JP2018531100A - 喀痰システム - Google Patents
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Abstract
喀痰システムは、絞り装置(21)とバルーン弁(19)を含む喀痰チューブ(20)と、喀痰機(1)を有し、喀痰機(1)は、ファン(16)とシャッター弁(17)を有するメインチューブアセンブリ(15)と、第1エアポンプ(6)と第2エアポンプ(3)を有するエアポンプアセンブリ(2)と、絞り装置(21)の気圧を測定するための第1センサー(12)とマイコン制御ユニットを有する制御システム(8)とを含み、マイコン制御ユニットは第1センサー(12)により検出された気圧に基づいて、患者が呼気段階にあるか或は吸気段階にあるかを判定し、喀痰の際に、第1エアポンプ(6)はバルーン弁(19)へ気体を供給することにより、人工呼吸器の空気回路を遮断し、ファン(16)とシャッター弁(17)を開いて、絞り装置(21)へ気体を供給するように第2エアポンプ(3)を制御し、喀痰の間に、人工呼吸器は停止しない。
【発明の効果】
本発明に提出した喀痰システムは人工呼吸器の作動に影響を与えない。
【選択図】図1
Description
1、喀痰が起動した後、制御システム8は、喀痰器1内のファン16をオンにすることにより、ファン16とシャッター弁17との間の回路には、所望の負圧を発生させる。負圧は、−10cmH2O〜−200cmH2Oの範囲にあり、好ましくは、−50cmH2O〜−150cmH2Oの範囲にあり、より好ましくは−60cmH2O〜−120cmH2Oの範囲にあり、このとき、シャッター弁17が閉じているので、患者の機械換気に影響しない。圧力センサ13は即刻にファンの圧力を検出して制御システム8に送信することにより、制御システム8はファン16の圧力を調節することができる。
2、制御システム8内の圧力センサ11は、絞り装置21のインターフェースAでの圧力をリアルタイムに監視し、差圧センサー12は、絞り装置21のインターフェースBでの圧力をリアルタイムに監視し、データをマイコン制御ユニットに送信する。マイコン制御ユニットは、喀痰チューブ20内の瞬時の流量および圧力を計算し、それにより、患者が吸気段階にあるかまたは呼気段階にあるかを分析して判断し、吸気が終わりかつ呼気が開始する切り替え時点を捕捉し、患者がこの切り替え時点にあるとき、制御システム8は第1エアポンプ6を開き、2位置3方向電磁弁4がオンされ、第1エアポンプ6とバルーン弁19との間の空気回路を開き、バルーン弁19が膨張する。これにより、バルーン弁19が閉じられて、人工呼吸器からの患者への換気回路が遮断されている。ほぼ同時に、常時閉めているシャッタ弁17が制御システム8によって迅速に開かれ、ファン16の負圧回路が患者の気道に連通することにより、急速かつ急激な呼気気流が患者の肺から排出される。実践および理論研究によれば、流量が170L/Minより大きい場合、喀痰が効果的であり、この流量は普通な人の通常の咳の流量とほぼ同じであることが示されている。このとき、バルーン弁19が閉じられることで、人工呼吸器はファンの負圧に曝されないが、患者の呼気流量を検出する機能を有するある人工呼吸器に警報を鳴らす恐れがある。従って、バルーン弁19が閉じられた瞬間に、エアポンプアセンブリ2内の第2エアポンプ3と第3エアポンプ5も同時に作動し、発生された気体はそれぞれに絞り装置21のインターフェースA及びインターフェースBを介して呼吸回路に流入し、人工呼吸器の呼気回路に向かって流れる。これにより、患者の呼気気流を置換し、人工呼吸器が警報を鳴らすことを回避できる。
3、患者の肺から流出した気体がシャッター弁17、質量流量計14、ファン16、マフラーシステム18を介して大気に排出される。質量流量計14は、患者の呼気流量を検出してマイコン制御ユニットに送信し、患者の呼気流量がゼロに近いことが検出されると、マイコン制御ユニットはシャッタ弁17を閉め、同時に2位置3方向電磁弁4はオフされ、バルーン弁19が気体を抜き始め、その内部気体が3方向電磁弁を通って患者のメイン呼吸回路に入ることにより、バルーン弁19が開かれ、人工呼吸器と患者が接続され、このとき、患者が吸気し始め、人工呼吸器がトリガされ、患者は、喀痰する前と同じように通常の機械換気を続け、このとき、一回の喀痰が完了したことを示している。
Claims (10)
- 喀痰機(1)と喀痰チューブ(20)とを含み、
喀痰チューブ(20)は、絞り装置(21)と、バルーン弁(19)とを含み、前記バルーン弁(19)は、絞り装置(21)を介して人工呼吸器に接続された人工呼吸器ポートと、喀痰機(1)に接続された喀痰機ポートおよび患者に接続された患者ポートが二つに分かれたポートとを含む二方弁であり、
喀痰機(1)は、陰圧を発生させるファン(16)と喀痰の際に開くシャッター弁(17)を有するメインチューブアセンブリ(15)と、バルーン弁(19)へ気体を供給する第1エアポンプ(6)と絞り装置(21)へ気体を供給する第2エアポンプ(3)を有するエアポンプアセンブリ(2)と、メインチューブアセンブリ(15)とエアポンプアセンブリ(2)を制御するためのものであり、絞り装置(21)の気圧を測定するための第1センサー(12)とマイコン制御ユニットを有する制御システム(8)とを含み、
マイコン制御ユニットは第1センサー(12)により検出された圧力差に基づいて、患者が呼気段階にあるかまたは吸気段階にあるかを判定し、患者が吸気段階から呼気段階に切り替えるときに、マイコン制御ユニットは、バルーン弁(19)のバルーンへ気体を供給するように第1エアポンプ(6)を制御することにより、人工呼吸器ポートから患者ポートまでの空気回路を遮断し、制御システム(8)は、ファン(16)とシャッター弁(17)を開くことにより、患者の喀痰を補助し、同時にマイコン制御ユニットは、絞り装置(21)へ気体を供給するように第2エアポンプ(3)を制御し、そして喀痰の間に、人工呼吸器は停止しない、
ことを特徴とする喀痰システム。 - 絞り装置(21)に人工呼吸器の気流方向に沿ってインタフェースAとインタフェースBが設けられ、エアポンプアセンブリ(2)は第3エアポンプ(5)をさらに含み、制御システム(8)は第2センサー(11)をさらに含み、
第1センサー(12)は、絞り装置(21)のインタフェースAとインタフェースBの圧力差を検出するためのものであり、第2センサー(11)は、絞り装置(21)のインタフェースBの気圧を検出するためのものであり、
第2エアポンプ(3)は絞り装置(21)のインタフェースAへ気体を供給し、第3エアポンプ(5)は絞り装置(21)のインタフェースBへ気体を供給する、
ことを特徴とする請求項1に記載の喀痰システム。 - 空気回路アセンブリ(22)をさらに含み、
空気回路アセンブリ(22)は、マイコン制御ユニットにより制御された電磁弁(4)を含み、
電磁弁(4)は第1エアポンプ(6)とバルーン弁(19)との間に接続され、バルーン弁(19)の給排気を制御する、
ことを特徴とする請求項2に記載の喀痰システム。 - 制御システム(8)は、バルーン弁(19)の患者ポートの圧力を検出する第3センサー(9)をさらに含み、マイコン制御ユニットは、第2センサー(11)により検出された圧力と第3センサー(9)により検出された圧力との差を計算して、その値がある閾値より大きいときに、警報を鳴らす、
ことを特徴とする請求項2に記載の喀痰システム。 - メインチューブアセンブリ(15)は、シャッター弁(17)を通過する気体流量を検出するための流量計(14)をさらに含み、マイコン制御ユニットは、流量計(14)により検出された気体流量がある閾値より小さいときに、喀痰が終了すると判定し、シャッター弁(17)を閉め、ただし、当該閾値が0より大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の喀痰システム。 - メインチューブアセンブリ(15)は、ファン(16)の圧力を検出するための第5圧力センサー(13)をさらに含み、マイコン制御ユニットは、第5圧力センサー(13)により検出された圧力に基づいて、ファン(16)の回転速度を調節する、
ことを特徴とする請求項5に記載の喀痰システム。 - 空気回路アセンブリ(22)は、第1ジョイント(207)、第2ジョイント(206)、第3ジョイント(204)、第4ジョイント(203)、第5ジョイント(258)、第6ジョイント(205)、第7ジョイント(226)、第8ジョイント(228)、第9ジョイント(229)和第10ジョイント(230)をさらに含み、
第1ジョイント(207)の一端は第2エアポンプ(3)に接続され、他端は第7ジョイント(226)を介して絞り装置(21)のインタフェースAに接続され、
第2ジョイント(206)は第1センサー(12)に接続され、
第3ジョイント(204)は第2センサー(11)に接続され、
第4ジョイント(203)の一端は第3エアポンプ(5)に接続され、他端は第9ジョイント(229)を介して絞り装置(21)のインタフェースBに接続され、
第5ジョイント(258)の一端は第1エアポンプ(6)に接続され、他端は電磁弁(4)の第1ポートに接続され、
第6ジョイント(205)は電磁弁(4)の第3ポートに接続され、かつ第3センサー(9)に接続され、
第8ジョイント(228)の一端はバルーン弁(19)のバルーンに接続され、他端は電磁弁(4)の第2ポートに接続され、
第10ジョイント(230)は電磁弁(4)の第3ポートに接続され、かつ患者ポート(C)に接続される、
ことを特徴とする請求項3に記載の喀痰システム。 - 空気回路アセンブリ(22)は、予備の電磁弁(7)をさらに含み、
電磁弁(7)の第1ポートは第8ジョイント(228)に接続され、電磁弁(7)の第2ポートは第10ジョイント(230)に接続され、電磁弁(7)がオンされた後に、電磁弁(7)の第1ポートと第2ポートとは接続され、バルーン弁(19)のバルーンにおける気体は第8ジョイント(228)と第10ジョイント(230)を介して排出される、
ことを特徴とする請求項7に記載の喀痰システム。 - 第6ジョイント(205)は人工呼吸器の呼吸回路に接続され、バルーン弁(19)のバルーンにおける気体は人工呼吸器の呼吸回路に排出される、
ことを特徴とする請求項8に記載の喀痰システム。 - 制御システム(8)は、第1エアポンプ(6)の出口での気圧を検出するための第4センサー(10)をさらに含み、第4センサー(10)は第1エアポンプ(6)の出口に設けられ、マイコン制御ユニットは、第4センサー(10)により検出された圧力に基づいて、PWM方式を利用して第1エアポンプ(6)の回転速度を調節することによって、第1エアポンプ(6)は定常の圧力を出力する
ことを特徴とする請求項4に記載の喀痰システム。
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