KR20210124291A - 마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법 - Google Patents

마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210124291A
KR20210124291A KR1020217027258A KR20217027258A KR20210124291A KR 20210124291 A KR20210124291 A KR 20210124291A KR 1020217027258 A KR1020217027258 A KR 1020217027258A KR 20217027258 A KR20217027258 A KR 20217027258A KR 20210124291 A KR20210124291 A KR 20210124291A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
patient
patient side
rebreather
pressure
shunt
Prior art date
Application number
KR1020217027258A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102481447B1 (ko
Inventor
브레들리 피. 펄먼
Original Assignee
텍사스 테크 유니버시티 시스템
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 텍사스 테크 유니버시티 시스템 filed Critical 텍사스 테크 유니버시티 시스템
Publication of KR20210124291A publication Critical patent/KR20210124291A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102481447B1 publication Critical patent/KR102481447B1/ko

Links

Images

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
    • A61M16/0045—Means for re-breathing exhaled gases, e.g. for hyperventilation treatment
    • 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
    • A61M16/0051—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes with alarm devices
    • 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
    • A61M16/01—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes specially adapted for anaesthetising
    • 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
    • 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
    • A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
    • A61M16/0883—Circuit type
    • A61M16/0891—Closed circuit, e.g. for anaesthesia
    • 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
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/104—Preparation of respiratory gases or vapours specially adapted for anaesthetics
    • 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
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/18—Vaporising devices for anaesthetic preparations
    • 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
    • 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
    • A61M16/208—Non-controlled one-way valves, e.g. exhalation, check, pop-off non-rebreathing 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
    • A61M16/22—Carbon dioxide-absorbing devices ; Other means for removing carbon dioxide
    • 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
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • 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
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005—Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M2016/102—Measuring a parameter of the content of the delivered gas
    • A61M2016/1035—Measuring a parameter of the content of the delivered gas the anaesthetic agent concentration
    • 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
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0225—Carbon oxides, e.g. Carbon dioxide
    • 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
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0241—Anaesthetics; Analgesics
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/15—Detection of leaks
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/18—General characteristics of the apparatus with alarm
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3331—Pressure; Flow
    • A61M2205/3337—Controlling, regulating pressure or flow by means of a valve by-passing a pump
    • 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
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/58—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision
    • A61M2205/581—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision by audible feedback

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 개시내용은 전달된 체적이 인공 호흡 장치에 의해 설정된 체적(압력 조절 또는 체적 모드에서)보다 작게 될 때 누출되는 재호흡기에 의해 환자에게 전달된 1회 호흡량을 보충하는 방법을 제공한다. 이러한 것은 재호흡기의 비환자측을 환자측에 연결하는 분로-가스 도관으로 수행될 수 있다. 저저항 플레넘 또는 드로오버(draw-over) 기화기가 또한 가스 경로에 통합될 수 있다. 이러한 디바이스는 환자측으로부터 작동측을 분리하는 가동성 격벽을 가지는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 인공 호흡 장치와 작동측 사이의 공압 연통을 위한 인공 호흡 장치 오리피스, 및 환자측과 환자 사이의 공압 연통을 위한 환자 오리피스를 포함한다. 분로는 가동성 격벽이 환자측을 향해 최대 변위에 있을 때 작동측으로부터 환자측으로 우회 흐름 경로를 한정한다.

