JPH04307070A - 吸気装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
路に接続するための吸気管および呼気管と、吸気管内に
配設され吸気管を通るガス流量を調整可能な第1の弁と
、呼気管内に配設され呼気管を通るガス流量を調整可能
な第2の弁と、吸気相と呼気相とを有する呼吸サイクル
を生成可能であり調整可能なバイパスガス流量が生成さ
れるように呼気相の期間中第1の弁が開き続けるように
両弁を操作する制御装置と、呼気圧を決定するための少
なくとも1つの圧力計と、呼気相の期間中に呼気管内圧
力が予め定め得る値以下に下回った際には新たな吸気相
を惹き起こすトリガー装置とを備えた吸気装置に関する
。
ガー感度を有する吸気装置は例えば刊行物“サーボ式通
風機900Dの使用説明書”(第2ドイツ版、1988
年10月発行)により公知である。吸気装置は呼気管内
で圧力を測定する。例えば患者が試みられた吸入により
対応する低圧を生成することによって、呼気管内圧力が
調整されたトリガー感度を下回ると、吸気装置は呼気相
から吸気相へ自動的に切換わる。多くの場合、呼気相の
期間中は、例えば肺拡張不全が発生するのを予防するた
めに、正の呼気終末性圧力つまりPEEPで活動する。 PEEP調整範囲は例えば0〜50mbarである。ト
リガー感度はPEEPレベルに依存する。例えば、+1
0mbarのPEEPレベルが選定され、そして−2m
barのトリガー感度が選定された場合、このことは、
呼吸をトリガーするために、患者がPEEPレベルの設
定と比較して2mbarの低圧を生成しなければならな
いことを意味している。
値に調整することができる。この調整は場合によっては
困難なことがある。トリガー感度があまりにも小さいと
、即ちPEEPレベルに対する間隔があまりにも僅かに
選ばれると、呼気管内の圧力変動は新たな呼吸を惹き起
こすのに充分な大きさになり得る。このことは勿論回避
されなければならない。他方、トリガー感度があまりに
も大きいと、即ちトリガーレベルとPEEPレベルとの
間隔があまりにも大きいと、吸入を試みる際に呼気管内
に必要な低圧を生成するために、患者は相当大きな力を
消費しなければならない。勿論このことも同様に不所望
なことである。特に、呼気相の期間中にも同様に吸気管
からのガス流量つまり所謂バイパスガス流量によって、
患者は、呼気管内に圧力減少を来すことなく、このガス
量を最初にもう1回吸入することができる。
第401116号明細書によって公知である。同様に、
バイパスガス流による吸気装置の駆動は刊行物“ピュリ
タン・ベネット(Puritan Bennett)
”のオプション50(20535A10−86)に記載
されている。このオプションは“フローバイ”と称され
ている。そこでは新たな呼吸の冒頭で述べた圧力依存型
トリガリングに対して、ガス流量依存型トリガリングが
説明されている。2つのガス流量センサを用い吸気管内
ガス流量と呼気管内ガス流量とが測定され、それらから
正味ガス流量が決定される。この正味ガス流量は患者ガ
ス流量、即ち、吸入する際に患者によって取り入れられ
るかまたは吐出す際に患者から放出されるガス流量に一
致する。呼吸相の期間中、即ち、患者が吸入と吐出しと
を行う場合には、正味ガス流量はゼロである。
の一部は患者の肺内に到達し、吐出しガス流はそれに応
じて減少する。正味ガス流量または患者ガス流量はそれ
によって負になる。この値が調整可能な感度値に達する
と、新たな呼吸が惹き起こされる。信頼性の理由からそ
の他になお所謂バックアップとして圧力依存型トリガリ
ングが行われる。これらの並列的に行われる両トリガー
方法は調整および取扱を複雑にする。
た種類の吸気装置において、呼気相の期間中の新たな呼
