JP6877628B2 - 患者を呼吸させるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、好ましくは定圧力源または呼吸装置のような圧力源と共に使用するために設けられ、以下では患者モジュールと称される装置に関する。定圧力源はたとえばガスボンベ、一定のガス圧力を供給するガス搬送ユニット、またはたとえば病院内の壁部設置型供給ユニットのようなガス供給ユニットである。

患者を呼吸させる装置としてたとえば、呼吸装置または麻酔装置が知られている。呼吸装置および麻酔装置は、以下では一括りに呼吸装置と称され、または個々に呼吸装置と称されるが、自力でまったく呼吸できない患者に、または呼吸に際し補助を必要とする患者に、呼吸空気を供給するために利用される。この目的で患者はたとえば、口と鼻を覆うフェイスマスク、または患者の咽頭および気管に挿入されているチューブを着用する。フェイスマスクまたはチューブは、以下では一括りに患者インタフェースと称されるが、少なくとも１つの呼吸ホースを介して呼吸装置と接続されている。患者インタフェースを気管カニューレとすることもできる。

本発明の課題は、患者を呼吸させるための簡単に交換可能な装置を提供することである。

本発明によればこの課題は、請求項１の特徴を備えた患者を呼吸させるための装置によって解決される。この装置は以下では患者モジュールと称され、圧力源から、特に圧力源として機能する呼吸装置から、空間的に分離され、圧力源と空気圧的に接続されている。

この目的で、圧力源と共に用いるものとされたかかる患者モジュールにおいて、以下のようにすることが考えられている。すなわち、患者モジュールは圧力源を、患者の呼吸経路と接続された、または接続可能な患者インタフェースに、流れに従い結合し、さらに患者モジュールは、呼気弁として機能する少なくとも１つの弁装置を含む。２つの弁装置の場合、一方の弁装置は呼気弁として機能し、他方の弁装置は吸気弁として機能する。

弁装置または各弁装置に関して、以下のようにすることが考えられている。すなわち、弁装置または各弁装置は、弁駆動部、圧力チャンバおよび制御圧力チャンバを含む。弁駆動部は、制御圧力チャンバ内に制御圧力を形成するために、流体を連通させるように制御圧力チャンバと接続されており、好ましくは高周波で駆動可能な圧電ポンプが弁駆動部として機能する。制御圧力チャンバは、閉鎖部材を有するダイヤフラム部材によって圧力チャンバから分離されている。閉鎖部材によって、圧力チャンバの第１の開口部を開閉可能である。第１のダイヤフラム部材に作用を及ぼす制御圧力によって、閉鎖部材を、つまりは閉鎖部材のポジションを制御可能である。

本発明による患者モジュールの利点は、重要な機能部材が患者の近くに移され、つまりは患者モジュール内に、または少なくとも患者モジュールの周囲に移されていること、および患者モジュールを、たとえば洗浄の目的で他の患者モジュールと容易に難なく交換可能なことである。患者モジュールを、個々の圧力源と個々の患者インタフェースとの間に結合することができ、圧力源、患者モジュールおよび患者インタフェースを含む動作の連鎖の中で、患者モジュールは、取り外し可能に一方の側で圧力源と、他方の側で患者インタフェースと接続することができる、交換可能なモジュールを成す。

患者モジュールが、呼気弁として機能する少なくとも１つの弁装置を含むようにすることで、著しく簡単な圧力源もしくは定圧力源を使用することができ、つまりたとえば圧力ガスボンベを使用することができ、これは呼吸ホースを介して圧力源と患者モジュールとの間において、呼吸ガスを含む体積流および周囲圧力よりも高い圧力を供給する。この体積流を用いることで、基本的にそれ自体周知の態様で吸気フェーズ中、患者の呼吸を行わせることができる。吸気フェーズ中の圧力推移は、呼気弁の動作を制御することによって、開ループ制御または閉ループ制御される。吸気フェーズに続く呼気フェーズの間、呼気弁はやはり基本的にそれ自体周知の態様で、患者の肺内の圧力に対し呼気に必要な圧力差が得られるように、開ループ制御または閉ループ制御される。

従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。その際に各請求項内において用いられる引用関係は、参照された請求項の対象が個々の従属請求項の特徴によってさらに発展させられることを示唆するものである。それらの引用関係を、ある従属請求項の特徴または特徴の組み合わせに対する本発明による独立した保護の獲得を放棄するものとして理解してはならない。さらに、これらの請求項ならびに明細書の解釈に関して、ある従属請求項における１つの特徴のより詳細な具体化において前提とすべき点は、それぞれ先行する請求項ならびに本発明による患者モジュールのより一般的な実施形態において、かかる限定が存在していない、ということである。ゆえに従属請求項の態様に対する明細書中のいずれの参照も、特別な指示がなくても任意選択的な特徴の説明であると、明確に読まれるべきである。

患者モジュールの１つの実施形態によれば、以下のようにすることが考えられている。すなわち、弁駆動部または各弁駆動部は、電圧を印加可能な圧電素子を含み、この圧電素子を用い、電圧に依存する圧電素子の変形によって、弁駆動部のポンプダイヤフラム部材が可動である。ポンプダイヤフラム部材の可動性は、弁装置の駆動部としての弁駆動部の機能の基礎を成す。弁駆動部は弁装置内部において、これまで必要とされていた機械的なアクチュエータの場所に置かれる。圧電素子を使用することによって、弁装置を極めて小さく（小型化して）実装することができ、ポンプダイヤフラム部材を好ましくは高い周波数で動かすことができる。

患者モジュールの１つの特別な実施形態によれば、患者モジュールの少なくとも１つの弁装置の弁駆動部を、患者モジュールの内部または外部に配置可能である。弁駆動部を患者モジュールの内部に配置すれば、コンパクトな一体型の構造が得られる。弁駆動部を患者モジュールの外部に配置すれば、患者モジュールの交換および場合によっては廃棄処理が可能であり、弁駆動部は、別の患者モジュールのところで場合によってはあとで使用するためにそのまま維持される。

患者モジュールの１つの実施形態によれば、このモジュールは、患者インタフェースと取り外し可能に接続するための手段、および／または圧力源から到来する少なくとも１つの呼吸ホースと取り外し可能に接続するための手段を有する。

患者モジュールを患者インタフェースおよび／または圧力源から到来する少なくとも１つの呼吸ホースと取り外し可能に接続できることによって、患者モジュールを別の患者モジュールと簡単に交換可能であることが保証される。取り外し可能に接続できることから、かかる交換のために技術者が必要とされない。むしろかかる交換を、たやすく病院職員によって行うこともできるし、またはそれどころか患者モジュールの使用者によって、行うことができる。

かかる取り外し可能な接続のために医療用コーンを使用すれば、その取り外しおよびその後の復旧が特に簡単である。患者モジュールの入口側において呼吸ホースまたは各呼吸ホースが、患者モジュールの交換のために個々の医療用コーンのところで引き抜かれ、あとで新たな患者モジュールの入口側の医療用コーンに差し込まれる。同様に、患者モジュールの出口側において、患者インタフェースまたは患者インタフェースに至るホース部分が、そこにある医療用コーンから外され、あとで新たな患者モジュールの出口側の医療用コーンに差し込まれる。

患者モジュールのさらなる付加的なまたは択一的な実施形態によれば、このモジュールは、患者モジュールの外部に配置された少なくとも１つの弁駆動部を取り外し可能に接続するための手段を有する。少なくとも１つのコネクタのところで、弁駆動部または弁装置のその他のユニットから取り外し可能である、弁駆動部と弁装置の残りのユニットとの間のホースが、少なくとも１つの弁駆動部を患者モジュールつまりは患者モジュールの内部に設けられた弁装置のユニットと取り外し可能に接続するための手段に関する一例である。

