JP3105469B2 - 呼吸用気体供給システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、呼吸器疾患患者等
に呼吸用気体を供給する呼吸用気体供給装置を、送信手
段を用いて、通信手段を介して受信手段と結んで、呼吸
用気体供給装置のモニタリング等を行うシステムを提供
するものである。さらに本発明は、かかるシステムに適
応した呼吸用気体供給装置を提供するものである。

【０００２】

【従来技術】従来、呼吸器疾患の患者に対して酸素ボン
ベから供給する酸素療法が行われており、最近では空気
中の酸素を分離濃縮して酸素濃縮気体を得るための酸素
濃縮器が開発され、それを用いた酸素療法が次第に普及
するようになって来ている。

【０００３】かかる酸素濃縮器としては、例えば窒素を
選択的に吸着し得る吸着剤を酸素濃縮機能部として用い
た吸着型酸素濃縮器や、酸素選択透過性膜を酸素濃縮機
能部として用いた膜型酸素濃縮器がある。

【０００４】尚、酸素療法が用いられる他の酸素供給方
式として、液体酸素から適当に制御された速度で蒸発し
た酸素を患者に供給する方法も知られている。

【０００５】かかる酸素濃縮器は、病院において使用さ
れるのみならず、在宅医療用に家庭においても使用され
る場合が次第に多くなってきている。尚これらの酸素濃
縮器は、病院や家庭において個々に配置され、別々に運
転状況の把握及びその管理がなされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、この様に個
々に独立して配置され運転の管理がなされている多数の
酸素濃縮器について、装置の状況の把握と共に、それを
使用する患者についての状態をも集中して把握できるよ
うなシステムを提供することを目的としている。

【０００７】即ち、医療用に用いられる酸素濃縮器は、
それを使用する患者の呼吸を補助等するものであって、
患者の生命の維持に直結する場合が多く、酸素濃縮器が
適正な使用状態にあるか否かを把握して、異常が生じた
場合にはそれを適確に把握し、出来るだけ迅速にその対
策を取ることが重要である。特に酸素濃縮器が在宅で用
いられる場合にその使用者の管理を適確に行うようにす
ることが重要である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる医
療用の酸素濃縮器等の呼吸用気体供給装置の使用状況等
を把握することを容易に且つ確実にした呼吸用気体供給
装置を提供すべく鋭意検討した結果、各家庭の如く分散
して配置された個々の呼吸用気体供給装置（以下単に供
給装置ともいう）に特定の情報収集手段や記憶手段等を
具備せしめ、それを送信手段を付加して、通信手段を介
して情報収集のためのセンターである受信手段と結ぶこ
とが実用上有効であることを見い出し、本発明に到達し
た。

【０００９】即ち本発明は、在宅医療用に家庭に配置
される呼吸用気体発生手段と、呼吸用気体を使用に供す
るための呼吸用気体供給手段と、使用者に関する情報を
検知又は入力により収集するための情報収集手段と、該
情報を変換するための変換手段と、該情報を記憶するた
めの記憶手段とを備えた呼吸用気体供給手段と、該記
憶手段により記憶された情報を送信するための送信手段
と、該送信手段から送信された情報を受信するための
受信手段と、該送信手段と該受信手段の間で通信を行
うための通信手段とを具備した呼吸用気体供給システム
であり、該情報収集手段が、患者の血中酸素濃度の検知
手段を具備するものであって、該情報が該血中酸素濃度
の情報である呼吸用気体供給システムを提供するもので
ある。

【００１０】かかる本発明の呼吸用気体供給システムに
は、より好ましい態様として、該呼吸用気体供給装置が
使用に供するための呼吸用気体の流量設定手段を具備す
るものであって、該情報が該流量設定手段における流量
設定値に関するものである呼吸用気体供給システム；該
呼吸用気体供給装置がその運転時間を検知する手段を有
するものであって、該情報が該運転時間に関するもので
ある呼吸用気体供給システム；該呼吸用気体供給装置
が、それを使用する患者に関する緊急警報，該患者の血
中酸素濃度の検知手段等の患者情報の入力手段の少なく
とも１種を具備するものであって、該情報が各々該緊急
警報，該血中酸素濃度等の患者情報である呼吸用気体供
給システム；該呼吸用気体発生手段が、空気から酸素濃
度の高められた酸素濃縮気体を分離するための酸素濃縮
機能部と、該酸素濃縮機能部に空気を供給し又は該酸素
濃縮機能部から酸素濃縮気体を取り出すための電動機付
ポンプ手段とを具備したものであり、該呼吸用気体供給
装置が空気，濃縮気体等の気体の圧力，温度，酸素濃縮
気体の酸素濃度及び流量の少なくとも１種の情報を検知
し、あらかじめ入力された対応する所定値と比較する手
段を有し、該少なくとも１種の情報が対応する該所定値
に比較して異常と認められる場合に、異常警報として検
知するものである呼吸用気体供給システム；該呼吸気体
供給装置がマイクロコンピューターを内蔵したものであ
って、該情報が過電流，マイクロコンピューターの作動
異常及び電源電圧の異常の少なくとも１種に関するもの
である呼吸用気体供給システム；該呼吸用気体発生手段
が液面又は重量検知手段を具備した液体酸素貯留手段か
らなるものであって、該情報が貯留された液体酸素の液
面又は重量に関するものである呼吸用気体供給システ
ム；該変換手段が、該情報収集手段により収集されたア
ナログ信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ信号
変換手段及び通信用信号に変化するためのパラレル／シ
リアル変換手段である呼吸用気体供給システム；該通信
手段が電話回線を使用するものであり、該送信手段が送
信先電話番号を記憶する手段と接続された電話器の利用
時の送信を防止するための送信コントロール手段を具備
したものである呼吸用気体供給システム；該送信手段が
ネットワーク制御手段からなる呼吸用気体供給システ
ム；及び該受信手段が、必要に応じて、該変換の逆の変
換を行うための逆変換手段，受信された情報の表示手
段，該情報の記憶手段，該情報を用いた演算を行う演算
手段の少なくとも１種を具備したものである呼吸用気体
供給システムが含まれる。尚、かかる受信手段には、表
示画面やプリンター等の表示手段を具備せしめることが
実用上より好ましい。

【００１１】これらは各々、呼吸用気体供給装置の使用
状態やその保守管理をより容易に且つ確実に行うことが
できる実用上優れた効果を奏する。

【００１２】さらにかかる本発明には、該送信手段が受
信機能部も有するものであり、該受信手段が送信機能部
も有するものである呼吸用気体供給システムが含まれ
る。尚かかるシステムには、該呼吸用気体供給装置が、
該受信手段の送信機能部から送信されて該送信手段の受
信機能部により受信された情報を表示するための表示手
段を具備したものである呼吸用気体供給システムが含ま
れる。かかる構成により、離れた場所からのその装置の
より確実な保守管理等を容易にすることが可能になる。

【００１３】また前記の本発明には、該受信手段が、自
動転送機能部を有するものである呼吸用気体供給システ
ムが含まれ、かかるシステムには該受信手段の自動転送
可能部に、通信手段を介して転送情報受信手段が接続さ
れた呼吸用気体供給システムが含まれる。かかる構成に
よって、緊急な対策がより容易にできるようになる利点
が得られる。

【００１４】さらに前記の本発明には、該呼吸用気体供
給装置と該送信手段を組み合わせた複数の組が、各々通
信手段を介して１個の受信手段に接続されている呼吸用
気体供給システム；及び該呼吸用気体供給装置と該送信
手段を組み合わせた複数の組が各々通信手段を介して１
個の受信手段に接続され、さらに該受信手段に各々の通
信手段を介して複数の転送情報受信手段が接続されてい
る呼吸用気体供給システムが含まれる。かかるシステム
によって多数の呼吸用気体供給装置の管理が容易にな
り、特に在宅で使用される場合に有効である。

【００１５】さらに本発明には、呼吸用気体発生手段
と、呼吸用気体を使用に供するための呼吸用気体供給手
段と、該発生手段及び供給手段の使用に関する情報を検
知又は入力により収集するための情報収集手段と、必要
に応じて該情報を変換するための変換手段と、必要に応
じて情報を記憶するための記憶手段とを備えた呼吸用気
体供給装置を提供するものである。かかる装置は、前記
した如き利点を有するシステムに容易に適合できるもの
である。

【００１６】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。本発明の呼吸用気体供給システムは、呼吸用気体供
給装置と、送信手段と、受信手段とそれらを結ぶための
通信手段を具備するものである。

【００１７】かかる呼吸用気体供給装置は、呼吸用気体
の発生手段と、その気体を使用に供するための供給手段
と、それらの使用に関する情報を収集するための情報収
集手段と、それらの情報を必要に応じて変換するための
変換手段と、それらの情報を必要に応じて記憶するため
の記憶手段を具備したものである。尚かかる記憶手段の
具体例としては、ＲＡＭ（ランダム アクセス メモリ
ー）とバッテリーを組み合わせたものや、不揮発性メモ
リーがあげられる。また記憶手段は独立していてもよい
が、変換手段の中に組み込んでもよい。

【００１８】呼吸用気体には、空気，呼吸の補助のため
に用いられる空気から分離濃縮された酸素濃縮気体（即
ち濃縮酸素）や酸素の他、それに薬剤の蒸気等を混入し
たもの等が含まれ、医療用には通常酸素濃縮気体や酸素
が用いられることが多い。

【００１９】呼吸用気体の発生手段としては、例えば所
定量の酸素流出機能部を備えた酸素ボンベ，空気中から
酸素濃縮気体を分離するための酸素濃縮器，所定量の酸
素流出機能部を備えた液体酸素貯留タンク等があげられ
る。尚酸素濃縮器としては、吸着型、膜型の他、場合に
よっては磁気を利用したもの等がある。例えば圧力変動
吸着型酸素濃縮器，膜型酸素濃縮器の場合には、各々空
気から酸素濃度の高められた酸素濃縮気体を分離するた
めの酸素濃縮機能部として、酸素又は窒素を選択的に吸
着し得る吸着剤を充填した１基又は２基以上の吸着床，
酸素を選択的に透過し得る膜のモジュールが用いられ、
通常各々吸着床に圧縮空気を導入するためのコンプレッ
サ，膜モジュールの一方側の空間を減圧せしめるための
真空ポンプなる電動機付のポンプ手段が用いられる。さ
らに必要に応じて、これらのポンプ手段を冷却するため
の冷却風を生じさせるためのファン手段が具備される。
また酸素濃縮機能部やポンプ手段を作用的に連結せしめ
るための導管手段や、その導管手段に必要な自動又は手
動の開閉弁が具備されている。

【００２０】呼吸用気体を使用に供する供給手段として
は、導管手段，鼻カニューラ，マスク等を具備したもの
があげられる。

【００２１】情報収集手段は、これらの発生手段や供給
手段の使用に関する情報を収集するためのものであっ
て、その収集のための必要に応じて検知手段や外部入力
手段を具備していることが望ましい。かかる情報として
は、発生手段に応じて適宜選択されるが、例えば膜型，
吸着型等の酸素濃縮器の場合には、圧力，酸素濃度，流
量，濃縮器内の温度，電流，電源電圧や内蔵コンピュー
タ等についての異常に関するもの、必要に応じて測定さ
れる酸素濃度や流量，圧力，温度等、濃縮器の運転時
間，使用流量設定値，濃縮器の器台番号，患者の氏名や
血中酸素濃度等の患者に関する情報等があげられる。ま
た液体酸素貯留器の場合の特有の情報としては、液面，
全体の重量等があげられる。尚これらの情報は、その装
置に具備される検知手段によって検知されて収集される
ものであってもよく、その他の例えば、酸素濃度検出器
や流量計等を具備した検出器（即ちテスター）を必要に
応じて酸素濃縮器に接続せしめることによって検知され
て入力手段により入力されて収集されるものであっても
よい。

【００２２】異常に関する情報については、例えば呼吸
用気体発生手段が酸素濃縮器の場合には、それに具備さ
れた又は必要に応じて外部から接続された検知手段によ
って検知された気体の圧力，温度，酸素濃度，流量等に
関する情報を、あらかじめ入力されて記憶された各々の
所定値と比較手段により比較し、それらの比較の結果か
ら少なくとも一種の情報について異常と判断される場合
に異常警報として検知するようにすることが望ましい。
尚、ここで気体の圧力とは、例えば圧力変動吸着型酸素
濃縮器の場合に通常チェックされる吸着床や酸素濃縮気
体の貯留タンク内の圧力をいい、膜型酸素濃縮器の場合
の真空ポンプにより減圧された領域内の圧力をいう。ま
た温度としては、例えば吸着型，膜型の酸素濃縮器の場
合の器のコンプレッサー室や真空ポンプ室の内部空間の
温度をいう。流量としては通常使用に供する呼吸用気体
の流量をいう。

【００２３】本発明の呼吸用気体供給装置に具備される
変換手段としては、例えば情報がアナログ信号の場合
に、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換手段や、送信の
為のパラレル／シリアル信号変換手段があげられる。
尚、情報が接点信号，運転信号によるものの場合にはか
かる変換手段を経ることなくそのまま使用されることが
望ましい。

【００２４】また本発明の装置の具備される記憶手段と
して、好ましくはマイクロコンピューター手段が用いら
れ、その場合には異常に関する情報として過電流，コン
ピュータの作動異常，電源電圧の異常等の少なくとも一
種を用いることが望ましい。尚、圧力変動吸着型酸素濃
縮器の場合には、吸着・脱着のサイクルを行うための自
動開閉弁手段の制御もかかるマイクロコンピュータ手段
で行うようにすることが望ましい。

【００２５】本発明の呼吸用気体供給システムにおい
て、送信手段の好ましい具体例としてはネットワーク制
御手段があげられ、通信手段の好ましい具体例としては
電話回線を使用するものがあげられる。特に送信手段が
送信先の電話番号や送信スケジュール等を記憶する記憶
手段を具備し、更に電話回線との接続手段を備え、それ
に接続された電話器が利用されていない時においてのみ
送信できるようにするための送信コントロール手段を具
備したネットワーク制御手段が実用上有利に用いられ
る。尚通信手段である電話回線としては、送信手段と電
話局間に通信電話回線を、電話局と受信手段間に専用回
線を用いることが望ましい。

【００２６】また本発明の呼吸用気体供給システムにお
ける受信手段には、情報の種類につき必要に応じて、呼
吸用気体供給装置の変換手段で変換された情報を例えば
シリアル／パラレル変換の如く逆変換するための手段を
備えることが実用上好ましい。さらにかかる受信手段に
は、受信された情報を出力して表示するための表示画面
やプリンターの如き表示手段を具備することが好まし
い。また、受信手段には、受信された情報を用いて各種
の演算を行うための演算手段を具備されていてもよい。

【００２７】さらに本発明のシステムにおける送信手段
に受信機能部も具備せしめ、受信手段に送信機能部も具
備せしめることも可能であって、例えば送信手段からの
送信時指定や酸素濃縮器に用いられているフィルターの
交換時指令等を受信手段に具備された入力手段より入力
してその送信機能部から送信手段の受信機能部に送信せ
しめるようにしたものが実用上有利である。尚この場合
には、例えばフィルター交換時等を表示するための表示
手段を酸素濃縮器又は送信手段を備えておくことが望ま
しい。

【００２８】本発明の呼吸用気体供給システムにおける
受信手段には、さらに他の受信手段に転送するための機
能部を、好ましくは自動転送機能部を具備せしめること
が好ましい。かかる自動転送機能部には、通信手段が接
続され、その先に転送情報受信手段が具備されている必
要がある。尚かかる転送情報として緊急対策を必要とす
る警報を採用して、その情報を発した呼吸用気体供給装
置のアフターケアを担当する営業所に配置された又は担
当者が携帯している転送情報受信手段に転送せしめるよ
うにすることが実用上好ましい。かかる転送情報受信手
段は、常時作動するものであってもよく、あるいは夜
間，休日にのみ作動するようにしたものであってもよ
い。

【００２９】また本発明のシステムとして呼吸用気体供
給装置と送信手段を組み合わせた複数の組が、各々通信
手段を介して１個の受信手段に接続されたものがあげら
れる。かくして多数の呼吸用気体供給装置を、コンピュ
ータ手段を組み込んだセンター機器なる１台の受信手段
に、送信手段を介して接続せしめることができ、個々の
装置の運転状態，使用の履歴，場合によっては使用して
いる患者の状態等をも集中的に把握することが容易にで
きる。尚、複数の呼吸用気体供給装置を１個の送信手段
と組み合わせて１組の組としてもよい。

【００３０】呼吸用気体供給装置と送信手段を組み合わ
せた複数の組を通信手段を介して１個の受信手段に接続
せしめ、さらにその受信手段から複数の転送情報受信手
段と別々の通信手段により接続せしめたシステムが実用
上より有効である。また呼吸用気体供給装置と送信手段
を組み合わせた複数の組を通信手段を介して１個の受信
手段を接続せしめたものをサブシステムとし、かかるサ
ブシステムの複数組を通信手段を介してさらにセンター
機器としての１個の受信手段に接続せしめたシステムと
してもよい。

【００３１】第１図は本発明の呼吸用気体供給システム
を例示したものである。同図において、１は患者の自宅
を示すものであり、２が呼吸用気体供給手段としての鼻
カニューラであり、３が呼吸用気体発生手段としての機
能を有した圧力変動吸着型酸素濃縮器を示すものであ
る。尚、かかる濃縮器としては、目的にあった機能を有
するものであればいかなるものであってもよく、その構
造の詳細は省略する。その具体的構造の例として、例え
ば特開昭 62-140619に開示されたものがあげられる。４
が濃度センサーであり、５が流量センサーであり、６が
アワーメータであり、７が外部入力手段を示す。８はＡ
／Ｄ変換器であり、ＲＡＭとバッテリーを組み合わせた
記憶手段をも具備している。９が端末ネットワーク制御
器（ＮＣＵ）［ＮＴＴ関西テレコン（株）製］であり、
10が患者宅電話器11より端末ＮＣＵへ分岐するための接
続器具である。

【００３２】21は電話局であり、22は通信電話回線であ
り、23は専用電話回線である。31は受信手段としての情
報センターを示すものであり、32が着信用ネットワーク
制御器（ＮＣＵ）であり、33が演算手段等を有したデー
タ処理システム（即ちコンピュータ）であり、34が転送
手段としての機能も有した通信制御システムであり、35
が他の受信手段に自動転送用として機能するモデムを示
す。尚33と34の接続方式として、Ｆ／Ｄ（フロッピーデ
ィスケット式メモリー）渡し、又は直接接続であっても
よく、両者を同一のＣＰＵに含めてもよい。36は表示画
面としてのＣＲＴであり、37はプリンターを示し、いず
れもデーター処理システムでの演算結果等を表示するた
めのものである。また38は発信用ネットワーク制御器
（ＮＣＵ）［ＮＴＴ関西テレコン（株）製］を示し、24
は電話局21でＮＲＴ（ノーリング トランク）を追加す
ることによって電話器11のベルを鳴らすことのないよう
にした専用電話回線を示している。39は送信時の指令情
報を入力するための入力手段を示す。

【００３３】41は警報等の情報転送通信手段であり、42
は転送情報受信手段であり、43はモデム及びＣＰＵを含
む受信器を示す。尚、44は転送通信手段を電話回線を介
して行う場合の電話局を示し、45，46は各々専用電話回
線を示す。47は転送情報の表示手段としてのプリンター
を示す。

【００３４】

【発明の効果】本発明の呼吸用気体供給システムは、酸
素濃縮器等を用いた呼吸用気体供給装置の使用の状態等
に関する情報が離れた場所において容易に収集すること
ができる優れた利点が得られるものである。特に本発明
は、病院のみならず在宅でも使用される呼吸用気体供給
装置の場合に、その使用者の状態の把握や装置の保守管
理を効率的に且つ適確に行うことができる優れた効果を
奏するものである。また本発明の呼吸用気体供給装置
は、かかる利点を有した呼吸用気体供給システムに容易
に適合し得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明の呼吸用気体供給システムの
好ましい態様を模式的に例示したものである。

フロントページの続き (72)発明者 高木 茂 大阪府大阪市中央区南本町１丁目６番７ 号 帝人株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−160434（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−275003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−16748（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−17414（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−118723（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 在宅医療用に家庭に配置される呼吸用
   気体発生手段と、呼吸用気体を使用に供するための呼吸
   用気体供給手段と、使用者に関する情報を検知又は入力
   により収集するための情報収集手段と、該情報を変換す
   るための変換手段と、該情報を記憶するための記憶手段
   とを備えた呼吸用気体供給手段と、該記憶手段により
   記憶された情報を送信するための送信手段と、該送信
   手段から送信された情報を受信するための受信手段と、
   該送信手段と該受信手段の間で通信を行うための通信
   手段とを具備した呼吸用気体供給システムであり、該情
   報収集手段が、患者の血中酸素濃度の検知手段を具備す
   るものであって、該情報が該血中酸素濃度の情報である
   呼吸用気体供給システム。
2. 【請求項２】 在宅医療用に家庭に配置される呼吸用
   気体発生手段と、呼吸用気体を使用に供するための呼吸
   用気体供給手段と、使用者に関する情報を検知又は入力
   により収集するための情報収集手段と、該情報を変換す
   るための変換手段と、該情報を記憶するための記憶手段
   とを備えた呼吸用気体供給手段と、該記憶手段により
   記憶された情報を送信するための送信手段と、該送信
   手段から送信された情報を受信するための受信手段と、
   該送信手段と該受信手段の間で通信を行うための通信
   手段とを具備した呼吸用気体供給システムであり、該情
   報収集手段が、患者に関する緊急警報，患者の血中酸素
   濃度の検知手段を具備するものであって、該情報が各々
   該緊急警報，該血中酸素濃度の情報である呼吸用気体供
   給システム。