(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者用蘇生／呼吸システムであって、
ハウジングと、
ハウジング内に配置されたシステムコントロールユニットとを有し、
システムコントロールユニットが、
タイマーモジュールと、
第１の圧縮ガス源から膨張可能腹部用カフに向かう圧縮ガスの第１の流れを制御する第１の空気圧モジュール、第１のガス源から膨張可能胸部用カフに向かう圧縮ガスの第２の流れを制御する第２の空気圧モジュール、および、第１のガス源から膨張可能脚部用カフに向かう圧縮ガスの第３の流れを制御する第３の空気圧モジュールを含む複数の空気圧モジュールと、
第２の圧縮ガス源から患者用人工呼吸モジュールに向かう呼吸可能ガスの流れを制御して、患者用人工呼吸モジュールおよび患者の肺と第２の圧縮ガス源とを周期的に接続する人工呼吸用供給モジュールと、
第１の圧縮ガス源からの圧縮ガスの前記第１の流れ、前記第２の流れ、および前記第３の流れを外気によって希薄化する空気導入システムとを備え、
前記空気導入システムが、
空気圧モジュールそれぞれに対して、チャンバーとチェックバルブとに流体接続されたバルブ用ノズルを有し、
第１の圧縮ガス源からの空気がノズルを高速で通過することにより、前記チャンバー内の空気圧が減圧して前記チェックバルブが開き、圧縮ガスを希薄化するための外気が取り込まれ、
タイマーモジュールが、蘇生モードにおいて、複数の空気圧モジュールを自動的に周期的に動作させて、複数のカフを周期的に膨張および収縮する、患者用蘇生／呼吸システム。
【請求項２】
前記タイマーモジュールが、電子タイマーモジュールであって、
前記複数の空気圧モジュールが、前記電子タイマーモジュールによって電子制御される、請求項１のシステム。
【請求項３】
システムは携帯可能であって、
システムコントロールユニットが、システムに電力を供給するバッテリーを備える、請求項１のシステム。
【請求項４】
第１のガス源と接続するための第１のホース用コネクタと、
第２のガス源と接続するための第２のホース用コネクタと、
人工呼吸用供給モジュールに流体接続され、患者用人工呼吸モジュールに着脱可能に接続するように構成されている第３のホース用コネクタと、
第１の空気圧モジュールに流体接続され、膨張可能胸部用カフに接続されたホースと着脱可能に接続するように構成されている第４のホース用コネクタと、
第２の空気圧モジュールに流体接続され、膨張可能腹部用カフに接続されたホースと着脱可能に接続するように構成されている第５のホース用コネクタと、
第３の空気圧モジュールに流体接続され、膨張可能脚部用カフに接続されたホースと着脱可能に接続するように構成されている第６のホース用コネクタとをさらに有する、請求項１のシステム。
【請求項５】
使い捨て可能な患者用キットをさらに有し、
キットが、
患者の胸部上を広がるように構成された膨張可能胸部用カフと、
患者の腹部上を広がるように構成された膨張可能腹部用カフと、
患者の一方の脚の上部上を少なくとも広がるように構成された膨張可能脚部用カフと、
患者用人工呼吸モジュールとを有し、
患者用人工呼吸モジュールが、
フェイスマスクと患者用バルブとを備え、
前記胸部用カフ、前記腹部用カフ、前記脚部用カフ、および前記患者用人工呼吸モジュールが、前記システムコントロールユニットに着脱可能に接続するように構成されている、請求項１のシステム。
【請求項６】
システムが携帯型のシステムであって、
第１の圧縮ガス源を保持する第１の携帯型タンクと、
第２のガス源を保持する第２の携帯型タンクとをさらに有し、
呼吸可能ガスが酸素である、請求項１のシステム。
【請求項７】
タイマーモジュールが、前記蘇生モード中、胸部用カフを腹部用カフとは逆位相で動作させるように構成されている、請求項１のシステム。
【請求項８】
タイマーモジュールが、前記蘇生モード中、人工呼吸用供給モジュールの動作を、患者の胃への送気が防止されるように、腹部用カフに同期させるように構成されている、請求項１のシステム。
【請求項９】
タイマーモジュールが、胸部用カフが５回動作する毎に脚部用カフが動作するように、第２の空気圧モジュールと第３の空気圧モジュールとを制御するように構成されている、請求項１のシステム。
【請求項１０】
電子タイマーモジュールが、カウンタと、タイムベースを提供するレジスタ−キャパシタ共振回路とを有するカウンタータイマー備える、請求項２のシステム。
【請求項１１】
電子タイマーモジュールが、Ｎ段階の動作シーケンスを提供するためにリセット可能である、請求項１０のシステム。
【請求項１２】
前記電子タイマーモジュールが、前記タイムベースから、第１、第２、および第３の空気圧モジュールと前記人工呼吸用供給モジュールとを順番に且つ同期させて動作させることが可能である、請求項１０のシステム。
【請求項１３】
前記電子タイマーモジュールが、第１、第２、および第３の空気圧モジュールそれぞれに対して、電気駆動式空気バルブと、スイッチ回路とをさらに有し、
スイッチ回路が、バッテリーによって供給された全電圧を、バルブの状態を移行するバルブアクチュエータ回路に一時的に供給するためのレジスタ−キャパシタ共振回路を備えることにより、電力の消費および散逸を減少させるとともにアクチュエータ回路の励起とバルブの状態とを維持する電圧を低く抑える、請求項１０のシステム。
【請求項１４】
前記スイッチ回路が、バッテリー電力を効率的に使用し、スイッチの発熱を最小化するために、ＯＮ抵抗が低い高電流ＭＯＳ−ＦＥＴスイッチを備える、請求項１３のシステム。
【請求項１５】
電子タイマーモジュールが、カウンタリセットパルスを生成するために、シュミットトリガーゲートと、レジスタ−キャパシタ回路とを備える、請求項１０のシステム。
【請求項１６】
タイマーモジュールが、前記第１、前記第２、および前記第３の空気圧モジュール、および人工呼吸用供給モジュールそれぞれのための複数の電気駆動式空気バルブと、適切なカウントに達したとき、カウンターの電気出力に応答して、それぞれの空気バルブを制御するための電気出力を生成するデコーダー回路とをさらに備える、請求項１０のシステム。
【請求項１７】
患者に対して心肺蘇生を実行する携帯型システムであって、
圧縮ガスの第１のガス源を保持する第１の携帯型タンクと、
呼吸可能空気の第２のガス源を保持する第２の携帯型タンクと、
患者の腹部上を広がるように構成された膨張可能腹部用カフと、
患者の胸部上を広がるように構成された膨張可能胸部用カフと、
患者の一方の脚の上部上を少なくとも広がるように構成された少なくとも１つの膨張可能脚部用カフと、
患者の肺と流体接続するためのフェイスマスクと、
システムコントロールユニットとを有し、
システムコントロールユニットが、
複数の電気駆動式空気バルブを備えるバッテリー駆動の電子タイマーモジュールと、
腹部用カフに向かう第１のガス源の第１の流れを制御する第１の空気圧モジュールと、
膨張可能胸部用カフに向かう第１のガス源の第２の流れを制御する第２の空気圧モジュールと、
少なくとも１つの脚部用カフに向かう第１のガス源の第３の流れを制御する第３の空気圧モジュールと、
第２のガス源からフェイスマスクに向かう呼吸可能ガスの流れを制御する人工呼吸用供給モジュールとを備え、
タイマーモジュールが、蘇生モードにおいて、複数の空気弁を自動的に周期的に動作させて、複数のカフを周期的に膨張および収縮させ、
フェイスマスクと人工呼吸用供給モジュールとを接続し、フェイスマスクおよび患者の肺を第２のガス源に周期的に接続する患者用バルブをさらに有する、携帯型システム。
【請求項１８】
システムコントロールユニットが、第１のガス源からのガスの第１、第２、および第３のガスを外気によって希薄化して、腹部用カフ、胸部用カフ、および脚部用カフに供給するための空気希薄化システムをさらに有する、請求項１７のシステム。
【請求項１９】
コントロールユニットが、第１のガス源に接続されたホースと接続するように構成された第１のコネクタポートと、
第２のガス源に接続されたホースと接続するように構成された第２のコネクタポートとをさらに有し、
第１および第２のコネクタポートに、第２のガス源のホースと第１のコネクタポートとの接続を防止する手段および第１のガス源のホースと第２のコネクタポートとの接続を防止する手段が設けられている、請求項１７のシステム。
【請求項２０】
コントロールユニットが、腹部用カフに接続されたホースと接続するために第１の空気圧モジュールに流体連結される第３のコネクタポートと、
胸部用カフに接続されたホースと接続するために第２の空気圧モジュールに流体連結される第４のコネクタポートと、
脚部用カフに接続されたホースと接続するために第３の空気圧モジュールに流体連結される第５のコネクタポートと、
前記患者用バルブと接続するために人工呼吸用供給モジュールに流体接続される第６のコネクタポートとを備える、請求項１９のシステム。
【請求項２１】
複数のカフおよび患者用バルブと対応するコネクタポートとの適切な接続を示すために、前記第３、第４、第５、および第６のコネクタポートそれぞれが、それぞれのホース用目印と対応するコネクタ用目印を備える、請求項２０のシステム。
【請求項２２】
患者用バックボードをさらに有し、
患者に対して即時に対応するために、複数の膨張可能カフがバックボードの規定の適切な位置に取り付け可能にされている、請求項１７のシステム。
【請求項２３】
電子タイマーモジュールが、多段式のリップルカウンタと、タイムベースを提供するレジスタ−キャパシタ共振回路とを有するカウントタイマーを有する、請求項１７のシステム。
【請求項２４】
電子タイマーモジュールが、Ｎ段階の動作シーケンスを提供するためにリセット可能である、請求項２３のシステム。
【請求項２５】
第１の圧縮ガス源からの圧縮ガスの前記第１の流れ、前記第２の流れ、および前記第３の流れを外気によって希薄化する空気導入システムをさらに有する、請求項１７のシステム。
【請求項２６】
患者に対して心肺蘇生を実行するための携帯型システムのためのコントロールユニットであって、
ハウジングと、
ハウジング内に配置されたバッテリー駆動の電子タイマーモジュールと、
ハウジング内に配置された電気駆動式空気バルブをそれぞれ備える複数の空気圧モジュールと、
フェイスマスクに向かう呼吸可能圧縮ガスの流れを制御する人工呼吸用供給モジュールとを有し、
複数の空気圧モジュールが、膨張可能腹部用カフに向かう第１の圧縮ガスの第１の流れを制御する第１の空気圧モジュール、膨張可能胸部用カフに向かう第１の圧縮ガスの第２の流れを制御する第２の空気圧モジュール、および膨張可能脚部用カフに向かう第１の圧縮ガスの第３の流れを制御する第３の空気圧モジュールを含み、
タイマーモジュールが、蘇生モードにおいて、複数の空気バルブを自動的に周期的に動作させて、複数のカフを周期的に膨張および収縮させる、コントロールユニット。
【請求項２７】
コントロールユニットが、第１の圧縮ガスを収容する第１のタンクに接続された第１のホースと接続するように構成された第１のコネクタポートと、
呼吸可能圧縮ガスを収容する第２のタンクに接続された第２のホースと接続するように構成された第２のコネクタポートとを備える、請求項２６のコントロールユニット。
【請求項２８】
第１および第２のコネクタポートが、第２のホースと第１のコネクタポートとの接続を防止するようにおよび第１のホースと第２のコネクタポートとの接続を防止するように構成されている、請求項２７のコントロールユニット。
【請求項２９】
コントロールユニットが、腹部用カフに接続されたホースと接続するために第１の空気圧モジュールに流体連結される第３のコネクタポートと、胸部用カフに接続されたホースと接続するために第２の空気圧モジュールに流体連結される第４のコネクタポートと、脚部用カフに接続された第５のホースと接続するために第３の空気圧モジュールに流体連結される第５のコネクタポートと、フェイスマスクと接続するために人工呼吸用供給モジュールに流体接続される第６のコネクタポートとを備える、請求項２７のシステム。
【請求項３０】
複数のホースおよび複数のコネクタポートとの適切な接続を示すために、前記第３、第４、第５、および第６のコネクタポートそれぞれが、それぞれ固有のホース用目印と固有のコネクタ用目印を備える、請求項２９のシステム。
【請求項３１】
前記第１、第２、第３、第４、第５、および第６のポートがハウジングに取り付けられている、請求項２９のシステム。
【請求項３２】
タイマーモジュールに電力供給するための充電可能なバッテリーをさらに有する、請求項２６のシステム。
【請求項３３】
電子タイマーモジュールが、多段式のリップルカウンタと、タイムベースを提供するレジスタ−キャパシタ共振回路とを有するカウントタイマーを備える、請求項２６のシステム。
【請求項３４】
コントロールユニットを有して患者に対して心肺蘇生を実行するシステムのための使い捨て患者用インターフェースキットであって、
患者の腹部上を広がるように構成された膨張可能腹部用カフと、
腹部用カフと流体接続するように構成され、コントロールユニット上の対応する第１のコネクタと接続するように構成された第１のコネクタを備える第１のホースと、
患者の胸部上を広がるように構成された膨張可能胸部用カフと、
胸部用カフと流体接続するように構成され、コントロールユニット上の対応する第２のコネクタと接続するように構成された第２のコネクタを備える第２のホースと、
患者の一方の脚の上部上を少なくも広がるように構成された少なくとも１つの膨張可能脚部用カフと、
少なくとも１つの脚部用カフに流体接続するように構成され、コントロールユニット上の対応する第３のコネクタと接続するように構成された第３のコネクタを備える第３のホースと、
人工呼吸モジュールとを有し、
人工呼吸モジュールが、患者の肺と流体接続するためのフェイスマスクと、患者用バルブと、患者用バルブと流体接続するように構成され、コントロールユニット上の対応する第４のコネクタと接続するように構成された第４のコネクタを備える第４のホースとを有する、患者用インターフェースキット。
【請求項３５】
前記第１、第２、第３、および第４のコネクタそれぞれが、各コネクタと他のコネクタとを視覚的に区別するために、固有のコネクタ用目印を備える、請求項３４の患者用インターフェースキット。
【請求項３６】
前記カフそれぞれが、膨張可能な空気袋を備える、請求項３４の患者用インターフェースキット。
【請求項３７】
前記カフそれぞれが、患者の適切な位置に固定されるためのフックファスナおよびループファスナを備える、請求項３４の患者用インターフェースキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蘇生方法を実行する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許第５８０６５１２号は、蘇生方法を実行する装置を開示している。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の複数の態様に係る、ある典型的な実施の形態の蘇生／呼吸装置は、携帯用であって、例えば、救命士、他の緊急救援隊員、または他の人間によって使用される。この実施の形態は、小さいバッテリーから電力の供給を受け、標準的な消防士用呼吸装置から入手できるような圧縮ガスと救急隊が使用するような医療用酸素とを使用する。
【０００４】
