JPS63128238A - ガスモニタのキャリブレーションを行なう方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスモニタのキャリブレーション（較正）を
行なう方法および装置に関する。

今日、特に医療分野では多種多様なガスモニタが使用さ
れており、種々の理由から患者に供給するガスおよび患
者から送られるガスを連続的に監視している。

特に麻酔時には、通常、酸素ガスモニタ（０□モニタ）
、炭酸ガスモニタ（ｃＯ２モニタ）およびエージェント
モニタ（薬剤モニタ）が使用され、麻酔をするために患
者に供給されるガス中における麻酔薬蒸気の割合（パー
セント）を表示するようになっている。かような麻酔薬
として、ハロタン、エンフルランおよびイソフルランが
あり、これらは特にその導入時に、亜酸化窒素と共に供
与される。

もちろんこれらのガスモニタは患者に手術をするときに
重要な軌りとなるものであるから、その精度は保証でき
るものでなくてはならない。しかしながら、ガスモニタ
は一定時間に亘って成るドリフト（ふらつき）を呈し、
使用時間が長い場合には規則正しい時間毎にリキャブレ
ーション（再較正）が行なわれる。キャリブレーション
を行なうにはキャリブレーションガスが使用され、キャ
リブレーションガスにはガスモニタにより検出される正
確な既知量のガスが含まれている。

−例として、ハロタンガスモニタは、約８０ｐｓｉゲー
ジ圧（約５．６　ｋｇ　／　ｃＪゲージ圧）で０．５ｊ
ｌ！の容器に入れられて市販されている窒素中に２％の
ハロタンを含んでいる典型的なキャリブレーションガス
で較正される。大型のキャリブレーションガス容器も容
易に入手することができるが、一般に医療１機器の場合
には小型のガス容器のみが使用されている。ハロタンの
モニタリングを行なう機器にキャリブレーションガスを
通すことにより、作業者はモニタがハロタンの正確な含
有率を表示しているか否かを知ることができ、もしも正
確な含有率を表示していない場合には、モニタを所望の
読み値に較正することができる。

現在行なわれているキャリブレーションの実際の方法で
は、ガスモニタに過剰の圧力が作用することを避けるた
め、故意に大気中に漏洩が生じるように設計されたガス
モニタの入口にキャリブレーションガスが導入される。

キャリブレーションガスは上記の圧力容器内に入れられ
ており、もしもガスモニタのセンサ又は内部のポンプ機
構にキャリブレーションガスの全圧力が作用すれば、ガ
スモニタが破損してしまうであろう。ガスモニタにキャ
リブレーションガスを通した後、キャリブレーションガ
スは大気中に放散され、このためキャリブレーション作
業を行っている人が吸い込む大気と同じ大気中に消散さ
れることになる。

従ってこのようなシステムの欠点の１つは、働らく人間
のための大気を汚染することによる潜在的な危険が招来
されることである。ハロタンや亜酸化窒素のようなガス
が大気中に多量に存在することによる危険性は良く知ら
れており、従ってこれらのガスが存在する大気中で働ら
く人に何らかの危険を与えることになる。

更に、単にキャリブレーションガスをガスモニタに通す
ことにより、正確なキャリブレーションを行なうのに実
際にガスモニタに必要とされるガス体積は推奨されてい
るガス使用量よりも多分少ないであろうし、このため、
過剰のキャリブレーションガスが浪費されているといえ
る。どの程度の量のキャリブレーションガスをガスモニ
タに通すべきかについて正確な定めがなされていないた
め、作業者はキャリブレーションガスの量について成る
判断基準をもっているが、どちらかといえば多口にする
ことを好む傾向がある。すなわち、技術的にみて必要と
される量より多量のキャリブレーションガスが使用され
ている。

市販されている容器に入れられたキャリブレーションガ
スを使用することによる１つの欠点は、圧力容器に絞り
弁が設けてあって、容器から流出するキャリブレーショ
ンガスの流量を制限していることである。通常の使用時
に容器内の圧力が低下すると、容器から流出するキャリ
ブレーションガスの実際の流量も、作業者が気付かない
程度に減少する。例えば、新しい容器により最初のうち
は１．５／！／分の流量が得られたものが、使用により
容易に５０ｍβ／分以下の流量に減少してしまう。従っ
て、正確なキャリブレーションを行なうのにガスモニタ
が３００ｍＡ１分の流量を必要とする場合には、流量差
を補うために、このキャリブレーション方法を用いるガ
スモニタに設けられているポンプによって大気中の空気
が吸引され、従って正確なキャリブレーションを行なう
ことができなくなる。従来の装置では、キャリブレーシ
ョンガスの容器からの流量が、ガスモニタの必要とする
流量以下に低下する時期を作業者が正確に知ることは不
可能である。

従って、従来のこの方法および装置は過剰のキャリブレ
ーションガスを無駄に使用するものであり、かつ従来の
ガスモニタでキャリブレーションを行なう人の作業環境
に潜在的な危険性を招来することになる。

本発明によるキャリブレーション方法および装置は、従
来の手順によりガスモニタのキャリブレーションを行な
う場合に生じる前述の困難性を解決できるものである。

本発明によれば、周囲の大気への漏洩が防止されている
閉鎖回路内にキャリブレーションガスを導入することに
よりキャリブレーションが行なわれる。ガスモニタへの
入口連結部はシールされていて、キャリブレーションガ
スを大気中に放出することにつながる過大圧力の防護手
段は何ら設けられていない。過大圧力の問題は、キャリ
ブレーションガスをガスモニタに通した後に、近代的な
手術室に一般に用いられているスカベンジングシステム
に導入することにより防止される。別の方法として、過
大圧力は、膨張自在の容器が充満されていく過程を観察
することによって、ガスモニタを通るキャリブレーショ
ンガスの量を視覚的に表示することにより避けるように
構成されている。従って、膨張自在な容器が完全に膨ら
んだことが観察されたときに、キャリブレーションガス
の供給を終了する゛。更に別の方法として、使用すべき
キャリブレーションガスの量は膨張自在の容器により観
察することができるし、ガスモニタの出口をスカベンジ
ングシステムに連結することもできる。これによりガス
モニタに損傷を与える可能性がある過大圧力が生じない
ようにすることができ、かつ、ガスモニタのキャリブレ
ーションを行なう条件に矛盾することなく充分な量のガ
スを使用できる。また、ガスモニタのポンプが大気中の
空気を吸引してしまうことも防止できる。

更に、閉鎖システムを用いることにより、個々の時間周
期に亘り、ガスモニタのセンサ内にキャリブレーション
ガスが滞留するとき、ガスが流れないようにすることが
できる。このため、センサによる分析を妨げない試料が
得られ、かつ安定した分析を行なうことができる。

かくして、キャリブレーションガスの閉鎖システムを設
けることによって潜在的な危険性のある大気汚染が防止
され、また、かような閉鎖システムにより引き起こされ
る可能性のある過大圧力の問題も解消される。

本発明の上記利点および他の特徴は、本発明の実施例に
ついての添付図面に基く以下の記載から明らかになるで
あろう。

第１図は、本発明を説明するのに必要とされる特徴部分
のみを示したガスモニタ１０の概略図である。この種の
センサにとっては典型的であるが、ガスモニタ１０には
モニタリングされるべきガスの試料を受け入れる入口１
２が設けである。本発明は特に医療用のガスモニタとし
て使用できるものであり、モニタリングされるべきガス
として、酸素（０２）ガス、炭酸ガス（ｃｏ２）　、麻
酔薬および／又は亜酸化窒素を対象とする。これらのガ
スのうちの成るものについては環境汚染による危険性が
あるため、本発明は、亜酸化窒素を含む麻酔ガスモニタ
に用いた場合に特に有効である。

入口１２を通って流入した特定のガスはセンサ１４に導
かれ、該センサ１４によって、分析されかつモニタリン
グされるべき特定のガスが検出される。かような麻酔薬
モニタには、ガスの検出および分析を行なうのに、赤外
線検知装置を含む種々の装置が使用されている。センサ
１４は例えばへロタン麻酔ガスを完全に分析できるもの
であり、ガスモニタ１０は、ニードルゲージ又はデジタ
ル読取り器等によってハロタン麻酔ガスの濃度を表示す
る。分析を受けるべきガスの試料は、通常ポンプ１６の
ような手段によってセンサ１４から吸引され、更に、出
口１８を通ってガスモニタ１０から排出される。

ガスモニタ１０は、その典型的なものを概略的に図示し
たものであるが、入口１２および出口１８はガスモニタ
１０が通常に機能する間、ガスをガスモニタ１０に通す
のに使用できるものであること又はキャリブレーション
ガスに特に適した特別な入口および出口として構成でき
るものであることを理解すべきである。いずれの場合で
あっても、分析すべきガスはセンサ１４を通って流れ、
かつ何らかのポンプ手段によってガスモニタ１０を貫流
するように構成されている。

第２図は、本発明の一実施例を概略的に示すものである
。この実施例において、キャリブレーションの容器２０
は弁２２を備えており、該弁２２はキャリブレーション
ガスをチューブ２４を介してガスモニタ１０の入口１２
に選択的に連通させるようになっている。前にも述べた
ように、キャリブレーションガスのかような容器２０は
市販されているものであり、一般に、８０ｐｓｉゲージ
圧（約５．６ｋｇ／ｃｍ”ゲージ圧）下で約０．４Ｍの
体積のキャリブレーションガスが入れられておりかつ絞
り弁を備えている。チューブ２４の長さは約５フイート
（約１．５ｍ）、内径は約０．０６２インチ（約１．６
ｍｍ）である。キャリブレーションガスはガスモニタ１
０を通って移動して、前記のように分析された後出口１
８から出て、ガススカベンジング（捕集）システム２８
のような閉鎖回路（又は麻酔を行なうために患者に連結
された回路）に連結された他のチューブ２６に連続的に
導入される。チューブ２４．２６のすべての接続部分は
ガス漏洩が生じないように密封されていて、キャリブレ
ーションガスが基本的にキャリ・ブレーションガスの容
器２０の内部から閉鎖システムを通ってスカベンジング
システム２８に導かれるように構成されている。スカベ
ンジングシステム２８は多くの病院施設に設けられてお
り、病院のセントラルシステムを介して危険性のあるガ
スを安全に排出できるように構成されている。

第２図に示す実施例の装置を用いてガスモニタのキャリ
ブレーション方法を実施することに際し、容器２０はキ
ャリブレーションガスの漏洩が無いようにガスモニタ１
０の入口１２に連結される。

ガスモニタ１０の出口１８も、慣用的な方法でガススカ
ベンジングシステム２８に連結される。次いで弁２２を
開き、ガスモニタ１０による安定した読み取り値が得ら
れるまで、キャリブレーションガスを閉鎖システム（も
ちろんガスモニタ１０を含む閉鎖システム）に導入する
。次いでポンプ（第２図には図示せず）の運転を停止す
ることにより、ガスモニタ１０を通る通路内にキャリブ
レーションガスを滞留させ、キャリブレーションガスが
流れない状態にする。このキャリブレーションガスが流
れないようにする状態は、作業者がキャリブレーション
のためのあらゆる操作を行なうのに充分な時間の間維持
される。

第３図は本発明の別の実施例を示す概略図である。第３
図において第２図と同じ番号で示すものは第２図と同じ
構成であるが、出口１８から排出されたキャリブレーシ
ョンガスを受け入れる膨張自在の容器３０にチューブ２
６が連結されている点で第２図の実施例とは異っている
。この実施例では、キャリブレーションガスは、容器２
０から、キャリブレーションガスが漏洩することのない
ように密封された閉鎖システムを通って膨張自在の容器
３０に流入することができる。膨張自在の容器３０は、
ガスモニタ１０を通るキャリブレーションガスの体積を
視覚により表示できる機能を有する。ポンプは、膨張自
在の容器３０が充満されるまで作動し続けられる。膨張
自在の容器３０は好ましくは平らでフレキシブルなバッ
グとして構成し、約５０ｎｌの小さな容積を有していて
、ガスモニタ１０によりいかなる種類のガスのモニタリ
ングを行なう場合であってもガスが透過しない材料で作
られている。また、フレキシブルなバッグ３０が収縮し
た状態においては、バッグ内のガス量が無視できる程に
少量となるように構成しておくのがよい。ハロタンおよ
び他の殆んどの麻酔ガスに適したバッグの材料はポリエ
チレンである。

第３図の実施例による装置を用いてキャリブレーション
方法を実施するに際し、まず、ガスモニタ１０の入口１
２にキャリブレーションガスの容器２０を連結しかつ出
口１８に収縮した状態にある膨張自在な容器３０を連結
するが、すべての接続部分はガスの漏洩が生じないよう
に密封する。

次いで弁２２を開き、キャリブレーションガスがガスモ
ニタ１０を通って膨張自在の容器３ｏ内に流入できるよ
うにする。作業者は膨張自在の容器３０内にキャリブレ
ーションガスが充満されていく過程を観察することがで
き、このため、ガスモニタ１０内の圧力がきわめて高圧
になってしまう程には容器３０を膨らませないようにす
ることができる。膨張自在な容器３０が完全に膨張され
た状態になったとき、弁２２が閉じられ、ガスモニタが
過剰圧力状態になることが防止される。次いでキャリブ
レーションガスの容器２０がガスモニタエ０から取外さ
れかつチューブ２４が大気に開放される。膨張自在なバ
ッグすなわち容器３０は完全に充満された状態にあるの
で、ガスモニタ１０内に更にキャリブレーションガスが
導入されることはなく、従って閉鎖システム（もちろん
ガスモニタ１０を含む閉鎖システム）内をキャリブレー
ションガスが流れることはない。このため、作業者が適
当な読み取りを行ないかつキャリブレーション手順を完
了するまで、キャリブレーションガスが流れないように
保たれる。キャリブレーション手順の柊時に、膨張自在
の容器３０内のキャリブレーションガスが漏洩すること
がないようにして、該容器３０がガスモニタ１０から取
外され、人間に環境汚染の危険を生じさせることがない
場所に運んだ後、容器３０の内容物（キャリブレーショ
ンガス）を安全に放出する。

第４図は、本発明の更に別の実施例を示す概略図である
。この実施例においては、膨張自在の容器３０は、チュ
ーブ２４に設けた丁字形コネクタ３２を介してガスモニ
タ１０の入口１２の前方に配置されていて、キャリブレ
ーションガスがガスモニタ１０の入口１２に入る前にキ
ャリブレーションガスを受け入れるように構成されてい
る。ガスモニタ１０の出口１８は、第２図の実施例と同
様に、チューブ２６を介してスカベンジングシステム２
８に連結されている。このようにして、キャリブレーシ
ョンガスの容器２０からスカベンジングシステム２８に
至る閉鎖システムが形成され、大気中にキャリブレーシ
ョンガスが漏洩しないようになっている。

第４図の実施例を用いてキャリブレーション方法を実施
するに際し、まずガスモニタ１０の入口１２にキャリブ
レーションガスの容器２０を連結し、かつ、収縮した状
態にある膨張自在の容器３０を丁字形コネクタ３２に連
結する。また、ガスモニタ１０の出口１８にはスカベン
ジングシステム２８を連結する。次いで弁２２を開いて
キャリブレーションガスをガスモニタ１０に導入すれば
、これと同時に膨張自在の容器３０がキャリブレーショ
ンガスにより膨張される。前述と同様に、Ｉ 作業者が容器３０の膨張度合いを観察することによって
、ガスモニタ１０内に過剰な圧力が生じないようにする
ことができる。膨張自在の容器３０が充満されたとき、
キャリブレーションガスの供給が遮断され、膨張自在の
容器３０内に入っているキャリブレーションガスの別の
試料がガスモニタ１０内に導入される。膨張自在の容器
３０内には、作業者が読み取りを行ないかつ必要とされ
るあらゆるキャリブレーション調整を行なうのに充分な
キャリブレーションガスが収容されるようになっている
。膨張自在の容器３０が収縮したとき、作業者はキャリ
ブレーション操作を中止とするかあるいはキャリブレー
ション操作を繰返す。これにより、ガスモニタ１０内に
は最小の圧力を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、典型的なガスモニタの概略構成図である。 第２図は、本発明を実施するのに用いられる１つの実施
例を示す概略構成図である。 第３図は、本発明を実施するのに用いられる他の実施例
を示す概略構成図である。 第４図は、本発明を実施するのに用いられる更に別の実
施例を示す概略構成図である。 １０・・・ガスモニタ、１２・・・ガスモニタの入口、
１４・・・センサ、１６・・・ポンプ、１８・・・ガス
モニタの出口、２０・・・キャリブレーションガスの容
器、２２・・・弁、２４．２６・・・チューブ、２８・
・・ガススカベンジングシステム、３０膨張自在な容器
。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも１つのガス成分を分析するガスモニタの
   キャリブレーションを行なう方法において、（ａ）少く
   とも１つのガス成分の量が知られているキャリブレーシ
   ョンガスをガスモニタ内に導入して、導入したキャリブ
   レーションガスが大気中に漏洩しないように保ち、 （ｂ）キャリブレーションガスをガスモニタ内で通過さ
   せ、 （ｃ）ガスモニタからのキャリブレーションガスを受け
   入れて、受け入れたキャリブレーションガスが大気中に
   漏洩しないようにして該キャリブレーションガスを閉鎖
   システムに移送し、 （ｄ）上記（ａ）〜（ｃ）のステップの間、常時キャリ
   ブレーションガスの圧力が所定の圧力よりも低くなるよ
   うに制御することを特徴とするガスモニタのキャリブレ
   ーションを行なう方法。
2. （２）前記制御ステップ（ｄ）は、キャリブレーション
   ガスと連通する膨張自在の容器が膨らんだ状態を監視す
   る工程と、容器が膨らんだときにキャリブレーションガ
   スの導入を中止する工程とからなることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載の方法。
3. （３）前記膨張自在の容器を前記ガスモニタの下流側に
   配置することを特徴とする特許請求の範囲第（２）項に
   記載の方法。
4. （４）前記キャリブレーションガスを前記ガスモニタに
   通す間、キャリブレーションガスを所定時間滞留させる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の方
   法。
5. （５）前記移送ステップにおいては、受け入れたキャリ
   ブレーションガスをスキャベンジングシステムに移送す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載の
   方法。
6. （６）前記移送ステップにおいては、受け入れたキャリ
   ブレーションガスを、ガスモニタにより監視される患者
   の回路に移送することを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項に記載の方法。
7. （７）ガスを受け入れるための入口と、ガスを放出する
   ための出口と、ガスが前記入口と出口との間を移動する
   ときに少くとも１つのガス成分を分析するための手段と
   を備えたガスモニタのキャリブレーションを行なう方法
   において、 （ａ）少くとも１つのガス成分の量が知られているキャ
   リブレーションガスを準備し、 （ｂ）前記キャリブレーションガスが大気中に漏洩しな
   いようにして、キャリブレーションガスを前記ガスモニ
   タの入口に導入し、 （ｃ）前記キャリブレーションガスが前記入口に導入さ
   れる前にキャリブレーションガスと連通するようにした
   膨張自在の容器を準備し、（ｄ）前記キャリブレーショ
   ンガスを閉鎖システムに導くためのガス受け入れシステ
   ムを準備し、 （ｅ）前記キャリブレーションガスが大気中に漏洩しな
   いようにして前記ガスモニタの前記出口からキャリブレ
   ーションガスを除去し、 （ｆ）前記キャリブレーションガスが大気中に漏洩しな
   いようにして、除去したキャリブレーションガスを前記
   ガススカベンジングシステムに移送し、 （ｇ）前記膨張自在の容器を観察することによりキャリ
   ブレーションガスの最大圧力を制御し、膨張自在の容器
   が膨らんだときに前記ステップ（ａ）を終了させること
   を特徴とするガスモニタのキャリブレーションを行なう
   方法。
8. （８）前記膨張自在の容器が収縮したときに、ガスモニ
   タのキャリブレーションを中止することを特徴とする特
   許請求の範囲第（７）項に記載の方法。
9. （９）入口と、出口と、ガスの少くとも１つの成分を分
   析する間にガスを入口から出口に移動させる手段とを備
   えたガスモニタを通してガスのキャリブレーションを行
   なう装置において、 前記少くとも１つの成分の濃度が知られているキャリブ
   レーションガスの源と、 キャリブレーションガスをガス気密連結されたガスモニ
   タの入口に導入するためきコネクタ手段と、 前記ガスモニタを通されたガスを受け入れるための閉鎖
   された受容器と、 前記ガスモニタの出口から前記閉鎖された受容器へのガ
   ス気密通路を形成するためのコネクタ手段と、 前記キャリブレーションガスの源から前記閉鎖された受
   容器へのキャリブレーションガスの通路全体に亘ってキ
   ャリブレーションガスの圧力を所定の最大圧力に制限す
   るための制御手段とを有することを特徴とするガスモニ
   タのキャリブレーションを行なう装置。
10. （１０）前記閉鎖された受容器が膨張自在の容器である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（９）項に記載の装
    置。
11. （１１）前記膨張自在な容器が膨張自在なバッグである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第（１０）項に記載の
    装置。
12. （１２）前記制御手段は、前記膨張自在のバッグが完全
    に膨らんだときに、キャリブレーションガスの源との連
    通を遮断すべく作動する弁手段であることを特徴とする
    特許請求の範囲第（１１）項に記載の装置。
13. （１３）前記キャリブレーションガスが前記ガスモニタ
    を通る間、キャリブレーションガスの流れを所定時間滞
    留させる手段を備えていることを特徴とする特許請求の
    範囲第（９）項に記載の装置。