JP2019088855A - ハロゲン化炭素化合物リサイクリング方法及びシステムの改善 - Google Patents
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Abstract
Description
液体であるが、容易に蒸発して、患者が吸入するための蒸気を生成することにより麻酔を誘発するので、揮発性麻酔剤と呼ばれる場合もある。これらの薬剤は、ボイルの装置(Boyle's machine)としても知られている麻酔器の呼吸回路を用いて患者に投与される。呼
吸回路2を含む麻酔器の一部の概略図を、図1を参照しながら以下に記載する。麻酔器の主要機能は、呼吸回路2を介した患者への送達用として、酸素を臨床医が規定する濃度で揮発性麻酔剤と混合することである。
通過してバックバー15から供給される気体の画分を麻酔科医が制御できるようにする。したがって、バックバー15を離れる気体流中の揮発性薬剤12のアウトプット濃度が制御される。
、手術室の空気中揮発性麻酔剤のレベルは、2ppmを上回ってはならず、またN2Oのレベルは、25ppmを上回ってはならない。英国内で揮発性薬剤について設定された限界値は50ppmであり、またN2Oの場合、限界値は100ppmに設定されている。
結晶性の揮発性薬剤を除去及び分離する実用性に起因して、この方法はほとんどの医学界において実行可能なオプションとはならない。
的なエアロゲルは二酸化ケイ素(SiO2)からなるが、本発明によるエアロゲルは、その他の材料、例えばレゾルシノール・ホルムアルデヒド、炭素、炭酸カルシウム、及びゼオライト(アルミノケイ酸塩)からなり得る、又はそれを含み得る。ゼオライトは、天然に見出される微多孔性のアルミナシリケート無機物であるが、人工的に作り出すことも可能である。炭素は、その吸収用の表面積を拡張するために高温に曝露され得る。フィルター材料は金属でドーピングされ得る。本発明によれば、エアロゲルは、ハロゲン化炭素化合物、金属酸化物、セルロース、カーボンナノチューブのうちの1又は2以上の添加により機能化され得る、又はその化学特性若しくは機械特性を改善するために、ポリマーにより内部的に支持され得る。これらの変化は、ハロゲン化炭素化合物の結合性及び/又はエアロゲルの安定性を改善し得る。例えば、ハロゲン化炭素化合物により機能化すると、ハロゲン化炭素化合物の材料との結合性を改善する。材料は顆粒状粒子を含み得る。
はそれと相互作用可能である。材料は、材料から再生可能である複数の異なるハロゲン化炭素化合物を含有し得る。超臨界溶液は、次にハロゲン化炭素化合物を材料から取り除いて、材料を未反応状態にし得る。超臨界流体は、温度及び圧力がその臨界点を上回る物質であり、気体又は液体の特徴的な状態が存在しない。
舞うことができる。分離システムは、少なくとも1つのクロマトグラフィーカラムを備え得る。分離システムは分留カラムを備え得る。
でドーピングされ得る。材料は顆粒状粒子を含み得る。材料は金属触媒を含み得る。金属触媒は白金を含み得る。材料は反応物質を含み得る。反応物質は、尿素、無水アンモニア、及びアンモニア水のうちの1又は2以上を含み得る。
同システムは溶出システムであり得る。分離方法は、1又は2以上のハロゲン化炭素化合物を超臨界流体から収集し、精製するのに利用可能である。方法は、超臨界流体を分離システムに供給するステップを含み得る。方法は、生成物を生成するステップを含み得るが、同生成物は1又は2以上のハロゲン化炭素化合物についてモニタリングされる。方法は、生成物が1又は2以上のハロゲン化炭素化合物を含有する場合、生成物を収集するステップを含み得る。方法は、生成物が、ハロゲン化炭素化合物を含有しない場合、生成物を処分するステップを含み得る。方法は、1又は2以上のハロゲン化炭素化合物を生成物から除去するステップを含み得る。方法は、超臨界流体から分離したハロゲン化炭素化合物を収集するステップを含み得る。方法は、ハロゲン化炭素化合物を収集するのにサイクロン式収集装置を使用するステップを含み得る。方法は、超臨界溶液から汚染物質を分離するステップを含み得る。好ましくは、汚染物質は、水、尿素、アンモニア、及びホルムアルデヒドのうちの1又は2以上を含む。
装置の気体流に送達され得る。麻酔剤を含有する超臨界流体は、心肺バイパス装置の動脈ラインに注入され得る。
処理するステップを含むのが好ましく、また材料に結合したハロゲン化炭素化合物を超臨界流体内に溶解して、超臨界溶液を形成するように、材料を超臨界流体に曝露するステップを含み得る。
容されている材料を、ハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、ハロゲン化炭素化合物を捕捉するように配置され、(ii)前記モジュール内に収容されている材料を、超臨界流体に曝露して、ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するように配置され得る。複数のモジュールのモジュールそれぞれは、(i)前記モジュール内に収容されている材料を、ハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、ハロゲン化炭素化合物を捕捉するステップと、(ii)前記モジュール内に収容されている材料を、超臨界流体に曝露して、ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するステップの間で切り替わるように配置され得る。
超臨界流体が別のモジュールを通過して、その他のモジュールにより捕捉されたハロゲン化炭素化合物を溶解するのと同時に、気体が1つのモジュールを通過して、ハロゲン化炭素化合物を捕捉するように配置され得る。
液中に直接供給するシステムにおいて、これを提供する際の方法上の問題を克服する。
すなわち本発明は以下に関する。
(1)気体からハロゲン化炭素化合物を捕捉する方法であって、超臨界流体への曝露により損傷を受けない材料で、ハロゲン化炭素化合物を含有する気体を処理するステップを含む、前記方法。
(2)気体を材料に曝露するステップを含む、上記(1)に記載の方法。
(3)気体が材料を通過できるように、前記材料が配置されている、上記(1)又は(2)に記載の方法。
(4)材料が、フィルター材料である、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)材料が、超臨界流体に耐性があるモジュール内に収容されている、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
(6)モジュールが、超臨界圧力の流体に耐えるように配置されている、上記(5)に記載の方法。
(7)超臨界圧力が、約7MPa〜50MPaの間である、上記(6)に記載の方法。
(8)モジュールが、超臨界温度の流体に耐えるように配置されている、上記(5)〜(7)のいずれかに記載の方法。
(9)超臨界温度が、30℃〜100℃の間である、上記(8)に記載の方法。
(10)モジュールが、高い内部圧力に耐えるように配置されている、上記(5)〜(9)のいずれかに記載の方法。
(11)気体が、材料に結合したハロゲン化炭素化合物で処理される、上記(1)〜(10)のいずれかに記載の方法。
(12)材料で処理された後、処理された気体を捕捉剤に通過させて、前記材料で処理されなかったハロゲン化炭素化合物を捕捉する、上記(1)〜(11)のいずれかに記載の方法。
(13)捕捉剤が、活性炭である、上記(12)に記載の方法。
(14)材料で処理された気体が、ハロゲン化炭素化合物についてモニタリングされる、上記(1)〜(13)のいずれかに記載の方法。
(15)処理された気体中のハロゲン化炭素化合物の濃度が飽和閾値を上回ることが、材料がハロゲン化炭素化合物で飽和していることを示す、上記(1)〜(14)のいずれかに記載の方法。
(16)材料がハロゲン化炭素化合物で飽和したときに、前記材料への気体の供給を停止するステップを含む、上記(1)〜(15)のいずれかに記載の方法。
(17)代替材料で処理されるように、気体の供給を切り替えるステップを含む、上記(1)〜(16)のいずれかに記載の方法。
(18)代替材料が、さらなるモジュール内に収容される、上記(17)に記載の方法。
(19)気体が、医療環境からの大気である、上記(1)〜(18)のいずれかに記載の方法。
(20)気体が、麻酔器により供給される、上記(1)〜(19)のいずれかに記載の方法。
(21)気体が、心肺バイパス装置により供給される、上記(1)〜(20)のいずれかに記載の方法。
(22)材料が、エアロゲルを含む、上記(1)〜(21)のいずれかに記載の方法。
(23)エアロゲルが、好ましくはハロゲン化炭素化合物の添加により機能化される、上記(22)に記載の方法。
(24)材料からハロゲン化炭素化合物を再生する方法であって、前記材料を超臨界流体に曝露するステップを含む、前記方法。
(25)超臨界流体に曝露する前に、ハロゲン化炭素化合物が材料に結合する、上記(24)に記載の方法。
(26)超臨界流体が材料を通過できるように、前記材料が配置されている、上記(24)又は(25)に記載の方法。
(27)材料が、フィルター材料である、上記(24)〜(26)のいずれかに記載の方法。
(28)材料が、エアロゲルを含む、上記(24)〜(27)のいずれかに記載の方法。
(29)材料を超臨界圧力の超臨界流体で処理するステップを含む、上記(24)〜(28)のいずれかに記載の方法。
(30)超臨界圧力が、約7MPa〜50MPaの間である、上記(29)に記載の方法。
(31)材料を超臨界温度の超臨界流体で処理するステップを含む、上記(24)〜(30)のいずれかに記載の方法。
(32)超臨界温度が、30℃〜100℃の間である、(30)に記載の方法。
(33)材料が、超臨界流体に耐性があるモジュールに収容されている、上記(24)〜(32)のいずれかに記載の方法。
(34)モジュールが、高い内部圧力に耐えるように配置されている、上記(33)に記載の方法。
(35)超臨界流体が、超臨界二酸化炭素(CO2)を含む、上記(24)〜(34)のいずれかに記載の方法。
(36)超臨界流体が、超臨界亜酸化窒素(N2O)を含む、上記(24)〜(35)のいずれかに記載の方法。
(37)ハロゲン化炭素化合物が、超臨界流体により材料から除去される、上記(24)〜(36)のいずれかに記載の方法。
(38)ハロゲン化炭素化合物が超臨界流体中に溶解して、材料からのハロゲン化炭素化合物を含む超臨界溶液を形成する、上記(24)〜(37)のいずれかに記載の方法。
(39)超臨界溶液からハロゲン化炭素化合物を分離する分離システムに超臨界溶液を供給するステップを含む、上記(38)に記載の方法。
(40)超臨界溶液中の超臨界流体が、移動相として作用する、上記(38)又は(39)に記載の方法。
(41)分離システムが、少なくとも1つのクロマトグラフィーカラムを備える、上記(38)〜(40)のいずれかに記載の方法。
(42)分離システムが、分留カラムを備える、上記(38)〜(41)のいずれかに記載の方法。
(43)ハロゲン化炭素化合物が、複数の異なる種類のハロゲン化炭素化合物を含み、1又は2以上の異なる種類のハロゲン化炭素化合物を分離するステップを含む、上記(38)〜(42)のいずれかに記載の方法。
(44)超臨界溶液から、非ハロゲン化炭素化合物の汚染物質を除去するステップを含む、上記(38)〜(43)のいずれかに記載の方法。
(45)超臨界溶液から、亜酸化窒素(N2O)を除去するステップを含む、上記(38)〜(44)のいずれかに記載の方法。
(46)ハロゲン化炭素化合物を処理するモジュールであって、ハロゲン化炭素化合物を気体から捕捉する材料を含み、超臨界流体に耐えるように配置されている、前記モジュール。
(47)気体及び超臨界流体が交互に材料を通過するように配置されている、上記(46)に記載のモジュール。
(48)気体及び超臨界流体が、反対方向に材料を通過する、上記(47)に記載のモジュール。
(49)気体及び超臨界流体が、類似した方向にフィルター材料を通過する、上記(47)に記載のモジュール。
(50)約7MPa〜50MPaの範囲の超臨界圧力に耐えるように配置されている、上記(46)〜(49)のいずれかに記載のモジュール。
(51)高い内部圧力に耐えるように配置されている、上記(46)〜(50)のいずれかに記載のモジュール。
(52)材料が、フィルター材料である、上記(46)〜(51)のいずれかに記載のモジュール。
(53)材料が、エアロゲルを含む、上記(46)〜(52)のいずれかに記載のモジュール。
(54)材料が、二酸化ケイ素(シリカ)、ゼオライト(アルミノケイ酸塩)、炭素、及び活性炭のうちの1又は2以上を含む、上記(46)〜(53)のいずれかに記載のモジュール。
(55)材料が、金属、金属酸化物、セルロース、カーボンナノチューブ、ポリマー、及び/又はハロゲン化炭素化合物のうちの1又は2以上でドーピングされている、上記(46)〜(54)のいずれかに記載のモジュール。
(56)材料が、顆粒状粒子を含む、上記(46)〜(55)のいずれかに記載のモジュール。
(57)材料が、金属触媒を含む、上記(46)〜(55)のいずれかに記載のモジュール。
(58)金属触媒が、白金を含む、上記(57)に記載のモジュール。
(59)材料が、反応物質を含む、上記(46)〜(58)のいずれかに記載のモジュール。
(60)反応物質が、尿素、無水アンモニア、及びアンモニア水のうちの1又は2以上を含む、上記(59)に記載のモジュール。
(61)材料を収容する筐体を備える、上記(46)〜(60)のいずれかに記載のモジュール。
(62)気体及び超臨界流体の流入及び流出を可能にする第1の導管を備える、上記(46)〜(61)のいずれかに記載のモジュール。
(63)気体及び超臨界流体の流入及び流出を可能にする第2の導管を備え、第1の導管が、モジュールへの気体の流入、及び前記モジュールからの超臨界流体の流出を可能にし、前記第2の導管が、前記モジュールからの気体の流出、及び前記モジュールへの超臨界流体の流入を可能にする、上記(62)に記載のモジュール。
(64)第1の導管の対及び第2の導管の対を備え、前記第1の導管の対が、気体の流入及び流出を可能し、前記第2の導管の対が、超臨界流体の流入及び流出を可能にするように配置されている、上記(46)〜(62)のいずれかに記載のモジュール。
(65)材料による大気の処理を可能にするように配置されている空気取り込みダクトを備える、上記(46)〜(64)のいずれかに記載のモジュール。
(66)キャニスターである、上記(46)〜(65)のいずれかに記載のモジュール。
(67)上記(46)〜(66)のいずれかに記載の少なくとも1つのモジュールを備える、ハロゲン化炭素化合物リサイクリングシステム。
(68)超臨界溶液から1又は2以上の物質を分離する方法であって、ハロゲン化炭素化合物と超臨界流体とを含む超臨界溶液からハロゲン化炭素化合物を分離するステップを含む、前記方法。
(69)超臨界溶液を分離システムに供給するステップを含む、上記(68)に記載の方法。
(70)分離システム内で、超臨界流体を移動相として用いるステップを含む、(69)に記載の方法。
(71)超臨界流体を分離システムに供給するステップを含む、上記(68)〜(70)のいずれかに記載の方法。
(72)1又は2以上のハロゲン化炭素化合物についてモニタリングされる生成物を生成するステップを含む、上記(68)〜(71)のいずれかに記載の方法。
(73)生成物が1又は2以上のハロゲン化炭素化合物を含有する場合、前記生成物を収集するステップを含む、上記(72)に記載の方法。
(74)生成物がハロゲン化炭素化合物を含有しない場合、前記生成物を処分するステップを含む、上記(72)又は(73)に記載の方法。
(75)1又は2以上のハロゲン化炭素化合物を生成物から除去するステップを含む、上記(72)〜(74)のいずれかに記載の方法。
(76)超臨界流体から分離したハロゲン化炭素化合物を収集するステップを含む、上記(68)〜(74)のいずれかに記載の方法。
(77)サイクロン式収集装置を用いて、ハロゲン化炭素化合物を収集するステップを含む、上記(68)〜(76)のいずれかに記載の方法。
(78)超臨界溶液から汚染物質を分離するステップを含む、上記(68)〜(77)のいずれかに記載の方法。
(79)汚染物質が、水、尿素、アンモニア、及びホルムアルデヒドのうちの1又は2以上を含む、上記(68)〜(78)のいずれかに記載の方法。
(80)超臨界溶液が、複数の異なる種類のハロゲン化炭素化合物を含み、前記超臨界溶液から、1又は2以上の前記異なる種類のハロゲン化炭素化合物を分離するステップを含む、上記(68)〜(79)のいずれかに記載の方法。
(81)分離するステップのうちの1又は2以上が、クロマトグラフィーにより実施される、上記(68)〜(80)のいずれかに記載の方法。
(82)クロマトグラフィー方法が、極性、分子サイズ、又は分子量に基づく、上記(81)に記載の方法。
(83)分離するステップのうちの1又は2以上が、分別法により実施される、上記(68)〜(82)のいずれかに記載の方法。
(84)分別法が、二酸化炭素により駆動される、上記(83)に記載の方法。
(85)ハロゲン化炭素化合物が、麻酔剤である、上記(68)〜(84)のいずれかに記載の方法。
(86)超臨界溶液から1又は2以上の物質を取り出す分離システムであって、ハロゲン化炭素化合物と超臨界流体とを含む超臨界溶液からハロゲン化炭素化合物を分離するように配置されている、前記システム。
(87)分離システムが、超臨界溶液が供給される分離手段を備える、上記(86)に記載のシステム。
(88)分離手段が、超臨界溶液が供給される少なくとも1つのクロマトグラフィーカラムを備える、上記(86)又は(87)に記載のシステム。
(89)分離手段が、超臨界溶液が供給される少なくとも1つの分別カラムを含む、上記(86)〜(88)のいずれかに記載のシステム。
(90)分離手段により生成される生成物をモニタリングするモニタリング手段を含む、上記(86)〜(89)のいずれかに記載のシステム。
(91)モニタリング手段が、赤外分光センサーを含む、上記(90)に記載のシステム。
(92)赤外分光センサーが、フーリエ変換赤外分光デバイスである、上記(91)に記載のシステム。
(93)分離手段のアウトプットを制御する制御装置を備え、生成物がハロゲン化炭素化合物を含有する場合、前記制御装置が、前記分離手段からのアウトプットを収集モジュールに誘導する、上記(86)〜(92)のいずれかに記載のシステム。
(94)収集モジュールが、1又は2以上のハロゲン化炭素化合物の種類を分離するように配置されている、上記(93)に記載のシステム。
(95)生成物の収集モジュールへのインプットを制御する収集モジュール制御手段を備える、上記(93)又は(94)に記載のシステム。
(96)収集モジュールに進入するハロゲン化炭素化合物の種類をモニタリングする、収集モジュールモニタリング手段を備える、上記(93)〜(95)のいずれかに記載のシステム。
(97)収集モジュールモニタリング手段が、赤外分光センサーを備える、上記(96)に記載のシステム。
(98)赤外分光センサーが、フーリエ変換赤外分光デバイスである、上記(97)に記載のシステム。
(99)収集モジュールが、少なくとも1つのサイクロン式収集装置を備える、上記(91)〜(96)のいずれかに記載のシステム。
(100)麻酔剤を医療機器に送達する方法であって、前記麻酔剤が超臨界流体中に溶解している、前記方法。
(101)麻酔剤を含有する超臨界流体が、呼吸回路、好ましくは前記呼吸回路の吸気リム内に注入される、上記(100)に記載の方法。
(102)麻酔剤を含有する超臨界流体が、麻酔器に送達される、上記(100)又は(101)に記載の方法。
(103)麻酔剤を含有する超臨界流体が、麻酔器のバックバー内に送達される、上記(102)に記載の方法。
(104)麻酔剤を含有する超臨界流体が、心肺バイパス装置に送達される、上記(100)に記載の方法。
(105)麻酔剤を含有する超臨界流体が、心肺バイパス装置の酸素付加装置に向かう気体流に送達される、上記(104)に記載の方法。
(106)麻酔剤を含有する超臨界流体が、心肺バイパス装置の動脈ライン内に注入される、上記(104)に記載の方法。
(107)麻酔剤を医療機器から捕捉するステップを含む、上記(100)〜(106)のいずれかに記載の方法。
(108)医療機器に復帰した麻酔剤のレベル及び/又は濃度をモニタリングするステップを含む、上記(107)に記載の方法。
(109)超臨界流体中に溶解した麻酔剤の超臨界溶液を、医療機器に送達するシステム。
(110)超臨界流体中に溶解した麻酔剤の超臨界溶液を含有するカートリッジを備える、上記(109)に記載のシステム。
(111)超臨界溶液を医療機器に送達する送達手段を備える、上記(109)又は(110)に記載のシステム。
(112)送達手段が、超臨界溶液を送達するための注入装置を含む、上記(111)に記載のシステム。
(113)超臨界溶液を麻酔器又は心肺バイパス装置に送達するように配置されている、上記(109)〜(112)のいずれかに記載のシステム。
(114)システム内の麻酔剤のレベルをモニタリングするために、少なくとも1つのセンサーを備える、上記(109)〜(113)のいずれかに記載のシステム。
(115)少なくとも1つのセンサーが、赤外分光センサーを含む、上記(114)に記載のシステム。
(116)赤外分光センサーが、フーリエ変換赤外分光デバイスである、上記(115)に記載のシステム。
(117)システムにより送達される麻酔剤の量を制御するための制御モジュールを備える、上記(108)〜(116)のいずれかに記載のシステム。
(118)ハロゲン化炭素化合物をリサイクルする方法であって、
ハロゲン化炭素化合物を含有する気体を、ハロゲン化炭素化合物結合材料で処理して、ハロゲン化炭素化合物を前記材料に結合させるステップと、
前記材料を超臨界流体に曝露し、前記材料に結合したハロゲン化炭素化合物を前記超臨界流体中に溶解して、超臨界溶液を形成するステップと
を含む、前記方法。
(119)気体を材料に通過させることにより、前記気体が処理される、上記(118)に記載の方法。
(120)超臨界流体が、材料を通過する、上記(118)又は(119)に記載の方法。
(121)処理された気体中のハロゲン化炭素化合物の濃度をモニタリングするステップ、及びハロゲン化炭素化合物の所定の濃度において、処理するステップから曝露するステップに切り替えるステップを含む、上記(118)〜(120)のいずれかに記載の方法。
(122)処理するステップ及び曝露するステップが交互に行われる、上記(118)〜(121)のいずれかに記載の方法。
(123)超臨界溶液からハロゲン化炭素化合物を分離するステップを含む、上記(118)〜(122)のいずれかに記載の方法。
(124)超臨界溶液を医療機器に送達するステップを含む、上記(118)〜(123)のいずれかに記載の方法。
(125)ハロゲン化炭素化合物を含有する気体が、医療機器により提供される、上記(118)〜(124)のいずれかに記載の方法。
(126)ハロゲン化炭素化合物をリサイクルするためのリサイクリングシステムであって、ハロゲン化炭素化合物を気体から捕捉するためのハロゲン化炭素化合物結合材料を含み、(i)前記材料をハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を捕捉するように配置され、(ii)前記材料を超臨界流体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するように配置されている、前記システム。
(127)材料をハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を捕捉するステップと、前記材料を超臨界流体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を溶解するステップとの間で切り替わるように配置されている、上記(126)に記載のリサイクリングシステム。
(128)材料を(i)ハロゲン化炭素化合物を含有する気体、及び(ii)超臨界流体に交互に曝露するように配置されている、上記(126)又は(127)に記載のリサイクリングシステム。
(129)材料が、複数のモジュール内に収容されている、上記(126)〜(128)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(130)複数のモジュールのモジュールそれぞれが、(i)前記モジュール内に収容される材料を、ハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を捕捉するように配置され、(ii)前記モジュール内に収容される材料を、超臨界流体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するように配置されている、上記(129)に記載のリサイクリングシステム。
(131)複数のモジュールのモジュールそれぞれが、(i)前記モジュール内に収容されている材料を、ハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を捕捉するステップと、(ii)前記モジュール内に収容されている材料を、超臨界流体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するステップとの間で切り替わるように配置されている、上記(129)又は(130)に記載のリサイクリングシステム。
(132)超臨界流体が、少なくとも1つのその他のモジュールを通過して、ハロゲン化炭素化合物を溶解するのと同時に、気体を複数のモジュールのうちの1又は2以上のモジュールに供給して、ハロゲン化炭素化合物を捕捉するように配置されている、上記(129)〜(131)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(133)複数のモジュールのうちの1又は2以上のモジュールにおいて、前記モジュールのモードが、(i)材料をハロゲン化炭素化合物を含有する気体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を捕捉するステップと、(ii)材料を超臨界流体に曝露して、前記ハロゲン化炭素化合物を超臨界溶液中に溶解するステップとの間で切り替わるように配置されている、上記(129)〜(132)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(134)ハロゲン化炭素化合物を含有する気体を材料に供給する気体流入手段を備える、上記(126)〜(133)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(135)材料に向かう気体の流れを制御する制御手段を備える、上記(126)〜(134)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(136)処理された気体を材料から取り除くための気体流出手段を備える、上記(126)〜(135)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(137)処理された気体中のハロゲン化炭素化合物の濃度をモニタリングするモニタリング手段を備え、前記モニタリング手段が、制御シグナルを制御手段に送信するように配置されている、上記(126)〜(136)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(138)超臨界流体を材料に供給する超臨界流体流入管を備える、上記(126)〜(137)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(139)ハロゲン化炭素化合物が材料から溶解している超臨界流体を搬送する超臨界流体流出管を備える、上記(126)〜(138)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(140)超臨界溶液を医療機器に送達する、上記(126)〜(139)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(141)ハロゲン化炭素化合物を含有する気体が、医療機器から供給される、上記(126)〜(140)のいずれかに記載のリサイクリングシステム。
(142)1又は2以上の図面を参照して本明細書に記載されるハロゲン化炭素化合物を気体から捕捉するシステム又は方法。
(143)1又は2以上の図面を参照して本明細書に記載されるハロゲン化炭素化合物を材料から再生するシステム又は方法。
(144)本明細書に記載される、及び/又は1若しくは2以上の図面で参照されるハロゲン化炭素化合物又はその他の物質を超臨界流体から分離する装置又は方法。
(145)本明細書に記載される、及び/又は1若しくは2以上の図面で参照される、麻酔剤を医療機器に送達する装置又は方法。
(146)本明細書に記載される、及び/又は1若しくは2以上の図面で参照される、ハロゲン化炭素化合物をリサイクルする装置又は方法。
150を例示する。キャニスター100a、100bは、図2を参照しながら記載するキャニスター100と類似し得る。
入する注入装置211に供給される。
プ搬送するが、液体のCO2201は、CO2リザーバー204内に保管される、又は過剰量はいずれも液体CO2タンク202内に保管される。
B12b、及び薬剤C12cを含有する。薬剤12a、12b、12cは、超臨界CO2に溶解している。例示的な薬剤として、イソフルラン、セボフルラン、及びデスフルランが挙げられる。
ムを冷却して、この画分の凝縮を引き起こし、その画分をCO2から分離する。
置208はCO2を加温し、また回路内の圧力を臨界圧力よりも高く維持するために、超臨界CO2のバッファーを提供する。好ましくは、作動温度は35℃であり、また圧力は100バール(10MPa)である。但し、代替的実施形態では、これらの数値はより高い場合もある。分離ポンプ206及び蓄積装置208は条件を制御し、その条件下で液体のCO2はメインのCO2流入管308に進入する。
CO2弁310aは、第1の流入弁302aが開放すると、第1のCO2弁310aが閉鎖する、またその逆も成り立つように配置されている。同様に、第2の流入弁302b及び第2のCO2弁310bは、第2の流入弁302bが開放すると、第2のCO2弁310bが閉鎖し、またその逆も成り立つように配置されている。したがって、弁302a、302b、310a、310bは、第1のキャニスター100a、又は第2のキャニスター100bが廃ガス38及び超臨界CO2を同時に受け取ることができないように配置されている。さらに、本発明の本実施形態による廃ガス38の処理期間中、第1の流入弁302a及び第2の流入弁302bは、同一の状態、すなわち同時に開放又は閉鎖した状態となり得ないように配置されている。同様に、第1のCO2弁310a及び第2のCO2弁310bは、同一の状態、すなわち同時に開放又は閉鎖した状態となり得ないように配置されている。
患者に送達できるようにする。本発明は、薬剤12を、必要とされる濃度で患者に迅速に投与するのを可能にする。揮発性麻酔剤12を麻酔器の呼吸回路2内に直接提供すれば、薬剤12の迅速な導入が可能になる。また本発明は、薬剤12の投与量について、その精密制御も麻酔科医にもたらす。赤外吸収スペクトル分析装置160は、呼吸回路2の吸気チューブ6及び呼気チューブ8内の薬剤12について、その濃度をモニタリングする。正確な濃度の薬剤が患者に投与されることを保証するために、吸気チューブ6内の薬剤12濃度がモニタリングされる。呼気チューブ8内の薬剤12の濃度も、麻酔深度の指標としてモニタリングされる。例えば、呼気終末の薬剤濃度レベルは、信頼性のある麻酔深度指標である。赤外吸収スペクトル分析装置160は、当該赤外吸収スペクトル分析装置160により取得された読み取りに基づき、送達弁332の機能に影響を及ぼすことにより薬剤12の送達を制御する制御モジュール(図示せず)とリンクする。
流出管341は、流体がクロマトグラフィーカラム210から出ていくのを可能にする。クロマトグラフィーカラム210は、汚染物質を麻酔剤12及び超臨界CO2から分離し、そして麻酔剤12と超臨界CO2の混合物は、クロマトグラフィーカラム流出管341を通ってクロマトグラフィーカラム210から排出する。
交換装置排出チューブ416を通って肺ガス交換装置402から排出する。
施形態では、FT−IRデバイス160が用いられ、同デバイスは吸気管6及び呼気管8内を流れる薬剤12のレベルをモニタリングするように配置されている。本発明の代替的実施形態では、分散型赤外分析デバイスはFT−IRデバイスよりも一般的に単純で小型であるので、可搬性を改善するために、赤外モニタリングデバイスは分散型赤外分析デバイスであり得る。吸気管6及び呼気管8それぞれの内部の流れに含まれる薬剤レベルについて、FT−IRデバイス160が調整の必要性を検出した場合、同デバイスは、溶液503の注入量を必要に応じて増減するように注入装置504に指示する制御装置509に、シグナル508を送信する。制御装置509は、臨床医の決定に従い、必要とされる圧力及び換気率を送達する換気装置も調整する。
る薬剤12が溶出し得る。本実施形態では、フィルター材料上に吸収された亜酸化窒素及び選択的還元触媒の存在に起因して、選択的還元触媒は亜酸化窒素も還元する。二酸化炭素は、キャニスターにポンプ搬送されて、好ましくは10MPa及び35℃の超臨界圧力を実現するが、より高い圧力及び温度が必要とされる場合もある。回路が加圧されると、背圧調節装置が開放したときにシステムを通じた流れが生じ、その結果超臨界CO2に希釈された超臨界N2Oが、尿素の存在下でフィルター材料及び触媒を通過する。超臨界圧力及び温度では、また酸素が存在しなければ、反応速度は速い。窒素ガス及びその他の副生成物は、クロマトグラフィー分離により薬剤から抽出され得る。
Claims (33)
- 以下のステップを含む、揮発性麻酔剤をリサイクルする方法:
(a)医療環境から麻酔ガスを収集するためのモジュールを提供するステップであって、前記モジュールがフィルター材料を収容し、かつ超臨界圧力及び温度に耐えるものであるステップ、
(b)医療環境及び/又は麻酔器からの気体を、前記モジュールに通過させて麻酔剤を前記フィルター材料と結合させるステップ、
(c)前記モジュールを超臨界流体で処理することにより、前記麻酔剤を前記超臨界流体中に溶解して、前記麻酔剤を前記フィルター材料から搬送する超臨界溶液を形成するステップ、
(d)前記超臨界溶液から前記揮発性麻酔剤を分離するステップ、及び
(e)分離した麻酔剤を患者に送達するステップ。 - (f)超臨界流体中に溶解した分離した麻酔剤を含む超臨界溶液を提供するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 - (g)ステップ(e)用に、麻酔剤が患者に送達されるために気化される、又は前記麻酔剤が減圧され、患者の血液中に注入されるステップ、
を含む、請求項1又は2に記載の方法。 - ステップ(d)の前又は後に、超臨界溶液から汚染物質を除去する分離ステップをさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- ステップ(c)及び/又はステップ(f)の超臨界流体が、二酸化炭素又は亜酸化窒素である、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- ステップ(c)の超臨界溶液が、複数の異なる揮発性麻酔剤を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 方法のステップ(d)が、異なる揮発性麻酔剤を互いに分離する分離ステップを含む、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
- 分離するステップが、クロマトグラフィーにより実施される、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 分離するステップが、超臨界流体を分離剤又は移動相として使用する、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
- 分離するステップが、分別法により実施される、請求項1〜9のいずれかに記載の方法。
- 分別法が、超臨界流体により駆動される、請求項10に記載の方法。
- 分離するステップにより生成した生成物をモニタリングするステップを含む、請求項1〜11のいずれかに記載の方法。
- 生成物が、赤外分光法、質量分析法、UV検出法、ラマン分光法、音響共鳴分光法、又は圧電結晶共鳴法のうちの1又は2以上によりモニタリングされる、請求項12に記載の方法。
- 1又は2以上の種類の麻酔剤を超臨界溶液から収集するステップを含む、請求項1〜13のいずれかに記載の方法。
- 冷却されたサイクロン式収集装置が、1つ又はそれぞれの麻酔剤を収集するのに用いられる、請求項14に記載の方法。
- ステップ(c)の超臨界流体が二酸化炭素であり、超臨界溶液を、二酸化炭素の臨界温度未満の温度で、かつ二酸化炭素の臨界圧力よりも低く減圧して二酸化炭素の気体を形成し、前記気体状の二酸化炭素から1又は2以上の薬剤画分を選択的に凝縮させることにより、麻酔剤が超臨界二酸化炭素から分離される、請求項1〜15のいずれかに記載の方法。
- 超臨界溶液から揮発性麻酔剤を分離するステップが、前記超臨界溶液を超臨界状態から解放することにより行われる、請求項1に記載の方法。
- 揮発性麻酔剤が、サイクロン式の収集により収集される、請求項17に記載の方法。
- フィルター材料が、エアロゲル、二酸化ケイ素、ゼオライト、炭素、及び活性炭のうちの1又は2以上を含む、請求項1〜18のいずれかに記載の方法。
- 麻酔剤を医療機器に送達又は導入する方法であって、
前記医療機器への送達に先立って、超臨界流体中に溶解した麻酔剤を超臨界溶液を形成するために提供するステップを含む、前記方法。 - 麻酔剤を医療機器に送達又は導入するシステムであって、
超臨界流体中に溶解した麻酔剤の超臨界溶液を含有するカートリッジ又は貯蔵タンク、及び超臨界溶液を前記医療機器に送達する送達手段を備える、前記システム。 - 送達手段が、超臨界溶液を送達するための注入装置を含む、請求項21に記載のシステム。
- 医療機器が、麻酔器である、請求項1〜22のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 麻酔剤が、医療機器内に注入される、請求項1〜23のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 麻酔剤が、医療機器内に注入され、患者に送達するために気化される、請求項1〜24のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 麻酔剤が、超臨界溶液を減圧又は加温することにより、患者に送達するために気化される、請求項1〜25のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界流体中に溶解した麻酔剤が減圧され、患者の血液中に注入される、請求項1〜26のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界流体を麻酔器又は心肺バイパス装置に送達するために配置される、請求項1〜27のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 麻酔剤及び超臨界流体を、麻酔器の呼吸回路若しくはバックバー、又は心肺バイパス装置の動脈ラインに送達するために配置される、請求項1〜28のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界溶液が、減圧され、注入装置を通じて患者の血液内に気化される、請求項1〜29のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界溶液が、患者への送達用に気体流に注入される、請求項1〜30のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界溶液が、酸素付加装置への送達用に気体流に注入される、請求項1〜31のいずれかに記載の方法又はシステム。
- 超臨界流体中に溶解した麻酔剤を含む超臨界溶液を提供するステップであって、前記麻酔剤が気化され患者に送達されるか、又は前記麻酔剤が減圧され患者の血液内に送達される、前記麻酔剤を送達又は導入する方法。
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