JP2023526137A - 人工呼吸器などの流体混合装置 - Google Patents

Abstract

圧力制御流体の流れのためのベンチュリノズルと、ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャと、流体ポートと、流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、ベンチュリノズルに対して開始流位置と停止流位置との間で移動可能な弁と、を含む、呼吸器と共に使用するのに好適な流体混合器などの装置であって、圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成され、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成されている、装置。人工呼吸器に好適な装置を使用する方法もまた、開示される。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、流体混合装置に関し、より具体的には、ＣＯＶＩＤ－１９などの疾患の呼吸器症状又は慢性呼吸器疾患に罹患しているヒト患者に使用可能な人工呼吸器などの流体混合装置、及びそのような人工呼吸器を利用する方法に関する。

本書の提出日の時点で、ＣＯＶＩＤ－１９のパンデミックが世界中を席巻している。ＣＯＶＩＤ－１９にはいくつかの症状が含まれるが、主に呼吸器疾患である。ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスに曝された人々の大半は、症状がある場合でも、軽度の症状であり、迅速に完全な健康状態に戻ることができる。しかしながら、かなりの少数の人々がＣＯＶＩＤ－１９ウイルスへの曝露に対して極めて深刻な反応を示す。これらの人々にとっては、肺が感染し、炎症を起こし、肺胞が膿又は流体で満たされ、詰まりを起こし、毛細血管への酸素移動を妨げる可能性がある。ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスに対する反応が最も深刻な、最も重篤な患者は、急性呼吸窮迫症候群（Ａｃｕｔｅ Ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ Ｄｉｓｔｒｅｓｓ Ｓｙｎｄｒｏｍｅ、ＡＲＤＳ）に罹患する可能性がある。ＡＲＤＳ患者は、ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスによって深刻な損傷を受けた肺を有し、肺胞が流体で満たされるようになる。肺胞が膨み、収縮するのに役立つ、肺に自然発生する界面活性剤は、壊れて、肺を硬くする。加えて、ＡＲＤＳからの炎症は、肺胞内面と隣接する毛細血管との間のギャップを増加させ、毛細血管への酸素移動を更に減少させる。ＣＯＶＩＤ－１９感染症又はその他の原因によるそのような極端な症状に罹患した患者は、肺に酸素を押し込み、血液への酸素移動を改善するために、挿管し、人工呼吸器に接続する必要がある。

挿管及び換気は、ＣＯＶＩＤ－１９感染症の重篤な症状に罹患した患者及び他のＡＲＤＳ患者にとって、生と死の間の最後の防御線である可能性があるが、換気は侵襲的かつ高価であり、呼吸に全く役立たないことと挿管された完全な換気との間の別のステップが有益である。加えて、現在の人工呼吸器は、患者が患者の周囲（典型的には病室又は集中治療室）に吐き出す飛沫を排出することができる。これらの飛沫は通常、感染した患者からＣＯＶＩＤ－１９ウイルスを運び、医療専門家及び他の患者を危険にさらす。

更に、現在の人工呼吸器は、適切に機能するために、圧縮酸素の連続的な供給に依存している。このような現在の人工呼吸器の動作は、酸素供給が連続的に流れることを必要とする。この連続的な流れは、酸素を浪費し、コストを増加させ、現在の人工呼吸器を、遠隔地、発展途上国の場所、又は十分かつ連続的な酸素供給へのアクセスがない、若しくは最小限のアクセスのみを有する他の場所に不適とする。同様に、既存の人工呼吸器は、人工呼吸器を制御するために電子機器に依存し、電子機器に電力を供給するために電力に依存する。この電気の必要性はまた、現在の人工呼吸器を、遠隔地、発展途上国の場所、又は連続的な電気へのアクセスがない、若しくは最小限のアクセスのみを有する他の場所に不適とする。

したがって、患者にとって侵襲性が低く、換気された患者の近くの人々にとって感染のリスクが低い改良された人工呼吸器に対する必要性が存在する。

更に、医療の不平等は世界中で顕著であり、特に、インドのような中低所得国（ｍｉｄｄｌｅ－ｉｎｃｏｍｅ ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ、ＬＭＩＣ）において顕著である。従来の換気方法はコストが高く、アメリカだけで毎年数十億米ドルの経済的負担を生み出している。ＬＭＩＣでは、これらの高いコストだけでなく、様々な電気などのリソースの不足により、人工呼吸器などの呼吸器ケアデバイスへのアクセスが制限されている。従来の換気方法は、世界中の人々の様々な呼吸器の必要性に治療を提供する能力が制限されている。これは、繊細であり、最適な性能状態を維持するために、清潔な空間、電源、並びに通常のサービス及びメンテナンスの必要性を含む、動作させるために大量のインフラストラクチャを必要とするためである。

加えて、従来の換気システムは、デバイスの臨床的性能と、デバイスの患者システム相互作用の両方を監視することが予想される。呼吸器療法デバイスの使用に関する医師からの指示に対する患者のコンプライアンスの監視にギャップが存在する。コンプライアンスを確認することは、医療デバイス会社が払い戻しを受けるための重要なステップであり、確認する方法がない場合、会社が機器を供給するための費用は払い戻されない。

従来の換気デバイスと関連付けられた欠陥に少なくとも部分的に対処するために、医療分野における換気デバイスに対する新しいアプローチの必要性が存在する。特に、インフラストラクチャ及び電気が不足しているＬＭＩＣの患者に治療を提供することができる換気デバイス、並びに医療デバイス会社が患者に供給する機器の払い戻しを受けるために重要な患者コンプライアンスを監視することができるデバイスを提供することが望ましい。

いくつかの実施形態によれば、機械的であり得る人工呼吸器は、呼吸器への空気の流れを制御するために、患者の自然呼吸に依存する。気流は、周囲空気圧力よりもわずかに高い圧力で提供され、呼吸困難な患者を支援するために酸素富化され得る。いくつかの実施形態によれば、空気の流れを制御するために電子機器に依存するのではなく、単純かつ堅牢な機械的弁を使用して、ベンチュリ吸気口への圧縮空気及び／又は酸素の流れを遮断する。弁は、患者が自然に呼吸しているときに生じるわずかな圧力変化によって作動する。弁は、単純なダイヤフラム及びフラップ弁システム、双安定ダイヤフラムシステム、又はシャトルばね式システムに基づく可能性がある。

本発明の態様によれば、圧力制御流体の流れのためのベンチュリノズルと、ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャと、流体ポートと、流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、ベンチュリノズルに対して開始流位置と停止流位置との間で移動可能な弁と、を含む、人工呼吸器であって、圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成され、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成される、人工呼吸器が提供される。

本発明の一態様によれば、生きている患者の気道に接続可能である人工呼吸器であって、スロートを備えるベンチュリと、ベンチュリノズルと、圧力制御酸素が外向きに流れる、ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、該ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、患者の気道と流体連通している流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、該少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、該圧力増幅器は、該流体ポート内への患者の呼気が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、該圧力増幅器は、該流体ポートを通る患者の吸気が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させるように構成され、該弁の該移動軸が、該スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列する、人工呼吸器が提供される。

本発明の一態様によれば、生きている患者の気道に接続可能である人工呼吸器であって、スロートを備えるベンチュリと、ベンチュリノズルと、圧力制御酸素が外向きに流れる、ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、該ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、患者の気道と流体連通している流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、該少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、該圧力増幅器は、該流体ポート内への患者の呼気が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、該圧力増幅器は、該流体ポートを通る患者の吸気が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させるように構成され、該弁の該移動軸が、該スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間、圧力増幅器と流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、人工呼吸器が提供される。

センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされる場合がある。

差動データを収集するために、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの同じタイプの少なくとも１つが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされる場合がある。

人工呼吸器は、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つによって収集された生データをパッケージするための中央処理ユニットを備えてもよい。

人工呼吸器は、動きセンサを備えてもよい。

人工呼吸器は、吐き出し中に流体が人工呼吸器から出ることを可能にするための吐き出し窓と、吐き出し窓を少なくとも選択的に部分的に閉鎖して、患者の呼気終末陽圧（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｅｎｄ Ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＰＥＥＰ）を設定するための流体流制限器と、を備えてもよい。流体流動制限器は、人工呼吸器が一定期間内に人工呼吸器から出る空気の体積を制限することを可能にし、それによって、呼気期間を延長し、それによって、例えば、肺の虚脱を回避するために、患者のＰＥＥＰをより安全なレベルに修正することを可能にする。加えて、挿管された患者は、患者をある呼吸デバイスから別の呼吸デバイスに移動することを必要とするＣＴスキャンなどの更なる処置を必要とすることが多い。機械的に換気された患者を輸送するこのプロセスは、患者の健康のための様々な問題を生み出す可能性がある。患者が換気から切り離される短期間は、呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）の損失をもたらし、機能的残気量（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｃａｐａｃｉｔｙ、ＦＲＣ）を低減する。重篤な急性呼吸窮迫症候群の患者に対するＦＲＣの有意な低減は、低酸素血症の悪化を引き起こす可能性がある。場合によっては、ＦＲＣが改善し、低酸素状態が解消するまでに数時間かかることがある。本発明は、患者を集中医療用人工呼吸器から輸送用人工呼吸器に切り替えて再び戻す間のＰＥＥＰの低減を排除し、患者ケアの大幅な改善をもたらすことによって、従来の輸送用人工呼吸方法において見出されるこの問題に少なくとも部分的に対処する。

別の態様によれば、本発明は、呼吸器と共に使用するのに好適な装置であって、スロートを備えるベンチュリと、ベンチュリノズルと、圧力制御流体が外向きに流れる、ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、該ベンチュリノズル及び周囲流体と流体連通している周囲流体アパーチャと、流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御流体の流れによる周囲流体の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御流体の流れによる周囲流体の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、該圧力増幅器は、該流体ポートに押し込まれた流体が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、該圧力増幅器は、該流体ポートから引き出された流体が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させるように構成され、該弁の該移動軸が、該スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、該圧力増幅器が、該ベンチュリノズルと該流体ポートとの間に位置決めされ、ベンチュリノズルと周囲流体アパーチャとの間、圧力増幅器と流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、装置を企図する。

センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされる場合がある。

差動データを収集するために、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの同じタイプの少なくとも１つが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされる場合がある。

人工呼吸器は、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つによって収集された生データをパッケージするための中央処理ユニットを備えてもよい。

装置は、動きセンサを備えてもよい。

装置は、流体が該流体ポートに押し込まれたときに、流体が装置から出ることを可能にするための少なくとも１つの流体ゲートと、少なくとも１つの流体ゲートを少なくとも選択的に部分的に閉鎖するための流体流制限器と、を備えてもよい。

装置は、圧力制御流体の流れを調節するための圧力レギュレータを更に備えてもよく、圧力レギュレータは、その中に穿孔を含むように形成されたハウジングと、該穿孔内に移動可能に配設されたピストンであって、その第１の端部に隣接する環状リップを備える、ピストンと、該穿孔内に配設され、第１の端部と、第２の端部と、を備えるばねと、該穿孔内に移動可能に配設された調整キャップであって、該調整キャップが、その中に形成された複数のキースロットを含むように形成される、調整キャップと、を備える、圧力レギュレータであって、該ばねの該第１の端部が、該環状リップと物理的に接触しており、該ばねの該第２の端部が、該調整キャップと物理的に接触しており、該調整キャップを第１の方向に回転させることが、該調整キャップに該ばねを圧縮させ、該調整キャップを第２及び反対方向に回転させることが、該調整キャップに該ばねを減圧させ、該調整キャップを該第１の方向に回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を増加させ、該調整キャップを該第２の方向に回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を減少させ、該穿孔が、円筒形壁によって画定され、該円筒形壁が、その中に第１のねじ山を含むように形成され、該調整キャップが、その周囲に形成された第２のねじ山を含むように形成され、該第２のねじ山が、該第１のねじ山と噛み合うように構成される。

圧力増幅器は、ダイヤフラムを備えてもよい。

該弁は、テーパ状端部を有するステムを含み、該テーパ状端部が、該停止位置にある該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に入り、該ベンチュリ開口部を実質的に閉鎖する場合がある。

装置は、該周囲流体アパーチャに着脱可能に接続された少なくとも１つのフィルタを更に備えてもよい。

該圧力制御流体は、液体である場合がある。

別の態様では、本発明は、圧力制御酸素源を提供することと、スロートを備えるベンチュリと、ベンチュリノズルと、圧力制御酸素が外向きに流れる、該ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、該ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、該少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備える、人工呼吸器に好適な装置を提供することと、該流体ポートを患者の気道と流体連通して配置することと、該流体ポートを通る患者による呼気に応答して、該少なくとも１つのフラップを、該少なくとも１つの開口部に対して該閉鎖位置に移動させることと、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖することと、該流体ポートを通る患者による吸気に応答して、該少なくとも１つのフラップを、該少なくとも１つの開口部に対して該開放位置に移動させることと、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させることと、を含み、弁の該移動軸が、スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間、圧力増幅器と流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、作動させることと、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうち少なくとも１つを使用して、生データを収集することと、収集された生データを中央処理ユニットを使用してパッケージすることと、有線又は無線通信リンクを使用して、パッケージされた生データを受信デバイスに伝達することと、受信デバイス上でパッケージされたデータを受信することと、収集された生データをアンパッケージすることと、パッケージされていない生データを定量化することと、定量化されたデータをフォーマットすることと、フォーマットされたデータを分析することと、分析されたデータを分散することと、アプリケーションを使用して、分析されたデータを表示することと、を含む、人工呼吸器に好適な装置を使用し、患者からデータを収集する方法を包含する。

