JPH0246832A - 呼気をサンプリングし分析する装置および使い捨て可能なガスサンプリング装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、Ｑ識のある被検者もしくは意識の無い被検者
の吸気及び呼気の量及び成分を測定し、次にこのデータ
ー情報から被検者の肺の搬面及び心臓血液捜出吊を計算
する装置に１ｌ１１する。

従来の技術及Ｕその問題点 被検者の心臓−呼吸器の機能（ｃａｒｔ＋ｔｏ−ｒｃｓ
ｐｉｒａｔｏｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を決定すること
が１まれ、しばしば必要とされてきた。心臓−血管及び
呼吸器系統の機能は、！素の豊富な血液を人体組織へ供
給し、人体組織によって発生されｔ：　ｃ　ｏ　２を取
り除いて、これを肺に於ける換気（ｖｅｎｔｉｌａＮｏ
ｎ　）によって拮泄することである。捜出される即ち送
り出される血液量及び血液に含まれる０２及びＣＯ２の
呈並びに肺活量は、循環機能並びに叶吸機能の相応の状
態を示す重要な指標（ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）となる。

運動をしている間、病気にかかつている間、或いは外科
手術を行われている間、生理学的なパラメーターは相応
に変化し、低下する。心肺機能の低下を診断し処置する
ためには、これらのパラメータを測定し評１ｉＩｉ′１
Ｊることが必要となる。このことは外科手術に際して麻
酔された状態のときに特に重要である。このような場合
、麻酔担当者は心臓−呼吸器の恒常性（ｃａｒｄｉｏ−
ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙｈｏｌ（！０３ｔａＳｉ３　）
を維持しなければならないのＣある。心臓−呼吸器の恒
常性は麻酔剤によって低下され、或いは外科手術の間の
混生（ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ）によって低下され得
るのである。又、危険状態にある外科手術以外の患者が
緊急治療室（ｃｒｉｔｉＣａｃａｒｅ　ｕｎｉｔ　）に
て管理されている間、これらのパラメーターを評価する
ことも必要である。更に又、運動テストに於いて重要な
事項となる心臓血液捜出聞及びその他の心臓−呼吸器の
機能を日常的（ｒｏｕｔｉｎｅｌｙ　＞に評価すること
はできない。何故４【らば、許容１−ることのできるよ
うな有効な非差し込み式（ｎｏｎ−ｆｎＶｉｌｓ！ｖｅ
）の方法が現在のところ全くないからである。

差し込み式の装置は有用であるが、この装置を日常的に
使用することはできない。何故ならば、挿入手順（カブ
−チル等を利用して行われる）に時間を要し、又、危険
を伴うからである。超音波ドツプラー装置のような非差
し込み式装置が開発されてきているが、日常的に使用す
ることはできず、又、心臓−呼吸器の機能を連続して正
確に決定することは不可能である。

発明の目的 本発明の目的は、被検者の吸気及び呼気の量及びその成
分を連続的に測定し、次にこのデーターから肺の機能及
び心臓血液持出量を計棹する新規な非差し込み式装置を
提供することである。

更に、詳しくは、本発明の目的は心臓−呼吸器の機能を
決定するための非差し込み式の装置を提供することであ
る。この装置は、特別に設計された気管内チューブ有し
て成る。この気管内チューブには小型の質量分析計が取
り付けられている。

この質テ分析計は、０　、ＣＯ２、呼吸空気の全畿及び
その温度を連続的に測定し、同様に、組織ＰＯ及びＰＣ
Ｏ２、及び、気管組織の部分（ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ
　）から交換されたその他のガスを連続的に測定するよ
うに、働くのである。このような測定値は、心臓血液捜
出績の速やかな計口、並びに組織の潅流（ｐｅｒｆｕｓ
ｉｏｎ　）の適正度の決定、を可能にする。

それ故に本発明の目的は、新規な気管内チューブ及びｇ
ｙｒ現な小型の質量分析計を提供することである。これ
らの気管内チューブ及び質量分析品１は互いに協働して
被検者の心臓−秤吸器の機能を速やかに測定するのであ
る。

発明の概要 本発明を実施するに於いて、特に設計された気管内チュ
ーブ（ｅｎｃｌｏｔｒａｃｈｃａｌ　ｔｕｂｅ　）が準
備される。この気管内チ：Ｌ−ブはその全長に沿って延
在された幾つかの補助通路を右する。この気管内チュー
ブに於ける換気作用は変更されず、サンプルガスは補助
通路を通して質ｉ２３分析計へ循環されて定量分析され
るようになされるのである。本発明の好ましい実施例に
於いては、気管内チューブは使い捨て部品どされるのが
好ましく、又、賀印分析計のセーターポンプモジュール
に対して容易に着脱できるようになされる。

好ましい図示実施例の説明 図面を参照し、ここでは特に第１図〜第４図を参照すれ
ば、１つの実施例とする全体を符号１゜で示された新規
な気管内チューブ及び質隋分析泪の装置が図示されてい
る。この装置１ｏは、柔軟な使い捨てとされるのが好ま
しい気管内チューブ量を含んで構成されている。この気
管内チューブは適当な不活性の柔軟なプラスチック材料
で形成され、モーターポンプ及び質量分析計モジュール
１２に対して着脱借りに取り付けられる。気管内チュー
ブ１１は内側チューブ１３及び外側チューブ１４を含ん
で構成される。この二重壁構造の気管内チューブ１１は
従来の伺れの製造技術、例えば単体押出加工、によって
形成１゛ることができる。或いは、気管内チューブ量を
２つのチューブを組合眩て構成することｂ’ｒきる。内
側チューブ１３はその全長に沿って延在された中央通路
１５を形成しでいる。この中央通路１５は従来の気管内
チューブと同じように肺の換気のために働く。

内側チューブ１３及び外側チューブ１４は細長い複数の
相ｎ連結壁エレメント１６によって６いに連結されでい
る。これらの相互連結壁エレメント１６は内側チューブ
及び外側チューブと協働してチューブ間空間を複数の円
周方向に配置された通路に分割している。内側チューブ
及び外側チューブは符号１７で示Ｊようにそれぞれのド
側喘部にてηいに結合されている。これに対して内側チ
Ｊ−ブ及び外側ブーユーブの上側端部１．を第１５図に
最も良く見られるように外方へ曲げられた剛性環状部材
１８を備えており、その剛性環状部材に対して結合され
ている。相互連結壁エレメント１６はチューブ間空部を
円周方向に配置されたそれぞれ通路１９〜２６に分割し
ている。これらの通路は気管内チューブの全長に沿って
延在されている３゜毛細狭窄部材２７が内側チニＬ−７
１３の内部に気管内チューブの下側端部１７に接近させ
て配置されている。この毛細狭窄部材２７は複数の毛管
即ち通路２８を貫通形成されている。第２図及び第４図
を参照すれば、これらの毛管即ち通路２８は毛細狭窄部
材２７に沿ってその内部を延在され、通路１５を通して
流れるガスがこれらの毛管２８を通過しなければならな
いようにしていることが判るであろう。この毛細狭窄部
材２７の反対両側即ち反対両端に圧力差が存在されるの
が適当とされる。

再び第２図を参照すれば、気管内チューブ１１の下端部
分にはその内側チューブ１３に開口２９を形成されてい
るのが見られる。この同口２９は通路１９と連通されて
いる。第２の開口３０が１１１日２９に接近させて配置
され、この開口３０は通路２０と連通されている。被検
者の吸気及び呼気は開口３０を通して通路２０内へ流入
し、上方へ向かって＋ａされるのであり、この通路２０
はサンプル通路を構成しているのである。逆に、このよ
うなサンプルガスの一部は通路１９を通して戻され、開
口２９を通して気管下部領域内へ排出される。それ故に
、通路１９は戻り通路を構成しており、ガスは下方へ即
ち戻り方向へ流されるのである。

内側チューブ１３は毛管狭窄部材２７の上方に位置され
た開口３１を有していることも注目される。この開口３
’Ｎよ通路２１と連通されている。

−０管狭窄部材２７の下方に位置されて内側チューブ１
３に形成されＩζ聞口３２は通路２３と連通されている
。通路２１及び２３は差動圧カドランスデユー１ナーに
接続され、毛管狭窄部材２７のド方及び上方に位置する
ガス圧力を検出して分析し、肺容積即ち肺活但を決定す
るようになされる。

外側チューブ１４は、気管内チューブの下端部分の近く
に固定されている一対の柔軟なスリ−１状部材３３を有
している。これらの柔軟なスリーブ状部材３３は長手方
向に間隔を隔てて配置されており、それぞれが外側チュ
ーブの外面にシール状態にて固定された上端環状縁部３
４及び下端環状縁部３５を有している。各スリーブ状部
材３３と外側チューブとの間の空間はチャンバー３６を
形成している。このように、スリーブ状部材３３の各々
は外側チューブ１４ど協働して一対の膨部可能なバルー
ンを形成しているのであり、これらのバルーンは操作名
によって選択的に膨脹及び収縮を行なえるようになされ
ている。

この点に関して、外側チューブ１４は一対の長手方向に
間隔を隔てた開口３７を右（）ている。これらの開口３
７はそれぞれ一つのチＶンバー３６と連通されている。

各開口は通路２２とも連通さ“れており、これを通して
それぞれのバルーン３３を膨脹さけ或いは収縮させるよ
うになす空気が流されるようになっている。これらのバ
ルーンは２つの機能を有している。その１つは被検者の
気管壁面に結合されて保持手段として機能することであ
る。これらの１１１服可能なバルーン３３は被検者の気
管壁面とも協働して気管壁サンプリングセルを形成し、
気管組織のＯ及びＣＯ２を測定するようになす。これら
のＯ及びＣＯ２は動脈のＰＯ２を密接に反映するのであ
り、又、動脈の大体のｒ）　ＣＯ２を与える。何故なら
ば、気管の代謝達磨は非常にバいからである。

第２図を再び参照すれば、スリーブ状部材部もバルーン
３３は気管壁面３８と係合するように膨脹された状態で
示されていることが注目される。

これらのバルーン３３は気管壁面３８と協働しＣ気管サ
ンプリングセル３９を形成しており、このセルは膨脹さ
れた２つのバルーン３３、外側チューブ１４及び気管壁
面３８の間に位置する空間によって形成されるのである
。

外側チューブ１４は開口４０を有しているのが、見られ
る。この開口４０は通路２４と連通されている。外側チ
ューブ１４は開口４１をも有しており、この開口４１は
通路２５と連通されている。

