JP2798259B2 - Ventilator - Google Patents

Ventilator

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JP2798259B2
JP2798259B2 JP2747789A JP2747789A JP2798259B2 JP 2798259 B2 JP2798259 B2 JP 2798259B2 JP 2747789 A JP2747789 A JP 2747789A JP 2747789 A JP2747789 A JP 2747789A JP 2798259 B2 JP2798259 B2 JP 2798259B2
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respiratory
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一福 新田
高之 岡部
三雄 根本
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は人工呼吸器に関するものである。The present invention relates to a ventilator.

(従来技術) 人工呼吸器は、一般に、低周波での呼吸すなわち健康
人の呼吸回数とほぼ同一の回数で患者に強制的呼吸を与
えるものとなっている。より具体的には、吸気ガスの供
給源に連なる吸気通路と該吸気通路に連なる吸気通路と
が与えられて、吸気通路に設けた例えば電磁式の開閉弁
を所定の周期で開閉することにより、吸気ガスの間欠的
な供給が行なわれ、この間欠的な吸気ガスの供給サイク
ルが1分間に20回前後に設定される。このような呼吸状
態を、本出願では第1呼吸状態と呼ぶことにする。
(Prior Art) A ventilator generally gives a patient forced breathing at a low frequency, that is, almost the same number of times as a healthy person. More specifically, an intake passage connected to a supply source of intake gas and an intake passage connected to the intake passage are provided, and for example, an electromagnetic on-off valve provided in the intake passage is opened and closed at a predetermined cycle, The intermittent supply of the intake gas is performed, and the intermittent supply cycle of the intake gas is set to about 20 times per minute. Such a respiratory state will be referred to as a first respiratory state in the present application.

一方、最近では、吸気ガスを連続的に供給しつつ、高
周波での呼吸例えば1秒間に10回ないし30回程度の回数
で呼吸させる人工呼吸器が開発され、本出願人によって
既に実用化されている。このような高周波振動による人
工呼吸は、吸気ガスと患者の肺との間でのガス交換を極
めて効率的に行え、しかも患者の肺を大きく膨縮させる
必要のないことから、今後の人工呼吸器として大いに注
目を浴びている。このような呼吸状態を本出願では第2
呼吸状態と呼ぶことにする。
On the other hand, recently, an artificial respirator that breathes at a high frequency, for example, about 10 to 30 times per second while continuously supplying inspired gas, has been developed and has already been put to practical use by the present applicant. I have. The artificial respiration using such high-frequency vibration enables gas exchange between the inspired gas and the patient's lungs to be performed very efficiently and does not require the patient's lungs to be significantly expanded and contracted. As a lot of attention. In the present application, such a respiratory state is referred to as the second
Let's call it the breathing state.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、最近の医療の世界では、人工呼吸を行なっ
ている最中に、前述した第1呼吸状態による人工呼吸
と、第2呼吸状態による人工呼吸とを選択的に行なうこ
とができるようにしたものが望まれている。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the recent medical world, during the artificial respiration, the above-described artificial respiration in the first respiratory state and the artificial respiration in the second respiratory state are selected. What can be performed in a desired manner is desired.

しかしながら、従来の人工呼吸器は、上記第1呼吸状
態人工呼吸を行なうものと、第2呼吸状態で人工呼吸を
行なうものとは、全く別個独立した装置として構成され
ている。したがって、呼吸状態を変更するには、人工呼
吸器の装置そのものを変更しなければならないのは勿論
のこと、患者に対する人工呼吸器の回路接続をも変更し
なければならなかった。このことは、人工呼吸をかなり
長い時間中断しなければならないことになる。また、各
呼吸状態専用の人工呼吸器を互いに別個独立して設ける
ことは、コスト上、スペース上等の観点からも不利とな
る。
However, the conventional ventilator is configured as a device that performs the above-mentioned first respiratory state artificial respiration and a device that performs the above-mentioned artificial respiration in the second respiratory state, as completely separate and independent devices. Therefore, in order to change the respiratory state, it is necessary not only to change the device of the ventilator itself, but also to change the circuit connection of the ventilator to the patient. This means that the artificial respiration must be interrupted for a very long time. In addition, providing the ventilator dedicated to each respiratory state independently of each other is disadvantageous in terms of cost, space, and the like.

したがって、本発明の目的は、第1呼吸状態による人
工呼吸と第2呼吸状態による人工呼吸とを選択的に切換
使用できるようにした人工呼吸器を提供することにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an artificial respirator that can selectively switch between artificial respiration in a first respiratory state and artificial respiration in a second respiratory state.

(問題点を解決するための手段、作用) 前述の目的を達成するため、本発明にあっては次のよ
うな構成としてある。すなわち、 吸気ガスを間欠的に供給して低周波の呼吸を行なわせ
る第1呼吸状態と、吸気ガスを連続的に供給しつつ高周
波の呼吸を行なわせる第2呼吸状態とを選択的に切換え
られるようにした人工呼吸器であって、 吸気ガスの供給源に連なる吸気通路と、 それぞれ前記吸気通路に連なり、第1呼吸状態用の第
1呼気通路および第2呼吸状態用の第2呼気通路と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスの供給を間欠的に
行なわせる状態と、吸気ガスの供給を連続的に行なわせ
る状態とに切換えるための切換手段と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスが連続的に供給さ
れるときに該吸気通路を流れる流量を小さなものに制限
する流量調整手段と、 前記吸気通路と第1呼吸通路と第2呼吸通路とを含む
呼吸通路に接続され、高周波の振動を与えるための加振
手段と、 少なくとも前記加振手段よりも前記供給源側において
前記吸気通路に接続され、第2呼吸状態のときに作動さ
れて高周波の振動が該供給源側に伝達されるのを防止す
るフィルタ手段と、 それぞれ前記第1呼気通路に接続され、前記第1呼吸
状態のときに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出圧を
調整する第1圧力調整手段、および前記第2呼吸状態の
ときに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する
第1遮断手段と、 それぞれ前記第2呼気通路に接続され、前記第2呼気
状態のときに該第2呼気通路からの吐出圧を調整する第
2圧力調整手段、および前記第1呼吸状態のきに該第2
呼気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する第2遮断手
段、 を備えていることを特徴とする人工呼吸器、を備えた構
成としてある。
(Means and Actions for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, it is possible to selectively switch between a first breathing state in which inhalation gas is intermittently supplied to perform low-frequency breathing and a second breathing state in which inhalation gas is continuously supplied to perform high-frequency breathing. An inspiratory passage connected to a supply source of inspired gas, and a first expiratory passage for a first respiratory state and a second expiratory passage for a second respiratory state, each of which is connected to the inspiratory passage. Switching means connected to the intake passage for switching between a state in which the supply of intake gas is performed intermittently and a state in which the supply of intake gas is continuously performed; Flow control means for limiting a flow rate flowing through the intake passage to a small one when the air is continuously supplied, and a high-frequency high-frequency device connected to a breathing passage including the intake passage, the first breathing passage, and the second breathing passage. Give vibration Vibrating means for connecting to the intake passage at least on the supply source side with respect to the vibrating means, and being activated during the second respiratory state to transmit high-frequency vibrations to the supply source side. Filter means for preventing the pressure from flowing, first pressure adjusting means connected to the first expiratory passage and adjusting the discharge pressure of expiratory gas from the first expiratory passage in the first respiratory state, and the second First intercepting means for intercepting the discharge of exhaled gas from the first exhalation passage during a respiratory state, respectively connected to the second exhalation passage, and from the second exhalation passage during the second exhalation state Second pressure adjusting means for adjusting the discharge pressure; and
A second blocking means for blocking discharge of exhaled gas from the exhalation passage; and an artificial respirator characterized by comprising:

上述のように構成された本発明による人工呼吸は、第
1呼吸状態とするには、切換手段によって吸気ガスを間
欠的に供給する状態とし、流量調整手段によって吸気ガ
スの流量を大きい状態とし、加振手段を停止させ、フィ
ルタ手段を非作動状態とし、第2遮断手段を遮断状態と
すればよい。
In the artificial respiration according to the present invention configured as described above, in order to set the first respiratory state, the switching means sets the state of intermittent supply of the inspired gas, and the flow rate adjusting means sets the state of the flow rate of the inspired gas large, The vibrating means may be stopped, the filter means may be deactivated, and the second blocking means may be in the blocked state.

また、第2呼吸状態とするには、切換手段によって吸
気ガスを連続的に供給する状態とし、流量調整手段によ
って吸気ガスの流量を小さいものとし、加振手段および
フィルタ手段を作動させ、第1遮断手段を遮断状態とす
ればよい。そして、フィルタ手段の作動によって、加振
手段によるガス振動が大きく減衰されることなく効果的
に行なわれることになる。すなわち、吸気通路側には、
大きな容積を占める機器類、例えば加湿表等が存在する
のが一般的であり、フィルタ手段が無いと、この大きな
容積中の吸気ガスまで不用に加振しなければならなくな
ってしまう。
Further, in order to set the second respiratory state, the switching means is set to continuously supply the inspired gas, the flow rate adjusting means is used to reduce the flow rate of the inspired gas, and the vibrating means and the filter means are operated. What is necessary is just to make a blocking means into a blocking state. By the operation of the filter means, the gas vibration by the vibration means is effectively performed without being greatly attenuated. That is, on the intake passage side,
In general, there are devices occupying a large volume, for example, a humidification table. Without a filter means, it is necessary to vibrate the intake gas in the large volume unnecessarily.

