JP2001519699A - ヒト又は動物に対する処置ガス供給の為のガス供給装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ヒト又は動物に対して麻酔剤等の処置ガスを供給する為のガス供給装置に関する。本装置は、ガス引入れ口（３）とガス引出し口（４）とを有する気化室１を備えた気化手段を具備する。気化室内には、液送り込み手段（６，７）を介して外部液源と連通した液放出手段５が配される。気化される液は液放出装置（７）を通って、通過ガスに暴露される。本発明によると、液は液放出装置の小孔のみを介して暴露され、上記液体を加熱する為の加熱手段が設けられる。本発明は更に、本発明の装置を用いて、ヒト又は動物の呼吸器官に処置ガスを供給する方法にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ヒト又は動物に対する処置ガス供給の為のガス供給装置及び方法 技術分野 第一の態様において、本発明は請求項１の前文に定義される類の装置に関し、 更に第二の態様において、請求項１７の前文に定義される類の方法に関する。 本発明は、ヒト及び動物に対する処置ガスの供給に関して多様な用途が可能で あるが、特に患者の麻酔法に使用する際の利点が大きい。この場合、該装置はそ れを介して呼吸ガスを患者に供給するホース系統と装置に接続されるように意図 され、ガス状の麻酔剤を麻酔を受ける患者に送り込むように意図される。 発明の背景 麻酔剤蒸発器は、当該分野において周知であり、いろいろと多くの方法が開示 されている。従来より使用されている蒸発器に関しては、Bailliere Tindall（ 第二版1987年）発行のAnaesthetic Equipment(C.S．Ward)，78-103ページ及びMo sby（1993年）発行のAnaesthesia Equipment，Principles and Applications（J an ekrenwerth，James B.Eisenkraft）のAnaesthesia Vaporisers（J.B．Eisenk raft）、57-58ページを引用する。 以前に開示された蒸発器は、麻酔液を容器に貯蔵し、その容器内に導入した呼 吸ガスを液面にさらすか麻酔液内に通気させる原理に 基づく。 この呼吸ガスを通過させる際に、麻酔剤が一部気化して、呼吸ガスにより患者 の方に引き込まれる。しかしながら、この方法には多くの問題がある。 １． 麻酔剤が気化する際に、液化ガスはエネルギーを奪われて冷却される。こ の冷却により液面の蒸気圧に変化が生じ、それに伴って呼吸ガスにより引き込ま れる麻酔剤の量も変化する。 この問題は、一部の設計の場合、追加の熱を送り込むことにより、或は液面に さらす呼吸ガスの量を変えた後に別のガス流と合流させて呼吸ガス中の麻酔剤の 含有量を一定にすることにより対処されてきた。 ２． 麻酔剤の気化は、呼吸ガスの流量に依存する。この依存性を補償する試み として、蒸発器に様々な複雑な流量依存弁とガス混合システムが用いられている 。この流量依存性は、特に所謂低流量システムに使用されるフレッシュガスの流 量が低い場合に、問題となりうる。 ３． 気化特性は麻酔剤によって異なる為、最適な麻酔を実現するには濃度を変 えて使用する必要がある。この問題を補償する試みとして、それぞれの麻酔剤専 用の蒸発器が設計されている。この試みの欠点は、この蒸発器に間違った種類の 麻酔剤を使用する、つまりこの蒸発器に意図されていない麻酔剤を使用する危険 性があることである。そのようなことがあれば、大変な結果を招くことになろう 。一台の麻酔装置に数種類の蒸発器を取り付ける必要があると、取り付けられた 全ての蒸発器が同時に作動する危険性もあり、ひいては過剰な麻酔剤を投与する 危険も伴う。 ４． ガス混合体が異なれば、麻酔剤の気化特性は変わる。その結果として、ガ ス混合体の組成が原因で、蒸発器に設定した量と異なる量の麻酔剤が患者に投与 されることになりかねない。 ５． 多くのシステムは、ウィックを麻酔剤に浸漬することを基本とする。麻酔 剤はウィックに吸い上げられて、その表面で気化する。だがこのシステムの欠点 は、ウィックによって吸い上げられる麻酔剤の量が液面の高さや温度に左右され る為、蒸発器に補償システムを設ける必要があることである。 DE-A 4 105 163の教示する麻酔剤気化システムは、麻酔ガスを通気させる多孔 体に麻酔剤を十分に含ませている。 このシステムの欠点は、麻酔剤の使用量がその多孔体の吸収度に制限され、通 気ガス中への麻酔剤の気化が、この多孔体の温度の低下（気化が原因となる）に より時経的に変化することである。つまり、このシステムの十分な機能を確保す るには、別個に温度制御回路を設けなければならない。液化麻酔剤を吸収・脱着 材に供給する為のポンプも能動的手段も設けられてはいない。 US-A 4,015,599によると、吸収材が麻酔材を二次元状態（実際にはこういう意 味の開示ではない）に維持する。麻酔剤は、ウィックにより液状に維持されると いうことである。このシステムも、予め液を充填した吸収ベッドを使用し、そこ にガスを通気させている。このシステムもまた、温度制御手段を必要とし、気化 吸収率が麻酔ガスによって異なるという点で問題がある。 U.S．3,450,44に記載の蒸発器は、繊維状ウィックの代わりに、毛管作用を介 して容器から麻酔剤を吸収する多孔性合成プラスチックを使用している。容器に は十分に液を補充することができるが 、通気ガスにより取り込まれる麻酔剤の量は主に多孔性プラスチックロッドから の蒸発とこれらのロッド内の毛管作用（麻酔剤を満たした容器の水位が一定に保 たれる場合）により決定される。その結果として、この装置は温度に依存し、更 に気化する麻酔剤にも依存するようになる。 GB 2 55 912に記載のシステムは、多孔性ロッドを使用し、ガスはそのロッド 内を通過する一方で、その外側も通過する。これらのロッドを麻酔剤中に沈める ことにより、液化麻酔剤が供給されるようになっている。ロッドに対する麻酔剤 の液位は、液位調整弁により調整される。ガス中の麻酔剤の濃度を安定させるに は、ロッド及び麻酔剤とガスの温度を調整する必要がある。 GB 2 279 015に記載の装置は、気化させる液体を、一部小孔を介してまた一部 自由液面を介してガスに暴露する。この場合もまた、温度制御手段を設ける必要 がある。だが、液量制御装置はない。 発明の概要 本発明の目的は、上記のシステムの欠点の幾つかを解消すると共に、多種類の ガス混合体とフローに関連して多種類の麻酔剤を均一に気化する方法と装置を提 供することである。 本目的は本発明に従い、請求項１の前文に定義され、該請求項の特徴記述部分 に記載された特徴を有する類の装置及び、請求項17の前文に定義され、該請求項 の特徴記述部分に記載された特殊な方法工程を以て達成される。 つまり本発明は、気化させる液を能動的に液体放出装置に送ることを基本とす る為、上述した最初の三つの特許公報に例示されるよ うなシステム、即ちプロセスに使用する量の液体を最初に蒸発器に充填しておく ので気化プロセスが影響されやすいシステムの類に関連する問題は生じない。 本発明は、上述のドイツ特許公報GB 2 255 912に記載されるような液送り遅延 原則に基づいており、これに従って液体は常に外部液源から液体放出装置に送り 込まれる。しかしながら、部分的に液中に浸される多孔性ロッドを設けると共に 自由液面を通過ガスと接触させ、気化プロセスが液位の変化に影響され易いこの 装置の構造上の問題は、本発明の特徴により回避される。即ち、液体放出装置内 の液体は、その小孔のみを通って外部に暴露されるので、自由液面の影響が排除 される。液体が該小孔のみを介して外部に暴露されるので、気化媒体の送り込み 量はポンプの送り出し量のみによって決定される。更に、暴露面積が大きく一定 しているので、気化率は少なくとも液体放出量と同等になり、確実且つ意図通り に制御、調整することが可能である。 加熱装置を用いて液体を加熱することが可能な為、液温を気化する液体の種類 に適応させることができるので、気化プロセスにとって最適の状態とすることが できる。 本発明の好ましい一実施態様において、加熱装置は液体放出装置内に配される ので、効果的な加熱が得られる。 次の好ましい実施態様において、加熱装置は液体放出装置の外に隣接して設け られるので、構成要素の配置が簡単である。 液体を短時間で加熱する簡単な方法は、電気抵抗型加熱装置を用いることであ る。この実施態様は、別の好適な実施態様を構成する。 別の好ましい実施態様において、液体放出装置はコントロール可能であるので 、異なるタイプの液体の気化への対応などの、要件の変更に簡単に適応すること ができる。 本発明の更に別の好ましい実施態様において、液体はポンプ、好ましくはモー タ駆動ポンプにより送り出されるので、安全且つ一定した液体供給が実現できる と共に液体供給を簡単に調整することができる。 本発明の別の好ましい実施態様において、気化された液体の引き出し空気中の 濃度は、光学センサにより検出され、これにより液体供給量の調整を適切に制御 する。 上述した実施態様及び本発明の他の好適な実施態様は、従属クレームに記載さ れる。 本発明の好ましい実施態様及び添付図を参照して、本発明を詳細に説明する。 図面の簡単な説明 図１は、本発明の好ましい実施態様による装置を説明する原理図であり、図1a は図１の線I-Iについての断面図である。 図２−５は、本発明の装置を麻酔システムに使用する際の該装置のいろいろな 接続方法を示す概略図である。 図６−８及び6a−8aは、別の実施態様を図１と同様の方法で示す図である。 好ましい実施態様の詳細な説明 図１に示す装置は、容器２により構成される気化室１を含む。容 器は管状形状に表されているが、他の任意の形状を取ることが可能であることは 理解できよう。気化室１は、矢印Ａで表されるガス送り込みライン（図示せず） に接続された引入れ口３と、矢印Ｂに表されるガス送り出しライン（図示せず） に接続された引出し口４とを有する。 送り出しラインは、この場合は麻酔ガスを送り込む為に、患者の呼吸器官に接続 されるように意図されている。気化室１内には、多孔状の液体放出装置５が配さ れる。多孔体は筒状で、便利なプラスチック素材で形成される。液状の麻酔剤を 送り込む為の送り込みライン６は、液体放出装置５に接続される。 ガスが引入れ口３から気化室１を経て引出し口４まで流れる際に、液体放出装 置５を通過して該装置の小孔部に存在する液体に接する。液体が通過ガスに暴露 されると、蒸発して気化する。送り込みライン６から多孔体の小孔内部により形 成される流路を経て表面部の小孔部へと、常に新しい液体が送り込まれるので、 原則としてプロセスは継続する。これにより、引出しガスＢは一定量の気化麻酔 剤を含む。 送り込みライン６から送り込まれた液体は、直接液体放出装置の小孔部へと導 かれる。この送り込みは能動的であり、貯蔵部を液体放出装置近傍に配し、そこ から毛管作用を介して液体を小孔部へと吸い上げる方法では行われない。これに より、毛管作用による供給から生じる制御の問題や流量の問題が解消される。液 体が小孔部へ直接送り込まれる為、液体は自由液面には触れずに該小孔部のみを 介してガスと接触することになる。 図に示す例では、麻酔液はポンプ７を介して、外部麻酔容器８か ら液体放出装置５に送り込まれる。 別の方法として、液体を自重で送り込めるだけの高さに外部容器８を配置する ことも可能である。この別の実施態様の場合、ポンプ７の代わりに制御弁を設け る。 センサー９は、ガスの流路内の、液体放出装置５の下流側に設置する。センサ ーは、異なる波長でガスの吸光度を検出する光学センサとすることができる。別 の方法として、ガスサンプルを引込む為のホースに接続される開口形状のセンサ ーとすることもできる。センサー９は、信号装置10に接続され、この信号装置は 信号ライン11を介して、ポンプ７を制御する制御装置12に信号を送る。 光学センサを用いる場合、信号装置10は、センサーの読み取りに応じて関連信 号を制御装置12に送る信号変換器である。センサー９がガスサンプラーの場合、 信号装置10は、ガス含有物を分析し、分析に基づいて制御装置12に信号を送る分 析器である。 制御装置12は、マイクロプロセッサ制御装置が好ましいが、電気装置、電子装 置、電気機械装置の何れでもよい。制御装置は、モーターの運転抵抗を変えるだ けで、或は直接ポンプの動作状態を変えることによりポンプ流量を変える。制御 装置12とポンプ７を適宜に一体型とすることも可能である。ポンプはインジェク ターポンプでもよい。 上記の制御装置は、送り出しガスＢ中の麻酔剤濃度に基づいて、液体放出装置 ５に送り込まれる麻酔液の単位時間当たりの量を制御するのに有効である。 接続線51、52を接続した電気抵抗器50は、液体放出装置５と容器２の壁面との 間に配置される。抵抗器50は、液体放出装置内に存 在する液体を加熱する働きをする。 図２〜５に、患者に麻酔ガスを送り込むシステムに使用される本発明の気化装 置のいろいろな接続方法を示す。 図２の実施態様において、ガス送り込みライン13を通って容器２に流れ込むガ スは、ライン15から流入するフレッシュガスとライン14から流入するリサイクル ガスの混合体である。麻酔剤を含むガスは、引き出し側でライン17を通り、Ｙ継 手18を介して、患者につながるライン19へと導かれる。Ｙ継手18のもう一方の支 線は、呼気ガス用ライン16である。 図３に示す連結は、容器２がＹ継手22と患者供給ライン21の間に接続される為 に変更されている。参照番号24は吸気ホースを示し、参照番号25はフレッシュガ スホースを、参照番号26は循環ガスホースを、参照番号23は呼気ガスホースを示 す。 図４の実施態様において、容器２はフレッシュガスホース31内に介在する。図 ４おいて、参照番号32は患者用供給ホースを示し、参照番号33はＹ継手を、参照 番号34は循環ガスホースを、参照番号35は呼気ホースを、参照番号36は吸気ホー スを示す。 図５に示す別の態様において、容器２は呼気ホース41内に介在する。参照番号 42は患者用供給ホースを示し、参照番号44は吸気ホースを、参照番号45はフレッ シュガスホースを、参照番号46は循環ガスホースを示す。この継手の場合、セン サー９は、当然ながら気化装置と信号交信を行うが、気化装置内の別の構成要素 とは独立して設けられる。 図５の実施態様の場合、呼気ホース41内のガスは麻酔剤を大量に含んでいるの で、循環ホース46は麻酔ガスを運ぶ。呼気ホース41 の容器２から下流側の部分と、循環ホース46と吸気ホース44は全て、容器引出し ラインの各部を構成する。 図６−８及び6a−8aに示す気化装置は、液体放出装置５の変更例である。尤も これらの気化装置は、大体において図１、１ａに示す実施態様と同じである。図 ６、6aの実施態様において、放出装置本体５は弓形状を呈し、図７、7aにおいて は流れ方向を横断する方向に延びる形状を呈し、図８、8aにおいては容器２の内 面に合致する為に丸められたブロック様形状を呈する。図に示すように、後の二 つの実施態様において加熱装置50は液体放出装置５内に配される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】平成１１年２月２７日（１９９９．２．２７） 【補正内容】 補正後の請求の範囲 １． ヒト又は動物に麻酔剤等の処置ガスを供給するガス供給装置であって、ガ ス引込み手段（３）とガス引出し手段（４）とを有し、液体を気化室（１）に暴 露して気化させる為の多孔性液体放出装置（５）が内部に配された気化室（１） を具備し、液体放出装置（５）が外部液体源（８）と連通する液体供給装置（６ ，７）に接続され、ガス引出し手段（４）が吸気手段に接続されている蒸発器を 有するガス供給装置において、前記液体放出装置（５）は、液体放出装置（５） 内の小孔のみを介して液体を暴露し、ガス供給装置が液体加熱手段（５０）を具 備することを特徴とするガス供給装置。 ２． 請求項１に記載の装置において、加熱手段（５０）は液体放出装置（５） 内に存在する液体を加熱することを特徴とする。 ３． 請求項２に記載の装置において、加熱手段（５０）は液体放出装置（５） 内に配されることを特徴とする。 ４． 請求項２に記載の装置において、加熱手段（５０）は前記液体放出装置（ ５）の外に隣接して配されることを特徴とする。 ５． 請求項１−４の何れかに記載の装置において、加熱手段（５０）は電気抵 抗器であることを特徴とする。 ６． 請求項１−５の何れかに記載の装置において、液体供給手段 （７）には液量制御手段（１０，１２）が設けられることを特徴とする。 ７． 請求項１−６の何れかに記載の装置において、前記液体供給手段（７）は ポンプ（７）を具備することを特徴とする。 ８． 請求項７に記載の装置において、ポンプ（７）はモーター駆動であること を特徴とする。 ９． 請求項７又は８に記載の装置において、ポンプ（７）は制御可能なポンプ であり、それを以て前記液量制御手段（１０，１２）の構成要素となることを特 徴とする。 １０． 請求項８に記載の装置において、気化された液体の含有量を検出する為 の検出手段（９）を具備し、前記検出手段（９）は前記液体放出装置（５）の下 流側に配置されることを特徴とする。 １１． 請求項１０に記載の装置において、前記検出手段（９）は光学センサー を具備することを特徴とする。 １２． 請求項１０又は１１に記載の装置において、前記液量制御手段（１０． １２）は、前記検出手段（９）に応答して液体の供給を調整することを特徴とす る。 １３． 請求項８−１２の何れかに記載の装置において、前記液量 制御手段（１０，１２）は単位時間当たり、前記液体放出装置（５）において単 位時間当たりに気化される液量以下の液体を送り込むことを特徴とする。 １４． 請求項１−１３の何れかに記載の装置において、前記液体放出装置（５ ）はプラスチック材料から成ることを特徴とする。 １５． 請求項１−１４の何れかに記載の装置において、前記液体放出装置（５ ）は、前記気化室の壁部（２）の内面に当接し、壁部（２）は液体放出装置（５ ）が当接する面に、前記液体供給手段（６，７）と連通する溝（１３）を具備す ることを特徴とする。 １６． 請求項１−１５の何れかに記載の装置において、液体放出装置（５）は 中空の筒状形状を呈することを特徴とする。 １７． ヒト又は動物の呼吸器官の処置に使用する処置ガスを発生する方法であ って、液体を外部液源から液体放出装置に送り込み、そこで液体を流動ガスに暴 露してガスとの接触により気化させた後、気化した液体を呼吸器官の処理のため に準備する方法において、前記液体放出装置はそこまで液体が導かれる小孔部を 含み、液体は前記小孔部のみを介してガスに暴露され、液体は加熱されることを 特徴とするガス発生方法。 １８． 請求項１７に記載の方法において、液体は液体放出装置内にある時に加 熱され、加熱は電気的に行われることを特徴とする。 １９． 請求項１８に記載の方法において、液体の供給が調節されることを特徴 とする。 ２０． 請求項１７−１９の何れかに記載の方法において、液体はモーター駆動 ポンプにより送り込まれることを特徴とする。 ２１． 請求項１７−２０の何れかに記載の方法において、液体がガスと接触し た後に、気化した液体のガス中の含有量が光学センサーにより検出され、単位時 間当たりに送り込まれる液体の量が、この検出した含有量に基づいて制御される ことを特徴とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ヒト又は動物に麻酔剤等の処置ガスを供給するガス供給装置であって、ガ ス引込み手段（３）とガス引出し手段（４）とを有し、液体を気化室（１）に暴 露して気化させる為の多孔性液体放出装置（５）が内部に配された気化室（１） を具備し、液体放出装置（７）が外部液体源（８）と連通する液体供給装置（６ ，７）に接続され、ガス引出し手段（４）が吸気手段に接続されている蒸発器を 有するガス供給装置において、前記液体放出装置（５）は、液体放出装置（５） 内の小孔のみを介して液体を暴露し、ガス供給装置が液体加熱手段を具備するこ とを特徴とするガス供給装置。 ２． 請求項１に記載の装置において、加熱手段（５０）は液体放出装置（５） 内に存在する液体を加熱することを特徴とする。 ３． 請求項２に記載の装置において、加熱手段（５０）は液体放出装置（５） 内に配されることを特徴とする。 ４． 請求項２に記載の装置において、加熱手段（５）は前記液体放出装置（５ ）の外に隣接して配されることを特徴とする。 ５． 請求項１−４の何れかに記載の装置において、加熱手段（５）は電気抵抗 器であることを特徴とする。 ６． 請求項１−５の何れかに記載の装置において、液体供給手段 （７）には液量制御手段（１０，１２）が設けられることを特徴とする。 ７． 請求項１−６の何れかに記載の装置において、前記液体供給手段（７）は ポンプ（７）を具備することを特徴とする。 ８． 請求項７に記載の装置において、ポンプ（７）はモーター駆動であること を特徴とする。 ９． 請求項７又は８に記載の装置において、ポンプ（７）は制御可能なポンプ であり、それを以て前記液量制御手段の構成要素となることを特徴とする。 １０． 請求項８に記載の装置において、気化された液体の含有量を検出する為 の検出手段（９）を具備し、前記検出手段は前記液体放出装置（５）の下流側に 配置されることを特徴とする。 １１． 請求項１０に記載の装置において、前記検出手段（９）は光学センサー を具備することを特徴とする。 １２． 請求項１０又は１１に記載の装置において、前記液量制御手段（１０． １２）は、前記検出手段（９）に応答して液体の供給を調整することを特徴とす る。 １３． 請求項８−１２の何れかに記載の装置において、前記液量 制御手段（１０，１２）は単位時間当たり、前記液体放出装置（５）において単 位時間当たりに気化される液量以下の液体を送り込むことを特徴とする。 １４． 請求項１−１３の何れかに記載の装置において、前記液体放出装置（５ ９）はプラスチック材料から成ることを特徴とする。 １５． 請求項１−１４の何れかに記載の装置において、前記液体放出装置（５ ）は、前記気化室の壁部（２）の内面に当接し、壁部（２）は液体放出装置（５ ）が当接する面に、前記液体供給手段（６，７）と連通する溝（１３）を具備す ることを特徴とする。 １６． 請求項１−１５の何れかに記載の装置において、液体放出装置（１５） は中空の筒状形状を呈することを特徴とするガス供給装置。 １７． ヒト又は動物の呼吸器官に処置ガスを供給する方法であって、液体を外 部液源から液体放出装置に送り込み、そこで液体を流動ガスに暴露してガスとの 接触により気化させた後、気化した液体を前記呼吸器官に送り込む方法において 、前記液体放出装置はそこまで液体が導かれる小孔部を含み、液体は前記小孔部 のみを介してガスに暴露され、液体は加熱されることを特徴とするガス供給方法 。 １８． 請求項１７に記載の方法において、液体は液体放出装置内 にある時に加熱され、加熱は電気的に行われることを特徴とする。 １９． 請求項１８に記載の方法において、液体の供給が調節されることを特徴 とする。 ２０． 請求項１７−１９の何れかに記載の方法において、液体はモーター駆動 ポンプにより送り込まれることを特徴とする。 ２１． 請求項１７−２０の何れかに記載の方法において、液体がガスと接触し た後に、気化した液体のガス中の含有量が光学センサーにより検出され、単位時 間当たりに送り込まれる液体の量が、この検出した含有量に基づいて制御される ことを特徴とする。