module 20 and the fluid supply unit 30.
- the rear case 12 is integrally formed with battery boxes 12a and 12b that house the battery BAT. The battery boxes 12a and 12b are closed by a battery cover 13 attached to the rear case 12.
- the housing 10 includes the front case 11, the rear case 12, and the battery cover 13.
- the surface of the housing 10 includes an outer surface of the front case 11, an outer surface of the battery cover 13, and an outer surface of a portion of the rear case 12 that is not covered by the battery cover 13.
- the surface of the housing includes the outer surface of the front cover and the entire outer surface of the rear cover.
- the surface of the housing includes the outer surface of the front cover and the entire outer surface of the rear cover. It becomes.
- the battery boxes 12a and 12b are formed on both sides of the rear case 12 (left and right sides in FIG. 4).
- Battery boxes BAT shown in FIG. 2 are accommodated in battery boxes 12a and 12b from the outer side of rear case 12 (the back side in FIG. 4).
- the battery boxes 12a and 12b are closed by a battery cover 13 shown in FIG.
- the heavy battery BAT is arranged on both the left and right sides of the housing 10 (rear case 12). For this reason, a weight balance is good compared with the case where a battery is accommodated in one edge part. For this reason, the retainability and operability of the pressure controller 1 can be improved.
- the control module 20 includes a wiring board 21 and various electronic components.
- an operation switch 22 and a display panel 23 are shown as electronic components mounted on the wiring board 21.
- a pressure sensor 24, an integrated circuit device, a piezoelectric buzzer, and the like, which will be described later, are mounted on the wiring board 21 as electronic components.
- the control module 20 is fixed to the rear case 12 by a fixing screw (not shown).
- the fluid supply unit 30 shown in FIG. 2 includes a pump 31.
- the pump 31 is a piezoelectric pump, for example, and has a flat pump body 32 and a discharge port 33 formed on one main surface 32a (upper surface in FIG. 6) of the pump body 32. .
- the piezoelectric pump is preferable as a pump for supplying fluid (gas) to the cuff 82 in that fine adjustment of the fluid (gas) supply amount is easy.
- the discharge port 33 of the pump 31 is connected to one end of a check valve 34 via a tube 41, and the other end of the check valve 34 is connected to a branch member 35 via a tube 42.
- the branching member 35 has four connecting portions communicated with each other, and the tubes 42, 43, 44, 45 are connected to each connecting portion.
- the tube 45 is connected to the luer connector 36.
- the luer connector 36 is fixed to the rear case 12.
- a pressure sensor 24 is connected to the tube 43.
- the pressure sensor 24 is mounted on the wiring board 21 shown in FIG.
- the tube 44 is connected to the exhaust valve 37.
- As the exhaust valve 37 for example, an electromagnetic valve (solenoid valve) can be used.
- One end of a tube 46 is connected to the exhaust valve 37, and a capillary 38 is connected to the other end of the tube 46.
- the tube 44 and the tube 46 communicate with each other under the control of the exhaust valve 37. Thereby, air is exhausted from the cuff 82 shown in FIG. 8A, and the cuff pressure decreases.
- the capillary 38 has pores having an inner diameter smaller than the flow path of the tube 46 connected to the exhaust valve 37. The capillary 38 restricts the exhaust flow rate and suppresses a rapid decrease in the cuff pressure.
- the tube 41 connected to the pump 31 has an L-shaped connection with the pump 31.
- the tube 41 is formed with a flow path 41 a through which fluid discharged from the pump 31 passes.
- the fluid flows from the pump 31 to the check valve 34 by the flow path 41a.
- the tube 41 has a thick wall 41b that constitutes the flow path 41a.
- the flow path 41a is hold
- the tube 41 has comprised the L-shape by this wall part made thick.
- the tube 41 has a connecting portion 41c extending in a direction perpendicular to the main surface 32a of the pump 31 (pump main body 32) by the wall portion 41b having the wall thickness.
- the connecting portion 41 c has a base end on the pump 31 side, and a flat portion 41 d is formed at the distal end portion. That is, the thick wall portion 41b has a flat surface portion 41d.
- the flat portion 41 d faces the main surface of the wiring board 21 included in the control module 20. In the example of FIGS. 6 and 7, the flat portion 41 d directly faces the wiring board 21 or contacts the wiring board 21.
- the connection part 41c can function as a spacer that forms an air gap between the wiring board 21 and the pump 31 and maintains the wiring board 21 and the pump 31 in a non-contact state.
- a locking portion 12 c is formed in the lower portion of the rear case 12.
- An elastic locking piece 13a of the battery cover 13 attached to the rear case 12 is inserted into the locking portion 12c.
- the elastic locking piece 13a inserted into the locking portion 12c engages with the rear case 12, and the battery cover 13 is fixed to the rear case 12 by the engagement.
- a filter 39 and a pump 31 are disposed at the center of the rear case 12 in the left-right direction (the center in the left-right direction in the figure).
- the filter 39 and the pump 31 are arranged in this order from the rear case 12 toward the front case 11. That is, the filter 39 is disposed between the pump 31 and the rear case 12.
- a battery cover 13 is attached to the rear case 12.
- the pump 31 has an inlet of the pump 31 on the surface (lower surface in FIG. 6) opposite to the surface (upper surface in FIG. 6) where the discharge port 33 is formed in the pump body 32. Yes.
- the pump 31 has three suction ports, for example, and the diameter of the suction port is, for example, 0.3 to 0.5 mm.
- the filter 39 is formed in a thin plate shape having a plane shape substantially the same as the plane shape of the pump 31.
- the filter 39 is made of, for example, resin and has elasticity.
- a filter 39 disposed between the pump 31 and the rear case 12 elastically supports the pump 31. Further, the filter 39 has lower thermal conductivity than that of the rear case 12, for example. That is, the filter 39 is a low heat conductive member having lower heat conduction than the rear case 12.
- the pump 31 accommodated in the rear case 12 is formed in a substantially rectangular shape in plan view (viewed from the front surface of FIG. 4).
- the rear case 12 includes restriction walls 51a and 51b arranged above the pump 31 (upward in the figure) and restriction walls 52a and 52b arranged below the pump 31 (downward in the figure). Have.
- Each regulation wall 51a, 51b, 52a, 52b is formed to extend in the left-right direction of the rear case 12 (left-right direction in the figure).
- These regulation walls 51a, 51b, 52a, 52b together with the battery boxes 12a, 12b constitute an accommodating portion for accommodating the pump 31.
- movement of the rear case 12 in the vertical direction is restricted by the restriction walls 51a, 51b, 52a, and 52b.
- the movement of the rear case 12 in the left-right direction of the pump 31 is restricted by the battery boxes 12a and 12b.
- Locking pieces 53 and 54 are erected from the rear case 12 between the regulating walls 51a and 51b and between the regulating walls 52a and 52b, respectively. As shown in FIG. 7, the locking pieces 53, 54 engage with the main surface 32 a of the pump 31 (pump main body 32), and restrict movement of the pump 31 in the upper surface direction (upward in FIG. 6).
- the filter 39 described above has elasticity (cushioning property) and biases the pump 31 upward. That is, the filter 39 urges the pump 31 in a direction away from the rear case 12.
- the filter 39 has lower thermal conductivity than the rear case 12. Therefore, the heat generated from the pump 31 during driving is not easily transmitted to the rear case 12.
- a battery cover 13 is attached to the rear case 12. For this reason, an increase in the surface temperature of the housing 10 (battery cover 13) is suppressed.
- the pump 31 is disposed between the battery boxes 12a and 12b formed on the left and right sides of the rear case 12.
- the pump 31 is restricted from moving in the left-right direction with respect to the rear case 12 by the battery boxes 12a and 12b.
- FIG. 3 is a block diagram functionally showing the pressure controller 1 of the present embodiment.
- the pump 31 of the pressure controller 1 is connected to the luer connector 36 via a connection path (tube) indicated by a solid line in the drawing.
- the cuff 82 is connected to the luer connector 36.
- the pressure controller 1 controls the internal pressure (cuff pressure) of the cuff 82 to an appropriate value as described above.
- the pressure controller 1 includes a control unit 61, a sound generation unit 62, a storage unit 63, an input unit 64, a display unit 65, a drive circuit 66, a pressure sensor (indicated as “S” in the figure) 24, an exhaust valve 37, a pump (in the figure). A check valve 34 and a branching member 35.
- the control unit 61, the storage unit 63, the display unit 65, the sound generation unit 62, the input unit 64, and the drive circuit 66 are, for example, as one integrated circuit device (for example, a micro control unit: MCU) of the control module 20 illustrated in FIG. Mounted on the wiring board 21.
- the pressure sensor 24 is mounted on the wiring board 21 shown in FIG.
- the pump 31 is connected to the drive circuit 66, and the exhaust valve 37 and the pressure sensor 24 are connected to the control unit 61.
- the input unit 64 includes an operation switch 22 mounted on the wiring board 21, for example, as shown in FIG.
- the control unit 61 registers the cuff pressure setting range in the storage unit 63 based on the operation of the input unit 64.
- the display unit 65 includes the display panel 23 shown in FIG.
- the control unit 61 displays the cuff pressure measurement result, the cuff pressure setting range, and the like on the display unit 65.
- the sound generating unit 62 is, for example, a piezoelectric buzzer (not shown) mounted on the wiring substrate 21 shown in FIG.
- the control unit 61 drives the sound generation unit 62 to issue an operation sound of the input unit 64 or an alarm that some abnormality has occurred.
- the control unit 61 compares the set range registered in the storage unit 63 with the value of the cuff pressure measured by the pressure sensor 24, and controls at least one of the pump 31 and the exhaust valve 37 according to the difference. .
- the pressure sensor 24 measures the internal pressure of the tube 43 connected to the branch member 35. Since the tube 43 communicates with the cuff 82, the internal pressure of the tube 43 is equal to the internal pressure of the cuff 82. That is, the pressure sensor 24 indirectly measures the internal pressure (cuff pressure) of the cuff 82.
- the control unit 61 drives the pump 31 to supply fluid (air) to the cuff 82.
- the exhaust valve 37 is closed.
- the exhaust valve 37 uses a normally closed port (NC: normally closed).
- the control unit 61 opens the exhaust valve 37. As a result, air is discharged from the cuff 82 and the cuff pressure is reduced. When the cuff pressure decreases to the set range, the control unit 61 closes the exhaust valve 37. In this way, the control unit 61 controls the pump 31 and the exhaust valve 37 so that the cuff pressure is within the set range.
- the housing 10 is formed in a flat shape.
- the pump 31 is disposed with its discharge port 33 directed in the thickness direction of the housing 10.
- the main surface 32b of the pump 31 on the side opposite to the discharge port 33 approaches the casing 10 (rear case 12).
- a filter 39 as a low heat conductive member is disposed between the main surface 32 b opposite to the main surface 32 a where the discharge port 33 is formed and the rear case 12. ing. For this reason, the heat generated by the pump 31 disposed near the rear case 12 is hardly transmitted to the rear case 12 by the filter 39. For this reason, an increase in the surface temperature of the rear case 12 is suppressed.
- the filter 39 has elasticity and supports the pump 31. Therefore, when an impact due to dropping or the like is applied to the housing 10, the force due to the impact is not directly applied to the pump 31 by the filter 39. Further, the force due to the impact is weakened by the cushioning property of the filter 39. For this reason, the pump 31 can be protected.
- the pump 31 is disposed with the discharge port 33 directed in the thickness direction of the housing 10. Accordingly, the pump 31 is disposed away from the discharge port 33 side, that is, the front case 11 of the housing 10 by the discharge port 33.
- the wiring board 21 of the control module 20 is disposed between the pump 31 and the front case 11. For this reason, the heat generated by the pump 31 is not easily transmitted to the front case 11, and an increase in the surface temperature of the front case 11 is suppressed.
- the pump 31 is disposed between two battery boxes 12 a and 12 b formed integrally with the rear case 12. Therefore, the heat generated by the pump 31 is difficult to be transmitted to the left and right surfaces of the housing 10, and an increase in the surface temperature is suppressed.
- a tube 41 formed in an L shape is connected to the discharge port 33 of the pump 31.
- the thickness of the wall portion 41b forming the internal flow path 41a was increased. For this reason, for example, when the pump 31 moves toward the wiring board 21, the thick wall portion 41 b comes into contact with the wiring board 21 and restricts the movement of the pump 31. Thereby, the position shift of the pump 31 can be suppressed.
- the term L-shaped means that in a device in which the discharge port of the pump and the wiring board are opposed to each other, a flat portion (for example, a flat portion 41d) is provided on the outer peripheral portion of the tube.
- the wall portion 41b has a flat portion 41d, and the flat portion 41d faces the main surface of the wiring board 21.
- the flat portion 41 d of the wall portion 41 b comes into contact with the main surface of the wiring substrate 21.
- the wall part 41b of the tube 41 is hard to shift
- the pressure controller 1 is connected to the cuff 82, supplies fluid to the cuff 82, and controls the internal pressure of the cuff 82.
- the pressure controller 1 has a flat housing 10. Inside the casing 10, the discharge port 33 for discharging the fluid measures the internal pressure of the pump 31 and the cuff 82 with the thickness direction of the casing 10 and the cuff 82, and sets the internal pressure within a predetermined range based on the measurement result.
- the control module 20 for controlling the pump 31 is arranged.
- a filter 39 having elasticity and lower thermal conductivity than the housing 10 is disposed on the side opposite to the discharge port 33 and between the pump 31 and the inner surface of the housing 10.
- the surface of the pump 31 opposite to the surface on which the discharge port 33 is formed approaches the housing 10.
- a filter 39 having a heat conductivity lower than that of the housing 10 is disposed. With this filter 39, heat generated by the pump 31 is difficult to be transmitted to the housing 10. Therefore, in the case 10 that is thinned, an increase in the surface temperature of the case 10 can be suppressed.
- the pump 31 has a flat shape, the discharge port 33 is formed on the first main surface 32a, and the filter 39 is provided between the second main surface 32b of the pump 31 and the housing 10. Is arranged. According to this configuration, the casing 10 can be thinned by using the flat pump 31.
- the filter 39 disposed between the flat pump 31 and the housing 10 makes it difficult for the heat of the pump 31 to be transmitted to the housing 10 and suppresses an increase in the surface temperature of the housing 10.
- the main surface 32b of the pump 31 (pump main body 32) is provided with a suction port for sucking fluid. Therefore, dust or the like of the fluid sucked into the pump 31 can be removed by the filter 39.
- the control module 20 includes a wiring board 21 that is mounted with a pressure sensor 24 that measures at least the internal pressure of the cuff 82 and is fixed to the housing 10.
- the pump 31 is disposed between the wiring board and the housing 10 with the discharge port 33 facing the wiring board 21.
- the tube 41 connected to the discharge port 33 of the pump 31 is an L-shaped tube in which a part of the flow path 41a has an arc shape and a wall portion 41b constituting the arc-shaped flow path 41a is thick. For example, when the pump 31 moves, the tube 41 comes into contact with the wiring board 21 by the movement of the pump 31. At this time, the wall portion 41b having a large thickness comes into contact with the wiring board 21, and the movement of the pump 31 is restricted. For this reason, the position shift of the pump 31 can be suppressed.
- the thick wall portion 41 b has a flat portion 41 d that faces the main surface of the wiring substrate 21.
- the tube 41 comes into contact with the wiring board 21 by the movement of the pump 31.
- the tube 41 is unlikely to be displaced in a direction parallel to the main surface of the wiring board 21 due to the flat portion 41 d in contact with the wiring board 21. For this reason, the posture of the pump 31 can be stabilized.
- each said embodiment in the following aspects.
- the pressure controller 1 of the said embodiment shall control the internal pressure (cuff pressure) of the cuff 82 provided in the tracheal tube 81
- the control object should just be a bag-shaped member, for example, the balloon of a balloon catheter
- the internal pressure may be controlled.
- the battery BAT as a drive source is mounted.
