JP2907967B2 - 人工呼吸用気体の加熱・加湿装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、人工呼吸に用いられる気体の加熱・加湿用
の装置に関する。

［従来の技術］ 生理的状況下において、鼻は、呼吸される気体の加熱
・加湿のために機能する。しかし、患者が人工呼吸を受
けている場合、鼻の機能は、一端が気管内に挿入された
チューブ又はホースにより、発揮されない。適当な肺機
能にとって不可欠なことである気体の人工的な加湿及び
加熱は、特に、今日、２つの異種原理を基礎とした装置
によって遂行されている。

第１のタイプの装置としては、熱及び湿気を呼吸用気
体に与えるものがあり、この種のものは、例えば、乾燥
して冷たい呼吸用気体は、水が貯蔵され電気で加熱する
加湿機を介して、患者に供給される。第２のタイプの装
置としては、熱及び湿気の交換器（H.M.E）として機能
するものであり、この種のものは、熱及び湿気は、体温
で発散した帯湿性の気体から奪われ、外部からの熱及び
湿気の供給を受けることなく吸入された冷たい乾燥気体
に移される。

［発明が解決しようとする課題］ 確かに、気体に熱及び湿気を供給させる原理の基で作
用する装置は、適当に調節され、十分に加湿された呼吸
用気体を供給し得る。このような装置は、技術的に複雑
であり、購入価格及び操作コストが高いため、看護的な
手当が不可欠である。一方、単一の受動型熱・湿気交換
器は、単純な構造であり、操作が容易であり、高価では
ない。しかし、この第２のタイプの装置は、人工呼吸中
における、呼吸用気体に加湿及び加熱が十分に施されな
い。

このため、本発明の１つの目的は、簡単な構造を有す
るように、特に、装置の操作が簡単になるように、上述
のタイプの装置に改良を加えることである。

［課題を解決するための手段及び作用］ このような目的を達成するために、本願明細書及び図
面に開示したように、本発明の装置は、少なくとも１つ
の受動型熱・湿気交換器と、少なくとも１つの能動型加
熱・加湿装置との組合せで構成されている。この結果、
前記両原理の有する利点が、単一の装置内に統合され
た。一方において、呼吸用気体への最適の加湿及び加熱
が施され、同時に、他方において、この装置は、技術的
な複雑度、看護的な手当及び値段が緩和される。

本発明の装置１つの利点は、ハウジング内に、あるい
は複数のセル形状に、加湿された気体の流れ方向におい
て、上流側に配設され、少なくとも１つの加熱装置、水
供給装置及び吸収層を有する能動型加熱・加湿装置が連
設された第１の受動型熱・湿気交換器を備えるように形
成され得ることである。前記吸収層は、前記水供給装置
の下流側に従設され、受動型加熱・加湿装置の上流側に
従設される。

更に、本発明の好良な実施例は、各請求項に記載され
ている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の人工呼吸用気体の加熱
・加湿装置の実施例について説明する。

本発明の部品であるフード１は、合成樹脂製の背が低
くてずんぐりした形状の中空円筒体形状を有しており、
このフード１から延出された一般的な呼吸用気体ホース
コネクタ６を備える。また、このフード１は、流れ抵抗
が最小になるように形成されている。フード１は、第１
の受動型熱・湿気交換器４を備えており、この熱・湿気
交換器４は、薄肉の支持リブ５を介して、半球状ハウジ
ングカバーに当接して支持されている。一般的な呼吸用
気体ホースコネクタ６から流入される気体は、円滑に複
数の気体導管、第１の受動型熱・湿気交換器４の表面の
開口部を通って、中央部２内に流れ込む。第１の受動型
熱・湿気交換器４は、例えば、スウェディッシュ・カン
パニー・ギベック・レスピレイションＡ・Ｂによって提
供されたような挿入式カートリッジ形状にすることがで
き得る。

中央部２は、同時に、フード１と底部３との間の機械
的な接続部材として機能する。このような接続は、例え
ば、止金溝７、止金ビード及びＯ−リング又は差込式係
合部９、10のような、止金部、閉鎖部及び締付部によっ
て形成される。中央部２内の内腔には、複数の支持及び
加熱用リブ11及びフローメータ即ちフローセンサ12が設
けられている。このフローセンサ12は、インプット漏斗
14を備えた加熱されたPTCレジスタ13で形成されてい
る。金属製ケーシング16が設けられた中央部２の断熱用
に、合成樹脂製のケーシング15が配設されている。外部
制御装置によって正確に計量され、コネクタ19を通っ
て、環状導管20内に供給される無菌蒸留水が、自動温度
調節装置によって加熱制御され得るように、２つのNTC
レジスタ17を備えた加熱装置が埋設されている。この加
熱装置は、独自の電線18を介して既知のタイプの内部制
御装置にも接続されている。前記水は、環状導管20から
複数のノズル21を介して、螺旋状に形成された網目孔を
有する厚肉の吸収性板紙ディスク22の境界領域23に供給
される。この水は、板紙ディスク22内で、毛管作用によ
り均等に分散される。

吸収層、上述したような吸収性を有する板紙ディスク
22は、薄肉の支持リブ24によって支持され、合成樹脂製
ハウジングとして形成された底部３に配設された第２の
受動型熱・湿気交換器25上を、押圧する。更に、板紙デ
ィスク22の境界領域23は、下層面26上で合成樹脂製ハウ
ジングに密着すると共に、金属製ディスク27によって抑
圧される。このディスク27は、中央部２内に、精密に焼
戻し形成され、複数の網目状の穿孔が施されている。吸
収層22での吸収の後、水は均等化され、第２の受動型熱
・湿気交換器25での給湿及び加熱が施される。この第２
の受動型熱・湿気交換器25に供給された過剰の水は、重
力作用により、第２の受動型熱・湿気交換器25内の複数
の導管を通って落下し、底部３の傾斜して形成された底
面に達する。ここで、水は、この底面の最下部に形成さ
れたコネクク28に流れ込む。小型で透明な回収容器29
は、コネクタ28に嵌合され、また、ウォータートラップ
形状にもでき得る。この結果、第２の受動型熱・湿気交
換器25上の過剰の水は、呼吸ホースコネクタ30内には流
入しないため、気管チューブ用の隣設したアダプタを通
って、人工呼吸がされている患者の肺へ流入することは
ない。

以下、本発明の実施例に関する作動について説明す
る。

湿度10％ないし20％で約20℃の乾燥して冷たい呼吸用
気体は、図示しない人工呼吸機での吸入中、患者用ホー
スコネクタシステムを介してフード１の呼吸用気体ホー
スコネクタを通過する。この位置に配設された第１の受
動型熱・湿気交換器４を前記呼吸用気体は流通し、第１
段階として、外から熱及び湿気が供給されることで予備
加熱及び予備加湿が施される。このような予備的な熱及
び湿気の供給は、人工呼吸が施されている患者の体温で
蒸発する気体から運ばれたものである。次に、この呼吸
用気体は、温度約30℃、湿度100％に引上げられる。こ
れは必要ではあるが、不十分である。

第２段階の能動型加湿・加熱装置として、水量精密測
定器及び電気加熱源を備えた外設制御装置により形成さ
れた能動型加熱・加湿装置を備える中央部２の使用によ
り、呼吸用気体は、更に、加熱リブ11を介して加熱及び
加湿が施されて流される。次に、暖められた水は、加熱
された環状導管20及び隣設するノズル21から流出し、ま
た、内部に網目状の穿孔が施された加熱金属製ディスク
27を通って、内部に綱目状の穿孔が施された薄肉の吸収
性特殊板紙ディスク22に流される。ここで、前記水は、
毛管作用により均等に分布される。板紙ディスク22から
流れる前記水は、第２の受動型熱・湿気交換器25の複数
の導管内に均等に広がる。この交換器25の表面領域は、
導管の数に応じて広いものとなっている。この後の加熱
及び加湿により、大量の気体が吸入された場合でも、容
易に、呼吸用気体は36℃ないし37℃の温度に引上がる。
36℃ないし37℃、湿度100％での蒸発作用中、呼吸用帯
湿気体は、コネクタ30、第２の受動型熱・湿気交換器25
を通り、続いて、第１の受動型熱・湿気交換器４を通過
する。そして、少なくとも70％ないし80％の湿気が奪わ
れる。熱及び湿気の大部分が第１の受動型熱・湿気交換
器４に受け渡されている。この結果、蒸発ホース内に
は、少量の凝縮液が介在する。従って、看護者の世話を
必要とした従来のシステムに勝る利点に加えて、細菌学
的にもよりいっそう衛生的である。

本発明の装置において、技術的に最も複雑な箇所であ
る中央部２は、簡単に手入れでき、蒸気で殺菌可能であ
り、再利用でき得る接続部材として形成される。このた
め、２つの熱・湿気交換器４、25は、合成樹脂製のフー
ドハウジング１及び底部ハウジング３と共に一回だけ使
用されるように、無菌状態下で安価に形成され得る。こ
の結果、最良の状況及び調整のみならず伝染病の予防が
できと共に、経済的な使用が可能となる。

フローセンサ12の介設により、人工呼吸装置の呼吸運
動又は呼吸ストロークが検知された場合、即ち、PTCレ
ジスタで周期的に冷却する場合、水の供給及び電気エネ
ルギーが、外設の制御装置で処理され得る。更に、本発
明の装置が使用される場合、患者の保護に貢献し、極端
な操作状況においてさえ、高熱の呼吸用気体又は水が患
者の気管内に入込むのを防止でき得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の人工呼吸用気体の加熱・加湿装置を
３つの部分に分けた分解斜視図、第２図は、組立状態に
ある第１図の装置のII−II線に沿う断面図である。 １……フード、２……中央部、３……底部、４、25……
受動型熱・湿気交換器、12……フローセンサ、13……PT
Cレジスタ、14……インプット漏斗、17……NTCレジス
タ、18……電線、19……コネクタ、20……導管、21……
ノズル、22……板紙ディスク。

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つの受動型熱・湿気交換器
   （４、25）と、これに組み合わされた少なくとも１つの
   能動型加熱・加湿装置（17ないし22）と、ハウジング部
   （１、２、３）とを備えており、 このハウジング部内には、加湿される気体の流れ方向
   の、上流側より順に受動型熱・湿気交換器（４）と、少
   なくとも１つの水供給装置（19ないし21）及び吸収層
   （22）と、を有する能動型加熱・加湿装置（19ないし2
   1）と、受動型加熱・加湿装置（25）とが配設されるこ
   とを特徴とする人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
2. 【請求項２】前記フローセンサ（12）は、インプット漏
   斗（14）を有するPTCレジスタ（13）を備えることを特
   徴とする請求項１に記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿
   装置。
3. 【請求項３】前記ハウジング部は、フード（１）と中央
   部（２）と底部（３）とに分かれており、コネクタ
   （６）を有する前記フード（１）内には、前記第１の受
   動型熱・湿気交換器（４）が配置され、前記中央部
   （２）内には、接続部を有して前記能動型加熱・加湿装
   置が配置され、前記底部（３）内には、前記第２の受動
   型熱・湿気交換器（25）が配置され、前記底部の開口面
   上は、前記吸収層（22）によって被覆されていることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の人工呼吸用気体の加
   熱・加湿装置。
4. 【請求項４】前記底部は、傾斜が施されており、この底
   部の最下部には、回収容器（29）及び／又は冷却により
   作動するウォータートラップ部に接続可能な水回収用コ
   ネクタ（28）が形成されていることを特徴とする請求項
   ３に記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
5. 【請求項５】前記フード（１）及び前記底部（３）は、
   合成樹脂で形成されており、また、前記受動型熱・湿気
   交換器（４、25）及び前記吸収層（22）は、殺菌ステー
   ジ内に収容されて殺菌ユニットを構成することを特徴と
   する請求項３又は４に記載の人工呼吸用気体の加熱・加
   湿装置。
6. 【請求項６】前記中央部（２）は、前記フード（１）汲
   び前記底部（３）用の接続部として金属で形成されてい
   ることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１に記載の
   人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
7. 【請求項７】前記中央部（２）は、内部に水導管（19、
   20、21）を備え、且つ、呼吸用気体、給湿溶液及び前記
   底部（３）内に位置付けられた前記熱・湿気交換器（2
   5）を適当に加熱するように、自動温度調節器を備えた
   加熱ブロックとして機能することを特徴とする請求項６
   に記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
8. 【請求項８】前記中央部（２）又はこの内部の部品もし
   くは前記底部（３）内に配置された所定の前記第２の受
   動型熱・湿気交換器（25）は、外部から一定温度で複数
   のダクト又はパイプを通って供給された一定温度の水に
   より加熱されることを特徴とする請求項１〜７のいずれ
   か１に記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
9. 【請求項９】前記中央部（２）は、断熱合成樹脂部材
   （15）により被覆されていることを特徴とする請求項３
   〜８のいずれか１に記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿
   装置。
10. 【請求項１０】前記吸収層（22）は、網目孔を有する厚
    肉の板紙ディスク状に形成されており、網目孔又は金属
    グリッドを備えた精密に焼戻しされた金属ディスクと共
    に、この金属ディスクにより、前記第２の受動型熱・湿
    気交換器（25）を軽い力で押圧して、熱・湿気分配器を
    形成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１に
    記載の人工呼吸用気体の加熱・加湿装置。
11. 【請求項１１】前記吸収層（22）は、荒目細孔を有する
    構造であり、前記第２の受動型熱・湿気交換器（25）に
    対して軽い力で押圧されていることを特徴とする請求項
    １〜９のいずれか１に記載の人工呼吸用気体の加熱・加
    湿装置。