JP2007525273A - Self-contained micromechanical ventilator - Google Patents
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Abstract
本発明の携帯可能な人工呼吸器(V)は、救急治療、緊急環境、および補給が限られ
ている環境において、ハンドフリーで呼吸を補助する装置を提供する。携帯可能な人工呼吸器(V)は、患者に安定して空気を供給するために周囲の空気を用い、2つのデュ
アルヘッド圧縮機システムを含んでいる。人工呼吸装置はバッテリで動作し、最大60分間の治療を行うことができる。好ましい実施態様において、本発明の携帯可能な人工呼吸器(V)は、空気圧サブシステム(N)、制御サブシステム(C2)、電力サブシ
ステム(P)、警報サブシステム(A2)も含んでいる。好ましい実施態様の携帯可能な人工呼吸器(V)は、安定して連続的に吸気/呼気サイクルを生じさせるために、交
互に動作するデュアルヘッド圧縮機システムとシングルヘッド圧縮機システム(101,102)を含んでいる。The portable ventilator (V) of the present invention provides a hand-free device that assists breathing in emergency treatment, emergency environments, and limited supply environments. The portable ventilator (V) uses ambient air to provide a stable air supply to the patient and includes two dual head compressor systems. The ventilator is battery operated and can provide treatment for up to 60 minutes. In a preferred embodiment, the portable ventilator (V) of the present invention also includes a pneumatic subsystem (N), a control subsystem (C 2 ), a power subsystem (P), and an alarm subsystem (A 2 ). It is out. The portable ventilator (V) of the preferred embodiment comprises a dual head compressor system and a single head compressor system (101, 102) that operate alternately in order to produce a stable and continuous inspiration / expiration cycle. ) Is included.
Description
本明細書は、2002年8月26日に出願された10/228,166の一部継続出願である。 This specification is a continuation-in-part of 10 / 228,166, filed on August 26, 2002.
迅速な医療措置によって無数の事故犠牲者や軍人の生命を救うことができる。救急医療サービスの領域においては、長い間、患者が確実な医療処置を受けなくてはならないゴールデンアワーが強調されてきた。しかしながら、確実な医療処置は、必要な機器がないために制限されることが少なくない。医療施設には人工的な医療機器があるが、緊急事態や戦場では、そうではない。特に、人工呼吸器の分野において、このことがあてはまる。 Rapid medical treatment can save the lives of countless accident victims and military personnel. In the area of emergency medical services, golden hours have long been emphasized that patients must receive reliable medical care. However, reliable medical procedures are often limited due to the lack of equipment needed. Medical facilities have artificial medical devices, but not in emergency situations or battlefields. This is especially true in the field of ventilators.
吸気のみの人工呼吸器が公知であり、それによって、患者の治療中に使われる酸素量を最小限に抑えながら、有効な呼吸回路を得られるため、病院において広く使用されている。 Inhalation-only ventilators are known and are widely used in hospitals because they provide an effective breathing circuit while minimizing the amount of oxygen used during patient treatment.
最新の人工呼吸器は、一般に、据置き型で、医療施設用に構成されている。これらは、重く、動かしにくく、携帯可能の用途には向いていない。ほとんどの人工呼吸器は、医療等級の空気、すなわち可燃性の高い、圧縮された酸素の容器を酸素源として用いている。これらの空気/酸素タンクは重く、動かしにくく、搬送には適さない。従来技術の人工呼吸器は、大きな電源も必要とするため、これによって、迅速な、現場での使用にはさらに適さないものとなっている。最後に、公知の大部分の人工呼吸器は、追加の機器や補給を容易に利用可能な治療環境における、訓練された人員による操作を必要としている。 Modern ventilators are generally stationary and configured for medical facilities. These are heavy, difficult to move and are not suitable for portable use. Most ventilators use medical grade air, a highly flammable, compressed oxygen container as the oxygen source. These air / oxygen tanks are heavy, difficult to move and are not suitable for transport. Prior art ventilators also require a large power supply, which makes them more unsuitable for rapid, on-site use. Finally, most known ventilators require manipulation by trained personnel in a treatment environment where additional equipment and supplementation are readily available.
例えば、Schroederらによる特許文献1には、二重ベンチュリ式駆動装置と、使い捨て可能な呼吸回路を含む、コンピュータ制御された空気圧式人工呼吸器システムが開示されている。二重ベンチュリ式駆動装置によって、呼気期の完了が迅速化され、それによって全体として改善された呼吸回路が得られる。使い捨て可能な呼吸回路によって、汚染の危険を生じることなく、多数の患者に人工呼吸器を使用することが可能になる。この装置には、容器に収容された酸素源が用いられている。この装置も、本発明で想定する状況下では使用不能である。 For example, U.S. Pat. No. 6,053,009 by Schroeder et al. Discloses a computer controlled pneumatic ventilator system that includes a dual venturi drive and a disposable breathing circuit. The dual venturi drive expedites completion of the expiratory phase, thereby providing an overall improved breathing circuit. The disposable breathing circuit allows the ventilator to be used on a large number of patients without the risk of contamination. In this apparatus, an oxygen source housed in a container is used. This device is also unusable under the circumstances assumed in the present invention.
したがって、現存する据置き型の人工呼吸器の欠点を克服する携帯可能な人工呼吸器が必要とされている。 Accordingly, there is a need for a portable ventilator that overcomes the shortcomings of existing stationary ventilators.
以下の携帯可能な人工呼吸器は、上述した必要性のいくらかに対応するものである。DeVriesらによる特許文献2、3、および4には、フィルタおよび圧縮機システムを介して周囲の空気を用いる携帯可能な人工呼吸装置が開示されている。圧縮機は、吸気中にのみ空気を供給するために連続的に動作する。DeVriesらの装置は病院において用いられ、人工呼吸器の使用中に患者を移動できるようにすることを意図している。これらの装置は、現場で緊急に使用することを目的としているものではないため、閉ループ制御、複雑な弁システムおよび回路を形成しており、本発明で想定する種の緊急状況下では使用不能である。
上で引用した文献から、安定した呼吸回路を形成する携帯可能な人工呼吸器が必要なことが分かる。ほとんどの携帯可能な人工呼吸器においてそうであるように、それらは、弁システムと酸素源を含む呼吸回路を形成している。しかしながら、これらの装置には、据置き型の電源が無い緊急状況の時に、当該装置を迅速に動作できるようにする手段が欠けている。第2に、これらの装置のほとんどは、動かしにくい容器型の酸素源に依存しており、人工呼吸器の、本当に携帯可能とする能力が低くなっている。第3に、従来技術の人工呼吸器は、据置き型の電源無しで連続的に使用可能な呼吸回路を形成していない。これらおよび他の欠点が、以下に説明するように、本発明によって克服される。 From the literature cited above, it can be seen that there is a need for a portable ventilator that forms a stable breathing circuit. As is the case with most portable ventilators, they form a breathing circuit that includes a valve system and an oxygen source. However, these devices lack the means to allow them to operate quickly in an emergency situation where there is no stationary power source. Second, most of these devices rely on a container-type oxygen source that is difficult to move, reducing the ability of the ventilator to be truly portable. Third, prior art ventilators do not form a breathing circuit that can be used continuously without a stationary power source. These and other disadvantages are overcome by the present invention as described below.