１つの特別な実施形態によれば、患者モジュールは、それぞれ患者モジュールの内部または外部に配置可能な弁駆動部を備えた２つの弁装置を含み、この場合、少なくとも２つの弁装置のうちの１つは呼気弁として、弁装置のうちの１つは吸気弁として機能する。呼気弁として、ならびに吸気弁として機能する少なくとも１つの弁装置を含む患者モジュールの場合、吸気フェーズ中および呼気フェーズ中の個々の圧力推移および／または体積流推移を、吸気弁および呼気弁を用いて患者の近くで、つまりそれ自体が患者の近くに配置された患者モジュールおよびそれに含まれる弁装置を用いて、開ループ制御および／または閉ループ制御することができる。

患者モジュールのさらに別の実施形態は、患者モジュールに含まれるセンサ機構と、場合によっては患者モジュールから離間させて配置することもできる制御装置とが設けられている点で優れており、この場合、制御装置によって、センサ機構から取得可能な少なくとも１つのセンサ信号に基づき、少なくとも１つの弁装置の動作を制御するための少なくとも１つの制御信号を生成することができる。患者モジュールに含まれ、つまりは患者の近くに配置されたセンサ機構の利点とは特に、このセンサ機構によって、少なくとも１つの弁装置の動作を正確に制御するために格別良好に利用可能なセンサ信号が供給される、ということである。センサ信号の品質は、特に、圧力源として機能する呼吸装置の領域にあるセンサ機構からのセンサ信号よりも改善されている。呼吸装置内に、または呼吸装置のところにあるセンサ機構からのセンサ信号は、呼吸マスクまたは同等のものがある領域における目下の状態よりも、少なくとも１つの呼吸ホースに沿って呼吸装置に至る空気圧の状況の伝播時間に起因して、ある程度すでに古くなった状態を常に表す。しかも呼吸装置に至る少なくとも１つの呼吸ホースは、ローパスフィルタのように作用し、その結果、呼吸装置内に、または呼吸装置のところにあるセンサ機構から取得可能なセンサ信号はすでに、そのダイナミックに関して低減されている。

かかるセンサ機構、これに加えて呼気弁として機能する少なくとも１つの弁装置、または呼気弁として機能する弁装置と吸気弁として機能する弁装置とを含む患者モジュールは、これまで患者モジュールよりも患者から離れて設置された呼吸装置に含まれていた、患者の呼吸のための基本的な機能ユニットを含むものである。

かかる患者モジュールの１つの特別な実施形態によれば、制御装置は、患者モジュールから空間的に分離されており、センサ機構から少なくとも１つのセンサ信号を取得するために、さらに少なくとも１つの制御信号を患者モジュールの少なくとも１つの弁装置に伝達するために、患者モジュールと通信可能に接続可能であり、患者モジュールの動作時には患者モジュールと通信可能に接続されている。この実施形態の利点は特に、患者モジュールを場合によっては交換しても、制御装置をそのまま維持することができ、別の患者モジュールと共にあとで用いるために使えることである。この場合、制御装置を、患者近くの患者モジュールとはずっと患者から離間させて配置することができ、したがって患者モジュールをたとえば体に着用する患者が、制御装置も体に着用する必要がない。同様に考えられるのは、制御装置も体に着用できるようにすることである。また、制御装置を圧力源として機能する呼吸装置内に、または呼吸装置のところに配置し、あるいは呼吸装置の機能の一部であるようにすることも考えられる。後者のケースによれば、以下のことによって格別な利点が得られるようになる。すなわち、この場合には呼吸装置が患者モジュールのための操作およびユーザインタフェースとして機能し、呼吸装置にいずれにせよ設けられている操作素子および／または表示素子を、患者モジュールの操作のためにも、特にパラメータ設定のためにも、利用可能であり、さらに患者モジュールのための操作およびユーザインタフェースとして機能する呼吸装置を用いて、患者モジュールの機能コントロールが可能である。

患者モジュールの動作は、制御装置のコントロールのもとで自動的に行われる。患者モジュールはそのために、基本的にそれ自体周知の態様で、マイクロプロセッサの形態の、またはマイクロプロセッサのような処理ユニットと記憶装置とを含む。処理ユニットによって実行可能な制御プログラムが記憶装置内にロードされており、またはロード可能であり、このプログラムは患者モジュールの動作時にその処理ユニットによって実行される。制御装置のところで、またはこの場合には制御装置および患者モジュールの操作およびユーザインタフェースとして機能する呼吸装置のところで、ユーザが操作オペレーションを行うことができる。

制御装置により実行可能であり、患者モジュールの動作時に実行される制御プログラムが該当するものである限り、制御装置および制御プログラムは、患者モジュールを動作させる方法を実施するための手段として機能する。したがって本発明は一方では、コンピュータにより実施可能であり、制御プログラムに含まれるプログラムコード命令を有するコンピュータプログラムでもあり、他方ではかかるコンピュータプログラムを有する記憶媒体、つまりプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム製品でもあり、さらには患者モジュールを動作させる方法を実施するための手段としてかかるコンピュータプログラムがロードされている、またはロード可能な記憶装置を有する制御装置でもある。

全体として本発明は、それぞれここでおよび以下で説明されるような、患者モジュールとこの患者モジュールの内部または外部に配置可能な制御装置とを備えた、患者モジュールシステムでもあり、この場合、患者モジュールはさらにセンサ機構を含み、この場合、制御装置によって、センサ機構から取得可能な少なくとも１つのセンサ信号に基づき、患者モジュールの少なくとも１つの弁装置の動作を制御するための、少なくとも１つの制御信号を生成可能であり、この信号は患者を呼吸させるための動作時に生成される。好ましくは制御装置を、患者モジュールから空間的に分離させておくことができる。この場合には制御装置は、センサ機構から少なくとも１つのセンサ信号を取得するために、さらに少なくとも１つの制御信号を患者モジュールの少なくとも１つの弁装置に伝達するために、患者モジュールと通信可能に接続されている。

以下では、本発明の実施例を図面に基づきさらに詳しく説明する。互いに対応する対象または要素には、すべての図面において同じ参照符号が付されている。

実施例を本発明の限定として理解すべきではない。むしろ本開示の枠内で変更および修正が可能であり、特に以下のようなバリエーションおよび組み合わせが可能である。すなわちそれらはたとえば、一般的なまたは固有の説明の個所に記載された、ならびに請求項および／または図面に含まれている特徴に関連して個々の組み合わせまたは変形により、課題の解決に鑑み当業者が推考可能なものであり、組み合わせ可能な複数の特徴によって１つの新たな対象に至るものである。

患者の肺、患者を呼吸させるために設けられた圧力源、患者の近くに設けられた患者モジュール、および患者インタフェースを示す図である。 患者モジュールをさらなる詳細な点と共に、すなわち患者モジュールに含まれる少なくとも１つの弁装置と共に示す図である。 患者モジュールに含まれる弁装置の１つの実施形態を示す図である。 弁装置の弁駆動部の１つの実施形態を示す図である。 図３による弁装置の択一的な実施形態を示す図である。 図３による弁装置のさらなる択一的な実施形態を、弁装置のその他の部材から空間的に離間して配置可能な弁駆動部と共に示す図である。 ダイヤフラム部材およびダイヤフラム部材に配属された閉鎖部材、ならびにそれぞれ異なる側（下側または上側）およびセクション（ダイヤフラム部材または閉鎖部材）に作用する圧力を示す図である。 患者モジュールを動作させるための制御装置を示す図である。 図２による患者モジュールを、患者モジュールに含まれる弁装置または各弁装置に対する弁駆動部の可能な場所を具体的に図解しながら示す図である。