- an external power source such as an AC adapter may be connected to the housing 10 as a drive source.
- the check valve 34 is connected between the pump 31 and the branch member 35, but the check valve 34 is omitted by using a pump having a check valve function. May be.
- the pump 31 having the suction port on the main surface 32b opposite to the main surface 32a on which the discharge port 33 is formed is used, but the suction port is on the same side as the side surface of the pump or the discharge port 33.
- a formed pump may be used.
- a member having elasticity may be inserted between a part or all of the side surfaces of the pump 31 different from the main surfaces 32a and 32b and the rear case 12.
- a sponge can be used as the member to be inserted.
- the tube 41 shown in the said embodiment is an example, and you may make it bend the flow path 41a to arbitrary shapes, such as a right-angle shape.
- the cuff pressure is measured by the pressure sensor 24, but the cuff pressure may be obtained based on other methods such as a pump current.
- the thick flat surface portion 41d of the wall portion 41b may be brought into contact with the main surface of the wiring board 21.
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Abstract
圧力コントローラ1は、カフに流体を供給し、カフの内圧を制御する。圧力コントローラ1は、扁平状の筐体10を有している。筐体10内には、流体を吐出する吐出口33が筐体10の厚さ方向に向けられたポンプ31と、カフの内圧を所定の範囲とするようにポンプ31を制御する制御モジュール20が配設されている。そして、吐出口33と反対側であってポンプ31と筐体10の内面との間には、弾性を有するとともに筐体10よりも熱伝導が低いフィルタ39が配設されている。
Description
本発明は、カフ等の袋状部材の内圧を制御する圧力コントローラに関する。
従来、人工呼吸器に関する医療分野において、医師等の作業者が挿管チューブを口腔や鼻腔から被検体(主に人体)の気管内に挿入して気道を確保し、挿管チューブを介して酸素を肺に送り込む気管挿管が知られている。挿管チューブと気管の内壁との間に隙間が生じると、気管内に胃液や唾液等の分泌物が流入し、被検体が人工呼吸器関連肺炎を発症するおそれがある。このような分泌物の流入を防止するため、挿管チューブの外壁にはカフが設けられる。このカフは、カフ内に気体が供給されて膨張する。カフが膨張することにより、カフの外周面が気管の内壁に接触して気管を閉塞する。このようにして、従来では、挿管チューブにより気道を確保しつつ、カフにより気管への分泌物の流入を防止している。
このカフの内圧(以下「カフ圧」と記述する。)が所定の範囲外の値となったとき、次のような問題が生じることが知られている。例えば、カフ圧が所定の範囲より大きくなったとき、膨張したカフが気管の粘膜組織の血管を圧迫することとなる。血管が圧迫されると虚血状態となり、その結果、壊死、出血等が引き起こされるおそれがある。一方、カフ圧が所定の範囲より小さくなったとき、カフの膨張が不十分となり、カフの外周面と気管の内壁との間に隙間が生じて、気管内に唾液や胃液等の分泌物が流入することがある。そこで、カフ圧を所定の範囲に制御するカフ圧制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記のようなカフ圧制御装置では、操作者の安全な取り扱いが求められるため、カフ圧制御装置の表面温度を所望の温度以下となるようにする必要がある。また、カフ圧制御装置では、小型化の要求に対応して筐体を薄型化することが検討されている。薄型化した筐体では、主面方向においてポンプを固定する必要がある。ポンプはカフに気体を供給するために駆動されるが、その動作によって熱を発する発熱体となる。筐体を薄型にすると、発熱体であるポンプと筐体との距離が近づくため、主面方向においてポンプを固定することにより熱が筐体に伝わりやすくなる。これにより、筐体の表面温度が所定の温度を超える虞がある。このような温度の装置に対する長時間の接触による低温やけどが懸念される。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、筐体の薄型化を達成しつつも、ポンプの熱を伝え難くして表面温度の上昇を抑制することができる圧力コントローラを提供することにある。
上記課題を解決する圧力コントローラは、袋状部材に接続され、前記袋状部材に流体を供給し、前記袋状部材の内圧を制御する圧力コントローラであって、扁平状の筐体と、前記筐体内に配設され、前記流体を吐出する吐出口が前記筐体の厚さ方向に向けられたポンプと、前記筐体内に配設され、前記内圧を所定の範囲とするように前記ポンプを制御する制御モジュールと、前記吐出口とは反対側であって前記ポンプと前記筐体の内面との間に配設され、弾性を有するとともに通気性を有する低熱伝導部材と、を有する。
この構成によれば、ポンプの吐出口を扁平状に形成された筐体の厚さ方向に向けてポンプを配置される。この場合、ポンプにおいて、吐出口が形成された面とは反対側の面が筐体に近づくことになる。ポンプと筐体との間に、弾性と通気性を有する低熱伝導部材が配置される。この低熱伝導部材により、ポンプにて発する熱は、筐体に伝達し難い。従って、薄型化した筐体において、筐体の表面温度の上昇を抑制することができる。
上記の圧力コントローラにおいて、前記ポンプは、第1の主面と第2の主面を有し、前記第1の主面に前記吐出口が形成されたものであり、前記低熱伝導部材は、前記ポンプの前記第2の主面と前記筐体との間に配置されていることが好ましい。
この構成によれば、第1の主面と第2の主面を有するポンプを用いることにより、筐体を薄型化することができる。そして、ポンプと筐体との間に配置された低熱伝導部材によって、ポンプの熱を筐体に伝わり難くし、筐体の表面温度の上昇を抑制することができる。
上記の圧力コントローラにおいて、前記第2の主面には、流体を吸入する吸入口が配設されていることが好ましい。
この構成によれば、ポンプは、第2の主面に配設された吸入口から吸入した流体を、第1の主面に形成された吐出口から吐出する。
この構成によれば、ポンプは、第2の主面に配設された吸入口から吸入した流体を、第1の主面に形成された吐出口から吐出する。
上記の圧力コントローラにおいて、前記低熱伝導部材は、前記流体が通過するフィルタであることが好ましい。