Description

마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
없음.
본 발명은 전형적으로, 하나는 환자의 흡기 및 호기로 구성된 가스 흐름의 회로이고 다른 하나는 호흡에 힘을 주거나 촉진하는 공기 흐름의 별도의 시스템인 2개의 가스 흐름 시스템을 분리하는 마취 기계들 및 기타 재호흡 디바이스에 관한 것이다. 본 발명의 실시예들은 이러한 마취 기계의 환자측에서 가스 체적의 손실을 보상하기 위한 방법, 시스템 및 디바이스이다.
연방 지원 연구에 대한 진술
없음.
마취 기계 및 다른 재호흡 디바이스들은 가동성 격벽(moveable partition), 전형적으로 벨로우즈에 의해 환자측과 비환자측으로 분할된 챔버를 포함할 수 있다. 인공 호흡 장치가 챔버의 비환자측으로 공기를 펌핑할 때, 격벽은 이동되어, 챔버의 환자측으로부터 환자의 폐 안으로 공기를 변위시킨다. 그러므로, 인공 호흡 장치는 인공 호흡 장치(비환자측 또는 "작동측")으로부터 환자에게 도달하는 공기없이 호흡을 촉진시킨다. 신선 가스는 산소를 보충하도록 환자측 내로 지속적으로 주입되며, 마취제는 환자 공기에 제공될 수 있으며, 스크러버는 환자가 내쉬는 가스로부터 이산화탄소를 흡수하도록 사용될 수 있다.
시스템의 환자측으로부터 공기의 우발적인 누출이 격벽의 환자측에서 공기의 체적(폐, 배관 및 벨로우즈 체적)을 감소시킬 때, 나머지 체적은 디바이스의 환자측이 완전한 다음 호흡을 전달하는데 불충분할 수 있다. 이러한 것은 비환자측으로 1회 호흡량(tidal volume)의 가스의 전달이 격벽의 최대 변위를 유발하여, 사실상 챔버의 환자측을 비우는 경우에도 의도된 것보다 작은, 환자에 대한 호흡을 초래할 수 있다.
이러한 누출은 기관내관(endotracheal tube)이 너무 좁아 기도를 막을 수 없기 때문에, 기관내관 커프(cuff)의 파열 때문에, 관개흉술(tube thoracostomy)에 의한 폐의 파열 및 흉막 공기의 드레인 때문에, 간호 동안 기도 흡인의 결과로서, 마취 기계로부터 일시적인 환자 분리 때문에, 마스크 또는 후두 마스크 기도의 부적절한 밀봉 때문에, 또는 기타 이유로 발생할 수 있다.
이러한 누출은 보상되지 않으면 환자의 부적절한 1회 호흡량 및 부적절한 인공 호흡을 초래하여, 결과적으로 저산소혈증, 고탄산혈증 또는 심지어 질식을 초래할 수 있다. 이는 결과적으로 폐확장부전, 환기 관류 불일치 및 저산소혈증으로 인한 부적절한 폐 팽창 및 잔류 폐 체적의 손실을 초래할 수 있다. 이러한 결과는 잠재적으로 치명적이다.
마취 기계는 이러한 역효과로부터 보호하기 위해 호흡의 적절성에 대한 지속적인 관심과 지속적인 모니터링을 요구한다. 과도한 누출은 마취 기계가 경보를 울리게 하고, 담당 직원이, 일반적으로 마취제를 함유하지 않는 보충의 신선 가스를 거의 즉시 수동으로 재호흡기의 환자측으로 뽑아내게 한다. 이러한 수동 프로세스는 직원의 다른 작업 흐름을 방해하고, 직원의 지속적인 상주를 요구하며, 신선 가스가 마취제를 함유하지 않는 한, 환자에게 전달되는 마취제 농도를 감소시킬 수 있다.
투여의 정확성, 효과의 빠른 개시 및 중지, 빈맥의 사실상 부재, 강력한 기관지 이완, 재관류 손상에 대한 제안된 유익한 효과 및 저렴한 비용을 포함하는, 중환자실에서 진정제로서 흡입 마취제의 사용에 대한 명확한 이점이 있다. 그러나, 중환자실(ICU) 환경에서, 적절하게 훈련된 직원에 의해 마취 기계에 대한 지속적인 관심의의 필요성은 이러한 기회를 제한한다.
본 개시내용은 직원에 의한 응답 지연을 위한 시간을 허용하기 위해 마취제 재호흡기의 환자측으로부터의 누출을 자동으로 보상하는 기술을 제공한다. 본 개시내용은 누출에 대한 보상이 필요하고 누출이 있을 경우 제거할 필요가 있다는 것을 직원에게 알리고, 이러한 누출에도 불구하고 지속적인 진정 또는 마취를 유지한다.
본 개시내용은 전달된 체적이 인공 호흡 장치에 의해 설정된 것(압력 조절 또는 체적 모드에서)보다 적게 될 때 누출되는 재호흡기에 의해 환자에게 전달된 1회 호흡량을 보충하는 방식을 제공한다. 제1 실시예에서, 이러한 것은 재호흡기의 비환자측을 환자측에 연결하는 분로-가스 도관(shunt-gas conduit)에 의해 달성된다. 저저항 기화기는 또한 가스 경로에 통합될 수 있다.
제1 양태에서, 본 개시내용은 재호흡 디바이스로서 구현될 수 있다. 디바이스는 가동성 격벽의 제1 측면 상의 작동측, 및 가동성 격벽의 제2 측면 상의 환자측을 가지는 가동성 격벽을 포함한다. 하우징은 가동성 격벽 주위에 배치된다(예를 들어, 가동성 격벽은 하우징을 환자측과 작동측으로 분할한다). 가동성 격벽은 환자측 또는 작동측을 향해 움직일(예를 들어, 변위될) 수 있다. 하우징은 인공 호흡 장치와 작동측 사이의 공압 연통을 위한 인공 호흡 장치 오리피스를 포함한다. 하우징은 또한 환자측과 환자 사이의 공압 연통을 위한 하나 또는 2개의 환자 오리피스를 포함한다. 분로는 가동성 격벽이 환자측을 향해 최대 변위에 있을 때 작동측으로부터 환자측으로 우회 흐름 경로를 한정한다. 일부 실시예에서, 분로는 정상 작동 동안 차단되고, 작동측으로부터 환자측으로 유체 흐름을 허용하도록 환자측이 최대로 비워질(evacuated) 때 차단 해제된다.
재호흡 디바이스는 분로의 우회 흐름 경로에 배치된 기화기를 추가로 가질 수 있다. 기화기는, 신선 가스를 수용하고 이를 환자측에 제공하기 위한 신선 가스 오리피스를 포함할 수 있다. 분로의 우회 흐름 경로는 CO2 스크러버를 추가로 포함할 수 있다. 환자 복귀 오리피스는 CO2 스크러버를 통해 환자측과 공압 연통할 수 있다.
분로는 환자측으로부터 작동측으로의 유체 흐름을 방지하기 위해 우회 흐름 경로에 배치된 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는 체크 밸브일 수 있다. 밸브는 환자측의 압력이 작동측의 압력보다 작을 때 기화기로의 유체 흐름을 허용하도록 구성된 스타링 저항기(starling resistor)일 수 있다. 분로는 기화기와 환자측 사이의 우회 흐름 경로에 배치된 체크 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 분로는 유량계를 포함한다. 일부 실시예에서, 분로는 흐름 알람을 포함한다. 흐름 알람은 호각(whistle)일 수 있다.
재호흡 디바이스는 환자측으로부터의 배기 흐름 경로를 한정하는 배기 도관을 추가로 포함할 수 있다. 배기 도관은 환자측의 압력이 작동측의 압력보다 클 때 환자측으로부터의 배기 흐름을 허용하도록 구성된 스타링 저항기를 가질 수 있다. 배기 도관은 환자측과 스타링 저항기 사이의 배기 흐름 경로에 배치된 배기 밸브를 추가로 포함할 수 있다. 배기 밸브는 배기 밸브를 가로지르는 압력 강하가 가동성 격벽 단독의 중량에 의해 유발되는 압력보다 클 때 배기 가스 흐름을 허용하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에서, 본 개시내용은 재호흡기에서의 누출 보상을 위한 방법으로서 구현될 수 있다. 방법은 재호흡 디바이스의 작동측에서 가스 흐름에 응답하여 재호흡 디바이스의 환자측에서 가스 흐름을 유발하기 위한 가동성 격벽을 가지는 재호흡 디바이스를 제공하는 단계를 포함한다. 가스 흐름은 환자측을 향한 가동성 격벽의 변위를 유발하고, 이에 의해 환자측으로부터 가스 흐름을 유발하기 위해 작동측에 제공된다. 가동성 격벽이 환자측을 향해 최대 변위에 도달하면, 우회 가스가 가동성 격벽을 우회하는 것에 의해 작동측으로부터 환자측으로 흐르게 된다. 방법은 가동성 격벽이 환자측을 향해 최대로 변위되지 않으면 우회 가스 흐름을 방지하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 마취제 기화기는 가스 흐름을 통해 환자에게 마취제를 제공하기 위해 환자측과 환자 사이에 제공될 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점의 보다 완전한 이해를 위해, 이제 첨부 도면과 함께 본 발명의 상세한 설명을 참조한다:
