JP5570853B2 - Ventilator - Google Patents
Ventilator Download PDFInfo
- Publication number
- JP5570853B2 JP5570853B2 JP2010060756A JP2010060756A JP5570853B2 JP 5570853 B2 JP5570853 B2 JP 5570853B2 JP 2010060756 A JP2010060756 A JP 2010060756A JP 2010060756 A JP2010060756 A JP 2010060756A JP 5570853 B2 JP5570853 B2 JP 5570853B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- dioxide concentration
- ventilator
- patient
- concentration sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 224
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 112
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 110
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 64
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 18
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 13
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 12
- 230000003434 inspiratory effect Effects 0.000 description 12
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 8
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 8
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 5
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000036772 blood pressure Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 1
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 1
- 238000002627 tracheal intubation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Description
この発明は、二酸化炭素濃度センサを備えた人工呼吸装置に関するものである。 The present invention relates to an artificial respiration apparatus provided with a carbon dioxide concentration sensor.
従来、人工呼吸装置には人工呼吸器の誤作動や呼吸回路の異常による患者の無換気もしくは低換気状態を検出して警報を発生する機能が搭載されている。特に、終末呼気二酸化炭素濃度(End-tidal CO2:EtCO2 )の監視は、患者が実際にガス交換を行っていることを確認できるため、有用とされている。 Conventionally, a ventilator has a function of generating an alarm by detecting a patient's non-ventilated or hypoventilated state due to malfunction of a ventilator or abnormality of a breathing circuit. In particular, monitoring of end-tidal CO2 (End-tidal CO2: EtCO2) is useful because it can confirm that the patient is actually exchanging gas.
現状の人工呼吸装置に搭載されているEtCO2 測定機構或いは、人工呼吸装置とは別の患者監視装置におけるEtCO2 測定機構は、概ね図4に示される構成であった。 The EtCO2 measuring mechanism mounted on the current ventilator or the EtCO2 measuring mechanism in a patient monitoring device different from the ventilator has a configuration shown in FIG.
図4に示されている装置は従来の人工呼吸装置であり、次のように構成されていた。即ち、人工呼吸器80は、一方向弁である吸気弁82、感染防止フィルタ86、加温加湿器87、ウォータートラップ88、及び呼吸回路81を介して患者Aの呼吸器系に接続され、また当該患者Aの呼吸器系は、呼吸回路81、ウォータートラップ89、感染防止フィルタ90、及び一方向弁である呼気弁83を介して人工呼吸器80の排気管91に接続されており、人工呼吸器80から吸気弁82を介して患者に呼吸ガスを送出し、患者の呼気ガスを呼気弁83、排気管91を介して、排気口91Aから外部に排出している。
The apparatus shown in FIG. 4 is a conventional artificial respiration apparatus, and is configured as follows. That is, the
この人工呼吸装置においては、患者Aの口元に近い位置に二酸化炭素濃度センサ84が設けられており、患者AのEtCO2 を測定して患者Aのガス交換の状況を監視している。この二酸化炭素濃度センサ84を含む、患者Aと人工呼吸器80との間にある装置や器具、すなわち、感染防止フィルタ86、90、加温加湿器87、ウォータートラップ88、89、及び呼吸回路81は、交換や滅菌、或いは患者毎に取り換え可能とするために、容易に着脱できるような構成となっている(例えば、特許文献1の図1参照)。
In this artificial respiration apparatus, a carbon
また、人工呼吸器80には当該人工呼吸器80の各部に電力供給を行う電源部85が備えられており、この電源部85は二酸化炭素濃度センサ84にも所要の電力供給を行っている。尚、手動や別途の圧力源等で作動させる簡易な人工呼吸器においては、電源部を備えていないものもある。
The
更に、サイドストリーム方式で炭酸ガス濃度を検出している人工呼吸装置として、呼気弁の上流の呼気回路の途中からサンプリングチューブを介して接続された炭酸ガス濃度検出器と、吸気回路に接続された流量計測器とから、炭酸ガス量を算出するようにした人工呼吸装置が知られている(特許文献2参照)。 Furthermore, as an artificial respiration device that detects the carbon dioxide concentration by the side stream method, a carbon dioxide concentration detector connected through a sampling tube from the middle of the exhalation circuit upstream of the exhalation valve, and an inhalation circuit An artificial respirator is known that calculates the amount of carbon dioxide gas from a flow meter (see Patent Document 2).
