JP2004105230A

JP2004105230A - Respiration gas feeding method and its device

Info

Publication number: JP2004105230A
Application number: JP2002267962A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Obata; 小畠　大介; Noboru Uchiyama; 内山　暢
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a respiration gas feeding method and its device by which a fine pressure varying in the respiration cycle of a human being can be precisely detected, even when a reference value for detecting an air inhalation starting point varies, the reference value can be updated to a new one, and concentrated oxygen can be precisely and stably fed without losing a normal respiration gas feeding function. <P>SOLUTION: By this respiration gas feeding method, a respiration gas comprising oxygen or a concentrated oxygen gas is fed into the nostril and/or the oral cavity under a state being opened to the atmosphere. The respiration cycle is detected by a variation in the fine pressure or a fine differential pressure and is converted into an electric signal. In the electric signal, the reference value for discriminating to be in the inhaling air is set and stored. When the stored reference value varies, a new reference value after the variation is detected and the reference value is renewed. The air inhalation starting point is detected by the updated reference value, and a feeding period for the respiration gas is calculated by the respiration gas feeding method. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人の呼吸サイクルに応じて人が必要とする間だけ酸素ガス又は濃縮酸素ガスを間歇的に供給するための呼吸用気体供給方法とそのための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、呼吸器疾患患者に対して酸素ボンベから酸素を吸入させることによる酸素療法が行われており、最近では、空気中の酸素を濃縮して酸素濃縮気体を得るための酸素濃縮装置が実用に供せられ、これを用いた酸素療法が盛んに行われるようになってきた。このような酸素濃縮装置としては、ゼオライトなどの窒素をより吸着しやすい吸着剤を充填した吸着筒を用意し、この吸着筒へ供給する空気に対して加圧と減圧を繰り返し行うことによって、空気中の窒素ガスの吸着と脱着を繰り返えす圧力変動式の吸着型酸素濃縮装置が好ましく使用されている。
【０００３】
ところで、このようにして酸素ボンベから供給される酸素、あるいは酸素濃縮装置から得られる濃縮酸素は、延長チューブを介してその先端に取り付けられた鼻カニューラから患者の鼻腔内へ連続的に導入される。しかしながら、このようにして連続的に酸素あるいは濃縮酸素を患者の鼻腔内へ供給するようにすると、患者がこれらの気体を吸入するとき以外は、これらの気体が外部に排出されて有効に利用されないという問題が生じる。
【０００４】
そこで、特開昭５９―８９７２号公報に提案されているように、患者の呼吸サイクルに合わせて、吸入時においてのみ酸素濃縮気体を供給することによって、無駄な酸素あるいは濃縮酸素（以下、「酸素あるいは濃縮酸素」を総称して「濃縮酸素」と称する）の放出を防止し、無駄にこれらの気体を排出しない技術が必要とされている。なお、当然のことながら、このような技術では、患者が吸気を行っている期間だけ濃縮酸素を供給するという必要上から、患者が吸気を開始する吸気開始時点と、患者が濃縮酸素の吸入を終わる吸気終了時点を検出することが必須となる。しかも、呼吸器疾患を患う患者に対して、このような技術を適用するようになると、誤動作は許されない。したがって、前記吸気開始時点と吸気終了時点とを正確かつ精度良く検出することが要求される。
【０００５】
ところが、特開昭５９―８９７２号公報に提案されている技術では、このような吸気開始時点と吸気終了時点とを熱電対形式のセンサーを用いて、測定しているため、その測定精度に問題がある。しかも、患者が体内から吐き出す呼気の温度と、患者が吸入する吸気の温度は、環境や使用する患者さんの個人差によっても変化するため、このようなセンサーで前記吸気開始時点と吸気終了時点とを正確に判断するのはきわめて難しい。また、判断の基準となる温度の設定も難しく、この基準が移動したりする。このため、この従来技術では実用的とはいえなかった。
【０００６】
このような従来技術が有する問題を解消するために、患者が呼吸する際に発生する気圧の変化を検出し、これによって、前記吸気開始時点と吸気終了時点とを正確に判断することが行われている。なお、上記の患者が呼吸する際に発生する気圧の変化は、微圧であるためこれを検出するための微圧センサーが必要とされるが、このような微圧センサーの例としては、特開昭６４―２１３３０号公報において提案されているダイヤフラム式の微圧センサーが好適に使用される。
【０００７】
ここで、この微圧センサーを簡単に説明すると、測定対象である圧力の変化に対応して変位する導電性高分子フィルムからなる移動電極と、これに対向して設けられた固定電極との間に発生する静電容量の変化を検出するダイヤフラム式微圧センサーである。なお、このような微圧センサーを使用すると、数ｍｍＡｑ程度の微圧あるいは微圧差が生じても、これを検出することができる。
【０００８】
しかしながら、このようなタイプの微圧センサーでは、前述のような数ｍｍＡｑ程度の微圧あるいは微圧差が生じても、これを検出することができるという利点を有しているものの、その検出感度が極めて高いために、使用する環境の影響、例えば温度や湿度の変化などによって、その特性が微妙に変化してしまうという問題がある。このように温度や湿度の変化などによって、検出した静電容量値などが変化してしまうと、その判断基準値がドリフトして、前述の吸気開始時点と吸気終了時点とを正確に判断できないという問題を有する。また、長期間に渡って使用していると、その判断基準値が変化してしまうという問題も生じる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５９−８９７２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開昭６４−２１３３０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上に述べた従来技術が有する諸問題に鑑みなされたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、人が呼吸する呼吸サイクル中で変動する微圧又は微差圧を精度良く検出でき、これによって人の吸気開始時点を検出する基準値が変化しても、その基準値の変化を良好に検出して、正常な機能を維持できる新しい基準値に更新でき、これによって正常な呼吸用気体供給機能を喪失させることなく、所定量の濃縮酸素を正確且つ安定して供給することができる呼吸用気体供給方法とそのための装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
ここに、先ず前記課題を解決するための請求項１に係る本発明の方法として、「大気に開放した状態で酸素又は濃縮酸素気体からなる呼吸用気体を人の鼻孔及び／又は口内へ供給する呼吸用気体供給方法であって、前記方法は、人が呼吸する際の呼吸サイクルを呼吸用気体の微圧又は微差圧の変化で検出し、検出した微圧又は微差圧を電気信号に変換し、変換した電気信号に対して人が吸気中であることを判断するための判断基準となる基準値を設定し、設定した前記基準値を記憶し、記憶した基準値が変化した場合に変化後の新しい基準値を検出して変化してしまった基準値を前記新しい基準値に更新し、そして、更新した基準値によって吸気開始時点を検出して呼吸用気体の供給期間を算出することを特徴とする呼吸用気体供給方法」が提供される。
【００１３】
また、請求項２に係る本発明のように、請求項１記載の呼吸用気体供給方法に対して、前記基準値を表示自在であることが好ましく、このようにすることによって設備の補修者あるいは点検者が容易に基準値の変化を監視することができ、基準値を更新する必要があるかどうかを容易に判断できる。
【００１４】
また、請求項３に係る本発明のように、請求項１又は２記載の呼吸用気体供給方法に対して、特定符号の入力、あるいは特定の操作手順よって前記基準値を表示及び／又は自動更新させることが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、特定符号の入力あるいは特定の操作手順を知らない呼吸器系疾患を持つ患者などは、基準値を表示及び／又は自動更新させることができないため、誤って基準値を更新してしまうような事態を回避することができるからである。まそして、特定符号の入力、あるいは特定の操作手順を知っている専門知識を有するか、あるいは設備の保守点検の教育を受けた者のみが前記基準値を表示させて、これを更新することができるため、装置を安全に取扱ったり、維持したりできるからである。
【００１５】
また、請求項４に係る本発明のように、請求項１〜３の何れか一項に記載の呼吸用気体供給方法に対して、前記基準値が正常機能を維持可能な範囲を合否判断の許容範囲として記憶させ、前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっている場合は基準値の更新を許可しないことが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、正常な機能を発揮できる基準値であるにもかかわらず、誤ってこれを正常な機能を発揮できない基準値へ更新してしまうことを回避できるからである。
【００１６】
また、請求項５に係る本発明のように、請求項１〜４の何れか一項に記載の呼吸用気体供給方法のように、前記基準値を更新することが可能な更新許容範囲を設定し、前記更新許容範囲内の基準値に対して基準値の更新を許可するようにすることが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、基準値が更新許容範囲を逸脱してしまうことによって基準値がその役割を果たし得る限界を越えて変更されてしまうのを回避することができるからである。またもし、基準値が前記更新許容範囲を越えるような事態が生じたならば、その場合はより重大な事態、例えば設備自体に何らかの不具合が生じていると判断できるからである。
【００１７】
次に、前記課題を解決するための本発明の装置として、請求項６に記載のように「呼吸用気体を発生させるための呼吸用気体発生手段と、人が呼吸する際の呼吸用気体の微圧又は微差圧をオンラインで検出するための微圧検出手段と、検出された微圧又は微差圧を電気信号へ変換するための検出信号変換手段と、人が吸気及び呼気中でなく且つ呼吸用気体が供給されない無負荷状態における前記微圧又は微差圧に相当する電気信号値を基準値として読み書き自在に記憶する記憶手段と、オンラインで検出された前記電気信号値と前記基準値とから人の吸気開始時点を検出して呼吸用気体の供給期間を算出する供給期間判断手段と、前記基準値が変化した際に正常な基準値に設定する基準値設定手段と、前記呼吸用気体を大気開放状態で人の鼻孔又は口内へ供給する呼吸用気体供給手段とを少なくとも含む呼吸用気体供給装置」が提供される。
【００１８】
また、請求項７に係る本発明のように、請求項６記載の呼吸用気体供給装置に対して、前記微圧検出手段が測定対象である人の呼吸気体の圧力変化に対応して変位する導電性高分子フィルムを移動電極と、前記導電性高分子フィルムに対向して設けられた固定電極との間の静電容量を検出する方式のダイヤフラム式微圧検出器であることが好ましい。何故ならば、このようなダイヤフラム式微圧検出器を使用することによって、微小な気圧や気圧変化を安定且つ確実に検出することができるからである。
【００１９】
また、請求項８に係る本発明のように、前記請求項６又は７記載の呼吸用気体供給装置に対して、前記基準値が変化した場合に、変化した基準値を自動補正するための基準値補正手段を備えることが、装置の内部を開いて基準値を人手によって設定し直すという手間が省け、しかも、専門家がわざわざ出向いて装置点検する必要もなくなるため好ましい。
【００２０】
また、請求項９に係る本発明のように、前記請求項６〜８の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置に対して、前記基準値を必要に応じて表示するための表示手段を備えていることが、基準値の変化を容易に把握できるため好ましい。
【００２１】
また、請求項１０に係る本発明のように、前記請求項６〜９の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置に対して、前記基準値が正常機能を維持可能な範囲を合否判断の許容範囲とし、前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっているか否かを判断する合否判断手段を有することが、誤った操作による基準値の更新を回避する上で好ましい。
【００２２】
また、請求項１１に係る本発明のように、前記請求項６〜１０の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置に対して、前記基準値が予め設定された補正可能な許容範囲内にあるかどうかを判断し、許容範囲にある場合にのみ基準値の更新を許可する基準値更新許可手段を有することが、装置を運転する上での安全性を確保し、持続してトラブル無く装置を稼動させる上で好ましい。
【００２３】
そして、請求項１２に係る本発明のように、前記請求項６〜１１の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置に対して、一端が前記呼吸用気体発生手段、他端が前記呼吸用気体供給手段にそれぞれ接続する導管と、呼吸器用気体の流通を制御して吸気期間中のみ呼吸用気体を供給自在にする前記導管の途中に設けられた流路開閉手段と、人の吸気開始時点を検出して算出した呼吸用気体の供給期間に対応させて前記流路開閉手段の開閉を制御する制御手段と、前記呼吸用気体を大気開放状態で人の鼻腔内へ供給する呼吸用気体供給手段とを設けることが好ましい。何故ならば、このようにすることによって、前記流路開閉手段を自在に制御して必要とする吸気期間だけ呼吸用気体を供給でき、無駄に呼吸用気体が大気に放出されるのを防止できるからである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
先ず、図１は、本発明に係る呼吸用気体供給装置の一実施形態を具体的に例示した概略装置構成図である。この図１において、１は呼吸用気体である酸素を充填した酸素ボンベ（本発明の「呼吸用気体発生手段」である）、２は酸素ボンベ１から供給される酸素の流量を所定量に設定するための流量設定器、３は導管、４は流路開閉手段、５はマイクロコンピューター、６は微圧検出手段、７は検出された微圧又は微差圧を電気信号へ変換するための検出信号変換手段、そして、８は患者に呼吸用気体を供給する鼻カニューラ（本発明の「呼吸用気体供給手段」である）をそれぞれ示す。なお、本発明においては、この実施形態例のように「呼吸用気体発生手段」として酸素ボンベ１を使用することもできるが、空気中の酸素ガスを濃縮して濃縮酸素ガスを発生させる公知の圧力変動吸着型の酸素濃縮装置なども好適に使用できることは言うまでもない。
【００２６】
このとき、前記流路開閉手段４としては、直流励磁型電磁弁、交流励磁型電磁弁、空気作動式自動弁、パイロット作動式電磁弁などが好ましく使用でき、直流励磁型電磁弁、空気作動式自動弁、及びパイロット作動式電磁弁が鉄芯などの動きが緩やかで寿命が長く、しかも、作動時に発生する音が静かなため、装置の低騒音化を進める上でより好ましく、その中でも、特に、直流励磁型電磁弁が実用的である。
【００２７】
また、前記マイクロコンピューター５は、図示省略したインターフェース装置を介して、流路開閉手段７を開閉するための制御を行う機能を有している。また、このマイクロコンピューター５には、微圧検出手段６によってオンラインで検出された微圧又は微差圧は、検出信号変換手段７によって電気信号へ変換され、前記インターフェース装置（図示せず）を介して、変換された電気信号が入力されるようになっている。しかも、このマイクロコンピューター５には、人が吸気及び呼気中でなく且つ呼吸用気体が供給されない無負荷状態における前記微圧又は微差圧に相当する電気信号値を基準値として読み書き自在に記憶する記憶手段が付設されている。したがって、マイクロコンピューター５によって、オンラインで検出された微圧又は微差圧の情報を含む前記電気信号値と前記基準値とから人の吸気開始時点を検出して呼吸用気体の供給期間を算出することができる。このように、前記マイクロコンピューター５は呼吸用気体の供給期間を適切かつ正確に判断する供給期間判断手段をも兼ねている。
【００２８】
また、前記微圧検出手段６としては、特開昭６４―２１３３０号公報に開示されているようなダイヤフラム式微圧検出器を好適に使用することができる。なお、このタイプの微圧検出手段は、特開昭６４―２１３３０号公報に詳細に記載されているので、その詳細説明を省略するが、その検出原理は、測定対象である人の呼吸気体の圧力変化に対応して変位する導電性高分子フィルムを移動電極と、前記導電性高分子フィルムに対向して設けられた固定電極との間の静電容量を検出しようとするものである。ただし、本発明の微圧検出手段としてはこのようなタイプのものに限定されることなく、本発明の主旨を満足するものであれば良いことは言うまでもない。
【００２９】
更に、本発明に使用する呼吸用気体供給手段は、人の鼻孔や口に対して密閉されない状態、すなわち大気に開放された状態で呼吸用気体を供給するものであって、前記図１に示した鼻カニューラ８やマスクなどがこれに相当する。
【００３０】
以上のように構成される呼吸用気体供給装置の実施形態例において、１０はデマンドレギュレータと称されるものであって、このデマンドレギュレータ１０は、使用者の呼吸サイクルを検知して使用者が必要とする前記呼吸用気体を吸気時と同調させて供給するために設けられ、前述の流路開閉手段４、マイクロコンピューター５、微圧検出手段６、及び検出信号変換手段７を含んで構成されている。なお、このデマンドレギュレータ１０によって、呼吸用気体発生手段である酸素ボンベ１で発生した呼吸用気体である酸素ガスを患者の吸気期間のみ呼吸用気体供給手段である鼻カニューラ８へ供給することを可能とすることは言うまでもない。
【００３１】
次に、図２は、呼吸器疾患を持つ患者のように、本発明の呼吸用気体供給装置の使用者が呼吸するサイクルにおいて、前記微圧検出手段６によって検出された呼吸用気体の圧力変化の様子を示したグラフである。ただし、この図２において、図（ａ）は人が呼吸する際に得られる圧力変化の様子を示したグラフ、図（ｂ）は人が呼吸する期間において人の吸気期間中にのみ酸素ガスを供給した場合のグラフ、そして、図（ｃ）は人の呼吸や酸素ガスの供給を止めるなどして外部からの圧力変動を引き起こす要因を取り除いて得た無負荷時のグラフである。
【００３２】
なお、これら図（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）のグラフにおいて、その縦軸は微圧検出手段６によって検出された圧力値の電気信号を相対的に示したものであり、図中に示した「０」が大気圧であって、この「０」が基準値となる。そして、この基準値から上方が大気圧を基準として減圧サイドとなり、その下方が大気圧を基準として加圧サイドとなる。また、これらグラフの横軸は、時間経過をそれぞれ表している。
【００３３】
前記グラフ（ａ）〜（ｃ）からも分るように、微圧検出手段６によって検出された微圧又は微圧差は、検出信号変換手段７によって電気信号（図中には「センサー信号」と記載）に変換されるが、このとき人が吸気を開始する時点を検出することが必要である。そのためには、人が呼吸しない無負荷状態にある場合には、微圧検出手段６が大気圧を検出し、この大気圧が電気信号に変換された際に「零値」となるように「基準値」を設定し、この「基準値」を前記コンピューター５に設けられたハードディスクや半導体メモリーなどの読み書き自在の記憶手段に記憶させておく必要がある。
【００３４】
なお、図２において、グラフ（ｃ）はこのような無負荷状態を現出させ、「基準値」を補正する時の状態を示したグラブであって、このグラフ（ｃ）のように、「基準値」が一定値（「零値」）を正確かつ安定して維持するように設定する必要がある。
【００３５】
なお、前記基準値については、人が吸気を開始する開始時点を検出するために極めて重要な役割を果たす。すなわち、グラフ（ｂ）に示すように、「基準値」である「零値」から減圧サイド（吸気サイド）になったことが、「基準値」によって検出し、これによって、人の吸気開始時点を判断するという重要な役割を果たしている。なお、人の吸気開始時点の判断はマイクロコンピューター５を使用することによって好適に行うことができるが、ここで、この重要な判断を行うマイクロコンピューター５での判断処理についてその処理例を以下に具体的に述べる。先ず、マイクロコンピューター５にオンラインで取り込まれた微圧又は微差圧情報を含む変換された電気信号から、前記基準値との間に閾値として設けられたある一定の値を超えた時点を吸気開始時点と判断したり、大気圧から減圧サイド（吸気サイド）に変化する際の立ち上がり勾配を検出したりすることによって吸気開始時点を判断することができる。なお、このような処理はマイクロコンピューター５の記憶手段に記憶させたプログラムによってソフトウエア処理することもできるが、比較回路や微分回路などによるハードウエア処理によっても可能である。
【００３６】
以上に述べたようにして、呼吸用気体の供給開始時点が決定されると、次いで、その供給期間が決定される。なお、このような呼吸用気体の供給期間の決定は、減圧サイドに振れた電気信号が前記基準値に復帰した時点を検出することによっても可能である。しかしながら、呼吸用気体は人の吸気期間に正確に合わせる必要は無く、このような理由から予め設定された一定の閾値まで回復する時点までを呼吸用気体の供給期間と設定することもできる。なお、図２に示したグラフ（ｂ）は、このようにして、人が必要とする期間だけ呼吸用気体を供給している様子を示したものであって、このグラフ（ｂ）では、呼吸用気体が供給されると、圧力が急激に上昇し、微圧検出手段６が検出できる最大圧力に相当する電気信号まで上昇して、この状態が呼吸用気体の供給が停止されるまで続く。
【００３７】
ところで、既に述べたように前記「基準値」は極めて重要であって、この「基準値」が微圧検出手段６を使用する際の温度、湿度などの環境によって変化したり、クーラーなとのエアコンによる風の影響を受けたり、ドアの開閉による影響を受けたり、あるいは長期間使用したりしている間にその測定値がドリフトしてしまうようなことが生じれば、当然のことながらに人が吸気を開始した時点を判断するための基準が変わってしまう。しかしながら、人が呼吸する際の微圧又は微差圧の変化を検出するためには、極めて敏感な圧力検出能を有するセンサーが必要であって、このようなセンサーでは、圧力検出能が極めて鋭敏であるが故に、その基準値が変化し易いという問題が存在することは既に述べた通りである。
【００３８】
したがって、このような事態が惹起すれば、人が吸気を開始した時点を正確に検出できないことは勿論のこと、その信頼性にも問題が生じる。このような理由から、極めて重要な役割を果たす「基準値」を常に正常な値に維持しておくことが肝要である。このため、「基準値」を更新する際には、外乱を極力排除した図２に示したグラフ（ｃ）に示したような状態で行う必要がある。
【００３９】
その際、「基準値」が変化しているかどうかを確認する必要が生じるが、このような確認を行うためには、記憶手段に記憶させた基準値と、その時点における基準値とが一致するかどうかを確認する必要がある。このとき行う確認は、点検者の肉眼で直接確認できるように、例えば図３に例示したような表示手段９に表示できるようにしておくことが重要であって、本発明の好ましい実施態様ではこのような表示手段９を備えている。なお、図３は、本発明の装置が備える操作パネルの一実施形態を例示したものであって、参照符号１１は電源スイッチ、そして、参照符号１２は操作キーをそれぞれ示す。ここで、前記表示手段９は、図示したように、図形表示部９０と具体的な数値を表示する数値表示部９１とで基本的に構成されている。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態においては、呼吸用供給装置に設けられた前記表示手段９に対して、特定符号の入力、あるいは特定の操作手順よって前記基準値を表示させることができる。また、基準値の自動更新を行う場合にも同様な方法によって行うことができる。本発明において、このようにすることの理由としては、前述のような特定符号の入力、あるいは特定の操作手順による「基準値」の表示及び／又は自動更新は、通常の状態では必要ではないため、保守点検用に特化して行う性質のものだからである。逆に、このような操作が誰にでも簡単に行えるような状態にしておくと、装置の故障要因になったり、あるいは操作を誤って「基準値」を間違った値に設定してしまったりするおそれが生じる。また、使用者にとって必要がない表示が行われると、使用者は装置が故障したと勘違いするおそれがある。このため、パスワードなどの特定符号を入力して認証を行うようにしておいたり、特別な操作手順を要求するようにしたりして、認定された者だけがこのような操作を行うようにすることは、本発明においては好ましい態様である。
【００４１】
ここで、前記「特別な操作手順」の具体例としては、「２つの操作キー１２を同時に押したままの状態で、電源スイッチ１０を押す。」といった操作手順を挙げることができる。このような「特別な操作手順」は、通常の操作ではほとんど行われることがない操作手順であるため、「特別な操作手順」を知っている者だけが実施し得るものである。
【００４２】
したがって、前記のように、特定符号を入力したり、特別な操作手順を行ったりすることによって、表示手段９の数値表示部９１に基準値を表示させることができる。その際、前記図形表示部９０は、点検者、保守者、あるいは補修者に対して、数値表示部９１に表示された基準値がどのような状態にあるかを視覚に訴える役割を果たす。そこで、この役割について、図４を参照しながら以下に具体的に説明する。なお、この図４は、前記図３に示した表示手段９からその一部を構成する図形表示部９０のみを取り出して示した説明図である。
【００４３】
ここで、図４（ａ）の例では、中央部の表示灯のみが点灯しており、基準値が正常機能を維持可能な範囲内にある場合を示す。したがって、基準値は、記憶された合否判断の許容範囲内に収まっているために、予め読み書き自在の記憶手段に記憶されている基準値の更新を許可しない。
【００４４】
次に、図４（ｂ）と（ｃ）の例では、上部又は下部の表示灯のみが点灯している場合であって、このようなケースでは、基準値が正常機能を維持可能な範囲外にあるが、基準値を更新することが可能な更新許容範囲には基準値が収まっていることを意味する。このようなケースでは、正確な基準値に更新するために、基準値を自動補正するための基準値補正手段を備えることが、本発明においては好ましい態様である。何故ならば、このような基準値補正手段を備えることによって、呼吸用気体供給装置の内部を開いて基準値を人手によって設定し直すという手間が省け、しかも、専門家がわざわざ出向いて装置点検する必要もなくなるため好ましいからである。
【００４５】
なお、このような基準値補正手段は、具体的にはマイクロコンピューター５によるソフトウエア処理によって具現化できる。ここで、この処理をより具体的に述べるならば、マイクロコンピューター５に組み込んだプログラムによって、新しい基準値に更新するに当たって、また、前記操作キー１２あるいは図示しないテンキーなどの入力手段によって、基準値を更新する旨の指令をマイクロコンピューター５に与える。そうすると、マイクロコンピューター５に組み込まれたプログラムによって、新しい基準値が取り込まれて、前記記憶手段の基準値を記憶するための記憶領域に記憶されるようにすればよい。なお、基準値の変化の度合いに合わせて、新しく更新する基準値にバイアスを設定するなどのきめの細かい処理も行うこともできる。
【００４６】
以上に述べたようにして、前記基準値を更新し、常に呼吸用気体供給装置を正常に機能させておくことが肝要であるが、誤操作などによって正常な基準値であるにもかかわらず、これが別の基準値と置き換えられてしまうような事態が生じるのを回避することは、本発明の好ましい態様である。そこで、このような機能を実現させるために、前記基準値が正常機能を維持可能な範囲を合否判断の許容範囲として予め設定して前記記憶手段に記憶させる。更に、前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっているか否かを判断する合否判断手段を設ける。そして、前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっている場合は基準値の更新を許可しないようにする。このような場合は、専門知識を有する点検者が呼吸用気体供給装置の収納ケースを開いて、修正作業や補修作業を行ったりする。なお、合否判断手段としては、ハードウエアで構成することもできるが、前記マイクロコンピューター５に組み込んだプログラムによってソフトウエア処理することによって行えばよい。
【００４７】
しかしながら、基準値が大きく変化している場合には、装置が故障していたり、基準値を更新しても吸気開始時点を正確に検出する許容範囲を逸脱していたり、あるいは誤動作を起こしたりするおそれがある。このようなケースが図４（ｄ）の例であって、この例では、３つの表示灯が全て点灯又は点滅している状態であり、基準値が更新許容範囲をも越えて変化してしまっていることを示す。したがって、基準値を変更するに当たっては、基準値更新許可手段を設け、予め設定された補正可能な更新許容範囲内に更新する基準値が入っているかどうかを判断し、更新許容範囲にある場合にのみ基準値の更新を許可することは、本発明においては好ましい実施態様である。その際、更新したい基準値が更新許容範囲を超えてしまっている本例のような場合においては、装置に何らかの異常あるいは不都合が生じていることが予想される。このために、これを警告するための警告表示を点灯させたり、警告音を出したりすることは本発明の好ましい態様である。
【００４８】
【発明の効果】
以上に述べた本発明によれば、人が呼吸する呼吸サイクル中で変動する微圧又は微差圧を精度良く検出でき、これによって人の吸気開始時点を検出する基準値が変化しても、その基準値の変化を良好に検出して、正常な機能を維持できる新しい基準値に更新でき、これによって正常な呼吸用気体供給機能を喪失させることなく、所定量の濃縮酸素を正確且つ安定して供給することができる呼吸用気体供給方法とそのための装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る呼吸用気体供給装置の一実施形態を具体的に例示した概略装置構成図である。
【図２】呼吸用気体供給装置の使用者が行う呼吸サイクルにおいて、前記微圧検出手段６によって検出された呼吸用気体の圧力変化の様子を示したグラフである。
【図３】本発明に係る表示手段の一実施形態を模式的に例示した概略説明図である。
【図４】本発明に係る基準値の状態を確認するための手順を例示した模式説明図である。
【符号の説明】
１：酸素ボンベ
２：流量設定器
３：導管
４：流路開閉手段
５：マイクロコンピューター
６：微圧検出手段
７：検出信号変換手段
８：鼻カニューラ
１０：デマンドレギュレータ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for supplying respiratory gas for intermittently supplying oxygen gas or concentrated oxygen gas only when needed by a person according to the breathing cycle of the person.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, oxygen therapy has been performed by inhaling oxygen from oxygen cylinders for patients with respiratory diseases.Recently, oxygen concentrators for concentrating oxygen in the air to obtain oxygen-enriched gas have become practical. Oxygen therapy using it has been actively performed. As such an oxygen concentrator, an adsorption column filled with an adsorbent that can more easily adsorb nitrogen such as zeolite is prepared, and the air supplied to the adsorption column is repeatedly pressurized and depressurized, thereby reducing the air. An adsorption type oxygen concentrator of a pressure fluctuation type which repeatedly adsorbs and desorbs nitrogen gas therein is preferably used.
[0003]
By the way, the oxygen supplied from the oxygen cylinder or the concentrated oxygen obtained from the oxygen concentrator in this way is continuously introduced into the nasal cavity of the patient from the nasal cannula attached to the distal end thereof via the extension tube. . However, when oxygen or concentrated oxygen is continuously supplied into the nasal cavity of the patient in this way, these gases are discharged to the outside and are not effectively used except when the patient inhales these gases. The problem arises.
[0004]
Therefore, as proposed in JP-A-59-8972, wasteful oxygen or concentrated oxygen (hereinafter referred to as “oxygen”) is supplied by supplying an oxygen-enriched gas only during inhalation in accordance with a patient's respiratory cycle. Alternatively, there is a need for a technology that prevents the release of these gases by preventing the emission of “enriched oxygen” (collectively, “enriched oxygen”). Of course, in such a technique, since it is necessary to supply enriched oxygen only during the period when the patient is inhaling, the patient needs to inhale the enriched oxygen at the start of inspiration when the patient starts inhaling. It is essential to detect the end of the end of intake. Moreover, if such a technique is applied to a patient suffering from a respiratory disease, a malfunction is not allowed. Therefore, it is required to accurately and accurately detect the intake start time and the intake end time.
[0005]
However, in the technique proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-8972, such an intake start point and an intake end point are measured by using a thermocouple type sensor, and there is a problem in the measurement accuracy. There is. In addition, the temperature of expiration that the patient exhales from the body and the temperature of the inhalation that the patient inhales also vary depending on the environment and individual differences of the patient to use. It is extremely difficult to judge accurately. Also, it is difficult to set a temperature as a reference for determination, and this reference may shift. For this reason, this prior art was not practical.
[0006]
In order to solve such a problem of the related art, a change in air pressure generated when the patient breathes is detected, and thereby, the start time of inspiration and the end time of inspiration are accurately determined. ing. Since the above-mentioned change in air pressure that occurs when the patient breathes is a minute pressure, a minute pressure sensor is required to detect the change. An example of such a minute pressure sensor is a special one. The diaphragm type micro-pressure sensor proposed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 64-21330 is preferably used.
[0007]
Here, the micro-pressure sensor will be briefly described. A moving electrode made of a conductive polymer film which is displaced in response to a change in pressure to be measured and a fixed electrode provided opposite thereto. This is a diaphragm-type micro-pressure sensor that detects a change in capacitance generated in the sensor. When such a micro pressure sensor is used, even if a micro pressure or a micro pressure difference of about several mmAq is generated, it can be detected.
[0008]
However, such a type of micro-pressure sensor has the advantage that even if a micro-pressure or a micro-pressure difference of about several mmAq as described above is generated, it can be detected, but the detection sensitivity is low. Since the temperature is extremely high, there is a problem that its characteristics are slightly changed due to the influence of the environment in which it is used, for example, changes in temperature and humidity. If the detected capacitance value or the like changes due to a change in temperature or humidity, the determination reference value drifts, and the above-described intake start time and intake end time cannot be accurately determined. Have a problem. In addition, when used for a long period of time, there is a problem that the criterion value changes.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-59-8972
[0010]
[Patent Document 2]
JP-A-64-21330
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art. That is, the problem to be solved by the present invention is that a micro pressure or a micro differential pressure that fluctuates during a breathing cycle in which a person breathes can be accurately detected, whereby a reference value for detecting a person's inspiration start time changes. Can properly detect the change in the reference value and update the reference value to a new reference value that can maintain the normal function, so that a predetermined amount of the concentrated oxygen can be accurately and accurately supplied without losing the normal respiratory gas supply function. An object of the present invention is to provide a method for supplying respirable gas which can be supplied stably and a device therefor.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Here, first, as a method of the present invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problem, "a breathing gas composed of oxygen or concentrated oxygen gas is supplied to a human nostril and / or mouth while being open to the atmosphere. A method of supplying a respiratory gas, wherein the method detects a respiratory cycle when a person breathes by detecting a minute pressure or a slight differential pressure change of the breathing gas, and converting the detected minute pressure or minute differential pressure into an electric signal. Convert, set a reference value to be a criterion for judging that the person is inhaling the converted electric signal, store the set reference value, if the stored reference value changes Detecting a new reference value after the change, updating the changed reference value to the new reference value, and detecting an inspiration start time point based on the updated reference value to calculate a supply period of the breathing gas. Method for supplying gas for breathing characterized by It is subjected.