図１に描かれた図面には、概略的にごく簡略化されて、患者の肺（患者の肺１０）および圧力源１２が示されている。圧力源１２は好ましくは定圧力源であって、たとえばガスボンベ、一定のガス圧力を供給するガス搬送ユニット、またはガス供給ユニットである。圧力源１２として、好ましくは患者を呼吸させるために設けられた医療機器が機能し、特に、圧力源１２を備えた呼吸装置の形態の、または麻酔装置と呼吸装置とが組み合わせられた形態の圧力源を備えた呼吸装置の形態の医療機器が機能する。同様に圧力源１２として、圧力ガスボンベ、圧縮機、特に遠心圧縮機、またはたとえば病院内などの医療用圧縮空気システムの壁部設置型排出口が考慮の対象となる。したがって圧力源１２を好ましくは、圧力ガスボンベ、圧縮機、特に遠心圧縮機、またはたとえば病院内などの医療用圧縮空気システムの壁部設置型排出口の形態の定圧力源とすることができる。

圧力源１２は、以下では患者インタフェース１４と称される結合部品を介して、ならびに少なくとも１つの呼吸ホース１６、１８を介して、つまり吸気ホース１６を介して、または吸気ホース１６と呼気ホース１８とを介して、患者の呼吸経路および患者の肺１０と間接的に接続されている。吸気ホース１６の上および呼気ホース１８の下の矢印によって、動作中に結果として生じる体積流の方向が具体的に図解されている。圧力源１２に接続された呼気ホース１８の代わりに、このホースをたとえば短いホース部品という形態で、一方の側で周囲圧力に向けて開放された状態にしておくこともできる。

患者の近くに、たとえば患者自身によって着用されて、患者モジュール２０が設けられており、このモジュール２０に少なくとも１つの呼吸ホース１６、１８が接続されている。任意選択的に、患者モジュール２０は内部にいわゆるＹ字型部品を含み、これによって吸気分枝と呼気分枝とが基本的にそれ自体周知の態様で統合され、統合された形態で患者インタフェース１４に案内されている。かかるＹ字型部品が設けられていない場合、患者モジュール２０および患者モジュール２０を取り囲むハウジング自体が、患者インタフェース１４に向けて吸気分枝と呼気分枝とを統合して案内する手段として機能する。

患者インタフェース１４を、患者を呼吸させるために設けられたいわゆるフェイスマスクまたは同等のものとすることができる。これに加え、患者インタフェース１４を、いわゆるチューブ２２（気管内チューブ）または気管内カニューレとすることもできる。上述のＹ字型部品を、患者モジュール２０内に、または患者モジュール２０のところに設けることができ、あるいは患者インタフェース１４の一部分とすることができる。

図２に描かれた図面は、さらに概略的にごく簡略化されて、患者モジュール２０の１つの実施形態がさらなる詳細な点と共に示されている。これによれば患者モジュール２０は、場合によっては分散されてもいるセンサ機構２４を含み、これは少なくとも１つのセンサ、たとえば圧力センサおよび／または流量センサ、を含む。さらに図示されている実施形態の場合、それぞれ患者モジュール２０内において、吸気ホース１６の終端部と呼気ホース１８の終端部とに、それぞれ１つの弁２６、２８（吸気弁２６、呼気弁２８）が配属されている。両方の弁２６、２８は、好ましくは同一にまたは少なくとも同様に構成されており、以下で論じる図面は、これらの弁２６、２８の可能な実施形態に関わるものである。吸気弁２６は基本的に任意選択的なものである。吸気弁２６が設けられていない実施形態の場合、吸気圧力およびその変更は、吸気相中、呼気弁２８の動作を制御することによって調整され、その際に所望の圧力推移を維持するために、たとえば患者モジュール２０が所期のように制御され、周囲に向けて開放される。

図３（図３ａ、図３ｂ）および図５（図５ａ〜図５ｄ）に描かれた図面には、空気圧式の制御装置として機能する弁装置３０が示されている。図３による弁装置３０は、吸気弁２６および呼気弁２８として考慮されている。図５による弁装置３０も、吸気弁２６として考慮されている。各弁装置３０は、ハウジング３２およびハウジング３２と接続され弁駆動部３４として機能するポンプ装置を含む。ポンプ装置／弁駆動部３４として、圧電ポンプが機能する。ポンプ装置／圧電ポンプは、好ましくは２つの方向で貫流可能であり、したがって双方向ポンプである。

弁装置３０は、２つ以上の弁駆動部３４（ポンプ装置／圧電ポンプ）を有することができる。その際に圧電ポンプを、直列に接続された複数の圧電ポンプから成るスタックとして形成することができる。スタックを形成することによって、複数の圧電ポンプのポンプ圧力を統合することができる。別の選択肢として、複数の並列に接続された圧電ポンプを弁装置３０内に設けておくことができる。

図４（図４ａ、図４ｂ）には、弁駆動部３４がさらなる詳細な点と共に示されている。これによれば弁駆動部３４は、第１の双方向貫流開口部１０２と第２の双方向貫流開口部１０４とを有し、これらは双方向ダクト１０６を介して接続されている。双方向ダクト１０６は、外側ハウジング１０８と内側ハウジング１１０との間を延在している。第２の双方向貫流開口部１０４は、外側ハウジング１０８内に形成されている。第１の双方向貫流開口部１０２は、外側ハウジング１０８の周縁部と隣り合う内側ハウジング１１０との間の間隔に基づき生じている。内側ハウジング１１０は、カバープレート１１２によって閉鎖されている。

双方向ダクト１０６において、内側ハウジング１１０にポンプ開口部１１４が配置されており、これによって双方向ダクト１０６がポンプチャンバ１１６と接続される。ポンプチャンバ１１６内には、圧電素子１１８およびポンプダイヤフラム部材１２０が配置されている。ポンプダイヤフラム部材１２０は、一方では圧電素子１１８と接続されており、他方では、フレキシブルな接続部材１２２を介して、内側ハウジング１１０と接続されている。圧電素子１１８には、交流電圧発生器１２４によって基本的にそれ自体周知の態様で、交番する電圧が印加される。これによって電圧により誘導された圧電素子１１８の変形が引き起こされ、この変形の結果、ポンプダイヤフラム部材１２０の制御された振動が生じる。好ましくは高周波である交流電圧発生器１２４によって送出された交流電圧に基づき、ポンプダイヤフラム部材１２０がポンプチャンバ１１６内において対応する好ましくは高い周波数で振動し、その結果として生じたポンプチャンバ１１６の容積変化によって、ポンプストロークが形成される（弁駆動部３４として、好ましくは高周波ポンプとして機能する圧電ポンプの機能）。それらのポンプストロークは、ポンプ開口部１１４を通って双方向ダクト１０６内に作用をもたらし、さらに第２の双方向貫流開口部１０４を通って個々の流体たとえば空気の流れに作用を及ぼす。

