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JP5360897B2 - Anesthesia system and method of operating anesthesia system - Google Patents

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JP5360897B2 JP2009197550A JP2009197550A JP5360897B2 JP 5360897 B2 JP5360897 B2 JP 5360897B2 JP 2009197550 A JP2009197550 A JP 2009197550A JP 2009197550 A JP2009197550 A JP 2009197550A JP 5360897 B2 JP5360897 B2 JP 5360897B2
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anesthetic system that compensates for loss of ventilation quantity when the measured-rate control is used. <P>SOLUTION: The anesthetic system 1 includes: a bellows position sensor 6d which measures the distance of downward movements of the bellows top 6c from the ceiling of a chamber 6b which encases a bellows 6a; a memory to store the data of the movement quantity of the bellows top and a functional sectional area resulting from dividing a prescribed injection quantity of drive gas by this movement quantity of the bellows top 6c in the form of a data table or an approximate calculation formula referred to by the control software, when the prescribed quantity of drive gas is injected into the space between the bellows 6a and the chamber 6b beforehand; a control part 7 to determine the system compliance including gas leak quantities, based on the data of the prescribed movement quantity and functional sectional area and changes in the inner pressure of the respiratory circuit arising from sending the drive gas before the system is connected to the respiratory tract of a patient; and a drive gas generator 5 to supply the bellows-in chamber 6 with the drive gas where the ventilation quantity loss having arisen from the system compliance is added. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、麻酔システムおよび麻酔システムの運転方法に関する。   The present invention relates to an anesthesia system and a method for operating an anesthesia system.

従来、全身麻酔において患者呼吸管理を担う麻酔用ベンチレータには、大別して、(1)ガス駆動ベローズインチャンバ型ベンチレータ、(2)電気駆動ピストン型ベンチレータの二種類がある。ベローズインチャンバ型のベンチレータの従来技術として特許文献1に記載のものが提案されている。   Conventionally, anesthesia ventilators responsible for patient respiratory management in general anesthesia are roughly classified into two types: (1) a gas driven bellows-in-chamber ventilator and (2) an electrically driven piston ventilator. The thing of patent document 1 is proposed as a prior art of a bellows-in-chamber type ventilator.

前者が駆動ガス量を制御するのに対し、後者はピストンの移動距離を制御する。
それぞれに特徴があるが、特に呼吸回路の圧−容量コンプライアンス、以下臨床の慣例に従い「システムコンプライアンス」と呼ぶ、の影響によって生じる一回換気量ロスに対する補償方法が大きく異なっている。
特開2000−325480号公報
The former controls the amount of driving gas, while the latter controls the moving distance of the piston.
Although each has its characteristics, the compensation method for the tidal volume loss caused by the influence of the pressure-volume compliance of the respiratory circuit, hereinafter referred to as “system compliance” in accordance with clinical practice, is greatly different.
JP 2000-325480 A

ところで、今日麻酔用ベンチレータとして主に用いられているベローズインチャンバは、呼気相でベローズが上昇する倒立型と呼ばれるタイプであり、(1)ベローズの動きが直視可能でベンチレータ動作の正常性モニタとして機能する、(2)呼吸回路のリークやガス不足が生じてもすぐには換気動作異常とならず、しかもその状態を発見しやすい、(3)ベローズは患者呼気を受けて受動的に上昇するため患者との同調性に優れる、(4)ベローズは駆動ガスによって駆動されるので従量制御・従圧制御どちらにも無理なく対応できる、などの利点を有する。他方、ベローズは元来安定した断面積を有しないため駆動量を正確に測定できない。そのため他の手段、例えば精度的に限界のある差圧検出型のフローセンサなどに頼る他なく、システムコンプライアンスの測定に限界があった。このため、従量制御時のシステムコンプライアンスによる換気量のロスを十分な精度で補償することが困難であるという問題があった。   By the way, the bellows-in chamber, which is mainly used as an anesthesia ventilator today, is a type called an inverted type in which the bellows rises in the expiratory phase. Function (2) Even if a leak in the respiratory circuit or gas shortage occurs, it does not immediately become abnormal ventilation operation, and it is easy to detect the state, (3) The bellows rises passively in response to patient exhalation Therefore, the synchronism with the patient is excellent. (4) Since the bellows is driven by the driving gas, it has an advantage of being able to cope with both metered amount control and pressure control without difficulty. On the other hand, the bellows originally does not have a stable cross-sectional area, so that the driving amount cannot be measured accurately. Therefore, there has been a limit to the measurement of system compliance without relying on other means such as a differential pressure detection type flow sensor having a limit in accuracy. For this reason, there has been a problem that it is difficult to compensate with sufficient accuracy the loss of ventilation due to system compliance at the time of metered control.

他方ピストン型のベンチレータでは、駆動量=断面積×移動距離であり、システムコンプライアンスの測定は比較的容易であり信頼性も高い。しかし、ピストン型のベンチレータは通常電気モータで駆動され、(1)患者呼気との同調性がないこと、(2)呼吸回路にリークがあっても一見正常に動作するので、気づいた時には回路内ガス不足により大きな陰圧を生じること、(3)ピストンの質量が大きいので流量の俊敏な制御が必要な従圧制御には向かないことなどの欠点があった。   On the other hand, in the piston type ventilator, the driving amount = the cross-sectional area × the moving distance, and the measurement of the system compliance is relatively easy and the reliability is high. However, the piston type ventilator is usually driven by an electric motor, and (1) there is no synchrony with the patient exhalation, and (2) it works normally even if there is a leak in the breathing circuit. There are drawbacks such as generating a large negative pressure due to gas shortage, and (3) being unsuitable for sub pressure control that requires agile control of the flow rate because the mass of the piston is large.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、ベローズインチャンバ型のベンチレータを用いた場合であっても、従量制御時のシステムコンプライアンスによる換気量のロスを十分な精度で補償することができる麻酔システムおよび麻酔システムの運転方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and even when a bellows-in-chamber type ventilator is used, a loss of ventilation due to system compliance at the time of metered amount control is compensated with sufficient accuracy. An object of the present invention is to provide an anesthesia system and a method for operating the anesthesia system.

