JPS63501547A - 正圧流式要求応答式呼吸調整器 - 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】 圧１工　応答式゛′　調整器０ ｉユニ１ｊ 失皿立１ 本発明は、ガス状流体を患者に投与するための呼吸調整器に関し特に、正圧流式 要求応答式呼吸調整器に関する。

従」ＬΩ」紅組 正圧呼吸装置は、呼吸のための酸素及び／又は補助ガス流体の吸入、又は呼吸を 助成するためのガス状流体の投与を必要とする患者の人工呼吸療法に用いられる ０代表的な従来の呼吸器は、流体増幅器、空気圧式弁、スナップ弁、磁気弁、電 子回路及びその他の調整機構を操作することによって吸気段階から呼気段階へサ イクル作動する。これらの呼吸装置の力学的仕組み、及び多要素構成（多数の構 成機器から成る構成）は、装置の製造上の問題、コストやサイズの制約、装置の 故障や効率の問題などを反映したものである。

正圧式呼吸装置は、上述した患者の流体投与要件に従って幾つかのカテゴリーに 分けられる。第１のカテゴリーに含まれるのは、所定容積のガス状流体を所定の 時間間隔で患者の肺に投与することによって作動する正圧式、容積制限式呼吸装 置である。第２のカテゴリーに含まれるのは、患者が自分の肺に受入れられるだ けの容積のガス状流体を吸入することができるように患者の呼吸サイクルに応答 して作動する正圧式、流量制限式呼吸装置である。第３のカテゴリーに含まれる のは、患者の吸気中も、呼気中も調整された、一定容積のガス状流体を連続的に 患者に向けて送給する正圧流式呼吸装置である。

従って、患者の治療上の要望をより効果的に充足するために流量制限式を含めた 正圧式呼吸装置の改良をめる要望が存在する。

ｉ豆二１遭 従って、本発明の目的は、ガス状流体を患者に投与するための正圧流式要求応答 式呼吸調整器を提供することである。

本発明の他の目的は、患者の呼吸サイクルの圧力変化によって間欠的に一定容積 のガス状流体が送給されるようになされた正圧流式要求応答式呼吸調整器を提供 することである。

本発明の更に他の目的は、患者による十分な正圧が生じない場合はフラッシュ流 （圧送流）状態を惹起し、それによて患者にガス状流体の流れを供給するように なされた正圧流式要求応答式呼吸調整器を提供することである。

本発明の更に他の目的は、流体の無駄な「放出」が最少限にされるようにした正 圧流式要求応答式呼吸調整器を提供することである。

免豆豊１１ 本発明は、加圧され、調圧された供給導管から送給導管及びカニユーレを通して 患者へ送るガス状流体の投与を制御する正圧流式要求応答式呼吸調整器にある。

患者が吸気を始めると、静圧感知ボート導管内の圧力が減少し、呼吸圧増圧ダイ アフラムを静圧感知ボートに向けて変位させる。それによって、静圧流遮断ボー トが開放され、トンボ型ダイアフラムの上方の圧力により該ダイアフラムを上方 へ変位させ、供給流体入口ボートを開放する。かくして、ガス状流体は、供給流 体入口ボートから供給流体出口ボートへ、次いで送給導管及びカニユーレを通っ て患者内に入る。患者の呼吸サイクルが呼気に切換わると、前記静圧感知ボート 導管及び静圧感知ボート内の圧力が増大する。その結果、呼吸圧増圧ダイアフラ ムを静圧感知ボートから引離して正圧法遮断ボートを閉止する。次いで、トンボ 型ダイアフラムが下方に変位し、ガス状流体の流れを遮断する。

患者がその呼吸サイクル中前記静圧感知ボートへ圧力を作用しそこなうか、ある いは作用させることができなかった場合、前記トンボ型ダイアフラムに設けられ た小さなボートを通しての圧力流入により前記呼吸圧増圧ダイアフラムを該静圧 感知ボートに向けて変位させて前記正圧法遮断ボートを開放し、それによってト ンボ型ダイアフラムな供給流体入口ボートから引離して供給流体入ロボートを開 放する。かくして、ガス状流体Ｃよ、供給流体入口ボートから供給流体出口ボー トへ流れ、次Ｉ／へで送給導管及びカニユーレを通って患者内に入る。このよう にして、圧送流状態を創生ずる。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の原理を具現した呼吸装置の概略図である。

第２図は、正圧流式要求応答式呼吸調整器の拡大断面図である。

第３図は、正圧流式要求応答式呼吸調整器の拡大断面図であり、呼吸サイクルの 吸気段階中静圧感知ボートの静圧に応答する部品の構成を示す。

１１図１里互韮１ 第１図を参照すると、本発明の原理を実現した呼吸装置が示されている。呼吸用 流体は、高圧供給源８カ）ら供給導管９及び流量計１０を通して正圧式要求応答 式呼吸調整器５のハウジング７の供給流体入口ボート６へ供給される。次いで、 流体は、供給流体出口ボート１４力）ら送給導管１５を通り、鼻カニユーレ１３ を通して患者Ｇこ送られる。正圧感知ボート導ｇ　１２が調整器５の静圧感知ボ ート１１からカニユーレ１３に連結されてＩ／Ｘる。

第２図は、ハウジング７に一体的に形成された供給流体入口ボート６を有する正 圧式要求応答式呼吸調整器５の拡大断面図である。ボート６は高圧供給源に流体 連通している。静圧感知ボート１１は、呼吸調整器のハウジング７に一体的に形 成されており静圧感知ボート導管を通して患者に流体連通している。供給流体出 口ボート・１４も呼吸調整器のハウジング７に一体的に形成されており送給導管 を通して患者に流体連通している。更に、呼吸調整器のハウジング７には大気圧 の周囲環境に流体連通する放出ボート１７が一体的に形成されている。放出ボー ト１７は、ガス状流体がトンボ型ダイアフラム３６のダイアフラムボート３１か ら正圧液遮断ボート１８を通って逃出するのを許すことによって呼吸調整器のハ ウジング７内に内圧平衡を維持する働きをする。呼吸調整器のハウジング７の感 知側区画３４は、該へウジング内に設けられた呼吸圧増圧ダイアフラム２１によ って第１圧力室２２と感知室２４とに分割されている。第１圧力室２２は、放出 ボー１−１７と連通し、正圧液遮断ボート１８を介して第２圧力室２３と連通ず る。ダイアフラム２１の休止位置は、平面２８で表わされてし）る。

感知室２４は、静圧感知ボート１１と連通している。

ハウジング７の流れ側区画３５は３つの室に分割されている。即ち、平面２９で 表わされる休止位置を有するトンボ型ダイアフラムの上側ダイアフラム部材２０ によって第２圧力室２３と中間室２６とに分割され、平面３０で表わされる休止 位置を有するトンボ型ダイアフラムの下側ダイアフラム部材２７によって中間圧 力室２６と流れ室２５とに分割される。呼吸圧増圧ダイアフラム２１に制御閉止 栓３２が取付れており、ダイアフラム２１が遮断ボート１８の方に向けて変位せ しめられたとき遮断ボート１８が制御閉止栓３２によって閉止されるようになさ れている。第２圧力室２３は、ダイアフラムボート３１を介して流れ室と連通し 、正圧遮断ボート１８を介して第１圧力室２２と連通している。流れ室２５は、 入口ボート６及び出口ボート１４と連通している。貫通ダイアフラムボート３１ を有する流れ閉止栓３３は、トンボ型ダイアフラムの上側ダイアフラム部材２０ に固着され流れ室２５内へ突出している。流れ閉止栓３３は、それを担持してい るダイアフラムが入口ボート６に向かって変位せしめられたとき、閉止栓３３が 入口ボート６を流れ室から２５から遮断するが、入口ボート６と第２圧力室２３ との間の連通は維持するように配置されている。

