JPS6311974Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は呼吸困難を起こしている患者に呼吸
用ガスを供給し、人工的に呼吸させる人工呼吸器
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a ventilator that supplies breathing gas to a patient experiencing difficulty in breathing, thereby causing artificial respiration.

一般によく知られているように、呼吸とは機能
的には生体内（患者）に酸素を摂取し、二酸化炭
素を排出するガス交換である。呼吸を行なう肺
は、多数に分岐した気管と、この気管の末端に形
成されている肺胞と、この肺胞を包むようにして
配設されている毛細血管とからなるもので、上記
肺胞と毛細血管間においてガス交換が行なわれ
る。このようにして、交換されたガスの外気への
排出は、気管分岐の数から言うと、ほぼ18分岐以
上の末梢気道ではガス拡散により行なわれ、０〜
18分岐程度の大きな気道では胸部の膨張・収縮に
より生じる換気により行なわれている。一般に、
種々の原因で呼吸機能が障害された患者に対して
は人工的に呼吸を行なわせる必要がある。この人
工呼吸には種々の方法が行なわれているが、大き
く２つに分けることができる。その一つは古くか
ら行なわれているもので、上記した換気を補助す
る方法であり、この方法に属するものはすべて気
管内を強制的、断続的に陽圧にして、肺の膨張、
収縮を行なわせ、呼吸用ガスを吸入排出させるも
ので、その代表的なものとして間歇的陽圧呼吸
「Intermittent Positive Pressure Ventilation
（IPPV）」と呼称されている方法があり、そのた
めの装置（以下、間歇的陽圧呼吸器と称す）がつ
くられ、よく使用されている。またもう一つの人
工呼吸法は、比較的最近、肺に200回／分ないし
1500回／分位までの振動数（換気回数）をかける
ことにより無呼吸状態でも血液の酸素分圧、二酸
化炭素分圧を正常に保てることが判明したことに
よつて開発されたもので、この方法「High
Frequency Oscillation（HFO）と呼称されてい
る」のための装置（以下、高頻度呼吸器と称す）
がつくられ使用されている。 As is generally known, breathing is functionally a gas exchange that takes in oxygen and expels carbon dioxide within a living body (patient). The lungs, which carry out breathing, consist of a trachea that branches into many branches, alveoli formed at the end of the trachea, and capillaries that surround the alveoli. Gas exchange occurs between blood vessels. In this way, the exchanged gas is discharged to the outside air by gas diffusion in the peripheral airways, which have approximately 18 or more branches in terms of the number of tracheal branches.
In a large airway with about 18 branches, ventilation is achieved through expansion and contraction of the chest. in general,
Patients whose respiratory function is impaired due to various causes must be given artificial respiration. Various methods are used for this artificial respiration, but they can be broadly divided into two. One of them is a method that has been used for a long time and is a method to assist ventilation as described above. All methods that belong to this method forcefully and intermittently apply positive pressure in the trachea to inflate the lungs.
It causes contractions to inhale and expel breathing gas, and a typical example is Intermittent Positive Pressure Ventilation.
There is a method called ``Intermittent Positive Pressure Respiration'' (IPPV), and a device for this purpose (hereinafter referred to as an intermittent positive pressure breathing machine) has been created and is often used. Another method of artificial respiration, which has been introduced relatively recently, is to pump the lungs 200 times per minute or
It was developed based on the discovery that the partial pressure of oxygen and carbon dioxide in the blood can be maintained at normal levels even in apnea by applying vibrations (ventilation frequency) up to 1500 times/minute. Method “High
Equipment for "Frequency Oscillation (HFO)" (hereinafter referred to as high-frequency respiratory equipment)
is created and used.

ところで、自然呼吸は胸部を膨張させることに
よつて気管内を陰圧にして空気を吸い込み、胸部
を収縮させることによつて気管内を陽圧にして空
気を排出するものである。ところが呼吸困難を起
こしている患者においては、胸部を膨張、収縮さ
せる機能が全く働かないか、弱つてしまつてお
り、このような患者の呼吸困難の状態には様々な
段階がある。この段階は大きく分けて、(i)完全無
呼吸な段階、(ii)患者自ら呼吸できるものの不完全
である段階の２つの段階に分けて考えることがで
きる。 By the way, natural breathing involves inhaling air by creating negative pressure in the trachea by expanding the chest, and expelling air by creating positive pressure in the trachea by contracting the chest. However, in patients who are experiencing respiratory distress, the function of expanding and contracting the chest does not work at all or has weakened, and the state of respiratory distress in such patients has various stages. This stage can be roughly divided into two stages: (i) a complete apnea stage, and (ii) a stage in which the patient is able to breathe on his own, but only incompletely.

前記間歇的陽圧人工呼吸器は、上記(i)のような
段階の患者に対して頻用され、多くの患者を救命
してきた。しかし、この間歇的陽圧人工呼吸器は
前記したように上記自然呼吸とは逆に気管内に呼
吸用ガスを吸入させるのに、肺内を陽圧にするも
のなので下記のような欠点が生じてしまつてい
る。 The intermittent positive pressure ventilator is frequently used for patients in the stage (i) above, and has saved the lives of many patients. However, as mentioned above, this intermittent positive pressure ventilator inhales breathing gas into the trachea, which is the opposite of natural breathing, but it creates positive pressure in the lungs, so it has the following drawbacks: It is closed.

