JP2001095922A - 麻酔気化器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 頑丈で信頼性のより麻酔剤気化器を提供す
る。 【解決手段】 戻り管２８が、平行に、前記第１の調節
手段１８を横切って、第１の調節手段の下流に位置した
第１の接続箇所３０と、第１の調節手段の上流に位置し
た第２の接続箇所３２とにおいて、接続されており、第
２の調節手段３４；５２が、戻り管２８に配置されてお
り、第３の調節手段が、第１の接続箇所３０の下流にお
いて出口管１２に配置されており、前記制御ユニット３
６が、麻酔剤１０を投与する場合に少なくとも１つの前
記調節手段１８，３４；５２，２２；５４を制御するよ
うになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概
念による麻酔剤気化器に関する。

【０００２】

【従来の技術】麻酔剤は、通常、様々な理由により外科
手術又は検査を受けようとする患者に投与される。吸入
麻酔においては、通常、酸素と窒素酸化物との混合ガス
が麻酔剤と共に投与される。麻酔剤は液体であるので、
患者に到達する前に気化されなければならない。投与及
び気化は通常麻酔剤気化器において行われる。

【０００３】多くの異なるタイプの気化器が知られてい
る。液体麻酔剤を投与及び気化する１つの方法は、混合
ガスの一部を液体を通過させ、液体に麻酔剤蒸気を取り
上げさせることである。別の方法は、混合ガスの一部を
液体麻酔剤の表面上を通過させることである。この液体
の表面積は、液体を引き上げる毛管作用により拡大する
ことができる。

【０００４】この気化器のタイプにおける投与は通常、
液体の上を又は液体中を通過させられた、気化された麻
酔剤を備えたガスの飽和に基づく。投与は、飽和が本当
に生じることを保証することにおける問題に加え、温度
及び圧力等の要因によって影響される。

【０００５】別のタイプの気化器においては、液体はま
ず、沸騰させられるか又は別の方法で蒸気に変化させら
れる。次いで蒸気は、弁を介して、患者に供給される混
合ガス内へ投与される。この場合、例えば麻酔剤蒸気の
ための一定の圧力を維持する場合に問題が生じるおそれ
がある（圧力の変化が投与に影響する）。

【０００６】第３の形式は、投与された量の液体をガス
流内に、直接に又はある種のフィルタを介して噴射する
ことである。投与は、液体の加圧によって又は液体容器
から特定量の液体を送ることによって調節することがで
きる。

【０００７】ポンプが使用される場合、ポンプは正確で
かつ頑丈であることが必須である。圧力は、ここでも重
要な役割を果たす。正確な量の液体を送るポンプの能力
は、液体容器内の圧力に影響されることができ、この圧
力自体は、液体の流出によって影響されることができ
る。液体容器とポンプとの間の管に保持された液体も問
題を生ぜしめる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の１つの課題
は、上記のような別の公知の麻酔剤気化器に関連した問
題を回避する、頑丈で信頼性のよい麻酔剤気化器を得る
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、麻酔剤気化器が請求項１の特徴部よりあきらかな
構成を有することにより達成される。

【００１０】麻酔剤気化器の有利な改良及び実施例は、
請求項１に係る従属請求項より明らかである。

【００１１】戻り管を平行に第１の調節手段、例えばポ
ンプを横切って接続することにより、ポンプの下流の圧
力を制御することが容易になる。第２の調節手段が戻り
管に配置されており、第３の調節手段が投与管に配置さ
れている。制御ユニットは、調節手段の少なくとも１つ
を制御することによって安全かつ正確に麻酔剤を投与す
ることができる。

【００１２】本発明の麻酔剤気化器の１つの有利な実施
例においては、第２の調節手段は付加的なポンプから成
っており、第３の調節手段は、投与絞りから成ってい
る。投与絞りの前の圧力は、ポンプを調節することによ
って正確に調節することができるので、投与絞りを通る
流れは、高い精度を達成する。ポンプの１つを調節する
ことは、別のポンプが一定の率で送り出すならば十分で
ある。

【００１３】択一的に、又は補助的に、投与絞りは可変
であることができる。この場合、制御ユニットは、投与
の急激な変化が存在する場合に生じるあらゆる圧力変化
を補償するために、投与絞りを制御することができる。

【００１４】本発明の麻酔剤気化器の別の有利な実施例
においては、第２の調節手段は、逆流絞りから成ってお
り、第３の調節手段は、投与弁から成っている。投与弁
は、制御ユニットによって圧力に応じて制御することが
でき、これにより正確な投与が達成される。ポンプを同
時に、圧力を維持するように制御することができる。

