JP2001170178A - High frequency respirator - Google Patents

High frequency respirator

Info

Publication number
JP2001170178A
JP2001170178A JP36234699A JP36234699A JP2001170178A JP 2001170178 A JP2001170178 A JP 2001170178A JP 36234699 A JP36234699 A JP 36234699A JP 36234699 A JP36234699 A JP 36234699A JP 2001170178 A JP2001170178 A JP 2001170178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
patient
unit
air pressure
pressure
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP36234699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhito Sugiura
康仁 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP36234699A priority Critical patent/JP2001170178A/en
Publication of JP2001170178A publication Critical patent/JP2001170178A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a high frequency artificial respiration by a desired ventilation volume. SOLUTION: This high frequency respirator has an inspiratory gas-introducing section 62 for an inspiratory gas-feeding source, a vibration air pressurizing section 50 which energizes a high frequency vibration air pressure to an inspiratory gas, a patient side path 60 which introduces the inspiratory gas to a patient X, a discharge path 604 which discharges an exhalation gas, a section 171a to be fitted for an endotracheal insertion tube 81, and an internal pressure regulator 607 which regulates an average respiratory tract internal pressure. In addition, the high frequency respirator has a controller 40 equipped with a receiving section 41, a motion-control section 49, a map memory 42 and an assigning section 45. In this case, the receiving section 41 receives the setting inputs for the tidal volume for the lung of a patient X, a vibration frequency, an inspiratory gas-feeding amount, the average respiratory tract internal pressure, and the diameter of the endotracheal insertion tube. The motion-control section 49 performs a motion control based on the set values. The map memory 42 stores a five-dimensional map wherein the set values are used as the parameters for the output assignment of the vibration air pressurizing section. The assigning section 45 assigns the output of the vibration air pressure-energizing section based on the five-dimensional map and respective set values, and performs the motion control of the vibration air pressure- energizing section.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高頻度人工呼吸器
に係り、特に、患者の肺に対する一回換気量を特定しつ
つ酸素供給を行い得る高頻度人工呼吸器に関する。
The present invention relates to a high-frequency ventilator, and more particularly to a high-frequency ventilator capable of supplying oxygen while specifying a tidal volume for a patient's lung.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の高頻度人工呼吸器200は、図1
3に示すように、酸素供給源201から三方分岐管20
2を介して患者X側と排気側とに分岐する流体回路系を
流れる高濃度酸素を含んだ吸気(通常の流量10〜30[l/m
in],最大60[l/min])に対して高頻度(3〜15[Hz]程
度)の振動空気圧を振動空気圧付勢部203によって付
勢して患者Xの肺内に酸素供給を行う。このとき、患者
Xの肺へかかる平均圧力は、呼気の排出口に設けられた
呼気弁204のゴム弁の閉放面積でコントロールし、通
常の平均圧力は、5〜15[cmH2O]を保つように設定する。
なお、図中の符号205は、三方分岐管202の患者側
端部から患者の気管の第一分枝近くまで挿入する気管内
挿入管を示している。
2. Description of the Related Art A conventional high-frequency ventilator 200 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the three-way branch pipe 20 is
Inhalation containing high concentration oxygen (normal flow rate of 10 to 30 [l / m]) flowing through a fluid circuit system branched to the patient X side and the exhaust side via
in], up to 60 [l / min]), the frequent (about 3 to 15 [Hz]) oscillating air pressure is urged by the oscillating air pressure urging unit 203 to supply oxygen to the lungs of the patient X. . At this time, the average pressure applied to the lungs of the patient X is controlled by the closed release area of the rubber valve of the exhalation valve 204 provided at the exhalation outlet, and the normal average pressure is 5 to 15 [cmH 2 O]. Set to keep.
Reference numeral 205 in the drawing denotes an endotracheal insertion tube that is inserted from the patient side end of the three-way branch tube 202 to near the first branch of the patient's trachea.

【0003】高頻度人工呼吸器200の酸素供給原理を
説明する。まず、患者Xに供給される吸気に高頻度振動
空気圧が付勢されると、当該吸気の圧力振幅により、患
者Xの肺中の二酸化炭素を含んだ吸気(以下、呼気とす
る)に対して小容量の換気(対流的なガス交換)が起る
と共に、吸気の振動による拡散運動の効果で、肺内に吸
気が侵入すると共に肺内の呼気が肺の外(患者口元)ま
で導き出される。後続の吸気は、上述の換気を行うと共
に肺から導き出された呼気を排気口側に送り出す作用を
も有している。これにより、患者の肺内を常に一定の酸
素濃度に維持することを可能としている。
[0003] The oxygen supply principle of the high-frequency ventilator 200 will be described. First, when a high-frequency oscillating air pressure is applied to the inhalation supplied to the patient X, the pressure amplitude of the inspiration causes the inspiration including the carbon dioxide in the lungs of the patient X (hereinafter referred to as exhalation). A small volume of ventilation (convective gas exchange) occurs, and due to the effect of diffusion movement due to the vibration of the inspired air, the inspired air enters the lungs and the expiration in the lungs is guided to the outside of the lungs (the mouth of the patient). The subsequent inhalation has the function of performing the above-mentioned ventilation and sending out the exhaled air derived from the lungs to the exhaust port side. This makes it possible to always maintain a constant oxygen concentration in the lungs of the patient.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
高頻度人工呼吸器200では、患者の肺に対する一回換
気量を設定することができなかった。
However, with the above-described high-frequency ventilator 200, it was not possible to set the tidal volume for the patient's lungs.

【0005】かかる事情を説明すると、上記高頻度人工
呼吸器200の振動空気圧付勢手段203は、陽圧と陰
圧とを同時に別個の出力部から出力するブロワと、この
ブロワの陰圧の出力部と陽圧の出力部とを交互に患者に
吸気を供給する経路に接続するロータリーバルブとを有
する構成となっている。
The circulating air pressure urging means 203 of the high-frequency ventilator 200 includes a blower for simultaneously outputting positive pressure and negative pressure from separate output units, and a negative pressure output of the blower. And a rotary valve for alternately connecting a unit and a positive pressure output unit to a path for supplying inspiration to the patient.

【0006】従って、振動空気圧付勢手段203におけ
る一回換気量(振動空気圧一周期当たりの吸気の供給
量)の設定は、ブロワの出力を高めることにより調節さ
れる(ブロワは一般にモータによりファンを回転させる
構成なのでモータの出力調節によりブロワ自体の出力調
節が行われる)。
Accordingly, the setting of the tidal volume (the supply amount of intake air per one cycle of the oscillating air pressure) in the oscillating air pressure urging means 203 is adjusted by increasing the output of the blower. Since the motor is rotated, the output of the blower itself is adjusted by adjusting the output of the motor.)

【0007】しかし、高頻度人工呼吸器200は、供給
される吸気の経路が患者側と排出側とに分岐しており、
一部の振動空気圧を付勢された吸気は直接排出側に流れ
てしまうので、振動空気圧付勢手段での一回換気量は、
実際に患者の肺に対する一回換気量と一致しなかった。
[0007] However, in the high-frequency ventilator 200, the path of the supplied inspiration is branched to the patient side and the discharge side,
Since the intake air with some oscillating air pressures directly flows to the discharge side, the tidal volume with the oscillating air pressure urging means is
In fact, it did not match the tidal volume for the patient's lungs.

【0008】従って、高頻度人工呼吸器を操作する者
(例えば医者)は、肺の一回換気量を認識できず、肺に
対して効果的に高頻度人工呼吸が行われているか知るの
が困難だった。
[0008] Therefore, a person (eg, a doctor) operating a high-frequency ventilator cannot recognize the tidal volume of the lungs, and knows whether or not the high-frequency ventilation is effectively performed on the lungs. It was difficult.

【0009】ここで、高頻度人工呼吸器200にテスト
肺をつけて高頻度人工呼吸を行い、振動空気圧の周期を
変化させてテスト肺中の一回換気量を計測した結果を図
14,図15に示す。かかる計測は、ブロワ出力を最大
にして振動空気圧付勢手段203での一回換気量を最大
にして行われたものである。また、図14は内部直径4.
0[mm]の気管内挿入管205の試験結果であり、図15
は内部直径8.0[mm]の気管内挿入管205の試験結果で
ある。
FIG. 14 is a graph showing the result of measuring the tidal volume in the test lung by changing the cycle of the oscillating air pressure by changing the cycle of the oscillating air pressure. FIG. This measurement is performed by maximizing the blower output and maximizing the tidal volume by the oscillating air pressure urging means 203. FIG. 14 shows an inner diameter of 4.
FIG. 15 shows a test result of the tracheal insertion tube 205 of 0 [mm].
Shows the test results of the endotracheal tube 205 having an internal diameter of 8.0 [mm].

【0010】また、同様にして使用する気管内挿入管の
径を変化させてテスト肺中の一回換気量を計測した結果
を図16,図17に示す。かかる計測は、ブロワ出力を
最大にして振動空気圧付勢手段203での一回換気量を
最大にして行われたものである。また、図16は換気周
波数を6[Hz]としたときの試験結果であり、図17は換
気周波数を15[Hz]としたときの試験結果である。
FIGS. 16 and 17 show the results of measuring the tidal volume in the test lung by changing the diameter of the endotracheal tube used in the same manner. This measurement is performed by maximizing the blower output and maximizing the tidal volume by the oscillating air pressure urging means 203. FIG. 16 shows the test results when the ventilation frequency is 6 [Hz], and FIG. 17 shows the test results when the ventilation frequency is 15 [Hz].

【0011】このテスト肺とは、人間の肺に見立てた一
定容積の密閉容器であり、気管内挿入管205の挿入側
先端部に接続され連通される。また、このテスト肺には
内部圧力を検出する圧力センサが装備されている。ま
た、各図14〜17で示すCは、モデル肺の容積を示し
ている。即ち、図14〜17では、モデル肺は8,12,16
[l]の三種類の容積のものについて試験を行った結果を
示している。
[0011] The test lung is a closed container having a fixed volume similar to that of a human lung, and is connected to and communicated with the distal end of the endotracheal insertion tube 205 on the insertion side. The test lung is equipped with a pressure sensor for detecting the internal pressure. C shown in each of FIGS. 14 to 17 indicates the volume of the model lung. That is, in FIGS. 14 to 17, the model lungs are 8, 12, 16
It shows the results of a test performed for three volumes [l].

【0012】各図14〜17からわかるように、気管内
挿入管205の内径,振動空気圧の振動周波数によっ
て、実際にテスト肺の中の一回換気量はそれぞれ大きく
異なっている。
As can be seen from FIGS. 14 to 17, the actual tidal volume in the test lung varies greatly depending on the inner diameter of the endotracheal tube 205 and the vibration frequency of the oscillating air pressure.

【0013】この原因は、高頻度の空気振動の流れは乱
流状態であり、振動周波数や気管内挿入管の内径の違い
によって、配管抵抗の大きさが著しく影響を受けるた
め、実際テスト肺に到達する一回換気量がその影響を強
く受けてしまうためである。
The cause of this is that the flow of high frequency air vibration is in a turbulent state, and the magnitude of the pipe resistance is significantly affected by the vibration frequency and the inner diameter of the tracheal insertion tube. This is because the reached tidal volume is strongly affected.

【0014】このように、多くのパラメータにより肺内
の一回換気量は変化するので、高頻度人工呼吸器を操作
する者(例えば医者)は、振動空気圧付勢手段での一回
換気量から肺内の一回換気量を類推することもまた困難
だった。
As described above, since the tidal volume in the lungs varies depending on many parameters, a person (eg, a doctor) operating a high-frequency ventilator can reduce the tidal volume by the oscillating air pressure urging means. Estimating tidal volume in the lungs was also difficult.

【0015】また、高頻度人工呼吸中の患者の肺内にお
いて実際に吸気及び呼気の換気量を検出可能な流量セン
サがあれば肺内における一回換気量は容易に検出できる
が、高頻度の空気振動の流れの計測に好適な小型の応答
性の良い流量センサが今現在存在しないので、直接患者
の肺内で一回換気量を検出することも困難であった。
Further, if there is a flow sensor capable of actually detecting the ventilation volume of inspiration and expiration in the lungs of a patient undergoing high-frequency artificial respiration, the tidal volume in the lungs can be easily detected. Since there is currently no small responsive flow sensor suitable for measuring the flow of air vibration, it has also been difficult to directly detect the tidal volume in the patient's lungs.

【0016】[0016]

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、患者の肺内の一回換気量を設定し高頻度人工
呼吸を行い得る高頻度人工呼吸器を提供することを、そ
の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a high-frequency ventilator which can solve the inconveniences of the prior art and set a tidal volume in the lungs of a patient and perform high-frequency artificial respiration. Aim.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、患者への酸素を含んだ吸気を供給する吸気導入部
と、この吸気導入部から吸気を患者へ案内する患者側経
路と、この患者側経路を流れる吸気に患者の呼吸周期よ
りも短い周期の振動空気圧を付勢する振動空気圧付勢部
と、患者から出された二酸化炭素を含んだ呼気を大気中
に排出する排出経路と、患者側経路の平均気道内圧を調
節する内圧調節部と、各部の動作制御を行うコントロー
ラとを備え、上記患者側経路の患者側端部に患者の気管
に応じた径の気管内挿入管が選択されて装着される被装
着部が設けられている。
According to the first aspect of the present invention, an inhalation introducing section for supplying an inhalation containing oxygen to a patient, a patient-side path for guiding the inhalation from the inhalation introducing section to the patient, A vibration air pressure urging unit that urges the vibration air pressure of a cycle shorter than the patient's breathing cycle to the inhalation flowing through the patient side path, and an exhaust path that discharges exhaled air containing carbon dioxide emitted from the patient to the atmosphere, An internal pressure control unit that adjusts the average airway pressure in the patient-side path, and a controller that controls the operation of each unit are provided, and a tracheal insertion tube having a diameter corresponding to the trachea of the patient is selected at the patient-side end of the patient-side path. A mounted portion to be mounted is provided.

【0018】そして、上述のコントローラは、患者の肺
に対する一回換気量と振動空気圧の振動周波数と吸気の
供給量と平均気道内圧と選択された気管内挿入管の径と
について設定入力を受け付ける受付部と、この受付部に
入力された振動空気圧の振動周波数と吸気の供給量と患
者側経路内の平均気道内圧とに基づいて振動空気圧付勢
部と吸気導入部と内圧調節部とに対する動作制御を行う
動作制御部と、患者の肺に対する一回換気量と振動空気
圧の振動周波数と吸気の供給量と平均気道内圧と選択さ
れた気管内挿入管の径とを、振動空気圧付勢部の出力を
特定するパラメータとする5次元マップを記憶したマッ
プメモリと、5次元マップと受付部で受け付けた各入力
値とから振動空気圧付勢部の出力を特定し、これに基づ
いて当該振動空気圧付勢部の動作制御を行う特定部とを
備えるという構成を採っている。
The controller receives the setting input for the tidal volume for the patient's lungs, the vibration frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of inspiration, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube. And an operation control for the oscillating air pressure urging unit, the inhalation introducing unit, and the internal pressure adjusting unit based on the oscillation frequency of the oscillating air pressure input to the reception unit, the supply amount of inspiration, and the average airway pressure in the patient side path. The control unit performs the tidal volume to the lungs of the patient, the vibration frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of inspiration, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube, and the output of the oscillating air pressure urging unit. The output of the oscillating air pressure urging unit is specified from a map memory storing a five-dimensional map as a parameter for specifying the oscillating air pressure, and the input value received by the receiving unit. It adopts a configuration that includes a specification unit for controlling the operation of the biasing portion.

【0019】上記構成では、まず外部からコントローラ
の受付部に対して、患者の肺に対する一回換気量,振動
周波数,吸気供給量,平均気道内圧及び使用される気管
内挿入管の外径の入力が行われる。ここで、「患者の肺
に対する一回換気量」とは振動空気圧の一周期における
患者の肺内の吸気及び呼気の換気量を示すものとする。
かかる入力は、例えば、コントローラに接続された上位
装置やパーソナルコンピュータ等の情報入力手段を介し
て高頻度人工呼吸器のオペレータにより入力される。
In the above configuration, first, the tidal volume of the patient's lungs, the vibration frequency, the inspiratory supply amount, the average airway pressure, and the outer diameter of the used tracheal insertion tube are input to the receiving unit of the controller from the outside. Is performed. Here, "the tidal volume of the patient's lungs" indicates the ventilation volume of inspiration and expiration in the patient's lungs in one cycle of the oscillating air pressure.
Such an input is input by an operator of the high-frequency ventilator via information input means such as a higher-level device or a personal computer connected to the controller.

【0020】特定部では、受付部に入力された各数値
を、マップメモリに記憶された5次元マップに当てはめ
てこれら各数値に基づいて振動空気圧の大きさを特定す
る。なお、ここでいう「振動空気圧の大きさ」とは、例
えば、振動空気圧の圧力振幅や当該振幅と比例関係にあ
る振動空気圧付勢部の駆動源の出力をいう。
The specifying unit applies the numerical values input to the receiving unit to the five-dimensional map stored in the map memory and specifies the magnitude of the oscillating air pressure based on these numerical values. Here, the “magnitude of the oscillating air pressure” refers to, for example, the pressure amplitude of the oscillating air pressure or the output of the drive source of the oscillating air pressure urging unit in a proportional relationship with the amplitude.

【0021】そして、動作制御部は、吸気導入部に対し
て、入力された吸気供給量で吸気の供給を行わせる。ま
た、動作制御部と特定部とにより、振動空気圧付勢手段
に対して、入力された振動周波数で且つ特定された出力
で振動空気圧を発生させる。これにより、吸気は圧力振
幅を生じ、患者の肺中の二酸化炭素を含んだ吸気(以
下、呼気とする)に対して小容量の換気(対流的なガス
交換)が起ると共に、吸気の振動による拡散運動の効果
で、気管内挿入管を介して肺内に吸気が侵入すると共に
肺内の呼気が肺の外(患者口元)まで導き出される。後
続の吸気は、上述の換気を行うと共に肺から導き出され
た呼気を排出経路側に送り出す作用をも有している。
Then, the operation control section causes the intake introduction section to supply the intake air at the input intake air supply amount. Further, the operation control unit and the specifying unit cause the oscillating air pressure urging means to generate oscillating air pressure at the input vibration frequency and at the specified output. As a result, the inspiration generates a pressure amplitude, and a small volume of ventilation (convective gas exchange) occurs with respect to the inspiration containing carbon dioxide (hereinafter referred to as exhalation) in the lungs of the patient, and the oscillation of the inspiration Inhalation enters the lungs via the endotracheal tube and expiration in the lungs is led out of the lungs (to the patient's mouth) due to the effect of the diffusing movement. Subsequent inspiration has the effect of performing the above-mentioned ventilation and sending out the exhaled air derived from the lungs to the discharge path side.

【0022】さらに、動作制御部は、内圧調節手段に対
して患者側経路が入力された平均気道内圧となるように
調節を行う。ここで、「平均気道内圧」とは、振動空気
圧により上下する患者側経路内の吸気の圧力の平均値を
いう。
Further, the operation control section adjusts the internal pressure adjusting means so that the average airway pressure in the patient side path is inputted. Here, the “average airway pressure” refers to the average value of the inspiratory pressure in the patient side path that rises and falls due to the oscillating air pressure.

【0023】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明と同様の構成を備えると共に、患者の肺に対する一
回換気量と振動空気圧の振動周波数と吸気の供給量と平
均気道内圧と選択された気管内挿入管の径とを受付部に
対して入力する入力手段をコントローラに併設するとい
う構成を採っている。かかる構成では、請求項1記載の
発明と同様の動作が行われると共に、前述した各数値の
入力が入力手段から行われる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a configuration similar to that of the first aspect of the present invention, and the tidal volume to the lungs of the patient, the oscillating frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of the inspired air, the average airway pressure and the selection. The input means for inputting the diameter of the inserted endotracheal tube to the receiving unit is provided in the controller. In such a configuration, the same operation as that of the first aspect of the invention is performed, and the above-described numerical values are input from the input unit.

【0024】請求項3記載の発明では、請求項1又は2
記載の発明と同様の構成を備えると共に、受付部に設定
入力された各値を表示する表示部をコントローラに併設
するという構成を採っている。かかる構成では、請求項
1又は2記載の発明と同様の動作が行われると共に、前
述した設定入力された各値が表示部に表示される。
According to the third aspect of the present invention, the first or second aspect is provided.
The present invention has a configuration similar to that of the described invention, and a configuration in which a display unit that displays each value set and input to the reception unit is provided in the controller. In such a configuration, the same operation as the first or second aspect of the present invention is performed, and the values set and input are displayed on the display unit.

【0025】請求項4記載の発明では、請求項1,2又
は3記載の発明と同様の構成を備えると共に、5次元マ
ップは、振動空気圧付勢部の出力と振動空気圧の振動周
波数と吸気の供給量と平均気道内圧と選択された気管内
挿入管の径とをそれぞれ変化させて気管内挿入管の先端
部で一回換気量の計測を行う試験の試験データに基づい
て構築されるという構成を採っている。即ち、この5次
元マップは、気管内挿入管を高頻度人工呼吸器に接続し
て、当該気管内挿入管の挿入側端部の一回換気量を、上
述した全てのパラメータを各々の使用範囲内で変化させ
て計測し、それら全ての試験データから作成されてい
る。従って、各パラメータと一回換気量の相関関係が明
らかになるので、一回換気量と振動周波数と吸気供給量
と平均気道内圧と気管内挿入管の径とを特定することに
より、逆算してこれに対応する振動空気圧の大きさを特
定することが可能となる。即ち、所望の一回換気量を得
るための振動空気圧付勢部の出力が判明するので、オペ
レータは患者の肺に対する一回換気量を自在に設定する
ことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the same configuration as that of the first, second or third aspect of the present invention is provided, and the five-dimensional map includes the output of the oscillating air pressure urging unit, the oscillating frequency of the oscillating air pressure, and the intake air pressure. It is constructed based on the test data of a test that measures the tidal volume at the tip of the endotracheal tube by changing the supply amount, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube. Has been adopted. In other words, this five-dimensional map connects the endotracheal tube to a high-frequency ventilator, sets the tidal volume at the insertion side end of the endotracheal tube, and sets all the above-mentioned parameters in each use range. It is measured by changing it within the range and created from all the test data. Therefore, since the correlation between each parameter and the tidal volume becomes clear, by specifying the tidal volume, the vibration frequency, the inspiratory supply volume, the average airway pressure, and the diameter of the endotracheal tube, it is calculated backward. The magnitude of the oscillating air pressure corresponding to this can be specified. That is, since the output of the oscillating air pressure urging unit for obtaining the desired tidal volume is known, the operator can freely set the tidal volume for the patient's lung.

【0026】本発明は、上述した各構成によって前述し
た目的を達成しようとするものである。
The present invention is intended to achieve the above-mentioned object by each of the above-mentioned constitutions.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】(実施の形態の全体構成)本発明
の実施形態を図1乃至図12に基づいて説明する。図1
は、本実施形態たる高頻度人工呼吸器12の構成を示す
ブロック図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Overall Configuration of Embodiment) An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a high-frequency ventilator 12 according to the present embodiment.

【0028】このこの高頻度人工呼吸器12は、患者X
への酸素を含んだ吸気を供給する吸気導入部62と、こ
の吸気導入部62から吸気を患者Xへ案内する患者側経
路60と、この患者側経路60を流れる吸気に患者Xの
呼吸周期よりも短い周期の振動空気圧を付勢する振動空
気圧付勢部50と、患者Xから出された二酸化炭素を含
んだ呼気を大気中に排出する排出経路(排出管604)
と、患者側経路60及び排出経路としての排出管604
の平均気道内圧を調節する内圧調節部としての流量調節
バルブ607と、人工呼吸器12の各部の動作制御を行
うコントローラ40とを備えている。
This high-frequency ventilator 12 is connected to the patient X
An intake unit 62 that supplies inspired air containing oxygen to the patient, a patient-side path 60 that guides the inhaled air from the intake unit 62 to the patient X, and a respiratory cycle of the patient X for the inhalation flowing through the patient-side path 60. The vibration air pressure urging unit 50 for urging the vibration air pressure having a short cycle, and a discharge path (discharge pipe 604) for discharging the exhaled air containing the carbon dioxide emitted from the patient X to the atmosphere.
And a discharge path 604 as a patient side path 60 and a discharge path.
And a controller 40 for controlling the operation of each part of the ventilator 12.

【0029】以下各部を詳説する。Hereinafter, each part will be described in detail.

【0030】(吸気導入部)上記吸気導入部62は、酸
素及び空気の供給源621a,621bと接続され、こ
れらを混合する第一の調節手段としてのブレンダ621
と、ブレンダ621から送り出される空気を加湿する加
湿器622とから構成されている。
(Intake Introducing Portion) The intake introducing portion 62 is connected to oxygen and air supply sources 621a and 621b, and is a blender 621 as first adjusting means for mixing these.
And a humidifier 622 for humidifying the air sent from the blender 621.

【0031】酸素及び空気の供給源621a,621b
は、それらをそれぞれ封入したボンベや病院施設に備え
付けられたこれらの供給バルブから構成される。これら
の供給源621a,621bは、常に一定圧力でブレン
ダ側に酸素及び空気を供給している。
Oxygen and air supply sources 621a, 621b
Is composed of a cylinder in which they are sealed and a supply valve provided in a hospital facility. These supply sources 621a and 621b always supply oxygen and air to the blender side at a constant pressure.

【0032】ブレンダ621は、各供給源621a,6
21bとの接続部に図示しない流量調節自在の弁を有
し、これらを調節して吸気の酸素濃度を自在に設定する
ことができる。また、ブレンダ621は、吸気を加湿器
622側に流す図示しない流量調節自在の出力バルブを
備えている。なお、上記吸気の酸素濃度設定や流量設定
は、コントローラ40からの動作信号を受けて自在に行
われるようになっている。
The blender 621 is connected to each of the supply sources 621a,
There is a valve (not shown) for adjusting the flow rate at the connection with the 21b, and these can be adjusted to freely set the oxygen concentration of the intake air. Further, the blender 621 is provided with an output valve (not shown) capable of adjusting the flow rate of the intake air flowing to the humidifier 622 side. The setting of the oxygen concentration and the flow rate of the intake air can be freely performed by receiving an operation signal from the controller 40.

【0033】加湿器622には、加湿された吸気を患者
Xへ供給する吸気管623が接続されている。吸気管6
23は、その途中で分岐して一端側が後述するダイヤフ
ラム機構56の被加圧室563に連通されるとともに、
その他端側が後述する三方分岐管170に接続されてい
る。
The humidifier 622 is connected to an inspiratory pipe 623 for supplying humidified inspired air to the patient X. Intake pipe 6
23 is branched in the middle thereof, and one end is communicated with a pressurized chamber 563 of a diaphragm mechanism 56 described later,
The other end is connected to a three-way branch pipe 170 described later.

【0034】(振動空気圧付勢部)振動空気圧付勢部5
0は、陽圧及び陰圧の両方の空気圧を同時に発生するブ
ロワ52と、ブロワ52で発生した陽圧又は陰圧を交互
に選択して所定の振動空気圧に変換するロータリバルブ
機構54と、ロータリバルブ機構54からの振動空気圧
に付勢されて作動し,吸気導入部62から患者Xに供給
される吸気に振動空気圧を付勢するダイヤフラム機構5
6とを含む構成を採っている。
(Vibration air pressure urging unit) Vibration air pressure urging unit 5
Reference numeral 0 denotes a blower 52 that simultaneously generates both positive and negative air pressures, a rotary valve mechanism 54 that alternately selects the positive or negative pressure generated by the blower 52 and converts the positive or negative pressure into a predetermined oscillating air pressure, A diaphragm mechanism 5 that is operated by being urged by the oscillating air pressure from the valve mechanism 54, and urges the oscillating air pressure to the intake air supplied to the patient X from the inspiratory introduction unit 62
6 is adopted.

【0035】上述のブロワ52は、その内部に空気を取
り込みまたその空気を送り出すことにより陽圧と陰圧と
を同時に発生させる。ブロワ52の空気取り込み口は、
後述するロータリーバルブ機構54の陰圧ポート542
に接続され、空気の送り出し口は陽圧ポート541に接
続されている。
The above-mentioned blower 52 simultaneously generates positive pressure and negative pressure by taking in air therein and sending out the air. The air intake of the blower 52 is
Negative pressure port 542 of rotary valve mechanism 54 described later
, And the air outlet is connected to the positive pressure port 541.

【0036】このブロワ52は、ファンとこれを回転駆
動させるモータとを有している。このモータはインバー
タを備え、その出力をコントローラ40にて制御するこ
とにより空気の送出量及び振動空気圧Apnの大きさ(圧
力振幅)を設定している。
The blower 52 has a fan and a motor for driving the fan. This motor has an inverter, and the output of the motor is controlled by the controller 40 to set the amount of air to be sent and the magnitude (pressure amplitude) of the oscillating air pressure Apn.

【0037】ロータリバルブ機構54は、ブロワ52か
ら陽圧が入力される陽圧ポート541と、ブロワ52か
ら陰圧が付勢される陰圧ポート542と、振動空気圧を
出力する出力ポート543と、自らの回転により出力ポ
ート543を陽圧ポート541と陰圧ポート542とに
交互に接続するロータリバルブ544と、ロータリバル
ブ544を回転させる駆動部545とから構成されてい
る。
The rotary valve mechanism 54 includes a positive pressure port 541 to which positive pressure is input from the blower 52, a negative pressure port 542 to which negative pressure is applied from the blower 52, and an output port 543 for outputting oscillating air pressure. It comprises a rotary valve 544 for alternately connecting the output port 543 to the positive pressure port 541 and the negative pressure port 542 by its own rotation, and a drive unit 545 for rotating the rotary valve 544.

【0038】駆動部545は、図示しないモータ及び減
速機からなり、ロータリバルブ544をコントローラ4
0にて指定された回転数で回転させる。ロータリバルブ
544は、一回転するごとに、ポート541とポート5
43とのみを一回連通させ、続いてポート542とポー
ト543とのみを一回連通させる。従って、供給される
吸気に対して駆動部545の回転数に比例した振動周波
数の振動空気圧Apnを付勢する。コントローラ40は、
かかる駆動部545の回転数の制御を行うことにより振
動空気圧Apnの振動周波数(換気周波数)の制御を行っ
ている。
The drive unit 545 includes a motor and a speed reducer (not shown).
Rotate at the number of revolutions specified at 0. Each time the rotary valve 544 makes one rotation, the port 541 and the port 5
43 and once only, and then only the port 542 and the port 543 once. Therefore, the oscillating air pressure Apn having an oscillating frequency proportional to the rotation speed of the driving unit 545 is applied to the supplied intake air. The controller 40
By controlling the rotation speed of the driving unit 545, the vibration frequency (ventilation frequency) of the oscillating air pressure Apn is controlled.

【0039】また、コントローラ40は、前述したよう
に、ブロワ52の空気の送出量の制御も行っており、上
記振動周波数に応じて当該空気の送出量を設定すること
により振動空気圧付勢部における一回換気量(振動空気
圧Apnの一振動周期当たりの振幅量)の設定を自在とし
ている。
The controller 40 also controls the amount of air sent from the blower 52, as described above, and sets the amount of air sent in accordance with the vibration frequency to thereby control the amount of air supplied to the oscillating air pressure urging unit. It is possible to freely set the tidal volume (amplitude per oscillation cycle of the oscillating air pressure Apn).

【0040】なお、ポート543には、振動空気圧Apn
をダイヤフラム機構56へ伝達する振動空気圧管546
が接続されている。
The port 543 has a vibration air pressure Apn.
Pneumatic tube 546 for transmitting pressure to diaphragm mechanism 56
Is connected.

【0041】ダイヤフラム機構56は、加圧室562及
び被加圧室563と、加圧室562と被加圧室563と
の間を仕切るとともに伸縮自在の膜状部材で形成された
ダイヤフラム561とを備えている。加圧室562は振
動空気圧管546に接続されている。加圧室562はロ
ータリーバルブ54の出力ポート543に接続されてお
り、被加圧室563は吸気管623に接続されている。
かかる構造によりロータリーバルブ54で形成された振
動空気圧はダイヤフラム561を介して吸気管623内
を流動する吸気に付勢される。このダイヤフラム機構5
6により、振動空気圧付勢部50と患者Xとの間での気
体の流通を遮断し、相互の汚染を防止している。
The diaphragm mechanism 56 includes a pressurizing chamber 562 and a pressurized chamber 563, and a diaphragm 561 formed of a stretchable film-like member that partitions between the pressurizing chamber 562 and the pressurized chamber 563. Have. The pressurizing chamber 562 is connected to the oscillating pneumatic tube 546. The pressurizing chamber 562 is connected to an output port 543 of the rotary valve 54, and the pressurized chamber 563 is connected to an intake pipe 623.
With such a structure, the oscillating air pressure formed by the rotary valve 54 is urged by the intake air flowing through the intake pipe 623 through the diaphragm 561. This diaphragm mechanism 5
6, the flow of gas between the oscillating air pressure urging unit 50 and the patient X is shut off to prevent mutual contamination.

【0042】(患者側経路)さらに、高頻度人工呼吸器
12は、吸気管623の下流側に三方分岐管170を備
え、当該三方分岐管170がさらに下流側を患者X側と
排出経路側とに分岐させている。この三方分岐管170
は、患者側管路171,酸素供給源側管路172及び呼
気排出側管路173の三つの管路を備えており、これら
の管路は全て内部で連通している。上記酸素供給源側管
路172は吸気管623と接続されている。そして、患
者側管路171は、その患者側端部に、患者Xの肺内に
至る気管内挿入管81が自在に装着される被装着部17
1aが形成されている。
(Patient-side route) The high-frequency ventilator 12 further includes a three-way branch pipe 170 downstream of the inspiratory pipe 623, and the three-way branch pipe 170 further extends the downstream side between the patient X side and the discharge route side. It has branched to. This three-way branch pipe 170
Has three lines, a patient-side line 171, an oxygen supply-side line 172, and an exhalation discharge-side line 173, all of which communicate internally. The oxygen supply side pipe 172 is connected to the intake pipe 623. The patient-side conduit 171 has, at the patient-side end thereof, the mounting portion 17 to which the intratracheal insertion tube 81 reaching the lungs of the patient X is freely mounted.
1a is formed.

【0043】これらの三方分岐管170と吸気管623
と気管内挿入管81とが患者側経路60を構成してい
る。また、患者側管路171には平均気道内圧を検出す
る患者側圧力センサ93が設けられており、検出圧力は
コントローラ40に出力される。
The three-way branch pipe 170 and the intake pipe 623
And the intratracheal insertion tube 81 constitute the patient-side path 60. Further, a patient-side pressure sensor 93 that detects an average airway pressure is provided in the patient-side conduit 171, and the detected pressure is output to the controller 40.

【0044】気管内挿入管81は、基端部が前述した被
装着部171aに装着され、先端部が患者Xの口から気
管内に挿入される。かかる先端部は、だいたい気管が左
右の気管支に分岐する分岐点(第一分枝)まで挿入され
る。従って、気管内挿入管81は、患者Xの口から第一
分枝まで充分に届く長さに設定されており、また当然の
ことながら気管内に挿入可能な外径のものが使用され
る。
The endotracheal insertion tube 81 has a proximal end attached to the above-mentioned attached portion 171a, and a distal end inserted into the trachea through the mouth of the patient X. Such a distal end is inserted up to a branch point (first branch) where the trachea roughly branches into left and right bronchi. Therefore, the endotracheal insertion tube 81 is set to have a length sufficient to reach from the mouth of the patient X to the first branch, and of course, has an outer diameter that can be inserted into the trachea.

【0045】例えば、成人男子の場合、口部から第一分
枝まで22〜26[cm]程度であり、これに三方分岐管170
の患者側管路171から口元までの長さが+3〜5[cm]あ
るので、気管内挿入管81は合計して25〜31[cm]程の長
さであれば良く、本実施形態では30[cm]に設定される。
また、気管内挿入管81は、内側の直径が3[mm],5[mm],
6[mm],8[mm]の四種が用意されており、患者の気管の内
径に応じたものが選択されて使用される。一般に通常の
成人を対象とした場合、気管内挿入管81の内径は8[m
m]程度のものが使用される。
For example, in the case of an adult male, the distance from the mouth to the first branch is about 22 to 26 [cm].
Since the length from the patient-side conduit 171 to the mouth is +3 to 5 [cm], the total length of the endotracheal insertion tube 81 may be about 25 to 31 [cm]. Set to 30 [cm].
Further, the endotracheal insertion tube 81 has an inner diameter of 3 [mm], 5 [mm],
Four types of 6 [mm] and 8 [mm] are prepared, and a type corresponding to the inner diameter of the patient's trachea is selected and used. Generally, when targeting a normal adult, the inner diameter of the tracheal insertion tube 81 is 8 [m
m].

【0046】さらに、この気管内挿入管81は交換式で
あり、被装着部171aに対して着脱自在となってい
る。従って、人工呼吸に使用された後には取り外して廃
棄又は除菌洗浄されて再利用される。
Further, the intratracheal insertion tube 81 is of an exchangeable type, and is detachable from the mounting portion 171a. Therefore, after it is used for artificial respiration, it is removed, discarded or sterilized, washed and reused.

【0047】(排出経路)さらに、三方分岐管170の
呼気排出側管路173は、排出経路としての排出管60
4の一端部と接続され、この排出管604の他端部には
内圧調節部としての流量調節バルブ607が接続されて
いる。これら排出管604と流量調節バルブ607と
は、患者Xの肺から出された二酸化炭素を含んだ吸気
(呼気)の通り道となっている。
(Exhaust Path) Further, the expiratory discharge side pipe 173 of the three-way branch pipe 170 is connected to the discharge pipe 60 as a discharge path.
4 is connected to one end, and the other end of the discharge pipe 604 is connected to a flow control valve 607 as an internal pressure control unit. The discharge pipe 604 and the flow control valve 607 are a passage for inspiration (expiration) containing carbon dioxide discharged from the lungs of the patient X.

【0048】図2は、流量調節バルブ607の周囲を一
部切り欠いて示した拡大図である。この図に示すよう
に、流量調節バルブ607は、筺体607aと排気ポー
ト607bと流量制御用の移動弁(制御用シリコンシー
ト)607cと、この移動弁607cを一定方向に沿っ
て前後進移動させる往復付勢機構としてのソレノイド6
07dとを備えている。
FIG. 2 is an enlarged view in which the periphery of the flow rate control valve 607 is partially cut away. As shown in this figure, a flow control valve 607 includes a housing 607a, an exhaust port 607b, a moving valve (control silicon sheet) 607c for controlling the flow, and a reciprocation for moving the moving valve 607c forward and backward along a certain direction. Solenoid 6 as urging mechanism
07d.

【0049】このソレノイド607dはコントローラ4
0からの制御信号に応じた移動量で移動弁607cを移
動させ、これにより、流量調節バルブ607の呼気排出
量の調節が自在に行われる。患者側経路60は排気管6
04と連通しているので、かかる呼気排出量の調節によ
り、排気管604のみならず患者側経路60の気道内圧
をも調節することを可能としている。
The solenoid 607d is connected to the controller 4
The moving valve 607c is moved by the moving amount according to the control signal from 0, whereby the exhalation discharge amount of the flow control valve 607 can be freely adjusted. The patient side path 60 is the exhaust pipe 6
Since it is in communication with the exhaust pipe 04, it is possible to adjust not only the exhaust pipe 604 but also the airway pressure of the patient side channel 60 by adjusting the exhaled air volume.

【0050】(コントローラ)次に、コントローラ40
について図1及び図3を参照して説明する。図3は高頻
度人工呼吸器12の制御系を示すブロック図である。こ
のコントローラ40は、CPU,ROM,A/D変換器
を含む演算装置で構成され、後述する高頻度人工呼吸器
12の動作制御を実行するプログラムが入力されてい
る。
(Controller) Next, the controller 40
Will be described with reference to FIGS. 1 and 3. FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the high-frequency ventilator 12. The controller 40 is composed of an arithmetic unit including a CPU, a ROM, and an A / D converter, and receives a program for executing operation control of the high-frequency ventilator 12 described later.

【0051】このコントローラ40は、医者(高頻度人
工呼吸器12のオペレータ)が高頻度人工呼吸器12の
各部の操作条件を入力するための操作盤43と患者Xの
肺に対する一回換気量を表示する表示部44とが併設さ
れている。
The controller 40 includes an operation panel 43 for a doctor (operator of the high-frequency ventilator 12) to input operating conditions of each part of the high-frequency ventilator 12 and a tidal volume for the lungs of the patient X. A display unit 44 for displaying is provided in parallel.

【0052】さらに、このコントローラ40は、操作盤
43から操作条件の設定入力を受け付ける受付部41
と、この受付部41に入力された各入力値に基づいて振
動空気圧付勢部50と吸気導入部62と流量調節バルブ
607とに対する動作制御を行う動作制御部49と、後
述する5次元マップを記憶したマップメモリ42と、5
次元マップと受付部41で受け付けた各入力値とから振
動空気圧付勢部50の出力を特定すると共に当該特定出
力で振動空気圧付勢部50を駆動させる特定部45とを
備えている。
Further, the controller 40 is provided with an accepting section 41 for accepting an operation condition setting input from the operation panel 43.
And an operation control unit 49 for performing operation control on the oscillating air pressure urging unit 50, the intake air introduction unit 62, and the flow rate control valve 607 based on each input value input to the reception unit 41, and a five-dimensional map described later. The stored map memory 42 and 5
An identification unit 45 for identifying the output of the oscillating air pressure urging unit 50 from the dimensional map and each input value received by the accepting unit 41 and driving the oscillating air pressure urging unit 50 with the specified output.

【0053】上述の操作盤43は、高頻度人工呼吸器1
2のオペレータたる医者が、患者の肺に対する一回換気
量,振動空気圧の振動周波数(以下、「換気周波数とす
る」),吸気の供給量,患者側経路内の平均気道内圧,
選択した気管内挿入管81の径及び吸気の酸素濃度を入
力する例えばキーボードからなる入力手段である。
The above-mentioned operation panel 43 is a high-frequency ventilator 1
The physician who is the operator of the second person, the tidal volume to the lungs of the patient, the vibration frequency of the oscillating air pressure (hereinafter referred to as “ventilation frequency”), the supply amount of inspiration, the average airway pressure in the patient side path,
It is an input means including, for example, a keyboard for inputting the selected diameter of the endotracheal insertion tube 81 and the oxygen concentration of the inspired air.

【0054】操作盤43から入力されたこれらの操作条
件は全て、受付部41にて記憶される。この受付部41
は一時的に記憶を行うメモリであり、上記各々の操作条
件が新たに入力されると、それまで記憶されていた操作
条件を上書きして更新する。
All of these operation conditions input from the operation panel 43 are stored in the reception unit 41. This reception unit 41
Is a memory for temporarily storing, and when each of the above-mentioned operation conditions is newly inputted, the previously stored operation condition is overwritten and updated.

【0055】また、表示部44は例えば液晶パネルから
なる表示部であり、動作制御部49の制御により受付部
41に入力された上記操作条件は全てこの表示部44に
て表示される。
The display section 44 is, for example, a display section composed of a liquid crystal panel, and all the operation conditions input to the reception section 41 under the control of the operation control section 49 are displayed on the display section 44.

【0056】動作制御部49は、受付部41に記憶され
た吸気の酸素濃度を参照し、吸気導入部62のブレンダ
621の各供給源621a,621b側のバルブを所定
の割合の開度で開く動作制御を行う。また同時に、受付
部41の吸気供給量を参照し、吸気導入部62のブレン
ダ621の出力バルブを所定の開度で開く動作制御を行
う。
The operation control unit 49 refers to the oxygen concentration of the intake air stored in the receiving unit 41 and opens the valves on the supply sources 621a and 621b side of the blender 621 of the intake air introducing unit 62 at a predetermined opening ratio. Perform operation control. At the same time, the operation control is performed to open the output valve of the blender 621 of the intake introduction unit 62 at a predetermined opening with reference to the intake supply amount of the reception unit 41.

【0057】また、動作制御部49は、受付部41に記
憶された平均気道内圧を参照し、患者側圧力センサ93
の検出圧力が記憶された値となるように流量調節バルブ
607の開度を調節する動作制御を行う。
The operation control unit 49 refers to the average airway pressure stored in the reception unit 41, and refers to the patient-side pressure sensor 93.
The operation control is performed to adjust the opening of the flow rate control valve 607 so that the detected pressure becomes the stored value.

【0058】さらに、動作制御部49は、受付部41に
記憶された換気周波数を参照し、振動空気圧付勢部50
のロータリーバルブ54の駆動部545が記憶された換
気周波数となるように回転数を調節する動作制御を行
う。
Further, the operation control unit 49 refers to the ventilation frequency stored in the reception unit 41, and refers to the vibration air pressure urging unit 50.
The drive unit 545 of the rotary valve 54 performs an operation control of adjusting the number of revolutions so as to have the stored ventilation frequency.

【0059】次に、マップメモリ42について説明す
る。このマップメモリ42は、患者Xの肺に対する所望
の一回換気量,換気周波数,吸気の供給量,患者側経路
60内の平均気道内圧及び選択した気管内挿入管81の
径を五つの変数としてこれらを指定することにより、患
者Xの肺に対する所望の一回換気量を実現する振動空気
圧付勢部50の出力(正確にはブロワ52の駆動モータ
の出力)を特定する5次元マップを記憶している。
Next, the map memory 42 will be described. The map memory 42 uses the desired tidal volume, ventilation frequency, inspiratory supply volume, average airway pressure in the patient side route 60, and the diameter of the selected endotracheal tube 81 as the five variables for the lungs of the patient X. By specifying these, a five-dimensional map that specifies the output of the oscillating air pressure urging unit 50 (more precisely, the output of the drive motor of the blower 52) that realizes the desired tidal volume for the lungs of the patient X is stored. ing.

【0060】この5次元マップは、振動空気圧付勢部5
0の出力と振動空気圧の振動周波数と吸気の供給量と平
均気道内圧と選択された気管内挿入管の径とをそれぞれ
変化させて気管内挿入管81の先端部で一回換気量の計
測を行う試験の試験データに基づいて構築されている。
The five-dimensional map corresponds to the oscillating air pressure urging unit 5.
The output of 0, the vibration frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of intake air, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube are respectively changed to measure the tidal volume at the tip of the endotracheal tube 81. It is constructed based on the test data of the test to be performed.

【0061】換言すると、この5次元マップは、吸気の
供給量と患者側経路60の平均気道内圧と換気周波数と
をそれぞれ複数の段階に分けて変化させた状態で、径の
異なる四種類の気管内挿入管81ごとにブロワ52の駆
動モータの出力と各気管内挿入管81の挿入側先端部で
観測される振動空気圧による一周期当たりの換気量との
相関関係について測定した無数の試験データにより構築
されている。
In other words, this five-dimensional map shows four types of air having different diameters in a state where the supply amount of inspiration, the average airway pressure of the patient side route 60, and the ventilation frequency are changed in each of a plurality of stages. With countless test data measured for the correlation between the output of the drive motor of the blower 52 and the ventilation per cycle due to the oscillating air pressure observed at the insertion side tip of each tracheal insertion tube 81 for each insertion tube 81 Has been built.

【0062】従って、吸気の供給量と患者側経路60の
平均気道内圧と換気周波数と気管内挿入管の径をそれぞ
れ指定すると、ブロワ52の駆動モータの出力と気管内
挿入管81の挿入側先端部で観測される振動空気圧によ
る一周期当たりの換気量との相関関係についての試験デ
ータを一つ特定することができる。本実施形態では、気
管内挿入管81の挿入側先端部に圧力センサを備えるモ
デル肺を装備して観測された振動空気圧による一周期当
たりの換気量を「患者の肺に対する一回換気量」と見な
し、これを試験データとしている(かかる点については
「本実施形態の原理説明」で後述する)。
Therefore, when the supply amount of inspired air, the average airway pressure and ventilation frequency of the patient side route 60 and the diameter of the endotracheal insertion tube are designated, respectively, the output of the drive motor of the blower 52 and the insertion end of the endotracheal insertion tube 81 are determined. One test data on the correlation with the ventilation volume per cycle due to the oscillating air pressure observed in the part can be specified. In the present embodiment, the ventilation volume per cycle due to the observed oscillating air pressure equipped with a model lung equipped with a pressure sensor at the insertion end of the endotracheal insertion tube 81 is referred to as “tidal volume for the patient's lung”. This is regarded as test data (this point will be described later in “Principle of this embodiment”).

【0063】そして、特定部45にて、上記特定された
一つの試験データからなる特性曲線から所望の一回換気
量に対応するブロワ52の出力を特定し、かかる特定さ
れた出力でブロワ52の駆動モータを駆動することによ
り、患者Xの肺に対してオペレータが所望する一回換気
量で高頻度人工呼吸を行うことを可能としている。
Then, the specifying unit 45 specifies the output of the blower 52 corresponding to the desired tidal volume from the characteristic curve composed of the specified one test data, and uses the specified output to operate the blower 52. By driving the drive motor, high frequency artificial respiration can be performed on the lungs of the patient X at a desired tidal volume.

【0064】かかる5次元マップの構成について、図4
乃至図7に基づいて説明する。これらの図面は5次元マ
ップの概念を説明する説明図である。まず、5次元マッ
プは、吸気供給量を指定することにより次段階のマップ
iを特定する第一段階のマップM(図4)を有してい
る。第一段階のマップMでは五段階で吸気供給量の指定
が可能であり、例えば吸気供給量が30[l/min]であれば
第二段階のマップはM5に特定される。
FIG. 4 shows the structure of the five-dimensional map.
7 will be described with reference to FIG. These drawings are explanatory diagrams for explaining the concept of the five-dimensional map. First, 5-dimensional map includes a first step of the map M to identify the map M i of the next step (FIG. 4) by specifying the intake supply. Are possible specification of the intake air quantity supplied map M in five levels of the first stage, the map of the second stage are specified to M 5 For example, if the intake air supply amount is 30 [l / min].

【0065】第二段階のマップMiは、患者側経路60
の平均気道内圧を指定することにより次段階のマップM
ijを特定することができる(図5:一例としてM5のマ
ップを表している)。第二段階のマップMiでは十一段
階で平均気道内圧の指定が可能であり、例えば、第二段
階のマップM5において平均気道内圧が10[cmH2O](980[P
a])であれば第三段階のマップはM56に特定される。
The map M i of the second stage is the route 60 on the patient side.
Map M of the next stage by designating the mean airway pressure
ij can be identified (Figure 5: depicts a map of M 5 as an example). The second designated stage of maps M i mean airway pressure a ten one step in is possible, for example, mean airway pressure in the map M 5 of the second stage is 10 [cmH 2 O] (980 [P
The third stage of the map if a]) is identified in M 56.

【0066】第三段階のマップMijは、患者側経路60
の換気周波数を指定することにより次段階のマップM
ijkを特定することができる(図6:一例としてM56
マップを表している)。第三段階のマップMijでは五段
階で換気周波数の指定が可能であり、例えば、第三段階
のマップM56において換気周波数が15[Hz]であれば最終
段階のマップはM565に特定される。
The map M ij of the third stage is represented by the patient side route 60.
The next stage map M by specifying the ventilation frequency of
It can be identified ijk (Figure 6: depicts a map of M 56 as an example). In the third stage map Mij , the ventilation frequency can be designated in five stages. For example, if the ventilation frequency is 15 [Hz] in the third stage map M56 , the final stage map is specified as M565. You.

【0067】最終段階のマップMijkは、各々指定され
た吸気の供給量,平均気道内圧及び換気周波数の条件下
で径の異なる四種類の気管内挿入管について測定試験に
より求められたブロワ52の出力と患者Xの肺に対する
一回換気量との相関関係についての試験データである。
図7は、最終段階のマップM565を線図により概念的に
表したものである。これによれば、患者側経路60の被
装着部171aに装着した気管内挿入管81の径が8[m
m]であって患者Xの肺に対する一回換気量を78[ml]とし
て高頻度人工呼吸を行いたい場合には、ブロワ52の駆
動モータの出力は80[%]に設定すれば良いことが分か
る。
The map M ijk in the final stage shows the blower 52 obtained by a measurement test for four types of endotracheal tubes having different diameters under the conditions of the specified inspiratory air supply, the average airway pressure and the ventilation frequency. It is test data about the correlation between output and the tidal volume to the lungs of patient X.
FIG. 7 conceptually illustrates the map M 565 in the final stage by a diagram. According to this, the diameter of the endotracheal insertion tube 81 attached to the attachment portion 171a of the patient side channel 60 is 8 [m
m] and it is desired to set the output of the drive motor of the blower 52 to 80% when performing frequent ventilation with the tidal volume for the lungs of the patient X set to 78 ml. I understand.

【0068】また、他の最終段階のマップの例として、
図8に吸気供給量30[l/min],平均気道内圧15[cmH2O](1
470[Pa]),換気周波数9[Hz]のときの最終段階マップM
5β3を示し、図9に吸気供給量30[l/min],平均気道内
圧15[cmH2O](1470[Pa]),換気周波数12[Hz]のときの最
終段階マップM5β4を示し、図10に吸気供給量30[l/m
in],平均気道内圧15[cmH2O](1470[Pa]),換気周波数15
[Hz]のときの最終段階マップM5β5を示す。
As another example of the map at the final stage,
Fig. 8 shows the intake air supply rate 30 [l / min] and the average airway pressure 15 [cmH 2 O] (1
470 [Pa]), final stage map M when ventilation frequency 9 [Hz]
Indicates 5Beta3, intake supply amount 30 in FIG. 9 [l / min], mean airway pressure 15 [cmH 2 O] (1470 [Pa]), shows the final stage map M 5Beta4 when ventilation frequency 12 [Hz], FIG. 10 shows the intake air supply amount 30 [l / m].
in], mean airway pressure 15 [cmH 2 O] (1470 [Pa]), ventilation frequency 15
The final stage map M5β5 at [Hz] is shown.

【0069】5次元マップは、以上のように構成されて
おり、これにより、吸気の供給量,平均気道内圧,換気
周波数,気管内挿入管の径及び所望の一回換気量を指定
することにより、当該所望の一回換気量で高頻度人工呼
吸を行うブロワ52の駆動モータの出力を特定すること
ができる。なお、上述の説明では、各パラメータの指定
を一定幅の段階的に行っているが、予めより多くの試験
データを取得することにより、指定可能な段階幅をより
狭めても良い。これにより、より細密に患者Xの肺に対
する一回換気量の設定を行うことが可能である。
The five-dimensional map is configured as described above, whereby the supply amount of inspiration, the average airway pressure, the ventilation frequency, the diameter of the endotracheal tube, and the desired tidal volume are specified. Thus, the output of the drive motor of the blower 52 that performs high-frequency artificial respiration with the desired tidal volume can be specified. In the above description, the specification of each parameter is performed stepwise with a fixed width. However, the step width that can be specified may be narrowed by acquiring more test data in advance. As a result, it is possible to more precisely set the tidal volume for the lungs of the patient X.

【0070】前述の特定部45は、設定入力された各パ
ラメータに従って、上記5次元マップから所望の一回換
気量で高頻度人工呼吸を行うブロワ52のモータ出力を
特定し、かかる出力で駆動モータを駆動させる動作制御
部を行う。
The specifying section 45 specifies the motor output of the blower 52 for performing high-frequency artificial respiration with a desired tidal volume from the five-dimensional map according to the parameters set and input, and uses the output to specify the drive motor. Is performed by the operation control unit.

【0071】(本実施形態の原理説明)医学的に呼吸の
メカニックスを研究した様々な論文から、患者の肺のメ
カニズムは次式で示されるのが一般的になっている。な
お、下記のコンプライアンスとは肺の膨らみ易さを表す
指標である。
(Explanation of the Principle of the Present Embodiment) From various papers on medically studying the mechanics of respiration, the mechanism of the lungs of a patient is generally expressed by the following formula. Note that the compliance described below is an index indicating the ease of inflation of the lung.

【0072】 ΔP=R・(dΔV/dt)+ΔV/C …(1) (ΔP:患者の肺内圧変化[cmH2O(Pa)],R:肺胞へ流
れ込むまでの気道抵抗[cmH2O/l/sec(Pa/l/sec)],C:
コンプライアンス[ml/cmH2O(ml/Pa)],ΔV:換気量変
化[ml])
ΔP = R · (dΔV / dt) + ΔV / C (1) (ΔP: change in patient's lung pressure [cmH 2 O (Pa)], R: airway resistance before flowing into alveoli [cmH 2 O] / l / sec (Pa / l / sec)], C:
Compliance [ml / cmH 2 O (ml / Pa)], ΔV: Ventilation volume change [ml])

【0073】しかしながら、上式は高頻度ではない通常
の人工呼吸法(患者の自発呼吸とほぼ同周期で酸素供給
を行う人工呼吸法)には有効であるが、高頻度人工呼吸
法では以下の理由により、そのまま適用することはでき
ない。 肺に常時平均的に圧力をかけるので(5〜15
[cmH2O](490〜1470[Pa]))、肺が常時ある程度、膨張
したままである。そのため肺の動きが少なくなる。
通常人工呼吸法の大きくゆっくりとした換気(一回換気
量=500〜700[ml],換気回数=8〜20[回/分])に比較し
て、一回換気量が非常に小さく(100[ml]以下)、換気
回数が非常に速い(180[回/分]以上)。そのため換気に
よる肺の動きが小さい。 通常人工呼吸法の場合、
「吸気時」は器械が能動的に押し込み、「呼気時」は、
器械が呼気の吐き出しに関与せず、肺の弾性を利用して
自然に吐き出させる流れのため、肺の弾性力の影響を大
きく受ける。そのため「吸気時」と「呼気時」で、肺内
圧が同一でも肺の大きさが違う。つまり「膨張時−収縮
時」で肺の容積(動き)が違い、ヒステリシスを生じ
る。しかし、高頻度人工呼吸のガス換気は、「吸気
時」,「呼気時」とも器械が肺の弾性力とは無関係に能
動的かつ強制的に定量の一回換気を定時間内に行なう。
そのため、肺の動きはヒステリシスの発生がほとんど認
められなくなっている。
However, the above equation is effective for ordinary artificial respiration which is not frequent (artificial respiration in which oxygen is supplied at substantially the same cycle as the spontaneous respiration of the patient). For reasons, it cannot be applied as is. Because the lungs are constantly pressured evenly (5 to 15
[cmH 2 O] (490~1470 [ Pa])), it remains to some extent lung is constantly expanded. Therefore, the movement of the lungs is reduced.
The tidal volume is very small compared to the large and slow ventilation (tidal volume = 500 to 700 [ml], ventilation rate = 8 to 20 [virt / min]) of normal ventilation (100 [ml] or less, ventilation rate is very fast (180 [times / minute] or more). Therefore, the movement of the lung due to ventilation is small. Usually in the case of artificial respiration,
When "inhaling", the instrument actively pushes in.
The instrument is not affected by the exhalation of exhalation, but is naturally affected by the elasticity of the lungs. Therefore, the size of the lung differs between "during inspiration" and "during expiration" even if the lung pressure is the same. In other words, the volume (movement) of the lung differs between "during inflation and deflation", resulting in hysteresis. However, in the gas ventilation of the high-frequency artificial respiration, the instrument actively and forcibly performs a fixed amount of tidal ventilation within a fixed time regardless of the elasticity of the lungs at both the time of inspiration and the time of expiration.
For this reason, the occurrence of hysteresis in the movement of the lung is hardly recognized.

【0074】よって、実際の患者肺の換気モデルとし
て、気管内挿入管を気道抵抗の代表とし、密閉された伸
縮性のない単一容積のタンクをコンプライアンスの代表
として、その中にガスを「押し込む−吸い出す」ときの
換気モデル状態を近似することができる。よって、
(1)式による換気メカニズムは、高頻度人工呼吸の場
合のみ、気管内挿入管と硬質タンクの組み合わせを患者
のモデル肺とすることができる。前述した5次元マップ
を構築するための試験データも気管内挿入管の挿入先端
部に密閉された単一容積のタンクを接続して行った試験
において測定されたものである。
Thus, as an actual patient lung ventilation model, gas is "pushed" into the endotracheal tube as representative of airway resistance and a sealed, non-stretchable, single volume tank as representative of compliance. -It is possible to approximate the state of the ventilation model when "sucking out". Therefore,
The ventilation mechanism based on equation (1) can use the combination of an endotracheal tube and a rigid tank as the model lung of a patient only in the case of high-frequency artificial respiration. The test data for constructing the above-described five-dimensional map was also measured in a test performed by connecting a sealed single-volume tank to the insertion tip of the endotracheal tube.

【0075】ここで、従来の技術の説明で示した試験結
果図14〜17を参照して説明すると、かかる実験デー
タから、以下のことがわかる。 ・気管内挿入管の大きさに対して、一回換気量は変化す
る(図16,17から)。 ・換気周波数の大きさに対して、一回換気量は変化する
(図14,15から)。 ・モデル肺の大きさに対して、一回換気量ははとんど変
わらない(図14乃至17全般から)。
Here, the test results shown in the description of the prior art will be described with reference to FIGS. 14 to 17. From the experimental data, the following can be understood. The tidal volume varies with the size of the endotracheal tube (from FIGS. 16 and 17). The tidal volume changes with the magnitude of the ventilation frequency (from FIGS. 14 and 15). The tidal volume is almost the same with the size of the model lung (from FIGS. 14 to 17 in general).

【0076】上記をまとめると、振動空気圧付勢部の出
力(正確にはブロワの出力),平均気道内圧,吸気供給
量が決まれば、患者の一回換気量は、患者の肺によら
ず、気管内挿入管の大きさと換気周波数によって決まる
ことがわかる。
To summarize the above, if the output of the oscillating air pressure urging section (more precisely, the output of the blower), the average airway pressure and the inspiratory supply rate are determined, the tidal volume of the patient will be independent of the patient's lungs. It can be seen that it depends on the size of the endotracheal tube and the ventilation frequency.

【0077】前述した図7は、換気周波数,平均気道内
圧,吸気供給量を一定にし、ブロワ出力,気管内挿入管
の大きさをパラメータにして、モデル肺として20[l]硬
質タンクを選んだ場合の一回換気量の測定データであ
る。
FIG. 7 shows the case where the ventilation frequency, the average airway pressure, and the inspired air supply amount were fixed, the blower output and the size of the tracheal insertion tube were used as parameters, and a 20 [l] hard tank was selected as a model lung. It is the measurement data of the tidal volume in the case.

【0078】例えばこれを利用すれば、換気周波数,平
均気道内圧,吸気供給量が同じ条件とした場合、使用す
る気管内挿入管を選定すれば、希望する一回換気量に対
し、それを達成できるブロワ出力が逆算できる。しか
も、一回換気量は前述した〜の理由により患者の肺
の大きさによらないため、逆算されたブロワ出力で換気
すれば、一回換気量はある程度正確と考えて良い。
For example, if this is used, if the ventilation frequency, the average airway pressure, and the inhalation supply amount are the same, if the endotracheal tube to be used is selected, the desired tidal volume can be achieved. The possible blower output can be calculated backward. In addition, the tidal volume does not depend on the size of the patient's lungs for the reasons described above, so that if the ventilation is performed with the back-calculated blower output, the tidal volume may be considered to be somewhat accurate.

【0079】そこで、本実施形態では、ブロワ出力,気
管内挿入管の大きさ,換気周波数,平均気道内圧,吸気
供給量をパラメータにし、基準となるモデル肺に対し高
頻度換気をした際の一回換気量を計測した結果をもと
に、5次元マップを製作することとした。
Therefore, in this embodiment, the blower output, the size of the tracheal insertion tube, the ventilation frequency, the average airway pressure, and the inspired air supply amount are used as parameters, and a high-frequency ventilation of the reference model lung is performed. Based on the measured tidal volume, a 5-dimensional map was created.