(イ) この間歇的陽圧人工呼吸器は、実際的には上
記(i)の段階の患者にしか真に有効でなく、他の
(ii)の段階の患者、特に小児、新生児に用いるの
は、非常に難しい。(b) This intermittent positive pressure ventilator is actually only truly effective for patients in stage (i) above;
It is extremely difficult to use in patients at stage (ii), especially children and newborns.

それは上記(ii)の段階の患者に対しては、この
患者の吸気と人工呼吸器による呼吸用ガスの気
管内への供給を一致させることが難しいからで
ある。換言すれば、患者の呼吸とこの呼吸器に
よる呼吸用ガスの気管内への供給とが相拮抗し
てしまい患者の呼吸を一層弱めてしまうからで
ある。さらに、この状況では患者の呼吸に抵抗
が加わることになり、患者に苦痛を与えてしま
うという難点もある。 This is because for a patient in stage (ii) above, it is difficult to match the patient's inhalation with the supply of breathing gas into the trachea by the ventilator. In other words, the patient's breathing and the supply of breathing gas into the trachea by the respiratory organ conflict with each other, further weakening the patient's breathing. Furthermore, this situation has the disadvantage that resistance is added to the patient's breathing, causing pain to the patient.

(ロ) 患者の胸部の血管を圧迫し血流を乱し、その
結果、患者に気胸などの圧損傷、心拍量の減少
などを引き起し、患者の肺・心臓に危険な負荷
をかけてしまう。(b) Compressing the patient's chest blood vessels and disrupting blood flow, resulting in pressure injuries such as pneumothorax and decreased heart rate, placing a dangerous load on the patient's lungs and heart. Put it away.

それは次の理由による。この人工呼吸器が呼
吸用ガスを強制的に気管内に導入するものなの
で、患者の気管内が陽圧になる。ところが、こ
の気管内（肺胞）が陽圧になるのに対して、胸
部は患者自らが動かさないかぎり、常に収縮し
ようとしているので、肺胞近傍の血管は肺胞と
外側の胸部とに挾まれて不自然に圧迫されるこ
とになるからである。 This is due to the following reason. This ventilator forcibly introduces breathing gas into the patient's trachea, creating positive pressure in the patient's trachea. However, while the inside of the trachea (alveoli) has positive pressure, the chest is constantly trying to contract unless the patient moves it, so the blood vessels near the alveoli are sandwiched between the alveoli and the outside of the chest. This is because they will be squeezed unnaturally.

上記(イ)の欠点に対し、上記間歇的陽圧呼吸器か
ら気管内へ呼吸用ガスを供給する際、直径１mm程
度の細管を介して呼吸用ガスを噴流状態にして気
管内に送り込む（Jet Ventilatorと呼称されてい
る）ことにより患者の自然呼吸と呼吸用ガスの気
管内への供給が相拮抗しないようにする方法も考
えられているが、このような Jet Ventilator
を使つても患者の自然呼吸と呼吸用ガスの注入と
の同調が得られないということには変りない。 Regarding the drawback of (a) above, when supplying breathing gas into the trachea from the above-mentioned intermittent positive pressure breathing machine, the breathing gas is sent into the trachea in the form of a jet through a thin tube with a diameter of about 1 mm (Jet A method has been considered to prevent the patient's natural breathing from conflicting with the supply of breathing gas into the trachea.
However, even if the patient's natural breathing is used, synchronization between the patient's natural breathing and the injection of breathing gas cannot be achieved.

また、前記高頻度人工呼吸器は100回／分ない
し5000回／分位の高い換気回数（振動数）を肺に
かけることのできるものであり、前記したように
胸部の膨張、収縮がなくても、患者に呼吸を行な
わせることのできる装置である。従つて、この高
頻度人工呼吸器は前記間歇的陽圧人工呼吸器のよ
うに肺内を不自然に陽圧にしなくても、患者に呼
吸用ガスを供給させることができるので、前記(i)
の患者のみならず、(ii)の患者にも適用でき、しか
も前記間歇的陽圧人工呼吸器が持つ欠点も生じる
心配はない。このように上記高頻度人工呼吸器は
たいへん優れた利点を有するものであるが、どの
ような状態においても万能的に使用し得る訳では
ない。それは(i)の患者、特に(i)の状態がひどい場
合では、上記高頻度人工呼吸器単独では充分な効
果が上がらず、この難点を解消するためには多か
れ少なかれ気管内にある程度呼吸用ガスを満たし
ておく必要があり、気管内に患者に無理をかけな
い程度にガス圧（陽圧）を連続的または間歇的に
かける必要がでてくるためである。 In addition, the high-frequency ventilator is capable of applying a high ventilation frequency (frequency) of 100 times/minute to 5,000 times/minute to the lungs, and as mentioned above, there is no expansion or contraction of the chest. is also a device that allows a patient to breathe. Therefore, unlike the intermittent positive pressure ventilator, this high-frequency ventilator can supply breathing gas to the patient without unnaturally creating positive pressure in the lungs, so the above (i) )
It can be applied not only to patients in (ii) but also to patients in (ii), and there is no concern that the disadvantages of the intermittent positive pressure ventilator described above will occur. Although the above-mentioned high-frequency respirator has excellent advantages, it cannot be used universally under all conditions. For patients in (i), especially those in severe conditions, the above-mentioned high-frequency ventilator alone is not sufficiently effective, and in order to overcome this difficulty, it is necessary to use a certain amount of breathing gas in the trachea. This is because gas pressure (positive pressure) must be continuously or intermittently applied to the trachea to the extent that it does not put strain on the patient.

