KR20130094732A - 수동식 인공호흡장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수동식 인공 호흡장치에 관한 것으로, 배기 공기의 유량 조절이 가능하고 흡기 공기의 산소 농도를 조절할 수 있으면서도 자동으로 작동 가능하도록 하기 위한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서, 산소 공급관의 일측은 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 다른 일측은 관로가 분지되되, 배기 밸브가 장착된 배출관으로 이어지는 제1분기구와, 공기주머니 연결관으로 이어지는 제2분기구로 분기되며, 제1분기구와 제2분기구의 분기 지점에는 흡배기 관로조절밸브가 설치되어 있으며, 흡배기 관로조절밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 제2분기구를 개방하면서 제1분기구를 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 수동식 인공호흡장치는 공기 주머니 내의 일측 단부에는, 산소용기 연결관과 연결된, 공기주머니 하단밸브가 구비되며, 공기주머니 하단밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 폐쇄되어, 공기 주머니 내의 산소가스가 산소 공급관 쪽으로 배출되도록 이루어진다.

Description

수동식 인공호흡장치{Manual operated artificial respiration apparatus}
본 발명은 산소 효율을 높인 수동식 인공 호흡장치(앰브백)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배기 공기의 유량 조절이 가능하고 흡기 공기의 산소 농도를 조절할 수 있으면서도 자동으로 작동 가능하도록 한 수동식 인공호흡장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인공 호흡기는 환자가 회복될 때까지의 생명 유지를 위해 인위적으로 환자에게 산소 가스를 공급하는 수단이며, 최근에는 인공 호흡을 하는 동안 환자에게 편안함을 유지하면서 압력에 의한 폐포의 상해 및 기도의 구조적인 손상을 최소로 줄이고자 하는 연구를 계속하고 있다. 즉, 인공 호흡에 대한 외국의 기술 개발 동향을 살펴보면, 80년대에는 가스 교환 방식에 관한 연구가 주를 이루고 있었고, 90년대에는 환기 공급 방식에 관한 연구가 주목을 받아 왔다.
최근에는 폐의 기계적인 동작 원리에 따라 폐의 손상을 줄이고 효율적인 자발 호흡을 유도해 낼 수 있는 인공 호흡장치의 연구에 관심이 모아지고 있으며, 폐포-모세혈관의 손상을 줄이고 무호흡 환자의 자발 호흡을 빠르게 유도할 수 있는 다양한 방식의 인공 호흡장치가 개발되고 있다.
도 1은 종래 병원의 응급실이나 구급차에 탑재된 일반적인 인공 호흡장치의 구성을 나타내는 개략도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 산소 용기(1)로부터 배출되는 산소 가스가 출력구를 통해 배출되도록 하는 레귤레이터(2), 레귤레이터(2)와 접속되는 산소 공급관(3), 산소 공급관 상에 설치되어 산소 용기(1)로부터 공급되는 산소량을 단속하는 밸브(4), 산소 공급관(3)을 지나는 산소의 압력을 감지하기 위한 압력센서(5) 및 압력센서(5)에서 감지된 정보에 따라 밸브(4)의 온/오프 동작을 제어하는 제어부(6)를 구비한다.
상기와 같은 일반적인 인공 호흡장치는 산소 공급관(3)에 설치된 압력 센서(5)로부터 제공된 정보에 따라 밸브(4)가 제어되어 상기 산소 용기(1)로부터 배출되어 출력구로 제공되는 산소량이 조절될 수 있도록 구성되기 때문에 혼합 가스 탱크의 압력을 일정하게 유지할 수 없어 무호흡 환자의 자발 호흡을 빠르게 유도할 수 없는 문제점이 있었다.
한편, 기존의 수동식 인공 호흡장치는 공기저장 주머니의 용량이 1500~1600 ml로서 그 크기가 상당히 크기 때문에 산소 사용량이 많아 비효율적일 뿐만 아니라 때때로 응급상황에서 산소가 부족하여 곤란한 경우도 종종 발생하게 되며, 공기저장 주머니의 크기가 커서 응급상황에서 반드시 두 손을 사용해야만 하는 사용상의 단점이 있고, 복원력에도 문제가 발생하게 되는 등의 여러 가지 단점이 있었다. 또한 이러한 수동식 인공 호흡장치를 손으로 조작하게 될 때 시술자의 경험과 느낌에 의존해서 용량을 조절하여야만 하므로 환자의 폐에 무리를 줄 수 있는 문제점이 있다.
또한 이러한 기존의 수동식 인공 호흡장치는 흡기 밸브에 리저버백을 부착해서 사용하더라도 대기 공기가 유입될 경우 대기 공기와 혼합되어 원하는 수준의 산소 농도를 유지할 수 없는 구조로 되어 있으며, 특히 구급차 등에서 수동식 인공 호흡장치를 작동시키기 위해서는 1~2명의 시술자가 반드시 동승하여 시술하여야만 하는 사용상의 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배기 공기의 유량 조절이 가능하고 흡기 공기의 산소 농도를 조절할 수 있으면서도 자동으로 작동 가능하도록 한 간단한 구조의 수동식 인공호흡장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배기 공기의 유량 조절이 가능하고 흡기 공기의 산소 농도를 조절할 수 있으면서도 자동으로 작동 가능할 뿐만 아니라 산소 소모가 적고 고농도의 산소 유지가 가능하도록 한 수동식 인공호흡장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서, 산소 공급관의 일측은 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 다른 일측은 관로가 분지되되, 배기 밸브가 장착된 배출관으로 이어지는 제1분기구와, 공기주머니 연결관으로 이어지는 제2분기구로 분기되며, 제1분기구와 제2분기구의 분기 지점에는 흡배기 관로조절밸브가 설치되어 있으며, 흡배기 관로조절밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 제2분기구를 개방하면서 제1분기구를 폐쇄하도록 이루어진다.
또한, 본 발명의 수동식 인공호흡장치는 공기 주머니 내의 일측 단부에는, 산소용기 연결관과 연결된, 공기주머니 하단밸브가 구비되며, 공기주머니 하단밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 폐쇄되어, 공기 주머니 내의 산소가스가 산소 공급관 쪽으로 배출되도록 이루어진다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서, 산소 공급관은 유체 순환이 가능한 하나의 폐쇄 관로를 포함하여 이루어지되, 상기 폐쇄 관로의 좌우중의 일측에, 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 상기 폐쇄 관로의 좌우중의 다른 일측에는 공기주머니와 연결된 공기주머니 연결관이 장착되며, 상기 폐쇄 관로의 상하중의 일측은, 흡기 관로 조절밸브를 구비하여, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따라 공기주머니로부터 공급된 산소가스의 압력에 의해, 흡기 관로 조절밸브가 개방되도록 이루어진, 흡기관로를 구성된다.
또한, 상기 폐쇄 관로의 상하중의 다른 일측은, 배기 관로 조절밸브를 구비하여, 호기시, 구강연결 관으로부터 공급되는, 환자가 배출한 이산화탄소를 포함하는 공기의 압력에 의해, 배기 관로 조절밸브가 개방되도록 이루어진, 배기관로를 구성한다.
본 발명에 따른 수동식 인공호흡장치에 의하면, 배기 공기의 유량 조절이 가능하고 흡기 공기의 산소 농도를 조절할 수 있으면서도 자동으로 작동 가능하게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의한 인공 호흡장치는 공기 주머니(앰브백)의 크기가 한 손으로 압축할 수 있는 정도의 크기이면서 적당한 양의 흡기 용량(예를 들면 1000 내지 1200 cc 정도)을 저장할 수 있게 되므로, 인공 호흡에 필요한 충분한 량의 흡기 용량의 조절이 가능하게 되며, 순환식 산소 공급관을 이용하여 산소의 효율적인 사용을 가능하게 하므로 산소의 소비량을 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한 공기 주머니의 크기를 줄임으로써 복원력에 의한 에러도 줄일 수 있게 되는 이점이 있다.
또한 본 발명에 의한 인공 호흡장치는 대기 유입구를 이용하여 대기공기의 유입량을 조절하여 환자에게 공급되는 산소를 원하는 농도로 조절할 수 있게 되므로 특히 소아 등에게 과도하게 주입되는 문제를 해결할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 일반적인 인공 호흡장치의 구성을 나타내는 개략도이다
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 인공 호흡장치의 구성을 간략하게 예시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 인공호흡장치의 구성을 간략하게 예시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 각 실시 형태에 의한 산소 효율을 높인 수동식 인공호흡장치의 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 인공 호흡장치의 구성을 간략하게 예시한 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인공 호흡장치는, 공기 주머니(12), 개방식 산소 공급관(14), 흡배기 관로조절밸브(15), 압력 조절밸브(16)로 구성된다.
