JPH0253064B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
この発明は、麻酔方法とその装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to an anesthesia method and an apparatus for the same.
さらに詳しくは、この発明は、気体麻酔剤とと
もに揮発性麻酔剤を用いるバランス麻酔におい
て、気化潜熱、液温などによる影響のない高精
度・高速応答性で、再現性に優れた麻酔方法と、
そのための計算機制御による麻酔装置に関するも
のである。 More specifically, this invention provides an anesthesia method with high precision, high speed response, and excellent reproducibility that is unaffected by latent heat of vaporization, liquid temperature, etc. in balanced anesthesia using a volatile anesthetic together with a gaseous anesthetic.
The present invention relates to a computer-controlled anesthesia device for this purpose.
（背景技術）
従来、吸入麻酔には、笑気・酸素などの気体麻
酔剤を用いる方法やさらにハロセンなどの揮発性
麻酔剤を併用したバランス麻酔の方法が知られて
いる。(Background Art) Conventionally, known inhalation anesthesia methods include methods using gaseous anesthetics such as laughing gas and oxygen, and balanced anesthesia methods using a combination of volatile anesthetics such as halothane.
これらの従来の麻酔方法においては、各麻酔剤
成分の濃度調節に機械的回転部を有するロタ・メ
ーターや専用の気化器が用いられてきている。こ
れら装置の場合には、パルス・モーターを用いて
制御することも提案されているが、装置の互換性
に乏しいなどの理由から装置の自動化を図ること
が困難であつた。 In these conventional anesthesia methods, a rotameter having a mechanical rotating part or a dedicated vaporizer has been used to adjust the concentration of each anesthetic component. Although it has been proposed to control these devices using pulse motors, it has been difficult to automate the devices due to lack of compatibility.
また、従来の気化器の場合には、揮発性麻酔剤
によつて飽和した一定温度の蒸気を得て、その蒸
気を所要の濃度に希釈する方式が採用されてきて
いる。この場合には、気化効率は気化室内の麻酔
剤の液温と蒸気圧曲線、気化潜熱とその補償、通
過気流量とその温度、蒸発面積などに影響される
が、従来の方法および装置の場合には、気化潜熱
および液温の変化による影響を補償する機構が十
分に動作しないことが多い。 Furthermore, in the case of conventional vaporizers, a method has been adopted in which vapor at a constant temperature saturated with a volatile anesthetic is obtained and the vapor is diluted to a desired concentration. In this case, the vaporization efficiency is affected by the liquid temperature and vapor pressure curve of the anesthetic agent in the vaporization chamber, the latent heat of vaporization and its compensation, the flow rate of passing air and its temperature, the evaporation area, etc., but in the case of conventional methods and devices, In many cases, the mechanism that compensates for the effects of changes in latent heat of vaporization and liquid temperature does not operate sufficiently.
このため、麻酔剤の供給には、従来の方法にお
いては精度が期待できず、安定供給・再現性に欠
けるという重大な問題があつた。しかも、自動制
御が困難であることにより、高速応答性はもとよ
り、精度向上も期待することができなかつた。 For this reason, conventional methods for supplying anesthetics cannot be expected to be accurate and have serious problems in that they lack stable supply and reproducibility. Moreover, since automatic control is difficult, not only high-speed response but also improvement in accuracy cannot be expected.
（発明の目的）
この発明は、以上の通りの事情を鑑みてなされ
たものであり、従来の方法および装置の欠点を改
善し、揮発性麻酔剤の任意選択使用が可能であつ
て、温度、圧力等の環境変化に対しても安定で、
高速応答、高精度、高再現性を有する新規な麻酔
方法とその装置に関するものである。(Objective of the Invention) The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it improves the drawbacks of the conventional methods and devices, allows the optional use of volatile anesthetics, and provides Stable against environmental changes such as pressure,
The present invention relates to a new anesthesia method and its device that have high-speed response, high precision, and high reproducibility.
（発明の開示）
この発明の麻酔方法は、上記の目的を実現する
ために、揮発性麻酔剤を用いるバランス麻酔にお
いて、該揮発性麻酔剤を質量流量により蒸発量制
御することを特徴としている。(Disclosure of the Invention) In order to achieve the above object, the anesthesia method of the present invention is characterized in that in balanced anesthesia using a volatile anesthetic, the amount of evaporation of the volatile anesthetic is controlled by the mass flow rate.
また、この発明の麻酔装置は、気体麻酔剤およ
び酸素の供給系、およびその供給を制御するマス
フローコントローラーと、揮発性麻酔剤の蒸発器
と質量流量により蒸発量を制御する質量流量型蒸
発量コントローラーとからなり、該質量流量型蒸
発量コントローラーによりキヤリアガス流量の調
節によつて揮発性麻酔剤の蒸発量を自動制御して
なることを特徴としている。 Further, the anesthesia apparatus of the present invention includes a gas anesthetic and oxygen supply system, a mass flow controller that controls the supply, an evaporator for a volatile anesthetic, and a mass flow type evaporation controller that controls the amount of evaporation using the mass flow rate. It is characterized in that the amount of evaporation of the volatile anesthetic is automatically controlled by adjusting the flow rate of the carrier gas using the mass flow type evaporation amount controller.
図面に沿つてこの発明を詳しく説明する。 This invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第１図は、この発明の方法の一例を示した装置
図である。この例おいては、麻酔装置は、揮発性
吸入麻酔剤（たとえばハロセン）の蒸発量制御の
ための質量流量型蒸発量コントローラー（VSC）
１、揮発性麻酔剤の蒸発器２、気体麻酔剤として
の笑気（N2O）および酸素の供給系３，５、お
よび換気増大用のCO2の供給系４と、その供給を
制御するマスフローコントローラー６，７，８、
さらにこれら全体を制御するパーソナルコンピユ
ータ（PC）９および呼吸回路とから構成されて
いる。 FIG. 1 is a diagram of an apparatus showing an example of the method of the present invention. In this example, the anesthesia device includes a mass flow evaporation controller (VSC) for evaporation control of a volatile inhalation anesthetic (e.g., halothane).
1. Volatile anesthetic evaporator 2, laughing gas (N 2 O) and oxygen supply system 3, 5 as a gaseous anesthetic, and CO 2 supply system 4 for increasing ventilation, and controlling the supply thereof Mass flow controller 6, 7, 8,
Furthermore, it is comprised of a personal computer (PC) 9 that controls all of these and a breathing circuit.
質量流量型蒸発量コントローラー（VSC）１
には、バルブを介して酸素ガス供給系５から酸素
がキヤリアガスとして流通され、蒸発器２へ導入
される。 Mass flow type evaporation controller (VSC) 1
At this time, oxygen is distributed as a carrier gas from the oxygen gas supply system 5 via a valve and introduced into the evaporator 2.
この質量流量型蒸発量コントローラー１の出入
力としては、揮発性麻酔剤の液体材料分時蒸発設
定値（ソース入力）および実際の分時蒸発量（ソ
ース入力）、キヤリアガス流量出力・濃度出力が
ある。これらはすべて電圧信号として統御され
る。コントローラー１は、液体材料蒸発量が設定
値になるようにキヤリアガス流量を自動的に調整
する。このため、蒸発器２には、従来の気化器に
あるような温度調節機構および分流機構が必要で
ない。 The inputs and outputs of this mass flow type evaporation controller 1 include the liquid material minute evaporation setting value (source input) and actual minute evaporation amount (source input) of volatile anesthetic, and carrier gas flow rate output and concentration output. . All of these are controlled as voltage signals. The controller 1 automatically adjusts the carrier gas flow rate so that the amount of liquid material evaporation reaches a set value. For this reason, the evaporator 2 does not require a temperature control mechanism and a flow dividing mechanism, which are present in conventional vaporizers.
この質量流量型蒸発量コントローラー１の構造
をさらに詳しく示したものが第２図である。 FIG. 2 shows the structure of this mass flow rate type evaporation controller 1 in more detail.
キヤリアガス流量は、マスフローセンサー１０
で測定され、さらに濃度センサー１１のリフアレ
ンス部を通り、蒸発器２に送気される。この蒸発
器２では、揮発性麻酔剤の蒸気を含んだ混合ガス
となり、再び濃度センサー１１により混合ガス中
の麻酔剤の濃度が測定され、濃度信号が出力され
る。麻酔剤の蒸発質量は、この濃度信号（Ｓ／Ｓ
＋Ｃ）とキヤリアガス流量信号Ｃから算出され、
ソース信号Ｓとして出力される。 The carrier gas flow rate is determined by the mass flow sensor 10.
The air is measured at , and further passes through the reference part of the concentration sensor 11 and is sent to the evaporator 2 . In the evaporator 2, a mixed gas containing volatile anesthetic vapor is produced, and the concentration sensor 11 again measures the concentration of the anesthetic in the mixed gas, and outputs a concentration signal. The evaporated mass of the anesthetic is determined by this concentration signal (S/S
+C) and carrier gas flow rate signal C,
It is output as a source signal S.
計算機（パーソナルコンピユータ）９には、ア
ナログ出力・アナログ入力およひデイジタル出力
機構が装備されている。 The computer (personal computer) 9 is equipped with analog output, analog input, and digital output mechanisms.
質量流量型蒸発量コントローラー１の設定電圧
およびマスフローコントローラー６，７，８の流
量設定電圧はアナログ出力機構から供給される。 The set voltage of the mass flow type evaporation controller 1 and the flow rate set voltages of the mass flow controllers 6, 7, and 8 are supplied from an analog output mechanism.
キヤリアガス流量は、アナログ入力機構を経て
常にモニタされており、その変動分を酸素用マス
フローメーターを用いて補償する。電磁弁の開閉
はデイジタル出力機構によつて制御される。 The carrier gas flow rate is constantly monitored via an analog input mechanism, and its fluctuations are compensated for using an oxygen mass flow meter. Opening and closing of the solenoid valve is controlled by a digital output mechanism.
ガス濃度の設定の方法としては、一つは、揮発
性麻酔剤分時蒸発量および各ガス流量を設定する
方法である。もう一つのものとしては、麻酔剤濃
度・各ガス濃度および総流量を設定する方法であ
る。これらはいずれも計算機のプログラムとして
実現することができる。 One method for setting the gas concentration is to set the minute evaporation amount of the volatile anesthetic agent and the flow rate of each gas. Another method is to set the anesthetic concentration, each gas concentration, and the total flow rate. All of these can be realized as computer programs.
実施例として、第１図に示した装置を用いて動
物実験を行つた結果を次に示す。 As an example, the results of an animal experiment conducted using the apparatus shown in FIG. 1 are shown below.
実施例
雑種成犬にケタラール導入麻酔後、医用質量分
析計および熱線流量計を用いて換気状態を計測し
た。その結果は、第３図に示した通りであつた。Example After anesthetizing an adult mongrel dog by introducing Ketaral, its ventilation status was measured using a medical mass spectrometer and a hot-wire flowmeter. The results were as shown in FIG.
この場合、N2O、O2およびハロセンの吸入ガ
ス濃度は、それぞれ、約74，25、および１％であ
り、分時換気量は2.5／minであつた。 In this case, the inspired gas concentrations of N 2 O, O 2 and halothane were approximately 74, 25, and 1%, respectively, and the minute ventilation was 2.5/min.
この装置と従来の麻酔器とを比較すると、次の
ことが明らかになる。すなわ、麻酔剤濃度制御に
関して、ハロセン初期濃度を３％に設定した場
合、30分後の濃度変動は0.05％であつた。従来の
気化器の場合は、たとえば0.6％の変動がある。
この発明の例の場合の温度補償性能は良好であつ
た。 A comparison of this device with a conventional anesthesia machine reveals the following: In other words, regarding anesthetic concentration control, when the initial halothane concentration was set at 3%, the concentration fluctuation after 30 minutes was 0.05%. For conventional vaporizers, there is a variation of, for example, 0.6%.
The temperature compensation performance in the case of the example of this invention was good.
ピエゾ・バルブを用いた高速マスフローメータ
ーに関しては、１秒以内に設定温度に到達する。
微小濃度変化に対する応答時間はこれよりも早
く、ガス濃度が周期20秒で正弦状に変化し、総流
量が一定である３種混合ガスを生成することがで
きた。 For high speed mass flow meters using piezo valves, the set temperature is reached within 1 second.
The response time to minute concentration changes was faster than this, and we were able to generate a three-gas mixture in which the gas concentration changed sinusoidally with a period of 20 seconds and the total flow rate was constant.
（発明の効果）
この発明の方法および装置により、温度および
気圧変化による影響を受けず、25℃、1atmで構
成されているため、呼吸生理学実験における吸気
のSTPD換算が容易である。また、熱伝導率によ
る制御のため、エルフルレンなどの他の液体麻酔
剤や、N2、C2H2などの気体濃度の制御も可能で
ある。(Effects of the Invention) The method and device of the present invention are not affected by temperature and pressure changes and are configured at 25° C. and 1 atm, making it easy to convert inspired air into STPD in respiratory physiology experiments. In addition, since it is controlled by thermal conductivity, it is also possible to control the concentration of other liquid anesthetics such as erflurane and gases such as N 2 and C 2 H 2 .
高速応答性、高精度、高再現性の麻酔方法とそ
のための装置が実現される。 A fast-responsive, highly accurate, and highly reproducible anesthesia method and device will be realized.
第１図は、この発明の方法と装置の一例を示し
た構成図である。また第２図は、蒸発量コントロ
ーラーを示した構成図である。第３図ａ，ｂ，
ｃ，ｄ，ｅは、流量およびガス成分濃度の計測図
である。
１……質量流量型蒸発量コントローラー、２…
…蒸発器、３……笑気（N2O）供給系、４……
CO2供給系、５……酸素（O2）供給系、６，７，
８……マスフローコントローラー、９……パーソ
ナルコンピユーター、１０……マスフローセンサ
ー、１１……濃度センサー、１２……濃度比信号
変換部、１３……乗算部、１４……比較制御部、
１５……サーマルバルブ。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the method and apparatus of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a block diagram showing the evaporation amount controller. Figure 3 a, b,
c, d, and e are measurement diagrams of flow rate and gas component concentration. 1... Mass flow type evaporation controller, 2...
...Evaporator, 3...Laughing gas (N 2 O) supply system, 4...
CO 2 supply system, 5... Oxygen (O 2 ) supply system, 6, 7,
8... Mass flow controller, 9... Personal computer, 10... Mass flow sensor, 11... Concentration sensor, 12... Concentration ratio signal converter, 13... Multiplier, 14... Comparison control unit,
15...Thermal valve.
Claims (1)
て、該揮発性麻酔剤を質量流量により蒸発量制御
することを特徴とする麻酔方法。 ２ 気体麻酔剤および酸素の供給系、およびその
供給を制御するマスフローコントローラと、揮発
性麻酔剤の蒸発器と質量流量により蒸発量を制御
する質量流量型蒸発量コントローラとからなり、
該質量流量型蒸発量コントローラによりキヤリア
ガス流量の調節によつて揮発性麻酔剤の蒸発量を
自動制御してなることを特徴とするバランス麻酔
における麻酔装置。[Scope of Claims] 1. An anesthesia method in balanced anesthesia using a volatile anesthetic, which comprises controlling the amount of evaporation of the volatile anesthetic by a mass flow rate. 2 Consists of a gas anesthetic and oxygen supply system, a mass flow controller that controls the supply, and a mass flow type evaporation controller that controls the evaporation amount using a volatile anesthetic evaporator and mass flow rate,
An anesthesia apparatus for balanced anesthesia, characterized in that the mass flow type evaporation controller automatically controls the evaporation amount of a volatile anesthetic by adjusting the carrier gas flow rate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835487A JPS63242271A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Anesthetic method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7835487A JPS63242271A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Anesthetic method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63242271A JPS63242271A (en) | 1988-10-07 |
| JPH0253064B2 true JPH0253064B2 (en) | 1990-11-15 |
Family
ID=13659649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7835487A Granted JPS63242271A (en) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | Anesthetic method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63242271A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04117649U (en) * | 1991-04-08 | 1992-10-21 | 泉工医科工業株式会社 | anesthesia machine |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP7835487A patent/JPS63242271A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63242271A (en) | 1988-10-07 |
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