JPH105337A - 医療用人工呼吸装置 - Google Patents
医療用人工呼吸装置Info
- Publication number
- JPH105337A JPH105337A JP9075207A JP7520797A JPH105337A JP H105337 A JPH105337 A JP H105337A JP 9075207 A JP9075207 A JP 9075207A JP 7520797 A JP7520797 A JP 7520797A JP H105337 A JPH105337 A JP H105337A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ventilator
- flow
- control
- control system
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
- A61M16/201—Controlled valves
- A61M16/206—Capsule valves, e.g. mushroom, membrane valves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/0057—Pumps therefor
- A61M16/0081—Bag or bellow in a bottle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- 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
- A61M16/022—Control means therefor
- A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
- A61M16/201—Controlled valves
- A61M16/202—Controlled valves electrically actuated
- A61M16/203—Proportional
- A61M16/204—Proportional used for inhalation control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
- A61M16/201—Controlled valves
- A61M16/202—Controlled valves electrically actuated
- A61M16/203—Proportional
- A61M16/205—Proportional used for exhalation control
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Massaging Devices (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一バルブ制御型医療用人工呼吸装置に関す
る制御システムが、測定された患者のパラメータに従う
ことなく、人工呼吸装置の検知された動的状態に応答し
て、流量送出し制御機能又は流量排気制御機能の異なる
機能を適応的に実施する。 【解決手段】 この制御システムは、人工呼吸装置が作
動しているモードを決定することにより、流量送出し制
御システム又は流量排気制御システムのいずれかを選択
する。この決定は、マニホールド圧力と流出量の比のよ
うな検知された人工呼吸装置動作パラメータを用いてな
され、適切な制御機能を選択する。流量送出し制御シス
テムと流量排気制御システムの間で「過敏に反応する」
ことを阻止するために、ヒステリシスルーチンが設けら
れる。
る制御システムが、測定された患者のパラメータに従う
ことなく、人工呼吸装置の検知された動的状態に応答し
て、流量送出し制御機能又は流量排気制御機能の異なる
機能を適応的に実施する。 【解決手段】 この制御システムは、人工呼吸装置が作
動しているモードを決定することにより、流量送出し制
御システム又は流量排気制御システムのいずれかを選択
する。この決定は、マニホールド圧力と流出量の比のよ
うな検知された人工呼吸装置動作パラメータを用いてな
され、適切な制御機能を選択する。流量送出し制御シス
テムと流量排気制御システムの間で「過敏に反応する」
ことを阻止するために、ヒステリシスルーチンが設けら
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療用人工呼吸装
置およびそのための制御システムに関し、特に、医療用
人工呼吸装置におけるガスの流量および圧力を適応制御
する装置に関する。
置およびそのための制御システムに関し、特に、医療用
人工呼吸装置におけるガスの流量および圧力を適応制御
する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】医療用人工呼吸装置(ventilator)は、医
療治療を受けている患者の呼吸のサポートを行い、また
麻酔を与える。人工呼吸装置の主な機能は、患者により
吸息され且つ呼息されたガスの適切な圧力および流量を
維持することである。人工呼吸装置は、患者の状態と医
者および麻酔学専門医の判断にそれぞれが依存する様々
な呼吸制御モードにおいて機能する。モードアプリケー
ションの各々が、人工呼吸装置の動的特性に対して様々
な要求を出す。集中治療室（ＩＣＵ）を含む多くの用途
および麻酔の送出しなどの用途に関して、人工呼吸装置
は、目標の呼吸パターンの素早い変化に適時に応答する
ことが重要である。この応答性を多様な患者に対して提
供するために、人工呼吸装置システムは、一回の呼吸中
に生じる患者および人工呼吸装置の動き(dynamics)の変
動に適合できなければならない。従って、人工呼吸装置
制御システムが、様々な動作モード全体にわたり、且つ
患者の呼吸中のシステムの動きの変化の間に、適切な応
答性を与えるべく幅広い適合性を必要とする。
療治療を受けている患者の呼吸のサポートを行い、また
麻酔を与える。人工呼吸装置の主な機能は、患者により
吸息され且つ呼息されたガスの適切な圧力および流量を
維持することである。人工呼吸装置は、患者の状態と医
者および麻酔学専門医の判断にそれぞれが依存する様々
な呼吸制御モードにおいて機能する。モードアプリケー
ションの各々が、人工呼吸装置の動的特性に対して様々
な要求を出す。集中治療室（ＩＣＵ）を含む多くの用途
および麻酔の送出しなどの用途に関して、人工呼吸装置
は、目標の呼吸パターンの素早い変化に適時に応答する
ことが重要である。この応答性を多様な患者に対して提
供するために、人工呼吸装置システムは、一回の呼吸中
に生じる患者および人工呼吸装置の動き(dynamics)の変
動に適合できなければならない。従って、人工呼吸装置
制御システムが、様々な動作モード全体にわたり、且つ
患者の呼吸中のシステムの動きの変化の間に、適切な応
答性を与えるべく幅広い適合性を必要とする。
【０００３】過去においては、機械的な手段が、患者に
送り出されるガスの流量および圧力を制御するために用
いられてきた。このような空気圧で働くハードウェアを
組み込んだ人工呼吸装置は、限定された動作モードしか
提供せず、多くの独立して制御されたバルブおよび空気
路(pneumatic circuits)を必要とすることがあった。人
工呼吸装置のより多くの動作モードに対する適合性を向
上し、又は人工呼吸装置制御システムの応答性を向上す
るための努力が試みられてきたが、結果としてコストお
よび複雑性を大きくすることに終わった。従って、患者
の呼吸パターンの素早い変化に適切に応答する比較的単
純で安価な制御システムを実現する要求が、大きくなっ
てきた。本発明者等に発行された米国特許第 5,315,989
号が、呼吸サイクルにわたる吸息ガスおよび呼息ガスの
流量および圧力に関する、単一バルブ制御システムを備
えた医療用人工呼吸装置について開示する。この単一バ
ルブ制御システムは、人工呼吸装置の複雑性およびコス
トを低減する点で有益である。このバルブは、流量又は
圧力の検知されたパラメータと波形生成器により与えら
れる所定の基準信号との誤差を閉ループで最小にするべ
く、マイクロプロセッサを介して制御される。このこと
により、この検知されたパラメータは、患者の呼吸パタ
ーンおよび状態に従って選択された所望の波形をたどる
ように作られる。
送り出されるガスの流量および圧力を制御するために用
いられてきた。このような空気圧で働くハードウェアを
組み込んだ人工呼吸装置は、限定された動作モードしか
提供せず、多くの独立して制御されたバルブおよび空気
路(pneumatic circuits)を必要とすることがあった。人
工呼吸装置のより多くの動作モードに対する適合性を向
上し、又は人工呼吸装置制御システムの応答性を向上す
るための努力が試みられてきたが、結果としてコストお
よび複雑性を大きくすることに終わった。従って、患者
の呼吸パターンの素早い変化に適切に応答する比較的単
純で安価な制御システムを実現する要求が、大きくなっ
てきた。本発明者等に発行された米国特許第 5,315,989
号が、呼吸サイクルにわたる吸息ガスおよび呼息ガスの
流量および圧力に関する、単一バルブ制御システムを備
えた医療用人工呼吸装置について開示する。この単一バ
ルブ制御システムは、人工呼吸装置の複雑性およびコス
トを低減する点で有益である。このバルブは、流量又は
圧力の検知されたパラメータと波形生成器により与えら
れる所定の基準信号との誤差を閉ループで最小にするべ
く、マイクロプロセッサを介して制御される。このこと
により、この検知されたパラメータは、患者の呼吸パタ
ーンおよび状態に従って選択された所望の波形をたどる
ように作られる。
【０００４】米国特許第 5,315,989号により開示された
タイプの従来のシステムは、二状態バルブ制御を備える
換気状態で用いられるときに良好に作動する。例えば、
容積換気(Volume Ventilation)を行う際に、従来のシス
テムの流量バルブが、吸息期間に特定のレベルに開か
れ、それから呼息を行わせるべくバルブは閉じられる。
しかしながら、流量バルブの調整を必要とする、圧力お
よび持続的陽圧呼吸(Pressure and Positive End Expir
ation Pressure) （ＰＥＥＰ）制御などの換気モードに
おいて、システム応答性は、最新技術のＩＣＵおよび麻
酔人工呼吸器の応答要求を実現するには不十分である。
これらの用途において、完全な出力の63％を実現するた
めに要求される応答時間は、通常は150 msよりも小さい
時間である。このレベルの制御応答性がない場合、人工
呼吸装置は、鋭い圧力波形を生成することができず、自
発的に呼吸をする患者に、付加的な呼吸作業（ＷＯＢ）
を課しさえする。
タイプの従来のシステムは、二状態バルブ制御を備える
換気状態で用いられるときに良好に作動する。例えば、
容積換気(Volume Ventilation)を行う際に、従来のシス
テムの流量バルブが、吸息期間に特定のレベルに開か
れ、それから呼息を行わせるべくバルブは閉じられる。
しかしながら、流量バルブの調整を必要とする、圧力お
よび持続的陽圧呼吸(Pressure and Positive End Expir
ation Pressure) （ＰＥＥＰ）制御などの換気モードに
おいて、システム応答性は、最新技術のＩＣＵおよび麻
酔人工呼吸器の応答要求を実現するには不十分である。
これらの用途において、完全な出力の63％を実現するた
めに要求される応答時間は、通常は150 msよりも小さい