ポンプチャンバ１１６から外へ向かう方向のポンプ開口部１１４を通した流れは、第２の双方向貫流開口部１０４に向けて方向付けられている。すなわちポンプチャンバ１１６の容積が小さくなることによって形成されるポンプストロークは、ポンプ開口部１１４を通って第２の双方向貫流開口部１０４に直接向かうように方向付けられる。このケースでは、ポンプ開口部１１４と第２の双方向貫流開口部１０４との間の流れが双方向ダクト１０６内の流体を共に押し流し、その結果、第１の双方向貫流開口部１０２から第２の双方向貫流開口部１０４への流れが形成される。ポンプチャンバ１１６の容積が拡大すると、双方向ダクト１０６からポンプ開口部１１４を通ってポンプチャンバ１１６内へ流体が吸い込まれる。このケースでは、双方向ダクト１０６からポンプチャンバ１１６へと流体が吸い込まれる。

この場合、第２の双方向貫流開口部１０４を通って双方向ダクト１０６に入る流体のごく僅かな割合だけしか、ポンプ開口部１１４を通ってポンプチャンバ１１６内に流れないように、ポンプ開口部１１４は第２の双方向貫流開口部１０４から離間されて配置されている。流体の大半は、第１の双方向貫流開口部１０２から双方向ダクト１０６およびポンプ開口部１１４を通って、ポンプチャンバ１１６に吸い込まれる。弁駆動部（圧電ポンプ）３４がスイッチオフされているときは、双方向ダクト１０６内には方向付けられた流れは存在しない。そうではなくこの場合には、第１の双方向貫流開口部１０２と第２の双方向貫流開口部１０４との間に、双方向ダクト１０６を通る自由な流れの経路が発生し、これは両方向に方向付けられる可能性がある。このようにして第１の双方向貫流開口部１０２と第２の双方向貫流開口部１０４との間に、圧力の均衡をもたらすことができる。したがってリリーフ弁または同様のものは必要とされない。

図３ａによる弁装置３０の実施形態の場合、空気を周囲から弁装置３０のハウジング３２内部の制御圧力チャンバ１３０内へポンピングするように、弁駆動部３４が形成され配置されている。したがって弁駆動部３４によって、制御圧力チャンバ１３０内の圧力レベルが形成される。この場合、弁駆動部３４の下方で垂直に下を指す矢印は制御流方向を示しており、この方向によって弁駆動部３４から（圧電ポンプから離れて）遠ざかる流体の流れが表される。弁駆動部３４は、制御圧力チャンバ１３０内に制御圧力を形成するために、流体を連通させるように制御圧力チャンバ１３０と接続されている。

ダイヤフラム部材１３２は閉鎖部材１３４と共に、制御圧力チャンバ１３０の弾性的に運動する壁部を形成する。ダイヤフラム部材１３２はさらに閉鎖部材１３４と接続されており、特に一体的に閉鎖部材１３４と接続されている。閉鎖部材１３４は、ハウジング３２内部に形成された圧力チャンバ１３８の第１の開口部１３６を閉鎖または開放するように構成されている。ダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４を、好ましくは互いに一体的に接続されているようにすることができる。ダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４は、弁装置３０のハウジング３２内部を分割し、制御圧力チャンバ１３０を圧力チャンバ１３８から分離している。第１の開口部１３６は、１ｍｍ〜１０ｍｍの直径を有することができる。第１の開口部１３６の選択される直径は、空気圧式の弁装置３０を動作させる吸入圧力に依存する。

図３ａに示されている状況の場合、制御圧力チャンバ１３０内の圧力が高められることに基づき、ダイヤフラム部材１３２は開口部１３６に向かって偏向させられる。その際に閉鎖部材１３４は第１の開口部１３６に向かって押圧され、第１の開口部１３６が閉鎖される。図３ｂに示されている状況の場合、ダイヤフラム部材１３２は逆方向に偏向させられており、第１の開口部１３６は開放されている。

図３による弁装置３０が患者モジュール２０（図２）内の吸気弁２６として機能する場合には、たとえば第１の接続導管部材１４０に圧力源１２（図１）が接続されており、ハウジング３２内部においてこの第１の接続導管部材１４０の終端部のところに、第１の開口部１３６が設けられている。かかる圧力源に基づき結果として生じる体積流は、接続導管部材１４０の下方に示され垂直に上を指す矢印によって表され、この矢印はポンプ流方向を示している。圧力源によって第１の開口部１３６のところに形成される圧力は、弁駆動部３４により形成される制御圧力チャンバ１３０内の圧力を補償するには、場合によっては十分ではない。これに応じて閉鎖部材１３４は、弁駆動部３４によって制御圧力チャンバ１３０内に、ダイヤフラム部材１３２に及ぼす力が圧力源に基づきダイヤフラム部材１３２に作用する力よりも小さい制御圧力が形成されるまで、第１の開口部１３６を閉鎖する。

圧力チャンバ１３８はさらに第２の開口部１４２を有し、この第２の開口部１４２に第２の接続導管部材１４４がつながっている。その際に第２の接続導管部材１４４を、さらなる空気圧式構成部材と接続することができ、あるいは吸気弁２６として機能させる場合には患者または患者インタフェース１４（図１）に向かう排出口とすることができ、あるいは呼気弁２８として機能させる場合には周囲に向かう排出口とすることができる。閉鎖部材１３４が第１の開口部１３６を閉鎖している限り、いかなる流体も第２の開口部１４２を通って流れない。

図３ｂに描かれた図面には、弁駆動部３４がスイッチオフされている際に生じる状況が示されている。この場合には弁駆動部３４（圧電ポンプ）によって、制御圧力チャンバ１３０と周囲との間において流体を連通させるように開放された接続が形成される。つまり制御圧力チャンバ１３０と周囲との間で圧力の均衡が行われ、その結果、制御圧力チャンバ１３０内に周囲圧力が生じることになる。したがって第１の接続導管部材１４０内の圧力は、たとえば接続された圧力源１２（図１）に基づき、ダイヤフラム部材１３２に作用する制御圧力チャンバ１３０内の圧力よりも高い。かくしてダイヤフラム部材１３２は閉鎖部材１３４によって制御圧力チャンバ１３０内へと押圧され、その結果、閉鎖部材１３４は第１の開口部１３６を開放する。この場合には第１の開口部１３６と第２の開口部１４２とが圧力チャンバ１３８を介して、流体を連通させるように互いに接続されており、その結果、第１の開口部１３６から第２の開口部１４２へと（さらに第１の接続導管部材１４０から第２の接続導管部材１４４へと）流体を流すことができる。結果として生じる体積流は、第２の接続導管部材１４４の隣りに示されている矢印によって具体的に図解されており、これは貫流方向を表す。したがって空気圧式の弁装置３０は開放されている。

図３（図３ａ、図３ｂ）および図５（図５ａ、図５ｂ；図５ｃ、図５ｄ）による空気圧式弁装置３０は、比例弁として機能することができる。弁駆動部３４がどれだけ強くポンピングするのかに従って、つまり制御圧力チャンバ１３０内の圧力がどれだけ高いのかに従って、閉鎖部材１３４と第１の開口部１３６との間の間隔を制御することができる。間隔が狭ければ、ごく僅かな流体流だけしか第１の開口部１３６から第２の開口部１４２へ流すことができない。間隔が広ければ、すなわち制御圧力が低ければ、第１の開口部１３６と第２の開口部１４２との間に多くの流体流を流すことができる。比例弁として機能する場合、圧力抵抗は第１の開口部１３６のところで一定に維持される。

