JPH0448534Y2 - - Google Patents
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- JPH0448534Y2 JPH0448534Y2 JP11648685U JP11648685U JPH0448534Y2 JP H0448534 Y2 JPH0448534 Y2 JP H0448534Y2 JP 11648685 U JP11648685 U JP 11648685U JP 11648685 U JP11648685 U JP 11648685U JP H0448534 Y2 JPH0448534 Y2 JP H0448534Y2
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- JP
- Japan
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- flow
- measurement sensor
- cell
- adapter
- gas concentration
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 21
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 21
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 210000003437 trachea Anatomy 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は生体の呼吸気のガス濃度を計測すると
きに用いられる呼吸気ガス濃度計測センサに係
り、特に比較的換気量の少ない生体を対象とした
場合に好適な呼吸気ガス濃度計測センサ（以下単
に計測センサと称する）に関する。
きに用いられる呼吸気ガス濃度計測センサに係
り、特に比較的換気量の少ない生体を対象とした
場合に好適な呼吸気ガス濃度計測センサ（以下単
に計測センサと称する）に関する。
生体の呼気中のCO2などのガス濃度を測定する
装置としては、従来から第７図に示すような構成
のものが知られている。図中計測センサ１は管状
のフロースルーセル２と、このフロースルーセル
２の軸とほぼ直角の方向の外周に設けられた赤外
線光源部３と赤外線検出部４とにより構成されて
いる。これらの赤外線光源部３と赤外線検出部４
とは同一光軸上に設けられており、前記フロース
ルーセル２の外壁に気密に形成された透光窓５，
６を介して、赤外線がフロースルーセル２内を軸
にほぼ直角な方向に通過するようになつている。
またフロースルーセル２の一端はＹ字管７を介し
て人工呼吸器８に接続されており、他端には気管
内チユーブなどの接続管９が設けられている。
装置としては、従来から第７図に示すような構成
のものが知られている。図中計測センサ１は管状
のフロースルーセル２と、このフロースルーセル
２の軸とほぼ直角の方向の外周に設けられた赤外
線光源部３と赤外線検出部４とにより構成されて
いる。これらの赤外線光源部３と赤外線検出部４
とは同一光軸上に設けられており、前記フロース
ルーセル２の外壁に気密に形成された透光窓５，
６を介して、赤外線がフロースルーセル２内を軸
にほぼ直角な方向に通過するようになつている。
またフロースルーセル２の一端はＹ字管７を介し
て人工呼吸器８に接続されており、他端には気管
内チユーブなどの接続管９が設けられている。
上述のように構成された計測センサ１を用いて
生体１０の呼気中のCO2などのガス濃度を測定す
る場合は、前記接続管９を生体１０の気管１０ａ
へ挿入し、人工呼吸器８によつて生体１０の肺胞
１０ｂによる換気を行わせる。そして呼気中の
CO2などのガスによつて吸収された波長の光のみ
を赤外線検出部４によつて検出し、公知の手段に
よつてガス濃度を測定する。
生体１０の呼気中のCO2などのガス濃度を測定す
る場合は、前記接続管９を生体１０の気管１０ａ
へ挿入し、人工呼吸器８によつて生体１０の肺胞
１０ｂによる換気を行わせる。そして呼気中の
CO2などのガスによつて吸収された波長の光のみ
を赤外線検出部４によつて検出し、公知の手段に
よつてガス濃度を測定する。
上述したように構成された従来の計測センサ１
に設けられたフロースルーセル２の内容量は一般
に10ml程度あつた。ところがこの部分には呼気ガ
スの一部が残され、呼気時に再び肺胞１０ｂ方向
に戻されるため肺胞１０ｂへの新鮮な空気の流入
を阻害するいわゆる死腔と呼ばれるものになつて
いる。
に設けられたフロースルーセル２の内容量は一般
に10ml程度あつた。ところがこの部分には呼気ガ
スの一部が残され、呼気時に再び肺胞１０ｂ方向
に戻されるため肺胞１０ｂへの新鮮な空気の流入
を阻害するいわゆる死腔と呼ばれるものになつて
いる。
上述したような計測センサ１によつて計測され
る換気量と、実際に肺胞によつて換気される換気
量との間には、次に示すような関係がある。
る換気量と、実際に肺胞によつて換気される換気
量との間には、次に示すような関係がある。
VT：人工呼吸器でセツトされた１回の換気量
VA：肺胞で換気される有効な１回の換気量
VD：死腔量
とした場合
VA＝VT−VDとなる。
但し死腔量VDは計測器センサなどにより発生す
る人工的死腔量VDMと生体内で発生する生理学的
死腔量VDBとの和である。
る人工的死腔量VDMと生体内で発生する生理学的
死腔量VDBとの和である。
上記の式で明らかなとおり、死腔量VDの増加
は換気効率の低下を意味する。つまり患者が呼気
を再呼吸し新鮮な空気を吸う効率が悪くなるとい
う問題が発生する。従つて人工的死腔VDMは小さ
い程望ましい。通常人間の成人においてはVT＝
500ml，VDB＝150ml程度である。これに対して従
来の計測センサ１のフロースルーセル２の死腔量
VDMは前後の接続管部を含めて12ml程度である。
この死腔量VDMが約12mlの計測センサ１を用いて
成人の呼気中のCO2などのガス濃度を測定する場
合は、換気効率や計測精度の点ではほとんど問題
はない。しかしながら新生児や小動物などでは
VT＝20ml，VDB＝10ml程度である場合があり、こ
のような少換気量の生体の呼気中のガス濃度を測
定する場合にはVDM＝12mlでは死腔量が大きすぎ
て使用できないという問題があつた。
は換気効率の低下を意味する。つまり患者が呼気
を再呼吸し新鮮な空気を吸う効率が悪くなるとい
う問題が発生する。従つて人工的死腔VDMは小さ
い程望ましい。通常人間の成人においてはVT＝
500ml，VDB＝150ml程度である。これに対して従
来の計測センサ１のフロースルーセル２の死腔量
VDMは前後の接続管部を含めて12ml程度である。
この死腔量VDMが約12mlの計測センサ１を用いて
成人の呼気中のCO2などのガス濃度を測定する場
合は、換気効率や計測精度の点ではほとんど問題
はない。しかしながら新生児や小動物などでは
VT＝20ml，VDB＝10ml程度である場合があり、こ
のような少換気量の生体の呼気中のガス濃度を測
定する場合にはVDM＝12mlでは死腔量が大きすぎ
て使用できないという問題があつた。
この問題を解決するためには、少換気量の生体
専用に死腔量の少ない、すなわち内容積の小さい
フロースルーセルを設けた計測センサを別に用意
しなければならず、無駄が多かつた。またこのよ
うな内容積の小さいフロースルーセル内に検出光
を透過させるとき、検出孔がフロースルーセルに
形成された貫通孔の側壁により反射されて受光部
に入るため、感度が低下するという欠点があつ
た。
専用に死腔量の少ない、すなわち内容積の小さい
フロースルーセルを設けた計測センサを別に用意
しなければならず、無駄が多かつた。またこのよ
うな内容積の小さいフロースルーセル内に検出光
を透過させるとき、検出孔がフロースルーセルに
形成された貫通孔の側壁により反射されて受光部
に入るため、感度が低下するという欠点があつ
た。
本考案の目的は、上記問題を解決し、換気量の
少ない生体でもその呼気中にあるCO2などのガス
濃度を高精度かつ高効率で計測できる、簡単な構
造の計測センサを提供することにある。
少ない生体でもその呼気中にあるCO2などのガス
濃度を高精度かつ高効率で計測できる、簡単な構
造の計測センサを提供することにある。
本考案に係る計測センサは、管状部材で形成さ
れた流路内を流れるガス中に外部から検出光を透
過されるための一対の透光窓を、前記管状部材の
周壁に気密に設けてなる呼気ガス濃度計測センサ
において、前記管状部材の内径面に嵌合し、前記
透光窓と整合する位置に貫通孔が形成された管状
アダプタを設けたものである。
れた流路内を流れるガス中に外部から検出光を透
過されるための一対の透光窓を、前記管状部材の
周壁に気密に設けてなる呼気ガス濃度計測センサ
において、前記管状部材の内径面に嵌合し、前記
透光窓と整合する位置に貫通孔が形成された管状
アダプタを設けたものである。
上記の構成によると、管状のアダプタを管状部
材であるフロースルーセルに装着したため、計測
センサの内容積が大幅に減少し、死腔量が減少す
る。このため換気量の少ない新生児、小児や小動
物などの呼気中のCO2などのガス濃度を効率よく
高精度で計測することができる。
材であるフロースルーセルに装着したため、計測
センサの内容積が大幅に減少し、死腔量が減少す
る。このため換気量の少ない新生児、小児や小動
物などの呼気中のCO2などのガス濃度を効率よく
高精度で計測することができる。
以下、図示の実施例に基づいて本考案を詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本考案に係る計測センサの一実施例に
よるアダプタを示す正面図であり、第２図はこの
アダプタを従来のフロースルーセルに装着した状
態を示す正面図である。これらの図において、第
７図に示した部分と同一または同等部分には同一
符号を付して示す。アダプタ１１はほぼ管状に形
成されており、中心には比較的小さい貫通孔１１
ａが軸方向に設けられている。このアダプタ１１
の一端近くには外周にＯ−リング１２が装着され
ており、他端には接続管９が嵌合される段差部１
１ｂが形成されている。アダプタ１１の軸方向の
中央部にはこの軸にほぼ直交してテーパ状の貫通
孔１１ｃが形成されている。このように構成され
たアダプタ１１をフロースルーセル２に装着した
状態を第２図に示す。アダプタ１１の外径はフロ
ースルーセル２の内径にほぼ等しくなつており、
装着後はＯリング１２により位置が固定される。
前記アダプタ１１に形成されたテーパ状の貫通孔
１１ｃの位置は、フロースルーセル２に形成され
た検出光の透光窓５，６とほぼ同軸上になるよう
に位置決めされている。このとき貫通孔１１ｃの
小径側の一端が検出光の入射側の透光窓５と整合
し、大径側の他端が検出光の出射側の透光窓６と
整合するように方向が決められている。
よるアダプタを示す正面図であり、第２図はこの
アダプタを従来のフロースルーセルに装着した状
態を示す正面図である。これらの図において、第
７図に示した部分と同一または同等部分には同一
符号を付して示す。アダプタ１１はほぼ管状に形
成されており、中心には比較的小さい貫通孔１１
ａが軸方向に設けられている。このアダプタ１１
の一端近くには外周にＯ−リング１２が装着され
ており、他端には接続管９が嵌合される段差部１
１ｂが形成されている。アダプタ１１の軸方向の
中央部にはこの軸にほぼ直交してテーパ状の貫通
孔１１ｃが形成されている。このように構成され
たアダプタ１１をフロースルーセル２に装着した
状態を第２図に示す。アダプタ１１の外径はフロ
ースルーセル２の内径にほぼ等しくなつており、
装着後はＯリング１２により位置が固定される。
前記アダプタ１１に形成されたテーパ状の貫通孔
１１ｃの位置は、フロースルーセル２に形成され
た検出光の透光窓５，６とほぼ同軸上になるよう
に位置決めされている。このとき貫通孔１１ｃの
小径側の一端が検出光の入射側の透光窓５と整合
し、大径側の他端が検出光の出射側の透光窓６と
整合するように方向が決められている。
次に本実施例の作用を説明する。第３図に示す
ように人工呼吸器８に接続されたＹ字管７と、生
体１０の気道１０ａに挿入された接続管９とを直
接接続した場合には、死腔量VDMは約４mlとな
る。Ｙ字管７と接続管９とを例えば内径13mmの標
準的なフロースルーセル２を介して接続した場合
には、死腔量VDMは約12mlとなる。しかし本実施
例によるアダプタ１１を装着したフロースルーセ
ル２を介して接続した場合には、例えばアダプタ
１１の内径を４mmとすると、死腔量VDMは約４ml
となる。従つてこの場合はフロースルーセル２に
よる死腔量VDMの増加はほとんどない。
ように人工呼吸器８に接続されたＹ字管７と、生
体１０の気道１０ａに挿入された接続管９とを直
接接続した場合には、死腔量VDMは約４mlとな
る。Ｙ字管７と接続管９とを例えば内径13mmの標
準的なフロースルーセル２を介して接続した場合
には、死腔量VDMは約12mlとなる。しかし本実施
例によるアダプタ１１を装着したフロースルーセ
ル２を介して接続した場合には、例えばアダプタ
１１の内径を４mmとすると、死腔量VDMは約４ml
となる。従つてこの場合はフロースルーセル２に
よる死腔量VDMの増加はほとんどない。
次に赤外線によりフロースルーセル２内を通過
する呼気内のCO2ガス濃度を測定する作用につい
て説明する。次６図に示すようにフロースルーセ
ル２の軸と直交する光軸を持つ赤外線光源部３と
赤外線検出部４とが、それぞれフロースルーセル
２の外周に設けられている。この赤外線光源部３
から発行された赤外線検出光１３ａは、テーパ状
の貫通孔１１ｃの中心付近を通つた直接光のみが
赤外線検出部４に到達する。そして、中心部に比
べてCO2濃度が低い貫通孔１１ｃの端部を通つた
検出光１３ｂは、貫通孔１１ｃが検出部４の方向
にひろがつててるいため、貫通孔１１ｃの側壁か
ら反射して検出部４に入光することがない。この
ためCO2ガス濃度計測における効率の低下は１乃
至２％程度におさえることができる。考案者らの
実験によると、前記貫通孔１１ｃが平行孔であつ
たり、入口と出口との内径比が逆の逆テーパであ
つたりした場合は、上記効率の低下は７乃至８％
程度に及ぶことが確認された。
する呼気内のCO2ガス濃度を測定する作用につい
て説明する。次６図に示すようにフロースルーセ
ル２の軸と直交する光軸を持つ赤外線光源部３と
赤外線検出部４とが、それぞれフロースルーセル
２の外周に設けられている。この赤外線光源部３
から発行された赤外線検出光１３ａは、テーパ状
の貫通孔１１ｃの中心付近を通つた直接光のみが
赤外線検出部４に到達する。そして、中心部に比
べてCO2濃度が低い貫通孔１１ｃの端部を通つた
検出光１３ｂは、貫通孔１１ｃが検出部４の方向
にひろがつててるいため、貫通孔１１ｃの側壁か
ら反射して検出部４に入光することがない。この
ためCO2ガス濃度計測における効率の低下は１乃
至２％程度におさえることができる。考案者らの
実験によると、前記貫通孔１１ｃが平行孔であつ
たり、入口と出口との内径比が逆の逆テーパであ
つたりした場合は、上記効率の低下は７乃至８％
程度に及ぶことが確認された。
本実施例によれば、アダプタ１１をフロースル
ーセル２に装着することにより死腔量を例えば４
ml程度におさえることができる。従つて換気量が
20ml程度の小換気量の生体の呼気中のCO2ガス濃
度の計測も、生体の負担にならずしかも高精度で
行なうことができる。またアダプタ１１は着脱可
能であるので、既成の成人用の計測センサ１にも
適用でき、しかも消毒が容易に行なえる。さらに
またアダプタは簡単な構造で安価に製造できるた
め、使い捨てとして使用することもできる。
ーセル２に装着することにより死腔量を例えば４
ml程度におさえることができる。従つて換気量が
20ml程度の小換気量の生体の呼気中のCO2ガス濃
度の計測も、生体の負担にならずしかも高精度で
行なうことができる。またアダプタ１１は着脱可
能であるので、既成の成人用の計測センサ１にも
適用でき、しかも消毒が容易に行なえる。さらに
またアダプタは簡単な構造で安価に製造できるた
め、使い捨てとして使用することもできる。
上述した実施例では生体の呼気中のCO2ガス濃
度を計測する場合について説明したが、呼気中の
他のガス濃度の検出の場合にも応用できることは
云うまでもない。また人工呼吸器８を用いない自
然呼吸の場合の計測に用いても同様の効果があ
る。
度を計測する場合について説明したが、呼気中の
他のガス濃度の検出の場合にも応用できることは
云うまでもない。また人工呼吸器８を用いない自
然呼吸の場合の計測に用いても同様の効果があ
る。
上述したとおり、本考案によれば、計測センサ
に内容積を小さくするアダプタを装着して死腔量
を減らしたので、換気量の少ない生体の呼吸気ガ
ス濃度を、簡単な構造で効率よく高精度で計測す
ることができる。
に内容積を小さくするアダプタを装着して死腔量
を減らしたので、換気量の少ない生体の呼吸気ガ
ス濃度を、簡単な構造で効率よく高精度で計測す
ることができる。
第１図は本考案に係る計測センサの一実施例に
よるアダプタを示す正面図、第２図は第１図に示
すアダプタを従来のフロースルーセルに装着した
状態を示す正面図、第３図、第４図及び第５図は
計測センサの死腔量を比較した断面図、第６図は
本実施例による検出光の作用を示す断面図、第７
図は呼吸気ガス濃度計測装置の概略を示す断面図
である。 １……計測センサ、２……フロースルーセル
（管状部材）、３……赤外線光源部、４……赤外線
検出部、５，６……透光窓、１１……アダプタ、
１１ｃ……貫通孔、１３ａ，１３ｂ……検出光。
よるアダプタを示す正面図、第２図は第１図に示
すアダプタを従来のフロースルーセルに装着した
状態を示す正面図、第３図、第４図及び第５図は
計測センサの死腔量を比較した断面図、第６図は
本実施例による検出光の作用を示す断面図、第７
図は呼吸気ガス濃度計測装置の概略を示す断面図
である。 １……計測センサ、２……フロースルーセル
（管状部材）、３……赤外線光源部、４……赤外線
検出部、５，６……透光窓、１１……アダプタ、
１１ｃ……貫通孔、１３ａ，１３ｂ……検出光。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 管状部材で係合された流路内を流れるガス中
に外部から検出光を透過させるための一対の透
光窓を、前記管状部材の周壁に気密に設けてな
る呼吸気ガス濃度計測センサにおいて、前記管
状部材の内径面に嵌合し、前記透光窓と整合す
る位置に貫通孔が形成された管状のアダプタを
設けたことを特徴とする呼吸気ガス濃度計測セ
ンサ。 (2) 貫通孔の内径が前記検出光の入射側で小さ
く、出射側で大きく形成されたことを特徴とす
る実用新案登録請求の範囲第１項記載の呼吸気
ガス濃度計測センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11648685U JPH0448534Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11648685U JPH0448534Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225858U JPS6225858U (ja) | 1987-02-17 |
| JPH0448534Y2 true JPH0448534Y2 (ja) | 1992-11-16 |
Family
ID=31001121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11648685U Expired JPH0448534Y2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0448534Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7462154B2 (en) | 2001-03-08 | 2008-12-09 | Nihon Kohden Corporation | Sensor for measuring carbon dioxide in respiratory gas |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP11648685U patent/JPH0448534Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6225858U (ja) | 1987-02-17 |
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