吸の惹き起こしを改善することを課題とする。
るために、本発明においは、患者ガス流量を決定するた
めの少なくとも1つの流量計が設けられ、呼気管内圧力
の予め定め得る値が決定された患者ガス流量に依存して
変えられる。
は吸気装置を通る正味ガス流量に依存して行われる従来
の方法に対して、本発明によれば、トリガーを信頼でき
かつ容易に使用可能にする、両トリガー方法の巧みなコ
ンビネーションが提案される。コンビネーションにおい
ては、圧力依存型トリガーの場合にはトリガー感度は患
者ガス流量または換言すれば吸気装置を通る正味ガス流
量によって変えられる。正味ガス流量が負となる場合に
、トリガー感度が小さくなること、即ち新たな呼吸を惹
き起こすために必要な低圧が僅少となることは有利であ
る。
よび呼気管内に流量計が設けられ、また、それらから正
味流量を検出する手段が設けられる。また、本発明の枠
内で、単一の流量計を呼吸路に密接して配置するかまた
は呼気管および吸気管から患者に至る少なくとも共通な
結合導管内に配置し、この流量計が導管を通る流量およ
び流れ方向を発信するようにすることも可能である。
スガス流が患者によって吸入される場合、従って呼気流
量が零である場合に得られるトリガーレベルの最大変化
量は正味ガス流量ゼロに対する調整されたトリガーレベ
ルよりも大きい。この場合には、圧力は正確である、即
ち(PEEP−PEXSP)=0であると仮定すると、
外見上は圧力依存型トリガーからガス流量依存型トリガ
ーになる。予め調整された圧力依存型トリガー感度は、
どんな患者ガス流量または正味ガス流量の際に新たな呼
吸の惹を起こすかを決定する。患者による吸入の強さに
応じてPEEPレベルに対するトリガー感度が変えられ
、そして、トリガーレベルとPEEPレベルとが同一で
ある、換言すれば、トリガーレベルと呼気管内圧力とが
同一である場合にトリガーが惹き起こされる。患者がバ
イパスガス流の吸入によってトリガーを惹き起こすこと
ができ、呼気管内に低圧が生成される程吸入努力が大き
いことを必要としないことは利点である。他方では、患
者による吐出しの期間中、トリガーレベル、従って感度
が低下し、それゆえ特に呼気相の開始時の圧力変動は悪
いトリガーを惹き起こすようなことはない。
りも大きく設定されると、圧力依存型トリガーだけが常
に行われるが、しかしなからこの場合にもこのトリガー
は流量によって変わる感度を有する。
説明する。
行物“ピュリタン・ベネット”のオプション10により
公知であるような通風機1が一点鎖線にて示されている
。本発明にとって重要な部分のみが概略的に示されてい
る。
患者へ案内されている導管4へ送給される。吸気管3内
には流量計5とガス流量調節弁(例えばソレノイド弁)
6とが配設されている。
、この呼気管7には別の流量計8と、調節弁9と、圧力
計10とが接続されている。
にて示されており、この制御装置20によって公知のよ
うに吸気装置の全ての機能が制御され、かつこの制御装
置20において所望の限界値パラメータを調整すること
ができる。このために少なくとも流量計5、8と圧力計
10とによって検出された値が電気信号として導線21
、22、23を介して制御装置20へ与えられる。他の
導線24、25を介して調節弁6、9が制御される。 制御装置はアナログ的に構成することができる。同様に
、入力信号をディジタル化しマイクロプロセッサを用い
て処理することも可能である。図1の実施例には新たな
呼吸を惹き起こすためのアナログトリガー装置100が
示されている。同様にこの場合にも本発明の枠内で、ト
リガー感度またはPEEPのような個々の測定値および
パラメータをディジタル化し、トリガーをマイクロプロ
セッサによって検知するようにすることも可能である。
力信号が調整可能な増幅率を有する第1の増幅器30へ
与えられる。即ち、導線31を介してΦINSPに関す
る値が与えられ、導線32を介して−ΦEXSPに関す
る値が与えられる。増幅器30の出力導線41にはそれ
ゆえ量k(ΦEXSP−ΦINSP)に応じた信号が現
れる。なお、kは調整可能な増幅率である。増幅器40
においては、この信号値に導線42を介して増幅器40
へ与えられる調整可能なトリガーレベルTが加算される
。次の差動増幅器50においてはPEEPに相当する信
号と増幅器40の出力端で導線43へ与えられる信号と
の差が形成される。PEEPに相当する信号は導線51
を介して差動増幅器50の正の入力端へ与えられ、一方
増幅器40の出力信号は差動増幅器50の負の入力端へ
与えられる。それゆえ、差動増幅器50の出力導線61
にはガス流量に依存するトリガーレベルに応じた信号が
現れる。この信号は差動増幅器60において導線62を
介してこの差動増幅器60へ与えられる呼気管側圧力計
10の出力信号と比較される。呼気圧力が可変トリガー
レベルと同一である場合には、ダイオード63および導
線64を介してトリガー信号が制御装置20へ与えられ
、制御装置20はそれによって呼気弁を閉じ、吸気弁を
調整された吸気形態に応じて開き、それにより新たな呼
吸が開始される。
と正確な動作点とを調整するためだけに使われ、従って
詳細な説明は省略する。
出する。 PEEP+T+k(ΦEXSP−ΦINSP)−PEX
SPこの値が0よりも小さい場合には、新たな呼吸がト
リガーされる。増幅率kは、全バイパスガスが患者によ
って吸入される場合に値k(ΦEXSP−ΦINSP)
が可変トリガーレベルT(Φ)を所定量だけ増大させる
ように選定される。この所定量はPEEPとΦEXSP
=ΦINSPに対するTとの間隔よりも大きくなるよう
に選定することができる。
力特性が示されている。その場合、水平の時間軸として
示されているPEEPが基本となる。このPEEPは0
mbarかまたは0と数mbarとの間の調整可能な値
に固定され得る。トリガー感度T(Φ)はPEEPレベ
ルに依存する。このトリガー感度T(Φ)はその都度P
EEPレベルに対して相対的に示されている。例えば−
2mbarのトリガー感度は、例えば図2の左側に示さ
れているように、PEEPレベルよりも2mbar低い
トリガーレベルの低下に相当する。トリガーレベルはこ
の領域Aに関しては一定である。ガス流量による影響は
ここでは現れていない。というのは、吸気流量は呼気流
量と同一であり、それゆえ正味ガス流量は0となると見
做されるからである。この一定のトリガーレベルは領域
B、Cにおいても破線で示されている。このレベルは公
知の純圧力依存型トリガーに適用される。トリガーレベ
ルはその場合には手動にて所定の値に調整される。
流量が呈される場合、即ち、患者が自発的に吸入を開始
する場合のトリガーレベルが示されている。この図から
分かるように、トリガーレベルはこの吸入の大きさに応
じてPEEPレベルに接近し、破線で示されているよう
に理論上は上回ってしまう。最大値は呼気流量がゼロで
ある場合、即ち全バイパスガスが患者によって吸入され
る場合に現れる。正確な圧力特性においては呼気相の少
なくとも終了時には呼気管内圧力はPEEPに一致する
ので、トリガーレベルT(Φ)がPEEPレベルに到達
すると、新たな呼吸がトリガーされる。この領域におい
てはガス流量依存型トリガーが呈される。患者がPEE
Pよりも低圧を生成することは必要ない。新たな呼吸を
自発的に惹き起こすことはそれゆえ患者にとっては可成
り容易となり、純圧力依存型トリガーによる場合よりも
著しく早く開始することが可能となる。純圧力依存型ト
リガーにおいては、患者は先ず全バイパスガスを吸入し
、呼気管内圧力がPEEPレベル以下でかつこのレベル
とは異なっているトリガーレベルまで低下する前に、よ
り多くのガスを吸入するために努力しなければならない
。
量よりも小さい、即ち、患者が吐出している場合のトリ
ガーレベルが示されている。トリガーレベルはPEEP
レベルから大幅に離れている。トリガー感度はそれによ
り減少する。これによって、呼気相の開始時における圧
力変動により新たな呼吸が不用意にトリガーされるのが
確実に阻止される。
リガー感度は、全バイパスガス流量の最大吸入の際でも
トリガーレベルの増大がPEEPレベルへ到達するには
充分ではないように、高められ得る。この場合には確か
にガス流量感応型トリガーはもはや可能ではないが、し
かしながらトリガーレベルは必要な低圧のために高めら
れ、それにより圧力依存型トリガーは著しく高感度とな
る。
である。
レベルの特性線図である。
1、42、43、51、62、64 導線30、40
増幅器 61 出力導線 63 ダイオード 100 トリガー装置
Claims (9)
- 【請求項1】 人間または動物の呼吸路に接続するた
めの吸気管(3)および呼気管(7)と、吸気管(3)
内に配設され吸気管(3)を通るガス流量を調整可能な
第1の弁(6)と、呼気管(7)内に配設され呼気管(
7)を通るガス流量を調整可能な第2の弁(9)と、吸
気相と呼気相とを有する呼吸サイクルを生成可能であり
調整可能なバイパスガス流量が生成されるように呼気相
の期間中第1の弁(6)が開き続けるように両弁を操作
する制御装置(20)と、呼気圧を決定するための少な
くとも1つの圧力計(10)と、呼気相の期間中に呼気
管内圧力が予め定め得る値以下に下回った際には新たな
吸気相を惹き起こすトリガー装置(100)とを備えた
吸気装置において、患者ガス流量を決定するための少な
くとも1つの流量計(5、8)が設けられ、呼気管内圧
力の予め定め得る値が決定された患者ガス流量に依存し
て変えられることを特徴とする吸気装置。 - 【請求項2】 予め定め得る値は、患者ガス流量が患
者によってなくされるかまたはその逆になる場合には、
さらに負になることを特徴とする請求項1記載の吸気装
置。 - 【請求項3】 予め定め得る値はトリガー感度を考慮
することを特徴とする請求項1または2記載の吸気装置
。 - 【請求項4】 予め定め得る値の正の最大変化量は、
ΦEXSP=ΦINSPの場合のトリガー感度の値より
も大きいかまたは等しいことを特徴とする請求項1ない
し3の1つに記載の吸気装置。 - 【請求項5】 流量計(5、8)は測定された流量に
応じて電気信号を発生し、圧力計(10)は呼気管内の
現在圧力に相当する電気信号を発生し、予め定め得る値
は同様に電気信号として与えられることを特徴とする請
求項1ないし4の1つに記載の吸気装置。 - 【請求項6】 全ての電気信号は電圧であることを特
徴とする請求項5記載の吸気装置。 - 【請求項7】 ガス流量に相当する電気信号は第1の
増幅器(30)へ与えられ、この第1の増幅器(30)
の出力信号はトリガー感度用の電気信号と共に第2の増
幅器(40)へ与えられ、この第2の増幅器(40)の
出力信号は第1の差動増幅器(60)の一方の入力端へ
与えられ、この第1の差動増幅器(60)の他方の入力
端には呼気管内圧力に相当する電気信号が印加されるこ
とを特徴とする請求項5または6記載の吸気装置。 - 【請求項8】 第2の増幅器(40)と第1の差動増
幅器(60)との間には第2の差動増幅器(50)が接
続され、この第2の差動増幅器(50)の他方の入力端
にはPEEPに相当する電気信号が印加されることを特
徴とする請求項7記載の吸気装置。 - 【請求項9】 第1の増幅器(30)の増幅率(k)
は調整可能であることを特徴とする請求項7または8記
載の吸気装置。
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