JP2011514833A - ベンチレータからキセノンの回収および再利用のためのシステムおよび方法 - Google Patents

ベンチレータからキセノンの回収および再利用のためのシステムおよび方法 Download PDF

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ダビエ、クリティアン
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Air Liquide Medical Systems SA
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Abstract

患者から呼気されるXeは重合膜で回収される。

Description

関連出願に対する相互参照
この特許出願は、ＵＳ仮出願シリアルＮｏ．６０／９３９，６５０，２００７年５月２３日出願の利益を要求する。
キセノンは、その僅かな副作用および急速な患者回復の理由で標準麻酔剤に優れていると考えられている。しかしながら、Ｘｅは使用のために価格がひどく高価になるまれで相対的に高価なガスである。
したがって、本発明の目的はこの麻酔剤の再循環および麻酔剤適用での使用コストを低減する患者呼気からＸｅを浄化する効果的な方法を提供する。
方法は、患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用するために開示される。それは次の工程を含む。Ｘｅ含有吸入ガスは、患者にベンチレータで施される。CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息は患者から膜の供給側に導かれ、CO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した透過ガスは優先的に膜を通してその透過側に透過し、膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体（primary gas separation medium）を含む。Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した残留ガスは、膜の残留部から取り出される。補給O2および補給Xeは残留ガスに添加し、吸入ガス混合物を提供する。
別の方法は、患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用するために開示される。それは次の工程を含む。Ｘｅ含有吸入ガスは、患者にベンチレータで施される。CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息は患者から重合膜の供給側に導かれ、CO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇された透過ガスは優先的に膜を通してその透過側に透過し、前記重合膜はN2浸透> 40 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)], CO2浸透> 250 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)], および周囲温度／雰囲気圧条件でN2/Xe 選択性> 3 の性質を有する。Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した残留ガスは、重合膜の残留部から取り出される。補給O2および補給Xeは残留ガスに添加し、吸入ガス混合物を提供する。
さらに別の方法は、患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用するために開示される。それは次の工程を含む。Ｘｅ含有吸入ガスは、患者にベンチレータで施される。CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息は患者から第１膜の供給側に導かれ、CO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した透過ガスは優先的に第１膜を通してその透過側に透過し、第１膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体を含む。Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した第１残留ガスは、第１膜の残留部から取り出される。第１透過ガスは第１膜の透過側から第２膜の供給側に導かれ、CO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した第２透過ガスは優先的に第２膜を通してその透過側に透過し、第２膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体を含む。Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した第２残留ガスは、第２膜の残留部から取り出される。補給O2、補給Xeおよび第１、第２の残留ガスは合併され、吸入ガス混合物を提供する。
またさらに別の方法は、患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用するために開示される。それは次の工程を含む。患者呼気をベンチレータから膜に供給され、ここで CO2 および N2富化透過ガスとXe富化残留物に分離され、膜はパーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールに基づくポリマーもしくはコポリマーから作られる。補給Xeおよび補給O2はXe富化残留物に添加される。合併補給Xe、補給O2およびXe富化残留物はベンチレータに導かれる。
システムは、患者のXe含有呼気からXeを回収し、かつ再利用するために開示される。システムは、ベンチレータ、膜、返送管、補給O2および補給Xe源、マイクロプロセッサおよびガス分析計を含む。ベンチレータは、Xeを含む吸入ガスを患者に施し、かつ患者呼気を収集するために適合され、形作られる。膜は、ポリ（パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）に基づき、供給側、透過側および残留部を有し、供給側はベンチレータと流体連絡し、CO2, N2, O2,およびXeを含む患者呼気を受け取り、膜は供給側で患者呼気を受け取り、かつ患者の呼気をCO2, N2, およびO2に富む透過ガスとXeに富む残留ガスとに分離するために適応され、形作られる。返送管は残留部と流体連絡する。補給O2および補給Xe源は返送管と流体連絡する。マイクロプロセッサは源から管内の残留ガスへの補給O2および補給Xeの添加を制御するために適応する。ガス分析計は、合併補給O2、補給Xeおよび残留ガス中のO2 およびXeのレベルを測定するために適応され、ここで補給O2および補給Xeのマイクロプロセッサ制御添加は分析計によって測定されるO2 およびXeのレベルと吸入ガス中のO2 およびXeの予め設定される望ましいレベルとに基づく。
幾つかの開示されたシステムの開示された方法は、１つまたはそれ以上の次の側面を含む。
− 方法は合併補給O2、補給Xeおよび残留ガス中のO2 およびXeレベルを測定する工程をさらに含み、補給O2および補給Xeの添加はO2 およびXeの測定レベルに基づいて制御される。
− 方法は、補給水分を残留ガスに添加する工程をさらに含む。
− 方法は、合併補給水分、補給O2、補給Xeおよび残留ガス中の水分、O2 およびXeレベルを測定する工程をさらに含み、水分、補給O2および補給Xeの添加は水分、XeおよびO2の測定レベルに基づいて制御される。
− 方法は、
・真空を透過側に適用する工程；および
・合併補給O2、補給Xeおよび残留ガスが環境（ambient）またはほぼ環境の圧力を有するように補給O2および補給Xeの圧力と透過側に適用される真空のレベルを調節する工程
をさらに含む。
− 膜は、コアを取り囲む一次ガス分離媒体から作られるシースを含む中空複合繊維を含む。
− ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、ペルフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマー、またはパーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーである。
− ペリフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマーは、式によって表される繰り返し単位を含む。
Figure 2011514833
ここで、各RはF、パーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルコキシ基からなる群から独立して選択される。
− 各RはF, CF3 およびOCF3からなる群から独立して選択される。
− 繰り返し単位は式によって表わされる。
Figure 2011514833
− ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである。
Figure 2011514833
− 繰り返し単位は式によって表わされる。
Figure 2011514833
− ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである。
Figure 2011514833
− パーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーは、式によって表される繰り返し単位を含む。
Figure 2011514833
ここで、
・源は補給水分を含む；
・マイクロプロセッサは源から管中の残留ガスへの水分添加を制御するために適応される；
・補給水分のマイクロプロセッサ制御添加は、分析計によって測定される水分レベルと吸入ガス中の水分の予め設定される望ましいレベルに基づく。
− システムは、透過側と流体連絡の真空をさらに含む。
− システムは、残留部とベンチレータの間に流体連絡のバラストコンテナをさらに含む。
− 膜は、コアを取り囲む一次ガス分離媒体から作られるシースを含む中空複合繊維を含む。
− ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、ペリフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマー、またはパーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーである。
− ペリフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマーは、式によって表される繰り返し単位を含む。
Figure 2011514833
ここで、各RはF、パーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルコキシ基からなる群から独立して選択される。
− ここで、各RはF, CF3 およびOCF3からなる群から独立して選択される。
− ここで、繰り返し単位は式によって表わされる。
Figure 2011514833
− ここで、ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである。
Figure 2011514833
− ここで、繰り返し単位は式によって表わされる。
Figure 2011514833
− ここで、ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである。
Figure 2011514833
− ここで、パーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーは、式によって表される繰り返し単位を含む。
Figure 2011514833
患者呼気からXeの回収および再利用のためのシステムの１つの態様を例示する。 ２つの膜モジュールを供する患者呼気からXeの回収および再利用のためのシステムの別の態様を例示する。
好ましい態様の説明
膜は、Xeもまた含む患者呼気からN2 およびCO2を分離するために用いられる。Xe残留ガスは、それから補給Xeおよび補給O2で補われ、患者に施すためにもとのベンチレータに導かれる。
本発明の膜は、N2浸透> 40 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)], CO2浸透> 250 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)], および周囲温度／雰囲気圧条件でN2/Xe 選択性> 3 を有すべきである。これらの相対的に高浸透膜の使用は、雰囲気供給圧で非麻酔ガスを取除くことができる妥当な寸法の装置の構築をなす。
膜は、一次ガス分離媒体を含む。膜は、種々の手段：シート、管中空繊維等、で形作ることができる。中空繊維膜の場合、モノリシックまたは複合のいずれかの形態が選択されてもよい。モノリシック形態が選択されるならば、一次ガス分離媒体は繊維全体に亘って均一に分配される。
複合形態が選択されるならば、一次ガス分離媒体が存在したとしても、シース下のコアとして存在してもよく、好ましくはコアを取り囲むシース（そのような場合、シースは選択層とも呼ばれる）として存在する。この後者の形態において、コアは約１００と２０００μｍ、好ましくは約３００と１５００μｍの範囲でＯＤを有する。コア壁厚さは、約３０μｍから３００μｍ、好ましくは約２００μｍ以下の範囲である。コア内径はその外径の約５０から９０％である。選択層は約１μｍ厚さ未満、好ましくは約０．５μｍ厚さ未満である。好ましくは、その厚さは約１５０から１０００オングストロームの範囲である。より好ましくは、その厚さは約３００から約５００オングストロームの範囲である。
コアは幾つかの異なる型の高分子材料から作られ、限定されないが、ポリスルホン、ULTEM 1000, またはULTEMのブレンドおよび商標名MATRIMIDE 5218下で入手できる高分子材料を含む。Ultem 1000は下記式Ｉで表されるポリマーで、かつPolymer Plastics Corp., Reno, NV or Modern Plastics, Bridgeport, CTを含む種々の商業源から入手できる。
Figure 2011514833
MATRIMID 5218は、Ciba Specialty Chemicals Corpから商業的に入手できる３，３’、４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボキシジ無水物と５（６）−アミノ−１−（４’−アミニフェニル）−１，３，３’−トリメチルインデンの重合縮合生成物である。
一次ガス分離媒体として使用のために適切な材料は、限定されないが、ペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む。好ましいペリフルオロ環状エーテルポリマーは、ペリフルオロジオキソール（式II）のホモポリマーもしくはコポリマー、またはパーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）（式IIIまたは式IV）のホモポリマーもしくはコポリマーを含む。膜の一次ガス分離媒体は１つまたはそれ以上の前記ホモポリマーおよび／またはコポリマーのブレンドであってもよい。
Figure 2011514833
Figure 2011514833
Figure 2011514833
ここで、各RはF、パーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルコキシ基からなる群から独立して選択される。好ましいパーフルオロアルキル基は、CF3であり、パーフルオロアルコキシ基はOCF3である。ホモポリマーもしくはコポリマーとしては式IIによって表される繰り返し単位を含み、好ましい例は式IIa［１つまたはそれ以上の他のモノマーを持つか、または持たないポリ（パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）］および式IIb［１つまたはそれ以上のテトラフルオロエチレンのような他のモノマーを持つか、または持たないポリ（２，２，４−トリフルオロ−５−トリフルオロメトキシ−１，３−ジオキソール）］によって表わされる繰り返し単位を含む。
Figure 2011514833
式IIbの繰り返し単位を含む好ましいコポリマーは式Vによって表される。ｍが０．６である場合、そのようなコポリマーはHyflon（登録商標）AD 60下でSolvay Solexisから入手できる。ｍが０．８の場合、そのようなコポリマーはHyflon（登録商標）AD 80下でSolvay Solexisから入手できる。
Figure 2011514833
式IIIおよびIVの繰り返し単位を含む好ましいコポリマーは式VIで表される。そのようなコポリマーは、Cytop（登録商標）、ここでｘが０．８４、下でAsahi Glass Comp.から入手できる。
Figure 2011514833
最も好ましくは、ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式VIIによって表される式IIaの繰り返し単位を含むコポリマーである。ｎが０．８７である場合、そのようなコポリマーはTeflon（登録商標）AF2400下でDupontから入手できる。ｎが０．６５の場合、そのようなコポリマーはTeflon（登録商標）AF1600下でDupontから入手できる。
Figure 2011514833
このコポリマーは、Xeに対してCO2, O2 およびN2の良好な選択性を示す。この選択性は、CO2 およびN2をXe含有呼気流れから連続的かつ効率的にパージでき、それによってこの流れを少量の補充Xe およびO2でもとのベンチレータに再循環する。したがって、麻酔剤適用で用いられるXe量が低減される。このコポリマーの使用によって与えられる高浸透は８０−２００kPa、好ましくは９０−１２０kPa、最も好ましくはほぼ雰囲気圧で全体的に維持される再循環ループで患者に酸素を補給する（ventilate）。分離は、膜の透過側の真空の使用で促進されるであろう。
図１で示される最も良好なとき、本質的に雰囲気圧で操作する医療ベンチレータ３を取り付ける患者からの呼気流れ１は膜モジュール４の供給側に誘導される。膜モジュール４の透過側は、透過側圧力の比に対する供給側圧力（９０−１２０kPaのような）の比が> 5:1になるように真空源（真空ポンプのような）に接続される。CO2, H2O, O2およびN2は膜４を通して透過側、吐き出される、に優先的に透過する。Xeは、バラストコンテナ６に導入される残留ガスに富む。併合ガス分析計／マイクロプロッセサ７は補給O2１０、任意に補給水分１１、および補給Xe１２（呼気すべきガス混合物流れ２中の特別な処理のために要求される幾つかの他の補給ガスまたは蒸気）の残留ガスへの添加を制御する。幾つかの補給ガス１０，１１，１２を持つXe含有ガス混合物流れは、それから流れ２を通して患者に施すためにもとのベンチレータ３に導かれる。
図２に例示される最も良好のとき、より多くのXe回収は、図１の単段膜に比較して二段膜によって達成できる。膜モジュール４の透過側のガスを引き抜く真空ポンプ５によって排出される透過は類似の第２膜モジュールプラス第２真空ポンプを供給できる。膜モジュール８からの回収Xe流れはもとの麻酔薬再循環ループに再循環される。
例
Teflon AF1600の薄膜は、US 6,540,813、参照によってここに取り込まれる繊維形成方法開示、に教示されるのと本質的に同様な手順によって微孔質ポリスルホン中空繊維支持体に被覆される。被覆繊維は、小型パーミエータに入れ、周囲温度で種々の加圧純粋ガスに露出した。CO2浸透は６００−１０００GPUであることを確認した。N2浸透は７０−１００GPUであった。種々のガスに対する選択性（個々のガス浸透の比）は表Iに示す