時間である。このレベルの制御応答性がない場合、人工
呼吸装置は、鋭い圧力波形を生成することができず、自
発的に呼吸をする患者に、付加的な呼吸作業（ＷＯＢ）
を課しさえする。
【０００５】米国特許第 5,315,989号に開示されたタイ
プの人工呼吸装置用の制御システムを設計する際の困難
性の１つは、通常の呼吸サイクルの吸息位相から呼息位
相に反復的に移るとき、大きく異なる人工制御装置の動
的な特性に対してこの制御システムを適切に調整するこ
とにある。患者の呼吸の吸息位相の間に、患者の肺抵抗
およびコンプライアンス等の患者パラメータが、患者−
人工呼吸システムの重要な部分となり、人工呼吸装置の
応答にかなりの悪影響を与える。対照的に、患者の呼吸
の呼息位相の間には、患者のパラメータは、大部分が人
工呼吸装置自身の構成要素の関数である人工呼吸装置の
動きにほとんど悪影響を与えない。通常は高いゲインを
必要とする人工呼吸装置の動作の吸息位相の間に受け入
れることができる応答性を生成する制御システムが、人
工呼吸装置の動作の呼息位相の間に人工呼吸装置の動き
を制御するために用いられるときに、不安定な状態とな
る。一方で、人工呼吸装置の呼息動作位相に非常に適し
た制御システムは、動作の吸息位相の間の適切な制御に
対して反応が遅すぎ、十分な応答を欠く。従来技術は、
動作の吸息および呼息位相の制御に関する独立した機械
的機能性に焦点を合わせたこれらの問題を解決すること
を試みる。このような調整は、人工呼吸装置のコストお
よび複雑さを増加させ、単一バルブ制御における用途に
容易に役立つものではない。
プの人工呼吸装置用の制御システムを設計する際の困難
性の１つは、通常の呼吸サイクルの吸息位相から呼息位
相に反復的に移るとき、大きく異なる人工制御装置の動
的な特性に対してこの制御システムを適切に調整するこ
とにある。患者の呼吸の吸息位相の間に、患者の肺抵抗
およびコンプライアンス等の患者パラメータが、患者−
人工呼吸システムの重要な部分となり、人工呼吸装置の
応答にかなりの悪影響を与える。対照的に、患者の呼吸
の呼息位相の間には、患者のパラメータは、大部分が人
工呼吸装置自身の構成要素の関数である人工呼吸装置の
動きにほとんど悪影響を与えない。通常は高いゲインを
必要とする人工呼吸装置の動作の吸息位相の間に受け入
れることができる応答性を生成する制御システムが、人
工呼吸装置の動作の呼息位相の間に人工呼吸装置の動き
を制御するために用いられるときに、不安定な状態とな
る。一方で、人工呼吸装置の呼息動作位相に非常に適し
た制御システムは、動作の吸息位相の間の適切な制御に
対して反応が遅すぎ、十分な応答を欠く。従来技術は、
動作の吸息および呼息位相の制御に関する独立した機械
的機能性に焦点を合わせたこれらの問題を解決すること
を試みる。このような調整は、人工呼吸装置のコストお
よび複雑さを増加させ、単一バルブ制御における用途に
容易に役立つものではない。
【０００６】米国特許第 5,315,989号に開示される従来
の人工呼吸装置制御システムの別の欠点は、これらのシ
ステムが、一回の呼吸にわたり生じる人工呼吸装置−患
者システムの動きの変化を認識せず、又はその変化に適
合しないことである。例えば、圧力制御モードにおい
て、患者の呼吸の吸息位相の最後には、患者の肺が、人
工呼吸装置の目標圧力に既に達しているであろう。患者
の肺に流入するガス流はもう存在しない。このような状
況の下で、患者が呼吸の吸息位相にある場合であって
も、人工呼吸装置の動的な応答は、動作の呼息位相中の
動的な応答に相当する。現実の人工呼吸装置の動的な状
態ではなく、定期的な吸息及び呼息周期による制御をも
たらす人工呼吸装置制御システムは、吸息位相制御モデ
ルを間違って仮定したものであり、これらの状況の下で
不適当な過剰応答性をもたらす。従来の患者パラメータ
に基づく制御システムは、通常は、肺を充填する吸息の
段階で許容しうる性能を提供するが、肺が完全に充填さ
れた吸息周期の後半の段階では、不安定な性能を提供す
る。
の人工呼吸装置制御システムの別の欠点は、これらのシ
ステムが、一回の呼吸にわたり生じる人工呼吸装置−患
者システムの動きの変化を認識せず、又はその変化に適
合しないことである。例えば、圧力制御モードにおい
て、患者の呼吸の吸息位相の最後には、患者の肺が、人
工呼吸装置の目標圧力に既に達しているであろう。患者
の肺に流入するガス流はもう存在しない。このような状
況の下で、患者が呼吸の吸息位相にある場合であって
も、人工呼吸装置の動的な応答は、動作の呼息位相中の
動的な応答に相当する。現実の人工呼吸装置の動的な状
態ではなく、定期的な吸息及び呼息周期による制御をも
たらす人工呼吸装置制御システムは、吸息位相制御モデ
ルを間違って仮定したものであり、これらの状況の下で
不適当な過剰応答性をもたらす。従来の患者パラメータ
に基づく制御システムは、通常は、肺を充填する吸息の
段階で許容しうる性能を提供するが、肺が完全に充填さ
れた吸息周期の後半の段階では、不安定な性能を提供す
る。
【０００７】略述された制御問題を厳密に検査すること
により、米国特許第 5,315,989号に開示されたタイプの
人工呼吸装置に対する理想的な制御システムが、人工呼
吸装置が「流量送出し」又は「流量排気」のいずれの動
作状態モードにあるかに依存して、動的な動作の変動を
適応可能に定め、調整しなければならないことが明らか
にされた。前述したように、これらの動作モードは、患
者の吸息及び呼息の呼吸位相と必ずしも同時に起こる必
要はない。人工呼吸装置が、吸息周期全体にわたって新
しいガス連続流が呼吸路に与えられる麻酔の用途におい
て用いられるときに、このことは特に顕著である。この
場合には、この新しいガス流が臨床家の定めた目標レベ
ルを超えて肺全体の圧力を上げるのを阻止するために、
人工呼吸装置が、吸息の後の方の段階で「流量排気」状
態に転換しなければならない。逆に、人工呼吸装置は、
人工呼吸装置−患者システム又は自発的な呼吸における
漏れを保証するために、新しいガスが呼吸路に送り出さ
れなければならない呼吸の呼息位相の間に、「流量送出
し」動的状態を実現してもよい。
により、米国特許第 5,315,989号に開示されたタイプの
人工呼吸装置に対する理想的な制御システムが、人工呼
吸装置が「流量送出し」又は「流量排気」のいずれの動
作状態モードにあるかに依存して、動的な動作の変動を
適応可能に定め、調整しなければならないことが明らか
にされた。前述したように、これらの動作モードは、患
者の吸息及び呼息の呼吸位相と必ずしも同時に起こる必
要はない。人工呼吸装置が、吸息周期全体にわたって新
しいガス連続流が呼吸路に与えられる麻酔の用途におい
て用いられるときに、このことは特に顕著である。この
場合には、この新しいガス流が臨床家の定めた目標レベ
ルを超えて肺全体の圧力を上げるのを阻止するために、
人工呼吸装置が、吸息の後の方の段階で「流量排気」状
態に転換しなければならない。逆に、人工呼吸装置は、
人工呼吸装置−患者システム又は自発的な呼吸における
漏れを保証するために、新しいガスが呼吸路に送り出さ
れなければならない呼吸の呼息位相の間に、「流量送出
し」動的状態を実現してもよい。
【０００８】医療用人工呼吸装置に関する適応制御機構
が、従来技術において開示されてきているが、これまで
のところ、単一バルブ制御を用いる人工呼吸装置の実施
に適したものはない。さらに、従来のシステムは、人工
呼吸装置の動的状態の変化に基づいた適応制御を行わな
い。例えば、米国特許第 5,303,698号は、医療用人工呼
吸装置に関する適応制御システムを開示する。人工呼吸
装置は、その吸息および呼息のブランチを独立制御し、
選択された波形に従って患者の口内の圧力の高速制御を
実現する。このシステムは、測定された患者パラメータ
に基づいて別の吸息および呼息制御動作を行う。従っ
て、これらの従来のシステムは、人工呼吸装置の動的状
態に基づいた適応制御を行わない。さらに、このような
システムが単一バルブ人工呼吸装置に適応可能であって
も、これらは、「流量送出し」と「流量排気」の動作状
態の変化する動的特性を管理する制御問題を解決するも
のではない。
が、従来技術において開示されてきているが、これまで
のところ、単一バルブ制御を用いる人工呼吸装置の実施
に適したものはない。さらに、従来のシステムは、人工
呼吸装置の動的状態の変化に基づいた適応制御を行わな
い。例えば、米国特許第 5,303,698号は、医療用人工呼
吸装置に関する適応制御システムを開示する。人工呼吸
装置は、その吸息および呼息のブランチを独立制御し、
選択された波形に従って患者の口内の圧力の高速制御を
実現する。このシステムは、測定された患者パラメータ
に基づいて別の吸息および呼息制御動作を行う。従っ
て、これらの従来のシステムは、人工呼吸装置の動的状
態に基づいた適応制御を行わない。さらに、このような
システムが単一バルブ人工呼吸装置に適応可能であって
も、これらは、「流量送出し」と「流量排気」の動作状
態の変化する動的特性を管理する制御問題を解決するも
のではない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】吸息及び呼息の流量お
よび圧力を単一バルブで制御する人工呼吸装置に適応可
能であり、測定された患者パラメータに独立した適応制
御をもたらす医療用人工呼吸装置制御システムに対する
ニーズが存在する。さらに、単一バルブ人工呼吸装置の
動的状態を検知し、その制御パラメータに適応して、代
表的な最新技術の麻酔およびＩＣＵ人工呼吸装置に適合
又はそれを超える全ての動作モードにおける人工呼吸装
置応答特性を提供する人工呼吸装置制御システムが望ま
しい。
よび圧力を単一バルブで制御する人工呼吸装置に適応可
能であり、測定された患者パラメータに独立した適応制
御をもたらす医療用人工呼吸装置制御システムに対する
ニーズが存在する。さらに、単一バルブ人工呼吸装置の
動的状態を検知し、その制御パラメータに適応して、代
表的な最新技術の麻酔およびＩＣＵ人工呼吸装置に適合
又はそれを超える全ての動作モードにおける人工呼吸装
置応答特性を提供する人工呼吸装置制御システムが望ま
しい。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、人工呼吸装置
の動的状態により、流量送出し制御機能または流量排気
制御機能を選択する適応制御システムを提供することに
よって、従来の問題を解決する。選択は、例えば呼吸路
におけるガス圧とガス流量の比のような検知された動作
パラメータに基づく。切換ロジックが、流量送出し制御
機能と流量排気制御機能の間で「過敏に反応する」こと
を阻止すべくヒステリシスルーチンを設ける。適切な制
御システムの選択は、測定された患者パラメータに基づ
くことなく、人工呼吸装置の検知された動的状態の関数
として生じる。このシステムは、単一バルブ制御を行う
人工呼吸装置に容易に適合できる。
の動的状態により、流量送出し制御機能または流量排気
制御機能を選択する適応制御システムを提供することに
よって、従来の問題を解決する。選択は、例えば呼吸路
におけるガス圧とガス流量の比のような検知された動作
パラメータに基づく。切換ロジックが、流量送出し制御
機能と流量排気制御機能の間で「過敏に反応する」こと
を阻止すべくヒステリシスルーチンを設ける。適切な制
御システムの選択は、測定された患者パラメータに基づ
くことなく、人工呼吸装置の検知された動的状態の関数
として生じる。このシステムは、単一バルブ制御を行う
人工呼吸装置に容易に適合できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の好適な具体例を
