JP3930595B2

JP3930595B2 - Breathing synchronization device for piping terminals

Info

Publication number: JP3930595B2
Application number: JP00560297A
Authority: JP
Inventors: 正男高橋; 正善金沢
Original assignee: Koike Medical Co Ltd; Gunma Koike Co Ltd
Current assignee: Koike Medical Co Ltd; Gunma Koike Co Ltd
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JPH10192406A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管端末器用呼吸同調装置に関し、特に病院の手術室や集中治療室或いは病室に設置される医療用配管の端末器に直接セット可能とした配管端末器用呼吸同調装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近建設された病院では、医療用酸素、圧縮エア、笑気ガス等のガス配管或いは吸引用の真空配管等を建物の壁内に敷設し、手術室や集中治療室或いは病室に配管端末器を設置することで各種ガスの集中管理を行うと共に病室等にガスボンベを搬送する作業を排除して労力の軽減化を図ることが多い。
【０００３】
配管端末器は、図９に示すように、筐体51が図示しない壁面に埋設して設置され、該筐体51内部に壁内に敷設された配管52と接続されたベースブロック53が固定されている。このベースブロック53にソケット54が取り付けられており、該ベースブロック53を介して配管52からソケット54にガスが流通し得るようになっている。
【０００４】
筐体51はカバー55によって表面が被蓋され、ソケット54はカバー55から室内側に突出するように設けられている。また、ソケット54には通常ダストキャップ56が取り付けられており、該ダストキャップ56によって非使用時にソケット54が汚染されることを防止している。
【０００５】
そして、例えば、慢性呼吸疾患患者が配管52から供給された酸素を吸入する場合、ダストキャップ56を取り外した後、ソケット54にチューブ58の一端に取り付けられたプラグ57を装着する。チューブ58の他端部は蒸留水59ａが入った容器59の蒸留水59ａ中に差し込まれており、該容器59の蒸留水59ａ上部のガス室59ｂには鼻カニューラ１のチューブ端部が差し込まれている。
【０００６】
そして、図示しないガス供給源から配管52を通って供給された酸素は容器59の蒸留水59ａを通過して適当な湿度を含んで鼻カニューラ１を装着した患者に連続的に供給されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の従来の技術では、慢性呼吸患者が酸素吸入を行う場合、酸素を連続的に供給するため、患者に吸引されない酸素の無駄が生じて経済的でない。
【０００８】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、ソケットに接続されるプラグと、配管を介してガス供給源から流出するガスの圧力や流量を調節するガス供給調節装置と、該ガス供給調節装置により圧力や流量が調節されて流出するガスを呼吸に同調させて供給するように制御する呼吸同調装置とを一体的に組み込んで構成することで、操作性を向上すると共に、ガスを経済的に使用することが出来る配管端末器用呼吸同調装置を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置は、壁内に埋設された筐体に、壁内に敷設された配管と接続され且つ所定位置にプラグを着脱可能に構成したソケットを取り付けて構成した配管端末器に取り付けられる配管端末器用呼吸同調装置において、前記ソケットに接続されるプラグと、前記プラグに接続され、前記配管及び前記ソケット及び前記プラグを介してガス供給源から流出するガスの圧力及び／または流量を調節するガス供給調節装置と、前記ガス供給調節装置に接続され、該ガス供給調節装置により圧力及び／または流量が調節されて流出するガスを呼吸に同調させて供給するように制御する呼吸同調装置とを一体的に組み込んで構成し、前記呼吸同調装置は、一端または両端が基板に支持された板状の圧電素子を該圧電素子の面と対向する位置に形成された外気通気孔及び前記面と平行な位置に形成された呼吸通気孔を有する容器に収容して構成され前記各通気孔を介して導入される空気の圧力変化を検出して電気信号を発生する呼吸検出器と、前記呼吸検出器の容器に形成された呼吸通気孔と接続され呼気及び吸気が作用し且つ吸気時にガスを流通させる流通路と、前記流通路に配設され常時閉鎖口にガス供給源を接続した電磁弁と、前記呼吸検出器から発生した電気信号によって吸気状態を検出したとき前記電磁弁を操作して一定時間ガス供給源と流通路を接続すると同時に呼吸検出器と流通路の接続を遮断するように制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、上述の如く構成したので、配管を介してガス供給源から流出するガスの圧力及び／または流量をガス供給調節装置により適度に調節して呼吸同調装置により呼吸に同調させて供給することができ、これによりガスを経済的に使用することが出来る。また、プラグとガス供給調節装置と呼吸同調装置とを一体的に組み込んで構成したことで、該プラグ、ガス供給調節装置及び呼吸同調装置間の接続をする手間がかからず、呼吸同調装置及びガス供給調節装置をプラグと共にソケットに対して一体的に着脱出来るので操作性がよく、室内設備の簡略化及び単純化が図れる。
【００１１】
上記構成によれば、一端又は両端が基板に支持された板状の圧電素子を該圧電素子の面と対向する位置に外気通気孔を形成すると共に圧電素子の面と平行な位置に呼吸通気孔を形成した容器に収容して構成された呼吸検出器を用い、この呼吸検出器の呼吸通気孔に呼気及び吸気が作用し且つ吸気時にガスを流通させる流通路を接続したので、該流通路に呼気が作用すると、容器内の空気は圧電素子の面と略平行に流動して外気通気孔から外気に放出される。このため、圧電素子は小さい振幅で振動し発生する電気信号も小さい。
【００１２】
また、流通路に吸気が作用すると、容器内の空気の流通路側への流動に伴って外気通気孔から外気が流入して圧電素子の面に略垂直に作用する。このため、圧電素子は大きな振幅で振動し発生する電気信号も大きい。即ち、発生した電気信号から呼気と吸気を判別することが出来る。
【００１３】
従って、制御部において呼吸検出器で発生した電気信号から呼気と吸気を判別し、吸気に対応する電気信号に応じて流通路とガス供給源を接続した電磁弁を一定時間操作して流通路とガス供給源を接続すると同時に流通路と呼吸検出器の接続を遮断するように制御することで、呼吸に同調させて一定時間ガスを供給することが出来る。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図により本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置の一実施形態を具体的に説明する。図１は本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置の構成を示す横断面説明図、図２は本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置を配管端末器に装着した様子を示す正面図、図３（ａ）はガス供給調節装置の構成を示す断面説明図、図３（ｂ）はガス供給調節装置の構成を示す平面図、図３（ｃ）はガス供給調節装置のガス流量調節オリフィスの構成を示す図、図４は呼吸同調装置の構成を示すブロック図、図５（ａ）は呼吸同調装置に設けられた呼吸検出器の構成を示す斜視図、図５（ｂ）は呼吸検出器の構成を示す断面説明図、図６は呼吸検出器によって検出された電気信号を示す図、図７は制御部の同調系の構成を示すブロック図、図８は制御部の同調系の動作を示すタイミング図である。
【００１５】
図１及び図２において、配管端末器Ａは病院における所定の壁内に埋設して設置され、表面が略壁面と等しい面となるように構成されている。この配管端末器Ａは、壁内に埋設される筐体Ｂと、該筐体Ｂの表面を被蓋するフロントパネルＤと、該フロントパネルＤに取り付けられたソケットＣとによって構成されている。
【００１６】
また、配管端末器Ａには、設置場所に応じて壁内に敷設された医療用酸素ガス配管、笑気ガス配管、圧縮空気配管、真空配管等と接続される１または複数のソケットＣが設けられている。筐体Ｂは図１に示すように箱型に形成された本体21と、該本体21の底面21ａに取り付けられるベースプレート22と、本体21の表面側に設けられ、フロントパネルＤを取り付けるための取付鍔21ｂとによって構成されている。
【００１７】
本体21は図示しないボルトによって壁面に形成された窪み内に固定されるものであり、配管端末器Ａに必要なソケットＣの数に応じた長さと、ソケットＣを取り付けた時、該ソケットＣの表面が略壁面と等しい面になるような深さを持って形成されている。この本体21の底面21ａ及び取付鍔21ｂには、一定のピッチで複数のネジ孔21ｃが形成されている。
【００１８】
筐体Ｂ内部には、壁内に敷設された配管23と接続されたベースブロック24が固定されており、酸素ガスを供給する配管23ａの場合には、このベースブロック24からパイプ25を介してソケットＣに酸素が導かれるようになっている。尚、ベースブロック24には圧力調節機能が組み込まれている。
【００１９】
ソケットＣには通常ダストキャップ28が取り付けられており、該ダストキャップ28によって非使用時にソケットＣが汚染されることを防止している。
【００２０】
ソケットＣには鼻カニューラ１が接続された呼吸同調装置Ｅとガス供給調節装置Ｆとが一体的に組み込まれたプラグ29がワンタッチで着脱可能に構成されており、例えば、慢性呼吸疾患患者が図４に示すガス供給源２から配管23ａを介して供給された酸素を吸入する場合、ダストキャップ28を取り外した後、ソケットＣに鼻カニューラ１の一端に取り付けられた呼吸同調装置Ｅとガス供給調節装置Ｆとを一体的に組み込んだプラグ29を装着し、配管23ａからソケットＣ、プラグ29を介して導かれた酸素が、ガス供給調節装置Ｆにより圧力及び流量が調節された後、呼吸同調装置Ｅを通って鼻カニューラ１に供給され、該鼻カニューラ１を装着した慢性呼吸疾患患者に酸素が供給される。
【００２１】
図４に示すガス供給装置は、慢性呼吸疾患患者に酸素を吸入させるガス供給装置として構成されており、患者の鼻に装着される鼻カニューラ１と、配管23ａの上流側に接続された酸素ガス供給源２とを有し、ガス供給源２から流出する酸素をプラグ29に一体的に設けたガス供給調節装置Ｆにより呼吸同調装置ＥのEXポート４ｃに適当な圧力と流量に調節して供給し、更に該呼吸同調装置Ｅによって吸気と同調させて鼻カニューラ１から患者に供給し得るように構成されている。
【００２２】
ガス供給調節装置Ｆは図３（ａ）に示すように、プラグ29の流路29ａに直結された圧力調節部30及び流量調節部31を有して構成される。プラグ29の本体内部には、バネ32の伸長力により軸方向で、且つ図３（ａ）の右側方向に常時付勢されたステム33が設けられており、プラグ29の流路29ａからフィルタ34を通過してバルブ35を流通した酸素はプラグ29の本体の内壁29ｂとステム33の先端部（図３（ａ）の左側）に設けられたテレップの外壁33ａとの間で形成された通路を通過して軸方向に直交する通路33ｂを流通し、ステム33の軸中心部に形成された通路33ｃを流通してステム33の大径壁33ｄとプラグ29の本体の大径壁29ｃとで形成される大径室36に導かれる。
【００２３】
プラグ29の流路29ａから酸素が供給されると、前記バネ32のバネ定数に応じた所定圧力に減圧され、バルブ35側のプラグ29の本体の小径壁29ｄとステム33の小径壁33ｅとで形成される小径室37に生じる圧力と、前記大径室36に生じる圧力とが平衡する圧力に安定化される。これにより、圧力調節部30の圧力調節機能が作用する。
【００２４】
また、プラグ29の本体の一端外周部には、図３（ｃ）に示す複数の異なる径を有するオリフィス38を同心円上に所定の間隔を有して形成した流量調節ダイアル39が該プラグ29の本体に対して回転可能に設けられており、流量調節ダイアル39を所定の回転位置に設定した時、大径室36に連通した通路29ｅに所定のオリフィス38が対向して室40に連通し、オリフィス38を流通した酸素は室40から軸方向に直交する通路29ｆを介して流路29ｇに導かれ、該流路29ｇに直結された呼吸同調装置ＥのEXポート４ｃに供給される。
【００２５】
従って、図３（ｂ）に示す流量調節ダイアル39を回転させて所望する流量に設定することで、流量調節ダイアル39の設定値に対応する径のオリフィス38が選択され、流量調節部31の流量調節機能が作用する。
【００２６】
そして、図４に示すように、鼻カニューラ１に作用する患者の呼気及び吸気に応じた圧力変化を呼吸同調装置Ｅに設けた呼吸検出器となる微圧センサ３によって検出し、吸気時に対応させて電磁弁４を作動させてガス供給調節装置Ｆを介してガス供給源２と鼻カニューラ１を接続することで、患者の呼吸と同調させて酸素を供給し得るように構成されている。
【００２７】
本実施形態では、呼気及び吸気が作用し且つ吸気時に酸素等のガスを流通させる流通路を構成する部品として鼻カニューラ１を用いた場合について説明するが、鼻カニューラ１以外に例えば、顔面を覆うマスク或いは口にくわえるマウスピースであっても良いし、必要に応じて他の機器を接続する場合もある。
【００２８】
また、患者に供給するガスとしては、特に医療用酸素を用いている。このため、ガス供給源２は酸素ボンベ２ａと、該酸素ボンベ２ａに着脱可能に装着された圧力調節器又は流量調節器等からなる調節器２ｂによって構成されている。従って、ガス供給源２から一定の圧力を持った酸素、或いは一定流量の酸素を配管23ａに供給することが出来るようになっている。
【００２９】
しかしながら、酸素ボンベ２ａに調節器２ｂが設けられたとしても、病院内の施設の広範囲に配管23ａが敷設された場合、配管23ａに供給される圧力は予め比較的高い圧力に設定されるのが一般であり、配管23ａ内の圧力は、例えば、３．８〜４．２kgf/m²の範囲で変動するのが一般である。一方、呼吸同調装置ＥのEXポート４ｃに供給される酸素の圧力は、１．４kgf/m²程度であることが望ましい。そこで、本実施形態では、前述したガス供給調節装置Ｆにより酸素の圧力を減圧させると共に同時に流量も調節できるように構成したものである。
【００３０】
呼吸同調装置Ｅは、図４に示すように、電磁弁４、微圧センサ３、増幅回路５及び制御部６を有して構成されており、呼吸同調装置Ｅのケース７の正面で図２の右側部には、第２のガス流量調節手段となるロータリー式の流量調節ダイアル17が設けてある。
【００３１】
この流量調節器は、流路に対応して径の異なる孔が円盤上に多数設けられており、流量調節ダイアル17を回転させて所定の径の孔を選択することで、該孔を流通する酸素の流量が調節できるようになっている。この流量調節ダイアル17を回転させると、該流量調節ダイアル17と一体的に回転する流量調節器により鼻カニューラ１に供給される酸素の流量が微調節できるようになっている。
【００３２】
ケース７の図２の右側面部には、呼吸同調装置Ｅの電源を投入するためのスイッチ16が配置されており、該スイッチ16は呼吸同調装置Ｅの同調制御による酸素の同調供給と酸素の連続供給とを切り換える切換スイッチを兼ねている。スイッチ16を連続供給に切り換えた際には、万一、呼吸同調装置Ｅの電池が無くなっても酸素を毎分２リットルの標準状態で連続供給できるように安全設計が施されている。
【００３３】
また、ケース７の正面部には、呼気確認ランプ18、電池残量ランプ19及び電池確認と警報解除を兼ねた押しボタンスイッチ20が設けられている。呼吸同調装置Ｅにはアラーム等の図示しない警報装置が装備されており、吸気異常や電池消耗、或いは配管23ａ内の酸素欠乏等を検知して患者やその周囲に警報を発するようになっている。そして、警報解除を兼ねる押しボタンスイッチ20を押すことにより、前述の警報を解除する。
【００３４】
呼吸同調装置Ｅには、図４に示すように、呼吸検出器となる微圧センサ３、電磁弁４、微圧センサ３から発生した電気信号を増幅する増幅回路５、該増幅回路５によって増幅された電気信号を受けて電磁弁４を操作する制御部６が設けられている。
【００３５】
鼻カニューラ１を介して患者の呼吸を検知する場合、呼吸センサは０．０４Ｐａ程度の圧力変化を検知し得ることが必要である。このため、呼吸検出器となる微圧センサ３は、図５（ｂ）に示すように、薄い板状に形成された圧電素子３ａの一端部を基板３ｂに支持すると共に、該基板３ｂを容器３ｃに収容して構成されている。
【００３６】
容器３ｃには圧電素子３ａの面と対向する位置に外気通気孔３ｄが形成され、且つ圧電素子３ａの面と平行な位置に呼吸通気孔３ｅが形成されている。また、呼吸通気孔３ｅには電磁弁４を介して鼻カニューラ１と導通するチューブ８が接続されている。
【００３７】
上記のように構成された微圧センサ３では、圧電素子３ａが基板３ｂに一端部で支持されているため、容器３ｃの内部に生じる極めて微弱で且つ低周波の空気振動に応じて振動し、該振動に応じた電気信号を発生することが可能であり、０．０１Ｐａ程度の圧力変化を検知することが可能である。尚、圧電素子３ａを基板３ｂに支持する場合、支持位置は必ずしも該圧電素子３ａの一端部である必要はなく、両端部で支持しても良い。
【００３８】
鼻カニューラ１、チューブ８に呼気が作用した時、容器３ｃ内の空気の流れは図５（ｂ）の一点鎖線で示すように、圧電素子３ａの面と平行になり、外気通気孔３ｄから外気に放出される。このため、圧電素子３ａは大きな振幅で振動することがなく、発生する電気信号も小さい。
【００３９】
また、鼻カニューラ１を口でくわえる等の事故が生じ、鼻カニューラ１に作用する比較的大きい圧力が容器３ｃに導入された場合、この圧力変動に伴う空気流は直接圧電素子３ａの面に作用することなく、且つ圧力変動に伴う空気流は速やかに外気通気孔３ｄから外気に放出される。即ち、容器３ｃ内の圧力が衝撃的に上昇して保持されることがなく、微圧センサ３が破壊に至ることがない。
【００４０】
鼻カニューラ１、チューブ８に吸気が作用した時、容器３ｃ内の空気は図５（ｂ）の実線で示すように、チューブ８に吸引されて外気通気孔３ｄから外気が流入して圧電素子３ａの面と直交する方向に作用する。このため、圧電素子３ａは大きい振幅で振動して発生する電気信号も大きくなる。
【００４１】
電磁弁４としては三方弁を用いている。この電磁弁４のINポート（常時開放口，ノルマルオープンポート）４ａに鼻カニューラ１が接続され、OUTポート（常時開放口，ノルマルオープンポート）４ｂに微圧センサ３の呼吸通気孔３ｅに接続されたチューブ８が接続され、EXポート（常時閉鎖口，ノルマルクローズポート）４ｃにガス供給調節装置Ｆの流路29ｇが接続され、プラグ29、ソケットＣ及びパイプ25を介してベースブロック24が接続され、更に該ベースブロック24に配管23ａを介してガス供給源２が接続されている。
【００４２】
従って、電磁弁４が非作動状態の時、INポート４ａとOUTポート４ｂが導通し、鼻カニューラ１に作用する呼気，吸気に伴う圧力変化が微圧センサ３に導入される。また、電磁弁４が作動状態の時、INポート４ａとOUTポート４ｂが遮断されると共に、INポート４ａとEXポート４ｃが導通し、ガス供給源２から鼻カニューラ１に酸素が供給される。
【００４３】
微圧センサ３から発生する電気信号は微弱であり、増幅回路５によって増幅されて制御部６に伝達される。この増幅回路５は増幅率７０dBに設定されている。また、微圧センサ３を構成する圧電素子３ａの出力が外部温度の変化に影響を受けるため、ローカットフィルターを用いることが好ましく、且つ高周波ノイズの影響を排除することを目的としてハイカットフィルターを用いることが好ましい。そして、０．１Hz〜１００Hz程度の信号成分を増幅し得るようにバンドパスフィルターを用いることが望ましい。
【００４４】
微圧センサ３は微分検出型であるため、出力された電気信号は、鋭いピークを有している。そして、本実施形態では、増幅回路５によって微圧センサ３から出力された電気信号を中心周波数３０Hz，下限周波数７Hz，上限周波数１００Hzで増幅して制御部６に伝達している。
【００４５】
図６は増幅回路５によって増幅した微圧センサ３の電気信号を示すものである。図６からも明らかなように、吸気時に発生した電気信号のピーク値は呼気時に発生したピーク値の約４倍の値を示しており、この電気信号から呼気と吸気を判別することが容易である。
【００４６】
制御部６は増幅回路５から伝達された電気信号から、患者の吸気に対応する信号を判別して電磁弁４を一定時間作動させるように制御する機能を有しており、図７に示すように、比較器６ａと、出力回路６ｂと、マスク信号発生回路６ｃと、論理回路６ｄとを有して構成されている。そして、電磁弁４の作動に伴ってガス供給源２から流出する酸素を鼻カニューラ１を介して患者に供給することが可能である。
【００４７】
上記のように構成された呼吸同調装置Ｅを適用したガス供給装置の動作について説明する。先ず、患者はガス供給調節装置Ｆの流量調整ダイアル39を回して呼吸同調装置Ｅに適合する所定の流量に設定した後、図１に示されたダストキャップ28をソケットＣから外して該ソケットＣにガス供給調節装置Ｆ及び呼吸同調装置Ｅが一体的に組み込まれたプラグ29を差し込んで鼻カニューラ１を接続し、呼吸同調装置Ｅのスイッチ16を同調側へ投入する。
【００４８】
そして、図２に示す流量調節ダイアル17を用いて所望する酸素の流量に設定する。スイッチ16により呼吸同調装置Ｅを同調制御に切り換えると、電磁弁４が非作動状態である間、鼻カニューラ１は微圧センサ３と導通し、該微圧センサ３によって鼻カニューラ１に作用する呼気，吸気に伴う圧力変化が検知される。この時発生した電気信号は増幅回路５によって増幅され、制御部６に伝達される。
【００４９】
増幅回路５から伝達された電気信号９は、比較器６ａによって予め設定された所定の電圧レベル10に達しているか否かが比較される。電気信号９が所定の電圧レベル10に達している場合、周囲の状況に関わらず比較器６ａから信号11が発生する。この信号11は論理回路６ｄに入力され、該論理回路６ｄからトリガー信号12が発生して出力回路６ｂに入力される。
【００５０】
出力回路６ｂにトリガー信号12が入力すると、該出力回路６ｂから予め設定された一定時間にわたる操作信号13が発生して電磁弁４に伝達され、電磁弁４のポートを切り換えてINポート４ａとEXポート４ｃとを導通することで、ガス供給源２から鼻カニューラ１に酸素が供給される。同時にINポート４ａとOUTポート４ｂとが遮断されるため、供給された酸素の圧力が微圧センサ３に導入されることがない。
【００５１】
一定時間経過して操作信号13がローとなり電磁弁４が初期状態に復帰してINポート４ａとEXポート４ｃとが遮断されて鼻カニューラ１に対する酸素の供給が遮断され、同時にINポート４ａとOUTポート４ｂとが導通して鼻カニューラ１と微圧センサ３とが導通する。
【００５２】
電磁弁４が初期状態に復帰した時、鼻カニューラ１内に残留した酸素の圧力が微圧センサ３に導入されるため、この圧力が微圧センサ３によって検知され、恰も吸気と同様の電気信号を発生することがある。このため、操作信号13のローレベルへの移行をトリガーとしてマスク信号発生回路６ｃから約０．５秒のマスク信号14を発生させて論理回路６ｄに入力し、該マスク信号14が発生している間に比較器６ａから信号11が発生した場合であっても、トリガー信号12が出力しないようになっている。
【００５３】
尚、呼吸同調装置Ｅは、ＡＣ１００Ｖや蓄電池や乾電池等の各種の電源手段により動作するように構成することが出来、例えば、基本電源としてＡＣ１００Ｖで動作し、予備電源として蓄電池や乾電池により動作するように構成しても良い。
【００５４】
上記構成によれば、配管端末器ＡのソケットＣにワンタッチで接続されるプラグ29にガス供給調節装置Ｆ及び呼吸同調装置Ｅを一体的に組み込んで構成したことで、配管端末器ＡのソケットＣにガス供給調節装置Ｆ及び呼吸同調装置Ｅを一体的に組み込んだプラグ29を装着し、呼吸同調装置Ｅに鼻カニューラ１を接続して使用することが出来、プラグ29、ガス供給調節装置Ｆ及び呼吸同調装置Ｅ間の接続をする手間がかからず、呼吸同調装置Ｅ及びガス供給調節装置Ｆをプラグ29と共にソケットＣに対して一体的に着脱出来るので操作性が向上すると共に、室内設備の簡略化及び単純化が図れ、患者の呼吸に同調させて酸素を供給することが出来るので、前述した従来例のように、酸素を常時連続的に供給して、患者に吸引されない酸素の無駄が生じることがなく経済的である。
【００５５】
また、前記実施形態では、ソケットＣとプラグ29との接続をピン15の挿入により係合するように構成したが、他の構成として、雄ネジと雌ネジとの螺合により係合するように構成しても良い。
【００５６】
また、前記実施形態では、ガス供給調節装置Ｆは圧力調節部30と流量調節部31を有して圧力調節機能と流量調節機能とを同時に発揮するように構成したが、何れか一方の調節部のみを有して圧力調節機能または流量調節機能の何れか一方の機能を発揮するように構成しても良い。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は、上述の如き構成と作用とを有するので、配管端末器のソケットに装着されるプラグとガス供給調節装置と呼吸同調装置とを一体的に組み込んで構成したことにより、該プラグ、ガス供給調節装置及び呼吸同調装置間の接続をする手間がかからず、呼吸同調装置及びガス供給調節装置をプラグと共にソケットに対して一体的に着脱出来るので操作性が向上すると共に、室内設備の簡略化及び単純化が図れ、患者の呼吸に同調させてガスを供給出来るので、患者に吸引されないガスの無駄が生じることがなく経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置の構成を示す横断面説明図である。
【図２】本発明に係る配管端末器用呼吸同調装置を配管端末器に装着した様子を示す正面図である。
【図３】（ａ）はガス供給調節装置の構成を示す断面説明図、（ｂ）はガス供給調節装置の構成を示す平面図、（ｃ）はガス供給調節装置のガス流量調節オリフィスの構成を示す図である。
【図４】呼吸同調装置の構成を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は呼吸同調装置に設けられた呼吸検出器の構成を示す斜視図、（ｂ）は呼吸検出器の構成を示す断面説明図である。
【図６】呼吸検出器によって検出された電気信号を示す図である。
【図７】制御部の同調系の構成を示すブロック図である。
【図８】制御部の同調系の動作を示すタイミング図である。
【図９】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
Ａ…配管端末器、Ｂ…筐体、Ｃ…ソケット、Ｄ…フロントパネル、Ｅ…呼吸同調装置、Ｆ…ガス供給調節装置、１…鼻カニューラ、２…ガス供給源、２ａ…酸素ボンベ、２ｂ…調節器、３…微圧センサ、３ａ…圧電素子、３ｂ…基板、３ｃ…容器、３ｄ…外気通気孔、３ｅ…呼吸通気孔、４…電磁弁、４ａ…INポート、４ｂ… OUTポート、４ｃ…EXポート、５…増幅回路、６…制御部、６ａ…比較器、６ｂ…出力回路、６ｃ…マスク信号発生回路、６ｄ…論理回路、７…ケース、８…チューブ、９…電気信号、10…電圧レベル、11…信号、12…トリガー信号、13…操作信号、14…マスク信号、15…ピン、16…スイッチ、17…流量調節ダイアル、18…呼気確認ランプ、19…電池残量ランプ、20…押しボタンスイッチ、21…本体、21ａ…底面、21ｂ…取付鍔、21ｃ…ネジ孔、22…ベースプレート、23，23ａ…配管、24…ベースブロック、25…パイプ、28…ダストキャップ、29…プラグ、29ａ…流路、29ｂ…内壁、29ｃ…大径壁、29ｄ…小径壁、29ｅ，29ｆ…通路、29ｇ…流路、30…圧力調節部、31…流量調節部、32…バネ、33…ステム、33ａ…外壁、33ｂ，33ｃ…通路、33ｄ…大径壁、33ｅ…小径壁、34…フィルタ、35…バルブ、36…大径室、37…小径室、38…オリフィス、39…流量調節ダイアル、40…室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a respiratory synchronization device for a piping terminal, and more particularly to a respiratory synchronization device for a piping terminal that can be directly set on a medical piping terminal installed in a hospital operating room, intensive care unit, or hospital room.
[0002]
[Prior art]
In recently constructed hospitals, gas piping for medical oxygen, compressed air, laughing gas, etc., or vacuum piping for suction, etc. are laid in the walls of the building, and piping terminals are installed in operating rooms, intensive care units or hospital rooms. In many cases, the installation centrally manages various gases and eliminates the work of transporting the gas cylinder to a hospital room or the like to reduce labor.
