JP7367463B2 - 医療用気体供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療機器に対して気体を供給するための、医療用気体供給装置に関する。

従来、開心術や補助循環療法に伴って行われる体外循環処置では、人工肺が広く用いられている。
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。

これに関連して、近年は、このような適宜の調整を人手ではなく、自動制御で行なう機能を備えた電子式ガスブレンダも普及している。電子式ガスブレンダは、この調整機能以外にも、ガスの供給圧力が低下した場合に警報を出力する機能や、人工肺の結露の防止のために一定時間毎に高流量のガスを吹送するガスフラッシュ機能等の多様な機能を備えている。すなわち、電子式ガスブレンダは、機械式のガスブレンダと比較して、安全性と機能性が向上している。
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。

特開２０１７－０１８６１８号公報

上述したように、電子式ガスブレンダは、安全性や機能性の観点で機械式のガスブレンダよりも優れている。しかしながら、電子式ガスブレンダを駆動させるためには、安定した電源供給が必須となる。そのため、仮に、災害や設備トラブル等が発生して電源供給が途絶えてしまうと、電子式ガスブレンダはガスの供給をすることができなくなってしまう。また、電子ブレンダ内部の電動エアレギュレータ等が故障した場合にも、電子式ガスブレンダはガスの供給をすることができなくなってしまう。
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。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、医療用気体供給装置において、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続することを目的とする。

本発明は、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、を備える医療用気体供給装置に関する。

本発明によれば、医療用気体供給装置において、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続することが可能となる。

本発明の実施形態に係る医療用気体供給装置の基本的構成を表すブロック図である。 本発明の実施形態に係る医療用気体供給装置が行なう気体供給処理における、平常時の気体の流れを説明する模式図である。 本発明の実施形態に係る医療用気体供給装置が行なう気体供給処理における、異常時の気体の流れを説明する模式図である。 本発明の実施形態に係る医療用気体供給装置が行なう気体供給処理の流れを説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

［全体構成］
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。

医療用気体供給装置１は、医療機器に対してガスを供給する電子式ガスブレンダとして機能する装置である。本実施形態では、説明のための一例として、ガスを供給する対象の医療機器は、人工肺であることを想定する。

この人工肺に対するガスの供給用の経路（すなわち、ガスの流路）として、医療用気体供給装置１は、人工肺に対して酸素を供給する酸素経路２２を備える。また、医療用気体供給装置１は、人工肺に対して圧縮空気を供給する圧縮空気経路３２を備える。更に、医療用気体供給装置１は、酸素経路２２を主経路２５と、副経路２６とに分岐する分岐部２４を備える。更に、医療用気体供給装置１は、主経路２５、副経路２６、及び圧縮空気経路３２を、分岐部２４よりも後段で合流する合流部４１を備える。なお、図中において、これら経路内に示した矢印は、酸素や圧縮空気といった気体が流れる方向を示している。

このようなガスの供給経路を有する医療用気体供給装置１は、気体供給処理を実行する。ここで、気体供給処理は、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続するための一連の処理である。
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。

このような気体供給処理によれば、例えば、停電等の問題が発生しておらず、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５が制御可能な場合には、第１の状態によって、人工肺に対して酸素と圧縮空気の混合気体を供給することができる。一方で、仮に停電等の問題が発生して、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５が制御不能となった場合でも、第２の状態に切り替えることにより、人工肺に対して酸素を供給することができる。すなわち、気体供給処理によれば、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続することが可能となる、という効果を奏する。
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。

［各部の詳細］
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。

制御用基板１２は、医療用気体供給装置１に含まれる各部と信号を送受することにより、医療用気体供給装置１全体を制御する。制御用基板１２は、例えば、プログラムを実行するための演算処理機能と、プログラムを格納する補助記憶機能と、演算処理装置がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納する主記憶機能といった、各機能に対応する集積回路を搭載した基板により実現される。