実施するのに適した医療用人工呼吸装置を図式的に示
す。人工呼吸装置の機械的な特徴は、米国特許第 5,31
5,989号に開示されたものに近似しており、その開示さ
れた内容は、本願の一部として組み込まれる。しかしな
がら、図１の機械的構造は、米国特許第 5,315,989号の
図４に示されたものとは異なっており、例えば本発明の
利点により、呼息バルブに与えられる圧力を調節するた
めに安全バルブにより予めもたらされる安全機能が、制
御バルブの上流に配置され且つマイクロプロセッサによ
り制御されるオン／オフソレノイドバルブ（図示せず）
を用いて単純に実現される。他の相違点は、以下の説明
から明らかになるであろう。
実施するのに適した医療用人工呼吸装置を図式的に示
す。人工呼吸装置の機械的な特徴は、米国特許第 5,31
5,989号に開示されたものに近似しており、その開示さ
れた内容は、本願の一部として組み込まれる。しかしな
がら、図１の機械的構造は、米国特許第 5,315,989号の
図４に示されたものとは異なっており、例えば本発明の
利点により、呼息バルブに与えられる圧力を調節するた
めに安全バルブにより予めもたらされる安全機能が、制
御バルブの上流に配置され且つマイクロプロセッサによ
り制御されるオン／オフソレノイドバルブ（図示せず）
を用いて単純に実現される。他の相違点は、以下の説明
から明らかになるであろう。
【００１２】人工呼吸装置８は、代表的には50psi の加
圧ガスを供給するガスソース１０を備え、ガスソース１
０は、主調節器１２を通じてソース導管１４につなが
り、およそ26psi の呼吸ガスを流量制御バルブ１６に供
給する。流量制御バルブ１６は、比例ソレノイドバルブ
であるのが好ましく、導管１８へのガス流の大きさを制
御する。導管２０が、導管１８に連通し、人工呼吸装置
接続部２２への吸息流のブランチを提供する。呼息流の
ブランチが導管２４により与えられ、人工呼吸装置接続
部２２から排気バルブ２６にガスを運ぶ機能を果たす。
チェックバルブ２７が、導管２０中に位置し、患者接続
部２２からのガスの呼息の間に導管２４および２０から
導管１８への流れを阻止する。呼息バルブ２６が、導管
２４を通る圧力および流量を制御する。呼息バルブ２６
が、基準圧力に従って導管２４における圧力を制御でき
るダイヤフラムすなわちバルーン式バルブ２６であるの
が好ましい。基準制御圧力は、圧力制御導管２８を介し
て呼息バルブ２６に与えられる。流量レストリクタ２９
が、ベント導管２７に設けられ、圧力制御導管２８から
の制御ブリードを提供する。呼息導管２４における圧力
が導管２８の基準圧力を超えるとき、ガスが、呼息導管
２４から大気中に排気される。従って、呼息導管２４内
の圧力は、圧力制御導管２８の基準圧力により制御さ
れ、次に流量制御バルブ１６により制御される。
圧ガスを供給するガスソース１０を備え、ガスソース１
０は、主調節器１２を通じてソース導管１４につなが
り、およそ26psi の呼吸ガスを流量制御バルブ１６に供
給する。流量制御バルブ１６は、比例ソレノイドバルブ
であるのが好ましく、導管１８へのガス流の大きさを制
御する。導管２０が、導管１８に連通し、人工呼吸装置
接続部２２への吸息流のブランチを提供する。呼息流の
ブランチが導管２４により与えられ、人工呼吸装置接続
部２２から排気バルブ２６にガスを運ぶ機能を果たす。
チェックバルブ２７が、導管２０中に位置し、患者接続
部２２からのガスの呼息の間に導管２４および２０から
導管１８への流れを阻止する。呼息バルブ２６が、導管
２４を通る圧力および流量を制御する。呼息バルブ２６
が、基準圧力に従って導管２４における圧力を制御でき
るダイヤフラムすなわちバルーン式バルブ２６であるの
が好ましい。基準制御圧力は、圧力制御導管２８を介し
て呼息バルブ２６に与えられる。流量レストリクタ２９
が、ベント導管２７に設けられ、圧力制御導管２８から
の制御ブリードを提供する。呼息導管２４における圧力
が導管２８の基準圧力を超えるとき、ガスが、呼息導管
２４から大気中に排気される。従って、呼息導管２４内
の圧力は、圧力制御導管２８の基準圧力により制御さ
れ、次に流量制御バルブ１６により制御される。
【００１３】人工呼吸装置接続部２２は、図１に例示さ
れるようにベローズ組立体２３を備えるように生成さ
れ、導管２０が、ベローズ外チャンバ２６につながり、
ベローズ２５を作動する。この場合において、患者の呼
吸路が、ベローズ２５の内部と連通し、人工呼吸装置８
におけるガスから隔離される。代わりに、ＩＣＵの用途
においては、ベローズ組立体２３が省略され、人工呼吸
装置接続部２２が、患者の呼吸路に直接的に連通する。
従って、ＩＣＵの用途においては、人工呼吸装置８が、
呼吸ガスを直接患者に供給する。圧力センサ３０は、導
管１８内部と連通し、導管１８内の圧力を示す信号を、
信号ライン３３を介してプロセッサ３２に供給する。導
管１８の圧力は、今後、マニホールド圧力Ｐman と呼
ぶ。プロセッサ３２は、既知のディジタルコンピュータ
構成において、電子バスを介してリードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に
接続されたマイクロプロセッサを備える。波形生成器３
４が、プロセッサ３２に所望の圧力波形を供給する。流
量制御バルブソレノイド１６は、制御信号ライン５を介
してプロセッサ３２により制御され、以下に示されるよ
うに所望の圧力波形をたどる。近位(proximal)気道圧力
センサ３５が、患者の気道圧力を表す圧力を有する点に
配置され、信号ライン３７を介して信号をプロセッサ３
２に供給する。
れるようにベローズ組立体２３を備えるように生成さ
れ、導管２０が、ベローズ外チャンバ２６につながり、
ベローズ２５を作動する。この場合において、患者の呼
吸路が、ベローズ２５の内部と連通し、人工呼吸装置８
におけるガスから隔離される。代わりに、ＩＣＵの用途
においては、ベローズ組立体２３が省略され、人工呼吸
装置接続部２２が、患者の呼吸路に直接的に連通する。
従って、ＩＣＵの用途においては、人工呼吸装置８が、
呼吸ガスを直接患者に供給する。圧力センサ３０は、導
管１８内部と連通し、導管１８内の圧力を示す信号を、
信号ライン３３を介してプロセッサ３２に供給する。導
管１８の圧力は、今後、マニホールド圧力Ｐman と呼
ぶ。プロセッサ３２は、既知のディジタルコンピュータ
構成において、電子バスを介してリードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）に
接続されたマイクロプロセッサを備える。波形生成器３
４が、プロセッサ３２に所望の圧力波形を供給する。流
量制御バルブソレノイド１６は、制御信号ライン５を介
してプロセッサ３２により制御され、以下に示されるよ
うに所望の圧力波形をたどる。近位(proximal)気道圧力
センサ３５が、患者の気道圧力を表す圧力を有する点に
配置され、信号ライン３７を介して信号をプロセッサ３
２に供給する。
【００１４】導管１８、２０及び２４は、人工呼吸装置
接続部２２に連通する人工呼吸装置循環路を形成する。
患者の呼吸の吸息位相のほとんどの間、人工呼吸装置
が、流量送出しモードにおいて作動し、流量が、ガスソ
ース１０から流量制御バルブを通って導管１８及び２０
に送られ、最終的には患者接続部２２にいく。患者の呼
吸の呼息位相のほとんどの間、チェックバルブ２７が、
導管２０から導管１８への流れを阻止し、ガスが、導管
２４を介して、大気中に排気される呼息バルブ２６に流
れる。人工呼吸装置は、流量排気モードにおいて作動す
る。しかしながら、人工呼吸装置の動作モードは、患者
の呼吸の様々な位相と必ずしも同時に起こる必要はない
ことに気付かれたい。人工呼吸装置は、患者の呼吸の吸
息位相の後半の段階で、患者の肺が既に呼吸ガスで充填
されているために、流量排気モードにおいて動作しても
よい。導管２０に送り出されるガスのバランスは、導管
２４を通り、呼息バルブ２６を通って排気される。さら
に、人工呼吸装置は、患者の呼吸の呼息位相の間に流量
送出しモードにおいて作動してもよく、流入が、人工呼
吸装置−患者システム又は患者の自発的な呼吸努力にお
ける漏れを保証するために必要である。
接続部２２に連通する人工呼吸装置循環路を形成する。
患者の呼吸の吸息位相のほとんどの間、人工呼吸装置
が、流量送出しモードにおいて作動し、流量が、ガスソ
ース１０から流量制御バルブを通って導管１８及び２０
に送られ、最終的には患者接続部２２にいく。患者の呼
吸の呼息位相のほとんどの間、チェックバルブ２７が、
導管２０から導管１８への流れを阻止し、ガスが、導管
２４を介して、大気中に排気される呼息バルブ２６に流
れる。人工呼吸装置は、流量排気モードにおいて作動す
る。しかしながら、人工呼吸装置の動作モードは、患者
の呼吸の様々な位相と必ずしも同時に起こる必要はない
ことに気付かれたい。人工呼吸装置は、患者の呼吸の吸
息位相の後半の段階で、患者の肺が既に呼吸ガスで充填
されているために、流量排気モードにおいて動作しても
よい。導管２０に送り出されるガスのバランスは、導管
２４を通り、呼息バルブ２６を通って排気される。さら
に、人工呼吸装置は、患者の呼吸の呼息位相の間に流量
送出しモードにおいて作動してもよく、流入が、人工呼
吸装置−患者システム又は患者の自発的な呼吸努力にお
ける漏れを保証するために必要である。
【００１５】図２が、本発明の好ましい具体例に従った
制御システムの構成要素を示す。センサ３０が、導管１
８内の圧力値を表す信号（図１）をライン３３に供給す
る。この圧力値は、ブロック３００により表される切換
ロジックに入力され、流量送出し制御アルゴリズム１０
０又は流量排気制御アルゴリズム２００のいずれかを選
択するのに適した手段を提供する。この選択は、人工呼
吸装置の動作モードを示す動作パラメータに基づいて行
われる。動作パラメータが、導管１８におけるガスの圧
力と流量の比であるのが好ましい。導管１８におけるガ
スの流量は、流量制御バルブソレノイド１６に発せられ
ている指令信号により切換ロジック３００に与えられ
る。点線で示されるように、切換ロジック３００、流量
送出し制御アルゴリズム１００、および流量排気制御ア
ルゴリズム２００が、プロセッサユニット３２に対する
ソフトウェアインストラクションを用いてインプリメン
トされる。
制御システムの構成要素を示す。センサ３０が、導管１
８内の圧力値を表す信号（図１）をライン３３に供給す
る。この圧力値は、ブロック３００により表される切換
ロジックに入力され、流量送出し制御アルゴリズム１０
０又は流量排気制御アルゴリズム２００のいずれかを選
択するのに適した手段を提供する。この選択は、人工呼
吸装置の動作モードを示す動作パラメータに基づいて行
われる。動作パラメータが、導管１８におけるガスの圧
力と流量の比であるのが好ましい。導管１８におけるガ
スの流量は、流量制御バルブソレノイド１６に発せられ
ている指令信号により切換ロジック３００に与えられ
る。点線で示されるように、切換ロジック３００、流量
送出し制御アルゴリズム１００、および流量排気制御ア
ルゴリズム２００が、プロセッサユニット３２に対する
ソフトウェアインストラクションを用いてインプリメン
トされる。
【００１６】図３を参照すると、切換ロジック３００に
よる適切な制御機能の適応的選択が、２つの制御機能の
間で過敏に反応するのを阻止するためにヒステリシスル
ーチンを組み込む。ブロック３１０で、圧力／流量の比
である動作パラメータが、センサ３３（図１）からの信
号と、流量制御バルブソレノイドに発せられる流量指令
信号を用いて定められる。ブロック３１２で、動作パラ
メータが、パラメータの制御ブリード値に対応する値の
好ましくは５％より小さい第１許容差であるかどうか
を、このロジックが判定する。この制御ブリード値は予
め定められ、動作パラメータ値、すなわち流量バルブの
全体の流出量がレストリクタ２９を通って人工呼吸装置
から出るときの圧力／流量比に相当する。動作パラメー
タが制御ブリード値のこの許容差内にある場合に、流量
排気制御機能がブロック３１４で実行される。人工呼吸
装置は、流量排気モードにおいて既に作動しているが、
この場合に、人工呼吸装置制御機能は、変化せずに維持
される。
よる適切な制御機能の適応的選択が、２つの制御機能の
間で過敏に反応するのを阻止するためにヒステリシスル
ーチンを組み込む。ブロック３１０で、圧力／流量の比
である動作パラメータが、センサ３３（図１）からの信
号と、流量制御バルブソレノイドに発せられる流量指令
信号を用いて定められる。ブロック３１２で、動作パラ
メータが、パラメータの制御ブリード値に対応する値の
好ましくは５％より小さい第１許容差であるかどうか
を、このロジックが判定する。この制御ブリード値は予
め定められ、動作パラメータ値、すなわち流量バルブの
全体の流出量がレストリクタ２９を通って人工呼吸装置
から出るときの圧力／流量比に相当する。動作パラメー
タが制御ブリード値のこの許容差内にある場合に、流量
排気制御機能がブロック３１４で実行される。人工呼吸
装置は、流量排気モードにおいて既に作動しているが、
この場合に、人工呼吸装置制御機能は、変化せずに維持
される。
【００１７】動作パラメータが、制御ブリード値の５％
の範囲外に出る場合、切換ロジックが、流量送出し制御
機能の選択を遅延させる。ブロック３１８に示されるよ
うに、動作パラメータが、制御ブリード値の好ましくは
７％より大きい第２許容差を超えるまで、決定ブロック
３１６は、切換ロジックをルーチンのスタート「Ａ」に
ループバックさせる。この２つの許容差は「不感帯」を
表し、動作パラメータがこの不感帯から出るまで、切換
ロジックが、流量送出し制御機能の選択を遅延させる。
このことは、過敏な応答を示すことを阻止し、すなわ
ち、小さい吸息流量のときや人工呼吸装置の動的状態の
変化の際に生じる吸息と流量排気制御機能の間での急激
な移り変わりを阻止する。例えば、切換モジュールが選
択流量排気制御システムを始動させ、すぐに動作パラメ
ータを許容差から外させるときに、過敏な応答が生じ
る。図３に示される制御ロジックは、接続点「Ａ」で示
される連続的ループにおいて動作する。代表的には、こ
のループは、ディジタルコンピュータにより４ミリ秒以
内で実行されることができ、一回の患者の呼吸の間に多
数回反復される。
の範囲外に出る場合、切換ロジックが、流量送出し制御
機能の選択を遅延させる。ブロック３１８に示されるよ
うに、動作パラメータが、制御ブリード値の好ましくは
７％より大きい第２許容差を超えるまで、決定ブロック
３１６は、切換ロジックをルーチンのスタート「Ａ」に
ループバックさせる。この２つの許容差は「不感帯」を
表し、動作パラメータがこの不感帯から出るまで、切換
ロジックが、流量送出し制御機能の選択を遅延させる。
このことは、過敏な応答を示すことを阻止し、すなわ
ち、小さい吸息流量のときや人工呼吸装置の動的状態の
変化の際に生じる吸息と流量排気制御機能の間での急激
な移り変わりを阻止する。例えば、切換モジュールが選
択流量排気制御システムを始動させ、すぐに動作パラメ
ータを許容差から外させるときに、過敏な応答が生じ
る。図３に示される制御ロジックは、接続点「Ａ」で示
される連続的ループにおいて動作する。代表的には、こ
のループは、ディジタルコンピュータにより４ミリ秒以
内で実行されることができ、一回の患者の呼吸の間に多
数回反復される。
【００１８】上述した圧力／流量比の５％の許容差を用
いて、流量排気制御モードの選択を制御することが好ま
しい。しかしながら、流量送出し制御モードの選択は、
センサ３５により検知される近位エア圧に基づくのが好
ましい。ヒステリシスすなわち「不感帯」の別の形態
が、上述した形態の代わりに実施されてもよい。例え
ば、時間ベースのヒステリシスが、前の制御モードに対
する切換復帰が 300ミリ秒などの任意の時間に関して不
能となる場合に与えられる。図４および５が、ブロック
図の形態で、人工呼吸装置の応答特性に関連して、流量
送出し及び流量排気制御システムのモデルを示す。両方
の制御システムが、圧力波形生成器３４からの目標圧力
信号Ｐinと気道圧力Ｐawに対応するフィードバック信号
の間の差を最小にする負フィードバックループを備え
る。図４が、本発明の好適な具体例に従った流量送出し
制御システムの好適な具体例を示す。図４を参照する
と、波形生成器３４が、入力圧力信号Ｐinを加算ブロッ
ク１１０に供給し、フィードバック信号Ｐm が減じら
れ、圧力差信号Ｐerr を流量送出し制御フィルタ１１２
に供給する。流量送出し制御フィルタ１１２が、ｓドメ
イン流量送出し制御機能を実施する。
いて、流量排気制御モードの選択を制御することが好ま
しい。しかしながら、流量送出し制御モードの選択は、
センサ３５により検知される近位エア圧に基づくのが好
ましい。ヒステリシスすなわち「不感帯」の別の形態
が、上述した形態の代わりに実施されてもよい。例え
ば、時間ベースのヒステリシスが、前の制御モードに対
する切換復帰が 300ミリ秒などの任意の時間に関して不
能となる場合に与えられる。図４および５が、ブロック
図の形態で、人工呼吸装置の応答特性に関連して、流量
送出し及び流量排気制御システムのモデルを示す。両方
の制御システムが、圧力波形生成器３４からの目標圧力
信号Ｐinと気道圧力Ｐawに対応するフィードバック信号
の間の差を最小にする負フィードバックループを備え
る。図４が、本発明の好適な具体例に従った流量送出し
制御システムの好適な具体例を示す。図４を参照する
と、波形生成器３４が、入力圧力信号Ｐinを加算ブロッ
ク１１０に供給し、フィードバック信号Ｐm が減じら
れ、圧力差信号Ｐerr を流量送出し制御フィルタ１１２
に供給する。流量送出し制御フィルタ１１２が、ｓドメ
イン流量送出し制御機能を実施する。
【００１９】
【数１】 ここで、Ｋは、制御ゲインであり、公称的に値を５に設
定され、Ｔ1 は制御進み定数であり、Ｔ2 は制御遅れ定
数である。ブロック１１４及び１１６は、流量バルブ及
び人工呼吸システムの応答を表す。満足いく制御が、以
下の式によって流量送出しシステム集中パラメータ応答
１１６の一般モデルを用いることによって実現される。
定され、Ｔ1 は制御進み定数であり、Ｔ2 は制御遅れ定
数である。ブロック１１４及び１１６は、流量バルブ及
び人工呼吸システムの応答を表す。満足いく制御が、以
下の式によって流量送出しシステム集中パラメータ応答
１１６の一般モデルを用いることによって実現される。
【００２０】
【数２】 ここで、Ｒb はレジスタ２９にわたるブリード抵抗であ
り、Ｒp は患者の気道抵抗であり、Ｃc はベローズ２５
のコンプライアンスを含む人工呼吸装置循環路全体のコ
ンプライアンスであり、Ｃp は患者の肺コンプライアン
スであり、Ｑv はバルブ流量であり、Ｐawは気道圧力で
ある。制御フィルタ１１２が、差信号Ｐerr に基づいた
バルブ指令信号を生成する。フィードバック信号が、図
４に示される伝達関数により表される気道圧力トランス
デューサ１１８とアナログアンチエリアシングフィルタ
１２０を通じて供給される。
り、Ｒp は患者の気道抵抗であり、Ｃc はベローズ２５
のコンプライアンスを含む人工呼吸装置循環路全体のコ
ンプライアンスであり、Ｃp は患者の肺コンプライアン
スであり、Ｑv はバルブ流量であり、Ｐawは気道圧力で
ある。制御フィルタ１１２が、差信号Ｐerr に基づいた
バルブ指令信号を生成する。フィードバック信号が、図
４に示される伝達関数により表される気道圧力トランス
デューサ１１８とアナログアンチエリアシングフィルタ
１２０を通じて供給される。
【００２１】図５が、本発明に従った流量排気制御シス
テムの好適な具体例を示す。図５により表される動的動
作状態が、患者の呼吸の呼息位相と必ずしも同時に起こ
らないことに留意することが重要である。さらに、この
状態は、患者の呼吸の呼息位相の間に生じる。例えば、
患者が呼吸している間に、患者の肺は、呼吸ガスで完全
に満たされた状態に達する。呼吸循環送出しシステムか
ら患者へのガス流入量は、ゼロである。しかしながら、
麻酔をする場合には、新しいガスが以前としてシステム
に供給されており、気道圧力を維持するために開放され
なければならない。出願人が認識するように、図４に示
されたような吸息位相の間の人工呼吸装置の応答を最適
にするべく設計された流量送出し制御システムを使用す
ることが、流量ゼロの吸息周期の間にシステム応答のよ
り高いゲイン特性によって不適当なものになるかもしれ
ない。すなわち、制御バルブ出力、例えば流量の非常に
小さい変化が、患者の気道で非常に大きな圧力の変化を
生じさせる。
テムの好適な具体例を示す。図５により表される動的動
作状態が、患者の呼吸の呼息位相と必ずしも同時に起こ
らないことに留意することが重要である。さらに、この
状態は、患者の呼吸の呼息位相の間に生じる。例えば、
患者が呼吸している間に、患者の肺は、呼吸ガスで完全
に満たされた状態に達する。呼吸循環送出しシステムか
ら患者へのガス流入量は、ゼロである。しかしながら、
麻酔をする場合には、新しいガスが以前としてシステム
に供給されており、気道圧力を維持するために開放され
なければならない。出願人が認識するように、図４に示
されたような吸息位相の間の人工呼吸装置の応答を最適
にするべく設計された流量送出し制御システムを使用す
ることが、流量ゼロの吸息周期の間にシステム応答のよ
り高いゲイン特性によって不適当なものになるかもしれ
ない。すなわち、制御バルブ出力、例えば流量の非常に
小さい変化が、患者の気道で非常に大きな圧力の変化を
生じさせる。
【００２２】図４および５が、ベローズを備えた麻酔の
用途において用いるために最適化された制御システムを
示していることを理解されたい。様々な制御モデルが、
ＩＣＵの用途に対して用いられる。流量排気制御システ
ム２００が、マニホールド圧力信号Ｐman で動作する内
部制御ループ２１７と、気道圧力Ｐawで動作する外部制
御ループ２１９を備える。内部制御ループ２１７は、流
量排気制御フィルタ２１２、流量バルブ応答２１４、マ
ニホールドシステム応答２１６、マニホールド圧トラン
スデューサ２１８およびアンチエリアシングフィルタ２
２０を備える。加算ブロック２２２が、マニホールド圧
力フィードバック信号Ｐm1と目標圧力信号Ｐinを、マニ
ホールド圧力補正信号Ｐcorrに組み合わせる。
用途において用いるために最適化された制御システムを
示していることを理解されたい。様々な制御モデルが、
ＩＣＵの用途に対して用いられる。流量排気制御システ
ム２００が、マニホールド圧力信号Ｐman で動作する内
部制御ループ２１７と、気道圧力Ｐawで動作する外部制
御ループ２１９を備える。内部制御ループ２１７は、流
量排気制御フィルタ２１２、流量バルブ応答２１４、マ
ニホールドシステム応答２１６、マニホールド圧トラン
スデューサ２１８およびアンチエリアシングフィルタ２
２０を備える。加算ブロック２２２が、マニホールド圧
力フィードバック信号Ｐm1と目標圧力信号Ｐinを、マニ
ホールド圧力補正信号Ｐcorrに組み合わせる。
【００２３】外部制御ループ２１９が、呼息バルブの動
きを補償するために必要である。この外部制御ループ
は、内部制御ループ２１７、アンチエリアシングフィル
タ２９４及び気道圧力トランスデューサ２１０を備え
る。この外部制御ループ２１９は、比例ゲイン２８２お
よび気道／マニホールドオフセット補正２８４を備えた
比例制御ステージを含み、複数回の呼吸にわたって全体
的に調節される。外部制御ループは、気道圧力情報に基
づいて、マニホールド圧力に関する補正を内部ループの
制御目標圧力に供給する。ブロック２９０により表され
る呼息バルブ／呼吸路ＲＣ応答が、システムモデルの外
部制御ループに含まれる。加算ブロック２９２が、気道
圧力トランスデューサ２１０とアンチエリアシングフィ
ルタ２９４を通る気道圧力の変化により生成されたフィ
ードバック信号を供給される。流量排気制御フィルタ２
１２は、以下の式で表される。
きを補償するために必要である。この外部制御ループ
は、内部制御ループ２１７、アンチエリアシングフィル
タ２９４及び気道圧力トランスデューサ２１０を備え
る。この外部制御ループ２１９は、比例ゲイン２８２お
よび気道／マニホールドオフセット補正２８４を備えた
比例制御ステージを含み、複数回の呼吸にわたって全体
的に調節される。外部制御ループは、気道圧力情報に基
づいて、マニホールド圧力に関する補正を内部ループの
制御目標圧力に供給する。ブロック２９０により表され
る呼息バルブ／呼吸路ＲＣ応答が、システムモデルの外
部制御ループに含まれる。加算ブロック２９２が、気道
圧力トランスデューサ２１０とアンチエリアシングフィ
ルタ２９４を通る気道圧力の変化により生成されたフィ
ードバック信号を供給される。流量排気制御フィルタ２
１２は、以下の式で表される。
【００２４】
【数３】 ここで、Ｋは公称的に0.033 であるゲインであり、Ｔ1
は0.120 の制御進みである。マニホールドシステム応答
２１６は、以下の式で表される。
は0.120 の制御進みである。マニホールドシステム応答
２１６は、以下の式で表される。
【００２５】
【数４】 ここでＣm は空気マニホールドコンプライアンス（ドラ
イブガスチェックバルブの上流）であり、Ｒb はブリー
ド抵抗であり、ＱV はバルブ流量であり、Ｐm は気道圧
力である。
イブガスチェックバルブの上流）であり、Ｒb はブリー
ド抵抗であり、ＱV はバルブ流量であり、Ｐm は気道圧
力である。
【００２６】
【数５】 ここで、τは、人工呼吸装置循環路コンプライアンス、
一回呼吸気量、患者のパラメータおよび呼息バルブ抵抗
の関数であり、経験的に定められる。図６は、本発明の
好適な具体例によって実現された流量および圧力応答を
示す。圧力が、患者の呼吸中に生じる流量の変化に関わ
らず、連続して所望のレベルに維持されることを理解さ
れたい。実線３１０が流量応答を示し、実線３１２が本
発明の好適な具体例により実現された圧力応答を示す。
点Ａは、流量排気モードから流量送出しモードへの人工
呼吸装置制御の動きの変化を示す。この例においては、
この遷移が、流量の急な増加として表される、患者の吸
息の開始と同時に生じる。流量は急に増加し、それから
肺が充填されると減少する。点Ｂは、患者の肺が充填さ
れた点を表す。ここで、人工呼吸装置の制御が、流量送
出しモードから流量排気モードに変化する。点Ｂの後の
一定の流量は、肺を充填された状態に維持すべく作動す
る制御ブリード流量である。制御ブリード流量は、患者
の呼息が点Ｃで開始するまで、ほぼ一定である。
一回呼吸気量、患者のパラメータおよび呼息バルブ抵抗
の関数であり、経験的に定められる。図６は、本発明の
好適な具体例によって実現された流量および圧力応答を
示す。圧力が、患者の呼吸中に生じる流量の変化に関わ
らず、連続して所望のレベルに維持されることを理解さ
れたい。実線３１０が流量応答を示し、実線３１２が本
発明の好適な具体例により実現された圧力応答を示す。
点Ａは、流量排気モードから流量送出しモードへの人工
呼吸装置制御の動きの変化を示す。この例においては、
この遷移が、流量の急な増加として表される、患者の吸
息の開始と同時に生じる。流量は急に増加し、それから
肺が充填されると減少する。点Ｂは、患者の肺が充填さ
れた点を表す。ここで、人工呼吸装置の制御が、流量送
出しモードから流量排気モードに変化する。点Ｂの後の
一定の流量は、肺を充填された状態に維持すべく作動す
る制御ブリード流量である。制御ブリード流量は、患者
の呼息が点Ｃで開始するまで、ほぼ一定である。
【００２７】従来の制御システムの流量応答特性が、点
線３１４で表されている。従来の流量応答が、本発明に
より実現される応答よりも緩やかであるのが分かる。こ
のことは、従来の流量制御システムが、流量排気モード
を実行する際の安定性を維持すべく、比較的緩やかな制
御機能を必要とした事実による。この制限により、患者
の吸息中に目標圧力に上げるためにかなりの時間が必要
であったことが、従来の圧力応答３１６において見られ
る。対照的に、本発明により実現された圧力応答３１２
は、所望の矩形状波形目標圧力を忠実にたどる。患者の
呼息周期中の従来技術および本発明の圧力および流量応
答は、同じである。これは、呼息周期中の本発明の制御
機構が、呼息中に適切な応答特性を提供する従来技術の
機構と近似しているからである。しかしながら、本発明
によると、これらの機構への移行が、患者の呼吸周期で
はなく人工呼吸装置の動的状態に基づいている。
線３１４で表されている。従来の流量応答が、本発明に
より実現される応答よりも緩やかであるのが分かる。こ
のことは、従来の流量制御システムが、流量排気モード
を実行する際の安定性を維持すべく、比較的緩やかな制
御機能を必要とした事実による。この制限により、患者
の吸息中に目標圧力に上げるためにかなりの時間が必要
であったことが、従来の圧力応答３１６において見られ
る。対照的に、本発明により実現された圧力応答３１２
は、所望の矩形状波形目標圧力を忠実にたどる。患者の
呼息周期中の従来技術および本発明の圧力および流量応
答は、同じである。これは、呼息周期中の本発明の制御
機構が、呼息中に適切な応答特性を提供する従来技術の
機構と近似しているからである。しかしながら、本発明
によると、これらの機構への移行が、患者の呼吸周期で
はなく人工呼吸装置の動的状態に基づいている。
【００２８】本発明の特定の具体例が示され説明されて
きたが、本発明の教示を組み込んだ多くの様々な具体例
が、当業者により容易に考え出されるであろう。前述し
た説明は、本発明を制限するものではなく単に例示する
だけのものであり、本発明は、特許請求の範囲にのみ基
づいて定められる。特に、本発明の範囲を逸脱せずに別
の制御機能を用いることができる場合には、開示された
制御アルゴリズムを用いる必要はない。
きたが、本発明の教示を組み込んだ多くの様々な具体例
が、当業者により容易に考え出されるであろう。前述し
た説明は、本発明を制限するものではなく単に例示する
だけのものであり、本発明は、特許請求の範囲にのみ基
づいて定められる。特に、本発明の範囲を逸脱せずに別
の制御機能を用いることができる場合には、開示された
制御アルゴリズムを用いる必要はない。
【図１】本発明の好適な具体例を実施するのに適した人
工呼吸装置の概略図である。
工呼吸装置の概略図である。
【図２】本発明の好適な具体例を例示するブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の好適な具体例の切換ロジックを示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図４】本発明の好適な具体例に従った流量送出し制御
システムを例示するブロック図である。
システムを例示するブロック図である。
【図５】本発明の好適な具体例に従った流量排気制御シ
ステムのブロック図である。
ステムのブロック図である。
【図６】本発明と従来の技術により実現された流量およ
び圧力応答曲線を示す。
び圧力応答曲線を示す。
Claims (10)
- 【請求項１】 ガスを人工呼吸装置接続部に供給する医
療用人工呼吸装置であって、 (a) ガスソースと、 (b) ガスを人工呼吸装置接続部に供給するための、人工
呼吸装置接続部から離れたガスソースと連通する人工呼
吸装置循環路と、 (c) 前記人工呼吸装置循環路内のガス流量を制御するバ
ルブ手段と、 (d) 流量送出しモード又は流量排気モードで動作する人
工呼吸装置の動作モードを示す動作パラメータを検知す
る手段と、 (e) 前記検知手段からの前記動作パラメータを表す信号
に従ってバルブ手段を制御するために前記検知手段に動
作的に接続されたプロセッサ手段であって、(i) 人工呼
吸装置が流量送出しモードにあるときにバルブ手段を制
御するための流量送出し制御手段と、(ii) 人工呼吸装
置が流量排気モードにあるときにバルブ手段を制御する
ための流量排気制御手段と、(iii)流量送出し制御手段
または流量排気手段のうちの１つを、前記検知手段から
の信号に基づいて適応選択する手段、とを備えるプロセ
ッサ手段とを有し、 人工呼吸装置の動作モードに従って、人工呼吸装置が、
患者の１回の呼吸の間に流量送出し制御手段と流量排気
制御手段とを適応的に切り換えることができることを特
徴とする人工呼吸装置。 - 【請求項２】 該検知手段が、人工呼吸装置循環路に配
置された圧力センサを備え、該動作パラメータが、人工
呼吸装置循環路のガス圧力によるものであることを特徴
とする請求項１に記載の人工呼吸装置。 - 【請求項３】 該プロセッサ手段が、該プロセッサ手段
から該バルブ手段への指令信号に基づいて、該バルブ手
段を通る流量を定める手段を備え、該動作パラメータ
が、該バルブ手段を通る流量と、人工呼吸装置循環路内
の圧力との比であることを特徴とする請求項２に記載の
人工呼吸装置。 - 【請求項４】 人工呼吸装置接続部が、患者の気道と直
接的に連通し、人工呼吸装置が、集中治療室用人工呼吸
装置として機能することを特徴とする請求項１に記載の
人工呼吸装置。 - 【請求項５】 人工呼吸装置接続部が、呼吸ガスを患者
に送り出すためにベローズ組立体に連通し、人工呼吸装
置が、麻酔用人工呼吸装置として機能することを特徴と
する請求項１に記載の人工呼吸装置。 - 【請求項６】 医療用人工呼吸装置であって、 (a) ガスソースと、 (b) ガスを人工呼吸装置接続部に供給するために該ガス
ソースと連通する第１吸息流ブランチと、 (c) 第１吸息流ブランチと連通し、第１吸息流ブランチ
からガスが流れ込む第２吸息流ブランチと、 (d) 人工呼吸装置接続部と連通し、人工呼吸装置接続部
からガスの呼息流が流れ込む呼息流ブランチと、 (e) 前記呼息流ブランチから該第１吸息流ブランチへの
流れを阻止する手段と、 (f) 該人工呼吸装置が、流量送出しモード又は流量排気
モードにおいて動作し、 (g) 呼息流を含むガス圧力を、前記第１吸息流ブランチ
内のガス圧力の変動に付随して変化させる圧力制御手段
と、 (h) 該圧力制御手段を制御する制御手段であって、(i)
人工呼吸装置が流量送出しモードにあるときに該圧力制
御手段を制御する流量送出し制御システムと、(ii) 人
工呼吸装置が流量排気モードにあるときに該圧力制御手
段を制御する流量排気制御システムと、(iii)流量送出
し制御システム又は流量排気制御システムの１つを適応
選択する手段、とを備える制御手段とを有し、 人工呼吸装置の動作モードに従って、人工呼吸装置が、
患者の一回の呼吸の間に流量送出し制御システムと流量
排気制御システムとを適応的に切り換えることができる
ことを特徴とする人工呼吸装置。 - 【請求項７】 人工呼吸装置循環路内の圧力を検知する
手段を有することを特徴とする請求項６に記載の人工呼
吸装置。 - 【請求項８】 該圧力制御手段が、少なくとも１つのバ
ルブを備え、該プロセッサ手段が、該プロセッサ手段か
らのバルブへの指令信号に基づいて圧力制御手段を通る
流量を定める手段を備えることを特徴とする請求項６に
記載の人工呼吸装置。 - 【請求項９】 人工呼吸装置接続部にガスを供給するた
めの医療用人工呼吸装置であって、 (a) ガスソースと、 (b) ガスを人工呼吸装置接続部に供給するために、人工
呼吸装置接続部から離れたガスソースと連通する人工呼
吸装置循環路と、 (c) 前記人工呼吸装置循環路内のガス流量を制御するバ
ルブ手段と、 (d) 該バルブ手段を制御する制御手段であって、(i) 人
工呼吸装置の動的状態を示す、人工呼吸装置循環路中の
動作パラメータを検知する手段と、(ii) 検知された動
作パラメータが所定の値より小さいときにバルブ手段を
制御する第１制御システムと、(iii)検知された動作パ
ラメータが所定の値より大きいときにバルブ手段を制御
する第２制御システムと、(iv) 検知された動作パラメ
ータにより、第１制御システム又は第２制御システムの
うちの１つを適応選択する手段、とを備えた制御手段と
を有し、 患者のパラメータには依存せず、人工呼吸装置の動的状
態に依存して、人工呼吸装置が、患者の１回の呼吸の間
に第１制御システムと第２制御システムとを適応的に切
り換えることができることを特徴とする人工呼吸装置。 - 【請求項１０】 ガスを人工呼吸装置接続部に供給し、
第１動的状態または第２動的状態で動作することができ
る医療用人工呼吸装置であって、 (a) ガスソースと、 (b) ガスを人工呼吸装置接続部に供給するために、人工
呼吸装置接続部から離れたガスソースと連通する人工呼
吸装置循環路と、 (c) 前記人工呼吸装置循環路内のガス流量を制御するバ
ルブ手段と、 (d) 人工呼吸装置の動的状態を示す動作パラメータを検
知する手段と、 (e) 前記検知手段からの前記動作パラメータを表す信号
に従ってバルブ手段を制御するために前記検知手段に動
作的に接続されたプロセッサ手段であって、(i) 人工呼
吸装置が第１動的状態にあるときにバルブ手段を制御す
る第１制御システムと、(ii) 人工呼吸装置が第２動的
状態にあるときにバルブ手段を制御する第２制御システ
ムと、(iii)第１制御システムまたは第２制御システム
のうちの１つを、前記検知手段からの信号に基づいて適
応選択する手段、とを備えるプロセッサ手段とを有し、 人工呼吸装置の動的状態に従って、人工呼吸装置が、患
者の１回の呼吸の間に第１制御システムと第２制御シス
テムとを適応的に切り換えることができることを特徴と
する人工呼吸装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/625494 | 1996-03-29 | ||
| US08/625,494 US5735267A (en) | 1996-03-29 | 1996-03-29 | Adaptive control system for a medical ventilator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105337A true JPH105337A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=24506350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075207A Pending JPH105337A (ja) | 1996-03-29 | 1997-03-27 | 医療用人工呼吸装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5735267A (ja) |
| EP (1) | EP0798005B1 (ja) |
| JP (1) | JPH105337A (ja) |
| AT (1) | ATE269120T1 (ja) |
| CA (1) | CA2199100C (ja) |
| DE (1) | DE69729498T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016529922A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-09-29 | ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | デュアル圧力センサ患者用換気装置 |
| JP2017099590A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 日本光電工業株式会社 | 水素ガス供給装置 |
Families Citing this family (69)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6257234B1 (en) | 1998-08-21 | 2001-07-10 | Respironics, Inc. | Apparatus and method for determining respiratory mechanics of a patient and for controlling a ventilator based thereon |
| US6152131A (en) * | 1998-08-26 | 2000-11-28 | Instrumentarium Corp. | Method and apparatus for detecting an empty breathing gas compartment in a patient ventilator |
| US6435182B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-08-20 | Trustees Of Boston University | Enhanced ventilation waveform device |
| DE10021782B4 (de) * | 1999-05-04 | 2018-01-18 | Resmed R&D Germany Gmbh | Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases unter Überdruck |
| AUPQ466999A0 (en) * | 1999-12-15 | 2000-01-13 | Dunlop, Colin | Anaesthetic apparatus |
| FR2804031B1 (fr) * | 2000-01-21 | 2002-10-18 | Taema | Appareil d'anesthesie respiratoire a valve de decharge pilotee |
| US6553992B1 (en) * | 2000-03-03 | 2003-04-29 | Resmed Ltd. | Adjustment of ventilator pressure-time profile to balance comfort and effectiveness |
| US6532956B2 (en) * | 2000-03-30 | 2003-03-18 | Respironics, Inc. | Parameter variation for proportional assist ventilation or proportional positive airway pressure support devices |
| US6557553B1 (en) | 2000-09-05 | 2003-05-06 | Mallinckrodt, Inc. | Adaptive inverse control of pressure based ventilation |
| AU2002316694B2 (en) * | 2001-07-16 | 2007-09-06 | Depuy Products, Inc. | Hybrid biologic/synthetic porous extracellular matrix scaffolds |
| WO2004084982A1 (en) | 2003-03-24 | 2004-10-07 | Societe D'applications Industrielles Medicales Et Electroniques (Saime) | Breathing assistance apparatus |
| DE102005060844A1 (de) * | 2005-12-20 | 2007-06-21 | Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG | Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes sowie Vorrichtung zur Beatmung |
| US7343823B2 (en) * | 2006-02-17 | 2008-03-18 | Honeywell International Inc. | Ultra low pressure drop flow sensor |
| US8175835B2 (en) * | 2006-05-17 | 2012-05-08 | Honeywell International Inc. | Flow sensor with conditioning-coefficient memory |
| US20080029096A1 (en) * | 2006-08-02 | 2008-02-07 | Kollmeyer Phillip J | Pressure targeted ventilator using an oscillating pump |
| US8322339B2 (en) * | 2006-09-01 | 2012-12-04 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Method and system of detecting faults in a breathing assistance device |
| US8757155B2 (en) * | 2007-02-13 | 2014-06-24 | General Electric Company | Automatic scavenger system and method |
| US8960193B2 (en) * | 2007-02-16 | 2015-02-24 | General Electric Company | Mobile medical ventilator |
| US7832269B2 (en) * | 2007-06-22 | 2010-11-16 | Honeywell International Inc. | Packaging multiple measurands into a combinational sensor system using elastomeric seals |
| US7712347B2 (en) | 2007-08-29 | 2010-05-11 | Honeywell International Inc. | Self diagnostic measurement method to detect microbridge null drift and performance |
| US7654157B2 (en) * | 2007-11-30 | 2010-02-02 | Honeywell International Inc. | Airflow sensor with pitot tube for pressure drop reduction |
| EP2273903B1 (en) | 2008-04-04 | 2013-02-13 | Select Comfort Corporation | System and method for improved pressure adjustment |
| US8132546B2 (en) * | 2008-05-08 | 2012-03-13 | Ford Global Technologies, Llc | Control strategy for multi-stroke engine system |
| EP2320791B1 (en) | 2008-06-06 | 2016-08-31 | Covidien LP | Systems for ventilation in proportion to patient effort |
| US20090320836A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Baker Jr Clark R | Method For Regulating Treatment Based On A Medical Device Under Closed-Loop Physiologic Control |
| CN101618247B (zh) * | 2008-07-03 | 2012-05-16 | 周常安 | 可扩充式气体递送系统 |
| US8302602B2 (en) | 2008-09-30 | 2012-11-06 | Nellcor Puritan Bennett Llc | Breathing assistance system with multiple pressure sensors |
| CN102245245B (zh) * | 2008-12-16 | 2014-11-12 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 可变流量氧疗 |
| US8104340B2 (en) * | 2008-12-19 | 2012-01-31 | Honeywell International Inc. | Flow sensing device including a tapered flow channel |
| CN102107037A (zh) * | 2009-12-28 | 2011-06-29 | 周常安 | 气体递送系统 |
| US8113046B2 (en) | 2010-03-22 | 2012-02-14 | Honeywell International Inc. | Sensor assembly with hydrophobic filter |
| US8656772B2 (en) | 2010-03-22 | 2014-02-25 | Honeywell International Inc. | Flow sensor with pressure output signal |
| US8397586B2 (en) * | 2010-03-22 | 2013-03-19 | Honeywell International Inc. | Flow sensor assembly with porous insert |
| US8756990B2 (en) | 2010-04-09 | 2014-06-24 | Honeywell International Inc. | Molded flow restrictor |
| US8418549B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-04-16 | Honeywell International Inc. | Flow sensor assembly with integral bypass channel |
| US9003877B2 (en) | 2010-06-15 | 2015-04-14 | Honeywell International Inc. | Flow sensor assembly |
| US8695417B2 (en) | 2011-01-31 | 2014-04-15 | Honeywell International Inc. | Flow sensor with enhanced flow range capability |
| US8783250B2 (en) | 2011-02-27 | 2014-07-22 | Covidien Lp | Methods and systems for transitory ventilation support |
| US8714154B2 (en) | 2011-03-30 | 2014-05-06 | Covidien Lp | Systems and methods for automatic adjustment of ventilator settings |
| US8776792B2 (en) | 2011-04-29 | 2014-07-15 | Covidien Lp | Methods and systems for volume-targeted minimum pressure-control ventilation |
| US8718981B2 (en) | 2011-05-09 | 2014-05-06 | Honeywell International Inc. | Modular sensor assembly including removable sensing module |
| WO2012156885A1 (en) * | 2011-05-13 | 2012-11-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Sensor and valve integrated into a patient interface |
| US9038634B2 (en) | 2011-06-22 | 2015-05-26 | Breathe Technologies, Inc. | Ventilation mask with integrated piloted exhalation valve |
| US9486602B2 (en) | 2011-06-22 | 2016-11-08 | Breathe Technologies, Inc. | Ventilation mask with integrated piloted exhalation valve and method of ventilating a patient using the same |
| US8839791B2 (en) | 2011-06-22 | 2014-09-23 | Breathe Technologies, Inc. | Ventilation mask with integrated piloted exhalation valve |
| US9364624B2 (en) | 2011-12-07 | 2016-06-14 | Covidien Lp | Methods and systems for adaptive base flow |
| US9498589B2 (en) | 2011-12-31 | 2016-11-22 | Covidien Lp | Methods and systems for adaptive base flow and leak compensation |
| US9022031B2 (en) | 2012-01-31 | 2015-05-05 | Covidien Lp | Using estimated carinal pressure for feedback control of carinal pressure during ventilation |
| US9399109B2 (en) | 2012-03-02 | 2016-07-26 | Breathe Technologies, Inc. | Continuous positive airway pressure (CPAP) therapy using measurements of speed and pressure |
| US10179218B2 (en) | 2012-03-02 | 2019-01-15 | Breathe Technologies, Inc. | Dual pressure sensor continuous positive airway pressure (CPAP) therapy |
| US11191914B2 (en) | 2012-03-02 | 2021-12-07 | Breathe Techologies, Inc. | Dual pressure sensor continuous positive airway pressure (CPAP) therapy |
| US8844526B2 (en) | 2012-03-30 | 2014-09-30 | Covidien Lp | Methods and systems for triggering with unknown base flow |
| US9993604B2 (en) | 2012-04-27 | 2018-06-12 | Covidien Lp | Methods and systems for an optimized proportional assist ventilation |
| US10362967B2 (en) | 2012-07-09 | 2019-07-30 | Covidien Lp | Systems and methods for missed breath detection and indication |
| US9375542B2 (en) | 2012-11-08 | 2016-06-28 | Covidien Lp | Systems and methods for monitoring, managing, and/or preventing fatigue during ventilation |
| US9052217B2 (en) | 2012-11-09 | 2015-06-09 | Honeywell International Inc. | Variable scale sensor |
| US9492629B2 (en) | 2013-02-14 | 2016-11-15 | Covidien Lp | Methods and systems for ventilation with unknown exhalation flow and exhalation pressure |
| US9358355B2 (en) | 2013-03-11 | 2016-06-07 | Covidien Lp | Methods and systems for managing a patient move |
| US9981096B2 (en) | 2013-03-13 | 2018-05-29 | Covidien Lp | Methods and systems for triggering with unknown inspiratory flow |
| US9808591B2 (en) | 2014-08-15 | 2017-11-07 | Covidien Lp | Methods and systems for breath delivery synchronization |
| US9950129B2 (en) | 2014-10-27 | 2018-04-24 | Covidien Lp | Ventilation triggering using change-point detection |