方法は、中央処理ユニットを人工呼吸器に結合するステップを含んでもよい。

無線通信リンクを使用することは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、及びＴｈｒｅａｄから選択される少なくとも１つの無線プロトコルを使用することを含む場合がある。

有線通信リンクを使用することは、ＵＳＢ、直列、１－ｗｉｒｅ、及び並列のうちの少なくとも１つを使用することを含む場合がある。

方法は、分析されたデータを、スマートデバイスを使用して表示することを含んでもよい。

スマートデバイスは、モバイル通信デバイス、タブレット、患者インターフェースディスプレイ、ラップトップコンピュータ、及びデスクトップコンピュータのうちの少なくとも１つを備える場合がある。

別の態様によれば、本発明は、少なくとも１つのピエゾ素子及び少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体を備えるアクティブフィルタであって、ピエゾ素子が、誘電体フィルタ媒体内の静電荷を誘導するために電気を生成する、アクティブフィルタを想定する。

このデバイスにおけるピエゾ電気の使用は、本明細書に開示されるデータ収集及びデータ伝達のためのセンサに電力供給するために使用される。デバイス内の金属壁の間にピエゾ電気結晶を配置することによって、電荷は、患者の呼吸によって駆動される機械的圧力が金属に加えられるときに生成される。基本的に、この圧力は、結晶のバランスを崩すことによって電力を生成する。これは、リチウム電池に保存されているものと同様に最大２ｍＷの電力を発生させ、デバイスセンサがデータを収集して伝達するのに十分な電力を生成することができる。例えば、図２Ａに示されるリミッタ７２及び／又はリブ７４は、ピエゾ素子であってもよく、又は人工呼吸器の作動、特に、リミッタ７２に衝撃を与えるフランジ３８（衝撃時にリブ７４を振動させるために続く）によって電気を生成することができるピエゾ素子で覆われていてもよい。

少なくとも１つのピエゾ素子によって生成される電力は、ＡＣである場合がある。

アクティブフィルタは、少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体内の静的電荷を誘導するために、電気を生成する少なくとも１つのスパイロメータを備えてもよい。

アクティブフィルタは、少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体内の静的電荷を誘導するために、電気を生成する２つのスパイロメータを備えてもよい。

少なくとも１つのスパイロメータによって生成される電力は、ＤＣである場合がある。

該流体ポートを通る患者の吸気は、該ベンチュリノズルに対して、該ベンチュリノズルを開放するように該弁を作動させ得る。

該流体ポート内への患者の呼気は、該少なくとも１つのフラップを、該圧力増幅器内の該少なくとも１つの開口部に対して該閉鎖位置に移動させる可能性がある。

該流体ポートを通る患者の吸気は、該少なくとも１つのフラップを、該圧力増幅器内の該少なくとも１つの開口部に対して該開放位置に移動させる場合がある。

別の態様によれば、本発明は、圧力制御流体の流れのためのベンチュリノズル、ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャ、流体ポート、流体ポートと流体連通している圧力増幅器、及びベンチュリノズルに対して開始流位置と停止流位置との間で移動可能な弁を含む、人工呼吸器であって、圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成され、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成される、人工呼吸器に好適な装置を企図する。

別の態様によれば、本発明は、呼吸器と共に使用するのに好適な装置であって、ベンチュリであって、スロートと、ベンチュリノズルと、圧力制御流体が外向きに流れる、ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、を備える、ベンチュリと、該ベンチュリノズル及び周囲流体と流体連している周囲流体アパーチャと、流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御流体の流れによる周囲流体の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御流体の流れによる周囲流体の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、該圧力増幅器は、該流体ポートに押し込まれた流体が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、該圧力増幅器は、該流体ポートから引き出された流体が、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させるように構成され、該弁の該移動軸が、該スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、該圧力増幅器が、該ベンチュリノズルと該流体ポートとの間に位置決めされている、装置を企図する。このため、本発明は、既知の構築物と同様に、圧力制御流体が連続的に流れることに依存しない。したがって、全体的なプロセスをより効率的にする、圧力制御流体の流れを調節するように弁を作動させる本発明により、経済的及び環境的の両方の大幅な節約を行うことができる。装置は、遠隔地、発展途上国の場所、又は十分かつ連続的な流体供給へのアクセスがない、若しくは最小限のアクセスのみを有する他の場所に特に好適であり得る。

圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を停止流位置に作動させるように構成されてもよく、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を開始流位置に作動させるように構成されてもよい。

圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を開始流位置に作動させるように構成されてもよく、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を停止流位置に作動させるように構成されてもよい。これは、例えば、逆の構成と考えてもよい。

圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を開始流位置と停止流位置との間のアクティブ流位置に作動させるように構成されてもよく、圧力増幅器は、流体ポートから引き出された（任意の）流体が、ベンチュリノズルに対して弁を停止流位置に作動させるように構成されてもよい。このような構成では、流体が流体ポート内に押し込まれている、及び流体が流体ポートから引き出されている両方のアクションは、弁をアクティブ流位置に作動させることができる。これは、停止流位置と開始流位置との間の任意の場所の点とみなされてもよい。したがって、流れは、停止流から開始流及びそれらの間の全ての位置に完全に制御及び／又は調節されてもよい。

装置は、圧力制御流体が酸素を含み、周囲流体が周囲空気を含み、流体ポートに押し込まれた流体が空気ポートに吐き出された空気を含み、流体ポートから引き出された流体が空気ポートから吸入された空気を含むように定義されてもよい。

圧力増幅器が、ベンチュリノズルと流体ポートとの間に位置決めされている場合がある。このような位置決めは、弁の強化された作動を提供してもよい。

ベンチュリノズルは、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされてもよい。本発明者らは、そのような位置決めはまた、弁の強化された作動を提供し得ると考える。

ベンチュリノズルは、周囲流体アパーチャと流体ポートとの間に位置決めされている場合がある。このような位置決めを見出した本発明者らはまた、弁の強化された作動を提供し得る。

装置は、圧力制御流体の流れを調節するための圧力レギュレータを備えてもよい。圧力制御流体の流れを調節する目的に好適な多くの異なる圧力レギュレータのうちの少なくとも１つが含まれてもよいことが理解されよう。

より具体的には、装置は、その中に穿孔を含むように形成されたハウジングと、穿孔内に移動可能に配設されたピストンであって、その第１の端部に隣接する環状リップを含む、ピストンと、穿孔内に配設され、第１の端部と、第２の端部と、を備えるばねと、穿孔内に移動可能に配設された調整キャップであって、その中に形成された複数のキースロットを含むように形成される、調整キャップと、を備える、（圧力制御流体の流れを調節するための）圧力レギュレータであって、ばねの第１の端部が、環状リップと物理的に接触しており、ばねの第２の端部が、調整キャップと物理的に接触しており、調整キャップを第１の方向に回転させることが、調整キャップに第１のばねを圧縮させ、調整キャップを第２及び反対方向に回転させることが、調整キャップにばねを減圧させ、調整キャップを第１の方向に回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を増加させ、調整キャップを第２の方向に回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を減少させ、穿孔が、円筒形壁によって画定され、円筒形壁が、その中に第１のねじ山を含むように形成され、調整キャップが、その周囲に形成された第２のねじ山を含むように形成され、第２のねじ山が、第１のねじ山と噛み合うように構成される、圧力レギュレータを備えてもよい。そのようなレギュレータは、圧力制御流体の流れを調節するのに特に効果的であってもよい。本発明者らは、そのような圧力レギュレータが、本明細書に定義される装置と特に良好な相乗効果を有することを見出した。この相乗効果により、そのような圧力レギュレータは、装置の強化された性能を生じる特定の選択となる。

圧力増幅器は、ダイヤフラムを備えてもよい。ダイヤフラムは、その機能を強化するためにソーサー形状であってもよい。

圧力増幅器は、双安定である場合がある。これは、吸入構成及び吐き出し構成であってもよい。このようにして、圧力増幅器は、本発明の少なくともいくつかの実施形態において特に有益な２つの安定状態を表現する。

圧力増幅器は、停止流位置に向かって付勢されてもよい。いくつかの実施形態では、圧力増幅器が、停止流位置に向かって付勢されることが好ましい場合があり、このような構成は、これを可能にする。

圧力増幅器は、開始流位置に向かって付勢されてもよい。逆に、又は追加的に、いくつかの実施形態では、圧力増幅器が、開始流位置に向かって付勢されることが好ましい場合があり、そのような構成はこれを可能にする。

圧力増幅器は、少なくとも１つのフラップを含んでもよい。

装置は、単に機械的である場合もある。いくつかの実施形態によれば、単に機械的である装置は、製造及び動作の簡素化の利点を提供する。

装置は、開始流位置又はアクティブ流位置において、圧力制御流体及び周囲流体の混合物が流体ポートに流れることができるように構成されてもよい。例えば、周囲空気などの周囲流体が、酸素などの圧力制御流体の流れに引き込まれ、流体ポートに向かって流れ及び移動を駆動する場合がある。

混合物の流れは、リアルタイムで変調されてもよい。したがって、装置は、圧力制御流体単独の流れの調節に代わる、又は追加の方式で、流体混合物の流れを制御、変更、及び／又は調節してもよい。

弁は、圧力増幅器に接続されているフランジを含む場合がある。

弁は、テーパ状端部を有するステムを含んでもよく、テーパ状端部は、停止位置にあるベンチュリノズル内のベンチュリ開口部に入り、ベンチュリ開口部を実質的に閉鎖する。そのような構成は、本明細書に定義される装置の特徴に関連して、弁の動作において特に効果的であり得る。

ステムは、圧力増幅器に接続されている場合がある。そのような構成は、動作中、ステム及び力増幅器をより堅牢にし得る。

弁は、スイッチを備えてもよい。これは、バイナリシステムが所望される、又はバイナリ状態が所望されるときに、特に効果的であり得る。

弁は、フラップ弁を含む場合がある。

弁は、ばね式シャトルシステムを備えてもよい。

弁は、摺動可能であってもよい。

弁は、単に機械的であってもよい。

周囲流体アパーチャは、流体排気を含む場合がある。したがって、周囲流体アパーチャは、流体の進入及び退出を可能にするという二重機能を有してもよい。装置からの流体の排気は、装置内の使用済み流体による汚染を低減し得、排気されていない使用済み流体を保管する必要性を排除することによって、装置を簡素化してもよい。

弁は、流体排気を同時に開放しながら、ベンチュリノズルに対して作動されるように構成されてもよい。そのような二重機能性は、装置の動作効率を改善し得る。

装置は、周囲流体アパーチャに着脱可能に接続された少なくとも１つのフィルタを更に備えてもよい。フィルタは、装置への／からの流入及び／又は流出流体を濾過するように動作してもよい。流入及び流出の両方の流体の単一のフィルタでの濾過は、装置の動作効率を改善させてもよい。

少なくとも１つのフィルタは、約３μｍの細孔を含んでもよい。この孔径は、例えば、空気などの流体からウイルス及び細菌などの汚染物質を除去するのに特に有効である。

装置は、人工呼吸器と患者の気道との間の流体連通を提供する呼吸器又は同様の装置を更に備えてもよい。本発明者らは、装置と組み合わせて使用される、又は装置の一部を形成する呼吸器が、ＣＯＶＩＤ－１９などの呼吸器状態を治療するのに特に効果的であり得ることを発見した。

呼吸器は、流体ポートと流体連通してもよい。流体ポートは、例えば、呼吸器に直接的又は間接的に接続されてもよい。

本明細書で上述した流体は、液体であってもよい。様々な用途において、液体は装置を通過してもよい。薬剤などの液体も装置を使用して投与されてもよいことが理解されよう。例えば、装置は、このように、呼吸器疾患又は状態に罹患している患者によって肺に吸入され得る液体ミストの形態の薬剤を投与するために使用され得る改良された噴霧器又は気化器として機能してもよい。しかしながら、任意の好適な液体が装置と共に利用されてもよいことが理解されよう。

装置は、射出成形されてもよい。このように、装置は、費用対効果の高い方式で迅速に再現されてもよい。

装置は、３Ｄ印刷プロセスなどの付加製造によって加工される場合がある。したがって、装置は、発展途上国において特に魅力的になるように、正確かつ費用対効果の高い方式で再現されてもよい。

装置は、可動性であるように構成されてもよい。

装置は、再使用可能であるように構成されてもよい。装置は効果的に洗浄されてもよいため、再使用に好適であってもよい。これは、新しい装置の入手が容易でない発展途上国で特に有益である。

本明細書に記載される装置は、呼吸器への空気及び／又は酸素の流れの制御における使用のためのものであってもよい。

本明細書に記載される装置は、呼吸器へのスクラブされた空気及び／又は酸素の流れを制御における使用のためのものであってもよい。

本明細書に記載される装置は、呼吸器状態の治療における使用のためのものであってもよい。

本明細書に記載される装置は、ＣＯＶＩＤ－１９の治療における使用のためのものであってもよい。

別の態様では、本発明は、圧力制御流体の源を提供することと、圧力制御流体の流れを受容するためのベンチュリノズル、ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャ、流体ポート、流体ポートと流体連通している圧力増幅器、及び圧力制御流体が周囲の流体と混合する開始流位置と停止流位置との間でベンチュリノズルに対して移動可能な弁を含む、呼吸器に好適な装置を提供することと、流体ポートに押し込まれた流体に応答して、ベンチュリノズルに対して弁を作動させることと、流体ポートから引き出された流体に応答して、ベンチュリノズルに対して弁を作動させることと、を含む、人工呼吸器に好適な装置を使用する方法を想定する。