また、上記高頻度人工呼吸器および前記間歇的
陽圧人工呼吸器にはピストンを利用したもの、空
気回路を利用したものなど様々な構造のものがあ
るが、これらの人工呼吸器は換気容積を可変にす
るように構成されておらず、そのため各患者の呼
吸困難の状態に応じたきめ細かい治療を行なうこ
とができないという共通した欠点を有している。 In addition, there are various types of high-frequency ventilators and intermittent positive pressure ventilators, such as those that use a piston and those that use an air circuit, but these ventilators have a limited ventilation volume. They have a common drawback in that they are not configured to be variable, and therefore cannot provide detailed treatment tailored to each patient's dyspnea status.

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は患者の呼吸困難の状態が軽重どのよう
な状態にあろうとも患者に不必要な負荷をかける
ことなく適用することのできる万能型人工呼吸器
を提供することにあり、間歇的陽圧人工呼吸器お
よび高頻度人工呼吸器を空気回路で構成するとと
もに、上記各人工呼吸器の換気容積を可変できる
ようにし、上記各呼吸器を組み合せて各々別々に
も、両者同時にも使用できるようにしたものであ
る。 This idea was made in view of the above circumstances,
The purpose is to provide a versatile ventilator that can be used without placing unnecessary burden on the patient, regardless of the severity of the patient's respiratory distress. A ventilator and a high-frequency ventilator are configured with air circuits, and the ventilation volume of each of the ventilators is made variable, so that the ventilators can be combined and used individually or both at the same time. This is what I did.

以下この考案を図を参照して説明する。第１図
はこの考案に係る万能型人工呼吸器の構成を示す
ものである。この万能型人工呼吸器は、図に示す
ように一定圧力の呼吸用ガスを供給するガス源１
から呼吸用ガスの供給を受ける患者回路２と、上
記ガス源１から呼吸用ガスの供給を受け、この呼
吸用ガスを間歇的に患者回路２へ供給する間歇的
陽圧人工呼吸器３と、同じくガス源１から呼吸用
ガスの供給を受け、この呼吸用ガスを高頻度（高
換気回数）で患者回路２へ供給する高頻度人工呼
吸器４とからなるものである。上記呼吸用ガスと
しては、一般に酸素と空気の混合ガスが使われ、
麻酔などを目的とする時は酸素と笑気ガスの混合
ガスが使われている。上記患者回路２は呼吸用ガ
スを容易に気管内に供給できるようにするための
器具であり、その一部（気管内チユーブ）を患者
の口から気管内へ挿入して使用するものである。
上記間歇的陽圧人工呼吸器３は、空気圧の変動に
ともなつて空気の流路を変える流体素子の組み合
せからなる空気圧回路で構成されており、１〜
100回／分の頻度で換気することができ、この換
気容積を自由に変えることができるようになつて
いる。この間歇的陽圧人工呼吸器３からは上記呼
吸用ガスと、後述するように、この間歇的陽圧人
工呼吸器３内に内蔵されているガス源から供給さ
れる信号用ガスが出力され、上記呼吸用ガスは患
者回路２内に噴出用の細管５を介して供給され、
上記信号用ガスはダイヤフラム形呼気弁６に供給
され、この呼気弁６を駆動するようになつてい
る。また、上記高頻度人工呼吸器４は、上記間歇
的陽圧人工呼吸器３と同じく空気圧回路で構成さ
れており、100ないし5000回／分の高頻度で換気
することができ、この換気容積を自由に変えるこ
とができるようになつている。この高頻度人工呼
吸器４から供給される呼吸用ガスは、上記患者回
路２内に噴出用の細管７を介して供給されてい
る。また、上記信号用ガスにより作動するダイヤ
フラム形呼気弁６は上記患者回路２の排気口に連
結されており、この患者回路２を介して出てくる
患者の呼気を体外へ排出する作用を促進するもの
である。なお、図中符号Ｓは気管内を呼吸用ガス
によつて乾燥させないように湿度を患者回路２に
与えるための噴出用細管である。また、上記ガス
源１は患者回路２へも直接接続されており、この
患者回路２への直接の流路（管路）も、前記間歇
的陽圧人工呼吸器３への流路も、前記高頻度人工
呼吸器４への流路もそれぞれ開閉可能となつてい
る。 This idea will be explained below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the universal respirator according to this invention. This universal respirator consists of a gas source 1 that supplies breathing gas at a constant pressure, as shown in the figure.
a patient circuit 2 that receives a supply of breathing gas from the gas source 1; an intermittent positive pressure ventilator 3 that receives a supply of breathing gas from the gas source 1 and intermittently supplies this breathing gas to the patient circuit 2; It also includes a high-frequency respirator 4 which receives a supply of breathing gas from a gas source 1 and supplies this breathing gas to a patient circuit 2 at high frequency (high ventilation frequency). The breathing gas mentioned above is generally a mixture of oxygen and air.
For purposes such as anesthesia, a mixture of oxygen and laughing gas is used. The patient circuit 2 is a device for easily supplying breathing gas into the trachea, and is used by inserting a portion (endotracheal tube) into the trachea through the patient's mouth.
The intermittent positive pressure ventilator 3 is composed of a pneumatic circuit consisting of a combination of fluidic elements that change the flow path of air according to fluctuations in air pressure.
Ventilation can be performed at a frequency of 100 times per minute, and the ventilation volume can be changed freely. The intermittent positive pressure ventilator 3 outputs the above-mentioned breathing gas and, as will be described later, a signal gas supplied from a gas source built into the intermittent positive pressure ventilator 3. The breathing gas is supplied into the patient circuit 2 via the ejection thin tube 5,
The signal gas is supplied to a diaphragm type exhalation valve 6 to drive the exhalation valve 6. Further, the high-frequency ventilator 4 is configured with a pneumatic circuit like the intermittent positive pressure ventilator 3, and can ventilate at a high frequency of 100 to 5000 times/minute, and this ventilation volume can be It is now possible to change it freely. Breathing gas supplied from this high-frequency ventilator 4 is supplied into the patient circuit 2 through a narrow tube 7 for ejection. Further, the diaphragm exhalation valve 6 operated by the signal gas is connected to the exhaust port of the patient circuit 2, and promotes the discharge of the patient's exhaled air exiting the patient circuit 2 to the outside of the body. It is something. In addition, the reference numeral S in the figure is a thin tube for ejection for supplying humidity to the patient circuit 2 so that the inside of the trachea is not dried out by the breathing gas. The gas source 1 is also directly connected to the patient circuit 2, and both the direct flow path (pipe line) to the patient circuit 2 and the flow path to the intermittent positive pressure ventilator 3 are connected directly to the patient circuit 2. The flow paths to the high-frequency ventilator 4 can also be opened and closed.

次に、上記間歇的陽圧人工呼吸器３および高頻
度人工呼吸器４を具体的に説明する。間歇的陽圧
人工呼吸器３は第２図に示すように発振回路８と
YES素子９とから構成されている。YES素子９
はガス源１から呼吸用ガスの供給を受け、通常は
呼吸用ガスの流通を遮断し、発振回路８からガス
圧による信号を供給された時にはガス源１からの
呼吸用ガスを流通させ、気管内チユーブ２内に供
給し、上記発振回路８からの信号がとだえたら、
再び呼吸用ガスの流通を遮断する装置である。上
記発振回路８は任意のガス源（図示せず）からガ
ス圧（信号用）の供給を受ける２つのフリツプ−
フロツプ素子１０，１１と、この２つのフリツプ
−フロツプ素子１０，１１間に設けられている２
つの逆流防止弁付流量調整弁１２，１３および容
積を自由に調整することのできる２つの容積可変
タンク１４，１５とから構成されている。上記発
振回路８から供給される信号の供給時間は、上記
容積可変タンク１５の容積および逆流防止弁付流
量調整弁１３で調整される流量によつて決定さ
れ、同信号の休止時間は上記容積可変タンク１４
の容積および逆流防止弁付流量調整弁１２で調整
される流量によつて調整される。この発振回路８
から供給される信号（ガス圧）は、上記したよう
にYES素子９に供給されるとともに上記ダイヤ
フラム形呼気弁６にも供給されている。なお、図
中符号１６はガス源１からYES素子９を介して
患者回路２内に供給される呼吸用ガスの流量を調
整する流量調整弁であり、符号１７は発振回路８
からダイヤフラム形呼気弁６に供給されるガスが
ダイヤフラム形呼気弁６に適当量供給されるよう
に調整する上限圧力調整機構である。なお、上記
発振回路８に使われるガス源のガスは、信号用お
よび呼気弁６駆動用だけに使われ、患者には供給
されるものではないので、危険な物質でなければ
どのようなガスでもよい。また、従来は容積可変
に形成されていなかつたタンク１４，１５を容積
可変にしたのは、逆流防止弁付流量調整弁１２，
１３だけによつて信号の供給、休止（パルス巾）
を調整する場合、信号波形の立上がり、立下がり
が非線形になつてしまうのに比べ容積可変タンク
１４，１５によつて信号のパルス巾を調整する場
合、信号波形の立上がり、立下がりが線形になり
パルス巾の制御がたいへん行ないやすいからであ
る。 Next, the intermittent positive pressure ventilator 3 and the high-frequency ventilator 4 will be specifically explained. The intermittent positive pressure ventilator 3 has an oscillation circuit 8 and an oscillation circuit 8 as shown in FIG.
YES element 9. YES element 9
receives the supply of breathing gas from the gas source 1, normally cuts off the flow of the breathing gas, and when supplied with a gas pressure signal from the oscillation circuit 8, allows the breathing gas from the gas source 1 to flow and stops the breathing gas. When the signal from the oscillation circuit 8 stops after being supplied into the tube 2,
This is a device that once again cuts off the flow of breathing gas. The oscillation circuit 8 has two flip-flops that receive gas pressure (for signals) from an arbitrary gas source (not shown).
The flip-flop elements 10 and 11 and the 2 flip-flop elements provided between these two flip-flop elements 10 and 11
It is comprised of two flow regulating valves 12 and 13 with non-return valves and two variable volume tanks 14 and 15 whose volumes can be freely adjusted. The supply time of the signal supplied from the oscillation circuit 8 is determined by the volume of the variable volume tank 15 and the flow rate adjusted by the flow rate regulating valve 13 with a check valve, and the rest time of the signal is determined by the volume of the variable volume tank 15 and the flow rate adjusted by the flow rate regulating valve 13 with a check valve. tank 14
It is adjusted by the volume of the flow rate and the flow rate adjusted by the flow rate adjustment valve 12 with a check valve. This oscillation circuit 8
The signal (gas pressure) supplied from is supplied to the YES element 9 as described above and also to the diaphragm type exhalation valve 6. In addition, the reference numeral 16 in the figure is a flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of breathing gas supplied from the gas source 1 through the YES element 9 into the patient circuit 2, and the reference numeral 17 is an oscillation circuit 8.
This is an upper limit pressure adjustment mechanism that adjusts so that an appropriate amount of gas is supplied to the diaphragm exhalation valve 6 from the diaphragm exhalation valve 6. Note that the gas source used in the oscillation circuit 8 is used only for signals and for driving the exhalation valve 6, and is not supplied to the patient, so any gas may be used as long as it is not a dangerous substance. good. In addition, the tanks 14 and 15, which were not conventionally formed to have variable volumes, are made variable in volume by the flow regulating valve 12 with a backflow prevention valve,
Supply and pause of signal by only 13 (pulse width)
When adjusting the signal pulse width, the rising and falling edges of the signal waveform become non-linear; however, when adjusting the pulse width of the signal using the variable volume tanks 14 and 15, the rising edge and falling edge of the signal waveform become linear. This is because it is very easy to control the pulse width.

第３図は上記高頻度人工呼吸器４の一実施例を
示すもので、この高頻度人工呼吸器４はガス源１
から呼吸用ガスの供給を同時に受けるNOT素子
１８およびYES素子１９と、このNOT素子１８
−YES素子１９間に互いに直列に連結されてい
る容積可変タンク２０および互いに逆向きの逆流
防止弁を有する逆流防止弁付流量調整弁２１，２
２とから構成されており、上記NOT素子１８を
通過してきた呼吸ガスは上記逆流防止弁付流量調
整弁２２に供給されると同時に信号用ガス圧とし
て上記YES素子１９にも供給されるようになつ
ている。なお、図中符号２３は流量調整弁であ
る。しかして、ガス源１から呼吸用ガスが供給さ
れると、この呼吸用ガスはNOT素子１８、YES
素子１９へ同時に向かう。NOT素子１８へ供給
された呼吸ガスはNOT素子１８を通過し、一方
において逆流防止弁付流量調整弁２２を通過し、
逆流防止弁付流量調整弁２１を徐々に通過して容
積可変タンク２０に貯留され、他方において信号
用ガス圧としてYES素子１９に供給される。信
号を供給されたYES素子１９は流路を変え、上
記ガス源１から直接供給された呼吸用ガスを流通
させ、流量調整弁２３を介して前記患者回路２へ
供給する。容積可変タンク２０と逆流防止弁付流
量調整弁２１とによつて決定される所定時間が経
過すると容積可変タンク２０が呼吸用ガスにより
満たされ、これ以上呼吸用ガスの貯留を行なえな
くなる。従つて、逆流防止弁付流量調整弁２１，
２２を介して供給されてくる呼吸用ガスは、信号
用ガス圧となつてNOT素子１８へ供給される。
信号を供給されたNOT素子１８は流路を変更し、
ガス源１からの呼吸用ガスの流路を遮断するとと
もに逆流防止弁付流量調整弁２１，２２を介して
容積可変タンク２０から供給されてくる呼吸用ガ
スを外気に放出する。この時点でYES素子１９
へ供給されるガス圧の圧力も低下し、YES素子
１９への信号（ガス圧）も解除されるので、
YES素子１９は再び流路を変え、ガス源１から
直接供給されてくる呼吸用ガスの流路を遮断す
る。この状態が容積可変タンク２０中の呼吸用ガ
スが排出されるまで続き、その後再び上記した呼
吸用ガスの流通過程が繰り返えされる。なお、上
記高頻度人工呼吸器４の換気頻度（振動数）を決
めるパルス巾を決定するのに容積可変タンク２０
を容積可変にして行なえば、パルス巾の制御が行
ないやすいことは前記した間歇的陽圧人工呼吸器
３での場合と同様である。 FIG. 3 shows an embodiment of the high-frequency respirator 4, in which the high-frequency respirator 4 has a gas source 1.
NOT element 18 and YES element 19 which simultaneously receive supply of breathing gas from
- Variable volume tanks 20 connected in series between the YES elements 19 and flow rate regulating valves 21 and 2 with check valves having check valves facing oppositely to each other;
2, so that the breathing gas that has passed through the NOT element 18 is supplied to the flow rate regulating valve 22 with a check valve, and at the same time is also supplied to the YES element 19 as a signal gas pressure. It's summery. In addition, the code|symbol 23 in the figure is a flow rate adjustment valve. Therefore, when breathing gas is supplied from the gas source 1, this breathing gas is connected to the NOT element 18, YES
They go to element 19 at the same time. The breathing gas supplied to the NOT element 18 passes through the NOT element 18, and on the other hand passes through a flow rate regulating valve 22 with a non-return valve,
The gas gradually passes through the flow rate adjustment valve 21 with a check valve and is stored in the variable volume tank 20, and is then supplied to the YES element 19 as a signal gas pressure. The YES element 19 supplied with the signal changes the flow path to allow the breathing gas directly supplied from the gas source 1 to flow and is supplied to the patient circuit 2 via the flow rate regulating valve 23 . When a predetermined period of time determined by the variable volume tank 20 and the flow rate adjustment valve with check valve 21 has elapsed, the variable volume tank 20 is filled with breathing gas, and no more breathing gas can be stored. Therefore, the flow rate adjustment valve 21 with a backflow prevention valve,
The breathing gas supplied via 22 becomes a signal gas pressure and is supplied to the NOT element 18.
The NOT element 18 supplied with the signal changes the flow path,
The flow path of the breathing gas from the gas source 1 is shut off, and the breathing gas supplied from the variable volume tank 20 is released to the outside air via the flow rate regulating valves 21 and 22 with backflow prevention valves. At this point YES element 19
The pressure of the gas supplied to the YES element 19 also drops, and the signal (gas pressure) to the YES element 19 is also released.
The YES element 19 changes the flow path again and blocks the flow path of the breathing gas directly supplied from the gas source 1. This state continues until the breathing gas in the variable volume tank 20 is exhausted, and then the above breathing gas flow process is repeated again. The variable volume tank 20 is used to determine the pulse width that determines the ventilation frequency (frequency) of the high-frequency ventilator 4.
If the volume is made variable, the pulse width can be easily controlled, as in the case of the intermittent positive pressure ventilator 3 described above.

第４図は前記高頻度人工呼吸器４の第二の実施
例を示すもので、第３図と同一符号は同一構成要
素を示し、その説明は省略する。図中、符号２４
はNOT素子であり、このNOT素子２４は第３図
におけるYES素子１９のかわりに用いられてい
るものである。そして、このNOT素子２４は
NOT素子１８から信号が供給されると流路を変
更し、ガス源１から直接供給されてくる呼吸用ガ
スの患者回路２への流路を遮断し、逆にこの
NOT素子２４に信号の供給がない時は上記呼吸
用ガスの患者回路２への流路を開通するように働
くものである。従つて、この構造での呼吸用ガス
の患者回路２内への供給、休止のサイクルは第３
図での構造での場合と丁度逆になる訳である。し
かし、この構造のものと第３図のものとは、使用
上全く同一の効果を有することは明らかであり、
前記高頻度人工呼吸器４をこのような構造に構成
してもよい。 FIG. 4 shows a second embodiment of the high-frequency respirator 4, in which the same reference numerals as in FIG. 3 indicate the same components, and the explanation thereof will be omitted. In the figure, code 24
is a NOT element, and this NOT element 24 is used in place of the YES element 19 in FIG. And this NOT element 24 is
When a signal is supplied from the NOT element 18, the flow path is changed to block the flow path of the breathing gas directly supplied from the gas source 1 to the patient circuit 2, and vice versa.
When no signal is supplied to the NOT element 24, it functions to open the flow path for the breathing gas to the patient circuit 2. Therefore, in this structure, the cycle of supplying and stopping breathing gas into the patient circuit 2 is the third cycle.
This is exactly the opposite of the structure shown in the figure. However, it is clear that this structure and the one in Figure 3 have exactly the same effect in use.
The high-frequency artificial respirator 4 may be configured in such a structure.

第５図は前記高頻度人工呼吸器４の第三の実施
例を示すもので、第３図および第４図と同一符号
は同一構成要素を示し、その説明は省略する。図
中、符号２５は流路切換素子であり、符号２６は
陰圧発生器、符号２７，２８は流量調整弁であ
る。上記流路切換素子２５はNOT素子１８から
供給されてくる信号を受けた時、流路を変更しガ
ス源１から直接供給されてくる呼吸用ガスを上記
陰圧発生器２６へ導き、逆に信号の供給のない時
は上記呼吸用ガスを流量調整弁２７を介して患者
回路２内に導くように働く素子である。上記陰圧
発生器２６は上記流路切換素子２５から供給され
てくる信号（ガス圧）を受け陰圧（吸気）を発生
する装置で、この陰圧発生器２６は患者回路２に
連結される。このような構造を採用すれば容積可
変タンク２０および逆流防止弁付流量調整弁２
１，２２によつて制御されるパルス巾にともなつ
て周期的に呼吸用ガスの吸排気が繰り返えされる
ので、上記他の実施例のものよりさらに効率のよ
い呼吸を患者に行なわせることができる。 FIG. 5 shows a third embodiment of the high-frequency respirator 4, and the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 indicate the same components, and the explanation thereof will be omitted. In the figure, numeral 25 is a flow path switching element, numeral 26 is a negative pressure generator, and numerals 27 and 28 are flow rate regulating valves. When the flow path switching element 25 receives the signal supplied from the NOT element 18, it changes the flow path to guide the breathing gas directly supplied from the gas source 1 to the negative pressure generator 26, and vice versa. This element operates to guide the breathing gas into the patient circuit 2 via the flow rate regulating valve 27 when no signal is supplied. The negative pressure generator 26 is a device that receives a signal (gas pressure) supplied from the flow path switching element 25 and generates negative pressure (inhalation), and this negative pressure generator 26 is connected to the patient circuit 2. . If such a structure is adopted, the variable volume tank 20 and the flow rate adjustment valve 2 with a check valve
1 and 22, the breathing gas is periodically taken in and out, allowing the patient to breathe more efficiently than in the other embodiments. I can do it.

なお、前記間歇的陽圧人工呼吸器３および高頻
度人工呼吸器４の構造は上記の実施例に限ること
なく、同様の働きをするものであれば他の構造を
採用してもかまわない。 Note that the structures of the intermittent positive pressure ventilator 3 and the high-frequency ventilator 4 are not limited to the above embodiments, and other structures may be adopted as long as they function similarly.

次に上記のように構成された万能型人工呼吸器
の使用方法を第１図を参照して説明する。例え
ば、患者の容体に応じて間歇的陽圧人工呼吸器３
だけを使用する場合は、ガス源１から高頻度人工
呼吸器３へ向う管路および患者回路２へ直接向か
う管路を閉塞し、ガス源１から呼吸用ガスを間歇
的陽圧人工呼吸器３へ供給すれば、この間歇的陽
圧人工呼吸器３は１〜100回／分の任意の頻度で
周期的に呼吸用ガスを噴出用細管５を介して患者
回路２内に供給するとともにダイヤフラム型呼気
弁６を作動させて気管内の不要ガスを患者回路２
を介して外気に周期的に排出する。 Next, a method of using the universal respirator configured as described above will be explained with reference to FIG. For example, depending on the patient's condition, intermittent positive pressure ventilation3
If only the intermittent positive pressure ventilator 3 is used, the pipeline from the gas source 1 to the high-frequency ventilator 3 and the pipeline directly to the patient circuit 2 are blocked, and the breathing gas is transferred from the gas source 1 to the intermittent positive pressure ventilator 3. , the intermittent positive pressure ventilator 3 periodically supplies breathing gas into the patient circuit 2 via the ejection thin tube 5 at a frequency of 1 to 100 times/minute, and the diaphragm type Operate the exhalation valve 6 to remove unnecessary gas from the trachea into the patient circuit 2.
It is periodically discharged to the outside air through the

次に、患者の容体に応じて高頻度人工呼吸器４
のみを使用する場合は、ガス源１から間歇的陽圧
人工呼吸器３への管路を閉塞し、ダイヤフラム６
と患者回路２との連結を解除し、患者回路２を外
気に向つて開口しておく。そしてガス源１から高
頻度人工呼吸器４および患者回路２へ呼吸用ガス
を供給すれば、高頻度人工呼吸器４は100〜5000
回／分の任意の高頻度で呼吸用ガスを噴出用細管
７を介して患者回路２内に供給し、ガス源１から
直接患者回路２内に供給された呼吸用ガスは気管
内の酸素濃度をさらに高める。なお、高頻度人工
呼吸器４が第５図に示す構造の場合、上記ダイヤ
フラム形呼気弁６のかわりに高頻度人工呼吸器４
の陰圧発生器２６を患者回路２に連結すればよ
い。 Next, depending on the patient's condition, high-frequency mechanical ventilation 4
If only the intermittent positive pressure ventilator 3 is used, the line from the gas source 1 to the intermittent positive pressure ventilator 3 is occluded, and the diaphragm 6
The patient circuit 2 is disconnected from the patient circuit 2, and the patient circuit 2 is opened to the outside air. Then, if breathing gas is supplied from the gas source 1 to the high-frequency ventilator 4 and the patient circuit 2, the high-frequency ventilator 4 will have 100 to 5000
Breathing gas is supplied into the patient circuit 2 through the ejection thin tube 7 at an arbitrary high frequency per minute, and the breathing gas directly supplied into the patient circuit 2 from the gas source 1 has a concentration of oxygen in the trachea. Further increase. Note that when the high-frequency respirator 4 has the structure shown in FIG. 5, the high-frequency respirator 4
The negative pressure generator 26 may be connected to the patient circuit 2.

また、最も重体な患者などに対して、間歇的陽
圧人工呼吸器３および高頻度人工呼吸器４を同時
に使いたい時は、ガス源１からの呼吸用ガスを上
記２つの人工呼吸器に同時に供給するようにする
と同時にガス源１から直接患者回路２へ呼吸用ガ
スを供給するようにすればよい。このようにすれ
ば、間歇的陽圧人工呼吸器３と高頻度人工呼吸器
４の長所が組み合わされて患者に最も効率のよい
人工呼吸を施こすことができる。 In addition, when you want to use the intermittent positive pressure ventilator 3 and the high-frequency ventilator 4 at the same time for the most critically ill patient, you can supply breathing gas from the gas source 1 to the two ventilators at the same time. At the same time, breathing gas may be supplied directly from the gas source 1 to the patient circuit 2. In this way, the advantages of the intermittent positive pressure ventilator 3 and the high-frequency ventilator 4 are combined to provide the most efficient artificial respiration to the patient.

以上説明したように、この考案に係る万能型人
工呼吸器は、各々空気回路からなり容積可変にし
た間歇的陽圧人工呼吸器と高頻度人工呼吸器とを
組み合せて、各々別々にも、両者同時にも使用で
きるように構成したので、患者の呼吸困難の状態
が軽重どのような状態にあろうとも患者に不必要
な負荷をかけることなく患者に人工呼吸を施こす
ことができるという優れた利点を有するものであ
る。 As explained above, the universal ventilator according to this invention combines an intermittent positive pressure ventilator and a high-frequency ventilator, each of which has an air circuit and has a variable volume, and can be used separately or both. Since it is configured so that it can be used at the same time, it has the excellent advantage of being able to provide artificial respiration to the patient without placing unnecessary stress on the patient, regardless of the severity of the patient's respiratory distress. It has the following.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図ないし第５図はこの考案の一実施例を示
すもので、第１図はこの考案に係る万能型人工呼
吸器の構成図、第２図はこの考案に係る万能型人
工呼吸器を構成する間歇的陽圧人工呼吸器の一実
施例を示す回路図、第３図は同じく上記万能型人
工呼吸器を構成する高頻度人工呼吸器の第一の実
施例を示す回路図、第４図は同高頻度人工呼吸器
の第二の実施例を示す回路図、第５図は同高頻度
人工呼吸器の第三の実施例を示す回路図である。 １……ガス源、２……患者回路、３……間歇的
陽圧人工呼吸器、４……高頻度人工呼吸器、５，
７……細管、６……呼気弁、１４，１５，２０…
…容積可変タンク。 Figures 1 to 5 show an embodiment of this invention. Figure 1 is a configuration diagram of a universal respirator according to this invention, and Figure 2 is a diagram showing a universal respirator according to this invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the intermittent positive pressure ventilator that constitutes the above-mentioned universal ventilator; FIG. The figure is a circuit diagram showing a second embodiment of the same high-frequency ventilator, and FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the same high-frequency ventilator. 1...Gas source, 2...Patient circuit, 3...Intermittent positive pressure ventilator, 4...High frequency ventilator, 5,
7... Thin tube, 6... Exhalation valve, 14, 15, 20...
...Variable volume tank.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 高頻度人工呼吸器と間歇的陽圧人工呼吸器との
いずれか一方または双方を同時に動作させてガス
源からの一定圧の呼吸用ガスを患者回路内に噴出
させるようにした万能型人工呼吸器であつて、 前記高頻度人工呼吸器および間歇的陽圧人工呼
吸器が空気圧回路から構成され、これら各人工呼
吸器がそれぞれ前記ガス源にその流路が開閉可能
に接続されるとともに、前記ガス源は前記患者回
路に直接かつ開閉可能に接続され、前記間歇的陽
圧人工呼吸器の前記患者回路への呼吸用ガス供給
周期を規定する信号用ガスが呼気弁の駆動源を兼
ねるように同呼気弁に供給され、この呼気弁が前
記患者回路の排気口に着脱可能に接続され、前記
各人工呼吸器を構成する空気回路中のタンクが容
積可変に構成されていることを特徴とする万能型
人工呼吸器。[Claim for Utility Model Registration] One or both of a high-frequency ventilator and an intermittent positive pressure ventilator are operated simultaneously to eject breathing gas at a constant pressure from a gas source into a patient circuit. This is a versatile ventilator, in which the high-frequency ventilator and the intermittent positive pressure ventilator are composed of pneumatic circuits, and each of these ventilators has a flow path that can be opened and closed to the gas source. and the gas source is directly and openably connected to the patient circuit, and a signal gas that defines a breathing gas supply cycle to the patient circuit of the intermittent positive pressure ventilator is connected to the exhalation valve. The exhalation valve is removably connected to the exhaust port of the patient circuit, and the tank in the air circuit constituting each respirator is configured to have a variable volume. A versatile respirator that is characterized by: