JPH0838605A - 麻酔装置 - Google Patents

麻酔装置

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JPH0838605A
JPH0838605A JP7184344A JP18434495A JPH0838605A JP H0838605 A JPH0838605 A JP H0838605A JP 7184344 A JP7184344 A JP 7184344A JP 18434495 A JP18434495 A JP 18434495A JP H0838605 A JPH0838605 A JP H0838605A
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flow
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JP7184344A
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Mikael Kock
コック ミカエル
Georgios Psaros
プサロス ジェオルジオス
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Original Assignee
Siemens Elema AB
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定の流量のフレッシュ呼吸ガスを呼吸回路
２２へ供給するフレッシュガス源１４を有する麻酔装置
２において、フレッシュ呼吸ガスを連続的に、または断
続的に呼吸回路へ供給する点で医師に選択の自由を提供
する麻酔装置を実現する。 【解決手段】 流量計１８により測定された流量に基づ
き制御される流量バルブ２０により流量が調節される。
この麻酔装置は、フレッシュ呼吸ガスの連続的または主
として連続的な流れを呼吸回路２２へ供給できるよう麻
酔装置が動作している間、流量計１８を較正可能に構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸気期中は患者へ
呼吸ガスを供給し、呼気期中は患者から吐き出された呼
吸ガスを運ぶ呼吸回路と、フレッシュ呼吸ガスを含むフ
レッシュガス源と、該フレッシュガス源から前記呼吸回
路へフレッシュ呼吸ガスを運ぶフレッシュガス導管と、
フレッシュ呼吸ガスの流量を測定するために前記フレッ
シュガス導管内に設けられ、流量を適正に指示するため
周期的な較正の必要な流量計と、前記フレッシュ呼吸ガ
スの流量を調整するために前記フレッシュガス導管内に
設けられた流量バルブと、前記の流量計と流量バルブに
接続された制御装置とが設けられており、該制御装置
は、吸気期中、フレッシュ呼吸ガスの測定された流量に
基づき前記流量バルブを制御して、吸気期中、前記呼吸
回路へフレッシュ呼吸ガスの所定の流量が送られるよう
に構成されている麻酔装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】麻酔装置は２つの基本的な役割を有して
いる。１つは患者に麻酔をかけて、麻酔のかけられた状
態に患者を保持することである。他の１つは患者が麻酔
にかけられている期間中、患者の呼吸を維持することで
ある。通常、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）、酸素（Ｏ2） およ
び麻酔ガスを含む呼吸用のガスが患者へ供給される。ス
ウェーデン特許公告第４４３７２２号には、そのような
麻酔装置の１つが示されている。公知の麻酔装置は呼吸
回路を有しており、この回路内で患者と呼吸ガス貯蔵器
との間を呼吸ガスが循環する。吸収装置により、患者に
より吐き出されたガスから二酸化炭素が取り除かれてか
ら、次の呼吸サイクルでガスが患者へ戻される。患者は
常にいくらかのガスを消費するので、酸素および呼吸ガ
ス殊にフレッシュな呼吸ガスが、フレッシュガス源から
呼吸回路へ加えられる。呼吸回路内の余ったガスはリリ
ーフバルブを介して除かれる。
【０００３】フレッシュガスは、特定の圧力で特定の流
量を生じさせるロータメーターを介して呼吸回路へ供給
される。公知の麻酔装置の場合、一方のロータメータを
介して酸素が供給され、他方のロータメータを介して亜
酸化窒素が供給される。次に、これらのガスは混合さ
れ、麻酔用気化器を通過してから、呼吸ガスの最終的な
混合物が呼吸回路へ供給される。ロータメータや呼吸用
気化器は比較的低い圧力で動作し、ガス源は高圧下のガ
スを有するので、圧力を制限するためにロータメータと
ガス源との間に圧力調整器が設けられている。
【０００４】麻酔装置の動作モードのうちのいくつかに
おいては、息の吐き出しの最後において特定の圧力が望
まれ、すなわちＰＥＥＰ（ Positive End Expiratory P
ressure ) が望まれる。この圧力は医師により選択さ
れ、患者の治療中に変化させることができる。この場合
に生じ得る１つの問題点は、医師により選択されるフレ
ッシュ呼吸ガスの流量は必ずしも、呼吸回路へ供給され
るフレッシュガスの実際の流量ではない可能性のあるこ
とである。それというのは、ロータメータからの流れは
呼吸回路内の逆圧に依存しているからである。手動のロ
ータメータ装置を用いることで生じる別の問題点は、麻
酔中、特定の１回呼吸気量を吸気ごとに患者へ供給する
のを医師が望むこともある点である。このため麻酔装置
は一般に、呼吸ガスの特定の容積が呼吸ガス貯蔵器から
放出され、吸気中、患者に与えられるように制御され
る。与えられる呼吸ガスのこの容積は、同時に呼吸回路
へ供給されるフレッシュ呼吸ガスの流量に対し補償調整
されなければならない。すでに述べたように、フレッシ
ュ呼吸ガスの選択された流量は、実際に供給されるフレ
ッシュ呼吸ガスの流量とは同じにはならない可能性があ
り、このことにより、特定の１回呼吸気量を患者に与え
ることにおいて問題が生じる。しかし、呼吸回路へのフ
レッシュ呼吸ガスの流量を変化させることを麻酔医が望
む場合には、いっそう大きな問題が生じる。フレッシュ
呼吸ガスの流量が変化するたびに、適正な１回呼吸気量
が供給され続けられるようにする目的でガス貯蔵器から
の１回呼吸気量の制御を変えなければならない。このこ
とは医師にとって殊に難しい。その理由は、フレッシュ
呼吸ガスの流量はリッター／分で計算され、１回呼吸気
量はリッター／呼吸で計算されるからである。“１回呼
吸気量”という単位を“分ごとの容積”（１分あたりの
呼吸数により乗算された１回呼吸気量）に置き換えたと
しても、患者は息を吸い込まなければならず、医師にと
って計算は基本的に単純化されない。それというのは、
呼吸は断続的に行われ、フレッシュ呼吸ガスは連続的に
供給されるかである。
【０００５】慣用の肺換気器／呼吸器治療の場合、患者
に対し特定の１回呼吸気量を著しく精確に調節し管理す
ることが知られている。たとえば Siemens-Elema AB の
Servo Ventilator 900 C/D は著しく精確に制御可能で
あり、実際、ガス流を患者へ精確に供給できる。この場
合、基本的に、流量の調節はサーボコントロールフィー
ドバックシステムに基づくものであって、このシステム
において、流量計により流量が測定され、ステッピング
モータで調節される鋏形バルブにより実際の流量が調節
される。使用される流量計は、何らかの形で周期的な較
正が必要である。上記の Servo Ventilator 900 C/D の
場合、簡単に較正を行うことができる。換気装置は、吸
気期中に所定の流量で呼吸ガスを供給するだけであり、
呼気期中は鋏形バルブによってガスの流れが完全に止め
られる。したがって、ガス流が流量計を通過していない
呼気期中に、流量計をゼロに合わせることができる。こ
の場合、次の吸気期においてバルブにより適正な流量を
供給することができる。供給されるガスの流量の精確さ
をさらに高める目的で、流量計からの測定信号が目下の
ガス混合物に対し補償調整されてから、鋏形バルブへの
制御信号が生成される。ガス混合物の粘性により混合物
の流れに影響が及ぼされる理由で、目下のガス混合物に
対する補償調整が行われる。
【０００６】Siemens-Elema AB による新たな麻酔装置
の開発過程中、ほぼ精確な流量の供給を調節するその能
力を考慮して、Servo Ventilator 900 C/D の利点を利
用することが決定された。さらにこれにより、開発コス
トと製造コストの双方に関して経済的な利益ももたらさ
れた。その成果は、Servo Anesthesia Circle 985 であ
り、これについてはオペレーティングマニュアル，AG 0
791 0.5, July 1991に述べられている。実際、この麻酔
装置は、呼吸回路へのフレッシュ呼吸ガスの供給を調節
するために、わずかに変形された Servo Ventilator 90
0 C/D を利用している。この結果、公知のロータメータ
麻酔装置と比べて、呼吸回路へフレッシュ呼吸ガスの正
しく定められた流量を供給可能な麻酔装置が得られた。
したがってこの麻酔装置により多くの利点が達成され
た。それというのは、フレッシュ呼吸ガスの供給を制御
するために著しく効果的な換気装置が採用されたからで
ある。たとえば、公知のあらゆる麻酔モードに対しこの
麻酔装置を利用する能力が増大した。Servo Anesthesia
Circle 985 をたとえば、完全に開路の麻酔装置におい
て用いることができる。つまり患者により吐き出された
ガスはすべて排気ユニットへ送られ、各吸気ごとにフレ
ッシュな呼吸ガスだけが患者へ供給される麻酔装置に用
いることができる。フレッシュな呼吸ガスは吸気期中に
しか供給されないので、医師による複雑な計算を行う必
要なく、１回呼吸気量を容易に設定し患者へ加えること
ができる。さらにこの麻酔装置を、種々の閉路および半
開路の呼吸回路のために使用することもできる。
【０００７】新しい麻酔装置の核心部分として公知の換
気装置を使用しても、麻酔装置に使用される換気装置に
固有のある程度の制限が麻酔装置に課される。たとえ
ば、麻酔装置は吸気期中のガス供給しか行えず、つま
り、吸気期中にほぼ精確な流量を保持できるよう、呼気
期中、流量計のゼロ合わせのため流量バルブは完全に閉
じられる。
【０００８】流量計を較正する必要があるため、この麻
酔装置では呼吸回路へフレッシュ呼吸ガスの連続的な流
れを供給することはできない。したがって、フレッシュ
ガスの連続的な供給は、ロータメータを採用した麻酔装
置においてしか一般に行われないことである。なお、フ
レッシュ呼吸ガスを連続的に供給しようと断続的に供給
しようと、麻酔の感応ないし安全性に関し患者にとって
問題ではない。連続的な供給と同じ量の流量を供給した
場合、ガスの全消費量は断続的なフレッシュガス供給装
置の方が実際には少なくなる。しかし連続的な供給であ
ると、（患者の意識を取り戻させるべきときまたは何ら
かの別の麻酔剤を与えるべきときに呼吸回路を空にして
麻酔ガスを出すために）呼吸回路をより迅速に洗い流す
ことができる。
【０００９】従来の換気装置に続く開発過程において、
Siemens-Elema AB は Servo Ventilator 300 のための
ユニークなバルブ装置を設計した。これについてはアメ
リカ合衆国特許第５２６５５９４号で述べられている。
この新しいバルブ装置は、１分間に数ミリリットル〜１
分間に約１０リットルの流量範囲で著しく精確な流量を
制御する能力を有する。新たに開発されたこのバルブ装
置はまた、そのきわめて高い精度を損なうことなく連続
的な流れを制御することもできる。したがってこの新し
いバルブ装置を麻酔装置の開発と組み合わせて用いるの
が当然であると思われる。
【００１０】しかしながら、新たに開発されたこのバル
ブ装置は残念なことに、最適な動作のために特定の最小
入力圧力を必要とする。この最小圧力は、公知の Servo
Ventilator 985 の麻酔装置によりフレッシュ呼吸ガス
を呼吸回路へ供給する際に生じる圧力よりも高い。した
がって、このバルブ装置をこの目的で既存のバルブ装置
と置き換えることはできない。
【００１１】フレッシュ呼吸ガスの断続的な供給も連続
的な供給も両方ともに利点がもたらされ、これまで麻酔
装置においては利用できなかった選択の自由を医師に与
える麻酔装置を実現するのが望ましい。このため麻酔装
置におけるこのようなきわめて特殊な形態の開発者は、
フレッシュ呼吸ガスを呼吸回路へ供給する点で、つまり
連続的に供給するか断続的に供給するかの点で、医師に
選択の自由を提供する麻酔装置を実現するよう努力しな
ければならないという問題に直面している。また、医師
により選択される供給のオプションを問わず、供給はで
きるかぎり精確でければならない。上述のように、公知
のいかなる麻酔装置を組み合わせたところで、このこと
を達成するのは不可能であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、上述の困難な点を解消する麻酔装置を実現するこ
とにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段および利点】本発明によれ
ばこの課題は、制御装置は、吸気期、呼気期とは無関係
に流量計を較正し、前記流量計により測定されたフレッ
シュ呼吸ガスの流量に基づき、呼気期中でも流量バルブ
を制御するように構成されていることにより解決され
る。
【００１４】フレッシュ呼吸ガスの連続的な流れを実現
する上で流量計の較正は主要な妨げとなるという考察
は、この種の麻酔装置の開発を促進するのに部分的に寄
与した。既述の問題に対する解決手段は、流量計の較正
の要求を、呼吸回路へ向かうフレッシュ呼吸ガスの測定
のためのその機能とは別個のものとして考えるという洞
察力のある概念において見い出された。この場合、呼気
期中でも流量バルブの調節が行われ得る。この解決手段
により、呼吸回路へ供給されるべきフレッシュ呼吸ガス
の実質的に連続的な流れを可能にする効果的な流量計較
正、あるいはフレッシュ呼吸ガスの流れが流量計を通過
すると同時に流量計の較正を行えるようにする効果的な
流量計較正の可能性が開ける。
【００１５】本発明によれば、フレッシュ呼吸ガスの実
質的に連続的な流れは、制御装置が規則的に、吸気期と
呼気期の持続時間の和よりも長い第１のインターバル
で、呼気期よりも著しく短い第２のインターバルの間、
流量計のゼロ合わせのため流量バルブを閉じることによ
り実現される。
【００１６】この場合、第２のインターバルが１０分の
１秒よりも短いと有利である。
【００１７】以前には呼気期中に行われていた手順であ
る流量計のゼロ合わせには、著しく短い期間しかかから
ない。したがって、流量バルブは約１０分の１秒だけ閉
じられ、そのとき流量計がゼロに合わせられ、次に、精
確な流れを通過させるために流量バルブが再び開放され
るようにすると、フレッシュ呼吸ガスの良好な測定値お
よび信頼性のある供給を実現できる。このことは、たと
えば何回かの呼吸ごとに繰り返すことができる。目下の
ガス混合物の粘性に対する補償調整は、公知のようにし
て実施される。
【００１８】本発明による麻酔装置を有する呼吸回路へ
は、次のようにしてフレッシュ呼吸ガスの完全に連続的
な流れを供給できる。すなわち、フレッシュガス源は、
最小値から最大値へ変化し得る容積をもつ手段を有して
おり、第１の期間中、フレッシュ呼吸ガスの充填流がガ
ス源から供給される。この充填流は、一部分は上記の手
段をフレッシュ呼吸ガスで満たし、一部分はフレッシュ
ガス導管を介して呼吸回路へ運ばれる。第２の期間中に
フレッシュ呼吸ガスの所定容積が相応に流量計を通過す
るよう、この第２の期間中、上記の手段は空にされてフ
レッシュ呼吸ガスがフレッシュガス導管を介して呼吸回
路へ供給される。さらに、制御装置は積分器と、比較器
と、調整器ユニットを有している。前記の積分器は、通
過したフレッシュ呼吸ガスの容積に対する測定値を得る
目的で、流量計により測定された流量を積分し、前記の
比較器は、通過したフレッシュ呼吸ガスの容積に対する
測定値をフレッシュ呼吸ガスの所定の容積と比較し、前
記の調整器ユニットは、測定値が上記の所定の容積から
隔たっていれば、流量計を自動的に較正する。
【００１９】通過したフレッシュ呼吸ガスの容積はその
通過持続時間同様、既知であるので、同じ期間にわたっ
て積分された流量計からの測定信号は同じ容積を示すは
ずである。既知の容積が流量計を通過するたびに、精度
を高めながら流量計を較正することができ（精確に較正
し続けることができる）。このことは、呼吸回路への流
れを妨げる必要なく実現できる。しかし、上記の手段内
の圧力が第２の期間の最初と最後とで等しくなるように
するのが望ましく、そのようにするとこの手段内での呼
吸ガスの圧縮と減圧がなくなる。流量計の較正のために
通過する容積を用いるので、ガス混合物の粘性に対し補
償調整は不要である。この補償調整は、流量計が較正さ
れると自動的に行われる。さらにこの解決手法により、
装置内でのいかなる漏れも容易に検出されるようにな
る。
【００２０】前記の手段は既知の圧力において既知の容
積を有しており、空になる時間は、フレッシュガス供給
に対し設定された分ごとの容積から計算できる。実際の
空になる時間が短すぎたり、あるいは充填時間が長すぎ
たりした場合には、漏れが発生している。
【００２１】この場合、上記の手段を、最大容積に対応
する第１の終端位置と最小容積に対応する第２の終端位
置との間で可動なベローズにより構成すると有利であ
る。この場合、ベローズが第１の終端位置から所定の距
離にあるときに検出を行うために第１の位置センサが設
けられており、この検出に応答してセンサは第１の信号
を制御装置へ供給する。さらに、ベローズが第２の終端
位置から所定の距離にあるときに検出を行うために第２
の位置センサが設けられており、この検出に応答してセ
ンサは第２の位置信号を制御装置へ供給する。所定の容
積は、第１の位置センサと第２の位置センサとの間で動
いたときのベローズの容積の変化に相応し、第２の期間
は、ベローズが空にされるときの第１の位置信号の発生
から第２の位置信号の発生までの経過時間に相応する。
【００２２】圧力と流量との関係の結果として、第１の
ベローズ内で一定の圧力を維持するのが望ましく、上述
のように少なくとも第２の期間の始めと終わりで一定の
圧力を保持するのが望ましい。この場合、第１のベロー
ズ内の圧力を調整して、それをベローズが満たされる間
と空にされる間の両方で一定に保持すると有利である。
このことにより、サーボ制御形フィードバック調整によ
る精確な流量の調整が容易になる。しかし、第１のベロ
ーズがその終端位置の一方にあるときには、精確な圧力
を維持するのは困難である。この場合、第１のベローズ
内で呼吸ガスの圧力がいくらか変化する可能性がある。
したがって最良の可能な較正のために、第１の位置セン
サと第２の位置センサは、個々の終端位置から所定の距
離をおいて配置される。相応に、所定の容積は第１のベ
ローズにおいて一定の圧力を確実に維持できる期間中に
測定され、このため測定も較正も両方ともいっそう精確
に実施できる。
【００２３】本発明によれば以下の構成により麻酔装置
の改善を行える。すなわち、呼吸回路は再循環呼吸回路
から成り、この回路内において、患者により吐き出され
た呼吸ガスの少なくともいくからは、二酸化炭素除去後
に患者へフィードバックされる。さらにこの回路は、可
調整の容積をもつ呼吸ガス貯蔵器を有しており、この可
調整の容積は、吸気期中、呼吸ガスが呼吸ガス貯蔵器か
ら患者へ運ばれるときは減少し、呼気期中、呼吸ガスが
患者から呼吸ガス貯蔵器へ運ばれるときは増大する。ま
たこの回路には、呼吸ガス貯蔵器の容積を調整する目的
でこの貯蔵器に接続された駆動ユニットが設けられてい
る。フレッシュガス導管内のフレッシュ呼吸ガスの測定
された流量と可調整の１回呼吸気量とに基づき駆動ユニ
ットを制御するために、この駆動ユニットには制御装置
が接続されており、各吸気期ごとに患者へ所望の１回呼
吸気量が供給される。
【００２４】麻酔装置に対するこのような設計により、
１回呼吸気量の完全な自動制御が実現される。これは、
ロータメータを用いた麻酔装置では不可能である。医師
はもはや、呼吸ガス貯蔵器から患者へ供給すべき容積の
いかなる較正を行う必要もなく、フレッシュ呼吸ガスの
流量を考慮して所望の１回呼吸気量が達成される。この
ことは、本発明による麻酔装置によって自動的に実行さ
れる。したがって、本発明による麻酔装置におけるフレ
ッシュ呼吸ガスの流量変化により、呼吸ガス貯蔵器から
のガスの容積がフレッシュ呼吸ガスの流量の変化に整合
されるようになる。基本的にこのことによって、開路と
種々の閉路ないし半開路の動作モードの間で麻酔装置を
簡単に切り換えられるようにもなる。たとえば医師が十
分に速い呼吸ガスの流れをセットした場合、装置は開路
システムとして動作する。呼吸回路におけるガスの損失
を補償するためにフレッシュ呼吸ガスを僅かな断続的な
調量で供給するように医師が選択した場合、結果とし
て、考えられるほとんどの閉路システムが得られること
になる。
【００２５】フレッシュガス導管を少なくとも部分的に
柔らかい変形可能なチューブにより構成すると有利であ
る。また、迅速にチューブを圧縮することでフレッシュ
ガス導管内のフレッシュ呼吸ガスの流量を調節する目的
で、流量バルブを変形可能なチューブに配置されステッ
ピングモータ制御される鋏形バルブにより構成すると有
利である。
【００２６】基本的に、この種の流量バルブの１つは、
上述の Servo Ventilator 900 C/Dによってすでに知ら
れている。
【００２７】次に、添付の図面を参照して本発明による
麻酔装置の１つの実施形態を説明する。
【００２８】
【発明の実施形態】図１には麻酔装置２が示されてい
る。麻酔装置２はガス混合器４を有しており、これには
亜酸化窒素コネクタ６を介して亜酸化窒素を供給するこ
とができ、酸素コネクタ８を介して酸素を、さらに空気
コネクタ１０を介して空気を供給することができる。麻
酔中、患者に対し一般的に、亜酸化窒素と酸素の混合物
といくらかの麻酔ガスだけが供給される。しかしなが
ら、患者の意識を取り戻させるときには、患者に対し空
気と酸素の混合物を供給することができる。したがって
通常、所定の割合の亜酸化窒素と酸素がガス混合器４に
おいて混合され、混合されたガスは気化器ユニット１２
へ送られる。麻酔剤は気化器ユニット１２において気化
可能であって、ガス混合器４からのガス混合物に加える
ことができ、その後、フレッシュ呼吸ガスとしてフレッ
シュガス源１４へ送られる。フレッシュガス源１４内に
は第１のベローズ１６が設けられている。そしてフレッ
シュガス源１４内のこの第１のベローズ１６から、フレ
ッシュガス導管１７、流量計１８、および流量バルブ２
０を介して、フレッシュ呼吸ガスを呼吸回路２２へ送る
ことができる。流量計１８により測定された（場合によ
っては目下のガスの粘性に対し補償調整された）流量に
基づき、流量バルブ２０により呼吸回路２２へのフレッ
シュ呼吸ガスの流量が調節される。流量に対し最も精確
な可能な値を得る目的で、第１のベローズ１６内のフレ
ッシュ呼吸ガスの圧力が一定に保持されるよう調節され
る。第１のベローズ１６内の圧力を測定するために圧力
計１９が設けられている。第１の期間中、一定の圧力の
フレッシュ呼吸ガスが気化器ユニット１２を介してガス
混合器４から第１のベローズ１６へ、これに充満させる
目的で供給される。第２の期間中、ガス混合器４からの
流れは遮断され、第１のベローズ１６は圧縮されること
で空にされ、この間、一定の圧力が保持される。
【００２９】呼吸回路２２は患者２４と結ばれている。
フレッシュガス源１４からのフレッシュ呼吸ガスは吸気
導管２６中へ供給され、この導管を介して患者２４へ呼
吸ガスが送られる。吐き出された呼吸ガスは、呼気導管
２８を介して患者から送り出される。呼吸回路２２内に
おける呼吸ガス流の方向は、吸気導管２６内に配置され
た第１のチェックバルブ３０と、呼気導管２８内に配置
された第２のチェックバルブ３２によりコントロールさ
れる。
【００３０】この麻酔装置２は、異なる複数の方式にし
たがって動作可能である。たとえばこの装置を開路麻酔
装置として動作させることができ、この場合にはフレッ
シュガス源１４からのフレッシュ呼吸ガスだけが呼吸す
るたびに患者２４へ供給される。この場合、呼気ガスは
排出バルブ３６を介して（図示されていない）排出ユニ
ット等へ運ばれる。
【００３１】この麻酔装置２を、何らかの形式の呼吸ガ
スリサイクルで動作させることもできる。つまり、患者
２４により吐き出された呼吸ガスの少なくとも一部分が
次の呼吸のときに患者２４へフィードバックされる。こ
の場合、呼吸ガスは二酸化炭素吸収装置３６を通過す
る。患者２４の呼吸のリズムおよび呼吸の深さは、異な
る２つの方式で制御できる。医師は、ハンディ型換気装
置３８を用いて患者２４の呼吸を手動で制御することが
でき、この換気装置３８は第１の切換バルブ４０を介し
て吸気導管２６と連通可能である。医師がハンディ型換
気装置３８を握ったときには、医師により患者２４はハ
ンディ型換気装置３８から呼吸ガスを強制的に吸い込ま
せられることになり、医師がハンディ型換気装置３８へ
の圧力を緩めれば、医師により患者２４は息を吐き出す
ことができる。
【００３２】患者の呼吸は機械的に制御することもでき
る。この場合、容器４４内に配置されている第２のベロ
ーズ４２が吸気導管２６と連通されている。これは第２
の切換バルブ５０を介して行われる。第２のベローズ４
２の機械的な圧力により、患者２４における吸入が強制
的に行われる。第２のベローズ４２における圧力が機械
的に弛められたとき、患者２４は息を吐き出すことがで
きる。ベローズ４２の位置の調節は駆動ユニット４６に
より行われ、このユニットは、第２のベローズ４２と容
器４４の壁との間の空間へ圧縮された空気を供給し、そ
こから取り除くことにより、容器４４内部における第２
のベローズ４２の位置を変化させる。駆動ユニット４６
は、第２のベローズ４２の位置調節用の圧縮空気を入れ
るための圧縮空気コネクタ４８を有している。この圧縮
空気コネクタ４８は空気コネクタ１０を介してガス混合
器４へ分配できる。
【００３３】麻酔装置２は制御装置５２により制御およ
び調整可能である。このため制御装置５２は、呼吸ガス
の組成とフレッシュガス源１４への混合呼吸ガスの流量
を調節するためにガス混合器４と接続されており、麻酔
剤の気化を調節するために気化ユニット１２と接続され
ており、機械的換気において患者２４の呼吸サイクルを
調節するために駆動ユニット４６と接続されている。さ
らにこの制御装置５２は、ハンディ型換気装置３８およ
び第２のベローズ４２をそれぞれ呼吸回路２２と連通さ
せ、あるいは呼吸回路２２から遮断するために切換バル
ブ４０，５０と接続されており、また、フレッシュ呼吸
ガスの流量を調節するために流量バルブ２０と、さら
に、流量計１８を較正するためにこの流量計と接続され
ている。
【００３４】流量計１８は周期的に較正する必要があ
る。基本的にこの較正は、制御装置５２により流量バル
ブ２０が短期間たとえば１０分の１秒ないしは数１０分
の１秒、閉じられるときに行われ、その際、流量計１８
がゼロに合わせられる。これは規則的なインターバルで
行うことができ、つまり１分間に数回から１時間に数
回、実行できる。この場合、制御装置５２は、種々異な
るガス供給オプションにしたがって第１のベローズ１６
から呼吸回路２２へのフレッシュ呼吸ガスの供給を調節
することができる。たとえば、フレッシュ呼吸ガスを、
吸気期中だけ供給することができるし、呼気期中だけ、
あるいは吸気期と呼気期の両期間中に（短いインターバ
ルを除いて）連続的に供給することができる。流量計１
８がこのようにしてゼロに合わせられると、流量バルブ
２０に対し制御信号を発生させる前に、ガス混合物の粘
性に対し測定信号を補償調整すべきである。
【００３５】図１には、流量計１８を較正する別の方式
が示されている。第１のベローズ１６は所定の物理的な
容積を有しており、これも種々異なるレベルに対しセッ
トできる。第１のベローズ１６における圧力は一定に保
持されるよう調節されるので、第１のベローズが所定の
レベルまで満たされているとき、このベローズ内のガス
の容積もわかる。第１の位置センサ５４は、第１のベロ
ーズ１６がその上方位置に近づいたときに、つまり実質
的に満たされたときに検出を行うよう配置されており、
第２の位置センサ５６は、第１のベローズ１６がその下
方位置に近づいたときに、つまり実質的に空になったと
きに検出を行うよう配置されている。この場合、フレッ
シュガスユニット１４は、第１のベローズ１６が空にな
ったときに一定の圧力下で気化ユニット１２を介してガ
ス混合器４からの呼吸ガスの流れで満たされるように動
作する。この場合、ガス混合器４からの流れは第１のベ
ローズ１６を満たし呼吸回路２２への呼吸ガスの流れを
つくるのに十分である。第１のベローズ１６が満たされ
ると、ガス混合器４からの流れは遮断され、第１のベロ
ーズ１６が圧縮されると、第１のベローズ１６内のガス
は呼吸回路２２へ送られる。したがって、第１のベロー
ズ１６が空にされる間、フレッシュ呼吸ガスの精確な既
知の容積が流量計１８を通過する。第１のベローズ１６
を空にする時間がわかれば、たとえ呼吸ガスの流れが流
量計１８を通過している間でも、この流量計の較正が可
能になる。この較正手順の場合、ガス混合物の粘性は自
動的に考慮され、別個の補償調整は不要である。
【００３６】図２には、流量計１８の較正のためにどの
ようにして既知の容積と空にする時間を利用できるかが
示されている。この図には、ここで必要とされる機能ユ
ニットしか示されていない。第１の位置センサ５４は、
満たされた第１のベローズ１６が圧力下で所定の位置を
通過したときに検出を行うように配置されている。この
とき、第１の位置センサ５４は信号を送出し、これによ
り積分器５８が起動される。この積分器５８は、入力信
号として流量計１８からの測定信号を利用する。第１の
ベローズ１６がその２つめの終端位置に近づくと、つま
りこれが実質的に空になると、このことは第２の位置セ
ンサ５６により検出され、その際、このセンサにより信
号が送出され、その信号により流量計１８からの測定信
号の積分が停止される。この場合、積分された測定信号
は、流量計１８を通過したフレッシュ呼吸ガスの測定さ
れた容積に相応する。この容積信号は比較器６０へ送ら
れ、そこにおいてこの信号は、第１の位置センサ５４と
第２の位置センサ５６により検出された２つの終端位置
信号の間の第１のベローズ１６の実際の容積と比較され
る。積分器５８において決定された容積と実際の容積と
の差は調整器ユニット６２へ送られ、このユニットは、
必要であれば流量計１８の必要な較正量を計算し、これ
に応じて較正信号を流量計１８へ送出する。したがって
この較正システムにより、フレッシュ呼吸ガスの連続的
な流れを呼吸回路２２へ供給することができる。
【００３７】積分インターバルを定めるために、第１の
位置センサ５４と第２の位置センサ５６からの信号を利
用する際に必要とされる信号処理をこれとは別の方式で
実施することもできる。たとえば、第１のベローズ１６
が第１の位置センサ５４を通過してからそれが第２の位
置センサ５６を通過するまでの時間が、タイマで測定さ
れる。この場合、測定された時間は積分インターバルで
ある。測定された時間を、既知の実際の容積に基づく流
量の平均値を求めるために利用することもでき、この場
合、流量計１８により測定された流量の平均値と比較す
ることができる。そしてフレッシュ呼吸ガスの流量に関
して測定された平均値と求められた平均値との差を、適
切な較正量を計算するために利用できる。既述の機能は
ハードウェアでもソフトウェアでも実施できる。
【００３８】第１のベローズ１６は所定の容積を含んで
おり、この容積は周期的に満たされ空にされるので、フ
レッシュガス系におけるいかなる漏れも容易に検出でき
る。呼吸回路２２へ送られるべきフレッシュ呼吸ガスの
分ごとの所望の容積は医師によりセットされ、制御装置
５２へ送られる。充填時間も空にする時間も双方とも、
制御装置５２により計算可能であり監視できる。充填時
間が異常に長くなったり、あるいは空にする時間が異常
に短くなったりした場合、おそらくは第１のベローズ１
６において漏れが生じている。この場合、操作員に障害
を警告するためにアラームを発生させることができる。
さらに、第２の形式の較正に対する変形つまり流量バル
ブ２０の短期間の閉成に続いて流量計１８をゼロに合わ
せるようにした較正が適している。これが適しているの
は、通過した容積は漏れの結果としてもはや不明だから
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】麻酔装置を示す図である。
【図２】麻酔装置における制御装置の一部分を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
２ 麻酔装置 ４ ガス混合器 ６ 亜酸化窒素コネクタ ８ 酸素コネクタ １０ 空気コネクタ １２ 気化ユニット １４ フレッシュガス源 １６，４２ ベローズ １８ 流量計 ２０ 流量バルブ ２２ 呼吸回路 ２４ 患者 ２６ 吸気導管 ２８ 呼気導管 ４６ 駆動ユニット ５２ 制御装置

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸気期中は患者（２４）へ呼吸ガスを供
    給し、呼気期中は患者（２４）から吐き出された呼吸ガ
    スを運ぶ呼吸回路（２２）と、 フレッシュ呼吸ガスを含むフレッシュガス源（１４）
    と、 該フレッシュガス源（１４）から前記呼吸回路（２２）
    へフレッシュ呼吸ガスを運ぶフレッシュガス導管（１
    ７）と、 フレッシュ呼吸ガスの流量を測定するために前記フレッ
    シュガス導管（１７）内に設けられ、流量を適正に指示
    するため周期的な較正の必要な流量計（１８）と、 前記フレッシュ呼吸ガスの流量を調整するために前記フ
    レッシュガス導管（１７）内に設けられた流量バルブ
    （２０）と、 前記の流量計（１８）と流量バルブ（２０）に接続され
    た制御装置（５２）とが設けられており、該制御装置
    （５２）は、吸気期中、フレッシュ呼吸ガスの測定され
    た流量に基づき前記流量バルブ（２０）を制御して、吸
    気期中、前記呼吸回路（２２）へフレッシュ呼吸ガスの
    所定の流量が送られるように構成されている麻酔装置
    （２）において、 前記制御装置（５２）は、吸気期、呼気期とは無関係に
    前記流量計（１８）を較正し、前記流量計（１８）によ
    り測定されたフレッシュ呼吸ガスの流量に基づき、呼気
    期中でも前記流量バルブ（２０）を制御するように構成
    されていることを特徴とする麻酔装置。
  2. 【請求項２】 前記制御装置（５２）は、吸気期と呼気
    期の持続時間の和よりも長い第１のインターバルをおい
    て規則的に、呼気期よりも著しく短い第２のインターバ
    ルの間、流量計（１８）をゼロに合わせるために流量バ
    ルブ（２０）を閉じる、請求項１記載の麻酔装置。
  3. 【請求項３】 前記第２のインターバルは１秒の１０分
    の１よりも短い期間だけ持続する、請求項２記載の麻酔
    装置。
  4. 【請求項４】 前記フレッシュガス源（１４）は、最小
    容積から最大容積まで変化し得る容積をもつ手段（１
    ６）を有しており、第１の期間中、フレッシュ呼吸ガス
    の充填流がガス源（１２）から供給され、前記充填流
    は、一部分は前記フレッシュガス源（１４）をフレッシ
    ュ呼吸ガスで満たし、一部分はフレッシュガス導管（１
    ７）を介して前記呼吸回路（２２）へ運ばれ、 第２の期間中にフレッシュ呼吸ガスの所定の容積が相応
    に流量計（１８）を通過するように、前記手段（１６）
    は第２の期間中、空にされてフレッシュ呼吸ガスがフレ
    ッシュガス導管（１７）を介して呼吸回路（２２）へ供
    給され、 前記制御装置（５２）は積分器（５８）と比較器（６
    ０）と調整器ユニット（６２）を有しており、前記積分
    器（５８）は第２の期間中、通過したフレッシュ呼吸ガ
    スの容積に対する測定値を得るために、流量計（１８）
    により測定された流量を積分し、前記比較器（６０）
    は、通過したフレッシュ呼吸ガスの容積に対する測定値
    をフレッシュ呼吸ガスの所定の容積と比較し、前記調整
    器ユニット（６２）は、測定値が前記の所定の容積から
    隔たっていれば、流量計（１８）を自動的に較正する、
    請求項１記載の麻酔装置。
  5. 【請求項５】 前記手段は第１のベローズ（１６）から
    成り、該第１のベローズ（１６）は、最大容積に対応す
    る第１の終端位置と最小容積に対応する第２の終端位置
    との間を可動であり、 前記第１のベローズ（１６）がその第１の終端位置から
    所定の距離にあるときに検出を行う第１の位置センサ
    （５４）が設けられており、該検出に応答して前記制御
    装置（５２）へ第１の位置信号を発生し、 前記第１のベローズ（１６）がその第２の終端位置から
    所定の距離にあるときに検出を行う第２の位置センサ
    （５６）が設けられており、該検出に応答して前記制御
    装置（５２）へ第２の位置信号を発生し、 前記の所定の容積は、第１の位置センサ（５４）と第２
    の位置センサ（５６）との間を動いたときの前記第１の
    ベローズ（１６）の容積変化に相応し、前記の第２の期
    間は、前記第１のベローズ（１６）が空にされたときの
    第２の位置信号の発生から第１の位置信号の発生までの
    経過時間に相応する、請求項４記載の麻酔装置。
  6. 【請求項６】 前記呼吸回路（２２）は再循環呼吸回路
    （２２）により構成されており、該回路内で、患者によ
    り吐き出された呼吸ガスの少なくとも一部分が、二酸化
    炭素吸収装置（３６）における二酸化炭素の除去後、患
    者へ送り戻され、 当該再循環呼吸回路（２２）は、可調整の容積を有する
    呼吸ガス貯蔵器（４２）と駆動ユニット（４６）とを有
    しており、 前記の可調整の容積は、吸気中、呼吸ガスが前記呼吸ガ
    ス貯蔵器（４２）から患者へ運ばれたときには減少し、
    呼気中、呼吸ガスが患者から呼吸ガス貯蔵器（４２）へ
    運ばれたときには増大し、 前記駆動ユニット（４６）は、前記呼吸ガス貯蔵器（４
    ２）の容積を調節するために該貯蔵器と結合されてお
    り、 フレッシュガス導管（１７）内のフレッシュ呼吸ガスの
    測定された流量と可調整の１回呼吸気量とに基づいて前
    記駆動ユニット（４６）を制御するために、前記制御装
    置（５２）は該駆動ユニット（４６）と接続されてい
    て、各吸気期ごとに患者（２４）へ所望の１回呼吸気量
    が供給される、請求項１〜５のいずれか１項記載の麻酔
    装置。
  7. 【請求項７】 前記フレッシュガス導管（１７）は少な
    くとも部分的に変形可能な柔らかいチューブから成り、
    前記流量バルブ（２０）は、変形可能な該チューブに配
    置されステッピングモータ制御される鋏形バルブから成
    り、チューブを半径方向に圧縮することでフレッシュガ
    ス導管中のフレッシュ呼吸ガスの流量を調節する、請求
    項１〜６のいずれか１項記載の麻酔装置。
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