JP4912462B2 - 二酸化炭素検出器を有する人工呼吸用の組立体 - Google Patents

Description

本発明は、選択したガスの濃度変化の視覚的表示を与えるよう構成したハウジング内の、ガス検出素子を有する、種類のガス検出器に関する。

より詳細には、本発明は二酸化炭素を検出する検出器に関する。

気管内チューブの使用に関連する主要な問題のうちの一つに、チューブの患者側端部を正確に気管内に配置し、食道内に配置しないようにすることを確実にすることがある。正確な挿管の検出を可能にするは様々な方法がある。一般的な方法としては、チューブの装置側端部を、二酸化炭素濃度に応答するカプノグラフに接続する方法がある。チューブが正確に挿管されれば、検出される二酸化炭素の濃度は、患者の呼吸に合わせて上下する。二酸化炭素の濃度変化が検出されれば、正確な挿管が行われたことを示す。チューブが正確に挿管されず食道内にあれば、消化器系により生じる二酸化炭素は、比較的一定の濃度となるだろう。カプノグラフは正確な挿管に関する信頼できる表示を与えるが、この設備は比較的大形で高価であるため、十分に設備の整った外科手術室でしか使用できない。

化学的色変化インジケータまたは比色分析インジケータを有する代替的デバイスを使用して二酸化炭素を検出することができ、このようなインジケータとしては、例えば、特許文献１（国際公開第９６／２４０５４号）、特許文献２（欧州特許第５０９９９８号）、特許文献３（米国特許第５００５５７２号）、特許文献４（米国特許第４８７９９９９号）、特許文献５（欧州特許第２５７９１６号）、特許文献６（米国特許第４６９１７０１号）、特許文献７（米国特許第４７９０３２７号）、特許文献８（国際公開第８９／０７９５６号）、特許文献９（英国特許第２２１８５１５号）、特許文献１０（米国特許第６３７８５２２号）、特許文献１１（米国特許第４７２８４９９号）などに記載のものがある。このデバイスの形態は、通常、ｐＨ−感応性表示染料を含む化学薬品を含浸もしくは被覆した紙または他のサブストレートを有し、そのサブストレートを、好適には、チューブの装置側端部に取り付けた、透過コネクタの何らかの形態として設ける。このようなインジケータは低価格であり、チューブが正確に挿管されたか否かを明確に表示することができる。インジケータが変色しない場合、臨床医はチューブが正確に挿管されていないことをただちに知ることができる。好適には、このインジケータは、呼気（高二酸化炭素濃度）および吸気のような新鮮なガス（低二酸化炭素濃度）に曝される度毎に、２つの異なる色間で変化し続けるよう構成する。

国際公開第９６／２４０５４号パンフレット 欧州特許第５０９９９８号明細書 米国特許第５００５５７２号明細書 米国特許第４８７９９９９号明細書 欧州特許第２５７９１６号明細書 米国特許第４６９１７０１号明細書 米国特許第４７９０３２７号明細書 国際公開第８９／０７９５６号パンフレット 英国特許第２２１８５１５号明細書 米国特許第６３７８５２２号明細書 米国特許第４７２８４９９号明細書

インジケータを二酸化炭素の高濃度および低濃度の変化に曝して、交互の色変化を生じさせるために、インジケータを最大限によく見え、かつ呼気と新鮮な空気の双方に曝す位置に設置することは困難である。

本発明の１つの態様によれば、この種のガス検出器を提供し、本発明ガス検出器は、第１ガスをハウジング内に供給して、ガス検出素子を第１ガスに曝すようにした第１供給構造体と、および第２ガスをハウジングに供給して、ガス検出素子を第２ガスに曝すようにした第２供給構造体とを設け、第１供給構造体および第２供給構造体は、ガス検出素子が曝される第１ガスおよび第２ガスの濃度が時間的に交互に変化するよう構成し、また第１供給構造体および第２供給構造体の少なくとも一方を可撓性のチューブとし、このチューブの一方の端部を前記ハウジングに開口させる構成としたことを特徴とする。

ガス検出素子は、好適には、色変化素子を有するものとする。好適には、そのガス検出素子は二酸化炭素濃度に応答するものとする。第１供給構造体および第２供給構造体の双方は、それぞれ可撓性チューブを有するものとする。好適には、２個のチューブを互いに並置して延在させ、これらチューブの一方の端部をハウジングに開口させる。チューブまたは各チューブの他方の端部を、人工呼吸用のバルブ組立体に開口させることができる。代案として、第１および第２の供給構造体のうちの一方を可撓性のチューブとし、他方の供給構造をハウジングに開口する開孔として構成する。好適には、ハウジングは包囲した構成とし、ガス検出素子が見えるように透明部分を設ける。ハウジングを、人工呼吸用のバルブ組立体のような他の要素部品上に固定するよう構成する。好適には、そのハウジングはディスク型の形状にする。

本発明による他の態様によれば、上述した本発明による態様によるガス検出器を有する、人工呼吸用のバルブ組立体を提供する。

本発明によるガス検出器を有する呼吸用のバルブ組立体を、以下に添付図面につき、例示として説明する。

バルブ組立体の一部断面とする側面図である。 バルブ組立体の斜視図である。 他の実施形態によるバルブ組立体の斜視図である。

図１および図２につき説明すると、バルブ組立体は、弾性手動呼吸回復圧搾用のバッグ４の出口３に接続する入口２を有するバルブ１を備える。このバルブ組立体は、さらに、バルブ１に接続した二酸化炭素ガス検出器５を有する。

バルブ１は、可撓性のバルブ素子１１を設けた上側チャンバ１０を有する、普通の種類とし、バルブ素子１１によりこの上側チャンバ１０を下側チャンバ１２から分離し、この下側チャンバ１２に対して、雄形テーパ付きの出口接続部１３を旋回可能継手によって取り付ける。出口接続部１３は、フェイスマスクまたは気管チューブ接続部に接続し得るよう構成する。バルブ１は、さらに、下側チャンバ１２に開口する排気ポート１４を有する。バルブの動作は従来通りであるので、本明細書において詳細には説明しない。簡潔に説明すると、バッグ４を圧搾するとき、空気はバルブ素子１１から出口接続部１３を通過し、患者に空気を供給する。バルブ素子１１は、吸気段階では排気ポート１４を断絶するとともに、出口接続部１３に空気が流れる。バッグ４を釈放すると、患者は息を吐き、呼気が出口接続部１３から下側チャンバ１２内に流入し、排気ポート１４から外気へ流出する。

ガス検出器５は、円筒状の内部空間５１を有する円形断面のディスク型とした、透過プラスチック製のハウジング５０を有する。普通の比色分析材料のインジケータディスク５２をハウジング５０内に取り付け、空間５１内でガスに曝され、円形の上側窓５３から、または上側窓および下側窓５４の双方から見えるようにする。ハウジング５０の下側面５５には浅い窪み５６を設け、下方に突出する周辺リム５７に内向きのリップ５８を設け、このリップ５８は、バルブ１の上面周りの溝５９に係合するスナップ嵌合部として構成する。このように、ガス検出器のハウジング５０をバルブ１に対して、必要に応じて固定または釈放することができる。

２個の可撓性のチューブ６０および６１の一方の端部を、片側がハウジング５０内の空間５１内に開口させ、またガス検出器のハウジング５０をバルブ１に接続する。チューブ６０および６１は互いに並置して延びて存在（延在）し、好適には、その大部分の長さに渡り相互に結合する。一方のチューブ６０の反対側端部を下側チャンバ１２内またはバルブ１の別の部分に開口させ、患者の呼気に曝す。他方のチューブ６１の反対側端部を上側チャンバ１０内またはバルブの別の部分に開口させ、患者に供給される吸気ガスに曝す。

バッグ４の圧搾により患者に空気が運ばれると、比較的二酸化炭素濃度の低いこの空気のごく微量が、ハウジング５０内の空間５１にチューブ６１を経て流入する。したがって、インジケータディスク５２は低濃度の二酸化炭素に曝され、それを示す色となる。バッグ４を釈放して患者が息を吐くとき、この呼気の一部がチューブ６０を経て、ハウジング５０内の空間５１に流入し、この空間５１内に存在する空気を押し出す。この呼気は比較的高濃度の二酸化炭素を含むため、インジケータディスク５２は高二酸化炭素濃度を示す、異なる色に変化する。バッグ４を再び圧搾すると、空間５１内のガスを押し出して、吸気ガスに入れ換わり、インジケータディスク５２は再び元の色へと変化する。患者に繰り返し空気が供給されれば、インジケータディスク５２は２つの色間で変化し続ける。

この人工呼吸用のバルブ組立体を気管内チューブに使用し、この気管内チューブが正確に挿入されておらず気管でなく食道内にある場合、患者の呼吸系によって呼気は供給されず、低濃度の二酸化炭素のみが検出器５０へと流れる。この結果、インジケータディスク５２は一定の低ＣＯ_２ 色を保ち、したがって、使用者には、チューブが正確に挿入されていないことが容易に分かる。同様に、フェイスマスクに使用するとき、患者が死亡し、肺内部で呼吸ガス交換が行われていないとき、一定の低ＣＯ_２ 色を示すであろう。

検出器５０を呼気源に可撓性のチューブ６０により、上述のように接続することによって、検出器を必要なガスに曝すことができるとともに、ガス源から離れた使用者に最も見やすい位置に設置することができる。検出器はバルブ１の上面に固定する、または都合のよい表面上に設置することができる。検出器は、このような表面上に固定できるように、粘着性の裏面を設けることができる。

少なくとも呼気息源と相互作用するチューブがあれば、ガス検出器は２個のチューブに接続している必要はない。１個のチューブのみを使用するとき、呼吸作用の各呼気供給段階相互間において、呼気を流出させまた外気を流入させる小さなブリード孔を検出器のハウジングに設けることができる。図３に、１個のチューブ１６０のみを有する構成を示す。この構成において、チューブ１６０を出口接続部１１３に接続する。ガス検出器のハウジングは、上側チャンバに開口し吸気に曝されるバルブのハウジング内の開孔（図示せず）に連通する開口（図示せず）を有することができる。ガス検出器はバルブのハウジング上で開口の上方に固定し、順次の呼気段階相互で、呼気を押し出して吸気が検出器内へ流入する。このような構成では、呼気がチューブを介して検出器に流入し、吸気が代替ルートを介して流入することが分かる。

比色分析インジケータを用いる代わりに、二酸化炭素を検出することができる種々の異なる方法がある。例えば、ナノミックス(NanoMix)社、イオン・オブティクス(Ion Optics)社、アスサマ・アラート(Asthma Alert)社、およびスマート・ホログラムズ(Smart Holograms)社は、代替の技術を提供している。

本発明は、機械駆動式の呼吸回復装置（例えばガス駆動式呼吸回復装置）における人工呼吸用バルブに使用できるが、人工呼吸装置への使用に限定されず、他の用途にも使用可能である。二酸化炭素の代わりに他のガスの存在を検出するために、同様の検出器を使用できる。

Claims (8)

1. 呼吸気ガスを、患者および選択したガスの濃度変化の視覚的表示を与えるよう構成したハウジング（５０）内のガス検出素子（５２）に供給するガス流通構造体（１）を有するガス検出器において、第１ガスを前記ガス流通構造体（１）から前記ハウジング内に供給するよう一方の端部を前記ハウジング（５０）に開口させる第１可撓性チューブであって、前記ガス検出素子（５２）を前記第１ガスに曝すようにした、該第１可撓性チューブ（６０）と、および第２ガスを前記ガス流通構造体（１）から前記ハウジング（５０）に供給するよう一方の端部を前記ハウジング（５０）に開口させる第２可撓性チューブであって、前記ガス検出素子（５２）を第２ガスに曝すようにした、該第２可撓性チューブ（６１）とを設け、前記第１および第２の可撓性チューブ（６０および６１）により、前記ガス検出器の前記ハウジング（５０）の位置が前記ガス流通構造体（１）に対して移動できる構成としたことを特徴とする、ガス検出器。
2. 請求項１に記載のガス検出器において、前記ガス検出素子は、色変化素子（５２）を有することを特徴とする、ガス検出器。
3. 請求項１または２に記載のガス検出器において、前記ガス検出素子（５２）は、二酸化炭素濃度に応答することを特徴とする、ガス検出器。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のガス検出器において、前記２個の可撓性チューブ（６０および６１）を互いに並置して延在させ、これら可撓性チューブの一方の端部を前記ハウジング（５０）に開口させたことを特徴とする、ガス検出器。
5. 請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のガス検出器において、前記ガス流通構造体は、人工呼吸器用のバルブ組立体（１）を有する構成としたことを特徴とする、ガス検出器。
6. 請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のガス検出器において、前記ハウジング（５０）は包囲した構成とし、前記ガス検出素子（５２）が見える透明部分（５３）を設けたことを特徴とする、ガス検出器。
7. 請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のガス検出器において、前記ハウジング（５０）を前記ガス流通構造体（１）上に固定するよう構成したことを特徴とする、ガス検出器。
8. 請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のガス検出器において、前記ハウジングをディスク型の形状にしたことを特徴とするガス検出器。

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