[0003]
As shown in FIG. 9, the pipe terminal is installed with a casing 51 embedded in a wall (not shown), and a base block 53 connected to a pipe 52 laid in the wall is fixed inside the casing 51. ing. A socket 54 is attached to the base block 53 so that gas can flow from the pipe 52 to the socket 54 via the base block 53.
[0004]
The surface of the casing 51 is covered with a cover 55, and the socket 54 is provided so as to protrude from the cover 55 to the indoor side. Further, a dust cap 56 is usually attached to the socket 54, and the dust cap 56 prevents the socket 54 from being contaminated when not in use.
[0005]
For example, when a chronic respiratory disease patient inhales oxygen supplied from the pipe 52, the plug 57 attached to one end of the tube 58 is attached to the socket 54 after the dust cap 56 is removed. The other end of the tube 58 is inserted into distilled water 59a of a container 59 containing distilled water 59a, and the tube end of the nasal cannula 1 is inserted into the gas chamber 59b above the distilled water 59a of the container 59. ing.
[0006]
The oxygen supplied from a gas supply source (not shown) through the pipe 52 passes through the distilled water 59a of the container 59 so as to be continuously supplied to the patient wearing the nasal cannula 1 with appropriate humidity. It has become.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, when a chronic respiratory patient performs oxygen inhalation, oxygen is continuously supplied. Therefore, oxygen that is not inhaled by the patient is wasted, which is not economical.
[0008]
The present invention solves the above-mentioned problems, and an object thereof is a plug connected to a socket, and a gas supply adjusting device that adjusts the pressure and flow rate of gas flowing out from a gas supply source via a pipe. In addition to improving the operability by integrally incorporating a breathing synchronization device that controls the gas supply and control device so that the gas flowing out after the pressure and flow rate are adjusted in synchronism with breathing. It is intended to provide a breathing synchronization apparatus for piping terminals that can use gas economically.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention for achieving the above object Breathing synchronization device for piping terminals Respiratory synchronization for a pipe terminal attached to a pipe terminal constructed by attaching a socket that is connected to a pipe laid in the wall and detachable to a plug at a predetermined position to a housing embedded in the wall In the apparatus, a plug connected to the socket, and a gas supply adjusting device that is connected to the plug and adjusts a pressure and / or a flow rate of a gas flowing out from a gas supply source through the pipe, the socket, and the plug. A breath synchronization apparatus that is connected to the gas supply control apparatus and that controls the gas supply control apparatus to adjust the pressure and / or flow rate so as to supply the outflowing gas in synchronization with respiration. Configure The breathing synchronization device includes a plate-like piezoelectric element having one end or both ends supported by a substrate, an outside air vent formed at a position facing the surface of the piezoelectric element, and a breathing formed at a position parallel to the surface. A breathing detector configured to be housed in a container having a vent hole and detecting an air pressure change introduced through each vent hole to generate an electrical signal, and a breath formed in the breathing detector container Generated from the breath detector, a flow passage connected to the vent hole for allowing exhalation and inhalation to act and flowing gas at the time of inhalation, an electromagnetic valve disposed in the flow passage and having a gas supply source connected to a normally closed port, and A control unit that controls the solenoid valve to operate to connect the gas supply source and the flow passage for a certain period of time when the inhalation state is detected by an electrical signal, and at the same time to disconnect the connection between the breath detector and the flow passage; It is characterized by Ru .
[0010]
Since the present invention is configured as described above, the pressure and / or flow rate of the gas flowing out from the gas supply source through the pipe is appropriately adjusted by the gas supply adjusting device, and is supplied in synchronization with the respiration by the respiration synchronizing device. This makes it possible to use gas economically. In addition, since the plug, the gas supply adjusting device, and the breathing synchronization device are integrally incorporated, it is not necessary to connect the plug, the gas supply adjusting device, and the breathing synchronization device. Since the gas supply adjusting device can be integrally attached to and detached from the socket together with the plug, the operability is good, and the indoor facilities can be simplified and simplified.
[0011]
According to the above configuration, the plate-like piezoelectric element having one end or both ends supported by the substrate is formed with the outside air vent at a position facing the surface of the piezoelectric element and at the position parallel to the surface of the piezoelectric element. Since a breathing detector configured to be accommodated in a container formed with a breathing passage is connected to the breathing vent of the breathing detector, a flow passage through which exhaled air and inhalation act and allows gas to flow during inspiration is connected. When exhaled air acts, the air in the container flows substantially parallel to the surface of the piezoelectric element and is discharged from the outside air vent to the outside air. For this reason, the piezoelectric element vibrates with a small amplitude and generates a small electric signal.
[0012]
Further, when the intake air acts on the flow path, the external air flows from the external air vent as the air in the container flows toward the flow path, and acts substantially perpendicularly to the surface of the piezoelectric element. For this reason, the piezoelectric element vibrates with a large amplitude and generates a large electric signal. That is, expiration and inspiration can be discriminated from the generated electrical signal.
[0013]
Therefore, the control unit discriminates expiration and inspiration from the electrical signal generated by the respiratory detector, and operates the electromagnetic valve connecting the flow path and the gas supply source for a certain period of time according to the electrical signal corresponding to the inspiration. By connecting the gas supply source and controlling the connection between the flow path and the respiration detector at the same time, the gas can be supplied for a certain period of time in synchronization with respiration.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a breathing synchronization apparatus for a pipe terminal according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of a respiratory tuning apparatus for a pipe terminal according to the present invention, FIG. 2 is a front view showing a state in which the respiratory tuning apparatus for a pipe terminal according to the present invention is attached to the pipe terminal, FIG. FIG. 3A is a plan view showing the configuration of the gas supply control device, and FIG. 3C is the configuration of the gas flow control orifice of the gas supply control device. 4 is a block diagram showing the configuration of the respiratory synchronization device, FIG. 5A is a perspective view showing the configuration of a respiratory detector provided in the respiratory synchronization device, and FIG. 5B is a diagram of the respiratory detector. FIG. 6 is a diagram showing an electric signal detected by the respiration detector, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the tuning system of the control unit, and FIG. 8 shows the operation of the tuning system of the control unit. It is a timing diagram.
[0015]
1 and 2, the pipe terminal A is installed so as to be embedded in a predetermined wall in a hospital, and the surface is configured to be a surface substantially equal to the wall surface. The pipe terminal A is composed of a casing B embedded in a wall, a front panel D that covers the surface of the casing B, and a socket C attached to the front panel D.
[0016]
In addition, the pipe terminal A is provided with one or more sockets C connected to medical oxygen gas pipes, laughing gas pipes, compressed air pipes, vacuum pipes, etc. laid in the wall according to the installation location. It has been. As shown in FIG. 1, the case B has a main body 21 formed in a box shape, a base plate 22 attached to the bottom surface 21 a of the main body 21, and an attachment for attaching the front panel D provided on the front side of the main body 21. It is comprised by the eaves 21b.
[0017]
The main body 21 is fixed in a recess formed on the wall surface by a bolt (not shown), and the length corresponding to the number of sockets C required for the pipe terminal A and when the sockets C are attached, It is formed with a depth such that the surface is substantially equal to the wall surface. A plurality of screw holes 21c are formed at a constant pitch on the bottom surface 21a and the mounting rod 21b of the main body 21.