上記課題を解決するために、本発明の麻酔システムは、吸気量に新鮮ガス定常流が加算されないようにする新鮮ガス開閉弁と、ベローズインチャンバとを備えた循環式呼吸回路を含む麻酔システムにおいて、前記ベローズトップが前記ベローズを包むチャンバの天井から下方へ移動する距離を測定する測定手段と、
前記ベローズと前記チャンバの間の空間へ所定量の駆動ガスを注入し、前記ベローズトップの移動量と、該駆動ガス所定量を前記ベローズトップの移動量で除した機能的断面積の、制御ソフトウェアが参照可能なデータテーブル又は近似計算式として、工場出荷以前に予め記憶するメモリと、そこから参照されるデータと、患者気道に接続する前に駆動ガスを送ることによって生じる呼吸回路内圧の変化とからリーク量を含むシステムコンプライアンスを求める演算手段と、患者気道に接続後に、前記リーク量を含むシステムコンプライアンスによって失われる換気量を予め上乗せした駆動ガスを前記ベローズインチャンバに供給する供給手段とを有する。
In order to solve the above problems, an anesthesia system of the present invention is an anesthesia system including a circulation type breathing circuit including a fresh gas on-off valve that prevents a fresh gas steady flow from being added to an intake air amount and a bellows-in chamber. Measuring means for measuring the distance that the bellows top moves downward from the ceiling of the chamber surrounding the bellows;
Control software having a functional cross-sectional area obtained by injecting a predetermined amount of driving gas into the space between the bellows and the chamber, and moving the bellows top and dividing the predetermined amount of driving gas by the moving amount of the bellows top As a data table or approximate calculation formula that can be referred to, memory stored in advance prior to factory shipment, data referenced therefrom, and changes in breathing circuit internal pressure caused by sending drive gas before connecting to the patient airway And calculating means for obtaining a system compliance including a leak amount, and a supply means for supplying a driving gas to which the ventilation amount lost by the system compliance including the leak amount is added in advance to the bellows-in chamber after being connected to the patient airway. .

本発明によれば、リーク量を含むシステムコンプライアンスで失われる換気量の一部を予め上乗せして送ることで、ベローズインチャンバ型のベンチレータを用いた場合であっても、前記ベローズインチャンバ型のベンチレータの利点をそのままに、従量制御時の換気量ロスを十分な精度で補償することができる。   According to the present invention, even if a bellows-in-chamber type ventilator is used by sending in advance a part of the ventilation amount lost due to system compliance including the leak amount, the bellows-in-chamber type ventilator is used. While maintaining the advantage of the ventilator, it is possible to compensate for the loss of ventilation volume at the time of metered volume control with sufficient accuracy.

また上記発明において、前記演算手段は、患者気道に接続する前に患者接続端を閉じた状態で、駆動ガスでチャンバ内を加圧し、呼吸回路内圧が一定の圧Pplで安定したときのベローズトップの移動量をDB、その加圧を解放し前記ベローズが前記チャンバの天井に接して安定しているときの圧をPEEP、前記DBに対応する値として前記データテーブル又は近似計算式から参照されるベローズ駆動量と機能的断面積をVB、SBとするとき、リーク量を含むシステムコンプライアンスCSを次式によって求め、特にこれを初期システムコンプライアンスCSiと呼ぶ。
・CSi=VB/(Ppl−PEEP)=(SB×DB)/(Ppl−PEEP)
前記供給手段は、患者接続端を患者気道に接続し、駆動ガスVBでベローズインチャンバを駆動したとき、吸気プラトー圧Ppl、呼気終末圧PEEPであるとすると、前記CSiにPplとPEEPの差を乗じた量、CSi×(Ppl−PEEP) を上乗せした駆動ガス量として供給するものである。
Further, in the above invention, the computing means is a bellows top when the inside of the chamber is pressurized with a driving gas with the patient connection end closed before being connected to the patient airway, and the breathing circuit internal pressure is stabilized at a constant pressure Ppl. The amount of movement is DB, and the pressure when the pressure is released and the bellows is stable in contact with the ceiling of the chamber is PEEP, and the value corresponding to the DB is referred to from the data table or the approximate calculation formula. When the bellows drive amount and the functional cross-sectional area are VB and SB, the system compliance CS including the leak amount is obtained by the following formula, and this is particularly called the initial system compliance CSi.
CSi = VB / (Ppl-PEEP) = (SB × DB) / (Ppl-PEEP)
When the supply means connects the patient connection end to the patient airway and drives the bellows-in chamber with the drive gas VB, if the intake plateau pressure Ppl and the end-expiratory pressure PEEP are assumed, the difference between Ppl and PEEP is given to the CSi. It is supplied as the amount of driving gas added by the multiplied amount, CSi × (Ppl-PEEP).

また上記発明において、前記演算手段は、前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧Pplを維持する時間を所定時間継続し、前記呼吸回路の膨張が終了した後もさらに所定時間T(秒)加圧を続け、その間の前記ベローズトップの移動量DBの変化量ΔDBから、前記呼吸回路の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/Tを求め、表示することができる。   In the above invention, the calculating means continues the time for maintaining the breathing circuit internal pressure Ppl when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB for a predetermined time, and further after the expansion of the breathing circuit is completed for a predetermined time. The T (second) pressurization is continued, and the leak amount VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the breathing circuit can be obtained and displayed from the change amount ΔDB of the bellows top movement amount DB during that time.

また本発明の麻酔システムの運転方法は、吸気量に新鮮ガス定常流が加算されないようにする新鮮ガス開閉弁と、ベローズインチャンバとを備えた循環式呼吸回路を含む麻酔システムの運転方法において、前記ベローズトップが前記ベローズを包むチャンバの天井から下方へ移動する距離を測定手段によって測定する測定ステップと、該駆動ガス所定量を前記ベローズトップの移動量で除した機能的断面積と前期ベローズトップの移動量のデータテーブル又は近似計算式を制御ソフトウェアが参照する参照ステップと、前記の参照データと、患者気道に接続する前に駆動ガスを送ることによって生じる呼吸回路内圧の変化とに基づいて、リーク量を含むシステムコンプライアンスを求める演算ステップと、患者気道に接続後、前記リーク量を含むシステムコンプライアンスで失われる換気量を予め上乗せした駆動ガスを前記ベローズインチャンバに供給する供給ステップと、を有する。   The operation method of the anesthesia system according to the present invention is an operation method of the anesthesia system including a circulation type breathing circuit including a fresh gas on-off valve that prevents a fresh gas steady flow from being added to the intake amount and a bellows-in chamber. A measuring step of measuring the distance by which the bellows top moves downward from the ceiling of the chamber enclosing the bellows by a measuring means; a functional cross-sectional area obtained by dividing the predetermined amount of the driving gas by the amount of movement of the bellows top; Based on the reference step in which the control software refers to the data table or approximate calculation formula of the movement amount, the reference data, and the change in the internal pressure of the breathing circuit caused by sending the driving gas before connecting to the patient airway, After calculating the system compliance including the leak amount and connecting to the patient airway, the leak amount is calculated. Previously plus the driving gas ventilation lost without system compliance; and a supply step of supplying to said bellows in the chamber.

本発明によれば、リーク量を含むシステムコンプライアンスで失われる換気量の一部を予め上乗せして送ることで、従量制御時の換気量ロスを補償することができる。   According to the present invention, it is possible to compensate for a ventilation loss during sub-volume control by sending in advance a part of the ventilation lost by system compliance including a leak.

