JPH02209157A - Artificial respirator - Google Patents

Artificial respirator

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JPH02209157A
JPH02209157A JP2747789A JP2747789A JPH02209157A JP H02209157 A JPH02209157 A JP H02209157A JP 2747789 A JP2747789 A JP 2747789A JP 2747789 A JP2747789 A JP 2747789A JP H02209157 A JPH02209157 A JP H02209157A
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passage
breathing
exhalation
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breathing state
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Kazufuku Nitsuta
一福 新田
Takayuki Okabe
岡部 高之
Mitsuo Nemoto
三雄 根本
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Metran Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To selectively switch and use artificial breathing by a first breathing state and artificial breathing by a second breathing state by providing a switching means to be connected to an air sucking route and to switch the breathing state to the state, in which the supply of sucking gas is intermittently executed, and to the state in which the supply is continuously executed. CONSTITUTION:An opening and closing valve 11 constitutes the switching means and the sucking gas is intermittently supplied and interrupted by ON and OFF in a prescribed cycle. A variable diaphragm 12 constitutes a flow adjusting valve and changes the flow of the sucking gas flowing in a sucking route 3 to be large and small. At the time of the first breathing state, the comparatively large quantity of the sucking gas flows by the intermittent operation and at the time of the second breathing state, the comparatively small quantity of the gas flows by the continuous supply of the sucking gas. Signals are inputted from switches 61-64 to a control unit U and the switch 61 selects either the first breathing state and second breathing state. Then, the switch 62 commands an oscillation frequency in the second breathing state and the switch 63 commands the reciprocative stroke quantity of a linear motor 23. Further, the switch 64 commands average pressure in an adapter 1.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は人工呼吸器に関するものである。[Detailed description of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a ventilator.

(従来技術) 人工呼吸器は、一般に、低周波での呼吸すなわち健康人
の呼吸回数とほぼ同一の回数で患者に強制的呼吸を与え
るものとなっている。より具体的には、吸気ガスの供給
源に連なる吸気通路と該吸気通路に連なる吸気通路とが
与えられて、吸気通路に設けた例えば電磁式の開閉弁を
所定の周期で開閉することにより、吸気ガスの間欠的な
供給が行なわれ、この間欠的な吸気ガスの供給サイクル
が1分間に20回前後に設定される。このような呼吸状
態を、本出願では第1呼吸状態と呼ぶことにする。
(Prior Art) A ventilator generally provides forced breathing to a patient at a low frequency, that is, at approximately the same number of breaths as a healthy person. More specifically, an intake passage connected to an intake gas supply source and an intake passage connected to the intake passage are provided, and by opening and closing, for example, an electromagnetic on-off valve provided in the intake passage at a predetermined period, Intake gas is supplied intermittently, and the intermittent supply cycle of intake gas is set to around 20 times per minute. In this application, such a breathing state will be referred to as a first breathing state.

一方、最近では、吸気ガスを連続的に供給しつつ、高周
波での呼吸例えば1秒間に10回ないし30回程度の回
数で呼吸させる人工呼吸器が開発され、本出廓人によっ
て既に実用化されている。
On the other hand, recently, a ventilator has been developed that continuously supplies inspiratory gas while breathing at a high frequency, for example, 10 to 30 times per second, and has already been put into practical use by the present inventor. ing.

このような高周波振動による人工呼吸は、吸気ガスと患
者の肺との間でのガス変換を極めて効率的に行え、しか
も患者の肺を大きく膨縮させる必要のないことから、今
後の人工呼吸器として大いに注目を浴びている。このよ
うな呼吸状態を本出願では第2呼吸状態と呼ぶことにす
る。
Artificial respiration using such high-frequency vibrations can perform extremely efficient gas conversion between the inspiratory gas and the patient's lungs, and does not require the patient's lungs to inflate or deflate significantly. It is attracting a lot of attention as. In this application, such a breathing state will be referred to as a second breathing state.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、最近の医療の世界では、人工呼吸を行なって
いる最中に、前述した第1呼吸状態による人工呼吸と、
第2呼吸状態による人工呼吸とを選択的に行なうことが
できるようにしたものが望まれている。
(Problem to be solved by the invention) By the way, in the recent medical world, during artificial respiration, artificial respiration in the first respiration state described above,
What is desired is a device that can selectively perform artificial respiration in the second breathing state.

しかしながら、従来の人工呼吸器は、上記第1呼吸状態
人工呼吸を行なうものと、第2呼吸状態で人工呼吸を行
なうものとは、全く別個独立した装置として構成されて
いる。したがって、呼吸状態を変更するには、人工呼吸
器の装置そのものを変更しなければならないのは勿論の
こと、患者に対する人工呼吸器の回路接続をも変更しな
ければならなかった。このことは、人工呼吸をかなり長
い時間中断しなければならないことになる。また、各呼
吸状態専用の人工呼吸器を互いに別個独立して設けるこ
とは、コスト上、スペース上等の観点からも不利となる
However, in conventional artificial respirators, the one that performs artificial respiration in the first respiration state and the one that performs artificial respiration in the second respiration state are configured as completely separate devices. Therefore, in order to change the respiratory status, not only the ventilator itself had to be changed, but also the circuit connection of the ventilator to the patient had to be changed. This results in artificial respiration having to be interrupted for a considerable period of time. Furthermore, providing separate and independent respirators for each respiratory condition is disadvantageous from the viewpoint of cost, space, and the like.

したがって、本発明の目的は、第1呼吸状態による人工
呼吸と第2呼吸状態による人工呼吸とを選択的に切換使
用できるようにした人工呼吸器を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a ventilator that can selectively use artificial respiration in a first breathing state and artificial respiration in a second breathing state.

(問題点を解決するための手段、作用)前述の目的を達
成するため、本発明にあっては次のような構成としであ
る。すなわち、吸気ガスをI「欠的に供給して低周波の
呼吸を行なわせる第1呼吸状態と、吸気ガスを連続的に
供給しつつ高周波の呼吸を行なわせる第2呼吸状態とを
選択的に切換えられるようにした人工呼吸器であって、 吸気ガスの供給源に連なる吸気通路と、それぞれ前記吸
気通路に連なり、第1呼吸状態用の第1呼気通路および
第2呼吸状態用の第2呼気通路と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスの供給を間欠的に行
なわせる状態と、吸気ガスの供給を連続的に行なわせる
状態とに切換えるための切換手段と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスが連続的に供給され
るときに該吸気通路を流れる流量を小さなものに制限す
る流量調整手段と、 前記吸気通路と第1呼吸通路と第2呼吸通路とを含む呼
吸通路に接続され、高周波の振動を与えるための加振手
段と、 少なくとも前記加振手段よりも前記供給源側において前
記吸気通路に接続され、第2呼吸状態のときに作動され
て高周波の振動が該供給源側に伝達されるのを防止する
フィルタ手段と、それぞれ前記第1呼気通路に接続され
、前記第1呼吸状態のときに該第1呼気通路からの呼気
ガスの吐出圧を調整する第1圧力調整手段、および前記
第2呼吸状態のときに該第1呼気通路からの呼気ガスの
吐出を遮断する第1遮断手段と、それぞれ前記第2呼気
通路に接続され、前記第2呼吸状態のときに該第2呼気
通路からの吐出圧を調整する第2圧力調整手段、および
前記第1呼吸状態のきに該第2呼気通路からの呼気ガス
の吐出を遮断する第2遮断手段、 を備えていることを特徴とする人工呼吸器、を備えた構
成としである。
(Means and operations for solving the problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following configuration. That is, a first breathing state in which inspiratory gas is intermittently supplied to perform low-frequency breathing, and a second breathing state in which inspiratory gas is continuously supplied and high-frequency breathing is performed selectively. A respirator configured to switch between an inspiratory passageway connected to a source of inspiratory gas, a first exhalation passageway for a first breathing state, and a second exhalation passageway for a second breathing state, each of which is connected to the inspiratory passageway. a passage; a switching means connected to the intake passage for switching between a state in which intake gas is supplied intermittently and a state in which intake gas is continuously supplied; a flow rate adjusting means for limiting the flow rate through the intake passage to a small amount when intake gas is continuously supplied; connected to the breathing passage including the intake passage, a first breathing passage, and a second breathing passage; an excitation means for applying high-frequency vibrations; the excitation means is connected to the intake passage at least closer to the supply source than the excitation means, and is activated during the second breathing state to apply high-frequency vibrations to the supply source side; filter means for preventing the gas from being transmitted; and first pressure regulating means each connected to the first exhalation passage and adjusting the exhalation pressure of exhaled gas from the first exhalation passage when in the first breathing state. and a first blocking means for blocking exhalation of exhaled gas from the first exhalation passage when in the second breathing state; It is characterized by comprising: a second pressure regulating means for adjusting the exhalation pressure from the exhalation passage; and a second blocking means for blocking the exhalation of exhaled gas from the second exhalation passage when in the first breathing state. The configuration includes a respirator.

上述のように構成された本発明による人工呼吸は、第1
呼吸状態とす条には、切換手段によって吸気ガスを間欠
的に供給する状態とし、流量調整手段によって吸気ガス
の流量を大きい状態とし、加振手段を停止させ、フィル
タ手段を非作動状態とし、第2遮断手段を遮断状態とす
ればよい。
The artificial respiration according to the present invention configured as described above includes the first
In the breathing state, intake gas is intermittently supplied by the switching means, the flow rate of the intake gas is increased by the flow rate adjustment means, the excitation means is stopped, and the filter means is inactivated; The second blocking means may be placed in the blocking state.

また、第2呼吸状態とするには、切換手段によって吸気
ガスを連続的に供給する状態とし、流量調整手段によっ
て吸気ガスの流量を小さいものとし、加振手段およびフ
ィルタ手段を作動させ、第1遮断手段を遮断状態とすれ
ばよい。そして、フィルタ手段の作動によって、加振手
段によるガス振動が大きく減衰されることなく効果的に
行なわれることになる。すなわち、吸気通路側には、大
きな容積を占める機器類、例えば加湿器等が存在するの
が一般的であり、フィルタ手段が無いと、この大きな容
積中の吸気ガスまで不用に加振しなければならなくなっ
てしまう! なお、第1圧力調整手段によって、従来同様、第1呼吸
状態での人工呼吸時における平均圧力が調整され、また
第2圧力調整手段によって第2呼吸状態での人工呼吸時
における平均圧力が調整される。
In addition, in order to enter the second breathing state, the switching means is used to continuously supply intake gas, the flow rate adjustment means is used to reduce the flow rate of the intake gas, the vibration means and the filter means are activated, and the first What is necessary is just to put a cutoff means into a cutoff state. By operating the filter means, the gas vibrations caused by the vibration excitation means are effectively carried out without being significantly damped. In other words, there is generally equipment such as a humidifier that occupies a large volume on the intake passage side, and if there is no filter means, the intake gas in this large volume will have to be unnecessarily agitated. It will disappear! Note that the first pressure adjustment means adjusts the average pressure during artificial respiration in the first breathing state, as in the conventional case, and the second pressure adjustment means adjusts the average pressure during artificial respiration in the second breathing state. Ru.

(実施例) 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
(Example) Examples of the present invention will be described below based on the attached drawings.

第1図において、lはアダプタである。このアダプタ1
は、患者の肺に接続される共通接続口laと、それぞれ
この共通接続口1aに連なる第1〜第4の4つの接続口
tb〜leを有する。第1の接続口1bには、吸気ガス
の供給源となる貯溜タンク2により伸びる吸気通路3が
接続されている。第2接続口1bには、第1[+7吸状
態用の第1呼気通路4が、また第3接続口1dには第2
呼吸状態用の第2呼気通路5が接続されている。そして
、第4接続口1eには、圧力伝達通路6を介して圧力セ
ンサ7が接続されている。なお、上記タンク2には、こ
こから所定圧の吸気ガスが吸気通路3へ供給されるよう
に、調圧弁(図示略)等が付設されている。また、第2
呼気通路5は、他の通路3.4よりも有効開口面積が小
さくされている。
In FIG. 1, l is an adapter. This adapter 1
has a common connection port la connected to the patient's lungs, and four connection ports tb to le, first to fourth, respectively, connected to the common connection port la. An intake passage 3 extending from a storage tank 2 serving as a supply source of intake gas is connected to the first connection port 1b. The second connection port 1b has the first exhalation passage 4 for the first [+7 inhalation state, and the third connection port 1d has the second
A second exhalation channel 5 for respiratory conditions is connected. A pressure sensor 7 is connected to the fourth connection port 1e via a pressure transmission passage 6. Note that the tank 2 is provided with a pressure regulating valve (not shown) and the like so that intake gas at a predetermined pressure is supplied from there to the intake passage 3. Also, the second
The exhalation passage 5 has a smaller effective opening area than the other passages 3.4.

前記吸気通路3には、そのt流側(タンク2側)から下
流側へ順次、電磁式の開閉弁11、可変絞り12)逆止
弁13aを内蔵したボックス13、加湿器14.ロータ
リバルブ15が接続されている。
In the intake passage 3, sequentially from the t-flow side (tank 2 side) to the downstream side, there are an electromagnetic on-off valve 11, a variable throttle 12), a box 13 containing a check valve 13a, a humidifier 14. A rotary valve 15 is connected.

上記開閉弁11は、切換手段を構成するもので、所定サ
イクル(低周波サイクル)でのON、OFFにより、吸
気ガスを間欠的に供給、遮断する。また、開閉弁11は
、ONされ続けることにより、連続して吸気ガスを流す
The on-off valve 11 constitutes a switching means, and is turned on and off in a predetermined cycle (low frequency cycle) to intermittently supply and cut off intake gas. Further, the on-off valve 11 continues to flow the intake gas by continuing to be turned on.

上記可変絞り12は、流量調整弁を構成するもので、吸
気通路3を流れる吸気ガスの流量を大小に変更する。勿
論、第1呼吸状態のときは吸気ガスの間欠的な作動のた
め比較的多用に流れるようにされ、また第2呼吸状態の
ときは吸気ガスの連続的な供給のため比較的少屓流れる
ようにされる。
The variable throttle 12 constitutes a flow rate regulating valve, and changes the flow rate of the intake gas flowing through the intake passage 3 to a large or small value. Of course, in the first breathing state, a relatively large amount of inspiratory gas flows due to the intermittent operation of the inspiratory gas, and in the second breathing state, a relatively small amount of inspiratory gas flows due to the continuous supply of inspiratory gas. be made into

上記ボックス13は、吸気ガスの加湿器14側への流れ
を常時許容する。そして、このボックス13には、通路
16を介して一種のアキュムレータとして機能するエア
バッグ17が接続されている。そして、ボックス13側
からエアバッグ17側への流れが、逆止弁13aによっ
て阻1ヒされる。
The box 13 allows the intake gas to flow toward the humidifier 14 at all times. An airbag 17 functioning as a type of accumulator is connected to this box 13 via a passage 16. Then, the flow from the box 13 side to the airbag 17 side is blocked by the check valve 13a.

上記加湿器14は、従来同様、吸気ガスを加湿するもの
であり、これに加えて吸気ガスを加温するようにもなっ
ている。
The humidifier 14 humidifies the intake gas as in the conventional case, and in addition to this, it also warms the intake gas.

上記ロータリバルブ15は、フィルタ手段を構成するも
ので、第1呼吸状態のときは、その弁体15aが第2図
に示す状態となって、吸気ガスは弁体15a周囲の大き
な空間15bを通るように、すなわち吸気通路3の有効
開口面積を十分大きくする。また、第2呼吸状態のとき
には、その弁体15aが第1図の示す状態となって、吸
気ガスは弁体15aに形成された小さな有効開口面積を
有する連通口(オリフィス)15cを通って流れる。弁
体15aが第1図に示す状態となったときが、フィルタ
手段としてのロータリバルブ15が作動したときであり
、このときは、アダプタl側のガスが高周波振動される
も、この高周波振動がロータリバルブ15よりも上流側
へは伝達されないことになる(ローパスフィルタとして
作用)。
The rotary valve 15 constitutes a filter means, and in the first breathing state, its valve body 15a is in the state shown in FIG. 2, and the intake gas passes through a large space 15b around the valve body 15a. In other words, the effective opening area of the intake passage 3 is made sufficiently large. Further, in the second breathing state, the valve body 15a is in the state shown in FIG. 1, and the intake gas flows through the communication port (orifice) 15c formed in the valve body 15a and having a small effective opening area. . When the valve body 15a is in the state shown in FIG. 1, the rotary valve 15 as a filter means is activated.At this time, although the gas on the adapter l side is subjected to high frequency vibration, this high frequency vibration is It will not be transmitted to the upstream side of the rotary valve 15 (acts as a low-pass filter).

前記第1呼気通路4には、加振手段としでの加振装置2
1が接続されている。この加振装置21は、ピストン機
構22と、このピストン機構22を往復駆動するための
駆動手段としてのりニアモータ23と、を有する。
The first exhalation passage 4 is provided with an excitation device 2 as an excitation means.
1 is connected. The vibration device 21 includes a piston mechanism 22 and a linear motor 23 as a driving means for reciprocating the piston mechanism 22.

このピストン機構21は、シリンダ24とこの内部に摺
動自在に嵌挿されたピストン25とを有し、このピスト
ン25によってシリンダ24内に作動室26が画成され
ている。そして、この作動室26が、第1呼気通路3の
一部をも構成している1、すなわち、シリンダ24には
、それぞれ作動室26に開口する第1、第2の2つのボ
ート27.28が形成されて、一方のボ”−ト27に第
1呼気通路4が接続される一方、他方のボート28が当
該第1呼気通路4の出口ボートを構成している。
The piston mechanism 21 includes a cylinder 24 and a piston 25 slidably inserted into the cylinder 24. The piston 25 defines an operating chamber 26 within the cylinder 24. The working chamber 26 also constitutes a part of the first exhalation passage 3. In other words, the cylinder 24 has two boats 27 and 28, each opening into the working chamber 26. is formed, and the first exhalation passage 4 is connected to one boat 27, while the other boat 28 constitutes an exit boat of the first exhalation passage 4.

上記出口ボート28には、第1圧力調整手段および第1
遮断手段としての制御弁29が設けられている。この制
御弁29は、ダイヤフラム式とされて、ケーシング30
と該ケーシング内に圧力室31を画成するダイヤフラム
32とを有し、該ダイヤフラム32が出口ボート28に
臨んでいる。
The outlet boat 28 includes a first pressure regulating means and a first
A control valve 29 is provided as a shutoff means. This control valve 29 is of a diaphragm type, and the casing 30
and a diaphragm 32 defining a pressure chamber 31 within the casing, with the diaphragm 32 facing the outlet boat 28.

上記圧力室31にはパイロット通路33が連なり、この
パイロット通路33には圧力調整弁34が接続されてい
る。これにより、圧力調整弁34で圧力室31に対する
信号用エア圧を調整することによって、出口ボート27
の開弁圧が調整される。そして、この開弁圧は、第1呼
吸状態のときは比較的小さい値とされて、当該第1呼吸
状態における第1呼気通路4からの吐出圧が調整される
(第1圧力調整手段として機能)。また、第2呼吸状態
のときは、出口ボート27の開弁圧が大きくされて、呼
吸通路内の圧力が異常上昇するのが防出される(第1遮
断手段として機能)。
A pilot passage 33 is connected to the pressure chamber 31, and a pressure regulating valve 34 is connected to the pilot passage 33. As a result, by adjusting the signal air pressure to the pressure chamber 31 with the pressure regulating valve 34, the outlet boat 27
The valve opening pressure of is adjusted. This valve opening pressure is set to a relatively small value in the first breathing state, and the discharge pressure from the first exhalation passage 4 in the first breathing state is adjusted (functions as a first pressure regulating means). ). Furthermore, in the second breathing state, the valve opening pressure of the outlet boat 27 is increased to prevent the pressure within the breathing passage from increasing abnormally (functions as a first blocking means).

前記第2呼気通路5には、第2圧力調整手段および第2
遮断手段としての制御弁41が接続されている。この制
御弁41は、スプール式とされて、ケーシング42とこ
の内部に摺動自在に嵌挿されたスプール43とを何する
。ケーシング42には、スプール43のストローク方向
一端側において、第2呼気通路5が連なる人口ボート4
4が開口され、ストローク方向他端側においてボート4
5が開口されている。また、ケーシング42には、スプ
ール43の径方向において、大気に開放された出口ボー
ト46が開口されると共に、ホト47が開口されている
。−・方、スプール43には、出口ボート44側端部に
おいて弁部43aが形成され、この弁部43aが、スプ
ール43の摺動に応じて出口ボート44の内周縁に形成
された弁座42aに離着座される。そして、スプール4
3は、リターンスプリング48によって、弁部43aが
弁座42aから離間される方向に付勢されている。この
弁部43aが弁座42aから離間したときに入口ボート
44が出口ボート46と連通され、逆に弁部43aが弁
座42 aに着座したときに一ヒ記両ボート44と46
とが遮断される(第2遮断手段として機能−第3図参照
)。なお、スプール43の摺動(弁部43 aの弁座4
2aに対する離着座)は、前記ボート45から後述する
信号用エア圧を供給、遮断することにより切換えられる
The second exhalation passage 5 includes a second pressure regulating means and a second exhalation passage 5.
A control valve 41 as a shutoff means is connected. This control valve 41 is of a spool type, and has a casing 42 and a spool 43 slidably inserted into the casing 42. The casing 42 has an artificial boat 4 connected to the second exhalation passage 5 at one end of the spool 43 in the stroke direction.
4 is opened, and the boat 4 is opened at the other end side in the stroke direction.
5 is open. Further, the casing 42 has an outlet boat 46 opened to the atmosphere and a photo 47 opened in the radial direction of the spool 43. - On the other hand, the spool 43 has a valve portion 43a formed at the end on the outlet boat 44 side, and this valve portion 43a is attached to a valve seat 42a formed on the inner peripheral edge of the outlet boat 44 according to the sliding movement of the spool 43. He was taken off and seated. And spool 4
3 is biased by a return spring 48 in a direction in which the valve portion 43a is separated from the valve seat 42a. When the valve part 43a is separated from the valve seat 42a, the inlet boat 44 is communicated with the outlet boat 46, and conversely, when the valve part 43a is seated on the valve seat 42a, both the boats 44 and 46 are communicated with each other.
(functions as a second blocking means - see Figure 3). Note that the sliding of the spool 43 (the valve seat 4 of the valve portion 43 a)
2a) is switched by supplying and cutting off signal air pressure, which will be described later, from the boat 45.

前記スプール43には、入口ボート44に向けて伸びる
小径のノズル部43bが形成されると共に、このノズル
部43bを前記ボート47と連通させる連通路43cが
形成されている。これにより、入口ボート44が出口ボ
ート46と連通している第1図の状態で、ボート47か
らエアを供給すると、このエアがノズル部43bより噴
射され、この噴射されるエア圧の調整により、第2呼気
通路5からの吐出圧が調整される(第2圧力調整手段と
して機能)。
The spool 43 is formed with a small-diameter nozzle portion 43b that extends toward the inlet boat 44, and a communication path 43c that communicates the nozzle portion 43b with the boat 47. As a result, when air is supplied from the boat 47 in the state shown in FIG. 1 where the inlet boat 44 is in communication with the outlet boat 46, this air is injected from the nozzle portion 43b, and by adjusting the air pressure to be injected, The discharge pressure from the second exhalation passage 5 is adjusted (functions as a second pressure adjustment means).

前記制御弁41に対しては、三方切換弁49が付設され
ている。この三方切換弁49には1通路50から常時所
定圧のエアが供給されており、三方切換弁49の切換態
様に応じてこのエアが、通路51を介して前記ボート4
7に供給される状態と(第2呼吸状態)、通路52を介
して前記ボート45に供給される状態(第1呼吸状態)
とに切換えられる。そして、通路51あるいは52に対
する供給エア圧は、電空コンバータ53によって調整さ
れる。
A three-way switching valve 49 is attached to the control valve 41. This three-way switching valve 49 is always supplied with air at a predetermined pressure from one passage 50, and this air is supplied to the boat 4 through a passage 51 depending on the switching mode of the three-way switching valve 49.
7 (second breathing state) and a state in which the boat 45 is supplied via the passage 52 (first breathing state)
It can be switched to The air pressure supplied to the passage 51 or 52 is then adjusted by an electropneumatic converter 53.

上記通路52からは通路52aが分岐されて、この分岐
通路52aが、前記エアバッグ17用の通路16に接続
されている。そして、この分岐通路52aには、可変絞
り54が接続されている。
A passage 52a branches off from the passage 52, and this branch passage 52a is connected to the passage 16 for the airbag 17. A variable throttle 54 is connected to this branch passage 52a.

この可変絞り54の調整により、少なくとも第1呼吸状
態のとき、エアバッグ17内に所定量のエアが貯留され
る。
By adjusting the variable throttle 54, a predetermined amount of air is stored in the airbag 17 at least in the first breathing state.

第1図中Uはマイクロコンピュータを利用して構成され
た制御ユニットである。この制御ユニットUには、前記
圧力センサ7からの信号の他、スイッチ61〜64から
の信号が入力される。また、制御ユニットUからは、前
記各吸気類11.12.15.23.34.49.53
.54に出力される。上記スイッチ61〜64のうち、
スイッチ61は、第1呼吸状態と第2呼吸状態との選択
を行うためのものである。スイッチ62は、第2呼吸状
態での加振周波数(lOHz〜30F1Zで無段階)を
指令するものである。スイッチ63は、リニアモータ2
3の往復ストローク量を指令するものである。スイッチ
64は、アダプタ1内での平均圧力を指令するものであ
る。
In FIG. 1, U is a control unit configured using a microcomputer. In addition to the signals from the pressure sensor 7, signals from the switches 61 to 64 are input to the control unit U. In addition, from the control unit U, each of the above-mentioned air intakes 11.12.15.23.34.49.53
.. 54. Among the switches 61 to 64,
The switch 61 is for selecting between the first breathing state and the second breathing state. The switch 62 is for commanding the excitation frequency (stepless from lOHz to 30F1Z) in the second breathing state. The switch 63 is the linear motor 2
This command commands the reciprocating stroke amount of 3. The switch 64 commands the average pressure within the adapter 1.

次に、以上のような構成の作用について説明する。Next, the operation of the above configuration will be explained.

■第2呼吸状態 このときは、リニアモータ23が駆動されて、呼吸回路
に高周波振動が与えられる。このときのピストン25の
往復同回数が高周波振動の振動数(I O)(z〜30
 H7,)を決定し、また往復のストローク晴が、与え
る振動の仕事量となる(患者の肺の8晴に応じて設定)
。この第2呼吸状態では、各機器類の作動状態は次のよ
うにされる。先ず、開閉弁11は開状態のままに保持さ
れる。可変絞り12は流量を制限すべく小さい開度とさ
れる。ロータリバルブ15は高周波振動が加湿器14等
の上流側に伝達されるのを防止すべく、第1図の状態と
される。圧力調整弁34は、大きなエア圧を圧力室コ3
1に供給して、制御弁29を安全弁(リリーフ弁)とし
て機能させる。三方切換弁50は、エアを通路51側に
供給して、通路52側を大気へ開放させる。これにより
、制御弁41は、第1図に示すように、入口ボート44
と出口ボート46とを連通させた状態で、ノズル43b
からエアを噴射する。この噴射エア圧は、圧力センサ7
で読出される圧力が指定圧力(平均圧力)となるように
電空コンバータ53をフィードベック制御することによ
って調整される。
(2) Second breathing state At this time, the linear motor 23 is driven to apply high frequency vibration to the breathing circuit. The same number of reciprocations of the piston 25 at this time is the frequency of high-frequency vibration (IO) (z ~ 30
H7,) is determined, and the reciprocating stroke is the amount of vibration work to be applied (set according to the patient's lung pressure).
. In this second breathing state, the operating states of each device are as follows. First, the on-off valve 11 is kept open. The variable throttle 12 has a small opening degree to limit the flow rate. The rotary valve 15 is placed in the state shown in FIG. 1 in order to prevent high-frequency vibrations from being transmitted to the upstream side of the humidifier 14 and the like. The pressure regulating valve 34 controls the large air pressure into the pressure chamber 3.
1 and causes the control valve 29 to function as a safety valve (relief valve). The three-way switching valve 50 supplies air to the passage 51 side and opens the passage 52 side to the atmosphere. As a result, the control valve 41 controls the inlet boat 44 as shown in FIG.
The nozzle 43b is in communication with the outlet boat 46.
Air is injected from. This injection air pressure is determined by the pressure sensor 7
The electropneumatic converter 53 is adjusted by feedback control so that the pressure read out becomes the specified pressure (average pressure).

■第1呼吸状態 このときは、リニアモータ23が停止Fされる他(ピス
トン25が例えば第1図左方ストローク端となる位置で
停止)、各機器類の作動は次のようにされる。先ず、開
閉弁11は、健康人の自然の呼吸回数に応じたサイクル
(1分間に20回程度)で、開と閉とが繰り返される。
(1) First breathing state At this time, the linear motor 23 is stopped F (the piston 25 is stopped, for example, at the left stroke end in FIG. 1), and the various devices are operated as follows. First, the on-off valve 11 is repeatedly opened and closed in a cycle corresponding to the natural breathing frequency of a healthy person (approximately 20 times per minute).

可変絞り12は、流量を大きくすべく、開度が大きくさ
れる。
The opening degree of the variable throttle 12 is increased in order to increase the flow rate.

ロータリバルブ15は、第2図に示すようにされる。三
方切換弁50は、エアを通路52側へ供給する方向に切
換えられる。これにより、スブール43が第3図のよう
になって、第2呼気通路5が閉じられ、またノズル部4
3bからのエア噴射も行なわれないものとなる。圧力調
整弁34は、圧力センサ7で検出される圧力が指定圧力
(平均圧力)となるようにフィードバック制御される。
The rotary valve 15 is constructed as shown in FIG. The three-way switching valve 50 is switched to supply air to the passage 52 side. As a result, the subur 43 becomes as shown in FIG. 3, the second exhalation passage 5 is closed, and the nozzle part 4
Air injection from 3b is also not performed. The pressure regulating valve 34 is feedback-controlled so that the pressure detected by the pressure sensor 7 becomes a designated pressure (average pressure).

なお、患者自身が呼吸動作をして吸気ガスが不足するよ
うなときは、逆止弁13aが開かれて、エアバッグ17
内のエアがアダプタ1側へと供給される。
Note that when the patient himself/herself performs a breathing motion and the intake gas becomes insufficient, the check valve 13a is opened and the airbag 17 is opened.
The air inside is supplied to the adapter 1 side.

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。
Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited thereto, and includes, for example, the following cases.

■第2呼気通路5を第1呼気通路4と並列に設けること
なく、該第1呼気通路4から分岐させて構成するように
してもよい。
(2) The second exhalation passage 5 may be branched from the first exhalation passage 4 instead of being provided in parallel with the first exhalation passage 4.

■加振装置21は、第1呼気通路4に限らず、第2呼気
通路5あるいは吸気通路3に接続することもできる。勿
論、加振袋@21は、アダプタ1の極力近傍に接続する
のが、患者の肺に対する高周波振動を効果的に行なわせ
る上で好ましいものである。
(2) The vibration device 21 can be connected not only to the first exhalation passage 4 but also to the second exhalation passage 5 or the intake passage 3. Of course, it is preferable to connect the vibration bag @21 as close as possible to the adapter 1 in order to effectively apply high frequency vibration to the patient's lungs.

■加振装置21は適宜の形式のもの、例えば回転式送風
器としてのフロアとロータリ式の切換バルブとを設けて
、切換バルブによって、呼吸回路をブロアの吸込口と吐
出口とを交互に連通させることにより加振することもで
きる。
■The vibration device 21 is of an appropriate type, for example, a floor as a rotary blower and a rotary type switching valve are provided, and the switching valve alternately connects the breathing circuit to the suction port and the discharge port of the blower. Vibration can also be applied by

(発明の効果) 本発明は以上述べたことから明らかなように、第1呼吸
状態と第2呼吸状態との間での切換えを容易かつ速やか
に行うことができる。また、第1呼吸状態用と第2呼吸
状態用との各人−[呼吸器において共通化し得る機器類
も多数存するため、これ等を別途独立して設置する場合
に比してコスト士、スペース上等の観点からも有利とな
る。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention can easily and quickly switch between the first breathing state and the second breathing state. In addition, since there are many devices that can be shared between each person's respiratory system for the first and second breathing conditions, it takes less cost and space compared to installing these separately. It is also advantageous from a superior standpoint.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す全体系統図。 第2図、第3図は主要機器類について第1図に示す態様
とは異なる作動態様を示す図。 l:アダプタ(患者接続用) 2:タンク(吸気ガス供給源) 3:吸気通路 4:第1呼気通路 5:第2呼気通路 ll:開閉弁(切換手段) 12:可絞り(流量調整手段) 14:加湿器 15:ロータリバルブ(フィルタ手段)21:加振装置 22:ピストン機構 23:リニアモータ 29:制御弁 (第1圧力調整手段、第1遮断手段) 41:制御弁 (第2圧力調整手段、第2遮断手段)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall system diagram showing one embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are diagrams showing operating modes of main equipment that are different from those shown in FIG. 1. 1: Adapter (for patient connection) 2: Tank (inhalation gas supply source) 3: Intake passage 4: 1st expiration passage 5: 2nd exhalation passage 11: Opening/closing valve (switching means) 12: Restrictable restrictor (flow rate adjustment means) 14: Humidifier 15: Rotary valve (filter means) 21: Vibrator 22: Piston mechanism 23: Linear motor 29: Control valve (first pressure adjustment means, first cutoff means) 41: Control valve (second pressure adjustment means, second blocking means)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)吸気ガスを間欠的に供給して低周波の呼吸を行な
わせる第1呼吸状態と、吸気ガスを連続的に供給しつつ
高周波の呼吸を行なわせる第2呼吸状態とを選択的に切
換えられるようにした人工呼吸器であって、 吸気ガスの供給源に連なる吸気通路と、 それぞれ前記吸気通路に連なり、第1呼吸状態用の第1
呼気通路および第2呼吸状態用の第2呼気通路と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスの供給を間欠的に行
なわせる状態と、吸気ガスの供給を連続的に行なわせる
状態とに切換えるための切換手段と、 前記吸気通路に接続され、吸気ガスが連続的に供給され
るときに該吸気通路を流れる流量を小さなものに制限す
る流量調整手段と、 前記吸気通路と第1呼吸通路と第2呼吸通路とを含む呼
吸通路に接続され、高周波の振動を与えるための加振手
段と、 少なくとも前記加振手段よりも前記供給源側において前
記吸気通路に接続され、第2呼吸状態のときに作動され
て高周波の振動が該供給源側に伝達されるのを防止する
フィルタ手段と、 それぞれ前記第1呼気通路に接続され、前記第1呼吸状
態のときに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出圧を調
整する第1圧力調整手段、および前記第2呼吸状態のと
きに該第1呼気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する第
1遮断手段と、それぞれ前記第2呼気通路に接続され、
前記第2呼吸状態のときに該第2呼気通路からの吐出圧
を調整する第2圧力調整手段、および前記第1呼吸状態
のきに該第2呼気通路からの呼気ガスの吐出を遮断する
第2遮断手段、 を備えていることを特徴とする人工呼吸器。
(1) Selectively switch between a first breathing state in which inspiratory gas is intermittently supplied to perform low-frequency breathing, and a second breathing state in which inspiratory gas is continuously supplied and high-frequency breathing is performed A ventilator configured to provide a ventilator, comprising: an intake passage connected to a supply source of intake gas; and a first intake passage for a first breathing state, each of which is connected to the intake passage.
an exhalation passage and a second exhalation passage for a second breathing state; and a second exhalation passage connected to the intake passage for switching between a state in which the supply of inspiratory gas is performed intermittently and a state in which the supply of inspiratory gas is continuously performed. a switching means connected to the intake passage, and a flow rate adjusting means for restricting the flow rate through the intake passage to a small value when intake gas is continuously supplied; an excitation means for applying high-frequency vibrations, the excitation means being connected to the inhalation passageway at least on the supply source side of the excitation means, and being connected to the inhalation passageway in the second respiration state; filter means which are actuated to prevent high frequency vibrations from being transmitted to the source side; and filter means, each connected to the first exhalation passage, to prevent exhaled gas from the first exhalation passage when in the first breathing condition. a first pressure regulating means for adjusting the exhalation pressure of the exhalation passage, and a first blocking means for interrupting exhalation of exhaled gas from the first exhalation passage when in the second breathing state, each connected to the second exhalation passage. ,
a second pressure regulating means for adjusting exhalation pressure from the second exhalation passage when in the second breathing state; and a second pressure regulating means for blocking exhalation gas from the second exhalation passage when in the first breathing state. 2. A respirator, characterized in that it is equipped with two shutoff means.
(2)特許請求の範囲第1項において、 前記吸気通路に加湿器が接続され、 前記フィルタ手段が該加湿器の下流側に配置されている
もの。
(2) The device according to claim 1, wherein a humidifier is connected to the intake passage, and the filter means is arranged downstream of the humidifier.
(3)特許請求の範囲第1項において、前記切換手段が
開閉弁によつて構成されているもの。
(3) In claim 1, the switching means is constituted by an on-off valve.
(4)特許請求の範囲第1項において、前記流量調整手
段が可変絞りによって構成されているもの。
(4) The device according to claim 1, wherein the flow rate adjusting means is constituted by a variable throttle.
(5)特許請求の範囲第1項において、 前記フィルタ手段が、前記第1呼吸状態に前記吸気通路
の有効開口面積を大きくし、前記第2呼吸状態のときに
該吸気通路の有効開口面積を小さくする切換弁によって
構成されているもの。
(5) In claim 1, the filter means increases the effective opening area of the intake passage in the first breathing state and increases the effective opening area of the intake passage in the second breathing state. It consists of a switching valve that reduces the size.
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JP2502812Y2 (en) * 1989-07-21 1996-06-26 山陽電子工業株式会社 Gas flow rate switching device for demand valve control

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