バルーン３３がＩＩされた状態のとき、開口４０は通路
２４を気管り゛ンプリングセル３９と相Ｔｔに連通させ
、開口４１は通路２５をこの気管サンプリングセルと相
互に連通させるのである。気管セルからのサンプルガス
は号ンプリング通路２４を上方へ流れて質量分析計によ
り分析されるようになされ、又一方で、気管サンプルガ
スは戻り通路２５を通して気管ザンブリングセルヘ戻さ
れるのである。

気管内チューブの上端部分はモーターポンプ及び質量分
析計Ｌジュール１２に対してマニホールドユニット４２
を介して＠脱可能に連結される。

このマニホールド４２はポンプ及び質量分析計モジュー
ルの構成要素を構成している。マニホールドユニット４
２はマニホールドボディー４３を含み、このマニホール
ドボディー４３は縮径部分４３ａを有している。この縮
径部分４３ａは気管内チューブ１１の内側チューブ１３
の内部へ差し込まれる。このマニホールドボデーは外側
ねじ部分４４を有している。この外側ねじ部分４４に内
側ねじ部分を形成されたナツト４５が螺合されるのであ
り、このナラ１〜４５は内方へ曲げられた環状リップ４
５ａを形成されている。内方へ曲げられた環状リップ４
５ａは気管内チューブの上側端部に固定された剛性環状
部材１８と係合し、気管内チューブをマニホールドユニ
ットに対して４Ｉ［能に固定できるようになっている。

この剛性環状部材１８は開［１を形成されており、これ
らの開口は気管内チューブのそれぞれの通路と整合され
て配置されている。

マニホールドボデー４３は内部を延在されたＬ形通路４
６を有している。この通路４６は縮径部分４３ａを通し
て延在され、内側チューブ１３の大きな換気通路１５に
連通されている。マニホールドボディーは柔軟なホース
４８が接続されたフィッティング４７を備えており、こ
のホースは第１７図に最６良く見られるように、通常の
方法で被検者の肺を換気するように酸素及び麻酔剤の供
給源と接続されるのである。それ故に、被検者が麻酔を
かけられたときに、ｌＳＩ素及び麻酔剤の混合ガスが通
路４６を通して気管内チューブの換気通路１５内へ流さ
れて、その被検者の呼吸器系統を循環するようになされ
ことが判るであろう。

第７図〜第９図、第１４図及び第１５図を参照Ｊれば、
マニホールドボディー４３は通路４９を備えていて、こ
の通路は気管内チューブ１１のナンブル通路２０と連通
されているのが見られる。

このマニホールドボデーは通路５０、通路５１及び通路
５２をも備えている。通路５０は気管内チューブの戻り
通路１９と連通しており、通路５１は気管内チューブの
気管ザンブル通路２４と連通している。マニホールドボ
ディーの通路５２は気管内チューブの通路２５と連通し
ており、気管組織ザンブルガスを気管サンプリングセル
３９へ戻すのである。

マニホールドボデー４３は第７図に最も良く見られるよ
うに通路５３．５９及び５６をも備えている。通路５３
は気管内チューブの通路２１と連通し、又、通路５６は
通路２３と連通している。

通路５９は気管内チューブの通路２２と連通しており、
この通路を通してバルーン３３を膨部又は収縮させるた
めの加圧空気が流される。

毛管狭窄部材２７の下側及び上側のそれぞれの領域から
ガス圧が通路５３及び５６を通して差動圧力トランスデ
ューサーへ伝達され、このトランスデユーサ−に於いて
肺活聞即ち肺容積が決定されることが判るであろう。こ
の点に関して、通路５３はホース５５の取り付けられた
フィッティング５４を備えていて、このホースが差動圧
力トランスデューサーに接続されるのである。同様に、
通路５６はホース５８の取り付けられフィッティング５
７を備えていて、このホースがその圧力トランスデユー
サーと連通ずるように接続されている。最後に、通路５
９はホース６１の取り付けられフィッティング６０を備
えていて、このホースが適当な小型ポンプ或いは同様な
圧力発生装置に対して接続されている。このポンプはバ
ルーン３３を膨部又は収縮さけるために作動されるので
ある。

マニホールドユニット４３は内部に円筒形の四部６２が
形成されでいる。この円筒形四部６２は回転バルブ６３
を収容している。第８図、第９図、第１４図及び第１５
図に最す良く見られるように、回転バルブ６３は人体円
筒形のバルブボデー６４を含み、このバルブボデーは一
対の間隔を隔てたバルブポート６５及び６６を有してい
る。バルブボディー６４は一端に小さなハンドル６７を
有し、マニホールドボディー内でのバルブボディーの回
転を容易にしている。このバルブボディーは、第８図に
最も良く見られるように、軸線方向に間隔を隔てて良く
知られた構造のシール６８を備えている。光電式位置セ
ンサーユニット６９がバルブボディー６４に固定されて
いる。又、このセンサーユニットは適当な゛散気的コン
ダクターを備えていて、ガス検出装＠１０が作動されて
いる間のバルブボディーの位置を検出するようになされ
ている。この点に関して、バルブボデーは９０″″の円
弧に沿って回転可能とされ、通路４９及び５０を選択的
に質量分析計と連通させ、或いは通路５１及び５２を賀
椿分析計と連通させることができるようになされている
。このような構造は肺ガスがサンプリングされ且つ測定
されるのを可能にし、或いはこの代わりに気管の組織が
サンプリングされ且つ測定されるのを可能にするのであ
る。光電式センサ−ユニット６９は可視信号を発生し、
これはサンプリング手順がモニターされることを示すの
である。

第１０図、第１１図、第１３図及び第１６図を参照すれ
ば、マニホールドユニットは空気により駆動されるギヤ
モーター７１に接続されており、このギヤモーターは大
体円筒形のモーターポンプボディー７２で構成されてい
るのが見られる。ロッキングビンその他のような適当な
手段がギヤモーターボンブユニツト７１をマニホールド
ユニット６２に着脱可能に固定するのに使用できる。モ
ーターポンプボディー７２は内部が中空とされ、分割プ
レート７３が備えられている。この分割プレート７３は
ポンプボデーの内部をモーターチャンバー７４とボンブ
チセンバー７５とに分割している。分割プレート７３は
ポンプボディ−７２内部の環状ショルダー７２ａと係合
されてその適当な位置決めが行われている。分割プレー
ト７３はその−一方の面から突出された間隔を隔てられ
ている軸ピン７６及び７７を有している。これらの軸ビ
ン７６及び７７はモルタ−チャンバー７４へ突出され′
Ｃおり、それぞれのビンがモーターチャンバーに於ける
一対の副チャンバーの中心を定めている。分割プレーｌ
−７３は、他方の面から延在されてポンプチャンバー７
５へ突出する間隔を隔てられている軸ピン７８及び７９
をも有している。

これらの軸ピン７８及び７９もそれぞれモーターチャン
バーに於ける一対の副チャンバーの中心を定めていると
いうことが注目される。情ピン７６は軸ビン７８と同軸
に配置され、軸ビン７７は軸ビン７９と同軸に配置され
ていることが更に注目される。

再び第９図、第１０図、第１１図及び第１４図を参照す
れば、モーターポンプボディー７２は一対の横方向に間
隔を隔てられた軸線方向に延在する通路８０及び８１を
備えている。このモーターポンプボディー７２は軸線方
向に延在する通路８２及び半径方向に延在する通路８３
をも備えている。これらの通路８０及び８１はボンブチ
Ｖンバ−７５と連通しており、これに対して通路８２及
び８３はモーターチャンバー７４と連通している。

通路８０はサンプル通路を形成してＪ３つ、この通路を
通して肺又は気管サンプリングセルからの何れかのサン
プルガスが導かれる。一方、通路８１は戻り通路を形成
しており、この通路を通して肺ガスサンプル或いは気管
組織ガスサンプルがもどるのである。通路８２は、モー
ターポンプユニットを駆動するための動力を与える空気
入口通路を形成している。空気通路８３はモーターポン
プユニットを駆動した加圧空気が排出される出口通路を
形成している。この点に関して、ポンプボディーはホー
ス８５の接続されたフィッティング８４が備えられてお
り、これを通して空気出口通路８３からの空気を排出す
るのである。

再び第１０図を参照すれば、上側駆動ギヤ８６は中央開
口８７を有し、軸ビン７６の上に軸支されて相対回転で
きるようになされている。駆り１ギｒ８６は複数のギＡ
ｌ［１−１８８を備えている。これらのギヤローブｔま
対称的に配置され、且つ、下側被駆動ギヤ８９と噛み合
うように配置され（いる。下側被駆動〜Ａ７８９は中央
開口９０を備えており、軸ビン７７の４二に軸支さ机で
いる。下側被駆動ギヤ８９はギヤローブ９１を備えてい
て、各ギヤローブは磁性エレメント９２が埋め込まれて
いる。これらの駆動ギヤ８８及び被駆動ギヤ８９はモー
ターチャンバ−７４内部に配置されて各ギヤ０−ブの外
径面がそのモーターチャンバーの内面に密接に接近され
るような形状となされている。

再び述べるが、駆動ギヤ８８及び被駆動ギヤ８９の回転
軸線は、それぞれモーターチャンバー７４に於ける副チ
ャンバーの中心を定めているということにｉ１目される
のである。

第１１図を参照すれば、ポンプチャンバー７５４、Ｌ＋
側被駆動ギヤ９３を備えており、その被駆動ギ１アは中
央開口９４を有するとともに軸ビン７９の上に軸支され
ていることが見られるであろう。

この下側被駆動ギψ９３は複数の釣り合って配置された
ギヤローブ９５を有しており、これらのギヤローブはそ
れぞれ１つの軟鉄コーンエレメント９６を埋め込んで有
している。

ポンプチャンバ−７５内部の下側被駆動ギヤ９３は−Ｌ
側被駆動ギヤ９７と噛み合わされて配置される。この上
側被駆動ギヤ９７は中央開口９８をイ１し、軸ピン７８
のＦに軸支される。叉、被駆動ギヤ９７はギヤローブ９
９を備えている。被駆動ギヤ９３及び被駆動ギヤ９７に
於けるギヤローブの外径面はポンプチャンバー７５の内
面に密接に接近されて配置されていることが注目される
であろう。又、空気駆動式のモーターポンプの被駆動ギ
ヤ８６が通路８２を通して導かれた加圧空気の流れによ
って駆動されると、ギＶ８６はギヤ８９を駆動し、そし
てこの回転運動が相互に作用する磁性エレメント９２及
び軟鉄コアーエレメント９６によって伝達されて下側ギ
ｒ９３を駆動し、最終的にギヤ９７を駆動するというこ
とが注目されよう。モーターユニットを駆動する空気流
は、モーターユニット及びポンプユニットが作動されて
いる問は空気通路８３を通して定常的に排出されるのぐ
ある。

モーターポンプボディー２２は益プレート１１０を備え
ている。この蓋プレー１−１１０は中央の出口開口１量
をｌＦＴ　シている。肺又は気管組織ザンブリングセル
の何れかからのガスサンプルはこの出口開口１量を通し
てポンプチャンバーから質量分析計装置１００内へ排出
される。

第１３図を参照Ｊれば、モーターポンプユニット７１は
小型質量分析計装置１００に対して着説角能に連結され
ているのが見られる。この装置１００は大体円筒形のス
テンレススチール等によって形成されたハウジング即ち
ボデー１０１を含んで成る。図面には示されていないが
、賀邑分析計ハウジング１０１は連結ビン等の何れかの
適当４≧解除可能な連結手段によってモーターポンプボ
ディー７２に連結され、これによってこれら両ユニット
の速やかな連結及び連結解除を可能にしていることが、
指摘される。

この質量分析計ハウジング１０１は二重壁構造とされて
おり、外側シリンダー壁１０２及び内側シリンダー壁１
０３を含んで成る。内側シリンダー壁は外側シリンダー
壁から間隔を隔てて配置され、両壁間に大体円筒形の冷
却チャンバー１０４を形成するようになされている。こ
のハウジング１０１は前端１１０５をも含んでいる。こ
の前端壁１０５は円筒形の内側壁及び外側壁と一体に形
成されている。大体円形のセラミックヘッダー１０６が
ハウジング１０１の後端壁を形成しており、円筒形の二
重壁とシール状態で係合されている。

前端壁１０５は軸線方向の開口１０７を有してｄ３す、
この開口は益プレート１０８によって閉じられている。

この蓋プレートはレーザー加工されＩζζ入水ポート１
０９有している。図示された好ましい実施例に於いては
、３つの入口ポートが儀えられていて、これらのポート
を通して測定されるべきｉナンブルガスが流れるように
なされている。

入口ポート１０９はＵいに密集されて配置されており、
各々は約２．５μＩｒＬの直径とされている。

質ｍ１分析Ｊ１に対して３つのポートを使用することに
より、異物による詰まりに関しての余裕（ｒｅｄｕｎｄ
ａｎｃｙ）を与えている。分析計の真空装置がフンダク
タンスを制限された状態（ｒｅｇｉｌｌｅ）にで作動さ
れることから、１つ又はそれ以上の数のポートの詰まっ
ても、作動圧力に於ける変化によって即座にこれを認識
できるのである。このような遮断は、操作者に対して合
図を与えても、分析計の継続使用を妨げることはない。

測定されべきサンプルガスはモーターポンプユニツ１−
の出口通路１量を通して質に分析計装胃の入口ポート１
０９内へ排出される。しかしながら、質量分析計装置の
蓋プレート１０８とポンプチャンバー７５の蓋プレート
１１０との間に容積アキュムレーター空間（ＶＯｌｕｌ
ｌｅｔｒｉＣａｃｃＬＩＩＩｊｌａｔｏｒｓｐａｃｅ　
）　１１２が形成されていることが、更に注目されよう
。

測定されるべきサンプルガスは入口ポート１０９を通し
て質量分析計ハウジング１０１の内部１１３へ導かれる
。このハウジング１０１は入口通路フィッティング１１
４を備えていて、これは冷却チャンバ−１０４と連通さ
れていることが注目される。この人口フィッティング１
１４はホース１１５を備えている。このホース１１５は
加圧冷Ｎ１源と接続されており、質量分析計装置の内部
１１３の温度を制御するようになされている。通路１１
６が冷却チャンバ−１１４をモーターポンプボディー７
２内の入口通路８２と相互に連通させていることが更に
注目される。このようにして、質愚分析計を冷却するの
に使用された加圧空気が再びモーターポンプギヤ駆動ユ
ニット７１を駆動するのにも使用されていることが判る
であろう。

第１３図を再び参照すれば、中央開口１１８を形成され
た円形の人ロブレート即ち？−ｆｆ８Ａ１１７が蓋プレ
ート１０８に接近されているが間隔を隔てて配置され、
開口１１８を入口ポート１０９とほぼ整合されている。

この入口ブレート１１７は適当な電気的コンダクタ−１
１９と接続されている。

このコンダクタ−１１９はヘッダー１０６内を延在され
且つ溶着（ｆｕｓｅｄ　）されている。グリッドへソッ
クス＜ａｒｉｄ　ｈｅｌｉｘ）即ちケージ１２０が入口
ブレート１１７に対して溶着されらしくはその他の方法
で固定され、そこから突出されている。

一対の小さなワイ曳ｌ−ブラケット１２１が入口ブレー
ト１１７及びグリッドへソックス１２０のコイルに対し
て内定されている。

グリッドへソックス１２０の軸線は入口ブレートの開口
１１８と同軸的に配置されでいる。中央開口１２３をイ
」する円形の端部プレート即ち抽出（ｅｘｔｒａｃｔｏ
ｒ　）　Ｍ極１２２が電気的コンダクタ−１２４に接続
されており、このコンダクタ−はセラミックヘッダー１
０６を通して延在され且つ溶着されている端部プレート
１２２に形成されている同口１２３は開口１１８と、そ
してグリッドへソックス１２０の軸線と同軸的に配置さ
れている。

グリッドへソックス１２０の内部に形成された容積空間
はイオン化領域を形成しており、入口ブレート及び端部
プレートとともにイオン発生器の栴成要素を構成してい
る。

このイオン発生器は一対の電子放出フィラメントを含ん
で成る。これらのフィラメントは互いに対して９０°の
角度に配置されている。又、これらのフィラメントはパ
ラジウムで作られ、通常のバリウム−ストロンチウムの
放射化合物でコーティングされている。通常の作用に於
いでは、これらのフィラメントの一方が電子を放出する
迄加熱される。これに対して他方のフイラメン１−は汚
染を受けないように維持するために温かい状態に維持さ
れる。使用されているフイラメン１〜が破断したならば
、第２のフィラメントが電子の供給を引き継ぐために加
熱されるのである。付勢されたフィラメントはライＡｌ
−グリッドへワックス１２０に対して負の１００ボルト
の電位に維持される。

又、それ故に、付勢されたフイラメンｌ〜１２５とグリ
ッドへソックス１２０との間の空隙にて１００ｅ、ｖ、
のエネルギーに迄電子が加速されるのである。

グリッドヘリックス１２０に到達すると、幾つかの電子
はワイヤー上にランド（ｌａｎｄ）Ｌ、で、電流を発生
する。この電流は通常はエミッション電流（ｅｍｉｓｓ
ｉｏｎ　ｃｕｒｒｅｎｔ）と称される。この電流は電子
回路によって以下に十分に説明される方法で検出される
。又、この電流はフィラメントに対する電力供給を変化
させることによって一定に安定化されるのである。

他の電子はグリッドへワックスの巻き回し部分の間を通
ってイオン化領域へ飛び込む。イオン化領域へ飛び込む
弟子に対してグリッドに衝突Ｊる゛電子の比率はグリッ
ドの透明度（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ）によって甲独
に決定できるのである。グリッドの透明度とは、巻き回
し間隔に対するワイヤー直径の比率である。

グリッド内に於いて、幾つかの電子はガス分子に衝突す
る。これによりイオン化及び分裂を生じる。一方に於い
て、他の電子はガス分子と相互作用せず、或いはグリッ
ドコイルに衝突せずに、グリッドを通過するのである。

これらの相互作用しない電子は全体的にＵ形のトラップ
電極１２７に飛び込む。この電極１２７はグリッドヘリ
ックス１２０と同じ電圧に維持されている。この点に関
して、各フィラメント１２５は直径方向の反対側に配置
されたＵ形トラップ電極１２７を有している。Ｕ形トラ
ップ電極の各々は１本の中央に位置されたイオンコレク
ターワイヤー１２８を備えている。このイオンコレクタ
ーワイヤー１２８は単位時間当り発生されたイオンの全
数をモニターし、これにより分析計内部のガス圧力を測
定するのである。Ｕ形トラップ電極の各々のイオンコレ
クターワイヤー１２８はヘッダー１０６を通して突出さ
れ、溶着されているのである。

それ故に、グリッドヘリックスで発生されるイオンの個
数は、１００ｅ、ｖ、の電子が衝撃（ｂｏｍｂａｒｄｅ
ｄ　）　したときの、特にグリッドへリックス内の与え
られた核種（ｓｐｅｃｉｅｓ　）のイオン個数、与えら
れた核種のイオン化された断面、そしてグリッドへリツ
クス内の電子の密度、に依存する。エミッションスタビ
ライザーによって電子密度が一定に維持される。且っ又
、イオン化された断面が時間とともに変化しないならば
、単位時間当り発生された与えられた核種のイオンの個
数は、イオン化領域に於けるその核種の部分圧力にのみ
依存することになる。イオンは、入口プレー１−１１７
の入口開口１１８から離れた側のグリッドヘリックス１
２０の端部へ移動する。これらのイオンの一部は端部プ
レート１２２の開口１２３を通過し、分析計の線型加速
機構１２９内へ進入する。

内部１１３の分析計の線型加速機構を含む構成要素は、
その全てがマルチ−ビン構成とされたガラス又はセラミ
ックのフィード−スルー（ｆｃｃｄ−１ｈｒｏｕｇｌ＋
　）ヘッダー１０６に組立てられ即ち取りトｊけられて
いる。このヘッダーは一般に標準的な構造である。線型
加速機構１２９は複数の実質的に同じな軸線方向に間隔
を隔てられた三角プレート即ら加速電極１３０を含んで
構成される。これらの加速電極１３０は取り付はロッド
１３１に積層叩ら取り付けられている。この取り付けＬ
］ラッドｆＡ′母で作られた環状離間部材即ちスペーサ
ーニレメンｌ−１３２を備えている。細長い上側バスレ
ール１３３及び下側バスレール１３３ａがプレート１３
０にエネルギーを与えるのであり、これらのバスレール
はヘッダー１０６を通して突出されＨつ溶着されている
。図示実施例に於いては、プレート１３０はレール１３
３及びレール１３３ａの各々に対して交互に連結されて
いる。例えば、プレート１．３．５．７、そして９、・
・・は第１３図に示すように最上部のレール１３３に対
して連結され、プレート２．４．６．８・・・は最下部
のレール１３３ａに対して連結されている。

プレート１３０はそれぞれ中央開口１３４を有し、それ
らの開口は互いに対して且つ抽出 （ｅｘｔｒａｎｃｔｉｏｎ　）　％極１２２の開口１２
３と軸線方向に整合されて配置されている。

線型加速器はイオンコレクターエレメント即ちプレート
１３５を備えている。このイオンコレクタ−１しメント
はヘッダー１０６に密接に接近さけて１つ加速器電極１
３０の開口１３４の軸線と整合さぽて位置決めされる。

イオンコレクタープレート１３５は適当な電気的コンダ
クタ−１３６を備えている。このコンダクタ−はヘッダ
ー１０６を通して突出され且つ溶着されている。シール
ドボックス１３７がイオンコレクターエレメント１３５
の周囲に配置されている。このシールドボックスは開口
１３８を形成されており、加速器電極の開口１３４と軸
線方向に整合されて配置され（いる。このシールドボッ
クス１３７はヘッダー１０６に取り付けられた電気的コ
ンダクタ−１３９に対しで固定されており、低レベルの
イオンコレクタープレート１３５へ与えられる無線周波
数を最小限に抑えるＪ：うに働く。

質量分析計ハウジング１０１は開口１４０を有し、この
開口はその内部１１３に通じていることが注目されよう
。フィッティング１４１がこの開口１４０内でハウジン
グに取り付けられており、又、このフィッティングは薄
肉のスチールを液汁成形加工して形成された（　ｈｙｄ
ｒｏｆｏｒｍｅｄ　）ベローズ１４２を備えている。備
えている。このベローズは有効径が１．５ｃＩＩであり
、第１７図に最も良く見られるように真空ポンプＶ））
のような真空圧供給源に接続されている。この質量分析
計装置は小型のｌｌｌ５造とされ、図示実施例では１Ｃ
ＩＲの程度の通路１にさを有するものとされていること
から、この分析計は１Ｅ−３トールの真空圧にて作動さ
れることが指摘される。この程度の強さの真空度は遠隔
ポンプ作用によって得ることができる。又、モーターポ
ンプ及び分析計モジュールを気管内チューブの端部に直
接に取り付けできるようにするには、この程度のパラメ
ーターとされる。図示した分析８１はほぼ１αの通路長
さを有しているが、はぼ１／２〜２ＣＩＩの範囲の通路
長さを有する小型分析計が有効であることが指摘される
。

質ｔｆ１分析計の作動を理解するために、内部の電位を
定めなければならない。指摘されたように、電子放出フ
ィラメント１２５は、グリッドヘリックス１２０及び入
口ブレート１１７に対して負の一定した１００ポル１−
の電位にて作動される。グリッドヘリックス１２０及び
入口ブレート１１７は地面電位に対して数ボルトだけ負
の電位で作動される。又、グリッドへリツクス即ちケー
ジ１２０内で形成されたイオンはエビナーマルエネルギ
ーによって地面電位にり数ボルト低い電位にＣ存在する
。初期イオンの正確な電位は、分析計の質に分析能を所
定の値に設定するために分析計の初期ヒツトアップの間
に調整Ｊることができる。

Ｕ形１〜ラップ電！４４１２７の各々に於けるイオンコ
レクターワイヤー１２８は組み合わされた電子放出フィ
ラメント１２５に対して負の２０ボルトの電位にて作動
され、これにより正のイオンを付着さＵるー一方、フィ
ラメントからの電子がコレクターワイヤーにランドする
ことを防止するのである。Ｕ形トラップ電極及びその組
み合うイオンコレクターワイヤーの各々は、従来のベイ
Ａアート・アルバート（Ｂａｙａｒｄ　Ａｌｐｅｒｔ　
）　イー１ｒ　ン化ケーシニ於けるのと同じであり、通
常のペイヤード・アルバートのゲージ製品に於いては、
イオンコレクターワイヤーに対する及びイオンコレクタ
ーワイヤーから地面やその他の電極に対する漏洩電流を
最小限に抑えるためにゼロ電位にて作動されている。

しかしながら、本発明の実施例に於いては、イオン電流
番よ分析計の作動圧力が比較的高いために比較的大ぎく
、それ故にこの作動方法に関係する感度及び支定性の損
失は無視できる程である。

イオン化領域の端部プレート１２２はグリッドヘリック
ス１２０及び入口ブレート１１７よりら５ボルトだけ負
の電位にて作動される。それ故にこの領域に於けるイオ
ンは端部プレート１２２に引かれ、その開口１２３を通
して線型加速機構１２９内へ移動するのである。

イオン発生器の端部プレート１２２をイオンが通過する
や否や、それらのイオンは線型加速器１２９の第１の電
極１３０に対して印加されている一１００ボルトの電位
によって加速される。この加速は２つの効果を果たり。

即ち、イオン化された粒子の速度の拡がり（３ｐｒｅａ
ｄ　）を２．５％程度に迄減じること、そして、端部プ
レート１２２及び線型加速器の第１の加速器電極１３０
が互いに電気的に協動して、ギャップレンズ（（ＩａＤ
Ｉｅｎｓ　）を形成するようになずこと、である。イオ
ン化領域から飛来する粒子は拡がり、このギャップレン
ズがそれらの粒子を線型加速器１２９の上流端部にて焦
点を結ぶように再収束させるのＣある。線型加速器１２
９がそれ自体で収束する際には、この第１のレンズの強
さは調整され（端部プレー１〜１２２と加速器電極１３
０との間の間隔を調整して行われる）、そのイオンが線
型加速器１２９の下流端部にてイオンコレクタープレー
ト１３５十に焦点を結７Ｓようになされるのである。

加速器プレート１３０はバスレール１３３及び１３３ａ
によってイ・］勢される。これらのばずレールは何れも
端部プレート１２２の下流の最初の加速器電極と同じ電
位に維持される。しかしながら、バスレール１３３及び
１３３ａの各々は、ピーク値が５ボルトである重畳され
た対照的な無線周波数の電圧を有しでいる。それ故に、
与えられた瞬時に於いて上側レール１３３が加速電圧に
対して＋３ボルトであるなせば、ｒ側レール１３３ａは
一３ボルトである。ここで、プレート１が＋５ポル［・
でプレート２が一５ボルトである時に、線型加速器１２
９のプレート１及び２の間のギャップに５１達しＩこイ
オンを考える。このイオンは１０ボルトの電位にて加速
され、それ以前よりも１０電子ポル１〜高いエネル１”
−を有してプレート２に進入するのである。

このイオンの速度を、プレート２のＶさ部分を通、過す
る間にかかった時間が無線周波数のエネルギーの半サイ
クルに等しい程の速度であると仮定する。このイオンが
プレート２から出現し且つギャップを横断してプレート
３に進入するとき、下側バスレール１３３ａ及びプレー
ト２は一ト５ボルトであり、上側レール１３３及びプレ
ート３は一５ボルトの電位にある。それ故にこのイオン
は、第３のプレートに進入するに於いて更に１０電子ボ
ルトのエネルギーを獲得するのである。プレー１−即ち
電極の厚さが選定されてこのイオンが同相に留まり、こ
のプレートを横断するのに無線周波数の半サイクルに着
しい時間が常にかかるようになされるならば、ギャップ
のそれぞれに於いてイオン【よ１０’電子ボルトのエネ
ルギーを獲得し、最終的には５つのギ１７ツブ及び６つ
のプレートスタックを通って１５０’ａｌｔ子ボルトの
エネル、１ニーを有して出現することになる。

全てのイオンが無線周波数の半サイクルにてプレートの
ｊ）さを横断するための適正な初速度を有しているが、
無線周波数のサイクルの電位に対してあらゆる可能な時
刻に到達するようなイオンの連続的なフラックス（Ｎｕ
ｘ）を考える。幾つかのイオンは上述したように適当な
時刻にギャップに到達し：幾つかのイオンは無線周波数
の電位差が無いときに到達して加速されることなく構造
体を通過し、更に他のイオンは無線周波数が減速方向で
あるときに到達し、これにより最初の１００Ｃ，Ｖ、の
エネルギーよりも小さいエネルギーを有してスタックを
出ることになるのである。

ここで、適正な速度で加速器スタックに到達するイオン
を考える。無線周波数のエネルギーによる瞬時の電位に
対して第１のギャップでの到達時刻が如何様であっても
、そのイオンがプレートの厚さ部分を横断するのにかか
る時間的な差があることから、内側プレートのギヤツブ
を横断する瞬時が各ギャップに於番プる最大加速電位差
時と正確に一致することは不可能となる。このイオンの
位相は、各ギャップを横断する無ｌｉｔ周波数の電位差
の位相に対して一定に変化される。最良であっても、こ
のような不正確な速度のイオンは最大加速のたったの一
部だ（）を受けて、最大可能エネルＡ竺−よりも小さい
エネルギーを有してギャップ構造体を出るのでる。

それ故に、その速度は質量の逆数の平方根に比例するの
である。それ故に、無Ｆ）Ａ周波数エネルギーの与えら
れた周波数に関して、ギャップの全てを横断するときに
最大加速を受けるように正確へ速度を有するのは一部の
イオンだけである。それ故に、無線周波数エネルギーの
周波数の変化は各プレートに於ける最適休止時間（ｄｗ
ｅｌｌ　ｔｉｎｇｅ）を変化させるのである。それ故に
、無線周波数を変化さＶることが分析計を異なる速度の
、即ち異なる質量のイオンを適正に加速ざらるように分
析計を調整する方法となるのである。

所望の測定機能を遂行するために、加速部の全てのギャ
ップにて適正に加速されたイオンを識別しなければなら
ない。これらのイオンは最後の加速器プレート１３０の
開口１３４に面りる地面°電位の電極プレート１３５に
よって収集される。これらのイオンは零に対して負の電
位にてイオン化領域にて発生されたものであるから、加
速されていないイオンはコレクタープレート１３５にラ
ンドすることはできない。この電位を更に負の電位へと
変化させれば、コレクタープレー１・面にランドする前
にイオンを増々加速しなければならず、従ってイオンフ
ラックスの測定値としてイオン電流信号が発生されるの
である。例えば、グリッドヘリックス１２０が一３０ボ
ルトの電位で作動されるならば、コレクタープレートに
対してランドするためには、イオンは３０電子ボルト（
Ｃ，Ｖ、）を線型加速器にて獲得しなければならない。

従って、予め定められた強さのエネルギーゲインを必要
とすることにより、例えば成る質量のイオンのみがコレ
クタープレー１−１３５上にランドできるのである。こ
の選択度ｔよ必要とされるエネルギーゲインを変化させ
ることで任意に変化できるのであり、通常は正しい質量
のイオンの多くを拒絶することで高価につくのである。

イオンフラックス曲線の定ｈ１を検査するために、有効
な方法はモンテカルロ計算法を実施することである。無
線周波数サイクルに対してランダムな時開に於ける異な
る速度、線型加速器１２９の入口に於ける異なる放射角
度を右する粒子について開始される。これらの粒子が加
速器スタックを通過するのに引き続いて、粒子速度（従
って？’ｊ　ａｔ　）及び無線周波数のあらゆる組合せ
に関するフラックス分布が得られるのである。

質量分析計１００は選択された多くの質ｍのイオンがイ
オンコレクタープレート１３５上にランドできないとい
う非能率さを有している。何故ならば、これらのイオン
は無線周波数サイクルの悪い位相にて線型加速器１２９
の第１のギャップに到達するからである。この非能率さ
は本願では重要でｈい。イオンの加速が軸線方向の電場
によって行われるのであるから、イオンの核秒の間の識
別は極めて小型の構造によって達成されることが認識さ
れよう。上述で指摘したように、大部分のイオンが大き
な角度で衝突することなくコレクタープレート１３５に
到達できるようにするに必要な中央の自由通路は非常に
小さく、このことは説明した実施例の質量分析計装置１
００が大体１０’Ｅ’から１０Ｅ−２トール迄の圧力で
有効に作用することを示唆している。更に、本発明の質
６１分析Ｃ［装置は被検者の呼吸ガスを測定するのであ
るから、これらのサンプルガスは質ｉｔ分析計の入口ポ
ート即ちオリフィス１０９の大気側にて大気圧下ぐリッ
ター単位のＲを得られる。

ここぐ第５図及び第６図を参照すれば、使い捨てマウス
ピース装〜１４３が示されていて、このマウスピースは
測定すべきガスをモーターポンプ及び買足分析計モジュ
ール１２に通して連続的に循環させる装置としての気管
内チューブの代替形態を構成していることが見られるで
あろう。この使い捨てマウスピース装置１４３は適当な
柔軟なプラスチック材料で作られ、内側チューブ１４５
及び外側チューブ１４６で構成された二重壁マウスピー
スチューブ１４４を含んで成る。図面に覧よ示されてい
ないが、適当な相互連結用壁エレメントが内側チューブ
及び外側チ：Ｌ−ブを相互に連結している。又、気管内
チューブ１１に具（！された７つの通路に代えて、４つ
の補助通路を形成している。内側チューブ１４５は気管
内チューブのように大きな中央通路を形成している。第
６図を参照１−れば、このマウスピースチューブ１４４
は細長い通路１４８及び細長い通路１４９を備えている
。これらの通路はマウスピースチューブの全長に沿って
延在されている。マウスピースチューブの下端部は開口
１５０を備えている。この開口は通路１４８と連通しで
いる。又、開口１５１を備えており、この開口は通路１
４９と連通している。

肺からのサンプルガスは開口１５０を通して通路１４８
を上方へ導かれ、このガスの一部は通路１４９を通して
戻されて開口１５１を通して排出される。このようにし
て、通路１４８はリンプルガスの通路を構成しでおり、
又、通路１４９は戻り通路を形成しているのである。

顔面接触フランジエレメント１５２が外側チューブ１４
６に固定されており、又、被検者の唇に）妄近さＵて被
検者の顔面に接触されるようになされる。毛管狭窄部４
４１５４がこのマウスピースチューブの下端部分の近く
に配置されている。この毛管狭窄部材１５４は複数の毛
管４１５通路１５５を備えでおり、これらの通路は第６
図に最も良く見られるように全長に沿ってｎ過形成され
ている。

この点に関して、毛管狭窄部材の構造は気管内チューブ
内に示されたのと同じ構造とされている。

内側チューブ１４５は毛管狭窄部材１５４の下方に位置
されている開口１５７を備えている。又、毛管狭窄部材
の上方に間隔を置いて隣接さけて配置された開口１５８
をも備えている。図面には示されていないが、開口１５
７は肺ガスをマニホールドユニットに通して差ＩＪ　Ｉ
ｔカｌ−ランスデューサーへ導く通路と連通されている
。同様に、開口１５８も肺ガスをマニホールドユニット
に通して差動圧力トランスデューサーへ導く通路と連通
されている。それ故に使い捨てマウスピース装置１４３
は、質量分析計による肺ガスの測定を可能にし、又、差
動圧力トランスデューサーによる肺活量の測定を可能に
しているのである。

この使い捨てマウスピース装置ｔよ先ず第１として意識
のある麻酔をされていない患者に関して、来院時に、ト
レッドミル手順のよう／２運動テストや薬剤反応の測定
の間に、心臓血液捜出ｍその他の信号−呼吸器機能を評
価するのに使用されることが意図される。このマウスピ
ース装置は気管内チューブのような効率を有していない
ことは認識できよう。何故ならば、肺ガスは被検者の口
の後部にて採取されるからである。マウスピース装置の
後部即ち下端部分と下側気管即ら気管支部分との間に形
成される死空間は、当然に気管内チューブに較べてマウ
スピース装置の効率を低くしているのである。しかしな
がら、このマウスピース装置は不快感を殆どもしくは全
く与えずに即座に使用することができるのである。

第１７図及び第１８図を参照すれば、質量分析計１２９
と協働する質ｍ分析計の電子回路の図示されているのが
見られる。この電子回路は全体を符＠１６０で示されて
おり、ベースユニット１６１及びヘッドユニット１６２
を含／νで成る。ヘッドユニットは軽量小型の構造をし
ており、計→結果の読み取り部及び操作者による入力部
を、含んでいる。又、第１７図に示すように麻酔担当者
のト〔ｌリ−の上に取り付けられることができる。ベー
スユニットは操作者或いは麻酔担当者が操作したり、或
いはその構成要素に対して作用を与えるような必要性は
ない。従って、真空圧モジュールのような他の構成要素
とともに床レベルに配置することができる。

この分析計はほぼ１００ボルトの電位を必要とし、又、
患者に非常に接近させて配置されるので、分析計の電気
供給に関する全ての要求事項は、絶縁変圧固及びこの目
的に関して立証さ゛れている構造体を使用して、地面絶
縁装置として構成Ｊることである。このような地面絶縁
装置の目的は、患者を通して地面へ、或いはこの逆に地
面から患者への漏洩が測定できる程の電流の流れを引き
起こさず、これにより患者に害が及ばないように保証す
ることである。更に、絶縁された電子回路からの活発な
地面電流モニタリングは即座の遮断を引き起こさぜ、欠
陥状態にあることを操作者に知らせるのである。

ヘッド及びべてユニットの間の伝達は２つのファイバー
光学ラインによって行われる。このようなラインは地面
絶縁を行うだけでなく、ヘッドユニットに対する電磁干
渉の伝達も排除する。図示実施例に於いては、１つのフ
ァイバー光学ライン１６５が情報を伝達して分析計に付
与されている無線周波数エネルギーの周波数を変化させ
、異なるｔｌｊｆｆｉのイオンを調整するようになす。

出る側のファイバー光学ライン１６６は分析計のコレク
タープレート１３５に於けるイオン電流、イオンコレク
ターワイーフー１２８によって収集されたイオン１ｉ２
！、並びに欠陥状態の無い分析ｉ１装置に付与された電
位のモニタリング、のデジタル化した情報を与える。

ベースユニット１６１はり、Ｃ，電源１６３を含む。こ
の電源はフィラメント電流供給源１６４を備えＣおり、
この供給源１６４はイオン化領域のグリッドヘリックス
１２０により受は止められた電子エミッション電流によ
って制御され、又、このエミッション電流を与えられた
値に安定化ざけるのである。このフィラメント電流供給
源１６４は印加゛名匠−フィラメンｌ−電流が全く生じ
ておらず、第２のフィラメントへの切り換えが認められ
たならば−を検出する。ヘッドユニットはこの切り換え
を通告され、可視もしくは音響的な信号によって操作者
に対して知らせるのである。

この装置１０の始動に際して、ヘッドユニットは両方の
フィラメントに電流が流れることを検出して確認するこ
とも行うのであって、一方のフイラントのみが作動可能
な場合には始動は中断される。

働かないフィラメントに対して電流が抵抗を介して供給
され続け、これは追加のフィラメントが必要となる迄続
けられるのである。

Ｄ、Ｃ，電源１６３はまた１００ボルトの電子加速電流
供給源１６８を備えている。この電源はフィラメント供
給源１６７に関するフィードバック信号を形成するので
ある。１２０ポル１−電流供給源１６９は圧力検出イオ
ンコレクターワイヤー１２８をバイアスする働きをなづ
。この′；ｉｆ流は分析８１の他の部分から絶縁されて
おり、Ｕロボルトのバスを与え、これによりイオン電流
の流れがこのバス電位にて検出できるとともに、ヘッド
ユニツｌ−１６２に伝達できるようになされている。

１００ボルト電流供給源１７０が電流を付与して線型加
速器１２９を作動さぜる。この電流供給源は１〜２ボル
トの振幅のシヌソイド関数（５ｉｎｕｓｏｉｄ＞によっ
て￥ｉ１９周波数で変調される。

イオンコレクタープレートに於ける最終的なイオン電流
は７．！準とする音響信号で位相を検出される。

このようにして得られた出力はイオン電流を最大限とす
るために、即ち位相を検出されたイオン信号に）θける
最小の一次調和成分を右り゛るように、１００ボルト電
位の正確な値を変化させるのに使用されるのである。こ
の修正は分析計１００を調整状態に維持し、並びに、分
析計ヘッドの寸法上の公差、そして処理ミスに原因して
構造体の起こりえるスランプを補償するのである。この
ようなシー４ング（ｓｅｅｋｉｎｇ）機能ｔよ操作茜に
よってＬ］々の調整を行うことなく較正で分析計１００
の保守を行うことに応答するのＣある。

プログラム可能なＯ，Ｃ，供給ユニット１７１は３０ボ
ルトのブ［１グラム可能な電流供給源即もコンダクタ−
１７２を有している。このコンダクタ−１７２はへッド
ユニツｌ−１６２からの入力によって制御される。電流
供給源１７２はイオンが発生される電位をヒツトし、そ
れ故に接地されたイオンコレクタープレート１３５にイ
オンがランドするような加速を得られねばならない。こ
の供給源の電位はヘッドユニット１６２によって検出さ
れる。

ベースユニット１６１はまたプログラム可能な周波数発
生器１７３を含む。この周波数発生器１７３の無線周波
数信号は２つの同軸ケーブル１７４によって分析計に伝
達される。これらのケーブルの各々はその反復（１ｔｅ
ｒａｔｉｖｅ　）インピーダンスによって終端されてい
る。この無線周波数はりＡ−ツクリスタルにより制御さ
れる一群のオツシレーター、並びに調和マルチプライヤ
−１及び広域パワー増幅器で構成されている。この増幅
器は５ボルトのピーク振幅の無線周波数信号を分析計に
導くことができる。出力レベルは整流されてパワー増幅
器にフィードバックされ、無線周波数の振幅を一定に維
持するようになす。オワシレーター間の切り換えはへッ
ドユニツ１〜１６２の制御手段からの指令によって行わ
れ、異なる核種のイオンを分析のために洗濯するように
な１゜仝体内に、イオン核種毎の切り換え速度はイオン
コレクティングアンプリファイ１７−の設定時間に依っ
て決まる。

ベースユニット１６１は補助１ナーミスタ及び圧力トラ
ンスデコーザーバワーユニット１７５をも備えている。

このユニット１７５は電流供給コンダクタ−１７６及び
電流供給コンダクタ−１７７を有している。これらのコ
ンダクタ−は一対の補助ケーミスタに電気的に接続され
ており、その機能は以下に詳しく説明する。一対の電流
供給コンダクタ−１７８はパワーユニット１７５に電気
的に接続され、差動圧力トランスデューサー１７９が備
えられている。差動圧力トランスデューサー１７９から
の出力信号はコンダクタ−１８１を介１ノでマルアブレ
ク勺−ユニツｔ−ｉ　ｓ　ｏへ伝達される。このマルプ
ブレクサーユニット１８０はアーク捕捉装置の構成要素
である。この装置は１０ビツトのアナログデジタルコン
バーター１８２及び制ｔＩｌ電ｒ回路を含んでいる。こ
の回路がデジタル化された情報をヘッドユニット１６２
へ伝達スる。

マルチプレクサ−ユニット１８０は、分析計イオン電流
データを伝達するとともに、分析計圧力イオン電流デー
タ、そして分析計１パラメーターもゼナー基準源から得
られたデータをも伝達し、マルチプレクサ−アナログデ
ジタルコンバーター装置の連続機能をチエツクするよう
になす。

イオン電流増幅器１８３はヘッド増幅３として質量分析
計ヘッダー１０６の接続ソケット１８４に取りイー１（
プられ、更に第２の増幅器（図示せず）がその接続ソケ
ットのための接続ケーブルのモジュール端部に取り付け
られる。ヘッド増幅器を使用することはケーブルキャパ
シタンスが大きいことによる問題を排除するのであり、
このようなキャパシタンスは遠隔増幅器に於いて生じ得
る。

ヘッドユニット１６２は装置の制御装置を構成しており
、これがファイバー光学ケーブル１６５及び１６６を介
して上述したように分析計装置に接続される。この装置
の制御装置は実際にシリアル入出力ポートに対してマイ
クロコンピュータ−１８５を構成し、所要の容Ｍがあれ
ば何れの市販の中央処理ユニットから作ることができる
。図示実施例では、装置に暴走（ｒｕｎｗｉｌｄ　）や
中断が生じたとしても、このマイクロコンピュータ−即
ちＣＰＵは最大限のイ３頼性とモニタリングの継続を得
るように複製されていることが判るであろう。

又、各ＣＰＬＪは機能不全を検出するためにウオツヂド
ッグセット（ｗａｃＬｃｈ　ｄｏａ　５ｅｔ）を備えて
いることも指摘される。

この装置はデイスプレー及びユーザー用のインターフェ
ース１８６を備えている。これらは通常のスクリーン−
キーボード、カスタムＬＣＤパネル、或いはタッチ式入
力タブレットとされ得る。

ヘッド１ニツ１〜はデジタルアナログコンバーター１８
７を含む。このコンバーター１８７はヘッドユニット１
６２からの入力信号ラインによって作＃Ｊできるのであ
る。デジタルアナ［コグコンバーター１８７は１つのマ
ルチプレクサ−ユニットチャンネルを介してアナ［］グ
デジタルコンバーター１８２に接続されている。始動テ
ストはそれ故にデジタルアナログコンピューターに段階
波形をプログラムし、アナログデジタルコンバーター１
８２が各段階を変換するのである。このことはデジタル
アナログコンバーター１８７及びアナログデジタルコン
バーター１８２の両方によってコードミスの無い単調性
（ｍｏｎｏｔｏｎａｃ　ｉ　ｔｙ　）をテストできるよ
うになすのである。作動状態において、デジタルアナロ
グコンバーター１８７はパワー供給源のレベルをセット
し、これがイオンの最初の電位を発生するのである。

図面には示されていないが、手術の間の患者の進展状態
に関する情報を与えるために、又、将来の使用に備えて
使用可能なドキュメント、例えば将来訴訟が起きそうく
【場合に使用可能なドキュメント、を作成するために、
分析計のデータがタンバー−レジスタンｔ”　（ｔａｍ
ｐｅｒ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ）環境の下で連続して記録
されるような中央記録部に至る出力ラインが備えられる
のである。

装置の作動の間、マニホールドユニット内部の回転バル
ブ６３が操作され、下側気管叩ら気管サンプリングセル
３９からの４ノンプルガスを測定する位置に設定される
。肺ガスが採取された場合には、装置のヘッドユニット
はこの機能が遂行されることを表示し、気管サンプリン
グセル３９は使用されていないことを表示する。

正常な者に於いては、安定状態の下で肺のプロフュージ
ョン（ｐｒｏｆｕｓｉｏｎ　）及び心臓面液搏出量は本
質的に等１ノい。呼吸空気から回収されたＣＯ全量及び
消費された０２全Ｉは右心室の面液を反映する。右及び
左の心室の出ツノは実際に同じであるから、これが心臓
持出はとなる。この関係を表す一般的な数式はフィック
の数式として公知である。、ｌ！ｌ］ら、 Ｑ−Ｖ　／（Ｃａｘ−Ｃ７ｘ） × ここで、Ｑ−心臓捜出ＢＩ Ｃａ−ｘの動脈血のＷＪ度 Ｃｖｘ＝Ｘの静脈血の濃度 Ｖ　　−Ｘの全長 この式は、アップティク状態（ｕｐｔａｋｅｃｏｎｄｉ
ｔｉｏ口）（ｘ＝０２）に関して正となり、アウドプツ
ト状態（ｘ−Ｃｏ２）に関して負となる。

心臓捜出母はシングル呼吸法の手順によって、或いはＣ
Ｏ２Ｏ２再呼吸上って測定される。シングル呼吸法は深
い呼気（１０秒間）によって得られた呼吸交換比（ｒｅ
ｓｐ；ｒａｔｏｒｙ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｒａｔｉｏ）
を使用する。このシングル呼吸法及びそれに使用されて
いる計算法に関する詳細な説明は、１９６６年版のジャ
ーナル・オブ・アプライド・フイズイＡロジー、２１　
（４）　　第１３３８〜１３４４頁に見られるティー・
ニス・キムその他による「シングル呼吸法のガス分析に
よる貝実の静脈血及び動脈血のＰＣＯ２の評価」と題す
る論文に述べられている。

深い呼気（１０秒間）によって得られた呼吸交換比は次
のように表せる。即ら、 ＣＯ２−Ｃ■０２ ■　０２　　　　　８ この装Ｗの作動に於いて、質問分析計１では深い呼気の
間に連続的に計算されたデータを作る。これは曲ＭＬに
与えられる。様々なインターバルに於【ノる接線方向の
ス【１−プ（Ｓ）は、以下の形式の肺胞空気の等式から
瞬時の１＜値の一群を引き出すのに使用される。即ち、 １＝　（１−Ｒ）ＦＡＯ□ Ｒに就いて解くと、 Ｉ＝（ＦＡＯＸ５）−ＦＡＯ２ 瞬時の様々’Ｊ　Ｒの値が次に対応する測定されたＰＣ
Ｏ２（動脈肺胞）に対しでブロン１〜され。これは適当
な動脈血及び混合された静脈血のＣＯ２のなければなら
ないテンションの評価を可能にする。動脈血のＰＣＯ２
は数回の通常の呼気方法によって得られた平均値である
Ｒ値から１ｑられるのであり、想像以上に大きい。引き
続き、深い呼気（１０秒間）が行われる。

男性に於いては、時間によってＵ合したＰＣＯ２がＲ値
から得られ、Ｒ＝０．３２にて中断された。Ｒ＝０．３
２の値に於いて、動脈血及び静脈血のＰＣＯ２は等しく
（圧力勾配は無い）、ＣＯ２はホールデンの効果によっ
て通常の速度の１／３の速度で交換が行われるのである
。Ｒ＝０．３２に於いて、静脈血からのへ七グロビンに
よって取り上げられたＯ　の各単位量はＰＣＯ２に変化
を生じることなくＣＯ２の正確に０．３２の容積を移動
させる。従って、瞬間的な交換比（１＜）が０．３２に
低下したときの動脈肺胞のＰＣＯ２を正確に決定するこ
とによって、混合された静脈血のＰＣＯ２に等しい値が
得られるのである。

このシングル呼吸方法のキーとなる点は、同時にｌ）　
Ｏ及びＰＣＯ２を決定できることである。

これは、気管内チューブ又はマウスピース装置の上端部
分に取り付けられた小型のｆｆｌ　ｆｆｉ分析ルーによ
って可能とされたのであり、これにより死空間の大部分
を解消できるのである。このデータと心臓との相互１１
Ｉｉ係はシングル呼吸方法に於いて重要である。

心臓捜出同がＣ０２再呼吸法によって決定される場合、
この方法は３０秒以内で簡単に遂行できるのである。特
に、この方法は再呼吸したＣＯ２がアラｌ−一（ｐｌａ
ｔｅａｕ　）に達するに要する時間の評価に依存する。

この方法の正確な詳細はレスビレ−ジョン・ノイズイオ
ロジ−（１９７６）、２８、第１４１〜１５９頁のエル
・イー・ファーヒその他による［シングル１段階再呼吸
法による心臓捜出吊の決定］と題する論文に記載されて
いる。

しかしながら、本発明の装置は明らかに精度を向上して
おり、死空間が夏至されたことによってプラトーに達す
るに必要な時間を短縮している。

ＣＯ２再呼吸方法に対する心臓鼓動の相関関係は重要で
あるが、シングル呼吸法の場合はど厳しくない。シング
ル呼吸法及びＣＯ２’＋Ｕ叶吸法が行われる間、肺ガス
ｔよ気管内チューブのサンプルガス通路２０を通して循
環され、又、戻り通路１９を通しで戻される。マウスピ
ース１４３が使用されるでいるならば、このサンプルガ
スは勺ンブルガス通路１４８を通して上方へ導かれ、そ
して戻り通路１４９を通して戻される。

肺活憬即ち容積は差動圧力トランスデューサーによって
決定される。このトランスデ１−サーは気管内チューブ
内の毛管狭窄部材２７又番ま使い捨てマウスピース装置
内に配置された毛管狭窄部材１５４の上側及び下側から
サンプルガスを受１ノ入れている。気管内チューブ内の
毛管狭窄部材２７又はマウスピース装置内に配置される
毛管狭窄部材１５４の位置は、毛管の温度が体温に近づ
くように選定される。これにより、毛管内部に水分が凝
縮するのが解消される。これらの毛管を通して流れるガ
ス流は圧力差を生じ、この圧力差が組み合う通路を通し
て差動圧カドランス−ｉユーザーに伝達されて肺活量の
測定に使用されるのである。

気管内チューブによって肺ガスのサンプリングが行われ
る間、バルーン３３の両方が膨脹されて保持部材として
働くのであるが、これらのバルーンは気管サンプリング
セルを形成して、組織セルのガスの分析に使用できるよ
うにし【いる。この気管サンプリング空間からのＩＪ−
ンプリングは気管組織と平衡された状態で行われ、気管
組織の０２（及びＣ０２）を測定するのである。これら
は４）＋脈のＰＯ２を密接に反映している。このサンプ
ルガスは人体の他の部分の組織ＰＯ２を代表し、それ故
にＭｉ化を正確に示す。この特別な手順は動脈血サンプ
ルの必０牲を減少しもしくは全く不要にする。これによ
り動脈血のＰＯ２の決定を効果的に＜【シ、非挿入式手
順の選択を可能になす。気管サンプリングセル３９から
のサンプリングはこの気管サンプリングビルに通じる開
口部らポートを通してアルゴンガスを注入し、気管サン
プリングセル内でアルゴンガスが平衡状態に達りる迄ア
ルゴンガスを分析の準備として質量分析計に通しＣ循環
させることで行われる。

成る吊のガスのトレーサー、例えばアセチレン、を呼気
混合ガスに尋人して、肺から気管に迄至る循環時間を測
定することができることが指摘される。これは血液循環
の効率を判定するのに有用な生理的測定である。更に、
アセチレンの理解される運動が気管組織に於ける局部的
な血流の評価に使用できるのである。

生理学的なパラメーター及び上述した特性の測定に加え
て、本発明の装置は呼吸機能に関りるその他の概念に基
づく測定を可能にする。この点に関して、この装置は解
剖学的な死空間、生理学的な呼吸器の死空間、Ｏ及びＣ
Ｏ２に関する肺の拡散能力、及び解剖学的もしくは生理
学的な迂回（ｓｈｕｎｔ　）する流れを測定することが
できるのである。

明白となるように、測定されているガスサンプルの供給
源に拘わらず、これらのナンブルガスはモーターポンプ
ユニット７１によって直接に質量分析計へ導かれる。空
気で駆動される）！ヤボンブは質量分析計サンプリング
オリフィスを通る安定したガス流を保証するのである。

ギヤ爾の周期的な噛み合いによって流量に乱れ（ｒｉｐ
ｐｌｅ）が発生しても、このような流量の乱れは呼吸の
周期動に対して重要でない。

空気流をモニターするために、２つのサーミスタがサン
プリングガスの流れの中に間隔を隔てて配置されｌご。

一方のサーミスタはポンプの循環ギヤの上流に、又、他
方はポンプの循環ギヤの下流に、それぞれ配置された。

上流のサーミスタは標準温度に対する呼吸空気量の修正
に使用され、下流のサーミスタは人気温度よりも数度高
い温度に迄自己加熱するように電気、的エネルギーを与
えられた。ト流のサーミスタに対Ｊるこの電気的エネル
ギーの付加は周１！ｌｌ的に停止され、冷却速度が測定
された。この冷ｆＪＩ速度はイの測定ループの回りに連
続した空気の流れがあることを示す。サンプルガス通路
や戻り通路が詰まってしまうと、或いは何等かの理由に
よって循環ギヤの回転が止まると、下流のナーミスタは
異常な冷ｕ１速度が操作者に対してその機能不全の注意
を与えるのである。

ボンブギＶの反対凌駕にサーミスタを備えた配置は、両
者間に熱絶縁を与えているのである。

モーターポンプ」ニットに導かれたサンプルガスの大部
分は特別な戻り通路を通して戻され、僅かな量のサンプ
ルガスだけが質量分析計へ導かれる。肺胸ガスの完全な
Ｕ合を行うために戻されたサンプルガスは測定された肺
換気を変えることはない。この戻された且つ再混合され
たリーンプルガスは、ガスが質量分析計に達する時間の
赴延を減少させ、吸気時及び呼気時と比較した値を無視
できる程にする。

前述から、この新規なガス１ナンブリング装置は非挿入
式の手段を与えるのであり、Ｑ識の成る被検者並びに麻
酔をかけられた又は意識のない被検者に於ける心臓搏出
量及び心臓−呼吸器様能を正確に且つ日常的にモニター
できるようにすることが判るであろう。気管内チューブ
及びマウスピースは使い捨てとされるので、モーターポ
ンプ及び質が分析計モジュールはそれらから筒用に取り
外されて遠心処理（ｃｅｎｔｒＮｕｇｉｎｇ）の侵、再
使用される。この装置のガスサンプリング効率、特に気
管内チューブのガスサンプリング効率は、死空間を無く
したことが格段に向上されるのである。小型モーターボ
ンブー質量分析計の装備により、この高い効率を達成で
きるのである。、艮ざで１／２ｃｊＩから２　ｃｍ迄の
程痕の自由な中央通路を有する小型の質７１％分析計は
、医学分野及びその関連分野に於いて知られてい／２い
。

このように、心臓捜出最及びその他の呼吸器機能を判定
するための非挿入式の装置を促供したのである。この装
置は、これ迄知られていた比較対象となる装Ｈの何れに
よって６達成できないほど高い効率的な方法で機能する
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、患者に適用されたときの気管内ブー１−ブ及
び質量分析ｇ１ユニットの斜視図。 第２図は、明瞭化のために幾つかの部品を取り除いた気
管内チューブ及び質量分析計及びモーターボン／モジコ
ールの拡大側両立面図。 第３図は、第２図の線３−３にほぼ沿い且つ矢印の方向
に見た横断面図１゜ 第４図は、第２図の線４−４にほぼ沿い且つ矢印の方向
に見た横断面図。 第５図は、気管内チューブに対する別の形態としてマウ
スピースを承り斜視図。 第６図は、第２図の１１６−６にほぼ沿い且つ矢印の方
向に見た横断面図。 第７図は、第２図の線７−７にほぼ沿い且つ矢印の方向
に見た横断面図。 第８図は、第２図の線８−８にほぼ沿い且つ矢印の方向
に見た横断面図。 第９図は、マニホールドブロック内のバルブの成る通路
の位置を示す概略的斯面図。 第１０ｖｉＪは、第２図の線１０−１０にほぼ沿い且つ
矢印の方向に見た横断面図。 第１１図は、第２図の線１１−１１にはぼ沿い且つ矢印
の方向に見た横断面図。 第１２図は、第２図の線１２−１２にほぼ沿い且つ矢印
の方向に見た横断面図。 第１３図は、第１２図の線１３−１２にほぼ沿い且つ矢
印の方向に見た横断面図。 第１４図は、第９図の線１４−１／ｌにほぼ沿い且つ矢
印の方向に見た、９０゛にわたって円弧に沿って回転さ
れた横断面図。 第１５図は、第１４図の線１５−１５にほぼ沿つた且つ
矢印の方向に見た、９０”にわたって円弧に沿って回転
された横断面図。 第１６図は、詳細構造を示りために部分的に分解し、９
０°にわたって円弧に沿って回転されたし一ターボンプ
ユーットの断面図。 第１７図は、主要構成要素を示す本発明の図解的な概略
図。 第１８図は、この新規な装置を駆動させるために使用さ
れた回路図。 １０・・・質量分析計装置、１１・・・気管内チューブ
、１２・・・し−ターポンプ及び質９分析計モジュール
、１３・・・内側チューブ、１４・・・外側チューブ、
１５・・・中央通路、１９〜２６・・・通路、２７・・
・毛管狭窄部材、２８・・・−Ｅ管、３３・・・バルー
ン、６４・・・バルブボディー　６９・・・位置センサ
ー　７１・・・ギヤポンプユニット、７４・・・モータ
ーチャンバ〜　７５・・・ボンブブーヤンバー　１０１
・・・質量分析計ハウジング、１０５・・・ヘッダー　
１０９・・・入口ポート、１２０・・・グリッドヘリッ
クス、１２９・・・加速器機構、１３０・・・第１の加
速器電極、１３３．ｉ３３ａ・・・バスレール、１３５
・・・イオンコレクタープレー１〜．１４３・・・マウ
スピース、１５４・・・毛管狭窄部材、１６２・・・ヘ
ッドユニット、１６３・・・パワーユニット、１７３・
・・無線周波数発生器、１７９・・・差動圧力トランス
デューサー　１８２・・・アナログデジタルコンバータ
ー　１８３・・・電流増幅器、１８５・・・マイクロコ
ンピュータ−１８６・・・インターフェース、１８７・
・・デジタルアナログコンバーター

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検者の口に挿入されるように使用されるガスサ
   ンプリング装置であつて、上端及び下端を有し且つ内側
   チューブエレメント及び外側チューブエレメントを含ん
   で成る二重壁チューブを含み、内側チューブエレメント
   の内部が中央通路を形成している前記ガスサンプリング
   装置と、内側チューブエレメントと外側チューブエレメ
   ントとの間の空間を二重壁チューブの全長に沿つて延在
   する複数の細長い通路に分割する手段と、前記内側チュ
   ーブエレメントの下端部分に形成され、それぞれが前記
   通路の１つと連通されている複数の開口と、前記内側チ
   ューブエレメントの内部に配置され、前記中央通路を流
   れる空気の量を制限するために複数の毛細開口を有する
   毛細狭窄部材と、質量分析計を含む小型モーターポンプ
   式質量分析計モジュールと、前記質量分析計を真空圧供
   給源に接続する手段と、一対の前記通路をモーターポン
   プ式質量分析計モジュールと相互に連通させて呼気が前
   記質量分析計へ向けて流れるようにするためにモーター
   ポンプ式質量分析計モジュールを前記ガスサンプリング
   装置の上端に接続するための手段と、一対の前記通路に
   接続され前記毛細狭窄部材の上側及び下側に於けるガス
   圧力が検出されるようになす差動圧力トランスデューサ
   ーと、前記質量分析計及び前記差動圧力トランスデュー
   サーと協働して被検者の呼気及び肺活量分析する電子回
   路と、を含んで構成されたことを特徴とする被検者の呼
   気をサンプリングし分析する装置。
2. （２）前記ガスサンプリング装置が被検者の気管下部内
   へ下方に挿入される細長い気管内チューブを含んでいる
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）前記ガスサンプリング装置が、被検者の口腔内で
   下端部の終端するマウスピースを含んでいる特許請求の
   範囲１項に記載の装置。
4. （４）内側チューブエレメント及び外側チューブエレメ
   ントの間の空間を分割する手段が該空間を細長い膨脹通
   路、気管サンプリング通路、及び、気管戻り通路に分割
   しており、内側チューブエレメントに形成されている気
   管サンプル開口及び気管戻り開口が前記気管サンプリン
   グ通路及び気管戻り通路と連通されており、一対の膨脹
   用開口が前記外側チューブエレメントに形成されており
   、一対の膨脹可能なバルーン部材が前記外側チューブエ
   レメントに固定されており、前記膨脹用開口の各々がバ
   ルーンの各々と連通されてそのバルーンの膨脹及び収縮
   を行わせ得るようになされており、前記バルーン部材は
   膨脹されたときに被検者の気管内面と係合し且つ協働し
   て環状の気管サンプリングセルを形成するようになされ
   ており、前記気管サンプル開口及び前記気管戻り開口気
   管サンプリングセルと連通されており、前記気管サンプ
   リング通路及び戻り通路を前記質量分析計に選択的に接
   続して気管組織ガスを測定できるようになすための手段
   が備えられている、特許請求の範囲第２項に記載の装置
   。
5. （５）前記モーターポンプ式質量分析計がモーターポン
   プユニットを含み、このモーターポンプユニツトは、前
   記質量分析計と連通された出口を有するモーターポンプ
   ハウジングと、前記モーターポンプハウジングの内部を
   モーターチャンバー及びポンプチャンバーに分割する非
   磁性分割壁と、前記モーターチヤンバー内に配置された
   一対の回転可能な噛み合うギヤと、前記ポンプチャンバ
   ー内に配置された一対の回転可能な噛み合うギヤと、一
   方のチャンバー内に配置された各ギヤが他方のチャンバ
   ー内部に配置されたギヤと同軸的に配置されていること
   と、モーターチャンバー内のギヤ及びポンプチャンバー
   内の同軸的に配置されたギヤに取り付けられた協働作用
   する磁性部材と、前記ガスサンプリング装置の前記一対
   の通路が前記ポンプチャンバーと連通関係状態に接続さ
   れていることと、前記モーターチャンバーギヤを駆動し
   、これによりサンプルガスを前記質量分析計に向けて導
   くようにポンプチャンバーギヤを駆動するための、加圧
   空気供給源にモーターチャンバーを接続する手段と、を
   含んで成る特許請求の範囲第１項に記載の装置。
6. （６）被検者から分析のための呼吸ガスを得るのに使用
   される使い捨てのガスサンプリング装置であつて、被検
   者の口に挿入されるように使用され、貫通された中央通
   路を有し且つ上端及び下端を有するとともに内側チュー
   ブエレメント及び外側チューブエレメントを有して構成
   された細長い柔軟な二重壁チューブと、この二重壁チュ
   ーブの内側チューブエレメント及び外側チユーブエレメ
   ントの間に配置されたガスサンプル通路、戻り通路及び
   一対の圧力検出通路を含む複数の軸線方向に延在され且
   つ円周方向に配列された補助通路と、内側チューブエレ
   メントの下端部分に形成されたガスサンプル開口、戻り
   開口及び一対の圧力検出開口を含む複数の開口と、前記
   ガスサンプル開口が前記ガスサンプル通路と連通して肺
   ガスを上方向に流すことができるようにしていることと
   、前記戻り開口が肺ガスを通して戻す前記戻り通路と連
   通していることと、前記圧力検出開口の各々がそれぞれ
   １つの圧力検出通路と連通されていることと、内側チュ
   ーブエレメントの下端部分に接近させてその内部に配置
   され、複数の軸線方向に延在する毛管通路を有して二重
   壁チューブの中央通路を流れるガス流を制限するように
   なす毛管狭窄部材と、前記圧力検出開口の１つが毛管狭
   窄部材より下方に位置決めされるとともに他の圧力検出
   開口が毛管狭窄部材の上方に接近させて位置決めされて
   いることと、サンプリング装置の上端部分を差動圧力ト
   ランスデユーサーに対し且つ又質量分析計のようなガス
   分析装置に対して連通状態に接続できるようになし、こ
   れにより肺ガスが分析可能で且つ肺活量が決定されるよ
   うになす前記二重壁チューブの上端に配置された手段と
   、を含んで成る使い捨てガスサンプリング装置。
7. （７）前記二重壁チューブが細長い気管内チューブを含
   み、この気管内チューブが被検者の下側気管に挿入され
   る下端部分を有している特許請求の範囲第６項に記載の
   使い捨てガスサンプリング装置。
8. （８）二重壁チューブが被検者の口腔内に挿入される下
   端部分を有するマウスピースを含んで成る特許請求の範
   囲第６項に記載の使い捨てガスサンプリング装置。
9. （９）内側チューブエレメント及び外側チューブエレメ
   ントの間の空間を分割する手段が該空間を細長い膨脹通
   路、気管サンプリング通路、及び、気管戻り通路に分割
   しており、内側チューブエレメントに形成されている気
   管サンプル開口及び気管戻り開口が前記気管サンプリン
   グ通路及び気管戻り通路と連通されており、一対の膨脹
   用開口が前記外側チューブエレメントに形成されており
   、一対の膨脹可能なバルーン部材が前記外側チューブエ
   レメントに固定されており、前記膨脹用開口の各々がバ
   ルーンの各々と連通されてそのバルーンの膨脹及び収縮
   を行わせ得るようになされており、前記バルーン部材は
   膨脹されたときに被検者の気管内面と係合し且つ協働し
   て環状の気管サンプリングセルを形成するようになされ
   ており、前記気管サンプル開口及び前記気管戻り開口気
   管サンプリングセルと連通されており、前記気管サンプ
   リング通路及び戻り通路を前記質量分析計に選択的に接
   続して気管組織ガスを測定できるようになすための手段
   が備えられている、特許請求の範囲第７項に記載の使い
   捨てガスサンプリング装置。
10. （１０）医療装置等とともに使用される小型の質量分析
    計であつて、測定されるべきガスサンプルを導く入口ポ
    ートを有するハウジングと、該ハウジングに開口が形成
    されていることと、ハウジングの前記開口を真空圧供給
    源に接続して分析計ハウジングの内部圧力を１０Ｅ＾−
    ＾３トールに維持するようになすための手段と、前記入
    口ポートに間隔を置いて隣接させて前記ハウジング内に
    配置され、電気的エネルギー源に接続されたグリッドヘ
    リックスを含んで成るイオン発生器と、前記グリッドヘ
    リックスの内部がイオン化領域を形成していることと、
    前記ハウジング内部に配置され且つ電流供給源に接続さ
    れた電子放出フィラメントと、前記放出フィラメントは
    付勢されると電子を放出し且つ前記グリッドヘリックス
    に向けて加速して、前記イオン化領域にてガスサンプル
    分子を分解し且つイオン化することと、前記ハウジング
    内で前記イオン発生器に隣接して配置され且つ複数の同
    様な間隔を隔てた加速電極プレートにより構成された線
    型加速器と、加速電極プレートの各々は中央開口を形成
    されていることと、加速電極プレートの開口は互いに軸
    線方向に整合させて配置されて軸線方向の加速通路を形
    成していることと、線型加速器の加速電極プレートの下
    流端部から間隔を置いて隣接させてハウジング内に位置
    決めされたイオンコレクタープレートと、線型加速器を
    電流供給源に接続し且つイオン発生器の電位に対して電
    位差のある無線周波数に接続し、これによりイオンが線
    型加速器へ向けてバイアスされるようになすとともに、
    イオンが加速器電極プレートの開口を通して次第に加速
    されるようになし、そしてイオンコレクタープレートに
    衝突してイオン電流を発生させるようになすための手段
    と、前記入口ポートからイオンコレクタープレート迄の
    分析計の自由通路長さが１／２ｃｍから２ｃｍ迄の範囲
    であることと、前記質量分析計と相互に接続され且つ協
    働してそこへ導かれるサンプルガスを分析するようにな
    す電子回路と、を含んで成る小型の質に分析計。
11. （１１）前記線型加速器の加速電極プレートが三角形で
    あり、これらの加速電極プレートを電流供給源に接続す
    るための前記手段が一対のバスレールを含み、バスレー
    ルの各々は交互の電極プレートに対して接続されて隣接
    プレートの間のギャップにてバイアスの電位を形成して
    いる特許請求の範囲第１０項に記載の小型の質量分析計
    。
12. （１２）前記バスレールがほば５ボルトのピーク値で該
    レールに無線周波数電圧を重畳させるように作用可能な
    無線周波数発生器に対して電気的に接続されている特許
    請求の範囲１１項に記載の小型の質量分析計。
13. （１３）前記分析計ハウジング内にイオンコレクタート
    ラップが前記電子放出フィラメントに対して対向関係に
    配置されており、このイオンコレクタートラップは電流
    供給源に接続され且つ質量分析計の作動の間は前記分析
    計ハウジング内のガス圧力をモニターするために作動さ
    れるようになされた特許請求の範囲第１０項に記載の小
    型の質量分析計。
14. （１４）前記イオン発生器は、開口を形成され且つ分析
    計ハウジングの入口ポートに隣接配置されているととも
    に前記グリッドヘリックスに接続されている入口電極プ
    レートと、開口を形成され且つ前記グリッドヘリックス
    及び前記線型加速器の間に配置されているとともに電流
    供給源に接続された抽出電極プレートとを含んで成り、
    前記抽出電極プレートはグリッドヘリックス及び線型加
    速器に対して異なる電位を有しているとともに、イオン
    化領域からバイアスされたイオンを前記イオンコレクタ
    ープレートへ向けて加速するように働くようになされた
    特許請求の範囲第１０項に記載の小型の質問分析計。
15. （１５）前記質量分析計ハウジングに連結されたモータ
    ーポンプユニットであつて、前記質量分析計の入口ポー
    トに連通する出口を有するモーターポンプハウジングと
    、前記モーターポンプハウジングの内部をモーターチャ
    ンバー及びポンプチャンバーに分割する非磁性分割壁と
    、前記モーターチャンバー内に配置された一対の回転可
    能な噛み合うギヤと、前記ポンプチャンバー内に配置さ
    れた一対の回転可能な噛み合うギヤと、一方のチャンバ
    ー内に配置された各ギヤが他方のチャンバー内部に配置
    されたギヤと同軸的に配置されていることと、モーター
    チャンバー内のギヤ及びポンプチャンバー内の同軸的に
    配置されたギヤに取り付けられた協働作用する磁性部材
    と、前記ガスサンプリング通路を有する前記モーターポ
    ンプハウジングが前記ポンプチャンバーと連通されてい
    ることと、前記モーターチャンバーギヤを駆動し、これ
    によりサンプルガスを前記質量分析計に向けて導くよう
    にポンプチャンバーギヤを駆動するための、加圧空気供
    給源にモーターチャンバーを接続する手段と、を含んで
    成る特許請求の範囲第１項に記載の質量分析計。