JP2012505690A - 医療ベンチレータの電力制御 - Google Patents

Abstract

小型軽量で携帯できるベンチレータは、更に、患者への様々な療法を与えるために複数の異なるモード及び設定で動作するために速く適応できる。ガスの流れに関する多くのパラメータを監視するように設定された複数のセンサと多くのポートブロックとを持つポートシステムが、単一の肢又は二重肢ベンチレータとして動作するように、ベンチレータを再設定するために使用される。単一肢設定では、受動的又は能動的排出アセンブリが患者の近くに提供できる。当該ベンチレータは、単一肢設定でもボリューム又は圧力サポートモードで動作できる。加えて、電力制御機構が、ＡＣ電源、鉛蓄バッテリ、内部再充電可能なバッテリパック及び着脱可能なバッテリパックから、ベンチレータへの電力の供給を制御する。

Description

この特許出願は、２００８年１０月１７日に出願された米国仮出願第６１／１０６、２８９号の３５ＵＳＣ１１９（ｅ）に基づく優先権の利益を要求し、当該仮出願は参照により本願に組み込まれる。

本発明は、一般に医療ベンチレータに関し、特に比較的小さくて軽量で持ち歩け、更に、様々なベンチレーション療法を患者に遂行するために複数の種々異なるモード及び設定で操作するのに速くて、容易に適し得る医療ベンチレータに関する。本発明は、斯様なベンチレータを操作し、修理する方法にも関する。

医療ベンチレータは、患者自身の呼吸努力を増大させるか又は置き換えるために、空気、酸素のようなガス又はそれらの組み合わせを患者の気道に届けるように構成される機械である。患者の特定のベンチレーション治療ニーズに依存して、特定のモードで従来の医療ベンチレータを操作することが一般に知られている。

患者による自発的な呼吸努力が実質的にない生命サポート状況において、ベンチレータが患者に酸素を補給するために十分な責任を負うとされる、ベンチレーションの制御モードが、通常は供給される。ベンチレーションのこのモードにおいて、制御されたガス量が換気サイクルの各吸気フェーズの間に患者に送られ、ベンチレータのトリガポイント（すなわち、換気サイクルの呼気フェーズから吸気フェーズへの遷移ポイント）及びサイクルポイント（すなわち、換気サイクルの吸気フェーズから呼気フェーズへの遷移ポイント）が、通常は時間に基づいて決定される。

伝統的に、生命サポート状況で使用されるベンチレータは、ガスを患者へ送るための吸気の肢及び患者から排気アセンブリへガスを送るための呼気の肢を持つ、二重肢患者回路として知られているものを使用する。排気アセンブリは、換気サイクルの呼気フェーズの間、患者から外気へ排出したガスの放出を能動的に制御するための選択的に制御可能なバルブ又は同様の機構を含む。斯様な設定は、一般に「活性排気」又は「活性呼気」設定と呼ばれる。通常は、上述した制御される量の生命サポートベンチレーションは観血的であり、これは、ユーザの気道へ患者回路との入出力を行うために使用される患者インタフェース（例えば、限定、気管開口術チューブ、気管内チューブ等なしに）が、患者の気道に直接挿入されて、長期間そこに残るように構成されることを意味する。

患者がある程度の自発的な呼吸努力を呈する命には関わらないサポート状況において、通常は患者の気道に予め定められた圧力を供給することにより、ベンチレータが増大するか、又は患者自身の呼吸努力を援助する、援助モード又はベンチレーションサポート方法が、通常供給される。ベンチレーションのこのモードにおいて、ガスの流れの圧力が制御される。例えば、上下二層の非観血的ベンチレーションでは、吸気陽気道圧（ＩＰＡＰ）が、各換気サイクルの吸気フェーズの間、患者に供給され、通常はＩＰＡＰレベルより低い呼気陽気道圧（ＥＰＡＰ）が、各換気サイクルの呼気フェーズの間、患者に供給される。

命には関わらないサポート状況で使用されるのに適した幾つかのベンチレータは、ガスを患者へ送り、患者からガスを送るために使われる１つの肢だけを持つ、単一の肢患者回路として知られているものを使用する。伝統的に、斯様な単一の肢回路は、患者の呼気のガスが外気へ受動的に排出可能なための肢及び／又は患者インタフェースの、しばしばホール若しくは排出口の形式の受動的な呼気装置を使用する。斯様な設定は、一般に「受動的な排気」又は「受動的な呼気」設定と呼ばれる。

加えて、ボリューム制御ベンチレーションと一般に関連した上述の観血的患者インタフェースとは異なり、圧力サポートベンチレーション療法のための患者回路は、通常、非観血的である。例えば、限定しないが、鼻マスク、鼻口のマスク、完全なフェースマスク又は鼻カニューレは、必要に応じてベンチレータからの加圧ガスを受け取るために患者により一時的に使用される。

前述からみて、ベンチレータ及び付随するベンチレータのハードウェア、患者にベンチレーション治療を行うためにこれらを使用する付随する方法は、伝統的に、圧力サポート動作モードに対してのものとボリューム制御ベンチレーション動作モードに対してのものとでは、著しく異なっていることが理解されるだろう。その上、既知のベンチレータ、ベンチレータのハードウェア及び／又はこれら２つのモードの１つ（例えば、圧力サポート）に対して付随する方法は、ベンチレータ、ベンチレータのハードウェア及び／又は他のモード（例えば、ボリューム制御）に対して付随する方法と、しばしば互換性を持たない。

従って、従来のベンチレータの欠点を克服するベンチレータを提供することが、本発明の目的である。この目的は、本発明の一つの実施例に従って、ハウジング、吸気ポート、ガスの流れを生成するように構成された流れ生成器及びハウジングからガスの流れを放出するように構成された排出口を含むベンチレータを供給することにより、達成される。ベンチレータは、複数の異なるモードで動作可能である。加えて、ベンチレータは、ガスの流れに関する多くのパラメータを監視するように構成された複数のセンサと、多くのポートブロックとを持つポートシステムを含む。各ポートブロックは、ベンチレータの動作モードの所望の一つに対応する、複数の異なる既定の設定の１つの設定でセンサを設定するために、ベンチレータのハウジングに選択的に結合されるように構成された着脱可能なルーティング要素を含む。締結機構は、着脱可能なルーティング要素をベンチレータのハウジングに固定する。

他の実施例において、この目的は、内部及び外部を持つハウジングと、ハウジングの外部から内部まで延在する吸気ポートと、ハウジング内に配置され、ガスの流れを生成する流れ生成器と、ハウジングからガスの流れを放出するのに適している排出口とを含むベンチレータを供給することにより達成される。患者インタフェース及び受動的な呼気装置を含む患者回路は、ガスの流れを患者の気道に送るために、排出口と流体連通している。コントローラは、ハウジング内に配置され、流れ生成器と動作的に結合されている。コントローラは、換気サイクルの呼気フェーズの間、患者が呼気ガスを呼気するとき、受動的な呼気装置が少なくとも一部の呼気ガスを外気へ排出して、ガスの流れの吸入量を制御する。

更に方法の実施例において、この目的は、内部及び外部を持つハウジングと、ハウジングの外部から内部まで延在する吸気ポートと、ハウジング内に配置され、ガスの流れを生成する流れ生成器と、換気サイクルの吸気フェーズの間、ハウジングから患者の気道までガスの流れを放出するのに適している排出口とを含むベンチレータを供給することにより達成される。ハウジング内に配置されているコントローラは、複数の異なるモードで、ベンチレータを操作し、これらのモードは、患者へ圧力サポートベンチレーション治療を供給するための第１のモードと、患者へボリューム制御ベンチレーション治療を供給するための第２のモードとを含む。

更に他の実施例では、この目的は、内部及び外部を持つハウジングと、ハウジングの外部から内部まで延在する吸気ポートと、ハウジング内に配置され、ガスの流れを生成する流れ生成器と、ハウジングからガスの流れを放出するための排出口とを含むベンチレータを供給することにより達成される。ベンチレータは、また、吸気ポートで又は吸気ポート周辺に、ベンチレータのハウジングに選択的に結合されるカバー部材を持つ吸気口エアフローアセンブリを含む。カバー部材は、第１の側部、第１の側部の反対側に配置された第２の側部及びカバー部材を通って延在する吸入口を持つ。吸入口は、ガスをベンチレータの吸気ポートへ送る。多くのフィルタ部材が、カバー部材の第１の側部とベンチレータのハウジングとの間に配置されている。加えて、締結機構はカバー部材をベンチレータのハウジングに取付け、これによって、ハウジングに対してカバー部材及び多くのフィルタリング部材を固定する。吸気口エアフローアセンブリは、ベンチレータの残りの部分が分解されることを必要とせずに、ハウジングから着脱可能である。

他の実施例では、この目的は、交流（ＡＣ）電源に電気的に接続可能な第１の電力接続を供給しているハウジングを持つベンチレータを供給することにより達成される。ベンチレータは、鉛蓄バッテリに電気的に接続可能な第２の電力接続を含む。内部再充電可能なバッテリパックも、ハウジングの内部に配置される。最後に、着脱可能なバッテリパックは、ハウジングの外部に着脱自在に結合される。電力制御機構は、交流電力源、鉛蓄バッテリ、内部の再充電可能なバッテリパック、及び着脱可能なバッテリパックの対応する少なくとも一つから、ベンチレータへの電力の供給を制御する。

本発明のこれら及び他の目的、特徴並びに特性だけでなく、動作方法、構造の関連要素の機能、部品の組み合わせ及び製造の経済性は、添付の図面を参照して、以下の説明及び添付の請求項を考慮してより明らかになり、これらの全ては、この明細書の一部を形成し、類似の参照符号は様々な図の対応する部品を示す。しかしながら、図面が図例及び説明のためだけであって、本発明の限界を規定するものとして意図されていないことは、はっきりと理解されるべきである。明細書及び請求項に用いられているような、「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」の単数形は、明確に明示しない限り複数を含む。

図１は、本発明の実施例による医療ベンチレータの正面斜視図である。 図２は、図１の医療ベンチレータの背面図である。 図３は、着脱可能なバッテリパック及びそのためのポートシステムを示している、図１の医療ベンチレータの部分的に分解された背面斜視図である。 図４は、近位の圧力検知構成なしの受動的な呼気で配される医療ベンチレータ及びその部品の模式図である。 図５は、近位の圧力検知構成を持った受動的な呼気で配される医療ベンチレータ及びその部品を示すために修正された、図４の医療ベンチレータの模式図である。 図６は、能動的な呼気構成で配される医療ベンチレータ及びその部品を示すために修正された、図５の医療ベンチレータの模式図である。 図７Ａは、図３のポートシステムのポートブロックの斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａのライン７Ｂ―７Ｂに沿った断面図である。 図８は、医療ベンチレータのポートシステムのための他のポートブロックの斜視図である。 図９は、医療ベンチレータのポートシステムのための他のポートブロックの等角図である。 図１０は、医療ベンチレータ及びそのための吸気エアフローアセンブリの背面の部分的に分解された等角図である。 図１１は、医療ベンチレータの流れ生成器も示す、図１０の吸気エアフローアセンブリの分解された等角図である。 図１２は、医療ベンチレータのための電源システムの模式図である。 図１３は、図３の着脱可能なバッテリパックの等角図である。 図１４は、図３のライン１４―１４に沿った断面図である。 図１５は、医療ベンチレータに電力を供給する方法のためのフロー図である。

例えば、限定されるものではないが、上部、底部、左、右、上、より低い、前、後ろ及びこれらの派生語のような明細書に使用される、方向を示す語句は、明確に言及されない限り、図面に示される要素の方向に関するものであり、請求項について限定するものではない。

明細書で使用されるように、用語「患者インタフェース」は、ベンチレータと患者の気道との間の流体連通を確立するための任意の既知の又は適切な機構を指し、限定されるものではないが、観血的又は非観血的である加湿器、ネビュライザ及び定量吸入器だけでなく、マスク、鼻カニューレ、鼻／口組合せのマスク、及び着脱可能なマウスピースのような非観血的患者インタフェースと、気管チューブ及び気管内チューブのような観血的インタフェースとを含む。

明細書で使用されるように、用語「モード」は、特定のタイプのベンチレーション療法（例えば、限定されるものではないが、圧力サポートベンチレーション療法、ボリューム制御ベンチレーション療法）を患者に提供するためにベンチレータが操作される態様を指す。

明細書で使用されるように、用語「プローブ」は、センサ（例えば、限定されるものではないが、機械的流量センサ、近位圧力センサ、モニタ流量センサ）と通信し、パラメータ（例えば、限定されるものではないが、圧力）に関する情報を当該センサに伝達するように構成される任意の既知の又は適切な検知素子（例えば、限定されるものではないが、導管）を指す。

明細書で使用されるように、用語「インタフェース機構」は、ベンチレータをアクセサリ（例えば、限定されるものではないが、酸素ブレンダ、加湿器、パルス酸素濃度計）、装置（例えば、限定されるものではないが、プリンタ）、又は通信若しくはメモリ装置（例えば、限定されるものではないが、インターネット、ハードドライブディスク、ＣＤ又は他の適切な記憶媒体、コンピュータ）に接続するための任意の既知の又は適切な装置（例えば、限定されるものではないが、コネクタ、容器又はプラグ）を指す。

明細書で使用されるように、用語「締着具」及び用語「締結機構」は、一つのパーツを他のパーツと固定するための任意の既知の又は適切な固定機構を指し、限定されるものではないが、鋲、ネジ、ボルト、ボルトの組合せ、ワッシャ及び／又はナットを明確に含み、同様に、一つのパーツから延在し、当該パーツを一緒に固定するために他のパーツと係合する、例えば、限定されるものではないが、モールドされたタブ及び弾力性のある突起のような、一体化固定機構を指す。

明細書で使用されるように、２つ以上のパーツが一緒に「結合」されているという文言は、これらパーツが直接又は一つ以上の中間のパーツを介して接続されることを意味する。

明細書で使用されるように、用語「数」は、１又は１より大きい（すなわち、複数）整数を意味する。

Ａ システムアーキテクチャ
図１は、本発明の実施例による医療ベンチレータ２の実施形態を示す。これ以降詳細に説明されるように、医療ベンチレータ２（明細書において、単に「ベンチレータ」とときどき称される）は、ベンチレーション治療を患者１７０（図４、図５及び図６で簡略化された形式で部分的に示される）に提供する、明細書で定義されるような、複数の異なるモードで、選択的に動作できる。ベンチレータ２が、説明の便宜上、明細書に示されて説明されるが、明細書で説明される特徴及び方法は、様々な他の機能及び動作モードを持つ他のタイプのベンチレータ（図示せず）で実行されてもよいことは、理解されるべきである。

ベンチレータ２は、内部６と、外部表面１０を備える外部８とを持つハウジング４を含む。具体例では、ベンチレータ２は、持ち歩けるように設計されていて、従って、ベンチレータを持ち運ぶか又は移動するのを容易にするために、ハウジングの上部に旋回軸結合されたハンドル１１を含む。図１では収容された位置に示されるハンドル１１は、図３の仮想線描画では、直立した位置で示されてもいる。

図１の例では、ベンチレータ２は、ベンチレータハウジング４の前の外部表面１０に配置されているユーザインタフェース３００を含む。幾つかある特徴の中で特に、ユーザインタフェース３００は、ベンチレータ及び／又は患者１７０に関する多くのパラメータ（例えば、限定されるものではないが、圧力、ボリューム、流量レート）（図４、図５及び図６）を示すように構成されたスクリーン又はディスプレイ３０２を含む。ユーザインタフェース３００は、また、例えば、ベンチレータの動作を制御し、及び／又はスクリーン３０２に表示されるパラメータ（明確にでなく示される）の中でナビゲートするために、ユーザにより操作される複数の入力部材３０４、３０６、３０８、３１０及び３１２を含む。例えば、限定されるものではないが、１つの非限定的な実施例では、入力部材３１０はＯＮ／ＯＦＦボタンを有し、入力部材３１２はベンチレータ２の様々な動作モード又はユーザインタフェース３００のスクリーン３０２に見える様々な表示を切り換えるためのモードボタンを有する。同様に、入力部材３０４、３０６及び３０８は、例えば、限定されるものではないが、ユーザインタフェースを介してベンチレータの様々な特徴をナビゲートし、選択し及び／又はプログラムするために、ユーザにより使用可能なボタンを有する。

しかしながら、ユーザインタフェース３００の特定のアレンジメントは、本発明を限定する態様であることを意味するものではないことが、理解されるだろう。特に、ベンチレータ２は、明細書に示され説明されている以外の任意の適切な構成との任意の既知の又は適切な代わりのユーザインタフェースを持てることが、理解されるだろう。例えば、ダイヤルを供給することを予期される本発明は、入力部材３０４、３０６、３０８、３１０、及び３１２に加えて、又はその代わりに、タッチパッド、ローラーボール、マウス又は他の入力装置をわかっている。また、入力部材３０４、３０６、３０８、３１０、及び３１２に加えて、又はその代わりに、ディスプレイ２０３が入力装置として機能するように、ディスプレイ２０３は、タッチスクリーンディスプレイとして設定できる。また、本発明は、遠隔制御装置を介して操作できるベンチレータ２を考察するので、入力部材３０４、３０６、３０８、３１０、及び３１２が除去できる。

ベンチレータ２は、また、好ましくは、明細書で定義されるような様々な異なるインタフェース機構３２０、３２２、３２４、３２６、３２８、及び３３０を持つ。例えば、限定されるものではないが、ベンチレータ２は、図１に示される例におけるベンチレータハウジング４の底部に置かれる容器のような容器３２０を含む。本発明の一つの非限定的な実施例において、斯様な容器３２０は、電気的にベンチレータ２を電源（例えば、模式的に図１２に示され、以下により詳細に説明されている、交流（ＡＣ）電源４０２及び鉛蓄バッテリバッテリ電源４０６を参照）に接続するのに適している。例えば、限定されるものではないが、図２及び図３に示される５つの付加的なインタフェース機構３２２、３２４、３２６、３２８、及び３３０のような、既知であり、適切なタイプ、適当な数及び／又は設定のインタフェース機構は、本発明の範囲内で供給できる。

斯様なインタフェース機構（例えば、限定されるものではないが、容器、コネクタ）は、例えば、限定されるものではないが、ベンチレータ２を（例えばイーサネット（登録商標）ネットワークにより）インターネットに、例えば、限定されるものではないが、プリンタ（図示せず）若しくはコンピュータ（図示せず）に、又はパルス酸素濃度計、二酸化炭素モニタ、若しくは代わりのガス供給源（例えば、模式的に図４、図５及び図６に示されて、以下に説明されている任意の酸素源３１を参照）に接続するためのような任意の既知又は適切な目的のために使用できることも理解されるだろう。

図４、図５及び図６、それぞれは、簡略化された形式でベンチレータ２の３つの実例的構成を示す。特には、図４は、近位の圧力検知なしの受動的な呼気を供給するように構成されるベンチレータの部品を示す。図５は、近位の圧力検知を持つ受動的な呼気を供給するように構成されるベンチレータの部品を示す。加えて、図６は、能動的な呼気を供給するように構成されるベンチレータの部品を示す。

更に特に、図４に模式的に示されるように、ベンチレータ２は、例えば、吸気ポート３０を通ってベンチレータハウジング４に入る空気３８’（外気）から及び／又は酸素のような適切な補足的なガスと空気３８’との混合物からガス３８の流れを生成するように構成される流れ生成器３６を含む。補足的な酸素は、図４、図５及び図６の簡略化された形式で示される、酸素源３１のような上述したベンチレータアクセサリの１つから供給できる。本発明の一つの非限定的な実施例において、任意である酸素源３１は、低い流量（この例では模式的に示され明細書で説明される迅速接続バルブ取付である、例えば、限定されるものではないが、インタフェース機構３２８のような上述したインタフェース機構の１つを介して、ベンチレータ２に接続されている、例えば、限定されるものではないが、約０―５０ｐｓｉ及び毎分約１５リットル（ＬＰＭ）の酸素ブレンダ）を有する。

実例的な実施例において、ベンチレータ２は、また、ベンチレータハウジング４に入る外気３８’をフィルタリングするための吸気フィルタ３２を含む。以下に詳細に述べられるように、外気３８’及び／又は任意の補足的な酸素源３１からのガスは、流れ生成器３６に到達する前に、好ましくは吸気エアフローアセンブリ２００を通るように向けられる。例えば、流れ生成器３６は、ベンチレータ２により必要とされる所望の圧力及び流量のガス３８を生成するための羽根車デザイン（部分的に、図１１に示される）を持つブラシレス直流（ＤＣ）モーター（図示せず）を持つ送風アセンブリを有するマイクロタービンである。一つの非限定的な実施例において、マイクロタービン３６は、約３，０００−４２，０００毎分回転数（ｒｐｍ）の速度で動作可能である。しかしながら、流れ生成器３６は、例えば、限定されるものではないが、圧縮器、ファン、羽根車、送風機、ピストン又は送風装置のような、外気より大きい圧力でガス３８の流れを引き起こすように構成された任意の既知又は適切な装置であり得ることは、理解されるだろう。

図４を続けて参照すると、流れ生成器３６を出るガス３８の流れは、ハウジング４内に配置されている第１の流量要素４２と流体連通している、オプション的流量スクリーン（フィルタ）４０を通過する。第１の流量要素４２は、ベンチレータ内に配置されるので、ここでは、機械的流量要素４２とも称される。流れ生成器３６の放出口付近に配置される機械的流量要素４２は、例えば、限定されるものではないが、オリフィス（開口部）又はバルブのような機械的要素である。ガス３８の流れが機械的流量要素４２を通過するとき、機械的流量要素４２は、圧力降下を生じるように設計されている。しかしながら、流量要素の任意の既知若しくは適切な代わりの数及び／又は構成が、本発明の範囲内において、適切な流量のガス３８をベンチレータ２に供給するために使用できることは、理解されるだろう。

第１の（機械的）流量センサ４６は、機械的流量要素間の圧力降下に基づいてガス流３８の流率を測定するために、機械的流量要素４２と並行して供給される。加えて、示されてここで説明される例では差動圧力センサである、第２の流量センサ５０も、ライン５２及び５４を介して機械的流量要素４２間の圧力降下を測定することにより、ガス３８の流率を測定するために供給される。第２の流量センサ５０は、このように、第１の流量センサ４６によりなされてはいるが冗長な態様で、ガス３８の体積流量を監視する。第２の流量センサ５０は、ここでは、モニタ流量センサ５０とも称される。図５及び図６の例に関して後述されるように、流量センサ４６及び５０、並びにベンチレータ２内の他のセンサは、ベンチレータの様々な動作モードに対応する複数の異なる設定に対して設定可能及び再設定可能であることが、理解されるだろう。ベンチレータが単に両方の流量センサを持つ必要がないことは、更に理解できるだろう。加えて、本発明は、更にまた、流れ生成器に供給される電力量、流れ生成器の速度等に基づくような他の技術を用いて流率又は流率を示すパラメータを測定することで、流量センサの一方又は両方を排除できることも意図する。

制御機械的圧力センサ８６は、排出口４４を通って流れ生成器３６から、外部導管１４４へ、最後に患者インタフェース１４６へガス３８の流れを供給する内部導管１４３に動作的に結合される。例示的制御機械的圧力センサ８６は、自動ゼロ点バルブ８７を通って内部導管１４３に接続されている。センサ８６は、ベンチレータ２の排出口４４で、又は周りでの圧力を監視するために用いられる静圧センサである。加えて、モニタ機械的圧力センサ８８が、内部導管１４３に動作的に結合されている。冗長な様式で、モニタ機械的圧力センサ８８も、排出口４４で、又は周りでの圧力を監視するために用いられる静圧センサである。ベンチレータ２での使用に適した他のセンサは、限定されるものではないが、内部導管１４３に動作的に結合され、流れ生成器３６を出るガス３８の流れの温度を監視するために使用される温度センサ５１及び５３、及び例えば計算された体積流量の高さ調整を可能にする気圧を測定するための気圧センサ５５を含む。

図４の例に示される近位の圧力検知構成なしの受動的な呼気に使用されないにもかかわらず、ベンチレータ２は、また、例えば図６に示されるように、ベンチレータが能動的呼気構成モードに構成されるとき使用される能動的呼気制御アセンブリ９０を含む。最後に、ベンチレータ２は、図４、図５及び図６に模式的に示されるコントローラ９８を含む。コントローラ９８は、選択的にベンチレータを制御するために、上述した部品の各々と電気的に接続されて通信するのに適している。

図４の例において、ベンチレータ２は、ベンチレータの排出口４４及び患者インタフェース１４６と相互接続する１本の外部導管１４４を持つ。従って、ベンチレータ２の患者回路１５０は、単一の肢回路である。単一の外部導管１４４は、排出口４４から患者インタフェース１４６に、そして最後に患者１７０の気道１６０にガス３８の流れを送ったり（図４、図５及び図６に簡略化された形式で部分的に示される）、換気サイクルの呼気のフェーズの間、患者１７０により呼気される呼気ガス３８”を運んだりする。図４の単一の肢患者回路１５０は、外気に呼気ガス３８”を排気する（すなわち、放出する）ための受動的な呼気装置１５２（例えば限定されるものではないがバルブ、オリフィス（開口部）、ポート又は他の排出装置）を含む。

明細書に説明されている例に示される患者インタフェース１４６は、説明を簡単にするため非観血的マスク１４６であるが、明細書で規定されているような既知又は適切な代わりの患者インタフェースが、患者回路１５０（図４）、１５０’（図５）、１５０”（図６）を持つ適切な構成で使用できることは、理解されるだろう。受動的な呼気装置１５２が、患者回路１５０、患者インタフェース１４６又は両方に結合されてよいことも理解されるだろう。