そして、制御用基板１２は、一般的な電子式ガスブレンダとしての機能を実現するための制御を行なう。例えば、制御用基板１２は、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５から出力される流量信号Ｓ４及びＳ７に基づいて、酸素や圧縮空気の流量を監視する。そして、制御用基板１２は、監視結果に基づいて、コントロール信号Ｓ３及びＳ６によって電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を制御することにより、人工肺に対して提供する混合ガスの酸素と圧縮空気の比率や、流量を適宜調整する。この場合に、制御用基板１２は、人工肺の結露の防止のために一定時間毎に高流量のガスを吹送するように制御することにより、ガスフラッシュ機能も更に実現する。

他にも、制御用基板１２は、空気圧センサ２３、空気圧センサ３３、及び空気圧センサ４２から出力される空気圧信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ９に基づいて、酸素や圧縮空気や混合ガスの供給圧力を監視する。そして、制御用基板１２は、監視結果に基づいて、供給圧力の低下を検出した場合に、警告を出力する。また、制御用基板１２は、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５から出力されるエラー信号Ｓ５及びＳ８に基づいて、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５の故障に伴うエラーを検出した場合や、制御用基板１２自身の故障に伴うエラーを検出した場合や、停電等により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にも警告を出力する。制御用基板１２は、この警告の出力を、例えば、液晶タッチパネル１１への表示や、スピーカ（図示省略）からの警告音等の出力や、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等（図示省略）の点灯や点滅により実現する。

更に、制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ１０により、電磁弁２９の開閉状態を切り替えることにより、上述した気体供給処理における第１の状態と、第２の状態との切り替えに関する制御も実行する。この気体供給処理における切り替えについては、図２及び図３を参照して後述する。

ニッケル水素電池１３及び１４は、ＡＣ電源１５に代わって医療用気体供給装置１に対する電源供給を行なうための予備バッテリである。
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。

ここで、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の電圧は、直流２４［Ｖ］である。これに対して、ニッケル水素電池１３及び１４の定格電圧は、それぞれが直流１２［Ｖ］である。そして、充電時には、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６により変換された電源をニッケル水素電池１３及び１４に対して並列に接続することにより充電を行なう。一方で、放電時には、ニッケル水素電池１３及び１４を、直列接続することにより電源供給を行なう。

このようにニッケル水素電池１３及び１４という２つのバッテリを用意して、充電時と放電時で接続の切り替えを行なう理由は、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６により変換された、医療用気体供給装置１の動作用の電圧の電源をそのまま利用して充電を行なうためである。この点について、より詳細に説明する。

仮に、定格電圧が直流２４［Ｖ］のバッテリを１つ用意するとした場合、このバッテリを充電するためには、定格電圧の直流２４［Ｖ］以上の電圧（例えば、直流３０［Ｖ］）が必要となる。そのため、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６により変換後の電源の電圧を、直流２４［Ｖ］以上としなくてはならない。しかしながら、医療用気体供給装置１の各部が、直流２４［Ｖ］で十分動作するのであれば、本来それ以上の電圧での電源供給は不要である。

そこで、上述するように、２つのバッテリを用意し充電時は並列接続とすることにより、直流２４［Ｖ］という電圧で、定格電圧が直流１２［Ｖ］の２つのバッテリを充電する。一方で、放電時には、ニッケル水素電池１３及び１４を、直列接続することにより、直流２４［Ｖ］での電源供給を行なう。これにより、バッテリの充電のためだけに、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６により変換後の電源の電圧を、直流２４［Ｖ］以上としなくてはならないという問題を解消することができる。

このような充放電に関する制御は、制御用基板１２や、直列接続と並列接続を切り替えるための回路等によって実現することができる。なお、上述の説明における電圧の値は説明のための一例に過ぎず、必ずしもこの値に限定されない。

