JP7401195B2 - 肺呼吸デバイス - Google Patents

Description

優先権の主張
本出願は、２０１８年５月１８日に出願された米国特許仮出願第６２／６７３，６６５号の利益を主張し、その内容は、参照により本明細書に援用される。
本発明は、正の空気圧を使用して、様々な異なる膨張状態に肺を置くためのデバイスに関する。

生体外で、例えば、可塑化された又は動物の肺を人工呼吸するためのシミュレーションデバイスは、典型的には、肺を膨張させるために負圧を使用する。例えば、肺は、肺周囲の負圧（即ち、大気圧未満）を利用して人工呼吸されて、肺が大気圧又は大気圧付近の人工呼吸ガスで自然に満たされることを可能にし得る。この技術は、肺が密閉室内に維持されことを必要とする。これらのデバイスは、訓練なしで操作することが困難であり、有意義な訓練／ユーザ体験を提供することができない。代替技術は、システムに複雑性、サイズ、及びノイズを追加するタンク又は圧縮機からの圧縮された酸素又は空気の使用を必要とする弁を操作するために、高圧リザーバ（～５０ｐｓｉ）を使用する。

本発明は、正の低圧空気を使用する肺呼吸を提示するためのデバイスを含む。例示的なデバイスは、ハウジング及び給気構成要素を含む。ハウジングは、人工肺又は天然肺のうちの少なくとも一方を受容するプラットフォームを含む。プラットフォームは、周囲環境と同一圧力である。給気構成要素は、ハウジングの１つ以上の内部空洞内に位置する。給気構成要素は、人工肺又は天然肺を正の低圧空気で膨張させる。

本発明の一態様において、給気構成要素は、空気圧ダイヤフラムポンプ、弁、及びコントローラを含む。ベーン、スクロール、及びピストン等の他のタイプのポンプもまた、使用され得る。弁は、空気圧ポンプに空気的に連結された第１のポートと、人工肺又は天然肺と空気的に連通するように構成された第２のポートと、通気用の第３のポートとを含む。コントローラは、弁に、第１のポートを第２のポートに接続することと、第２のポートを第３のポートに接続することとを交互に行わせる。

本発明の別の態様では、給気構成要素は、圧力値を生成し、圧力値をコントローラに送るように構成された圧力センサを含む。圧力センサは、第２のポートと人工肺又は天然肺との間に位置する。コントローラは、圧力値が第１の閾値を下回った場合、第１のポートを第２のポートに接続するように弁に指示する。コントローラは、圧力値が第２の閾値を上回った場合、第２のポートを第３のポートに接続するように弁に指示する。

本発明のまた別の態様では、給気構成要素は、ユーザが第１の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第１のユーザ制御を含む。

本発明の更に別の態様では、給気構成要素は、ユーザが第２の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第２のユーザ制御を含む。

本発明の他の態様では、給気構成要素は、可変吸気速度を可能にするために、ユーザが空気圧ポンプのモータの速度を変更することを可能にするように構成されたポンプ速度制御を含む。

本発明の更に他の態様では、給気構成要素は、人工肺又は天然肺に連結されるように構成された第１の開口部と、弁の第２のポートに連結された第２の開口部と、第３の開口部と、を有する取付具を含む。人工肺又は天然肺は、第１の開口部に接続される。取付具は、医療デバイスが、第３及び第１の開口部を介して、人工肺又は天然肺内を通過することを可能にする。

本発明のまた更に他の態様では、給気構成要素は、第３の開口部に連結されたエアロックデバイスを含む。エアロックデバイスは、オーダーメイドであってもよく、又は市販のデバイスであってもよい。

更なる特徴、利点、及び適用分野は、本明細書に提供される説明から明らかになるであろう。説明及び具体的な例は、単に例示目的のために意図され、本開示の範囲を限定することは意図されないことを理解されたい。

本明細書に説明される図面は、単に例示目的のためであり、決して本開示の範囲を制限することは意図されない。図面における構成要素は、必ずしも一定の縮尺ではなく、本発明の原理を例示することに重点を置かれる。図面において：

本発明の実施形態に従って形成されたシステムのブロック図を示す。 第１の操作状態における図１のシステムの構成要素の図を示す。 第２の操作状態における図１のシステムの構成要素の図を示す。 図１に示されるシステムによって実施されるプロセスの図を示す。 図１のシステムを収容するように構成された例示的なデバイスの斜視図を示す。 図５のデバイスの斜視図を示す。 図５のデバイスの部分斜視図を示す。 図５のデバイスの部分斜視図を示す。 図５のデバイスの斜視図を示す。 図９－１のデバイスの部分図を示す。

以下の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本開示、適用、又は使用を限定することは意図されない。以下の説明は、実例としてのみ、かつ限定することなく、相互作用的な肺呼吸デバイス並びにそれを操作及び使用する方法を提供するためのデバイスの様々な実施形態を説明する。本明細書に説明される様々な実施形態が、組織吸引のプロセスを単純化することを助け得ることが理解されるであろう。

図１は、例証及び相互作用的訓練の目的のための、相互作用的な肺呼吸システム２０を示す。システム２０は、空気的接続（即ち、ブロック間の実線）及び／又は有線若しくは無線信号通信接続（即ち、ブロック間の破線）のいずれかを介して結合される多数の構成要素を含む。システム２０は、弁３０と信号通信するコントローラ２４と、圧力センサ３２と、最小肺サイズ制御デバイス３４と、最大肺サイズ制御デバイス３６と、を含む。システム２０はまた、呼吸速度制御デバイス４２と有線又は無線信号通信する空気ポンプ４０を含む。空気ポンプ４０は、弁３０と空気的に連通／接続している。弁３０は、圧力センサ３２及び肺４４（例えば、動物又は人工肺）と空気的に連通している。圧力センサ３２は、吸気及び呼気モード間の平滑な移行を可能にする所定のサンプリングレートでサンプリングする。

コントローラ２４は、最小肺サイズ制御デバイス３４によって提供される最小肺サイズ値と、最大肺サイズ制御デバイス３６によって提供される最大肺サイズ値と、圧力センサ３２によって提供される空気圧値とに基づいて弁３０に弁制御信号を提供する。コントローラ２４は、プログラマブルロジックコントローラ、ハードワイヤード／ソリッドステートコントローラ、又は回路と関連付けられたマイクロプロセッサ等の同等の信号処理／制御デバイスを含み得る。制御３４、３６、４２は、電位差計又は同等のデバイスを含み得る。

空気ポンプ４０は、呼吸速度制御デバイス４２から呼吸速度信号を受信する。これは、空気ポンプ４０によって生成される空気流の量を制御する。空気ポンプ４０のモータの速度は、呼吸速度信号の値に基づく。空気ポンプ４０は、弁３０に給気する。一実施形態において、弁３０は、コントローラ２４によって生成された弁制御信号によって制御されるスプリングリターンソレノイドを含む四方向弁である。例示的な弁は、Ｈｕｍｐｈｒｅｙ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造される。弁制御信号は、弁３０に、空気ポンプ４０から受容した空気が肺４４内に入ることを可能にするか、又は空気ポンプ４０からの空気を第１の通気ポート５４に迂回させ、肺４４を第２の通気ポート５６に接続させるかのいずれかを行わせる。一実施形態では、第１の通気ポート５４、又は第１の通気ポート５４に取り付けられた追加の管が、空気ポンプ４０のモータに冷却効果を提供するために、空気を空気ポンプ４０に向けるために位置付けられる。第１及び第２の通気ポート５４、５６に隣接する大気圧は、標準的な大気圧である。例示的な空気ポンプ４０は、Ｐａｒｋｅｒ－Ｈａｎｎｉｆｉｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるもの等の高流量ダイヤフラムポンプである。

図２は、システム２０の第１の空気圧操作モードを示す。第１の空気圧操作モードは、肺吸気又は吸入モードである。第１の空気圧操作モードでは、弁３０は、コントローラ２４から受信された弁制御信号によって命令されて、ポンプポート５０で空気ポンプ４０から受容された空気を、肺４４に接続する肺ポート５２に向ける。圧力センサ３２は、肺４４と肺ポート５２との間に接続される。第１の空気圧操作モードでは、肺４４は、呼吸速度制御デバイス４２から受信された呼吸制御信号によって決定された速度で膨張する。したがって、肺４４は、正の空気圧を使用して膨張する。第１の空気圧操作モードは、システム２０の始動時、又は圧力センサ３２によって検知された圧力値が最小肺サイズ制御デバイス３４によって提供される最小肺サイズ値を下回る度に開始される。最小肺サイズ値は、圧力値に等しい。

図３は、システム２０の第２の空気圧操作モードを示す。第２の空気圧操作モードは、肺収縮又は呼気モードである。第２の空気圧操作モードでは、弁３０は、コントローラ２４から受信された弁制御信号によって命令されて、ポンプ４０から受容された空気を、第１の通気ポート５４の外に通気されるように向ける。また、弁３０は、弁制御信号によって命令されて、肺ポート５２を第２の通気ポート５６に接続する。膨張した肺４４は、第２の通気ポート５６でのより低圧（即ち、標準的な大気圧）へのこの空気的接続に起因して、収縮を開始する。

第２の空気圧操作モードは、圧力センサ３２によって検知された圧力値が、最大肺サイズ制御デバイス３６によって提供される最大肺サイズ値を上回るときに開始される。最大肺サイズ値は、圧力値に等しい。

システム２０は、弁３０と肺４４との間に位置する圧力調整弁（図示せず）を含み得る。圧力調整弁は、弁３０が吸気モードに留まっている場合において、肺４４内の空気圧を調整するように設定されることになる。

図２及び３に示されるように、密閉可能な入口又はアクセスポート６０が、肺４４と肺ポート５２との間に提供される。密閉可能なアクセスポート６０は、システム２０が吸気及び呼気状態間を移行する際に、医療デバイス（例えば、スコープ、カメラ、ツール）を肺４４内に挿入することを可能にする。密閉可能なアクセスポート６０は、肺４４内に挿入された医療デバイスの周囲にシール又は最小漏出シールを提供する。密閉可能なアクセスポート６０は、ユーザが、肺での使用のために設計された設備上での試験及び／又は相互作用的な訓練を行うことを可能にする。例えば、肺弁（例えば、Ｓｐｉｒａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．によって製造されるＩＢＶ（登録商標））、撮像デバイス、送達カテーテル、組織サンプリング又は治療デバイス等の様々なタイプのスコープ又はツールを挿入することができる。

図４は、図１に示されるシステム２０によって実施されるプロセス７０の例示的なフロー図を示す。まず、ステップ７２において、システム２０が起動され、空気が、空気ポンプ４０によって取り付けられた肺に供給され、したがって肺を膨張させ、呼吸を行うことをシミュレーションする。空気ポンプ４０は、事前選択された速度（即ち、呼吸速度制御デバイス４２）又はデフォルト速度（即ち、空気ポンプのモータ速度（空気の体積／秒））で給気する。次に、判断ステップ７４において、コントローラ２４は、圧力センサ３２から受信された空気圧値（Ｐ_ｌｕｎｇ）に基づいて弁３０に命令を提供する。Ｐ_ｌｕｎｇが所定の最大空気圧閾値（Ｐ_ｍａｘ）（最大肺サイズ制御デバイス３６によって設定される）未満である場合、プロセス７０は、ステップ７２に戻る。Ｐ_ｌｕｎｇがＰ_ｍａｘよりも大きい場合、プロセス７０は、ステップ７６に進む。ステップ７６において、弁３０は、コントローラ２４によって命令されて、肺の空気を通気させ、したがって、肺を収縮させ、呼気をシミュレートする。

次に、判断ブロック７８において、Ｐ_ｌｕｎｇが所定の最小空気圧閾値（Ｐ_ｍｉｎ）（最小肺サイズ制御デバイス３４によって設定される）よりも大きい場合、プロセス７０は、ステップ７６の肺呼気モードに留まる。Ｐ_ｌｕｎｇがＰ_ｍｉｎ未満である場合、プロセス７０は、ステップ７２の肺吸気に戻る。

一実施形態では、ステップ８０に示されるように、低空気流操作モードでは、最大肺制御デバイス３６は、最大（又は、始動されることになるよりも高いもの）に設定され、呼吸速度制御デバイス４２は、十分に低く設定され、それによって、空気ポンプ速度が設定漏出率（肺側の空気システムの孔）に一致して、呼吸速度制御（空気ポンプ出力）に応じて、肺を特定のサイズで膨張させたままにする。空気圧は、始動点に決して到達しないため、肺は、特定のサイズで膨張したままになる。これは、肺が無期限に可変の膨張した状態に保持されることを可能にする。

図５及び６は、図１のシステム２０の構成要素を収容するように構成された肺ボックス１００の斜視図である。肺ボックス１００は、ハウジング１０２及び透明カバー１０６を含む。ハウジング１０２は、肺を支持するプラットフォーム１０４を含む。透明カバー１０６は、受容された肺の視認を可能にするためにプラットフォーム１０４を覆う。透明カバー１０６は、ハウジング１０２の受容縁上に載置される。図７のように、操作のために、透明カバー１０６が除去された後、次いで、肺４４がプラットフォーム１０４上に配置される。図８のように、次に、肺４４は、取付具１０８（例えば、有刺取付具）に接続され、漏れを防止するためにクランプデバイス１１２と固設される。透明カバー１０６は、置換されるが、システム２０が機能するためには、置換される必要はない。

図９－１は、複数の制御エリア１２２を明らかにするために、制御カバー１２０が除去された肺ボックス１００の斜視図を示す。図９－２は、複数の制御エリア１２２の正面図である。複数の制御エリア１２２は、呼吸速度制御ノブ４２－１、最大肺サイズ制御ノブ３６－１、及び最小肺サイズ制御ノブ３４－１を含む。制御ノブ４２－１、３６－１、３４－１は、事前較正された電位差計（図示せず）又は複数の異なる信号を生成することができる他のデバイスに接続される。

一実施形態では、コントローラ２４は、入口ポート１１０の周囲の余分な空気漏出を管理するように構成されている。入口ポート１１０は、密閉可能なアクセスポート６０を受容する。しかしながら、いくつかの空気は、様々な理由に起因して、密閉可能なアクセスポート６０から漏れ出る場合がある。コントローラ２４は、所定量の漏出を補償するために呼吸速度を変更し得る。

実施形態
Ａ．システムであって、空気圧ポンプと、弁であって、空気圧ポンプに空気的に連結された第１のポートと、人工肺又は天然肺のうちの少なくとも一方と空気的に連通するように構成された第２のポートと、通気用の第３のポートと、を備える、弁と、弁に、第１のポートを第２のポートに接続することと、第２のポートを第３のポートに接続することとを交互に行わせるように構成されたコントローラと、を備える、システム。

Ｂ．圧力値を生成し、圧力値をコントローラに送るように構成された圧力センサを更に備え、圧力センサが、第２のポートと人工肺又は天然肺との間に位置し、コントローラが、圧力値が第１の閾値を下回った場合、第１のポートを第２のポートに接続するように弁に指示し、コントローラが、圧力値が第２の閾値を上回った場合、第２のポートを第３のポートに接続するように弁に指示する、実施形態Ａに記載のシステム。

Ｃ．弁が、通気用の第４のポートを更に備え、コントローラが、圧力値が第２の閾値を上回った場合、第１のポートを第４のポートに接続するように弁に更に指示する、実施形態Ｂに記載のシステム。

Ｄ．ユーザが第１の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第１のユーザ制御デバイスを更に備える、実施形態Ｂに記載のシステム。

Ｅ．第１のユーザ制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、実施形態Ｄに記載のシステム。

Ｆ．ユーザが第２の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第２のユーザ制御デバイスを更に備える、実施形態Ｂ、Ｃ、Ｄ又はＥに記載のシステム。

Ｇ．第２のユーザ制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、実施形態Ｆに記載のシステム。

Ｈ．ユーザが空気圧ポンプによって生成される空気流の量を変更することを可能にするように構成されたポンプ速度制御デバイスを更に備える、実施形態Ａ～Ｇのいずれか１つに記載のシステム。

Ｉ．ポンプ速度制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、実施形態Ｈに記載のシステム。

Ｊ．取付具であって、人工肺又は天然肺に連結されるように構成された第１の開口部と、弁の第２のポートに接続された第２の開口部と、第３の開口部と、を備え、人工肺又は天然肺が、第１の開口部に接続されているとき、取付具が、医療デバイスが第１及び第３の開口部を介して人工肺又は天然肺内を通過することを可能にするように構成されている、取付具を更に備える、実施形態Ａ～Ｉのいずれか１つに記載のシステム。

Ｋ．第３の開口部に連結されたエアロックデバイスを更に備える、実施形態Ｊに記載のシステム。

Ｌ．デバイスであって、ハウジングであって、人工肺又は天然肺のうちの少なくとも一方を受容するように構成され、かつ周囲環境と同一圧力である、プラットフォームと、１つ以上の内部空洞と、を備える、ハウジングと、ハウジングの１つ以上の内部空洞内に位置し、かつ人工肺又は天然肺を正圧で膨張させるように構成されている、給気構成要素と、を備える、デバイス。

Ｍ．給気構成要素が、空気圧ポンプと、弁であって、空気圧ポンプに空気的に連結された第１のポートと、人工肺又は天然肺と空気的に連通するように構成された第２のポートと、通気用の第３のポートと、を備える、弁と、弁に、第１のポートを第２のポートに接続することと、第２のポートを第３のポートに接続することとを交互に行わせるように構成されたコントローラと、を備える、実施形態Ｌに記載のデバイス。

Ｎ．給気構成要素が、圧力値を生成し、圧力値をコントローラに送るように構成された圧力センサを更に備え、圧力センサが、第２のポートと人工肺又は天然肺との間に位置し、コントローラが、圧力値が第１の閾値を下回った場合、第１のポートを第２のポートに接続するように弁に指示し、コントローラが、圧力値が第２の閾値を上回った場合、第２のポートを第３のポートに接続するように弁に指示する、実施形態Ｍに記載のデバイス。

Ｏ．給気構成要素が、ユーザが第１の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第１のユーザ制御デバイスを更に備える、実施形態Ｎに記載のデバイス。

Ｐ．給気構成要素が、ユーザが第２の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第２のユーザ制御デバイスを更に備える、実施形態Ｎ又はＯに記載のデバイス。

Ｑ．給気構成要素が、ユーザが空気圧ポンプのモータの速度を変更することによって、空気流の量を変更することを可能にするように構成されたポンプ速度制御デバイスを更に備える、実施形態Ｌ～Ｐのいずれか１つに記載のデバイス。

Ｒ．給気構成要素が、取付具であって、人工肺又は天然肺に連結されるように構成された第１の開口部と、弁の第２のポートに接続された第２の開口部と、第３の開口部と、を備え、人工肺又は天然肺が、第１の開口部に接続されているとき、取付具が、医療デバイスが第１及び第３の開口部を介して人工肺又は天然肺内を通過することを可能にするように構成されている、取付具を更に備える、実施形態Ｌ～Ｑのいずれか１つに記載のデバイス。

Ｓ．給気構成要素が、第３の開口部に連結されたエアロックデバイスを更に備える、実施形態Ｒに記載のデバイス。

Ｔ．弁が、空気圧ポンプの方に空気を通気させるための第４のポートを更に備え、コントローラが、圧力値が第２の閾値を上回った場合、第１のポートを第４のポートに接続するように弁に更に指示する、実施形態Ｍに記載のデバイス。

本発明の説明は、本質的に単に例示的なものであり、本発明の趣旨から逸脱しない変形が、本発明の範囲内にあることが意図される。かかる変形は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱するものとしてみなされない。

本発明の好ましい実施形態が、ここまで記載されたにもかかわらず、本発明は、これらの実施例に限定されない。追加、省略、置換、及び他の変形を、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができる。

加えて、本発明は上記の記載によって限定されず、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

２０ ・・・肺呼吸システム
２４ ・・・コントローラ
３０ ・・・弁
３２ ・・・圧力センサ
３４ ・・・最小肺サイズ制御デバイス
３６ ・・・最大肺サイズ制御デバイス
４０ ・・・空気ポンプ
４４ ・・・肺
５０ ・・・ポンプポート
５２ ・・・肺ポート
５４ ・・・第１の通気ポート
５６ ・・・第２の通気ポート
６０ ・・・アクセスポート
１００ ・・・肺ボックス
１０２ ・・・ハウジング
１０４ ・・・プラットフォーム
１０６ ・・・透明カバー
１０８ ・・・取付具
１１０ ・・・入口ポート
１１２ ・・・クランプデバイス
１２０ ・・・制御カバー

Claims (17)

1. システムであって、
   空気圧ポンプと、
   弁であって、
   前記空気圧ポンプに空気的に連結された第１のポートと、
   人工肺又は天然肺のうちの少なくとも一方と空気的に連通するように構成された第２のポートと、
   通気用の第３のポートと、を備える、弁と、
   前記弁に、前記第１のポートを前記第２のポートに接続することと、前記第２のポートを前記第３のポートに接続することとを交互に行わせるように構成されたコントローラと、を備え、
   圧力値を生成し、前記圧力値を前記コントローラに送るように構成された圧力センサを更に備え、前記圧力センサが、前記第２のポートと前記人工肺又は前記天然肺との間に位置し、
   前記コントローラが、前記圧力値が第１の閾値を下回った場合、前記第１のポートを前記第２のポートに接続するように前記弁に指示し、
   前記コントローラが、前記圧力値が第２の閾値を上回った場合、前記第２のポートを前記第３のポートに接続するように前記弁に指示し、
   前記弁が、通気用の第４のポートを更に備え、
   前記コントローラが、前記圧力値が前記第２の閾値を上回った場合、前記第１のポートを前記第４のポートに接続するように前記弁に更に指示する、
   システム。
2. ユーザが前記第１の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第１のユーザ制御デバイスを更に備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１のユーザ制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、請求項２に記載のシステム。
4. ユーザが前記第２の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第２のユーザ制御デバイスを更に備える、請求項２に記載のシステム。
5. 前記第２のユーザ制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、請求項４に記載のシステム。
6. ユーザが前記空気圧ポンプによって生成される空気流の量を変更することを可能にするように構成されたポンプ速度制御デバイスを更に備える、請求項１に記載のシステム。
7. 前記ポンプ速度制御デバイスが、電位差計又はデジタルスイッチのうちの少なくとも一方を備える、請求項６に記載のシステム。
8. 取付具であって、
   前記人工肺又は前記天然肺に連結されるように構成された第１の開口部と、
   前記弁の前記第２のポートに接続された第２の開口部と、
   第３の開口部と、を備え、
   前記人工肺又は前記天然肺が、前記第１の開口部に接続されているとき、前記取付具が、医療デバイスが前記第１及び第３の開口部を介して前記人工肺又は前記天然肺内を通過することを可能にするように構成されている、取付具を更に備える、請求項１に記載のシ
   ステム。
9. 前記第３の開口部に連結されたエアロックデバイスを更に備える、請求項８に記載のシステム。
10. デバイスであって、
    ハウジングであって、
    人工肺又は天然肺のうちの少なくとも一方を受容するように構成され、かつ周囲環境と同一圧力である、プラットフォームと、
    １つ以上の内部空洞と、を備える、ハウジングと、
    前記ハウジングの前記１つ以上の内部空洞内に位置し、かつ前記人工肺又は前記天然肺を正圧で膨張させるように構成されている、給気構成要素と、を備え、
    前記給気構成要素が、
    空気圧ポンプと、
    弁であって、
    前記空気圧ポンプに空気的に連結された第１のポートと、
    前記人工肺又は前記天然肺と空気的に連通するように構成された第２のポートと、
    通気用の第３のポートと、を備える、弁と、
    前記弁に、前記第１のポートを前記第２のポートに接続することと、前記第２のポートを前記第３のポートに接続することとを交互に行わせるように構成されたコントローラと、を備え、
    前記給気構成要素は、
    最小空気圧を第１の閾値として設定可能に構成されている最小肺サイズ制御デバイスと、
    最大空気圧を第２の閾値として設定可能に構成されている最大肺サイズ制御デバイスと、
    前記空気圧ポンプの制御速度を設定可能に構成されている呼吸速度制御デバイスと、
    を更に備え、
    前記給気構成要素は、前記最大肺サイズ制御デバイスが最大に設定され、前記呼吸速度制御デバイスを十分に低く設定することで、低空気量操作モードを設定可能に構成されている
    デバイス。
11. 前記給気構成要素が、圧力値を生成し、前記圧力値を前記コントローラに送るように構成された圧力センサを更に備え、前記圧力センサが、前記第２のポートと前記人工肺又は前記天然肺との間に位置し、
    前記コントローラが、前記圧力値が第１の閾値を下回った場合、前記第１のポートを前記第２のポートに接続するように前記弁に指示し、
    前記コントローラが、前記圧力値が第２の閾値を上回った場合、前記第２のポートを前記第３のポートに接続するように前記弁に指示する、請求項１０に記載のデバイス。
12. 前記給気構成要素が、ユーザが前記第１の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第１のユーザ制御デバイスを更に備える、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記給気構成要素が、ユーザが前記第２の閾値の値を変更することを可能にするように構成された第２のユーザ制御デバイスを更に備える、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記給気構成要素が、ユーザが前記空気圧ポンプによって生成される空気流の量を変更することを可能にするように構成されたポンプ速度制御デバイスを更に備える、請求項１１に記載のデバイス。
15. 前記給気構成要素が、取付具であって、
    前記人工肺又は前記天然肺に連結されるように構成された第１の開口部と、
    前記弁の前記第２のポートに接続された第２の開口部と、
    第３の開口部と、を備え、
    前記人工肺又は前記天然肺が、前記第１の開口部に接続されているとき、前記取付具が、医療デバイスが前記第１及び第３の開口部を介して前記人工肺又は前記天然肺内を通過することを可能にするように構成されている、取付具を更に備える、請求項１１に記載のデバイス。
16. 前記給気構成要素が、前記第３の開口部に連結されたエアロックデバイスを更に備える、請求項１５に記載のデバイス。
17. 前記弁が、前記空気圧ポンプの方に空気を通気させるための第４のポートを更に備え、
    前記コントローラが、前記圧力値が前記第２の閾値を上回った場合、前記第１のポートを前記第４のポートに接続するように前記弁に更に指示する、請求項１１に記載のデバイス。

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