したがって、本発明の目的は、短期間の呼吸補助を行う携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a portable ventilator that provides short-term breathing assistance.
本発明の他の目的は、空気圧サブシステムと、電力サブシステムと、センササブシステムとを含む携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a portable ventilator that includes a pneumatic subsystem, a power subsystem, and a sensor subsystem.
本発明の他の目的は、空気圧サブシステムが、エア出力を高めるために2つのデュアルヘッド圧縮機を含んでいる、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a portable ventilator where the pneumatic subsystem includes two dual head compressors to increase air output.
本発明の他の目的は、空気圧サブシステムが蓄圧器を含んでいる、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a portable ventilator in which the pneumatic subsystem includes an accumulator.
本発明の他の目的は、使い捨て可能で使い切り型で、使用期限が限られない携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a portable respirator that is disposable, single-use, and has an unlimited expiration date.
本発明のさらに他の目的は、空気圧サブシステム、電力サブシステム、制御サブシステム、および警報サブシステムを含む、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 It is yet another object of the present invention to provide a portable ventilator that includes a pneumatic subsystem, a power subsystem, a control subsystem, and an alarm subsystem.
本発明の他の目的は、空気圧サブシステムが、エア出力を高めるための1つのデュアルヘッド圧縮機と、シングルヘッド圧縮機によって空気マニホールドの圧力を下げる手段とを含み、これによって蓄圧器が不要になった、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Another object of the present invention is that the pneumatic subsystem includes one dual head compressor for increasing air output and means for reducing the pressure of the air manifold with a single head compressor, thereby eliminating the need for an accumulator. It is to provide a portable ventilator.
本発明の他の目的は、電力サブシステムがバッテリ電源と、人工呼吸器に外部電源を利用できるようにするジャックとを含み、バッテリまたは外部電源が、空気圧サブシステム、制御サブシステム、および警報サブシステムを動作させるのに用いられる、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Another object of the present invention includes a battery power source and a jack that allows an external power source to be utilized for the ventilator, wherein the battery or external power source includes a pneumatic subsystem, a control subsystem, and an alarm sub-system. It is to provide a portable ventilator that can be used to operate the system.
本発明の他の目的は、電力サブシステムが、制御サブシステムへの電圧の変動を除去する電圧調整回路も含んでいる、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a portable ventilator in which the power subsystem also includes a voltage regulation circuit that eliminates voltage fluctuations to the control subsystem.
本発明のさらに他の目的は、制御サブシステムが、デュアルヘッド圧縮機とシングルヘッド圧縮機のオン/オフサイクルを制御するためのタイミング回路と、リレースイッチとを含んでいる、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Yet another object of the present invention is to provide a portable artificial respiration wherein the control subsystem includes a dual head compressor and a timing circuit for controlling the on / off cycle of the single head compressor and a relay switch. Is to provide a vessel.
本発明のさらに他の目的は、警報サブシステムが、修理可能な問題、修理不能な問題、および患者の問題を視覚的に示すことができ、また、可聴警報も可能である、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 Yet another object of the present invention is to provide a portable artificial device in which the alarm subsystem can visually indicate repairable, irreparable, and patient problems, and audible alarms are possible. To provide a respiratory organ.
本発明の他の目的は、使用期限が限られない、使い捨て可能な使い切りの装置、または再利用可能にされる装置である、携帯可能な人工呼吸器を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide a portable ventilator that is a disposable, single-use device, or a device that is made reusable, with no expiration date.
これらおよび他の目的が、下記の詳細な説明において説明される。 These and other objects are described in the detailed description below.
本発明は、外傷性障害または呼吸麻痺の処置のために1人以上の患者の呼吸を短期間の間補助する携帯可能な人工呼吸器である。図1に示すように、携帯可能な人工呼吸器Vは、呼吸気量および呼吸速度に確実に調和し、ハンドフリーで操作できる機能を有している。携帯可能な人工呼吸器Vは、完全に実用的なマルチモード装置であり、熟練した人員がこの装置特有のマルチモード機能を活用することができる野戦病院や前線の外科部隊に適している。携帯可能な人工呼吸器Vは、訓練を受けていない人員による使用にも適しており、また、特に、補給が限られている環境下において有用である。さらに、携帯可能な人工呼吸器Vを、使用期限が限られない、使い捨て可能な使い切りの装置として構成することができる。 The present invention is a portable ventilator that assists one or more patients in breathing for a short period of time for the treatment of traumatic disorders or respiratory paralysis. As shown in FIG. 1, the portable ventilator V has a function that can be operated in a hands-free manner in harmony with the respiratory volume and the respiratory rate. The portable ventilator V is a fully practical multimode device and is suitable for field hospitals and frontline surgical units where skilled personnel can take advantage of the device's unique multimode capabilities. The portable ventilator V is also suitable for use by untrained personnel and is particularly useful in environments where supply is limited. Furthermore, the portable ventilator V can be configured as a disposable, single-use device with no expiration date.
さらに、図1において、本発明の携帯可能な人工呼吸器Vは、空気圧サブシステムN、電力サブシステムP、センササブシステムSを含んでいる。これらの各システムについて以下に説明する。 Further, in FIG. 1, the portable ventilator V of the present invention includes a pneumatic subsystem N, a power subsystem P, and a sensor subsystem S. Each of these systems will be described below.
