JPS58116340A - 患者により吸引されおよび／または排出されたガス中の一定成分の濃度を測定するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ａＪしλ力」Ｌ この発開は、患者により吸入および／または排気された
ガス中の一定の成分の濃度を測定する方法、ならびにこ
の方法を実施するための装置に関する。

舒において極めて重要である。この主な理由は、集中看
護においておよび麻酔療法の下では、患者をより一層容
墨に管理することができ、かつその処置をより一層適合
させ得ることにある。生理学的研究分野では、とりわけ
、改善された診断方法を与えるために呼吸ガス中のガス
成分が一定される。このガス中でその濃度が本質的に重
要な成分は、ＣＯ２，０２ならびにＮ　ｔ　Ｏ、へロタ
ンなどのような麻酔ガスである。これらの成分製置を連
続的に測定することが可能であら勧ばならず、好ましく
は、開園のガス成分濃度の急速な変化を有効に一定し得
るように応答時−が短くなければならない。たとえば、
患者の一秦滴費量は、帳入時間および排出時開の間に、
患者により吸入されかつ排出される呼吸ガス中の０２含
有率を測定することにより決定され得る。

患者により吸入・排気される混合ガス中の一定成分の濃
度を現実に測定し得る位置は、ガスラインの患者の口の
直前のみであり、ガスラインは患者の気道に接続されて
おりかつこのラインを介して吸入ガスおよび排出ガスが
通過する。ガス中の少なくとも成る種の成分の場合には
、このような測定を、上述のガスラインを流下するガス
経路内に配置されたトランスデユーサの補助により実施
することが可能であるべきである。しかしながら、この
ことは、洗浄および滅■を含むすべての取扱い操作に耐
え得ることの他に、この測定変換器が極めて小さくかつ
軽量であることを要曹する。これらの理由により、患者
の気道に接続されたラインを介して流れる呼吸ガスの一
部な゛患者の口の直前に持って（ることが好ましく、か
つこの部分を混合ガス中の問題のガス成分濃度の測定の
ための適切な装置に通過させることが好ましい。しかし
４がら、この測定方法を用いるときには、測定軸Ｍｌ、
−比較的少鋤のガスのみが吸引されかつ供給されること
が必要である。、さらに、ガスの流れが測定＠置に達す
る前に吸引された呼吸ガスの様々な部分が混合りるおそ
れを排除しつつ迅速な測定応答を得るために、タップ位
置および測定装置間に吸引されたガスの全体積は小さく
なければならず、かつ吸引されたガスが測定装置に達す
るのに必要な時間もまた短くなければならない。さもな
ければ、問題のガス成分濃度の急激な変化を満足できる
状態で測定することは不可能であるだろう。

この方法を実施するにあたり遭遇する１つの難点は、測
定のために吸引された混合ガスの相対湿度がほば０％か
ら約９７％まで変化し、他方この混合物の温度が市場か
ら約３５℃まで変化することである。このことは、吸引
された混合ガスにより運ばれる水の量が大きく変化する
ことを意味し、このことが困難性を導く。

カス混合物の全圧が一定であれば゛、測定のために吸引
された混合ガスの相対湿度の変化は、混合物中の他のす
べてのガス成分の分圧の変動に当然対応するであろう。

他方、患者の帥内の温度および相対湿度は共に一定であ
る。結局、問題のガス成分について待られた測定値は、
患者力肺の状態に変換されねばならない。このため、測
定ＷｊｉＨに供給されたガス混合物の一時的な湿度およ
び濃度を複雑な測定により行なうことが必要となる。ガ
ス混合物が一定の圧力を有するとき、ガス混合物に含ま
れる水蒸気量の変動は他のすべてのガス成分の量の変動
を引き起こすので、たとえ用いた測定装置が水蒸気に対
して反応しないものであってもこの同■が存在すること
がわかる。

もちろん、用いた測定装置が水蒸気に対して感応する場
合にはこの難点はより大きなものとなり、そのため問題
のガス成分の測定はガス混合物中に存在する水蒸気によ
り妨害されるであろう。たとえば、麻酔ガスのような測
定されるべきガス成分を吸収しかつ水蒸気をも吸収し得
る、コーティング層をその結晶が有する、結晶振動子を
組込んだガス濃度検出器の場合、ガス混合物中の水蒸気
濃廉が測定結果に影響するであろう。他の例としては、
赤外線吸収に基づき、かつ、とりわけＣＯ２濃噴金側定
するのに用いる部属が挙げられる。現在のこの種の麺質
は、約４．３μｍの波長を′用いるものであり、このこ
とは、測定手順がガス混合物中の１ＮｚＯおよび０□の
存在により妨害されることを意味する。このため、多く
の良好な赤外線検出器を利用し得る波長である、約２．
６μ−の波長を用いることができればより好ましいであ
ろう。しかしながら、この波長においては、この測定方
法は、混合ガス中に含まれる水蒸気量の変動により太き
（妨害される。

測定されるべき吸引ガス混合物の相対湿度および温良が
高いときに生じる他の難点は、混合ガス中に含まれる水
蒸気が測定装置につながるパイプあるいは同機のライン
内で凝縮し、ならびに／または測定装置自身の内部で凝
縮し、パイプを詰まらせかつ装置に損傷を与えることで
ある。

これらの難点は、ガス混合物中の水蒸気を凝縮させかつ
トラップ内にこの凝集された水を回収することにより、
あるいはガス混合物中の水蒸気を吸収し得る適当な乾燥
剤中を通過させることにより、測定装置に混合ガスを供
給するのに先立ち測定のために吸引された混合ガスを乾
燥して最小にすることができ、このいずれの場合にも、
実質的に乾燥したガス混合物が測定＠胃に与えられる。

しかしながら、この同題に対するこれらの解決方法は、
いずれも、実施が容易ではなくあるいは橋めて不適切で
あることがわかった。たとえば、水トラツプあるいは乾
燥装置は、正しく管理しなければならず、この仕事はこ
の装置を用いる場合煩雑であると考えられる。これらの
解決法におけるより大きな欠点は、水トラツプまたは乾
燥装置の存在がタップ位置と測定装置との閣でのガス容
積の増加をもたらし、かつ混合ガスがタップ位置から前
記測定装置まで通過するのに必要な時間の増加をももた
らし、上・述のように測定の応答時間の延長をまねき、
その結果開運のガス成分濃度の急激な変化を容易に検出
することができないことにある。この同層は、測定のた
めに吸引されたガス流量を増加させることによって中和
されるだけである。他方、患者により吸引および／また
は排出されたガスの全体積のほんの一部のみが測定のた
めに吸引されるべきであるため、このような吸引ガス流
量の増加は好ましくない。さらに、たとえば子供を治療
するときのような場合、この全体積自身は小さくてもよ
い。

発明の目的 それゆえに、この発明の目的は、患者により吸引および
／または排気された混合ガス中の１以上の所定のガス成
分濃度の測定方法であって、患者の気道に接続された呼
吸ガスラインを通過する小量の呼吸ガスが同題のガス成
分に感応する測定装置に連続的に吸引・供給される方法
を提供することであり、前記方法は上述したー題点のす
べてを効果的に解瀦する。

この目的は、測定のために吸引されたガスの濃度および
相対湿度が測定装置にガスが供給されるに先立ち、周囲
の空気のｍ度および相対湿度に実質的に一致するように
調整される上述の形式の方法によるこの発明によって具
体化される。

この発明は、測定装置にガスを通すのに先立ち。

測定のために吸引されたガスが水蒸気を全く含まないも
のであることを必ずしも必要とするり６ブて゛はないが
、充分満足できる結果が、ｌｌ芝のために吸引されたガ
スの湿度および温度を周囲の空気の２１度および相対湿
度に一致させることにより達成され得る。理解され得る
ように、この測定装置は、周囲の空気の湿度および濃度
についての測定操作に先立ち容易に校正され、測定操作
の時開の閤、これは行なって測定の精度に全く影響を与
えないであろう。

測定のために吸引されたガス混合物の相対湿度および濃
度は、少なくともその一部が＾い選択的可逆的水吸収特
性を示し、かつその外表面が周囲の空気に自由に接触す
るラインにより、吸引されたガス混合物を測定装置に通
過させることにより、周囲の空気の湿度およびｍ度に容
易に到達され得る。ラインのこの部分は、好ましくは、
フルオロスルホニルポリマあるいはフルオロスルホニル
お五〇テトラフルオロエチレンのような他の七ツマの」
ポリマを含む材料からなる薄いチューブである。その外
表面が周囲の空気と自由に接触する、たとえばこのよう
な材料からなる薄いチューブのラインをガスが通過する
ならば、このラインを流れるガスの相対湿度は周囲の空
気の湿度に急速にかつ効果的に等しくなり、より相対湿
度の低い前記管の側へ水蒸気がラインの壁を介して拡散
するという事実を導く。Ｉｌｗされ得るように、同時に
このラインを流れるガスの濃度が周囲の空気の感度と等
しくなる。必須の要件は、ラインの外側表面が周囲の空
気と自由に接触されること、ならびに周囲の空気が前記
表面を横切って流れ得ることである。

この発明の方法を用いるとき、非常にわずかな流量のガ
スのみが測定装置に吸引されかつ供給される必要がある
だけであり、かつ必要なチューブの長さが比較的短いの
で、ガスがタップ位置から前記測定装置まで通過するの
に必要な時間は短く、かつ吸引されたガスの内部混合の
危険性は最小となり、それによって急檄に変化しても問
題のガス成分濃度を測定し得る。この発明の方法を用い
れば、測定のために吸引されたガスの量は用いる測定装
置の条件に依存する。

Ｉｌｗされ得るように、材料を可逆的に吸収し得る水蒸
気チューブの長さは、ガスの流量の大きさおよびチュー
ブの径、ならびに均等にされるべき相対湿度の差の大き
さに依存する。しかしながら、これらの値は実験により
容易に定め得る。

この発明による方法の有効性を確認するために、多数の
実験が実施されており、そこでは一定の相対湿度の空気
がフルオロスルホニルコポリマからなり、商業的に入手
可能なチューブの一方端部に通過され、このチューブの
外表面は周囲の空気と自由に接触するようにされており
、このチューブの他方端部から排出する空気の相対湿度
が測定された。これらの実験は、相互に興なる長さのチ
ューブで、かつ２種の興なる流速すなわち１００１監／
分および４００　Ｉｌｌ／分において実施された。

すべての実験において、チューブはその外径が約１　、
２５ｉｉｔで、ｇす、内径カ約１　、０ｓｉｉｒアッ７
．：。

実験　１ この実ｗＡＣは、チューブの一方端部に導入されに９！
気は、相対湿間９６％、Ｉ！反２３℃であり、他ｈ、チ
ューブのまわりの空気は、相対湿１２５％、温度２３℃
であった。

実験　２ この実験では、チューブの一方端部に導入された空気は
、相対湿度２％、濃度２３℃であり、他ｈｆ′Ｌ−プの
周囲の空気は、相対湿度２４％、濃度２３℃であった。

これらの実験の結果を、以下の表に示す。この表は、相
互に貝なる長さの各チューブの他方端部かう排出する空
気の相対湿度を表わす。

■ チューブ長　流速　　流速　　　流速　　流速（ｃｍ）
　　　　　　４００ｍ１　　　１００ｍ１　　　　　４
００ｍ１　　　１００ｍ１１００　　　２４　　　２４
　　　　２３　　　２３９０　　　２５　　　２４　　
　　２３　　　２３８０　　　２６　　　２４　　　　
２３　　　２３７０　　　２８　　　２４　　　　２３
　　　２３６０　　　３３　　　２４　　　　２３　　
　２３５０　　　３６　　　２４　　　　２３　　　２
３４０　　　３９　　　２４　　　　２１　　　２３３
０　　　４８　　　２４　　　　１８　　　２３２０　
　　６１　　　３２　　　　１２　　　２３１０　　　
７９　　　６２　　　　６　　　２０これらの結果から
明らかなように、比較的短いデユープを用いるこの発明
の方法を実施すれば、前記チューブを流れるガスの当初
の相対湿度が周囲の空気の相対湿度よりも高いかあるい
は低いかこかかわりなく、チューブを流下するガスの相
対偏度は周囲の空気の相対湿度に等しくなる。

また、この発明は、内題のガス成分濃度を測定づるのに
用いる測定装置の形式に゛かかわりなく応用し得ること
もわかる。

特許出願人　エングストリョム・メディカル・アクツイ
エポラグ 代　　理　　人　　弁理士　　深　　見　　久　　部（
ほか２名） 手続補正− １、事件の表示 昭和５７年特許願第　２２５７６１　　号２、発明の名
称 患者により＠り１されおよび／または排出されたガス中
の定成分の濃度を測定するための方法および装置３、補
正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　　スウェーデン王国、ニス−１６１２０プルン
マボックス・２０１０９ アドウルフスペルグスベエーグン、１３名　称　　エン
グストリョム・メディカル・アクツィエボラグ代表者　
　ハンス・フレッチェル ４、代理人 住　所　大阪市北区天神橋２丁目３番９号　八千代第一
ピル自発補正 ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の−および図面の簡単な説明
の欄ならびに図面 ７、補正の内容 （１）　明細書第１２員１８９行と１４１０行との閤に
下記の文章を挿入する。

記 図面は、この発明の方法をより具体的に説明するための
略図的回路図である。図において、１は呼吸ガスライン
を示し。この呼吸ガスライン１の一方端部は１１者の気
遣に接続されており、他方端部は吸気側ライン２および
排気側ライン３に接続されている。この吸気側ライン２
および排気−ライン３は、人工呼級器（図示せず）に接
続されている。他方、呼吸ガスライン１の一部が、公知
のガス成分測定装置５に対して、この発明の特徴的構成
であるチューブ４により接Ｍされている。このチューブ
４は、少なくともその一部がコードの選択的かつ可逆的
水吸収特性を有する材料により４１１１成されている。

さらに、チューブのこの部分は。

周囲の空気と自由に接触し得る外側表面を有している。

このｈ沫ｔ″は、呼吸ライン１から引かれたガスの相対
湿度およびａｍは、測定装置５に達する舶に、周囲の空
気の相対湿ｒＩＬおよび温償に一致される。

（２）　明細書第１５員１３行と１４行との聞Ｕ、　　
ト配の文章を挿入する。

記

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の方法を具体的に説明するための略図
的回路図である。 図において、１は呼吸ガスライン、４はチュー１．５は
測定装置を示す。 （３）　図面を別紙のとおり補充する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　患者により吸引および／または排出される呼吸
   ガス中の１以上の一定成分の濃度を測定するための方法
   であって、患者の気道に接続された呼吸ガスラインを流
   れるガスの一部が前記成分に感応する測定装置に連続的
   に吸引されから構成される装置において、 前記ガスを前記測定装置に供給するに先立ち、測定のた
   めに吸引されたガスの相対湿度および温度を周囲の空気
   の相対湿度および温度に一致させることを特徴とする、
   測定方法。 （２）　測定のために吸引されたガスを、少なくともそ
   の一部にねたり高度の選択的お゛よび可逆的水吸収特性
   を有する材料からなり、か、つその外側表面が周囲の空
   気と自由に接触するラインにより流す、特許請求の範囲
   第１項記載の測定方法。 （３）　前記ラインは、フルオロスルホニルポリマから
   なるチューブである、特許請求の範囲第２項記載の測定
   方法。 〈４）　患者により吸引されおよび／または排出される
   呼吸ガス中の１以上の一定の成分に感応する測定＠置、
   ならびにこの装置を、患者の呼吸ガスが流れるラインに
   接続するためのラインを備える、呼吸ガス中の１以上の
   一定成分の濃度を測定するための装置であって、 前記測定装置への接続ラインが、少なくともその艮ざの
   一部にわたり、高度の選択的および可逆的水吸収特性を
   有する材料からなり、かつ前記ラインの外側表面が周囲
   の空気と自由に接触するようにされていることを特徴と
   する、測定装置。 （５）　測定装置に対する接続ラインの少なくとも一部
   がフルオロスルホコルポリマからなるチューブである、
   特許請求の範囲第４項記載の測定装置。