Figure 2011514833
本発明を実行するための好ましい方法および装置は述べられた。多くの変化および変更は本発明の精神および範囲から離れずに前述の態様でなされ得ることを当業者に理解され、かつ難なく明らかになるであろう。前述の事項は、例示のみであり、集積方法および装置の他の態様は次の請求の範囲に限定される本発明の範囲から離れずに使用し得る。

Claims (30)

  1. 患者呼気からキセノンを回収し、再利用する方法であって、
    Ｘｅ含有吸入ガスを患者にベンチレータで施す工程；
    CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息を前記患者から膜の供給側に導く工程、ここでCO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した透過ガスは優先的に前記膜を通してその透過側に透過し、前記膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体（primary gas separation medium）を含む；
    Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した残留ガスを前記膜の残留部から取り出す工程；および
    補給O2および補給Xeを前記残留ガスに添加し、吸入ガス混合物を提供する工程
    を含む方法。
  2. 前記合併補給O2、補給Xeおよび残留ガスのレベルを測定することをさらに含み、ここで補給O2および補給Xeの前記添加はXe およびO2の前記測定レベルに基づいて制御される請求項１記載の方法。
  3. 補給水分を前記残留ガスに添加する工程をさらに含む請求項１記載の方法。
  4. 前記合併補給水分、補給O2、補給Xeおよび残留ガス中の水分、Xe および O2のレベルを測定する工程をさらに含み、補給水分、補給O2および補給Xeの前記添加は水分、Xe およびO2の前記測定レベルに基づいて制御される請求項３記載の方法。
  5. 真空を前記透過側に適用する工程、および前記合併補給O2、補給Xeおよび残留ガスが環境（ambient）またはほぼ環境の圧力を有するように補給O2、補給Xeおよび残留ガスの圧力と前記透過側に適用される真空のレベルを調節する工程をさらに含む請求項１記載の方法。
  6. 前記膜はコアを取り囲む一次ガス分離媒体から作られるシースを含む中空複合繊維を含む請求項１記載の方法。
  7. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、ペリフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマー、またはペリフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーである請求項１記載の方法。
  8. ペリフルオロジオキソールの前記ホモポリマーもしくはコポリマーは式によって表される繰り返し単位を含む請求項７記載の方法。
    Figure 2011514833
     ここで、各RはF、パーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルコキシ基からなる群から独立して選択される。
  9. 各RはF, CF3 およびOCF3からなる群から独立して選択される請求項８記載の方法。
  10. 前記繰り返し単位は式によって表わされる請求項８記載の方法。
    Figure 2011514833
  11. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである請求項１０記載の方法。
    Figure 2011514833
  12. 前記繰り返し単位は、式によって表される請求項８記載の方法。
    Figure 2011514833
  13. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである請求項１２記載の方法。
    Figure 2011514833
  14. パーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）の前記ホモポリマーもしくはコポリマーは、式によって表される繰り返し単位を含む請求項７記載の方法。
    Figure 2011514833
  15. 患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用する方法であって、
    Ｘｅ含有吸入ガスを患者にベンチレータで施す工程；
    CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息を前記患者から重合膜の供給側に導く工程、ここでCO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇された透過ガスは優先的に前記膜を通してその透過側に透過し、前記重合膜は
    N2浸透> 40 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)],
    CO2浸透> 250 GPU [10-6 cm3 (STP)/cm2・s・cm(Hg)], および
    周囲温度／雰囲気圧条件でN2/Xe 選択性> 3
    の性質を有する；
    Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した残留ガスを前記重合膜の残留部から取り出す工程；および
    補給O2および補給Xeを前記残留ガスに添加し、吸入ガス混合物を提供する工程
    を含む方法。
  16. 患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用する方法であって、
    Ｘｅ含有吸入ガスを患者にベンチレータで施す工程；
    CO2, O2, N2, およびXeを含む呼気息を前記患者から第１膜の供給側に導く工程、ここでCO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した透過ガスは優先的に前記第１膜を通してその透過側に透過し、前記第１膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体を含む；
    Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した第１残留ガスを第１膜の残留部から取り出す工程；
    前記第１透過ガスを前記第１膜の前記透過側から第２膜の供給側に導く工程、ここでCO2, O2, およびN2に富み、かつXeを枯渇した第２透過ガスは優先的に前記第２膜を通してその透過側に透過し、前記第２膜はペリフルオロ環状エーテルポリマーを含む一次ガス分離媒体を含む；
    Xeに富み、CO2, O2, およびN2を枯渇した第２残留ガスを前記第２膜の残留部から取り出す工程；
    補給O2、補給Xeおよび前記第１、第２の残留ガスを合併し、吸入ガス混合物を提供する工程
    を含む方法。
  17. 患者のXe含有呼気からXeを回収し、かつ再利用するシステムであって、
    Xeを含む吸入ガスを患者に施し、かつ患者呼気を収集するために適合され、形作られるベンチレータ；
    供給側、透過側および残留部を有するポリ（パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール）に基づく膜で、前記供給側は前記ベンチレータと流体連絡し、CO2, N2, O2,およびXeを含む前記患者呼気を受け取り、前記膜は供給側で前記患者呼気を受け取り、かつ前記患者呼気をCO2, N2, およびO2に富む透過ガスとXeに富む残留ガスとに分離するために適応され、形作られる；
    残留部と流体連絡する返送管；
    前記返送管と流体連絡する補給O2および補給Xe源；
    前記源から前記管内の残留ガスへの補給O2および補給Xeの添加を制御するために適応するマイクロプロセッサ；および
    前記合併補給O2、補給Xeおよび残留ガス中のO2およびXeのレベルを測定するために適応されるガス分析計、ここで補給O2および補給Xeのマイクロプロセッサ制御添加は分析計によって測定されるO2 およびXeのレベルと前記吸入ガス中のO2 およびXeの予め設定される望ましいレベルに基づく；
    を備えるシステム。
  18. 前記源は補給水分を含み、
    前記マイクロプロセッサは前記源から前記管中の残留ガスへの水分添加の制御のために適応され、
    補給水分の前記マイクロプロセッサ制御添加は、前記分析計によって測定される水分レベルと前記吸入ガス中の水分の予め設定される望ましいレベルに基づく請求項１７記載のシステム。
  19. 前記透過側に流体連絡の真空をさらに含む請求項１７記載のシステム。
  20. 前記残留ガス部と前記ベンチレータの間に流体連絡のバラストコンテナをさらに含む請求項１７記載のシステム。
  21. 前記膜はコアを取り囲む一次ガス分離媒体から作られるシースを含む中空複合繊維を含む請求項１７記載のシステム。
  22. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは、ペリフルオロジオキソールのホモポリマーもしくはコポリマー、またはパーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）のホモポリマーもしくはコポリマーである請求項１７記載のシステム。
  23. ペリフルオロジオキソールの前記ホモポリマーもしくはコポリマーは式によって表される繰り返し単位を含む請求項２２記載のシステム。
    Figure 2011514833
     ここで、各RはF、パーフルオロアルキル基およびパーフルオロアルコキシ基からなる群から独立して選択される。
  24. 各RはF, CF3 およびOCF3からなる群から独立して選択される請求項２３記載のシステム。
  25. 前記繰り返し単位は式によって表わされる請求項２３記載のシステム。
    Figure 2011514833
  26. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである請求項２５記載のシステム。
    Figure 2011514833
  27. 前記繰り返し単位は式によって表わされる請求項２３記載のシステム。
    Figure 2011514833
  28. 前記ペリフルオロ環状エーテルポリマーは式によって表される繰り返し単位を有するコポリマーである請求項２７記載のシステム。
    Figure 2011514833
  29. パーフルオロ（４−ビニロキシ−１−ブテン）の前記ホモポリマーもしくはコポリマーは式によって表される繰り返し単位を含む請求項２２記載のシステム。
    Figure 2011514833
  30. 患者呼気からキセノンを回収し、かつ再利用する方法であって、
    患者呼気をベンチレータから膜に供給する工程、ここで CO2 および N2富化透過とXe富化残留物に分離され、前記膜はパーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソールに基づくポリマーまたはコポリマーから作られる；
    補給Xeおよび補給O2を前記Xe富化残留物に添加する工程；および
    前記合併補給Xe、補給O2およびXe富化残留物を前記ベンチレータに導く工程
    を含む方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016500306A (ja) * 2012-12-22 2016-01-12 ディエムエフ・メディカル・インコーポレーテッド 中空糸膜を有する麻酔回路

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006034601B3 (de) * 2006-07-26 2008-02-07 Schmidt, Klaus, Prof. Dr. Rückhaltung von Edelgasen im Atemgas bei beatmeten Patienten mit Hilfe von Membranseparation
US8535414B2 (en) 2010-09-30 2013-09-17 Air Products And Chemicals, Inc. Recovering of xenon by adsorption process
US8795411B2 (en) 2011-02-07 2014-08-05 Air Products And Chemicals, Inc. Method for recovering high-value components from waste gas streams
CA2839670C (en) * 2011-06-20 2016-05-24 Dmf Medical Incorporated An anesthetic circuit and a method for using the anesthetic circuit
US20180056665A1 (en) * 2014-12-24 2018-03-01 Dic Corporation Hollow-fiber degassing module and inkjet printer
CN109824825B (zh) * 2019-02-02 2021-05-14 博容新材料（深圳）有限公司 一种聚合物及其制备方法和应用
CN111874881B (zh) * 2019-06-27 2022-10-25 南京工业大学 一种采用dd3r分子筛膜提纯氙气的方法
JP2023547719A (ja) * 2020-11-09 2023-11-13 レーヴェンシュタイン メディカル テクノロジー エス．アー． 呼吸ガス混合物から二酸化炭素を分離する方法および装置
CN115869740A (zh) * 2022-12-28 2023-03-31 核工业理化工程研究院 基于石墨烯膜净化Xe中气体杂质的装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63264101A (ja) * 1987-04-20 1988-11-01 Asahi Glass Co Ltd 選択透過膜
JPH07251046A (ja) * 1993-10-20 1995-10-03 L'air Liquide ガス分離膜のフルオロポリマーによる後処理
JP2001011231A (ja) * 1999-05-25 2001-01-16 Ausimont Spa （パー）フルオロ化非晶質ポリマー膜
JP2001252358A (ja) * 2000-03-10 2001-09-18 Nippon Sanso Corp キセノンを使用した麻酔方法及び装置
JP2004315821A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Solvay Solexis Spa パーフルオロ化ポリマー
WO2007006377A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-18 Klaus Schmidt Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung von gasgemischen

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US505114A (en) * 1893-09-19 Refrigerator
US3978030A (en) * 1973-08-01 1976-08-31 E. I. Du Pont De Nemours And Company Polymers of fluorinated dioxoles
US4530569A (en) * 1981-08-20 1985-07-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Optical fibers comprising cores clad with amorphous copolymers of perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole
DE3712598A1 (de) * 1987-04-14 1988-10-27 Siemens Ag Inhalations-anaesthesiegeraet
DE4411533C1 (de) * 1994-04-02 1995-04-06 Draegerwerk Ag Anästhesiegerät
SE505217C2 (sv) * 1995-10-16 1997-07-14 Gibeck Ab Louis Anordning för återvinning av anestesimedel
DE19635002A1 (de) * 1996-08-30 1998-03-05 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zur Online-Rückgewinnung von Xenon aus Narkosegas
US5914154A (en) * 1997-05-30 1999-06-22 Compact Membrane Systems, Inc. Non-porous gas permeable membrane
US6328801B1 (en) * 1997-07-25 2001-12-11 L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method and system for recovering and recirculating a deuterium-containing gas
US6039696A (en) * 1997-10-31 2000-03-21 Medcare Medical Group, Inc. Method and apparatus for sensing humidity in a patient with an artificial airway
US6206002B1 (en) * 1997-11-06 2001-03-27 Hudson Rci Ab Device and method for recovering anaesthetic during the use of inhaled anaesthetics
US6168849B1 (en) * 1997-11-14 2001-01-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Multilayer cover system and method for producing same
US6089282A (en) * 1998-05-08 2000-07-18 Aeronex, Inc. Method for recovery and reuse of gas
US6168649B1 (en) * 1998-12-09 2001-01-02 Mg Generon, Inc. Membrane for separation of xenon from oxygen and nitrogen and method of using same
CA2262393A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-19 Vortex Recoveries Inc. Waste gas recovery apparatus
US6471747B1 (en) * 1999-06-21 2002-10-29 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Method and apparatus for delivering and recovering gasses
US6361583B1 (en) * 2000-05-19 2002-03-26 Membrane Technology And Research, Inc. Gas separation using organic-vapor-resistant membranes
US6540813B2 (en) * 2000-06-13 2003-04-01 Praxair Technology, Inc. Method of preparing composite gas separation membranes from perfluoropolymers
US6271319B1 (en) * 2000-08-30 2001-08-07 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-augmented polypropylene manufacturing
US6414202B1 (en) * 2000-08-30 2002-07-02 Membrane Technology And Research, Inc. Membrane-augmented manufacture of propylene derivatives
US6658894B2 (en) * 2001-11-19 2003-12-09 Air Products And Chemicals, Inc. Process and adsorbent for the recovery of krypton and xenon from a gas or liquid stream
US6735980B2 (en) * 2002-01-04 2004-05-18 Air Products And Chemicals, Inc. Recovery of krypton and xenon
GB0210021D0 (en) * 2002-05-01 2002-06-12 Air Prod & Chem Ultrasonic gas analyser
PT102772A (pt) * 2002-05-02 2003-11-28 Sysadvance Sist S De Engenhari Unidade externa para reciclo de xenon contido em misturas anestesicas gasosas
SE0201541D0 (sv) * 2002-05-23 2002-05-23 Siemens Elema Ab Method of and apparatus for monitoring the composition of a binary component breathing gas mixture
US6827084B2 (en) * 2002-06-21 2004-12-07 Lloyd Thomas Grubb, Jr. Automatic gas blender
US7337776B2 (en) * 2002-08-20 2008-03-04 Aga Ab Methods for easing pain and anxiety from atrial or ventricular defibrillation
US7025804B2 (en) * 2002-12-02 2006-04-11 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Method for separating hydrocarbon-containing gas mixtures using hydrocarbon-resistant membranes
US7285154B2 (en) * 2004-11-24 2007-10-23 Air Products And Chemicals, Inc. Xenon recovery system
US7384549B2 (en) * 2005-12-29 2008-06-10 Spf Innovations, Llc Method and apparatus for the filtration of biological solutions
DE102006034601B3 (de) * 2006-07-26 2008-02-07 Schmidt, Klaus, Prof. Dr. Rückhaltung von Edelgasen im Atemgas bei beatmeten Patienten mit Hilfe von Membranseparation

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63264101A (ja) * 1987-04-20 1988-11-01 Asahi Glass Co Ltd 選択透過膜
JPH07251046A (ja) * 1993-10-20 1995-10-03 L'air Liquide ガス分離膜のフルオロポリマーによる後処理
JP2001011231A (ja) * 1999-05-25 2001-01-16 Ausimont Spa （パー）フルオロ化非晶質ポリマー膜
JP2001252358A (ja) * 2000-03-10 2001-09-18 Nippon Sanso Corp キセノンを使用した麻酔方法及び装置
JP2004315821A (ja) * 2003-04-15 2004-11-11 Solvay Solexis Spa パーフルオロ化ポリマー
WO2007006377A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-18 Klaus Schmidt Vorrichtung und verfahren zur aufbereitung von gasgemischen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016500306A (ja) * 2012-12-22 2016-01-12 ディエムエフ・メディカル・インコーポレーテッド 中空糸膜を有する麻酔回路
US10076620B2 (en) 2012-12-22 2018-09-18 Dmf Medical Incorporated Anesthetic circuit having a hollow fiber membrane
US10960160B2 (en) 2012-12-22 2021-03-30 Dmf Medical Incorporated Anesthetic circuit having a hollow fiber membrane

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