JPH09122241A - 麻酔システム - Google Patents

麻酔システム

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JPH09122241A
JPH09122241A JP8276584A JP27658496A JPH09122241A JP H09122241 A JPH09122241 A JP H09122241A JP 8276584 A JP8276584 A JP 8276584A JP 27658496 A JP27658496 A JP 27658496A JP H09122241 A JPH09122241 A JP H09122241A
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JP
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gas
patient
breathing
fresh
anesthesia
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JP8276584A
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Goeran Cewers
セーヴェルス ゲラン
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Siemens Elema AB
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 公知の閉鎖式麻酔システムに伴う問題点を解
消し、別の動作モードでも簡単に使用できる前述のシス
テムに従った麻酔システムを達成すること。 【解決手段】 呼吸ガスを患者４、５２に給送するため
の吸気管６、５４と、患者から吐き出された呼吸ガスを
搬送するための呼気管８、５６と、呼吸サイクル中に呼
吸ガスが交互に充填、排出される可変容積のガスタンク
１９、２５、６７、７１とを備えた麻酔システム２；５
０において、ガスタンク１９、２５、６７、７１に連結
され、呼吸サイクル全体を通して基準値に従ってガスタ
ンク1９、２５、６７、７１の容積を能動的に調整する
制御装置２０、２２；９０、９２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は呼吸ガスを患者に給
送するための吸気管と、患者から吐き出された呼吸ガス
を搬送するための呼気管と、呼吸サイクル中に呼吸ガス
が交互に充填、排出される可変容積のガスタンクとを備
えた麻酔システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＧＢ−Ａ−２ ０６２ ４７５号は上記
の種類の麻酔システムを開示している。公知の麻酔シス
テムは患者に呼吸ガスを給送するための吸気管と、患者
からの呼気ガスを排出する呼気管とを備えている。吸
気、または呼気のいずれが行われているかに応じて容積
を増減できるベローが上記の管に連結されている。吸気
中、ベローは空気圧で圧縮されて、呼吸ガスはベローか
ら流出して吸気管を通って患者へと流れる。第１チェッ
ク弁が患者の近傍の吸気管内に配設され、第２チェック
弁が呼気管内に配設されている。チェック弁は呼吸ガス
の流れ方向を制御し、誤った方向に流れないようにされ
ている。呼気中は、空気圧は遮断され、ベローは膨張で
きるので、呼吸ガスは患者から呼気管を通ってベローへ
と逆流する。公知の麻酔システムでは同じ呼吸ガスが複
数回再利用されるので、吸気段階中に呼吸ガスから二酸
化炭素を除去するために吸気管内に二酸化炭素吸収装置
が配設されている。新鮮ガス供給源も吸気管に連結され
ている。それによって、患者や二酸化炭素吸収装置によ
って吸収された、またはシステムから漏れた呼吸ガスを
補給するために新鮮な呼吸ガスが管系統（吸気管および
呼気管）に供給される。一般に、新鮮な呼吸ガスの連続
的な流れには、管系統内の呼吸ガス用に求められる同じ
成分が供給される。換言すると、消費されたガス、およ
び消費の程度は考慮されない。その理由は患者に吸収さ
れる酸素、酸化窒素および麻酔ガス、二酸化炭素吸収装
置に吸収される二酸化炭素、および漏れを正確かつ簡単
に判定することが困難であるためである。（異なるガス
は、システムの漏れに対して異なる傾向を呈するので、
漏れを判定することは特に困難である。その理由の一部
は、システムの入力側と出力側のガス成分の卓越した分
圧である。極端な場合は、特に大気中で高い分圧を有す
るＮ2 の場合のように、ガスが外側からシステム内に漏
入することもある。）公知の麻酔システムの動作モード
は「閉鎖システム」と呼ばれることが多い。その理由
は、呼吸ガスを再利用することにある。麻酔ガスは一般
に極めて高価であるので、麻酔ガスの消費量が少ない麻
酔システムは、麻酔ガスを再利用しない「開放システ
ム」、または麻酔ガスの大部分あるいは小部分を再利用
する「準閉鎖システム」よりも経済的にはるかに有利で
ある。
【０００３】しかし、従来の閉鎖された麻酔システムは
文字通り完全に閉鎖されているわけではない。前述した
ように、公知の麻酔システムでは新鮮な呼吸ガスが連続
的な流れで供給される。同時に、患者は通常は高い従順
性を伴う健康な肺を持っているので、管系統内には比較
的低い正圧が求められる。そこで、管系統内の正圧が比
較的低い場合でも、管系統からの過剰ガスを開放し、流
出させるためにポップオフ弁が呼気管に連結されてい
る。新鮮な呼吸ガスの供給量は通常はシステムによるガ
スの消費量を超えるので、呼吸ガスは全ての呼吸サイク
ルでポップオフ弁を通して放出される。その結果、かな
りのガスの損失が生ずる。
【０００４】この種類の麻酔システムの別の欠点は、チ
ェック弁と二酸化炭素吸収装置が流路内の妨害物にな
り、従って患者の呼気の主要な妨害になることである。
（ある主のシステム、特にガス消費量が始めから高い、
開放式および準閉鎖麻酔システムは加湿器をも備えてい
る。）患者が自発的に呼吸する場合、これらの部品は患
者の吸気の妨害にもなり、この妨害は患者が息をする毎
に克服されなければならない。これらの部品による別の
問題点は、患者から装置への距離が長くなることであ
る。つまり、患者に麻酔システムを連結するためにより
長い管が必要となる。それによって抵抗が高まり、管系
統の圧縮可能な容積が増大することになる。これらの問
題点を総合するとシステムの応答時間が損なわれる結果
となる。
【０００５】公知の麻酔システムは更に手動通気装置に
より患者の手動による通気に切り換えることができる。
手動通気には機械的通気の場合と同じ問題点が認められ
る。手動通気では、医師は通常は柔らかいベロー状のバ
ッグからなる手動通気装置を介して患者の肺の応答を感
触しようとする。これを成し遂げるのは当然、患者とバ
ッグの間にあらゆる部品が存在するため、機械的通気の
場合よりも困難となる。
【０００６】開放式、準閉鎖式、および閉鎖式麻酔シス
テムでは患者の機械的通気と、手動的通気の双方ともが
行われる。医師は状況に応じて（患者のタイプ、処置の
時間等）異なるモードに切り換えたいと望む場合が多
い。例えば閉鎖式の機械的動作モードから開放式の手動
動作モードへの簡単な切換えが可能なように考案された
システムでは、チェック弁のような部品の全ては残され
たままであり、閉鎖システムについて前述した問題点は
一般に別の動作モードにも該当する。
【０００７】より新規の麻酔剤の導入、とくにセボフル
ランの導入に関連して生じた別の問題点は、これを通常
の二酸化炭素吸収装置とともに使用できないことであ
る。その理由は、二酸化炭素を吸収するには通常はソー
ダ石灰が使用され、麻酔剤（セボルフルラン）はソーダ
石灰により分解してしまうからである。
【０００８】しかし、完全な開放システムでの手動通気
に伴う上記の問題点と欠点のほとんどはＳＥ−Ｃ−４７
０ ４１７号に記載されている通気システムによって完
全に解消される。この公知の通気システムでは、手動通
気装置により流量計が配設されている。吸気中、ガスは
手動通気装置のベローを手動的に圧搾することによって
患者に送られる。このシステムは開放式であるので、チ
ェック弁の必要はなく、医師は吸気段階を通してベロー
の圧縮に対する肺の応答の完全な制御を常に維持でき
る。呼気中は、新鮮ガスが患者の呼気ガス流と同じ速度
で手動通気装置のベローに供給され、患者が吐き出した
ガスがシステムから排気される改良形の制御方法が採用
されている。それによって、患者が手動通気装置内に実
際に呼気していなくても、医師は呼気中でも肺の応答と
反応を感触することができる。患者により近い圧力また
は流量の測定に基づいて制御することもできる。
【０００９】上記の開放式通気システムはあらゆる形式
の手動式の患者の通気に適しており、また、セボルフラ
ンの消費量は比較的多いものの、依然として開放システ
ムで使用しなければならないセボルフランと共に使用す
ることもできる。しかしながら、公知の通気システム
は、ほとんどの場合は麻酔法に使用される閉鎖システム
に適してもおらず、このシステム用に考案されたもので
もない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、公知
の閉鎖式麻酔システムに伴う問題点を解消し、別の動作
モードでも簡単に使用できる前述のシステムに従った麻
酔システムを達成することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
れば請求項１記載の特徴を有する手段によって解決され
ている。
【００１２】本発明に従った麻酔システムの改良は特許
請求の範囲第１項に従属するクレームに記載されてい
る。
【００１３】
【作用】本発明の構想は基本的に次のように記載するこ
とができる。すなわち、ガスタンクの容積が呼吸サイク
ル全体を通して能動的に制御される。この制御は目標と
されるべき基準値に基づいて行われる。基準値は変数で
もよく、または管系統のある別の部分での測定値でもよ
い。基本的に、患者はガス管自体によりかけられる最小
限の抵抗を克服するだけでよい。加えて、これらの管に
はいかなる部品も組入れる必要がないので、公知のシス
テムよりも管を大幅に短くすることができる。
【００１４】麻酔システムの有利な一実施例では、シス
テムは、いかなる部品をも収納していない吸気および呼
気管が三角形の２辺をなし、吸気管と呼気管との間の連
結管が第３の辺の役割を果たす三角形として構成されて
いる。ガスタンクと例えばチェック弁のようなシステム
の動作を改良するために実装されたその他の部品は連結
管内に配設されている。ガスタンクは吸気と呼気の双方
で可変容積を能動的に調整する制御装置に連結されてい
るので、制御装置はチェック弁およびその他の部品によ
りかけられる流れ抵抗を吸収する。
【００１５】本発明に従った麻酔システムの別の有利な
実施例では、連結管内に二酸化炭素吸収装置が配設さて
いる。新鮮な呼吸ガスの給送は同時に制御されるので、
患者による実際のガス消費量、および二酸化炭素吸収装
置内への吸収量に対応するだけの最小限で済む。このこ
とが実行可能である理由は、制御装置がガスタンクの容
量変化を正確に制御するからである。
【００１６】本発明に従った麻酔システムの第３の有利
な実施例では、麻酔ガス反射体を連結管内に設けてあ
る。基本的に麻酔ガス反射体は、呼吸ガスが一方の流れ
方向で通過した時に呼吸ガスから麻酔ガスを抽出するフ
ィルタである。（相当低い濃度の麻酔ガスを伴う、また
は伴わない）新たな呼吸ガスが別の方向から供給される
と、フィルタによって抽出された麻酔ガスは新たな呼吸
ガス内に放出される。換言すると、呼吸ガス内の麻酔ガ
スのみが再利用され、その他のガスは再利用されない。
麻酔ガス反射体とその機能はＷＯ ８８／０７８７６号
およびＥＰ−Ａ−４５５ ０４９号に詳細に記載されて
いる。
【００１７】流れ方向を保証するためのチェック弁の代
用として、ガスが一方向にしか流れないようにするため
に管系統にファンを設けることができる。このようなフ
ァンの使用の一例はＥＰ−Ｂ−２８１ １８０号に記載
されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に本発明に基づく麻酔システム
の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】本発明に基づく麻酔システムの第１実施例
が第１図および第２図に示され、全体的に参照符号２が
付されている。麻酔システム２は患者４に連結され、吸
気管６と、呼気管８と、連結管１０とからなる呼吸ガス
循環系を備えている。二酸化炭素吸収装置１２と、第１
チェック弁１４とが連結管１０内に設けられている。第
１チェック弁１４は、呼気管８からの呼吸ガスだけが通
過できるように構成されている。連結管１０はガス連結
継手１６を介してベロー１８の内部にも連結されてい
る。内部空間は第１ガスタンク１９の役割を果たす。ベ
ロー１８はサーボモータ２２によって動作する制御棒２
０に機械的に連結されている。それによってベロー１８
の容積（第１ガスタンク１９の容積）は極めて迅速かつ
正確に調整することができる。ベロー１８と容器２４の
外壁との間の空間が第２ガスタンク２５を形成するよう
に、ベロー１８は剛性容器２４内に格納されている。第
２ガスタンク２５は第１切換え弁２６と連結管２８とを
経て連結管１０と連結することができる。第１切換え弁
２６は、第２ガスタンクが駆動ガス管３０を介して駆動
ガス・ベロー３２に連結されるように設定することもで
きる。
【００２０】第２チェック弁３４は、呼吸ガスが吸気管
６の方向にのみ流れることができるようにガス連結継手
１６と連結管２８との間に配設されている。通気装置３
６も第２チェック弁３４の下流で連結管１０に連結され
ている。通気装置３６は特に、新鮮な呼吸ガスを含んだ
新鮮ガス供給源と、麻酔システムの全ての機能を制御
し、監視する制御装置とを含んでいる。新鮮な呼吸ガス
の流量は流量弁３８を介して極めて正確に調整すること
ができる。
【００２１】手動通気装置４０も連結管１０、または吸
気管６に連結することができる。手動通気装置４０は第
２切換え弁４２を介して麻酔システム２と選択的に連
結、遮断することができる。手動通気装置４０が連結さ
れると、そこを通過する呼吸ガスの流量が流量計４４に
よって測定される。
【００２２】最後に、出口弁４６が麻酔システム２内の
排気管４８内に配設されている。ガスは例えば患者４が
麻酔から覚めるとともに出口弁４６を経て管系統から迅
速に排気することができる。出口弁４６は後述する別の
機能用にも構成することができる。排気管４８は病院に
敷設されたある種の固定、または可動排気系に連結する
ことができる。
【００２３】麻酔システム２は開放、準閉鎖、および閉
鎖システムを含む複数の異なる呼吸システム原理に従っ
て動作することができる。麻酔システム２は任意選択で
手動的、または機械的に動作することもできる。閉鎖シ
ステムとして設定された麻酔システム２を以下に説明す
る。第１図は吸気の開始時の閉鎖システムを示し、第２
図は呼気の開始時のシステムを示している。
【００２４】最初に、患者の手動通気、すなわち医師が
手動通気装置４０を圧搾することによって患者４に呼吸
ガスを供給する場合の閉鎖システムを説明する。この動
作モードでは、第１切換え弁２６は、第２ガスタンク２
５が連結管２８を経て連結管１０に連結されるように設
定され、第２切換え弁４２は、手動通気装置４０と連結
管１０との連結が開放され、出口弁４６が閉鎖されるよ
うに設定されている。
【００２５】医師が手動通気装置４０を圧搾すると、呼
吸ガスはバッグから流出し、吸気管６を経て患者４へと
流れる。同時に、ベロー１８が流量系４４によって測定
された流量値と直接関連する程度まで圧縮されるよう
に、サーボモータ２２が制御棒２０を制御する。制御
は、呼吸ガスが患者４に供給される場合に手動通気装置
４０の容積が減少するのと同程度に、すなわち同じ流量
分だけ第１ガスタンク１９の容積が減少するように行わ
れる。次に第１ガスタンク１９内のガスは連結管１０内
に流入し、第２チェック弁３４を通過し、引き続いて連
結管２８を通って上方に流れ、第１切換え弁２６を通過
し、第２ガスタンク２５内へと下方に流れる。第１ガス
タンク１９から第２ガスタンク２５への呼吸ガスの流れ
はいずれにせよ、手動通気装置４０から患者４へのガス
流に影響を及ぼさずに行われる。出口側（第２ガスタン
ク２５）への流れと同量のガスがベロー１８の内部（第
１ガスタンク１９）から流れる。すなわち、ベロー１８
はベローの流れの短絡ループであるものとみなすことが
でき、このループからガスが流出し、またはこのループ
にガスが流入することはない。
【００２６】従って吸気の終了時には、患者４に供給さ
れる流れ容積に対応して、呼吸ガスの容積は既に第１ガ
スタンク１９から第２ガスタンク２５へと転移してい
る。
【００２７】呼気が開始されると、すなわち医師が手動
通気装置４０を（ゆっくりと、または急激に）放すと、
呼吸ガスは患者４から呼気管８および連結管１０を通っ
てベロー１８へと流れる。ここで、呼吸ガスは二酸化炭
素吸収装置１２を通過する。手動通気装置４０を通過す
る流れは患者４の呼気を制御するための流れであるとみ
なすことができる。この制御流は、第１ガスタンク１９
の容積が患者４から流出する呼吸ガスと同じ速度で増加
するように、制御棒２０と、サーボモータ２２とによっ
てベロー１８の位置を制御する。この制御は引例ＳＥ−
Ｃ−４７０ ４１７号に記載のいずれかの方法によって
実行できる。ベロー１８の容積の変化がこのようにして
能動的に制御されると、二酸化炭素吸収装置１２と第１
チェック弁１４とによって加えられる流れ抵抗はベロー
１８の動作によって相殺される。このことは患者４にと
って、患者が管系統内で実質的に抵抗を受けずに息を吐
くことができることを意味し、また、医師により手動通
気装置４０に加えられる圧力の低下が患者４の呼気を妨
げ得る唯一の要因である。
【００２８】同時に、第２ガスタンク２５からの呼吸ガ
スは連結管２８と連結管１０とを経て手動通気装置４０
へと送られる。手動通気装置の流量はベロー１８への基
準流量であるので、吸収装置１２への流量は、二酸化炭
素が吸収されるため吸収装置１２から出る流量よりも幾
分多くなければならない。それによってシステム内のガ
ス量が減少する。しかし、呼吸ガスのこのような転移に
伴って、新たな少量の呼吸ガスが流量弁３８と通気装置
３６とを経て追加される。この少量の新鮮な呼吸ガスが
二酸化炭素吸収装置１２で吸収されたガス容積を補償す
る。呼気段階中、医師は患者４の呼吸活動を感触し易い
位置におり、従って患者４の麻酔の深さをより容易に査
定することができる。
【００２９】追加の新鮮な呼吸ガスは手動通気装置４０
に直接給送され、そこで呼吸ガスは再利用されるガスタ
ンク２５からの呼吸ガスと混合され、そのほとんどは手
動通気装置４０内で消費される。新鮮ガスとして供給さ
れる追加のガス容積はバイパス流の形式で流れ、吸気管
６、呼気管８を経て吸収装置１２内に流入する。所定の
圧力がシステム内で維持されるように新鮮ガスが分配さ
れれば、システムのガス容積を維持するために必要な新
鮮ガスの量を制御することができる。新鮮ガスの流量の
制御は一助として、呼気流量プラス吐き出された空気中
のＣＯ2 の見積もり濃度を利用すること、または患者４
のＣＯ2 生成量を測定することで達成できる。このよう
な制御には流量系４４からの流量信号、システム内に設
けられた圧力センサ４５からの圧力信号、および呼気管
８に連結できるＣＯ2 分析器４７からの測定信号を利用
することができる。安全性のため、または監視用に追加
の圧力および流量センサを予備センサとして配設するこ
とができる。従って、システム内で消費されるガスを補
償するのに必要な新鮮ガスだけが供給される。
【００３０】その他の適切なガス成分の濃度は吸気と呼
気中にその目的用の測定装置（図示せず）で測定するこ
とができ、それぞれのガスの消費量は吸気と呼気とのガ
ス濃度の差から計算することができる。これは供給され
るべき新鮮な呼吸ガスの成分を決定するためにも利用で
きる。しかし、この手順が適正に機能するには複数の迅
速なガス流量計が必要である。本発明に従った麻酔シス
テム２が機能するにはこのような流量計の配列は必要な
い。引用文献のＳＥ−Ｃ−４７０ ４１７号に開示され
ているように、患者４が手動通気装置４０内に直接呼気
する状況と比較して、医師がなんらかの相違を感じるこ
とはできない。
【００３１】麻酔剤は、新鮮ガスと共にまたは別個に、
ガスおよび液体としてほとんど全ての公知の方法で供給
することができる。麻酔剤の濃度を測定する必要があれ
ばシステムの任意の所望のポイントで実行できる。
【００３２】麻酔システム２の流れサイクル全体がサー
ボシステムによって極めて正確に調整されるので、シス
テムの圧力は常時低いレベルに保つことができ、従って
システムからガスを放出する必要はない。従ってこの動
作モードでは出口弁４６を完全に閉鎖することができ
る。換言すると、実質的な閉鎖システムが達成される。
更にこの麻酔システム２は極めてコンパクトであり、患
者４の近傍に配置することができ、患者４を監視する医
師には好都合である。システムには呼吸に対する抵抗が
実質的に全くないので、患者４は可能な場合は容易に自
発的に呼吸することができる。そこで、患者４の自発的
な呼吸は手動通気装置４０で明らかになる。しかし、最
大限の患者の安全性を達成するため、出口弁４６を調整
可能に設計することができる。システム内の圧力は圧力
センサ４５によるシステムの圧力測定に従ってほぼ正確
に調整することができる。
【００３３】前述したように、麻酔システム２は別の呼
吸モードでも動作可能である。例えば、切換え弁４２を
閉じ、第２ガスタンク２５と第１ガスタンク１９との連
結が開放されるように切り変え弁２６を設定することが
できる。このようにして患者に対する従来の機械的通気
を行うことができる。しかし従来の閉鎖式機械的システ
ムと比較した重要な相違は、制御棒２０とサーボモータ
２２とが依然として患者への、また患者からの流量を制
御する点にある。これは医師によってプログラムされる
ある適当な基準値に従って実行できる。吸気段階と呼気
段階の基準値は、例えば所望の吸吐気容積と、吸気時間
および呼気時間のそれぞれから計算することができよ
う。第２流量計、もしくはこの例では圧力計が現在値を
測定するために管系統内に配設されている。所望の基準
値を達成するために開放管系統に計器を配設する方法は
参考文献ＳＥ−Ｃ−４７０ ４１７号が明確かつ徹底的
に記載しているので、簡略化のためこれらの計器は図示
していない。対応する計器の配置はこの明細書で記載さ
れている全てのバージョンのシステムに関して可能であ
る。他のオプションについては、基準値を呼吸容積およ
び（または）見積もり／測定ＣＯ2 出力および（また
は）システム内の正圧に準拠させるべきでがある。この
ようなバージョンは本明細書の全ての実施例にも適用さ
れる。
【００３４】第２ガスタンク２５内のガスは第２ガスタ
ンク２５とガス駆動ベロー３２との間で交互に転移させ
る。（ガス駆動ベローはこの位置では完全に遮断するこ
とができる。大気に対し一つの開口部で充分である。）
従ってガス消費量は閉鎖システムでの純粋な機械通気の
場合でさえも最小限に抑えることができる。この動作モ
ードでは、麻酔システム２は動力源、または麻酔システ
ム２自体が故障した場合でも非常時モードで動作するこ
とができる。その場合はガス駆動ベロー３２を手動的に
圧搾して駆動ガスを介した圧力伝達により第１ベロー１
８を圧縮し、ひいては呼吸ガスを連結管１０と吸気管６
とを経て患者４へと送ることができる。この動作モード
での手動的な圧縮の代わりに、ガス駆動ベロー３２を
（モータまたは空気圧を利用して）機械的に圧縮するこ
ともできる。この例では、麻酔システム２は公知の閉鎖
システムと全く同様に動作し、通気装置３６を介して、
増量された新鮮な呼吸ガスの流量が供給されなければな
らず、出口弁４６は（ポップオフ弁と同じ機能を持つ）
加圧弁として起動しなければならない。
【００３５】麻酔システム２は更に別の動作モード用に
も設定することができる。例えば、出口弁４６を完全に
開放し、第１ベロー１８の制御を完全に遮断して、新鮮
ガスが通気装置３６から吸気管６を経て患者４に給送さ
れ、呼気ガスが呼気管８を経て直接排気管４８へと送ら
れる開放システムが達成される。そこでは全ての呼吸が
通気装置３６を介して制御される。この場合、ユーザー
が第２切換え弁４２をリセットすることによって手動通
気装置４０に接続することを選んだ場合は、ＳＥ−Ｃ−
４７０ ４１７号に記載の機能と同じ機能を活用でき
る。開放システムは麻酔剤をシステムから排出しなけれ
ばならない場合に適している。
【００３６】従って前述の麻酔システム２はあらゆる種
類の動作モードに簡単に設定でき、同時にこれらの動作
モードのほとんどで患者４への呼吸ガス供給の極めて正
確な調整が達成される。特に、完全な閉鎖システムが最
小限のガス消費で達成される。なんらかの理由でシステ
ムがより大量のガス交換を必要とする場合は、前述のよ
うに出口弁４６を調整できるように適宜に構成すること
ができる。それによってシステムの特定ポイントでの圧
力と流量の漏れを最小限に抑えることができる。麻酔シ
ステム２は異なる動作モードへの切換えを手動的にも自
動的にも行えるように構成することもできる。自動切り
換えの一例は、システムが機械的通気モードで動作し、
医師が手動通気装置４０を圧搾する場合である。その場
合、システムは自動的に手動通気モードに切り換わる。
これは手動通気装置４０内に圧力計を配設すれば簡単に
達成される。手動通気装置４０内の圧力上昇が充分に大
きければ、制御装置は切換え弁２６と４２に再切換え信
号を送る。
【００３７】第３図および４図は本発明に従った麻酔シ
ステムの第２の実施例を示している。第２実施例には参
照符号５０を付してある。麻酔システム５０は患者５２
に連結されている。麻酔システム５０は吸気管５４と、
呼気管５６と、連結管５８とを備えている。 第１チェ
ック弁６０と、第２チェック弁６２と、第３チェック弁
６４とはガスが一方向のみに、すなわち呼気管５６から
連結管５８を経て吸気管５４へと流れることができるよ
うに連結管５８内に配設されている。
【００３８】連結管５８はベロー６６に連結され、その
内部空間は第１ガスタンク６７を形成している。第４図
に示すように、ベロー６６は第１リセット弁６８によっ
て連結管５８との連結から遮断することもできる。その
機能と目的は後述の説明から明らかになる。ベロー６６
は容器７０内に配設され、ベロー６６と容器７０の外壁
との間の空間は麻酔システム５０のある動作位置では第
２ガスタンク７１としての役割を果たすことができる。
その場合、第２ガスタンク７１は連結管７２を経て連結
管５８に連結される。ベロー６６と同様に、連結管７２
は第２リセット弁７４を経て第２ガスタンク７１に任意
に連結、遮断することができる。
【００３９】麻酔ガス反射体７６は連結管７２内に配設
されている。その機能は下記の説明から明らかになる。
連結管７２については出口弁７８を経て大気への開放連
結を達成できる。新鮮な呼吸ガスは通気装置８２から新
鮮ガス管８０を経てシステムに供給することができる。
通気装置８２は特に、新鮮ガス供給源と、麻酔システム
５０全体を制御するための制御装置とを含んでいる。手
動通気装置８４を連結管５８と吸気管５４とに連結する
ことができるが、前述の実施例の場合と同様に、（第４
図だけに示した）第３リセット弁８６によってシステム
の残りの部分から遮断することもできる。手動通気装置
８４に関連して、手動通気装置８４を管系統に連結した
場合、手動通気装置８４への、またはそこからのガスの
流量を測定するために流量計８８も配設されている。
【００４０】前述の実施例の場合のように、ベロー６６
の位置を調整し、ひいてはベロー６６の内部（第１ガス
タンク６７）の容積と、ベロー６６の外部（第２ガスタ
ンク７１）の容積を調整するために制御棒９０が機械的
にベロー６６に連結される。制御棒９０はサーボモータ
９２によって迅速かつ正確に調整される。図３および図
４が示すように、麻酔システム５０はベロー６６と容器
７０のそれぞれの内部の第１と第２のガスタンク６７、
７１に連結できる第１出口管９４と第２出口管９６とを
備えている。
【００４１】第３図は手動通気装置８４による手動通気
用に設定された麻酔システム５０を示している。これは
医師が手動通気装置８４を圧搾して、呼吸ガスを吸気管
５４から患者５２へと下方に強制的に送ることによって
達成される。同時に、ベロー６６が患者５２への呼吸ガ
スの流量と同じ比率で圧縮されるように、サーボモータ
９２が制御棒９０を調整する。そこでベロー内部にある
呼吸ガスは連結管５８と、第２チェック弁６２へと強制
的に送られ、そこでガスは連結管７２を経て、この状態
では開放されている出口弁７８へと強制的に送られ、呼
吸ガスは大気へと放出される。ガスはその通過中に麻酔
ガス反射体７６を越えて流れるので、呼吸ガス中の麻酔
ガスはいずれも麻酔ガス反射体７６によって吸収され
る。
【００４２】吸気段階が終了し、医師が手動通気装置８
４のグリップを放すと、呼気が開始され、そこで呼吸ガ
スは患者５２から呼気管５６を経て連結管５８へと流れ
る。次に呼吸ガスは第１チェック弁６０を通過し、ベロ
ー６６内に引き込まれる。このベロー６６はこの段階で
は制御棒９０とサーボモータ９２によって調整されて、
第１ガスタンク６７内の容積が手動通気装置の流量、ひ
いては患者の呼気流量と対応する比率で増大する。ベロ
ー６６に患者５２から吐き出された呼吸ガスが充填され
ると同時に、（所望濃度の麻酔ガスの一部を含み、また
は含まない）新鮮な呼吸が空気装置８２から新鮮ガス管
８０と連結管７２とを経て連結管５８へと供給される。
呼吸ガスは麻酔ガス反射体７６へと逆方向に流れ続け、
以前に反射体７６によって吸収された麻酔ガスは次に放
出され、呼吸ガスによって捕捉される。次にこの新たな
呼吸ガスが第３チェック弁６４を通過して手動通気装置
８４を充填する。これは患者５２により吐き出された流
量と全く同じ流量で行われ、医師は患者５２が手動通気
装置８４内に直接呼気した場合と比較してなんの相違も
認めない。呼吸サイクル全体を通して、第２ガスタンク
７１は出口管９４を経て大気へと開放的に連結されてい
るので、呼吸サイクルが吸気段階にあるか呼気段階にあ
るかに応じて、空気はそれぞれ管に引き込まれるか、管
から放出される。麻酔剤の濃度は適宜に配設した麻酔ガ
ス分析器（図示せず）でチェックすることができる。
【００４３】第４図は麻酔システム５０の第２の動作モ
ードを示している。この段階では、第１リセット弁６８
は、第１ガスタンク６７が以前とはことなり第２出口管
９６を経て大気と直接接続されるように設定され、第２
リセット弁７４は第２ガスタンク７１が連結管７２と直
接連結されるように配設され、第３リセット弁８６は連
結管５８と手動通気装置８４との連結を閉鎖している。
この動作モードは機械的通気に対応するものである。第
１実施例の機械的通気と同様に、基準値は流量または圧
力に関して設定され、現在の測定値が計器（図示せず）
によって測定される。
【００４４】この動作モードでの吸気中、新鮮な呼吸ガ
スは通気装置８２から流出して新鮮なガス管８０と麻酔
ガス反射体７６とを経て吸気管５４と患者５２へと流れ
る。ここで麻酔ガス反射体７６内の麻酔ガスは呼吸ガス
が連結管５８、第３チェック弁６４および吸気管５４を
経て患者５２へと流れる前に、呼吸ガスによって捕捉さ
れる。このガスが患者５２へと流れるのと同時に、サー
ボモータ９２が制御棒９０を調整して、ベロー６６が膨
張し、ガスを第２ガスタンク７１から連結管７２へと、
吸気中は大気へ開放されている出力弁７８へとに流出す
るようにさせる。
【００４５】呼気が開始されると、出口弁７８が閉鎖
し、患者５２からの呼吸ガスの流量に対応して第２ガス
タンク７１の容積を増大させる比率でベロー６６が圧縮
するようにサーボモータ９２が制御棒９０を調整する。
ここでベロー６６により、第１実施例でチェック弁６
０、６２、６４と麻酔ガス反射体７６とによって起因す
る流れに対する抵抗が加えられる。従って、吐き出され
た呼吸ガスは呼気管５６と、（第１チェック弁６０と第
２チェック弁６２とを備えた）連結管５８と、麻酔ガス
反射体７６とを通って、連結管７２を経て第２ガスタン
ク７１へと流入する。呼気が終了すると、次の吸気段階
が前述の態様で開始される。
【００４６】第２実施例では二酸化炭素吸収装置は必要
ないので、麻酔システム５０の完全な閉鎖シテスムで有
利にセボフランを使用することができる。
【００４７】呼吸サイクル中にリセット弁６８、７４、
８６が適宜に調整されると、麻酔システム５０は別の動
作モードでも動作することができる。しかし、麻酔ガス
反射体７６は前述の態様の一つで使用された場合にシス
テムに最も大きい利点をもたらすので、これらのモード
への関心は当然のことながら限定される。
【００４８】前述の実施例のほとんどで、少なくとも一
つのガスタンクが麻酔システムにおける補給用貯蔵タン
ク、または暫定的補給用貯蔵タンクとしての機能をはた
す。後者の場合（第３図、および特に第４図）、ガスタ
ンク内のほとんど全ての呼吸ガスが大気中に排出され、
患者または手動通気装置には送られない。第１実施例で
は、双方のガスタンクとも手動通気装置に呼吸ガスが充
填される前に暫定的補給用ガス貯蔵タンクとして役立て
られる。従って、機械的に制御されるベローはほとんど
の実施例で先行技術の麻酔システムとは根本的に異なる
機能を有している。ベローは１実施例では（機械的通気
用に設定された第１図および第２図）、患者の呼吸を調
整するためにのみ使用される。
【００４９】チェック弁はガス流の方向を調整できるフ
ァン、またはその他の装置と置き換えることができる。
【００５０】麻酔剤は循環系のどのポイントでも導入で
きる。すなわち、通気装置からの新鮮なガス、吸気管、
呼気管、または連結管へと導入できる。麻酔剤は気体ま
たは液体の状態で導入できる。麻酔ガスのシステム濃度
を監視し、かつ（または）制御するために、麻酔剤分析
器を循環系のどのポイントにも、すなわち吸気管、呼気
管、または連結管に取付けることができる。安全性およ
び（または）信頼性を高めるために単数または複数の予
備の麻酔ガスセンサーを連結することができる。
【００５１】前記の実施例で説明した種々の詳細な構造
は実施例相互に組合わせたり切り換えたりすることがで
きる。更に麻酔システムは、例えば即時継手を用いて必
要な部品を交換できるように、吸収装置を備えたシステ
ムと反射体を備えたシステムとの切換えを容易に行える
よう好都合に構築することが可能である。第５図は吸収
装置を備えたシステムと、反射体を備えたシステムとの
切換え、またはその逆の切換えに部品を最小限しか交換
しなくても済む麻酔システム１００の原理を概略的に示
している。この図面は部品交換に関連する部品だけを示
している。
【００５２】麻酔システム１００は吸気管１０２と、呼
気管１０４と、連結管１０６とを有している。連結管１
０６には３つの整流器１０８、１１０、１１２が配設さ
れている。整流器１０８、１１０、１１２は管１０２、
１０４、１０６を通る呼吸ガス流の方向を制御するファ
ンから構成し得るが、チェック弁またはこれと同様の部
品で構成してもよい。異なる種類の整流器１０８、１１
０、１１２を組合わせることも実現可能である。整流器
１０８、１１０、１１２は、起動されると流れ方向だけ
を制御するように適宜に起動させることができる。起動
されない場合は、ガス流をいかなる方向でも妨害するこ
とはない。このようにして、麻酔システム１００の全て
の特別な設定に必要な整流器１０８、１１０、１１２は
必要時に使用可能状態にすることができる。
【００５３】ＣＯ2 吸収装置１１４は即時継手を用いて
連結管１０６に連結することができる。第１バイパス管
１１６はＣＯ2 吸収装置１１４と平行に延びている。Ｃ
Ｏ2吸収装置１１４が連結された場合は、第１バイパス
管１１６は一対の第１遮断弁１１８によって閉鎖され
る。ＣＯＲ2 吸収装置１１４が連結されない場合は、第
１バイパス管１１６はガスが流れるように開放され、一
対の第１遮断弁１１８はＣＯ2 吸収装置１１４の継手部
分でのガス漏れを防止する。
【００５４】対応する方法で、麻酔ガス反射体１２０を
即時継手によって麻酔システム１００に連結することが
できる。第２バイパス管１２２と一対の第２遮断弁１２
４とは第１バイパス管１１６および一対の第１遮断弁１
１８と同じ目的を有している。
【００５５】即時継手によって更に、動作中にＣＯ2 吸
収装置１１４または麻酔ガス反射体１２０を迅速かつ安
全に交換することが可能になる。
【００５６】別の側面では、麻酔システム１００は手動
通気装置を接続、遮断するための第１切換え弁１２６
と、手動通気と機械的通気とを切り換えるための第２切
換え弁１２８と、麻酔ガス反射体１２０を取付けた場合
に手動通気と機械的通気とを切り換えるための第３切換
え弁１３０とを備えている。
【００５７】更に第１出力弁１３２と、第２出力弁１３
４と、新鮮ガス供給源１３６と、ベロー・システム１３
８とが備えられている。これらの機能と、麻酔システム
１００で可能な動作モードはこれまでの説明から明らか
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】呼吸サイクルの最初の時点での、本発明に基づ
く麻酔システムの第１実施例を示している。
【図２】呼吸サイクルの第２の時点での、本発明に基づ
く麻酔システムの第１実施例を示している。
【図３】本発明に基づく麻酔システムの第２実施例の第
１動作モードを示している。
【図４】本発明に基づく麻酔システムの第２実施例の第
２動作モードを示している。
【図５】本発明に基づく麻酔システムの第３実施例を示
している。
【符号の説明】
２ 麻酔システム ４ 患者 ６ 吸気管 ８ 呼気管 １０ 連結管 １２ 二酸化炭素吸収装置 １４ 第１チェック弁 １６ ガス継手 １８ ベロー １９ 第１ガスタンク ２０ 制御棒 ２２ サーボモータ ２４ 容器 ２５ 第２ガスタンク ２６ 第１切換え弁 ２８ 連結管 ３０ 駆動ガス管 ３２ ガス駆動ベロー ３４ 第２チェック弁 ３６ 通気装置 ３８ 流量弁 ４０ 手動通気装置 ４２ 第２切換え弁 ４４ 流量計 ４６ 出口弁 ４７ ＣＯ2 分析器 ４８ 排気管

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 呼吸ガスを患者（４；５２）に給送する
    ための吸気管（６；５４）と、患者（４；５２）から吐
    き出された呼吸ガスを搬送するための呼気管（８；５
    ６）と、呼吸サイクル中に呼吸ガスが交互に充填、排出
    される可変容積のガスタンク（１９、２５、６７、７
    １）とを備えた麻酔システム（２；５０）において、ガ
    スタンク（１９、２５、６７、７１）に連結され、呼吸
    サイクル全体を通して基準値に従ってガスタンク（１
    ９、２５、６７、７１）の容積を能動的に調整する制御
    装置（２０、２２；９０、９２）を設けたことを特徴と
    する麻酔システム。
  2. 【請求項２】 ガスタンク（１９、２５、６７、７１）
    を、吸気管（６；５４）と呼気管（８；５６）とを相互
    接続する接続管（１０；５８）と、呼吸ガスの流れ方向
    を制御するためにガスタンク（１９、２５、６７、７
    １）の近傍の、上流側の連結管（１９；５８）に取付け
    た第１装置（１４；６０）と、呼吸ガスの流れ方向を制
    御するためにガスタンク（１９、２５、６７、７１）の
    近傍の、下流側の連結管（１０；５８）に取付けた第２
    装置（３４；６２）と、麻酔システムに新鮮な呼吸ガス
    を供給するため第２装置（３４；６２）の下流側の吸気
    管（６；５４）または連結管（１０；５８）に連結され
    た新鮮ガス供給源（３６；８２）とに連結したことを特
    徴とする請求項１に記載の麻酔システム。
  3. 【請求項３】 吐き出された呼吸ガス中の二酸化炭素を
    吸収するためガスタンク（１９）の上流側の連結管（１
    ０）に設けた二酸化炭素フィルタ（１２）を備え、制御
    装置（２０、２２）が、新鮮な呼吸ガスの供給量が患者
    （４）、二酸化炭素フィルタ（１２）およびなんらかの
    漏れによって消費されたガス量に対応するように新鮮ガ
    ス供給源（３６）を調整することを特徴とする請求項２
    に記載の麻酔システム。
  4. 【請求項４】 新鮮ガス供給源（３６；８２）の下流側
    の吸気管（６）に連結された手動通気装置（４０）を備
    え、呼吸ガスは該手動通気装置（４０）から吸気管
    （６）を経て吸気中の患者へと流れ、かつ手動通気装置
    （４０）から吸気管７（６）内に供給された呼吸ガスの
    流量を測定するための流量計（４４）を備え、測定され
    た流量が制御装置（２０、２２）用の基準値とされると
    ともに、ガスタンク（１９）が気密密閉された所定容積
    の容器（２４）内に格納され、容器（２４）のベロー
    （１８）と外壁との間の空間が第２ガスタンク（２５）
    を形成し、前記容器（２４）が第２チェック弁（３４）
    の下流の連結管（１０）に連結され、ガスタンク（１
    ９）が調整されて、吸気中に呼吸ガスがガスタンク（１
    ９）から第２ガスタンク（２５）へと流れ、呼気中に第
    ２ガスタンク（２５）から手動通気装置（４０）へと、
    また、患者（４）からガスタンク（１９）へと流れるよ
    うにされたことを特徴とする請求項２、または３に記載
    の麻酔システム。
  5. 【請求項５】 新鮮ガス供給源（８２）と連結管（５
    ８）との間に連結された麻酔ガス反射体（７６）と、該
    麻酔ガス反射体（７６）とガスタンク（７１）に連結さ
    れた出口弁（７８）を有するガス放出口との下流の連結
    管（５８）に設けた呼吸ガス流量を制御するための第３
    装置（６４）とを備え、出口弁（７８）が開放され、ガ
    スタンク（７１）内に残された容積に対応してガス容積
    を放出するように調整されると、ガスタンク（７１）が
    吐き出された呼吸ガスを吸気中に出口弁（７８）へと放
    出し、出口弁（７８）が閉鎖されると、吐き出された呼
    吸ガスを呼気中に充填するようにされたことを特徴とす
    る請求項２に記載の麻酔システム。
  6. 【請求項６】 ガスタンク(７１)とガス出口とが麻酔ガ
    ス反射体（７６）を経て連結管（５８）に連結され、吐
    き出された呼吸ガスが呼気中に患者（５２）から麻酔ガ
    ス反射体（７６）を経てガスタンク（７１）に搬送され
    るとともに、吸気中に新鮮ガスが新鮮ガス供給源（８
    ２）から麻酔ガス反射体（７６）を経て患者（５２）に
    給送されることを特徴とする請求項５に記載の麻酔シス
    テム。
  7. 【請求項７】 吸気管（５４）に連結された手動通気装
    置（８４）を備え、吸気中に呼吸ガスが該手動通気装置
    （８４）から吸気管（５４）を通って患者（５２）へと
    流れ、手動通気装置（８４）から呼吸ガスの流量を測定
    する流量計（８８）が備えられ、測定された流量が制御
    装置（９０、９２）用の基準値として役立てられ、ガス
    出口が麻酔ガス反射体（７６）を経て連結管（５８）に
    連結され、吐き出された麻酔ガスが吸気中に麻酔ガス反
    射体（７６）を経てガスタンク（６７）からガス出口へ
    と搬送され、新鮮な呼吸ガスが呼気中に新鮮ガス供給源
    （８２）から手動通気装置（８４）へと搬送されること
    を特徴とする請求項５に記載の麻酔システム。
  8. 【請求項８】 第１装置（１４；１６）と第２装置（３
    ４；６２）とがチェック弁からなることを特徴とする請
    求項２から請求項７のいずれかに記載の麻酔システム。
  9. 【請求項９】 第３装置（６４）がチェック弁からなる
    ことを特徴とする請求項５に記載の麻酔システム。
  10. 【請求項１０】 第１装置（１４；１６）と第２装置
    （３４；６２）とがファンからなることを特徴とする請
    求項２から請求項７のいずれかに記載の麻酔システム。
  11. 【請求項１１】 第３装置（６４）がファン弁からなる
    ことを特徴とする請求項５に記載の麻酔システム。
  12. 【請求項１２】 基準値が呼吸ガス流量、呼吸ガス圧、
    呼吸ガス容積、およびＣＯ2 生成量の一つまたは複数の
    パラメタに基づくことを特徴とする上記請求項のいずれ
    かに記載の麻酔システム。
JP8276584A 1995-10-19 1996-10-18 麻酔システム Pending JPH09122241A (ja)

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