図５（図５ａ、図５ｂならびに図５ｃ、図５ｄ）に描かれた図面には、図３による弁装置３０の特別な実施形態が示されている。この弁装置３０を、患者モジュール２０（図２）内において吸気弁２６として使用することができ、これは吐出圧力に依存して制御される。ここで吐出圧力とは、空気圧式弁装置３０から流体が流出するときに生じる圧力のことである。相応に吸入圧力とは、空気圧式弁装置３０に流入するときに生じる圧力のことである。図５ｂに描かれているように、閉鎖部材１３４が開放されているときに第２の開口部１４２から第１の開口部１３６へ流体が流れるならば、第２の開口部１４２および第２の開口部１４２と接続された圧力チャンバ１３８のところに、吸入圧力状態が生じる。第１の開口部１３６および第１の開口部１３６と接続された第１の接続導管部材１４０のところに、相応に吐出圧力が生じる。

図５による実施形態は、まずは図３による実施形態と同じ部材を含むので、そこで述べた説明を参照されたい。図５ａ、図５ｂによる弁装置３０を通過する流れ方向に関しては、図３による弁装置３０を通過する流れ方向とは逆の流れ方向が考えられている。したがって第２の接続導管部材１４４のところに、圧力源たとえば圧力源１２（図１）が接続されているようにすることができ、またはこれを接続することができ、さらに第１の接続導管部材１４０のところに、少なくとも間接的に患者インタフェース１４（図１）が接続されているようにすることができ、またはこれを接続することができる。

図３による実施形態に加えて図５による実施形態は、弁駆動部３４に属する接続チャンバ１４６と、分枝導管または接続導管として機能する分枝導管部材１４８とを含む。弁装置３０の動作時にポンピングプロセスにおいて、接続チャンバ１４６から流体が取り出され、弁駆動部（圧電ポンプ）３４によって制御圧力チャンバ１３０内へとポンピングされる。

さらに接続チャンバ１４６は、流体を連通させるように分枝導管部材１４８を介して第１の接続導管部材１４０と接続されている。このようにして分枝導管部材１４８を介して、第１の接続導管部材１４０ならびに第１の開口部１３６と接続チャンバ１４６との間に、圧力の均衡をもたらすことができる。したがって接続チャンバ１４６内には吐出圧力が生じる。

弁駆動部３４がスイッチオンされているとき、およびスイッチオンされている限りは、制御圧力チャンバ１３０内には、圧力チャンバ１３８内および第１の開口部１３６における圧力よりも高い圧力が生じる。かくしてダイヤフラム部材１３２は、閉鎖部材１３４によって第１の開口部１３６に向かって押圧され、第１の開口部１３６を閉鎖する。（入口側の）第２の開口部１４２から（出口側の）第１の開口部１３６へ体積流が流れるのは不可能であり、場合によっては以前から生じている体積流が遮断される。

弁駆動部３４がスイッチオフされると直ちに、制御圧力チャンバ１３０と接続チャンバ１４６との間において、（双方向ダクト１０６を介して；図３）流体を連通させる開放された接続が生じる。このようにすることによって、接続チャンバ１４６と制御圧力チャンバ１３０との間において圧力の均衡をもたらすことができ、その結果、制御圧力チャンバ１３０内に吐出圧力が生じるようになる。これにより制御圧力チャンバ１３０内に、第１の開口部１３６および第１の接続導管部材１４０におけるものと同じ圧力が生じる。

圧力チャンバ１３８内の吸入圧力は、第２の接続導管部材１４４に接続された圧力源に基づき、吐出圧力よりも高いことから、ダイヤフラム部材１３２は閉鎖部材１３４と共に、（第１の開口部１３６から遠ざかるように）制御圧力チャンバ１３０内へと押圧される。このため閉鎖部材１３４は開放状態へと移行させられ、その結果、第１の開口部１３６が開放された状態となる。したがって（入口側の）第２の開口部１４２と（出口側の）第１の開口部１３６との間に、流体を流すことができる。図２による患者モジュール２０内で吸気弁２６として機能する場合、第２の開口部１４２に至る第２の接続導管部材１４４に圧力源１２が接続されており、第１の開口部１３６に続く第１の接続導管部材１４０は、たとえば患者モジュール２０の内部に向けて、つまりは間接的に患者インタフェース１４に向けて、さらには患者の呼吸経路に向けて開放されており、または患者インタフェース１４に接続されている。

図５ｂには、弁装置３０の動作状態が描かれている。この動作状態の場合、弁駆動部３４が圧力を形成し、この圧力によって、吐出圧力と共に制御圧力チャンバ１３０内に圧力が形成され、これにより、ダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４が第１の開口部１３６から遠ざかるように偏向させられるように作用が及ぼされ、その結果、第２の開口部１４２から第１の開口部１３６に向かう体積流を生じさせることができる。したがって弁装置３０の動作の制御は、吐出圧力に依存して行われる。

したがって図５ａ、図５ｂによる弁装置３０は、吐出圧力により制御される圧力抵抗を表している（弁装置３０は、吐出圧力により制御される圧力抵抗／吐出圧力により制御される圧力抵抗として機能する）。弁装置３０の動作時、閉鎖部材１３４の開放状態および閉鎖部材１３４と第１の開口部１３６との間の間隔が、吐出圧力に依存して制御される。吐出圧力の高さに従い、弁駆動部（圧電ポンプ）３４は、特定の体積だけを制御圧力チャンバ１３０内にポンピングすることができる。低い吐出圧力が生じているときには、比較的高い吐出圧力が生じているときより、制御圧力チャンバ１３０内の制御圧力も低くなる。したがって吐出圧力が比較的低いときには、閉鎖部材１３４と第１の開口部１３６との間の間隔が広くなる。それというのも、比較的低い吐出圧力の結果として生じるいっそう低い制御圧力により、ダイヤフラム部材１３２は、比較的高い吐出圧力のときよりもいっそう深く、制御圧力チャンバ１３０内に押圧されるからである。

図５ｃ、図５ｄに描かれた図面には、弁装置３０の吐出圧力により制御されるさらなる実施形態が示されている。図５ａ、図５ｂによる実施形態とは異なりこの弁装置３０には、第１の接続導管部材１４０のところに、圧力源たとえば圧力源１２（図１）が接続されており、またはこれを接続可能であり、さらに第２の接続導管部材１４４のところに、患者インタフェース１４（図１）が接続されており、またはこれを接続可能である。したがってこの実施形態によれば、第１の接続導管部材１４０は入口として、第２の接続導管部材１４４は出口として機能し、このことは図５ｄに描かれた図面における両方の矢印によっても示唆されている。図５ｄに示されている状況の場合、（入口側の）第１の接続導管部材１４０から弁装置３０を通り（出口側の）第２の接続導管部材１４４に至る体積流を生じさせることができ、この場合も患者側の（出口側の）圧力を用いて吐出圧力による制御が行われる。

図示されているすべての弁装置３０（図３、図５）について、以下のことが当てはまる。すなわち弁駆動部３４は、図示されているように、弁装置３０のハウジング３２の内部に設けられているか、または別の選択肢として、ハウジング３２の外部にも、つまりは弁装置３０の残りの構成部材とは空間的に分離して、配置することができる。この場合には、このことを図３ａに描かれた図面に基づきかつ概略的にごく簡略化された形態で図６に描かれた図面に示すように、弁駆動部３４がホース３６または同等のものの形態の接続部を介して、弁装置３０のハウジング３２に接続されており、弁駆動部３４が制御圧力チャンバ１３０に結合されている。この場合にも弁駆動部３４は、制御圧力チャンバ１３０内に制御圧力を形成するために、流体を連通させるように制御圧力チャンバ１３０と接続されている。図５による実施形態についても同様のことが当てはまり、この場合には弁駆動部３４が固有のハウジング（図示せず）内に配置されており、その内部は接続チャンバ１４６として機能し、さらにこの場合、分枝導管部材１４８がたとえばさらなるホースまたは同等のものの形態で、一方の側で接続チャンバ１４６内に連通している。

図７（図７ａ〜図７ｅ）には、ダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４が示されている。見やすくするため、参照数字は図７ａに描かれた図面にしか書き込まれていない。ダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４は、弁装置３０のハウジング３２内部に設けられており、制御圧力チャンバ１３０を圧力チャンバ１３８から分離している。

図７ｂに描かれた図面には、図５ａ、図５ｂにおける弁装置３０のダイヤフラム部材１３２（外側）および閉鎖部材１３４（内側）の、制御圧力チャンバ側（制御圧力チャンバ１３０）の表面が示されている。この場合、外側領域にも、つまりダイヤフラム部材１３２のところにも、内側領域にも、つまり閉鎖部材１３４のところにも、制御圧力チャンバ１３０からの制御圧力Ｐｓが加わる。図７ｃに描かれた図面には、図５ａ、図５ｂにおける弁装置３０のダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４の、他方の、つまり圧力チャンバ側（圧力チャンバ１３８）の表面が示されている。表面のこの側において、外側領域に、つまりダイヤフラム部材１３２のところに、第２の接続導管部材１４４に接続された圧力源の圧力Ｐ_Ｑが加わり、内側領域に、つまり閉鎖部材１３４のところに、患者側の圧力Ｐ_Ｐが加わる。

図７ｄに描かれた図面には、図５ｃ、図５ｄにおける弁装置３０のダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４の、制御圧力チャンバ側の表面が示されている。この場合、外側領域にも、つまりダイヤフラム部材１３２のところにも、内側領域にも、つまり閉鎖部材１３４のところにも、制御圧力チャンバ１３０からの制御圧力Ｐｓが加わる。図７ｅに描かれた図面には、図５ｃ、図５ｄにおける弁装置３０のダイヤフラム部材１３２および閉鎖部材１３４の、圧力チャンバ側の表面が示されている。表面のこの側において、外側領域に、つまりダイヤフラム部材１３２のところに、患者側の圧力Ｐ_Ｐが加わり、内側領域に、つまり閉鎖部材１３４のところに、第２の接続導管部材１４４に接続された圧力源の圧力Ｐ_Ｑが加わる。

図２による患者モジュール２０の場合、このモジュールは、２つの弁装置３０つまり吸気弁２６として機能する第１の弁装置３０と、呼気弁２８として機能する第２の弁装置３０とを含み、その際にそれぞれ配属された弁駆動部３４が、やはり患者モジュール２０の内部に配置されており、または患者モジュール２０の外部に配置されてもいる。

図３による弁装置３０が吸気弁２６として機能する場合、圧力源１２から到来する吸気ホース１６が、第１の接続導管部材１４０に接続されており、第２の接続導管部材１４４は、患者モジュール２０の内部に向けて開放されており、または患者インタフェース１４に接続されている。図３による弁装置３０が呼気弁２８として機能する場合、圧力源１２に至る、または周囲に向けて開放されている呼気ホース１８が、第２の接続導管部材１４４に接続されており、第１の接続導管部材１４０は、患者モジュール２０の内部に向けて開放されており、または患者インタフェース１４に接続されている。

最小の構成では患者モジュール２０は厳密に１つの弁装置３０を含み、つまり呼気弁２８として機能する弁装置３０を、患者モジュール２０の内部または患者モジュール２０の外部のいずれかに配置された弁駆動部３４と共に含む。

図８に描かれた図面には制御装置５０が示されており、これは任意選択的に患者モジュール２０の一部分であるが、これを患者モジュール２０から空間的に分離しておくことも同様に可能であり、たとえば患者自身が着用することもできる。別の選択肢として、制御装置５０が圧力源１２に配属されており、つまりたとえば圧力源１２として機能する呼吸装置または同等のものの一部である、ということも考慮の対象となる。制御装置５０は基本的にそれ自体周知の態様で、マイクロプロセッサの形態の、またはマイクロプロセッサのような処理ユニット５２と、制御プログラム５４として機能するコンピュータプログラムがロードされている記憶装置とを含む。

コンピュータプログラムにより、患者モジュール２０の基本的な機能が規定される。具体的に図解するため、これに関して図８には以下のことが示されている。すなわち制御装置５０を用い、制御プログラム５４のコントロールのもとで、少なくとも１つの弁２８（呼気弁２８）または弁２６、２８（吸気弁２６、呼気弁２８）の動作を制御するための、つまり個々の弁駆動部３４の動作を制御するための、少なくとも１つの制御信号６０、６２を取得するために、センサ機構２４から得られるセンサ信号５６、５８を生成可能であり、これらのセンサ信号は患者モジュール２０の動作時に生成される。１つまたは複数のセンサ信号５６、５８として制御装置５０はたとえば、圧力測定値を符号化する第１のセンサ信号５６および／または流量測定値を符号化する第２のセンサ信号５８を処理する。周期的に相前後する吸気フェーズと呼気フェーズとを伴う患者の呼吸中、予め定められたまたは予め設定可能な圧力推移および／または体積流推移を得るために、基本的にそれ自体周知の態様で、少なくとも１つの制御信号６０、６２の算出が行われる。

制御装置５０が患者モジュール２０内には配置されていない場合、１つまたは複数の制御信号５６、５８はコード接続またはコードレスで、基本的にそれ自体周知の態様により制御装置５０に伝達され、少なくとも１つの制御信号６０、６２がコード接続またはコードレスで、個々の弁装置３０およびそれに含まれる弁駆動部３４に伝達され、あるいは図６による実施形態の場合には、個々の弁駆動部３４に伝達される。制御装置５０を患者モジュール２０から外に出すことの利点は、患者モジュール２０の廃棄処理が場合によっては必要とされるときでも制御装置５０はそのまま維持され、他の患者モジュール２０と共に新たに利用できることである。弁駆動部３４が個々の弁装置３０から空間的に分離されているならば（図６）、このことは弁駆動部３４または各弁駆動部３４についても当てはまる。

制御信号６０、６２の算出、および吸気フェーズ中および呼気フェーズ中の個々の圧力推移および／または体積流推移は、本明細書で紹介した革新的事項においては重要な位置を占めるものではなく、したがってこの点については従来技術を参照することができる。本明細書において特別な点は、一方ではセンサ機構２４が患者モジュール２０内に、またはいずれにせよ患者モジュール２０の近くに配置されていることであり、他方では弁２６、２８も患者モジュール２０内に配置されていることである。患者モジュール２０内または患者モジュール２０付近にある、つまりいずれにせよ患者の近くにあるセンサ機構２４を用いて、測定値、特に圧力測定値および／または流量測定値を検出することができ、それらの値は患者の肺１０における実際の状態を格別良好に表すものである。センサ機構がたとえば呼吸装置内に設けられている場合とは異なり、患者モジュール２０内または患者モジュール２０付近のセンサ機構２４により検出可能であり、動作中に検出される測定値は、呼吸装置と患者インタフェース１４との間のホースシステム（吸気ホース１６および／または呼気ホース１８）に沿った伝播時間の作用によって品質が劣化しない。このようにして、吸気フェーズ中および呼気フェーズ中の圧力推移および／または体積流推移の特に正確な開ループ制御および／または閉ループ制御が可能となる。

患者モジュール２０は、圧力源１２と患者の肺１０との間の呼吸経路中にモジュール形式で挿入接続されており、またはこの呼吸経路中に挿入接続可能である。このため患者モジュール２０は、圧力源１２に向いた入口側に、少なくとも１つの規格準拠コネクタを有し、かつ患者に向いた出口側にも、少なくとも１つの規格準拠コネクタを有する。これに応じて、患者モジュール２０への吸気ホース１６の、または吸気ホース１６および呼気ホース１８の接続が好ましくは、それぞれいわゆる医療用コーンにより形成されたコネクタの形態の規格準拠コネクタによって行われる。患者モジュール２０の内部では、個々の弁装置３０または少なくとも１つの弁装置３０が、流体を連通させるようにこれらのコネクタに接続されている。

同様に患者インタフェース１４も好ましくは、コネクタとして機能する少なくとも１つの医療用コーンの形態の少なくとも１つのこの種の規格準拠コネクタを用いて、患者モジュール２０と取り外し可能に接続することができる。個々のコネクタに接続されたユニットを取り外すことによって、患者モジュール２０を容易に取り替えることができ、必要に応じて他の患者モジュール２０と交換することができる。

図９に描かれた図面には、図２による患者モジュール２０がさらなる詳細な点と共に示されている。弁装置３０ごとにそれぞれ１つの弁駆動部３４が、実線の枠ならびに破線の枠で描かれている。これによって具体的に図解しようとしているのは、個々の弁装置３０の弁駆動部３４を空間的に配属させておくことができる（実線の枠）、または個々の弁装置３０から空間的に離間させて配置することもできる（破線の枠）、ということである。各弁駆動部３４を固有のハウジング内に設けることができる。この場合、弁駆動部３４は、そのハウジングと共に１つの弁駆動部モジュール６４を成す。患者モジュール２０から空間的に分離された２つの弁駆動部３４を、１つのハウジング内にまとめて配置しておくこともでき、これらも同様に１つの弁駆動部モジュール６４を成す。

ここで提案する患者モジュール２０について基本的に、弁駆動部３４または各弁駆動部３４の場所に関して、あらゆる可能な並べ替えが考慮の対象となる。すでに説明したとおり、患者モジュール２０は少なくとも１つの弁装置３０を含み、特に呼気弁２８として機能する弁装置３０を含む。この少なくとも１つの弁装置３０の弁駆動部３４を、患者モジュール２０の内部に、または患者モジュール２０から空間的に離間させて患者モジュール２０の外部に、たとえば弁駆動部モジュール６４内に、設けることができる。少なくとも２つの弁装置３０が患者モジュール２０に含まれている場合、少なくとも２つの弁装置３０の各弁駆動部３４を、患者モジュール２０の内部または外部に設けることができる。各弁駆動部３４が患者モジュール２０の外部に設けられている場合、特に患者モジュール２０の外部において弁駆動部モジュール６４のハウジング内に弁駆動部３４が配置されている場合、この弁駆動部３４は、特に上述のとおり図６に描かれた図面の説明に関連して言及したような態様で、患者モジュール２０内に設けられている個々の弁装置３０の一部分と空気圧式に接続されている。

少なくとも１つの弁装置３０（呼気弁２８）が外部の駆動部３４を有する場合、または吸気弁２６および／または呼気弁２８が外部の駆動部３４を有する場合、好ましくは弁駆動部３４または各弁駆動部３４も、患者モジュール２０と取り外し可能に接続することができ、患者モジュール２０の動作時にはこのモジュールと取り外し可能に接続されている。この接続はホース３６の形態にある（図６）。電圧を弁駆動部３４の圧電素子１１８（図４）に印加するための図示されていない芯線（電気接続導体）が、やはり患者モジュール２０まで、またはさらなるユニットたとえば制御装置５０まで延びている。

弁駆動部３４を患者モジュール２０から切り離すために、ホース３６および場合によってはこの芯線が取り外される。芯線はたとえばプラグへと案内されており、このプラグを、患者モジュール２０の内部において（または別の選択肢として患者モジュール２０から空間的に分離された制御装置５０の内部において）、そこに設けられた接続ソケットに差し込むことができる。このようにして芯線を、患者モジュール２０および／または弁駆動部モジュール６４と、取り外し可能に接続することができる。弁駆動部３４に至るホース３６は、少なくとも１つのコネクタのところで取り外し可能に弁駆動部３４と接続されており、つまりは全体としてやはり取り外し可能に患者モジュール２０と接続されている。芯線およびホース３６を取り外すことによって、各弁駆動部３４を患者モジュール２０から切り離すことができる。芯線およびホース３６が、１つの共通のプラグさらにはこのプラグに適合した接続ソケットまで、案内されているようにすることができる。

少なくとも１つのセンサ信号５６、５８および少なくとも１つの制御信号６０、６２をコード接続で伝送するための芯線を備えた外部の制御装置５０の場合、弁駆動部３４に至る芯線に関して上記の記載で述べたことが相応に当てはまる。この場合にも、制御装置５０を患者モジュール２０と取り外し可能に接続するために、以下のようにすることが考えられている。すなわち、対応する芯線が少なくとも一方の側でプラグまたは同等のものまで案内されており、それらを患者モジュール２０内で、または制御装置５０の側で、対応する接続ソケットに挿入可能である。芯線を取り外すことによって、患者モジュール２０から空間的に離間された制御装置５０を、患者モジュール２０から空間的に分離することができる。

制御装置５０が患者モジュール２０から空間的に離間されており、かつ少なくとも１つの弁駆動部３４が患者モジュール２０から空間的に離間されている場合、制御装置５０ならびに特に弁駆動部３４または各弁駆動部３４を含む弁駆動部モジュール６４の形態の弁駆動部３４または各弁駆動部３４を、以下では制御モジュール６６と称される機器部分内にまとめておくことができる。このモジュールを患者が、たとえば首の周囲に着用することができる。患者モジュール２０の廃棄処理が必要とされるケースにおいて、制御モジュール６６はそのまま維持され、このモジュールを引き続き利用することができる。たとえば洗浄の目的で患者モジュール２０を取り替える必要がある場合、取り替えるべき患者モジュール２０を迅速かつ難なく、新たな患者モジュール２０または浄化処理された患者モジュール２０と交換することができる。

全体として患者モジュールシステム６８が得られる。患者モジュールシステム６８の大きさは、少なくとも１つの弁駆動部３４または複数の弁駆動部３４の場所に、かつ／または制御装置５０の場所に依存する。これによれば患者モジュールシステム６８は、少なくとも患者モジュール２０を含む。実装に応じて患者モジュールシステム６８は、１つの外部の弁駆動部３４または２つの外部の弁駆動部３４を含み、その際に弁駆動部３４または各弁駆動部３４を弁駆動部モジュール６４内に配置しておくことができ、この場合には患者モジュールシステム６８はかかる弁駆動部モジュール６４も含む。さらに患者モジュールシステム６８は、場合によっては外部の制御装置５０を含む。外部の制御装置５０および弁駆動部３４または各弁駆動部３４、あるいは外部の弁駆動部３４または外部の各弁駆動部３４を含む弁駆動部モジュール６４が、１つの制御モジュール６６としてまとめられているならば、患者モジュールシステム６８はかかる制御モジュール６６も含む。