ある典型的な実施の形態は、工場出荷時に最適化することにより、流量、サイクル速度、圧力の制御などの設定をなくして簡易化されている。他の実施の形態においては、これらのパラメータのいくつかまたは全てが、ユーザによって調節可能にされている。ある典型的な実施の形態は、操作しやすい統合型人工呼吸器を利用し、また、胸部、腹部、脚部を圧迫する膨張可能カフの動作を同期させる。例えば、腹部を２度圧迫する度に、逆位相の動作を行う。
【０００５】
米国心臓協会は、２０分間の心肺蘇生（ＣＰＲ）を行うことまたは患者が蘇生するまで心肺蘇生を行うことのいずれか早いほうを推奨している。ある典型的な実施の形態においては、空気導入システムが、２０分以上または３０分間、４５００ＰＳＩに満たされた消防士用の空気シリンダからの圧縮空気を外気によって希薄化する。
【０００６】
ある典型的な実施の形態の携帯用のシステムは、耐衝撃性および耐水性のコンテナ内に収納された状態で、搬送されるまたは背負われる。膨張式カフは、患者に即時に対応するために、バックボードの適切な位置に取り付け可能にされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
開示の特徴および利点は、図面ととともに以下の詳細な説明から当業者であればすぐに理解にされる。この図面においては、
【図１】患者に取り付けられた状態のある典型的な実施の形態の携帯型蘇生システムの構成要素を示す概略図
【図１Ａ】ある実施の形態の携帯型蘇生システムの概略図
【図２】胸部用、腹部用、および脚部用膨張カフに対する空気の流れを制御する、図１Ａのシステムの３つのモジュールの１つのある典型的な実施の形態の概略図
【図３】図１Ａに示すシステムの人工呼吸用供給モジュールによって形成される人工呼吸器回路の概略図
【図３Ａ】図１Ａのシステムの携帯型患者回路またはモジュールのある典型的な実施の形態を示す図
【図４】図１のシステムのコントロールユニットのある典型的な実施の形態の簡略化されたブロック図
【図４Ａ】図１Ａのシステムのタイマーモジュールのある典型的な実施の形態の簡略化された機能ブロック図
【図４Ｂ】タイマーモジュールの一例の回路実装を示す図
【図５Ａ】ある典型的な実施の形態における人工呼吸とカフの空気袋に対するガス圧力の制御を示すグラフ図
【図５Ｂ】図５Ａに示すガス圧力制御を提供するための対応するソレノイドバルブの動作を示す図
【図６】図１のシステムと組み合わせて使用するのに適したある典型的な実施の形態のバックボードを示す上面図
【図７Ａ】図１のシステムのある典型的な実施の形態の胸部用カフの上面図
【図７Ｂ】図１のシステムのある典型的な実施の形態の胸部用カフの下面図
【図８Ａ】図１のシステムのある典型的な実施の形態の腹部用カフの上面図
【図８Ｂ】図１のシステムのある典型的な実施の形態の腹部用カフの下面図
【図９】図１のシステムのある典型的な実施の形態の脚部用カフの上面図
【図１０】図１のガスシリンダ用のキャリアを示す斜視図
【図１１】図１のシステムのある典型的な実施の形態のポートコネクタを示す図
【図１２】空気用ホースを膨張可能カフに接続するための、ある典型的な実施の形態例のコネクタセットを示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の詳細な説明や複数の図面において、類似の構成要素には、類似の符号が使用される。図面は縮尺どおりでなく、特徴部分の相対的なサイズは、説明のために拡大されている。
【０００９】
図１は、倒れた患者１に取り付けられた状態のある典型的な実施の形態の蘇生／呼吸システム１０の構成要素を示す概略図である。システム１０は、圧縮空気のシリンダ２２と、呼吸用酸素のシリンダ２４と、システムユニット３０と、人工呼吸用マスク４０と、胸部用カフ５０、腹部用カフ６０、脚部用カフガーメント７０とを有する。これらのカフは、フックファスナおよびループファスナ（マジックテープ（登録商標））を備えたストラップによって適切な位置に固定される膨張可能な空気袋を有する。これらは、バックボード１００に取り付けられて、簡単に位置決めされる。シリンダ２２、２４は、空気用ライン／ホースやコネクタによってシステムユニット３０に接続されている。空気用ラインは、システムユニットからコネクタを備えるカフに向かって取り付けられている。
【００１０】
ある典型的な実施の形態のシステムユニット３０は、６つのコネクタポート３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ、３６Ｅ、３６Ｆを備え、これらは複数の空気用ホースそれぞれと着脱可能に係合するように構成されている。コネクタポート３６Ａは、空気用シリンダ２２に取り付けられたホース２２Ａに取り付け可能である。コネクタポート３６Ｂは、酸素用シリンダ２４に取り付けられたホース２４Ａに取り付けられるように構成されている。コネクタポート３６Ｃは、患者用人工呼吸モジュールのフェイスマスク４０に取り付けられたホースに取り付けられるように構成されている。コネクタポート３６Ｄは、胸部用カフ５０に取り付けられたホース５８に取り付けられるように構成されている。コネクタポート３６Ｅは、腹部用カフ６０に取り付けられたホース６８に取り付けられるように構成されている。ポート３６Ｆは、脚部用カフ７０に取り付けられたホースに取り付けられるように構成されている。
【００１１】
ある典型的な実施の形態において、システムユニット３０は、人工呼吸用マスクに供給される気道内圧を表示するメータ３２Ａと、”デマンド（ｄｅｍａｎｄ）”設定を手動で行うとともに、患者個別の１回換気量（タイダルボリューム：ｔｉｄａｌ  ｖｏｌｕｍｅ）の設定を手動で行うための、操作ノブ１１６を備える手動操作部１１２とを有する。”デマンド”状態は、本質的に、患者によって要求されたときに酸素を供給するのみの”ｏｆｆ”モードである。ノブ１１６を回転させて”ｄｅｍａｎｄ”状態にすることにより、バルブが設定される。バルブ３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄは、システムユニット３０の操作パネル上に操作ハンドルを備え、胸部用カフ、腹部用カフ、脚部用カフそれぞれのための空気モジュールの基準チャンバー（詳細は後述する）への流れを制御する。バルブ３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄを、ＯＦＦ状態またはＡＵＴＯ状態に切り替えることができる。ＯＦＦ状態では、バルブは閉じ、それぞれのカフへの流れは生じない。ＡＵＴＯ状態では、対応する回路内のソレノイドバルブを開閉するタイマーモジュール（詳細は後述する）によって流れが自動制御される。バルブ３２Ｄは、３方向バルブであって、脚部用カフのための空気モジュールの基準チャンバーに供給される圧力を制御する。このバルブは、上述のバルブ３２Ｂ、３２ＣのようにＯＦＦ状態およびＡＵＴＯ状態を備えるとともに、ＯＮ状態も備える。ＯＮ状態では、流れが生じ、一定の圧力が脚部用カフに供給される。
【００１２】
ある典型的な実施の形態においては、システムユニット３０が充電可能なバッテリーを有する。システムユニット３０は、即座に携帯できるように十分に小さく且つ軽く、携帯の用途に適する。
【００１３】
携帯型の蘇生システム１０は、図１Ａの概略図に示すように、複数のモジュールを備える。１つのモジュールであるタンクモジュール２０は、空気用シリンダと酸素用シリンダとを備える。各シリンダには、他のシステムに適切な圧力出力を供給するレギュレータが備えられている。
【００１４】
モジュール２０は、空気用ライン２２Ａと酸素用ライン２４Ａとにより、インプットモジュール２６に接続されている。ある典型的な実施の形態において、このモジュールは、圧縮ガス協会によって開発され、ＤＩＳＳシステムとして知られた、ラインの接続間違いを防止する、直径が示されたセーフティシステムに従うコネクタ２６Ａ、２６Ｂを備える。本実施例のコネクタシステムにおいては、接続部の直径が大小異なることによって、置き換え不可能にされている。これらの特別な直径は鍵のように機能し、あるガス業者の接続金具は、その業者の部材にのみに接続する。他の種類のコネクタを代わりとして使用することも可能である。モジュール２６はまた、他のモジュールへの圧力供給を厳密に制御するために圧力をさらに調節する、圧力用レギュレータを備える。
【００１５】
ライン２４Ｂによって酸素が人工呼吸用供給モジュール１１０に供給される。このモジュールは、タイダルボリューム制御部１１２とデマンドレギュレータ１１４とを備える。ある典型的な実施の形態においては、タイダルボリューム制御部１１２は、システムユニット３０の操作パネル上のノブ１１６によって設定される、様々なレベルの１回換気量を実現する５つの状態を備える。タイマーモジュールの動作に合わせられる場合、一定量のガスがデマンドレギュレータ１１４の出口に流れるように、各状態は流れに関して調整される。タイダルボリューム制御部１１２が出力する量に比べて多い流量が患者によって要求されたとき、デマンドレギュレータは、この要求に応じる流量を供給することができる。したがって、タイダルボリューム制御部によって供給される量に比べて多い流量を患者が要求した場合、その結果として、マスク圧力は、負圧になる。これは、ごく小さい負圧を維持するためにデマンドレギュレータがガスを追加するトリガーとなる。
【００１６】
患者用人工呼吸モジュール１２０は、デマンドレギュレータ１１４に接続されるホース１２２と、患者用バルブ１２４と、患者用マスク４０とを備える。ホース１２２は、人工呼吸モジュール１１０から患者に向かって出力を搬送する。ホースは簡単に保管できるように折りたたみ式であって、患者用バルブ１２４は、呼気の吸い込みを防止する吸気／呼気バルブを備える。バルブ１２４はまた、出口圧力がしきい圧力、例えば、５５ｃｍの水（５５  ｃｍ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ）を超えると、発信音を出力する警告用ホイッスルを搭載してもよい。
【００１７】
空気モジュール１３０は、カフ５０、６０、７０Ｌ、７０Ｒそれぞれの膨張可能空気袋への空気の流れを制御する３つの空気圧モジュール１３２、１３４、１３６を備える。マニホールドを介して調整された圧力がモジュールの入口に供給される。空気モジュールは、カフの空気袋の出力圧力を設定するためのレギュレータを備える。カフそれぞれについて、入口圧力は、制限器（リストリクタ）を介して、出力圧力を設定するレギュレータ内のダイアフラムチャンバに供給される。レギュレータのｏｎ／ｏｆｆを切り替えるために、タイマーモジュール内のソレノイドバルブが開閉する。適切な順序で複数のカフの空気袋を収縮するために動作し、過剰圧力から保護するためのリリーフバルブとして機能する補償型排気バルブによって、基準圧力が測定される。
【００１８】
タイマーモジュール１４０は、空気モジュール動作や人工呼吸動作の両方を制御するために、ソレノイドバルブの適切な順序やタイミングを設定する電気回路を備える。ある典型的な実施の形態においては、モジュール１４０は、好ましくは、充電可能なバッテリー電源によって動作する。
【００１９】
カフモジュール、またはカフキット１５０は、”胸部用”、”腹部用”、”脚部用”の膨張可能空気袋を有する、カフ５０、６０、７０Ｌ−７０Ｒを備える。
【００２０】
図２は、胸部用膨張カフ５０、腹部用膨張カフ６０、脚部用膨張カフ７０に対する空気の流れを制御する３つのモジュール１３２、１３４、１３６の一例（１３２）を概略的に示す図である。タンク２２からの圧縮空気は、ポート１３２−１０に導入される。制限器（リストリクタ）１３２−１１により、小量が、経路１３２−１２を介して、チャンバー１３２−１４につながる分岐部３１２−１３に入る。ソレノイドバルブ１４０−２がタイマーモジュール１４０の電気回路によって閉じられたとき、チャンバー１３２−１４内のプリセット圧力を維持するためにリリーフバルブ１３２−１６が開くまで、チャンバー１３２−１４内の圧力は増加する。この圧力は、パドル１３２−２３を押すためのダイアフラム１３２−１７に作用し、そしてパイロットバルブ１３２−１９が開弁される。これにより、メインバルブ１３２−２２を閉じた状態で維持するための圧力が減少し、ノズル１３２−２３を介する流れが生じる。ノズルの流れは、スロート１３２−２４に方向付けされている。高速なノズル流れにより、チャンバー１３２−２５内の圧力が降下し、チェックバルブ１３２−２６が開弁され、そして外気が取り込まれる。出口側チャンバー１３２−２７内の圧力は、経路１３２−２８を介して測定され、ダイアフラム１３２−１７上の圧力がチャンバー１３２−１４内の基準圧力とバランスをとり、それによりパイロットバルブ１３２−１９が閉じ、流れが止まる。チャンバー１３２−１４の圧力は、ライン１３２−２９を介して、補償型排出バルブ１３２−３１内のダイアフラム１３２−３０によって測定される。出口の圧力が基準圧力（チャンバ１３２−１４内）に比べて高いが小さい圧力（例えば、約２５ｍｍＨｇ）である場合にはバルブが開いて出口内の圧力を逃がすように、スプリング１３２−３２はバルブを閉塞位置に付勢している。これにより、補償型バルブ１３２−３１が、リリーフバルブとしてまた排気バルブとして機能する。カフの空気袋内に圧力（例えば、２５ｍｍＨｇ）が残る利点は２つある。これにより、患者の循環系内の末梢抵抗が増加し、膨張可能カフの完全な収縮を防止することによって空気の消費が抑えられる。タイマーモジュール１４０は、ソレノイドバルブ１４０−２を介してチャンバー１３２−１４内の基準圧力を排気する。これにより、補償型バルブ１３２−３１が開き、カフが排気される。ソレノイドバルブ１４０−２が開くことによってチャンバー１３２−１４から外気に向かって流れが生じる。
【００２１】
したがって、エアモジュール１３２は、以下の手順で動作する。圧縮空気は、ポート１３２−１０に供給され、レギュレータアセンブリ内のダイアフラムバルブ１３２−２２に向かって流れる。このダイアフラムは、リストリクタ１３２−２１を介する入口圧力によって加圧されているチャンバー１３２−２０内の圧力によって閉じた状態で保持されている。パイロットバルブ１３２−１９は、パドルアセンブリ１３２−１８に付勢されたスプリングを介してこのチャンバーをシールしている。ダイアフラムの一方側は、経路１３２−２８を介してチャンバー１３２−２８を介して出口側チャンバー１３２−２７内の圧力を測定し、それに対して他方側は、チャンバー１３２−１４内の基準圧力を測定する。
【００２２】
出口側チャンバー１３２−２７の圧力がチャンバー１３２−１４内の基準圧力より下に降下したとき、ダイアフラム１３２−１８は移動してパイロットバルブ１３２−１９を開弁し、それによりダイアフラムバルブ１３２−２２が開き、そして、入口１３２−１０からの流れがノズル１３２−２３を介して出口側チャンバー１３２−２７に向かって流れることが可能になる。この流れは、高速でスロート１３２−２４に入り、その結果、チャンバー１３２−２５内の圧力がベルヌーイ効果によって外気圧より下に降下し、チェックバルブ１３２−２６介して外気の流れが混合チャンバー１３２−２５に入り始める。この動作は、外気導入システムによって提供される。外気導入システムは、シリンダ２２からの圧縮空気を希薄化し、それにより、圧縮空気シリンダによる、システムや胸部用カフ、腹部用カフ、脚部用カフの動作を長続きさせる。
【００２３】
図３は、システム１０の人工呼吸用供給モジュール１１０によって形成された人工呼吸器回路の概略図である。人工呼吸モジュールは、酸素入口ポート１１０−１を有する。圧縮酸素は、ポート１１０−１に導入され、バイパス経路１１０−２を通過して、デマンドレギュレータバルブ１１４に向かう。同時に、経路１１０−３を介してタイダルボリューム制御部１１２にも導入される。タイダルボリューム部１１２は、調整可能な制限器（リストリクタ）であって、経路１１２−１２からダイアフラムバルブ１１２−３に向かう流れを制限する一連のオリフィス１１２−１を収容している。リストリクタ１１０−４は、経路１１０−５を介して小量をバルブ１１２−３の反対側に移動させ、それにより、ソレノイド１４０−１に応じてバルブ１１２−３が開閉する。ソレノイド１４０−１が閉じた場合、バルブ１１２−３は付勢されて閉じる。バルブ１４０−１が開いた場合、バルブ１１２−３が開き、出口経路１１０−６を介してデマンドレギュレータ１１４の出口１１４−１に向かう流れが生じる。ソレノイドバルブ１４０−１の開閉は、タイマーモジュール１４０によって制御される。したがって、ソレノイドバルブ１４０−１がタイマーモジュール１４０によって開弁するまで、圧縮酸素がリストリクタ１１０−４と経路１１０−５とを通過してバルブ１１２−３を閉じた状態で維持する。ソレノイドバルブ１４０−１が開弁すると、ライン１１０−５内の圧力が排出され、バルブ１１２−３が開き、それにより、経路１１０−６を介して人工呼吸器の出口ポートを備えるデマンドバルブの出口１１４−１に向かう流れが生じる。デマンドレギュレータ１１４は、図２について上述したものと類似するサーボバルブである。デマンドレギュレータ１１４の出口内の圧力が負圧の場合、デマンドレギュレータ１１４は出口１１４−１に酸素を供給するように応答する。出口圧力が所定の最大値を超えると、リリーフバルブ１１４は開き、過剰の酸素が徐々に排出され、患者の回路に安全限界を超えて酸素が流れることが防止される。
【００２４】
人工呼吸器回路は、以下の手順で動作する。圧縮酸素は、ポート１１０−１に流入し、経路１１０−２を介してデマンドレギュレータ１１４に直接案内される。また、経路１１０−３を介してタイダルボリューム制御部１１２に流れる。調節された圧力が、リストレクタ１１０−４と経路１１０−５を介して、ダイアフラムバルブ１１２−３に供給される。この経路は、自動モードにおいて、ダイアフラムバルブ１１２−３を開いて出口経路１１０−６に向かう流れを発生させるために、ソレノイドバルブ１４０−１を介して排気されてもよい。この流れは、回転ノブ１１６によって位置合わせされた４つの調節可能リストレクタ１１２−１の一つによって制限され、それにより、バルブ１１２の出口に向かう流れが制限され、したがって、タイマー１４０が患者に向かって流れるガス量を決定する。
【００２５】
図３Ａは、使い捨て可能な患者回路またはモジュール１２０のある典型的な実施の形態を示している。そのモジュールは、コントローラの人工呼吸用出口ポート１１４−１に接続され、患者に呼吸用酸素を搬送する。患者回路は、ホース１２２、患者用バルブ１２４、およびマスク４０を含む。患者用バルブ１２４は、吸気／呼気バルブ１２４−１、リリーフバルブ１２４−２、およびホイッスル１２４−３を備える。マスク内圧力がしきい圧力（例えば５５ｃｍの水（５５  ｃｍ  ｏｆ  ｗａｔｅｒ））を超えると、リリーフバルブが開き、それ以上の圧力上昇が防止される。リリーフバルブからのガスが、視聴可能なアラーム、本例ではホイッスル１２４を鳴らし、患者の軌道を閉じ且つ注意を必要とする介護者に対して警告する。
【００２６】
図４は、システムユニット３０の構成要素を示す概略的なブロック図である。システムユニットは、金属製のキャビネットまたは筐体に収容され、電子タイマー回路またはモジュール１４０と、ユニットのＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源スイッチ１４８と、空気供給源（すなわち、タンク２０、酸素用タンク２２）、人工呼吸用マスク、カフ５０、６０、７０と接続するための６つのコネクタとを有する。充電可能なバッテリー１４２は、キャビネットに取り付けられ、タイマーモジュール１４０に電力を供給する。ヒューズを介してバッテリー１４２を充電するために、バッテリー充電器とシステムユニット３０とを電気的に接続するためのコネクタが設けられている。
【００２７】
図４Ａを見れば、ある典型的な実施の形態のタイマーモジュール１４０の単純化された機能ブロック図が示されている。タイマーモジュール１４０は、いくつかの機能を実行するための回路を備える。その回路は、タイムベース１４０−Ａ、発振器１４０−Ｂ、カウンター１４０−Ｃ、デコーダー１４０−Ｄ、リセットパルス発生器１４０−Ｅ、電気駆動式空気バルブ１４０−３、１４０−２、１４０−４、１４０−１を制御する電源スイッチおよびエネルギー低下ホールドタイマー機能（ＲＥＤＵＣＥＤ  ＥＮＥＲＧＹ  ＨＯＬＤ  ＴＩＭＥＲ  ＦＵＮＣＴＩＯＮ）１４０−Ｆ、１４０−Ｇ、１４０−Ｈ、１４０−Ｉを備える。空気バルブそれぞれは、腹部用カフ５０、胸部用カフ６０、脚部用カフ７０、および人口呼吸モジュール１１０に供給される空気／酸素を制御する。
【００２８】
タイマーベース１４０−Ａは、発振器１４０−Ｂに正確で安定した周波数を発生させるための手段を備える。タイマーベースは、例えば、結晶共振器またはセラミック振動子によって実現される、または、システムの必要要件によってはレジスタ−インダクタ−キャパシタの組み合わせの回路によって実現される。例えば、レジスターキャパシタ（Ｒ−Ｃ）回路が実装される。
【００２９】
発振器１４０−Ｂは、タイマーベース１４０−Ａの電気的特性を利用して電気的なタイミング基準を生成する。これは、３つのゲート要素によって実現されてもよい。ある典型的な実施の形態においては、図４Ｂに示すように、リップルキャリー型カウンター用分配器（ｒｉｐｐｌｅ−ｃａｒｒｙ  ｃｏｕｎｔｅｒ−ｄｉｖｉｄｅｒ）（Ｕ１）によって実現される。
【００３０】
カウンター１４０Ｃおよびデコーダー１４０−Ｄは、本質的に、発振器１４０−Ｂによって生成されたタイミング基準パルスをカウントし、適切なカウント数に達すると、電気的な出力信号を生成する。実装によるが、全サイクルカウントが終了すると、カウンターは既知の値にリセットされてもよい。他の実装においては、例えばトータルカウントが２のｎ乗の場合、カウンターのリセットは、本質的に行なわれ、必要がない。一例の実装では、リップルキャリー型カウンターと多入力ゲートが、カウントレジスタのデコードのために使用される。ＣＯＭＳ論理素子が使用される、ただし、実装は、ＴＴＬ、またはリードオンリーメモリーまたはマイクロプロセッサの使用を含む他の論理ファミリーによって実現されてもよい。
【００３１】
デコーダー１４０−Ｄの出力は、電気駆動式空気バルブ１４０−１、１４０−２、１４０−３、１４０−４に電流を供給する電源スイッチ１４０Ｆ〜１４０−Ｉを駆動する。電源スイッチへの入力信号は、非常に低い電力レベルである。ＯＮされると、電源スイッチは、空気バルブの動作に必要な電流を供給する。なお、ある典型的な実施の形態においては、電源スイッチは、バルブを高プルイン駆動してバルブの動作状態の維持に必要な駆動電流を減少させる回路を備える。
【００３２】
上述するように、電子タイマーモジュール１４０は、タイミングとシステム１０のバルブ動作を制御する。それは、所定の動作シーケンスを実行するバッテリー駆動式デジタルコントローラを備える。ある典型的な実施の形態においては、リセット前およびリピート前の１２個の個別動作状態（表１）を介してシステムをシーケンス制御するハードウェアベースの状態機械によって制御が実行される。
【表１】
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【００３３】
表１は、カウンター用分配器の１２個の状態と、それぞれの状態における空気ソレノイドそれぞれの動作状態を示している。ある典型的な実施の形態おいては、各状態の継続時間は、約１秒間である。表１はまた、１３番目の状態、すなわちリセット状態を示している。カウンターが状態１に戻る場合、リセット状態は非常に短い期間である。ある典型的な実施の形態においては、リセット状態の継続時間は、１ミリ秒に比べて短い、または他の状態それぞれの継続時間の０、１％に比べて短い。状態１２の完了後、タイマーは、リセット状態に移行する。タイマーロジックは、リセット状態におけるソレノイドバルブの出力が状態１と同一になるように、また、カフの機能が状態１のときのように、さらにリセット状態が装置の動作において機能的に認識されないように構成されている。リセットが完了すると、タイマーは状態１に移行する。リセットを完了するために状態１のときから０．１％伸びる以外、カフへの移行の影響はない。
【００３４】
ある典型的な実施の形態において、タイマーモジュールは、機能を果たすためのマイクロプロセッサまたはソフトウェアを利用せず、ＣＭＯＳ論理素子によって実行されてもよい。必要電流が低いＣＭＯＳ素子を使用することにより、バッテリーによる駆動動作が長く行われる。なお、１２Ｖで動作を行うと、ノイズ排除性は２Ｖを超える。
【００３５】
図４Ｂは、ある典型的な実施の形態のタイマーモジュール１４０の回路の概略的なダイアグラム図である。本実施の形態において、プライマリタイミング機能は、レジスターキャパシタ（ＲＣ）（Ｒ１８、Ｃ２）制御発振器とリップルキャリー型カウンター用分配器（Ｕ１）とによって提供される。構成要素、温度、および供給電圧を考慮すると、誤差１％のＲ成分と誤差２％のＣ成分を使用する場合、最悪でも＋／−５％未満のタイミング誤差が起こりうる。タイミング状態のデコーディングは、タイプ４０９３ＮＡＮＤゲート回路などの、シュミットトリガー出力を備える複数の２入力ＮＡＮDゲート（Ｕ２Ａ、Ｕ２Ｂ、Ｕ２Ｃ、Ｕ３Ａ、Ｕ３Ｄ）によって実現される。シュミットトリガー出力は、回路のノイズ排除性をさらに高め、リセットパルスの発生が向上する。
【００３６】
カウンター用分配器１４０−Ｃのリセットは、リセットパルス発生器１４０−Ｅ（図４Ａ）によって提供される。図４Ｂに示す典型的な実施の形態においては、リセットパルス発生器はレジスタＲ５、キャパシタＣ１、インバータＵ３Ｃによって実現される。リセットパルス発生器１４０−Ｅは、ＮＡＮＤゲートＵ２Ｄへの両方の入力がともにｈｉｇｈの場合に生じる対象の１２の状態を超えたカウントの検知とデコーディングとに応答する。ゲートＵ２Ｄへのｈｉｇｈ入力により、Ｒ−Ｃ時間一定のために、ｌｏｗがＲ５と、遅れてＵ３Ｃとに出力される。Ｕ３Ｃは、シュミットトリガー入力を備えるゲートであって、両方の入力が接続されているためにインバータとして機能する。Ｕ３Ｃへのｌｏｗ入力により、カウンター用分配器Ｕ１にｈｉｇｈが入力され、カウントが状態１にリセットされ、その出力全てがｌｏｗにされる。Ｕ２Ｄへの入力がｌｏｗになると、その出力はｈｉｇｈになる。Ｒ５−Ｃ１時間一定の効果後、Ｕ３Ｃの出力はｌｏｗにされ、Ｕ１のリセットが解除され、対象の１２状態を進行することが可能になる。Ｕ１を正確にリセットすることにより、リセット入力が最小の時間間隔でアサートされなければならない顕著な状況を引き起こす。この要求は、Ｒ−Ｃ回路とシュミットトリガーゲートＵ２Ｄによって達成される。Ｕ２Ｄへの２つの入力がゼロになると、リセットが完了する確かさはない。しかし、Ｒ−Ｃ回路とシュミットトリガーゲートが、Ｕ２Ｄへの入力がゼロになった後にリセットが所要時間アサートされ続けることを保証する。
【００３７】
シュミットトリガーのヒステリシスがない場合、リセット持続時間の少しの制御が本質的に存在し、またリセット回路に”レース（ｒａｃｅ）”が存在する。Ｕ２Ｄが、即座に２つのｈｉｇｈ入力に反応し、Ｒ５を介してＵ３ＣのトリップレベルにＣ１をチャージする。Ｕ３Ｃの出力がｈｉｇｈになると、リセットが即座にアサートされ、Ｕ２Ｃへの入力がｌｏｗにまたその出力がｈｉｇｈされる。すぐに、Ｃ１は、Ｒ５を介してＵ３Ｃのトリップレベルに放電される。リセットアサーションの時間分は、Ｕ２Ｄの出力がｈｉｇｈに復帰するためのリセットの時間と、Ｕ３Ｃのトリップレベルに復帰するために十分なＣ１を放電するための必要時間との合計である。前者は、ゲートの速度の関数であって、非常に短い。後者の時間は、Ｕ３Ｃの入力をトリップレベルに減少させるために取り除かれる必要があるリセットパルスの間にＣ１が実行したチャージによって決定される。入力レベルのヒシテリシスがない標準的なゲートにおいては、Ｃ１のチャージ間隔とその結果のチャージ量は非常に小さい。なぜなら、それが、所要リセット継続時間と比較して非常に短い、Ｕ１の２つの出力のリセット時間とＵ２Ｄの伝搬遅延とによって決定されるからである。シュミットトリガーゲートのヒステリシスは、リセットが終了する前にＣ１がｈｉｇｈトリップレベルからｌｏｗトリップレベルに放電することを必要とする。ＲＣパラメータとともに、これらの電圧レベルは、最低限の部品によって要求される１００回を超えてリセット継続時間が制御されることを確実に保証する。
【００３８】
ある典型的な実施の形態においては、バッテリー電圧をモニタするローバッテリーレベル検知回路１４６が設けられる。この回路は、バッテリー１４２によって連続的に駆動され、４５分以上の動作には不十分なレベルにバッテリーが放電するとインジケータＬＥＤ１４６を点滅させる。この点灯機能によってＯＦＦ時間に満たないＯＮ時間で非対称な点滅が行われることにより、電力消費が減少され、視覚効果によって注意が行われる。レベル検知回路は、低電力の二重コンパレータを使用することによって実現されてもよく、モニタリング中、バッテリーから、例えば２ｍＡ未満の低い電流を引き込むのが好ましい。
【００３９】
電子制御回路と空気モジュール１３０の間のインターフェースは、４つのソレノイドバルブ（１４０−１、１４０−２、１４０−３、１４０−４）によって提供される。バルブのコイルは、パワーＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）によって駆動される。電力ＭＯＳＦＥＴは、ＣＭＯＳゲートとよく調和する。なぜなら、これらは、ゲートから利用できる低くて安定した状態の駆動電流によって動作し、スイッチの散逸損失なしにソレノイドバルブを駆動するためのＯＮ状態における抵抗が非常に低いからである。なお、ＭＯＳＦＥＴの大きいゲート静電容量とそれに伴うゲートから利用可能な限界電流とがもたらすスイッチ速度の限界が、しばしば問題とされる。このことは、ここでは利点となる。なぜなら、低スイッチ速度により、バルブの状態の移行が穏やかに行われ、リップルカウンタ出力の小さいスキューに起因するスイッチング過渡現象にバルブが応答しないようになるからである。
【００４０】
単一のタイムベースからのデコーディングにより、動作周波数に関係なく、体用カフと人工呼吸器の間の動作関係が維持される。
【００４１】
図５Ａおよび図５Ｂは、タイマーモジュールの動作とソレノイドバルブの動作によって変化するガス圧力（図５Ａ）を示している。つまり、制御中のソレノイドバルブの開閉によって生じたカフの空気袋内と人工呼吸器回路内の相対的な圧力を示している。ある典型的な実施の形態においては、胸部用の空気袋の圧力は、腹部用の空気袋と逆位相であって、それにより、腹部の圧迫に割り込むようにＣＰＲが行われる。脚部用の空気袋は、胸部用の空気袋が５回繰り返す毎に実行される。人工呼吸器は、胃に送気される可能性を排除するために、腹部用の空気袋と同期する。したがって、人工呼吸と圧迫は、中断なく実行される。ある典型的な実施の形態においては、一秒間ＯＮと一秒間ＯＦＦの腹部用と胸部用のサイクルが、逆位相で行われる。
【００４２】
熱散逸が非常に小さいタイマーは、ＭＯＳ技術要素を使用することによって実現される。これには、二重の利点がある。なぜなら、長期の動作中において電力が節約され、構成要素の温度が周囲のレベル近傍に維持されるからである。なお、各バルブのバルブ駆動用ＲＣ回路である、バルブ１４０−２用のＲ１４とＣ３、バルブ１４０−３用のＲ１５とＣ４、バルブ１４０−１用のＲ１６とＣ５、バルブ１４０−４のＲ１７とＣ６は、ソレノイドバルブに供給される電力を、ソレノイドが一度停止すると、保守水準の約６６％に減少させ、さらにバッテリーの放電や構成要素の発熱を抑制する。ある典型的な実施の形態においては、各ソレノイドバルブの消費電力は、平均０．５Ｗ未満である。
【００４３】
ある典型的な実施の形態においては、バッテリー１４２は、シールされた鉛酸ユニットである。これは、コントロールユニット３０に設けられたコネクタを介して外部の充電器によって充電される。ヒューズに取り付けられたラインは、充電回路電流を０．５Ａに制限する。回路基板は、バッテリー電流を制限するために、リセット可能な０，３７５Ａのヒューズを備える。回路基板には、一方向、１５Ｖ、１５００Ｗの一時的抑制ダイオードが設けられている。それは、回路ヒューズとともに、約１８Ｖを超える過渡電圧から守るとともに、極性電圧を逆転させる。ヒューズは、数分間過剰電流の状況を排除した後、自身をリセットする。ユニットは、充電器によって直接的に駆動されてもよいし、バッテリーの充電中に操作されてもよい。
【００４４】
回路基板は、３つのコネクタを介して、電力入力と動作制御部に接続される。コネクタ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）は、不注意に誤って接続されないように、異なり、鍵状にされている。
【００４５】
ある典型的な実施の形態においては、回路は、高周波数の情報無線通信に起因する電気ノイズ環境に対して耐性を備えるように構成されている。それは、潜在的な電気的干渉を減衰するために、アルミニウム製の筺体（ファラデー箱）内に収容される。内部クロック発振器は、高周波数の放出（ＥＭＩ）を防止するために、６４Ｈｚで且つ低電力レベルで動作する。
【００４６】
さらに、ある典型的な実施の形態のタイマーモジュールは、空気圧モジュールと人工呼吸モジュールとを動作させる電子駆動式ソレノイドバルブを備える電子回路として実現される。他の実施の形態において、これらの要素は空気回路によって実現されてもよい。これらの空気回路は、圧縮ガス源によって動作されてもよい。
【００４７】
システム１０は、必要に応じて患者を（ベッドのように）支持し、胸部圧迫用カフ５０と腹部圧迫用カフ６０とが取り付けられるバックボード１００を備えてもよい（図１）。カフは、患者への位置合わせを容易にするために、またそれをすばやく行うために、ボードに取り付けられてもよい。図６に示すある典型的な実施の形態においては、バックボード１００は、ＰＶＣプラスチックやガラスファイバーなどの剛体材料から作製され、異なる大きさの患者に対応してカフが移動できるように構成された、対向し合うスロット１０２Ａ、１０２Ｂと１０４Ａ、１０４Ｂをボードの側部に備える。カフは、スロットを通過し、ボード上の患者にフックファスナとループファスナとによって固定される。
【００４８】
図７Ａおよび図７Ｂは、ある典型的な実施の形態の胸部用カフ５０を示している。カフ５０は細長く柔らかいストラップ５２を備え、ストラップの上面の一端にフックファスナ部５２Ａが取り付けられている。ある典型的な実施の形態においては、フックファスナ部は、図７Ａに示すように、ストラップ上に縫いつけられ、使用中に空気袋の膨張によって加えられる力に耐えることができる十分な大きさにされている。一実施形態において、フックファスナ部は、４インチの幅で、７インチの長さである。ストラップの下側であってフックファスナ部から離れた他端には、ループファスナ部が、縫製または接着剤によって取り付けられている。ループファスナ部はフックファスナ部に比べてかなり長くされており、それにより、ストラップが様々なサイズの患者にフィットするとともに適切な位置に固定される。空気袋５４は、ポリウレタンなどの弾性材料から作製されており、ホース５８（図１）に取り付けられた対応するコネクタと接続するポートコネクタ５６を備える。ある典型的な実施の形態においては、ホースとコントローラとの間のコネクタは色分けされ、図１１に示すタイプのスライドスリーブ（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｓｌｅｅｖｅ）であり、ホースとカフの間のコネクタ５６は色分けされ、ユニットに接続される図１２に示すようなスナップである。ホースとカフの間のコネクタは、永久的に外れないように構成されている。代わりとして、ホースは、空気袋の部分に永久的に取り付けられてもよい。ホース５８の対向端は、ユニット３０のポートに接続するように構成されている。上述したようなタイマーユニットの制御と空気ソレノイドバルブ１４０−２（図４Ａ）の動作により、空気袋は、呼吸サイクルの呼気中に膨張して患者の胸部に圧力を加えるために圧縮空気が充満され、また患者の肺に空気を導入するために収縮される。空気袋は、患者のサイズに対応する大きさが異なるカフのために、異なる大きさであってもよい。
【００４９】
図８Ａおよび図８Ｂは、柔らかいストラップ部６２を備える腹部用カフ６０を示している。ストラップ部６２は、ストラップ部の一方側であって且つストラップ部の一方の端に取り付けられたフックファスナ部６２Ａと、他方側であって且つ他方の端に取り付けられた対応するループファスナ部６２Ｂを備える。空気袋６４は、ホース６８に取り付けられるコネクタ６６を備える。代わりとして、胸部用カフに関連して上述したように、ホースは、空気袋の部分に永久的に取り付けられてもよい。空気袋６４は、空気ソレノイドバルブ１４０−３（図４Ａ）の動作によって膨張し、また収縮する。
【００５０】
図９は、患者の右足または左足に使用される、一例の脚部用カフ７０を示している。カフは、柔らかいストラップ部７２を備える。ストラップ部７２は、ストラップ部の一方側であって且つストラップ部の一方の端に取り付けられたフックファスナ部７２Ａと、他方側であって且つ他方の端に取り付けられた対応するループファスナ部７２Ｂを備える。空気袋７４は、ホース７８（図１）に取り付けられるコネクタ７６を備える。代わりとして、胸部用カフに関して上述したように、ホースは、空気袋の部分に永久的に取り付けられてもよい。空気袋７４は、空気ソレノイドバルブ１４０−４（図４Ａ）の動作によって膨張し、また収縮する。システムは、各脚用の脚部用カフと、それぞれの脚部用カフを同時に膨張／収縮させるＹ字状ホースに連結される各脚用の空気袋コネクタとを備えるのが好ましい。
【００５１】
ホースは、永久的に結合するように構成されたコネクタによって、それぞれのカフの空気袋に手作業で取り付けられてもよい。カフは、公衆衛生を保証し、また疲労破損を避けるために、使い捨てである。コントロールユニット３０上のコネクタは、簡単に着脱するために、スライドスリーブによってホースと係合する。
【００５２】
ある典型的な実施の形態においては、患者用の使い捨て用カフは、別々に市販されるまたは製造され、システムユニット３０と互換可能に接続する使い捨て患者用キットを有する。これに関連して、各カフのホースは、他のカフのホースの他のコネクタと区別されたコネクタを備える。そのために、コネクタまたはシステムユニット３０上のコネクタが、視覚的特徴によって、例えば色分けされてもよい。これにより、例えば、脚部用カフのホースがシステムユニットの適切なホース用コネクタに接続される。キットはまた、人工呼吸用バルブとホースとを備えたマスクを含んでもよく、人工呼吸用ホースのコネクタとして、コントロールユニット３０のカフ用コネクタのいずれとも物理的に取り付け不可能なものが選択されてもよい。
【００５３】
図１０は、空気用タンク２２および酸素用タンク２４の輸送を容易にするがタンク輸送／補完用ユニット２００が示されている。タンクは、キャディーに形成されたキャビティに係合し、ボルト２１０とプラスチック製のクリップ２１２によって保持される。クリップは、タンクを取り外してその交換を容易にするために、９０度回転するようにされている。ホースはキャディーの周囲に巻き付けられ、搬送を容易にする取っ手２１４が一方の側部に設けられている。取り外し可能なバックパック２１６により、タンクを背負って運べ、他の道具のために手が自由になる。
【００５４】
携帯型蘇生／呼吸システムとの関連で説明されたシステムと異なり、システムユニット３０は、病院の緊急治療室や重症管理室などに、据え置いて使用されるまたはビルトインされて使用されてもよい。圧縮ガスは、ラインによって、空気源または酸素源から供給されてもよい。システムユニットは、カート上に載置するまたは壁内に埋め込むことが可能であって、永久的な接続によって電力の供給を受ける。患者用キットは、衛生上の理由から１回限りの使用とされ、システムユニットとには同様に、すなわちコネクタ／ホースによって接続されるものと期待される。
【００５５】
図１に示すシステムの１つの用途は、患者の蘇生を行うことである。蘇生モードにおけるシステムの動作のための一例の行為は、ＣＰＲを訓練した２名によって行われる。使用前、コントロールユニット３０は、以下の状態に予め設定されている。酸素用タイダルボリュームセレクタは４００、６００、８００、１０００ｍｌの一つに設定されている。胸部用カフおよび腹部用カフのバルブは、ＡＵＴＯに設定されている。脚部用カフのバルブは、Ｏｆｆに設定されている。
【００５６】
１．患者のコンディションを判断した後、患者を背筋が伸びた状態で座らせる。
【００５７】
２．胸部用圧迫カフおよび腹部用圧迫カフが取り付けられた状態のバックボードを患者の背後に配置する。
【００５８】
３．バックボード上に患者を横たわらせる。
【００５９】
４．代わりとして、バックボードとカフを患者の横に配置し、患者をバックボード上に転がす。
【００６０】
５．第１の付き添い人は、ａ．患者の胸部用カフを当ててファスナを固定し、ｂ．患者に腹部用カフを当ててファスナを固定し、ｃ．色分けされた空気供給用ホースをカフに接続し、ｄ．脚部用カフを当てて色分けされた空気供給用ホースを接続し、ｅ．脚部用カフの制御バルブをＡｕｔｏに切り替える。
【００６１】
６．第２の付き添い人は、ａ．空気源と酸素源をコントローラに接続してＯＮに切り替え、ｂ．空気供給用ホースをコントローラに接続し、ｃ．酸素吸入用ホースをコントローラに接続し、ｄ．ＯＮ／ＯＦＦボタンを押して（インジケータのライトをグリーンにして）胸部用カフ、腹部用カフ、脚部用カフを周期的に動作させ、ｅ．酸素吸入用マスクを患者に当てる。
【００６２】
蘇生が成功すると、ａ．タイダルボリュームセレクタがＤｅｍａｎｄ状態に切り替えられてまたは酸素が連続的に患者のマスクに供給され、ｂ．胸部用カフの制御バルブがＯＦＦに切り替えられ、ｃ．腹部用カフと脚部用カフの周期的な動作が継続されて血液循環がサポートされる。患者の自発的な呼吸が戻ると、タイダルボリュームセレクタを”Ｄｅｍａｎｄ”モードに設定することができる。このモードの場合、人工呼吸器は、自動換気装置から切り離され、患者が一呼吸する毎に酸素が供給される。
【００６３】
患者が心肺停止に戻った場合、ａ．タイダルボリュームセレクタは前の設定にリセットされ、ｂ．胸部用カフの制御バルブがＯＮに切り替えられ、自動心肺蘇生が再開される。
【００６４】
蘇生行為が完了すると、ＯＮ／ＯＦＦボタンが押され（インジケータのグリーンが消え）、自動酸素吸入とカフの周期的動作が停止し、コントローラとカフから色分けされた空気供給用ホースが取り外され、コントロールユニットから酸素吸入用ホースが取り外され、コントロールユニットから酸素供給用ホースと空気供給用ホースとが取り外され、カフのファスナが開いて患者から取り外される。
【００６５】
典型的な実施の形態の蘇生／呼吸システムは、様々な用途にすなわち様々な動作モードで使用することができ、また、以下の複数の用途に対しても機能することができる。
【００６６】
１．上述した心肺蘇生。
【００６７】
２．血液循環サポートモード。
蘇生後、弱った心臓はその心拍出量が低く、そのため血圧が不十分で、脳、心臓、腎臓、肺に流れる血液量が減少する。血液循環サポート機能により、病院への移送中、弱った心臓の負担が軽減される。本モードでは、ａ．タイダルボリュームセレクタがＤｅｍａｎｄ状態に切り替えられ、または患者のマスクに酸素が連続的に供給され、ｂ．胸部用カフの制御バルブがＯＦＦに切り替えられ、ｃ．血液循環をサポートするために、腹部用カフと脚部用カフの周期的な動作が継続される。
【００６８】
３．トランスポート人工呼吸器。
心肺停止状態または呼吸ストレス（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ  ｓｔｒｅｓｓ）状態の患者は、呼吸できないまたは呼吸能力が低下した場合、人工呼吸を必要とする。トランスポート人工呼吸器モードおいて、酸素量が選択可能であって、それにより１分あたり１５回の呼吸の頻度で肺に人工的に酸素を吸入させるトランスポート人工呼吸器として、システムは機能することができる。このケースの場合、患者は、呼吸のサポートのみを必要とし、マスクが取り付けられ、人工呼吸器に接続される。患者が自発的な呼吸を行っていた場合はタイダルボリュームセレクタが”デマンド”モードに設定され、そうでない場合は適切なタイダルボリュームに設定される。バルブ３６Ｂ、３６Ｃ、３６ＤはＯＦＦ状態に設定される。
【００６９】
４．アンチショックシステム。
医用アンチショックズボン（ＭＡＳＴ）が、外傷性または出血性ショックの間、最終的なケアが行われるまで、心臓への静脈還流を増加させるために使用される。これと血管の圧迫とを併用することにより、体の下部から脳、心臓、肺への血液の移動が生じる。血圧を回復させるために、また心拍数を通常に戻すために、脚部用カフと腹部用カフの繰り返し動作が行われてもよい。アンチショックを実行している間、システムは、バルブ３６Ｄを”ＯＮ”状態にし、またバルブ３６Ｂおよび３６ＣをＯＦＦ状態にし、脚部を膨張させたままで維持する。そのため、それは、アンチショックズボン（ＭＡＳＴ）と同様に機能する。いくつかのケースにおいて、例えば外傷性および／または出血性ショック状態の患者に対して、システムは、腹部用と脚部用を”自動”モードで周期的に動作させる。体の下部から脳、心臓、肺に血液を向かわせるために静的に膨張する従来の医用アンチショックズボンと異なり、腹部用カフと脚部用カフは、蘇生モードに関して上述したように、通常のリズムで周期的に動作される。低血圧および高心拍数（典型的なショック状態）またはそうでないショック状態の患者は、その状態が比較的早く、例えば１−３分で好転する。
【００７０】
上述では対象の具体的な実施の形態を説明するとともに示しているが、発明の範囲や意図を逸脱することなく、当業者は様々な改良や変更が可能である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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