別の態様では、本発明は、圧力制御酸素源を提供することと、スロートを備えるベンチュリと、ベンチュリノズルと、圧力制御酸素が外向きに流れる、該ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、該ベンチュリ開口部が、該スロートに開口し、該ベンチュリ開口部及び該スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、該ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、流体ポートと、該流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、該少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、該ベンチュリノズル内の該ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート内の圧力制御酸素の流れによる周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備える、人工呼吸器に好適な装置を提供することと、該流体ポートを患者の気道と流体連通して配置することと、該流体ポートを通る患者による呼気に応答して、該少なくとも１つのフラップを、該少なくとも１つの開口部に対して該閉鎖位置に移動させることと、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させて、該ベンチュリノズルを閉鎖することと、該流体ポートを通る患者による吸気に応答して、該少なくとも１つのフラップを、該少なくとも１つの開口部に対して該開放位置に移動させることと、該ベンチュリノズルに対する該移動軸に沿って、該弁を作動させることと、を含み、弁の該移動軸が、スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列する、人工呼吸器に好適な装置を使用する方法を想定する。

そのような方法における装置は、単に機械的であってもよい。

該弁の少なくとも一部分が、該移動軸に沿って、該スロート内で移動可能である場合がある。

方法は、圧力制御流体の圧力を調整することを更に含んでもよい。

方法は、圧力制御流体が圧力制御酸素であることを含み、流体が空気である場合、方法は、装置を呼吸器又は同様の装置に接続することと、人工呼吸器を患者及び圧力制御酸素の源と気体連通して配置することと、患者による吸気に応答して、人工呼吸器への酸素流を開始することと、酸素を周囲空気と混合して、富化空気を生成することと、富化空気を患者に送達することと、患者による呼気に応答して、人工呼吸器への酸素流を停止することと、人工呼吸器からの呼気を排気することと、を含む場合がある。

富化空気は、少なくとも２６％のＦｉＯ２を有し得る。

方法は、圧力制御流体が圧力制御濾過空気であることを含み、流体が空気である場合、方法は、装置を呼吸器又は同様の装置に接続することと、人工呼吸器を患者及び圧力制御濾過空気の源と気体連通して配置することと、患者による吸気に応答して、人工呼吸器への酸素流を開始することと、圧力制御濾過空気を周囲空気と混合して、スクラブされた空気を生成することと、スクラブされた空気を患者に送達することと、患者による呼気に応答して、人工呼吸器への酸素流を停止することと、人工呼吸器からの呼気を排気することと、を含む場合がある。

スクラブされた空気は、少なくとも２６％のＦｉＯ２を有し得る。

方法は、装置及び呼吸器又は同様の装置を利用しながら、歩行すること及び／又は走行することを更に含んでもよい。これは、例えば、ユーザが運動している間の装置の使用を伴ってもよい。

方法は、アレルギーを治療するために、装置及び呼吸器又は同様の装置の使用を起動することを更に含んでもよい。

方法は、ＡＲＤＳを治療するために、装置及び呼吸器又は同様の装置の使用を起動することを更に含んでもよい。

方法は、睡眠時無呼吸を治療するために、装置及び呼吸器又は同様の装置の使用を起動することを更に含んでもよい。

方法は、ＣＯＰＤを治療するために、装置及び呼吸器又は同様の装置の使用を起動することを更に含んでもよい。

方法は、ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスによる感染を治療するために、装置及び呼吸器又は同様の装置の使用を起動することを更に含んでもよい。

方法は、周囲空気を濾過することを更に含んでもよい。

方法は、患者からの吐き出された息を濾過することを更に含んでもよい。

別の態様において、本発明は、封止端部と、開放端部と、を備える圧力増幅器を包含し、封止端部は、封止端部と弁との間の固定体積を画定するために弁と流体連通しており、圧力増幅器は、開放端部における圧力の変化が、弁を作動させる封止端部における圧力の変化を引き起こすように構成される。そのような力増幅器は、本明細書で定義される装置と共に使用するために特に効果的であり得る。ただし、この圧力増幅器は、それ自体が発明であると考えられる。

圧力増幅器は、開放端部の負圧が、弁を作動させる封止端部の圧力の低減を引き起こすように構成されてもよい。

圧力増幅器は、開放端部の正圧が、弁を作動させる封止端部の圧力の増加を引き起こすように構成されてもよい。

弁の作動が加湿器を作動させる場合がある。

弁の作動は、視覚インジケータの変化を生成してもよい。視覚インジケータは、例えば、色の変化であってもよい。

視覚インジケータの変化は、開放端部における圧力の変化を表してもよい。

開放端部の圧力変化は、患者の吸気及び／又は呼気によって引き起こされる場合がある。したがって、圧力増幅器は、多くの異なる用途に適応可能であり、これにより、多くの異なる動作分野における特に有用な付属品となる。

本概要及び以下の詳細な説明に記載されている本発明の特徴及び有用性は、全てが含まれているわけではない。多くの追加の特徴及び利点は、以下の説明を考えると、当業者には明らかであろう。したがって、以下に続くその詳細な説明がより良く理解され得るように、及び当技術分野への現在の貢献がより良く理解され得るように、むしろ広く、本発明のより重要な特徴が概説されている。

吸入構成における人工呼吸器の斜視切断図である。 吸入構成における図１の人工呼吸器の側面切断図である。 吸入構成におけるダイヤフラムを示す、吸入構成における図１の人工呼吸器の詳細斜視切断部である。 吐き出し構成における人工呼吸器の斜視切断図である。 吐き出し窓を示す、吐き出し構成における図３の人工呼吸器の詳細斜視切断部である。 フラップを示す、吐き出し構成における図３の人工呼吸器の詳細斜視切断部である。 吐き出し構成における図３の人工呼吸器の側面切断図である。 人工呼吸器の別の実施形態の斜視切断図である。 図５の人工呼吸器の側面切断図である。 図５の人工呼吸器の弁の詳細斜視切断図である。 図５の人工呼吸器の弁の詳細側面切断図である。 二次レギュレータ５００の一実施形態の斜視図である。 二次レギュレータ５００の断面図である。 二次レギュレータ７００の別の実施形態の断面図である。 二次レギュレータ７００の分解図である。 二次レギュレータ７００内に配設された調整キャップ７５０の上面図である。 調整キャップ７５０の斜視図である。 １つの位置にセンサを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 別の位置にセンサを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 複数の位置にセンサを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 １つの位置にスパイロメータを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 別の位置にスパイロメータを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 複数の位置にスパイロメータを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 ピトー管を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 ピエゾ素子を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 複数の位置にセンサ、スパイロメータ、ピトー管、及びピエゾ素子を有する、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 図２３の人工呼吸器／装置の側面切断図である。 アクティブフィルタを有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 図２５の人工呼吸器／装置の側面切断図である。 本発明による方法のフロー図である。 流体流制限器なしの本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 図２８の人工呼吸器／装置の側面切断図である。 流体流制限器が開放位置にある、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 図３０の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。 流体流制限器が制限位置にある、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。 図３０の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。 異なる図における同じ参照記号の使用は、類似又は同一の項目を示す。

図１～図２を参照すると、流体混合器２の一実施形態が示される。流体混合器２はまた、流体混合装置２又は装置２と称されてもよい。流体混合器２は、様々な用途で使用されてもよい。例えば、流体混合器２は、医療用途、自動車用途、レーシング用途、及び他の用途で使用されてもよい。図１～２に見られるように、流体混合器２は、人工呼吸器２である。本書で使用される場合、「人工呼吸器」という用語は、人工呼吸器２が使用され得る全ての医療用途、例えば、限定されないが、持続気道陽圧（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＣＰＡＰ）機械、及びバイレベル気道陽圧（ｂｉｌｅｖｅｌ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ、ＢｉＰＡＰ）機械を包含する。

図１～２に戻ると、例示的な人工呼吸器２は、患者が人工呼吸器２を通して気体を吸入している吸入構成で示される。有利なことに、人工呼吸器２は、単に機械的である。本書で使用される場合、「単に機械的」という用語は、電気又は電子機器なしで、患者の呼吸によって制御される気体圧の変化に基づいて動作可能な機構を意味すると定義される。他の実施形態によれば、人工呼吸器２は、電気及び／又は電子機器を使用して、制御され、電力供給され、又はそれ以外の場合、全体又は一部が動作してもよい。人工呼吸器２は、概ねベル形状であってもよいか、又は任意の他の好適な形状を有してもよい周囲流体アパーチャ４を含む。周囲流体アパーチャ４の開口部は、限定されないが、円形、楕円形、直線状、又は多角形などの任意の好適な形状を有してもよく、両側及び／又は半径方向に対称、又は非対称であってもよい。周囲流体アパーチャ４は、人工呼吸器２の１つの端部に位置してもよい。人工呼吸器２はまた、周囲流体アパーチャ４に近接して位置する流体入口６を含む。流体入口６は、酸素などの圧力制御流体の源に接続されてもよい。図１に見られるように、周囲流体アパーチャ４及び流体入口６は、互いに概ね垂直に配置されてもよいが、周囲流体アパーチャ４及び流体入口６は、任意の他の好適な方式で互いに対して配置されてもよい。流体入口６は、酸素又は他の圧力制御流体の人工呼吸器２への接続を容易にするために、その外径に画定されたねじ山８を含んでもよい。有利には、流体入口６に入る圧力は、周囲をわずかに上回っている。流体入口６での圧力は、以下でより詳細に説明するように調整されてもよい。患者の治療において利用されるように、流体入口６は、酸素が人工呼吸器２に入る酸素入口であってもよい。

周囲流体アパーチャ４からの空気及び流体入口６からの酸素は、ベンチュリ１０中に混合される。いくつかの実施形態によれば、通路１２は、周囲流体アパーチャ４の半径方向外側に、人工呼吸器２内に画定され、流体入口６からの酸素は、流体入口６から通路１２を通ってベンチュリノズル１４に、ベンチュリノズル１４内のベンチュリ開口部１６から移動する。通路１２の特定の経路、断面、及び他の詳細は、本発明にとって重要ではなく、むしろ、十分な量の酸素がベンチュリ開口部１６に送達される限り、通路１２は、任意の方式で構成されてもよい。空気通路１８は、空気が周囲流体アパーチャ４からベンチュリノズル１４に流れることを可能にする。酸素がベンチュリノズル１４のベンチュリ開口部１６を出ると、その酸素流は、ベンチュリ１０のスロート１９から空気を引き込み、周囲空気と比較して酸素富化であるその引き込まれた空気と混合する。ベンチュリノズル１４の上方では、中央通路１７が上方に延在し、酸素富化空気が吸入中に患者に移動することを可能にし、吐き出し空気が吐き出し中に患者から外向きに移動することを可能にする。当技術分野でよく理解されているように、ベンチュリは、典型的には、中央にテーパ状のくびれ（スロート１９）を有する短い管状セクションであり、これは、それを通過する流体の流れの増加を引き起こす。図１～２からわかるように、圧力制御酸素（又は、例えば、他の圧力制御流体）が外向きに流れ、該スロート１９に開口する、ベンチュリノズル１４内のベンチュリ開口部１６であって、該ベンチュリ開口部１６が、該ベンチュリ開口部１６及び該スロート１９が実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部１６。

弁２０は、ベンチュリノズル１４の上方に位置決めされている。本書で使用される場合、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」などの配向の単語は、説明を容易にするために、ページに対して図面に示される部品の配向及び相対場所を指し、人工呼吸器２は、任意の配向で使用することができ、そのような配向の単語は、人工呼吸器２の使用を制限するものではない。弁２０は、いくつかの実施形態による、テーパ状端部２４を備えてもよいステム２２を含む。テーパ状端部２４は、テーパ状端部２４の一部分がベンチュリ開口部１６の直径未満の直径を有し、ベンチュリ開口部１６を通してベンチュリノズル１４に入ることができるようにテーパ状であってもよい。図１に示す開放、吸入位置では、テーパ状端部２４は、酸素がベンチュリ開口部１６から流出し、ベンチュリ１０のスロート１９の空気通路１８から周囲空気を引き込むことができるように、ベンチュリ開口部１６から離間している。他の実施形態によれば、ステム２２は、テーパ状端部２４を含む必要はなく、代わりに、より広い端部が、ベンチュリ開口部１６に実質的に入ることなく、閉鎖位置でベンチュリ開口部１６をブロックすることができるように、ベンチュリノズル１４に近いほど直径が広がる端部を含んでもよい。ステムシート２１は、ステム２２に向かって横方向に延在することができ、横方向の動きに対してステム２２を実質的に拘束しながら、その長手方向の動きでステム２２を受容し、誘導するように構成されたステムアパーチャ２３を含んでもよい。ステムアパーチャ２３は、ステム２２と同様の、ステム２２よりもわずかに大きい形状を有してもよい。例えば、ステム２２が概ね円筒形である場合、ステムアパーチャ２３はステムアパーチャ２３に対してステム２２が摺動することを可能にする一方で、ステムアパーチャ２３がステム２２の横方向の動きも制限するように、ステム２２の外径は、ステムアパーチャ２３の直径よりわずかに小さくてもよい。弁２０は、図１～２に示すように、浮動性であってもよい。任意選択的に、弁２０は、ばね（図示せず）又は他の構造若しくは機構などによって、図１～２に示される吸入構成に向かって付勢されてもよい。代替的に、弁２０は、ばね（図示せず）又は他の構造又は機構などによって、吐き出し構成に向かって付勢されてもよい。

ステム２２は、テーパ状端部２４からベントリング２６に延在する。ベントリング２６は、概ね円形の底部２８及び湾曲した本体３０を含む、概ね円筒形状であってもよい。１つ以上の窓３２は、湾曲した本体３０を通して画定されてもよい。ベントリング２６は、ベントリングシート３６内のアパーチャ３４によって受容されてもよい。アパーチャ３４は、ベントリング２６と同様の、ベントリング２６よりもわずかに大きい形状を有してもよい。例えば、ベントリング２６が概ね円筒形である場合、ベントリング２６の外径は、ベントリングシート３６のアパーチャ３４がベントリング２６がアパーチャ３４に対して摺動することを可能にする一方で、アパーチャ３４がベントリング２６の横方向の動きも制限するように、アパーチャ３４の直径よりもわずかに小さくてもよい。少なくとも１つのフランジ３８は、ベントリング２６から半径方向外向きに延在してもよい。フランジ３８は、ベントリング２６の上縁部から、又はベントリング２６の任意の他の好適な部分から外向きに延在してもよい。

フランジ３８は、チャンバ４２内の圧力増幅器４０に接続されてもよい。有利には、フランジ３８は、圧力増幅器４０に固定される。いくつかの実施形態によれば、圧力増幅器４０は、ダイヤフラム４０である。ダイヤフラム４０は、ベントリング２６とチャンバ４２の内面４４との間に半径方向に延在する。ダイヤフラム４０は、可撓性であり、耐久性があり、ゴム、ラテックス、プラスチック、又は他の材料などの任意の好適な材料から加工されてもよい。フランジ３８がダイヤフラム４０に接続されているため、ダイヤフラム４０の下向きの動きは、フランジ３８、ひいては弁２０全体を下向きに移動させ、ダイヤフラム４０の上向きの動きは、フランジ３８、ひいては弁２０全体を上向きに移動させる。いくつかの実施形態によれば、ダイヤフラム４０は、吸入構成におけるその位置に向かって付勢されてもよい。他の実施形態によれば、ダイヤフラム４０は、吸入構成におけるその位置と吐き出し構成におけるその位置の両方で安定するように、双安定性であってもよい。この実施形態では、弁２０は、該ベンチュリノズル１４内の該ベンチュリ開口部１６に対する移動軸に沿って、該スロート１９内の圧力制御流体（例えば、圧力制御酸素）の流れによる周囲流体の引き込みを引き起こす開始流位置と、該スロート１９内の圧力制御流体の流れによる周囲流体の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能である。例えば、本発明の実施形態では、該圧力増幅器４０は、該流体ポート５４に押し込まれた流体が、該ベンチュリノズル１４に対する該移動軸に沿って該弁２０を作動させて、該ベンチュリノズル１４を閉鎖するように構成され、加えて、本発明の実施形態では、該圧力増幅器４０は、該流体ポート５４から引き出された流体が、該ベンチュリノズル１４に対する該移動軸に沿って該弁２０を作動させるように構成される。この実施形態では、該弁２０の移動軸が、該スロート１９の長手方向と実質的に長手方向に整列する。この実施形態では、該弁２０の少なくとも一部分は、該移動軸に沿って、該スロート１９内で移動可能である。

図２Ａも参照すると、吸入構成において、入口通路４１は、中央通路１７と流体連通している。ベントリング２６は、ベンチュリノズル１４に対して上向きの位置にある。結果として、ベントリング２６の底部２７は、ベントリングシート３６の下面３７と実質的に均等であってもよく、したがって、入口アパーチャ４３は開放され、中央通路１７を入口通路４１と流体連通して配置する。フランジ３８は、複数のフランジ開口部３９が、流体がその中を流れることを可能にするように、図２Ａに示される同心グリッドなどのグリッド又は格子として構成されてもよい。吸入構成において、したがって、ダイヤフラム４０の両側は、フランジ開口部３９を介して互いに流体連通している。それらのフランジ開口部３９は、吸入構成において、入口通路４１及び流体ポート５４を流体連通して配置する。したがって、吸入構成において、中央通路１７、入口通路４１、及び流体ポート５４は、富化空気がベンチュリノズル１４から流体ポート５４、次いで患者に自由に流れるように、互いに流体連通している。

ダイヤフラム４０が双安定性である場合、ダイヤフラム４０は、図２Ａに示すように、吸入構成におけるその２つの双安定構成のうちの１つにあってもよい。吸入構成において安定した構成を有する双安定ダイヤフラム４０を利用することは、患者がその吸入構成に到達した後に、吸入構成を維持するためにいかなる呼吸力も利用する必要がないことを意味し、その結果、人工呼吸器２は、呼吸能力が低下した患者の治療に有用であり得る。ダイヤフラム４０が単一の構成において安定している場合、その構成は、図２Ａに示されるような吸入構成であってもよい。

圧力増幅器４０は、該流体ポート５４と流体連通しており、該圧力増幅器４０は、それを通って画定された少なくとも１つの開口部３９を含み、該圧力増幅器４０は、該少なくとも１つの開口部３９に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップ７０を備える。１つ以上のフラップ７０は、図３Ｂも参照して、フランジ３８と関連付けられてもよい。フラップ７０は、図３Ｂに関して以下でより詳細に説明される。吸入構成において、流体ポート５４に向かう流体流は、フラップ７０をフランジ３８及びその（フランジ）開口部３９から離れて上方に吹き飛ばし、（フランジ）開口部３９を通して患者に富化空気が自由に流れることを可能にする。この実施形態において、該圧力増幅器４０は、該ベンチュリノズル１４と該流体ポート５４との間に位置決めされている。

リミッタ７２は、任意選択的に、フランジ３８の上方のチャンバ４２内に位置決めされてもよい。いくつかの実施形態によれば、リミッタ７２は、ベントリング２６と実質的に同じ直径を有するリングであってもよく、リミッタ７２は、ベントリング２６と実質的に同軸である。リミッタ７２は、そこから延在する１つ以上のリブ７４に接続され、それに固定され、又はそれと一体化されてもよい。１つ以上のリブ７４は、リミッタ７２から上方に延在してもよく、代替的に、１つ以上のリブ７４は、リミッタ７２から横方向に延在するか、又はリミッタ７２から下方に延在してもよい。リブ７４は、人工呼吸器２の通常の使用中に、実質的に曲げ又は撓みを受けないように、実質的に剛性であってもよい。他の実施形態によれば、１つ以上のリブ７４は、可撓性であってもよい。各リブ７４は、一方の端部でリミッタ７２に、他方の端部でチャンバ４０の一部分に接続される。例えば、１つ以上のリブ７４は、チャンバ４０の上壁７６に接続される。リブ７４は、チャンバ４０の上部壁７６に固定され、又はそれと一体化されてもよい。例えば、チャンバ４０の上壁７６、リブ７４、及びリミッタ７２は、射出成形され、付加製造によって加工され、又は単一の一体部品として任意の他の方式で加工されてもよい。リミッタ７２は、ベントリング２６、ひいては弁２０がベントリングシート３６及び／又はステムシート２１から上方に移動するのを防止する。

いくつかの実施形態によれば、リミッタ７２は、リングとは別の形状を有する。例えば、リミッタ７２は、バー、ロッド、Ｘ字形、正方形、長方形、楕円形、又は任意の他の好適な形状であってもよい。リミッタ７２は、吸入構成においてベントリング２６を係合して、弁２０及び／又はベントリング２６が着座していない状態になるのを防ぐために、その上方への移動を制限し、実質的に制限されていない流体がフランジ開口部３９から流出することを可能にすることの両方を行う任意の形状を有してもよく、ベントリング２６に対して任意の場所に配置されてもよい。

チャンバ４２の上端部では、流体ポート５４は、吸入空気が人工呼吸器２から流出し、吐き出し空気が人工呼吸器２に流入することを可能にする。少なくとも１つのフィルタ５６は、吸入空気及び吐き出し空気の両方を濾過するために、流体ポート５４に隣接して位置決めされてもよい。フィルタ５６は、有利には、ウイルス、花粉及び他の空気中汚染物質を空気から除去するのに好適な３ミクロンフィルタ又は他のフィルタである。このようにして、フィルタ５６は、周囲の汚染物質から患者を保護し、また、患者から吐き出された空気からの感染から人工呼吸器２の近くの他の者を保護する。フィルタ５６は、フィルタ５６が定期的に交換され得るように、人工呼吸器２に着脱可能に接続されている。フィルタ５６は、単回使用フィルタであってもよく、又は洗浄及び滅菌後に再使用することができるように洗浄可能及び滅菌可能であってもよい。代替的に、フィルタ５６は、周囲流体アパーチャ４に隣接して、又は人工呼吸器２上の別の場所に配置されてもよい。例えば、いくつかの実施形態によれば、フィルタ５６は、吸入及び吐き出し空気の両方を濾過するために、周囲流体アパーチャ４に隣接して位置決めされている。このようにして、フィルタ５６は、周囲の汚染物質から患者を保護し、また、患者から吐き出された空気からの感染から人工呼吸器２の近くの他の者を保護する。代替的に、２つ以上のフィルタ５６が、利用されてもよい。

チャンバ４２は、患者によって着用される呼吸器（図示せず）に流体ポート５４を介して接続されてもよい。当業界で一般的に使用される場合、「呼吸器」という用語は、呼吸可能気体の供給を提供することなどによって、患者又は他のユーザに呼吸可能な空気を提供するデバイスを指す。しかしながら、本書で使用される場合、「呼吸器」という用語は、呼吸器自体が患者に提供された、又は患者によって吐き出された空気から何かを濾過する必要があることを除外するために特に定義される。いくつかの実施形態によれば、呼吸器は、気体であれ液体であれ、流体に対して実質的に不透過性である。いくつかの実施形態によれば、呼吸器は、実質的に気密な封止が患者の顔に対して作成されるように、準拠した封止面又は他のシールを備えたマスクであってもよい。いくつかの実施形態によれば、呼吸器は、患者の顔とは異なる部分に係合するヘルメット又は他の構造であってもよく、例えば、呼吸器は、患者の首に対して実質的に封止し、顔に触れないヘルメットであってもよい。いくつかの実施形態によれば、呼吸器の全て又は呼吸器の一部分は、患者の鼻及び／又は口内に位置決めされてもよく、呼吸器は、鼻及び／又は口に対して実質的に封止されてもよい。上記のものなどのいくつかの実施形態によれば、呼吸器は、患者の気道に対して実質的に封止される。患者の気道に対して呼吸器を実質的に封止することによって、患者が呼吸するときのわずかな圧力変化が、以下でより詳細に説明するように、弁２０を移動させる。このようにして、呼吸器、ひいては患者は、人工呼吸器２と流体連通している。呼吸器は気体に対して実質的に不透過性であるため、患者の呼気の実質的に全てが人工呼吸器２の流体ポート５４に到達し、その結果、わずかな呼気の努力のみが弁２０を移動させる。代替的に、呼吸器及び患者は、任意の他の好適な方式で人工呼吸器２と流体連通してもよい。

図３～４を参照すると、人工呼吸器２は、患者が人工呼吸器２を通して気体を吐き出している吐き出し構成において示されている。以下でより詳細に記載されるように、患者からの呼気圧力は、ダイヤフラム４０の中心を下向きに撓ませる。結果として、ダイヤフラム４０に接続されているフランジ３８は、下向きに移動する。フランジ３８の下向きの動きは、ベントリングシート３６によって制限されてもよく、その上面は、フランジ３８の下面と係合し、それによって、フランジ３８の更なる下向きの動きを防止してもよい。吐き出し構成において、弁２０は、ベンチュリノズル１４に対して下向きに移動しており、ステム２２のテーパ状端部２４は、ベンチュリ開口部１６を実質的にブロックする。このようにして、流体入口６からベンチュリ開口部１６を通る外向きの酸素流は、実質的に停止する。有利には、ステム２２の長さは、フランジ３８がベントリングシート３６と係合するときに、ステム２２のテーパ状端部２４又は他の下端部がベンチュリ開口部１６を実質的にブロックするように加工される。

また、図３Ａを参照すると、吐き出し構成において、入口通路４１は、もはや中央通路１７と実質的に流体連通していない。ベントリング２６は、ベンチュリノズル１４に対して下向きの位置にある。結果として、ベントリング２６の底部２７は、ベントリングシート３６の下面３７の下方に位置決めされ、したがって、入口アパーチャ４３が閉鎖され、入口通路４１と流体連通している中央通路１７を実質的に閉鎖する。Ｏリング又は他のシール（図示せず）は、吐き出し構成における入口アパーチャ４３の閉鎖を容易にするために、ベントリングシート３６から半径方向外向きに延在してもよい。代替的に、以下に記載されるように、吐き出し空気は依然として中央通路１７を通って外向きに移動するため、入口アパーチャ４３は、吐き出し構成において全体又は一部が閉鎖される必要はない。

吐き出し構成において、フランジ３８は、吸入構成におけるその位置に対して下向きに移動しており、ベントリングシート３６と接触していてもよい。このようにして、ベントリングシート３６は、ベントリング２６の下向きの動きを制限するように作用してもよい。代替的に、ステム２２のテーパ状端部２４とベンチュリノズル１４との間の接触は、ベントリング２６の下向きの動きを制限する。フランジ３８が吐き出し構成にあり、フランジ３８がベントリングシート３６に接触する場合、その接触は、フランジ開口部３９のうちの少なくとも１つをブロックしてもよい。また、図３Ｂを参照すると、吐き出し構成において、流体ポート５４からの流体の流れは、フラップ７０をフランジ３８及びフランジ開口部３９上に押し下げ、フランジ開口部３９を通る患者からの流体の自由な流れを実質的に停止させる。このようにして、フランジ開口部３９は、フラップ７０によって実質的にブロックされるため、入口アパーチャ４３は、部分的に又は完全に開いたままであってすらよく、吐き出し空気は、依然として、フランジ開口部３９を通して実質的に外向きに、次いで、入口アパーチャ４３を通して外向きに流れることができない。吐き出し構成において、ダイヤフラム４０の両側は、フランジ開口部３９を介した互いの流体連通をブロックされてもよい。したがって、吸入構成において、入口通路４１及び流体ポート５４は、互いに実質的に流体連通していない。フラップ７０は、薄く、かつ軽量であってもよく、流体に対して概ね不透過性であってもよい。例えば、フラップ７０は、ラテックス、ゴム、シリコーン、又は他の好適な物質で構成されてもよい。

フランジ開口部３９が閉鎖されているため、患者による流体ポート５４内への呼気は、ダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２内で圧力上昇を引き起こす。この圧力の上昇は、フランジ３８を、ベントリングシート３６と接触するか、又はベントリングシート３６に近接して、フランジ３８の呼気位置に下方に押す。ダイヤフラム４０が双安定である場合、ダイヤフラム４０は、図３Ａに示すように、吐き出し構成におけるその２つの双安定構成のうちの１つにあってもよい。吐き出し構成に安定した構成を有する双安定性ダイヤフラム４０を使用することは、患者がその吐き出し構成に到達した後に、吐き出し構成を維持するためにいかなる呼吸力も利用する必要がないことを意味し、その結果、人工呼吸器２は、呼吸能力が低下した患者の治療に有用であってもよい。ダイヤフラム４０が単一の構成で安定している場合、その構成は、図３Ａに示されるような吐き出し構成であってもよい。

ベントリング３６は、ベントリング３６の側面を通して画定される１つ以上の吐き出し窓７８を含む。１つ以上の吐き出し窓７８は、ベントリング３６の底部２７に、又はその付近に位置してもよい。ベントリング３６が下方に移動すると、吐き出し窓７８は、ベントリングシート３６の下面３７の下方に移動する。中央通路１７は、吐き出し窓７８がベントリングシート３６の下面３７の下方に移動するときに、吐き出された空気がダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２から、ベントリング２６内の吐き出し窓７８を通って、中央通路１７に、次いで、周囲流体アパーチャ４を通って、人工呼吸器２から流出することができるように、ベントリングシート３６の下方に位置する。したがって、吐き出し構成において、流体ポート５４及び中央通路は、互いに流体連通している。

動作
ここで、人工呼吸器２の動作について説明する。人工呼吸器２の流体ポート５４は、患者に取り付けられている呼吸器と流体連通して配置される。呼吸器は、実質的に気密な封止が患者の顔に対して作成されるように、準拠した封止面を備えている。患者は、呼吸器から吸入し、呼吸器に吐き出す。次に、呼吸器は、患者の気道と流体連通している。このようにして、人工呼吸器２の流体ポート５４は、患者の気道と流体連通して配置される。他の実施形態によれば、流体ポート５４は、流体ポート５４を患者の気道と流体連通して配置する呼吸器以外の任意の装置であってもよく、そうするための呼吸器の使用は、本発明に不可欠ではない。

患者による吸入時に、ダイヤフラム４０を超える圧力は、周囲空気圧力と比較して低減される。結果として、ダイヤフラム４０は、その中心で、その中心に近接して上向きに撓む。代替的に、ダイヤフラム４０は、患者の吸気から独立して、少なくとも部分的に、上方に付勢されてもよい。ダイヤフラム４０の上向きの動きは、フランジ３８がダイヤフラム４０に接続されているため、フランジ３８を上向きに移動させる。フランジ３８は、弁２０の一部であるか、又は弁２０に接続されているため、ダイヤフラム４０のその上向きの動きは、弁２０を上向きに移動させる。弁２０の上向きの動きは、ステム２２を上向きに移動させ、したがって、ステップのテーパ状端部２４をベンチュリ開口部１６から、ベンチュリノズル１４から離れるように移動させる。ステム２２のテーパ状端部２４はベンチュリ開口部１６から移動しているため、酸素は、再びベンチュリ開口部１６から逸出することが自由である。したがって、この実施形態では、ベンチュリ開口部１６からの酸素流は、純粋に機械的に、流体ポート５４を介した患者による吸気によって、電力が供給されて再始動する。酸素は、ステム２２のテーパ状端部２４が、ベンチュリ開口部１６から離間されている限り、ベンチュリ開口部１６から流出する。ステム２２がベンチュリ開口部１６から離間され、流体がベンチュリ開口部１６から流出することができる弁２０のこの位置は、弁２０の開始流位置である。

酸素は、任意の好適な源から流体入口６に供給されてもよい。いくつかの実施形態によれば、高圧酸素は、圧力レギュレータに接続され、圧力レギュレータは、その酸素の圧力を低下させ、より低圧の酸素を流体入口６に出力する。一実施形態では、圧力レギュレータは、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０１７年４月１４日に出願された米国特許出願第１５／４８８，３１９号（「ＧｏｖＲｅｇ（登録商標）文書）に記載されるように、Ｌｅｇａｃｙ ＵＳ，ＩｎｃのＧｏｖＲｅｇ（登録商標）調整可能流レギュレータである。米国特許出願第１５／４８８，３１９号は、米国特許出願第１４／９９０，６７３号の一部継続である。米国特許出願第１５／４８８，３１９号出願は、参照により、その中に米国特許出願第１４／９９０，６７３号出願を、出願時の米国特許出願第１５／４８８，３１９号出願の段落［０００１］に明示的に組み込む。このように、米国特許出願第１４／９９０，６７３号出願は、参照により、本出願、具体的には、図５Ａ、図５Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄ、並びに米国特許出願第１４／９９０，６７３号の関連付けられたテキストに組み込まれる。ＧｏｖＲｅｇ（登録商標）圧力レギュレータの使用は、医療従事者のみが変更することができる調整キーを使用することなく変更することができないように、医療従事者が患者のための圧力を設定し、その圧力を固定することを可能にする。これにより、患者に追加の安全性が提供される。更に、複数の人工呼吸器２を同じ高圧酸素源に接続することができ、各人工呼吸器２は、その人工呼吸器と関連付けられたＧｏｖＲｅｇ（登録商標）圧力レギュレータの設定に応じて異なる酸素圧力を受容することができる。「ＧｏｖＲｅｇ（登録商標）文書に記載されるように、圧力レギュレータは、その中に穿孔を含むように形成されたハウジング、及びその穿孔内で移動可能なピストンを含んでもよく、ピストンは、ピストンの端部に隣接する環状リップを含んでもよい。ばねは、穿孔内に配設されてもよく、ばねは、２つの端部を有し、調整キャップは、穿孔内に移動可能に配設されてもよく、調整キャップは、その中に形成されたキースロットを備えてもよい。ばねの第１の端部は、環状リップと物理的に接触していてもよく、ばねの第２の端部は、調整キャップと物理的に接触していてもよい。穿孔は、円筒形壁によって画定されてもよく、円筒形壁は、ねじ切りされてもよい。調整キャップはまた、そのねじ山が円筒壁のねじ山と噛み合うようにねじ切りされてもよい。調整キャップを一方向に回転させることは、調整キャップにばねを圧縮させ、圧力レギュレータの出力圧力を増加させてもよく、調整キャップを反対方向に回転させることは、調整キャップにばねを減圧させ、圧力レギュレータの出力圧力を減少させてもよい。調整キーは、調整キャップであってもよく、又は調整キャップに着脱可能に接続されてもよく、調整キーは、圧力レギュレータから着脱可能であってもよい。したがって、いくつかの実施形態では、調整キャップの回転は、医療従事者が患者のために圧力を設定及び固定することを可能にする。

ここで図９～１４を参照すると、圧力レギュレータ７００は、ハウジング５１０と、ハウジング５１０内に移動可能に配設されたピストン７６０と、を備え、ピストン７６０は、環状リップ７６２と、圧縮ばね７２０と、調整キャップ７５０と、を含むように形成される。ばね７２０は、環状リップ５２０と調整キャップ７５０との間に配設される。

ここで、図１２～１４を参照すると、調整キャップ７５０は、その第１の端部に隣接するねじ山を含むように形成される。ねじ山７５２は、内部ねじ山７８０（図１１）と噛み合うように構成される。

圧縮ばね７２０は、部分７４０における調節された出力圧力を決定する。第１の方向に調整キャップを回転させることは、ばね７２０を圧縮し、レギュレータ７００の領域７４０（図１１）内の出力圧力を増加させる。第２及び反対方向に調整キャップを回転させることは、ばね７２０を減圧し、レギュレータ７００の領域７４０（図１１）内の出力圧力を減少させる。

調整キャップ７５０は更に、その第２の端部において内向きに延在するキースロット７５４及び７５６を含むように形成される。調整キャップ７５０は、それを通って延在するアパーチャ７５８を含むように更に形成される。ピストン７６０のシャフト７６４は、アパーチャ７５８を通過する。

酸素は、流体入口６及び次いで通路１２を通って、次いでベンチュリノズル１４を通ってベンチュリ開口部１６から移動する。ベンチュリ開口部１６を通る外向きの酸素の流れは、周囲流体アパーチャ４を通って人工呼吸器２に入る周囲空気を引き込み、周囲空気をベンチュリ１０のスロート１９に引き込み、そこで酸及びと周囲空気が混合される。ベンチュリノズル１４は、吸気酸素（ＦｉＯ_２）の２６％分画を患者に送達する周囲空気及び酸素の混合物を作成するようにサイズ設定及び構成されてもよい。この割合のＦｉＯ_２は、推奨される酸素濃度であるが、必要に応じて、他の分画が使用されてもよい。酸素分画の精度は重要ではなく、必要に応じて臨床医又はその他の医療従事者によって調整されてもよい。例えば、ＦｉＯ_２は、患者によって必要に応じて２６％～４０％に調整されてもよく、ＦｉＯ_２が４０％に調整された後、患者が追加の酸素を必要とする場合、患者は次いで、人工呼吸器２から除去され、挿管され、次いで、現在知られている人工呼吸器上に配置されてもよい。

富化空気は、中央流路１７を通して入口アパーチャ４３まで上向きに移動する。吸入構成において、入口通路４１は、中央通路１７と流体連通している。上述したように、吸入構成において、ベントリング２６は、ベンチュリノズル１４に対して上向きの位置にある。吸入構成では、流体ポート５４を通した患者による吸気によって引き起こされる、ダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２内の低下した圧力が、ダイヤフラム４０を上方に移動させる。吸気は、ダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２から気体を引き出し、圧力を減少させ、ベンチュリノズル１４に対して弁２０を作動させる。フランジ３８は、フランジ３８がリミッタ７２が許容するよりも高く移動しないように、リミッタ７２に接触し得る。ダイヤフラム４０の上向きの動きは、フランジ３８に取り付けられているフランジ３８を上向きに移動させる。フランジ３８の上向きの動きは、フランジ３８が一部である弁２０を同様に上向きに移動させる。弁２０のそのような上向きの動きは、ステム２２をベンチュリノズル１４から離れて移動させ、それによってベンチュリ開口部１６をブロック解除し、気体をそこから外向きに流すことを可能にする。フランジ開口部３９と組み合わせたダイヤフラム４０の表面積が、閉鎖状態と開放状態との間で弁２０を作動させるために流体ポート５４での圧力の小さな差の変化を可能にするため、ダイヤフラム４０は、圧力増幅器４０の例である。

上述のように、吸入構成では、入口アパーチャ４３が開放され、入口通路４１と流体連通するように中央通路１７を配置し、したがって、ダイヤフラム４０の両側は、フランジ開口部３９を介して互いに流体連通している。その結果、それらのフランジ開口部３９は、吸入構成において、入口通路４１及び流体ポート５４を流体連通して配置する。したがって、吸入構成において、中央通路１７、入口通路４１、及び流体ポート５４は、富化空気がベンチュリノズル１４から流体ポート５４、次いで患者に自由に流れるように、互いに流体連通している。

患者は正常に、又は可能な限り正常に吸入する。人工呼吸器２は、患者に特定の、限られた、又は事前に選択された空気の堆積又は流量を送達しない、単純な、単一モードの人工呼吸器であり、代わりに、患者自身の吸気のみによって制御される体積及び流量で空気を送達する。更に、人工呼吸器２は、患者の吸入中及びその後すぐにのみ、患者に富化空気を送達する。持続気道陽圧（ＣＰＡＰ）又は呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）換気とは対照的に、富化空気は、吸入中にのみ患者に供給される。このようにして、人工呼吸器２は、患者が吐き出そうとしている間、患者の鼻又は口に圧力を加えず、患者が積極的に吐き出そうとしている間、患者の鼻又は口に圧力を加えることによって、酸素を浪費しない。

吸入後、患者は呼気を吐き出す。患者による呼気時に、ダイヤフラム４０を超える圧力は、周囲空気圧力と比較して増加する。また、図３Ｂを参照すると、吐き出し構成において、流体ポート５４からのチャンバ４２への流体の流れは、フラップ７０をフランジ３８及びフランジ開口部３９上に押し下げ、フランジ開口部３９を通る患者からの流体の自由な流れを実質的に停止させる。このようにして、フランジ開口部３９は、フラップ７０によって実質的にブロックされるため、入口アパーチャ４３は、部分的に又は完全に開いたままであってすらよく、吐き出し空気は、依然として、フランジ開口部３９を通して実質的に外向きに、次いで、入口アパーチャ４３を通して外向きに流れることができない。吐き出し構成において、ダイヤフラム４０の両側は、フランジ開口部３９を介した互いの流体連通をブロックされてもよい。したがって、吐き出し構成において、入口通路４１及び流体ポート５４は、互いに実質的に流体連通していない。

フランジ開口部３９が閉鎖されているため、患者による流体ポート５４内への呼気は、ダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２内で圧力上昇を引き起こす。すなわち、呼気は、ダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２に気体を押し込み、圧力を増加させ、ベンチュリノズル１４に対して弁２０を作動させる。この圧力の上昇は、フランジ３８を、ベントリングシート３６と接触するか、又はベントリングシート３６に近接して、フランジ３８の呼気位置に下方に押す。フランジ３８は、弁２０の一部であるか、又は弁２０に接続されているため、ダイヤフラム４０のその下向きの動きは、弁２０を下向きに移動させる。弁２０の下向きの動きは、ステム２２を下向きに移動させ、したがって、ステップのテーパ状端部２４をベンチュリノズル１４から向かって、ベンチュリ開口部１６に移動させる。ステム２２のテーパ状端部２４はベンチュリ開口部１６に移動しているため、酸素は、ベンチュリ開口部１６から逸出することが実質的に制限されている。したがって、ベンチュリ開口部１６からの酸素流は、純粋に機械的に、流体ポート５４を通る患者による呼気によって、電力供給されて停止する。酸素は、ステム２２のテーパ状端部２４がベンチュリ開口部１６を塞ぐ限り、ベンチュリ開口部１６から逸出することが実質的に制限される。ステム２２がベンチュリ開口部１６を塞ぎ、流体がベンチュリ開口部１６から流出することが実質的に制限される弁２０のこの位置は、弁２０の停止流位置である。

フランジ３８及びベントリング３６が下方に移動すると、吐き出し窓７８は、ベントリングシート３６の下面３７の下方に移動する。中央通路１７は、吐き出し窓７８がベントリングシート３６の下面３７の下方に移動するときに、吐き出された空気がダイヤフラム４０の上方のチャンバ４２から、ベントリング２６内の吐き出し窓７８を通って、中央通路１７に、次いで、周囲流体アパーチャ４を通って、人工呼吸器２から流出することができるように、ベントリングシート３６の下方に位置する。したがって、吐き出し構成において、流体ポート５４及び中央通路は、互いに流体連通している。次に、吐き出された息は、中央流路１７を通って、周囲流体アパーチャ４を通って人工呼吸器２から移動する。次いで、患者が再び吸入すると、上記の動作サイクルが繰り返される。

人工呼吸器２は、いくつかの実施形態に従って動作するために電力を必要としないため、その形態因子は、人工呼吸器２が携帯可能であり得るように、比較的小さくてもよい。人工呼吸器２は、バックパックのようなストラップによってユーザの背中上で持ち運ばれてもよく、ハンドバッグのように肩越しのストラップによって持ち運ばれてもよく、車輪付きで荷物のようにユーザの後ろに引っ張ることができてもよく、又はそれ以外で携帯可能であってもよい。人工呼吸器２の携帯可能性はまた、ユーザが人工呼吸器２を家に持ち帰ることを可能にする。人工呼吸器２の家庭での使用は、ＣＯＶＩＤ－１９又は他の呼吸器疾患と診断されているが、挿管換気を必要とするようなＡＲＤＳの重篤度まで症状が進行していない患者にとって有利であり得る。このようにして、２０２０年ＣＯＶＩＤ－１９のパンデミックのようなパンデミック中に、呼吸器問題を引き起こすウイルスに感染している患者は、病床及び著しくより重篤で死亡により近い患者に必要な他の病院のリソースを消費することなく、自宅で安全に治療することができる。

人工呼吸器２は、小さく、携帯可能かつ非侵襲的であり、単純に、より高い酸素濃度の富化空気をユーザに提供するため、人工呼吸器２は、他の用途で使用されてもよい。一例として、人工呼吸器２は、喘息及び／又は季節性アレルギーの治療に有用であってもよい。ユーザは、上記のように呼吸器を装着し、人工呼吸器２は、上記のように実質的に機能し、ユーザは、それを携帯デバイスとして利用する。人工呼吸器２によって送達される増加された酸素濃度は、喘息患者にとって有益であってもよく、フィルタ５６は、花粉及び他のアレルゲンを、ユーザによって吸入される前に空気から除去するのに有用であり、それによって季節性アレルギーに罹患している者が経験する症状を改善してもよい。別の例として、極度に汚染された都市では、空気は呼吸するのに不健康である可能性がある。人工呼吸器２を携帯デバイスとして利用することによって、清潔な酸素は、周囲濃度よりも高い濃度でユーザに送達され、フィルタ５６は、ユーザによる吸入の前に、周囲空気から微粒子及び／又は他の汚染物質を除去するのに有用であってもよい。

図１～４に関して上述した人工呼吸器２は、特に、ＡＲＤＳの発症前に、ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスに感染した患者の治療に特に有用であってもよい。人工呼吸器２を利用するそのような患者の治療は、そのような患者の一部分がＡＲＤＳを発症することを防止してもよいと考えられている。人工呼吸器２は、ＦＤＡによりクラスＩＩ医療デバイスに分類されることが予想され、したがって、患者の治療に使用するにはＦＤＡによる承認が必要である。ＦＤＡによる人工呼吸器２の承認の規制経路は、本書の出願日時点では不明であるが、医療デバイスとして使用する場合、人工呼吸器２には、治験用機器免除（Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｖｉｃｅ Ｅｘｅｍｐｔｉｏｎ、ＩＤＥ）、緊急使用許可（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｕｓｅ Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ、ＥＵＡ）、及び市販前承認（Ｐｒｅｍａｒｋｅｔ Ａｐｐｒｏｖａｌ、ＰＭＡ）のうちの少なくとも１つが必要となることが予想される。出願された独立請求項は、適用可能なＦＤＡの承認の対象となる人工呼吸器２の実施形態を網羅すると考えられる。

しかしながら、人工呼吸器２は、ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスに感染した患者の治療に限定されず、人工呼吸器２は、他の疾患に罹患している患者の治療に使用されてもよい。更に、人工呼吸器２は、流体流の制御が所望される医療以外の分野で使用されてもよく、そのような分野でヒトと併せて使用する必要はない。更に、人工呼吸器２は、互いに、及び呼吸器などの１つ以上の外部アタッチメントと流体連通している構成要素を有するように上述される。人工呼吸器２が患者を治療するために利用される場合、その流体連通の流体は気体である。しかしながら、人工呼吸器２が他の用途で利用される場合、流体は、液体、又は液体及び気体の混合物であってもよい。

上記の本発明の実施形態は、ＣＯＶＩＤ－１９と関連付けられた呼吸器状態の治療を容易にするための努力において生じたが、流体混合器２は、以下を含むが、これらに限定されない、他の分野における様々な他の使用及び用途を有することが理解されるであろう。一例として、フォーミュラ１レーシング及び他のレーシング用途において、流体混合器２は、圧力変化を検出することによって、ターボチャージャを予めスピンさせ、圧力に基づいてカムタイミング変化を作動させ、圧力に基づいて燃料／空気及び排気ポートの開口部を作動させ、サンプルサイトでの圧力条件に基づいて空力ダウンフォース調整を作動させ、燃料システム圧力調整を作動させ、流体中の温度を調節するために使用されてもよい。別の例として、標準的な自動車使用において、流体混合器２は、ターボチャージャの事前スピンを作動させ、カムタイミング変化を作動させる、圧力に基づいて燃料／空気及び排気ポートの開口部を作動させ、燃料システムの圧力調整を作動させ、流体中の温度を調節するために使用されてもよい。別の例として、室内農業用途において、流体混合器２は、圧力に基づいて気体混合を作動させ、かつ／又は圧力連通システムを作動させるために使用されてもよい。そのような用途では、流体混合器２を通って流れる流体は、液体、気体、又は両方であってもよい。

また、図５～８を参照すると、流体混合器２の別の実施形態が示される。そのような実施形態は、「逆構成」として説明されてもよい。そのような実施形態は、自動車又はレース用途に有用であってもよいが、図５～８の流体混合器２は、そのような用途での使用に限定されない。任意の実施形態は、流体として液体、気体、又はそれらの両方と共に使用されてもよい。図５～８に見られるように、弁２０は、流体が流体入口６を通って流体混合器２に入ることができる開始流位置にある。弁２０は、テーパ状端部２４又は穿孔８０に受容される他の好適な形状の端部を含んでもよい。ばね８２はまた、穿孔８０内に受容されてもよい。ばね８２の一方の端部が穿孔８０の端部と係合してもよく、ばね８２の他方の端部が弁２０の端部と係合してもよい。弁２０の他方の端部８４は、実質的に円筒形であってもよく、又は任意の他の好適な形状を有してもよい。弁２０の端部８４は、流体が流れることができるパイプ８６内に受容される。穿孔８０は、弁２０が開始流位置にあるときに、流体が流体入口６から穿孔８０を通って、次いで１つ以上の通路１２に流れるように、実質的に中空である。前述の実施形態に関して説明したように、流体は、ベンチュリノズル１４内のベンチュリ開口部１６を通って１つ以上の通路１２から流出する。

この実施形態では、圧力増幅器４０は、封止されたプレナム８８を形成するためにチャンバ４２に実質的に封止される。前の実施形態とは異なり、流体は、圧力増幅器４０を実質的に横切らない。流体が流体ポート５４を通って流体混合器２に流入するとき、その流体は、中央通路１７を通って周囲流体アパーチャ４に向かって流れる。チャンバ４２は、チャンバ開口部９０を通って、中央流路１７に開放されている。チャンバ開口部９０は、任意の好適な形状及びサイズを有してもよい。チャンバ開口部９０は、チャンバ４２と中央通路１７との間の流体連通を可能にする。流体が流体ポート５４を通って中央流路１７に押し込まれると、中央流路１７内の圧力が増加する。チャンバ開口部９０を通る流体連通により、チャンバ８８の反対側の圧力増幅器４０の側のチャンバ４２内の圧力も増加する。圧力増幅器４０がチャンバ４２に実質的に封止され、流体が圧力増幅器４０を実質的に通過することができないため、圧力増幅器４０上の圧力が増加し、圧力増幅器４０を移動させ、したがって、プレナム８８の体積を減少させ、プレナム８８内の圧力も増加する。その増加した圧力は、パイプ８６を通して弁２０の端部８４に伝達される。その圧力は、弁２０の端部８４を穿孔８０内のばね８２に向かって駆動し、弁２０を開始流位置に開放する。開始流位置において、弁２０のテーパ状端部２４、又は弁２０の他の形状の端部は、アパーチャ９２から離れて移動し、流体がアパーチャ９２を通って穿孔８０に流れることを可能にする。プレナム８８の体積は、パイプ８６の体積と共に、このプロセス中に実質的に一定のままである場合がある。これは、穿孔８０内の弁２０の端部８４が移動可能であり、その結果、プレナム８８の圧力の一時的な増加及び体積の減少が、弁２０の端部８４の移動によって実質的に適合してもよいからである。このようにして、実質的に固定された体積は、圧力増幅器４０の一方の側に画定されてもよい。

流体が周囲流体アパーチャ４を通って流体混合器２に流入するとき、その流体は、中央通路１７を通って流体ポート５４に向かって流れる。流体が流体ポート５４を通って引き出されると、中央通路１７内の圧力が減少する。チャンバ開口部９０を通る流体連通により、チャンバ８８の反対側の圧力増幅器４０の側のチャンバ４２内の圧力も減少する。圧力増幅器４０がチャンバ４２に実質的に封止され、流体が圧力増幅器４０を実質的に通過することができないため、圧力増幅器４０上の圧力が減少し、圧力増幅器４０を移動させ、したがって、プレナム８８の体積を増加させ、プレナム８８内の圧力も減少する。その減少した圧力は、パイプ８６を通して弁２０の端部８４に伝達される。穿孔８０内の弁２０の端部８４に加えられる圧力が減少し、ばね８２が弁２０の端部８４をパイプ８６内に更に押し込むことを可能にする。ばね８２は、弁２０を停止流位置に向かって付勢する圧縮ばねであってもよく、弁２０のパイプ８６に向かう動きは、弁２０を停止流位置に閉鎖する。停止流位置において、弁２０のテーパ状端部２４、又は弁２０の他の形状の端部は、アパーチャ９２に向かって移動し、アパーチャ９２を実質的にブロックし、アパーチャ９２を通る穿孔８０への流体流を実質的に停止させる。いくつかの実施形態によれば、弁２０の開始流位置はまた、アクティブ流位置であり、弁が開始流位置にある間に流体が流れることを可能にする。代替的に、弁２０は、開始流位置と停止流位置との間の異なるアクティブ流位置に位置決めされてもよく、そのようなアクティブ流位置は、流体が流体ポート５４に押し込まれる、又は流体ポート５４から引き出される力のレベル又は持続時間によって決定されてもよい。

ここで図１５を参照すると、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図が示される。人工呼吸器／装置２は、本明細書に記載のものであるが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされたセンサモジュール１５５０を有する。センサモジュール１５５０は、本明細書に記載のセンサ、例えば、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサなどのいずれかを備えてもよい。センサモジュール１５５０はまた、この実施形態では、中央処理ユニットを備える。

ここで図１６を参照すると、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図が示される。人工呼吸器／装置２は、本明細書に記載のものであるが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされたセンサモジュール１５５１を有する。センサモジュール１５５１は、本明細書に記載のセンサ、例えば、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサなどのうちのいずれかを備えてもよい。

ここで図１７を参照すると、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図が示される。人工呼吸器／装置２は、本明細書に記載のものであるが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされたセンサモジュール１７５０、及びベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされたセンサモジュール１７５１を有する。センサモジュール１７５０／１７５１は、本明細書に記載のセンサ、例えば、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサなどのうちのいずれかを備えてもよい。

ここで図１８を参照すると、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図が示される。人工呼吸器／装置２は、本明細書に記載のものであるが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされたスパイロメータ１８５３を有する。

ここで図１９を参照すると、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図が示される。人工呼吸器／装置２は、本明細書に記載のものであるが、ベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされたスパイロメータ１９５４を有する。

図２０は、複数の位置に複数のスパイロメータ２０５３及び２０５４を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。それは、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされたスパイロメータ２０５３、及びベンチュリノズルと周囲空気アパーチャとの間に位置決めされたスパイロメータ２０５４を有することである。

図２１は、圧力増幅器と流体ポートとの間にピトー管２１５５を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図である。

図２２は、リミッタ７２にピエゾ素子２２６７を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図である。

図２３は、複数の位置にセンサ、スパイロメータ、ピトー管、及びピエゾ素子を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図である。同様の数字は、以前の実施形態に示されるような同様の特徴を示す。

図２４は、図２３の人工呼吸器／装置２の斜視切断図である。

図２５は、周囲流体開口部に隣接して位置決めされたアクティブフィルタ２５６０を有する本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図である。

図２６は、図２５の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。

図２７は、本発明による方法のフロー図である。ステップＳ１～Ｓ１２は、本明細書に定義されるステップに対応する。

図２８は、流体流制限器なしの本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。

図２９は、図２８の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。

図３０は、流体流制限器３０７０が開放位置にある、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置２の側面切断図である。人工呼吸器２は、吐き出し中に流体が人工呼吸器２から出ることを可能にするための吐き出し窓３０７８と、吐き出し窓３０７８を少なくとも選択的に部分的に閉鎖して、患者の呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）を設定するための流体流制限器３０７０と、を備える。流体流動制限器３０７０は、カラーの形状であり、ベントリングに隣接して位置決めされ、一対のピン３０７１によって所定の位置に保持されるため、カラーが吐き出し窓３０７８を妨げる程度を選択するために選択的に直線的に調整することができる。

図３１は、図３０の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。

図３２は、流体流制限器が制限位置にある、本発明の実施形態による人工呼吸器／装置の側面切断図である。

図３３は、開放位置にある、図３０の人工呼吸器／装置の斜視切断図である。

条項
以下の条項は、本明細書に定義される本発明の明細書及び開示の一部を形成することを理解されたい。より具体的には、本明細書における本発明は、以下に詳細に記載される条項の特徴の組み合わせによって定義されてもよく、そのような条項は、本出願の特許請求の範囲内の特徴の組み合わせを修正するために利用されてもよい。

１．呼吸器装置であって、
圧力制御流体の流れのためのベンチュリノズルと、
ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャと、
流体ポートと、
流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、
ベンチュリノズルに対して開始流位置と停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、
圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成され、
圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成されている、呼吸器装置。

２．呼吸器に好適な装置であって、
圧力制御流体の流れのためのベンチュリノズルと、
ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャと、
流体ポートと、
流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、
ベンチュリノズルに対して開始流位置と停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、
圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成され、
圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して弁を作動させるように構成されている、呼吸器に好適な装置。

３．圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して、停止流位置に弁を作動させるように構成され、
圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して、開始流位置に弁を作動させるように構成されている、条項１又は２に記載の装置。

４．圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して、開始流位置に弁を作動させるように構成され、
圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して、停止流位置に弁を作動させるように構成されている、条項１又は２に記載の装置。

５．圧力増幅器は、流体ポートに押し込まれた流体が、ベンチュリノズルに対して、開始流位置と停止流位置との間のアクティブ流位置に弁を作動させるように構成され、
圧力増幅器は、流体ポートから引き出された流体が、ベンチュリノズルに対して、開始流位置と停止流位置との間のアクティブ流位置に弁を作動させるように構成されている、条項１又は２に記載の装置。

６．圧力制御流体が酸素を含み、周囲流体が周囲空気を含み、流体ポートに押し込まれた流体が空気ポートに吐き出された空気を含み、流体ポートから引き出された流体が空気ポートから吸入された空気を含む、条項１～５のいずれか一項に記載の装置。

７．圧力増幅器が、ベンチュリノズルと流体ポートとの間に位置決めされる、条項１～５のいずれか一項に記載の装置。

８．ベンチュリノズルが、圧力増幅器と流体ポートとの間に位置決めされる、条項１～５のいずれか一項に記載の装置。

９．ベンチュリノズルが、周囲流体アパーチャと流体ポートとの間に位置決めされる、条項１～５のいずれか一項に記載の装置。

１０．圧力制御流体の流れを調節するための圧力レギュレータを含み、圧力レギュレータが、
その中に穿孔を含むように形成されたハウジングと、
穿孔内に移動可能に配設されたピストンであって、その第１の端部に隣接する環状リップを含む、ピストンと、
穿孔内に配設され、第１の端部と、第２の端部と、を含む、ばねと、
穿孔内に移動可能に配設された調整キャップであって、その中に形成された複数のキースロットを含むように形成される、調整キャップと、を含み、
ばねの第１の端部が、環状リップと物理的に接触しており、
ばねの第２の端部が、調整キャップと物理的に接触しており、
調整キャップを第１の方向に回転させることが、調整キャップに第１のばねを圧縮させ、
調整キャップを第２及び反対方向に回転させることが、調整キャップにばねを減圧させ、
調整キャップを第１の方向に回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を増加させ、
第２の方向に調整キャップを回転させることが、圧力レギュレータの出力圧力を減少させ、
穿孔が、円筒形壁によって画定され、
円筒形壁が、その中に第１のねじ山を含むように形成され、
調整キャップが、その周囲に形成された第２のねじ山を含むように形成され、
第２のねじ山が、第１のねじ山と噛み合うように構成されている、条項１～９のいずれか一項に記載の装置。

１１．圧力増幅器が、ダイヤフラムを含む、条項１～１０のいずれか一項に記載の装置。

１２．圧力増幅器が、双安定である、条項１～１１のいずれか一項に記載の装置。

１３．圧力増幅器が、停止流位置に向かって付勢されている、条項３～１２のいずれか一項に記載の装置。

１４．圧力増幅器が、開始流位置に向かって付勢されている、条項３～１２のいずれか一項に記載の装置。

１５．圧力増幅器が、少なくとも１つのフラップを含む、条項１～１０のいずれか一項に記載の装置。

１６．装置が、単に機械的である、条項１～１５のいずれか一項に記載の装置。

１７．開始流体位置又はアクティブ流体位置において、圧力制御流体及び周囲流体の混合物が、流体ポートに流れることができる、条項３～１６のいずれか一項に記載の装置。

１８．混合物の流れが、リアルタイムで変調される、条項１７に記載の装置。

１９．弁が、圧力増幅器に接続されているフランジを含む、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２０．弁が、テーパ状端部を有するステムを含み、テーパ状端部が、停止位置にあるベンチュリノズル内のベンチュリ開口部に入り、ベンチュリ開口部を実質的に閉鎖する、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２１．ステムが、圧力増幅器に接続されている、条項２０に記載の装置。

２２．弁が、スイッチを含む、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２３．弁が、フラップ弁を含む、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２４．弁が、ばね式シャトルシステムを含む、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２５．弁が、摺動可能である、条項１～１８のいずれか一項に記載の装置。

２６．弁が、単に機械的である、条項１～２５のいずれか一項に記載の装置。

２７．周囲流体アパーチャが、流体排気を含む、条項１～２６のいずれか一項に記載の装置。

２８．弁が、流体排気を同時に開放しながらベンチュリノズルに対して作動されるように構成されている、条項２７に記載の装置。

２９．周囲流体アパーチャに着脱可能に接続された少なくとも１つのフィルタを更に含む、条項１～２８のいずれか一項に記載の装置。

３０．少なくとも１つのフィルタが、約３μｍの細孔を含む、条項２９に記載の装置。

３１．呼吸器を更に含む、条項１～３０のいずれか一項に記載の装置。

３２．呼吸器が、流体ポートと流体連通している、条項３１に記載の装置。

３３．流体が、液体である、条項１～３２のいずれか一項に記載の装置。

３４．装置が、射出成形される、条項１～３３のいずれか一項に記載の装置。

３５．装置が、３Ｄ印刷されている、条項１～３３のいずれか一項に記載の装置。

３６．装置が、可動性であるように構成されている、条項１～３５のいずれか一項に記載の装置。

３７．装置が、再使用可能であるように構成されている、条項１～３６のいずれか一項に記載の装置。

３８．呼吸器への空気及び／又は酸素の流れの制御における使用のための、条項１～３７のいずれか一項に記載の装置。

３９．スクラブされた空気及び／又は酸素の呼吸器への流れの制御における使用のための、条項１～３８のいずれか一項に記載の装置。

４０．呼吸器状態の治療における使用のための、条項１～３９のいずれか一項に記載の装置。

４１．ＣＯＶＩＤ－１９の治療における使用のための、条項１～４０のいずれか一項に記載の装置。

４２．呼吸器に好適な装置を使用する方法であって、
圧力制御流体の源を提供することと、
呼吸器に好適な装置を提供することであって、
圧力制御流体の流れを受容するためのベンチュリノズルと、
ベンチュリノズルと流体連通している周囲流体アパーチャと、
流体ポートと、
流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、
圧力制御流体が、周囲流体と混合する開始流位置と、停止流位置との間で、ベンチュリノズルに対して移動可能である弁と、を備える、装置を提供することと、
流体ポートに押し込まれた流体に応答して、ベンチュリノズルに対して弁を作動させることと、
流体ポートから引き出された流体に応答して、ベンチュリノズルに対して弁を作動させることと、を含む、方法。

４３．装置が、単に機械的である、条項４２に記載の方法。

４４．圧力制御流体の圧力を調整することを更に含む、条項４２又は４３に記載の方法。

４５．息を吸入し、吐き出す生きている患者を治療することにおいて装置を使用するための方法であって、圧力制御流体が、圧力制御酸素であり、流体が空気であり、方法が、
装置を呼吸器に接続することと、
呼吸器を、患者及び圧力制御酸素の源と気体連通して配置することと、
患者による吸入に応答して、呼吸器への酸素流を開始し、酸素を周囲空気と混合して、富化空気を生成し、富化空気を患者に送達することと、
患者による呼気に応答して、呼吸器への酸素流入を停止し、呼吸器から吐き出し空気を排気することと、を含む、条項４２～４４のいずれか一項に記載の方法。

４６．富化空気が、少なくとも２６％のＦｉＯ２を有する、条項４５に記載の方法。

４７．息を吸入し、吐き出す生きている患者を治療することにおいて装置を使用するための方法であって、圧力制御流体が、圧力制御濾過空気であり、流体が空気であり、方法が、
装置を呼吸器に接続することと、
呼吸器を、患者及び圧力制御濾過空気の源と気体連通して配置することと、
患者による吸入に応答して、呼吸器への酸素流を開始し、圧力制御濾過空気を周囲空気と混合して、スクラブされた空気を生成し、スクラブされた空気を患者に送達することと、
患者による呼気に応答して、呼吸器への酸素流入を停止し、呼吸器から吐き出し空気を排気することと、を含む、条項４２～４４のいずれか一項に記載の方法。

４８．スクラブされた空気が、少なくとも２６％のＦｉＯ２を有する、条項４７に記載の方法。

４９．装置及び呼吸器を利用しながら歩行すること及び／又は走行することを更に含む、条項４２～４８のいずれか一項に記載の方法。

５０．アレルギーを治療するための装置及び呼吸器の使用を起動することを更に含む、条項４２～４９のいずれか一項に記載の方法。

５１．ＡＲＤＳを治療するための装置及び呼吸器の使用を起動することを更に含む、条項４２～４９のいずれか一項に記載の方法。

５２．睡眠時無呼吸を治療するための装置及び呼吸器の使用を起動することを更に含む、条項４２～４９のいずれか一項に記載の方法。

５３．ＣＯＰＤを治療するための装置及び呼吸器の使用を起動することを更に含む、条項４２～４９のいずれか一項に記載の方法。

５４．ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスによる感染を治療するための装置及び呼吸器の使用を始動することを更に含む、条項４２～４９のいずれか一項に記載の方法。

５５．周囲空気を濾過することを更に含む、条項４２～５４のいずれか一項に記載の方法。

５６．患者からの吐き出された息を濾過することを更に含む、条項４２～５５のいずれか一項に記載の方法。

５７．封止端部と、開放端部と、を備える圧力増幅器であって、封止端部と弁との間の固定体積を画定するために弁と流体連通しており、開放端部における圧力の変化が、弁を作動させる封止端部における圧力の変化を引き起こすように構成されている、圧力増幅器。

５８．開放端部の負圧が、弁を作動させる封止端部の圧力の低減を引き起こすように構成されている、条項５７に記載の圧力増幅器。

５９．開放端部の正圧が、弁を作動させる密封端部の圧力の増加を引き起こすように構成されている、条項５７に記載の圧力増幅器。

６０．弁の作動が、加湿器を作動させる、条項５７～５９のいずれか一項に記載の圧力増幅器。

６１．弁の作動が、視覚インジケータの変化を生成する、条項５７～５９のいずれか一項に記載の圧力増幅器。

６２．視覚インジケータの変化が、開放端の圧力の変化を表す、条項６１に記載の圧力増幅器。

６３．開放端部の圧力の変化が、患者の吸気及び／又は呼気によって引き起こされる、条項６２に記載の圧力増幅器。

本書で使用される場合、明細書及び特許請求の範囲の両方において、並びに当技術分野で慣習的に使用される場合、単語「実質的に」、「約」、及び類似の近似用語は、物理的世界における任意の機構又は構造を加工する際に回避不可能な部品である製造公差、製造変動、及び製造不正確性を説明するために使用される。

本発明を詳細に説明してきたが、本発明から逸脱することなく、様々な変更及び修正を行うことができ、等価物を用いることができることは、当業者には明らかであろう。本発明は、構造の詳細、構成要素の配置、及び／又は上記の説明に記載された方法又は図面に図示された方法に限定されないことを理解されたい。本書の要約の記述、及び本書の要約の記述は、単なる例示に過ぎず、それらは特許請求の範囲の範囲を限定するものではなく、それを限定するものと解釈することはできない。更に、図は、単なる例示であり、限定ではない。トピックの見出し及び小見出しは、読者の便宜を図るためのみのものである。それらは、実質的な意義、意味、又は解釈を有すると解釈されるべきではなく、また解釈されるべきではなく、特定のトピックに関連する全ての情報が、任意の特定の見出し又は小見出しの下にある、又はそれに限定されることを示すものとみなされるべきではない。本書の要約は、米国特許商標庁、並びに特許又は法律用語又はフレーズに精通していない読者が、本出願の技術的開示の性質及び本質を粗雑な検査から迅速に判断することを可能にすることを目的としている。要約は、本発明を定義することを意図しておらず、本発明の範囲に限定することを意図していない。本書の条項の目的は、本書の優先権を主張するいかなる後にファイルされた外国特許出願における請求の裏付けを提供することである。これらの条項は、本発明を定義することを意図しておらず、本発明の範囲に限定することを意図していない。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの法的等価物に従う場合を除き、制限又は限定されるべきではない。

Claims (30)

1. 生きている患者の前記気道に接続可能な人工呼吸器であって、
   スロートを備えるベンチュリと、
   ベンチュリノズルと、
   圧力制御酸素が外向きに流れる、前記ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、前記ベンチュリ開口部が、前記スロートに開口し、前記ベンチュリ開口部及び前記スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、
   前記ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、
   前記患者の前記気道と流体連通している流体ポートと、
   前記流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、前記少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、
   前記ベンチュリノズル内の前記ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、前記スロート内の前記圧力制御酸素の流れによる前記周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、前記スロート内の前記圧力制御酸素の流れによる前記周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、
   前記圧力増幅器は、前記流体ポート内への前記患者の呼気が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記弁を作動させて、前記ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、
   前記圧力増幅器は、前記流体ポートを通る前記患者の吸気が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記弁を作動させるように構成され、
   前記弁の前記移動軸が、前記スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、
   前記ベンチュリノズルと前記周囲空気アパーチャとの間、及び
   前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、
   前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、人工呼吸器。
2. 前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記ベンチュリノズルと前記周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間に位置決めされている、請求項１に記載の人工呼吸器。
3. 差動データを収集するために、前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記ベンチュリノズルと前記周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの同じタイプの少なくとも１つが、前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間に位置決めされている、請求項１に記載の人工呼吸器。
4. 前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つによって収集された生データをパッケージするための中央処理ユニットを備える、請求項１に記載の人工呼吸器。
5. 動きセンサを備える、請求項１に記載の人工呼吸器。
6. 吐き出し中に流体が前記人工呼吸器から出ることを可能にするための吐き出し窓と、前記吐き出し窓を少なくとも選択的に部分的に閉鎖して、前記患者の呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）を設定するための流体流制限器と、を備える、請求項１に記載の人工呼吸器。
7. 呼吸器と共に使用するのに好適な装置であって、
   ベンチュリであって、
   スロートと、
   ベンチュリノズルと、
   圧力制御流体が外向きに流れる、前記ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、前記ベンチュリ開口部が、前記スロートに開口し、前記ベンチュリ開口部及び前記スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、を備える、ベンチュリと、
   前記ベンチュリノズル及び周囲流体と流体連している周囲流体アパーチャと、
   流体ポートと、
   前記流体ポートと流体連通している圧力増幅器と、
   前記ベンチュリノズル内の前記ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、前記スロート内の前記圧力制御流体の流れによる前記周囲流体の引き込みを引き起こす開始流位置と、前記スロート内の前記圧力制御流体の流れによる前記周囲流体の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備え、
   前記圧力増幅器は、前記流体ポートに押し込まれた流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記弁を作動させて、前記ベンチュリノズルを閉鎖するように構成され、
   前記圧力増幅器は、前記流体ポートから引き出された流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記弁を作動させるように構成され、
   前記弁の前記移動軸が、前記スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、
   前記圧力増幅器が、前記ベンチュリノズルと前記流体ポートとの間に位置決めされ、
   前記ベンチュリノズルと、前記周囲流体アパーチャとの間、及び
   前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、
   前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、装置。
8. 前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記ベンチュリノズルと前記周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間に位置決めされている、請求項７に記載の装置。
9. 差動データを収集するために、前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、前記ベンチュリノズルと前記周囲空気アパーチャとの間に位置決めされ、センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの同じタイプの少なくとも１つが、前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間に位置決めされている、請求項７に記載の装置。
10. 前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つによって収集された生データをパッケージするための中央処理ユニットを備える、請求項７に記載の装置。
11. 動きセンサを備える、請求項７に記載の装置。
12. 流体が前記流体ポートに押し込まれたときに、流体が前記装置から出ることを可能にするための少なくとも１つの流体ゲートと、前記少なくとも１つの流体ゲートを少なくとも選択的に部分的に閉鎖するための流体流制限器と、を備える、請求項７に記載の装置。
13. 前記圧力増幅器は、前記流体ポートに押し込まれた前記流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記停止流位置に前記弁を作動させるように構成され、
    前記圧力増幅器は、前記流体ポートから引き出された前記流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記開始流位置に前記弁を作動させるように構成されている、請求項７に記載の装置。
14. 前記圧力増幅器は、前記流体ポートに押し込まれた前記流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記開始流位置に前記弁を作動させるように構成され、
    前記圧力増幅器は、前記流体ポートから引き出された前記流体が、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記停止流位置に前記弁を作動させるように構成されている、請求項７に記載の装置。
15. 前記圧力制御流体の前記流れを調節するための圧力レギュレータを更に備え、前記圧力レギュレータが、
    その中に穿孔を含むように形成されたハウジングと、
    前記穿孔内に移動可能に配設されたピストンであって、その第１の端部に隣接する環状リップを備える、ピストンと、
    前記穿孔内に配設され、第１の端部と、第２の端部と、を備える、ばねと、
    前記穿孔内に移動可能に配設された調整キャップであって、その中に形成された複数のキースロットを含むように形成される、調整キャップと、を備え、
    前記ばねの前記第１の端部が、前記環状リップと物理的に接触しており、
    前記ばねの前記第２の端部が、前記調整キャップと物理的に接触しており、
    前記調整キャップを第１の方向に回転させることが、前記調整キャップに前記第１のばねを圧縮させ、
    前記調整キャップを第２及び反対方向に回転させることが、前記調整キャップに前記ばねを減圧させ、
    前記調整キャップを前記第１の方向に回転させることが、前記圧力レギュレータの前記出力圧力を増加させ、
    前記調整キャップを前記第２の方向に回転させることが、前記圧力レギュレータの前記出力圧力を減少させ、
    前記穿孔が、円筒形壁によって画定され、
    前記円筒形壁が、その中に第１のねじ山を含むように形成され、
    前記調整キャップが、その周囲に形成された第２のねじ山を含むように形成され、
    前記第２のねじ山が、前記第１のねじ山と噛み合うように構成されている、請求項７に記載の装置。
16. 前記圧力増幅器が、ダイヤフラムを備える、請求項７に記載の装置。
17. 前記弁が、テーパ状端部を有するステムを含み、前記テーパ状端部が、前記停止位置にある前記ベンチュリノズル内の前記ベンチュリ開口部に入り、前記ベンチュリ開口部を実質的に閉鎖する、請求項７に記載の装置。
18. 前記周囲流体アパーチャに着脱可能に接続された少なくとも１つのフィルタを更に備える、請求項７に記載の装置。
19. 前記圧力制御流体が、液体である、請求項７に記載の装置。
20. 人工呼吸器に好適な装置を使用し、患者からデータを収集する方法であって、
    圧力制御酸素源を提供することと、
    呼吸器に好適な装置を提供することであって、
    スロートを備えるベンチュリと、
    ベンチュリノズルと、
    圧力制御酸素が外向きに流れる、前記ベンチュリノズル内のベンチュリ開口部であって、前記ベンチュリ開口部が、前記スロートに開口し、前記ベンチュリ開口部及び前記スロートが実質的に長手方向に整列している、ベンチュリ開口部と、
    前記ベンチュリノズル及び周囲空気と流体連通している周囲空気アパーチャと、
    流体ポートと、
    前記流体ポートと流体連通している圧力増幅器であって、それを通って画定された少なくとも１つの開口部を含み、前記少なくとも１つの開口部に対して開放位置と閉鎖位置との間で移動可能な少なくとも１つのフラップを備える、圧力増幅器と、
    前記ベンチュリノズル内の前記ベンチュリ開口部に対する移動軸に沿って、前記スロート内の前記圧力制御酸素の流れによる前記周囲空気の引き込みを引き起こす開始流位置と、前記スロート内の前記圧力制御酸素の流れによる前記周囲空気の引き込みを停止する停止流位置との間で移動可能な弁と、を備える、装置を提供することと、
    前記患者の気道と流体連通している前記流体ポートを配置することと、
    前記流体ポートを通る前記患者による呼気に応答して、
    前記少なくとも１つのフラップを、前記少なくとも１つの開口部に対して前記閉鎖位置に移動させることと、
    前記弁を、前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って作動させ、前記ベンチュリノズルを閉鎖することと、
    前記流体ポートを通る前記患者による吸気に応答して、
    前記少なくとも１つのフラップを、前記少なくとも１つの開口部に対して前記開放位置に移動させることと、
    前記ベンチュリノズルに対する前記移動軸に沿って、前記弁を作動させることであって、
    前記弁の前記移動軸が、前記スロートの長手方向と実質的に長手方向に整列し、
    前記ベンチュリノズル及び前記周囲空気アパーチャと、
    前記圧力増幅器と前記流体ポートとの間、のうちの少なくとも１つに位置決めされたセンサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つを備え、
    前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの少なくとも１つが、圧力センサ、酸素センサ、二酸化炭素センサ、温度センサ、湿度センサ、ピエゾセンサ、ピエゾ発電器、スパイロメータ測定デバイス、ピトー測定プローブ、及びスパイロメータ発電器のうちの少なくとも１つを含む、作動させることと、
    前記センサ、測定デバイス、及び発電デバイスのうちの前記少なくとも１つを使用して、生データを収集することと、
    前記収集された生データを、中央処理ユニットを使用してパッケージすることと、
    有線又は無線通信リンクを使用して、前記パッケージされた生データを受信デバイスに伝達することと、
    前記受信デバイス上で前記パッケージされたデータを受信することと、
    前記収集された生データをアンパッケージすることと、
    前記パッケージされていない生データを定量化することと、
    前記定量化されたデータをフォーマットすることと、
    前記フォーマットされたデータを分析することと、
    前記分析されたデータを分散することと、
    アプリケーションを使用して、前記分析されたデータを表示することと、を含む、方法。
21. 前記中央処理ユニットを前記人工呼吸器に結合するステップを含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記無線通信リンクを使用することが、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、及びＴｈｒｅａｄから選択される少なくとも１つの無線プロトコルを使用することを含む、請求項２０に記載の方法。
23. 前記有線通信リンクを使用することが、ＵＳＢ、直列、１－ｗｉｒｅ、及び並列のうちの少なくとも１つを使用することを含む、請求項２０に記載の方法。
24. 前記分析されたデータを、スマートデバイスを使用して表示することを含む、請求項２０に記載の方法。
25. 前記スマートデバイスが、モバイル通信デバイス、タブレット、患者インターフェースディスプレイ、ラップトップコンピュータ、及びデスクトップコンピュータのうちの少なくとも１つを備える、請求項２４に記載の方法。
26. 少なくとも１つのピエゾ素子及び少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体を備えるアクティブフィルタであって、前記ピエゾ素子が、前記誘電体フィルタ媒体内の静電荷を誘導するために電気を生成する、アクティブフィルタ。
27. 前記少なくとも１つのピエゾ素子によって生成される前記電力がＡＣである、請求項２６に記載のアクティブフィルタ。
28. 前記少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体内の静的電荷を誘導するために、電気を生成する少なくとも１つのスパイロメータを備える、請求項２６に記載のアクティブフィルタ。
29. 前記少なくとも１つの誘電体フィルタ媒体内の静的電荷を誘導するために、電気を生成する２つのスパイロメータを備える、請求項２８に記載のアクティブフィルタ。
30. 前記少なくとも１つのスパイロメータによって生成される前記電力がＤＣである、請求項２８に記載のアクティブフィルタ。
    

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