この構成によれば、フィルタである低熱伝導部材により、ポンプに吸入する流体のゴミ等を除去することができる。
この構成によれば、フィルタである低熱伝導部材により、ポンプに吸入する流体のゴミ等を除去することができる。
上記の圧力コントローラにおいて、前記筐体に固定された配線基板を有し、前記ポンプは、前記配線基板と前記筐体との間に前記吐出口を前記配線基板に向けて配設され、前記ポンプの前記吐出口に接続されたチューブは、流路の一部を曲げるとともに、前記流路を構成する壁部を肉厚としたL字チューブであることが好ましい。
この構成によれば、ポンプが移動した場合、そのポンプの移動によってチューブが配線基板に当接する。このとき、肉厚とされた壁部が配線基板に当接し、ポンプの移動が規制される。このため、ポンプの位置ずれを抑制することができる。
上記の圧力コントローラは、前記吐出口に接続されたチューブにおいて、肉厚の部分は、前記配線基板の主面と対向する平面部を有していることが好ましい。
この構成によれば、ポンプが移動した場合、そのポンプの移動によってチューブが配線基板に当接する。このとき、配線基板に当接する平面部によってチューブが配線基板の主面と並行な方向にずれ難い。このため、ポンプの姿勢を安定させることができる。
この構成によれば、ポンプが移動した場合、そのポンプの移動によってチューブが配線基板に当接する。このとき、配線基板に当接する平面部によってチューブが配線基板の主面と並行な方向にずれ難い。このため、ポンプの姿勢を安定させることができる。
上記の圧力コントローラにおいて、前記チューブの肉厚部分の平面部は、前記配線基板の主面と当接していることが好ましい。
この構成によれば、配線基板に当接する平面部によってチューブが配線基板の主面と並行な方向にずれ難い。このため、ポンプの姿勢を安定させることができる。
この構成によれば、配線基板に当接する平面部によってチューブが配線基板の主面と並行な方向にずれ難い。このため、ポンプの姿勢を安定させることができる。
上記の圧力コントローラにおいて、前記制御モジュールは、前記袋状部材の内圧を測定する圧力センサを含むことが好ましい。
この構成によれば、圧力センサによる測定結果に基づいて内圧を制御することができる。
この構成によれば、圧力センサによる測定結果に基づいて内圧を制御することができる。
本発明の圧力コントローラによれば、筐体の薄型化を達成しつつも、ポンプの熱を伝え難くして表面温度の上昇を抑制することができる。
以下、一実施形態を、添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、理解を容易にするために、一部の部材を省略している場合がある。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、理解を容易にするために、一部の部材を省略している場合がある。
先ず、本実施形態の圧力コントローラの適用例を説明する。
図8(a)に示すように、圧力コントローラ1は、接続チューブ85を介してカフ付き気管チューブ80に接続される。カフ付き気管チューブ80は、気管チューブ81、カフ82、インフレーションチューブ83、ルアーコネクタ84を有している。
図8(a)に示すように、圧力コントローラ1は、接続チューブ85を介してカフ付き気管チューブ80に接続される。カフ付き気管チューブ80は、気管チューブ81、カフ82、インフレーションチューブ83、ルアーコネクタ84を有している。
カフ82は、気管チューブ81の先端部において、その気管チューブ81の外周の所定位置に設けられている。気管チューブ81の壁部内には、カフ82の内部と連通する流路が形成され、その流路にはインフレーションチューブ83の一端が接続され、インフレーションチューブ83の他端はルアーコネクタ84に接続されている。ルアーコネクタ84には、接続チューブ85の一端が接続され、接続チューブ85の他端は圧力コントローラ1に接続されている。気管チューブ81、カフ82、接続チューブ85、インフレーションチューブ83の材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、オレフィン系エラストマーを用いることができる。
圧力コントローラ1は、接続チューブ85、インフレーションチューブ83、気管チューブ81の流路を介して接続されたカフ82の内圧(カフ圧)を制御する。なお、ルアーコネクタ84には逆止弁が内設されており、接続チューブ85をルアーコネクタ84から引き抜いても、カフ82の空気が抜けないようになっている。このため、圧力コントローラ1を使用しないとき、例えば圧力コントローラ1がカフ圧を制御した状態で接続チューブ85をルアーコネクタ84から引き抜くことで、圧力コントローラ1及び接続チューブ85と、カフ付き気管チューブ80とを、カフ圧を維持したまま分離可能である。
図8(b)に示すように、気管チューブ81は、被検体の口腔91から気管92へ挿入される。これにより、人工呼吸器の使用時に、気管挿管で気道が確保される。このとき、喉頭蓋93は常に開かれた状態となるため、挿入された気管チューブ81と気管92の内壁92aとの間の隙間から、気管92内に唾液等の分泌物が流入するおそれがある。なお、図8(b)に示す符号94は食道である。
このような分泌物の流入を防止するため、気管チューブ81に設けられたカフ82を、図8(a)に示す圧力コントローラ1から供給する空気によって膨張させる。膨張したカフ82は、気管92の内壁92aに接触し、気管チューブ81と気管92の内壁92aとの間の隙間を閉塞する。このようなカフ付き気管チューブ80を用いることで、気管チューブ81により気道を確保しつつ、カフ82により気管92から肺への分泌物等の流入を防止することができる。
カフ82の内圧(カフ圧)は適正に保たれる必要がある。カフ圧が低いと、気管チューブ81と気管92の内壁92aとの間に隙間が生じてしまう。一方、カフ圧が高すぎると、気道粘膜の血流を阻害し、損傷させてしまう。図8(a)に示す圧力コントローラ1は、カフ圧を、例えば20cmH2O以上30cmH2O以下に制御する。
次に、圧力コントローラ1の構成を説明する。
図1(a)及び図1(b)に示すように、圧力コントローラ1は、概略で長方形の扁平状に形成されている。以降の説明において、図1(a)と図1(b)に示す矢印の方向を用いて説明することがある。
図1(a)及び図1(b)に示すように、圧力コントローラ1は、概略で長方形の扁平状に形成されている。以降の説明において、図1(a)と図1(b)に示す矢印の方向を用いて説明することがある。
図1(b)に示すように、筐体10は、前ケース11と後ケース12とを有している。前ケース11と後ケース12は、図示しない固定ねじにより互いに連結されている。前ケース11には、表示部11aと複数の操作部11bが形成されている。表示部11aは、筐体10の内部に配設された表示パネル23(図2参照)を、操作者が筐体10の外部から視認可能に形成されている。複数の操作部11bは、筐体10の内部に配設された操作スイッチの位置を示す。例えば、操作者が操作部11bを押し込むと、その操作部11bに対応して内設された操作スイッチがオンする。
図1(a)において、筐体10の上部には円弧状の凹部10aが形成され、その凹部10aにルアーコネクタ36が配設されている。ルアーコネクタ36には、図8(a)に示す接続チューブ85が接続される。
図2に示すように、圧力コントローラ1は、前ケース11、制御モジュール20、流体供給部30、後ケース12、駆動源としての電池BAT、電池カバー13を有している。流体供給部30は、ポンプ31、逆止弁34、分岐部材35、ルアーコネクタ36、排気バルブ37を含む。なお、図2では、ポンプ31等を接続するチューブの符号を省略している。前ケース11と後ケース12は、制御モジュール20、流体供給部30、を収容するように形成されている。そして、後ケース12には、電池BATを収容する電池ボックス12a,12bが一体的に形成されている。電池ボックス12a,12bは、後ケース12に取着される電池カバー13により閉止される。
つまり、後ケース12は、部分的に電池カバー13により覆われている。このように電池BATにより駆動する本実施形態の圧力コントローラ1の場合、筐体10は、前ケース11と後ケース12と電池カバー13とを含む。そして、本実施形態において、筐体10の表面は、前ケース11の外側表面、電池カバー13の外側表面、及び後ケース12において、電池カバー13により覆われていない部分の外側表面を含む。
なお、駆動源として電池BATを用いない圧力コントローラの場合電池カバーが設けられていないため、筐体の表面は、前カバーの外側表面と後カバーの外側表面全体とを含むこととなる。また、電池BATが後カバーの内側に配設されている圧力コントローラも同様に電池カバーを必要としないため、筐体の表面は、前カバーの外側表面と後カバーの外側表面全体とを含むこととなる。
電池ボックス12a,12bは、後ケース12の両側部(図4において左右両側)に形成されている。電池ボックス12a,12bには、それぞれ図2に示す電池BATが、後ケース12の外側(図4において裏面側)から収容される。その電池ボックス12a,12bは、図2に示す電池カバー13によって閉止される。このように、重量のある電池BATが筐体10(後ケース12)の左右両側に配置される。このため、一方の端部に電池を収容する場合と比べ、重量バランスが良い。このため、圧力コントローラ1の保持性や操作性を向上させることができる。
制御モジュール20は、配線基板21と各種の電子部品とを含む。図2では、配線基板21に実装された電子部品として、操作スイッチ22と表示パネル23が示されている。なお、配線基板21には、電子部品として、後述する圧力センサ24、集積回路装置、圧電ブザー、等が実装されている。制御モジュール20は、図示しない固定ねじにより、後ケース12に固定される。
次に、図2に示す流体供給部30について説明する。
図4及び図5に示すように、流体供給部30はポンプ31を含む。ポンプ31は、例えば圧電体ポンプであり、扁平状に形成されたポンプ本体32と、そのポンプ本体32の一主面32a(図6では上面)に形成された吐出口33とを有している。圧電体ポンプは、流体(気体)供給量の微調整が容易である点で、カフ82に流体(気体)を供給するポンプとして好ましい。
図4及び図5に示すように、流体供給部30はポンプ31を含む。ポンプ31は、例えば圧電体ポンプであり、扁平状に形成されたポンプ本体32と、そのポンプ本体32の一主面32a(図6では上面)に形成された吐出口33とを有している。圧電体ポンプは、流体(気体)供給量の微調整が容易である点で、カフ82に流体(気体)を供給するポンプとして好ましい。
ポンプ31の吐出口33は、チューブ41を介して逆止弁34の一端に接続され、逆止弁34の他端はチューブ42を介して分岐部材35に接続されている。分岐部材35は、連通された4つの接続部を有し、各接続部によってチューブ42,43,44,45が接続されている。チューブ45は、ルアーコネクタ36に接続されている。ルアーコネクタ36は、後ケース12に固定されている。
チューブ43には、圧力センサ24が接続されている。圧力センサ24は、図2に示す配線基板21に実装されている。
チューブ44は、排気バルブ37に接続されている。排気バルブ37としては、例えば電磁バルブ(ソレノイドバルブ)を用いることができる。排気バルブ37にはチューブ46の一端が接続され、チューブ46の他端には、キャピラリー38が接続されている。排気バルブ37の制御により、チューブ44とチューブ46とが連通する。これにより、図8(a)に示すカフ82から空気が排気され、カフ圧が低下する。キャピラリー38は、排気バルブ37に接続されたチューブ46の流路よりも小さな内径の細孔を有している。キャピラリー38は、排気流量を制限し、カフ圧の急激な低下を抑制する。
チューブ44は、排気バルブ37に接続されている。排気バルブ37としては、例えば電磁バルブ(ソレノイドバルブ)を用いることができる。排気バルブ37にはチューブ46の一端が接続され、チューブ46の他端には、キャピラリー38が接続されている。排気バルブ37の制御により、チューブ44とチューブ46とが連通する。これにより、図8(a)に示すカフ82から空気が排気され、カフ圧が低下する。キャピラリー38は、排気バルブ37に接続されたチューブ46の流路よりも小さな内径の細孔を有している。キャピラリー38は、排気流量を制限し、カフ圧の急激な低下を抑制する。
図7に示すように、ポンプ31に接続されたチューブ41は、そのポンプ31との接続部がL字状に形成されている。詳述すると、チューブ41には、ポンプ31から吐出される流体が通過する流路41aが形成されている。この流路41aにより、流体がポンプ31から逆止弁34へと流れる。チューブ41は、流路41aを構成する一部の壁部41bを肉厚としている。この壁部41bにより、流路41aを円弧状に曲げた状態で保持する。そして、この肉厚とした壁部により、チューブ41はL字状をなしている。
また、この肉厚とした壁部41bにより、チューブ41は、ポンプ31(ポンプ本体32)の主面32aに対して垂直方向に延びる接続部41cを有している。図5に示すように、この接続部41cは、ポンプ31側を基端とし、その先端部に平面部41dが形成されている。つまり、肉厚とした壁部41bは平面部41dを有している。そして、この平面部41dは、制御モジュール20に含まれる配線基板21の主面と対向している。図6及び7の例では、平面部41dは配線基板21に直接的に対向するかまたは配線基板21と当接する。接続部41cは、配線基板21とポンプ31との間にエアギャップを形成し、配線基板21とポンプ31とを非接触状態に維持するスペーサとして機能することができる。
図7に示すように、後ケース12の下部には、係止部12cが形成されている。係止部12cには、後ケース12に取着される電池カバー13の弾性係止片13aが挿入される。係止部12cに挿入された弾性係止片13aは、後ケース12と係合し、その係合によって、後ケース12に電池カバー13が固定される。
図6に示すように、後ケース12の左右方向中央(図において左右方向中央)には、フィルタ39及びポンプ31が配設されている。後ケース12において、後ケース12から前ケース11に向かって、フィルタ39とポンプ31とがこの順番で配設されている。つまり、フィルタ39は、ポンプ31と後ケース12との間に配設されている。後ケース12には電池カバー13が取着されている。
本実施形態において、ポンプ31は、ポンプ本体32において、吐出口33が形成された面(図6では上面)とは反対側の面(図6では下面)にポンプ31の吸入口が形成されている。ポンプ31の吸入口は、例えば3つであり、その吸入口の直径は例えば0.3~0.5mmである。
フィルタ39は、ポンプ31の平面形状と略同一の平面形状を有する薄板状に形成されている。フィルタ39は、例えば樹脂製であり、弾性を有している。ポンプ31と後ケース12との間に配設されたフィルタ39は、ポンプ31を弾性支持する。また、フィルタ39は、例えば後ケース12よりも低い熱伝導性を有している。つまり、フィルタ39は、後ケース12よりも熱伝導が低い低熱伝導部材である。
図4に示すように、後ケース12に収容されたポンプ31は、平面視(図4のおもて面から視て)略四角形状に形成されている。そして、後ケース12は、ポンプ31の上方(図において上方)に配設された規制壁51a,51bと、ポンプ31の下方(図において下方)に配設された規制壁52a,52bと、を有している。各規制壁51a,51b,52a,52bは後ケース12の左右方向(図において左右方向)に延びるように形成されている。これらの規制壁51a,51b,52a,52bは、電池ボックス12a,12bとともに、ポンプ31を収容する収容部を構成する。ポンプ31は、規制壁51a,51b,52a,52bにより、後ケース12の上下方向への移動が規制される。また、ポンプ31は、電池ボックス12a,12bにより、後ケース12の左右方向への移動が規制される。