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 재호흡 디바이스를 도시한 도면이며;
도 2는 양압 흡기(positive pressure inspiration) 동안 공기 흐름의 폐색에 대한 인공 호흡 장치 압력 및 기관 내관 압력을 도시하며;
도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡 디바이스를 도시하는 도면으로서, 가동성 격벽이 환자측을 향해 최대 변위에서 도시되며;
도 4는 호각 흐름 알람(whistle flow alarm)를 포함하는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡 디바이스의 일부를 도시하는 도면이며;
도 5는 기화기를 가지는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡 디바이스의 일부를 도시하는 도면이며;
도 6a는 본 개시내용에 따른 다른 재호흡 디바이스의 하우징 및 가동성 격벽의 평면도이며;
도 6b는 도 6a의 하우징 및 가동성 격벽의 사시도이며;
도 7a는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡기를 도시하며;
도 7b는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡기를 도시하며;
도 8은 분로가 환자의 기도와 연통하도록 구성된, 본 개시내용의 다른 실시예에 따른 재호흡기의 일부를 도시하며;
도 9는 분로를 통한 흐름이 래치에 의해 제어되는 디바이스의 일부를 도시하며;
도 10은 흐름 경로가 스타링 저항기를 사용하여 제어되는 재호흡기의 일부를 도시하며;
도 11은 스타링 저항기에 의해 제어되는 배기 흐름 경로를 가지는 재호흡기를 도시한다.
본 발명의 다양한 실시예의 제조 및 사용이 다음에 상세히 논의되지만, 본 발명은 매우 다양한 특정 맥락에서 구현될 수 있는 많은 적용 가능한 발명 개념을 제공한다는 것을 이해해야 한다. 본 명세서에서 논의된 특정 실시예는 본 발명을 만들고 사용하기 위한 특정 방식의 예시일 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해, 다수의 용어가 아래에 정의된다. 본 명세서에서 정의된 용어는 본 발명과 관련된 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가진다. 단수 표현 용어는 단일 개체만을 지칭하기 위한 것이 아니라 설명을 위해 특정 예가 사용될 수 있는 일반적인 부류를 포함한다. 본 명세서의 용어는 본 발명의 특정 실시예를 설명하는데 사용되지만, 그 사용은 청구범위에 요약된 경우를 제외하고는 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 개시내용은 재호흡 디바이스(10)로서 구현될 수 있다. 재호흡 디바이스(10)는 하우징(12)에 배치된 가동성 격벽(20)을 포함한다. 예를 들어, 하우징(12)은 가동성 격벽(20)에 의해 분리되는 챔버(14)를 가질 수 있다. 가동성 격벽(20)은 작동측(22) 및 환자측(24)을 가진다. 예를 들어, 가동성 격벽(20)이 챔버(14)의 측면들을 분리하는 경우에, 가동성 격벽(20)은 챔버(14)를 작동측(22)과 환자측(24)으로 분리한다. 가동성 격벽(20)은 예를 들어 벨로우즈, 백, 베인 등과 같은 임의의 적절한 구성일 수 있다(본 명세서의 예들은 단지 편의를 위해 벨로우즈로 지칭되며, 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다).
하우징(12)은 작동측(22)과 인공 호흡 장치 또는 유사한 디바이스 사이의 공압 연통을 위한 인공 호흡 장치 오리피스(16)를 가진다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 인공 호흡 장치는 하우징(12)의 작동측(22) 안팎으로 순환하는 흐름을 유발할 수 있다. 하우징(12)은 또한 환자측(24)과 환자 사이의 공압 연통을 위한 환자 오리피스(18)를 가진다. 예를 들어, 환자 오리피스(18)는 환자의 기도에 배치된 기관내관과 연통할 수 있다. 가스 흐름이 작동측(22)에 진입함에 따라서, 가동성 격벽(20)은 환자측(24)을 향해 움직이고, 이에 의해 환자측(24)으로부터 환자로의 가스 흐름(흡기 흐름)을 유발한다. 가스가 호기 시에 작동측(22)으로부터 인공 호흡 장치로 흐름에 따라서, 가동성 격벽(20)은 작동측(22)을 향해 움직이고, 이에 의해 가스가 환자로부터 환자측(24)으로 흐를 수 있게 한다(호기 흐름). 예를 들어 환자의 자발 호흡을 포함하는 다른 요인이 가스 흐름 및 격벽(20)의 움직임에 영향을 미칠 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한 마취 순환 회로 및 마취 시스템의 다른 구성 요소(예를 들어, 마취제 기화기, CO2 스크러버, 신선 가스 유입 시스템 및 조절기)가 또한 회로의 환자측과 공압 연속성을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
전술한 바와 같이, 환자측(24)에서의 가스의 누출(환자측(24)과 공압 연통하는 임의의 구성요소로부터의 누출을 포함하는)은 환자측(24)에서의 가스 체적에서의 감소를 유발하고, 그러므로 격벽(20)의 움직임은 감소된 체적으로 인해 환자측(24)을 향하여 변위될 수 있다. 이와 같이, 가동성 격벽(20)은 작동측(24)으로의 지속적인 가스 흐름이 방지되고 환자측(24)으로부터 환자에게로의 추가 흐름을 유발하지 않는 경우에 흡기 흐름 동안 최대 변위에 도달할 수 있다.
이러한 누출을 보상하기 위해, 재호흡 디바이스(10)는 작동측(22)으로부터 환자측(24)으로 우회 흐름 경로(화살표('A')로 표시됨)를 한정하는 분로(30)를 포함한다. 이러한 방식으로, 가동성 격벽(20)이 환자측(22)을 향해 최대 변위에 있으면 작동측(22)으로부터 환자측(24)으로 흐르도록 가스의 우회 흐름이 유발된다. 기화기(40)는 환자에게 마취 가스를 제공하도록 분로(30)의 우회 흐름 경로에 배치될 수 있다. 기화기(40)는 예를 들어, 가스가 기화기를 통해 가압될 수 있도록 배치된 저저항 또는 인출형 기화기(drawover style vaporizer)일 수 있다. 다른 형태의 저저항 기화기 또는 마취 분무기가 구상될 수 있다.
가동성 격벽이 흡기 동안 축소되는 벨로우즈인 전형적인 구성을 사용하는 추가 예시가 제공된다. 벨로우즈의 축소(흡기) 동안, 이론적으로 격벽을 가로질러 압력 강하가 거의 없거나 전혀 없어서, 분로는 거의 동일한 입구(41)(작동측) 및 출구(42)(환자측) 압력을 가진다. 기화기는 비순응성이어서, 인공 호흡 장치에 의해 챔버로 가스가 전달되는 동안, 분로를 통한 흐름의 원인이 없다. 벨로우즈가 축소됨에 따라서, 폐가 순응성이고 압력 하에서 팽창하기 때문에, 그리고 환자의 기관지를 통한 공기 흐름 동안 챔버의 환자측으로부터 폐포(alveolus)로의 압력 강하가 있기 때문에, 가스는 재호흡 디바이스의 환자측으로부터 환자의 폐로 흐를 것이다.
이러한 전형적인 구성에서, 직립 벨로우즈의 중량은 환자측 압력에 기여하여, 환자측 압력을 작동측 압력보다 약간 더 크게 만든다. 이러한 격벽 중량은 환자측과 작동측 사이에 사전 결정된 규모의 압력 차이를 생성하도록 설계될 수 있다. 이러한 사전 결정된 압력 차이는 벨로우즈의 축소가 최대 변위로 인해 중단될 때까지 분로를 통한 순방향 흐름(즉, 작동측으로부터 환자측으로)이 없다는 것을 보장하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 벨로우즈가 300 ㎠의 표면적(약 7.5 인치의 직경)을 가지고 벨로우즈의 중량이 150 g(약 5온스)이면, 벨로우즈는 0.5 g/㎠(약 0.5 cm H20)의 압력을 환자측에 추가할 것이다. 이러한 압력 차이("격벽 압력")는 작동측으로부터 환자측으로 분로를 통한 순방향 흐름에 반대일 것이다. 예를 들어 스프링 또는 탄성 구성요소의 사용과 같은 이러한 "격벽 압력"을 생성하기 위한 다른 기술은 본 개시내용에 비추어 명백할 것이다.
양압 기계적 인공 호흡의 흡기 단계 동안, 재호흡 디바이스(10)의 환자측(24)으로부터 폐포로의 압력 강하는 인공 호흡 장치로부터 폐포로의 압력 강하에 근접한다. 이러한 압력 강하는 기관내관, 기관절개관 또는 폐 내 기도의 저항을 가로지르는 공기 흐름에 기인한다(도 2에 도시됨). 인공 호흡 장치로부터 기관내관으로의 경로가 갑자기 폐색되면, 흐름은 멈추고, 기관내관에서의 압력은 하류의 폐포 압력(alveolar pressure)과 동일할 때까지 떨어진다. 인공 호흡 장치와 폐포 사이의 이러한 압력 차이는 양압 기계적 인공 호흡 동안 기도를 통해 폐 내로 공기를 가압하도록 작용하는 구동 압력이다.
환자측에서의 가스 체적이 부적절할 때(예를 들어, 환자측의 누출로 인해), 가동성 격벽은 흡기 중에 최대 변위에 도달할 것이다. 예를 들어, 위에 설명된 예시적인 벨로우즈 실시예에서, 벨로우즈는 벨로우즈의 쌓인 주름을 두드리거나 의도적으로 배치된 기계적 "스토퍼"를 두드리는 것에 의해 정지될 때 축소를 중지할 것이다. 스토퍼가 있는 실시예에서, 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 가동성 격벽(120)이 스토퍼(126)에 부딪힐 때, 가동성 격벽(120)은 환자측(124)을 향해 최대로 변위되고, 환자측(124)은 최대로 비워진다. 기도를 통한 흐름은 공기가 폐 내에서(폐포를 향하여) 재분배되고 환자측(124)에서의 압력이 폐포 압력을 향하여 강하됨에 따라서 일시적으로 감소하거나 중지된다. 분로(130)로 들어가는(즉, 작동측(122)으로부터) 가스의 압력은 그 자체가 폐포에서의 압력을 초과하는, 분로(130)의 환자측에서의 하류 압력을 초과한다. 이러한 압력 차이는 작동측(122)으로부터 환자측(124)으로, 그리고 이로부터 팽창하는 폐로의 분로(130)를 통한 우회 흐름을 생성한다. 이러한 방식으로, 가스는 환자의 흡기가 벨로우즈(120)의 축소의 중단에 의해 중단될 때만 분로(130)를 통해 흐른다.
도 3은 또한 분로(130)가 우회 흐름 경로에 배치된 밸브(132)를 가지는 재호흡 디바이스(100)의 실시예를 도시한다. 밸브(132)는 환자측(124)으로부터 작동측(122)으로의 유체 흐름(즉, 역류)을 방지하도록 구성된다. 예를 들어, 밸브(132)는 분로(130)를 통해 순방향으로만 흐름을 제공하기 위한 체크 밸브일 수 있다. 이러한 방식으로, 재호흡 디바이스(100)는 마취 기계로서 작동할 수 있으며, 격벽(120)은 스토퍼(126)들로 하강되고, 인공 호흡 장치 공기는 이제 분로(130)를 통과하고, 기화기(140)로부터 마취제를 픽업하고, 하우징(112)의 환자측(124)으로 복귀하고, 그런 다음 환자 오리피스(118)를 통해 환자의 폐로 전달된다. 분로(130)를 통해 역행하는 흐름은 체크 밸브(132)에 의해 항상 방지된다. 체크 밸브(132)는 작동측(122)으로부터 환자측(124)으로의 순방향 흐름만을 허용하도록 기화기의 유입 또는 유출 위치에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 체크 밸브(132)는 체크 밸브를 가로지르는 압력 강하가 있을 때만 흐름을 허용하도록 구성될 수 있으며, 이는 물의 센티미터의 분수만큼 낮을 수 있다.
도 4는 본 개시내용에 따른 재호흡 디바이스(200)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예의 분로(230)는 우회 흐름 경로에 배치된 호각(234)을 포함한다. 이러한 방식으로, 분로(230)를 통한 가스의 우회 흐름은 호각(234)을 울리고, 이에 의해 직원에게 흐름을 경고하고, 주의를 요구하는 누출의 존재를 알린다. 호각(234) 대신에 또는 이에 추가하여, 다른 흐름 알람이 제공될 수 있다. 재호흡 디바이스(210)의 일부 실시예는 분로(230) 내에 제공된 유량계(236)를 포함할 수 있다.
도 5는 마취 기계로서 사용될 수 있는 재호흡 디바이스(300)의 다른 실시예를 도시하며, 여기에서, 분로(330)는 우회 흐름 경로에 배치된 기화기(340)를 포함한다. 기화기(340)는 환자측에 신선 가스를 제공하기 위한 신선 가스 오리피스(342)를 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 기화기(340)는 신선 가스 흐름(FGF) 경로('D'로서 식별됨) 및 우회 흐름 경로(A) 모두에 마취제를 주입할 수 있다. 기화기(340)는 재호흡기(300)에 마취제를 지속적으로 제공하도록 사용될 수 있다. CO2 스크러버(345)는 환자의 호기 경로와의 유체 연속성으로 상주하고, 분로(330)의 일부로서 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 분로(330)의 우회 흐름 경로는 환자 복귀 오리피스(346)가 있는 CO2 스크러버(345)를 포함한다. 이러한 방식으로, 환자 복귀 오리피스(346)는 CO2 스크러버(345)를 통해 환자측과 공압 연통한다.
도 6a 및 도 6b는 재호흡 디바이스(400)가 "부분 분리기"로서 구성되는 본 개시내용의 다른 실시예의 예를 도시한다. 이러한 실시예는 "세일(sail)"(420)을 포함하는 가동성 격벽, 및 고정된 격벽(421)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 환자와 재호흡 디바이스(400)의 작동측은 하우징(412) 내에서 자유롭게 회전할 수 있는 세일(420)에 의해 분리된다. 세일(420)은 어느 방향으로부터든 격벽의 고정 부분(421)에 접근할 수 있다. 양압 인공 호흡은 인공 호흡 장치 포트(423)를 통해 작동측(422)에 가스를 전달하고, 하우징(412)의 환자측(424)에 있는 스토퍼(426)를 향해 세일(420)을 가압한다. 세일(420)이 스토퍼(426)에 접할 때, 어떠한 추가 가스도 환자를 향해 변위될 수 없으며, 의도된 인공 호흡 장치 호흡의 나머지 부분이 중단된다.
도 7a 및 도 7b는 세일(420)이 환자측 스토퍼(426)와 접할 때 격벽(420)의 작동측(422) 상에 놓이도록 위치된 유입 오리피스(421), 및 세일(420)이 환자측 스토퍼(426)와 접할 때 환자측(424)에 위치된 유출 오리피스(428)를 가지는 전술한 바와 같은 기화기(440)를 포함하는 분로(430)의 배치를 도시한다. 이러한 분로(430)는 위에서 설명된 것(도 3)과 동일한 기능을 제공한다. 흡기 동안, 분로 유입 및 복귀 압력은 세일(420)이 환자측 스토퍼(426)와 접할 때를 제외하고는 동일하여, 환자측 압력이 폐포 압력을 향해 강하될 수 있다는 점에 유의한다. 세일(420)이 임의의 다른 위치에 있을 때, 이러한 압력은 동일하고, 분로(430)를 통한 어떠한 흐름도 없다. 재호흡기의 환자 오리피스(429)는 재호흡기(424)의 환자측으로부터 또는 분로(428) 유출 오리피스(428)로부터 가스를 수용하도록 위치된다.
하우징(412)의 작동측(422)을 환자측(424)에 연결하는 것에 의해, 분로(430)는 우회 흐름 경로를 제공하며, 우회 흐름 경로에 의해, 세일(420)을 추가로 변위시킬 수 없는 1회 호흡의 일부가 마취제를 흡수하여 환자에게 도달할 수 있다(기능 1). 이러한 방식으로 배치된 분로(430)는 세일(420)이 스토퍼(426)와 접촉하지 않을 때 우회 흐름을 허용하지 않는다(기능 2). 대안적으로, 도 8은 작동측(522)으로부터 기화기(540)를 통해 환자의 기도에 분로(530)를 직접 연결하는 것에 의해 기능 1이 달성될 수 있는 시스템을 도시하지만(예를 들어, 도 8 참조), 이러한 대안은 기능 2를 달성하지 못한다. 환자의 폐가 팽창할 수 있기 때문에, 인공 호흡 장치에 의해 전달되는 양압은 누출이 존재하는지의 여부와 상관없이 기계적 인공 호흡의 흡기 단계 전체에 걸쳐서 이러한 분로(530)를 통해 흐를 것이다. 이러한 우회 흐름 경로는 누출이 없는 경우에도 제어되지 않은 방식으로 신선 가스 흐름을 원형 회로에 기능적으로 추가함에 따라서 불리하다. 환자의 신진대사는 스크러버 재료에 의해 물과 수증기로 화학적으로 교환되는 이산화탄소를 생성한다. 이러한 것은 마취 순환 회로에 가습을 제공한다. 작은 환자는 소량의 이산화탄소를 생성한다. 그러므로, 작은 환자에게서의 과도한 신선 가스 흐름은 습도를 감소시키고 환자의 기도를 건조시킬 것이다. 이러한 지속적인 흐름을 해결하기 위해, 도 9는 환자측(624)이 최대로 비워질 때(즉, 세일(620)이 최대 변위에서 래치(638)를 해제할 때) 래치가 해제될 때까지 분로 유입을 폐색하는 래치(638)의 배치에 의해 분로(630)를 통한 연속 우회 흐름이 방지되는 재호흡 디바이스의 일부를 도시한다.
"마취제 펌핑"으로 명명된 프로세스 때문에, 내부 기화기 압력이 변동할 때 저저항(드로우 오버형) 기화기는 부정확한 마취 전달을 받게 된다. 통상적인 사용에서, 기화기는 유입측에서 대기로 개방되고, 유출측에서 환자의 기도로 개방된다. 자체 팽창 인공 호흡 장치 백과 같은 환자를 인공 호흡시키는 디바이스는 종종 기화기와 환자 사이에 삽입된다. 기화기와 백 사이에 어떠한 밸브도 없으면, 압력은 뒤로 전달되어, 마취제 챔버와 우회 라인에서 가스를 압축할 수 있다. 이러한 것은 추가 마취제가 역행하는 기화기를 떠나게 하거나 또는 추가 마취제를 우회 라인 내로 혼합시킨다. 어떠한 경우에도, 환자의 다음 흡기시에 또는 백의 재팽창시에, 우회 라인으로부터의 마취제는 마취제 챔버로부터의 마취제와 혼합되어, 환자에게 투여되는 마취제의 농도를 상승시킨다. 기화기의 마취제 챔버에서의 마취제 농도가 휘발성 마취제에 대해 아주 높기 때문에, 이러한 효과가 클 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위해, 환자 방향으로만 개방되는 체크 밸브는 기화기와 인공 호흡 장치 백 사이에 배치된다. 이러한 구성은 역행 흐름과 "마취제 펌핑"을 방지한다.
본 개시내용의 일부 실시예에서, 기화기는 유입 및 유출 모두에서 변동하는 압력에 노출된다. 이와 같이, 잠재적인 마취제 펌핑을 방지하기 위해 기화기의 유입 및 유출을 보호하는 것이 바람직할 수 있다. 도 10은 재호흡 디바이스가 가동성 격벽(720)의 환자측(724)에서의 압력에 대한 기화기(740)의 마취제 챔버의 노출을 방지하기 위해 체크 밸브(736)가 있는 도관(730)을 포함하는 실시예를 도시한다. 체크 밸브(736)는 기화기(740)를 통한 가스의 전달 동안 우회 가스 흐름의 방향으로 개방된다. 유입측에서, 격벽(720)의 작동측(722)을 향해 개방되는 체크 밸브의 배치는 기화기(740)로의 흐름을 방해할 것이다. 따라서, 유입측에서, 기화기(740)는 스타링 저항기(737)에 의해 보호된다. 스타링 저항기(737)는 하우징(712)의 작동측(722)으로 개방된 내부 압력 및 하우징(712)의 환자측(724)으로 개방된 주변 압력을 가진다. 이러한 저항기(737)는 격벽(720)이 스토퍼(726)에 부딪히고 디바이스의 환자측(724)에서의 압력이 강하할 때만 흐름을 허용하고 압력을 전달한다. 호흡 사이클 동안 모든 다른 시간에, 격벽(720)의 환자측에서의 압력은 자발 호흡 및 양압 인공 호흡 동안 벨로우즈의 중량 때문에 작동측(722)에서의 압력을 초과하며, 스타링 저항기(737)는 폐쇄된다. 이러한 구성은 기화기(740)를 통한 흐름이 필요한 경우를 제외하고 유입측 및 유출측 모두에서의 압력 변화로부터 기화기(740)를 보호한다.
인공 호흡 장치에 의해 조절되는 압력에서 재호흡 디바이스(양의 호기말 압력(positive end-expiratory pressure) 또는 PEEP)의 환자측으로부터의 배기 흐름을 허용하기 위해 유사한 메커니즘이 이용될 수 있다. 마취 기계의 1차 기화기를 횡단한 환자의 호기는 이산화탄소 스크러버를 가로질러 디바이스(800)의 환자측(824)으로 들어간다. 도 11은 환자측(824)으로 항상 신선 가스가 유입되는 재호흡 디바이스(800)를 도시한다. 신선 가스 흐름은 예를 들어 분당 0.5 내지 5리터일 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 흐름은 분당 0.5 내지 2.5리터이다. 유입 가스의 일부가 배기되지 않으면, 벨로우즈(820)는 팽창하여 상부 "스토퍼"(827)에 도달하도록 상승한다. 환자측(824) 압력은 그런 다음 상승하여, 하우징의 환자측(824) 내로의 환자 호기를 방지한다.
이러한 이유로, 도 11에 도시된 예시적인 재호흡 디바이스(810)는 배기 흐름 경로('E'로서 식별됨)를 한정하는 배기 도관(850)을 포함한다. 배기 도관(850)은 배기 흐름 경로에 배치된 스타링 저항기(852)를 포함한다. 스타링 저항기(852)는 하우징(812)의 환자측(824)에 연결된 내부 채널, 및 하우징(812)의 작동측(822)에 연결된 주변 압력을 가진다. 일부 실시예에서, 배기 밸브(854)가 배기 흐름 경로에 제공된다. 배기 밸브(854)는 배기 밸브(854)를 가로지르는 압력 강하가 격벽 압력(가동성 격벽(820)의 중량에 의해 유발되는 압력 차이)을 초과하는 경우에만 개방되도록 편향될 수 있다. 이러한 방식으로, 배기 밸브(854)는 격벽(820)의 움직임이 작동측 스토퍼(827)에 의해 방지될 때에만 개방될 것이다. 예를 들어, 배기 도관(850)으로의 유입은 밸브가 개방되도록 배기 밸브를 가로지르는 압력 강하(k)를 요구하는 배기 밸브(854)에 의해 보호될 수 있다. k는 디바이스(810)의 환자측(824)에서의 압력이 격벽 압력보다 큰 만큼 작동측(822)에서의 압력을 초과하기 전에 배기 밸브(854)가 개방되는 것을 방지하도록 선택된다. 이러한 것은 격벽(820)이 작동측 스토퍼(827)에 접하고 호기가 계속되는 경우에만 발생하며, 흉부 반동(k)에 의해 구동되는 것은 예를 들어 그 면적에 의해 분할된 격벽의 중량(위에서 추가로 설명된 "격벽 압력")보다 약간 더 크게 설정될 수 있다. 그렇지 않으면, 배기 밸브는 호흡 사이클 내내 개방되어 대량 누출을 생성하고, 환자는 디바이스에 의해 인공 호흡되지 않을 것이다.
이러한 방식으로, 배기 도관(850)을 통한 배기 가스 흐름은 격벽(820)이 상부 스토퍼(827)에 접할 때에만 허용되고, 배기 가스 흐름이 발생하는 압력은 디바이스(810)의 작동측(822)에 적합한 임의의 밸브 또는 인공 호흡 장치의 호기말 양압(PEEP) 시스템에 의해 조절된다. 환자 PEEP는 그런 다음 인공 호흡 장치 세트 PEEP를 k cm H2O만큼 초과할 것이며, 여기서 k는 1 cm H2O만큼 낮을 수 있다.
본 개시내용이 하나 이상의 특정 실시예에 대하여 설명되었을지라도, 본 개시내용의 다른 실시예가 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 만들어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로, 본 개시내용은 첨부된 청구범위 및 청구범위의 합리적인 해석에 의해서만 제한되는 것으로 간주된다.
본 명세서에서 논의된 임의의 실시예는 본 발명의 임의의 방법, 키트, 시약 또는 조성물과 관련하여 구현될 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지인 것으로 고려된다. 또한, 본 발명의 조성물은 본 발명의 방법을 달성하기 위해 사용될 수 있다.
본 명세서에 기재된 특정한 실시예를 본 발명을 예시하는 방식으로 나타내고, 본 발명의 제한하려는 것은 아님을 이해할 것이다. 본 발명의 주요 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 실시형태에서 이용될 수 있다. 당업자는 과도한 실험을 사용하지 않고도 본 명세서에 기재된 특정 절차의 다수의 등가물을 인지하거나 알아낼 것이다. 이러한 등가물은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려되고 청구범위에 포함된다.
본 명세서에 언급된 모든 공보 또는 특허 출원은 본 발명이 관련된 당업자의 수준을 나타낸다. 모든 공보 또는 특허 출원은 각각의 개별적인 공보 또는 특허 출원은 특정하게 및 개별적으로 참조로서 포함되는 것을 지시하는 경우와 동일한 범위까지 본 명세서에 참조에 의해 통합된다.
청구범위 및/또는 명세서에서 용어 "포함하는(comprising)"과 관련되어 사용될 때 단수 표현의 사용은 "하나(one)"를 의미할 수 있지만, "하나 이상", "적어도 하나" 및 "하나 초과" 의 의미와 또한 일치한다. 청구범위에서 용어 "또는"의 사용은, 개시내용이 단지 대안 및 "및/또는"을 언급하는 정의를 지지할지라도, 단지 대안만을 언급하거나 대안이 상호 배타적인 것을 명확하게 지시하지 않는 한, "및/또는"을 의미하기 위해 사용된다. 본 출원에 걸쳐서, "약"은, 값이 디바이스, 값을 측정하기 위해 이용되는 방법, 또는 연구 주제 사이에 존재하는 변수에 대한 내재적 오차 변동을 포함한다는 것을 지시하기 위해 사용한다.
본 명세서 및 청구항(들)에서 사용된 바와 같이, 단어 "포함하는"(및 "포함하다"와 같은 "포함하는"의 모든 형태), "가지는"(및 "가진다"와 같은 "가지는"의 모든 형태), "구비하는"(및 "구비하다"와 같은 포함의 모든 형태) 또는 "함유하는"(및 "함유한다"와 같은 모든 형태)는 포괄적이거나 개방형이며, 인용되지 않은 추가 요소 또는 방법 단계를 제외하지 않는다. 본 명세서에 제공된 임의의 조성물 및 방법의 실시예에서, "포함하는"은 "본질적으로 ~로 이루어진" 또는 "~로 이루어진"으로 대체될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "본질적으로 이루어진"이라는 문구는 청구된 발명의 특성 또는 기능에 실질적으로 영향을 미치지 않는 특정 정수(들) 또는 단계를 요구한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "이루어지는"은 인용된 정수(예를 들어, 특징, 요소, 특성, 속성, 방법/프로세스 단계 또는 제한) 또는 정수의 그룹(예를 들어, 특징(들, 요소(들), 특성(들), 속성(들), 방법/프로세스 단계 또는 제한(들))만의 존재를 나타내도록 사용된다.
본 명세서에서 사용된 용어 "또는 이의 조합"은 앞서 열거된 항목 용어의 모든 순열 및 조합을 언급한다. 예를 들어, "A, B, C, 또는 이의 조합"은 A, B, C, AB, AC, BC, 또는 ABC 중 적어도 하나를 포함하고, 순서가 특정 문맥에서 중요한 경우, 또한 BA, CA, CB, CBA, BCA, ACB, BAC, 또는 CAB를 포함하는 것을 의도한다. 하나 이상의 항목 또는 용어의 반복이 분명히 포함된 이러한 예를 계속하면, 예를 들면, BB, AAA, AB, BBC, AAABCCCC, CBBAAA, CABABB 등을 포함하는 조합이다. 당업자는 문맥에서 달리 명백하게 나타내지 않는 한 임의의 조합의 항목 또는 용어의 수에 제한이 없는 것을 이해할 것이다.
제한없이, "약", "실질적인(substantial)" 또는 "실질적으로(substantially)"와 같은 본 명세서에서 사용된 근사치 단어는, 상태가 변형된 경우, 반드시 절대적이거나 완벽하지는 않지만, 당업자가 당해 상태가 존재하는 것으로 지정하는 것을 보장할 수 있게 충분히 근접한 것으로 고려되는 상태를 의미한다. 기술이 변화될 수 있는 정도는 얼마나 큰 변화가 도입될 수 있는지에 좌우될 것이고, 당업자가 요구되는 특징 및 변형되지 않은 특징의 가능성을 여전히 갖는 것으로 변형된 특징을 여전히 인지할 수 있는지에 좌우될것이다. 일반적으로, 그러나 선행하는 논의에 따라 "약"과 같은 근사 단어로 변형되는 본 명세서의 수치 값은 지시된 값으로부터 적어도 ±1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 12 또는 15%까지 변할 수 있다.
본 명세서에 개시되고 청구된 모든 조성물 및/또는 방법은 본 개시내용의 관점에서 과도한 실험 없이 수행되고 실행될 수 있다. 본 발명의 조성물 및 방법을 바람직한 실시예의 관점에서 기술하지만, 본 발명의 개념, 취지 및 범위를 벗어나지 않고 본원에 기술된 방법의 단계에서 또는 단계의 순서에서 조성물 및/또는 방법에 대한 변형이 적용될 수 있다는 것이 당업자에게 자명할 것이다. 모든 당업자에게 자명한 이러한 유사한 대체 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 한정된 본 발명의 취지, 범위 및 개념 내에 있는 것으로 간주된다.
특허청 및 모든 본 출원에서 논의된 모든 특허의 독자가 이에 첨부된 청구범위를 해석하는 것을 돕기 위해, 본 출원인은, 용어 "를 위한 수단(means for)" 또는 "를 위한 단계(step for)"가 명확하게 특정 청구항에 사용되지 않는 한, 이의 출원일이 존재하기 때문에, 첨부된 청구범위 중 어느 것에 35 U.S.C.의 단락 6 § 112, U.S.C. § 112 단락 (f), 또는 이의 등가물을 적용하는 것을 의도하지 않음을 주의할 것을 희망한다.
각각의 청구항에 대해, 각각의 종속항은, 선행항이 청구항 용어 또는 요소에 대한 적합한 선행 근거를 제공하는 한, 각각의 모든 청구항에 대한 독립항 및 각각의 이전 종속항 둘 모두에 종속될 수 있다.

Claims (20)

  1. 재호흡 디바이스로서,
    가동성 격벽의 제1 측면 상의 작동측, 및 상기 가동성 격벽의 제2 측면 상의 환자측을 가지는 상기 가동성 격벽;
    상기 가동성 격벽 주위에 배치되고, 인공 호흡 장치와 상기 작동측 사이의 공압 연통을 위한 인공 호흡 장치 오리피스, 및 상기 환자측과 환자 사이의 공압 연통을 위한 환자 오리피스를 가지는 하우징; 및
    상기 가동성 격벽이 상기 환자측을 향해 최대 변위에 있으면 상기 작동측으로부터 상기 환자측으로의 우회 흐름 경로를 한정하는 분로를 포함하는, 재호흡 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분로의 우회 흐름 경로에 배치된 기화기를 추가로 포함하는, 재호흡 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기화기는, 신선 가스를 수용하고 상기 환자측에 상기 신선 가스를 제공하기 위한 신선 가스 오리피스를 포함하는, 재호흡 디바이스.
  4. 제3항에 있어서, 상기 분로의 우회 흐름 경로는 CO2 스크러버를 추가로 포함하며, 환자 복귀 오리피스가 상기 CO2 스크러버를 통해 상기 환자측과 공압 연통하는, 재호흡 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 분로는 상기 환자측으로부터 상기 작동측으로 유체 흐름을 방지하기 위해 상기 우회 흐름 경로에 배치되는 밸브를 포함하는, 재호흡 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 밸브는 체크 밸브를 가로지르는 압력 강하가 임계값을 초과할 때 흐름을 허용하도록 구성되는 상기 체크 밸브인, 재호흡 디바이스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 밸브는 상기 환자측에서의 압력이 상기 작동측에서의 압력보다 작을 때 기화기로의 유체 흐름을 허용하도록 구성된 스타링 저항기인, 재호흡 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분로는 상기 기화기와 상기 환자측 사이의 상기 우회 흐름 경로에 배치된 체크 밸브를 추가로 포함하는, 재호흡 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 분로는 유량계를 포함하는, 재호흡 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 분로는 흐름 알람을 포함하는, 재호흡 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 흐름 알람은 호각인, 재호흡 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 분로의 우회 흐름 경로는 CO2 스크러버를 포함하며, 환자 복귀 오리피스가 상기 CO2 스크러버를 통해 상기 환자측과 공압 연통하는, 재호흡 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 분로는 정상 작동 동안 차단되며, 상기 작동측으로부터 상기 환자측으로 유체 흐름을 허용하도록 환자측이 최대로 비워질 때 차단 해제되는, 재호흡 디바이스.
  14. 제1항에 있어서, 상기 환자측으로부터의 배기 흐름 경로를 한정하는 배기 도관을 추가로 포함하며, 상기 배기 도관은 상기 환자측에서의 압력이 상기 작동측에서의 압력과 상기 격벽에 의해 생성된 압력(격벽 압력)의 합보다 클 때 상기 환자측으로부터의 배기 흐름을 허용하도록 구성된 스타링 저항기를 가지는, 재호흡 디바이스.
  15. 제14항에 있어서, 상기 배기 도관은 상기 환자측과 상기 스타링 저항기 사이의 상기 배기 흐름 경로에 배치된 배기 밸브를 추가로 포함하며, 상기 배기 밸브는 상기 배기 밸브를 가로지르는 압력 강하가 상기 가동성 격벽의 중량에 의해 유발되는 격벽 압력보다 클 때 배기 가스 흐름을 허용하도록 구성되는, 재호흡 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 상기 가동성 격벽은 상기 하우징의 환자측 내에서의 압력을 증가시키도록 구성되는, 재호흡 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 가동성 격벽은 상기 하우징의 환자측 내에서의 압력을 증가시키도록 구성된 중량을 가지는, 재호흡 디바이스.
  18. 재호흡기에서 누설 보상을 위한 방법으로서,
    재호흡 디바이스의 작동측에서의 가스 흐름에 응답하여 상기 재호흡 디바이스의 환자측에서 가스 흐름을 유발하기 위한 가동성 격벽을 가지는 상기 재호흡 디바이스를 제공하는 단계;
    상기 환자측을 향한 상기 가동성 격벽의 변위를 유발하기 위해 상기 작동측에 가스 흐름을 제공하고, 이에 의해 상기 환자측으로부터의 가스 흐름을 유발하는 단계; 및
    상기 가동성 격벽이 상기 환자측을 향해 최대 변위에 도달하면 상기 작동측으로부터 상기 환자측으로의 우회 가스 흐름을 유발하여 상기 가동성 격벽을 우회시키는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 가동성 격벽이 상기 환자측을 향해 최대로 변위되지 않으면 우회 가스 흐름을 방지하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 가스 흐름을 통해 환자에게 마취제를 제공하기 위하여 상기 환자측과 환자 사이에 마취제 기화기를 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
KR1020217027258A 2019-01-31 2020-01-28 마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법 KR102481447B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/263,749 2019-01-31
US16/263,749 US11173262B2 (en) 2019-01-31 2019-01-31 Device and method to compensate for air leak from an anesthesia circle circuit
PCT/US2020/015301 WO2020159912A1 (en) 2019-01-31 2020-01-28 Device and method to compensate for air leak from an anesthesia circle circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210124291A true KR20210124291A (ko) 2021-10-14
KR102481447B1 KR102481447B1 (ko) 2022-12-28

Family

ID=71838042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217027258A KR102481447B1 (ko) 2019-01-31 2020-01-28 마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법

Country Status (18)

Country Link
US (1) US11173262B2 (ko)
EP (1) EP3917599B1 (ko)
JP (1) JP7229588B2 (ko)
KR (1) KR102481447B1 (ko)
CN (1) CN113573761B (ko)
AU (1) AU2020216120C1 (ko)
CA (1) CA3128019C (ko)
DK (1) DK3917599T3 (ko)
ES (1) ES2958193T3 (ko)
FI (1) FI3917599T3 (ko)
HU (1) HUE062955T2 (ko)
IL (1) IL285103B (ko)
MX (1) MX2021009143A (ko)
PL (1) PL3917599T3 (ko)
PT (1) PT3917599T (ko)
SG (1) SG11202108198UA (ko)
WO (1) WO2020159912A1 (ko)
ZA (1) ZA202105967B (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979443A (en) * 1995-06-08 1999-11-09 University Of Wales College Of Medicine Closed ventilation/anesthesia apparatus
US20030015199A1 (en) 2001-07-20 2003-01-23 Fuhrman Bradley P. Device and method of isolating bias flow
JP2007520257A (ja) * 2003-09-30 2007-07-26 ザ リサーチ ファウンデイション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク ガスを部分的に分離する装置および方法
US20080276940A1 (en) 2007-05-08 2008-11-13 Fuhrman Bradley P Breathing-Gas Delivery System With Exhaust Gas Filter Body And Method Of Operating A Breathing-Gas Delivery System
JP2012527280A (ja) * 2009-05-19 2012-11-08 アート オブ ゼン リミテッド 人工呼吸装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4510930A (en) * 1983-03-08 1985-04-16 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Breathable gas distribution apparatus
US4719910A (en) 1985-04-29 1988-01-19 Jensen Robert L Oscillating ventilator and method
FI92286C (fi) * 1992-02-21 1994-10-25 Instrumentarium Oy Laitteisto potilaalle hengitysjakson aikana toimitetun kaasutilavuuden säätämiseksi
SE9400992L (sv) 1994-03-24 1995-05-02 Siemens Elema Ab Andningsgassystem med en trycköverförande bäljanordning mellan andningskretsen och drivgasapparaten
US6123072A (en) * 1996-09-11 2000-09-26 Downs; John B. Method and apparatus for breathing during anesthesia
FI974148A (fi) * 1997-11-05 1999-05-06 Instrumentarium Oy Menetelmä ja sovitelma hengityslaitteen yhteydessä
US6631717B1 (en) 1999-10-21 2003-10-14 Ntc Technology Inc. Re-breathing apparatus for non-invasive cardiac output, method of operation, and ventilator circuit so equipped
JP2001149477A (ja) * 1999-11-25 2001-06-05 Akoma Ika Kogyo Kk 循環式吸入麻酔器
US6866637B2 (en) 2000-04-29 2005-03-15 The Regents Of The University Of California Apparatus and method for the estimation of flow -independent parameters which characterize the relevant features of nitric oxide production and exchange in the human lungs
DE10238683A1 (de) * 2002-08-19 2004-03-11 Rist, Max, Dr. Vorrichtung zur Beeinflussung von Gasflüssen
US6951216B2 (en) 2002-12-19 2005-10-04 Instrumentarium Corp. Apparatus and method for use in non-invasively determining conditions in the circulatory system of a subject
CN102727975B (zh) * 2007-08-22 2016-03-30 纽约州立大学研究基金会 呼吸气体供应和共享系统及其方法
ITRM20110650A1 (it) * 2011-12-06 2013-06-07 Uni Campus Bio Medico Di Roma Apparato per la stima della gittata cardiaca.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5979443A (en) * 1995-06-08 1999-11-09 University Of Wales College Of Medicine Closed ventilation/anesthesia apparatus
US20030015199A1 (en) 2001-07-20 2003-01-23 Fuhrman Bradley P. Device and method of isolating bias flow
JP2007520257A (ja) * 2003-09-30 2007-07-26 ザ リサーチ ファウンデイション オブ ステイト ユニバーシティー オブ ニューヨーク ガスを部分的に分離する装置および方法
US20080276940A1 (en) 2007-05-08 2008-11-13 Fuhrman Bradley P Breathing-Gas Delivery System With Exhaust Gas Filter Body And Method Of Operating A Breathing-Gas Delivery System
JP2012527280A (ja) * 2009-05-19 2012-11-08 アート オブ ゼン リミテッド 人工呼吸装置

Also Published As

Publication number Publication date
DK3917599T3 (da) 2023-09-11
US20200246565A1 (en) 2020-08-06
ES2958193T3 (es) 2024-02-05
ZA202105967B (en) 2022-08-31
SG11202108198UA (en) 2021-08-30
EP3917599B1 (en) 2023-07-05
JP7229588B2 (ja) 2023-02-28
EP3917599A1 (en) 2021-12-08
IL285103B (en) 2022-04-01
BR112021015032A2 (pt) 2021-10-05
JP2022508660A (ja) 2022-01-19
KR102481447B1 (ko) 2022-12-28
CN113573761A (zh) 2021-10-29
CA3128019C (en) 2022-04-26
MX2021009143A (es) 2022-04-28
PL3917599T3 (pl) 2023-12-11
US11173262B2 (en) 2021-11-16
AU2020216120B2 (en) 2021-09-09
CA3128019A1 (en) 2020-08-06
AU2020216120C1 (en) 2022-02-24
WO2020159912A1 (en) 2020-08-06
HUE062955T2 (hu) 2023-12-28
IL285103A (en) 2021-09-30
PT3917599T (pt) 2023-07-19
EP3917599A4 (en) 2022-03-23
CN113573761B (zh) 2024-04-09
FI3917599T3 (fi) 2023-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11291785B2 (en) Portable light-weight ventilator system
JP5879354B2 (ja) 呼吸弁装置
CN102727975B (zh) 呼吸气体供应和共享系统及其方法
JPH02502520A (ja) 人工換気装置を調整する方法およびその装置
JP2009533199A5 (ko)
US20220305229A1 (en) Ventilator with switching valve
US20240075226A1 (en) System and method for accurate estimation of intentional and unintentional leaks in flow generation systems
US6135108A (en) Apparatus enabling fluid flow
US20140251329A1 (en) Fresh gas entrainment port on the inspiratory limb of a high frequency oscillatory ventilator
PT1409054E (pt) Dispositivo e método de isolamento de fluxo propulsionado
JPS6113972A (ja) ガス調合部分と、普通機械的に動かされる換気機部分を含む麻酔および／または人工呼吸装置
EP2797655B1 (en) Gas tank arrangement for breathing apparatus
KR102481447B1 (ko) 마취 순환 회로로부터의 공기 누출을 보상하는 디바이스 및 방법
RU2803080C2 (ru) Изолирующий анестезиологический дыхательный аппарат и способ компенсации утечек в изолирующем анестезиологическом дыхательном аппарате
BR112021015032B1 (pt) Dispositivo de reinalação
GB2613306A (en) Positive pressure breathing circuit
US11717631B2 (en) Ventilation system with three-port volume regulator
US20240350760A1 (en) Pneumatic system for an anaesthesia system
Brinkløv et al. The negative pressure relief valve: Pressure-flow relationships
BR112018067607B1 (pt) Bloco de manifold e sistema de ventilador de pressão positiva portátil
Ruben Anaesthesia system with eliminated spill valve adjustment and without lung rupture risk
WO2023153940A1 (en) Positive pressure breathing circuit
JPH08252314A (ja) 人工呼吸装置
Ekeoduru et al. PHYSICS OF ANESTHESIA MACHINE BREATHING SYSTEMS
JP2005211273A (ja) カフ付きチューブ

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant