JPH0357460A

JPH0357460A - 呼吸ガス供給管及び呼吸ガス供給装置

Info

Publication number: JPH0357460A
Application number: JP19367489A
Authority: JP
Inventors: Shigemitsu Ogawa; 重光小川; Shoichi Abe; 正一阿部; Daiji Uehara; 大司上原
Original assignee: Nagano Keiki Seisakusho KK
Current assignee: Nagano Keiki Seisakusho KK
Priority date: 1989-07-25
Filing date: 1989-07-25
Publication date: 1991-03-12
Anticipated expiration: 2014-01-13
Also published as: JP2846352B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、人体に酸素、空気、笑気ガス等の呼吸ガスを
供給するための呼吸ガス供給管および呼吸ガス供給装置
に係り、医療設備等に利用できる．〔背景技術〕従来より、酸素療法や麻酔等の医療分野等においては、
専用設備により人体に呼吸ガスを供給、することが行わ
れている．このような呼吸ガスを供給する装置には、麻
酔等に用いられるガス供給回路および呼気回収回路を周
囲から遮断して循環させた密閉型のものがあるが、酸素
療法等ではガス供給回路の一部が開放された開放型のも
のが利用されている．このような開放型のものでは、口腔への装着にはマスク
等が用いられ、鼻腔への！ｊｉｔ着にはカニューラが用
いられるが、通常酸素療法を行う場合には鼻カニューラ
が多用されている。

この鼻カニューラは、第５図に示すように、酸素ボンへ
等のガス供給ｆｉ５１から鼻腔内に呼吸ガスを供給する
供給チューブ５２を備えている．この供給チューブ５２
は、ガス供給ｆＡ５ｌに接続接手５３を介して接続され
る基端側供給チューブ５４と、このチューブ５４に分岐
接手５５を介して接続された２本の先端側供給チューブ
５６とを備えている。

この各供給チューブ５６の先端は、鼻腔に装着される導
管部５７にそれぞれ接続され、この導管部５７は、鼻腔
内に挿入される２つのチップ５８を備え、このチンブ５
８にはガス吐出口５９が形成されている。

従って、ガス供給源５ｌからの呼吸ガスは、供給チュー
ブ５２、導管部５７、チップ５８を介してガス吐出口５
９より鼻腔内に供給される．このような鼻カニエーラでは、通常呼吸とは無関係に一
定量のガスをガス供給源５１から連続的に供給していた
。しかし、このような場合、呼気時においてもガスが供
給されるため、ガスが供給される患者等にとっては息苦
しく不快なものであった．しかも、鼻カニューラ等の開
放型のガス供給ｆｉ置においては、吸気時以外に供給さ
れるガスは大気中に放出されて無駄となってしまい、特
に酸素ガス等の単価の高いガスを供給する場合にはコス
トが極めて高くなるという問題があった。

これに対し、患者等の呼吸に同調してガスを供給する方
法の開発が進められている．すなわち、吸気時の温度や圧力の検出により発生される
信号に基づき、タイマ等により一定時問ガスを供給する
方法や、鼻カニューラ内に温度センサ等を設けて呼吸を
検出し呼吸同調を行う方法（特開昭６３　−　１６１９
７３号）等が提案されている。

さらに、本出願人によって、呼吸時における胸部や腹部
の伸縮をその伸縮部分に取付けたメカ式のセンサにより
検知して呼吸同調を行う方法（特願平１−４４４８７号
）が提案されている。

（発明が解決しようとする！ｌｌｆｌ）しかしながら、
タイマにより一定時間ガスを供給する方法では、呼吸は
常に一定サイクルで行われるとは限らないため、ガス供
給時間が吸気の時間と合わな《なる、つまり呼吸のタイ
ミングが合わなくなることがある．このような場合には
、従来と同様に息苦しく不快となるため、その都度ガス
供給時間を調整しなければならず操作が煩雑であるとい
う問題がある．また、鼻カニューラ内にセンサを設ける場合には、セン
サとセンサからの信号を増幅する増幅回路とのマッチン
グ調整が必要なため設定作業が煩雑であるという問題が
ある．さらに、カニューラはセンサを内蔵するため高価
となり、汚れた場合であっても簡単に廃却できず、かつ
、洗浄等のメンテナンスも困難であるという問題がある
．さらに、メカ式のセンサを用いた場合には、胸部や腹
部に取付けなければならず作業が煩雑であり、かつ、構
造が複雑となるため高価でメンテナンスも困難であり、
さらにセンサ装着者に負担を掛けるという問題がある。

本発明は、呼吸に合わせて呼吸ガスを供給でき、かつ人
体に負担を掛けることがないとともに、低コストかつメ
ンテナンスも容易な呼吸ガス供給管および呼吸ガス供給
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の呼吸ガス供給管は、先端側に鼻腔又は口腔に挿
入されるガス吐出口を有し、かつ、基端側にガス供給源
が接続される供給チューブを設けるとともに、先端側に
前記ガス吐出口に併設される圧力導入口を有し、かつ、
基端側に呼吸圧力検出用の圧力検出器が接続される検出
チューブを設けることを特徴とする．また、本発明の呼吸ガス供給装置は、前記呼吸ガス供給
管と、この呼吸ガス供給管の供給チューブの基端側にガ
ス供給弁を介して接続されたガス供給源と、前記呼吸ガ
ス供給管の検出チューブの基端側に接続されて呼吸圧力
の変化を検出する圧力検出器と、この圧力検出器で所定
の負圧を検出した際に前記ガス供給弁を開き、かつ、所
定の正圧を検出した際に前記ガス供給弁を閉じるように
制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

ここで、前述した負圧とは通常大気圧より低い圧力を意
味し、正圧とは大気圧より高い圧力を意味する．〔作用〕このような本発明においては、人体の呼吸に従って生し
る圧力変化を、圧力導入口から検出チューブを介して圧
力検出器で検出し、この検出圧力値に応じて制御手段で
ガス供給弁を制御する．すなわち、人体の吸気初期に発
生する負圧が所定値になったことが検出されると、制御
手段によりガス供給弁が開かれ、ガス供給源から供給チ
ューブを介してガス吐出口より呼吸ガスが吐出される。

呼吸ガスの供給に伴い、供給チューブおよび検出チュー
ブ内の圧力は上昇し、吸気終期又は呼気初期には少なく
とも大気圧より高い正圧となる．この正圧が所定値にな
ったことが検出されると、制御手段によりガス供給弁が
閉じられ、呼吸ガスの吐出が中断される。

呼吸ガスの供給が中断されると、検出チューブ内の圧力
は低下し、次の吸気初期には検出される圧力は再びｆＬ
圧となり、以下同様な手順が繰り返される。

このため、呼吸ガスは常に呼吸に自動的に同調して供給
される。

ここで、本発明では、人体の呼吸検出に圧力検出器を用
いることで、人体に直接取付けられるメカ式に対して取
付けの容易性および患者等に対する負担の解消を実現す
るとともに、圧力検出器を呼吸ガス供給管の検出チュー
ブに外部接続することで、呼吸ガス供給管自体に内蔵す
る必要をなくし、管の構造の簡易化、コストの低減、洗
浄等のメンテナンスの容易化を実現し、これらにより前
記目的が達威される。

〔実施例］以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する．第１図には、本発明の呼吸ガス供給管である鼻カニュー
ラ１が示され、このカニューラｌは、鼻腔内にガス供給
源２からの呼吸ガスを供給する供給チューブ１０と、呼
吸圧力を検出するための検出チューブ２０とを備えてい
る．供給チューブｌＯは、ガス供給源２に接続接手１ｌを介
して接続される基端側供給チューブｌ２と、このチュー
ブｌ２に分岐接手ｌ３を介して接続された２本の先端側
供給チューブｌ４とを備えている．供給チューブｌ４の
先端には、鼻腔に装着される導管部ｌ５が接続され、こ
の導管部ｌ５は、鼻腔内に挿入される２つのチップ１６
を備えている．チップｌ６には、供給チューブ１４に連通されたガス吐
出口ｌ７が形威されるとともに、検出チューブ２０の先
端側に連通された圧力導入口である呼吸圧信号取入口２
ｌが併設されている．また、検出チューブ２０の基端側
には、接続接手２２が取付けられている．このカニューラ１は、第２図に示すようなコントローラ
３０に接続される。コントローラ３０は、ガス供給源２
からの呼吸ガスの流量を調整する／Ａｆｆｉ調整弁３ｌ
と、呼吸ガスの供給を断続する電磁弁等で横或されるガ
ス供給弁３２とを備え、このガス供給弁３２は接続接手
３３および１ｌを介してカニューラｌの供給チューブ１
０の基端側に接続される。

また、コントローラ３０は、カニューラ１の検出チュー
ブ２０の基端側に接続接手２２および３４を介して接続
される圧カセンサ３５と、この圧カセンサ３５で検出し
た圧力に基づいてガス供給弁３２を制御する制御回路３
６とを有している。

従って、ガス供給源２からの呼吸ガスは、コントローラ
３０の流量調整弁３１およびガス供給弁３２と、カニュ
ーラ１の供給チューブ１０および導管部１５を介してガ
ス吐出口ｌ７より鼻腔内に供給される。

また、ガスの供給量は、患者等に応して予め設定された
流量調整弁３ｌの開度により調整される。

さらに、鼻腔内の圧力は、呼吸圧信号取入口２１および
検出チューブ２０を介してコントローラ３０の圧カセン
サ３５で検出される。

次に、このように横戒された本実施例における作用につ
いて説明する。

開敗型の鼻カニューラｌにおいて、呼吸による殊腔内の
圧力は第３図（Ａ）に示すように、吸気時においては大
気圧より低い負圧に、呼気時においては大気圧より高い
正圧となる。この呼吸時の負圧、正圧は、個人差やカニ
ューラｌの形状にもよるが通常、一数ｔｍ　ｔｌ　ｔ　
Ｏ〜＋十数鴫ｈＯ程度である．このカニューラ１の供給
チューブｌＯを接続接手１１．　３３を介してガス供給
弁３２に接続し、検出チューブ２０を接続接手２２，　
３４を介して圧カセンサ３５に接続すると、吸気初期に
おいてはガス供給弁３２が閉しており、また、検出チュ
ーブ２０は圧カセンサ３５に接続してあるため、鼻カニ
ューラ１のガス吐出口ｌ７および呼吸圧信号取入口２ｌ
を除き密閉状態となる。

この状態で、轟腔において吸気が開始されると、供給チ
ューブＩＯ内および検出チューブ２０内は共に負圧とな
り、圧カセンサ３５における検出圧力は、第３図（Ｃ）
のａ　−　ｂに示すように、順次低下する。この圧力が
、ある一定の負圧Ｐ．（吸気圧力、任意に設定可能）に
達したことが圧カセンサ３５で検出されると（第３図ｂ
）、制御回路３６は第３図（Ｂ）に示すガス供給弁開閉
信号を送ってガス供給弁３２を開き、轟腔内へのガスの
供給を開始する。

この際、ガスの供給が十分つまり吸気量が十分であれば
、ガスの供給に伴って鼻腔内の圧力は上昇する（第３図
ｂ　−　ｃ　）が、不十分の場合はその上昇は緩やかと
なる。

次に、呼気が開始されると、鼻腔内の圧力はガス供給と
肺からの呼気圧力により急激に上昇し（第３図ｃ　−　
ｄ　）　、少なくとも大気圧より高い正圧となる。この
正圧がある一定の正圧Ｐｇ　　（呼気圧力：任意に設定
可能）となったことを圧カセンサ３５が検出すると（第
３図ｄ）、制御回路３６はガス供給弁３２を閉じる。

ガス供給弁３２が閉しられると、供給チューブｌＯ内の
圧力と呼気圧力のみとなるので、鼻腔内の圧力は低下し
（第３図ｄ　−　ａ″　）、呼気終期もしくは吸気初期
、特に吸気初期においては吸気により鼻腔内の圧力は急
激に低下し（第３図ａ゜〜ｂ冫、吸気圧力Ｐ１に達する
ので制’ｔ８回路３６によりガス供給弁３２が再度開か
れて呼吸ガスが供給される（第３図ｂ’）。

この後、上記の吸気、呼気サイクルが繰り返されて呼吸
に同調してガスが供給される。

なお、ガス供給弁３２の開閉は、吸気あるいは呼気より
僅かの遅れ（ΔＬ１Δｔｚ）で行われるが、吸気圧力Ｐ
１，呼気圧力Ｐ！を適宜調整することで実用上無視でき
る。

このような横戒の本実施例によれば、次のような効果が
ある。

すなわち、呼気、吸気の移行時に生じる鼻腔内の圧力変
化を圧カセンサ３５で検出し、この検出圧力値に基づき
制御回路３６によりガス供給弁３２の開閉を制御してい
るので、吸気時にはガスを供給し、呼気時にはガスの供
給を中断する、つまり呼吸に自動的に同調してガスを供
給できる。

このため、ガスを供給される患者等にとっては呼吸に無
理が生しないため、息苦しさ等の不快感を感じることが
なく、酸素療法も快適に行うことができる。

また、呼気時にはガスを供給しないので、開放型のカニ
ューラ】を用いた場合であっても無駄なガスの放出（浪
費）がなくなり、酸素等の高価なガスを供給する場合で
あっても、利用コストを低く抑えることができる。

さらに、鼻腔内の圧力を検出するために、千ノ１１６内
に呼吸圧信号取入口２１を設け、この取入口２ｌに検出
チューブ２０を介して外部接続された圧力センサ３５を
用いている。

このため、鼻カニューラ１自体に七ンサ３５を内蔵する
必要がないので、カニューラＩ自体の構造を簡易化でき
るとともに安価に提供できる。

また、カニューラ１は接続接手１１，　２２の部分でコ
ントローラ３０から容易に外せるので、洗浄等のメンテ
ナンスも容易に行えるとともに再使用等も可能となって
よりコストを低減できる。

さらに、人体の呼吸検出に、圧カセンサ３５を用いてい
るので、患者の胸部等に取付けるメカ式のセンサに比べ
て取付けが容易で、患者等に負担をｎトけることがなく
、メンテナンスも容易に行うことができる。

また、ガスの供給を制御するコントローラ３０も圧カセ
ンサ３５と、この圧カセンサ３５の検出値に基づき制御
されるガス供給弁３２とが備えられておればよく、横造
を簡易なものにできるため、よりコストが低減され、メ
ンテナンスも容易である。

なお、本発明は前記実施例の構或等に限らず、本発明の
目的を達成できる範囲の変形は本発明に含まれるもので
ある。

例えば、ｉ１記実施例では、制御回路３６によりガス供
給弁３２のみを制御していたが、第４図に示すように、
ガスの流路にフィードバック回路を設けたり、各２ｉｔ
路に圧カセンサを設けてその出力をフィードバックさせ
る等して、鼻腔４１内の圧力を一定にするように制御回
路３６により流量調整弁３ｌの駆動をも制御してもよい
。

さらに、流量調整弁３ｌによりガスの供給量を０から所
定量まで連続的に制御することで、ガス供給弁３２を兼
用させてもよい。この場合、構成部材が少なくなりより
コストを低減できる利点がある。

すなわち、本考案におけるガス供給弁は、少なくともガ
スの供給を断続できるものであればよい６また、鼻カニ
ューラｌの形状等も前記実施例のものに特定されず、他
の形状等でもよい。ざらに、本考案のガス供給管は、鼻
カニューラ１に限らず、マスク状のものでもよく、さら
に口腔に装着する場合には口でくわえるマウスピース状
のもの等であってもよく、人体の鼻腔、口腔に呼吸ガノ
、をｌｋ給ずるのに適した形状のものであれば利用でき
、要するに、少なくとも供袷チューブ１ｏの他に圧力検
出用の検出チューブ２０を備えていればよい。

さらに、ガス供給弁３２の開閉の基準となる吸気圧力Ｐ
，および呼気圧力Ｐ２は、ガスを供給される患者等に合
わせて適宜設定すればよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の呼吸ガス供給管および
呼吸ガス供給装置によれば、呼吸に合わせてガスを供給
でき、かつ人体に負担を掛けることがないとともに、低
コストかつメンテナンスも容易にできるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の呼吸ガス供給管の一実
施例を示す上面図および正面図、第２図は本発明のガス
供給装置の一実施例の要部を示す概略図、第３図は前記
実施例の圧カセンサおよび制御回路からの信号を示す波
形図、第４図は本発明の変形例を示す概略図、第５図（
Ａ），（Ｂ）　は従来例を示す上面図および正面図であ
る。１・・・呼吸ガス供給管である鼻カニューラ、２・・・
ガス供給源、ｌＯ・・・供給チューブ、Ｉ２・・・基端
側供給チューブ、ｌ４・・・先端側供給チューブ、ｌ５
・・・導管部、ｌ６・・・チノプ、ｌ７・・・ガス吐出
口、２０・・・検出チューブ、２１・・・圧力導入口で
ある呼吸圧信号取入口、３０・・・コントローラ、３ト
・・流Ｍ調整弁、３２・・・ガス供給弁、３５・・・圧
カセンサ、３６・・・制御回路．第２図３６・・・制扉回路第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）人体の鼻腔又は口腔にガス供給源からの呼吸ガス
を供給する呼吸ガス供給管であって、先端側に鼻腔又は
口腔に挿入されるガス吐出口を有するとともに、基端側
に前記ガス供給源が接続される供給チューブと、先端側に前記ガス吐出口に併設される圧力導入口を有す
るとともに、基端側に呼吸圧力検出用の圧力検出器が接
続される検出チューブと、を備えたことを特徴とする呼
吸ガス供給管。
（２）特許請求の範囲第１項記載の呼吸ガス供給管と、
当該呼吸ガス供給管の供給チューブの基端側にガス供給
弁を介して接続されるガス供給源と、前記呼吸ガス供給
管の検出チューブの基端側に接続されて呼吸圧力の変化
を検出する圧力検出器と、当該圧力検出器で所定の負圧
を検出した際に前記ガス供給弁を開き、かつ、所定の正
圧を検出した際に前記ガス供給弁を閉じるように制御す
る制御手段とを備えることを特徴とする呼吸ガス供給装
置。