ここで図５を参照して、ベンチレータ２の部品が、近位の圧力検知を持つ受動的な呼気を供給するように設定されて模式的に示される。この設定において、ベンチレータ部品及び既定のセンサ設定は、主に、図４に関して前述された近位の圧力設定のない受動的な呼気に関するものと同じである。しかしながら、追加的に、ハウジング４に供給される近位の圧力センサ４８は、明細書で規定されるように、ライン５６に接続される患者インタフェース１４６の近傍に配置される、プローブ５７（例えば、導管）を介して、単一の肢患者回路１５０’の単一の外部導管１４４’と流体連通するように設定されている。

図６は、能動的呼気設定におけるベンチレータ２及びその部品の模式図を示す。斯様な設定において、ベンチレータ２は、排出口４４と流体連通する代わりの単一の肢患者回路１５０”を含む。特に、外部導管１４４”に加えて、単一の肢患者回路１５０”は、また、近位の流量要素１５４及び能動的呼気装置１５６（例えば、限定されるわけではないが、バルブ）を含む。近位の流量要素１５４は、患者インタフェース１４６”にだいたいすぐ近くの患者回路に置かれる機械的要素であり、ガス３８の流れ及び／又は呼気ガス３８”が当該要素を通るとき、圧力降下を生じるように設計されている。

具体例では、能動的呼気装置１５６は、単一の肢患者回路１５０”に配置され、換気サイクルの呼気のフェーズの間、呼気ガス３８”の二酸化炭素流しを可能にするために低抵抗を供給するように構成された、比例して制御される圧力安全弁である。能動的呼気装置１５６が、患者回路１５０”、患者インタフェース１４６”又は両方に結合されてもよいことは、理解されるだろう。能動的呼気装置１５６は、治療損失の場合（例えば、限定するわけではないが、ベンチレータ故障）に、抗呼吸停止要件を満たすため、最小の呼気抵抗を供給するように構成される。特に、能動的呼気装置１５６は、斯様な要件を満たすために、抗呼吸停止装置１５８（図６に簡略化された形式で示される）を含む。一つの非限定的な実施例において、抗呼吸停止装置は、例えば、限定されるものではないが、ゴム又は他の適切な物質から作られるフラッパ弁１５８であり、これは、能動的呼気装置１５６の対応する開口部（明確にではなく、示されている）を開放するために、ベンチレータ２の故障又は部分的な故障の場合に、偏向するように構成されている。斯様な開口部は、外気と流体連通している。従って、フラッパ弁１５８は、患者１７０が、ベンチレータ２の斯様な故障の場合に外気を吸い込むための最低限の可能性を持つことを確実にする。

図６の例において、コントローラ９８は、能動的呼気制御アセンブリ９０に結合され、従って能動的呼気装置１５６に動作的に結合される。能動的呼気制御アセンブリ９０は、換気サイクルの呼気のフェーズの間、患者１７０が呼気するときのバイアス流れを制御するために、能動的呼気装置１５６の絞り１５７（図６に簡略化された形式で示される）を制御する圧力ユニットである。例示的能動的呼気制御アセンブリ９０は、絞り１５７からのパイロット圧力を速く減らして、これにより、患者呼気が開始されるとき、絞り１５７が完全に開くことができるように構成されたダンプ弁９１と、２つのバルブ９１、９２の間に供給されるオリフィス（開口部）９３と組み合わせて、バイアス流れを制御する比例弁９２とを含む。

ベンチレータ２が、単一の肢又は二重肢構成において操作できる小さくて、軽量で、用途が広いベンチレータであって、圧力サポート療法又はボリューム制御療法の両方を提供できることは、理解できるだろう。その上、圧力サポート療法又はボリュームに基づいた療法は、非観血的システム、例えば、呼気バルブを通るような意図的なガス漏出を持つ単一の肢システムで遂行できる。

下記の表１は、本発明のベンチレータの具体例のための仕様をリストする。

Ｂ ポートシステム
開示されたベンチレータは、限定されるわけではないが、患者１７０に対する圧力サポートベンチレーション療法を供給するための第１のモード及び患者にボリューム制御ベンチレーション療法を供給するための第２のモードを含む、複数の異なる動作モードで動作可能なことは、理解されるだろう。更に、斯様なモードの中で、ベンチレータ２は、例えば、限定されるものではないが、図４の近位の圧力検知設定なしの上述した受動的な呼気、図５の近位の圧力検知設定を持つ受動的な呼気、及び図６の能動的呼気設定のような、任意の適切な呼気設定を持つことができる。

これらのモード及び／又は設定の一方から他方へのベンチレータ２の切換えは、例えば、限定されるものではないが、置き換えられたり及び／又は再設定されるべきセンサ及び／又は患者回路のようなベンチレータ２の特定のフィーチャを必要とする。伝統的に、従来のベンチレータでは、これは、多大な量のベンチレータの分解及び／若しくは操作、又は異なるベンチレータの使用を共に必要とした時間のかかる労力であった。これは、本発明のベンチレータ２の前には、前述の動作モード及び設定の全てが、単一のベンチレータ装置で利用できなかったからである。ここで説明されるように、開示されたベンチレータがこれらの不利な点を克服する１つの態様は、ベンチレータ２が所望のモードに速く且つ容易に設定され及び／又は再設定できるようにする、複数の交換可能なポートブロック１０２（図３、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図８）及び１０２”（図９）を持つポートシステム１００を供給することによる。

特に、ポートシステム１００は、上述したセンサ（例えば、限定されるものではないが、機械的流量センサ４６、近位の圧力センサ４８、モニタ流量センサ５０）、及びそのための複数のプローブ（例えば、限定されるものではないが、導管）を含む。例えば、例示的な機械的流量センサ４６は、第１の機械的流量プローブ５２及び第２の機械的流量プローブ５４を含み、近位の圧力センサ４８は、少なくとも一つの近位の圧力プローブ５６を含み、モニタ流量センサ５０は、第１のモニタ流量プローブ６０及び第２のモニタ流量プローブ６２を含む。プローブ５２、５４、５６、６０、６２は、ベンチレータハウジング４の外部表面１０上の一つの共通の位置でアクセス可能である。各ポートブロック１０２（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図５及び図８）及び１０２”（図６及び図９）は、ベンチレータ２が分解される必要なしに、プローブ５２、５４、５６、５７、５８、５９、６０、６２、６３及び６５（図６に全て示される）並びに対応するセンサ４６、４８、５０を設定するために、上述した共通の位置で、又はその周りでベンチレータハウジング４に選択的に結合されるように構成された着脱可能なルーティング要素１０３（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０３’（図５）及び１０３”（図６）を含む。本発明のこの観点は、ポートブロック１０２の着脱可能なルーティング要素１０３がベンチレータハウジング４から離れて分解組み立て図で示される、図３を参照して更に理解されるだろう。

図２に示されるように、ポートシステム１００の締結機構１１６は、着脱可能なルーティング要素１０３をハウジング４に固定するように構成される。例示的締結機構１１６（図３にも示される）は、着脱可能なルーティング要素１０３の穴１１９を通って延在するように構成された単一の締着具１１８である。図３、図７Ａ及び図７Ｂにも示されるように、着脱可能なルーティング要素１０３は、第１の側部１２０、第１の側部の反対側に配置された第２の側部１２２、第１及び第２の対向する端部１２４及び１２６、並びに、第１の側部１２０から第２の側部１２２へ延在する複数の通路１０４、１０６、１０８、１１０、及び１１２（図７Ｂ；図４に模式的に示される通路１０４、１０６、１０８、１１０、１１２、及び１１４も参照）を含む。明細書において使用されるように、用語「通路」は、任意の既知又は適切な穴、通り道、導管、又は少なくとも対象物の一部を通って延在する経路を指し、そこを通る流体（例えば、ガス）の移動を可能にするように構成される能動的通路、及びそこを通る流体（例えば、ガス）の移動を妨げるように構成される非能動的通路（すなわち、閉じられる通路）両方を明確に含む。選択されたポートブロック（例えば、１０２）の着脱可能なルーティング要素１０３がベンチレータハウジング４に結合されるとき、その通路１０４、１０６、１０８、１１０、１１２及び／又は１１４は、ベンチレータの選択された動作モードに対応する所望の既定されたセンサ設定を確立するためにプローブ５２、５４、５６、６０、６２及び／又は６３と協働する。

開示の効率のために、ポートブロック１０２の一つだけの動作が詳述されるだろう。しかしながら、ポートシステム１００の他の交換可能なポートブロック（例えば、限定されるものではないが、ポートブロック１０２’及び１０２”）が実質的に同じ態様で使用されることは、理解されるだろう。再び図３を参照して、ベンチレータハウジング４の外部表面１０は、ポートブロック１０２の着脱可能なルーティング要素１０３を受けるように構成された凹部６４を含む。よって、図２に示されるように、着脱可能なルーティング要素１０３の第２の側部１２２は、着脱可能なルーティング要素１０３が凹部６４に正しく挿入されるとき、ベンチレータハウジング４の凹部６４に隣接する外部表面１０に関して実質的に同じ平面にある。このように、本発明の交換可能なポートブロックデザインは、ベンチレータハウジング４から外向きに延在する望ましくない突起をつくらない。

図３の例において、凹部６４は、着脱可能なルーティング要素１０３（図３、図７Ａ及び図７Ｂ）の第１の側部１２０から外向きにぞれぞれ延在する第１及び第２の突起１３２及び１３４を受けるように構成された第１及び第２の開口部６６及び６８を含む。図７Ａと図７Ｂの断面図とに示されるように、それぞれ、突起１３２及び１３４は、好ましくは封止部１３６及び１４０を含む。封止部１３６及び１４０（Ｏリング封止部１３８及び１４２も参照）は、例えば、限定されるものではないが、シリコンゴムのような任意の既知の又は適切な物質から作られ、着脱可能なルーティング要素１０３とベンチレータハウジング４との間からガス３８（図４、図５及び図６）の流れを意図的でなく漏れることに抗するために、突起１３２、１３４、１３７及び１４１（図７Ｂに最も示される）の対応する部分にそれぞれ配置されるように構成される。図７Ａ及び図７Ｂの例の着脱可能なルーティング要素１０３は、突起１３２及び１３４からそれぞれ外向きに延在するニップル１３７及び１４１を含み、封止部は、それぞれ突起１３２及び１３４の対応する溝に配置されている細長い封止部１３６及び１４０と、それぞれニップル１３７及び１４１の対応する溝に配置されたＯリング封止部１３８及び１４２とを含む。

着脱可能なルーティング要素１０３は、また、その第２の側部１２２で又は周りに、着脱可能なルーティング要素１０３の第１の端１２４と端１２６との間に配置されたフィンガタブ１３０を含む。フィンガタブ１３０は、例えば、異なるモードでの動作のためにベンチレータ２のセンサの設定を変更するため、ルーティング要素１０３を着脱可能なルーティング要素１０３’（図５及び図８）又は１０３”（図６及び図９）の異なるものと交換することが望まれるとき、ベンチレータハウジングの凹部６４から着脱可能なルーティング要素１０３の除去を容易にするように構成されている。しかしながら、例示的なフィンガタブ１３０以外の任意の適切な変形例の機構が、着脱可能なルーティング要素１０３の除去を容易にするため任意の適切な構成で使用できることは、理解されるだろう。本発明の範囲を逸脱することなく、着脱可能なルーティング要素１０３が任意の既知の又は適切な代替設定を持つことも理解されるだろう。

例えば、図８及び図９は、本発明による種々異なるポートブロック１０２’及び１０２”の２つの非限定的な実施例をそれぞれ示す。後述されるように、図８のポートブロック１０２’は、図５に模式的に示される既定のセンサ設定を確立するように構成された着脱可能なルーティング要素１０３’を含み、図９のポートブロック１０２”は、図６に模式的に示される既定のセンサ設定を確立するように構成された着脱可能なルーティング要素１０３”を含む。特に、図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂのポートブロック１０２と同様に、ポートブロック１０２’の着脱可能なルーティング要素１０３’は、それぞれ第１及び第２のニップル１３７’及び１４１’を持つ第１及び第２の突起１３２’及び１３４’を持つ。

着脱可能なルーティング要素１０３’は、また、図７Ａ及び図７Ｂに関して前述されたような封止部を含むと考察される（これらは図８に示されていない）。後述されるように、着脱可能なルーティング要素１０３’の主要な特徴（フィーチャ）は、その通路（図５に模式的に示される通路１０４’、１０６’、１０８’、１１０’、１１２’及び１１４’参照）の構成に関してである。一つの通路１０８’は、図５に示されるように、近位の流量センサ４８を患者回路１５０’に接続するように構成される。この通路１０８’は、示されるように、着脱可能なルーティング要素１０３’の外部表面から外向きに延在するポート１０９’を通って延在する。

図６に関して説明されるように、図９の着脱可能なルーティング要素１０３”の通路１０４”、１０６”、１０８”、１１０”、１１２”及び１１４”（図６に模式的に示される）は、着脱可能なルーティング要素１０３’（図５及び図８）及び着脱可能なルーティング要素１０３（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）のものとは異なっていて、よって、図６に模式的に例示されるセンサ設定を確立するように構成されている。特に、図９に示されるように、着脱可能なルーティング要素１０３”は、第１及び第２の突起１３２”及び１３４”を含む。第１の突起１３２”は、単一のニップル１３７”を含み、第２の突起１３４”は、３つのニップル１４１”、１４５”及び１４７”を含む。具体例では、突起１３２”及び１３４”とニップル１４１”、１４５”及び１４７”とは、図７Ａ及び図７Ｂに関して前述されたような、適切な封止部（説明の簡明さのための図９に示されていない）を含む。着脱可能なルーティング要素１０３”の第１、第２及び第３の通路１０４”，１０６”及び１０８”は、所望のプローブ／センサ接続を提供するために、着脱可能なルーティング要素１０３”のそれぞれ対応する第１、第２、及び第３のポート１０５”、１０７”及び１１１”を通って延在する。

ポートシステム１００のポートブロック１０２（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図５及び図８）及び１０２”（図６及び図９）が明細書に示され説明されている３つ以外の任意の適切な構成を有し得るという事実に加えて、これらが任意の適切な物質から、任意の適切なプロセス又は方法により作られることも、理解されるだろう。１つの非限定的な例では、交換可能なポートブロック１０２、１０２’、１０２”は、単一の部分成形プラスチック部品であり、従って、製造するのに比較的容易で安価である。

再び図４を参照すると、近位の圧力検知設定なしの受動的な呼気のためのセンサ（例えば、限定されるものではないが、機械的流量センサ４６、近位の圧力センサ４８及びモニタ流量センサ５０）の既定の設定、特に、斯様な設定を確立するための着脱可能なルーティング要素１０３の使用が説明されるだろう。特に、動作時、特定のモード及び／又は呼気設定に従ってベンチレータ２を操作するための決定がなされるとき、そのモード及び／又は設定に対応する患者回路（例えば、限定されるわけではないが、単一の肢患者回路１５０）が選択されてベンチレータ２の排出口４４に結合される。代わりに、患者回路１５０は、例えば一つの呼気装置（例えば、受動的な呼気装置１５２）を他の呼気装置（例えば、異なる受動的な呼気装置、例えば、図６に示される能動的呼気装置１５６）と交換することにより、及び／又は患者インタフェース１４６を取付けるか若しくは変更することにより、要望通り設定されるか又は再設定できる。換言すれば、患者回路１５０の単一の外側の導管１４４は、呼気装置１５６及び／又は患者インタフェース１４６が例えば一つ以上の速く変えられる器具（例えば、限定されるわけではないが、スリップ器具）（明確には示されていない）により導管１４４に選択的に結合された状態で、ベンチレータ２の排出口４４に取付けられたままであり得る。このように、着脱可能で、取り替えられ、又は丸ごと交換可能である患者回路と、部分として選択的に設定可能及び／又は再設定可能である患者回路は、本発明の範囲内である。

患者回路１５０（図４）、１５０’（図５）又は１５０”（図６）を選択又は設定した後に、対応するポートブロック１０２（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図５及び図８）又は１０２”（図６及び図９）が、選択されて、ベンチレータハウジング４（図２に最も示される）に取付けられる。上記されたように、様々な既定のセンサ設定を確立するために、着脱可能なルーティング要素１０３（図３、図４、図７Ａ、図７Ｂ）、１０３’（図５及び図８）及び１０３”（図６及び図９）の各々は、既定の態様でセンサプローブと選択的に協働するように構成される通路の種々異なるアレンジメントを持つ。特に、図４の例では、着脱可能なルーティング要素１０３は、第１、第２、第３、第４、及び第５の能動的通路１０４、１０６、１０８、１１０及び１１２と一つの非能動的通路１１４とを含む。第１の能動的通路１０４は、第１の機械的流量プローブ５２を第１のモニタ流量プローブ６０に接続するために、第２の能動的通路１０６と協働する。第３の能動的通路は、例えば、単一の近位の圧力プローブ５６を介して、近位の圧力センサ４８を外気と接触させる。第４及び第５の能動的通路１１０、１１２は、示されるように、第２の機械的流量プローブ５４を第２のモニタ流量プローブ６２に接続するために、互いに協働する。最後に、能動的呼気制御アセンブリ９０は図４の近位の圧力検知設定なしに受動的な呼気で使用されないので、能動的呼気制御プローブ６３は、非能動的である（ブロックされている）通路１１４と接続されている。

従って、センサの全てが、適当に交換可能なポートブロック（例えば、限定するわけではないが、１０２）をベンチレータハウジング４に単に取付けることにより、ベンチレータ２の選択された動作モードに対応する所望の既定の設定に設定可能なことは、理解されるだろう。しかしながら、ポートブロック１０２（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図５及び図８）及び１０２”（図６及び図９）の着脱可能なルーティング要素１０３（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０３’（図５及び図８）及び１０３”（図６及び図９）の通路の正確なアレンジメントが、本発明の限定的態様を意味しないことは、理解されるだろう。本発明のポートシステムは、同じベンチレータセンサが単にポートブロック１０２（図３、図４、図７Ａ及び図７Ｂ）、１０２’（図５及び図８）、１０２”（図６及び図９）を交換することにより、すなわち、他の検知素子を加えるか又は取り除くことなしに、速くて容易に再設定できる。

図５に示され前述されたように、ベンチレータ２の部品は、図４に関して説明された近位の圧力検知設定なしの受動的な呼気に対するように、近位の圧力検知設定を持つ受動的な呼気に対して、実質的に同様に配置される。主要な違いは、患者回路１５０’の外部導管１４４、近位の患者インタフェース１４６と流体連通されている、第２の近位の圧力プローブ５７を含むことである。第２の交換可能なポートブロック１０２’の着脱可能なルーティング要素１０３’は、この近位の圧力プローブ５７を収容するように構成されている。特に、着脱可能なルーティング要素１０３と同様に、着脱可能なルーティング要素１０３’は、第１、第２、第３、第４、及び第５の能動的通路１０４’、１０６’、１０８’、１１０’及び１１２’と一つの非能動的通路１１４’とを含む。第１及び第２の能動的通路１０４’及び１０６’は、第１の機械的流量プローブ５２を第１のモニタ流量プローブ６０に接続するために協働する。しかしながら、近位の圧力プローブ５６を外気と接触させた着脱可能なルーティング要素１０３の第３の通路１０８とは異なり、着脱可能なルーティング要素１０３’の第３の通路１０８’は、示されるように、第１の近位の圧力プローブ５６を第２の近位の圧力プローブ５７に接続する。第４及び第５の能動的通路１１０’及び１１２’は、第２の機械的流量プローブ５４及び第２のモニタ流量プローブ６２を接続し、能動的呼気プローブ６３は非能動的通路１１４’に接続されている。

ここで図６を参照すると、ベンチレータ２及びその部品が能動的呼気のために設定されるとき、単一の肢患者回路１５０”は、追加的に、上述した近位の流量要素１５４及び能動的呼気装置１５６を含む。従って、例えば、限定されるわけではないが、第３及び第４の近位の圧力プローブ５８及び５９並びに能動的呼気装置プローブ６５のような多くの追加プローブが必要とされる。これら及び他のプローブの設定は、交換可能なポートブロック１０２”の第３の着脱可能なルーティング要素１０３”、特に、第１、第２、第３及び第４の能動的通路１０４”、１０６”、１０８”及び１１０”と第１及び第２の非能動的通路１１２”及び１１４”により確立される。

第１の能動的通路１０４”は、第１のモニタ流量プローブ６０を第２の近位の圧力プローブ５７に接続し、第２の能動的通路１０６”は、第１の近位の圧力プローブ５６を第４の近位の圧力プローブ５９に接続し、第３の能動的通路１０８”は、第２のモニタ流量プローブ６２を第３の近位の圧力プローブ５８に接続する。このように、近位の圧力プローブ５７及び５８は、近位の流量要素１５４の両側のガス３８、３８”の流量を監視するため、センサ５０と通じている。第４の能動的通路１１０”は、第１の能動的呼気制御プローブ６３を能動的呼気装置プローブ６５に接続する。よって、この構成で、能動的呼気制御アセンブリ９０は、コントローラ９８を介して能動的呼気装置１５６を監視し制御するために能動的に使用される。機械的流量センサ４６と第１及び第２の機械的流量プローブ５２、５４とは、この構成では必要とされず、従って、それぞれ第１及び第２の非能動的通路１１２”及び１１４”に結合される。

前述からみて、本発明は、ベンチレータが分解されるか又は交換される必要なしに、単一のベンチレータ２が、様々なタイプのベンチレーション療法を提供するために速くて容易に設定又は再設定され得ることは、理解されるだろう。特に、上述した受動的な呼気装置１５２（例えば、限定されるわけではないが、受動的な呼気バルブ、オリフィス（開口部））を使用して、患者１７０にボリューム制御ベンチレーション療法（ボリュームベンチレーションとも呼ばれる）を提供するベンチレータ２の能力は、ユニークである。この組合せを使用する効率的な患者ベンチレーションは、以前は実質的に不可能であると考えられていた。

特に、生命サポート状況、しばしばボリューム制御の場合のように、患者のためのガス３８の所望の吸入量を正確に維持することが絶対に重要であるとき、ガス３８”の外気への受動的な漏出を可能にすることは、いくらか直観に反している。従って、既知のボリューム制御（すなわち、生命サポート）ベンチレーションシステム（図示せず）は、伝統的に、二重肢患者回路の一部として役立つ能動的呼気装置を必要とした（すなわち、患者回路は、一つは換気サイクルの吸気フェーズの間の患者吸入のため、一つは換気サイクルの呼気フェーズの間の患者呼気のため、少なくとも２つの外部導管を含む）。これは、要求されるより、より大きく且つより複雑だったベンチレータ設計に結果としてなる傾向があった。このように、ベンチレータは、病院、指定された看護センター、又はベンチレータが医師、医療専門家又は訓練された人員により密接に監視され維持できる他の施設から外の使用のためには一般に誘導されていなかった。

ボリューム制御ベンチレーション治療、又は受動的な呼気を使用して所望の吸気１回換気量を供給する本発明のベンチレータの能力は、適切なベンチレーション治療を受け続けながら、一つの位置から他の位置へ比較的容易に患者が移動可能にする単一の実質的に携帯の軽量ベンチレータ２を供給することにより、これら及び他の不利な点を克服する。従って、開示されたベンチレータは、比較的能動的ライフスタイルを維持する機会を患者に与える。

更に特に、例えば図５を参照して前述されたように、例示的ベンチレータの患者回路１５０’は、好ましくは単一の外部の導管１４４’を含む単一の肢回路１５０’であり、当該単一の肢回路は、その排出口４４でベンチレータ２に選択的に接続可能である、別々の自己充足的なアセンブリを有するか、又は単一の導管１４４’に選択的に接続可能な受動的な呼気装置１５２及び患者インタフェース１４６のような部品と選択的に設定可能である。いずれにしても、単一の導管１４４’は、患者インタフェース１４６とベンチレータ２の排出口４４とを相互接続する。受動的な呼気装置１５２は、患者のインタフェース１４６近くの単一の導管１４４’と結合される。制御ボリューム（ボリュームベンチレーション）モードで動作するとき、流れ生成器３６と動作的に結合されるベンチレータ２のコントローラ９８は、吸気１回換気量とも呼ばれる、吸入量を持つガス３８の流量を生成するために流れ生成器３６を選択的に制御するのに適している。本発明は、また、吸気流量プロフィールが所定の吸気時間にわたって供給されるボリュームベンチレーションを供給することも考察する。

単一の肢患者回路１５０’は、換気サイクルの吸気フェーズの間、吸入量を持つガス３８の流れを患者１７０の気道１６０に送る。明細書に説明され示される例において、ガス３８の流れの吸入量及び呼気ガス３８”両方は、単一の肢患者回路１５０’の単一の導管１４４’内で運ばれる。受動的な呼気装置１５２の機能は、患者により呼気した呼気ガス３８”に存在する二酸化炭素を外気に流すことであることは、理解されるだろう。その後、ガス３８の流れの新鮮な吸入量が、次のベンチレーションサイクルの吸気フェーズの間、患者に送られる。

患者に対して規定された特定の吸入量、又はボリュームベンチレーションは、限定されるわけではないが、患者が被る疾患のタイプ及び疾患の経過のステージを含む様々な異なる要因に依存することは、理解されるだろう。一つの非限定的な実施例では、ベンチレータ２、特にそのためのコントローラ９８は、換気サイクルの吸気フェーズの間、患者に送られる所望の吸入量をガス３８の流れが持つようにさせる流れ生成器３６を、必要に応じて選択的に調整するのに適している。これは、自動的になされ得る。代わりに、ベンチレータ２は、患者自身により、又は好ましくは医師又は介護者により、上述したユーザインタフェース３００を使用してプログラムできる。換気サイクルの呼気のフェーズの間、患者１７０により呼気される少なくとも呼気ガス３８”の一部は、受動的な呼気装置１５２により外気に放出される。従って、他の利点の中では、ベンチレータ２は、上述した２重肢患者回路（図示せず）又は既知のボリューム制御ベンチレーションシステムの能動的呼気装置（図示せず）の何れも必要とされないように、受動的な呼気を使用して、効率的なボリューム制御ベンチレーション療法を供給する。

ベンチレータ２のコントローラ９８は、漏出補償を提供するのにも好ましくは適している。例えば、限定されるものではないが、コントローラ９８は、患者回路１５０’の漏出を検出し、漏出検出に応じて、ベンチレータ２の動作に関して適切な調整をするために、適切な漏出補償ルーチンを実行するのに適している。適切な漏出補償ルーチンの１つの非限定的な例は、本発明の譲受人から市販されているＡｕｔｏｔｒａｃｋ（登録商標）ソフトウエアプログラムである。漏出見積もり／補償技術の例は、米国特許第５１４８８０２号、第５３１３９３７号、第５４３３１９３号、第５６３２２６９号、第５８０３０６５号、第６０２９６６４号、第６６２６１７５号、第６３６０７４１号、第６９２０８７５号、第６９４８４９７号、及び第７１００６０７号で提供され、これらの内容は、参照によりここに組み込まれる。

代わりに、本発明は、既知であるか／意図された漏出若しくは固定の漏出装置、又は圧力関係に対して既知の漏出率を持つ排出ポートを提供することを考察する。この関係は、任意の所与の圧力に対する漏出率を決定するために使用できる。

加えて、本発明は、患者とベンチレータとの回路インタフェースに起因する漏出、カフ、口、マスク等での漏出のような未知の（予想外の）漏出に対する漏出補償を提供することを考察する。これらの未知の／予想外の漏出は、既知の漏出、すなわち、既知又は固定（意図された）漏出装置に割り当てられる漏出とは異なってプログラムされた反応の使用を補償される。この異なってプログラムされた反応は、（限定されるものではないが）漏出限界と、推定圧力対漏出関係と、既知若しくは意図された漏出をモデル化するのに使用された関係とは別々で異なっている単一又は複数の時定数とを含み得る。このプログラムされた反応は、患者とベンチレータとの回路インタフェースについての特定の予想された生理的又は使用ケースの変化の場合に、定められた１回換気量を患者が受けることを確実にするため、ベンチレータからの流量を調整するために使用できる。

一般に、ガス３８の流れの漏出（意図された、予想外の、又はその両方）の検出又は推定に応じて、コントローラ９８は、ガスの流れが、換気サイクルの吸気フェーズの間、患者に送られる所望の吸入量ボリュームを持てるように流れ生成器３６を選択的に調整するのに適している。

換気サイクルの呼気のフェーズは、１回換気量を持つ。例えば、近位のセンサ４８のような上述したセンサの少なくとも幾つかは、呼気ガス３８”の１回換気量を決定するために、受動的な呼気装置１５２付近の患者回路（図５の患者回路１５０’参照）と流体連通して使用できる。１回換気量の決定に応じて、ベンチレータコントローラ９８は、次の換気サイクルの吸気フェーズの間、患者１７０に送られるべき所望の吸入量を持つガス３８の流れを生成するために、流れ生成器３６を選択的に調整する。

他の利点としてはとりわけ、同じベンチレータによって患者の疾患の経過全体にわたる使用を可能にするベンチレータ２の適応性である。例えば、１つの非限定的な状況で、患者１７０は、まず最初に、断続的な圧力サポートベンチレーション療法だけを必要とする状態から、実質的に一定のボリューム制御ベンチレーション療法を結局必要とするまで進む。斯様な経過は、拡大した期間にわたって比較的ゆっくり発生してもよい。従って、ベンチレーション療法の組合せが、疾患経過の全体にわたって必要とされる。これらのニーズが何であっても、また、これらがどのように変化するかに関係なく、開示されたベンチレータは、斯様な状況に順応し、斯様な患者のベンチレーションニーズを満たすことにかなり適している。

特に、１つの非限定的な実施例では、ベンチレータコントローラ９８は、ボリューム制御及び圧力サポートモードの中でベンチレータ２を選択的に切り換えるのに適している。加えて、必要に応じて、患者回路（例えば、１５０（図４）、１５０’（図５）又は１５０”（図６））は、例えば図４及び図５に示されるような受動的呼気、又は例えば図６に示されるような能動的呼気の何れかを供給するために、比較的速く容易に交換できる（すなわち、置き換えられる）か、再設定できる。加えて、様々な患者インタフェース１４６は、必要に応じて、ベンチレータ２の重要な調整又は置換を必要とせずに、選択的に使用できる。

Ｃ 吸気エアフローアセンブリ
図１０は、ベンチレータ２のための吸気エアフローアセンブリ２００を示す。他の利点としてはとりわけ、吸気エアフローアセンブリ２００は、モジュラ形式であり、ベンチレータ２の残りが分解される必要なしにベンチレータハウジング４から選択的に着脱可能である。従って、ベンチレータの残りは、比較的速く容易で安価にサービスを提供できる。例えば、ベンチレータ２は、速く効果的に消毒及び／又は殺菌できる。後述するように、これは、丸ごと使用される吸気エアフローアセンブリ２００を、例えば交換キットの形で新規な吸気エアフローアセンブリ２００と置き換えることにより達成されるか、又は、吸気エアフローアセンブリ２００は取り除かれ、その部品の少なくとも幾つか（例えば、限定されるわけではないが、後述されるカバー部材２０２）は、任意の適切な承認された消毒又は殺菌手順を使用して浄化できる一方で、アセンブリ２００の他の部品（例えば、限定されるわけではないが、フィルタリング部材２５０及び／又はフィルタリング部材２６０）が置き換えられる。

任意の既知若しくは適切なガスケット、バッフル、騒音減衰装置及び／又はフィルタリング媒体を有するフィルタ部材が、例えば、限定されるものではないが、残骸、細菌及びバクテリアを望ましくなく収集し保持できる開いたセルフォーム（ｏｐｅｎｃｅｌｌｆｏａｍ）のような物質から一般に製造されるので、迅速且つ容易にフィルタ部材２５０及び２６０を交換する能力はたいへん望ましい。このように、部材２５０及び２６０は、適切にベンチレータ２を消毒するために、交換されるか又は最適に消毒されなければならない。開示されたモジュラ形式の吸気エアフローアセンブリ２００なしでは、ベンチレータ２の重要部分を分解するか、又は滅菌の必要なレベルを達成するために、丸ごとそれを新規なベンチレータに置き換えることが必要である。ベンチレータを分解することは、望ましくない時間がかかり、平均的な患者及び／又は介護者にとって適切なオプションではない。これは、また、ベンチレータが実施不可能である間の拡大した休止時間を必要とする。ベンチレータを丸ごと交換する唯一の他のオプションは、コストが法外に高くて、例えば、適切な交換ベンチレータの利用可能性の欠如又は交換を受けて、交換を再構成する等の際の遅延のような問題点の可能性を示す。

開示された吸気エアフロー口アセンブリ２００は、ベンチレータの吸気ポート４２（図１０）で又はその周りのベンチレータハウジング４に選択的に結合されるように構成されるカバー部材２０２を含む着脱可能なモジュール式アセンブリを供給することにより、これら及び他の不利な点を克服する。カバー部材２０２は、第１及び第２の対向し合う側部２０４及び２０６と、ガス（概して図１０及び図１１の参照符号３８’により示される）を吸気ポート４２に送るように構成された吸気開口部２０８とを持つ。明細書に開示され説明されている吸気エアフローアセンブリ２００は、上述したフィルタ部材２５０及び２６０の２つを含む。しかしながら、フィルタリング部材の任意の数及び／又は構成が、本発明の範囲から逸脱することなく使用できることは、理解されるだろう。

吸気エアフローアセンブリ２００は、例えば、限定されるものではないが、図１０の例に示されるような４つのスクリューネジ２７２のような、締結機構２７０を好ましくは含む。締結機構２７０は、カバー部材２０２をベンチレータハウジング４に固定するように構成され、これにより、カバー部材２０２及び当該部材に対してフィルタリング部材２５０及び２６０を固定する。締結機構２７０は、また、比較的迅速且つ容易に着脱可能及び／又は吸気エアフローアセンブリ２００若しくはその部分の交換を、例えば単にネジ２７２を緩める及び／又は取り外すことにより可能にする。もちろん、本発明は、締結機構２７０のための他の構成も考察する。例えば、スナップフィット、さね継ぎ、摩擦嵌合、溝付きアレンジメント又は他の任意の適切な固定技術も、ベンチレータハウジング４にカバー部材２０２を結合させるために使用できる。

図１０に示されるように、ベンチレータハウジング４の外部表面１０は、吸気エアフローアセンブリ２００を受けるために外部表面から内向きに延在するポケット２９を含む。吸気エアフローアセンブリ２００及び特にそのカバー部材２０２がポケット２９に配置されるとき、カバー部材の第２の側部２０６が、ポケットに隣接するベンチレータハウジング４の外部表面１０に関して実質的に同じ平面に配置される。ベンチレータハウジングに取付けられるときの吸気エアフローアセンブリの同一平面機能は、ベンチレータハウジングに完全に取り付けられた吸気エアフローアセンブリを示す図２及び図３について認められる。

実質的に同一平面のポートブロック１０２と同様に、前述したように、吸気エアフローアセンブリ２００の同一平面デザインは、ベンチレータハウジング４から外向きに延在する突起に関連した共通の不利な点を克服する。換言すれば、着脱可能な吸気エアフローアセンブリ２００、及び、これに関して、ベンチレータ２の他の除去可能な又は着脱可能なフィーチャ（例えば、限定されるものではないが、後述される着脱可能なバッテリパック４１２、ポートブロック１０２）は、ベンチレータの全体の形式要因（すなわち、ベンチレータハウジング４の外部表面１０の全体の形状）との望ましくない干渉がない。

図１１に最も良く示されているように、吸気エアフローアセンブリ２００のカバー部材２０２は、カバー部材の第１の側部２０４から外向きに実質的に垂直に延在する複数の壁２１０及び２１２を含む。従って、カバー部材２０２がポケット２９（図２及び図３）に配置されるとき、カバー部材の壁２１０及び２１２は、ベンチレータ２の吸気ポート４２にガス３８’を向けるため、ポケット２９（図１０）へ延在するように構成される。特に、壁２１０及び２１２は、カバー部材２０２の吸気開口部２０８からベンチレータ２の吸気ポート４２へ向かって延在する吸気エアフロー経路２１４を形成する。

図１１に示される例のカバー部材２０２は、一般に矩形の形で、４つの周辺エッジ２２２、２２４、２２６、２２８と四隅２３０、２３２、２３４及び２３６とを含む。図１０の分解図に示されるように、例示的締結機構２７０の４本のネジ２７２の各々は、角２３０、２３２、２３４、及び２３６の対応する一つの角を通って延在する。しかしながら、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の既知の又は適切な代わりの締結機構が、適切な代わりの数及び／又は構成で使用できることは、理解されるだろう。

例示的カバー部材２０２の壁２１０及び２１２は、示されるように、周辺エッジ２２２、２２４、２２６及び２２８付近に配置される外壁２１０と、外壁２１０から内向きに間隔を置いて配置される内壁２１２とを含む。内壁２１２は、また、ベンチレータ２（図１０）の吸気ポート４２（図１０）の少なくとも一部の周りに延在する。このように、吸気エアフロー経路２１４は、カバー部材２０２の外壁２１０と内壁２１２との間に配置される。カバー部材２０２は、更に、ガス３８’を吸気エアフロー経路２１４へ導くために、その吸気開口部２０８の又はその周りのカバー部材２０２の第１の側２０４から内向きに延在するダクト２４０（部分的に示される）（図２、図３及び図１０にも示される）を含む。例示的ダクト２４０は、要望通り、吸気ガス３８’を更に導いて制御するために、複数のルーバ２４２を更に含む。

吸気エアフローアセンブリ２００の複数のフィルタ部材２５０及び２６０のうちの少なくとも１つは、吸気エアフロー経路２１４内で、カバー部材２０２の壁２１０と２１２との間に配置されるように構成されるフィルタ要素である。よって、図１１の仮想線で示されるように、ガス３８’は、フィルタ要素２６０を通って流れる。前述のように、フィルタ要素２６０は、例えば、限定されるものではないが、発泡材（例えば、限定されるものではないが、開いた細胞型発泡材）のような任意の既知又は適切なフィルタリング媒体から作られる。例示的フィルタ要素２６０は、当該要素を通って延在する複数のスロット２１６、２１８及び２２０を含む。図１１の仮想線に示されるように、フィルタ要素２６０が組み立てられる位置に配置されるとき、カバー部材２０２の壁２１０及び２１２の部分は、フィルタ要素２６０の対応スロット２１６、２１８及び２２０を通って延在する。このように、フィルタ要素２６０の位置は、カバー部材２０２に関して維持される。しかしながら、フィルタ要素２６０が、前述のように例えば交換されるか又は適切に消毒されるために、部材２０２上から好ましくは選択的に着脱可能でもある点に留意されたい。

前述のように、吸気エアフローアセンブリ２００は、第１及び第２のフィルタリング部材２５０及び２６０を含む。第１のフィルタ部材２５０は、ベンチレータハウジング４に隣接して配置され、第２のフィルタ部材２６０はカバー部材２０２の第１のフィルタ部材２５０と第１の側部２０４との間に配置される。第１及び第２のフィルタリング部材２５０及び２６０は、それぞれ第１及び第２の厚み２５２及び２６２を持ち、第２のフィルタ部材２６０の第２の厚み２６２は、第１のフィルタ部材２５０の第１の厚み２５２より大きい。しかしながら、多種多様な他のフィルタ部材実施例（図示せず）が本発明の範囲内であることは、理解されるだろう。例示的第１のフィルタリング部材２５０は、カバー部材２０２とベンチレータハウジング４との間からのガス３８’の望ましくない漏出に抵抗するためのガスケットとして、好ましくは少なくとも部分的に機能する。第１のフィルタ部材２５０は、また、フィルタ部材２５０がカバー部材２０２の第１の側部２０４を覆うとき、ベンチレータ２の吸気ポート４２の範囲内で、特に流れ生成器３６（図１１に簡略化された形式で示される）と位置合わせするために構成されるホール２５４を含む。

従って、本発明の１つの非限定的な実施例において、新規な（すなわち、置換）カバー部材２０２及び適切なフィルタ部材（例えば、限定するわけではないが、第１及び第２のフィルタ部材２５０及び２６０）を含むキットを有することができる吸気エアフローアセンブリの開示された例示的な実施例は、ベンチレータのかなりの分解及び／又は置換を必要とせずに、ベンチレータ２が速くて容易で安価に消毒されるか、さもなければ役立つことを可能にした。

Ｄ 電力優先順位付け及び着脱可能なバッテリパック
図１２は、本発明の原理に従ったベンチレータ２の模式的図及びそのための様々な電源を示す。説明を簡単にするため、ベンチレータ２の内部部品及びその詳細が図１２に示されなかったことは、理解されるだろう。ここで説明される様々な電源は、ベンチレータの任意の既知又は適切な部品及び／又はそのための多くのアクセサリ（例えば、限定されるものではないが、加湿機、酸素ブレンダ、パルス酸素濃度計、二酸化炭素検出装置）へ電力を供給するために使用可能である。

明細書に示され説明される例において、電力は、以下の４つの電源を経由して、ベンチレータ２に供給される：
１）第１の電力接続４０４（例えば、限定されるものではないが、電力コード）を使用してベンチレータ２に電気的に接続可能である交流電流（ＡＣ）電源４０２（図１２に簡略化された形式で模式的に示される）
２）第２の電力接続４０８（例えば、限定されるものではないが、バッテリコネクタ）を使用してベンチレータ２に電気的に接続可能である、例えば、限定されるものではないが、１２ＶＤＣカーバッテリ又は２４ＶＤＣトラックバッテリのような鉛蓄バッテリ４０６
３）ベンチレータハウジング４の内部６内に配置された内部バッテリパック４１０（図１２の隠れ線で簡略化された形式で示される）、及び
４）着脱可能なバッテリパック４１２（図１２の仮想線で簡略化された形式で示される）。後述するように、着脱可能なバッテリパック４１２は、ベンチレータハウジング４の外部表面１０に着脱自在に結合される。
４つの電源４０２、４０６、４１０及び４１２の各々は、以下により詳細に説明される既定の階層に従って、電源４０２、４０６、４１０及び４１２からベンチレータ２に電力を供給させるのに適している電力制御機構２６（図１２の隠れ線で簡略化された形式で示される）に電気的に接続されている。

電源４０２、４０６、４１０及び４１２と、これらを使用してベンチレータ２に電力を供給するための階層とは、よくても３つの電源、すなわち、交流電源、鉛蓄バッテリ又は内部再充電可能なバッテリパックの１つを使用して動作するように構成される既知のベンチレータを非常に改善する。斯様なベンチレータ（図示せず）は、本発明の着脱可能なバッテリパック４１２を更に含みそこなっている。後述するように、他の利点の中でとりわけ、着脱可能なバッテリパック４１２は、ベンチレータの携帯性を改善し、これによって、ベンチレーション療法を受けながら、患者の能力を改善して、移動しやすくて患者の生活様式を維持する。

ベンチレータ２が、例えば、限定されるものではないが、１１０ＶＡＣ電源又は２２０ＶＡＣ電源のような任意の既知又は適切な交流電源４０２に電気的に接続可能であるのに適していることは、理解されるだろう。交流電源４０２とベンチレータ２との間の電気的接続は、任意の既知又は適切な電力接続４０４を介してなされる。同様に、本発明の範囲を逸脱することなく、例示的鉛蓄バッテリ４０６が、代わりに、適切な電圧及び／又は化学的な任意の既知又は適切なバッテリを有することは、理解されるだろう。鉛蓄バッテリ４０６は、任意の既知又は適切な電力接続４０８を使用して、ベンチレータ２に電気的に接続され得る。

内部バッテリパック４１０及び着脱可能なバッテリパック４１２が好ましくは再充電可能であることは、更に理解されるだろう。本発明の１つの非限定的な実施例に従って、これらのバッテリパック４１０及び４１２の各々は、多くのリチウムイオンバッテリ（例えば、図１４の断面図に示される着脱可能なバッテリパック４１２のリチウムイオンバッテリ４２４を参照）を有し、図１２で簡略化された形式で示されるように、例示的電力制御機構２６は、充電器２８を更に含む。従って、ベンチレータ２は、交流電源４０２又は鉛蓄バッテリ４０６に電気的に接続され、内部バッテリパック４１０が完全に充電されていないとき、電源４０２及び／又は４０６は、バッテリパック４１０を充電するために充電器２８を給電する。後述するように、着脱可能なバッテリパック４１２が完全に充電されていない場合、充電器２８は着脱可能なバッテリパック４１２に充電するのにも適している。

着脱可能なバッテリパック４１２は、１つの所定の方向にだけベンチレータハウジング４と接続可能であり、着脱可能なバッテリパック４１２が斯様な方向に配置されるとき、それはベンチレータハウジング４の外部表面１０から望ましくなく突出はしていない。これは、患者又は介護者が着脱可能なバッテリパックを適切に挿入するやり方を非常にクリアにすることにより、ベンチレータを給電するために着脱可能なバッテリパック４１２を使用するプロセスを好適に単純化する。更にまた、適切な方向に挿入されると、着脱可能なバッテリパック４１２がベンチレータハウジングから突出しないという事実は、概して均一な形状ファクタ（すなわち、ベンチレータハウジング４の外部表面１０の全体形状）を具備するベンチレータハウジングを好適にも提供し、これにより、突出に関連した一般の不具合を排除する。例えば、限定されるものではないが、ハウジング４の残りと実質的に同じ平面であることにより、ハウジング４の突出部を持つ周囲の対象物との意図しない衝突が避けられ、比較的均一の形状（図１乃至図３参照）及び関連する重量分配を持つので、ベンチレータ２は、扱いにくくなく並びに／又は保持及び／若しくは運ぶのに難しくはない。着脱可能なバッテリパック４１２の同一平面機能は、図２及び図１４を参照して更に理解でき、着脱可能なバッテリパック４１２の固有の単一方向態様は、図１４の断面図に関して更に理解できる。

更に特に、図３、図１３及び図１４に示されるように、着脱可能なバッテリパック４１２は、第１の端部４１６、当該第１の端部から遠位の反対側に配置された第２の端部４１８、第１の側部及び第２の側部を持つ筐体４１４を含む。図２及び図１４に示されるように、着脱可能なバッテリパック４１２が、ベンチレータハウジング４内に定められるキャビティ１２内で所定の方向に配置されているときだけ、筐体４１４の第２の側部４２２は、前述のように、キャビティに隣接するベンチレータハウジングの外部表面１０に関して実質的に同じ平面にある。

例えば、限定されるものではないが、上述したリチウムイオンバッテリのような多くのバッテリ４２４（４つが、図１４の断面図に示される）は、筐体４１４により囲まれ、図１３及び図１４に示されるように、バッテリ４２４に電気的に接続されている電気的コネクタ４２６は、筐体４１４の第１の側部４２０から外向きに延在する。図１４に示されるように、着脱可能なバッテリパック４１２の電気的コネクタ４２６は、ベンチレータハウジング４のキャビティ１２内に配置された対応する電気的コネクタ２０に電気的に接続されるように構成される。

着脱可能なバッテリパック４１２が正しい方向でベンチレータハウジング４のキャビティ１２に挿入されるとき、電気的コネクタ４２６は、ベンチレータの対応する電気的コネクタ２０と実質的に自動的に位置合わせする。しかしながら、本発明の範囲を逸脱することなく、任意の既知又は適切な代わりの電気的コネクタの数及び／又は構成が使用できることは、理解されるだろう。着脱可能なバッテリパック４１２のバッテリ４２４（図１４）及び内部再充電可能バッテリ４１０（図１２）がリチウムイオンバッテリであると考察されるにもかかわらず、バッテリの任意の既知又は適切な他の数、構成及び／又はタイプが使用できることは、理解されるだろう。

筐体４１４は、更に、明細書に示され説明される例において、バッテリパック筐体４１４の第１及び第２の端部４１６及び４１８からそれぞれ外向きに延在している第１及び第２の突起４２８及び４３０を含む少なくとも一つの締結機構を含む。図１４に示されるように、突起４２８及び４３０は、ハウジングに着脱自在に筐体４１４を結合させるために、ベンチレータハウジング４内のキャビティ１２の対向する端部１４及び１６で、それぞれ対応する凹所２２及び２４と係合するように構成される。更に特に、着脱可能なバッテリパック４１２が適切な方向にキャビティ１２に挿入されるとき、第１の突起４２８は、キャビティ１２の第１の端部１４で、対応する凹部２２と係合する。第２の突起４３０がキャビティ１２の第２の端部１６で凹部２４と係合するまで、着脱可能なバッテリパック４１２は回転される（例えば、図１４に関して反時計回りに）。このように、着脱可能なバッテリパック４１２は、所望の所定の方向にきちんとはまり、ベンチレータハウジング４のキャビティ１２内に固定される。

具体例では、ベンチレータハウジング４の外側８からアクセス可能であるように、着脱可能なバッテリパック４１２は、更に、バッテリパック筐体４１４の第２の側部４２２に配置されているリリース機構４３２（図２、図３及び図１４）を含む。図１４の断面図に最も良く示されているように、上述した第１及び第２の突起４２８及び４３０の少なくとも１つは、リリース機構の動きが、斯様な突起４２８及び／又は４３０の対応する動きに結果としてなって、ベンチレータハウジング４のキャビティ１２の対応する凹部２２及び２４を分離し、そこから取り外される着脱可能なバッテリパック４１２を取り外すために、リリース機構４３２に可動的に結合される。

図１４を参照し続けると、ベンチレータ２のハウジング４のキャビティ１２が第１の形状を持ち、着脱可能なバッテリパック筐体４１４の第１の側部４２０が対応する第２の形状を持つことは、理解されるだろう。このように、着脱可能なバッテリパック４１２が所定の方向でキャビティ１２に挿入されるとき、図１４に示されるように、バッテリ筐体４１４の第２の形状は、着脱可能なバッテリパック４１２がキャビティ内で入れ子状であるように、ベンチレータハウジング４のキャビティ１２の第１の形状と一致する。何れにしても本発明の範囲を制限する意図はない図１４の例において、ベンチレータハウジング４のキャビティ１２の第２の端部は、円弧状部分１８を持ち、着脱可能なバッテリパック筐体４１４の第２の端部４１８は、対応する円弧状部分４１９を持つ。対応する円弧状部分１８及び４１９は、適切な方向でキャビティ１２へのバッテリパック４１２の挿入を容易にする。実際に、着脱可能なバッテリパック４１２が他のいかなる方向でもキャビティ１２にも誤って挿入されることは、ほとんど不可能である。これは、結果的に例えば、着脱可能なバッテリパック４１２から電力を受けていないベンチレータとなる患者又は介護者が誤って着脱可能なバッテリパック４１２を取付ける可能性を好適に排除する。

図１３に示されるように、本発明は、筐体４１４内に配置された多くのバッテリ４２４（図１４）の測定された容量を示すように構成された充電表示器４３４を具備する着脱可能なバッテリパック４１２を供給することを考察する。明細書において使用されるように、用語「測定された容量」は、例えば、その最大容量である完全に充電されたバッテリパックと比較されるバッテリパック４１２の残りの電力を指す。図１３の例の充電表示器４３４は、着脱可能なバッテリパック４１２のバッテリ４２４（図１４）に電気的に接続された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）４３５を含む。ＬＥＤ４３５は一ラインに並べられ、充電表示器４３４は、着脱可能なバッテリパック４１２の測定された容量を示す、ある数のＬＥＤ４３５（すなわち、ラインの一部）を照明するように設計されている。

ＬＥＤ４３５以外の任意の既知又は適切な代わりのタイプの充電表示器が、本発明の範囲から逸脱することなく、任意の適切な数及び／又は構成で使用できることは、理解されるだろう。指標（例えば、ある数のＬＥＤの照明）が任意の既知又は適切な態様（例えば、限定されるものではないが、自動的に）で供給できるにもかかわらず、図１３の充電表示器４３４は、バッテリパック４１２を「テストする」（すなわち、対応する数のＬＥＤ４３５を照明する）ために、バッテリ４２４（図１４）とＬＥＤ４３５との間の回路（明確には示されていない）を完了するために押し下げられる弾性タブ４３６を含むことも理解されるだろう。

着脱可能なバッテリパック４１２が、任意の既知又は適切な付加的な表示を含んでもよいことも更に理解されるだろう。例えば、実例として図１３に示される非限定的な実施例において、バッテリパック４１２は、例えば、限定されるものではないが、表示器４３７及び４３８を含み、着脱可能なバッテリパック４１２が充電している間、点滅するのに適している充電しているライト（例えば、ＬＥＤ）４３７、及び着脱可能なバッテリパックの既定の閾容量（例えば、他の電源への交換又は移動を必要とする前の最小限許容容量；最大容量）に達するときに照明するのに適している他のライト（例えば、ＬＥＤ）４３８を有する。

図１５は、本発明の実施例に従って、４つの上述した電源４０２、４０６、４１０及び４１２（図１２）の既定の階層に従うベンチレータ２を動作させる方法４５０を示す。特に、第１のステップ４５２で、第１の電力接続部（例えば、図１２の交流電力コネクタ４０４）が交流電源４０２に電気的に接続されているか否かの判定がなされる。接続されている場合は、電力制御機構２６（図１２に簡略化された形式で示されている）により、電力が交流電源４０２からベンチレータ２に供給される。ベンチレータが交流電源４０２を使用して動作されるので、ステップ４５６で、内部再充電可能なバッテリパック４１０又は着脱可能なバッテリパック４１２（図２、図３、図１０及び図１２乃至図１４）の何れかが完全に充電されているか否かの判定がなされる。充電されていない場合、ステップ４５８で、充電器２８は、適当なバッテリパック４１０及び／又は４１２に充電する。両方のバッテリパック４１０及び４１２がすでに完全に充電されている場合、又はこれらバッテリパックがステップ４５８で完全に充電された後、当該方法は、交流電力コネクタ４０４が交流電源４０２に電気的に接続されているか否かを決定するステップ４５２で再び始まって繰り返す。

ステップ４５２で、ベンチレータ２の交流電力コネクタ４０４が交流電源４０２に電気的に接続されていないと決定される場合、当該方法は、第２の電力接続（例えば、図１２の鉛蓄バッテリコネクタ４０８）が鉛蓄バッテリ４０６に電気的に接続されているか否かの判定がなされるステップ４６０へ移動する。接続されている場合、当該方法は、オプションであるステップ４６２に続く。特に、ステップ４６２で、必要に応じて、鉛蓄バッテリ４０６からの電圧が、ベンチレータ２の適切な直流（ＤＣ）要件に変換される。それからステップ４６４で、電力制御機構２６により、電力が鉛蓄バッテリ４０６からベンチレータへ供給される。その間に、電力制御機構２６は、ベンチレータ２及び、特にＡＣ電力コネクタ４０４がＡＣ電源４０２に接続されたかを続けて評価する。これは、ベンチレータ２の動作の間、常に当てはまる。換言すれば、４０２、４０６、４１０及び４１２（図１２に示される全て）の４つの電源の既定の階層があり、交流電源４０２が好ましくは優先され、次に鉛蓄バッテリ４０６、次に着脱可能なバッテリパック４１２、最後に内部再充電可能なバッテリパック４１０と続く。

図１５の例に従う方法４５０を続けて参照すると、ステップ４６０で、ベンチレータ２の鉛蓄バッテリコネクタ４０８が鉛蓄バッテリ４０６に接続されていないと決定される場合、着脱可能なバッテリパック４１２がベンチレータ２に電気的に接続されているか否かの判定が、ステップ４６６でなされる。質問に対する答えが肯定である場合、ステップ４６８で、着脱可能なバッテリパック４１２の測定された容量が評価され、当該容量が既定の閾値を超える（例えば、限定されるものではないが、着脱可能なバッテリパック４１２の最大容量の１０パーセントより大きい）場合、当該方法はステップ４７０へ移動する。ステップ４７０で、電力は、着脱可能なバッテリパック４１２を使用して、ベンチレータに供給される。しかしながら、ステップで４６６で、着脱可能なバッテリパック４１２がベンチレータに電気的に接続されていないと決定されるか、又はステップ４６８で、着脱可能なバッテリパック４１２の測定された容量が既定の閾値より少ないと決定される場合、当該方法はステップ４７２へ進む。

ステップ４７２で、内部再充電可能なバッテリパック４１０の測定された容量が評価され、当該容量が既定の閾値を超える（例えば、限定されるものではないが、内部再充電可能なバッテリパック４１０の最大容量の１０パーセントを超える）場合、当該方法はステップ４７４へ移動する。代わりに、内部再充電可能なバッテリパック４１０の測定された容量が既定の閾値より大きくない場合、当該方法はステップ４７６へ移動する。ステップ４７４で、内部再充電可能なバッテリパック４１０を使用してベンチレータを動作させるためにベンチレータ２に電力が供給されるのに対し、ステップ４７６で、着脱可能なバッテリパック４１２及び内部再充電可能なバッテリパック４１０両方から、既定の持分ベースでベンチレータに電力が供給される。

更に特に、内部再充電可能なバッテリパック４１０及び着脱可能なバッテリパック４１２両方が、これらそれぞれの最大容量の１０パーセント未満の測定された容量を持つとき、ステップ４７６が、通常発生する。このような状況では、ベンチレータへの電力の供給は、バッテリパック４１０及び４１２両方が実質的に同時に０パーセントの容量に到達するように、より大きな容量を持つバッテリパックがより大きな電流を供給するという規則に従って、２つのバッテリパック４１０及び４１２により分配供与される。一つの非限定的な例に従って、内部再充電可能なバッテリパック４１０及び着脱可能なバッテリパック４１２は、少なくとも４時間、通常の動作状況の下でベンチレータ２が動作するために充分な電力を一緒に供給する。しかしながら、４時間より短い又は長い期間を持つバッテリパックも本発明の範囲内であることは、理解されるだろう。

従って、開示された方法４５０に従って、電源４０２、４０６、４１０及び４１２の少なくとも一つが、電気的に接続されたままであり、既定の仕様（例えば、限定されるものではないが、測定された容量）の範囲内であるとすれば、４つの電源４０２、４０６、４１０及び４１２の何れかの電気的接続又は切断もベンチレータ２への電力の中断には結果的にならないことは、理解されるだろう。着脱可能なバッテリパック４１２が、実質的に無期限に、ベンチレータ２へ電力を供給するため比較的軽量な機構を提供することも、理解されるだろう。例えば、着脱可能なバッテリパックの一つがベンチレータに電気的に接続されているとき、他のバッテリパックが任意の既知若しくは適切な充電器又はバッテリ再充電装置（図示せず）を使用して充電される、複数の着脱可能なバッテリパック４１２（１つだけが示されている）が使用できる。ベンチレータに電気的に接続されている着脱可能なバッテリパック４１２が既定の閾容量まで放電されるとき、充電された交換着脱可能なバッテリパックの１つと速くて容易に交換できる。着脱可能なバッテリパックの交換（すなわち、放電されたバッテリパックを充電されたバッテリパックとの交換）の間、内部バッテリパック４１０が、電力の不所望な中断を回避するため、必要な電力をベンチレータへ供給する。

従って、本発明のベンチレータ２は、そのモジュール形式のデザインで、可能な限り患者のライフスタイルを維持するために患者の機動性を容易にするために持ち歩ける、コンパクト且つ頑丈なユニットを提供する。このように、本発明によると、単一の携帯用ベンチレータ２は、複数の異なるベンチレーション療法を患者に提供するため、様々なモードで動作できる。他の利点及び好適さの中でとりわけ、ベンチレータは、また、様々なアクセサリ（例えば、限定されるものではないが、加湿機、酸素ミキサー、パルス酸素濃度計、二酸化炭素検出装置）及び装置（例えば、限定されるものではないが、インターネット、プリンタ、コンピュータ）に選択的に接続可能である、臨床データを記録し、転送し、報告するユーザーフレンドリーなユーザインタフェース３００を含む。ベンチレータは、また、例えば、限定されるものではないが、所望のモードでの動作のためベンチレータを速くて容易に構成するためのポートシステム１００、着脱可能なバッテリパック４１２及び４つの電源、並びにモジュール形式の吸気エアフローアセンブリ２００のような多くの便利で費用効果的なフィーチャを持ち、これらは、ベンチレータのかなりの分解又は置換を必要とすることなく、ベンチレータの残りを役立てる（例えば、殺菌する）ために、ベンチレータ２から選択的に取り外せる。

本発明が、最も実際的で好ましい実施例であると現在考えられるものに基づいて、説明のために詳述されたにもかかわらず、斯様な詳細は、単にその目的のためだけであって、本発明は、開示された実施例に限定されず、対照的に、添付の請求の範囲の要旨及び範囲内にある変更並びに等価なアレンジメントをカバーすることを意図することは、理解されるべきである。例えば、本発明は、可能な限り、任意の実施例の一つ以上の特徴が任意の他の実施例の一つ以上の特徴と組み合わせられることを意図することは、理解されるべきである。

Claims (33)

