JP2003164526A - Anesthetic system - Google Patents
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- JP2003164526A JP2003164526A JP2001370432A JP2001370432A JP2003164526A JP 2003164526 A JP2003164526 A JP 2003164526A JP 2001370432 A JP2001370432 A JP 2001370432A JP 2001370432 A JP2001370432 A JP 2001370432A JP 2003164526 A JP2003164526 A JP 2003164526A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、人または動物に対
して吸入麻酔をかけるための麻酔装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anesthesia device for inhaling anesthesia on a person or an animal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在手術が安全に行われるようになった
のは、麻酔技術の進歩に負うところが大きい。しかし、
ほぼ完成されているように思われがちな麻酔装置は、い
まだ大きな問題を抱えている。現在、わが国の麻酔方法
は、半閉鎖麻酔（高流量麻酔）が主流であって、麻酔ガ
ス供給手段である麻酔器本体から麻酔循環回路に供給さ
れる毎分５〜８リットルの新鮮麻酔ガスは、そのほとん
どが患者に摂取されることなく、麻酔循環回路の外部に
捨てられていた。近年は、この捨てられた麻酔ガスを手
術室から排除するのを目的とした吸引システムが普及し
ているので、手術室において手術スタッフが麻酔ガスを
吸ってしまうという危険性はなくなったが、吸引された
余剰麻酔ガスは大気中に排出されるので、麻酔ガスとし
て含まれている笑気ガスや、フロン系の麻酔ガス（ハロ
タン、イソフルラン等）がオゾン層を破壊したり、地球
温暖化の原因になるという新しい問題が指摘されてい
る。この問題を緩和する有力な方法として、麻酔器本体
から供給される新鮮ガスの流量を、毎分２リットル以下
に下げる、いわゆる低流量麻酔が紹介されている。しか
しながら、従来の麻酔装置において、この低流量麻酔を
採用しようとしても、新鮮ガスの成分と麻酔循環回路内
の成分とに差が生じ、患者に適切な換気条件と麻酔深度
の維持を図るための操作が、半閉鎖麻酔を行う場合に比
べて非常に煩雑となり、実際には採用できにくいという
事情があった。2. Description of the Related Art It is largely due to the progress of anesthesia that the surgery can be performed safely. But,
Anesthesia devices that tend to seem nearly complete still have major problems. Currently, the main anesthesia method in Japan is semi-closed anesthesia (high flow anesthesia), and 5 to 8 liters / minute of fresh anesthetic gas supplied from the anesthesia machine main body, which is an anesthesia gas supply means, to the anesthesia circulation circuit is used. , Most of it was abandoned outside the anesthetic circulation circuit without being ingested by the patient. In recent years, since a suction system for the purpose of eliminating this discarded anesthetic gas from the operating room has become widespread, there is no longer a risk that the surgical staff will inhale the anesthetic gas in the operating room. Since the surplus anesthetic gas generated is discharged into the atmosphere, laughing gas contained as anesthetic gas and CFC-based anesthetic gas (halothane, isoflurane, etc.) destroys the ozone layer and causes global warming. A new problem has been pointed out. As a promising method for alleviating this problem, so-called low flow anesthesia has been introduced in which the flow rate of fresh gas supplied from the anesthesia machine main body is reduced to 2 liters per minute or less. However, in the conventional anesthesia device, even if it is attempted to adopt this low flow anesthesia, a difference occurs between the components of fresh gas and the components in the anesthesia circulation circuit, and in order to maintain appropriate ventilation conditions and anesthesia depth for the patient. The operation is very complicated as compared with the case of performing semi-closed anesthesia, and there is a situation that it is difficult to actually adopt.
【０００３】前述した従来の麻酔装置における問題を解
決するためのものとして、例えば特開平７−１５５３８
０号公報には、麻酔薬、笑気ガス、酸素等により新鮮ガ
スを調合する調合部と、調合された新鮮ガスを患者に供
給する循環回路と、該循環回路の余剰ガスを排出する排
出部とを備える麻酔装置において、排出部に連設され、
任意に設定したガス量を循環回路外へ強制的に排出する
排出ポンプと、循環回路内の麻酔薬の濃度、酸素の濃度
及びガス容量を検出して調合部を制御する電子制御装置
とを備える麻酔装置が開示されている。同公報には、調
合部における新鮮ガスの混合比の制御及び供給量の制御
が、自動制御装置によって迅速正確に行うことができ、
且つ低流量麻酔が可能となることが記載されている。As a means for solving the above-mentioned problems in the conventional anesthesia apparatus, for example, JP-A-7-15538.
No. 0, gazette discloses a blending unit that blends fresh gas with an anesthetic, laughing gas, oxygen, etc., a circulation circuit that supplies the blended fresh gas to a patient, and a discharge unit that discharges excess gas in the circulation circuit. In an anesthesia device comprising and, connected to the discharge section,
Equipped with a discharge pump that forcibly discharges the arbitrarily set amount of gas to the outside of the circulation circuit, and an electronic control device that detects the concentration of the anesthetic, the concentration of oxygen, and the gas volume in the circulation circuit to control the blending unit. An anesthesia device is disclosed. In this publication, the control of the mixing ratio of fresh gas and the control of the supply amount in the blending section can be performed quickly and accurately by an automatic control device,
It is described that low flow anesthesia is possible.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１５５３８０号公報に記載された麻酔装置には、次
のような問題があった。すなわち、設定したガス量を麻
酔循環回路外へ強制的に排出するために排出ポンプを使
用しているので、供給新鮮ガス流量に比べて排出ガス量
が過剰になった場合、麻酔循環回路内が陰圧になってし
まう危険性がある。また、麻酔循環回路内にあるリザー
ブバッグが膨らみ切ったことを位置センサで検出するよ
うになっているが、この方法では、リザーブバッグの位
置を連続的にモニターしているわけではないので、麻酔
循環回路中のガスボリュームがどの程度不足しているか
をモニターすることができない。さらに、気体は圧縮性
であるため、排出ポンプの流量を正確に規定することは
困難であり、精度の高い制御を行うことができない。However, the anesthesia apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-155380 has the following problems. That is, since the discharge pump is used to forcibly discharge the set amount of gas to the outside of the anesthesia circulation circuit, if the amount of exhaust gas becomes excessive compared to the supply fresh gas flow rate, the inside of the anesthesia circulation circuit will be There is a risk of negative pressure. In addition, the position sensor detects that the reserve bag in the anesthesia circulation circuit is fully inflated.However, this method does not continuously monitor the position of the reserve bag. It is not possible to monitor how low the gas volume in the circulation circuit is. Further, since the gas is compressible, it is difficult to accurately specify the flow rate of the exhaust pump, and highly accurate control cannot be performed.
【０００５】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、より安全性に優れた麻酔装置の提供を目的としてい
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an anesthesia apparatus having higher safety.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、酸素ガスと、笑気ガスと空気の少なくと
も一方と、揮発性麻酔薬とを混合し新鮮ガスとして供給
する麻酔器本体と、該麻酔器本体から供給される新鮮ガ
スを、患者の呼気から炭酸ガスを吸収除去した後の循環
気に混入し、該循環気と前記新鮮ガスとを混合し吸気と
して患者に送る麻酔循環回路と、該麻酔循環回路の余剰
ガスを排出する余剰ガス排出流路とを備え、該麻酔循環
回路から麻酔ガスを含んだ吸気を患者に送り該患者に麻
酔を施す麻酔装置において、前記新鮮ガス流量を制御す
る新鮮ガス流量コントローラと、前記余剰ガスの排出流
量を検出する余剰ガス排出流量センサと、呼吸または換
気に伴う該麻酔循環回路の容積変化を一時的に吸収する
ためのリザバー部と該リザバー部の動きを検出する手段
を備えた該リザバー部を収容する容器との少なくとも一
方と、余剰ガス排出流量が設定値になるように新鮮ガス
流量を調整する排出ガス流量ターゲット制御または患者
の呼気終末時にリザバー部が所定位置に維持されるよう
に新鮮ガス流量を調整するリザバーレベル維持ターゲッ
ト制御の少なくとも一方の制御を行う制御部とが設けら
れたことを特徴とする麻酔装置を提供する。In order to achieve the above object, the present invention provides an anesthesia machine in which oxygen gas, at least one of laughing gas and air, and a volatile anesthetic are mixed and supplied as fresh gas. Anesthesia that mixes the main body and the fresh gas supplied from the main body of the anesthesia machine into the circulation air after absorbing and removing carbon dioxide from the patient's exhalation, and mixes the circulation air with the fresh gas to inhale to the patient An anesthesia device comprising a circulation circuit and a surplus gas discharge flow path for discharging surplus gas from the anesthesia circulation circuit, wherein anesthesia gas containing anesthesia gas is sent from the anesthesia circulation circuit to a patient to anesthetize the patient. A fresh gas flow rate controller for controlling a gas flow rate, a surplus gas discharge flow rate sensor for detecting a discharge flow rate of the surplus gas, and a reservoir section for temporarily absorbing a volume change of the anesthesia circulation circuit due to breathing or ventilation. At least one of a container for accommodating the reservoir portion provided with means for detecting the movement of the reservoir portion and an exhaust gas flow rate target control for adjusting the fresh gas flow rate so that the surplus gas exhaust flow rate becomes a set value or a patient's (EN) Provided is an anesthesia device, which is provided with a control unit that controls at least one of reservoir level maintaining target control that adjusts a fresh gas flow rate so that the reservoir unit is maintained at a predetermined position at the end of expiration.
【０００７】本発明に係る麻酔装置において、前記容器
がベローインチャンバーであり、前記リザバー部が該ベ
ローインチャンバー内に収容されたベローズである構成
としてよい。また、前記リザバーの動きを検出する手段
は、リザバー内外の差圧を検出する差圧センサとしてよ
い。さらに、前記新鮮ガス流量コントローラは、マスフ
ローコントローラとしてよい。また、前記制御部は、以
下のモード１〜４：
モード１；手動新鮮ガス流量制御
モード２；排出ガス流量ターゲット制御
モード３；リザバーレベル維持ターゲット制御
モード４；排出ガス流量ターゲット制御＋リザバーレベ
ル維持ターゲット制御
の各制御を切り換え可能に実行する機能を有することが
好ましい。また、前記制御部は、新鮮ガス流量設定が少
ない低流量麻酔時において、揮発性麻酔薬濃度の設定値
を下げる時、麻酔循環回路内濃度の低下が遅れ、麻酔か
らの覚醒が遅れることを防ぐため、揮発性麻酔薬現在濃
度と設定ターゲット濃度の差が大きいとき、その絶対値
の大きさに依存する付加流量を新鮮ガス流量に加え、揮
発性麻酔薬濃度設定変更時の麻酔循環回路内濃度の追随
速度を高めるように制御する機能を有することが好まし
い。さらに、前記制御部は、笑気ガスを併用している麻
酔の際に揮発性麻酔薬濃度を設定ターゲット濃度まで下
げる目的で前記流量付加を行う場合、新鮮ガス中の笑気
ガス供給量を減じて、笑気ガスＭＡＣ＋揮発性麻酔薬Ｍ
ＡＣの合計のＭＡＣ値を設定ターゲット濃度のＭＡＣ値
に近づけるように制御する機能を有することが好まし
い。In the anesthesia apparatus according to the present invention, the container may be a bellows chamber and the reservoir section may be a bellows housed in the bellows chamber. Further, the means for detecting the movement of the reservoir may be a differential pressure sensor for detecting a differential pressure inside and outside the reservoir. Further, the fresh gas flow controller may be a mass flow controller. Further, the control unit has the following modes 1 to 4: Mode 1; Manual fresh gas flow rate control mode 2; Exhaust gas flow rate target control mode 3; Reservoir level maintenance target control mode 4; Exhaust gas flow rate target control + reservoir level maintenance It is preferable to have a function of executing each control of the target control in a switchable manner. Further, the control unit prevents a delay in concentration in the anesthetic circulation circuit and a delay in awakening from anesthesia when lowering the set value of the concentration of the volatile anesthetic during low flow anesthesia with a small fresh gas flow rate setting. Therefore, when the difference between the current concentration of the volatile anesthetic and the set target concentration is large, an additional flow rate that depends on the magnitude of the absolute value is added to the fresh gas flow rate, and the anesthetic circulation circuit concentration when changing the volatile anesthetic concentration setting is changed. It is preferable to have a function of controlling so as to increase the following speed of. Further, the control unit reduces the laughing gas supply amount in the fresh gas when the flow rate is added in order to reduce the concentration of the volatile anesthetic to the set target concentration during anesthesia in which laughing gas is also used. , Laughing gas MAC + volatile anesthetic M
It is preferable to have a function of controlling the total MAC value of AC to approach the MAC value of the set target concentration.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態を示
す麻酔装置全体の構成図である。この図に示すように、
麻酔装置１は、酸素ガス（Ｏ2）と、笑気ガス（Ｎ2Ｏ）
と空気の少なくとも一方と、気化器２６において揮発性
麻酔薬を気化したものを混合し新鮮ガスとして供給する
麻酔器本体２と、該麻酔器本体２から供給される上記新
鮮ガスを、患者Ａの呼気から炭酸ガスを吸収除去した後
の循環気に混入し、該混入気と前記新鮮ガスとを混合し
たものを吸気として患者Ａに送る麻酔循環回路３と、該
麻酔循環回路３からの余剰ガスを排出する余剰ガス排出
流路４とを備えている。またこの麻酔装置１には、麻酔
循環回路３内に設けられ、呼吸または換気に伴う該麻酔
循環回路の容積変化を一時的に吸収するためのリザバー
部と該リザバー部の動きを検出する手段を備えた該リザ
バー部を収容する容器の好適な例示としてのベローイン
チャンバー６と、そのチャンバー６ｂ内にガスを出し入
れする人工呼吸器５と、麻酔器本体２に酸素ガス
（Ｏ2）、笑気ガス（Ｎ2Ｏ）または空気を供給するため
の供給設備またはボンベとが接続されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of the entire anesthesia device showing an embodiment of the present invention. As shown in this figure,
The anesthesia apparatus 1 uses oxygen gas (O 2 ) and laughing gas (N 2 O).
Anesthesia device main body 2 which supplies a mixture of at least one of air and air, and a gasified volatile anesthetic in the vaporizer 26 as a fresh gas, and the fresh gas supplied from the anesthesia device main body 2 to the patient A. Anesthesia circulation circuit 3 that mixes in the circulation air after absorbing and removing carbon dioxide from the exhaled air and sends the mixture of the mixture air and the fresh gas to the patient A as inhalation, and excess gas from the anesthesia circulation circuit 3. And a surplus gas discharge flow path 4 for discharging. Further, the anesthesia apparatus 1 is provided in the anesthesia circulation circuit 3 with a reservoir portion for temporarily absorbing a volume change of the anesthesia circulation circuit associated with breathing or ventilation, and a means for detecting the movement of the reservoir portion. A bellows chamber 6 as a preferred example of a container for accommodating the reservoir portion provided, a ventilator 5 for putting gas into and out of the chamber 6b, an oxygen gas (O 2 ) in the anesthesia machine main body 2, laughing gas A supply facility or a cylinder for supplying gas (N 2 O) or air is connected.
【０００９】麻酔器本体２は、新鮮ガス流量をコントロ
ールするために、酸素ガス（Ｏ2）供給用のマスフロー
コントローラ１３と、笑気ガス（Ｎ2Ｏ）供給用のマス
フローコントローラ１４と、空気供給用のマスフローコ
ントローラ１５と、これらの各マスフローコントローラ
１３〜１５（新鮮ガス流量コントローラ）からのガスを
導入、混合しつつ、揮発性麻酔薬、例えばハロタン、エ
ンフルラン、イソフルラン、セボフルラン、デスフルラ
ン等を揮発、混入する気化器２６と、該気化器２６を経
ずに酸素ガスを麻酔循環回路３に供給可能に設けられた
Ｏ2フラッシュ弁２７とを備えて構成されている。これ
らのマスフローコントローラ１３〜１５による各ガスの
流量制御は、後述する制御部７によって制御可能になっ
ている。酸素ガス（Ｏ2）供給用のマスフローコントロ
ーラ１３には、逆止弁２１を介して既設のＯ2供給配管
から酸素ガス（Ｏ2）を利用する場合、または逆止弁２
２と減圧弁１７を介してＯ2ボンベから酸素ガス（Ｏ2）
を利用する場合のそれぞれに対応する供給配管が、減圧
弁１６を介して接続されている。また笑気ガス（Ｎ
2Ｏ）供給用のマスフローコントローラ１４には、逆止
弁２３を介して既設のＮ2Ｏ供給配管から笑気ガス（Ｎ2
Ｏ）を利用する場合、または逆止弁２４と減圧弁１９を
介してＮ2Ｏボンベから笑気ガス（Ｎ2Ｏ）を利用する場
合のそれぞれに対応する供給配管が、減圧弁１８を介し
て接続されている。さらに空気供給用のマスフローコン
トローラ１５には、減圧弁２０と逆止弁２５を介して既
設の空気供給配管から空気を導入する供給配管が接続さ
れている。The anesthesia machine body 2 has a mass flow controller 13 for supplying oxygen gas (O 2 ), a mass flow controller 14 for supplying laughing gas (N 2 O), and an air supply in order to control the flow rate of fresh gas. While introducing and mixing the gas from the mass flow controller 15 for use with each of these mass flow controllers 13 to 15 (fresh gas flow rate controller), volatile anesthetics such as halothane, enflurane, isoflurane, sevoflurane, and desflurane are volatilized. It comprises a vaporizer 26 to be mixed, and an O 2 flush valve 27 provided so that oxygen gas can be supplied to the anesthesia circulation circuit 3 without passing through the vaporizer 26. The flow rate control of each gas by these mass flow controllers 13 to 15 can be controlled by the control unit 7 described later. The oxygen (O 2) gas mass flow controller 13 for supplying, if via the check valve 21 utilizes oxygen gas (O 2) from the existing O 2 supply pipe, or check valve 2
Oxygen gas (O 2 ) from the O 2 cylinder through 2 and the pressure reducing valve 17.
The supply pipes corresponding to each of the above cases are connected via the pressure reducing valve 16. Also laughing gas (N
The mass flow controller 14 for supplying 2 O) is supplied with laughing gas (N 2 O) from the existing N 2 O supply pipe via the check valve 23.
O) is used, or when the laughing gas (N 2 O) is used from the N 2 O cylinder through the check valve 24 and the pressure reducing valve 19, the corresponding supply pipes are connected via the pressure reducing valve 18. Connected. Furthermore, the mass flow controller 15 for air supply is connected to a supply pipe for introducing air from an existing air supply pipe via a pressure reducing valve 20 and a check valve 25.
【００１０】麻酔循環回路３は、患者への吸気を通す吸
気弁１０と、患者からの呼気を通す呼気弁１１と、患者
からの呼気を通して該呼気中の炭酸ガスを吸収し、その
ガスを前記吸気弁１０側に送るように設けられた炭酸ガ
ス吸収キャニスター１２と、前記麻酔器本体２から送ら
れる新鮮ガスを、吸気時には呼吸バッグに導入し、呼気
時には麻酔循環回路３に導入するための新鮮ガス開閉弁
２８と、内部のガスを吸気弁１０を介して患者の呼吸気
が流通する流路に送る上下に伸縮可能なベローズ６ａを
チャンバー６ｂ内に配し、該チャンバー６ｂ内に人工呼
吸器５からガスを供給することでベローズ６ａを収縮せ
しめ、ベローズ６ａ内のガスを前記流路に送るベローイ
ンチャンバー６と、麻酔装置１の運転状態を、人工呼吸
器５を用いる自動運転または呼吸バッグ３３を用いる手
動運転に切り換えるための切換弁２９と、麻酔循環回路
３から余剰ガス排出流路４に向かう流路に設けられたＡ
ＰＬ弁３０とポップオフ弁３１と、該ポップオフ弁３１
の上流と下流にそれぞれ接続され、前記ベローインチャ
ンバー６のベローズ６ａ内外の差圧を測定する差圧セン
サ８と、麻酔装置１の運転状態を制御する制御部７とを
備えて構成されている。マスフローコントローラ１３〜
１５によるガス流量、気化器２６による麻酔薬濃度、新
鮮ガス開閉弁２８及び切換弁２９のガス流路切り換え
は、制御部７によって制御可能になっている。The anesthesia circulation circuit 3 absorbs the carbon dioxide gas in the exhaled breath through the inhalation valve 10 that allows the inhalation to the patient, the exhalation valve 11 that allows the exhalation from the patient, and the exhaled breath from the patient to absorb the gas. A carbon dioxide absorption canister 12 provided so as to be sent to the intake valve 10 side and a fresh gas sent from the anesthesia machine body 2 are introduced into the breathing bag at the time of inspiration and freshly introduced to the anesthesia circulation circuit 3 at the time of exhalation. A gas on-off valve 28 and a bellows 6a that can be expanded and contracted up and down for sending the gas inside through the inhalation valve 10 to the flow path of the respiratory air of the patient are arranged in the chamber 6b, and the ventilator is provided in the chamber 6b. 5, the bellows 6a is contracted by supplying gas, and the bellows-in chamber 6 that sends the gas in the bellows 6a to the flow path and the operation state of the anesthesia apparatus 1 are automatically changed by using the ventilator 5. A switching valve 29 for switching to the manual operation using a rolling or breathing bag 33, provided from the anesthesia circulation circuit 3 in the flow path toward the surplus gas discharge channel 4 A
PL valve 30, pop-off valve 31, and the pop-off valve 31
Of the bellows-in chamber 6 and a differential pressure sensor 8 for measuring the differential pressure inside and outside the bellows 6a of the bellows-in chamber 6, and a control unit 7 for controlling the operating state of the anesthesia apparatus 1. . Mass flow controller 13 ~
The control unit 7 can control the gas flow rate by 15, the anesthetic agent concentration by the vaporizer 26, and the switching of the gas flow paths of the fresh gas on-off valve 28 and the switching valve 29.
【００１１】余剰ガス排出流路４は、麻酔循環回路３の
ポップオフ弁３１に接続された余剰ガス排出弁３２と、
該余剰ガス排出弁３２から排出される余剰ガスの流量を
測定するフローセンサ９とを備えて構成されている。余
剰ガス排出弁３２の開閉は制御部７によって制御可能に
なっている。またフローセンサ９によって測定された余
剰ガス流量データは、制御部７に入力されるようになっ
ている。またフローセンサ９を通して排出されたガス
は、吸引源によって吸引された後、そのまま大気に放出
されるか、あるいは必要に応じて麻酔薬や笑気ガス等を
分解および／または吸着して放出される。The surplus gas discharge passage 4 includes a surplus gas discharge valve 32 connected to the pop-off valve 31 of the anesthesia circulation circuit 3,
And a flow sensor 9 for measuring the flow rate of the surplus gas discharged from the surplus gas discharge valve 32. The opening and closing of the surplus gas discharge valve 32 can be controlled by the control unit 7. The surplus gas flow rate data measured by the flow sensor 9 is input to the control unit 7. The gas discharged through the flow sensor 9 is sucked by a suction source and then released into the atmosphere as it is, or if necessary, decomposed and / or adsorbed an anesthetic or laughing gas and then released. .
【００１２】ベローインチャンバー６は、透明なチャン
バー６ｂ内にベローズ６ａを配したものであり、リザバ
ーとしてのベローズ６ａ内部のガスは切替弁２９を介し
て新鮮ガス開閉弁２８と吸気弁１０を結ぶ流路に接続さ
れている。またチャンバー６ｂ内には、人工呼吸器５か
ら送られるガスが流入するようになっている。また、こ
のチャンバー６ｂ内はポップオフ弁３１に接続されてい
る。さらに、このベローインチャンバー６には、ベロー
ズ６ａの上方への伸び（膨らみ）を規制する手動ストッ
パー６ｃが設けられている。この手動ストッパー６ｃ
は、上昇してくるベローズ６ａに当接してそれ以上の上
昇を抑える板状のストッパーを備えている。ベローズ６
ａは、その内部の圧力とチャンバー６ｂ内の圧力との差
圧に応じて、極めて敏感に伸縮動作が可能な構造になっ
ている。従って、透明なチャンバー６ｂを通して内部の
ベローズ６ｂの伸縮度合を見れば、患者Ａの呼吸状態や
麻酔循環回路中のガスボリュームが適正であるかどうか
を容易に確認することができる。The bellows chamber 6 has a bellows 6a arranged in a transparent chamber 6b, and the gas inside the bellows 6a as a reservoir connects a fresh gas on-off valve 28 and an intake valve 10 via a switching valve 29. It is connected to the flow path. Further, the gas sent from the artificial respirator 5 flows into the chamber 6b. The inside of the chamber 6b is connected to the pop-off valve 31. Further, the bellow-in chamber 6 is provided with a manual stopper 6c for restricting upward expansion (bulging) of the bellows 6a. This manual stopper 6c
Is provided with a plate-shaped stopper that comes into contact with the rising bellows 6a and suppresses further rising. Bellows 6
The structure a is capable of expanding and contracting extremely sensitively according to the pressure difference between the internal pressure and the internal pressure of the chamber 6b. Therefore, by observing the expansion and contraction degree of the bellows 6b inside through the transparent chamber 6b, it is possible to easily confirm whether the breathing state of the patient A or the gas volume in the anesthesia circulation circuit is appropriate.