[0018]
A base block 24 connected to a pipe 23 laid in the wall is fixed inside the housing B. In the case of a pipe 23a for supplying oxygen gas, the base block 24 is connected via a pipe 25. Oxygen is led to the socket C. The base block 24 has a pressure adjustment function.
[0019]
A dust cap 28 is normally attached to the socket C, and the dust cap 28 prevents the socket C from being contaminated when not in use.
[0020]
In the socket C, a plug 29 in which a respiratory synchronization device E to which the nasal cannula 1 is connected and a gas supply adjustment device F are integrally incorporated is configured to be detachable with one touch. In the case of inhaling oxygen supplied from the gas supply source 2 shown in FIG. 4 through the pipe 23a, after removing the dust cap 28, the breath synchronization apparatus E attached to one end of the nasal cannula 1 in the socket C and gas supply adjustment A plug 29 that is integrated with the apparatus F is attached, and after the pressure and flow rate of oxygen introduced from the pipe 23a through the socket C and the plug 29 are adjusted by the gas supply adjusting apparatus F, the respiratory synchronization apparatus E is supplied to the nasal cannula 1 through E, and oxygen is supplied to a chronic respiratory disease patient wearing the nasal cannula 1.
[0021]
The gas supply device shown in FIG. 4 is configured as a gas supply device that allows a patient with chronic respiratory disease to inhale oxygen, and the nasal cannula 1 attached to the patient's nose and the oxygen gas connected to the upstream side of the pipe 23a. A supply source 2 is provided, and oxygen flowing out from the gas supply source 2 is supplied to the EX port 4c of the respiratory synchronization device E at an appropriate pressure and flow rate by a gas supply adjustment device F provided integrally with the plug 29. In addition, the respiratory synchronization device E is configured to be able to supply the patient from the nasal cannula 1 in synchronism with inspiration.
[0022]
As shown in FIG. 3A, the gas supply adjusting device F includes a pressure adjusting unit 30 and a flow rate adjusting unit 31 that are directly connected to the flow path 29a of the plug 29. Inside the main body of the plug 29, there is provided a stem 33 which is always urged in the axial direction by the extension force of the spring 32 and in the right direction in FIG. The oxygen passing through the valve 35 through the valve 35 passes through a passage formed between the inner wall 29b of the main body of the plug 29 and the outer wall 33a of the telep provided at the tip of the stem 33 (left side of FIG. 3A). Passes through the passage 33b perpendicular to the axial direction, passes through the passage 33c formed in the axial center portion of the stem 33, and is formed by the large diameter wall 33d of the stem 33 and the large diameter wall 29c of the main body of the plug 29. Led to the large-diameter chamber 36.
[0023]
When oxygen is supplied from the flow path 29a of the plug 29, the pressure is reduced to a predetermined pressure corresponding to the spring constant of the spring 32, and the small diameter wall 29d of the main body of the plug 29 on the valve 35 side and the small diameter wall 33e of the stem 33 The pressure generated in the formed small-diameter chamber 37 and the pressure generated in the large-diameter chamber 36 are stabilized at a balanced pressure. As a result, the pressure adjusting function of the pressure adjusting unit 30 acts.
[0024]
In addition, a flow rate adjusting dial 39 in which orifices 38 having a plurality of different diameters shown in FIG. It is provided so as to be rotatable with respect to the main body, and when the flow rate adjustment dial 39 is set at a predetermined rotational position, a predetermined orifice 38 faces the passage 29e communicating with the large-diameter chamber 36 and communicates with the chamber 40, Oxygen flowing through the orifice 38 is led from the chamber 40 through the passage 29f orthogonal to the axial direction to the flow path 29g and supplied to the EX port 4c of the respiratory synchronization device E directly connected to the flow path 29g.
[0025]
Accordingly, by rotating the flow rate adjustment dial 39 shown in FIG. 3B and setting it to a desired flow rate, the orifice 38 having a diameter corresponding to the set value of the flow rate adjustment dial 39 is selected, and the flow rate of the flow rate adjustment unit 31 is selected. The regulation function works.
[0026]
Then, as shown in FIG. 4, a pressure change corresponding to the exhalation and inspiration of the patient acting on the nasal cannula 1 is detected by the micro pressure sensor 3 serving as a respiration detector provided in the respiration synchronization device E, and is made to respond at the time of inspiration. By operating the solenoid valve 4 and connecting the gas supply source 2 and the nasal cannula 1 via the gas supply control device F, oxygen can be supplied in synchronization with the patient's breathing.
[0027]
In the present embodiment, the case where the nasal cannula 1 is used as a component that constitutes a flow path through which exhaled air and inhalation act and circulates a gas such as oxygen at the time of inhalation will be described. The mouthpiece may be a mask or a mouthpiece, and other devices may be connected as necessary.
[0028]
In addition, as the gas supplied to the patient, medical oxygen is used in particular. For this reason, the gas supply source 2 is constituted by an oxygen cylinder 2a and a regulator 2b including a pressure regulator or a flow rate regulator detachably attached to the oxygen cylinder 2a. Accordingly, oxygen having a constant pressure or oxygen having a constant flow rate can be supplied from the gas supply source 2 to the pipe 23a.
[0029]
However, even if the regulator 2b is provided in the oxygen cylinder 2a, when the pipe 23a is laid in a wide range of facilities in the hospital, the pressure supplied to the pipe 23a is set to a relatively high pressure in advance. Generally, the pressure in the pipe 23a is, for example, 3.8 to 4.2 kgf / m. ² In general, it fluctuates within the range. On the other hand, the pressure of oxygen supplied to the EX port 4c of the respiratory synchronization device E is 1.4 kgf / m. ² It is desirable that the degree. Therefore, in the present embodiment, the oxygen supply pressure is reduced by the gas supply adjusting device F described above, and the flow rate can be adjusted at the same time.
[0030]
As shown in FIG. 4, the breathing synchronization apparatus E is configured to include an electromagnetic valve 4, a fine pressure sensor 3, an amplification circuit 5, and a control unit 6. Is provided with a rotary flow rate adjusting dial 17 serving as a second gas flow rate adjusting means.
[0031]
This flow controller has a large number of holes of different diameters on the disk corresponding to the flow path, and the flow control dial 17 is rotated to select a hole with a predetermined diameter, thereby circulating the holes. The flow rate of oxygen can be adjusted. When the flow rate adjustment dial 17 is rotated, the flow rate of oxygen supplied to the nasal cannula 1 can be finely adjusted by a flow rate adjuster that rotates integrally with the flow rate adjustment dial 17.
[0032]
A switch 16 for turning on the power of the breathing synchronizer E is arranged on the right side surface of the case 7 in FIG. 2. It also serves as a changeover switch for switching between supply and supply. When the switch 16 is switched to continuous supply, a safety design is provided so that oxygen can be continuously supplied in a standard state of 2 liters per minute even if the battery of the breathing synchronization apparatus E is lost.
[0033]
In addition, an exhalation confirmation lamp 18, a remaining battery level lamp 19, and a push button switch 20 that functions as both battery confirmation and alarm release are provided on the front surface of the case 7. The breathing synchronization apparatus E is equipped with an alarm device (not shown) such as an alarm, and issues an alarm to the patient and its surroundings by detecting abnormal intake, battery exhaustion, oxygen deficiency in the pipe 23a, and the like. . Then, the above-described alarm is canceled by pressing the push button switch 20 that also serves as the alarm cancellation.