【００１５】択一的に又は補助的に、この実施例におい
ては、逆流絞りは可変であることができる。

【００１６】戻り管の第２の接続箇所を、ポンプの上流
において出口管に配置することができる。第２の接続箇
所は、択一的に、液体容器に配置することができる。

【００１７】液体容器には、容器内の負圧を調節するた
めに、通気装置を設けることができる。通気装置は、麻
酔剤が大気中へ漏洩する危険性を最小限にするように構
成されることが望ましい。

【００１８】投与の付加的な制御（及び精度を増大する
機会）は、第１の接続箇所の下流において、出口管に流
量計を配置することによって達成される。

【００１９】圧力安定装置を、ポンプの下流の圧力の維
持を高めるために、第１の接続箇所の下流において出口
管に接続することができる。

【００２０】混合ガスの麻酔剤含量を測定するために麻
酔剤計を配置することにより、安全性が増大され、投与
制御を改良するための機会が改善される。

【００２１】安全性は、第２の調節手段の下流において
出口管に遮断弁を配置することによっても増大すること
ができる。

【００２２】以下に本発明の麻酔剤気化器を図面を参照
にしてさらに詳しく説明する。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、混合ガスが流れる（矢印
６に従って）管４内に麻酔剤を投与するための、本発明
による麻酔剤気化器２の概略図である。

【００２４】麻酔剤気化器２は、投与のための液体麻酔
剤１０を保持する液体容器８を有している。麻酔剤１０
は、主として、麻酔剤デスフルラン、エンフルラン、ハ
ロタン、イソフルラン又はセボフランのうちの１つから
成っている。

【００２５】麻酔剤１０のための出口管１２が液体容器
８から延びている。出口管１２は、管４の投与箇所１４
へ通じている。投与箇所１４は、麻酔剤１０の気化を容
易にするためにいくつかの適切な形式で形成することが
できる。例えば、投与箇所は、出口管１２の端部に配置
されたノズル、有利には渦流ノズルを有していることが
できる。

【００２６】液体麻酔剤１０は、択一的にフィルタ、又
は適切な材料から成る別の多孔性構造（焼結金属、メッ
シュ、多孔性プラスチック、膜、活性炭等）へ送ること
ができる。気化を容易にするために、投与箇所１４に熱
を加えることもできる。

【００２７】多数の部材が出口管１２に配置されてい
る。フィルタ１６は、液体容器８のすぐ下流に配置され
ている。このフィルタ１６の目的は、単に、投与を妨げ
る虞のある粒子及び汚物をシステムからろ過することで
ある。

【００２８】ポンプ１８がフィルタ１６の下流に配置さ
れている。ポンプ１８は、液体麻酔剤１０を液体容器８
から送り出す。投与におけるポンプの動作は、後でより
詳しく説明する。

【００２９】圧力計２０と、投与弁２２と、遮断弁２４
と、流量計２６とが、ポンプ１８の下流に配置されてい
る。これらの部材の機能及び目的は、後でより詳しく説
明する。

【００３０】平行にポンプ１８を横切った戻り管２８
は、第１の接続箇所３０及び第２の接続箇所３２におい
て出口管１２に接続されている。この実施例において
は、第１の接続箇所３０は、ポンプ１８と投与弁２２と
の間に配置されている。第２の接続箇所３２は、フィル
タ１６とポンプ１８との間に配置されている。逆流絞り
３４が、戻り管３８に配置されている。逆流絞り３４
は、不変であっても可変であってもよい。図には可変の
逆流絞りが示されている。逆流絞り３４の代わりに択一
的に圧力レギュレータを用いることができる。

【００３１】麻酔剤気化器２は、制御ユニット３６によ
って制御される。制御は、以下の方法（又はこれらの方
法のバージョン）のうちいずれかの方法で行うことがで
きる。

【００３２】所望の量の液体麻酔剤を投与するために麻
酔剤気化器２を制御する１つの方法は、ポンプ１８と投
与弁２２との間に予め設定された圧力を維持するように
ポンプ１８を制御することに基づく。この制御は、圧力
計２０によって測定される圧力とは無関係に行うことが
できる。

【００３３】克服圧力での投与弁２２の流過性能、すな
わち、克服圧力で投与弁２２を流過する液体量は知られ
ている。したがって、投与弁２が調節される場合、特定
の量の液体麻酔剤を投与することができる。投与弁２２
は、例えば、克服圧力のための正確な投与と、設定され
た投与とを供給するデューティサイクルで制御される開
閉弁であってよい。

【００３４】投与弁２２が、特定の量を投与するために
開放すると、圧力が僅かに低下する。迅速に作用する圧
力計２０が使用されている場合、ポンプ１８は、投与弁
２２を通る流れに影響することなしに、対応する迅速さ
で、圧力を回復させるように反応することができる。

【００３５】ポンプ１８と投与弁２２との間の動作圧力
は、可変の逆流絞り３４によって影響されることができ
る。システムにおける圧力変化は、絞りの程度を変化さ
せることによってより速く行うことができる。これによ
り、動作個所のダイナミクス、すなわち投与ダイナミク
スをより大きくすることができる。

【００３６】可変絞り３４を用いると、ポンプ１８は一
定速度で動作することができる。したがって、圧力は、
可変絞り３４を制御するだけで維持することができる。

【００３７】択一的に、液体の麻酔剤の投与の間に圧力
を幾分低下させる。これは、例えば、ポンプ１８を一定
のポンプ出力で動作させ、不変の逆流絞り３４を使用す
ることによって達成することができる。したがって、測
定される圧力曲線はのこぎり歯状になる。圧力の低下
は、投与される量に比例する。したがって、投与される
量を、圧力の低下から決定することができる。

【００３８】投与される量は、流量計２６を用いて、投
与された流れを測定することによって確認することもで
きる。流量計２６は、投与箇所１４に隣接して配置する
必要はないが、第１接続箇所３０の下流における、出口
管の任意の個所に配置することができる。

【００３９】投与された量が、基準量から著しく逸脱し
ている場合、供給を、投与弁２２又は遮断弁２４を閉鎖
することによって完全に停止することができる。図面
は、流量計２６からの測定信号が制御ユニット３６へ伝
送されるように示しているが、この安全特性は、制御ユ
ニット３６によって行われる投与制御とは全く別である
ことができる。

【００４０】流量信号へのアクセスは、投与のより改良
された調節のための範囲を提供する。種々異なる制御パ
ラメータ、すなわち、圧力、流量、ポンプ出力、逆流絞
り、投与弁の開放又はデューティサイクルは全て、最適
な投与を行うために、与えられた異なる強調であること
ができる。例えば、神経網は、投与を制御するために、
徐々に教わることができる。

【００４１】これらのどの方法が使用されるかに拘わら
ず、本発明による麻酔剤気化器は特定の利点を提供す
る。概して、ガスよりも液体を投与するほうが容易であ
る。なぜならば、液体はほとんど圧縮不能であるからで
ある。弁と連続したポンプを備えた２段式システムは、
絞りを介する逆流と相俟って、作動圧力等の動作条件に
対する制御を改良する。液体容器８内の圧力が変化して
も（動作圧力よりも高い又は低くても）、このことは原
則的に投与に影響しない。

【００４２】液体容器８内の正圧が存在するこれらの実
施例においては、ポンプ８を弁と交換することができる
が、逆流絞り３４も同時に、逆流が生じることができる
ことを保証するために、ポンプと交換されることが望ま
しい。

【００４３】しかしながら、液体が送り出されるとき
に、ほとんどの麻酔剤を備えた液体容器８には負圧が生
じる。この負圧を制限することが望ましい。負圧が過剰
になるほど、より強力なポンプ１８が、ポンプ１８の下
流の動作圧力を維持するために必要とされる。

【００４４】負圧を制限するための１つの方法が図１に
示されている。空気管３８が液体容器８に接続されてお
りかつ大気へ通じている。逆止弁４０は、大気と、液体
容器８内の圧力との不変の又は予め設定された圧力勾配
において、空気を導入するために開放する。択一的に、
液体容器８内で測定された圧力によって制御される圧力
調節装置又は弁を使用することができる。

【００４５】微細孔膜４２もまた空気管３８に配置され
ている。膜４２は空気を通過させるが液体は通過させな
い。したがって、膜４２は、液体麻酔剤が大気中へ逃げ
出すことを妨げる。

【００４６】麻酔剤蒸気が膜４２を通過するならば、吸
収フィルタ４４もまた空気管３８に配置されている。吸
収フィルタ４４は、大気に向かって通過する麻酔剤蒸気
を吸収し、大気から空気の流れの通路のために弁４０が
開放する場合に蒸気を解放するように形成することがで
きる。次いで、麻酔剤蒸気は液体容器８へ戻される。吸
収フィルタ４４は有利には活性炭、例えばヤシ殻炭を有
していることができる。

【００４７】液体麻酔剤の投与及び患者の安全性におけ
る付加的な安全性は、麻酔剤計４６を投与箇所１４の下
流に配置することによって達成することができる。

【００４８】液体麻酔剤の実際の流量を測定する流量計
２６とは異なり、麻酔剤計４６は、管４を流過する混合
ガス内の麻酔剤の含量を測定する。測定された含量が、
含量のための基準値から逸脱した場合、（計器における
誤りとは別に）２つの誤りが存在する虞がある。１つの
誤りは、麻酔剤の誤った投与であるおそれがある。別の
誤りは、管４内の混合ガスの誤った流量であるおそれが
ある。

【００４９】どちらの誤りが関わるかとは無関係に、麻
酔剤気化器２は、遮断弁２４を閉鎖することによって麻
酔剤の過剰な含量に迅速に反応することができる。流量
計２６の背後の安全思想のように、この安全システム
は、完全に別個のユニットとして制御ユニット３６に組
み込むことができる。

【００５０】択一的に、麻酔剤計４６からの測定信号
を、麻酔剤の投与をさらに改良するために使用すること
ができる。混合ガスの流量が所望の流量から著しく逸脱
していないらならば（かつ患者の安全を保証するのに十
分な流量に達するならば）、投与は、測定された含量を
用いて調節することができる。同時に、あらゆる逸脱が
生じてシステムの性能及び／又は患者の安全性に衝撃を
与える場合にはいつでも、さらにアラームが鳴らされる
かオペレータに警告が与えられることが望ましい。

【００５１】図１は、第１接続箇所３０の下流において
出口管に接続された圧力安定器４８をも示している。圧
力安定器４８の目的は、作動圧力の維持を容易にするこ
とである。圧力安定器４８は、ベローズ又は別の可変容
量容器から成っていることができ、ばね、ピストン又は
その他の圧力を加える部材を用いて負荷されることがで
きる。ベローズの圧力負荷は、負荷を作業圧力に設定す
ることができるように、調節可能であると有利である。
圧力安定器４８の容積は、投与すべき容積に対して寸法
決めすることができる。

【００５２】ポンプ１８、投与弁２２及び逆流絞り３４
のみが、麻酔剤気化器の投与機能にとって重要である。

【００５３】本発明による麻酔剤気化器の第２実施例が
図２に示されており、麻酔剤気化器は符号５０で示され
ている。第１実施例のものと同一の全ての部材及び手段
は同じ符号で示している。

【００５４】麻酔剤気化器５０は、液体麻酔剤１０を保
持した液体容器８を有している。出口管１２は液体容器
８を投与箇所１４に接続させている。

【００５５】フィルタ１６と、ポンプ１８と、遮断弁２
４と、流量計２６とを、出口管１２に配置することがで
きる。

【００５６】戻り管２８が、平行に、ポンプ１８を横切
って、第１の接続箇所３０と第２の接続箇所３２との間
に配置されている。この実施例においては、第２の接続
箇所３２は液体容器８に配置されている。（第１実施例
に関連した）ここでの特定の利点は、液体で充填される
べきシステムの部分から気泡を完全に排除することであ
る。

【００５７】通気装置は、通気管３８と、弁４０と、膜
４２と、フィルタ４４とから成っており、この通気装置
は、液体容器８に接続されている。

【００５８】麻酔剤計４６が、混合ガス内の麻酔剤の含
量を測定するために接続されている。

【００５９】制御ユニット３６は、管４内の混合ガスへ
の、液体麻酔剤の麻酔剤気化器５０の投与を制御する。

【００６０】第１実施例との主な違いは、付加的なポン
プ５２が、絞りの代わりに戻り管２８に設けられている
ということである。第２接続箇所３２は、出口管１２の
代わりに液体容器８内へ開放している。

【００６１】投与弁５４の代わりに投与絞り５４が用い
られている。投与絞り５４は可変であることができる。

【００６２】投与絞り５４が不変である場合、投与は、
投与絞り５４の直ぐ上流における液体麻酔剤の圧力を変
化させることによって達成することができる。種々異な
る圧力における投与絞り５４の流量特性は当然知られて
いなければならないが、これは実験によって容易に決定
することができる。

【００６３】投与絞り５４が可変である場合、複雑さが
増大するとしても、著しく正確な投与の調節が可能にな
る。

【００６４】上に示したように、本発明による麻酔剤気
化器に対して、様々なタイプの考えられる調節方法が存
在する。これらの調節方法は、別の形式で実施すること
もできる。例えば、機能を保証するためにさらに多くの
フィルタを配列することができる。この場合、１つのフ
ィルタは第１接続箇所３０の直ぐ下流に配置することが
できる。このフィルタは、ポンプ１８からのあらゆる粒
子を遮断する。

【００６５】しかしながら、改良された投与及び完全性
を可能にするという本発明の顕著な特徴は、２つの調節
手段（例えば、ポンプと弁、弁と弁、又は弁と絞り）
と、第３の調節手段（例えば、ポンプ、弁又は絞り）を
介する戻り部とを備えているという構成である。

【図面の簡単な説明】

【図１】麻酔剤気化器の第１実施例を示す図である。

【図２】麻酔剤気化器の第２実施例を示す図である。

【符号の説明】

２ 麻酔剤気化器、 ４ 管、 ６ 矢印、 ８ 液体
容器、 １０ 液体麻酔剤、 １２ 出口管、 １４
投与箇所、 １６ フィルタ、 １８ ポンプ、 ２０
圧力計、 ２２ 投与弁、 ２４ 遮断弁、 ２６
流量計、 ２８戻り管、 ３０ 第１の接続箇所、 ３
２ 第２の接続箇所、 ３４ 流れ絞り、 ３６ 制御
ユニット、 ３８ 空気管、 ４０ 逆止め弁、 ４２
微細孔膜、 ４４ 吸収フィルタ、 ４６ 麻酔剤
計、 ４８ 圧力安定器、 ５０麻酔剤気化器、 ５２
付加的なポンプ、 ５４ 投与絞り

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体麻酔剤（１０）を投与するための麻
   酔剤気化器（２；５０）であって、麻酔剤（１０）のた
   めの液体容器（８）と、該液体容器（８）から投与箇所
   （１４）にまで延びた出口管（１２）と、液体容器
   （８）から投与箇所（１４）に向かう麻酔剤（１０）の
   流れを調節するための第１の調節手段（１８）と、投与
   を制御するための制御ユニット（３６）とが設けられて
   いる形式のものにおいて、 戻り管（２８）が、平行に、前記第１の調節手段（１
   ８）を横切って、第１の調節手段（１８）の下流に位置
   した第１の接続箇所（３０）と、第１の調節手段の上流
   に位置した第２の接続箇所（３２）とにおいて、接続さ
   れており、 第２の調節手段（３４；５２）が、戻り管（２８）に配
   置されており、第３の調節手段（２２；５４）が、第１
   の接続箇所（３０）の下流において出口管（１２）に配
   置されており、前記制御ユニット（３６）が、麻酔剤
   （１０）を投与する場合に少なくとも１つの前記調節手
   段（１８，３４；５２，２２；５４）を制御するように
   なっていることを特徴とする、麻酔剤気化器。
2. 【請求項２】 前記第１の調節手段がポンプ（１８）か
   ら成っており、前記第２の調節手段が、第２のポンプ
   （５２）から成っており、前記第３の調節手段が、投与
   絞り（５４）から成っており、前記ポンプ（１８）と投
   与絞り（５４）との間に圧力計（２０）が配置されてい
   る、請求項１記載の麻酔剤気化器。
3. 【請求項３】 前記投与絞り（５４）が可変である、請
   求項２記載の麻酔剤気化器。
4. 【請求項４】 前記第１の調節手段が、ポンプ（１８）
   から成っており、前記第２の調節手段が、逆流絞り（３
   ４）から成っており、前記第３の調節手段が、投与弁
   （２２）から成っており、前記ポンプ（１８）と投与弁
   （２２）との間に圧力計（２０）が配置されている、請
   求項１記載の麻酔剤気化器。
5. 【請求項５】 前記逆流絞り（３４）が可変である、請
   求項４記載の麻酔剤気化器。
6. 【請求項６】 前記液体容器（８）に通気装置（３８，
   ４０，４２，４４）が接続されている、請求項１から５
   までのいずれか１項記載の麻酔剤気化器。
7. 【請求項７】 前記出口管（１２）に、第１の接続箇所
   （３０）の下流において流量センサ（２６）が配置され
   ている、請求項１から６までのいずれか１項記載の麻酔
   剤気化器。
8. 【請求項８】 前記出口管（１２）のために、第１の接
   続箇所（３０）の下流において圧力安定器（４８）が配
   置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載
   の麻酔剤気化器。
9. 【請求項９】 供給された麻酔剤（１０）の量を測定す
   るために、前記投与箇所（１４）の下流に麻酔剤計（４
   ６）が配置されている、請求項１から８までのいずれか
   １項記載の麻酔剤気化器。
10. 【請求項１０】 前記第３の調節手段（２２；５４）の
    下流において、出口管（１２）に遮断弁（２４）が配置
    されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の
    麻酔剤気化器。