【００１３】なお、ベローインチャンバー６には、ベロ
ーズ６ａの位置を測定して制御部７にデータを送る各種
の図示しない位置センサ等を取り付けることもできる。
位置センサとしては、光学式位置センサや磁歪式変位セ
ンサ、あるいはワイヤー式リニアエンコーダー等が使用
できる。また、実際のベローズ６ａは、チャンバー６ｂ
下部に固定されているが、ガスの流れを分かりやすくす
るため、図１において、チャンバー６ｂ下部から離して
表記している。The bellow-in chamber 6 may be equipped with various position sensors (not shown) for measuring the position of the bellows 6a and sending the data to the controller 7.
As the position sensor, an optical position sensor, a magnetostrictive displacement sensor, a wire type linear encoder, or the like can be used. Also, the actual bellows 6a is the chamber 6b.
Although it is fixed to the lower part, in order to make the gas flow easier to understand, it is shown as separated from the lower part of the chamber 6b in FIG.
【００１４】前記吸気弁１０は、麻酔循環回路から患者
Ａへのガス（吸気）の流れは許容するものの、その逆の
流れは規制するように作動する。前記呼気弁１１は、患
者Ａからの呼気を炭酸ガス吸収キャニスター１２に通す
流れは許容するものの、その逆の流れは規制するように
作動する。患者Ａの呼吸気が流通する流路は、同軸状の
二重管構造のものを使用しても良い。The inhalation valve 10 operates so as to allow the flow of gas (inspiration) from the anesthesia circulation circuit to the patient A, but to restrict the opposite flow. The exhalation valve 11 operates so as to allow exhaled air from the patient A to flow through the carbon dioxide gas absorption canister 12, but restrict the opposite flow. The flow path through which the respiratory air of the patient A flows may have a coaxial double tube structure.
【００１５】前記炭酸ガス吸収キャニスター１２は、患
者Ａの呼気から炭酸ガスを吸収除去し、その炭酸ガスを
含まない再生呼気を循環使用するためのものである。炭
酸ガス吸収キャニスター１２の内部には、ソーダライム
などの炭酸ガス吸収剤が充填されている。なお、低流量
麻酔の場合には、炭酸ガス吸収量が多くなるので、容量
の大きなものが利用される。The carbon dioxide gas absorption canister 12 is for absorbing and removing carbon dioxide gas from the exhaled air of the patient A, and recirculating the regenerated exhaled air that does not contain the carbon dioxide gas. The inside of the carbon dioxide absorption canister 12 is filled with a carbon dioxide absorbent such as soda lime. In the case of low-flow anesthesia, since the absorption amount of carbon dioxide gas is large, a large capacity is used.
【００１６】人工呼吸器５は、容量を制御対象とした容
量リミット式と、圧力を制御対象とした圧力リミット式
の何れも選択可能である。呼吸バッグ３３は患者Ａへ手
動で吸気を送り込むための圧縮可能な袋状のものであ
り、人工呼吸器使用中には、吸気時に新鮮ガスを一時的
に貯留しておくリザバーの役目もする。この呼吸バッグ
３３は患者Ａへ送る吸気の供給量に応じて種々の大きさ
のものが用意されていて適宜交換可能となっている。The ventilator 5 can be selected from a volume limit type in which the volume is controlled and a pressure limit type in which the pressure is controlled. The breathing bag 33 is in the form of a compressible bag for manually feeding inhalation to the patient A, and also serves as a reservoir for temporarily storing fresh gas during inhalation while using the artificial respirator. The breathing bag 33 is prepared in various sizes according to the supply amount of inhalation sent to the patient A, and can be exchanged as appropriate.
【００１７】差圧センサ８は、ベローインチャンバー６
のベローズ６ａの内外圧力差を測定できればよく、周知
の圧力センサを、好ましくは微小圧力差を鋭敏に検出可
能な好感度センサを用いることができる。また差圧セン
サ８の配設位置は、図１の例示に限定されることなく、
ベローインチャンバー６のベローズ６ａの内外圧力差を
測定できれば他部でもよい。またフローセンサ９は、余
剰排出ガスの量を測定できればよく、差圧式流量センサ
や熱線式流量センサ等周知の各種のタイプのセンサを使
用可能である。図１の例示において、フローセンサ９
は、余剰ガス排出弁３２と吸引源の間に位置している
が、ポップオフ弁３１を通って排出されるガスが流れる
流路であればどこでもよく、ポップオフ弁３１の手前又
はポップオフ弁３１と余剰ガス排出弁３２の間に配置す
ることもできる。The differential pressure sensor 8 comprises a bellows chamber 6
It suffices that the pressure difference between the inside and outside of the bellows 6a can be measured, and a well-known pressure sensor, preferably a sensitive sensor capable of sensitively detecting a minute pressure difference can be used. Further, the disposition position of the differential pressure sensor 8 is not limited to the example shown in FIG.
Other parts may be used as long as the pressure difference between the inside and outside of the bellows 6a of the bellow-in chamber 6 can be measured. The flow sensor 9 is only required to be able to measure the amount of excess exhaust gas, and various known types of sensors such as a differential pressure type flow rate sensor and a hot wire type flow rate sensor can be used. In the example of FIG. 1, the flow sensor 9
Is located between the surplus gas discharge valve 32 and the suction source, but may be in any flow path through which the gas discharged through the pop-off valve 31 flows, such as before the pop-off valve 31 or the pop-off valve 31 and the surplus gas. It can also be arranged between the gas exhaust valves 32.
【００１８】前記制御部７は、マイクロプロセッサ、Ｃ
ＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理手段と記憶部とを少なくとも
有しており、以下の制御（Ａ）と（Ｂ）：（Ａ）フロー
センサ９により測定された排出ガス流量が設定値になる
ように、麻酔器本体２から麻酔循環回路３に送られる新
鮮ガス流量を調整する排出ガス流量ターゲット制御、
（Ｂ）差圧センサ８により測定された内外差圧ΔＰをも
とにベローズ６ａ位置を判断し、患者Ａの呼気終末時に
ベローズ６ａが所定位置、例えば最高位置またはそれに
近い任意に設定した位置に維持されるように麻酔器本体
２から麻酔循環回路３に送られる新鮮ガス流量を調整す
るリザバーレベル維持ターゲット制御（以下、ベローズ
レベル維持ターゲット制御という）、との少なくとも一
方の制御を行うことができるようになっている。The control unit 7 is a microprocessor, C
It has at least arithmetic processing means such as PU and MPU and a storage unit, and controls the following (A) and (B): (A) so that the exhaust gas flow rate measured by the flow sensor 9 becomes a set value. , Exhaust gas flow rate target control for adjusting the flow rate of fresh gas sent from the anesthesia machine body 2 to the anesthesia circulation circuit 3,
(B) The position of the bellows 6a is determined based on the internal / external differential pressure ΔP measured by the differential pressure sensor 8, and the bellows 6a is set to a predetermined position, for example, the highest position or an arbitrarily set position close to it, at the end of expiration of the patient A. At least one of control with a reservoir level maintenance target control (hereinafter referred to as bellows level maintenance target control) for adjusting the flow rate of fresh gas sent from the anesthesia machine main body 2 to the anesthesia circulation circuit 3 so as to be maintained can be performed. It is like this.
【００１９】次に、本発明の麻酔装置におけるガス流量
制御の原理を、図２〜図６を参照して説明する。図２に
示す通り、麻酔循環回路３におけるガスの出納は次の通
りである。
［入ってくるガス］
Ｖｄｅｌ・・・新鮮ガス流量
［出て行くガス］
Ｖｐｏｐ・・・余剰ガス排出量
Ｖｌｅａｋ・・・リーク量
Ｖｕｐｔａｋｅ・・・体内摂取量
Ｖａｂｓｏｒ・・・回路内吸収量（炭酸ガス吸収剤（ソ
ーダライム等）による炭酸ガス吸収を含む）
Ｖｓａｍｐ・・・ガスモニターサンプリング量。Next, the principle of gas flow rate control in the anesthesia apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the balance of gas flow in the anesthesia circulation circuit 3 is as follows. [Incoming gas] Vdel ... Fresh gas flow rate [Outgoing gas] Vpop ... Excessive gas discharge amount Vleak ... Leakage amount Vuptake ... Intake amount Vabsor ... Absorption in circuit (carbonic acid) Including carbon dioxide absorption by gas absorbent (soda lime, etc.) Vsamp: Gas monitor sampling amount.
【００２０】麻酔循環回路３内のガス出納が釣り合って
いる場合は、
Ｖｄｅｌ＝Ｖｐｏｐ＋Ｖｌｅａｋ＋Ｖｕｐｔａｋｅ＋Ｖ
ａｂｓｏｒ＋Ｖｓａｍｐ
が成り立つ。本発明においては、麻酔循環回路内にベロ
ーインチャンバーが設けられているので、ベローズのレ
ベル変化により出納バランスを検知することができる。When gas balance in the anesthesia circulation circuit 3 is balanced, Vdel = Vpop + Vleak + Vuptake + V
Absor + Vsamp holds. In the present invention, since the bellow-in chamber is provided in the anesthesia circulation circuit, the balance of balance can be detected by the level change of the bellows.
【００２１】時間あたりのベローズ容積変化率をＶｌｅ
ｖｅｌとすると、
Ｖｄｅｌ＝Ｖｐｏｐ＋Ｖｌｅａｋ＋Ｖｕｐｔａｋｅ＋Ｖ
ａｂｓｏｒ＋Ｖｓａｍｐ＋Ｖｌｅｖｅｌ
となり、Ｖｐｏｐは次のように表される。
Ｖｐｏｐ＝Ｖｄｅｌ−Ｖｌｅａｋ−Ｖｕｐｔａｋｅ−Ｖ
ａｂｓｏｒ−Ｖｓａｍｐ−ＶｌｅｖｅｌThe rate of change in bellows volume per time is calculated as Vle.
If it is vel, Vdel = Vpop + Vleak + Vuptake + V
Absor + Vsamp + Vlevel, and Vpop is expressed as follows. Vpop = Vdel-Vleak-Vuptake-V
absor-Vsamp-Vlevel
【００２２】ここでＶｌｅａｋ、Ｖｕｐｔａｋｅ、Ｖａ
ｂｓｏｒおよびＶｓａｍｐは、短時間では定数と考えら
れるので、
Ｖｐｏｐ＝Ｖｄｅｌ−Ｖｌｅｖｅｌ−Ｃ（定数）
となり、Ｖｐｏｐを希望する値に設定すると、Ｖｌｅｖ
ｅｌを測定することによりＶｄｅｌを制御することがで
きる。Here, Vleak, Vuptake, Va
Since bsor and Vsamp are considered to be constants in a short time, Vpop = Vdel-Vlevel-C (constant), and when Vpop is set to a desired value, Vlev
Vdel can be controlled by measuring el.
【００２３】Ｖｌｅｖｅｌは超音波位置センサ等により
検出できるが、センサが高価であるとともに、該センサ
の配置のためにベローインチャンバーが大型化してしま
うという欠点がある。本発明者らは鋭意研究の結果、ベ
ローズ６ａ内外の圧力差を測定することにより、Ｖｌｅ
ｖｅｌを知ることができることを発見した。すなわちベ
ローインチャンバー６において、図４に示すように、ベ
ローズ６ａ内の圧力をＰｉとし、ベローズ６ａの外側、
すなわちチャンバー６ｂ内圧をＰｏとすると、ベローズ
内外圧力差ΔＰ＝Ｐｉ−Ｐｏは、各呼吸サイクル毎に図
３に示すような変化を示す。Vlevel can be detected by an ultrasonic position sensor or the like, but it has the drawback that the sensor is expensive and the bellow-in chamber becomes large due to the placement of the sensor. As a result of earnest research, the present inventors measured Vle by measuring the pressure difference between the inside and outside of the bellows 6a.
I found that I can know vel. That is, in the bellow-in chamber 6, as shown in FIG. 4, the pressure inside the bellows 6a is set to Pi, the outside of the bellows 6a,
That is, when the chamber 6b internal pressure is Po, the bellows internal / external pressure difference ΔP = Pi-Po shows a change as shown in FIG. 3 for each respiratory cycle.
【００２４】図３において、Ａ点は呼気終末時における
ΔＰである。ここから吸気が始まり、チャンバー内が加
圧されＰｏが上昇するので、ΔＰは減少し、ベローズ６
ａは下降する。吸気終末時にはＢ点になり、ここで呼気
相に切り替わると、チャンバー内圧Ｐｏが一気に下がる
のでΔＰは増加し、ベローズは上昇してＣ点でそのとき
の最高位置に達して安定するとΔＰは徐々に減少し、呼
気終末時にはＤ点に達する。Ｄ点の値は、前回のＡ点と
ほぼ一致する。このＣ〜Ｄ点の間及びＡ点において、ベ
ローズ位置は所定位置、すなわちその時の最高位置また
はそれに近い位置を維持している。In FIG. 3, point A is ΔP at the end of expiration. Intake starts from here, and the pressure in the chamber rises to increase Po, so ΔP decreases and bellows 6
a descends. At the end of inspiration, point B is reached, and when switching to the expiratory phase here, chamber internal pressure Po drops at once, so ΔP increases, and bellows rises and at point C reaches the highest position at that point and stabilizes ΔP gradually. It decreases and reaches point D at the end of expiration. The value at point D almost matches the value at point A last time. Between the points C to D and at the point A, the bellows position maintains a predetermined position, that is, the highest position at that time or a position close thereto.
【００２５】ベローズ６ａの位置と呼気終末時のΔＰの
値との関係は、図５に示す通りであり、ΔＰを測定する
ことにより、呼気終末時のベローズの位置を知ることが
できる。従って、各呼吸の呼気終末時のΔＰを経時的に
測定することにより、ベローズが次第に上昇している
か、あるいは次第に下降しているかを判断することが可
能であり、麻酔循環回路中のガスボリュームを適正に維
持するための貴重な情報を提供する。The relationship between the position of the bellows 6a and the value of ΔP at the end of expiration is shown in FIG. 5, and the position of the bellows at the end of expiration can be known by measuring ΔP. Therefore, by measuring ΔP at the end-expiration of each breath with time, it is possible to determine whether the bellows is gradually rising or gradually falling, and the gas volume in the anesthesia circulation circuit can be determined. Provide valuable information to maintain properness.
【００２６】図６は、呼気終末時においてもベローズが
所定位置まで上がりきらない場合の波形を示しており、
呼気終末時のΔＰを示すＤ点の値は、Ａ点より低くなっ
ている。呼気終末時にベローズが所定位置まで上がりき
っている場合の図３の波形と明確に異なるので、これに
より、麻酔循環回路中のガスボリュームが減少している
ことを知ることが可能である。患者が小児の場合等は１
回換気量が小さいので、ベローズの伸縮する距離は小さ
くなる。このような場合に、麻酔循環回路容積を減少さ
せるために、ベローインチャンバー上部の手動ストッパ
ーを調整して、ベローズの上死点を下げることができ
る。なお、ベローインチャンバー６には、ベローズ６ａ
の位置を測定して制御部７にデータを送る位置センサ等
を取り付け、ベローズが設定した位置以上に上がらない
ようにすることも可能である。位置センサとしては、光
学式位置センサや磁歪式変位センサ、あるいはワイヤー
式リニアエンコーダー等が使用できる。FIG. 6 shows a waveform when the bellows does not reach the predetermined position even at the end of expiration.
The value at point D, which indicates ΔP at the end of expiration, is lower than at point A. It is possible to know that the gas volume in the anesthesia circulation circuit is reduced because it is clearly different from the waveform in FIG. 3 when the bellows is fully raised to a predetermined position at the end of expiration. 1 if the patient is a child
Since the respiration volume is small, the expansion and contraction distance of the bellows is small. In such cases, the top dead center of the bellows can be lowered by adjusting the manual stopper above the bellows chamber to reduce the volume of the anesthetic circulation circuit. The bellows chamber 6 has a bellows 6a.
It is also possible to attach a position sensor or the like that measures the position of the above and sends data to the control unit 7 so that the bellows does not rise above the set position. As the position sensor, an optical position sensor, a magnetostrictive displacement sensor, a wire type linear encoder, or the like can be used.
【００２７】次に、図１に示すように構成された麻酔装
置において、新鮮ガス流量を制御するための制御方法の
一例を記す。この方法では、次の（１）〜（７）の工程
によって新鮮ガス流量を制御する。Next, an example of a control method for controlling the flow rate of fresh gas in the anesthesia apparatus configured as shown in FIG. 1 will be described. In this method, the fresh gas flow rate is controlled by the following steps (1) to (7).
【００２８】（１）排出ガス流量、吸気酸素濃度、吸気
麻酔薬濃度を設定する。これらの設定値は、患者の身
長、体重、年齢、性別などに応じて医師が適宜設定し、
制御部７に入力することで、自動的に設定値に従って各
ガスが供給される。この入力方式は、キーボード入力、
磁気記録ディスクなどの記憶媒体を用いる他、専用のカ
ードリーダーを制御部に接続し、患者個人用ＩＣカード
等に記録されたデータを読み取って設定することも可能
である。(1) The exhaust gas flow rate, inspiratory oxygen concentration, and inspiratory anesthetic concentration are set. These set values are appropriately set by the doctor according to the height, weight, age, sex, etc. of the patient,
By inputting to the control unit 7, each gas is automatically supplied according to the set value. This input method is keyboard input,
In addition to using a storage medium such as a magnetic recording disk, it is also possible to connect a dedicated card reader to the control unit and read and set the data recorded in the patient's personal IC card or the like.
【００２９】（２）設定された排出ガス流量に、あらか
じめ測定された回路リーク量、マルチガスモニターサン
プリング量、酸素ガス及び笑気ガスの予測体内摂取量、
炭酸ガスの予測回路内吸収量を加えた値を、初期トータ
ル新鮮ガス流量とする。この初期トータル新鮮ガス量の
計算は、制御部で自動的に計算し、表示することがで
き、またその値を医師等が修正再入力することもでき
る。(2) Preliminarily measured circuit leak amount, multi-gas monitor sampling amount, predicted intake amount of oxygen gas and laughing gas, in the set exhaust gas flow rate,
The value obtained by adding the absorption amount of carbon dioxide in the prediction circuit is defined as the initial total fresh gas flow rate. This calculation of the initial total fresh gas amount can be automatically calculated and displayed by the control unit, and the value can be corrected and re-input by a doctor or the like.
【００３０】（３）設定された吸気酸素濃度になるよう
に供給酸素流量及び供給笑気流量（または空気流量）を
制御部７で計算し、マスフローコントローラ１３〜１５
に、計算された流量が流れるように信号が送られる。そ
れぞれのマスフローコントローラ１３〜１５は、酸素ガ
ス、笑気ガスまたは空気の流量を制御部７の指示に従っ
て制御して各ガスを供給する。(3) The control unit 7 calculates the supply oxygen flow rate and the supply laughing gas flow rate (or the air flow rate) so that the set intake oxygen concentration is obtained, and the mass flow controllers 13 to 15 are calculated.
A signal is sent so that the calculated flow rate flows. Each of the mass flow controllers 13 to 15 controls the flow rate of oxygen gas, laughing gas or air according to the instruction of the control unit 7 to supply each gas.
【００３１】（４）設定された吸気麻酔薬濃度になるよ
うに、トータル新鮮ガス流量に対する麻酔薬注入量を制
御部７が計算し、気化器２６に対し、計算された量を注
入するように信号が送られる。気化器２６は、この信号
に従って気化させる麻酔薬の量を制御し、新鮮ガス中の
麻酔薬濃度が制御される。(4) The control unit 7 calculates the injection amount of anesthetic with respect to the total fresh gas flow rate so that the set inspiratory anesthetic concentration is obtained, and the calculated amount is injected into the vaporizer 26. A signal is sent. The vaporizer 26 controls the amount of the anesthetic agent to be vaporized according to this signal, and the concentration of the anesthetic agent in the fresh gas is controlled.
【００３２】（５）フローセンサー９により、ポップオ
フ弁３１から排出される排出ガス量を測定し、これが設
定値になるようにトータル新鮮ガス流量を調整する。供
給酸素流量、供給笑気流量（または空気流量）および麻
酔薬注入量は、自動的に計算されて、適正な値に随時修
正される。(5) The flow sensor 9 measures the amount of exhaust gas discharged from the pop-off valve 31, and adjusts the total fresh gas flow rate so that this amount becomes a set value. The supply oxygen flow rate, the supply laughing gas flow rate (or the air flow rate) and the anesthetic injection rate are automatically calculated and corrected to appropriate values at any time.
【００３３】（６）差圧センサ８によりベローインチャ
ンバー６のベローズ６ａ内外差圧を測定し、呼気終末時
のΔＰを経時的にモニターすることにより、ベロース６
ａの位置、およびベローズ６ａが次第に上昇している
か、あるいは次第に下降しているかを判断し、呼気終末
時のベローズ位置が所定位置に維持されるようにトータ
ル新鮮ガス流量を調整する。供給酸素流量、供給笑気流
量（または空気流量）および麻酔薬注入量は、自動的に
計算され、随時適正な値に修正される。(6) The differential pressure sensor 8 measures the internal and external differential pressures of the bellows 6a of the bellows chamber 6 and the ΔP at the end of expiration is monitored over time to determine the bellows 6
The position of a and whether the bellows 6a is gradually rising or descending are determined, and the total fresh gas flow rate is adjusted so that the bellows position at the end of expiration is maintained at a predetermined position. The supply oxygen flow rate, the supply laughing gas flow rate (or the air flow rate), and the anesthetic injection amount are automatically calculated, and are corrected to appropriate values at any time.
【００３４】（７）差圧センサ８により、呼気終末時に
ベローズが所定位置まで上がりきっていないことが判明
したときは、警報で知らせることが可能である。これに
より、万一麻酔循環回路３でリークが発生した場合でも
瞬時に警報が発せられ、迅速に応急処置を行うことがで
き、安全性が高い。(7) When it is determined by the differential pressure sensor 8 that the bellows is not fully raised to a predetermined position at the end of expiration, it is possible to give an alarm. As a result, even if a leak occurs in the anesthesia circulation circuit 3, an alarm is instantly issued, and emergency treatment can be promptly performed, which is highly safe.
【００３５】前記（１）〜（５）は、排出ガス流量が一
定になるように新鮮ガス流量を制御する排出ガス流量タ
ーゲット制御、また前記（６），（７）はベローズ位置
が一定になるように新鮮ガス流量を制御するベローズレ
ベル維持ターゲット制御をそれぞれ示す。以上の制御を
行うことにより、設定された排出ガス流量が達成される
ことになる。これは、麻酔循環回路中のガスを入れ替え
る新鮮ガス流量を示しており、従来の麻酔法よりも安全
性の面で優れている。すなわち、従来は新鮮ガス流量を
設定していたが、患者の代謝が変化し体内摂取量が変わ
ったり、あるいは麻酔循環回路に大量のリークが発生し
た場合、実質的に麻酔循環回路に供給される新鮮ガス流
量が不足していることに気がつかないことがありえた。
本発明によれば、どのような場合でも設定された排出ガ
ス流量が維持されるように新鮮ガス流量が決定されるの
で、新鮮ガスによる麻酔循環回路の中のガス交換が保証
され、安全性が高い。また、排出ガス流量の設定をゼロ
にすれば、完全閉鎖麻酔が実行されることになり、この
場合でも、ベローズレベル維持ターゲット制御が実行さ
れるので、従来は操作がわずらわしかった完全閉鎖麻酔
時の新鮮ガス流量管理が、極めて容易に行える。The above (1) to (5) are exhaust gas flow rate target control for controlling the fresh gas flow rate so that the exhaust gas flow rate is constant, and the above (6) and (7) are constant bellows positions. Fig. 4 shows a bellows level maintenance target control for controlling the fresh gas flow rate, respectively. By performing the above control, the set exhaust gas flow rate is achieved. This shows the flow rate of fresh gas for replacing the gas in the anesthesia circulation circuit, and is superior in safety to the conventional anesthesia method. That is, although the fresh gas flow rate has been conventionally set, when the metabolism of the patient changes and the body intake changes, or a large amount of leak occurs in the anesthesia circulation circuit, it is substantially supplied to the anesthesia circulation circuit. It was possible that we did not notice the lack of fresh gas flow.
According to the present invention, since the fresh gas flow rate is determined so that the set exhaust gas flow rate is maintained in any case, the gas exchange in the anesthesia circulation circuit by the fresh gas is guaranteed, and the safety is ensured. high. In addition, if the exhaust gas flow rate is set to zero, a fully closed anesthesia will be executed, and even in this case, the bellows level maintenance target control will be executed. It is extremely easy to manage the fresh gas flow rate.
【００３６】本発明においては、排出ガス流量が設定値
になるように新鮮ガス流量を制御する方法（排出ガス流
量ターゲット制御）と、ベローズ位置が一定になるよう
に新鮮ガス流量を制御する方法（ベローズレベル維持タ
ーゲット制御）とを併存させているが、これら二つの制
御方法のうちどちらか一方のみを実施することも可能で
あり、またどちらの制御も行わなければ、従来の麻酔方
法と同等になる。即ち、次の４つのモードが可能であ
り、麻酔中において、状況に応じて適正なモードに切り
換えることができる。
モード１；通常の新鮮ガス流量制御（従来の一般型麻酔
器）
モード２；ベローズレベル維持ターゲット制御
モード３；排出ガス流量ターゲット制御
モード４；排出ガス流量ターゲット制御＋ベローズレベ
ル維持ターゲット制御。In the present invention, a method of controlling the fresh gas flow rate so that the exhaust gas flow rate becomes a set value (exhaust gas flow rate target control) and a method of controlling the fresh gas flow rate so that the bellows position becomes constant ( Bellows level maintenance target control), but it is also possible to implement only one of these two control methods, and if neither control is performed, it is equivalent to the conventional anesthesia method. Become. That is, the following four modes are possible, and it is possible to switch to an appropriate mode according to the situation during anesthesia. Mode 1; Normal fresh gas flow rate control (conventional general anesthesia machine) Mode 2; Bellows level maintenance target control mode 3; Exhaust gas flow rate target control mode 4; Exhaust gas flow rate target control + Bellows level maintenance target control.
【００３７】なお、前記実施形態において、ベローズ６
ａが所定位置に到達しているかどうかは、チャンバー内
外差圧により検出したが、光学式位置センサや磁歪式変
位センサ、あるいはワイヤー式リニアエンコーダー等を
用いて、ベローズ上端の位置を検出することによっても
検知できる。また、これらの方法によれば、ベローズが
最低位置に到達しているかどうかを判断することも可能
である。In the above embodiment, the bellows 6
Whether or not a has reached the predetermined position is detected by the differential pressure inside and outside the chamber, but by detecting the position of the upper end of the bellows using an optical position sensor, a magnetostrictive displacement sensor, a wire type linear encoder, or the like. Can also be detected. Also, according to these methods, it is possible to determine whether or not the bellows has reached the lowest position.
【００３８】さらに、本麻酔装置においては、新鮮ガス
流量設定が少ない場合において、揮発性麻酔薬濃度の設
定値を大きく変化させたときに、麻酔循環回路内濃度の
変化の追随が遅れることを防ぐため、揮発性麻酔薬現在
濃度と設定ターゲット濃度の差が大きいとき、その絶対
値の大きさに依存する付加流量を新鮮ガス流量に加え、
濃度設定変更時の回路内濃度の追随速度を高めることが
できる。しかしながら、付加流量を加える際に、価格の
高い笑気ガスの流量が増え、無駄に消費される恐れがあ
る。このため、流量付加の際にはなるべく低価格の酸素
を使うようにした方が経済的であり、揮発性麻酔薬濃度
の設定値を下げる場合には、次のような方法が有効であ
る。各麻酔ガスの麻酔強度を示す手段として、ＭＡＣ
（minimum alveolar concentration 最小肺胞濃度）が
用いられている。これは、強い痛み刺激に対して、５０
％の確率で体動反応があるような肺胞気の濃度を１ＭＡ
Ｃとするものであり、笑気ガスは１０５％、揮発性麻酔
薬であるセボフルレンは１．７１％と言われている。そ
して、複数の麻酔ガスが使用されている場合は、各ガス
のＭＡＣの総和で麻酔深度が左右される。笑気ガスを併
用している麻酔の際、ターゲットの揮発性麻酔薬濃度を
下げる目的で流量付加を行う場合、実際の揮発性麻酔薬
濃度がターゲットに向けての下降が完了する前は、ＭＡ
Ｃはターゲットに達せず高めである。この際、笑気ガス
の制御目標値を臨時にＭＡＣの総和とすることにより、
揮発性麻酔薬の実濃度が目標より高めになっている間、
笑気ガス濃度を下げても笑気ガスＭＡＣ＋揮発性麻酔薬
ＭＡＣの合計のＭＡＣ値をターゲットに近づけるよう制
御することができる。このように一時的に笑気ガス流量
を低下させてコストを削減することが可能である。Further, in this anesthesia apparatus, when the setting of the fresh gas flow rate is small, when the set value of the concentration of the volatile anesthetic is greatly changed, it is possible to prevent the change of the concentration in the anesthesia circulation circuit from being delayed. Therefore, when the difference between the current concentration of the volatile anesthetic and the set target concentration is large, an additional flow rate that depends on the magnitude of the absolute value is added to the fresh gas flow rate,
It is possible to increase the tracking speed of the density in the circuit when changing the density setting. However, when the additional flow rate is added, the flow rate of the expensive laughing gas increases, which may be wastefully consumed. For this reason, it is more economical to use low-priced oxygen as much as possible when adding the flow rate, and the following method is effective when lowering the set value of the volatile anesthetic concentration. MAC is used as a means to indicate the anesthetic strength of each anesthetic gas.
(Minimum alveolar concentration) is used. This is 50 for strong pain stimuli.
The concentration of alveolar air that causes a body movement reaction with a probability of 1%
The laughing gas is 105% and the volatile anesthetic sevoflurane is 1.71%. When a plurality of anesthetic gases are used, the depth of anesthesia depends on the sum of MAC of each gas. In the case of anesthesia using laughing gas together, when adding a flow rate for the purpose of lowering the volatile anesthetic concentration of the target, before decreasing the actual volatile anesthetic concentration toward the target, MA
C is higher than the target. At this time, by temporarily setting the control target value of laughing gas as the sum of MAC,
While the actual concentration of volatile anesthetic is higher than the target,
Even if the laughing gas concentration is lowered, it is possible to control the total MAC value of the laughing gas MAC + volatile anesthetic MAC to approach the target. In this way, it is possible to temporarily reduce the flow rate of laughing gas and reduce costs.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の麻酔装置
によれば、系内から余剰ガスを強制排出する排出ポンプ
を使用せず、フローセンサによって測定した排出ガス量
が設定値になるように新鮮ガス流量を制御する排出ガス
流量ターゲット制御と、ベローズのようなリザバーの動
きが一定になるように新鮮ガス流量を制御するリザバー
レベル維持ターゲット制御との少なくとも一方の制御を
行い、新鮮ガス流量の制御を行うようにしたので、排出
ポンプの使用に際して供給新鮮ガス流量に比べて排出ガ
ス量が過剰となり麻酔循環回路内が陰圧になってしまう
危険性を回避でき、麻酔装置の安全性をより一層向上さ
せることができる。また、リザバーの動きが一定になる
ように新鮮ガス流量を制御するリザバーレベル維持ター
ゲット制御を行うことによって、麻酔循環回路中のガス
量が適正に維持されているかどうかをモニターすること
ができるので、麻酔装置の安全性をより一層向上させる
ことができる。さらに、排出ポンプによる排出ガス量の
設定に代えて、余剰ガス排出流路を通る排出ガス量をフ
ローセンサにより測定して排出ガス量を求めることによ
って、排出ガス量を正確に把握することが可能となり、
精度の高い制御を行うことができる。As described above, according to the anesthesia apparatus of the present invention, the exhaust gas amount measured by the flow sensor becomes the set value without using the exhaust pump for forcibly exhausting the excess gas from the system. At least one of the exhaust gas flow rate target control that controls the fresh gas flow rate and the reservoir level maintenance target control that controls the fresh gas flow rate so that the movement of the reservoir such as the bellows is constant, and the fresh gas flow rate is controlled. Since the control is performed, it is possible to avoid the risk that the exhaust gas amount becomes excessive compared to the supply fresh gas flow rate when using the exhaust pump and the anesthesia circulation circuit becomes negative pressure, and the safety of the anesthesia device is improved. It can be further improved. Also, by performing the reservoir level maintenance target control that controls the fresh gas flow rate so that the movement of the reservoir becomes constant, it is possible to monitor whether or not the gas amount in the anesthesia circulation circuit is properly maintained. The safety of the anesthesia device can be further improved. Further, instead of setting the exhaust gas amount by the exhaust pump, the exhaust gas amount can be accurately grasped by measuring the exhaust gas amount passing through the surplus gas exhaust flow path with the flow sensor and obtaining the exhaust gas amount. Next to
Highly precise control can be performed.
【図１】 本発明の実施の形態を示す麻酔装置の全体を
示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an entire anesthesia device showing an embodiment of the present invention.
【図２】 同じ麻酔装置におけるガスの出納を説明する
ための概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining gas balance in the same anesthesia device.
【図３】 本発明の麻酔装置におけるリザバー（ベロー
ズ）レベル維持制御の原理を説明する、差圧ΔＰの呼吸
サイクル中の経時的変化を例示するグラフである。FIG. 3 is a graph illustrating the principle of reservoir (bellows) level maintenance control in the anesthesia apparatus of the present invention, illustrating the change over time of the differential pressure ΔP during a respiratory cycle.
【図４】 差圧ΔＰとベローズ位置の関係を説明するた
めのベローインチャンバーの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a bellows chamber for explaining the relationship between the differential pressure ΔP and the bellows position.
【図５】 ベローズの位置とΔＰの関係を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the bellows position and ΔP.
【図６】 新鮮ガス供給量が不足している場合を例示す
るグラフである。FIG. 6 is a graph illustrating a case where the fresh gas supply amount is insufficient.
１ 麻酔装置 ２ 麻酔器本体 ３ 麻酔循環回路 ４ 余剰ガス排出流路 ５ 人工呼吸器 ６ ベローインチャンバー（容器） ６ａ ベローズ（リザバー） ６ｂ チャンバー ７ 制御部 ８ 差圧センサ ９ フローセンサ 1 Anesthesia device 2 Anesthesia machine body 3 Anesthesia circulation circuit 4 Excess gas discharge channel 5 Ventilator 6 Bellow-in chamber (container) 6a Bellows (reservoir) 6b chamber 7 control unit 8 Differential pressure sensor 9 Flow sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ６１Ｋ 45/00 Ａ６１Ｋ 45/00 47/04 47/04 Ａ６１Ｐ 23/00 Ａ６１Ｐ 23/00 (72)発明者 三条 芳光 東京都練馬区光が丘５−２−２−405 (72)発明者 塚越 昌一 東京都文京区本郷３丁目23番13号 泉工医 科工業株式会社内 (72)発明者 井上 政昭 東京都文京区本郷３丁目23番13号 泉工医 科工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4C076 AA93 CC01 DD21 FF68 4C084 AA17 AA19 MA02 MA12 ZA041 4C086 HA07 HA21 MA03 MA05 MA12 ZA04 4C206 AA01 BA07 CA23 MA03 MA05 MA32 ZA04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) A61K 45/00 A61K 45/00 47/04 47/04 A61P 23/00 A61P 23/00 (72) Inventor Yoshimitsu Sanjo 5-2-2-405 Hikarigaoka, Nerima-ku, Tokyo (72) Inventor Shoichi Tsukakoshi 3-23-13 Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo Izumiko Medical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Inoue Bunkyo Tokyo 3-23-13, Hongo-go, Izumiko Medical Industry Co., Ltd. F term (reference) 4C076 AA93 CC01 DD21 FF68 4C084 AA17 AA19 MA02 MA12 ZA041 4C086 HA07 HA21 MA03 MA05 MA12 ZA04 4C206 AA01 BA07 CA23 MA03 MA05 MA32 ZA04
Claims (7)
も一方と、揮発性麻酔薬とを混合し新鮮ガスとして供給
する麻酔器本体と、該麻酔器本体から供給される新鮮ガ
スを、患者の呼気から炭酸ガスを吸収除去した後の循環
気に混入し、該循環気と前記新鮮ガスとを混合し吸気と
して患者に送る麻酔循環回路と、該麻酔循環回路の余剰
ガスを排出する余剰ガス排出流路とを備え、該麻酔循環
回路から麻酔ガスを含んだ吸気を患者に送り該患者に麻
酔を施す麻酔装置において、 前記新鮮ガス流量を制御する新鮮ガス流量コントローラ
と、 前記余剰ガスの排出流量を検出する余剰ガス排出流量セ
ンサと、呼吸または換気に伴う該麻酔循環回路の容積変
化を一時的に吸収するためのリザバー部と該リザバー部
の動きを検出する手段を備えた該リザバー部を収容する
容器との少なくとも一方と、 余剰ガス排出流量が設定値になるように新鮮ガス流量を
調整する排出ガス流量ターゲット制御または患者の呼気
終末時にリザバー部が所定位置に維持されるように新鮮
ガス流量を調整するリザバーレベル維持ターゲット制御
の少なくとも一方の制御を行う制御部とが設けられたこ
とを特徴とする麻酔装置。1. A patient is provided with an anesthesia machine main body which supplies oxygen gas, at least one of laughing gas and air, and a volatile anesthetic as a fresh gas and a fresh gas supplied from the anesthesia machine main body. Anesthesia circulation circuit that mixes with the circulation air after absorbing and removing carbon dioxide from the exhaled air, mixes the circulation air with the fresh gas and sends it to the patient as inhalation, and excess gas for discharging excess gas from the anesthesia circulation circuit An anesthesia apparatus comprising: an anesthesia circulation circuit for inspiring an anesthesia gas from the anesthesia circulation circuit to a patient to anesthetize the patient; a fresh gas flow rate controller for controlling the fresh gas flow rate; A surplus gas discharge flow rate sensor for detecting a flow rate, a reservoir portion for temporarily absorbing a volume change of the anesthesia circulation circuit associated with breathing or ventilation, and a means for detecting the movement of the reservoir portion. At least one of the container that contains the part and the exhaust gas flow rate target control that adjusts the fresh gas flow rate so that the surplus gas exhaust flow rate becomes the set value, or the reservoir part is maintained in place at the end of expiration of the patient. An anesthesia apparatus comprising: a control unit that controls at least one of a reservoir level maintenance target control that adjusts a fresh gas flow rate.
り、前記リザバー部が該ベローインチャンバー内に収容
されたベローズであることを特徴とする請求項１に記載
の麻酔装置。2. The anesthesia apparatus according to claim 1, wherein the container is a bellows chamber, and the reservoir portion is a bellows housed in the bellows chamber.
ザバー内外の差圧を検出する差圧センサであることを特
徴とする請求項１または２に記載の麻酔装置。3. The anesthesia apparatus according to claim 1, wherein the means for detecting the movement of the reservoir is a differential pressure sensor for detecting a differential pressure inside and outside the reservoir.
ローコントローラであることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか１項に記載の麻酔装置。4. The fresh gas flow rate controller is a mass flow controller.
The anesthesia device according to any one of 1.
ル維持ターゲット制御 の各制御を切り換え可能に実行する機能を有することを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の麻酔装
置。5. The control unit comprises the following modes 1-4: mode 1; manual fresh gas flow rate control mode 2; exhaust gas flow rate target control mode 3; reservoir level maintenance target control mode 4; exhaust gas flow rate target control + The anesthesia apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the anesthesia apparatus has a function of executing each control of the reservoir level maintaining target control in a switchable manner.
い低流量麻酔時において、揮発性麻酔薬濃度の設定値を
下げる時、麻酔循環回路内濃度の低下が遅れ、麻酔から
の覚醒が遅れることを防ぐため、揮発性麻酔薬現在濃度
と設定ターゲット濃度の差が大きいとき、その絶対値の
大きさに依存する付加流量を新鮮ガス流量に加え、揮発
性麻酔薬濃度設定変更時の麻酔循環回路内濃度の追随速
度を高めるように制御する機能を有することを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の麻酔装置。6. When the control unit lowers the set value of the concentration of the volatile anesthetic during low flow anesthesia with a small fresh gas flow rate setting, the concentration in the anesthesia circulation circuit is delayed and the awakening from the anesthesia is delayed. To prevent this, when the difference between the current concentration of the volatile anesthetic and the set target concentration is large, an additional flow rate that depends on the magnitude of the absolute value is added to the fresh gas flow rate to change the anesthetic circulation when changing the volatile anesthetic concentration setting. The anesthesia apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the anesthesia apparatus has a function of controlling so as to increase the follow-up speed of the concentration in the circuit.
麻酔の際に揮発性麻酔薬濃度を設定ターゲット濃度まで
下げる目的で前記流量付加を行う場合、新鮮ガス中の笑
気ガス供給量を減じて、笑気ガスＭＡＣ＋揮発性麻酔薬
ＭＡＣの合計のＭＡＣ値を設定ターゲット濃度のＭＡＣ
値に近づけるように制御する機能を有することを特徴と
する請求項６に記載の麻酔装置。7. The laughing gas supply in fresh gas when the control unit adds the flow rate for the purpose of lowering the concentration of the volatile anesthetic to a set target concentration in the case of anesthesia in which laughing gas is also used. Decrease the amount and set the total MAC value of laughing gas MAC + volatile anesthetic MAC MAC of the target concentration
The anesthesia apparatus according to claim 6, which has a function of controlling the value to approach the value.
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