[0013]
Further, as in the present invention according to claim 2, it is preferable that the reference value can be freely displayed with respect to the method for supplying respiratory gas according to claim 1, whereby a repairer of the equipment or The inspector can easily monitor the change in the reference value, and can easily determine whether the reference value needs to be updated.
[0014]
Also, as in the present invention according to claim 3, the reference value is displayed and / or automatically updated by inputting a specific code or a specific operation procedure in the method for supplying respiratory gas according to claim 1 or 2. Preferably. This is because, by doing so, a patient having a respiratory disease who does not know the input of a specific code or a specific operating procedure cannot display and / or automatically update the reference value. This is because a situation in which the reference value is updated can be avoided. In addition, only a person who has input of a specific code or has expertise in knowing a specific operation procedure or who has been trained in equipment maintenance and inspection can display the reference value and update it. This is because the device can be safely handled and maintained.
[0015]
Further, as in the present invention according to claim 4, with respect to the method for supplying respiratory gas according to any one of claims 1 to 3, the range in which the reference value can maintain a normal function is determined. It is preferable that the reference value is stored as an allowable range, and the update of the reference value is not permitted when the reference value falls within the allowable range of the pass / fail judgment. This is because, by doing so, it is possible to avoid accidentally updating the reference value, which is a reference value that can perform normal functions, to a reference value that cannot perform normal functions. .
[0016]
Further, like the present invention according to claim 5, as in the method for supplying respiratory gas according to any one of claims 1 to 4, an update allowable range in which the reference value can be updated is set. It is preferable that the updating of the reference value is permitted for the reference value within the update allowable range. This is because, in this way, it is possible to prevent the reference value from being changed beyond the limit that can fulfill its role due to the reference value being out of the update allowable range. . If a situation occurs in which the reference value exceeds the update allowable range, it can be determined that a more serious situation, for example, some trouble has occurred in the equipment itself.
[0017]
Next, as an apparatus of the present invention for solving the above-mentioned problem, as described in claim 6, "a respiratory gas generating means for generating respiratory gas, and a respiratory gas generated when a person breathes. A micro-pressure detecting means for detecting a micro-pressure or a micro-differential pressure on-line, a detection signal converting means for converting the detected micro-pressure or a micro-differential pressure to an electric signal, and Storage means for reading and writing an electric signal value corresponding to the minute pressure or minute differential pressure in a no-load state where no breathing gas is supplied as a reference value, and the electric signal value detected online and the reference value A supply period determining means for detecting a human inhalation start time point and calculating a supply period of the respiratory gas, a reference value setting means for setting a normal reference value when the reference value changes, Human nose with gas open to the atmosphere Or at least containing breathing gas supply device and a breathing gas supply means for supplying to the mouth "is provided.
[0018]
Further, as in the present invention according to claim 7, with respect to the breathing gas supply device according to claim 6, the minute pressure detecting means is displaced in accordance with a change in the pressure of the breathing gas of the person to be measured. It is preferable that the conductive polymer film is a diaphragm-type micro-pressure detector that detects a capacitance between a moving electrode and a fixed electrode provided to face the conductive polymer film. This is because the use of such a diaphragm-type micro-pressure detector makes it possible to stably and reliably detect a minute air pressure or a change in air pressure.
[0019]
Further, as in the present invention according to claim 8, a reference for automatically correcting the changed reference value when the reference value changes with respect to the respiratory gas supply device according to claim 6 or 7. It is preferable to provide the value correcting means, since it is not necessary to open the inside of the apparatus and reset the reference value manually, and it is not necessary for an expert to go out and check the apparatus.
[0020]
Further, as in the present invention according to claim 9, display means for displaying the reference value as necessary for the respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 8. Is preferable because the change of the reference value can be easily grasped.
[0021]
Further, as in the present invention according to claim 10, with respect to the respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 9, the reference value determines a range in which a normal function can be maintained. It is preferable to have a pass / fail judgment means for judging whether or not the reference value falls within the allowable range of the pass / fail judgment in order to avoid updating the reference value due to an erroneous operation.
[0022]
Further, as in the present invention according to claim 11, the reference value is within a preset correctable allowable range for the respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 10. Judgment as to whether or not there is a reference value update permitting means that permits the update of the reference value only when it is within the allowable range ensures the safety in operating the device and continuously without trouble It is preferable for operating the apparatus.
[0023]
