JP7260307B2 - Respirators and artificial respiration systems - Google Patents

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JP7260307B2 JP2019007917A JP2019007917A JP7260307B2 JP 7260307 B2 JP7260307 B2 JP 7260307B2 JP 2019007917 A JP2019007917 A JP 2019007917A JP 2019007917 A JP2019007917 A JP 2019007917A JP 7260307 B2 JP7260307 B2 JP 7260307B2
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誠 小林
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功 松原
尚史 小林
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本発明は、呼吸用ガスを送る送気管と接続される人工呼吸器、及び人工呼吸システムに関する。 The present invention relates to a ventilator and a ventilator system that are connected to an air line that delivers respiratory gas.

人工呼吸器は、一般に、呼吸用ガスを患者に送るための送気管と接続され、所定のタイミングで呼吸用ガスを送気管内に送り込むことを行う。また、送気管には、例えば、患者側の端部から近い位置に、患者の呼気を排出するための開口部が設けられており、患者の呼気は、開口部から外部に排出される。 A ventilator is generally connected to an air pipe for sending respiratory gas to a patient, and sends the respiratory gas into the air pipe at a predetermined timing. Further, the air supply tube is provided with an opening for discharging the patient's exhaled air, for example, at a position near the end on the patient side, and the patient's exhaled air is discharged to the outside from the opening.

ところで、患者が、例えば、咳やくしゃみあるいは深呼吸をすると、呼気が送気管内を逆流し、上記開口部から排出されずに人工呼吸器に向かって流れる場合がある。このため、疾患の原因となる菌類やウィルスが呼気に含まれていると、人工呼吸器内に流れ込んだ呼気によって、機器内が汚染されてしまう。汚染された人工呼吸器を他の患者に使用すると、当該患者を感染させ、新たな疾患をもたらす恐れがある。 By the way, when a patient coughs, sneezes, or takes a deep breath, for example, the exhaled air may flow backward in the air supply tube and flow toward the respirator without being discharged from the opening. Therefore, if the exhaled air contains disease-causing fungi or viruses, the exhaled air that flows into the respirator contaminates the inside of the device. Using a contaminated ventilator on another patient can infect that patient and lead to new illnesses.

特許文献１には、送気管を逆流した呼気による人工呼吸器の汚染を防ぐために、送気管の途中に配置される使い捨てのエアフィルタが開示されている。 Patent Literature 1 discloses a disposable air filter placed in the middle of the air line to prevent contamination of the ventilator by exhaled air flowing backward through the air line.

特開２００３－３０５１３４号公報JP 2003-305134 A

使い捨てのエアフィルタは、寿命が短いために交換頻度が高く、しかも、送気管への取り付けが現状では義務付けられていないため、送気管に取り付けられずに人工呼吸器が使用される場合がある。このため、人工呼吸器の汚染を防止する手段として、有効性に欠ける。
ここで、エアフィルタを人工呼吸器内に配置することで、人工呼吸器の汚染を防止することが考えられる。しかし、エアフィルタを、交換のために取り外し、エアフィルタを着け忘れた状態で、人工呼吸器が使用されると、患者の呼気によって汚染されるおそれがある。 Disposable air filters have a short lifespan and are frequently replaced. Moreover, since attachment to the airpipe is not obligatory at present, a ventilator may be used without being attached to the airpipe. Therefore, it lacks effectiveness as a means of preventing contamination of the ventilator.
Here, it is conceivable to prevent contamination of the respirator by arranging the air filter inside the respirator. However, if the air filter is removed for replacement and the ventilator is used while the air filter is forgotten, it may become contaminated by the patient's exhaled air.

本発明は、呼吸用ガスを送る送気管と接続される人工呼吸器において、エアフィルタの着け忘れを確実に防止することにある。また、本発明は、そのような人工呼吸器を備えた人工呼吸システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to reliably prevent forgetting to attach an air filter in an artificial respirator connected to an air supply tube for sending respiratory gas. Another object of the present invention is to provide an artificial respiration system including such an artificial respirator.

本発明の一態様は、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器である。
当該人工呼吸器は、前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、
前記呼吸用ガスが流れる方向の入口側に配置される入口側部材と、
出口側に配置される出口側部材と、を備え、
前記出口側部材は、
前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部と、
前記出口側接続部から、前記呼吸用ガスが流れる方向と直交する方向にフランジ状に延在したフランジ部と、を備え、
前記出口側部材は前記筐体部と共に前記人工呼吸器の外表面の一部をなし、前記入口側部材は前記外表面に対して前記人工呼吸器の内側に配置される、ことを特徴とする。
前記筐体部は、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部を有していない。
本発明の別の一態様は、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器である。
呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器であって、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部を備え、
前記ケーシングは、前記流路を流れた前記呼吸用ガスが前記ケーシング内に流れ込むよう開口し、前記呼吸用ガスが流れる方向に前記流路と嵌め合わせられるよう構成された入口側接続部をさらに備え、
前記入口側接続部と前記出口側接続部とは、前記呼吸用ガスが流れる方向と垂直な方向の断面形状が異なっている、ことを特徴とする。 One aspect of the present invention is a ventilator connected to an air line that delivers breathing gas to a patient.
The artificial respirator includes a housing portion having a flow path through which the respiratory gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing is
an inlet-side member arranged on the inlet side in the direction in which the breathing gas flows;
an outlet-side member arranged on the outlet side,
The exit-side member is
an outlet-side connection portion that is open to supply the respiratory gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to an end of the air pipe ;
a flange portion extending in a flange shape from the outlet side connection portion in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows ;
The outlet-side member forms part of the outer surface of the respirator together with the housing, and the inlet-side member is arranged inside the respirator with respect to the outer surface. .
The housing part is open so as to supply the breathing gas that has flowed through the flow path into the air tube, and does not have an outlet side connection part connected to the end of the air tube.
Another aspect of the present invention is a ventilator connected to an air line that delivers breathing gas to a patient.
A ventilator connected to an air line that delivers respiratory gas to a patient,
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing has an outlet side connection that is open to supply the breathing gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to the end of the air pipe,
The casing further includes an inlet-side connection portion that opens so that the breathing gas that has flowed through the flow path flows into the casing, and that is configured to fit with the flow path in the direction in which the breathing gas flows. ,
The inlet-side connecting portion and the outlet-side connecting portion have different cross-sectional shapes in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows.

本発明の別の一態様は、人工呼吸システムであって、
人工呼吸器と、
前記人工呼吸器と接続され、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と、を含み、
前記人工呼吸器は、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、
前記呼吸用ガスが流れる方向の入口側に配置される入口側部材と、
出口側に配置される出口側部材と、を備え、
前記出口側部材は、
前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部と、
前記出口側接続部から、前記呼吸用ガスが流れる方向と直交する方向にフランジ状に延在したフランジ部と、を備え、
前記出口側部材は前記筐体部と共に前記人工呼吸器の外表面の一部をなし、前記入口側部材は前記外表面に対して前記人工呼吸器の内側に配置される、ことを特徴とする。
本発明の別の一態様は、人工呼吸システムであって、
人工呼吸器と、
前記人工呼吸器と接続され、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と、を含み、
前記人工呼吸器は、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部を備え、
前記ケーシングは、前記流路を流れた前記呼吸用ガスが前記ケーシング内に流れ込むよう開口し、前記呼吸用ガスが流れる方向に前記流路と嵌め合わせられるよう構成された入口側接続部をさらに備え、
前記入口側接続部と前記出口側接続部とは、前記呼吸用ガスが流れる方向と垂直な方向の断面形状が異なっている、ことを特徴とする。 Another aspect of the invention is a ventilator system comprising:
a respirator and
a flue connected to the ventilator and delivering breathing gas to the patient;
The ventilator is
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing is
an inlet-side member arranged on the inlet side in the direction in which the breathing gas flows;
an outlet-side member arranged on the outlet side,
The exit-side member is
an outlet-side connection portion that is open to supply the respiratory gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to an end of the air pipe ;
a flange portion extending in a flange shape from the outlet side connection portion in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows ;
The outlet-side member forms part of the outer surface of the respirator together with the housing, and the inlet-side member is arranged inside the respirator with respect to the outer surface. .
Another aspect of the invention is a ventilator system comprising:
a respirator and
a flue connected to the ventilator and delivering breathing gas to the patient;
The ventilator is
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing has an outlet side connection that is open to supply the breathing gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to the end of the air pipe,
The casing further includes an inlet-side connection portion that opens so that the breathing gas that has flowed through the flow path flows into the casing, and that is configured to fit with the flow path in the direction in which the breathing gas flows. ,
The inlet-side connecting portion and the outlet-side connecting portion have different cross-sectional shapes in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows.

本発明によれば、呼吸用ガスの送気管と接続される人工呼吸器において、エアフィルタの着け忘れを確実に防止することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent forgetting to attach an air filter in an artificial respirator connected to an air supply tube for breathing gas.

本実施形態の人工呼吸器の一例を示す外観斜視図である。It is an external perspective view showing an example of the respirator of this embodiment. 本実施形態の人工呼吸器の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the ventilator of this embodiment. 筐体部に装着されたエアフィルタを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an air filter attached to the housing; エアフィルタ及び筐体部を示す外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view showing an air filter and a housing; エアフィルタ及び筐体部を示す外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view showing an air filter and a housing; 濾材を示す外観斜視図である。FIG. 3 is an external perspective view showing a filter medium; 気道内圧を表す波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram representing airway pressure. （ａ）は、人工呼吸器の通常の使用時における気体の流れを説明する図であり、（ｂ）は、流速の速い呼気が発生した時における気体の流れを説明する図である。(a) is a diagram for explaining the flow of gas during normal use of the respirator, and (b) is a diagram for explaining the flow of gas during rapid exhalation. （ａ）は、人工呼吸器の通常の使用時における気体の流れを説明する図であり、（ｂ）は、人工呼吸器に異常が発生した時における気体の流れを説明する図である。(a) is a diagram for explaining the flow of gas during normal use of the respirator, and (b) is a diagram for explaining the flow of gas when an abnormality occurs in the respirator.

以下、本実施形態の人工呼吸器、及び人工呼吸システムについて説明する。本実施形態には、後述する種々の実施形態が含まれる。 The artificial respirator and artificial respiration system of this embodiment will be described below. This embodiment includes various embodiments described later.

（人工呼吸器の概略説明）
本実施形態の人工呼吸器は、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器であって、筐体部と、エアフィルタと、を備える。筐体部は、呼吸用ガスが流れる流路を有する。エアフィルタは、筐体部に装着され、流路を流れた呼吸用ガスを通過させる。エアフィルタは、気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、濾材を収容するケーシングと、を有している。ケーシングは、濾材を通過した呼吸用ガスを送気管内に供給するよう開口し、送気管の端と接続される出口側接続部を備えている。
本実施形態の人工呼吸器では、送気管と接続される出口側接続部が、エアフィルタに設けられている。このため、呼吸用ガスの送気を行うためには、エアフィルタを筐体部に装着せざるを得ない。これにより、エアフィルタの筐体部への着け忘れを防止できる。また、本実施形態の人工呼吸器では、使用時に必ずエアフィルタが装着されているため、患者の呼気が人工呼吸器内に流れ込んだ場合であっても、呼気中に含まれる唾液、粘液等の患者の吐出物は濾材に捕捉され、流路内には流れない。このため、患者の吐出物に、疾患の原因となる微生物又はウィルスが含まれていても、機器内が汚染されることを防止できる。 (Overview of ventilator)
The respirator of this embodiment is a respirator connected to an air pipe that sends respiratory gas to a patient, and includes a housing and an air filter. The housing has a channel through which breathing gas flows. The air filter is attached to the housing and allows breathing gas that has flowed through the flow path to pass through. The air filter has a filter medium that collects microorganisms or viruses in gas and a casing that houses the filter medium. The casing is open to supply breathing gas that has passed through the filter medium into the flue and has an outlet connection connected to the end of the flue.
In the artificial respirator of this embodiment, the air filter is provided with an outlet-side connection portion that is connected to the air supply tube. Therefore, in order to supply breathing gas, an air filter must be attached to the housing. As a result, it is possible to prevent forgetting to attach the air filter to the housing. In addition, in the ventilator of this embodiment, since the air filter is always attached during use, even if the patient's exhalation flows into the ventilator, saliva, mucus, etc. contained in the exhalation Patient exudates are trapped in the filter media and do not flow into the flow path. Therefore, even if the patient's discharge contains disease-causing microorganisms or viruses, it is possible to prevent the inside of the device from being contaminated.

（人工呼吸器）
図１は、本実施形態の人工呼吸器１の一例を示す外観斜視図である。図２は、本実施形態の人工呼吸器１の内部構成の一例を示す図である。 (respirator)
FIG. 1 is an external perspective view showing an example of the respirator 1 of this embodiment. FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the respirator 1 of this embodiment.

人工呼吸器１は、呼吸用ガスを患者側に送る送気管５０（図８から図１０参照）と接続される。呼吸用ガスは、例えば、酸素を所望の割合で含むガス、あるいは、空気である。送気管５０は、人工呼吸器１に接続される機器側端５０ａ（図８から図１０参照）と、患者側に配置される患者側端５０ｂ（図８から図１０参照）と、を有している。患者側端５０ｂは、例えば、患者の気管内に配置される。
送気管５０は、例えば、送気管５０の延在方向と直交する断面が円形であり、約１０～２５ｍｍの内径を有している。送気管５０には、ＩＳＯ ５３５６あるいはＩＳＯ ５３６７に準拠したものが好適に用いられる。 The ventilator 1 is connected to an air pipe 50 (see FIGS. 8 to 10) that delivers respiratory gas to the patient. A breathing gas is, for example, a gas containing oxygen in a desired proportion, or air. The air supply tube 50 has an equipment side end 50a (see FIGS. 8 to 10) connected to the respirator 1 and a patient side end 50b (see FIGS. 8 to 10) arranged on the patient side. ing. The patient end 50b is positioned, for example, within the patient's trachea.
The air pipe 50 has, for example, a circular cross section perpendicular to the extending direction of the air pipe 50 and an inner diameter of about 10 to 25 mm. For the air pipe 50, one conforming to ISO 5356 or ISO 5367 is preferably used.

人工呼吸器１は、筐体部１０と、エアフィルタ２０と、取込用フィルタ３０と、を主に備える。 The artificial respirator 1 mainly includes a housing portion 10, an air filter 20, and an intake filter 30. As shown in FIG.

（筐体部）
筐体部１０は、呼吸用ガスが流れる流路１１を有する。流路１１には、酸素取込口１２と、外気取込口１３と、ガス供給口１４と、が設けられている。酸素取込口１２は、人工呼吸器１の外部の酸素供給源（図示せず）から酸素を取り込むよう開口した部分である。酸素取込口１２は、例えば、供給圧の異なる複数の酸素供給源から酸素を取り込むよう複数設けられるが、図２には１つのみ示す。なお、酸素とは、酸素を９０ｖｏｌ％以上含む気体をいう。外気取込口１３は、取込用フィルタ３０を通過して清浄化された外気を取り込むよう開口した部分である。ガス供給口１４は、流路１１内を流れた呼吸用ガスをエアフィルタ２０に供給するよう開口した部分である。 (Case part)
The housing part 10 has a channel 11 through which breathing gas flows. The flow path 11 is provided with an oxygen intake port 12 , an outside air intake port 13 , and a gas supply port 14 . Oxygen intake 12 is a portion that is open to take in oxygen from an oxygen supply source (not shown) external to ventilator 1 . A plurality of oxygen intake ports 12 are provided, for example, to take in oxygen from a plurality of oxygen supply sources having different supply pressures, but only one is shown in FIG. In addition, oxygen means the gas containing 90 vol% or more of oxygen. The outside air intake port 13 is a portion opened to take in the outside air that has passed through the intake filter 30 and has been cleaned. The gas supply port 14 is a portion that opens to supply the breathing gas that has flowed through the flow path 11 to the air filter 20 .

流路１１は、酸素が流れる酸素供給部１５と、空気が流れる空気供給部１６と、ミキサチャンバ１８と、呼吸用ガスが流れるガス供給部１７と、を有している。 The flow path 11 has an oxygen supply section 15 through which oxygen flows, an air supply section 16 through which air flows, a mixer chamber 18, and a gas supply section 17 through which breathing gas flows.

酸素供給部１５は、酸素取込口１２からミキサチャンバ１８まで酸素が流れる部分である。酸素供給部１５には、圧力センサ１５ａ、制御弁１５ｂ、及び流量センサ１５ｃが主に配置されている。圧力センサ１５ａ、制御弁１５ｂ、及び流量センサ１５ｃは、後述する制御部４０に接続されている。圧力センサ１５ａは、酸素供給部１５を流れる酸素の圧力を計測し、計測結果に基づいて生成した信号を制御部４０に向けて出力する。制御弁１５ｂは、呼吸用ガス中の酸素濃度が調整されるよう、制御部４０によって開度が制御される。流量センサ１５ｃは、酸素供給部１５を流れる酸素の流量を計測し、計測結果に基づいて生成した信号を制御部４０に向けて出力する。 The oxygen supply part 15 is a part through which oxygen flows from the oxygen intake port 12 to the mixer chamber 18 . A pressure sensor 15a, a control valve 15b, and a flow rate sensor 15c are mainly arranged in the oxygen supply section 15. As shown in FIG. The pressure sensor 15a, the control valve 15b, and the flow rate sensor 15c are connected to the controller 40, which will be described later. The pressure sensor 15 a measures the pressure of oxygen flowing through the oxygen supply section 15 and outputs a signal generated based on the measurement result to the control section 40 . The opening of the control valve 15b is controlled by the controller 40 so that the oxygen concentration in the breathing gas is adjusted. The flow rate sensor 15 c measures the flow rate of oxygen flowing through the oxygen supply section 15 and outputs a signal generated based on the measurement result to the control section 40 .

空気供給部１６は、外気取込口１３からミキサチャンバ１８まで、筐体部１０内に取り込んだ外気（空気）が流れる部分である。空気供給部１６には、ブロワ１６ａ、及び流量センサ１６ｂが主に配置されている。ブロワ１６ａ、及び流量センサ１６ｂは、制御部４０に接続されている。ブロワ１６ａは、所定のタイミングで、外気を取り込むよう駆動制御される。流量センサ１６ｂは、空気供給部１６を流れる空気の流量を計測し、計測結果に基づいて生成した信号を制御部４０に向けて出力する。 The air supply portion 16 is a portion through which the outside air (air) taken into the housing portion 10 flows from the outside air intake port 13 to the mixer chamber 18 . A blower 16 a and a flow rate sensor 16 b are mainly arranged in the air supply section 16 . The blower 16a and the flow sensor 16b are connected to the controller 40 . The blower 16a is driven and controlled to take in outside air at a predetermined timing. The flow rate sensor 16b measures the flow rate of air flowing through the air supply section 16 and outputs a signal generated based on the measurement result to the control section 40 .

ミキサチャンバ１８は、酸素供給部１５及び空気供給部１６のそれぞれと連通している。空気供給部１６からミキサチャンバ１８内に流れ込む空気は、必要に応じて、酸素供給部１５から流れ込む酸素と混合され、呼吸用ガスとされる。ミキサチャンバ１８内に流れ込む空気は、酸素と混合されずに、呼吸用ガスとされる場合がある。 The mixer chamber 18 communicates with each of the oxygen supply section 15 and the air supply section 16 . Air flowing into the mixer chamber 18 from the air supply 16 is mixed with oxygen flowing from the oxygen supply 15 as necessary to form a breathing gas. The air that flows into the mixer chamber 18 may not be mixed with oxygen and be made a breathing gas.

ガス供給部１７は、呼吸用ガスがミキサチャンバ１８からガス供給口１４まで流れる部分である。ガス供給部１７には、酸素センサ１７ａ、及び圧力センサ１７ｂが主に配置されている。酸素センサ１７ａ及び圧力センサ１７ｂは、制御部４０に接続されている。酸素センサ１７ａは、ガス供給部１７を流れる呼吸用ガス中の酸素濃度を計測し、計測結果に基づいて生成した信号を制御部４０に向けて出力する。圧力センサ１７ｂは、ガス供給部１７を流れる呼吸用ガスの圧力を計測し、計測結果に基づいて生成した信号を制御部４０に向けて出力する。 The gas supply part 17 is the part through which the breathing gas flows from the mixer chamber 18 to the gas supply port 14 . An oxygen sensor 17 a and a pressure sensor 17 b are mainly arranged in the gas supply section 17 . The oxygen sensor 17a and pressure sensor 17b are connected to the controller 40 . The oxygen sensor 17 a measures the oxygen concentration in the breathing gas flowing through the gas supply section 17 and outputs a signal generated based on the measurement result to the control section 40 . The pressure sensor 17b measures the pressure of the breathing gas flowing through the gas supply unit 17 and outputs a signal generated based on the measurement result to the control unit 40 .

筐体部１０は、さらに、エアフィルタ２０が装着される装着部１９（図４及び図５参照）と、取込用フィルタ３０が装着される装着部（図示せず）と、を有している。装着部１９は、ガス供給口１４が開口するガス供給部１７の端部に形成されている。 The housing part 10 further includes a mounting part 19 (see FIGS. 4 and 5) to which the air filter 20 is mounted and a mounting part (not shown) to which the intake filter 30 is mounted. there is The mounting portion 19 is formed at the end of the gas supply portion 17 where the gas supply port 14 opens.

人工呼吸器１は、さらに、筐体部１０内に、制御部４０を有している。制御部４０は、ＣＰＵ及び記憶部を含むコンピュータである。ＣＰＵが記憶部に記憶されているプログラムを読み出し、プログラムが起動することにより、送気等を行うソフトウェアモジュールが形成される。送気は、所定のタイミングで、呼吸用ガスを生成して、エアフィルタ２０を通過させ、送気管５０内に供給することで行う。制御部４０は、具体的に、所定のタイミングで、呼吸用ガスの生成に必要な酸素が供給されるよう制御弁１５ｂの開度を調整すること、及び、ブロワ１６ａを駆動することを、例えば、一定時間（例えば数秒）継続する制御信号を制御弁１５ｂ及びブロワ１６ａのそれぞれに向けて出力し、送気を行う。送気は、例えば、流量センサ１６ｂが、空気の流量が基準値を下回ったことを検知したタイミングで、あるいは、図示されない圧力センサによって、気道内圧が、基準値よりも小さくなるよう変化したことが検知されたタイミングで行うことができる。気道内圧とは、患者の気道にかかる気体の圧力を意味する。また、送気は、上記説明した患者の呼吸に同調したタイミングに代えて、一定の時間間隔で行うこともできる。 The ventilator 1 further has a control section 40 inside the housing section 10 . The control unit 40 is a computer including a CPU and a storage unit. When the CPU reads out the program stored in the storage unit and activates the program, a software module that performs air supply and the like is formed. Air supply is performed by generating breathing gas at a predetermined timing, passing it through the air filter 20, and supplying it into the air supply tube 50. FIG. Specifically, the control unit 40 adjusts the opening degree of the control valve 15b and drives the blower 16a at a predetermined timing so that the oxygen necessary for generating the breathing gas is supplied. , a control signal that continues for a certain period of time (for example, several seconds) is output to each of the control valve 15b and the blower 16a to supply air. Air is supplied, for example, at the timing when the flow rate sensor 16b detects that the flow rate of air has fallen below a reference value, or when a pressure sensor (not shown) detects that the airway pressure has changed to be lower than the reference value. It can be done at the detected timing. Airway pressure refers to the pressure of gas in the patient's airways. In addition, instead of the timing synchronized with the patient's respiration as described above, the air supply can be performed at regular time intervals.

人工呼吸器１は、さらに、ディスプレイ４２を有している。ディスプレイ４２には、例えば、気道内圧、呼吸用ガスの圧力、流量等の計測値、時間の経過に伴うこれらの計測値の変化を表した波形図のほか、人工呼吸器１のユーザが設定した空気供給部１６内の圧力値、酸素濃度等の制御情報が挙げられる。制御部４０は、各センサから受け取った信号に基づいて、これらの情報をディスプレイ４２に表示させる制御信号を出力する。 The ventilator 1 also has a display 42 . The display 42 displays, for example, measured values of airway pressure, respiratory gas pressure, flow rate, etc., and waveform diagrams showing changes in these measured values over time, as well as information set by the user of the respirator 1. Control information such as the pressure value in the air supply unit 16 and the oxygen concentration can be cited. Based on the signals received from each sensor, the control unit 40 outputs a control signal for displaying the information on the display 42 .

（エアフィルタ）
図３から図５に、エアフィルタ２０を示す。
図３は、筐体部１０に装着されたエアフィルタ２０を示す断面図である。図４は、エアフィルタ２０及び筐体部１０の一例を示す外観斜視図である。図５は、エアフィルタ２０及び筐体部１０の一例を示す外観斜視図である。 (air filter)
The air filter 20 is shown in FIGS. 3-5.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the air filter 20 attached to the housing 10. As shown in FIG. FIG. 4 is an external perspective view showing an example of the air filter 20 and the housing portion 10. As shown in FIG. FIG. 5 is an external perspective view showing an example of the air filter 20 and the housing portion 10. As shown in FIG.

エアフィルタ２０は、筐体部１０の装着部１９に装着され、流路１１を流れた呼吸用ガスにエアフィルタ２０を通過させる。エアフィルタ２０は、濾材２２と、ケーシング２６と、を有している。 The air filter 20 is attached to the attachment portion 19 of the housing portion 10 and allows the respiratory gas that has flowed through the flow path 11 to pass through the air filter 20 . The air filter 20 has a filter medium 22 and a casing 26 .

濾材２２は、気体中の微生物又はウィルスを捕集するシート状の部材である。濾材２２は、濾材面積を大きくし、長寿命にする観点から、図６に示されるように、山折りと谷折りが交互に繰り返されたジグザグ形状を有するよう、プリーツ加工されたものであることが好ましい。
濾材２２は、プリーツ加工の後、例えば、プリーツ間隔を保持するためのスペーサが設けられる。スペーサは、例えば、ホットメルト樹脂を用いて、プリーツの折り目と直交して延びるよう線状に形成される。
濾材２２は、複数の繊維を有する繊維体からなる捕集層（図示せず）を有している。捕集層に関しては、後述する。 The filter medium 22 is a sheet-like member that collects microorganisms or viruses in gas. The filter medium 22 should be pleated to have a zigzag shape in which mountain folds and valley folds are alternately repeated, as shown in FIG. is preferred.
After pleating, the filter medium 22 is provided with, for example, spacers for maintaining pleat intervals. The spacers are made of, for example, hot-melt resin and formed in a linear shape so as to extend perpendicularly to the creases of the pleats.
The filter medium 22 has a collection layer (not shown) made of a fibrous body having a plurality of fibers. The trapping layer will be described later.

ケーシング２６は、濾材２２を収容する部材である。濾材２２は、後述する入口側部材２７に対し、例えば、ウレタン樹脂などのシール剤を用いて呼吸用ガスが流れる方向Ｘと直交する平面に沿った一方向Ｙの両端を固定するとともに、上記平面内で一方向Ｙと直交する方向Ｚの両端を、一方向Ｙに沿って線状に延びる接着剤を用いて固定することで、濾材２２とケーシング２６との隙間をなくすように収容される。 The casing 26 is a member that accommodates the filter medium 22 . The filter medium 22 is fixed to an inlet-side member 27, which will be described later, at both ends in one direction Y along a plane perpendicular to the direction X in which the breathing gas flows, using a sealant such as urethane resin. By fixing both ends in the direction Z perpendicular to the direction Y inside, using an adhesive extending linearly along the direction Y, the filter medium 22 and the casing 26 are housed so as to eliminate a gap.

ケーシング２６は、入口側接続部２７ａと、出口側接続部２８ａと、を備えている。入口側接続部２７ａは、流路１１内の呼吸用ガスがケーシング２６内に流れ込むよう開口した部分であり、送気管５０の機器側端５０ａと接続される。出口側接続部２８ａは、濾材２２を通過した呼吸用ガスが送気管５０内に流れるよう開口した部分であり、送気管５０の端５０ａと接続される。 The casing 26 includes an inlet-side connection portion 27a and an outlet-side connection portion 28a. The inlet-side connecting portion 27 a is a portion that opens so that the breathing gas in the flow path 11 flows into the casing 26 , and is connected to the device-side end 50 a of the air supply tube 50 . The outlet side connection portion 28 a is a portion that opens so that the respiratory gas that has passed through the filter medium 22 flows into the air pipe 50 , and is connected to the end 50 a of the air pipe 50 .

本実施形態の人工呼吸器１では、上記したように、送気管５０と接続される出口側接続部２８ａが、エアフィルタ２０に設けられている。このため、呼吸用ガスの送気を行うためには、エアフィルタ２０を筐体部１０に装着せざるを得ない。これにより、エアフィルタ２０の筐体部１０への着け忘れを防止できる。また、本実施形態の人工呼吸器１では、使用時に必ずエアフィルタ２０が装着されているため、患者の呼気が人工呼吸器１内に流れ込んだ場合であっても、呼気中に含まれる唾液、粘液等の患者の吐出物は濾材２２に捕捉され、流路１１内には流れない。このため、患者の吐出物に、疾患の原因となる微生物又はウィルスが含まれていても、機器１内が汚染されることを防止できる。微生物としては、細菌、カビ等の真菌、が挙げられる。真菌には、菌糸、胞子が含まれる。 In the artificial respirator 1 of the present embodiment, the air filter 20 is provided with the outlet side connection portion 28a connected to the air supply tube 50 as described above. Therefore, in order to supply breathing gas, the air filter 20 must be attached to the housing 10 . Thereby, forgetting to attach the air filter 20 to the housing portion 10 can be prevented. In addition, in the ventilator 1 of the present embodiment, the air filter 20 is always attached during use. Patient exudates, such as mucus, are captured by filter media 22 and do not flow into channel 11 . Therefore, even if the patient's discharge contains disease-causing microorganisms or viruses, the interior of the device 1 can be prevented from being contaminated. Microorganisms include bacteria and fungi such as fungi. Fungi include hyphae and spores.

一実施形態によれば、出口側接続部２８ａは、図３から図５に示すように、呼吸用ガスが流れる方向Ｘに送気管５０と嵌め合わせられるよう構成されていることが好ましい。これにより、送気管５０とエアフィルタ２０との接続及び取り外しを容易に行える。出口側接続部２８ａは、具体的に、送気管５０の内壁との間で摩擦力が得られるよう、送気管５０の内径よりもわずかに大きい外径を有する筒状形状を有している。 According to one embodiment, the outlet connection 28a is preferably configured to mate with the flue 50 in the direction X of the flow of breathing gas, as shown in Figures 3-5. As a result, the connection and disconnection of the air pipe 50 and the air filter 20 can be easily performed. Specifically, the outlet-side connecting portion 28 a has a cylindrical shape with an outer diameter slightly larger than the inner diameter of the air pipe 50 so as to obtain frictional force with the inner wall of the air pipe 50 .

一実施形態によれば、入口側接続部２７ａは、呼吸用ガスが流れる方向Ｘに流路１１と嵌め合わせられるよう構成され、入口側接続部２７ａと出口側接続部２８ａとは、呼吸用ガスが流れる方向Ｘと垂直な方向の断面形状が異なっていることが好ましい。具体的に、エアフィルタ２０が装着される装着部１９は、図３から図５に示すように、入口側接続部２７ａの外形形状と略相似な形状の内壁を有している。このように、入口側接続部２７ａと出口側接続部２８ａの断面形状が異なっていると、送気管５０を装着部１９に接続することができず、人工呼吸器１を使用するためには、送気管５０を、出口側接続部２８ａに接続する必要がある。このため、エアフィルタ２０の着け忘れを確実に防止できる。この効果を高める観点から、入口側接続部２７ａの断面形状は、出口側接続部２８ａの断面形状が円形である場合に、三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形状であることが好ましい。多角形状は、正多角形状であることが好ましい。図３から図５に示す例において、入口側接続部２７ａの断面形状は、正方形である。また、入口側接続部２７ａの断面形状の面積は、出口側接続部２８ａの断面形状の面積の１～５倍であることが好ましい。 According to one embodiment, the inlet connection 27a is configured to mate with the channel 11 in the direction X of flow of the breathing gas, the inlet connection 27a and the outlet connection 28a It is preferable that the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the direction X in which the gas flows is different. Specifically, as shown in FIGS. 3 to 5, the mounting portion 19 to which the air filter 20 is mounted has an inner wall having a shape substantially similar to the outer shape of the inlet-side connecting portion 27a. Thus, if the cross-sectional shapes of the inlet-side connecting portion 27a and the outlet-side connecting portion 28a are different, the air supply tube 50 cannot be connected to the mounting portion 19, and in order to use the respirator 1, The air pipe 50 must be connected to the outlet side connection 28a. For this reason, forgetting to attach the air filter 20 can be reliably prevented. From the viewpoint of enhancing this effect, the cross-sectional shape of the inlet-side connecting portion 27a is preferably a polygonal shape such as a triangle, quadrangle, pentagon, or hexagon when the cross-sectional shape of the outlet-side connecting portion 28a is circular. The polygonal shape is preferably a regular polygonal shape. In the examples shown in FIGS. 3 to 5, the cross-sectional shape of the inlet-side connecting portion 27a is square. Moreover, the cross-sectional area of the inlet-side connecting portion 27a is preferably 1 to 5 times the cross-sectional area of the outlet-side connecting portion 28a.

図３から図５に示す例において、ケーシング２６は、入口側に配置される入口側部材２７と、出口側に配置される出口側部材２８と、を有している。濾材２２は、入口側部材２７の内側の空間に配置されている。出口側部材２８は、出口側接続部２８ａの基端から外径方向（方向Ｘと直交する方向）にフランジ状に延在したフランジ部２８ｂをさらに有している。入口側部材２７は、フランジ部２８ｂに対して気密に接合されている。また、出口側部材２８及び装着部１９には、ネジ孔２８ｃ，１９ａが設けられている。これにより、図３に示す例のように、ネジ孔２８ｃ，１９ａにネジ部材をねじ込んで、エアフィルタ２０を筐体部１０に装着することができる。互いに向き合う出口側部材２８の部分と装着部１９の部分の間には、呼吸用ガスのリーク防止のため、パッキン等が配置されることが好ましい。 In the example shown in FIGS. 3 to 5, the casing 26 has an inlet-side member 27 arranged on the inlet side and an outlet-side member 28 arranged on the outlet side. The filter medium 22 is arranged in the space inside the inlet-side member 27 . The outlet-side member 28 further has a flange portion 28b extending in a flange shape from the base end of the outlet-side connecting portion 28a in the outer diameter direction (direction perpendicular to the direction X). The inlet-side member 27 is airtightly joined to the flange portion 28b. Further, the outlet side member 28 and the mounting portion 19 are provided with screw holes 28c and 19a. Thus, as in the example shown in FIG. 3, the air filter 20 can be attached to the housing 10 by screwing screw members into the screw holes 28c and 19a. A packing or the like is preferably arranged between the portion of the outlet side member 28 and the portion of the mounting portion 19 that face each other in order to prevent leakage of breathing gas.

一実施形態によれば、エアフィルタ２０は、図１に示すように、人工呼吸器１の外表面の一部をなすよう筐体部１０に装着されることが好ましい。この実施形態によれば、人工呼吸器１にエアフィルタ２０が装着されていないことがひと目でわかるため、エアフィルタ２０の着け忘れをより確実に防止することができる。また、エアフィルタ２０の装着及び取り外しを容易に行える。 According to one embodiment, air filter 20 is preferably mounted to housing portion 10 to form part of the outer surface of ventilator 1, as shown in FIG. According to this embodiment, since it can be seen at a glance that the air filter 20 is not attached to the respirator 1, forgetting to attach the air filter 20 can be prevented more reliably. Also, the attachment and detachment of the air filter 20 can be easily performed.

一実施形態によれば、濾材２２は、５．３ｃｍ／秒の濾過速度で通風したときの圧力損失が２００Ｐａ以下であることが好ましい。このように圧力損失の小さい濾材２２を用いると、人工呼吸器１の流路１１、及び送気管５０内を呼吸用ガスが流れやすくなるため、患者が吸気をし始めたときの流量あるいは圧力の変動に対して追従性がよくなる。このため、患者の呼吸のリズムと適合するように設定された呼吸用ガスの流量あるいは圧力を実現しやすく、患者にとって適切な送気を行うことができる。また、圧力損失の小さい濾材２２を用いると、呼吸用ガスの供給圧力が小さくて済むため、ブロワを小さくでき、人工呼吸器１を小型化できる。圧力損失は、好ましくは１７５Ｐａ以下、より好ましくは１５０Ｐａ以下である。圧力損失は、ＪＩＳ Ｂ９９２７に準拠し、風速５．３ｃｍ／秒の条件で、差圧計を用いて測定したものである。 According to one embodiment, the filter medium 22 preferably has a pressure loss of 200 Pa or less when ventilated at a filtration rate of 5.3 cm/sec. When the filter medium 22 with a small pressure loss is used in this way, the respiratory gas can easily flow through the flow path 11 of the artificial respirator 1 and the air supply tube 50, so that the flow rate or pressure when the patient starts to inhale can be reduced. Better followability to fluctuations. Therefore, it is easy to realize the flow rate or pressure of the breathing gas that is set to match the patient's breathing rhythm, and appropriate air supply can be performed for the patient. In addition, if the filter medium 22 with a small pressure loss is used, the supply pressure of the respiratory gas can be reduced, so the blower can be made smaller, and the artificial respirator 1 can be made smaller. The pressure loss is preferably 175 Pa or less, more preferably 150 Pa or less. The pressure loss was measured using a differential pressure gauge at a wind speed of 5.3 cm/sec in accordance with JIS B9927.

ここで、図７に、エアフィルタ２０の濾材２２として、患者の呼吸に同調して送気を行ったときにディスプレイ４２に表示される気道内圧の波形図を示す。図７では、圧力損失が２００Ｐａ以下の濾材２２を用いたときの波形（実線で示す）、及び、圧力損失が２００Ｐａを超える濾材２２を用いたときの波形（破線で示す）を重ねて示している。気道内圧は、送気管５０内の圧力を測定する図示されない圧力センサが検知した圧力を示す。図７に示されるように、実線で示した波形は、破線で示した波形と比べ、立ち上がりの傾斜が大きい。気道内圧は、送気される呼吸用ガスの流量の増大に伴って増大することから、圧力損失が２００Ｐａ以下の濾材２２を用いた場合は、呼吸用ガスの流量の変動に対して気道内圧の追従性が良好であることがわかる。なお、図７の波形図において平坦な部分は、気道内圧の基準値を示す。
なお、圧力損失が２００Ｐａ以下の濾材２２には、圧力損失が１５０Ｐａの低圧力損失濾材（後述）を用いた。圧力損失が２００Ｐａを超える濾材２２には、圧力損失が３００Ｐａのガラス繊維から構成される濾材（ガラス繊維濾材）を用いた。 Here, FIG. 7 shows a waveform diagram of the airway pressure displayed on the display 42 when air is supplied as the filter material 22 of the air filter 20 in synchronization with patient's respiration. In FIG. 7, the waveform (indicated by a solid line) when using the filter medium 22 with a pressure loss of 200 Pa or less and the waveform (indicated by a broken line) when using the filter medium 22 with a pressure loss of more than 200 Pa are superimposed. there is The airway pressure indicates the pressure detected by a pressure sensor (not shown) that measures the pressure inside the air pipe 50 . As shown in FIG. 7, the waveform indicated by the solid line has a steep rising slope compared to the waveform indicated by the broken line. Since the airway pressure increases with an increase in the flow rate of the supplied respiratory gas, if the filter medium 22 with a pressure loss of 200 Pa or less is used, the airway pressure will increase with respect to the change in the flow rate of the respiratory gas. It can be seen that the followability is good. Note that the flat portion in the waveform diagram of FIG. 7 indicates the reference value of the airway pressure.
A low pressure loss filter material (described later) having a pressure loss of 150 Pa was used as the filter medium 22 having a pressure loss of 200 Pa or less. A filter medium (glass fiber filter medium) composed of glass fibers with a pressure loss of 300 Pa was used as the filter medium 22 with a pressure loss of more than 200 Pa.

一実施形態によれば、濾材２２は、粒径０．２５μｍのポリアルファオレフィン粒子を含む空気を５．３ｃｍ／秒の濾過速度で通風し、圧力損失が２５０Ｐａ上昇したときのポリアルファオレフィン粒子の保塵量が２０ｇ／ｍ2以上であることが好ましい。このような濾材２２は、長寿命であるため、交換頻度が低く、着け忘れの機会が減る。使用する国、地域によっては、すぐに目詰まりし、交換頻度が高くなり、その結果、着け忘れが発生しやすい。また、長寿命であることで、目詰まりし難く、患者に呼吸用ガスを提供できない事態が発生することを抑制できる。保塵量は、好ましくは２５ｇ／ｍ2以上、より好ましくは３０ｇ／ｍ2以上である。 According to one embodiment, the filter medium 22 passes air containing polyalphaolefin particles with a particle size of 0.25 μm at a filtration rate of 5.3 cm/sec, and when the pressure drop increases by 250 Pa, the polyalphaolefin particles It is preferable that the dust holding amount is 20 g/m 2 or more. Since such a filter medium 22 has a long life, the replacement frequency is low, and the chance of forgetting to put it on is reduced. Depending on the country or region where it is used, it will quickly clog and need to be replaced more frequently. In addition, since it has a long life, clogging is less likely to occur, and it is possible to suppress the occurrence of a situation in which breathing gas cannot be provided to a patient. The dust holding amount is preferably 25 g/m 2 or more, more preferably 30 g/m 2 or more.

一実施形態によれば、濾材２２は、エレクトレット処理がされていないことが好ましい。エレクトレット処理された濾材は、初期の捕集効率が高い反面、水分の多い環境下では、捕集効率が低下しやすい。エアフィルタ２０には、送気管５０を逆流した呼気が通過することがあるため、水分を多く含む呼気に晒されることで、捕集効率が低下しやすくなる。その結果、患者の吐出物に含まれる微生物又はウィルスを捕集できず、人工呼吸器１が汚染されるおそれがある。エレクトレット処理された濾材２２は、水分を多く含む呼気に晒されても、捕集効率が低下しにくく、これにより、人工呼吸器１の汚染を防止することができる。 According to one embodiment, the filter media 22 is preferably non-electretized. Electret-treated filter media have high initial collection efficiency, but the collection efficiency tends to decrease in a moist environment. Exhaled air that flows back through the air pipe 50 may pass through the air filter 20, so exposure to exhaled water containing a large amount of moisture tends to reduce the collection efficiency. As a result, the microorganisms or viruses contained in the patient's discharge cannot be collected, and the ventilator 1 may become contaminated. Even if the electret-treated filter medium 22 is exposed to breath containing a large amount of moisture, the collection efficiency is unlikely to decrease, thereby preventing contamination of the respirator 1 .

一実施形態によれば、濾材２２は、複数の繊維を有する繊維体からなり、繊維は有機材料を材質とすることが好ましい。患者の吐出物が濾材２２に捕捉されると、吐出物に含まれる微生物やウィルスが繊維上に留まる。ここで、濾材２２がガラス繊維等の撥水性の低い繊維から構成されていると、呼気中の水分に晒されることで、微生物あるいはウィルスは増殖するおそれがある。このため、汚染されたエアフィルタ２０から流路１１内に、増殖した微生物あるいはウィルスが流れて、機器内を汚染するおそれがある。有機材料を材質とする繊維は、撥水性が高いため、呼気中の水分に晒されても、繊維上に留まった微生物あるいはウィルスは増殖し難い。すなわち、防カビ抵抗性に優れる。 According to one embodiment, the filter medium 22 comprises a fibrous body having a plurality of fibers, preferably of organic material. When the patient's exudate is captured by the filter media 22, the microorganisms and viruses contained in the exudate remain on the fibers. Here, if the filter medium 22 is made of fiber with low water repellency such as glass fiber, there is a risk that microorganisms or viruses will proliferate due to exposure to moisture in exhaled breath. Therefore, there is a risk that proliferated microorganisms or viruses will flow from the contaminated air filter 20 into the channel 11 and contaminate the inside of the device. Since fibers made of organic materials have high water repellency, microorganisms or viruses remaining on the fibers are less likely to proliferate even when exposed to moisture in exhaled breath. That is, it is excellent in antifungal resistance.

ここで、濾材の防カビ抵抗性を調べるために、濾材として、低圧力損失濾材及びガラス繊維濾材の２種の試験片に関して、所定の試験真菌(Aspergillus niger NBRC 105649, Penicillium citrinum NBRC 6352, Chaetomium globosum NBRC 6347, Myrothecium verrucaria NBRC 6113)を用いて、ＪＩＳ Ｚ２９１１：２０１０「かび抵抗性試験方法」の「繊維製品の試験」に準拠して湿式法によるカビ抵抗性試験を、２週間行ったところ、低圧力損失濾材では、菌糸の発育が認められなかったのに対し、ガラス繊維濾材では、菌糸の発育部分が認められた（濾材の片側の表面の面積の１／３を超えない程度）。なお、試験片の大きさは５０ｍｍ四方の矩形状とし、試験片の片側の表面の全面に試験真菌を接種した。 Here, in order to examine the antifungal resistance of the filter medium, two types of test pieces, a low pressure drop filter medium and a glass fiber filter medium, were tested with predetermined test fungi (Aspergillus niger NBRC 105649, Penicillium citrinum NBRC 6352, Chaetomium globosum NBRC 6347, Myrothecium verrucaria NBRC 6113) was used to conduct a fungal resistance test by a wet method in accordance with JIS Z2911: 2010 "Testing methods for fungal resistance" and "Testing of textile products" for two weeks. No mycelial growth was observed on the pressure drop filter media, whereas mycelial growth was observed on the glass fiber filter media (to the extent not exceeding ⅓ of the surface area of one side of the filter media). The size of the test piece was a rectangle of 50 mm square, and the entire surface of one side of the test piece was inoculated with the test fungi.

濾材２２を構成する繊維体は、例えば、不織布、ペーパ、マット、あるいはフェルトの形態を有している。繊維体の具体例としては、有機繊維からなる、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、サーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布等が挙げられる。 The fibrous body constituting the filter medium 22 has, for example, the form of non-woven fabric, paper, mat, or felt. Specific examples of the fibrous body include spunbonded nonwoven fabrics, meltblown nonwoven fabrics, thermal bonded nonwoven fabrics, chemical bonded nonwoven fabrics, and the like, which are made of organic fibers.

有機繊維としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ナイロン等のポリアミド、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）等のアクリル系、ポリウレタン等のウレタン系、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）等を主成分とする合成繊維が挙げられる。 Examples of organic fibers include polyesters such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyethylene terephthalate (PET), polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyamides such as nylon, acrylics such as polyacrylonitrile (PAN), and urethanes such as polyurethane. Synthetic fibers mainly composed of poly(vinylidene fluoride), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl alcohol (PVA) and the like.

一実施形態によれば、濾材２２は、下記説明する低圧力損失濾材であることが好ましい。低圧力損失濾材の具体例として、延伸法を用いて作製された多孔質な膜（以降、多孔膜という）を捕集層とする濾材が挙げられる。多孔膜は、フィブリルと呼ばれる繊維と、フィブリルによって互いに接続された結節部（ノード）と、を備える。
多孔膜は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を主成分とする材料からなる。具体的に、フィブリルは、延伸されることでフィブリル化（繊維化）するＰＴＦＥ（高分子量ＰＴＦＥ）から構成される。結節部は、フィブリル化しなかった高分子量ＰＴＦＥ、フィラー、及び、熱溶融加工可能な成分から構成される。 According to one embodiment, filter media 22 is preferably a low pressure drop filter media as described below. A specific example of the low pressure loss filter medium is a filter medium having a collection layer made of a porous membrane (hereinafter referred to as a porous membrane) produced using a stretching method. A porous membrane comprises fibers called fibrils and nodes connected to each other by the fibrils.
The porous membrane is made of a material whose main component is polytetrafluoroethylene (PTFE). Specifically, the fibrils are composed of PTFE (high molecular weight PTFE) that fibrillates (fibers) when stretched. The knot portion is composed of unfibrillated high molecular weight PTFE, filler, and hot melt processable components.

高分子量ＰＴＦＥの分子量は、例えば１００万～１０００万である。 The molecular weight of high molecular weight PTFE is, for example, 1 million to 10 million.

フィラーは、延伸されるときに、高分子量ＰＴＦＥのフィブリル化を抑制し、結節部に留まって結節部を大きくする成分である。フィラーは、具体的に、高分子量ＰＴＦＥより分子量の小さい（例えば６０万以下）低分子量ＰＴＦＥ、無機微粒子（例えば粒径３～２０μｍ）、及び熱硬化性樹脂、のいずれか１種以上である。無機微粒子は、例えば、タルク、マイカ、ケイ酸カルシウム、ガラス繊維、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭素繊維、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等である。 A filler is a component that suppresses fibrillation of high-molecular-weight PTFE and stays in the knots to enlarge the knots when stretched. Specifically, the filler is at least one of low-molecular-weight PTFE having a molecular weight smaller than that of high-molecular-weight PTFE (for example, 600,000 or less), inorganic fine particles (for example, particle size of 3 to 20 μm), and thermosetting resin. Examples of inorganic fine particles include talc, mica, calcium silicate, glass fiber, calcium carbonate, magnesium carbonate, carbon fiber, barium sulfate, and calcium sulfate.

熱溶融加工可能な成分は、延伸されるときに溶融し、結節部を固める成分である。熱溶融加工可能な成分は、具体的には、融点３２０度未満の樹脂であり、フルオロポリマー、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリアミド等である。 A hot-melt processable component is one that melts and solidifies the knot when stretched. The hot-melt processable component is specifically a resin having a melting point of less than 320° C., such as fluoropolymer, polystyrene, polyethylene terephthalate, polyester, and polyamide.

高分子量ＰＴＦＥ、フィラー、及び、熱溶融加工可能な成分の組成比は、例えば、質量比で、４０～８０％、２０～４０％、０．１～２０％未満である。 The compositional ratio of the high molecular weight PTFE, the filler, and the hot-melt processable component is, for example, 40 to 80%, 20 to 40%, and 0.1 to less than 20% by mass.

上記多孔膜は、例えば、国際公開第２０１３／１５７６４７号公報、国際公開第２０１５／１４６８４７号公報に記載された方法を用いて作製することができる。 The porous membrane can be produced, for example, using the methods described in International Publication No. 2013/157647 and International Publication No. 2015/146847.

このような多孔膜は、高分子量ＰＴＦＥのみを用いて作製した多孔膜（ＰＴＦＥ多孔膜）を捕集層とする濾材（ＰＴＦＥ濾材）と比べ、繊維間の隙間が大きく、多孔膜の厚さ方向に微生物又はウィルスを捕集する機能が高い。このような多孔膜を捕集層とする低圧力損失濾材は、圧力損失が小さい。 Such a porous membrane has larger gaps between fibers than a filter material (PTFE filter material) whose collection layer is a porous membrane (PTFE porous membrane) made using only high-molecular-weight PTFE. It has a high function of collecting microorganisms or viruses. A low pressure loss filter medium having such a porous membrane as a collection layer has a small pressure loss.

濾材２２は、さらに、捕集層の両側のうち少なくとも一方の側に積層され、濾材の強度を補強する補強層を備えることが好ましい。補強層は、捕集層より捕集効率が低く、例えば、捕集効率は実質的に０％である。
補強層の具体例としては、ガラス繊維からなるガラス不織布、さらに、有機繊維からなる、スパンボンド不織布、メルトブローン不織布、サーマルボンド不織布、ケミカルボンド不織布等が挙げられる。ガラス不織布としては、例えば湿式抄紙法により作製されたものが挙げられる。 Preferably, the filter medium 22 further comprises a reinforcing layer laminated on at least one of both sides of the trapping layer to reinforce the strength of the filter medium. The reinforcing layer has a lower trapping efficiency than the trapping layer, eg, substantially 0% trapping efficiency.
Specific examples of the reinforcing layer include glass nonwoven fabrics made of glass fibers, spunbonded nonwoven fabrics, meltblown nonwoven fabrics, thermal bonded nonwoven fabrics, chemical bonded nonwoven fabrics and the like made of organic fibers. Examples of the glass nonwoven fabric include those produced by a wet papermaking method.

低圧力損失濾材の捕集層の充填率は１％以上であることが好ましい。捕集層の充填率は、繊維の体積を多孔膜の体積で割った値（例えば、目付けを厚みと繊維の材料の密度の積で割った値（体積充填率））である。充填率が１％以上の捕集層は、繊維間の隙間が小さいため、捕集効率が高い。このため、呼気に含まれる患者の吐出物がエアフィルタ２０の上流側に流れることを防止する効果が大きい。捕集層の充填率は、好ましくは２％以上、より好ましくは３％以上である。一方、捕集層の充填率が大きすぎると、早期に目詰まりし、濾材２２の寿命が短くなる。このため、捕集層の充填率は、１０％以下であることが好ましい。 The filling rate of the collection layer of the low pressure loss filter medium is preferably 1% or more. The filling rate of the collection layer is the value obtained by dividing the volume of the fibers by the volume of the porous membrane (for example, the value obtained by dividing the basis weight by the product of the thickness and the density of the fiber material (volume filling rate)). A trapping layer with a filling rate of 1% or more has small gaps between fibers, and thus has high trapping efficiency. Therefore, the effect of preventing the patient's exhaled matter contained in the exhalation from flowing to the upstream side of the air filter 20 is large. The filling rate of the trapping layer is preferably 2% or more, more preferably 3% or more. On the other hand, if the filling rate of the collection layer is too high, clogging will occur early and the life of the filter medium 22 will be shortened. Therefore, it is preferable that the filling rate of the trapping layer is 10% or less.

低圧力損失濾材の捕集層の平均孔径は、０．３～２．０μｍであることが好ましい。平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６－８６に準拠して測定された平均流路径を意味する。平均孔径は、例えば、英国コールター・エレクトロニクス社製のコールターポロメータを用いて測定される。平均孔径が２．０μｍ以下である捕集層は、捕集効率が大きく、患者の吐出物を捕捉する効果が大きい。一方、捕集層の平均孔径が０．３μｍ未満であると、目詰まりが起き難い。捕集層の平均孔径は、好ましくは０．６～１．６μｍである。 The average pore size of the collection layer of the low pressure loss filter medium is preferably 0.3 to 2.0 μm. Average pore size means average channel diameter measured according to ASTM F316-86. The average pore diameter is measured, for example, using a Coulter Porometer manufactured by Coulter Electronics, UK. A trapping layer having an average pore size of 2.0 μm or less has a high trapping efficiency and is highly effective in trapping the patient's discharge. On the other hand, when the average pore size of the trapping layer is less than 0.3 μm, clogging is less likely to occur. The average pore size of the trapping layer is preferably 0.6-1.6 μm.

低圧力損失濾材の捕集層の目付けは、１～１００ｇ／ｍ2であることが好ましい。目付けは、ＪＩＳ Ｐ８１２４に準拠して測定される坪量を意味する。目付が１ｇ／ｍ2以上である捕集層は、繊維径が細い場合は、捕集に最低限必要な繊維量を確保でき、患者の吐出物が捕捉されやすい。また、目付が１ｇ／ｍ2以上である捕集層は、繊維径が十分に細い場合は、目標とする捕集効率及び圧力損失を実現しやすい。また、捕集層の目付けが１００ｇ／ｍ2以下であると、繊維径が太くても、捕集に必要な繊維量を確保でき、患者の吐出物が捕捉されやすい。捕集層の目付けは、好ましくは５～３０ｇ／ｍ2である。 The basis weight of the collection layer of the low pressure loss filter medium is preferably 1 to 100 g/m 2 . The basis weight means the basis weight measured according to JIS P8124. If the fiber diameter of the trapping layer having a basis weight of 1 g/m 2 or more is small, the minimum amount of fibers required for trapping can be ensured, and the patient's discharge is likely to be trapped. Also, a trapping layer having a basis weight of 1 g/m 2 or more can easily achieve the target trapping efficiency and pressure loss when the fiber diameter is sufficiently small. Moreover, when the basis weight of the collection layer is 100 g/m 2 or less, even if the fiber diameter is large, the necessary amount of fibers for collection can be secured, and the patient's discharge can be easily collected. The basis weight of the trapping layer is preferably 5-30 g/m 2 .

低圧力損失濾材の捕集層の繊維の繊維径は、０．０１～０．７５μｍであることが好ましい。繊維径は、捕集層の繊維から無作為に抽出した所定本数（例えば２０本）以上の繊維の繊維径の平均繊維径を意味する。繊維径が０．０１μｍ未満である捕集層は、三次元構造を有する繊維体の強度が足りず、捕集層の変形が起こりやすい。また、捕集層の繊維径が０．７５μｍを超えると、同じ目付において繊維の表面積が少なくなり、患者の吐出物が捕捉されにくい。捕集層の繊維径は、好ましくは０．１～０．５μｍである。 The fiber diameter of the fibers in the collection layer of the low pressure loss filter medium is preferably 0.01 to 0.75 μm. The fiber diameter means the average fiber diameter of a predetermined number (for example, 20) or more of fibers randomly extracted from the fibers of the trapping layer. A trapping layer having a fiber diameter of less than 0.01 μm does not have sufficient strength as a fibrous body having a three-dimensional structure, and deformation of the trapping layer is likely to occur. Further, when the fiber diameter of the collection layer exceeds 0.75 μm, the surface area of the fiber is reduced for the same basis weight, and the patient's discharge is less likely to be collected. The fiber diameter of the trapping layer is preferably 0.1-0.5 μm.

低圧力損失濾材の捕集層の厚さは、例えば、３～１５０μｍである。厚さは、マイクロメータで測定される。 The thickness of the collection layer of the low pressure loss filter medium is, for example, 3 to 150 μm. Thickness is measured in micrometers.

低圧力損失濾材の捕集層の捕集効率は、例えば、９０～９９．９９９％である。捕集効率は、ポリアルファオレフィンのエアロゾル（粒子径０．３μｍ）を測定対象粒子とし、パーティクルカウンタを用いて、ＪＩＳ Ｂ９９２７に準拠して風速５．３ｃｍ／秒の条件で測定される。 The collection efficiency of the collection layer of the low pressure drop filter medium is, for example, 90-99.999%. The collection efficiency is measured using a particle counter with a polyalphaolefin aerosol (particle size of 0.3 μm) as particles to be measured, in accordance with JIS B9927, under the condition of a wind speed of 5.3 cm/sec.

一実施形態によれば、エアフィルタ２０は、好ましくは、ＪＩＳ Ｚ８１２２に準拠したＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタの性能を有している。 According to one embodiment, the air filter 20 preferably has the performance of a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter conforming to JIS Z8122.

一実施形態によれば、送気管５０は、図８に示されるように、患者側の端部に、患者が生成した呼気を排出するための開口部５０ｃを有している。図８（ａ）は、人工呼吸器１の通常の使用時における気体の流れを説明する図であり、図８（ｂ）は、咳、くしゃみ、深呼吸等によって流速の速い呼気が発生した時における気体の流れを説明する図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）には、人工呼吸器１と、送気管５０と、を備える人工呼吸システム１００が示されている。人工呼吸システム１００において、開口部５０ｃを有する送気管５０が用いられている場合、濾材２２は、開口部５０ｃから排出されなかった呼気に含まれる微生物又はウィルスが筐体部１０内に流れないよう微生物又はウィルスを捕集することが好ましい。 According to one embodiment, the air line 50 has an opening 50c at the patient-side end for exhausting exhaled breath generated by the patient, as shown in FIG. FIG. 8(a) is a diagram for explaining the flow of gas during normal use of the respirator 1, and FIG. It is a figure explaining the flow of gas. 8(a) and 8(b) show an artificial respiration system 100 comprising an artificial respirator 1 and an air supply tube 50. FIG. In the artificial respiration system 100, when the air supply tube 50 having the opening 50c is used, the filter medium 22 prevents the microorganisms or viruses contained in exhaled air not discharged from the opening 50c from flowing into the housing part 10. It is preferred to collect microorganisms or viruses.

通常の使用時、図８（ａ）に示すように、エアフィルタ２０から送気管５０内に供給された呼吸用ガスは、患者側に流れ、患者に吸引される。そして、患者が生成した呼気は、呼吸用ガスが流れる方向と逆方向に送気管５０内を流れ、開口部５０ｃから排出される。このため、呼気が、送気管５０のさらに上流側に流れることは実質的にない。一方、流速の速い呼気が発生した場合、図８（ｂ）に示すように、呼気は、開口部５０ｃから排出されずに、送気管５０内をさらに上流側に流れ、エアフィルタ２０に到達する恐れがある。しかし、本実施形態では、上述したように、患者の吐出物が濾材２２に捕捉されることで、微生物又はウィルスによって機器内が汚染されることを防止できる。 During normal use, as shown in FIG. 8(a), the respiratory gas supplied from the air filter 20 into the air tube 50 flows toward the patient and is inhaled by the patient. Exhaled breath generated by the patient then flows through the air supply tube 50 in a direction opposite to the direction in which the breathing gas flows, and is discharged from the opening 50c. Therefore, exhaled air does not substantially flow further upstream in the air tube 50 . On the other hand, when fast-flowing exhalation occurs, as shown in FIG. 8(b), the exhaled air flows further upstream through the air pipe 50 without being discharged from the opening 50c, and reaches the air filter 20. There is fear. However, in this embodiment, as described above, the patient's discharge is captured by the filter medium 22, thereby preventing the inside of the device from being contaminated with microorganisms or viruses.

一実施形態によれば、人工呼吸器１は、図９に示すように、さらに、患者が生成した呼気が流れる排気管５１と接続され、筐体部１０は、逆止弁４４と、安全弁４６と、をさらに有している。この実施形態において、濾材２２は、呼気に含まれる微生物又はウィルスが筐体部１０内に流れないよう微生物又はウィルスを捕集することが好ましい。逆止弁４４及び安全弁４６は、ガス供給部１７内のガス供給口１４より上流側の部分に配置されている。逆止弁４４は、エアフィルタ２０側の流路１１の端部に設けられ、呼気の流路１１内への侵入を遮断する。言い換えると、逆止弁４４は、流路１１の上流側から下流側に向かう方向にのみ気体の流れを許容する。安全弁４６は、逆止弁４４とエアフィルタ２０と間に設けられ、送気管５０及び排気管５１が閉塞して送気管５０及び排気管５１内の圧力が許容値を超えて上昇した場合に、呼気を筐体部１０内に排出するよう構成されている。なお、図９（ａ）は、人工呼吸器１の通常の使用時における気体の流れを説明する図であり、図９（ｂ）は、人工呼吸器１に後述する異常等が発生した時における気体の流れを説明する図である。 According to one embodiment, the ventilator 1 is further connected to an exhaust tube 51 through which patient-generated exhalation flows, and the housing part 10 includes a check valve 44 and a safety valve 46, as shown in FIG. and furthermore. In this embodiment, the filter medium 22 preferably traps microorganisms or viruses so that the microorganisms or viruses contained in exhaled air do not flow into the housing 10 . The check valve 44 and the safety valve 46 are arranged upstream of the gas supply port 14 in the gas supply section 17 . The check valve 44 is provided at the end of the flow path 11 on the side of the air filter 20 to block entry of exhaled air into the flow path 11 . In other words, the check valve 44 allows the gas to flow only in the direction from the upstream side of the channel 11 to the downstream side. The safety valve 46 is provided between the check valve 44 and the air filter 20, and when the air supply pipe 50 and the exhaust pipe 51 are blocked and the pressure in the air supply pipe 50 and the exhaust pipe 51 exceeds the allowable value, It is configured to discharge exhaled air into the housing portion 10 . FIG. 9(a) is a diagram for explaining the flow of gas during normal use of the respirator 1, and FIG. It is a figure explaining the flow of gas.

図９に示す例において、排気管５１は、送気管５０の延在方向の途中の部分と接続され、送気管５０と患者側端５０ｂを共有している。すなわち、排気管５１及び送気管５０は、人工呼吸器１からそれぞれ患者側に延びる途中で合流し、患者側端５０ｂまで延びるＹ字形状の送排気管５２を構成している。図９には、人工呼吸器１と、送排気管５２と、を備える人工呼吸システム１００が示されている。送排気管５２には、図８に示したような、患者が生成した呼気を排出するための開口部は設けられていない。 In the example shown in FIG. 9, the exhaust pipe 51 is connected to a portion in the middle of the extending direction of the air supply pipe 50, and shares the patient side end 50b with the air supply pipe 50. In the example shown in FIG. That is, the exhaust pipe 51 and the air supply/exhaust pipe 50 join together on the way from the artificial respirator 1 to the patient side to form a Y-shaped supply/exhaust pipe 52 extending to the patient side end 50b. FIG. 9 shows an artificial respiration system 100 including the artificial respirator 1 and an air supply/exhaust pipe 52 . The exhaust tube 52 is not provided with an opening, as shown in FIG. 8, for exhausting exhaled breath produced by the patient.

図９に示す例の人工呼吸器１は、さらに、排気管５１から取り込まれた呼気が流れる流路４９を有している。流路４９は、排気管５１側の端と逆側の端が開口され、途中に、排気弁４８が配置されている。流路４９は、流路１１から隔離されている。排気弁４８は、制御部４０に接続されており、患者の気道内圧を基準値以上の高さに保つために送排気管５２内の圧力を調整するよう、制御部４０によって開度が制御される。 The artificial respirator 1 of the example shown in FIG. 9 further has a channel 49 through which exhaled air taken in from the exhaust pipe 51 flows. The flow path 49 is open at the end opposite to the end on the exhaust pipe 51 side, and an exhaust valve 48 is arranged in the middle. Channel 49 is isolated from channel 11 . The exhaust valve 48 is connected to the control unit 40, and its opening is controlled by the control unit 40 so as to adjust the pressure in the airway pipe 52 in order to maintain the airway pressure of the patient at or above the reference value. be.

この実施形態において、通常の使用時、ミキサチャンバ１８から流れる呼吸用ガスは、逆止弁４４、安全弁４６を通り、エアフィルタ２０を通過して送気管５０内を患者側に流れる。患者が生成した呼気は、患者側端５０ｂから排気管５１を通って人工呼吸器１の流路４９内に流れ込み、排気弁４８を通って、人工呼吸器１の外側に排出される。なお、この人工呼吸システム１００では、患者が咳やくしゃみをし、流速の速い呼気が発生した場合であっても、患者の呼気が、送気管５０内を逆流して人工呼吸器１に到達することはない。一方、停電等の何らかの理由で人工呼吸器１がシャットアウトし、制御部４０が排気弁４８及びブロワ１６ａを制御できないような異常等が発生した場合、流路１１、エアフィルタ２０、送排気管５２、及び流路４９で構成される呼吸回路が閉塞し、呼吸用ガス及び呼気が流れないことが起こりうる。しかし、この実施形態では、かかる異常が発生して、呼吸回路内の圧力が許容値を超えた場合、安全弁が開放されて、呼吸回路内の呼気が筐体部１０内に排出するため、呼吸回路の閉塞は回避される。このとき、患者の呼気は、送気管５０を逆流してエアフィルタ２０を通過し、呼気中の吐出物は、濾材２２に捕捉される。これにより、安全弁４６より上流側に、微生物又はウィルスが流れることを防止できる。 In this embodiment, during normal use, breathing gas flowing from the mixer chamber 18 flows through the check valve 44, the relief valve 46, the air filter 20, and the air line 50 to the patient. Exhaled air generated by the patient flows from the patient end 50 b through the exhaust pipe 51 into the flow path 49 of the ventilator 1 and is exhausted outside the ventilator 1 through the exhaust valve 48 . In addition, in this artificial respiration system 100, even when the patient coughs or sneezes and exhalation with a high flow rate occurs, the patient's exhalation flows backward through the air supply tube 50 and reaches the respirator 1. never. On the other hand, if the artificial respirator 1 shuts down for some reason such as a power failure and an abnormality occurs such that the control unit 40 cannot control the exhaust valve 48 and the blower 16a, the flow path 11, the air filter 20, the air supply and exhaust pipe 52, and flow path 49 can become blocked, preventing the flow of respiratory gas and exhaled air. However, in this embodiment, if such an abnormality occurs and the pressure in the breathing circuit exceeds the allowable value, the safety valve is opened and the exhaled air in the breathing circuit is discharged into the housing part 10. Blockage of the circuit is avoided. At this time, the patient's expired air flows back through the air tube 50 and passes through the air filter 20 , and the exhaled material is captured by the filter medium 22 . This prevents microorganisms or viruses from flowing upstream of the safety valve 46 .

この実施形態において、エアフィルタ２０、濾材２２、ケーシング２６を、第１のエアフィルタ２０、第１の濾材２２、第１のケーシング２６というとき、一実施形態によれば、人工呼吸器１は、さらに、筐体部１０に装着される第２のエアフィルタ（図示せず）を備えることが好ましい。第２のエアフィルタは、気体中の微生物又はウィルスを捕集する第２の濾材（図示せず）と、第２の濾材を収容する第２のケーシング（図示せず）と、を有している。第２のケーシングは、排気管５１内を流れた呼気が第２のケーシング内に流れ込むよう開口し、排気管の端と接続される接続部を備えることが好ましい。具体的に、第２のエアフィルタは、流路４９の送排気管５２側の端部に形成された装着部（図示せず）に装着される。第２のエアフィルタは、例えば、送気管５０の代わりに排気管５１に接続される点、及び、流路１１の代わりに流路４９と接続される点を除いて、第１のエアフィルタ２０と同様に構成される。排気管５１と接続される第２のエアフィルタの接続部は、呼気が流れる方向に排気管５１と嵌め合わせられるよう構成されていることが好ましい。排気管５１は、例えば、送気管５０と同様に、断面が円形であり、約１０～２５ｍｍの内径を有している。排気管５１は、ＩＳＯ ５３５６あるいはＩＳＯ ５３６７に準拠したものが好適に用いられる。 In this embodiment, when the air filter 20, filter media 22, and casing 26 are referred to as first air filter 20, first filter media 22, and first casing 26, according to one embodiment, ventilator 1 includes: Furthermore, it is preferable to provide a second air filter (not shown) attached to the housing part 10 . The second air filter has a second filter medium (not shown) that collects microorganisms or viruses in the gas, and a second casing (not shown) that houses the second filter medium. there is The second casing is preferably provided with a connecting portion that opens so that the exhaled air that has flowed through the exhaust pipe 51 flows into the second casing and is connected to the end of the exhaust pipe. Specifically, the second air filter is attached to an attachment portion (not shown) formed at the end of the flow path 49 on the air supply/exhaust pipe 52 side. The second air filter is similar to the first air filter 20 except, for example, that it is connected to the exhaust pipe 51 instead of the air supply pipe 50, and to the passage 49 instead of the passage 11. is configured in the same way as The connecting portion of the second air filter that is connected to the exhaust pipe 51 is preferably configured to be fitted with the exhaust pipe 51 in the direction in which the exhaled air flows. The exhaust pipe 51 has, for example, a circular cross section and an inner diameter of about 10 to 25 mm, similar to the air supply pipe 50 . Exhaust pipe 51 conforming to ISO 5356 or ISO 5367 is preferably used.

図９（ａ）に示す人工呼吸器１では、流路４９は、常に呼気に晒され、微生物又はウィルスで汚染されやすいため、例えば別の患者の呼吸に用いたときに、流路４９に付着した微生物又はウィルスが排気管５１を伝って患者側に移動しないよう、流路４９は、例えば、制御弁４８と一体の部品として筐体部１０から取り外され、滅菌処理される、あるいは、新たな、制御弁付き流路と交換される。しかし、このような滅菌処理が行われずに、汚染された人工呼吸器１が別の患者に使用されるおそれがある。この実施形態では、第２のエアフィルタを備えることで、患者の呼気に含まれる吐出物を第２の濾材に捕捉させることができ、流路４９及び排気弁４８の汚染を防止できる。このため、流路４９及び排気弁４８の滅菌処理等を省略でき、滅菌処理等を行われずに汚染された人工呼吸器１が別の患者に使用されるリスクを回避できる。 In the ventilator 1 shown in FIG. 9( a ), the channel 49 is always exposed to exhaled air and easily contaminated with microorganisms or viruses. The flow path 49 may be removed from the housing 10 as an integral part of the control valve 48 and sterilized, or a new one may be removed, for example, as an integral part of the control valve 48, so that the microorganisms or viruses that have been collected do not move to the patient side along the exhaust pipe 51. , is replaced by a flow path with a control valve. However, there is a risk that the contaminated respirator 1 will be used for another patient without such sterilization. In this embodiment, the provision of the second air filter allows the exudate contained in the patient's exhaled air to be captured by the second filter medium, thereby preventing contamination of the flow path 49 and the exhaust valve 48 . Therefore, the sterilization process of the flow path 49 and the exhaust valve 48 can be omitted, and the risk of using the contaminated respirator 1 without sterilization process for another patient can be avoided.

一実施形態によれば、図８に示す人工呼吸システム１００は、さらに、送気管５０の開口部５０ｃに接続される第３のエアフィルタ（図示せず）を備えていることも好ましい。第３のエアフィルタは、例えば、２つの接続部のうち、一方の接続部（図示せず）が開口部５０ｃと接続され、他方の接続部（図示せず）が病室等の室内に開放される点を除いて、第１のエアフィルタ２０と同様に構成される。このような第３のエアフィルタを備えることによって、開口部５０ｃを通過した呼気中の吐出物は第３のエアフィルタの濾材に捕捉されるため、微生物やウィルスによって室内が汚染されることを抑制できる。 According to one embodiment, the ventilation system 100 shown in FIG. 8 also preferably includes a third air filter (not shown) connected to the opening 50c of the flue 50. As shown in FIG. The third air filter has, for example, two connection portions, one connection portion (not shown) is connected to the opening 50c, and the other connection portion (not shown) is open to a room such as a hospital room. is configured in the same manner as the first air filter 20 except that By providing such a third air filter, the exhaled material passing through the opening 50c is captured by the filter material of the third air filter, thereby suppressing contamination of the room with microorganisms and viruses. can.

取込用フィルタ３０は、外気取込口１３が開口する流路１１の端部に形成された装着部（図示せず）に装着される。取込用フィルタ３０は、気体中の塵埃等の微粒子を捕集する濾材（図示せず）と、濾材を収容するケーシング（図示せず）と、を有している。ケーシングは、外気を取り込むよう開口した開口部（図示せず）を有している。また、ケーシングは、濾材を通過した外気が外気取込口１３を介して流路１１内に流れ込むよう開口し、流路１１の装着部に装着されるよう構成された出口側接続部（図示せず）を備える。このような取込用フィルタ３０を備えることにより、清浄化された呼吸用ガスを患者側に供給することができる。取込用フィルタ３０は、例えば、筐体部１０内に装着される。 The intake filter 30 is attached to an attachment portion (not shown) formed at the end of the flow path 11 where the outside air intake port 13 opens. The intake filter 30 has a filter medium (not shown) that collects fine particles such as dust in the gas, and a casing (not shown) that houses the filter medium. The casing has an opening (not shown) that opens to let in the outside air. In addition, the casing has an opening so that the outside air that has passed through the filter material flows into the channel 11 through the outside air intake port 13, and the outlet side connection portion (not shown) configured to be attached to the attachment portion of the channel 11. ) are provided. By providing such an intake filter 30, purified breathing gas can be supplied to the patient. The intake filter 30 is mounted inside the casing 10, for example.

（人工呼吸システム）
本実施形態の人工呼吸システムは、人工呼吸器と、送気管と、を含む。送気管は、人工呼吸器と接続され、呼吸用ガスを患者側に送る部材である。人工呼吸器は、筐体部と、エアフィルタと、を備える。筐体部は、呼吸用ガスが流れる流路を有する部分である。エアフィルタは、筐体部に装着され、流路を流れた呼吸用ガスを通過させる部分である。エアフィルタは、気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、濾材を収容するケーシングと、を有している。ケーシングは、濾材を通過した呼吸用ガスを送気管内に供給するよう開口し、送気管の端と接続される出口側接続部を備える。 (artificial respiration system)
The artificial respiration system of this embodiment includes a respirator and an air line. An air supply tube is a member that is connected to a respirator and sends respiratory gas to the patient. The ventilator includes a housing and an air filter. The housing part is a part having a flow path through which breathing gas flows. The air filter is a part that is attached to the housing and allows the breathing gas that has flowed through the flow path to pass through. The air filter has a filter medium that collects microorganisms or viruses in gas and a casing that houses the filter medium. The casing is open to supply breathing gas that has passed through the filter medium into the flue and has an outlet connection connected to the end of the flue.

本実施形態の人工呼吸システムにおいて、人工呼吸器は、好ましくは、上記説明した人工呼吸器１であり、送気管は、好ましくは、上記説明した送気管５０あるいは送排気管５２の一部をなす送気管５０である。図８及び図９に示した人工呼吸システム１００はそれぞれ、本実施形態の人工呼吸システムの好ましい一例である。 In the artificial respiration system of this embodiment, the artificial respirator is preferably the artificial respirator 1 described above, and the air supply tube preferably constitutes part of the air supply tube 50 or the air supply/exhaust tube 52 described above. It is an air pipe 50 . Each of the artificial respiration systems 100 shown in FIGS. 8 and 9 is a preferred example of the artificial respiration system of this embodiment.

送気管５０の途中には、特許文献１等に記載された従来公知のエアフィルタを配置することができる。 A conventionally known air filter described in Patent Document 1 or the like can be arranged in the middle of the air pipe 50 .

以上、本発明の人工呼吸器、及び人工呼吸システムについて詳細に説明したが、本発明の人工呼吸器、及び人工呼吸システムは上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。 Although the ventilator and the ventilator system of the present invention have been described in detail above, the ventilator and the ventilator system of the present invention are not limited to the above embodiments, and within the scope of the present invention, Of course, various improvements and changes may be made.

１ 人工呼吸器
１０ 筐体部
１１ 流路
１２ 酸素取込口
１３ 外気取込口
１４ ガス供給口
１５ 酸素供給部
１５ａ 圧力センサ
１５ｂ 制御弁
１５ｃ 流量センサ
１６ 空気供給部
１６ａ ブロワ
１６ｂ 流量センサ
１７ ガス供給部
１７ａ 酸素センサ
１８ ミキサチャンバ
１９ 装着部
１９ａ ネジ孔
２０ エアフィルタ
２２ 濾材
２６ ケーシング
２７ 入口側部材
２７ａ 入口側接続部
２８ 出口側部材
２８ａ 出口側接続部
２８ｂ フランジ部
２８ｃ ネジ孔
３０ 取込用フィルタ
４０ 制御部
４２ ディスプレイ
４８ 排気弁
４９ 流路
５０ 送気管
５０ａ 機器側端
５０ｂ 患者側端
５１ 排気管
５２ 送排気管
１００ 人工呼吸システム 1 Respirator 10 Housing 11 Channel 12 Oxygen intake 13 Outside air intake 14 Gas supply port 15 Oxygen supply unit 15a Pressure sensor 15b Control valve 15c Flow sensor 16 Air supply unit 16a Blower 16b Flow sensor 17 Gas supply Part 17a Oxygen sensor 18 Mixer chamber 19 Mounting part 19a Screw hole 20 Air filter 22 Filter medium 26 Casing 27 Inlet side member 27a Inlet side connection part 28 Outlet side member 28a Outlet side connection part 28b Flange part 28c Screw hole 30 Intake filter 40 Control unit 42 Display 48 Exhaust valve 49 Flow path 50 Air supply pipe 50a Device side end 50b Patient side end 51 Exhaust pipe 52 Air supply/exhaust pipe 100 Artificial respiration system

Claims (11)

呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器であって、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、
前記呼吸用ガスが流れる方向の入口側に配置される入口側部材と、
出口側に配置される出口側部材と、を備え、
前記出口側部材は、
前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部と、
前記出口側接続部から、前記呼吸用ガスが流れる方向と直交する方向にフランジ状に延在したフランジ部と、を備え、
前記出口側部材は前記筐体部と共に前記人工呼吸器の外表面の一部をなし、前記入口側部材は前記外表面に対して前記人工呼吸器の内側に配置される、ことを特徴とする人工呼吸器。 A ventilator connected to an air line that delivers respiratory gas to a patient,
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing is
an inlet-side member arranged on the inlet side in the direction in which the breathing gas flows;
an outlet-side member arranged on the outlet side,
The exit-side member is
an outlet-side connection portion that is open to supply the respiratory gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to an end of the air pipe ;
a flange portion extending in a flange shape from the outlet side connection portion in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows ;
The outlet-side member forms part of the outer surface of the respirator together with the housing, and the inlet-side member is arranged inside the respirator with respect to the outer surface. respirator. 前記出口側接続部は、前記呼吸用ガスが流れる方向に前記送気管と嵌め合わせられるよう構成されている、請求項１に記載の人工呼吸器。 2. The ventilator of claim 1, wherein the outlet connection is configured to mate with the flue in the direction in which the respiratory gas flows. 呼吸用ガスを患者側に送る送気管と接続される人工呼吸器であって、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部を備え、
前記ケーシングは、前記流路を流れた前記呼吸用ガスが前記ケーシング内に流れ込むよう開口し、前記呼吸用ガスが流れる方向に前記流路と嵌め合わせられるよう構成された入口側接続部をさらに備え、
前記入口側接続部と前記出口側接続部とは、前記呼吸用ガスが流れる方向と垂直な方向の断面形状が異なっている、ことを特徴とする人工呼吸器。 A ventilator connected to an air line that delivers respiratory gas to a patient,
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing has an outlet side connection that is open to supply the breathing gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to the end of the air pipe,
The casing further includes an inlet-side connection portion that opens so that the breathing gas that has flowed through the flow path flows into the casing, and that is configured to fit with the flow path in the direction in which the breathing gas flows. ,
The ventilator according to claim 1, wherein the inlet-side connecting portion and the outlet-side connecting portion have different cross-sectional shapes in a direction perpendicular to a direction in which the respiratory gas flows. 前記濾材は、５．３ｃｍ／秒の濾過速度で通風したときの圧力損失が２００Ｐａ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の人工呼吸器。 The artificial respirator according to any one of claims 1 to 3, wherein the filter medium has a pressure loss of 200 Pa or less when ventilated at a filtration rate of 5.3 cm/sec. 前記濾材は、粒径０．２５μｍのポリアルファオレフィン粒子を含む空気を５．３ｃｍ／秒の濾過速度で通風し、圧力損失が２５０Ｐａ上昇したときの前記ポリアルファオレフィン粒子の保塵量が２０ｇ／ｍ2以上である、請求項１から４のいずれか１項に記載の人工呼吸器。 The filter medium passes air containing polyalphaolefin particles with a particle size of 0.25 μm at a filtration rate of 5.3 cm/second, and when the pressure loss increases by 250 Pa, the dust holding amount of the polyalphaolefin particles is 20 g/ 5. A ventilator according to any one of claims 1 to 4, which is greater than or equal to m <2> . 前記濾材は、複数の繊維を有する繊維体からなり、前記繊維は有機材料を材質とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の人工呼吸器。 6. The respirator according to any one of claims 1 to 5 , wherein said filter medium comprises a fibrous body having a plurality of fibers, and said fibers are made of an organic material. 前記送気管は、患者側の端部に、患者が生成した呼気を排出するための開口部を有し、
前記濾材は、前記開口部から排出されなかった前記呼気に含まれる微生物又はウィルスが前記筐体部内に流れないよう前記微生物又は前記ウィルスを捕集する、請求項１から６のいずれか１項に記載の人工呼吸器。 The air tube has an opening at the patient-side end for discharging exhaled air generated by the patient,
7. The filter medium according to any one of claims 1 to 6 , wherein the filter material collects the microorganisms or viruses contained in the exhaled breath that has not been discharged from the opening so as to prevent the microorganisms or viruses from flowing into the housing. Respirator as described. 前記人工呼吸器は、さらに、患者が生成した呼気が流れる排気管と接続され、
前記筐体部は、
前記流路の前記エアフィルタ側の端部に設けられ、前記呼気の前記流路内への侵入を遮断する逆止弁と、
前記逆止弁と前記エアフィルタと間に設けられ、前記送気管及び前記排気管が閉塞して前記送気管内の圧力が許容値を超えて上昇した場合に、前記呼気を前記筐体部内に排出するよう構成された安全弁と、をさらに有し、
前記濾材は、前記呼気に含まれる微生物又はウィルスが前記筐体部内に流れないよう前記微生物又は前記ウィルスを捕集する、請求項１から６のいずれか１項に記載の人工呼吸器。 the ventilator is further connected to an exhaust tube through which patient-generated exhalation flows;
The housing part is
a check valve provided at an end of the flow path on the air filter side and blocking entry of the exhaled air into the flow path;
Provided between the check valve and the air filter, when the air supply pipe and the exhaust pipe are blocked and the pressure in the air supply pipe rises beyond an allowable value, the exhaled breath is discharged into the housing part a relief valve configured to vent;
The artificial respirator according to any one of claims 1 to 6 , wherein the filtering material collects the microorganisms or viruses contained in the exhaled breath so that the microorganisms or viruses do not flow into the housing. 前記エアフィルタ、前記濾材、前記ケーシングを、第１のエアフィルタ、第１の濾材、第１のケーシングというとき、
前記人工呼吸器は、さらに、前記筐体部に装着される第２のエアフィルタを備え、
前記第２のエアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する第２の濾材と、
前記第２の濾材を収容する第２のケーシングと、を有し、
前記第２のケーシングは、前記排気管内を流れた前記呼気が前記第２のケーシング内に流れ込むよう開口し、前記排気管と繋ぎ合わせられるよう構成された接続部を備える、請求項８に記載の人工呼吸器。 When the air filter, the filter medium, and the casing are referred to as the first air filter, the first filter medium, and the first casing,
The ventilator further comprises a second air filter attached to the housing,
The second air filter is
a second filter medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a second casing containing the second filter medium;
9. The method according to claim 8 , wherein the second casing has a connection part configured to be connected to the exhaust pipe, the second casing being open so that the exhaled air that has flowed through the exhaust pipe flows into the second casing. respirator. 人工呼吸システムであって、
人工呼吸器と、
前記人工呼吸器と接続され、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と、を含み、
前記人工呼吸器は、
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、
前記エアフィルタは、
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、
前記ケーシングは、
前記呼吸用ガスが流れる方向の入口側に配置される入口側部材と、
出口側に配置される出口側部材と、を備え、
前記出口側部材は、
前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部と、
前記出口側接続部から、前記呼吸用ガスが流れる方向と直交する方向にフランジ状に延在したフランジ部と、を備え、
前記出口側部材は前記筐体部と共に前記人工呼吸器の外表面の一部をなし、前記入口側部材は前記外表面に対して前記人工呼吸器の内側に配置される、ことを特徴とする人工呼吸システム。 An artificial respiration system,
a respirator and
a flue connected to the ventilator and delivering breathing gas to the patient;
The ventilator is
a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
The air filter is
a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
a casing that houses the filter medium,
The casing is
an inlet-side member arranged on the inlet side in the direction in which the breathing gas flows;
an outlet-side member arranged on the outlet side,
The exit-side member is
an outlet-side connection portion that is open to supply the respiratory gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to an end of the air pipe ;
a flange portion extending in a flange shape from the outlet side connection portion in a direction perpendicular to the direction in which the breathing gas flows ;
The outlet-side member forms part of the outer surface of the respirator together with the housing, and the inlet-side member is arranged inside the respirator with respect to the outer surface. artificial respiration system. 人工呼吸システムであって、An artificial respiration system,
人工呼吸器と、a respirator and
前記人工呼吸器と接続され、呼吸用ガスを患者側に送る送気管と、を含み、a flue connected to the ventilator and delivering breathing gas to the patient;
前記人工呼吸器は、The ventilator is
前記呼吸用ガスが流れる流路を有する筐体部と、a housing portion having a flow path through which the breathing gas flows;
前記筐体部に装着され、前記流路を流れた前記呼吸用ガスを通過させるエアフィルタと、を備え、an air filter attached to the housing and allowing the respiratory gas that has flowed through the flow path to pass through,
前記エアフィルタは、The air filter is
気体中の微生物又はウィルスを捕集する濾材と、a filtering medium that collects microorganisms or viruses in the gas;
前記濾材を収容するケーシングと、を有し、a casing that houses the filter medium,
前記ケーシングは、前記濾材を通過した前記呼吸用ガスを前記送気管内に供給するよう開口し、前記送気管の端と接続される出口側接続部を備え、The casing has an outlet side connection that is open to supply the breathing gas that has passed through the filter medium into the air pipe and is connected to the end of the air pipe,
前記ケーシングは、前記流路を流れた前記呼吸用ガスが前記ケーシング内に流れ込むよう開口し、前記呼吸用ガスが流れる方向に前記流路と嵌め合わせられるよう構成された入口側接続部をさらに備え、The casing further includes an inlet-side connection portion that opens so that the breathing gas that has flowed through the flow path flows into the casing, and that is configured to fit with the flow path in the direction in which the breathing gas flows. ,
前記入口側接続部と前記出口側接続部とは、前記呼吸用ガスが流れる方向と垂直な方向の断面形状が異なっている、ことを特徴とする人工呼吸システム。The artificial respiration system, wherein the inlet-side connecting portion and the outlet-side connecting portion have different cross-sectional shapes in a direction perpendicular to a direction in which the respiratory gas flows.
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