なお、第1圧力調整手段によって、従来同様、第1呼
吸状態での人工呼吸時における平均圧力が調整され、ま
た第2圧力調整手段によって第2呼吸状態での人工呼吸
時における平均圧力が調整される。
Incidentally, the average pressure during artificial respiration in the first respiratory state is adjusted by the first pressure adjusting means as before, and the average pressure during artificial respiration in the second respiratory state is adjusted by the second pressure adjusting means. You.

(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

第1図において、1はアダプタである。このアダプタ
1は、患者の肺に接続される共通接続口1aと、それぞれ
この共通接続口1aに連なる第1〜第4の4つの接続口1b
〜1eを有する。第1の接続口1bには、吸気ガスの供給源
となる貯溜タンク2より伸びる吸気通路3が接続されて
いる。第2接続口1cには、第1呼吸状態用の第1呼気通
路4が、また第3接続口1dには第2呼吸状態用の第2呼
気通路5が接続されている。そして、第4接続口1eに
は、圧力伝達通路6を介して圧力センサ7が接続されて
いる。なお、上記タンク2には、ここから所定圧の吸気
ガスが吸気通路3へ供給されるように、調圧弁(図示
略)等が付設されている。また、第2呼気通路5は、他
の通路3、4よりも有効開口面積が小さくされている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an adapter. The adapter 1 has a common connection port 1a connected to the patient's lung, and first to fourth four connection ports 1b connected to the common connection port 1a.
~ 1e. An intake passage 3 extending from a storage tank 2 serving as a supply source of intake gas is connected to the first connection port 1b. A first expiratory passage 4 for a first respiratory state is connected to the second connection port 1c, and a second exhalation passage 5 for a second respiratory state is connected to the third connection port 1d. The pressure sensor 7 is connected to the fourth connection port 1e via the pressure transmission passage 6. The tank 2 is provided with a pressure regulating valve (not shown) and the like so that intake gas at a predetermined pressure is supplied from the tank 2 to the intake passage 3. In addition, the second expiratory passage 5 has a smaller effective opening area than the other passages 3 and 4.

前記吸気通路3には、その上流側(タンク2側)から
下流側へ順次、電磁式の開閉弁11、可変絞り12、逆止弁
13aを内蔵したボックス13、加湿器14、ロータリバルブ1
5が接続されている。
The intake passage 3 is provided with an electromagnetic on-off valve 11, a variable throttle 12, a check valve, and the like in order from the upstream side (tank 2 side) to the downstream side.
Box 13 with built-in 13a, humidifier 14, rotary valve 1
5 is connected.

上記開閉弁11は、切換手段を構成するもので、所定サ
イクル(低周波サイクル)でのON、OFFにより、吸気ガ
スを間欠的に供給、遮断する。また、開閉弁11は、ONさ
れ続けることにより、連続して吸気ガスを流す。
The on-off valve 11 constitutes a switching means, and intermittently supplies and shuts off intake gas by being turned on and off in a predetermined cycle (low-frequency cycle). Further, the on-off valve 11 continuously flows the intake gas by being kept ON.

上記可変絞り12は、流量調整弁を構成するもので、吸
気通路3を流れる吸気ガスの流量を大小に変更する。勿
論、第1呼吸状態のときは吸気ガスの間欠的な作動のた
め比較的多量に流れるようにされ、また第2呼吸状態の
ときは吸気ガスの連続的な供給のため比較的少量流れる
ようにされる。
The variable throttle 12 constitutes a flow control valve, and changes the flow rate of the intake gas flowing through the intake passage 3 to a large or small value. Of course, in the first respiratory state, a relatively large amount of gas flows due to intermittent operation of inspiratory gas, and in the second respiratory state, a relatively small amount of gas flows due to continuous supply of inspiratory gas. Is done.

上記ボックス13は、吸気ガスの加湿器14側への流れを
常時許容する。そして、このボックス13には、通路16を
介して一種のアキュムレータとして機能するエアバッグ
17が接続されている。そして、ボックス13側からエアバ
ッグ17側への流れが、逆止弁13aによって阻止される。
The box 13 always permits the flow of the intake gas to the humidifier 14 side. The box 13 has an airbag functioning as a kind of accumulator through a passage 16.
17 is connected. Then, the flow from the box 13 side to the airbag 17 side is blocked by the check valve 13a.

上記加湿器14は、従来同様、吸気ガスを加湿するもの
であり、これに加えて吸気ガスを加温するようにもなっ
ている。
The humidifier 14 humidifies the intake gas as in the related art, and additionally heats the intake gas.

上記ロータリバルブ15は、フィルタ手段を構成するも
ので、第1呼吸状態のときは、その弁体15aが第2図に
示す状態となって、吸気ガスは弁体15a周囲の大きな空
間15bを通るように、すなわち吸気通路3の有効開口面
積を十分大きくする。また、第2呼吸状態のときには、
その弁体15aが第1図の示す状態となって、吸気ガスは
弁体15aに形成された小さな有効開口面積を有する連通
口(オリフィス)15cを通って流れる。弁体15aが第1図
に示す状態となったときが、フィルタ手段としてのロー
タリバルブ15が作動したときであり、このときは、アダ
プタ1側のガスが高周波振動されるも、この高周波振動
がロータリバルブ15よりも上流側へは伝達されないこと
になる(ローパスフィルタとして作用)。
The rotary valve 15 constitutes a filter means. In the first breathing state, the valve body 15a is in the state shown in FIG. 2, and the intake gas passes through a large space 15b around the valve body 15a. In other words, the effective opening area of the intake passage 3 is made sufficiently large. In the second respiratory state,
When the valve body 15a is in the state shown in FIG. 1, the intake gas flows through a communication port (orifice) 15c having a small effective opening area formed in the valve body 15a. The state where the valve body 15a is in the state shown in FIG. 1 is when the rotary valve 15 as the filter means is operated. In this case, even though the gas on the adapter 1 side is vibrated at a high frequency, It is not transmitted to the upstream side of the rotary valve 15 (acts as a low-pass filter).

前記第1呼気通路4には、加振手段としての加振装置
21が接続されている。この加振装置21は、ピストン機構
22と、このピストン機構22を往復駆動するための駆動手
段としてのリニアモータ23と、を有する。
A vibration device as a vibration means is provided in the first expiration passage 4.
21 is connected. The vibrating device 21 has a piston mechanism
22 and a linear motor 23 as a driving means for reciprocatingly driving the piston mechanism 22.

このピストン機構21は、シリンダ24とこの内部に摺動
自在に嵌挿されたピストン25とを有し、このピストン25
によってシリンダ24内に作動室26が画成されている。そ
して、この作動室26が、第1呼気通路4の一部をも構成
している。すなわち、シリンダ24には、それぞれ作動室
26に開口する第1、第2の2つのポート27、28が形成さ
れて、一方のポート27に第1呼気通路4が接続される一
方、他方のポート28が当該第1呼気通路4の出口ポート
を構成している。
The piston mechanism 21 has a cylinder 24 and a piston 25 slidably fitted therein.
A working chamber 26 is defined in the cylinder 24 by this. The working chamber 26 also constitutes a part of the first exhalation passage 4. That is, each of the cylinders 24 has a working chamber.
First and second two ports 27 and 28 opening to 26 are formed, and one port 27 is connected to the first exhalation passage 4, while the other port 28 is connected to the outlet of the first exhalation passage 4. Configure ports.

上記出口ポート28には、第1圧力調整手段および第1
遮断手段としての制御弁29が設けられている。この制御
弁29は、ダイヤフラム式とされて、ケーシング30と該ケ
ーシング内に圧力室31を画成するダイヤフラム32とを有
し、該ダイヤフラム32が出口ポート28に臨んでいる。上
記圧力室31にはパイロット通路33が連なり、このパイロ
ット通路33には圧力調整弁34が接続されている。これに
より、圧力調整弁34で圧力室31に対する信号用エア圧を
調整することによって、出口ポート28の開弁圧が調整さ
れる。そして、この開弁圧は、第1呼吸状態のときは比
較的小さい値とされて、当該第1呼吸状態における第4
呼気通路4からの吐出圧が調整される(第1圧力調整手
段として機能)。また、第2呼吸状態のときは、出口ポ
ート27の開弁圧が大きくされて、呼吸通路内の圧力が異
常上昇するのが防止される(第1遮断手段として機
能)。
The outlet port 28 has a first pressure adjusting means and a first pressure adjusting means.
A control valve 29 is provided as shutoff means. The control valve 29 is of a diaphragm type and has a casing 30 and a diaphragm 32 defining a pressure chamber 31 in the casing. The diaphragm 32 faces the outlet port 28. A pilot passage 33 is connected to the pressure chamber 31, and a pressure regulating valve 34 is connected to the pilot passage 33. Thus, by adjusting the signal air pressure for the pressure chamber 31 with the pressure adjusting valve 34, the valve opening pressure of the outlet port 28 is adjusted. The valve opening pressure is set to a relatively small value in the first breathing state,
The discharge pressure from the exhalation passage 4 is adjusted (functions as first pressure adjusting means). Further, in the second breathing state, the valve opening pressure of the outlet port 27 is increased, and the pressure in the breathing passage is prevented from abnormally increasing (functioning as a first shut-off means).