Then, as in the present invention according to claim 12, with respect to the respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 11, one end is the respiratory gas generation means, and the other end is the respiratory gas. Conduits respectively connected to the gas supply means, flow passage opening / closing means provided in the conduit to control the flow of the gas for respiratory and to supply the gas for respiration only during the inspiration period, Control means for controlling the opening / closing of the flow path opening / closing means in accordance with the supply period of the respiratory gas calculated by detecting the time point; and the respiratory gas for supplying the respiratory gas to a human nasal cavity in an open-to-atmosphere state It is preferable to provide a supply means. Because, by doing so, the breathing gas can be supplied only during the required inspiration period by freely controlling the flow path opening / closing means, and it is possible to prevent the breathing gas from being released to the atmosphere unnecessarily. Because.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
First, FIG. 1 is a schematic device configuration diagram specifically illustrating one embodiment of a respiratory gas supply device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an oxygen cylinder filled with oxygen as a respiratory gas (which is “respiratory gas generating means” of the present invention), and 2 denotes a predetermined flow rate of oxygen supplied from the oxygen cylinder 1. 3 is a conduit, 4 is a channel opening / closing means, 5 is a microcomputer, 6 is a minute pressure detecting means, 7 is a detection for converting the detected minute pressure or minute differential pressure into an electric signal. Signal conversion means and 8 indicate a nasal cannula for supplying respiratory gas to the patient (which is the "respiratory gas supply means" of the present invention). In the present invention, the oxygen cylinder 1 can be used as the "respiratory gas generating means" as in this embodiment, but a known oxygen gas is concentrated in the air to generate a concentrated oxygen gas. Needless to say, a pressure fluctuation adsorption type oxygen concentrator can also be suitably used.
[0026]
At this time, as the flow path opening / closing means 4, a DC excitation type solenoid valve, an AC excitation type solenoid valve, an air operated automatic valve, a pilot operated solenoid valve, etc. can be preferably used. Automatic valves and pilot-operated solenoid valves have a slow life such as iron core and long life, and the noise generated during operation is quiet, so it is more preferable to reduce the noise of the device. A DC-excited solenoid valve is practical.
[0027]
Further, the microcomputer 5 has a function of performing control for opening and closing the channel opening / closing means 7 via an interface device (not shown). In the microcomputer 5, the minute pressure or the minute differential pressure detected online by the minute pressure detecting means 6 is converted into an electric signal by the detection signal converting means 7, and the electric signal is transmitted through the interface device (not shown). Thus, the converted electric signal is input. In addition, the microcomputer 5 stores, as a reference value, an electric signal value corresponding to the minute pressure or the minute differential pressure in a no-load state in which a person is not inhaling and exhaling and no respiratory gas is supplied, as a reference value so as to be freely readable and writable. Storage means is additionally provided. Therefore, the microcomputer 5 detects the start time of inhalation of the person from the electric signal value including the information of the minute pressure or minute differential pressure detected online and the reference value, and calculates the supply period of the breathing gas. be able to. As described above, the microcomputer 5 also serves as a supply period determination unit that appropriately and accurately determines a supply period of the respiratory gas.
[0028]
Further, as the micro pressure detecting means 6, a diaphragm type micro pressure detector as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-21330 can be suitably used. Since this type of micro-pressure detecting means is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-21330, its detailed description is omitted, but its detection principle is based on the measurement of the breathing gas of the person to be measured. The present invention is intended to detect a capacitance between a moving electrode of a conductive polymer film that is displaced in response to a pressure change and a fixed electrode provided to face the conductive polymer film. However, the weak pressure detecting means of the present invention is not limited to this type, and it goes without saying that any means may be used as long as it satisfies the gist of the present invention.
[0029]
Further, the respiratory gas supply means used in the present invention supplies the respiratory gas in a state where the respiratory gas is not sealed to the nostrils and the mouth of the person, that is, in a state where the respiratory gas is open to the atmosphere. A nose cannula 8 and a mask correspond to this.
[0030]
In the embodiment of the respiratory gas supply device configured as described above, reference numeral 10 denotes a demand regulator, and the demand regulator 10 detects a user's respiratory cycle and requires the user. It is provided to supply the respiratory gas in synchronism with the time of inhalation, and is configured to include the above-mentioned flow path opening / closing means 4, microcomputer 5, small pressure detecting means 6, and detection signal converting means 7. I have. The demand regulator 10 can supply the oxygen gas, which is the respiratory gas generated by the oxygen cylinder 1, which is the respiratory gas generating means, to the nasal cannula 8, which is the respiratory gas supply means, only during the inspiration period of the patient. Needless to say.
[0031]
Next, FIG. 2 shows a pressure change of the respiratory gas detected by the micro-pressure detecting means 6 in a cycle in which a user of the respiratory gas supply device of the present invention breathes, such as a patient having a respiratory disease. It is a graph which showed the situation of. However, in FIG. 2, FIG. 2 (a) is a graph showing a state of pressure change obtained when a person breathes, and FIG. 2 (b) is a graph showing oxygen gas only during a person's inhalation period during a person's breathing period. The graph in the case of supply and the graph (c) at the time of no load obtained by removing a factor that causes external pressure fluctuation by stopping the supply of human breathing and oxygen gas, and the like.
[0032]
In these graphs (a), (b), and (c), the vertical axis indicates the electric signal of the pressure value detected by the small pressure detecting means 6 relatively. Is the atmospheric pressure, and this “0” is the reference value. The upper side from this reference value is the pressure reduction side based on the atmospheric pressure, and the lower side is the pressure side based on the atmospheric pressure. The horizontal axis of these graphs represents the passage of time.
[0033]
As can be seen from the graphs (a) to (c), the small pressure or the small pressure difference detected by the small pressure detecting means 6 is converted into an electric signal ("sensor signal" in the figure) by the detection signal converting means 7. At this time, it is necessary to detect the point at which a person starts inhaling. For this purpose, when there is no load in which a person does not breathe, the micro-pressure detecting means 6 detects the atmospheric pressure, and sets "0" so that the atmospheric pressure becomes "zero value" when the atmospheric pressure is converted into an electric signal. It is necessary to set a "reference value" and store the "reference value" in a readable and writable storage means such as a hard disk or a semiconductor memory provided in the computer 5.
[0034]
In FIG. 2, a graph (c) is a grab showing a state in which such a no-load state appears and the “reference value” is corrected, and as shown in the graph (c), “ It is necessary to set the “reference value” to maintain a constant value (“zero value”) accurately and stably.
[0035]
Note that the reference value plays a very important role in detecting a start point at which a person starts inhaling. That is, as shown in the graph (b), it is detected from the “zero value”, which is the “reference value”, that the pressure has been reduced (the intake side) by the “reference value”. Plays an important role in judging. The determination of the start of human inhalation can be suitably performed by using the microcomputer 5. Here, an example of the processing performed by the microcomputer 5 for making this important determination will be specifically described below. State it. First, from the converted electric signal including the minute pressure or minute differential pressure information taken online by the microcomputer 5, a point in time at which a certain value provided as a threshold between the reference value and the reference value is exceeded is started. The start time of intake can be determined by judging the time point or detecting the rising gradient when the pressure changes from the atmospheric pressure to the pressure reduction side (intake side). Note that such processing can be performed by software using a program stored in the storage unit of the microcomputer 5, but can also be performed by hardware processing using a comparison circuit, a differentiation circuit, or the like.
[0036]
As described above, when the supply start point of the respiratory gas is determined, then the supply period is determined. Note that such a determination of the supply period of the breathing gas can also be performed by detecting a point in time at which the electric signal swinging to the decompression side returns to the reference value. However, the respiratory gas does not need to be exactly adjusted to the inhalation period of the person, and for such a reason, the time period until the recovery to a predetermined threshold value can be set as the respiratory gas supply period. In addition, the graph (b) shown in FIG. 2 shows a state in which the respiratory gas is supplied only for a period required by a person in this manner. When the breathing gas is supplied, the pressure rises sharply and rises to an electric signal corresponding to the maximum pressure that can be detected by the micro-pressure detecting means 6, and this state continues until the supply of the breathing gas is stopped.
[0037]
By the way, as described above, the "reference value" is extremely important, and the "reference value" varies depending on the environment such as temperature and humidity when using the micro-pressure detecting means 6, and may be a cooler. Naturally, if the measured value drifts while being affected by the wind from the air conditioner, the opening and closing of the door, or long-term use, The criterion for judging the point at which a person starts inhaling changes. However, in order to detect a change in a micro pressure or a micro pressure difference when a person breathes, a sensor having a very sensitive pressure detection capability is required, and such a sensor has a very sensitive pressure detection capability. Therefore, as described above, there is a problem that the reference value is easily changed.
[0038]
Therefore, if such a situation occurs, it is not only impossible to accurately detect the point at which a person starts inhaling air, but also there is a problem in reliability. For these reasons, it is important to always maintain the "reference value", which plays a very important role, at a normal value. Therefore, when updating the "reference value", it is necessary to update the "reference value" in a state as shown in the graph (c) shown in FIG.
[0039]
At this time, it is necessary to check whether the “reference value” has changed. In order to perform such a check, the reference value stored in the storage unit matches the reference value at that time. Need to check if. It is important that the confirmation performed at this time be displayed on the display means 9 as illustrated in FIG. 3, for example, so that it can be directly confirmed with the naked eye of the inspector. In a preferred embodiment of the present invention, this is performed. Such display means 9 is provided. FIG. 3 illustrates an embodiment of an operation panel provided in the apparatus of the present invention. Reference numeral 11 indicates a power switch, and reference numeral 12 indicates an operation key. Here, the display means 9 is basically composed of a graphic display section 90 and a numerical value display section 91 for displaying specific numerical values, as shown in the figure.
[0040]
In a preferred embodiment of the present invention, the reference value can be displayed on the display means 9 provided in the respiratory supply device by inputting a specific code or a specific operation procedure. The same method can be used to automatically update the reference value. In the present invention, the reason for this is that the input of the specific code as described above or the display and / or automatic update of the “reference value” by the specific operation procedure is not necessary in a normal state. This is because it is a property that is specially performed for maintenance and inspection. On the other hand, if such an operation is performed so that anyone can easily perform it, it may cause a failure of the device or erroneously set the “reference value” to an incorrect value. There is a fear. Further, when a display unnecessary for the user is performed, the user may mistakenly think that the device has failed. For this reason, authentication must be performed by entering a specific code such as a password, or a special operation procedure must be required, so that only authorized persons can perform such operations. Is a preferred embodiment in the present invention.