第３図は、呼吸サイクルの吸気段階において、静圧感知導管１２及び感知室２４ 内の圧力が減少し、呼吸圧増圧ダイアフラム２１及び制御閉止栓３２を静圧感知 ボート１１に向けて上向きに上昇させたときの正圧流式要求応答式呼吸調整器の 拡大断面図である。その結果、正圧遮断ボート１８が開放され、それによてトン ボ型ダイアフラムの上側ダイアフラム部材２０の上方の圧力を供給圧から大気圧 にまで減少させ、トンボ型ダイアフラム部材２０及び２７を上昇させて供給入口 ポート６を開放する。供給流体入口ボート６の開放によってガス状流体の患者へ の流体連通が開かれる。流体は、流れ室２５から供給流体出口ボート１４を通り 、送給導管１５を通って流れ、カニユーレ１３を介して投与される。

第４図は、呼吸サイクルの呼気段階において、静圧感知導管１２、ボート１１及 び感知室２４内の圧力が増大し、呼吸圧増圧ダイアフラム２１及び制御閉止栓３ ２を静圧感知ボート１１から引離したときの正圧流式要求応答式呼吸調整器の拡 大断面図である。その結果、正圧遮断ボート１８が制御閉止栓３２によって閉止 され、それによてトンボ型ダイアフラムの上側ダイアフラム部材２０の上方の圧 力を増大させて該ダイアフラム部材２０を上昇させ供給入口ボート６を流れ室２ ５に対しては閉止するが、室２３に対しては閉止しない。室２３に対する上側ダ イアフラム部材の露呈面積の方が流れ室２５に対する下側ダイアフラム部材２７ の露呈面積より遥かに大きいので、室２３内の圧力（供給圧）が（最初は供給圧 であった）流れ室２３内の圧力を上回る。閉鎖された供給流体入口６は、患者へ のガス状流体の連通を遮断するが、室２３への供給流体の流入は許す。

第４図に示される不流れ状態の後、患者がその呼吸サイクル及び導管１２を介し て静圧感知ボート１１へ十分な圧力（大気圧プラス安全分）を作用させないか、 あるいは作用させることができなかった場合は、必ずこの装置は自動的に第２図 に示される流れ状態に戻る。第４図に示される不流れ状態においては、ダイアフ ラムボート３１が室２３を供給圧に維持する。制御閉止栓に作用する室２３内の 圧力（供給圧）と室２２内の圧力（大気圧）との合計力が室２４内の圧力によっ てダイアフラムに及ぼされる力より大きくなると、ダイアフラム２１が感知ボー ト１１に向かって変位し、遮断ボート１８が開放して室２３内の圧力が放出ボー ト１７を通して放出される。その結果、トンボ型ダイアフラムの上側ダイアフラ ム２０がボート１８に向かって変位し、供給流体入口ボート６を開放する。それ によってガス状流体が供給流体入口ボート６から供給流体出口ボート１４へ流入 し、送給導管１５及びカニユーレ１３を通って患者に入る。

かくして、圧送流（フェールセーフ）状態を創生ずる。

前記安全分は、患者が不流れ状態を可能にするために室２４内に醸成しなければ ならない、大気圧を越える圧力骨である。それは、室２３内の圧力によって惹起 され、制御閉止栓３２に及ぼされる力にほぼ等しい圧力相当分である。従って、 安全分は、室２３内の圧力が作用するダイアフラム２１及びボート１８の有効面 積を適当に設定するすることによってセットするころができる。

ダイアフラムボート３１は非常に細い（ボート１８又は１７よりはるかに細い） ので、実際にボート３１を通して放出される呼吸用流体は極僅かである。従って 、無駄が最少限にされ、安全が最大限にされる。各ボートのこの関係は、又、関 連する各ダイアフラムの動きのタイミングを設定する。

国際調査報告

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．供給導管から送給導管及びカニューレを通して患者へ送るガス状流体の投与 を制御する正圧流式要求応答式呼吸調整器であって、 （ａ）ハウジングと、 （ｂ）該ハウジングに設けられ、供給導管に流体連通した供給流体入口ボートと 、 （ｃ）呼吸信号に対応する、静圧感知ボートの圧力変動が、それに応答して呼吸 圧増圧ダイアフラムを変位させるように、前記ハウジングに設けられており、静 圧感知ボート導管及びカニューレを介して患者に流体連通する静圧感知ボートと 、 （ｄ）前記ハウジングに設けられており、患者にガス状流体を投与するために送 給導管及びカニューレを介して患者に流体連通した供給流体出口ボートと、（ｅ ）前記ハウジングに設けられており、ガス状流体の逃出を許すことによって該ハ ウジング内に内圧平衡を維持する働きをするように、周囲大気圧に流体連通した 放出ボートとから成る呼吸調整器。
2. ２．前記ハウジングの第１区画内に呼吸圧増圧ダイアフラムが配設されており、 該第１区画は、前記静圧感知ボート前記放出ボート及び第２区画と連通する構成 とされている請求の範囲第１項記載の呼吸調整器。
3. ３．前記ハウジングの第２区画内にトンボ型ダイアフラムが配設されており、該 第２区画は、前記供給流体入口、供給流体出口及び第１区画と連通している請求 の範囲第２項記載の呼吸調整器。
4. ４．前記第１区画と第２区画とは正圧流遮断ボートを介して連通している特許請 求の範囲第３項記載の呼吸調整器。
5. ５．前記呼吸サイクルの吸気段階において前記静圧感知ボート導管内の圧力が減 少すると、前記呼吸圧増圧ダイアフラムを前記静圧感知ボートに向かって変位さ せて前記正圧流遮断ボートを開放し、その結果前記トンボ型ダイアフラムの上方 の圧力減少により該ダイアフラムを上方へ変位させて前記供給流体入口ボートを 開放するようになされている請求の範囲第４項記載の呼吸調整器。
6. ６．呼吸サイクルの吸気段階において前記供給流体入口ボートが開放すると、患 者へのガス状流体の流体連通が設定され、ガス状流体が該呼吸調整器から前記供 給流体出口ボートを通って流出し、前記送給導管及びカエユーレを通して患者に 投与されるようになされている請求の範囲第５項記載の呼吸調整器。
7. ７．前記呼吸サイクルの呼気段階において前記静圧感知ボート導管内の圧力が増 大すると、前記呼吸圧増圧ダイアフラムを前記静圧感知ボートから引離して前記 正圧流遮断ボートを遮断し、その結果前記トンボ型ダイアフラムの上方の圧力に より該ダイアフラムを下方へ移動させて前記供給流体入口ボートを遮断するよう になされている請求の範囲第４項記載の呼吸調整器。
8. ８．前記呼気段階において前記供給流体入口ボートが閉鎖されると、患者への流 体連通が遮断されるようになされている請求の範囲第７項記載の呼吸調整器。
9. ９．患者が前記静圧感知ボートへ圧力を作用しそこなうか、あるいは作用させる ことができなかった場合、前記トンボ型ダイアフラムに設けられた小さなボート を通しての圧力流入により前記呼吸圧増圧ダイアフラムを該静圧感知ボートに向 けて変位させて前記正圧流遮断ボートを開放し、それによってトンボ型ダイアフ ラムを供給流体入口ボートから引離して供給流体入口ボートを開放するようにな されている請求の範囲第４項記載の呼吸調整器。
10. １０．前記供給流体入口ボートが開放すると、患者へのガス状流体の流体連通が 設定され、ガス状流体が該呼吸調整器から前記供給流体出口ボートを通って流出 し、前記送給導管及びカニューレを通して圧送流の状態で患者に投与されるよう になされている請求の範囲第９項記載の呼吸調整器。
11. １１．患者へのガス状流体の投与を調整するための方法であって、 （ａ）患者へ供給流体を供給する段階と、（ｂ）患者の呼気圧が安全レベルを越 えたとき供給流体の供給を中断する段階とから成る方法。