ＡＣ電源１５は、商用電源であり、電圧交流１００［Ｖ］の電源をＡＣ－ＤＣコンバータ１６に対して供給する。

ＡＣ－ＤＣコンバータ１６は、ＡＣ電源１５から供給された電圧交流１００［Ｖ］の電源を、ＡＣ－ＤＣ変換することにより、電圧直流２４［Ｖ］の電源に変換する。そして、ＡＣ－ＤＣコンバータ１６は、変換した電圧直流２４［Ｖ］の電源を、医療用気体供給装置１の各部に対して供給する。
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。

酸素２１は、酸素ボンベから供給される酸素である。酸素ボンベには、空気を深冷液化して精製分離して得られた酸素が充填されており、酸素２１として、酸素経路２２に供給される。この酸素ボンベからの酸素の供給は、電気制御を伴うことなく行われるので、仮に、停電が発生しても問題なく継続する。

圧縮空気３１は、空気ボンベから供給される圧縮空気である。空気ボンベには、コンプレッサーで圧縮された後、水分や不純物を取り除いた圧縮空気が充填されており、圧縮空気３１として、圧縮空気経路３２に供給される。この空気ボンベからの圧縮空気の供給は、酸素ボンベと同様に電気制御を伴うことなく行われるので、仮に、停電が発生しても問題なく継続する。

酸素経路２２、分岐部２４、主経路２５、副経路２６、及び合流部４１については、ガスの供給用経路（すなわち、ガスの流路）の説明として、一度上述しているので、再度の説明を省略する。

空気圧センサ２３は、酸素経路２２の空気圧を検出し、検出した空気圧を示す空気圧信号Ｓ１を制御用基板１２に対して出力する。同様に、空気圧センサ３３は、圧縮空気経路３２の空気圧を検出し、検出した空気圧を示す空気圧信号Ｓ２を制御用基板１２に対して出力する。同様に、空気圧センサ４２は、人工肺に接続された経路の空気圧を検出し、検出した空気圧を示す空気圧信号Ｓ９を制御用基板１２に対して出力する。制御用基板１２が、これら空気圧信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ９に基づいて、酸素や圧縮空気や混合ガスの供給圧力を監視する点については、上述した通りである。

減圧弁２７は、主経路２５における酸素の圧力を適正な圧力に減圧する。
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。

減圧弁３４及び電動エアレギュレータ３５は、処理の対象が主経路２５ではなく圧縮空気経路３２である点のみ相違し、その他の点については、減圧弁２７及び電動エアレギュレータ２８と同様である。
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。

電磁弁２９は、制御用基板１２が出力するコントロール信号Ｓ１０に基づいて、電磁弁２９の開閉状態を切り替える電磁弁である。具体的に、電磁弁２９は、制御用基板１２がコントロール信号Ｓ１０を出力している間は閉弁する共に、制御用基板１２がコントロール信号Ｓ１０を出力していない間は開弁する。制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ１０を出力しないことにより、第２の状態への切り替えを実現できる。

手動エアレギュレータ３０は、ユーザによる手動操作に基づいて、手動エアレギュレータ３０自身が備える弁の開閉状態を調整することにより、副経路２６における酸素の流量を調整する。この調整は、制御用基板１２による制御とは関わりなく行なうことができる。また、医療用気体供給装置１に電源が供給されているか否かとも関わりなく行なうことができる。そのため、ユーザは、第２の状態に切り替わる前の第１の状態のときや、第２の状態のときに、任意のタイミングで調整を行なうことができる。これにより、第２状態の場合における、人工肺への酸素の供給量を、手動で調整することが可能となる。
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。