空気圧サブシステム:
図2に示すように、空気圧サブシステムNは、エア出力を高める、デュアルヘッドの2つの空気圧縮機1aおよび1bを含んでいる。周囲の空気またはNVCろ過された空気がデュアルヘッドの空気圧縮機1aおよび1bに引き込まれ、圧縮される。圧縮された空気は1aおよび1bを出て蓄圧タンク2に入る。蓄圧タンク2は、空気圧縮機1aおよび1bのそれぞれに接続され、空気圧縮機1aおよび1bの、組み合わされた(合計4つの)出力の空気圧保持領域として働く。蓄圧タンク2によって、両デュアルヘッド空気圧縮機に固有の両圧力波の位相の不調和が緩和され、空気圧縮機1aおよび1bの出力が互いに打ち消し合うのが防止される。蓄圧タンク2は、コネクタシステム3にさらに接続されている。空気圧縮機1aおよび1bが、生理学的圧力の広い範囲にわたって一定の流速で機能するので、コネクタシステム3によって、必要な時間の間、蓄圧器、すなわち蓄圧タンク2を介してユーザに一定の全流量の空気流が供給される。この時間は、論理回路基板Bの一部であるタイミング回路Tによって制御される。
Pneumatic subsystem :
As shown in FIG. 2, the pneumatic subsystem N includes two dual-headed
論理回路基板:
論理回路基板Bはタイミング回路Tを含み、電力サブシステムPに接続されている。論理回路基板Bによって、1aおよび1bをオンとオフに切り替えるために、空気圧縮機1aおよび1bへの電力が制御される。ユーザに送られる空気の量が、圧縮機1aおよび1bのオン時間の長さによって決められる。論理回路基板Bは、アナログ論理を用いており、マイクロプロセッサの制御を必要としない。論理回路基板BはセンササブシステムSにも接続されている。
Logic circuit board :
The logic circuit board B includes a timing circuit T and is connected to the power subsystem P. The logic circuit board B controls the power to the
センササブシステム:
図3に示すように、携帯可能な人工呼吸器Vは、緊急時に、重要な要監視事項の監視を行い、危険な状態の患者を補助するセンササブシステムSを含んでいる。センササブシステムSは、携帯可能な人工呼吸器Vが患者のフェイスマスクまたは気管内チューブとの接続から外れているのを検出する空気流量センサ4を含んでいる。センササブシステムSは、気道圧力センサ5も含んでいる。気道圧力センサ5は、ユーザの、前の呼吸(吸気)の終わりを検出する好ましい機能を備え、それによって、空気の供給を、前の呼吸が完了するまで遅らせることができる。空気流量センサ6が、次の呼吸の予定開始時間に達していない場合に、前の呼吸の呼気の停止を検出するのに用いられている。センササブシステムSは、人工呼吸器Vの内部に位置していてもよいし、または人工呼吸器Vの外部に位置していてもよい。
Sensor subsystem :
As shown in FIG. 3, the portable ventilator V includes a sensor subsystem S that monitors important monitoring items and assists a patient in a dangerous state in an emergency. The sensor subsystem S includes an
電力サブシステム:
図4に示すように、携帯可能な人工呼吸器Vの電力サブシステムPは、使い捨て可能な、または再充電可能なバッテリ7を含んでおり、このバッテリ7は、大容量で、広範囲の温度の下で動作可能であり、かつ空気圧サブシステムNおよびセンササブシステムSに適合したものである。好ましい実施形態において、本発明の携帯可能な人工呼吸器Vには、再充電可能な在来の鉛蓄電池7が用いられる。バッテリ7は、少なくとも30分から60分の動作時間を得られるものである必要がある。
Power subsystem :
As shown in FIG. 4, the power subsystem P of the portable ventilator V includes a disposable or
携帯可能な人工呼吸器:
空気圧サブシステムNは、センササブシステムSおよび電力サブシステムPに接続され、図5に示すように、携帯可能な人工呼吸器Vのハウジング8内に収容されている。ハウジング8は、プラスチックまたは金属のいずれかで作られており、物理的および機械的な圧力に耐えることができる堅固なフレーム構造部8aを含んでいる。携帯可能な人工呼吸器Vは、再充電可能なバッテリ7に外部電源またはAC電源を用いて電力を供給できるようにする入口ポート8bを含んでいる。あるいは、バッテリ7は、使い捨て可能なバッテリを含んでいてもよい。
Portable ventilators :
The pneumatic subsystem N is connected to the sensor subsystem S and the power subsystem P and is housed in the housing 8 of the portable ventilator V as shown in FIG. The housing 8 is made of either plastic or metal and includes a
ハウジング8は、くぼんだ制御パネル8cも含んでいる。制御パネル8cは、公知のやり方でユーザに空気を送るための複数のポートを含んでいる。制御パネル8cは、所望の空気流速を選択するためのスイッチと、オン/オフスイッチも含んでおり、バッテリ7を再充電するスイッチも含むことができる。制御パネル8cは、パネル上に配置されるどの手段も損傷しないようにくぼまされている。
The housing 8 also includes a recessed control panel 8c. The control panel 8c includes a plurality of ports for sending air to the user in a known manner. The control panel 8c also includes a switch for selecting a desired air flow rate, an on / off switch, and a switch for recharging the
本発明の携帯可能な人工呼吸器Vは、制御された人工呼吸を行い、患者に対する呼吸制御の役に立つ。上記のような携帯可能な2つの人工呼吸器Vの機能および性能を下記の例1によって示す。 The portable ventilator V of the present invention provides controlled ventilation and is useful for respiratory control for the patient. The function and performance of two portable ventilators V as described above are illustrated by Example 1 below.
例1:
Sekos2および3の人工呼吸器を試験した。全呼吸気量、呼吸速度、および他のパラメータは、人工呼吸器V上の設定の±10%以内であった。
Example 1 :
Sekos 2 and 3 ventilators were tested. Total respiratory volume, respiratory rate, and other parameters were within ± 10% of the settings on ventilator V.
上述の試験された携帯可能な人工呼吸器の性能が、在来の「ambu−bags」よりも優れていることが示された。上述の特徴を有するこれらおよび他の携帯可能な人工呼吸器が、本発明の範囲内にある。 The performance of the tested portable ventilators described above has been shown to be superior to conventional “ambu-bags”. These and other portable ventilators having the features described above are within the scope of the present invention.
本発明は、図6に示す好ましい実施形態を含んでいる。携帯可能な人工呼吸器V2は、図6に示すように、空気圧サブシステムN2、電力サブシステムP2、制御サブシステムC2、および警報サブシステムA2を含んでいる。 The present invention includes the preferred embodiment shown in FIG. The portable ventilator V 2 includes a pneumatic subsystem N 2 , a power subsystem P 2 , a control subsystem C 2 , and an alarm subsystem A 2 as shown in FIG.
携帯可能な人工呼吸器V2は、図6(a)に示すように、外面100aと内面100bを有するハードシェルのハウジング100を含んでいる。
The portable ventilator V 2 includes a
空気圧サブシステムN 2 :
図7に示すように、空気圧サブシステムN2は、エア出力を高める、デュアルヘッドの少なくとも1つの空気圧縮機101と、フラッター弁103を閉じるためのシングルヘッドの空気圧縮機102を含んでいる。空気圧サブシステムN2は、携帯可能な人工呼吸器V2の吸気と呼気のサイクルを生じさせる。吸気サイクル中、周囲の空気aが空気入口ポート104を通ってデュアルヘッドの空気圧縮機101内に引き込まれる。周囲の空気aを、空気入口ポート104を通す前に、汚染物質を除去するためにNBCろ過器NBCを通過させてもよい。あるいは、浄化された空気源(図示せず)から空気を引き込むことによって人工呼吸器V2を動作させることができるように、小型のアダプタ(図示せず)を空気入口ポート104に接続してもよい。周囲の空気aは、携帯可能な人工呼吸器V2に入る時に、Y字型の医療用等級の管105によって2つの空気流路に分けられる。管105は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってもよい。当業者によって理解されるように、管105は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。さらに、管105は、図6aに示したハードシェルのハウジング100の内部100bの一体部分であってもよい。周囲の空気aは、管105から、デュアルヘッド圧縮機の入口ポート101aおよび101bを通ってデュアルヘッドの空気圧縮機101に入る。周囲の空気aはデュアルヘッドの空気圧縮機101によって圧縮される。デュアルヘッドの空気圧縮機101をシングルヘッドの空気圧縮機102と組合せて用いるのが、図6から図10に示した本発明の好ましい実施形態の携帯可能な人工呼吸器V2にとって重要であることに留意するのが重要である。図6から図10の好ましい実施形態に示すようなデュアルヘッドの空気圧縮機101の代わりに複数のシングルヘッド圧縮機を用いるのは、本発明の範囲外であることに留意するのも重要である。これは、デュアルヘッド圧縮機によって、効率が高められ、大きさが小さくなるためである。この要素は、携帯可能な人工呼吸器V2の適切な構成および機能にとって必要不可欠である。
Pneumatic subsystem N 2 :
As shown in FIG. 7, the pneumatic subsystem N 2 includes at least one dual-
例2:
等価呼吸気量出力の場合:
デュアルヘッド圧縮機:重量−14.2オンス、大きさ−28.9立方インチ
2シングルヘッド圧縮機:重量−20.4オンス、サイズ−32.0立方インチ
デュアルヘッド圧縮機は、適切な呼吸気量の空気を、小さな空間を通して押し出すことができるように、周囲の空気を引込み、内部の圧力を高める。(P)=圧力、(V)=体積、(n)=分子数、(R)=気体定数、(T)=温度として、理想気体の法則PV=nRTを用いると、デュアルヘッドの空気圧縮機101が運転中の時、nRTの値を一定にしなければならない。したがって、人工呼吸器V2の適切な動作によって必要とされるように、周囲から人工呼吸器V2の小さな一定の体積部分内に特定の体積(V)の空気を取り込むには、nRTの値を同じに保つように空気aの圧力(P)を高める必要がある。空気aの圧力が高められることによって、空気aは、人工呼吸器V2を通って患者Hの肺の中に送られる。これは、流体、ここでは、圧縮された空気aが、人工呼吸器V2の比較的大きな圧力の領域から患者Hの肺の比較的低い圧力の領域に流れるという傾向によるものであり、それによって空気aが肺を満たす。
Example 2 :
For equivalent respiratory volume output:
Dual Head Compressor: Weight-14.2 oz, Size-28.9
図7に示すように、圧縮された空気aは、空気圧縮機101を出て、圧縮機の出口ポート101cおよび101dを通って、空気マニホールド106に入る。空気マニホールド106はプラスチックまたは金属から作られている。空気マニホールド106は、内部100bの一体部分であってもよい。当業者によって理解されるように、空気マニホールド106は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。圧力センサ107が、患者Hに送られる空気aの圧力を監視するために空気マニホールド106に接続されている。空気マニホールド106内の圧縮された空気aの空気圧が圧力センサ107によって測定される。空気aが公知の閾値を超えると、デュアルヘッドの空気圧縮機101が停止させられ、シングルヘッドの空気圧縮機102が始動され、以下に説明するように、空気はもはや患者Hに送られない。図7に示すように、空気マニホールド106は、フラッター弁103にも接続されている。フラッター弁103によって、圧縮された空気aを、入口ポート103aを通して入れ、双方向ポート103bを通して患者Hに送ることができる。圧縮された空気aが双方向ポート103bを通して患者Hに送られている時、呼気ポート103cは閉じたままである。しかし、患者Hが息を吐くと、入口ポート103aが閉じられ、吐き出された空気を、携帯可能な人工呼吸器V2から除去することができるように呼気ポート103cが開かれる。呼気サイクルを以下に説明する。患者Hに送られる圧縮された空気aは、医療用等級の管108、フラッター弁103、さらに、患者弁ポート110を介して、患者Hに接続された医療用等級の管109を通過する。管108は、空気マニホールド106に一体化されているが、図7では説明のために別個の要素として示されていることに留意することが重要である。医療用等級の管108および109は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってもよい。当業者によって理解されるように、管108および109は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。管108および109は内部100bと一体化されていてもよい。標準的な医療用等級の、患者の気管内チューブ(図示せず)または、呼吸マスク(図示せず)への管が、携帯可能な人工呼吸器V2と患者Hとの間で、患者弁ポート110の所に接続される。
As shown in FIG. 7, the compressed air a exits the
呼気サイクル中、呼気空気aeが、患者Hから患者弁ポート110、管109、双方向ポート103bを通って戻される。シングルヘッドの空気圧縮機102によって、フラッター弁103は入口ポート103aを閉じられ、それによって、呼気空気aが排気ポート、すなわち呼気ポート103cに導かれる。呼気空気aeは、排気ポート、すなわち呼気ポート103cから医療用等級の管111内に流れる。管111は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってもよく、内部100bと一体化されていてもよい。当業者によって理解されるように、管111は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。管111は、呼気空気aeを第2の圧力センサ112に導くT字型接続部111aを含んでいる。患者Hが息を吐き出したかどうかが第2の圧力センサ112によって確認される。他の実施形態では、T字型接続部111aと圧力センサ112を、インライン型の流量センサ(図示せず)によって置き換えることができる。呼気空気aeは、人工呼吸器のハウジング100上に配置された患者呼気ポート115に導かれる。呼気空気aeは、患者呼気ポート115に到達する前にインライン型のカプノグラフ室113に導かれる。カプノグラフ室113は、呼気空気ae内に呼気CO2が存在するのを検知するのに用いられる。呼気空気aeは、カプノグラフ室113から、医療用等級の管114を通って流れる。管114は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってよく、内部100bと一体化されていてもよい。当業者によって理解されるように、管114は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。人口呼吸の有効性をさらに監視するために、比色式または化学式の追加のカプノグラフセンサCSを、携帯可能な人工呼吸器V2の外側で患者呼気ポート115の所に接続してもよい。図7に示すように、シングルヘッドの空気圧縮機102は、医療用等級の管116を介してフラッター弁103および空気マニホールド106に接続されている。管116は、空気マニホールド106と一体化されているが、図7には説明のために別個の要素として示されていることに留意するのが重要である。管116は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってもよく、内部100bと一体化されていてもよい。当業者によって理解されるように、管116は、必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。シングルヘッドの空気圧縮機102は、デュアルヘッドの空気圧縮機101が運転していない時にのみ動作する。呼気サイクル時に、フラッター弁の入口ポート103aが完全に閉じられたままとなり、排気ポート、すなわち呼気ポート103cが完全に開かれるのが、このようにして、シングルヘッドの空気圧縮機102によって保障される。デュアルヘッドの空気圧縮機101とシングルヘッドの空気圧縮機102のこのような交互の動作によって、空気マニホールド106内に位置するよどみ空間の空気を、複数回の吸気サイクルの間に、管116、医療用等級の管117、および排気ポート118を通して排気することができる。管117は、予め製造されたプラスチックまたは金属であってもよく、内部100bと一体化されていてもよい。当業者によって理解されるように、管117は必要な全ての合わせ部および取り付け部を含んでいる。シングルヘッドの空気圧縮機102は、フラッター弁103を機械的に閉じる働きをすることに留意するのが重要である。電気制御される弁は圧力損失を引き起こすので、この機構は、電気制御される弁より好ましい。この機構は、吸気された空気および圧力勾配の損失を低減するのに、他の排出システムおよび圧力逃がし弁より好ましい。第2に、シングルヘッドの空気圧縮機102の使用によって、空気aが空気マニホールド106から強制的に引き出され、それによって、空気マニホールド106内のよどみ空気に妨げられることなく、次の吸気サイクルを開始することができる。第3に、シングルヘッドの空気圧縮機102は、入口ポート103aが閉じられる時に、ごく短時間の間負の圧力を発生し、それが患者Hの呼気の助けになる。さらに、このデュアルヘッドの空気圧縮機101およびシングルヘッドの空気圧縮機102の動作によって、上述した図1の実施形態で説明したような蓄圧器、すなわち蓄圧タンク2の使用が不要になる。他の実施形態において、シングルヘッドの空気圧縮機102、管117、および排気ポート118を、携帯可能な人工呼吸器V2内に蓄積される圧力および/または熱を軽減するのに用いることもできる。また、排気ポート118によって、極度の環境危険因子や、水、埃、泥などによる汚染から携帯可能な人工呼吸器V2が保護される。
During the exhalation cycle, exhaled air a e is returned from patient H through
排気ポート118は、カプノグラフセンサ、すなわちカプノグラフ室113およびカプノグラフセンサCSから得られるカプノグラフ測定値を変化させないように、排気ポート、すなわち患者呼気ポート115から離れて配置されていることに留意するのが重要である。
Note that the
電力サブシステムP 2 :
図8に示す電力サブシステムP2を以下に説明する。電力サブシステムP2によって、電力が、携帯可能な人工呼吸器V2に供給される。電力サブシステムP2は、バッテリ電源201と、外部電源EPを受け入れる電源ジャック202を有している。12から14ボルトの再充電可能なバッテリがバッテリ電源201として好ましい。ただし、交換可能なバッテリを用いてもよい。電源ジャック202は電子回路203に接続されており、さらに、この電子回路203はバッテリ電源201に接続されている。電子回路203は、外部電源EPから電源ジャック202を介して電力を受け取り、バッテリ電源201を再充電し、および/またはバッテリ電源201をバイパスさせるのに必要な電圧に調整する。外部電源EPが電源ジャック202に接続されると、バッテリ201が無い場合、動作不能である場合、または再充電中の場合、携帯可能な人工呼吸器V2は、電子回路203からのバイパスによって動作することができる。電力は、バッテリ電源201または電子回路203のいずれかから電源スイッチ204に導かれる。電力は、オンされると、電源スイッチ204から電圧調整回路205に導かれ、電圧調整回路205によって、人工呼吸器V2内のサブシステムに電力が供給される。
Power subsystem P 2 :
The power subsystem P 2 shown in FIG. 8 will be described below. Power is supplied to the portable ventilator V 2 by the power subsystem P 2 . The power subsystem P 2 has a
電力サブシステムP2は、制御サブシステムC2への電圧の変動を除去するのに電圧調整回路205を用いている。より低い電圧を必要とする制御サブシステムC2および警報サブシステムA2の素子のために、第2の電圧調整回路206が用いられている。さらに、電力サブシステムP2は、駆動電圧を、制御サブシステムC2を介して空気圧サブシステムN2のデュアルヘッドの空気圧縮機101およびシングルヘッドの空気圧縮機102に供給する。
The power subsystem P 2 uses the
制御サブシステムC 2 :
空気圧サブシステムN2について上記したように、デュアルヘッドの空気圧縮機101とシングルヘッドの空気圧縮機102の間でのオン/オフサイクルは、図6に示す好ましい実施形態の動作にとって重要である。図9に示すように、制御サブシステムC2はタイミング回路401を含んでおり、タイミング回路401は、機械式リレースイッチ402を制御するのに用いられ、デュアルヘッドの空気圧縮機101とシングルヘッドの空気圧縮機102の間でのオン/オフサイクルは、機械式のリレースイッチ402によって決められる。このリレーは、電子制御される単極双投スイッチ402として構成されている。好ましい実施形態において、タイミング回路401は「555」回路である。リレースイッチ402は、リレースイッチバー402aおよび第1のコネクタ位置402bを介して空気圧サブシステムN2のシングルヘッドの空気圧縮機102に接続される。リレースイッチ402、すなわちリレースイッチバー402aは、機械式であるのが好ましい。リレースイッチ402は、スイッチバー402aおよび第2のコネクタ位置402cを介してデュアルヘッドの空気圧縮機101にも接続される。タイミング回路401はリレー制御回路402dに接続されており、リレー制御回路402dは、リレースイッチバー402aを、タイミング回路によって生成される呼吸タイミングサイクルに基づいて第1のコネクタ位置402bと第2のコネクタ位置402cとの間で動かすのに用いられている。呼吸タイミングサイクルを以下に説明する。タイミング回路401は、コンデンサ403、第1の抵抗器404、および第2の抵抗器405にも接続されている。第2の抵抗器405は、電力サブシステムP2に接続されている。電力サブシステムP2と空気圧サブシステムN2の間の接続は、図9には示されていない。
Control subsystem C 2 :
As described above for the pneumatic subsystem N 2 , the on / off cycle between the dual
呼吸タイミングサイクルは、呼吸速度および呼吸気量によって決められ、これらの値は、米国医師会のガイドラインに従って選択される。 The respiratory timing cycle is determined by the respiratory rate and the respiratory volume, and these values are selected according to American Medical Association guidelines.
図9aに示すように、t1は空気圧縮機101の好ましいオンタイムを表しており、吸気時間と相関しており、t2は空気圧縮機101の好ましいオフタイムを表しており、呼気時間と相関している。吸気時間と呼気時間の合計(t1+t2)が1回の全呼吸タイミングサイクルとなる。
As shown in FIG. 9a, t 1 represents the preferred on-time of the
呼吸速度は、1分間当たりの全呼吸タイミングサイクルの回数である。呼吸気量は、1回の呼吸タイミングサイクルの吸気期中に供給される空気量によって決められる。呼吸気量は、空気圧縮機101の流速に空気圧縮機101のオンタイムt1を乗じた積である。したがって、
(1)t1=TV/f
ここで、TV=呼吸気量、f=空気圧縮機101の流速
(2)t1+t2=60秒/RR
ここで、RR=呼吸速度、1分間当たりの呼吸回数
(3)t2=60/RR−t1=60/RR−TV/f
このように、t1およびt2の値は、呼吸速度および呼吸気量の米国医師会のガイドラインと、空気圧縮機101の流速を用いて決められる。t1がt2より小さくなることができるようにするのにダイオード406が用いられている。
Respiration rate is the number of total breath timing cycles per minute. Respiratory volume is determined by the amount of air supplied during the inspiration phase of a single respiratory timing cycle. The respiratory air volume is a product obtained by multiplying the flow rate of the
(1) t 1 = TV / f
Here, TV = breathing volume, f = flow velocity of the air compressor 101 (2) t 1 + t 2 = 60 seconds / RR
Here, RR = respiration rate, number of breaths per minute (3) t 2 = 60 / RR−t 1 = 60 / RR−TV / f
Thus, the values of t 1 and t 2 are determined using the American Medical Association guidelines for respiratory rate and volume and the flow rate of the
当業者によって理解されるように、コンデンサ403、第1の抵抗器404、および第2の抵抗器405は、充放電タイミング回路を形成している。本発明では、図9bに示すように、充電サイクル時間が、望ましい吸気時間t1と等しくなるように選択されている。放電タイミングサイクルは、求められた呼気時間t2と等しくなるように選択されている。したがって、
(4)t1=.693(r1+r2)c1
および
(5)t2=.693(r2)c1
となり、ここで、r1は第1の抵抗器404の抵抗値、r2は第2の抵抗器405の抵抗値、c1はコンデンサ403の容量値である。
As will be appreciated by those skilled in the art,
(4) t 1 =. 693 (r 1 + r 2 ) c 1
And (5) t 2 =. 693 (r 2 ) c 1
Where r 1 is the resistance value of the
充放電回路の出力が空気圧縮機101のオン/オフ状態に対して確定的でないので、図9cに示すように、充放電回路の出力をトリガとしてオン/オフ状態を明確に区分するのにタイミング回路401が用いられている。
Since the output of the charge / discharge circuit is not deterministic with respect to the on / off state of the
タイミング回路401は、空気圧縮機101と102を直接動作させるのに十分なほど出力が高くないことに留意するのが重要である。したがって、リレースイッチ402が用いられており、リレースイッチ402では、図9cに示すように、タイミング回路401の出力がリレー回路402の制御入力となっている。抵抗器407が、タイミング回路401の出力がオンの時、電気的な短絡を防止するのに用いられている。
It is important to note that the
図9dに示すように、タイミング回路401のオンサイクルにより、リレースイッチ402が、オンサイクルで高電力をデュアルヘッドの空気圧縮機101へ供給する経路を形成するように、充放電回路の、タイミング回路401からの出力によってリレースイッチ402が制御される。
As shown in FIG. 9d, the on-cycle of the
図9eに示すように、タイミング回路401のオフサイクルによって、リレースイッチ402は、シングルヘッドの空気圧縮機102への経路を形成する。空気圧縮機101のオンサイクルと空気圧縮機102のオフサイクルによって、上述したオン/オフサイクルが構成される。
As shown in FIG. 9 e, the off cycle of the
タイミング特性は、図9cおよび9dに示すように、携帯可能な人工呼吸器V2を適正に動作させるための、図9aの望ましいタイミング特性に一致していなくてはならないことに留意するのも重要である。 Timing characteristics, as shown in FIG. 9c and 9d, for proper operation of the portable ventilator V 2, also important to note that must match the desired timing characteristics of FIG. 9a It is.
警報サブシステムA 2 :
図10に示すように、警報サブシステムA2は、修理可能を示すLED表示器502、修理不能を示すLED表示器503、および、患者の問題を示すLED表示器504に接続された光警報停止スイッチ501を含んでいる。LED表示器502、503、および504は、それぞれ、修理可能な問題、修理不能な問題、患者に関する問題を、携帯可能な人工呼吸器V2内で示すように構成されている。LED表示器502、503、および504は、携帯可能な人工呼吸器V2のハードシェル、すなわちハウジング100の外面100a上に配置されている。光警報停止スイッチ501は、ユーザUによってアクセス可能であり、必要な時に、LED警報502、503、および504を切り離すのに使用される。可聴警報停止スイッチ505が可聴警報スイッチ506に接続されている。可聴警報スイッチ506はハードシェル、すなわちハウジング100の外面100a上に配置されている。可聴警報停止スイッチ505は、ユーザUによってアクセス可能であり、必要な時に、可聴警報スイッチ506を切り離すのに使用される。
Alarm subsystem A 2 :
As shown in FIG. 10, the alarm subsystem A 2 includes a light alarm stop connected to an LED indicator 502 indicating repair possible, an LED indicator 503 indicating failure to repair, and an
低電圧検出回路507が、電圧が低すぎる時にそのことを示すために電力サブシステムP2のバッテリ電源201および電源スイッチ205に接続されている。低電圧検出回路507は、修理可能な問題をユーザUに知らせるために光警報停止スイッチ501および修理可能を示すLED表示器502にも接続されている。低電圧検出回路507は、ユーザUに対して音に基づく警報の報知を行うために可聴警報停止スイッチ505および可聴警報器に接続されている。
A low
パルス欠落/装置/構成要素故障検出回路508が制御サブシステムC2に接続されている。パルス欠落/装置/構成要素故障検出回路508は、修理不能な問題、すなわち携帯可能な人工呼吸器V2を交換する必要があることをユーザUに知らせるために光警報停止スイッチ501および修理不能を示すLED表示器503にも接続されている。パルス欠落/装置/構成要素故障検出回路508は、ユーザUに対して音に基づく警報の報知を行うために可聴警報停止スイッチ505および可聴警報器にも接続されている。
Pulse missing / device / component
二酸化炭素検出回路509が、二酸化炭素イベントカウンタ510および二酸化炭素イベントトリガ511に接続されている。二酸化炭素検出回路509、二酸化炭素イベントカウンタ510、および二酸化炭素イベントトリガ511は、呼気空気ae中の二酸化炭素濃度がわずかであるのを示すために空気圧サブシステムN2のカプノグラフセンサ、すなわちカプノグラフ室113に接続されている。二酸化炭素イベントトリガ511は、誤接続または患者の呼吸困難をユーザUに知らせるために光警報停止スイッチ501および患者の問題を示すLED表示器502にさらに接続されている。二酸化炭素検出回路509、二酸化炭素イベントカウンタ510、および二酸化炭素イベントトリガ511は、ユーザUに対して音に基づく警報の報知を行うために可聴警報停止スイッチ505および可聴警報器にも接続されている。
A carbon
呼気流検出回路512が、呼気イベントカウンタ513および呼気イベントトリガ514に接続されている。呼気流検出回路512、呼気イベントカウンタ513、および呼気イベントトリガ514は、空気圧サブシステムN2の圧力センサ112に接続されている。呼気イベントトリガ514は、誤接続または患者の呼吸困難をユーザUに知らせるために光警報停止スイッチ501および患者の異常を示すLED表示器502にさらに接続されている。呼気流検出回路512、呼気イベントカウンタ513、および呼気イベントトリガ514は、ユーザUに対して音に基づく警報の報知を行うために可聴警報停止スイッチ505および可聴警報器にも接続されている。
An expiratory
周囲の空気aの圧力が高すぎる場合、または低すぎる場合に警報応答を発生するために、吸気圧力検出回路515が、吸気イベントカウンタ516および吸気イベントトリガ517に接続されている。吸気圧力検出回路515は、空気圧サブシステムN2の圧力センサ107に接続されている。吸気イベントトリガ517は、誤接続または患者の呼吸困難をユーザUに知らせるために光警報停止スイッチ501および患者の問題を示すLED表示器502にさらに接続されている。吸気圧力検出回路515、吸気イベントカウンタ516、および吸気イベントトリガ517は、ユーザUに対して音に基づく警報の報知を行うために可聴警報停止スイッチ505および可聴警報器にも接続されている。この吸気圧力検出回路515によって、予め設定された圧力閾値が超過された時に、患者Hを害するのを防止するために、リレー制御回路402dに、デュアルヘッドの空気圧縮機101の動作からシングルヘッドの空気圧縮機102の動作に即座に切り替えを行わせることもできる。
An intake pressure detection circuit 515 is connected to the
Claims (12)
空気圧サブシステムと、電力サブシステムと、センササブシステムと、論理回路基板と、を有し、
さらに、前記論理回路基板はタイミング回路を有し、複数の前記サブシステムのそれぞれに接続されており、
さらに、前記空気圧サブシステム、前記電力サブシステム、および前記論理回路基板は、くぼんだ制御パネルを有するハウジング内に収容されるように構成されている、
携帯可能な人工呼吸器システム。 A portable ventilator system,
A pneumatic subsystem, a power subsystem, a sensor subsystem, and a logic circuit board;
Further, the logic circuit board has a timing circuit and is connected to each of the plurality of subsystems,
Further, the pneumatic subsystem, the power subsystem, and the logic circuit board are configured to be housed in a housing having a recessed control panel.
Portable ventilator system.
内部および外面を有するハードシェル装置ハウジングを有し、
前記内部は、空気圧サブシステム、制御サブシステム、および警報サブシステムに接続された電力サブシステムを含んでおり、
前記空気圧サブシステムは、シングルヘッド圧縮機に接続されたデュアルヘッド圧縮機を有し、該デュアルヘッド圧縮機と前記シングルヘッド圧縮機は交互に動作するように構成されており、
前記制御サブシステムは、リレーに接続されたタイミング回路を有し、前記リレーは、前記デュアルヘッド圧縮機の間のオン/オフサイクルを制御して、前記デュアルヘッド圧縮機と前記シングルヘッド圧縮機を交互に動作させることができるように、前記シングルヘッド圧縮機および前記デュアルヘッド圧縮機にさらに接続されており、
前記電力サブシステムは、電子回路に接続されたバッテリ電源を有し、前記電子回路は、調整された電力を前記空気圧サブシステム、前記制御サブシステム、および前記警報サブシステムへ供給するように電源ジャックに接続され、前記電子回路および前記電源ジャックは、さらに、外部電源に接続されるように構成されており、
前記電力サブシステムは、前記制御サブシステムへの電圧の変動を除去するために、電圧調整回路をさらに有し、前記電力サブシステムは、より低い電圧を前記制御サブシステムおよび前記警報サブシステムに供給するために第2の電圧調整回路も有しており、
前記警報サブシステムは、前記空気圧サブシステムに接続され、前記空気圧サブシステム内で患者の問題を検出するために、患者の問題を示すLED表示器をさらに有し、前記患者の問題を示す表示器は前記外面上に配置されており、
前記警報サブシステムは、修理不能を示すLED表示器に接続された故障検出回路をさらに有し、前記故障検出回路と前記修理不能を示すLED表示器は、前記制御サブシステム内で修理不能な問題を視覚的に検出するために、前記制御サブシステムに接続され、前記修理不能を示すLED表示器は前記外面上に配置されており、
前記警報サブシステムは、修理可能を示すLED表示器に接続された低電圧検出回路をさらに有し、該低電圧検出回路および前記修理可能を示すLED表示器は、前記電力サブシステム内で修理可能な問題を視覚的に検出するために、前記電力サブシステムに接続され、前記修理可能を示すLED表示器は前記外面上に配置されている、
携帯可能な人工呼吸器システム。 A portable ventilator system,
A hard shell device housing having internal and external surfaces;
The interior includes a power subsystem connected to a pneumatic subsystem, a control subsystem, and an alarm subsystem;
The pneumatic subsystem has a dual head compressor connected to a single head compressor, the dual head compressor and the single head compressor configured to operate alternately;
The control subsystem includes a timing circuit connected to a relay that controls an on / off cycle between the dual head compressors to control the dual head compressor and the single head compressor. It is further connected to the single head compressor and the dual head compressor so that they can be operated alternately,
The power subsystem has a battery power source connected to an electronic circuit, and the electronic circuit supplies a regulated power to the pneumatic subsystem, the control subsystem, and the alarm subsystem. The electronic circuit and the power jack are further configured to be connected to an external power source,
The power subsystem further includes a voltage regulation circuit to remove voltage fluctuations to the control subsystem, the power subsystem providing a lower voltage to the control subsystem and the alarm subsystem. To have a second voltage regulator circuit,
The alarm subsystem is further connected to the pneumatic subsystem and further includes an LED indicator for indicating a patient problem in order to detect a patient problem within the pneumatic subsystem, the indicator indicating the patient problem Is disposed on the outer surface,
The alarm subsystem further includes a failure detection circuit connected to an LED indicator indicating non-repairability, and the failure detection circuit and the LED indicator indicating non-repairable are problems that cannot be repaired in the control subsystem. An LED indicator connected to the control subsystem and indicating the non-repairable is disposed on the outer surface,
The alarm subsystem further includes a low voltage detection circuit connected to an LED indicator that indicates repairability, and the low voltage detection circuit and the LED indicator that indicates repairability are repairable within the power subsystem. In order to visually detect any problems, an LED indicator connected to the power subsystem and indicating the repairable is disposed on the outer surface,
Portable ventilator system.
周囲から吸気された空気を前記人工呼吸器内に入れることができるように構成された第1の入口ポートと、
前記周囲から吸気された空気を2つの流路に分けるように構成された医療用等級のY字型管の第1の部分と、
をさらに有し、
前記デュアルヘッド圧縮機は、第1および第2の入口ポートと、第1および第2の出口ポートと、を有し、前記両入口ポートは、前記Y字型管から前記周囲から吸気された空気を受け入れるように構成されており、前記デュアルヘッド圧縮機は、前記周囲から吸気された空気を圧縮するように構成されており、さらに、前記第1および第2の出口ポートは、圧縮された前記周囲から吸気された空気を前記デュアルヘッド圧縮機から発散させるように構成されており、
前記空気圧サブシステムは、前記圧縮された周囲から吸気された空気を受け取り、該圧縮された周囲から吸気された空気を第1の圧力センサおよび双方向型のフラッター弁に発散させるように構成された空気マニホールドをさらに有し、前記第1の圧力センサは、前記周囲から吸気された空気の圧力を検出するように構成されており、
前記フラッター弁は、圧縮された前記吸気された空気を受け入れるための第1の入口ポートと、前記吸気された空気を患者に送るように構成された双方向型の第2のポートとを有するように構成されており、
前記シングルヘッド圧縮機は、前記第2のポートが前記患者から呼気を受け取ることも可能とするように構成されており、さらに、前記フラッター弁は、前記呼気を前記第2のポートから第3の出口ポートに送るように構成され、該出口ポートは、前記呼気を第2のセンサによって監視できるようにし、かつ、二酸化炭素検出器に送ることができるように構成され、さらに、前記シングルヘッド圧縮機は、前記人工呼吸器からよどみ空気を除去するように構成されている、
請求項2に記載の携帯可能な人工呼吸器システム。 The pneumatic subsystem is
A first inlet port configured to allow air inhaled from the environment to enter the ventilator;
A first portion of a medical grade Y-tube configured to divide the air inhaled from the surroundings into two flow paths;
Further comprising
The dual head compressor has first and second inlet ports and first and second outlet ports, and both the inlet ports are air sucked from the surroundings from the Y-shaped pipe. The dual head compressor is configured to compress air taken in from the surroundings, and the first and second outlet ports are compressed The air sucked from the surroundings is configured to diverge from the dual head compressor,
The pneumatic subsystem is configured to receive inhaled air from the compressed ambient and divert the inhaled air from the compressed ambient to a first pressure sensor and a bidirectional flutter valve. An air manifold, wherein the first pressure sensor is configured to detect a pressure of air taken from the surroundings;
The flutter valve has a first inlet port for receiving the compressed inhaled air and a bi-directional second port configured to deliver the inhaled air to a patient Is composed of
The single head compressor is configured to allow the second port to receive exhalation from the patient, and the flutter valve further transmits the exhalation from the second port to the third port. Configured to deliver to an exit port, the exit port configured to allow the expiration to be monitored by a second sensor and to be delivered to a carbon dioxide detector, and further to the single head compressor Is configured to remove stagnant air from the ventilator,
The portable ventilator system of claim 2.
前記タイミング回路は、前記充放電サイクルに応じたオン/オフ状態を生じさせるために、前記第1の抵抗器、前記第2の抵抗器、および前記コンデンサに接続され、前記タイミング回路は前記リレーにさらに接続され、該リレーは、前記タイミング回路のオン/オフ状態に対応する前記オン/オフ状態に応じて、より高い電力を供給するように構成されており、
前記リレーは、リレー制御部と、スイッチバーと、をさらに有しており、前記リレー制御部は、前記スイッチバーを第2のコネクタ位置と第1のコネクタ位置との間で切り替えるように構成されており、
前記第2のコネクタ位置は、前記オン/オフサイクルで前記シングルヘッド圧縮機を動作させるために該シングルヘッド圧縮機に接続されており、
前記第1のコネクタ位置は、前記より高い電力のオン/オフ状態に対応する前記オン/オフサイクルで前記デュアルヘッド圧縮機を動作させるために該デュアルヘッド圧縮機に接続されている、
請求項3に記載の携帯可能な人工呼吸器システム。 The control subsystem has a second resistor and a first resistor connected to a capacitor to cause a charge / discharge cycle;
The timing circuit is connected to the first resistor, the second resistor, and the capacitor to generate an on / off state corresponding to the charge / discharge cycle, and the timing circuit is connected to the relay. Further connected, the relay is configured to supply higher power in response to the on / off state corresponding to the on / off state of the timing circuit;
The relay further includes a relay control unit and a switch bar, and the relay control unit is configured to switch the switch bar between a second connector position and a first connector position. And
The second connector position is connected to the single head compressor for operating the single head compressor in the on / off cycle;
The first connector position is connected to the dual head compressor for operating the dual head compressor in the on / off cycle corresponding to the higher power on / off state;
The portable ventilator system of claim 3.
前記光警報停止スイッチは、前記修理不能を示すLED表示器、前記修理可能を示すLED表示器、および前記患者の問題を示すLED表示器を停止させるように構成されており、
前記可聴警報器は、修理可能の表示、修理不能の表示、および患者の問題の表示に対応して音に基づく警報を生じさせるように構成され、前記可聴警報器は、前記外面上に配置され、さらに、前記可聴警報停止スイッチは、必要に応じて、前記可聴警報器をバイパスするように構成されている、
請求項4に記載の携帯可能な人工呼吸器システム。 The alarm subsystem further comprises a light alarm stop switch and an audible alarm connected to the audible alarm stop switch;
The light alarm stop switch is configured to stop the LED indicator indicating that the repair is impossible, the LED indicator indicating that the repair is possible, and the LED indicator indicating the patient problem.
The audible alarm is configured to generate a sound-based alarm in response to a repairable indication, a non-repairable indication, and a patient problem indication, the audible alarm being disposed on the outer surface. Furthermore, the audible alarm stop switch is configured to bypass the audible alarm if necessary.
The portable ventilator system of claim 4.
(a)周囲から吸気された空気をデュアルヘッド圧縮機に引き込むステップと、
(b)シングルヘッド圧縮機をオフ状態に保持しながら、前記デュアルヘッド圧縮機内で前記周囲から吸気された空気を圧縮し、圧縮された前記空気の圧力を監視するステップと、
(c)圧縮された前記吸気された空気を空気マニホールドに送ってフラッター弁を開かせるステップと、
(d)前記圧縮された吸気された空気を前記空気マニホールドから前記フラッター弁へ入口ポートを通して送るステップと、
(e)前記圧縮された吸気された空気を、前記フラッター弁の双方向型の第2のポートを通して患者に送るステップと、
(f)前記デュアルヘッド圧縮機の動作時に、前記フラッター弁の呼気ポートを閉じた状態に保持するステップと、
(g)前記シングルヘッド圧縮機を動作させて前記入口ポートを閉じて前記呼気ポートを開き、前記シングルヘッド圧縮機をオンにした時に前記デュアルヘッド圧縮機をオフにし、前記患者からの呼気が双方向型の前記ポートに入ることができるようにするステップと、
(h)呼気を前記呼気ポートを通して送り、第2のセンサを用いて呼気の存在を確認するステップと、
(i)呼気を患者呼気ポートを通して前記人工呼吸器から除去するステップと、
を有する、携帯可能な人工呼吸器を動作させる方法。 A method of operating a portable ventilator,
(A) drawing air sucked from the surroundings into the dual head compressor;
(B) compressing the air sucked from the surroundings in the dual head compressor while maintaining the single head compressor in an off state, and monitoring the pressure of the compressed air;
(C) sending the compressed inhaled air to an air manifold to open a flutter valve;
(D) sending the compressed inhaled air from the air manifold to the flutter valve through an inlet port;
(E) sending the compressed inhaled air to a patient through a bidirectional second port of the flutter valve;
(F) holding the exhalation port of the flutter valve closed during operation of the dual head compressor;
(G) Operate the single head compressor to close the inlet port and open the exhalation port, turn the dual head compressor off when the single head compressor is turned on, Allowing to enter the port of the opposite type;
(H) sending exhalation through the exhalation port and confirming the presence of exhalation using a second sensor;
(I) removing exhalation from the ventilator through a patient exhalation port;
A method of operating a portable ventilator comprising:
(b)リレースイッチを用いて前記デュアルヘッド圧縮機および前記シングルヘッド圧縮機のオン/オフサイクルを制御するステップと、
(c)前記携帯可能な人工呼吸器を用いて、前記デュアルヘッド圧縮機と前記シングルヘッド圧縮機の前記オン/オフサイクルに対応する、患者の吸気/呼気サイクルを生じさせるステップと、
(d)患者に関する問題に対応した視覚的警報および可聴警報を発生するステップと、
(e)人工呼吸器の修理可能な問題なおよび修理不能な問題に対応した視覚的警報および可聴警報を発生するステップと、
をさらに有する、請求項9に記載の、携帯可能な人工呼吸器を動作させる方法。 (A) generating the on / off cycle using a timing circuit;
(B) controlling an on / off cycle of the dual head compressor and the single head compressor using a relay switch;
(C) using the portable ventilator to create a patient inspiration / expiration cycle corresponding to the on / off cycle of the dual head compressor and the single head compressor;
(D) generating visual and audible alerts in response to patient-related problems;
(E) generating visual and audible alarms corresponding to respirable and irreparable problems of the ventilator;
10. The method of operating a portable ventilator according to claim 9, further comprising:
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