[0034]
As shown in FIG. 4, the breathing synchronization apparatus E includes a fine pressure sensor 3 serving as a respiration detector, an electromagnetic valve 4, an amplification circuit 5 for amplifying an electric signal generated from the fine pressure sensor 3, and amplification by the amplification circuit 5. A controller 6 is provided for operating the electromagnetic valve 4 in response to the electrical signal.
[0035]
When detecting a patient's respiration via the nasal cannula 1, the respiration sensor needs to be able to detect a pressure change of about 0.04 Pa. For this reason, as shown in FIG. 5 (b), the micro pressure sensor 3 serving as a respiration detector supports one end of a piezoelectric element 3a formed in a thin plate shape on a substrate 3b and holds the substrate 3b in a container. It is configured to be accommodated in 3c.
[0036]
In the container 3c, an outside air vent 3d is formed at a position facing the surface of the piezoelectric element 3a, and a breathing vent 3e is formed at a position parallel to the surface of the piezoelectric element 3a. Further, a tube 8 connected to the nasal cannula 1 is connected to the breathing vent 3e through an electromagnetic valve 4.
[0037]
In the fine pressure sensor 3 configured as described above, since the piezoelectric element 3a is supported at one end by the substrate 3b, the piezoelectric element 3a vibrates in response to extremely weak and low-frequency air vibration generated inside the container 3c. An electric signal corresponding to the vibration can be generated, and a pressure change of about 0.01 Pa can be detected. When the piezoelectric element 3a is supported on the substrate 3b, the support position is not necessarily at one end of the piezoelectric element 3a, and may be supported at both ends.
[0038]
When exhaled air acts on the nasal cannula 1 and the tube 8, the flow of air in the container 3c is parallel to the surface of the piezoelectric element 3a as indicated by the alternate long and short dash line in FIG. To be released. For this reason, the piezoelectric element 3a does not vibrate with a large amplitude, and the generated electrical signal is small.
[0039]
In addition, when an accident such as the mouth holding the nasal cannula 1 occurs and a relatively large pressure acting on the nasal cannula 1 is introduced into the container 3c, the air flow accompanying the pressure fluctuation directly acts on the surface of the piezoelectric element 3a. Without being performed, the air flow accompanying the pressure fluctuation is promptly released to the outside air from the outside air vent 3d. That is, the pressure in the container 3c is not shockedly raised and held, and the fine pressure sensor 3 does not break.
[0040]
When intake air acts on the nasal cannula 1 and the tube 8, the air in the container 3c is sucked into the tube 8 as shown by the solid line in FIG. Acting in the direction perpendicular to the surface of For this reason, the piezoelectric element 3a vibrates with a large amplitude, and an electric signal generated by the vibration also increases.
[0041]
A three-way valve is used as the electromagnetic valve 4. The nose cannula 1 is connected to the IN port (normally open port, normal open port) 4a of the solenoid valve 4, and the breathing vent 3e of the micro pressure sensor 3 is connected to the OUT port (normally open port, normal open port) 4b. The tube 8 is connected, the flow path 29g of the gas supply adjusting device F is connected to the EX port (normally closed port, normally closed port) 4c, and the base block 24 is connected via the plug 29, socket C and pipe 25. Further, a gas supply source 2 is connected to the base block 24 via a pipe 23a.
[0042]
Therefore, when the solenoid valve 4 is in an inoperative state, the IN port 4 a and the OUT port 4 b are brought into conduction, and a pressure change accompanying exhalation and inspiration acting on the nasal cannula 1 is introduced into the fine pressure sensor 3. Further, when the solenoid valve 4 is in an operating state, the IN port 4a and the OUT port 4b are shut off, and the IN port 4a and the EX port 4c are conducted, so that oxygen is supplied from the gas supply source 2 to the nasal cannula 1.
[0043]
The electric signal generated from the micro pressure sensor 3 is weak and is amplified by the amplifier circuit 5 and transmitted to the control unit 6. This amplifier circuit 5 is set to an amplification factor of 70 dB. In addition, since the output of the piezoelectric element 3a constituting the micro pressure sensor 3 is affected by changes in the external temperature, it is preferable to use a low cut filter and to use the high cut filter for the purpose of eliminating the influence of high frequency noise. Is preferred. And it is desirable to use a band pass filter so that a signal component of about 0.1 Hz to 100 Hz can be amplified.
[0044]
Since the micro pressure sensor 3 is a differential detection type, the output electric signal has a sharp peak. In the present embodiment, the electric signal output from the micro pressure sensor 3 by the amplifier circuit 5 is amplified at the center frequency 30 Hz, the lower limit frequency 7 Hz, and the upper limit frequency 100 Hz, and transmitted to the control unit 6.
[0045]
FIG. 6 shows an electric signal of the micro pressure sensor 3 amplified by the amplifier circuit 5. As is clear from FIG. 6, the peak value of the electric signal generated during inhalation is about four times the peak value generated during exhalation, and it is easy to discriminate expiration and inspiration from this electric signal. is there.
[0046]
The control unit 6 has a function of discriminating a signal corresponding to the patient's inspiration from the electrical signal transmitted from the amplifier circuit 5 and controlling the solenoid valve 4 to operate for a predetermined time, as shown in FIG. The comparator 6a, the output circuit 6b, the mask signal generation circuit 6c, and the logic circuit 6d. Then, it is possible to supply oxygen flowing out from the gas supply source 2 to the patient through the nasal cannula 1 in accordance with the operation of the electromagnetic valve 4.
[0047]
The operation of the gas supply device to which the respiratory synchronization device E configured as described above is applied will be described. First, the patient turns the flow rate adjustment dial 39 of the gas supply adjustment device F to set a predetermined flow rate suitable for the breathing synchronization device E, and then removes the dust cap 28 shown in FIG. The nasal cannula 1 is connected by inserting the plug 29 in which the gas supply adjusting device F and the breathing synchronization device E are integrated, and the switch 16 of the breathing synchronization device E is turned on to the tuning side.
[0048]
Then, a desired oxygen flow rate is set using a flow rate adjustment dial 17 shown in FIG. When the breathing synchronization device E is switched to the synchronization control by the switch 16, the nasal cannula 1 is electrically connected to the fine pressure sensor 3 while the electromagnetic valve 4 is in an inoperative state, and the exhalation acting on the nasal cannula 1 by the fine pressure sensor 3. , Pressure change due to intake is detected. The electrical signal generated at this time is amplified by the amplifier circuit 5 and transmitted to the control unit 6.
[0049]
The electrical signal 9 transmitted from the amplifier circuit 5 is compared by the comparator 6a to determine whether or not the predetermined voltage level 10 has been set in advance. When the electrical signal 9 reaches the predetermined voltage level 10, the signal 11 is generated from the comparator 6a regardless of the surrounding conditions. This signal 11 is input to the logic circuit 6d, and a trigger signal 12 is generated from the logic circuit 6d and input to the output circuit 6b.
[0050]
When the trigger signal 12 is input to the output circuit 6b, an operation signal 13 is generated from the output circuit 6b over a predetermined time and transmitted to the solenoid valve 4, and the port of the solenoid valve 4 is switched to switch between the IN port 4a and the EX port 4a. By connecting the port 4c, oxygen is supplied from the gas supply source 2 to the nasal cannula 1. At the same time, the IN port 4 a and the OUT port 4 b are shut off, so that the pressure of the supplied oxygen is not introduced into the fine pressure sensor 3.