上記発明において、前記演算ステップでは、患者気道に接続する前に患者接続端を閉じた状態で、前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧をPpl、その加圧を解放し前記ベローズが前記チャンバの天井に接して安定しているときの圧をPEEP、前記機能的断面積をSB、前記ベローズトップの移動量DBとするとき、リーク量を含むシステムコンプライアンスCSを次式によって求め、特にこれを初期システムコンプライアンスCSiと呼ぶ。
・CSi=VB/(Ppl−PEEP)=(SB×DB)/(Ppl−PEEP)
前記供給ステップでは、患者接続端を患者気道に接続し、前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧をPpl、その加圧を解放し前記ベローズが前記チャンバの天井に接して安定しているときの圧をPEEPであるとすると、前記CSiにPplとPEEPの差を乗じた量、CSi×(Ppl−PEEP) を上乗せした駆動ガス量として供給する。
In the above invention, in the calculation step, the pressure in the breathing circuit when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB with the patient connection end closed before being connected to the patient airway is Ppl, and the pressure is released. When the pressure when the bellows is stable in contact with the ceiling of the chamber is PEEP, the functional cross-sectional area is SB, and the movement amount DB of the bellows top is the system compliance CS including the leak amount by In particular, this is called initial system compliance CSi.
CSi = VB / (Ppl-PEEP) = (SB × DB) / (Ppl-PEEP)
In the supplying step, the patient connection end is connected to the patient airway, the pressure in the breathing circuit when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB is Ppl, the pressure is released, and the bellows is in contact with the ceiling of the chamber Assuming that the pressure when the pressure is stable is PEEP, an amount obtained by multiplying the CSi by the difference between Ppl and PEEP, that is, a driving gas amount obtained by adding CSi × (Ppl−PEEP) is supplied.

また上記発明において、前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧Pplを維持する時間を所定時間継続し、前記呼吸回路の膨張が終了した後もさらに所定時間T(秒)加圧を続け、その間の前記ベローズトップの移動量DBの変化量ΔDBから、前記呼吸回路の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/Tを求め、表示するステップをさらに含む。   Further, in the above invention, the time for maintaining the breathing circuit internal pressure Ppl when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB is continued for a predetermined time, and after the expansion of the breathing circuit is completed, the predetermined time T (second) is further added. The method further includes the step of determining and displaying the leak amount VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the breathing circuit from the change ΔDB of the movement amount DB of the bellows top during that time.

本発明によれば、ベローズインチャンバ型のベンチレータを用いた場合であっても、前記ベローズインチャンバ型のベンチレータの利点をそのままに、従量制御時の換気量のロスを十分な精度で補償することができる麻酔システムおよび麻酔システムの運転方法を提供することができる。   According to the present invention, even when a bellows-in-chamber type ventilator is used, the loss of ventilation volume during metered amount control is compensated with sufficient accuracy while maintaining the advantage of the bellows-in-chamber type ventilator. An anesthesia system and a method for operating the anesthesia system can be provided.

配管系統を中心に本発明の実施の形態を示す麻酔システム全体の構成図である。It is a block diagram of the whole anesthesia system which shows embodiment of this invention centering on a piping system. ベローズインチャンバにおける吸気と呼気の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of inhalation in the bellows-in chamber, and expiration. 初期システムコンプライアンス測定の原理を説明するための簡易図である。It is a simplified diagram for explaining the principle of initial system compliance measurement. 機能的断面積SBとベローズトップの移動量DBのデータテーブル又は近似計算式の取得方法とデータ例である。It is an acquisition method and data example of the data table or approximate calculation formula of the functional cross-sectional area SB and the movement amount DB of the bellows top. 初期システムコンプライアンスCSiと毎分リーク量VLの測定方法を具体的に説明する図である。It is a figure explaining the measurement method of initial system compliance CSi and leak amount VL per minute concretely.

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、配管系統を中心に本発明の実施の形態を示す麻酔システム全体の構成図である。図1に示すように、麻酔システム1は、麻酔ガス供給部2、ベローズインチャンバ6を含む循環式の呼吸回路3、余剰ガス排出回路4、駆動ガス発生器5、を有する。
なお、ベローズインチャンバ6は、駆動ガス発生器5と並んでベンチレータ(人口呼吸器)の主な構成要素であるが、ベローズインチャンバ6の内部を呼吸気が通過することから呼吸回路3の一部でもあり、本出願ではこの考え方により以下の説明を行う。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an entire anesthesia system showing an embodiment of the present invention centering on a piping system. As shown in FIG. 1, the anesthesia system 1 includes an anesthetic gas supply unit 2, a circulation type breathing circuit 3 including a bellows-in chamber 6, a surplus gas discharge circuit 4, and a driving gas generator 5.
The bellows-in chamber 6 is a main component of the ventilator (artificial respirator) along with the driving gas generator 5, but the breathing air passes through the inside of the bellows-in chamber 6, so that one part of the breathing circuit 3 is used. In this application, the following explanation will be made based on this concept.

麻酔ガス供給部2は、酸素(O2)又は、酸素(O2)に亜酸化窒素ガス(N2O)又は空気のいずれか一方を加え、これに気化器26において揮発性麻酔薬を気化させたガスを混合し新鮮ガスとして呼吸回路3へ供給する。呼吸回路3は循環式呼吸回路であり、麻酔ガス供給部2から供給される新鮮ガスと、患者Aの呼気から二酸化炭素を吸収除去した後の循環気を混合し、吸気として患者Aに送る。余剰ガス排出回路4は、余剰ガス排出弁32を出た余剰ガスを、余剰ガスインタフェース33を介して、室内に漏らさないように、また呼吸回路3に有害な吸引圧が及ばないようにして吸引源へ排出する。 The anesthetic gas supply unit 2 adds either nitrous oxide gas (N 2 O) or air to oxygen (O 2 ) or oxygen (O 2 ), and vaporizes a volatile anesthetic in the vaporizer 26. The mixed gas is mixed and supplied to the breathing circuit 3 as fresh gas. The breathing circuit 3 is a circulation breathing circuit, and mixes fresh gas supplied from the anesthetic gas supply unit 2 and circulating air after absorbing and removing carbon dioxide from the exhaled air of the patient A, and sends them to the patient A as inspiration. The surplus gas discharge circuit 4 sucks the surplus gas from the surplus gas discharge valve 32 so as not to leak into the room via the surplus gas interface 33 and to prevent the harmful suction pressure from being exerted on the breathing circuit 3. To the source.

麻酔ガス供給部2は、酸素(O2)、亜酸化窒素ガス(N2O)、空気(AIR)それぞれの減圧弁16・18・20と、流量調節弁13・14・15、流量計21・22・23、揮発性麻酔薬の気化器26、O2フラッシュ弁27を有する。気化器26は、酸素(O2)、亜酸化窒素ガス(N2O)、空気(AIR)の混合ガスを導入し、これに揮発性麻酔薬、例えばハロタン、エンフルラン、イソフルラン、セボフルラン、デスフルラン等を気化させて混合する。O2フラッシュ弁27は、前記減圧弁、流量調節弁・流量計と気化器26を経ずに、酸素を呼吸回路3に供給可能に設けられている。 The anesthetic gas supply unit 2 includes oxygen (O 2 ), nitrous oxide gas (N 2 O), and air (AIR) pressure reducing valves 16, 18, 20, flow control valves 13, 14, 15, and a flow meter 21. 22 and 23, volatile anesthetic vaporizer 26, O 2 flush valve 27 The vaporizer 26 introduces a mixed gas of oxygen (O 2 ), nitrous oxide gas (N 2 O), and air (AIR), and volatile anesthetics such as halothane, enflurane, isoflurane, sevoflurane, desflurane, etc. Vaporize and mix. The O 2 flush valve 27 is provided so that oxygen can be supplied to the breathing circuit 3 without going through the pressure reducing valve, the flow rate adjusting valve / flow meter and the vaporizer 26.

酸素(O2)減圧弁16には、既設のO2供給配管から酸素ガス(O2)を利用する場合、またはボンベ減圧弁17を介してO2ボンベから酸素ガス(O2)を利用する場合のそれぞれに対応する供給配管が接続されている。また亜酸化窒素ガス(N2O)減圧弁18には、既設のN2O供給配管から亜酸化窒素ガス(N2O)を利用する場合、またはボンベ減圧弁19を介してN2Oボンベから亜酸化窒素ガス(N2O)を利用する場合のそれぞれに対応する供給配管が接続されている。空気(AIR)減圧弁20には、既設のAIR供給配管から空気を導入する供給配管が接続されている。 The oxygen (O 2 ) pressure reducing valve 16 uses oxygen gas (O 2 ) from an existing O 2 supply pipe or oxygen gas (O 2 ) from an O 2 cylinder via a cylinder pressure reducing valve 17. Supply piping corresponding to each case is connected. Also in the nitrous oxide gas (N 2 O) pressure reducing valve 18, the existing N 2 O If the supply pipe utilizing nitrous oxide gas (N 2 O), or cylinder pressure reducing valve 19 N 2 O gas cylinder via a The supply piping corresponding to each of the cases where nitrous oxide gas (N 2 O) is used is connected. A supply pipe for introducing air from an existing AIR supply pipe is connected to the air (AIR) pressure reducing valve 20.

呼吸回路3は、患者への吸気のみを通す吸気弁10、患者からの呼気のみを通す呼気弁11、二酸化炭素吸収キャニスタ12、新鮮ガス開閉弁28、呼吸回路切換弁29、APL弁30などを含む循環式呼吸回路である。またベローズインチャンバ6にも吸気・呼気が通過するので呼吸回路3に含まれる。   The breathing circuit 3 includes an inhalation valve 10 that allows only inhalation to the patient, an exhalation valve 11 that allows only exhalation from the patient, a carbon dioxide absorption canister 12, a fresh gas on / off valve 28, a breathing circuit switching valve 29, an APL valve 30, and the like. It is a circulation type breathing circuit including. The inhalation / expiration passes through the bellows-in chamber 6 and is included in the breathing circuit 3.

二酸化炭素吸収キャニスタ12は、患者Aの呼気から二酸化炭素を吸収除去し、その二酸化炭素を含まない再生呼気を循環使用するためのものである。二酸化炭素吸収キャニスタ12の内部には、ソーダライムなどの二酸化炭素吸収剤が充填されている。新鮮ガス開閉弁28は、吸気量に新鮮ガス定常流が加算されないようにする開閉弁であって、麻酔ガス供給部2から送られる新鮮ガスを、吸気時には呼吸バッグに導入し、呼気時には呼吸回路3に導入するためのものである。   The carbon dioxide absorption canister 12 absorbs and removes carbon dioxide from the exhaled breath of the patient A, and circulates and uses the regenerated exhaled air that does not contain the carbon dioxide. The carbon dioxide absorption canister 12 is filled with a carbon dioxide absorbent such as soda lime. The fresh gas on-off valve 28 is an on-off valve that prevents the steady flow of fresh gas from being added to the amount of inspiration, and introduces fresh gas sent from the anesthetic gas supply unit 2 into the breathing bag during inspiration, and a breathing circuit during exhalation. 3 for introduction.

ベローズインチャンバの動作説明を図2に示す。6は、ベローズインチャンバであって、内部のガスを呼吸回路3に供給する上下に伸縮可能なベローズ6aを、透明な圧力容器であるチャンバ6b内に配したものである。ベローズ6aは通常肉薄の軟質ゴムなどで作られており、その内と外(チャンバ内)の圧力差によって、極めて敏感に伸縮動作が可能な構造になっている。   An explanation of the operation of the bellows-in chamber is shown in FIG. Reference numeral 6 denotes a bellows-in chamber in which a bellows 6a that can be vertically expanded and contracted to supply internal gas to the breathing circuit 3 is arranged in a chamber 6b that is a transparent pressure vessel. The bellows 6a is usually made of a thin soft rubber or the like, and has a structure that can be expanded and contracted extremely sensitively by a pressure difference between the inside and the outside (inside the chamber).

ベローズ6aの内と外(チャンバ内)とは、二つのガス出入口を持つポップオフ弁6eを介して接続されており、またポップオフ弁6eの内部にはチャンバ内の圧力を受けて前記ガス流入口を開閉するダイアフラムが備えられている。
吸気相においては、図2(a)に示すように余剰ガス排出弁32が閉じられ、駆動ガス発生器5から送られる駆動ガスの圧力によって、前記ポップオフ弁6eのダイアフラムがベローズ6a内外の流通を遮断し、チャンバ内へ流入した駆動ガスによってベローズ6aが収縮させられ、呼吸回路3へ吸気ガスが押し出される。
呼気相においては、同図(b)に示すように余剰ガス排出弁32が開かれ、余剰ガスが呼吸回路3から排出され、前記ポップオフ弁6eを通過する際に、そのダイアフラムが抵抗となりベローズ6aの内外に一定の差圧、例えば2hPa程度を生じさせる。これによってベローズ6aは膨らみ上昇する。
The inside and outside of the bellows 6a (inside the chamber) are connected via a pop-off valve 6e having two gas inlets and outlets, and the gas inlet is received inside the pop-off valve 6e by receiving the pressure in the chamber. A diaphragm that opens and closes is provided.
In the intake phase, as shown in FIG. 2A, the surplus gas discharge valve 32 is closed, and the diaphragm of the pop-off valve 6e is allowed to flow inside and outside the bellows 6a by the pressure of the driving gas sent from the driving gas generator 5. The bellows 6 a is contracted by the driving gas that is shut off and flows into the chamber, and the inhaled gas is pushed out to the breathing circuit 3.
In the expiratory phase, the surplus gas discharge valve 32 is opened as shown in FIG. 5B, and when the surplus gas is discharged from the breathing circuit 3 and passes through the pop-off valve 6e, the diaphragm becomes a resistance and the bellows 6a. A constant differential pressure, for example, about 2 hPa is generated inside and outside. As a result, the bellows 6a swells and rises.

このベローズインチャンバ6には、測定手段としてのベローズ位置センサ6dが設けられている。ベローズ位置センサ6dは、ベローズトップ6cがそれを包むチャンバ6bの天井から下方へ移動する距離DBを測定し、測定した移動量のデータを制御部7へ送る。ベローズ位置センサ6dは、例えばワイヤー式リニアエンコーダー、超音波又は光学式位置センサ、磁歪式変位センサ等によって構成されている。   The bellows-in chamber 6 is provided with a bellows position sensor 6d as measuring means. The bellows position sensor 6d measures the distance DB that the bellows top 6c moves downward from the ceiling of the chamber 6b that encloses the bellows top 6c, and sends the measured movement amount data to the control unit 7. The bellows position sensor 6d is constituted by, for example, a wire linear encoder, an ultrasonic or optical position sensor, a magnetostrictive displacement sensor, or the like.

呼吸バッグ33は患者Aへ手動で吸気を送り込むための圧縮可能な袋状のものであり、麻酔システム1ではベンチレータ使用中には、吸気時に新鮮ガスを一時的に貯留しておくリザバーの役目もする。この呼吸バッグ33は患者Aへ送る吸気の供給量に応じて種々の大きさのものが用意されていて適宜交換可能となっている。   The breathing bag 33 is a compressible bag for manually sending inspiration to the patient A, and the anesthesia system 1 also serves as a reservoir for temporarily storing fresh gas during inhalation while using the ventilator. To do. The breathing bag 33 is prepared in various sizes according to the amount of inhaled air sent to the patient A, and can be exchanged as appropriate.

呼吸回路切換弁29は、麻酔システム1の運転状態を、ベローズインチャンバ6を駆動するガスを供給する駆動ガス発生器5を用いる自動運転(ベンチレータ運転)、または呼吸バッグ33を用いる手動運転に切り換える。APL弁30は呼吸回路3から余剰ガス排出回路4に向かう流路に設けられ、手動運転時の呼吸回路3内の圧力調節に用いられる。   The breathing circuit switching valve 29 switches the operation state of the anesthesia system 1 to automatic operation (ventilator operation) using the driving gas generator 5 that supplies gas for driving the bellows-in chamber 6 or manual operation using the breathing bag 33. . The APL valve 30 is provided in a flow path from the breathing circuit 3 to the surplus gas discharge circuit 4, and is used for pressure adjustment in the breathing circuit 3 during manual operation.

制御部7は演算手段として機能し、麻酔システム1の運転状態を制御する。この制御部7は、信号入出力部、ヒューマンインタフェース、マイクロプロセッサ・CPU・MPU等の演算処理手段と、記憶部としてのメモリとを少なくとも有している。制御部7は、ベンチレータ機能とモニタ機能のコントローラとして、ヒューマンインタフェース及びフローセンサ8、ベローズ位置センサ6dからの信号を処理し、余剰ガス排出弁32、新鮮ガス開閉弁28、呼吸回路切換弁29、駆動ガス発生器5などを制御する。また制御部7は、麻酔ガス供給部2において信号入出力を有し制御可能なデバイスを使用すれば、流量計測と流量調節を担うこともできる。   The control unit 7 functions as a calculation unit and controls the operating state of the anesthesia system 1. The control unit 7 includes at least a signal input / output unit, a human interface, arithmetic processing means such as a microprocessor / CPU / MPU, and a memory as a storage unit. As a controller for the ventilator function and the monitor function, the control unit 7 processes signals from the human interface, the flow sensor 8, and the bellows position sensor 6d, and a surplus gas discharge valve 32, a fresh gas on-off valve 28, a breathing circuit switching valve 29, The driving gas generator 5 and the like are controlled. Moreover, if the control part 7 uses the device which has a signal input-output in the anesthetic gas supply part 2 and can be controlled, it can also take charge of flow measurement and flow volume adjustment.

呼吸回路3と余剰ガス排出回路4の間には、余剰ガス排出弁32を有する。余剰ガス排出弁32は、前記自動運転つまりベンチレータ使用中の吸気時に閉じ、呼気時に開く。余剰ガス排出弁32の開閉は制御部7によって制御される。また余剰ガス排出弁32を通して排出されたガスは、吸引源によって吸引された後、そのまま大気に放出されるか、あるいは必要に応じて麻酔薬や亜酸化窒素ガス等を分解および/または吸着してから大気に放出される。   Between the breathing circuit 3 and the surplus gas discharge circuit 4, there is a surplus gas discharge valve 32. The surplus gas discharge valve 32 is closed at the time of inhalation during the automatic operation, that is, the use of the ventilator, and is opened at the time of exhalation. The opening and closing of the surplus gas discharge valve 32 is controlled by the control unit 7. Further, the gas discharged through the surplus gas discharge valve 32 is sucked by the suction source and then released as it is to the atmosphere, or decomposes and / or adsorbs an anesthetic, nitrous oxide gas or the like as necessary. From the atmosphere.

循環式呼吸回路3に存在する吸気弁10は、患者Aへのガスの流れ(吸気)は許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。同様に呼気弁11は、患者Aからのガスの流れ(呼気)は許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。呼気の一部は二酸化炭素吸収キャニスタ12に運ばれ、残りの一部は余剰ガスとして排出される。
駆動ガス発生器5は、換気量を制御対象とした従量制御と、換気圧力を制御対象とした従圧制御の何れも選択可能であり、制御部7によって制御される。
The inhalation valve 10 existing in the circulation type breathing circuit 3 operates so as to allow the flow of gas (inspiration) to the patient A but restrict the reverse flow. Similarly, the exhalation valve 11 operates so as to allow the flow of gas from the patient A (exhalation) but restrict the reverse flow. A part of the exhalation is carried to the carbon dioxide absorption canister 12 and the remaining part is discharged as surplus gas.
The driving gas generator 5 can select either a controlled amount control with the ventilation amount as a control target or a controlled pressure control with the ventilation pressure as a control target, and is controlled by the control unit 7.

図3は、特にベンチレータ使用時のシステムコンプライアンスを説明するために必要な要素を記したものであり、図4は、特にベローズインチャンバ6における駆動量VB、移動量DB、機能的断面積SBの関係を記すデータテーブル又は近似計算式の取得法を説明するものである。
以下、[機能的断面積SBの決定と保存]、[システムコンプライアンスCSの測定と換気量ロスの補償]、[呼吸回路の毎分リーク量の測定]、それぞれについての原理的な説明を加える。
FIG. 3 shows elements necessary for explaining the system compliance especially when the ventilator is used. FIG. 4 shows the driving amount VB, the moving amount DB, and the functional sectional area SB in the bellows-in chamber 6 in particular. A method for obtaining a data table or an approximate calculation formula describing the relationship will be described.
In the following, the principle explanations of [determination and storage of functional cross section SB], [measurement of system compliance CS and compensation of ventilation loss], and [measurement of leak amount per minute of breathing circuit] will be added.

[機能的断面積SBの決定と保存]
図4において、ベローズ6aとチャンバ6bの間の空間へ、使用範囲の最小量から最大量まで、校正された容積目盛を有するシリンジ(駆動ガス発生器5)で空気量VBを注入するとき、ベローズトップ6cは下方へDB移動する。このときのVBをベローズトップ6cの移動量DBで除した値を機能的断面積SBと定義する。
つまり、機能的断面積SBは次式によって示される。
・SB=VB/DB
上記の方法で得られた、ベローズトップの移動量DBと機能的断面積SBのデータテーブル、又はその近似計算式は、制御部7内のメモリに保存され、制御ソフトウェアによって制御上必要な時に参照される。
また上記シリンジで注入されたVBは、実際に駆動ガス発生器5によってベローズインチャンバ6を動作させる際には、測定されたDBの値を元に前記メモリ内から対応するSBを呼び出し、ベローズ駆動量VB=SB×DBとして計算され表示される。
[Determination and storage of functional cross section SB]
In FIG. 4, when the air amount VB is injected into the space between the bellows 6a and the chamber 6b with a syringe (drive gas generator 5) having a calibrated volume scale from the minimum amount to the maximum amount in the use range, The top 6c moves DB downward. A value obtained by dividing VB at this time by the movement amount DB of the bellows top 6c is defined as a functional cross-sectional area SB.
That is, the functional cross-sectional area SB is expressed by the following equation.
・ SB = VB / DB
The data table of the bellows top displacement DB and the functional cross-sectional area SB obtained by the above method, or an approximate calculation formula thereof, is stored in the memory in the control unit 7 and is referred to when necessary for control by the control software. Is done.
Further, when the bellows-in chamber 6 is actually operated by the driving gas generator 5, the VB injected by the syringe calls the corresponding SB from the memory based on the measured DB value, and drives the bellows. It is calculated and displayed as a quantity VB = SB × DB.

[システムコンプライアンスCSの測定と換気量ロスの補償]
図3において、駆動ガスVBでチャンバ6b内を加圧した時の呼吸回路3の内圧をPpl、その加圧を解放しベローズ6aがチャンバ6b天井に接して安定しているときの圧をPEEPとするとき、制御部7は、上記機能的断面積SBのデータに基づいて、リーク量を含むシステムコンプライアンスCSを次式によって求める。
・CS=(VB−VI)/(Ppl−PEEP)=(SB×DB−VI)/(Ppl−PEEP)
図3に示すように、患者気道に接続する前にフローセンサ8の患者接続端を閉じた状態では、吸気量VI=0となり、特にこのときのシステムコンプライアンスを初期システムコンプライアンスと呼びCSiと表し、
・CSi=VB/(Ppl−PEEP)=(SB×DB)/(Ppl−PEEP)となる。
制御部7は、駆動ガス発生器5を制御して、初期システムコンプライアンスCSiで失われる換気量の一部CSi×(Ppl−PEEP)を予め上乗せした駆動ガスをベローズインチャンバ6に送ることで、従量制御時の換気量ロスを補償することができる。
[Measurement of system compliance CS and compensation of ventilation loss]
In FIG. 3, the internal pressure of the breathing circuit 3 when the inside of the chamber 6b is pressurized with the driving gas VB is Ppl, and the pressure when the pressure is released and the bellows 6a is in contact with the ceiling of the chamber 6b and is stable is PEEP. When doing so, the control unit 7 obtains the system compliance CS including the leak amount by the following equation based on the data of the functional cross-sectional area SB.
CS = (VB-VI) / (Ppl-PEEP) = (SB × DB-VI) / (Ppl-PEEP)
As shown in FIG. 3, in the state where the patient connection end of the flow sensor 8 is closed before connecting to the patient airway, the intake air amount VI = 0, and in particular, the system compliance at this time is called initial system compliance and is expressed as CSi,
CSi = VB / (Ppl−PEEP) = (SB × DB) / (Ppl−PEEP)
The control unit 7 controls the drive gas generator 5 to send the drive gas, which is preliminarily added with a part of the ventilation amount CSi × (Ppl-PEEP) lost in the initial system compliance CSi, to the bellows-in chamber 6. It is possible to compensate for ventilation loss during metered volume control.

[呼吸回路の毎分リーク量の測定]
さらに、制御部7は、上記Pplを維持する時間を十分に延長し、呼吸回路3の膨張が終了した後もさらに一定時間T(秒)加圧を続け、その間のベローズトップ6cの移動量DBの変化量ΔDBから、呼吸回路3の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/Tを求め、不図示のディスプレイに表示することができる。
[Measurement of leak rate per minute of breathing circuit]
Further, the control unit 7 sufficiently extends the time for maintaining the Ppl, and continues to pressurize for a certain time T (seconds) after the expansion of the breathing circuit 3 is completed, and the amount of movement DB of the bellows top 6c during that time The amount of leakage VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the breathing circuit 3 can be obtained from the amount of change ΔDB and displayed on a display (not shown).

次に図3・図5によって動作について説明する。
(1)まず、図3に示すように呼吸回路3のフローセンサ8の患者接続端を閉じる。
(2)駆動ガス発生器5から、チャンバ6b内へ駆動ガスを送り、ベローズ6aを加圧する。
(3)図5に示すように、呼吸回路3の内圧がPplとなるように加圧するとき、空気圧縮と回路材質の膨張によって、ベローズトップ6cは下方へDB移動する。また、加圧を解放した後の呼吸回路3の安定した内圧PEEPを記録する。
このとき移動量DBはベローズトップ6cに取り付けられたベローズ位置センサ6dによって測定され、制御部7は、該DBに対応する値として前記データテーブル又は近似計算式から機能的断面積SBとベローズ駆動量VBを入手する。
Next, the operation will be described with reference to FIGS.
(1) First, as shown in FIG. 3, the patient connection end of the flow sensor 8 of the breathing circuit 3 is closed.
(2) Drive gas is sent from the drive gas generator 5 into the chamber 6b to pressurize the bellows 6a.
(3) As shown in FIG. 5, when pressurizing so that the internal pressure of the breathing circuit 3 becomes Ppl, the bellows top 6c moves downward by DB due to air compression and expansion of the circuit material. Moreover, the stable internal pressure PEEP of the breathing circuit 3 after releasing the pressurization is recorded.
At this time, the movement amount DB is measured by a bellows position sensor 6d attached to the bellows top 6c, and the control unit 7 calculates the functional cross-sectional area SB and the bellows driving amount from the data table or the approximate calculation formula as values corresponding to the DB. Get VB.

(4)次に、制御部7は、前記(1)〜(3)の結果から、呼吸回路3の初期システムコンプライアンスを、CSi=VB/(Ppl−PEEP)によって求める。
(5)一定の一回換気量を送る従量制御で人工呼吸するとき、システムコンプライアンスによる一回換気量のロスはCSi×(Ppl−PEEP)であるから、事前にこのロス分を駆動ガスに上乗せしてベローズインチャンバ6を駆動することにより、望む一回換気量が得られる。
(4) Next, the control part 7 calculates | requires the initial stage system compliance of the respiration circuit 3 by CSi = VB / (Ppl-PEEP) from the result of said (1)-(3).
(5) When artificial respiration is performed with controlled volume control that sends a constant tidal volume, the loss of tidal volume due to system compliance is CSi x (Ppl-PEEP), so this loss is added to the driving gas in advance. Then, by driving the bellows-in chamber 6, a desired tidal volume can be obtained.

(6)(3)のとき、駆動ガスVBでチャンバ6b内を加圧した時の呼吸回路3の内圧Pplを維持する時間を十分に延長し、呼吸回路3の膨張が終了した後もさらに一定時間T(秒)加圧を続け、その間のDBの変化量ΔDBから、呼吸回3路の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/T が得られる。 (6) In the case of (3), the time for maintaining the internal pressure Ppl of the breathing circuit 3 when the inside of the chamber 6b is pressurized with the drive gas VB is sufficiently extended, and further constant after the expansion of the breathing circuit 3 is completed. Pressurization is continued for a time T (seconds), and the amount of leak VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the three respiratory cycles is obtained from the amount of change DB in DB during that time.

さらに図5を用いて、初期システムコンプライアンスCSi・毎分リーク量VLの測定方法の一例をより具体的に説明する。呼吸回路の吸気圧Pplを一定に、例えば30hPaに維持する従圧制御で、例えば三回呼吸動作させる。一回目は均し運転であり、その直前に図5(a)に示すように、最初の時間t1の期間、ベローズトップ6cがチャンバ6b内天井に達して安定していることを確認し、原点校正DB=0を行う。次の二、三回目の吸気相の前半、例えばt2=4秒の期間、空気圧縮と回路材質の膨張が安定し呼吸回路3全体の圧力が均等化する期間に、同図(b)に示すように、リーク量を含む呼吸回路3の初期システムコンプライアンスCSiを測定する。これに続く吸気相の後半、例えばt3=6秒の期間、同図(c)に示すように、リークがあると30hPaを維持するためにベローズ6aがさらに下へ駆動される。この6秒間の低下量を一分間の量VLに換算する。以上二、三回目それぞれの結果を平均化し、初期システムコンプライアンスCSi、毎分リーク量VLを得ることができる。   Furthermore, an example of a method of measuring the initial system compliance CSi · leakage amount VL per minute will be described more specifically with reference to FIG. For example, the breathing operation is performed three times by sub-pressure control that maintains the inspiratory pressure Ppl of the breathing circuit at a constant value, for example, 30 hPa. The first time is a leveling operation, and immediately before that, as shown in FIG. 5A, it is confirmed that the bellows top 6c reaches the ceiling in the chamber 6b and is stable for the first time t1, Calibration DB = 0 is performed. In the first half of the next second and third inspiration phases, for example, during a period of t2 = 4 seconds, the air compression and the expansion of the circuit material are stabilized and the pressure of the entire breathing circuit 3 is equalized, as shown in FIG. Thus, the initial system compliance CSi of the breathing circuit 3 including the leak amount is measured. In the second half of the subsequent intake phase, for example, during a period of t3 = 6 seconds, as shown in FIG. 5C, if there is a leak, the bellows 6a is driven further downward to maintain 30 hPa. The amount of decrease for 6 seconds is converted into the amount VL for 1 minute. The results of the second and third times can be averaged to obtain the initial system compliance CSi and the leak amount VL per minute.

本実施形態によれば、機構的にはベローズインチャンバ型のベンチレータを基本としながら、ベローズの位置を測定するデバイスの追加によって、ピストン型ベンチレータの距離制御を実現することで、両者の短所を改善することができる。   According to the present embodiment, the mechanical advantage of the bellows-in-chamber type ventilator is achieved, and the distance control of the piston type ventilator is realized by adding a device for measuring the position of the bellows, thereby improving the disadvantages of both. can do.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。本発明の麻酔システムの運転方法は麻酔システム1によって実現され、測定ステップ、記憶ステップ、演算ステップ、供給ステップは所定のプログラムを実行する制御部7より制御される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed. The operation method of the anesthesia system of the present invention is realized by the anesthesia system 1, and the measurement step, the storage step, the calculation step, and the supply step are controlled by the control unit 7 that executes a predetermined program.

1 麻酔システム
2 麻酔ガス供給部
3 呼吸回路
4 余剰ガス排出回路
5 駆動ガス発生器
6 ベローズインチャンバ
6a ベローズ
6b チャンバ
6c ベローズトップ
6d ベローズ位置センサ
6e ポップオフ弁
7 制御部
8 フローセンサ
10 吸気弁
11 呼気弁
12 二酸化炭素吸収キャニスタ
26 気化器
28 新鮮ガス開閉弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anesthesia system 2 Anesthesia gas supply part 3 Breathing circuit 4 Excess gas discharge circuit 5 Drive gas generator 6 Bellows in chamber 6a Bellows 6b Chamber 6c Bellows top 6d Bellows position sensor 6e Pop-off valve 7 Control part 8 Flow sensor 10 Intake valve 11 Exhalation Valve 12 Carbon dioxide absorption canister 26 Vaporizer 28 Fresh gas on-off valve

Claims (6)

