JPH09173454A - 呼吸装置 - Google Patents
呼吸装置Info
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- JPH09173454A JPH09173454A JP8317919A JP31791996A JPH09173454A JP H09173454 A JPH09173454 A JP H09173454A JP 8317919 A JP8317919 A JP 8317919A JP 31791996 A JP31791996 A JP 31791996A JP H09173454 A JPH09173454 A JP H09173454A
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- inhalation
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- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/021—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
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- A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
- A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
- A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
- A61M2016/0021—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with a proportional output signal, e.g. from a thermistor
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- A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
- A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
- A61M2016/0036—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the breathing tube and used in both inspiratory and expiratory phase
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 改善された換気モードを提供する。
【解決手段】 制御ユニット（１８）は搬送ユニット
（１６）を制御し、搬送ユニットは呼吸ガスの支援吸気
パルスを発生し、該支援吸気パルスの振幅は、センサユ
ニット（２０、２２）によって検知された吸気努力の大
きさに反比例する。
（１６）を制御し、搬送ユニットは呼吸ガスの支援吸気
パルスを発生し、該支援吸気パルスの振幅は、センサユ
ニット（２０、２２）によって検知された吸気努力の大
きさに反比例する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸ガスを生体に
供給するための呼吸装置であって、呼吸ガスの吸気パル
スを生体に供給するための搬送ユニットと、生体の自発
的吸気努力を検知するためのセンサユニットと、搬送ユ
ニットを制御するための制御ユニットとを有し、搬送ユ
ニットは支援吸気パルスを検知された吸気努力に応答し
て発生する形式の呼吸装置に関する。
供給するための呼吸装置であって、呼吸ガスの吸気パル
スを生体に供給するための搬送ユニットと、生体の自発
的吸気努力を検知するためのセンサユニットと、搬送ユ
ニットを制御するための制御ユニットとを有し、搬送ユ
ニットは支援吸気パルスを検知された吸気努力に応答し
て発生する形式の呼吸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常の呼吸装置は多数の異なる換気モー
ドで動作することができる。これは例えば、容積制御、
圧力制御、容積サポート、圧力サポート等である。これ
らの換気モードによって普通、装置に接続された患者は
吸気および/または呼気をトリガすることができる。こ
れらの手段は例えば、Servo Ventilator 300, 78-93p
p., AG 0593 3.5 Sweden, 1993の操作マニュアルに記載
されている。
ドで動作することができる。これは例えば、容積制御、
圧力制御、容積サポート、圧力サポート等である。これ
らの換気モードによって普通、装置に接続された患者は
吸気および/または呼気をトリガすることができる。こ
れらの手段は例えば、Servo Ventilator 300, 78-93p
p., AG 0593 3.5 Sweden, 1993の操作マニュアルに記載
されている。
【０００３】“Proportional assist ventilation, a n