規制壁51a,51bの間と、規制壁52a,52bの間には、それぞれ係止片53,54が後ケース12から立設されている。図7に示すように、係止片53,54は、ポンプ31(ポンプ本体32)の主面32aと係合し、ポンプ31の上面方向(図6において上方向)への移動を規制する。前述したフィルタ39は、弾性(クッション性)を有し、ポンプ31を上方へと付勢する。つまり、フィルタ39は、ポンプ31を後ケース12から離間する方向へ付勢する。そして、このフィルタ39は、後ケース12よりも低い熱伝導性を有している。したがって、駆動時においてポンプ31から発する熱は、後ケース12へと伝わり難い。そして、後ケース12には、電池カバー13が取着されている。このため、筐体10(電池カバー13)の表面温度の上昇が抑制される。
図4及び図5に示すように、ポンプ31は、後ケース12の左右に形成された電池ボックス12a,12bの間に配設されている。ポンプ31は、電池ボックス12a,12bにより、後ケース12に対する左右方向の移動が規制される。
図3は、本実施形態の圧力コントローラ1を機能的に示すブロック図である。圧力コントローラ1のポンプ31は、図中に実線で示す接続経路(チューブ)を介してルアーコネクタ36に接続されている。カフ82はルアーコネクタ36に接続される。圧力コントローラ1は、カフ82の内圧(カフ圧)を、上述のような適正な値に制御する。
圧力コントローラ1は、制御部61、発音部62、記憶部63、入力部64、表示部65、駆動回路66、圧力センサ(図において「S」と表記)24、排気バルブ37、ポンプ(図において「P」と表記)、逆止弁34、分岐部材35を有している。制御部61、記憶部63、表示部65、発音部62、入力部64、駆動回路66は、例えば1つの集積回路装置(例えば、マイクロコントロールユニット:MCU)として、図2に示す制御モジュール20の配線基板21に実装される。圧力センサ24は、図2に示す配線基板21に実装される。ポンプ31は駆動回路66に接続され、排気バルブ37と圧力センサ24は制御部61に接続される。
入力部64は、例えば図2に示すように、配線基板21に実装された操作スイッチ22を含む。制御部61は、入力部64の操作に基づいて、カフ圧の設定範囲を記憶部63に登録する。表示部65は、図2に示す表示パネル23を含む。制御部61は、カフ圧の測定結果、カフ圧の設定範囲等を表示部65に表示する。発音部62は、例えば図○に示す配線基板21に実装された圧電ブザー(図示略)等である。制御部61は、発音部62を駆動し、入力部64の操作音や、何らかの異常が起きたなどの警報を発する。
制御部61は、記憶部63に登録された設定範囲と、圧力センサ24で測定されたカフ圧の値とを比較し、その差に応じて、ポンプ31及び排気バルブ37の少なくとも一方を制御する。なお、圧力センサ24は、分岐部材35に接続されたチューブ43の内圧を測定している。チューブ43は、カフ82と連通しているため、チューブ43の内圧はカフ82の内圧と等しい。つまり、圧力センサ24は、カフ82の内圧(カフ圧)を間接的に測定している。
例えば、制御部61は、設定範囲(最小値)よりもカフ圧の値が小さい場合、ポンプ31を駆動して流体(空気)をカフ82に供給する。このとき、排気バルブ37は、閉じている。例えば、排気バルブ37において、常閉ポート(N.C.:ノーマルクローズ)が利用される。ポンプ31の駆動によってカフ圧が設定範囲内まで上昇すると、制御部61はポンプ31を停止させる。
被検体(患者)の姿勢変化などによって気管の径が変化したりすると、カフ圧が設定範囲(上限値)よりも大きくなる場合がある。このような場合、制御部61は、排気バルブ37を開放する。これにより、カフ82から空気が排出され、カフ圧が減少する。カフ圧が設定範囲内まで減少すると、制御部61は、排気バルブ37を閉じる。このようにして、制御部61は、カフ圧を設定範囲内とするように、ポンプ31、排気バルブ37を制御する。
次に、上記の圧力コントローラ1の作用を説明する。
図7に示すように、筐体10は、扁平状に形成されている。ポンプ31は、その吐出口33を筐体10の厚さ方向に向けて配設されている。この場合、ポンプ31は、その吐出口33とは反対側の主面32bが筐体10(後ケース12)に近づくことになる。そして、本実施形態では、そのポンプ31において、吐出口33が形成された主面32aとは反対側の主面32bと、後ケース12との間に低熱伝導部材としてのフィルタ39が配設されている。このため、後ケース12の近くに配設されたポンプ31にて発する熱は、フィルタ39によって、後ケース12に伝わり難い。このため、後ケース12の表面温度の上昇が抑制される。
図7に示すように、筐体10は、扁平状に形成されている。ポンプ31は、その吐出口33を筐体10の厚さ方向に向けて配設されている。この場合、ポンプ31は、その吐出口33とは反対側の主面32bが筐体10(後ケース12)に近づくことになる。そして、本実施形態では、そのポンプ31において、吐出口33が形成された主面32aとは反対側の主面32bと、後ケース12との間に低熱伝導部材としてのフィルタ39が配設されている。このため、後ケース12の近くに配設されたポンプ31にて発する熱は、フィルタ39によって、後ケース12に伝わり難い。このため、後ケース12の表面温度の上昇が抑制される。
フィルタ39は、弾性を有し、ポンプ31を支持する。従って、筐体10に落下等による衝撃が加わったとき、その衝撃による力は、フィルタ39によってポンプ31には直接的に加わらない。また、フィルタ39のクッション性によって、衝撃による力が弱められる。このため、ポンプ31を保護することができる。
前述したように、ポンプ31は、その吐出口33を筐体10の厚さ方向に向けて配設されている。従って、吐出口33側、つまり筐体10の前ケース11に対して、ポンプ31は、その吐出口33によって離間して配設される。また、本実施形態において、ポンプ31と前ケース11との間には、制御モジュール20の配線基板21が配設されている。このため、ポンプ31にて発する熱は、前ケース11に伝わり難く、前ケース11の表面温度の上昇が抑制される。
図4に示すように、ポンプ31は、後ケース12に一体的に形成された2つの電池ボックス12a,12bの間に配設されている。従って、ポンプ31にて発する熱は、筐体10の左右の表面に伝わり難く、表面温度の上昇が抑制される。
図7に示すように、ポンプ31の吐出口33には、L字状に形成されたチューブ41が接続されている。このチューブ41は、内部の流路41aを形成する壁部41bの厚さを肉厚とした。このため、例えばポンプ31が配線基板21に向かって移動した場合、肉厚の壁部41bが配線基板21に当接し、ポンプ31の移動を規制する。これにより、ポンプ31の位置ずれを抑制することができる。本明細書において、L字状という用語は、ポンプの吐出口と配線基板とが対向している装置において、チューブの外周部に平坦部(例えば平面部41d)が備えられており、その平坦部は配線基板に当接可能であり、その平坦部から離れた端部(例えば接続部41c)でポンプの吐出口に連通している態様のチューブ形状を示す。すなわち、必ずしもチューブの外観がL字状でなくても、チューブが平坦部を有し、かつ一部が屈曲した形状であればよい。
また、壁部41bは平面部41dを有し、この平面部41dは配線基板21の主面と対向している。例えば圧力コントローラ1に加わる衝撃等によってポンプ31が配線基板21に向かって移動した場合、この壁部41bの平面部41dが配線基板21の主面に当接する。これにより、チューブ41の壁部41bが配線基板21に対してその主面と並行な方向にずれ難いため、ポンプ31の姿勢を安定させることができる。
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)圧力コントローラ1は、カフ82に接続され、カフ82に流体を供給し、カフ82の内圧を制御する。圧力コントローラ1は、扁平状の筐体10を有している。筐体10内には、流体を吐出する吐出口33が筐体10の厚さ方向に向けられたポンプ31と、カフ82の内圧を測定し、測定結果に基づいて内圧を所定の範囲とするようにポンプ31を制御する制御モジュール20が配設されている。そして、吐出口33と反対側であってポンプ31と筐体10の内面との間には、弾性を有するとともに筐体10よりも熱伝導が低いフィルタ39が配設されている。
(1)圧力コントローラ1は、カフ82に接続され、カフ82に流体を供給し、カフ82の内圧を制御する。圧力コントローラ1は、扁平状の筐体10を有している。筐体10内には、流体を吐出する吐出口33が筐体10の厚さ方向に向けられたポンプ31と、カフ82の内圧を測定し、測定結果に基づいて内圧を所定の範囲とするようにポンプ31を制御する制御モジュール20が配設されている。そして、吐出口33と反対側であってポンプ31と筐体10の内面との間には、弾性を有するとともに筐体10よりも熱伝導が低いフィルタ39が配設されている。
この場合、ポンプ31は、吐出口33が形成された面とは反対側の面が筐体10に近づくことになる。ポンプ31と筐体10との間に、筐体10よりも熱伝導が低いフィルタ39が配置される。このフィルタ39により、ポンプ31にて発する熱は、筐体10に伝達し難い。従って、薄型化した筐体10において、筐体10の表面温度の上昇を抑制することができる。
(2)ポンプ31は、扁平状であり、第1の主面32aに吐出口33が形成されたものであり、フィルタ39は、ポンプ31の第2の主面32bと筐体10との間に配置されている。この構成によれば、扁平状のポンプ31を用いることにより、筐体10を薄型化することができる。そして、扁平状のポンプ31と筐体10との間に配置されたフィルタ39によって、ポンプ31の熱を筐体10に伝わり難くし、筐体10の表面温度の上昇を抑制することができる。
(3)ポンプ31(ポンプ本体32)の主面32bには、流体を吸入する吸入口が配設されている。従って、フィルタ39により、ポンプ31に吸入する流体のゴミ等を除去することができる。
(4)制御モジュール20は、少なくともカフ82の内圧を測定する圧力センサ24が実装され、筐体10に固定された配線基板21を有している。ポンプ31は、配線基板と筐体10との間に吐出口33を配線基板21に向けて配設されている。ポンプ31の吐出口33に接続されたチューブ41は、流路41aの一部を円弧状とするとともに、円弧状の流路41aを構成する壁部41bを肉厚としたL字チューブである。例えば、ポンプ31が移動した場合、そのポンプ31の移動によってチューブ41が配線基板21に当接する。このとき、肉厚とされた壁部41bが配線基板21に当接し、ポンプ31の移動が規制される。このため、ポンプ31の位置ずれを抑制することができる。
(5)ポンプ31の吐出口33に接続されたチューブ41において、肉厚の壁部41bは、配線基板21の主面と対向する平面部41dを有している。例えば、ポンプ31が移動した場合、そのポンプ31の移動によってチューブ41が配線基板21に当接する。このとき、配線基板21に当接する平面部41dによってチューブ41が配線基板21の主面と並行な方向にずれ難い。このため、ポンプ31の姿勢を安定させることができる。
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態の圧力コントローラ1は、気管チューブ81に設けられたカフ82の内圧(カフ圧)を制御するものとしたが、制御対象は袋状の部材であればよく、例えばバルーンカテーテルのバルーン等の内圧を制御するようにしてもよい。
・上記実施形態の圧力コントローラ1は、気管チューブ81に設けられたカフ82の内圧(カフ圧)を制御するものとしたが、制御対象は袋状の部材であればよく、例えばバルーンカテーテルのバルーン等の内圧を制御するようにしてもよい。
・上記実施形態では、駆動源としての電池BATを搭載するようにしたが、例えばACアダプタ等の外部電源を駆動源として筐体10に接続するようにしてもよい。また、電池BATと外部電源とを併用する構成としてもよい。
・上記実施形態では、図3に示すように、ポンプ31と分岐部材35との間に逆止弁34を接続したが、逆止弁の機能を有するポンプを用いて逆止弁34を省略してもよい。
・上記実施形態では、吐出口33が形成された主面32aとは反対側の主面32bに吸入口を有するポンプ31を用いたが、ポンプの側面や吐出口33と同じ面に吸入口が形成されたポンプを用いてもよい。
・上記実施形態では、吐出口33が形成された主面32aとは反対側の主面32bに吸入口を有するポンプ31を用いたが、ポンプの側面や吐出口33と同じ面に吸入口が形成されたポンプを用いてもよい。
・上記実施形態に対し、主面32a、32bとは異なるポンプ31の一部または全部の側面と後ケース12との間に弾性(クッション性)を有する部材を挿入してもよい。挿入する部材として例えばスポンジを用いることができる。このような部材により、ポンプ31の移動を抑制することができる。
・上記実施形態に示すチューブ41は一例であり、流路41aを直角状等の任意の形状に曲げるようにしてもよい。
・上記実施形態では、圧力センサ24によりカフ圧を測定したが、その他の方法、例えばポンプの電流等に基づいてカフ圧を求めるようにしてもよい。
・上記実施形態では、圧力センサ24によりカフ圧を測定したが、その他の方法、例えばポンプの電流等に基づいてカフ圧を求めるようにしてもよい。
・上記実施形態のチューブ41において、肉厚とした壁部41bの平面部41dを、配線基板21の主面に当接させるようにしてもよい。
1…圧力コントローラ、10…筐体、20…制御モジュール、31…ポンプ、33…吐出口、39…フィルタ、82…カフ。
Claims (8)
- 袋状部材に接続され、前記袋状部材に流体を供給し、前記袋状部材の内圧を制御する圧力コントローラであって、
扁平状の筐体と、
前記筐体内に配設され、前記流体を吐出する吐出口が前記筐体の厚さ方向に向けられたポンプと、
前記筐体内に配設され、前記内圧を所定の範囲とするように前記ポンプを制御する制御モジュールと、
前記吐出口と反対側であって前記ポンプと前記筐体の内面との間に配設され、弾性を有するとともに通気性を有する低熱伝導部材と、
を有する圧力コントローラ。 - 前記ポンプは、第1の主面と第2の主面を有し、前記第1の主面に前記吐出口が形成されたものであり、
前記低熱伝導部材は、前記ポンプの前記第2の主面と前記筐体との間に配置されている、
請求項1に記載の圧力コントローラ。 - 前記第2の主面には、流体を吸入する吸入口が配設されている、
請求項2に記載の圧力コントローラ。 - 前記低熱伝導部材は、前記流体が通過するフィルタである、
請求項1~3のいずれか1項に記載の圧力コントローラ。 - 前記制御モジュールは、前記筐体に固定された配線基板を有し、
前記ポンプは、前記配線基板と前記筐体との間に前記吐出口を前記配線基板に向けて配設され、
前記ポンプの前記吐出口に接続されたチューブは、流路の一部を曲げるとともに、前記流路を構成する壁部を肉厚としたL字チューブである、
請求項1~4のいずれか1項に記載の圧力コントローラ。 - 前記吐出口に接続された前記チューブにおいて、肉厚の部分は、前記配線基板の主面と対向する平面部を有している、
請求項5に記載の圧力コントローラ。 - 前記チューブの肉厚部分の前記平面部は、前記配線基板の主面と当接している、
請求項6に記載の圧力コントローラ。 - 前記制御モジュールは、前記袋状部材の内圧を測定する圧力センサを有する、
請求項1~7のいずれか1項に記載の圧力コントローラ。
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