(57)【要約】      （修正有）【課題】安価に製造でき、耐久性が高く、正確で、精密な人工呼吸器を提供する。【解決手段】流量制御装置はソレノイドが開位置にあるときに患者接続回路に流体を送り、ソレノイドが閉位置にあるときには通気穴を介して流体を装置から排出することで流体を患者に送る期間を制御する。また流量制御装置はソレノイドが開位置にあって流体を患者に送るときには、患者接続回路へ通じる異なる直径を有する複数のオリフィスから一つのオリフィスを選択して使用することで流量を制御する。【選択図】図１
2014138863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から供給される電圧差を使用して開位置と閉位置との間で動き、前記開位置にあるときは吸気期間に人工呼吸器から患者接続回路を介して流体を患者へ流し、前記閉位置にあるときは前記流体が前記患者に送られることを防ぐソレノイドと、
オリフィス板と、第一ポートと、第一チャンバと、管と、出口ポートと、ダイヤフラム弁と、第二ポートと、通気穴とを有し、前記ソレノイドが前記開位置にあるときに、前記流体は、前記ソレノイドから前記第一ポートを介して前記第一チャンバへ流れ込むとともに前記第二ポートを介して前記ダイヤフラム弁へ流れ込み、前記ソレノイドが前記開位置にあるときに、前記流体は、前記第一チャンバから前記オリフィス板にある複数のオリフィスから選択された一つのオリフィスを介して前記管へ流れ込み、前記管から前記出口ポートおよび前記患者接続回路へ流れ込むように構成され、前記患者接続回路を介して前記患者に送られる前記流体の流量を制御する流量制御装置と
を備え、
前記ソレノイドが前記開位置にあるときは、前記流体は前記第二ポートへ流れるとともに前記流量制御装置から前記通気穴を介して前記流体が排出されることを防ぐために前記ダイヤフラム弁を閉じ、前記ソレノイドが前記閉位置にあるときは、前記流体が第二ポートに流れこまないように前記ダイヤフラム弁は開かれるとともに前記流体は前記通気穴を介して前記流量制御装置から排出される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項２】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記ソレノイドは、前記ソレノイドが前記閉位置にあるときに前記患者接続回路内の流体圧力を逃す出口ポートであるバーブを有する
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項３】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記ソレノイドは、前記流量制御装置の上流に、前記流体が前記患者へ流れる経路に沿って配置される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項４】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記ソレノイドは、前記ソレノイドを前記開位置または前記閉位置に動かすことにより、前記患者の前記吸気期間の持続を制御するように構成され、
前記吸気期間は、前記ソレノイドが前記開位置へ動かされたときに始まり前記閉位置に動かされたときに終わる
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項５】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記オリフィス板にある前記複数のオリフィスは異なる直径を有する
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項６】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記人工呼吸器によって前記患者へ供給される前記流体の量は、前記ソレノイドを使用して一つ以上の吸気期間を手動で調整するか、前記流量制御装置を使用して前記流体の流量を手動で調整することで変更可能である
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項７】
請求項１に記載の人工呼吸器であって、
前記流量制御装置は、患者気道の内圧センサーに流体接続されている出口を有し、前記内圧センサーは前記人工呼吸器によって前記患者に送られる前記流体の圧力を測定するように構成される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項８】
請求項７に記載の人工呼吸器であって、
前記内圧センサーに通信可能に接続された少なくとも一つの警報を更に備え、
前記警報は複数のアラームイベントのうちの少なくとも一つが発生したときに少なくとも視覚的又は聴覚的通知を提供する
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項９】
請求項８に記載の人工呼吸器であって、
前記複数のアラームイベントは、
前記流体の前記圧力が、上側気道内圧しきい値を超えること、
前記流体の前記圧力が、少なくとも所定の期間、下側気道内圧しきい値より低下すること、
流体供給源によって前記流体が供給されるときの前記圧力が、供給源圧しきい値より低下すること、を含む
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１０】
電源から供給される電圧差を使用して開位置と閉位置との間で動き、前記開位置にあるときは吸気期間に人工呼吸器から患者接続回路を介して流体を患者へ流し、前記閉位置にあるときは前記流体が前記患者に送られることを防ぐものであって、前記閉位置にあるときに前記患者接続回路内の流体圧力を逃す出口ポートであるバーブを有するソレノイドと、
オリフィス板と、第一ポートと、第一チャンバと、管と、出口ポートとを有し、前記ソレノイドが前記開位置にあるときに、前記流体は、前記ソレノイドから前記第一ポートを介して前記第一チャンバへ流れ込み、前記ソレノイドが前記開位置にあるときに、前記流体は、前記第一チャンバから前記オリフィス板にある複数のオリフィスから選択された一つのオリフィスを介して前記管へ流れ込み、前記管から前記出口ポートおよび前記患者接続回路へ流れ込むように構成され、前記患者接続回路を介して前記患者に送られる前記流体の流量を制御する流量制御装置と
を備えることを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記流量制御装置は、ダイヤフラム弁と、第二ポートと、通気穴とを有し、前記ソレノイドが前記開位置にあるときに、前記流体は、前記ソレノイドから前記第二ポートを介して前記ダイヤフラム弁へと流れ込むよう構成され、
前記ソレノイドが前記開位置にあるときは、前記流体は前記第二ポートへ流れるとともに前記流量制御装置から前記通気穴を介して前記流体が排出されることを防ぐために前記ダイヤフラム弁を閉じ、前記ソレノイドが前記閉位置にあるときは、前記流体が第二ポートに流れこまないように前記ダイヤフラム弁は開かれるとともに前記流体は前記通気穴を介して前記流量制御装置から排出される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１２】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記ソレノイドは、前記流量制御装置の上流に、前記流体が前記患者へ流れる経路に沿って配置される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１３】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記ソレノイドは、前記ソレノイドを前記開位置または前記閉位置に動かすことにより、前記患者の吸気期間の持続を制御するように構成され、
前記吸気期間は、前記ソレノイドが前記開位置へ動かされたときに始まり前記閉位置に動かされたときに終わる
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１４】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記オリフィス板にある前記複数のオリフィスは異なる直径を有する
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１５】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記人工呼吸器によって前記患者へ供給される前記流体の量は、前記ソレノイドを使用して一つ以上の吸気期間を手動で調整するか、前記流量制御装置を使用して前記流体の流量を手動で調整することで変更可能である
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１６】
請求項１０に記載の人工呼吸器であって、
前記流量制御装置は、患者気道の内圧センサーに流体接続されている出口を有し、前記内圧センサーは前記人工呼吸器によって前記患者に送られる前記流体の圧力を測定するように構成される
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１７】
請求項１６に記載の人工呼吸器であって、
前記内圧センサーに通信可能に接続された少なくとも一つの警報を更に備え、
前記警報は複数のアラームイベントのうちの少なくとも一つが発生したときに少なくとも視覚的又は聴覚的通知を提供する
ことを特徴とする人工呼吸器。
【請求項１８】
請求項１７に記載の人工呼吸器であって、
前記複数のアラームイベントは、
前記流体の前記圧力が、上側気道内圧しきい値を超えること、
前記流体の前記圧力が、少なくとも所定の期間、下側気道内圧しきい値より低下すること、
流体供給源によって前記流体が供給されるときの前記圧力が、供給源圧しきい値より低下すること、を含む
ことを特徴とする人工呼吸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願記載の発明は、一般に、人工呼吸装置に関する。より具体的には、本願記載の技術の実施形態は、改良型人工呼吸器を提供する。
【背景技術】
【０００２】
緊急用人工呼吸器は、緊急時環境において機械式呼吸を行う方法として、バッグマスク式人工蘇生装置と部分的に又は完全に置き換えることができる装置である。既存の装置は、ＥＭＴや医療補助者等のユーザが、一回呼吸量（「ＶＴ」）や毎分呼吸数（「ＢＰＭ」）等を設定することができる。これらの既存の装置は、通常、可搬式加圧酸素シリンダから流れる加圧酸素によって駆動又は動力供給される。
【０００３】
既存の病院用人工呼吸器は、呼吸療法士として高度に訓練されていない人が使用するのは難しい場合がある。更に、既存の人工呼吸器はきわめて高価な場合もある。病院で、テロ攻撃、自然災害、鳥インフルエンザ等の疾病の突発的大発生のような事態に対して新たに備える必要性がある場合、多数の人工呼吸器を追加することは大きな財政負担になる場合があり、またそのような危機の際に十分に訓練した人材を準備することは大きな問題になる可能性がある。
【０００４】
既存の人工呼吸器は、一般に、複雑な電子システム（「電気式人工呼吸器」）又は複雑な空気圧システム（「空気圧式人工呼吸器」）によって制御される。電気式人工呼吸器に関して言うと、これらの装置には多くの短所がある。例えば、電気式人工呼吸器は、通常、吸気時間と人工呼吸器内の流量を制御するために使用される壊れ易い電子回路システムを含む。その結果、これらのタイプの人工呼吸器は、空気圧で制御された人工呼吸器と比較して壊れ易い傾向がある。緊急用人工呼吸器は、一般に、緊急事態で使用されるので、人工呼吸器の耐久性はかなり重要である。
【０００５】
電気式人工呼吸器はまた、通常、人工呼吸器を通る流量を設定するために複雑なプロポーショニングバルブを制御し駆動する電子回路を含む。そのようなバルブの制御には、一般に、かなりの量の電力を必要とする。その結果、電気式人工呼吸器は、通常、鉛蓄電池又はリチウムイオン電池によって電力供給される。これらのタイプの電池は、比較的重く、緊急事態の際に扱い難い。即ち、緊急事態の際に、鉛蓄電池又はリチウムイオン電池電源は利用し難い場合がある。更に、既存の電気式人工呼吸器は、鉛蓄電池又はリチウムイオン電池をかなり速く消耗させる可能性がある。多くの人工呼吸器は、そのような電池を８時間未満で枯渇させる可能性がある。
【０００６】
更に、そのようなバルブを使用するには、一般に、人工呼吸器に必要な精度を実現するために、１つ又は複数の位置フィードバック回路が必要である。位置フィードバック回路が複雑になると、そのようなタイプの人工呼吸器のコストが増大する。
【０００７】
空気圧式人工呼吸器に関しては、これらの装置は、電気式人工呼吸器より耐久性が高い傾向がある（ほとんどの場合、電気式人工呼吸器の複雑な回路を含まないため）。但し、空気圧式人工呼吸器は、通常、動作中にきわめて厳密に監視されなければならない。これらの人工呼吸器は、人工呼吸器を流れる流体のタイミングと流量を制御するために、患者に送られる流体によって駆動される空気圧システムを使用する。即ち、人工呼吸器は、装置内の圧力の増加をタイミング機能として使用する。供給流体圧力のわずかな漏れ及び／又は変化があると、タイミング機能従って人工呼吸器の正確さ及び／又は精度が低下することがある。空気圧式人工呼吸器は、複雑な電子式人工呼吸器よりコストが低いが、空気圧構成要素が必要なため、相変わらず数千ドルのコストがかかる。
【０００８】
幾つかのより安価な人工呼吸器が市場に投入されたが、そのような人工呼吸器にも短所がある。例えば、そのような人工呼吸器の１つ以上には、人工呼吸器のユーザへのフィードバックがない。即ち、ユーザは、患者に送られているＢＰＭ又は流体の量を判断できない。ユーザは、全吸気時間を決定するためには、例えばストップウォッチを使用してそのような情報を外部で算出しなければならない。そのような人工呼吸器の場合、緊急事態の際、１人のユーザが複数の人を助けることができない。ユーザは、患者への流体の送出を監視し続けるために人工呼吸器の傍に居続けなければならない。
【０００９】
従って、より安価に製造でき、より耐久性が高く、より正確で、より精密な改良型人工呼吸器が必要とされている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
人工呼吸器は、電源から供給される電圧差を使用して開位置と閉位置との間で動き、開位置にあるときは吸気期間に人工呼吸器から患者接続回路を介して流体を患者へ流し、閉位置にあるときは流体が患者に送られることを防ぐソレノイドと、オリフィス板と、第一ポートと、第一チャンバと、管と、出口ポートと、ダイヤフラム弁と、第二ポートと、通気穴とを有し、ソレノイドが開位置にあるときに、流体は、ソレノイドから第一ポートを介して第一チャンバへ流れ込むとともに第二ポートを介してダイヤフラム弁へ流れ込み、ソレノイドが開位置にあるときに、流体は、第一チャンバからオリフィス板にある複数のオリフィスから選択された一つのオリフィスを介して管へ流れ込み、管から出口ポートおよび患者接続回路へ流れ込むように構成され、患者接続回路を介して患者に送られる流体の流量を制御する流量制御装置とを備え、ソレノイドが開位置にあるときは、流体は第二ポートへ流れるとともに流量制御装置から通気穴を介して流体が排出されることを防ぐためにダイヤフラム弁を閉じ、ソレノイドが閉位置にあるときは、流体が第二ポートに流れこまないようにダイヤフラム弁は開かれるとともに流体は通気穴を介して流量制御装置から排出される。
【００１１】
人工呼吸器は、電源から供給される電圧差を使用して開位置と閉位置との間で動き、開位置にあるときは吸気期間に人工呼吸器から患者接続回路を介して流体を患者へ流し、閉位置にあるときは流体が患者に送られることを防ぐものであって、閉位置にあるときに患者接続回路内の流体圧力を逃す出口ポートであるバーブを有するソレノイドと、オリフィス板と、第一ポートと、第一チャンバと、管と、出口ポートとを有し、ソレノイドが開位置にあるときは、流体は、ソレノイドから第一ポートを介して第一チャンバへ流れ込み、ソレノイドが閉位置にあるときは、流体は、第一チャンバからオリフィス板にある複数のオリフィスから選択された一つのオリフィスを介して管へ流れ込み、管から出口ポートおよび患者接続回路へ流れ込むように構成され、患者接続回路を介して患者に送られる流体の流量を制御する流量制御装置とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器システムの図である。
【図２】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器の図である。
【図３】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器装置の電源室の図である。
【図４】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器内部の図である。
【図４Ａ】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器の一方の半体の内部の図である。
【図４Ｂ】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器の他方の半体の内部の図である。
【図５】本願記載の発明の実施例による流量制御装置の幾つかの図である。
【図６】本願記載の発明の実施例による流量制御装置の断面図である。
【図７】本願記載の発明の実施例による開位置のソレノイドの概略図である。
【図８】本願記載の発明の実施例による閉位置のソレノイドの概略図である。
【図９】本願記載の発明の実施例による改良型人工呼吸器を使用する方法のフローチャートである。
【図１０】本願記載の発明の実施例による患者回路接続として使用することができる管の図である。
【図１１】本願記載の発明の実施例によるオリフィス板を示す図である。
【図１２】本願記載の発明の実施例による人工呼吸器の分解図である。
【図１３】本願記載の発明の実施例による流量制御装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
前述の概要、並びに本願記載の技術の特定の実施形態の以下の詳細な説明は、添付図面と関連して読むとよりよく理解できるであろう。本願記載の技術を説明するために、図面に特定の実施形態を示す。しかしながら、本願記載の技術は、添付図面に示された構成および手段に限定されないことを理解されたい。
【００１４】
図１は、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器システム１００の図を示す。人工呼吸器システム１００は、人工呼吸器装置１１０、流体供給源１２０、流体供給源接続１３０、患者回路接続１４０、送出装置１５０、出力弁１７０、及び入力又は吸気弁１８０を有する。図１に示したように、人工呼吸器システム１００が、患者１６０に接続される。
【００１５】
流体供給源１２０は、流体供給源接続１３０によって人工呼吸器１１０に接続される。人工呼吸器１１０は、患者回路接続１４０によって送出装置１５０と接続される。送出装置１５０は、患者１６０に接続される。一実施形態では、送出装置１５０は、呼息ポート１５５及び／又は一方向弁１５７を有する。一方向弁１５７は、弁１５７を介して一方向の流体の流れのみを可能とする弁を有することができ、弁１５７に流れる流体の圧力が十分低下すると、弁１５７は閉じる。例えば、一方向弁１５７は、ダック・バルブ又はダックビル・バルブを含んでもよい。
【００１６】
流体供給源１２０は、人工呼吸器１１０を使用して患者１６０に送られる流体を保持する任意の容器を有してもよい。例えば、流体供給源１２０は、加圧気体のキャニスタを含んでもよい。一実施形態では、流体供給源１２０は、酸素の加圧キャニスタを有する。別の実施形態では、流体供給源１２０は、２８０ｋＰａ（４０．６ｐｓｉ）〜６００ｋＰａ（８７．０ｐｓｉ）の酸素キャニスタを有する。別の実施形態では、流体供給源１２０は、最低４０リットル／毎分の流量能力を有する３４４ｋＰａ（５０．０ｐｓｉ）の酸素キャニスタを有する。別の実施形態では、流体供給源１２０は、高流量空気及び酸素混合機を有する。一実施形態では、流体供給源１２０は、直径指標安全機構（「ＤＩＳＳ（diameter index safety system）」）継手を有する。流体キャニスタは、気体を２０００ｋＰａ以上などの高圧で収容し、流体調整器を使用して圧力を下げることによって２８０ｋＰａ（４０．６ｐｓｉ）〜６００ｋＰａ（８７．０ｐｓｉ）の気体を送ることができる。
【００１７】
流体供給源接続１３０、即ち患者気道接続１３０は、流体供給源１２０及び吸気弁１８０に接続することができる任意の管又はホースを有する。例えば、流体供給源接続１３０は、ポリ塩化ビニル（「ＰＶＣ」）製の供給ホースを有してもよい。別の例では、流体供給源接続１３０は、ゴム製の供給ホースを有してもよい。
【００１８】
患者回路接続１４０は、出力弁１７０と送出装置１５０に接続可能な任意の管又はホースを有する。例えば、患者回路接続１４０は、波状管を有することができる。管は、エチレン酢酸ビニル（「ＥＶＡ」）等の材料から製造することができる。
【００１９】
一実施形態では、患者回路接続１４０に使用される管は、互いに切り離してより短い管を形成することが可能な断片を有する連続片である。例えば、患者回路接続１４０は、任意の箇所で約６インチずつ切り離すことができ、従って、連続管から６インチ単位の任意の長さにすることができる。
【００２０】
図１０は、本願記載の発明の実施例に従って患者回路接続１４０として使用することが可能な部分管９３０の２つの図９１０、９２０を示す。図９に示したように、もっと長い継続接続１４０（図９２０に示したように）から複数の管部分９３０（図９１０で示したように）を切り離してもよい。
【００２１】
送出装置１５０は、患者接続回路１４０を介して人工呼吸器１１０から流体を受け取り、流体を患者１６０に送るか又は提供することができる任意の機器、装置又はシステムを有する。例えば、送出装置１５０は、酸素マスク又は気管内挿入管を有することができる。一実施形態では、送出装置１５０は、内径２２ｍｍの酸素マスクを有する。別の実施形態では、送出装置１５０は、外径１５ｍｍの気管内挿入管を有する。
【００２２】
出力弁１７０は、人工呼吸器１１０と患者接続回路１４０の間で流体連通を提供することが可能な任意の出口、弁、接続又は開口を有する。例えば、出力弁１７０は、人工呼吸器１１０と患者接続回路１４０の間を接続して流体が人工呼吸器１１０から患者接続回路１４０に流れることを可能にする弁を有することができる。一実施形態では、出力弁１７０は、２２ｍｍの接続バルブを有する。一実施形態では、出力弁１７０は、窒息防止弁を有する。
【００２３】
入力弁１８０は、流体供給源接続１３０と人工呼吸器１１０の間の流体連通を提供することが可能な任意の出口、弁、接続又は開口を有する。例えば、入力弁１８０は、流体供給源接続１３０と人工呼吸器１１０の間で接続を提供し、流体が流体供給源接続１３０から人工呼吸器１１０に流れることを可能にする弁を有することができる。一実施形態では、入力弁１８０は、ＤＩＳＳ継手を有する。一実施形態では、入力弁１８０は、フィルタを有する。例えば、入力弁１８０は、６５ミクロンの焼結銅フィルタを有することができる。
【００２４】
動作において、流体供給源１２０と人工呼吸器１１０は、流体供給源接続１３０の両端に接続される。流体供給源接続１３０は、人工呼吸器１１０に取り付けられた入力弁１８０に接続することができる。
【００２５】
人工呼吸器１１０と送出装置１５０は、患者回路接続１４０の両端に接続される。患者回路接続１４０は、人工呼吸器１１０に取り付けられた出力弁１７０に接続することができる。
【００２６】
ユーザは、吸気時間（「Ｉｔ」）を選択する。ユーザが吸気時間をどのように選択するかの詳細については後述する。簡単に言うと、ユーザは、人工呼吸器１１０の１つ又は複数のボタンを使用して複数の吸気時間のうちの１つを選択する。一実施形態では、ユーザは、１又は２秒の吸気時間を選択する。例えば、ユーザは、必要一回呼吸量が６００ｍＬ以下の子供又は大人に人工呼吸器１１０を使用するために１秒の吸気時間を選択することができる。別の例では、ユーザは、必要一回呼吸量が４００ｍＬを超える大人に人工呼吸器１１０を使用するために２秒の吸気時間を選択することができる。
【００２７】
ユーザは、また、毎分呼吸数（「ＢＰＭ」）を選択する。ユーザがどのようにＢＰＭを選択するかの詳細については後述する。簡単に言うと、ユーザは、人工呼吸器１１０の１つ又は複数のボタンを使用して複数のＢＰＭのうちの１つを選択する。一実施形態では、ユーザは、８〜３０のＢＰＭを選択する。一実施形態では、ユーザによって選択された吸気時間に基づいて利用可能なＢＰＭの範囲を制限することができる。例えば、吸気時間が１秒の場合、利用可能なＢＰＭ範囲は８〜３０又は１２〜２０でよい。別の例では、吸気時間が２秒の場合、利用可能なＢＰＭの範囲は８〜２０又は８〜１２でよい。
【００２８】
ユーザはまた、一回呼吸量（「Ｔｖ」）を選択する。選択された一回呼吸量は、人工呼吸器１１０又は患者１６０を通る流体の流量を決定する。ユーザが一回呼吸量をどのように選択するかの詳細については後述する。簡単に言うと、ユーザは、人工呼吸器１１０のつまみを使用して複数の一回呼吸量のうちの１つを選択する。一実施形態では、選択された吸気時間に基づいて、利用可能な一回呼吸量及び対応する流量が制限される。例えば、ユーザが選択できる一回呼吸量設定及び対応する流量は、下記の表に示したものに制限することができる。
【００２９】
【表１】
2014138863.tif 000003
【００３０】
次に、ユーザは、患者接続回路１４０と送出装置１５０を使用して人工呼吸器１１０を患者１６０に接続する。次に、人工呼吸器１１０は、患者１６０に一回呼吸量を、選択されたＢＰＭで提供する。一実施形態では、患者１６０が、自発的、即ち自分自身で呼吸し始めた場合、出力弁１７０に含まれる窒息防止弁が、周囲空気を弁１７０を介して引き込むことを可能にする。別の実施形態では、患者の自発呼吸を検出できるセンサが出力弁１７０に追加されてもよい。そのようなセンサは、出力弁１７０内の負圧を検出することによって自発呼吸を検出することができる。そのように負圧が検出されたとき、人工呼吸器１１０は、特定の一回呼吸量を患者１６０に提供し、自発呼吸がされた後で特定のＢＰＭで継続するタイミングを調整する。
【００３１】
一実施形態では、人工呼吸器１１０は、複数の警報を有する。例えば、人工呼吸器１１０は、患者接続回路１３０（即ち、患者気道接続１３０）内の流体又は気体圧力がしきい値（即ち、上側気道内圧しきい値）を超えたとき、患者接続回路１３０（即ち、患者気道接続１３０）内の流体又は気体圧力がしきい値（即ち、下側気道内圧しきい値）より下がったとき、供給源１２０によって供給される流体の圧力又は気体圧力がしきい値（即ち、供給源圧しきい値）より下がったとき、及び／又は人工呼吸器１１０の電源のレベルがしきい値（即ち、電源しきい値）より下がったときに作動する１つ又は複数の警報を備えることができる。これらのしきい値のうちの複数が、同じ数値でもよく、他のしきい値と異なってもよい。これらの警報がどのように機能するかの詳細は、後でより詳しく述べる。各警報は、光やブザー等の視覚的及び／又は聴覚的通知を有することができる。一実施形態では、人工呼吸器１１０は、制御パネル２１０又は警報パネル２２０上に、１つ又は複数の作動した警報を停止するボタン又はスイッチを有することができる。例えば、時間制御ボタン２１６又はＢＰＭ制御ボタン２１８と類似のボタン又はスイッチを押して、警報として働くランプを消したりブザーを止めたりすることができる。一実施形態では、警報を停止するボタン又はスイッチを押すと、警報が、所定の期間一時的に止まる。所定の期間後に、警報が最初に作動したイベントが改善されなかった場合は、警報は再び作動する。別の実施形態では、警報を止めるボタン又はスイッチを押すと、聴覚的警報は止まるが視覚的警報は止まらない。
【００３２】
一実施形態では、患者接続回路１３０内の流体又は気体圧力のしきい値又は上側気道内圧しきい値は、５２ｃｍＨ２Ｏ（５．１ｋＰａ）以下である。即ち、上側気道内圧しきい値は、５２ｃｍＨ２Ｏ（５．１ｋＰａ）以下である。例えば、しきい値は、５２ｃｍＨ２Ｏ（５．１ｋＰａ）でよい。
【００３３】
一実施形態では、人工呼吸器１１０は、安全圧力除去機構を有することができる。この機構は、内圧が上側気道内圧しきい値を超えたときに人工呼吸器１１０内の圧力を逃すことができる。安全圧力除去機構は、圧力除去板、ばね、及び出口ポートで実施することができる。例えば、安全圧力除去機構は、装置４３４と図６に関して後述する圧力除去板６３０、ばね６３５、及び出口ポート６４０で実施することができる。
【００３４】
一実施形態では、患者気道接続１３０内の圧力がしきい値を超えたときに生じる警報は、上側気道内圧がしきい値より低い状態で所定の長さの時間が過ぎたときに終了するか消される。換言すると、接続１３０内の圧力が、上側気道内圧しきい値を超えた後は、警報が作動し作動したままになる（即ち、ユーザへの聴覚的及び／又は視覚的通知を継続する）。警報は、圧力が上側気道内圧しきい値より下がって、所定の長さの時間しきい値より低い状態になるまで、作動し続ける。例えば、圧力が、２５秒間５２ｃｍＨ２Ｏ（５．１ｋＰａ）のしきい値より低くなる場合、警報は終了するか消される。
【００３５】
一実施形態では、患者接続回路１３０内の流体又は気体圧力の下側気道内圧しきい値は、５ｃｍＨ２Ｏ（４９３Ｐａ）である。更に、警報が作動するまでに患者接続回路１３０内の流体圧力がしきい値以下でなければならない最小時間枠があってもよい。例えば、警報は、患者接続回路１３０内の圧力が少なくとも１５秒間５ｃｍＨ２Ｏ（４９３Ｐａ）以下になるまで作動しないように設定されてもよい。
【００３６】
一実施形態では、警報は、供給源１２０から供給された流体又は気体の圧力が、４０ｐｓｉ（２７５ｋＰａ）のしきい値より下がったときに作動する。別の実施形態では、このしきい値は、３８ｐｓｉ（２６２ｋＰａ）である。更に、警報は、この圧力が所定の長さの時間、所定のしきい値より高くなるまで作動し続けてもよい。一実施形態では、この時間の長さは１５秒である。
【００３７】
一実施形態では、人工呼吸器１１０の電源レベルがしきい値より低下したときに作動する警報は、電源に残された電力が最小時間になったときに作動する。即ち、警報は、電源が人工呼吸器１１０に電力を最小時間しか供給できないときに作動する。最小時間は、電源に残っている人工呼吸器１１０を最小時間運転できる電圧レベルを決定することにより計算することができる。一実施形態では、この最小時間は、２時間である。換言すると、この警報は、電池電源が人工呼吸器１１０に２時間しか電力供給し続けることができないときに作動する。別の実施形態では、警報は、電源内の残りの電圧がしきい値以下に低下したときに作動する。例えば、警報は、１つ又は複数の電池電源に所定の電圧が残っているときに作動することができる。これらの電源警報は、電源が補充されて電源に所定の最小限の時間又は電圧が残っているときに停止又は消すことができる。
【００３８】
一実施形態では、これらの警報の１つ又は複数は、ライト等の視覚的標識である。例えば、警報は、警報が作動したときに点灯し警報が作動しないときに点灯しない発光ダイオード（「ＬＥＤ」）でもよい。別の実施形態では、これらの警報の１つ又は複数は、聴覚的通知である。例えば、警報は、警報が作動したときには鳴り、警報が作動しないときには静かな、信号音又は繰り返しブザー音でよい。
【００３９】
図２は、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０の図を示す。人工呼吸器１１０は、制御パネル２１０、警報パネル２２０、オン／オフ・スイッチ２３０、一回呼吸量制御つまみ２４０、及び電源扉２５０を有する。
【００４０】
制御パネル２１０は、ＢＰＭ表示窓２１２、気道内圧窓２１４、吸気時間制御ボタン２１６（吸気ボタン２１６とも呼ばれる）、及びＢＰＭ制御ボタン２１８（ＢＰＭボタン２１８とも呼ばれる）を有する。吸気ボタン２１６とＢＰＭボタン２１８それぞれに２個のボタンしか示されていないが、本願記載の発明の実施例によれば、どちらの組のボタンにももっと多数のボタンを使用することができる。
【００４１】
警報パネル２２０は、１つ又は複数の警報の１つ又は複数の視覚的標識を有する。図２に示した実施形態では、警報パネル２２０は、気道内圧上昇警報用、供給気体（即ち、流体圧力）低下警報用、及び電池（即ち、電源）低下警報用のそれぞれを示す、３つのＬＥＤを有する。更に、圧力低下警報を示すためにＬＥＤの１つ以上が点滅してもよい（患者気道接続１３０内の流体又は気体圧力が、所定量の時間しきい値より低下したままになるなど）。例えば、この時間は１５秒であるが、他の時間を使用することもできる。
【００４２】
図３は、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０の電源室３１０の図を示す。電源室３１０は、電源を保持し人工呼吸器１１０に電気接続するように構成された人工呼吸器１１０の陥凹部である。一実施形態では、電源扉２５０を取り外すことにより電源室３１０を操作することができる。例えば、電源室３１０は、図３に示すように、１つ又は複数の電源３２０用の電気接続又は電線５２０を備えた凹部を有することができる。
【００４３】
一実施形態では、装置１１０は、比較的少量の電圧又は電流から動作できる電気的タイミング・システム又は装置（後でより詳細に説明する）を有する。例えば、電気的タイミング装置は、３．０ボルト以下の直流で動作することができる。
【００４４】
一実施形態では、電源３２０は、アルカリ電池を有する。例えば、電気的タイミング装置は、２つのアルカリ単一電池によって供給される電圧又は電流で動作することができる。タイミング装置が一般的なアルカリ電池で動作できるようにすることによって、緊急事態に人工呼吸器装置１１０用の電源３２０を入手することがかなり容易になる。更に、既存の人工呼吸器は、電源として鉛蓄電池を使用する。これらの電池は、アルカリ電池よりも大きくて重く入手し難い。２つのアルカリ単一電池を使用できるが、他のタイプ及び組み合わせの電池も使用することができる。例えば、１つのアルカリ若しくはリチウム電池（即ち、電圧を提供できる他の電池）、又は人工呼吸器１１０を操作するのに必要な最小電圧を提供することができる電池の任意の組み合わせを使用することができる。一実施形態では、１つ又は複数の電池によって３ボルト以下の電圧を人工呼吸器１１０に供給することができる。この電圧は、電圧逓昇回路によって逓昇されてもよい。代替として、人工呼吸器１１０は、１つ又は複数の電池によって３ボルトより高い電圧が供給されてもよく、電圧逓昇回路を必要としない。
【００４５】
一実施形態では、流体供給源１２０が８時間経つまでなくならないと仮定すると、電源３２０により、人工呼吸器１１０のタイミング装置は、室温で少なくとも８時間動作することができる。好ましい実施形態では、電源３２０は、タイミング装置が、室温で少なくとも８時間動作し続けることを可能にし（この場合も、流体供給源１２０がそれ以前に空にならないと仮定する）、より好ましい実施形態では、電源３２０の役割をする２つのアルカリ電池（例えば、アルカリ単一電池等）により、タイミング装置が、室温で少なくとも８時間動作し続けることができる（この場合も、流体供給源１２０がその前に空にならないと仮定する）。
【００４６】
一実施形態では、流体供給源１２０が１２時間経つまでなくならないと仮定すると、電源３２０によって人工呼吸器１１０のタイミング装置は室温で少なくとも１２時間動作することができる。好ましい実施形態では、電源３２０により、タイミング装置は、室温で少なくとも１２時間動作し続けることができる（この場合も、流体供給源１２０がその前に空にならないと仮定する）。より好ましい実施形態では、電源３２０の役割をする２つのアルカリ電池（例えば、アルカリ単一電池等）により、タイミング装置は、室温で少なくとも１２時間動作し続けることができる（この場合も、流体供給源１２０がそれ以前に空にならないと仮定する）。
【００４７】
更に好ましい実施形態では、電源３２０により、タイミング装置は室温で少なくとも４８時間動作することができる（この場合も、流体供給源１２０がそれ以前に空にならないと仮定する）。更に好ましい実施形態では、タイミング装置は、電源３２０によって室温で少なくとも４８時間動作し続けることができる（この場合も、流体供給源１２０がそれ以前に空にならないと仮定する）。更に好ましい実施形態では、タイミング装置は、電源３２０の役割をする２つのアルカリ電池（例えば、アルカリ単一電池等）によって室温で少なくとも４８時間動作し続けることができる（この場合も、流体供給源１２０がそれ以前に空にならないと仮定する）。「動作している」と「動作する」ことによって、電源３２０は、人工呼吸器１１０が１つ又は複数の呼吸を患者１６０に送出できる十分な電力を人工呼吸器１１０に提供する。
【００４８】
一実施形態では、回路５１４を作動又は停止するオン／オフ・スイッチ２３０が使用される。即ち、スイッチ２３０を押して人工呼吸器１１０を「オン」にしたとき、電源３２０から回路５１４に電力が供給される。これと反対に、スイッチ２３０を押して人工呼吸器１１０を「オフ」にしたとき、電源３２０から回路５１４に電力が供給されなくなる。
【００４９】
図１２は、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０の分解図を示す。人工呼吸器１１０は、複数のパネル１２１０、１２２０及び１２３０と、複数のねじ１２４０と、電源３２０と、複数の電気接点１２５０と、人工呼吸器１１０ハウジングの２つの半体４００及び５００と、複数のクリップ１２６０と、出力弁１７０と、窒息防止弁１２７０と、複数のワッシャ１２８０と、圧力除去弁１２９０と、ねじカバー１２１２と、エルボ継手１２１４と、ボールとばねの組み合わせ４３５と、調整器コネクタ１２１６と、回路５１４と、流量制御装置４３４と、調整器４１４と、入力／吸気弁１８０と、ソレノイド４１６と、Ｙコネクタ４２０と、ソレノイドバーブ（barb）４３６と、図柄１２１８と、つまみ２４０と、制御パネル２１０と、警報パネル２２０と、Ｏリング１２８２とを有する。人工呼吸器１１０は、また、１つ又は複数のフィルタ１２８４及び／又はナット１２８６を有することができる。フィルタ１２８４は、人工呼吸器１１０の入力又は出力口に挿入することができる。例えば、フィルタ１２８４を入力弁１８０に挿入して、入力弁１８０を介して人工呼吸器１１０に供給される流体中の一部又は全ての不純物をフィルタリングすることができる。
【００５０】
パネル１２１０、１２２０及び１２３０を組み合わせて電源扉２５０を形成することができる。
【００５１】
複数のねじ１２４０の幾つかは、幾つかの機能を実行するように構成される。例えば、ねじ１２４０を使用して、（ａ）パネル１２１０、１２２０及び１２３０を合体して電源室３１０を取り囲み、（ｂ）クリップ１２６０を使用して人工呼吸器の半体４００、５００を合体させ、（ｃ）ソレノイド４１６を人工呼吸器ハウジング４００の半体内の適所に保持し、（ｄ）つまみ２４０を突起６１０に接続し、かつ／又は（ｅ）流量制御装置４３４をハウジング４００に取り付けることができる。図１２に示したように、異なるサイズ及び長さのねじ１２４０を使用して、前に挙げた様々な機能や他の機能を実現することができる。更に、１つ又は複数のねじ１２４０を１つ又は複数のナット１２８６と組み合わせて使用して、図１２に示したようなより確実な接続を実現することができる。
【００５２】
電気接点１２５０はそれぞれ（又は、同時に）、電源３２０から電線５２０に電力を送ることを可能にするように構成される。例えば、電気接点１２５０は、電源３２０として電池の電極と電線５２０とに接続された導電材料（金属等）の一部分でよい。
【００５３】
複数の様々なワッシャ１２８０は、図１２に示したようにそれぞれ嵌められるか当てられた構成要素のまわりのシールを改善しかつ／又は１つ又は複数のねじ１２４０を適所に保持するように構成され配置される。また、図１２に示したように、ワッシャ１２８０は、人工呼吸器１１０内の様々なサイズの構成要素、穴、又はねじ１２４０に対応する異なるサイズでよい。
【００５４】
Ｏリング１２８２は、つまみ２４０のまわりを部分的又は完全に密封するために配置される。図１２に示したようにＯリング１２８０を配置することによって、Ｏリング１２８２は、水や他の流体がつまみ２４０の近くで人工呼吸器１１０に入るのを妨げる及び／又は防ぐことができる。
【００５５】
ねじカバー１２１２は、ソレノイド４１６を適所に保持するねじ１２４０の上に配置されるように構成される。カバー１２１２は、これらのねじ１２４０を覆って、ねじ１２４０の静電放電及び／又は不正操作を防ぎ、また外観の審美性を高めることができる。
【００５６】
調整器コネクタ１２１６は、調整器４１４から管４２６までの流体連通路を提供するように構成される。取り付け具１２１４は、コネクタ１２１６と類似の別のコネクタである。取り付け具１２１４は、一端にバーブを有し他端にねじ山を有するエルボを構成する。取り付け具１２１４は、異なるねじ山サイズを有するコネクタ１２１６と同一でよい。バーブは、管や取り付け具１２１４の他の穴等の出口を有する。
【００５７】
図柄１２１８は、ユーザが、装置４３４を通る所望の流量を得るために、つまみ２４０を回す方向と、つまみ２４０をどれだけ回せばよいか知ることができる視覚的参照マークを提供するように構成される。換言すると、図柄１２１８は、図１と図２に示したように、つまみ２４０を所定の位置まで回すことによって選択されたオリフィス６２２に対応する流量の印を有することができる。
【００５８】
窒息防止弁１２７０は、接続回路１４０を介して患者１６０が外部大気（例えば、空気）を吸うことを可能にするために開くことができる弁である。弁１２７０は、患者１６０が自分自身で呼吸しようとし、そのときに人工呼吸器１１０が電源を切られているか、あるいは患者１６０に呼吸を送ることができない場合、患者１６０に外部大気のみを提供するように構成されてもよい。
【００５９】
弁１２９０は、人工呼吸器１１０内の圧力の上昇を妨げるか防ぐことができる弁である。例えば、人工呼吸器１１０によって患者１６０に提供される流体が、人工呼吸器１１０の内部に漏れる可能性がある。これが起きたとき、人工呼吸器１１０内の流体圧力が上昇する可能性がある。圧力のこの上昇によって人工呼吸器１１０又は人工呼吸器１１０内の任意の構成要素が破壊されるのを防ぐために、弁１２９０は、流体圧力が所定のしきい値を超えたときに開き、人工呼吸器１１０内の流体を周囲の大気に放出できるようにする。
【００６０】
ボールとばねの組み合わせ４３５は、ばねの一端に接続されたボールを有する。組み合わせ４３５は、組み合わせ４３５のボールが装置４３４から突き出るように流量制御装置４３４に挿入される。つまみ２４０は、つまみ２４０の裏側に複数のくぼみを有することができる。これらのくぼみは、つまみ２４０上の複数の印２４２それぞれ（後でより詳細に説明する）と一致するように配置されることが好ましい。つまみ２４０を回すことによって、ボールとばねの組み合わせ４３５は、ボールをつまみ２４０のくぼみに押し付ける。組み合わせ４３５がくぼみを通過するとき、つまみ２４０を回しているユーザは、ボールが各くぼみに押し付けられるように感じ且つ／又は音を聴くことができる。更に、ボールとばねの組み合わせ４３５は、所望の位置に回されたときにつまみ２４０を適所に保持することができる。
【００６１】
図１２の残りの構成要素の機能と位置は、以下に述べかつ／又は添付図面に示される。
【００６２】
図４は、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０内部の図を示す。図４Ａは、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０のハウジング４００の一方の半体と、人工呼吸器１１０の内部の図を示す。図４Ｂは、本願記載の発明の実施例による人工呼吸器１１０のハウジング５００と、人工呼吸器装置１１０の内部の他方の半体の図を示す。
【００６３】
人工呼吸器装置１１０の内部４００，５００は、圧力調整器４１４と、ソレノイド４１６と、複数の管（第１の管４１８、第２の管４２２、第３の管４２４、第４の管４２６、第５の管５１８、第６の管４３２、及び第７の管４１５と呼ばれる）と、管コネクタ４２０と、１つ又は複数のソレノイド４１６制御電線４２８と、流量制御装置４３４と、１つ又は複数の電源３２０電線５２０と、１つ又は複数の電気回路５１４と、穴１７２，５１２と、複数のセンサ（第１のセンサ５１６及び第２のセンサ５２２と呼ばれる）と、複数のクリップ１２６０とを有する。回路５１４は、回路５１４が１つ又は複数の電気回路を含むかどうかに関わらず回路５１４と呼ばれる。
【００６４】
第１のセンサ５１６は、測定圧力が特定の範囲内にあるときに閉じるように構成された圧力スイッチを有することができる。例えば、第１のセンサ５１６は、測定圧力が３８〜４０ｐｓｉ（２６２〜２７５ｋＰａ）のときに閉じる圧力スイッチを含んでもよい。前述の供給圧力不足警報用に第１のセンサ５１６を監視することができる。一実施形態では、第１のセンサ５１６は、Ｐｒｅｓａｉｒｔｒｏｌによって製造され、部品番号ＣＳＰＥＧＡ−１０ＰＲ（６０  ４）によって指定されたスイッチ等のプリント回路基板取り付け式圧力及び真空スイッチを有することができる。
【００６５】
第２のセンサ５２２は、ある範囲の圧力を測定し出力として電圧信号を提供することができる圧力センサを有することができる。例えば、センサ５２２は、０〜６０ｃｍＨ２Ｏ（０〜５．９ｋＰａ）の範囲の圧力を測定することができる。一実施形態では、第２のセンサ５２２は、Ｆｒｅｅｓｃａｌｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，  Ｉｎｃ．によって製造され、商品番号ＭＰＸＶ４００６Ｇを有するセンサのような一体型シリコン圧力センサを有することができる。
【００６６】
前述のように、流体供給源１２０は、流体供給源接続１３０と吸気弁接続１８０を介して人工呼吸器１１０に接続される。調整器４１４は、吸気弁１８０に接続される。調整器４１４は、ソレノイド４１６と第４の管４２６にも接続される。調整器４１４は、管４２６によってセンサ５１６に接続される。
【００６７】
ソレノイド４１６は、管４１５、１つ又は複数の電線４２８、及び第１の管４１８を使用して、調整器４１４に接続される。ソレノイド４１６は、電線４２８によって回路５１４に電気接続される。ソレノイド４１６は、第１の管４１８、コネクタ４２０、第２の管４２２、及び第３の管４２４を介して流量制御装置４３４に接続される。
【００６８】
コネクタ４２０は、第１の管４１８を第２及び第３の管４２２，４２４と接続する。一実施形態では、コネクタ４２０は、Ｙコネクタである。
【００６９】
流量制御装置４３４は、一回呼吸量制御つまみ２４０、第２の管４２２、第３の管４２４、第６の管４３２、及び出力弁１７０に接続される。流量制御装置４３４は、管４１８、４２２及び４２４並びにコネクタ４２０によってソレノイド４１６に接続される。流量制御装置４３４は、管４３２によって回路５１４及びセンサ５１６に接続される。流量制御装置４３４はまた、出力弁１７０、患者回路接続１４０及び送出装置１５０によって患者１６０に接続される。
【００７０】
図５は、本願記載の発明の実施例による流量制御装置４３４の幾つかの図である５３０、５４０、５５０及び５６０を示す。５３０は、流量制御装置４３４の後面と上面の斜視図である。５４０は、装置４３４の前面と上面の斜視図である。５５０は、装置４３４の側面の平面図である。５６０は、装置４３４の後面の平面図である。
【００７１】
図６は、本願記載の発明の実施例による流量制御装置４３４の断面図を示す。流量制御装置４３４は、つまみコネクタ６１０、オリフィス制御管６１５、オリフィス板６２０、オリフィス接続６２５、圧力除去板６３０、ばね６３５、圧力除去出口ポート６４０、ダイヤフラム弁６４５、呼息ポート６５０、入力ポート６５５、及び出口ポート６６０を有する。装置４３４の内部はまた、複数のチャンバと、加圧流体を通すことができる管とを有する。これらのチャンバと管は、入力チャンバ６６５、第１の管６７０、中間チャンバ６７５、第２の管６８０、及び第３の管６８５を有する。
【００７２】
一実施形態では、オリフィス接続６２５は、１つ又は複数のＯリングが取り囲む接続６２５によって密閉される。これらのＯリングは、流体が接続６２５の中ではなく周りを通るのを防ぐか又は妨げることができる。
【００７３】
つまみコネクタ６１０は、つまみ２４０と接続することができる任意の物体又は突起を有する。例えば、コネクタ６１０は、つまみ２４０を回すことでコネクタ６１０が回転するようにつまみ２４０の内側に嵌る物体を有してもよい。
【００７４】
つまみコネクタ６１０は、管６１５に接続される。管６１５はまた、オリフィス板６２０に接続される。このようにして、管６１５は、つまみコネクタ６１０をオリフィス板６２０に接続する。コネクタ６１０に接続されたときにつまみ２４０を回すことにより、コネクタ６１０、管６１５及びオリフィス板６２０も回転する。一実施形態では、複数のコネクタ６１０、管６１５、及びオリフィス板６２０は、同じ材料から一体的に形成される。即ち、複数のこれらの構成要素は、単一物体の一部であり、物体を破損したり破壊したりしないと互いに切り離すことができない。
【００７５】
入力ポート６５５は、第１のチャンバ６６５と流体連通した状態である。「流体連通」又は「流体接続」は、流体が、そのように接続された構成要素、チャンバ及び／又は管を通ることができることを意味する。従って、加圧されたＯ２等の流体が、入力ポート６５５から第１のチャンバ６６５まで通ることができる。一実施形態では、入力ポート６５５は、管４２２に接続することができる。このようにして、管４２２内を通る流体は、第１のチャンバ６６５に入ることができる。
【００７６】
第１のチャンバ６６５は、オリフィス接続６２５によって第１の管６７０と流体連通する。オリフィス接続６２５は、オリフィス板６２０を所定の位置まで回転させることによって選択されるオリフィスを有する。より詳細に後述するように、オリフィス板６２０は、異なる直径を有する複数のオリフィス６２２を有する。
【００７７】
第１の管６７０は、中間チャンバ６７５と流体連通した状態である。一実施形態では、装置４３４は圧力除去装置を有する。圧力除去装置は、圧力除去板６３０、ばね６３５、及び圧力除去出口ポート６４０を有する。圧力除去装置は、装置４３４内の圧力の上昇を除去する働きをする。装置４３４内を通る流体の圧力は、上昇して板６３０をばね６３５に押し付ける可能性がある。流体圧力が、板６３０を流体圧力に押し付けるばね６３５の力に打ち勝つほど大きくなると、板６３０は、出口ポート６４０の方に近づく。中間チャンバ６７５内の流体が出口ポート６４０から出ることができるほど出口ポート６４０が十分に離れたとき、装置４３４内の圧力は低下することができる。中間チャンバ６７５内の流体圧力は、板６３０を流体圧力に押し付けるばね６３５の力が流体圧力に打ち勝つまで減少し続ける。その時点で、板６３０は、中間チャンバ６７５から出口ポート６４０への流体の経路を閉じ、流体は、中間チャンバ６７５から第２の管６８０に移動する。
【００７８】
流体は、第２の管６８０から第３の管６８５と出口ポート６６０まで流れる。出口ポート６６０は、弁１７０に接続するように構成される。流体は、出口ポート６６０に流れ込み、弁１７０を介して患者接続回路１４０に流れ込むことができる。
【００７９】
図１１は、本願記載の発明の実施例によるオリフィス板６２０を示す。図１１に示したように、オリフィス板６２０は、異なる直径をそれぞれ有する複数のオリフィス６２２を有する。各オリフィス６２２の直径が、オリフィス板６２０内の流体の流量に影響を及ぼすことができるので、流体が装置４３４内を通るオリフィス６２２を変更することによって、患者１６０に送られる流体の流量を変化させることができる。即ち、板６２０を複数の位置のいずれかまで回転させることによって、複数のオリフィスをそれぞれ、チャンバ６６５と管６７０の間の接続（即ち、オリフィス接続６２５）を提供する位置に配置することができる。ユーザが回すつまみ２４０によって、接続６２５に使用されるオリフィスの直径が変化するので、装置４３４と人工呼吸器１１０を通る流体の流量を変化させることができる。一実施形態では、オリフィス板６２０は、オリフィス６２２が存在しない１つ又は複数の位置を板６２０上に有することができる。即ち、オリフィス６２２を通常ある位置に配置する代わりに、板６２０がその位置に固定されてもよい。この位置がオリフィス接続６２５と並んだとき、装置４３４を通る流体の流れを妨げるか又は遮断することができる。
【００８０】
本願記載の発明の実施例では、装置４３４は、装置４３４を通る流体の圧力を測定するのに有効な出口ポート６９０を有する。図１０に示したように、出口ポート６９０は、管６８０と流体連通している。管６８０内を流れる流体は、出口ポート６９０も通ることができる。後述するように、出口ポート６９０内を流れる流体は管４３２に流れ込み、この管４３２は、センサ５２２が装置４３４及び／又は患者接続回路（即ち、患者気道接続）１４０内の十分な流体をセンサ５２２に導き、その結果センサ５２２が、接続回路１４０及び／又は装置４３４内の流体圧力を測定できるように構成される。
【００８１】
図４、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５に示したように、ポート６５０、６５５及び６９０はそれぞれ、管４２４、４２２及び４３２に接続することができる。即ち、管４２４をポート６５０上に配置して、ポート６５０と少なくともコネクタ４２０との間に流体連通を確立することができる。同様に、管４２２をポート６５５上に配置して、ポート６５５と少なくともコネクタ４２０との間に流体連通を確立することができる。また、管４３２をポート６９０上に配置して、ポート６９０とセンサ５２２との間に流体連通を確立することができる。これらの接続を行うことにより、流体が人工呼吸器１１０の全体に移動することができる。例えば、流体は、ソレノイド４１６から出て管４２２を通ることができる。管４２２がポート６５５に接続されるので、流体は、ポート６５５を介して装置４３４に入ることができる。
【００８２】
一実施形態では、圧力除去出口ポート６４０は、どの管又はコネクタにも接続されない。その代りに、出口ポート６４０は、ポート６４０と並んだ１つ又は複数の穴又は他の出口を介して人工呼吸器１１０の内側又は人工呼吸器１１０の外側に流れを導くことができる。
【００８３】
つまみ２４０と穴５１２は、人工呼吸器１１０の２つの半体４００、５００が組み合わせられるか閉じられたときに、図１に示したような人工呼吸器１１０を構成する。つまみ２４０は、穴５１２から操作可能でもよい。
【００８４】
弁１７０と穴１７２は、人工呼吸器１１０の２つの半体４００、５００が組み合わせられるか閉じられたときに、図１に示したような人工呼吸器１１０を構成する。弁１７０は、穴１７２から操作可能でもよい。
【００８５】
電線５２０は、１つ又は複数の電源３２０を回路５１４に接続する。センサ５１６、５２２はそれぞれ、回路５１４又はその一部に接続される。一実施形態では、回路５１４は、１つ又は複数の電気回路を収容するプリント回路基板（「ＰＣＢ」）である。回路５１４にＰＣＢを使用すると、人工呼吸器１１０の電気構成要素は、ＰＣＢではない電気構成要素を有する既存の人工呼吸器より耐久性が高くなる。更に、ＰＣＢにエポキシ樹脂を噴霧するか又は他の方法で被覆して、回路５１４従って人工呼吸器１１０の強度と耐久性を更に高めることができる。
【００８６】
一実施形態では、回路５１４は、１つ又は複数の計測量を１つ又は複数のしきい値と比較して、前述のいずれかの警報を作動させる必要があるかどうかを決定することができる。例えば、回路５１４は、電線５２０によって電源３２０に接続される。この接続から、回路５１４は、電力を取得し、電源３２０に残っている電圧、電流又は時間を測定することができる。一実施形態では、回路５１４は、電源３２０に残っている電圧を比較し、この電圧を以前の検査結果と比較することによって、残りの時間を計算することができる。以前の検査結果は、人工呼吸器１１０が、所定の残存電圧でどれだけ長く動作できるかの検査を含むことができる。例えば、検査の際に、電源３２０に残っている所定電圧から、人工呼吸器１１０が２時間の動作が可能である。回路５１４は、電源３２０に存在する電圧を比較し、それを２時間の動作に必要な最小電圧と比較することによって、残りの時間の長さを計算することができる。
【００８７】
別の例では、センサ５１６，５２２の１つ以上は、流体圧力を決定又は測定し、圧力を回路５１４に通信することができる。次に、回路５１４は、圧力を１つ又は複数のしきい値（前述）と比較し、１つ又は複数の警告を作動させることができる。
【００８８】
一実施形態では、回路５１４は、電圧逓昇回路を有する。電圧逓昇回路は、電源３２０から回路５１４への供給電圧を高めることができる。例えば、回路５１４は、２つのアルカリ単一電池によって供給された３．０ボルトの電圧を５．０ボルトに高める電圧逓昇回路を含んでもよい。次に、選択された電気構成要素に５．０ボルトを印加することができる。
【００８９】
更に、一実施形態では、回路５１４は、ＢＰＭボタン２１８及び吸気ボタン２１６と通信可能である。例えば、回路５１４とボタン２１６，２１８の間の電気接点又は接続は、そのような通信を提供することができる。回路５１４は、ユーザが簡単にプログラムすることができるプログラマブル・ロジック機能を有することができる。例えば、回路５１４は、１つ又は複数のプロセッサ又はマイクロプロセッサを有することができる。
【００９０】
回路５１４は、ユーザ押しボタン２１６及び／又は２１８によって制御することができる。より詳細に後述するように、ユーザは、ボタン２１８を使用して、患者１６０に施されるＢＰＭを増減することができる。ボタン２１８のいずれかが押されたとき、回路５１４は、患者１６０に供給される流体のＢＰＭ（即ち、頻度）を変更する。一実施形態では、回路５１４は、また、選択されたＢＰＭを表示窓２１２に照明又は表示することができる。
【００９１】
ユーザはまた、吸気ボタン２１６を使用して、人工呼吸器１１０によって患者１６０に施す吸気時間を制御することができる。ボタン２１６のどれか一方を選択することによって、ユーザは、例えば、成人又は成人サイズの患者１６０用に必要とされるより長い吸気時間か、又は子ども又は子どもサイズの患者１６０用に必要とされるより短い吸気時間を選択することができる。ユーザがボタン２１６の一方を選択するとき、回路５１４は、人工呼吸器１１０によって患者１６０に施す流体の吸気時間を変更する。更に、人工呼吸器１１０は、選択された吸気時間を表示することができる。例えば、回路５１４は、ボタン２１６が選択されたときに、ボタン２１６の隣に１つ以上のランプ又はＬＥＤを点灯することができる。
【００９２】
動作において、前述のように、流体供給源１２０は、人工呼吸器１１０に接続される。流体供給源１２０は、加圧気体等の流体を吸気弁１８０を介して人工呼吸器１１０に供給するために、開かれるか又は他の方法で使用可能にされる。流体が人工呼吸器１１０に入った後で、流体は、調整器４１４に導かれる。調整器４１４は、人工呼吸器１１０の入力流体圧力を調整する。一実施形態では、調整器４１４は、入力流体の圧力を低下させる。例えば、調整器４１４は、入力流体圧力を４０ｐｓｉ（２７５ｋＰａ）まで段階的に下げることができる。更に、調整器４１４は、より均一な圧力をオリフィス板６２２に提供する働きをすることができる。オリフィス板６２２に、より均一な圧力をかけることにより、供給源１２０から供給される流体の圧力が変化する場合に、人工呼吸器１１０内の流体の流量をより安定させることができる。
【００９３】
流体の一部分は、調整器４１４からセンサ５１６に流れる。一実施形態では、センサ５１６は、人工呼吸器１１０に入る流体の圧力を測定するか又は他の方法で決定する。センサ５１６は、この圧力を測定して、供給源１２０によって供給される流体の圧力が、前述の供給源圧力しきい値より低下したかどうかを判定することができる。一実施形態では、センサ５１６は、電源３２０によって電源供給される。圧力がこのしきい値より低下した場合、センサ５１６は、このイベントを回路５１４に通信することができ、このイベントは、次に警報を作動させることができる。例えば、供給源流体の圧力が４０ｐｓｉ（２７５ｋＰａ）より下がった場合に、警報パネル２２０上の「供給ガス不足警報」の隣のランプが点灯することができる。
【００９４】
流体の一部分はまた、調整器４１４からソレノイド４１６にも流れる。ソレノイド４１６は、人工呼吸器１１０まで通る流体の流れを止めるか可能にすることができる弁として働く。例えば、ソレノイド４１６は、少なくとも２つの位置の間で動くことができるピストンを有する。一実施形態では、ピストンの一方の位置は、流体がソレノイド４１６を通過し管４１８を流れることを可能にし、ピストンの別の位置は、この流体の流れを妨げるか又は完全に止める。
【００９５】
図７及び図８は、本願記載の発明の実施例によるソレノイド４１６の概略図を示す。図７及び図８は、ソレノイド４１６の動作の一実施形態の単純化した図を示す。同じ開始／停止機能（人工呼吸器１１０を通る流体の流れに対して）を実現するソレノイド４１６の他の動作方式もまた、本願記載の発明の実施例の範囲内である。
【００９６】
ソレノイド４１６は、ピストン６１０、流体流路６２０、及びピストン移動経路６３０を有する。一実施形態では、ピストン６１０は、第１の位置（図７に示され、「開」位置と呼ばれる）と第２の位置（図８に示され、「閉」位置と呼ばれる）の間で動くことができる。ピストン６１０は、電源３２０及び／又は回路５１４によって供給される電圧差を使用して第１と第２の位置の間で動くことができる。一実施形態では、１．５ボルトの電位差によって、ピストン６１０は第１の位置と第２の位置の間、即ち開位置と閉位置の間で動く。電圧差従ってソレノイド４１６の制御は、回路５１４に接続された電線４２８によって提供することができる。
【００９７】
ピストン６１０が開位置にある間、流体は、人工呼吸器１１０から患者１６０に送られる。流体は、ピストン６１０がほぼ流路６２０から出る状態で流体流路６２０を介してソレノイド４１６を通る。
【００９８】
ピストン６１０が閉位置にあるとき、流体は患者１６０に送られないか、流体の流れがかなり妨げられる。即ち、流体流路６２０は、ピストン６１０によって部分的から完全に閉鎖される。換言すると、閉位置では、供給源１２０から患者１６０への全ての流体の流れは完全に阻止されないが、閉位置では、ソレノイド４１６は、流体の大部分の流れが患者１６０に届くのを阻止する。一実施形態では、流路６２０を通る全ての流体の流れは、ソレノイド４１６が閉位置にあるときにソレノイド４１６によって阻止される。そのような実施形態では、図４及び図４Ａに示したように、ソレノイド４１６はバーブ４３６を有する。バーブ４３６は、管やソレノイド４１６の他の穴等の出口である。バーブ４３６は、接続１４０内の圧力を逃すことができかつ送出装置１５０が開いて患者１６０が呼気することを可能にする出口ポートを提供する。
【００９９】
一実施形態では、ピストン６１０は、開位置と閉位置にだけ位置することが可能である。即ち、ピストン６１０は、開位置と閉位置の中間に位置することができない。そのような実施形態では、ソレノイド４１６は、人工呼吸器１１０を通る流体を流すか阻止／妨害することしかできない。換言すると、ソレノイド４１６は、開位置と閉位置以外の位置をとることができない。
【０１００】
流体がソレノイド４１６を通った後（ソレノイド４１６が開位置にあると仮定して）、流体は、管４１８を通ってコネクタ４２０まで流れる。流体がコネクタ４２０に達した後で、流体は、コネクタ４２０を通って管４２２及び４２４に達する。流体は、管４２２，４２４から、流量制御装置４３４まで進む。その際に、流体の経路は、まずソレノイド４１６を通り、次に流量制御装置４３４内を通る。換言すると、ソレノイド４１６は、流量制御装置４３４の「上流」にあり、流量制御装置４３４は、ソレノイド４１６の「下流」である。
【０１０１】
ソレノイド４１６と流量制御装置４３４は一緒に動作して、患者１６０が呼気しやすくすることができる。図１３は、本願記載の発明の実施例による流量制御装置４３４の断面図を示す。図１３に示した装置４３４は、図５及び図６に示した実施形態と類似している。１つの違いは、図１３の装置４３４が、ダイヤフラム弁６４５のまわりの小室を流量制御装置４３４のまわりの大気と繋げる穴６４７を有することである。穴６４７は、ダイヤフラム弁６４５の開閉を支援することができる。穴６４７とダイヤフラム弁６４５は組み合わせで一緒に動作して、患者接続回路１４０を通気し、従って患者１６０が呼気しやすいようにすることができる。
【０１０２】
動作において、ソレノイド４１６が開位置にあるとき、流体は、ソレノイド４１６からポート６５０及び６５５に流れる。流体がポート６５０に流れ込むとき、流体は、ダイヤフラム弁６４５を押して閉じる。ダイヤフラム弁６４５が閉じられたとき、流体は通過できず、即ち、流体はポート６５０から管６８５及び穴６４７に通ることが阻止される。その代わり、流体は、管６８５から出口ポート６６０に通り、次に患者接続回路１４０に流れ込む。流体が接続回路１４０を通るとき、一方向弁１５７は開いたままになって、患者接続回路１４０と送出装置１５０を介して流体を患者１６０に提供することができる。
【０１０３】
ソレノイド４１６が閉位置にあるとき、流体は、ソレノイド４１６のバーブ４３６から出て、ポート６５０に流れ込まない。流体が、ポート６５０に流れ込まないとき、閉じたダイヤフラム弁６４５を押す流体圧力は減少するか又はなくなる。ダイヤフラム弁６４５を押す流体圧力が、十分に低いレベルに低下した場合、ダイヤフラム弁６４５は開く。ダイヤフラム弁６４５が開いた後で、穴６４７は、流量制御装置４３４の周囲の雰囲気と管６８５（従って、各管６８５、ポート６６０及び回路１４０が接続されたときは、出口ポート６６０と患者接続回路１４０）との間の流体連通の経路を提供することができる。次に、患者接続回路１４０内の流体圧力は、出口ポート６６０、管６８５及び穴６４７を介して、流量制御装置４３４のまわりの大気に放出される。患者接続回路１４０内の流体圧力が十分に低下した後で、一方向弁１５７が閉じる。弁１５７が閉じたとき、患者１６０は、呼息ポート１５５を介して呼気することができる。
【０１０４】
一実施形態では、管４３２は、流量制御装置４３４を介して患者接続回路１４０と連通している。管４３２はセンサ５２２にも接続される。管４３２は、センサ５２２が対応する流体圧力を測定できるように、患者接続回路（即ち、患者気道接続）１４０及び／又は装置４３４内の十分な流体をセンサ５２２に導くように構成される。センサ５２２が、流体圧力を測定するか又は他の方法で決定した後で、回路５１４は、この圧力を、前述の上側気道内圧しきい値及び／又は下側気道内圧しきい値等のしきい値と比較することができる。接続回路又は気道接続１４０内の流体圧力が、上側気道内圧しきい値を超えた場合、例えば、回路５１４は、前述のように１つ又は複数の警報を作動させる。気道接続１４０内の流体圧力が、下側気道内圧しきい値より低い場合は、例えば、回路５１４は、前述のように１つ又は複数の警報を作動させる。一実施形態では、警報は、警報制御パネル２２０上に文字「ＨＩＧＨ  ＡＩＲＷＡＹ  ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＡＬＡＲＭ（高気道内圧警報）」の隣のランプを点灯させる。
【０１０５】
更に、回路５１４により、気道接続１４０内の流体圧力を人工呼吸器１１０の窓２１４でユーザに表示することができる。
【０１０６】
一実施形態では、人工呼吸器のタイミング制御装置は、ソレノイド４１６、回路５１４の少なくとも機能部分、及び電源３２０を有する。「機能部分」は、ソレノイド４１６が開位置にあるか閉位置にあるかを制御する回路５１４の部品又は部分が、タイミング制御装置の機能部分であることを意味する。
【０１０７】
タイミング制御装置は、電源３２０とソレノイド４１６を使用して人工呼吸器１１０によって処理される呼吸の頻度（即ち、ＢＰＭ）と持続時間（即ち、吸気時間）を制御する。このように、人工呼吸器１１０のタイミング制御は電子制御される。タイミング制御装置と関連付けられた回路５１４の機能部分は、ユーザ入力に基づき、流体を患者１６０に供給する際に使用される特定のＢＰＭ及び／又は吸気時間を決定する。前述のように、このユーザ入力は、ユーザがＢＰＭボタン２１８及び／又は吸気ボタン２１６を押すことができる。
【０１０８】
ユーザによって選択されたＢＰＭ及び／又は吸気時間に基づいて、回路５１４は、ソレノイド４１６が開位置と閉位置に切り替わる速さ、即ち、頻度を決定する。前述のように、ソレノイド４１６が開位置にあるとき、流体は患者１６０に送られる。この反対に、ソレノイド４１６が閉位置にあるとき、流体は患者１６０に送られない。回路５１４は、ソ
レノイド４１６の両端の電圧差を変化させることによって、ソレノイド４１６が開位置にあるか閉位置にあるかを制御することができる。例えば、電線４２８を使用してソレノイド４１６に供給される電圧を１．５ボルト変化させることによって、回路５１４は、ソレノイド４１６を開位置と閉位置間において変化させることができる。
【０１０９】
例えば、ユーザがＢＰＭ１０を選択した場合（毎分１０回の呼吸を示す）、回路５１４は、人工呼吸器１１０に１分間に１０回息を送らせるためにソレノイド４１６が６秒ごとに１回開閉しなければならないと決定することができる。ＢＰＭ３０が選択された場合、回路５１４は、例えば、人工呼吸器１１０に１分間に３０回息を送らせるためにソレノイド４１６が２秒ごとに開閉しなければならないと決定することができる。ＢＰＭ５が選択された場合、回路５１４は、例えば、ソレノイド４１６が、人工呼吸器１１０に１分間に５回息を送らせるために１２秒ごとに開閉しなければならないと決定することができる。
【０１１０】
別の例では、ユーザが１秒の吸気時間を選択した場合（吸気時間、即ち流体送出時間が、１秒間続くことを示す）は、回路５１４は、人工呼吸器１１０によって息が送られる度に閉じる前にソレノイド４１６が１秒間開いたままでなければならないことを決定することができる。２秒の吸気時間が選択された場合、回路５１４は、例えば、人工呼吸器１１０によって息が送られる度に閉じる前にソレノイド４１６が２秒間開いたままにならなければならないことを決定することができる。
【０１１１】
従って、回路５１４は、ソレノイド４１６を電気的に制御して、人工呼吸器によって患者１６０に供給される息の頻度と持続時間を変化させることができる。例えば、ＢＰＭ１０と２秒の吸気時間が選択されると、回路５１４は、ソレノイド４１６を毎分１０回開閉させて、開く度に２秒間開位置のままにすることができる。人工呼吸器１１０によって提供される呼吸のタイミングの電子制御を実現することによって、人工呼吸器１１０のタイミング制御装置は、ＢＰＭと吸気時間を制御するより正確でより精密な方法を提供する。タイミング制御装置は、（幾つかの既存の人工呼吸器の動作のように）動作を供給源１２０の流体圧力に依存しないが、その代り、比較的長寿命の電源３２０に依存するので、タイミング制御装置は、十分な電源３２０が残っている限りより高い正確さ及び精度を有する。すなわち、供給源１２０の流体の圧力が、アルカリ電池電源３２０によって供給される電圧より大きく変動する可能性があるので、例えば、供給源の流体圧力に依存する人工呼吸器は、それらの呼吸タイミング制御（ＢＰＭや吸気時間等）において、人工呼吸器１１０より大きな変動を受ける場合がある。
【０１１２】
人工呼吸器１１０の別の構成要素は、流量制御装置４３４である。流量制御装置４３４は、ユーザが、吸気時間（又は、ソレノイド４１６が開位置にある時間）中に流体が患者１６０に供給される流量を制御し変化させることを可能にする。前述のように、流量制御装置４３４は、流体が、異なる直径の複数のオリフィスを使用して患者１６０に送られる流量を制御する。ユーザは、つまみ２４０を所望の一回呼吸量（図１及び図２に示したように）に回すことによってどのオリフィスを使用するかを選択する。人工呼吸器１１０の外側面の印は、どのオリフィスが選択されているか示すことができる。ユーザは、つまみ２４０上の印２４２を使用して、所望のオリフィスと一回呼吸量を選択することができる。一般に、大きな一回呼吸量を選択するほど、流量制御装置４３４を介して患者１６０に流れる流体の流量が増える。
【０１１３】
前述のように、流量制御装置４３４は、電力、電源、又は電気回路にも依存しない。従って、装置４３４は、電源３２０と回路５１４に依存せず、これらに基づいて制御されず又は他の方法でも依存しない。その結果、装置４３４は、本質的に、人工呼吸器１１０の空気圧式流量制御であり、一般に、既存の人工呼吸器内で電気制御される流量制御より頑強で耐久性が高い。
【０１１４】
流量制御装置とタイミング制御装置を使用することにより、ユーザは、人工呼吸器１１０によって患者に送られる流体の量をきわめて正確かつ精密に制御することができる。即ち、ユーザは、選択された流体の流量が患者１６０に提供されるＢＰＭと吸気時間を制御することができる。その結果、人工呼吸器１１０の別個のタイミング制御装置と流量制御装置により、ユーザは、特定の流量の流体が患者１６０に提供される期間を電子制御することができる。
【０１１５】
前述のように、人工呼吸器１１０は、低電圧電源回路により動作するタイミング制御装置を有する。このタイミング制御装置は、例えば、比較的長寿命で、軽量で、小さく、安価で、入手し易いアルカリ電池によって電力供給されてもよい。これは、比較的重く、大きく、比較的寿命が短く比較的入手し難い（特に、緊急事態に）高価な鉛蓄電池に依存する既存の人工呼吸器を改善するものである。人工呼吸器１１０のこの設計は、既存の人工呼吸器と比べて全体の重量を削減することができ、また人工呼吸器１１０の動作時間を既存の人工呼吸器より長くすることができる。
【０１１６】
更に、タイミング制御装置と流量制御装置４３４を、それぞれ電気及び空気圧で操作される別々に制御された装置に分離することによって、人工呼吸器１１０は、患者１６０に提供される流体のＢＰＭと吸気時間の正確さと精度を高めることができる。既存の人工呼吸器は、流量とタイミングを制御する全ての空気圧システムを含む場合がある。そのような人工呼吸器は、一般に、タイミング機能として（又は、タイミング制御装置として）供給源流体圧力の上昇に依存する複雑な空気圧式システムを有する。しかし、これらの人工呼吸器に共通する少しの漏れと僅かなばらつきが、人工呼吸器の性能、正確さ及び精度に影響を及ぼす場合がある。
【０１１７】
更に、幾つかの既存の人工呼吸器は、完全に電子制御される。そのような人工呼吸器は、電子回路を使用して、タイミングを制御し、複雑なプロポーショニングバルブを制御し駆動して、人工呼吸器を介した流体の流量制御を確立する。そのような人工呼吸器は、一般に、人工呼吸器１１０の実施形態より多くの電力又は電圧を必要とする。更に、これらの人工呼吸器は、一般に、そのタイミング精度を改善するために、位置フィードバック回路等の追加のハードウェアを必要とする。
【０１１８】
図９は、本願記載の発明の実施例による改良型人工呼吸器１１０を使用する方法９００のフローチャートを示す。方法９００は、ステップ９０５で始まり、流体供給源が人工呼吸器に接続される。例えば、供給源１２０は、前述のように人工呼吸器１１０に接続されてもよい。
【０１１９】
次に、ステップ９１０で、患者気道接続が、人工呼吸器と患者に接続される。例えば、患者気道接続１４０は、前述のように人工呼吸器１１０と患者１６０に接続されてもよい。
【０１２０】
次に、ステップ９１５で、流体のＢＰＭ、吸気時間及び流量が選択される。例えば、ユーザは、ボタン２１６、２１８を使用して、所望のＢＰＭ及び吸気時間を選択することができ、前述のように、つまみ２４０を所望の一回呼吸量まで回すことにより流体の流量を選択することができる。
【０１２１】
次に、ステップ９２０で、流体が、流体供給源から人工呼吸器のタイミング制御装置に流れる。例えば、前述のように、流体は、供給源１２０からソレノイド４１６に流れ込む。一実施形態では、流体は、タイミング制御装置に流れ込む前に、調整器４１４等の圧力調整器に流れてもよい。
【０１２２】
次に、ステップ９２５で、方法９００は、タイミング制御装置が閉状態か開状態かにより、ステップ９３０かステップ９３５のいずれかに進む。タイミング制御装置が開いている場合、方法９００は、ステップ９２５からステップ９３５に進む。タイミング制御装置が閉じている場合、方法９００は、ステップ９２５からステップ９３０に進む。例えば、ソレノイド４１６が開状態又は開位置にある場合、方法９００は、ステップ９２５からステップ９３５に進むことができる。ソレノイド４１６が閉状態又は閉位置にある場合、方法９００は、ステップ９２５からステップ９３０に進むことができる。
【０１２３】
ステップ９３０で、流体は、タイミング制御装置を通らない。即ち、タイミング制御装置は、タイミング制御装置を通る流体の流れの大部分を阻止するか又は少なくとも妨げる。例えば、ソレノイド４１６は、ソレノイド４１６によって流体の流れを阻止するか又は妨げることができる。方法９００は、ステップ９３０からステップ９２５に進み、そこで、タイミング制御装置が開いているかどうかが判定される。その際に、方法９００は、タイミング制御装置が開位置又は開状態になるまでステップ９２５及び９３０を含むループで進む。
【０１２４】
ステップ９３５で、流体が、タイミング制御装置を通って流量制御装置に流れ込む。例えば、前述のように、流体は、開いたソレノイド４１６を通った後で流量制御装置４３４に進んでもよい。
【０１２５】
次に、ステップ９４０で、流量制御装置は、流体の流量を変化させる。即ち、流量制御装置は、流体の流量を増減することができる。例として、流量制御装置４３４は、異なる直径を有する複数のオリフィスを有する。流量制御装置４３４は、流体の流れを１つ又は複数のオリフィスに導いて、前述のように流体の流量を変化させることができる。
【０１２６】
次に、ステップ９４５で、流体が患者に供給される。例えば、流体は、患者気道接続１４０を介して流量制御装置４３４を通った後で患者１６０に供給されてもよい。
【０１２７】
本願記載の発明の特定の要素、実施形態及び応用を示し説明してきたが、当業者は、特に以上の教示を鑑みて改良を行うことができるので、本願記載の発明は、そのような特定の要素、実施形態及び応用に限定されないことを理解されたい。従って、添付の特許請求の範囲は、そのような改良を対象として含み、本願記載の発明の趣旨及び範囲内にある特徴を含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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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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【図１３】
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