ew approach to ventilatory support”, Younes, Amer
ican Review Respiratory Disease; 145(1) 114-120, J
an.1992 には、圧力サポートモードの特別な変形が記載
されている。このモード、すなわち比例アシスト換気
（ＰＡＶ）では、空気路に送出される圧力が患者の瞬時
の努力に比例して増加するように装置が制御される。言
い替えると、患者自身の吸入努力が増幅される。ＰＡＶ
モードの目的は、患者に対する快適性を高め、ピーク空
気路圧力を低減し、患者自身の反射を大切にして強化す
ることである。
ew approach to ventilatory support”, Younes, Amer
ican Review Respiratory Disease; 145(1) 114-120, J
an.1992 には、圧力サポートモードの特別な変形が記載
されている。このモード、すなわち比例アシスト換気
（ＰＡＶ）では、空気路に送出される圧力が患者の瞬時
の努力に比例して増加するように装置が制御される。言
い替えると、患者自身の吸入努力が増幅される。ＰＡＶ
モードの目的は、患者に対する快適性を高め、ピーク空
気路圧力を低減し、患者自身の反射を大切にして強化す
ることである。
【０００４】しかしＰＡＶモードには幾つかの負の作用
もある。１つの重大な欠点は、このモードでは患者がサ
ポートモードの場合よりも、より機械に依存するように
なることである。（前記刊行物に記載された）別の欠点
は、自発性努力への依存性、“漏出”圧力、そしてＰＡ
Ｖと呼吸パターンの問題である。
もある。１つの重大な欠点は、このモードでは患者がサ
ポートモードの場合よりも、より機械に依存するように
なることである。（前記刊行物に記載された）別の欠点
は、自発性努力への依存性、“漏出”圧力、そしてＰＡ
Ｖと呼吸パターンの問題である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、改善
された換気モードを提供することである。
された換気モードを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、制御ユニットは搬送ユニットを制御し、搬送ユニッ
トは呼吸ガスの支援吸気パルスを発生し、該支援吸気パ
ルスの振幅は、センサユニットによって検知された吸気
努力の大きさに反比例するように構成して解決される。
り、制御ユニットは搬送ユニットを制御し、搬送ユニッ
トは呼吸ガスの支援吸気パルスを発生し、該支援吸気パ
ルスの振幅は、センサユニットによって検知された吸気
努力の大きさに反比例するように構成して解決される。
【０００７】
【発明の実施の形態】線形または非線形の反比例関係に
よって、機器からの支援応答が患者自身の努力の上昇と
共に下降する。このことは実際には、呼吸駆動力の低い
患者に十分な換気アシストを提供し、患者の呼吸駆動力
が上昇するにつれ、支援応答が減少するようになる。こ
れにより患者はさらに呼吸筋を賦活するようになる。
よって、機器からの支援応答が患者自身の努力の上昇と
共に下降する。このことは実際には、呼吸駆動力の低い
患者に十分な換気アシストを提供し、患者の呼吸駆動力
が上昇するにつれ、支援応答が減少するようになる。こ
れにより患者はさらに呼吸筋を賦活するようになる。
【０００８】本発明の改善実施例は従属請求項に記載さ
れている。
れている。
【０００９】
【実施例】本発明による呼吸装置が図１に示されてい
る。呼吸装置２は患者４と接続されており、呼吸ガスを
吸気中に供給し、呼気ガスを呼気中に除去する。呼吸装
置２はベンチレータ６を有し、呼吸ガスのガス成分をガ
スインレット８Ａ，８Ｂ，８Ｃを介して受け取る。ガス
は例えば圧縮空気と酸素とすることができる。他のガス
混合体も有利である。
る。呼吸装置２は患者４と接続されており、呼吸ガスを
吸気中に供給し、呼気ガスを呼気中に除去する。呼吸装
置２はベンチレータ６を有し、呼吸ガスのガス成分をガ
スインレット８Ａ，８Ｂ，８Ｃを介して受け取る。ガス
は例えば圧縮空気と酸素とすることができる。他のガス
混合体も有利である。
【００１０】呼吸ガスは患者４に吸気ライン１０を介し
て搬送される。吐出されたガスは患者４から呼気ライン
１２を介して除去され、ベンチレータ６に還流される。
吐出されたガスはベンチレータ６から排気部１４を介し
て雰囲気中に、または排気装置（図示せず）に除去され
る。呼吸パルスの発生はベンチレータ６の搬送ユニット
１６によって制御される。制御ユニット１８からの制御
信号に応答して、搬送ユニット１６は所定の圧力および
/または流量振幅を有する吸気パルスを発生する。吸気
パルスの持続時間はまた制御ユニット１８によって制御
される。しかし患者４からの吐出努力の検知によっても
制御される。
て搬送される。吐出されたガスは患者４から呼気ライン
１２を介して除去され、ベンチレータ６に還流される。
吐出されたガスはベンチレータ６から排気部１４を介し
て雰囲気中に、または排気装置（図示せず）に除去され
る。呼吸パルスの発生はベンチレータ６の搬送ユニット
１６によって制御される。制御ユニット１８からの制御
信号に応答して、搬送ユニット１６は所定の圧力および
/または流量振幅を有する吸気パルスを発生する。吸気
パルスの持続時間はまた制御ユニット１８によって制御
される。しかし患者４からの吐出努力の検知によっても
制御される。
【００１１】支援吸気パルスを患者４からの吸気努力に
応答して出力するために、フローセンサ２０が患者４の
近傍に配置されており、患者の吸気努力を検知する。フ
ローセンサ２０からのフロー信号はセンサユニット２２
に送出され、きゅきどりょくの大きさが検出される。こ
の情報は制御ユニット１８に転送され、検知された吸気
努力に関連して出力すべき支援応答が検出される。これ
に基づいて、搬送ユニット１６は支援吸気パルスを発生
し、これを患者４に吸気ライン１０を介して搬送する。
応答して出力するために、フローセンサ２０が患者４の
近傍に配置されており、患者の吸気努力を検知する。フ
ローセンサ２０からのフロー信号はセンサユニット２２
に送出され、きゅきどりょくの大きさが検出される。こ
の情報は制御ユニット１８に転送され、検知された吸気
努力に関連して出力すべき支援応答が検出される。これ
に基づいて、搬送ユニット１６は支援吸気パルスを発生
し、これを患者４に吸気ライン１０を介して搬送する。
【００１２】支援応答が過度に変動するのを回避するた
めに、各呼吸毎の瞬時の吸気努力の代わりに、２または
３呼吸中の吸気努力に対する浮動平均を使用することが
できる。
めに、各呼吸毎の瞬時の吸気努力の代わりに、２または
３呼吸中の吸気努力に対する浮動平均を使用することが
できる。
【００１３】図２には、検知された努力と支援応答との
関係が線図で示されている。ここでライン２６は関係が
反比例であることを示す。支援応答軸は吸気パルスの振
幅を示す。すなわち、圧力制御および圧力支援モードで
の圧力振幅、容積制御モードでの流量振幅等である。こ
のことは、患者４からの吸気努力が低いと、呼吸努力が
高い場合よりも相対的に高い支援応答がベンチレータか
ら生じることを意味する。低努力に対する高支援は患者
４が十分な量の呼吸ガスを受け取ることを保証する。患
者４の状態が改善され、比較的に強い吸気努力がなされ
るにつれ、支援応答は減少する。この減少により、ある
程度の外部抵抗が患者４に対して生じ、これにより患者
４は呼吸筋をさらに積極的に使用することを強いられ
る。この呼吸訓練は患者に対して回復を早める。
関係が線図で示されている。ここでライン２６は関係が
反比例であることを示す。支援応答軸は吸気パルスの振
幅を示す。すなわち、圧力制御および圧力支援モードで
の圧力振幅、容積制御モードでの流量振幅等である。こ
のことは、患者４からの吸気努力が低いと、呼吸努力が
高い場合よりも相対的に高い支援応答がベンチレータか
ら生じることを意味する。低努力に対する高支援は患者
４が十分な量の呼吸ガスを受け取ることを保証する。患
者４の状態が改善され、比較的に強い吸気努力がなされ
るにつれ、支援応答は減少する。この減少により、ある
程度の外部抵抗が患者４に対して生じ、これにより患者
４は呼吸筋をさらに積極的に使用することを強いられ
る。この呼吸訓練は患者に対して回復を早める。
【００１４】この行動の改善もまた呼吸装置２（図１）
によって得られる。この場合、圧力計２４が患者４の口
内、または口の近傍の圧力を検知するために配置され
る。測定された圧力は制御ユニット１８に供給される。
制御ユニットは、吸気開始後の所定時間（有利には０．
１秒）での患者４の口内圧力を検出する。この圧力は通
常はＰ０，１と表され、患者４の呼吸筋使用の指標とな
る。この圧力はまた肺の状態の指標でもある。圧力Ｐ
０，１が連続吸気中に上昇すると、肺が強くなったこと
を意味し、従って支援応答は減少する。これは図２のラ
イン２８により示されている。したがって特別に検知さ
れた努力に対して支援応答が学習される。このことは過
度に高い圧力が肺に生じて肺に損傷を与えうることを回
避するために行われる。圧力Ｐ０，１が所定数の吸気パ
ルスにわたって減少すると、特別の努力に対する支援応
答がライン３０に示すように上昇する。
によって得られる。この場合、圧力計２４が患者４の口
内、または口の近傍の圧力を検知するために配置され
る。測定された圧力は制御ユニット１８に供給される。
制御ユニットは、吸気開始後の所定時間（有利には０．
１秒）での患者４の口内圧力を検出する。この圧力は通
常はＰ０，１と表され、患者４の呼吸筋使用の指標とな
る。この圧力はまた肺の状態の指標でもある。圧力Ｐ
０，１が連続吸気中に上昇すると、肺が強くなったこと
を意味し、従って支援応答は減少する。これは図２のラ
イン２８により示されている。したがって特別に検知さ
れた努力に対して支援応答が学習される。このことは過
度に高い圧力が肺に生じて肺に損傷を与えうることを回
避するために行われる。圧力Ｐ０，１が所定数の吸気パ
ルスにわたって減少すると、特別の努力に対する支援応
答がライン３０に示すように上昇する。
【００１５】図２に示された反比例関係は線形関数であ
る。しかし図３に示すように関係は線形である必要はな
い。図３に示された非線形ライン３２、３４、３６はそ
れぞれ図３の線形ライン２６、２８、３０に相当する。
る。しかし図３に示すように関係は線形である必要はな
い。図３に示された非線形ライン３２、３４、３６はそ
れぞれ図３の線形ライン２６、２８、３０に相当する。
【００１６】上に説明した装置の変形は当業者ならば容
易に実現することができよう。例えばフローセンサ２０
は、検知された吸気努力を検出するための圧力センサ
（または圧力計２４）によって置換することができよ
う。また吸気努力はベンチレータ内のセンサによって検
出することもでき、また患者の口内または口近傍の圧力
は、ベンチレータ内の圧力を測定によって検出し、患者
の口内の圧力を計算により求めることができる。
易に実現することができよう。例えばフローセンサ２０
は、検知された吸気努力を検出するための圧力センサ
（または圧力計２４）によって置換することができよ
う。また吸気努力はベンチレータ内のセンサによって検
出することもでき、また患者の口内または口近傍の圧力
は、ベンチレータ内の圧力を測定によって検出し、患者
の口内の圧力を計算により求めることができる。
【００１７】ここに記載された反比例支援換気はすべて
の換気モードに対して使用することができ、とりわけ圧
力支援モードに対して使用することができる。呼吸ガス
の連続ベーシックフローはベンチレータ６により搬送す
ることができ、支援吸気パルスはこのベーシックフロー
に重畳される。このような連続ベーシックフローによ
り、すべての吸気の開始時に呼吸ガスを直ちに供給する
ことができる。このことは、患者が呼吸ガスを受けるた
めに打ち勝たなければならない抵抗を低減する。ベーシ
ックフローがなければ、機械は吸気の最初の兆候で瞬時
に応答しなければならないこととなる。これは呼吸ガス
を遅延なしで患者に供給するためである。他の換気モー
ドとしては、安全装置を含むことができる。この安全装
置では、患者が十分な自発呼吸を所定時間内に得ること
ができない場合に制御された呼吸が供給される。
の換気モードに対して使用することができ、とりわけ圧
力支援モードに対して使用することができる。呼吸ガス
の連続ベーシックフローはベンチレータ６により搬送す
ることができ、支援吸気パルスはこのベーシックフロー
に重畳される。このような連続ベーシックフローによ
り、すべての吸気の開始時に呼吸ガスを直ちに供給する
ことができる。このことは、患者が呼吸ガスを受けるた
めに打ち勝たなければならない抵抗を低減する。ベーシ
ックフローがなければ、機械は吸気の最初の兆候で瞬時
に応答しなければならないこととなる。これは呼吸ガス
を遅延なしで患者に供給するためである。他の換気モー
ドとしては、安全装置を含むことができる。この安全装
置では、患者が十分な自発呼吸を所定時間内に得ること
ができない場合に制御された呼吸が供給される。
【００１８】自動的に支援を調整することも可能であ
る。これにより制御ユニットは患者に対して最善の動作
モード、例えば制御モードまたは支援モードを選択す
る。
る。これにより制御ユニットは患者に対して最善の動作
モード、例えば制御モードまたは支援モードを選択す
る。
【００１９】別のパラメータ、例えば吸気時間と呼気時
間との関係（Ｉ：Ｅ比）や呼吸率（ＲＲ）を吸気努力に
基づいて自動的に変化させることも可能である。
間との関係（Ｉ：Ｅ比）や呼吸率（ＲＲ）を吸気努力に
基づいて自動的に変化させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の呼吸装置の実施例の概略図である。
【図２】吸気努力と支援応答との第１の関係を示す線図
である。
である。
【図３】吸気努力と支援応答との第２の関係を示す線図
である。
である。
２ 呼吸装置 ４ 患者 ６ ベンチレータ
Claims (10)
- 【請求項１】 呼吸ガスを生体（４）に供給するための
呼吸装置（２）であって、 呼吸ガスの吸気パルスを生体（４）に供給するための搬
送ユニット（１６）と、生体（４）の自発的吸気努力を
検知するためのセンサユニット（２０、２２）と、搬送
ユニット（１６）を制御するための制御ユニット（１
８）とを有し、 搬送ユニットは支援吸気パルスを検知された吸気努力に
応答して発生する形式の呼吸装置において、 制御ユニット（１８）は搬送ユニット（１６）を制御
し、 搬送ユニットは呼吸ガスの支援吸気パルスを発生し、 該支援吸気パルスの振幅は、センサユニット（２０、２
２）によって検知された吸気努力の大きさに反比例す
る、ことを特徴とする呼吸装置。 - 【請求項２】 搬送ユニット（１６）は、呼吸ガスの連
続流を供給し、該連続流に支援吸気パルスが重畳されて
いる、請求項１記載の呼吸装置。 - 【請求項３】 センサユニット（２０、２２）はフロー
センサ（２０）を有する、請求項１または２記載の呼吸
装置。 - 【請求項４】 センサユニット（２０、２２）は圧力セ
ンサを有する、請求項１から３までのいずれか１項記載
の呼吸装置。 - 【請求項５】 制御ユニット（１８）は、吸気努力の大
きさに対する浮動平均を２または３回の呼吸にわたって
検出し、検出された浮動平均に基づいて支援吸気パルス
を発生するように搬送ユニット（１６）を制御する、請
求項３または４記載の呼吸装置。 - 【請求項６】 吸気パルスは呼吸ガスの圧力パルスであ
る、請求項１から５までのいずれか１項記載の呼吸装
置。 - 【請求項７】 圧力計（２４）が呼吸ガスの圧力を測定
するために生体（４）内または近傍に配置されており、 制御ユニット（１８）は、検知された各吸気努力の開始
後の所定時間で圧力を検出し、検知された呼吸努力の大
きさと測定された圧力の両方に依存して支援吸気パルス
を発生するように搬送ユニット（１６）を制御する、請
求項１から６までのいずれか１項記載の呼吸装置。 - 【請求項８】 制御ユニット（１８）は、測定された圧
力変化が検知された各吸気努力毎に変化するか否かを検
出し、反比例関係を前記変化に基づいて適合する、請求
項７記載の呼吸装置。 - 【請求項９】 制御ユニット（１８）は、検知された各
吸気努力の開始後、ほぼ０．１ｓで圧力を検出する、請
求項７または８記載の呼吸装置。 - 【請求項１０】 反比例関係は線形関数である、請求項
１から９までのいずれか１項記載の呼吸装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9504311A SE9504311D0 (sv) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | Breathing apparatus |
| SE9504311-3 | 1995-12-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09173454A true JPH09173454A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=20400442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317919A Pending JPH09173454A (ja) | 1995-12-01 | 1996-11-28 | 呼吸装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5720278A (ja) |
| EP (1) | EP0776671B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09173454A (ja) |
| DE (1) | DE69624773T2 (ja) |
| SE (1) | SE9504311D0 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6000396A (en) * | 1995-08-17 | 1999-12-14 | University Of Florida | Hybrid microprocessor controlled ventilator unit |
| SE9602199D0 (sv) * | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Siemens Ag | Ventilator |
| SE9602913D0 (sv) * | 1996-08-02 | 1996-08-02 | Siemens Elema Ab | Ventilator system and method of operating a ventilator system |
| US5884622A (en) * | 1996-12-20 | 1999-03-23 | University Of Manitoba | Automatic determination of passive elastic and resistive properties of the respiratory system during assisted mechanical ventilation |
| ATE320829T1 (de) * | 1997-01-17 | 2006-04-15 | Ino Therapeutics Gmbh | Gesteuertes gasversorgungssystem |
| CA2239673A1 (en) | 1998-06-04 | 1999-12-04 | Christer Sinderby | Automatic adjustment of applied levels of ventilatory support and extrinsic peep by closed-loop control of neuro-ventilatory efficiency |
| US6439229B1 (en) | 2000-08-08 | 2002-08-27 | Newport Medical Instruments, Inc. | Pressure support ventilation control system and method |
| US6920876B2 (en) * | 2001-12-10 | 2005-07-26 | Pulmonox Technologies Corporation | Device for administration of nitric oxide to horses spontaneously breathing |
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