JP6022534B2 - 加熱気体を患者に注入するためのシステム - Google Patents

Description

本発明は、加熱気体を患者に注入するためのシステムであって、気体入口と、供給される気体の流量を調節する弁と、供給される気体のための調整可能な加熱器と、加熱気体の温度を検知するセンサと、気体を供給するための出口とを備えた注入器、および、注入器によって供給および加熱された気体を患者の腔内に運ぶために注入器の気体出口に結合可能な使い捨て給気ダクト、を備えるタイプのシステムに関する。

本発明は、医療分野において、大腸内視鏡検査、腹腔鏡検査、子宮鏡検査など、さまざまな検査および外科的処置中に加熱気体を患者の腔内に導入するために適用可能である。

特定の医学的検査および外科的処置を行う際は、通常は気体、通常ＣＯ_２、を患者の腔内に注入する。

医療用注入器のための気体の加熱は極めて重要である。腹腔鏡検査および子宮鏡検査など、特定の侵襲的手術の場合、処置中にカメラのレンズの曇りおよび患者の体温降下を防ぐために気体の加熱は重要である。

仮想大腸内視鏡検査など、他の処置の場合も高温気体の供給は都合がよい。その理由は、高温気体は患者の筋肉を弛緩させ、膨張を増大させ、痙攣の危険性を下げるからである。

現在では、患者に供給される気体を加熱する手段を組み込んだ注入器システムが複数存在する。

大流量注入器（腹腔鏡検査または子宮鏡検査などの処置に適用可能）に伴う問題は、流量および室温の著しい変動である。気体が注入される腔内の圧力をできる限り一定に維持するために、供給される気体の流量を継続的に調節する必要がある。この流量は、実施される検査または処置中に０乃至５０リットル／分の範囲内で変動しうる。

現在では、気体入口と、供給される気体流を調節する弁と、注入器によって供給される気体を患者の腔内に運ぶ使い捨てダクトが結合される気体供給用出口とを有する注入器が周知である。これらの注入器は、現在では気体加熱器と組み合わせて使用されることもある。場合によっては、気体加熱器は注入器の内部に配置され、気体は加熱された後に注入器から出る。

この技術に伴う問題は、患者の体内で正確な温度に到達させることができない点である。機械と患者との間に配置されたダクトが或る長さを有し、室温が通常１２℃乃至２５℃であるという事実により、患者と注入器との間のダクト内を気体が通過している間に大きな熱量損失が起きる。この熱量損失は、室温と流量とに依存する。この流れが停止するか、または極めて遅いと、ダクト内の気体が冷却されるので、流れが再び循環したときに、ダクト内の冷えた気体が自動的に患者の体内に押し込まれる。流量が０乃至５０リットル／分の範囲内で頻繁に変化するときは、熱設定値の計算も極めて難しい。

加熱器が注入器の外側に、具体的には患者の腔内に導入されるダクトの端部近くの領域に、配置されている加熱システムも周知である。

この解決策は、機械と患者との間のダクト内の気体の熱量損失を防止するという利点があるが、この加熱システムはダクトの出力において一定温度を得るための調節が極めて難しい。このシステムは、患者に供給される可変気体流量に基づき加熱器を調節する必要があり、さらに気体流量の変化時に停止または加熱されうる反応時間の短い加熱器を使用する必要がある。したがって、患者の体内に導入される気体流量に加熱を精密に合わせる必要がある。これらの制約により、この加熱システムは一般に精度が極めて低い。

本発明の技術的課題は、加熱気体を患者に注入するためのシステムであって、患者の腔内に導入される気体の流量の変化に拘らず、極めて精密かつ一定の温度での継続的な気体供給を患者の腔の直前のダクト出口において可能にするシステムの開発である。

本発明の、加熱気体を患者の体内に注入するためのシステムは、加熱気体の供給および患者への送達を一定温度で実現すること、および、特に検査または処置の実施中に患者に供給される気体流量が著しく変動する場合に、公知のシステムにおいて生じる注入器と患者との間の流路での加熱気体の冷却による温度変化を最小化すること、を目的とした特徴を有する。

本システムは、気体入口と、供給される気体の流量を調節する弁と、供給される気体のための調整可能な加熱器と、加熱気体の温度を検知するセンサと、気体を供給するための出口と、気体を供給出口に向けて推進する手段とを備えた注入器、および、この注入器により供給および加熱された気体を患者の腔内に運ぶために注入器の気体出口に結合可能な使い捨て給気ダクトを備えるタイプのシステムである。

上記課題を解決するために、本発明によると、このシステムは、前記給気ダクト（８）の患者の腔内に導入される端部の近くの領域に接続されると共に加熱器の入口にも接続された還気ダクトを備え、給気ダクトと還気ダクトとは加熱器によって加熱された気体を一定の供給温度で連続的に循環させる回路を形成する。

このシステムは、意図した用途（腹腔鏡検査、子宮鏡検査、ＣＴコロノグラフィ、その他）に応じて２０℃乃至５０℃の間の所与の温度での気体の供給を可能にする。

加熱気体の連続再循環回路を構成することによって、気体は給気ダクトに供給されてから加熱器に戻るので、室温による熱量損失を精密に求めることができる。吸気温度と出力温度との間の差を計算し、給気ダクトの遠位端において所望の温度を達成するために必要な出力温度を求めることができる。

気体の温度は、必要な気体流量に応じて大幅には変動しない。循環する気体に速度をもたらすことによって、患者に供給される気体は、現行システムのように給気ダクト内の気体によって左右されなくなる。

本発明によると、システムは、加熱器と給気ダクトとの間に貯留部を備え、注入器内で加熱された気体は貯留部を通って循環する。この貯留部は、加熱気体の貯留と極めて良好な熱応答性をもたらし、大流量の気体を患者に供給する必要がある場合に気体温度の急激な降下を回避する。

本発明においては、給気ダクトは、患者の腔内に導入されるその端部の近くの遠位領域に、温度センサを有することが考えられる。この温度センサは、注入器と患者の近くの領域との間の加熱気体の温度降下を測定し、特に患者が大流量の気体の供給を必要とする場合に、加熱器の設定値の構成を容易にする。

本発明のシステムのさらなる特徴は、少なくとも還気ダクトに設けられた、循環気体の浄化用の複数のフィルタである。これらのフィルタは、循環気体によって発生しうる注入器の汚染を防止する。

本発明によると、気体再循環回路は、循環している加熱気体の制御排気を行うための排気弁を有する。このリリーフ弁は、注入器から給気ダクトへの連続気体流を確実にし、気体が患者から前記給気ダクトを通って注入器に戻ることを防止し、給気ダクト経由の気体の戻りによって発生しうる注入器の汚染を防止する。

本発明によると、加熱気体の再循環回路は、注入器の内部に配置された少なくとも１つの機械式安全弁と、再循環回路内の気体の過圧を外部に逃がすための電子式安全弁とを備える。

本発明のさまざまな実施形態において、前記電子式安全弁は注入器の内部または外部のどちらに配置されてもよい。前記電子式安全弁が内部に配置される場合は、還気ダクトと加熱器との間の領域において気体再循環回路に接続され、前記電子式安全弁は注入器の外側への出口を有する。前記電子式安全弁が外部に配置される場合は、バイパスダクトによって給気ダクトの遠位領域に接続される。このように電子式安全弁を外部に配置すると、注入器の汚染の危険性がさらに低減される。

上記の説明を補足するために、および本発明の特性の理解を容易にする目的で、本明細書に一組の図面を添付する。これらの図面には以下の図が非限定的な例として表されている。

過圧に対する電子式安全弁が注入器の内部に配置された、本発明による加熱気体を患者に注入するためのシステムの一実施形態の概略図を示す。 過圧に対する電子式安全弁が注入器の外側に配置されてバイパスダクトによって気体再循環回路に接続された、本発明によるシステムの一代替実施形態の概略図を示す。

添付図に示されている実施形態において、その全体が参照符号（１）で示されている注入器は、気体入口（２）と、供給される気体流量を調節する弁（３）と、供給される気体のための調整可能な加熱器（４）と、加熱気体の温度を検知するセンサ（５）と、気体を供給するための出口（６）と、気体を供給出口（６）に向けて推進するための手段（７）とを有する。

本システムは、注入器（１）によって加熱および供給された気体を患者の腔内に運ぶために注入器出口（６）に結合されうる使い捨て給気ダクト（８）と、患者の腔内に導入されるその端部の近くの領域において給気ダクト（８）に接続されると共に加熱器（４）の入口にも接続された還気ダクト（９）とをさらに備える。

給気ダクト（８）と還気ダクト（９）とは、加熱気体を一定の供給温度で循環させると共に推進手段（７）によって推進する連続循環回路を形成する。

図示の例において、本システムは、加熱器（４）と給気ダクト（８）との間に配置された貯留部（１０）を備え、注入器内で加熱された気体は貯留部（１０）を通って循環する。前記貯留部（１０）は、加熱気体の貯留を維持し、感知されうる温度変動を引き起こすことなく５０リットル／分の給気を可能にする。

給気ダクト（８）は、患者の腔内に導入されるその端部の近くの遠位領域に、温度センサ（１１）を有する。この温度センサ（１１）は、加熱器（４）と患者の体内への気体導入領域との間で循環気体の温度降下を測定し、患者の体内への気体導入が安定した所定の温度で行われることを確実にするための加熱器（４）の調整を容易にする。

本システムは、循環気体の制御排気を調整する排気弁（１２）を備え、これにより加熱器（４）から還気ダクト（９）に向かう循環気体の連続流を確実にする。

図示の例において、本システムは、循環気体を浄化して注入器（１）の汚染を防止するフィルタ（１３）を給気ダクト（８）と還気ダクトとに備える。

本システムは、機械式安全弁（１４）を気体再循環回路に備える。機械式安全弁（１４）は注入器（１）の内部に配置される。

さらに、本システムは、気体再循環回路内の気体の過圧を外部に逃がすための電子式安全弁（１５）を備える。

図１に示されている例において、前記電子式安全弁（１５）は注入器（１）の内部に配置され、還気ダクト（９）と加熱器（４）との間の領域において気体再循環回路に接続される。前記電子式安全弁（１５）は、注入器（１）の外側への出口を有する。

図２に示されている変形実施例において、前記電子式安全弁（１５）は注入器（１）の外側に配置されてバイパスダクト（１６）によって給気ダクト（８）の遠位領域に接続されると都合がよい。このように電子式安全弁（１５）を外部に配置すると、注入器の汚染の危険性がさらに低減される。

本発明の性質ならびに好適な例を十分に説明したので、添付の特許請求の範囲において特許請求されている本発明の基本的特徴の変化を伴わない限り、関連するあらゆる用途に関して、記載の要素の材料、形態、サイズ、および配置を変更可能であることを述べておく。

Claims (9)

1. 加熱気体を患者に注入するためのシステムであって、
   −気体入口（２）と、供給される気体の流量を調節する弁（３）と、前記供給される気体のための調整可能な加熱器（４）と、前記加熱気体の温度を検知するセンサ（５）と、前記気体を供給するための出口（６）と、前記気体を前記供給出口（６）に向けて推進するための手段（７）とを備えた注入器（１）と、
   −前記注入器（１）によって加熱および供給された前記気体を患者の腔内に運ぶために前記注入器の前記気体出口（６）に結合されうる使い捨て給気ダクト（８）と、
   を備えたシステムにおいて、
   −前記システムは、前記給気ダクト（８）の患者の腔内に導入される端部の近くの領域に接続されると共に前記加熱器（４）の入口にも接続された還気ダクト（９）を備え、前記給気ダクト（８）と前記還気ダクト（９）とは前記加熱された気体を一定の供給温度で循環させる連続再循環回路を形成することを特徴とするシステム。
2. 前記加熱器（４）と前記給気ダクト（８）との間に貯留部（１０）を備え、前記注入器（１）内で加熱された前記気体は前記貯留部（１０）を通って循環することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記給気ダクト（８）は、前記患者の腔内に導入される前記端部の近くの遠位領域に、温度センサ（１１）を有することを特徴とする、先行請求項の何れかに記載のシステム。
4. 前記加熱気体のための前記再循環回路は、前記循環する気体を浄化するためのフィルタ（１３）を少なくとも前記還気ダクト（９）に有することを特徴とする、先行請求項の何れかに記載のシステム。
5. 前記加熱気体のための前記再循環回路は、前記加熱気体の被制御排気が調整される排気弁（１２）を有することを特徴とする、先行請求項の何れかに記載のシステム。
6. 前記加熱気体のための前記再循環回路は、前記注入器（１）の内部に配置された機械式安全弁（１４）を備えることを特徴とする、先行請求項の何れかに記載のシステム。
7. 前記再循環回路内の気体の過圧を外部に逃がすための電子式安全弁（１５）を備えることを特徴とする、先行請求項の何れかに記載のシステム。
8. 前記電子式安全弁（１５）は、前記注入器（１）の内部に配置され、前記還気ダクト（９）と前記加熱器（４）との間の領域において前記気体再循環回路に接続され、前記電子式安全弁（１５）は前記注入器（１）の外側への出口を有することを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
9. 前記電子式安全弁（１５）は前記注入器（１）の外側に配置され、バイパスダクト（１６）によって前記給気ダクト（８）の前記遠位領域に接続されることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。

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