JP4288142B2

JP4288142B2 - 受動的ガスサンプリングのための装置

Info

Publication number: JP4288142B2
Application number: JP2003388126A
Authority: JP
Inventors: カストールロルフ; ハルベックマグヌス
Original assignee: Maquet Critical Care AB
Current assignee: Maquet Critical Care AB
Priority date: 2002-11-20
Filing date: 2003-11-18
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-11-18
Also published as: US20040093964A1; US7040183B2; EP1421904B1; DE60304970D1; JP2004170418A; DE60304970T2; SE0203427D0; EP1421904A1

Description

呼吸システム内での呼吸ガスの受動的ガスサンプリングのための装置に関する。

人工呼吸器及び麻酔装置のような呼吸システムでは、呼吸ガスが規則的に分析される。これはメイン供給部で直接に（「メインストリーム−分析器」によって）行われるか、又はガスサンプルを測定室（「サイドストリーム−分析器」）へ転向することによって行われる。

ガスサンプルの転向は、ポンプ又これに類似のものによって能動的に行うか、又は例えば圧力室の入口と出口との間に圧力バリエーションを生ぜしめることによって受動的に行うことができる。後者の例が米国特許第６，４５０，９６８号明細書に記載されている。
米国特許第６，４５０，９６８号明細書

本発明の課題は、受動的ガスサンプリングのための装置の択一的な実施例を提供することである。

本発明の別の課題は、吸気及び呼気の両方の間に呼吸ガスからガスを採取可能な装置を供給することである。

この課題を解決した本発明の手段によれば、装置がチューブ−ピースから成っており、該チューブ−ピースが、吸気ガス流を受け取るための第１コネクタと、呼気ガス流を送り出すための第２コネクタと、吸気ガス流を送り出し呼気ガス流を受け取るための第３コネクタと、第２コネクタと第３コネクタとの間に配置されていてかつ測定室に接続された第１ポートと、第１コネクタと第３コネクタとの間に配置されていてかつ測定室に接続された第２ポートと、第１コネクタと第２コネクタとの間に配置されていてかつ測定室に接続された第３ポートとを有している。

呼吸装置内の３つのコネクタを備えたチューブ−ピース、例えばＹ字形ピース内には、乱流及び圧力バリエーションを引き起こす空気力学的な作用が生じる。これらの作用は、呼吸ガスからガスを受動的に採取するために利用することができる。これらの作用は吸気及び呼気の両方の間に生じる。

次に本発明による実施例を図面につき詳しく説明する。

本発明による装置２が図１に示されている。この装置２は、主にチューブ−ピース（例えばＹ字形ピース）から成っている。このチューブ−ピースは、呼吸装置（図示しない）から吸気ガス流を受け取るための第１コネクタ４と、呼気ガス流を送り出すための第２コネクタ６と、それぞれ患者（図示しない）へ吸気ガス流を送り込み患者から呼気ガス流を受け取るための第３コネクタ８とを有している。

１つのガスサンプルを装置２内の呼吸ガス流から転向させ、１つのガスサンプルを呼吸ガス流へ戻すために、第１ポート１０が第２コネクタ６と第３コネクタ８との間に配置されており、第２ポート１２が第１コネクタ４と第３コネクタ８との間に配置されており、第３ポート１４が第１コネクタ４と第２コネクタ６との間に配置されている。３つのポート１０，１２，１４は全て、ガスサンプルの分析のための測定室１６に接続されている。ガスサンプルの分析は公知のいずれかの方法により、例えば光学的、電気化学的又は音響的に行ってよい。

装置２の内部のポート１０，１２，１４の位置及び流路のデザインは、測定室１６内におけるガスサンプルの受動的な交換の効率に重要な影響を及ぼす。しかしながら基本的な原理は同じであり、空気力学的な効果を利用している。このことを以下に説明する。

吸気呼吸の間に、ガスは装置を介して第１コネクタ４から第３コネクタ８まで流れる。この場合、第１ポート１０は呼吸ガスのための通路のほぼ中央に位置しており、同時に乱流が第２ポート１２に負圧を生ぜしめる。それ故、ガスサンプルは主に第１ポートを介して測定室１６内に流れ込み、同時に前のガスサンプルは測定室１６から第２ポート１２をへ流れる。乱流は第３ポート１４を介して測定室１６内への弱い流れさえ生ぜしめる。

呼気呼吸の間に、ガスは装置２を介して第３コネクタ８から第２コネクタ６へ流れる。この場合、第３ポート１４は呼吸ガスのための通路のほぼ中央に位置しており、同時に乱流が第１ポート１０に負圧を生ぜしめる。それ故、ガスサンプルは主に第３ポート１４を介して測定室１６内へ流れ込み、同時に前のガスサンプルは測定室１６から第１ポート１０へ流れる。乱流は第２ポート１２を介して測定室１６内への弱い流れさえ生ぜしめる。

それぞれのポート１０，１２，１４と測定室１６との間の隔離並びにこれらの占める容積は、採用する分析手段に関連して、ガスサンプルの交換を促進するためにできるだけ小さいことが望ましい。

本発明による装置２′の択一的な実施例が図２に示されている。

この択一的な実施例は、サンプリングが吸気及び呼気の間に独立したポートを介して行われること以外は、図１の受動的ガスサンプリングと同じ原理に基づいている。

この場合、装置２′はチューブ−ピースから成っており、このチューブ−ピースは、呼吸装置（図示しない）から吸気ガス流を受け取るための第１コネクタ４′と、呼気ガス流を送り出すための第２コネクタ６′と、それぞれ患者（図示しない）へ吸気ガス流を送り込み、患者から呼気ガス流を受け取るための第３コネクタ８′とを有している。

装置２′内で呼吸ガス流からガスサンプルを転向し、呼吸ガス流へ戻すために、第１ポート１０′が第２コネクタ６′と第３コネクタ８′との間に配置されており、第２ポート１２′が第１コネクタ４′と第３コネクタ８′との間に配置されており、第３ポート１４′が第１コネクタ４′と第２コネクタ６′との間に配置されており、第４ポート１８が第２コネクタ６′と第３コネクタ８′との間に配置されている。これらの４つのポート１０′，１２′，１４′，１８は全て、ガスサンプルの分析のための測定室１６′に接続されている。

図示のように、装置２′は非対称的に形成されており、それ故、吸気チューブ及び呼気チューブへの連結は図のように正確に行われる必要がある（図１の装置２は対称的に形成されており、それ故、吸気チューブ及び呼気チューブへどのように連結されるかとは無関係に機能する）。

吸気呼吸の間に、ガスは装置２′を介して第１コネクタ４′から第３コネクタ８′へ流れる。この場合、第１ポート１０′は呼吸ガスのための通路のほぼ中央に位置しており、同時に乱流が第２ポート１２′に負圧を発生させる。それ故、ガスサンプルは第１ポート１０′を介して測定室１６′へ流れ込み、前のガスサンプルは測定室１６′から第２ポート１２′を介して流れる。

呼気呼吸の間に、ガスは装置２′を介して第３コネクタ８′から第２コネクタ６′へ流れる。この場合、第３ポート１４′は呼吸ガスのための通路のほぼ中央に位置しており、同時に乱流が第４ポート１８に負圧を発生させる。それ故、ガスサンプルは主に第３ポート１４′を介して測定室１６′へ流れ込み、前のガスサンプルは測定室１６′から第４ポート１８を介して流れる。

択一的な実施例による装置２′の利点は、それぞれのポート内に異なる位相からのガスの混合が起こらないことである（すなわち、吸気ガスのみが第１ポート１０′及び第２ポート１２′を介して流れ、呼気ガスのみが第３ポート１４′及び第４ポート１８を介して流れる）。

本発明の装置２の重要な利点は、吸気及び呼気の両方の間に分析装置によりガスを測定してよいことである。

別の重要な利点は、受動的ガスサンプリングが望ましい場合に一般的であるように、装置２が流路内の呼吸ガスの流れに抗して増加を促さないことである。

本発明による装置の１実施例を示す図である。

本発明による装置の択一的な１実施例を示す図である。

符号の説明

２装置、４第１コネクタ、６第２コネクタ、８第３コネクタ、１０第１ポート、１２第２ポート、１４第３ポート、１６測定室、２′ 装置、４′ 第１コネクタ、６′ 第２コネクタ、８′ 第３コネクタ、１０′ 第１ポート、１２′ 第２ポート、１４′ 第３ポート、１６′ 第４ポート、１８第４ポート

Claims

呼吸システム内の呼吸ガスの受動的ガスサンプリングのための装置（２；２′）において、装置（２）がチューブ−ピースから成っており、該チューブ−ピースが、吸気ガス流を受け取るための第１コネクタ（４）と、呼気ガス流を送り出すための第２コネクタ（６）と、吸気ガス流を送り込み呼気ガス流を受け取るための第３コネクタ（８）と、第２コネクタ（６）と第３コネクタ（８）との間に配置されていてかつ測定室（１６）に接続された第１ポート（１０）と、第１コネクタ（４）と第３コネクタ（８）との間に配置されていてかつ測定室（１６）に接続された第２ポート（１２）と、第１コネクタ（４）と第２コネクタ（６）との間に配置されていてかつ測定室（１６）に接続された第３ポート（１４）とを有しており、第１コネクタ（４）、第２コネクタ（６）、及び第３コネクタ（８）は各々の一端において互いに接続されて一体に形成されており、第１ポート（１０）、第２ポート（１２）、及び第３ポート（１４）は、吸気流及び呼気流における乱流によって、第１ポート（１０）、第２ポート（１２）、及び第３ポート（１４）の少なくとも１つから測定室（１６）内にガスが流入可能となる位置に配置されていることを特徴とする、呼吸ガスの受動的ガスサンプリングのための装置（２；２′）。
チューブ−ピースが、吸気流が該チューブ−ピース内を通過する場合には、乱流により第２ポート（１２）に負圧が形成されて流れが主に第１ポート（１０）と測定室（１６）と第２ポート（１２）との間に設定され、呼気流がチューブ−ピース内を通過する場合には、乱流により第１ポート（１０）に負圧が形成されて流れが主に第３ポート（１４）と測定室（１６）と第１ポート（１０）との間に設定されるような形で形成されている、請求項１記載の装置。
第４ポート（１８）が、第２コネクタ（６′）と第３コネクタ（８′）との間に配置されており、かつ測定室（１６′）に接続されており、第１ポート（１０´）、第２ポート（１２´）、第３ポート（１４´）、及び第４ポート（１８）は、第１ポート（１０´）及び第２ポート（１２´）が吸気ガス流路を形成し、第３ポート（１４´）及び第４ポート（１８）が呼気ガス流路を形成するように配置されている、請求項１記載の装置。
チューブ−ピースが、吸気流がチューブ−ピース内を通過する場合には、乱流により第２ポート（１２´）に負圧が形成されて流れが主に第１ポート（１０′）と測定室（１６′）と第２ポート（１２′）との間に設定され、呼気流がチューブ−ピース内を通過する場合には、乱流により第４ポート（１８）に負圧が形成されて流れが主に第３ポート（１４′）と測定室（１６′）と第４ポート（１８）との間に設定されるような形で形成されている、請求項３記載の装置。