JP7367463B2 - 医療用気体供給装置 - Google Patents
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Description
人工肺は、ガスブレンダから供給される酸素を含んだガスと、生体の血液に含まれる二酸化炭素とのガス交換を行なうことにより、生体の肺の機能を代行する医療機器である。このガス交換は、生体の酸素需要に応じて行なう必要がある。そのため、実際の臨床現場では、ガスブレンダが人工肺に対して供給する酸素と圧縮空気の比率やガスの流量を、状況に応じて適宜調整している。
このような、電子式ガスブレンダは、例えば、特許文献1に開示されている。
この点、電子式ガスブレンダのような医療用気体供給装置は、生体が必要とする酸素等を含んだガスの供給を担う重要装置であることから、ガスが供給できないという事態の発生はもっとも避けるべきである。
本実施形態の構成について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る医療用気体供給装置1の構成を示すブロック図である。
図1に示すように、医療用気体供給装置1は、液晶タッチパネル11、制御用基板12、ニッケル水素電池13、ニッケル水素電池14、AC電源15、AC-DCコンバータ16、酸素21、酸素経路22、空気圧センサ23、分岐部24、主経路25、副経路26、減圧弁27、電動エアレギュレータ28、電磁弁29、手動エアレギュレータ30、圧縮空気31、圧縮空気経路32、空気圧センサ33、減圧弁34、電動エアレギュレータ35、圧縮空気31、合流部41、及び空気圧センサ42を含んで構成される。
具体的に、気体供給処理において、制御用基板12は、酸素経路22における主経路25及び圧縮空気経路32が開放されると共に酸素経路22における副経路26が遮断され人工肺に対して酸素と圧縮空気の混合気体(すなわち、混合ガス)が供給される状態である第1の状態と、酸素経路22における副経路26が開放されると共に圧縮空気経路32及び酸素経路22における主経路25が遮断され人工肺に対して酸素が供給される状態である第2の状態と、を切り替える制御をする。
以下、このような気体供給処理を実現するために医療用気体供給装置1が備える各部の詳細と、気体供給処理の詳細について説明をする。
液晶タッチパネル11は、液晶パネル等の表示装置と、抵抗膜方式等の操作位置検出装置とを組み合わせた装置である。液晶タッチパネル11は、ユーザ(例えば、体外循環処置を行なう医療関係者)に対して、ガスの供給状況に関する情報や、異常が発生した場合の警告情報等を表示する。また、液晶タッチパネル11は、操作位置を検出することにより、ユーザからのガスの供給に関する指示操作等を受け付ける。液晶タッチパネル11は、制御用基板12の制御に基づいて表示を実行する。また、液晶タッチパネル11は、受け付けたユーザからの操作指示等を制御用基板12に対して通知する。
AC電源15からの医療用気体供給装置1に対する電源供給が正常に行われている場合、AC電源15から供給されてAC-DCコンバータ16により変換された電源にてニッケル水素電池13及び14に対する充電が行われる。一方で、停電等によりAC電源15からの医療用気体供給装置1に対する電源供給が途絶えた場合、ニッケル水素電池13及び14は、放電を行なうことにより、AC電源15に代わって医療用気体供給装置1に対して電源供給を行なう。
なお、図示の都合上、AC-DCコンバータ16、ニッケル水素電池13及び14が、制御用基板12以外の各部に対して電源を供給するための電源供給線については図示を省略する。
電動エアレギュレータ28は、自身が備える流量センサにより主経路25における酸素の流量を検出する。そして、電動エアレギュレータ28は、検出した流量が、制御用基板12から出力されるコントロール信号S3により指示された流量になるように、電動エアレギュレータ28自身が備える弁の開閉状態を調整することにより、主経路25における酸素の流量を調整する。また、電動エアレギュレータ28は、電動エアレギュレータ28自身が検出した流量を流量信号S4として制御用基板12に対して通知する。更に、電動エアレギュレータ28は、電動エアレギュレータ28自身の故障に伴うエラーを検出した場合に、その旨をエラー信号S5として制御用基板12に対して通知する。
このように制御用基板12の制御に基づいて、電動エアレギュレータ28と、電動エアレギュレータ35とが動作することにより、第1の状態において、酸素と圧縮空気の比率やガスの流量の自動調整が実現できる。
なお、手動エアレギュレータ30は、ユーザが調整を行なうために、副経路26における酸素の流量を測定するセンサと、この流量の測定結果を示す目盛り等を備えていると想定する。
次に、気体供給処理の詳細について説明をする。
気体供給処理の詳細を図2及び図3を参照して説明する。図2及び図3は、気体供給処理により切り替えられる気体の流れを示す模式図である。なお、図2及び図3における医療用気体供給装置1の構成は、図1を参照して上述した構成と同様である。
そして、制御用基板12は、平常時に第1の状態になるように切り替えを行い、異常時に第2の状態になるように切り替えを行なう。
なお、図2及び図3では、医療機器に対して供給される気体を経路内に図示したハッチングにて表現する。
以上、気体供給処理の詳細について説明した。次に、気体供給処理が行われる場合の動作の詳細について説明をする。
次に、医療用気体供給装置1が実行する、気体供給処理における動作について図4を参照して説明をする。図4は、気体供給処理の流れを説明するフローチャートである。気体供給処理は、医療用気体供給装置1の起動やユーザの開始指示操作に伴って開始され、継続的に実行される。
上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態ではあるが、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。例えば、以下に例示するように変形することが可能である。
12 制御用基板
13、14 ニッケル水素電池
15 AC電源
16 AC-DCコンバータ16
21 酸素
22 酸素経路
23、33、42 空気圧センサ
24 分岐部
25 主経路
26 副経路
27、34 減圧弁
28、35 電動エアレギュレータ
29 電磁弁
30 手動エアレギュレータ
31 圧縮空気
32 圧縮空気経路
41 合流部
Claims (4)
- 医療機器に対して第1の気体を供給する第1の経路と、
前記医療機器に対して第2の気体を供給する第2の経路と、
前記第1の経路を主経路と、副経路とに分岐する分岐部と、
前記主経路、前記副経路、及び前記第2の経路を、前記分岐部よりも後段で合流する合流部と、
前記第1の経路における主経路及び前記第2の経路が開放されると共に前記第1の経路における副経路が遮断され前記医療機器に対して前記第1の気体と前記第2の気体の混合気体が供給される状態である第1の状態と、前記第1の経路における副経路が開放されると共に前記第2の経路及び前記第1の経路における主経路が遮断され前記医療機器に対して前記第1の気体が供給される状態である第2の状態と、を切り替える制御をする制御部と、
前記副経路に配置され、前記制御部が所定の制御を行なうことにより閉弁すると共に、前記制御部が前記所定の制御を行なわないことにより開弁する電磁弁と、備え、
前記制御部は、前記第1の状態において前記電磁弁を閉弁するために前記電磁弁に対する前記所定の制御を行い、前記第2の状態において前記電磁弁を開弁するために前記電磁弁に対する前記所定の制御を行わず、
前記副経路には、気体の流量をユーザが手動で調整する機構が前記電磁弁の後段に配置され、
前記手動で調整する機構は、前記制御部の制御と関わりなく前記ユーザが任意に調整可能である、医療用気体供給装置。 - 前記主経路及び前記第2の経路のそれぞれには、気体の流量を電動で調整する機構が配置され、
前記制御部は、前記制御部が前記電動で調整する機構を制御可能な場合に前記第1の状態への切り替えを行い、前記制御部が前記電動で調整する機構を制御不能な場合に前記第2の状態への切り替えを行なう、
請求項1に記載の医療用気体供給装置。 - 前記制御部が前記電動で調整する機構を制御不能な場合とは、当該医療用気体供給装置に対する電源の供給の遮断、前記電動で調整する機構の故障、及び前記制御部の故障の何れか又はこれらの組み合わせが発生した場合である請求項2に記載の医療用気体供給装置。
- 前記第1の気体とは、酸素であり、
前記第2の気体とは、圧縮空気であり、
前記医療機器とは、人工肺である、
請求項1から3までの何れか1項に記載の医療用気体供給装置。
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- 2019-10-29 JP JP2019196238A patent/JP7367463B2/ja active Active
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