JP7454913B2

JP7454913B2 - 切換弁を有する人工呼吸器具

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Publication number: JP7454913B2
Application number: JP2019038107A
Authority: JP
Inventors: アダメッツ，ベンジャミン; ゴーベル，クリストフ
Original assignee: レーヴェンシュタインメディカルテクノロジーエス．アー．
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2024-03-25
Anticipated expiration: 2039-03-04
Also published as: US20190275283A1; CN110237393B; US11351333B2; CN110237393A; US20220305229A1; EP4400146A3; EP3536369A1; EP3536369B1; DE102019104985A1; EP4400146A2; JP2019155091A

Description

本発明は、器具入口と、器具出口と、器具入口と器具出口の間の呼吸ガス経路とを有する人工呼吸器具に関するものであり、呼吸ガス経路には呼吸ガス駆動部と、逆止め弁と、切換弁とが配置されている。

人工呼吸器具は呼吸障害の治療のために利用され、その際に人工呼吸器具は、非侵襲的および侵襲的な人工呼吸において、病院内でも病院外でも利用することができる。

患者の人工呼吸では、通常、呼吸ガス流のための吸気分路と、任意選択として呼気の呼吸ガス流のための分路とを有する人工呼吸器具を利用することができる。呼気の呼吸ガス流のための分路は、患者による呼吸ガスの吐出し／呼気を可能にするのに対して、吸気の呼吸ガス流のための分路は患者に呼吸ガスを供給する。

従来技術で知られている人工呼吸器具では、人工呼吸器具の呼気分路でも吸気分路でも遮断／障害が起こることがある。

たとえば呼気分路での遮断／障害は、たとえば医薬品や分泌物などの材料注入によって引き起こされることがある。呼気分路での遮断／障害は、患者が呼吸ガスを吐き出すのを妨げる。

呼気分路の遮断／障害は、たとえば、呼気での気道圧を求められる圧力レベルまで引き下げることができないことにつながることがあり、そのために患者が吐出しをすることができなくなる。患者の気道での持続する上昇した呼吸ガス圧は、有害な帰結をもたらすことがある。たとえば胸腔内圧の危険な上昇が起こることがあり、これが静脈還流の減少、心臓機能の低下、および最終的に動脈血圧の低下につながる。

人工呼吸器具の呼気分路での遮断／障害という問題のほか、人工呼吸器具の吸気分路での遮断／障害も起こることがある。吸気分路での遮断／障害は、たとえば呼吸ガス駆動部の故障によって引き起こされることがある。吸気分路での遮断／障害は患者が息を吸うのを妨げ、もしくはこれを少なくとも困難にすることがある。

このように従来技術で知られている人工呼吸器具は、安全装置が存在している場合であっても、遮断、障害、または故障に対して十分に保全されないという欠点を有しており、そのため、呼吸ガスの吸気および／または呼気を確保することができなくなる。

したがって本発明の課題は、人工呼吸器具の吸気分路または呼気分路の障害／遮断が生じたときに、呼吸ガスの吸気および／または呼気の保全を確保する人工呼吸器具を提供することにある。

本発明の対象物は、少なくとも１つの器具入口と、器具出口と、器具入口と器具出口の間の呼吸ガス経路とを有する人工呼吸器具であり、呼吸ガス経路には呼吸ガス駆動部と、逆止め弁と、切換弁とが配置されている。呼吸ガス経路は、通常、吸気の呼吸ガス経路である。任意選択として、人工呼吸器具は少なくとも１つの吸気の呼吸ガス経路と、少なくとも１つの呼気の呼吸ガス経路とを含むことができる。典型的には、少なくとも１つの逆止め弁が少なくとも１つの吸気の呼吸ガス経路に配置される。逆止め弁は、器具入口と呼吸ガス駆動部との間に配置されていてよい。別案として逆止め弁は、呼吸ガス駆動部と器具出口との間に配置されていてよい。呼吸ガス駆動部は送風機または圧力源、特に酸素圧力源または空気圧力源であってよい。

本発明によると、逆止め弁は器具出口から器具入口への方向で呼吸ガス流を妨げ、切換弁は器具出口から器具入口または別個の器具開口部への方向で呼吸ガス流を少なくとも一時的に可能にする。このとき別個の器具開口部は、第２の／別個の器具入口または第２の／別個の器具出口であってよい。切換弁は電気機械式に構成されていてよい。たとえば切換弁は電磁弁を有する空気圧弁であってよく、または電磁弁を有するバイパスであってよい。切換弁は３／２ウェイバルブ、空気圧弁、またはダイアフラム弁であってよい。

通常、患者から吐き出される呼吸ガスは、人工呼吸器具の呼気の呼吸ガス経路を介して運び出すことができる。したがって、吸気の呼吸ガス経路を介しての呼吸ガスの帰還を防ぐことができる。逆止め弁は、人工呼吸器具の通常動作のときに、患者の汚れた呼吸ガスによる呼吸ガス駆動部の意図しない汚染を防止する。含まれている切換弁により、呼気の呼吸ガス経路の遮断／障害が生じたとき、逆止め弁を少なくとも一時的に迂回することができる。このことは、呼気の呼吸ガス経路が遮断されたとき、患者の呼吸ガスを吸気の呼吸ガス経路を介して運び出すことができるという利点をもたらす。

１つの実施形態では、逆止め弁と器具出口の間に流動測定装置が配置される。流動測定装置は、呼吸ガス経路での呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出するようにセットアップされる。切換弁は、呼吸ガスの検出された流動もしくは容積または圧力をベースとして開放可能または閉鎖可能であるようにセットアップされる。このことは、呼吸ガス容積依存的または呼吸ガス圧依存的な切換弁の切換を可能にする。別案として、切換弁は時間制御式または患者トリガー式に制御可能であってよい。切換弁は、たとえば３／２ウェイバルブによって切換可能であってよい。

１つの実施形態では、切換弁は逆止め弁に対するバイパスに配置される。バイパスは開放型または閉鎖型に構成されていてよい。閉鎖型とは、バイパスが呼吸ガス経路に連通し、そこから分岐していて、その際に逆止め弁を迂回することを意味する。切換弁は、通常、バイパスに配置される。開放型とは、バイパスが呼吸ガス経路に連通してそこから分岐するのではないことを意味する。むしろ開放型のバイパスは、たとえば別個の／第２の器具出口を備えていてよい呼吸ガス経路である。開放型のバイパスは、通常、器具出口と呼吸ガス駆動部または逆止め弁との間で分岐して、別個の／第２の器具出口に連通する。別案として開放型のバイパスは、逆止め弁と呼吸ガス駆動部の間で分岐して、第２の／別個の器具出口に連通する。開放型のバイパスには流動測定装置が配置されていてよい。通常、この流動測定装置は第２の／別個の器具出口とバイパスの間に配置される。開放型のバイパスには、別個の切換弁が配置されていてよい。この切換弁は時間制御式に、患者トリガー式に、または流動測定装置により検出される呼吸ガスの流動もしくは容積もしくは圧力をベースとして切換可能であってよい。通常、この流動測定装置は切換弁と共通の器具出口との間に配置される。任意選択として、開放型のバイパスは閉鎖型のバイパスに追加して構成されていてよい。開放型のバイパスは、患者から放出される呼吸ガスを別個の／第２の器具出口を介して周囲に放出できるという利点をもたらす。

本発明の１つの発展例では、少なくとも１つの切換弁は逆止め弁のバイパスを構成する。逆止め弁の閉鎖型のバイパスの構成によって、呼吸ガスが逆止め弁の周囲で、そこから分岐したのと同一の呼吸ガス経路へ呼吸ガスが導入されるように、逆止め弁を迂回することができる。任意選択として、少なくとも１つの切換弁は逆止め弁の開放型のバイパスを構成する。開放型に構成されたバイパスでは、吸気の呼吸ガス経路の遮断／障害が生じたとき、開放型のバイパスを介して逆止め弁のそばを通して、呼吸ガスを別個の器具出口から運び出すことができる。

１つの実施形態では、少なくとも１つの切換弁はバイパスを開放および／または閉鎖するようにセットアップされ、切換弁は自動的または能動的に切換可能なようにセットアップされる。通常、切換弁は呼吸ガスの判定された流動もしくは容積または圧力をベースとして自動的に開放または閉鎖をするようにセットアップされる。たとえば切換弁は、流動測定装置が特定の時間帯にわたって高い圧力を検出したときに開放をする。

１つの実施形態では、呼吸ガス駆動部は器具入口と逆止め弁の間に配置されるとともに、逆止め弁と器具出口の方向へ呼吸ガスを送出するようにセットアップされる。呼吸ガス駆動部の配置は、人工呼吸器具における吸込側と圧力側を定義する。吸込側は、呼吸ガス流方向で見て呼吸ガス駆動部よりも前の側である。圧力側は、呼吸ガス流方向で見て呼吸ガス駆動部に後置された側である。器具入口のすぐ後に呼吸ガス駆動部が配置されることで、逆止め弁、切換弁、および流動測定装置は人工呼吸器具の圧力側にある。

本発明の１つの実施形態では、バイパスは呼吸ガス駆動部と逆止め弁の間で切換弁へと分岐し、逆止め弁と器具出口の間で再び呼吸ガス経路に連通する。このような配置によって呼吸ガス駆動部は、人工呼吸器具の通常動作のとき、帰還してくる呼吸ガスによる意図しない汚染から防護される。

本発明の別案の実施形態では、呼吸ガス駆動部は逆止め弁と器具出口の間に配置されるとともに、呼吸ガスを器具出口の方向へ送出するようにセットアップされる。逆止め弁と器具出口の間に呼吸ガス駆動部が配置されることで、逆止め弁と切換弁は人工呼吸器具の吸込側にある。

本発明の別案の実施形態の発展例では、バイパスは器具入口と逆止め弁の間で切換弁へと分岐し、逆止め弁と呼吸ガス駆動部の間で再び呼吸ガス経路に連通する。このことは、逆止め弁を迂回することができるという利点をもたらす。さらに、このような種類の配置では、切換弁と逆止め弁が人工呼吸器具の吸込側に配置される。

さらに別の実施形態では、バイパスに追加して、第２の器具入口と少なくとも１つの逆止め弁とを含み、共通の器具出口の前で第１の呼吸ガス経路に連通する第２の呼吸ガス経路が構成される。典型的には第２の呼吸ガス経路は、吸気の呼吸ガス経路の遮断／障害が生じたときに呼吸ガスを吸息可能である別個の呼吸ガス経路を提供するようにセットアップされた、別個の吸気の呼吸ガス経路である。第２の吸気の呼吸ガス経路は、別個の呼吸ガス駆動部を含むことができる。たとえばこの呼吸ガス駆動部は、第２の器具入口と、第２の呼吸ガス経路の逆止め弁との間に配置される。さらに第２の呼吸ガス経路は、第２の呼吸ガス経路での呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出するようにセットアップされた別個の流動測定装置を含むことができる。

本発明による別の実施形態では、呼気の器具入口と呼気の器具出口とを含む、呼気の呼吸ガス流のための呼吸ガス経路が含まれる。呼気の呼吸ガス流のための呼吸ガス経路は、患者の呼吸ガスを運び出すようにセットアップされる。このとき呼気の器具入口は、通常、患者近傍に配置されるのに対して、呼気の器具出口は患者遠方に構成される。呼気の呼吸ガスのための呼吸ガス経路は、患者の呼吸ガスを呼気の器具出口で運び出し、そのようにして患者が息を吐くのを可能にするようにセットアップされる。

１つの発展例では、呼気の器具入口から呼吸ガス経路が呼気の器具出口へと通じており、この呼吸ガス経路に切換弁と流動測定装置が配置される。流動測定装置は、通常、呼気の器具出口と切換弁の間に配置される。切換弁は、通常、規定された時間インターバルをベースとして、または患者トリガーをベースとして切換可能であるようにセットアップされる。別案として切換弁は、流動測定装置により測定される呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力をベースとして切換可能であってよい。呼気の器具出口と切換弁の間に配置される流動測定装置は、典型的には、呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出し、患者により放出される呼吸ガスに関する人工呼吸器具へのフィードバックを可能にするようにセットアップされる。

別の発展例では、呼気の器具入口と切換弁の間で、切換弁と流動測定装置とを有する別個の呼気の呼吸ガス経路が別個の器具出口へと通じている。この別個の呼気の呼吸ガス経路は、たとえば呼気の呼吸ガス経路の遮断／障害が生じたときに患者の呼吸ガスを運び出すようにセットアップされる。呼気の器具出口と切換弁の間に配置される流動測定装置は、典型的には、呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出し、患者により放出される呼吸ガスに関するフィードバックを可能にするようにセットアップされる。

１つの実施形態では、第１の分路をもって患者インターフェースへと通じ、患者インターフェースの前で第２の分路をもって呼気の呼吸ガスのための呼気の器具入口へと通じるホースシステムが器具出口にアダプタ接合される。任意選択として、ホースシステムは単一ホースシステムである。別案として、漏れホースシステムであるホースシステムが器具出口にアダプタ接合されていてよい。ホースシステムにより、患者インターフェースが少なくとも１つの吸気の呼吸ガス経路と接続される。任意選択として、患者インターフェースはホースシステムによって、少なくとも１つの吸気の呼吸ガス経路および少なくとも１つの呼気の呼吸ガス経路と接続される。

別の実施形態では、逆止め弁は器具出口から器具入口への方向の呼吸ガス流を妨げ、切換弁は器具出口から器具入口への方向の呼吸ガス流を少なくとも一時的に可能にし、切換弁は逆止め弁に対するバイパスに配置されており、切換弁のバイパスは呼吸ガス駆動部と逆止め弁の間で分岐して、逆止め弁と器具出口の間で再び呼吸ガス経路に連通する。

本発明の１つの発展例では、人工呼吸器具は、別個の器具入口と別の逆止め弁とを含む第２の吸気の呼吸ガス経路を含んでおり、第２の吸気の呼吸ガス経路は呼吸ガスを別個の器具入口を介して取り込んで器具出口の方向へ案内するようにセットアップされる。

別の発展例では、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通する。

本発明の１つの発展例では、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通し、吸気の呼吸ガス経路は少なくとも１つの別の弁を有している。

別の発展例では、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通し、開放型のバイパスには少なくとも１つの流動測定装置が配置されている。

さらに、少なくとも１つの器具入口と、器具出口と、器具入口と器具出口の間の呼吸ガス経路とを有する人工呼吸器具も本発明の対象物であり、呼吸ガス経路には呼吸ガス駆動部、逆止め弁、および切換弁が配置されている。

本発明によるとこの人工呼吸器具は、別個の器具入口と別の逆止め弁とを含む第２の吸気の呼吸ガス経路を含んでおり、第２の吸気の呼吸ガス経路は呼吸ガスを別個の器具入口を介して取り込んで器具出口の方向へ案内するようにセットアップされている。

本発明によると切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通する。

１つの実施形態では、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通し、吸気の呼吸ガス経路は少なくとも１つの別の弁を有している。

別の実施形態では、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通し、開放型のバイパスには少なくとも１つの流動測定装置が配置されている。

少なくとも１つの器具入口と、器具出口と、器具入口と器具出口の間の呼吸ガス経路とを有する人工呼吸器具も本発明の対象物であり、呼吸ガス経路には呼吸ガス駆動部、逆止め弁、および切換弁が配置されている。

本発明によると、切換弁はバイパスに配置されており、バイパスは別個の器具出口を含む開放型のバイパスとして構成されており、開放型のバイパスは吸気の呼吸ガス経路から逆止め弁と器具出口の間で分岐して別個の器具出口に連通し、吸気の呼吸ガス経路は別の弁と流動測定装置とを有しており、流動測定装置は呼吸ガス駆動部と逆止め弁の間に配置されている。

次に、著しく簡略化した模式的な図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例について詳しく説明する。図面は次のものを示す。

逆止め弁のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する本発明による人工呼吸器具の１つの実施形態の模式的な構造である。逆止め弁のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する本発明による人工呼吸器具の図１に示す実施形態の別案の配置である。バイパスと第２の吸気の呼吸ガス経路とを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、図１に示す本発明による人工呼吸器具の別の実施形態の模式的な構造である。バイパスと第２の吸気の呼吸ガス経路とを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、図１に示す本発明による人工呼吸器具の図２に示す実施形態の別案の配置である。バイパスと第２の吸気の呼吸ガス経路とを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、本発明による人工呼吸器具の図１および図３に示す実施形態の別案の配置である。バイパスと第２の吸気の呼吸ガス経路とを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、本発明による人工呼吸器具の図２および図４に示す実施形態の別案の配置である。バイパスと呼気の呼吸ガス経路とを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、本発明による人工呼吸器具の実施形態の模式的な構造である。吸気の呼吸ガス経路と第２の吸気の呼吸ガス経路、ならびに呼気の呼吸ガス経路と別個の呼気の呼吸ガス経路を有する、本発明による人工呼吸器具の別の実施形態の模式的な構造である。別個の器具出口を有する開放型のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、本発明による人工呼吸器具の別案の実施形態の模式的な構造である。別個の器具出口を有する開放型のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、図９に示す本発明による人工呼吸器具の別案の実施形態の模式的な構造である。別個の器具出口を有する開放型のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、図９に示す本発明による人工呼吸器具の別案の実施形態の模式的な構造である。別個の器具出口を有する開放型のバイパスを有する吸気の呼吸ガス経路を有する、図９および図１１に示す、本発明による人工呼吸器具の別案の実施形態の模式的な構造である。

各図面において、構造上の同一の部材はそれぞれ同一の符号を有している。

図１は、バイパス１７と逆止め弁１３ａとを有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、本発明による人工呼吸器具１０の１つの実施形態の模式的な構造を示している。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａとを含んでいる。このとき器具出口１５ａは患者近傍に配置され、器具入口１１ａは患者遠方に配置される。器具入口１１ａから器具出口１５ａへと呼吸ガス経路１６ａが延びている。呼吸ガス経路１６ａは、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１３ａ、および切換弁１４ａを含んでいる。切換弁１４ａは、逆止め弁１３ａに対するバイパス１７に配置されている。バイパス１７は呼吸ガス駆動部１２ａと逆止め弁１３ａの間で分岐して、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間で再び吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、器具入口１１ａと逆止め弁１３ａの間に配置される。バイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、呼吸ガスを器具入口１１ａの方向に帰還させることができ、それによって逆止め弁１３ａが迂回される。

図２は、バイパス１７と逆止め弁１３ａとを有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、本発明による人工呼吸器具１０の図１に示す実施形態の別案の配置を示している。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａとを含んでいる。器具入口１１ａから器具出口１５ａへと呼吸ガス経路１６ａが延びている。呼吸ガス経路１６ａは、逆止め弁１３ａ、呼吸ガス駆動部１２ａ、および切換弁１４ａを含んでいる。切換弁１４ａは逆止め弁１３ａに対するバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、この別案の配置では器具入口１１ａと逆止め弁１３ａの間で分岐して、逆止め弁１３ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間で再び吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間に配置される。バイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、呼吸ガスを、それが呼吸ガス駆動部１２ａを通過した後に、器具入口１１ａの方向へ帰還させることができる。

図３は、吸気の呼吸ガス経路１６ａ、バイパス１７、および第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有する、図１に示す本発明による人工呼吸器具１０の別の実施形態の模式的な構造を示している。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａから器具出口１５ａへと延びている。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１４ａ、および切換弁１４ａを含んでおり、切換弁１４ａは逆止め弁１３ａを迂回するためのバイパス１７に配置されている。図３に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、第２の器具入口１１ｂから共通の器具出口１５ａへと延びる、第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有している。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、逆止め弁１３ａと共通の器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは逆止め弁１３ｂを含むことができる。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを介して、たとえば吸気の呼吸ガス経路１６ａの遮断／障害が生じたとき、呼吸ガスを別個の器具入口１１ｂを介して取り入れて患者に供給することができる。これに加えて、呼気の呼吸ガス経路の遮断が生じたときに、切換弁１４ａによって逆止め弁１３ａを迂回することで呼吸ガスを帰還させることができ、患者に息の吐出しを可能にすることができる。

図４は、吸気の呼吸ガス経路１６ａ、バイパス１７、および第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有する、図２に示す本発明による人工呼吸器具１０の実施形態の別案の配置を示している。この別案の実施形態では、吸気の呼吸ガス経路１６ａに、逆止め弁１３ａが器具入口１１ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間に配置されている。逆止め弁１３ａを迂回してバイパス１７が構成されていて、このバイパスは器具入口１１ａの間で分岐して、逆止め弁１３ａと呼吸ガス駆動部１２ａとの間で再び吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間に配置されている。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、呼吸ガス駆動部１２ａと共通の器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、逆止め弁１３ｂを含むことができる。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを介して、この実施形態でも、たとえば吸気の呼吸ガス経路１６ａの遮断／障害が生じたとき、呼吸ガスを別個の器具入口１１ｂを介して取り入れて患者に供給することができる。これに加えて、同じく呼気の呼吸ガス経路の遮断が生じたときに、切換弁１４ａによって逆止め弁１３ａを迂回することで呼吸ガスを帰還させることができ、患者に息の吐出しを可能にすることができる。

図５は、吸気の呼吸ガス経路１６ａ、バイパス１７、および第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有する、図１および図３に示す本発明による人工呼吸器具１０の実施形態の別案の配置を示している。

吸気の呼吸ガス経路１６ａは器具入口１１ａから器具出口１５ａへと延びるとともに、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１４ａ、および切換弁１４ａを含んでいる。切換弁１４ａは逆止め弁１３ａを迂回するためのバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、呼吸ガス駆動部１２ａと器具出口１５ａの間に構成されている。図５に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、第２の器具入口１１ｂから共通の器具出口１５ａへと延びる第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを同じく有している。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、逆止め弁１３ｂと共通の器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは逆止め弁１３ｂと呼吸ガス駆動部１２ｂを有しており、呼吸ガス駆動部１２ｂは第２の器具入口１１ｂと逆止め弁１３ｂの間に配置されている。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを介して、この実施形態でも、たとえば吸気の呼吸ガス経路１６ａの遮断／障害が生じたとき、呼吸ガスを別個の器具入口１１ｂを介して取り入れて患者に供給することができる。これに加えて、同じく呼気の呼吸ガス経路の遮断が生じたときに、バイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して逆止め弁１３ａを迂回することで呼吸ガスを帰還させることができ、患者に息の吐出しを可能にすることができる。

図６は、吸気の呼吸ガス経路１６ａ、バイパス１７、および第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有する、本発明による人工呼吸器具１０の図２および図４に示す実施形態の別案の配置を示している。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａから器具出口１５ａへと延びており、逆止め弁１４ａ、切換弁１４ａ、および呼吸ガス駆動部１２ａを含んでいる。切換弁１４ａは逆止め弁１３ａを迂回するためのバイパス１７に配置されている。切換弁１４ａを有するバイパス１７は、器具入口１１ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間に配置されている。図６に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、第２の器具入口１１ｂから共通の器具出口１５ａへと延びる第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有している。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、呼吸ガス駆動部１２ａと共通の器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは逆止め弁１３ｂと呼吸ガス駆動部１２ｂを有しており、呼吸ガス駆動部１２ｂは第２の器具入口１１ｂと逆止め弁１３ｂの間に配置されている。

図７は、バイパス１７と呼気の呼吸ガス経路１６ｃとを有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、本発明による人工呼吸器具１０の実施形態の模式的な構造を示している。

吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａから器具出口１５ａまで延びている。このとき吸気の呼吸ガス経路１６ａは、呼吸ガス駆動部１２ａと、逆止め弁１３ａと、逆止め弁１３ａに対するバイパス１７に配置された切換弁１４ａと、流動測定装置１８ａとを含んでいる。流動測定装置１８ａは、バイパス１７と器具出口１５ａの間に配置されている。流動測定装置１８ａを通じて、呼吸ガス経路の呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出することができる。所定の時間帯にわたって呼吸ガスが所定の容積または圧力であるとき、切換弁をたとえば３／２ウェイバルブによって切換可能である。切換弁は、通常、０～２０ｈＰａ、好ましくは０～１５ｈＰａの範囲内のＰＥＥＰ（ｐｏｓｉｔｉｖｅｅｎｄ－ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙｐｒｅｓｓｕｒｅ）を設定するようにセットアップされて構成される。

呼気の呼吸ガス経路１６ｃは呼気の器具入口２１から呼気の器具出口２２ａまで延びており、切換弁１４ｂと流動測定装置１８ｃとを含んでいる。このとき流動測定装置１８ｃは、呼気の器具出口２２ａと切換弁１４ｂの間に配置されている。このとき流動測定装置１８ｃは、呼吸ガス経路の呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出する役目を果たす。流動測定装置１８ｃによって検出された値をベースとして、患者によって放出される呼吸ガスの容積に関する人工呼吸器具へのフィードバックを行うことができる。

器具出口１５ａには、第１の分路２４と第２の分路２５を備えるホースシステム１９がアダプタ接合されている。第１の分路２４は器具出口１５ａから患者インターフェース２０に通じている。患者インターフェース２０の前に、ホースシステム１９は第２の分路２５をもって、呼気の呼吸ガスのための呼気の器具入口２１へ通じている。ホースシステム１９を介して、患者インターフェース２０が吸気の分路１６ａおよび呼気の分路１６ｃと接続される。

図７に示す人工呼吸器具１０の実施形態では、呼吸ガスを器具入口１１ａを介して取り入れて、呼吸ガス駆動部１２ａを介して、器具出口１５ａの方向へ逆止め弁１３ａを介して案内することができる。呼吸ガスは器具出口１５ａから、アダプタ接合されたホースシステム１９の分路２４を介して患者インターフェース２０へとさらに案内され、これを介して患者は呼吸ガスを吸い込むことができる。患者の吐き出した空気は、アダプタ接合されたホースシステム１９の分路２５を介して、呼吸ガス経路１６ｃへと呼気の器具入口２１を介して供給することができる。呼気の呼吸ガス経路１６ｃを介して、呼吸ガスは呼気の器具出口２２ａまで案内されて、周囲に放出される。呼気の呼吸ガス経路１６ｃの遮断／障害が生じたとき、吸気の呼吸ガス経路１６ａのバイパス１７にある切換弁１４ａを開くことで呼吸ガスを運び出すことができる。

図８は、第１の吸気の呼吸ガス経路１６ａと第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂ、ならびに呼気の呼吸ガス経路１６ｃと別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄを有する、本発明による人工呼吸器具１０の別の実施形態の模式的な構造を示している。

吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａから器具出口１５ａまで延びている。吸気の呼吸ガス経路１６ａは、呼吸ガス駆動部１２ａと、逆止め弁１３ａと、流動測定装置１８ａとを含んでいる。流動測定装置１８ａは、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間に配置されている。流動測定装置１８ａは、吸気の呼吸ガス経路１６ａを介して患者に放出される呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出する。

図８に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、第２の器具入口１１ｂから共通の器具出口１５ａまで延びる第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを有している。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、流動測定装置と共通の器具出口１５ａの間で、吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通する。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂは、別個の呼吸ガス駆動部１２ｂと、逆止め弁１３ｂと、流動測定装置１８ｂとを含むことができる。別個の呼吸ガス駆動部１２ｂは、第２の器具入口１１ｂと逆止め弁１３ｂの間に配置される。流動測定装置１８ｂは、呼吸ガス経路１６ｂにおける吸気の呼吸ガスの容積または圧力を検出して、人工呼吸器具１０に伝送することができる。第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂを介して、吸気の呼吸ガス経路１６ａの遮断が生じたときに、呼吸ガスを器具入口１１ｂを介して取り入れて、患者に供給することができる。

さらに図８に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、呼気の器具入口２１から呼気の器具出口２２ａへと延びる、切換弁１４ｂおよび流動測定装置１８ｃを含む呼気の呼吸ガス経路１６ｃを有している。このとき流動測定装置１８ｃは、呼気の器具出口２２ａと切換弁１４ｂの間に配置されている。流動測定装置１８ｃは、患者が放出する呼吸ガスの容積および／または圧力を検出する。呼気の呼吸ガス経路１６ｃを介して、患者から放出される呼吸ガスを運び出し可能である。

流動測定装置１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび１８ｄは、呼吸ガス経路における呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出し、これをベースとして切換弁を切り換え、または開閉し、かつ、患者に供給される呼吸ガスまたは患者から放出される呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力に関するフィードバックを人工呼吸器具１０へ供給するようにセットアップされていてよい。

さらに図８に示す人工呼吸器具１０の実施形態は、別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄを有している。別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄは呼気の呼吸ガス経路１６ｃから分岐して、別個の器具出口２２ｂまで延びている。別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄは、切換弁１４ｃと流動測定装置１８ｄを含んでいる。流動測定装置１８ｄは、患者が放出する呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出する。別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄを介して、呼気の呼吸ガス経路１６ｃの遮断／障害が生じたときに、患者から放出される呼吸ガスを運び出し可能である。

器具出口１５ａには、第１の分路２４と第２の分路２５を備えるホースシステム１９がアダプタ接合されている。第１の分路２４は器具出口１５ａから患者インターフェース２０へと通じている。患者インターフェース２０の前に、ホースシステム１９は第２の分路２５をもって、呼気の呼吸ガスのための呼気の器具入口２１へと通じている。ホースシステム１９を介して、患者インターフェース２０は吸気の呼吸ガス経路１６ａ、第２の吸気の呼吸ガス経路１６ｂ、呼気の呼吸ガス経路１６ｃ、および別個の呼気の呼吸ガス経路１６ｄと接続される。

図９は、別個の器具出口１５ｂを有する開放型のバイパス１７を有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、本発明による人工呼吸器具１０の別案の実施形態の模式的な構造を示している。人工呼吸器具１０の吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａを含んでいる。器具入口１１ａと器具出口１５ａの間に、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１３ａ、および切換弁１４ａが配置されており、切換弁１４ａはバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、別個の器具出口１５ｂを含む開放型のバイパスとして構成されている。開放型のバイパス１７は、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａから分岐して、別個の器具出口１５ｂに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、器具入口１１と逆止め弁１３ａの間に配置されている。切換弁１４ａは時間制御式に、患者トリガー式に、または流動測定装置により検出される呼吸ガスの流動もしくは容積をベースとして切換可能であってよい。このとき流動測定装置は、別個の器具出口１５ｂと切換弁１４ａの間に配置されている。開放型のバイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、吸気の呼吸ガス経路１６ａが遮断されたときに、患者から出される呼吸ガスを切換弁１４ａを介して放出することが可能である。呼吸ガス駆動部１２ａと器具出口１５ａの間に逆止め弁１３ａが配置されることで、逆止め弁１３ａは人工呼吸器具１０の圧力側に配置される。

図１０は、吸気の呼吸ガス経路１６ａと、別個の器具出口１５ｂを有する開放型のバイパス１７とを有する、図９に示す本発明による人工呼吸器具１０の実施形態の別案の模式的な構造を示している。このとき人工呼吸器具１０の吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａを含んでいる。器具入口１１ａと器具出口１５ａの間に、逆止め弁１３ａ、呼吸ガス駆動部１２ａ、および切換弁１４ａが配置されており、切換弁１４ａはバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、別個の器具出口１５ｂを含む開放型のバイパスとして構成されている。開放型のバイパス１７は、呼吸ガス駆動部１２ａと器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａから分岐して、別個の器具出口１５ｂに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａとの間に配置されている。開放型のバイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、吸気の呼吸ガス経路１６ａが遮断されたときに、患者から出される呼吸ガスを切換弁１４ａを介して放出することが可能である。呼吸ガス駆動部１２ａと器具出口１５ａの間に開放型のバイパス１７が配置されることで、呼吸ガス駆動部を通過する必要なしに呼吸ガスを帰還させることができる。器具入口１１ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間に逆止め弁１３ａが配置されることで、逆止め弁１３ａは人工呼吸器具１０の吸込側に配置される。

図１１は、別個の器具出口１５ｂを有する開放型のバイパス１７を有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、図９および図１０に示す本発明による人工呼吸器具１０の別案の実施形態の模式的な構造を示している。このとき人工呼吸器具１０の吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａを含んでいる。器具入口１１ａと器具出口１５ａの間に、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１３ａ、および切換弁１４ａが配置されており、切換弁１４ａはバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、別個の器具出口１５ｂを含む開放型のバイパスとして構成されている。開放型のバイパス１７は、逆止め弁１３ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａから分岐して、別個の器具出口１５ｂに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａとの間に配置されている。開放型のバイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、吸気の呼吸ガス経路１６ａが遮断されたときに、患者から出される呼吸ガスを切換弁１４ａを介して放出することが可能である。器具入口１１ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間に逆止め弁１３ａが配置されることで、逆止め弁１３ａは人工呼吸器具１０の吸込側に配置される。

図１２は、別個の器具出口１５ｂを有する開放型のバイパス１７を有する吸気の呼吸ガス経路１６ａを有する、本発明による人工呼吸器具１０の別案の実施形態の模式的な構造を示している。人工呼吸器具１０の吸気の呼吸ガス経路１６ａは、器具入口１１ａと器具出口１５ａを含んでいる。器具入口１１ａと器具出口１５ａの間に、呼吸ガス駆動部１２ａ、逆止め弁１３ａ、流動測定装置２７、および切換弁１４ａが配置されており、切換弁１４ａはバイパス１７に配置されている。バイパス１７は、別個の器具出口１５ｂおよび少なくとも１つの流動測定装置２７を含む開放型のバイパスとして構成されている。開放型のバイパス１７は、逆止め弁１３ａと器具出口１５ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａから分岐して、別個の器具出口１５ｂに連通する。呼吸ガス駆動部１２ａは、器具入口１１ａと逆止め弁１３ａとの間に配置されている。切換弁１４ａは時間制御式に、患者トリガー式に、またはバイパス１７に配置された流動測定装置２７により検出される呼吸ガスの流動もしくは容積をベースとして切換可能であってよい。このときバイパス１７の流動測定装置２７は、別個の器具出口１５ｂと切換弁１４ａの間に配置されている。開放型のバイパス１７に配置された切換弁１４ａを介して、吸気の呼吸ガス経路１６ａが遮断されたときに、患者から出される呼吸ガスを切換弁１４ａを介して放出することが可能である。呼吸ガス駆動部１２ａと器具出口１５ａとの間に逆止め弁１３ａが配置されることで、逆止め弁１３ａは人工呼吸器具１０の圧力側に配置される。

さらに図１２に示す実施形態は、吸気の呼吸ガス経路１６ａが、吸気の呼吸ガス経路１６ａへの酸素または空気もしくは圧縮空気の供給を確保するようにセットアップされた少なくとも１つの別の弁２６を追加的に含むことを示している。さらに、吸気の呼吸ガス経路１６ａは少なくとも１つの流動測定装置２７を含んでおり、流動測定装置２７は呼吸ガス駆動部１２ａと逆止め弁１３ａの間に配置される。別の弁２６は器具入口１１ａと呼吸ガス駆動部１２ａの間、および流動測定装置２７と逆止め弁１３ａの間で吸気の呼吸ガス経路１６ａに連通することができる。別の弁２６は通常は比例弁である。

図１２に示す実施形態では、切換弁１４ａ、流動測定装置２７、および別個の器具出口１５ｂを有する開放型のバイパス１７の領域（吸気単位）、ならびに、逆止め弁１３ａおよび器具出口１５ａを有する吸気の呼吸ガス経路１６ａの領域を、人工呼吸器具から取外し可能でありオートクレーブ処理可能である。器具入口１１ａ、呼吸ガス駆動部１２ａ、および流動測定装置２７を有している吸気の呼吸ガス経路１６ａの領域は、それが汚染された呼吸ガスと接触しないようにセットアップおよび構成される。

任意選択として、人工呼吸器具１０の図９～図１１に示す別案の実施形態は、呼吸ガス経路における呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出する流動測定装置をそれぞれ含むことができる。

任意選択として、図９～図１１に示すような別案の実施形態では、流動測定装置により検出される流動または容積をベースとして切換弁１４ａを切換可能であってよい。

任意選択として、図９～図１１に示す別案の実施形態を、図１～図８に示す実施形態と組み合わせることができる。別案として、図９～図１１に示す開放型のバイパス１７を、図１～図８に示す実施形態の閉鎖型のバイパス１７で置き換えることができる。

１０人工呼吸器具
１１ａ器具入口
１１ｂ第２の別個の器具入口
１２ａ呼吸ガス駆動部
１２ｂ呼吸ガス駆動部
１３ａ逆止め弁
１３ｂ逆止め弁
１４ａ切換弁
１４ｂ切換弁
１４ｃ切換弁
１４ｄ切換弁
１５ａ器具出口
１５ｂ別個の器具出口
１６ａ第１の呼吸ガス経路
１６ｂ第２の呼吸ガス経路
１６ｃ呼気の呼吸ガス流のための呼吸ガス経路
１６ｄ別個の呼気の呼吸ガス経路
１７バイパス
１８ａ流動測定装置
１８ｂ流動測定装置
１８ｃ流動測定装置
１８ｄ流動測定装置
１９ホースシステム
２０患者インターフェース
２１呼気の器具入口
２２ａ呼気の器具出口
２２ｂ呼気の器具出口
２３ホースシステム
２４第１の分路
２５第２の分路
２６別の弁、比例弁
２７別の流動測定装置

Claims

少なくとも１つの器具入口（１１ａ）と、器具出口（１５ａ）と、前記器具入口（１１ａ）と前記器具出口（１５ａ）の間の呼吸ガス経路（１６ａ）とを有する人工呼吸器具（１０）であって、前記呼吸ガス経路（１６ａ）は、少なくとも１つの吸気の呼吸ガス経路（１６ａ）および少なくとも１つの呼気の呼吸ガス経路と、呼吸ガス駆動部（１２ａ）と、逆止め弁（１３ａ）と、切換弁（１４ａ）とを備え、前記逆止め弁（１３ａ）は、前記吸気の呼吸ガス経路（１６ａ）内に配置され、かつ、前記器具出口（１５ａ）から前記器具入口（１１ａ）への方向で呼吸ガス流を妨げるように構成され、前記切換弁（１４ａ）は、前記呼気の呼吸ガス経路の遮断／障害の場合において前記吸気の呼吸ガス経路（１６ａ）を介して患者の呼気を放出するように、かつ、前記器具出口（１５ａ）から前記器具入口（１１ａ）または別個の器具開口部への方向で呼吸ガス流を少なくとも一時的に可能にするように構成され、
少なくとも１つの前記切換弁（１４ａ）は、前記逆止め弁（１３ａ）のバイパス（１７）を形成し、かつ、前記バイパス（１７）を開放および／または閉鎖するようにセットアップされ、前記切換弁（１４ａ）は自動的に切換可能なようにセットアップされ、
前記呼吸ガス駆動部（１２ａ）は、前記逆止め弁（１３ａ）と前記器具出口（１５ａ）の間に配置されるとともに、前記器具出口（１５ａ）の方向に呼吸ガスを送出するようにセットアップされ、
前記バイパス（１７）は、前記器具入口（１１ａ）と前記逆止め弁（１３ａ）の間で前記切換弁（１４ａ）へと分岐し、前記逆止め弁（１３ａ）と前記呼吸ガス駆動部（１２ａ）の間で再び前記呼吸ガス経路（１６ａ）に連通し、
前記逆止め弁（１３ａ）と前記器具出口（１５ａ）との間に流動測定装置（１８ａ）が配置され、前記流動測定装置（１８ａ）は、前記呼吸ガス経路（１６ａ）内の呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力を検出し、患者に供給される呼吸ガスまたは患者から放出される呼吸ガスの流動もしくは容積または圧力に関するフィードバックを前記人工呼吸器具（１０）へ供給し、かつ、前記流動もしくは容積または圧力に基づいて前記切換弁（１４ａ）を自動的に切り換えるようにセットアップされる、人工呼吸器具（１０）。
前記切換弁（１４ａ）は、前記逆止め弁（１３ａ）に対して前記バイパス（１７）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の人工呼吸器具（１０）。
前記バイパス（１７）に追加して、第２の器具入口（１１ｂ）と少なくとも１つのさらなる逆止め弁（１３ｂ）とを含み、共通の前記器具出口（１５ａ）の前で前記第１の呼吸ガス経路（１６ａ）に連通する第２の吸気の呼吸ガス経路（１６ｂ）が構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の人工呼吸器具（１０）。