前記第2呼気通路5には、第2圧力調整手段および第
2遮断手段としての制御弁41が接続されている。この制
御弁41は、スプール式とされて、ケーシング42とこの内
部に摺動自在に嵌挿されたスプール43とを有する。ケー
ジング42には、スプール43のストローク方向一端側にお
いて、第2呼気通路5が連なる入口ポート44が開口さ
れ、ストローク方向他端側においてポート45が開口され
ている。また、ケーシング42には、スプール43の径方向
において、大気に開放された出口ポート46が開口される
と共に、ポート47が開口されている。一方、スプール43
には、出口ポート44側端部において弁部43aが形成さ
れ、この弁部43aが、スプール43の摺動に応じて出口ポ
ート44の内周縁に形成された弁座42aに離着座される。
そして、スプール43は、リターンスプリング48によっ
て、弁部43aが弁座42aから離間される方向に付勢されて
いる。この弁部43aが弁座42aから離間したときに入口ポ
ート44が出口ポート46と連通され、逆に弁部43aが弁座4
2aに着座したときに上記両ポート44と46とが遮断される
(第2遮断手段として機能−第3図参照)。なお、スプ
ール43の摺動(弁部43aの弁座42aに対する離着座)は、
前記ポート45から後述する信号用エア圧を供給、遮断す
ることにより切換えられる。
The second exhalation passage 5 is connected to a control valve 41 as a second pressure adjusting means and a second shutoff means. The control valve 41 is of a spool type and includes a casing 42 and a spool 43 slidably fitted therein. The caging 42 has an inlet port 44 connected to the second exhalation passage 5 at one end in the stroke direction of the spool 43, and a port 45 opened at the other end in the stroke direction. The casing 42 has an outlet port 46 opened to the atmosphere and a port 47 opened in the radial direction of the spool 43. Meanwhile, spool 43
A valve portion 43a is formed at an end on the outlet port 44 side, and the valve portion 43a is detached and seated on a valve seat 42a formed on the inner peripheral edge of the outlet port 44 in accordance with sliding of the spool 43.
The spool 43 is urged by the return spring 48 in a direction in which the valve portion 43a is separated from the valve seat 42a. When the valve portion 43a is separated from the valve seat 42a, the inlet port 44 communicates with the outlet port 46, and conversely, the valve portion 43a
When seated on 2a, both ports 44 and 46 are shut off (function as second shut-off means-see FIG. 3). The sliding of the spool 43 (separation / seating of the valve portion 43a with respect to the valve seat 42a)
Switching is performed by supplying and shutting off a signal air pressure described later from the port 45.

前記スプール43には、入口ポート44に向けて伸びる小
径のノズル部43bが形成されると共に、このノズル部43b
を前記ポート47と連通させる連通路43cが形成されてい
る。これにより、入口ポート44が出口ポート46と連通し
ている第1図の状態で、ポート47からエアを供給する
と、このエアがノズル部43bより噴射され、この噴射さ
れるエア圧の調整により、第2呼気通路5からの吐出圧
が調整される(第2圧力調整手段として機能)。
The spool 43 is formed with a small-diameter nozzle portion 43b extending toward the inlet port 44, and the nozzle portion 43b
A communication passage 43c is formed to allow the communication with the port 47. Thereby, when air is supplied from the port 47 in the state of FIG. 1 in which the inlet port 44 communicates with the outlet port 46, the air is jetted from the nozzle portion 43b, and by adjusting the jetted air pressure, The discharge pressure from the second expiration passage 5 is adjusted (functions as a second pressure adjusting unit).

前記制御弁41に対しては、三方切換弁49が付設されて
いる。この三方切換弁49には、通路50から常時所定圧の
エアが供給されており、三方切換弁49の切換態様に応じ
てこのエアが、通路51を介して前記ポート47に供給され
る状態と(第2呼吸状態)、通路52を介して前記ポート
45に供給される状態(第1呼吸状態)とに切換えられ
る。そして、通路51あるいは52に対する供給エア圧は、
電空コンバータ53によって調整される。
The control valve 41 is provided with a three-way switching valve 49. The three-way switching valve 49 is constantly supplied with air at a predetermined pressure from a passage 50, and according to the switching mode of the three-way switching valve 49, the air is supplied to the port 47 via the passage 51. (Second breathing state), said port via passage 52
The state is switched to a state (first respiratory state) supplied to 45. And the supply air pressure to the passage 51 or 52 is
It is adjusted by the electropneumatic converter 53.