【0080】(本実施形態の動作)以下、上記構成から
なる高頻度人工呼吸器12の動作を図1乃至12に基づ
いて説明する。図11及び図12は高頻度人工呼吸器1
2の動作を示すフローチャートである。
(Operation of the Present Embodiment) The operation of the high-frequency ventilator 12 having the above configuration will be described below with reference to FIGS. FIG. 11 and FIG.
6 is a flowchart showing the operation of No. 2.

【0081】まず、受付部41では気管内挿入管81の
内径の入力待ち状態にあり(ステップS1)、これが操
作盤43から入力されると次に吸気供給量の入力待ち状
態となる(ステップS2)。さらに、操作盤43から吸
気供給量が設定入力されると、次には吸気の酸素濃度の
入力待ちとなる(ステップS3)。さらに、操作盤43
から吸気の酸素濃度が設定入力されると、次には換気周
波数の入力待ちとなる(ステップS4)。さらに、操作
盤43から換気周波数が設定入力されると、次には患者
側経路の平均気道内圧の入力待ちとなる(ステップS
5)。さらに、操作盤43から平均気道内圧が設定入力
されると、次には患者に対する一回換気量の入力待ちと
なる(ステップS6)。
First, the reception unit 41 is in a state of waiting for input of the inner diameter of the endotracheal insertion tube 81 (step S1). When this is input from the operation panel 43, the state of input of the inspiratory supply is next waited (step S2). ). Further, when the intake air supply amount is set and input from the operation panel 43, next, an input of the oxygen concentration of the intake air is waited for (step S3). Further, the operation panel 43
When the oxygen concentration of the intake air is set and input from, the input of the ventilation frequency is awaited (step S4). Further, when the ventilation frequency is set and input from the operation panel 43, next, it waits for the input of the average airway pressure in the patient side path (step S).
5). Further, when the average airway pressure is set and input from the operation panel 43, next, input of the tidal volume for the patient is awaited (step S6).

【0082】患者Xに対する一回換気量が受付部41に
入力されると、動作制御部49では、上述の各パラメー
タを表示部44にて表示する(ステップS7)。
When the tidal volume for the patient X is input to the reception unit 41, the operation control unit 49 displays the above-described parameters on the display unit 44 (step S7).

【0083】次に、特定部45では、マップメモリ42
の5次元マップを参照しながら、受付部41に書き込ま
れた気管内挿入管81の内径,吸気供給量,換気周波
数,平均気道内圧,患者Xに対する一回換気量から振動
空気圧付勢部50のブロワ52の出力を特定する(ステ
ップS8)。
Next, in the specifying unit 45, the map memory 42
Of the oscillating air pressure urging unit 50 based on the inner diameter of the endotracheal insertion tube 81 written in the reception unit 41, the inspiratory supply amount, the ventilation frequency, the average airway pressure, and the tidal volume for the patient X while referring to the five-dimensional map of The output of the blower 52 is specified (Step S8).

【0084】さらに、特定部45は上記特定された出力
でブロワ52を駆動させ、同時に動作制御部49は受付
部41に入力された各パラメータに基づいて吸気導入部
62,振動空気圧付勢部50及び流量調節バルブ607
の動作制御を行う。これにより、オペレータたる医者は
患者Xに対して望ましい一回換気量で高頻度人工呼吸を
行うことができる(ステップS9)。
Further, the specifying unit 45 drives the blower 52 with the specified output. At the same time, the operation control unit 49 sets the intake air introducing unit 62 and the oscillating air pressure urging unit 50 based on the parameters input to the receiving unit 41. And flow control valve 607
Operation control. Thus, the doctor as the operator can perform high-frequency artificial respiration on the patient X with a desired tidal volume (step S9).

【0085】また、高頻度人工呼吸の最中に新たにいず
れかのパラメータが更新されたときには、これを表示部
44にて表示する。そして、変更されたパラメータに基
づいて吸気導入部62,振動空気圧付勢部50及び流量
調節バルブ607の動作制御を行いつつ高頻度人工呼吸
が行われる(ステップS10)。
When any parameter is newly updated during high-frequency artificial respiration, this is displayed on the display unit 44. Then, based on the changed parameters, high-frequency artificial respiration is performed while controlling the operations of the intake air introduction unit 62, the oscillating air pressure urging unit 50, and the flow rate control valve 607 (step S10).

【0086】高頻度人工呼吸器12は、以上のように、
コントローラ4に、患者Xの肺に対する一回換気量と振
動空気圧の振動周波数と吸気の供給量と平均気道内圧と
選択された気管内挿入管の径とをパラメータとする5次
元マップを記憶したマップメモリ42とこの5次元マッ
プを参照してブロワ52の出力を特定する特定部45と
を備えているので、医者は、実際に患者Xの肺に対する
一回換気量の測定を行わずに、所望の一回換気量で高頻
度人工呼吸を行うことが可能である。
As described above, the high-frequency ventilator 12
A map in which the controller 4 stores a five-dimensional map in which the tidal volume to the lungs of the patient X, the vibration frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of inspiration, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube are used as parameters. The physician includes the memory 42 and the specifying unit 45 that specifies the output of the blower 52 with reference to the five-dimensional map, so that the doctor does not need to actually measure the tidal volume of the lungs of the patient X. It is possible to perform high-frequency artificial respiration with a single tidal volume.

【0087】また、従来のように、患者Xの肺に対する
一回換気量を予測するための目安に過ぎない振動空気圧
付勢部50における一回換気量に基づいて高頻度人工呼
吸を行う場合と異なり、5次元マップを参照して患者X
の肺に対する一回換気量を特定するので、当該一回換気
量を高い精度で所望の数値に合わせることが可能とな
る。
Further, as in the prior art, the case where high-frequency artificial respiration is performed based on the tidal volume in the oscillating air pressure urging unit 50, which is merely a guide for predicting the tidal volume in the lungs of the patient X, will be described. Differently, patient X is referred to a 5D map.
Since the tidal volume for the lungs is specified, the tidal volume can be adjusted to a desired numerical value with high accuracy.

【0088】また、上記各パラメータを受付部41に対
して入力するための操作盤43をコントローラ40に併
設する構成としているので、かかるパラメータを入力す
るための独立した他の入力手段を不要とすることが可能
である。
Further, since the operation panel 43 for inputting each of the above parameters to the reception unit 41 is provided in the controller 40, another independent input means for inputting such parameters is not required. It is possible.

【0089】さらに、受付部41に設定入力された各値
を表示する表示部44をコントローラに併設する構成と
したので、入力された各パラメータを確認しながら高頻
度人工呼吸を行うことができるため、オペレータの操作
性が向上する。
Further, since the display unit 44 for displaying each value set and input to the reception unit 41 is provided in the controller, high-frequency artificial respiration can be performed while checking each input parameter. Thus, the operability of the operator is improved.

【0090】また、上述の5次元マップを計測試験の試
験データに基づいて構築しているので、特定されるブロ
ワ52の出力が実測値に基づいており、患者Xに対する
一回換気量をより高い精度で所望の数値に合わせること
が可能となる。
Further, since the above-described five-dimensional map is constructed based on the test data of the measurement test, the output of the blower 52 specified is based on the actually measured value, and the tidal volume for the patient X is higher. It becomes possible to match a desired numerical value with accuracy.

【0091】[0091]

【発明の効果】本願発明では、患者の肺に対する一回換
気量と振動空気圧の振動周波数と吸気の供給量と平均気
道内圧と選択された気管内挿入管の径とをパラメータと
する5次元マップを記憶したマップメモリとこの5次元
マップを参照して振動空気圧付勢部の出力を特定する特
定部とを備えているので、高頻度人工呼吸器のオペレー
タは、実際に患者の肺に対する一回換気量の測定を行わ
ずに、所望の一回換気量で高頻度人工呼吸を行うことが
可能である。
According to the present invention, a five-dimensional map is used in which the tidal volume to the patient's lungs, the vibration frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of inspiration, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube are used as parameters. And a specifying unit that specifies the output of the oscillating air pressure urging unit with reference to the five-dimensional map, so that the operator of the high-frequency ventilator actually It is possible to perform high-frequency artificial respiration with a desired tidal volume without measuring the ventilation volume.

【0092】また、従来のように、患者の肺に対する一
回換気量を予測するための目安に過ぎない振動空気圧付
勢部における一回換気量に基づいて高頻度人工呼吸を行
う場合と異なり、5次元マップを参照して患者の肺に対
する一回換気量を特定するので、当該一回換気量を高い
精度で所望の数値に合わせることが可能となる。
Further, unlike the conventional case in which high-frequency artificial respiration is performed based on the tidal volume in the oscillating air pressure urging unit, which is merely a guide for predicting the tidal volume in the lungs of the patient, Since the tidal volume for the lungs of the patient is specified with reference to the five-dimensional map, the tidal volume can be adjusted to a desired numerical value with high accuracy.

【0093】また、上記各パラメータを受付部に対して
入力するための入力手段をコントローラに併設する構成
とした場合には、かかるパラメータを入力するための独
立した他の入力手段を不要とすることが可能である。
When the input means for inputting each of the above parameters to the reception unit is provided in the controller, another independent input means for inputting such parameters is not required. Is possible.

【0094】さらに、受付部に設定入力された各値を表
示する表示部をコントローラに併設する構成とした場合
には、入力された各パラメータを確認しながら高頻度人
工呼吸を行うことができるため、オペレータの操作性が
向上する。
Further, when a display unit for displaying each value set and input to the reception unit is provided in the controller, high-frequency artificial respiration can be performed while checking each input parameter. Thus, the operability of the operator is improved.

【0095】また、上述の5次元マップ計測試験の試験
データに基づいて構築した場合には、特定される振動空
気圧付勢部の出力が実測値に基づいているので、患者に
対する一回換気量をより高い精度で所望の数値に合わせ
ることが可能となる。
In the case of construction based on the test data of the above-described five-dimensional map measurement test, the output of the specified oscillating air pressure urging unit is based on the actually measured value. It is possible to adjust to a desired numerical value with higher accuracy.

【0096】本発明は以上のように構成され機能するの
で、これによると、従来にない優れた高頻度人工呼吸器
を提供することができる。
Since the present invention is configured and functions as described above, according to the present invention, it is possible to provide an excellent high-frequency ventilator which has not been achieved conventionally.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態たる高頻度人工呼吸器の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a high-frequency ventilator according to an embodiment.

【図2】図1で開示した流量調節バルブの詳細を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing details of a flow control valve disclosed in FIG. 1;

【図3】図1で開示した高頻度人工呼吸器の制御系を示
すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the high-frequency ventilator disclosed in FIG.

【図4】5次元マップの第一段階のマップの概念を説明
する説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the concept of a map in a first stage of a five-dimensional map.

【図5】5次元マップの第二段階のマップの概念を説明
する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the concept of a second stage map of the five-dimensional map.

【図6】5次元マップの第三段階のマップの概念を説明
する説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the concept of a third stage map of the five-dimensional map.

【図7】5次元マップの最終段階のマップの概念を説明
する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the concept of a map at the final stage of a five-dimensional map.

【図8】5次元マップの最終段階のマップの概念を説明
する他の説明図である。
FIG. 8 is another explanatory diagram for explaining the concept of the map at the final stage of the five-dimensional map.

【図9】5次元マップの最終段階のマップの概念を説明
するさらに他の説明図である。
FIG. 9 is still another explanatory diagram for explaining the concept of the map at the final stage of the five-dimensional map.

【図10】5次元マップの最終段階のマップの概念を説
明するさらに他の説明図である。
FIG. 10 is still another explanatory diagram for explaining the concept of the map at the final stage of the five-dimensional map.

【図11】図1に開示した高頻度人工呼吸器の動作を示
すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the high-frequency ventilator disclosed in FIG.

【図12】図1に開示した高頻度人工呼吸器の動作を示
す図11の続きのフローチャートである。
FIG. 12 is a continuation of the flowchart of FIG. 11 illustrating the operation of the high frequency ventilator disclosed in FIG. 1;

【図13】従来の高頻度人工呼吸器の構成を示すブロッ
ク図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional high-frequency ventilator.

【図14】図13に示す高頻度人工呼吸器による試験結
果を示す線図である。
FIG. 14 is a diagram showing test results of the high-frequency ventilator shown in FIG.

【図15】図13に示す高頻度人工呼吸器による他の試
験結果を示す線図である。
FIG. 15 is a diagram showing another test result using the high-frequency ventilator shown in FIG. 13;

【図16】図13に示す高頻度人工呼吸器によるさらに
他の試験結果を示す線図である。
FIG. 16 is a diagram showing still another test result using the high-frequency ventilator shown in FIG. 13;

【図17】図13に示す高頻度人工呼吸器によるさらに
他の試験結果を示す線図である。
17 is a diagram showing still another test result using the high-frequency ventilator shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 高頻度人工呼吸器 40 コントローラ 41 受付部 42 マップメモリ 43 操作盤 44 表示部 45 特定部 49 動作制御部 50 振動空気圧付勢部 60 患者側経路 62 吸気導入部 81 気管内挿入管 171a 被装着部 604 排出管(排出経路) 607 流量調節バルブ(内圧調節部) X 患者 12 High-frequency ventilator 40 Controller 41 Reception unit 42 Map memory 43 Operation panel 44 Display unit 45 Identifying unit 49 Operation control unit 50 Vibration air pressure urging unit 60 Patient side route 62 Inhalation introduction unit 81 Intratracheal insertion tube 171a Wearing unit 604 Discharge pipe (discharge path) 607 Flow control valve (internal pressure control unit) X Patient

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 患者への酸素を含んだ吸気を供給する吸
気導入部と、この吸気導入部から前記吸気を前記患者へ
案内する患者側経路と、この患者側経路を流れる吸気に
前記患者の呼吸周期よりも短い周期の振動空気圧を付勢
する振動空気圧付勢部と、前記患者から出された二酸化
炭素を含んだ呼気を大気中に排出する排出経路と、前記
患者側経路の平均気道内圧を調節する内圧調節部と、前
記各部の動作制御を行うコントローラとを備える高頻度
人工呼吸器において、 前記患者の気管に応じた径の気管内挿入管が選択されて
装着される被装着部を前記患者側経路の患者側端部に設
け、 前記コントローラは、 前記患者の肺に対する一回換気量と前記振動空気圧の振
動周波数と前記吸気の供給量と前記平均気道内圧と前記
選択された気管内挿入管の径とについて設定入力を受け
付ける受付部と、 この受付部に入力された前記振動空気圧の振動周波数と
前記吸気の供給量と前記患者側経路内の平均気道内圧と
に基づいて前記振動空気圧付勢部と前記吸気導入部と前
記内圧調節部とに対する動作制御を行う動作制御部と、 前記患者の肺に対する一回換気量と前記振動空気圧の振
動周波数と前記吸気の供給量と前記平均気道内圧と前記
選択された気管内挿入管の径とを、前記振動空気圧付勢
部の出力を特定するパラメータとする5次元マップを記
憶したマップメモリと、 前記5次元マップと前記受付部で受け付けた各入力値と
から前記振動空気圧付勢部の出力を特定し、これに基づ
いて当該振動空気圧付勢部の動作制御を行う特定部とを
備えることを特徴とする高頻度人工呼吸器。
1. An inspiratory introduction unit for supplying oxygen-containing inhalation to a patient, a patient-side path for guiding the inhalation from the inspiration unit to the patient, and an inspiration flowing through the patient-side path. An oscillating air pressure urging unit that urges an oscillating air pressure having a cycle shorter than a respiratory cycle, an exhaust path that exhausts exhaled air containing carbon dioxide emitted from the patient to the atmosphere, and an average airway pressure in the patient side path In a high-frequency ventilator comprising: an internal pressure adjusting unit that adjusts the pressure, and a controller that controls the operation of each unit, a mounting part to which a tracheal insertion tube having a diameter corresponding to the trachea of the patient is selected and mounted. The controller is provided at a patient side end of the patient side path, the controller includes: a tidal volume for the patient's lungs, a vibration frequency of the vibration air pressure, a supply amount of the inspiration, the average airway pressure, and the selected trachea. Insertion tube A receiving unit that receives a setting input for the diameter of the oscillating air pressure, and the oscillating air pressure urging based on the vibration frequency of the oscillating air pressure input to the receiving unit, the supply amount of the inspired air, and the average airway pressure in the patient-side path. An operation control unit that performs operation control on the unit, the inhalation introduction unit, and the internal pressure adjustment unit; A map memory storing a five-dimensional map that uses the selected diameter of the endotracheal insertion tube as a parameter for specifying the output of the oscillating air pressure urging unit; and the five-dimensional map and each input received by the receiving unit. An output of the oscillating air pressure urging unit from the value, and a specifying unit for controlling the operation of the oscillating air pressure urging unit based on the output.
【請求項2】 前記患者の肺に対する一回換気量と前記
振動空気圧の振動周波数と前記吸気の供給量と前記平均
気道内圧と前記選択された気管内挿入管の径とを受付部
に対して入力する入力手段を前記コントローラに併設し
たことを特徴とする請求項1記載の高頻度人工呼吸器。
2. The receiving unit receives a tidal volume of the patient's lungs, a vibration frequency of the vibration air pressure, a supply amount of the inspiration, the average airway pressure, and a diameter of the selected endotracheal tube. 2. The high frequency ventilator according to claim 1, wherein input means for inputting is provided in said controller.
【請求項3】 前記受付部に設定入力された各値を表示
する表示部を前記コントローラに併設したことを特徴と
する請求項1又は2記載の高頻度人工呼吸器。
3. The high-frequency ventilator according to claim 1, wherein a display unit for displaying each value set and input to said reception unit is provided in said controller.
【請求項4】 前記5次元マップは、前記振動空気圧付
勢部の出力と前記振動空気圧の振動周波数と前記吸気の
供給量と前記平均気道内圧と前記選択された気管内挿入
管の径とをそれぞれ変化させて前記気管内挿入管の先端
部で一回換気量の計測を行う試験の試験データに基づい
て構築されていることを特徴とする請求項1,2又は3
記載の高頻度人工呼吸器。
4. The five-dimensional map includes the output of the oscillating air pressure urging unit, the oscillation frequency of the oscillating air pressure, the supply amount of the intake air, the average airway pressure, and the diameter of the selected endotracheal tube. 4. The method according to claim 1, wherein the measurement is performed based on test data of a test for measuring a tidal volume at a distal end portion of the endotracheal insertion tube by changing each of them.
High frequency ventilator as described.
JP36234699A 1999-12-21 1999-12-21 High frequency respirator Pending JP2001170178A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36234699A JP2001170178A (en) 1999-12-21 1999-12-21 High frequency respirator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP36234699A JP2001170178A (en) 1999-12-21 1999-12-21 High frequency respirator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001170178A true JP2001170178A (en) 2001-06-26

Family

ID=18476622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP36234699A Pending JP2001170178A (en) 1999-12-21 1999-12-21 High frequency respirator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001170178A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103751897A (en) * 2014-01-10 2014-04-30 东华大学 Device and method for generating high-frequency sinusoidal airflow for ventilator
CN112704789A (en) * 2020-12-29 2021-04-27 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 High-frequency oscillation respiratory airflow generation method and respiratory support equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103751897A (en) * 2014-01-10 2014-04-30 东华大学 Device and method for generating high-frequency sinusoidal airflow for ventilator
CN103751897B (en) * 2014-01-10 2016-01-06 东华大学 A kind of respirator high frequency sinusoidal air flow-producing device and method
CN112704789A (en) * 2020-12-29 2021-04-27 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 High-frequency oscillation respiratory airflow generation method and respiratory support equipment
CN112704789B (en) * 2020-12-29 2023-06-13 湖南明康中锦医疗科技发展有限公司 High-frequency oscillation respiratory airflow generation method and respiratory support equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3721912B2 (en) High frequency ventilator
US6557554B1 (en) High-frequency oscillation artificial respiration apparatus
JP5199082B2 (en) Breathing gas measuring device
EP1064043B1 (en) Oxygen blending in a piston ventilator
US6371113B1 (en) Zero flow pause during volume ventilation
JP3641431B2 (en) Patient monitoring device and use thereof
US20110307194A1 (en) Characterisation of mask systems
SE501560C2 (en) Ventilator for regulating flow of air to and air pressure in lung - has pressure gauge for determining pressure of air in lung and volume determining device for determining volume of air supplied to lung
US20090253995A1 (en) Clinical monitoring in open respiratory airways
US20130012828A1 (en) Method and System for Measuring Nasal Resistance to Airflow
CN102186522A (en) Ventilator with limp mode
JP2004509710A (en) Two-stage flow generator with manual standard leak control
CN107708779A (en) A kind of air flue state evaluation device, method and lung ventilator
US8925549B2 (en) Flow control adapter for performing spirometry and pulmonary function testing
US8915249B2 (en) Systems and methods for conserving oxygen in a breathing assistance device
JPH1048206A (en) Expired gas sampler/analyzer
JP2001170178A (en) High frequency respirator
US20230112422A1 (en) Improvements relating to provision of gas-flow
JP3775138B2 (en) High frequency ventilator
CN114796760A (en) Breathing machine calibration equipment and calibration system thereof
JP2001170179A (en) High frequency respirator
US20230390511A1 (en) Ventilator having two serial blowers
JP3767329B2 (en) Computer-readable recording medium on which high-frequency ventilator and its operation control program are recorded
JP3722404B2 (en) High frequency ventilator
KR102331005B1 (en) Small artificial respiration apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050714

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060207