(57)【要約】統合された排痰補助を伴う人工呼吸器。人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードと排痰補助モードとで動作可能である。人工呼吸器は、人工呼吸器を患者から切断せずに、動作を換気モードから排痰補助モードに切り替えるためのユーザ入力と、ユーザ入力に応答して動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラとを含む。排痰補助弁は、送気相のための第１の状態では、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、強制排気相のための第２の状態では、陰圧を人工呼吸器接続部に伝える。
2018510714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、前記人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、前記人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、前記人工呼吸器は、
人工呼吸器接続部であって、前記患者回路は、前記人工呼吸器接続部との流体連通のために前記人工呼吸器接続部に接続可能である、人工呼吸器接続部と、
前記換気モードにおいて、前記患者への送達のために、換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
前記人工呼吸器を前記患者から切断せずに、前記人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、
前記人工呼吸器を前記換気モードにおける動作から前記排痰補助モードにおける動作に切り替えるための前記ユーザ入力に応答して動作可能であるコントローラであって、前記コントローラは、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を前記患者に提供するように前記人工呼吸器の動作を制御する、コントローラと、
前記排痰補助の前記送気相のための第１の状態にあり、次いで、前記排痰補助の前記強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁であって、前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記送気相のための前記第１の状態にあるとき、前記排痰補助弁は、陽圧を前記人工呼吸器接続部に伝え、前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記強制排気相のための前記第２の状態にあるとき、前記排痰補助弁は、陰圧を前記人工呼吸器接続部に伝える、排痰補助弁と
を備えている、人工呼吸器。
【請求項２】
前記排痰補助弁は、１０〜７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陽圧を前記人工呼吸器接続部に伝え、前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記強制排気相のための前記第２の状態にあるとき、前記排痰補助弁は、−１０〜−７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陰圧を前記人工呼吸器接続部に伝える、請求項１に記載の人工呼吸器。
【請求項３】
統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、前記人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、前記人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、前記人工呼吸器は、
前記排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を前記患者に提供するように前記人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、前記患者回路は、前記人工呼吸器接続部との流体連通のために前記人工呼吸器接続部に接続可能である、人工呼吸器接続部と、
前記換気モードにおいて、前記患者への送達のために換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器サブシステムと、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、前記コンプレッサは、前記コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、前記加速されたガス状流体を前記コンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
前記排痰補助の前記送気相のための第１の状態にあり、次いで、前記排痰補助の前記強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁であって、前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記送気相のための前記第１の状態にあるとき、前記排痰補助弁は、空気の流動を前記コンプレッサ入口に向かわせ、前記加速された空気の流動を前記患者への送達のために前記コンプレッサ出口から前記人工呼吸器接続部に向かわせ、前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記強制排気相のための前記第２の状態にあるとき、前記排痰補助弁は、強制排気ガスの流動を前記患者から前記コンプレッサ入口に向かわせ、前記加速された強制排気ガスの流動を前記コンプレッサ出口から排気する、排痰補助弁と
を備えている、人工呼吸器。
【請求項４】
前記人工呼吸器が前記換気モードにあるとき、前記排痰補助弁は、前記第１の状態における動作のために保持されている、請求項３に記載の人工呼吸器。
【請求項５】
前記人工呼吸器部分は、前記換気モードにおいて、前記第１の状態における動作のために保持されている前記排痰補助弁を用いて前記換気空気を前記コンプレッサ入口に向かわせることによって、前記前記患者への送達のために換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる、請求項３に記載の人工呼吸器。
【請求項６】
統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、前記人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、前記人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、前記人工呼吸器は、
前記排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を前記患者に提供するように前記人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、前記患者回路は、前記人工呼吸器接続部との流体連通のために前記人工呼吸器接続部に接続可能である、人工呼吸器接続部と、
前記換気モードにおいて、前記患者への送達のために換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、前記コンプレッサは、前記コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、前記加速されたガス状流体を前記コンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
前記排痰補助の前記送気相のための第１の状態にあり、次いで、前記排痰補助の前記強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
前記排痰補助弁は、
第１のチャンバと、
第２のチャンバと、
第３のチャンバと、
空気の供給源と流体連通している弁空気取入口開口と、
弁排気出口開口と、
前記コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口開口と、
前記コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口開口と、
第１の開口であって、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとは、前記第１の開口を通して流体連通する、第１の開口と、
第２の開口であって、前記第２のチャンバと前記第３のチャンバとは、前記第２の開口を通して流体連通する、第２の開口と、
前記人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口と、
前記第１の開口を閉鎖する第１の位置と前記弁空気取入口開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第１の弁部材と、
前記弁排気出口開口を閉鎖する第１の位置と前記第２の開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第２の弁部材であって、
前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記送気相のための前記第１の状態にあるとき、前記第１の弁部材は、前記第１の弁部材の第１の位置にあり、前記第２の弁部材は、前記第２の弁部材の第１の位置にあり、
前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記強制排気相のための前記第２の状態にあるとき、前記第１の弁部材は、前記第１の弁部材の第２の位置にあり、前記第２の弁部材は、前記第２の弁部材の第２の状態にある、
第２の弁部材と、
前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の送気相のためのそれらの第１の位置に移動させ、前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるように構成されている弁アクチュエータと
を備えている、人工呼吸器。
【請求項７】
前記人工呼吸器が前記換気モードにあるとき、前記排痰補助弁は、前記第１の状態における動作のために保持されている、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項８】
前記人工呼吸器部分は、前記換気モードにおいて、前記第１の状態における動作のために保持されている前記排痰補助弁を用いて前記換気空気を前記コンプレッサ入口に向かわせることによって、前記前記患者への送達のために換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項９】
前記第１および第２の弁部材は、接続部材に取り付けられており、前記弁アクチュエータは、前記接続部材を、前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の前記送気相のためのそれらの第１の位置に移動させるための第１の位置に移動させることと、前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の前記強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるための第２の位置に移動させることとを行うように構成されている、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項１０】
前記弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、前記電磁コイルおよび前記永久磁石のうちのうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、前記電磁コイルおよび前記永久磁石のうちの他方は、静止しており、前記電磁コイルと前記永久磁石とは、前記電磁コイルが前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、請求項９に記載の人工呼吸器。
【請求項１１】
第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、前記第１の永久ラッチ磁石および前記第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、前記第２の永久ラッチ磁石および前記第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、前記第１の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起さているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第１の位置にあるとき、前記第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられており、前記第２の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第２の位置にあるとき、前記第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、請求項１０に記載の人工呼吸器。
【請求項１２】
永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とをさらに含み、前記永久ラッチ磁石および前記強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、前記永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、前記強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、請求項１０に記載の人工呼吸器。
【請求項１３】
前記弁アクチュエータは、静止電磁コイルと、移動可能な永久磁石とを含み、前記電磁コイルは、静止コイル筐体内に位置付けられ、前記接続部材は、前記静止コイル筐体を通して延びており、前記永久磁石は、前記コイル筐体内に位置付けられ、前記電磁コイルは、前記永久磁石の周りに延びており、前記永久磁石は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、かつ前記電磁コイルとの磁気相互作用のために位置付けられ、前記電磁コイルと前記永久磁石とは、前記電磁コイルが前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、請求項９に記載の人工呼吸器。
【請求項１４】
第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、前記第１の永久ラッチ磁石および前記第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、前記第２の永久ラッチ磁石および前記第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、前記第１の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第１の位置にあるとき、前記第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、前記第２の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の部材をその第２の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第２の位置にあるとき、前記第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、請に求項１３に記載の人工呼吸器。
【請求項１５】
一体として前記接続部材とともに移動するために前記コイル筐体内の前記接続部材に取り付けられている第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、前記第１の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第１の位置にあるとき、前記第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、前記第２の永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第２の位置にあるとき、前記第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、請に求項１３に記載の人工呼吸器。
【請求項１６】
前記第１の強磁性部材部分は、前記コイル筐体の第１の端部部分であり、前記第２の強磁性部材部分は、前記コイル筐体の第２の端部部分である、請求項１５に記載の人工呼吸器。
【請求項１７】
一体として前記接続部材とともに移動するために前記コイル筐体内の前記接続部材に取り付けられる永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とをさらに含み、前記永久ラッチ磁石は、前記電磁コイルが脱励起されているときに前記第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するために、前記第１および第２の弁部材がそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、前記強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、請に求項１３に記載の人工呼吸器。
【請求項１８】
前記接続部材は、前記第２のチャンバを通して完全に延びている細長いシャフトであり、前記細長いシャフトは、前記第１の開口を通して前記第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、前記第２の開口を通して前記第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有し、前記第１の弁部材は、前記弁空気取入口開口と前記第１の開口との間において前記第１のチャンバ内の前記シャフトの第１の端部部分に取り付けられ、前記第２の弁部材は、前記弁排気出口開口と前記第２の開口との間において前記第３のチャンバ内の前記シャフトの第２の端部部分に取り付けられている、請求項９に記載の人工呼吸器。
【請求項１９】
前記弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、前記電磁コイルおよび前記永久磁石のうちのうちの一方は、一体としての前記接続部材との移動のために前記接続部材に取り付けられ、前記接続部材と同心状に配列され、前記電磁コイルおよび前記永久磁石のうちの他方は、静止しており、前記電磁コイルと前記永久磁石とは、前記電磁コイルが前記第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、請求項９に記載の人工呼吸器。
【請求項２０】
前記電磁コイルおよび前記永久磁石のうちの前記他方は、前記接続部材と同心状に配列されている、請求項１９に記載の人工呼吸器。
【請求項２１】
前記第１、第２、および第３のチャンバは、弁体内にある、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項２２】
前記第１、第２、および第３のチャンバは、前記弁体内で線形配列にあり、前記接続部材は、前記第２のチャンバを通して完全に延びている細長いシャフトであり、前記細長いシャフトは、前記第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、前記第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有する、請求項２１に記載の人工呼吸器。
【請求項２３】
前記弁空気取入口開口、前記第１の開口、前記第２の開口、および前記弁排気出口開口は、線形整列にあり、前記接続部材は、前記弁空気取入口開口、前記第１の開口、前記第２の開口、および前記弁排気出口開口と同軸整列している細長いシャフトであり、前記シャフトは、前記第２のチャンバを通して完全に延び、前記シャフトは、前記第１の開口を通して前記第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分であって、前記第１の弁部材は、前記第１のチャンバ内で前記第１の端部部分に取り付けられ、前記第１の開口と前記弁空気取入口開口との間で前記シャフトとともに移動可能である、第１の端部部分と、前記第２の開口を通して前記第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分であって、前記第２の弁部材は、前記第３の開口内で前記第２の端部部分に取り付けられ、前記弁排気出口開口と前記第２の開口との間で前記シャフトとともに移動可能である、第２の端部部分とを有する、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項２４】
前記第１の弁部材が第１の位置にあるときに前記第１の弁部材によって閉鎖される前記第１の開口の面積と、前記第２の弁部材が第１の位置にあるときに前記第２の弁部材によって閉鎖される前記弁排気出口開口の面積とは、実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を前記第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されており、前記力は、前記第３の開口から伝送される前記第２のチャンバ内の空気圧から生じ、
前記第１の弁部材の第２の位置にあるときに前記第１の弁部材によって閉鎖される前記弁空気取入口開口の面積と、前記第２の弁部材の第２の位置にあるときに前記第２の弁部材によって閉鎖される前記第２の開口の面積とは、実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を前記第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されており、前記力は、前記第３の開口から伝送される前記第２のチャンバ内の空気圧から生じる、請求項６に記載の人工呼吸器。
【請求項２５】
統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、前記人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、前記人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、前記人工呼吸器は、
前記排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を前記患者に提供するように前記人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、前記患者回路は、前記人工呼吸器接続部との流体連通のために前記人工呼吸器接続部に接続可能である、人工呼吸器接続部と、
前記換気モードにおいて、前記患者への送達のために換気空気の流動を前記人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、前記コンプレッサは、前記コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、前記加速されたガス状流体を前記コンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
前記排痰補助の前記送気相のための第１の状態にあり、次いで、前記排痰補助の前記強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
前記排痰補助弁は、
空気の供給源と流体連通している弁空気取入口と、
弁排気出口と、
前記コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口と、
前記コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口と、
第１の弁部材であって、前記第１の弁部材は、前記第１の弁部材の第１の位置と前記第１の弁部材の第２の位置との間で移動可能である、第１の弁部材と、
第２の弁部材であって、前記第２の弁部材は、前記第２の弁部材の第１の位置と前記第２の弁部材の第２の位置との間で移動可能である、第２の弁部材と、
前記人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口であって、
前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記送気相のための前記第１の状態にあるとき、前記第１の弁部材は、前記第１の弁部材の第１の位置にあり、前記空気の供給源からの空気の流動が前記弁空気取入口に進入し、前記弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、前記コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、前記空気の流動が前記弁空気取入口に進入し、直接前記第３の開口に流動することを遮断し、前記第２の弁部材は、前記第２の弁部材の第１の位置にあり、前記コンプレッサ出口からの加速された空気の流動が前記コンプレッサから弁への入口に進入し、前記患者への送達のために、前記人工呼吸器接続部への流動のために前記第３の開口を通して流動することを可能にする一方、前記コンプレッサ出口からの加速された空気の流動が前記コンプレッサから弁への入口に進入し、前記弁排気出口を通して流動することを遮断し、
前記排痰補助弁が前記排痰補助の前記強制排気相のための前記第２の状態にあるとき、前記第１の弁部材は、前記第１の弁部材の第２の位置にあり、前記患者からの強制排気ガスの流動が前記第３の開口に進入し、前記弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、前記コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、前記患者からの強制排気ガスの流動が前記第３の開口に進入し、前記弁空気取入口を通して流動することを遮断し、前記第２の弁部材は、前記第２の弁部材の第２の状態にあり、前記加速された強制排気ガスの流動が前記コンプレッサから弁への入口に進入し、前記弁排気出口を通して流動することを可能にする一方、前記加速された強制排気ガスの流動が前記コンプレッサから弁への入口に進入し、前記第３の開口に流動することを遮断する、
第３の開口と、
前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の送気相のための前記第１および第２の弁部材の第１の位置に移動させ、前記第１および第２の弁部材を前記排痰補助の強制排気相のための前記第１および第２の弁部材の第２の位置に移動させるように構成されている弁アクチュエータと
を備えている、人工呼吸器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、弁の動作を制御し、それによって、患者呼気ガスの流動を制御するために使用可能な圧力源を有する人工呼吸器との使用のための能動呼気弁を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
呼吸は、吸気相および呼気相の両方を含むものとして特徴付けられ得る。吸気相中、吸気ガスが、肺の中に引き込まれ、呼気相中、呼気ガスは、肺から排出される。
【０００３】
機械的人工呼吸器が、呼吸を補助するために使用されている。従来の人工呼吸器は、典型的には、酸素を含む吸気ガスを患者の肺の中に押し込む。人工呼吸器を使用する多くの患者は、患者の気道および肺の治療ならびに保守に関連する他のタイプの補助も必要とする。例えば、一部の患者は、薬物を患者の肺および／または気道に送達するためにネブライザを使用し得る。さらに、一部の患者は、分泌物を患者の肺および／または気道から取り除くための支援を必要とし得る。そのような補助は、典型的には、従来の吸引デバイスによって提供される。したがって、人工呼吸器に加えて、多くの患者は、複数のデバイスを要求し、そのような機器を伴っての移動は、特に問題となり得る。
【０００４】
現在、排痰補助を受けるために、患者は、機械的換気から切り離され、別個の排痰補助デバイスに接続されなければならない。排痰補助処置が行われた後、患者は、排痰補助デバイスから切り離され、機械的換気に再接続されなければならない。多くの場合、患者気道の吸引も、排痰補助処置中に患者気道から適正に取り除かれなかった分泌物を除去するために、患者が排痰補助デバイスから切り離され、機械的換気に再接続された後に行われる。患者が機械的換気を受けていない期間中、患者の低酸素血症のリスクを最小化するために、機械的換気を患者から除去する前に、高レベルの吸気酸素を送達することが慣例である。このプロセスは、長く退屈であり得るので、多くの場合、患者に最も有利な様式で行われない。
【０００５】
したがって、持ち運びができ、および／または吸気ガスを患者の肺の中に送達する以外の追加の機能性を提供するように構成される、人工呼吸器の必要性がある。本願は、以下の発明を実施するための形態および付随の図から明白となるであろう、これらおよび他の利点を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態は、呼吸をヒト患者に提供する方法を含む。ヒト患者は、患者回路によって人工呼吸器デバイスに接続される患者接続部を有する。呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有する。方法は、呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素のボーラスを患者回路に送達することと、呼吸の吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることと、呼吸の吸気相の終了前に、空気を含む呼吸ガスを患者回路に送達することとを含む。患者回路は、酸素のボーラスおよび呼吸ガスを患者接続部に送達する。随意に、方法はさらに、呼吸ガスを送達する前に、呼吸のために送達される酸素のボーラスの送達が終わるまで待機することを含み得る。
【０００７】
随意に、方法はさらに、ボーラス体積値を受信することを含み得る。そのような実施形態では、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、ボーラス体積値と実質的に等しい体積を有する。
【０００８】
随意に、呼吸ガスを患者回路に送達することは、患者回路の第１の入力場所において呼吸ガスを患者回路に提供することを含み、酸素のボーラスを患者回路に送達することは、第１の入力場所より患者接続部に近い患者回路の第２の入力場所において酸素のボーラスを患者回路に提供することを含む。
【０００９】
呼吸のために送達される組み合わせられた酸素のボーラスおよび呼吸ガスは、ある総吸気体積を有する。随意に、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、総吸気体積の約７５％未満の体積を有する。随意に、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、総吸気体積の約５０％〜総吸気体積の約７５％の体積を有する。
【００１０】
随意に、方法はさらに、呼吸の吸気相の開始から呼吸の呼気相の終了まで継続的に患者回路に印加される場合、酸素の第１の体積を生産するであろう酸素流量に関連付けられた酸素流量相当値を受信することを含み得る。そのような実施形態では、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、酸素の第１の体積未満の第２の体積を有する。
【００１１】
随意に、方法はさらに、呼吸の吸気相の開始が患者によって始められたことを検出することを含み得る。そのような実施形態では、方法はさらに、呼吸の吸気相の開始が患者によって始められたことが検出されたことに応答して、患者回路への酸素のボーラスの送達を始めることを含み得る。
【００１２】
方法は、弁に接続される酸素源と共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素のボーラスを送達することは、弁を開放し、それによって、酸素源から患者回路への酸素流を可能にすることを含む。さらに、呼吸の吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることは、弁を閉鎖し、それによって、酸素源から患者回路への酸素流を中止することを含む。
【００１３】
方法は、酸素源に接続される酸素発生器と共に使用され得る。そのような実施形態では、酸素源は、酸素発生器によって発生させられる酸素を貯蔵するように構成され、方法はさらに、酸素源によって貯蔵されている酸素の濃度および酸素源によって貯蔵されている酸素の圧力のうちの少なくとも１つを含む値を検出することと、検出された値が閾値を下回るかどうかを決定することと、検出された値が閾値を下回ると決定されると、酸素発生器を動作させることと、酸素発生器によって発生させられる酸素を酸素源に送達することとを含む。
【００１４】
方法は、ユーザ規定総１回換気量と共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。
【００１５】
方法は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値と共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素のボーラスの組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００１６】
方法は、呼吸ガス送達導管および酸素送達導管と共に使用され得る。呼吸ガス送達導管は、患者接続部から離れた、患者回路の第１の端部部分に位置する呼吸ガス出力を有する。酸素送達導管は、患者接続部に隣接する、患者回路の第２の端部部分に位置する酸素出力を有する。呼吸ガスを患者回路に送達することは、呼吸ガスを呼吸ガス送達導管を介して呼吸ガス出力に提供することを含み得る。さらに、酸素のボーラスを患者回路に送達することは、酸素のボーラスを酸素送達導管を介して酸素出力に提供し、それによって、患者接続部に先立って、患者回路の少なくとも大部分に沿って、呼吸のために送達される酸素のボーラスを呼吸のために送達される呼吸ガスから分離することを含む。
【００１７】
随意に、患者回路は、呼吸ガス送達導管と、酸素送達導管とを含む。そのような実施形態では、呼吸ガスを患者回路に送達することは、呼吸ガスを呼吸ガスを患者接続部に送達する呼吸ガス送達導管に提供することを含む。さらに、酸素のボーラスを患者回路に送達することは、酸素のボーラスを酸素のボーラスを患者接続部に送達する酸素送達導管に提供し、それによって、患者接続部に先立って、患者回路の少なくとも一部に沿って、呼吸のために送達される酸素のボーラスを呼吸のために送達される呼吸ガスから分離することを含む。随意に、酸素のボーラスは、酸素送達導管から退出し、患者接続部に隣接する場所において呼吸ガス送達導管に進入する。随意に、酸素のボーラスは、酸素送達導管から退出し、患者接続部の約２センチメートル以内の場所において呼吸ガス送達導管に進入する。
【００１８】
方法は、呼吸ガスを圧縮するように動作可能なコンプレッサと共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸ガスを患者回路に送達することは、コンプレッサによって圧縮された呼吸ガスの少なくとも一部を送達することを含む。
【００１９】
実施形態は、酸素源および患者回路との使用のための人工呼吸器デバイスを含む。患者回路は、呼吸ガスおよび酸素を受け取り、呼吸を患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者に提供するように構成される。呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有する。人工呼吸器デバイスは、呼吸ガスを患者回路に送達するように構成される、コンプレッサと、（ａ）患者回路に呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素が酸素源から流動することを可能にし（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、酸素が酸素源から患者回路に流動することを防止し、（ｃ）呼吸の吸気相の終了前に、コンプレッサに呼吸ガスを患者回路に送達させるように構成される制御システムとを含む。
【００２０】
随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力を含み得る。そのような実施形態では、呼吸のために患者回路に送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。
【００２１】
随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力を含み得る。そのような実施形態では、患者回路に送達される呼吸ガスおよび呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００２２】
別の実施形態は、患者回路との使用のための人工呼吸器デバイスを含む。患者回路は、呼吸ガスおよび酸素を受け取り、呼吸を患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者に提供するように構成される。呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有する。人工呼吸器デバイスは、呼吸ガスを患者回路に送達するように構成されるコンプレッサと、患者回路に結合可能な患者酸素出口と、酸素を患者回路に送達するように構成される、酸素源と、（ａ）呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素が酸素源から患者回路に流動することを可能にし（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、酸素が酸素源から患者回路に流動することを防止し、（ｃ）呼吸の吸気相の終了前に、コンプレッサに呼吸ガスを患者回路に送達させるように構成される制御システムとを含む。随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力を含み得る。そのような実施形態では、呼吸のために患者回路に送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力を含み得る。そのような実施形態では、患者回路に送達される呼吸ガスおよび呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００２３】
実施形態は、患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者との使用のための換気システムを含む。システムは、制御システムと、酸素を患者回路に結合可能な患者酸素出口に送達するように構成される酸素源と、呼吸ガスを患者回路に結合可能な人工呼吸器接続部に送達するように構成されるコンプレッサとを含む。人工呼吸器接続部は、患者酸素出口と異なる。制御システムは、呼吸の吸気相を識別し、酸素源に、吸気相の前または吸気中に酸素を患者酸素出口に送達するように命令するように構成される。酸素源は、酸素を患者酸素出口に送達するための命令に応答して、酸素を患者酸素出口に送達するように構成される。制御システムはさらに、コンプレッサに、吸気相中、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するように命令するように構成される。コンプレッサは、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するための命令に応答して、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するように構成される。
【００２４】
随意に、コンプレッサおよび人工呼吸器接続部は、人工呼吸器の構成要素であり得、酸素源は、人工呼吸器の外部にあり得る。
【００２５】
随意に、酸素源は、人工呼吸器の内部酸素源である。内部酸素源は、内部酸素源と流体連通する酸素入口を有する。そのような実施形態では、換気システムは、酸素入口と流体連通している外部酸素源を含み、酸素を外部酸素源から内部酸素源に送達し得る。
【００２６】
随意に、換気システムはまた、酸素源と流体連通している酸素発生器を含み、酸素発生器は、酸素を酸素源に送達する。コンプレッサ、酸素源、および酸素発生器の各々は、人工呼吸器の構成要素であり得る。代替として、コンプレッサおよび酸素源の各々は、人工呼吸器の構成要素であり、酸素発生器は、人工呼吸器の外部にある。
【００２７】
随意に、換気システムはまた、ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力を有するユーザインターフェースを含む。ユーザインターフェースは、ユーザ規定総１回換気量を制御システムに提供するように構成される。制御システムは、第１の体積および第２の体積を決定するように構成される。そのような実施形態では、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために送達される酸素は、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。
【００２８】
随意に、換気システムはまた、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力を有するユーザインターフェースを含む。そのような実施形態では、ユーザインターフェースは、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を制御システムに提供するように構成され、呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００２９】
実施形態は、呼吸をヒト患者に提供する方法を含む。患者は、患者回路によって第１の人工呼吸器接続部および異なる第２の人工呼吸器接続部を有する人工呼吸器に接続される患者接続部を有する。第１および第２の人工呼吸器接続部の各々は、患者回路と流体連通する。方法は、人工呼吸器を用いて、呼吸の吸気相の始まりを識別することと、吸気相の前または吸気中に酸素のボーラスを第１の人工呼吸器接続部に送達することと、吸気相中、空気を含む呼吸ガスを第２の人工呼吸器接続部に送達することとを含む。人工呼吸器は、第１の人工呼吸器接続部に送達される酸素のボーラスを第２の人工呼吸器接続部に送達される呼吸ガスから分離する。随意に、人工呼吸器は、呼吸の吸気相の始まり時に、酸素のボーラスを送達し得る。随意に、人工呼吸器は、呼吸のために送達される酸素のボーラスの体積を決定し得る。
【００３０】
方法はさらに、人工呼吸器を用いて、呼吸の吸気相の終了を識別することと、吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることとを含み得る。呼吸ガスは、酸素のボーラスの送達が終わった後に送達され得る。
【００３１】
方法は、ユーザ規定総１回換気量と共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。
【００３２】
方法は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値と共に使用され得る。そのような実施形態では、呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素のボーラスの組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００３３】
実施形態は、患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者との使用のための人工呼吸器デバイスを含む。人工呼吸器デバイスは、患者回路に結合可能な人工呼吸器接続部と、人工呼吸器接続部と流体連通する１つ以上の第１の流動導管と、呼吸ガスを１つ以上の第１の流動導管に送達するように構成されるコンプレッサとを含む。１つ以上の第１の流動導管は、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達する。人工呼吸器デバイスはまた、患者回路に結合可能な患者酸素出口と、患者酸素出口と流体連通する１つ以上の第２の流動導管と、酸素を１つ以上の第２の流動導管に送達するように構成される酸素源とを含む。１つ以上の第２の流動導管は、酸素を患者酸素出口に送達する。患者酸素出口および１つ以上の第２の流動導管は、酸素を１つ以上の第１の流動導管および人工呼吸器接続部に送達される呼吸ガスから分離する。
【００３４】
随意に、１つ以上の第２の流動導管は、第１の導管と、第２の導管とを含み、人工呼吸器デバイスはさらに、弁を含む。第１の導管は、弁と流体連通し、酸素を酸素源から弁に送達する。第２の導管は、弁と流体連通し、酸素を弁から患者酸素出口に送達する。弁を開放することは、酸素が酸素源から患者酸素出口に第１および第２の導管を通して流動することを可能にする。一方、弁を閉鎖することは、酸素が酸素源から患者酸素出口に第１および第２の導管を通して流動することを防止する。随意に、人工呼吸器デバイスは、（ａ）呼吸の吸気相の開始時またはその前に、弁を開放し、それによって、酸素が酸素源から患者酸素出口に流動することを可能にし、（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、弁を閉鎖し、それによって、酸素が酸素源から患者酸素出口に流動することを防止し、（ｃ）コンプレッサに、呼吸の吸気相の終了前に、呼吸ガスを送達するように命令するように構成される制御システムを含む。随意に、制御システムは、コンプレッサに、弁が閉鎖された後、呼吸ガスを送達するように命令するように構成され得る。
【００３５】
随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力を含む。そのような実施形態では、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、呼吸のために流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい。
【００３６】
随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力を含む。そのような実施形態では、送達される呼吸ガスおよび呼吸のために流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない。
【００３７】
随意に、人工呼吸器デバイスは、ユーザ選択パラメータ値を受信するように構成されるユーザ入力を含む。そのような実施形態では、制御システムは、少なくとも部分的にユーザ選択パラメータ値に基づいて決定される酸素の体積が弁を通して流動するまで、弁を開放したままにするように構成される。
【００３８】
酸素源は、酸素を貯蔵するように構成され得る。そのような実施形態では、人工呼吸器デバイスは、随意に、酸素源と流体連通している酸素発生器と、信号を制御システムに提供するように構成されるセンサとを含み得る。信号は、酸素源によって貯蔵されている酸素の濃度および酸素源によって貯蔵されている酸素の圧力のうちの少なくとも１つをエンコードする。そのような実施形態では、制御システムは、信号を使用して、酸素源によって貯蔵されている酸素の量が閾値未満であるかどうかを決定し、制御システムが酸素源によって貯蔵されている酸素の量が閾値未満であることを決定すると、酸素発生器を動作させ、酸素を酸素源に送達するように構成される。
【００３９】
患者回路は、患者回路内の流量を検出し、流量をエンコードする信号を送信するように構成されているセンサを有し得る。そのような実施形態では、制御システムは、信号をセンサから受信し、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成され得る。
【００４０】
随意に、人工呼吸器デバイスは、１つ以上の第１の流動導管のうちの１つ内の流量を検出し、流量をエンコードする信号を制御システムに送信するように構成されるセンサを含む。そのような実施形態では、制御システムは、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成される。
【００４１】
随意に、人工呼吸器デバイスは、呼吸ガスの少なくとも一部を１つ以上の第１の流動導管のうちの少なくとも１つを介してコンプレッサに送達するように構成されるアキュムレータと、（ａ）１つ以上の第１の流動導管のうちの少なくとも１つの内側の流量を検出し、（ｂ）流量をエンコードする信号を制御システムに送信するように構成されるセンサとを含む。そのような実施形態では、制御システムは、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成される。
【００４２】
高圧および低圧を発生させる圧力源との使用のための酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器の実施形態は、窒素吸収性材料床を有する吸着床と、吸着床の圧力スイング吸着を制御し、圧力源と流体連通するために圧力源に結合可能であり、かつ吸着床と流体連通する多位置回転弁とを含む。回転弁は、第１および第２の回転位置を有するカムを含み、カムの第１の回転位置において、回転弁は、圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、回転弁は、圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える。
【００４３】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器は、吸着床に接続されている酸素貯蔵ユニットと、カムが第１の回転位置にあるとき、感知された第１の条件に応じて、吸着床内で発生させられた酸素が酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする第１の調整器と、カムが第２の回転位置にあるとき、感知された第２の条件に応じて、酸素貯蔵ユニット内の酸素の一部が吸着床に進入し、吸着床から窒素をパージすることを補助することを可能にする第２の調整器とを含み得る。
【００４４】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器は、酸素貯蔵ユニットと、吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第１の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力まで上昇したことに応答して、吸着床の圧力を事前選択された第１の圧力に調整し、吸着床内で発生させられた酸素が第１の圧力調整器を通り酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする、第１の圧力調整器と、吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第２の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回る事前選択された第２の圧力まで降下したことに応答して、吸着床の圧力を事前選択された第２の圧力に調整し、酸素貯蔵ユニット内に貯蔵された酸素が第２の圧力調整器を通り吸着床に移動することを可能にする、第２の圧力調整器とを含み得る。
【００４５】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器は、第１の圧力調整器が、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回るとき、吸着床と酸素貯蔵ユニットとの間の第１の圧力調整器を通した流体連通を防止し、第２の圧力調整器が、吸着床の圧力が事前選択された第２の圧力を上回るとき、酸素貯蔵ユニットと吸着床との間の第２の圧力調整器を通した流体連通を防止するように構築され得る。
【００４６】
酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器の別の実施形態は、高圧および低圧を発生させる圧力源と、窒素吸収性材料床を有する吸着床と、吸着床の圧力スイング吸着を制御するために、圧力源および吸着床と流体連通している多位置回転弁であって、回転弁は、第１および第２の回転位置を有するカムを含み、カムの第１の回転位置において、回転弁は、圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、回転弁は、圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える、回転弁とを含む。
【００４７】
随意に、圧力源は、コンプレッサであり、発生させられる高圧は、陽圧であり、発生させられる低圧は、陰圧である。
【００４８】
高圧および低圧を発生させる圧力源との使用のための酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器の別の実施形態は、窒素吸収性材料床を有する吸着床と、吸着床の圧力スイング吸着を制御するために、圧力源と流体連通するために圧力源に結合可能であり、かつ吸着床と流体連通する多位置回転弁とを含む。回転弁は、少なくとも第１および第２の回転位置を有するカムと、カムを回転させるように構成される回転アクチュエータと、カムの回転位置に応答して動作可能な複数の弁とを有する。カムの第１の回転位置において、弁のうちの少なくとも１つは、圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、弁のうちの少なくとも１つは、圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える。
【００４９】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器が、出力ポートにおいて高圧であり、入力ポートにおいて低圧であるコンプレッサである圧力源との使用のためのものであるとき、複数の弁は、第１、第２、第３、および第４の弁を含み得、各々は、第１のポートと、第２のポートとを有し、それらは、第１の状態において互いに流体連通し、第２の状態において互いとの流体連通から外れ、第１の状態と第２の状態との間で選択的に移動可能である。第１の弁の第１のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、第１の弁の第２のポートは、大気と流体連通する。第２の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第２の弁の第２のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通する。第３の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第３の弁の第２のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通する。第４の弁の第１のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、第４の弁の第２のポートは、それから酸素が分離されるべき空気の供給源と流体連通する。第１、第２、第３、および第４の弁は、カムの回転に応答して、反復される順で第１の状態と第２の状態との間で移動させられ、カムが第１の回転位置にあるとき、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第２の回転位置にあるとき、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にある。
【００５０】
随意に、第１および第３の弁は、第１の状態と第２の状態との間で一致してカムによって移動させられ、第２および第４の弁は、第１の状態と第２の状態との間で一致してカムによって移動させられる。
【００５１】
随意に、カムは、第１および第２のカムローブを有し、さらに、第３および第４の回転位置を有し、カムが第１の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第２の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、カムが第３の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第４の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にある。
【００５２】
随意に、弁の各々は、ポペット部材と、弁座開口を有する弁座と、プッシュロッドであって、プッシュロッドは、第１のカムの回転位置と第２のカムの回転位置との間のカムの回転に応答して、プッシュロッドの移動のためにカムに当接するカム従動子を有する、プッシュロッド部材とを含み得、ポペット部材は、ポペット部材を弁座との着座させられた配列となるように、およびそこから外れるように移動させ、カムの回転に応答して、弁座開口を閉鎖および開放するために、プッシュロッド部材とともに移動するためにプッシュロッド部材に結合される。
【００５３】
さらに、弁の各々はさらに、カムに向かって開放する端部を伴う筐体を含み得、ポペット部材および弁座は、筐体端部開口部を通して延びているプッシュロッドとともに筐体内に位置付けられ、弁の各々はさらに、弁座とカムとの間に位置付けられ、それを通してプッシュロッドが延びている開口部を有する可撓性ダイヤフラムを含む。ダイヤフラムは、筐体端部開口部を閉鎖し、筐体に結合されている周辺部分と、プッシュロッドとともに移動するためにプッシュロッドに結合されている中心部分とを有する。ダイヤフラムは、有効面積をさらに有し得、ポペット弁は、弁座開口を閉鎖する閉鎖面積を有する。ダイヤフラムの有効面積とポペット弁の閉鎖面積とは、ポペット弁が弁座と着座させられた配列にあるとき、弁座とダイヤフラムとの間のチャンバ内の圧力から生じるプッシュロッドへの力を相殺し、それによって、プッシュロッド部材のカム従動子への力を低減させるようにサイズを決定される。
【００５４】
酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器の別の実施形態は、入力ポートおよび出力ポートを有するコンプレッサと、窒素吸収性材料床を有する吸着床と、吸着床の圧力スイング吸着を制御し、コンプレッサおよび吸着床と流体連通する多位置回転弁とを含む。回転弁は、カムと、カムを回転させるように構成される回転アクチュエータと、第１、第２、第３、および第４の弁とを有する。各弁は、第１のポートおよび第２のポートを有し、それらは、第１の状態において互いに流体連通し、第２の状態において互いとの流体連通から外れ、カムの回転位置に応答して、第１の状態と第２の状態との間で選択的に移動可能である。第１の弁の第１のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、第１の弁の第２のポートは、大気と流体連通する。第２の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第２の弁の第２のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通する。第３の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第３の弁の第２のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通する。第４の弁の第１のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、第４の弁の第２のポートは、それから酸素が吸着床において分離されるべき空気の供給源と流体連通する。第１、第２、第３、および第４の弁は、カムの回転に応答して、反復される順で第１の状態と第２の状態との間で移動させられ、第１の期間中、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、それによって、高圧における空気は、吸着床に伝えられ、窒素を空気から分離し、酸素を発生させ、第１の期間後に生じる第２の期間中、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、それによって、窒素は、吸着床からパージされる。
【００５５】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器は、吸着床に接続されている酸素貯蔵ユニットと、第１の期間中、感知された第１の条件に応じて、吸着床内で発生させられた酸素が酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする第１の調整器と、第２の期間中、感知された第２の条件に応じて、酸素貯蔵ユニット内の酸素の一部が吸着床に進入し、窒素を吸着床からパージすることを補助することを可能にする第２の調整器とを含む。
【００５６】
随意に、圧力スイング吸着酸素発生器は、酸素貯蔵ユニットと、吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第１の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力まで上昇したことに応答して、吸着床の圧力を事前選択された第１の圧力に調整し、吸着床内で発生させられた酸素が第１の圧力調整器を通り酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする第１の圧力調整器と、吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第２の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回る事前選択された第２の圧力まで降下したことに応答して、吸着床の圧力を事前選択された第２の圧力に調整し、酸素貯蔵ユニット内に貯蔵された酸素が第２の圧力調整器を通り吸着床に移動することを可能にする第２の圧力調整器とを含み得る。
【００５７】
随意に、第１の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回るとき、吸着床と酸素貯蔵ユニットとの間の第１の圧力調整器を通した流体連通を防止し、第２の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第２の圧力を上回るとき、酸素貯蔵ユニットと吸着床との間の第２の圧力調整器を通した流体連通を防止する。
【００５８】
圧力スイング吸着酸素発生器では、第２の期間後に生じる第３の期間中、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、それによって、高圧における空気は、吸着床に伝えられ、窒素を空気から分離し、酸素を発生させ、第３の期間後に生じる第４の期間中、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、それによって、窒素は、吸着床からパージされる。
【００５９】
随意に、第１および第３の弁は、カムの対向側に互いに反対に位置付けられ、第２および第４の弁は、カムの対向側に互いに反対に位置付けられる。
【００６０】
随意に、カムは、第１および第２のカムローブを有し、第１の期間中、第１のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、第２の期間中、第１のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、第３の期間中、第１のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、第４の期間中、第１のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にある。
【００６１】
患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器の実施形態であり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能である。人工呼吸器は、患者回路がそれとの流体連通のために接続可能な人工呼吸器接続部と、換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるためのユーザ入力に応答して動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラとを含む。人工呼吸器はさらに、排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁を含む。排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、陰圧を人工呼吸器接続部に伝える。
【００６２】
随意に、排痰補助弁は、１０〜７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、−１０〜−７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陰圧を人工呼吸器接続部に伝える。
【００６３】
患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器の別の実施形態では、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、患者回路がそれとの流体連通のために接続可能な人工呼吸器接続部と、換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器サブシステムと、コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサとを含む。人工呼吸器はさらに、排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁を含む。排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、空気の流動をコンプレッサ入口に向かわせ、加速された空気の流動をコンプレッサ出口から患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせ、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、強制排気ガスの流動を患者からコンプレッサ入口に向かわせ、加速された強制排気ガスの流動をコンプレッサ出口から排気する。
【００６４】
随意に、人工呼吸器が換気モードにあるとき、排痰補助弁は、第１の状態における動作のために保持されている。
【００６５】
随意に、人工呼吸器部分は、換気モードにおいて、第１の状態における動作のために保持されている排痰補助弁を用いて、換気空気をコンプレッサ入口に向かわせることによって、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる。
【００６６】
患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器のさらに別の実施形態では、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、患者回路がそれとの流体連通のために接続可能な人工呼吸器接続部と、換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁とを含む。排痰補助弁は、第１のチャンバ、第２のチャンバ、第３のチャンバ、空気の供給源と流体連通している弁空気取入口開口と、弁排気出口開口と、コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口開口と、コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口開口と、それを通して第１のチャンバおよび第２のチャンバが流体連通する第１の開口と、それを通して第２のチャンバおよび第３のチャンバが流体連通する第２の開口と、人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口と、第１の開口を閉鎖する第１の位置と弁空気取入口開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第１の弁部材と、弁排気出口開口を閉鎖する第１の位置と第２の開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第２の弁部材とを含む。排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第１の位置にあり、第２の弁部材は、第２の弁部材の第１の位置にあり、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第２の位置にあり、第２の弁部材は、第２の弁部材の第２の状態にある。排痰補助弁はさらに、第１および第２の弁部材を排痰補助の送気相のためのそれらの第１の位置に移動させ、第１および第２の弁部材を排痰補助の強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるように構成される弁アクチュエータを含む。
【００６７】
随意に、人工呼吸器が換気モードにあるとき、排痰補助弁は、第１の状態における動作のために保持されている。
【００６８】
随意に、人工呼吸器部分は、換気モードにおいて、第１の状態における動作のために保持されている排痰補助弁を用いて、換気空気をコンプレッサ入口に向かわせることによって、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる。
【００６９】
随意に、第１および第２の弁部材は、接続部材に取り付けられており、弁アクチュエータは、接続部材を、第１および第２の弁部材を排痰補助の送気相のためのそれらの第１の位置に移動させるための第１の位置と、第１および第２の弁部材を排痰補助の強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるための第２の位置とに移動させるように構成される。
【００７０】
随意に、弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、電磁コイルおよび永久磁石のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、静止しており、電磁コイルと永久磁石とは、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する。
【００７１】
随意に、人工呼吸器はさらに、第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とを含み、第１の永久ラッチ磁石および第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第２の永久ラッチ磁石および第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられる。
【００７２】
随意に、人工呼吸器はさらに、永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とを含み、永久ラッチ磁石および強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するためのそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられる。
【００７３】
随意に、弁アクチュエータは、静止電磁コイルと、移動可能な永久磁石とを含み、電磁コイルは、静止コイル筐体内に位置付けられ、接続部材は、静止コイル筐体を通して延びており、永久磁石は、コイル筐体内に位置付けられ、電磁コイルは、永久磁石の周りに延びており、永久磁石は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、電磁コイルとの磁気相互作用のために位置付けられ、電磁コイルと永久磁石とは、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する。
【００７４】
随意に、人工呼吸器はさらに、第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とを含み、第１の永久ラッチ磁石および第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第２の永久ラッチ磁石および第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の部材をその第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられる。
【００７５】
随意に、人工呼吸器はさらに、一体として接続部材とともに移動するためにコイル筐体内の接続部材に取り付けられている第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とを含み、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられる。
【００７６】
随意に、第１の強磁性部材部分は、コイル筐体の第１の端部部分であり、第２の強磁性部材部分は、コイル筐体の第２の端部部分である。
【００７７】
随意に、人工呼吸器はさらに、一体として接続部材とともに移動するためにコイル筐体内の接続部材に取り付けられる永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とを含み、永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するためのそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられる。
【００７８】
随意に、接続部材は、第２のチャンバを通して完全に延び、第１の開口を通して第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、第２の開口を通して第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有する細長いシャフトであり、第１の弁部材は、弁空気取入口開口と第１の開口との間において第１のチャンバ内のシャフトの第１の端部部分に取り付けられ、第２の弁部材は、弁排気出口開口と第２の開口との間において第３のチャンバ内のシャフトの第２の端部部分に取り付けられる。
【００７９】
随意に、弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、電磁コイルおよび永久磁石のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、接続部材と同心状に配列され、電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、静止しており、電磁コイルと永久磁石とは、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する。
【００８０】
随意に、電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、接続部材と同心状に配列される。
【００８１】
随意に、第１、第２、および第３のチャンバは、弁体内にある。
【００８２】
随意に、第１、第２、および第３のチャンバは、弁体内で線形配列にあり、接続部材は、第２のチャンバを通して完全に延び、第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有する細長いシャフトである。
【００８３】
随意に、弁空気取入口開口、第１の開口、第２の開口および弁排気出口開口は、線形整列にあり、接続部材は、弁空気取入口開口、第１の開口、第２の開口、および弁排気出口開口と同軸整列している細長いシャフトであり、シャフトは、第２のチャンバを通して完全に延び、シャフトは、第１の開口を通して第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分であって、第１の弁部材は、第１のチャンバ内で第１の端部部分に取り付けられ、第１の開口と弁空気取入口開口との間でシャフトとともに移動可能である、第１の端部部分と、第２の開口を通して第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分であって、第２の弁部材は、第３の開口内で第２の端部部分に取り付けられ、弁排気出口開口と第２の開口との間でシャフトとともに移動可能である、第２の端部部分とを有する。
【００８４】
随意に、第１の弁部材が第１の位置にあるときに第１の弁部材によって閉鎖される第１の開口の面積と、第２の弁部材が第１の位置にあるときに第２の弁部材によって閉鎖される弁排気出口開口の面積とは、第３の開口から伝送される第２のチャンバ内の空気圧から生じる実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されており、第１の弁部材の第２の位置にあるときに第１の弁部材によって閉鎖される弁空気取入口開口の面積と、第２の弁部材の第２の位置にあるときに第２の弁部材によって閉鎖される第２の開口の面積とは、第３の開口から伝送される第２のチャンバ内の空気圧から生じる実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されている。
【００８５】
患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器の追加の実施形態では、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、患者回路がそれとの流体連通のために接続可能な人工呼吸器接続部と、換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁とを含む。排痰補助弁はさらに、空気の供給源と流体連通している弁空気取入口と、弁排気出口と、コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口と、コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口と、第１の弁部材の第１の位置と第１の弁部材の第２の位置との間で移動可能な第１の弁部材と、第２の弁部材の第１の位置と第２の弁部材の第２の位置との間で移動可能な第２の弁部材と、人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口とを含む。排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第１の位置にあり、空気の供給源からの空気の流動が弁空気取入口に進入し、弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、空気の流動が弁空気取入口に進入し、直接第３の開口に流動することを遮断し、第２の弁部材は、第２の弁部材の第１の位置にあり、加速された空気の流動がコンプレッサ出口からコンプレッサから弁への入口に進入し、第３の開口を通して流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に流動することを可能にする一方、加速された空気の流動がコンプレッサ出口からコンプレッサから弁への入口に進入し、弁排気出口を通して流動することを遮断する。排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第２の位置にあり、患者からの強制排気ガスの流動が第３の開口に進入し、弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、患者からの強制排気ガスの流動が第３の開口に進入し、弁空気取入口を通して流動することを遮断し、第２の弁部材は、第２の弁部材の第２の状態にあり、加速された強制排気ガスの流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、弁排気出口を通して流動することを可能にする一方、加速された強制排気ガスの流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、第３の開口に流動することを遮断する。弁アクチュエータは、排痰補助の送気相のために、第１および第２の弁部材を第１および第２の弁部材の第１の位置に移動させ、排痰補助の強制排気相のために、第１および第２の弁部材を第１および第２の弁部材の第２の位置に移動させるように構成される。
【００８６】
分泌物トラップの実施形態は、患者接続部と患者回路との間で使用するためのものである。分泌物トラップは、患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、患者回路との流体連通のために患者回路に接続可能な第２の接続部分と、第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置する中心部分とを含む。中心部分は、第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分と、第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置し、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定される分泌物収集ウェルとを有する。
【００８７】
随意に、第１の接続部分は、第１の断面積を有し、第２の接続部分は、第２の断面積を有し、分泌物収集ウェルは、第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置し、第１の接続部分の第１の断面より十分に大きい少なくとも第３の断面積を伴うその長手方向に延びている部分を有し、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、分泌物収集チャンバ内に保持するチャンバである。
【００８８】
随意に、トラップは、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために分泌物収集ウェルと流体連通しているドレインを含む。
【００８９】
随意に、分泌物トラップは、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集ウェルと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために、分泌物収集ウェルへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【００９０】
随意に、ドレインの第１の端部部分は、分泌物収集ウェルの第２の端部部分より第１の端部部分に近い場所において分泌物収集ウェルと流体連通する。
【００９１】
分泌物トラップの別の実施形態は、内部通路を有する接続部分を伴う患者接続部と、内部通路を有する接続部分を伴う排痰補助導管との間で使用するためのものである。分泌物トラップは、患者接続部との流体連通のために患者接続部の接続部分に接続可能な第１の接続部分であって、第１の接続部分は、内部通路を有する、第１の接続部分と、排痰補助導管との流体連通のために排痰補助導管の接続部分に接続可能な第２の接続部分であって、第２の接続部分は、内部通路を有する、第２の接続部分と、第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置する、分泌物収集チャンバとを含む。分泌物収集チャンバは、第１の接続部分に向かって位置するチャンバの第１の端部部分と、第２の接続部分に向かって位置するチャンバの第２の端部部分とを有する。第１の接続部分の通路および患者接続部の接続部分の通路のうちの一方は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための流動開口を画定し、第２の接続部分の通路および排痰補助導管の接続部分の通路のうちの一方は、チャンバの第２の端部部分において分泌物収集チャンバのための流動開口を画定する。分泌物チャンバは、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定されるウェル部分を有する。
【００９２】
随意に、分泌物チャンバは、チャンバの第１の端部部分において流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために、分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する。
【００９３】
随意に、分泌物トラップは、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインを含む。
【００９４】
随意に、分泌物トラップは、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【００９５】
随意に、ドレインの第１の端部部分は、チャンバの第２の端部部分よりチャンバの第１の端部部分に近い場所において分泌物収集チャンバと流体連通する。
【００９６】
さらに別の実施形態は、患者回路との使用のための統合された分泌物トラップを伴う患者接続部である。患者接続部は、患者呼吸導管部分と、チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバとを含む。チャンバの第１の端部部分は、患者呼吸導管部分と流体連通し、チャンバの第２の端部部分は、患者回路と流体連通するための患者回路と接続可能である。患者呼吸導管部分およびチャンバの第１の端部部分は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定する。分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する。
【００９７】
随意に、患者接続部はさらに、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインを含む。
【００９８】
随意に、患者接続部は、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【００９９】
別の実施形態は、患者接続部との使用のための統合された分泌物トラップを伴う患者回路である。患者回路は、患者回路導管部分と、チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバとを含む。チャンバの第１の端部部分は、患者接続部と流体連通するための患者接続部と接続可能であり、チャンバの第２の端部部分は、患者回路導管部分と流体連通する。患者接続部およびチャンバの第１の端部部分は、一緒に接続されると、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定する。分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する。
【０１００】
随意に、患者回路はさらに、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインを含む。
【０１０１】
随意に、患者回路は、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【０１０２】
患者接続部の追加の実施形態は、統合された分泌物トラップおよび患者回路を有する。分泌物トラップは、患者呼吸導管部分と、患者回路導管部分と、チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバとを含む。チャンバの第１の端部部分は、患者呼吸導管部分と流体連通し、チャンバの第２の端部部分は、患者回路導管部分と流体連通する。患者呼吸導管部分およびチャンバの第１の端部部分は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定する。分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する。
【０１０３】
随意に、患者接続部はさらに、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインを含む。
【０１０４】
随意に、患者接続部は、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【０１０５】
なおも別の追加の実施形態は、患者接続部との流体連通での使用のための統合された排痰補助および分泌物トラップを伴う人工呼吸器である。人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能である。人工呼吸器は、人工呼吸器接続部と、分泌物トラップとを含み、分泌物トラップは、患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、人工呼吸器接続部と流体連通する第２の接続部分と、第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置する中心部分とを有する。中心部分は、第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分と、第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置し、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定される分泌物収集ウェルとを有する。人工呼吸器はまた、換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるユーザ入力に応答して動作可能であり、排痰補助モードにおいて、少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラとを含む。
【０１０６】
随意に、コントローラは、排痰補助モードにおいて人工呼吸器の動作を制御するとき、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御する。人工呼吸器はさらに、排痰補助の送気相の少なくとも一部の間、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助の強制排気相の少なくとも一部の間、陰圧を人工呼吸器接続部に伝えるための少なくとも１つの排痰補助弁を含む。
【０１０７】
随意に、人工呼吸器はさらに、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために分泌物収集ウェルと流体連通しているドレインを含む。
【０１０８】
随意に、人工呼吸器は、吸引源と共に使用されるとき、さらに、分泌物収集ウェルと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために、分泌物収集ウェルへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインを含む。
【０１０９】
分泌物トラップの実施形態は、患者接続部と患者回路との間で使用するためのものである。分泌物トラップは、患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、患者回路との流体連通のために患者回路に接続可能な第２の接続部分と、第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置し、第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分とを有する、中心部分とを含む。分泌物トラップはさらに、中心部分内に進入する分泌物の除去のためにサイズを決定され、位置付けられる中心部分と流体連通するように位置している分泌物収集ドレインを含む。
【０１１０】
分泌物トラップは、吸引源と共に使用され得る。その場合、分泌物収集ドレインは、中心部分と流体連通している第１の端部部分と、中心部分内に進入する分泌物の除去のために、中心部分への吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有し得る。
【０１１１】
受動弁の一実施形態は、患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁として使用するためのものである。受動弁は、内部チャンバを有する弁体と、内部チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、内部チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と連通する弁体通路と、弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止するように弁体通路をシールするために位置付けられる逆止弁シールとを含む。
【０１１２】
随意に、弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の周りに延びている細長い円周方向に延びているチャネルである。
【０１１３】
随意に、受動弁はさらに、内部チャンバおよびチャネルと流体連通している複数の第１の通路を含む。
【０１１４】
随意に、逆止弁シールは、チャネル内に位置付けられ、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、第１の通路を閉鎖し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、第１の通路を開放し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を可能にし、それによって、内部チャンバと弁体の外部の周囲空気との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で柔軟に移動可能である細長い円周方向に延びている可撓性シールである。
【０１１５】
受動弁の別の実施形態は、患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁として使用するためのものである。受動弁は、第１の本体部分、第２の本体部分、および第１の本体部分と第２の本体部分との間に位置付けられている第３の本体部分を有する本体を含む。第１の本体部分は、それを通して延びている第１の流体通路を有し、外向き端部部分は、患者接続部と流体連通するために構成され、第２の本体部分は、それを通して延びている第２の流体通路を有し、外向き端部部分は、人工呼吸器と流体連通するために構成され、第３の本体部分は、それを通して延びている第３の流体通路を有し、第１および第２の流体通路と流体連通している。第１、第２、および第３の流体通路は、組み合わせて、本体流体通路を画定する。第３の本体部分は、少なくとも部分的にそれの周りに延びているチャンバを有し、チャンバは、本体流体通路と流体連通する少なくとも１つの内部開口部と、本体の外部と流体連通する少なくとも１つの外部開口部とを有する。少なくともその一部がチャンバ内に位置しているシールが、含まれ、シールは、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、チャンバの少なくとも１つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも１つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能である。
【０１１６】
随意に、シールの一部は、シールの第１の周辺部分である。
【０１１７】
随意に、シールの第１の周辺部分は、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する。
【０１１８】
随意に、シールはさらに、本体に対して静止して保持されるシールの第２の周辺部分を含む。
【０１１９】
随意に、シールは、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する。
【０１２０】
随意に、少なくとも１つの内部開口部は、少なくとも２つの内部開口部を含み、シールの一部は、チャンバの少なくとも２つの内部開口部間に延び、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、少なくとも２つの内部開口部を覆って閉鎖し、少なくとも２つの内部開口部を通した本体流体通路とチャンバとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも２つの内部開口部を開放し、少なくとも２つの内部開口部を通して本体流体通路とチャンバとの間の流体連通を可能にし、それによって、本体流体通路とチャンバの少なくとも１つの外部開口部との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で移動可能である。
【０１２１】
随意に、シールは、第１の周辺部分と、第２の周辺部分とを有し、第１および第２の周辺部分のうちの一方は、第１および第２の周辺部分のうちの他方の外側に位置する。シールの第１の周辺部分は、少なくとも２つの内部開口部間に延び、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも２つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する。シールの第２の周辺部分は、本体に対して静止して保持される。
【０１２２】
随意に、チャンバは、第３の流体通路の周りに完全に延びている環状チャンバであり、シールは、環状シールである。
【０１２３】
受動弁のさらに別の実施形態は、患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁として使用するためのものである。受動弁は、シール中心開口部を有するシールと、第１および第２の本体部分と、チャンバとを含む。第１の本体部分は、それを通して延びている第１の流体通路を有し、患者接続部と流体連通するために構成される外向きの第１の端部部分と、内向きの第２の端部部分とを伴い、第２の本体部分は、それを通して延びている第２の流体通路を有し、人工呼吸器と流体連通するために構成される外向きの第１の端部部分と、内向きの第２の端部部分とを伴う。第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分は、それらの間に位置付けられているシールと一緒に接合され、シール中心開口部は、第１および第２の流体通路と整列させられ、第１および第２の本体部分の外向きの第１の端部部分間に延びている本体流体通路を画定する。チャンバは、本体流体通路の周りに延び、本体流体通路と流体連通する少なくとも１つの内部開口部と、本体の外部と流体連通する少なくとも１つの外部開口部とを有する。シールは、チャンバ内に位置し、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、少なくとも１つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも１つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能な第１の周辺部分を有する。
【０１２４】
随意に、環状シールの第１の周辺部分は、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する。
【０１２５】
随意に、環状シールはさらに、本体に対して静止して保持される第２の周辺部分を有する。
【０１２６】
随意に、少なくとも１つの内部開口部は、接合された第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分間の少なくとも１つの間隙によって形成される。
【０１２７】
随意に、少なくとも１つの外部開口部は、接合された第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分のうちの少なくとも１つのフランジ部分内に形成される。
【０１２８】
別の実施形態は、患者との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器である。人工呼吸器は、患者接続部との流体連通のための受動患者回路と、患者回路がそれとの流体連通のために接続可能な人工呼吸器接続とを有する人工呼吸器部分とを含み、人工呼吸器部分は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能である。人工呼吸器部分は、人工呼吸器が換気モードにあるとき、換気空気の流動を患者回路を介する患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせ、換気空気は、患者回路内に閾値圧力を上回る圧力を生産する。人工呼吸器はさらに、人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるためのユーザ入力に応答して動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラとを含む。人工呼吸器はまた、排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁を含む。排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、患者回路を介して患者への送達のために閾値圧力を上回る患者回路内の圧力において、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、閾値圧力を下回る患者回路内の圧力において、陰圧を患者回路を介して患者への送達のために人工呼吸器接続部に伝える。人工呼吸器の患者回路は、固定リーク弁として使用可能な受動弁を含む。受動弁は、内部チャンバを有する弁体と、内部チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、内部チャンバと流体連通し、人工呼吸器接続部と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と連通する弁体通路と、弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止するように弁体通路をシールするために位置付けられる逆止弁シールとを含む。
【０１２９】
随意に、弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の内部チャンバの周りに延びている通路チャンバを備え、弁体は、通路チャンバと弁体の内部チャンバとの間の流体連通を提供する通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を備えている第１の弁体ポートと、通路チャンバと弁体の外部との間の流体連通を提供する通路チャンバの少なくとも１つの外部開口部を備えている第２の弁体ポートとを伴う。逆止弁シールは、少なくとも部分的に、通路チャンバ内に位置し、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部間に延びている。シールの一部は、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能である。
【０１３０】
随意に、通路チャンバ内に位置するシールの部分は、可撓性であり、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する。
【０１３１】
随意に、シールはさらに、弁体に対して静止して保持される部分を含む。
【０１３２】
別の実施形態は、人工呼吸器および少なくとも１つの肺を有する患者との使用のための患者接続部である。患者接続部は、患者の少なくとも１つの肺と流体連通するように患者に結合可能な流体通路を有する患者インターフェース部分と、固定リーク弁として動作可能な受動弁部分とを含む。弁部分は、内部チャンバを有する弁体と、内部チャンバと流体連通し、患者インターフェースの流体通路と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、内部チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と連通する弁体通路と、弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止するように弁体通路をシールするために位置付けられる逆止弁シールとを含む。
【０１３３】
随意に、弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の周りに延びている細長い円周方向に延びているチャネルである。
【０１３４】
随意に、患者接続部はさらに、内部チャンバおよびチャネルと流体連通している複数の第１の通路を含む。
【０１３５】
随意に、逆止弁シールは、チャネル内に位置付けられ、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、第１の通路を閉鎖し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、第１の通路を開放し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を可能にし、それによって、内部チャンバと弁体の外部の周囲空気との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で柔軟に移動可能である細長い円周方向に延びている可撓性シールである。
【０１３６】
能動呼気弁の一実施形態は、患者呼気ガスの流動を制御するための人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、患者回路接続ポートと、患者接続部ポートと、呼気ガスポートと、パイロット圧ポートと、弁座と、移動可能なポペットとを含む。移動可能なポペットは、内側蛇腹部材と、外側蛇腹部材と、蛇腹ポペット面とを含む。パイロット圧ポートは、パイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側蛇腹部材を拡張し、蛇腹ポペット面を弁座と係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、パイロット圧ポートへの活性圧力の低減が、内側および外側蛇腹部材が蛇腹ポペット面を弁座から離れ、弁座との係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成される。
【０１３７】
随意に、内側および外側蛇腹部材は、内部蛇腹チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部蛇腹チャンバと流体連通する。
【０１３８】
随意に、内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する。
【０１３９】
随意に、内側蛇腹流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる。
【０１４０】
随意に、内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する。
【０１４１】
能動呼気弁の別の実施形態は、患者接続部と、弁の動作を制御し、患者呼気ガスの流動を制御するために使用可能な圧力源を有する人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、人工呼吸器との流体連通のための患者回路接続ポートと、患者接続部との流体連通のための患者接続部ポートと、弁の外部の空気と流体連通し、患者呼気ガスを弁から除去するための呼気ガスポートと、圧力源と流体連通するためのパイロット圧ポートと、弁座と、移動可能なポペットとを含む。移動可能なポペットは、内側蛇腹部材と、外側蛇腹部材と、蛇腹ポペット面とを含む。パイロット圧ポートは、圧力源によってパイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側蛇腹部材を拡張し、蛇腹ポペット面を弁座とシール係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、圧力源によってパイロット圧ポートに印加される活性圧力の低減が、内側および外側蛇腹部材が蛇腹ポペット面を弁座から離れ、弁座とのシール係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成される。
【０１４２】
随意に、内側および外側蛇腹部材は、内部蛇腹チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部蛇腹チャンバと流体連通する。
【０１４３】
随意に、内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する。
【０１４４】
随意に、内側蛇腹流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる。
【０１４５】
随意に、内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する。
【０１４６】
能動呼気弁のさらに別の実施形態は、弁の動作を制御し、患者呼気ガスの流動を制御するための人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、患者回路接続ポートと、患者接続部ポートと、呼気ガスポートと、パイロット圧ポートと、弁座と、移動可能なポペットとを含む。移動可能なポペットは、内側部材と、外側部材と、ポペット面とを含む。パイロット圧ポートは、パイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側部材を弁座に向かって移動させ、ポペット面を弁座と係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、パイロット圧ポートへの活性圧力の低減が、内側および外側部材を弁座から離れるように移動させ、ポペット面が弁座との係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成される。
【０１４７】
随意に、内側および外側部材は、内部チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部チャンバと流体連通する。
【０１４８】
随意に、内側部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有する。
【０１４９】
随意に、内側部材流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる。
【０１５０】
随意に、内側部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有する。
【０１５１】
能動呼気弁の別の実施形態は、患者接続部と、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有する人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、本体チャンバ圧を有するガスをその中に伴う内部本体チャンバを有する弁体と、本体チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の本体ポートと、本体チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の本体ポートと、本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールとを含む。弁シールは、外側部材と、外側部材内に位置付けられている内側部材と、外側部材と内側部材との間に位置し、圧力源と流体連通している内部シールチャンバと、内側部材と外側部材との間に延び、それらとともに移動可能なシール部材とを有する。シール部材は、圧力源によってそれに印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの内側の第１の表面部分と、本体チャンバ圧によってそれに印加される圧力に応答して、開放位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの外側の第２の表面部分とを有し、弁シールの移動の量および方向は、第１および第２の表面部分への圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する。
【０１５２】
随意に、内側部材は、本体チャンバと流体連通するように内側部材を通して延び、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する内側部材流体通路を有する。
【０１５３】
随意に、内側部材流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側部材と外側部材との間のシールチャンバとの流体連通から外れる。
【０１５４】
随意に、内側部材は、内側部材を通して延び、第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う、内側部材流体通路を有する。
【０１５５】
随意に、本体は、弁シールの外側に位置付けられ、弁シールの外側に位置付けられている別のチャンバを画定する壁部分を有し、通路は、壁部分内にある。
【０１５６】
随意に、本体は、本体チャンバの周りに円周方向に延び、弁シールの外側に位置付けられ、少なくとも部分的に本体チャンバの周りに延びている細長い周縁チャンバを画定する周縁壁部分を有し、通路は、周縁壁部分内にある。
【０１５７】
随意に、通路は、本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通するように本体の外壁内の複数の開口を備えている。
【０１５８】
能動呼気弁の追加の実施形態は、患者接続部と、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有する人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、本体チャンバ圧を有するガスをその中に伴う内部本体チャンバと、圧力源と流体連通するためのその中のチャネルおよびチャネルと流体連通している開口を伴う本体壁部分とを有する弁体と、本体チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の本体ポートと、本体チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の本体ポートと、本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールとを含む。弁シールは、外側の長手方向に延び、長手方向に圧縮可能な壁と、外壁内に位置付けられる、内側の長手方向に延び、長手方向に圧縮可能な内壁であって、外壁および内壁の各々は、第１の端部および第２の端部を有する、内壁と、外壁および内壁の第１の端部間の空間を閉鎖し、外壁および内壁の第１の端部とともに長手方向に移動可能であるシール端壁と、外壁の第２の端部と内壁の第２の端部との間の空間を閉鎖する本体壁部分と、外壁と内壁との間に位置し、シール端壁と本体壁部分との間に延びている内部シールチャンバとを有する。本体壁部分の開口は、シールチャンバと流体連通し、圧力源との流体連通を提供する。シール端壁は、外壁および内壁が拡張構成にある閉鎖位置と、外壁および内壁が少なくとも部分的に長手方向に圧縮された位置に圧縮されている開放位置との間で弁体内で長手方向に移動可能である。シール端壁は、圧力源によってそれに印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの内側の第１の表面部分と、本体チャンバ圧によってそれに印加される圧力に応答して、開放位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの外側の第２の表面部分とを有し、弁シールの移動の量および方向は、シール端壁の第１および第２の表面部分への圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する。
【０１５９】
随意に、内壁は、本体チャンバと流体連通するようにそれを通して延び、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する内壁流体通路を有する。
【０１６０】
随意に、内壁流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側と外壁との間のシールチャンバとの流体連通から外れる。
【０１６１】
随意に、内壁は、内壁を通して延びている内壁流体通路を有し、第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う。
【０１６２】
随意に、長手方向に圧縮可能な外壁および内壁は、複数の畝を伴って蛇状にされ、少なくとも部分的に長手方向に圧縮された位置にあるとき、畝のうちの２つ以上のものは、長手方向に圧縮される。
【０１６３】
能動呼気弁の最終実施形態は、患者接続部と、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有する人工呼吸器との使用のためのものである。能動呼気弁は、本体チャンバ圧を有するガスをその中に伴う内部本体チャンバ、圧力源と流体連通するためのその中のチャネル、およびチャネルと流体連通している開口を有する弁体と、本体チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の本体ポートと、本体チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の本体ポートと、本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールとを含む。弁シールは、第１および第２の長手方向に間隔を置かれた端部と、外側の長手方向に延長可能な壁および外壁内に位置付けられる内側の長手方向に延長可能な壁とによって画定されたシールチャンバを有する。弁体の開口は、シールチャンバと流体連通し、圧力源との流体連通を提供する。シールチャンバの第１の端部は、外壁および内壁が長手方向拡張構成にある弁シールの閉鎖位置と、外壁および内壁が長手方向後退構成にある弁シールの開放位置との間で弁体内で長手方向に移動可能である。弁シールは、圧力源によって印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かって移動させられ、本体チャンバ圧によって印加される圧力に応答して、開放位置に向かって移動させられ、弁シールの移動の量および方向は、圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する。
【０１６４】
随意に、内壁は、本体チャンバと流体連通するようにそれを通して延び、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する内壁流体通路を有する。
【０１６５】
随意に、内壁流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側と外壁との間のシールチャンバとの流体連通から外れる。
【０１６６】
随意に、内壁は、内壁を通して延びている内壁流体通路を有し、第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】図１は、ヒト患者によって使用するための人工呼吸器を含む例示的システムを図示するブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の人工呼吸器との使用のための受動患者回路の第１の実施形態の例証である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の人工呼吸器との使用のための受動患者回路の第２の実施形態の断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、閉鎖構成に図示される図２Ｂの受動患者回路の弁アセンブリの拡大断面図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、開放構成に図示される図２Ｂの受動患者回路の弁アセンブリの拡大断面図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｂの受動患者回路の弁アセンブリの分解図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ａに示される受動患者回路の第１の実施形態の代替実施形態の例証であり、リーク弁が、患者接続部の中に組み込まれる。
【図３Ａ】図３Ａは、図１の人工呼吸器との使用のための能動患者回路の実施形態の断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの能動患者回路の多管腔管アセンブリの分解図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの能動患者回路の能動呼気弁アセンブリの分解図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｃの能動呼気弁アセンブリの二重蛇腹部材の拡大斜視図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、閉鎖位置における能動呼気弁アセンブリの二重蛇腹部材とともに図示される、図３Ａの能動患者回路の拡大断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、開放位置における能動呼気弁アセンブリの二重蛇腹部材とともに図示される、図３Ａの能動患者回路の第１の拡大断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、開放位置における能動呼気弁アセンブリの二重蛇腹部材とともに図示される、図３Ａの能動患者回路の第２の拡大断面図である。
【図４】図４は、図１の人工呼吸器のいくつかの例示的構成要素を図示するブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の構成に描写される人工呼吸器アセンブリの排痰補助弁を伴う図１の人工呼吸器の人工呼吸器アセンブリのいくつかの例示的構成要素を図示する概略図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第２の構成における人工呼吸器アセンブリの排痰補助弁を図示する概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１の構成における排痰補助弁を示す図５Ａの概略図の拡大部分である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、第２の構成における排痰補助弁を示す図５Ｂの概略図の拡大部分である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、人工呼吸器の制御システムの例示的構成要素と、制御システムによって換気アセンブリの例示的構成要素に送信される制御信号と、制御システムによって換気アセンブリの例示的構成要素から受信されるデータ信号とを図示するブロック図である。
【図６】図６は、図１の人工呼吸器のユーザインターフェースのいくつかの例示的構成要素を図示するブロック図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図１の人工呼吸器の酸素アセンブリのいくつかの例示的構成要素を図示する概略図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、制御システムによって酸素アセンブリの例示的構成要素に送信される例示的制御信号と、制御システムによって酸素アセンブリの例示的構成要素から受信されるデータ信号とを図示するブロック図である。
【図８Ａ】図８Ａは、真空圧力スイング吸着（「ＶＰＳＡ」）プロセスの第１の位相中の酸素アセンブリの吸着床を図示するブロック図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、ＶＰＳＡプロセスの第２の位相中の酸素アセンブリの吸着床を図示するブロック図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、ＶＰＳＡプロセスの第３の位相中の酸素アセンブリの吸着床を図示するブロック図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、ＶＰＳＡプロセスの第４の位相中の酸素アセンブリの吸着床を図示するブロック図である。
【図９】図９は、酸素アセンブリの計測弁の例証である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、酸素アセンブリの第１の回転弁アセンブリの第１の側の斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第１の回転弁アセンブリの第２の側の斜視図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、モータアセンブリのシャフトを含み、モータアセンブリの他の部品を省略する、第１の回転弁アセンブリの第１の側の斜視図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、その外側筐体および印刷回路基板が除去されている、第１の回転弁アセンブリの第２の側の斜視図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、端部キャップおよび留め具とともに図示される、第１の回転弁アセンブリの４つのポペット弁のうちの１つの分解斜視図である。
【図１０Ｆ】図１０Ｆは、その第２および第４のポペット弁が開放されている、第１の回転弁アセンブリの断面図である。
【図１０Ｇ】図１０Ｇは、その第１および第３のポペット弁が開放されている、第１の回転弁アセンブリの断面図である。
【図１１】図１１は、ＶＰＳＡプロセスの４つの位相中に酸素発生器の窒素吸着材料床によって経験される圧力および供給流量を示すグラフである。
【図１２】図１２は、図１の人工呼吸器の制御システムによって行われる方法の流れ図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、その４つのポペット弁の第１のものが開放されて描写される、酸素アセンブリの随意の第２の回転弁アセンブリの例証である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、その４つのポペット弁の第２のものが開放されて描写される、酸素アセンブリの随意の第２の回転弁アセンブリの例証である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは、その４つのポペット弁の第３のものが開放されて描写される、酸素アセンブリの随意の第２の回転弁アセンブリの例証である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは、その４つのポペット弁の第４のものが開放されて描写される、酸素アセンブリの随意の第２の回転弁アセンブリの例証である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、吸気および呼気相の両方中の従来技術人工呼吸器を使用した患者気道流量を示すグラフである。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、吸気および呼気相の両方中の従来技術人工呼吸器を使用した患者気道圧を示すグラフである。
【図１５Ａ】図１５Ａは、吸気および呼気相の両方中の図１の人工呼吸器を使用した患者気道流量を示すグラフである。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、吸気および呼気相の両方中の図１の人工呼吸器を使用した患者気道圧を示すグラフである。
【図１６】図１６は、図１の人工呼吸器との使用のための例示的吸引アセンブリを図示するブロック図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、排痰補助弁の空気取入口側を示す人工呼吸器アセンブリの排痰補助弁の斜視図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、排痰補助弁の排気出口側を示す排痰補助弁の斜視図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、通常換気および排痰の送気相中に使用される第１の構成における排痰補助弁の断面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、排痰の強制排気相中に使用される第２の構成における排痰補助弁の断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、排痰補助弁の端部キャップアセンブリの分解斜視図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａの端部キャップアセンブリの弁座部材の第２の側の拡大斜視図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、図１９Ａの端部キャップアセンブリの弁座部材の第１の側の拡大斜視図である。
【図２０】図２０は、可動コイルアクチュエータと、シャフトと、一対のポペット弁アセンブリとを含む、排痰補助弁のサブアセンブリの斜視図である。
【図２１】図２１は、排痰補助弁のポペット弁アセンブリのうちの１つの分解斜視図である。
【図２２】図２２は、シャフトと、ガイド部材と、保持リングとを含む、排痰補助弁のサブアセンブリの分解斜視図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、排痰補助弁の空気取入口側の斜視図であり、その端部キャップアセンブリおよびポペット弁アセンブリの両方を省略している。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、排痰補助弁の排気出口側の斜視図であり、その端部キャップアセンブリを省略している。
【図２４Ａ】図２４Ａは、排痰補助弁の筐体の取入口本体部分の第１の側の斜視図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、排痰補助弁の筐体の取入口本体部分の第２の側の斜視図である。
【図２５】図２５は、排痰補助弁の筐体の排気本体部分の斜視図である。
【図２６】図２６は、一対のグラフであり、上のグラフは、人工呼吸器を使用して行われる排痰補助処置の送気および強制排気相の両方中の気道圧を示し、下のグラフは、人工呼吸器を使用して行われる排痰補助処置の送気および強制排気相の両方中の気道流量を示す。
【図２７】図２７は、分泌物トラップの側面図である。
【図２８】図２８は、患者接続部および患者回路接続の両方に接続される図２７の分泌物トラップの側面図である。
【図２９】図２９は、ドレインを含む、図２８の分泌物トラップの実施形態の側面図である。
【図３０】図３０は、図２Ｂの受動患者回路において使用するための弁アセンブリの代替実施形態の分解図である。
【図３１Ａ】図３１Ａは、閉鎖構成に図示される図３０の弁アセンブリの拡大縦断面図である。
【図３１Ｂ】図３１Ｂは、開放構成に図示される図３０の弁アセンブリの拡大縦断面図である。
【図３１Ｃ】図３１Ｃは、図３１Ａに描写される位置からその縦軸の周りに約４５°回転される図３１Ａの弁アセンブリの拡大縦断面図である。
【図３２】図３２は、図３０の弁アセンブリの第１の弁筐体の斜視図である。
【図３３】図３３は、図３０の弁アセンブリの第２の弁筐体の斜視図である。
【図３４Ａ】図３４Ａは、通常換気および排痰の送気相中に使用される第１の構成に描写される図５Ａの人工呼吸器アセンブリとの使用のための排痰補助弁の代替実施形態の縦断面図である。
【図３４Ｂ】図３４Ｂは、排痰の強制排気相中に使用される第２の構成に描写される図３４Ａの排痰補助弁の縦断面図である。
【図３５】図３５は、図３４Ａの排痰補助弁の端部キャップアセンブリの分解斜視図である。
【図３６】図３６は、アクチュエータの移動可能な磁石サブアセンブリと、シャフトと、一対のポペット弁アセンブリとを含む、図３４Ａの排痰補助弁のサブアセンブリの斜視図である。
【図３７】図３７は、図３４Ａの排痰補助弁の筐体の取入口本体部分の斜視図である。
【図３８】図３８は、図３４Ａの排痰補助弁の筐体の排気体部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０１６８】
同一参照番号が、同一構成要素を識別するために図中で使用されている。
【０１６９】
図１は、患者１０２によって使用するための統合された排痰補助機能性を伴う人工呼吸器１００を含む例示的システム１０を図示するブロック図である。人工呼吸器１００は、従来の体積制御式換気および圧力制御式換気の両方を提供するように構成され得る。人工呼吸器１００は、随意の多管腔管接続部１０３と、主要人工呼吸器接続部１０４と、患者酸素出口１０５とを有する。患者１０２は、患者回路１１０によって主要人工呼吸器接続部１０４および／または患者酸素出口１０５に接続可能な患者接続部１０６（例えば、気管用管、鼻用マスク、マウスピース等）を有する。
【０１７０】
以下に説明されるように、患者回路１１０は、能動患者回路または受動患者回路として実装され得る。随意に、患者回路１１０は、能動患者回路として実装されるとき、患者回路１１０は、随意の多管腔管接続部１０３に接続されるように構成される、１つ以上のポート１１１を含み得る。ポート１１１は、１つ以上の圧力信号１０９が、随意の多管腔管接続部１０３と患者回路１１０との間で流れることを可能にする。当業者に明白であるように、圧力信号は、圧力が測定されるべき流体（および／またはガス）源から得られるガスとして特徴付けられ得る。得られるガスは、流体（および／またはガス）源と同一圧力にある。
【０１７１】
主要人工呼吸器接続部１０４は、随意に酸素と混合される室内空気１１４を含むガス１１２を提供するように構成される。「室内空気」として識別されるが、当業者は、室内空気１１４が人工呼吸器１００の外部にある任意の源から得られる空気を含み得ることを理解する。ガス１１２は、吸気ガス（呼吸の吸気相中）または排痰の送気相中に使用される送気ガスとして使用され得る。主要人工呼吸器接続部１０４は、排痰の強制排気相中に患者１０２によって呼気された強制排気ガスを含み得るガス１１３を受け取るように構成される。
【０１７２】
空気１１４は、患者空気取入口１１６を介して、人工呼吸器１００によって受け取られる。随意に空気１１４と混合される酸素は、人工呼吸器１００によって内部で発生させられ、および／または随意の低圧酸素源１１８（例えば、酸素濃縮器）ならびに／もしくは随意の高圧酸素源１２０から受け取られ得る。酸素が内部で発生させられるとき、人工呼吸器１００は、出口通気口１２４を介して、排ガス（例えば、窒素豊富ガス１２２）を出力し得る。随意に、人工呼吸器１００は、随意の低圧酸素源１１８に結合され、随意の低圧酸素１２８をそこから受け取るように構成される低圧酸素入口１２６を含み得る。人工呼吸器１００は、随意の高圧酸素源１２０に結合され、随意の高圧酸素１３２をそこから受け取るように構成される随意の高圧酸素入口１３０を含み得る。
【０１７３】
患者酸素出口１０５は、患者の呼吸と同期させられた酸素１４０の用量またはパルスを患者接続部１０６に提供するように構成される（患者回路１１０を介して）。主要人工呼吸器接続部１０４によって提供されるガス１１２と異なり、酸素１４０のパルスは、空気１１４を含まない。
【０１７４】
患者回路１１０に送達されるガス１１２および／または酸素１４０のパルスは、それによって、吸気または送気ガス１０８として、少なくとも部分的に、それらのガスを患者の肺１４２の中に伝える患者接続部１０６に伝えられる。呼吸の呼気相または排痰の強制排気相中、患者が吐き出す度に、呼気ガス１０７は、患者接続部１０６を介して、患者回路１１０に進入する。したがって、患者回路１１０は、以下のガスのうちの１つ以上のものを含み得る：人工呼吸器１００によって提供されるガス１１２、酸素１４０のパルス、および呼気ガス１０７。例証を容易にするために、患者回路１１０の内側のガスは、以降「患者ガス」と称されるであろう。
【０１７５】
随意に、人工呼吸器１００は、随意の吸引アセンブリ１５２に結合されるように構成される吸引接続部１５０を含む。人工呼吸器１００は、随意の吸引接続部１５０を介して、吸引力１５４を随意の吸引アセンブリ１５２に提供し得る。吸引アセンブリ１５２は、患者接続部１０６、患者接続部１０６の内側に位置付け可能な吸引カテーテル８１２（図１６参照）、および／またはドレイン１２８０（図２９参照）に接続されるように構成され得る。
【０１７６】
図１を参照すると、随意に、人工呼吸器１００は、随意のネブライザアセンブリ１６２に結合されるように構成されるネブライザ接続部１６０を含む。人工呼吸器１００は、随意のネブライザ接続部１６０を介して、ガス１６４（例えば、空気１１４）を随意のネブライザアセンブリ１６２に提供し得る。随意のネブライザアセンブリ１６２は、患者回路１１０に接続されるように構成され得る。しかしながら、これは、要件ではない。
【０１７７】
随意に、人工呼吸器１００は、それを通して排気１６７が人工呼吸器１００から退出し得る出口ポート１６６を含み得る。
【０１７８】
人工呼吸器１００は、持ち運びができ、内部バッテリ（図示せず）および／または従来の壁電気コンセント等の外部電源（図示せず）によって給電されるように構成され得る。
【０１７９】
（受動患者回路）
図２Ａは、患者回路１１０を実装するために使用され得る、受動患者回路１７０の第１の実施形態の例証である。図２Ａを参照すると、受動患者回路１７０は、第１の端部部分１７２と、その反対に、第２の端部部分１７４とを有する。第１の端部部分１７２は、（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）主要人工呼吸器接続部１０４に接続または結合されるように構成される。第２の端部部分１７４は、患者接続部１０６に接続または結合されるように構成される（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）。随意に、分泌物トラップ１２５０（図２７−２９に関して以下に説明される）が、第２の端部部分１７４と患者接続部１０６との間に位置付けられ得る。受動患者回路１７０は、ガス１１２（随意に、酸素と混合される空気１１４を含む）を主要人工呼吸器接続部１０４から患者接続部１０６の中に伝える（随意に、図２７−２９に図示される分泌物トラップ１２５０を介して）。
【０１８０】
図示される実施形態では、受動患者回路１７０は、随意の細菌フィルタ１７６と、リーク弁１７７と、可撓性管区画１７８とを含む。随意の細菌フィルタ１７６は、第１の端部部分１７２と可撓性管区画１７８との間に位置付けられ得る。ガス１１２は、随意の細菌フィルタ１７６を通して患者接続部１０６上に流動し得る。存在するとき、細菌フィルタ１７６は、細菌（例えば、患者接続部１０６から受け取られた）が（主要人工呼吸器接続部１０４を介して）人工呼吸器１００に進入することを防止することに役立つ。
【０１８１】
リーク弁１７７は、第２の端部部分１７４の近傍において可撓性管区画１７８に結合される。リーク弁１７７は、ガスが受動患者回路１７０から受動患者回路１７０の外側の環境の中に流動することを可能にするように構成される。リーク弁１７７は、吸気相中および呼気相中の両方で、最大で受動患者回路１７０の内側の圧力の閾値量を可能にするように構成される従来の固定リーク弁として実装され得る。
【０１８２】
リーク弁１７７は、受動患者回路１７０の内側の圧力が閾値量（例えば、環境圧）を上回る度に、患者ガスの一部が受動患者回路１７０から受動患者回路１７０の外側の環境の中に流動することを可能にする陽圧弁として実装され得る。リーク弁１７７は、受動患者回路１７０の内側の圧力が閾値量を下回るとき、出口開口部１８０を覆い、シールする可撓性部材またはフラップ１７９を含む。したがって、リーク弁１７７は、受動患者回路１７０の内側の圧力が閾値量を下回るとき、閉鎖される。
【０１８３】
一方、フラップ１７９は、受動患者回路１７０の内側の圧力が閾値量（例えば、環境圧）を超えると、外向きに押され、出口開口部１８０から離れるように構成される。したがって、リーク弁１７７は、受動患者回路１７０の内側の圧力が閾値量を上回ると、開放される。通常換気中、リーク弁１７７は、吸気相中および呼気相中の両方で、開放される。これは、受動患者回路１７０の内側の患者ガスの一部が、吸気相中および呼気相中の両方で、受動患者回路１７０から出口開口部１８０を通して受動患者回路１７０の外側の環境の中に流動することを意味する。一方、以下に説明されるように、排痰の強制排気相中、リーク弁１７７は、閉鎖している。これは、受動患者回路１７０の内側の患者ガスが受動患者回路１７０から出口開口部１８０を通して流動することを防止する。空気が受動患者回路１７０に出口開口部１８０を通して進入することも防止する。
【０１８４】
図２Ｆは、図２Ａに示される受動患者回路１７０の第１の実施形態の代替実施形態の例証であり、リーク弁１７７は、患者接続部１０６の中に組み込まれ、そこに可撓性管区画１７８の第２の端部部分１７４が、接続または結合される。代替として、リーク弁１７７は、可撓性管区画１７８の第２の端部部分１７４および患者接続部１０６の両方に接続または結合される別個の部品として構築され得る。
【０１８５】
図２Ｂは、患者回路１１０を実装するために使用され得る受動患者回路４４０の第２の実施形態の例証である。受動患者回路４４０は、コネクタ４４２と、可撓性管区画４４４と、開放端付き酸素パルス送達管４４６と、弁アセンブリ４４８とを含む。可撓性管区画４４４は、従来の蛇状または拡張式換気ホースもしくは管類（例えば、回路管類）を使用して実装され得る。可撓性管区画４４４は、第１の端部部分４５０と、その反対に、第２の端部部分４５１とを有する。第１の端部部分４５０は、コネクタ４４２に接続または結合されるように構成される。第２の端部部分４５１は、弁アセンブリ４４８に接続または結合されるように構成される。
【０１８６】
コネクタ４４２は、略管形状のコネクタ筐体４５２を有し、第１の端部部分４５４は、主要人工呼吸器接続部１０４（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）に接続され、ガス１１２（随意に、酸素と混合される空気１１４を含む）を主要人工呼吸器接続部１０４から受け取るように構成される。随意に、細菌フィルタ１７６（図２Ａ参照）が、コネクタ４４２と主要人工呼吸器接続部１０４との間に位置付けられ得る。そのような実施形態では、ガス１１２は、細菌フィルタ１７６を通してコネクタ４４２まで流動する。細菌フィルタ１７６は、細菌（例えば、患者接続部１０６から受け取られた）が（主要人工呼吸器接続部１０４を介して）人工呼吸器１００に進入することを防止することに役立つ。
【０１８７】
コネクタ筐体４５２は、可撓性管区画４４４の第１の端部部分４５０に結合され、第１の端部部分４５４によって受け取られるガス１１２を可撓性管区画４４４に提供するように構成される第２の端部部分４５６を有する。可撓性管区画４４４は、ガス１１２を弁アセンブリ４４８に伝える。
【０１８８】
コネクタ４４２は、コネクタ筐体４５２の外側に延びている、中空管区分４５８を含む。図示される実施形態では、管区分４５８は、コネクタ筐体４５２を実質的に横断する。しかしながら、これは、要件ではない。管区分４５８は、患者酸素出口１０５に接続され（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）、酸素１４０のパルスをそこから受け取るように構成される開放自由端部分４５９を有する。コネクタ筐体４５２の内側では、管区分４５８は、酸素パルス送達管４４６に接続され、酸素１４０のパルスをそこに提供する。図示される実施形態では、管区分４５８は、コネクタ筐体４５２の内側に長手方向に延びている分岐管４６０に接続されるか、またはそれを含む。分岐管４６０は、酸素パルス送達管４４６に結合され、酸素１４０のパルスをそこに提供するように構成される開放自由端４６２を有する。管区分４５８は、コネクタ筐体４５２の中に延びているが、管区分４５８は、コネクタ筐体４５２を通るガス１１２の流動を部分的にのみ妨害する。言い換えると、ガス１１２は、存在する場合、管区分４５８および分岐管４６０の近くを、またはそれに沿って通過する。
【０１８９】
図示される実施形態では、酸素パルス送達管４４６は、可撓性管区画４４４を通して、少なくとも途中まで、弁アセンブリ４４８の中に延びている。したがって、酸素パルス送達管４４６は、受動患者回路４４０の大部分に沿って、酸素１４０のパルスを可撓性管区画４４４内のガスから分離する。酸素パルス送達管４４６は、分岐管４６０に結合されるように構成される第１の端部部分４６４を有する。酸素パルス送達管４４６は、患者接続部１０６またはその近傍で終端する、第２の端部部分４６５を有する。非限定的例として、第２の端部部分４６５は、患者接続部１０６の約２センチメートル以内で終端し得る。酸素パルス送達管４４６は、酸素１４０のパルスを分岐管４６０から患者接続部１０６に伝える。同時に、受動患者回路４４０は、ガス１１２（随意に、酸素と混合される空気１１４を含む）を主要人工呼吸器接続部１０４から患者接続部１０６の中に伝える。
【０１９０】
代替実施形態では、酸素パルス送達管４４６は、患者酸素出口１０５に接続され（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）、酸素１４０のパルスを患者酸素出口１０５から受け取り得る。そのような実施形態では、酸素パルス送達管４４６は、可撓性管区画４４４の外側に沿って延び得る。酸素パルス送達管４４６の第２の端部部分４６５は、患者接続部１０６またはその近傍において、受動患者回路４４０の一部に接続され、酸素１４０のパルスを分岐管４６０から患者接続部１０６に提供し得る。
【０１９１】
図２Ｃ−２Ｅは、弁アセンブリ４４８の例示的構成要素を図示する。図示される実施形態では、弁アセンブリ４４８は、第１の弁筐体４６８と、第２の弁筐体４６９と、可撓性のリング形状のリーフ４７０とを含む。
【０１９２】
第１の弁筐体４６８は、患者接続部１０６（図２Ａ参照）に結合されるように構成される。随意に、分泌物トラップ１２５０（図２７および２８参照）が、第１の弁筐体４６８と患者接続部１０６との間に結合され得る。第２の弁筐体４６９は、可撓性管区画４４４の第２の端部部分４５１に結合されるように構成される。第１および第２の弁筐体４６８および４６９は、その間に位置付けられるリング形状のリーフ４７０と一緒に結合されるように構成される。リーフ４７０の周辺部分４７３は、第１および第２の弁筐体４６８および４６９によって画定されたリング形状のチャンバ４７４内に位置付けられる。１つ以上の開口部４７６が、第２の弁筐体４６９内に形成され、チャンバ４７４を受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の外側の環境と接続する。加えて、１つ以上の開口部４７８が、第２の弁筐体４６９内に形成され、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の患者ガスをチャンバ４７４と接続する。
【０１９３】
フラップ１７９（図２Ａ参照）のように、リーフ４７０の周辺部分４７３は、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の圧力が閾値量（例えば、環境圧）を超えると、閉鎖位置（図２Ｃ参照）および開放位置（図２Ｄ参照）から遷移または偏向するように構成される。リーフ４７０の周辺部分４７３が図２Ｃに描写される閉鎖位置にあるとき、リーフ４７０は、１つ以上の開口部４７８を遮断し、チャンバ４７４を受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の環境から分離する。一方、リーフ４７０の周辺部分４７３が図２Ｄに描写される開放位置にあるとき、リーフ４７０は、もはや１つ以上の開口部４７８を遮断せず、チャンバ４７４が受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側および外側の患者ガスと連通することを可能にする。したがって、ガスは、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内部から開口部４７８、チャンバ４７４、および開口部４７６を通して退出し得る。
【０１９４】
吸気相中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力を調節し、事前設定された吸気圧力を達成し、それは、リーフ４７０の周辺部分４７３を開放位置に設置または維持し、リーフの周辺部分４７３は、開口部４７８を遮断されないままにする。患者ガスの一部は、患者１０２（図１参照）に流動し、患者ガスの一部は、開口部４７６を通して外に流動する。
【０１９５】
呼気相中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力を調節し、ベースラインまたは呼気終末陽圧（「ＰＥＥＰ」）を達成し、それは、リーフ４７０の周辺部分４７３を開放位置に設置または維持する。呼気ガス１０７の一部（図１参照）は、患者１０２から開口部４７６を通して外に流動し、呼気ガス１０７の一部は、受動患者回路４４０の中に（例えば、可撓性管区画４４４の中に）流動する。
【０１９６】
呼吸は、呼気相の終了と吸気相の開始との間で一時停止し得る。この一時停止は、位相間で生じる不感時間として特徴付けられ得る。一時停止中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力をＰＥＥＰに調節し、それは、リーフ４７０の周辺部分４７３を開放位置に設置または維持し、人工呼吸器１００からのガス１１２の流動を受動患者回路４４０から開口部４７６を通して流動させる。この時間中、呼気相中に受動患者回路４４０の中に流動させられた呼気ガス１０７の少なくとも一部は、人工呼吸器１００からのガス１１２の前方移動流動によって、開口部４７６を通して「パージ」される。
【０１９７】
以下に説明されるように、排痰の強制排気相中、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の圧力は、閾値量（例えば、環境圧）未満である。これは、リーフ４７０の周辺部分４７３を閉鎖位置に設置し、リーフの周辺部分４７３は、開口部４７８を遮断し、それは、受動患者回路４４０の内側の患者ガスが受動患者回路４４０から開口部４７６を通して流動することを防止する。それは、空気が受動患者回路４４０に開口部４７６を通して進入することも防止する。
【０１９８】
開口部４７６の組み合わせられた面積は、固定オリフィスを提供するように特徴付けられ得る。したがって、弁アセンブリ４４８は、固定オリフィスを伴う一方向弁として特徴付けられ得る。開口部４７６の組み合わせられた面積が、大きすぎる場合、吸気流動の大部分は、開口部４７６を通して漏出し、患者１０２に殆ど残らないであろう。逆に言えば、開口部４７６の組み合わせられた面積が小さすぎる場合、呼気ガス１０７は、呼気相中および吸気相と呼気相との間の一時停止中、受動患者回路４４０から完全にパージされないであろう。非限定的例として、弁アセンブリ４４８は、受動患者回路４４０の内側の圧力が約１０水柱センチメートル（「ｃｍＨ２Ｏ」）であるとき、約２０〜５０リットル／分（「ＬＰＭ」）漏出するように構成され得る。
【０１９９】
図３０は、弁アセンブリ４４８の代わりに、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）内で使用され得る弁アセンブリ１４４８の代替実施形態の分解図である。そのような実施形態では、可撓性管区画４４４（図２Ｂ参照）は、ガス１１２（図２Ｂ参照）を弁アセンブリ１４４８に伝え、酸素パルス送達管４４６は、可撓性管区画４４４（図２Ｂ参照）を通して、少なくとも途中まで、弁アセンブリ１４４８の中に延び得る。
【０２００】
図示される実施形態では、弁アセンブリ１４４８は、第１の弁筐体１４６８と、第２の弁筐体１４６９と、可撓性のリング形状のリーフ１４７０とを含む。図３１Ａ−３１Ｃに示されるように、第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９は、その間に位置付けられるリング形状のリーフ１４７０と一緒に結合されるように構成される。
【０２０１】
図３２を参照すると、図示される実施形態では、第１の弁筐体１４６８は、第１の端部部分１４８０と、その反対に、第２の端部部分１４８２とを有する。開放端付き貫通チャネル１４８４が、その第１の端部部分１４８０と第２の端部部分１４８２との間を第１の弁筐体１４６８を通して延びている。第１の端部部分１４８０は、患者接続部１０６（図２Ｂ参照）に結合されるように構成される。随意に、分泌物トラップ１２５０（図２７−２９参照）が、第１の弁筐体１４６８の第１の端部部分１４８０と患者接続部１０６（図２Ｂ参照）との間に結合され得る。
【０２０２】
第２の端部部分１４８２は、第２の弁筐体１４６９（図３０−３１Ｃおよび３３参照）に結合されるように構成される。第２の端部部分１４８２は、チャネル１４８４に沿って位置付けられたリング形状の長手方向に延びている内壁１４８６を含み、内壁１４８６は、チャネル１４８４の一部を画定する。第２の端部部分１４８２は、内壁１４８６から半径方向外向きに延び、リング形状の長手方向に延びている外壁１４８９で終端する第１の壁部分１４８８を含む。外壁１４８９は、内壁１４８６と同心であり、第１の壁部分１４８８によって内壁１４８６から間隔を置かれている。内壁１４８６の遠位縁部分１４８７は、リーフ１４７０（図３０−３１Ｃ参照）に当接し、リーフ１４７０を第２の弁筐体１４６９（図３０−３１Ｃおよび３３参照）に対して押し付け、リング形状の内壁１４８６の遠位縁部分１４８７に沿って、環状シールを第１の弁筐体１４６８と第２の弁筐体１４６９との間に形成するように構成される。外壁１４８９が第１の壁部分１４８８を終端させる場所の近傍で、外壁１４８９は、内壁１４８６に向かって面する、外壁１４８９の内側表面に沿って形成されるリング形状の溝１４９０を有する。外壁１４８９は、その中に形成される長手方向に延びている切り欠きまたはキー溝１４９１を有する。
【０２０３】
図３３を参照すると、図示される実施形態では、第２の弁筐体１４６９は、第１の端部部分１４２０と、その反対に、第２の端部部分１４２２とを有する。開放端付き貫通チャネル１４２４が、その第１の端部部分１４２０と第２の端部部分１４２２との間に第２の弁筐体１４６９を通して延びている。第２の弁筐体１４６９の第２の端部部分１４２２は、可撓性管区画４４４（図２Ｂ参照）の第２の端部部分４５１（図２Ｂ参照）に結合されるように構成される。
【０２０４】
第１の端部部分１４２０は、第１の弁筐体１４６８に結合されるように構成される（図３０−３２参照）。第２の弁筐体１４６９の第１の端部部分１４２０は、遠位部分１４２９を有する半径方向外向きに延びている第２の壁部分１４２８を含む。複数のタブ１４３０Ａ−１４３０Ｄが、第２の壁部分１４２８の遠位部分１４２９に沿って位置付けられる。タブ１４３０Ａ−１４３０Ｄは、第１の弁筐体１４６８（図３０−３２参照）の外壁１４８９（図３２参照）内に形成されるリング形状の溝１４９０（図３２参照）の内側に受け取られるように構成される。タブ１４３０Ａ−１４３０Ｄと溝１４９０との間の係合は、第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９を一緒に結合する。タブ１４３０Ｄは、第１の弁筐体１４６８（図３０−３２参照）の外壁１４８９（図３２参照）内に形成されるキー溝１４９１（図３２参照）の内側に受け取られるように構成されるキー部材１４３２を含む。第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９が一緒に結合されると、キー部材１４３２は、キー溝１４９１の内側に受け取られ、第２の弁筐体１４６９に対する第１の弁筐体１４６８の回転を防止する。
【０２０５】
第２の弁筐体１４６９は、リーフ１４７０（図３０−３１Ｂ参照）内に形成される中心貫通孔１４３６（図３０参照）の内側に受け取られるように構成される複数のリーフ位置付け突起１４３４Ａ−１４３４Ｄを含む。図３１Ｃを参照すると、リーフ位置付け突起１４３４Ａ−１４３４Ｄは、リーフ１４７０を第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９に対して位置付けることに役立つ。第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９が一緒に結合されると、リーフ位置付け突起１４３４Ａ−１４３４Ｄは、内壁１４８６（図３２参照）に沿ってチャネル１４８４（図３２参照）の中に延びる。
【０２０６】
図３１Ａ−３１Ｃを参照すると、リーフ１４７０の周辺部分１４７３は、第１および第２の弁筐体１４６８、１４６９によって画定されたリング形状のチャンバ１４７４内に位置付けられる。図３１Ａおよび３１Ｂを参照すると、図示される実施形態では、チャンバ１４７４は、内壁１４８６と、第１の壁部分１４８８と、外壁１４８９と、第２の壁部分１４２８とによって画定される。
【０２０７】
１つ以上の開口部１４７６が、第１の弁筐体１４６８と第２の弁筐体１４６９との間に画定される。図示される実施形態では、第２の壁部分１４２８は、第１の弁筐体１４６８の外壁１４８９に向かって途中までのみ延びている。しかしながら、図３１Ｃに示されるように、第２の壁部分１４２８の遠位部分１４２９（図３３参照）上に搭載される、タブ１４３０Ａ−１４３０Ｄ（図３３参照）は、第１の弁筐体１４６８の外壁１４８９に接触する。したがって、図３１Ａおよび３１Ｂを参照すると、開口部１４７６は、第２の壁部分１４２８の遠位部分１４２９（図３３参照）と第１の弁筐体１４６８の外壁１４８９との間に画定され、タブ１４３０Ａ−１４３０Ｄ（図３３参照）間に位置付けられる。
【０２０８】
１つ以上の開口部１４７６は、チャンバ１４７４と受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の外側の環境を接続する。加えて、１つ以上の開口部１４７８が、第２の弁筐体１４６９内に形成され、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の患者ガスとチャンバ１４７４を接続する。図３３を参照すると、１つ以上の開口部１４７８は、第２の壁部分１４２８の遠位部分１４２９とリーフ位置付け突起１４３４Ａ−１４３４Ｄとの間に位置付けられる。
【０２０９】
図３１Ａ−３１Ｃを参照すると、可撓性のリング形状のリーフ１４７０は、可撓性のリング形状のリーフ４７０（図２Ｃ−２Ｅ参照）に実質的に類似する。リーフ１４７０の周辺部分１４７３は、受動患者回路４４０の内側の圧力（図２Ｂ参照）が閾値量（例えば、環境圧）を超えると、閉鎖位置（図３１Ａおよび３１Ｃ参照）および開放位置（図３１Ｂ参照）から遷移または偏向するように構成される。リーフ１４７０の周辺部分１４７３が図３１Ａおよび３１Ｃに描写される閉鎖位置にあるとき、リーフ１４７０は、チャンバ１４７４の中への１つ以上の開口部１４７８を遮断し、それによって、チャンバ１４７４を受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の環境から分離する。一方、リーフ１４７０の周辺部分１４７３が図３１Ｂに描写される開放位置にあるとき、リーフ１４７０は、もはや１つ以上の開口部１４７８を遮断せず、チャンバ１４７４が受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の患者ガスと連通することを可能にする。したがって、ガスは、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内部から、開口部１４７８、チャンバ１４７４、および開口部１４７６を通して退出し得る。
【０２１０】
前述のように、吸気相中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力を調節し、事前設定された吸気圧力を達成し、それは、リーフ１４７０の周辺部分１４７３を開放位置（図３１Ｂ参照）に設置または維持する。患者ガスの一部は、患者１０２（図１参照）に流動し、患者ガスの一部は、開口部１４７６を通して外に流動する。
【０２１１】
呼気相中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力を調節し、ベースラインまたは呼気終末陽圧（「ＰＥＥＰ」）を達成し、それは、リーフ１４７０の周辺部分１４７３を開放位置（図３１Ｂ参照）に設置または維持する。患者１０２からの呼気ガス１０７（図１参照）の一部は、開口部１４７６を通して外に流動し、呼気ガス１０７の一部は、受動患者回路４４０の中に（例えば、可撓性管区画４４４の中に）流動する。
【０２１２】
呼気相の終了と吸気相の開始との間の一時停止中、人工呼吸器１００は、受動患者回路４４０の内側の圧力をＰＥＥＰに調節し、それは、リーフ１４７０の周辺部分１４７３を開放位置（図３１Ｂ参照）に設置または維持し、人工呼吸器１００からのガス１１２の流動を受動患者回路４４０から開口部１４７６を通して流動させる。この時間中、呼気相中に受動患者回路４４０の中に流動させられる呼気ガス１０７の少なくとも一部は、人工呼吸器１００からのガス１１２の前方移動流動によって、開口部１４７６を通して「パージ」される。
【０２１３】
開口部１４７６の組み合わせられた面積は、固定オリフィスを提供するように特徴付けられ得る。したがって、弁アセンブリ１４４８は、固定オリフィスを伴う一方向弁として特徴付けられ得る。開口部１４７６の組み合わせられた面積が大きすぎる場合、吸気流動の大部分は、開口部１４７６を通して漏出し、殆ど患者１０２に残らないであろう。逆に言えば、開口部１４７６の組み合わせられた面積が小さすぎる場合、呼気ガス１０７は、受動患者回路４４０から呼気相中、および吸気相と呼気相との間の一時停止中、完全にパージされないであろう。非限定的例として、弁アセンブリ１４４８は、受動患者回路４４０の内側の圧力が約１０ｃｍＨ２Ｏであるとき、約２０〜５０ＬＰＭ漏出するように構成され得る。
【０２１４】
以下に説明されるように、排痰の強制排気相中、受動患者回路４４０の内側の圧力（図２Ｂ参照）は、閾値量（例えば、環境圧）未満である。受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）が、弁アセンブリ１４４８（弁アセンブリ４４８の代わりに）を含むとき、リーフ１４７０の周辺部分１４７３は、受動患者回路４４０の内側の圧力（図２Ｂ参照）が閾値量未満であると、閉鎖位置（図３１Ａおよび３１Ｃ参照）に設置され、それは、受動患者回路４４０の内側の患者ガスが受動患者回路４４０から開口部１４７６を通して流動することを防止する。それは、空気が受動患者回路４４０に開口部１４７６を通して進入することも防止する。
【０２１５】
本明細書に説明される受動弁アセンブリは、受動患者回路１７０または受動患者回路４４０の一部ではなく、患者接続部としての役割を果たす患者マスクの中等、患者接続部１０６の中に統合され得ることに留意されたい。前述のように、かつ図１に示されるように、患者１０２は、患者回路１１０によって主要人工呼吸器接続部１０４および／または患者酸素出口１０５に接続可能な気管用管、鼻用マスク、マウスピース等であり得る患者接続部１０６を有する。
【０２１６】
（能動患者回路）
図３Ａは、患者回路１１０（図１参照）を実装するために使用され得る、能動患者回路６００を描写する。図３Ａを参照すると、能動患者回路６００は、コネクタ４４２と、可撓性管区画４４４と、酸素パルス送達管４４６と、多管腔管アセンブリ６０２と、能動呼気弁アセンブリ６０４とを含む。
【０２１７】
受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）におけるように、コネクタ４４２は、可撓性管区画４４４の第１の端部部分４５０および酸素パルス送達管４４６の両方に結合される。コネクタ４４２は、ガス１１２を受け取り、それらを可撓性管区画４４４に提供する。さらに、コネクタ４４２は、酸素１４０のパルスを受け取り、それらを酸素パルス送達管４４６に提供する。酸素１４０のパルスは、患者接続部１０６またはその近傍において酸素パルス送達管４４６から退出する。非限定的例として、酸素１４０のパルスは、患者接続部１０６の約１０センチメートル以内において酸素パルス送達管４４６から退出し得る。図示される実施形態では、酸素１４０のパルスは、能動呼気弁アセンブリ６０４またはその近傍において酸素パルス送達管４４６から退出する。
【０２１８】
随意に、細菌フィルタ１７６（図２Ａ参照）が、コネクタ４４２と主要人工呼吸器接続部１０４との間に位置付けられ得る。そのような実施形態では、ガス１１２は、細菌フィルタ１７６を通してコネクタ４４２まで流動する。存在するとき、細菌フィルタ１７６は、細菌（例えば、患者接続部１０６から受け取られた）が（主要人工呼吸器接続部１０４を介して）人工呼吸器１００に進入することを防止することに役立つ。
【０２１９】
可撓性管区画４４４の第２の端部部分４５１は、能動呼気弁アセンブリ６０４に結合されるように構成される。図１に関して前述のように、患者回路１１０は、１つ以上の圧力信号１０９が随意の多管腔管接続部１０３と患者回路１１０との間で流れることを可能にするように構成される１つ以上のポート１１１を含み得る。図３Ｃを参照すると、図示される実施形態では、ポート１１１（図１参照）は、長手方向に互いから間隔を置かれたポート１１１Ａ−１１１Ｃを含む。ポート１１１Ａ−１１１Ｃの各々は、能動呼気弁アセンブリ６０４内に形成される。ポート１１１Ｃは、以降、パイロットポート１１１Ｃと称される。
【０２２０】
図３Ｂは、多管腔管アセンブリ６０２の分解斜視図である。図３Ｂを参照すると、多管腔管アセンブリ６０２は、結合器６０８と、細長い管区画６１０と、コネクタ部材６１２とを含む。結合器６０８は、管区画６１０の第１の端部部分６２０を随意の多管腔管接続部１０３（図３Ａ参照）に結合するように構成される。管区画６１０は、第２の端部部分６２２と、その反対に、第１の端部部分６２０とを有する。第２の端部部分６２２は、コネクタ部材６１２に接続される。３つの別個かつ連続した開放端付きチャネル６２６Ａ−６２６Ｃが、管区画６１０を通して長手方向に延びている。
【０２２１】
コネクタ部材６１２は、ポート１１１Ａ−１１１Ｃ（図３Ｃ参照）にそれぞれ接続されるように構成される３つのコネクタ６３０Ａ−６３０Ｃを有する。コネクタ６３０Ａおよび６３０Ｂは、それぞれ、ポート１１１Ａおよび１１１Ｂから、それぞれ、圧力信号１０９Ａおよび１０９Ｂ（図５Ａ参照）を受信する。コネクタ６３０Ｃは、圧力信号１０９Ｃ（図５Ａ参照）をパイロットポート１１１Ｃへおよびそこから伝える。
【０２２２】
連続チャネル６３２Ａ−６３２Ｃは、それぞれ、コネクタ６３０Ａ−６３０Ｃから、コネクタ部材６１２の端部部分６３４まで延びている。コネクタ部材６１２が管区画６１０に接続されると、管区画６１０の連続チャネル６２６Ａ−６２６Ｃは、それぞれ、連続チャネル６３２Ａ−６３２Ｃと整列し、連通する。したがって、多管腔管アセンブリ６０２は、別個の圧力信号１０９Ａおよび１０９Ｂを、それぞれ、ポート１１１Ａおよび１１１Ｂから、随意の多管腔管接続部１０３に伝えるために使用され得る。さらに、多管腔管アセンブリ６０２は、圧力信号１０９Ｃを随意の多管腔管接続部１０３からパイロットポート１１１Ｃにおよびその逆に伝えるために使用され得る。
【０２２３】
図３Ｃを参照すると、能動呼気弁アセンブリ６０４は、第１の弁筐体部材６４０と、二重蛇腹部材６４４と、第２の弁筐体部材６４２とを含む。ポート１１１Ａおよび１１１Ｂは、第１の弁筐体部材６４０内に形成され、そこから側方に外向きに延びている。パイロットポート１１１Ｃは、第２の弁筐体部材６４２内に形成され、そこから側方に外向きに延びている。
【０２２４】
図３Ｅおよび３Ｆは、それぞれ、能動呼気弁アセンブリ６０４を含む能動患者回路６００の一部を示す拡大縦断面図である。酸素パルス送達管４４６は、図３Ｅおよび３Ｆから省略されている。図示される実施形態では、第１の弁筐体部材６４０は、ポート１１１Ａと１１１Ｂとの間に位置付けられ、部分的に、第１の弁筐体部材６４０を通る流動を制限するように構成される内部障害物６４６を含む。さらに、図３Ｅおよび３Ｆに示されるように、第１の弁筐体部材６４０の内部は、障害物６４６およびポート１１１Ａに隣接する、第１の狭小部分６４７Ａと、障害物６４６およびポート１１１Ｂに隣接する、第２の狭小部分６４７Ｂとを含む。したがって、第１および第２の狭小部分６４７Ａ、６４７Ｂは、障害物６４６に対して長手方向に互いに反対に位置付けられ、第１の狭小部分６４７Ａは、第２の狭小部分６４７Ｂより患者接続部１０６（図３Ａ参照）に近い。ポート１１１Ａおよび１１１Ｂは、それぞれ、第１および第２の狭小部分６４７Ａ、６４７Ｂの中に開放する。
【０２２５】
図３Ｇを参照すると、障害物６４６と、第１および第２の狭小部分６４７Ａおよび６４７Ｂと、ポート１１１Ａおよび１１１Ｂとは、一緒になって、気道流量変換器６４８（例えば、固定オリフィス差圧タイプ流量計）を第１の弁筐体部材６４０の内部の内側に画定する。吸気相中、ガス１１２は、湾曲矢印６４９Ａおよび６４９Ｂによって識別される流路に沿って、障害物６４６の周囲を流動し得る。呼気相中、呼気ガス１０７は、湾曲矢印６４９Ａおよび６４９Ｂによって識別されるそれらと反対の流路に沿って、障害物６４６の周囲を流動し得る。
【０２２６】
図３Ｃを参照すると、第１の弁筐体部材６４０は、患者接続部１０６（図３Ａ参照）に結合されるように構成される第１の端部部分６５０を有する。随意に、分泌物トラップ１２５０（図２７および２８参照）が、第１の端部部分６５０と患者接続部１０６との間に結合され得る。第１の弁筐体部材６４０は、第２の弁筐体部材６４２に結合されるように構成される第２の端部部分６５２を有する。第２の弁筐体部材６４２は、第１の弁筐体部材６４０の第２の端部部分６５２に結合されるように構成される第１の端部部分と、可撓性管区画４４４の第２の端部部分４５１に結合されるように構成される第２の端部部分６５６とを有する。第２の弁筐体部材６４２の第１の端部部分６５４は、略円筒形形状の蛇腹コネクタ部分６５７を有する。パイロットポート１１１Ｃの開口部６５８は、第２の弁筐体部材６４２の蛇腹コネクタ部分６５７内に形成される。
【０２２７】
図３Ｄを参照すると、二重蛇腹部材６４４は、中心に位置する貫通チャネル６６０を伴う略リング状外側形状を有する。二重蛇腹部材６４４は、中空内部６６２を有し、リング形状の開放端６６４と、その反対のリング形状の閉鎖端６６６（図３Ｃ参照）を伴う。図示される実施形態では、二重蛇腹部材６４４は、コンチェルティーナ状内側および外側側壁６６８、６６９を有する。内側側壁６６８は、中心に位置する貫通チャネル６６０に沿って、開放端６６４と閉鎖端６６６との間に延びている。外側側壁６６９は、開放端６６４と閉鎖端６６６との間に延び、内側側壁６６８から半径方向外向きに間隔を置かれる。中空内部６６２は、内側側壁６６８と外側側壁６６９との間に画定される。内側および外側側壁６６８、６６９の各々は、それぞれ、蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）を有し、それらの各々は、波状長手方向断面形状（蛇状または回旋状管状形状とも称される）を有する。代替実施形態では、内側および外側側壁６６８、６６９は、単一回旋または３つ以上の回旋を画定する、異なる数の回旋を含み得る。
【０２２８】
開放端６６４は、スリーブのように、第２の弁筐体部材６４２の蛇腹コネクタ部分６５７を覆って嵌まるように構成される。第２の弁筐体部材６４２の蛇腹コネクタ部分６５７が、二重蛇腹部材６４４の開放端６６４の内側に受け取られると、内側および外側側壁６６８、６６９の蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）は、それぞれ、第２の弁筐体部材６４２の蛇腹コネクタ部分６５７に隣接して位置付けられる。したがって、パイロットポート１１１Ｃの開口部６５８は、内側側壁６６８の蛇腹部分６６８Ａと、外側側壁６６９の蛇腹部分６６９Ａ（図３Ｃ参照）との間に位置付けられる中空内部６６２の一部と連通する。
【０２２９】
図３Ｃを参照すると、第２の弁筐体部材６４２の蛇腹コネクタ部分６５７が、二重蛇腹部材６４４の開放端６６４の内側に受け取られると、パイロットポート１１１Ｃの開口部６５８は、圧力信号１０９Ｃを二重蛇腹部材６４４の内部に提供し得る。
【０２３０】
図３Ｅおよび３Ｆを参照すると、前述のように、第１の弁筐体部材６４０の第２の端部部分６５２は、第２の弁筐体部材６４２の第１の端部部分６５４に結合されるように構成される。そのように一緒に結合されると、リング形状のチャンバ６７０が、第１の弁筐体部材６４０の第２の端部部分６５２と第２の弁筐体部材６４２の第１の端部部分６５４との間に画定される。１つ以上の開口部６７２（図３Ｃ参照）が、第１の弁筐体部材６４０内に形成され、チャンバ６７０と能動患者回路６００（図３Ａ参照）の外側の環境を接続する。外側側壁６６９の蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）と閉鎖端６６６の周辺部分６７４とは、チャンバ６７０内に位置付けられる。
【０２３１】
二重蛇腹部材６４４は、可撓性材料（例えば、シリコーンゴム等）から構築される。内側および外側側壁６６８、６６９の蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）は、それぞれ、閉鎖端６６６を閉鎖位置（図３Ｅ参照）から開放位置（図３Ｆ参照）に遷移させるように収縮するように構成される。蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）が、圧縮されていないとき、閉鎖端６６６は、図３Ｅに描写される閉鎖位置にある。この構成では、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、第１の弁筐体部材６４０内に形成され、チャンバ６７０の一部を画定するリング形状の弁座６８０に当接する。これは、チャンバ６７０を能動患者回路６００の内部からシールする。一方、蛇腹部分６６８Ａおよび６６９Ａ（図３Ｃ参照）が、第２の弁筐体部材６４２に向かって圧縮されているとき、閉鎖端６６６は、図３Ｆに描写される開放位置にある。この構成では、閉鎖端６６６は、弁座６８０から間隔を置かれている。これは、チャンバ６７０と能動患者回路６００の内側を接続することによって、チャンバ６７０を開放する。したがって、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６が開放位置にあるとき、能動患者回路６００の内側の患者ガスは、そこからチャンバ６７０および開口部６７２（図３Ｃ参照）を通して退出し得る。
【０２３２】
二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、パイロットポート１１１Ｃを使用して、二重蛇腹部材６４４の内側の圧力を制御することによって、開放位置と閉鎖位置との間で選択的に移動させられる。例えば、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、吸気相中、閉鎖位置（図３Ｅ参照）に設置され、呼気相中、開放位置に設置され得る。そのような実施形態では、吸気相の開始時、パイロットポート１１１Ｃは、ガス１１２（能動患者回路６００に提供される）と同一圧力を有するガスの流動（圧力信号１０９Ｃとして）を二重蛇腹部材６４４の中空内部６６２に提供する。患者接続部１０６を介して患者１０２（図１参照）によって提供される圧力にさらされる二重蛇腹部材６４４の面積は、圧力信号１０９Ｃの圧力にさらされる面積未満であり、それによって、２つの圧力が等しい場合でも、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、弁座６８０に対して閉鎖位置に移動するか、またはそこに留まるであろう。吸気相の終了時、パイロットポート１１１Ｃは、パイロット圧を有するガスの流動（圧力信号１０９Ｃとして）を二重蛇腹部材６４４の中空内部６６２に提供する。パイロット圧は、患者接続部１０６を介して患者１０２（図１参照）によって提供される圧力未満であり、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６を弁座６８０から間隔を置かれた開放位置（図３Ｆ参照）に移動させるか、またはそこに留まらせる。したがって、通常換気中、二重蛇腹部材６４４の中空内部６６２の内側の圧力は、ガス１１２（能動患者回路６００に提供される）と同一圧力の閉鎖圧力と、パイロット圧と等しい開放圧力との間で交互され得る。所望に応じて、二重蛇腹部材６４４の中空内部６６２の内側の圧力は、ガスの流動（圧力信号１０９Ｃにおいて）が中空内部６６２からパイロットポート１１１Ｃに流動することを可能にすることによって調節され得る。
【０２３３】
以下に説明されるように、排痰の強制排気相中、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、閉鎖位置（図３Ｅ参照）に設置され得る。これは、能動患者回路６００の中への強制排気ガス（患者１０２によって呼気される）が能動患者回路６００から開口部６７２（図３Ｃ参照）を通して退出することを防止する。それは、空気が能動患者回路６００に開口部６７２（図３Ｃ参照）を通して進入することも防止する。強制排気相の開始中、圧力が依然として正であるとき、二重蛇腹部材６４４は、開放位置にあり、患者１０２によって提供される圧力が大気圧を下回って降下すると、自動的に閉鎖することに留意されたい。
【０２３４】
（人工呼吸器）
図４は、人工呼吸器１００のいくつかの例示的構成要素を図示するブロック図である。図４を参照すると、図１に関して議論される構成要素に加え、人工呼吸器１００は、換気アセンブリ１９０と、ユーザインターフェース２００と、酸素アセンブリ２１０と、制御システム２２０と、従来の監視およびアラームシステム２２１とを含む。当業者は、従来の監視およびアラームシステム２２１を熟知しているので、それらは、本明細書に詳細に説明されないであろう。
【０２３５】
制御システム２２０は、入力情報１９６（例えば、設定、パラメータ値等）をユーザインターフェース２００から受信し、出力情報１９８（例えば、性能情報、ステータス情報等）をユーザインターフェース２００に提供する。ユーザインターフェース２００は、入力をユーザ（例えば、図１に描写される患者１０２に関連付けられた介護者、臨床医等）から受信し、その入力を制御システム２２０に入力情報１９６において提供するように構成される。ユーザインターフェース２００は、出力情報１９８をユーザに表示するようにも構成される。
【０２３６】
前述のように、図１を参照すると、患者回路１１０は、１つ以上の圧力信号１０９が随意の多管腔管接続部１０３と患者回路１１０との間で流れることを可能にするように構成される随意のポート１１１を含み得る。図３を参照すると、随意の多管腔管接続部１０３は、圧力信号１０９を換気アセンブリ１９０に提供するように構成される。
【０２３７】
以下に説明されるように、換気アセンブリ１９０は、１つ以上の制御信号１９２を制御システム２２０から受信し得、換気アセンブリ１９０は、１つ以上のデータ信号１９４を制御システム２２０に提供し得る。同様に、酸素アセンブリ２１０は、１つ以上の制御信号２６０を制御システム２２０から受信し得、酸素アセンブリ２１０は、１つ以上のデータ信号２６２を制御システム２２０に提供し得る。制御信号１９２、２６０と、データ信号１９４、２６２とは、人工呼吸器１００の内部動作を監視および／または制御するために制御システム２２０によって使用され得る。
【０２３８】
（換気アセンブリ）
図５Ａおよび５Ｂは、換気アセンブリ１９０のいくつかの例示的構成要素を図示する概略図である。図５Ｅは、制御システム２２０の例示的構成要素と、制御システム２２０によって換気アセンブリ１９０の例示的構成要素に送信される制御信号１９２と、制御システム２２０によって換気アセンブリ１９０の例示的構成要素から受信されるデータ信号１９４とを図示するブロック図である。
【０２３９】
図５Ａおよび５Ｂを参照すると、換気アセンブリ１９０は、排痰補助弁２０４と、アキュムレータ２０２と、内部流量変換器２１２と、送風機２２２と、気道圧変換器２２４と、気道流量変換器モジュール２２５と、呼気制御アセンブリ２２６と、酸素センサ２２７と、周囲圧力変換器２２８と、入口サイレンサ２２９と、内部細菌フィルタ２３０とを含む。
【０２４０】
排痰補助弁２０４は、導管または流動ライン２１４によって、アキュムレータ２０２に接続される。例証を容易にするために、アキュムレータ２０２と内部流量変換器２１２との間の流動ライン２１４の一部は、図５Ａおよび５Ｂから省略されている。
【０２４１】
排痰補助弁２０４は、導管または流動ライン２１５によって、出口ポート１６６に接続される。例証を容易にするために、排痰補助弁２０４と出口ポート１６６との間の流動ライン２１５の一部は、図５Ａおよび５Ｂから省略されている。
【０２４２】
排痰補助弁２０４は、導管または流動ライン２７３によって、主要人工呼吸器接続部１０４に接続される。例証を容易にするために、排痰補助弁２０４と内部細菌フィルタ２３０との間の流動ライン２７３の一部は、図５Ａおよび５Ｂから省略されている。
【０２４３】
図５Ａは、第１の構成における排痰補助弁２０４を描写し、図５Ｂは、第２の構成における排痰補助弁２０４を描写する。図５Ａを参照すると、第１の構成では、排痰補助弁２０４は、ガス２５２をアキュムレータ２０２から受け取り（流動ライン２１４を介して）、ガス２５２を主要人工呼吸器接続部１０４に出力する（流動ライン２７３を介して）。通常呼吸および換気中、排痰補助弁２０４は、第１の構成に留まる。排痰補助機能性（以下に説明される）が、排痰補助処置を行うために使用されるとき、排痰補助弁２０４は、排痰の送気相中、第１の構成にあって、排痰補助弁２０４は、排痰の強制排気相中、第２の構成にある。図５Ｂを参照すると、第２の構成では、排痰補助弁２０４は、流動ライン２７３を介して、強制排気ガス２５３を受け取り、流動ライン２１５を介して、強制排気ガス２５３（排気１６７として）を出口ポート１６６に出力する。
【０２４４】
図５Ｃは、第１の構成における排痰補助弁２０４の拡大概略図である。図５Ｃは、人工呼吸器１００（図１および４参照）によって行われる呼吸の吸気相中または排痰補助処置の送気相中、送風機２２２および排痰補助弁２０４の両方を通して流動するガス２５２を図示する。
【０２４５】
図５Ｄは、第２の構成における排痰補助弁２０４の拡大概略図である。図５Ｄは、人工呼吸器１００（図１および４参照）によって行われる排痰補助処置の強制排気相中、送風機２２２および排痰補助弁２０４の両方を通して流動する強制排気ガス２５３を図示する。例証を容易にするために、ポート２７５Ａ−２７５Ｃ（図５Ａおよび５Ｂ参照）は、図５Ｃおよび５Ｄから省略されている。
【０２４６】
図５Ｃおよび５Ｄを参照すると、排痰補助弁２０４は、弁／送風機出口１００２と、送風機／弁入口１００４と、空気取入口１００６と、排気出口１００８と、開口１０１０とを有する。開口１０１０は、流動ライン２７３によって、主要人工呼吸器接続部１０４に接続される。図５Ｃに示されるように、排痰補助弁２０４が第１の構成にあるとき、空気取入口１００６は、弁／送風機出口１００２と流体連通し、送風機／弁入口１００４は、開口１０１０と流体連通する。さらに、排気出口１００８は、閉鎖され、弁／送風機出口１００２および空気取入口１００６は両方とも、送風機２２２を介して以外、開口１０１０との流体連通から外れる。したがって、ガス２５２は、空気取入口１００６の中に入り、排痰補助弁２０４の一部を通り、弁／送風機出口１００２から、送風機２２２の中に流動し得る。送風機２２２から退出するガス２５２は、送風機／弁入口１００４の中に入り、排痰補助弁２０４の一部を通って流動し、排痰補助弁２０４から、開口１０１０を通って退出する。開口１０１０は、流動ライン２７３に接続され、それは、ガス２５２（図５Ａ参照）を主要人工呼吸器接続部１０４に伝える。
【０２４７】
図５Ｄに示されるように、排痰補助弁２０４が第２の構成にあるとき、空気取入口１００６は、閉鎖され、送風機／弁入口１００４および排気出口１００８は両方とも、送風機２２２を介して以外、開口１０１０との流体連通から外れる。さらに、開口１０１０は、弁／送風機出口１００２と流体連通し、送風機／弁入口１００４は、排気出口１００８と流体連通する。したがって、強制排気ガス２５３は、開口１０１０の中に入り、排痰補助弁２０４の一部を通り、弁／送風機出口１００２から、送風機２２２の中に流動する。送風機２２２から退出する強制排気ガス２５３は、送風機／弁入口１００４の中に入り、排痰補助弁２０４の一部を通って流動し、排痰補助弁２０４から、排気出口１００８を通って退出する。排気出口１００８は、流動ライン２１５（図５Ａおよび５Ｂ参照）に接続され、それは、強制排気ガス２５３（図５Ａおよび５Ｂに図示される排気１６７として）を出口ポート１６６に伝える。
【０２４８】
図１７Ａおよび１７Ｂは、排痰補助弁２０４の斜視図である。図１８Ａおよび１８Ｂは、排痰補助弁２０４の断面図である。図１８Ａは、第１の構成における排痰補助弁２０４を描写し、図１８Ｂは、第２の構成における排痰補助弁２０４を描写する。
【０２４９】
図１７Ａを参照すると、排痰補助弁２０４は、略円筒形形状の筐体１０２０を含む。図示される実施形態では、空気取入口１００６が、筐体１０２０の第１の開放端１０２２内に形成され、排気出口１００８（図１７Ｂ参照）が、筐体１０２０の第２の開放端１０２４に位置し、第２の開放端１０２４は、第１の開放端１０２２の反対にある。弁／送風機出口１００２、送風機／弁入口１００４、および開口１０１０（図１７Ｂ参照）は、その第１の開放端１０２２と第２の開放端１０２４との間に延びている筐体１０２０の側壁１０２６内に形成される。
【０２５０】
第１の端部キャップアセンブリ１０３２は、第１の開放端１０２２に結合され得、第２の端部キャップアセンブリ１０３４は、第２の開放端１０２４に結合され得る。第１および第２の端部キャップアセンブリ１０３２、１０３４は、互いに実質的に同じである。図１９Ａを参照すると、第１および第２の端部キャップアセンブリ１０３２、１０３４（図１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、および１８Ｂ参照）の各々は、磁石１０４０と、保持部材１０４２と、シール部材１０４４（例えば、Ｏリング）と、弁座部材１０４６とを含む。シール部材１０４４は、弁座部材１０４６と保持部材１０４２との間に位置付けられる。第１および第２の端部キャップアセンブリ１０３２、１０３４の各々は、１つ以上のタブ１０４８および１つ以上の留め具１０４９によって、筐体１０２０に結合され得る。図１７Ａおよび１７Ｂを参照すると、図示される実施形態では、筐体１０２０は、筐体１０２０の第１および第２の開放端１０２２、１０２４の各々において外向きに延びている搭載部分１０５０を含み、各々は、各留め具１０４９のうちの１つを受け取るように構成される。
【０２５１】
図示される実施形態では、磁石１０４０は、略円筒形または円板形状である。しかしながら、これは、要件ではない。
【０２５２】
図１９Ａを参照すると、保持部材１０４２は、開口部１０５３を画定するリング形状の基部部分１０５２を有する。側壁１０５４は、基部部分１０５２から弁座部材１０４６に向かって内向きに延びている。各タブ１０４８は、基部部分１０５２に当接し、開口部１０５３を妨害することを回避するように構成される。したがって、ガス（例えば、ガス２５２または強制排気ガス２５３）は、タブ１０４８によって妨害されない開口部１０５３を通過し得る。
【０２５３】
図１９Ｂおよび１９Ｃを参照すると、弁座部材１０４６は、開口部１０５８をその中に画定する、リング形状の周辺部分１０５６を有する。中心磁石受け取り部分１０６０は、周辺部分１０５６に接続される半径方向に延びている支持アーム１０６１−１０６３によって、開口部１０５８内に支持される。一緒に、磁石受け取り部分１０６０および支持アーム１０６１、１０６２、ならびに１０６３は、部分的にのみ、開口部１０５８を妨害または閉塞する。したがって、ガス（例えば、ガス２５２または強制排気ガス２５３）は、磁石受け取り部分１０６０ならびに支持アーム１０６１、１０６２、および１０６３の周囲において開口部１０５８を通過し得る。
【０２５４】
弁座部材１０４６は、内向きに面する側１０７０（図１９Ｃ参照）と、その反対の外向きに面する側１０７１（図１９Ｂ参照）とを有する。図１９Ｃを参照すると、内向きに面する側１０７０に沿った周辺部分１０５６は、少なくとも部分的に、筐体１０２０の第１および第２の開放端１０２２、１０２４（図１７Ａ−１８Ｂ参照）の一方の内側に受け取られるように構成される。内向きに面する側１０７０に沿って、周辺部分１０５６は、開口部１０５８に隣接して位置付けられる内向きに延びている環状突起１０７２を有する。図示される実施形態では、周辺部分１０５６は、内向きに面する側１０７０に沿って長手方向内向きに面する環状に延びている螺旋ランプ部分１０７４を有する。以下により詳細に説明されるであろうように、ランプ部分１０７４は、第１および第２の端部キャップアセンブリ１０３２、１０３４の弁座部材１０４６を筐体１０２０内に調節可能に長手方向に位置付けるために使用される。
【０２５５】
図１９Ｂを参照すると、図示される実施形態では、周辺部分１０５６は、外向きに面する側１０７１に沿って環状形状の陥凹部分１０７６を有する。陥凹部分１０７６は、シール部材１０４４および保持部材１０４２の内向きに延びている側壁１０５４の少なくとも自由端部分を受け取るように構成され、シール部材１０４４は、弁座部材１０４６と保持部材１０４２との間に挟まれる。
【０２５６】
外向きに面する側１０７１において、磁石受け取り部分１０６０は、磁石１０４０（図１９Ａ参照）を受け取るように構成される。図示される実施形態では、磁石受け取り部分１０６０は、開放端付き円筒形として実装されている。しかしながら、これは、要件ではない。内向きに面する側１０７０（図１９Ｃ参照）に沿って、磁石受け取り部分１０６０は、磁石１０４０が中心磁石受け取り部分１０６０を筐体１０２０の中に通過することを防止するように構成される内側停止壁１０６６を有する。非限定的例として、磁石１０４０（図１９Ａ参照）は、摩擦または接着剤によって、磁石受け取り部分１０６０の内側に保持され得る。
【０２５７】
図２３Ａを参照すると、筐体１０２０の第１の開放端１０２２は、第１の端部キャップアセンブリ１０３２（図１７Ａ、１８Ａ、および１８Ｂ参照）の螺旋ランプ部分１０７４（図１９Ｃ参照）と嵌合するように構成される長手方向外向きに面する環状に延びている第１の内側螺旋ランプ部分１０９２を有する。リング形状の内側弁座部材１０９６は、第１の開放端１０２２の近傍であるが、その内向きにある円周方向に延びている半径方向突出内壁１１８５において、筐体１０２０の内側に位置付けられる。内側弁座部材１０９６は、内向き環状突起１０７２（図１９Ｃ参照）に実質的に類似する長手方向外向きに延びている環状突起１０９７を有する。
【０２５８】
図１９Ｃを参照すると、第１の端部キャップアセンブリ１０３２の弁座部材１０４６の内向きに面する側１０７０に形成される環状突起１０７２は、第１の弁座「Ｓ１」（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）として機能する。第１の開放端１０２２における筐体１０２０内の環状突起１０９７は、第２の弁座「Ｓ２」（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）として機能する。図１８Ａおよび１８Ｂに見られ得るように、第２の弁座「Ｓ２」は、第１のキャップアセンブリ１０３２から長手方向内向きに位置付けられる。第１および第２の弁座「Ｓ１」、「Ｓ２」は、互いに向かって延び、かつ対面する。
【０２５９】
図２３Ｂを参照すると、筐体１０２０の第２の開放端１０２４は、第２の端部キャップアセンブリ１０３４（図１７Ｂ、１８Ａ、および１８Ｂ参照）の螺旋ランプ部分１０７４（図１９Ｃ参照）と嵌合するように構成される長手方向外向きに面する環状に延びている第２の内側螺旋ランプ部分１０９４を有する。筐体１０２０は、第２の開放端１０２４の近傍にあるが、内向きである円周方向に延びている半径方向内向き突出内壁１１００を有する。内壁１１００は、環状突起１０７２（図１９Ｃ参照）に実質的に類似する長手方向外向きに延びている環状突起１１０２を有する。第２の開放端１０２４における筐体１０２０内の環状突起１１０２は、第３の弁座「Ｓ３」（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）として機能する。図１８Ａおよび１８Ｂに示されるように、第３の弁座「Ｓ３」は、第２の端部キャップアセンブリ１０３４から長手方向内向きに位置付けられる。第２の端部キャップアセンブリ１０３４の弁座部材１０４６（図１９Ｃ参照）の環状突起１０７２（図１９Ｃ参照）は、第４の弁座「Ｓ４」として機能する。第３および第４の弁座「Ｓ３」、「Ｓ４」は、互いに向かって延び、かつ対面する。
【０２６０】
第１の弁座「Ｓ１」は、空気取入口１００６に隣接して位置付けられ、第４の弁座「Ｓ４」は、排気出口１００８に隣接して位置付けられる。弁／送風機出口１００２は、筐体１０２０の内側において第１の弁座「Ｓ１」と第２の弁座「Ｓ２」との間に位置付けられる。同様に、送風機／弁入口１００４は、筐体１０２０内に形成される第３の弁座「Ｓ３」と第４の弁座「Ｓ４」との間に位置付けられる。
【０２６１】
排痰補助弁２０４は、連動して一緒に移動するようにシャフト１１１６によって一緒に接続される第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４を含む。排痰補助弁２０４は、以下に説明されるように、第１、第２、および第３の内部チャンバを有する。第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、第１の弁座「Ｓ１」と第２の弁座「Ｓ２」との間の第１のチャンバ内に位置し、第１の弁座「Ｓ１」と第２の弁座「Ｓ２」との間で長手方向に移動し、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第３の弁座「Ｓ３」と第４の弁座「Ｓ４」との間の第３のチャンバ内に位置し、第３の弁座「Ｓ３」と第４の弁座「Ｓ４」との間で長手方向に移動する。第２のチャンバは、第２の弁座「Ｓ２」と第３の弁座「Ｓ３」との間に位置し、故に、第１のャンバと第３のチャンバとの間に位置する。第２の弁座「Ｓ２」は、それを通して第１および第２のチャンバが流体連通する第１の開口を画定し、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、第１の開口を通る流動を制御し、第３の弁座「Ｓ３」は、それを通して第２および第３のチャンバが流体連通する第２の開口を画定し、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第２の開口を通る流動を制御する。図１８Ａに示されるように、第１のポペット弁アセンブリ１１１２が第２の弁座「Ｓ２」に対して押し付けられているとき、排痰補助弁２０４は、図５Ａおよび５Ｃに図示される第１の構成にある。第１の構成では、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、アキュムレータ２０２からのガス２５２の流動が、空気取入口１００６を通して、第１のチャンバの中に、次いで、弁／送風機出口１００２に流動し、送風機２２２に進入することを可能にする一方、直接開口１０１０へのガス２５２の流動を遮断し、したがって、開口１０１０を空気取入口１００６および弁／送風機出口１００２の両方からシールする。同時に、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第２のポペット弁アセンブリ１１１４が排気出口１００８を閉鎖し、開口１０１０を通して主要人工呼吸器接続部１０４に退出するために、ガス２５２の流動を第３のチャンバの中に、次いで、第２の開口を通して第２のチャンバの中に向かわせるように、第４の弁座「Ｓ４」に対して押し付けられる。この構成では、アキュムレータ２０２から空気取入口１００６に進入するガス２５２は、弁／送風機出口１００２を通して送風機２２２に向かわせられる。ガス２５２は、次いで、送風機２２２によって送風機／弁入口１００４の中に送風され、排痰補助弁２０４から開口１０１０を通して主要人工呼吸器接続部１０４に退出する。
【０２６２】
図１８Ｂに示されるように、第１のポペット弁アセンブリ１１１２が第１の弁座「Ｓ１」に対して押し付けられているとき、排痰補助弁２０４は、図５Ｂおよび５Ｄに図示される第２の構成にある。第２の構成では、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、弁／送風機出口１００２を通して退出し、送風機２２２に進入するために、主要人工呼吸器接続部１０４からの強制排気ガス２５３の流動が、開口１０１０を通して、第２のチャンバの中に、次いで、第１の開口を通して、第１のチャンバの中に流動することを可能にする一方、空気取入口１００６への強制排気ガスの流動を遮断し、アキュムレータ２０２からのガス２５２が弁／送風機出口１００２に到達することも防止する。同時に、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第２のポペット弁アセンブリ１１１４が、排気出口１００８を開放し、第２の開口を通して第２のチャンバの中および開口１０１０への強制排気ガス２５３の流動を遮断するように、第３の弁座「Ｓ３」に対して押し付けられる。この構成では、主要人工呼吸器接続部１０４から開口１０１０に進入する強制排気ガス２５３は、第１のチャンバを通過し、弁／送風機出口１００２を通して送風機２２２に向かわせられる。強制排気ガス２５３は、次いで、送風機２２２によって送風機／弁入口１００４の中および第３のチャンバの中に送風され、排痰補助弁２０４から排気出口１００８を通して出口ポート１６６に退出する。
【０２６３】
第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４は、シャフト１１１６の反対端に結合され、連動して一体としてシャフト１１１６と一緒に移動する。図２２を参照すると、図示される実施形態では、ガイド部材１１２０（例えば、ピン、だぼ等）が、シャフト１１１６から側方に外向きに延びている。シャフト１１１６は、各々が異なる保持リング１１２６を受け取るように構成される１つ以上の円周方向に延びている溝１１２２および１１２４を含み得る。シャフト１１１６は、第１の端部部分１１３２と、その反対に、第２の端部部分１１３４とを有する。長手方向チャネル１１３６および１１３８は、それぞれ、第１および第２の端部部分１１３２、１１３４において、シャフトの中に内向きに延びている。チャネル１１３６および１１３８の各々は、留め具１１４０（図２１参照）を受け取るように構成される。
【０２６４】
シャフト１１１６は、排痰補助弁２０４が第１の構成にある第１の位置（図１８Ａ参照）と排痰補助弁２０４が第２の構成にある第２の位置（図１８Ｂ参照）との間において、筐体１０２０内を長手方向に移動するように構成される。図１８Ａおよび１８Ｂを参照すると、シャフト１１１６が移動するにつれて、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、第１の弁座「Ｓ１」と第２の弁座「Ｓ２」との間を移動し、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第３の弁座「Ｓ３」と第４の弁座「Ｓ４」との間を移動する。シャフト１１１６が第１の位置（図１８Ａ参照）にあるとき、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、第１の弁座「Ｓ１」に対してシール位置にあり、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第３の弁座「Ｓ３」に対してシール位置にある。シャフト１１１６が第２の位置（図１８Ｂ参照）にあるとき、第１のポペット弁アセンブリ１１１２は、第２の弁座「Ｓ２」に対してシール位置にあり、第２のポペット弁アセンブリ１１１４は、第４の弁座「Ｓ４」に対してシール位置にある。
【０２６５】
第１の端部キャップアセンブリ１０３２の弁座部材１０４６のランプ部分１０７４は、筐体１０２０の第１の開放端１０２２内においてランプ部分１０９２とスライド係合し、それによって、弁座部材１０４６の回転は、筐体１０２０に対する調節可能な長手方向移動を生じさせることにより、組立および較正中、第１のポペット弁アセンブリ１１１２に対して弁座部材１０４６の第１の弁座Ｓ１の位置を精密に調節し、所望のシールおよび着座をそれらの間に達成する。同様に、第２の端部キャップアセンブリ１０３４の弁座部材１０４６のランプ部分１０７４は、筐体１０２０の第２の開放端１０２４内でランプ部分１０９４とスライド係合し、それによって、弁座部材１０４６の回転は、筐体１０２０に対して調節可能長手方向移動を生じさせることにより、組立および較正中、第２のポペット弁アセンブリ１１１４に対して弁座部材１０４６の第４の弁座Ｓ４の位置を精密に調節し、所望のシールおよび着座をそれらの間に達成する。
【０２６６】
第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４は、互いに実質的に同じである。図２１を参照すると、第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４の各々は、留め具１１４０と、強磁性部材１１４４と、第１のシール部材１１４６（例えば、Ｏリング）と、円板形状のポペット部材１１４８と、第２のシール部材１１５０（例えば、Ｏリング）と、随意のワッシャ１１５２とを含む。
【０２６７】
第１のポペット弁アセンブリ１１１２の留め具１１４０は、第１のポペット弁アセンブリ１１１２の他の構成要素（すなわち、強磁性部材１１４４、第１のシール部材１１４６、ポペット部材１１４８、第２のシール部材１１５０、および随意にワッシャ１１５２）をシャフト１１１６の第１の端部部分１１３２に留める。同様に、第２のポペット弁アセンブリ１１１４の留め具１１４０は、第２のポペット弁アセンブリ１１１４の他の構成要素をシャフト１１１６の第２の端部部分１１３４に留める。第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４の各々の第１および第２のシール部材１１４６、１１５０は、ポペット弁アセンブリをシャフト１１１６の端部部分にシールすることと、シャフトとポペット弁アセンブリのポペット部材１１４８との間に柔軟な結合を提供することとの両方の役割を果たす。
【０２６８】
図１８Ａを参照すると、第１の端部キャップアセンブリ１０３２の磁石１０４０は、第１のポペット弁アセンブリ１１１２の強磁性部材１１４４を誘引し、シャフトが第１の位置に移動させられた後、それと接近すると、シャフト１１１６を第１の位置に維持し、第１のポペット弁アセンブリ１１１２を第１の端部キャップアセンブリ１０３２の第１の弁座Ｓ１の定位置に保持する。同様に、図１８Ｂを参照すると、第２の端部キャップアセンブリ１０３４の磁石１０４０は、第２のポペット弁アセンブリ１１１４の強磁性部材１１４４を誘引し、シャフトが第２の位置に移動させられた後、それと接近すると、シャフト１１１６を第２の位置に維持し、第２のポペット弁アセンブリ１１１４を第２の端部キャップアセンブリ１０３４の第４の弁座Ｓ４の定位置に保持する。強磁性部材１１４４は、ポペット弁アセンブリを移動するために使用されるアクチュエータに電力が印加されていないときでも、第１および第４の弁座Ｓ１、Ｓ４に対して、それぞれ、ポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４を定位置に保持する。
【０２６９】
図２０を参照すると、排痰補助弁２０４は、二重頭矢印１１７２によって識別される長手方向に沿って第１の位置（図１８Ａ参照）と第２の位置（図１８Ｂ参照）との間でシャフト１１１６を選択的に移動させるように構成されるアクチュエータ１１７０を含む。図示される実施形態では、アクチュエータ１１７０は、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４と、静止磁石サブアセンブリ１１７６とを含む、ボイスコイルを使用して実装される線形アクチュエータである。シャフト１１１６は、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４に結合され、一体としてそれとともに移動する。図１８Ａおよび１８Ｂを参照すると、静止磁石サブアセンブリ１１７６は、筐体１０２０のアクチュエータ搭載部分１１９０に結合される（例えば、１つ以上の留め具１１７８によって）。
【０２７０】
図１８Ａを参照すると、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４は、１つ以上のワイヤ１０５９によって、筐体１０２０の外側に搭載される印刷回路基板（「ＰＣＢ」）１０６４に接続される。図示される実施形態では、ワイヤ１０５９は、電力を移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４に提供する。筐体１０２０は、それを通してワイヤ１０５９が通過し得る１つ以上の開口１０６５（図２４Ａ参照）を含む。ＰＣＢ１０６４は、１つ以上のワイヤ（図示せず）によって、制御システム２２０（図５Ｅ参照）に接続される。アクチュエータ１１７０は、制御信号１１８０（図５Ｅ参照）を制御システム２２０から受信し（ＰＣＢ１０６４およびワイヤ１０５９を介して）、制御信号１１８０における１つ以上の命令に従って移動するように構成される。ＰＣＢ１０６４は、コネクタとしての役割を果たし、制御信号１１８０を移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４にパスする。
【０２７１】
制御信号１１８０（図５Ｅ参照）は、第１の端部キャップアセンブリ１０３２または第２の端部キャップアセンブリ１０３４のいずれかに向かって移動するように、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４に選択的に給電する。移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４が第１の端部キャップアセンブリ１０３２に向かって移動するとき、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４は、シャフト１１１６を第１の位置に向かって移動させる。図１８Ａを参照すると、シャフト１１１６が第１の位置に移動した後、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４は、給電停止され、第１の端部キャップアセンブリ１０３２の磁石１０４０（前述のように、第１のポペット弁アセンブリ１１１２の少なくとも一部に誘引される）は、シャフト１１１６を第１の位置に維持する。一方、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４が第２の端部キャップアセンブリ１０３４に向かって移動すると、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４は、シャフト１１１６を第２の位置に向かって移動させる。図１８Ｂを参照すると、シャフト１１１６が第２の位置に移動した後、移動可能なコイルサブアセンブリ１１７４は、給電停止され、第２の端部キャップアセンブリ１０３４の磁石１０４０（前述のように、第２のポペット弁アセンブリ１１１４の少なくとも一部に誘引される）は、シャフト１１１６を第２の位置に維持する。したがって、追加の電力は、シャフト１１１６を第１の位置または第２の位置にいずれかに維持するために必要とされず、それは、１つ以上のバッテリによって給電される実施形態において、バッテリ寿命を延長させることに役立つ。
【０２７２】
図２４Ｂを参照すると、筐体１０２０（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）は、第１の開放端１０２２から内向きに間隔を置かれた第１の内部支持体１１８４を含む。図示される実施形態では、第１の内部支持体１１８４は、円周方向内向きに延びている内壁１１８５から半径方向内向きに延びている。第１の内部支持体１１８４は、その中に形成される長手方向に延びているチャネル１１８６を有する。図１８Ａおよび１８Ｂを参照すると、チャネル１１８６（図２４Ｂ参照）は、シャフト１１１６が、それを完全に通過し、第１のポペット弁アセンブリ１１１２を第１の内部支持体１１８４と第１の端部キャップアセンブリ１０３２との間に位置付けることを可能にするように構成される。図２３Ａに見られ得るように、チャネル１１８６が、内側弁座部材１０９６に沿って開放し、図１８Ａおよび１８Ｂに示されるように、第１のポペット弁アセンブリ１１１２を第１の弁座「Ｓ１」と第２の弁座「Ｓ２」との間に位置付ける。ガイド部材１１２０（図２２参照）を含む、第１の端部部分１１３２の近傍のシャフト１１１６の一部は、チャネル１１８６（図２４Ｂ参照）の内側に位置付けられ、その中で往復運動する。図２４Ａを参照すると、開放端付きの長手方向に延びているガイド溝１１８８が、チャネル１１８６に沿って第１の内部支持体１１８４内に形成される。ガイド部材１１２０（図２２参照）は、ガイド溝１１８８内に位置付けられ、その中で移動する。（これは、ワイヤを損傷し得る、ポペットアセンブリの回転を防止する。）
第１の内部支持体１１８４は、随意に、留め具１１７８（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）を受け取るように構成される１つ以上の貫通孔を含む、アクチュエータ搭載部分１１９０を有する。静止磁石サブアセンブリ１１７６（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）は、静止磁石サブアセンブリを筐体１０２０（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）に固定するアクチュエータ搭載部分１１９０に結合される。図示される実施形態では、アクチュエータ搭載部分１１９０は、静止磁石サブアセンブリ１１７６の一部の周囲に延びるように構成される内向きに延びている周辺側壁１１９２を含む。
【０２７３】
図２５を参照すると、筐体１０２０（図１８Ａおよび１８Ｂ参照）は、第２の開放端１０２４から内向きに間隔を置かれた第２の内部支持体１１９４を含む。図示される実施形態では、第２の内部支持体１１９４は、内壁１１００から半径方向内向きに延びている。第２の内部支持体１１９４は、その中に形成される貫通孔１１９６を有する。図１８Ａおよび１８Ｂを参照すると、貫通孔１１９６（図２５参照）は、シャフト１１１６が、それを通過し、第２のポペット弁アセンブリ１１１４を第２の内部支持体１１９４と第２の端部キャップアセンブリ１０３４との間に位置付けることを可能にするように構成される。図２５に見られ得るように、貫通孔１１９６は、環状突起１１０２に沿って開放し、図１８Ａおよび１８Ｂに示されるように、第２のポペット弁アセンブリ１１１４を第３の弁座「Ｓ３」と第４の弁座「Ｓ４」との間に位置付ける。
【０２７４】
図１７Ａ、１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂ、２３Ａ、および２３Ｂを参照すると、図示される実施形態では、筐体１０２０は、排気体部分１１９９に結合される取入口本体部分１１９８を含む。弁／送風機出口１００２、空気取入口１００６、開口１０１０、第１の開放端１０２２、および第１の内部支持体１１８４は、取入口本体部分１１９８内に形成される。送風機／弁入口１００４、排気出口１００８、第２の開放端１０２４、および第２の内部支持体１１９４は、排気体部分１１９９内に形成される。
【０２７５】
図示される実施形態では、排痰補助弁２０４は、筐体１０２０内に形成されるポート２７５Ａ、２７５Ｂ、および２７５Ｃ（以下に説明される）を含む。ポート２７５Ａおよび２７５Ｂは、排気体部分１１９９内に形成され得、ポート２７５Ｃは、取入口本体部分１１９８内に形成され得る。しかしながら、これは、要件ではない。随意に、排痰補助弁２０４は、冗長気道圧変換器（図示せず）に接続されるように構成されるポート２７５Ｄ（図１７Ｂ参照および２３Ａ）を含む。
【０２７６】
図３４Ａおよび３４Ｂは、排痰補助弁２０４（図５Ａ−５Ｄおよび１７Ａ−１８Ｂ参照）の代わりに、換気アセンブリ１９０（図４および５Ａ参照）内で使用され得る排痰補助弁２０００の代替実施形態の断面図である。図５Ａおよび５Ｂを参照すると、排痰補助弁２０４のように、排痰補助弁２０００（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、流動ライン２１４によってアキュムレータ２０２に、流動ライン２１５によって出口ポート１６６に、および流動ライン２７３によって主要人工呼吸器接続部１０４に接続されるように構成される。
【０２７７】
図３４Ａは、第１の構成における排痰補助弁２０００を描写し、図３４Ｂは、第２の構成における排痰補助弁２０００を描写する。排痰補助弁２０００の第１および第２の構成は、それぞれ、排痰補助弁２０４（図５Ａ−５Ｄおよび１７Ａ−１８Ｂ参照）の第１および第２の構成に対応し、同じ機能性を提供する。したがって、通常呼吸および換気中、排痰補助弁２０００は、第１の構成に留まる。排痰補助機能性（以下に説明される）が、排痰補助処置を行うために使用されるとき、排痰補助弁２０００は、排痰の送気相中、第１の構成にあって、排痰補助弁２０００は、排痰の強制排気相中、第２の構成にある。
【０２７８】
図３４Ａ、３４Ｂ、１８Ａ、および１８Ｂを参照すると、排痰補助弁２０００は、排痰補助弁２０４の弁／送風機出口１００２、送風機／弁入口１００４、空気取入口１００６、排気出口１００８、および開口１０１０と実質的に同じである、それぞれ、弁／送風機出口２００２、送風機／弁入口２００４、空気取入口２００６、排気出口２００８、および開口２０１０を有する。弁／送風機出口２００２および送風機／弁入口２００４の各々は、送風機２２２に接続される。空気取入口２００６は、流動ライン２１４によって、アキュムレータ２０２に接続される。排気出口２００８は、流動ライン２１５によって、出口ポート１６６に接続される。開口２０１０は、流動ライン２７３によって、主要人工呼吸器接続部１０４に接続される。排痰補助弁２０００は、排痰補助弁２０４の弁座「Ｓ１」〜「Ｓ４」と実質的に同じである、それぞれ、弁座「Ｓ１’」〜「Ｓ４’」を有する。
【０２７９】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、排痰補助弁２０００は、略円筒形形状の筐体２０２０を含む。空気取入口２００６は、筐体２０２０の第１の開放端２０２２内に形成され、排気出口２００８は、筐体２０２０の第２の開放端２０２４に形成される。弁／送風機出口２００２、送風機／弁入口２００４、および開口２０１０は、その第１の開放端２０２２と第２の開放端２０２４との間に延びている、筐体２０２０の側壁２０２６内に形成される。
【０２８０】
第１および第２の端部キャップアセンブリ２０３２、２０３４は、それぞれ、第１および第２の開放端２０２２、２０２４に結合され得る。第１および第２の端部キャップアセンブリ２０３２、２０３４は、互いに実質的に同じである。図３５を参照すると、第１および第２の端部キャップアセンブリ２０３２、２０３４（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の各々は、保持部材２０４２と、シール部材２０４４（例えば、Ｏリング）と、弁座部材２０４６とを含む。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、第１および第２の端部キャップアセンブリ２０３２、２０３４の各々は、１つ以上の留め具２０４９によって、筐体２０２０に結合され得る。図示される実施形態では、筐体２０２０は、筐体２０２０の第１および第２の開放端２０２２、２０２４の各々において、各々が留め具２０４９のうちの１つを受け取るように構成される１つ以上の外向きに延びている搭載部分２０５０を含む。
【０２８１】
図３５を参照すると、弁座部材２０４６は、開口部２０５８を画定する、リング形状の周辺部分２０５６を有する。弁座部材２０４６は、内向きに面する側２０７０と、それと反対に、外向きに面する側２０７１とを有する。内向きに面する側２０７０に沿って、弁座部材２０４６は、開口部２０５８に隣接して位置付けられる、内向きに延びている環状突起２０７２を有する。図示される実施形態では、周辺部分２０５６は、内向きに面する側２０７０に沿う外側ねじ山付き部分２０７４と、外向きに面する側２０７１に沿う環状形状の陥凹部分２０７６とを有する。陥凹部分２０７６は、シール部材２０４４および保持部材２０４２の内向きに延びている側壁２０５４の少なくとも自由端部分を受け取るように構成され、シール部材２０４４は、弁座部材２０４６と保持部材２０４２との間に挟まれる。
【０２８２】
第１および第２の端部キャップアセンブリ２０３２、２０３４（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、タブ１０４８（図参照１９Ａ）を含まない。代わりに、第１の端部キャップアセンブリ２０３２（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の保持部材２０４２は、筐体２０２０の第１の開放端２０２２（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）に位置する外向きに延びている搭載部分２０５０（図３４Ａ、３４Ｂ、および３７参照）の各々のための外向きに延びている搭載部分２０５７を含む。同様に、第２の端部キャップアセンブリ２０３４（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の保持部材２０４２の各搭載部分２０５７は、筐体２０２０の第２の開放端２０２４に位置する、外向きに延びている搭載部分２０５０（図３４Ａ、３４Ｂ、および３８参照）のうちの１つに対応する。各搭載部分２０５７は、留め具２０４９のうちの１つを受け取り、それによって、搭載部分２０５７に対応する搭載部分２０５０（図３４Ａ、３４Ｂ、および３８参照）に留められるように構成される。
【０２８３】
図３７を参照すると、筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の第１の開放端２０２２は、第１の端部キャップアセンブリ２０３２（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の外側ねじ山付き部分２０７４（図３５参照）と嵌合するように構成される第１の内側ねじ山付き部分２０９２を有する。筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、第１の開放端２０２２の近傍であるが、内向きの円周方向に延びている半径方向内向き突出内壁２０９５を有する。内壁２０９５は、環状突起２０７２（図３５参照）に実質的に類似する、長手方向外向きに延びている環状突起２０９７を有する。
【０２８４】
図３５を参照すると、第１の端部キャップアセンブリ２０３２（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の弁座部材２０４６の環状突起２０７２は、第１の弁座「Ｓ１’」（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）として機能する。図３７を参照すると、筐体２０２０の第１の開放端２０２２の内側の環状突起２０９７は、第２の弁座「Ｓ２’」（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）として機能する。図３４Ａおよび３４Ｂに見られ得るように、第２の弁座「Ｓ２’」は、第１のキャップアセンブリ２０３２から長手方向内向きに位置付けられる。第１および第２の弁座「Ｓ１’」、「Ｓ２’」は、互いに向かって延び、かつ対面する。
【０２８５】
図３８を参照すると、筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の第２の開放端２０２４は、第２の端部キャップアセンブリ２０３４（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）の外側ねじ山付き部分２０７４（図３５参照）と嵌合するように構成される第２の内側ねじ山付き部分２０９４を有する。筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、第２の開放端２０２４の近傍であるが、内向きの円周方向に延びている半径方向内向き突出内壁２１００を有する。内壁２１００は、環状突起２０７２（図３５参照）に実質的に類似する、長手方向外向きに延びている環状突起２１０２を有する。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、第２の開放端２０２４における筐体２０２０内の環状突起２１０２（図３８参照）は、第３の弁座「Ｓ３’」として機能する。第３の弁座「Ｓ３’」は、第２の端部キャップアセンブリ２０３４から長手方向内向きに位置付けられる。第２の端部キャップアセンブリ２０３４の弁座部材２０４６（図３５参照）の環状突起２０７２（図３５参照）は、第４の弁座「Ｓ４’」として機能する。第３および第４の弁座「Ｓ３’」、「Ｓ４’」は、互いに向かって延び、かつ対面する。
【０２８６】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、排痰補助弁２０００は、連動して一緒に移動するようにシャフト２１１６によって一緒に接続される、第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４を含む。第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第１の弁座「Ｓ１’」と第２の弁座「Ｓ２’」との間に位置し、その間で長手方向に移動し、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第３の弁座「Ｓ３’」と第４の弁座「Ｓ４’」との間に位置し、その間で長手方向に移動する。
【０２８７】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、シャフト２１１６は、排痰補助弁２０００が第１の構成にある第１の位置（図３４Ａ参照）と排痰補助弁２０００が第２の構成にある第２の位置（図３４Ｂ参照）との間で筐体２０２０内を長手方向に移動するように構成される。シャフト２１１６が移動するにつれて、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第１の弁座「Ｓ１’」と第２の弁座「Ｓ２’」との間を移動し、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第３の弁座「Ｓ３’」と第４の弁座「Ｓ４’」との間を移動する。シャフト２１１６が第１の位置（図３４Ａ参照）にあるとき、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第１の弁座「Ｓ１’」に対してシール位置にあり、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第３の弁座「Ｓ３’」に対してシール位置にある。シャフト２１１６が第２の位置（図３４Ｂ参照）にあるとき、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第２の弁座「Ｓ２’」に対してシール位置にあり、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第４の弁座「Ｓ４’」に対してシール位置にある。
【０２８８】
図３４Ａを参照すると、長手方向チャネル２１３６が、シャフト２１１６の端部の各々において、シャフト２１１６の中に内向きに延びている。図３６を参照すると、チャネル２１３６（図３４Ａ参照）の各々は、留め具２１４０（図２１参照）を受け取るように構成される。第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４は、互いに実質的に同じである。図３６を参照すると、第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４の各々は、留め具２１４０と、随意の第１のワッシャ２１４６と、円板形状のポペット部材２１４８と、随意の第２のワッシャ２１５２とを含む。図３６では見えないが、第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４の各々は、第１および第２のシール部材１１４６、１１５０を含み、図２１に示されるように、ポペット弁アセンブリをシャフト２１１６の端部部分にシールすることと、シャフトとポペット弁アセンブリのポペット弁部材２１４８との間に柔軟な結合を提供することとの両方の役割を果たす。第１のポペット弁アセンブリ２１１２の留め具２１４０は、第１のポペット弁アセンブリ２１１２の他の構成要素（すなわち、随意の第１のワッシャ２１４６、円板形状のポペット部材２１４８、および随意の第２のワッシャ２１５２）をシャフト２１１６の端部の一方に留める。同様に、第２のポペット弁アセンブリ２１１４の留め具２１４０は、第２のポペット弁アセンブリ２１１４の他の構成要素をシャフト２１１６の他端に留める。
【０２８９】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、排痰補助弁２０００は、二重頭矢印２１７２（図３６参照）によって識別される長手方向に沿って第１の位置（図３４Ａ参照）と第２の位置（図３４Ｂ参照）との間でシャフト２１１６を選択的に移動させるように構成されるアクチュエータ２１７０を含む。図示される実施形態では、アクチュエータ２１７０は、静止コイルサブアセンブリ２１７４と、移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６とを含む線形アクチュエータである。シャフト２１１６は、移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６に結合され、一体としてそれとともに移動する。
【０２９０】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、静止コイルサブアセンブリ２１７４は、外側筐体２１７９の内側に格納されるコイル２１７７を含む。外側筐体２１７９は、筐体２０２０のアクチュエータ搭載部分２１９０に結合される（例えば、１つ以上の留め具２１７８によって）。外側筐体２１７９は、磁気材料から構築される。コイル２１７７は、１つ以上のワイヤ２０６２によって、筐体２０２０の外側に搭載される印刷回路基板（「ＰＣＢ」）２０６４に接続される。図示される実施形態では、ワイヤ２０６２は、電力をコイル２１７７に提供する。外側筐体２１７９および筐体２０２０の各々は、それをワイヤ２０６２が通過し得る１つ以上の開口を含む。ＰＣＢ２０６４は、１つ以上のワイヤ（図示せず）によって、制御システム２２０（図５Ｅ参照）に接続される。アクチュエータ２１７０は、制御信号１１８０（図５Ｅ参照）を制御システム２２０から受信し（ＰＣＢ２０６４およびワイヤ２０６２を介して）、制御信号１１８０内の１つ以上の命令に従って移動するように構成される。ＰＣＢ２０６４は、コネクタとしての役割を果たし、制御信号１１８０をコイル２１７７にパスする。
【０２９１】
図３６を参照すると、移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６は、主要磁石２１５０を有し、第１の端部２１５１と、その反対に、第２の端部２１５３とを伴う。第１のラッチ磁石２１５６は、第１の端部２１５１に搭載され、第２のラッチ磁石２１５８は、第２の端部２１５３に搭載される。第１および第２のラッチ磁石２１５６、２１５８の各々は、磁気外側筐体２１７９（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）に誘引される。図３４Ａを参照すると、第１のラッチ磁石２１５６（図３６参照）と外側筐体２１７９との間の誘引力は、シャフト２１１６が第１の位置に移動させられた後（コイル２１７７に給電することによって）、シャフト２１１６を第１の位置に維持する。同様に、図３４Ｂを参照すると、第２のラッチ磁石２１５８（図３６参照）と外側筐体２１７９との間の誘引力は、シャフト２１１６が第２の位置に移動させられた後（コイル２１７７に給電することによって）、シャフト２１１６を第２の位置に維持する。したがって、シャフト２１１６は、コイル２１７７が給電停止された後、所望の位置に留まり得る。
【０２９２】
制御信号１１８０（図５Ｅ参照）は、コイル２１７７に選択的に給電し、移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６を第１の端部キャップアセンブリ２０３２または第２の端部キャップアセンブリ２０３４のいずれかに向かって移動させる。移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６が第１の端部キャップアセンブリ２０３２に向かって移動すると、シャフト２１１６は、それとともに第１の位置に向かって移動する。図３４Ａを参照すると、シャフト２１１６が第１の位置に移動した後、コイル２１７７は、給電停止され、第１のラッチ磁石２１５６（図３６参照）と外側筐体２１７９との間の誘引力は、シャフト２１１６を第１の位置に維持する。一方、移動可能な磁石サブアセンブリ２１７６が第２の端部キャップアセンブリ２０３４に向かって移動すると、シャフト２１１６は、それとともに第２の位置に向かって移動する。図３４Ｂを参照すると、シャフト２１１６が第２の位置に移動した後、コイル２１７７は、給電停止され、第２のラッチ磁石２１５８（図３６参照）と外側筐体２１７９との間の誘引力は、シャフト２１１６を第２の位置に維持する。したがって、追加の電力は、シャフト２１１６を第１の位置または第２の位置のいずれかに維持するために必要とされず、それは、１つ以上のバッテリによって給電される実施形態において、バッテリ寿命を延長させることに役立つ。
【０２９３】
図３７を参照すると、アクチュエータ搭載部分２１９０は、第１の開放端２０２２から内向きに間隔を置かれ、随意に、留め具２１７８（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）を受け取るように構成される１つ以上の貫通孔を含む。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、外側筐体２１７９は、静止コイルサブアセンブリ２１７４を筐体２０２０に固定する留め具２１７８によって、アクチュエータ搭載部分２１９０の内向きに面する側に結合される。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、アクチュエータ搭載部分２１９０は、シャフト２１１６が、それを完全に通過し、第１のポペット弁アセンブリ２１１２を第１の弁座「Ｓ１’」と第２の弁座「Ｓ２’」との間に位置付けることを可能にするように構成される貫通孔２１８６（図３７参照）を有する。
【０２９４】
図３８を参照すると、筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、第２の開放端２０２４から内向きに間隔を置かれた内部支持体２１９４を含む。図示される実施形態では、内部支持体２１９４は、内壁２１００から半径方向内向きに延びている。内部支持体２１９４は、その中に形成される貫通孔２１９６を有する。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、貫通孔２１９６（図３８参照）は、シャフト２１１６が、それを通過し、第２のポペット弁アセンブリ２１１４を第３の弁座「Ｓ３’」と第４の弁座「Ｓ４’」との間に位置付けることを可能にするように構成される。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、内部支持体２１９４は、アクチュエータ２１７０の外側筐体２１７９に当接し、それを位置付けることに役立つ。図示される実施形態では、アクチュエータ搭載部分２１９０は、第２の弁座「Ｓ２’」の近傍において、外側筐体２１７９の一端に結合され、内部支持体２１９４は、第３の弁座「Ｓ３’」の近傍において、外側筐体２１７９の反対端に当接する。
【０２９５】
図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、筐体２０２０は、排気体部分２１９９（また、図３８にも図示される）に結合される取入口本体部分２１９８（図３７にも図示される）を含む。弁／送風機出口２００２、空気取入口２００６、開口２０１０、第１の開放端２０２２、およびアクチュエータ搭載部分２１９０は、取入口本体部分２１９８内に形成される。送風機／弁入口２００４、排気出口２００８、第２の開放端２０２４、および内部支持体２１９４は、排気体部分２１９９内に形成される。
【０２９６】
図３４Ａを参照すると、第１の構成では、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第２の弁座「Ｓ２’」に対して押し付けられ、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第４の弁座「Ｓ４’」に対して押し付けられる。図５Ａおよび３４Ａを参照すると、第１の構成では、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、アキュムレータ２０２からのガス２５２の流動が、空気取入口２００６を通して、弁／送風機出口２００２から、送風機２２２の中に流動することを可能にする。さらに、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、ガス２５２が直接開口２０１０に進入しないように遮断し、したがって、開口２０１０を空気取入口２００６および弁／送風機出口２００２の両方からシールする。同時に、第４の弁座「Ｓ４’」に対して押し付けられる第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、排気出口２００８を閉鎖し、主要人工呼吸器接続部１０４へのガス２５２の流動を可能にする。この構成では、アキュムレータ２０２から空気取入口２００６に進入するガス２５２は、弁／送風機出口２００２を通して送風機２２２に向かわせられる。ガス２５２は、次いで、送風機２２２によって、送風機／弁入口２００４の中から、開口２０１０を通して、主要人工呼吸器接続部１０４に送風される。
【０２９７】
図３４Ｂを参照すると、第２の構成では、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、第１の弁座「Ｓ１’」に対して押し付けられ、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、第３の弁座「Ｓ３’」に対して押し付けられる。図５Ｂおよび３４Ｂを参照すると、第２の構成では、第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、主要人工呼吸器接続部１０４からの強制排気ガス２５３の流動が、開口２０１０を通して、弁／送風機出口２００２から、送風機２２２の中に流動することを可能にする。さらに第１のポペット弁アセンブリ２１１２は、空気取入口２００６への強制排気ガスの流動を遮断し、したがって、アキュムレータ２０２からのガス２５２が弁／送風機出口２００２に到達することを防止する。同時に、第３の弁座「Ｓ３’」に対して押し付けられる、第２のポペット弁アセンブリ２１１４は、排気出口２００８を開放し、開口２０１０への強制排気ガス２５３の流動を遮断する。この構成では、主要人工呼吸器接続部１０４から開口２０１０に進入する強制排気ガス２５３は、弁／送風機出口２００２を通して送風機２２２に向かわせられる。強制排気ガス２５３は、次いで、送風機２２２によって、送風機／弁入口２００４の中から排気出口２００８を通して送風される。
【０２９８】
図示される実施形態では、排痰補助弁２０００（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）は、筐体２０２０（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）内に形成されるポート２７５Ａ、２７５Ｂ、および２７５Ｃ（以下に説明され、図５Ａおよび５Ｂに図示される）を含む。図３８を参照すると、ポート２７５Ａおよび２７５Ｂは、排気体部分２１９９内に形成され得る。図３４Ａおよび３４Ｂを参照すると、ポート２７５Ｃは、取入口本体部分２１９８内に形成され得る。しかしながら、これは、要件ではない。随意に、図３７を参照すると、排痰補助弁２０００は、冗長気道圧変換器（図示せず）に接続されるように構成されるポート２７５Ｄを含む。
【０２９９】
排痰補助弁は、排痰補助弁２０４または排痰補助弁２０００であるかどうかにかかわらず、排痰補助弁２０４の第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４または排痰補助弁２０００の第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４に対して作用する圧力が、平衡を保たれるように設計される。これは、排痰補助弁２０４のアクチュエータ１１７０および排痰補助弁２０００のアクチュエータ２１７０が患者圧力に対抗して作用する必要がないことをもたらす。排痰補助弁２０４の弁座Ｓ１−Ｓ４の弁座面積が全て、排痰補助弁２０００の弁座Ｓ１’−Ｓ４’の弁座面積の全てと同様、同一であるので、排痰補助弁のポペット弁アセンブリに対して作用するポート１０１０（例えば、図５Ｃおよび５Ｄ参照）を通して生じる排痰補助弁の内側の患者圧力は、等しく、かつ反対の力を生成する。したがって、排痰補助弁２０４の第１および第２のポペット弁アセンブリ１１１２、１１１４にかかる力は、第１および第３の弁座Ｓ１、Ｓ３に対して着座させられると、および、第２および第４の弁座Ｓ２、Ｓ４に対して着座させられると、実質的に等しく、かつ反対方向である。同様に、排痰補助弁２０００の第１および第２のポペット弁アセンブリ２１１２、２１１４にかかる力は、第１および第３の弁座Ｓ１’、Ｓ３’に対して着座させられると、および、第２および第４の弁座Ｓ２’、Ｓ４’に対して着座させられると、実質的に等しく、かつ反対方向である。排痰補助弁の第１および第２のポペット弁アセンブリにかかる力が、平衡を保たれない場合、排痰補助弁のアクチュエータ１１７０／２１７０は、はるかに大きくなる必要があり、アクチュエータを作動させるために要求される電力は、より大きくなるであろう。
【０３００】
前述のように、換気アセンブリ１９０は、排痰補助弁２０４または排痰補助弁２０００のいずれかを含み得る。換気アセンブリ１９０が排痰補助弁２０４を含む場合、通常換気中、排痰補助弁２０４は、図５Ａおよび１８Ａに示される第１の構成にある。一方、換気アセンブリ１９０が排痰補助弁２０００（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）を含む場合、通常換気中、排痰補助弁２０００は、図３４Ａに示される第１の構成にある。
【０３０１】
図５Ａを参照すると、呼吸の吸気相の開始（および排痰の送気相の開始）時、空気１１４が、粉塵および／または他のタイプの粒子を空気から濾過するように構成され得る患者空気取入口１１６を通して人工呼吸器に１００（図１および４参照）の中に引き込まれ得る。空気１１４の少なくとも一部は、アキュムレータ２０２の中に流動し、そこで、空気１１４は、随意に、酸素アセンブリ２１０から受け取られた酸素２５０、低圧酸素１２８（図１に描写される外部低圧酸素源１１８から受け取られる）、その組み合わせおよび／または部分的組み合わせ等と混合され得る。図４に図示されるように、高圧酸素１３２（図１に描写される高圧外部酸素源１２０から受け取られる）が、酸素アセンブリ２１０の中に流動し、酸素２５０としてアキュムレータ２０２（図５Ａ参照）に送達され得る。
【０３０２】
図５Ａを参照すると、アキュムレータ２０２は、患者空気取入口１１６のためのマフラとしての役割も果たし得る。
【０３０３】
入口サイレンサ２２９は、酸素アセンブリ２１０によって（例えば、図７Ａに図示されるコンプレッサ３０２によって）生成される音を消音することに役立つ。
【０３０４】
酸素センサ２２７は、アキュムレータ２０２に接続され、アキュムレータ２０２の内側のガスの酸素濃度値を測定する。この値は、アキュムレータ２０２から退出するガス２５２の酸素濃度値に近い。図５Ｅを参照すると、酸素センサ２２７は、酸素濃度値をエンコードする酸素濃度信号２７６を制御システム２２０に提供する。制御システム２２０は、酸素濃度信号２７６を処理し、ガス２５２中の酸素の量の評価尺度（例えば、パーセンテージとして表される）を得る。図４を参照すると、制御システム２２０によってユーザインターフェース２００に送信される出力情報１９８は、ガス２５２中の酸素の量の評価尺度を含み得る。ユーザインターフェース２００は、この評価尺度をユーザ（例えば、図１に描写される患者１０２）に表示し得る。
【０３０５】
図５Ａを参照すると、随意に、アキュムレータ２０２は、低圧酸素入口１２６を含むか、またはそこに接続される。低圧酸素１２８が外部低圧酸素源１１８（図１参照）によって供給される場合、制御システム２２０は、患者１０２に流動する結果として生じる酸素濃度を制御しないこともある。言い換えると、低圧酸素１２８は、単に、アキュムレータ２０２の中に流動し、空気１１４と混合され、送風機２２２によって患者回路１１０（図１参照）の中に押し込まれ得る。これが生じるとき、人工呼吸器１００は、吸気ガス１０８（図１参照）における患者１０２に送達される酸素濃度を制御せず、各呼吸の吸気相中、吸気ガス１０８の送達を制御する。
【０３０６】
アキュムレータ２０２から退出するガス２５２は、空気１１４と、随意に、酸素２５０および酸素１２８のうちの１つ以上のものとを含む。ガス２５２は、流動ライン２１４を介して、内部流量変換器２１２に伝えられ得る。ガス２５２は、内部流量変換器２１２を通して流動し、内部流量変換器２１２は、ガス２５２の流量を測定し、流量をエンコードする流量信号２７０（図５Ｅ参照）を制御システム２２０（図５Ｅ参照）に提供する。流量信号２７０は、アナログ電気信号として実装され得る。図５Ｅを参照すると、制御システム２２０は、流量信号２７０を使用して、送風機２２２を制御する。非限定的例として、図５Ａに示されるように、内部流量変換器２１２は、固定オリフィス差圧構成を有する流量変換器を使用して実装され得る。
【０３０７】
内部流量変換器２１２は、患者１０２（図１参照）が呼吸を始めたときを検出するために使用され得る。特に、内部流量変換器２１２は、患者回路１１０（図１参照）が受動患者回路（例えば、受動患者回路１７０、受動患者回路４４０等）として実装されるときにこのように使用され得る。流動ライン２１４を通るガスの流動は、送風機２２２によって完全に決定されない。代わりに、患者の呼吸努力が、流動ライン２１４を通る流量に変化を生じさせ得る。したがって、制御システム２２０は、流動ライン２１４を通る流量の変化（流量信号２７０内でエンコードされる）を識別することによって、患者１０２が呼吸を始めたことを識別し得る。
【０３０８】
内部流量変換器２１２は、制御システム２２０によって送信される制御信号２８５（図５Ｅ参照）によって選択的にアクティブ化および非アクティブ化されるように構成される自動ゼロソレノイド弁ＳＶ５を含むか、またはそれに接続され得る。内部流量変換器２１２は、経時的にドリフトし、流量測定誤差を生じさせ得る。この誤差を補償するために、随時（例えば、周期的に）、制御システム２２０は、自動ゼロソレノイド弁ＳＶ５を励起（またはアクティブ化）し（制御信号２８５を使用して）、内部流量変換器２１２のためのオフセット値を決定する。オフセット値を決定後、制御システム２２０は、オフセット値を使用して、適宜、将来的読み取り値を補償する（流量信号２７０に基づいて）。
【０３０９】
図５Ａを参照すると、内部流量変換器２１２後、ガス２５２は、流動ライン２１４および排痰補助弁２０４（または排痰補助弁２０００）を介して、送風機２２２の中に伝えられる。図５Ｅを参照すると、送風機２２２は、モータ２７２によって駆動される、ラジアル送風機として実装され得る。非限定的例として、モータ２７２は、ブラシレス直流モータとして実装され得る。追加の非限定的例として、送風機２２２は、コンプレッサ、ポンプ等として実装され得る。モータ２７２は、制御システム２２０によって制御される、動作速度を有する。非限定的例として、制御システム２２０は、モータ２７２の動作速度を継続的に制御し得る。
【０３１０】
図５Ａを参照すると、ガス２５２は、送風機２２２から排痰補助弁２０４（または排痰補助弁２０００）の中に流動する。ポート２７５Ａ−２７５Ｃの各々は、排痰補助弁２０４（または排痰補助弁２０００）内のガス２５２の流動へのアクセスを提供するように構成される。流動ライン２７３は、ガス２５２の流動を排痰補助弁２０４（または排痰補助弁２０００）から内部細菌フィルタ２３０に伝える。
【０３１１】
図５Ａを参照すると、気道圧変換器２２４は、送風機２２２から主要人工呼吸器接続部１０４に向かって流動するガス２５２の気道圧を測定する。図示される実施形態では、気道圧変換器２２４は、ポート２７５Ｃに接続される。図５Ｅを参照すると、気道圧変換器２２４は、これらの圧力値をエンコードする電気圧力信号２７４を制御システム２２０に提供する。電気圧力信号２７４は、吸気中および呼気相中、患者圧力を制御するために使用される。電気圧力信号２７４は、監視およびアラームシステム２２１（図４参照）によっても使用される。随意に、人工呼吸器１００（図１および４参照）は、気道圧変換器２２４のような１つ以上の冗長気道圧変換器（図示せず）を含み、気道圧変換器２２４のためのフェイルセーフバックアップを提供し得る。冗長気道圧変換器（図示せず）を含む実施形態では、冗長気道圧変換器は、ポート２７５Ｄ（図１７Ｂ参照）に接続され得る。
【０３１２】
気道圧変換器２２４は、制御システム２２０によって、圧力変化を検出し、圧力変化を検出することに応答して、送風機２２２に、その速度を増加または減少させ、流動ライン２７３の内側の圧力を調節するように命令するために使用され得る。したがって、制御システム２２０は、圧力換気を送達するために、および／または流動ライン２７３の内側の圧力がユーザ供給ピーク吸気圧力値（例えば、図６に描写される圧力制御入力２３７を介して入力される）を超えないことを確実にすることに役立つように、電気圧力信号２７４を使用し得る。
【０３１３】
図５Ａを参照すると、気道流量変換器モジュール２２５は、差圧変換器ＰＴ４と、自動ゼロソレノイド弁ＳＶ１およびＳＶ２と、パージソレノイド弁ＳＶ３およびＳＶ４とを含む。図５Ｅを参照すると、制御システム２２０は、制御信号２８１−２８４を使用して、それぞれ、ソレノイド弁ＳＶ１−ＳＶ４を選択的にアクティブ化または非アクティブ化し得る。
【０３１４】
図１を参照すると、前述のように、患者回路１１０は、１つ以上の随意のポート１１１を含み得る。図５Ａは、能動患者回路（例えば、図３Ａに描写される能動患者回路６００等）として実装される患者回路１１０との使用のために構成される換気アセンブリ１９０の実装を図示する。受動患者回路（例えば、図２Ａに描写される受動患者回路１７０、図２Ｂに描写される受動患者回路４４０等）として実装される患者回路１１０との使用のために構成される代替実施形態では、ポート２７５Ａおよび２７５Ｂと、気道流量変換器モジュール２２５と、呼気制御アセンブリ２２６とは、換気アセンブリ１９０から省略され得る。
【０３１５】
図５Ａに図示される気道流量変換器モジュール２２５および呼気制御アセンブリ２２６は、気道流量変換器６４８（図３Ｇ参照）を含む能動患者回路（例えば、図３Ａに描写される能動患者回路６００）との使用のために構成される。図５Ａを参照すると、第１および第２のポート１１１Ａ、１１１Ｂ（図３Ｃ参照）は、それぞれ、第１および第２の圧力信号１０９Ａ、１０９Ｂを差圧変換器ＰＴ４に送信する（例えば、別個のラインまたはチャネルを介して）。差圧変換器ＰＴ４は、第１および第２の圧力信号１０９Ａ、１０９Ｂをそれぞれ、受信するように構成されている入力ポートＰＡおよびＰＢを有する。差圧変換器ＰＴ４は、第１および第２の圧力信号１０９Ａ、１０９Ｂに基づいて、差圧を決定し、差圧を信号２７７（図５Ｅ参照）に変換し、制御システム２２０によるさらなる処理のために、（図５Ｅに図示されるように）信号２７７を制御システム２２０に伝送する。非限定的例として、信号２７７は、アナログ信号であり得る。
【０３１６】
信号２７７は、患者１０２（図１参照）が呼吸を始めたときを検出するために使用され得る。能動患者回路６００（図３Ａ参照）を通るガスの流動は、送風機２２２によって完全に決定されない。代わりに、患者の呼吸努力が、能動患者回路６００を通る流量の変化を生じさせ得る。したがって、制御システム２２０は、能動患者回路６００を通る流量の変化（信号２７７内でエンコードされる）を識別することによって、患者１０２が呼吸を始めたことを識別し得る。
【０３１７】
自動ゼロソレノイド弁ＳＶ１およびＳＶ２は、それぞれ、差圧変換器ＰＴ４の入力ポートＰＡ、ＰＢに接続される。さらに、自動ゼロソレノイド弁ＳＶ１およびＳＶ２の各々は、周囲圧力に接続される。差圧変換器ＰＴ４は、経時的にドリフトし、流量測定誤差を生じさせ得る。この誤差を補償するために、随時（例えば、周期的に）、制御システム２２０は、自動ゼロソレノイド弁ＳＶ１およびＳＶ２を励起（またはアクティブ化）し（それぞれ、制御信号２８１および２８２を使用して）、差圧変換器ＰＴ４のためのオフセット値を決定する。次いで、制御システム２２０は、自動ゼロソレノイド弁ＳＶ１およびＳＶ２を非アクティブ化する（それぞれ、制御信号２８１および２８２を使用して）。オフセット値を決定後、制御システム２２０は、オフセット値を使用して、適宜、将来的読み取り値を補償する（信号２７７に基づいて）。
【０３１８】
パージソレノイド弁ＳＶ３およびＳＶ４は、ポート２７５Ａに接続される。図５Ｅを参照すると、制御システム２２０は、随時（例えば、周期的に）、パージソレノイド弁ＳＶ３およびＳＶ４を励起（またはをアクティブ化）し（それぞれ、制御信号２８３および２８４を使用して）、それは、図５Ａに図示される排痰補助弁２０４（または図３４Ａに図示される排痰補助弁２０００）からの乾燥ガスが、ライン、ポート、および／またはチャネル（例えば、随意の多管腔管接続部１０３、チャネル６２６Ａおよび６２６Ｂ、チャネル６３２Ａ、６３２Ｂ、ポート１１１Ａおよび１１１Ｂ等）を通して流動し、圧力信号１０９Ａおよび１０９Ｂを伝え、湿った患者呼吸ガスから濃縮され得る任意の湿気のそれらの構造をパージすることを可能にする。
【０３１９】
図５Ｅを参照すると、呼気制御アセンブリ２２６は、アキュムレータＡ２と、圧力変換器ＰＴ８と、ソレノイド弁ＳＶ６−ＳＶ８とを含む。アキュムレータＡ２は、３つのポート２６７−２６９と、内圧（「パイロット圧」と称される）とを有する。圧力変換器ＰＴ８は、アキュムレータＡ２に接続され、アキュムレータＡ２の内側の内圧を測定し、この値を電気圧力信号２７１（図５Ｅ参照）において制御システム２２０に伝送する。
【０３２０】
図５Ｅを参照すると、ソレノイド弁ＳＶ６−ＳＶ８は、それぞれ、制御システム２２０によってソレノイド弁ＳＶ６−ＳＶ８にそれぞれ送信される制御信号２８６−２８８によって、選択的にアクティブ化および非アクティブ化されるように構成される。図５Ａに目を向けると、ソレノイド弁ＳＶ６は、アキュムレータＡ２の第１のポート２６７、ポート２７５Ｂ、および能動患者回路６００（図３Ａ参照）のパイロットポート１１１Ｃ（図３Ｃ参照）に接続される。ソレノイド弁ＳＶ７は、アキュムレータＡ２の第２のポート２６８およびポート２７５Ｂに接続される。ソレノイド弁ＳＶ８は、アキュムレータＡ２の第３のポート２６９と出口ポート１６６との間に接続される。
【０３２１】
呼気制御アセンブリ２２６は、（アキュムレータＡ２からの）パイロット圧を能動患者回路６００（図３Ａ参照）のパイロットポート１１１Ｃ（図３Ｃ参照）に提供し、それは、前述のように、能動呼気弁アセンブリ６０４を制御する。呼吸の吸気相の開始時、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６をアクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、それは、ガス２５２の圧力をパイロットポート１１１Ｃに接続する（ポート２７５Ｂを介して）。これは、能動呼気弁アセンブリ６０４を閉鎖する。呼吸の吸気相の終了時、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６を非アクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、それは、アキュムレータＡ２の内圧（またはパイロット圧）を能動呼気弁アセンブリ６０４に接続し、これは、能動呼気弁アセンブリ６０４を開放する。
【０３２２】
同様に、排痰の送気相の開始時、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６をアクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、それは、ガス２５２の圧力をパイロットポート１１１Ｃに接続する（ポート２７５Ｂを介して）。これは、能動呼気弁アセンブリ６０４を閉鎖する。送気相の終了時、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６を非アクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、それは、アキュムレータＡ２の内圧（またはパイロット圧）を能動呼気弁アセンブリ６０４に接続する。以下に議論されるように、能動呼気弁アセンブリ６０４の開放の代わりに、これは、能動呼気弁アセンブリ６０４を閉鎖構成に維持する。強制排気相の開始中、二重蛇腹部材６４４は、大気圧より高い二重蛇腹部材に印加される患者圧力の結果、開放位置に移動し得るが、患者１０２によって提供される圧力が大気圧を下回って降下すると自動的に閉鎖することに留意されたい。
【０３２３】
制御システム２２０は、圧力変換器ＰＴ８（図５Ｅに描写される電気圧力信号２７１を介して）によって提供されるフィードバックを使用して、ソレノイド弁ＳＶ７およびＳＶ８を使用し、アキュムレータＡ２の内側パイロット圧を制御し、所望のＰＥＥＰを達成するであろう呼吸の呼気相のためのパイロット圧を設定する。例えば、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ８をアクティブ化し（制御信号２８８を使用して）、出口ポート１６６を介して、アキュムレータＡ２の内側のガスの一部を排気１６７として放出することによって、アキュムレータＡ２の内側のパイロット圧を減少させ得る。逆に言えば、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ７をアクティブ化し（制御信号２８７を使用して）、（ポート２７５Ｂを介して得られる）ガス２５２の一部をアキュムレータＡ２の内側に追加することによって、パイロット圧を増加させ得る。
【０３２４】
図５Ｅを参照すると、制御システム２２０は、（気道圧変換器２２４から受信された）電気圧力信号２７４を使用して、送風機２２２を制御することに役立てる。制御システム２２０は、制御信号２７８をモータ２７２に送信し、それは、送風機２２２に、所望の流量および／または所望の量の圧力を患者１０２に提供するように指示する。前述のように、流量信号２７０は、呼吸の吸気相中および呼気相中、ガス２５２の流量を制御することに役立てるために使用される。同様に、電気圧力信号２７４は、呼吸の吸気相中および呼気相中、患者圧力を制御するために使用される。流量信号２７０は、送気相中のガス２５２の流量および／または排痰の強制排気相中の強制排気ガス２５３の流量を制御することに役立てるために使用され得る。同様に、電気圧力信号２７４は、送気相中および／または排痰の強制排気相中、患者圧力を制御するために使用される。
【０３２５】
上で説明されるように、人工呼吸器１００は、患者回路１１０（例えば、図２Ｂに図示される受動患者回路４４０）の内側の圧力を調節し、吸気相中の事前設定された吸気圧力、呼気相中のベースライン圧力またはＰＥＥＰ、および吸気相と呼気相との間の一時停止中のＰＥＥＰを達成する。これらの調節（および排痰補助処置中に行われる調節）は、制御システム２２０によって行われ、制御システム２２０は、電気圧力信号２７４を監視し、モータ２７２の速度を増加または減少させ、患者回路１１０の内側の所望の圧力を達成するために制御信号２７８を使用する。
【０３２６】
周囲圧力変換器２２８は、大気圧値を測定する。周囲圧力変換器２２８は、大気圧値をエンコードする周囲電気圧力信号２８０を制御システム２２０に提供する。制御システム２２０は、周囲電気圧力信号２８０を使用して、流量値（流量信号２７０を介して受信される）および／または呼気１回換気量値（制御システム２２０によって計算される）を所望の標準的条件に補正する。
【０３２７】
図５Ａを参照すると、前述のように、流動ライン２７３は、ガス２５２の流動を排痰補助弁２０４（または排痰補助弁２０００）から内部細菌フィルタ２３０に伝える。ガス２５２が内部細菌フィルタ２３０を通過後、それらは、ガス１１２として内部細菌フィルタ２３０から退出し、主要人工呼吸器接続部１０４を介して、患者回路１１０（図１参照）に進入する。内部細菌フィルタ２３０は、患者回路１１０内の細菌が人工呼吸器１００を汚染することを防止することに役立つ。
【０３２８】
（ユーザインターフェース）
図６は、ユーザインターフェース２００のいくつかの例示的構成要素を図示するブロック図である。前述のように、図４は、制御システム２２０によってユーザインターフェース２００の例示的構成要素に送信される出力情報１９８と、制御システム２２０によってユーザインターフェース２００の例示的構成要素から受信される入力情報１９６とを図示する。
【０３２９】
図６を参照すると、ユーザインターフェース２００は、動作パラメータ値をユーザ（例えば、臨床医）から受信し、情報をユーザに表示するように構成される。例えば、ユーザインターフェース２００は、ディスプレイデバイス２４０（例えば、液晶ディスプレイ）と、モード入力２３５と、吸気時間入力２３６と、圧力制御入力２３７と、圧力支援入力２３８と、酸素発生をアクティブ化するための酸素発生器アクティブ化入力２３９（以下に説明される）と、１回換気量入力２４２と、酸素流量等価値２４４と、吸気酸素の割合（「ＦＩ０２」）入力２４６と、呼吸率入力２４７と、酸素パルス体積入力２５１と、排痰補助アクティブ化入力２４１と、吸引アセンブリ１５２（図１参照）をアクティブ化するための吸引アクティブ化入力２４８と、ネブライザアセンブリ１６２（図１参照）をアクティブ化するためのネブライザアクティブ化入力２４９とを含み得る。
【０３３０】
吸気相の開始は、「始まり」と称される。モード入力２３５は、人工呼吸器１００が各呼吸が始められるときを決定するか、または患者１０２が各呼吸が始められるときを決定するかに関する指示を受信するように構成される。呼吸率入力２４７は、呼吸が送達されるべき率（例えば、呼吸／分）を受信するように構成される。ユーザが、人工呼吸器１００が各呼吸が始められるときを決定することを示した場合（モード入力２３５を使用して）、人工呼吸器１００は、呼吸率入力２４７によって受信される率に従って（例えば、規則的に計時された間隔において）、呼吸を送達するであろう。一方、ユーザが、患者１０２が各呼吸を始めることを示した場合（モード入力２３５を使用して）、人工呼吸器１００は、少なくとも呼吸率入力２４７によって受信される率によって示される頻度において患者１０２が呼吸を受け取ることを確実にするために、必要に応じて呼吸を自動的に送達するであろう。
【０３３１】
人工呼吸器１００は、患者１０２へのガス１１２の流動の時間または流量を使用して、吸気相の終了を識別し得る。後者の場合、患者１０２が、吸気相が終了したときを決定する。吸気時間入力２３６は、各呼吸の始まりから吸気相の終了までの持続時間Ｔｉを示す値を受信するように構成される。人工呼吸器１００は、値（持続時間Ｔｉを示す）を使用して、吸気相の終了を識別し得る。圧力支援入力２３８は、ユーザが、患者１０２へのガス１１２の流量（持続時間Ｔｉを示す値の代わりに）を使用して、吸気相を終了することを所望することの指示を受信する。例えば、人工呼吸器１００は、ガス１１２の流量が呼吸中に生じたピーク流量の約２５％しかないとき、呼吸の吸気相を終了し得る。
【０３３２】
人工呼吸器１００は、ガス１１２のみ、または、ガス１１２と酸素１４０のパルスとの組み合わせを送達するように構成される。前述のように、人工呼吸器１００は、従来の体積制御式換気および圧力制御式換気の両方を提供するように構成され得る。圧力制御を使用するために、ユーザは、圧力制御入力２３７を使用して、ピーク吸気圧力値を入力し得る。人工呼吸器１００は、吸気相中の圧力が最大でピーク吸気圧力値であるように、ピーク吸気圧力値を使用して、ガス１１２のみ、または、ガス１１２と酸素１４０のパルスとの組み合わせを構成する。
【０３３３】
ＦＩ０２入力２４６は、酸素濃度値を受信するように構成される。人工呼吸器１００は、酸素濃度値を使用して、酸素濃度値と等しいか、またはそれに近い酸素濃度を有するようにガス１１２を構成する。
【０３３４】
酸素パルス体積入力２５１は、酸素パルス体積値（例えば、ミリリットル、または１〜１０等の所定の範囲内の値等で表される）を受信するように構成される。人工呼吸器１００は、酸素パルス体積値を使用して、酸素パルス体積値と等しいか、またはそれに近い体積を有するように酸素１４０のパルスの各々を構成する。
【０３３５】
１回換気量入力２４２は、所望の総１回換気量値を受信するように構成される。図１５Ａを参照すると、人工呼吸器１００は、所望の総１回換気量値を使用して、各呼吸中、ガス１１２の体積（面積５８６によって図示され、以下に説明される）と酸素１４０のパルスのうちの１つ（面積５８４によって図示され、以下に説明される）とを出力する。送達される各呼吸に対して、送達される総１回換気量は、呼吸中に送達されるガス１１２と酸素１４０のパルスとの組み合わせられた体積である。
【０３３６】
酸素流量等価値２４４は、仮定連続酸素流量が外部源（例えば、独立型酸素濃縮器）から従来の人工呼吸器または患者回路１１０（図１参照）の中に送られ得る率を識別する、所望の酸素送達率（リットル／分で表される）を受信するように構成される。人工呼吸器１００は、この値を使用して、仮定連続酸素流量として等価酸素投与を患者１０２（図１参照）に提供するであろう酸素の量を送達するように、酸素１４０（図１参照）のパルスの各々を構成する。
【０３３７】
排痰補助アクティブ化入力２４１は、ユーザが排痰補助処置（以下に議論される）を行うことを所望することを示す。
【０３３８】
（酸素アセンブリ）
図７Ａは、酸素アセンブリ２１０のいくつかの例示的構成要素を図示する概略図である。図７Ｂは、制御システム２２０によって酸素アセンブリ２１０の例示的構成要素に送信される制御信号２６０と、制御システム２２０によって酸素アセンブリ２１０の例示的構成要素から受信されるデータ信号２６２とを図示する。
【０３３９】
図７Ａを参照すると、酸素アセンブリ２１０は、高圧酸素１３２を受け取り、および／または酸素３４６（図８Ｂ参照）を発生させ、酸素２５０を換気アセンブリ１９０のアキュムレータ２０２（図５Ａ参照）に提供し、および／または酸素１４０のパルスを患者酸素出口１０５に提供するように構成される。酸素アセンブリ２１０は、最大約２リットル／分（「ＬＰＭ」）の約９０％純度酸素を提供するように構成され得る。図示される実施形態では、酸素アセンブリ２１０は、吸着床３００と、コンプレッサ３０２と、第１の回転弁アセンブリ３０６と、２つの圧力変換器ＰＴ２およびＰＴ３と、２つの圧力調整器Ｒ１およびＲ２と、出口サイレンサ３１１と、随意のソレノイド弁ＳＶ９およびＳＶ１０と、酸素タンク３１２と、酸素センサ３１４と、計測弁３２０と、随意の第２の回転弁アセンブリ３３０とを含む。コンプレッサ３０２と、第１の回転弁アセンブリ３０６と、吸着床３００と、圧力調整器Ｒ１およびＲ２とは、一緒に、酸素発生器または酸素濃縮器として特徴付けられ得る。図に図示され、以下に説明される、酸素発生器は、真空圧力スイング吸着（「ＶＰＳＡ」）プロセスを実装する。代替実施形態では、人工呼吸器１００は、ポリマー膜分離プロセス、イオン輸送分離プロセス、極低温プロセス等のうちの少なくとも１つを実装する、酸素発生器を含み得る。さらに、以下に説明されるＶＰＳＡプロセスは、圧力スイング吸着（ＰＳＡ）の一部であり、酸素発生器は、以下に説明されるＶＰＳＡプロセス以外のＰＳＡプロセスを実装するように構成され得る。
【０３４０】
吸着床３００は、患者空気取入口１１６を介して受け取られた空気１１４から酸素を回収するように構成される。以下に説明されるように、吸着床３００は、少なくとも部分的に、４つの位相を伴うサイクル（以下に説明される）を含むＶＰＳＡプロセスを実装するように構成され得る。サイクルは、酸素３４６（図８Ｂ参照）と窒素豊富ガス１２２とを交互に発生させる。人工呼吸器１００が動作しているとき、サイクルは、十分な酸素が酸素タンク３１２を充填するために発生させられるまで繰り返される。酸素タンク３１２が一杯になると、サイクルは、酸素タンク３１２内の十分な量の酸素が除去されるまで、中止または減速される。次いで、サイクルは、必要に応じて、再開または加速される。各サイクルによって発生させられる窒素豊富ガス１２２は、出口通気口１２４を介して外側環境に排気される。
【０３４１】
図８Ａ−８Ｄは、吸着床３００のいくつかの例示的構成要素を図示するブロック図である。図８Ａ−８Ｄを参照すると、図示される実施形態では、吸着床３００は、少なくとも１つの筐体３４０を含み、第１の端部３４１と、その反対に、第２の端部３４３とを有する。筐体３４０は、窒素吸着材料床３４４（ゼオライト等）をその第１の端部３４１と第２の端部３４３との間に含む。窒素吸着材料床３４４は、窒素を優先的に吸収する。例証を容易にするために、吸着床３００は、単一窒素吸着材料床を含む単一筐体を含むものとして説明されるであろう。代替実施形態では、吸着床３００は、各々が筐体３４０のような別個の筐体の内側に格納される窒素吸着材料床３４４のような２つ以上の床を含み得る。
【０３４２】
前述のように、ＶＰＳＡプロセスは、４つの位相を伴うサイクルを含む。図８Ａは、第１の位相中の吸着床３００を図示する。図８Ａを参照すると、第１の位相中、空気１１４は、コンプレッサ３０２（図７Ａ参照）によって、筐体３４０の中に圧送される。筐体３４０が空気１１４（コンプレッサ３０２によって）で加圧されると、空気中の窒素が、窒素吸着材料床３４４によって優先的に吸着され、それは、吸着されない酸素を残す。窒素吸着材料床３４４は、吸着されない酸素が保持または捕獲される間質空間を含み得る。
【０３４３】
図８Ｂは、ＶＰＳＡプロセスのサイクルの第２の位相中の吸着床３００を図示する。第２の位相中、酸素３４６は、筐体３４０から圧送される。酸素３４６は、間質空間から酸素タンク３１２（図７Ａ参照）の中に流動する。
【０３４４】
図８Ｃは、ＶＰＳＡプロセスのサイクルの第３の位相中の吸着床３００を図示する。第３の位相中、窒素豊富ガス１２２は、筐体３４０内の窒素吸着材料床３４４から引き寄せられ（図７Ａに図示されるコンプレッサ３０２によって）、出口通気口１２４（図７Ａ参照）を介して、外側環境に放出される。
【０３４５】
図８Ｄは、ＶＰＳＡプロセスのサイクルの第４の位相中の吸着床３００を図示する。第４の位相中、「パージ」酸素３４８の流動（例えば、図７Ａに図示される酸素タンク３１２から）が、窒素豊富ガス１２２を引き出し、窒素吸着材料床３４４を再生することに役立てるために使用され得る。
【０３４６】
図７Ａに戻ると、吸着床３００から除去された酸素３４６（図８Ｂ参照）は、圧力調整器Ｒ２を通して、酸素タンク３１２の中に流動し、そこで、酸素３４６は、貯蔵される。これが生じている間、計測弁３２０は、閉鎖され得、圧力調整器Ｒ１も、閉鎖され、吸着床３００の中への逆流を防止し得る。代替として、計測弁３２０は、少なくとも部分的に開放し、酸素３４６の一部が、随意の第２の回転弁アセンブリ３３０に流動することを可能にし得る。
【０３４７】
各サイクル中、コンプレッサ３０２は、交互に、空気１１４を吸着床３００の中に押し込み（第１の回転弁アセンブリ３０６を通して）、窒素豊富ガス１２２を吸着床３００から引き出す（第１の回転弁アセンブリ３０６を通して）ように構成される。コンプレッサ３０２は、モータ３５０によって駆動され得、モータ３５０の回転の方向および速度をエンコードする信号３５４を制御システム２２０に提供するように構成されるセンサ３５２（例えば、エンコーダ）を含み得る。図７Ｂを参照すると、モータ３５０は、制御信号３５６におけるエンコードされた制御システム２２０からの命令を受信するように構成される。制御信号３５６における命令は、モータ３５０に、オンもしくはオフに切り替わるように命令し、および／またはオンに切り替えられたときにモータ３５０が回転すべき方向を示す。さらに、制御信号３５６は、モータ３５０に、稼働すべき速度を命令し得る。図７Ａを参照すると、モータ３５０が第１の方向に稼働するとき、コンプレッサ３０２は、空気を吸着床３００の中に押し込む。一方、モータ３５０が第２の方向に稼働するとき、コンプレッサ３０２は、窒素豊富ガス１２２（図８Ｃおよび８Ｄ参照）を吸着床３００から引き出す。非限定的例として、モータ３５０は、ブラシレス直流モータとして実装され得る。
【０３４８】
図９は、計測弁３２０の例証である。図９を参照すると、圧力変換器ＰＴ３は、計測弁３２０をまたいで接続される。したがって、圧力変換器ＰＴ３は、計測弁３２０をまたぐ圧力差値を決定し得る。図７Ｂを参照すると、圧力変換器ＰＴ３は、圧力差値をエンコードする圧力差信号３５８を制御システム２２０に提供する。
【０３４９】
図７Ｂおよび９を参照すると、計測弁３２０は、ステッパ位置値をエンコードする制御信号３６０を制御システム２２０から受信するように構成されるステッパモータ３２２によって駆動され得る。ステッパモータ３２２は、制御信号３６０内にエンコードされたステッパ位置値に移動するように構成される。図示される実施形態では、計測弁３２０は、以下の３つの変数によって特徴付けられるステッパ駆動式比例配分弁である：（１）弁位置、（２）弁を横断する差圧（圧力変換器ＰＴ３によって測定される）、（３）流量。特定の流量が所望されるとき（例えば、図６に描写されるユーザ流量入力２４８を介して入力される）、制御システム２２０は、圧力差信号３５８（圧力差値をエンコードする）および特定の流量を使用して、特性解析テーブル３６２内の対応するステッパ位置値を「ルックアップ」する。言い換えると、特性解析テーブル３６２は、各々が流量値および圧力差値に関連付けられたステッパ位置値を記憶する。したがって、特定の圧力差値および特定の流量値が、制御システム２２０によって、ステッパ位置値を決定するために使用され得る。そして、制御システム２２０は、ステッパ位置値を制御信号３６０においてエンコードし、それをステッパモータ３２２に送信する。このプロセスは、瞬時所望酸素流量を提供するために、随時（例えば、数ミリ秒毎に）繰り返され得る。
【０３５０】
図９を参照すると、位置センサ３６８が、計測弁３２０に動作可能に結合され、ホーム位置を決定するために使用され得る。位置センサ３６８は、計測弁３２０がホーム位置（例えば、真もしくは「オン」）またはホーム位置以外の位置（例えば、偽もしくは「オフ」）にあるかどうかをエンコードする位置信号３７０を制御システム２２０に提供する。
【０３５１】
図７Ａを参照すると、圧力調整器Ｒ２は、背圧調整器として特徴付けられ得る。圧力調整器Ｒ２は、吸着床３００の内側の圧力が第１の閾値圧力値（例えば、約１０ポンド／平方インチ（「ＰＳＩＧ」））を超えることを防止するように構成され得る。例えば、圧力調整器Ｒ２は、吸着床３００の内側の圧力が第１の閾値に到達すると、酸素が自動的に吸着床３００から流動することを可能にするように構成され得る。圧力調整器Ｒ２は、ガスが吸着床３００の中に流動することを防止するようにも構成され得る。これは、圧力調整器Ｒ２が、第１の位相（図８Ａ参照）および第２の位相（図８Ｂ参照）中、圧力を制御することを可能にする。
【０３５２】
圧力調整器Ｒ１は、真空調整器として特徴付けられ得る。圧力調整器Ｒ１は、吸着床３００の内側の圧力が第２の閾値圧力値（例えば、約−７ＰＳＩＧ）を下回って降下することを防止するように構成され得る。したがって、圧力調整器Ｒ１は、第３の位相（図８Ｃ参照）および第４の位相（図８Ｄ参照）中、吸着床３００内の圧力を第２の閾値圧力に調整する。例えば、圧力調整器Ｒ１は、吸着床３００の内側の圧力が第２の閾値を下回って降下すると、酸素が吸着床３００の中に（例えば、酸素タンク３１２から）自動的に流動することを可能にするように構成され得る。圧力調整器Ｒ１は、吸着床３００の内側のガスが吸着床３００から計測弁３２０（図１参照）に向かって流動することを防止するようにも構成され得る。
【０３５３】
随意のソレノイド弁ＳＶ９およびＳＶ１０は、酸素タンク３１２の内側の圧力を最小閾値圧力値（例えば、約４ＰＳＩＧ）と最大閾値圧力値（例えば、約１０ＰＳＩＧ）との間に維持するように構成され得る。ソレノイド弁ＳＶ９およびＳＶ１０は、並列配列において、高圧酸素１３２（例えば、図１に図示される高圧酸素源１２０から）を酸素タンク３１２に伝える、導管または流動ライン（図示せず）に接続される。制御システム２２０は、制御信号３８０および３８２（図７Ｂ参照）を使用して、ソレノイド弁ＳＶ９およびＳＶ１０をそれぞれ選択的にアクティブ化ならびに非アクティブ化し、酸素タンク３１２内の圧力を最小閾値圧力値と最大閾値圧力値との間に維持する。したがって、制御システム２２０と、ソレノイド弁ＳＶ９およびＳＶ１０とは、一緒に、デジタル（オン／オフ）調整器の機能を行う。
【０３５４】
制御システム２２０は、高圧外部酸素源１２０が接続されると、酸素アセンブリ２１０がＶＰＳＡプロセスを行うことを自動的に停止させ得る。例えば、制御システム２２０は、酸素タンク３１２内の圧力が上側閾値（例えば、１０ＰＳＩＧ）を超えると、ＶＰＳＡプロセスを減速またはシャットダウンし得る。このように、制御システム２２０は、吸着床３００が動作している場合、または高圧外部酸素源１２０が接続されている場合、ＶＰＳＡプロセスを減速またはシャットダウンし得る。一方、酸素タンク３１２の内側の圧力が下側圧力閾値（例えば、４ＰＳＩＧ）を下回って降下すると、制御システム２２０は、ＶＰＳＡプロセスを再開または加速し得る。
【０３５５】
酸素タンク３１２は、所定の量の酸素（例えば、約５６立方インチの酸素）を貯蔵するように構成される硬性チャンバとして実装され得る。出口サイレンサ３１１は、コンプレッサ３０２によって生成される音を消音することに役立つ。
【０３５６】
図７Ａおよび７Ｂを参照すると、酸素センサ３１４は、酸素タンク３１２内の酸素濃度を測定し、制御システム２２０に提供される酸素濃度信号３７８において酸素濃度値をエンコードする。制御システム２２０は、酸素濃度信号３７８を使用して、酸素アセンブリ２１０を監視し、それが適切に作用することを確実にし得る。酸素濃度信号３７８が、酸素濃度が低すぎることを示す場合、制御システム２２０は、酸素アセンブリ２１０が適切に機能していないことを結論付け得る。
【０３５７】
圧力変換器ＰＴ２は、第１の回転弁アセンブリ３０６と第２の回転弁アセンブリ３３０との間の圧力（第２の回転弁アセンブリ３３０に供給されるポンプ圧として特徴付けられ得る）を監視する。図７Ｂを参照すると、圧力変換器ＰＴ２は、その圧力値をエンコードする電気圧力信号３７４を制御システム２２０に提供する。
【０３５８】
（第１の回転弁アセンブリ）
図１０Ａは、第１の回転弁アセンブリ３０６の例示的実施形態の第１の側の斜視図である。図１０Ｂは、第１の側と反対の第１の回転弁アセンブリ３０６の第２の側の斜視図である。図１０Ａを参照すると、第１の回転弁アセンブリ３０６は、外側筐体８３２に搭載されるモータアセンブリ８３０を含む。モータアセンブリ８３０は、ステッパモータ８３３（図７Ｂ参照）と、シャフト８３６（図１０Ｂおよび１０Ｃ参照）とを含む。ステッパモータ８３３は、シャフト８３６を回転させるように構成される。
【０３５９】
図１０Ｂを参照すると、位置センサ８３４が、モータアセンブリ８３０と反対の外側筐体８３２に留められた印刷回路基板（「ＰＣＢ」）８３７上に搭載され得る。そのような実施形態では、ＰＣＢ８３７は、それを通してモータアセンブリ８３０と反対のシャフト８３６の端部が通過し得る開口部を含み得る。
【０３６０】
図１０Ｃは、第１の回転弁アセンブリ３０６の第１の側と、モータアセンブリ８３０のシャフト８３６とを描写する。モータアセンブリ８３０の他の部品は、図１０Ｃでは省略されている。図１０Ｃを参照すると、図示される実施形態では、外側筐体８３２は、略十字形または十字架形状の外側形状を有する。したがって、外側筐体８３２は、外側筐体８３２の中心領域８４５から外向きに延びている４つのアーム８４１−８４４を有する。図示される実施形態では、モータアセンブリ８３０（図１０Ａ参照）は、中心領域８４５に搭載される。
【０３６１】
図１０Ｄは、第１の回転弁アセンブリ３０６の第２の側を描写し、外側筐体８３２およびＰＣＢ８３７は、除去されている。図１０Ｄに示されるように、アーム８４１−８４４（図１０Ｂ参照）は、それぞれ、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４を格納する。外側筐体８３２（図１０Ｂ参照）の内側において、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３が、互いに反対に位置付けられ、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４も、互いに反対に位置付けられる。第１の回転弁アセンブリ３０６は、シャフト８３６（図１０Ｂおよび１０Ｃ参照）上に搭載され、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４を選択的に作動させるように構成されるカム８５０を含む。カム８５０は、モータアセンブリ８３０（図１０Ａ参照）がシャフト８３６を回転させるとき、シャフト８３６とともに回転する。図７Ｂを参照すると、位置センサ８３４は、カム８５０、ステッパモータ８３３（図１０Ａおよび１０Ｂ参照）、および／またはシャフト８３６（図１０Ｂおよび１０Ｃ参照）がホーム位置（例えば、真もしくは「オン」）にあるか、またはホーム位置以外の位置（例えば、偽もしくは「オフ」）にあるかをエンコードする位置信号８３５を制御システム２２０に提供する。
【０３６２】
図１０Ｃを参照すると、アーム８４１−８４４の各々は、その遠位端８４６において開放される。アーム８４１−８４４の開放遠位端８４６は、それぞれ、端部キャップ８５１−８５４によって閉鎖される。端部キャップ８５１−８５４は、留め具８５５によって、外側筐体８３２に留められ得る。
【０３６３】
図１０Ｂを参照すると、アーム８４１−８４４は、それぞれ、ガスまたはガスの混合物を受け取るように構成される入口開口部８５６Ａ−８５６Ｄと、それぞれ、それを通してガスまたはガスの混合物が退出し得る出口開口部８５８Ａ−８５８Ｄとを含む。
【０３６４】
図１０Ｄを参照すると、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の各々は、開放端付き筐体８６０を含み、側方入口８６２および側方出口８６４を伴う。ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の側方入口８６２は、それぞれ、外側筐体８３２の入口開口部８５６Ａ−８５６Ｄと整列させられ、流体連通する。同様に、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の側方出口８６４は、それぞれ、それらと外側筐体８３２の出口開口部８５８Ａ−８５８Ｄと整列させられ、それらと流体連通する。
【０３６５】
１つ以上のシール８６６および８６８（例えば、Ｏリングタイプシール）が、外側筐体８３２と筐体８６０との間に位置付けられ得る。例えば、シール８６８は、側方入口８６２と側方出口８６４との間に位置付けられ得る。別の非限定的例として、シール８６６のうちの１つは、アーム８４１−８４４の開放遠位端８４６の各々と端部キャップ８５１−８５４との間に位置付けられ得る。
【０３６６】
ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４は、互いに実質的に同じである。簡略化目的のために、ポペット弁ＣＶ１のみ、詳細に説明されるであろう。図１０Ｅは、ポペット弁ＣＶ１、端部キャップ８５１、および留め具８５５の分解斜視図である。図１０Ｅを参照すると、筐体８６０は、開放近位端部分８７０と、その反対に、開放遠位端部分８７２とを有する。開放遠位端部分８７２は、端部キャップ８５１が外側筐体８３２に留められると、端部キャップ８５１によって閉鎖される。同様に、ポペット弁ＣＶ２−ＣＶ４の筐体８６０は、それぞれ、端部キャップ８５２−８５４が外側筐体８３２に留められると、端部キャップ８５２−８５３によってその開放遠位端部分８７２において閉鎖される。
【０３６７】
図１０Ｆは、第１の回転弁アセンブリ３０６の断面図であり、カム８５０が、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４を開放させるように位置付けられている。図１０Ｇは、第１の回転弁アセンブリ３０６の断面図であり、カム８５０が、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３を開放させるように位置付けられている。
【０３６８】
図１０Ｆを参照すると、略円筒形形状のガイド部分８７６が、筐体８６０の開放近位端部分８７０（図１０Ｅ参照）から内向きに延びている。開放端付きチャネル８７７が、ガイド部分８７６内に形成される。肩部８７８が、側方入口８６２と側方出口８６４との間の筐体８６０の内側に形成される。
【０３６９】
図１０Ｅに目を向けると、筐体８６０の内側において、ポペット弁ＣＶ１は、付勢アセンブリ８８４によって端部キャップ８５１から離れるように付勢されているプッシュロッド８８０を有する。図１０Ｆを参照すると、プッシュロッド８８０は、チャネル８７７を通して延び、筐体８６０から開放近位端部分８７０（図１０Ｅ参照）を通して退出する。図１０Ｅに目を向けると、プッシュロッド８８０は、その近位端部分８８１の近傍に形成された円周方向陥凹８７９を有し得る。
【０３７０】
リング形状のダイヤフラム８８６が、近位端部分８８１の近傍においてプッシュロッド８８０の周囲に延び得る。図示される実施形態では、ダイヤフラム８８６は、中心開口８８７を有する円形中心部分Ｐ２を有し、中心開口８８７を通してプッシュロッド８８０が延び、中心部分Ｐ２の内側縁部分は、陥凹８７９内に位置付けられ、それによって、中心部分Ｐ２は、プッシュロッド８８０をしっかりと握持する。ダイヤフラム８８６は、筐体８６０の開放近位端部分８７０を閉鎖およびシールし得る。しかしながら、ダイヤフラム８８６は、長手方向に曲がりまたは伸展し、プッシュロッド８８０が筐体８６０に対して長手方向に移動することを可能にし得る。図１０Ｆに図示される実施形態では、ダイヤフラム８８６は、筐体８６０の開放近位端部分８７０と外側筐体８３２との間に位置付けられる、円形外側周辺部分Ｐ１を有し、それによって、外側周辺部分Ｐ１は、定位置にしっかりとクランプ締めされる。
【０３７１】
図１０Ｅを参照すると、ダイヤフラム８８６の円形外側周辺部分Ｐ１が、湾曲した、または輪郭付けられた中間部分Ｐ３によって、円形中心部分Ｐ２に接続される。中間部分Ｐ３は、回旋として特徴付けられ得る。外側周辺部分Ｐ１と中心部分Ｐ２との間の中間に位置付けられる円形は、回旋の中心に位置するように特徴付けられ得る。ダイヤフラム８８６は、回旋の中心における円形から中心部分Ｐ２に延びている有効面積を有する。
【０３７２】
図１０Ｅに目を向けると、プッシュロッド８８０は、遠位端部分８８２と、その反対に、近位端部分８８１とを有する。近位端部分８８１は、その中に形成されるカム従動子８８３（図１０Ｃおよび１０Ｅ参照）を有する。図示される実施形態では、近位端部分８８１は、外向きにテーパ状になり、略円錐形状であり得る。カム従動子８８３（図１０Ｃ参照）は、近位端部分８８１の平面または輪郭付けられた下側表面として実装され得る。
【０３７３】
リング形状の弁座８９６が、筐体８６０の内側に形成される肩部８７８に固定して取り付けられる。図示される実施形態では、弁座８９６は、それを通してプッシュロッド８８０が妨害されずに延びる中心貫通孔８９７を有する。
【０３７４】
プッシュロッド８８０の遠位端部分８８２は、その中に形成される長手方向に延びているチャネル８８５を有する。チャネル８８５は、プッシュロッド８８０の遠位端部分８８２において開放される。円板形状のポペット部材８９２が、チャネル８８５の開放端の中に延びる留め具８９４（例えば、ボルト、ねじ等）によって、プッシュロッド８８０の遠位端部分８８２に留められる。したがって、留め具８９４は、ポペット部材８９２をプッシュロッド８８０の遠位端部分８８２に結合し、それは、プッシュロッド８８０が筐体８６０の内側で移動するとき、一体としてそれとともに移動する。
【０３７５】
図１０Ｆを参照すると、ポペット部材８９２が弁座８９６に対して押し付けられると、ポペット部材８９２は、中心貫通孔８９７を閉鎖し、筐体８６０の内部を近位チャンバ９００と遠位チャンバ９０２とに分割する。したがって、ポペット部材８９２は、近位および遠位チャンバ９００、９０２を互いからシールし得る。側方入口８６２は、近位チャンバ９００と連通し、側方出口８６４は、近位チャンバ９００と連通する。一方、図１０Ｇを参照すると、ポペット部材８９２が弁座８９６から遠位に間隔を置かれると、中心貫通孔８９７は、露出され、近位および遠位チャンバ９００、９０２は、互いに連通する。したがって、この構成では、ガスまたはガスの混合物は、近位チャンバ９００と遠位チャンバ９０２との間で流動し得る。言い換えると、経路は、側方入口および出口８６２と８６４との間で開放される。
【０３７６】
プッシュロッド８８０の遠位端部分８８２は、付勢アセンブリ８８４に隣接する。図示される実施形態では、付勢アセンブリ８８４は、付勢部材８８８（例えば、コイルばね）と、端部キャップ８９０とを含む。付勢部材８８８は、内向きに向かわせられる力をプッシュロッド８８０に加え、それは、プッシュロッド８８０がカム８５０との接触を維持することを確実にすることに役立つ。端部キャップ８９０は、留め具８９４上に据えられ、円板形状のポペット部材８９２と端部キャップ８５１との間に位置付けられる。付勢部材８８８は、端部キャップ８９０と端部キャップ８５１との間に延び、付勢力を端部キャップ８９０に加え、それは、その力を留め具８９４および／またはポペット部材８９２に移す。順に、留め具８９４および／またはポペット部材８９２は、付勢力をプッシュロッド８８０に移す。
【０３７７】
カム８５０は、２つのローブまたは高位点９１０および９１２を互いの反対に有するように特徴付けられ得る。高位点９１０および９１２の一方が、ポペット弁ＣＶ１のプッシュロッド８８０のカム従動子８８３（図１０Ｃおよび１０Ｅ参照）に隣接するとき、高位点９１０または９１２は、プッシュロッド８８０を端部キャップ８５１に向かって外向きに押し付ける。これは、円板形状のポペット部材８９２を弁座８９６から離れるように押し付け（図１０Ｇに図示されるように）、中心貫通孔８９７を開放する。これは、ポペット弁ＣＶ１を開放し、ガスまたはガスの混合物がポペット弁ＣＶ１を通して流動することを可能にする。一方、図１０Ｇに図示されるように、高位点９１０および９１２のいずれもポペット弁ＣＶ１のプッシュロッド８８０のカム従動子８８３（図１０Ｃおよび１０Ｅ参照）に隣接しないとき、プッシュロッド８８０は、付勢アセンブリ８８４によって、端部キャップ８５１から離れるように内向きに付勢される。プッシュロッド８８０は、それによって、円板形状のポペット部材８９２を弁座８９６に向かって引き寄せ、ポペット部材８９２に中心貫通孔８９７を覆い、または閉鎖させる。これは、ポペット弁ＣＶ１を閉鎖し、ガスまたはガスの混合物がポペット弁ＣＶ１を通して流動することを防止する。
【０３７８】
人工呼吸器１００は、長寿命時間にわたって（例えば、約３０，０００時間を上回って）機能することが要求され得るので、第１の回転弁アセンブリ３０６は、約１５，０００，０００ＶＰＳＡサイクルを経験し得る。この要件を満たすために、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の各々は、「平衡」弁構成を有し得る。ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４のうちの１つが閉鎖される度に、近位チャンバ９００の内側の圧力は、ダイヤフラム８８６の有効面積と、弁座８９６の中心貫通孔８９７を覆い（または閉鎖する）ポペット部材８９２の部分の両方に作用する。弁座８９６の中心貫通孔８９７を覆い（または閉鎖する）ポペット部材８９２の部分の面積は、ダイヤフラム８８６の有効面積とほぼ等しい。近位チャンバ９００の内側の圧力が負（または真空）であるとき、内向きに（近位チャンバ９００に向かって）向けられる力は、ダイヤフラム８８６の有効面積に作用する。同時に、内向きに（近位チャンバ９００に向かって）向けられる力は、弁座８９６の中心貫通孔８９７を覆うポペット部材８９２の部分に作用する。同様に、近位チャンバ９００の内側の圧力が正であるとき、外向きに（近位チャンバ９００から離れる）向けられる力は、ダイヤフラム８８６の有効面積に作用し、外向きに（または遠位に）向けられる力は、弁座８９６の中心貫通孔８９７を覆うポペット部材８９２の部分に作用する。したがって、近位チャンバ９００がポペット部材８９２によってシールされると、反対方向に向けられる力は、ダイヤフラム８８６の有効面積と、弁座８９６の中心貫通孔８９７を覆い（または閉鎖する）ポペット部材８９２の部分の面積とに作用する。（前述のように）ダイヤフラム８８６の有効面積と、弁座８９６の中心貫通孔８９７を被覆（または閉鎖）するポペット部材８９２の部分の面積は、ほぼ等しいので、プッシュロッド８８０にかかる正味力は、ゼロである。この平衡特徴は、カム従動子８８３およびカム８５０にかかるプッシュロッド８８０の力を低減させ、それによって、摩耗を低減させ、寿命を延長させることに役立つ。
【０３７９】
上で説明されるように、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の各々は、その付勢アセンブリ８８４によって、閉鎖位置に付勢される。ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の各々は、カム８５０に当接する、カム従動子８８３（図１０Ｃおよび１０Ｅ参照）を含む。カム８５０が回転するにつれて、ポペット弁ＣＶ１−ＣＶ４の対向するものを外向きに押し付け、それらを開放する。ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３が開放位置にある場合、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４は、閉鎖位置に来て、その逆も同様である。図７Ｂを参照すると、第１の回転弁アセンブリ３０６（例えば、ステッパモータ８３３）は、カム位置をエンコードする制御信号３７６を制御システム２２０から受信するように構成される。第１の回転弁アセンブリ３０６（例えば、ステッパモータ８３３）も、カム８５０を制御信号３７６内でエンコードされた位置に回転させるように構成される。
【０３８０】
図７Ａを参照すると、ポペット弁ＣＶ３（図１０Ｇ参照）は、コンプレッサ３０２および吸着床３００に接続される。制御システム２２０は、吸引力を遠位チャンバ９０２に提供するようにコンプレッサ３０２を構成することによって、ポペット弁ＣＶ３の遠位チャンバ９０２の内側の圧力をポペット弁ＣＶ３の近位チャンバ９００の内側の圧力未満にする。
【０３８１】
ポペット弁ＣＶ１（図１０Ｇ）は、コンプレッサ３０２および出口通気口１２４に接続される。制御システム２２０は、窒素豊富ガス１２２（図８Ｃおよび８Ｄ参照）を近位チャンバ９００の中に押し込むようにコンプレッサ３０２を構成することによって、ポペット弁ＣＶ１の遠位チャンバ９０２の内側の圧力をポペット弁ＣＶ１の近位チャンバ９００の内側の圧力未満にする。
【０３８２】
ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３が、図１０Ｇに図示されるように開放されると、ポペット弁ＣＶ３は、窒素豊富ガス１２２（図８Ｃおよび８Ｄ参照）を吸着床３００から受け取り、それをコンプレッサ３０２に提供する。同時に、ポペット弁ＣＶ１は、コンプレッサ３０２によって吸着床３００から圧送される（ポペット弁ＣＶ３を介して）窒素豊富ガス１２２が、コンプレッサ３０２から流動し、出口通気口１２４を介して、人工呼吸器１００から退出することを可能にする。随意に、ポペット弁ＣＶ３は、第２の回転弁アセンブリ３３０に接続され得る。以下に説明されるように、コンプレッサ３０２は、第２の回転弁アセンブリ３３０を介して、吸引力１５４を吸引アセンブリ１５２に提供し得る。
【０３８３】
図７Ａを参照すると、ポペット弁ＣＶ４（図１０Ｆ参照）は、コンプレッサ３０２および患者空気取入口１１６に接続される。制御システム２２０は、吸引力を近位チャンバ９００に提供するようにコンプレッサ３０２を構成することによって、ポペット弁ＣＶ４の近位チャンバ９００の内側の圧力をポペット弁ＣＶ４の遠位チャンバ９０２の内側の圧力未満にする。
【０３８４】
ポペット弁ＣＶ２（図１０Ｆ参照）は、コンプレッサに３０２および吸着床３００に接続される。制御システム２２０は、コンプレッサ３０２によって圧送される加圧された空気１１４を遠位チャンバ９０２に提供するようにコンプレッサ３０２を構成することによって、ポペット弁ＣＶ２の遠位チャンバ９０２の内側の圧力をポペット弁ＣＶ２の近位チャンバの内側の圧力９００を上回るようにする。
【０３８５】
ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４が、図１０Ｆに図示されるように開放されると、ポペット弁ＣＶ４は、空気１１４が、患者空気取入口１１６を介してコンプレッサ３０２の中に圧送されることを可能にする。同時に、ポペット弁ＣＶ２は、加圧された空気１１４をコンプレッサ３０２から吸着床３００に提供する。随意に、ポペット弁ＣＶ２は、第２の回転弁アセンブリ３３０に接続され得る。以下に説明されるように、第２の回転弁アセンブリ３３０に提供されるガス１６４は、ネブライザアセンブリ１６２を実装するために使用され得る。
【０３８６】
前述のように、図示される実施形態では、酸素アセンブリ２１０は、図１１の上を横断して「位相１」、「位相２」、「位相３」、および「位相４」と標識される、４つの位相を有し得る、ＶＰＳＡプロセスを使用して、酸素３６４（図８Ｂ参照）を発生させる。
【０３８７】
図１１では、上の線４００は、ＶＰＳＡプロセスの４つの位相中に窒素吸着材料床３４４（図８Ａ−８Ｄ参照）によって経験される圧力を描写する。図１１を参照すると、線４００は、圧力変換器ＰＴ２によって提供される電気圧力信号３７４（図７Ｂ参照）に基づいて、制御システム２２０によって決定され得る。下の線４１０は、ＶＰＳＡプロセスの４つの位相中の窒素吸着材料床３４４（図８Ａ−８Ｄ参照）を通る供給流量を描写する。
【０３８８】
線４２１および４２３は、ポペット弁ＣＶ１、ＣＶ３が、それぞれ、第１の位相の開始時に開放（「通過」）から閉鎖（「非通過」）に遷移され、次いで、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３が、第３の位相の開始時に閉鎖（「非通過」）から開放（「通過」）に遷移されることを示す。したがって、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３は、第１の位相の大部分および第２の位相の全体中、閉鎖される。さらに、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３は、第３の位相の大部分および第４の位相の全体中、開放される。
【０３８９】
逆に言えば、ライン４２２および４２４は、ポペット弁ＣＶ２、ＣＶ４が、それぞれ、第１の位相の開始時に閉鎖（「非通過」）から開放（「通過」）に遷移され、次いで、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４が、第３の位相の開始時に開放（「通過」）から閉鎖（「非通過」）に遷移されることを示す。したがって、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４は、第１の位相の大部分および第２の位相の全体中、開放される。さらに、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４は、第３の位相の大部分および第４の位相の全体中、閉鎖される。
【０３９０】
図１２は、制御システム２２０によって行われる方法５００の流れ図である。方法５００は、少なくとも部分的に、ＶＰＳＡプロセスを実装する。方法５００が行われているとき、圧力変換器ＰＴ２（図７Ａおよび７Ｂ参照）は、随時、吸着床３００に関する圧力値を得て、電気圧力信号３７４を制御システム２２０に送信する。
【０３９１】
第１のブロック５０２では、制御システム２２０は、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４を開放し、ポペット弁ＣＶ１、ＣＶ３を閉鎖することによって、ＶＰＳＡプロセスの第１の位相を開始する。この時点において、圧力調整器Ｒ２は、閉鎖される。
【０３９２】
次のブロック５０４では、制御システム２２０は、コンプレッサ３０２のモータ３５０に、空気１１４を患者空気取入口１１６から吸着床３００の中に圧送するように命令する。コンプレッサ３０２のモータ３５０は、空気１１４を患者空気取入口１１６から引き出しながら、比較的に高速で稼働し得る。
【０３９３】
ブロック５０６では、制御システム２２０は、吸着床３００の内側の圧力が第１の閾値圧力値（例えば、約１０ＰＳＩＧ）に到達したことを決定する。吸着床３００の内側の圧力が第１の閾値圧力値に到達すると、圧力調整器Ｒ２は、自動的に開放する。この時点において、第１の位相は、終了し、第２の位相が開始する。第２の位相中、窒素が、吸着床３００によって、空気１１４から吸着され、図８Ｂを参照すると、酸素３４６（例えば、９０％純度酸素）が、吸着床３００から圧力調整器Ｒ２を通して流動する。第２の位相中、圧力調整器Ｒ２を通過する酸素は、酸素タンク３１２内に貯蔵される。
【０３９４】
図１２に戻ると、次のブロック５０８では、第２の位相の開始時、制御システム２２０は、モータ３５０の速度を減速させる。図８Ｂを参照すると、第２の位相中、質量移動ゾーン４３０が、第１の端部３４１（矢印「Ｄ１」によって識別される方向に）から第２の端部３４３まで移動する。第１の端部３４１の近傍の質量移動ゾーン４３０の第１の側４３２のガスは、空気であり、第２の端部３４３の近傍の質量移動ゾーン４３０の第２の側４３４のガスは、約９０％酸素である。コンプレッサ３０２は、第２の位相中、比較的に低速で稼働し、効果的窒素吸着を促進し得る。ブロック５１０では、制御システム２２０は、第２の位相の終了を検出し、それは、質量移動ゾーン４３０が第２の端部３４３に到達するときに終了する。制御システム２２０は、所定の時間量（例えば、約１秒）が経過した後、第２の位相が終了したことを決定し得る。いくつかの実施形態では、制御システム２２０は、第２の位相が終了したときを決定することに役立つ二次手段（例えば、圧力）を使用し得る。この時点において、吸着床３００は、完全に窒素で飽和され、第２の位相が終了し、第３の位相が開始する。
【０３９５】
第３の位相の開始時、ブロック５１２では、制御システム２２０は、ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３を開放し、ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４を閉鎖する。この時点において、圧力調整器Ｒ１は、閉鎖される。
【０３９６】
次のブロック５１４では、制御システム２２０は、コンプレッサ３０２のモータ３５０に、窒素豊富ガス１２２を吸着床３００から出口通気口１２４を通して外部環境の中に圧送するように命令する。コンプレッサ３０２は、窒素豊富ガス１２２を吸着床３００から引き出すとき、比較的に高速で稼働し得る。
【０３９７】
ブロック５１６では、制御システム２２０は、吸着床３００の内側の圧力が第２の閾値圧力値（例えば、約−７ＰＳＩＧ）に到達したことを決定する。この時点において、第３の位相が終了し、第４の位相が開始する。
【０３９８】
第４の位相の開始時、ブロック５１８では、制御システム２２０は、モータ３５０の速度を比較的に低速まで減速させ得る。
【０３９９】
ブロック５２０では、制御システム２２０は、吸着床３００を酸素タンク３１２からの酸素でパージする。ブロック５２０では、圧力調整器Ｒ１は、自動的に開放し、酸素タンク３１２からの「パージ」酸素３４８（図８Ｄ参照）の流動が、吸着床３００を通して流動することを可能にする（例えば、矢印「Ｄ２」によって識別される方向に）。質量移動ゾーン４３０も、第２の端部３４３から離れ（矢印「Ｄ２」によって識別される方向に）、第１の端部３４１まで移動する。パージ酸素３４８の流動と組み合わせられた吸着床３００の内側の低圧は、窒素を引き出し、吸着床３００を再生する。パージが完了すると、第４の位相が終了し、それは、１回の４位相サイクルを完了したことになり、方法５００は、終わる。制御システム２２０は、方法５００のブロック５０２に戻ることによって、別のサイクルを開始し得る。
【０４００】
図１３Ａ−１３Ｄは、第２の回転弁アセンブリ３３０の概略図である。第２の回転弁アセンブリ３３０は、第１の回転弁アセンブリ３０６（図１０Ａおよび１０Ｂ参照）に実質的に類似し得る。しかしながら、第２の回転弁アセンブリ３３０は、カム５３０を含み、単一ローブまたは高位点５３２を伴い、それは、互いに反対の２つの高位点９１０および９１２（図１０Ｆ参照）を有する、第１の回転弁アセンブリ３０６のカム８５０と異なる。
【０４０１】
図１３Ａ−１３Ｄを参照すると、第２の回転弁アセンブリ３３０のカム５３０は、４つのポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８を一度に１つ選択的に作動させるように構成される。ポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８の各々は、図１０Ｅに図示されるポペット弁ＣＶ１に実質的に類似し得る。
【０４０２】
第２の回転弁アセンブリ３３０では、ポペット弁ＣＶ５およびＣＶ７は、互いに反対に位置付けられる。同様に、ポペット弁ＣＶ６およびＣＶ８は、互いに反対に位置付けられる。ポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８は、閉鎖位置に付勢される。ポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８の各々は、プッシュロッド５３８（図１０Ｅに描写されるプッシュロッド８８０に実質的に類似する）を有し、カム５３０に当接するカム従動子５４０（図１０Ｃに描写されるカム従動子８８３に実質的に類似する）を伴う。カム５３０が回転するにつれて、一度にポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８のプッシュロッド５３８のうちの１つのみを外向きかつ開放位置に押す。
【０４０３】
さらに、第１の回転弁アセンブリ３０６に関して上で説明されるように、ポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８の各々は、弁座（弁座８９６と実質的に同じ）に対して移動し、近位チャンバ（近位チャンバ９００のように）と遠位チャンバ（遠位チャンバ９０２のように）を選択的に接続するように構成されるポペット部材（ポペット部材８９２と実質的に同じ）を含み得る。そのような実施形態では、カム５３０が、ポペット弁ＣＶ５−ＣＶ８の選択された１つのプッシュロッド５３８を外向きに押した後、選択されたポペット弁は、開放する。
【０４０４】
図７Ｂを参照すると、第２の回転弁アセンブリ３３０は、第１の回転弁アセンブリ３０６のステッパモータ８３３と位置センサ８３４とに実質的に類似するステッパモータ５４２と位置センサ５４４とを含む。第２の回転弁アセンブリ３３０（例えば、ステッパモータ５４２）は、カム位置をエンコードする制御信号５４６を制御システム２２０から受信するように構成される。第２の回転弁アセンブリ３３０（例えば、ステッパモータ５４２）は、カム５３０を制御信号５４６内にエンコードされた位置に回転させるようにも構成される。位置センサ５４４は、ステッパモータ５４２および／またはカム５３０がホーム位置（例えば、真もしくは「オン」）にあるか、またはホーム位置以外の位置（例えば、偽もしくは「オフ」）にあるかをエンコードする位置信号５４８を制御システム２２０に提供する。
【０４０５】
図１３Ａを参照すると、ポペット弁ＣＶ５は、吸引接続部１５０に接続される入口５５０と、ポペット弁ＣＶ３（図１０Ｄ、１０Ｆ、および１０Ｇ参照）に接続される出口５５２とを有する。ポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３が開放されると、ポペット弁ＣＶ５は、開放され（図１３Ａに示されるように）、吸引力１５４をコンプレッサ３０２から受け取り、吸引力１５４を吸引接続部１５０に提供し得る。吸引アセンブリ１５２（図１参照）から吸引接続部１５０を介して受け取られた任意のガスは、コンプレッサ３０２によって、出口通気口１２４からポペット弁ＣＶ１を介して圧送され得る。窒素豊富ガス１２２は、コンプレッサ３０２によって圧送され得、同時に、吸引力１５４が、提供される。
【０４０６】
図１３Ｂを参照すると、ポペット弁ＣＶ６は、ネブライザアセンブリ１６２に接続される入口５５４と、ポペット弁ＣＶ２に接続される出口５５６とを有する。ポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４が開放されると、ポペット弁ＣＶ６は、開放され（図１３Ｂに示されるように）、空気１１４を吸着床３００に提供する代わりに、ガス１６４をネブライザ接続部１６０に提供し得る。したがって、コンプレッサ３０２は、ネブライザアセンブリ１６２（図１参照）にパワーを供給し得る。
【０４０７】
図１３Ｃを参照すると、ポペット弁ＣＶ７は、計測弁３２０に接続される入口５５８と、アキュムレータ２０２に接続される出口５６０とを有する。ポペット弁ＣＶ７が、図１３Ｃに示されるように開放されると、計測弁３２０からの酸素出力は、アキュムレータ２０２に提供される。
【０４０８】
図１３Ｄを参照すると、ポペット弁ＣＶ８は、計測弁３２０に接続される入口５６２と、患者回路１１０に接続される出口５６４とを有する。ポペット弁ＣＶ８が、図１３Ｄに示されるように開放されると、（吸着床３００からの）酸素３６４および／または酸素タンク３１２からの酸素は、直接、患者回路１１０に提供される。
【０４０９】
（制御システム）
図５Ｅおよび７Ｂを参照すると、制御システム２２０は、１つ以上のプロセッサ７１０に接続されるメモリ７００を含む。メモリは、テーブル３６２と、プロセッサ７１０によって実行可能な命令７２０とを記憶する。
【０４１０】
プロセッサ７１０は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、その組み合わせもしくは部分的組み合わせ等によって実装され得る。プロセッサ７１０は、電力をプロセッサ７１０に供給する従来の回路基板等の電気回路の中に統合され得る。プロセッサ７１０は、内部メモリを含み得、および／またはメモリ７００は、そこに結合され得る。本発明は、プロセッサ７１０および／またはメモリ７００を実装するために使用される具体的ハードウェア構成要素によって限定されない。
【０４１１】
メモリ７００は、プロセッサ７１０によって実行される命令またはコンピュータ実行可能構成要素を含むコンピュータ読み取り可能な媒体である。メモリ７００は、一過性および／または非一過性メモリ構成要素を使用して実装され得る。メモリ７００は、内部バス７１５によって、プロセッサ７１０に結合され得る。
【０４１２】
メモリ７００は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）および読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）を含み得る。メモリ７００は、プロセッサ７１０の動作を制御する、命令およびデータを含む。メモリ７００は、人工呼吸器１００内の要素間で情報を転送することに役立つ基本ルーチンを含む、基本入力／出力システム（「ＢＩＯＳ」）も含み得る。
【０４１３】
随意に、メモリ７００は、ハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、および光学記憶デバイス（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｒ／Ｗ  ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）等の内部および／または外部メモリデバイスを含み得る。人工呼吸器１００はまた、フラッシュメモリドライブ、外部フロッピー（登録商標）ディスクドライブ等の取り外し可能メモリデバイスと通信するために、シリアルインターフェース（例えば、ＲＳ−２３２、ＲＳ−４３２等）、ＩＥＥＥ−４８８インターフェース、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）インターフェース、パラレルインターフェース等の１つ以上のＩ／Ｏインターフェース（図示せず）を含み得る。
【０４１４】
プロセッサ７１０は、ＶＰＳＡプロセス（図１２に図示される方法５００を行うことを含み得る）を実装し、および／または以下に説明される酸素送達方法に従って酸素を送達するソフトウェアを実行するように構成される。そのようなソフトウェアは、メモリ７００内に記憶される命令７２０によって実装され得る。
【０４１５】
（酸素送達）
図１を参照すると、前述のように、人工呼吸器１００は、吸気ガス１０８を直接患者接続部１０６に送達する（患者回路１１０を介して）。酸素は、以下の２つの方法のうちの１つにおいて患者１０２に送達され得る：（１）直接患者接続部１０６に送達される酸素１４０のパルスとして、または（２）随意にアキュムレータ２０２における酸素２５０および／または低圧酸素１２８と混成される空気１１４を含むガス１１２において。
【０４１６】
図１４Ａおよび１４Ｂは、独立型酸素濃縮器等の外部低圧持続流源に接続される従来の可搬性人工呼吸器による従来の酸素の送達を図示するグラフである。図１４Ａでは、従来の可搬性人工呼吸器は、従来の体積制御式換気を使用して、呼吸を送達する。図１４Ａおよび１４Ｂの両方において、ｘ−軸は、時間である。吸気相は、持続時間Ｔｉの間に生じる。呼気相は、持続時間ＴＥの間に生じる。一時停止は、持続時間ＴＰの間に生じる。
【０４１７】
図１４Ａでは、ｙ−軸は、患者の気道内の流量である。図１４Ａを参照すると、破線５７０は、吸気および呼気相の両方中に送達される酸素の持続流を図示する。実線５７２は、吸気および呼気相の両方中に従来の可搬性人工呼吸器によって提供される空気の流動を図示する。実線５７２は、所望の人工呼吸器設定の組によって決定される。
【０４１８】
面積５７４は、患者によって受け取られる空気の吸気体積を図示し、面積５７５は、患者によって排出される空気の呼気体積を図示する。面積５７４は、ユーザによって選択された所望の総１回換気量を表す。
【０４１９】
陰影面積５７６は、吸気相中に患者に提供される有効酸素の体積を図示する。面積５７８は、吸気相中に従来の可搬性人工呼吸器によって送達されるが、使用不能である（例えば、１つ以上の解剖学的空所内に捕獲される）酸素の体積を図示する。面積５７６および５７８は、一緒に、所望の人工呼吸器設定（例えば、所望の総１回換気量）を超えるガスの体積を形成する。具体的には、面積５７４、５７６、および５７８は、一緒に、所望の総１回換気量を超える従来の可搬性人工呼吸器によって送達される総吸気体積（酸素および空気）を形成する。面積５８０は、従来の可搬性人工呼吸器によって無駄にされる、呼気相中に従来の可搬性人工呼吸器によって送達される酸素の体積を図示する。
【０４２０】
図１４Ｂでは、従来の可搬性人工呼吸器は、従来の圧力制御式換気を使用して、呼吸を送達する。図１４Ｂを参照すると、ｙ−軸は、患者の気道内の圧力である。圧力値「ＰＩＰ」は、ユーザによって入力または所望されるピーク吸気圧力を識別する。実線５８１は、吸気および呼気相の両方中の患者気道圧を図示する。残念ながら、図１４Ｂが図示するように、酸素の持続流（破線５７０によって図１４Ａに図示される）は、患者の気道内の圧力にユーザによって入力されるピーク吸気圧力（圧力値「ＰＩＰ」）を超えさせる。
【０４２１】
図１４Ａおよび１４Ｂに示されるように、従来の可搬性人工呼吸器は、非効率的である。例えば、従来の可搬性人工呼吸器は、非吸気時間中に送達される酸素の持続流（破線５７０によって図１４Ａに図示される）の全てを無駄にする。さらに、患者に送達される酸素の持続流は、制御されない（例えば、人工呼吸器体積または吸気圧力設定によって）ので、送達される酸素の一部のみ（陰影面積５７６によって図示される）が、実際には有効である。さらに、酸素の持続流は、圧力制御式換気が使用されるとき、ユーザによって入力されるピーク吸気圧力を超えさせる。この問題の１つの理由は、従来の人工呼吸器が患者に送達されている酸素の量（例えば、体積または率）を把握していないことである。
【０４２２】
図１４Ａおよび１４Ｂは、それぞれ、呼吸を送達するために従来の体積制御式換気ならびに従来の圧力制御式換気を使用する従来の可搬性人工呼吸器を描写するが、類似結果は、人工呼吸器が患者に送達されている酸素の量（例えば、体積または率）を把握していないので、従来の可搬性人工呼吸器が他のタイプの換気を使用するときにも生じる。したがって、人工呼吸器は、送達される呼吸を正確に構成することができない（例えば、所望の流量または圧力のいずれかを患者の気道内で達成するために）。
【０４２３】
図１５Ａおよび１５Ｂは、図１ならびに４に図示される人工呼吸器１００によって提供される酸素送達を図示するグラフである。図１５Ａでは、人工呼吸器１００は、体積制御式換気を使用して、呼吸を送達する。図１５Ａおよび１５Ｂの両方において、ｘ−軸は、時間である。吸気相は、持続時間Ｔｉの間に生じる。呼気相は、持続時間ＴＥの間に生じる。一時停止は、持続時間ＴＰの間に生じる。
【０４２４】
図１５Ａを参照すると、実線５８２は、吸気および呼気相の両方中に人工呼吸器１００によって提供される空気の流動を図示する。実線５８２は、所望の人工呼吸器設定の組（例えば、図６に図示されるユーザインターフェース２００を介して入力される値）によって決定される。陰影面積５８４は、吸気相の開始時に患者１０２に提供される有効酸素の体積を図示する。面積５８６は、吸気相中に患者１０２に提供される空気の体積を図示する。面積５８４および５８６は、一緒に、人工呼吸器１００によって送達される（酸素および空気の）総吸気体積を形成する。前述のように、この体積は、総１回換気量とも称される。面積５８８は、患者１０２によって排出される空気の呼気体積を図示する。
【０４２５】
図１５Ａは、ガス１１２（図１参照）が提供される前の吸気相の開始時の酸素１４０のパルス（図１参照）のうちの１つの送達を図示する。例えば、人工呼吸器１００は、ガス１１２を送達する前に、酸素のパルスが送達されるまで待機し得る。したがって、各呼吸の各吸気相の開始時、患者１０２（図１参照）は、酸素のパルス（またはボーラス）のみを人工呼吸器１００から受け取り得る。しかしながら、これは、要件ではない。代替実施形態では、ガス１１２の流動は、酸素のボーラスの送達が完了する前に開始し得る。いずれの場合も、ガス１１２の流動は、吸気相の終了前に、開始される。
【０４２６】
図１５Ｂでは、人工呼吸器１００は、圧力制御式換気を使用して、呼吸を送達する。図１５Ｂを参照すると、ｙ−軸は、患者の気道内の圧力である。実線５８９は、吸気および呼気相の両方中の患者気道圧を図示する。図１５Ｂが図示するように、患者の気道内の圧力は、圧力制御入力２３７（図６参照）を使用してユーザ（圧力値「ＰＩＰ」）によって入力されるピーク吸気圧力値を超えない。
【０４２７】
図１５Ａおよび１５Ｂに示されるように、人工呼吸器１００は、従来の可搬性人工呼吸器より効率的である。例えば、人工呼吸器１００は、酸素の持続流を提供せず、したがって、非吸気時間中、酸素の無駄を回避する。さらに、総吸気体積は、所望の人工呼吸器設定に従う（かつ超えない）。さらに、酸素は、酸素が解剖学的空所内に捕獲されるようになる呼吸の最後の部分の間とは対照的に、酸素がより良好な酸素投与を提供する呼吸の最初の部分において送達される。さらに、人工呼吸器１００は、送達される総１回換気量を把握しているので、人工呼吸器１００は、ユーザ供給ピーク吸気圧力値を超えないように呼吸を構成し得る（例えば、圧力換気が使用されるとき）。したがって、当業者は、本教示の適用を通して、任意の所望のタイプの換気を送達し、酸素が呼吸の最初の部分において送達されるように人工呼吸器１００を構成し得る。さらに、酸素１４０のパルス（図１参照）の送達は、各呼吸の始まり前に開始し得る。
【０４２８】
図１３Ｄを参照すると、パルス用量送達のために、制御システム２２０は、第２の回転弁アセンブリ３３０（図７Ｂに描写される制御信号５４６を介して）に、カム５３０を回転させ、ポペット弁ＣＶ８を開放するように命令する。吸気相は、制御システム２２０または患者１０２のいずれかによって始められ得る。吸気相の開始を検出後、制御システム２２０は、計測弁３２０のステッパモータ３２２に、「ボーラス」と称される所望の用量またはパルスの酸素を患者回路１１０に送達するように命令する。したがって、人工呼吸器１００は、酸素のボーラスと患者の呼吸を同期させるように構成される。例えば、人工呼吸器１００は、図１５Ａの面積５８４によって描写される体積（またはボーラス）の酸素を提供するように構成され得る。
【０４２９】
ユーザインターフェース２００は、ボーラスのためのパラメータ値を決定するために使用され得る。例えば、酸素流量等価値入力２４４（図６参照）が、ユーザが数値（例えば、１〜１０）を選択することを可能にする場合、各連続数は、酸素の持続流に対する「等価酸素投与」の量を表し得る。例えば、数「２」は、外部源（例えば、図１に描写される低圧酸素源１１８）から２リットル／分において酸素流を流し込むための酸素投与等価値を提供するであろう、呼吸の開始時の酸素のボーラスを提供し得る。別の非限定的例として、ユーザは、約０．１リットル／分の増分における約０．２リットル／分〜約９リットル／分を表す、所定の範囲内の数値を選択し得る。
【０４３０】
仮定酸素の持続流を使用して送達される酸素の少なくとも一部は、無駄にされるので、制御システム２２０は、吸気相中に酸素の持続流によって送達されるであろう酸素の量未満の酸素の量をボーラスで送達するように構成される。
【０４３１】
代替実施形態では、ユーザは、ボーラスのサイズを規定する酸素パルス体積入力２５１（図６参照）を使用して、パルス体積値を入力し得る。パルス体積値は、所定の数値範囲（例えば、１〜１０）内のミリリットルまたは無次元値で表され得る。そのような実施形態では、各連続数は、より大量の酸素を表し得る。
【０４３２】
制御システム２２０は、ボーラスを構成するための呼吸の送達を調節し、１回換気量（図６に描写される１回換気量入力２４２を介して入力される）またはピーク吸気圧力値（例えば、図６に描写される圧力制御入力２３７を介して入力される）のユーザ設定に準拠して呼吸が送達されることを確実にする。非限定的例として、制御システム２２０は、送達される総１回換気量の約７５％未満の体積を有するようにボーラスを構成し得る。別の非限定的例として、制御システム２２０は、送達される総１回換気量の約５０％〜約７５％の体積を有するようにボーラスを構成し得る。
【０４３３】
さらに、人工呼吸器１００は、吸気ガス１０８のパラメータ値（例えば、体積、圧力等）を調節し、吸気ガス１０８が正しく送達されることを確実にするように構成される。例えば、ユーザ（例えば、臨床医）が、１回換気量入力２４２（図６参照）を使用して、総１回換気量値を５００ｍｌに設定し、酸素パルス体積入力２５１（図６参照）を使用して、パルス体積値を１００ｍｌに設定する場合、制御システム２２０は、アキュムレータ２０２からの空気送達を４００ｍｌに設定し、したがって、正しい総体積（５００ｍｌ＝４００ｍｌ＋１００ｍｌ）を患者回路１１０に提供するであろう。
【０４３４】
制御システム２２０は、酸素のユーザ設定ボーラス（例えば、ガス１１２および／または酸素１４０のパルスにおいて）を患者接続部１０６に送達し得る。ボーラスのサイズは、計測弁３２０によって制御される。制御システム２２０は、内部流量変換器２１２によって測定された（かつ図５Ｅに図示される流量信号２７０内でエンコードされた）ガス２５２（図５Ａ参照）の流動を低減させ、ユーザ設定１回換気量値（体積換気が使用されるとき）またはユーザ設定ピーク吸気圧力値（圧力換気が使用されるとき）を満たす。
【０４３５】
ガス１１２（図１参照）の総吸気流量および体積は、流量信号２７０（図５Ｅ参照）を使用して決定され得、パルス体積は、信号３５８（図７Ｂ参照）および計測弁３２０のステッパ位置値（前述の）を使用して決定され得る。さらに、制御システム２２０は、計測弁３２０のステッパモータ３２２（図７Ｂ参照）に送信される制御信号３６０（図７Ｂ参照）を使用して、パルス（またはボーラス）体積を制御する。制御システム２２０は、送風機２２２のモータ２７２に送信される制御信号２７８（図５Ｅ参照）を使用して、アキュムレータ２０２からの空気送達を設定する。
【０４３６】
図１３Ｃを参照すると、混合酸素送達のために、第２の回転弁アセンブリ３３０のカム５３０は、ポペット弁ＣＶ７が開放位置にあるように位置付けられる。制御システム２２０は、ユーザによって入力されるＦＩ０２（例えば、図６に描写されるＦＩ０２入力２４６を介して）を達成するために、所与の時間に要求される酸素流量を決定する。ＦＩ０２は、範囲（例えば、約２１％〜約１００％）内で表され得る。制御システム２２０は、制御信号３６０（図７Ｂ参照）を使用して、計測弁３２０を位置付け、所望の酸素流量を達成し得る。制御システム２２０は、酸素センサ２２７からの酸素濃度信号２７６（図５Ｅ参照）を使用して、内部細菌フィルタ２３０を通過して、ガス１１２として出現する、ガス２５２を監視し得る。
【０４３７】
（吸引アセンブリ）
図１６を参照すると、吸引アセンブリ１５２は、フィルタ８００と、従来の吸引キャニスタ８１０と、従来の吸引カテーテル８１２と、吸引カテーテル８１２に接続されるように構成される管類８２０とを含み得る。吸引カテーテル８１２は、患者接続部１０６の内側に挿入されるように構成され得る。
【０４３８】
図１を参照すると、吸引アセンブリ１５２は、人工呼吸器１００によって提供される吸引力１５４を使用して、患者の気道からの分泌物を「真空除去」する手段を提供する。図１０Ｇを参照すると、制御システム２２０は、第１の回転弁アセンブリ３０６のカム８５０をポペット弁ＣＶ１およびＣＶ３を開放するように位置付け、図１３Ａを参照すると、制御システム２２０は、第２の回転弁アセンブリ３３０のカム５３０をポペット弁ＣＶ５を開放するように位置付ける。この構成では、コンプレッサ３０２は、ガスおよび分泌物を吸引カテーテル８１２（図１６参照）から管類８２０を通して吸引キャニスタ８１０（図１６参照）の中に引き込み、そこで、液体分泌物は、捕獲される。フィルタ８００（例えば、疎水性フィルタ）が、使用され、さらに患者分泌物が吸引接続部１５０を通して人工呼吸器１００に進入することを防止し得る。しかしながら、人工呼吸器に１００の中に引き込まれたガスは、第１および第２の回転弁アセンブリ３０６、３３０を通して進み続け、コンプレッサ３０２に進入する。制御システム２２０は、圧力変換器ＰＴ２によって測定される、ユーザ設定吸引圧力を達成するように、コンプレッサ３０２のモータ３５０の速度を制御する。
【０４３９】
（ネブライザアセンブリ）
図１を参照すると、ネブライザアセンブリ１６２は、エアロゾル化された薬剤を患者の肺１４２に送達するために、人工呼吸器１００によって提供されるガス１６４を使用する手段を提供する。図１０Ｆを参照すると、制御システム２２０は、第１の回転弁アセンブリ３０６のカム８５０をポペット弁ＣＶ２およびＣＶ４を開放するように位置付け、図１３Ｂを参照すると、制御システム２２０は、第２の回転弁アセンブリ３３０のカム５３０をポペット弁ＣＶ６を開放するように位置付ける。この構成では、ガスは、コンプレッサ３０２から、第１および第２の回転弁アセンブリ３０６、３３０を通して、ネブライザアセンブリ１６２上に流動する。制御システム２２０は、圧力変換器ＰＴ２によって測定される、所望の圧力（例えば、約１２ＰＳＩＧ）を維持するように、コンプレッサ３０２のモータ３５０の速度を制御する。第１の回転弁アセンブリ３０６は、所望に応じて、薬剤送達と吸気相を同期させるために循環させられ得る。パルス用量酸素送達のために使用されるものに類似する様式において、制御システム２２０は、ネブライザアセンブリ１６２によって送達される追加の体積を構成するために、送達される呼吸を補償（または調節）し得る。
【０４４０】
（排痰補助）
前述のように、通常の排痰は、送気相とそれに続く強制排気相とを有するように特徴付けられ得る。送気相中、患者１０２（図１参照）は、ガスを患者の肺１４２（図１参照）の中に引き込む。強制排気相中、患者１０２は、両方とも通常呼吸の呼気相中に使用されるものを上回るピーク流量およびピーク圧力を使用して、患者の肺１４２内のガスの少なくとも一部を吐き出す（患者の肺１４２から分泌物を含み得る）。人工呼吸器１００（図１および４参照）は、通常排痰を模擬する呼気流量および／または圧力を生成することによって分泌物排除を促進する、排痰補助機能性を提供するように構成される。図６を参照すると、ユーザは、排痰補助アクティブ化入力２４１を使用して、人工呼吸器１００（図１および４参照）に、通常呼吸モードから排痰補助モードに切り替えるように命令し得、排痰補助モード中、排痰補助機能性が、排痰補助処置を患者１０２（図１参照）に行うために使用される。
【０４４１】
前述のように、換気アセンブリ１９０は、排痰補助弁２０４または排痰補助弁２０００のいずれかを含み得る。図５Ｃを参照すると、換気アセンブリ１９０が、排痰補助弁２０４を含む場合、送気相の開始時に、制御システム２２０は、排痰補助弁２０４を第１の構成に設置する（図５Ａ、５Ｃおよび１８Ａ）。したがって、送風機２２２は、通常呼吸が送達される同一様式において、ガス２５２を主要人工呼吸器接続部１０４に送達することができる。制御システム２２０（図５Ｅ参照）は、送風機２２２に（制御信号１１８０を使用して）、送気および強制排気圧力のためのユーザ入力設定に準拠する圧力を達成するための流量を送達するように命令する。これらの設定は、通常、通常呼吸中に使用されるものを上回る流量および／または圧力のためのものであるが、常時、当てはまるわけではない場合もある。言い換えると、送風機２２２は、送風機２２２から退出し、排痰補助弁２０４の送風機／弁入口１００４の中に流動するガス２５２にエネルギーを追加する（例えば、その流量および／または圧力を増加させる）。ガス２５２は、排痰補助弁２０４の一部を通して流動し、開口１０１０を介して、排痰補助弁２０４から流動ライン２７３の中に退出する。流動ライン２７３は、ガス２５２を主要人工呼吸器接続部１０４に伝える。主要人工呼吸器接続部１０４は、（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）患者回路１１０（図１参照）に結合され、それは、吸気ガス１０８を患者接続部１０６に伝え、それは、順に、吸気ガス１０８を患者１０２上に伝える。吸気ガス１０８は、肺１４２を膨張させ、圧力を所望の送気圧力（図２６参照）まで上昇させる。
【０４４２】
送気相の終了時、制御システム２２０（図５Ｅ参照）は、排痰補助弁２０４（制御信号１１８０を使用して）に、第２の構成（図５Ｂ、５Ｄ、および１８Ｂ参照）に遷移するように命令する。制御システム２２０は、送風機２２２（制御信号１１８０を使用して）に、その速度を増加させ、所望の強制排気圧力（図２６参照）を達成するようにも命令する。これは、高ピーク強制排気流量を生成する。強制排気相の終了時、所望に応じて、排痰補助処置は、繰り返され得る。
【０４４３】
換気アセンブリ１９０が、排痰補助弁２０４の代わりに、排痰補助弁２０００（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）を含む場合、送気相の開始時、制御システム２２０は、排痰補助弁２０００を第１の構成に設置する（図３４Ａ参照）。制御システム２２０（図５Ｅ参照）は、送風機２２２（制御信号１１８０を使用して）に、多くの場合、通常呼吸中に使用されるものを上回る、選択された流量および／または圧力を加えるように命令する。ガス２５２は、送風機２２２から退出し、排痰補助弁２０００の送風機／弁入口２００４の中に流動する。ガス２５２は、排痰補助弁２０００の一部を通して流動し、開口２０１０を介して、排痰補助弁２０００から流動ライン２７３の中に退出する。流動ライン２７３は、ガス２５２を主要人工呼吸器接続部１０４に伝える。主要人工呼吸器接続部１０４は、（例えば、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して）患者回路１１０（図１参照）に結合され、それは、吸気ガス１０８を患者接続部１０６に伝え、それは、順に、吸気ガス１０８を患者１０２上に伝える。吸気ガス１０８は、肺１４２を膨張させ、圧力を所望の送気圧力（図２６参照）まで上昇させる。送気相の終了時、制御システム２２０（図５Ｅ参照）は、排痰補助弁２０００（制御信号１１８０を使用して）に、第２の構成（図３４Ｂ参照）に遷移するように命令する。制御システム２２０は、送風機２２２（制御信号１１８０を使用して）に、その速度を増加させ、所望の強制排気圧力（図２６参照）を達成するようにも命令する。これは、高ピーク強制排気流量を生成する。強制排気相の終了時、所望に応じて、排痰補助処置は、繰り返され得る。
【０４４４】
図２６を参照すると、線１２００は、人工呼吸器１００を使用して行われる排痰補助処置の送気および強制排気相の両方中の気道圧を図示する。図２６を参照すると、線１２０２は、人工呼吸器１００を使用して行われる排痰補助処置の送気および強制排気相の両方中の気道流量を図示する。
【０４４５】
人工呼吸器１００は、機械的換気および排痰補助機能の両方を１つのデバイスの中に組み合わせるので、換気および排痰補助の両方のために同一管類を使用し、したがって、ユーザが動作間で管類接続を変更する必要がないことが望ましい。管類接続を無傷に保つことは、以下の利点のうちの１つ以上のものも提供し得る。
１．患者の酸素投与レベルのより優れた維持、
２．人工呼吸器に関連付けられた肺炎の可能性の低下、および
３．接続の可能なエラーに関連付けられたリスクの低下。
【０４４６】
残念ながら、従来技術受動患者回路は、強制排気相中の患者回路における陰圧を低減させる固定リーク弁を含むので、排痰補助との使用のために不適正である。陰圧のこの低減は、患者の肺からの流量の望ましくない低減を生じさせ、ひいては、分泌物排除を損なわせる。
【０４４７】
図２Ｂに図示される受動患者回路４４０は、受動患者回路４４０が弁アセンブリ４４８または弁アセンブリ１４４８（図３０−３１Ｃ参照）を含むので、この問題を回避する。受動患者回路４４０が弁アセンブリ４４８を含むとき、弁アセンブリ４４８のリーフ４７０の周辺部分４７３は、受動患者回路４４０の内側の圧力（図２Ｂ参照）が閾値量（例えば、環境圧）未満となると、開放位置（図２Ｄ参照）から閉鎖位置（図２Ｃ参照）に遷移または偏向するように構成される。リーフ４７０の周辺部分４７３が図２Ｃに描写される閉鎖位置にあるとき、リーフ４７０は、１つ以上の開口部４７８を遮断し、チャンバ４７４を受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の環境から分離する。したがって、リーフ４７０は、患者回路圧力が閾値量未満である間（例えば、患者回路圧力が負であるとき）、受動患者回路４４０の中への空気の流動（１つ以上の開口部４７８を通して）を防止する。弁アセンブリ４４８は、弁アセンブリ４４８が、患者回路圧力が正であるとき開放され、患者回路圧力が負であるとき閉鎖される実施形態では、陽圧リーク弁として特徴付けられ得る。
【０４４８】
同様に、図３１Ａおよび３１Ｂを参照すると、受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）が弁アセンブリ１４４８を含むとき、弁アセンブリ１４４８のリーフ１４７０の周辺部分１４７３は、受動患者回路４４０の内側の圧力（図２Ｂ参照）が閾値量（例えば、環境圧）未満であるとき、開放位置（図３１Ｂ参照）から閉鎖位置（図３１Ａ参照）に遷移または偏向するように構成される。リーフ１４７０の周辺部分１４７３が図３１Ａに描写される閉鎖位置にあるとき、リーフ１４７０は、１つ以上の開口部１４７８を遮断し、チャンバ１４７４を受動患者回路４４０（図２Ｂ参照）の内側の環境から分離する。したがって、リーフ１４７０は、患者回路圧力が閾値量未満である間（例えば、患者回路圧力が負であるとき）、受動患者回路４４０の中への空気の流動（１つ以上の開口部１４７８を通して）を防止する。弁アセンブリ１４４８は、弁アセンブリ１４４８が、患者回路圧力が正であるとき開放され、患者回路圧力が負であるとき閉鎖される実施形態では、陽圧リーク弁として特徴付けられ得る。
【０４４９】
好適な受動リーク弁（例えば、リーク弁１７７、弁アセンブリ４４８、弁アセンブリ１４４８等）を含む、受動患者回路（例えば、受動患者回路１７０、受動患者回路４４０等）が、使用されるとき、ガスは、送気相中、受動患者回路を通して患者１０２に流動する。流動の一部は、受動リーク弁を通して漏出し、残りは、患者の肺１４２（図１参照）の中に進行する。換気アセンブリ１９０が排痰補助弁２０４（図５Ａ−５Ｄおよび１７Ａ−１８Ｂ参照）を含む場合、送気相の終了時、制御システム２２０は、排痰補助弁２０４を第２の構成（図５Ｂ、５Ｄ、および１８Ｂ参照）に遷移させ、送風機２２２の速度を増加させ、所望の強制排気圧力を達成する。一方、換気アセンブリ１９０が排痰補助弁２０００（図３４Ａおよび３４Ｂ参照）を含む場合、送気相の終了時、制御システム２２０は、排痰補助弁２０００を第２の構成（図３４Ｂ参照）に遷移させ、送風機２２２の速度を増加させ、所望の強制排気圧力を達成する。受動リーク弁の逆止弁構成要素（例えば、フラップ１７９、リーフ４７０、リーフ１４７０等）は、外部流動が受動患者回路に進入することを防止する。
【０４５０】
代替として、図３Ａに図示される能動患者回路６００が、排痰補助処置中、使用され得る。能動患者回路６００が使用されるとき、能動呼気弁アセンブリ６０４は、送気および強制排気相の両方中、閉鎖される。送気相中、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６を励起またはアクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、ガス２５２の圧力（ポート２７５Ｂを介して）をパイロットポート１１１Ｃに接続することによって、能動呼気弁アセンブリ６０４を閉鎖する。強制排気相中、制御システム２２０は、ソレノイド弁ＳＶ６を脱励起または非アクティブ化し（制御信号２８６を使用して）、アキュムレータＡ２の内圧（またはパイロット圧）を能動呼気弁アセンブリ６０４に接続する。これは、能動呼気弁アセンブリ６０４が閉鎖されたままにされるようにする。能動呼気弁アセンブリ６０４は、パイロット圧が患者圧力より高く、（上で説明されるように）患者接続部１０６を介して患者１０２（図１参照）によって提供される圧力にさらされる二重蛇腹部材６４４の面積が、圧力信号１０９Ｃの圧力にさらされる面積未満であるので、閉鎖されたままになる。したがって、２つの圧力が等しい場合でも、二重蛇腹部材６４４の閉鎖端６６６は、弁座６８０に対して閉鎖位置に移動する、またはそこに留まるであろう。排痰補助モードにおいて、アキュムレータＡ２内の圧力は、ゼロに設定されることに留意されたい。強制排気の開始時、患者圧力は、圧力信号１０９Ｃより高く、したがって、呼気弁は、開放する。これは、圧力がより高速に降下し、より大きな強制排気流動を生成するので、有益である。患者圧力が大気圧を下回って降下すると、能動呼気弁アセンブリ６０４は、閉鎖し、周囲ガスが患者回路の中に進入することを防止する。
【０４５１】
（分泌物トラップ）
従来の排痰補助処置中、患者接続部１０６（例えば、気管切開管）は、排痰補助管類（例えば、約２２ｍｍの内径を有する管類）によって排痰補助デバイスに空気圧制御式で接続される。非限定的例として、患者接続部１０６（例えば、気管切開管）は、約１５ｍｍの外径と、約８ｍｍの内径とを有し得る。現在の実践は、２２ｍｍの外径および１５ｍｍの内径を有するコネクタまたはアダプタ等のコネクタを利用して、排痰補助管類を患者接続部１０６に接続することである。コネクタは、直線、直角、可撓性である、またはスイベルコネクタが装備され得る。コネクタは、患者接続部１０６（例えば、気管切開管）の外径（例えば、約１５ｍｍ）から排痰補助管類の内径（例えば、約２２ｍｍ）まで遷移するアダプタとして機能する。したがって、患者接続部１０６から排痰補助管類までの流路は、急激な遷移（例えば、約１５ｍｍの内径から約２２ｍｍの内径）を含む。
【０４５２】
残念ながら、患者接続部１０６を排痰補助管類（排痰補助デバイスに接続される）に接続するために使用される現在利用可能なコネクタは、排痰補助処置によって発生させられる分泌物を捕獲するように設計されていない。患者分泌物は、強制排気相中、患者接続部１０６（例えば、気管切開管）から退出し、コネクタ内に集められ、送気相中、患者接続部１０６に向かって、および／またはその中に逆進行することが一般的であり、これは、望ましくない。このプロセスは、典型的には、分泌物が最終的に排痰補助管類の中に移行するまで、数回繰り返される。次いで、排痰補助管類は、除去され、廃棄または清掃される。
【０４５３】
図２７は、従来のコネクタの代わりに、患者接続部１０６を排痰補助管１２５２に接続し、患者回路１１０またはその一部としての役割を果たすために使用され得る分泌物トラップ１２５０を図示する。代替として、分泌物トラップ１２５０は、排痰補助管１２５２の端部１２５４に形成され得る。図２７および２８では、患者接続部１０６は、患者気道１２６２（図２８参照）に接続される気管切開管１２６０として図示されている。排痰補助管１２５２は、従来の排痰補助デバイス（図示せず）に接続され得る。
【０４５４】
代替として、分泌物トラップ１２５０は、直接、またはホース、流動ライン、導管、もしくは管を使用して、患者接続部１０６を患者回路１１０（例えば、受動患者回路４４０、能動患者回路６００等）に接続するために使用され得る。そのような実施形態では、患者回路１１０は、主要人工呼吸器接続部１０４に（および随意に、患者酸素出口１０５に）接続される。代替として、分泌物トラップ１２５０は、患者回路１１０の構成要素として実装され得る。
【０４５５】
図示される実施形態では、分泌物トラップ１２５０は、第１の端部部分１２５６と、その反対に、第２の端部部分１２５８とを有する。第１の端部部分１２５６は、患者接続部１０６に結合可能であり、第２の端部部分１２５８は、排痰補助管１２５２または患者回路１１０（図１参照）に結合可能である。
【０４５６】
図２８を参照すると、従来のコネクタ（患者接続部１０６を排痰補助管１２５２に接続するために使用され得る）と異なり、分泌物トラップ１２５０は、排痰補助処置中、患者分泌物１２６８を捕獲するように構成される。図２７を参照すると、分泌物トラップ１２５０の内部幾何学形状は、第１および第２の内径段を生成するように構成される。第１の段は、患者接続部１０６の内径「ＩＤ１」（例えば、約８ｍｍ）から分泌物トラップ１２５０の有意により大きい内径「ＩＤ２」（例えば、約２２ｍｍを上回る）に遷移する。第２の段は、内径「ＩＤ２」からより小さい内径「ＩＤ３」（例えば、約１５ｍｍ）に遷移する。分泌物トラップ１２５０の第２の端部部分１２５８は、排痰補助管１２５２と嵌合するように構成される外径「ＯＤ」（例えば、約２２ｍｍ）を有する。
【０４５７】
小内径「ＩＤ１」は、強制排気流動（図２８では矢印１２７０によって識別される）に分泌物を動員する高速の第１の速度を持たせる。より大きい内径「ＩＤ２」への第１の（急激）段は、強制排気流動の速度がより低い第２の速度に低下することをもたらす。速度のこの低下は、分泌物１２６８（図２８参照）がより大きい内径「ＩＤ２」によって生成されるウェル１２７４内に沈下または集まることをもたらす。ウェル１２７４は、吸気流動（図２８では矢印１２７２によって識別される）中、分泌物１２６８（図２８参照）を再動員から保護する。さらに、患者分泌物は、典型的には、それらが除去され得るまでそれらをウェル１２７４内に保持することに役立つ高表面張力を有し、排痰補助管１２５２または患者回路１１０（図１参照）の汚染を防止することに役立つ。
【０４５８】
前述のように、排痰補助処置は、強制排気および送気相の両方中、分泌物を移動させ得るので、一部の分泌物は、排痰補助処置後、患者接続部１０６内に留まり得る。この理由から、患者接続部１０６は、多くの場合、排痰補助処置後、これらの残りの分泌物を除去するために吸引される。
【０４５９】
図２９は、排痰補助処置中、吸引力を提供するように構成されるドレイン１２８０に接続される分泌物トラップ１２５０を図示する。したがって、分泌物トラップ１２５０は、分泌物１２６８が、排痰補助処置中、患者接続部１０６から退出するにつれて吸引される、改良された療法を提供するために使用され得る。ドレイン１２８０は、ウェル１２７４と流体連通する第１の端部部分１２８４と、吸引デバイス（例えば、図１および１６に図示される吸引アセンブリ１５２）と流体連通する第２の端部部分（図示せず）とを有する開放端付き管区分１２８２を含む。第１の端部部分１２８４は、排痰補助管１２５２または患者回路１１０（図１参照）より患者接続部１０６の近くに位置付けられ得る。吸引デバイスは、排痰補助処置中、分泌物１２６８をウェル１２７４から吸引する、陰圧（矢印１２９０として描写される）をドレイン１２８０に提供する。陰圧は、分泌物が患者接続部１０６から退出するにつれて、分泌物１２６８を開放端付き管区分１２８２の中に引き込み（その第１の端部部分１２８４を介して）、それによって、換気気道（例えば、患者回路１１０）を換気を妨害し得る分泌物がないように保つ。
【０４６０】
ドレイン１２８０は、分泌物トラップ１２５０に接続されるように説明および図示されたが、代替実施形態では、ドレイン１２８０は、患者接続部１０６またはその近傍において他の構造に接続され得る。例えば、ドレイン１２８０は、直接、患者接続部１０６に接続され得る。代替として、ドレイン１２８０は、患者回路１１０に接続され得る。
ドレイン１２８０は、以下の特徴のうちの１つ以上のものを提供し得る。
１．換気気道の改良された一掃
２．汚染の低減
３．患者接続部１０６を機械的換気（例えば、人工呼吸器１００によって提供される）から切断する必要性の低減。
【０４６１】
ドレイン１２８０は、患者回路１１０を患者１０２から切断せずに、分泌物一掃を提供するので、ドレイン１２８０は、機械的換気および排痰補助の両方を提供するように構成される人工呼吸器１００において特に有用であり得る。
本開示の実施形態は、本発明を定義するために、任意の組み合わせにおいて、以下の付記に照らして説明されることができる。
【０４６２】
Ａ１．患者回路によって人工呼吸器デバイスに接続される患者接続部を有するヒト患者に呼吸を提供する方法であって、呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有し、
呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素のボーラスを患者回路に送達することであって、患者回路は、酸素のボーラスを患者接続部に送達する、ことと、
呼吸の吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることと、
呼吸の吸気相の終了前に、空気を含む呼吸ガスを患者回路に送達することであって、患者回路は、呼吸ガスを患者接続部に送達することと
を含む、方法。
【０４６３】
Ａ２．呼吸ガスを送達する前に、呼吸のために送達される酸素のボーラスの送達が終わるまで待機することをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【０４６４】
Ａ３．呼吸のために送達される組み合わせられた酸素のボーラスおよび呼吸ガスは、ある総吸気体積を有し、
呼吸のために送達される酸素のボーラスは、総吸気体積の約７５％未満の体積を有する、
付記Ａ１に記載の方法。
【０４６５】
Ａ４．
呼吸のために送達される組み合わせられた酸素のボーラスおよび呼吸ガスは、ある総吸気体積を有し、
呼吸のために送達される酸素のボーラスは、総吸気体積の約５０％〜総吸気体積の約７５％の体積を有する、付記Ａ１に記載の方法。
【０４６６】
Ａ５．呼吸は、呼気相を有し、方法はさらに、
吸気相の開始から呼気相の終了まで継続的に患者回路に印加される場合、酸素の第１の体積を生産するであろう、酸素流量に関連付けられた酸素流量相当値を受信することを含み、呼吸のために送達される酸素のボーラスは、酸素の第１の体積未満の第２の体積を有する、付記Ａ１に記載の方法。
【０４６７】
Ａ６．弁に接続される酸素源との使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、方法は、
呼吸の吸気相の開始時またはその前に、酸素のボーラスを送達することは、弁を開放し、それによって、酸素源から患者回路への酸素流を可能にすることを含み、
呼吸の吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることは、弁を閉鎖し、それによって、酸素源から患者回路への酸素流を中止することを含む、方法。
【０４６８】
Ａ７．酸素源に接続される酸素発生器との使用のための付記Ａ６に記載の方法であって、方法は、
酸素源は、酸素発生器によって発生させられる酸素を貯蔵するように構成され、方法はさらに、
酸素源によって貯蔵されている酸素の濃度および酸素源によって貯蔵されている酸素の圧力のうちの少なくとも１つを含む値を検出することと、
検出された値が閾値を下回るかどうかを決定することと、
検出された値が閾値を下回ると決定されると、酸素発生器を動作させることと、
酸素発生器によって発生させられる酸素を酸素源に送達することと
を含む、方法。
【０４６９】
Ａ８．呼吸の吸気相の開始が患者によって始められたことを検出することをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【０４７０】
Ａ９．呼吸の吸気相の開始が患者によって始められたことを検出し、それに応答して、患者回路への酸素のボーラスの送達を始めることをさらに含む、付記Ａ１に記載の方法。
【０４７１】
Ａ１０．ユーザ規定総１回換気量との使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために送達される酸素のボーラスは、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、方法。
【０４７２】
Ａ１１．ユーザ規定ピーク吸気圧力値との使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素のボーラスの組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、方法。
【０４７３】
Ａ１２．呼吸ガスを患者回路に送達することは、患者回路の第１の入力場所において呼吸ガスを患者回路に提供することを含み、
酸素のボーラスを患者回路に送達することは、第１の入力場所より患者接続部に近い患者回路の第２の入力場所において酸素のボーラスを患者回路に提供することを含む、
付記Ａ１に記載の方法。
【０４７４】
Ａ１３．患者接続部から離れた患者回路の第１の端部部分に位置する呼吸ガス出力を有する呼吸ガス送達導管と、患者接続部に隣接する患者回路の第２の端部部分に位置する酸素出力を有する酸素送達導管との使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、呼吸ガスを患者回路に送達することは、呼吸ガスを呼吸ガス送達導管を介して呼吸ガス出力に提供することを含み、酸素のボーラスを患者回路に送達することは、酸素のボーラスを酸素送達導管を介して酸素出力に提供し、それによって、患者接続部に先立って、患者回路の少なくとも大部分に沿って、呼吸のために送達される酸素のボーラスを呼吸のために送達される呼吸ガスから分離することを含む、方法。
【０４７５】
Ａ１４．呼吸ガス送達導管と、酸素送達導管とを備えている患者回路との使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、
呼吸ガスを患者回路に送達することは、呼吸ガスを呼吸ガスを患者接続部に送達する呼吸ガス送達導管に提供することを含み、
酸素のボーラスを患者回路に送達することは、酸素のボーラスを酸素のボーラスを患者接続部に送達する酸素送達導管に提供し、それによって、患者接続部に先立って、患者回路の少なくとも一部に沿って、呼吸のために送達される酸素のボーラスを呼吸のために送達される呼吸ガスから分離することを含む、方法。
【０４７６】
Ａ１５．酸素のボーラスは、酸素送達導管から退出し、患者接続部に隣接する場所において呼吸ガス送達導管に進入する、付記Ａ１４に記載の方法。
【０４７７】
Ａ１６．酸素のボーラスは、酸素送達導管から退出し、患者接続部の約２センチメートル以内の場所において呼吸ガス送達導管に進入する、付記Ａ１４に記載の方法。
【０４７８】
Ａ１７．ボーラス体積値を受信することをさらに含み、
呼吸のために送達される酸素のボーラスは、ボーラス体積値と実質的に等しい体積を有する、付記Ａ１に記載の方法。
【０４７９】
Ａ１８．呼吸ガスを圧縮するように動作可能なコンプレッサとの使用のための付記Ａ１に記載の方法であって、呼吸ガスを患者回路に送達することは、コンプレッサによって圧縮された呼吸ガスの少なくとも一部を送達することを含む、方法。
【０４８０】
Ａ１９．酸素源と、呼吸ガスおよび酸素を受け取り、患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者に呼吸を提供するように構成されている患者回路との使用のための人工呼吸器デバイスであって、呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有し、
人工呼吸器デバイスは、
呼吸ガスを患者回路に送達するように構成されるコンプレッサと、
制御システムと
を備え、
制御システムは、
（ａ）呼吸の吸気相の開始時またはその前に、制御システムが、酸素が酸素源から患者回路に流動することを可能にすることと、
（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、制御システムが、酸素が酸素源から患者回路に流動することを防止することと、
（ｃ）呼吸の吸気相の終了前に、制御システムが、コンプレッサに呼吸ガスを患者回路に送達させることと
を行うように構成されている、人工呼吸器デバイス。
【０４８１】
Ａ２０．ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力をさらに備え、
呼吸のために患者回路に送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、
付記Ａ１９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０４８２】
Ａ２１．ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力をさらに備え、患者回路に送達される呼吸ガスおよび呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、付記Ａ１９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０４８３】
Ａ２２．呼吸ガスと、酸素を受け取り、患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者に呼吸を提供するように構成されている患者回路との使用のための人工呼吸器デバイスであって、呼吸は、開始および終了を伴う吸気相を有し、
人工呼吸器デバイスは、
呼吸ガスを患者回路に送達するように構成されるコンプレッサと、
患者回路に結合可能な患者酸素出口と、
酸素を患者回路に送達するように構成されている酸素源と、
制御システムと、
を備え、
制御システムは、
（ａ）呼吸の吸気相の開始時またはその前に、制御システムが、酸素が酸素源から患者回路に流動することを可能にすることと、
（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、制御システムが、酸素が酸素源から患者回路に流動することを防止することと、
（ｃ）呼吸の吸気相の終了前に、制御システムが、コンプレッサに呼吸ガスを患者回路に送達させることと
を行うように構成されている、人工呼吸器デバイス。
【０４８４】
Ａ２３．ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力をさらに備え、
呼吸のために患者回路に送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、
付記Ａ２２に記載の人工呼吸器デバイス。
【０４８５】
Ａ２４．ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力をさらに備え、患者回路に送達される呼吸ガスおよび呼吸のために患者回路に流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、付記Ａ２２に記載の人工呼吸器デバイス。
【０４８６】
Ａ２５．患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者との使用のための換気システムであって、システムは、
酸素を患者回路に結合可能な患者酸素出口に送達するように構成されている酸素源と、
呼吸ガスを患者回路に結合可能な人工呼吸器接続部に送達するように構成されているコンプレッサであって、人工呼吸器接続部は、患者酸素出口と異なる、コンプレッサと、
制御システムと
を備え、
制御システムは、
呼吸の吸気相を識別することと、
酸素源に、吸気相の前または吸気中に酸素を患者酸素出口に送達するように命令することであって、酸素源は、酸素を患者酸素出口に送達するための命令に応答して、酸素を患者酸素出口に送達するように構成されている、ことと、
コンプレッサに、吸気相中、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するように命令することであって、コンプレッサは、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するための命令に応答して、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達するように構成されている、ことと
を行うように構成されている、システム。
【０４８７】
Ａ２６．コンプレッサおよび人工呼吸器接続部は、人工呼吸器を構成し、酸素源は、人工呼吸器の外部にある、付記Ａ２５に記載の換気システム。
【０４８８】
Ａ２７．酸素源は、人工呼吸器の内部酸素源を備え、人工呼吸器は、内部酸素源と流体連通する酸素入口を有し、換気システムはさらに、酸素入口と流体連通している外部酸素源を備え、外部酸素源は、酸素を外部酸素源から内部酸素源に送達する、付記Ａ２５に記載の換気システム。
【０４８９】
Ａ２８．酸素源と流体連通している酸素発生器をさらに備え、酸素発生器は、酸素を酸素源に送達する、付記Ａ２５に記載の換気システム。
【０４９０】
Ａ２９．コンプレッサ、酸素源、および酸素発生器は、人工呼吸器を構成する、付記Ａ２８に記載の換気システム。
【０４９１】
Ａ３０．コンプレッサおよび酸素源は、人工呼吸器を構成し、酸素発生器は、人工呼吸器の外部にある、付記Ａ２８に記載の換気システム。
【０４９２】
Ａ３１．ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力を有するユーザインターフェースをさらに備え、ユーザインターフェースは、ユーザ規定総１回換気量を制御システムに提供するように構成され、
制御システムは、第１の体積および第２の体積を決定するように構成され、
呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために送達される酸素は、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、
付記Ａ２５に記載の換気システム。
【０４９３】
Ａ３２．ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力を有するユーザインターフェースをさらに備え、ユーザインターフェースは、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を制御システムに提供するように構成され、
呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、付記Ａ２５に記載の換気システム。
【０４９４】
Ｂ１．患者接続部を有するヒト患者に呼吸を提供する方法であって、患者接続部は、第１の人工呼吸器接続部および異なる第２の人工呼吸器接続部を有する人工呼吸器に患者回路によって接続され、第１および第２の人工呼吸器接続部の各々は、患者回路と流体連通し、
方法は、
人工呼吸器を用いて、呼吸の吸気相の始まりを識別することと、
吸気相の前または吸気中に酸素のボーラスを第１の人工呼吸器接続部に送達することと、
吸気相中、空気を含む呼吸ガスを第２の人工呼吸器接続部に送達することと
を含み、
人工呼吸器は、第１の人工呼吸器接続部に送達される酸素のボーラスを第２の人工呼吸器接続部に送達される呼吸ガスから分離する、方法。
【０４９５】
Ｂ２．酸素のボーラスは、呼吸の吸気相の始まり時に送達される、付記Ｂ１に記載の方法。
【０４９６】
Ｂ３．人工呼吸器を用いて、呼吸の吸気相の終了を識別することと、
吸気相の終了前に、酸素のボーラスの送達を終えることと
をさらに含み、
呼吸ガスは、酸素のボーラスの送達が終わった後に送達される、付記Ｂ１に記載の方法。
【０４９７】
Ｂ４．人工呼吸器を用いて、呼吸のために送達される酸素のボーラスの体積を決定することをさらに含む、付記Ｂ１に記載の方法。
【０４９８】
Ｂ５．ユーザ規定総１回換気量との使用のための付記Ｂ１に記載の方法であって、呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために送達される酸素のボーラスは、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、方法。
【０４９９】
Ｂ６．ユーザ規定ピーク吸気圧力値との使用のための付記Ｂ１に記載の方法であって、呼吸ガスおよび呼吸のために送達される酸素のボーラスの組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、方法。
【０５００】
Ｂ７．患者回路に結合可能な患者接続部を有するヒト患者との使用のための人工呼吸器デバイスであって、人工呼吸器デバイスは、
患者回路に結合可能な人工呼吸器接続部と、
人工呼吸器接続部と流体連通する１つ以上の第１の流動導管と、
呼吸ガスを１つ以上の第１の流動導管に送達するように構成されているコンプレッサであって、１つ以上の第１の流動導管は、呼吸ガスを人工呼吸器接続部に送達する、コンプレッサと、
患者回路に結合可能な患者酸素出口と、
患者酸素出口と流体連通する１つ以上の第２の流動導管と、
酸素を１つ以上の第２の流動導管に送達するように構成されている酸素源であって、１つ以上の第２の流動導管は、酸素を患者酸素出口に送達する、酸素源と
を備え、
患者酸素出口および１つ以上の第２の流動導管は、酸素を１つ以上の第１の流動導管および人工呼吸器接続部に送達される呼吸ガスから分離する、人工呼吸器デバイス。
【０５０１】
Ｂ８．１つ以上の第２の流動導管は、第１の導管および第２の導管を含み、人工呼吸器デバイスは、弁をさらに備え、
第１の導管は、弁と流体連通し、酸素を酸素源から弁に送達し、第２の導管は、弁と流体連通し、酸素を弁から患者酸素出口に送達し、弁を開放することは、酸素が酸素源から患者酸素出口に第１および第２の導管を通して流動することを可能にし、弁を閉鎖することは、酸素が酸素源から患者酸素出口に第１および第２の導管を通して流動することを防止する、付記Ｂ７に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０２】
Ｂ９．制御システムをさらに備え、制御システムは、
（ａ）呼吸の吸気相の開始時またはその前に、弁を開放し、それによって、酸素が酸素源から患者酸素出口に流動することを可能にすることと、
（ｂ）呼吸の吸気相の終了前に、弁を閉鎖し、それによって、酸素が酸素源から患者酸素出口に流動することを防止することと、
（ｃ）コンプレッサに、呼吸の吸気相の終了前に、呼吸ガスを送達するように命令することと
を行うように構成されている、付記Ｂ８に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０３】
Ｂ１０．ユーザ規定総１回換気量を受信するように構成されている入力をさらに備え、
呼吸のために送達される呼吸ガスは、第１の体積を有し、
呼吸のために流動することを可能にされる酸素は、第２の体積を有し、
組み合わせられた第１および第２の体積は、ユーザ規定総１回換気量と実質的に等しい、
付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０４】
Ｂ１１．ユーザ規定ピーク吸気圧力値を受信するように構成されている入力をさらに備え、送達される呼吸ガスおよび呼吸のために流動することを可能にされる酸素の組み合わせられた圧力は、ユーザ規定ピーク吸気圧力値を超えない、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０５】
Ｂ１２．制御システムは、コンプレッサに、弁が閉鎖された後、呼吸ガスを送達するように命令するように構成される、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０６】
Ｂ１３．ユーザ選択パラメータ値を受信するように構成されるユーザ入力をさらに備え、制御システムは、少なくとも部分的にユーザ選択パラメータ値に基づいて決定される酸素の体積が弁を通して流動するまで、弁を開放したままにするように構成されている、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０７】
Ｂ１４．酸素源は、酸素を貯蔵するように構成され、人工呼吸器デバイスはさらに、
酸素源と流体連通している酸素発生器と、
信号を制御システムに提供するように構成されているセンサと
を備え、
信号は、酸素源によって貯蔵されている酸素の濃度および酸素源によって貯蔵されている酸素の圧力のうちの少なくとも１つをエンコードし、制御システムは、信号を使用して、酸素源によって貯蔵されている酸素の量が閾値未満であるかどうかを決定することと、制御システムが酸素源によって貯蔵されている酸素の量が閾値未満であることを決定すると、酸素発生器を動作させ、酸素を酸素源に送達することとを行うように構成されている、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５０８】
Ｂ１５．患者回路内の流量を検出し、流量をエンコードする信号を送信するように構成されているセンサを有する患者回路との使用のための付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイスであって、制御システムは、信号をセンサから受信し、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成されている、人工呼吸器デバイス。
【０５０９】
Ｂ１６．１つ以上の第１の流動導管のうちの１つ内の流量を検出し、流量をエンコードする信号を制御システムに送信するように構成されているセンサをさらに備え、制御システムは、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成されている、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５１０】
Ｂ１７．呼吸ガスの少なくとも一部を１つ以上の第１の流動導管のうちの少なくとも１つを介してコンプレッサに送達するように構成されているアキュムレータと、
１つ以上の第１の流動導管のうちの少なくとも１つの内側の流量を検出し、流量をエンコードする信号を制御システムに送信するように構成されているセンサと
をさらに備え、
制御システムは、信号を使用して、患者が吸気相の開始を始めたときを検出するように構成されている、付記Ｂ９に記載の人工呼吸器デバイス。
【０５１１】
Ｃ１．酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器であって、圧力スイング吸着酸素発生器は、高圧および低圧を発生させる圧力源との使用のためであり、圧力スイング吸着酸素発生器は、
窒素吸収性材料床を有する吸着床と、
吸着床の圧力スイング吸着を制御するための多位置回転弁と
を備え、
多位置回転弁は、圧力源と流体連通するために圧力源に結合可能であり、かつ吸着床と流体連通し、回転弁は、第１および第２の回転位置を有するカムを含み、回転弁は、カムの第１の回転位置において、圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える、圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１２】
Ｃ２．吸着床に接続されている酸素貯蔵ユニットと、
カムが第１の回転位置にあるとき、感知された第１の条件に応じて、吸着床内で発生させられた酸素が酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする第１の調整器と、
カムが第２の回転位置にあるとき、感知された第２の条件に応じて、酸素貯蔵ユニット内の酸素の一部が吸着床に進入し、吸着床から窒素をパージすることを補助することを可能にする第２の調整器と
をさらに含む、付記Ｃ１に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１３】
Ｃ３．酸素貯蔵ユニットと、
吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第１の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力まで上昇したことに応答して、第１の圧力調整器は、吸着床の圧力を事前選択された第１の圧力に調整し、吸着床内で発生させられた酸素が第１の圧力調整器を通り酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする、第１の圧力調整器と、
吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第２の圧力調整器と
をさらに含み、
吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回る事前選択された第２の圧力まで降下したことに応答して、第２の圧力調整器は、吸着床の圧力を事前選択された第２の圧力に調整し、酸素貯蔵ユニット内に貯蔵された酸素が第２の圧力調整器を通り吸着床に移動することを可能にする、付記Ｃ１に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１４】
Ｃ４．第１の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回るとき、吸着床と酸素貯蔵ユニットとの間の第１の圧力調整器を通した流体連通を防止し、第２の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第２の圧力を上回るとき、酸素貯蔵ユニットと吸着床との間の第２の圧力調整器を通した流体連通を防止する、付記Ｃ３に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１５】
Ｃ５．酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器であって、
高圧および低圧を発生させる圧力源と、
窒素吸収性材料床を有する吸着床と、
吸着床の圧力スイング吸着を制御するために、圧力源および吸着床と流体連通している多位置回転弁と
を備え、
多位置回転弁は、第１および第２の回転位置を有するカムを含み、カムの第１の回転位置において、回転弁圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、回転弁圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える、圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１６】
Ｃ６．圧力源は、コンプレッサであり、発生させられる高圧は、陽圧であり、発生させられる低圧は、陰圧である、付記Ｃ５に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１７】
Ｃ７．酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器であって、圧力スイング吸着酸素発生器は、高圧および低圧を発生させる圧力源との使用のためであり、
窒素吸収性材料床を有する吸着床と、
吸着床の圧力スイング吸着を制御するための多位置回転弁と
を備え、
多位置回転弁は、圧力源と流体連通するために圧力源に結合可能であり、かつ吸着床と流体連通し、回転弁は、
少なくとも第１および第２の回転位置を有するカムと、
カムを回転させるように構成されている回転アクチュエータと、
カムの回転位置に応答して動作可能な複数の弁と
を有し、
カムの第１の回転位置において、弁のうちの少なくとも１つは、圧力源によって発生させられる高圧を吸着床に伝え、カムの第２の回転位置において、弁のうちの少なくとも１つは、圧力源によって発生させられる低圧を吸着床に伝える、圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１８】
Ｃ８．出力ポートにおいて高圧であり、入力ポートにおいて低圧であるコンプレッサである圧力源との使用のための付記Ｃ７に記載の圧力スイング吸着酸素発生器であって、複数の弁は、第１、第２、第３、および第４の弁を含み、それらの各々は、第１のポートと第２のポートとを有し、第１のポートと第２のポートとは、第１の状態において互いに流体連通し、第２の状態において互いとの流体連通から外れ、第１の状態と第２の状態との間で選択的に移動可能であり、
第１の弁の第１のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、第１の弁の第２のポートは、大気と流体連通し、
第２の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第２の弁の第２のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、
第３の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第３の弁の第２のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、
第４の弁の第１のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、第４の弁の第２のポートは、酸素が分離されるべき空気の供給源と流体連通し、
第１、第２、第３、および第４の弁は、カムの回転に応答して、反復される順で第１の状態と第２の状態との間で移動させられ、カムが第１の回転位置にあるとき、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第２の回転位置にあるとき、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にある、圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５１９】
Ｃ９．第１および第３の弁は、第１の状態と第２の状態との間で一致してカムによって移動させられ、第２および第４の弁は、第１の状態と第２の状態との間で一致してカムによって移動させられる、付記Ｃ８に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２０】
Ｃ１０．カムは、第１および第２のカムローブを有し、さらに、第３および第４の回転位置を有し、カムが第１の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第２の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、カムが第３の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、カムが第４の回転位置に移動させられると、第１のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にある、付記Ｃ８に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２１】
Ｃ１１．弁の各々は、
ポペット部材と、
弁座開口を有する弁座と、
カム従動子を有するプッシュロッド部材と
を含み、
カム従動子は、カムの回転に応答して、第１のカムの回転位置と第２のカムの回転位置との間のプッシュロッドの移動のためにカムに当接し、ポペット部材は、プッシュロッド部材とともに移動するためにプッシュロッド部材に結合され、プッシュロッド部材は、カムの回転に応答して、ポペット部材を弁座との着座させられた配列となるように、およびそこから外れるように移動させ、弁座開口を閉鎖および開放する、付記Ｃ７に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２２】
Ｃ１２．弁の各々はさらに、カムに向かって開放する端部を伴う筐体を含み、ポペット部材および弁座は、筐体端部開口部を通して延びているプッシュロッドとともに筐体内に位置付けられ、弁の各々はさらに、弁座とカムとの間に位置付けられている可撓性ダイヤフラムを含み、撓性ダイヤフラムは、それを通してプッシュロッドが延びている開口部を有し、ダイヤフラムは、筐体端部開口部を閉鎖し、筐体に結合されている周辺部分と、プッシュロッドとともに移動するためにプッシュロッドに結合されている中心部分とを有し、ダイヤフラムは、有効面積を有し、ポペット弁は、弁座開口を閉鎖する閉鎖面積を有し、ダイヤフラムの有効面積とポペット弁の閉鎖面積とは、ポペット弁が弁座と着座させられた配列にあるとき、弁座とダイヤフラムとの間のチャンバ内の圧力から生じるプッシュロッドへの力を相殺し、それによって、プッシュロッド部材のカム従動子への力を低減させるようにサイズを決定されている、付記Ｃ１１に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２３】
Ｃ１３．酸素を空気から分離するための圧力スイング吸着酸素発生器であって、
入力ポートおよび出力ポートを有するコンプレッサと、
窒素吸収性材料床を有する吸着床と、
吸着床の圧力スイング吸着を制御するための多位置回転弁と
を備え、
多位置回転弁は、コンプレッサおよび吸着床と流体連通し、
回転弁は、
カムと、
カムを回転させるように構成されている回転アクチュエータと、
第１、第２、第３、および第４の弁と
を有し、
第１、第２、第３、および第４の弁の各々は、第１のポートと第２のポートとを有し、第１のポートと第２のポートとは、第１の状態において互いに流体連通し、第２の状態において互いとの流体連通から外れ、カムの回転位置に応答して、第１の状態と第２の状態との間で選択的に移動可能であり、
第１の弁の第１のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、第１の弁の第２のポートは、大気と流体連通し、
第２の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第２の弁の第２のポートは、コンプレッサ出力ポートと流体連通し、
第３の弁の第１のポートは、吸着床と流体連通し、第３の弁の第２のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、
第４の弁の第１のポートは、コンプレッサ入力ポートと流体連通し、第４の弁の第２のポートは、酸素が吸着床において分離されるべき空気の供給源と流体連通し、
第１、第２、第３、および第４の弁は、カムの回転に応答して、反復される順で第１の状態と第２の状態との間で移動させられ、第１の期間中、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、それによって、高圧における空気は、吸着床に伝えられ、窒素を空気から分離し、酸素を発生させ、第１の期間後に生じる第２の期間中、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、それによって、窒素は、吸着床からパージされる、圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２４】
Ｃ１４．
吸着床に接続されている酸素貯蔵ユニットと、
第１の期間中、感知された第１の条件に応じて、吸着床内で発生させられた酸素が酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする第１の調整器と、
第２の期間中、感知された第２の条件に応じて、酸素貯蔵ユニット内の酸素の一部が吸着床に進入し、窒素を吸着床からパージすることを補助することを可能にする第２の調整器と
をさらに含む、付記Ｃ１３に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２５】
Ｃ１５．
酸素貯蔵ユニットと、
吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第１の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力まで上昇したことに応答して、第１の圧力調整器は、吸着床の圧力を事前選択された第１の圧力に調整し、吸着床内で発生させられた酸素が第１の圧力調整器を通り酸素貯蔵ユニットに移動することを可能にする、第１の圧力調整器と、
吸着床に接続され、かつ酸素貯蔵ユニットに接続されている第２の圧力調整器であって、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回る事前選択された第２の圧力まで降下したことに応答して、第２の圧力調整器は、吸着床の圧力を事前選択された第２の圧力に調整し、酸素貯蔵ユニット内に貯蔵された酸素が第２の圧力調整器を通り吸着床に移動することを可能にする、第２の圧力調整器と
をさらに含む、付記Ｃ１３に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２６】
Ｃ１６．第１の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第１の圧力を下回るとき、吸着床と酸素貯蔵ユニットとの間の第１の圧力調整器を通した流体連通を防止し、第２の圧力調整器は、吸着床の圧力が事前選択された第２の圧力を上回るとき、酸素貯蔵ユニットと吸着床との間の第２の圧力調整器を通した流体連通を防止する、付記Ｃ１５に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２７】
Ｃ１７．第２の期間後に生じる第３の期間中、第２および第４の弁は、第１の状態にあり、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、それによって、高圧における空気は、吸着床に伝えられ、窒素を空気から分離し、酸素を発生させ、第３の期間後に生じる第４の期間中、第１および第３の弁は、第１の状態にあり、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、それによって、窒素は、吸着床からパージされる、付記Ｃ１３に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２８】
Ｃ１８．第１および第３の弁は、カムの対向側に互いに反対に位置付けられ、第２および第４の弁は、カムの対向側に互いに反対に位置付けられる、付記Ｃ１３に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５２９】
Ｃ１９．カムは、第１および第２のカムローブを有し、第１の期間中、第１のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、第２の期間中、第１のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にあり、第３の期間中、第１のカムローブは、第２の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第４の弁を第１の状態に移動させ、第１および第３の弁は、第２の状態にあり、第４の期間中、第１のカムローブは、第３の弁を第１の状態に移動させ、第２のカムローブは、第１の弁を第１の状態に移動させ、第２および第４の弁は、第２の状態にある、付記Ｃ１８に記載の圧力スイング吸着酸素発生器。
【０５３０】
Ｄ１．統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器は、
人工呼吸器接続部であって、患者回路は、人工呼吸器接続部との流体連通のために人工呼吸器接続部と接続可能である、人工呼吸器接続部と、
換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、
人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるために、ユーザ入力に応答して動作可能であるコントローラであって、コントローラは、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、陰圧を人工呼吸器接続部に伝える、人工呼吸器。
【０５３１】
Ｄ２．排痰補助弁は、１０〜７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、−１０〜−７０ｃｍＨ２Ｏの患者気道圧を発生させるために十分な陰圧を人工呼吸器接続部に伝える、付記Ｄ１に記載の人工呼吸器。
【０５３２】
Ｄ３．統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器は、
排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、患者回路は、人工呼吸器接続部との流体連通のために人工呼吸器接続部と接続可能である、人工呼吸器接続部と、
換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器サブシステムと、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、空気の流動をコンプレッサ入口に向かわせ、加速された空気の流動をコンプレッサ出口から患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせ、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、強制排気ガスの流動を患者からコンプレッサ入口に向かわせ、加速された強制排気ガスの流動をコンプレッサ出口から排気する、人工呼吸器。
【０５３３】
Ｄ４．人工呼吸器が換気モードにあるとき、排痰補助弁は、第１の状態における動作のために保持されている、付記Ｄ３に記載の人工呼吸器。
【０５３４】
Ｄ５．人工呼吸器部分は、換気モードにおいて、第１の状態における動作のために保持されている排痰補助弁を用いて、換気空気をコンプレッサ入口に向かわせることによって、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる、付記Ｄ３に記載の人工呼吸器。
【０５３５】
Ｄ６．統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器は、
排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、患者回路は、人工呼吸器接続部との流体連通のために人工呼吸器接続部と接続可能である、人工呼吸器接続部と、
換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
排痰補助弁は、
第１のチャンバと、
第２のチャンバと、
第３のチャンバと、
空気の供給源と流体連通している弁空気取入口開口と、
弁排気出口開口と、
コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口開口と、
コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口開口と、
第１の開口であって、第１のチャンバおよび第２のチャンバは、第１の開口を通して流体連通する、第１の開口と、
第２の開口であって、第２のチャンバおよび第３のチャンバは、第２の開口を通して流体連通する、第２の開口と、
人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口と、
第１の開口を閉鎖する第１の位置と弁空気取入口開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第１の弁部材と、
弁排気出口開口を閉鎖する第１の位置と第２の開口を閉鎖する第２の位置との間で移動可能な第２の弁部材であって、
排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第１の位置にあり、第２の弁部材は、第２の弁部材の第１の位置にあり、
排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第２の位置にあり、第２の弁部材は、第２の弁部材の第２の状態にある、
第２の弁部材と、
第１および第２の弁部材を排痰補助の送気相のためのそれらの第１の位置に移動させ、第１および第２の弁部材を排痰補助の強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるように構成されている弁アクチュエータと
を備えている、人工呼吸器。
【０５３６】
Ｄ７．人工呼吸器が換気モードにあるとき、排痰補助弁は、第１の状態における動作のために保持されている、付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５３７】
Ｄ８．人工呼吸器部分は、換気モードにおいて、第１の状態における動作のために保持されている排痰補助弁を用いて、換気空気をコンプレッサ入口に向かわせることによって、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる、付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５３８】
Ｄ９．第１および第２の弁部材は、接続部材に取り付けられており、弁アクチュエータは、接続部材を、第１および第２の弁部材を排痰補助の送気相のためのそれらの第１の位置に移動させるための第１の位置と、第１および第２の弁部材を排痰補助の強制排気相のためのそれらの第２の位置に移動させるための第２の位置とに移動するように構成されている、付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５３９】
Ｄ１０．弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、電磁コイルおよび永久磁石のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、静止しており、電磁コイルならびに永久磁石は、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、付記Ｄ９に記載の人工呼吸器。
【０５４０】
Ｄ１１．第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、第１の永久ラッチ磁石および第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第２の永久ラッチ磁石および第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、付記Ｄ１０に記載の人工呼吸器。
【０５４１】
Ｄ１２．永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とをさらに含み、永久ラッチ磁石および強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するためのそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、付記Ｄ１０に記載の人工呼吸器。
【０５４２】
Ｄ１３．弁アクチュエータは、静止電磁コイルと、移動可能な永久磁石とを含み、電磁コイルは、静止コイル筐体内に位置付けられ、接続部材は、静止コイル筐体を通して延びており、永久磁石は、コイル筐体内に位置付けられ、電磁コイルは、永久磁石の周りに延びており、永久磁石は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、電磁コイルとの磁気相互作用のために位置付けられ、電磁コイルと永久磁石とは、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、付記Ｄ９に記載の人工呼吸器。
【０５４３】
Ｄ１４．第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、第１の永久ラッチ磁石および第１の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第２の永久ラッチ磁石および第２の強磁性部材部分のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、他方は、静止しており、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の部材をその第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、付記Ｄ１３に記載の人工呼吸器。
【０５４４】
Ｄ１５．一体として接続部材とともに移動するためにコイル筐体内の接続部材に取り付けられている第１および第２の永久ラッチ磁石と、第１および第２の強磁性部材部分とをさらに含み、第１の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置に保持するためのそれらの第１の位置にあるとき、第１の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられ、第２の永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第２の位置に保持するためのそれらの第２の位置にあるとき、第２の強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、付記Ｄ１３に記載の人工呼吸器。
【０５４５】
Ｄ１６．第１の強磁性部材部分は、コイル筐体の第１の端部部分であり、第２の強磁性部材部分は、コイル筐体の第２の端部部分である、付記Ｄ１５に記載の人工呼吸器。
【０５４６】
Ｄ１７．一体として接続部材とともに移動するためにコイル筐体内の接続部材に取り付けられる永久ラッチ磁石と、強磁性部材部分とをさらに含み、永久ラッチ磁石は、電磁コイルが脱励起されているとき、第１および第２の弁部材が第１および第２の弁部材をそれらの第１および第２の位置のうちの一方に保持するためのそれらの第１および第２の位置のうちのそのような一方にあるとき、強磁性部材部分に十分に近接して位置付けられている、付記Ｄ１３に記載の人工呼吸器。
【０５４７】
Ｄ１８．接続部材は、第２のチャンバを通して完全に延び、第１の開口を通して第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、第２の開口を通して第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有する細長いシャフトであって、第１の弁部材は、弁空気取入口開口と第１の開口との間において第１のチャンバ内のシャフトの第１の端部部分に取り付けられ、第２の弁部材は、弁排気出口開口と第２の開口との間において第３のチャンバ内のシャフトの第２の端部部分に取り付けられている、付記Ｄ９に記載の人工呼吸器。
【０５４８】
Ｄ１９．弁アクチュエータは、電磁コイルと、永久磁石とを含み、電磁コイルおよび永久磁石のうちの一方は、一体としての接続部材との移動のために接続部材に取り付けられ、接続部材と同心状に配列され、電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、静止しており、電磁コイルと永久磁石とは、電磁コイルが第１および第２の弁部材をそれらの第１の位置と第２の位置との間で移動させるために選択的に励起されると、磁気的に相互作用する、付記Ｄ９に記載の人工呼吸器。
【０５４９】
Ｄ２０．電磁コイルおよび永久磁石のうちの他方は、接続部材と同心状に配列されている、付記Ｄ１９に記載の人工呼吸器。
【０５５０】
Ｄ２１．第１、第２、および第３のチャンバは、弁体内にある、付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５５１】
Ｄ２２．第１、第２、および第３のチャンバは、弁体内で線形配列にあり、接続部材は、第２のチャンバを通して完全に延び、第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分と、第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分とを有する細長いシャフトである、付記Ｄ２１に記載の人工呼吸器。
【０５５２】
Ｄ２３．弁空気取入口開口、第１の開口、第２の開口、および弁排気出口開口は、線形整列にあり、接続部材は、弁空気取入口開口、第１の開口、第２の開口、および弁排気出口開口と同軸整列している細長いシャフトであり、シャフトは、第２のチャンバを通して完全に延び、シャフトは、第１の開口を通して第１のチャンバの中に延びている第１の端部部分であって、第１の弁部材は、第１のチャンバ内で第１の端部部分に取り付けられ、第１の開口と弁空気取入口開口との間でシャフトとともに移動可能である、第１の端部部分と、第２の開口を通して第３のチャンバの中に延びている第２の端部部分であって、第２の弁部材は、第３の開口内で第２の端部部分に取り付けられ、弁排気出口開口と第２の開口との間でシャフトとともに移動可能である、第２の端部部分とを有する、付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５５３】
Ｄ２４．第１の弁部材が第１の位置にあるときに第１の弁部材によって閉鎖される第１の開口の面積と、第２の弁部材が第１の位置にあるときに第２の弁部材によって閉鎖される弁排気出口開口の面積とは、第３の開口から伝送される第２のチャンバ内の空気圧から生じる実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されており、
第１の弁部材の第２の位置にあるときに第１の弁部材によって閉鎖される弁空気取入口開口の面積と、第２の弁部材の第２の位置にあるときに第２の弁部材によって閉鎖される第２の開口の面積とは、第３の開口から伝送される第２のチャンバ内の空気圧から生じる実質的に等しく、かつ反対に向けられた力を第１および第２の弁部材上に生産するようにサイズを決定されている、
付記Ｄ６に記載の人工呼吸器。
【０５５４】
Ｄ２５．統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、患者の患者接続部と流体連通している患者回路との使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器は、
排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
人工呼吸器接続部であって、患者回路は、人工呼吸器接続部との流体連通のために人工呼吸器接続部に接続可能である、人工呼吸器接続部と、
換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
コンプレッサ入口およびコンプレッサ出口を有するコンプレッサであって、コンプレッサは、コンプレッサ入口に入力されたガス状流体を加速し、加速されたガス状流体をコンプレッサ出口から外に送達するように動作可能である、コンプレッサと、
排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁と
を備え、
排痰補助弁は、
空気の供給源と流体連通している弁空気取入口と、
弁排気出口と、
コンプレッサ入力と流体連通している弁からコンプレッサへの出口と、
コンプレッサ出力と流体連通しているコンプレッサから弁への入口と、
第１の弁部材の第１の位置と第１の弁部材の第２の位置との間で移動可能な第１の弁部材と、
第２の弁部材の第１の位置と第２の弁部材の第２の位置との間で移動可能な第２の弁部材と、
人工呼吸器接続部と流体連通している第３の開口であって、
排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第１の位置にあり、空気の供給源からの空気の流動が弁空気取入口に進入し、弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、空気の流動が弁空気取入口に進入し、直接第３の開口に流動することを遮断し、第２の弁部材は、第２の弁部材の第１の位置にあり、コンプレッサ出口からの加速された空気の流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、患者への送達のために人工呼吸器接続部への流動のために第３の開口を通して流動することを可能にする一方、コンプレッサ出口からの加速された空気の流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、弁排気出口を通して流動することを遮断し、
排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、第１の弁部材は、第１の弁部材の第２の位置にあり、患者からの強制排気ガスの流動が第３の開口に進入し、弁からコンプレッサへの出口を通して流動し、コンプレッサ入口に進入することを可能にする一方、患者からの強制排気ガスの流動が第３の開口に進入し、弁空気取入口を通して流動することを遮断し、第２の弁部材は、第２の弁部材の第２の状態にあり、加速された強制排気ガスの流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、弁排気出口を通して流動することを可能にする一方、加速された強制排気ガスの流動がコンプレッサから弁への入口に進入し、第３の開口に流動することを遮断する、
第３の開口と、
第１および第２の弁部材を排痰補助の送気相のための第１および第２の弁部材の第１の位置に移動させ、第１および第２の弁部材を排痰補助の強制排気相のための第１および第２の弁部材の第２の位置に移動させるように構成されている弁アクチュエータと、
を備えている、人工呼吸器。
【０５５５】
Ｅ１．患者接続部と患者回路との間での使用のための分泌物トラップであって、分泌物トラップは、
患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、
患者回路との流体連通のために患者回路に接続可能な第２の接続部分と、
第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置している中心部分と
を備え、
中心部分は、
第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、
第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分と、
第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置している分泌物収集ウェルと
を有し、
分泌物収集ウェルは、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定されている、分泌物トラップ。
【０５５６】
Ｅ２．第１の接続部分は、第１の断面積を有し、第２の接続部分は、第２の断面積を有し、分泌物収集ウェルは、第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置しているチャンバであり、チャンバは中心部分に進入する分泌物を捕捉し、分泌物収集チャンバ内に保持するために、第１の接続部分の第１の断面より十分に大きい少なくとも第３の断面積を伴うその長手方向に延びている部分を有している、付記Ｅ１に記載の分泌物トラップ。
【０５５７】
Ｅ３．分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために分泌物収集ウェルと流体連通しているドレインをさらに含む、付記Ｅ１に記載の分泌物トラップ。
【０５５８】
Ｅ４．吸引源との使用のための付記Ｅ１に記載の分泌物トラップであって、分泌物トラップは、分泌物収集ウェルと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために、分泌物収集ウェルへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、分泌物トラップ。
【０５５９】
Ｅ５．ドレインの第１の端部部分は、分泌物収集ウェルの第２の端部部分より第１の端部部分に近い場所において分泌物収集ウェルと流体連通している、付記Ｅ４に記載の分泌物トラップ。
【０５６０】
Ｅ６．内部通路を有する接続部分を伴う患者接続部と内部通路を有する接続部分を伴う排痰補助導管との間での使用のための分泌物トラップであって、
患者接続部との流体連通のために患者接続部の接続部分に接続可能な第１の接続部分であって、第１の接続部分は、内部通路を有する、第１の接続部分と、
排痰補助導管との流体連通のために排痰補助導管の接続部分に接続可能な第２の接続部分であって、第２の接続部分は、内部通路を有する、第２の接続部分と、
第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置している分泌物収集チャンバと
を備え、
分泌物収集チャンバは、第１の接続部分に向かって位置するチャンバの第１の端部部分と、第２の接続部分に向かって位置するチャンバの第２の端部部分と有し、第１の接続部分の通路および患者接続部の接続部分の通路のうちの一方は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための流動開口を画定し、第２の接続部分の通路および排痰補助導管の接続部分の通路のうちの一方は、チャンバの第２の端部部分において分泌物収集チャンバのための流動開口を画定し、分泌物収集チャンバは、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定されるウェル部分を有する、分泌物トラップ。
【０５６１】
Ｅ７．分泌物チャンバは、長手方向に延びている部分を有し、長手方向に延びている部分は、チャンバの第１の端部部分において流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために、分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う、付記Ｅ６に記載の分泌物トラップ。
【０５６２】
Ｅ８．分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインをさらに含む、分泌物トラップ。
【０５６３】
Ｅ９．吸引源との使用のための付記Ｅ６に記載の分泌物トラップであって、分泌物トラップは、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、分泌物トラップ。
【０５６４】
Ｅ１０．ドレインの第１の端部部分は、チャンバの第２の端部部分よりチャンバの第１の端部部分に近い場所において分泌物収集チャンバと流体連通している、付記Ｅ９に記載の分泌物トラップ。
【０５６５】
Ｅ１１．患者回路との使用のための統合された分泌物トラップを伴う患者接続部であって、
患者呼吸導管部分と、
チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバと
を備え、
チャンバの第１の端部部分は、患者呼吸導管部分と流体連通し、チャンバの第２の端部部分は、患者回路との流体連通のために患者回路と接続可能であり、患者呼吸導管部分およびチャンバの第１の端部部分は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定し、分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する、患者接続部。
【０５６６】
Ｅ１２．分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインをさらに含む、付記Ｅ１１に記載の患者接続部。
【０５６７】
Ｅ１３．吸引源との使用のための付記Ｅ１１に記載の患者接続部であって、患者接続部は、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、患者接続部。
【０５６８】
Ｅ１４．患者接続部との使用のための統合された分泌物トラップを伴う患者回路であって、
患者回路導管部分と、
チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバと
を備え、
チャンバの第１の端部部分は、患者接続部と流体連通するために患者接続部と接続可能であり、チャンバの第２の端部部分は、患者回路導管部分と流体連通し、患者接続部およびチャンバの第１の端部部分は、一緒に接続されると、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定し、分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する、患者回路。
【０５６９】
Ｅ１５．分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインをさらに含む、付記Ｅ１４に記載の患者回路。
【０５７０】
Ｅ１６．吸引源との使用のための付記Ｅ１４に記載の患者回路であって、患者回路は、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、患者回路。
【０５７１】
Ｅ１７．統合された分泌物トラップおよび患者回路を伴う患者接続部であって、分泌物トラップは、
患者呼吸導管部分と、
患者回路導管部分と、
チャンバの第１および第２の端部部分を伴う分泌物収集チャンバと
を備え、
チャンバの第１の端部部分は、患者呼吸導管部分と流体連通し、チャンバの第２の端部部分は、患者回路導管部分と流体連通し、患者呼吸導管部分およびチャンバの第１の端部部分は、チャンバの第１の端部部分において分泌物収集チャンバのための第１の端部流動開口を画定し、分泌物チャンバは、第１の端部流動開口を通して分泌物チャンバに進入する流量を伴う流体流動が、分泌物収集チャンバが流体流動によって運ばれる分泌物を捕捉し、その中に保持するために分泌物チャンバ内で流量が十分に低減させられるようにサイズを決定された断面積を伴う長手方向に延びている部分を有する、患者接続部。
【０５７２】
Ｅ１８．分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバと流体連通しているドレインをさらに含む、付記Ｅ１７に記載の患者接続部。
【０５７３】
Ｅ１９．吸引源との使用のための付記Ｅ１７に記載の患者接続部であって、患者接続部は、分泌物収集チャンバと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集チャンバによって捕捉され、保持される分泌物の除去のために、分泌物収集チャンバへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、患者接続部。
【０５７４】
Ｅ２０．統合された排痰補助および分泌物トラップを伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、患者接続部との流体連通での使用のためであり、人工呼吸器は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器は、
人工呼吸器接続部と、
分泌物トラップであって、分泌物トラップは、
患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、人工呼吸器接続部と流体連通する第２の接続部分と、第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置する中心部分とを有し、中心部分は、第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分と、第１の端部部分と第２の端部部分との間に位置している分泌物収集ウェルとを有し、分泌物収集ウェルは、中心部分に進入する分泌物を捕捉し、その中に保持するようにサイズを決定されている、分泌物トラップと、
換気モードにおいて、換気空気の流動を患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせる人工呼吸器部分と、
人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、
人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるためのユーザ入力に応答して動作可能であるコントローラであって、コントローラは、排痰補助モードにおいて、少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御する、コントローラと
備えている、人工呼吸器。
【０５７５】
Ｅ２１．コントローラは、排痰補助モードにおいて人工呼吸器の動作を制御するとき、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御し、人工呼吸器は、排痰補助の送気相の少なくとも一部の間、陽圧を人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助の強制排気相の少なくとも一部の間、陰圧を人工呼吸器接続部に伝えるための少なくとも１つの排痰補助弁をさらに含む、付記Ｅ２０に記載の人工呼吸器。
【０５７６】
Ｅ２２．分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために分泌物収集ウェルと流体連通しているドレインをさらに含む、付記Ｅ２０に記載の人工呼吸器。
【０５７７】
Ｅ２３．吸引源との使用のための付記Ｅ２０に記載の人工呼吸器であって、人工呼吸器は、分泌物収集ウェルと流体連通している第１の端部部分と、分泌物収集ウェルによって捕捉および保持される分泌物の除去のために、分泌物収集ウェルへの吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有するドレインをさらに含む、人工呼吸器。
【０５７８】
Ｅ２４．患者接続部と患者回路との間での使用のための分泌物トラップであって、分泌物トラップは、
患者接続部との流体連通のために患者接続部に接続可能な第１の接続部分と、
患者回路との流体連通のために患者回路に接続可能な第２の接続部分と、
第１の接続部分と第２の接続部分との間に位置している中心部分であって、中心部分は、第１の接続部分と流体連通している第１の端部部分と、第２の接続部分と流体連通している第２の端部部分とを有する、中心部分と、
中心部分と流体連通するように位置している分泌物収集ドレインであって、分泌物収集ドレインは、中心部分内に進入する分泌物の除去のためにサイズを決定され、位置付けられている、分泌物収集ドレインと
を備えている、分泌物トラップ。
【０５７９】
Ｅ２５．吸引源との使用のための付記Ｅ２４に記載の分泌物トラップであって、分泌物収集ドレインは、中心部分と流体連通している第１の端部部分と、中心部分内に進入する分泌物の除去のために、中心部分への吸引力の印加のための吸引源との流体連通のために吸引源に接続可能な第２の端部部分とを有する、分泌物トラップ。
【０５８０】
Ｆ１．患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁としての使用のための受動弁であって、
内部チャンバを有する弁体と、
内部チャンバと流体連通している第１の弁体ポートであって、第１の弁体ポートは、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、
内部チャンバと流体連通している第２の弁体ポートであって、第２の弁体ポートは、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、
内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している弁体通路と、
弁体通路をシールするために位置付けられている逆止弁シールと
を備え、
逆止弁シールは、弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止する、受動弁。
【０５８１】
Ｆ２．弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の周りに延びている細長い円周方向に延びているチャネルである、付記Ｆ１に記載の受動弁。
【０５８２】
Ｆ３．内部チャンバおよびチャネルと流体連通している複数の第１の通路をさらに含む、付記Ｆ２に記載の受動弁。
【０５８３】
Ｆ４．逆止弁シールは、チャネル内に位置付けられている細長い円周方向に延びている可撓性シールであり、逆止弁シールは、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、第１の通路を閉鎖し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、第１の通路を開放し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を可能にし、それによって、内部チャンバと弁体の外部の周囲空気との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で柔軟に移動可能である、付記Ｆ３に記載の受動弁。
【０５８４】
Ｆ５．患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁としての使用のための受動弁であって、
第１の本体部分、第２の本体部分、および第１の本体部分と第２の本体部分との間に位置付けられている第３の本体部分を有する本体であって、
第１の本体部分は、第１の本体部分を通して延びている第１の流体通路を有し、外向き端部部分は、患者接続部と流体連通するために構成されており、
第２の本体部分は、第２の本体部分を通して延びている第２の流体通路を有し、外向き端部部分は、人工呼吸器と流体連通するために構成されており、
第３の本体部分は、第１および第２の流体通路と流体連通している第３の本体部分を通して延びている第３の流体通路を有し、第１、第２、および第３の流体通路は、組み合わせて、本体流体通路を画定し、第３の本体部分は、少なくとも部分的に第３の本体部分の周りに延びているチャンバを有し、チャンバは、本体流体通路と流体連通する少なくとも１つの内部開口部および本体の外部と流体連通する少なくとも１つの外部開口部を有する、
本体と、
シールと
を備え、
シールは、チャンバ内に位置している少なくともシールの一部を有し、シールは、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、チャンバの少なくとも１つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも１つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能である、受動弁。
【０５８５】
Ｆ６．シールの一部は、シールの第１の周辺部分である、付記Ｆ５に記載の受動弁。
【０５８６】
Ｆ７．シールの第１の周辺部分は、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する、付記Ｆ６に記載の受動弁。
【０５８７】
Ｆ８．シールはさらに、本体に対して静止して保持されるシールの第２の周辺部分を含む、付記Ｆ７に記載の受動弁。
【０５８８】
Ｆ９．シールは、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する、付記Ｆ６に記載の受動弁。
【０５８９】
Ｆ１０．少なくとも１つの内部開口部は、少なくとも２つの内部開口部を含み、シールの一部は、チャンバの少なくとも２つの内部開口部間に延び、シールの一部は、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、少なくとも２つの内部開口部を覆って閉鎖し、少なくとも２つの内部開口部を通した本体流体通路とチャンバとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも２つの内部開口部を開放し、少なくとも２つの内部開口部を通して本体流体通路とチャンバとの間の流体連通を可能にし、それによって、本体流体通路とチャンバの少なくとも１つの外部開口部との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で移動可能である、付記Ｆ６に記載の受動弁。
【０５９０】
Ｆ１１．シールは、第１の周辺部分と、第２の周辺部分とを有し、第１および第２の周辺部分のうちの一方は、第１および第２の周辺部分のうちの他方の外側に位置し、シールの第１の周辺部分は、少なくとも２つの内部開口部間に延び、シールの第１の周辺部分は、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも２つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動し、シールの第２の周辺部分は、本体に対して静止して保持されている、付記Ｆ１０に記載の受動弁。
【０５９１】
Ｆ１２．チャンバは、第３の流体通路の周りに完全に延びている環状チャンバであって、シールは、環状シールである、付記Ｆ５に記載の受動弁。
【０５９２】
Ｆ１３．患者接続部への接続による人工呼吸器との固定リーク弁としての使用のための受動弁であって、
シール中心開口部を有するシールと、
第１の本体部分であって、第１の本体部分は、第１の本体部分を通して延びている第１の流体通路を有し、外向きの第１の端部部分は、患者接続部および内向きの第２の端部部分と流体連通するために構成されている、第１の本体部分と、
第２の本体部分であって、第２の本体部分は、第２の本体部分を通して延びている第２の流体通路を有し、外向きの第１の端部部分は、人工呼吸器および内向きの第２の端部部分と流体連通するために構成され、第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分は、それらの間に位置付けられているシールと一緒に接合され、シール中心開口部は、第１および第２の流体通路と整列させられ、第１の本体部分の外向きの第１の端部部分と第２の本体部分の外向きの第１の端部部分との間に延びている本体流体通路を画定する、第２の本体部分と、
本体流体通路の周りに延びているチャンバと
を備え、
チャンバは、本体流体通路と流体連通する少なくとも１つの内部開口部および本体の外部と流体連通する少なくとも１つの外部開口部を有し、シールは、チャンバ内に位置し、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を下回るとき、少なくとも１つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回るとき、少なくとも１つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能である第１の周辺部分を有する、受動弁。
【０５９３】
Ｆ１４．環状シールの第１の周辺部分は、可撓性であり、本体流体通路内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、少なくとも１つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する、付記Ｆ１３に記載の受動弁。
【０５９４】
Ｆ１５．環状シールはさらに、本体に対して静止して保持される第２の周辺部分を有する、付記Ｆ１４に記載の受動弁。
【０５９５】
Ｆ１６．少なくとも１つの内部開口部は、接合された第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分間の少なくとも１つの間隙によって形成される、付記Ｆ１３に記載の受動弁。
【０５９６】
Ｆ１７．少なくとも１つの外部開口部は、接合された第１および第２の本体部分の内向きの第２の端部部分のうちの少なくとも１つのフランジ部分内に形成されている、付記Ｆ１３に記載の受動弁。
【０５９７】
Ｆ１８．患者との使用のための統合された排痰補助を伴う人工呼吸器であって、人工呼吸器は、
患者接続部との流体連通のための受動患者回路と、
人工呼吸器接続部を有する人工呼吸器部分であって、患者回路は、人工呼吸器接続部との流体連通のために人工呼吸器接続部に接続可能であり、人工呼吸器部分は、換気モードおよび排痰補助モードで動作可能であり、人工呼吸器が換気モードにあるとき、換気空気の流動を患者回路を介して患者への送達のために人工呼吸器接続部に向かわせ、換気空気は、患者回路内に閾値圧力を上回る圧力を生産する、人工呼吸器部分と、
人工呼吸器を患者から切断せずに、人工呼吸器の動作を換気モードから排痰補助モードに選択的に切り替えるためのユーザ入力と、
人工呼吸器を換気モードにおける動作から排痰補助モードにおける動作に切り替えるためのユーザ入力に応答して動作可能であり、排痰補助モードにおいて、送気相とそれに続く強制排気相とを有する少なくとも１回の排痰補助を患者に提供するように人工呼吸器の動作を制御するコントローラと、
排痰補助の送気相のための第１の状態にあり、次いで、排痰補助の強制排気相のための第２の状態に移動させられる排痰補助弁であって、排痰補助弁が排痰補助の送気相のための第１の状態にあるとき、排痰補助弁は、閾値圧力を上回る患者回路内の圧力において、陽圧を患者回路を介して患者への送達のために人工呼吸器接続部に伝え、排痰補助弁が排痰補助の強制排気相のための第２の状態にあるとき、排痰補助弁は、閾値圧力を下回る患者回路内の圧力において、陰圧を患者回路を介して患者への送達のために人工呼吸器接続部に伝える、排痰補助弁と、
を備え、
患者回路は、固定リーク弁として使用可能な受動弁を含み、受動弁は、
内部チャンバを有する弁体と、
内部チャンバと流体連通し、患者接続部と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、
内部チャンバと流体連通し、人工呼吸器接続部と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、
内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と連通する弁体通路と、
弁体通路をシールするために位置付けられている逆止弁シールと
を有し、
逆止弁シールは、弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止する、
人工呼吸器。
【０５９８】
Ｆ１９．弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の内部チャンバの周りに延びている通路チャンバを備え、第１の弁体ポートは、通路チャンバと弁体の内部チャンバとの間の流体連通を提供する通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を備え、第２の弁体ポートは、通路チャンバと弁体の外部との間の流体連通を提供する通路チャンバの少なくとも１つの外部開口部を備え、逆止弁シールは、少なくとも部分的に、通路チャンバ内に位置し、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部間に延び、シールの一部は、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を閉鎖する閉鎖位置と、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部を開放する開放位置との間で移動可能である、付記Ｆ１８に記載の人工呼吸器。
【０５９９】
Ｆ２０．通路チャンバ内に位置するシールの部分は、可撓性であり、弁体の内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回ったことに応答して、通路チャンバの少なくとも２つの内部開口部から離れるように曲がることによって、閉鎖位置から開放位置に移動する、付記Ｆ１９に記載の人工呼吸器。
【０６００】
Ｆ２１．シールはさらに、弁体に対して静止して保持される部分を含む、付記Ｆ２０に記載の人工呼吸器。
【０６０１】
Ｆ２２．人工呼吸器および少なくとも１つの肺を有する患者との使用のための患者接続部であって、
患者の少なくとも１つの肺と流体連通するように患者に結合可能な流体通路を有する患者インターフェース部分と、
固定リーク弁として動作可能な受動弁部分と
を備え、
弁部分は、
内部チャンバを有する弁体と、
内部チャンバと流体連通し、患者インターフェースの流体通路と流体連通するために構成されている第１の弁体ポートと、
内部チャンバと流体連通し、人工呼吸器と流体連通するために構成されている第２の弁体ポートと、
内部チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と連通する弁体通路と、
弁体通路をシールするために位置付けられている逆止弁シールと
を有し、
弁体通路を通した弁体の外部への内部チャンバ内のガスの流動を可能にし、弁体通路を通した内部チャンバの中への弁体の外部の周囲空気の流動を防止する、患者接続部。
【０６０２】
Ｆ２３．弁体通路は、少なくとも部分的に弁体の周りに延びている細長い円周方向に延びているチャネルである、付記Ｆ２２に記載の患者接続部。
【０６０３】
Ｆ２４．内部チャンバおよびチャネルと流体連通している複数の第１の通路をさらに含む、付記Ｆ２３に記載の患者接続部。
【０６０４】
Ｆ２５．逆止弁シールは、チャネル内に位置付けられている細長い円周方向に延びている可撓性シールであり、可撓性シールは、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を下回るとき、第１の通路を閉鎖し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を防止する閉鎖位置と、内部チャンバ内の圧力が閾値圧力を上回るとき、第１の通路を開放し、内部チャンバと第１の通路を通るチャネルとの間の流体連通を可能にし、それによって、内部チャンバと弁体の外部の周囲空気との間の流体連通経路を提供する開放位置との間で柔軟に移動可能である、付記Ｆ２４に記載の患者接続部。
【０６０５】
Ｇ１．患者呼気ガスの流動を制御するための人工呼吸器との使用のため能動呼気弁であって、
患者回路接続ポートと、
患者接続部ポートと、
呼気ガスポートと、
パイロット圧ポートと、
弁座と、
内側蛇腹部材、外側蛇腹部材、および蛇腹ポペット面を含む移動可能なポペットと
を備え、
パイロット圧ポートは、パイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側蛇腹部材を拡張し、蛇腹ポペット面を弁座と係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、パイロット圧ポートへの活性圧力の低減が、内側および外側蛇腹部材が蛇腹ポペット面を弁座から離れ、弁座との係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成されている、能動呼気弁。
【０６０６】
Ｇ２．内側および外側蛇腹部材は、内部蛇腹チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部蛇腹チャンバと流体連通している、付記Ｇ１に記載の呼気弁。
【０６０７】
Ｇ３．内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する、付記Ｇ２に記載の呼気弁。
【０６０８】
Ｇ４．内側蛇腹流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ３に記載の呼気弁。
【０６０９】
Ｇ５．内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する、付記Ｇ１に記載の呼気弁。
【０６１０】
Ｇ６．患者接続部および人工呼吸器との使用のための能動呼気弁であって、人工呼吸器は、弁の動作を制御し、患者呼気ガスの流動を制御するために使用可能な圧力源を有し、能動呼気弁は。
人工呼吸器との流体連通のための患者回路接続ポートと、
患者接続部との流体連通のための患者接続部ポートと、
弁の外部の空気と流体連通し、患者呼気ガスを弁から除去するための呼気ガスポートと、
圧力源と流体連通するためのパイロット圧ポートと、
弁座と、
内側蛇腹部材、外側蛇腹部材、および蛇腹ポペット面を含む移動可能なポペットと
を備え、
パイロット圧ポートは、圧力源によってパイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側蛇腹部材を拡張し、蛇腹ポペット面を弁座とシール係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、圧力源によってパイロット圧ポートに印加される活性圧力の低減が、内側および外側蛇腹部材が蛇腹ポペット面を弁座から離れ、弁座とのシール係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成されている、能動呼気弁。
【０６１１】
Ｇ７．内側および外側蛇腹部材は、内部蛇腹チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部蛇腹チャンバと流体連通している、付記Ｇ６に記載の呼気弁。
【０６１２】
Ｇ８．内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する、付記Ｇ７に記載の呼気弁。
【０６１３】
Ｇ９．内側蛇腹流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ８に記載の呼気弁。
【０６１４】
Ｇ１０．内側蛇腹部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側蛇腹部材を通して延びている内側蛇腹流体通路を有する、付記Ｇ６に記載の呼気弁。
【０６１５】
Ｇ１１．人工呼吸器との使用のための能動呼気弁であって、能動呼気弁は、弁の動作を制御し、患者呼気ガスの流動を制御し、能動呼気弁は、
患者回路接続ポートと、
患者接続部ポートと、
呼気ガスポートと、
パイロット圧ポートと、
弁座と、
内側部材、外側部材、およびポペット面を含む移動可能なポペットと
を備え、
パイロット圧ポートは、パイロット圧ポートに印加される活性圧力が、内側および外側部材を弁座に向かって移動させ、ポペット面を弁座と係合するように移動させ、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を制限し、パイロット圧ポートへの活性圧力の低減が、内側および外側部材を弁座から離れるように移動させ、ポペット面が弁座との係合から外れるように移動させることを可能にし、呼気ガスポートへの患者呼気ガスの流動を可能にし、それによって、弁からの患者呼気ガスの流動を制御するように構成されている、能動呼気弁。
【０６１６】
Ｇ１２．内側および外側部材は、内部チャンバをそれらの間に画定し、パイロット圧ポートは、内部チャンバと流体連通している、付記Ｇ１１に記載の呼気弁。
【０６１７】
Ｇ１３．内側部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと流体連通するように内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有する、付記Ｇ１２に記載の呼気弁。
【０６１８】
Ｇ１４．内側部材流体通路は、呼気弁の動作中、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通し、内側蛇腹部材と外側蛇腹部材との間の内部蛇腹チャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ１３に記載の呼気弁。
【０６１９】
Ｇ１５．内側部材は、患者回路接続ポートおよび患者接続部ポートと連続流体連通するように内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有する、付記Ｇ１１に記載の呼気弁。
【０６２０】
Ｇ１６．患者接続部および人工呼吸器との使用のための能動呼気弁であって、人工呼吸器は、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有し、能動呼気弁は、
本体チャンバ圧を有するガスを内部本体チャンバの中に伴う弁体と、
本体チャンバと流体連通している第１の本体ポートであって、第１の本体ポートは、患者接続部と流体連通するために構成されている、第１の本体ポートと、
本体チャンバと流体連通している第２の本体ポートであって、第２の本体ポートは、人工呼吸器と流体連通するために構成されている、第２の本体ポートと、
本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、
通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールと
を備え、
弁シールは、
（ａ）  外側部材と、
（ｂ）  外側部材内に位置付けられている内側部材と、
（ｃ）  外側部材と内側部材との間に位置し、圧力源と流体連通している内部シールチャンバと、
（ｄ）  内側部材と外側部材との間に延び、それらとともに移動可能なシール部材と
を有し、
シール部材は、圧力源によってそれに印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの内側の第１の表面部分と、本体チャンバ圧によってそれに印加される圧力に応答して、開放位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの外側の第２の表面部分とを有し、弁シールの移動の量および方向は、第１および第２の表面部分への圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する、能動呼気弁。
【０６２１】
Ｇ１７．内側部材は、本体チャンバと流体連通するように内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有し、内側部材流体通路は、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する、付記Ｇ１６に記載の呼気弁。
【０６２２】
Ｇ１８．内側部材流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側部材と外側部材との間のシールチャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ１７に記載の呼気弁。
【０６２３】
Ｇ１９．内側部材は、内側部材を通して延びている内側部材流体通路を有し、内側部材流体通路は、第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う、付記Ｇ１６に記載の呼気弁。
【０６２４】
Ｇ２０．本体は、弁シールの外側に位置付けられている壁部分を有し、壁部分は、弁シールの外側に位置付けられている別のチャンバを画定し、通路は、壁部分内にある、付記Ｇ１６に記載の呼気弁。
【０６２５】
Ｇ２１．本体は、本体チャンバの周りに円周方向に延びている周縁壁部分を有し、周縁壁部分は、弁シールの外側に位置付けられ、少なくとも部分的に本体チャンバの周りに延びている細長い周縁チャンバを画定すし、通路は、周縁壁部分内にある、付記Ｇ１６に記載の呼気弁。
【０６２６】
Ｇ２２．通路は、本体の外壁内の複数の開口を備え、複数の開口は、本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している、付記Ｇ１６に記載の呼気弁。
【０６２７】
Ｇ２３．患者接続部および人工呼吸器との使用のための能動呼気弁であって、人工呼吸器は、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有し、能動呼気弁は、
本体チャンバ圧を有するガスをその中に伴う内部本体チャンバと、本体壁部分とを有する弁体であって、本体壁部分は、圧力源と流体連通するためのその中のチャネルと、チャネルと流体連通している開口とを伴う、弁体と、
本体チャンバと流体連通している第１の本体ポートであって、第１の本体ポートは、患者接続部と流体連通するために構成されている、第１の本体ポートと、
本体チャンバと流体連通している第２の本体ポートであって、第２の本体ポートは、人工呼吸器と流体連通するために構成されている、第２の本体ポートと、
本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、
通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールと
を備え、
弁シールは、
（ａ）  外側の長手方向に延び、長手方向に圧縮可能な壁と、
（ｂ）  内側の長手方向に延び、長手方向に圧縮可能な内壁であって、内壁は、外壁内に位置付けられ、外壁および内壁の各々は、第１の端部および第２の端部を有する、内壁と、
（ｃ）  外壁および内壁の第１の端部間の空間を閉鎖するシール端壁であって、シール端壁は、外壁および内壁の第１の端部とともに長手方向に移動可能である、シール端壁と、
（ｄ）  外壁の第２の端部と内壁の第２の端部との間の空間を閉鎖する本体壁部分と、
（ｅ）  外壁と内壁との間に位置し、シール端壁と本体壁部分との間に延びている内部シールチャンバと
を有し、
本体壁部分の開口は、シールチャンバと流体連通し、圧力源との流体連通を提供し、シール端壁は、外壁および内壁が拡張構成にある閉鎖位置と、外壁および内壁が少なくとも部分的に長手方向に圧縮された位置に圧縮されている開放位置との間で弁体内で長手方向に移動可能であり、シール端壁は、圧力源によってそれに印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの内側の第１の表面部分と、本体チャンバ圧によってそれに印加される圧力に応答して、開放位置に向かう弁シールの移動のために構成されているシールチャンバの外側の第２の表面部分とを有し、弁シールの移動の量および方向は、シール端壁の第１および第２の表面部分への圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する、能動呼気弁。
【０６２８】
Ｇ２４．内壁は、内壁流体通路を有し、内壁流体通路は、本体チャンバと流体連通するように内壁を通して延び、内壁流体通路は、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する、付記Ｇ２３に記載の呼気弁。
【０６２９】
Ｇ２５．内壁流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側と外壁との間のシールチャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ２４に記載の呼気弁。
【０６３０】
Ｇ２６．内壁は、内壁を通して延びている内壁流体通路を有し、内壁流体通路は、第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う、付記Ｇ２３に記載の呼気弁。
【０６３１】
Ｇ２７．長手方向に圧縮可能な外壁および内壁は、複数の畝を伴って蛇状にされ、少なくとも部分的に長手方向に圧縮された位置にあるとき、畝のうちの２つ以上のものは、長手方向に圧縮されている、付記Ｇ２３に記載の呼気弁。
Ｇ２８．患者接続部および人工呼吸器との使用のための能動呼気弁であって、人工呼吸器は、弁の動作を制御するために使用可能な圧力源を有し、能動呼気弁は、
本体チャンバ圧を有するガスをその中に伴う内部本体チャンバと、圧力源と流体連通するためのその中のチャネルおよびチャネルと流体連通している開口とを有する弁体と、
本体チャンバと流体連通している第１の本体ポートであって、第１の本体ポートは、患者接続部と流体連通するために構成されている、第１の本体ポートと、
本体チャンバと流体連通している第２の本体ポートであって、第２の本体ポートは、人工呼吸器と流体連通するために構成されている、第２の本体ポートと、
本体チャンバおよび弁体の外部の周囲空気と流体連通している通路と、
通路をシールする閉鎖位置と通路を開放する開放位置との間で移動可能な弁シールと
を備え、
弁シールは、シールチャンバを有し、シールチャンバは、第１および第２の長手方向に間隔を置かれた端部と、外側の長手方向に延長可能な壁および外壁内に位置付けられている内側の長手方向に延長可能な壁とによって画定され、弁体の開口は、シールチャンバと流体連通し、圧力源との流体連通を提供し、シールチャンバの第１の端部は、外壁および内壁が長手方向拡張構成にある弁シールの閉鎖位置と、外壁および内壁が長手方向後退構成にある弁シールの開放位置との間で弁体内で長手方向に移動可能であり、弁シールは、圧力源によって印加される圧力に応答して、閉鎖位置に向かって移動させられ、本体チャンバ圧によって印加される圧力に応答して、開放位置に向かって移動させられ、弁シールの移動の量および方向は、圧力源と本体チャンバ圧とによって発生させられる結果として生じる力に応答する、能動呼気弁。
【０６３２】
Ｇ２９．内壁は、内壁流体通路を有し、内壁流体通路は、本体チャンバと流体連通するように内壁を通して延び、内壁流体通路は、第１の本体ポートと流体連通している第１の端部と、第２の本体ポートと流体連通している第２の端部とを有する、付記Ｇ２８に記載の呼気弁。
【０６３３】
Ｇ３０．内壁流体通路は、呼気弁の動作中、第１および第２の本体ポートと連続流体連通し、内側と外壁との間のシールチャンバとの流体連通から外れる、付記Ｇ２９に記載の呼気弁。
【０６３４】
Ｇ３１．内壁は、内壁を通して延びている内壁流体通路を有し、内壁流体通路は、内壁流体通路第１の本体ポートと連続流体連通する第１の開口部と、第２の本体ポートと連続流体連通する第２の開口部とを伴う、付記Ｇ２８に記載の呼気弁。
【０６３５】
前述され、図面の異なる図に図示される、いくつかの実施形態の特徴および側面は、種々のおよび異なる組み合わせで使用され得、その全ては、本発明の範囲内である。
【０６３６】
前述の説明される実施形態は、異なる他の構成要素内に含まれるか、またはそれらと接続される異なる構成要素を描写する。そのような描写されるアーキテクチャは、単に、例示的であり、実際、同一機能性を達成する多くの他のアーキテクチャが、実装されることができることを理解されたい。概念的意味において、同一機能性を達成するための構成要素の任意の配列は、事実上、所望の機能性が達成されるように「関連付けられる」。故に、特定の機能性を達成するために組み合わせられる本明細書における任意の２つの構成要素は、アーキテクチャまたは中間構成要素にかかわらず、所望の機能性が達成されるように互いに「関連付けられる」ものと見なされ得る。同様に、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素は、所望の機能性を達成するために互いに「動作可能に接続される」または「動作可能に結合される」とも見なされ得る。
【０６３７】
本発明の特定の実施形態が、図示および説明されたが、本明細書の教示に基づいて、変更ならびに修正が、本発明およびそのより広義の側面から逸脱することなく行われ得、したがって、添付の請求項は、本発明の真の精神および範囲内にあるので、その範囲内に全てのそのような変更ならびに修正を包含するものであることが当業者に明白となるであろう。さらに、本発明は、添付の請求項によってのみ定義されることを理解されたい。一般に、本明細書、特に、添付の請求項（例えば、添付の請求項の本文）において使用される用語は、概して、「非制限的」用語と意図される（例えば、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（〜を含む）」は、「〜を含むが、それらに限定されない」ものとして解釈されるべきであり、用語「ｈａｖｉｎｇ（〜を有する）」は、「少なくとも〜を有する」ものとして解釈されるべきであり、用語「ｉｎｃｌｕｄｅｓ（〜を含む）」は、「〜を含むが、それらに限定されない」ものとして解釈されるべきである等）ことが当業者によって理解されるであろう。さらに、具体的数の導入される請求項目の列挙が意図される場合、そのような意図は、請求項に明示的に列挙され、そのような列挙の不在下では、そのような意図は存在しないことが当業者によって理解されるであろう。例えば、理解の補助として、以下の添付の請求項は、請求項目の列挙を導入するために、導入語句「少なくとも１つ」および「１つ以上の」の使用を含み得る。しかしながら、そのような語句の使用は、同一請求項が、導入語句「１つ以上の」または「少なくとも１つ」および「ａ」または「ａｎ」等の不定冠詞（例えば、「ａ」および／または「ａｎ」は、典型的には、「少なくとも１つ」または「１つ以上の」を意味するものと解釈されるべきである）を含むときでも、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」による請求項目の列挙の導入がそのような導入される請求項目の列挙を含む任意の特定の請求項を１つのみのそのような列挙を含む発明に限定することを含意するものと解釈されるべきではない。同じことは、請求項目の列挙を導入するために使用される定冠詞の使用にも当てはまる。加えて、具体的数の導入される請求項目の列挙が明示的に列挙される場合でも、当業者は、そのような列挙が、典型的には、少なくとも列挙される数を意味するものと解釈されるべきである（例えば、「２つの列挙物」の他の修飾語を伴わない無修飾列挙は、典型的には、少なくとも２つの列挙物または２つ以上の列挙物を意味する）ことを認識するであろう。
【０６３８】
故に、本発明は、添付の請求項以外によって限定されない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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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８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４Ａ】
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【図３４Ｂ】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【国際調査報告】
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