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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-04-28
(54)【発明の名称】呼気ポートを備えた吸気抵抗弁システム
(51)【国際特許分類】
A61M 16/20 20060101AFI20230421BHJP
【ＦＩ】
A61M16/20 D
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022556593
(86)(22)【出願日】2021-03-22
(85)【翻訳文提出日】2022-11-15
(86)【国際出願番号】 US2021023402
(87)【国際公開番号】W WO2021189033
(87)【国際公開日】2021-09-23
(31)【優先権主張番号】62/992,706
(32)【優先日】2020-03-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522369360
【氏名又は名称】バイタリンク エルエルシー
【氏名又は名称原語表記】ＶＩＴＡＬＩＮＣ ＬＬＣ
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(74)【代理人】
【識別番号】100142907
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 淳
(72)【発明者】
【氏名】ルーリー、キース ジー．
(72)【発明者】
【氏名】ウィルメリング、トム
(57)【要約】
陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）は、吸気ポートを有している。本ＩＲＶシステムは、患者ポートを有している。本ＩＲＶシステムは、別個の呼気ポートを有している。本ＩＲＶは、複数の大気圧感知弁を有している。複数の大気圧感知弁によって、呼気ポートと吸気ポートとが互いから隔離されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）であって、吸気ポートと、
患者ポートと、
別個の呼気ポートと、
複数の大気圧感知弁と、を備え、
前記複数の大気圧感知弁によって、前記呼気ポートと前記吸気ポートとが互いから隔離されている、吸気抵抗弁システム。
【請求項2】
前記複数の大気圧感知弁が同心円状に配置されている、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項3】
前記複数の大気圧感知弁が、陽圧呼吸送達中には前記呼気ポートを閉塞し、呼気または胸部圧迫中には前記吸気ポートを閉塞するとともに前記呼気ポートを開き、患者からの呼吸ガスの排出を可能にする、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項4】
前記吸気ポートおよび前記呼気ポートの領域に存在する前記複数の大気圧感知弁のすべてが、前記患者ポート内の圧力が約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（－５～－２０水柱センチメートル）になるまで閉鎖位置に維持される、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項5】
前記呼気ポートに接続しているフィルタと、前記複数の大気圧感知弁のうちの１つの弁と、の一方または両方が、約１９６．１～９８０．７Ｐａ（２～１０水柱センチメートル）の呼気抵抗をもたらしている、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項6】
前記複数の大気圧感知弁のそれぞれが、ダックビルバルブ、ボールバルブ、環状バルブ、円形バルブ、バタフライバルブ、チェックバルブ、バルーンバルブ、マッシュルームバルブ、フィッシュマウスバルブおよびディスクバルブからなる群から選択される一方向弁を含む、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項7】
前記患者ポートが、前記吸気ポートから前記患者ポートへの実質的に無抵抗の陽圧換気を可能にする非再呼吸弁を含む、請求項１に記載の陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項8】
吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）であって、上部領域、下部領域および呼気領域を有するハウジングと、
抵抗が約４９０．３Ｐａ（５ｃｍＨ２Ｏ）未満の陽圧換気を可能にし、前記下部領域の圧力が大気よりも低い場合にすべての呼吸ガスが前記上部領域から前記下部領域に流れることを防ぐために、前記上部領域と前記下部領域との間に配置されている第１の圧力感応一方向弁と、
前記上部領域と前記下部領域との間に配置されている第２の圧力感応弁であって、前記下部領域の圧力が閾値レベルより低くなることによって該第２の圧力感応弁が開いて、大気圧と前記下部領域内の圧力との間の圧力差によって呼吸ガスが患者の肺に流入することが可能となるまでは、閉じた状態に維持される第２の圧力感応弁と、
胸郭内の圧力が大気圧よりも高い場合にすべての呼気流体が前記上部領域に流れることを防ぐために、前記上部領域と前記呼気領域との間に配置されている第３の圧力感応弁と、
前記呼気領域に位置している第４の圧力感応弁であって、患者に接続している前記下部領域の圧力が大気圧よりも低くなると閉塞し、患者に接続している前記下部領域の圧力が大気圧を超えると開放する第４の圧力感応弁と、を備えている吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項9】
前記閾値レベルが、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０水柱センチメートル）である、請求項８に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項10】
前記上部領域および前記下部領域の一方または両方内に配置された生理学的センサをさらに備えている、請求項８に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項11】
前記生理学的センサから、換気装置および圧迫装置の一方または両方に信号を送信する通信インターフェイスをさらに備えている、請求項１０に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項12】
前記呼気領域に接続しているフィルタをさらに備えている、請求項８に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項13】
前記第２の圧力感応弁が、選択的に弁座と係合する外側面を有するダックビルバルブを含み、前記外側面が前記弁座と係合して前記上部領域から前記呼気領域を閉塞している間に、前記ダックビルバルブが開くことによって患者に対する吸気流の送達が可能となり、
前記ダックビルバルブが閉じて、前記外側面が前記弁座から離れることによって、呼気流体が前記ＩＲＶから排出されるとともに、呼気流体が前記上部領域に流れることが防がれる、請求項８に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項14】
吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）であって、ハウジングと、
換気装置と接続するように構成された換気ポートと、
患者インターフェイス装置と接続するように構成された患者ポートと、
別個の呼気ポートと、
前記換気ポートおよび前記患者ポートと連通している陽圧換気流路であって、前記換気ポートから前記患者ポートに呼吸気を導くように構成されている陽圧換気流路と、
前記患者ポートと連通している患者吸気流路であって、患者の自発吸気時に前記患者ポートに空気を送達するように構成されている患者吸気流路と、
前記患者ポートと連通している呼気流路であって、該呼気流路は、患者からの呼気流体を、前記呼気ポートを介して前記ＩＲＶの外に導くように構成されており、呼気流体が吸気ガスと混合されないように流出から流入を分離するために、一連の圧力感応弁によって該呼気流路が前記陽圧換気流路および前記患者吸気流路の少なくとも一部から分離されていることによって、ＣＰＲ中に患者により高濃度のＯ２が送達される呼気流路と、を備えた吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項15】
前記一連の圧力感応弁が、前記陽圧換気流路に接続している第１の大気圧弁と、
前記患者吸気流路に接続している第１の感圧弁と、
前記吸気流路と前記呼気流路との間に接続している第２の感圧弁と、
前記呼気ポート内に配置された第２の大気圧弁と、を含んでいる、請求項１４に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項16】
前記第１の大気圧弁の閉鎖圧力が、約－９８．０７Ｐａ（－１ｃｍＨ２Ｏ）未満であり、前記第１の感圧弁の開放圧力が約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０ｃｍＨ２Ｏ）であり、
前記第２の感圧弁が、前記換気流路内の圧力が０Ｐａ（０ｃｍＨ２Ｏ）より高い場合に開き、前記呼気流路の圧力が０Ｐａ（０ｃｍＨ２Ｏ）より高い場合に閉じ、
前記第２の大気圧弁の開放圧力が約０～９８０．７Ｐａ（約０～１０ｃｍＨ２Ｏ）であり、
前記第２の大気圧弁の閉鎖圧力が約－９８．０７Ｐａ（－１ｃｍＨ２Ｏ）未満である、請求項１５に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項17】
前記第２の感圧弁および前記第２の大気圧弁が、単一の非再呼吸弁を形成している、請求項１６に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項18】
前記第２の大気圧弁が、呼吸流体の患者への流入を可能にするが、肺からの呼吸流体が前記第１の大気圧弁と接触することを防ぐ、請求項１５に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項19】
陽圧換気が送達されている間は、前記第１の大気圧弁および前記第２の大気圧弁が開放し、前記第１の感圧弁および前記第２の感圧弁は閉じており、自発吸気の間は、前記第１の感圧弁および前記第２の大気圧弁が開放し、前記第１の大気圧弁および前記第２の感圧弁は閉じており、
ＣＰＲの胸部圧迫段階および患者の呼気の一方または両方の間は、前記第２の感圧弁が開放し、前記第１の大気圧弁、前記第１の感圧弁および前記第２の大気圧弁が閉じていることによって、呼吸流体が吸気ガスと混合することなく前記ＩＲＶを出ることが可能となり、
ＣＰＲの減圧段階の間は、前記第１の大気圧弁、前記第１の感圧弁および前記第２の感圧弁が閉じられることによって、胸腔内圧が低下し、呼吸ガスが患者に入ることが防がれ、前記減圧段階中に患者の心臓に戻る血液量を増加させるスペースが形成されることによって、患者の冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下する、請求項１５に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【請求項20】
前記陽圧換気流路の上面に連結された第１のダイアフラムと、前記呼気流路の下面に連結された第２のダイアフラムと、をさらに備え、
前記第１のダイアフラムおよび前記第２のダイアフラムがそれぞれ、実質的に大気圧であるクラッキング圧を有している、請求項１４に記載の吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、呼気ポートを備えた吸気抵抗弁システムに関する。
【背景技術】
【0002】
心肺蘇生術（ＣＰＲ）および／または他の医療処置を行う際には、患者の胸腔内圧を調節する装置を用いる場合が多い。一部の手法では、インピーダンス閾値弁装置（ＩＴＤ）と称する弁構造を用いて、肺への呼吸ガスの流れを周期的に防止または抑制することによって、患者の胸郭内での陰圧の発生が促進される。胸腔内圧が一定の陰圧に達すると、弁が開き、呼吸酸素が患者の肺に流入する。ＣＰＲ中は、ＩＴＤを介して周期的な陽圧呼吸が行われることによって周期的に肺が膨らみ、酸素が供給される。従来の装置では、効果的に陰圧レベルを上げることができるが、肺水腫等によって患者の体液が気道から弁または他の装置に入ると、弁または装置の機能が低下または無効になる問題が発生する。さらに、従来のＩＴＤでは呼気ガスが吸気ガスと混合する。このため、胸腔内圧調整の改善が望まれている。
【発明の概要】
【0003】
本発明の実施形態は、ＣＰＲの反跳段階中および自発呼吸中に患者の胸部への血流を増加させる装置に関する。特に、実施形態は、吸気ポートと、別個の呼気ポートと、を備えていることによって呼気ガスが吸気ガスと混合することを防ぎ、これによって流出から流入を分離して、ＣＰＲ中に患者により高濃度のＯ２を送達できる、呼気ポートを備えた吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）に関する。さらに、実施形態は、肺水腫に起因する流体等の流体の排出流路を形成し、このような流体をＩＲＶの外に導いて、ＩＲＶの吸気流路から遠ざける。この点において、逆流防止を行うことによって、流体感応式弁機構の整合性の維持に寄与できる。いくつかの実施形態では、呼気ガスが呼気ポートに隣接するフィルタを通過するため、ウイルス粒子を含む潜在的な病原体から救助人が守られる。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のセンサが、ＩＲＶ内で吸気流ポートと呼気流ポートとの間に配置される。
【0004】
一実施形態においては、陽圧呼吸、自発吸気およびＣＰＲ中に胸腔内圧を調節するための吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）が提供される。ＩＲＶは、吸気ポート、患者ポート、別個の呼気ポートおよび複数の大気圧感知弁を有していてもよい。複数の大気圧感知弁によって、呼気ポートと吸気ポートとが互いから隔離されている。
【0005】
いくつかの実施形態では、複数の大気圧感知弁が同心円状に配置されている。複数の大気圧感知弁は、陽圧呼吸送達中には呼気ポートを閉塞し、呼気または胸部圧迫中には吸気ポートを閉塞して呼気ポートを開き、患者からの呼吸ガスの排出を可能にする。吸気ポートおよび呼気ポートの領域に存在する複数の大気圧感知弁のすべては、患者ポート内の圧力が約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（－５～－２０水柱センチメートル）になるまで閉鎖位置に維持されてもよい。呼気ポートに接続しているフィルタと、複数の大気圧感知弁のうちの１つの弁との一方または両方が、約１９６．１～９８０．７Ｐａ（２～１０水柱センチメートル）の呼気抵抗をもたらしてもよい。複数の大気圧感知弁のそれぞれが、ダックビルバルブ、ボールバルブ、環状バルブ、円形バルブ、バタフライバルブ、チェックバルブ、バルーンバルブ、マッシュルームバルブ、フィッシュマウスバルブおよびディスクバルブからなる群から選択される一方向弁を含んでいてもよい。患者ポートは、吸気ポートから患者ポートへの実質的に無抵抗の陽圧換気を可能にする非再呼吸弁を含んでいてもよい。
【0006】
別の実施形態では、吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）は、上部領域、下部領域および呼気領域を有するハウジングを備えている。ＩＲＶは、抵抗が約４９０．３Ｐａ（５ｃｍＨ２Ｏ）未満の陽圧換気を可能にし、下部領域の圧力が大気よりも低い場合にすべての呼吸ガスが上部領域から下部領域に流れることを防ぐために、上部領域と下部領域との間に配置されている第１の圧力感応一方向弁を備えていてもよい。ＩＲＶは、上部領域と下部領域との間に配置されている第２の圧力感応弁であって、下部領域の圧力が閾値レベルより低くなることによって第２の圧力感応弁が開いて、大気圧と下部領域内の圧力との間の圧力差によって呼吸ガスが患者の肺に流入することが可能となるまでは、閉じた状態に維持される第２の圧力感応弁を備えていてもよい。ＩＲＶは、胸郭内の圧力が大気圧よりも高い場合にすべての呼気流体が上部領域に流れることを防ぐために上部領域と呼気領域との間に配置されている、第３の圧力感応弁を備えていてもよい。ＩＲＶは、呼気領域に位置している第４の圧力感応弁であって、患者に接続している下部領域の圧力が大気圧よりも低くなると閉塞し、患者に接続している下部領域の圧力が大気圧を超えると開放する第４の圧力感応弁を備えていてもよい。
【0007】
いくつかの実施形態では、閾値レベルは、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０水柱センチメートル）である。ＩＲＶは、上部領域および下部領域の一方または両方内に配置された生理学的センサを備えていてもよい。ＩＲＶは、生理学的センサから、換気装置および圧迫装置の一方または両方に信号を送信する通信インターフェイスを備えていてもよい。ＩＲＶは呼気領域に接続しているフィルタを備えていてもよい。第２の圧力感応弁は、選択的に弁座と係合する外側面を有するダックビルバルブを含んでいてもよい。ダックビルバルブの外側面が弁座と係合して上部領域から呼気領域を閉塞している間に、ダックビルバルブが開くことによって患者に対する吸気流の送達を可能としてもよい。ダックビルバルブが閉じて、外側面が弁座から離れることによって、呼気流体がＩＲＶから排出されるとともに、呼気流体が上部領域に流れることが防がれてもよい。
【0008】
別の実施形態においては、吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）は、ハウジングと、換気装置と接続するように構成された換気ポートと、患者インターフェイス装置と接続するように構成された患者ポートとを備えている。ＩＲＶは、別個の呼気ポートと、換気ポートおよび患者ポートと連通している陽圧換気流路とを備えていてもよい。陽圧換気流路は、換気ポートから患者ポートに呼吸気を導くように構成されていてもよい。ＩＲＶは、患者ポートと連通している患者吸気流路を有していてもよい。患者吸気流路は、患者の自発吸気時に患者ポートに空気を送達するように構成されていてもよい。ＩＲＶは、患者ポートと連通している呼気流路を有していてもよい。呼気流路は、患者からの呼気流体を、呼気ポートを介してＩＲＶの外に導くように構成してもよい。呼気流路は、呼気流体が吸気ガスと混合されないように流出から流入を分離するために、一連の圧力感応弁によって呼気流路が陽圧換気流路および患者吸気流路の少なくとも一部から分離されていることによって、ＣＰＲ中に患者により高濃度のＯ２が送達されるように構成されていてもよい。
【0009】
いくつかの実施形態においては、一連の圧力感応弁が、陽圧換気流路に接続している第１の大気圧弁と、患者吸気流路に接続している第１の感圧弁と、吸気流路と呼気流路との間に接続している第２の感圧弁と、呼気ポート内に配置された第２の大気圧弁とを含んでいる。第１の大気圧弁の閉鎖圧力は、約－９８．０７Ｐａ（－１ｃｍＨ２Ｏ）未満であってもよい。第１の感圧弁の開放圧力は、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０ｃｍＨ２Ｏ）であってもよい。第２の感圧弁は、換気流路内の圧力が０Ｐａ（０ｃｍＨ２Ｏ）より高い場合に開き、呼気流路の圧力が０Ｐａ（０ｃｍＨ２Ｏ）より高い場合に閉じてもよい。第２の大気圧弁の開放圧力は、約０～約９８０．７Ｐａ（約０～１０ｃｍＨ２Ｏ）であってもよい。第２の大気圧弁の閉鎖圧力は約－９８．０７Ｐａ（－１ｃｍＨ２Ｏ）未満であってもよい。第２の感圧弁および第２の大気圧弁は、単一の非再呼吸弁を形成していてもよい。第２の大気圧弁は、呼吸流体の患者への流入を可能にするが、肺からの呼吸流体が第１の大気圧弁と接触することを防ぐように構成されていてもよい。ＩＲＶは、陽圧換気流路の上面に連結された第１のダイアフラムを備えていてもよい。ＩＲＶは、呼気流路の下面に連結された第２のダイアフラムを備えていてもよい。第１のダイアフラムおよび第２のダイアフラムはそれぞれ、実質的に大気圧であるクラッキング圧を有していてもよい。
【0010】
陽圧換気が送達されている間は、第１の大気圧弁および第２の大気圧弁が開放し、第１の感圧弁および第２の感圧弁は閉じていてもよい。自発吸気の間は、第１の感圧弁および第２の大気圧弁が開放し、第１の大気圧弁および第２の感圧弁は閉じていてもよい。ＣＰＲの胸部圧迫段階および患者の呼気の一方または両方の間は、第２の感圧弁が開放し、第１の大気圧弁、第１の感圧弁および第２の大気圧弁が閉じていることによって、呼吸流体が吸気ガスと混合することなくＩＲＶを出ることが可能であってもよい。ＣＰＲの減圧段階の間は、第１の大気圧弁、第１の感圧弁および第２の感圧弁が閉じられることによって、胸腔内圧が低下し、呼吸ガスが患者に入ることが防がれ、減圧段階中に患者の心臓に戻る血液量を増加させるスペースが形成されることによって、患者の冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】実施形態に係る呼気ポートを備えた吸気抵抗弁システム（ＩＲＶ）の概略図。
【図2A】実施形態に係るＩＲＶを示す斜視図。
【図3A】本発明の実施形態に係るＩＲＶを示す分解図。
【図6】ＩＲＶ有りおよび無しのＣＰＲ中の気道内圧および胸腔内圧を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図面を参照することによって、様々なＩＲＶの実施形態の特性および利点をさらに理解できる。添付の図面においては、同様の部材または特徴には同じ参照符号が付されている場合がある。さらに、同じ種類の複数の部材には、参照符号の後に、ダッシュと、類似の部材と区別するための第２の符号とを付けることによって区別される。明細書において第１の参照符号のみが使用されている場合は、関連する記載は、第２の参照符号に関係なく、同じ第１の参照符号が付された類似の構成要素のすべてに適用される。
【0013】
本明細書においては、本発明の実施形態の主題に関して法定要件を満たすように具体的に説明されているが、以下の記載は必ずしも特許請求の範囲を限定することを意図するものではない。特許請求の範囲に記載された主題は、他の方法で具体化可能であり、異なる要素または工程を含んでもよく、他の既存または将来の技術と組み合わせて使用できる。本記載は、個々の工程の順序または要素の配置が明示的に記載されている場合を除き、複数の工程または要素における特定の順序または配置を暗示していると解釈されるべきではない。
【0014】
心停止中の患者に対してＣＰＲを施す際には、心臓、肺および脳等の、生命維持に必要な臓器への血液の循環を補助するための胸部圧迫（手動および／または自動装置を使用して実行される）を行う。いくつかの実施形態では、胸郭を自然に反跳させるのではなく、圧迫と圧迫の間に能動的に減圧を行う能動的圧迫減圧（ＡＣＤ）ＣＰＲが実施される。ＣＰＲの圧迫段階中は、血液が心臓から大動脈に押し出され、空気が胸郭から気管および気道を介して大気中に押し出される。減圧段階（受動的および能動的の両方）中は、胸郭から離れた領域から血液が胸郭内に引き込まれ、空気が患者の気道を介して胸郭に引き込まれる。
【0015】
本出願に記載の方法および装置は、上記のＣＰＲの方法のいずれかと併せて用いることによって、胸壁の反跳段階中に胸腔内に真空を発生させる。これによって、胸壁の減圧段階中に、冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下する。肺を膨らませて酸素を供給するためには、陽圧換気を周期的に患者に送達する必要がある場合が多い。肺は、例えば、鉄の肺または胸部キュイラス装置を使用した周期的な陰圧換気によっても膨らませることができる。
【0016】
ＣＰＲの胸部減圧もしくは反跳段階の間や、自発吸気の間は、胸郭内の圧力は－９８．０７～－１４７１Ｐａ（－１～－１５ｃｍＨ２Ｏ）の圧力レベルまで低下する。このため、回路内にＩＲＶが無い場合は、呼吸ガスが肺に引き込まれる。ＩＲＶは、弁システムを利用して、人工呼吸器のガスが肺に入ることを抑制する。回路内にＩＲＶが存在している場合は、受動的もしくは能動的な胸部の反跳または患者の吸気が行われると、ＣＰＲの胸部反跳段階中または自発吸気中に発生する陰圧の胸腔内圧によって真空が生じる。この真空によって、肺に戻る静脈血流が促進され、頭蓋内圧が下がる。その結果、ＣＰＲおよび自発呼吸の両方において、心前負荷が増加し、心臓の転帰が向上する。ＣＰＲ実行中には、ＣＰＲの胸部反跳段階または減圧段階中に胸部を能動的に減圧することによって、上記プロセスが速められる。このプロセスは、ＣＰＲ時または外傷性脳損傷が発生している状況において頭部および胸郭を高くすることによっても、より効率的に発生する。頭部および胸郭を高くすると、脳からの静脈血の排出が重力によって促進されるため、肺内の血液分布が改善される。
【0017】
胸部圧迫を行っている間、血液は心臓から脳および体の他の部分に押し出され、空気は肺から排出される。固定もしくは可変の低レベルの抵抗をもたらすＩＲＶから排出される空気は、約０Ｐａ～約１４７１Ｐａ（約０ｃｍＨ２Ｏ～約１５ｃｍＨ２Ｏ）である場合が多く、より一般的には約１９６．１Ｐａ～約９８０．７Ｐａ（約２ｃｍＨ２Ｏ～約１０ｃｍＨ２Ｏ）である。この抵抗は調整可能であり、ＩＲＶシステムの１つもしくは複数の弁（本明細書に記載の呼気弁等）、フィルタ材料および／または低流量の陽圧ガス（酸素等）を有する他の手段によってもたらすことができる。
【0018】
胸部圧迫を行うたびに肺から空気が押し出され、弁システムが存在するため肺に空気が戻れない。このため、肺内の呼吸ガスが徐々に減少する。胸部圧迫のたびに肺から排出される呼吸ガスによってスペースが形成され、このスペースは、胸部圧迫によって胸郭に陽圧が加えられない減圧段階には、心臓および肺に戻るより多くの血液で満たされる。このプロセスは、ＣＰＲの胸部反跳段階または減圧段階に胸部を能動的に減圧すると、より速く発生する。胸部の圧迫と圧迫との間（減圧段階中）に患者の胸郭内の陰圧を高めるために、本発明に係る弁構造は患者の気道に接続される。このような弁構造は、胸部圧迫中に呼吸ガスが肺から出ることを可能にし、周期的な換気を可能としながら、肺への呼吸ガスの流れを周期的に防止または抑制できる。
【0019】
図１Ａに、呼気ポートを備えた吸気抵抗弁（ＩＲＶ）１００の形態の弁構造の概略図を示す。ＩＲＶ１００は、患者の胸腔内圧を調節するように動作する複数の弁を有している。ＩＲＶ１００は、患者に対する呼吸ガスの出入りを可能とする複数の分岐部、チューブおよび／または他の管腔１０２を有していてもよい。図に示すように、ＩＲＶ１００は、患者吸気管腔１０２ａ、陽圧換気管腔１０２ｂおよび患者呼気管腔１０２ｃを有している（ただし、他の構成であってもよい）。複数の管腔１０２は互いに並列に連結され、管腔１０２の上端には換気ポート１０４が配置され、管腔１０２の下端には患者ポート１０６が配置されている。しかしながら、管腔１０２および／またはポートは他の配置であってもよい。患者に出入りする呼吸ガスの流れを制御するために、１つまたは複数の管腔１０２内に様々な一方向弁が設けられている。一方向弁は、チェックバルブ、フィッシュマウスバルブ、スプリングバルブ、ダックバルブ、ボールバルブおよび／または他の機械的または電子的に制御される弁およびスイッチの形態であってもよい。
【0020】
図に示すように、患者吸気管腔１０２ａは安全弁として機能する一方向弁１０８を有している。一方向弁１０８は、患者による自発吸気時に、換気ポート１０４を介した患者気道内への呼吸ガスの吸引を可能としながら、ＩＲＶ１００からのガスの流出を防止する。多くの場合、一方向弁１０８のクラッキング圧は、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０ｃｍＨ２Ｏ）である。
【0021】
陽圧管腔１０２ｂは、患者の気道に陽圧換気を送達できるように構成されている。陽圧管腔１０２ｂは、陽圧管腔１０２ｂの上端を封止する可動および／または変形可能なダイアフラム１１０を有している。陽圧管腔１０２ｂは、空気が患者ポート１０６に入って患者の気道に送達されることを可能にする一方向弁１１２も備えている。さらに、一方向弁１１２は、肺からの呼吸ガスならびに／または他の流体（例えば、肺水腫流体および／もしくは血液）の陽圧管腔１０２ｂへの逆流を防止する。いくつかの実施形態では、ダイアフラム１１０のクラッキング圧は大気圧に略等しく、陽圧呼吸によってダイアフラム１１０が移動および／または変形して、陽圧管腔１０２ｂの内部に陽圧空気が送られる。いくつかの実施形態では、ダイアフラム１１０のクラッキング圧を大気圧と略等しくするために、ダイアフラム１１０が１つまたは複数の換気ポート１１８を有している。この換気ポート１１８によって、ダイアフラム１１０の動きによってもたらされる気流の通過が可能となり、ダイアフラム１１０の動きに関連する抵抗を最小限に抑制できる。流入する陽圧気流は、ダイアフラム１１０を通過した後に一方向弁１１２を押し開いて、患者の気道に入る。一方向弁１１２のクラッキング圧は、任意量の陽圧呼吸によって一方向弁１１２が開放するように、約９８．０７Ｐａ（１ｃｍＨ２Ｏ）未満、場合によっては０Ｐａ（０ｃｍＨ２Ｏ）であってもよい。ダイアフラム１１０および一方向弁１１２のクラッキング圧または開放圧力を低くするように設計することによって、ＩＲＶ１００による抵抗が無い状態または最小限である状態で、呼吸ガスがＩＲＶ１００を通過して患者の気道に流入できる。
【0022】
呼気管腔１０２ｃは、患者からの呼気ガスおよび／または他の流体をＩＲＶ１００から排出できるように構成されている。このため、呼気管腔１０２は、呼気ポート１１６に通じている一方向弁１１４を有している。呼気管腔１０２ｃの上部は、呼気ガスまたは他の流体が換気ポート１０４を通過することを防止するために、換気ポート１０４から封止されていてもよい。一方向弁１１４のクラッキング圧は、約０～１．６００ｋＰａ（約０～１２ｍｍＨｇ）である。このため、流体（気体および／または液体）が患者の気道から排出されるときに一方向弁１１４が開放することができ、呼気ポート１１６を介して流体がＩＲＶ１００から出ることが可能になる。一方向弁１１４の抵抗は固定または可変であり、約０．２６６６～１．６００ｋＰａ（２～１２ｍｍＨｇ）の呼気圧力の範囲において調節可能であってもよい。ＣＰＲ中に胸部圧迫を行うと、患者の肺から空気が押し出される。この空気は、一方向弁１１４を通過して呼気ポート１１６から出る。同様に、患者の呼気も、一方向弁１１４を通過して呼気ポート１１６から出る。いくつかの実施形態では、肺水腫が発生したために患者が吐き出した流体が、患者ポート１０６を介してＩＲＶ１００内に送達される場合もある。このような流体も、一方向弁１１４を通過して呼気ポートから出ることができる。いくつかの実施形態においては、ＨＥＰＡフィルタ等のフィルタが、呼気ポートと大気との間の境界面に装着されるか組み込まれる。これによって、有害な病原菌粒子（細菌およびウイルス）が患者の周囲の空気を汚染することを防止できるため、救助者を感染から守ることができる。フィルタは、所定のレベルの呼気抵抗を意図的にもたらすための手段として用いることもできる。
【0023】
図１Ｂ～１Ｅに、異なる呼吸状態下でのＩＲＶ１００の動作を示す。特に、これらの図には、呼吸およびＣＰＲ全体にわたるＩＲＶ１００の様々な弁の位置が詳細に示されている。図１Ｂの矢印は、陽圧換気の送達中にＩＲＶ１００を通る気流を示す。陽圧換気は、換気ポート１０４に連結された手動および／または自動のレスピレータを用いて送達できる。例えば、換気は、口対口の人工呼吸、口マスク、蘇生バッグ、自動もしくは半自動の人工呼吸器、身体キュイラスおよび／または鉄の肺型の装置等を用いて送達してもよい。一般的に、換気時に換気ポート１０４を介してＩＲＶ１００内に押し込まれる空気の圧力は、一方向弁１０８のクラッキング圧よりも低い（例えば、約４９０．３～１１７７Ｐａ（５～１２ｃｍＨ２Ｏ）未満）。陽圧呼吸の空気圧が一方向弁１０８のクラッキング圧よりも低い場合、陽圧呼吸は一方向弁１０８を通過することができず、代わりにダイアフラム１１０の下側に向かって流れる。この空気圧により、ダイアフラム１１０が移動および／または変形して、気流が陽圧管腔１０２ｂに流入する。次いで、空気が一方向弁１１２を押し開き、患者ポート１０６を介して患者の気道に送達される。陽圧換気の間、一方向弁１０８および１１４は閉じたままであり、レスピレータによって送られる空気はすべて患者に送達される。いくつかの実施形態では、ダックビルバルブまたはフィッシュマウスバルブ等の一方向弁１１２が呼気管腔１０２ｃを閉じることによって、陽圧呼吸が一方向弁１１４を開くことを防止している。このような構成では、一方向弁１１２は、別個の呼気ポート１１６を備えたＩＲＶ１００において、１）肺からの気体および液体の逆流の防止と、２）陽圧換気中の呼気ポート構造の閉塞との２つの機能を担っている。
【0024】
場合によっては、患者の自発吸気によって胸部内に陰圧が生じ、これによって、図１Ｃの矢印に示されるように患者ポート１０６内に空気が引き込まれる。空気が押し込まれるのではなく引き込まれた場合、ダイアフラム１１０は陽圧管腔１０２ｂの上面に対して引き寄せられるため、陽圧管腔１０２ｂを封止して、空気の通過を防止する。同時に、一方向弁１１４が閉じ、患者ポート１０６内の圧力が１気圧未満である場合はダイアフラム１１０および一方向弁の両方が閉じる。患者の吸気の力が一方向弁１０８のクラッキング圧を超えると、一方向弁１０８が開き、図示されるように、呼吸ガスが患者吸気管腔１０２ａおよび患者ポート１０６を介して患者の気道に引き込まれる。一方向弁１０８は、所定のクラッキング圧または開放圧力で開くが、ダイアフラム１１０および一方向弁１１４は、患者ポート１０６内の圧力が１気圧未満である限り、閉じた状態に維持される。例えば、自発吸気中またはＣＰＲ中の圧迫後の胸壁反跳中には、胸郭内の陰圧によってダイアフラム１１０および一方向弁１１４が閉鎖位置に維持される。患者の自発吸気中、弁１０８が開く前に胸郭内に生じた陰圧によって、脳および胸郭の外側の他の構造から胸郭に静脈血が引き戻される。その結果、心拍出量、全身の血液循環および血圧が上昇する。弁１０８のクラッキング圧は、臨床上の必要性に応じて、約４９０．３～１９６１Ｐａ（約５～２０ｃｍＨ２Ｏ）の間で変更可能である。一般的に、ＣＰＲ中に最適な臨床効果をもたらすクラッキング圧は、約９８０．７～１５６９Ｐａ（約１０～１６ｃｍＨ２Ｏ）である。この範囲内では、循環が促進される。
【0025】
胸部が（手動および／または自動で）圧迫された場合や、患者が息を吐き出した場合は、図１Ｄの矢印で示すように、ＩＲＶ１００を介して呼吸ガスが患者から外に流れ出る。例えば、呼気ガスは患者ポート１０６を通過して一方向弁１１４を押し開く。次に、呼気ガスは一方向弁１１４を通って流れ、呼気ポート１１６から出る。一方向弁１０８および１１２の動作する方向に起因して、これらの弁１０８、１１２は、患者の呼気中は両方とも閉じている。この構成は、肺水腫が発生しており、肺に溜まった流体がＩＲＶ１００を介して吐き出されるおそれのある患者に対して特に有益である。ＩＲＶ１００の一方向弁配置によって、流体（呼気ガスおよび／または肺水腫流体）が、一方向弁１１４を通って呼気ポート１１６から出るように導かれるため、肺水腫流体が一方向弁１０８および１１２を通過することや、一方向弁１０８および１１２の適切な動作を妨害することがない。いくつかの実施形態では、ＩＲＶ１００から放出された流体を収集するために、収集バッグまたは他の容器が、呼気ポート１１６および／または管腔１０２に連結される。さらに、ＩＲＶ１００の弁配置によって吸気流が呼気流から効果的に分離されるため、二酸化炭素を多く含んだ呼気ガスが、吸気ガスと混合することがない。その結果、ＣＰＲ中により高濃度の酸素を患者に送ることが可能であるため、患者の血流内の酸素化レベルを高くすることができ、蘇生結果の向上につながる。
【0026】
ＣＰＲの減圧段階では、救助者の手（または胸部圧迫装置）が持ち上げられると、胸壁の反跳が起こる。ＡＣＤ－ＣＰＲの場合、吸盤や接着剤を用いて胸部を上方に引き上げる等して、胸部を能動的に減圧する。ＣＰＲのこの段階では、胸郭内に陰圧が生じる（一方向弁１０８のクラッキング圧より低い）。図１Ｅに、ＣＰＲの減圧段階におけるＩＲＶ１００の状態を示す。この段階では、一方向弁１０８および１１４ならびにダイアフラム１１０が閉じているため、呼吸ガスの患者への流入が防止されている。胸部圧迫および胸部反跳の複数のサイクルにわたって患者に対する呼吸ガスの流入を防ぐことによって、胸郭内の空気が減少していくため、胸壁の反跳段階でより多くの血液が心臓に戻るスペースが形成される。これによって、胸壁の減圧段階において、冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下するため、蘇生の成功率が高くなる。また、ＣＰＲの減圧段階では、胸郭内の圧力は大気圧以下の圧力に維持される。この圧力のレベルは、仰臥位の患者の前胸壁を能動的に引き上げる場合、胸壁の上方への反跳（受動的または能動的）に応じて決まる。
【0027】
図２Ａに、ＩＲＶ２００の一実施形態を示す。ＩＲＶ２００は、ＩＲＶ１００と同様に機能し、上記の特徴のいずれも含むことができる。ＩＲＶ２００のハウジング２２０は、呼吸ガスを患者に能動的に供給するための換気ポート２０４を有する上部キャップ２２６と、顔マスク、気管内チューブ、声門上気道器具、他の気道器具および／または他のインターフェイス等の患者インターフェイス（図示しない）と嵌合するように構成された患者ポート２０６を有する下部キャップ２２８とからなる。ハウジング２２０は、ＩＲＶ１００の弁の配置と同様の弁構造が配置される内部を画定している。いくつかの実施形態では、ハウジング２２０は、呼気ガスおよび／または他の流体がＩＲＶ２００から排出されることや、自発吸気時に吸気ガスがＩＲＶ２００に入ることを可能にする、複数の吸気／呼気ポート２１６を画定している。いくつかの実施形態では、吸気／呼気ポート２１６が別々に構成され、各個別ポート２１６は吸気または呼気のみに使用可能であるように構成される。図に示すように、吸気／呼気ポート２１６は、上部キャップ２２６の表面を貫通して放射状に配置されているが、吸気／呼気ポート２１６の配置および数量はこれ以外であってもよい。
【0028】
図２Ｂおよび２Ｃに、ＩＲＶ２００の内部構成要素を示す。各管腔１０２が並列に配置されていたＩＲＶ１００とは異なり、ＩＲＶ２００は同心円状の３つの流体経路を有している。しかしながら、別の配置であってもよい。図に示すように、中央支持体２２２は、陽圧管腔１０２ｂと同様の陽圧流路として機能する中央管腔２０２ｂを形成している。ダイアフラム２１０が中央管腔２０２ｂの上面に接して配置されて中央管腔２０２ｂの上端を封止している。中央管腔２０２ｂの内部および／または下端に配置されたフロート式逆流防止弁２１２は、空気を患者ポート２０６内に通過させて患者の気道に送達させる一方、呼気流体が中央管腔２０２ｂおよび／または換気ポート２０４に入ることは防止する。フロート式逆流防止弁２１２は、上記の一方向弁１１２と同様であってもよい。
【0029】
フロート式逆流防止弁２１２は、フィッシュマウスバルブとして図示されているが、チェックバルブ、ダックビルバルブ、スプリングバルブ、非再呼吸弁等の任意の種類の一方向弁であってもよい。いくつかの実施形態では、ダイアフラム２１０のクラッキング圧は大気圧に略等しく、陽圧呼吸によってダイアフラム２１０が移動および／または変形して、中央管腔２０２ｂの内部に陽圧空気が送られる。いくつかの実施形態では、ダイアフラム２１０のクラッキング圧を大気圧と略等しくするために、ダイアフラム２１０および／またはダイヤフラムホルダ２２４が１つまたは複数の換気ポート２１８を有している。この換気ポート２１８によって、ダイアフラム２１０の動きによってもたらされる気流の移動が可能となり、ダイアフラム２１０の動きに関連する抵抗を最小限に抑制できる。流入する陽圧気流は、ダイアフラム２１０を通過した後にフロート式逆流防止弁２１２を押し開いて、患者ポート２０６を介して患者の気道に入る。一方向弁２１２のクラッキング圧は、任意の陽圧呼吸によって一方向弁２１２が開放するように、約１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）未満、場合によっては０Ｐａ（０ｍｍＨｇ）であってもよい。ダイアフラム２１０および一方向弁２１２のクラッキング圧を低くするように設計することによって、ＩＲＶ２００による抵抗が無い状態または最小限である状態で、呼吸ガスがＩＲＶ２００を通過して患者の気道に流入できる。いくつかの実施形態では、一方向弁２１２は、陽圧呼吸が起こるたびに開き、同時に呼吸ガスが呼気ポート２１６を介して流出することを阻止する。このような構成では、好適には、一方向弁２１２は、フィッシュマウスバルブまたはダックビルバルブとして設計され、１）肺からの気体および流体の逆流を防止することによって、このような流体によってダイアフラム２１０および圧力感応弁２０８が機能しなくなることを防止すること、２）吸気ガスと呼気ガスとの混合を防止することによって、患者に送達される酸素の減少を防止すること、３）陽圧呼吸中に呼気ポート構造を閉塞することの３つの機能を果たす。さらに、この構成は、ＩＲＶで流量センサが使用されている場合、分時換気量の測定を可能にする。
【0030】
また、ＩＲＶ２００は、上記の呼気管腔１０２ｃと同様に動作する呼気流路２０２ｃを画定している。図に示すように、呼気流路２０２ｃは、略環状をなし、中央管腔２０２ｂを中心に延在している。呼気流路２０２ｃは、患者からの呼気ガスおよび／または他の流体をＩＲＶ２００から排出できるように構成されている。呼気流路２０２ｃは呼気弁２１４を有しており、この呼気弁２１４は一方向弁１１４と同様であってもよい。呼気弁２１４は、吸気／呼気ポート２１６に通じている。呼気流路２０２ｃは、呼気流体が換気ポート２０４および中央管腔２０２ｂを通過することを防止するために、換気ポート２０４および中央管腔２０２ｂから封止されている。例えば、フロート式逆流防止弁２１２およびハウジング２２０の堅固な壁によって、ＩＲＶ２００の動作中に換気ポート２０４および中央管腔２０２ｂに対して呼気流路２０２ｃが連通することが防止されている。呼気弁２１４のクラッキング圧は約０～１．３３３ｋＰａ（約０～１０ｍｍＨｇ）であり、可変および調節可能であってもよい。これによって、流体（気体および／または液体）が患者の気道から排出されるときに呼気弁２１４が開放することができ、吸気／呼気ポート２１６を介して流体がＩＲＶ２００から出ることが可能になる。例えば、ＣＰＲ中に胸部圧迫を行うと、患者の肺から空気が押し出される。この空気は、呼気弁２１４を通過して吸気／呼気ポート２１６から出る。同様に、患者の呼気も、呼気弁２１４を通過して吸気／呼気ポート２１６から出る。いくつかの実施形態では、肺水腫が発生したために患者が吐き出した流体が、患者ポート２０６を介してＩＲＶ２００内に送達される場合もある。このような流体も、呼気弁２１４を通過して呼気ポートから出ることができる。
【0031】
また、ＩＲＶ２００は、上記の患者吸気管腔１０２ａと同様に動作する患者吸気流路２０２ａを画定している。図に示すように、患者吸気流路２０２ａは、略環状をなし、中央管腔２０２ｂを中心に延在している。患者吸気流路２０２ａは、呼気流路２０２ｃの下部と部分的に重なり、呼気流路２０２ｃの上部の外側で環状に延在して吸気／呼気ポート２１６と接続している。図に示すように、患者吸気流路２０２ａは、上記の一方向弁１０８と同様に動作する真空弁２０８を有している。例えば、真空弁２０８は安全弁として動作し、患者による自発吸気時に換気ポート２０４を介して呼吸ガスを患者の気道に引き込むことを可能にする。多くの場合、真空弁２０８のクラッキング圧は、約－０．６６６６～－２．６６６ｋＰａ（約－５～－２０ｍｍＨｇ）である。
【0032】
呼気弁２１４および真空弁２０８は、略環状に図示されているが、いくつかの実施形態では、他の形態の弁であってもよい。例えば、一方または両方の弁は、ＩＲＶ２００内の１つまたは複数の位置に配置された別個の弁の形態であってもよい。一例においては、呼気弁２１４および真空弁２０８は、フィッシュマウスバルブまたはダックビルバルブであってもよい。ＩＲＶ２００は、離れた位置に配置された弁を１つまたは複数備えていてもよい。
【0033】
図２Ｄ～２Ｇに、異なる呼吸状態下でのＩＲＶ２００の動作を示す。図２Ｄの矢印は、陽圧換気の送達中にＩＲＶ２００を通る気流を示す。陽圧換気は、換気ポート２０４に連結された手動および／または自動のレスピレータを用いて送達できる。例えば、換気は、口対口の人工呼吸、口マスク、蘇生バッグ、自動もしくは半自動の人工呼吸器、身体キュイラスおよび／または鉄の肺型の装置等を用いて送達してもよい。一般的に、換気時に換気ポート２０４を介してＩＲＶ２００に押し込まれる空気は、ダイアフラム２１０の周囲を流れてから、ダイアフラム２１０の下側に接触する。この空気流によってダイアフラム２１０が移動および／または変形して、空気流が中央管腔２０２ｂに流入できるようになる。次いで、空気がフロート式逆流防止弁２１２を押し開き、患者ポート２０６を介して患者の気道に送達される。好適にはダックビルバルブまたはフィッシュマウスバルブである逆流防止弁２１２も、この過程で呼気流路２０２ｃを閉鎖し、患者に対する陽圧呼吸の供給を可能とする。陽圧換気の間、真空弁２０８および呼気弁２１４は閉じたままであり、レスピレータによって送られる空気はすべて患者に送達される。
【0034】
場合によっては、患者の自発吸気によって胸郭内に陰圧が生じ、これによって、図２Ｅの矢印に示されるように吸気／呼気ポート２１６内に空気が引き込まれる。空気が換気ポート２０６を介して押し込まれるのではなく、吸気／呼気ポート２１６を介して引き込まれた場合、ダイアフラム２１０は中央管腔２０２ｂの上面に接した状態に保持され、フロート式逆流防止弁２１２は閉じた状態に維持される。このため、中央管腔２０２ｂが封止されて、空気の通過が防止される。患者の吸気の力が真空弁２０８のクラッキング圧を超えると、真空弁２０８が開き、図示されるように、呼吸ガスが患者吸気流路２０２ａおよび患者ポート２０６を介して患者の気道に引き込まれる。真空弁２０８は、スプリング荷重弁、マッシュルームバルブ、ひずみゲージ弁および／または他の種類の感圧弁であってもよい。真空弁２０８のクラッキング圧または開放圧力は、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０ｃｍＨ２Ｏ）に予め設定されていてもよい。自発吸気の間、胸郭内の陰圧によって呼気弁２１４は閉鎖位置に維持される。
【0035】
胸部が（手動および／または自動で）圧迫された場合や、患者が息を吐き出した場合は、図２Ｆの矢印で示すように、ＩＲＶ２００を介して呼吸ガスが患者から外に流出する。例えば、呼気ガスは患者ポート２０６を通過して呼気弁２１４を押し開く。次に、呼気ガスは、呼気弁２１４を通過して吸気／呼気ポート２１６から出る。真空弁２０８およびフロート式逆流防止弁２１２の動作する方向に起因して、これらの弁２０８、２１２は、患者の呼気中は両方とも閉じている。この構成は、肺水腫が発生しており、肺に溜まった流体がＩＲＶ２００を介して吐き出されるおそれのある患者に対して特に有益である。ＩＲＶ２００の一方向弁配置によって、流体（呼気ガスおよび／または肺水腫流体）が、呼気弁２１４を通って吸気／呼気ポート２１６から出るように導かれるため、肺水腫流体が真空弁２０８およびフロート式逆流防止弁２１２を通過することや、真空弁２０８およびフロート式逆流防止弁２１２の適切な動作を妨害することがない。さらに、ＩＲＶ２００の弁配置によって吸気流が呼気流から効果的に分離されるため、呼気ガスが吸気ガスと混合することがない。その結果、ＣＰＲ中により高濃度の酸素を患者に送ることが可能であるため、患者の血流内の酸素化レベルを高くすることができ、蘇生結果の向上につながる。
【0036】
ＣＰＲの減圧段階では、救助者が手を持ち上げると、胸壁の反跳が起こる。ＡＣＤ－ＣＰＲの場合、吸盤や接着剤を用いて胸部を上方に引き上げる等して、胸部を能動的に減圧する。ＣＰＲのこの段階では、胸郭内に陰圧が生じる（真空弁２０８のクラッキング圧より低い）。図２Ｇに、ＣＰＲの減圧段階におけるＩＲＶ２００の状態を示す。この段階では、真空弁２０８、呼気弁２１４およびダイアフラム２１０が閉じているため、呼吸ガスが患者に入ることが防止されている。胸部圧迫および胸部反跳の複数のサイクルにわたって患者に対する呼吸ガスの流入を防ぐことによって、胸郭内の空気が減少していくため、胸壁の反跳段階でより多くの血液が心臓に戻るスペースが形成される。さらに、胸郭内の陰圧がより強くなる。これによって、胸壁の減圧段階において、より多くの静脈血が胸郭に引き戻されるため、冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下するため、蘇生の成功率が高くなる。
【0037】
図面には、患者に出入りするガス交換を行うための可能な経路を示している。しかしながら、図２Ａ～２ＧにおけるＩＲＶ２００の寸法は例示であり、正確な縮尺ではなく、多数の可能な弁機構（例えば、ダックビルバルブ、ボールバルブ、環状バルブ、円形バルブ、バタフライバルブ、チェックバルブ、バルーンバルブ、フィッシュマウスバルブ、マッシュルームバルブ、ディスクバルブ等）のうちの１つであることに留意する必要がある。
【0038】
図示のＩＲＶに加えて、ＩＲＶシステムには追加の特徴を組み込むことができる。追加の特徴としては、例えば、所定速度で換気を誘導するために役立つバッテリ駆動のタイミングライト、ＩＲＶ内の圧力を測定するセンサ、生理学的特性を感知して他の受信機に対して信号を送受信する電子部品、聴覚的信号および聴覚的指示を提供できる（例えば、救助者に換気を速くまたは遅くするように伝える）マイクロフォンおよび電子システム等が挙げられる。
【0039】
図３Ａおよび３Ｂに、ＩＲＶ３００の一実施形態を示す。ＩＲＶ３００は、ＩＲＶ１００および２００と同様に機能し、上記の特徴のいずれも含むことができる。ＩＲＶ３００のハウジング３２０は、ＩＲＶ３００を換気装置に連結するための換気ポート３０４を受容する中央開口部３２８を画定している。換気ポート３０４は、ハウジング３２０の内部に嵌合して換気ポート３０４を中央開口部３２８内の所定の位置に保持するフランジ３３０を有している。フランジ３３０は、中央開口部３２８の径方向外側の位置においてフランジ３３０を厚さ方向に貫通している複数の開口部３３２を画定している。開口部３３２は、大気圧源と連通していてもよい。ＩＲＶ３００は、顔マスク、気管内チューブ、他の気道装置および／または他のインターフェイス（図示せず）等の患者インターフェイスと嵌合するように構成された患者ポート３０６を有している。患者ポート３０６は、換気ポート３０４と同様の構造を有し、開口部として形成された呼気ポート３１６を画定しているフランジ３３４を備えている。ハウジング３２０は、ＩＲＶ１００および２００の弁の配置と同様の弁構造が配置される内部を画定している。呼気ポート３１６が設けられていることによって、ＩＲＶ３００の１つまたは複数の弁の背面が大気圧にさらされている。
【0040】
ＩＲＶ２００と同様に、ＩＲＶ３００は、同心円状の３つの流体経路を有しているが、別の配置であってもよい。図に示すように、中央支持体３２２は、例えば環状の中央管腔３０２を画定している。環状管腔３０２は、陽圧管腔１０２ｂおよび／または２０２ｂと同様に、陽圧流路として機能する。中央支持体３２２の下部は、環状管腔３０２と連通している複数の開口部３３８を画定している。環状管腔３０２の上端はダイアフラム３１０によって封止されている。ダイアフラム３１０のクラッキング圧は、大気圧に略等しい。ダックビルバルブ等の一方向弁３１２は、環状管腔３０２の下端内および／または下端付近に配置され、空気が患者ポート３０６に入った後に患者の気道に送達することを許容しながら、環状管腔３０２および／または換気ポート３０４に対する呼気流体の流入を防止している。一方向弁３１２は、上記の一方向弁１１２および／またはフロート式逆流防止弁２１２と同様であってもよい。動作時には、陽圧気流がダイアフラム３１０を開いて流れ、次いで、一方向弁３１２を押し開いてから患者ポート３０６を介して患者の気道に入る。一方向弁３１２のクラッキング圧は、任意の陽圧呼吸によって一方向弁３１２が開放するように、約１３３．３Ｐａ（１ｍｍＨｇ）未満、場合によっては０Ｐａ（０ｍｍＨｇ）であってもよい。ダイアフラム３１０および一方向弁３１２のクラッキング圧を低くするように設計することによって、ＩＲＶ３００による抵抗が無い状態または最小限である状態で、呼吸ガスがＩＲＶ３００を通過して患者の気道に流入できる。
【0041】
中央プレート３４０は、換気ポート３０４のフランジ３３０の下側で中央支持体３２２上に位置している。中央プレート３４０は、環状に配置された複数の開口部３４２を画定している。さらに、中央プレート３４０は、自発吸気時に吸気ガスがＩＲＶ３００に入ることを可能にする吸気ポートとして機能する中央開口部３４４を画定している。中央プレート３４０の開口部３４２は、フランジ３３０の開口部３３２と位置合わせされている。大気ダイアフラム３１０は、開口部３４２と開口部３３２との間に配置されている。詳細は後述するが、大気ダイアフラム３１０は、特定のクラッキング圧条件が満たされたときに、開口部３３２および開口部３４２を介したＩＲＶ３００内への空気流の流入を可能にする。
【0042】
抵抗が低レベルである自発呼吸を可能にするために、中央支持体３２２内に安全チェック弁アセンブリを配置してもよい。例えば、安全チェック弁３０８は、中央プレート３４０の中央開口部３４４を中心に配置される。安全チェック弁３０８は、閉鎖位置にあるときには中央プレート３４０の中央開口部３４４を封止し、開放位置にあるときには環状管腔３０２内への空気流の流入を許容するように構成される。安全チェック弁３０８は、スプリング３６２によって閉鎖位置に付勢されている。例えば、スプリング３６２の下部は中央支持体３２２の下部に当接して配置され、スプリング３６２の上部はピストン３６４に対して押し付けられる。ピストン３６４は、安全チェック弁３０８の下側に当接して配置される。スプリング３６２のスプリング力は、安全チェック弁３０８のクラッキング圧が約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（－５～－２０水柱センチメートル）、多くの場合は約－１１７７Ｐａ（約－１２水柱センチメートル）未満になるように選択される。これによって、患者がＣＰＲを受けているときや、患者が自発呼吸を行っているときに、胸部の反跳によって十分に強い真空が形成された場合、安全チェック弁３０８が開いて患者ポート３０６に対する空気の送達が可能となる。
【0043】
呼気ポートプレート３７０は、中央支持体３２２の下端に接続している。呼気ポートプレート３７０は、環状管腔３０２と連通している複数の開口部３７２を画定している。開口部３７２は、患者ポート３０６のフランジ３３４の呼気ポート３１６と位置合わせされている。また、呼気ポートプレート３７０は中央開口部３７４も画定している。中央開口部３７４は、患者ポート３０６と位置合わせされており、一方向弁３１２の端部を受容する。中央開口部３７４の周囲には、弁座３７６が位置している。弁座３７６は、一方向弁３１２の外側面３１８が弁座３７６に押し付けられたときに、外側面３１８がＩＲＶ３００の呼気流路を封止するように構成されている。呼気弁３１４は、開口部３７２と呼気ポート３１６との間に配置されている。呼気ポート３１６によって呼気弁３１４の背面に大気圧が供給されるため、呼気流体から圧力が加えられていない場合には呼気弁３１４が閉鎖位置に維持される。例えば、呼気弁３１４は環状をなし、呼気弁３１４が開口部３７２を介したＩＲＶ３００に対する気流の流入を防止しながらも、開口部３７２を介したＩＲＶからの呼気流の流出を可能とするように配向された一方向弁であってもよい。
【0044】
いくつかの実施形態では、開口部３７２の下側にフィルタ３９０が設けられる。フィルタ３９０は、有害な病原菌粒子（細菌およびウイルス）が患者の周囲の空気を汚染することを防止することによって救助者を感染から守るＨＥＰＡフィルタであってもよい。フィルタ３９０の下側にはフィルタプレート３９２が配置され、ハウジング３２０の下端に連結されてＩＲＶ３００の内部構成要素をハウジング３２０内で固定している。フィルタプレート３９２は、呼気を濾過した後に、ＩＲＶ３００の内部から通気等によって排出させる、複数の外側吐出ポート３９４を画定している。
【0045】
いくつかの実施形態では、一方向弁３１２および一方向弁３１２の外側面１１８は、患者ポート３０６の近傍の単一の「非再呼吸」弁として動作し、吸気流と呼気流との混合を防ぐ。例えば、一方向弁３１２の中心の弁部分（例えば、ダックビルバルブ等）が開くことによって、換気ポート３０４から患者ポート３０６への陽圧換気における抵抗を実質的に無くすことができ、外側面１１８は弁座３７６に当接して配置されて呼気流路を封止する。胸部が圧迫された場合または患者が息を吐き出した場合に、呼吸ガスが患者から出ると、このガスが外側面１１８を弁座３７６から押し離すことによって非再呼吸弁を押しのける。これによって呼気流路が開き、呼吸気が外側吐出ポート３０４を介し、かつ／またはフィルタ３９０を介してＩＲＶ３００から排出される。この間、一方向弁３１２の中心の弁部分は閉塞して吸気流路を封止している。このような非再呼吸弁を用いることによって、いくつかの効果がもたらされる。例えば、上記のような弁を設けることによって、弁のデッドスペースが小さい場合、二酸化炭素を多く含む吐出ガスを再呼吸する可能性が排除または低減される。このため、ＩＲＶ３００を自発呼吸および／または制御された呼吸に対して使用でき、また、分時空気流量を測定できる。
【0046】
ＩＲＶ３００は、上記の呼気管腔１０２ｃおよび呼気流路２０２ｃと同様に動作する呼気流路を画定している。呼気流路は、略環状をなし、中央管腔３０２を中心に延在している。呼気流路は、患者からの呼気ガスおよび／または他の流体をＩＲＶ３００から排出できるように構成されている。呼気流路は、患者ポート３０６から、弁座３７６と一方向弁３１２の外側面３１８との間の隙間を延び、開口部３７２、呼気弁３１４およびフィルタ３９０を通って、外側吐出ポート３９４を介して外に延びる。例えば、呼気流の圧力によって一方向弁３１２全体が押し上げられることによって、外側面３１８が弁座３７６から外れて呼気流路へのアクセスを可能とする隙間が形成される。呼気流路は、呼気流体が換気ポート３０４および環状管腔３０２を通過することを防止するために、換気ポート３０４および環状管腔３０２から封止されている。例えば、一方向弁３１２およびハウジング３２０の堅固な壁によって、ＩＲＶ３００の動作中に換気ポート３０４および環状管腔３０２に対して呼気流路が連通することが防止されている。呼気弁３１４のクラッキング圧は約０～１．３３３ｋＰａ（約０～１０ｍｍＨｇ）であり、可変および調節可能であってもよい。これによって、流体（気体および／または液体）が患者の気道から排出されるときに呼気弁３１４が開くことが可能になり、その結果、流体が外側吐出ポート３９４を介してＩＲＶ３００から流出できる。例えば、ＣＰＲ中に胸部圧迫を行うと、患者の肺から空気が押し出される。この空気は、呼気弁３１４を通過して外側吐出ポート３９４から出る。同様に、患者の呼気も、呼気弁３１４を通過して外側吐出ポート３９４から出る。いくつかの実施形態では、肺水腫が発生したために患者が吐き出した流体が、患者ポート３０６を介してＩＲＶ３００内に送達される場合もある。このような流体も、呼気弁３１４を通過して外側吐出ポート３９４から出ることができる。
【0047】
また、ＩＲＶ３００は、上記の患者吸気管腔１０２ａおよび患者吸気流路２０２ａと同様に動作する患者吸気流路を画定している。患者吸気流路は、略環状をなし、環状管腔３０２を中心に延在している。患者吸気流路は、呼気流路の下部と部分的に重なり、呼気流路の上部の外側で環状に延在して安全チェック弁３０８と接続している。例えば、患者吸気流路は、換気ポート３０４から、中央プレート３４０の中央開口部３４４、安全チェック弁３０８、環状管腔３０２、開口部３３８、一方向弁３１２および患者ポート３０６を通って延びている。安全チェック弁３０８は、患者による自発吸気時には開くため、中央開口部３４４を介して患者の気道に呼吸ガスを引き込むことができる。多くの場合、安全チェック弁３０８のクラッキング圧は、約－０．６６６６～－２．６６６ｋＰａ（約－５～－２０ｍｍＨｇ）である。
【0048】
呼気弁３１４および安全チェック弁３０８は、略環状に図示されているが、いくつかの実施形態では、他の形態の弁であってもよい。例えば、一方または両方の弁は、ＩＲＶ３００内の１つまたは複数の位置に配置された別個の弁の形態であってもよい。一例においては、呼気弁３１４および安全チェック弁３０８は、フィッシュマウスバルブまたはダックビルバルブであってもよい。ＩＲＶ３００は、離れた位置に配置された弁を１つまたは複数備えていてもよい。
【0049】
図３Ｃ～３Ｆに、異なる呼吸状態下でのＩＲＶ３００の動作を示す。図３Ｃ～３Ｅの矢印で示されるように、陽圧換気、自発吸気および呼気の間の呼吸空気の流路は、ＩＲＶ３００の軸線を中心に同心円状に位置合わせされている。図３Ｃの矢印は、陽圧換気の送達時にＩＲＶ３００を通る気流を示す。陽圧換気は、換気ポート３０４に連結された手動および／または自動のレスピレータを用いて送達できる。一般的に、換気中に換気ポート３０４を介してＩＲＶ３００に押し込まれる空気が、大気ダイアフラム３１０を押し開く。次に、空気は環状管腔３０２および開口部３３８に入ってから一方向弁３１２の内部に入る。次いで、空気が一方向弁３１２を押し開き、患者ポート３０６を介して患者の気道に送達される。陽圧換気の間、安全チェック弁３０８および呼気弁３１４は閉じたままであり、レスピレータによって送られる空気はすべて患者に送達される。いくつかの実施形態では、一方向弁３１２は、陽圧呼吸が起こるたびに開き、同時に呼吸ガスが呼気ポート３０４を介して流出することを阻止する。例えば、一方向弁３１２の外側面３１８は呼気ポートプレート３７０の弁座３７６に当接して、呼吸ガスに対して開口部３７２を塞ぐことによって呼気流路を閉鎖する。このような構成では、好適には、一方向弁３１２は、フィッシュマウスバルブまたはダックビルバルブとして設計され、１）肺からの気体および液体の逆流を防止すること、２）陽圧呼吸中に呼気ポート構造を閉塞することの２つの機能を果たす。
【0050】
場合によっては、患者の自発吸気によって胸郭内に陰圧が生じ、これによって、図３Ｄの矢印に示されるように患者ポート３０６内に空気が引き込まれる。胸郭内の陰圧によって一方向弁３１２が開かれ、陰圧が十分に低い場合、安全チェック弁３０８が、スプリング３６２のスプリング力に抗して下方に引き寄せられる。次に、中央開口部３４４を介して換気ポート３０４から環状管腔３０２および開口部３３８に空気が引き込まれる。自発吸気中、胸郭内の陰圧によって呼気弁３１４が閉鎖位置に維持され、一方向弁の外側面３１８が弁座３７６に対して付勢される。自発吸気中は、大気ダイアフラム３１０も閉鎖位置にある。上記構成によって、圧力センサを必要とせずに弁システムを適切に開くことができ、患者が息を吸い込むことによって自ら空気を吸引できる。このような自然吸気は、クラッキング圧が、約－４９０．３～－１９６１Ｐａ（約－５～－２０ｃｍＨ２Ｏ）であることと、様々な弁の配置構成とによって可能とされている。代替的な実施形態では、クラッキング圧の上記範囲は、例えば、安全チェック弁内のスプリング張力を変更することによって調整可能である。
【0051】
胸部が（手動および／または自動で）圧迫された場合や、患者が息を吐き出した場合は、図３Ｅの矢印で示すように、ＩＲＶ３００を介して呼吸ガスが患者から外に流出する。例えば、呼気ガスが患者ポート３０６を通過して、一方向弁３１２の外側面３１８を弁座３７６から遠ざけることによって、開口部３７２へのアクセスが可能となる。次いで、呼気ガスは、呼気弁３１４を押し開いて、フィルタ３９０および外側吐出ポート３９４を通過する。安全チェック弁３０８および一方向弁３１２の動作する方向に起因して、これらの弁３０８、３１２は、患者の呼気中は閉じている。この構成は、肺水腫が発生しており、肺に溜まった流体がＩＲＶ３００を介して吐き出されるおそれのある患者に対して特に有益である。ＩＲＶ３００の一方向弁配置によって、流体（呼気ガスおよび／または肺水腫流体）が、呼気弁３１４を通って外側吐出ポート３９４から排出されるように導かれるため、肺水腫流体が安全チェック弁３０８および一方向弁３１２を通過することや、安全チェック弁３０８および一方向弁３１２の適切な動作を妨害することがない。さらに、ＩＲＶ３００の弁配置によって吸気流が呼気流から効果的に分離されるため、呼気ガスが吸気ガスと混合することがない。その結果、ＣＰＲ中により高濃度の酸素を患者に送ることが可能であるため、患者の血流内の酸素化レベルを高くすることができ、蘇生結果の向上につながる。
【0052】
ＣＰＲの減圧段階では、救助者が手を持ち上げると、胸壁の反跳が起こる。ＡＣＤ－ＣＰＲの場合、吸盤や接着剤を用いて胸部を上方に引き上げる等して、胸部を能動的に減圧する。ＣＰＲのこの段階では、胸郭内に陰圧が生じる（安全チェック弁３０８のクラッキング圧より低い）。図３Ｆに、ＣＰＲの減圧段階におけるＩＲＶ３００の状態を示す。この段階では、安全チェック弁３０８、呼気弁３１４および大気ダイアフラム３１０が閉じているため、呼吸ガスの患者への流入が防止されている。胸部圧迫および胸部反跳の複数のサイクルにわたって患者に対する呼吸ガスの流入を防ぐことによって、胸郭内の空気が減少していくため、胸壁の反跳段階でより多くの血液が心臓に戻るスペースが形成される。これによって、胸壁の減圧段階において、冠動脈への循環が増加し、頭蓋内圧が低下するため、蘇生の成功率が高くなる。
【0053】
図面には、患者に出入りするガス交換を行うための可能な経路を示している。しかしながら、図３Ａ～３ＦにおけるＩＲＶ３００の寸法は例示であり、正確な縮尺ではなく、多数の可能な弁機構（例えば、ダックビルバルブ、ボールバルブ、環状バルブ、円形バルブ、バルーンバルブ、フィッシュマウスバルブ、マッシュルームバルブ、ディスクバルブ等）のうちの１つであることに留意する必要がある。
【0054】
いくつかの実施形態では、ＩＲＶ３００は、複数の領域からなると解釈される。例えば、ＩＲＶ３００は、上部領域、下部領域および呼気領域を有している。ダイアフラム３１０および／または安全チェック弁３０８が上部領域を下部領域から分離し、上部領域は、換気ポート３０４を含む、ダイアフラム３１０および／または安全チェック弁３０８の換気ポート側にある吸気流路に含まれるＩＲＶの各部からなる。ＩＲＶ３００の下部領域は、環状管腔３０２、開口部３３８および患者ポート３０６を含む、ダイアフラム３１０および／または安全チェック弁３０８の患者ポート側にある吸気流路に含まれるＩＲＶ３００の各部からなる。呼気領域は、換気ポート３０４以外の呼気流路に含まれるＩＲＶ３００の各部からなる。例えば、呼気領域には、外側面３１８と弁座３７６との間の隙間、開口部３７２、フィルタ３９０および外側吐出ポート３０４が含まれる。下部領域および上部領域は、２つの弁（いくつかの実施形態では、単一の非再呼吸弁とみなされる）によって分離されていてもよい。例えば、一方向弁３１２は、下部領域と上部領域との間に配置され、胸郭内の圧力が大気圧よりも高い場合、すべての呼気流体の上流領域への流入を防ぐように閉じる。外側面１１８と弁座３７６との間の境界面は、患者ポート３０４内の圧力が大気圧よりも低いときに呼気領域を閉塞するために閉じ、患者ポート３０４内の圧力が大気圧よりも高いときにＩＲＶ３００から呼気流体を排出できるように開放する。
【0055】
いくつかの実施形態では、ＩＲＶ３００は１つまたは複数のセンサを有している。例えば、図４に示すように、ＩＲＶ３００は、換気ポート３０４内に配置されたセンサ４００および／または患者ポート３０６内に配置されたセンサ４０２を有している。例えば、センサ４００および／または４０２は、圧力センサおよび／または流量センサ等の生理学的センサである。センサ４００および／または４０２からの測定値に基づいて、胸部圧迫／減圧サイクルを決定できる。センサ４００、４０２からのデータは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を含む１つまたは複数の有線および／または無線接続を含む通信インターフェイスを使用して、換気装置および／または胸部圧迫装置に送信される。換気装置および／または胸部圧迫装置は、圧迫／減圧サイクルデータを用いて、陽圧呼吸の送達を圧迫／減圧サイクルと同期させることができる。ＩＲＶ３００上または内部には、ライトおよび／またはディスプレイ画面等の１つまたは複数のインジケータ機構が設けられていてもよい。例えば、ハウジング３２０上またはハウジング３２０内に、１つまたは複数のライト４０４を配置してもよい。ライト４０４は、換気サイクルの段階、換気速度のタイミングおよび／またはＩＲＶ３００内の特定の圧力レベル等の様々なパラメータを表示できる。
【0056】
いくつかの実施形態では、ＩＲＶ３００は、胸郭内の圧力を感知するように構成される。例えば、図５に示すように、患者ポート３０６と換気ポート３０４との間を連通させるようにこれらの間を直接的に延在する管腔５００をＩＲＶ３００に設けてもよい。管腔５００内には一方向弁５０２が配置される。胸部が圧迫されるたびに、呼気流の一部が一方向弁５０２を通過する（呼気流の大部分は呼気弁３１４を通過する）。代替的な実施形態では、管腔５００は、患者ポートおよび換気ポートにおいて薄膜等の感圧材料で封止されているため、圧力は容易に伝達されるが、流体および／または気体は患者ポートから換気ポートに移動できない。このような実施形態では、圧力を伝達しやすくするために、封止された部分に流体または気体を充填してもよい。これによって、換気ポート３０４内のセンサを使用して胸郭内の圧力を感知し、上記のように陽圧呼吸送達を同期できる。いくつかの実施形態では、ＩＲＶ３００が人工呼吸器回路に連結され、患者ポートの管腔が、患者ポート領域または人工呼吸器回路内のセンサに接続される。このような実施形態では、ＩＲＶ３００は、換気源または換気源回路に対して可逆的または非可逆的に接続される。
【0057】
実施例
麻酔下のブタに対して、圧迫および能動的減圧を施す自動装置を用いてＣＰＲを行った。吸気ポートと別個の呼気ポートとを含む、本明細書に記載されているような機能的ＩＲＶ（ＩＲＶ３００に類似）を気管内チューブに取り付け、患者ポートの高さに配置された圧力トランスデューサを用いて圧力を測定した。図６に示すように、各陽圧呼吸において気道圧力が約２．６６６ｋＰａ（約２０ｍｍＨｇ）まで上昇し、各減圧段階中に約－０．６６６６ｋＰａ（約－５ｍｍＨｇ）まで低下した。
麻酔下のブタに対して、圧迫および能動的減圧を施す自動装置を用いてＣＰＲを行った。吸気ポートと別個の呼気ポートとを含む、本明細書に記載されているような機能的ＩＲＶ（ＩＲＶ３００に類似）を気管内チューブに取り付け、患者ポートの高さに配置された圧力トランスデューサを用いて圧力を測定した。図６に示すように、各陽圧呼吸において気道圧力が約２．６６６ｋＰａ（約２０ｍｍＨｇ）まで上昇し、各減圧段階中に約－０．６６６６ｋＰａ（約－５ｍｍＨｇ）まで低下した。
【0058】
本明細書に記載のＩＲＶは、生理学的センサ、気流センサ、圧力トランスデューサ、タイミングライトおよび／もしくはステータスライト、胸郭の空気／血液比を検出するインピーダンスセンサ、ＣＰＲ装置のコントローラもしくは他のインターフェイス、人工呼吸器ならびに／またはＡＥＤと併せて使用可能であり、ＣＰＲの実行方法に関するフィードバックの提供や、陽圧換気の供給や、患者へのショックの付加等を行うことができる。また、センサ、トランスデューサ、ライト、検出器および他のコントローラからの情報およびこれらの追加の制御は、装置間の直接配線接続、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈおよびその他のハードワイヤードでない通信手段によって転送できる。さらに、いくつかの実施形態では、一方向弁１０８、真空弁２０８および／または安全チェック弁３０８は、各弁の開放を検出する「ガスピング（ｇａｓｐｉｎｇ）ゲージ」またはセンサと連結されてもよい。センサによって、患者が呼吸しようとしていることを救助者に通知する光および／または音声を起動させてもよい。
【0059】
上記の方法、システムおよび装置は例示である。いくつかの実施形態は、フロー図またはブロック図に示されたプロセスとして説明された。動作は順次プロセスとして説明している場合もあるが、動作の多くが並行してまたは同時に実行できる。また、動作の順番を入れ替えてもよい。プロセスには、図示されていない追加の工程が含まれる場合もある。本明細書に記載の全試験方法は、出願時に使用されていた試験基準または出願後に開発された試験基準に基づいている場合もある。
【0060】
上記のシステムおよび装置は、単なる例示を意図している。様々な実施形態において、様々な手順または構成要素の省略、置換または追加が適宜可能である。また、特定の実施形態に関して説明された特徴は、他の様々な実施形態に組み込むことができる。実施形態の異なる態様および要素は、同様の方法で組み合わせ可能である。また、技術は進化しているため構成要素の多くは例示であり、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
【0061】
実施形態の理解を助けるために特定の詳細事項が説明されている。しかしながら、このような特定の詳細事項が無くても実施形態を実施できることは、当業者には理解されるであろう。例えば、周知の構造および技術については、実施形態が不明瞭になることを避けるために不必要な詳細事項を示していない。本説明は、例示的な実施形態のみを提供するものであり、本発明の範囲、適用可能性または構成を限定することを意図していない。上記の実施形態の記載は、本発明の実施形態を実施可能とする説明を当業者に提供するものである。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、構成要素の機能および配置において様々な変更を行うことができる。
【0062】
複数の実施形態について上記説明を記載したが、当業者であれば、本発明の精神から逸脱することなく、種々の修正、代替構造および均等物が可能であることを理解できる。例えば、上記の構成要素は、より大きなシステムの構成要素にすぎない可能性があり、他の規則が優先される等、本発明の適用が変更される可能性もある。また、上記の構成要素の検討の間またはその前後に、複数の工程を実行可能である。したがって、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【0063】
また、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」および「有している」という用語は、本明細書および以下の特許請求の範囲において、記載された機能、整数、構成要素または工程の存在を示すが、１つまたは複数の他の機能、整数、構成要素、工程、行為またはグループの存在または追加を排除するものではない。
【0064】
他に定義しない限り、本明細書において使用される全ての科学技術用語は、従来から一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本明細書で使用される場合、冠詞「ａ」および「ａｎ」は、冠詞の文法的目的語の１つまたは２つ以上（すなわち、少なくとも１つ）を指す。例えば、「要素（ａｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）」は、１つの要素または２つ以上の要素を意味する。量、時間的長さ等の測定可能な値に言及する場合に本明細書で使用される「約」および／または「およそ」は、指定された値からの±２０％、±１０％、±５％または＋０．１％の変動を包含する。このような変動は、本明細書に記載のシステム、装置、回路、方法および他の実装において妥当であるとみなされる。量、時間的長さ、物理的属性（周波数等）等の測定可能な値に言及する場合に本明細書で使用される「実質的に」も、指定された値からの±２０％、±１０％、±５％または＋０．１％の変動を包含する。このような変動は、本明細書に記載のシステム、装置、回路、方法および他の実装において妥当であるとみなされる。
【0065】
特許請求の範囲を含む本明細書で使用される「および」は、「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」で始まる項目の列挙において使用される場合、列挙された項目の任意の組み合わせが可能であることを意味する。例えば、「Ａ、Ｂ、およびＣの少なくとも１つ」と列挙されている場合は、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣおよび／またはＡＢＣ（すなわち、ＡおよびＢおよびＣ）の任意の組み合わせを含む。さらに、項目Ａ、ＢまたはＣの複数の発生または使用が可能である場合は、Ａ、Ｂおよび／またはＣの複数の使用は、意図された組み合わせの一部を構成することができる。例えば、「Ａ、ＢおよびＣの少なくとも１つ」と列挙されている場合は、ＡＡ、ＡＡＢ、ＡＡＡ、ＢＢ等も含まれる。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図1E】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図4】
【図5】
【図6】
【国際調査報告】