JPH11267216A - 人工呼吸器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 加圧ガスで駆動される滑動ベンチュリー
３９を内蔵する衝撃波発生装置１６を用い、ガス源から
の吸気ガスを２つの流路に分け、その一方は連続流のま
まネブライザー１４に導き、分岐した他方はオシレータ
ー６に導き、ここで断続性ガスに変換し、ネブライザー
１４からの噴霧ガスは衝撃波発生装置１６に合流して断
続的な衝撃性呼吸ガスとする人工呼吸器。 【効果】 肺内に導入する吸気に衝撃性を与えることに
より、気管支を閉塞する分泌物をエアハンマー効果で開
通させ、酸素を肺内の隅々にまでの到達させ、また肺胞
を覆う分泌物を流動化して喀痰をうながし、衝撃性吸気
の拡散効果で酸素−炭酸ガスの交換を効率化して呼吸を
補助する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸疾患の患者の
呼吸補助用の人工呼吸器であって、衝撃性を持った空
気、酸素または空気と酸素の混合ガスを吸気として患者
の肺内に高頻度に噴入し、気管支を閉塞している分泌物
を流動化してガスの流通路を開き、喀痰を促進し、さら
にネブライザー（エロゾ−ル発生器）によって噴霧状に
した水あるいは薬剤をこの衝撃性の吸気に乗せて肺のす
みずみまでゆきわたらせ、治療効果を高めることを可能
にした新しい呼吸補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】慢性的に
呼吸器に疾患を持つ患者は、本邦においても相当な数に
のぼり、さらに高齢化に伴って増加の傾向にある。また
このような慢性の呼吸疾患の患者に限らず、たとえば、
外科的手術を受けた後の肺の喀痰が、不充分なためにや
やもすれば合併症を併発し、重篤な結果になったり、時
には命を落とすような事態になることもしばしば臨床医
の経験することである。

【０００３】さらに、慢性閉塞性肺疾患（ＣＯＰＤ）の
患者の場合、肺内は痰のもとでもある分泌物で実際は覆
われていて、如何に高濃度の酸素で呼吸補助を行って
も、酸素・炭酸ガスの交換が分泌物の皮膜の隔絶作用の
ためにうまく機能せず患者の症状を改善することが出来
ない。

【０００４】しかも、この改善の有効な方法が殆んど存
在しないのが現在の医療の実情である。また、肺内に存
在する分泌物が、いろんな悪い作用をすることが知られ
ている。たとえば、空気を肺内各部に導入する気管支あ
るいは抹消細気管支が、粘っこい分泌物の存在で覆わ
れ、ガスの通路が完全に閉塞されてしまうことも、しば
しば見られる現象である。体力の弱った患者は自力で喀
痰することが出来ず、いわゆる呼吸困難をひきおこすこ
とになる。

【０００５】これまでの治療方法では、患者の肺内に高
濃度の酸素を導入して、呼吸を少しでも有効化するよう
に対処したり、高濃度の酸素を精密にコントロールした
装置によって、高頻度に肺内に導入するなどの試みがな
されて、それなりの成果が得られているが、気管支や肺
胞を覆う分泌物を積極的に除去するという治療法を提供
する呼吸補助器は皆無であった。

【０００６】これまでベンチュリー効果を利用したジェ
ット流を使用し、このジェット性の吸気ガスによる治療
も試みられているが、ベンチュリー管によって生じるジ
ェット流程度では、力が弱くて肺内の分泌物の流動化や
気管支を閉塞している分泌物を除去するには程遠く、ま
た患者に供給される断続ジェット流により肺内圧が次第
に増加する問題や、肺内圧の増加による肺胞の破裂の危
険などの問題もあり、革命的な新しい人工呼吸器の出現
が待たれていた。

【０００７】本発明者は、患者の肺内に気管支を通って
呼吸の吸気をすみずみまで導入するために、従来の吸気
力では出来なかった有効な補助効果を達成するべく全く
新しい着想に基づき考察を重ね、その実現に向かって鋭
意研究を重ねた結果、本発明に到達したものである。本
発明は、肺内吸気の衝撃的導入によるエアハンマー効
果、すなはち「パーカッシヨン」を活用するものであ
り、換言すれば本発明は、肺内パーカッシヨン（衝撃
性）換気治療法（ＩＰＶ）という新しい肺疾患治療の導
入の道を開くものである。

【０００８】その基本的なアイデアとその効果は、肺内
に導入する吸気に好ましい衝撃性を与える事である。吸
気を衝撃波でもって導入することにより、気管支もしく
は末梢気管支のガスの通行を阻害する閉塞分泌物をパー
カッション効果で流動化して取り除き、それまで分泌物
で覆われていたガスの流路を確保し、酸素−炭酸ガスの
交換の有効化に寄与することが可能になったのである。

【０００９】すなわち、本発明の第１の効果は、気管支
の閉塞部分のパーカッションによる開通にある。

【００１０】また、肺胞のガス交換の場が粘っこい分泌
物（これが排出されたものが痰である）で覆われ、酸素
−炭酸ガスのガス交換が実質的に妨害されている場合、
衝撃波のエアハンマー効果でこれを流動化し、痰として
喀痰を可能とし、分泌物の皮膜を効果的に取り除くこと
によって、これまでガス交換を阻害していた要素を取り
除き、有効な呼吸補助を実現することが出来るのであ
る。

【００１１】すなわち、本発明の第２の効果は、肺内の
分泌物の流動化にある。

【００１２】本発明のもたらす第３の効果は、肺内での
ガス交換がなされた後の、パーカッションによるガス攪
拌混合拡散効果である。換言すると、ガス交換がなされ
たその場は、酸素が吸収されて放出された炭酸ガスに覆
われており、この炭酸ガスを効率よく除去し酸素への置
き換えが有効になされなければ、有効な酸素供給が出来
ないのは自明の理である。

【００１３】すなわち、パーカッションは、ガスの混合
攪拌による拡散効果、ひいては酸素−炭酸ガスの置換効
果を著しく促進するのである。

【００１４】さらに、第４の効果として、ネブライザー
による霧状の薬剤が、パーカッションにより肺内のすみ
ずみまで到達することを可能にし、薬効を高め、治療性
の向上に効果がある。

【００１５】すなわち、本発明の効果は、（１）パーカ
ッションによる気管支の閉塞を取り除く流通路確保効
果、（２）肺内の分泌物のパーカッションによる流動化
と喀痰促進効果、（３）パーカッションによるガス交換
後のガスの有効な混合攪拌による拡散効果とそれに伴う
ガス交換効率の向上、（４）パーカッションによる薬剤
の有効拡散効果の４点に集約される。

【００１６】本発明は上記の４点の効果を具現化する手
段を提供するものである。

【００１７】肺疾患の治療の現状を見ると、呼吸障害の
患者は高酸素濃度のガスを鼻等から呼吸し、さらに重篤
な患者の場合、百パーセントの酸素で呼吸を支えるなど
の対応処置が取られている。しかし如何に高濃度の酸素
を患者の肺内に導入しても、酸素の人体への導管である
気管支が閉塞していては、如何とも成し得ないのであ
り、酸素・炭酸ガスの置換の場が分泌物で覆われてい
て、ガス交換を妨害していては治療効率が挙がらないの
は当然である。

【００１８】本発明者は、このような問題点を解決する
ために次のような点に着眼した。すなわち（１）肺内に
導入する吸気をパーカッションにする。（２）パーカッ
ションを高頻度とし、一吸気期間内に複数回（たとえば
数回から３０回位）パーカッションエアを導入する。
（３）パーカッションの頻度は１０〜６００回／分程度
に設定して、その有効化を図る。（４）パーカッション
期間に中休みを設けて、流動化により脱落した分泌物を
喀痰できる期間をとる。（５）肺内のウェッジプレッシ
ャー（楔入圧）、すなわち肺気道圧は、理想的には１５
〜４５cm・H₂O とする、などである。

【００１９】さらに本発明者は、上記の機能を発揮する
装置を（６）軽量化する（持ち運びが容易）、（７）小
型化する（どんな場所にも持ち込める）、（８）電気を
使用せずガス圧のみによって駆動化する（場所を問わず
使用可能）、（９）操作を簡単にする、（１０）極力安
全にする、などの諸機能を実用上と治療の多様性付加の
観点から必要と考え、その実現にむけて研究を続けた結
果、本発明を完成したものである。

【００２０】本発明の人工呼吸器は、上述のように、加
圧ガス源（ガスタンクからの供給配管やガスボンベな
ど）があればどこででも使用できるが、加圧ガス源のな
いところ、たとえば、一般の家庭内や、旅行中などでも
使えるように、コンプレッサーを内蔵させるか、もしく
は、外部のコンプレッサーを併用し、雰囲気から空気の
加圧ガスを調製してこの人工呼吸器を駆動させ、治療に
用いることもできる。

【００２１】本発明は、衝撃的な吸気を噴入するため
に、特殊機能を付与した衝撃波発生装置（特許公報（Ｂ
２）平２−１６１４９）を活用するもので、換言すれ
ば、本発明はこの衝撃波発生装置の機能をフルに活用し
て、患者の肺内に吸気をパーカッションでエアハンマー
的効果をもって噴入させ、従来にない肺内衝撃性換気治
療法を創出する人工呼吸器の新システムを提供するもの
で、上記衝撃波発生装置の発明者、フォレスト・バード
博士の助言と協力で完成したものである。

【００２２】換言すれば、本発明は、前記衝撃波発生装
置の機能をフルに活用し、これを人工呼吸器に応用し、
これまでの多くの問題点を解決し、大きい効果を発揮す
る実用的な人工呼吸器システムを提供するものであっ
て、電気的制御機構を全く使用せず、加圧ガスによって
駆動する垂涎の人工呼吸器を完成したものである。

【００２３】本衝撃波発生装置の効果と従来のベンチュ
リー管によるジェット流の効果とを簡潔に比較してその
相違を説明する。

【００２４】従来のジェット流の方式は、図８に示すよ
うに高圧ガス源から細いチューブを通してガスを噴射す
ると、高速のジェット流はベンチュリー効果により周囲
の気体を引き込む（ｅｎｔｒａｉｎｍｅｎｔ）という原
理を応用し、短い吸気時間内に大量の気体を患者の気道
に送り込むことを可能にしたもので、吸気と呼気の切替
えは、従来公知の回転ボ−ルベアリング、流体素子系、
電磁弁等によりジェット流を流入または停止することに
よって行われている。

【００２５】この場合、ジェット流は断続的に患者の気
道に供給されるが、呼気への切替え時にも、かなりの圧
がそのまま保たれることになる。

【００２６】一方、本発明に用いる衝撃波発生装置は、
滑動ベンチュリーを内蔵しており、図４にその構造が示
されている。さらに詳しく説明すると、本発明に用いる
衝撃波発生装置１６は、滑動ベンチュリー３９を内蔵す
る円筒状体のもので、加圧ガス駆動のオシレーター６を
用いて得られる断続性の陽圧ガスによって前記滑動ベン
チュリー３９が前後に反復移動し、これに伴い滑動ベン
チュリー３９の先端部が大気に開閉し、断続ガスの流入
時には瞬間的に閉塞となって、ベンチュリー効果により
大量の陽圧ガスを衝撃的に噴流し、また断続ガスの停止
時には、瞬間的に開放となって、衝撃波発生装置１６内
のガスを大気に放出し、圧負荷が消滅する機能を有し、
この機能的ベンチュリー効果によって加速、加供給され
た断続ジェット流を、断続性の衝撃波に変換して患者の
気道に供給するとともに、衝撃波の停止時には、患者の
気道圧を瞬時に大気圧に減圧して呼吸を容易にする。

【００２７】図４によって具体的に説明すると以下のよ
うである。

【００２８】図４には、本発明に用いる衝撃波発生装置
１６の断面を示してある。吸気時にはこの衝撃波発生装
置１６内のダイアフラム４７が右に向かって膨らんで滑
動ベンチュリー３９を右に動かし、マウスピ−ス１７
（患者の気道へ通じる）に至るルートを密閉系の管状体
に形成して（図４（Ｂ）参照）、有効にジェット流を患
者に供給する。一方左の断続ガスの供給口３７へのガス
の供給が、断、すなわち停止状態になると、バネ４５の
作用で滑動ベンチュリー３９は瞬時に左に戻り、密閉系
の管状体に空隙を生じて（図４（Ａ）参照）雰囲気へガ
スを開放して瞬時に大気圧となり、この繰り返しのため
にジェット流の立ち上がりと消滅がドラスチックに行わ
れる。そのために、この衝撃波発生装置１６を応用した
本発明の人工呼吸器は、患者に供給される吸気に好適な
衝撃性（パーカッション）を付与することが出来るので
あって、従来のジェット流による高頻度の人工呼吸器と
は本質的に異なるものである。これは肺内衝撃性換気法
とも言うべき新しい治療法を医学界に提供する画期的な
人工呼吸器ということができる。また従来の高頻度ジェ
ット流人工呼吸器の問題であった患者の肺内圧の漸増問
題も解決出来るのである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】以下に本発明の特徴を列
挙すると次のようである。

【００３０】本発明の特徴のひとつは、人工呼吸器の駆
動に電気を用いず、加圧されたガスによって極めて精密
に駆動する点にある。

【００３１】さらに本発明の特徴は、患者に衝撃性の吸
気ガスの提供を可能にし、肺内衝撃性換気法とも言うべ
き新治療法を提供する点にある。

【００３２】さらに本発明の特徴のひとつは、小型、軽
量化、、ポータブル化を実現したことにあり、このため
に、人工呼吸器を駆動部に相当する筐体と、これに連結
するアセンブリー（アクセサリー類をまとめた付属品）
とで全体を構成し、これらを所望によって分離、分解す
ることを可能とした点にある。さらにポータブル化に際
し、人の片手で持ち各機能を制御する操作を容易に出来
るようにしたことにある。

【００３３】さらに本発明の特徴のひとつは、単純な差
し込みや嵌合などの手段によって筐体と連結アセンブリ
ーおよびアセンブリー各部を容易に取り外し、分解、組
み立て出来るようにしている点にある。

【００３４】さらに本発明の特徴の１つは、ポータブル
化に際し、連結アセンブリーを構成するネブライザーと
衝撃波発生装置の組み立て体が、人の片手で持つことが
出来るサイズに規制設定し、片手で持ち各機能を制御す
る操作を指先で容易に行えるまで小型化した点にある。

【００３５】後に詳しく説明するが、例えば患者が片手
でネブライザー部を持って、この人工呼吸器の操作を、
ネブライザーを持った手の親指で押しボタンを押すとい
う、簡単な操作で、本発明で提唱している肺内衝撃性換
気法の治療を容易に行うことができる。このために、本
発明のネブライザーの容器は、最大径（円筒状の場合は
その外径）が８０ｍｍ以下で２０ｍｍ以上、、好ましく
は６０ｍｍ以下で３０ｍｍ以上、さらに好ましくは、５
０ｍｍ以下で４０ｍｍ以上が好ましい。最も好ましい径
は４５ｍｍ近郊である。この径が８０ｍｍより大きいと
片手に保持することが難しく、２０ｍｍ以下では逆に持
ちづらく、ボタンを押す操作もしにくくなる。また肺内
衝撃性換気法を起動する後出の呼吸操作の押しボタンの
中心とネブライザーの上部の蓋体との最短距離は、４０
ｍｍ以下、さらに好ましくは、３０ｍｍ以下、さらに好
ましくは２５ｍｍ以下であることが必要でである。

【００３６】ネブライザーの蓋体と上記ボタンの距離が
一定の距離を上回ると片手でネブライザーの保持と押し
ボタンの操作が出来なくなるからである。

【００３７】ネブライザーの容器は１回の治療に必要な
薬剤を投入するのに適した容量が望ましいことからも下
限のサイズが限定される。

【００３８】さらに本発明の特徴のひとつは、連結アセ
ンブリーの消毒を極めて容易且つ確実にした点にある。
すなはち、筐体と連結アセンブリーおよびアセンブリー
各部を簡単に手頃なサイズに、分解出来るので、各部の
消毒に際しての取扱いが複雑でなく、細部まで容易に消
毒が可能となっている。

【００３９】さらに本発明の特徴のひとつは、単一の加
圧ガス源のみで、精密に人工呼吸器として機能させるた
めに、筐体内の回路に、オリフィスを巧みに配してガス
流のバランスを取ってその目的を達している点にある。

【００４０】さらに本発明の特徴のひとつは、患者の安
全配慮にあり、人工呼吸器の駆動を患者もしくは医療従
事者自身が、押しボタンスイッチを押している間だけ機
能するようなスイッチを設けている点にある。

【００４１】本発明を詳しく説明すると、加圧ガスによ
って駆動し、衝撃波発生装置の作用で生じた衝撃波を吸
気として肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であっ
て、呼吸ガス源から導入された吸気ガスの一部はネブラ
イザーに導かれて加湿噴霧ガスとなり、導入された吸気
ガスの別の一部は断続流に変換された後、前記衝撃波発
生装置に導かれて衝撃性を与えられ、前記ネブライザー
からの水または薬剤を含む噴霧ガスと合流し患者に投与
するシステムを提供するものである。

【００４２】さらに詳しく説明すれば、加圧ガスによっ
て駆動し、衝撃波発生装置の作用で生じた衝撃波を吸気
として肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であって、
人工呼吸器を筐体と衝撃波発生装置を含む連結アセンブ
リーで構成し、筐体には、ガスを導入するガス導入口を
具備し、このガス導入口に導入されたガスの一部は、連
続流としてネブライザーに導かれ、筐体に導入されたガ
スから分岐した別の連続流は、オシレーターカートリッ
ジによって断続流に変換されて筐体外の前記衝撃波発生
装置に導かれ、ネブライザーからの噴霧ガス気流は該衝
撃波発生装置に合流して、断続的な衝撃性呼吸ガスに変
換されることを特徴とする人工呼吸器である。

【００４３】さらに本発明は、加圧ガスによって駆動
し、衝撃波発生装置の作用で生じた衝撃波を吸気として
肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であって、人工呼
吸器を筐体と衝撃波発生装置を含む連結アセンブリーで
構成し、筐体には、ガスを導入するガス導入口を具備
し、このガス導入口に導入されたガスの一部は、連続流
としてネブライザーに導かれ、筐体に導入されたガスか
ら分岐した別の連続流はオシレーターカートリッジによ
って断続流に変換されて筐体外の衝撃波発生装置に導か
れ、ネブライザーからの噴霧ガス気流は該衝撃波発生装
置に合流して、衝撃波発生装置によって断続的な衝撃性
呼吸ガスに変換される人工呼吸器であって、前記ネブラ
イザーと前記衝撃波発生装置とを連結する管状体にリモ
ートスイッチを配し、このスイッチの作用によってオシ
レーターカートリッジからの断続気流が前記衝撃波発生
装置に流れることを特徴とする人工呼吸器である。

【００４４】さらに本発明は、加圧ガスによって駆動
し、衝撃波発生装置の作用で生じた衝撃波を吸気として
肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であって、全体
が、筐体に納められた本体と、これに連結するアセンブ
リーより構成され、筐体にはガスを導入するガス導入口
と、チューブと脱着可能な少なくとも２個のソケットを
備えており、筐体内には、導入ガス連続流を断続流に変
換するオシレーターカートリッジ、筐体の外部には連結
アセンブリーとしてネブライザー、衝撃波発生装置を配
しており、第１のソケットは筐体内のガス導入口に繋が
る連続流を筐体外のネブライザーにチューブで連結し、
第２のソケットは筐体内部のオシレーターカートリッジ
で断続流に変換されたガス流を筐体外部の衝撃波発生装
置にチューブで連結することを特徴とする人工呼吸器で
ある。

【００４５】本発明のいまひとつの特徴は、患者の使用
器具による感染防止に対しての深い配慮を具現化した呼
吸器を提供する点にある。一般的に言って、人工呼吸器
を必要とするような患者は、いろんな感染菌を保持して
いることが多い。したがって患者が用いる呼吸器はこれ
らの感染菌に汚染されることが多いのは当然である。患
者の安全の観点から、呼吸器の、特に患者の呼吸する呼
吸回路に係わる器具類の消毒、滅菌はとりわけ重要であ
ることは論をまたない。しかしながら、意外にこれらに
配慮がなされた呼吸器がないのが実情である。

【００４６】本発明者は、この点に深く思いを致し、ど
のようにすれば、本質的に何の抵抗もなく、容易に消
毒、滅菌操作が患者や医療従事者に受入れられるかを考
えて、人工呼吸器を駆動部本体の筐体と患者に直接接触
する付属品に分け、この付属の連結アセンブリーを、簡
単に抜き差しや嵌合などの手段によって分解分割するこ
とを可能とし、消毒滅菌作業が容易にしかも細部にいた
るまで確実に実行出来る呼吸器を完成したものである。

【００４７】さらに本発明は、上記筐体本体と、筐体の
外部のネブライザー、衝撃波発生装置を含むアセンブリ
ー各部への連結が筐体および連結アセンブリーにそれぞ
れ配設されたソケットを介して、その両端で脱着可能な
チューブで連結されることを特徴とするものである。

【００４８】このようにチューブを両端で脱着可能にす
ることによって、チューブの洗浄、消毒が容易となり、
肺疾患の患者によく見られる多様の感染症の悪影響、感
染の危険の予防に大きい効果を発揮することが出来る。

【００４９】さらに本発明は、上記筐体本体と、筐体の
外部のネブライザー、衝撃波発生装置を含むアセンブリ
ー各部への連結が、筐体および連結アセンブリーにそれ
ぞれ配設されたソケットを介してその両端で脱着可能な
チューブで連結されることで機能する人工呼吸器におい
て、連結されるそれぞれのソケットおよびチューブを連
結ライン別に区別し、異なる色に着色して色分けするこ
とを特徴とするものである。

【００５０】同じ色のソケットに同じ色のチューブを取
り付けることにより、自動的に機能別の連結ラインがセ
ット出来るため、初めて呼吸器を使用する人にも容易に
組み立てが可能であり、また使用後の洗浄、消毒の後に
再使用する時にも容易に間違いなくセットでき、ウッカ
リミスも避けることが出来る。

【００５１】さらに本発明は、ガス圧のみによって駆動
する肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であって、全
体が、筐体に納められた本体とこれに連結するアセンブ
リーより構成され、筐体にはガスを導入するガス導入口
と、チューブと脱着可能な４個のソケットを備え、筐体
内には、導入ガス連続流を断続流に変換するオシレータ
ーカートリッジ、肺気道内圧を標示する標示メーターが
配置され、筐体の外部の連結アセンブリーにはネブライ
ザー、衝撃波発生装置を配し、この衝撃波発生装置とネ
ブライザーを繋ぐ管にはリモートスイッチが、衝撃波発
生装置先端部には肺気道内圧をモニターするためのチュ
ーブ差し込み口を備えており、第１のソケットは筐体内
のガス導入口に繋がる連続流を筐体外のネブライザーに
チューブで連結され、第２のソケットは筐体内部のオシ
レーターカートリッジで断続流に変換されたガス流を筐
体外部の衝撃波発生装置にチューブで連結され、第３の
ソケットは筐体の肺気道内圧を標示する標示メーターを
該衝撃波発生装置先端部にある肺気道内圧のモニター用
のチューブ差し込み口にチューブで連結され、第４のソ
ケットはリモートスイッチを筐体内部の駆動ガス制御回
路にチューブで連結されることを特徴とする人工呼吸器
である。

【００５２】さらに本発明は、加圧ガスによって駆動さ
れ、衝撃波発生装置の作用で生じた衝撃波を吸気として
肺内衝撃性換気治療を行う人工呼吸器であって、本呼吸
器全体は、筐体に納められた本体とこれに連結するアセ
ンブリーより構成され、ガスを導入するガス導入口を有
する筐体と、筐体内部にあってガスの連続流を断続流に
変換するオシレーターカートリッジ、筐体外にあって、
前記衝撃波発生装置とこれに連通して霧状の水または薬
剤を供給するネブライザー、筐体内部にあって、前記衝
撃波発生装置の出口に連通して肺気道内圧を標示する標
示メーター、ネブライザーと前記衝撃波発生装置を連結
する管状体とこの管状体に設置されたリモートスイッチ
とを構成成分とし、筐体のガス導入口に導入されたガス
の一部は、連続流として筐体外面に設置されたソケット
を介してチューブでネブライザーに導かれ、筐体に導入
されたガスの別の１部はオシレーターカートリッジに通
じて断続流に変換されて前記筐体外面に設置されたソケ
ットを介して、チューブで前記衝撃波発生装置に導か
れ、そこでパーカッション性を持つて衝撃流を形成し、
筐体外面には、ガス導入路からネブライザー、オシレー
ターカートリッジから衝撃波発生装置、標示メーターか
ら衝撃波発生装置、オシレーターカートリッジの駆動ガ
ス制御回路からリモートスイッチにそれぞれ連結するソ
ケットが配設されており、これらのソケットからネブラ
イザー、衝撃波発生装置、リモートスイッチ、および衝
撃波発生装置の肺気道内圧モニター口への連結は脱着可
能な可撓性のチューブによって行われることを特徴とす
る人工呼吸器である。

【００５３】さらに本発明は、上記連結アセンブリーを
構成する前記衝撃波発生装置と前記ネブライザーとが、
嵌合によって組み立てられ、かつ分解が可能としたこと
を特徴とする人工呼吸器である。

【００５４】さらに本発明は、上記ネブライザーを構成
するネブライザーの蓋体が、前記衝撃波発生装置と前記
ネブライザーを連結する管状体と一体に成形されていて
もよく、管状体の一端は衝撃波発生装置に嵌め込んで組
み立て可能とし、他端は、雰囲気に開放されて空気を衝
撃波発生装置に導入してもよいし、もしくは、酸素濃度
を調節した雰囲気に通じて、その雰囲気を衝撃波発生装
置に導入してもよい。ここで、前記管状体はＴ字型であ
っても、Ｌ字型であっても、Ｙ字型であってもよく、要
は衝撃波発生装置とネブライザーが、嵌合によって気密
に組み立てられればよい。

【００５５】さらに本発明は、単一の加圧ガス源を駆動
源として、全体をバランスよく機能させるために、ガス
流体の力学的性質を巧みに利用しており、そのために筐
体内のガス流路にオリフィスを挿入して、この目的を達
成している点にその特徴を見ることができる。

【００５６】さらに、本発明を詳しく説明すれば、筒状
の容器内に滑動ベンチュリーを内蔵し、断続性のガスに
よって該滑動ベンチュリーが前後に反復往復し、これに
伴いベンチュリーチューブの先端部が大気に開閉し、断
続性ガスの流入時には瞬間的に閉鎖となって、陽圧ガス
を衝撃的に噴流し、また断続ガスの停止時には、瞬間的
に開放となって、該チューブ内のガスを大気に放出して
圧負荷が消滅する機能を有するベンチュリー効果によっ
て、断続性のガス流を断続性の衝撃波に変換する衝撃波
発生装置を用い、加圧ガスを駆動源として、該衝撃波発
生装置の作用で生じた断続性の衝撃波を吸気として呼吸
補助を行う人工呼吸器で、全体が、筐体に納められた本
体とこれに連結する付属のアセンブリーより構成され、
筐体内には、ガス導入口を備え、導入された連続流ガス
は、筐体内に設置されたオシレーターカートリッジによ
って、連続流から断続流に変換されたのち、前記衝撃波
発生装置に至り、ここで衝撃波に変換される人工呼吸器
において、筐体内の駆動ガス制御回路を含むガス流路に
少なくとも１つのオリフィスを配し、ガスの流量バラン
スで機能制御機能の付与を行うことを特徴とする人工呼
吸器である。

【００５７】すなはち、本発明は、上記筐体に配設され
たソケット類（以後サービスソケットと総称する）、す
なわち、ネブライザーに繋がるエロゾ−ルソケット、衝
撃波発生装置に繋がるパーカッションソケット、肺気道
に繋がるゲージソケット、リモートスイッチに繋がるリ
モートソケットに至る筐体内のそれぞれのガス流路に少
なくとも１つのオリフィスを設け、このオリフィスの作
用により、それぞれのサービスソケットに流れるガスの
量を調節することを特徴とする人工呼吸器である。

【００５８】さらに詳しく説明すれば、筒状の容器内に
滑動ベンチュリーを内蔵し、断続性のガスによって該滑
動ベンチュリーが前後に反復往復し、これに伴いベンチ
ュリーチューブの先端部が大気に開閉し、断続性ガスの
流入時には、瞬間的に閉鎖となって、陽圧ガスを衝撃的
に噴流し、また断続ガスの停止時には、瞬間的に開放と
なって、該チューブ内のガスを大気に放出して圧負荷を
消滅させる機能を有するベンチュリー効果によって、断
続性のガス流を断続性の衝撃波に変換する衝撃波発生装
置を用い、加圧ガスを駆動源として、該衝撃波発生装置
の作用で生じた断続性の衝撃波を吸気として肺内衝撃性
換気治療を行う人工呼吸器であって、全体が、筐体に納
められた本体とこれに連結する付属のアセンブリーとに
より構成され、筐体にはガスを導入するガス導入口とチ
ューブと接続可能な４個のソケットを備え、筐体内には
導入したガスの連続流を断続流に変換するオシレーター
カートリッジ、肺気道圧を標示する標示メーターが配置
され、筐体の外部にはネブライザー、衝撃波発生装置を
配し、この衝撃波発生装置とネブライザーは連結管で連
結され、この連結管にはオシレーターカートリッジを起
動して断続流を生じさせるリモートスイッチ、該衝撃波
発生装置先端部には肺気道圧をモニターするためのチュ
ーブ差し込み口を備えており、筐体内に導入されたガス
流は筐体内で２つの流路に分かれ、その１部は連続流の
まま第１のソケットを経て筐体外のネブライザーに繋が
り、分岐した別の一部はオシレーターカートリッジに導
かれて断続流となり、第２のソケットを経て筐体外部の
衝撃波発生装置に連結し、第３のソケットは肺気道圧の
標示メーターと衝撃波発生装置先端部にある肺気道圧モ
ニター用差し込み口とを連結し、第４のソケットは、オ
シレーターカートリッジの駆動ガス制御回路とリモート
スイッチを連結し、筐体外のネブライザー、衝撃波発生
装置、肺気道モニター用の差し込み口、リモートスイッ
チに繋がる筐体内のそれぞれのガス流路に少なくとも１
つにオリフィスを設け、このオリフィスの作用により、
それぞれのソケットに流れるガスの量を調節することを
特徴とする人工呼吸器である。

【００５９】本発明のパーカッションの頻度は一分間に
１０乃至６００回、好ましくは２０乃至４００回、さら
に好ましくは４０乃至３００回になるようにして治療を
行うのがよく、運転ガス圧は、１５ｐｓｉ〜８５ｐｓｉ
（１．０ｋｇ／ｃｍ² 〜６．０ｋｇ／ｃｍ² ）、好まし
くは２０〜８０ｐｓｉ（１．４ｋｇ／ｃｍ² 〜５．６ｋ
ｇ／ｃｍ² ）、更に好ましくは２５〜６５ｐｓｉ（２．
０ｋｇ／ｃｍ² 〜４．５ｋｇ／ｃｍ² ）、に調節して治
療するのがよい。

【００６０】この調節は、安全に治療を行うために、患
者の肺気道圧（ウェッジプレッシャー：楔入圧）が１５
〜４５ｃｍH₂O となるように行うことが望ましい。

【００６１】

【作用】本発明は、上述したように、衝撃波発生装置の
効果を最大限に活用するシステムを構築し、人工呼吸器
としての新しい特徴である肺内衝撃性換気治療法を創設
し、従来困難であった肺内の分泌物の流動化、気管支の
閉塞の開放に成功し、患者の治療効率を高めることに成
功したもので、大きい福音をもたらしたということが出
来る。

【００６２】

【発明の実施の形態】本発明を以下の実施例によってさ
らに詳しく説明する。

【００６３】

【実施例１】本発明の第１の実施例を図１の回路図によ
って詳しく説明する。

【００６４】第１の実施例においては、回路図の左側の
点線で囲まれた部分は筐体５３に納められているもので
ある。回路図の右側の部分は連結アセンブリー５５で、
筐体５３の外部にあって連結チューブ７１、７２、７
３、７４によってそれぞれネブライザー１４、衝撃波発
生装置１６、リモートスイッチ１５および衝撃波発生装
置１６の先端に連結されている。

【００６５】まず、筐体では、呼吸ガス導入口１より導
入された呼吸ガスはフィルター２によって、不純物を除
去した後、マスタースイッチ５を経てその一部はオリフ
ィス６４を介してネブライザー１４に連結するエロゾ−
ルソケット１０に至り、脱着可能なチューブ７１を通っ
てネブライザー１４に導かれ、ここで噴霧化した水また
は薬剤を含むミストは衝撃波発生装置１６に導かれる。

【００６６】マスタースイッチ５からの連続流の一部は
ライン内に設置された減圧バルブ３で所望の圧に調節さ
れてオシレーターカートリッジ６に導かれる。設定圧は
オリフィス６１を介して外部表示器４に表示される。オ
シレーターカートリッジ６で断続流に変じたガス流は断
続流回路（Ａ）のオリフィス６２を経てパーカッション
ソケット１１に至り、ここからチューブ７２で衝撃波発
生装置１６につながれる。衝撃波発生装置１６では、ネ
ブライザー１４からの噴霧ガスと合流し、滑動ベンチュ
リー３９の作用によって、衝撃波となって患者の口につ
なぐマウスピ−ス１７に至る。

【００６７】一方、マウスピ−ス１７の手前のポート４
１からチューブ７４を介してゲージソケット１３を通っ
て筐体内に至り、オリフィス６６を経て筐体に設置され
た気道内圧ゲージ９に肺気道内圧がモニター表示され
る。

【００６８】他方、リモートスイッチ１５は、チューブ
７３を介してリモートソケット１２に至り、調整オリフ
ィス６５を経て駆動ガス制御回路（Ｂ）につながれ、リ
モートスイッチ１５を押すことにより、リモートスイッ
チ１５内の大気への開放口が開き、駆動ガス制御回路
（Ｂ）が減圧となってオシレーターカートリッジ６が起
動し、断続流となった吸気ガスが断続流回路（Ａ）から
衝撃波発生装置１６に供給されて、ここで発生した衝撃
波がマウスピ−ス１７から患者に供される。リモートス
イッチ１５を離すとリモートスイッチ１５内の大気解放
口が閉じ、駆動ガス制御回路（Ｂ）が昇圧してオシレー
ターカートリッジ６が停止し、断続吸気ガスも停止す
る。すなわち、リモートスイッチ１７を押している期間
だけ、衝撃流が患者に供されるので、極めて安全に機能
するのである。

【００６９】本例では、減圧バルブ３からオシレーター
カートリッジ６に至る連続流回路とオシレーターカート
リッジ６から衝撃波発生装置１６に至る吸気ガスの断続
流回路（Ａ）とをつなぐバイパス回路１８を形成し、こ
の回路１８にマニュアルボタン８（押すことにより回路
が開き、衝撃波発生装置１６に連続流が流れる）が設け
られており、必要に応じて連続ジェット流または手動断
続流とすることが出来る。

【００７０】本例では、ライン内減圧バルブ３で圧を設
定し、オシレーターカートリッジ６の頻度を駆動ガス制
御回路（Ｂ）の頻度調整メーター７で調節することによ
り、衝撃波発生装置１６から所望の頻度の衝撃ガスを患
者の肺に導くことが出来、ネブライザー１４によって噴
霧化した水または薬剤を衝撃波に乗せて患者の肺内に導
入し、呼吸不全の患者を救うことが出来る。

【００７１】

【実施例２】本発明の第２の実施例を図２の回路図によ
って詳しく説明する。

【００７２】第２の実施例においては、この回路図の左
側の点線で囲まれた部分は筐体５３に納められているも
のである。点線より右の部分は連結アセンブリー５５
で、筐体５３の外部にあって、連結チューブ７１、７
２、７３、７４によってそれぞれネブライザー１４、衝
撃波発生装置１６、リモートスイッチ１５および衝撃波
発生装置１６の先端に連結されている。

【００７３】まず、筐体では、呼吸ガス導入口１より導
入された呼吸ガスはフィルター２によって、不純物を除
去した後、その一部はエロゾ−ル発生調整オリフィス２
２で所望の連続流量に調整されてエロゾ−ルソケット１
０に至り、脱着可能なチューブ７１を通ってネブライザ
ー１４に通じ、ここで噴霧化した水または薬剤は衝撃波
発生装置１６に導かれる。

【００７４】呼吸ガス導入口１より導入された連続流の
一部は、ライン内に設置された減圧バルブ２で所望の圧
に調節され、その設定圧はオリフィス６１を介して外部
表示器４に表示される。一定の圧に調節された連続流
は、マスタースイッチ５を経てオシレーターカートリッ
ジ６に導かれる。このオシレーターカートリッジ６に導
入された連続流は、駆動ガス制御回路（Ｂ）すなわち、
タイムチェックバルブ２７、バランスオリフィス６２、
呼吸タイム調整器１９および頻度調節メーター７の設定
により所望の断続流に変換され、断続流回路（Ａ）の呼
吸フロー調整器２０で流量調整されてパーカッションソ
ケット１１に至り、ここからチューブ７２で衝撃波発生
装置１６につながれる。衝撃波発生装置１６では、ネブ
ライザー１４からの噴霧ガスと合流し、滑動ベンチュリ
ーの作用によって、衝撃波となって患者の口につなぐマ
ウスピ−ス１７に至る。

【００７５】一方、マウスピ−ス１７の手前のポート４
１からチューブ７４を介してゲージソケット１３に至
り、オリフィス６４を経て筐体５３に設置された気道内
圧ゲージ９に肺気道内圧がモニター表示される。

【００７６】他方、リモートスイッチ１５はチューブ７
３を介してリモートソケット１２に至り、調整オリフィ
ス６５を経て駆動ガス制御回路（Ｂ）につながれ、リモ
ートスイッチ１５を押すことにより、リモートスイッチ
１５内の大気への開放口が開いて、オシレーターカート
リッジ６が作動し、断続流となった吸気ガスが断続流回
路（Ａ）から衝撃波発生装置１６に供給され、ここで衝
撃波となりマウスピ−ス１７から患者に供される。 リ
モートスイッチ１５を離すとリモートスイッチ１５内の
大気解放口が閉じ、駆動ガス制御回路（Ｂ）が昇圧して
オシレーターカートリッジ６が停止し、断続吸気ガスも
停止する。すなわち、リモートスイッチ１５を押してい
る期間だけ、衝撃流が患者に供されるので、極めて安全
に機能するのである。

【００７７】本例では、減圧バルブ３からオシレーター
カートリッジ６に至る連続流回路とオシレーターカート
リッジ６から衝撃波発生装置１６に至る吸気ガスの断続
流回路（Ａ）とをつなぐバイパス回路１８を形成し、こ
の回路１８にマニュアルボタン８（押すことにより回路
が開き衝撃波発生装置１６に連続流が流れる）が設けら
れており、必要に応じて連続ジェット流または手動断続
流を発生させることが出来る。

【００７８】本例では、減圧バルブ３から伸びる連続流
回路とオシレーターカートリッジ６から衝撃波発生装置
１６に至る吸気ガスの断続流回路（Ａ）との間にバイパ
ス回路２３を形成し、この回路内にＣＰＡＰ（持続性気
道陽圧）調節器２１を設け、ＣＰＡＰ調節器２１の圧力
検出部に気道内圧ゲージ９に至る回路を接続して、気道
内陽圧を持続的に一定に調節できる機能を付与してい
る。

【００７９】

【実施例３】第３の実施例は、本質的には第１の実施例
と等価であるが、簡便性を高め、軽量化、ポータブル
化、小型化を実現するために、実施例１の筐体内に含ま
れる構成の一部を連結アセンブリー側に含めるようにし
たものである。

【００８０】第３の実施例を図３の回路図によって説明
する。同図では、点線枠で囲まれた部分が連結アセンブ
リー５５として筐体５３の外部にある。

【００８１】本例では、第１の実施例のマニュアルボタ
ン８、マスタースイッチ５が省略され、減圧バルブ３、
外部ガス圧表示器４を筐体５３外に配している点以外
は、本質的に実施例１と等価である。

【００８２】第１の実施例の回路図における連結アセン
ブリー５５の一例を具体的に図解したものが、図５であ
る。本例では、連結チューブ７１、７２、７３、７４に
よって筐体（図示せず）と繋がるアセンブリー５５が示
されており、衝撃波発生装置１６とネブライザー１４と
が、Ｔ字型の連結管３３と一体に組み立てられた様相が
示されている。

【００８３】リモートスイッチ１５は衝撃波発生装置１
６とネブライザー１４との間に介在するＴ字型の連結管
３３の左下部に備えられている。このスイッチ１５は通
常バネで回路は雰囲気に対して閉鎖しており、押してい
る間だけ、雰囲気に開放し、これに通じる回路が減圧と
なって筐体内（図示せず；実施例１の回路図参照）のオ
シレーターが起動するタイプのものである。リモートス
イッチ１５から手を離すとバネの力で瞬時に回路が雰囲
気に対して閉鎖となりオシレーターの作動が停止する。

【００８４】図６は、アセンブリー５５の分解した状態
を図解したものである。本例では、Ｔ字型の連結管３３
はネブライザー１４の蓋体と一体に成形されている。こ
れらは、嵌合によって簡単かつ気密に図５のように組み
立てることが出来る。

【００８５】ここで重要なのは、その組み立て体を人が
片手に持ち、リモートスイッチ１５を、たとえば持った
手の親指で押すことが出来るような小型のサイズに纏め
られていることである。図６に本発明の実施例のサイズ
が記入されているように、ネブライザー１４の容器の最
大径は４７ｍｍである。本実施例ではネブライザー１４
の蓋体からリモートスイッチ１５に至る最短距離は８ｍ
ｍ、ネブライザー１４の蓋体からリモートスイッチ１５
の中心に至る最短距離は１６ｍｍである。リモートスイ
ッチ１５に至る距離をこのようにしてネブライザー１４
を持った手の親指を使ってリモートスイッチ１５を押す
ことができる。このような小型の組み立て体は、使用
者、たとえば患者が片手で自ら呼吸操作を行うことがで
きる。

【００８６】図７は，本質的に図６に示したものと同一
であるが、以下に示す連結の様態が異なっている。

【００８７】すなわち、図７に分解された様態が示され
ているが（理解し易いようにサイズを少し誇張して描い
ている）、Ｔ字型連結管３３が、ネブライザー１４の蓋
体と一体成形されておらず、Ｔ字型連結管３３はリモー
トスイッチ１５を備えて独立しており、衝撃波発生装置
１６、Ｔ字型連結管３３、ネブライザー１４の蓋体、ネ
ブライザー１４のそれぞれの独立体が嵌合によって簡単
かつ気密に図５のように組み立てられるようになってい
る。本実施例においては、組み立て体のサイズは図７に
記入されているようにネブライザー１４の容器の最大径
は、本実施例の場合、５０ｍｍであり、嵌合組み立て後
のネブライザー１４の蓋体からリモートスイッチ１５の
中心にに至る距離は２０ｍｍである。このようにサイズ
を決めることによって使用者、たとえば患者が片手で自
ら呼吸操作を行うことができる。

【００８８】以下に、図１に示した第１の実施例の回路
図をさらに詳しく説明する。

【００８９】連結アセンブリー５５は、筐体３３の外部
にあり、連結チューブ７１、７２、７３、７４によって
それぞれネブライザー１４、衝撃波発生装置１６、リモ
ートスイッチ１５および衝撃波発生装置１６が連結され
ている。

【００９０】まず、筐体５３では、呼吸ガス導入口１よ
り導入された呼吸ガスはフィルター２によって、不純物
を除去した後、マスタースイッチ５を経てその一部はオ
リフィス６４を介してネブライザー１４に連結するエロ
ゾ−ルソケット１０に至り、脱着可能なチューブ７１を
通ってネブライザー１４に導かれ、ここで噴霧化した水
または薬剤を含むミストは衝撃波発生装置１６に導かれ
る。

【００９１】マスタースイッチ５からの連続流の一部は
ライン内に設置された減圧バルブ３で所望の圧に調節さ
れてオシレーターカートリッジ６に導かれる。設定圧は
オリフィス６１を介して外部表示器４に表示される。オ
シレーターカートリッジ６で断続流に変じたガス流はオ
リフィス６２を経てパーカッションソケット１１に至
り、ここからチューブ７２で衝撃波発生装置１６につな
がれる。衝撃波発生装置１６では、滑動ベンチュリー３
９の作用によって、衝撃波となって患者の口につなぐマ
ウスピ−ス１７に至る。

【００９２】一方、マウスピ−ス１７の手前のポート４
１からチューブ７４を介してゲージソケット１３を通っ
て筐体内に至り、オリフィス６６を経て筐体に設置され
た気道内圧ゲージ９に肺気道内圧がモニター表示され
る。

【００９３】他方、リモートスイッチ１５は、チューブ
７３を介してリモートソケット１２に至り、調整オリフ
ィス６５を経て駆動ガス制御回路（Ｂ）につながり、リ
モートスイッチ１５を押すことにより、リモートスイッ
チ１５内の雰囲気への開放口が開いて、駆動ガス制御回
路（Ｂ）が適度に減圧しこれがトリガーとなってオシレ
ーターカートリッジ６が駆動して断続衝撃波がマウスピ
−ス１７から患者に供される。リモートスイッチ１５を
離すとリモートスイッチ１５内の大気解放口が閉じ、駆
動ガス制御回路（Ｂ）が昇圧してオシレーターカートリ
ッジ６の動作が停止し、断続吸気ガスも停止する。すな
わち、リモートスイッチ１７を押している期間だけ、断
続衝撃流が患者に供されるので、極めて安全に機能す
る。本例では、減圧バルブ３からオシレーターカートリ
ッジ６に至る連続流回路とオシレーターカートリッジ６
から衝撃波発生装置１６に至る吸気ガスの断続流回路
（Ａ）とをつなぐバイパス回路１８を形成し、この回路
１８にマニュアルボタン８（押すことにより回路が開
き、衝撃波発生装置１６に連続流が流れる）が設けられ
ており、必要に応じて連続ジェット流または手動断続流
とすることが出来る。

【００９４】本例では、ライン内減圧バルブ３で圧を設
定し、オシレーターカートリッジ６の頻度を駆動ガス制
御回路（Ｂ）の頻度調整メーター７で調節することによ
り、衝撃波発生装置１６から所望の頻度の衝撃ガスを患
者の肺に導くことが出来、ネブライザー１４によって噴
霧化した水または薬剤を衝撃波に乗せて患者の肺内に導
入するものである。

【００９５】本実施例は、筐体５３内の回路に既述のよ
うに多数のオリフィスを配し、流量バランスを巧みに保
っている。オリフィス６１（０．０１３オリフィス）
は、外部表示器４の手前に配され、外部表示器４を保護
し正確に供給圧をモニター出来るようになっている。オ
シレーターカートリッジ６とパーカッションソケット１
１を結ぶ断続流回路（Ａ）には過剰な断続流を防ぐため
に、負荷オリフィス６２（０．０６０オリフィス）が配
され、オシレーターカートリッジ６と頻度調整メーター
７を結ぶ駆動ガス制御回路（Ｂ）には、この負荷オリフ
ィス６２よりも径の細いバランスオリフィス６３（０．
０１８オリフィス）を配し、オシレーターカートリッジ
６の機能を制御するために必要なガスの供給バランスが
とられている。

【００９６】ライン内減圧バルブ３からエロゾ−ルソケ
ット１０に至る回路には、オリフィス６４（０．０２４
オリフィス）が挿入され、ネブライザー１４の噴霧に必
要な連続流ガスが供給出来るように調節している。オリ
フィスの径をこのように設定することによって、ネブラ
イザー１４からの噴霧の発生量とオシレーターカートリ
ッジ６からの断続流との好ましいバランスが達成され、
衝撃波発生装置１６に供給混合される。リモートスイッ
チ（１５：親指ボタン）につながるリモートソケット１
３と駆動ガス制御回路（Ｂ）との間にオリフィス径の可
変調節タイプのオリフィス６５が配され、このオリフィ
ス径はリモートスイッチ１５を押したり離したりしたと
きにオシレーターカートリッジ６の駆動または停止の機
能が有効に働くように設定される。

【００９７】また、肺気道内圧ゲージ９とゲージソケッ
ト１３の間には肺気道内圧ゲージ９を保護し、正確な表
示ができるようにオリフィス６６（０．０１３オリフィ
ス）が配され、正確な肺気道内圧の測定を可能にしてい
る。本例に例示したように、筐体内の回路にオリフィス
を配し、全体の流量バランスをとることにより、単一の
高圧ガス源を駆動源として本人工呼吸器は精密に機能す
る。

【００９８】リモートスイッチ１５を押した時の、衝撃
波発生の機構を説明すると、リモートスイッチ１５を押
すことにより、駆動ガス制御回路（Ｂ）が減圧となり、
オシレーターカートリッジ６内のダイヤフラムに連結し
た開閉弁が開き、ガスが噴出する。噴出ガスの大部分は
径の大きいオリフィス６２（０．０６オリフィス）を経
て断続流回路（Ａ）を通って衝撃波発生装置１６に至
る。そして、駆動ガス制御回路（Ｂ）には、負荷オリフ
ィス６２よりも径の細いバランスオリフィス６３（０．
０１８オリフィス）および可変調節タイプのオリフィス
６５の作用で、噴出ガスが少量流れて瞬時に圧力が上が
り、オシレーターカートリッジ６内のダイヤフラムに連
結した開閉弁が閉じ、ガスの噴出が止まる。短時間でタ
イムチェックバルブが閉じ、駆動ガス制御回路（Ｂ）内
のガスが大気に放出されて再度減圧され、頻度調節メー
ター７の設定に対応した時間を経て、オシレーターカー
トリッジ６内のバルブが開きガスが噴出する。以後この
繰り返しで断続流が衝撃波発生装置１６に供給され、所
望の頻度の断続衝撃波が発生することになる。すなわち
駆動ガス制御回路（Ｂ）を含むガス回路系のオリフィス
群の作用で巧みに流量バランスが取られており、単一の
ガス源にもかかわらず、精密な制御を可能にしているこ
とが理解されよう。

【００９９】さらに、図２に示した第２の実施例の回路
図をさらに詳しく説明する。

【０１００】連結アセンブリー５５は、筐体５３の外部
にあり、連結チューブ７１、７２、７３、７４によって
それぞれネブライザー１４、衝撃波発生装置１６、リモ
ートスイッチ１５および衝撃波発生装置１６が連結され
ている。

【０１０１】まず、筐体５３には、呼吸ガス導入口１よ
り導入された呼吸ガスはフィルター２によって、不純物
を除去した後、その一部はエロゾ−ル発生可変調整オリ
フィス２２で所望の連続流量に調整されてエロゾ−ルソ
ケット１０に至り、脱着可能なチューブ７１を通ってネ
ブライザー１４に通じ、ここで噴霧化した水または薬剤
は衝撃波発生装置１６に導かれる。

【０１０２】呼吸ガス導入口１より導入された連続流の
一部はライン内に設置された減圧バルブ３で所望の圧に
調節され、その設定圧はオリフィス６１（０．０１３オ
リフィス）を介して外部表示器４に表示される。一定の
圧に調節された連続流は、マスタースイッチ５を経てオ
シレーターカートリッジ６に導かれる。このオシレータ
ーカートリッジ６に導入された連続流は、駆動ガス制御
回路（Ｂ）すなわち、タイムチェックバルブ、バランス
オリフィス６２（０．０２４オリフィス）、呼吸タイム
調整器１９および頻度調節メーター７の設定により所望
の断続流に変換され、流量を規制する負荷オリフィス６
３（０．０６０オリフィス）を経て呼吸フロー調整器２
０で流量調整されてパーカッションソケット１１に至
る。駆動ガス制御回路（Ｂ）への流量は、オシレーター
カートリッジ６の機能制御に必要な範囲となるように、
オリフィス６３の径が設定されている。断続流は、パー
カッションソケット１１からチューブ７２で衝撃波発生
装置１６につながれる。衝撃波発生装置１６では、滑動
ベンチュリー３９の作用によって、衝撃波となって患者
の口につなぐマウスピ−ス１７に至る。

【０１０３】一方、マウスピ−ス１７の手前のポート４
１とチューブ７４でつながるゲージソケット１３が筐体
５３に設置されており、このソケット１３と気道内圧ゲ
ージ９間の回路に、ゲージを保護するオリフィス６４
（０．０１３オリフィス）が設けられ、肺気道内圧がモ
ニター表示される。

【０１０４】一方、リモートスイッチ１５は、チューブ
７３を介してリモートソケット１２に至り、調整オリフ
ィス６５（０．０１８オリフィス）を経て駆動ガス制御
回路（Ｂ）につながれ、リモートスイッチ１５を押すこ
とにより、開放口が開いてオシレーターカートリッジ６
が作動し、断続流となった吸気ガスが衝撃波発生装置１
６に供給され、ここで衝撃波となりマウスピ−ス１７か
ら患者に供される。リモートスイッチ１５を離すとリモ
ートスイッチ１５内の大気解放口が閉じ、駆動ガス制御
回路（Ｂ）が昇圧してオシレーターカートリッジ６が停
止し、断続吸気ガスも停止する。すなわち、リモートス
イッチ１５を押している期間だけ、衝撃流が患者に供さ
れるので、極めて安全に機能するのである。リモートス
イッチ１５を押すことにより、衝撃波が発生するメカニ
ズムは、先に説明したものと同様であり、オリフィスの
流量バランスによって本人工呼吸器が機能することが理
解できるであろう。

【０１０５】本例では、減圧バルブ３からオシレーター
カートリッジ６に至る連続流回路とオシレーターカート
リッジ６から衝撃波発生装置１６に至る吸気ガスの断続
流回路（Ａ）とをつなぐバイパス回路１８を形成し、こ
の回路にマニュアルボタン８（押すことにより回路が開
き衝撃波発生装置１６に連続流が流れる）が設けられて
おり、必要に応じて連続ジェット流または手動断続流と
することが出来る。回路１８には制限オリフィス６６
（０．０４０オリフィス）を挿入して必要以上に大量ガ
スが流れないように流量バランスが取られている。

【０１０６】本例では、減圧バルブ３から伸びる連続流
回路とオシレーターカートリッジ６から衝撃波発生装置
１６に至る吸気ガスの断続流回路（Ａ）との間にバイパ
ス回路２３を形成し、この回路内にＣＰＡＰ（持続性気
道陽圧）調節器２１を設け、ＣＰＡＰ調節器２１の圧力
検出部に気道内圧ゲージ９に至る回路を接続して、気道
内陽圧を持続的に一定に調節できる機能を付与してい
る。

【０１０７】以上詳細に説明したように、筐体内の回路
に多種のオリフィスを配して流量バランスをとり、リモ
ートスイッチ１５の機能も含めて全体を有機的に機能さ
せ、単一の加圧ガス源で精密な作動が可能な人工呼吸器
の提供を実現した。

【０１０８】本発明のさらに有効な実施態様を図１に示
した実施例１の回路図および図５によって詳しく説明す
る。

【０１０９】この実施態様は、実施例１において、各ソ
ケットおよび各脱着チューブをそれぞれ異なる色に着色
し、連結ラインの系統毎に色分けし、分解組み立て時
に、容易に誤りなく取扱出来るようにしたもので、具体
的には、エロゾールラインのエロゾールソケット１０と
連結チューブ７１およびネブライザー１４のソケット部
は「黄色」、断続流のパーカッションラインであるパー
カッションソケット１１と連結チューブ７２および衝撃
波発生装置１６入口ソケット部は「白」、リモートライ
ンのリモートソケット１２と連結チューブ７３およびリ
モートスイッチ１５のソケット取り付け部は「緑」、肺
気道圧モニターラインのゲージソケット１３と連結チュ
ーブ７４およびマウスピース１７手前ポート４１部は
「赤」に着色して、使用時および消毒時の便宜を図って
いる。

【０１１０】

【発明の効果】本発明は、先に考案された衝撃波発生装
置を最大限に活用し、これを人工呼吸器に応用し、パー
カッションによるエアハンマー効果を利用して肺内の分
泌物の流動化に成功し、肺内衝撃性換気法（ＩＰＶ）と
も言うべき画期的治療法の創出を実現したもので、患者
に大きい福音をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による人工呼吸器の全体
の回路図である。

【図２】本発明の第２の実施例による人工呼吸器の全体
の回路図である。

【図３】本発明の第３の実施例による人工呼吸器の全体
の回路図である。

【図４】本発明による人工呼吸器に使用する衝撃波発生
装置の構造図であり、（Ａ）は、作動前の状態を示す断
面図である。（Ｂ）は、作動後の状態を示す断面図であ
る。

【図５】本発明の人工呼吸器に用いられる連結アセンブ
リー（衝撃波発生装置、ネブライザー、Ｔ字型連結管、
連結チューブなど）の一例を示す組立て図である。

【図６】図５に示した連結アセンブリーの分解図であ
る。

【図７】本発明の人工呼吸器に用いられる連結アセンブ
リー（衝撃波発生装置、ネブライザー、Ｔ字型連結管、
連結チューブなど）の一例を示す分解図である。

【図８】ジェット流の発生機構の概要を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 呼吸ガス導入口 ６ オシレーターカートリッジ ９ 気道内圧ゲージ １０ サービスソケット １１ サービスソケット １２ サービスソケット １３ サービスソケット １４ ネブライザー １５ リモートスイッチ １６ 衝撃波発生装置 ３３ 連結管（Ｔ字連結管） ３９ 滑動ベンチュリー ５３ 筐体 ５５ 連結アセンブリー ６１ オリフィス ６２ オリフィス ６３ オリフィス ６４ オリフィス ６５ オリフィス ６６ オリフィス ６７ オリフィス ６８ オリフィス ７１ チューブ ７２ チューブ ７３ チューブ ７４ チューブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状の容器内に滑動ベンチュリーを内蔵
   し、断続性のガスによって該滑動ベンチュリーが前後に
   反復往復し、これに伴い滑動ベンチュリーの先端部が大
   気に開閉し、断続性ガスの流入時には瞬間的に閉鎖とな
   って、陽圧ガスを衝撃的に噴流し、断続ガスの停止時に
   は、瞬間的に開放となって、該滑動ベンチュリー内のガ
   スを大気に放出して圧負荷が消滅する機能を有するベン
   チュリー効果によって、断続性のガス流を断続性の衝撃
   波に変換する衝撃波発生装置を用いた人工呼吸器であっ
   て、加圧されたガス源からの吸気ガスが２つの流路に分
   かれ、その一方は連続流でネブライザーに導かれ、分岐
   した他方は断続流に変換された後、前記衝撃波発生装置
   に導かれ、前記ネブライザーからの噴霧ガスと合流し
   て、断続的な衝撃性呼吸ガスを生成するという加圧ガス
   で駆動されるシステムを具備した人工呼吸器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の衝撃波発生装置を用い
   て生じた断続性の衝撃波を吸気として治療を行う人工呼
   吸器において、人工呼吸器を筐体と前記衝撃波発生装置
   を含む付属のアセンブリーとで構成し、筐体には、ガス
   を導入するガス導入口を具備し、このガス導入口に導入
   されたガスは筐体内で２つの流路に分かれ、その一方は
   連続流でネブライザーに導かれ、分岐した他方はオシレ
   ーターによって断続流に変換されて筐体外の衝撃波発生
   装置に導かれ、ネブライザーからの噴霧ガスは該衝撃波
   発生装置に合流して、断続的な衝撃性呼吸ガスを生成す
   ることを特徴とする人工呼吸器。