JPH02502520A - 人工換気装置を調整する方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 人工換気装置を調整する方法およびその装置本発明は人工換気装置を調整する方 法およびその装置に関する。

本発明は特に医療器具の製造分野および特に病人の吸入を補助する装置に用いら れる。

特に神経学上の問題、呼吸失敗に直面したとき、また外科手術中にわたってさら には手術後の段階において、種々の場合に吸入補助または人工換気として知られ ている技術を用いることは医療分野では通例である。

これらの技術は相当の期間知られてきてさらに吸気補助が設けられて、病人に対 する気圧上の攻撃を減少させるために努力がますますなされている。

実際に、個人が自発的な自然換気をもっているとき、呼吸サイクルにおける健康 の問題は内部の負圧によって吸気を、また呼吸通路における空気体積の圧縮によ って呼気を引き起こすということは注目されるべきである。

他方、人工換気下での吸気段階において、呼吸できる気体状混合体が病人へ吹き 込まれると：その病人は吸気段階中にも加圧下にありまた自発的換気中に自然に 生ずるように負圧下にはない。人工換気が制御される公知の呼吸補助装置がある 。この場合、制御される換気装置は病人の呼吸作用の全部を引き継ぐ人工器官と して動作する。これは全体的に制御される換気である。

それ以来、病人にますます適合する他の換気技術は導入され、病人が自身の作用 の一部を引き受けるのを漸進的に可能にした。

公知の第１の補助換気方法がある：これは自動−トリガ換気および吸気補助であ る。

これらの補助方法では病人の吸気によって生ずる負圧は機械による一定の体積お よび期間でまたはオペレータによる一定の正圧を維持する必要気体流量で吸気段 階をトリガする。

これらの補助換気方法には、第１に病人が機械に依存する実質的な吸気作用を備 えなければならいないということ基づき第２にこのような換気によって生ずる危 険、例えば頻呼吸、呼吸アルカリ血症または過剰吹込に基づく多くの不利益点が ある。

最近では閉ループ方法で動作する他の種数の人工換気は、全制御換気からもっば ら自然的で自発的な換気への過度の急激な変化をさける目的で開発されてきたの で病人が徐々に適合することができるようになり、病人の安全を増大するように なった。これらの中には、継続制御換気、可変強制換気、または閉ループＣＯ２ 換気方法がある。

断続制御換気装置では断続制御換気は病人に課され、例えばＸの自発サイクルに 対してｎ制御サイクルを課す。

意識回復が現われる状態に作用して該装置を調整するために、この換気方法は調 整の困難性および手動介在物の必要性に存在する不利益な点を有する。

可変強制換気方法では、これは、毎分の最小換気設定によって制御される。

この装置では、したがって、毎分吹き込まれる気体状混合体のしきい値リットル 数は設定され、さらにこのしきい値以下では換気装置は該しきい値を達成するた めに必要な制御サイクル数を排出する。

強制換気のこの種の主要な不利益な点はこの換気が生じさせる逆の危険つまり動 脈血のＣ０２レベルの可能な増加によって頻呼吸および／または炭酸過剰である 。

最後に、制御換気から自発的換へのまたは逆の変化が最大の呼気ＣＯａによって 制御されモニターされ、さらにしきい値と比較されるＣＤ２制御換気の最後の方 法は上記装置に関して有利な点を有するが、心臓性呼吸条件が安定したままであ る病人とみなす。

病人に対して吸気補助によって困らせられる問題を分析すると、換気の攻撃を制 限することおよびさらに人工換気を永続的に管理して病人の自発的で自然な換気 を最大限考慮することの有用性が示されるので、病人は自身の吸気作用の一部を 引き継ぎさらにそれによって換気補助からの復帰および分離を補助する。

公知の吸気補助装置の不利益な点は復活させる人に十分な満足を与えない。なぜ なら病人によってなされる努力に対して吸気補助を調整するのを可能にするため に該装置が正しく制御されずさらに換気減退または過剰換気の危険なしではなく 、吹き込み段階中に与えられる体積が全く制御されないので、復活させる人の手 動介在はしばしば求められる。

本発明の目的は公知装置の種々の上記不利益な点に打ち勝つことを可能にする病 人吸気補助の人工換気調整方法および人工換気装置を提案することである。

本発明の目的の一つは使用されるとき人工換気装置が制御換気および病人による 自然で自発的な換気間の人工換気の中間方法を実施することを可能にする人工換 気装置を調整する方法を提案することである。この中間方法は病人の実行機能で ありまた病人自身の自発的な換気を考慮する。

したがって、この方法は、二つの極端な換気モード間を自動的に変化させ、すな わち自身を自発的な換気から制御換気へまたはこの逆に変化させることを可能に するシステムを思いつくことを可能にする。

本発明の別の目的は病人の吸気を加える人工換気装置を調整する方法および装置 を提案することであり、本発明では、各サイクルで病人に吹き込まれる呼吸気体 状流体の現在体積が制御される。

本発明の別の目的は病人の吸気を補助する人工換気装置を提案することであり、 要求される努力が最大、すなわち吸気開始時であるときに病人に最大吸気補助を 与えることによって、本発明は特にその調整方法のために吹き込み特性を改善す ることを可能にする。

本発明の別の目的は人工換気装置の調整方法およびそれを用いる装置を提案する ことであり、本発明は復活させる人の側の手動介在を最小にし、復活の進展に従 って再調整するいがなる要求からも復活させる人を解放することを可能にする。

本発明の他の目的および有利な点は後述する説明の経過中に明らかになり、ガイ ドラインとして与えられ、本発明を制限するつもりはない。

本発明によれば、周波数ＰＲである病人の要求機能としての一連の呼吸サイクル が吸気段階および呼気段階を示し該吸気段階中に病人が現在体積ＶＴとして参照 されるある体積の呼吸気体を与えられ、前記病人が自己の自然で自発的な換気お よび空気通路圧力Ｐ　ａｍを示すことを可能にする人工換気装置からなる病人の 体積測定吸気を補助する人工換気装置の調整方法はニ ー理論満足換気値が病人に対して、病人の条件および病人の自然で自発的な換気 の関数として設定され、毎分の最適換気Ｖ、わとして参照され、 一最小値が病人によって吸気される現在体積ＶＴとして設定され、最小現在体積 ＶＴ、、、とじて参照され、−最大値が病人の通風路圧力Ｐａｗ＊ａｘとして設 定され、−各呼吸サイクルで病人へ与えられる全現在体積ＶＴが制御され、 一人工換気が毎分の換気設定Ｖ、わ、最小現在体積ＶＴ、ｓ、、および最大通風 路圧力Ｐａｗｓａ＊によって制御されて、式■２．＝ＦＲｘＶＴを満足させるの で人工換気が病人の自発的で自発的な換気の機能として自発的な換気から制御換 気へまたは逆に自動的に変化することを特徴とする 特に本発明における前記調整方法を用いて、さらに病人に体積測定吸気補助を提 供する人工換気装置はニー人工換気時に少なくとも加圧流体供給を可能にする呼 吸気流体の供給源と　　・ 一病人へ前記気流体を管で送る手段とを含み、−病人に対する毎分の最適理論換 気値Ｖ、わ、最小標準体積値ＶＴａ、、および最大通風路圧力値Ｐａｗａａ。を 設定するのに適する参照設定を入力する手段と、 一各呼吸サイクルで病人へ与えられる全標準体積ＶＴを制御する手段と、 一各サイクルで関係Ｖ、、＝ＦＲＸＶＴをチェックし、病人の自発的で自然な吸 気に従って人工換気加圧流体供給部に作用して、人工換気が自発的な換気および 制御換気間で自動的に変化するようにさせる人工換気の閉ループ制御手段とを含 むことを特徴とする。

本発明は必須部分を形成する添付図面によって加えられる下記説明を読んで理解 するためにより容易になる。

第１１図は本発明に係る病人の体積測定吸気補助の人工換気装置を製造する方法 の概略説明を示す。

第２図は時間の関数として本発明の人工換気装置によって病人へ与えられる呼吸 気体流のグラフを示す。

第３ａから３Ｃ図は、特に第２図に示されるグラフを得ることを可能にする第１ における人工換気装置の種々のアクチユエータの段階図を示す。

第４ａおよび４ｂ図は本発明の装置によって与えられ、さらに吸気開始時に最大 補助を与える吸気補助の物理的原理を示す。

第５ａから５ｇ図は本発明に係る人工換気装置の動作組織チャートを概略的に示 す。

本発明は人工換気装置を調整する方法および特に前記方法を用いさらに特に病人 に体積測定吸気補助を供給するために用いられる換気装置に関する。

一般に人工換気装置によって、周波数ＦＲである一連の呼吸サイクルは標準体積 ＶＴとして参照されるある体積の呼吸気体流が吹き込み時間ＴＩの間に病人へ与 えられる吸気段階および呼気時間ＴＥによって形成される呼気段階を示すことが 可能になる。

この吸気補助中、前記病人が自分の自然で自発的な換気を示すことは注目される べきでありさらに本発明の目的の一つは、体積測定吸気補助がその病人の要求の 機能として供給される人工換気装置の動作を可能にする。

この目的のため、本発明に係る人工換気装置調整方法によれば、技術の知られた 状態に関して、本発明を独創的にする下記の連続段階が実行される。

第１に、満足する理論的換気値は、病人に対して、病人の条件および自然で自発 的な換気の機能として設定される。この理論値は毎分の最適換気Ｖ　ＢＢと呼ば れ、この値を病人の要求の機能として設定する蘇生者によって決定される。

次に最小値ＶＴは現在の体積が各呼吸サイクルで病人によって吸入されるように 設定される。この値は最小現在体積ＶＴ、ｉ、とじて参照され、また呼吸中に満 足する気体交換を与えるように蘇生者によって設定される。

各呼吸サイクルにおいて病人に与えられる全現在体積ＶＴは任意の適当な検出手 段の助けをかりてモニターされる。

本発明に係る調整方法の安全を理由として、最大通風路圧力値Ｐ８１．。は、病 人に許容できる最大値に吹き込み圧力を制限するために、吸気段階中に設定され る。

最後に、人工換気は毎分の換気Ｖ　ｓｂおよび最小現在体積ＶＴ段設定よって制 御される。

ＶＴがＶＴ最小よりも大きく、ＦＲ周波数値が安全周波数よりも大きくさらに通 風路圧力が最大値よりも小さいかぎり、関係Ｖ□＝ＦＲＸＶＴは種々の呼吸周波 数値ＦＲおよびＴＲに対して満たされつる。

病人の自然で自発的な換気の機能として、該システムは自発的換気から制御換気 へ自動的に変化しまたはこの逆も同様である。

本発明の別の特徴によれば、人工換気装置が吸気段階中の吹き込みに際し、吸気 開始時に、すなわち肺体積が低い時に最大補助を与えるように設計されることは 注目されるべきである。実際には個人が肺胞を開くために最大の努力をしなけれ ばならないのは吸気の開始時であるということが思い出されるべきであり、次に この努力は肺胞を開き続けるのに著しく大きくはない。

本発明に係る人工換気装置の調整方法は本願において後に詳細に説明されまた理 解を容易にするために我々は本発明に係る人工換気装置を製造する方法をまず説 明する。

第１図は体積測定吸気補助を備えた病人２に与えるために特に用いられる本発明 に係る人工換気装置ｌの説明を示す。

本装置は、人工換気中に圧力流体の供給を少なくとも備える呼吸気体状流体供給 装置３を少なくとも一つ含む。

本供給装置３は、特に、例えば約３バールまでの圧力を許可することができる供 給部４および調整可能な濃度の呼吸気体状流体を製造せしめる酸素−空気混合ユ ニット５から構成される。

さらに、また該装置は、病人に対する前記気体状流体の分散手段６を含み、該分 散手段は、特に、吹き込みノズル７および呼気ノズル８から構成され、これらの 手段は取引で知られている従来の技術によって設計される。病人２において、口 への到着は１９または任意の他の適切なマスク手段を介する。

本発明の特徴によれば、人工換気装置１は合せて以下を含むニ ー病人に対する毎分の最適理論換気値Ｖ、ア、最小現在体積値ｖ丁、おおよび最 大通風路圧力値Ｐ　ａｗ　ｓａｗを設定するのに少なくとも適する基準設定導入 手段１０、−各呼吸サイクルにおいて病人へ与えられる全現在体積ＶＴをモニタ ーする手段１１、 一各サイクルで式Ｖ、ゎ＝ＦＲＸＶＴをチェックし、病人の自発的で自然の吸入 による人工換気の加圧流体供給時に動作し人工換気を自発的換気および制御換気 間で自動的に変化せしめる人工換気制御手段１２゜ さらに、本発明の他の大部分の特徴によれば、本発明に係る人工換気装置１は、 前記装置１を用いて吹き込み時の吸気段階中に、吸気開始時すなわち低肺体積の ままで病人へ最大補助を与える手段１３を含む。

より正確には、前記手段１３は、体積ＶＣが決定され、さらに前記加圧供給部３ および第１図に示される病人２０間にある前記吸気ライン７に挿入される容器１ ４を含む。さらに、この容器１４は、装置１の動作において各呼吸サイクルで所 定動作圧力ＰＴＩに加圧される気体状流体で満たされるときにも圧力に耐えるよ うに設計される。

これは、混合器５および容器１４を接続するノズルに直列に挿入されるソレノイ ド弁ＥＶＩ符号１５によって特に許可される。

加えるに、前記手段は、圧力ＰＴＩで前記体積ＶＣを放出しさらに特に前記容器 １４を急速に空にするために容器１４の下流を備える手段１６を含む。

これらの放出手段は、吸気ライン７に直列に挿入されさらに、思い出されるべき であり、病人２を容器１４へ接続するソレノイド弁ＥＶ２符号１６から実質的に 構成される。

第４ａおよび４ｂ図は、吹き込み開始時すなわち低肺体積のままで最大吸気補助 を与える手段Ｂの動作原理を示す。

より正確には、第４ａ図は前記容器１４、呼気の終わりにおける病人の肺体積１ ７および吹き込みライン７の概略表示を与える。呼気の端部において、体積ＶＣ の容器１４は、動作圧力ＰＴＩで病人に与えられる体積の機能として満たされる 。

容器１４が直接に病人に接続されていないとしてソレノイド弁ＥＶ２が開かれな い間は、容器１４の加圧された気体状の流体ＰＴＩは保持される。

実際には、肺では、我々は、気圧計圧力Ｐ　ｌ　、すなわち図に概略的に示され 、符号１７の肺体積が病人の機能残留容量ＣＲＦの値に等しいことを発見する。

第４ｂ図は容器１４に含まれる体積ＶＣの放出段階を示す。

吹き込み開始時に、容器１４の体積ＶＣＳよび病人の肺体積を接続するソレノイ ド弁ＥＶ２が供給される。

吹き込み終了時には、容器システム１４および病人の肺内に圧力ＰＴ２が生じ、 肺体積は本図の１８として概略的に示めされるＣＲＦ＋ＶＴに対応し、ここでＶ Ｔは病人の吹き込まれた現在体積を表わす。

説明された部材の構造が与えられると、さらに、病人の肺に対する前記体積ＶＣ の急な放出のために、第２図に示されるように吹き込み開始時に、ピーク流体流 量がある。

より正確には、時間の関数として、人工換気によって病人へ吹き込まれる流量は 本図に示される。吸気段階、すなわち吹き込み開始は時間Ｔ１に対応しまた吸気 段階の終了は時間Ｔ２に対応する。

放出の物理学上の法則が与えられると、救援に対応する時間ｔ１に非常に接近す るピーク３５次に時間ｔ２の吸気終了時まで平衡割合の確立に対応する指数関数 的放出３６を有する白線が得られる。

さらに、本発明における装置は、呼気ライン８上に、第１図の参照符号１９、ソ レノイド弁ＥＶ３を含み、該ソレノイド弁ＥＶ３は吸気段階を適切に機能せしめ さらに呼気を可能にする。

第３ａから３ａ図は、吸気および呼気の連続段階中に、３つのソレノイド弁ＥＶ ＩからＥＶ３の状態を示す。

吸気は、時間参照記号ｔ、およびｔ２の間に生じさらに呼気は時間参照記号ｔ２ から１　、　／の間に生ずる。さらにＯは閉状態にある、すなわち、ラインが封 鎖されているソレノイド弁を表し、また１は開状態にあるソレノイド弁すなわち 部材間の自由な連絡を表す。

該動作シーケンスは以下の通りであるニーソレノイド弁ＥＶＩは呼気中、圧力Ｐ ＴＩで肺を満たす時間、すなわち、時間ｔ、およびｔ、の間だけ開く。

−ソレノイド弁ＥＶ２は呼気申開じさらに吹き込む間中開く。

一ソレノイド弁ＥＶ３は他方吸気申開じさらに呼気中広く。

本発明における装置の調整方法の特徴によれば、吸気段階および呼気段階におけ るサイクルのしゃ断は、病人による吸気の終了および呼気の終了時に零流量にな った瞬時を検出することによって制御される。ソレノイド弁および体積ＶＣの放 出システムの動作シーケンスに関して、ソレノイド弁ＥＶ２およびＥＶ３の開閉 信号は零流量になるｔｌ、ｔ２．ｔ、’等である瞬時に与えられる。

本発明に係る装置の調整では時分が考慮され、さらに特にニー間隔（ｔｌ−ｔ２ ）は零流量の点を通過する時間の関数である。

一間隔（ｔ２−ｔ３）は固定されまた一定である。

−間隔（ｔ３−ｔ４）は達成されるべき動作圧力ＰＴＩの関数として可変である 。

上記ソレノイド弁を補足するために、吸気ライン７は圧力逃し弁２０および流量 を減少させる手段２１を有しまた呼気ライン８は圧力逃し弁２２を有する。

さらに該装置は、本質的に気圧計の圧力で呼吸できる気体状の流体の供給部を有 し、該供給部は病人に自発的で自然な換気を供給するのに適している。

この供給部は、付加的逆流防止空気弁を介して、吸気ライン７を通気させること によって簡単に設けられてもよい。

しかしながら、第１図に示される有利な設計では、気圧計圧力で呼吸できる気体 状流体の該供給部は酸素と混合される空気を用いさらに該装置の混合器５の存在 から利益を得る。

よって、混合はライン２３を介して得られ、該ライン２３上にソレノイド弁ＥＶ ４参照符号２４は挿入され、例えば気圧計の圧力に本質的に接近する圧力で球状 容器２５へ供給する。

この球２５は次に逆流防止弁２６によって吸気ライン７へ接続され、その技術お よび動作はセクタで知られている。

よって、ソレノイド弁ＥＶ４が開になると、球２５は気圧計の圧力ＦＢよりも少 し高い圧力Ｐ２に、酸素で濃縮される空気流で満たされ、さらに病人の側では自 発的で自然な換気によって吸気の段階で用いられるべきである。他方、人工換気 が使用状態にあるとき、弁２６は逆流防止であり、容器１４０体積ＶＣの放出が ライン２３を介して生ずるのを防止しさらに放出される流体の全量が病人２に向 けられるのを防止する。

さらに、病人の自発的で自然な換気が十分でないとき、この構成によれば中間と して言及される方法で人工換気によって該病人の換気が補足されることが可能に なり、その制御は後の段階で詳細に説明される。

装置の構造に関して、病人によって吸気および／または呼気される流体流量を測 定しさらに病人２のちょうど上流に配設される測定設備２７の存在は注目される べきである。

この手段は呼吸タコグラフ（ｐｎｅｎｍｏ　ｔａｃｈｏ　ｇｒａｐｈ）の種類の 流量計からなるのが有利である。このレベルでは、測定される流量信号の積分は 、病人によって吸気されまたは呼気される体積を確認することを可能にする。

この点では、本発明に係る装置は測定される流量信号を処理する手段を含み、該 手段は、一方で吸気および／または呼気の終了時の零流量の瞬時を検出し、また 他方で測定流量割合の関数として病人によって吸気される全現在体積を決定する 。

さらに、圧力センサ３２から３４は、第１図に示されるように、特に容器１４の 動作圧力、球２５の圧力、空気通路の圧力ｐ　ａｙをそれぞれ測定するように設 計される。

最後に本発明の調整方法の制御を可能にするために、人工換気システムは人工換 気を増加および／または減少させて、加圧流体供給部に作用する手段を含み、該 手段によって式Ｖ、ｍ＝ＦＲＸＶＴの条件が前記関係設定に関して病人の特別の 自然で自発的な呼吸気体状流体の供給の関数として満たされるのを可能にする。

この関係では、該装置は実質的に下記の要素からなる計算および制御２８の手段 を有するニ 一種々の段階が順次に実行されるのを可能にするマイクロプロセッサＣＰＵ。

−例えば最適毎分換気、最小現在体積、最大通風路圧力、最大呼吸圧力ならびに 測定される情報例えば容器の動作圧力ＰＴｉ通風路圧力ｐ　ａｍ、吸気および／ または呼気割合および可能には球２５の動作圧力を設定する基準弁を集める入力 インタフェース２９　、３０、 一ソレノイド弁１５．１６　、１９　、２４のシーケンス制御をモニタし、自発 的換気または全制御換気または中間人工換気および／または呼気段階を許可する 出力インタフェース。

本発明に係る装置の調整方法に関し、第５ａから５ｇ図は制御原理を概略的に表 す組織チャートを示す。

より詳細には、第５ａ図は基本組織チャートでありまた段階１および２は第５ｂ および５０図にそれぞれ示される。

同様に第５Ｃ図に関し、タスク２．１および２．２は第５ｄおよび５Ｃ図にそれ ぞれ示される。第５ｆおよび５ｇ図は第５ｄおよび５ｅに関連してタスク２．３ オよび２．４をそれぞれ示す。

これらの組織チャートの表現は説明を要しないのでさらにコメントを必要としな い：しかしながら用語“Ｓｅｑ”は“順次に実行される（ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　 ５ｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｙ）　”を意味するように用いられ、用語“Ｓｌａ”は “の間（ｓｏ　ｌｏｎｇ　ａｓ）”を意味するように用いられまた表現“ｉｆ” は確証されるかされないかの条件として理解されることは注目されるべきである 。

毎分の換気Ｖ　ａｎ、最小現在体積ＶＴおよび最大空気圧力Ｐ０設定が固定され る間に、該システムは自発的換気のために初期化されることはさらに注目される べきである。

現在体積ＶＴおよび周波数ＦＨの計算は３サイクルにわたって実行される。

設定試験は下記のようにして特に実行される：これは安定設定であるので吹き込 み中には空気圧力値Ｐ、、は規則的に測定される。

もし、最大値Ｐａｗｍａｗが達成されるならば、放出ソレノイド弁ＥＶ２は閉じ られさらに容器１４の充てん圧力は増加しない。

しかしながら流量制御手順はこのレベルでは想像されうろことは注目されるべき でありこの手順は第５ｄ図に示される図に含まれる。

もし、病人自身が該設定に従いまた前記式Ｖ、、＝ＦＲＸＶＴを満足させるなら ば人工換気の効果は取り消され、病人が吸気補助を用いて該設定を満たす時まで 別に人工換気は各サイクルで増加される。

よって病人に吹き込まれる現在体積ＶＴはプリセット値と比較される。もし、こ の設定が達成されないと、容器の動作圧力ＰＴＩは増加させられる。この増加は 測定値および達成されるべき設定値間の差の関数として増加の変化割合で実行さ れる。

もし、現在体積整定値ＶＴが満たされると、毎分の換気値Ｖ□は試験される。も しこれが達成されないと、病人の呼吸周波数は低くすぎ、また呼気期間はモニタ されさらに吸気は最小周波数値ＰＲ，！、に従うようにトリガーされる。

もし、他方でこの整定値が越えられさらに吸気補助が与えられると、これは減少 させられる。

実際には、該整値が吸気補助を用いて達成されると、病人が彼の自然で自発的な 換気モードを回復する時まで、人工換気は制御を観察しつつ徐々に減少させられ る。

他方、人工換気が動作している各吸気段階で、本発明の調整方法に従って、人工 換気下の吸気開始時すなわち病人に対する低肺体積のままで最大補助を提供する ために、呼吸できる気体状の流体の一定体積ＶＣの放出は以前にプリセット動作 圧力ＰＴＩになっていて、病人に吹き込まれる。

実際には、以前に説明されたように、圧力ＰＴＩの体積ＶＣは容器１４の存在の ために得られ、容器１４の入口はソレノイド弁ＥＶＩによって制御されさらに容 器１４の放出はソレノイド弁ＥＶ２によって制御される。

例として、下記特徴の人工換気装置について一容器１４０体積ＶＣ：２リットル −３バールまでの圧縮空気供給 −吹き込まれる現在体積：　５０ミＩＪ　！Ｊットル増分で０から１．５リツト ル 一〇および１２０　ｃｍ　）＋２０の間の吹き込み圧力−達成される最大吹き込 み割合：　　１５０！Ｊットル／ｌｎｎ−吹き込まれる呼吸気体状混合体の温度 ＝３７℃−〇、５％以内まで正確であるＯ−５バール相対圧カセンサによって測 定される容器１４の圧力ＰＴｉ−差圧センサによって測定される吸気ラインの圧 力ｐ　ａｍおよび球２５０Ｐ２ 一病大の口の位置にあって、測定が呼気および吸気の両方向に行われるのを可能 にする呼吸タコグラフ形流量センサ。

最大性能は下記として得られたニ 一対応する呼吸周波数＝３０サイクル／ｍｉｎ、吸気対呼気の割合（１／Ｅ）　 ０．２、吸気時間０．４秒１リツトルの体積。

該システムの適当な動作は該センサの適当な動作に連結されさらに該システムの 安全性は下記のように確保される：充てん段階中に容器１４の圧力を測定する圧 力センサ３２の動作は該システムによってモニターされる。もし該センサが出力 する信号が増加しないと、ソレノイド弁ＥＶＩ　１６は閉じられまたアラームは トリガーされる。

通風路圧力を測定する差圧センサ３４で、単純なアラームは信号の零変動の場合 にトリガーされるがこのような誤りは該システムの動作の大擾乱を生じさせない 。

流量センサ２７に関してこの誤りは窒息安全性に基づいて最小換気を生じさせる 。さらにもしどんな吸気も１０秒後に検出されないと吹き込みはプリセット容器 充てん設定でトリガーされる。

こういう事情ゆえに、漏れまたは分離現象と関連させられる問題を予防するため に、吹き込まれる体積および理論光てん圧力の間の対応表は備えられている。さ らに充てん圧力および理論圧力の間の差ΔＰは測定される。

もし、分離が流量計２７の前で自発的にまたは偶然に生ずると、もし病人が有す る自然で自発的な換気が弱いと、箱充てん圧力の増加は現在体積を増加させるよ うに生ずる。この増加は、差ΔＰを測定することによって自発的に制限される。

もしΔＰが理論値の１０％以上の充てん圧力変動に対応すると、後者は整定値と して役に立つ。結果として、充てん圧力の増加と関連させられる全ての異常吹き 込みの危険は除外される。

また他の問題はラインの漏れまたはその他の場合に生じうる。

この目的のために、上流漏れは、最小現在体積を供給するために充てん圧力の十 分な増加によって最大限まで妨げられる。

他方、流量計の漏れ下流は吹き込まれおよび呼気される体積を比較することによ って検出される。

最後に、設計および制御データ処理システムはモニターされまた誤りの場合に、 アラームはトリガーされ、また該システムは自発的換気のために開いたままであ る。

専門家の能力内で本発明の他の変形は、わく組みを越えて伸張しないでも当然に 想像されうる。

手続補正書（方式） 平成２年５月３０日 特許庁長官　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＦＲ８Ｂ１０　Ｏ６０５ Ｚ　発明の名称 人工換気装置を調整する方法およびその装置３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、補正命令の日付 ６、補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書（内容に変更なし） ８、添附書類の目録 明細書及び請求の範囲の翻訳文　　各　１　通国際調査報告 に−ｍ−−１＾ｍ＝ｍ　ｋ　ＰＣＴ／Ｆ’Ｒ８８１０Ｏ６０５国際調査報告 ＦＲ８８００６０５

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．周波数ＦＲである病人の要求機能としての一連の呼吸サイクルが吸気段階お よび呼気段階を示し、該吸気段階中に病人が現在体積ＶＴとして参照されるある 体積の呼吸気体を与えられ、病人（２）が自己の自然で自発的な換気および通風 路圧力Ｐａｗを示すことを可能にする人工換気装置（１）からなる病人の体積測 定吸気補助に対する人工換気装置を調整する方法において、 病人に対して十分である理論換気値が病人の条件および病人の自然で自発的な換 気の関数として設定され、最適毎分換気Ｖｍｎとして参照され、 病人によって吸気される最小現在体積ＶＴが設定され、最小現在体積ＶＴｍｆｎ として参照され、最大通風路圧力値Ｐａｗｍａｘが病人に対して設定され、各呼 吸サイクルで病人に与えられる全現在体積ＶＴがモニターされ、 人工換気は、毎分換気Ｖｍｎ、最小現在体積ＶＴおよび最大通風路Ｐａｗｍａｘ の設定によって、関係Ｖｍｎ＝ＦＲ×ＶＴを満足するように制御され、病人の自 然で自発的な換気の機能として、自発的換気から制御された換気へまたはこの逆 に、自動的に人工換気を変化させることを特徴とする人工換気装置を調整する方 法。
2. ２．吸気段階中に吹き込む人工換気は、肺体積が小さい吸気開始時に、最大補助 を与えることを特徴とする請求の範囲１記載の人工換気装置を調整する方法。
3. ３．吸気および呼気段階におけるサイクルしゃ断は病人の吸気終了および呼気終 了時の零流量の瞬時を検出して制御されることを特徴とする請求の範囲１記載の 人工換気装置を調整する方法。
4. ４．もし、病人自身が該設定を達成しさらに関係Ｖｍｎ＝ＦＲ×ＶＴを満足させ ると、人工換気の影響は取り消され、さもなければ病人が吸気補助で該設定を達 成するときまで、人工換気は各サイクルで増加させられることを特徴とする請求 の範囲１記載の人工換気装置を調整する方法。
5. ５．該設定が吸気補助で達成されるときに同時に閉ループ制御を観察する間、病 人が自己の自然で自発的な換気モードを回復するときまで人工換気は徐々に減少 させられることを特徴とする請求の範囲４記載の人工換気装置を調整する方法。
6. ６．各吸気段階で、人工換気が動作しているときに、呼吸気体状流体の一定体積 からなりさらにプリセット動作圧力になっている放出で、病人が吹き込まれるこ とを特徴とする請求の範囲２記載の人工換気装置を調整する方法。
7. ７．最大呼吸周波数値ＦＲは異常換気の危険を予防するために設定されることを 特徴とする請求の範囲１記載の人工換気装置を調整する方法。
8. ８．体積測定吸気補助を病人に与えるために、請求の範囲１記載の調整方法を用 いるために設計され、一人工換気中に少なくとも一つの加圧流体供給部を備える 呼吸気体状流体供給源（３）と、 −病人へ該気体状流体を管（６）で送る手段とを含み、−病人に対する毎分の最 適理論換気値Ｖｍｎ、最小現在体積値ＶＴｍｉｎおよび最大通風路圧力値Ｐａｗ ｍａｘを設定するのに適する参照設定を入力する手段（１０）と、−較各呼吸サ イクルで病人へ与えられる全現在体積ＶＴをモニターする手段（１１）と、 −各サイクルで式Ｖｍｎ＝ＦＲ×ＦＴをチェックし、さらに病人の自発的で自然 な吸気に従って加圧人工換気流体供給部に作用して自発的換気および制御換気の 間で自動的に人工換気を変化させる人工換気（２）の閉ループ制御（１２）手段 とを含むことを特徴とする人工換気装置（１）。
9. ９．該人工換気装置による吹き込み時の吸気段階中であって、吸気開始時すなわ ち低肺体積時に最大補助を病人に与える手段（１３）を含むことを特徴とする請 求の範囲８記載の人工換気装置。
10. １０．病人によって吸気および／または呼気される流量の割合を測定しさらに病 人のちょうど上流に配設される手段（２７）を含むことを特徴とする請求の範囲 ８記載の人工換気装置。
11. １１．第１に吸気および／または呼気の終了時の零流量の瞬時を検出するために 、第２に測定される流量割合の関数として、病人によって吸気される全現在体積 ＶＴを決定するために測定される流量信号を処理する手段を含むことを特徴とす る請求の範囲１０記載の人工換気装置。
12. １２．式Ｖｍｎ＝ＦＲ×ＶＴが病人自身の自然で自発的な呼吸気体状流体の供給 機能として満たされることを確保することを可能にする加圧流体供給部（３）を 調整し、参照設定に従って、人工換気を増加および／または減少させる手段（１ ２）を含むことを特徴とする請求の範囲８記載の人工換気装置。
13. １３．少なくとも吸気ライン（７）を示す管手段からなり、該手段（１０）が、 体積ＶＣが決定され、さらに前記加圧供給部および病人の間にある前記吸気ライ ン（７）に挿入される容器（１４）を含み、前記容器（１４）が所定動作圧力Ｐ Ｔ１に各呼吸サイクルの加圧気体状流体で充てんされてなり、該容器（１４）を 急に空にして、吹き込み開始時の流体流量割合のピーク（３５）を形成するため に、圧力ＰＴ１で該体積ＶＣを放出しさらに容器（１４）の下流に配設される手 段（１６）を含むことを特徴とする請求の範囲９記載の人工換気装置。
14. １４．吸気および／または呼気段階における該装置の気体状流体の循環が該管手 段のレベルに配置されるソレノイド弁によって制御されてなり、 計算および制御手段（２８）を含み、実質的には種々の段階のシーケンス性能を 備えるマイクロプロセッサ中央処理ユニットと、 毎分の最適換気、最小現在体積、最大通風路圧力、最大呼吸周波数ならびに容器 の動作圧力、通風路圧力；吸気および／または呼気圧力のような測定情報のよう な参照設定値を集中する入力インタフエース（２９，３０）と、自発的換気若し くは全制御換気または中間人工換気および／または呼気段階を許可するために、 ソレノイド弁（１５，１６，１９）のシーケンス制御をモニターする出力インタ フエース（３１）から構成されることを特徴とする請求の範囲８記載の人工換気 装置。