JPH03504091A - 自動人工呼吸器 - 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】 この発明は一般的には気体の流量を調節する装置に関し、かつより詳細には患者 のデマンドバルブアセンブリと組合わせて使用される肺の通気および呼吸回復装 置に関する。

発明の背景 デマンドバルブの呼吸回復装置は呼吸の止まった患者を回復させるために広く使 用されている。装置の入口側は酸素等の加圧気体源に接続され、かつ出口はマス ク等の適当な手段により患者に接続される。患者が呼吸をしていない場合、付添 人がエレメントを動かし酸素が患者に供給されるようにする。呼吸回復装置は患 者がマスクを通して直接息を吐き出すことを可能にする排気バルブを含む。患者 が呼吸を始めると、患者により作り出される吸入圧力の低減が、需要があれば酸 素が供給されるように主バルブをそのときに開くパイロットバルブを開くのに十 分となる。患者が呼吸をしていないとき、付添人は典型的には手動で呼吸回復装 置のパイロットバルブおよび主バルブの開成および閉成を循環させて酸素の周期 的な流れを患者に提供し、かつ装置を通しての呼気のためのオフの間隔を提供す る。このタイプのアセンブリにはいくつかのバルブが存在するが、この装置はし ばしば単に「デマンドバルブ」と呼ばれる。

この態様でデマンドバルブを手動で回すには、特定の患者に供給される酸素の量 が適切でありがっ酸素が供給される間隔がまた適切であることを確実にするため の動作者の技術と注意が要求される。多くの付添人は、広範囲にさまざまな状況 で治療される広範囲にさまざまな患者のために一貫してこの機能を適切に扱うほ ど十分に技術も経験も有していない。さらに、酸素入力間隔が手動で時間法めさ れ得るが、動作者が手動により適当なバルブの循環を行なうためにこの機能に集 中しなければならず、かつ動作者が行ないかつ観察しなければならない他の活動 に集中することは困難である。この動作の困難さに加えてデマンドバルブが、デ マンドバルブの時間法めおよび循環に適当な注意を払いかつ集中することが困難 であるような緊急の状況で通常動作されるという事実がある。

デマンドバルブ以外の患者のバルブとともに使用する自動人工呼吸装置ｉｉ　（ ｖｅｎｔ　ｉ　１ａｔｏｒ）は以前から入手可能であった。米国医療協会は当初 、心肺蘇生（ＣＰ　Ｒ）を行なう間に、自動人工呼吸装置は使用されるべきでな いという立場を採っていた。しかしながら、この見解は自動人工呼吸装置への高 まる需要が存在するために最近になって変更された。患者のデマンドバルブは多 くの利点を有し、かつ多くのそのような装置が使用されている。したがって、現 在あるデマンド調整装置バルブを含むデマンドバルブと協働して作動する都合の よいかつ実際的な自動人工呼吸装置への需要が存在する。さらに、人工呼吸装置 の制御が単一の、容易に動作できるモジュールに組合わされることが望ましい。

また患者に供給される気体の干満量が調節可能であり、かつ呼吸可能な気体を与 えるための頻度が調節可能であることが望ましい。さらに人工呼吸装置の制御装 置が現在ある高圧気体供給に接続され、かつその制御装置がデマンドバルブへの 唯一の接続であることが望ましい。

発明の要約 簡単には、所望の間隔で患者に所望の量の酸素または他の気体を提供するための 自動人工呼吸装置システムが提供される。システムは患者の呼吸に応答する以外 の手段により患者のデマンドバルブを動作して所望の間隔で患者に測゛定された 量の気体を自動的に提供する空気式制御装置を含む。デマンドバルブへの酸素の 供給は好ましくは制御装置を介して行なわれる。また、制御装置は所望の期間に 所望の間隔でデマンドバルブを開くためのデマンドバルブ上のアクチュエータに 与えられる出力制御圧力を提供する。この機能は患者のために利用可能な加圧さ れた呼吸可能な気体の供給を利用してまったく空気的に達成される。

制御装置は制御圧力がデマンドバルブに与えられる期間を測定する空気タイマを 含み、かつしたがって干満量制御バルブとの組合せによりデマンドバルブが開い ている間供給される気体の量を決定する。第２の空気式タイマか、制御線圧力が デマンドバルブに与えられない期間を制御し、それによりこのオフタイマがオン の期間の間の間隔を制御する。言い換えれば、所望の量の気体が患者に与えられ る頻度が制御される。このオフタイマは好ましくは広範囲にさまざまな状況での 広範囲にさまざまな患者の必要に合うよう調節可能である。

各々の空気式タイマは流量制御バルブと、予め定められた圧力がチャンバ内に存 在するようになるまで気体が蓄積するタイミングチャンバとを含む。これらの圧 力は多重ボートのシャトルバルブ内のスライド可能なスプールに与えられる。制 御圧力がデマンドバルブを開くためにデマンドバルブへの制御圧力線を介して与 えられている時、この同じ制御圧力がオンタイマのチャンバにオンタイマ流量制 御バルブを介して与えられる。チャンバ内の圧力があるレベルに達すると、その 圧力によりシャトルバルブが、デマンドバルブが閉じるようにその制御線を通気 （ｖｅｎｔ）Ｌ、かつまたオンタイマのチャンバを通気する。さらに、制御気体 がそこでオフタイマ内の流量制限バルブへ与えられ、かつしたがってシャトルバ ルブのスプールと連通状態にあるオフタイマチャンバへ与えられる。予め定めら れた間隔の後、オフタイマチャンバ内の圧力によりシャトルバルブが再びオンの 位置ヘスイッチされ、それによりデマンドバルブに制御圧力が与えられることに なりかつまたオフタイマチャンバの通気を引き起こす。

ハウジング内に一体に形成されたコンポーネントの間に流れの通路を有する単一 の小型ハウジング内にさまざまな制御装置のコンポーネントが備えられる。２つ のタイマ流量制御バルブと干満量制御バルブとが、制御装置のモジュールの大き さを最小限に抑えかつそれらのバルブを調節するために手動で動作可能なノブの ために利用可能な空間を最大限にするために、長方形のハウジングを対角線上に 横切って一列に位置決めされる。入力線圧力調整装置およびシャトルバルブがま た、酸素入力線がモジュールの一方の端部上にあり、かつデマンドバルブへの酸 素供給線および制御線がモジュールの対向する側から出るような態様で配列され た制御モジュール内にコンパクトに位置決めされる。

制御線圧力の下流の端部はデマンドバルブの端部の上に適合するシェルに接続さ れる。制御線圧力はバルブを開くための従来のデマンドバルブの手動で動作させ るボタンを押圧するピストンを動かす。制御線圧力はまた患者に酸素が供給され ているときを示す、シェル内を動作可能なインジケータを動作する。

この発明のさらなる特徴として、患者のデマンドバルブは患者が所望の酸素の流 れを受けとっていないことを自動人工呼吸装置の動作者に警告するための信号を 出す装置を組込むべく修正されてきた。このことは、たとえば患者の気管がふさ がれている場合に発生するかもしれない。このようにふさがれると結果として患 者のデマンドバルブ内に入来する圧力が上昇すると考えられる。この上昇圧力は 動作者に信号を送る可聴音を与えるべく使用される。好ましくは、逆止め弁が予 め定められたレベルで開き、圧力が軽減されることを可能にしかつ余剰の酸素が 音声発生エレメントを通って流れることを可能にする。

デマンドバルブへの修正のもう１つの特徴としては、何らかの理由で自動人工呼 吸装置を通って得られる酸素が不十分な場合、患者が外気を取入れることを可能 にする窒息防止バルブが備えられている。デマンドバルブへの修正は上流の主バ ルブおよびパイロットバルブのサブアセンブリと、患者へのバルブおよび呼気バ ルブを含む下流のサブアセンブリとの間の、存在するデマンドバルブの構造内に 適合するアセンブリ内に組入れられる。このような配列は、すでに使用される多 数のデマンドバルブに容易に付加されることが可能でかつ現在存在する製造装置 を変更する費用なしで新しく製造されるデマンドバルブにも付加され得るという 点において有利である。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明の自動人工呼吸装置システムの斜視図である。

第２図は人工呼吸装置制御モジュールの斜視図である。

第３図はモジュールハウジング内の気体流動通路を示すモジュールのいくらか模 式的な図である。

第４図はタイマチャンバおよびタイマ流量制御バルブを示す第２図の線４−４で 破断した断面図である。

第４ａ図はタイマチャンバの部分を示す分解斜視図である。

第５図はオフタイマ流量制御バルブの分解斜視図である。

第６図は第５図のバルブの分解斜視図である。

第７図は第５図および第６図のバルブの流動通路を含むバルブシートディスクの 斜視図である。

第８図は第７図のディスクを線８−８で破断した拡大断面図である。

第９図は第５図および第６図のバルブの部分の部分的拡大斜視図である。

第１０図は第５図および第６図の主バルブ本体の底面斜視図である。

第１１図は第２図の線１１−１１で破断したオフタイマ流量制御バルブの断面図 である。

第１２図は干満量流量制御バルブの分解斜視図である。

第１３図は第１２図のバルブの組み立てられた、部分的断面図である。

第１４図は第１３図のバルブの底面の斜視図である。

第］、５図は第２図の線１５−１５に沿って破断した干満量流量制御バルブの断 面図であり、かつ制御モジュール圧力調整装置を示す図である。

第１６図はデマンドバルブ上に装着されたシェルの部分断面図である。

第１７図はデマンドバルブを空気的に動作するためのアクチュエータの断面図で ある。

第１８図は第１７図の起動仕切板への入口の分解斜視図である。

第１９図は酸素が患者に与えられているときのシステムの動作を示す模式図であ る。

第２０図は患者に酸素を供給する間隔を測定するときのシステムの動作を示す模 式図である。

第２１図は過圧力アラームおよび窒息防止バルブを含む別々の安全サブアセンブ リを有する患者のデマンドバルブの分解斜視図である。

第２２図は第２１図の安全サブアセンブリの分解斜視図である。

第２３図は構造部分が断面で示された、第２１図の安全サブアセンブリの端部の 立面図である。

第２４図は第２３図の線２４−２４で破断した断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照して、自動人工呼吸装置の制御装置または制御モジュール１０と、 可撓性の酸素供給線１４により制御装置に接続されかつ患者のフェースマスク１ ６に接続された患者のデマンドバルブ呼吸回復装置１２とが示される。

また可撓性制御線２０により制御モジュール１０に接続された制御シェル１８が 示される。シェル１８は第１図に破線で示されるようにデマンドバルブアセンブ リ１２に適合する。制御シェル１８はデマンドバルブアセンブリ１２の上に適合 する円筒状の側壁を有しかつシェルがデマンドバルブ上に位置決めされるとき、 そこを通って供給線１４が延びる開口１９を含む。

制御モジュールは下部の部分２４と適合する上部のシェル状部分２２により形成 されたハウジングを含む。制御装置の動作コンポーネントはそのハウジング内に 局限される。

ハウジング部分２２．２４はともに１対の長方形の枠組みにより保持され、その １つが第１図に２５で示される。これらの枠組みは部分２２．２４上の突出した 部分（図示せず）上に適合する。これら枠組みはハウジング部分に適当な締め具 により取付けられた入力端部ゴムバンパ２６および出力端部ゴムバンパ２８によ りその位置に保持される。

制御装置モジュールハウジング内には、第２図に示されるような長方形のプラス チックのブロック３０が位置決めされる。このブロックはそこに形成された一連 のソケット・または区画を有し、それらがブロックの上部表面に対して開く。こ れら区画の下部の端部は第３図から最もよくわかるように、プラスチックブロッ クの底部の表面に一体に形成された複数の流動通路により相互接続される。これ らの通路は第２図に示される、底部のプレート３２により閉じられる。第２図の ブロックは工作された原形であり、かつ生産段階ではこのブロックはソケットと 区画を形成する相互接続された壁面の間にさまざまな窪みを有して鋳造され、す べて壁面の厚さ等に関して良好な鋳造の工程に従うものである。

ブロック３０の上部におけるソケットまたは区画内にモジュールの種々の制御コ ンポーネントが位置決めされる。

これは圧力調整装置３４と、スプールまたはシャトルバルブ３６と、オフタイマ 流量制御バルブ３８と、１対のチャンバ４０．４１の形でのオフタイマチャンバ と、オンタイマ流量制御バルブ４２と、１対のチャンバ４４．４５の形でのオン タイマチャンバと、干満量流量制御バルブ４６とを含む。ブロック３０内に形成 された個々の区画またはチャンバはそれぞれブロックの上部表面にねじまたは他 の簡単な締め具手段により取付けられた上部のプレートにより別々に閉じられる 。したがって、たとえば閉鎖プレート４８はその内部にオンタイマ流量制御バル ブ４２が位置決めされるチャンバを閉じるためにねじ５０により取付けられて示 される。同様に、プレート５２はその内部に干満量バルブ４６が位置決めされる 区画の上部の端部を覆う適当な締め具５４によりブロックに取付けられて示され る。個々のプレートを使用することで単一のコンポーネントが検査されたりまた は置き換えられる必要がある場合の動作を簡単にする。

第２図および第３図を参照して、気体の入口フィッティング５６がブロックの壁 面内に装着されて示される。ブロックの下部に形成された長手の通路５８がブロ ック内の入口通路５９に入ってくる気体をブロックのもう１方の側面に位置決め された圧力調整装置３４に向ける。適当な空気フィルタ（図示せず）がブロック ３０の側面内の穴（図示せず）を通って通路５９内に適宜位置決めされてもよい 。

調整された出口圧力通路６０は調整装置３４から干満微流量制御バルブ４６のた めのソケットまたはチャンバ６４の下の環状通路６２へ延びる。長手の通路６６ は環状通路６２から、スプールバルブまたはシャトルバルブ３６を受は入れる底 部の壁面６９内の入口の開口６８へ延びる。

長手の通路７０はスプールバルブ内の出口から圧力調整装置のチャンバの下を出 ロア２へ延び、流量制御線２０へ至る。通路７０はまた、スプールバルブからの 制御圧力もまたその流量制御バルブに与えられるようにオンタイマ流量制御バル ブのためのチャンバ７３の下を延びる。オンチャンバ７３はさらに通路７４．７ ５により２つのオンタイマチャンバ４４．４５に接続される。これらチャンバは 順に検知圧力通路７６によりシャトルバルブ３６の端部に接続される。

通路８８はシャトルバルブからのもう１つの出口をオフタイマ流量制御バルブの ためのチャンバ９１の下の環状通路９０に相互接続する。チャンバ９１は順に通 路９３．９４によりオフタイマチャンバ４０．４１に接続される。チャンバ９１ はまた検知通路７７によりオンタイマチャンバへ至る検知通路７６と対向するシ ャトルバルブの端部に接続される。

第４図および第４ａＺを参照して、オフタイマチャンバ４１はチャンバ４１内に スライド可能に装着される０型リング７９を保持する反転されたカップ型の部材 ７８を含む。

スペーサリング８０はカップ型部材７８と上部の保持プレート８２との間を延び る。異なる軸の長さのスペーサリング８０を利用することにより、チャンバの容 積は適宜容積を制御するべく選択されてよく、それは順にチャンバを満たす時間 を制御する。第４図のオンタイマチャンバ４５が、その容積がオフタイマチャン バ４１に関して示されたものより大きくなるように軸方向により短いスペーサリ ング８１を有するところが示される。

タイマ流量制御バルブ 第４図はまた１対の封止Ｏ型リング９８．９９とそのソケット７３内に位置決め されたオンタイマ流量制御バルブ４２を示す。オンタイマ流量制御バルブはオフ タイマ流量制御バルブ３８と同じ内部構造を有する。この構造の詳細については バルブ３８に関して第５図−第１１図に示す。

この流量制御バルブの構造には気体の入口としての役割を果たすべくその下部の 端部上で開かれる管状の心１００が含まれる。心１００の下部の端部はブロック ３０内の穴内に適合する。心の下部の端部上の環状のみぞ内に捕獲されたＯ型リ ング１０２はその領域内の心の下部外側を封止し、心はブロック内を自由に回転 する。バルブ心１００の上部の端部はブロックの外に延びかつその上にねじで装 着された第１図の手動制御ノブ１０４を有する。バルブチャンバの上部の端部は ブロックとキャップ上のフランジとの間で圧縮されたＯ型リング１０８を有する カバー１０６により閉じられ、かつキャップは第２図のプレート４８に類似する プレート４９によりその位置に保持される。バルブ心１００上の０型リング１１ ０はキャップ１０６に関して心の上部の端部を封止する。

管状バルブ心上に位置決めされたコンポーネントのスタックは心１００とともに 回転するべく固定されたトルク伝達器１１２と、軸状のクモ形ばね１１４と、ト ルク伝達器１１２の懸下する指状部分１１３を受は入れるその外側の周辺部分内 に切込み１１７を有するトルク伝達器ディスク１１６とを含む。半径方向の通路 １１５は心の内部をばね１１４とディスクとの間の空間に接続し、かつしたがっ てチャンバ９１の上部端部に接続する。ディスク１１６の下に位置決めされた薄 い座金１１８はその周辺部分に隣接して上方向に延びかつ切込み１１９．１１７ を通って上に延びる突出した部分１２１を有するバルブシートディスク１２０に ばねの力を伝える。突出した部分１２１は中空でありかつバルブシートディスク １２０の底部の面に開く。正確な流動通路のみぞ１２２が、第６図、第７図およ び第８図に最もよく見られるように、突出し部分１２１の開いた端部と直交する リングの形式でバルブシートディスク１２０の底部表面内に形成される。

リング型流動通路ディスク１２４はバルブシートディスク１２０の下に位置決め されかつバルブシートディスク内のみぞ１２２と整列するディスクの中心から外 側に空間状めされた穴１２６を含む。封止する座金１２８はディスク１２４の下 におかれかつ穴１２６と整列する穴１２９を含み、かつ逆止め弁のばね１３２を 受入れるための穴１３０を含む。ディスク型バルブ本体１３４は座金１２８の下 に位置決めされかつ座金１２８とディスク１２４を通って延びる軸方向の突出し 部分１３４ａを含む。この突出し部分の外側はディスク１２４および座金１２８ の中心の開口と適合し、したがってこれらのコンポーネントはバルブ本体１３４ に関して固定されかつバルブの心１００とともに回転することはない。バルブ本 体１３４の中心から外側に空間状めされた穴１３６は流動通路を継続するために 穴１２９．１２６と整列する。また、穴１３６は第１０図から最もよくわかるよ うに、バルブ本体の底部の面に形成されたアーチ型の窪み１３８に対して開く。

バルブ本体１３４の周辺の溝内に位置決めされた０型リング１４０は第１１図に 見られるように、取り囲むブロック３０に関してバルブ本体の外側を封止する。

バルブ本体１３４の内側の穴はバルブの心１００の適合部を受入れる肩部分を有 して形成される。バルブの心上に位置決めされたＯ型リング１４１はバルブ本体 の穴内でスライドしてバルブ本体をその領域内の心に対して封止する（第１１図 参照）。バルブ本体１３４の下部の面は、バルブ心上にさまざまのコンポーネン トを軸方向に保持する空間状めの座金１４４と保持スナップリング１４６のスタ ックが位置決めされる中央の窪み１４２（第１０図参照）を有する。

第１０図に示されるのは第３図のチャンバ９１に示された位置決めピン１４５を 受入れるべく適用される本体１３４の下部表面内の位置決め穴１４３である。ピ ンはバルブを位置決めしかつバルブが回転するのを防ぐ。

バルブ本体１３４の上部表面に形成されるのはバルブ本体の中心から外側に空間 状めされかつ穴１３６と包括的に正反対に位置決めされるソケット１４８である 。このソケットもまたバルブ本体の下部面に対して開きかつソケット１４８の下 部端部内の肩部分上に位置決めされた０型リングタイプのバルブシート１５２に 抗してばね１３２により下方向に付勢される逆止め弁のボール１５０を含む。

オフタイマ領域制御バルブ３８の動作においては、シャトルバルブ３６からの気 体が、バルブ心１００の下のブロック３０の下部端部内の窪み９０内へ、通路８ ８を通って流れ込む。第１１図に矢印１２３で示されるように、気体は中空のバ ルブの心を通って上方向に流れかつ矢印１２５によって見られるような、バルブ 心の上部の端部付近の半径方向の通路１１５を通って流れ出る。気体はそれから バルブシートディスク１２０の外側の周辺のまわりを流れかつ第９図および第１ １図の矢印１２７により見られるような突出し部分１２１の開いた端部内に入る 。バルブシート１２０の直径は、突出し部分１２１の開いた端部が気体の流れに 対して開いているようにディスク１２４の直径より大きい点に留意されたい。第 ７図および第１１図を見ると、開いた突き出し部分が、矢印１２３により示され るように、ディスク１２４内の穴１２６と直交する小さい溝１２２と連通状態に あることがわかる。この穴は座金１２８内の穴１２９に対して軸方向に開き、か つ主バルブ本体１３４内のアーチ型の通路１３８内に通じる。気体はそれから通 路９３に通じて、矢印１３５により見られるように、オフタイマチャンバ４０． ４１へ至る。

ばね１３２により閉じられた位置にバイアスされるので気体は逆止め弁１５０を 通って流れ得ない点に留意されたい。したがって、タイミングは小さな溝１２２ により制御される。しかしながら、シャトルバルブが、通路８８が孔に対して開 くような孔位置に移動するとき、流れは矢印１３５で示されるものと逆転し、し たがって円弧状のくぼみ１３８内に流れ込むタイマチャンバ４０．４１内の気体 は、小さい溝１２２を通ってゆっくりというよりはむしろ、矢印１３７に示され るように逆止め弁１５０を通って素早く消散される。気体はそれから通路１１５ を通って矢印１２５から逆方向に内部へ半径方向に流れかつ心１００を通って矢 印１２３と逆の通路８８へ下方向に流れる。

干満量制御バルブ 第１２図−第１５図を参照して、干満量制御バルブ４６は中央の管状の心１５４ 上に装着されたコンポーネントのスタックを含む点で制御バルブ３８および４２ に類似する。

心はその下部端部で流動通路６０に対して開く。心の外部の下部の端部は心上の 環状の溝内に装着された０型リング１５６によりブロック３０に対して封止され る。同様に、心の上部端部の外部は、第３図に見られるチャンバ６４の上部の端 部を閉じるキャップ１６０に対して０型リング１５８により封止される。付加的 な０型リング１６２がキャップ上のフランジとブロック内の適合する肩部分との 間で圧縮される。プレート５２はキャップをその位置でクランプする。

トルク伝達器１６４はキャップ１６０のすぐ下の心の上部端部付近に位置決めさ れる。この伝達器は心とともに回転するべく装着されかつクモ状の軸方向のばね １６６の指状部分の間とディスク１６８内の切込み１６９内に適合する懸下する 指状部分１６５を含む。リング型移動可能なバルブエレメント１７０がディスク １６８の下に位置決めされかつディスク内の切込み１６９内に適合する上に延び る突出し部分１７１を含む。バルブエレメント１７０の下に位置決めされたリン グ型バルブシート１７２は非半径方向の配向でバルブシート１７２を横切って延 びるスロットの形式でのバルブのオリフィス部分１７４を有する。

バルブシート１７２はアーチ型の開口１７９を有する２面のディスク型粘着性パ ッド１７８によりディスク型バルブ本体の上部表面に取付けられ、それはスロッ ト１７４と整列する。第１２図および第１４図かられかるように、バルブ本体１ ７６はパッド１７８内の開口１７９と整列する円弧型の開口１７７を含む。開口 １７７はバルブ本体１７６の下部の端部内の浅い窪み１８０内に通じる。さらに 小さい直径の環状の窪み１８１は窪み１８０内の中心に位置決めされる。第１４ 図にも示されるように穴１８３は第３図に示される位置決めピン１８５を受入れ る。バルブ本体１７６はブロック３０に関して固定されかつバルブ本体の外側の 溝内に位置決めされた０型リング１８２によりブロックに対して封止される。バ ルブの心１５４はバルブ本体１７６の孔内で回転自在に装着されかつその領域内 のバルブの心を封止するべくバルブ心の外側上にＯ型リング１８４を含む。バル ブ心１５４上に形成された肩部分１５４ａはバルブ本体の上部端部内にある窪み に適合する。心１５４上に積み重ねられた種々のコンポーネントがそこに複数の 座金１８６および保持器１８８により固定される。

第１５図かられかるとおり、ブロック通路６０からの気体が心１５４の開いた下 部の端部と連通状態にあるブロックの環状の窪み６２に通じる。気体は心を通っ て上に流れかつディスク１６８の外側の周辺のまわりを、ばね１６６とディスク １６８との間に半径方向に延びる通路１６８を流れ出てかつバルブシート１７２ 内のオリフィス部分１７４を通り流れる。気体はさらにバルブ本体内のパッド１ ７８および開口１７７内の開口１７９を通って下向きに流れる。そこから気体は 通路６５をとおり、第３図に示されるように出口フィッティング５７を通ってデ マンドバルブ１２に至る気体供給線１４に至る。

圧力調整装置 圧力調整装置３４は基本的には単一のモジュールブロック３０に組込まれる第１ ５図に模式的に示された市販のコンポーネントである。調整装置はブロック３０ の孔内に位置決めされたスリーブ１９０を含む。バルブのポペット１９２はスリ ーブ１９０内で軸方向に移動可能で、上部と下部の部分の間の環状通路１９１を 規定するより小さい直径の中央部分１９２ｃにより結合される拡大された下部部 分１９２ａと上部部分１９２ｂを含む。ブロック内に形成された入口通路５９は 、ポペットの軸方向の位置に依存して、気体の入口通路５８および環状通路１９ １と通じるスリーブ１９０内の穴と連通状態にある。スリーブとポペットはその ように協働するので、第１５図に示されたように位置決めされたポペットには流 れは発生しない。ブロック内に形成された出口通路１９３もまた環状通路１９１ に通じかつスリーブ内の穴と整列して調整装置からの出口を形成する。出口通路 １９３はさらにオリフィス部分１９４によりブロック３０の上部表面内に形成さ れた仕切板チャンバ１９５に結合される。可撓性仕切板１９６はバルブポペット の上部端部上の中央に置かれたディスク１９７と仕切板の上部側面上のもう１つ のディスク１９８に固定されたこのチャンバ１９５を横切って延びる。仕切板１ ９６は第２図に見られるように、ブロックに対し適当な締め具２０４で固定され た上部のキャップ２０２によりブロック３０の上部表面にクランプされる。キャ ップは仕切板を下方向に付む。ばねは第２図に見られるように、キャップの上部 端部内の保持器のボタン２０９の下に位置決めされる。ポペットの下部端部上の ばね２１０はスリーブ内に捕らえられかつ底部プレート３２を通って延びるボル ト２１によりその位置に保持される。

調整装置の出口側への圧力が、仕切板の下のチャンバ１９５内に低圧が存在する ように低いとき、調整装置の通路１９１を通る流れを生じさせる。出口側への圧 力が増大するど、仕切板チャンバ１９５内のこの圧力がポペットとともにこの仕 切板を上方向に付勢し流れおよび出口の圧力を低減する。ばね２１０によりポペ ット１９２上に与えられる力を変化させるべくボルト２１２を調節することで、 所望の出力圧力が得られ得る。

シャトルバルブ 第２図に示されるスプールまたはシャトルバルブ３６はニューシャーシー州、ア トランティック・ハイランド、２６　ウェスト・ハイランド・アベニューのクン ケ・ニューマテックスがら入手可能な市販のコンポーネントである。

第１９図および策２０図に模式的に示されるように、シャトルバルブはスプール に至る複数の開口と協働する複数の軸方向に空間法めされたランド２１４，２１ ５．２１７を有するスプール型バルブ部材２１３を含む。これは入口６８と、そ れぞれ線に至る１対の出ロア０ａおよび８８ａと、１対の孔２１６および２１８ と、スプールの対向する端部上の開口２２０および２２２とを含む。使用に際し ては、シャトルはスプールの端部上で検知される圧力に従いオン位置およびオフ 位置の間で軸方向にスイッチされる。

デマンドバルブおよびアクチュエータ さてここで第１６図−第１８図を参照すると、デマンドバルブアセンブリ１２は 、本件発明の譲受人であるライフ・サポート・プロダクツ・インコーホレーテッ ドにより長年にわたって販売されており、かつ米国特許第３．　７９５゜２５７ 号に詳細に記載されている。アセンブリは一般的に円筒状の本体２２６を有しか つ圧力の僅かな低減にも応答して主気体入ロバルブを開く仕切板制御のパイロッ トバルブを含む入口サブアセンブリを有する。このアセンブリもまた気体の流れ が患者に届くことを可能にするが呼気が患者から入口サブアセンブリに流れるこ とを防ぐ感応性の逆止め弁を含む呼気サブアセンブリを含む。それどころかほん のわずかな呼気の圧力でユニットの外部に通じる感応性の呼気バルブが存在する 。本体２２６の上部端部上の押圧可能なボタン２２８は上方向にばねでバイアス され、それはその閉じられた位置である。手動の呼吸回復装置において、患者に 酸素を与えることが望ましいならば、通常の使用ではボタンが入口バルブを開く ために動作者により押圧される。本件発明では、機構２２７が、制御装置１０に より与えられる気体制御圧力に従いボタンを押圧するために設けられる。

酸素供給線１４（第１図）は、シェル１８内の穴１９を通って延びかつデマンド バルブの側面に螺合されるその下流の端部上にフィッティング２１を含む。シェ ルはデマンドバルブの端部の壁面の上に適合する端部壁面１８ａを含む。一般的 に円筒状の形状を有する小さいバウンシング２３０が端部の壁面１８ａ内の穴内 に位置決めされそのバウンシングのおもな部分はシェルから離れて延びる。下部 の一般的に円筒状の本体部材２３２はバウンシングの下部に位置決めされかつ内 側の円筒状チャンバ２３６を規定するべく上部の一般的に円筒状の本体部材２３ ４と適合する。

下部本体部材２３２により保持される０型リング２３８および上部本体部材２３ ４により保持されるＯ型リング２４０がそれらの間に封止された環状空間２４２ を規定する。

バウンシングの壁面に装着された制御線フィッティング１５がこの空間に通じる 。

上部および下部本体内の円筒状の空間内に位置決めされるのは１対の一般的にカ ップ型の仕切板２４４および２４６でありそれらは互いに向かって通じ合い、そ の仕切板の環状のフランジが外向きに延びかつ上部および下部本体部材の間でク ランプされる。またフランジの間に位置決めされるのは１対の座金２４８と円状 スクリーン２５０であり、それらは第１８図に最もよく示される。上部本体部材 の一方の側面を通る穴２５２は外部の環状空間２４２をスクリーンの端縁に接続 し、順に２つの仕切板の間に形成されたチャンバ２４５と連通ずる。

小さいピストン２５６が下部の本体部材２３２内に位置決めされそのピストンの ヘッド２５６ａが本体部材内に捕らえられかつ下部仕切板２４４の端部壁面によ り係合される。ピストンの本体は下部本体部部材２３２内の開口内を軸方向に延 びかつデマンドバルブ上の動作ボタン２２８を係合する。

バウンシングの上部端部内に捕らえられた透明のキャップ２５８はバウンシング 内に位置決めされた外向きに延びるフランジ２５８ａとバウンシングから上向き に突き出す主本体部分とを含む。キャップと上部本体部材２３４の上部端部とに より形成された空間内には、外向きに延びるフランジ２６０ａを有するカップ型 のインジケータのピストン２６０が位置決めされ、それはそれを上部本体部材内 に保持する。円筒状のインジケータ２６２はインジケータピストンの上部端部に 取付けられる。ピストン２６０の下部端部は上部仕切板２４６の上部表面を係合 する。圧縮ばね２６４がカップ型インジケータピストン内に位置決めされかっば ね保持器２６６がばねの上部端部およびインジケータピストン２６０の上部端部 とを係合する。中央の指状の突出し部分２５８ｂがキャップ内に形成されかつ、 その上方向への動きを制限するべくばね保持器２６６の上部端部を係合する。

必要な制御圧力が制御線２０を介して環状空間２４２内に至り、上部本体内の穴 ２５２を通りかつスクリーン２５０を通って内部の仕切板チャンバ２５４内へ与 えられるとき、そのときに形くずれした仕切板が第１７図に示される延長された 位置まで移動される。アクチュエータのピストン２５６がその最も低い位置まで 動かされそこでデマンドバルブを開くべくデマンドバルブの動作ボタン２８を押 圧する。同時に、上部の仕切板２４６がインジケータピストン２６０および円筒 状インジケータ２６２を上向きに透明のキャップ２５８内へ動かす。キャップ内 のインジケータの存在が、患者がデマンドバルブを通る酸素を受けとっているこ とを動作者に告げる。制御線圧力が通気されると、ばねにバイアスされたデマン ドバルブのボタン２２８がアクチュエータピストン２５６を上向きに押上げ、か つインジケータばね２６４がインジケータピストン２６０およびインジケータ２ ６２を下向きに押す。透明キャップ２５８内にインジケータが見えない事実が、 酸素が患者に供給されていないということを動作者に告げる。

さてここで第１９図および第２０図、ならびに第１図、第２図および第３図を参 照してシステムの全体的な動作について論議する。第１９図は吸気の間のシステ ムの動作を示す、すなわち酸素が患者に供給されているところを示す。

システムはオンである。破線は調整された気体の流れを示す。太い実線は制御線 の気体の流動および圧力を示し、がつ細い実線は気体の流れが通気していること を示す。

第３図のフィッティング５６を通る入力高圧の気体は線５８を介して圧力調整装 置３４へ流れる。調整装置がらの１つの出力が線６０により干満量流量制御バル ブ４６へ直接流れかつそこからしたがって通路６５（第３図）によりデマンドバ ルブ１２内への供給線１４へ流れる。バルブ４６はノブ１０５により所望のセツ ティングまで開かれて調節されている。調整された気体の流れはまた通路６６を 介してスプールバルブ入口ポート６８へ与えられる。スプールバルブが第１９図 に示されるように位置決めされているので、制御気体圧力は制御線２０およびデ マンドバルブ１２の上部上のアクチュエータ２２７へ通路７６を通って与えられ る。この圧力が第１７図のアクチュエータ２２７を動作して、干満量流量制御バ ルブ４６からの酸素がデマンドバルブ１２を通って患者に流れることを可能にす るようにデマンドバルブ上のボタン２２８を押圧する。

スプールバルブ３６からの制御圧力もまた線７０を通って、上記の態様でタイマ チャンバ４４．４５への流れを可能にするオンタイマ流量制限バルブ４２へ与え られる。これらチャンバ内の圧力は、圧力があるレベルに達したときスプールバ ルブがそのオフ位置へ移るようにスプールバルブの端部に経路７６を介して与え られる。

システムの原型板では、シャトルバルブ３６を移すためにはオンタイマチャンバ 内の圧力が８ｐｓｉまで達する必要がある。圧力がそのレベルに達するのにかか る時間は第６図、第７図および第８図に示された溝１２２を通って流れる小さい 容積の気体がチャンバ４４．４５内の圧力をそのレベルにまであげるのに要する 時間に依存する。これは順にその流量制御バルブ４２の回転位置に依存する。本 件発明の原型においては、この経路は８ｐｓ　ｆが約１．５秒で得られるように 比較的短く設定されていた。制御バルブ４２からの制御圧力は逆止め弁がその方 向への流れを防ぐべく配向されていないので逆止め弁１４８を介してタイマチャ ンバまで流れて至ることができない。流量制御バルブ４２は所望のとおりに調節 され得る。示された本件発明の形式では、動作者はこのバルブを調節するための ノブを与えられていないが、さらなる動作の選択が所望されるならばそのような ものが備えられ得る。その他、バルブは工場またはサービスセンタで調節される 。１．５秒の間隔の間にバルブ４６およびデマンドバルブ１２を介して与えられ る酸素の量は干満量流量制御バルブのセツティングに依存する。ミリリットルの 体積または他の適当な測定値が制御ノブ１０５に隣接して示され得る。

制御圧力がオンタイマに与えられている間、オフタイマチャンバ４０．４１がシ ャトルバルブ孔２１８を介して通気されている。オンタイマチャンバ４４．４５ に関して予め定められた圧力がひとたび達成されると、シャトルバルブは呼気ま たはデマンドバルブのオフ位置である第２図に示される状態へ移行する。第１９ 図の制御線２０の圧力は孔２１６を介して通気または排出位置へ移行されている 。

制御線圧力を抜くとただちにデマンドバルブのボタン２２８がその通常のオフ位 置まで移動することを可能にし、患者への酸素の流れを遮断する。同時に、オン タイマチャンバ４４．４５内の制御圧力がオンタイマ流量制御バルブ４２内の逆 止め弁１４８を介して素早くスプールバルブ内の孔２１６へ通気される。逆止め 弁１４８は通気が大変迅速になるようバルブ４２内の小さい溝１２２をバイパス するための流れを可能にする点に留意されたい。

スプールバルブ３６からの制御出力圧力は線８８を介してオフタイマ流量制御バ ルブ３８へ向けられる。気体はその小さい溝１２２を介して通路９３．９４によ りオフタイマチャンバ４０．４１へ流れる。これらチャンバからの圧力もまたシ ャトルバルブの下部端部上の線７７により検知される。再び、患者への流れが遮 断されるべき時間はオフタイマチャンバ４０．４１内に予め選択された圧力が達 成されるのにかかる時間に依存する。このことは実際には、呼吸または患者への 酸素の流れの頻度、すなわち１分当たりの呼吸数を決定する。オフタイマ流量制 御バルブもまた調節可能であり、かつ第１図および第１１図に見られるような、 手動制御のノブ１０４が備えられる。

典型的には、患者への気体の流れが遮断される時間はガスが与えられる時間より も長い期間である。たとえば、流量制御バルブのノブはシャトルバルブをシフト させるために必要な圧力に達するまで約６秒を必要とするように設定され得る。

この６秒に、オンタイマがセットされた１、５秒の時間を加えると、７，５秒に 等しくなる。６０秒を７゜５で割ると１分当たり８周期または８呼吸に等しくな る。

ノブ１００は１分当たりの呼吸数を示すべく適当に目盛をつけられてもよい。

もう１つの例としては、オフタイマが１，５秒で予め選択された圧力に達するべ く設定される場合、１分当たり２０呼吸が与えられるであろう（６０を１．５に １．５を加えたもので割る）。

オフタイマチャンバ４０．４１に関する予め設定された圧力が得られると、シャ トルバルブはもちろん、制御圧力がデマンドバルブを開けるために制御線２０に もう一度与えられるようにかつ制御圧力がオンタイマチャンバ４４．４５にもう 一度与えられるように移行する。一方、オフタイムチャンバ内の圧力は次のタイ ミングの動作に備えるようにシャトルバルブの孔２１８を介して素早く通気され る。

上記に基づき、多大の至便性および調節能力が制御装置によりもたらされること がわかる。さらに、すべての必要な機能は単一の制御モジュール内にコンパクト にまとめられている。すべての制御は空気的でありかつ患者のために、使用可能 な気体の圧力により適宜動作される。動作者の側から見れば、デマンドバルブへ の接続は容易に行なわれており、かつ制御モジュールは所望の調節を行ないかつ 設定がなされるのを観察するために、患者に隣接して便利に配置されている。ま た、インジケータが、気体が患者に与えられているときを適宜動作者に告げる。

第２１図−第２４図の改善されたデマンドバルブのアセンブリ 第１図のデマンドバルブのアセンブリは上記のとおり米国特許第３．７９５，２ ５７号に詳細に記載されている。

それはバルブが開いたときそこを通って酸素の供給が流れる主バルブを含む。バ ルブが閉じられるとき、入力酸素圧力はバルブの双方の側へ与えられ、それを均 衡のとれた、閉じた位置に止まらせる。バルブを開けるためには、下流側に与え られる圧力が不均衡な状態を作り出すべく低減される。この不均衡な状態は主バ ルブの下流側から圧力を抜くパイロットバルブを使用して作り出される。パイロ ットバルブはバルブの上部のボタンを押圧することにより手動で開けられ、これ は第１７図２２８で示されるものに匹敵する。パイロットバルブはまた患者の入 力呼吸に応答しても開放可能である。患者により引き起こされたわずかな圧力の 低減がパイロットバルブを開く感応性圧力応答性の仕切板に反発する。主バルブ 、パイロットバルブ、およびパイロットバルブを開くための手動のボタンはすべ て第１図のシェル１８内の、第２１図に示される、デマンドバルブアセンブリ３ １２のコンポーネント３１４として識別される入口サブアセンブリ内に含まれる 。デマンドバルブアセンブリの残りのコンポーネントは米国特許第３，７９５゜ ２５７号に示されるように第２１図に示されるような出口サブアセンブリ３１６ 内に含まれる。このサブアセンブリは第２１図に部分的に示される容易に開放可 能なフラップバルブ３１８を含み、これは患者へのバルブアセンブリからの流れ を可能にするが、そのバルブの上流の患者からの流れを防ぐ。バルブエレメント ３１８は可撓性の仕切板３２２上に装着されたバルブシート３２０と協働スル。

バルブシート３２０は可撓性の仕切板とともに移動可能でありまた出口アセンブ リ３１６内の環状のバルブシート（図示せず）と協働する呼気バルブエレメント としての機能も果たす。この呼気バルブは患者がアセンブリ３１２の外部へ呼気 することを可能にするべ（開く。

米国特許第３．７９５．２５７号に示されるデマンドバルブアセンブリの形式で は、出口サブアセンブリ３１６はねじで主バルブまたは入口サブアセンブリ３１ ４に接続する。しかしながら、第２１図に示された改善された形のデマントバル ブアセンブリ３１２では、付加的なサブアセンブリ３２６が主または入口バルブ サブアセンブリ３１４と出口バルブサブアセンブリ３１６との間のデマンドバル ブアセンブリ内に組込まれている。第２２図−第２４図に見られるように、この 安全サブアセンブリ３２６は主バルブサブアセンブリ３１４の下流のねじの端部 ３１５と適合するべく一方の端部上でねじにされた短い円筒状のバウンシング３ ２８を含み、かつ出口バルブサブアセンブリ３１６の上流の端部３１７と適合す るべくそのもう一方の端部でねじにされる。安全バルブサブアセンブリはそのバ ウンシング３１８内に、患者に酸素が到達していないことを自動人工呼吸装置の 動作者に警告するための信号を送る装置３３４（第２３図）と、人工呼吸装置の 酸素供給から患者に十分な空気が届いていない場合、患者が外気を呼吸すること を可能にする窒息防止バルブ３３６（第２４図）とを含む。このようなコンポー ネントはバウンシング３２８内にコンパクトに位置決めされ、かつ酸素が安全サ ブアセンブリを通って主バルブサブアセンブリから出口サブアセンブリへ流れる ことを可能にする。

より詳細には、バウンシング３２８は主要な、対角線上に延びる支持支柱３３８ およびそこを通って酸素がバウンシングを介して軸方向に流れることが可能な拡 大された開口３４１を規定する側面の支柱３３９．３４０を含む。これらの開口 は主および出口バルブのサブアセンブリが制限されない連通状態になるように十 分な大きさに製作される。

支柱３３８は軸方向に延在しかつそれからばね３４６によりバルブシート３４４ に抗して保持されるボール３４２を含むボール型逆止め弁３４７（第２４図）ま で半径方向に延びる中央の通路３４３を含む。ばねはバルブシート３４４の下流 の支柱内の経路内に装着されかつバウンシング３２８内に装着された調節ねじ３ ４８によりその位置に保持される。逆止め弁のボール３４２から下流の側面の支 柱３４０内の枝分れした通路３５２がホイツスル３５４または十分な気体が流れ ると可聴信号を発生するような他の装置を含む。ホイツスルからの出口はバウン シングの外部に通じる軸方向には薄いが円周方向には広いスロット３５６に通じ る。広い出口がブロックの機会を最小限にする。ホイツスルは摩擦または他の適 当な手段によりバウンシング内の経路内に位置決めされる。

患者の気管またはデマンドバルブアセンブリの出口に何らかの妨害物があるため に酸素が患者に届かない場合、自動人工呼吸装置の動作者はこのことについて警 告されるはずである。自動人工呼吸装置による酸素の継続的な入力によりバウン シング３３０により形成されるチャンバ内の圧力の上昇がもたらされ、かつ予め 定められたレベルで、この増大した圧力により逆止め弁のボール３４２が、ホイ ツスルを介して余剰の酸素がチャンバから通気されるように開放位置へ動かされ る。ホイツスルを介するこの酸素の流れが動作者に警告の信号を与える。

窒息防止バルブ３３６は広い、平坦な入口通路３７０を含み、これはバウンシン グの外部からバウンシングの向かって内に延びる。この広い通路が閉塞の危険性 を最小限にする。空気の入口３７２はこの通路から枝分れしてバウンシング３２ ８により形成されるチャンバ内に通じる支柱３３８の壁面を介して窒息防止バル ブの入口を形成する。可撓性のいくらかきのこ型のバルブ部材３７４はバウンシ ングへの流れを可能にするがバウンシングからの流れを防ぐ平坦な可撓性のバル ブ部分３７４ａを含む。バルブ部材３７４は支柱の壁面内の孔を介して延びるス テム３７４ｂによバウンシング内に捕らえられる。窒息防止バルブは通常に閉じ られている。しかしながら、患者が主バルブサブアセンブリを通して十分な酸素 が得られないためにその結果として安全バウンシング内に十分な圧力の低減を作 り出したとき、バルブ部材３７４ａが第２４図に示される点線の位置へ動きこの 図の矢印により示されるように患者に外気が流れ込むことを可能にする。米国特 許第３，７９５，２５７号に従い製作された数多くのデマンドバルブのアセンブ リが現在使用されている。コンパクトで安全なサブアセンブリ３２８が主バルブ サブアセンブリ３１４を出口バルブサブアセンブリ３１６から単にねじで外しか つ安全サブアセンブリ３２８を挿入かつねじで接続することにより、現在現場に あるそれらデマンドバルブアセンブリに付加され得る。もちろん、この同じアセ ンブリ技術は新しい製造に関しても同様に有益である。

したがって、安全サブアセンブリが自動人工呼吸システムに対する価値ある改良 点でありかつ付加物を表していることがわかる。自動人工呼吸装置を用いての呼 吸回復努力は手動呼吸回復技術よりも、より効果的でありかつ信頼度が高い。そ のうえ、患者のデマンドバルブが人工呼吸装置の制御により自動的に循環されて いるので患者が十分な酸素を受けていない場合、動作者は警告を受けかつそこで 必要な矯正の動作をとることができる。さらに、患者が自動人工呼吸技術により 十分な酸素を受は取っていない場合には、補助的な外気が窒息防止バルブを通っ て入手可能である。この特徴により、手動で動作されるか制御モジュールで自動 的に動作されるかにかかわらず、デマンドバルブアセンブリに関する望ましい機 能がもたらされる。安全サブアセンブリにより患者のサブアセンブリの通常の重 要な動作を妨害することなくこれらの付加的な特徴がもたらされる。

持表千３−５０４０９１　（１６） 国際調査報告

Claims (47)

【特許請求の範囲】
1. １．自動人工呼吸装置システムであつて、患者の吸気呼吸需要に応答して開く供 給気体入口および入口パルプを含む患者に気体を供給するためのデマンドバルブ アセンブリを含み、前記アセンブリがさらに患者の呼気需要に応答して開く呼気 バルブを含み、かつ測定された量の気体をデマンドバルブアセンブリを介して所 望の間隔で患者に自動的に与えるために予め定められた期間および予め定められ た間隔で前記入口バルブを開くための制御圧力を与える空気状制御装置とを含み 、前記制御圧力が前記吸気および呼気需要に関係なく前記制御装置により与えら れ、かつ前記入口バルブが前記制御圧力に関係なく患者の吸気需要により動作可 能である、システム。
2. ２．前記制御装置が、制御圧力が前記デマンドバルブアセンブリに与えられる時 間の長さを制御するための気体オンタイマと、前記制御圧力が前記デマンドバル ブアセンブリに与えられない時間の長さを制御するための気体オフタイマとを含 む、請求項１に記載のシステム。
3. ３．前記オンタイマが前記制御圧力に開放されている流量制御バルブと、前記流 量制御バルブを介して前記制御圧力が前記でデマンドパルプアセンブリに与えら れる時間の長さを決定するための検知圧力を成立させるための気体を受け取るオ ンタイマチャンバとを有し、前記オフタイマが流量制御バルブと、前記オフタイ マ制御バルブを介して前記制御圧力が前記デマンドバルブアセンブリに与えられ ない時間の長さを決定するための検知圧力を成立させるための気体を受取るオフ タイマチャンバとを有し、かつ前記制御装置が、制御出力が前記デマンドバルブ アセンブリに与えられるべきときに前記オフタイマチャンバ内の圧力を通気させ るためのオフタイマ孔を有するシャトルパルプを含み、かつ前記シャトルバルブ が、前記制御圧力が前記デマンドバルブアセンブリに与えられるべきでないとき 前記オンタイマチャンバを通気するためのオンタイマ孔を有する、請求項２に記 載のシステム。
4. ４．前記デマンドバルブアセンブリに至る気体供給線と、前記デマンドバルブア センブリが開いているとき患者への気体の量を制御するための前記供給線内の干 満量制御バルブとを含む、請求項３に記載のシステム。
5. ５．前記シャトルバルブが気体供給への接続のための入口と、制御気体出口と、 前記出口と前記デマンドパルプアセンブリとの間に接続された制御線とを有し、 前記シャトルバルブが、前記入口が前記出口に対して開いているオン位置と前記 入口が前記出口に対して閉じているオフ位置との間で移行可能な圧力応答性の制 御部材を含み、前記オンタイマ流量制御バルブが前記シャトルバルブの出口に対 して開きかつ前記オンタイムチャンバ内の圧力が予め定められたレベルに達する とき検知圧力線がシャトルバルブ制御部材をそのオン位置からそのオフ位置へ移 行させるために前記シャトルバルブへ前記オンタイムチャンバを接続し、前記シ ャトルバルブが、前記シャトルバルブ制御部材がそのオフ位置にあるとき入口の 気体を前記オフタイムバルブに向けるための前記オフタイム流量制御バルブに至 る第２の出口と前記シャトルバルブ制御部材をそのオフ位置からそのオン位置に 移行するために前記シャトルバルブに前記オフタイムチャンバを接続する検知圧 力線とを含み、前記シャトルバルブが、そのオン位置にあるときオフタイマチャ ンバ内の圧力を抜きかつ前記シャトルバルブがそのオフ位置にあるとき前記オン タイマを通気する、請求項３に記載のシステム。
6. ６．前記オフタイマ流量制御バルブが前記シャトルバルブがオフからオンにスイ ッチされるレベルまでオフタイムチャンバ内の圧力をあげるために必要な時間を 変化させそれによりオンの期間の頻度を制御するように調節可能である、請求項 ３に記載のシステム。
7. ７．前記オンタイマ流量制御バルブが、前記シャトルバルブをそのオフ位置に移 行させるためのレベルまでオンタイムチャンバ内の圧力をあげるために必要な時 間間隔が設けられ、それによりシャトルバルブがそのオン位置にある時間の間隔 の間に患者に供給される気体の量を制御するように調節可能である、請求項３に 記載のシステム。
8. ８．前記タイマ流量制御バルブが、前記時間決めチャンバがそれらの通気モード でそれらのそれぞれのタイマ流量制御バルブを通気するように前記シャトルバル ブの孔に接続される、請求項３に記載のシステム。
9. ９．前記制御装置が、各タイマ流量制御バルブと、その時間決めチャンバとの間 の接続に並行に接続され、それらそれぞれの通気モードにあるときに逆止め弁お よびそれらそれぞれの流量制御バルブを介して前記シャトルバルブへ素早く通気 することを可能にするための逆止め弁を含む点。
10. １０．前記逆止め弁がそれらそれぞれの流量制御バルブ構造内に物理的に組込ま れる、請求項９に記載のシステム。
11. １１．前記デマンドバルブアセンブリが前記バルブアセンブリを手動で動作しか つ患者に気体を提供するエレメントと、前記制御圧力に応答して前記エレメント を空気的に動作するピストンとを含む、請求項１に記載のシステム。
12. １２．前記デマンドバルブアセンブリが、患者が前記デマンドバルブアセンブリ を介して気体を受取っているという視覚的な表示を提供するために開かれるとき 前記制御圧力により動作されるインジケータを含む、請求項１１に記載のシステ ム。
13. １３．前記デマンドバルブアセンブリに接続された気体供給線と、前記デマンド バルブアセンブリが開いているとき患者への気体の流量を調節するための前記供 給線内の調節可能な干満量制御とを含む、請求項１１に記載のシステム。
14. １４．前記デマンドバルブアセンブリが、前記制御装置の制御のもとで十分な量 の気体が与えられていない場合患者が周囲の空気を呼吸することを可能にする窒 息防止バルブをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
15. １５．前記デマンドバルブアセンブリに接続され、デマンドバルブアセンブリか らの患者への気体の流れがふさがれている場合可聴信号を提供する信号を出す装 置を含む、請求項１に記載のシステム。
16. １６．前記信号を出す装置が前記デマンドバルブアセンブリ内の圧力に応答して 予め定められた圧力で前記信号を提供する、請求項１５に記載のシステム。
17. １７．前記デマンドバルブアセンブリが主バルブサブアセンブリと、出口バルブ サブアセンブリと、前記主および出口サブアセンブリとの間に位置決めされた安 全サブアセンブリとを含み、前記安全サブアセンブリが前記信号を出す装置と、 前記気体の不十分な供給が患者により受取られているとき前記デマンドバルブア センブリ内へ周囲の空気を引き込むことを可能にする窒息防止バルブとを含む、 請求項１５に記載のシステム。
18. １８．所望の量の酸素または他の気体を所望の間隔で患者に提供するための自動 人工呼吸装置システムであって、患者の呼吸に応答して患者に気体を供給するた めの気体線への接続のためのデマンドバルブアセンブリを含み、前記アセンブリ が（１）患者の吸気圧力の低減に応答して開く入口バルブと、（２）前記入口バ ルブを開けるための手動で動作可能な制御エレメントと、（３）患者の呼気圧力 に応答して開く呼気バルブとを含み、 測定された量の気体が前記気体線および前記バルブアセンブリを通って所望の間 隔で患者に流れることを可能にする患者の呼吸に応答する以外の手段により前記 バルブアセンブリを動作するための気体制御装置を含み、前記制御装置が、 気体供給への接続のための入口と、前記デマンドバルブアセンブリを動作するた めの制御圧力をもたらすための前記デマンドバルブアセンブリに至る制御圧力出 口と前記入口が前記出口に対して開くオン位置と前記入口が前記出口に対して閉 じるオフ位置との間で移行可能な圧力応答性の制御部材とを有するシャトルバル ブと、シャトルバルブ制御部材がそのオン位置にある時間の長さを制御するため の気体オンタイマとを含み、前記オンタイマが前記シャトルバルブ出口と前記流 量制御バルブを介して気体を受取るオンタイマチャンバとに対して開く流量制御 バルブと、前記チャンバ内の圧力が予め定めらメれたレベルに達するときシャト ルバルブ制御部材をそのオン位置からそのオフ位置へ移行するために前記チャン バを前記シャトルバルブに接続する検知圧力線とを有し、 シャトルバルブがそのオフ位置にある時間の長さを制御するための気体オフタイ マを含み、前記オフタイマが流量制御バルブを含み、前記シャトルバルブが前記 オフタイマ流量制御バルブへ至る第２の出口を含み、前記シャトルバルブ制御部 材が前記シャトルバルブ制御部材が前記オフ位置にあるとき入口の気体を前記オ フタイマ流量制御バルブに向け、前記オフタイマがさらに前記オフタイマ制御バ ルブを介して気体を受取るオフタイマチャンバと前記シャトルバルブ制御部材を そのオフ位置からそのオン位置へ予め定められた圧力レベルで移行するために前 記オフタイマチャンバを前記シャトルバルブに接続する検知圧力線とをさらに含 み、 前記シャトルバルブが、前記シャトルバルブがそのオフ位置にあるとき前記オフ タイマチャンバ内の圧力を通気するためのオフタイムチャンバの孔を有する、シ ステム。
19. １９．前記デマンドバルブアセンブリに接続され、前記デマンド入口バルブが前 記制御装置により開放位置に保持されているとき患者への気体の量を制御するた めの干満量制御バルブを含む、請求項１８に記載のシステム。
20. ２０．前記オフタイマ流量制御バルブが、オフタイムチャンバ内の圧力を前記シ ャトルバルブがオフからオンにスイッチさせられるレベルまで増大させそれによ りオンの期間の頻度を制御するために必要な時間を変化させるように調節可能な 、請求項１８に記載のシステム。
21. ２１．前記オンタイマ流量制御バルブが、オンタイムチヤンバ内の圧力をあげる ために必要とされる時間間隔が前記シャトルバルブをそのオフ位置に移行させる レベルまで増大されそれによりデマンド入口バルブが前記制御装置によりその開 放位置に保持されている時間を制御するように調節可能である、請求項２０に記 載のシステム。
22. ２２．前記タイマ流量制御バルブが前記時間決めチャンバがそれらの通気モード にあるそれらそれぞれのタイマ流量制御バルブを介して通気するように前記シャ トルバルブの孔に接続される、請求項１８に記載のシステム。
23. ２３．各々のタイマ流量制御バルブとその時間決めチャンバとの間の接続に並列 にそれぞれ接続され、それらのそれぞれの通気モードにある時、前記時間決めチ ャンバがそれらそれぞれの流量制御バルブを介して前記シャトルバルブへ素早く 通気しかつ前記タイマ流量制御バルブを介して、計量された流量をバイバスする ことを可能にする逆止め弁を含む、請求項１８に記載の装置。
24. ２４．前記逆止め弁がそれらそれぞれの流量制御バルブ構造内に物理的に組込ま れる、請求項２３に記載のシステム。
25. ２５．前記制御圧力に応答して前記エレメントを空気的に動作させるための空気 的に動作されるピストンを含む、請求項１８に記載のシステム。
26. ２６．前記デマンドバルブアセンブリが、患者が前記デマンドバルブアセンブリ を介して気体を受取っているときに視覚的な表示を与えるために開かれるとき前 記制御圧力に接続されるインジケータを含む、請求項２５に記載のシステム。
27. ２７．前記制御装置が、気体の入口と、前記シャトルバルブをバイパスしかつ前 記制御装置の供給気体出口に至る前記入口からの供給気体出口のおよび通路と、 前記供給出口から前記デマンドバルブアセンブリへ延びる供給気体線と、デマン ドバルブアセンブリが開いているとき患者への気体の量を制御する前記通路内の 干満量流量制御バルブとを含む、請求項１８に記載のシステム。
28. ２８．所望の間隔で所望の量の酸素または他の気体を患者に提供するための自動 人工呼吸システムであって、患者の呼吸に応答して患者に気体を供給するための デマンドバルブアセンブリと、 患者の呼吸に応答する以外の手段により所望の間隔で患者に測定された気体の量 を自動的に提供するための前記バルブアセンブリを動作するための気体制御装置 とを含み、前記制御装置が供給気体入口を有するハウジングを含み、前記デマン ドバルブアセンブリヘの接続のための供給気体出口と、患者の呼吸以外の手段に より前記デマンドバルブアセンブリの開放を制御するための前記デマンドバルブ アセンブリヘの接続のための制御気体出口と、前記入口から前記供給気体出口へ 至る前記ハウジングの下部表面に形成された通路とを含み、前記通路を通って前 記供給気体出口へ流れる流れを制御するための前記ハウンジング内の干満量流量 制御バルブと、 前記デマンドバルブを予め定められた時間に予め定められた間隔で開くために前 記制御気体出口へ制御気体圧力を提供するための前記ハウンジング内の気体タイ マとを含み、 前記ハウンジングが前記入口を前記タイマに接続する前記下部の表面内にタイマ 気体通路と、前記制御気体出口に接続された前記下部表面内の制御通路と、 前記通路を完了させるための前記下部表面に固定されたブレートとを有する、シ ステム。
29. ２９．前記ハウンジング内にありかつ前記ハウンジング内で前記タイマ気体通路 と連通状態にあるシャトルバルブを含みかつ前記制御通路と連通状態にある出口 を有するシステムであって、 前記気体タイマが制御気体が前記制御通路を介して前記デマンドバルブに与えら れる期間を測定する前記ハウンジング内のオンタイマと、制御気体が前記制御通 路を介して前記デマンドバルブに与えられない期間を測定するための前記ハウン ジング内のオフタイマとを含む、請求項２８に記載のシステム。
30. ３０．前記シャトルバルブが前記ハウンジング内に前記タイマからの気体を通気 するための通気通路を有する、請求項２９に記載のシステム。
31. ３１．前記オンタイマが、前記ハウンジング内で前記制御通路と連通状態にある 流量制御バルブと、前記ハウジング内のオンタイマチャンバと、前記チャンバ内 の前記流量バルブと前記チャンバと前記シャトルバルブとの間に延びる前記ハウ ンジングの底部内の通路との間に延びる前記ハウンジングの底部の通路とを含み 、それにより前記チャンバ内の圧力が前記シャトルバルブにより検知される、請 求項２９に記載のシステム。
32. ３２．前記オフタイマが前記ハウンジング内の流量制御バルブと、前記シャトル バルブ内の出口を前記オフタイマ流量制御バルブに接続する前記ハウンジングの 下部表面内の通路と、前記ハウンジング内のオフタイマチャンバと前記オフタイ マ流量制御バルブと前記前記オフタイマチャンバとを相互接続する前記ハウンジ ングの底部表面における通路と、前記オフタイマチャンバを前記通気通路の１つ に接続する前記ハウンジングの下部表面とを含み、前記通路がハウンジングの下 部表面に固定された前記ブレートにより完了する、請求項２９に記載のシステム 。
33. ３３．前記ハウンジング内に前記入口から前記供給気体出口へ導く前記通路と連 通状態にありかつ前記入口を前記タイマに接続する前記タイマ気体通路と連通状 態にある圧力調整装置を含み、それにより前記デマンドバルブヘの供給気体と、 前記デマンドバルブヘの制御気体の双方が所望の調整された圧力で維持され、前 記圧力調整装置および前記干満量流量バルブが前記供給気体出口に物理的に接近 している、請求項２８に記載のシステム。
34. ３４．前記ハウンジングが一般的に長方形の形状を有しかつ前記流量制御バルブ が前記ハウンジング内に対角線上に一列に配列され、前記流量制御バルブの各々 が、前記流量制御バルブの各々のために、所望であれば、手動制御ノブを受入れ る位置で前記ハウンジングの上部表面に隣接して終端となる回転可能な中央の心 を含む、請求項２８に記載のシステム。
35. ３５．呼吸回復装置とともに使用するためのデマンドパルプアセンブリであって 、 呼吸可能な気体源に接続するためのおよびハウンジングを含む主バルブサブアセ ンブリと、 患者に接続するためのおよびハウンジングを含む出口バルブサブアセンブリと、 前記サブアセンブリと前記出口サブアセンブリのハウンジングとの間に位置決め されかつ接続されるハウンジングを含む安全サブアセンブリとを含み、前記安全 サブアセンブリがデマンドバルブアセンブリ内の圧力が予め定められた最大値を 超えるとき信号を出すための装置を含み、かつ患者の呼吸需要により作り出され た圧力の低減が予め定められたレベルに達するとき周囲の空気の流れがデマンド バルブアセンブリ内に入ることを可能にするための窒息防止バルブとを含む、ア センブリ。
36. ３６．前記信号を出す装置が、前記最大値が達成されるとき可聴信号を作り出す ホイッスルを組込み、かつ前記窒息防止バルブが圧力応答性の一方通行のバルブ である、請求項３５に記載のアセンブリ、。
37. ３７．前記安全サブアセンブリのハウンジングが前記安全サブアセンブリのハウ ンジングを横切って延びる複数の支柱を有しかつ前記安全アセンブリのハウジン グを介して気体の流れを可能にする、１つまたは２つ以上の拡大された開口を形 成する、一般的に円筒状のものであり、前記信号を出す装置および前記窒息防止 バルブが前記支柱上に装着される、請求項３５に記載のアセンブリ。
38. ３８．予め定められた間隔の間に予め定められた頻度で患者に予め定められた量 の気体を自動的に提供する方法であって、 患者の吸気圧力の低減に応答して患者への流れを可能にしかつ患者の呼気の圧力 に応答して気体の呼気を可能にするデマンドバルブアセンブリを介して患者に呼 吸可能な気体を与えるステップと、 オンタイマ流量制御バルブを介して制御気体をオンタイマチャンバへ与えるステ ップと、 前記デマンドバルブを介する前記呼吸可能な気体の流れが、前記チャンバ内の予 め定められた圧力に応答して前記デマンドバルブアセンブリを介する患者への呼 吸可能な気体の流れを遮断することにより可能となる時間を示すものとして前記 チャンバ内の圧力を利用するステップと、 オフタイマ流量制御バルブを介して気体をオフタイマチャンバへ与えるステップ と、 患者への流れが、前記オフタイマチャンバにおいて達成される予め定められた圧 力に応答して前記デマンドバルブアセンブリを開くことにより遮断される時間を 示すものとして前記オフタイマチャンバ内の圧力を利用するステップとを含む、 方法。
39. ３９．予めれた間隔の間にかつ予めれた頻度で患者に予め定められた量の気体を 自動的に提供する方法であって、患者の吸気圧力の低減に応答して患者への流れ を可能にし、かつ患者の呼気圧力に応答して気体の呼気を可能にする患者のデマ ンドバルブアセンブリへ呼吸可能な気体を与えるためのステップと、 デマンドバルブアセンブリを開いて保持するために前記アセンブリへ制御気体圧 力を与えるステップと、オンタイマ流量制御バルブを介して前記制御気体をオン タイマチャンバに与えるステップと、前記チャンバ内の予め定められた圧力に応 答して前記制御気体圧力を通気し、かつそれによりデマンドバルブアセンブリが 閉じることを可能にしかつ患者への前記呼吸可能な気体の流れを遮断するステッ プとを含む方法。
40. ４０．オフタイマ流量制御バルブを介して制御気体をオフタイムチャンバに供給 するステップと、前記オフタイムチャンバ内の予め定められた圧力に応答して前 記制御気体圧力が前記デマンドバルブに与えられる事を可能にするステップとを 含む、請求項３９に記載の方法。
41. ４１．デマンドバルブアセンブリが開いているとき前記患者へ導かれる気体の量 を決定するために調整可能な干満量流量バルブを介して前記呼吸可能な気体を導 くステップを含む、請求項３９に記載の方法。
42. ４２．患者への気体の流れの遮断を信号で知らせる、前記デマンドバルブアセン ブリ内の予め定められた圧力に応答して可聴信号を提供するステップを含む・請 求項３９に記載の方法。
43. ４３．前記信号を提供するステップが前記信号を提供するホイッスルを介して前 記デマンドバルブアセンブリ内から呼吸可能な気体を流出させるステップを含む 、請求項４２に記載の方法。
44. ４４．患者へ呼吸可能な気体を与えるシステムであって、患者の呼吸需要に応答 して患者に呼吸可能な気体を提供するためのデマンドバルブアセンブリを含み、 前記デマンドバルブアセンブリが、（１）前記患者の吸気圧力の低減に応答して 患者に呼吸可能な空気の流れを可能にするための入口バルブと、（２）患者の呼 気圧力に応答する出口バルブと、（３）患者へ呼吸可能な供給気体が流れること を可能にする前記入口バルブを開くための手動で動作可能なエレメントとを含み 、 前記デマンドバルブアセンブリの上に適合するシェルとを含み、前記シェルは制 御圧力に応答して前記エレメントを動作するための部材を支持し、かつ前記入口 バルブの開成および閉成を自動的に循環するための前記部材に前記制御圧力を与 えるための制御装置とを含む、システム。
45. ４５．前記制御気体圧力が前記制御装置と前記シェルとの間に延びる制御線を介 して与えられる、請求項４４に記載のシステム。
46. ４６．前記制御装置が呼吸可能な気体の入口と、前記気体の入口に直列に接続さ れた干満量重量制御バルブと、呼吸可能な気体の出口とを含み、前記制御装置の 呼吸可能な気体の出口と前記制御圧力線と並列の前記デマンドバルブアセンブリ 内の気体の入口との間を気体の線が延びる、請求項４５に記載のシステム。
47. ４７．前記制御装置が前記制御装置の気体入口に接続され周期的な制御圧力を前 記制御圧力線に供給するための手段を含む、請求項４６に記載のシステム。