(57)【要約】圧力調整の方法および人工呼吸器が提供される。人工呼吸器は、正の相対圧力気体供給部、負の相対圧力気体供給部および切換弁を含む。切換弁は、正の相対圧力気体供給部に接続される正圧力ポートと、負の相対圧力気体供給部に接続される負圧力ポートと、気体送達装置と連通する気体供給ポートとを含む。人工呼吸器はさらに、気体供給と予め定められた気体供給との間の気体供給差を検出して気体供給差に実質的に関連づけられるフィードバック信号を発生するフィードバックセンサを含むことが好ましい。人工呼吸器はさらに、切換弁と連通し切換弁を動作させて正の相対圧力気体供給部および負の相対圧力気体供給部をフィードバック信号に基づいて切換弁の気体供給ポートに連通させる切換弁始動器を含むことが好ましい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正の相対圧力気体供給部と、
負の相対圧力気体供給部と、
前記正の相対圧力気体供給部に接続される正の圧力ポート、前記負の相対圧力気体供給部に接続される負の圧力ポートおよび気体送達装置と連通するための気体供給ポートを含む切換弁とを含む、人工呼吸器。
【請求項２】
気体供給と予め定められた気体供給との間の気体供給差を検出し、前記気体供給差に実質的に関連づけられるフィードバック信号を発生するフィードバックセンサと、
前記切換弁と連通し前記切換弁を動作させて、前記フィードバック信号に基づいて、前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部を前記切換弁の前記気体供給ポートに連通させる切換弁始動器とをさらに含む、請求項１に記載の人工呼吸器。
【請求項３】
前記フィードバック信号を受け前記切換弁始動器にコマンドする制御システムをさらに含む、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項４】
前記フィードバック信号を受け前記切換弁始動器にコマンドする制御システムをさらに含み、前記制御システムは、前記切換弁始動器にコマンドして、予め定められた呼吸プロファイルを実質的に達成する、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項５】
前記人工呼吸器圧力調整器はさらに通気ポートを含む、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項６】
前記切換弁始動器は、前記切換弁を位置づけることのできる線形始動器である、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項７】
前記フィードバックセンサは、前記気体送達装置へ供給される気体の圧力を測定する圧力センサを含む、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項８】
前記フィードバックセンサは、前記気体送達装置へ供給される気体の体積を測定する流量センサを含む、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項９】
前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部は、ブロワおよびモータを含み、前記モータは実質的に一定の速度で作動する、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項１０】
前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部は、ブロワおよびモータを含み、前記フィードバックセンサは、前記ブロワおよびモータの電気的負荷を測定する電気的負荷センサである、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項１１】
前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部は、ブロワおよびモータを含み、前記フィードバックセンサは、モータの速度を測定する光学的回転速度センサである、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項１２】
前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部は、ブロワおよびモータを含み、前記フィードバックセンサは、モータの速度を測定する磁気的回転速度センサである、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項１３】
前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部は、ブロワおよびモータを含み、前記フィードバックセンサは、モータの速度を測定する機械的回転速度センサである、請求項２に記載の人工呼吸器。
【請求項１４】
人工呼吸器のための圧力調整の方法であって、
正の相対圧力気体供給部を設けるステップと、
負の相対圧力気体供給部を設けるステップと、
前記人工呼吸器の気体送達装置へ与えられる気体供給と予め定められた気体供給との気体供給差を検出するステップと、
前記気体供給差と実質的に関連づけられるフィードバック信号を発生するステップと、
切換弁を始動させて、前記気体供給差を実質的に最小にするため、前記正の相対圧力気体供給部および前記負の相対圧力気体供給部を前記気体送達装置に連通させるステップとを含む方法。
【請求項１５】
前記検出するステップは、前記気体供給の圧力を測定することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記検出するステップは、前記気体供給の流量を測定することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記検出するステップは、前記正の相対圧力気体供給および前記負の相対圧力気体供給を発生させるために使用されるモータおよびインペラのモータ速度を測定することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記検出するステップは、前記正の相対圧力気体供給および前記負の相対圧力気体供給を発生させるために使用されるモータおよびインペラ上の電気的負荷を測定することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記始動させるステップはさらに、弁を始動させて、前記正の相対圧力気体供給対前記負の相対圧力気体供給の混合比を選択することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法は、前記切換弁を回帰させて、実質的に予め定められた流量を達成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、前記切換弁を回帰させて、実質的に予め定められた圧力を達成する、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
この発明は一般に医療用人工呼吸器の分野に関する。
【０００２】
【発明の背景】
医療用人工呼吸器は、患者に１の気体または複数の気体を送達するため使用される装置である。これは空気または酸素を含んでよく、さらにさまざまな付加的薬剤または処理を含んでよい。気体は、マスク、鼻カニューレまたは気管切開チューブなどの気体送達装置を介して患者に供給される。人工呼吸器は、患者の呼吸を単に補助する場合（呼吸機能不全）に使用されてよく、または患者のために人工呼吸器が呼吸を行なわねばならない場合（呼吸障害または患者が知覚麻痺の影響下にあるとき）に使用されてもよい。人工呼吸器は、一定圧の気流を提供してもよく、周期的な気流をを提供してもよく、または他の圧力パターンを提供してもよい。したがって、人工呼吸器は、一定圧力で気体または気体混合物を提供することができる必要があるかもしれず、または予め定められた呼吸プロファイルに対応する予め定められた圧力または流量プロファイルに従う出力を提供することができる必要があるかもしれない。圧力プロファイルは、異なる気体圧力および流量プロファイルを有する周期的吸息／呼息パターンであってよい。圧力プロファイルは患者の年齢、健康、医療上の条件などによって変更せねばならないかもしれない。
【０００３】
図１は、マスクの形の気体送達装置１０１に接続される先行技術の人工呼吸器１００を示す。先行技術の人工呼吸器１００は、ブロワ１０５および圧力センサ１０８を含む。ブロワは、気体供給圧力を達成するために使用されてよく、インペラを回す電気モータであってよい。
【０００４】
先行技術においては、目標気体供給圧力は典型的には、ブロワのモータ速度を制御することによって達成される。もし気体供給の圧力が予め定められた圧力よりも低ければ、モータ速度が上げられてよく、圧力が高ければ速度を下げてよい。
【０００５】
しかし、先行技術の可変ブロワ速度人工呼吸器１００は欠点がある。耐久性を高めるために、人工呼吸器の空気回路を、可能な限り邪魔なもののない空いた状態に維持するため、先行技術の人工呼吸器１００は通常、小径の管類を用いる。その結果、気流の抵抗が増し、患者への圧力が期待されるよりも低くなる。
【０００６】
気流抵抗は通常、一定流量圧力低下（ｃｏｎｓｔａｎｔ−ｆｌｏｗ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｒｏｐ）で測定される。これは、流量無変化条件下での、管の入口と出口との間での（通常、水のセンチメートルまたはｃｍ　Ｈ２Ｏの単位で表わされる）圧力の低下である。標準的人工呼吸器のホースは、典型的には、径が約２２ミリメートルで約６フィートの長さがある。そのため、（呼吸気流が１分当り６０リットル未満など）適度な流量値では、一定流量圧力低下は１〜２ｃｍ　Ｈ２Ｏ未満となる。呼吸機能不全で苦しむ患者については、よりピーク気流値が高いこともあり得るが稀である。
【０００７】
最近の先行技術のマスクは、容積の大きい空気供給ホースとマスクとの間の張力緩和として作用する（通常、径が約１５ミリメートルで約６〜１８インチの長さの）短い長さのより小径の管類を含む。これらのより小径の管類部分は圧力低下を１〜２ｃｍ　Ｈ２Ｏ加え得る。
【０００８】
患者への空気圧力を調整するための臨床上の指針は、医療上の用途によって異なる。閉塞型睡眠時無呼吸症候群（ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｓｌｅｅｐ ａｐｎｅａ）の夜間治療のためには、ＣＰＡＰ（持続的気道陽圧法：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｉｒｗａｙ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）システムが使用されよう。ＣＰＡＰシステムでは、患者の気道が、呼吸および睡眠を助けるために、正の圧力によって部分的に膨らまされる。したがって、ＣＰＡＰシステムでは、目標圧力をプラスまたはマイナス約２ｃｍ　Ｈ２Ｏの誤差内に維持することが望ましい。他の人工呼吸器のモードのための許容可能な圧力範囲は、プラスまたはマイナス５ｃｍ　Ｈ２Ｏまで広がり得るであろう。特にＣＰＡＰ人工呼吸器用には、より抵抗性の高い患者の気流回路（すなわちマスクおよびホースの組合せ）によって、患者に対する圧力の調整が、許容可能範囲を超えて変動する可能性がある。このため、空気流量の迅速な変化をよりすばやく補償できる人工呼吸器が必要となる。
【０００９】
ブロワの出力を増加させることによって、空気回路の抵抗の増加は若干は補償され得る。しかし、もし人工呼吸器の回路抵抗があまり大きくなると、ブロワは、その速度および出力を十分にすばやく調節することができないであろうし、そのため圧力変化を修正できない。加えて、もしブロワが、１圧力極から他圧力極へすばやく移ろうとすると、先行技術の装置では、ブロワの方向を反転させる必要があろう。このようなモータ速度および方向のすばやい変化は、許容不可能なレベルのモータの加熱を引き起こし兼ねず、所望の圧力を達成するためより多くの電気的パワーを必要にするかもしれず、より高レベルのモータの磨耗を引き起こすかもしれず、かつ、依然として満足のいくほど速い圧力応答を提供しない。
【００１０】
当業において、改良された人工呼吸器の圧力調整の必要が依然として存在する。
【００１１】
【発明の概要】
この発明の実施例により人工呼吸器が提供される。人工呼吸器は、正の相対圧力気体供給部、負の相対圧力気体供給部および切換弁を含む。切換弁は、正の相対圧力気体供給部に接続される正の圧力ポートと、負の相対圧力気体供給部に接続される負の圧力ポートと、気体送達装置と連通する気体供給ポートとを含む。人工呼吸器はさらに、気体供給と予め定められた気体供給との間の気体供給差を検出し、かつ、気体供給差に実質的に関連づけられるフィードバック信号を発生するフィードバックセンサを含むことが好ましい。人工呼吸器はさらに、切換弁と連通し、かつ、切換弁を動作させて、フィードバック信号に基づき、正の相対圧力気体供給部および負の相対圧力気体供給部を切換弁の気体供給ポートに連通させる切換弁始動器を含むことが好ましい。
【００１２】
この発明の実施例により、人工呼吸器のための圧力調整の方法が提供される。該方法は、正の相対圧力気体供給部を設けるステップと、負の相対圧力気体供給部を設けるステップと、人工呼吸器の気体送達装置に提供される気体供給と予め定められた気体供給との間の気体供給差を検出するステップとを含む。該方法はさらに、気体供給差に実質的に関連づけられるフィードバック信号を発生するステップと、切換弁を始動させて、気体供給差を実質的に最小にするため、正の相対圧力気体供給部および負の相対圧力気体供給部を気体送達装置に連通させるステップとを含む。
【００１３】
この発明の上述のおよび他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下の好ましい実施例の説明からさらに、理解されるであろう。
【００１４】
【好ましい実施例の詳細な説明】
図２は、この発明による人工呼吸器２００の一実施例を示す。人工呼吸器２００は、正の相対圧力気体供給部２０４と、負の相対圧力気体供給部２０６と、正の相対圧力気体供給部２０４および負の相対圧力気体供給部２０６と連通する切換弁２１１とを含む。マスクの形の気体送達装置２２２も、切換弁２１１と連通するところが図示される。患者の呼吸と実質的に同期して、切換弁２１１を始動することにより、呼吸が助けられ、患者に要求される作業が減じられる。
【００１５】
正の相対圧力気体供給部２０４および負の相対圧力気体供給部２０６は、関連づけられるインペラまたはファン（たとえばブロワ）を回すモータであってよい。代替的に、気体供給部は、任意の形のふいご、ピストン、ポンプ、ファン、インペラまたは高い相対圧力で気体を供給することのできる他の装置であってよい。各ブロワは、６０リットル／分のピーク気体流量を達成するため、気体送達装置２２０において少なくとも約３５ｃｍ　Ｈ２Ｏの正および負の圧力を提供する必要があろう。大多数の患者には、これが満足な流量であろう。しかし、人工呼吸器２００は、少なくとも４０〜６０ｃｍ　Ｈ２Ｏまたはそれ以上の正および負の圧力を提供することができることが好ましいかもしれない。気体供給出力が高いほど、人工呼吸器２００の、呼吸流量の急激なピークの修正能力が高くなる。
【００１６】
図３は、切換弁２１１の一実施例を示す。切換弁２１１は、正の圧力ポート３０３、負の圧力ポート３０５、および気体供給ポート３０９を含む。切換弁２１１は、一般的なＴ型の弁として図示されるが、他のいかなる構成の弁であってもよいことが理解されねばならない。切換弁２１１は、気体供給ポート３０９と連通するよう、正の圧力ポート３０３、負の圧力ポート３０５または両者の比率を選択するよう始動されよう。
【００１７】
もし切換弁２１１の弁部材が、プラスチックなどの比較的低質量を有する材料で構築されていれば、迅速に始動されることが可能であろう。したがって、切換弁２１１は、短い応答時間を有するであろうし、気体供給ポート３０９における圧力および／または流量は注意深く調整されよう。
【００１８】
切換弁２１１は、２つの気体供給部２０４および２０６ならびに気体送達装置２２２へ直接結合されてもよい。代替的に、さまざまな構成要素が、図１に示すように導管２１４により接続されてもよい。人工呼吸器２００は、特に、人工呼吸器を気体送達装置２２２へ張力緩和として接続するより小径の管類２１４′とともに使用するのに適している。したがって、気体供給部２０４および２０６ならびに切換弁２１１は、気体送達装置２２２上に形成される、またはバックパック、ベルトまたは胸部への構成、または患者から離れたカートまたは机上に形成されるなど、患者に対してさまざまな相対位置に位置づけられよう。人工呼吸器２００は、余分な供給気体（または吐き出される二酸化炭素）を通気する機能を持つ１または２以上の通気ポート２１８を含む。通気ポート２１８は、導管２１４または気体送達装置２２２上など、人工呼吸器の構成要素のいずれかの上に位置づけられてよい。
【００１９】
使用中、人工呼吸器２００は、患者に対する予め定められた気体供給を維持するよう使用されてよい。正の相対圧力気体供給部２０４は、切換弁２１１に対して正の相対気体圧力を生み出し、他方、負の相対圧力気体供給部２０６は、切換弁２１１に対して負の相対気体圧力を生み出す。切換弁２１１は、正の相対圧力気体供給部２０４および負の相対圧力気体供給部２０６を気体送達装置２２２へ連通させるため使用されてよい。したがって、切換弁２１１の使用を通じて達成される予め定められた気体供給圧力は、患者の呼吸に実質的に対応する、予め定められた圧力および／または流量プロファイルとなるであろう。
【００２０】
したがって、気体送達装置２２２において得られる気体圧力は、負−正の相対圧力範囲内のいかなる圧力でもありうる。このため、気体送達装置２２２へ供給される気体圧力の迅速かつ正確な制御が可能となる。この態様で、２つの気体供給部２０４および２０６を使用して、圧力調整が達成され、患者は関連づけられるブロワの速度を変化させる必要なく、呼吸を助けられるであろう。これによって、モータの寿命が延び、ノイズが減じられ、モータの運転の温度がより低くできる。代替的に、予め定められた圧力ではなく予め定められた流量を達成するため、２つの気体供給部２０４および２０６を使用してもよい。いずれの場合においても得られる結果は、呼吸補助のための予め定められた気体供給の患者への送達である。この説明においては、通常、圧力に言及するが、２つの気体供給部２０４および２０６ならびに切換弁２１１は、人工呼吸器内での圧力または流量のいずれかによって動作させられうることが理解されねばならない。
【００２１】
第１の切換弁の実施例では、切換弁２１１は、一連続範囲の運動を行なうことができる。したがって、気体供給調整は、切換弁２１１を２つの選択および２つの圧力極の間のいずれかの点に位置づけることにより達成できよう。この態様で、たとえば、気体供給ポート３０９での圧力は、正の相対圧力、負の相対圧力、またはその両者の間のあるレベルにある。呼息と吸息との間のある時間期間においては、たとえば、切換弁２１１は半分開いており、その結果、正の相対圧力気体供給部から負の相対圧力気体供給部への気流しか存在しないであろうし、実質的に気体送達装置２２２への気流はないであろう。しかし呼息または吸息の開始時には、切換弁２１１は、所望の圧力または流量を提供するため、移動範囲の一方極の近傍にあるであろう。
【００２２】
他実施例では、切換弁２１１は、二者択一弁であってよく、正の圧力ポート３０３が選択されるかまたは負の圧力ポート３０５が選択されるかのいずれかであるが、両者が選択されることはない。この実施例では、予め定められた圧力は、圧力供給ポートのいずれかの間で切換弁２１１を周期的に始動させることにより維持されるであろう。始動のデューティサイクルは、正の相対圧力気体供給部２０４または負の相対圧力気体供給部２０６の間の任意のレベルで（たとえば切換弁２１１をばたつかせるなどして）予め定められた圧力（または圧力プロファイル）を達成するよう変化させられ得る。
【００２３】
図２にはまた、人工呼気器内の圧力を決定し、応答して、切換弁２１１を始動させるフィードバックおよび制御構成要素が図示される。したがって、人工呼気器２００は、制御システム２５０および何らかの種のフィードバックセンサを含む。制御システム２５０は、適切な制御信号を始動器２１２へ送ることで、切換弁２１１を始動させることができる。切換弁２１１を始動させるため、制御システム２５０は、スイッチ時間を決定できねばならない。始動は、１または２以上のフィードバックセンサにより発生されるフィードバック信号に応答して行なわれ得る。フィードバックセンサは、切換弁２１１とマスク２２２との間またはその上に位置づけられる圧力または流量センサ２２９であり得る。代替的に、またはセンサ２２９に加えて、１または２以上のモータ速度センサ２３４および２３６が、対応する気体供給部２０４および２０６と関連づけられてもよい。
【００２４】
制御システム２５０は、比例制御器、比例積分導関数（ＰＩＤ）制御器または１または２以上の予め定められた呼気プロファイルを実現するようプログラミングされたコンピュータプロセッサなどの、いかなる種類のアナログまたはデジタルの電子フィードバック制御であってもよい。制御システム２５０は、呼吸機能不全の患者を補助するよう機能し得、または呼吸障害の患者のために通気を行なってもよい。必要とされる通気の種類により、異なった呼吸パターンおよび圧力レベルが必要とされよう。加えて、人工呼吸器２００は、異なった年齢および異なった健康状態の患者に対応し得る。さまざまな通気圧力または流量プロファイルを制御システム２５０へプログラミングしそれを呼出すことができよう。
【００２５】
気体送達装置２２２における気体供給を、検出される気体供給レベルに基づいて変化させることにより、人工呼吸器２００は、適切な通気を提供しつつ、較正の必要なしに異なった肺の容量に対応するであろう。
【００２６】
第１のフィードバックセンサの実施例では、人工呼吸器２００は、切換弁２１１と気体送達装置２２２の間またはその上に位置づけられる圧力センサの形のセンサ２２９を含む。圧力センサ２２９は、実質的に気体供給圧力に関連づけられるフィードバック信号を発生するであろう。フィードバック信号は、圧力差を発生するため、予め定められたまたは所望の圧力または圧力プロファイルと比較されるであろう。圧力差は、既知のフィードバックおよび制御アルゴリズムのいずれかにより、切換弁２１１を始動させるため使用されてよい。
【００２７】
図４は、典型的な呼吸サイクルの間の代表的圧力プロファイルの圧力グラフである。これは気体送達装置２２２における圧力であり得る。
【００２８】
第２の実施例では、フィードバックセンサ２２９は、切換弁２１１と気体送達装置２２２との間またはその上に位置づけられる流量センサである。流量センサ２２９は、気体の流量を測定する。流量は、圧力変化を示し、かつ、いつ患者が呼息または吸息しているか決定するために使用され得る（図５および以下の関連の説明を参照）。流量センサ２２９は、実質的に気体供給流量と関連づけられるフィードバック信号を発生するであろう。フィードバック信号は、流量差を発生するため、予め定められたまたは所望の流量または流量プロファイルと比較されてよい。流量差は、既知のフィードバックおよび制御アルゴリズムのいずれかにより、切換弁２１１を始動させるために使用されてよい。
【００２９】
図５は、典型的な呼吸サイクルの間の代表的な流量の流量グラフである。これは気体送達装置２２２での流量であり得る。グラフからわかるように、気体流量は、患者の呼吸により規則的に変化する。この図は、流量の変化が圧力の変化と対応していることを示しており、なぜ流量測定が、実質的に圧力測定と類似するかを示している。したがって、流量測定は、切換弁２１１を制御するため使用できる。
【００３０】
第３の実施例では、１または２以上のモータ速度センサ２３４および２３６が、切換弁２１１の制御のため使用される。たとえば、２つのモータ速度センサの実施例では、正の相対圧力気体供給部２０４のモータ速度が下がる時点で、患者の呼息が停止し、吸息が始まる。正の相対圧力が供給され続けるに伴い、患者が吸息を停止するときに、人工呼吸器内の圧力が増加する（すなわち気流停滞が生じる）。この圧力の増加は、正の相対圧力気体供給部２０４のモータを減速させるであろう。したがって、制御システム２５０は、このとき、始動器２１２を制御することとなり、切換弁２１１を動かして、負の圧力ポート３０５および負の相対圧力気体供給部２０６を選択するかまたは負の圧力ポート３０５に対してより大きな開口百分率を選択するであろう。
【００３１】
逆に、負の相対圧力気体供給部２０６のモータ速度が下がるとき、モータ速度センサ２３６に検出されるように、呼息が停止し吸息が開始する。制御システム２５０はこのとき、始動器２１２を制御し、切換弁２１１を動かして、正の圧力ポート３０３および正の相対圧力気体供給部２０４を選択するかまたは正の圧力ポート３０３に対して大きな開口百分率を選択するであろう。
【００３２】
図６は、代表的な正の気体供給モータ速度のモータ速度のグラフである。グラフは、どのようにモータ速度が呼息および吸息により影響され得るか、かつどのようにモータ速度が切換弁２１１の制御のために検出および使用され得るかを示す。
【００３３】
図７は、代表的な負の気体供給モータ速度のモータ速度のグラフである。切換弁２１１は、１または両方のモータの速度を使用して始動され得る。１モータ速度センサの実施例では、正の相対圧力気体供給部２０４にあるモータ速度センサが、患者の呼息サイクルの開始時に圧力の実質的な増加を発見するであろうし、患者の吸息サイクルの開始時に圧力の実質的な低下を発見するであろう。
【００３４】
これと比較して、２速度センサ実施例では、正のモータ速度センサ２３４が、吸息の終了および呼息の開始を決定するために使用され得、他方で負のモータ速度センサ２３６が呼息の終了および吸息の開始を決定するために使用され得る。両モータの速度を使用することによって、呼息サイクルおよび吸息サイクルがより正確に検出され得る。加えて、２つの速度センサの重複で、信頼性レベルの増した人工呼吸器圧力調整器２００が提供されよう。
【００３５】
図８は、この発明による人工呼吸器圧力調整方法の実施例のフローチャート８００である。ステップ８０６において、正の相対圧力気体供給部が設けられる。正の相対圧力気体供給部は、任意の形のふいご、ピストン、ポンプ、ファン、インペラまたは正の相対圧力で気体（すなわち周囲空気圧よりも大きな圧力の気体）を供給することのできる他の装置であってよい。
【００３６】
ステップ８１２で、負の相対圧力気体供給部が設けられる。負の相対圧力気体供給部は同様に、任意の形のふいご、ピストン、ポンプ、ファン、インペラまたは負の相対圧力で気体を提供することのできる他の装置であってよい。
【００３７】
ステップ８１６で、気体供給と予め定められたまたは所望の気体供給との圧力差が検出される。気体供給は、圧力、流量またはモータ速度を使用して検出され得、人工呼吸器の気体送達装置へ供給される気体の決定となる。圧力差は、気体供給圧力を測定することで、気体供給流量、ブロワモータ速度など、上述のように測定することで検出され得る。
【００３８】
ステップ８２５で、正の相対圧力気体供給部２０４および負の相対圧力気体供給部２０６が選択され、気体送達装置２２２と連通させられる。上述のように、この選択は、２つの気体供給部の一方の選択であり得、または選択装置は、その間のいずれかの位置にあってよく、その場合、正供給部２０４および負供給部２０６の両者が、部分的に気体送達装置２２２と連通する。この態様で、気体送達装置２２２への予め定められた気体供給圧力が、実質的に達成されよう。
【００３９】
上述の人工呼吸器２００は、呼吸器治療のための圧力調整器の文脈で説明してきたが、この発明が他の用途をもってもよいことが理解されねばならない。これは、関連づけられる排気装置および制御ルーチンまたは監視ルーチンのさらなる人工呼吸器を開発および試験するために使用し得る、たとえば呼吸シミュレータとしての使用を含んでよい。
【００４０】
この発明を上に詳細に説明してきたが、この発明は説明した特定の実施例に限定されるものと意図されるのではない。この発明の着想から逸脱することなく、当業者がここに説明した特定の実施例のさまざまな使用および変形ならびに変更を行ない得ることが当業者には明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術の人工呼吸器を示す図である。
【図２】この発明による人工呼吸器の実施例の図である。
【図３】この発明による人工呼吸器とともに使用するための切換弁の実施例を示す図である。
【図４】典型的な呼吸サイクルの間の代表的圧力プロファイルの圧力グラフである。
【図５】典型的な呼吸サイクルの間の代表的な流量の流量グラフである。
【図６】代表的な正の気体供給モータ速度のモータ速度のグラフである。
【図７】代表的な負の気体供給モータ速度のモータ速度のグラフである。
【図８】この発明による人工呼吸器圧力調整方法の実施例のフローチャートである。
【図２】
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【図４】
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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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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