공기 주머니(12)는 응급 상황에서 시술자가 한 손으로 압축 가능한 크기 및 부피의 공기 주머니로서, 1~1.2리터의 흡기 용량을 저장할 수 있는 내부 공간을 구비하는 공기 주머니로 이루어지며, 그 일측 단부에는 공기주머니 하단밸브(11)가 구비되어 산소 용기로부터 배출되어 직접 제공되거나 또는 레귤레이터를 통해 제공되는 산소(O2) 가스를 산소용기 연결관(37)를 통해 공급받고, 다른측 단부에는 개방식 산소 공급관(14)으로 산소 배출을 위한 관로인 공기주머니 연결관(35)이 연결되어 있어, 공기 주머니에 저장된 흡기 공기를 관로로 공급할 수 있도록 구성된다. 공기주머니 하단 밸브(11)는 산소용기로부터 제공되는 산소 가스가 들어올때만 공기 주머니(12) 쪽으로만 개방되는 단방향성 개방 밸브이다. 따라서, 공기주머니 하단 밸브(11)는 흡기 순간(시술자가 공기주머니를 압축한 때)에는 폐쇄되어 흡기시 공기 주머니의 공기가 개방식 산소 공급관(14) 쪽으로만 배출되되, 흡기시의 공기가 흡배기 관로조절밸브(15)를 밀어 올리도록 되어, 개방식 산소 공급관(14)을 통해 환자에게 제공되며, 흡기 직후에는 즉시 흡배기 관로조절밸브(15)도 아래로 내려오며, 동시에 공기주머니 하단 밸브(11)도 개방되어 산소 용기로부터 공기 주머니(12) 쪽으로 산소 가스가 공급될 수 있게 하며, 공기 주머니(12)에 일정량의 공기가 채워지면 자동으로 폐쇄된다.
공기주머니 하단 밸브(11)는 산소용기 연결관(37)과 공기 주머니(12)의 사이에 위치되며, 공기 주머니(12)내에서 산소용기 연결관(37)의 입구의 일측에 공기주머니 하단 밸브(11)의 힌지부가 장착되어 있어, 산소용기 연결관(37)을 통해 들어오는 산소가스의 압력에 의해 열려지게되며, 그외의 경우에는 닫혀있다.
여기서, 산소용기 연결관(37)은 산소 용기로부터 배출되어 직접 제공되거나 또는 레귤레이터를 통해 제공되는 산소(O2) 가스를, 공기주머니 하단 밸브(11)를 통해, 공기 주머니(12)에 넣기 위한 관이다.
개방식 산소 공급관(14)은, 유체가 흐를 수 있는 하나의 관로가 내부에 형성되며, 'ㄱ'자형태로 이루어지며, 관로의 일측 단부는 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관(39)을 구비하고, 다른측 단부는 내부 관로가 분기되어, 일측은 배기 밸브(13)가 장착된 배출관(30)으로 이어지며, 다른 일측은 공기 주머니(12)와 연결된 공기주머니 연결관(35)로 이어지는, 두 분기구가 형성되며, 그 분기 지점에는 흡배기 관로조절밸브(15)가 설치되어 있다. 두 분기구는 흡배기 관로조절밸브(15)에 의해 각 분기구가 상대적으로 개폐되도록 구성된다. 즉 흡배기 관로조절밸브(15)는 흡기 때는 공기주머니 연결관(35)은 개방하면서 배출관(30)은 폐쇄하고, 반대로 호기(배기) 때는 배출관(30)을 개방하면서 공기주머니 연결관(35)을 폐쇄하도록 구성된다. 또한 배기 밸브(13)는 흡기 때는 폐쇄되고 호기(배기) 때는 개방되도록 구성되므로 이러한 개방식 산소 공급관(14)의 내부 관로에는 흡기 때는 공기 주머니(12)의 흡기 공기가 관로를 통해 환자 쪽으로 공급될 수 있게 되며, 호기 때는 환자로부터의 호기 가스가 배기 밸브(13)를 통해 외부로 방출될 수 있게 된다.
흡배기 관로조절밸브(15)는 개방식 산소 공급관(14)의 두 분기구 중간 지점에 설치되어 흡기와 배기 동작에 의해 자동으로 구동되어 흡기시와 배기시 산소 공급관(14) 내부에서 분기구에 의해 형성되는 유체의 관로를 선택적으로 개방하거나 폐쇄한다. 흡배기 관로조절밸브(15)는 일측에 힌지부와 연결되어, 위아래로 여닫이가 가능하도록 이루진다. 즉, 흡배기 관로조절밸브(15)는 배출관(30)의 입구의 좌우 일측중에, 공기 주머니(12)까지의 거리가 가까운 측에 힌지부가 장착된다.
흡배기 관로조절밸브(15)는, 시술자가 공기 주머니(12)에 압력을 가하는 흡기시에는, 공기 주머니(12)로부터 들어오는 공기(즉, 산소가스)의 압력에 의해 흡배기 관로조절밸브(15)를 위로 들어 올려서, 배출관(30)를 차단(결과적으로 배기밸브(13)을 차단)하며, 공기주머니 연결관(35)을 개방하게 되어, 환자에게 공기(즉, 산소가스)를 공급한다. 반면, 흡배기 관로조절밸브(15)는, 공기 주머니(12)로부터 들어오는 공기(즉, 산소가스)의 압력이 가해지지 않는 상태에서는, 흡배기 관로조절밸브(15)는 아래로 내려와 공기주머니 연결관(35)을 차단하고, 배출관(30)을 개방(결과적으로 배기밸브(13)도 개방)하여, 환자가 내뿜는 가스(즉 이산화탄소)가 외부로 배출되게 한다. 즉, 흡배기 관로조절밸브(15)는, 공기 주머니(12)로 연결되는 분기구를 개방하면서 배기 밸브(13)로 연결된 분기구를 폐쇄하고, 반대로 배기시 배기 밸브(13)로 연결되는 분기구는 개방하면서 공기 주머니(12)로 연결된 분기구는 폐쇄하는 양방향성 밸브로 구성된다.
압력 조절밸브(16)는 개방식 산소 공급관(14) 상에 설치되어 산소 용기로부터 공급되는 산소의 압력을 조절하여 관로 내의 산소 압력을 조절한다. 압력 조절밸브(16)는, 평상시는 닫혀 있다가, 개방식 산소 공급관(14) 내의 압력이 높으면 자동 개방되도록 이루어질 수 있다.
배기 밸브(13)는 배출관(30)의 단부에 장착되어, 배출관(30)에 공기(즉, 환자가 배출한 이산화탄소)가 들어오면, 배기 밸브(13)를 밀어올려 외부로 배출하게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 형태에 따른 인공 호흡장치의 사용 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 시술자에 의해 공기 주머니(12)가 압축되어 흡기 동작이 있게 되면 개방식 산소 공급관(14)의 분기 지점에 설치된 흡배기 관로조절밸브(15)는 흡기 동작에 의해 구동되어 공기주머니 연결관(35)(즉, 공기 주머니(12) 쪽으로 연결된 분기구)를 개방하면서, 배출관(30)(즉, 배기 밸브(13) 쪽으로 연결되는 분기구)를 폐쇄하게 되고, 따라서 배기 밸브(13)로 이어지는 호기 관로는 차단되고 공기 주머니(12)로 이어지는 흡기 관로는 개방될 수 있게 된다. 이러한 동작이 이루어지고 나면 공기 주머니(12)에 설치된 공기주머니 하단 밸브(11) 또한 즉시 공기 주머니 쪽으로 개방되므로 산소 용기에서 다시 산소가 공기 주머니 쪽으로 유입될 수 있으며, 일정량의 공기가 채워지게 되면 공기주머니 하단 밸브(11)는 다시 폐쇄된다.
반대로 배기 동작이 있게 되면 개방식 산소 공급관(14)의 분기 지점에 설치된 흡배기 관로조절밸브(15)는 호기 동작에 의해 흡기시와는 반대로 구동되어 배기 밸브(13)와 연결된 배출관(30)을 개방하면서 공기주머니 연결관(35)을 폐쇄하게 되고, 따라서 배기 밸브(13)로 이어지는 호기 관로는 개방되고 공기 주머니(12) 쪽으로 이어지는 흡기 관로는 폐쇄된다. 이러한 상태에서는 호기 가스가 배기 밸브(13)를 통해 외부로 방출될 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 인공 호흡장치의 구성을 간략하게 예시한 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 인공 호흡장치는, 공기 주머니(12), 순환식 산소 공급관(24), 흡기 및 배기 관로 조절밸브(25a,25b), 및 압력 조절밸브(26), 이산화탄소 흡수장치(27)를 포함하여 구성된다.
공기 주머니(12)는 응급 상황에서 시술자가 한 손으로 압축 가능한 크기 및 부피의 공기 주머니로서, 1~1.2리터의 흡기 용량을 저장할 수 있는 내부 공간을 구비하는 공기 주머니로 이루어지며, 그 일측 단부에는 공기주머니 하단 밸브(11)가 구비되어 산소 용기로부터 배출되어 직접제공되거나 또는 레귤레이터를 통해 제공되는 산소 가스를 고 산소용기 연결관(37)을 통해 공급받고, 다른측 단부에는 순환식 산소 공급관(24)으로 산소 배출을 위한 관로인 공기주머니 연결관(35)이 연결되어 있어, 공기(산소가스)를 공기주머니 하단 밸브(11)를 통해 공기 주머니로 공급할 수 있도록 구성된다. 공기주머니 하단 밸브(11)는 산소용기로부터 제공되는 산소 가스가 들어올 때만 공기 주머니(12) 쪽으로만 개방되는 단방향성 개방 밸브이다. 따라서, 공기주머니 하단 밸브(11)는 흡기 순간(시술자가 공기주머니를 압축한 때)에는 폐쇄되어 흡기시 공기 주머니의 공기가 순환식 산소 공급관(24) 쪽으로만 배출되되, 흡기시의 공기(산소가스)가 공기주머니 상단밸브(40)를 개방하고, 순환식 산소 공급관(24)을 통해 환자에게 제공되며, 흡기 직후에는 즉시 공기주머니 상단밸브(40)가 폐쇄되며, 동시에 공기주머니 하단 밸브(11)가 개방되어 산소 용기로부터 공기 주머니(12) 쪽으로 산소 가스가 공급될 수 있게 하며, 공기 주머니(12)에 일정량의 공기가 채워지면 공기주머니 하단 밸브(11)는 자동으로 폐쇄된다.
공기주머니 연결관(35)은 공기(산소가스)전달 속도를 조절하기 위해 주름형 튜브로 이루어질수 있으며, 주름을 펴거나, 줄임에 의해 전달 속도를 조절할 수 딨다.
순환식 산소 공급관(24)은 흡기 가스가 흐를 수 있는 흡기 관로(24a)와 호기(배기) 가스가 흐를 수 있는 배기 관로(24b)가 내부에 각각 구분되어 형성되되, 흡기 관로(24a)와 배기 관로(24b)는 양단부가 서로 연통되어 유체 순환이 가능한 하나의 폐쇄 관로(링형태의 관로)가 형성되도록 한다. 특히 흡기 관로(24a) 상에는 소아 등에게 사용시 흡기되는 산소의 농도 조절을 위한 소량의 대기 공기의 유입이 가능한 대기 유입구(28)가 더 형성될 수 있다. 여기서 유입구(28)는 평상시 유입구 커버는 닫혀있고 필요시 개방하여 사용된다.
또한 이와 같이 구성되는 폐쇄 관로의 일측 단부에는 구강연결 관로(39)가 연설되어 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성되고, 다른측 단부에는 공기주머니 연결관(35)이 연결되어 있으며, 공기주머니 연결관(35)의 입구부, 즉, 폐쇄 관로와 공기주머니 연결관(35)의 사이에는 공기주머니 상단밸브(40)가 장착되어 있다. 또한, 흡기 관로 조절밸브(25a) 와 배기 관로 조절밸브(25b)의 사이에는 배기 밸브(13)가 장착된 배출관(30)이 구비되어 있다.
순환식 산소 공급관(24)의 흡기 관로(24a) 및 배기 관로(24b) 상에는 흡기 때나 호기 때에 관로 내부를 각각 개폐할 수 있는 흡기 관로 조절밸브(25a) 및 배기 관로 조절밸브(25b)가 각각 설치되어 구성된다. 또한 순환식 산소 공급관(24)의 배기 관로(24b) 후방에는 호기 가스에 함유된 이산화탄소를 흡수할 수 있는 이산화탄소 흡수장치(27)가 더 설치되어 구성될 수 있다.
흡기 관로 조절밸브(25a)는 순환식 산소 공급관(24)의 흡기 관로(24a) 상에 설치되며, 흡기 관로 조절밸브(25a)는 공기 주머니(12)로부터 공기압이 가해짐에 의해 열려지도록 이루어져 있으며, 공기 주머니(12)로부터 공기압이 가해지지 않을 경우에는 닫혀있다. 즉, 흡기 관로 조절밸브(25a)는 흡기 동작에 의해 구동되어 흡기시에는 환자 쪽으로만 개방되고 호기(배기)시에는 폐쇄되어, 산소용기 연결관(37), 공기주머니 하단 밸브(11), 공기 주머니(12), 흡기 관로(24a), 구강연결 관로(39) 및 환자로 이어지는 흡기 로드가 형성된다.
배기 관로 조절밸브(25b)는 순환식 산소 공급관(24)의 배기 관로(24b) 상에 설치되며, 배기 관로 조절밸브(25b)는 환자의 호기에 의한 공기압이 가해짐에 의해 열려지도록 이루어져 있으며, 환자의 호기에 의한 공기압이 가해지지 않을 경우에는 닫혀있다. 즉, 배기 관로 조절밸브(25b)는 환자의 호기에 의해 구동되어 배기시에는 배기 밸브(13) 쪽으로만 개방되고, 흡기시에는 폐쇄되어 환자, 구강연결 관로(39), 배기 관로(24b), 이산화탄소 흡수장치(27), 배기 밸브(13) 또는 폐쇄 관로로 이어지는 배기 로드가 형성된다.
압력 조절밸브(26)는 순환식 산소 공급관(24)의 구강연결 관로(39) 상에 설치되어 산소 용기로부터 공급되는 산소의 압력을 조절하여 관로 내의 산소의 압력을 조절한다. 압력 조절밸브(16)는, 평상시는 닫혀 있다가, 순환식 산소 공급관(24) 내의 압력이 높으면 자동 개방되도록 이루어지며, 구강연결 관로(39)의 다음에 위치될 수 있다.
이산화탄소 흡수장치(27)는 상기 배기 관로(24b) 상의 배기 관로 조절밸브(25b) 후방에 설치되며, 호기 때에 환자로부터 발생되는 호기 가스에 포함된 이산화탄소를 흡수하고 나머지 폐쇄 관로를 타고 흐를 수 있도록 한다. 이산화탄소 흡수장치(27)는 마취기 등에서 사용되는, 소다라임 흡수기, 또는 soda sorb lime을 이용하는 탄소흡수장치, 등과 같은 이산화탄소 흡수 장치를 사용할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 인공 호흡장치의 사용 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 시술자에 의해 공기 주머니(12)가 압축되어 흡기 동작이 있게 되면 순환식 산소 공급관(24)의 흡기 관로(24a) 상에 설치된 흡기 관로 조절밸브(25a)는 흡기 동작에 의해 개방되고 아울러 이때 배기 관로(24b) 상에 설치된 배기 관로 조절밸브(25b)와 배기 밸브(13)는 흡기 동작에 의해 폐쇄된 상태로 있게 되므로, 따라서 공기 주머니(12) 쪽에서 순환식 산소 공급관(24)으로 공급되는 산소 가스는 흡기 관로(24a)와 구강연결 관로(39)를 차례로 거쳐 환자 쪽으로 공급될 수 있게 된다. 특히 본 발명에 의한 인공 호흡장치를 소아 등에게 사용하는 경우, 흡기 관로(24a) 상에 설치된 대기 유입구(28)를 이용하여 소량의 대기 공기가 관로의 내부로 유입될 수 있도록 함으로써 흡기되는 산소의 농도를 조절하여 과도한 주입을 방지할 수 있게 된다.
이러한 동작이 이루어지고 나면 공기 주머니(12)의 선단부에 설치된 공기주머니 하단 밸브(11) 또한 즉시 공기 주머니 쪽으로 개방되므로 산소 용기에서 다시 산소가 공기 주머니 쪽으로 유입될 수 있으며, 일정량의 공기가 채워지게 되면 공기주머니 하단 밸브(11)는 다시 폐쇄된다.
반대로 호기 동작이 있게 되면 순환식 산소 공급관(24)의 배기 관로(24b)에 설치된 배기 관로 조절밸브(25b)는 호기 동작에 의해 배기 밸브(13) 쪽으로 개방되고, 흡기 관로(24a) 상에 설치된 흡기 관로 조절밸브(25a)는 호기 동작에 의해 폐쇄된 상태로 있게 되므로, 따라서 환자와 구강연결 관로(39)와 배기 관로(24b)와 이산화탄소 흡수장치(27) 및 배기 밸브(13)로 이어지는 호기 관로가 개방되며, 이러한 상태에서 이산화탄소가 제거된 호기 가스는 필요에 따라 폐쇄 관로를 순환할 수 있게 되거나 또는 배기 밸브(13)를 통해 외부로 방출될 수 있게 된다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 인공 호흡장치는 공기 주머니(앰브백)의 크기가 한 손으로 압축할 수 있는 정도의 크기이면서 적당한 양의 흡기 용량(예를 들면 1000 내지 1200 cc 정도)을 저장할 수 있게 되므로, 인공 호흡에 필요한 충분한 량의 흡기 용량의 조절이 가능하게 되며, 순환식 산소 공급관을 이용하여 산소의 효율적인 사용을 가능하게 하므로 산소의 소비량을 줄일 수 있고, 공기 주머니의 크기를 줄임으로써 복원력에 의한 에러도 줄일 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의한 인공 호흡장치는 대기 유입구를 이용하여 대기공기의 유입량을 조절하여 환자에게 공급되는 산소를 원하는 농도로 조절할 수 있게 되므로 특히 소아 등에게 과도하게 주입되는 문제를 해결할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
11 : 공기주머니 하단밸브 12 : 공기 주머니
13: 배기 밸브 14 : 개방식 산소 공급관
15 : 흡/배기 관로 조절밸브 16: 압력 조절밸브
24 : 순환식 산소 공급관 24a : 흡기 관로
24b : 배기 관로 25a : 흡기 관로 조절밸브
25b : 배기 관로 조절밸브 27 : 이산화탄소 흡수장치
28 : 대기 유입구 30: 배출관
35: 공기주머니 연결관 37: 산소용기 연결관
39 : 구강연결 관

Claims (22)

  1. 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서,
    산소 공급관의 일측은 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 다른 일측은 관로가 분지되되, 배기 밸브가 장착된 배출관으로 이어지는 제1분기구와, 공기주머니 연결관으로 이어지는 제2분기구로 분기되며,
    제1분기구와 제2분기구의 분기 지점에는 흡배기 관로조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  2. 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서,
    공기 주머니 내의 일측 단부에는, 산소용기 연결관과 연결된, 공기주머니 하단밸브가 구비되며,
    공기주머니 하단밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 폐쇄되어, 공기 주머니 내의 산소가스가 산소 공급관 쪽으로 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  3. 제1항에 있어서, 흡배기 관로조절밸브는,
    흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 제2분기구를 개방하면서 제1분기구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  4. 제2항에 있어서,
    산소 공급관의 일측은 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 다른 일측은 관로가 분지되되, 배기 밸브가 장착된 배출관으로 이어지는 제1분기구와, 공기주머니 연결관으로 이어지는 제2분기구로 분기되며,
    제1분기구와 제2분기구의 분기 지점에는 흡배기 관로조절밸브가 설치되며,
    흡배기 관로조절밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 제2분기구를 개방하면서 제1분기구를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  5. 제3항에 있어서,
    배출관에, 환자가 배출한 이산화탄소를 포함하는 공기가 들어오면, 배기 밸브를 개방하여 외부로 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  6. 제5항에 있어서,
    공기 주머니 내의 일측 단부에는, 산소용기 연결관과 연결된, 공기주머니 하단밸브가 구비되며,
    공기주머니 하단밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 폐쇄되어, 공기 주머니 내의 산소가스가 산소 공급관 쪽으로 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기 주머니는 1리터 내지 1.2리터의 산소가스 용량을 저장할 수 있는 내부 공간을 구비하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  8. 제2항에 있어서,
    공기주머니 하단 밸브는 산소용기로부터 제공되는 산소 가스가 들어올때만 공기 주머니 쪽으로 개방되는 단방향성 개방 밸브인 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  9. 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기주머니가 압축됨에 따라 환자에게 산소가스가 제공된 흡기 후에는, 공기주머니 내의 산소가스압이 떨어짐에 의해, 흡배기 관로조절밸브가 제2분기구를 폐쇄하고, 동시에 공기주머니 하단 밸브도 개방되어, 산소 용기로부터 공기 주머니 쪽으로 산소 가스가 공급될 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  10. 제9항에 있어서,
    공기주머니가 압축됨에 따라 환자에게 산소가스가 제공된 흡기 후인, 호기시에는, 공기주머니 내의 산소가스압이 떨어짐에 의해, 흡배기 관로조절밸브가 제2분기구를 폐쇄하고, 제1분기구를 개방하여, 환자로부터의 호기 가스가 배기 밸브를 통해 외부로 방출될 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  11. 제9항에 있어서, 흡배기 관로조절밸브는,
    흡기시에는 제2분기구를 개방하면서 제1분기구를 폐쇄하고, 호기시에는 제1분기구를 개방하면서 제2분기구를 폐쇄하는 양방향성 밸브인 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  12. 제2항, 제4항, 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기주머니 하단 밸브의 힌지부는, 공기 주머니 내의 일측과 산소용기 연결관이 연결된 부분에 장착되어, 산소용기 연결관을 통해 들어오는 산소가스의 압력에 의해 공기주머니 하단 밸브가 열려지도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  13. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    흡배기 관로조절밸브의 힌지부는 배출관의 입구의 좌우 일측중에, 공기 주머니까지의 거리가 상대적으로 더 가까운 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    산소 공급관 상에 설치된 압력 조절밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  15. 산소용기로부터 공급되는 산소가스가 채워지는 공기주머니, 공기주머니가 압축됨에 의해, 공기주머니 내의 산소가 환자의 기도에 공급되는 산소 공급관을 포함하여 이루어진 수동식 인공호흡장치에 있어서,
    산소 공급관은 유체 순환이 가능한 하나의 폐쇄 관로를 포함하여 이루어지되, 상기 폐쇄 관로의 좌우중의 일측에, 환자의 기도에 밀착될 수 있도록 구성된 구강연결 관을 구비하고, 상기 폐쇄 관로의 좌우중의 다른 일측에는 공기주머니와 연결된 공기주머니 연결관이 장착되며,
    상기 폐쇄 관로의 상하중의 일측은, 흡기 관로 조절밸브를 구비하여, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따라 공기주머니로부터 공급된 산소가스의 압력에 의해, 흡기 관로 조절밸브가 개방되도록 이루어진, 흡기관로를 구성하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 폐쇄 관로의 상하중의 다른 일측은, 배기 관로 조절밸브를 구비하여, 호기시, 구강연결 관으로부터 공급되는, 환자가 배출한 이산화탄소를 포함하는 공기의 압력에 의해, 배기 관로 조절밸브가 개방되도록 이루어진, 배기관로를 구성하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  17. 제16항에 있어서,
    흡기 관로 상에는, 산소의 농도 조절을 위해 대기 공기의 유입이 가능한, 대기 유입구를 구비하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  18. 제16항에 있어서,
    공기 주머니 내의 일측 단부에는, 산소용기 연결관과 연결된, 공기주머니 하단밸브가 구비되며,
    공기주머니 하단밸브는, 흡기시, 공기주머니가 압축됨에 따른 산소가스의 압력에 의해, 폐쇄되어, 공기 주머니 내의 산소가스가 폐쇄 관로 쪽으로 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  19. 제18항에 있어서,
    폐쇄 관로와 공기주머니 연결관의 사이에는 공기주머니 상단밸브가 장착되어, 흡기시에 공기주머니가 압축됨에 따라 공기주머니로부터 공급된 산소가스의 압력에 의해 공기주머니 상단밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  20. 제16항에 있어서,
    흡기 관로 조절밸브와 배기 관로 조절밸브의 사이에는 배기 밸브가 장착된 배출관이 구비되어, 배출관에, 환자가 배출한 이산화탄소를 포함하는 공기가 들어오면, 배기 밸브를 개방하여 외부로 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  21. 제16항에 있어서,
    배기 관로에서 배기 관로 조절밸브의 뒤에 이산화탄소 흡수장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
  22. 제16항에 있어서,
    산소 공급관의 구강연결 관로 상에 압력 조절밸브가 설치되어, 산소 공급관 내의 압력을 조절하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수동식 인공호흡장치.
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