[0051]
After a certain period of time, the operation signal 13 becomes low, the solenoid valve 4 returns to the initial state, the IN port 4a and the EX port 4c are cut off, the supply of oxygen to the nasal cannula 1 is cut off, and at the same time the IN port 4a and OUT The nasal cannula 1 and the micro pressure sensor 3 are electrically connected to each other through the port 4b.
[0052]
When the electromagnetic valve 4 returns to the initial state, the pressure of oxygen remaining in the nasal cannula 1 is introduced into the fine pressure sensor 3, and this pressure is detected by the fine pressure sensor 3. May occur. For this reason, the mask signal 14 of about 0.5 seconds is generated from the mask signal generation circuit 6c by using the transition of the operation signal 13 to the low level as a trigger and is input to the logic circuit 6d, and the mask signal 14 is generated. Even when the signal 11 is generated from the comparator 6a in the meantime, the trigger signal 12 is not output.
[0053]
The respiratory synchronization device E can be configured to operate with various power supply means such as AC100V, a storage battery, and a dry battery. For example, the breathing synchronization apparatus E operates with an AC100V as a basic power supply and operates with a storage battery or a dry battery as a standby power supply. You may comprise.
[0054]
According to the above configuration, the gas supply adjusting device F and the breathing synchronization device E are integrally incorporated in the plug 29 connected to the socket C of the pipe terminal A by one touch, so that the socket C of the pipe terminal A is obtained. Can be used by connecting the nasal cannula 1 to the respiratory synchronization device E, and the plug 29, the gas supply control device F and Since there is no need to connect the breathing synchronization devices E, the breathing synchronization device E and the gas supply control device F can be integrally attached to and detached from the socket C together with the plug 29. Since simplification and simplification can be achieved and oxygen can be supplied in synchronization with the patient's breathing, as in the conventional example described above, oxygen is always supplied continuously and oxygen is not aspirated by the patient. It is economical without occur.
[0055]
In the above embodiment, the connection between the socket C and the plug 29 is configured to be engaged by inserting the pin 15, but as another configuration, the connection is performed by screwing the male screw and the female screw. It may be configured.
[0056]
Moreover, in the said embodiment, although the gas supply adjustment apparatus F had the pressure adjustment part 30 and the flow volume adjustment part 31, and was comprised so that a pressure adjustment function and a flow rate adjustment function might be demonstrated simultaneously, any one adjustment part It is also possible to configure such that only one of the pressure adjustment function and the flow rate adjustment function is exhibited.
[0057]
【The invention's effect】
Since the present invention has the above-described configuration and operation, the plug, the gas supply adjusting device, and the breathing synchronization device are integrally incorporated into the plug, the gas, and the breathing synchronization device. Since there is no need to connect between the supply adjustment device and the breathing synchronization device, the breathing synchronization device and the gas supply adjustment device can be integrally attached to and detached from the socket together with the plug, so that the operability is improved and the indoor facilities are simplified. Since the gas can be supplied in synchronization with the patient's breathing, gas that is not inhaled by the patient is not wasted and it is economical.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing a configuration of a respiratory tuning apparatus for a pipe terminal according to the present invention.
FIG. 2 is a front view showing a state where the breathing synchronization device for a pipe terminal according to the present invention is attached to the pipe terminal.
3A is a cross-sectional explanatory view showing the configuration of the gas supply control device, FIG. 3B is a plan view showing the configuration of the gas supply control device, and FIG. 3C is the configuration of the gas flow rate control orifice of the gas supply control device. FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a respiratory synchronization device.
5A is a perspective view showing a configuration of a respiratory detector provided in the respiratory synchronization device, and FIG. 5B is a cross-sectional explanatory view showing a configuration of the respiratory detector.
FIG. 6 is a diagram showing an electrical signal detected by a respiration detector.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a tuning system of a control unit.
FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the tuning system of the control unit.
FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional example.
[Explanation of symbols]
A ... Pipe terminal, B ... Case, C ... Socket, D ... Front panel, E ... Respiration synchronization device, F ... Gas supply control device, 1 ... Nose cannula, 2 ... Gas supply source, 2a ... Oxygen cylinder, 2b ... adjuster, 3 ... micro pressure sensor, 3a ... piezoelectric element, 3b ... substrate, 3c ... container, 3d ... outside air vent, 3e ... breathing vent, 4 ... solenoid valve, 4a ... IN port, 4b ... OUT port, 4c ... EX port, 5 ... amplifier circuit, 6 ... control unit, 6a ... comparator, 6b ... output circuit, 6c ... mask signal generation circuit, 6d ... logic circuit, 7 ... case, 8 ... tube, 9 ... electric signal, 10 ... Voltage level, 11 ... Signal, 12 ... Trigger signal, 13 ... Operation signal, 14 ... Mask signal, 15 ... Pin, 16 ... Switch, 17 ... Flow control dial, 18 ... Exhalation confirmation lamp, 19 ... Battery remaining lamp 20 ... push button switch, 21 ... main body, 21a ... bottom, 21b ... mounting rod, 2 1c ... Screw hole, 22 ... Base plate, 23, 23a ... Piping, 24 ... Base block, 25 ... Pipe, 28 ... Dust cap, 29 ... Plug, 29a ... Channel, 29b ... Inner wall, 29c ... Large diameter wall, 29d ... Small diameter wall, 29e, 29f ... passage, 29g ... flow path, 30 ... pressure adjustment portion, 31 ... flow rate adjustment portion, 32 ... spring, 33 ... stem, 33a ... outer wall, 33b, 33c ... passage, 33d ... large diameter wall, 33e ... small diameter wall, 34 ... filter, 35 ... valve, 36 ... large diameter chamber, 37 ... small diameter chamber, 38 ... orifice, 39 ... flow control dial, 40 ... chamber

Claims

In a breathing terminal synchronization apparatus for a pipe terminal attached to a pipe terminal constructed by attaching a socket that is connected to a pipe laid in the wall and detachable to a plug at a predetermined position to a housing embedded in the wall A plug connected to the socket; a gas supply adjusting device connected to the plug for adjusting a pressure and / or a flow rate of a gas flowing out from a gas supply source through the pipe, the socket, and the plug; And a breath synchronization apparatus that is connected to the gas supply control apparatus and that controls the pressure and / or flow rate of the gas supply control apparatus so that the outflowing gas is supplied in synchronization with respiration. The breathing synchronization device includes a plate-like piezoelectric element having one end or both ends supported by a substrate and an outside air vent formed at a position facing the surface of the piezoelectric element; A breathing detector configured to be housed in a container having a breathing vent formed in a position parallel to the recording surface and to detect an electrical pressure change by detecting a pressure change of air introduced through each vent; Connected to the breathing vent formed in the container of the breathing detector, a flow passage through which exhaled air and inhalation act and allows gas to flow at the time of inhalation, and a gas supply source connected to the constantly closed port disposed in the flow passage When an inhalation state is detected by an electromagnetic valve and an electrical signal generated from the breath detector, the solenoid valve is operated to connect the gas supply source and the flow passage for a certain period of time and simultaneously disconnect the breath detector and the flow passage. A breathing synchronization device for a pipe terminal, comprising: