JP2000140113A - ソフトウェア駆動型人工呼吸器及びその操作方法 - Google Patents
ソフトウェア駆動型人工呼吸器及びその操作方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ソフトウェア型の陽圧人工呼吸器の提供。
【解決手段】呼吸供給ソレノイドを制御するコントロー
ラを有限状態機械（その回路は最小化され、アプリケー
ションの問題に対して特化及び最適化されている。）と
して設けた陽圧人工呼吸器のための改良されたソフトウ
ェア制御装置である。状態機械を用いることにより、設
計の自由度、及びモジュールのフェイルセーフ機能が提
供される。
ラを有限状態機械（その回路は最小化され、アプリケー
ションの問題に対して特化及び最適化されている。）と
して設けた陽圧人工呼吸器のための改良されたソフトウ
ェア制御装置である。状態機械を用いることにより、設
計の自由度、及びモジュールのフェイルセーフ機能が提
供される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソフトウェア型の
陽圧人工呼吸器、特に小児用の人工呼吸器に関する。
陽圧人工呼吸器、特に小児用の人工呼吸器に関する。
【０００２】
【発明の背景】従来の人工呼吸器は、数少ないモードで
操作されるように設計されており、また、変更の自由度
が少なく、ユーザーフレンドリーではなかった。
操作されるように設計されており、また、変更の自由度
が少なく、ユーザーフレンドリーではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、設計
の自由度を大とし、かつ安全モード等の複数のモードを
備える、ソフトウェア制御型、割り込み駆動型、及び有
限状態機械駆動型の小児用の人工呼吸器を提供すること
にある。
の自由度を大とし、かつ安全モード等の複数のモードを
備える、ソフトウェア制御型、割り込み駆動型、及び有
限状態機械駆動型の小児用の人工呼吸器を提供すること
にある。
【０００４】有限状態機械と呼ばれる状態機械は、広義
には、特定の問題を解決するために必要な操作モードを
有するように設計されたコンピュータである。その回路
は、最小化され、アプリケーションの問題に対して特化
及び最適化されている。
には、特定の問題を解決するために必要な操作モードを
有するように設計されたコンピュータである。その回路
は、最小化され、アプリケーションの問題に対して特化
及び最適化されている。
【０００５】例えば、オーディオ/ビデオ機器のチップ
や撮像装置のコントローラは、汎用CPUよりもローコス
トで、より速い処理能力である状態機械として設計され
ている。
や撮像装置のコントローラは、汎用CPUよりもローコス
トで、より速い処理能力である状態機械として設計され
ている。
【０００６】従来、上記の有限状態機械は、ハードウェ
アで構成されており、プログラム化できるとしても、下
級言語であるアセンブリ言語が用いられていた。高級言
語を用いると、ソフトウェアにエラーが含まれやすくな
るので、安全性の問題がある。そのため、上述した設計
方法は合理的でない。
アで構成されており、プログラム化できるとしても、下
級言語であるアセンブリ言語が用いられていた。高級言
語を用いると、ソフトウェアにエラーが含まれやすくな
るので、安全性の問題がある。そのため、上述した設計
方法は合理的でない。
【０００７】また、ハードウェアで構成するか、または
ハードコード化した装置は、将来の設計変更に対応する
ことはできず、さらに、市場の状況に対応する変更を、
即座に行うことが困難である。
ハードコード化した装置は、将来の設計変更に対応する
ことはできず、さらに、市場の状況に対応する変更を、
即座に行うことが困難である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、小児用の人工
呼吸器において、ソフトウェア制御で割り込み駆動のコ
ントローラ（マイクロプロセッサコントローラ）の有限
状態機械を提供するものである。 有限状態機械の設計
には、高級言語であるCまたはC++ 言語を用いている。
この有限状態機械は、多数の操作モード、及び変更に対
する設計上の自由度を有し、さらに、フェイルセーフモ
ード及び従来よりも安全な人工呼吸器とする安全機能を
有している。
呼吸器において、ソフトウェア制御で割り込み駆動のコ
ントローラ（マイクロプロセッサコントローラ）の有限
状態機械を提供するものである。 有限状態機械の設計
には、高級言語であるCまたはC++ 言語を用いている。
この有限状態機械は、多数の操作モード、及び変更に対
する設計上の自由度を有し、さらに、フェイルセーフモ
ード及び従来よりも安全な人工呼吸器とする安全機能を
有している。
【０００９】
【実施態様】以下の詳細な説明は、本発明の実施の形態
と、本発明の原理を、単に例示的に示したものであり、
本発明は、これに限定されるものではない。
と、本発明の原理を、単に例示的に示したものであり、
本発明は、これに限定されるものではない。
【００１０】図１は、本発明の人工呼吸器全体を示すブ
ロック図であり、２つのマイクロプロセッサ（１０）を
備えている。第１のマイクロプロセッサ（１０）は、好
ましくは、モトローラ(Motorola)社製のマイクロプロセ
ッサ（68HC11F1）で構成されるマイクロコントローラ
（１２）（マイクロプロセッサコントローラ）である。
マイクロコントローラ（１２）は、スイッチ（１４）を
制御し、スイッチ（１４）は、呼気及び吸気ソレノイド
（１６）（以下、「呼吸供給」ソレノイドと呼ぶ）を制
御する。呼吸供給ソレノイド（１６）は、電空式で、連
続流を発生し、サイクル時間で動作し、圧力制限機能を
有する陽圧人工呼吸器（２０）に作用する。陽圧人工呼
吸器（２０）は、空気や酸素のような呼吸ガスを、外呼
吸させるために、患者（例えば新生児や小児）に向けて
送り出す。
ロック図であり、２つのマイクロプロセッサ（１０）を
備えている。第１のマイクロプロセッサ（１０）は、好
ましくは、モトローラ(Motorola)社製のマイクロプロセ
ッサ（68HC11F1）で構成されるマイクロコントローラ
（１２）（マイクロプロセッサコントローラ）である。
マイクロコントローラ（１２）は、スイッチ（１４）を
制御し、スイッチ（１４）は、呼気及び吸気ソレノイド
（１６）（以下、「呼吸供給」ソレノイドと呼ぶ）を制
御する。呼吸供給ソレノイド（１６）は、電空式で、連
続流を発生し、サイクル時間で動作し、圧力制限機能を
有する陽圧人工呼吸器（２０）に作用する。陽圧人工呼
吸器（２０）は、空気や酸素のような呼吸ガスを、外呼
吸させるために、患者（例えば新生児や小児）に向けて
送り出す。
【００１１】マイクロプロセッサ（１０）は、１つ以上
の圧力変換器、つまり高分解能であって、患者の自発呼
吸（差圧）を感知するトリガー圧変換器（２２）と、低
分解能であって、患者の近位圧を感知する近位圧変換器
（２４）とを備えている。トリガー圧変換器（２２）及
び近位圧変換器（２４）は、ソフトウェア駆動型であ
り、かつ、同じハードウェアで構成でき、陽圧人工呼吸
器のYアダプタに供給、または患者の気管において知覚
された自然な呼吸圧を感知するために、マイクロプロセ
ッサ（１０）の一部であるA/D変換器(ADC)でAD変換され
たデジタルデータを用いている。
の圧力変換器、つまり高分解能であって、患者の自発呼
吸（差圧）を感知するトリガー圧変換器（２２）と、低
分解能であって、患者の近位圧を感知する近位圧変換器
（２４）とを備えている。トリガー圧変換器（２２）及
び近位圧変換器（２４）は、ソフトウェア駆動型であ
り、かつ、同じハードウェアで構成でき、陽圧人工呼吸
器のYアダプタに供給、または患者の気管において知覚
された自然な呼吸圧を感知するために、マイクロプロセ
ッサ（１０）の一部であるA/D変換器(ADC)でAD変換され
たデジタルデータを用いている。
【００１２】好ましくは、モトローラ社製の第２のマイ
クロプロセッサ（68HC11F1）であるマイクロインタフェ
ース（３０）（マイクロプロセッサインタフェース）
は、マイクロコントローラ（１２）が収集した患者の情
報を制御するために、マイクロコントローラ（１２）と
送受信を行い、好ましくは、ＬＣＤスクリーンや薄膜タ
ッチスクリーンI/Oである表示制御のコンソール（４
０）に、その情報を表示する。
クロプロセッサ（68HC11F1）であるマイクロインタフェ
ース（３０）（マイクロプロセッサインタフェース）
は、マイクロコントローラ（１２）が収集した患者の情
報を制御するために、マイクロコントローラ（１２）と
送受信を行い、好ましくは、ＬＣＤスクリーンや薄膜タ
ッチスクリーンI/Oである表示制御のコンソール（４
０）に、その情報を表示する。
【００１３】本発明は、第１のマイクロプロセッサであ
るマイクロコントローラ（１２）のソフトウェアアーキ
テクチャーに関するものである。マイクロコントローラ
（１２）は、人工呼吸器からの「呼吸」を患者に供給す
るソレノイドを制御する有限状態機械である。マイクロ
コントローラ（１２）を制御するソフトウェアアーキテ
クチャは、好ましくはRAM（またはファームウェアとし
て、PROM、EEPROM、EPROM）に記憶され、マイクロコン
トローラ（１２）によりアクセスされる、有限状態機械
の形態となっている。なお、人工呼吸器が呼吸ガスを
「呼気」している時、患者は「吸気」し、人工呼吸器が
呼吸ガスを「吸気」している時、患者は「呼気」してい
ることになる。
るマイクロコントローラ（１２）のソフトウェアアーキ
テクチャーに関するものである。マイクロコントローラ
（１２）は、人工呼吸器からの「呼吸」を患者に供給す
るソレノイドを制御する有限状態機械である。マイクロ
コントローラ（１２）を制御するソフトウェアアーキテ
クチャは、好ましくはRAM（またはファームウェアとし
て、PROM、EEPROM、EPROM）に記憶され、マイクロコン
トローラ（１２）によりアクセスされる、有限状態機械
の形態となっている。なお、人工呼吸器が呼吸ガスを
「呼気」している時、患者は「吸気」し、人工呼吸器が
呼吸ガスを「吸気」している時、患者は「呼気」してい
ることになる。
【００１４】コンソール（４０）に接続されたマイクロ
インターフェース（３０）、コンソール（４０）、及び
呼吸供給ソレノイド（１６）に関連するハードウェアの
詳細は、本発明の一部ではない。
インターフェース（３０）、コンソール（４０）、及び
呼吸供給ソレノイド（１６）に関連するハードウェアの
詳細は、本発明の一部ではない。
【００１５】人工呼吸器のハードウェアの詳細は、1998
年10月3日付けの米国特許同時継続出願第 号「改良
型人工呼吸トリガー装置」に記載されているので、これ
を参考されたい。マイクロコントローラ（１２）のソフ
トウェアは、パーソナルコンピュータを用いて、高級言
語であるＣ言語で記述されて、コンパイルされている。
年10月3日付けの米国特許同時継続出願第 号「改良
型人工呼吸トリガー装置」に記載されているので、これ
を参考されたい。マイクロコントローラ（１２）のソフ
トウェアは、パーソナルコンピュータを用いて、高級言
語であるＣ言語で記述されて、コンパイルされている。
【００１６】図２の概念図は、図１のマイクロコントロ
ーラ（１２）と、それに接続される全ての外部要素との
間で送受信される情報（信号及び制御データ）を示して
いる。長方形は、外部要素を表している。円形の処理部
は、マイクロコントローラ（１２）の全ソフトウェアを
表している。
ーラ（１２）と、それに接続される全ての外部要素との
間で送受信される情報（信号及び制御データ）を示して
いる。長方形は、外部要素を表している。円形の処理部
は、マイクロコントローラ（１２）の全ソフトウェアを
表している。
【００１７】図２を時計方向で説明すると、マイクロコ
ントローラ（１２）は、相互通信部（３１２）のSPIデ
ータ（周辺インターフェースシリアルデータ）を用いて
マイクロインタフェース（３０）と送受信を行う。呼吸
速度計測信号であるINSP信号は、処理されて、マイクロ
インタフェース（３０）の入力ポート（３１３）に出力
される。そして、監視タイマー（３１４）を監視し、定
期的にポーリング（またはパット）して、エラー信号
（INOP信号）を監視する。
ントローラ（１２）は、相互通信部（３１２）のSPIデ
ータ（周辺インターフェースシリアルデータ）を用いて
マイクロインタフェース（３０）と送受信を行う。呼吸
速度計測信号であるINSP信号は、処理されて、マイクロ
インタフェース（３０）の入力ポート（３１３）に出力
される。そして、監視タイマー（３１４）を監視し、定
期的にポーリング（またはパット）して、エラー信号
（INOP信号）を監視する。
【００１８】次に、呼吸供給ソレノイド（３１６）を監
視して、人工呼吸器から患者への呼吸ガスの量を制御す
る。手動呼吸ボタン（３１８）は、患者に対する単発呼
吸ガスの供給を制御するものである。近位圧センサ（３
２０）は、患者の体内にある人工呼吸器での気道圧を計
測し、トリガー圧センサ（３２２）は、人工呼吸器のY
アダプターにおける圧力を検出し、患者の自発呼吸を測
定する。適切に分離されている直流電源入力部（３２
４）は、マイクロコントローラ（１２）及び周辺要素に
電力を供給し、直流電源論理部（３２６）は、論理電圧
を供給する。
視して、人工呼吸器から患者への呼吸ガスの量を制御す
る。手動呼吸ボタン（３１８）は、患者に対する単発呼
吸ガスの供給を制御するものである。近位圧センサ（３
２０）は、患者の体内にある人工呼吸器での気道圧を計
測し、トリガー圧センサ（３２２）は、人工呼吸器のY
アダプターにおける圧力を検出し、患者の自発呼吸を測
定する。適切に分離されている直流電源入力部（３２
４）は、マイクロコントローラ（１２）及び周辺要素に
電力を供給し、直流電源論理部（３２６）は、論理電圧
を供給する。
【００１９】図３、図４、及び図５図は、呼吸を制御す
る人工呼吸器のミーリー/ムーア型有限状態機械である
マイクロコントローラ（１２）のブロック図を３分割し
て示すもので、図３は左側の図、図４は中央の図、図５
は右側の図である。このミーリー/ムーア型有限状態機
械のブロック図においては、矩形中の文字がモード（状
態）を示し、矩形外の文字は、モード遷移を発生させる
事象または条件（信号）を示し、矢印の方向は、あるモ
ードから次のモードへの遷移の方向を示している。好適
な動作は、遷移中及びあらゆる所定のモードで行われ
る。
る人工呼吸器のミーリー/ムーア型有限状態機械である
マイクロコントローラ（１２）のブロック図を３分割し
て示すもので、図３は左側の図、図４は中央の図、図５
は右側の図である。このミーリー/ムーア型有限状態機
械のブロック図においては、矩形中の文字がモード（状
態）を示し、矩形外の文字は、モード遷移を発生させる
事象または条件（信号）を示し、矢印の方向は、あるモ
ードから次のモードへの遷移の方向を示している。好適
な動作は、遷移中及びあらゆる所定のモードで行われ
る。
【００２０】スタンバイモードや手動（単発）モードの
ようなモードを除くと、本発明による人工呼吸器のマイ
クロコントローラ（１２）のモードは、次の３つに分類
することができる。１つ目は、外気よりも高い圧力（陽
圧）で、患者が自発呼吸できる、図３〜図５においてCP
APと付した「分離」モードである。２つ目は、同期補助
された機械のガス呼吸の間に、患者が自発呼吸できる、
図３〜図５において、SIMV-WDWと付した「同期補助」モ
ードである。３つ目は、上述した２つのモードの特徴を
備えておらず、患者が、機械により供給または補助され
て呼吸する、図３〜図５においてAC-EXと付した第１世
代の従来モードである。
ようなモードを除くと、本発明による人工呼吸器のマイ
クロコントローラ（１２）のモードは、次の３つに分類
することができる。１つ目は、外気よりも高い圧力（陽
圧）で、患者が自発呼吸できる、図３〜図５においてCP
APと付した「分離」モードである。２つ目は、同期補助
された機械のガス呼吸の間に、患者が自発呼吸できる、
図３〜図５において、SIMV-WDWと付した「同期補助」モ
ードである。３つ目は、上述した２つのモードの特徴を
備えておらず、患者が、機械により供給または補助され
て呼吸する、図３〜図５においてAC-EXと付した第１世
代の従来モードである。
【００２１】人工呼吸器の動作に関するこれら３つのモ
ード（以下に詳述する、上述した３つの範疇に含まれる
モード）以外にも、多数のモードがある。これらのモー
ドは、スタンバイモード、オフモード、及び患者に１回
だけのサイクルで単発呼吸させる手動（単発）モードで
ある。
ード（以下に詳述する、上述した３つの範疇に含まれる
モード）以外にも、多数のモードがある。これらのモー
ドは、スタンバイモード、オフモード、及び患者に１回
だけのサイクルで単発呼吸させる手動（単発）モードで
ある。
【００２２】人工呼吸器が休止するスタンバイモード、
つまりSTBYモード（状態）は、マイクロコントローラ
（１２）の動作モードの１つである。図３〜図５のミー
リー/ムーア型有限状態機械のブロック図に示すよう
に、人工呼吸器のマイクロコントローラ（１２）がスタ
ンバイモードである時には、人工呼吸器のモードを遷移
させる複数の事象または条件（信号）が存在する。
つまりSTBYモード（状態）は、マイクロコントローラ
（１２）の動作モードの１つである。図３〜図５のミー
リー/ムーア型有限状態機械のブロック図に示すよう
に、人工呼吸器のマイクロコントローラ（１２）がスタ
ンバイモードである時には、人工呼吸器のモードを遷移
させる複数の事象または条件（信号）が存在する。
【００２３】１つ目のモード遷移は、NEWMODE（ニュー
モード）信号がある間に、STBY-MODE信号を検出する
と、STBYモード（状態）からSTBYモードに遷移する（つ
まり、人工呼吸器は、モードを遷移させていない）もの
であり、この遷移は、モード遷移の発生をチェックする
プログラムの所定の部分により行われる。この場合、状
態は何もしていない（つまり、人工呼吸器は、モードを
遷移させない）。
モード）信号がある間に、STBY-MODE信号を検出する
と、STBYモード（状態）からSTBYモードに遷移する（つ
まり、人工呼吸器は、モードを遷移させていない）もの
であり、この遷移は、モード遷移の発生をチェックする
プログラムの所定の部分により行われる。この場合、状
態は何もしていない（つまり、人工呼吸器は、モードを
遷移させない）。
【００２４】次のモード遷移は、NEWMODE信号がある間
に、AC-MODE信号を検出すると、STBYモード（状態）か
らAC-EXモード（状態）に遷移するものである。以下に
説明するように、オペレータが、操作インターフェース
であるコンソール（４０）に設けられたAC-EXモード動
作用のボタンまたはスイッチを押圧することにより、AC
-EXモードに遷移する。
に、AC-MODE信号を検出すると、STBYモード（状態）か
らAC-EXモード（状態）に遷移するものである。以下に
説明するように、オペレータが、操作インターフェース
であるコンソール（４０）に設けられたAC-EXモード動
作用のボタンまたはスイッチを押圧することにより、AC
-EXモードに遷移する。
【００２５】また、NEWMODE信号がある間に、OFF-MODE
信号を検出すると、矢印で示すように、STBYモードか
ら、人工呼吸器をオフするSYS-OFFモードに遷移する。S
YS-OFFモードに遷移させる信号は、オペレータにより、
操作インターフェースであるコンソール（４０）から入
力される。SYS-OFFモードでは、全ての信号がリセット
され、全てのタイマー（好ましくは、ソフトウェアで構
成したタイマーであるが、ハードウェアで構成したタイ
マーでもよい）が停止され、さらに、人工呼吸器がオフ
される。
信号を検出すると、矢印で示すように、STBYモードか
ら、人工呼吸器をオフするSYS-OFFモードに遷移する。S
YS-OFFモードに遷移させる信号は、オペレータにより、
操作インターフェースであるコンソール（４０）から入
力される。SYS-OFFモードでは、全ての信号がリセット
され、全てのタイマー（好ましくは、ソフトウェアで構
成したタイマーであるが、ハードウェアで構成したタイ
マーでもよい）が停止され、さらに、人工呼吸器がオフ
される。
【００２６】次のモードであるSYS-OFFモードを表すた
めに、モード遷移中に、人工呼吸器のモードを示す状態
変数は変化する。なお、安全のために、計器及びハード
ウェアの調整は、SYS-OFFモード時に限り可能である。
めに、モード遷移中に、人工呼吸器のモードを示す状態
変数は変化する。なお、安全のために、計器及びハード
ウェアの調整は、SYS-OFFモード時に限り可能である。
【００２７】MBREATH信号を検出すると、STBYモード
（状態）から、手動吸気状態、つまりMB-INSPモード
（状態）に変化する。以下に示すように、オペレータ
が、コンソールにあるMBREATHモード動作用のボタンを
押圧すると、このモードに遷移する。インターフェース
であるコンソール（４０）にあるボタンを押圧すると、
MBREATH信号が出力され、呼吸ガスを「単発」で発生す
るMB-INSPモードに遷移する。
（状態）から、手動吸気状態、つまりMB-INSPモード
（状態）に変化する。以下に示すように、オペレータ
が、コンソールにあるMBREATHモード動作用のボタンを
押圧すると、このモードに遷移する。インターフェース
であるコンソール（４０）にあるボタンを押圧すると、
MBREATH信号が出力され、呼吸ガスを「単発」で発生す
るMB-INSPモードに遷移する。
【００２８】MB-INSPモードにおいて、TDELTA信号を検
出すると、ソフトウェアは、MB-MIN-EXモードに遷移さ
せる。TDELTA信号は、デルタタイマーで計測される患者
の呼気時間が、所定時間経過したことを示すものであ
る。デルタタイマーは、ソフトウェア駆動型で、患者の
年齢、体重、及び健康状態等に基づいて、オペレータに
より選択された所定の時間を計測するのが好ましい。
出すると、ソフトウェアは、MB-MIN-EXモードに遷移さ
せる。TDELTA信号は、デルタタイマーで計測される患者
の呼気時間が、所定時間経過したことを示すものであ
る。デルタタイマーは、ソフトウェア駆動型で、患者の
年齢、体重、及び健康状態等に基づいて、オペレータに
より選択された所定の時間を計測するのが好ましい。
【００２９】人工呼吸器は、呼気ソレノイドを停止させ
るプロセッサにより命令され、デルタタイマーを最短呼
気時間で再始動させる。しかし、TDELTA信号の前に、EX
OFF信号を検出すると、モードは保持されたままとな
る。緊急信号であるEXOFF信号は、患者の呼吸圧が高く
なった時や、呼吸時間が長引いた時に、安全のために発
生され、これにより、アラームが発生し、マイクロコン
トローラ（１２）は、呼気ソレノイドを停止させ、デル
タタイマーを、最短呼気時間で再始動させるように命令
される。
るプロセッサにより命令され、デルタタイマーを最短呼
気時間で再始動させる。しかし、TDELTA信号の前に、EX
OFF信号を検出すると、モードは保持されたままとな
る。緊急信号であるEXOFF信号は、患者の呼吸圧が高く
なった時や、呼吸時間が長引いた時に、安全のために発
生され、これにより、アラームが発生し、マイクロコン
トローラ（１２）は、呼気ソレノイドを停止させ、デル
タタイマーを、最短呼気時間で再始動させるように命令
される。
【００３０】MB-MIN-EXモードでは、人工呼吸器は、デ
ルタタイマーの時間が経過した後に出力されるTDELTA信
号を待機するのみであり、時間が経過して、CPAP-MODE
信号を検出すると（例えば、オペレータが、コンソール
（４０）にあるボタンを押圧して、人工呼吸器をCPAPモ
ードにするように）、CPAPモードに遷移する。また、時
間が経過して、STBY-MODE信号を検出すると、STBYモー
ドに戻る。
ルタタイマーの時間が経過した後に出力されるTDELTA信
号を待機するのみであり、時間が経過して、CPAP-MODE
信号を検出すると（例えば、オペレータが、コンソール
（４０）にあるボタンを押圧して、人工呼吸器をCPAPモ
ードにするように）、CPAPモードに遷移する。また、時
間が経過して、STBY-MODE信号を検出すると、STBYモー
ドに戻る。
【００３１】再び、STBYモードに着目すると、人工呼吸
器は、NEWMODE信号がある間に、CPAP-MODE信号を検出す
ると、STBYモードからCPAPモードに遷移する。CPAP-MOD
E信号は、オペレータが、インターフェースであるコン
ソール（４０）に設けられたCPAPモード動作用のボタン
を押圧することにより発生される。
器は、NEWMODE信号がある間に、CPAP-MODE信号を検出す
ると、STBYモードからCPAPモードに遷移する。CPAP-MOD
E信号は、オペレータが、インターフェースであるコン
ソール（４０）に設けられたCPAPモード動作用のボタン
を押圧することにより発生される。
【００３２】マイクロコントローラ（１２）の通常の動
作モードは、人工呼吸器により、患者が自発呼吸するこ
とができるCPAPモード、つまり「分離」モードである。
トリガー圧センサ（３２２）が、患者の自発呼吸を検出
すると、人工呼吸器は、患者を監視するのみとなる。図
３〜図５に示すミーリー/ムーア型有限状態機械のブロ
ック図においては、CPAPモードは休止状態であり、TRIG
GER信号またはSPONEX信号が発生すると、次のCPAPモー
ドに遷移する（例えば現在のモードを保持する）。
作モードは、人工呼吸器により、患者が自発呼吸するこ
とができるCPAPモード、つまり「分離」モードである。
トリガー圧センサ（３２２）が、患者の自発呼吸を検出
すると、人工呼吸器は、患者を監視するのみとなる。図
３〜図５に示すミーリー/ムーア型有限状態機械のブロ
ック図においては、CPAPモードは休止状態であり、TRIG
GER信号またはSPONEX信号が発生すると、次のCPAPモー
ドに遷移する（例えば現在のモードを保持する）。
【００３３】TRIGGER信号は、平均トリガ圧が所定の基
準閾値圧を越えると発生するものである。SPONEX信号
は、平均トリガ圧が呼気段階の始まりを示す平均ベース
ライン圧を越えると発生するものである。CPAPモード
は、また、自発吸気または呼気が発生したという情報を
マイクロインターフェース（３０）に転送し、モード遷
移の状況を示し、かつ、TRIGGER信号またはSPONEX信号
が終了したことを示して、ソフトウェアをリセットす
る。
準閾値圧を越えると発生するものである。SPONEX信号
は、平均トリガ圧が呼気段階の始まりを示す平均ベース
ライン圧を越えると発生するものである。CPAPモード
は、また、自発吸気または呼気が発生したという情報を
マイクロインターフェース（３０）に転送し、モード遷
移の状況を示し、かつ、TRIGGER信号またはSPONEX信号
が終了したことを示して、ソフトウェアをリセットす
る。
【００３４】「分離」モードであるCPAPモードから他の
モードへの遷移は、APNEA信号により行われる。このAPN
EA信号により、人工呼吸器のマイクロコントローラ（１
２）が、CPAPモードから「バックアップ人工呼吸」モー
ドに遷移する。APNEA信号がある時や呼吸が一時停止し
た時には、バックアップ人工呼吸モードとなる。APNEA
信号を検出することにより、図３に示すように、ソフト
ウェアは、BK-INSPモードに遷移する。有限状態機械の
マイクロコントローラ（１２）のソフトウェアは、モー
ド遷移を示す適切なモジュールを呼び出し、いかなる種
類の機械的呼吸送りが機械の呼気ソレノイドに必要であ
るかを示す、患者の適切なデータでもって、「単発」モ
ード（周期的でない）にロードされるサイクルタイマー
モジュールを始動させ、機械の呼吸サイクル（患者の吸
気サイクル）を開始させる。
モードへの遷移は、APNEA信号により行われる。このAPN
EA信号により、人工呼吸器のマイクロコントローラ（１
２）が、CPAPモードから「バックアップ人工呼吸」モー
ドに遷移する。APNEA信号がある時や呼吸が一時停止し
た時には、バックアップ人工呼吸モードとなる。APNEA
信号を検出することにより、図３に示すように、ソフト
ウェアは、BK-INSPモードに遷移する。有限状態機械の
マイクロコントローラ（１２）のソフトウェアは、モー
ド遷移を示す適切なモジュールを呼び出し、いかなる種
類の機械的呼吸送りが機械の呼気ソレノイドに必要であ
るかを示す、患者の適切なデータでもって、「単発」モ
ード（周期的でない）にロードされるサイクルタイマー
モジュールを始動させ、機械の呼吸サイクル（患者の吸
気サイクル）を開始させる。
【００３５】BK-INSPモードは、２つの信号、つまりTDE
LTA信号とEXOFF信号を検出するようにプログラムされて
いる。TDELTA信号は、患者の吸気時間が経過したことを
示し、人工呼吸器の呼吸供給ソレノイド（１６）を停止
させ、デルタタイマーを最短呼気時間で再始動させる。
LTA信号とEXOFF信号を検出するようにプログラムされて
いる。TDELTA信号は、患者の吸気時間が経過したことを
示し、人工呼吸器の呼吸供給ソレノイド（１６）を停止
させ、デルタタイマーを最短呼気時間で再始動させる。
【００３６】次のモードは、次のTDELTA信号が検出され
るまで待機しているBK-MIN-EXモードであり、TDELTA信
号を検出すると、BK-EXモードになる。しかし、患者の
吸気圧が高くなったり、呼気時間アラームが長引いたり
する場合には、安全のためにEXOFF信号が発生され、マ
イクロコントローラ（１２）は、呼気ソレノイドを停止
させ、デルタタイマーを最短呼気時間で再始動させるよ
うに命令される。アラームは、看護人や医師を呼ぶため
に、マイクロインタフェース（３０）が音を発生するの
が好ましい。
るまで待機しているBK-MIN-EXモードであり、TDELTA信
号を検出すると、BK-EXモードになる。しかし、患者の
吸気圧が高くなったり、呼気時間アラームが長引いたり
する場合には、安全のためにEXOFF信号が発生され、マ
イクロコントローラ（１２）は、呼気ソレノイドを停止
させ、デルタタイマーを最短呼気時間で再始動させるよ
うに命令される。アラームは、看護人や医師を呼ぶため
に、マイクロインタフェース（３０）が音を発生するの
が好ましい。
【００３７】BK-EXモードの次は、検出する事象や条件
（信号）によって変化する。例えば、平均トリガ圧が所
定の基準閾値圧を越えたことを示すTRIGGER信号を検出
した場合には、患者が呼吸をしようとしていることにな
る。従って、新しいモードは、図３〜図５の矢印（TRIG
GER信号）に示すように、「分離」モードであるCPAPモ
ードに戻る。
（信号）によって変化する。例えば、平均トリガ圧が所
定の基準閾値圧を越えたことを示すTRIGGER信号を検出
した場合には、患者が呼吸をしようとしていることにな
る。従って、新しいモードは、図３〜図５の矢印（TRIG
GER信号）に示すように、「分離」モードであるCPAPモ
ードに戻る。
【００３８】一方、BK-EXモードにおいて、TCYC信号ま
たはMBREATH信号が、ソフトウェアにより検出される
と、BK-INSPモードに戻り、呼吸供給ソレノイド（１
６）による押込空気を、患者に送出する呼気処理がさら
に１サイクル繰り返される。BK-EXモードにおいて、そ
の他の信号（例えば、BK-EXモードから出ている矢印）
が検出される前に、現在の呼吸サイクルのサイクルタイ
マ時間が経過すると、TCYC信号が発生される。また、医
師や看護人が手動で「手動呼吸」ボタンを押圧して、患
者に単発（サイクル）で空気を送り込む時には、MBREAT
H信号が発生される。
たはMBREATH信号が、ソフトウェアにより検出される
と、BK-INSPモードに戻り、呼吸供給ソレノイド（１
６）による押込空気を、患者に送出する呼気処理がさら
に１サイクル繰り返される。BK-EXモードにおいて、そ
の他の信号（例えば、BK-EXモードから出ている矢印）
が検出される前に、現在の呼吸サイクルのサイクルタイ
マ時間が経過すると、TCYC信号が発生される。また、医
師や看護人が手動で「手動呼吸」ボタンを押圧して、患
者に単発（サイクル）で空気を送り込む時には、MBREAT
H信号が発生される。
【００３９】AC-EXモードに着目すると、押込空気送り
のための他のモードが示されている。「補助/制御コン
トロール」モードであるAC-EXモードは、以下に記載す
るSIMV-WDWモードよりも基本的で、かつ、従来の人工呼
吸器の動作をするものである。AC-EXモードでは、人工
呼吸器は、TRIGGER信号を検出するために患者の呼吸を
監視し、同期的なSIMV-WDWモード（後述）や、患者が自
発（自然）呼吸する分離モードではなく、以下に記載す
るように、CPAPモード動作時に、患者が無呼吸（例えば
呼吸停止）になった時の、機械的バックアップ補助を必
要とする。
のための他のモードが示されている。「補助/制御コン
トロール」モードであるAC-EXモードは、以下に記載す
るSIMV-WDWモードよりも基本的で、かつ、従来の人工呼
吸器の動作をするものである。AC-EXモードでは、人工
呼吸器は、TRIGGER信号を検出するために患者の呼吸を
監視し、同期的なSIMV-WDWモード（後述）や、患者が自
発（自然）呼吸する分離モードではなく、以下に記載す
るように、CPAPモード動作時に、患者が無呼吸（例えば
呼吸停止）になった時の、機械的バックアップ補助を必
要とする。
【００４０】AC-EXモードでは、人工呼吸器は、規則的
な可変機械サイクルで、患者に呼吸ガスを呼気する。図
３〜図５に示すミーリー/ムーア型有限状態機械により
示されるように、ソフトウェア駆動型人工呼吸器は、検
出する事象及び条件（信号）により、AC-EXモードから
複数ある他のモードのいずれかに遷移しうる。
な可変機械サイクルで、患者に呼吸ガスを呼気する。図
３〜図５に示すミーリー/ムーア型有限状態機械により
示されるように、ソフトウェア駆動型人工呼吸器は、検
出する事象及び条件（信号）により、AC-EXモードから
複数ある他のモードのいずれかに遷移しうる。
【００４１】そのうちの１つは、AC-EXモード時に、NEW
MODE信号が発生すると、または、NEWMODE信号がある時
にOFF-MODE信号が発生すると、モード遷移をチェックす
るプログラムの所定の部分は、（例えば、スイッチステ
ートメントの間にファンクションを呼び出すことによ
り）モードをSYS-OFFモードに遷移させる。これによ
り、全てのタイマーが停止され、TRIGGER信号及び自発
呼吸保留が不可とされるとともに、人工呼吸器が停止さ
れ、保留事象がリセットされる。また、全てのモード遷
移では、SYS-OFFモードを示すために、状態変数が変化
する。
MODE信号が発生すると、または、NEWMODE信号がある時
にOFF-MODE信号が発生すると、モード遷移をチェックす
るプログラムの所定の部分は、（例えば、スイッチステ
ートメントの間にファンクションを呼び出すことによ
り）モードをSYS-OFFモードに遷移させる。これによ
り、全てのタイマーが停止され、TRIGGER信号及び自発
呼吸保留が不可とされるとともに、人工呼吸器が停止さ
れ、保留事象がリセットされる。また、全てのモード遷
移では、SYS-OFFモードを示すために、状態変数が変化
する。
【００４２】AC-EXモードにおいて、NEWMODE信号がある
時にSTBY-MODE信号を検出すると、ソフトウェアは、モ
ードをスタンバイ（STBY）モードに遷移させる。AC-EX
モードにおいて、NEWMODE信号がある時にAC-MODE信号ま
たはNEWRATE信号を検出すると、ソフトウェアは、モー
ドを遷移させない（つまり同じモードに保持する）。AC
-MODE信号は、オペレータがコンソール（４０）のボタ
ンを押圧すると発生される。
時にSTBY-MODE信号を検出すると、ソフトウェアは、モ
ードをスタンバイ（STBY）モードに遷移させる。AC-EX
モードにおいて、NEWMODE信号がある時にAC-MODE信号ま
たはNEWRATE信号を検出すると、ソフトウェアは、モー
ドを遷移させない（つまり同じモードに保持する）。AC
-MODE信号は、オペレータがコンソール（４０）のボタ
ンを押圧すると発生される。
【００４３】NEWRATE信号は、現在の呼吸サイクル時間
の更新を示す信号である。NEWRATE信号を検出すると、
ソフトウェアは、次の機能を実行する。（a）AC-EXモー
ドの新規の呼吸サイクル時間が現在設定されている呼吸
サイクル時間よりも短く、かつ、経過した呼吸サイクル
時間よりも短い場合には、現在の呼吸サイクル時間のサ
イクルタイマーを終了させ、新規の呼吸サイクル時間で
再始動させる。（b）新規の呼吸サイクル時間が現在の
呼吸サイクル時間よりも短く、かつ、経過した呼吸サイ
クル時間よりも長い場合には、新規の呼吸サイクル時間
と経過した呼吸サイクル時間との差により、現在の呼吸
サイクル時間を完了させる。（c）新規の呼吸サイクル
時間が現在の呼吸サイクル時間よりも長い場合には、現
在のサイクルタイマーを何ら変更する必要がない。
の更新を示す信号である。NEWRATE信号を検出すると、
ソフトウェアは、次の機能を実行する。（a）AC-EXモー
ドの新規の呼吸サイクル時間が現在設定されている呼吸
サイクル時間よりも短く、かつ、経過した呼吸サイクル
時間よりも短い場合には、現在の呼吸サイクル時間のサ
イクルタイマーを終了させ、新規の呼吸サイクル時間で
再始動させる。（b）新規の呼吸サイクル時間が現在の
呼吸サイクル時間よりも短く、かつ、経過した呼吸サイ
クル時間よりも長い場合には、新規の呼吸サイクル時間
と経過した呼吸サイクル時間との差により、現在の呼吸
サイクル時間を完了させる。（c）新規の呼吸サイクル
時間が現在の呼吸サイクル時間よりも長い場合には、現
在のサイクルタイマーを何ら変更する必要がない。
【００４４】AC-EXモードにおいて、NEWMODE信号がある
時に、TRIGGER信号、MBREATH信号、またはTCYC信号を検
出すると、ソフトウェアは、呼吸サイクルを開始させる
次のモード、つまりAC-INSPモードに遷移させる。TRIGG
ER信号は、平均トリガ圧が所定の基準閾値圧を越えると
発生される。TCYCタイマーは、例えば、現在の呼吸サイ
クルが完了する時に、周期的に信号を発生するカウンタ
ータイマーである。MBREATH信号は、医者や看護人のよ
うなオペレータが、人工呼吸器のインターフェースであ
るコンソール（４０）に設けられた、手動呼吸サイクル
を発生させるボタンを押圧すると発生される。このボタ
ンを押圧するたびに、人工呼吸器は、患者に単発の呼吸
ガスを送り込むようになる。
時に、TRIGGER信号、MBREATH信号、またはTCYC信号を検
出すると、ソフトウェアは、呼吸サイクルを開始させる
次のモード、つまりAC-INSPモードに遷移させる。TRIGG
ER信号は、平均トリガ圧が所定の基準閾値圧を越えると
発生される。TCYCタイマーは、例えば、現在の呼吸サイ
クルが完了する時に、周期的に信号を発生するカウンタ
ータイマーである。MBREATH信号は、医者や看護人のよ
うなオペレータが、人工呼吸器のインターフェースであ
るコンソール（４０）に設けられた、手動呼吸サイクル
を発生させるボタンを押圧すると発生される。このボタ
ンを押圧するたびに、人工呼吸器は、患者に単発の呼吸
ガスを送り込むようになる。
【００４５】患者の吸気時間が経過したことを示すTDEL
TA信号を検出すると、人工呼吸器は、AC-INSPモードか
らAC-MIN-EXモードに遷移し、さらに、TDELTA信号を検
出すると、AC-MIN-EXモードからAC-EXモードに戻り（デ
ルタタイマーからTDELTA信号が２回発生すると、AC-INS
PモードからAC-EXモードに遷移する）、サイクルの終わ
りに、患者にさらに押込空気を送ることなく、呼吸サイ
クルが完了する。AC-INSPモードにおいて、EXOFF信号
（患者の吸気圧が高くなった時や吸気時間が長くなった
時の安全のためにある）が発生すると、マイクロコント
ローラ（１２）が呼気ソレノイドを停止させ、デルタタ
イマーを最短呼気時間で再始動させる。
TA信号を検出すると、人工呼吸器は、AC-INSPモードか
らAC-MIN-EXモードに遷移し、さらに、TDELTA信号を検
出すると、AC-MIN-EXモードからAC-EXモードに戻り（デ
ルタタイマーからTDELTA信号が２回発生すると、AC-INS
PモードからAC-EXモードに遷移する）、サイクルの終わ
りに、患者にさらに押込空気を送ることなく、呼吸サイ
クルが完了する。AC-INSPモードにおいて、EXOFF信号
（患者の吸気圧が高くなった時や吸気時間が長くなった
時の安全のためにある）が発生すると、マイクロコント
ローラ（１２）が呼気ソレノイドを停止させ、デルタタ
イマーを最短呼気時間で再始動させる。
【００４６】次に、NEWMODE信号がある時にCPAP-MODE信
号が発生した時、例えば、NEWMODE信号がある時に、コ
ンソール（４０）に設けられたCPAPモードを開始するた
めのボタンをオペレータが押圧すると、AC-EXモード
は、「分離」モードであるCPAPモードに遷移することも
できる。同様に、NEWMODE信号がある時に、SIMV-MODE信
号を検出すると、AC-EXモードは、SIMV-WDWモードに遷
移することもできる。
号が発生した時、例えば、NEWMODE信号がある時に、コ
ンソール（４０）に設けられたCPAPモードを開始するた
めのボタンをオペレータが押圧すると、AC-EXモード
は、「分離」モードであるCPAPモードに遷移することも
できる。同様に、NEWMODE信号がある時に、SIMV-MODE信
号を検出すると、AC-EXモードは、SIMV-WDWモードに遷
移することもできる。
【００４７】ここで、SIMV-WDWモードについて説明す
る。このモードでは、トリガ圧変換器（２２）により検
出された患者の吸気パターン及び圧力に基づいて、人工
呼吸器に精密なフィードバックをして、機械が患者に対
する呼吸ガスの呼気タイミングを決定することにより、
機械補助された同期呼吸が行われる。また、TRIGGER信
号を検出すると、以下に説明するように、人工呼吸器の
モードは、他のモードに遷移することができる。
る。このモードでは、トリガ圧変換器（２２）により検
出された患者の吸気パターン及び圧力に基づいて、人工
呼吸器に精密なフィードバックをして、機械が患者に対
する呼吸ガスの呼気タイミングを決定することにより、
機械補助された同期呼吸が行われる。また、TRIGGER信
号を検出すると、以下に説明するように、人工呼吸器の
モードは、他のモードに遷移することができる。
【００４８】図３〜図５を参照すると、TCYC信号または
MBREATH信号が発生した時、例えば、他の信号がこのモ
ードにおいて検出される前に、サイクルタイマーである
TCYCタイマーの時間が経過した時、または、コンソール
（４０）上の手動モード（単発）ボタンが、看護人によ
り押圧された時に、SIMV-WDWモードは、SIMV-WDW-INSP
モードに遷移する。
MBREATH信号が発生した時、例えば、他の信号がこのモ
ードにおいて検出される前に、サイクルタイマーである
TCYCタイマーの時間が経過した時、または、コンソール
（４０）上の手動モード（単発）ボタンが、看護人によ
り押圧された時に、SIMV-WDWモードは、SIMV-WDW-INSP
モードに遷移する。
【００４９】人工呼吸器のソレノイドは、患者に単発の
呼吸ガスを供給するために、適切に駆動される。SIMV-W
DW-INSPモードにおいては、単発呼吸処理が継続され
る。SIMV-WDW-INSPモードは、緊急信号であるEXOFF信号
を検出すると遷移しないが、ソフトウェアタイマーであ
るTDELTAタイマーにより予め設定された時間が経過する
と、吸気の最終段階であるSIMV-WDW-MIN-EXモードに遷
移する。このモードは、デルタタイマーを所定の最短呼
気時間（オペレータにより設定可能）で再始動させ、呼
吸供給ソレノイド（１６）を停止させ、かつ、遷移した
ことをマイクロインターフェース（３０）に知らせ、マ
イクロコントローラ（１２）のモードに関連して、コン
ソール（４０）にSPI（周辺インターフェースシリアル
データ）を送出する。
呼吸ガスを供給するために、適切に駆動される。SIMV-W
DW-INSPモードにおいては、単発呼吸処理が継続され
る。SIMV-WDW-INSPモードは、緊急信号であるEXOFF信号
を検出すると遷移しないが、ソフトウェアタイマーであ
るTDELTAタイマーにより予め設定された時間が経過する
と、吸気の最終段階であるSIMV-WDW-MIN-EXモードに遷
移する。このモードは、デルタタイマーを所定の最短呼
気時間（オペレータにより設定可能）で再始動させ、呼
吸供給ソレノイド（１６）を停止させ、かつ、遷移した
ことをマイクロインターフェース（３０）に知らせ、マ
イクロコントローラ（１２）のモードに関連して、コン
ソール（４０）にSPI（周辺インターフェースシリアル
データ）を送出する。
【００５０】また、SIMV-WDWモードは、患者の自発呼吸
を示すTRIGGER信号を検出すると、SIMV-TRIG-INSPモー
ドに遷移することができる。SIMV-WDWモードからSIMV-T
RIG-INSPモードへの遷移により実行されるモード機能
は、オペレータにより選択された所定値でTDELTAサイク
ルタイマーを始動させ、コンソール（４０）に情報を送
り、呼吸サイクルの吸気段階を開始するために、呼吸供
給ソレノイド（１６）を駆動する。これにより、呼吸供
給ソレノイド（１６）は、人工呼吸器から患者に、患者
の自発呼吸と同期した呼吸ガスを呼気する。
を示すTRIGGER信号を検出すると、SIMV-TRIG-INSPモー
ドに遷移することができる。SIMV-WDWモードからSIMV-T
RIG-INSPモードへの遷移により実行されるモード機能
は、オペレータにより選択された所定値でTDELTAサイク
ルタイマーを始動させ、コンソール（４０）に情報を送
り、呼吸サイクルの吸気段階を開始するために、呼吸供
給ソレノイド（１６）を駆動する。これにより、呼吸供
給ソレノイド（１６）は、人工呼吸器から患者に、患者
の自発呼吸と同期した呼吸ガスを呼気する。
【００５１】SIMV-TRIG-INSPモードにおいては、患者の
吸気圧が高くなった場合や吸気時間が長くなった場合
に、安全のために設けられ、人工呼吸器の緊急処理を開
始させ、かつ、モードを保持させるEXOFF信号と、最短
吸気時間が経過し、SIMV-TRIG-MINモードに遷移させるT
DELTA信号とがある。
吸気圧が高くなった場合や吸気時間が長くなった場合
に、安全のために設けられ、人工呼吸器の緊急処理を開
始させ、かつ、モードを保持させるEXOFF信号と、最短
吸気時間が経過し、SIMV-TRIG-MINモードに遷移させるT
DELTA信号とがある。
【００５２】SIMV-TRIG-MIN-EXモードにおいて、TDELTA
時間（TDELTA時間は、実際の呼吸サイクル時間の半分の
時間である）が経過すると、自動的にSIMV-TRIG-EXモー
ドに遷移する。SIMV-TRIG-EXモードでは、デルタタイマ
ーが停止し、MBREATH信号、TRIGGER信号、及びSPONEX信
号に関連するモードが保留モードにリセットされ、SIMV
-TRIG-EXモードにおいて、事象または条件（信号）が検
出されたか否かがチェックされる。
時間（TDELTA時間は、実際の呼吸サイクル時間の半分の
時間である）が経過すると、自動的にSIMV-TRIG-EXモー
ドに遷移する。SIMV-TRIG-EXモードでは、デルタタイマ
ーが停止し、MBREATH信号、TRIGGER信号、及びSPONEX信
号に関連するモードが保留モードにリセットされ、SIMV
-TRIG-EXモードにおいて、事象または条件（信号）が検
出されたか否かがチェックされる。
【００５３】SIMV-TRIG-EXモードにおいては、NEWMODE
信号、TCYC信号、MBREATH信号、TRIGGER信号、NEWRATE
信号、またはSPONEX信号が検出されたか否かをチェック
するモード機能（通常は、do-whileループでのスイッチ
コマンドを用いる）が実行されて、適切な動作が始ま
り、適当なモードに遷移させる。
信号、TCYC信号、MBREATH信号、TRIGGER信号、NEWRATE
信号、またはSPONEX信号が検出されたか否かをチェック
するモード機能（通常は、do-whileループでのスイッチ
コマンドを用いる）が実行されて、適切な動作が始ま
り、適当なモードに遷移させる。
【００５４】OFF-MODE信号、STBY-MODE信号、AC-MODE信
号、SIMV-MODE信号、またはCPAP-MODE信号と組み合わさ
れたNEWMODE信号により、上述したように、装置をオフ
させるSYS-OFFモード、装置を停止させるSTBYモード、
主に機械的な呼吸モードであるAC-EXモード、または、
分離モードであるCPAPモードにそれぞれ遷移する。モー
ドの各遷移期間中には、モード変数は、モード遷移を反
映して更新され、その値に対応して、適切な開始ステッ
プにより、モードが適切に遷移される。
号、SIMV-MODE信号、またはCPAP-MODE信号と組み合わさ
れたNEWMODE信号により、上述したように、装置をオフ
させるSYS-OFFモード、装置を停止させるSTBYモード、
主に機械的な呼吸モードであるAC-EXモード、または、
分離モードであるCPAPモードにそれぞれ遷移する。モー
ドの各遷移期間中には、モード変数は、モード遷移を反
映して更新され、その値に対応して、適切な開始ステッ
プにより、モードが適切に遷移される。
【００５５】図３〜図５に示すように、SIMV-TRIG-EXモ
ードは、他に３つのモードに遷移しうる。例えば、オペ
レータが、「単発」呼吸（手動呼吸ボタンを押圧した時
の１回の呼吸サイクル時間）のために、コンソール（４
０）上に設けられたボタンを押圧し、MBREATH信号が発
生すると、SIMV-TRIG-EXモードからSIMV-TRIG-INSPモー
ドに遷移し、呼吸サイクル時間をもう１回実行させる。
ードは、他に３つのモードに遷移しうる。例えば、オペ
レータが、「単発」呼吸（手動呼吸ボタンを押圧した時
の１回の呼吸サイクル時間）のために、コンソール（４
０）上に設けられたボタンを押圧し、MBREATH信号が発
生すると、SIMV-TRIG-EXモードからSIMV-TRIG-INSPモー
ドに遷移し、呼吸サイクル時間をもう１回実行させる。
【００５６】TRIGGER信号、TCYC信号、またはSPONEX信
号を検出すると、モードは変化しない。TRIGGER信号の
発生は、患者が自発呼吸していることを示し、従って、
サイクルタイマーであるTCYCタイマーのTCYC信号を検出
しない場合には、モードを遷移させる必要がない。SIMV
-TRIG-EXモードにおいて、TCYC信号を検出すると、SIMV
-WDWモードに戻り、SIMV-WDWモードの同期サイクルが繰
り返される。SIMV-TRIG-EXモードにおいて、他の信号を
検出する前に、サイクルタイマーの現在の呼吸サイクル
時間が経過していると、TCYC信号が検出される。また、
SIMV-TRIG-EXモードにおいて、SPONEX信号の発生は、例
えば、平均ベースライン圧よりも高い平均トリガ圧、つ
まり、自発呼吸の呼気段階の始まりを示すものである。
号を検出すると、モードは変化しない。TRIGGER信号の
発生は、患者が自発呼吸していることを示し、従って、
サイクルタイマーであるTCYCタイマーのTCYC信号を検出
しない場合には、モードを遷移させる必要がない。SIMV
-TRIG-EXモードにおいて、TCYC信号を検出すると、SIMV
-WDWモードに戻り、SIMV-WDWモードの同期サイクルが繰
り返される。SIMV-TRIG-EXモードにおいて、他の信号を
検出する前に、サイクルタイマーの現在の呼吸サイクル
時間が経過していると、TCYC信号が検出される。また、
SIMV-TRIG-EXモードにおいて、SPONEX信号の発生は、例
えば、平均ベースライン圧よりも高い平均トリガ圧、つ
まり、自発呼吸の呼気段階の始まりを示すものである。
【００５７】本発明に用いられるマイクロコントローラ
（１２）のハードウェアは、本発明のマイクロコントロ
ーラソフトウェアにより有限状態機械として機能する、
モトローラ社製のチップ（68HC11F1）であることが好ま
しい。本発明の詳細な説明の名称及び全体的な構成は、
便宜上のものであり、本発明を限定するものではない。
（１２）のハードウェアは、本発明のマイクロコントロ
ーラソフトウェアにより有限状態機械として機能する、
モトローラ社製のチップ（68HC11F1）であることが好ま
しい。本発明の詳細な説明の名称及び全体的な構成は、
便宜上のものであり、本発明を限定するものではない。
【００５８】本発明を、好ましい実施例に則して記載し
たが、これ以外にも当業者に明らかな変形例もある。そ
のうちの１つは、あるモードから次のモードへの１つし
かない遷移を、２つまたはそれ以上のモード、例えば、
SIMV-TRIG-INSPモード及びSIMV-TRIG-MIN-EXモード、ま
たはAC-INSPモード及びAC-MIN-EXモードを、普遍性を損
なうことなく組み合わせることである。本発明の範囲
は、このような全ての変形及び追加的要素を含むもので
あり、特許請求の範囲により明確にしている。
たが、これ以外にも当業者に明らかな変形例もある。そ
のうちの１つは、あるモードから次のモードへの１つし
かない遷移を、２つまたはそれ以上のモード、例えば、
SIMV-TRIG-INSPモード及びSIMV-TRIG-MIN-EXモード、ま
たはAC-INSPモード及びAC-MIN-EXモードを、普遍性を損
なうことなく組み合わせることである。本発明の範囲
は、このような全ての変形及び追加的要素を含むもので
あり、特許請求の範囲により明確にしている。
【図１】本発明による人工呼吸器のブロック図である。
【図２】マイクロコントローラと、それに接続される全
ての外部要素との間で送受信される情報の流れを示す概
念図である。
ての外部要素との間で送受信される情報の流れを示す概
念図である。
【図３】マイクロコントローラのブロック図を３分割し
た左側のブロック図である
た左側のブロック図である
【図４】マイクロコントローラのブロック図を３分割し
た中央のブロック図である
た中央のブロック図である
【図５】マイクロコントローラのブロック図を３分割し
た右側のブロック図である
た右側のブロック図である
２ マイクロコントローラ １０ マイクロプロセッサ １４ スイッチ １６ 呼吸供給ソレノイド ２０ 陽圧人工呼吸器 ２２ トリガー圧変換器 ２４ 近位圧変換器 ３０ マイクロインタフェース ４０ コンソール ３１２ 相互通信部 ３１３ 入力ポート ３１４ 監視タイマー ３１８ 手動呼吸ボタン ３２２ トリガー圧センサ ３２４ 直流電源入力部 ３２６ 直流電源論理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード エイチ ハーン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92886 ヨーバ・リンダ ビーチ・アベニ ュー 4068
Claims (38)
- 【請求項１】 ハードウェアコントローラにより制御さ
れる人工呼吸器を備え、前記コントローラは、有限状態
機械として、ソフトウェアに組み込まれているソフトウ
ェア駆動型人工呼吸器。 - 【請求項２】 前記コントローラに駆動される呼吸供給
ソレノイドにより制御されて、空気を供給する陽圧人工
呼吸器を含む、請求項１記載のソフトウェア駆動型人工
呼吸器。 - 【請求項３】 前記有限状態機械のコントローラが組み
込まれた前記ソフトウェアは、前記人工呼吸器を制御す
るために、次の複数のモードを有する請求項２記載のソ
フトウェア駆動型人工呼吸器。患者が自発呼吸し、コン
トローラは、患者の呼吸を監視し、無呼吸時に備えて、
患者の自発呼吸をバックアップするために前記人工呼吸
器を駆動させる、分離モードであるCPAPモード。前記呼
吸供給ソレノイドを所定のサイクル時間で駆動すること
により、患者に呼吸ガスを送り込む、補助/制御モード
であるAC-EXモード。前記呼吸供給ソレノイドを所定の
サイクル時間で駆動することにより、患者に吸気のため
の呼吸ガスを供給し、前記コントローラが患者の自発呼
吸を監視する、同期補助モードであるSIMV-WDWモード。 - 【請求項４】 コンソールを備え、前記コンソール上の
キーパッドスイッチを選択的に駆動することにより、い
かなるモードからでも、前記各モードに切り換えること
ができるようになっている、請求項３記載のソフトウェ
ア駆動型人工呼吸器。 - 【請求項５】 いかなるモードからも切り換えることが
できるスタンバイモードであるSTBYモードをさらに備
え、 前記STBYモードにおいて、遷移信号を検出すると、コン
トローラが組み込まれた前記ソフトウェアは、前記STBY
モード、CPAPモード、AC-EXモード、及びSIMV-WDWモー
ドを含む複数のモードのいずれかに遷移させるようにな
っている、請求項３記載のソフトウェア駆動型人工呼吸
器。 - 【請求項６】 所定のスイッチを選択的に駆動すると、
１回のサイクル時間の間、患者に呼吸ガスを送る手動呼
吸モードであるMB-INSPモードをさらに備える、請求項
５記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器。 - 【請求項７】 前記MB-INSPモードにおいて、遷移信号
を検出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフト
ウェアは、次の複数のモードのいずれかに遷移させるよ
うになっている、請求項６記載のソフトウェア駆動型人
工呼吸器。患者の緊急状態を示す遷移信号であるEXOFF
信号を検出すると、モードを保持するMB-INSPモード。
所定時間が経過したことを示すTDELTA信号を検出する
と、MB-INSPモードから遷移する、第２の手動吸気モー
ドであるMB-MIN-EXモードであって、このMB-MIN-EXモー
ドは、TDELTA信号を検出し、かつ、前記コンソールに設
けられた所定のスイッチを選択的に駆動することによ
り、前記STBYモードに遷移し、また、TDELTA信号を検出
し、かつ、前記コンソールに設けられた所定のスイッチ
を選択的に駆動することにより、前記CPAPモードに遷移
させるようになっている。 - 【請求項８】 コントローラが組み込まれた前記ソフト
ウェアは、装置をオフさせるモードであるSYS-OFFモー
ドを備え、前記コントローラは、前記SYS-OFFモードで
調整され、前記SYS-OFFモードは、前記コンソールの所
定のスイッチを選択的に駆動することにより、前記AC-E
Xモード、STBYモード、CPAPモード、またはSIMV-WDWモ
ードに遷移することができるようになっている、請求項
３記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器。 - 【請求項９】 前記CPAPモードにおいて、遷移信号を検
出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフトウェ
アは、次の複数のモードのいずれかに遷移させるように
なっている、請求項３記載のソフトウェア駆動型人工呼
吸器。患者の無呼吸状態を示す遷移信号であるAPNEA信
号を検出すると、前記呼吸供給ソレノイドの駆動による
呼吸ガスを患者に供給する、バックアップ吸気モードで
あるBK-INSPモード。所定のスイッチを選択的に駆動し
たことを示す遷移信号を検出すると前記SIMV-WDWモー
ド。所定のスイッチを選択的に駆動させたことを示す遷
移信号を検出すると前記AC-EXモード。 - 【請求項１０】 所定のスイッチを選択的に駆動する
と、１回のサイクル時間の間、患者に呼吸ガスを供給す
る、手動吸気モードであるMB-INSPモードをさらに有
し、 前記所定のスイッチを選択的に駆動したことを示す遷移
信号を検出すると、前記CPAPモードを、前記MB-INSPモ
ードに遷移させるようになっている、請求項９記載のソ
フトウェア駆動型人工呼吸器。 - 【請求項１１】 前記BK-INSPモードにおいて、遷移信
号を検出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフ
トウェアは、次の複数のモードのいずれかに遷移させる
ようになっている、請求項９記載のソフトウェア駆動型
人工呼吸器。患者の緊急状態を示す遷移信号であるEXOF
F信号を検出すると、モードを保持する前記BK-INSPモー
ド。所定時間が経過したことを示す遷移信号であるTDEL
TA信号を検出すると、吸気モードであるBK-MIN-EXモー
ド。 - 【請求項１２】 前記BK-MIN-EXモードにおいて、遷移
信号である前記TDELTA信号を検出すると、コントローラ
が組み込まれた前記ソフトウェアは、前記バックアップ
吸気モードであるBK-INSPモードを繰り返すBK-EXモード
に遷移させ、前記BK-EXモードにおいて、さらに遷移信
号を検出すると、次の複数のモードのうちのいずれかに
遷移させるようになっている、請求項１１記載のソフト
ウェア駆動型人工呼吸器。所定のスイッチを駆動したこ
とを示す遷移信号を検出すると、前記AC-EXモード、SIM
V-WDWモード、またはCPAPモード。患者が自発呼吸をし
ようとするTRIGGER信号を検出すると、前記CPAPモー
ド。 - 【請求項１３】 前記BK-EXモードにおいて遷移信号を
検出すると、次の複数のモードのいずれかに遷移させる
ようになっている、請求項１２記載のソフトウェア駆動
型人工呼吸器。所定の時間が経過したことを示すTCYC信
号を検出した時、または所定のスイッチを駆動した時に
は、前記BK-INSPモード。NEWDOME信号期間中に、TDELTA
信号及びTCYC信号の時間間隔に関連して、前記呼吸サイ
クル時間が更新された時、または所定のスイッチを駆動
した時には、モードを保持する前記BK-EXモード。 - 【請求項１４】 前記SIMV-WDWモードにおいて、遷移信
号を検出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフ
トウェアは、次のモードに遷移させるようになってい
る、請求項３記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器。患
者が自発呼吸しようとするTRIGGER信号を検出すると、
患者に呼吸ガスを供給するために、前記呼吸供給ソレノ
イドを駆動するSIMV-TRIG-INSPモード。 - 【請求項１５】 前記SIMV-TRIG-INSPモードにおいて、
遷移信号を検出すると、コントローラが組み込まれた前
記ソフトウェアは、次の複数のモードのいずれかに遷移
させるようになっている、請求項１４記載のソフトウェ
ア駆動型人工呼吸器。患者の緊急状態を示すEXOFF信号
を検出すると、モードを保持する前記SIMV-TRIG-INSPモ
ード。所定時間が経過したことを示すTDELTA信号を検出
した時には、次の同期補助モードであるSIMV-TRIG-MIN-
EXモード。 - 【請求項１６】 前記SIMV-WDWモードにおいて、所定時
間が経過すると、コントローラが組み込まれた前記ソフ
トウェアは、次のモードに遷移させ、さらに、SIMV-TRI
G-EXモードに遷移させ、呼吸供給ソレノイドを停止し、
吸気サイクル時間を完了させ、遷移信号を検出すると、
前記SIMV-TRIG-EXモードを、次の複数のモードのいずれ
かに遷移させるようになっている、請求項１４記載のソ
フトウェア駆動型人工呼吸器。所定時間が経過したこと
を示すTCYC信号を検出すると前記SIMV-WDWモード。前記
CPAPモード、STBYモード、またはAC-EXモードに関連す
る所定のスイッチを駆動した時には、前記CPAPモード、
STBYモード、またはAC-EXモード。前記所定時間TCYC信
号が経過する前に、患者の緊急状態を示すSPONEX信号、
または患者が自発呼吸しようとするTRIGGER信号を検出
した時には、前記SIMV-TRIG-EXモード。前記SIMV-TRIG-
EXモードに関連する所定のスイッチを駆動すると、モー
ドを保持する前記SIMV-TRIG-EXモード。NEWRATE信号期
間中に、新規の呼吸サイクル時間を示すSIMV-WDWモード
信号、またはSIMV-TRIG-EXモード信号を検出すると、モ
ードを保持する前記SIMV-TRIG-EXモード。 - 【請求項１７】 前記AC-EXモードにおいて、遷移信号
を検出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフト
ウェアは、次のモードに遷移させるようになっている、
請求項３記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器。患者の
自発呼吸を示すTRIGGER信号、所定時間が経過したこと
を示すTCYC信号、または所定のスイッチを選択的に駆動
したことを示すMBREATH信号の少なくとも１つを検出す
ると、前記呼吸供給ソレノイドが駆動することにより発
生する呼吸ガスを患者に供給する、吸気モードであるAC
-INSPモード。 - 【請求項１８】 前記AC-EXモードにおいて、遷移信号
を検出すると、コントローラが組み込まれた前記ソフト
ウェアは、次の複数のモードのいずれかに遷移させるよ
うになっている、請求項１７記載のソフトウェア駆動型
人工呼吸器。前記STBYモード、CPAPモード、SIMV-WDWモ
ード、または前記コントローラを調整できる装置をオフ
させるモードであるSYS-OFFモード。前記コンソールに
ある所定のスイッチを駆動することにより、前記SYS-OF
Fモードを、前記AC-EXモード、STBYモード、CPAPモー
ド、またはSIMV-WDWモードに遷移させる。 - 【請求項１９】 前記第１の吸気モードであるAC-INSP
モードにおいて、遷移信号を検出すると、コントローラ
が組み込まれた前記ソフトウェアは、次の複数のモード
のいずれに遷移させるようになっている、請求項１７記
載のソフトウェア駆動型人工呼吸器。所定時間が経過し
たことを示すTDELTA信号を検出すると、患者に空気を供
給するために、前記呼吸供給ソレノイドを駆動させる、
吸気モードであるAC-MIN-EXモード。患者の緊急状態を
示す遷移信号であるEXOFF信号を検出すると、モードを
保持する吸気モードである前記AC-INSPモード。 - 【請求項２０】 吸気モードである前記AC-INSPモード
において、コントローラが組み込まれた前記ソフトウェ
アは、前記AC-EXモードに遷移させ、前記呼吸供給ソレ
ノイドを停止させて、呼吸サイクル時間を完了させるよ
うになっている、請求項１９記載のソフトウェア駆動型
人工呼吸器。 - 【請求項２１】 有限状態機械として組み込まれたコン
トローラにより駆動される呼吸供給ソレノイドを備える
ソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法であっ
て、 前記コントローラを有限状態機械として組み込み、 前記呼吸供給ソレノイドの動作を制御するために、前記
有限状態機械の複数のモードを切り換えるステップを含
む方法。 - 【請求項２２】 患者が自発呼吸し、コントローラが、
患者の呼吸を監視する、第１のモードであるCPAPモード
に遷移させ、 前記CPAPモードにおいて、APNEA信号を検出した時だ
け、前記呼吸ソレノイドを駆動し、前記患者の自発呼吸
をバックアップするステップをさらに含む、請求項２１
記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２３】 第２のモードであるAC-EXモードに遷
移させ、 前記AC-EXモードにおいて、前記呼吸供給ソレノイドを
駆動して、所定のサイクル時間の間、患者に呼吸ガスを
供給するステップを含む、請求項２２記載のソフトウェ
ア駆動型人工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２４】 第３のモードであるSIMV-WDWモードに
遷移させ、 前記SIMV-WDWモードにおいて、前記呼吸供給ソレノイド
を駆動して、所定のサイクル時間の間、患者に呼吸ガス
を供給し、 前記SIMV-WDWモードの間、患者の自発呼吸を監視するス
テップを含む、請求項２２記載のソフトウェア駆動型人
工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２５】 いかなるモードからも切り替わること
ができる、第４のモードであるSTBYモードに遷移させ、 遷移信号を検出すると、前記STBYモードから前記他のモ
ードに遷移させるステップを含む、請求項２４記載のソ
フトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２６】 所定のスイッチを選択的に駆動する
と、前記コントローラにより、手動呼吸モードであるMB
-INSPモードに遷移させ、 前記所定のスイッチを選択的に駆動すると、１回のサイ
クル時間の間、前記患者に呼吸ガスを供給するステップ
を含む、請求項２４記載のソフトウェア駆動型人工呼吸
器を操作する方法。 - 【請求項２７】 前記CPAPモードにおいて、遷移信号を
検出すると、前記コントローラが複数の他のモードに遷
移させるステップは、 患者が無呼吸になったことを示す遷移信号であるAPNEA
信号を検出すると、前記呼吸供給ソレノイドを駆動する
ことにより、患者に呼吸ガスを供給し、 所定のスイッチを選択的に駆動することにより、前記SI
MV-WDWモードに遷移させ、 所定のスイッチを選択的に駆動することにより、前記AC
-EXモードに遷移させるステップを含む、請求項２４記
載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２８】 所定のスイッチを選択的に駆動する
と、前記CPAPモードを、１回のサイクル時間の間、患者
に呼吸ガスを供給する手動吸気モードであるMB-INSPモ
ードに遷移させるステップをさらに含む、請求項２７記
載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項２９】 前記BACK-INSPモードにおいて、遷移
信号を検出すると、前記コントローラを他の複数のモー
ドのいずれかに遷移させるステップは、 患者の緊急の状態を示すEXOFF信号を検出すると、BK-IN
SPモードにモードを保持させ、 所定の時間が経過したことを示すTDELTA信号を検出する
と、吸気モードであるBK-MIN-EXモードに遷移させるス
テップを含む、請求項２４記載のソフトウェア駆動型人
工呼吸器を操作する方法。 - 【請求項３０】 前記BK-MIN-EXモードにおいて、遷移
信号である前記TDELTA信号を検出すると、コントローラ
が組み込まれた前記ソフトウェアは、BK-INSPモードを
繰り返すBK-EXモードに遷移させ、 遷移信号を検出すると、前記BK-EXモードを次の複数の
モードのいずれかに遷移させるステップをさらに含む、
請求項２９記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作
する方法。所定のスイッチを駆動したことを示す遷移信
号を検出すると、前記AC-EXモード、SIMV-WDWモード、
またはCPAPモードに遷移させる。患者の自発呼吸を示す
TRIGGER信号を検出すると、前記CPAP信号に遷移させ
る。 - 【請求項３１】 遷移信号を検出すると、前記BK-EXモ
ードを次の複数のモードのいずれかに遷移させるステッ
プを含む、請求項３０記載のソフトウェア駆動型人工呼
吸器を操作する方法。所定の時間が経過したことを示す
TCYC信号を検出するか、または、所定のスイッチを駆動
すると、前記BK-INSPモードに遷移させる。NEWMODE信号
期間中に、前記TDELTA信号またはTCYC信号により呼吸サ
イクル時間が更新されるか、または、所定のスイッチを
駆動すると、前記BK-EXモードを保持させる。 - 【請求項３２】 前記SIMV-WDWモード時に、遷移信号を
検出すると、次のモードに遷移させるステップを含む、
請求項２４記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作
する方法。患者の自己呼吸により発生されるTRIGGER信
号を検出すると、前記呼吸供給ソレノイドを駆動を駆動
させ、患者に呼吸ガスを供給するSIMV-TRIG-INSPモード
に遷移させる。 - 【請求項３３】 遷移信号を検出すると、前記SIMV-TRI
G-INSPモードを、次の複数のモードのいずれかに遷移さ
せるステップを含む、請求項３２記載のソフトウェア駆
動型人工呼吸器を操作する方法。患者の緊急状態を示す
遷移信号であるEXOFF信号を検出すると、前記SIMV-TRIG
-INSPモードを保持する。所定の時間が経過したことを
示すTDELTA信号を検出すると、次の同期補助モードであ
るSIMV-TRIG-MIN-EXモードに遷移させる。 - 【請求項３４】 前記SIMV-WDWモードにおいて、所定時
間が経過すると、コントローラが組み込まれた前記ソフ
トウェアは、次のモードに遷移させ、前記呼吸供給ソレ
ノイドが停止し、吸気サイクル時間が完了すると、さら
に次のモードであるSIMV-TRIG-EXモードに遷移させ、 遷移信号を検出すると、前記SIMV-TRIG-EXモードを、次
の複数のモードのいずれかに遷移させるステップをさら
に含む、請求項３２記載のソフトウェア駆動型人工呼吸
器を操作する方法。所定時間が経過したことを示すTCYC
信号を検出すると、SIMV-WDWモードに遷移させる。前記
CPAPモード、STBYモード、またはAC-EXモードのスイッ
チを駆動したことを示す遷移信号を検出すると、前記CP
APモード、STBYモード、またはAC-EXモードのいずれか
に遷移させる。前記TCYC信号の前に、患者の緊急状態を
示すSPONEX信号、または患者の自発呼吸を示すTRIGGER
信号を検出すると、前記SIMV-TRIG-EXモードを保持させ
る。前記SIMV-TRIG-EXモードのスイッチを駆動を駆動し
たことを示す遷移信号を検出すると、前記SIMV-TRIG-EX
モードを保持させる。NEWMODE信号期間中に、新規の呼
吸サイクル時間を示すSIMV-WDWモード信号またはSIMV-T
RIG-EXモード信号を検出すると、前記SIMV-TRIG-EXモー
ドを保持させる。 - 【請求項３５】 前記AC-EXモードにおいて、遷移信号
を検出すると、次のモードに遷移させるステップを含
む、請求項２４記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を
操作する方法。患者の自発呼吸を示すTRIGGER信号、所
定時間が経過したことを示すTCYC信号、または所定のス
イッチを選択的に駆動したことを示すMBREATH信号の少
なくとも１つを検出すると、前記呼吸供給ソレノイドが
駆動して発生する呼吸ガスを患者に供給する、吸気モー
ドであるAC-INSPモード。 - 【請求項３６】 前記AC-EXモードにおいて、遷移信号
を検出すると、前記コントローラは、次のモードに遷移
させるステップを含む、請求項３５記載のソフトウェア
駆動型人工呼吸器を操作する方法。前記STBYモード、CP
APモード、SIMV-WDWモード、または前記コントローラを
調整できる装置をオフさせるモードであるSYS-OFFモー
ド。前記コンソールにある所定のスイッチを選択的に駆
動することにより、前記SYS-OFFモードを、前記AC-EXモ
ード、STBYモード、CPAPモード、またはSIMV-WDWモード
に遷移させる。 - 【請求項３７】 前記第１の吸気モードであるAC-INSP
モードにおいて、遷移信号を検出すると、コントローラ
が組み込まれた前記ソフトウェアは、次の複数のモード
のいずれかに遷移させるようになっている、請求項３５
記載のソフトウェア駆動型人工呼吸器を操作する方法。
所定時間が経過したことを示すTDELTA信号を検出する
と、患者に空気を供給するために、前記呼吸供給ソレノ
イドを駆動させる、第２の吸気モードであるAC-MIN-EX
モード。患者の緊急状態を示す遷移信号であるEXOFF信
号を検出すると、モードを保持する、前記第１の吸気モ
ードである前記AC-INSPモード。 - 【請求項３８】 前記第２の吸気モードであるAC-MIN-E
Xモードにおいて、前記コントローラは、前記AC-EXモー
ドに遷移させ、かつ、呼吸サイクル時間を完了させるた
めに、前記呼吸供給ソレノイドを停止させるステップを
さらに含む、請求項３７記載のソフトウェア駆動型人工
呼吸器を操作する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/187,268 US6158433A (en) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | Software for finite state machine driven positive pressure ventilator control system |
| US09/187268 | 1998-11-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000140113A true JP2000140113A (ja) | 2000-05-23 |
Family
ID=22688283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11314710A Pending JP2000140113A (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-05 | ソフトウェア駆動型人工呼吸器及びその操作方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6158433A (ja) |
| JP (1) | JP2000140113A (ja) |
| BR (1) | BR9905150A (ja) |
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