よって、本明細書において提示した説明の個々の重要な態様を、以下のように短く要約することができる。すなわちここで述べられるのは、圧力源１２と共に使用するために設けられ、本明細書では患者モジュール２０と称される、患者を呼吸させるための装置である。この装置は以下の点で優れている。すなわちこの装置は、圧力源１２を患者の呼吸経路と接続可能な患者インタフェース１４に、流れに従い結合し、さらにこの装置は少なくとも１つの弁装置３０を含み、弁駆動部３４として機能する、好ましくは高周波で駆動可能な圧電ポンプによって、この弁装置３０を制御可能であり、その際に少なくとも１つの弁装置３０は呼気弁２８として機能する。

１０ 患者の肺
１２ 圧力源
１４ 患者インタフェース
１６ 呼吸ホース、吸気ホース
１８ 呼吸ホース、呼気ホース
２０ 患者モジュール
２２ チューブ
２４ センサ機構
２６ 弁、吸気弁
２８ 弁、呼気弁
３０ 弁装置
３２ ハウジング
３４ 駆動部、弁駆動部
３６ ホース
１０２ 第１の双方向貫流開口部
１０４ 第２の双方向貫流開口部
１０６ 双方向ダクト
１０８ 外側ハウジング
１１０ 内側ハウジング
１１２ カバープレート
１１４ ポンプ開口部
１１６ ポンプチャンバ
１１８ 圧電素子
１２０ ポンプダイヤフラム部材
１２２ 接続部材
１２４ 交流電圧発生器
１３０ 制御圧力チャンバ
１３２ ダイヤフラム部材
１３４ 閉鎖部材
１３６ 第１の開口部
１３８ 圧力チャンバ
１４０ 第１の接続導管部材
１４２ 第２の開口部
１４４ 第２の接続導管部材
１４６ 接続チャンバ
１４８ 分枝導管部材
５０ 制御装置
５２ 処理ユニット
５４ 制御プログラム
５６ センサ信号
５８ センサ信号
６０ 制御信号
６２ 制御信号
６４ 弁駆動部モジュール
６６ 制御モジュール
６８ 患者モジュールシステム

Claims (10)

1. 圧力源（１２）と共に使用するための患者モジュール（２０）であって、
   当該患者モジュール（２０）は前記圧力源（１２）を、患者の呼吸経路と接続可能な患者インタフェース（１４）に、流れに従い結合し、当該患者モジュール（２０）は、前記患者インタフェース（１４）と取り外し可能に接続可能であり、
   当該患者モジュール（２０）は、呼気弁（２８）として機能する少なくとも１つの弁装置（３０）および吸気弁（２６）として機能する少なくとも１つの弁装置（３０）を含み、
   前記弁装置（３０）のそれぞれは、弁駆動部（３４）、圧力チャンバ（１３８）および制御圧力チャンバ（１３０）を含み、前記弁駆動部（３４）は、前記制御圧力チャンバ（１３０）内に制御圧力を形成するために、流体を連通させるように前記制御圧力チャンバ（１３０）と接続されており、
   前記制御圧力チャンバ（１３０）は、閉鎖部材（１３４）を有するダイヤフラム部材（１３２）によって、前記圧力チャンバ（１３８）から分離されており、
   前記閉鎖部材（１３４）によって、前記圧力チャンバ（１３０）の第１の開口部（１３６）を開閉可能であり、前記閉鎖部材（１３４）は、前記ダイヤフラム部材（１３２）を介して前記制御圧力を制御可能であり、
   弁駆動部（３４）として圧電ポンプが機能し、
   吸気弁（２６）として機能する前記弁装置（３０）において、分枝導管部材（１４８）が接続チャンバ（１４６）を、前記圧力チャンバ（１３８）内に連通している少なくとも２つの接続導管部材（１４０、１４４）のうち厳密に１つの接続導管部材と、流体を連通させるように接続し、
   前記弁駆動部（３４）が前記接続チャンバ（１４６）から前記制御圧力チャンバ（１３０）内へガスをポンピングするように、もしくは前記弁駆動部（３４）が前記制御圧力チャンバ内で圧力上昇を引き起こすよう、前記弁駆動部（３４）が前記接続チャンバ（１４６）から前記制御圧力チャンバ（１３０）内へのガス搬送を行うように、前記弁駆動部（３４）が配置されている、患者モジュール（２０）。
2. 前記弁駆動部（３４）または各弁駆動部（３４）は、電圧を印加可能な圧電素子（１１８）を含み、
   前記圧電素子（１１８）を用い、電圧に依存する前記圧電素子（１１８）の変形によって、前記弁駆動部（３４）のポンプダイヤフラム部材（１２０）が可動である、
   請求項１記載の患者モジュール（２０）。
3. 前記弁駆動部（３４）または各弁駆動部（３４）は、当該患者モジュール（２０）の外部において、流体を連通させるようにそれぞれ１つの弁装置（３０）と接続されている、または接続可能である、請求項１または２記載の患者モジュール（２０）。
4. 前記圧力チャンバ（１３８）内に連通している少なくとも２つの接続導管部材（１４０、１４４）が設けられており、
   前記圧力チャンバ（１３８）に連通している前記少なくとも２つの接続導管部材（１４０）のうちの一方に前記患者インタフェース（１４）を、他方の前記接続導管部材（１４４）に前記圧力源（１２）を接続可能である、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の患者モジュール（２０）。
5. 前記圧力源（１２）から到来する少なくとも１つの呼吸ホース（１６、１８）と取り外し可能に接続するための手段が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の患者モジュール（２０）。
6. 請求項１から５までのいずれか１項記載の患者モジュール（２０）と、該患者モジュール（２０）の内部または外部に配置可能な制御装置（５０）とを備えた患者モジュールシステム（６８）であって、
   前記患者モジュール（２０）はさらにセンサ機構（２４）を含み、
   前記制御装置（５０）によって、前記センサ機構（２４）から取得可能な少なくとも１つのセンサ信号（５６、５８）に基づき、前記患者モジュール（２０）の少なくとも１つの弁装置（３０）の動作を制御するための、少なくとも１つの制御信号（６０、６２）を生成可能である、
   患者モジュールシステム（６８）。
7. 前記制御装置（５０）は、前記患者モジュール（２０）から空間的に分離されており、前記センサ機構（２４）から前記少なくとも１つのセンサ信号（５６、５８）を取得するために、さらに前記少なくとも１つの制御信号（６０、６２）を前記患者モジュール（２０）の少なくとも１つの弁装置（３０）に伝達するために、前記患者モジュール（２０）と通信可能に接続されている、請求項６記載の患者モジュールシステム（６８）。
8. 請求項１から５までのいずれか１項記載の患者モジュール（２０）、あるいは請求項６または７記載の患者モジュールシステム（６８）を備えたシステムであって、
   圧力源（１２）として呼吸装置が機能し、前記呼吸装置が、前記患者モジュール（２０）のための操作およびユーザインタフェースとして機能する
   システム。
9. 請求項６または７記載の患者モジュールシステム（６８）を備えたシステムであって、
   圧力源（１２）として呼吸装置が機能し、
   前記呼吸装置は前記制御装置（５０）を有し、前記患者モジュール（２０）のための操作およびユーザインタフェースとして機能する
   システム。
10. 請求項１から５までのいずれか１項記載の患者モジュール（２０）、あるいは請求項６または７記載の患者モジュールシステム（６８）を備えたシステムであって、
    圧力源（１２）として定圧力源が機能し、特に前記制御装置（５０）が、前記患者モジュール（２０）のための操作およびユーザインタフェースとして機能する
    システム。

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