以上、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について説明した。なお、医療用気体供給装置１は、本発明の「医療用気体供給装置」に相当する。また、酸素２１は、本発明の「第１の気体」に相当する。更に、酸素経路２２は、本発明の「第１の経路」に相当する。更に、圧縮空気３１は、本発明の「第２の気体」に相当する。更に、圧縮空気経路３２は、本発明の「第２の経路」に相当する。更に、主経路２５は、本発明の「主経路」に相当する。更に、副経路２６は、本発明の「副経路」に相当する。更に、分岐部２４は、本発明の「分岐部」に相当する。更に、合流部４１は、本発明の「合流部」に相当する。更に、制御用基板１２は、本発明の「制御部」に相当する。更に、電磁弁２９は、本発明の「電磁弁」に相当する。更に、電動エアレギュレータ２８、及び電動エアレギュレータ３５は、本発明の「気体の流量を電動で調整する機構」に相当する。更に、手動エアレギュレータ３０は、本発明の「気体の流量をユーザが手動で調整する機構」に相当する。
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］
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。

以下の説明において、ＡＣ電源１５及びＡＣ－ＤＣコンバータ１６からの電源供給が途絶えたという問題や、制御用基板１２や電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５にエラーが発生したといった問題が発生せず、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を問題なく制御可能な状況にある場合を「平常時」と称する。

一方で、ＡＣ電源１５及びＡＣ－ＤＣコンバータ１６からの電源供給が途絶えたという問題や、制御用基板１２や電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５にエラーが発生したといった問題が発生してしまい、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を制御不能（制御不能になるおそれのある場合も含む）な状況にある場合を「異常時」と称する。
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。

まず、図２を参照して平常時の気体の流れについて説明をする。平常時において、制御用基板１２は、第１の状態に切り替えるために電磁弁２９を閉弁する。そのために、制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ１０（例えば、電磁弁２９の閉弁のために必要となる、電磁弁２９に対して印加される電圧信号）を電磁弁２９に対して出力する。電磁弁２９は、このコントロール信号Ｓ１０の出力が継続している間は閉弁する。

他方で、制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ３及びＳ６によって電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を制御することにより、人工肺に対して提供する混合ガスの酸素と圧縮空気の比率や、流量を適宜調整する。また、制御用基板１２は、一定時間毎にガスフラッシュ機能を実現する。

このような制御用基板１２による制御により、図２に示すように、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が遮断され医療機器（ここでは、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の状態となる。この場合、酸素経路２２における主経路２５を流れて供給される酸素と、圧縮空気経路３２を流れて供給される圧縮空気とは、合流部４１で合流して混合ガスとして人工肺に供給される。
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。

次に、図３を参照して異常時の気体の流れについて説明をする。異常時において、制御用基板１２は、第２の状態に切り替えるために電磁弁２９を開弁する。そのために、制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ１０の電磁弁２９に対する出力を停止する。電磁弁２９は、このコントロール信号Ｓ１０の出力が停止している間は開弁する。

そして、制御用基板１２は、コントロール信号Ｓ３及びＳ６による電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５に対する制御も停止する。そのため、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５による、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５それぞれが備える弁に対する制御も停止する。これによって、制御を受けなくなった電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５それぞれが備える弁は閉弁する。

このような制御用基板１２による制御により、図３に示すように、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が遮断され医療機器に対して酸素が供給される状態である第２の状態となる。この場合、酸素経路２２における副経路２６を流れて供給される酸素は、合流部４１を介して人工肺に供給される。一方で、酸素経路２２における主経路２５を流れて供給される酸素と、圧縮空気経路３２を流れて供給される圧縮空気のそれぞれは、電動エアレギュレータ２８と、電動エアレギュレータ３５それぞれが備える弁にて遮断される。

なお、これらコントロール信号Ｓ１０の出力の停止や電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５に対する制御の停止は、制御用基板１２による制御という能動的な原因に基づいて実現される場合もあるが、停電や制御用基板１２等の故障に伴うエラー発生という受動的な原因に起因して実現される場合もある。すなわち、制御用基板１２がエラー発生等を検出した場合に第２の状態に切り替えてもよいが、仮に制御用基板１２がこのような切り替えを行なうことができなくても、停電等に伴いコントロール信号Ｓ１０が消失して電磁弁が開弁するので、自動的に第２の状態へと切り替えることができる。