1. 内部及び外部を含むハウジングと、交流電源に電気的に接続可能な第１の電力接続と、鉛蓄バッテリに電気的に接続可能な第２の電力接続と、前記ハウジングの前記内部に配置された内部再充電可能なバッテリパックと、前記ハウジングの前記外部に着脱自在に結合された着脱可能なバッテリパックと、前記前記交流電源、前記鉛蓄バッテリ、前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記着脱可能なバッテリパックの対応する少なくとも一つからベンチレータへの電力の供給を制御する電力制御機構とを有する、ベンチレータ。
2. 前記電力制御機構が充電器を含み、前記ベンチレータの第１の電力接続が前記交流電源に接続され、前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記着脱可能なバッテリパックの少なくとも１つが完全に充電されていないとき、前記充電器が、前記交流電源から前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記着脱可能なバッテリパックの前記少なくとも一つを再充電する、請求項１に記載のベンチレータ。
3. 前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記着脱可能なバッテリパック全体で、少なくとも４時間ベンチレータを動作するために充分な電力を供給する、請求項１に記載のベンチレータ。
4. 前記ベンチレータの第１の電力接続が前記交流電源に接続されるとき、前記電力制御機構は電力を前記交流電源から前記ベンチレータへ供給させ、第１の電力接続が前記交流電源に電気的に接続されず、第２の電力接続が前記鉛蓄バッテリに電気的に接続されているとき、前記電力制御機構は電力を前記鉛蓄バッテリから前記ベンチレータへ供給させ、第１の電力接続が前記交流電源に電気的に接続されず、第２の電力接続が前記鉛蓄バッテリに電気的に接続されず、前記着脱可能なバッテリパックが前記ベンチレータに電気的に接続されていて、その最大容量の１０パーセントを超えて充電されているとき、前記電力制御機構は電力を前記着脱可能なバッテリパックから前記ベンチレータへ供給させ、第１の電力接続が交流電源に電気的に接続されず、第２の電力接続が前記鉛蓄バッテリに電気的に接続されず、前記着脱可能なバッテリパックが、（ａ）前記ベンチレータに電気的に接続されていないか、（ｂ）その最大容量の１０パーセント未満まで放電されているかの何れか一つであり、前記内部再充電可能なバッテリパックがその最大容量の１０パーセントを超えて充電されているとき、前記電力制御機構は電力を前記内部再充電可能なバッテリパックから前記ベンチレータに供給させ、第１の電力接続が前記交流電源に電気的に接続されず、第２の電力接続が前記鉛蓄バッテリに電気的に接続されず、前記着脱可能なバッテリパックが１０パーセント未満の測定された容量を持ち、前記内部再充電可能なバッテリパックが１０パーセント未満の測定された容量を持つとき、前記電力制御機構が電力を前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記着脱可能なバッテリパック両方から前記ベンチレータへ供給させる、請求項１に記載のベンチレータ。
5. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記外部が、外部表面と当該外部表面から内向きに延在するキャビティとを含み、前記着脱可能なバッテリパックは、前記ベンチレータの前記ハウジングの前記外部表面の前記キャビティへ挿入可能な筐体であって、第１の端部、第１の端部とは反対側に配置され遠位の第２の端部、第１の側部、及び第２の側部を含む前記筐体と、前記筐体により囲まれる複数のバッテリと、前記複数のバッテリに電気的に接続された電気的コネクタであって、前記着脱可能なバッテリパックを前記ベンチレータの前記電力制御機構に電気的に接続する前記電気的コネクタと、前記着脱可能なバッテリパックの筐体を前記ハウジングの前記キャビティで又はその周りで前記ベンチレータの前記ハウジングと着脱自在に結合させる少なくとも一つの締結機構とを有し、前記キャビティ、前記着脱可能なバッテリパック又は両方は、前記着脱可能なバッテリパックが一つの所定の方向だけで前記キャビティに嵌まるように構成されている、請求項１に記載のベンチレータ。
6. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが、第１の端部、前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部、及び円弧状部分を含み、前記キャビティの前記円弧状部分が前記キャビティの第２の端部に又はその周りに配置され、前記筐体の第１の側部が前記筐体の第２の端部に又はその周りに配置される円弧状部分を含み、前記筐体の前記円弧状部分は、前記所定の方向で前記キャビティへの前記バッテリパックの挿入を容易にするために前記キャビティの前記円弧状部分に一致する、請求項５に記載のベンチレータ。
7. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが、第１の端部と、前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部とを持ち、前記少なくとも一つの締結機構が、前記筐体の第１の端部で又はその周りに前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第１の突起と、前記筐体の第２の端部で又はその周りに前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第２の突起とを有し、前記着脱可能なバッテリパックが適当な方向で前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティに挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向に嵌まり、前記キャビティ内に固定されるために、第１の突起が前記キャビティの第１の端部で又はその周りで前記ベンチレータの前記ハウジングと係合し、第２の突起が前記キャビティの第２の端部で又はその周りで前記ベンチレータの前記ハウジングと係合する、請求項５に記載のベンチレータ。
8. 前記着脱可能なバッテリパックの前記少なくとも一つの締結機構は、更に、前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第２の側部に配置されているリリース機構を有し、第１の突起及び第２の突起の少なくとも１つは、前記リリース機構の動きが第１の突起及び第２の突起の前記少なくとも１つの対応する動きとなって、これにより前記ベンチレータの前記ハウジングから前記着脱可能なバッテリパックを分離するように、前記リリース機構へ可動的に結合される、請求項７に記載のベンチレータ。
9. 前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体が、前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティ内で所定の方向に配置されていて、前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第２の側部が、前記キャビティに隣接する前記ベンチレータの前記ハウジングの前記外部表面に関して実質的に同じ平面にある、請求項５に記載のベンチレータ。
10. 前記ベンチレータの前記ハウジングが、更に、前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティ内に配置されている電気的コネクタを含み、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタが、前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第１の側に配置されていて、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で前記キャビティに挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタは、前記ベンチレータの前記電気的コネクタと位置合わせして電気的に接続する、請求項５に記載のベンチレータ。
11. （ａ）（１）交流電源に選択的に接続可能なＡＣコネクタ、（２）鉛蓄バッテリに選択的に接続可能な鉛蓄バッテリコネクタ、（３）内部再充電可能なバッテリパック、及び（４）ベンチレータに選択的に取り付け可能であって着脱可能な少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックを有する複数の利用可能な電源を供給するステップと、
    （ｂ）前記利用可能な電源の少なくとも１つから前記ベンチレータに電力を供給するステップと、
    （ｃ）前記電力を使用してベンチレータを動作させるステップとを有する、ベンチレータを動作させる方法。
12. 前記電力を供給するステップは、
    （ａ）前記ＡＣコネクタが前記交流電源に電気的に接続しているかどうかを決定し、（１）肯定ならば、前記ＡＣコネクタを通じて前記交流電源から前記ベンチレータに電力を供給するステップと、（２）否定であれば、ステップ（ｂ）へ進むステップと、
    （ｂ）前記鉛蓄バッテリコネクタが前記鉛蓄バッテリに電気的に接続されているかどうかを決定し、（１）肯定ならば、前記鉛蓄バッテリコネクタを通じて鉛蓄バッテリから前記ベンチレータに電力を供給するステップと、（２）否定であれば、ステップ（ｃ）へ進むステップと、
    （ｃ）前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックが前記ベンチレータに電気的に接続されているかどうかを決定し、（１）否定ならば、前記内部再充電可能なバッテリパックから前記ベンチレータに電力を供給するステップと、（２）肯定であれば、ステップ（ｄ）へ進むステップと、
    （ｄ）前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックが既定の最小閾値を超える測定された容量を持つかどうかを決定し、（１）肯定ならば、前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックから前記ベンチレータに電力を供給するステップと、（２）否定であれば、既定の持分ベースに基づいて、前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパック両方から前記ベンチレータに電力を供給するステップとを有する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ＡＣコネクタが前記交流電源に電気的に接続されているかどうかを決定するステップ（ａ）を繰り返すステップを更に有する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記ＡＣコネクタが前記交流電源に電気的に接続されている場合、前記内部再充電可能なバッテリパック及び前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックの各々が完全に充電されているかどうかを決定するステップと、前記内部再充電可能なバッテリパックが完全に充電されていない場合、前記交流電源を使用して前記内部再充電可能なバッテリパックを充電するステップと、前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックが完全に充電されていない場合、前記交流電源を使用して前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックを充電するステップとを更に有する、請求項１２に記載の方法。
15. 前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックとして、複数の着脱可能なバッテリパックを供給するステップと、前記着脱可能なバッテリパックの対応する一つを前記ベンチレータに電気的に接続するステップと、前記着脱可能なバッテリパックの対応する一つの測定された容量が既定の閾値より低く下がるまで、前記着脱可能なバッテリパックの対応する一つを使用して前記ベンチレータを動作させるステップと、前記着脱可能なバッテリパックの前記対応する一つを、前記既定の閾値を上回る測定された容量を持つ前記着脱可能なバッテリパックの別のバッテリパックと交換するステップとを更に有する、請求項１１に記載の方法。
16. 前記着脱可能なバッテリパックの対応する一つを置き換えるステップを繰り返すステップを更に有する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記ベンチレータが、外部表面及び前記外部表面から内向きに延在するキャビティを持つハウジングを含み、前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックは、第１の端部と第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部と第１の側部と第２の側部とを持つ筐体を含み、当該方法は、前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第２の側部が前記キャビティに隣接する前記ベンチレータの前記ハウジングの前記外部表面と実質的に同じ平面になるまで、所定の方向に前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティに前記少なくとも一つの着脱可能なバッテリパックを挿入するステップを更に有する、請求項１１に記載の方法。
18. （ａ）外部表面及び前記外部表面から内向きに延在するキャビティを持つハウジングと、（ｂ）着脱可能なバッテリパックとを有し、
    前記着脱可能なバッテリパックは、
    （１）第１の端部と第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部と第１の側部と第２の側部とを含む、前記キャビティに挿入可能な筐体と、
    （２）前記筐体により囲まれる複数のバッテリと、
    （３）前記ベンチレータへ電力を供給するため前記着脱可能なバッテリパックを前記ベンチレータに電気的に接続する、複数のバッテリに電気的に接続された電気的コネクタと、
    （４）前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体を前記ベンチレータの前記ハウジングに着脱自在に結合させる少なくとも一つの締結機構とを有し、
    前記着脱可能なバッテリパックが１つの所定の方向だけで前記キャビティ内に嵌まる、ベンチレータ。
19. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが、第１の端部と前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部と円弧状部分とを含み、前記キャビティの前記円弧状部分が、前記キャビティの第２の端部に又はその周りに配置され、前記筐体の第１の側部が、前記筐体の第２の端部に又はその周りに配置される円弧状部分を含み、前記筐体の前記円弧状部分が、前記所定の方向で前記キャビティへの前記バッテリパックの挿入を容易にするため前記キャビティの前記円弧状部分に一致する、請求項１８に記載のベンチレータ。
20. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが、第１の端部と前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部とを持ち、前記着脱可能なバッテリパックの前記少なくとも一つの締結機構が、前記筐体の第１の端部で又はその周りで前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第１の突起と、前記筺体の第２の端部で又はその周りで前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第２の突起とを有し、前記着脱可能なバッテリパックが適切な方向で前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティに挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向に嵌まり、前記キャビティ内に固定されるために、第１の突起が前記キャビティの第１の端部で又はその周りで前記ベンチレータの前記ハウジングと係合し、第２の突起が前記キャビティの第２の端部で又はその周りで前記ベンチレータの前記ハウジングと係合する、請求項１８に記載のベンチレータ。
21. 前記着脱可能なバッテリパックの前記少なくとも一つの締結機構は、更に、前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第２の側部に配置されるリリース機構を有し、第１の突起及び第２の突起の少なくとも一つは、前記リリース機構の動きが第１の突起及び第２の突起の前記少なくとも一つの対応する動きとなって、これにより前記ベンチレータの前記ハウジングから前記着脱可能なバッテリパックを分離するように、前記リリース機構に可動的に結合される、請求項２０に記載のベンチレータ。
22. 前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体が前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティ内に所定の方向で配置され、前記筐体の第２の側部が前記キャビティに隣接する前記ベンチレータの前記ハウジングの前記外部表面に関して実質的に同じ平面になる、請求項１８に記載のベンチレータ。
23. 前記ベンチレータの前記ハウジングが前記キャビティ内に配置される電気的コネクタを更に含み、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタは前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第１の側に配置され、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティに挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタは前記ベンチレータの前記電気的コネクタと位置合わせして電気的に接続する、請求項１８に記載のベンチレータ。
24. 外部表面及び前記外部表面から内向きに延在するキャビティを持つハウジングを含むベンチレータ用の着脱可能なバッテリパックであって、前記着脱可能なバッテリパックは、第１の端部と第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部と第１の側部と第２の側部とを含む、前記キャビティに挿入可能な筐体と、前記筐体により囲まれる複数のバッテリと、前記ベンチレータへ電力を供給するため前記着脱可能なバッテリパックを前記ベンチレータに電気的に接続する、複数のバッテリに電気的に接続された電気的コネクタと、前記筐体を前記ハウジングに着脱自在に結合させる少なくとも一つの締結機構とを有し、前記キャビティ、前記筺体又は両方は、前記着脱可能なバッテリパックが１つの所定の方向だけで前記キャビティ内に嵌まるように構成された、ベンチレータ用の着脱可能なバッテリパック。
25. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが第１の形状を持ち、前記着脱可能なバッテリパックの前記筺体の第１の側部が第２の形状を持ち、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で前記キャビティに挿入されるとき、前記筐体の第２の形状は、前記着脱可能なバッテリパックが前記キャビティ内で入れ子になるために、前記ハウジングの第１の形状と一致する、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
26. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが、第１の端部と前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部と円弧状部分とを含み、前記キャビティの前記円弧状部分が前記キャビティの第２の端部に又はその周りに配置され、前記筺体の第１の側部が、前記筐体の第２の端部で又はその周りに配置された円弧状部分を含み、前記筐体の前記円弧状部分が、前記所定の方向で前記キャビティ内への前記バッテリパックの挿入を容易にするため、前記キャビティの前記円弧状部分と一致する、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
27. 前記ベンチレータの前記ハウジングの前記キャビティが前記キャビティの第１の端部と前記キャビティの第１の端部とは反対側で遠位に配置された第２の端部とを持ち、前記少なくとも一つの締結機構が前記筐体の第１の端部で又はその周りに前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第１の突起と、前記筐体の第２の端部で又はその周りに前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体から外向きに延在する第２の突起とを有し、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で前記キャビティに挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で嵌って前記キャビティ内に固定されるために、第１の突起が前記キャビティの第１の端で又はその周りで前記ハウジングと係合し、第２の突起が前記キャビティの第２の端で又はその周りで前記ハウジングと係合する、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
28. 前記少なくとも一つの締結機構が、前記着脱可能なバッテリパックの前記筐体の第２の側部に配置されるリリース機構を更に有し、第１の突起及び第２の突起の少なくとも１つは、前記リリース機構の動きが第１の突起及び第２の突起の前記少なくとも１つの対応する動きとなって、これにより前記ベンチレータの前記ハウジングから前記着脱可能なバッテリパックを分離させるため、前記リリース機構に可動的に結合される、請求項２７に記載の着脱可能なバッテリパック。
29. 前記筐体が前記キャビティ内で前記所定の方向に配置されるとき、前記筐体の第２の側部が、前記キャビティに隣接して前記ハウジングの前記外部表面に関して実質的に同じ平面になるように構成される、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
30. 前記筺体が、更に、前記複数のバッテリの測定された容量を示す充電指標器を含む、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
31. 前記充電指標器は前記複数のバッテリに電気的に接続された複数のＬＥＤを有し、前記複数のバッテリは、前記複数の着脱可能なバッテリパックの測定された容量に対応する前記複数のＬＥＤを照明する、請求項３０に記載の着脱可能なバッテリパック。
32. 前記ベンチレータが、更に、前記ハウジングの前記キャビティ内に配置されている電気的コネクタを含み、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタが前記着脱可能なバッテリパックの前記筺体の第１の側部に配置され、前記着脱可能なバッテリパックが前記所定の方向で前記キャビティ内に挿入されるとき、前記着脱可能なバッテリパックの前記電気的コネクタが前記ベンチレータの前記電気的コネクタと位置合わせされて電気的に接続する、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。
33. 前記複数のバッテリの各々が再充電可能なリチウムイオンバッテリであり、前記着脱可能なバッテリパックが再充電可能である、請求項２４に記載の着脱可能なバッテリパック。

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