[0041]
Here, as a specific example of the “special operation procedure”, an operation procedure such as “press the power switch 10 while keeping the two operation keys 12 pressed simultaneously” can be given. Such a “special operation procedure” is an operation procedure that is hardly performed by normal operation, and can be performed only by a person who knows the “special operation procedure”.
[0042]
Therefore, as described above, the reference value can be displayed on the numerical value display section 91 of the display means 9 by inputting a specific code or performing a special operation procedure. At this time, the graphic display section 90 plays a role of visually appealing to the inspector, the maintenance person, or the repair person about the state of the reference value displayed on the numerical value display section 91. Therefore, this role will be specifically described below with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing only the graphic display section 90 constituting a part thereof from the display means 9 shown in FIG.
[0043]
Here, the example of FIG. 4A shows a case where only the indicator light at the center is turned on and the reference value is within a range in which a normal function can be maintained. Therefore, since the reference value is within the permissible range of the stored pass / fail judgment, updating of the reference value stored in the readable / writable storage unit in advance is not permitted.
[0044]
Next, in the examples of FIGS. 4B and 4C, only the upper or lower indicator lamp is lit, and in such a case, the reference value is out of the range in which the normal function can be maintained. However, this means that the reference value is within the update allowable range in which the reference value can be updated. In such a case, it is a preferable embodiment of the present invention to provide a reference value correction unit for automatically correcting the reference value in order to update the reference value to an accurate reference value. Because, by providing such a reference value correcting means, the labor of opening the inside of the respiratory gas supply device and resetting the reference value manually can be omitted, and furthermore, an expert goes out to inspect the device. This is because it is unnecessary because it is unnecessary.
[0045]
Incidentally, such a reference value correcting means can be specifically realized by software processing by the microcomputer 5. Here, to describe this processing more specifically, when updating to a new reference value by a program incorporated in the microcomputer 5, the reference value is also changed by the operation keys 12 or input means such as ten keys (not shown). An instruction to update is given to the microcomputer 5. Then, a new reference value may be taken in by the program incorporated in the microcomputer 5 and stored in the storage area of the storage means for storing the reference value. It is also possible to perform fine-grained processing such as setting a bias on a newly updated reference value in accordance with the degree of change in the reference value.
[0046]
As described above, it is important that the reference value is updated and the respiratory gas supply device always functions normally, but this is a normal reference value due to erroneous operation or the like. It is a preferable aspect of the present invention to avoid occurrence of a situation where the reference value is replaced with another reference value. Therefore, in order to realize such a function, a range in which the reference value can maintain a normal function is set in advance as an allowable range of the pass / fail judgment and stored in the storage unit. Further, there is provided a pass / fail judgment means for judging whether or not the reference value falls within the allowable range of the pass / fail judgment. If the reference value is within the allowable range of the pass / fail judgment, the updating of the reference value is not permitted. In such a case, an inspector having specialized knowledge opens the storage case of the respiratory gas supply device and performs repair work or repair work. The pass / fail determination means may be configured by hardware, but may be performed by software processing using a program incorporated in the microcomputer 5.
[0047]
However, if the reference value is largely changed, the device may be out of order, may be out of the allowable range for accurately detecting the intake start point even if the reference value is updated, or may malfunction. There is a risk. Such a case is the example of FIG. 4D, in which all three indicator lights are on or blinking, and the reference value changes beyond the update allowable range. To indicate that Therefore, when changing the reference value, a reference value update permitting means is provided to determine whether or not the reference value to be updated is within a preset correctable update allowable range. Permitting only the reference value to be updated is a preferred embodiment in the present invention. At this time, in a case such as the present example in which the reference value to be updated exceeds the allowable update range, it is expected that some abnormality or inconvenience occurs in the device. For this purpose, it is a preferred embodiment of the present invention to turn on a warning display or to output a warning sound to warn the user.
[0048]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, it is possible to accurately detect a minute pressure or a small differential pressure that fluctuates during a breathing cycle in which a person breathes, and even if the reference value for detecting a person's inspiration start time changes, A change in the reference value can be detected well and updated to a new reference value that can maintain a normal function, thereby accurately and stably supplying a predetermined amount of concentrated oxygen without losing a normal respiratory gas supply function. It is possible to provide a respiratory gas supply method and a device therefor that can be supplied by air.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic device configuration diagram specifically illustrating an embodiment of a respiratory gas supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a state of a change in the pressure of the breathing gas detected by the minute pressure detecting means 6 in a breathing cycle performed by a user of the breathing gas supply device.
FIG. 3 is a schematic explanatory view schematically illustrating one embodiment of a display unit according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic explanatory view illustrating a procedure for confirming a state of a reference value according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Oxygen cylinder
2: Flow setting device
3: Conduit
4: Channel opening / closing means
5: microcomputer
6: Low pressure detection means
7: detection signal conversion means
8: Nasal cannula
10: Demand regulator

Claims

大気に開放した状態で酸素又は濃縮酸素気体からなる呼吸用気体を人の鼻孔及び／又は口内へ供給する呼吸用気体供給方法であって、
前記方法は、人が呼吸する際の呼吸サイクルを呼吸用気体の微圧又は微差圧の変化で検出し、検出した微圧又は微差圧を電気信号に変換し、変換した電気信号に対して人が吸気中であることを判断するための判断基準となる基準値を設定し、設定した前記基準値を記憶し、記憶した基準値が変化した場合に変化後の新しい基準値を検出して変化してしまった基準値を前記新しい基準値に更新し、そして、更新した基準値によって吸気開始時点を検出して呼吸用気体の供給期間を算出することを特徴とする呼吸用気体供給方法。A respiratory gas supply method for supplying a respiratory gas consisting of oxygen or concentrated oxygen gas to a human nostril and / or mouth while being open to the atmosphere,
The method detects a respiratory cycle when a person breathes by detecting a slight pressure or a change in a slight differential pressure of a breathing gas, converting the detected small pressure or a small differential pressure into an electric signal, and converting the converted electric signal. A reference value serving as a criterion for determining that a person is inhaling is set, the set reference value is stored, and when the stored reference value changes, a new reference value after the change is detected. Renewing the changed reference value to the new reference value, and detecting an inspiration start time point based on the updated reference value to calculate a supply period of the respiratory gas. .

前記基準値を表示自在である請求項１記載の呼吸用気体供給方法。2. The method according to claim 1, wherein the reference value is freely displayed.

特定符号の入力、あるいは特定の操作手順よって前記基準値を表示及び／又は自動更新させる請求項１又は２記載の呼吸用気体供給方法。3. The respiratory gas supply method according to claim 1, wherein the reference value is displayed and / or automatically updated by inputting a specific code or a specific operation procedure.

前記基準値が正常機能を維持可能な範囲を合否判断の許容範囲として記憶させ、記憶させた前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっている場合は基準値の更新を許可しない請求項１〜３の何れか一項に記載の呼吸用気体供給方法。The range in which the reference value can maintain a normal function is stored as an acceptable range of the pass / fail judgment, and when the reference value falls within the stored acceptable range of the pass / fail judgment, updating of the reference value is not permitted. The method for supplying respiratory gas according to any one of claims 3 to 7.

前記基準値を更新することが可能な更新許容範囲を設定し、前記更新許容範囲内にある基準値に対して基準値の更新を許可する請求項１〜４の何れか一項に記載の呼吸用気体供給方法。The respiration according to any one of claims 1 to 4, wherein an update allowable range in which the reference value can be updated is set, and updating of the reference value is permitted for a reference value within the update allowable range. Gas supply method.

呼吸用気体を発生させるための呼吸用気体発生手段と、人が呼吸する際の呼吸用気体の微圧又は微差圧をオンラインで検出するための微圧検出手段と、検出された微圧又は微差圧を電気信号へ変換するための検出信号変換手段と、人が吸気及び呼気中でなく且つ呼吸用気体が供給されない無負荷状態における前記微圧又は微差圧に相当する電気信号値を基準値として読み書き自在に記憶する記憶手段と、オンラインで検出された前記電気信号値と前記基準値とから人の吸気開始時点を検出して呼吸用気体の供給期間を算出する供給期間判断手段と、前記基準値が変化した際に正常な基準値に設定する基準値設定手段と、前記呼吸用気体を大気開放状態で人の鼻孔又は口内へ供給する呼吸用気体供給手段とを少なくとも含む呼吸用気体供給装置。Respiratory gas generating means for generating a respiratory gas, fine pressure detecting means for detecting the micro pressure or the differential pressure of the respiratory gas when a person breathes online, and the detected micro pressure or A detection signal converting means for converting the minute differential pressure into an electric signal, and an electric signal value corresponding to the minute pressure or the minute differential pressure in a no-load state in which a person is not inhaling and exhaling and a breathing gas is not supplied. Storage means for storing as a reference value in a readable and writable manner, and supply period determination means for calculating a supply period of respiratory gas by detecting a start time of human inspiration from the electric signal value detected online and the reference value. A reference value setting unit that sets a normal reference value when the reference value changes, and a respiratory gas supply unit that supplies the respiratory gas to a human nostril or mouth in an open-to-air state. Gas supply device

前記微圧検出手段が測定対象である人の呼吸気体の圧力変化に対応して変位する導電性高分子フィルムを移動電極と、前記導電性高分子フィルムに対向して設けられた固定電極との間の静電容量を検出する方式のダイヤフラム式微圧検出器である請求項６記載の呼吸用気体供給装置。A movable electrode comprising a conductive polymer film that is displaced in response to a change in pressure of a breathing gas of a person whose measurement is performed by the micro-pressure detecting means, and a fixed electrode provided opposite to the conductive polymer film. 7. The respiratory gas supply device according to claim 6, wherein the device is a diaphragm-type minute pressure detector of a type that detects a capacitance between the two.

前記基準値が変化した場合に、変化した基準値を自動補正するための基準値補正手段を備えた請求項６又は７に記載の呼吸用気体供給装置。The respiratory gas supply device according to claim 6, further comprising a reference value correction unit configured to automatically correct the changed reference value when the reference value changes.

前記基準値を必要に応じて表示するための表示手段を備えた請求項６〜８の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置。The respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 8, further comprising display means for displaying the reference value as needed.

前記基準値が正常機能を維持可能な範囲を合否判断の許容範囲とし、前記合否判断の許容範囲に基準値が収まっているか否かを判断する合否判断手段を有する請求項６〜９の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置。10. A pass / fail judgment means for judging whether a range in which the reference value can maintain a normal function is an allowable range of the pass / fail judgment and judges whether or not the reference value is within the allowable range of the pass / fail judgment. The respiratory gas supply device according to claim 1.

前記基準値が予め設定された補正可能な許容範囲内にあるかどうかを判断し、許容範囲にある場合にのみ基準値の更新を許可する基準値更新許可手段を有する請求項６〜１０の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置。11. A reference value update permitting means for judging whether the reference value is within a preset correctable allowable range and permitting the update of the reference value only when the reference value is within the allowable range. The respiratory gas supply device according to claim 1.

一端が前記呼吸用気体発生手段、他端が前記呼吸用気体供給手段にそれぞれ接続する導管と、呼吸器用気体の流通を制御して吸気期間中のみ呼吸用気体を供給自在にする前記導管の途中に設けられた流路開閉手段と、人の吸気開始時点を検出して算出した呼吸用気体の供給期間に対応させて前記流路開閉手段の開閉を制御する制御手段と、前記呼吸用気体を大気開放状態で人の鼻腔内へ供給する呼吸用気体供給手段とを設けた請求項６〜１１の何れか一項に記載の呼吸用気体供給装置。A conduit connected at one end to the respiratory gas generating means and the other end to the respiratory gas supply means, and in the middle of the conduit for controlling the flow of the respiratory gas and supplying the respiratory gas only during the inspiration period Flow path opening and closing means provided in the control means for controlling the opening and closing of the flow path opening and closing means corresponding to the supply period of the respiratory gas calculated by detecting the start of inspiration of the person, and the respiratory gas The respiratory gas supply device according to any one of claims 6 to 11, further comprising a respiratory gas supply unit that supplies the respiratory gas into a human nasal cavity in an open-to-atmosphere state.