JP2008113863A - 医療機器 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の運転状況を的確に把握し、機器異常の原因を正確に把握することができる医療機器を提供する。
【解決手段】リアルタイムクロックを備え、医療機器の運転データを所定時間毎に時刻データと共に機器内に蓄積する記憶手段を備え、運転データの上限値及び／または下限値の設定値を記憶すると共に、運転データが該設定値の範囲を超えた場合に、異常データとして、異常運転データおよび発生した時刻データ、並びに該記憶手段に記憶された時刻データ及び運転データの群を該記憶手段の異常運転情報記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする医療機器。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療機器の運転状況を監視し記憶する記憶手段を備えた医療機器に関する。

近年の在宅医療の進展に伴い、従来病院内で使用していた医療機器を在宅に持ち込んで使用するケースが増加している。例えば、肺気腫、肺結核後遺症や慢性気管支炎などの慢性呼吸器疾患に対する治療方法として、高濃度酸素を吸入させる酸素吸入療法が行われている。酸素吸入療法とは前記疾病患者に対して酸素ガス若しくは酸素濃縮気体を吸入させる治療法である。治療用の酸素ガス或いは濃縮酸素気体の供給源としては、高圧酸素ボンベ、液体酸素ボンベ、酸素濃縮装置等の使用が挙げられるが、長時間の連続使用に耐えることができ、また在宅での使い勝手がよいなどの理由により、酸素濃縮装置を使用するケースが増加している。

酸素濃縮装置は空気中の酸素を分離し、濃縮することを可能にした装置である。かかる酸素を分離濃縮する装置としては、90％以上の高濃度の酸素が得られるという観点で、空気中の窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を1個或いは、複数の吸着床に充填した吸着型酸素濃縮装置が広く知られ使用されている。その中でも圧力変動装置としてコンプレッサを用いた圧力変動吸着型酸素濃縮装置が広く世の中に広まっている。かかる装置は通常窒素を選択的に吸着する吸着剤を充填させた1個或いは複数の吸着床に対して、コンプレッサから圧縮空気を供給し、吸着床内を加圧状態にして窒素を吸着させ、未吸着の高濃度の酸素を得る吸着工程と、吸着床内を減圧して窒素を脱着させる脱着工程からなり、これを一定サイクルで繰り返すことで、高濃度の酸素を得る装置である。

このような医療用酸素濃縮器において、危機の運転状況を監視し記憶する手段を備えた装置が使用され、情報通信手段や異常情報の記憶手段に関する技術は提案されている。特開平3-143451号公報では、電話回線を通して情報を送達する方法を開示している。本文献により開示された技術は、個々の機台から送られてくる情報の管理が容易となるため、例えばメンテナンスをする管理会社にとって非常に有益な技術である。

さらに特開平6-54910号公報では、運転状態の測定手段を持ち、その測定結果から運転が正常かどうかを判定し、判定結果によっては警報を発生する技術が開示されている。具体的には、たとえば吸着筒内の状態の確認を行なう場合、吸着筒内の圧力を測定するセンサーを具備することにより、吸着直前の低圧の測定及び脱着直前の高圧の測定機能を持たせ、またその値を監視することで、圧縮機の性能低下などに伴う異常状態を判定できる。

一方、特開平7-227516号公報では、ハンディターミナルを利用した機台からの情報採取技術を開示している。この技術により、管理者側は酸素濃縮器の運転データを必要に応じて取り出すことが可能となる。

以上の様に、従来技術では、例えば吸着性能の低下等、正常な運転動作の中での機能低下の確認が可能である。また必要に応じてメンテナンス担当者が装置の使用者を訪問し、情報を抽出することが可能である。

特開平3-143451号公報 特開平6-54910号公報 特開平7-227516号公報

このように酸素濃縮器など医療機器の運転情報の記憶、記憶した情報の送受信や情報採取技術は開発されているが、在宅医療機器の運転状況を常時監視することはメモリー容量や通信費用の面から不可能であり行われていない。従来の装置では、警報発生時のデータや各運転データの最高値最低値を記憶するのみであったため経時的な運転データの変化などは装置内には記憶されておらず、一日一回通信回線を通じて情報管理センターに送信されるデータを記憶することで日間変動を解析する方法が採用されている。

従来の装置では、リアルタイムクロックを採用してないため、装置の使用積算時間から異常発生日時を推定する方法が採られ、単体では装置の経時的な運転状態が把握できないため、患者個々の運転状態が適正であったかどうか、機器そのものの経時劣化が発生していないか等の機器異常につながる要因が正確に掴めないという課題が存在した。

機器の不具合事例が発生した場合、異常発生までの運転状態がつかめないため、機器の問題であるか、使用者の使用状態に問題があるのかなどの原因の切り分け出来ず、機器異常解析に時間と労力がかかり、正確な解析を阻害していた。

本発明は、上記課題を解決するものであり、装置の運転状況を的確に把握し、機器異常の原因を正確に把握することができる医療機器を提供するものである。

すなわち本発明は、リアルタイムクロックを備え、医療機器の運転データを所定時間毎に時刻データと共に機器内に蓄積する記憶手段を備えた医療機器を提供するものであり、特に該記憶手段が、運転データの上限値及び／または下限値の設定値を記憶すると共に、運転データが該設定値の範囲を超えた場合に、異常データとして、異常運転データおよび発生した時刻データ、並びに該記憶手段に記憶された時刻データ及び運転データの群を該記憶手段の異常運転情報記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする医療機器を提供するものである。

また本発明は、かかる記憶手段が、24時間分の所定時間毎の運転データを正常運転記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする医療機器を提供する。

本発明の医療機器のように、リアルタイムクロックを採用することにより時刻データを正確に認識できるようになり、大容量のメモリーを採用することで長時間の運転データを装置内に記憶することが可能となる。これにより、例えば、最長１時間周期で少なくとも24時間分のデータを装置内に蓄積することができ、そのデータを担当者（営業、メンテ、開発）が抽出可能にすることによりクレーム解析、劣化診断当が容易に出来るようになる。
また、機器異常が発生した場合は、過去24時間分の情報を異常情報と共に記憶することで異常原因が機器によるものか、機器使用方法によるものかの要因解析が可能となる。

本発明の医療機器の実施態様例を、酸素濃縮装置の例を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態である圧力変動吸着型酸素濃縮装置を例示した概略装置構成図である。この図１において、１は酸素濃縮装置、３は加湿された酸素富化空気を吸入する使用者（患者）を示す。圧力変動吸着型酸素濃縮装置１は、外部空気取り込みフィルター101、コンプレッサ103、切り替え弁104、吸着筒105、逆止弁106、製品タンク107、調圧弁108、流量設定手段109、フィルター110を備える。これにより外部から取り込んだ原料空気から酸素ガスを濃縮した酸素富化空気を製造することができる。

先ず、外部から取り込まれる原料空気は、塵埃などの異物を取り除くための外部空気取り込みフィルター101などを備えた空気取り込み口から取り込まれる。このとき、通常の空気中には、約21％の酸素ガス、約77％の窒素ガス、0.8％のアルゴンガス、水蒸気ほかのガスが1.2％含まれている。かかる装置では、呼吸用ガスとして必要な酸素ガスのみを濃縮して取り出す。

この酸素ガスの取り出しは、原料空気を酸素ガス分子よりも窒素ガス分子を選択的に吸着するゼオライトなどからなる吸着剤が充填された吸着筒105に対して、切り替え弁104によって対象とする吸着筒105を順次切り替えながら、原料空気をコンプレッサ103により加圧して供給し、吸着筒105内で原料空気中に含まれる約77％の窒素ガスを選択的に吸着除去する。

前記の吸着筒105としては、前記吸着剤を充填した円筒状容器で形成され、通常、１筒式、２筒式の他に３筒以上の多筒式が用いられるが、連続的かつ効率的に原料空気から酸素富化空気を製造するためには、多筒式の吸着筒105を使用することが好ましい。また、前記のコンプレッサ103としては、揺動型空気圧縮機が用いられるほか、スクリュー式、ロータリー式、スクロール式などの回転型空気圧縮機が用いられる場合もある。また、このコンプレッサ103を駆動する電動機の電源は、交流であっても直流であってもよい。
前記吸着筒105で吸着されなかった酸素ガスを主成分とする酸素富化空気は、吸着筒105へ逆流しないように設けられた逆止弁106を介して、製品タンク107に流入する。

なお、吸着筒105内に充填された吸着剤に吸着された窒素ガスは、新たに導入される原料空気から再度窒素ガスを吸着するために吸着剤から脱着させる必要がある。このために、コンプレッサ103によって実現される加圧状態から、切り替え弁104によって減圧状態（例えば大気圧状態又は負圧状態）に切り替え、吸着されていた窒素ガスを脱着させて吸着剤を再生させる。この脱着工程において、その脱着効率を高めるため、吸着工程中の吸着筒の製品端側或いは製品タンク107から酸素富化空気をパージガスとして逆流させるようにしてもよい。

原料空気から酸素富化空気が製造され、製品タンク107へ蓄えられる。この製品タンク107に蓄えられた酸素富化空気は、例えば95％といった高濃度の酸素ガスを含んでおり、調圧弁108や流量設定手段109などによってその供給流量と圧力とが制御されながら、加湿器201へ供給され、加湿された酸素富化空気が患者に供給される。

酸素富化空気の供給流量を設定する流量設定手段109の設定値や、酸素濃度センサー301の濃度値、流量センサー302の実酸素流量値を検知し、検知結果を記憶手段402に記憶することで運転状態を監視すると共に、検知結果に基づいて酸素生成量を調節する為、制御手段401により圧縮機103のモーター回転数を制御し原料空気の供給量を制御し、更に切り替え弁104を制御し吸脱着の切り替えタイミングを制御する。

圧縮機103には温度センサー（図示せず）、モーター回転数の検知手段（図示せず）を備え、圧縮機の運転を監視し記録すると共に、吸着筒105に備えた圧力センサーや温度センサー（図示せず）により、吸着筒圧力及び温度を監視し、記憶手段402に記録する。

記憶手段402には、正常運転情報記憶領域および異常運転情報記憶領域を設ける。酸素富化空気の酸素濃度や流量、装置内の温度、圧力などの各運転情報は所定時間毎に、リアルタイムクロック403の時刻情報と共に正常運転情報記憶領域に記憶する。各運転情報を常時監視することは記憶手段402の記憶容量の関係から困難であり、例えば、１時間毎に24回、24時間分の各運転データを時刻情報と共に記憶する。25回目以降のデータは上書き更新する。これにより、少なくとも過去24時間分の運転データを装置内に記憶することができる。

運転データの正常範囲として、各運転データの上限値または下限値の設定値を記憶し、係る範囲を運転データが外れた場合は異常値として判断し、異常値が発生した場合は、異常データの発生時刻及び異常値データを記憶手段402の異常運転情報記憶領域に記憶すると共に、記憶されている過去24時間分の運転情報データも合わせて異常情報記憶領域に記憶させる。これにより異常データの発生時刻と過去24時間の運転情報が装置内に記憶される。機器を一時停止し、正常復帰した場合には運転データは正常運転情報記憶領域に記憶されるため、異常運転に係る過去24時間データが消去されることはない。

運転データ記憶の時間間隔、記憶回数は、記憶手段の記憶容量および運転データの容量に基づいて適宜選択する。
記憶された運転情報は装置内の記憶手段に記憶される他、情報採り出し端末404から、メンテナンス担当者が所持するハンディターミナル等の情報端末で抽出する他、通信回線を通じて情報センターに送受信させることも可能である。

このようにリアルタイムクロックを採用して年月日時の時刻データと共に、その時の運転データ（酸素濃縮装置の場合には流量・吸着圧力・温度等の運転データ）の過去24時間の正常情報と共に機器内にデータ蓄積することにより、メンテナンス時に24時間分のデータから機器の劣化具合を予測することが出来る。

また、機器や使用者の不具合が発生した場合には、機器の運転データから不具合が発生する前後の運転状態を把握することができる。異常原因を容易に解析することが可能となる他、使用者の使用環境が保証環境（温度など）を逸脱している場合や処方流量が守られていない場合などの情報も記憶されており、使用環境や使用方法を教育するためのデータとなる。

本発明の酸素濃縮装置の実施態様例である圧力変動吸着型酸素濃縮装置の模式図。

符号の説明

１：酸素濃縮装置
２：無給水式加湿器
３：使用者
101：外部空気取り込みフィルター
103：コンプレッサ
104：切り替え弁
105：吸着筒
106：逆止弁
107：製品タンク
108：調圧弁
109：流量設定手段
110：フィルター
201：加湿器
301：酸素濃度センサー
302：流量センサー
401：制御手段
402：記憶手段
403：リアルタイムクロック
404：情報採り出し端末

Claims (5)

1. リアルタイムクロックを備え、医療機器の運転データを所定時間毎に時刻データと共に機器内に蓄積する記憶手段を備えた医療機器。
2. 該記憶手段が、運転データの上限値及び／または下限値の設定値を記憶すると共に、運転データが該設定値の範囲を超えた場合に、異常データとして、異常運転データおよび発生した時刻データ、並びに該記憶手段に記憶された時刻データ及び運転データの群を該記憶手段の異常運転情報記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする請求項１記載の医療機器。
3. 該記憶手段が、少なくとも24時間分の所定時間毎の運転データを正常運転記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療機器。
4. 酸素よりも窒素を選択的に吸着し得る吸着剤を充填した少なくとも１個の吸着床と、該吸着床へ空気を供給する空気供給手段、該空気供給手段からの空気を該吸着床へ供給し濃縮酸素ガスを取出す吸着工程、該吸着床を減圧し吸着剤を再生する脱着工程を一定タイミングで繰り返すための流路切替手段を具備した圧力変動吸着型酸素濃縮装置において、リアルタイムクロックを備え、濃縮酸素ガスの酸素濃度または酸素流量、該空気供給手段の装置の温度または供給量、該吸着床の圧力または温度から選ばれる酸素濃縮装置の運転データを所定時間毎に時刻データと共に機器内に蓄積する記憶手段を備えた圧力変動吸着型酸素濃縮装置。
5. 該記憶手段が、運転データの上限値及び／または下限値の設定値を記憶すると共に、運転データが該設定値の範囲を超えた場合に、異常データとして、異常運転データおよび発生した時刻データ、並びに該記憶手段に記憶された時刻データ及び運転データの群を該記憶手段の異常運転情報記憶領域に記憶する手段であることを特徴とする請求項４記載の圧力変動吸着型酸素濃縮装置。

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