JPH033491B2 - - Google Patents
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- JPH033491B2 JPH033491B2 JP61198093A JP19809386A JPH033491B2 JP H033491 B2 JPH033491 B2 JP H033491B2 JP 61198093 A JP61198093 A JP 61198093A JP 19809386 A JP19809386 A JP 19809386A JP H033491 B2 JPH033491 B2 JP H033491B2
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- Japan
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- valve
- dome
- pressure
- air
- exhaust
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、種々の呼吸不全患者に対して用いら
れる、呼吸の補助を行う装置に関するものであ
る。 〔従来技術〕 肺線維症、肺気腫、肺結核後遺症等の慢性呼吸
不全症や、神経筋疾患等の患者の呼吸補助には、
生理的な陰圧呼吸を補助する陰圧式人工呼吸器が
有用である。 ドーム内に呼吸不全患者を入れ、ドーム内を陰
圧にし胸廓を開くことによつて、肺を膨らませ、
呼吸を補助する胸復外陰圧式人工呼吸器は、いわ
ゆる鉄の肺として、既に1927年にDrinkerにより
製作されている。しかし、装置が大型でその材質
が鉄であることから重量もあり、移動ができず、
しかも、効率が低いという理由から、1950年代に
入つて、気管内にチユーブを挿入し酸素を送入す
る陽圧式人工呼吸器が普及するにつれて、鉄の肺
はほとんど使用されなくなつていた。 ところが、近年特に、慢性の呼吸不全患者にお
いて、陽圧式人工呼吸器の欠点がクローズアツプ
されてきた。即ち、これらの患者は意識がはつき
りしているために、陽圧式人工呼吸器で用いられ
る気管内挿管を苦痛とし、しかも、食物の摂取や
会話等を行うことができないことである。また、
陽圧による肺損傷や経気道感染等を起こしやすい
点も欠点の１つとしてあげられる。さらに、患者
が人工呼吸器に頼り切つて、回復後も人工呼吸器
から離れることができないか、あるいは非常に長
い時間をかけて徐々に呼吸補助回数を減らしてい
かなければならない問題もあつた。 そこで、1980年代に入つて、陰圧式人工呼吸器
が再び見直され始め、ドームも軽い材質で体に装
着して使用できる胸復外陰圧式人工呼吸器が開発
された。（例えば、RESPIRATORY CARE、27
(3)、217〜275頁（1982）；臨床胸部外科、４(2)、
153〜157頁（1984）；呼吸と循環、34（４）、407〜
411頁（1986）しかし、これらはいずれも装置が
一定の呼吸タイミングをとりながら機械的に呼吸
補助を行うものであるため、患者がしたいと思う
呼吸のタイミングと合わず、いわゆるフアイテイ
ング（Fighting）状態となり、患者に不快感を与
えていた。さらに、設定された装置の呼吸リズム
に患者の方が努力して合わせようとするため、患
者の肉体的、精神的な負担は多大なものであるこ
とから、患者の呼吸を検出し、患者の呼吸リズム
に合わせて呼吸の補助を行なう人工呼吸器の出現
が待望されるている。 尚、筋ジストロフイーのような神経筋疾患患者
等、その呼吸が微弱なために呼気、吸気のタイミ
ングを検出することが難しい患者や、無呼吸状態
に陥つた患者に対しては、予め装置に設定された
呼吸リズムによつて機械的な呼吸補助を行なわざ
るを得ないし、また、患者の健康状態の急変によ
つて自発呼吸が減弱し、あるいは無呼吸状態に陥
るという異常事態を生じた場合には、速やかに装
置に設定された呼吸リズムによる呼吸補助に切換
えることが必要になる。従つて、従来の装置に設
定された呼吸リズムによる呼吸補助の必要性が否
定されるものでないことは勿論である。 〔発明の目的〕 本発明は、従来患者の呼吸タイミングに同調で
きなかつた胸復外陰圧式人工呼吸器において、患
者の呼吸を検出し、その意志に合つた生理的な呼
吸の補助を行うことができ、あるいは、陰圧また
は陽圧がすばやくかかり、呼気吸気のタイミング
を検出することが難しい患者に対しては、タイマ
ーによつて定時的に駆動することのできる陰圧式
人工呼吸器を提供することを目的としたものであ
る。 〔発明の構成〕 即ち本発明は、硬質材料から成り、頂上部にエ
アーダクトに接続するための開口を有し、周縁部
に弾性体材料から成るフイツト部を装着したドー
ムと、エアーダクトに接続されドーム内を給排気
するためのブロアー、該ドームとブロアーを結ぶ
給排気用のエアーダクト、排気側配管系に設けら
れた陰圧レギユレーター、給気側配管系に設けら
れた陽圧レギユレーター、ドーム内の圧力を検出
する圧力センサー、給排気を操作するための排気
弁および給気弁、大気に開放して陰圧もしくは陽
圧を解除するための解除弁、排気弁または給気弁
が閉じた時に空気をバイパスさせるバイパス弁、
および排気弁、給気弁、解除弁およびバイパス弁
の開閉をコントロールするための弁切替え装置か
ら構成されていることを特徴とする人工呼吸器で
あり、その駆動のタイミングは、タイマーによる
定時的駆動と、呼吸センサーによる同期的駆動と
が行なえるものである。 本発明で用いられるドームは、第１図にドーム
１として示したような外観形状を有し、患者の胸
部に鎧のように装着し、その内部を陰圧にするこ
とによつて患者の胸を膨らませるものであるか
ら、少くとも前胸部を覆う大きさ、形状であるこ
とを必要とし、さらに、腹部と側胸腹部まで覆う
ものであればより好ましい。その材質としては、
使用時に陰圧や陽圧が加つても変形しない硬質の
材料であれば、特に限定されないが、アルミニウ
ム合金等の軽金属や、硬質塩化ビニル樹脂、メタ
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド
樹脂等の熱可塑性プラスチツク、フエノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の
熱硬化性プラスチツクの積層成形体や強化プラス
チツク（FRP）、あるいは、炭素繊維強化プラス
チツク（CFRP）等の強度が高く、比較的軽い材
質であることが望ましい。 また、ドーム１の周縁部には、患者の体表に密
着し、空気の漏れを防止するため、弾性体材料２
が装着されている。弾性体材料としては、天然ゴ
ム、合成ゴム、の他、スチレン系、オレフイン
系、エステル系、ウレタン系、ポリブタジエン系
等各種熱可塑性エラストマーを用いたチユーブを
用いるのが良く、チユーブの中には空気の他、流
動パラフイン、エチレングリコール等の高粘性流
体や、ウレタンスポンジ等の発泡体材料が充填さ
れていても良い。 本発明のドーム１内を陰圧また陽圧にし、人工
呼吸を行なうには、頂上部の開口にダクト３を接
続して、ドーム内の空気をブロアー４で吸引排出
し、もしくは送入給気する。本発明に使用される
ブロアー４は特に制約を加えないが、ドーム１内
をすみやかに陰圧とするためには0.2〜2.0m3／
min程度の排気量が必要である。 胸郭を陰圧で引き上げて呼吸を補助するために
は、ドーム１の内圧を−10〜−50mmHg、好まし
くは−10〜−20mmHgの陰圧まで下げる必要があ
る。過度の陰圧が加わると患者に不快感を与える
ことになるため、排気側配管系１１に陰圧レギユ
レーター１３を配設し、ドーム内圧を圧力センサ
ーによつて測定しながら陰圧レギユレーター１３
を調節し、ドーム内圧を上記の範囲の陰圧に維持
する。 さらに本発明は、患者の吸気時にドーム内を陰
圧として胸を膨らませるだけでなく、必要であれ
ば、呼気時に大気圧よりもやや高い圧力として逆
に胸を押してやることもできる。この場合にも、
陽圧をかけるタイミング、時間、強さ等を調節す
る必要があり、過度の陽圧を避けるため給気側配
管系１５に陽圧レギユレーター１７を設置して、
ドーム１内の圧力を調節する。 陰陽圧をすみやかにかける手段として、ブロア
ー４は常時回転させておき、排気弁１２、バイパ
ス弁１４，１６、給気弁１８、解除弁１９をすみ
やかに開閉させる。例えば、ドーム１内を陰圧に
する場合にはドーム１内の空気を排気する必要が
あり、ダクト３がブロアー４の吸引側に通じるよ
うに、排気弁１２を開けて、給気弁１８を閉じ
る。逆に陽圧にする場合は、排気弁１２が閉、給
気弁１８が開となれば良い。解除弁１９はドーム
内の陰陽圧をすばやく大気圧にもどすためのもの
であるから、陰陽圧をかける場合には閉じる。 ブロアー４は、起動時にはその能力を十分に発
揮させることができないので、起動、停止はでき
るだけ行わないのが望ましい。従つて、ドーム１
内を大気圧に開放する時には、ブロアー４は必要
がないわけであるが、停止させずにバイパス弁１
４及び１６を開けて、空気を別のところより流す
方法をとる。このバイパス方法は、陰圧時の排気
や陽圧時の給気にも行われる。 以上述べたように、ドーム内圧は、患者の吸気
開始とともにすみやかに所定の陰圧となり、吸気
中その陰圧を維持した後、呼気開始と同時に大気
圧に開放される。陽圧をかけることが必要な場合
には、呼気開始から一定時間後に所定の陽圧に達
し、呼気中の一定時間その陽圧を維持した後、大
気圧に解放して陽圧を解除し、次の吸気開始によ
つて１サイクルを終了する。これらのドーム内圧
の変化は、圧力センサーによつて経時的に計測さ
れ、アナログまたはデジタル表示を行うととも
に、アナログ出力する。従つて、アナログ出力端
子にレコーダーを接続することによつてドーム内
圧の変化パターンを見ることも可能で、呼吸パタ
ーンの選定および確認を行うことができる。 以下、図面によつて本発明の人工呼吸器を詳細
に説明する。第１図は、本発明の一実施例となる
人工呼吸器のドームへ給排気するための配管系を
示す図で、第２図は、ドーム内圧の変化を示した
図である。 先ず、吸気開始２１とともにドーム内圧は陰圧
となる。この時、排気弁１２は開、バイパス弁１
４は閉、バイパス弁１６は開、給気弁１８は閉、
解除弁１９は閉の状態となる。ドーム内圧が陰圧
レギユレーター１３によつて設定された所定の値
に達すると、陰圧レギユレーター１３のバイパス
回路が開いて、それ以上の陰圧とはならず一定の
陰圧に保たれる。次いで、吸気終了２２と同時
に、陰圧は一時大気圧に開放される。この時、排
気弁１２は閉、バイパス弁１４は開、バイパス弁
１６は開、給気弁１８は閉、解除弁１９は開の状
態となる。ここで肺気腫の患者等必要に応じて、
ブロアー４の吐出圧を利用して、給気側配管系１
５を通じてドーム内に空気を送り込んで陽圧をか
け、患者の胸を押してやる陽圧補助を行なう。こ
の時、排気弁１２は閉、バイパス弁１４は開、バ
イパス弁１６は閉、給気弁１８は開、解除弁１９
は閉である。陽圧補助開始２３のタイミング、お
よび２３から陽圧解除２４までの時間は、呼気開
始から一定の時間になるように予めタイマーに設
定しておくのがよい。また、陽圧補助におけるド
ーム内圧の最大値は、陽圧レギユレーター１７に
設定された所定の圧力を越えないように、空気を
リリーフさせることによつて調節する。陽圧を解
除するためには、吸気終了２２における陰圧の解
除の時と同様に、排気弁１２は閉、バイパス弁１
４は開、バイパス弁１６は開、給気弁１８は閉、
解除弁１９は開となる。 以上の各段階における弁の開閉状態を表にまと
めると第１表のとうりである。
れる、呼吸の補助を行う装置に関するものであ
る。 〔従来技術〕 肺線維症、肺気腫、肺結核後遺症等の慢性呼吸
不全症や、神経筋疾患等の患者の呼吸補助には、
生理的な陰圧呼吸を補助する陰圧式人工呼吸器が
有用である。 ドーム内に呼吸不全患者を入れ、ドーム内を陰
圧にし胸廓を開くことによつて、肺を膨らませ、
呼吸を補助する胸復外陰圧式人工呼吸器は、いわ
ゆる鉄の肺として、既に1927年にDrinkerにより
製作されている。しかし、装置が大型でその材質
が鉄であることから重量もあり、移動ができず、
しかも、効率が低いという理由から、1950年代に
入つて、気管内にチユーブを挿入し酸素を送入す
る陽圧式人工呼吸器が普及するにつれて、鉄の肺
はほとんど使用されなくなつていた。 ところが、近年特に、慢性の呼吸不全患者にお
いて、陽圧式人工呼吸器の欠点がクローズアツプ
されてきた。即ち、これらの患者は意識がはつき
りしているために、陽圧式人工呼吸器で用いられ
る気管内挿管を苦痛とし、しかも、食物の摂取や
会話等を行うことができないことである。また、
陽圧による肺損傷や経気道感染等を起こしやすい
点も欠点の１つとしてあげられる。さらに、患者
が人工呼吸器に頼り切つて、回復後も人工呼吸器
から離れることができないか、あるいは非常に長
い時間をかけて徐々に呼吸補助回数を減らしてい
かなければならない問題もあつた。 そこで、1980年代に入つて、陰圧式人工呼吸器
が再び見直され始め、ドームも軽い材質で体に装
着して使用できる胸復外陰圧式人工呼吸器が開発
された。（例えば、RESPIRATORY CARE、27
(3)、217〜275頁（1982）；臨床胸部外科、４(2)、
153〜157頁（1984）；呼吸と循環、34（４）、407〜
411頁（1986）しかし、これらはいずれも装置が
一定の呼吸タイミングをとりながら機械的に呼吸
補助を行うものであるため、患者がしたいと思う
呼吸のタイミングと合わず、いわゆるフアイテイ
ング（Fighting）状態となり、患者に不快感を与
えていた。さらに、設定された装置の呼吸リズム
に患者の方が努力して合わせようとするため、患
者の肉体的、精神的な負担は多大なものであるこ
とから、患者の呼吸を検出し、患者の呼吸リズム
に合わせて呼吸の補助を行なう人工呼吸器の出現
が待望されるている。 尚、筋ジストロフイーのような神経筋疾患患者
等、その呼吸が微弱なために呼気、吸気のタイミ
ングを検出することが難しい患者や、無呼吸状態
に陥つた患者に対しては、予め装置に設定された
呼吸リズムによつて機械的な呼吸補助を行なわざ
るを得ないし、また、患者の健康状態の急変によ
つて自発呼吸が減弱し、あるいは無呼吸状態に陥
るという異常事態を生じた場合には、速やかに装
置に設定された呼吸リズムによる呼吸補助に切換
えることが必要になる。従つて、従来の装置に設
定された呼吸リズムによる呼吸補助の必要性が否
定されるものでないことは勿論である。 〔発明の目的〕 本発明は、従来患者の呼吸タイミングに同調で
きなかつた胸復外陰圧式人工呼吸器において、患
者の呼吸を検出し、その意志に合つた生理的な呼
吸の補助を行うことができ、あるいは、陰圧また
は陽圧がすばやくかかり、呼気吸気のタイミング
を検出することが難しい患者に対しては、タイマ
ーによつて定時的に駆動することのできる陰圧式
人工呼吸器を提供することを目的としたものであ
る。 〔発明の構成〕 即ち本発明は、硬質材料から成り、頂上部にエ
アーダクトに接続するための開口を有し、周縁部
に弾性体材料から成るフイツト部を装着したドー
ムと、エアーダクトに接続されドーム内を給排気
するためのブロアー、該ドームとブロアーを結ぶ
給排気用のエアーダクト、排気側配管系に設けら
れた陰圧レギユレーター、給気側配管系に設けら
れた陽圧レギユレーター、ドーム内の圧力を検出
する圧力センサー、給排気を操作するための排気
弁および給気弁、大気に開放して陰圧もしくは陽
圧を解除するための解除弁、排気弁または給気弁
が閉じた時に空気をバイパスさせるバイパス弁、
および排気弁、給気弁、解除弁およびバイパス弁
の開閉をコントロールするための弁切替え装置か
ら構成されていることを特徴とする人工呼吸器で
あり、その駆動のタイミングは、タイマーによる
定時的駆動と、呼吸センサーによる同期的駆動と
が行なえるものである。 本発明で用いられるドームは、第１図にドーム
１として示したような外観形状を有し、患者の胸
部に鎧のように装着し、その内部を陰圧にするこ
とによつて患者の胸を膨らませるものであるか
ら、少くとも前胸部を覆う大きさ、形状であるこ
とを必要とし、さらに、腹部と側胸腹部まで覆う
ものであればより好ましい。その材質としては、
使用時に陰圧や陽圧が加つても変形しない硬質の
材料であれば、特に限定されないが、アルミニウ
ム合金等の軽金属や、硬質塩化ビニル樹脂、メタ
クリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド
樹脂等の熱可塑性プラスチツク、フエノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の
熱硬化性プラスチツクの積層成形体や強化プラス
チツク（FRP）、あるいは、炭素繊維強化プラス
チツク（CFRP）等の強度が高く、比較的軽い材
質であることが望ましい。 また、ドーム１の周縁部には、患者の体表に密
着し、空気の漏れを防止するため、弾性体材料２
が装着されている。弾性体材料としては、天然ゴ
ム、合成ゴム、の他、スチレン系、オレフイン
系、エステル系、ウレタン系、ポリブタジエン系
等各種熱可塑性エラストマーを用いたチユーブを
用いるのが良く、チユーブの中には空気の他、流
動パラフイン、エチレングリコール等の高粘性流
体や、ウレタンスポンジ等の発泡体材料が充填さ
れていても良い。 本発明のドーム１内を陰圧また陽圧にし、人工
呼吸を行なうには、頂上部の開口にダクト３を接
続して、ドーム内の空気をブロアー４で吸引排出
し、もしくは送入給気する。本発明に使用される
ブロアー４は特に制約を加えないが、ドーム１内
をすみやかに陰圧とするためには0.2〜2.0m3／
min程度の排気量が必要である。 胸郭を陰圧で引き上げて呼吸を補助するために
は、ドーム１の内圧を−10〜−50mmHg、好まし
くは−10〜−20mmHgの陰圧まで下げる必要があ
る。過度の陰圧が加わると患者に不快感を与える
ことになるため、排気側配管系１１に陰圧レギユ
レーター１３を配設し、ドーム内圧を圧力センサ
ーによつて測定しながら陰圧レギユレーター１３
を調節し、ドーム内圧を上記の範囲の陰圧に維持
する。 さらに本発明は、患者の吸気時にドーム内を陰
圧として胸を膨らませるだけでなく、必要であれ
ば、呼気時に大気圧よりもやや高い圧力として逆
に胸を押してやることもできる。この場合にも、
陽圧をかけるタイミング、時間、強さ等を調節す
る必要があり、過度の陽圧を避けるため給気側配
管系１５に陽圧レギユレーター１７を設置して、
ドーム１内の圧力を調節する。 陰陽圧をすみやかにかける手段として、ブロア
ー４は常時回転させておき、排気弁１２、バイパ
ス弁１４，１６、給気弁１８、解除弁１９をすみ
やかに開閉させる。例えば、ドーム１内を陰圧に
する場合にはドーム１内の空気を排気する必要が
あり、ダクト３がブロアー４の吸引側に通じるよ
うに、排気弁１２を開けて、給気弁１８を閉じ
る。逆に陽圧にする場合は、排気弁１２が閉、給
気弁１８が開となれば良い。解除弁１９はドーム
内の陰陽圧をすばやく大気圧にもどすためのもの
であるから、陰陽圧をかける場合には閉じる。 ブロアー４は、起動時にはその能力を十分に発
揮させることができないので、起動、停止はでき
るだけ行わないのが望ましい。従つて、ドーム１
内を大気圧に開放する時には、ブロアー４は必要
がないわけであるが、停止させずにバイパス弁１
４及び１６を開けて、空気を別のところより流す
方法をとる。このバイパス方法は、陰圧時の排気
や陽圧時の給気にも行われる。 以上述べたように、ドーム内圧は、患者の吸気
開始とともにすみやかに所定の陰圧となり、吸気
中その陰圧を維持した後、呼気開始と同時に大気
圧に開放される。陽圧をかけることが必要な場合
には、呼気開始から一定時間後に所定の陽圧に達
し、呼気中の一定時間その陽圧を維持した後、大
気圧に解放して陽圧を解除し、次の吸気開始によ
つて１サイクルを終了する。これらのドーム内圧
の変化は、圧力センサーによつて経時的に計測さ
れ、アナログまたはデジタル表示を行うととも
に、アナログ出力する。従つて、アナログ出力端
子にレコーダーを接続することによつてドーム内
圧の変化パターンを見ることも可能で、呼吸パタ
ーンの選定および確認を行うことができる。 以下、図面によつて本発明の人工呼吸器を詳細
に説明する。第１図は、本発明の一実施例となる
人工呼吸器のドームへ給排気するための配管系を
示す図で、第２図は、ドーム内圧の変化を示した
図である。 先ず、吸気開始２１とともにドーム内圧は陰圧
となる。この時、排気弁１２は開、バイパス弁１
４は閉、バイパス弁１６は開、給気弁１８は閉、
解除弁１９は閉の状態となる。ドーム内圧が陰圧
レギユレーター１３によつて設定された所定の値
に達すると、陰圧レギユレーター１３のバイパス
回路が開いて、それ以上の陰圧とはならず一定の
陰圧に保たれる。次いで、吸気終了２２と同時
に、陰圧は一時大気圧に開放される。この時、排
気弁１２は閉、バイパス弁１４は開、バイパス弁
１６は開、給気弁１８は閉、解除弁１９は開の状
態となる。ここで肺気腫の患者等必要に応じて、
ブロアー４の吐出圧を利用して、給気側配管系１
５を通じてドーム内に空気を送り込んで陽圧をか
け、患者の胸を押してやる陽圧補助を行なう。こ
の時、排気弁１２は閉、バイパス弁１４は開、バ
イパス弁１６は閉、給気弁１８は開、解除弁１９
は閉である。陽圧補助開始２３のタイミング、お
よび２３から陽圧解除２４までの時間は、呼気開
始から一定の時間になるように予めタイマーに設
定しておくのがよい。また、陽圧補助におけるド
ーム内圧の最大値は、陽圧レギユレーター１７に
設定された所定の圧力を越えないように、空気を
リリーフさせることによつて調節する。陽圧を解
除するためには、吸気終了２２における陰圧の解
除の時と同様に、排気弁１２は閉、バイパス弁１
４は開、バイパス弁１６は開、給気弁１８は閉、
解除弁１９は開となる。 以上の各段階における弁の開閉状態を表にまと
めると第１表のとうりである。
本発明の人工呼吸器は、種々の呼吸不全患者の
呼吸タイミングに同調して、患者の意志に合つた
生理的な呼吸補助を行うことができるので、従来
のように機械に合わせて呼吸をするという努力や
苦痛をとり除くことができ、特に、長時間の使用
に最も適し、急性呼吸不全患者においては呼吸機
能の早期回復にも役立つものである。また、呼吸
同調優先の呼気、吸気時間設定システムを併用す
ることにより、無呼吸状態に陥つた場合や、呼吸
センサーの異常が生じた場合には、予め設定され
た調節呼吸をくり返しすことができるので、万一
の場合にも換気が保たれて危険を回避することが
できる。従つて本発明は、安全性に優れ、長期間
快適に使用できる人工呼吸装置であつて、医療産
業上大いに有用なものである。 〔実施例〕 石膏で型取りをして、患者の側胸腹部までを覆
うことのできる人工胸腔となるドームをFRPで
製作し、その周縁部にはゴム製のチユーブを装着
し、チユーブを空気で膨らませた。 ドームの頂上部に設けたダクトを、第１図に示
したような配管系を有する装置に接続し、ドーム
を被験者（健常人）の胸部に装着して、1.4m3／
minの排気量を有するブロアーを用いてドーム内
の空気を排出したところ、大気圧から約0.7秒後
に−15〜−20mmHgの陰圧に達し、このとき、ド
ーム周縁部からの空気漏れは殆ど認められなかつ
た。 次に、サーミスタを用いた温度センサーを被験
者の鼻孔内に挿入して温度変化、即ち呼吸を検知
し、その信号を微分波形に変換し、第４図に示し
たようにして吸気・呼気トリガーをかけたとこ
ろ、温度センサーからの信号で自動制御される弁
切替え装置（図示していない）によつて、被験者
の呼吸に同調させて、ドーム内に吸気時陰圧、呼
気時平圧〜陽圧を自在に発生させることができ
た。 また、予め弁切替え装置部に、吸気時間を1.7
秒、呼気時間を３秒として吸気・呼気時間情報を
セツトした後、被験者が一時的に呼吸を止めた
り、温度センサーを取りはずしたりしたところ、
いずれの場合にも、速やかに吸気1.7秒、呼気３
秒の調節呼吸に切替わつた。 以上のようにして、本発明の人工呼吸器を健常
人の被験者に装着し、口腔内圧、ドーム内圧、口
側の吸気呼気流速、口側換気量、経肺圧等を測定
した結果、本発明の人工呼吸器を用いることによ
り、吸気、呼気流速および一回換気量の増加が認
められ、肺気腫、肺結核後遺症等の換気不全によ
る低O2、高CO2血症の改善に有効であることが示
唆された。
呼吸タイミングに同調して、患者の意志に合つた
生理的な呼吸補助を行うことができるので、従来
のように機械に合わせて呼吸をするという努力や
苦痛をとり除くことができ、特に、長時間の使用
に最も適し、急性呼吸不全患者においては呼吸機
能の早期回復にも役立つものである。また、呼吸
同調優先の呼気、吸気時間設定システムを併用す
ることにより、無呼吸状態に陥つた場合や、呼吸
センサーの異常が生じた場合には、予め設定され
た調節呼吸をくり返しすことができるので、万一
の場合にも換気が保たれて危険を回避することが
できる。従つて本発明は、安全性に優れ、長期間
快適に使用できる人工呼吸装置であつて、医療産
業上大いに有用なものである。 〔実施例〕 石膏で型取りをして、患者の側胸腹部までを覆
うことのできる人工胸腔となるドームをFRPで
製作し、その周縁部にはゴム製のチユーブを装着
し、チユーブを空気で膨らませた。 ドームの頂上部に設けたダクトを、第１図に示
したような配管系を有する装置に接続し、ドーム
を被験者（健常人）の胸部に装着して、1.4m3／
minの排気量を有するブロアーを用いてドーム内
の空気を排出したところ、大気圧から約0.7秒後
に−15〜−20mmHgの陰圧に達し、このとき、ド
ーム周縁部からの空気漏れは殆ど認められなかつ
た。 次に、サーミスタを用いた温度センサーを被験
者の鼻孔内に挿入して温度変化、即ち呼吸を検知
し、その信号を微分波形に変換し、第４図に示し
たようにして吸気・呼気トリガーをかけたとこ
ろ、温度センサーからの信号で自動制御される弁
切替え装置（図示していない）によつて、被験者
の呼吸に同調させて、ドーム内に吸気時陰圧、呼
気時平圧〜陽圧を自在に発生させることができ
た。 また、予め弁切替え装置部に、吸気時間を1.7
秒、呼気時間を３秒として吸気・呼気時間情報を
セツトした後、被験者が一時的に呼吸を止めた
り、温度センサーを取りはずしたりしたところ、
いずれの場合にも、速やかに吸気1.7秒、呼気３
秒の調節呼吸に切替わつた。 以上のようにして、本発明の人工呼吸器を健常
人の被験者に装着し、口腔内圧、ドーム内圧、口
側の吸気呼気流速、口側換気量、経肺圧等を測定
した結果、本発明の人工呼吸器を用いることによ
り、吸気、呼気流速および一回換気量の増加が認
められ、肺気腫、肺結核後遺症等の換気不全によ
る低O2、高CO2血症の改善に有効であることが示
唆された。
第１図は本発明の一実施例となる人工呼吸器の
ドームへ給排気するための配管系を示す図、第２
図は呼吸に対応したドーム内圧の変化を示した
図、第３図は鼻孔に設置したサーミスタ温度セン
サーによる呼吸波形、第４図は第３図の呼吸波形
を微分波形に変換した波形、およびそれに一定の
電圧レベルでトリガーをかけスイツチング信号を
表示させた図である。
ドームへ給排気するための配管系を示す図、第２
図は呼吸に対応したドーム内圧の変化を示した
図、第３図は鼻孔に設置したサーミスタ温度セン
サーによる呼吸波形、第４図は第３図の呼吸波形
を微分波形に変換した波形、およびそれに一定の
電圧レベルでトリガーをかけスイツチング信号を
表示させた図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硬質材料から成り、頂上部にエアーダクトに
接続するための開口を有し、周縁部に弾性体材料
から成るフイツト部を装着したドームと、エアー
ダクトに接続され、ドーム内を給排気するための
ブロアー、該ドームとブロアーを結ぶ給排気用の
エアーダクト、排気側配管系に設けられた陰圧レ
ギユレーター、給気側配管系に設けられた陽圧レ
ギユレーター、ドーム内の圧力を検出する圧力セ
ンサー、給排気を操作するための排気弁及び給気
弁、大気に開放して陰圧もしくは陽圧を解除する
ための解除弁、排気弁または給気弁が閉じた時に
空気をバイパスさせるバイパス弁、および排気
弁、給気弁、解除弁およびバイパス弁の開閉をコ
ントロールするための弁切替え装置から構成され
ていることを特徴とする人工呼吸器。 ２ 弁切替え装置が、予めタイマーに設定された
呼気時間および吸気時間の信号によつて、定時的
に駆動されることを特徴とする、特許請求の範囲
第１項記載の人工呼吸器。 ３ 切替え装置が、呼吸センサーから送信された
呼気および吸気の信号によつて、呼吸同調的に駆
動されることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項記載の人工呼吸器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19809386A JPS6354167A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 人工呼吸器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19809386A JPS6354167A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 人工呼吸器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6354167A JPS6354167A (ja) | 1988-03-08 |
| JPH033491B2 true JPH033491B2 (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=16385381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19809386A Granted JPS6354167A (ja) | 1986-08-26 | 1986-08-26 | 人工呼吸器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6354167A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4838263A (en) * | 1987-05-01 | 1989-06-13 | Regents Of The University Of Minnesota | Chest compression apparatus |
| JPH01223966A (ja) * | 1988-03-01 | 1989-09-07 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 人工呼吸器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6052828U (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-13 | 林原 健 | ゼンソク治療用振動装置 |
| JPS60168465A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-08-31 | ミナト医科学株式会社 | ぜん息発作抑制方法並びに抑制装置 |
-
1986
- 1986-08-26 JP JP19809386A patent/JPS6354167A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6354167A (ja) | 1988-03-08 |
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