吸気量に新鮮ガス定常流が加算されないようにする新鮮ガス開閉弁と、ベローズインチャンバとを備えた循環式呼吸回路を含む麻酔システムにおいて、
前記ベローズトップが前記ベローズを包むチャンバの天井から下方へ移動する距離を測定する測定手段と、
前記ベローズと前記チャンバの間の空間へ所定量の駆動ガスを注入するとき、前記ベローズトップの移動量と、該所定量を該移動量で除した機能的断面積のデータを制御ソフトウェアが参照可能なデータテーブル又は近似計算式として、工場出荷以前に予め記憶するメモリと、
前記移動量と機能的断面積のデータテーブル又は近似計算式と、患者気道に接続する前に、駆動ガスを送ることによって生じる呼吸回路内圧の変化に基づいて、リーク量を含むシステムコンプライアンスを求める演算手段と、
患者気道に接続後、前記リーク量を含むシステムコンプライアンスで失われる換気量を予め上乗せした駆動ガスを前記ベローズインチャンバに供給する供給手段と、を有することを特徴とする麻酔システム。
In an anesthesia system including a circulatory breathing circuit having a fresh gas on / off valve that prevents a steady flow of fresh gas from being added to the inspiratory amount and a bellows-in chamber,
Measuring means for measuring the distance that the bellows top moves downward from the ceiling of the chamber that wraps the bellows;
When a predetermined amount of driving gas is injected into the space between the bellows and the chamber, the control software can refer to the movement amount of the bellows top and the functional cross-sectional area data obtained by dividing the predetermined amount by the movement amount. As a simple data table or approximate calculation formula, memory stored in advance before shipment from the factory,
Calculation to determine the system compliance including the leak amount based on the data table or approximate calculation formula of the movement amount and the functional cross-sectional area and the change in the internal pressure of the breathing circuit caused by sending the driving gas before connecting to the patient airway Means,
An anesthesia system comprising: a supply unit configured to supply a driving gas to which a ventilation amount lost in system compliance including the leakage amount is added in advance after being connected to a patient airway to the bellows-in chamber.
前記演算手段は、患者気道に接続する前に患者接続端を閉じた状態で、駆動ガスで前記チャンバ内を加圧し、前記呼吸回路内圧が一定の圧Pplで安定したときのベローズトップの移動量をDB、その加圧を解放し前記ベローズが前記チャンバの天井に接して安定しているときの圧をPEEP、前記DBに対応する値として前記データテーブル又は近似計算式から参照されるベローズ駆動量と機能的断面積をVB、SBとするとき、リーク量を含むシステムコンプライアンスCSを次式によって求め、特にこれを初期システムコンプライアンスCSiと呼び、
・CSi=VB/(Ppl−PEEP)=(SB×DB)/(Ppl−PEEP)
前記供給手段は、患者気道に接続後、前記上乗せする駆動ガスをCSi×(Ppl−PEEP)とすることを特徴とする請求項1に記載の麻酔システム。
The calculation means pressurizes the chamber with a driving gas with the patient connection end closed before connecting to the patient airway, and the amount of movement of the bellows top when the pressure in the breathing circuit is stabilized at a constant pressure Ppl. DB, the pressure when the pressure is released and the bellows is in contact with the ceiling of the chamber and the pressure is stable, PEEP, the value corresponding to the DB, the bellows driving amount referred from the data table or the approximate calculation formula When the functional cross-sectional area is VB and SB, the system compliance CS including the leak amount is obtained by the following formula, and this is particularly called the initial system compliance CSi,
CSi = VB / (Ppl-PEEP) = (SB × DB) / (Ppl-PEEP)
2. The anesthesia system according to claim 1, wherein the supply unit uses CSi × (Ppl-PEEP) as the driving gas to be added after being connected to a patient airway.
前記演算手段は、前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧Pplを維持する時間を所定時間継続し、前記呼吸回路の膨張が終了した後もさらに所定時間T(秒)加圧を続け、その間の前記ベローズトップの移動量DBの変化量ΔDBから、前記呼吸回路の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/Tを求め、表示することができることを特徴とする請求項2に記載の麻酔システム。 The calculation means continues the time for maintaining the breathing circuit internal pressure Ppl when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB for a predetermined time, and further adds the predetermined time T (seconds) after the expansion of the breathing circuit is completed. The pressure per minute, and the amount of change ΔDB of the movement amount DB of the bellows top during that time, the leak amount VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the breathing circuit can be obtained and displayed. 2. The anesthesia system according to 2. 吸気量に新鮮ガス定常流が加算されないようにする新鮮ガス開閉弁と、ベローズインチャンバとを備えた循環式呼吸回路を含む麻酔システムの運転方法において、
前記ベローズトップが前記ベローズを包むチャンバの天井から下方へ移動する距離を測定手段によって測定する測定ステップと、
前記ベローズと前記チャンバの間の空間へ所定量の駆動ガスを注入するとき、前記ベローズトップの移動量と、該所定量を該移動量で除した機能的断面積のデータを制御ソフトウェアが参照可能なデータテーブル又は近似計算式として、工場出荷以前に予め記憶する記憶ステップと、
前記移動量と機能的断面積のデータテーブル又は近似計算式と、患者気道に接続する前に、駆動ガスを送ることによって生じる呼吸回路内圧の変化に基づいて、リーク量を含むシステムコンプライアンスを求める演算ステップと、
患者気道に接続後、前記システムコンプライアンスで失われる換気量を予め上乗せした駆動ガスを前記ベローズインチャンバに供給する供給ステップと、を有することを特徴とする麻酔システムの運転方法。
In a method of operating an anesthesia system including a circulation breathing circuit having a fresh gas on-off valve that prevents a steady flow of fresh gas from being added to the intake amount and a bellows-in chamber,
A measuring step of measuring a distance by which the bellows top moves downward from a ceiling of a chamber enclosing the bellows by a measuring unit;
When a predetermined amount of driving gas is injected into the space between the bellows and the chamber, the control software can refer to the movement amount of the bellows top and the functional cross-sectional area data obtained by dividing the predetermined amount by the movement amount. As a simple data table or approximate calculation formula, a storage step for storing in advance before factory shipment;
Calculation to determine the system compliance including the leak amount based on the data table or approximate calculation formula of the movement amount and the functional cross-sectional area and the change in the internal pressure of the breathing circuit caused by sending the driving gas before connecting to the patient airway Steps,
And a supply step of supplying the bellows-in chamber with a driving gas on which a ventilation amount lost due to the system compliance is added in advance after connection to a patient airway.
前記演算ステップは、患者気道に接続する前に患者接続端を閉じた状態で、駆動ガスで前記チャンバ内を加圧し、前記呼吸回路内圧が一定の圧Pplで安定したときのベローズトップの移動量をDB、その加圧を解放し前記ベローズが前記チャンバの天井に接して安定しているときの圧をPEEP、前記DBに対応する値として前記データテーブル又は近似計算式から参照されるベローズ駆動量と機能的断面積をVB、SBとするとき、リーク量を含むシステムコンプライアンスCSを次式によって求め、特にこれを初期システムコンプライアンスCSiと呼び、
・CSi=VB/(Ppl−PEEP)=(SB×DB)/(Ppl−PEEP)
前記供給ステップは、前記上乗せした駆動ガスをCSi×(Ppl−PEEP)とすることを特徴とする請求項4に記載の麻酔システムの運転方法。
In the calculation step, the amount of movement of the bellows top when the inside of the chamber is pressurized with a driving gas with the patient connection end closed before being connected to the patient airway, and the pressure in the breathing circuit is stabilized at a constant pressure Ppl. DB, the pressure when the pressure is released and the bellows is in contact with the ceiling of the chamber and the pressure is stable, PEEP, the value corresponding to the DB, the bellows driving amount referred from the data table or the approximate calculation formula When the functional cross-sectional area is VB and SB, the system compliance CS including the leak amount is obtained by the following formula, and this is particularly called the initial system compliance CSi,
CSi = VB / (Ppl-PEEP) = (SB × DB) / (Ppl-PEEP)
5. The method of operating an anesthesia system according to claim 4, wherein in the supplying step, the added driving gas is CSi × (Ppl-PEEP).
前記駆動ガスVBでチャンバ内を加圧した時の呼吸回路内圧Pplを維持する時間を所定時間継続し、前記呼吸回路の膨張が終了した後もさらに所定時間T(秒)加圧を続け、その間の前記ベローズトップの移動量DBの変化量ΔDBから、前記呼吸回路の毎分リーク量VL=SB×ΔDB×60/Tを求め、表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の麻酔システムの運転方法。 The time for maintaining the breathing circuit internal pressure Ppl when the inside of the chamber is pressurized with the driving gas VB is continued for a predetermined time, and after the expansion of the breathing circuit is completed, pressurization is continued for a predetermined time T (seconds). 6. The method according to claim 5, further comprising the step of obtaining and displaying a leak amount VL = SB × ΔDB × 60 / T per minute of the breathing circuit from a change amount ΔDB of the movement amount DB of the bellows top. To operate the anesthesia system.
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