以上図２及び図３を参照して説明したように、気体供給処理によれば、異常時となった場合であっても制御用基板１２の制御により（あるいは、停電等に伴う、コントロール信号Ｓ１０の消失により）第２の状態に切り替えることができる。そのため、医療用気体供給装置１において、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続することが可能となる。
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。

［動作］
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。

ステップＳ１１において、制御用基板１２は、第１の状態になるように電磁弁２９を閉弁する。

ステップＳ１２において、制御用基板１２は、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を制御することにより、人工肺に対して提供する混合ガスの酸素と圧縮空気の比率や、流量を適宜調整する。あるいは、制御用基板１２は、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５を制御することにより、ガスフラッシュ機能を実現する。

ステップＳ１３において、制御用基板１２は、停電等が発生して異常時となったか否かを判定する。異常時となった場合は、ステップＳ１３においてＹｅｓと判定され、処理はステップＳ１４に進む。一方で、異常時となっていない場合（すなわち、正常時のままの場合）は、ステップＳ１３においてＮｏと判定され、処理はステップＳ１２に戻る。そして、戻ったステップＳ１２において、制御用基板１２は、電動エアレギュレータ２８や電動エアレギュレータ３５に対する制御を継続する。

ステップＳ１４において、制御用基板１２は、第２の状態になるように電磁弁２９を開弁する。これにより、酸素経路２２における副経路２６が開放され、酸素の供給が継続する。

ステップＳ１５において、制御用基板１２は、停電等の問題が解消して異常時が終了したか否かを判定する。異常時が終了した場合は、ステップＳ１５においてＹｅｓと判定され、本処理は終了する。そして、再度ステップＳ１１から処理が開始される。一方で、異常時が終了していない場合（すなわち、異常時のままの場合）は、ステップＳ１５においてＮｏと判定され、処理はステップＳ１５の判定を継続する。

以上説明した動作により、気体供給処理を実現することができる。そして、上述したように、医療用気体供給装置１において、停電等の問題が発生した場合であってもガスの供給を継続することが可能となる、という効果を奏する。

［変形例］
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。

例えば、上述した実施形態では、医療用気体供給装置１がガスを供給する対象の医療機器は人工肺であると想定した。これに限らず、医療用気体供給装置１が人工肺以外の他の医療用機器に対して、ガスを供給してもよい。例えば、医療用気体供給装置１が、生体の呼吸を補助するために生体に対して所定の酸素濃度で酸素を供給する酸素マスクや鼻カニュラに対して、ガスを供給してもよい。

また、他にも、上述した実施形態では、副経路２６において、前段に電磁弁２９を配置し、その後段に手動エアレギュレータ３０を配置していた。これに限らず、副経路２６において、前段に手動エアレギュレータ３０を配置し、その後段に電磁弁２９を配置してもよい。

更に、他にも、上述した実施形態では、停電等が発生し、ＡＣ電源１５及びＡＣ－ＤＣコンバータ１６による電源供給ではなく、ニッケル水素電池１３及び１４による電源供給となった場合に、第２の状態に切り替えていた。これに限らず、ニッケル水素電池１３及び１４による電源供給により駆動可能な間は、第１の状態のままとしてもよい。そして、ニッケル水素電池１３及び１４に充電されていた電力が消費され、ニッケル水素電池１３及び１４による駆動ができなくなった場合に、第２の状態に切り替えるようにしてもよい。

更に、他にも、上述した実施形態では、制御用基板１２は、平常時であるか異常時であるかに基づいて、第１の状態と第２の状態とを切り替えていた。これに限らず、例えば、制御用基板１２は、液晶タッチパネル１１等を用いたユーザの切り替え操作に応じて、第１の状態と第２の状態とを切り替えるようにしてもよい。

以上説明した医療用気体供給装置１は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。また、上記の医療用気体供給装置１により行なわれる電源制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現することができる。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

１１ 液晶タッチパネル
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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