| US9925346B2 (en) | 2015-01-20 | 2018-03-27 | Covidien Lp | Systems and methods for ventilation with unknown exhalation flow |
| US9952079B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-04-24 | Honeywell International Inc. | Flow sensor |
| CN108027621B (zh) | 2015-09-28 | 2021-12-31 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于使用比例流量阀控制气体流的方法和系统 |
| AU2018353928B2 (en) | 2017-11-14 | 2019-06-13 | Covidien Lp | Methods and systems for drive pressure spontaneous ventilation |
| US11478594B2 (en) | 2018-05-14 | 2022-10-25 | Covidien Lp | Systems and methods for respiratory effort detection utilizing signal distortion |
| US11517691B2 (en) | 2018-09-07 | 2022-12-06 | Covidien Lp | Methods and systems for high pressure controlled ventilation |
| US11752287B2 (en) | 2018-10-03 | 2023-09-12 | Covidien Lp | Systems and methods for automatic cycling or cycling detection |
| US11324954B2 (en) | 2019-06-28 | 2022-05-10 | Covidien Lp | Achieving smooth breathing by modified bilateral phrenic nerve pacing |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3756229A (en) * | 1970-12-14 | 1973-09-04 | Veriflo Corp | Ventilator |
| SE418456B (sv) * | 1979-06-21 | 1981-06-09 | Engstrom Medical Ab | Respiratoranordning |
| US5474062A (en) * | 1987-11-04 | 1995-12-12 | Bird Products Corporation | Medical ventilator |
| US5239995A (en) * | 1989-09-22 | 1993-08-31 | Respironics, Inc. | Sleep apnea treatment apparatus |
| US5161525A (en) * | 1990-05-11 | 1992-11-10 | Puritan-Bennett Corporation | System and method for flow triggering of pressure supported ventilation |
| US5315989A (en) * | 1991-12-09 | 1994-05-31 | Boc Health Care, Inc. | Medical ventilator |
| WO1993024169A1 (en) * | 1992-06-01 | 1993-12-09 | Cotner Ronald L | Demand positive pressure airway system for apnea treatment |
| FR2692152B1 (fr) * | 1992-06-15 | 1997-06-27 | Pierre Medical Sa | Appareil d'aide a la respiration, notamment pour traiter l'apnee du sommeil. |
| US5546935A (en) * | 1993-03-09 | 1996-08-20 | Medamicus, Inc. | Endotracheal tube mounted pressure transducer |
-
1996
- 1996-03-29 US US08/625,494 patent/US5735267A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-03 EP EP97301384A patent/EP0798005B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-03 DE DE69729498T patent/DE69729498T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-03 AT AT97301384T patent/ATE269120T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-03-04 CA CA002199100A patent/CA2199100C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-27 JP JP9075207A patent/JPH105337A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016529922A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-09-29 | ブリーズ・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | デュアル圧力センサ患者用換気装置 |
| JP2017099590A (ja) * | 2015-12-01 | 2017-06-08 | 日本光電工業株式会社 | 水素ガス供給装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE269120T1 (de) | 2004-07-15 |
| DE69729498T2 (de) | 2005-06-23 |
| EP0798005B1 (en) | 2004-06-16 |
| CA2199100C (en) | 2006-10-03 |
| CA2199100A1 (en) | 1997-09-29 |
| DE69729498D1 (de) | 2004-07-22 |
| EP0798005A2 (en) | 1997-10-01 |
| US5735267A (en) | 1998-04-07 |
| EP0798005A3 (en) | 1998-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH105337A (ja) | 医療用人工呼吸装置 | |
| US5813399A (en) | System and method for closed loop airway pressure control during the inspiratory cycle of a breath in a patient ventilator using the exhalation valve as a microcomputer-controlled relief valve | |
| US8567398B2 (en) | Pressure support system and method | |
| US6305372B1 (en) | Pressure support ventilatory assist system | |
| US6467477B1 (en) | Breath-based control of a therapeutic treatment | |
| EP0671181B1 (en) | Medical ventilator | |
| US6571796B2 (en) | Tracheal pressure ventilation respiratory system | |
| US5582163A (en) | Respiratory control system and apparatus | |
| JP5144879B2 (ja) | 快適さと効率の平衡を保つための換気装置圧力対時間プロフィールの調節 | |
| US8443801B2 (en) | System and method for adaptive high frequency flow interrupter control in a patient respiratory ventilator | |
| US8794234B2 (en) | Inversion-based feed-forward compensation of inspiratory trigger dynamics in medical ventilators | |
| US6532956B2 (en) | Parameter variation for proportional assist ventilation or proportional positive airway pressure support devices | |
| US5797393A (en) | Method for controlling the respirating phase in a ventilating apparatus | |
| US6371113B1 (en) | Zero flow pause during volume ventilation | |
| US8789527B2 (en) | Pressure support system with automatic comfort feature modification | |
| US8684001B2 (en) | Apparatus for providing positive airway pressure to a patient | |
| JP4081239B2 (ja) | 被験者の気道へ正圧を供給する装置 | |
| JPH10505765A (ja) | 圧力制御式呼吸補助装置 | |
| JP2001054577A (ja) | ベンチレータに設けられた呼気弁を制御する方法 | |
| JP2004511311A (ja) | 二重気体供給部を備える人工呼吸器 | |
| CA2118958C (en) | System and method for closed loop airway pressure control during the inspiratory cycle of a breath in a patient ventilator | |
| JPH07246240A (ja) | 医療用換気装置 | |
| JP2023129335A (ja) | ガス流量を制御するための装置及び方法 | |
| JPH0512948B2 (ja) |