JPH07100073B2 - 吸入麻酔装置 - Google Patents

吸入麻酔装置

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JPH07100073B2
JPH07100073B2 JP63085556A JP8555688A JPH07100073B2 JP H07100073 B2 JPH07100073 B2 JP H07100073B2 JP 63085556 A JP63085556 A JP 63085556A JP 8555688 A JP8555688 A JP 8555688A JP H07100073 B2 JPH07100073 B2 JP H07100073B2
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anesthetic
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シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、麻酔薬に対する少なくとも１つのリザーバ
とベンチレータとを有し、ベンチレータに導管を介して
気体がリザーバから供給されており、またベンチレータ
が公知の仕方で吸気導管および呼気導管を介して患者の
呼吸道と接続されている吸入麻酔装置に関するものであ
る。
〔従来の技術〕
閉じられた循環ループを有する吸入麻酔装置はたとえば
ヨーロッパ特許第0121255A2号明細書から公知である。
この場合、麻酔薬の消費を減らすため、呼気された気体
がCO2吸収体を介して再び患者に通ずる吸気導管に供給
される。追加的な導管を経て消費された酸素および麻酔
気体が補給され得る。監視のために呼気導管にはCO2分
析計およびO2分析計が継続されている。
類似の麻酔吸入システムがドイツ連邦共和国特許第2945
472C2号明細書から公知である。この場合、呼気気体は
ベローのなかに集められ、また麻酔新鮮気体を混合され
る。次の吸気段階では混合気体がこのベローからCO2吸
収体を介して患者に導かれる。麻酔新鮮気体の過剰分は
弁を介して周囲に排出される。
ドイツ連邦共和国特許第2942623A1号明細書から、閉じ
られた循環ループを有する吸入麻酔装置であって、連続
的に麻酔新鮮気体が循環ループに供給され、またドイツ
連邦共和国特許第2945472C2明細書から公知の装置と異
なり過剰気体が気体エバキュエータのなかに補集される
吸入麻酔装置は公知である。この気体エバキュエータか
ら気体は分離器に導かれ、そのなかで麻酔薬が回収され
得る。この場合、過剰気体の補集により既に麻酔気体に
よる周囲の負荷が回避される。
米国特許第3,741,208号明細書から、閉じられた循環ル
ープを有する吸入麻酔装置に使用され得る肺ベンチレー
タは公知である。本発明による吸入麻酔装置と関連して
肺ベンチレータの詳細に関しては、上記明細書を参照さ
れたい。さらに上記明細書から、閉じられたシステムに
おいて吸気気体が圧縮機を介して吸気導管に戻され、そ
の後に二酸化炭素のような望ましくない気体成分がフィ
ルタにより除去され、また酸素のような消費された気体
成分が追加供給されることは公知である。
すべての公知の閉じられた吸入麻酔装置は、吸気導管を
介して麻酔気体、すなわち麻酔薬および酸素から成る混
合気体が患者に供給され、また麻酔気体が呼気導管およ
びフィルタを介して直接に再び吸気導管に供給されると
いう共通点を有する。追加的に、それぞれ消費された気
体は置換され、また場合によっては存在する過剰気体は
周囲または回収装置に排出される。公知のシステムのい
ずれにおいても、吸気導管のなかの混合気体の組成が確
実に確認されていない。ヨーロッパ特許第0121255A2号
明細書から公知のシステムを例外として、他のシステム
はすべて麻酔新鮮気体を過剰に供給する状態で作動す
る。麻酔気体の消費に関するコントロールはこれらのシ
ステムでは行われていない。ヨーロッパ特許第0121255A
2号明細書による吸入麻酔装置では確かにスピロメータ
により１回の呼吸の間の体積損失が測定され、またその
結果および酸素濃度の測定結果から麻酔気体の消費が求
められるが、この場合にも吸気導管のなかの気体の組成
は不確かである。すべてのシステムではCO2吸収体が吸
気導管のなかまたはその直前に配置されている。この吸
収体の機能はコントロールされ得ないので、この吸収体
の飽和または喪失の際には、純化されない気体が患者に
戻される。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の課題は、冒頭に記載した種類の吸入麻酔装置に
おいて、最小の麻酔薬消費で作動可能であり、それにも
かかわらず患者が常に所定の組成の麻酔新鮮気体を吸入
することを簡単な仕方で保証することにある。本発明の
他の課題は、フィルタまたは呼気気体の戻し供給の一時
的な故障の際にも麻酔が中断ないし継続され得ることを
保証することである。本発明の別の課題は、より長い時
間にわたり患者が純粋な麻酔薬を吸入することを確実に
防止することである。
〔課題を解決するための手段〕
これらの課題は、本発明によれば、冒頭に述べた種類の
吸入麻酔装置において、リザーバとして圧力瓶が用いら
れ、このリザーバが少なくとも患者の麻酔のために必要
とされる量の気体の形の麻酔薬を含んでおり、呼気気体
が、予め定められた気体成分を除去する少なくとも１つ
のフィルタを介してリザーバに戻されることにより解決
される。本発明によれば、少なくとも麻酔薬に対する１
つのリザーバが設けられている。このリザーバから麻酔
薬がベンチレータにより患者の肺に供給され、その際に
酸素のような他の気体が混合され得る。ベンチレータと
しては米国特許第3,741,208号明細書に記載されている
ような装置が使用され得る。しかし、本発明は、使用さ
れる吸入装置の形式には無関係である。重要なことは、
このような装置により所望の混合気体が患者の肺に供給
され、またそこから導き出されることだけである。
〔作用効果〕
呼気気体は、本発明によれば、二酸化炭素または水のよ
うな予め定められた気体成分を除去する少なくとも１つ
のフィルタを介してリザーバに戻され、公知の装置の場
合のように直接に患者には戻されない。それによって新
しい呼吸のつど患者に定められた組成の麻酔新鮮気体が
リザーバから供給される。リザーバの大きさは、少なく
とも患者の麻酔のために必要とされる量の麻酔薬を含む
ように選定されている。フィルタによる呼気気体の純化
の後に実質上純粋な麻酔新鮮気体が得られ、それが再び
リザーバに戻される。リザーバが麻酔の開始時に純粋な
麻酔薬を含んでいるならば、それにたとえば混合器のな
かでまたは吸気導管のなかで直接に酸素が混合される。
本発明による吸入麻酔装置により、麻酔薬の損失は、実
質上患者内で新陳代謝されまたは皮膚を通じて拡散され
る気体が補われればよい程度に制限される。損失となら
んで新鮮な麻酔気体の供給も最小に制限される。すなわ
ち、公知のシステムと異なり、麻酔薬の過剰なしに作動
し得る。それにより初めて、キセノンのような非常に高
価な麻酔気体を使用することがコスト的に可能になる。
別の利点は、使用される麻酔薬に無関係に、処置室の外
の大きいタンクへの過剰気体の吸い出しが省略され得る
ことにある。
困難なしに、供給される麻酔新鮮気体の体積を種々に設
定することができる。一時的に患者に身体内で溶解した
麻酔気体も、後で呼気されるかぎり、再びシステムに供
給され、従って失われることはない。リザーバに戻され
た麻酔気体は続いて再び使用され得る。
本発明の有利な実施態様では、リザーバは麻酔薬および
他の気体、好ましくは酸素から成る混合気体を含んでい
る。この場合、直接にこの混合気体がベンチレータを介
して呼吸道に供給され得る。
この本発明による吸入麻酔装置の大きな利点は、麻酔薬
の消費が絶対的最小に制限され、また呼気気体のなかに
含まれている麻酔薬が再び直接にリザーバに戻されるこ
とにある。良好に純化されなかった呼気気体がリザーバ
に戻されたとしても、それは全体積のなかで、より長い
時間の間に患者に供給される麻酔気体の組成がほとんど
変化しないように強く薄められる。
本発明の別の有利な実施態様では、少なくともフィルタ
とリザーバとの間の導管に、この導管内の気体の組成を
監視し、気体組成の誤りの最初の微候の際に少なくとも
警報を発する気体分析計が設けられている。有利な実施
態様では、この気体分析計の出力信号は直接に、リザー
バへの気体の戻りを中断し、気体をたとえば捕集瓶に導
くために使用され得る。
本発明の別の有利な実施態様では、相異なる混合気体お
よび（または）相異なる麻酔薬濃度を有する少なくとも
２つのリザーバが設けられている。この場合、フィルタ
とこれらの両リザーバとの間の導管のなかに、気体分析
計により求められた気体組成および（または）濃度に関
係して導管を相応のリザーバと接続する切換弁が挿入さ
れている。たとえば、リザーバの一方は麻酔の開始時に
望ましいような非常に高い濃度で麻酔薬を含んでおり、
また他方は長時間の麻酔に十分であるように、より低い
濃度の麻酔薬およびより高い濃度の酸素を含んでいてよ
い。同じく、相異なる麻酔薬を種々のリザーバに入れて
おくことももちろん可能である。
本発明の別の有利な実施態様では、リザーバとして少な
くとも１つの圧力瓶が設けられており、またフィルタと
リザーバとの間の導管のなかに圧縮機が設けられてい
る。この本発明による吸入麻酔装置の応用は、特に麻酔
薬としてキセノンを使用する際に有利である。キセノン
は非常に高価な希ガスであり、また麻酔作用がハロセイ
ンまたは笑気のような従来通常の麻酔気体にくらべて副
作用を示さない点および非常に迅速に再び身体から逃げ
るので麻酔作用が麻酔の終了後に意図的に非常に迅速に
終了され得る点で優れている。
本発明の別の有利な実施態様では、たとえばフィルタが
公知の仕方で二重に構成されていてよく、その際にそれ
ぞれ１つのフィルタセットが導管のなかに挿入されてお
り、他方のフィルタセットはその間に浄化され得る。
〔実施例〕
以下図面について本発明を詳細に説明する。
図面にはベンチレータ１、たとえばシーメンス−エレマ
社のサーボ−ベンチレータ900Cの取扱説明書から知られ
ているようなサーボ−ベンチレータが示されている。こ
のベンチレータ１に導管２を経て混合器３から気体が供
給される。この混合器には導管５を経て酸素圧力瓶４
が、また導管６および７を経て２つの圧力瓶８および９
が接続されている。圧力瓶８は80％よりも少ない濃度の
キセノンおよび20％よりも多い濃度の酸素の混合気体を
含んでおり、また圧力瓶９は80％よりも多い濃度のキセ
ノンおよび20％よりも少ない濃度の酸素の混合気体を含
んでいる。リザーバとしての役割をする圧力瓶８および
９と混合器３との間の導管６および７には２つの減圧弁
10または11が挿入されている。ベンチレータ１から気体
が吸気導管12、２つの気体分析計13および14、加湿器15
および導管16を経て患者に供給される。呼気気体は再び
気体分析計14、13および呼気導管17を経てベンチレータ
１に戻され、またそこから導管18および場合によっては
殺菌フィルタ19を経てフィルタ20に到達する。このフィ
ルタは吸収または吸着フィルタであってよく、いまの例
では二酸化炭素の吸収用の特別なブロック、水の吸収用
の別のブロックおよびたとえばハロセインの吸収用の炭
素フィルタを含んでいる。導管18には零圧力容器21、こ
の場合にはベローが接続されている。このベローは３つ
の電子的位置センサ22、23、24を備えており、それらの
信号は後で詳細に説明される制御用電子回路25に与えら
れる。さらに導管18には圧力センサ26が接続されてお
り、この圧力センサはこの例では−0.5mbarよりも大き
い超過圧力の生起の際に信号を制御用電子回路25に与え
る。圧力センサ26は場合によっては省略され得る。たと
えば圧力機28の直接的な圧力制御のための弁27も使用さ
れ得る。
フィルタ20から、純化されまた主にキセノンおよび酸素
のみを含んでいる気体が弁27を経て圧縮機28へ導かれ、
またそこから導管29および３つの別の弁30、31および32
ならびに２つの導管33、34を経てリザーバ８または９へ
戻される。その際に弁30は、リザーバから圧縮機への逆
流を素子する逆止め弁である。さらに導管29に超過圧力
弁35が継続されている。弁31の後に導管36を経て別の圧
力瓶37が純化されない気体に対する補助的な捕集容器と
して設けられている。この捕集容器37はさらに、リザー
バのなかに存在している麻酔気体から他の源から混合さ
れる他の麻酔気体へ一時的に切換えることが必要なとき
にも使用され得る。リザーバに戻され得ないこの他の麻
酔気体はそこに捕集され得る。
導管29は導管38および絞り弁39を介して、少なくともキ
セノン濃度を測定し得る気体分析計40が継続されてい
る。この気体分析計が酸素および（または）二酸化炭素
をも測定し得ることは有利である。気体分析計40を通過
した気体は導管41を経て再び導管18に戻される。導管29
からの気体取り出しは既に絞り弁39により最小に制限さ
れている。弁42または43および絞り弁44または45を経て
圧力瓶８または９が導管46または47を経て、少なくとも
圧力瓶８または９のなかの気体組成を監視し、さらに必
要であればキセノン濃度をも監視する別の気体分析計48
または49と接続されている。気体分析計48または49を通
過した気体は導管50または51を経てゴムベロー52に供給
され、そこに捕集される。この気体は弁53を経て適当な
時点で導管18に戻され得る。圧力瓶と制御用電子回路と
の間の破線で示されている継続は、たとえば瓶のなかの
圧力のような他のパラメータも測定され得ることを示し
ている。
導管18に補助的に別の弁54を経てダグラス袋55が継続さ
れている。位置センサ22ないし24の出力信号とならんで
気体分析計13、14ならびに40、48および49の出力信号
が、破線で示されているように、制御用電子回路25に与
えられる。同じく圧力センサ26の出力信号が制御用電子
回路25に与えられる。制御用電子回路25によりすべての
弁、圧縮機28、混合器３およびベンチレータ１が駆動さ
れる。さらに圧力瓶８または９が制御用電子回路25を介
して駆動される。
この吸入麻酔装置の作動の仕方は下記のとおりである。
制御用電子回路25を介して所望の麻酔気体混合が設定さ
れる。どの麻酔気体濃度が望まれているかに応じて、圧
力瓶８もしくは圧力瓶９および場合によっては追加的に
純酸素に対する圧力瓶４が混合器３に接続される。ここ
で言及すべきこととして、混合器３は場合によっては省
略され得る。その場合、相異なる混合麻酔気体を有する
圧力瓶のみを代替的にまたは一緒にベンチレータ１に至
る導管２に接続することも、また場合によっては直接に
導管２に追加的に酸素補給のための圧力瓶４を接続する
ことも可能である。吸気導管12を経て混合気体が患者に
供給される。その際に吸気段階の間も吸気段階の間もた
とえば（キセノンが麻酔薬として使用される場合には）
キセノンおよび（または）CO2の濃度が測定される。殺
菌フィルタ19を介して呼気気体がフィルタ20に供給さ
れ、また続いて圧縮機28により圧縮される。零圧力容器
21はバッファ蓄積器としての役割をする。特定の気体体
積が存在することが位置センサにより検出されたときの
み圧縮機28が始動される。
他の方法は、圧縮機28を連続的に運転し、また圧縮機へ
の気体の流れを弁27を介して調節する方法である。
単に安定上に理由から、さらに圧力センサ26が設けられ
ている。負圧が導管18のなかに生じたとすれば、それは
システムのなかの故障を意味する。それに従って弁27が
閉じられ、また同時に弁54が開かれるので、呼気気体は
ダグラス袋55のなかに導かれる。これは十分に大きいリ
ザーバとしての役割をし、従って或る時間にわたり呼気
された空気が捕集される。麻酔に影響することなく、シ
ステムのなかに擾乱が探索される。高価な麻酔気体のす
べて捕集され、袋から再びフィルタおよび圧縮機を介し
て圧力瓶８または９に戻され得る。
特に窒素および窒素化合物を呼吸道から除去するため、
先ず患者の呼吸道を或る時間にわたり純酸素で洗浄して
から、麻酔を開始することは有利である。同時にそれに
よりシステムの導管が洗浄される。この場合、圧縮され
た気体は弁31および導管36を経て追加的な圧力瓶37へ、
または弁35を経て周囲へ導かれる。たとえば気体分析計
40を介して、すべての窒素気体が洗浄除去されたことが
知られ得る。その後に、できるかぎり迅速に十分に深い
麻酔を達成するため、患者は先ず圧力瓶９から高い麻酔
薬濃度、たとえば高いキセノン濃度を有する麻酔新鮮気
体を吸わされる。フィルタ20を経て純化された気体は再
び気体分析計40を介してキセノン濃度および場合によっ
ては他の濃度を検査される。患者は先ず非常に多くのキ
セノンを吸わされるので、呼気された気体のなかには高
められた酸素濃度が存在する。この濃度は非常に迅速に
減少し、また麻酔の安定な最終状態で麻酔新鮮気体のな
かの酸素濃度の値以下に低下する。たとえば特定の麻酔
深さに対して80％キセノンおよび20％酸素の麻酔混合気
体が選ばれると、酸素の一部分は患者により消費され、
従って呼気気体のなかで酸素の濃度が20％以下に低下す
る。たとえばこの濃度を再び１つの瓶に供給すると、そ
のなかで最終状態でキセノン使用が80％を少し越える値
に上昇する。安定した状態では患者は常に直接にこのリ
ザーバから麻酔気体を吸わされ得る。その際に毎回、消
費された酸素量が分離した気体源から補給される。弁31
が切換えられ、従って圧縮された気体は弁31および弁32
を経て、測定された濃度に応じて、導管33または34を経
て圧力瓶８もしくは圧力瓶９へ戻される。
特定の麻酔深さに達すると、公知の仕方で患者の麻酔薬
消費は迅速に低下する。最初に純キセノンを吸わされる
と、すなわちリザーバが純キセノンを含んでいると、所
定の麻酔深さに到達した後に制御用電子回路25を介して
たとえば麻酔薬濃度がより低い麻酔新鮮混合気体を有す
る他の圧力瓶８への切換が行われる。その後の麻酔のた
めには、はるかに少ない量を麻酔薬を供給すれば十分で
ある。この段階の間は制御用電子回路25を介してたとえ
ば麻酔薬濃度がより低い麻酔新鮮混合気体を有する他の
圧力瓶８への切換が行われる。気体分析計48および49を
介して常に圧力瓶８または９のなかの気体組成が監視さ
れる。相応の値が制御用電子回路25に与えられる。これ
らの値と供給された麻酔新鮮気体体積の値とから、また
たとえば気体分析計14を介して測定された呼気気体中の
キセノン含有量から、正確に患者のキセノン消費が計算
され得る。この消費は麻酔深さの決定のための有用なコ
ントロールパラメータである。
この実施例では、相異なる混合気体に対してただ２つの
圧力瓶８または９が示されている。本発明の範囲内で、
２つよりも多い圧力瓶を使用することも可能である。同
じく、フィルタ20の代わりに並列に公知の仕方で２つの
このようなフィルタを配置しておき、常にいずれか一方
のフィルタが呼気気体の浄化のために使用され、他方は
再び清浄化されるように交互に使用することも可能であ
る。
制御用電子回路25としてはたとえばマイクロプロセッサ
が使用され得る。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による吸入麻酔装置の構成を示す図であ
る。 １……ベンチレータ ２、５〜７、16、18、29、33、34、36、38、41、46、4
7、50、51……導管 ３……混合器 ４……酸素圧力瓶 ８、９……リザーバ（混合麻酔気体圧力瓶） 12、17……吸気／呼気導管 13、14、40、48、49……気体分析計 15……加湿器 19……殺菌フィルタ 20……フィルタ 21……零圧力容器（ベロー） 22〜24……位置センサ 25……制御用電子回路 26……圧力センサ 27、30〜31……弁 28……圧縮機 35……超過圧力弁 37……捕集容器 39……絞り弁 52……ゴムベロー 53、54……弁 55……ダグラス袋

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】麻酔薬に対する少なくとも１つのリザーバ
    （８、９）とベンチレータ（１）とを有し、ベンチレー
    タ（１）に導管（２）を介して気体がリザーバ（８、
    ９）から供給され、またベンチレータ（１）が吸気導管
    （12）および呼気導管（17）を介して患者の呼吸道と接
    続されている吸入麻酔装置において、リザーバ（８、
    ９）として圧力瓶が用いられ、このリザーバ（８、９）
    が少なくとも患者の麻酔のために必要とされる量の気体
    の形の麻酔薬を含んでおり、吸気気体が、予め定められ
    た気体成分を除去する少なくとも１つのフィルタ（20）
    を介してリザーバ（８、９）に戻されることを特徴とす
    る吸入麻酔装置。
  2. 【請求項２】リザーバ（８、９）とベンチレータ（１）
    との間に、追加的に少なくとも１つの気体、好ましくは
    酸素を供給される混合器（３）が配置されていることを
    特徴とする請求項１記載の麻酔装置。
  3. 【請求項３】リザーバ（８、９）が麻酔薬および他の気
    体、好ましくは酸素から成る混合気体を含んでいること
    を特徴とする請求項１又は２記載の麻酔装置。
  4. 【請求項４】相異なる混合気体および（または）相異な
    る麻酔薬濃度を有する少なくとも２つのリザーバ（８、
    ９）が設けられており、またフィルタ（20）とリザーバ
    （８、９）との間の導管に気体組成および（または）少
    なくとも１つの気体成分の濃度を測定するための第１の
    気体分析計（40）が接続されており、また前記導管に、
    測定された気体組成および（または）濃度に関係してフ
    ィルタ（20）を相応のリザーバ（８、９）と接続する少
    なくとも１つの切換弁（32）が配置されていることを特
    徴とする請求項３記載の麻酔装置。
  5. 【請求項５】１つのリザーバ（８、９）のなかの麻酔薬
    濃度が所望の麻酔深さに対して必要な濃度に一致してい
    ることを特徴とする請求項４記載の麻酔装置。
  6. 【請求項６】濃度が１つのリザーバのなかでは80％より
    も大きく、また他のリザーバのなかではそれよりも小さ
    いことを特徴とする請求項４記載の麻酔装置。
  7. 【請求項７】リザーバ（８、９）の一方または双方のな
    かを高圧が支配しており、またフィルタ（20）とリザー
    バ（８、９）との間の導管（29）のなかに圧縮機（28）
    が設けられていることを特徴とする請求項１ないし６の
    １つに記載の麻酔装置。
  8. 【請求項８】少なくとも１つのリザーバ（８、９）に別
    の気体分析計（48、49）が接続されていることを特徴と
    する請求項１ないし７の１つに記載の麻酔装置。
  9. 【請求項９】呼気気体が導管（18）を介してフィルタ
    （20）に供給されており、この導管（18）に零圧力容器
    （21）が接続されていることを特徴とする請求項１ない
    し８の１つに記載の麻酔装置。
  10. 【請求項１０】前記の零圧力容器（21）が位置センサ
    （22〜24）を有するベローから成っていることを特徴と
    する請求項９記載の麻酔装置。
  11. 【請求項１１】圧縮機（28）とリザーバ（８、９）の一
    方または双方との間に超過圧力弁（35）が導管（29）に
    接続されていることを特徴とする請求項１ないし10の１
    つに記載の麻酔装置。
  12. 【請求項１２】導管（29）に別の弁（31）を介して、フ
    ィルタ（20）から到来する気体に対する追加的な捕集容
    器（37）が接続されていることを特徴とする請求項１な
    いし11の１つに記載の麻酔装置。
  13. 【請求項１３】麻酔薬としてキセノンが使用されること
    を特徴とする請求項１ないし12の１つに記載の麻酔装
    置。
  14. 【請求項１４】フィルタ（20）が少なくとも部分的にゼ
    オライトから成っていることを特徴とする請求項１ない
    し13の１つに記載の麻酔装置。
  15. 【請求項１５】少なくとも、測定された混合気体および
    （または）濃度に相応して気体分析計（13、14、40、4
    8、49）の信号を供給され、またそれに関係して少なく
    とも、フィルタ（20）を種々のリザーバ（８、９）と接
    続する弁（32）を駆動する電子的制御装置（25）が設け
    られていることを特徴とする請求項１ないし14の１つに
    記載の麻酔装置。
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