JP2002540858A - 人工呼吸装置 - Google Patents

人工呼吸装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、その内部にリジットな導管（１１）と気体貯蔵タンク（８）を内蔵したコンパクトなブロック（１２）を装備した新規の人工呼吸装置に関する。該人工呼吸装置の構造は、従来の構造よりもコンパクトである。また治療気体の投与やネブライゼーションの方法も改善できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 この発明は、請求項１の上位概念に基づく人工呼吸装置に関する。
【０００２】 （背景技術） 従来、人工呼吸装置は、肺機能が麻痺し呼吸困難に陥った患者の呼吸を補助し
たり、ガスブレンダとして患者に呼気をあらかじめ設定された成分ガス濃度で供
給するために使用されている。人工呼吸装置は、然るに吸気用接続部、複数のバ
ルブ、バルブの制御装置や空気を吸気用チューブや肺に送り込む圧力を発生させ
るための圧縮気体用接続部を装備している。
【０００３】 通常、圧縮気体用接続部は、圧縮空気ラインに接続され、ここから供給される
圧縮空気が、吸気用気体を送り込むためのポンプを駆動する。吸気用気体は、吸
気用接続部を介し、呼吸に必要な圧力をもって直接供給されてもよい。また呼吸
に必要な圧力を発生するコンプレッサーを装備することのできる人工呼吸装置も
既知の技術である。
【０００４】 従来の人工呼吸装置には、ハウジング内に吸気用気体貯留タンク、バルブ、制
御装置また必要に応じてバルブ制御装置用非常用電源を備えたものもある。該ハ
ウジングには、上記吸気用接続部、吸気チューブ用接続部が配備されている。該
各接続部は、チューブで装置内部のバルブや気体貯留タンクと接続されている。
【０００５】 （発明が解決しようとする課題及び課題を解決するための手段） 本発明の課題は、人工呼吸装置を小型化することにある。この課題は、本発明
による請求項１に記載の特徴により解決される。本発明の第一の特徴は、チュー
ブをリジッドな導管に変更したことにある。本発明の第二の特徴は、プラスチッ
ク又は金属製のコンパクトなブロックとして気体貯留タンクと導管をユニット化
したことにある。該ブロックには、本発明の概念に基づき必要なバルブ、各気体
用接続部も内蔵されてあるいは取付けられている。
【０００６】 以下に本発明の発展した実施形態として上記概念から個々に独立した形でも新
しい形態として利用可能な特徴を記載する。
【０００７】 コンプレッサーをハウジングに内蔵する。ただしコンプレッサーの出口は、ブ
ロックがコンプレッサーの振動に影響を受けないよう、チューブでブロックに接
続される。
【０００８】 結露しないように吸気用気体を加熱する。ただし加熱には、コンプレッサーの
圧縮により発生する熱を利用する。
【０００９】 コンプレッサーを含めた全ての電力を必要とする部品を内部電源（バッテリー
）でまかない、外部電源から完全に独立させる。外部電源が使用可能な場合も、
外部電源は基本的に充電装置を介し内部電源を充電するためだけに使用する。な
お人工呼吸装置の内部電源は、該装置が稼動中も充電することができる仕様とす
る。よって人工呼吸装置の稼動時に外部電源を取り外しても、該装置の機能にな
んら影響を与えない。従来必要であった、圧縮気体ボンベ（移動時）などによる
圧縮気体の供給も本発明に係る人工呼吸装置においては必要ない。本発明に係る
人工呼吸装置は、患者を移動する際なんら特別な配慮を必要とすること無く、患
者と共に運搬することが可能であり有利である。
【００１０】 本発明に係る内蔵バッテリー用内蔵充電装置の好ましい形態において、内蔵充
電装置は、８０から２７０ボルトのいかなる交流電源にも対応する仕様になって
おり、オペレーターが設定を変更する必要も無い。
【００１１】 本発明に係る人工呼吸装置は、直流外部電源用プラグも装備しており、例えば車
両電源から該装置の電子・電気装置へ電力の供給を受けることのできる仕様にな
っている。
【００１２】 本発明に係る人工呼吸装置のハウジングには、ディスプレーとコントロール・
パネルが取付けられている。本発明の好ましい形態においてコントロール・パネ
ルは、回転式つまみスイッチを装備しており、ディスプレーに表示されるフィー
ルドやボタンを片手で選択できるように考慮されている。
【００１３】 また該ハウジングには、コンピューター・インターフェース（ＲＳ ２３２イ
ンターフェース）、ナースコールやその他類似する各種インターフェースが装備
されている。
【００１４】 ブロックに接続されたあるいはブロックに内蔵された各種センサーで、患者の
呼吸状態をモニターし該ディスプレーに計測値を表示することができる。またソ
フトウェアが、センサーの計測値をパラメーターとして利用し、本発明に係る人
工呼吸装置を制御する。
【００１５】 プロキシマル流量センサーを、患者のごく近くに設置し、患者の呼吸状態を本
発明に係る人工呼吸装置の電子機器にデータとして供給できるようにする。
【００１６】 また本発明に係る、全く新しい、独立して使用可能なソフトウェアを採用する
ことにより患者に強制的にため息をさせることが可能である。またソフトウェア
は、ため息の頻度、圧力あるいは／又は体積について、その値を自由に変更でき
るよう設定することができる仕様になっている。ため息を患者に強制する処置は
、既知の方法であるが、従来の技術においてはため息を設定することはできない
。要するに、従来の技術においては、ため息を患者に強制するあるいは強制しな
いの設定のみが可能であり、例えば百回目毎の呼吸を通常の１２０％の呼吸量で
行い、患者の肺を膨張させるような設定ができるのみである。通常の患者におけ
る症例を基準にしていたため、現在までの見地においては、上記のごとき設定で
患者にため息をさせれば十分であるとされてきた。本発明者らは、研究の末従来
のため息設定が常に最適であるとは限らないと言う見地に至った。例えば胸部の
手術を受けたばかりの患者においては、上記のごとき呼吸補助形態は痛みにつな
がる可能性がある。本発明においてはため息の設定変更を自由にできるようにし
たので個々の患者の要求に対応することが可能である。
【００１７】 （発明を実施するための最良の形態） 以下に図面をまとめて説明する。符号の説明も発明の詳細な説明の一部とする
。図の説明に、本発明の更なる長所や特徴および更なる好ましい実施形態を記載
する。
【００１８】 好ましい実施例の機能および構造は、図４のブロック概念図より明らかである
。この実施例においては複数の気体用接続部が装備され、１ｃはコンプレッサー
・ポート、１ａは圧縮気体ポート、１ｂは吸気用気体、例えば酸素ポートやＮＯ
と言った治療気体用のポート２７として機能する。全ての（入り口用）ポートは
、ハウジング７に内蔵される一つのブロック１２に装備される。１ｃは、気体貯
留タンク８内部では圧縮気体用導管４となっているリジッドな導管１１ａに接続
されているフレキシブルな導管１０を介してコンプレッサー６と接続されている
。導管１１ａは、コンプレッサー６又は圧縮空気用接続部１ａから気体貯留タン
ク８に供給される圧縮空気を通したり、止めたりする役目を持つバルブ２ａによ
り中断されている。同様に、バルブ２ｂは、吸気用接続部から導管１１ａを介し
て送られる吸気用気体を通したり、止めたりする役目を担っている（本実施例に
おいては酸素）。
【００１９】 本発明における新規な特徴として導管１１ａ同様、治療気体用接続部と治療気
体出口を結ぶ導管１１ｃもリジッドな導管として、あるいは更に好ましくはブロ
ック内に形成された管としてブロック１２内を貫通させる。なお導管１１ｃには
制御可能な治療気体用バルブ２５が装備されている。前記ごとき形態は、従来の
治療気体用導管と治療気体用制御バルブを人工呼吸器から独立させた形態よりも
、別装置を必要としないので好ましい。すなわち、本実施例に係る形態は、ハウ
ジングを簡略化でき装置全体を小型化できると言う点のみならず操作を容易にし
取り扱いの簡素化を実現できると言う点で有利である。
【００２０】 気体貯留タンク８は、酸素センサー２６を装備している。また該タンクの出口
は、リジッドな導管１１ｂを介し吸気用チューブ５に接続されている。リジッド
な導管１１ｂは、吸気用バルブ２ｃを装備している。気体貯留タンク８の前後に
は、センサー２２ａと２２ｂが設置されており、これらが圧力と／又は流量をモ
ニターする。プロキシマル流量センサー２３を患者のごく近くに設置することに
より、患者の呼吸状態をモニターすることができる。
【００２１】 薬剤の投入や、湿度を加える時には、ネブライザ・バルブ３４とネブライザ・
チャンバー３７を装備したネブライザ導管３６から行う。チューブの取り外し時
に起こる圧力の低下を防止するために、複数の単方向バルブ２４が設置されてい
る。呼気用導管２９には呼気用バルブ２ｄが装備されている。吸気用チューブ５
と必要に応じて接続される治療気体用出口２８は、呼気用導管２９と平行に患者
へと導かれている。
【００２２】 ハウジング７に、図においてはシンボルで表示されている、制御可能なバルブ
やセンサーと接続されている制御および電子回路部３が装備されている。またハ
ウジング７内には、充電装置１５の助けで充電されるバッテリー又は蓄電池９が
装備されている。新規でまた好ましい形態において充電装置１５は、直流外部電
源に接続するための直流電源プラグ１６および８０から２７０ボルトの各種交流
電源を接続するための交流電源プラグ３９を装備している。なお電源の設定は、
オペレーターが行う必要なく自動的に行われるものとする。上記形態を可能にす
るため既知の電子回路を、充電装置１５に内蔵する。蓄電池９と充電装置１５の
接続は、充電装置１５が外部電源に接続されている間中、蓄電池９が充電可能な
ような接続の方法を取る。何らかの原因で外部電源から電力が供給されなくなる
と、自動的に内部電源に切り替わるように配慮されている。
【００２３】 この実施形態においては、ブロックは、下部１２ｂと上部１２ａで構成されて
いる。これは、この実施例に採用した組み立て方法により制限を受けたものであ
り、本発明が該方法に限定されるものではない。本発明に係るブロックが、単体
でも複数の部品を組み合わせたブロックであっても本発明の実施は、可能である
。図３が示すごとく、下部１２ｂには、酸素センサー２６を備えた酸素ブロック
３３と呼気バルブ２ｄが取付けられている。使用時には、下部１２ｂは、上部１
２ａと密接にねじ止めされ、気体貯留タンク８を形成している。
【００２４】 上部１２ａと下部１２ｂの外壁には本発明の概念に基づき、図４に記載のブロ
ック概念図の気体導管に対応したリジットな導管が形成されている。特殊な導管
を、点線で図に示した。図示した気体導管１４は、コンプレッサー１３に接続さ
れる導管である。コンプレッサー出口の空気は、コンプレッサーの働きで加熱さ
れることは周知のことである。この加熱された空気が比較的長い気体導管１４を
通過する間に、熱がブロック１２に伝わる。この熱を利用して気体貯留タンク８
で結露することを避けることができる。また図示した導管１４の代わりに気体貯
留タンク８内に、コンプレッサー出口に接続された長い導管、例えばらせん状に
した導管を通すことも可能である。
【００２５】 上部１２ａには、吸気用接続部１ａおよび１ｂの他治療気体用接続部２７など
が装備されている。またタンク用圧力逃がしバルブ３２、吸気用バルブ２ｃ、治
療気体用バルブ２５、患者用低圧バルブと患者用高圧バルブを装備した安全ブロ
ック３５なども装備されている。上記のバルブは、特に好ましくは安全バルブと
流量や圧力を測定する装置も備えたバルブ・ブロック３８に取付けられる。上部
１２ａは、なおネブライザ・バルブ３４と正面接続部３０も装備している。
【００２６】 図２は、主に図３に示した装置を、本実施例においては、二つの部品（７ａ、
７ｂ）から構成されるハウジング７に取付ける様子を図示している。コンプレッ
サー６とフレキシブルな導管１０を点線で示した。ハウジングの下部には、引き
出しに固定された蓄電池９、電子制御回路３、直流外部電源プラグ１６の取付け
位置、交流外部電源３９の取付け位置およびＲＳ２３２やナースコールなどの各
種インターフェースの取付け位置が図示されている。
【００２７】 図１に示されている側方から取付けられる取っ手４０と台（脚）３１は、本発
明に係る装置を運搬するときに使用する。
【００２８】 図１にはディスプレー１７と複数の押しボタンスイッチ２０および好ましくは
回転式押しボタンスイッチ１９が設置されているキーボード１８が図示されてい
る。回転式押しボタンスイッチ１９は、発明の詳細な説明に記載のごとくメニュ
ーによる装置の設定に特に有利である。
【００２９】 図面に本発明の好ましい実施例を記載するが、本発明はこれら実施例に制限さ
れるものではない。以下、図面の説明を記載する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 移動可能な台に設置された本発明に係る新規の人工呼吸装置の全
体図である。
【図２】 図１記載の装置の組み立て図面である。
【図３】 本発明に係る図２記載の装置の中心部となるブロックを示す図で
ある。
【図４】 実施例のブロック概念図である。
【符号の説明】
１ 吸気用接続部、２ バルブ、３ 制御部、電子制御回路、４ 圧縮気体用
導管（圧力のかかった圧縮空気と／又はコンプレッサーからの空気と／又は吸気
用気体を導くための導管）、５ 吸気用チューブ、６ コンプレッサー、７ ハ
ウジング、８ 気体貯留タンク、９ バッテリー，アキュムレータ（蓄電池）、
１０ ハウジング内のチューブ、１１ リジットな導管、１２ ブロック、１３
コンプレッサー出口、１４ 気体導管、１５ 充電装置，一台あるいは複数の
充電器、１６ 直流外部電源用プラグ、１７ ディスプレー、１８ コントロー
ルパネル、１９ 回転式押しボタンスイッチ、２０ キー（押しボタンスイッチ
）、２１ 各種インターフェース、２２ 内部センサー、２３ プロキシマル流
量センサー、２４ 単方向バルブ、２５ 治療気体用バルブ、２６ 酸素センサ
ー、２７ 治療気体用接続部、２８ 治療気体出口、２９ 呼気用導管、３０
患者用の導管を接続するための正面接続部、３１ 台（脚）、３２ タンク圧力
逃がしバルブ、３３ 酸素ブロック、３４ ネブライザ・バルブ、３５ 安全ブ
ロック、３６ ネブライザ用導管、３７ ネブライザ・チャンバー、３８ バル
ブ・ブロック、３９ 交流外部電源用プラグ、４０ 取っ手、４４ 吸気用接続
部。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年４月１２日（２００１．４．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ，ＡＴ，ＤＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＰＴ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（７）、気体貯留タンク（８）、少なくとも一つ
    の吸気用接続部（１）と／又はコンプレッサー用接続部、少なくとも一つのバル
    ブ（２）、バルブ（２）用制御装置（３）、吸気用チューブ（５）およびバルブ
    （２）の付いた気体貯留タンク（８）と接続部（１、４４）を接続するための気
    体用導管（１１）をハウジング（７）内に装備した人工呼吸装置において、複数
    の気体用導管がリジッドな導管（１１）として構成され、気体貯留タンク（８）
    がコンパクトなプラスチック製あるいは金属製であるブロック（１２）に内蔵さ
    れていることを特徴とする人工呼吸装置。
  2. 【請求項２】 ブロック（１２）に少なくとも一つのバルブ（２）と少なく
    とも一つの接続部（１、４４）を内蔵することを特徴とする請求項１記載の人工
    呼吸装置。
  3. 【請求項３】 コンプレッサー（６）がハウジング（７）内部に装備され、
    該コンプレッサーの出口（１３）が好ましくは直接あるいは間接的にチューブ（
    １０）と圧縮気体用導管（４）を介し気体貯留タンク（８）に接続されている、
    あるいは接続することができるようになっていることを特徴とする請求項１ある
    いは請求項２記載の人工呼吸装置。
  4. 【請求項４】 ブロック（１２）が少なくとも一本の、コンプレッサーの熱
    を利用して加熱可能な導管（１４）を装備している、ただし該導管は好ましくは
    気体貯留タンクの外壁内に形成される管状の空洞で少なくとも１００ｍｍに長さ
    を持つものであるかあるいは、少なくとも１００ｍｍの長さを持つ該気体貯留タ
    ンク内を通る導管であることを特徴とする請求項３記載の人工呼吸装置。
  5. 【請求項５】 電子制御回路（３）とコンプレッサー（６）を装備した人工
    呼吸装置において、少なくとも三種類の電源、好ましくは電源切換え時に設定の
    変更や装置を停止する必要の無い、各種電源を、個別に（切換え）あるいは組み
    合わせて（同時に）使用できることを特徴とし、該三種類の電源が交流外部電源
    （プラグ）、直流外部電源（プラグ）あるいは外部電池、バッテリー、アキュム
    レーター等の内蔵蓄電池（９）であることを特徴とし、 及び／あるいは、少なくとも三種類の、好ましくは四種類の方法で気体を個別
    に（切換え）あるいは組み合わせて（同時に）使用できることを特徴とし、上記
    各気体供給方法が、圧縮空気ラインや圧縮空気ボンベなど外部からの圧縮空気の
    供給、内蔵コンプレッサー（６）による圧縮空気の供給、吸気用接続部を介して
    吸気用気体ラインや吸気用気体ボンベなど外部からの吸気用気体の供給、治療気
    体用接続部を介して治療気体用ボンベから治療気体を供給する方法であることを
    特徴とする前記請求項のいずれか一項記載の人工呼吸装置。
  6. 【請求項６】 呼気用導管や圧縮気体用導管と平行して一本の独立したリジ
    ッドな導管（１１ｃ）を治療気体用に装備することを特徴とし、ただし好ましく
    は呼気用導管と圧縮気体用導管を制御する該電子制御回路（３）によって該導管
    も制御されることを特徴とし、 なお好ましくは、リジッドな導管（１１ｃ）もブロック（１２）に内蔵するこ
    とを特徴とする前記請求項のいずれか一項記載の人工呼吸装置。
  7. 【請求項７】 治療気体用導管が少なくとも一つの吸気用チューブ（５）を
    介して患者に送られる治療気体、例えばＮＯの量を呼吸量に比例して電子的に制
    御するための治療気体用バルブ（２５）を装備することを特徴とし、ただし治療
    気体は、好ましくは治療気体用出口（２８）を出た後に患者に送られる気体流に
    患者近くで混合されることを特徴とする請求項６記載の人工呼吸装置。
  8. 【請求項８】 電子制御回路（３）を装備した人工呼吸装置において、電子
    制御回路（３）とコンプレッサー（６）の電源としてハウジング（７）に内蔵さ
    れる電源、特に好ましくは少なくとも二種類の外部電源より電力の供給を受ける
    ことのできる少なくとも一つの充電装置（１５）に接続されたアキュムレーター
    あるいはバッテリー（９）を使用することを特徴とする前記請求項のいずれか一
    項記載の人工呼吸装置。
  9. 【請求項９】 充電装置をある一定電圧の交流外部電源にあるいは電圧範囲
    ８０から２７０ボルトの電圧範囲の交流外部電源及び／あるいは直流外部電源に
    プラグ（１６）を介してその設定を変更すること無くしかも人工呼吸装置の稼動
    を中断すること無く、脱着することができることを特徴とする請求項８記載の人
    工呼吸装置。
  10. 【請求項１０】 ブロック（１２）に少なくとも一つの装置の制御に必要な
    センサー（２２、２６）を内蔵していることを特徴とする前記請求項のいずれか
    一項記載の人工呼吸装置。
  11. 【請求項１１】 患者のため息を、自由に設定できる時間間隔及び自由に設
    定できるため息の量及び／あるいは自由に設定できるため息の圧力で強制するこ
    とを可能にする、コントロールパネル（１８）で設定可能な制御用ソフトウェア
    を装備していることを特徴とする前記請求項のいずれか一項記載の人工呼吸装置
    。
  12. 【請求項１２】 ネブライザ用接続部あるいはネブライザ用導管（３６）を
    装備した人工呼吸装置において、稼動時にネブライザの機能をネブライザ用導管
    （３６）及び少なくとも一つのプログラム制御可能なネブライザ用バルブを制御
    することにより、ネブライゼーションをある一定の設定可能な間隔及びある一定
    の設定可能な時間で行うことを可能にする及び／あるいはネブライゼーションを
    患者の吸気状態に応じて対応することを可能にする、コントロールパネル（１８
    ）またはその他のコントロール手段で設定可能な制御用ソフトウェアを装備して
    いることを特徴とする前記請求項のいずれか一項記載の人工呼吸装置。
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