図4或いは特許文献1に記載の装置は、上述のように、人工呼吸器80と患者Aとの間で容易に着脱できる部分が多く、それだけ接続部の外れる確率が上昇する。特に、吸気回路部分の接続外れは、患者に重大な影響を及ぼす可能性がある。したがって、各接続部の外れによる患者の換気不良、センサ外れによるアラームの誤作動及びこれに伴う患者の換気不良などを引き起こさないように、二酸化炭素濃度センサ84などが確実に装着された状態であることを確認する必要があり、極めて煩わしいという問題がある。
As described above, the device described in FIG. 4 or
また、呼吸ガスは加温加湿器87により加湿されており、更に二酸化炭素濃度センサ84が患者Aの口元に近い位置に設置されているため、二酸化炭素濃度センサ84付近の回路内は結露しやすく、結露すると二酸化炭素濃度センサ84による二酸化炭素濃度の検出が正常に行われ難くなり、アラームなどの誤作動の原因になる。
Further, since the breathing gas is humidified by the
更に、患者が自発呼吸をしていて、呼吸回路81の呼気回路(例えば、感染防止フィルタ90の接続部)が外れた場合及び呼吸回路81の吸気回路(例えば、感染防止フィルタ86の接続部)が外れた場合、患者に呼吸ガスが送られなくなるが、二酸化炭素濃度センサ84は患者の自発呼吸による二酸化炭素を検出するために、上記二酸化炭素濃度センサ84では上記の外れは検出できない。また、患者が自発呼吸をしていない場合は、吸気回路が外れたら呼吸ガスを供給できなくなるため、二酸化炭素濃度センサ84の検出値が異常となって、異常状態であることが検出できるが、呼気回路が外れたら、外れた箇所によっては、外れが検出できない場合もあり得る。すなわち、外れた箇所が呼気弁83に近い箇所であれば、呼気回路の管路抵抗が大きく、それにより患者へ呼吸ガスが送られて、二酸化炭素濃度センサ84により二酸化炭素が検出されるため、外れが検出できない可能性がある。
Further, when the patient is breathing spontaneously and the exhalation circuit of the breathing circuit 81 (for example, the connection part of the infection prevention filter 90) is disconnected, and the inhalation circuit of the breathing circuit 81 (for example, the connection part of the infection prevention filter 86). However, since the carbon
尚、本明細書において「外れが検出できる」とは、外れたときに二酸化炭素濃度センサにより検出される二酸化炭素濃度が正常ではない状態になることを表し、必ずしも外れた箇所が特定できるわけではない。また「外れが検出できない」とは、二酸化炭素濃度センサにより検出される二酸化炭素濃度が異常にならないことを表す。 In this specification, “displacement can be detected” means that the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide concentration sensor is not normal when the disengagement occurs, and the disengaged portion cannot necessarily be identified. Absent. Further, “cannot detect detachment” means that the carbon dioxide concentration detected by the carbon dioxide concentration sensor does not become abnormal.
更にまた、図4に記載の装置は、1個の電源部85から人工呼吸器80と二酸化炭素濃度センサ84とに電力を供給しているため、電源部85が機能しなくなると、人工呼吸器80が動作しなくなると同時に二酸化炭素濃度センサ84も働かなくなり、その結果アラームが発生せず、異常を知ることができない。上記電源部を備えていない簡易な人工呼吸器においては、通常二酸化炭素濃度を監視する機能は備えられていない。
Furthermore, since the apparatus shown in FIG. 4 supplies power to the
特許文献2に記載の上記装置は、炭酸ガス濃度検出器が呼気回路側に接続されているが、呼気ガスのサンプリングチューブが呼気弁の上流側に接続されており、サンプリングチューブや炭酸ガス濃度検出器を、交換や滅菌、或いは患者毎に取り換え可能とするために、容易に着脱できるような構成とする必要がある。そのため、これもまた各接続部の外れによる患者の換気不良、センサ外れによるアラームの誤作動及びこれに伴う患者の換気不良などを引き起こさないように、炭酸ガス濃度検出器などが確実に装着された状態であることを確認する必要があり、極めて煩わしいという問題を有する。
The apparatus described in
本発明は上記のような人工呼吸装置の現状に鑑みてなされたもので、その目的は、容易に着脱可能な部分の数を減らして接続部の点検に掛かる時間を減少させ、更に接続部の外れる確率を減少させて安全性を高めた人工呼吸装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the current state of the artificial respiration apparatus as described above. The purpose of the present invention is to reduce the number of easily detachable parts to reduce the time required for inspection of the connection part, and It is an object of the present invention to provide an artificial respiration apparatus that increases the safety by reducing the probability of disconnection.
また、本発明の目的は、二酸化炭素濃度センサに対する結露の影響を低減した人工呼吸装置を提供することである。 Moreover, the objective of this invention is providing the artificial respiration apparatus which reduced the influence of the dew condensation with respect to a carbon dioxide concentration sensor.
更に、本発明の目的は、自発呼吸がない場合のみならず、自発呼吸がある場合においても、呼吸回路の外れを検出できるようにし、更には、その外れた箇所も特定できるようにした人工呼吸装置を提供することである。 Furthermore, an object of the present invention is to provide artificial respiration so that it is possible to detect the disconnection of the breathing circuit not only when there is no spontaneous breathing but also when there is spontaneous breathing, and furthermore, it is possible to identify the location where the breathing has deviated. Is to provide a device.
更にまた、本発明の目的は、何らかの原因によって人工呼吸器に対する電力供給がなされなくなっても、或いは電源部や二酸化炭素濃度センサを備えていない人工呼吸器においても、二酸化炭素濃度センサが動作し、所要の場合にアラームが発生して、異常を知ることが可能な人工呼吸装置を提供することである。これに加えて、呼吸回路を含む装置の状態や患者の状態を、詳細に分析可能とする人工呼吸装置を提供することを目的とする。 Furthermore, the object of the present invention is to operate the carbon dioxide concentration sensor even in a ventilator that is not equipped with a power supply unit or a carbon dioxide concentration sensor, even if power is not supplied to the ventilator for some reason. It is an object of the present invention to provide an artificial respiration apparatus capable of knowing an abnormality when an alarm is generated when necessary. In addition, an object of the present invention is to provide an artificial respirator that can analyze in detail the state of a device including a breathing circuit and the state of a patient.
本発明に係る人工呼吸装置は、患者の呼吸器系と連絡する連絡部と、人工呼吸器からのガスを前記連絡部へ流す流路である吸気回路と、前記連絡部から排気されるガスを前記人工呼吸器の排気管へ導く流路である呼気回路と、前記排気管から前記連絡部側への流れを遮断する呼気弁と、前記呼気弁より下流の回路であって、前記排気管における前記人工呼吸器の外部の排気口に設けられ、二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサと、前記二酸化炭素濃度センサの出力に基づきアラームを出力するアラーム出力手段と、前記人工呼吸器へ電力を供給する第1の電源部と、前記二酸化炭素濃度センサ及び前記アラーム出力手段へ電力を供給する専用の第2の電源部とを具備することを特徴とする。 A ventilator according to the present invention includes a communication unit that communicates with a patient's respiratory system, an intake circuit that is a flow path for flowing gas from the ventilator to the communication unit, and gas exhausted from the communication unit. and expiration circuit is a flow path leading to the ventilator exhaust pipe, and exhalation valve for blocking the flow to the connecting portion side from the exhaust pipe, a circuit downstream of the exhalation valve, in the exhaust pipe A carbon dioxide concentration sensor that is provided at an exhaust port outside the ventilator, detects a carbon dioxide concentration, an alarm output means that outputs an alarm based on the output of the carbon dioxide concentration sensor, and power to the ventilator A first power supply unit for supplying power and a second power supply unit dedicated for supplying power to the carbon dioxide concentration sensor and the alarm output means are provided.
本発明に係る人工呼吸装置では、前記アラーム出力手段は、前記人工呼吸装置の装置情報及び前記患者の生体情報の少なくとも一方を得て、得られた情報と前記二酸化炭素濃度センサの出力とに基づき装置状態と患者状態との少なくとも一方の状態が異常か否かを判定する状態判定手段を具備することを特徴とする。 In the ventilator according to the present invention, the alarm output means obtains at least one of device information of the ventilator and biological information of the patient, and based on the obtained information and the output of the carbon dioxide concentration sensor. It is characterized by comprising state determination means for determining whether or not at least one of the apparatus state and the patient state is abnormal.
本発明によれば、二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサが呼気弁より下流の回路に設けられているので、万が一、二酸化炭素濃度センサが汚染されたとしても、呼気弁により患者側への汚染は阻止されるため、二酸化炭素濃度センサの滅菌、交換の頻度は著しく減少する。これにより、二酸化炭素濃度センサを堅固に取り付けることが可能となって、二酸化炭素濃度センサの取り付け状態を確認する作業は不要となり、人工呼吸器と患者との間の接続部の点検作業が軽減されるのみならず、接続部の外れる確率を減少させて安全性を高めることができる。 According to the present invention, since the carbon dioxide concentration sensor for detecting the carbon dioxide concentration is provided in the circuit downstream from the exhalation valve, even if the carbon dioxide concentration sensor becomes contaminated, Since contamination is prevented, the frequency of sterilization and replacement of the carbon dioxide concentration sensor is significantly reduced. This makes it possible to attach the carbon dioxide concentration sensor firmly, eliminating the need to check the attachment state of the carbon dioxide concentration sensor and reducing the inspection work for the connection between the ventilator and the patient. In addition, it is possible to increase the safety by reducing the probability of disconnection of the connecting portion.
本発明によれば、二酸化炭素濃度センサが呼気弁より下流の回路に設けられているので、水分発生源(加熱加湿器、患者等)から遠く、結露することはほとんどない。したがって、正確な二酸化炭素濃度を検出することが可能となる。 According to the present invention, since the carbon dioxide concentration sensor is provided in the circuit downstream from the exhalation valve, it is far from the moisture generation source (heating humidifier, patient, etc.) and there is almost no condensation. Therefore, it is possible to detect an accurate carbon dioxide concentration.
本発明によれば、二酸化炭素濃度センサが呼気弁より下流の回路に設けられているので、患者が自発呼吸している状態で、二酸化炭素濃度センサの上流側の呼吸回路の呼気回路が外れた場合、患者の呼気が二酸化炭素濃度センサに正常に到達しなくなるため、当該呼気回路の外れを検出することができる。尚、患者が自発呼吸をしている状態で、吸気回路が外れた場合は、外れた箇所によってはその外れが検出できる場合もあり得る。すなわち、外れた箇所が吸気回路の下流側(患者に近い側)であれば、患者の呼気は当該外れた箇所から漏れて二酸化炭素濃度センサに到達しなくなるため、二酸化炭素濃度センサの検出値が異常となって、当該吸気回路の外れを検出することができる。患者が自発呼吸をしていない状態で、呼吸回路の呼気回路が外れた場合は、外れた箇所に関わりなく呼吸ガスが二酸化炭素濃度センサに到達しなくなるため、二酸化炭素濃度センサの検出値が異常となって、当該呼気回路の外れを検出でき、呼吸回路の吸気回路が外れた場合は、患者へ呼吸ガスが送られなくなって二酸化炭素濃度センサの検出値が異常となり、従来と同様に異常状態であることを検出することができる。 According to the present invention, since the carbon dioxide concentration sensor is provided in the circuit downstream from the exhalation valve, the exhalation circuit of the breathing circuit upstream of the carbon dioxide concentration sensor is disconnected while the patient is breathing spontaneously. In this case, since the exhalation of the patient does not normally reach the carbon dioxide concentration sensor, it is possible to detect the disconnection of the exhalation circuit. If the inspiratory circuit is disconnected while the patient is breathing spontaneously, the detachment may be detected depending on the location where the patient has disconnected. That is, if the deviated location is downstream of the inspiratory circuit (the side closer to the patient), the patient's exhalation leaks from the deviated location and does not reach the carbon dioxide concentration sensor. Abnormality can be detected to detect the disconnection of the intake circuit. If the patient's breathing circuit is disconnected while the patient is not breathing spontaneously, the breathing gas will not reach the carbon dioxide concentration sensor regardless of where it is removed, and the detected value of the carbon dioxide concentration sensor is abnormal. When the breathing circuit is disconnected, the breathing gas is not sent to the patient, and the detected value of the carbon dioxide concentration sensor becomes abnormal. It can be detected.
本発明によれば、二酸化炭素濃度センサ及びアラーム出力手段へ電力を供給する専用の電源部が備えられているので、何らかの原因によって人工呼吸器に対する電力供給がなされなくなっても、或いは、二酸化炭素濃度センサを備えていない人工呼吸器にあっては後付けすることにより、二酸化炭素濃度センサが動作し、所要の場合にアラームが発生して、異常を知ることが可能である。 According to the present invention, since the dedicated power supply unit for supplying power to the carbon dioxide concentration sensor and the alarm output means is provided, even if power supply to the ventilator is not performed due to some cause, or the carbon dioxide concentration If the ventilator is not equipped with a sensor, it can be retrofitted so that the carbon dioxide concentration sensor operates and an alarm is generated when necessary so that an abnormality can be known.
本発明によれば、二酸化炭素濃度センサは、排気管の排気口に設けられているので、患者の自発呼吸の有無にかかわらず、二酸化炭素濃度センサの上流側の呼吸回路の呼気回路の外れを検出することができるため、ほぼすべての呼気回路の外れを検出することができる。また、スペース上の制約をあまり受けないため、二酸化炭素濃度センサを後付けでも比較的簡単に取り付けることができる。 According to the present invention, since the carbon dioxide concentration sensor is provided at the exhaust port of the exhaust pipe, the exhalation circuit of the breathing circuit on the upstream side of the carbon dioxide concentration sensor can be removed regardless of whether the patient spontaneously breathes. Since it is possible to detect, almost all exhalation circuits can be detected. In addition, since there is not much space limitation, the carbon dioxide concentration sensor can be attached relatively easily even after retrofitting.
本発明によれば、前記人工呼吸装置の装置情報及び前記患者の生体情報の少なくとも一方を得て、得られた情報と上記二酸化炭素濃度センサの出力とに基づき装置状態と患者状態との少なくとも一方を判定するので、装置状態と患者状態を得ることができ、より安定した装置の運用管理や患者監視を行うことが可能となる。 According to the present invention, at least one of the device information of the artificial respiration device and the biological information of the patient is obtained, and at least one of the device state and the patient state based on the obtained information and the output of the carbon dioxide concentration sensor. Therefore, it is possible to obtain the device state and the patient state, and to perform more stable device operation management and patient monitoring.
以下、添付図面を参照して本発明に係る人工呼吸装置の実施例を説明する。各図において同一の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図1には、第1の実施形態に係る人工呼吸装置の構成が示されている。人工呼吸装置は、人工呼吸用の所要酸素濃度を有するガスを所要圧にて送出する人工呼吸器10を備える。
Embodiments of a ventilator according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted. FIG. 1 shows the configuration of the artificial respiration apparatus according to the first embodiment. The artificial respiration apparatus includes a
患者Aの呼吸器系には、呼吸器系と連絡する連絡部11が取り付けられる。連絡部11は、マスク或いは気管挿管される導管等により構成される。人工呼吸器10のガス出口10Aと連絡部11との間は、人工呼吸器10からのガスを連絡部11へ流す流路である吸気回路12によって接続されており、吸気回路12には、ガス出口10Aに近接してバクテリア類を捕捉する感染防止フィルタ40が設置され、適宜の箇所に人工呼吸用のガスを加湿する加温加湿器41及び人工呼吸用のガスの余剰水分を捕捉するウォータートラップ42が設置されている。
A
また、人工呼吸器10のガス入口10Bと連絡部11との間は、連絡部11から排気されるガスを人工呼吸器10の排気管17へ導く流路である呼気回路13によって接続されており、呼気回路13には、ガス入口10Bに近接してバクテリア類を捕捉する感染防止フィルタ43が設置され、適宜の箇所に排気ガスの水分を捕捉するウォータートラップ44が設置されている。
Further, the
上記人工呼吸器10には、ガス出口10Aに近接して吸気側一方向弁14が設けられている。吸気側一方向弁14は、人工呼吸器10から連絡部11へ向かうガス流のみを許容し、連絡部11側からの流れを遮断する機能を有する。
The
また、人工呼吸器10には、ガス入口10Bに近接して呼気側一方向弁15が設けられている。呼気側一方向弁15は、連絡部11から人工呼吸器10へ向かうガス流のみを許容し、連絡部11側への流れを遮断する機能を有する。上記吸気側一方向弁14及び上記呼気側一方向弁15は、協働して人工呼吸器10の患者Aに対する人工呼吸動作に関与する。
The
呼気側一方向弁15より下流の回路に二酸化炭素濃度センサ16が設けられている。具体的には、呼気側一方向弁15から大気へと通じる排気管17における排気口17Aに近い位置に二酸化炭素濃度センサ16が設けられる。この二酸化炭素濃度センサ16の位置は、人工呼吸器10の外部であっても内部であってもよい。
A carbon
また、二酸化炭素濃度センサ16は、排気管17に堅固に固定して設けられており、回路外れの虞が全く無く構成されている。尚、二酸化炭素濃度センサ16を、人工呼吸器10の外部の排気口17Aに取り付けると、取り付けスペース上の制約をあまり受けないため、既存の人工呼吸装置に後付けすることも比較的簡単に可能となる。
Further, the carbon
人工呼吸器10には電源部21(第1の電源部)が設けられ、電源部21は、外部電源(例えば、非常時バックアップされた電源)20から電力供給を受けて所要の電圧へ変換して必要とする回路へ電力供給を行っている。また、人工呼吸装置はセンサ用の電源部(第2の電源部)22を有しており、外部電源20から電力供給を受けて所要の電圧へ変換して二酸化炭素濃度センサ16へ電力供給している。
The
電源部22は監視装置部30に備えられており、監視装置部30には、アラーム出力手段であるコントローラ31、スピーカ32及びLEDなどの表示器33を備えている。コントローラ31、スピーカ32及び表示器33は、上記電源部22から電力供給を受けて動作する。コントローラ31、スピーカ32及び表示器33は、二酸化炭素濃度センサ16の出力に基づきアラームを出力する。通常時に、コントローラ31が二酸化炭素濃度センサ16の出力に基づきEtCO2 を表示器33に表示するように構成しても良い。
The
二酸化炭素濃度センサ16を、図2に示されるように排気管17に設け、信号線17aや電源線17bによって監視装置部30と接続されるメインストリーム方式とすることができる。
As shown in FIG. 2, the carbon
また、二酸化炭素濃度センサ16を、図3に示されるように監視装置部30に設け、排気管17に結合した分岐管38からサンプリングチューブ39を介して呼気ガスを二酸化炭素濃度センサ16へ導くようにしたサイドストリーム方式とすることができる。
Further, the carbon
尚、図2と図3において監視装置部30を人工呼吸器10の外部に設けているが、人工呼吸器10の内部に設けるようにしても良い。
2 and 3, the
以上の通りに構成された人工呼吸装置では、電源オンの操作により人工呼吸器10及び監視装置部30における動作が開始され、人工呼吸器10から患者Aへのガス供給及び呼気ガスの呼気回路13を介しての排出がなされる。また、このとき二酸化炭素濃度センサ16による二酸化炭素濃度の検出及び表示器33への表示がなされる。吸気回路12や呼気回路13において回路外れが生じると、回路の終端に備えられた二酸化炭素濃度センサ16により検出する二酸化炭素濃度に大きな変化が生じ、例えばスピーカ32及び表示器33においてアラームが出力されるので、いずれの位置の回路外れであっても、これを容易に検出することができ安全性が高いものである。
In the ventilator configured as described above, the operation of the
二酸化炭素濃度センサ16は、排気管17に堅固に取り付けられているので、センサ外れが無く、安全性が高い。また、患者の呼気によって二酸化炭素濃度センサ16やサンプリングチューブ39を含む部品が汚染されたとしても、これらの部品は感染防止フィルタ43や呼気側一方向弁15の下流にあるため、汚染されたガス等が連絡部11側へ流れることがなく、二酸化炭素濃度センサ16やサンプリングチューブ39を含む部品を交換や滅菌する必要がないメンテナンスフリーを実現でき、交換や滅菌の煩わしさから開放されると共にコスト低減を図ることができる。
Since the carbon
更に、人工呼吸器10の電源部21とは別の電源部22によって二酸化炭素濃度センサ16へ電力供給して必要時にアラームを出力する構成であるため、人工呼吸器10の電源部21に異常が生じた場合にも二酸化炭素濃度センサ16が動作しており、確実に異常を検出してスピーカ32及び表示器33からアラームを出力して異常を報知することができ、この点においても高い安全性が確保されている。
Furthermore, since the
図5には、第2の実施形態に係る人工呼吸装置の構成が示されている。この人工呼吸装置においては、人工呼吸器110が制御部25を備えている。この制御部25は、患者Aの生体情報と当該装置の装置情報とに基づいて、当該装置の作動を制御し、また、患者Aや当該装置を監視して所要のパラメータを表示し、異常の場合にアラームを発するようにした、従来と同様なものである。ここに、生体情報とは、動脈血酸素飽和度、血圧、体温、呼吸数、気道内圧等の、生体に関する情報を指すが、図5には、気道内圧の情報を得るために、連絡部11に設けられた圧力センサ26のみが示されている。
FIG. 5 shows the configuration of the artificial respiration apparatus according to the second embodiment. In this ventilator, the ventilator 110 includes a
また、当該装置の装置情報とは、人工呼吸器110の作動情報、呼吸回路内の圧力や温度の情報、電源部21の出力電圧・電流等の情報、その他装置に関する全ての情報であり、使用時間等を含むものであるが、図5には、これらの装置情報は示されていない。
In addition, the device information of the device is information on the operation of the ventilator 110, information on the pressure and temperature in the breathing circuit, information on the output voltage and current of the
本実施形態においては、上記人工呼吸器110の制御部25から監視装置部130のコントローラ131へ患者Aの気道内圧の情報が与えられる。また、コントローラ131には、二酸化炭素濃度センサ16から二酸化炭素濃度情報が与えられている。コントローラ131は、気道内圧情報と二酸化炭素濃度情報とに基づき、装置状態及び患者状態が正常であるか否かを判定する。そして、判定結果を表示手段である表示器33に表示し、更に、判定結果が異常である場合は、スピーカ32を用いてアラームを出力するように構成されている。
In the present embodiment, the airway pressure information of the patient A is given from the
上記において、制御部25は電源部21から供給される電力により動作し、コントローラ131は電源部22から供給される電力により動作する。この第2の実施形態に係る人工呼吸装置におけるその他の構成は、第1の実施形態の装置と変わらない。
In the above description, the
以上の通りに構成された人工呼吸装置によって、次の通りに装置状態及び患者状態の監視を行う。二酸化炭素濃度センサ16から送られる二酸化炭素濃度及び圧力センサ26から送られる気道内圧が、患者Aの呼吸動作(患者Aが自発呼吸をしていない場合は人工呼吸器110の動作)に応じて規則正しく変化している場合は、コントローラ131は装置状態及び患者状態が正常であると判定して、その旨を表示器33に表示する。二酸化炭素濃度及び/または気道内圧が、以下に詳細に示すような異常を示すと、コントローラ131は、異常状態を判定して、その旨を表示器33に表示し、必要に応じてスピーカ32からアラームを出力する。
By the artificial respiration apparatus configured as described above, the apparatus state and the patient state are monitored as follows. The carbon dioxide concentration sent from the carbon
次に、吸気回路12及び呼気回路13の外れが生じた場合の、二酸化炭素濃度及び気道内圧に基づいた外れ箇所の推定について説明する。以下の説明においては、上記の外れが単独で発生した場合について説明するが、上記以外の異常の発生や上記の外れを含む複数の異常が複合して生じた場合も、二酸化炭素濃度及び気道内圧が同じような傾向を示す場合もあり得るため、以下の「外れの検出」は、その箇所が外れている可能性もあるという推定である。
Next, the estimation of the detachment location based on the carbon dioxide concentration and the airway pressure when the evacuation of the
図6には、吸気回路12の外れが生じた場合の、図7には、呼気回路13の外れが生じた場合の、二酸化炭素濃度(a)及び気道内圧(b)の波形がそれぞれ示されている。各グラフの横軸は経過時間を示している。この場合、二酸化炭素濃度は、図6(a)及び図7(a)にそれぞれ囲った円にて示すように、呼吸による矩形波が乱れて停止している。図6(a)及び図7(a)は、測定結果の一例を示しており、いつもこのような波形が生じるとは限らないが、いずれの場合も矩形波の乱れと停止が認められる。しかしながら、これらの波形のみでは、いずれの箇所において不具合が生じているかまでは特定できない。
FIG. 6 shows the waveforms of the carbon dioxide concentration (a) and the airway pressure (b) in the case where the
これに対し、気道内圧は、吸気回路12において外れが生じた場合に、図6(b)に囲った円にて示すように矩形波が停止すると共にフラットな波形に遷移する。他方、呼気回路13において外れが生じた場合には、図7(b)に囲った円にて示すように矩形波の振幅(P−P値)が小さな波形となる。これは、呼気回路13の管路抵抗のために、気道内圧が変化するためである。
On the other hand, when the airway pressure is released in the
コントローラ131は、得られた情報である気道内圧と二酸化炭素濃度とを用いて、外れ箇所が吸気回路12であるか呼気回路13であるかを特定する。例えば、二酸化炭素濃度が所定のスレッショルド値を下回り、且つ気道内圧の所定値以下への低下とその低下部のパルス不存在を検出して、外れ箇所が吸気回路12であると判定する。また、二酸化炭素濃度が所定のスレッショルド値を下回り、且つ気道内圧の所定値以下の低下と低下部分に所定値以下の振幅(P−P値)のパルスを検出して、外れ箇所が呼気回路であると判定する。
The
次に、呼気回路13のウォータートラップ44の接続部の緩みによってガス漏れが発生している場合について説明する。図8には、二酸化炭素濃度(a)及び気道内圧(b)の波形が示されている。各グラフの横軸は経過時間を示している。この場合、二酸化炭素濃度は、図8(a)に囲った円にて示すように、呼吸による矩形波が乱れて低レベルに留まった波形となっている。この二酸化炭素濃度波形のみでは、呼吸回路のいずれの箇所において不具合が生じているかまでは特定が困難である。
Next, the case where gas leakage has occurred due to the looseness of the connection part of the water trap 44 of the
一方、気道内圧は、図8(b)に囲った円にて示すように、通常状態に比べて半分程度の振幅(P−P値)を持った波形となる。コントローラ131は、この波形の振幅(P−P値)が所定の範囲にあり、且つ二酸化炭素濃度波形が図8(a)に囲った円にて示すように所定のスレッショルド値を下回っていることを検出することにより、呼気回路13に漏れがあると判定する。
On the other hand, the airway pressure has a waveform having an amplitude (P-P value) about half that in the normal state, as shown by the circle surrounded by FIG. The
上記図7及び図8から理解されるように、呼気回路13の異常時における気道内圧の振幅(P−P値)は、呼気回路13が外れている場合が小さく、ウォータートラップ44の接続部の緩みによってガス漏れが発生している場合が大きい。従って、上記気道内圧の振幅(P−P値)の大きさによって、異常の程度を推定することもできる。
As understood from FIGS. 7 and 8 above, the amplitude (P-P value) of the airway pressure when the
上記気道内圧に換えて次のパラメータのいずれかを用いることもできる。1呼吸あたりの吸気量や呼気量、1呼吸あたりの吸気ピーク流量や呼気ピーク流量、及び肺コンプライアンス。 Any of the following parameters can be used instead of the airway pressure. Inspiratory volume and expiratory volume per breath, inspiratory peak flow and expiratory peak flow per breath, and lung compliance.
上記の第2の実施形態においては、二酸化炭素濃度と気道内圧とに基づいて、呼吸回路の外れ箇所を特定したが、二酸化炭素濃度と以下のパラメータとに基づいて、以下の情報を得ることができる。二酸化炭素濃度センサ16によって検出される二酸化炭素濃度が異常値を示している場合、アラーム一時解除の情報に基づき、事故か意図的な操作かを判別でき、誤アラームを防止できる。
In the second embodiment, the location where the breathing circuit is out of place is specified based on the carbon dioxide concentration and the airway pressure, but the following information can be obtained based on the carbon dioxide concentration and the following parameters. it can. When the carbon dioxide concentration detected by the carbon
また、上記二酸化炭素濃度が異常値を示しているとき、肺コンプライアンスが正常で、アラームが一時解除状態でない場合、食道挿管であると推定される。上記肺コンプライアンスに換えて、1呼吸あたりの吸気量や呼気量、1呼吸あたりの吸気ピーク流量や呼気ピーク流量、及び気道内圧から肺コンプライアンスを計算して用いることもできる。 When the carbon dioxide concentration shows an abnormal value, lung compliance is normal, and if the alarm is not temporarily released, it is estimated that esophageal intubation occurs. Instead of the above-described lung compliance, the lung compliance can be calculated and used from the inspiratory amount and the expiratory amount per breath, the inspiratory peak flow rate and the expiratory peak flow amount per breath, and the airway pressure.
このように、二酸化炭素濃度センサと、当該装置の装置情報及び前記患者の生体情報の少なくとも一方とを用いて装置状態と患者状態を得ることができ、より安定した装置の運用管理や患者監視を行うことが可能である。 As described above, the device state and the patient state can be obtained by using the carbon dioxide concentration sensor and at least one of the device information of the device and the biological information of the patient, so that more stable device operation management and patient monitoring can be performed. Is possible.
10 人工呼吸器
11 連絡部
12 吸気回路
13 呼気回路
14 吸気弁
15 呼気弁
16 二酸化炭素濃度センサ
17 排気管
17A 排気口
21、22 電源部
26 圧力センサ
31、131 コントローラ
A 患者
DESCRIPTION OF
Claims (2)
人工呼吸器からのガスを前記連絡部へ流す流路である吸気回路と、
前記連絡部から排気されるガスを前記人工呼吸器の排気管へ導く流路である呼気回路と、
前記排気管から前記連絡部側への流れを遮断する呼気弁と、
前記呼気弁より下流の回路であって、前記排気管における前記人工呼吸器の外部の排気口に設けられ、二酸化炭素濃度を検出する二酸化炭素濃度センサと、
前記二酸化炭素濃度センサの出力に基づきアラームを出力するアラーム出力手段と、
前記人工呼吸器へ電力を供給する第1の電源部と、
前記二酸化炭素濃度センサ及び前記アラーム出力手段へ電力を供給する専用の第2の電源部と
を具備することを特徴とする人工呼吸装置。 A liaison that communicates with the patient's respiratory system;
An intake circuit that is a flow path for flowing gas from the ventilator to the communication part;
An exhalation circuit which is a flow path for guiding the gas exhausted from the communication part to the exhaust pipe of the ventilator;
An exhalation valve that blocks the flow from the exhaust pipe to the communication unit;
A circuit downstream of the exhalation valve, provided at an exhaust port outside the ventilator in the exhaust pipe , and a carbon dioxide concentration sensor for detecting a carbon dioxide concentration;
Alarm output means for outputting an alarm based on the output of the carbon dioxide concentration sensor;
A first power supply for supplying power to the ventilator;
An artificial respiration apparatus comprising: the carbon dioxide concentration sensor; and a dedicated second power supply for supplying power to the alarm output means.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010060756A JP5570853B2 (en) | 2010-02-26 | 2010-03-17 | Ventilator |
CN201110046494.3A CN102302817B (en) | 2010-02-26 | 2011-02-25 | Respirator |
US13/035,947 US9126000B2 (en) | 2010-02-26 | 2011-02-26 | Artificial ventilation apparatus |
EP20110156190 EP2361650A1 (en) | 2010-02-26 | 2011-02-28 | Artificial ventilation apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010042379 | 2010-02-26 | ||
JP2010042379 | 2010-02-26 | ||
JP2010060756A JP5570853B2 (en) | 2010-02-26 | 2010-03-17 | Ventilator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011193909A JP2011193909A (en) | 2011-10-06 |
JP5570853B2 true JP5570853B2 (en) | 2014-08-13 |
Family
ID=44872871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010060756A Expired - Fee Related JP5570853B2 (en) | 2010-02-26 | 2010-03-17 | Ventilator |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5570853B2 (en) |
CN (1) | CN102302817B (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013061288A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Thermal cooler & dehumidifier for exhalation path in ventilator system |
CN103157206B (en) * | 2012-09-05 | 2015-01-21 | 上海宝亚安全装备有限公司 | Filter device and breathing system with filter device |
CN103893864B (en) * | 2012-12-26 | 2017-05-24 | 北京谊安医疗系统股份有限公司 | Turbine respirator pressure control ventilation method |
CN103801037B (en) * | 2014-01-24 | 2016-05-11 | 深圳市安保科技有限公司 | A kind of portable respiration device |
WO2016181246A1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-11-17 | Koninklijke Philips N.V. | Liquid removal in a patient interface assembly |
CN108024761B (en) * | 2015-08-11 | 2021-09-14 | 皇家飞利浦有限公司 | Automatic sampling accessory system and method of detection |
DE102015015439A1 (en) * | 2015-12-02 | 2017-06-08 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Respiratory device and method for automatically ventilating a patient |
JP6527294B2 (en) * | 2016-01-28 | 2019-06-05 | インヴェント メディカル コーポレイション | System and method for preventing cross contamination in a flow generation system |
CN107485396A (en) * | 2017-09-12 | 2017-12-19 | 刘立夺 | A kind of tcm internal medicine clinical diagnosis detects breathing equipment |
JP7049919B2 (en) * | 2018-05-29 | 2022-04-07 | 日本光電工業株式会社 | Fixtures and ventilators |
CN213031568U (en) * | 2020-02-19 | 2021-04-23 | 广州市妇女儿童医疗中心 | Breathing machine |
DE102020002570A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Method and device for detecting a leak in a ventilation circuit |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2517961A1 (en) * | 1981-12-11 | 1983-06-17 | Synthelabo Biomedical | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING ARTIFICIAL RESPIRATION |
US5092326A (en) * | 1987-11-19 | 1992-03-03 | Winn Bryan D | Apparatus and method for a ventilator system |
JPH04279174A (en) * | 1991-03-06 | 1992-10-05 | Teijin Ltd | Oxygen concentrating apparatus |
JP2003062075A (en) * | 2001-08-27 | 2003-03-04 | Yazaki Corp | Monitoring system for medical gas supply |
US7721736B2 (en) * | 2002-08-26 | 2010-05-25 | Automedx, Inc. | Self-contained micromechanical ventilator |
CA2556695A1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-10-06 | Sekos, Inc. | Self-contained micromechanical ventilator |
US20070062540A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-22 | Murray-Harris Scott C | Respiratory monitoring apparatus and related method |
US8312879B2 (en) * | 2006-10-16 | 2012-11-20 | General Electric Company | Method and apparatus for airway compensation control |
CN101596342A (en) * | 2009-04-30 | 2009-12-09 | 薛亚明 | A kind of warning device of intelligent oxygen respirator |
-
2010
- 2010-03-17 JP JP2010060756A patent/JP5570853B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2011
- 2011-02-25 CN CN201110046494.3A patent/CN102302817B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011193909A (en) | 2011-10-06 |
CN102302817B (en) | 2016-01-20 |
CN102302817A (en) | 2012-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5570853B2 (en) | Ventilator | |
CN100998902B (en) | Method and device for mornitering and controlling flow | |
RU2580188C2 (en) | System and method for breath control | |
US7305988B2 (en) | Integrated ventilator nasal trigger and gas monitoring system | |
US8033280B2 (en) | Inhalation anaesthesia delivery system and a method for leak detection in the inhalation anaesthesia delivery system | |
US7347205B2 (en) | Method for use with the pressure triggering of medical ventilators | |
US20080295837A1 (en) | Method to limit leak compensation based on a breathing circuit leak alarm | |
EP2569036B1 (en) | Patient circuit integrity alarm using exhaled c02 | |
WO2012089093A1 (en) | Method and device for detecting blockage of breathing apparatus | |
JP2012518513A (en) | Detection of patient-ventilator dyssynchrony | |
CN103041486B (en) | A kind of respiratory auxiliary system and control method thereof | |
US9126000B2 (en) | Artificial ventilation apparatus | |
US11135382B2 (en) | Medical device and process for alarm organization | |
US8973575B2 (en) | Anaesthesia machine arrangement and a method in connection with an anaesthesia machine arrangement | |
CN104857606B (en) | Lung ventilator and its pipeline dropping detection method and device | |
US10821246B2 (en) | Medical device and method for determining operating situations in a medical device | |
JP4594112B2 (en) | Oxygen concentrator and control method thereof | |
CN219700725U (en) | Gas pipeline system of breathing machine | |
CN220002634U (en) | Breathing machine system and breathing machine | |
JP2013141494A (en) | Artificial respiration system | |
US20230191049A1 (en) | System for controlling of self-inflating resuscitator | |
WO2021079641A1 (en) | Oxygen concentrator | |
CN117731900A (en) | Ventilation monitoring system and method | |
CN117504077A (en) | Breathing machine and medical equipment | |
JP2013111336A (en) | Temperature and humidity monitoring equipment for medical gas |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120725 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130625 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130627 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130808 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140402 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20140415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140603 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140625 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5570853 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |