JPS62270170A - 呼吸同調式酸素供給装置 - Google Patents
呼吸同調式酸素供給装置Info
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- JPS62270170A JPS62270170A JP11372386A JP11372386A JPS62270170A JP S62270170 A JPS62270170 A JP S62270170A JP 11372386 A JP11372386 A JP 11372386A JP 11372386 A JP11372386 A JP 11372386A JP S62270170 A JPS62270170 A JP S62270170A
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Landscapes
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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。
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、慢性呼吸疾患患者に酸素ガスを吸入させるた
めに用いられる開放型呼吸システムの呼吸同調に関する
ものである。
めに用いられる開放型呼吸システムの呼吸同調に関する
ものである。
酸素などのガスを患者に吸入させる方法には、大別して
密閉型と開放型がある。密閉型は、麻酔等にも用いられ
る方式で酸素ガスの供給回路は外気よシ違断されておシ
、この回路内圧の変化によりて呼吸同調を行うことは容
易であり既に行われている。一方、開放型は、慢性呼吸
疾患患者が長期間にわたって酸素供給管の先を鼻腔また
は口腔内に装着して吸入するもので、通常は呼吸動作と
は無関係に連続的に酸素ガスが供給される。したがって
、息を吐いている時にもガスが送気されるため、患者が
呼吸抵抗感を感じたシ、呼気時には酸素ガスが利用され
ず無駄となっていた。
密閉型と開放型がある。密閉型は、麻酔等にも用いられ
る方式で酸素ガスの供給回路は外気よシ違断されておシ
、この回路内圧の変化によりて呼吸同調を行うことは容
易であり既に行われている。一方、開放型は、慢性呼吸
疾患患者が長期間にわたって酸素供給管の先を鼻腔また
は口腔内に装着して吸入するもので、通常は呼吸動作と
は無関係に連続的に酸素ガスが供給される。したがって
、息を吐いている時にもガスが送気されるため、患者が
呼吸抵抗感を感じたシ、呼気時には酸素ガスが利用され
ず無駄となっていた。
そこで、鳥取大学医学部の研究グループにより、呼吸に
合わせて酸素等のガスが供給できる制御機能を備えた呼
吸同調式ガス供給装置が開発されたが、サーミスタ等の
温度センサーによって呼吸ノζターンの検出を行うため
、マイクロコンピュータ−等により解析を行う必要があ
シ、呼吸に対する応答性も充分満足のいくものではなか
った。
合わせて酸素等のガスが供給できる制御機能を備えた呼
吸同調式ガス供給装置が開発されたが、サーミスタ等の
温度センサーによって呼吸ノζターンの検出を行うため
、マイクロコンピュータ−等により解析を行う必要があ
シ、呼吸に対する応答性も充分満足のいくものではなか
った。
本発明は、呼吸システムにおける呼吸同調のこのような
現状に鑑み、呼吸センサーについて種々検討した結果、
呼気センサーとして焦電素子を用いた焦電呼吸センサー
を用いることによって、吸気、呼気の開始を的確にとら
え得ることを見出し、これを用いて、従来必要であった
マイクロコンピー−ターによる複雑な解析を必要とせず
、しかも同調おくれのない呼吸同調式酸素供給装置を提
供することを目的としたものである。
現状に鑑み、呼吸センサーについて種々検討した結果、
呼気センサーとして焦電素子を用いた焦電呼吸センサー
を用いることによって、吸気、呼気の開始を的確にとら
え得ることを見出し、これを用いて、従来必要であった
マイクロコンピー−ターによる複雑な解析を必要とせず
、しかも同調おくれのない呼吸同調式酸素供給装置を提
供することを目的としたものである。
即ち本発明は、鼻カニエーレ部に少なくとも焦電素子を
含む呼吸センサーを配設し、該呼吸センサーからの呼吸
信号により酸素ガスの供給を制御することを特徴とした
呼吸同調式酸素供給装置である。
含む呼吸センサーを配設し、該呼吸センサーからの呼吸
信号により酸素ガスの供給を制御することを特徴とした
呼吸同調式酸素供給装置である。
本発明は、呼吸同調センサーに焦電素子を用いることを
最も大きな特徴としている。焦電素子は、温度変化を生
じると強誘電体である素子の自発分極の値が変化し、素
子の表面電荷が変化する。この時、外部負荷を接続する
と電ｆｉ（焦電流）が流れ、また元の過不足な電荷のな
い表面状態に戻シ、再び温度変化が起るまで電流は流れ
ない。したがって、焦電素子は温度変化があった時にの
み応答する事になシ、呼吸センサーとして用いた場合に
は呼吸波形の微分波形が得られる。したがって、この波
形は呼気、吸気の開始時に鋭いピークを生じる形となシ
、運車な電圧レベルでトリガーをかけるという最も簡単
な方法によって、的確に呼気、吸気の開始をとらえる事
ができる。しかも、焦電素子はサーミスタや熱電対等の
他の感温素子に比べ非常に高い出力が得られ、後の信号
処理もたいへん容易である。
最も大きな特徴としている。焦電素子は、温度変化を生
じると強誘電体である素子の自発分極の値が変化し、素
子の表面電荷が変化する。この時、外部負荷を接続する
と電ｆｉ（焦電流）が流れ、また元の過不足な電荷のな
い表面状態に戻シ、再び温度変化が起るまで電流は流れ
ない。したがって、焦電素子は温度変化があった時にの
み応答する事になシ、呼吸センサーとして用いた場合に
は呼吸波形の微分波形が得られる。したがって、この波
形は呼気、吸気の開始時に鋭いピークを生じる形となシ
、運車な電圧レベルでトリガーをかけるという最も簡単
な方法によって、的確に呼気、吸気の開始をとらえる事
ができる。しかも、焦電素子はサーミスタや熱電対等の
他の感温素子に比べ非常に高い出力が得られ、後の信号
処理もたいへん容易である。
以下、図面により本発明の呼吸同調式酸素供給装置につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は、本発明の実施例を示すブロック図である。本
体（１）は、少なくとも酸素取入口（２）、酸素供給口
（３）、電磁弁（４）、および電磁弁開閉回路（５）よ
シなり、酸素取入口（２）には酸素濃縮器、酸素ボンベ
等を接続すれば良く、電磁弁開閉回路（５）からの信号
によりミ磁弁（４）を操作し、患者が酸素を吸入してい
る時にのみ、酸素供給口（３）から酸素を送り出す仕組
みになっている。
体（１）は、少なくとも酸素取入口（２）、酸素供給口
（３）、電磁弁（４）、および電磁弁開閉回路（５）よ
シなり、酸素取入口（２）には酸素濃縮器、酸素ボンベ
等を接続すれば良く、電磁弁開閉回路（５）からの信号
によりミ磁弁（４）を操作し、患者が酸素を吸入してい
る時にのみ、酸素供給口（３）から酸素を送り出す仕組
みになっている。
電磁弁開閉回路（５）は、焦電センサー（７）からの信
号に吸気、呼気の２ｆｉ類のレベルのトリガーをかけて
おき、焦電センサー（７）の信号が吸気のトリガーレベ
ルを越えた時に電磁弁を開き、逆に呼気のトリガーレベ
ルを越えた時に電磁弁を閉じる電磁弁作動回路である。
号に吸気、呼気の２ｆｉ類のレベルのトリガーをかけて
おき、焦電センサー（７）の信号が吸気のトリガーレベ
ルを越えた時に電磁弁を開き、逆に呼気のトリガーレベ
ルを越えた時に電磁弁を閉じる電磁弁作動回路である。
酸素取入口（２）および酸素供給口（３）は本体、ａネ
ルに取付けられておシ、酸素供給口（３）には鼻カニユ
ーレ（６）が接続される。鼻カニユーレ（６）は、その
内部を酸素が流れ、途中から２方に分岐して酸素が２つ
の鼻孔に導かれる構造をしているものであυ、比較的軽
症の患者の酸素吸入に広く用いられている。第１図の実
施例では、この鼻カニユーレ（６）の鼻孔に挿入される
導管（８）の近傍に、焦電素子、電解効果型トランジス
タ等、数個の電気部品よりなる焦電センサー（７）を設
置し、その信号をコード（９）を通じて電磁弁開閉回路
（５）に送るようになっている。したがって、コード（
９）は邪魔にならないように鼻カニユーレ（６）に添わ
せるか、あるいは鼻カニユーレのチェーブを８字管に成
型して、その片方の管内にコード類を配線する方が望ま
しく、また、テレメーターによって電波で送信する方法
であれば鼻カニーーレ（６）自体も重くならず、更に好
ましい。本実施例では、本体（１）の酸素供給口（３）
に直接鼻カニエーレ（６）を接続したが、勿論、この中
間に加湿器を挿入、設置しても何ら差しつかえはない。
ルに取付けられておシ、酸素供給口（３）には鼻カニユ
ーレ（６）が接続される。鼻カニユーレ（６）は、その
内部を酸素が流れ、途中から２方に分岐して酸素が２つ
の鼻孔に導かれる構造をしているものであυ、比較的軽
症の患者の酸素吸入に広く用いられている。第１図の実
施例では、この鼻カニユーレ（６）の鼻孔に挿入される
導管（８）の近傍に、焦電素子、電解効果型トランジス
タ等、数個の電気部品よりなる焦電センサー（７）を設
置し、その信号をコード（９）を通じて電磁弁開閉回路
（５）に送るようになっている。したがって、コード（
９）は邪魔にならないように鼻カニユーレ（６）に添わ
せるか、あるいは鼻カニユーレのチェーブを８字管に成
型して、その片方の管内にコード類を配線する方が望ま
しく、また、テレメーターによって電波で送信する方法
であれば鼻カニーーレ（６）自体も重くならず、更に好
ましい。本実施例では、本体（１）の酸素供給口（３）
に直接鼻カニエーレ（６）を接続したが、勿論、この中
間に加湿器を挿入、設置しても何ら差しつかえはない。
本発明の焦電センサーに用いられる焦電素子としては、
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３） 、）リグリシン
サルフェー）（ＴＧＳ）等の単結晶、チタン酸鉛（Ｐｂ
Ｔｉ０３） 、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ ）等の
焼結体、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ ）等の高分
子強銹電体、あるいはセラミック焼結体粉末とプラスチ
ック材料との複合体等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
タンタル酸リチウム（ＬｉＴａ０３） 、）リグリシン
サルフェー）（ＴＧＳ）等の単結晶、チタン酸鉛（Ｐｂ
Ｔｉ０３） 、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ ）等の
焼結体、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ ）等の高分
子強銹電体、あるいはセラミック焼結体粉末とプラスチ
ック材料との複合体等が挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。
焦電素子をセンサーとして用いる事の最大の利点は、そ
の高い感度と高出力性にある。例えば、クロメルーアロ
メル熱電対の出力は０．０４ｍ’ｖ’／ ℃程度である
のに対して、焦電素子の場合にはその種類と大きさによ
っても異なるが例えば１．３ｍＶ／℃・ｓｅｃという非
常に高い出力が得られ、この事実は、後の信号処理を非
常に簡素化させる。また、前述のようＫその出力は温度
に関して微分的であり、呼気と吸気の切シ替り時期をと
らえるにはたいへん有利である。
の高い感度と高出力性にある。例えば、クロメルーアロ
メル熱電対の出力は０．０４ｍ’ｖ’／ ℃程度である
のに対して、焦電素子の場合にはその種類と大きさによ
っても異なるが例えば１．３ｍＶ／℃・ｓｅｃという非
常に高い出力が得られ、この事実は、後の信号処理を非
常に簡素化させる。また、前述のようＫその出力は温度
に関して微分的であり、呼気と吸気の切シ替り時期をと
らえるにはたいへん有利である。
本発明の焦電センサーの出力の立上シは、焦電素子の温
度の変化速度によって支配される丸め、その熱容量を低
下させる目的で厚みをできるだけ薄くした方が応答性は
良く、呼吸のタイミングを鋭敏にとらえることができる
。第２図（ａ）はサーミスタによる呼吸波形で、図のよ
うにサインカーブに近い波形となシ、呼気、吸気の始ま
りが明確でない。これに対して、第２図色）に示すよう
な焦電センサーによる呼吸波形では、呼気および吸気の
開始時に非常に鋭敏なピークが、それぞれプラス側およ
びマイナス側に出現するため、この信号に各々のトリガ
ーをかけて電磁弁の開閉を行えば良い。
度の変化速度によって支配される丸め、その熱容量を低
下させる目的で厚みをできるだけ薄くした方が応答性は
良く、呼吸のタイミングを鋭敏にとらえることができる
。第２図（ａ）はサーミスタによる呼吸波形で、図のよ
うにサインカーブに近い波形となシ、呼気、吸気の始ま
りが明確でない。これに対して、第２図色）に示すよう
な焦電センサーによる呼吸波形では、呼気および吸気の
開始時に非常に鋭敏なピークが、それぞれプラス側およ
びマイナス側に出現するため、この信号に各々のトリガ
ーをかけて電磁弁の開閉を行えば良い。
本発明の酸素供給装置を用いると、開放型呼吸システム
において、患者の吸気、呼気の開始を的確にとらえ、そ
れに同調して酸素ガスを送ることが可能であυ、また、
呼吸に対する応答性にすぐれているので、患者に呼吸抵
抗感を与えることがなく、しかも、複雑な波形解析や演
算系を必要としない簡単な構造であシ、安価で、故障の
少ないシステムであシ、更に、必要な酸素量が非同調式
に比べてｂ以下で済む利点があり、本発明は省資源とい
う面からも、医療産業上非常に有効なシステムで・ある
。
において、患者の吸気、呼気の開始を的確にとらえ、そ
れに同調して酸素ガスを送ることが可能であυ、また、
呼吸に対する応答性にすぐれているので、患者に呼吸抵
抗感を与えることがなく、しかも、複雑な波形解析や演
算系を必要としない簡単な構造であシ、安価で、故障の
少ないシステムであシ、更に、必要な酸素量が非同調式
に比べてｂ以下で済む利点があり、本発明は省資源とい
う面からも、医療産業上非常に有効なシステムで・ある
。
第１図は、本発明の一実施例となる呼吸同調式酸素供給
装置のブロック図である。第２図は呼吸波形を示す図で
、（ａ）は従来のサーミスタによる呼吸波形、う）は焦
電素子を用いた本発明の装置による呼吸波形である。
装置のブロック図である。第２図は呼吸波形を示す図で
、（ａ）は従来のサーミスタによる呼吸波形、う）は焦
電素子を用いた本発明の装置による呼吸波形である。
Claims (2)
- （１）鼻カニューレ部に少なくとも焦電素子を含む呼吸
センサーを配設し、該呼吸センサーからの呼吸信号によ
り酸素ガスの供給を制御することを特徴とした呼吸同調
式酸素供給装置。 - （２）呼吸センサーからの呼吸信号を、テレメーターに
より無線式に送信するようにしたことを特徴とする、特
許請求の範囲第１項記載の呼吸同調式酸素供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11372386A JPS62270170A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 呼吸同調式酸素供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11372386A JPS62270170A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 呼吸同調式酸素供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62270170A true JPS62270170A (ja) | 1987-11-24 |
| JPH0212115B2 JPH0212115B2 (ja) | 1990-03-19 |
Family
ID=14619508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11372386A Granted JPS62270170A (ja) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | 呼吸同調式酸素供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62270170A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6862300B1 (en) | 2002-09-17 | 2005-03-01 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| US7740013B2 (en) | 2003-08-14 | 2010-06-22 | Teijin Pharma Limited | Oxygen concentrating apparatus and execution support method of home oxygen therapy using the same |
| WO2018212067A1 (ja) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 帝人ファーマ株式会社 | 増悪予兆装置、酸素濃縮装置および増悪予兆システム |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP11372386A patent/JPS62270170A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6862300B1 (en) | 2002-09-17 | 2005-03-01 | Bookham Technology Plc | High power semiconductor laser diode and method for making such a diode |
| US7740013B2 (en) | 2003-08-14 | 2010-06-22 | Teijin Pharma Limited | Oxygen concentrating apparatus and execution support method of home oxygen therapy using the same |
| US8151792B2 (en) | 2003-08-14 | 2012-04-10 | Teijin Pharma Limited | Oxygen concentrating apparatus and execution support method of home oxygen therapy using the same |
| EP3508240A1 (en) | 2003-08-14 | 2019-07-10 | Teijin Pharma Limited | Oxygen concentrating apparatus |
| WO2018212067A1 (ja) | 2017-05-18 | 2018-11-22 | 帝人ファーマ株式会社 | 増悪予兆装置、酸素濃縮装置および増悪予兆システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0212115B2 (ja) | 1990-03-19 |
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