JP2003508131A - 麻酔時の中毒作用を回避するためのシステム及び方法 - Google Patents
麻酔時の中毒作用を回避するためのシステム及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
麻酔時の中毒作用を回避するために、麻酔ガス混合物における麻酔剤分解物、好ましくは、一酸化炭素ＣＯ及び／又はトリフルオロメタンＣＨＦ3の定量的な量が決定される。麻酔ガス混合物における麻酔薬分解物の決定された定量的な量が所与の閾値を超える場合、警告が与えられる。これは、好ましくは、ガス混合物のラマンスペクトルを測定し、ガス混合物における麻酔薬分解物の定量的な量を決定して、測定されたラマンスペクトルと麻酔薬分解物の基準スペクトルとを比較することにより達成されることによる。
Description
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、麻酔時の中毒作用に関する。
【０００２】
［発明の背景］
デスフルラン、アイソフルラン又はエンフルラン剤のうちの１つによる麻酔時
では、患者が一酸化炭素ＣＯに不意にさらされる可能性があり、患者が不意に一
酸化炭素中毒になる。Peter B. Berry等による“Severe Carbon Monoxide Poiso
ning during Desflurane Anesthesia” Anesthesiology V90, No2, Feb 1999, P
.613では、この作用による血液中で最高の一酸化炭素ＣＯレベルとして、３６％
のカルボニルヘモグロビンＨｂＣＯを報告している。すなわち、デスフルランに
よる麻酔時間であるほんの１５分後に（酸素の代わりに）、一酸化炭素ＣＯを過
剰に与えた３６％のヘモグロビンが報告されている。
では、患者が一酸化炭素ＣＯに不意にさらされる可能性があり、患者が不意に一
酸化炭素中毒になる。Peter B. Berry等による“Severe Carbon Monoxide Poiso
ning during Desflurane Anesthesia” Anesthesiology V90, No2, Feb 1999, P
.613では、この作用による血液中で最高の一酸化炭素ＣＯレベルとして、３６％
のカルボニルヘモグロビンＨｂＣＯを報告している。すなわち、デスフルランに
よる麻酔時間であるほんの１５分後に（酸素の代わりに）、一酸化炭素ＣＯを過
剰に与えた３６％のヘモグロビンが報告されている。
【０００３】
循環呼吸系ステムにおいて二酸化炭素ＣＯ2の吸収剤として一般に使用される
バラライム又はソーダ石灰と共に使用された麻酔薬の分解は、この一酸化炭素に
さらされることの発端として確認されている。この薬剤の分解は、二酸化炭素Ｃ
Ｏ2吸収剤があまりに乾いている条件下で発生することが分かっている。一酸化
炭素ＣＯは、分解物のうちの１つとして確認されている。
バラライム又はソーダ石灰と共に使用された麻酔薬の分解は、この一酸化炭素に
さらされることの発端として確認されている。この薬剤の分解は、二酸化炭素Ｃ
Ｏ2吸収剤があまりに乾いている条件下で発生することが分かっている。一酸化
炭素ＣＯは、分解物のうちの１つとして確認されている。
【０００４】
通常、一酸化炭素ＣＯに不意にさらされていることは検出されない。これは、
一酸化炭素ＣＯが商業的に入手可能なガスモニタにより確認又は測定されないた
めである。臨床専門家であれば潜在的な問題に気付いているが、早期に認識して
即座に治療するためには、経験及び使用される監視装置の調子についての一貫し
た知識が要求される。
一酸化炭素ＣＯが商業的に入手可能なガスモニタにより確認又は測定されないた
めである。臨床専門家であれば潜在的な問題に気付いているが、早期に認識して
即座に治療するためには、経験及び使用される監視装置の調子についての一貫し
た知識が要求される。
【０００５】
B. Berry等により記載された上記ケースでは、一風変わった観察のシーケンス
を通して検出が行われている。第１に、１００％の酸素の新鮮なガス流にも拘ら
ず、患者の酸素飽和が９３％に減少される。第２に、ガス分析装置が薬品自動識
別モードに設定され、デスフルランが使用されているにも拘らず、「エンフルラ
ン」に突如スイッチされる。その時にのみ、臨床専門家は、二酸化炭素ＣＯ2吸
収体の乾燥から一酸化炭素ＣＯの中毒を感じる。カルボニルヘモグロビンＨｂＣ
Ｏについての血液分析は、臨床専門家が感じたことを確認する。
を通して検出が行われている。第１に、１００％の酸素の新鮮なガス流にも拘ら
ず、患者の酸素飽和が９３％に減少される。第２に、ガス分析装置が薬品自動識
別モードに設定され、デスフルランが使用されているにも拘らず、「エンフルラ
ン」に突如スイッチされる。その時にのみ、臨床専門家は、二酸化炭素ＣＯ2吸
収体の乾燥から一酸化炭素ＣＯの中毒を感じる。カルボニルヘモグロビンＨｂＣ
Ｏについての血液分析は、臨床専門家が感じたことを確認する。
【０００６】
一酸化炭素ＣＯによる中毒は、酸素の結合に競合して、ヘモグロビンに対する
この分子の強い結合を通して生じる。一酸化炭素ＣＯに対するヘモグロビンの親
和性は、酸素に対するよりも３００倍強い。したがって、血液中でのＣＯＨｂレ
ベルを決定するＣＯにさらされる量が問題である。
この分子の強い結合を通して生じる。一酸化炭素ＣＯに対するヘモグロビンの親
和性は、酸素に対するよりも３００倍強い。したがって、血液中でのＣＯＨｂレ
ベルを決定するＣＯにさらされる量が問題である。
【０００７】
Harrison N等によるAnesthesia, Vol.51, p1037-1040(1996)では、１時間に０
．１％の一酸化炭素ＣＯレベルは、約３０％のＣＯＨｂレベルを与え、厳しい毒
性であることを適度に証明する。Peter B等により報告されたケースでは、測定
されたＣＯＨｂレベルは、麻酔時間の１５分後に３６％である。報告されたケー
スでは、吸収されたガス流におけるＣＯ濃度は、０．５％のオーダのものでなけ
ればならないと結論することができる。
．１％の一酸化炭素ＣＯレベルは、約３０％のＣＯＨｂレベルを与え、厳しい毒
性であることを適度に証明する。Peter B等により報告されたケースでは、測定
されたＣＯＨｂレベルは、麻酔時間の１５分後に３６％である。報告されたケー
スでは、吸収されたガス流におけるＣＯ濃度は、０．５％のオーダのものでなけ
ればならないと結論することができる。
【０００８】
麻酔環境において利用されるガス分析装置は、吸収体測定によるガス検出に基
づいている。主として、赤外線（スペクトル）領域が使用される。上記報告され
たケースでは、ガス分析装置の異常な振る舞いは、別の分解物であるトリフルオ
ロメタンＣＨＦ3とエンフルランとの間の赤外線吸収スペクトルの類似性により
説明され、麻酔薬の誤った認識を導く。
づいている。主として、赤外線（スペクトル）領域が使用される。上記報告され
たケースでは、ガス分析装置の異常な振る舞いは、別の分解物であるトリフルオ
ロメタンＣＨＦ3とエンフルランとの間の赤外線吸収スペクトルの類似性により
説明され、麻酔薬の誤った認識を導く。
【０００９】
“Severe Intraoperative CO Poisoning”,Anesthesiology V90, No.2. Feb 1
999では、Harvey J. Woehlckにより、特に、朝又は頻繁に使用されない麻酔装置
の場合に、非常に多くの患者が検出されない一酸化炭素レベルにさらされる危険
があることが推定されている。また、新鮮な（乾燥した）ガスの速い流れにより
、二酸化炭素ＣＯ2吸収体が乾燥し、薬剤分子を分解し始める可能性を高める。
999では、Harvey J. Woehlckにより、特に、朝又は頻繁に使用されない麻酔装置
の場合に、非常に多くの患者が検出されない一酸化炭素レベルにさらされる危険
があることが推定されている。また、新鮮な（乾燥した）ガスの速い流れにより
、二酸化炭素ＣＯ2吸収体が乾燥し、薬剤分子を分解し始める可能性を高める。
【００１０】
上述した問題を完全に回避するためには、二酸化炭素吸収剤（Harvey J. Woeh
lck等による“Reduction in the incidence of Carbon Monoxide Exposure in H
umans Undergoing General Anesthesia”,Anesthesiology V87, No2, Aug1997,
p228参照）の交換の慣例に関する厳密な訓練が要求される。
lck等による“Reduction in the incidence of Carbon Monoxide Exposure in H
umans Undergoing General Anesthesia”,Anesthesiology V87, No2, Aug1997,
p228参照）の交換の慣例に関する厳密な訓練が要求される。
【００１１】
しかし、交換の慣例に関するこの厳密な訓練は実行することが難しいため、一
酸化炭素ＣＯガスを容易且つ明確に識別することが望ましい。しかし、臨床にお
いて現在使用されているガスモニタは、一酸化炭素ＣＯを検出することが不可能
であり、呼吸ガス混合物における一酸化炭素ＣＯの存在を不確定に反応するのみ
であり、概して誤った情報をユーザに提供してしまう。
酸化炭素ＣＯガスを容易且つ明確に識別することが望ましい。しかし、臨床にお
いて現在使用されているガスモニタは、一酸化炭素ＣＯを検出することが不可能
であり、呼吸ガス混合物における一酸化炭素ＣＯの存在を不確定に反応するのみ
であり、概して誤った情報をユーザに提供してしまう。
【００１２】
［発明の概要］
したがって、本発明の目的は、麻酔時の中毒作用を回避することにある。この
目的は、独立な請求項により解決される。好適な実施の形態は、従属する請求項
により示される。
目的は、独立な請求項により解決される。好適な実施の形態は、従属する請求項
により示される。
【００１３】
本発明によれば、呼吸作用ガスにおける一酸化炭素の濃度は、実質的に連続な
モニタプロセスにおいて直接的及び／又は間接的に測定される。モニタされる濃
度が１つ以上の所与の閾値を超えるときに警告が与えられる。したがって、いず
れかの危害が患者に加わる前に、臨床要員が二酸化炭素ＣＯ2吸収剤を置き換え
ることができるように、タイムリーな警告を発することができる。
モニタプロセスにおいて直接的及び／又は間接的に測定される。モニタされる濃
度が１つ以上の所与の閾値を超えるときに警告が与えられる。したがって、いず
れかの危害が患者に加わる前に、臨床要員が二酸化炭素ＣＯ2吸収剤を置き換え
ることができるように、タイムリーな警告を発することができる。
【００１４】
呼吸作用ガスにおける一酸化炭素ＣＯ濃度を間接的にモニタすることは、一酸
化炭素ＣＯ以外の麻酔薬分解プロセスの副産物を測定することにより適用される
。好ましくは、一酸化炭素ＣＯよりも非常に低い程度に人体に吸収され、したが
って、一酸化炭素ＣＯよりも容易に検出されるものとして、上記副産物が選択さ
れる。このように、ＣＯの存在のインジケータとして、この副産物が使用される
。好ましくは、トリフルオロメタンＣＨＦ3がかかるインジケータとして採用さ
れる。トリフルオロメタンＣＨＦ3は、ラマン分光器又は赤外線分光器を使用し
て検出することができる。
化炭素ＣＯ以外の麻酔薬分解プロセスの副産物を測定することにより適用される
。好ましくは、一酸化炭素ＣＯよりも非常に低い程度に人体に吸収され、したが
って、一酸化炭素ＣＯよりも容易に検出されるものとして、上記副産物が選択さ
れる。このように、ＣＯの存在のインジケータとして、この副産物が使用される
。好ましくは、トリフルオロメタンＣＨＦ3がかかるインジケータとして採用さ
れる。トリフルオロメタンＣＨＦ3は、ラマン分光器又は赤外線分光器を使用し
て検出することができる。
【００１５】
生理学的に比較的無害のトリフルオロメタンＣＨＦ3は、危害を与える一酸化
炭素ＣＯの存在について、優れた指標を提供する。一酸化炭素ＣＯは、現実には
肺により血液に「吸収される」ので、呼吸循環における一酸化炭素ＣＯの濃度は
、通常比較的低いままである。
炭素ＣＯの存在について、優れた指標を提供する。一酸化炭素ＣＯは、現実には
肺により血液に「吸収される」ので、呼吸循環における一酸化炭素ＣＯの濃度は
、通常比較的低いままである。
【００１６】
一酸化炭素ＣＯとは対照的に、トリフルオロメタンＣＨＦ3の濃度は、呼吸作
用において累積される。これは、トリフルオロメタンＣＨＦ3は、通常結合され
ているか、又は一酸化炭素よりも非常に低い程度に人体に吸収されるためである
。したがって、呼吸循環におけるトリフルオロメタンＣＨＦ3の濃度は、一酸化
炭素ＣＯの濃度よりも通常より高く、したがって、非常に容易に検出することが
できる。
用において累積される。これは、トリフルオロメタンＣＨＦ3は、通常結合され
ているか、又は一酸化炭素よりも非常に低い程度に人体に吸収されるためである
。したがって、呼吸循環におけるトリフルオロメタンＣＨＦ3の濃度は、一酸化
炭素ＣＯの濃度よりも通常より高く、したがって、非常に容易に検出することが
できる。
【００１７】
一酸化炭素ＣＯ及び／又はトリフルオロメタンＣＨＦ3のような他の分解物は
、一酸化炭素ＣＯの存在についてのインジケータとして使用することができる。
このような呼吸ガスにおける麻酔薬分解物の存在を直接検出するために、呼吸ガ
スにおける一酸化炭素ＣＯの濃度の直接的なモニタは、ラマン分光器を使用して
適用される。
、一酸化炭素ＣＯの存在についてのインジケータとして使用することができる。
このような呼吸ガスにおける麻酔薬分解物の存在を直接検出するために、呼吸ガ
スにおける一酸化炭素ＣＯの濃度の直接的なモニタは、ラマン分光器を使用して
適用される。
【００１８】
本発明は、好ましくは、気体分析プロセスのためにラマン散乱を適用する。一
般に、気体検出は、光学的吸収の使用又は光の散乱の使用のいずれかにより達成
される。光の散乱は、原子及び分子の周囲の電子雲の電子分極性の結果として生
じる。殆どの照射フォトンは、レイリー散乱として知られるプロセスにおける周
波数の変化がない状態で、サンプルにより散乱される。レイリー散乱は、原子と
同様に分子から発生する。
般に、気体検出は、光学的吸収の使用又は光の散乱の使用のいずれかにより達成
される。光の散乱は、原子及び分子の周囲の電子雲の電子分極性の結果として生
じる。殆どの照射フォトンは、レイリー散乱として知られるプロセスにおける周
波数の変化がない状態で、サンプルにより散乱される。レイリー散乱は、原子と
同様に分子から発生する。
【００１９】
しかし、小さな確率で、散乱フォトンは、周波数ｆ0＋／−ｆ1（ｆ0は、照射
フォトンの周波数、ｆ1は、分子振動の周波数）を有する。このプロセスは、ラ
マン散乱と呼ばれる。散乱されたフォトンの変態は、分子の振動又は回転動作か
らエネルギーを得るか、又はエネルギーを失うかの何れかである照射フォトンか
ら生じる。（温度に依存して）多数の異なる回転及び振動状態において、複雑な
分子が存在するため、ｆ1は多くの異なる値を取り得る。結果的に、ラマン活性
ガスのラマンスペクトルは、多数の散乱ラインから構成される。酸素Ｏ2又は窒
素Ｎ2の様な簡単な２原子分子は、たった１つのラマンラインを有する。
フォトンの周波数、ｆ1は、分子振動の周波数）を有する。このプロセスは、ラ
マン散乱と呼ばれる。散乱されたフォトンの変態は、分子の振動又は回転動作か
らエネルギーを得るか、又はエネルギーを失うかの何れかである照射フォトンか
ら生じる。（温度に依存して）多数の異なる回転及び振動状態において、複雑な
分子が存在するため、ｆ1は多くの異なる値を取り得る。結果的に、ラマン活性
ガスのラマンスペクトルは、多数の散乱ラインから構成される。酸素Ｏ2又は窒
素Ｎ2の様な簡単な２原子分子は、たった１つのラマンラインを有する。
【００２０】
周波数ｆ0＋／−ｆ1での放射の観察を拡張するために、照射ビームに対して垂
直方向に散乱放射線が観察される。強い照射強度を提供して、（回転の変化によ
る）周波数ｆ1が小さいラインの観察を可能にするために、ラマン分光器のソー
スは、単色の可視レーザとして通常選択される。次いで、散乱放射線は、光電子
倍増管又は別の適切な光検出器を有する散乱光学的モノクロメータの使用により
分析することができる。
直方向に散乱放射線が観察される。強い照射強度を提供して、（回転の変化によ
る）周波数ｆ1が小さいラインの観察を可能にするために、ラマン分光器のソー
スは、単色の可視レーザとして通常選択される。次いで、散乱放射線は、光電子
倍増管又は別の適切な光検出器を有する散乱光学的モノクロメータの使用により
分析することができる。
【００２１】
ラマン分光器を使用したガス分析装置は、様々なラマン活性ガスに対して検量
することができる。ラマン活性ガスのスペクトル“fingerprint”は、非常に複
雑なガス混合物であってもその組成を識別することができる。それぞれの組成ガ
スによるスペクトルの寄与である相対的な強度は、ガスを定量化するために使用
される。
することができる。ラマン活性ガスのスペクトル“fingerprint”は、非常に複
雑なガス混合物であってもその組成を識別することができる。それぞれの組成ガ
スによるスペクトルの寄与である相対的な強度は、ガスを定量化するために使用
される。
【００２２】
本発明の好適な実施の形態では、ラマン分光器を使用したガス分析器は、トリ
フルオロメタンＣＨＦ3、一酸化炭素ＣＯ、又は通常有効な呼吸又は麻酔ガス以
外の他の関心のある種類のような１つ以上の麻酔薬分解物に対して検量する。本
明細書では、検量（calibration）とは、それぞれのラマン活性ガスの基準スペ
クトルが記憶され、それぞれのラマン活性ガスを検出するために使用されること
を意味する。ラマンガスモニタが所与の閾値を超える望まない種の量を検出する
とすぐに警告サインが生成され、たとえば臨床士に警告し、問題の発端及び性質
に関する直接且つ明確な情報を与える。
フルオロメタンＣＨＦ3、一酸化炭素ＣＯ、又は通常有効な呼吸又は麻酔ガス以
外の他の関心のある種類のような１つ以上の麻酔薬分解物に対して検量する。本
明細書では、検量（calibration）とは、それぞれのラマン活性ガスの基準スペ
クトルが記憶され、それぞれのラマン活性ガスを検出するために使用されること
を意味する。ラマンガスモニタが所与の閾値を超える望まない種の量を検出する
とすぐに警告サインが生成され、たとえば臨床士に警告し、問題の発端及び性質
に関する直接且つ明確な情報を与える。
【００２３】
１実施の形態では、（直接の）一酸化炭素検出及びモニタは、一酸化炭素ＣＯ
中毒を妨げる警告信号を発生するために適用される。別の実施の形態では、トリ
フルオロメタンＣＨＦ3混合物のようないずれか他の分解物の検出が採用される
。トリフルオロメタンＣＨＦ3は、非常に強いラマン信号を与え、検出の下限は
０．１％以下であることが証明されている。吸込んだガスが非常に有効に一酸化
炭素ＣＯから消滅し、トリフルオロメタンＣＨＦ3が呼吸範囲に滞在して高濃度
へと急速に濃縮されるように、一酸化炭素ＣＯは、ヘモグロビンと強力に結合さ
れている。したがって、トリフルオロメタンＣＨＦ3は、一酸化炭素ＣＯの存在
についての非常に良好なインジケータガスを表す。
中毒を妨げる警告信号を発生するために適用される。別の実施の形態では、トリ
フルオロメタンＣＨＦ3混合物のようないずれか他の分解物の検出が採用される
。トリフルオロメタンＣＨＦ3は、非常に強いラマン信号を与え、検出の下限は
０．１％以下であることが証明されている。吸込んだガスが非常に有効に一酸化
炭素ＣＯから消滅し、トリフルオロメタンＣＨＦ3が呼吸範囲に滞在して高濃度
へと急速に濃縮されるように、一酸化炭素ＣＯは、ヘモグロビンと強力に結合さ
れている。したがって、トリフルオロメタンＣＨＦ3は、一酸化炭素ＣＯの存在
についての非常に良好なインジケータガスを表す。
【００２４】
本発明の好適な実施の形態では、可視スペクトル領域においてレーザ源を使用
して、ラマンスペクトルを励起するためにラマンガス分析装置が採用される。ラ
マンガス分析装置は、分光器をさらに備えており、好ましくは励起波長から約２
００nmのスペクトルレンジにおけるラマンライン測定する。このガス分析装置は
、ラマン活性ガスについて、純サンプル（又は希薄にされた混合物）にラマン測
定セルをさらすことにより、検量することができる。この純サンプルは、ラマン
活性ガスを含み、それぞれのラマンスペクトルを検量されたスペクトルとして記
録するものである。このようにして、分析装置は、一酸化炭素ＣＯ及び／又はト
リフルオロメタンＣＨＦ3について、更には、ユーザに関心のある他の呼吸及び
麻酔ガスについて検量することができる。
して、ラマンスペクトルを励起するためにラマンガス分析装置が採用される。ラ
マンガス分析装置は、分光器をさらに備えており、好ましくは励起波長から約２
００nmのスペクトルレンジにおけるラマンライン測定する。このガス分析装置は
、ラマン活性ガスについて、純サンプル（又は希薄にされた混合物）にラマン測
定セルをさらすことにより、検量することができる。この純サンプルは、ラマン
活性ガスを含み、それぞれのラマンスペクトルを検量されたスペクトルとして記
録するものである。このようにして、分析装置は、一酸化炭素ＣＯ及び／又はト
リフルオロメタンＣＨＦ3について、更には、ユーザに関心のある他の呼吸及び
麻酔ガスについて検量することができる。
【００２５】
警告するアルゴリズムは、臨床使用の間での呼吸ガス流における一酸化炭素Ｃ
Ｏ及び／又はトリフルオロメタンＣＨＦ3の検出により、好ましくはトリガされ
て実現される。この警告は、患者の一酸化炭素ＣＯ中毒を回避するために、ＣＯ 2 吸収剤のチェック、及び新鮮な吸収剤へのその即座の交換をユーザに示す。
Ｏ及び／又はトリフルオロメタンＣＨＦ3の検出により、好ましくはトリガされ
て実現される。この警告は、患者の一酸化炭素ＣＯ中毒を回避するために、ＣＯ 2 吸収剤のチェック、及び新鮮な吸収剤へのその即座の交換をユーザに示す。
【００２６】
本発明によるガスモニタは、一酸化炭素ＣＯ中毒の可能性に関する早期の警告
を提供し、記載された分解プロセスによる不意の一酸化炭素ＣＯ中毒を信頼性高
く回避することを可能にする。相互使用的な一酸化炭素ＣＯ中毒からの真の罹病
についての医学的文献における大きな不確かさが存在するが、心臓、頭蓋又は脊
椎手術を受ける患者における数パーセントのカルボニルヘモグロビンＣＯＨｂの
適切なレベルは、深刻な酸素欠乏を引き起こす可能性がある。酸素欠乏が長引く
と、神経障害となる。
を提供し、記載された分解プロセスによる不意の一酸化炭素ＣＯ中毒を信頼性高
く回避することを可能にする。相互使用的な一酸化炭素ＣＯ中毒からの真の罹病
についての医学的文献における大きな不確かさが存在するが、心臓、頭蓋又は脊
椎手術を受ける患者における数パーセントのカルボニルヘモグロビンＣＯＨｂの
適切なレベルは、深刻な酸素欠乏を引き起こす可能性がある。酸素欠乏が長引く
と、神経障害となる。
【００２７】
麻酔薬分解物を決定するための更なる可能性は、一酸化炭素ＣＯ及び／又はト
リフルオロメタンＣＨＦ3の検出について、赤外線吸収分光器を使用することで
ある。しかし、関心のある種の赤外線吸収帯域のより大きな幅及びオーバラップ
は、識別タスクを複雑なものにする。現在入手可能な医療ガス分析装置は、追加
の光学フィルタにフィットしなければならず、アルゴリズムは、これに応じて変
更されなければならない。この両者のための労力は非常に高価である。
リフルオロメタンＣＨＦ3の検出について、赤外線吸収分光器を使用することで
ある。しかし、関心のある種の赤外線吸収帯域のより大きな幅及びオーバラップ
は、識別タスクを複雑なものにする。現在入手可能な医療ガス分析装置は、追加
の光学フィルタにフィットしなければならず、アルゴリズムは、これに応じて変
更されなければならない。この両者のための労力は非常に高価である。
【００２８】
本発明の他の目的及び多くの付随する利点は、添付図面と共に以下の発明の実
施の形態を参照することにより容易に理解され、また良好に理解される。
施の形態を参照することにより容易に理解され、また良好に理解される。
【００２９】
［発明の実施の形態］
図１は、本発明によるガスモニタ１０の概念図を示している。呼吸作用ガスの
ようなガス混合物によるガス流２０は、サンプルセル３０を通して向けられる。
入射光ビーム４０は、たとえば、レーザ源からのものであり、サンプルセル３０
において散乱され、散乱光５０は、スペクトログラフ６０により受けられる。こ
のスペクトログラフ６０は、ガス流２０におけるガス混合物の組成を決定するた
めに処理ユニット７０にさらに結合されている。
ようなガス混合物によるガス流２０は、サンプルセル３０を通して向けられる。
入射光ビーム４０は、たとえば、レーザ源からのものであり、サンプルセル３０
において散乱され、散乱光５０は、スペクトログラフ６０により受けられる。こ
のスペクトログラフ６０は、ガス流２０におけるガス混合物の組成を決定するた
めに処理ユニット７０にさらに結合されている。
【００３０】
処理ユニット７０は、強度のような、光ビーム４０に関する情報を受けるため
に光ビーム４０のビーム源に好ましくはさらに結合される。処理ユニット７０は
、サンプルセル内の圧力及び温度に関する情報を受けるためのサンプルセル３０
内の圧力決定手段（図示せず）及び温度センサ（図示せず）に好ましくはさらに
結合される。
に光ビーム４０のビーム源に好ましくはさらに結合される。処理ユニット７０は
、サンプルセル内の圧力及び温度に関する情報を受けるためのサンプルセル３０
内の圧力決定手段（図示せず）及び温度センサ（図示せず）に好ましくはさらに
結合される。
【００３１】
第１ステップでは、ガスモニタ１０のスペクトログラフ６０は、ガス混合物の
ラマンスペクトルを測定する。第２ステップでは、処理ユニット７０は、測定さ
れたラマンスペクトルと、記憶されている麻酔物分解物の基準スペクトルとを比
較することにより、ガス流２０のガス混合物における１つ以上の麻酔薬分解物の
定量的な量を決定する。それぞれの基準スペクトルは、公知の条件下で決定され
た、高純度ガス成分についてのラマンスペクトルを一般的に表している。この公
知条件とは、たとえば、サンプルセル３０内での圧力及び温度、並びに入射光ビ
ームの４０の強度である。
ラマンスペクトルを測定する。第２ステップでは、処理ユニット７０は、測定さ
れたラマンスペクトルと、記憶されている麻酔物分解物の基準スペクトルとを比
較することにより、ガス流２０のガス混合物における１つ以上の麻酔薬分解物の
定量的な量を決定する。それぞれの基準スペクトルは、公知の条件下で決定され
た、高純度ガス成分についてのラマンスペクトルを一般的に表している。この公
知条件とは、たとえば、サンプルセル３０内での圧力及び温度、並びに入射光ビ
ームの４０の強度である。
【００３２】
したがって、基準スペクトルは、定義されたガス混合物を既に表して適用する
ことができる。測定されたスペクトルのそれぞれの基準スペクトルに対する割合
は、ガス混合物における（基準スペクトルにより表される）個々のガス成分の割
合という直接の測度を提供する。個々のガス成分に対する測定されたスペクトル
におけるピークの割当ては、当該技術分野において公知として行うことができる
。これは、たとえば、ピークでの波長と、個々のガス成分の基準スペクトルの波
長との比較により行うことができる。
ことができる。測定されたスペクトルのそれぞれの基準スペクトルに対する割合
は、ガス混合物における（基準スペクトルにより表される）個々のガス成分の割
合という直接の測度を提供する。個々のガス成分に対する測定されたスペクトル
におけるピークの割当ては、当該技術分野において公知として行うことができる
。これは、たとえば、ピークでの波長と、個々のガス成分の基準スペクトルの波
長との比較により行うことができる。
【００３３】
測定されたラマンスペクトルと基準ラマンスペクトルとの比較は、スペクトロ
グラフのそれぞれの波長チャンネルについての振幅（強度）の割合を決定するこ
とにより達成されることが好ましい。しかし、たとえば、ピーク領域等による他
の比較方法を適用することができる。
グラフのそれぞれの波長チャンネルについての振幅（強度）の割合を決定するこ
とにより達成されることが好ましい。しかし、たとえば、ピーク領域等による他
の比較方法を適用することができる。
【００３４】
ある個々のガス成分１つ以上のラマンラインを表す場合では、全てのラインが
実質的に一様に減衰されることが好ましい。これにより、本発明のために、ガス
混合物における個々のガスの割合を決定するために、それぞれのガス成分につい
て１つのみのラマンラインを評価することで通常十分である。波長の位置及び強
度を有する基準スペクトルは、前の測定値により決定されることが好ましく、検
量マトリクスに記憶することができる。
実質的に一様に減衰されることが好ましい。これにより、本発明のために、ガス
混合物における個々のガスの割合を決定するために、それぞれのガス成分につい
て１つのみのラマンラインを評価することで通常十分である。波長の位置及び強
度を有する基準スペクトルは、前の測定値により決定されることが好ましく、検
量マトリクスに記憶することができる。
【００３５】
実際の測定条件が基準スペクトルの測定条件からはなれる場合、たとえば、公
知のアルゴリズムを使用して、圧力、温度及び光強度変化について、測定された
スペクトルが補正されなければならない。
知のアルゴリズムを使用して、圧力、温度及び光強度変化について、測定された
スペクトルが補正されなければならない。
【００３６】
図２は、多数のガス組成を有するガス混合物の組成に関する測定条件の例を示
している。スペクトログラフ６０は、ガス混合物のラマンスペクトル１００を測
定する。複数のラマンラインの波長位置及び強度は、様々なガス組成について、
複数の個々の基準スペクトル１１０Ａ，．．．，１１０Ｚを有する検量マトリク
ス１１０に記憶される。
している。スペクトログラフ６０は、ガス混合物のラマンスペクトル１００を測
定する。複数のラマンラインの波長位置及び強度は、様々なガス組成について、
複数の個々の基準スペクトル１１０Ａ，．．．，１１０Ｚを有する検量マトリク
ス１１０に記憶される。
【００３７】
ガス混合物の測定されたスペクトル１００は、検量マトリクス１１０の基準ス
ペクトル１１０Ａ，．．．，１１０Ｂのそれぞれと比較される。基準スペクトル
１１０Ａ，１１０Ｂ及び１１０Ｚから測定されたスペクトル１００へのピークレ
ベルの割合は、ガス混合物における個々の成分についての直接的な測度を提供す
る。
ペクトル１１０Ａ，．．．，１１０Ｂのそれぞれと比較される。基準スペクトル
１１０Ａ，１１０Ｂ及び１１０Ｚから測定されたスペクトル１００へのピークレ
ベルの割合は、ガス混合物における個々の成分についての直接的な測度を提供す
る。
【００３８】
図２の例では、波長及び測定されたピークの特性は、窒素Ｎ2、酸素Ｏ2、トリ
フルオロメタンＣＨＦ3及び一酸化炭素ＣＯに対して説明している。この例では
、ピークＮ2は、基準スペクトル１１０Ａにおいて、窒素Ｎ2について基準ピーク
の７７％を表しており、ピークＯ2は、基準スペクトル１１０Ｂにおいて、酸素
Ｏ2について基準ピークの２１％を表しており、（スペクトル１００における左
右両端に対する）ピークＣＨＦ3の両者は、基準スペクトル１１０Ｚにおいて、
トリフルオロメタンＣＨＦ3について基準ピークの１％を表している。ピークＣ
Ｏは、一酸化炭素について（１１０では図示せず）、基準ピークの約０．５％を
表している。したがって、測定されたスペクトル１００のガス成分は、窒素Ｎ2
が７７％、酸素Ｏ2が２１％、トリフルオロメタンＣＨＦ3が１％、及び一酸化炭
素ＣＯが０．５％である。
フルオロメタンＣＨＦ3及び一酸化炭素ＣＯに対して説明している。この例では
、ピークＮ2は、基準スペクトル１１０Ａにおいて、窒素Ｎ2について基準ピーク
の７７％を表しており、ピークＯ2は、基準スペクトル１１０Ｂにおいて、酸素
Ｏ2について基準ピークの２１％を表しており、（スペクトル１００における左
右両端に対する）ピークＣＨＦ3の両者は、基準スペクトル１１０Ｚにおいて、
トリフルオロメタンＣＨＦ3について基準ピークの１％を表している。ピークＣ
Ｏは、一酸化炭素について（１１０では図示せず）、基準ピークの約０．５％を
表している。したがって、測定されたスペクトル１００のガス成分は、窒素Ｎ2
が７７％、酸素Ｏ2が２１％、トリフルオロメタンＣＨＦ3が１％、及び一酸化炭
素ＣＯが０．５％である。
【００３９】
ガス混合物における１つ以上の麻酔薬分解物の決定された定量的な量が、それ
ぞれの分解物についての所与の閾値を超える場合、第３ステップにおいて警告が
与えられる。分解物の検出のための適切な閾値の決定は、測定システムの特定の
形態に勿論依存している。一酸化炭素ＣＯ中毒の１つの危険な観点は、血液のヘ
モグロビンに堆積されるドーズであるので（ドーズは、露出時間により乗じられ
る濃度である）、閾値の最適化は、検出時間に関連するシステムの統合時間と共
に、分解物についての検出限界の両者を考慮することが好ましい。
ぞれの分解物についての所与の閾値を超える場合、第３ステップにおいて警告が
与えられる。分解物の検出のための適切な閾値の決定は、測定システムの特定の
形態に勿論依存している。一酸化炭素ＣＯ中毒の１つの危険な観点は、血液のヘ
モグロビンに堆積されるドーズであるので（ドーズは、露出時間により乗じられ
る濃度である）、閾値の最適化は、検出時間に関連するシステムの統合時間と共
に、分解物についての検出限界の両者を考慮することが好ましい。
【００４０】
一方では、できるだけ速く警告を発生するために、できるだけ低い閾値を有す
ることが好ましいが、他方では、感知が過度のシステムにおいてトリガされる誤
った警告を回避することもできる。好適な実施の形態では、トリフルオロメタン
ＣＨＦ3について閾値０．５％及び／又は一酸化炭素ＣＯについての閾値０．２
％が満足できる値であることが分かっている。１つ以上の分解物が同時にモニタ
される場合、警告の信頼性における更なる増加は、上記閾値のセットの濃度でこ
れらの物質の検出を相関付けることにより得ることができる。
ることが好ましいが、他方では、感知が過度のシステムにおいてトリガされる誤
った警告を回避することもできる。好適な実施の形態では、トリフルオロメタン
ＣＨＦ3について閾値０．５％及び／又は一酸化炭素ＣＯについての閾値０．２
％が満足できる値であることが分かっている。１つ以上の分解物が同時にモニタ
される場合、警告の信頼性における更なる増加は、上記閾値のセットの濃度でこ
れらの物質の検出を相関付けることにより得ることができる。
【００４１】
別の好適な実施の形態では、麻酔における患者の一酸化炭素ＣＯ中毒の可能性
をモニタするために、１つのみの麻酔薬分解物が使用される。トリフルオロメタ
ンＣＨＦ3が十分に強いラマン信号を供給し、検出の下限が０．１％以下である
ことが証明されているので、トリフルオロメタンＣＨＦ3のみがモニタされるこ
とが好ましい。
をモニタするために、１つのみの麻酔薬分解物が使用される。トリフルオロメタ
ンＣＨＦ3が十分に強いラマン信号を供給し、検出の下限が０．１％以下である
ことが証明されているので、トリフルオロメタンＣＨＦ3のみがモニタされるこ
とが好ましい。
【図１】
本発明によるガスモニタの概念図である。
【図２】
多数のガス組成を有するガス混合物の組成の測定例を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA13 CA01 EA03 JA04
KA09 LA01 NA11
Claims (8)
- 【請求項１】 麻酔時の中毒作用を回避するためのシステムであって、 麻酔ガス混合物における麻酔薬分解物の定量的な量を決定する決定手段と、 前記麻酔ガス混合物における前記麻酔薬分解物の前記決定された定量的な量が
所与の閾値を超えたときに警告を与える警告手段と、 を備えるシステム。 - 【請求項２】 前記決定手段は、 前記麻酔ガス混合物のラマンスペクトルを測定する測定手段と、 前記測定されたラマンスペクトルと前記麻酔薬分解物の基準スペクトルとを比
較することにより、前記麻酔ガス混合物における前記麻酔薬分解物の定量的な量
を決定する処理ユニットと、 を備える請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 前記麻酔薬分解物は一酸化炭素ＣＯである、 請求項１又は２記載のシステム。
- 【請求項４】 前記麻酔薬分解物は、好ましくは、前記麻酔ガス混合物にお
ける一酸化炭素ＣＯの存在のためのインジケータとしてのトリフルオロメタンＣ
ＨＦ3である、 請求項１乃至３のいずれか記載のシステム。 - 【請求項５】 呼吸ガスのようなガス混合物における麻酔薬分解物により生
じる、麻酔時の一酸化炭素中毒作用を回避するためのシステムであって、 前記ガス混合物のラマンスペクトルを測定する手段と、 前記測定されたラマンスペクトルと、好ましくはトリフルオロメタンＣＨＦ3
及び／又は一酸化炭素ＣＯである前記麻酔剤分解物のうちの少なくとも１つの基
準スペクトルとの比較により、前記ガス混合物における前記麻酔剤分解物のうち
の少なくとも１つの定量的な量を決定する処理ユニットと、 前記ガス混合物における前記麻酔薬分解物の前記決定された定量的な量が所与
の閾値を超えたときに警告を与える手段と、 を備えるシステム。 - 【請求項６】 麻酔時の中毒作用を回避するための方法であって、 （ａ）麻酔ガス混合物における、好ましくは一酸化炭素ＣＯ及び／又はトリフ
ルオロメタンＣＨＦ3である麻酔薬分解物の定量的な量を決定するステップと、 （ｂ）前記麻酔ガス混合物における前記麻酔薬分解物の前記決定された定量的
な量が所与の閾値を超えたときに警告を与えるステップと、 を備える方法。 - 【請求項７】 前記決定するステップは、 前記麻酔ガス混合物のラマンスペクトルを測定するステップと、 前記測定されたラマンスペクトルと前記麻酔薬分解物の基準スペクトルとを比
較することにより、前記麻酔ガス混合物における前記麻酔薬分解物の定量的な量
を決定するステップと、 を備える請求項６記載の方法。 - 【請求項８】 ガス混合物における麻酔薬分解物の定量的な量を決定するた
めのラマン分光光度計の使用方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP1999/006348 WO2001015762A1 (en) | 1999-08-28 | 1999-08-28 | Avoidance of poisoning effects during anesthesia |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP4346848B2 JP4346848B2 (ja) | 2009-10-21 |
Family
ID=8167410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001520172A Expired - Fee Related JP4346848B2 (ja) | 1999-08-28 | 1999-08-28 | 麻酔時の中毒作用を回避するためのシステム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1212113B1 (ja) |
| JP (1) | JP4346848B2 (ja) |
| AT (1) | ATE293470T1 (ja) |
| DE (1) | DE69924888T2 (ja) |
| WO (1) | WO2001015762A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210624A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Ifp | 疑似移動床装置におけるオンライン測定のための新規方法、並びに前記装置の制御及び調節への適用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10230165A1 (de) | 2002-07-04 | 2004-01-15 | Ino Therapeutics Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Administration von Kohlenmonoxid |
| DE102013018588B3 (de) * | 2013-11-04 | 2015-02-12 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Sättigungsgrades von Atemkalk |
| DE102017117709A1 (de) * | 2017-08-04 | 2019-02-21 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Musterbasierte spektroskopische Gasqualitätsüberwachung |
| IT202000027308A1 (it) | 2020-11-16 | 2021-02-16 | Sense Square S R L | Sistema Raman di monitoraggio della qualità dell'aria (SMR) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2723939C2 (de) * | 1977-05-24 | 1983-01-05 | Hans-Jörg Dr.rer.nat. 8520 Erlangen Albrecht | Vorrichtung zur Atemgasanalyse |
| US4784486A (en) * | 1987-10-06 | 1988-11-15 | Albion Instruments | Multi-channel molecular gas analysis by laser-activated Raman light scattering |
| EP0557658B1 (en) * | 1992-02-24 | 1997-05-07 | Hewlett-Packard Company | Raman spectroscopy of respiratory gases |
| US5733505A (en) * | 1995-03-14 | 1998-03-31 | Goldstein; Mark K. | Non-regenerating carbon monoxide sensor |
| US5929981A (en) * | 1996-06-18 | 1999-07-27 | Ohmeda Inc. | System for monitoring contamination of optical elements in a Raman gas analyzer |
| WO1998023370A1 (en) * | 1996-11-25 | 1998-06-04 | Armstrong Medical Limited | Carbon dioxide absorbent in anaesthesiology |
| DE69800414T2 (de) * | 1998-04-21 | 2001-04-12 | Hewlett-Packard Co., Palo Alto | Nachweis und Bestimmung von Edelgasen |
-
1999
- 1999-08-28 JP JP2001520172A patent/JP4346848B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-08-28 AT AT99944549T patent/ATE293470T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-08-28 EP EP99944549A patent/EP1212113B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-28 DE DE69924888T patent/DE69924888T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-28 US US10/069,892 patent/US7002678B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-28 WO PCT/EP1999/006348 patent/WO2001015762A1/en active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210624A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Ifp | 疑似移動床装置におけるオンライン測定のための新規方法、並びに前記装置の制御及び調節への適用 |
| KR101615774B1 (ko) | 2009-03-09 | 2016-04-26 | 아이에프피 에너지 누벨르 | 모사 이동층 유닛에서의 온라인 측정 방법 및 상기 모사 이동층 유닛의 제어 및 조절에 대한 용례 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US7002678B1 (en) | 2006-02-21 |
| WO2001015762A1 (en) | 2001-03-08 |
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| DE69924888T2 (de) | 2006-03-09 |
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| EP1212113B1 (en) | 2005-04-20 |
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