KR102572397B1

KR102572397B1 - 일산화질소 투여 장치

Info

Publication number: KR102572397B1
Application number: KR1020217011127A
Authority: KR
Inventors: 레이 다미야; 나오유키 이이다; 쇼사쿠 모토하라; 준 마츠이
Original assignee: 데이진 화-마 가부시키가이샤
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2023-08-29
Anticipated expiration: 2039-09-25
Also published as: EP3871727A1; US11951261B2; CA3117461A1; CN112867525A; JP7004840B2; ES2956317T3; WO2020084992A1; US20210379320A1; KR20210059750A; EP3871727B1; EP3871727A4; JPWO2020084992A1

Abstract

일산화질소 투여 장치 (1) 가, 제 1 흡기구 (101a) 및 산소 공급구 (101b) 를 구비한 제 1 유로 (101) 와, 제 1 유로 (101) 에 배치되고, 제 1 흡기구 (101a) 를 통하여 유입된 공기로부터 농축 산소를 생성하는 산소 생성부 (100) 로서, 생성된 농축 산소가 산소 공급구 (101b) 를 통하여 공급되는 산소 생성부 (100) 와, 제 1 유로 (101) 로부터 분기되고 또한 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 제 1 유로 (101) 로부터 분배된 가스로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 로서, 생성된 NO 가 NO 공급구 (201b) 를 통하여 공급되는 NO 생성부 (200) 를 구비한다.

Description

일산화질소 투여 장치

본 발명은, 일산화질소 투여 장치 (NO 투여 장치) 에 관한 것이다.

폐고혈압증은, 심장으로부터 폐로 향하는 혈관인 폐동맥의 혈압 (폐동맥압) 이 높아지는 질환이다. 폐고혈압증은, 니스 분류 [2013년] 에서는 제 1 군 내지 제 5 군으로 분류된다. 제 3 군의 폐고혈압증에서는, 폐질환이나 저산소혈증이 수반된다. 폐고혈압증의 치료 중 하나로 재택 산소 요법 (HOT) 을 들 수 있다. 폐고혈압증의 환자에 대해 재택 산소 요법을 실시하면, 혈관 연축의 해제에 의한 혈관 확장 효과로 인해, 폐고혈압증의 부분적 진전 억제 효과가 나타나지만, 폐동맥압의 정상화는 기대할 수 없다. 한편, 일산화질소 (NO) 는, 혈관 확장 인자의 하나이며, 환기가 있는 폐포 주변의 혈관을 선택적으로 확장시킬 수 있다. 그 때문에, 원내에서는, 주술기 (周術期) 및 신생아에 있어서, 봄베로부터 공급되는 NO 에 의한 NO 흡입 요법이 보급되어 있다.

그런데, 의료용의 NO 가스 봄베는 고가인 점, NO 의 취급이 곤란한 점 등에서, 재택에서의 NO 흡입 요법은 현상황에서는 보급되어 있지 않다. 한편, NO 는, 방전 (코로나 방전 등) 에 의해, 공기 중에 존재하는 산소 및 질소로부터 안정적으로 생성되는 것이 알려져 있다 (특허문헌 1). 또, NO 흡입 요법으로서, 방전을 이용한 일산화질소 투여 장치가 공지되어 있다 (특허문헌 2). 또, 제 3 군의 폐고혈압증의 환자에 대해, NO 의 흡입과, 농축 산소의 흡입을 병용하는 것에 효과가 있는 것이 보고되어 있다. 그 때문에, 재택용의 일산화질소 투여 장치, 나아가서는, 농축 산소도 투여 가능한 일산화질소 투여 장치의 요구가 높아지고 있다.

예를 들어, 특허문헌 2 에 기재된 일산화질소 투여 장치에서는, 산소의 공급원으로서, 산소 농축기, 산소 발생기 또는 산소 봄베가, 일산화질소 투여 장치의 상류에 배치되어 있다.

일본 공표특허공보 평7-505073호 일본 공표특허공보 2016-516488호

NO 는, 불안정한 물질이며, 상온에서 산소와 반응하여, 이산화질소 (NO₂) 를 생성한다. 이 반응은, NO 및 산소의 농도가 높을수록, 또 온도가 낮을수록 진행되기 쉽다. 또, NO₂ 는, 생성된 NO 가, 환자에 의해 흡입될 때까지의 동안에 방전시에 미반응의 산소와 반응함으로써도 생성된다. 또한, NO₂ 는 방전에 의해 NO 를 생성하는 반응시에도 생성된다. NO₂ 는 독성이 높고, 이렇게 해서 생성된 NO₂ 는 미량이나마, 환자에게 흡입되어 버린다. 생성된 NO 및 NO₂ 는, 환자에게 흡입되지 않았다고 해도, 실내에 배기되어, 실내의 NO 농도 및 NO₂ 농도가 상승되어, 인체에 해를 미칠 가능성도 있다.

특허문헌 2 에 기재된 일산화질소 투여 장치에서는, 상류에 산소의 공급원이 배치되어 있는 점에서, 내부를 흐르는 가스의 산소 농도가 공기보다 높다. 그 때문에, 환자에게 흡입될 때까지의 동안에 NO₂ 가 생성되어 있을 우려가 있다.

본 발명은, NO₂ 의 생성을 억제하도록 구성된 일산화질소 투여 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 제 1 흡기구 및 산소 공급구를 구비한 제 1 유로와, 상기 제 1 유로에 배치되고, 상기 제 1 흡기구를 통하여 유입된 공기로부터 농축 산소를 생성하는 산소 생성부로서, 생성된 농축 산소가 상기 산소 공급구를 통하여 공급되는 산소 생성부와, 상기 제 1 유로로부터 분기되고 또한 NO 공급구를 구비한 제 2 유로와, 상기 제 2 유로에 배치되고, 상기 제 1 유로로부터 분배된 가스로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부로서, 생성된 NO 가 상기 NO 공급구를 통하여 공급되는 NO 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일산화질소 투여 장치가 제공된다.

상기 산소 생성부 및 상기 NO 생성부가, 동일한 케이싱의 내부에 수용되어 있어도 된다. 상기 제 1 유로에 배치된 컴프레서를 추가로 구비해도 된다. 상기 분배된 가스가, 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기여도 된다. 상기 분배된 가스가, 상기 산소 생성부에 있어서 농축 산소의 생성에 수반하여 생성된 저산소 가스여도 된다. 상기 분배된 가스가, 상기 산소 생성부에 의해 생성된 농축 산소여도 된다. 상기 제 2 유로에 있어서, 상기 산소 생성부에 있어서 농축 산소의 생성에 수반하여 생성된 저산소 가스가, 생성된 NO 에 대해 혼합되도록 해도 된다. 상기 제 1 유로로부터 상기 제 2 유로에 대한 상기 저산소 가스의 유로의 개폐를 전환하는 유로 전환 밸브가 배치되어 있어도 된다. 상기 제 1 유로의 상류 또는 상기 제 1 흡기구의 근방에 있어서, NO 또는 NO₂ 의 제거제가 배치되어 있어도 된다. 상기 산소 공급구 및 상기 NO 공급구에 대해 접속되고 또한 독립적인 유로를 갖는 캐뉼라를 추가로 구비해도 된다. 상기 NO 생성부가, 제 2 흡기구를 가져도 된다.

본 발명의 양태에 의하면, NO₂ 의 생성을 억제하도록 구성된 일산화질소 투여 장치를 제공한다는 공통의 효과를 발휘한다.

도 1 은, 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 2 는, 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 3 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 4 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 5 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 6 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 7 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 8 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 9 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 10 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 11 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 12 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 13 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 14 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 15 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 16 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 17 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 18 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 19 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 20 은, 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 21 은, 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 22 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 23 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 24 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 25 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 26 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치의 개략도이다.
도 27 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 28 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.
도 29 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 개략도이다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 전체 도면에 걸쳐, 대응하는 구성 요소에는 공통의 참조 부호를 부여한다.

도 1 은, 일산화질소 투여 장치 (1) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (1) 는, 흡기구 (101a) 및 산소 공급구 (101b) 를 구비한 제 1 유로 (101) 와, 제 1 유로 (101) 에 배치되고, 흡기구 (101a) 를 통하여 유입된 공기로부터 농축 산소를 생성하는 산소 생성부 (100) 와, 제 1 유로 (101) 로부터 분기되고, 또한 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 제 1 유로 (101) 로부터 분배된 가스로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. 산소 생성부 (100) 와 NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 동일한 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. 산소 생성부 (100) 에서 생성된 농축 산소는, 산소 공급구 (101b) 및 캐뉼라 (410) 를 통하여 공급된다. NO 생성부 (200) 에서 생성된 NO 는, NO 공급구 (201b) 및 캐뉼라 (410) 를 통하여 공급된다. 산소 생성부 (100) 및 NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다. 일산화질소 투여 장치 (1) 는, 도시하지 않은 전원 케이블을 통하여 전원에 접속된다.

일반적으로, 산소 농축 장치는, 공기 중의 산소를, 질소로부터 분리하여 농축하는 것을 가능하게 한 장치이다. 산소 농축 장치의 구성으로는, 질소보다 산소가 많이 투과하는 분리막을 사용하는 것에 의해 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 산소 부화막식이나, 질소를 선택적으로 흡착할 수 있는 흡착제를 1 개 또는 복수의 흡착 플로어에 충전하여 가압과 감압을 반복하는 것에 의해 공기 중의 산소와 질소를 분리하는 PSA 식 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-238076호) 등이 있다. 산소 생성부 (100) 는, PSA 식에 의해 농축 산소를 생성하도록 구성되어 있다. 그러나, 산소 부화막식이나 그 밖의 방법으로 농축 산소를 생성해도 된다. 또, 산소 봄베로부터, 제 2 유로 (201) 와는 상이한 유로를 통하여, 직접적으로 산소를 공급하도록 해도 된다.

산소 생성부 (100) 는, 공기 압축부로서의 컴프레서 (102) 와, 컴프레서 (102) 의 하류에 배치된 가압 밸브 (103) 및 감압 밸브 (104) 로 이루어지는 가스 유로 전환부와, 가스 유로 전환부의 하류에 배치된 흡착통 (105) 을 가지고 있다. 흡착통 (105) 은, 질소를 산소보다 우선적으로 흡착하는 흡착제를 수용하고 있다. 가스 유로 전환부에 의해, 흡착통 (105) 과 배기구 (101c) 사이의 유로가 선택적으로 전환된다. 컴프레서 (102) 의 하류에 있어서, 제 1 유로 (101) 는 2 개로 분기되고, 산소 생성부 (100) 는, 2 세트의 가스 유로 전환부 및 흡착통 (105) 을 가지고 있다. 산소 생성부 (100) 는, 3 세트 이상의 가스 유로 전환부 및 흡착통 (105) 을 가지고 있어도 된다. 산소 생성부 (100) 는, 2 개의 흡착통 (105) 의 하류에 있어서, 분기된 제 1 유로 (101) 사이를 연결하는 균압 밸브 (106) 와, 균압 밸브 (106) 의 하류로서 2 개의 흡착통 (105) 의 하류의 각각에 배치된 역지 밸브 (107) 와, 역지 밸브 (107) 의 하류에 있어서 합류한 제 1 유로 (101) 에 배치된 버퍼 탱크 (108) 와, 버퍼 탱크 (108) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (109) 와, 유량 제어기 (109) 의 하류에 배치된 O₂ 농도계 (110) 와, O₂ 농도계 (110) 의 하류에 배치된 유량계 (111) 를 가지고 있다.

산소 생성부 (100) 에 의한 농축 산소의 생성 프로세스에 대해 설명한다.

흡기구 (101a) 를 통하여 유입된 공기는, 컴프레서 (102) 에 의해 압축된다. 컴프레서 (102) 에 의한 압축 공기 (가압 공기) 는, 가스 유로 전환부에 의해 일방의 흡착통 (105) 에 공급된다. 구체적으로는, 당해 일방의 흡착통 (105) 에 대응하는 가압 밸브 (103) 는 열리고, 감압 밸브 (104) 는 닫혀 있다. 압축 공기에 의해 흡착통 (105) 의 내부가 가압되면, 공급된 압축 공기 중의 질소가 흡착통 (105) 에 흡착된다. 이것을 흡착 공정으로 칭한다. 압축 공기 중의 산소는, 흡착통 (105) 에 흡착되지 않고 흡착통 (105) 으로부터 하류에 유출되어, 역지 밸브 (107) 를 통하여 버퍼 탱크 (108) 에 모인다.

이 때, 타방의 흡착통 (105) 에 대응하는 가압 밸브 (103) 는 닫히고, 감압 밸브 (104) 는 열려 있기 때문에, 당해 타방의 흡착통 (105) 의 상류측은, 배기구 (101c) 를 통하여 대기에 개방되고, 흡착통 (105) 의 내부는 감압된다. 흡착제는, 가스의 압력이 저하되면 흡착된 질소를 방출하는 성질이 있기 때문에, 흡착제로부터 방출된 질소는, 배기구 (101c) 를 통하여 배기된다. 이것을 탈착 공정으로 칭한다.

이어서, 2 개의 가압 밸브 (103) 및 2 개의 감압 밸브 (104) 상태를 유지한 채로, 균압 밸브 (106) 를 연다. 그에 따라, 흡착 공정에 있는 일방의 흡착통 (105) 으로부터 하류에 유출된 산소가, 균압 밸브 (106) 를 통하여, 탈착 공정에 있는 타방의 흡착통 (105) 으로 환류된다. 농축 산소의 환류가 실시되는 것에 의해, 당해 타방의 흡착통 (105) 의 내부에 있어서의 질소의 분압이 저하되고, 흡착제로부터의 질소의 방출이 촉진된다.

산소 생성부 (100) 는, 가스 유로 전환부에 의해, 2 개의 흡착통 (105) 사이에서 흡착 공정 및 탈착 공정을 반복하여 전환하는 것에 의해, 공기로부터 농축 산소를 얻을 수 있다. 버퍼 탱크 (108) 에 모인 농축 산소는, O₂ 농도계 (110) 및 유량계 (111) 의 값에 기초하여, 유량 제어기 (109) 에 의해 그 유량이 제어되면서, 산소 공급구 (101b) 를 통하여 공급된다.

NO 생성부 (200) 는, 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에 있어서, 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 유량계 (203) 와, 유량계 (203) 의 하류에 배치된 역지 밸브 (204) 와, 역지 밸브 (204) 의 하류에 배치된 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 NO 농도계 (208) 를 가지고 있다.

컴프레서 (102) 에 의한 압축 공기의 일부가, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된다. 분배된 압축 공기로서의 가스는, 유량계 (203) 의 값에 기초하여, 유량 제어기 (202) 에 의해 그 유량이 제어되면서, 역지 밸브 (204) 를 통하여 방전부 (205) 에 공급된다. 산소 생성부 (100) 에 있어서, 상기 서술한 PSA 식에 의한 농축 산소의 생성은, 압력 변동을 수반한다. 따라서, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된 가스도, 그 압력 변동의 영향을 받지만, 유량 제어기 (202) 에 의해, 제 2 유로 (201) 에 있어서의 압력 변동이 억제된다.

방전부 (205) 는, 도시하지 않지만, 고전압 발생원과 적어도 1 개의 전극쌍을 가지고 있다. 방전부 (205) 는, 고전압 발생원에 의해 전극쌍 사이에 방전 (코로나 방전 등) 을 발생시키는 것에 의해, 제 2 유로 (201) 를 흐르는 가스 중에 존재하는 산소 (O₂) 및 질소 (N₂) 로부터, NO 를 생성할 수 있다. NO 의 생성 방법은, 예를 들어 일본 공개특허공보 2004-167284호나 일본 공표특허공보 2017-531539호에 기재되어 있는 바와 같이 공지되어 있다. 고전압 발생원으로서, 이그니션 코일과 같이 유도 코일의 원리를 이용한 변압기를 사용해도 되고, 콕 크러프트·월턴 회로를 사용해도 된다.

생성된 NO 는, 가스 중의 산소와 반응하여, 독성이 높은 NO₂ 를 생성한다. 또한, NO₂ 는 방전에 의해 NO 를 생성하는 반응시에도 생성된다. 그 때문에, 방전부 (205) 의 하류에 있어서, NO₂ 제거부인 NO₂ 흡착부 (206) 에 의해, NO₂ 를 흡착하여, 제거한다. NO₂ 흡착부 (206) 는, 예를 들어, 소다 석회 (주로 수산화칼슘), 활성탄, 제올라이트 등을 함유하고 있다. NO₂ 제거부는, 흡착 이외에, 그 밖의 양태에 의해, 가스 중의 NO₂ 를 제거하도록 구성해도 된다.

NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 는, 예를 들어, HEPA (High Efficiency Particulate Air Filter) 필터이다. 필터 (207) 는, 가스 중의 먼지 및 진애를 제거한다. 가스 중의 먼지 및 진애란, 예를 들어, 방전부 (205) 로부터 의도치 않게 방출되는 마모된 전극의 미립자나, NO₂ 흡착부 (206) 로부터 의도치 않게 방출되는 소다 석회 등의 분체 등을 들 수 있다.

NO 농도계 (208) 는, 환자에 대한 투여시에 문제가 없는 NO 농도인지의 여부를 판단하기 위해, 제 2 유로 (201) 의 최하류에 있어서의 NO 농도를 측정한다. 측정 결과는, 제어부 (300) 에 수집되고, 예를 들어 유량 제어기 (202) 나 방전부 (205) 에 대해 피드백된다. 즉, 제어부 (300) 로부터 유량 제어기 (202) 나 방전부 (205) 에 대해 제어 신호가 전달되어, NO 의 생성량 또는 농도가 조정된다.

제어부 (300) 는, 1 개 또는 복수의 프로세서 및 그 주변 회로를 가지고, 일산화질소 투여 장치 (1) 의 전체적인 동작을 통괄적으로 제어한다. 제어부 (300) 는, 미리 기억부 (도시 생략) 에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램에 기초하여 처리를 실시한다. 그 처리시에, 제어부 (300) 는, O₂ 농도계 (110) 나 유량계 (111), NO 농도계 (208) 등의 각종 센서로부터 신호를 수신하고, 컴프레서 (102) 나 가압 밸브 (103), 방전부 (205) 등으로 제어 신호를 송신한다. 제어부 (300) 는, 입출력부, 예를 들어, 디스플레이 등의 표시부나, 조작 버튼이나 터치 패널 등의 입력 인터페이스를 가지고 있어도 된다.

제 3 군의 폐고혈압증의 환자에 대해, NO 의 흡입과, 농축 산소의 흡입을 병용하는 것에 효과가 있는 것이 보고되어 있다. 일산화질소 투여 장치 (1) 에 의하면, 산소 생성부 (100) 에 의해 제 1 유로 (101) 에 있어서 생성된 농축 산소는, 산소 공급구 (101b) 를 통하여, 또, NO 생성부 (200) 에 의해 제 2 유로 (201) 에 있어서 생성된 NO 는, NO 공급구 (201b) 를 통하여, 환자에게 투여할 수 있다. 구체적으로는, 산소 공급구 (101b) 및 NO 공급구 (201b) 에 대해 접속되고 또한 독립적인 유로를 갖는 캐뉼라 (410) 를 사용하여, 환자에게 투여할 수 있다. 따라서, 환자에게 투여되기 전에, NO 와 농축 산소가 혼합되어, NO 와 농축 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성이 억제된다. 또한, 농축 산소 및 NO 를, 환자의 흡입의 직전에 혼합하여 투여하도록, 캐뉼라 (410) 를 구성해도 된다.

산소 생성부 (100) 및 NO 생성부 (200) 가, 케이싱 (400) 의 내부에 수용되어 있는 점에서, 제어부 (300) 나 전원을 공유화할 수 있고, 소형이고 경량, 나아가서는 전력 절약인 단일의 시스템으로서 구성할 수 있다. 또, 일산화질소 투여 장치 (1) 에서는, 산소 생성부 (100) 및 NO 생성부 (200) 가, 컴프레서 (102) 를 공유하고 있는 점에서, 각각의 생성에 필요한 가압된 가스를 동시에 공급할 수 있다.

그런데, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 의 동작은 환자의 호흡과는 연동되어 있지 않다. 즉, 일산화질소 투여 장치 (1) 는, 가동 상태에 있어서, 항상 NO 가 공급되는 연속류 모드에서 동작한다. 그러나, 일산화질소 투여 장치 (1) 는, 일산화질소 투여 장치 (1) 의 동작을 환자의 호흡과 동조시키는 동조류 모드에서 동작하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 도 2 에 나타나는 일산화질소 투여 장치 (2) 와 같이, NO 농도계 (208) 의 하류에 미차압 센서 (209) 를 배치한다. 미차압 센서 (209) 에 의해 환자의 호흡에 의한 음압을 검출하고, 이것에 동조하여 방전부 (205) 를 제어함으로써 NO 의 생성 또는 정지를 제어하고, NO 의 투여 또는 정지를 제어할 수 있다. 즉, 환자의 흡기시에 NO 가 공급되고, 환자의 호기시에 NO 의 공급이 정지된다.

또한, 동조류 모드를 채용할 때에, 미차압 센서 이외의 호흡 검출부에 의해 환자의 호흡을 검출하도록 해도 된다. 다른 호흡 검출부로서, 예를 들어, 환자의 구비 (口鼻) 에 설치하여 호흡시의 기류에 의한 온도 변화를 측정하는 구비 서미스터, 환자의 흉위나 복위의 변동을 검출하는 흉복 밴드 등을 들 수 있다. 또한, 호흡 검출부는, 본 명세서에 기재된 다른 일산화질소 투여 장치에 적용해도 된다. 또, 필터 (207) 와 NO 농도계 (208) 사이에, 차단 밸브를 추가로 배치함으로써, NO 의 투여 또는 정지를 제어하도록 해도 된다. 차단 밸브를 배치함으로써, 차단 밸브보다 상류의 제 2 유로 (201) 내를 보다 고압으로 유지할 수 있다. 차단 밸브가 닫혀 있을 때 상류 및 하류 사이에 압력차가 있는 것에 의해, NO 의 환자의 흡기시의 NO 공급 재개 직후의 유량을 증대시킬 수 있어, 비교적 단시간에 투여를 완료할 수 있다. 즉, 흡기의 유효 시간 내에 적절하게 투여를 완료할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (1) 에 있어서, NO 농도계 (208) 대신에, NO 및 NO₂ 의 농도를 측정 가능한 단일의 또는 별체의 NO/NO₂ 농도계를 배치해도 된다. 그로 인해, 독성이 높은 NO₂ 를 측정할 수도 있다. 또, NO 농도계 (208) 대신에, NO 의 농도 또는 물질량을 측정하는 NO 측정부를 배치해도 된다. 또, NO₂ 농도계는, NO₂ 의 농도 또는 물질량을 측정하는 NO₂ 측정부로 해도 된다. 또, 유량계 (203) 대신에 또는 이것에 추가로, 압력계를 배치해도 된다. 압력계를 사용하여 제 2 유로 (201) 의 압력 감시를 실시하는 것에 의해, 일산화질소 투여 장치 (1) 의 운전 상태, 예를 들어 유로의 이상의 유무 등을 파악할 수 있다. 또, 유량 제어기 (202) 의 상류의 제 2 유로 (201) 에, 감압 밸브를 배치해도 된다. 감압 밸브를 배치함으로써, 컴프레서 (102) 에 의해 압축된 가스를, NO 의 생성 및 공급에 최적인 압력으로 조정할 수 있다. 또, 유량 제어기 (202) 의 상류의 제 2 유로 (201) 에, 버퍼 탱크를 배치해도 된다. 버퍼 탱크를 배치함으로써, 상기 서술한 PSA 식에 의한 농축 산소의 생성에 수반되는 압력 변동을 억제할 수 있다.

특히 연속류 모드에 있어서, 환자가 흡입하지 않았던 NO 를 함유하는 가스는, 캐뉼라 (410) 로부터 실내에 방출된다. 방출된 NO 는, 공기 중의 산소와 반응하여, 독성이 높은 NO₂ 를 생성한다. 그래서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 일산화질소 투여 장치 (3) 에 있어서, 컴프레서 (102) 의 상류의 제 1 유로 (101) 에, NO 및 NO₂ 중 어느 일방 또는 양방을 흡착 가능한 NO/NO₂ 흡착부 (112), 즉 NO/NO₂ 제거부를 배치해도 된다. NO/NO₂ 제거부는, 예를 들어, 상기 서술한 소다 석회 (주로 수산화칼슘), 활성탄, 제올라이트 등과 분체 필터를 조합한 구성으로 할 수 있다. 흡기구 (101a) 를 통하여 일산화질소 투여 장치 (3) 에 유입된 공기에 함유되는 NO 및 NO₂ 는, NO/NO₂ 흡착부 (112) 에 의해 제거되기 때문에, 실내의 NO 의 농도 및 NO₂ 의 농도를 저하시킬 수 있다.

NO/NO₂ 흡착부 (112) 를, 컴프레서 (102) 의 상류의 제 1 유로 (101) 가 아닌, 도 4 에 나타나는 일산화질소 투여 장치 (4) 와 같이, 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 에 배치해도 된다. NO 생성부 (200) 는, NO₂ 흡착부 (206) 를 가지고 있기 때문에, NO/NO₂ 흡착부 (112) 를, 산소 생성부 (100) 에 배치함으로써, 기능적 중복을 피할 수 있다. 요컨대, NO 또는 NO₂ 의 제거제가, 제 1 유로 (101) 의 상류 또는 흡기구 (101a) 의 근방에 있어서 배치되어 있다. NO/NO₂ 흡착부 (112) 는, 본 명세서에 기재된 다른 산소 생성부 (100) 에 적용해도 된다.

NO 또는 NO₂ 의 제거제에 대하여, 더욱 상세하게 설명하면, 환자에게 투여되는 NO 의 양은, 환자에게 투여되는 농축 산소의 양에 비해 매우 적다. 또, 농축 산소 및 NO 각각의 생성 프로세스의 특성 상, 치료에 필요한 양의 농축 산소의 생성에 사용되는 공기량은, 치료에 필요한 양의 NO 의 생성에 사용되는 공기량에 비해 매우 많다. 따라서, NO 또는 NO₂ 의 제거제를, 농축 산소의 생성을 위한 공기가 통과하는 유로, 즉 제 1 유로 (101) 의 상류 또는 흡기구 (101a) 의 근방에 배치함으로써, 효율적으로 NO 및 NO₂ 를 제거할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (4) 는, NO 를 NO₂ 로 산화하는 산화 수단 또는 NO₂ 를 NO 로 환원하는 환원 수단을 추가로 가지고 있어도 된다. 일산화질소 투여 장치 (4) 가 산화 수단 또는 환원 수단을 갖는 것에 의해, NO/NO₂ 흡착부 (112) 에 있어서의 흡착을 보다 촉진시킬 수 있다. 산화 수단으로는, 공기 중보다 고농도의 산소를 함유하는 가스를 사용해도 되고, 공기 중보다 고농도의 오존을 함유하는 가스를 사용해도 된다. 그 때문에, 일산화질소 투여 장치 (4) 는, 오존 발생 수단을 추가로 가지고 있어도 된다. 또, 환원 수단으로는, 가열 장치나 자외선 발생 장치 등을 사용해도 된다. 또한, 산화 수단 및 환원 수단은, 본 명세서에 기재된 다른 일산화질소 투여 장치에 적용해도 된다.

도 5 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (5) 의 개략도이다. 예를 들어, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 에서는, 제 2 유로 (201) 는, 컴프레서 (102) 와 가스 유로 전환부 사이의 제 1 유로 (101) 로부터 분기되어 있었다. 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 에서는, 제 2 유로 (201) 는, 가스 유로 전환부의 감압 밸브 (104) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기되어 있다. 따라서, 산소 생성부 (100) 에 있어서의 탈착 공정에서, 흡착통 (105) 의 흡착제로부터 방출된 질소를 많이 함유하는 가스 (저산소 가스) 가, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된다. 따라서, 제 2 유로 (201) 중의 가스의 산소 농도가, 전체적으로 낮아지기 때문에, 방전부 (205) 에 의해 NO 가 생성되었다고 해도, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성을 억제할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (5) 의 NO 생성부 (200) 는, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 의 NO 생성부 (200) 와 비교하여, 유량 제어기 (202) 의 상류에 배치된 버퍼 탱크 (210) 와, 버퍼 탱크 (210) 의 상류에 배치된 펌프 (211) 를 갖는 점에 있어서, 더욱 상이하다. 일산화질소 투여 장치 (5) 의 NO 생성부 (200) 가 펌프 (211) 를 갖는 것에 의해, 상류에 배치된 산소 생성부 (100) 의 탈착 공정에 있어서, 흡착통 (105) 으로부터 방출된 저산소 가스를 충분히 배기할 수 있다. 또, NO 생성부 (200) 에 있어서, 제 2 유로 (201) 중의 가스를, NO 의 생성 및 공급을 위해서 적절한 압력으로 가압할 수 있다. 일산화질소 투여 장치 (5) 의 NO 생성부 (200) 가 버퍼 탱크 (210) 를 갖는 것에 의해, 제 1 유로 (101) 로부터 분배된 가스를 모을 수 있다.

또한, 펌프 (211) 를, 방전부 (205) 보다 하류의 제 2 유로 (201), 예를 들어 NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치해도 된다. 이 경우, 상기 서술한 바와 같이, 보다 상류에 배치된 산소 생성부 (100) 의 탈착 공정에 있어서, 흡착통 (105) 으로부터 방출된 저산소 가스를 충분히 배기할 수 있음과 함께, 방전부 (205) 까지의 가스의 이동을 보다 저압에서 실시할 수 있다. 보다 저압에서 가스를 이동시키는 것에 의해, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성이 억제된다. 또한, 일산화질소 투여 장치 (5) 는, 펌프 (211) 를 가지고 있지 않아도 된다.

도 6 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (6) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (6) 는, 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 비교하여, 펌프 (211) 를 가지고 있지 않은 점, 및, 리크 밸브 (212) 를 가지고 있는 점에 있어서 상이하다. 리크 밸브 (212) 는, 버퍼 탱크 (210) 에 접속되어 있고, 버퍼 탱크 (210) 에 모인 잉여의 가스를 배기구 (201c) 로부터 배기할 수 있다.

도 7 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (7) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (7) 는, 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 비교하여, 펌프 (211) 를 가지고 있지 않은 점, 및, 제 2 유로 (201) 가 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터도 분기되어 있는 점에 있어서 상이하다. 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 와, 가스 유로 전환부의 감압 밸브 (104) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 는, 역지 밸브 (204) 의 상류에서 합류하고 있다. 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에는, 유량 제어기 (202) 및 유량계 (203) 가 배치되어 있다. 제 2 유로 (201) 가 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터도 분기되어 있는 것에 의해, 상기 서술한 저산소 가스와 압축 공기로서의 가스를 혼합시킬 수 있고, 방전부 (205) 에 도달시키는 산소 농도 및 NO 농도를 조정할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (7) 에 있어서, 컴프레서 (102) 와 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201) 에 감압 밸브를 배치해도 된다. 그것에 따라, 저산소 가스와 압축 공기로서의 가스의 혼합의 비율을 변화시켜, 산소 농도 및 NO 농도를 조정할 수 있음과 함께, NO 의 생성 및 공급을 위해서 적절한 압력으로 조정할 수 있다. 또한, 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 같이, 버퍼 탱크 (210) 의 상류의 제 2 유로 (201) 에 펌프 (211) 를 배치해도 된다.

도 8 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (8) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (8) 에서는, 제 2 유로 (201) 는, 버퍼 탱크 (108) 와 유량 제어기 (109) 사이의 제 1 유로 (101) 로부터 분기되어 있다. 따라서, 산소 생성부 (100) 에 있어서 생성된 농축 산소를 많이 함유하는 가스 (농축 산소 가스) 가, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된다. 일반적인 성인 용도의 산소 농축 장치에서는, 농도가 90 ％ 정도이거나 그 이상의 농축 산소가 공급되지만, 소아 용도 등 일부의 산소 농축 장치에서는, 40 ％ 정도의 농축 산소가 공급된다. 그러한 비교적 저농도의 산소 농축 장치에 있어서는, 농축 산소와 NO 의 접촉에 의해 생성되는 NO₂ 의 리스크가 비교적 낮고, 또, 방전부의 구성이나 방전 조건에 따라서는 NO 의 생성 효율을 높일 수 있다.

유량 제어기 (202) 의 상류의 제 2 유로 (201) 에, 펌프 (211) 를 배치해도 된다. 또, 펌프 (211) 를, 방전부 (205) 보다 하류의 제 2 유로 (201), 예를 들어 NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치해도 된다.

도 9 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (9) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (9) 는, 도 8 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 비교하여, 제 2 유로 (201) 가 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터도 분기되어 있는 점에 있어서 상이하다. 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에는, 유량 제어기 (202) 및 유량계 (203) 가 배치되어 있다. 제 2 유로 (201) 가 컴프레서 (102) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터도 분기되어 있는 것에 의해, 상기 서술한 농축 산소 가스와 압축 공기로서의 가스를 혼합시킬 수 있어, 방전부 (205) 에 도달시키는 산소 농도 및 NO 농도를 조정할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (9) 에 있어서, 컴프레서 (102) 와 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201) 에 감압 밸브를 배치해도 된다. 또, 버퍼 탱크 (108) 와 유량 제어기 (109) 사이의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에 있어서의 유량 제어기 (202) 의 상류에 있어서, 펌프 (211) 를 배치해도 된다.

도 10 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (10) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (10) 에서는, 도 7 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (7) 와 동일하게, 제 2 유로 (201) 는, 컴프레서 (102) 와 가스 유로 전환부 사이의 제 1 유로 (101) 로부터 분기됨과 함께, 가스 유로 전환부의 감압 밸브 (104) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기되어 있다. 따라서, 산소 생성부 (100) 에 있어서의 탈착 공정에서 흡착제로부터 방출된 저산소 가스가, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된다.

일산화질소 투여 장치 (10) 는, 도 7 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (7) 와 비교하여, 가스 유로 전환부의 감압 밸브 (104) 의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에 있어서, 유량계 (203) 가 역지 밸브 (204) 를 통하여 방전부 (205) 와 NO₂ 흡착부 (206) 사이에서 타방의 제 2 유로 (201) 와 합류하고 있는 점에 있어서 상이하다. 따라서, 산소 생성부 (100) 에 있어서 농축 산소의 생성에 수반되어 생성된 저산소 가스는, 방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 에 있어서, 생성된 NO 에 대해 혼합된다.

방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 에 있어서, 저산소 가스가 혼합됨으로써, 제 2 유로 (201) 중의 가스의 산소 농도가, 전체적으로 낮아진다. 따라서, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성이 억제된다. 도 10 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (10) 에서는, 컴프레서 (102) 에 의한 산소를 함유한 압축 공기의 일부를 사용하여, 방전부 (205) 에 있어서 NO 가 생성된다. 그 때문에, 예를 들어 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 같이, 저산소 가스 하에서 NO 를 생성하는 경우에 비해, NO 의 생성 효율도 높다. 따라서, 일산화질소 투여 장치 (10) 에 의하면, NO 의 생성 효율을 저하시키지 않고, 또한, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성을 억제할 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (10) 에 있어서, 컴프레서 (102) 와 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201) 에 감압 밸브를 배치해도 된다. 필터 (207) 와 NO 농도계 (208) 사이의 제 2 유로 (201) 에 있어서, 미차압 센서 (209) 를 배치해도 된다. 또한, 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 같이, 버퍼 탱크 (210) 의 상류의 제 2 유로 (201) 에 펌프 (211) 를 배치해도 된다.

도 11 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (11) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (11) 는, 도 10 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (10) 와 비교하여, 리크 밸브 (212) 를 가지고 있는 점에 있어서 상이하다. 리크 밸브 (212) 는, 버퍼 탱크 (210) 에 접속되어 있고, 버퍼 탱크 (210) 에 모인 잉여의 가스를 배기구 (201c) 로부터 배기할 수 있다.

도 12 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (12) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (12) 는, 도 5 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (5) 와 비교하여, 펌프 (211) 의 상류에 삼방 밸브 (213) 가 배치되어 있는 점, 및, 삼방 밸브 (213) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 가 역지 밸브 (204) 를 통하여 배기구 (201c) 에 연장되어 있는 점에 있어서 상이하다. 즉, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 삼방 밸브 (213) 에 의해, NO 공급구 (201b) 로의 유로와 배기구 (201c) 로의 유로가 선택적으로 전환된다. 따라서, 삼방 밸브 (213) 는, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 대한 저산소 가스의 유로의 개폐를 전환하는 유로 전환 밸브를 구성한다.

여기서, 가스 유로 전환부에 의해 제 2 유로 (201) 에 분배되는 가스의 산소 농도, 즉 산소 생성부 (100) 에 있어서의 탈착 공정에서, 흡착통 (105) 의 흡착제로부터 방출된 질소를 많이 함유하는 가스 (저산소 가스) 의 산소 농도는, 일정하지는 않다. 제 2 유로 (201) 에 분배되는 가스의 산소 농도는, PSA 식의 농축 산소의 생성에 수반되는 압력 변동과 마찬가지로, 주기적으로 상하로 변동한다.

따라서, 산소 농도가 비교적 높은 타이밍에서는, 삼방 밸브 (213) 를 배기구 (201c) 측으로 전환하는 것에 의해 가스를 배기구 (201c) 로부터 배기한다. 한편, 산소 농도가 비교적 낮은 타이밍에서는, 삼방 밸브 (213) 를 NO 공급구 (201b) 측으로 전환하는 것에 의해, 가스를 버퍼 탱크 (210) 에 모은다. 그 결과, 제 2 유로 (201) 에 있어서의 압력 변동 및 산소 농도의 변동이 억제된다. 삼방 밸브 (213) 의 하류에 펌프 (211) 가 배치되어 있는 것에 의해, 제 2 유로 (201) 로의 가스의 분배를 촉진할 수 있다. 펌프 (211) 는, 삼방 밸브 (213) 의 하류의 제 2 유로 (201) 이면, 임의의 위치에 배치할 수 있다.

도 13 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (13) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (13) 는, 도 11 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (11) 와 비교하여, 리크 밸브 (212) 대신에 역지 밸브 (204) 가 배치되어 있는 점, 버퍼 탱크 (210) 의 상류에 삼방 밸브 (213) 가 배치되어 있는 점에 있어서 상이하다. 즉, 가스 유로 전환부의 하류의 제 1 유로 (101) 로부터 분기된 제 2 유로 (201) 에 있어서, 삼방 밸브 (213) 에 의해, NO 공급구 (201b) 로의 유로와 배기구 (201c) 로의 유로가 선택적으로 전환된다. 그 결과, 도 12 를 참조하면서 설명한 바와 같이, 제 2 유로 (201) 에 있어서의 압력 변동 및 산소 농도의 변동이 억제된다.

또한, 일산화질소 투여 장치 (13) 는, 도 11 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (11) 와 비교하여, 컴프레서 (102) 와 가스 유로 전환부 사이의 제 1 유로 (101) 로부터 분기되는 제 2 유로 (201) 대신에, 흡기구 (201a) 를 구비한 제 2 유로 (201) 가 컴프레서 (214) 를 통하여 유량 제어기 (202) 에 접속되어 있는 점에 있어서, 크게 상이하다. 즉, 일산화질소 투여 장치 (13) 에서는, 산소 생성부 (100) 및 NO 생성부 (200) 가, 각각 독립된 컴프레서 (102) 및 컴프레서 (214) 를 가지고 있다.

NO 생성부 (200) 에 있어서의 NO 의 생성에 사용되는 가스의 압력 및 유량은, 산소 생성부 (100) 에 있어서의 농축 산소의 생성에 사용되는 가스의 압력 및 유량보다 작다. 따라서, NO 생성부 (200) 의 컴프레서 (214) 가, 산소 생성부 (100) 의 컴프레서 (102) 보다, 필요해지는 압력 및 유량이 적고, 따라서 소형으로 할 수 있다. 컴프레서 (102) 및 컴프레서 (214) 를, 각각 독립적으로 제어함으로써, 농축 산소의 생성 및 NO 의 생성에 적합한 압력 및 유량으로 공기를 유입시킬 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (13) 는, 산소 생성부 (100) 에 있어서의 제 1 흡기구로서의 흡기구 (101a) 에 더하여, 제 2 흡기구로서 흡기구 (201a) 를 갖는 것에 의해, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성할 수 있다. 또한, 일산화질소 투여 장치 (13) 에 있어서, 제 1 유로 (101) 로부터 제 2 유로 (201) 에 분배된 저산소 가스에 의해, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성을 억제할 수 있다.

상기 서술한 도 1 내지 도 13 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 의하면, NO 와 농축 산소가 따로 따로 생성되어, 환자에게 투여되는 점에서, NO₂ 의 생성이 억제된다는 공통의 효과를 발휘한다.

도 14 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (14) 의 개략도이다.

일산화질소 투여 장치 (14) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 에서 생성된 NO 는, NO 공급구 (201b) 를 통하여 공급된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 삼방 밸브 (213) 와, 삼방 밸브 (213) 의 하류에 배치된 공기 압축부로서의 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 압력계 (215) 와, 압력계 (215) 의 하류에 배치된 상기 서술한 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 상기 서술한 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 상기 서술한 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 삼방 밸브 (216) 를 가지고 있다.

상기 서술한 바와 같이, NO₂ 는, 독성이 높고, 생성된 NO 가, 환자에 의해 흡입될 때까지의 동안에, 방전부 (205) 에서의 방전시에 미반응의 산소와 반응함으로써도 생성된다. 그 때문에, 예를 들어, 방전부 (205) 에서 NO 가 생성된 후, 제 2 유로 (201) 내에서 체류해 버리면, 그 사이에 NO₂ 가 생성되어 버린다. 일산화질소 투여 장치 (14) 에서는, 삼방 밸브 (213) 및 삼방 밸브 (216) 를 갖는 것에 의해, 일산화질소 투여 장치 (14) 의 내부에 있어서 가스를 환류시켜, 가스에 함유하는 NO₂ 의 농도 상승을 억제하고 있다. 즉, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류로부터 NO 공급구 (201b) 로의 유로와 NO₂ 흡착부 (206) 의 하류로부터 방전부 (205) 의 상류로의 유로의 전환이, 바람직하게는 선택적으로 실시된다.

구체적으로는, 방전부 (205) 에서 생성된 NO 를 함유하는 가스는, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 에 의해, 가스 중의 NO₂ 가 흡착된다. NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 있어서, NO 를 함유하는 가스가 즉시 환자에게 투여되지 않는 경우에는, 삼방 밸브 (216) 가 전환되어, 제 2 유로 (201) 의 하류와 바이패스 유로 (217) 가 연통된다. 이것과 동시에, 삼방 밸브 (213) 가 전환되어, 바이패스 유로 (217) 와 제 2 유로 (201) 의 상류가 연통된다. 따라서, 방전부 (205) 에서 생성된 NO 를 함유하는 가스는, 필터 (207) 의 하류에서 바이패스 유로 (217) 를 경유하여 제 2 유로 (201) 의 상류에 유입된 후, 컴프레서 (214) 에 의해 가압되면서, 일산화질소 투여 장치 (14) 의 내부를 환류한다. 한편, 삼방 밸브 (216) 를 NO 공급구 (201b) 측으로 전환하고, 또한, 삼방 밸브 (213) 를 흡기구 (201a) 측으로 전환함으로써, 환자에 대한 투여를 개시할 수 있다.

또한, 일산화질소 투여 장치 (14) 에 있어서, 삼방 밸브 (213) 및 삼방 밸브 (216) 의 전환, 즉 환류는, 간헐적이며, 소정의 타이밍으로 실시된다. 그러나, 일산화질소 투여 장치 (14) 는, 환자의 호흡에 동조하여 실시되도록 해도 된다. 이 경우, 예를 들어, 도 15 에 나타나는 일산화질소 투여 장치 (15) 와 같이, 삼방 밸브 (216) 와 NO 공급구 (201b) 사이에 미차압 센서 (209) 를 배치한다. 미차압 센서 (209) 에 의해 환자의 호흡을 검출하고, 삼방 밸브 (213) 및 삼방 밸브 (216) 의 전환을 실시할 수 있다. 미차압 센서 (209) 를 이용하여, 방전부 (205) 의 제어를 실시해도 된다.

또, 도 14 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (14) 에 있어서, 유량 제어기 (202) 를 삼방 밸브 (213) 의 상류에 배치하고, 방전부 (205) 를 삼방 밸브 (213) 와 컴프레서 (214) 사이의 제 2 유로 (201) 에 배치해도 된다. 방전부 (205) 가 보다 상류에 배치되는 것에 의해, 생성된 NO 를 함유하는 가스가 저압에서 이동하는 구간이 길어지기 때문에, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성이 억제된다.

도 16 에 나타내는 일산화질소 투여 장치 (16) 와 같이, 필터 (207) 와 삼방 밸브 (216) 사이의 제 2 유로 (201) 에 NO 농도계 (208) 를 배치해도 된다. 또, 삼방 밸브 (216) 와 NO 공급구 (201b) 사이에, NO 농도계 (208) 를 배치해도 된다. NO 농도계 (208) 는, 제 2 유로 (201) 의 최하류에 있어서의 NO 농도를 측정하고, 환자에 대한 투여시에 문제가 없는 NO 농도인지의 여부를 측정한다. 그 결과는, 예를 들어 유량 제어기 (202) 나 방전부 (205) 에 피드백되어, NO 의 생성량 또는 농도가 조정된다.

도 17 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (17) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (17) 는, 도 14 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (14) 와 비교하여, 컴프레서 (214) 와 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201), 및, 삼방 밸브 (216) 의 하류에, 각각 이방 밸브 (218) 가 추가로 배치되어 있는 점에 있어서 상이하다. 호흡의 빈도가 높은 환자의 경우, 동조류 모드에서는, 호흡의 빈도가 낮은 환자의 경우와 비교하여, 생성된 NO 를 함유하는 가스의 체류 시간은 낮아진다. 그 때문에, 일산화질소 투여 장치의 내부에 있어서 가스를 환류시켜, 가스에 함유하는 NO₂ 의 농도 상승을 억제할 필요가 없는 경우가 있다. 그래서, 도 17 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (17) 는, 삼방 밸브 (216) 의 하류, 즉 NO 공급구 (201b) 의 상류에 이방 밸브 (218) 가 추가로 배치되어 있는 것에 의해, 호흡의 빈도가 높은 환자의 경우에는, 삼방 밸브 (216) 를 NO 공급구 (201b) 측의 유로로 전환하고, 또한, NO 공급구 (201b) 의 상류의 이방 밸브 (218) 의 개폐를 전환하는 것에 의해, 가스를 환류시키지 않고, NO 를 함유하는 가스를 환자에게 투여할 수 있다. 또, 흡기 대기 시간은, 호흡마다 매회 미소하게 변화되기 때문에, 투여 전의 유로의 최대 압력도 호흡마다 매회 변화한다. 도 17 에 나타내는 바와 같이, 컴프레서 (214) 와 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201) 에 이방 밸브 (218) 를 배치함으로써, 제 2 유로 (201) 에 있어서의 투여 전의 가스의 최대 압력이 일정해지도록 제어할 수 있다. 따라서, 유로 내의 압력의 변동에 따라 NO 공급구 (201b) 의 상류의 이방 밸브 (218) 또는 삼방 밸브 (216) 의 개도 및 개방 시간을 제어하지 않아도, 환자에 대한 투여량을 원하는 양으로 제어할 수 있다. 또한, 컴프레서 (214) 와 유량 제어기 (202) 사이의 제 2 유로 (201) 에 이방 밸브 (218) 를 배치하지 않아도 된다. 한편, 본 명세서에 기재된 바이패스 유로를 갖는 다른 일산화질소 투여 장치에 있어서, 도 17 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (17) 와 동일하게, 컴프레서 (214) 의 하류의 유로에 이방 밸브 (218) 를 배치해도 된다.

또한, 호흡의 빈도가 높은지 낮은지의 판단은, 호흡의 빈도, 예를 들어 1 분간 또는 단위 시간당의 호흡수가, 미리 정해진 호흡수보다 많은지 적은지로 판단된다. 미리 정해진 호흡수는, NO 농도의 감소 또는 NO₂ 의 농도의 상승에 있어서의 허용치로부터 판단된다.

도 18 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (18) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (18) 는, 도 14 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (14) 와 비교하여, 유량 제어기 (202) 를 삼방 밸브 (213) 의 상류에 배치하고, 방전부 (205) 를 삼방 밸브 (213) 와 컴프레서 (214) 사이의 제 2 유로 (201) 에 배치하고 있는 점에 있어서 상이하다. 또한 일산화질소 투여 장치 (18) 에서는, 바이패스 유로 (217) 에 삼방 밸브 (220) 가 배치되고, 바이패스 유로 (217) 로부터 추가로 바이패스 유로 (221) 가 분기되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 있어서, NO 를 함유하는 가스가 즉시 환자에게 투여되지 않는 경우에는, 삼방 밸브 (216) 가 전환되어, 제 2 유로 (201) 의 하류와 바이패스 유로 (217) 가 연통된다. 이 때, NO 및 NO₂ 의 농도의 변동이 적어, 추가적인 NO 의 생성이 불필요한 경우에는, 삼방 밸브 (220) 가 전환되어, 바이패스 유로 (217) 와, 바이패스 유로 (221) 를 통하여 방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 가 연통된다. 방전부 (205) 의 하류에 대해 환류시키는 것에 의해, 환류 경로를 단축할 수 있다.

도 19 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (19) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (19) 는, 도 14 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (14) 와 비교하여, 흡기구 (201a) 의 하류에 유량 제어기 (202) 를 배치하고, 컴프레서 (214) 와 압력계 (215) 사이에 방전부 (205) 를 배치하고 있는 점에 있어서 상이하다. 또한, 일산화질소 투여 장치 (19) 에서는, NO₂ 흡착부 (206) 와 압력계 (215) 사이에 삼방 밸브 (213) 가 배치되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 있어서, NO 를 함유하는 가스가 즉시 환자에게 투여되지 않는 경우에는, 삼방 밸브 (216) 가 전환되어, 제 2 유로 (201) 의 하류와 바이패스 유로 (217) 가 연통된다. 이것과 동시에, 삼방 밸브 (213) 가 전환되어, 펌프 (211) 를 통하여, 바이패스 유로 (217) 와 제 2 유로 (201) 가 연통된다. 따라서, 방전부 (205) 에서 생성된 NO 를 함유하는 가스는, 일산화질소 투여 장치 (19) 는, 도 18 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (18) 와 비교하여, 환류의 경로를 보다 짧게 할 수 있다.

NO 및 NO₂ 의 농도의 변동이 적어, 추가적인 NO 의 생성이 불필요한 경우에, 방전부 (205) 의 하류에 대해 환류시키는 것에 의해, 환류 경로를 단축할 수 있고, NO 와 산소의 반응에 의한 NO₂ 의 생성이 억제된다. 특히, 도 18 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (18) 에서는, 환류할 때에, 방전부 (205) 를 통할 필요가 있는 경우와 방전부 (205) 를 통할 필요가 없는 경우의 양방에 대응하는 것이 가능해진다.

상기 서술한 도 14 내지 도 19 에 나타낸 일산화질소 투여 장치는, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류로부터 NO 공급구 (201b) 로의 유로와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류로부터 NO₂ 흡착부 (206) 의 상류로의 유로를 선택적으로 전환하는 삼방 밸브 (216) 를 가지고 있다. 따라서, 삼방 밸브 (216) 는, 적어도 NO₂ 제거부의 하류로부터 상기 공급구로의 유로의 개폐를 전환하는 제 1 유로 전환부를 구성한다. 예를 들어, 제 1 유로 전환부에 의해, 환자의 흡기시에, 예를 들어 흡기 개시를 트리거로 하여, NO₂ 제거부의 하류로부터 공급구로의 유로에 대한 전환이 실시되고, 환자의 호기시에, 예를 들어 호기 개시를 트리거로 하여, NO₂ 제거부의 하류로부터 NO₂ 제거부의 상류로의 유로에 대한 전환이 실시된다. 환자의 흡기 개시의 트리거로부터, 소정 시간 경과 후에 NO₂ 제거부의 하류로부터 NO₂ 제거부의 상류로의 유로에 대한 전환이 실시되도록 해도 된다. 또한, 흡기 종료 직전에 흡기된 가스는, 폐포까지 도달하지 않기 때문에 치료 효과에 기여하지 않고, 나아가서는 호기시에 실내에 배기되어 버린다. 따라서, 흡기가 종료하기도 전에, NO₂ 제거부의 하류로부터 NO₂ 제거부의 상류로의 유로에 대한 전환이 실시되도록 해도 된다.

또, 제 1 유로 전환부의 개방 시간 또는 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입량이, 환자의 단위 시간당의 호흡수가 소정의 값보다 적은 경우에는 많아지도록 조정되고, 환자의 단위 시간당의 호흡수가 소정의 값보다 많은 경우에는 적어지도록 조정되게 해도 된다. NO 의 환자에 대한 투여에 따라, 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입이 실시되게 해도 된다. NO 의 환자에 대한 투여 또는 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입에 따라, 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시되게 해도 된다. NO 의 환자에 대한 투여시 또는 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입시에, 그 이외일 때에 비해, 보다 많이 NO 를 생성하도록 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시되게 해도 된다. NO 의 환자에 대한 투여시 이외일 때 또는 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입시 이외일 때에, NO 농도를 유지하도록 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시되게 해도 된다. 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입량이 소정의 값보다 많을 때에, 또는, 가스의 체류 시간이 소정의 값보다 길 때에, 보다 많이 NO 를 생성하도록, 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시되게 해도 된다. 유로의 전체의 용적에 따라, 방전부 (205) 와 NO 공급구 (201b) 사이의 유로 중 적어도 일부의 유속이 조정되게 해도 된다.

또한, 도 18 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (18) 에서는, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류로부터, 방전부 (205) 의 상류로의 유로 및 방전부 (205) 의 하류로의 유로를 선택적으로 전환하는 삼방 밸브 (220) 를 가지고 있다. 따라서, 삼방 밸브 (220) 는, 제 2 유로 전환부를 구성한다. 제 2 유로 전환부에 의해, 환자의 호흡의 빈도가 미리 정해진 빈도보다 낮을 때에 방전부 (205) 의 상류로의 유로에 대한 전환이 실시되고, 환자의 호흡의 빈도가 미리 정해진 빈도보다 높을 때에 방전부 (205) 보다 하류로의 유로에 대한 전환이 실시된다.

유로 중의 NO₂ 의 농도 또는 물질량을 측정하는 NO₂ 측정부를 추가로 구비하고, NO₂ 측정부에 의해 측정된 NO₂ 의 농도 또는 물질량이 미리 정해진 제 1 값보다 낮을 때에 NO₂ 제거부의 하류로부터 NO 공급구 (201b) 로의 유로에 대한 전환이 제 1 유로 전환부에 의해 실시되고, NO₂ 측정부에 의해 측정된 NO₂ 의 농도 또는 물질량이 미리 정해진 제 1 값보다 높을 때에 NO₂ 제거부의 하류로부터 NO₂ 제거부의 상류로의 유로에 대한 전환이 제 1 유로 전환부에 의해 실시되도록 해도 된다.

유로 중의 NO 의 농도 또는 물질량을 측정하는 NO 측정부를 추가로 구비하고, NO 측정부에 의해 측정된 NO 의 농도 또는 물질량이 미리 정해진 제 2 값보다 낮을 때에 방전부 (205) 의 상류로의 유로에 대한 전환이 제 2 유로 전환부에 의해 실시되고, NO 측정부에 의해 측정된 NO 의 농도 또는 물질량이 미리 정해진 제 2 값보다 높을 때에 방전부 (205) 의 하류로의 유로에 대한 전환이 제 2 유로 전환부에 의해 실시되도록 해도 된다.

도 16 에 나타낸 NO 농도계 (208) 와 같이, NO 측정부 또는 NO₂ 측정부는, 필터 (207) 와 삼방 밸브 (216) 사이에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 그 결과, 환자에게 투여되기 직전에, NO 또는 NO₂ 의 농도 또는 물질량을 측정할 수 있고, 보다 적절히 투여량을 조정할 수 있다. 또한, 삼방 밸브 (216) 와 NO 공급구 (201b) 사이에 NO 측정부 또는 NO₂ 측정부를 배치해도 된다.

상기 서술한 도 14 내지 도 19 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 의하면, NO₂ 의 농도 상승을 억제한다는 공통의 효과를 발휘한다. 도 14 내지 도 19 에 나타낸 일산화질소 투여 장치는, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있지 않지만, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 등과 마찬가지로, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있어도 된다. 또한, 도 25 를 참조하면서 후술하는 일산화질소 투여 장치와 같이, NO 공급구 (201b) 보다 하류의 유로에 NO₂ 흡착부를 배치해도 된다. 이 경우, NO₂ 흡착부의 상류측은, 연장 튜브를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, NO₂ 흡착부의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다.

도 20 은, 일산화질소 투여 장치 (20) 및 중계 투여 장치 (50) 의 개략도이다. 중계 투여 장치 (50) 는, 공기로부터 생성된 NO 를 공급하는 일산화질소 투여 장치 (20) 에 접속된다.

일산화질소 투여 장치 (20) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 에서 생성된 NO 는, NO 공급구 (201b) 를 통하여 공급된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 공기 압축부로서의 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 유량계 (203) 와, 유량계 (203) 의 하류에 배치된 상기 서술한 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 상기 서술한 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 상기 서술한 필터 (207) 를 가지고 있다.

중계 투여 장치 (50) 의 상류측은, 연장 튜브 (430) 를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, 중계 투여 장치 (50) 의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다. 중계 투여 장치 (50) 는, 상류측 접속단 (501a) 및 하류측 접속단 (501b) 을 구비한 제 3 유로 (501) 와, 제 3 유로 (501) 에 배치되고, 상류측 접속단 (501a) 을 통하여 유입된 가스의 투여량을 조정하는 투여량 조정부 (500) 와, 제어부 (600) 와, 케이싱 (700) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다.

투여량 조정부 (500) 에서 조정된 가스는, 하류측 접속단 (501b) 을 통하여 공급된다. 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작은, 제어부 (600) 에 의해 제어된다. 중계 투여 장치 (50) 는, 도시하지 않은 전원 케이블을 통하여 전원에 접속된다. 그러나, 중계 투여 장치 (50) 가, 케이싱 (700) 에 수납 가능한 전지를 가지고, 그것을 전원으로 해도 된다. 또한, 제어부 (600) 대신에, 일산화질소 투여 장치 (20) 및 중계 투여 장치 (50) 를 전기적으로 접속하고, 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작이, 제어부 (300) 에 의해 제어되게 해도 된다.

투여량 조정부 (500) 는, 제 3 유로 (501) 에 있어서, 상류측 접속단 (501a) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (502) 와, NO₂ 흡착부 (502) 의 하류에 배치된 필터 (503) 와, 필터 (503) 의 하류에 배치된 압력계 (504) 와, 압력계 (504) 의 하류에 배치된 조정 밸브인 이방 밸브 (505) 와, 이방 밸브 (505) 의 하류에 배치된 NO 농도계 (506) 를 가지고 있다. NO₂ 흡착부 (502) 및 필터 (503) 는, 상기 서술한 NO₂ 흡착부 (206) 및 필터 (207) 와 각각 동일하다.

상기 서술한 바와 같이, NO₂ 는, 독성이 높고, 생성된 NO 가, 환자에 의해 흡입될 때까지의 동안에 방전시에 미반응의 산소와 반응하는 것에 의해서도 생성된다. 그 때문에, 일산화질소 투여 장치의 사용 환경 등에 따라, 캐뉼라의 길이가 길면 길수록, NO 와 산소가 반응할 가능성이 있는 시간이 길어지기 때문에, 동일 유량 하에서는, 실제로 환자에게 투여되는 NO 의 양이 감소해 버린다. 그래서, 일산화질소 투여 장치 (20) 와 함께, 중계 투여 장치 (50) 가 사용됨으로써, 환자에 대한 투여의 직전에 투여량을 조정하여, 환자에게 투여되는 NO 의 절대량을 조정할 수 있다.

즉, 중계 투여 장치 (50) 에 있어서 가장 하류에 배치된 NO 농도계 (506) 에 의해, 환자에 대한 투여 직전의 NO 농도가 측정된다. 제어부 (600) 에 의해, 투여량이 적다고 판단된 경우에는, 압력계 (504) 의 값에 기초하여 이방 밸브 (505) 의 개도 및 시간을 조정하고, 유량을 늘리는 것에 의해 투여량을 올린다. 한편, 제어부 (600) 에 의해, 투여량이 많다고 판단된 경우에는, 압력계 (504) 의 값에 기초하여 이방 밸브 (505) 의 개도 및 시간을 조정하고, 유량을 줄이는 것에 의해 투여량을 낮춘다.

중계 투여 장치 (50) 가, NO₂ 흡착부 (502) 를 갖는 것에 의해, 일산화질소 투여 장치 (20) 의 NO₂ 흡착부 (206) 에서 NO₂ 가 흡착된 후에 발생한 NO₂ 를 흡착할 수 있다. 또, 중계 투여 장치 (50) 가, 필터 (503) 를 갖는 것에 의해, 연장 튜브 (430) 를 통하여 중계 투여 장치 (50) 에 유입된 가스 중의 먼지 및 진애를 제거할 수 있다.

도 2 에서 나타낸 바와 같은, 미차압 센서 (209) 를 갖는 일산화질소 투여 장치 (2) 에 있어서, 중계 투여 장치 (50) 없이, 캐뉼라 (410) 및 연장 튜브 (430) 를 일산화질소 투여 장치 (2) 에 접속한 경우, 연장 튜브 (430) 의 길이에 따라 호흡 검출까지의 시간 및 투여의 지연 시간이 길어져, 유효한 흡기 기간 중에 NO 의 투여가 완료되지 않는 경우가 있다. 그 때문에, NO 농도계 (506) 의 하류에 미차압 센서를 배치하여, 환자의 호흡에 의한 음압 등을 검출하고, 이것에 동조하여 이방 밸브 (505) 를 제어함으로써 NO 의 통과 또는 정지를 제어하고, NO 의 투여 또는 정지를 제어해도 된다. 그것에 의해, 연장 튜브 길이에 따른 호흡 검출 및 투여의 지연 시간을 단축할 수 있다. 미차압 센서 대신에, 구비 서미스터 등의 다른 호흡 검출부를 사용해도 된다. 호흡 검출부에 의해 검출된 환자의 호흡을, 호흡 정보의 신호로 하여 유선 또는 무선에 의해 중계 투여 장치 (50) 에 송신하고, 이방 밸브 (505) 를 제어해도 된다.

NO 농도계 (506) 대신에, NO/NO₂ 농도계를 배치해도 된다. 또, 이방 밸브 (505) 의 상류의 제 3 유로 (501) 에, 펌프를 배치해도 된다. 펌프를 배치함으로써, NO 의 공급을 위해서 적절한 압력으로 가압할 수 있다.

도 21 은, 다른 일산화질소 투여 장치 (21) 및 중계 투여 장치 (51) 의 개략도이다. 중계 투여 장치 (51) 는, 도 20 에 나타낸 중계 투여 장치 (50) 와 비교하여, 압력계 (504) 를 가지고 있지 않은 대신에, NO 농도계 (506) 의 하류의 제 3 유로 (501) 에, 유량계 (507) 를 가지고 있는 점에 있어서 상이하다. 유량계 (507) 를 갖는 것에 의해, 투여량을 적절히 제어할 수 있다. 또한, 유량계 (507) 와 함께, 압력계 (504) 를 가지고 있어도 된다.

상기 서술한 도 20 및 도 21 에 나타낸 중계 투여 장치는, NO 농도 측정부와, 유량계 또는 압력계와, NO 농도 측정부에 의해 측정된 NO 농도와, 유량계 또는 압력계의 값에 기초하여, 환자에게 투여되는 NO 의 투여량을 산출하는 제어부와, 산출된 투여량이 미리 정해진 값보다 적을 때 유량을 늘리고, 산출된 투여량이 미리 정해진 값보다 많을 때 유량이 줄도록 구성된 조정 밸브를 가지고 있다. 조정 밸브에 의해, 환자의 흡기시에 NO 가 공급되고, 환자의 호기시에 NO 의 공급이 정지되게 해도 된다.

상기 서술한 도 20 및 도 21 에 나타낸 중계 투여 장치에 의하면, NO 의 투여량이 조정 가능해진다는 공통의 효과를 발휘한다. NO₂ 흡착부를 추가로 구비함으로써, 환자가 흡입하는 NO₂ 를 저감시킨다는 공통의 효과를 발휘한다. 특히, 중계 투여 장치는, 상기 서술한 도 20 및 도 21 에 나타낸 일산화질소 투여 장치뿐만 아니라, 공기로부터 생성된 NO 를 공급하는 임의의 일산화질소 투여 장치에 접속하여 사용할 수 있다. 또한, 중계 투여 장치는, 환자에게 투여되지 않았던 NO 를 함유하는 잉여 가스를 배출하는 배출구를 별도로 가지고 있어도 된다. 잉여 가스 중의 NO 또는 NO₂ 를 제거하는 제거부를 추가로 가지고 있어도 된다. 도 20 및 도 21 에 나타낸 일산화질소 투여 장치는, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있지 않지만, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 등과 마찬가지로, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있어도 된다.

일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치를, 전체적으로 1 개의 일산화질소 투여 시스템으로 할 수 있다. 이 경우, 일산화질소 투여 시스템은, 제 2 유로 (201) 와, 방전부 (205) 를 구비한 NO 생성부 (200) 를 갖는 일산화질소 투여 장치와, 제 3 유로 (501) 를 갖는 중계 투여 장치와, 연장 튜브 (430) 와, 캐뉼라 (410) 와, 환자의 호흡을 검출하기 위한 호흡 검출부, 즉 호흡 검출 장치를 구비한다. 중계 투여 장치는, 제 3 유로 (501) 에 배치되고, 호흡 검출 장치에서 검출된 환자의 호흡에 따라, 개도 및 개방 시간이 제어되어, NO 의 투여량을 조정하기 위한 이방 밸브, 즉 조정 밸브를 추가로 갖는다.

중계 투여 장치의 NO 농도계를, 중계 투여 장치가 아니고, 일산화질소 투여 장치의 방전부 (205) 의 하류에 배치해도 된다. 이 경우, 이방 밸브 (505) 의 개도 및 개방 시간을, 일산화질소 투여 장치에 배치된 NO 농도계에 의해 측정된 NO 농도에 따라 제어해도 된다. 또, 이방 밸브 (505) 의 개도 및 개방 시간을, 미리 정해진 NO 농도 또는 접속되어 있는 연장 튜브 (430) 의 길이에 따라 제어해도 된다. 또한, 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치의 각종 제어 파라미터의 설정 또는 변경을 위해서, 사용자에 대해 연장 튜브 (430) 의 유로 사양의 입력을 재촉하거나 또는 선택시키는 것과 같은, 상기 서술한 입력 인터페이스를 가지고 있어도 된다.

도 22 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (22) 및 중계 투여 장치 (52) 의 개략도이고, 도 23 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (23) 및 중계 투여 장치 (53) 의 개략도이고, 도 24 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (24) 및 중계 투여 장치 (54) 의 개략도이다. 도 22 내지 도 24 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치는, 전체적으로, 도 20 및 도 21 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치와 비교하여, 바이패스 유로를 가지고 있는 것에 의해 중계 투여 장치로부터 가스를 일산화질소 투여 장치에 환류하고 있는 점에 있어서 상이하다. 바꾸어 말하면, 도 22 내지 도 24 에 나타낸 일산화질소 투여 장치는, 도 14 내지 도 19 에 나타낸 일산화질소 투여 장치와 비교하여, 중계 투여 장치를 가지고 있고, 중계 투여 장치로부터 가스를, 바이패스 유로를 통하여 일산화질소 투여 장치에 환류하고 있는 점에 있어서 상이하다. 따라서, 도 22 내지 도 24 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치는, 상기 서술한, 중계 투여 장치의 이점, 및, 바이패스 유로를 통한 환류에 의한 이점의 양방을 구비하고 있다.

도 22 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (22) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 상기 서술한 필터 (207) 와, 방전부 (205) 의 상류의 제 2 유로 (201) 및 방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 사이를 선택적으로 전환하는 삼방 밸브 (220) 를 가지고 있다.

중계 투여 장치 (52) 의 상류측은, 연장 튜브 (430) 를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, 중계 투여 장치 (52) 의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다. 중계 투여 장치 (52) 는, 상류측 접속단 (501a) 및 하류측 접속단 (501b) 을 구비한 제 3 유로 (501) 와, 제 3 유로 (501) 에 배치되고, 상류측 접속단 (501a) 을 통하여 유입된 가스의 투여량을 조정하는 투여량 조정부 (500) 와, 제어부 (600) 와, 케이싱 (700) 을 가지고 있다.

투여량 조정부 (500) 에서 조정된 가스는, 하류측 접속단 (501b) 을 통하여 공급된다. 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작은, 제어부 (600) 에 의해 제어된다. 일산화질소 투여 장치 (22) 의 제어부 (300) 및 중계 투여 장치 (52) 의 제어부 (600) 사이에는, 유선 또는 무선에 의해 통신 경로 (610) 가 확립되어 있다. 중계 투여 장치 (52) 는, 도시하지 않은 전원 케이블을 통하여 전원에 접속된다. 그러나, 중계 투여 장치 (52) 가, 케이싱 (700) 에 수납 가능한 전지를 가지고, 그것을 전원으로 해도 된다. 또한, 제어부 (600) 대신에, 일산화질소 투여 장치 (22) 및 중계 투여 장치 (52) 를 전기적으로 접속하고, 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작이, 제어부 (300) 에 의해 제어되게 해도 된다.

중계 투여 장치 (52) 는, 제 3 유로 (501) 에 있어서, 상류측 접속단 (501a) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (502) 와, NO₂ 흡착부 (502) 의 하류에 배치된 필터 (503) 와, 필터 (503) 의 하류에 배치된 NO/NO₂ 농도계 (508) 와, NO/NO₂ 농도계 (508) 의 하류에 배치된 삼방 밸브 (509) 와, 삼방 밸브 (509) 의 하류에 배치된 미차압 센서 (510) 를 가지고 있다. 또한, 제 3 유로 (501) 에 있어서, 삼방 밸브 (509) 로부터 분기된 바이패스 유로 (511) 는, 바이패스 상류측 접속단 (501c) 까지 연장되어 있다. 제 3 유로 (501) 에 있어서, 삼방 밸브 (509) 에 의해, 하류측 접속단 (501b) 으로의 유로와 바이패스 상류측 접속단 (501c) 으로의 유로가 선택적으로 전환된다. 중계 투여 장치 (52) 의 바이패스 상류측 접속단 (501c) 은, 바이패스 튜브 (520) 를 통하여, 일산화질소 투여 장치 (22) 의 바이패스 하류측 접속단 (201d) 에 접속되어 있다. 바이패스 하류측 접속단 (201d) 으로부터 연장되는 제 2 유로 (201) 는, 삼방 밸브 (220) 에 접속되어 있다. 삼방 밸브 (509) 는, 적어도 NO₂ 제거부의 하류로부터 캐뉼라 (410) 로의 유로의 개폐를 전환하는 제 1 유로 전환부를 구성한다. 또, 삼방 밸브 (220) 는, 제 2 유로 전환부를 구성한다.

상기 서술한 바와 같이, 중계 투여 장치 (52) 의 NO₂ 흡착부 (502) 의 하류에 있어서, NO 를 함유하는 가스가 즉시 환자에게 투여되지 않는 경우에는, 삼방 밸브 (509) 가 전환되어, 제 3 유로 (501) 와 제 2 유로 (201) 가, 바이패스 튜브 (520) 를 통하여 연통된다. 즉, 삼방 밸브 (509) 를 전환하는 것에 의해, 중계 투여 장치 (52) 의 가스를 일산화질소 투여 장치 (22) 에 환류시킬 수 있다. 이 때, NO 및 NO₂ 의 농도의 변동이 적어, 추가적인 NO 의 생성이 불필요한 경우에는, 삼방 밸브 (220) 가 전환되어, 바이패스 유로 (221) 를 통하여 방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 가 연통된다. 방전부 (205) 의 하류에 대해 환류시키는 것에 의해, 환류 경로를 단축할 수 있다. 한편, 추가적인 NO 의 생성이 필요한 경우에는, 삼방 밸브 (220) 가 전환되어, 바이패스 유로 (217) 를 통하여 방전부 (205) 의 상류의 제 2 유로 (201) 가 연통된다.

일산화질소 투여 장치 (23) 및 중계 투여 장치 (53) 는, 도 22 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (22) 및 중계 투여 장치 (52) 와 비교하여, 삼방 밸브 (220) 대신에 2 개의 이방 밸브, 즉 이방 밸브 (222) 및 이방 밸브 (223) 를 갖는 점, 및, 삼방 밸브 (509) 대신에 다른 2 개의 이방 밸브, 즉 이방 밸브 (512) 및 이방 밸브 (513) 를 갖는 점에 있어서 상이하다.

즉, 일산화질소 투여 장치 (23) 에 있어서, 바이패스 하류측 접속단 (201d) 으로부터 연장되는 제 2 유로 (201) 는, 이방 밸브 (222) 및 이방 밸브 (223) 사이의 유로에 연통된다. 그 결과, 바이패스 하류측 접속단 (201d) 으로부터 연장되는 제 2 유로 (201) 를, 방전부 (205) 의 상류의 제 2 유로 (201) 및 방전부 (205) 의 하류의 제 2 유로 (201) 사이를 선택적으로 연통시킬 뿐만 아니라, 양방에 연통시키지 않거나 또는 양방에 연통시키는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 중계 투여 장치 (53) 에 있어서, 상류측 접속단 (501a) 으로부터 연장되는 제 3 유로 (501) 는, 이방 밸브 (512) 및 이방 밸브 (513) 사이의 유로에 연통된다. 그 결과, 상류측 접속단 (501a) 으로부터 연장되는 제 3 유로 (501) 를, 하류측 접속단 (501b) 으로의 유로 및 바이패스 상류측 접속단 (501c) 으로의 유로 사이를 선택적으로 연통시킬 뿐만 아니라, 양방에 연통시키지 않거나 또는 양방에 연통시키는 것이 가능해진다. 이방 밸브 (512) 및 이방 밸브 (513) 는, 적어도 NO₂ 제거부의 하류로부터 캐뉼라 (410) 로의 유로의 개폐를 전환하는 제 1 유로 전환부를 구성한다. 또, 이방 밸브 (222) 및 이방 밸브 (223) 는, 제 2 유로 전환부를 구성한다.

일산화질소 투여 장치 (24) 및 중계 투여 장치 (54) 는, 도 23 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (23) 및 중계 투여 장치 (53) 와 비교하여, 이방 밸브 (513) 를 갖지 않는 점에 있어서만 상이하다. 중계 투여 장치 (54) 가 이방 밸브 (513) 를 갖지 않는 것에 의해, 이방 밸브 (512) 의 개폐에 상관 없이, 중계 투여 장치 (52) 의 가스를 일산화질소 투여 장치 (22) 에 항상 환류시킬 수 있다. 이방 밸브 (512) 는, 제 1 유로 전환부를 구성한다. 또, 이방 밸브 (222) 및 이방 밸브 (223) 는, 제 2 유로 전환부를 구성한다. 제 1 유로 전환부를 1 개의 이방 밸브 (512) 로 구성하는 것에 의해, 바이패스 튜브 (520) 를 통한 제 3 유로 (501) 와 제 2 유로 (201) 사이의 환류용의 유로 자체가 버퍼 탱크로서 기능시킬 수 있다. 그 결과, 이방 밸브 (513) 를 열어 중계 투여 장치 (54) 내의 가스를 환자에게 투여할 때에, 환류용의 유로에 있는 가스도 동시에 방출되기 때문에, 투여 시간을 단축할 수 있다.

또한, 도 23 을 참조하면서 설명한, 2 개의 삼방 밸브의 각각을 2 개의 이방 밸브로 치환하는 구성, 및, 도 24 를 참조하면서 설명한, 상류측의 삼방 밸브를 2 개의 이방 밸브로 치환하고, 하류측의 삼방 밸브를 1 개의 이방 밸브로 치환하고 또한 상류측의 유로에 항상 환류시키는 구성은, 도 14 내지 도 19 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 대해서도 적용 가능하다. 바꾸어 말하면, 제 1 유로 전환부는, 1 개의 삼방 밸브 또는 1 개 혹은 2 개의 이방 밸브로 구성해도 되고, 제 2 유로 전환부는, 1 개의 삼방 밸브 또는 2 개의 이방 밸브로 구성해도 된다. 특히, 도 17 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (17) 에 있어서, 삼방 밸브 (216) 만을 생략해도 된다. 그것에 의해, NO 공급구 (201b) 의 상류에 배치된 이방 밸브 (218) 의 개폐에 상관 없이, 일산화질소 투여 장치 (17) 의 가스를 항상 환류시킬 수 있다. 이 경우, NO 공급구 (201b) 의 상류에 배치된 이방 밸브 (218) 가, NO₂ 제거부의 하류로부터 공급구로의 유로의 개폐를 전환하는 제 1 유로 전환부를 구성한다. 또, 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치 중 적어도 일방이, NO₂ 를 제거하는 NO₂ 제거부를 가지고 있는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 중계 투여 장치가 NO₂ 제거부를 가지고 있지 않아도 된다.

일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치를, 전체적으로 1 개의 일산화질소 투여 시스템으로 한 경우, 일산화질소 투여 시스템은, NO₂ 제거부의 상류로 환류하는 유로를 구비하고, 중계 투여 장치가, NO₂ 제거부의 하류로부터 캐뉼라로의 유로의 개폐를 전환하는 제 1 유로 전환부를 가지고 있다. 제 1 유로 전환부가, 상기 서술한 조정 밸브에 상당한다.

상기 서술한 바와 같이, 제 1 유로 전환부의 전환, 또는, 제 1 유로 전환부 및 제 2 유로 전환부의 전환, 즉 환류는, 간헐적으로, 소정의 타이밍으로 실시된다. 그러나, 환류를, 환자의 호흡에 동조하여 실시하도록 해도 된다. 이 경우, 미차압 센서, 예를 들어 미차압 센서 (510) 에 의해 환자의 호흡을 검출하고, 제 1 유로 전환부의 전환, 또는, 제 1 유로 전환부 및 제 2 유로 전환부의 전환을 실시할 수 있다. 미차압 센서를 이용하여, 방전부 (205) 의 제어를 실시해도 된다. 이것에 관해서, 도 14 를 참조하면서 이하 설명한다.

적어도 투여시에, 즉 환자에 대한 투여에 따라, 흡기구 (201a) 로부터 공기가 유입되고, 공기의 도입이 실시된다. 구체적으로는, 바이패스 유로 (217) 를 폐쇄하도록, 삼방 밸브 (213) 및 삼방 밸브 (216) 가 전환되고, 보다 공기가 유입되도록 컴프레서 (214) 또는 유량 제어기 (202) 가 제어된다. 그것에 의해, 투여시의 유로의 압력 및 유량의 저하를 완화시켜, 투여 시간을 단축할 수 있다. 또, 적어도 투여시에, 즉 환자에 대한 투여에 따라, 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시된다. 공기의 유입과 함께 방전을 실시하는 것에 의해, NO 의 농도의 변동을 억제할 수 있고, 보다 안정적인 NO 농도의 가스를 단시간에 투여할 수 있다.

투여시 또는 공기의 도입시에는, 그 이외일 때에 비해, NO 가 보다 많이 생성되도록, 제어부 (300) 에 의해 방전부 (205) 의 방전이 제어된다. 즉, 방전의 빈도 (주파수, 즉 단위 시간당의 방전 횟수) 를 올리거나, 1 방전 (1 펄스) 당의 에너지 (전류 및 전압) 를 올리거나, 1 방전당의 방전 시간을 길게 하거나, 투여 1 회당의 총방전 횟수를 늘리거나, 방전시키는 전극의 수를 늘리는 것에 의해, NO 를 보다 많이 생성할 수 있다. 한편, 투여시 이외 또는 공기의 도입시 이외일 때에는, 시간 경과적인 NO 농도의 저하분을 보충하기 위해, 즉 NO 농도를 유지하기 위한 방전을 실시해도 된다. 당연하지만, 투여시 이외 또는 공기의 도입시 이외일 때의 NO 의 생성량보다, 투여시의 NO 의 생성량 쪽이 많다. 또, 투여시 또는 공기의 도입시에 있어서, 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입량에 따라, NO 의 생성량을 결정하는 것에 의해, NO 농도는 안정된다.

미차압 센서에 의해 검출된 환자의 호흡과 동조하여, 즉 투여에 동조하여, 흡기구 (201a) 로부터의 공기의 도입량이 제어된다. 구체적으로는, 투여시에 공기의 도입량을 늘림으로써, 유로의 압력 저하를 완화시키고, 투여 시간을 짧게 할 수 있다. 또한, 투여하지 않을 때에는 공기의 도입량을 줄이고, 환류량을 올림으로써, 가스의 체류 시간을 짧게 할 수 있다. 그 결과, NO₂ 농도의 상승을 억제할 수 있다. 환류량을 올리기 위해서는, 바이패스 유로 (217) 를 개방하도록, 삼방 밸브 (213) 및 삼방 밸브 (216) 가 전환된다.

이상으로부터, 미차압 센서에 의해 검출된 환자의 호흡과 동조하여, 바이패스 유로 (217) 의 폐쇄 또는 개방이 실시되고, 그것에 따라, 컴프레서 (214) 또는 유량 제어기 (202) 의 제어, 그리고, 방전부 (205) 의 제어가 실시된다.

캐뉼라 (410) 의 길이나 중계 투여 장치의 유무 등에 따라, 유로 전체의 용적이 증가하고, 결과적으로, 유로 내에서 가스가 체류하는 시간이 증가한다. 그 결과, 생성된 NO 와 산소가 반응하여 NO₂ 가 되는 것에 의해, NO 의 농도가 감소할 가능성이 있다. 이것을 보충하기 위해서, NO 의 전체의 생성량을 늘리거나, 또는, 유로 내의 가스의 체류 시간을 줄이도록, 제어된다. 특히, 유로 내의 가스의 체류 시간을 줄이기 위해서, 적어도 방전부 (205) 로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지 사이의 유로의 일부의 유속을 올리거나, 바람직하게는, 유로 전체의 유속을 올려 환류량이 증가하도록, 컴프레서 (214) 의 회전수를 올리거나, 또는, 유량 제어기 (202) 에 있어서 환류시의 공기 도입량을 줄이고, 비환류시 즉 투여시에 공기의 도입량을 늘리도록 제어가 실시된다. 이로써, 유로 전체의 용적이 증가해도, 방전부 (205) 로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지의 가스의 체류 시간이 일정하게 유지되므로, NO 의 생성량은, 유로 전체의 용적 증가 전후에서 일정하게 할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 환류량을 증가시켜도 체류 시간이 증가하는 경우에는, 더욱 NO 의 생성량을 늘리는 것에 의해 보충할 수 있다. 또, 환자에 대한 투여량이 증가한 경우에는, 1 회당의 투여량을 늘리거나 또는 투여시의 NO 농도를 올린다. 이 경우, 환자에게 투여되는 NO₂ 의 양이 증가하지 않도록, 유로 내의 NO₂ 의 농도가 증가하지 않는 것이 바람직하다. 그 때문에, 유로 내의 가스의 체류 시간을 줄이도록, 상기 서술한 바와 같이, 적어도 방전부 (205) 로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지 사이의 유로의 일부의 유속을 올리거나, 바람직하게는 유로 전체의 유속을 올려 환류량을 증가시킨다.

요컨대, 유로 전체의 용적에 따른 NO 를 생성하도록 방전부 (205) 에 의한 방전이 실시된다. 또, 유로 전체의 용적에 따른 가스의 체류 시간이 결정된다. 또, 환자에 대한 투여량에 따른 가스의 체류 시간이 결정된다.

도 25 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (25) 의 개략도이다.

일산화질소 투여 장치 (25) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 에서 생성된 NO 는, NO 공급구 (201b) 를 통하여 공급된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 공기 압축부로서의 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 압력계 (215) 와, 압력계 (215) 의 하류에 배치된 상기 서술한 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 상기 서술한 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 상기 서술한 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 이방 밸브 (218) 와, 이방 밸브 (218) 의 하류에 배치된 NO 농도계 (208) 와, NO 농도계 (208) 의 하류에 배치된 미차압 센서 (209) 를 가지고 있다. 이방 밸브는, 그 밖의 유량 등이 조정 가능한 조정 밸브로 치환해도 된다.

일산화질소 투여 장치 (25) 는, 추가로 NO₂ 흡착부 (420) 를 가지고 있다. NO₂ 흡착부 (420) 의 상류측은, 연장 튜브 (430) 를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, NO₂ 흡착부 (420) 의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다.

일산화질소 투여 장치 (25) 의 내부에 있어서 흐르는 가스의 유로, 즉 제 2 유로 (201) 의 길이는 통상적으로 일정하지만, 일산화질소 투여 장치 (25) 의 외부에 있어서 흐르는 가스의 유로의 길이, 즉 일산화질소 투여 장치에 접속된 캐뉼라, 즉 연장 튜브 (430) 를 포함하는 캐뉼라 (410) 의 길이는, 일산화질소 투여 장치의 사용 환경 등에 따라 가변이다. 캐뉼라의 길이가 길면 길수록, NO 와 산소가 반응할 가능성이 있는 시간이 길어지기 때문에, NO₂ 의 생성량도 많아질 가능성이 있다. 그 때문에, 캐뉼라의 길이도 고려한, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 방법에 대해, 이하 설명한다.

일산화질소 투여 장치 (25) 의 제어부 (300) 는, 산소 농도와, NO 농도 측정부인 NO 농도계 (208) 에 의해 측정된 NO 농도와, NO₂ 흡착부 (206) 로부터 소정 위치까지의 사이의 가스의 체류 시간에 기초하여, 소정 위치에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 농도 추정부 (301) 를 가지고 있다.

농도를 추정하기 위해서, 이하의 전제 조건을 설정한다. 먼저, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO₂ 흡착부 (420) 는, 통과하는 가스 중의 NO₂ 를 모두 흡착하는 능력을 갖는 것으로 하고, 따라서 통과 직후의 가스 중의 NO₂ 의 농도를 제로로 한다. 바꾸어 말하면, 이러한 충분한 흡착 능력을 갖도록, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO₂ 흡착부 (420) 가 설계되거나, 또는, 농도 추정부 (301) 가 가스 중의 NO₂ 의 농도를 제로로 하여 추정을 실시한다. 이 때, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO₂ 흡착부 (420) 의 작용으로서, 흡착된 NO₂ 와 등량의 NO 가, 가스 중으로부터 감소한다.

가스의 체류 시간의 산출을 위해, 일산화질소 투여 장치 (25) 의 내부의 용적 등의 유로 사양 (특히, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO 농도계 (208) 사이, 그리고, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO 공급구 (201b) 사이) 은, 이미 알려진 것으로 한다. 연속류 모드에서는, 체류 시간은, 유로 용적을 유량으로 나누는 것에 의해 구해진다. 동조류 모드에서는, 유로 용적을, 1 회의 투여량에 1 분간 또는 단위 시간당의 호흡수를 곱하는 것에 의해 얻어지는 유량으로 나누는 것에 의해 구해진다. 또한, 연속류 모드 및 동조류 모드에 있어서, 예를 들어, 컴프레서 (214) 의 운전 상태, 또는, 압력계 (215) 혹은 미차압 센서 (209) 의 출력값과, 유량계의 실측값의 관계에 기초하는 테이블을 미리 작성하고, 그것을 참조하거나 또는 보정함으로써, 체류 시간을 구해도 된다.

환자에게 투여되는 NO₂ 의 허용치 (한계치) 를 소정의 값, 예를 들어 0.5 ppm 이하로 한다. 또한, 방전부 (205) 에 의해 생성되는 NO 는, 매우 미량, 예를 들어 100 ppm 이고, 방전시의 주된 부생성물인 NO₂ 는 NO 생성량의 10 ％ 정도이다. 따라서, 방전에 의해 공기로부터 NO 를 생성할 때에 감소하는 산소, 및, NO 와 반응함으로써 NO₂ 를 생성할 때에 감소하는 산소는, 매우 미량이다. 따라서, 가스 중의 산소의 농도의 변화는 무시할 수 있기 때문에, 산소의 농도는, 일반적으로 알려져 있는 대기 중의 산소 농도의 값, 예를 들어 21 ％ 로 한다. 또한, 산소 농도 측정부를 배치하여 유로의 적어도 1 개 지점에서 산소 농도를 측정하고, 그 값을 유로의 임의의 점에 있어서의 농도로서 사용해도 된다.

일산화질소 투여 장치 (25) 의 사용시에 있어서, 연속류 모드에서는, 유량의 이력을 유지해 둔다. 일산화질소 투여 장치 (25) 의 사용시에 있어서, 환자의 호흡과 동조시키는 동조류 모드에서는, 1 회 투여량, 투여 시간, 투여 간격 (흡기 대기) 시간의 이력을 유지해 둔다. 1 회 투여량은, 이방 밸브 (218) 의 개방 시간이나 압력계 (215) 에 의해 측정되는 압력 변동 등으로부터 산출해도 된다. 또, 일산화질소 투여 장치 (25) 는, 유량계 (203) 를 가지고 있어도 되고, 이 경우, 1 회 투여량은, 순시 유량으로부터 산출해도 된다. 또, NO 농도계 (208) 에서 측정된 NO 농도의 이력을 유지해 둔다.

화학 반응의 반응 속도식으로부터, k 를 반응 속도 정수로 하여, 소정 시간 경과 후, 즉 t 분 경과 후의 NO 의 농도 Yppm 은, 이하의 식 (1) 에 의해 산출된다. 마찬가지로, 소정 시간 경과 후, 즉 t 분 경과 후의 NO₂ 의 농도 Xppm 은, 이하의 식 (2) 에 의해 산출된다. 또한, 반응 속도 정수는, 실험 등에 의해 미리 구해진다.

이상의 조건 및 식에 기초하여, 시각 t = t5 에 있어서, 캐뉼라 (410) 의 출구를 통과하는 가스 Gt5 의, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 스텝에 대해 설명한다.

먼저, 유로 사양 및 유량의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (206) 로부터 유출되는 시각 t1, 가스 Gt5 가 NO 농도계 (208) 로부터 유출되는 시각 t2, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 에 유입되는 시각 t3, 및, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 로부터 유출되는 시각 t4, 캐뉼라 (410) 의 출구를 통과하는 시각 t5 를 산출한다. 구체적으로는, 동조류 모드에서, 현재 시각 t = t5 의 경우, 시각 t5 까지의 가장 가까이의 투여량의 합을 계산하고, NO₂ 흡착부 (206) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 용적에 상당하는 투여 횟수 N1 을 산출한다. 투여 횟수 N1 및 투여 시간과 투여 간격 시간의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (206) 로부터 유출된 시각 t1 을 산출한다. 동일하게 하여, 시각 t2 ∼ t4 를 구할 수 있다. 한편, 연속류 모드의 경우에는, 시각 t 까지의 가장 가까이의 유량의 적산값과, 캐뉼라 (410) 의 출구와 각 점 사이의 용적이 일치하는 시각으로부터, 시각 t1 ∼ t4 를 산출할 수 있다.

현재 시각 t 에 있어서, 캐뉼라 (410) 의 출구에 도달하고 있지 않은 가스의 경우, 즉, 현재 시각 t ＜ t5 의 경우, 이미 통과한 상류의 각 점 및 앞으로 통과할 각 점의 시각을 산출할 수 있다. 구체적으로는, 동조류 모드에서는, 이미 통과한 상류의 각 점의 시각은, 상기 시각 t = t5 의 경우와 마찬가지로, 현재 시각 t 까지의 투여량, 투여 시간, 투여 간격 시간의 이력 및 현재의 위치로부터, 상류의 각 점까지의 용적에 기초하여 구할 수 있다. 앞으로 통과할 하류의 각 점 및 캐뉼라 (410) 의 출구를 유출하는 시각 t5 에 대해서는, 예를 들어, 소정 시간 내의 투여 시간, 투여 간격 시간 및 투여량에 기초하여 평균 유량을 계산하고, 현재의 위치에서 하류의 각 점까지의 용적을 평균 유량으로 나눈 것에 의해 산출할 수 있다. 한편, 연속류 모드에서는, 이미 통과한 상류의 각 점의 시각은, 상기 시각 t = t5 의 경우와 마찬가지로, 시각 t 까지의 가장 가까이의 유량의 적산값과, 현재 위치와 각 점 사이의 용적이 일치하는 시각으로서 산출할 수 있다. 앞으로 통과할 하류의 각 점 및 캐뉼라 (410) 의 출구를 유출하는 시각 t5 에 대해서는, 예를 들어, 소정 시간 내의 평균 유량을 계산하고, 현재의 위치에서 하류의 각 점까지의 용적을 평균 유량으로 나눈 것에 의해 산출할 수 있다. 또한, 상류의 각 점의 시각을 계산할 때, 가장 가까이의 투여량의 합으로부터 실제로 경과한 시간을 산출하지 않고, 소정 시간 내의 투여 시간, 투여 간격 시간 및 투여량에 기초하여 평균 유량을 계산하고, 현재의 위치에서 상류의 각 점까지의 용적을 평균 유량으로 나눈 것에 의해 산출해도 된다.

이어서, 산소 농도 (예를 들어, 21 ％) 와, 유지된 NO 농도의 이력과, 가스 Gt5 의 NO₂ 흡착부 (206) 및 NO 농도계 (208) 사이의 체류 시간 (t2-t1) 과, 식 (1) 로부터, 시각 t1 에 있어서의 가스 Gt5 의 NO 농도 y1 을, 역문제로서 추정한다.

이어서, NO₂ 흡착부 (206) 및 NO₂ 흡착부 (420) 사이의 체류 시간 (t3-t1) 과, 산소 농도와, 추정된 시각 t1 에 있어서의 가스 Gt5 의 NO 농도 y1 과, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 에 유입된 시각 t3 에 있어서의 NO 농도 y3 및 NO₂ 농도 x3 을, 순문제로서 추정한다. 또한, NO 농도 y3 에 대해서는, NO 농도계 (208) 및 NO₂ 흡착부 (420) 사이의 체류 시간 (t3-t2), 및, 유지된 NO 농도의 이력을 사용하여 추정해도 된다.

이어서, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 로부터 유출된 시각 t4 에 있어서의 NO 농도 y4 및 NO₂ 농도 x4 를 추정한다. 상기 서술한 바와 같이, NO₂ 흡착부 (420) 에서는, 가스 Gt5 중의 NO₂ 는 모두 흡착됨과 함께, 등량의 NO 가 감소한다. 또한, NO₂ 흡착부 (420) 의 내부의 통과에 필요로 하는 시간 (t4-t3) 이 큰 경우에는, 예를 들어, 통과 직전의 NO 농도 y3 과, 산소 농도와, 통과에 필요로 하는 시간 (t4-t3) 과, 식 (2) 로부터 통과 중에 생성되는 NO₂ 농도를 추정하고, 일부 또는 전부가 흡착된다고 해도 된다. 마찬가지로, 통과 중에 생성되고 또한 흡착된 NO₂ 와 등량의 NO 가 흡착된다고 해도 된다.

이어서, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 로부터 유출된 시각 t4 에 있어서의 NO 농도 y4 및 NO₂ 농도 x4 와, 산소 농도와, NO₂ 흡착부 (420) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 체류 시간 (t-t4) 과, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 를, 순문제로서 추정한다.

캐뉼라 (410) 의 출구에서의 추정된 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 에 따라, 보다 NO 농도 y 를 크게 하거나 또는 작게 하도록 방전부 (205) 에 있어서의 방전 파라미터를 변경하거나, NO 농도 y 또는 NO₂ 농도 x 의 값에 이상이 발생한 경우의 정지 등을 실시하도록 하거나 해도 된다. 연속류 모드에 있어서는, 처방량에 맞도록, 예를 들어, 컴프레서 (214) 의 출력 또는 이방 밸브 (218) 의 개도 혹은 개방 시간을 조정하여, 가스의 투여량을 조정해도 된다. 동조류 모드에 있어서는, 처방량에 맞도록, 가스의 1 회 투여량을 조정해도 된다.

일산화질소 투여 장치 (25) 에 있어서, NO₂ 흡착부 (420) 를 생략해도 된다. 또, 일산화질소 투여 장치 (25) 는, 연속류 모드의 경우에는, 압력계 (215) 대신에 유량계를 가지고 있어도 되고, 이방 밸브 (218) 및 미차압 센서 (209) 를 생략해도 된다. 일산화질소 투여 장치 (25) 는, 동조류 모드의 경우에는, 압력계 (215) 에 추가로 유량계를 가지고 있어도 된다. 그것에 의해, 1 회 투여량의 산출이 용이해진다.

도 26 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (26) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (26) 는, 도 25 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (25) 와 비교하여, NO 농도계 (208) 대신에, NO/NO₂ 농도계 (219) 를 가지고 있는 점에 있어서만 상이하다. 도 25 를 참조하면서 설명한 바와 같이, 캐뉼라의 길이도 고려한, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 다른 방법에 대해, 이하 설명한다.

농도를 추정하기 위해서, 이하의 전제 조건을 설정한다. 가스의 체류 시간의 산출을 위해, 일산화질소 투여 장치 (26) 의 내부의 용적 등의 유로 사양 (특히, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 NO 공급구 (201b) 사이) 은, 이미 알려진 것으로 한다. 또, 환자에게 투여되는 NO₂ 의 허용치 (한계치) 를 소정의 값, 예를 들어 0.5 ppm 이하로 한다. 또한, 방전부 (205) 에 의해 생성되는 NO 는, 매우 미량, 예를 들어 100 ppm 이고, 방전시의 주된 부생성물인 NO₂ 는 NO 생성량의 10 ％ 정도이다. 따라서, 방전에 의해 공기로부터 NO 를 생성할 때에 감소하는 산소, 및, NO 와 반응함으로써 NO₂ 를 생성할 때에 감소하는 산소는, 매우 미량이다. 따라서, 가스 중의 산소의 농도의 변화는 무시할 수 있기 때문에, 산소의 농도는, 일반적으로 알려져 있는 대기 중의 산소 농도의 값, 예를 들어 21 ％ 로 한다. 또한, 산소 농도 측정부를 배치하여 유로의 적어도 1 개 지점에서 산소 농도를 측정하고, 그 값을 유로의 임의의 점에 있어서의 농도로서 사용해도 된다. NO₂ 흡착부 (206) 의 흡착 특성에 대해서는, 특히 미리 규정할 필요는 없다. 단, NO₂ 흡착부 (420) 는, 상기 서술한 바와 같이, 통과하는 가스 중의 NO₂ 를 모두 흡착하는 능력을 갖는다.

일산화질소 투여 장치 (26) 의 사용시에 있어서, 연속류 모드에서는, 유량의 이력을 유지해 둔다. 일산화질소 투여 장치 (26) 의 사용시에 있어서, 환자의 호흡과 동조시키는 동조류 모드에서는, 1 회 투여량, 투여 시간, 투여 간격 (흡기 대기) 시간의 이력을 유지해 둔다. 1 회 투여량은, 이방 밸브 (218) 의 개방 시간이나 압력계 (215) 에 의해 측정되는 압력 변동 등으로부터 산출해도 된다. 또, 일산화질소 투여 장치 (26) 는, 유량계 (203) 를 가지고 있어도 되고, 이 경우, 1 회 투여량은, 순시 유량으로부터 산출해도 된다. 또, NO/NO₂ 농도계 (219) 에서 측정된 NO 농도 및 NO₂ 농도의 이력을 유지해 둔다.

먼저, 유로 사양 및 유량의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO/NO₂ 농도계 (219) 로부터 유출되는 시각 t2, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 에 유입되는 시각 t3, 및, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 로부터 유출되는 시각 t4 를 산출한다. 구체적으로는, 동조류 모드에서, 현재 시각 t = t5 의 경우, 시각 t5 까지의 가장 가까이의 투여량의 합을 계산하고, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 용적에 상당하는 투여 횟수 N2 를 산출한다. 투여 횟수 N2 및 투여 시간과 투여 간격 시간의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO/NO₂ 농도계 (219) 로부터 유출된 시각 t2 를 산출한다. 동일하게 하여, 시각 t3 및 t4 를 구할 수 있다. 한편, 연속류 모드의 경우에는, 시각 t 까지의 가장 가까이의 유량의 적산값과, 캐뉼라 (410) 의 출구와 각 점 사이의 용적이 일치하는 시각으로부터, 시각 t2 ∼ t4 를 산출할 수 있다.

이어서, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 NO₂ 흡착부 (420) 사이의 체류 시간 (t3-t2) 과, 산소 농도 (예를 들어, 21 ％) 와, 시각 t2 에 있어서의 가스 Gt5 의 NO 농도 y2 및 NO₂ 농도 x2 와, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (420) 에 유입되기 직후의 NO 농도 y3 및 NO₂ 농도 x3 을, 순문제로서 추정한다.

상기 서술한 도 25 및 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 의하면, NO 및 NO₂ 의 농도를 추정할 수 있다는 공통의 효과를 발휘한다. 또, 캐뉼라 (410) 의 출구 이외의 소정 위치에 있어서도, 동일하게 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정할 수 있다. 또, 예를 들어, 제어부 (300) 의 농도 추정부 (301) 는, 접속되는 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 및 배치되는 NO₂ 흡착부 (420) 등의 구성 요소를 포함하는, NO 공급구 (201b) 로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지의 유로에 대해, 사용자에 대해 그 유로 사양의 입력을 재촉하거나 또는 선택시키는 입력 인터페이스를 가지고 있어도 된다. 즉, 농도 추정부 (301) 의 입력 인터페이스에 의하면, 접속되는 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 및 배치되는 NO₂ 흡착부 (420) 등의 구성 요소를 포함하는, NO 공급구 (201b) 와 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 유로 사양에 따라 가스의 체류 시간을 변화시킬 수 있다.

또한, NO 공급구 (201b) 로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지의 유로의 유로 사양의 입력을 재촉하거나 또는 선택시키는 상기 방법에서는, 유로 사양의 입력 또는 선택이 적절해지지 않으면 농도 추정의 정밀도가 저하된다. 그 때문에, 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 및 배치되는 NO₂ 흡착부 (420) 등의 구성 요소를 NO 공급구 (201b) 에 접속했을 때에, 접촉 센서, 자기 센서, IC 태그 리더 또는 바코드 리더 등의 센서, 스위치 또는 리더 등을 입력 인터페이스로 하여, 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 및 배치되는 NO₂ 흡착부 (420) 등의 유로 정보를, 농도 추정부 (301) 에 대해 자동적으로 송신하도록 해도 된다. 또, 접속되는 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 또는 NO₂ 흡착부 (420) 의 상류에, 입력 인터페이스로서 압력계를 배치함으로써, 가스 유통시의 유로의 압력, 즉 압력 손실로부터, 접속된 캐뉼라 (410), 연장 튜브 (430) 및 배치된 NO₂ 흡착부 (420) 등의 구성 요소의 종류를 자동으로 판별하도록 해도 된다. 즉, 농도 추정부 (301) 는, 사용되는 캐뉼라 및 구성 요소의 종류 등에 따른 압력 손실의 테이블을 가지고 있어도 된다.

도 25 및 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 있어서, NO₂ 흡착부 (206) 를 생략해도 된다. 그것에 의해, 메인터넌스 대상이 되는 NO₂ 흡착부는, NO₂ 흡착부 (420) 만이 되어, 메인터넌스가 용이해진다. 도 25 및 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에 있어서, 이방 밸브 (218) 및 미차압 센서 (209) 를 생략해도 된다. 또, 도 25 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (25) 에 있어서의 NO 농도계 (208) 를 NO₂ 흡착부 (206) 의 상류에 배치해도 되고, 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (26) 에 있어서의 NO/NO₂ 농도계 (219) 를 NO₂ 흡착부 (206) 의 상류에 배치해도 된다.

추정된 NO 농도에 기초하여, NO 의 생성량을 제어해도 된다. 또, 상기 서술한 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 방법을, 후술하는 중계 투여 장치에 적용해도 된다. 즉, NO 공급구 (201b) 와 캐뉼라 (410) 의 출구 사이에, 추정된 NO 농도가 미리 정해진 값보다 적을 때 유량을 늘리고, 추정된 NO 농도가 미리 정해진 값보다 많을 때 유량이 줄도록 개도 및/또는 개방 시간이 조정되도록 구성된 조정 밸브, 예를 들어 이방 밸브를 배치해도 된다. 조정 밸브에 의해, 환자의 흡기시에 NO 가 공급되고, 환자의 호기시에 NO 의 공급이 정지되게 해도 된다. 조정 밸브의 개방 시간이, 환자의 단위 시간당의 호흡수가 소정의 값보다 적은 경우에는 많아지도록 조정되고, 환자의 단위 시간당의 호흡수가 소정의 값보다 많은 경우에는 적어지도록 조정되게 해도 된다. 도 25 및 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치는, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있지 않지만, 도 1 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (1) 등과 마찬가지로, 산소 생성부 (100) 를 가지고 있어도 된다.

도 27 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (27) 및 중계 투여 장치 (57) 의 개략도이다. 도 25 및 도 26 에 나타낸 일산화질소 투여 장치에서는, 캐뉼라의 길이도 고려하여, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하였다. 도 27 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (27) 및 중계 투여 장치 (57) 에서는, 중계 투여 장치 (57) 를 고려한, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정한다.

일산화질소 투여 장치 (27) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 역지 밸브 (204) 와, 역지 밸브 (204) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 유량계 (203) 와, 유량계 (203) 의 하류에 배치된 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 버퍼 탱크 (210) 와, 버퍼 탱크 (210) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 압력계 (215) 와, 압력계 (215) 의 하류에 배치된 NO/NO₂ 농도계 (219) 를 가지고 있다.

중계 투여 장치 (57) 의 상류측은, 연장 튜브 (430) 를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, 중계 투여 장치 (57) 의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다. 중계 투여 장치 (57) 는, 상류측 접속단 (501a) 및 하류측 접속단 (501b) 을 구비한 제 3 유로 (501) 와, 제 3 유로 (501) 에 배치되고, 상류측 접속단 (501a) 을 통하여 유입된 가스의 투여량을 조정하는 투여량 조정부 (500) 와, 제어부 (600) 와, 케이싱 (700) 을 가지고 있다.

투여량 조정부 (500) 에서 조정된 가스는, 하류측 접속단 (501b) 을 통하여 공급된다. 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작은, 제어부 (600) 에 의해 제어된다. 일산화질소 투여 장치 (27) 의 제어부 (300) 및 중계 투여 장치 (57) 의 제어부 (600) 사이에는, 유선 또는 무선에 의해 통신 경로 (610) 가 확립되어 있다. 중계 투여 장치 (57) 는, 도시하지 않은 전원 케이블을 통하여 전원에 접속된다. 그러나, 중계 투여 장치 (57) 가, 케이싱 (700) 에 수납 가능한 전지를 가지고, 그것을 전원으로 해도 된다. 또한, 제어부 (600) 대신에, 일산화질소 투여 장치 (27) 및 중계 투여 장치 (57) 를 전기적으로 접속하고, 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작이, 제어부 (300) 에 의해 제어되게 해도 된다.

중계 투여 장치 (57) 는, 제 3 유로 (501) 에 있어서, 상류측 접속단 (501a) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (502) 와, NO₂ 흡착부 (502) 의 하류에 배치된 필터 (503) 와, 필터 (503) 의 하류에 배치된 이방 밸브 (512) 와, 이방 밸브 (512) 의 하류에 배치된 미차압 센서 (510) 를 가지고 있다.

중계 투여 장치 (57) 의 제어부 (600) 는, 산소 농도와, NO 농도 측정부인 일산화질소 투여 장치 (27) 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 농도와, NO₂ 흡착부 (502) 로부터 소정 위치까지 사이의 가스의 체류 시간에 기초하여, 소정 위치에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 농도 추정부 (601) 를 가지고 있다.

도 27 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 및 NO₂ 흡착부 (502) 는, 도 26 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 및 NO₂ 흡착부 (420) 에 각각 상당한다. 따라서, 도 25 및 도 26 을 참조하면서 설명한 농도의 추정 방법은, 도 27 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (27) 및 중계 투여 장치 (57) 에 있어서도 그대로 적용할 수 있다.

먼저, 유로 사양 및 유량의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO/NO₂ 농도계 (219) 로부터 유출되는 시각 t2, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (502) 에 유입되는 시각 t3, 및, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (502) 로부터 유출되는 시각 t4 를 산출한다. 구체적으로는, 동조류 모드에서, 현재 시각 t = t5 의 경우, 시각 t5 까지의 가장 가까이의 투여량의 합을 계산하고, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 용적에 상당하는 투여 횟수 N3 을 산출한다. 투여 횟수 N3 및 투여 시간과 투여 간격 시간의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 NO/NO₂ 농도계 (219) 로부터 유출된 시각 t2 를 산출한다. 동일하게 하여, 시각 t3 및 t4 를 구할 수 있다. 한편, 연속류 모드의 경우에는, 시각 t 까지의 가장 가까이의 유량의 적산값과, 캐뉼라 (410) 의 출구와 각 점 사이의 용적이 일치하는 시각으로부터, 시각 t2 ∼ t4 를 산출할 수 있다.

이어서, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 NO₂ 흡착부 (502) 사이의 체류 시간 (t3-t2) 과, 산소 농도 (예를 들어, 21 ％) 와, 시각 t2 에 있어서의 가스 Gt5 의 NO 농도 y2 및 NO₂ 농도 x2 와, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (502) 에 유입되기 직후의 NO 농도 y3 및 NO₂ 농도 x3 을, 순문제로서 추정한다.

이어서, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (502) 로부터 유출된 시각 t4 에 있어서의 NO 농도 y4 및 NO₂ 농도 x4 를 추정한다. 상기 서술한 바와 같이, NO₂ 흡착부 (502) 에서는, 가스 Gt5 중의 NO₂ 는 모두 흡착됨과 함께, 등량의 NO 가 감소한다. 또한, NO₂ 흡착부 (502) 의 내부의 통과에 필요로 하는 시간 (t4-t3) 이 큰 경우에는, 예를 들어, 통과 직전의 NO 농도 y3 과, 산소 농도와, 통과에 필요로 하는 시간 (t4-t3) 과, 식 (2) 로부터 통과 중에 생성되는 NO₂ 농도를 추정하고, 일부 또는 전부가 흡착된다고 해도 된다. 마찬가지로, 통과 중에 생성되고 또한 흡착된 NO₂ 와 등량의 NO 가 흡착된다고 해도 된다.

이어서, 가스 Gt5 가 NO₂ 흡착부 (502) 로부터 유출된 시각 t4 에 있어서의 NO 농도 y4 및 NO₂ 농도 x4 와, 산소 농도와, NO₂ 흡착부 (502) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 체류 시간 (t-t4) 과, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 를, 순문제로서 추정한다.

캐뉼라 (410) 의 출구에서의 추정된 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 에 따라, 보다 NO 농도 y 를 크게 하거나 또는 작게 하도록 방전부 (205) 에 있어서의 방전 파라미터를 변경하거나, NO 농도 y 또는 NO₂ 농도 x 의 값에 이상이 발생한 경우의 정지 등을 실시하도록 하거나 해도 된다. 연속류 모드에 있어서는, 처방량에 맞도록, 중계 투여 장치 (57) 의 이방 밸브 (512) 의 개도 혹은 개방 시간을 조정하여, 가스의 투여량을 조정해도 된다.

도 28 은, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (28) 및 중계 투여 장치 (58) 의 개략도이다. 도 27 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (27) 에서는, 중계 투여 장치 (57) 를 고려하여, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하였다. 도 28 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (28) 및 중계 투여 장치 (58) 에서는, 추가로 바이패스 유로를 고려하여, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정한다.

일산화질소 투여 장치 (28) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 유량계 (203) 와, 유량계 (203) 의 하류에 배치된 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 압력계 (215) 를 가지고 있다.

중계 투여 장치 (58) 의 상류측은, 연장 튜브 (430) 를 통하여 NO 공급구 (201b) 와 접속되고, 중계 투여 장치 (58) 의 하류측은, 캐뉼라 (410) 의 상류단에 접속되어 있다. 중계 투여 장치 (58) 는, 상류측 접속단 (501a) 및 하류측 접속단 (501b) 을 구비한 제 3 유로 (501) 와, 제 3 유로 (501) 에 배치되고, 상류측 접속단 (501a) 을 통하여 유입된 가스의 투여량을 조정하는 투여량 조정부 (500) 와, 제어부 (600) 와, 케이싱 (700) 을 가지고 있다.

투여량 조정부 (500) 에서 조정된 가스는, 하류측 접속단 (501b) 을 통하여 공급된다. 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작은, 제어부 (600) 에 의해 제어된다. 일산화질소 투여 장치 (28) 의 제어부 (300) 및 중계 투여 장치 (58) 의 제어부 (600) 사이에는, 유선 또는 무선에 의해 통신 경로 (610) 가 확립되어 있다. 중계 투여 장치 (58) 는, 도시하지 않은 전원 케이블을 통하여 전원에 접속된다. 그러나, 중계 투여 장치 (58) 가, 케이싱 (700) 에 수납 가능한 전지를 가지고, 그것을 전원으로 해도 된다. 또한, 제어부 (600) 대신에, 일산화질소 투여 장치 (28) 및 중계 투여 장치 (58) 를 전기적으로 접속하고, 투여량 조정부 (500) 의 각종 동작이, 제어부 (300) 에 의해 제어되게 해도 된다.

중계 투여 장치 (58) 는, 제 3 유로 (501) 에 있어서, 상류측 접속단 (501a) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (502) 와, NO₂ 흡착부 (502) 의 하류에 배치된 필터 (503) 와, 필터 (503) 의 하류에 배치된 이방 밸브 (512) 와, 이방 밸브 (512) 의 하류에 배치된 미차압 센서 (510) 를 가지고 있다. 필터 (503) 와 이방 밸브 (512) 사이의 제 3 유로 (501) 는, 분기점 (501d) 에서 분기되어 바이패스 상류측 접속단 (501c) 까지 연장되어 있다. 중계 투여 장치 (58) 의 바이패스 상류측 접속단 (501c) 은, 바이패스 튜브 (520) 를 통하여, 일산화질소 투여 장치 (28) 의 바이패스 하류측 접속단 (201d) 에 접속되어 있다.

바이패스 하류측 접속단 (201d) 으로부터 연장되는 바이패스 유로 (217) 에 있어서, 바이패스 하류측 접속단 (201d) 의 하류에는 압력계 (215) 가 배치되고, 압력계 (215) 의 하류에는 압력 제어기 (224) 가 배치되고, 압력 제어기 (224) 의 하류에는 압력계 (215) 가 배치되고, 압력계 (215) 의 하류에는 NO/NO₂ 농도계 (219) 가 배치되고, NO/NO₂ 농도계 (219) 의 하류에는 유량계 (225) 가 배치되고, 유량계 (225) 의 하류에는 NO₂ 흡착부 (206) 가 배치되고, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에는 필터 (207) 가 배치되어 있다. 바이패스 유로 (217) 는, 필터 (207) 의 하류에 있어서, 유량 제어기 (202) 와 컴프레서 (214) 사이의 제 2 유로 (201) 에 연통된다.

중계 투여 장치 (58) 가, 분기된 제 3 유로 (501) 에 있어서 1 개의 이방 밸브 (512) 를 가지고 있기 때문에, 이방 밸브 (512) 의 개폐에 상관 없이, 중계 투여 장치 (58) 의 가스를 일산화질소 투여 장치 (28) 에 항상 환류시킬 수 있다.

일산화질소 투여 장치 (28) 의 제어부 (300) 는, 산소 농도와, NO 농도 측정부인 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도와, 중계 투여 장치 (58) 의 NO₂ 흡착부 (502) 로부터 소정 위치까지 사이의 가스의 체류 시간에 기초하여, 소정 위치에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 농도 추정부 (301) 를 가지고 있다.

도 28 의 NO₂ 흡착부 (502) 는, 도 26 의 NO₂ 흡착부 (420) 에 상당한다. 한편, 도 28 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 는, 바이패스 유로 (217) 에 배치되어 있는 점에 있어서, 도 26 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 와는 상이하다. 그러나, 추정의 경로가 상이하지만, 도 25 및 도 26 을 참조하면서 설명한 농도의 추정 방법은, 도 28 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (28) 및 중계 투여 장치 (58) 에 있어서도 적용할 수 있다.

먼저, 유로 사양 및 유량의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 분기점 (501d) 을 통과하는 시각 t4', 및, 가스 Gt5 가 바이패스 유로 (217) 를 통과하여 NO/NO₂ 농도계 (219) 로부터 유출되는 시각 t6 을 산출한다. 구체적으로는, 동조류 모드에서, 현재 시각 t = t5 의 경우, 시각 t5 까지의 가장 가까이의 투여량의 합을 계산하고, 분기점 (501d) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 용적에 상당하는 투여 횟수 N4 를 산출한다. 투여 횟수 N4 및 투여 시간과 투여 간격 시간의 이력으로부터, 가스 Gt5 가 분기점 (501d) 을 통과하는 시각 t4' 를 산출한다.

이어서, 시각 t4' 에 있어서 분기점 (501d) 에 있고, 바이패스 유로 (217) 측에 흐른 가스 Gt4' 가, NO/NO₂ 농도계 (219) 를 통과한 시각 t6 을 구한다. 구체적으로는, 바이패스 유로 (217) 에 배치된 유량계 (255) 의 시각 t4' 까지의 유량의 적산값과, 분기점 (501d) 및 NO/NO₂ 농도계 (219) 사이의 용적이 일치하는 시각을 t6 으로 한다. 또한, 바이패스 유로 (217) 의 유량을, 유량계 (203) 의 유량으로부터 투여량을 빼는 것에 의해 추정해도 된다.

이어서, NO/NO₂ 농도계 (219) 및 분기점 (501d) 사이의 체류 시간 (t6-t4') 과, 산소 농도 (예를 들어, 21 ％) 와, 시각 t6 에 있어서의 가스 Gt4' 의 NO 농도 y6 및 NO₂ 농도 x6 과, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 가스 Gt4' 가 분기점 (501d) 을 통과할 때의 NO 농도 y4' 및 NO₂ 농도 x4' 를, 역문제로서 추정한다.

이어서, 가스 Gt5 가 분기점 (501d) 으로부터 유출된 시각 t4' 에 있어서의 NO 농도 y4' 및 NO₂ 농도 x4' 와, 산소 농도와, 분기점 (501d) 및 캐뉼라 (410) 의 출구 사이의 체류 시간 (t-t4') 과, 식 (1) 및 식 (2) 로부터, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 를, 순문제로서 추정한다.

여기서, 시각 t5 ≥ 시각 t6 의 경우에는, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 는 거의 리얼 타임으로 추정 가능하다. 그러기 위해서는, 분기점 (501d) 으로부터 캐뉼라 (410) 의 출구까지의 가스 Gt5 의 체류 시간에 대해, 분기점 (501d) 으로부터 NO/NO₂ 농도계 (219) 까지의 가스 Gt5 의 체류 시간이 짧아지도록, 유로 용적 및 환류량을 제어하면 된다.

한편, 시각 t5 ＜ 시각 t6 의 경우에는, 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 는, 시각 t = t6 이 될 때까지 추정할 수 없다. 이 때, 예를 들어 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도가 거의 일정한 경우에는, 유량계 (255) 의 소정 시간 내의 평균 유량을 계산하고, 현재의 위치로부터 NO/NO₂ 농도계 (219) 까지의 용적을 평균 유량으로 나눈 것에 의해, 시각 t6 을 예측한다. 이어서, 시각 t5 에 있어서 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도를, 시각 t6 에 있어서 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도로 가정하는 것에 의해, 시각 t5 의 캐뉼라 (410) 의 출구에 있어서의 NO 농도 y 및 NO₂ 농도 x 를 추정해도 된다. 한편, NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도가 변동되어 있는 경우, 소정 시간 내의 농도 추이에 대해 근사식을 구하고, 예측된 시각 t6 까지의 시간을 적산함으로써, 시각 t6 의 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도를 가정해도 된다.

투여량에 대해서는, 제 3 유로 (501) 를 소정의 유량 또는 압력으로 유지한 상태에서, 이방 밸브 (512) 의 개방 시간을 변화시킨 경우의 투여량의 변동을 미리 측정한다. 제 3 유로 (501) 를 소정의 유량 또는 압력으로 유지하도록 설계함으로써, 이방 밸브 (512) 의 개방 시간부터 투여량을 추정할 수 있다. 또, 소정 시간 내에 유량계 (203) 를 통과한 가스의 총유량으로부터, 대응하는 소정 시간 내에 유량계 (225) 를 통과한 가스의 총유량을 빼는 것에 의해, 투여량을 구해도 된다. 또, 분기점 (501d) 과 캐뉼라 (410) 의 출구 사이에 유량계를 설치하는 것에 의해, 투여량을 직접적으로 측정해도 된다.

바이패스 유로 (217) 에 있어서의 유량에 대해서는, 바이패스 유로 (217) 에 배치된 유량계 (225) 대신, 제 2 유로 (201) 에 배치된 유량계 (203) 의 유량 이력으로부터, 투여량을 빼는 것에 의해 추정해도 된다.

도 29 는, 또 다른 일산화질소 투여 장치 (29) 의 개략도이다. 일산화질소 투여 장치 (29) 에서는, 바이패스 유로 (217) 를 고려한, 실제의 투여점에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정한다.

일산화질소 투여 장치 (29) 는, 흡기구 (201a) 및 NO 공급구 (201b) 를 구비한 제 2 유로 (201) 와, 제 2 유로 (201) 에 배치되고, 흡기구 (201a) 를 통하여 유입된 공기로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부 (200) 와, 제어부 (300) 와, 케이싱 (400) 을 가지고 있다. NO 생성부 (200) 와 제어부 (300) 는, 케이싱 (400) 의 내부에 수용된다. NO 생성부 (200) 의 각종 동작은, 제어부 (300) 에 의해 제어된다.

NO 생성부 (200) 는, 제 2 유로 (201) 에 있어서, 흡기구 (201a) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 컴프레서 (214) 와, 컴프레서 (214) 의 하류에 배치된 유량 제어기 (202) 와, 유량 제어기 (202) 의 하류에 배치된 유량계 (203) 와, 유량계 (203) 의 하류에 배치된 방전부 (205) 와, 방전부 (205) 의 하류에 배치된 NO₂ 흡착부 (206) 와, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에 배치된 필터 (207) 와, 필터 (207) 의 하류에 배치된 압력계 (215) 와, 압력계 (215) 의 하류에 배치된 이방 밸브 (218) 와, 이방 밸브 (218) 의 하류에 배치된 미차압 센서 (209) 를 가지고 있다.

압력계 (215) 와 이방 밸브 (218) 사이의 제 2 유로 (201) 로부터는, 바이패스 유로 (217) 가 분기점 (201e) 에서 분기되고, 버퍼 탱크 (210) 에 접속되어 있다. 바이패스 유로 (217) 에 있어서, 버퍼 탱크 (210) 의 하류에는 역지 밸브 (204) 가 배치되고, 역지 밸브 (204) 의 하류에는 압력계 (215) 가 배치되고, 압력계 (215) 의 하류에는 압력 제어기 (224) 가 배치되고, 압력 제어기 (224) 의 하류에는 압력계 (215) 가 배치되고, 압력계 (215) 의 하류에는 NO/NO₂ 농도계 (219) 가 배치되고, NO/NO₂ 농도계 (219) 의 하류에는 유량계 (225) 가 배치되고, 유량계 (225) 의 하류에는 NO₂ 흡착부 (206) 가 배치되고, NO₂ 흡착부 (206) 의 하류에는 필터 (207) 가 배치되어 있다. 바이패스 유로 (217) 는, 필터 (207) 의 하류에 있어서, 유량 제어기 (202) 와 컴프레서 (214) 사이의 제 2 유로 (201) 에 연통된다.

일산화질소 투여 장치 (29) 가, 이방 밸브 (512) 를 가지고 있기 때문에, 이방 밸브 (512) 의 개폐에 상관 없이, 제 2 유로 (201) 와 바이패스 유로 (217) 가 항상 연통되고, 일산화질소 투여 장치 (29) 내에 있어서 가스가 환류한다.

일산화질소 투여 장치 (29) 의 제어부 (300) 는, 산소 농도와, NO 농도 측정부인 NO/NO₂ 농도계 (219) 에 의해 측정된 NO 및 NO₂ 의 농도와, NO₂ 흡착부 (206) 로부터 소정 위치까지 사이의 가스의 체류 시간에 기초하여, 소정 위치에 있어서의 NO 및 NO₂ 의 농도를 추정하는 농도 추정부 (301) 를 가지고 있다.

도 29 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (29) 는, 중계 투여 장치를 갖지 않는 점에서 도 28 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (28) 와 상이하지만, 파이 패스 유로를 고려할 필요가 있다는 점에서는 동일하다. 따라서, 도 28 을 참조하면서 설명한 농도의 추정 방법은, 도 29 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 (29) 에 있어서도 적용할 수 있기 때문에, 설명을 생략한다. 즉, 가스 Gt5 가 분기점 (201e) 을 통과하는 시각을, 도 28 을 참조하면서 설명한 농도의 추정 방법과 동일하게, 시각 t4' 로 하면 된다.

도 28 및 도 29 에 기재된 추정 방법에 의하면, 특히, 동조류 모드와 같은 간헐류를 공급하는 경우에 있어서의 유로 중의 압력 변동에 의한 NO 농도 측정부에 대한 영향을 저감시킬 수 있다. 즉, 도 28 및 도 29 에서는, NO 농도 측정부가, 제 1 NO₂ 제거부의 하류로부터 제 1 NO₂ 제거부의 상류로 환류하는 유로에 배치되어 있다. 또, 이방 밸브에 의해, 가스는 항상 환류되고 있는 점에서, 결과적으로 압력 변동이 저감된다. 상세하게는, 바이패스 유로 (217) 또는 바이패스 튜브 (520) 가 버퍼 탱크의 역할을 완수하는 것에 의해 압력 변동이 저감된다. 또, 바이패스 유로 (217) 또는 바이패스 튜브 (520) 가 버퍼 탱크의 역할을 완수하는 것에 의해, 투여시의 압력 저하가 적고, 투여 시간을 단축할 수 있다. 간헐류를 공급하는 경우, NO 의 공급을 정지하고 있는 동안, 이방 밸브의 상류측의 유로 내는 고압으로 유지된다. 도 28 및 도 29 에 나타낸 일산화질소 투여 장치 및 중계 투여 장치에서는, NO 농도 측정부를, 분기점 (201e) 의 하류로부터 컴프레서 (214) 의 상류에 이르는 동안의 유로에 배치하고 있기 때문에, NO 의 공급을 정지하고 있는 동안에 있어서의, NO 농도 측정부에 대한 압력 부하를 저감시킬 수 있다. 또한, NO 농도 측정부의 상류의 유로에 압력 제어기 (224) 를 배치함으로써, 압력 부하를 더욱 줄일 수 있다.

상기 서술한 일산화질소 투여 장치에서는, 특히, 펌프, 감압 밸브, 버퍼 탱크, 압력계, 유량계, 리크 밸브, 조정 밸브, 차단 밸브 등의 각종 구성 및 그 조합에 대해 예시했지만, 이들 구성 및 그 조합을, 상기 서술한 효과 및 목적을 위해서, 임의로 추가 또는 생략해도 된다.

상기 서술한 일산화질소 투여 장치는, NO 또는 농축 산소의 공급에 있어서의 이상 검지부를 가지고, 이상을 검지했을 때에, 사용자에 대해 경고음 등을 발하는 것에 의해 이상을 알리도록 해도 된다. 또, NO 또는 농축 산소의 어느 일방의 공급량 또는 농도에 이상이 있었던 경우, 타방의 공급량 또는 농도를 조정하도록 해도 된다.

1 : 일산화질소 투여 장치
100 : 산소 생성부
101 : 제 1 유로
102 : 컴프레서
103 : 가압 밸브
104 : 감압 밸브
105 : 흡착통
106 : 균압 밸브
107 : 역지 밸브
108 : 버퍼 탱크
109 : 유량 제어기
110 : O₂ 농도계
111 : 유량계
200 : NO 생성부
201 : 제 2 유로
202 : 유량 제어기
203 : 유량계
204 : 역지 밸브
205 : 방전부
206 : NO₂ 흡착부
207 : 필터
208 : NO 농도계

Claims

제 1 흡기구 및 산소 공급구를 구비한 제 1 유로와,
상기 제 1 유로에 배치되고, 상기 제 1 흡기구를 통하여 유입된 공기로부터 농축 산소를 생성하는 산소 생성부로서, 생성된 농축 산소가 상기 산소 공급구를 통하여 공급되는 산소 생성부와,
상기 제 1 유로로부터 분기되고 또한 NO 공급구를 구비한 제 2 유로와,
상기 제 2 유로에 배치되고, 상기 제 1 유로로부터 분배된 가스로부터 NO 를 생성하는 NO 생성부로서, 생성된 NO 가 상기 NO 공급구를 통하여 공급되는 NO 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일산화질소 투여 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 산소 생성부 및 상기 NO 생성부가, 동일한 케이싱의 내부에 수용되어 있는 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 유로에 배치된 컴프레서를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 일산화질소 투여 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 분배된 가스가, 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기인 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산소 생성부가, 질소를 산소보다 우선적으로 흡착하는 흡착제를 수용한 흡착통을 구비하고, PSA 식에 의해 농축 산소를 생성하도록 구성되고, 상기 분배된 가스가, 상기 산소 생성부에 있어서 농축 산소의 생성에 수반하여, 상기 흡착통의 상기 흡착제로부터 방출된 가스인 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분배된 가스가, 상기 산소 생성부에 의해 생성된 농축 산소인 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산소 생성부가, 질소를 산소보다 우선적으로 흡착하는 흡착제를 수용한 흡착통을 구비하고, PSA 식에 의해 농축 산소를 생성하도록 구성되고, 상기 제 2 유로에 있어서, 상기 산소 생성부에 있어서 농축 산소의 생성에 수반하여, 상기 흡착통의 상기 흡착제로부터 방출된 가스가, 생성된 NO 에 대해 혼합되는 일산화질소 투여 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 유로로부터 상기 제 2 유로에 대한 상기 방출된 가스의 유로의 개폐를 전환하는 유로 전환 밸브가 배치되어 있는 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 유로의 상류 또는 상기 제 1 흡기구의 근방에 있어서, NO 또는 NO₂ 의 제거제가 배치되어 있는 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산소 공급구 및 상기 NO 공급구에 대해 접속되고 또한 독립적인 유로를 갖는 캐뉼라를 추가로 구비하는 일산화질소 투여 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 NO 생성부가, 제 2 흡기구를 갖는 일산화질소 투여 장치.