JPS5892365A - 空気圧肺臓類似体 - Google Patents

空気圧肺臓類似体

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JPS5892365A
JPS5892365A JP57195842A JP19584282A JPS5892365A JP S5892365 A JPS5892365 A JP S5892365A JP 57195842 A JP57195842 A JP 57195842A JP 19584282 A JP19584282 A JP 19584282A JP S5892365 A JPS5892365 A JP S5892365A
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JP
Japan
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movable
test
lung
frame
end plate
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Application number
JP57195842A
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English (en)
Inventor
クレア−・イ−・バ−カロウ
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MICHIGAN INSTR Inc
MISHIGAN INSUTORIYUUMENTSU Inc
Original Assignee
MICHIGAN INSTR Inc
MISHIGAN INSUTORIYUUMENTSU Inc
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Publication date
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    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

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  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、空気圧yn−−似体に一般的に関し、さら
に詳述すると、自然的KIF?吸するJl省と共K11
1g用するために意図された換気@置を試験する能力の
ある空気圧肺臓−似t4に係るものである。 一般に%換気執筺は2つのカテゴリに分割される。すな
わち、制御換気と普通称される、無呼吸の(非自然的に
呼吸する)II省を支えるために意図された装置と、自
然的に呼吸するJl肴と共に使用すべく意図された装置
とがそれである・しばしば、単−ii−が肉使柑カテゴ
リを包含するIIk作モードを与える。この尭−は、自
然的に呼吸するs21と共に使用すべく意図された(ま
たはそのような操作モードを有する)w&気Il&臆の
試11に鈴するものである。その上うな輪重の例とし

は、*求**ta入髄置、[補助(asnisす」換t
iii皺および間欠強制換気装置(IMV)がある。 畳求酸累吸入fI麿の場合には、1看はその吸気によっ
て発生される小さい逼曽した負圧信号をamに与え、こ
の信号は1看が呼気し始めるまでS墳に#!木の流れを
1isfFJに与丸、磨省が呼気し始めると圧力信号は
負から正へ転換する。 歇11中、1省は鰻置内に軽度の負圧を細持しなければ
ならず、この資性は41夷上wasする1看に追加の呼
畝仕装置を課する。しかしながら、この欠点は、小さい
場合には、績era嵩呼歇という何i[利点によってか
なり袖われ、かつ「畳求次纂(on d噛a*smd 
) J 4t IIが111本の供給量を節約する・ 「補助(assi@す」換気装置はJ8壜の最初の自然
呼吸努力によってトリガされるように設計され【いる、
 jllによつ【発生される最初の負気這圧力または流
れを検知した汝、該−1は、18に正圧を加えて呼吸ガ
スを散気させる。このよ5な吸気中、lJは努力な必畳
としない。各吸気の終結は自動的であり、かつ時間、送
給体積または圧力Kg!存する。この塵の鏝筺を試験す
るときには、それを「オン」状勤ヘトリガするためKj
a@になされる1求が直重であり、必畳ビーク負圧、f
ill、応答時間および付加呼吸仕事の矧緻を必智とす
る。 間欠S制換気!ilt(IMV)の名称の由来は、それ
らが1看に加圧ガスを予設定間隔で間欠的かつ自動E’
9に供給するためである。しかしながら、そのような間
欠機械呼吸量で、jllは餉IIを通して自然に呼吸す
ることな期待される。これらの時期中、呼吸ガスは針通
には1#Iの必畳に応じて条件づけられる(IpHえば
、酸素と湿度が添加されかつ温度が鋺−されるン、また
。j省が大気圧まで完全に呼気するよ5に゛する代りに
、大気圧上−40am HIO圧力までの低圧レベルが
しばしば錨持される。これは定圧気道圧力(CPAP)
と呼ばれるものであり、JII疾Sをもつ1看の処置に
おいである秦件下で非常に有用である。しかしながら、
IMVのすべての場合Kmいて1g11制呼吸間で、1
看は自身の努力によつ【換気装置から呼吸ガスを吸わな
ければならない、換気@置の内部抵抗は!a者の呼吸仕
事を、j省が換気装置に豪硬されていないところの開数
II?吸よりも増大させる。あるIMV換気amはこの
呼吸仕事をamするためにナーボ機構を組込んでいるが
、すべての場合に勝者はガスの流れを引起こすために小
さい大気圧下しまたは(PムPy)圧力を発生しなけれ
ばならず、これは常にある程度の追加呼吸仕事を引起こ
す。この追加呼吸仕事はIMV換気鯨置装試−において
1豐である。 換気5illを試験するための9気圧肺臓アナーダ(拳
似体)は先行技術で知られ【いる、このような機械は、
絢IIKより、種々の履および状態のm疾1をもつ小児
1者から成人S省を及ぶ、広範−の1省の肺生着字を模
擬する総力がなければならない、1つのこのような制置
は、1977年7月々りKMoijeyらK)発行され
た米#IA弗発行籍許@ 29,317号に鉋示された
、−U疎用試験肺′細である。 Motl@yらによつ″cWs示された釧ls珀試験肺
臓は、一端がフレームにtjlmされかつ他層が一対の
WIIIElIエンドグレートに固着されているところ
の一対の膨彊富またはベローズを設けることKよって人
間肺臓を模擬するものである。ベローズは膨強のために
Yllフィッティングによって補助換気鏝11に結合さ
れている。可動エンドプレートはベローズがj1張させ
られるときに7レームに相対的に回動し、1gI動プレ
ートの自由端はこれに、11級するパネル上の印5ui
t像と一同して、吸入された間欠的体積の司視絖出しを
与える。肺コンプライアンスは回動グレートと制定7レ
ームとを結合する町真豊スプリングによつ【模懺される
。呼IIktlLれ#に枕は鯵鰻ベローズと袖助換気餉
皺との閾を電在する流路中に配置された校正訛れ抵抗管
によってII襞される。 −#恢気餉直はJI省の肺臓を膨張させるために正圧を
加えるから、Jj看が制御換気@筺で処置され℃いると
きKは、実際の呼吸仕事は換気1111によって行なわ
れ【いる、これは時には間−を生ずる。すなわち、補助
換気が長時間にわたると、1看は自身で呼吸仕事を発生
する能力な失い始める。そのようなl:Iはしばしば換
気装置に非常に依存するようKなり、これらの1省を換
気fI値から引き離すことが困@になりうる。この間鴫
が原因で間欠IIIIIlll換気を遂行する舵力のあ
る換気装置が開発された。この新しいIMV俟気i!筺
は無呼吸性でない勝者がa]舵なときKはいつでも同時
に呼吸し5るようにすることKよってこの間−を解決す
る。そのような1看は弱々しく、乱調子にまたは頼りな
く呼吸しつつあるかも知れないが、そのような!a考が
可能なときKはいつでも自身で呼吸仕事を発生し5ると
いう触点がある0曲温的には、そのような換気装置は!
a省が独力で呼吸するためのjI!l略を与えるもので
ある。しかしながら、そのような換気装置はまた5aa
c+に正気道圧力を加えて強制呼吸を生ずる。この城の
換気f!置は無呼吸性になる!+]乾性のある。1者を
保−することができ、かつ崩省な補助換気から引き畷す
ために使用され5る。IMV換気装置が自身で呼吸仕事
を連成する総力のある1看に使用されるときには、換気
装置によって発生される追加の呼吸仕事はもちろん処置
の成功にとって1峻である。かくして、自然呼吸1看を
模擬しかつIMV候気餉璽によつ′″CC発生る追加の
呼吸仕事を画定するところの試験MIIK対するJI!
−がある、*尭明省が知っている限りでは、このようK
して、自然的Kg!!−吸する1看に使用するために意
図されたIMV供気IiL置装たは他の汲の換気装置を
試験するための経済的に実行eq11f!なかつ成功し
た懐、l1IIは存在しない。 先行技術におけるこれらその他の間亀は、鮒規の空気圧
加ms似体および出式の訓騨崩賦験肺臓を改変するため
のキットを設け、自然的に呼吸する1省に使用するため
に意図された換気輌・1を試験する能力のある肺臓類似
体を形成するととKよって解決される。この肺臓類似体
は、フレームと、試験下の換気i!置の出力を受入れる
ためにフレーム上に配置された人間#−シ建為レータま
たは試験換気装置膨彊冒と、自然呼吸発生嬢の出力を受
入れるために7レーム上に配置された自然呼吸発生!1
膨蜂呈と、肺臓シ建ユレータmおよび自然呼吸富士にこ
れらと共に移動するように配置された可動グレートとか
らなり、擁の一方のll#彊が他方の迦の対応jlI鏝
を生ずるようKなっている。!2!気圧肺1I4−似体
のこの部分は、?11えば、制御換気@llを試験する
ためK11l!柑される鍼の18弐w11練柑試験肺臓
からなる。l1lI−柑試験肺臓は纂−および第二のl
I彊ぺは−ズにそれらと共に独立した移動をするように
結合された2つの9動エンドグレートを備えているから
、エンドプレート1間を鷺帝するカップラが要求される
。11然呼@尭生−は1例えば、gill * )f1
試験肺臓の膨張ベローズの一方に結合された確単体積換
気#f111からなる。体積換気装置は試験換気it屋
内KIlill徽的な人間自然呼吸を模擬するために要
求される圧力の9!気で自然呼吸膨張室を駆動し、内型
はカップラによって共に拡張する。かくして、81mす
る試験換気装置′案は自然的KrI+吸する1者を模擬
し、その内eK大気圧下の圧力(負圧)v発生すること
Kよって吸入ガスを吸い込む、試験換気装置室に結合さ
れた換気ii[置は膨張する試験換気装置室によって!
t、生された負圧を惰知しかつ換気ガスをF?吸する1
8としての該室へ供給する。自然IP?l&発生−の侠
気サイクルは1省が換気th!直に縄し5る変化する要
求を模景するように変えることができ、または典皺的な
平均のJ55者杆に予設定される。自然的に呼吸する1
8が襖験されるときの換気サイクルの部分中換気装置を
介する呼吸によって加えられる付加呼吸仕事は。 試験換気装置室によって吸入されたガスの瞬間的体積を
決定するための機構と共に、気道または試験換気制置の
1看接砂部内に発生された負圧を監視するfll1m!
1によって鈎定される。付加呼吸仕事はついで完全呼吸
サイクルにわたを体積に対する圧力の数字的積分によっ
て表示される。 次に図tht#照して本9@明の好適実施11樟につい
て説1!j13する。 1s1.2.3図を参照すると、本発明の9気圧肺臓類
似体は10で示されている。この#fifI11は試験
換気Ii&電または肺臓シ13−7−タを有する)V−
ム11、膨張1i12およびその上に配置された自然W
iF吸発生膨蝿富13を臭偏する。試験換気鏝1lll
菫12はII回路15を介して試験換気価値の出力を受
入れ、@熱井1k1113は線路16を介して自然呼I
11発生儲の出力を受入れる。 蘂1図にブロックtIeWIAで示された自然呼吸発生
@ 1gは1例えば、*技術分野で周知の履の忰1槓換
気輌櫨からなる。試験換気@fll謳認内への抵抗およ
びその=ンプライアノスは一対の人間110181)R
れ抵抗および=ンプライアンスを模擬するよ5に設定さ
れている0wJ動エフェンドグレート試験換気装置1m
12および自然呼吸II 13の上に配置され%富の一
方が膨張させられるときそれと共に同時移動をするよう
Kなっている。 プレー)20は1つの遅硬した一般に平らな部材からな
り5るが、針通実施麺機では2つの可動プレートを有す
る旧式の調練用試験肺臓を改変することが好ましいこと
が見出された。かくして、111図に轍もよく示されて
いるように、好過実施励1/sにおいては、可動エンド
プレートは可動試験換気装置エンドグレート21と可動
自然呼吸エンドプレートnからなる。試験換気f!置1
iiuと自然呼吸1113はフレームlJと可動試験換
気輌置工ンドプレート力および可動自然PP1Nエンド
プレート4との間にそれぞれ配置されている。カップラ
すなわち相互結合するためのfI#11易が2つのエン
ドグレート関に配置されて2つのプレートの同時運動を
硼11Kしている。好適実施1111においては、カッ
プラ25にヒンジ結合部を含み、可動プレー)23,2
2は共通軸あを中心として鑓動町詣である。可動プレー
ト4.4間を延在するカッ1925のピボット軸器は可
動プレートのピボット軸あと直交する。自然呼吸発生S
tSが1gI然呼熱井13に圧力を加えると、富13は
l11mし、oJ@グレー)23.4を第3図で矢印加
の方向に上方へ1動する。自然呼吸発生(至)は富臆内
に人関廖看の典麿的な自、熱井吸を模擬するのに必畳な
圧力と体積においてg!気を1113に加える。プレー
ト力と4は結合されているから、試験儀気懺112はこ
れらと共に膨優し。 □  試験換気装置32KJIII求を縄して自然的に
呼吸する*St@*する。試験換気装置によって峰せら
れる呼吸の付加仕事は下記の弐により【決電される。 w−c、pdマ     (1) 式中Pは1考の自熱井11Kよって発生される大気圧下
気道(atrway)圧力に等しく、Vは1看の肺をa
mする試験換気装置型12に供給される瞬間的空気体積
に等しい。 試験換気*tiaに供給される空気の圧力と体′−の純
度を与える手段が設けられ、これは試験換気装置二ンド
グレート力の角変位を糊定するために35に配置された
圧力変換器および36に配置された可変電気抵抗からな
るものtある。これらの変換器の出力は好jKは分析装
置4OK入力されるe分vT装置はプログラム可能なゲ
イジタルプロセッサ、マイクロ3プロセッナまたはX−
Yv:!−ダからなる。X−Yレローダの場合には、X
−Yvコーダ4OKよってプロットされた一輸の面積が
試験換気装置による呼吸の付加仕事を表わす。 専梢コンビニ−Iが40Kfl!!用される場合には。 コンビニ−Iは圧力および体積のようなデータ人力に応
答し1例えば、式(υで示された駒数Wを単一呼吸サイ
クルにわたっ【評価し、Wを針鼻値として自動的に与え
る。これはアナログ式またはディジタル弐に行なうこと
かでき、;ンビュータはまたビーク負圧力、応答時間等
のような他の試験データな読出して与えるために利用さ
れうる。 流れ抵抗体心が通常変換−あと試験!12との関に配置
されてj省の呼吸管の流れ抵抗を模擬する。Rれ抵抗体
はへえば所定の訛れ抵抗を生じるところの既知横断−横
の管または類似物である1人間肺臓の自然弾性は可動エ
ンドプレートと固定フレーム11とを相互結合するテン
シ曹ンスプリング柘、49である。通常、テ/シ璽ンス
プリング側はへ関廖者を模擬するために−ましいコンプ
ライアンス値KW&定され、テ/シ曹ンス1りング49
゛はピボット軸部上方に設定される。 本発明の空気圧jlI−似体に多くの改変が考えられる
。−えは、エンドグレートJは1つの遅硬した平らなプ
レートであってもよい。 エンドグレート加は、平行変位を4M―するためKrN
J等の機械的構成が与えられるならば、一端を中心とし
て回動H1能である必畳がない、膨俵璽の一方だけに係
合もるところの単一プレートを倫えることもできる。こ
の単一プレート上に配置されたアームが他方の膨彊璽と
結合する。 一般に水平の軸ぺな中心とするエンドグレートJの励動
はこの目的を1成するための最も有利な手段の1つとみ
なされるけれども、グレートのある程のねじり変形が起
こり、ヒンジ付カップラおよび周動的体積スケールに均
する禰償修場を必畳とする0図示の実施態様においては
、可動エンドグレート加の角変位を画定するためKI!
]変電気低電気抵抗用されているが、試験換気@ * 
m 12 K導入される9気の体積を画定するための他
の手段が考えられうる。偶えば、Rれ抵抗体々の両側で
遭遇する圧力変化が試験換気i!I置iii! 12 
K sK給される空気の装置の細度として使用され5る
。 この流量糊定はついで時間に!1ilL?積分されて瞬
間体積を規定する。 椀在好迩のgA施励僚においては1本発明のq気圧肺臓
類似体は1977年7月2@日に再発行された米−再発
行脣許、纂!9.BIT号に開示された1練用試験肺臓
の改変形である。この釧練市試験肺臓はある期間市販さ
れ【きた物品であリ、したがって、その最も基本的、な
形11におい(1本発明はWIMIiI用試験1IJI
Iを改変するための中ツト(kjりからなる。このよう
なキットは訓練用試wIJII臓の富の一方を自然呼吸
発生器に結合しかつ他方の窟を試験換気装置に結合する
ための手段からなる0通常手元にある従来の体積換気@
蝋が自熱井tiiを駆動するために使用されうる。また
は特殊な画然W!P吸発生器が中ツトの一部として供給
されうる。キットはまた2つのエンドグレートの一時運
動を町1f!にするためのとンジ付カップラを含みかつ
また試験換気装置11鎖電に供給される空気の圧力およ
び体積の細度を与えるための手段を含み、試験換気装置
によって縄せられる呼吸の付加仕事が決定できるように
なつ【いる。 #l#I用試験肺臓は一対のJIiliAを模擬するた
めに一対の可動エンドグレートと相互一連して配置され
た一対のm鰻重からなる。しかしながら1各ベローズ(
11俵1m)jdよびエンドプレートは成人の一対の肺
臓の一ンプライアンスを**するのに十分な容置および
制御された拘束カートに倫えている。釧III市試験m
sの正常動作においては、可動エンドプレートは蝕立し
て動作しかつ模擬される流れ抵抗および弾性に鵠して別
4IiiIK駒115]舵である。 次に纂4.5図を参照すると、本発明の肺臓類似体を形
成するために、一般KU字形の纂−のクランプ父と纂二
のクランプ51からなるヒンジ付カップラbがt&けら
れ、クランプ団と31は自然呼吸エンドプレート4と試
験換11装置エンンドプレート21にそれぞれ係合し【
いる、各フラング薗、4は親指操作止めねじ団を備えて
いる。ピボット軸29を画定する艦ンジ騒がクランプ団
と51との間を延在する。カッグツbは一細線用試験肺
臓の可動プレート間に鎖部されかつにンジ謁のピボット
軸が可動エンドグレートのビメット軸為と直交するよう
に配向されている。 纂1−に最もよく示されているように、好適には結合は
可動エンドプレー)23,220自由港で行なわれ、エ
ンドグレートの自―瑠のたわみを最小にするようになっ
ている。ピボット結合が好適ではあるが、他の塵の結合
もj期され5る。 そのような結合とし′Cは簡単なリフトバーの使市があ
り、このリフトバーは自然呼吸エンドプレー)K−着さ
れかつ試験換気装置エンドプレートの下を延在し、自然
呼吸が自然呼吸を饅冨Kalえられるとぎ試験換気装置
エンドプレートを持ち上げるようにする。 圧力変41N−易はX−Yレコーダ40に遍合した出力
を有する多威の市販のイン、ツイン(in−11@]形
圧力変換器のうちの任意のものでよ(・。 1I16,7図を参照すると、試験換気輪置膨11−に
供給される空気の体積の#J度を与える変換器の好aS
總勘機が示されている0体積変換S&を好mK4tic
mIllla装置zyドブv−)の角変位を髄視する町
変抵抗体圀からなる。町変抵抗体易は円筒勢年俸ωを備
え、これからピボットシャフト61が延在する。ピボッ
トシャフト61ヲ1試験換気偵置エンドブV−)囚のピ
ボット軸路と同一@−上にある−に沿ってエンドプレー
ト4に結合されている。抵抗体の円筒形本体6o&末。 抵抗体あの円筒杉年俸ωを包囲する、割りリングクラン
プ−およびアーム−を介して7レームs@−に結合され
℃いる。アーム−は全体力1b6で示されたU字形クラ
ンプおよび止めねじを含み、アーム錦をフレーム部材−
に取付けるよう−になっている。シャフト61の(2)
転は抵抗体あの有効抵抗値を変える。 抵抗体あの本体ωは可動エンドグレート21に対して固
定関係にロツタされ、ピボットシャフト61は可動エン
ドグレート幻と共Kl&il動可能であるから、抵抗体
の有効抵抗値は可動エン)1プレート力の角変位の曲数
とし【変化し、これシ1試験換気装m1ll!に褥入さ
れる空気の体積の正確な鈎度な与える。 ピボットシャフト団を試験換気装置二ント°プレー)2
1に結合するための一部が設けられ、この鏝tは試験換
気WR筺工lドプレートカを包−する大体UVSのブラ
ケット70かうなる。ブラケットmは第一および第二の
ソケット71およびlを含み、ソケット71.72はピ
ボットシャフト73の一趨を包囲し、このシャフトのま
わりに可動試験換気装置エンドグレートがジャーナル装
置されている。υ次形ブラケット7oは好遍にはタイス
トラッグ71#よびエンドブラケット76゜77かもな
る部@構造を有する。エンドプラケラ)74$、77は
ソケット71,72をそれぞれ含む、エンドブラケット
76.77はタイストラッグ75に関して分1IIIa
]匪または移動可能であり、ビIットシャフト730両
端上にソケット41.72の鰻潜を可能にしている。U
字形ブラケット7oの組立Kjdいては、エンドプラケ
ラトン6.’rlが可動試験換気f!箪工ンドプレート
力の両側に配置され、ソケット71,72がピボットシ
ャフト730肉燗を包囲するようにする。ついでこれに
タイストラッグ75が第一の一対の戚指操作止めねじ7
8で結合される。試験換気装置エンドプレート21と保
合してこのグレートとU字形ブラケット70間のから動
きを除去するために、第二の一対の親指操作止めねじ園
が設けられている。エンドブラケット76はまた抵抗体
あのピボットシャフト61をピボットシャフト73の軸
あと共纏的閾係において受入れるためのソケット&を宮
む。 止めねじ81はピボットシャ7)tilk強固に結合し
てU字形ブラケット75および試験換気*11エンドグ
レートムと共に同時自動するよ5Kしている。 割りリングクランプ−は低抵体あの円筒形本体ωを(支
)定アーム65KM*L″Cll11立後の抵抗体の零
点規正をa]能にするために使用される@IIりり/グ
クラングーの締付は快方は親指操作ねじ8!sで変えら
れるsU#拳プツケット70が試験換気装置エンドプレ
ート21に鯖潅されかつ抵抗体易のピボットシャフト6
1がブラケット76のソケット田中K11i1定された
級、クランプおよび止めねじ圀をアーム槌の喝上に配置
するととKよつ【アームφが固定フレー五部材心上に装
着される。ついで、割りりングクツングーの一指操作ね
じ聞がゆるい設定にセットされ、抵抗体あの本体が軸方
向に位置決めされかつ割りリングフラング64に相対的
に一転させられて抵抗体あの出力の零点規正をする。こ
の零点規正操作は試験換気装置室が収纏させられるとき
試験換気1ii11にエンドプレート2】が位置すると
ころのストップ、上にエンドプレート2】を置い
【行な
われる。 つぎに第1.2.3tItJを栴び参照すると、釧練崩
賦験肺臓は通常1112.13およびプレート組4とそ
れぞれ関連するテンションスプリング砺。 個を倫えている。スプリング招、−4すの端を可動プレ
ートのピボット軸列から牛径方肉に槽々の位置K11k
l定するための機構が設けられている。 1##l試験Ila難の操作において、これはスプリン
74B、49によって与らられる彊カが個々に変えられ
て変化するコンブライアンスの人間肺臓な@I11!す
ることをIFJ馳にする。スプリング傭、49の半径方
向位置を変えるための機構は、11動エンドプレート2
】、々および7レームIIK任意の造晴な方法で装着さ
れたレール顕、910セットからなる。テンVMンスプ
リング48.41はクランプ93、%上K111定され
、クランプ93、−はレール顕、91−とそれぞれ摺動
5JI@に係合しているが、ll指操作ねじ95により
任意の半径方向値tにおいてレールに固−されるように
なっている、不発明の窒気圧肺臓類似体のIIk炸にお
いて、自然呼吸膨彊富13と関連するテンシ璽ンスプリ
ン/48はピボット軸28に関するゼロ牛径方向距離の
WrKセットされる。この位置は無@=7プライアンス
設ji (−Vaミニラスタンスを構成する。試験換気
装置1112によって模擬されるjlIWAのコンプラ
イアンスがついで摺動11馳なりランプ93,94によ
るテンシ曹ンスプリングの配置1によって設定される。 可動試験換気籟置工ンドプレート力の噛縁上に配置され
た指111+119が遥切な=ンプライアンス設定を指
示する。 つぎに纂2図を’IK参照すると1本発明の9気圧ll
1m1s似体はさらに7レーAIIKII定されたII
J鉤豊ストップ105を含む、可調整ストップ105は
、II饅富がIgLsさせられると鯉、7レームIJK
−する可動エンドプレートの正確な位置を一定する。町
m1lXドッグ101SttJ f y v −A H
KIIして精密に位置決めされた[11を構成し。 角えば、フレームl]中に受入れられたシャフトからな
る。ストップ105の最高部と可動エンドグレート間の
干渉は、膨張室が収縮させられるとき、可動エンドグレ
ートの休止位置を一定する。好適には、Wl−豊ストッ
プ105は、可動エンドグレートを水平に延在する7レ
ーム11と一般に平行な間係に配向させるところの可動
エンドプレートの休止位置を一定する。第二のストップ
107がフレーム11および可動エンドグレートに固定
され、膨張富が膨張させられるときフレーム11からの
可動エンドプレートの移動を割繊するようKなっている
。 好適には、ストップ107は予選定長さの*III性部
材からなり、その一端はフレームl]Km定8れ、その
他層は可動エンドプレートの一方または他方Km足され
ている。あるいはこのストップは湾曲グレー)170K
j11付けられた障擢であってもよい、好jlI施11
11においては、IIJ隣整ストップIQ5.107が
試験換気装置エンドグレートと自熱井吸工/ドブレート
の両方に設けられる。 本発明の好過実施塾様においては、第2.3因に鯉もよ
く示されているように、フレーム0は平らな@1jll
Oを画定する固定エンドプレートを伽えている。膨張室
12,13は好適には一対のひだ付ベローズからなり、
ベローズは形状が一般に円筒形でありかつ横方向の拡張
を防止するための複数のテンションリングな含む、ベロ
ーズ12.13は#2面110を画定する固定エンドプ
レートと可動エンドプレートとの関にそれぞれ配置され
ている。ベローズが膨張させられるときベローズはアコ
ーディオン状に拡張してエンドグレートを上方へ駆動す
る。好jKは、ベローズは一般に一直配向に配置され、
ベローズが膨張させられるとき可動エンドプレートが上
方へ駆動されるよう・になっている、膨!!IWi12
.13に対して作用する可動エンドプレートの1量の効
果をなくすためKjl[カ補償様構が設けられている。 この重力補償機構は第2.3図に最もよく示されている
。アーム112が可動エンドプレート21゜4のjiE
sから延在する。ブラケット113が7レーム11 K
 l*l潅されている。テンシ曹ンスプリング114が
アーム112とブラケット113との間を延在−II]
#にエンドプレートのピIット軸四を中心とするモーメ
ントを与え、このモーメント−は可動エンドプレートの
重量によってベローズ12,13に通常加えられるとこ
ろの重力に反作用する。スV’XFはロフト1「によっ
てプラケットプリ    K町ali1mlK固着され
、ロッド115はスプリング114と保合するための7
ツクおよびブラケット113の開口Ke人するためのね
じ付喝を備えている。雇指IIk昨ナツト116がブラ
ケット113の一ロを通って延在するロッド115f)
lil上のねじと係合し、ブラケット118 K相対的
なロッドIIIの位置を変えるととKよつ【スプリング
1140優力を変えるようKなっている。あるいは、ス
プリングは長いスーットに遍って央出するねじkより7
レーム11に対し℃位置tI411町絽なブラケットに
よって7レーム11 K 4il付けC4よい。 ベローズ稔、13のひだ付部分は1%ひだのまわりK1
1ltK配置された。非常に薄いシートメタルリングか
らなる一連のテンションリングによって横力向に膨らむ
のを防止され【いる、ベローズの中央部分の適正配置は
、ベローズ12.13のひだの小直径に勢しい開口を有
するシートメタルプレートからなるところのガイドブ2
ケツ)160によってiI保されている。ベローズ臣、
13はプレー)160の一端の開口を過つ【延在し、プ
レート160の他層はフレーム1lKl*1mされたブ
ラケット162中に配置された軸161を中心としてピ
ボットfjjllされている。かくして、シートメタル
ブラケット160は、ベローズ12.13が膨張させら
れるときにはベローズと共に励動することができるが、
ベローズが収縮させられるときKはベローズの中径方向
の移動を拘束してベローズの変位を防止する。 角−プレート170は可動エンドグレートの自由端Kl
i接し工かつこれK11厘に配置されている。 プレート170は任意のWl暢な方法で固定7レーム1
1に取付けられる。このプレートはWJIIllエンド
プレートの自由端K11I*して配置されかつ種々のa
mmコンブライアンスおいてj1饅mK挿入された体積
を指示するための印刷描線を備えている。 以上の説明は不発明をhホする好適実施1141の説−
にすぎないものとみなされるべきである。 m業者には他の改変形が想到されるであろう。 不発−の真の亀始および精神は特許#求のaSによって
決定されるぺ會である。
【図面の簡単な説明】
II1図は不発明の肺臓類似体の斜視図である。 第2図は本発明のsrs類似体の側面図である。 113図は本発明のays類似体の部分断ITIWk面
図である。 累4図は本発明の肺臓類似体の可動プレートを結合する
ために使用されるヒンジ付カッグラの平向図である。 II 51Vji 45u) V −VllK沿’)”
Cmられタヒンジ何カップラの部分断向図である。 纂6図は不慟−の肺臓麟似体に体積変換器とし【便用さ
れる町麦抵抗体およびクランプの平面図である。 纂7図は纂6図のVll−VIIIIK沿って権られた
変換器およびクランプの部分断l1il!!llである
。 to  −jI膿類似物 11−7レーム キ − 試験換気装置膨4Ii富 13−・  自然呼吸発生器11俵富 18 − 自然呼吸発生器 4− 可動試験換気装置エンドプレート4− 可動自然
呼吸エンドプレート 3− ヒンジ付カッグラ 羽 −・ −試験換気装置 あ −圧力変換器 あ −可変電気抵抗体 鉛−分析装置 々 −流れ抵抗体 仙、49−テ、ンシ冒ンスグリンダ 恥、」−り ラ y プ 困−止めねじ 51  −   ヒ   y  ジ ω −円筒形本体 l ・−ピボットシャフト ー −フレーム部材 一一・  割りりングクラング 一一・   ア  −  ム 圀 −クランプ、止めねじ 70・・・ U字形ブラケット 71%n−ソケット 73 − ピボットシャフト 75 − タイストフツプ 7・、77−・  エンドブラケット 1−・ 止めねじ −−・ 止めねじ −−ソケット 卸、91−レール ts、94−・クランプ 10G  −指  磯 105、107 −ストップ 112 −・  アーム u4 − テンシW/スプリング 160−ガイドブラケット 161−軸 162−・・ブラケット 170−・・湾−プレート

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l フレーム; 試験換気装置の出力を受入れるためKtIl記フレーム
    上に配置された試験換気装置Jl * iii ;飾記
    試験膨彊富上に配置された可動蝋;前記可動壁を引張っ
    て自然呼吸し【いる人間IIAWIAを模擬するための
    機構:引張るための前記機構が作動されるとき換気装置
    によつ【前記試験all!l1lK供給される9気の圧
    力および体積の測度を与える機構を具備し、これにより
    換気装置の機能が定量的に決定されるよ5Kしたこと; からなる換気装置を試験するためのf気圧鰺jIJII
    I似体。 211J動プレートが、前記試s***iii上に配置
    された可動試験エンドプレートと、tIII記自然呼吸
    膨饅電上に配置された可動自然呼吸エンドプレートと、
    前記崗エンドプレートを結合してそれらの同時運動を可
    能にするための機構とからなる%昨請求の範囲菖1項記
    載の9気圧肺臓類似体。 3 エンドプレートを結合する前記機構が、それらの間
    を延在するヒンジ付接合部からなる特fF#l11求の
    軛囲纂2項配畝の空気圧肺臓類似体。 4 前記可動試験エンドプレートおよび前記可動自然呼
    吸エンドプレートが、共通ピボット軸を中心として前記
    フレーム上にピボット装置されている特許請求の範8第
    2項記載の金気圧加1IIA類似体。 511!r紀試験膨張WAに供給される9気の圧力およ
    び体積の測度を与える前記機構が、正気道圧力を)!!
    硬的に監?Il!するための圧力変aSおよび前記可動
    プレートの変位を決定するための機構からなる特許請求
    の軛#!纂1項記載の9気圧JItiIIIA#i似体
    。 6 前記可動試験エンドプレートおよび前記町mss&
    呼吸エンドプレートが、共通ピボット軸を中心として前
    記7レーム上にピボット装置されていb−特許請求の範
    18箇5JIJ記載の9気圧肺臓類似体。 7 前記可動グレートの変位を決定するための前記機構
    が、前記試験エンドグレートの角変位の側皮を与えるた
    めの機構からなる特許請求の鞠囲縞6積記載の9気圧踏
    −類似体。 S@記試験エンドグレートの角変位の掬度な与えるため
    の前記機構が、不休および抵抗値を変えるための回転シ
    ャフトを有する可変抵抗体と、前記本体を前記フレーム
    に固層するための**と、前記シャフトを前記試験エン
    ドグレートK11llt合してそれと共Kl!F1時角
    移動をするようにした機構とからなるI!I#詐請求の
    範11m187墳記載の9!気圧1jrJ繊馴似体。 9 前記シャフトを前記試験エンドグレートに結合する
    ための前記手段が、#I記試験エンドグレートを包−す
    るυ字働プッヶットと、−前記試験エンドグレートのピ
    ボットシャ7ドの両端を包囲するために#記υ字形プッ
    ヶットのMlall上に配置された臨−および纂二のシ
    ャフトと、前記可変抵抗体の藺配−転シャフトを受入れ
    るための纂三のソケットからなり、前記回転シャフトが
    前記試験エンドプレートのピボットシャフトと共@関係
    に受入れられるようにした特許請求の範囲1118項記
    載の空気圧m臓類似体。 IO前記本体を前記フレームにl−するための機構が、
    前記本体な包囲するための劃りりングクランプからなり
    、前記クランプが、前記クランプの彊力を□′変え【前
    記クランプに相灼的な前記本体の回転を町II!KLか
    っ曽記司変抵抗体の零点鐵正をするためのsnを含む特
    許請求の1g囲第8項記戦の空気圧肺臓類似体。 11  前記不休を前記7レームに■看するための前記
    機構が、前記クランプを前記ツレームにlII*するた
    めのアームおよび前記アームを前記フレームに固着する
    ための機構からなる特許請求の範flatan記載の!
    2!気圧膣臓−似鶴12  前記フレームの方への階動
    運動のために#I記試験エンドブレールをバイアス機構
    を具偏し、前記バイアス機構が1者の肺臓の呼吸−ンプ
    ライアンスを模擬する特許請求の範WAII18ale
    lKの9気圧肺jIl類似体。 13 #1記バイアス機構が、一端で前記可動試験エン
    ドプレートKM合されかつ他端で前記7レームに結合さ
    れたテンシ璽ンスプリングからなる特許請求の範囲纂1
    2Jl記載の9気圧肺ia*似体。 14  前記可動試験工/ドブレートに作用する前記テ
    ンシ薦ンスプリングの力をII葺するための調整機構を
    具備し、前記関葺模構が、前記スプリングの内趨を前記
    可動賦験工yドブレートのピボット軸から中径方向に種
    々の位置に一定するための取付は機構からなり、これに
    より前記スプリングによつ′c4えられる彊力が前記可
    動試験エンドプレートの特定角移動に対し【変えられ【
    、便化するスングツイアンスの人間IIWaを@擬する
    ようにした特許請求のIIt2囲@13積記歌の9気圧
    肺−類似体。 15  前記取付は機構が一対の階間したガイドレール
    を含み、前記ガイドレールの一方が前記可動試験エンド
    プレート上Km定されかつ藺配町勤試験エンドプレート
    のピボット軸から中径方向に地在し、前記ガイドレール
    の他方が前記フレームに固定されかつ前記一方のガイド
    レール・と整合しており、さらKmmススプリング肉趨
    を受入れるために前記ガイドレールに沿って移動a]l
    lF!なりラング機構を含み、前記クランプ機構が前記
    可動試験エンドグレートのピボット軸K141してkP
    径方向に前記スプリングを位置決めするようにした特許
    請求の範−編142J記載の突気圧肺臓麟似体。 16  @記調豊機構が、前記可動試験エンドグレート
    のビポ・ット軸に繭する前記スプリングの位置のWJI
    II!出しを与えるために、前記ガイドレールの一方に
    沿った校正目盛を含む特許請求の軸囲纂12項記戦の空
    気圧肺臓類似体。 直7 前記7レー五に一定されかつ前記7レームの方へ
    の前記可動試験エンドプレートの移動を制限する可調整
    ストップを具備し、前記ベローズが収縮されられるとか
    前記2レームに対する前記可動試験エンドプレートの正
    確な位置を確保するよう′にした特許請求の55g2a
    記載の9気圧肺細拳似体。 18  前記7レームが111定エンドグレートを備え
    、前記試験jli侵重および前記自然呼歇膨張富が前記
    固定エンドグレートと前記可動試験エンドグレートおよ
    び鍵記可動ailJI#吸エンドグレートとの間にそれ
    ぞれ配置され *記各膨張箇が収縮さぜられるとき前記
    各可動エンドグレートが前記固定エンドグレートに平行
    になるようにした特許請求の龜−第6項記叡の9気圧肺
    ii+n似体。 1S11  前記I]tIII411ストップが、前記
    フレームにねじ一定されかつ前記可動試験エンドグレー
    トの方へ延在するシャフトであり、*記シャフトは、前
    記試−膨饅富が収縮させられるとき前記鳴動試験エンド
    プレートK11lする一山選を有する特許請求の軛li
    !1謳17項記載の9俸圧肺1iAIm似体。 J 前記7レー五に固定されかつ前記各膨張量が1#張
    させられるとき前記フレームからの前記可動エンドプレ
    ートの移動を制限するストップを具備する特許請求の範
    囲第1項記載の空気圧肺臓ls似体。 2】#紀ストップが予選定長さを有する司II性部剃で
    あり、前記町I!l性S@の一端が前記フレームに固定
    され、前記町Il!性部剃の他層が前記可動エンドグレ
    ートに固定され、前記7レームからの前記可動エンドグ
    レートの移動を1111@するようkした特許請求のf
    lli811t21J項記載の空気圧肺臓類似体。 4 前記各膨張量が自龜軸に沿って膨龜するように拘束
    されかつ前記riIIELlエンドプレートが水JIF
    K地在し、前記61141璽が収縮させられるとき前記
    可動エンドグレートが前記7レームに平行にかつこれか
    ら上方KI11関されて延在し、さらに前記町勤エンド
    プレートとvklWI的に調達する1力禰償砿書を具−
    儂し、前記各膨*菖が収−させられるとき前記各膨張量
    に対してrF1#4する力とし【のその1亀の効果をな
    くすよ5Kした脣#) #fi氷のIIlg−纂1項記
    載の9!気圧肺jlIIIIi似体。 ゐ 前記1力禰償81#Iが、一層で前記可動エンドグ
    レートに向足されかつ@層でIIF紀フレームに固定さ
    れたスプリングからなり、*紀スプリングは張力をかけ
    られたとき前記可動エンドグレートに力t−?11して
    それを前記フレームから押し艙すようにした特許請求の
    範囲llA22槍紀執の空気圧肺臓類似体。 24  前記可動エンドグレートが自照下方に延在する
    ブラケットな含み、#記スプリングの前記一端が前記可
    動エンドグレートから下方に陰間した点において前記゛
    プラケツ)K*(’iけられ、前記スプリングが前記可
    動エンドグレートの下方で水平Km在し、前記スプリン
    グが張力をかけられたとき、#記スプリングの力が前記
    関噛な介し【前記可動エンドブ’v −トに作用して、
    前記可動エンドプレートを前記フレームから回動させる
    モーメントを発生するようにした%Tff請求の範囲第
    お墳紀躯の窒気圧肺PiA類似体。 b 前記スプリングの他錫が前記フレームに可調整に固
    定され、前記一端に対するその4動によって前記スプリ
    ングの張力の程度を選択し5るよ5Kした特許請求の範
    囲第ム墳配献の9気圧肺臓類似体。 あ 印刷指41iを有するパネルからなる指示機構を具
    備し、前記パネルが前記可動プレートの自由端KIK接
    して配置されかつ前記各膨張量が収−させられるとき前
    記自由端Kin龜であり、前記印刷指襟が#妃膨彊誼の
    模擬コンプライアンスおよび体積を指示する可視絞出し
    の場所を有する特許請求の脚―第1項記載の空気圧肺臓
    類似体。 27  前記パネルが、前記可動プレートの前記自由端
    の円弧状通路Km合するように湾曲し、#紀可動プレー
    トの位置の厘接綬出しを町耗にした特許請求の範咄纂2
    b埃記戦の9気圧肺1iAls似体。 28  前記試験膨張璽および前記自然呼吸膨彊富のお
    のおのが9気入口を慟え、前記突気入口の少なくとも一
    方が、慶省の呼吸管の流れ抵抗な襖襞するために、予選
    定流れ抵抗を一定する機構を備えているeiff−請求
    の軛囲纂1項記載のg!気圧肺j11類似体。 29#記試験M1俵案に供給される9気の圧力および体
    積の$IIJaijな与えるための前記機構の出力が、
    辱用コンピエーナおよびX−Yし;−ダからなるグルー
    プ中の鯨直の1つに入力される%#!F錆求の軛−亀1
    項記軌の9気圧御臓aliI似捧。 加 前記自然呼吸発生器が体積換気装置からなる特許請
    求の範8M1項記載の9気圧肺臓類似体2゜ 3]  @記試験膨饋−および前記目然呼吸膨彊塞9お
    のおのが膨愉ベーーズからなり、前記べ冒−ズがその半
    極方向膨張を111II@する。ための機構を有し、こ
    れにより#紀ベローズがアローディオン状に軸方向にに
    彊、収縮しうるようKした特許請求の軛囲纂6積記載の
    全気圧#噛類似体。 327レームと、人間肺臓を僕鋏するために前記フレー
    ム上に配置された第一および第二の膨張【と、前記各富
    士に鉄層された第一および第二の可動エンドグレートと
    を有しかつ自然的に呼吸する11者に便均される厳の換
    気装置を試験する能力のある制置を与える塵の窒気圧肺
    lIA#似体を改変するためのキットであって。 自然呼吸尭生器の出力が前記室の一方に接妙されて自然
    呼吸−を与えかつ前記侠気装置が前記室の他方に接硬さ
    れて試験篇を与えるとき、前記第一の可動エンドグレー
    トと第二の可動エンドプレートを結合してそれらの同時
    移動をl1ll絽にするための機構;前記俟気f!直に
    よって前記試験i1に供給されるを気の圧力および体積
    の絢度を与える機構を具備し、これにより前記換気@置
    による付加呼鯰仕廖が決定されるようにしたこと;から
    な′木前記キット。 北 前記結合etaが、前記第一の可動エンドブL/−
    h!、77nj??;’;’?r’;’7付徴合sカラ
    なる特許請求の範囲論−墳記載のキット。 34  藺−纂−8よび第二の可動エンドプレートが、
    共通ピボット軸な中心として前記フレーム上にピボット
    4に層されている特許請求の範自第32積記載のキット
    。 35111記試験室K1g給される空気の圧力および体
    積の絢度を与える前記機構が、止気這圧力を遅硬的に監
    視するための圧力変**および前記明細エンドプレート
    の変位を決定するためのamからなる%Iff請求の範
    曲纂諺項記載の中ツト。 あ 前記第−および第二の可動エンドグレートが、共通
    ピボット軸を中心とし【前記フレーム上にピボット髄淘
    されている特許請求の範a皐35積記載のヤツF。 r 前記可動エンドグレートの変位な決定するための前
    記機構が、前記可動エンドグレートの角変位の#J度を
    与えるための機構からなる’N1ffai1求の軛曲巣
    あ項記載のキット。 あ 前記可動工/ドブレートの角変位※の細度を与える
    ための前記機構が、年俸および抵抗値を変えるための回
    転シャフトを有するム〕変抵抗体と、前記年俸を前記7
    レームに固型するための機構と、前記シャフトな前記o
    ]IE!llエンドプレートにそれらと共に同時角移動
    をするようKM曾するための機構とからなる特許請求の
    軛−m37項記載のキット。 お 前記シャフトを前記可動エンドプレートに結合する
    ための前記MA樗が、前記aJwJエンドブV−トの一
    方を包囲するU字形ブラケットと、前記可動エンドプレ
    ートのピボットシャ7トノ111111を包囲すルタメ
    KlIIIleU字形プ2ケットのIIQl−上に配置
    された纂−および第二のソケットと、前記可変抵抗体の
    前記回転シャフトを受入れるための第三のソケットから
    なり、前記−転シャフトがl111aal動エンドプレ
    ートの前記ピボットシャフトと共Im@係に受入れられ
    るよ5Kした轡許祷求の範曲纂あ埴紀叡のキット。 41J  前記本体を前記フレームに1矯するための前
    記機構が、前記本体を包囲するための割りリングクラン
    プからなり、前記クランプが、前記クランプの一力を変
    えて前記クランプに相対的な前記本体の一転を可能にし
    かつ前記内変抵抗体の零点規正をするためのamを含む
    特許請求の鞍−第一項記載の中ツト。 41 −記不体を前記フレームに自ymjるための前記
    機構が、前記クランプを前記フレームに結合するための
    アームおよび前記アームを前記フレームに1潅するため
    の4!Imからなる特1FFII求の軛−格荀積記観の
    キット。 42  藺紀賦験kA1dよび前記自然呼吸憲のおのお
    のが9気入口を儂゛え、前記!気入口の少なくとも一方
    が、1看の呼吸管の流れ抵抗を模擬するために、予選定
    流れ抵抗を画定する機構を備えている脣iil!F−求
    の範囲累薦項紀叡のキット。 43  前に2試験寛に供給される9気の圧力おjび体
    積の紳J度を与えるための前記機構の出力が、専用コン
    ピュータおよびx−yVコーダからなる装置のグループ
    の1つに入力される脣許請求の範自wJa/!墳記載の
    キット。 伺 前記自然呼l&@生器が体積換気装置からなる特許
    請求の範囲mx墳記載のキット。
JP57195842A 1981-11-16 1982-11-08 空気圧肺臓類似体 Pending JPS5892365A (ja)

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US06/321,434 US4430893A (en) 1981-11-16 1981-11-16 Pneumatic lung analog for simulation of spontaneous breathing and for testing of ventilatory devices used with spontaneously breathing patients

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