JP2017213396A - 呼吸治療装置用の呼吸可能ガス入口制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】呼吸可能ガス入口制御装置102は、流れの状態に基づいて入口開口の大きさを変化させる。シール114の近くのシール作動チャンバ116内の圧力変化に従って、入口流れシールが、送風機104に繋がる入口112を開閉するようになっている。このシールは、柔軟薄膜により形成されているとよい。制御装置は、1つまたは複数の流れ制御弁118の組を制御することによって、シール作動チャンバの圧力を選択的に変化させ、これによって、選択的に前方流れを停止し、逆流を阻止し、または逆流または前方流のいずれかを可能にするためにシールを開状態にロックすることができる。この制御装置は、圧力センサーおよび/または流れセンサーからのデータに基づいて検出された呼吸状態に応じて、流れ制御弁を設定してもよい。
【選択図】図1
Description
本願は、2010年3月25に出願された米国仮特許出願第61/317,483号の
出願日の利益を主張するものであり、その開示内容は、引用することにより本明細書の一
部となるものとする。
本技術は、呼吸治療装置内のガス流を制御するための弁に関する。さらに詳細には、本
技術は、呼吸治療装置、例えば、持続性気道陽圧治療装置、人工呼吸器装置、または呼吸
に関連する疾患を治療するための他の空気流装置内の流れ発生器への入口ガス流のような
ガス流を制限する弁に関する。
補助酸素を含む空気または補助酸素を含まない空気)を1つまたは複数の治療圧で患者に
供給するように機能するものである。圧力変化は、吸気中に大きな圧力および呼気中に小
さい圧力をもたらすべく、呼吸と同期して行われるようになっている。治療圧は、通気圧
としても知られている。
スクに接続する空気送達導管、種々のセンサー、およびマイクロプロセッサに基づく制御
装置を備えている。任意選択的に、マスクに代わって、気管切開チューブが患者インター
フェイスとして用いられることもある。流れ発生器は、サーボ制御モータ、ボリュート、
および送風機を構成するインペラを備えているとよい。場合によっては、送風機の速度を
より迅速に減速し、モータおよびインペラの慣性を抑えるために、モータ用ブレーキが組
み込まれてもよい。ブレーキ作動によって、送風機は、慣性にもかかわらず、呼気と同期
して低圧状態をより迅速に達成することができる。場合によっては、流れ発生器は、モー
タ速度制御に代わって、患者に送達される圧力を変更する手段として、生じた空気を大気
に放出することができる弁を備えていてもよい。センサーが、とりわけ、モータ速度、質
量流速、および、例えば圧力変換器による出口圧力、などを測定するようになっている。
呼吸治療装置は、任意選択的に、空気送達回路の経路に加湿器および/または加熱要素を
備えていてもよい。制御装置は、統合されたデータ検索機能および表示機能の有無に関わ
らず、データ記憶能力を備えているとよい。
筋または筋骨格の疾患、および呼吸調節の疾患のような疾患を治療するために用いられる
とよい。また、これらの装置は、(軽度の閉塞性睡眠時無呼吸症(OSA)を含む)睡眠
呼吸障害(SDB)、アレルギーによる上気道障害、または上気道の初期ウイルス感染に
関連する疾患に用いられてもよい。
装置を開発することが望まれている。
にある。
にある。
れ制御装置を提供することにある。
することにある。
療装置内の呼吸可能ガスの逆流または返流を阻止するこのような流れ制御装置を提供する
ことにある。
供することにある。
者にもたらすように構成されている。本装置は、閉状態と完全開状態との間で調整可能な
可変開口部を有するガス入口と、ガス出口とを備えているとよい。本装置の流れ発生器は
、ガス入口からガス出口に加圧された呼吸可能ガスの供給をもたらすことができるとよい
。本装置は、流れ発生器によって生じる圧力のレベルを制御する制御装置も備えていると
よい。開口部は、ガス出口に隣接する箇所にもたらされる呼吸可能ガスの流れのレベルに
応じて(as a function of)、開口の大きさを変化させるようになっているとよい。可変
開口部は、柔軟シールを備えていてもよい。可変開口部は、流れ値のある範囲にわたって
比例的に開くように構成されていてもよく、この流れの範囲は、第1の流れ値と第2の流
れ値との間にある。いくつかの実施形態では、第1の流れ値は、毎分略0リットルであり
、第2の流れ値は、毎分略70リットルである。任意選択的に、可変開口部は、流れ範囲
を超える流れ値に対しては、開口の大きさが固定されて構成されていてもよい。可変開口
部は、流れ範囲の第1の流れ値において閉じるように構成されていてもよい。可変開口部
は、シール作動チャンバをさらに備えていてもよい。シール作動チャンバの圧力は、1つ
または複数の電気機械弁の制御によって設定されるようになっていてもよい。制御装置は
、電気機械弁を呼吸可能ガスの流れのレベルの測定に応じて設定するようになっていても
よい。任意選択的に、開口部は、電気機械弁を備えていてもよく、制御装置は、該電気機
械弁の開口の大きさを呼吸可能ガスの流れのレベルの測定に応じて設定するように、構成
されていてもよい。
圧された呼吸可能ガスの供給を患者にもたらすように構成されており、各サイクルは、吸
気相および呼気相を含んでいる。本装置は、ガス入口と、ガス出口と、ガス入口からの呼
吸可能ガスの入口流れを受け、呼吸可能ガスをガス出口に送達する前に加圧することがで
きる流れ発生器とを備えているとよい。本装置の制御装置は、吸気圧および呼気圧をもた
らすために、流れ発生器によって生じた圧力のレベルを制御するように適合されていると
よく、呼気相の少なくとも一部において、吸気圧から呼気圧への圧力の低下を容易にする
ために、流れ発生器への入口流れが遮断されるようになっているとよい。この入口流れの
遮断によって、流れ発生器の送風機が無負荷になるようになっていてもよい。いくつかの
実施形態では、制御装置は、1つまたは複数の電気機械弁を設定することによって、入口
流れを遮断するように、構成されている。例えば、本装置は、入口の流路内の柔軟シール
、および柔軟シールに近接するシール作動チャンバをさらに備えていてもよい。電気機械
弁の設定によって、シール作動チャンバの圧力レベルが制御されるようになっていてもよ
い。
トと、モータに連結されたインペラとを備えている。インペラ用ハウジングは、ガス入口
およびガス出口を有している。ガス出口は、呼吸可能ガスを呼吸治療として送達するため
に、患者インターフェイスの導管に適合可能になっている。本装置は、ガス入口を選択的
に開閉するように配置された入口流れシールも備えている。入口流れシールは、ガス入口
の入口チャンバに内側から近接する第1の側、およびガス入口の入口チャンバに外側から
近接する第2の側を有している。シール作動チャンバは、入口流れシールの第2の側に近
接して構成されており、シール作動チャンバ内の負圧がガス入口を呼吸可能ガスの流れに
対して開放するようになっている。
後部とシール作動チャンバを圧力伝達のために接続する圧力伝達導管とをさらに備えてお
り、これによって、入口チャンバ内の負圧が、シール作動チャンバ内に負圧をもたらすよ
うになっている。任意選択的に、流れ発生器は、圧力伝達導管に連結された第1の流れ制
御弁を備えていてもよい。第1の流れ制御弁は、シール作動チャンバを、入口チャンバ圧
力に関連付けられた圧力伝達導管内の圧力または大気圧に選択的に切り換えるように構成
されていてもよい。
呼吸可能ガスの流れに起因している。さらに、この流れは、呼吸サイクルによって制御可
能になっている。従って、シール作動チャンバの形態および流れ制御弁の設定によって、
入口から発生器を通りそして出口へ向かう患者への流れが可能になる。
ように設定されたときに停止され、その結果、シール作動チャンバ内における実質的な周
囲圧の均等化をもたらすようになっていてもよい。この均等化によって、呼吸可能ガスの
流れ、例えば、入口から流れ発生器を通って出口に向かう流れに対して、ガス入口の閉鎖
が可能になる。
定されたとき、ガス入口を通る逆流が、阻止されるようになっていてもよい。ガス出口か
らガス入口への逆流は、入口チャンバ内およびシール作動チャンバ内の圧力を増大させ、
この増圧によって、シールによるガス入口の閉鎖が可能になる。
第2の流れ制御弁は、第1の流れ制御弁のガス入口をガス出口の圧力または周囲圧に選択
的に切り換えるように、構成されていてもよい。周囲圧への切換は、周囲環境に対して直
接行われてもよいし、または周囲圧と実質的に等しい圧力を有する入口チャンバの前部に
対して行われてもよい。
ている。例えば、本装置は、シール作動チャンバ内の望ましい圧力レベルを封止するよう
に、1つまたは複数の制御弁を設定し、これによって、シール作動チャンバがガス入口チ
ャンバの圧力および周囲圧との均等化を中断するようになっているとよい。シール作動チ
ャンバ内の封止された圧力レベル、例えば、負圧によって、入口チャンバの圧力が逆流に
よって増大した場合であっても、入口流れシールを開位置にロックすることができる。
可能ガスの流れに対して開放するために、シール作動チャンバ内の負圧を可能にするべく
、第1の流れ制御弁を設定するよう構成されていてもよい。制御装置は、呼気の状態の検
出に応じて、ガス入口を呼吸可能ガスの流れに対して閉鎖するために、シール作動チャン
バ内の負圧を中断するべく、第1の流れ制御弁および任意選択的に第2の流れ制御弁を設
定するよう構成されていてもよい。
を備える呼吸治療装置として、実施されてもよい。流れ発生器は、ガス入口およびガス出
口を備え、ガス出口は、呼吸可能ガスを送達するために患者インターフェイスの導管に適
合するようになっているとよい。本装置は、圧力治療措置に従って呼吸可能ガスを生成す
るために、流れ発生器を制御する制御装置も備えているとよい。本装置の入口流れシール
は、ガス入口を選択的に開閉するように配置されているとよい。入口流れシールは、ガス
入口の入口チャンバに内側から近接する第1の側、およびガス入口の入口チャンバに外側
から近接する第2の側を有しているとよい。本装置は、入口流れシールの第2の側に近接
するシール作動チャンバも備えているとよく、シール作動チャンバ内の負圧が、呼吸可能
ガスの流れに対するガス入口の開口を可能にするようになっているとよい。
動チャンバを圧力伝達するように接続しており、これによって、内部入口チャンバ内の圧
力変化が、シール作動チャンバ内の圧力を変化させるようになっている。本装置のさらに
他の実施形態では、第1の流れ制御弁が、シール作動チャンバに連結されており、制御装
置の制御によって圧力伝達導管と大気圧との間で選択的切り換えるように構成されている
。さらに他の実施形態では、本装置の第2の流れ制御弁が、第1の流れ制御弁に連結され
ており、(a)ガス入口とガス出口との間の(流れを可能にする)圧力の均等化、および
(b)ガス入口と第1の流れ制御弁との間の(流れを可能にする)圧力の均等化との間で
選択的に切り換えるように、構成されていてもよい。このような場合、ガス入口における
圧力は、実質的に周囲圧であるとよい。
されたインペラを備えていてもよい。前述した実施形態と同様、流れを可能にし、流れを
停止し、逆流を阻止し、および逆流を可能にするために、1つまたは複数の弁が、チャン
バおよびシール内の圧力を制御するように設定されるようになっているとよい。
を調整するようになっている。本システムは、流れ発生器に繋がるガス入口であって、該
流れ発生器を通って、呼吸可能ガスの流れが引き込まれるようになっている、ガス入口を
備えているとよい。本システムは、ガス入口における流れをシールする手段も備えている
とよい。このシール手段は、ガス入口の入口チャンバに内側から近接する第1の側および
ガス入口の入口チャンバに外側から近接する第2の側を有しているとよい。本システムは
、シール手段の第2の側に近接するチャンバ手段も備えているとよく、チャンバ手段内の
負圧によって、ガス入口がシール手段において開放されるようになっているとよい。本シ
ステムは、ガス入口内の圧力変化に従ってチャンバ手段に対する圧力を変化させる手段も
備えているとよい。さらに、本システムは、ガス入口内の圧力変化を可能にすると共に、
チャンバ手段内の圧力変化を選択的に中断させる手段も備えているとよい。
結された酸素投入ポートを備えていてもよい。
すれば、明らかになるだろう。
ものではない。なお、同様の参照番号は、同様の要素を指すものとする。
生器または呼吸治療装置用の呼吸可能ガス入口制御装置102によって実現されることに
なる。典型的には、サーボ制御送風機104のような流れ発生器は、モータ、ボリュート
およびインペラ105を備えている。インペラ105によって、送風機は、ガス出口10
6に向かう呼吸可能ガス(例えば、空気)の流れを生じさせることができる。図1は、ラ
ジアル圧縮機としても知られている送風機式の流れ発生器を示しているが、ピストン型圧
縮機のような他の流れ発生器が利用されてもよい。呼吸治療装置では、ガス出口106は
、典型的には、送達導管または供給導管およびマスクまたは気管切開チューブ(図示せず
)のような呼吸治療用の患者インターフェイスに連結されるように、構成されている。
き込まれるようになっている。インペラ105の回転によって、周囲圧または大気圧に対
して、入口に低ガス圧状態および出口に高ガス圧状態が生じる。ガス入口は、入口チャン
バ110によって形成されている。入口チャンバ110は、引き込まれたガスの流れをイ
ンペラ105内に導く経路として機能する。図1に示されているように、入口チャンバ1
10の開口部112は、入口流れシール114によって封止されるようになっているとよ
い。入口流れシール114の制御された運動は、シールの外側にあるガス入口チャンバ1
10の前部110Aとシールの内側にあるガス入口108の後部110Pとの間のガス移
動を阻止または許容することによって、流れを妨げるように働く。
116に連結されている。シール作動チャンバ内のガス圧の選択的な制御は、入口流れシ
ール114の運動を制御するように作用する。例えば、入口流れシール114は、柔軟薄
膜によって形成されているとよい。この薄膜は、標準的な圧力状態において、例えば、周
囲圧状態がシール作動チャンバ114内およびガス入口108内に存在するとき、該薄膜
が開口部112を弾性的に閉鎖または封止するように、形成されており、かつ位置決めさ
れているとよい。図1の実施形態に示されているように、このような圧力状態は、送風機
104が作動していないときに存在する。さらに、シールの弾性および/またはシール作
動チャンバ内の圧力状態にもよるが、シールは、入口チャンバ110の後部110Pから
入口チャンバ110の前部110Aに向かうガスの逆流を防ぐことができるようになって
いる。従って、入口流れシールは、逆止弁としても作用することになる。
るように、入口開口部112のガス通路の断面積よりも大きくなるように、設計されてい
るとよい。結果的に、入口流れシールに対する開口部の断面積の比は、1:1よりも大き
いとよく、好ましくは、約1:1.5から約1:3の間であり、さらに好ましくは、約1
:2である。図1−Aの例では、シール114の表面積115は、入口開口部のガス通路
112の断面積113の約2倍である(すなわち、面積比AR2/AR1=1/2)。
機械弁(例えば、3ポート/2方向弁)のような流れ制御弁118が用いられている。例
えば、図示されているように、流れ制御弁118は、シール作動チャンバ116の圧力が
種々の圧力と均等になるように、選択的に設定されるようになっている。種々の圧力とし
て、例えば、第1の導管120を通る(図1に矢印「AP」として示されている)周囲圧
、または第2の導管、すなわち、圧力伝達導管122を通る入口チャンバ110の他の圧
力、例えば、送風機が作動していないときの入口チャンバ110の後部110Pの周囲圧
が挙げられる。
して説明する。
部110P内に存在することがある。(図2に矢印「DP」として示されている)この負
圧は、流れ制御弁118の操作によって、圧力伝達導管122を介してシール作動チャン
バ116に伝達されるようにすることができる。例えば、図2にさらに示されているよう
に、送風機が作動し、流れがガス出口106に向かって導かれるとき、流れ制御弁118
は、シール作動チャンバ116の加圧状態を、例えば、患者の吸入時(すなわち、吸気時
)の呼吸可能ガスの内方流れの圧力によって生じる入口チャンバ110の負圧「DP」と
するように、設定されるとよい。この圧力は、空圧リンクとして機能する圧力伝達導管1
22を通って、シール作動チャンバ116に伝達されることになる。重要なことは、シー
ル作動チャンバ116および入口流れシール114は、シール作動チャンバ116内のこ
の圧力変化の結果として、開口部112を開口させるように、構成されていることである
。これに関連して、送風機のインペラの回転は、圧力源として作用するが、(シールを開
口させる)入口チャンバ110の前部110Aに対する後部110Pの圧力降下は、単に
インペラの回転によるものではなく、むしろ入口チャンバ110を通る流れの結果である
。例えば、後部110Pを通る流れは、送風機が駆動されているかどうかに関わらず、患
者の呼吸サイクルに規制または誘引されることがある。さらに、以下にさらに詳細に説明
するように、装置の状態によっては、送風機が駆動(例えば、回転)されても、例えば、
送風機の出力が封鎖されているときのように、後部110Pを通るどのような流れも存在
しない場合がある。にもかかわらず、もし患者流れが存在しているなら、インペラに誘引
される圧力が、患者流れに誘引される圧力と連携して、後部内に存在する圧力レベルに寄
与する場合がある。
バ内の圧力低下がシールの1つまたは複数の部分をシール作動チャンバ116内に後退さ
せるように、選択されているとよい。この後退によって、シール114がシール作動チャ
ンバ116内に引き込まれ、入口チャンバ110の前部110Aと入口チャンバ110の
後部110Bとの間に間隙がもたらされることになる。従って、シールのこの後退によっ
て、ガス流れが、シールと開口部との間を通って、前部110Aから後部110P、次い
で、インペラに向かうことが可能になる。
じさせることができる。従って、送風機作動中に開口部および柔軟シールによって形成さ
れる開口の大きさは、図2の点線によって示されているように、誘引流れに比例すること
になる。例えば、入口チャンバの後部110P内の内向き流れが大きいほど、開口部11
2の開口が大きくなり、より大きい流れが送風機内に向かうことになる。同様に、入口チ
ャンバの後部110P内の内向き流れが小さいほど、開口部112の開口が小さくなり、
より小さい流れが送風機内に向かうことになる。この比例的な開口によって、送風機によ
って引き込まれる望ましい流れを可能にするのに十分な必要最小限度の開口の大きさを形
成することができる。より大きい開口は、ガスの流れが該開口を通過するときに、より大
きい騒音をもたらす可能性がある。従って、このような比例的な流れ開口の潜在的な利益
として、騒音低下が挙げられる。このような特徴は、睡眠中の患者の治療用に設計された
呼吸治療装置にとって、重要である。
されるべき種々の流れのレベルを可能にする可変入口開口とともに実現されるとよい。吸
気中、シールは、可変開口をもたらすために開口部112のリムからの距離を調整する受
動的比例弁として作用する。従って、開口の大きさは、患者流れのレベルに関連すること
になる。特定の例示的実施形態では、単純な受動的空圧(流れ)サーボ制御は、以下のよ
うに、すなわち、
(a)流れが0の場合、弁は、完全に閉鎖され、
(b)流れが毎分略0Lと70Lの間の前方流れの場合、弁開口の大きさは、流れに連
動し、
(c)流れが毎分略70Lを超える場合、弁は、一定の開口の大きさで完全に開放され
る、
ように、実施されるとよい。
して、このような可変開口は、送風機の作動条件を最適化することができ、および/また
はシステムから放出される騒音を低減することができる。
18は、駆動されているインペラの回転を必ずしも停止または低下させることなく、シー
ル作動チャンバ116の加圧状態を軽減または中断させるように、設定されるとよい。例
えば、流れ制御弁118は、第1の導管120または空圧リンクを介して、周囲圧をシー
ル作動チャンバ116に伝達させるように、設定されるとよい。その結果として得られる
シール作動チャンバ116内の圧力の均等化によって、入口流れシール114を開口部1
12に隣接したその標準形態に戻し、これによって、開口部112を封止することができ
る。さらに、シール弾性に加えて、もし図3に示されているように、送風機がさらに回転
している場合(すなわち、インペラがさらに回転している場合)または患者がさらに吸入
している場合、入口チャンバ110の前部110Aまたはシール作動チャンバ116のい
ずれかにおける高周囲圧状態に対する入口チャンバ110の後部110P内の減圧状態が
、開口部112に対するシールの閉鎖をさらに強める吸引力としてさらに作用することに
なる。
のブレーキ作動に必ずしも頼ることなく、送風機内へのガスの流れを阻止する(すなわち
、入口供給を遮断する)効率的かつ迅速な手段として役立つことになる。ブレーキ作動の
回避によって、熱を低下させ、送風機をより低温に保つことができる。また、ブレーキ作
動の回避または軽減は、システムのエネルギー必要量を低減させるのにも役立つ。何故な
ら、送風機の速度の低下を制御するために流れ発生器に電流を供給する場合と比較して、
入口流れ制御装置の弁の操作は、わずかな電流しか必要としないからである。
有無に関わらず、呼気中に送風機によって送達される圧力を低減させるべく実施されるこ
とができる。入口制御は、送風機からの流れの発生をより迅速に停止かつ開始するために
行われてもよい。例えば、流れの迅速な停止および開始は、この装置を用いる制御装置に
よって制御可能であり、これによって、分泌物除去を起こすのに適した患者の震動モード
呼吸(例えば、患者の咳)を誘引させることができる。
の一部として機能することになる。例えば、入口開口部の大きさのこの縮小(例えば、閉
鎖)は、送風機の迅速な減速に頼ることなく、吸気圧から呼気圧に移行させるために、行
われてもよい。これに関連して、送風機は、流れを遮断することによって(例えば、入口
制御装置102を閉鎖することによって)、無負荷になる。これは、送風機がより迅速に
減速し、入口を通る流れをなおも受けている送風機をブレーキ作動するときに一般的に必
要な高レベルの誘導電流を必要としないことを意味している。換言すれば、送風機は、入
口を介して空気を引き込むことができないときには、どのような負荷も有していないこと
になる。従って、流れを、この送風機の無負荷に起因して、迅速な応答時間で遮断するこ
とができる。流れを迅速に制御するこの能力によって、流れ発生器によって生じる呼吸治
療波形の形状をさらにきめ細かく調整することができる。もしシャープな圧力波形/応答
が必要な場合、入口制御装置の開口部を迅速に閉鎖することができる。
機を減速するのに必要な時間に起因して、呼気の開始時に流れスパイク(spike)をもた
らすことになる。この流れスパイクは、本技術の実施形態では、入口制御装置の閉鎖、従
って、入口流れの遮断によって、回避することができる。
の測定値)から呼気関連状態(例えば、呼気の始端、吸気の終端、など)を検出し、入口
開口部を閉鎖することによって流れ発生器への流れを遮断するように、入口制御装置の弁
を設定することができる。任意選択的に、制御装置は、同時にまたは同時期に、例えば、
流れ発生器の速度を呼気に適する圧力(例えば、呼気圧レベル)を生成するのに適する設
定値に減少させるために、流れ発生器の設定を変化させてもよい(例えば、電流を低減さ
せてもよい)。このような制御装置の変化として、呼気終端陽圧レベル(PEEP)を生
成するのに用いられる流れ発生器の設定が挙げられる。従って、入口流れ装置および任意
選択的に流れ発生器の制御は、生じる呼吸治療圧力波形の望ましい形状をもたらすのを助
けることもできる。
0の後部110Pの圧力とを均等にするように流れ制御弁118が設定されている間、送
風機が作動されてもよい。さらに、(例えば、患者インターフェイスのいくつかの問題に
起因して、または患者が吸入または吐出のいずれもできない場合に)、送風機に誘引され
る流れが送風機の出口106から流出するのを阻止するべく、送風機の出力が、出口10
6またはその前方において封鎖されてもよい。この操作中、患者流れが存在しないので、
シール114は、シールの形態およびシール作動チャンバ116の圧力と入口チャンバ1
10の後部110Pの圧力(ここでは、入口チャンバ110の前部110Aの圧力と略同
じとなる)との間の均等化に起因して、開口部112を閉鎖する位置に保持されている。
逆流を防ぐことができるという利益が得られることになる。例えば、図3−Bに示されて
いるように、シール作動チャンバ116の圧力と入口チャンバ110の後部110Pの圧
力を均等にするように流れ制御弁118が設定されている間、送風機が作動されてもよい
。このような状態において、患者は、逆流BF状態を出口106内にもたらすように息を
吐き、これによって、入口チャンバ110の後部110P内に、周囲圧に対して(図3−
Bに「HP」として示されている)陽圧を生じることになる。しかし、このような場合、
シール114は、開口部112を閉鎖する位置に保持されており、仮に後部110Pの陽
圧が入口チャンバ110の前部110A内の周囲圧を超えた場合であっても、シールの形
態およびシール作動チャンバ116と入口チャンバ110の後部110Pとの圧力の均等
化に起因して、逆流を阻止することができる。
えば、以下にさらに詳細に説明するように、酸素が送風機の後方または下流に注入される
場合、呼気中に弁を閉鎖することによる流れの遮断は、酸素が装置の圧力側に保持される
こと(例えば、酸素が装置の外側に全く漏出しないこと)を意味している。また、この構
成は、酸素へのモータの露出を低減させることができる。何故なら、送風機を通る酸素の
逆流は、全くまたは殆ど存在しないからである。
4は、シール面442を有する柔軟材料から形成されている。シール面442は、前述し
たように、入口開口部(図示せず)に重なる薄膜として作用することになる。柔軟プロン
グ446を有するクランプリング444は、入口流れシール114の外周リップ447を
チャンバ本体448にクランプするように構成されており、これによって、チャンバ本体
と入口流れシールとの間にシール作動チャンバ116が形成されることになる。チャンバ
本体448は、シール作動チャンバ116の周辺の外側に、入口空気流がチャンバ本体4
48を通ることを可能にする孔450を備えている。孔のいくつかは、プロングが孔にス
ナップ嵌合または係合されるとき、クランプリング444の柔軟プロング446を受け入
れるように、互いに離間され、かつ寸法決めされているとよい。チャンバ本体448は、
(図4に示されていない)1つまたは複数の流れ制御弁118からの選択された圧力を伝
達するための圧力ポート452を備えている。
成部品の断面図である。図示されている送風機104は、モータ550、およびボリュー
ト552に連結されたインペラ105を備えている。ボリュート552は、流れ発生器の
インペラ105用のハウジングとして機能するものである。この実施形態では、ボリュー
トが、流れ入口108を備えている。組み込まれると、入口流れシール114のシール面
442は、流れ入口108のリムの周囲に重ねられることになる。前述の操作中、入口1
08のリムおよびシール面442の後退によって、開口部112に開口が形成されること
になる。この実施形態では、入口108として機能するボリュートの壁は、圧力ポートを
備えている。入口108のこの圧力ポート554は、(図5に示されていない)導管およ
び(図5に示されていない)流れ制御弁118を介して、入口チャンバの後部110Pと
シール作動チャンバ116との間の圧力の変換を可能にするものである。
る。すなわち、そのコンパクトな設計によって、呼吸治療装置のハウジングの大きさを縮
小することができる。これに関連して、入口において送風機の近くにシールおよびシール
作動チャンバを配置することによって、空間を縮小することができる。これに関連して、
入口制御装置の構成部品の一部は、送風機用のボリュートと一体化されていてもよい。し
かし、代替的な実施形態では、装置または送風機とは別の場所にシール作動チャンバおよ
びシールを配置することも可能である。例えば、シール作動チャンバおよびシールは、チ
ューブまたは他の導管(図示せず)を介して、送風機または送風機ハウジングに取り付け
可能および/取外し可能になっていてもよい。
入口流れシール114は、取付けリング555とチャンバ本体448との間にクランプさ
れている。取付けリング555は、入口チャンバ110の壁に取外し可能に設置すること
ができる。例えば、取付けリング555のサイドクリップまたはネジ部(図示せず)が、
入口チャンバ110の壁の受け溝(図示せず)に嵌合するようになっているとよい。適所
にスナップ嵌合または回転されると、取付けリングは、入口制御アセンブリを送風機ボリ
ュート552に固定することになる。入口制御アセンブリのこの実施例では、取付けリン
グ555は、柔軟プロング446を備えている。柔軟プロング446は、入口流れシール
114の外周リップ447をチャンバ本体448にクランプするように構成されており、
これによって、チャンバ本体と入口流れシールとの間にシール作動チャンバ116が形成
されることになる。チャンバ本体448は、シール作動チャンバ116の周囲の外側に、
入口空気流がチャンバ本体448を通ることを可能にする孔450を備えている。孔のい
くつかは、プロングが孔にスナップ嵌合または係合したとき、取付けリング555の柔軟
プロング446を受けるように、互いに離間されており、かつ寸法決めされているとよい
。チャンバ本体448は、(図4には示されていない)1つまたは複数の流れ制御弁11
8から選択された圧力を伝達するための圧力ポート452を備えている。入口チャンバ1
10の後部110Pに繋がっている他の圧力ポート554が、ボリュートの入口チャンバ
の壁内に一体化されている。
機の入口に連結するための種々の構成が示されている。しかし、送風機に接続されるよう
になっている付加的な構成が用いられてもよい。例えば、入口制御装置の構成部品のいく
つかまたは全てが、取外し可能なユニットまたはモジュールとして構成されていてもよい
。このユニットまたはモジュールは、送風機の入口または送風機のハウジングの一部に取
外し可能に連結されるようになっているとよい。例えば、このユニットまたはモジュール
は、バイオネット接続部またはバイオネットカプラーを有するように構成されていてもよ
い。同様に、このユニットまたはモジュールは、締り嵌めによって送風機の入口に嵌合す
るように、送風機の入口に連結されるようになっていてもよい。他の連結構成、例えば、
スナップ嵌合構成が用いられてもよい。
前述したように、呼吸可能ガス入口制御装置102は、図6に示されている呼吸治療装
置600、例えば、人工呼吸器または持続気道陽圧装置の流れ発生器と共に用いられると
よい。このような装置は、1つまたは複数のマイクロコントローラまたはプロセッサを含
む制御装置664を備えている。従って、呼吸治療装置600は、任意選択的な1つまた
は複数の圧力センサーおよび/または流れセンサーからの信号に合わせて圧力発生器また
は送風機によって送達される圧力を設定するための1つまたは複数の治療措置に用いられ
るとよい。従って、制御装置は、患者治療中に送風機の速度を調整し、これによって、検
出された疾患(例えば、流れ制限、不十分な換気、無呼吸、など)を治療し、および/ま
たは検出された患者の呼吸中の圧力変化に同期し、これによって、呼吸をシミュレーショ
ンまたは支援するようになっているとよい。加えて、制御装置664は、1つまたは複数
の流れ制御弁118の制御によって、シール作動チャンバ116の圧力を選択的に設定し
、入口流れ制御装置666によって、送風機へのガス(例えば、空気または酸素および空
気)の流れを可能にし、および/または送風機からのガスの逆流を防ぐように、構成され
ているとよい。この場合、入口流れ制御装置666は、入口流れシール114を制御する
ことになる。
法、例えば、以下にさらに詳細に説明するアルゴリズムを実施するように構成された1つ
または複数のプロセッサを備えている。この目的のために、制御装置は、集積チップ、メ
モリーおよび/または他の制御指令、データまたは情報記憶媒体を含んでいるとよい。例
えば、このような制御手順を含むプログラム化された指令は、装置のメモリー内の集積チ
ップにコード化されているとよい。このような指令は、代替的に、適切なデータ記憶媒体
を用いて、ソフトウエアまたはファームウエアとして読み込まれてもよい。制御装置は、
典型的には、流れ制御弁および装置の他の構成部品(例えば、送風機モータ)を設定する
ためのバスまたはエレクトロニックインターフェイスを備えていてもよい。
の種々の状態の検出に基づき、ガス入口制御装置102を設定するようになっている。例
えば、圧力データおよび流れデータの解析から、制御装置は、患者の呼吸サイクルの種々
の状態の検出に基づいて、ガス制御装置102を設定するようになっているとよく、また
は、これらの状態、例えば、吸気、呼気、吸気の開始、呼気の開始、吸気ピーク流れ、吸
気一時停止等を実行するようになっているとよい。圧力データおよび/または流れデータ
からこれらの状態を検出するための周知の方法またはそれらを実行するための方法(例え
ば、定時バックアップ呼吸率を実行するための方法)が、制御装置のプログラミングまた
は回路によって行われるとよい。種々のシステム構成および種々の呼吸状態における制御
装置によるガス入口制御装置102の設定の種々の実施例が、図7−15に示されている
。
れ制御弁772(または圧力解除弁)が追加されている。追加的な流れ制御弁772は、
(a)逆流導管779を介する送風機104の出口106と入口チャンバ110の前部1
10Aとの間の圧力または流れの均等化、または(b)第1の制御弁118に対する第1
の導管120と入口チャンバ110の前部110Aとの間の圧力または流れの均等化を選
択的に可能にするものである。しかし、いくつかの実施形態では、任意選択的な逆流導管
779は、設けられていなくてもよい。このような場合、任意選択的な逆流導管779に
対する流れ制御弁772のポートは、キャップで覆われているとよい。これによって、流
れ制御弁772は、入口108と第1の導管120との間にガスを選択的に導くことがで
きる2方向弁としてのみ機能することになる。任意選択的に、流れ制御弁772は、2方
向弁によって置き換えられてもよい。
10の前部110Aとの間の圧力の均等化またはそれらの間の流れを可能にする標準状態
で用いられている。送風機106の出口から入口チャンバ110の前部110Aへの流れ
のこのような再循環は、モータの冷却を促進することができ、低流量での弁のより良好な
制御をもたらすことができる。次いで、制御装置666による作動によって、流れ制御弁
772は、第1の導管120を介する第1の制御弁118と入口チャンバ110の前部1
10Aとの間で圧力を均等化するようにまたはそれらの間の流れを可能にするように、切
り換えられてもよい。同様に、流れ制御弁118は、入口チャンバ110の後部110P
とシール作動チャンバ116との間の圧力の均等化またはそれらの間の流れを可能にする
標準状態で用いられている。次いで、制御装置666による作動によって、流れ制御弁1
18は、第1の導管120とシール作動チャンバ116との間で圧力を均等化にするよう
にまたはそれらの間の流れを可能にするように、切り換えられてもよい。この場合、シー
ル作動チャンバ116の圧力は、流れ制御弁772の設定にさらに依存することになる。
例えば、流れ制御弁118がその作動状態にあり、かつ流れ制御弁772がその標準状態
にあるとき、シール作動チャンバ116は、すでに加えられた最後の圧力に効果的に封止
されることになる。このような場合、もし流れ制御弁118の作動前に負圧状態がシール
作動チャンバ116内に存在していたなら、シール作動チャンバ116は、入口流れシー
ル114を開状態に「ロック(lock)」することができる。このような場合、入口流れシ
ールは、送風機の停止時であっても、開いている。
、第2の送風機または呼気終端陽圧(PEEP)送風機704が設けられていてもよい。
PEEP送風機704が示されているが、PEEP送風機704の完全な操作は、本技術
のガス入口制御装置102の説明の範囲を超えている。また、図面には、マフラーチャン
バ777内の安全弁770が示されている。一般的に、安全弁は、患者吸気中には開いて
おり、患者呼気中には閉じている。
式換気(すなわち、通気式の患者インターフェイスまたはマスクを有する装置を用いる場
合)の操作を示している。なお、これらの図は、能動状態にあるかまたは駆動されている
(すなわち、スイッチONされている)制御装置を示している。図7は、呼吸治療装置が
OFFにあるときのガス入口制御装置102の初期設定を示すブロック図である。図7に
示されている初期設定は、通気マスクまたは非通気マスクのいずれが用いられていても同
じである。この状態では、流れ制御弁772および流れ制御弁118は、作動していない
(すなわち、それらの標準状態にある)。
者の呼気が終了して吸気がまだ開始していないことを検出したときのガス入口制御装置1
02の設定を示している。従って、流れは、存在しないかまたは極めて少ない。制御装置
664は、流れ制御装置772または流れ制御弁118のいずれも作動させていない。送
風機は、駆動されていてもよいし、または駆動されていなくてもよく、かついずれの場合
にも回転していてもよいが、ガス入口制御装置102は、送風機から入口チャンバ110
の前部110Aへの逆流を防ぐために、閉じている。
ックアップの開始のいずれかを検出することによって、吸気の始動を行うときのガス入口
制御装置102の設定を示すブロック図である。制御装置664は、流れ制御弁772ま
たは流制御弁118のいずれも作動させていない。この状態では、送風機が吸気気道陽圧
(IPAP)を送達するために駆動されているので、患者の高吸気流が、入口チャンバの
後部110P内およびシール作動チャンバ116内に負圧状態または吸引を生じさせてい
る。従って、ガス入口制御装置102が開き、送風機への流れが可能になる。加えて、こ
の構成では、逆流導管779を介する出口106から入口チャンバへの流れが、冷却機能
を果たすことになる。逆流導管によって生じる漏流れによって、送風機は、より高速で回
転することができる。送風機を通る流れをより大きくすることによって、送風機を冷却す
る役割を果たすことができる。
ピーク流れを検出したときのガス入口制御装置102の設定を示すブロック図である。制
御装置664は、流れ制御弁772を作動させていないが、流れ制御弁118を作動させ
ている。この状態では、送風機は駆動されており、吸気気道陽圧(IPAP)を送達して
いる。入口チャンバの後部110Pに生じている負圧状態は、流れ制御弁118の作動に
よって、シール作動チャンバ116内に維持または封止されている。従って、ガス入口制
御装置102は、送風機へのさらなる流れを可能にしつつ、(流れ制御弁118の作動時
の患者流れの量に依存して)、開状態または少なくとも部分的な開状態に「ロック」され
ている。
呼気を検出したときのガス入口制御装置102の設定を示すブロック図である。制御装置
664は、流れ制御弁772を作動させていないが、流れ制御装置118を継続して作動
させている。この状態では、送風機は、駆動されており、呼気気道陽圧(EPAP)を送
達するようになっている。すでに生じている負圧状態がシール作動チャンバ116内にお
いて維持または封止されているので、ガス入口制御装置102は、開状態または部分的に
開状態で「ロック」されている。これによって、出口106から送風機を通って入口10
8の外に向かう逆流が可能になり、患者の呼気流を呼吸治療装置を介して排気させること
が可能になる。
を備える装置を用いる場合)の操作を示している。これに関連して、図11は、呼吸治療
装置がON状態にあり、かつ制御装置664が、患者吸気の検出または定時バックアップ
の開始によって、吸気を開始するときのガス入口制御装置102の設定を示すブロック図
である。制御装置664は、流れ制御弁772、流れ制御弁118のいずれも作動させて
いない。この状態では、送風機が駆動されており、患者の吸気流の結果として閉ループ制
御の設定値に基づき、流れまたは圧力を送達しているので、入口チャンバの後部110P
内およびシール作動チャンバ116内に負圧状態が生じている。従って、ガス入口制御装
置102は、開いており、送風機への流れが可能になっている。加えて、この構成では、
出口106から逆流導管779を通って入口チャンバに向かう流れが、冷却機能を果たす
ことになる。
流れ閾値の検出によって)、患者呼気の開始を検出したときのガス入口制御装置102の
設定を示すブロック図である。制御装置664は、流れ制御弁772および流れ制御弁1
18の両方を作動させている。この状態では、制御装置は、送風機の駆動を停止させると
よい。シール作動チャンバ116は、流れ制御弁772および流れ制御弁118の両方を
通る流路の結果として、入口チャンバ110の前部110Aの周囲圧状態を有している。
従って、ガス入口制御装置102は、閉鎖されている。入口流れシールの閉鎖および入口
流れの停止は、停止した送風機のインペラの自然慣性力をブレーキ作動時におけるように
小さくする傾向にある。
のガス入口制御装置102の設定を示すブロック図である。フローバイ(flow-by)制御
が行なわれるとよい。フローバイ制御は、患者インターフェイスにおける漏れ(例えば、
1−2リットル)を補償するために、呼気中に、入口を通して極めて低レベルの流れをも
たらすシールの制御である。制御装置664は、流れ制御弁772、流れ制御弁118の
いずれも作動させていない。この状態では、制御装置は、流れ制御ループの流れ設定値に
基づいて低レベルの流れを生じさせるために、送風機を最小限度駆動させるとよい。シー
ル作動チャンバ116は、流れ制御弁118を通る流路の結果として、入口チャンバ11
0の後部110Pからの負圧状態を有している。従って、ガス入口制御装置102は、部
分的に開いている。入口流れシールの部分的な開口によって、低流量の呼吸可能ガスが、
送風機を通って出口106に流れることになる。
を検出したときのガス入口制御装置102の設定を示すブロック図である。これは、自動
化呼気終端陽圧(PEEP)測定モードに対して行われてもよい。制御装置664は、流
れ制御弁772を作動させているが、流れ制御弁118を作動させていない。この状態で
は、送風機は、最小速度で駆動されている。患者流れが存在しないので、ガス入口制御装
置102は、閉鎖されている。さらに、逆流導管779も、流れ制御弁772の設定の結
果として、閉鎖している。従って、患者インターフェイスまたはマスクからの呼吸治療装
置内への逆流は、阻止されることになる。
通気に関連する呼気弁が塞がれて呼気中の患者の吐出が妨げられていることを制御装置6
64が検出したときの故障モードに対するガス入口制御装置102の設定を示すブロック
図である。この状態を検出したとき、制御装置664は、流れ制御弁772および流れ制
御弁118の両方を作動させるようになっている。この状態では、シール作動チャンバ1
16と入口チャンバ110の前部110Aとの間の圧力の均等化が可能になる。送風機は
、最小速度で駆動されている。次いで、患者の呼気流は、入口チャンバ110の後部11
0P内に生じた陽圧の結果として入口流れシール114を強制的に開くのに十分である。
従って、ガス入口制御装置102は、開放される。従って、患者インターフェイスまたは
マスクからの呼吸治療装置内への逆流が可能になる。
吸可能ガスを形成するようになっていてもよい。酸素は、送風機の下流または上流のいず
れかにおける流路に注入されるとよい。例えば、いくつかの実施形態では、図7−15の
酸素供給若しくは酸素入口ポート780によって示されているように、酸素は、出口10
6における流路に供給または注入されるとよい。例えば、酸素を注入するのに、大流量弁
が用いられるとよい。送風機および弁の後方から酸素を注入することによって、酸素がシ
ステムを通って大気に漏出するのを阻止する助けとなる。これによって、酸素の浪費も軽
減される。さらに、送風機の後方から酸素を注入することによって、可燃性酸素への送風
機およびモータの露出が阻止または制限され、装置がより安全になる。装置の代替的態様
では、酸素は、入口108または入口チャンバ110内に導入または注入されてもよい。
これは、任意選択的に、前部110Aまたは後部110Pのいずれかに注入されてもよい
。従って、周囲空気と酸素との混合物は、送風機内に流れ、出口106において送風機に
よって加圧されることになる。これは、入口110の壁内にガス入口ポートを設けること
によって、行われるとよい。この選択枝は、代替的な酸素供給(または酸素入口)ポート
780Aとして図7−15に示されている。従って、酸素は、ガス入口ポートにおいて、
弁によって調整されるとよい。例えば、この弁は、周囲空気とともに低流量の酸素を調整
するようになっているとよい。本装置は、出口の近くに酸素ポート780を備えていても
よく、あるいは入口の近くに酸素ポート780Aを備えていてもよく、またはいずれの酸
素ポートを用いるかを選択できるように、両方の酸素ポート780,780Aを備えてい
てもよい。しかし、一般的には、使用時に、酸素ポート780または780Aの1つのみ
が用いられるようになっている。
用語、方程式、および図面記号が用いられている。いくつかの例では、専門用語および記
号が、本技術を実施するのに必要でない特定の細部を示唆している場合もある。さらに、
本明細書において、本技術を特定の実施形態を参照して説明してきたが、これらの実施形
態は、本技術の原理および応用の単なる例示にすぎないことを理解されたい。従って、例
示的な実施形態に対して多くの修正がなされてもよいこと、および本技術の精神および範
囲から逸脱することなく、他の構成が考案されてもよいことを理解されたい。
て、他の構成部品が、可変開口として用いられてもよいし、またシステムから放出される
騒音レベルを低下させるために用いられてもよい。これに関連して、本技術のいくつかの
実施形態は、入口における開口の大きさを変化させるために、電気制御システムまたは電
磁気制御システムを用いてもよい。このような制御システム(例えば、信号をもたらすた
めに一緒に連結されたプロセッサ、センサー、および電磁弁)は、流れを測定し、該流れ
を必要な吸気流れとリンクさせ、または関連付け、これによって、種々の大きさの弁の開
/閉の大きさを設定するための信号を制御することになる。従って、このような実施形態
では、送風機に供給される入口ガスは、弁を通過することになるが、このガスが通過する
弁の開口部は、機械的に設定/制御される種々の大きさを有することになる。任意選択的
に、このような代替的な可変入口制御システムの弁は、ソレノイド弁、または可変開口を
形成するために移動可能な機械的に制御されるディスクまたは機械的に制御されるプラン
ジャーとして、実施されてもよい。有利には、このような実施形態では、弁の開閉は、呼
気中に、制御され、すなわち、その開閉の程度が決められるようになっているとよく、こ
れによって、呼吸波形の形状をさらに正確に制御する比例制御逆止弁をもたらことができ
る。例えば、弁の制御装置によって呼気の状態を検出したとき、弁の開口の大きさは、検
出された呼気流に応じて設定されるとよい。しかし、このようなシステムは、前述した柔
軟シールの態様と比較して、より高価であり、呼吸治療装置内により大きな空間を占める
可能性がある。
Claims (52)
- 呼吸可能ガスの流れを患者にもたらすべく構成された呼吸治療装置において、
閉状態と完全開状態との間で調整可能な可変開口部を有するガス入口と、
ガス出口と、
加圧された呼吸可能ガスの前記ガス入口から前記ガス出口への供給をもたらす流れ発生
器と、
前記流れ発生器によって生じる圧力のレベルを制御する制御装置と
を備えており、
前記可変開口部は、前記ガス出口に隣接する箇所にもたらされる呼吸可能ガスの流れの
レベルに応じて、開口の大きさを変化させるようになっていることを特徴とする呼吸治療
装置。 - 前記可変開口部は、柔軟シールを備えていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記可変開口部は、流れ値のある範囲にわたって比例的に開くよう構成されており、
前記流れの範囲は、第1の流れ値と第2の流れ値との間にあることを特徴とする請求項2
に記載の装置。 - 前記第1の流れ値は、毎分略0リットルであり、前記第2の流れ値は、毎分略70リッ
トルであることを特徴とする請求項3に記載の装置。 - 前記可変開口部は、前記流れの範囲を超える流れ値に対して、開口の大きさが固定され
るよう構成されていることを特徴とする請求項3に記載の装置。 - 前記可変開口部は、前記流れの範囲の前記第1の流れ値で閉じるよう構成されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 前記可変開口部は、シール作動チャンバをさらに備えていることを特徴とする請求項2
に記載の装置。 - 前記シール作動チャンバの圧力は、少なくとも1つの電気機械弁の制御によって設定さ
れるようになっていることを特徴とする請求項7に記載の装置。 - 前記制御装置は、呼吸可能ガスの流れのレベルの測定に応じて、前記少なくとも1つの
電気機械弁を設定するよう構成されていることを特徴とする請求項8に記載の装置。 - 前記開口部は電気機械弁を備えていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記制御装置は、呼吸可能ガスの流れのレベルの測定に応じて、前記電気機械弁の開口
の大きさを設定するよう構成されていることを特徴とする請求項10に記載の装置。 - 連続的な呼吸サイクルにおいて加圧された呼吸可能ガスの供給を患者にもたらすべく構
成された呼吸治療装置であって、各サイクルは吸気相および呼気相を含んでいる呼吸治療
装置において、
ガス入口と、
ガス出口と、
前記ガス入口からの呼吸可能ガスの入口流れを受け、前記ガス出口に送達する前に前記
呼吸可能ガスを加圧する流れ発生器と、
吸気圧および呼気圧をもたらすために、前記流れ発生器によって生じた圧力のレベルを
制御する制御装置と
を備えており、
前記吸気圧から前記呼気圧への圧力の低下を容易にするために、前記呼気相の少なくと
も一部において、前記流れ発生器への前記入口流れが遮断されるようになっていることを
特徴とする呼吸治療装置。 - 前記入口流れの遮断によって、前記流れ発生器の送風機が無負荷となることを特徴とす
る請求項12に記載の装置。 - 前記制御装置は、1つまたは複数の電気機械弁を設定することによって、前記入口流れ
を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項12に記載の装置。 - 前記入口の流路内の柔軟シールと、前記柔軟シールに近接するシール作動チャンバをさ
らに備え、前記電気機械弁の前記設定によって、前記シール作動チャンバの圧力レベルが
制御されるようになっていることを特徴とする請求項14に記載の装置。 - 呼吸治療装置用流れ発生器であって、
モータと、
前記モータに連結されたインペラと、
ボリュート、ガス入口、およびガス出口を備える前記インペラ用ハウジングであって、
前記ガス出口は、呼吸可能ガスを呼吸治療として送達するために、患者インターフェイス
の導管となっているハウジングと、
前記ガス入口を選択的に開閉するために配置された入口流れシールであって、前記ガス
入口の入口チャンバに内側から近接する第1の側と、前記ガス入口の前記入口チャンバに
外側から近接する第2の側とを有している入口流れシールと、
前記入口流れシールの前記第2の側に近接して構成されたシール作動チャンバであって
、前記シール作動チャンバ内の負圧により前記ガス入口を呼吸可能ガスの流れに対して開
放することができるシール作動チャンバと
を備えていることを特徴とする流れ発生器。 - 前記ハウジングは、
第1および第2のポートと、
前記入口チャンバと前記シール作動チャンバを圧力伝達するように接続する圧力伝達導
管とをさらに備えており、
これによって、前記入口チャンバ内の圧力変化が、前記シール作動チャンバ内の圧力を
変化させるようになっていることを特徴とする請求項16に記載の流れ発生器。 - 前記圧力伝達導管に連結された第1の流れ制御弁をさらに備えており、前記第1の流れ
制御弁は、前記シール作動チャンバを大気圧に対して選択的に開閉するように構成されて
いることを特徴とする請求項17に記載の流れ発生器。 - 前記圧力変化は、前記ガス入口から前記ガス出口に向かう、患者によって誘引された呼
吸可能ガスに関連する減圧である、ことを特徴とする請求項18に記載の流れ発生器。 - 前記第1の流れ制御弁が前記シール作動チャンバを大気圧に対して開放するように設定
されたとき、前記シール作動チャンバ内の減圧は中断されるようになっており、前記減圧
の中断によって、前記ガス入口の呼吸可能ガスの流れに対する閉鎖が可能になることを特
徴とする請求項19に記載の流れ発生器。 - 前記第1の流れ制御弁が前記シール作動チャンバと前記ガス入口チャンバとの間の均等
化を可能にするように設定されたとき、前記ガス出口から前記ガス入口への逆流は、前記
入口チャンバ内および前記シール作動チャンバ内の圧力を増大させ、前記増圧によって、
前記ガス入口の閉鎖が可能になり、これによって、前記逆流が停止されるようになってい
ることを特徴とする請求項18に記載の流れ発生器。 - 前記入口流れシールは柔軟薄膜を備えることを特徴とする請求項18に記載の流れ発生
器。 - 前記ガス入口は、前記入口流れシールによって封止可能な開口部を備えており、前記入
口流れシールの表面積は、前記開口部の開口面積よりも大きくなっていることを特徴とす
る請求項22に記載の流れ発生器。 - 前記第1の流れ制御弁に連結された第2の流れ制御弁をさらに備えており、前記第2の
流れ制御弁は、前記ガス入口を前記ガス出口の圧力に対して選択的に開閉するように構成
されていることを特徴とする請求項18に記載の流れ発生器。 - 前記第1および第2の流れ制御弁は、前記シール作動チャンバが前記ガス入口チャンバ
の圧力と周囲圧との均等化を中断するべく、前記シール作動チャンバ内の圧力レベルを選
択的に封止するように構成されていることを特徴とする請求項24に記載の流れ発生器。 - 前記第2の流れ制御弁は、前記ガス入口の周囲圧と均等化するために前記第1の流れ制
御弁を選択的に開閉するように構成されており、前記第1の流れ制御弁は、前記シール作
動チャンバを前記第1の流れ制御弁に対して選択的に開閉するように構成されていること
を特徴とする請求項25に記載の流れ発生器。 - 吸気流れが前記ガス入口を開くことを可能にするべく、前記シール作動チャンバの圧力
と前記ガス入口チャンバの圧力との均等化を可能にするために、吸気の状態の検出に応じ
て前記第1の流れ制御弁を設定するように構成された制御装置をさらに備えていることを
特徴とする請求項25に記載の流れ発生器。 - 前記制御装置は、前記ガス入口を呼吸可能ガスの流れに対して閉鎖するために前記シー
ル作動チャンバ内の減圧を中断するように、呼気の状態の検出に応じて前記第1の流れ制
御弁を設定するように構成されていることを特徴とする請求項27に記載の流れ発生器。 - 呼吸可能ガスの逆流を可能にするべく、前記シール作動チャンバ内の圧力を封止し、前
記ガス入口の開状態をロックするために、吸気の状態の検出に応じて前記第1の流れ制御
弁および前記第2の流れ制御弁を設定するように構成された制御装置をさらに備えている
、ことを特徴とする請求項28に記載の流れ発生器。 - 前記入口への酸素ガスの注入を可能にするために、前記入口に連結された酸素入口ポー
トをさらに備えていることを特徴とする請求項18に記載の流れ発生器。 - 呼吸可能ガスの流れへの酸素ガスの注入を可能にするために、前記ガス出口に連結され
た酸素投入ポートをさらに備えていることを特徴とする請求項16に記載の流れ発生器。 - 圧力治療措置用の大気圧を超える圧力の呼吸可能ガスを生成する流れ発生器であって、
前記流れ発生器は、ガス入口およびガス出口を備えており、前記ガス出口は、前記呼吸可
能ガスを送達するために患者インターフェイスの導管である流れ発生器と、
圧力治療措置に従って前記呼吸可能ガスを生成するために前記流れ発生器を制御する制
御装置と、
前記ガス入口を選択的に開閉するために配置された入口流れシールであって、前記ガス
入口の入口チャンバに内側から近接する第1の側、および前記ガス入口の前記入口チャン
バに外側から近接する第2の側を有している入口流れシールと、
前記入口流れシールの前記第2の側に近接するシール作動チャンバであって、前記シー
ル作動チャンバ内の負圧が、呼吸可能ガスの流れに対する前記ガス入口の開口を可能にす
るようになっているシール作動チャンバと
を備えていることを特徴とする呼吸治療装置。 - 前記入口チャンバおよび前記シール作動チャンバを圧力伝達するように接続する圧力伝
達導管をさらに備えており、これによって、前記入口チャンバ内の圧力変化が、前記シー
ル作動チャンバ内の圧力を変化させるようになっていることを特徴とする請求項32に記
載の流れ発生器。 - 前記圧力伝達導管に連結されていると共に、前記制御装置の制御によって前記シール作
動チャンバを大気圧に対して選択的に開閉するように構成されている第1の流れ制御弁を
さらに備えていることを特徴とする請求項33に記載の装置。 - 前記流れ発生器は、モータ、ボリュート、および前記ガス入口と前記ガス出口との間に
構成されたインペラを備えていることを特徴とする請求項34に記載の装置。 - 前記第1の流れ制御弁が前記シール作動チャンバを大気圧に対して開放するように設定
されたとき、前記シール作動チャンバ内の負圧が中断されるようになっており、前記中断
された負圧は、呼吸可能ガスの流れに対する前記ガス入口の閉鎖を可能にするようになっ
ていることを特徴とする請求項35に記載の装置。 - 前記第1の流れ制御弁が前記シール作動チャンバと前記ガス入口チャンバとの間の均等
化を可能にするように設定されたとき、前記ガス出口から前記ガス入口への逆流は、前記
入口チャンバ内および前記シール作動チャンバ内の圧力を増大させ、前記増圧により前記
ガス入口の閉鎖が可能になり、これによって前記逆流が停止されるようになっていること
を特徴とする請求項33に記載の装置。 - 前記入口流れシールは柔軟な薄膜を備えていることを特徴とする請求項36に記載の装
置。 - 前記ガス入口は、前記入口流れシールによって封止可能な開口部を備えており、前記入
口流れシールの表面積は、前記開口部の開口面積よりも大きくなっていることを特徴とす
る請求項38に記載の装置。 - 前記第1の流れ制御弁に連結されていると共に、前記ガス入口を前記ガス出口の圧力に
対して選択的に開閉するように構成されている第2の流れ制御弁をさらに備えていること
を特徴とする請求項34に記載の装置。 - 前記第1および第2の制御弁は、前記シール作動チャンバが前記ガス入口チャンバの圧
力と周囲圧との均等化を中断するべく前記シール作動チャンバ内の圧力レベルを選択的に
封止するように構成されており、前記封止された圧力レベルによって、前記入口流れシー
ルが開位置にロックされるようになっていることを特徴とする請求項40に記載の装置。 - 前記第2の流れ制御弁は、前記ガス入口の周囲圧と均等化するように前記第1の流れ制
御弁を選択的に開閉するように構成されており、前記第1の制御弁は、前記シール作動チ
ャンバを前記第1の流れ制御弁に対して選択的に開閉するように構成されていることを特
徴とする請求項41に記載の装置。 - 前記制御装置は、前記ガス入口を呼吸可能なガスの流れに開放するために前記シール作
動チャンバ内の減圧を可能にするべく、吸気の状態の検出に応じて前記第1の流れ制御弁
を設定するように、さらに構成されていることを特徴とする請求項34に記載の装置。 - 前記制御装置は、前記ガス入口を呼吸可能ガスの流れに対して閉鎖するために前記シー
ル作動チャンバ内の減圧を中断するべく、呼気の状態の検出に応じて前記第1の流れ制御
弁を設定するように構成されていることを特徴とする請求項43に記載の装置。 - 前記入口内への酸素の注入を可能にするために、前記入口に連結された酸素投入ポート
をさらに備えていることを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 呼吸可能ガスの流れ内への酸素ガスの注入を可能にするために、前記ガス出口に連結さ
れた酸素投入ポートをさらに備えていることを特徴とする請求項32に記載の装置。 - 呼吸治療装置内の流れ発生器への流れを調整するためのシステムであって、
流れ発生器に繋がるガス入口であって、該流れ発生器を通って、呼吸可能ガスの流れが
吸入されるようになっているガス入口と、
前記ガス入口における前記流れをシールする手段であって、前記ガス入口の入口チャン
バに内側から近接する第1の側および前記ガス入口の前記入口チャンバに外側から近接す
る第2の側を備えている流れをシールする手段と、
前記シール手段の前記第2の側に近接するチャンバ手段であって、前記チャンバ手段内
の負圧によって、前記シール手段における前記ガス入口の開口が可能になっているチャン
バ手段と、
前記ガス入口内の圧力変化に従って前記チャンバ手段に対する圧力を変化させるための
手段と、
前記ガス入口内の圧力変化を可能にすると共に、前記チャンバ手段内の圧力変化を選択
的に中断させるための手段と、
を備えている、ことを特徴とするシステム。 - 前記ガス入口内への酸素ガスの注入を可能にするために、前記入口に連結された酸素投
入ポートをさらに備えていることを特徴とする請求項47に記載のシステム。 - 呼吸可能ガスの流れへの酸素ガスの注入を可能にするために、前記ガス出口に連結され
た酸素投入ポートをさらに備えていることを特徴とする請求項47に記載のシステム。 - 前記チャンバ手段と前記第1の側における前記ガス入口との間の均等化された圧力状態
に従って、逆流が阻止されるようになっていることを特徴とする請求項47に記載のシス
テム。 - 前記チャンバ手段と周囲圧との間の均等化された圧力状態に従って、前方流れが阻止さ
れるようになっていることを特徴とする請求項47に記載のシステム。 - 前記流れをシールする手段を開状態でロックする前記チャンバ手段のシールされた圧力
状態に従って逆流が可能になっていることを特徴とする請求項47に記載のシステム。
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