上記通路52からは通路52aが分岐されて、この分岐通
路52aが、前記エアバッグ17用の通路16に接続されてい
る。そして、この分岐通路52aには、可変絞り54が接続
されている。この可変絞り54の調整により、少なくとも
第1呼吸状態のとき、エアバッグ17内に所定量のエアが
貯溜される。
A passage 52a is branched from the passage 52, and the branch passage 52a is connected to the passage 16 for the airbag 17. A variable throttle 54 is connected to the branch passage 52a. By adjusting the variable throttle 54, a predetermined amount of air is stored in the airbag 17 at least in the first breathing state.

第1図中Uはマイクロコンピュータを利用して構成さ
れた制御ユニットである。この制御ユニットUには、前
記圧力センサ7からの信号の他、スイッチ61〜64からの
信号が入力される。また、制御ユニットUからは、前記
各機器類11、12、15、23、34、49、53、54に出力され
る。上記スイッチ61〜64のうち、スイッチ61は、第1呼
吸状態と第2呼吸状態との選択を行うためのものであ
る。スイッチ62は、第2呼吸状態での加振周波数(10Hz
〜30Hzで無段階)を指令するものである。スイッチ63
は、リニアモータ23の往復ストローク量を指令するもの
である。スイッチ64は、アダプタ1内での平均圧力を指
令するものである。
In FIG. 1, U is a control unit configured using a microcomputer. The control unit U receives signals from the switches 61 to 64 in addition to the signal from the pressure sensor 7. In addition, the control unit U outputs the data to the devices 11, 12, 15, 23, 34, 49, 53, and 54. Among the switches 61 to 64, the switch 61 is for selecting between a first breathing state and a second breathing state. The switch 62 controls the vibration frequency (10 Hz) in the second breathing state.
(Stepless at ~ 30Hz). Switch 63
Is for instructing the reciprocating stroke amount of the linear motor 23. The switch 64 commands the average pressure in the adapter 1.

次に、以上のような構成の作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.

第2呼吸状態 このときは、リニアモータ23が駆動されて、呼吸回路
に高周波振動が与えられる。このときのピストン25の往
復動回数が高周波振動の振動数(10Hz〜30Hz)を決定
し、また往復のストローク量が、与える振動の仕事量と
なる(患者の肺の容量に応じて設定)。この第2呼吸状
態では、各機器類の作動状態は次のようにされる。先
ず、開閉弁11は開状態のままに保持される。可変絞り12
は流量を制限すべく小さい開度とされる。ロータリバル
ブ15は高周波振動が加湿器14等の上流側に伝達されるの
を防止すべく、第1図の状態とされる。圧力調整弁34
は、大きなエア圧を圧力室31に供給して、制御弁29を安
全弁(リリーフ弁)として機能させる。三方切換弁49
は、エアを通路51側に供給して、通路52側を大気へ開放
させる。これにより、制御弁41は、第1図に示すよう
に、入口ポート44と出口ポート46とを連通させた状態
で、ノズル43bからエアを噴射する。この噴射エア圧
は、圧力センサ7で読出される圧力が指定圧力(平均圧
力)となるように電空コンバータ53をフィードバック制
御することによって調整される。
Second respiratory state At this time, the linear motor 23 is driven to apply high frequency vibration to the respiratory circuit. At this time, the number of reciprocating movements of the piston 25 determines the frequency of high frequency vibration (10 Hz to 30 Hz), and the amount of reciprocating stroke is the work amount of the vibration to be applied (set according to the capacity of the patient's lung). In the second breathing state, the operating states of the devices are as follows. First, the on-off valve 11 is kept in the open state. Variable aperture 12
Is set to a small opening to restrict the flow rate. The rotary valve 15 is set to the state shown in FIG. 1 in order to prevent high frequency vibration from being transmitted to the upstream side of the humidifier 14 or the like. Pressure regulating valve 34
Supplies a large air pressure to the pressure chamber 31 to make the control valve 29 function as a safety valve (relief valve). Three-way switching valve 49
Supplies air to the side of the passage 51 and opens the side of the passage 52 to the atmosphere. Thereby, as shown in FIG. 1, the control valve 41 injects air from the nozzle 43b with the inlet port 44 and the outlet port 46 in communication. The injection air pressure is adjusted by performing feedback control of the electropneumatic converter 53 so that the pressure read by the pressure sensor 7 becomes a specified pressure (average pressure).

第1呼吸状態 このときは、リニアモータ23が停止される他(ピスト
ン25が例えば第1図左方ストローク端となる位置で停
止)、各機器類の作動は次のようにされる。先ず、開閉
弁11は、健康人の自然の呼吸回数に応じたサイクル(1
分間に20回程度)で、開と閉とが繰り返される。可変絞
り12は、流量を大きくすべく、開度が大きくされる。ロ
ータリバルブ15は、第2図に示すようにされる。三方切
換弁49は、エアを通路52側へ供給する方向に切換えられ
る。これにより、スプール43が第3図のようになって、
第2呼気通路5が閉じられ、またノズル部43bからのエ
ア噴射も行なわれないものとなる。圧力調整弁34は、圧
力センサ7で検出される圧力が指定圧力(平均圧力)と
なるようにフィードバック制御される。
First breathing state At this time, the linear motor 23 is stopped (the piston 25 stops at, for example, a position at the left stroke end in FIG. 1), and the operation of each device is performed as follows. First, the on-off valve 11 is operated in a cycle (1
Opening and closing are repeated about 20 times a minute). The opening of the variable throttle 12 is increased in order to increase the flow rate. The rotary valve 15 is configured as shown in FIG. The three-way switching valve 49 is switched to supply air to the passage 52 side. Thereby, the spool 43 becomes as shown in FIG.
The second exhalation passage 5 is closed, and no air is injected from the nozzle 43b. The pressure regulating valve 34 is feedback-controlled so that the pressure detected by the pressure sensor 7 becomes a specified pressure (average pressure).

なお、患者自身が呼吸動作をして吸気ガスが不足する
ようなときは、逆止弁13aが開かれて、エアバッグ17内
のエアがアダプタ1側へと供給される。
When the patient himself / herself performs a breathing operation and the intake gas is insufficient, the check valve 13a is opened and the air in the airbag 17 is supplied to the adapter 1 side.

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限ら
ず例えば次のような場合をも含むものである。
Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this and includes, for example, the following case.

第2呼気通路5を第1呼気通路4と並列に設けること
なく、該第1呼気通路4から分岐させて構成するように
してもよい。
The second exhalation passage 5 may be configured to branch off from the first exhalation passage 4 without being provided in parallel with the first exhalation passage 4.

加振装置21は、第1呼気通路4に限らず、第2呼気通
路5あるいは吸気通路3に接続することもできる。勿
論、加振装置21は、アダプタ1の極力近傍に接続するの
が、患者の肺に対する高周波振動を効果的に行なわせる
上で好ましいものである。
The vibration device 21 is not limited to the first exhalation passage 4 but may be connected to the second exhalation passage 5 or the intake passage 3. Of course, it is preferable that the vibration device 21 be connected as close as possible to the adapter 1 in order to effectively perform high-frequency vibration on the lungs of the patient.

加振装置21は適宜の形式のもの、例えば回転式送風器
としてのブロアとロータリ式の切換バルブとを設けて、
切換バルブによって、呼吸回路をブロアの吸込口と吐出
口とを交互に連通させることにより加振することもでき
る。
The vibration device 21 is provided with an appropriate type, for example, a blower as a rotary blower and a rotary switching valve,
By using a switching valve, the breathing circuit can be excited by alternately connecting the suction port and the discharge port of the blower.

(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、第1呼
吸状態と第2呼吸状態との間での切換えを容易かつ速や
かに行うことができる。また、第1呼吸状態用と第2呼
吸状態用との各人工呼吸器において共通化し得る機器類
も多数存するため、これ等を別途独立して設置する場合
に比してコスト上、スペース上等の観点からも有利とな
る。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention can easily and quickly switch between the first breathing state and the second breathing state. In addition, since there are a number of devices that can be shared between the respirators for the first respiratory state and the second respiratory state, cost and space are higher than when these are separately installed separately. This is also advantageous from the viewpoint of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第2図、第3図は主要機器類について第1図に示す態様
とは異なる作動態様を示す図。 1:アダプタ(患者接続用) 2:タンク(吸気ガス供給源) 3:吸気通路 4:第1呼気通路 5:第2呼気通路 11:開閉弁(切換手段) 12:可絞り(流量調整手段) 14:加湿器 15:ロータリバルブ(フィルタ手段) 21:加振装置 22:ピストン機構 23:リニアモータ 29:制御弁(第1圧力調整手段、第1遮断手段) 41:制御弁(第2圧力調整手段、第2遮断手段)
FIG. 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 and FIG. 3 are views showing an operation mode of the main equipment which is different from the mode shown in FIG. 1: Adapter (for patient connection) 2: Tank (inspiratory gas supply source) 3: Inspiratory passage 4: First expiratory passage 5: Second expiratory passage 11: Opening / closing valve (switching means) 12: Adjustable throttle (flow rate adjusting means) 14: Humidifier 15: Rotary valve (filter means) 21: Vibration device 22: Piston mechanism 23: Linear motor 29: Control valve (first pressure adjusting means, first shutoff means) 41: Control valve (second pressure adjusting) Means, second blocking means)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸気ガスを間欠的に供給して低周波の呼吸
を行なわせる第1呼吸状態と、吸気ガスを連続的に供給
しつつ高周波の呼吸を行なわせる第2呼吸状態とを選択
的に切換えられるようにした人工呼吸器であって、 吸気ガスの供給源に連なる吸気通路と、 それぞれ前記吸気通路に連なり、第1呼吸状態用の第1
呼気通路および第2呼吸状態用の第2呼気通路と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスの供給を間欠的に行
なわせる状態と、吸気ガスの供給を連続的に行なわせる
状態とに切換えるための切換手段と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスが連続的に供給され
るときに該吸気通路を流れる流量を小さなものに制限す
る流量調整手段と、 前記吸気通路と第1呼吸通路と第2呼吸通路とを含む呼
吸通路に接続され、高周波の振動を与えるための加振手
段と、 少なくとも前記加振手段よりも前記供給源側において前
記吸気通路に接続され、第2呼吸状態のときに作動され
て高周波の振動が該供給源側に伝達されるのを防止する
フィルタ手段と、 それぞれ前記第1呼気通路に接続され、前記第1呼吸状
態のときに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出圧を調
整する第1圧力調整手段、および前記第2呼吸状態のと
きに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する第
1遮断手段と、 それぞれ前記第2呼気通路に接続され、前記第2呼気状
態のときに該第2呼気通路からの吐出圧を調整する第2
圧力調整手段、および前記第1呼吸状態のきに該第2呼
気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する第2遮断手段、 を備えていることを特徴とする人工呼吸器。
1. A first breathing state in which inhalation gas is intermittently supplied to perform low-frequency breathing, and a second breathing state in which inhalation gas is continuously supplied to perform high-frequency breathing. A ventilator adapted to be switched between the first and second respiratory states, and an inspiratory passage connected to a supply source of inspired gas;
An exhalation passage and a second exhalation passage for a second respiratory state, connected to the inhalation passage, for switching between an intermittent supply of inspiratory gas and a state of continuous supply of inspiratory gas. Switching means connected to the intake passage, and a flow regulating means for restricting a flow rate flowing through the intake passage to a small amount when the intake gas is continuously supplied; A vibrating unit connected to a respiratory passage including a second respiratory passage, for applying high-frequency vibration; and a vibrating unit connected to the intake passage at least on the supply source side with respect to the vibrating unit, in a second respiratory state Filter means which is activated to prevent high frequency vibrations from being transmitted to the supply side; and exhalation gas from the first exhalation passage which is connected to the first exhalation passage during the first respiratory state, respectively. Spitting A first pressure adjusting unit that adjusts pressure, and a first shutoff unit that shuts off discharge of exhaled gas from the first exhalation passage during the second respiratory state. A second adjusting the discharge pressure from the second exhalation passage in the second exhalation state;
A ventilator comprising: a pressure adjusting unit; and a second blocking unit configured to block discharge of exhaled gas from the second exhalation passage during the first respiratory state.
【請求項2】特許請求の範囲第1項において、 前記吸気通路に加湿器が接続され、 前記フィルタ手段が該加湿器の下流側に配置されている
もの。
2. The humidifier according to claim 1, wherein a humidifier is connected to the intake passage, and the filter is disposed downstream of the humidifier.
【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記切換
手段が開閉弁によって構成されているもの。
3. The apparatus according to claim 1, wherein said switching means is constituted by an on-off valve.
【請求項4】特許請求の範囲第1項において、前記流量
調整手段が可変絞りによって構成されているもの。
4. The apparatus according to claim 1, wherein said flow rate adjusting means is constituted by a variable throttle.
【請求項5】特許請求の範囲第1項において、 前記フィルタ手段が、前記第1呼吸状態に前記吸気通路
の有効開口面積を大きくし、前記第2呼吸状態のときに
該吸気通路の有効開口面積を小さくする切換弁によって
構成されているもの。
5. The effective opening of the intake passage in the first breathing state according to claim 1, wherein the filter means increases an effective opening area of the intake passage in the first breathing state. It is composed of a switching valve that reduces the area.
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