JPH0252671A - 放射性ガス吸入装置 - 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、例えば、キセノンガス（Ｌ３３Ｘｅガス）等
の放射性ガスを体内に投与して、肺機能検査、脳血流測
定などを行なう際に用いられる放射性ガス吸入装置に関
するものである。

（従来の技術） 従来、この種の装置は、予め一定の比率で放射性ガスと
酸素ガスを混合した混合ガスを閉鎖回路内で作成し、こ
の閉鎖回路と、被検者が装着したマスクとを連通させて
、被検者が混合ガスを呼吸することにより放射性物質を
体内に取り入れるようになっている。そして、検査後は
１体内に取り入れられた放射性物質を体外に取り出す、
いわゆる洗い出しを行ない、かつ取り出した放射性物質
を大気中に放出しないように、最終的に捕捉し、回収す
る。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の装置には、次のような不備な点があっ
た。

（イ）被検者が混合ガスを吸入するに先立って。

まず、マスクを付けた状態ヤ外気を呼吸するスタンバイ
モードがあり、ある時点で外気呼吸から混合ガス呼吸に
切り換えるが、これが手動切換であったため、切換時点
が一定しなかった。例えば、被検者が息を吸い、そして
吐き出そうとする瞬間に切り換えると、被検者の呼気が
混合ガス中に加えられ、このため閉鎖回路内の混合ガス
の濃度が大幅に変動することになり、検査の精度が落ち
る。

（ロ）閉鎖回路には伸縮自在のベローズがあり、被検者
が息を吸ったときは収縮し、吐いたときは膨張する。呼
吸を繰り返している間に酸素が消費されてガス量が減少
する。また一方、被検者によって肺活量が異なるなどの
理由により、ベローズ内のガス量が不足したり、あるい
は多過ぎたりすることがあり、その場合は、呼吸が困難
になる。

従来は、このような場合はそれを検知し、ブザー等によ
り警告を発して酸素ガス補充などの処置をしていたので
、処置が遅くなるという問題があった。

（ハ）検査方法によっては、−塊のガスを一同のみ吸入
する、いねゆるボーラス（塊）吸入の方法がある。従来
は、所要の量のガスを人手により被検者の口元へ持って
いきセットするようにしていたので、術者が放射線被曝
する危険があり、また、内径の比較的太き、い導管を介
して被検者に投与していたので、管内の溜りガスにより
放射性ガスの濃度が変化し易いという問題があった。

（ニ）検査終了後は、閉鎖回路内のクリーニングは勿論
、被検者の体内から洗い出しにより放射性物質を吐き出
させる必要がある。それら放射性物質が含まれる汚染ガ
スは、ポンプで引き、放射性物質のトラップを通して排
気するが、この際、ポンプは連続運転で排気していた。

このため、トラップの寿命が短くなるという問題があっ
た。

（ホ）マスク部を保持する電動アームが被検者の顔位置
などに合わせて回動し、位置決めされるようになってい
るが、この際、アームの動きに注意していなければ、被
検者に当って怪我をさせたり、器物を破損する危険があ
った。

本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、各種不具合点を改善して検査精度を高め、安全
性を向上し、かつ装置の寿命を延ばすようにした放射性
ガス吸入装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、 （１）前記問題点（イ）に対しては、閉鎖回路の導管と
マスク用導管をつなぐ電磁弁を閉じ、外気との連通用電
磁弁を開いて被検者が外気を呼吸しているスタンバイモ
ードから、導管につながる電磁弁を開き、外気との連通
用電磁弁を閉じて混合ガスを吸入するモードへの切換に
際し、被検者が息を吐き、次に吸入する動作に同期して
各電磁弁を切換制御する制御手段を設ける。

（２）問題点（ロ）に対しては、混合ガス吸入モードに
おいて、ベローズに収容されている混合ガスが予め定め
られた第１の容量以下になったとき自動的に酸素ガスが
所定量吸入され、逆に、予め定められた第２の容量以上
になったとき自動的に混合ガスが所定量排気され、さら
に、ベローズ内の混合ガスのほぼ零の状態が所定時間継
続したとき、及び、混合ガスのほぼ満杯の状態が所定時
間継続したとき、導管につながる電磁弁が閉じ、外気と
の連通用電磁弁が開いて外気呼吸状態に切換制御する制
御手段を設ける。

（３）問題点（ハ）に対しては、酸素ガス源、放射性ガ
ス源及びマスク用導管を互いに連通ずる細管を有し、ボ
ーラス吸入検査時に、所定量の放射性ガスを酸素ガス圧
でマスクの口元まで瞬時に移送するボーラス吸入機構を
設ける。

（４）また問題点（ニ）に対しては、排気系における放
射性物質のトラップの前に、排気ガスを一時的に溜める
容器と、この容器内の排気ガス量を検出する手段とを有
し、容器内の排気ガス量が所定量を越えたとき、排気用
ポンプを動作させて容器内のガスを排気する手段を設け
る。

（５）さらに問題点（ホ）に対しては、電動アームに設
置され１人体若しくは器物に接触することにより接点が
閉じて電動アームの回動が停止する安全スイッチ機構を
設けるものである。

（作　用） 上記（１）の構成によれば、被検者が息を吸う瞬間に切
り換わるから、閉鎖回路内の放射性ガス濃度の変動は非
常に小さく、従って、検査の精度が高い。

（２）の構成によれば、酸素濃度の低下に対して酸素ガ
スが補充され、また、緊急の場合、外気呼吸に切り換え
られるので、被検者が息苦しさを感じるなどの不安は全
く生じない。

（３）の構成によれば、人手によらないので術者が放射
線被曝する危険が取り除かれ、しかも細管内を移送する
ので管内の溜りガス量は微々たるものであり、従って放
射性ガスの濃度変化が少ない。

また、（４）の構成によれば、容器内に所定量の排気ガ
スが溜ったときのみ排気ポンプが回転するので、放射性
ガスを含む排気ガスのトラップ通過時間が大幅に減少し
、その結果、トラップの寿命が延びる。排気ポンプが常
時回転して引いていると、被検者の口元にガスの流れが
生じ、呼吸に負荷がかかるが、この負荷が解消される。

さらに、（５）の構成によれば、たとえ電動で回動して
いるアームが人や器物に当っても、安全スイッチの作動
で直ちに停止するので、怪我や器物の損傷を防止するこ
とができ、安全性が高まる。

（実施例） 以下、図面を参照して実施例を詳細に説明する。

第１図は１本発明の一実施例を示したものであり。

１は伸縮自在のベローズ、２は流入口、流出口がベロー
ズ１に連結された一連の導管、２１．２２．２３゜２４
及び２５は電磁弁、３は二酸化炭素除去手段、例えばソ
ーダライム、４はベローズ１内に収容したガスを導管２
を通じて循環的に流通させるブロア、５は外気を強制的
に取り入れる際に使用するブロア、６は電磁弁２１を介
しての外気取入口としての一方弁、７は排出口としての
一方弁であり、これらで閉鎖回路が構成されている。

８は、一端部が導管２に電磁弁２７を介して接続され、
かつ外気との連通用電磁弁２６を有し、他端部に被検者
が装着するマスク９を備えたマスク用導管であり、管内
のガスの流れを検出するフローセンサ１０も備えている
。

２８ないし３７は、それぞれガス配管に配置された電磁
弁であり、４１ないし４４はポンプである。また、１１
は酸素ガスボンベ、１２はキセノンガス源、１３は排気
ガスを一時的に溜めるダグラスバッグ、１４はシリカゲ
ル、１５は排気ガス中の放射性物質を捕捉、回収する、
例えばチャコール等のトラップである。

また、　１６及びＩ７はガス中に含まれる放射能の強さ
を検出するシンチレーション検出器で、１６は導管２に
配置され、また１７はベローズ１やマスク用導管８から
サンプリングしたガスの放射能を検出する。２０はシン
チレーション検出器１７の検出信号を増幅するプリアン
プである。さらに、マスク用導管８からサンプリングし
たガス中の０２濃度やＣ０２ａ度を検出するために、ガ
スアナライザ１８が接続される。１９はガス流量計であ
る。

次に１本実施例の動作とともに１発明の具体的構成を説
明する。まず、ベローズ１、導管２等からなる閉鎖回路
において、所要濃度のキセノンガスと酸素ガスとの混合
ガスを作成する。この場合。

閉鎖回路では、電磁弁２１．２３．２５及び２７を閉じ
て外気との間を遮断し、酸素ガスボンベ１１．電磁弁３
０、キセノンガス源１２．電磁弁３２のルートで酸素ガ
ス及びキセノンガスを所定量導入する。そして、ブロア
４を動作させて閉鎖回路内のガスを矢印の方向に循環流
通させる。本実施例では、ベローズ１として、最大容積
が８Ｑのものを使用している。

被検者がマスク９を装着し、スタンバイモードに入る。

このときは、閉鎖・回路との間の電磁弁２７は閉じられ
、外気との間の電磁弁２６は開いており、被検者は自由
に外気呼吸をすることができる。

次に、電磁弁２６を閉じるとともに電磁弁２７を開いて
、外気呼吸からキセノンガスを含む混合ガス呼吸に切り
換えられる。この切換は、従来、術者の手動により行な
われていた。しかし手動の場合は、切換時点が一定しな
いので、例えば被検者の呼気が混合ガス中に加えられ５
このため、予め調整したキセノンガスの濃度が低下し、
検査の精度に影響することもあった。そこで、本実施例
では、マスク用導管８にフローセンサ１０を設けて被検
者の呼吸のタイミングを検出し、この検出信号により、
被検者が息を吐き、次に吸入する動作に同期して電磁弁
２６．２７を作動させ、回路の切換を行なうように自動
制御する。これにより、混合ガス中に加わる呼気はほと
んどなく、従って、キセノンガスの濃度低下はほとんど
生じない。なお、フローセンサとしては、圧力式、熱式
その他の検出器が使用できる。

混合ガス吸入モードに切り換えられると、被検者の呼吸
に応じて、ベローズ１．電磁弁２２．導管２へと矢印方
向に流れたガスが吸気としてマスク用導管８．マスク９
を介して被検者の肺に吸入され、その呼気は、マスク９
．マスク用導管８から、導管２．ｆｒｉ磁弁２４．ソー
ダライム３及びブロア４を経てベローズ１へと流れる。

呼気中に含まれるＣｏ２はソーダライム３に吸着、除去
される。

本実施例では、閉鎖回路内で、ブロア４により循環気流
が形成されているので、吸気側と呼気側とが導管２にお
いて完全に分離され、しかもその流れによって、被検者
の呼吸に全く負荷がかからず、自由に呼吸ができる。従
来は、吸気側と呼気側を分離するために、導管にそれぞ
れ一方弁を配置しており、またそのため、呼吸に負荷が
かがるという問題があった。

この混合ガス吸入モードにおいては、被検者の呼吸に応
じてベローズ１が伸縮する。つまり、被検者が息を吸っ
たときは収縮し、吐いたときは膨張する。そこで、呼吸
を繰り返している間に酸素が消費されてガス量が減少し
、また一方、被検者によって肺活量が異なるなどの理由
により、ベローズ内のガス量が不足したり、あるいは多
過ぎたりすることがあり、その場合は、呼吸が困鑵にな
る。本実施例では、ベローズ１の最大容積を８Ｑにして
いるが、収縮してＩＱになると電磁弁２８が開いて０゜
ガスが所定量供給され、酸素濃度の低下と、ベローズ１
の容積低下を防止する。逆に、ベローズが膨張して容積
が７Ωを越えると、電磁弁３４が開き、ポンプ４４によ
り所定量排気され、ベローズが満杯状態になるのを防止
する。さらに、ベローズ１内のガス量はぼＯＱの状態が
２秒間続いたとき、及びガス量はぼ満杯の状態が２秒間
続いたときは、電磁弁２７を閉じるとともに電磁弁２６
を開いて瞬時に外気呼吸に切り換えられる。このように
して、被検者の安全な呼吸が保証される。

上述のように、閉鎖回路内の混合ガスを呼吸して放射性
物質を体内に取り入れる方法の外に、ボーラス吸入の方
法がある。これは−塊の混合ガスを１回だけ吸入するも
ので、その際は、閉鎖回路とは別ルートで所要量のガス
が提供される。従来は人手により被検者の口元まで持っ
てきてセットしていたので、術考の放射線被曝が避けら
れなかった。本実施例では、酸素ガスボンベ１１から電
磁弁３０．キセノンガス源１２．電磁弁３３を経てマス
ク導管８に至る細管のルートを設けてあり、キセノンガ
ス源１２に所要量のガスをセットし、図示しないボーラ
ススイッチを押せば、酸素ガスボンベ１１の圧力がかか
り、瞬時にしてキセノンガスがボーラス（塊）としてマ
スク近傍へ送られる。このように、本実施例では、人手
を要しないので、放射線被曝の心配もなく、さらに、細
管を使用しているので溜りガスも微々たるもので、放射
性ガスの濃度変化も少なく、効率的に、精度の高い検査
が可能になる。

検査終了後は、閉鎖回路内のクリーニングを行なうとと
もに、被検者の体内に導入した放射性物質を吐き出させ
る、いわゆる洗い出しが必要となる。まず、洗い出しの
ときは、閉鎖回路の電磁弁２２、２／ｌを閉じて導管２
とベローズ１との間を遮断し、電磁弁２１及び２５を開
く。被検者は、吸気として一方弁６から外気を取り入れ
、呼気を一方弁７を通して排出する。これを所定回数繰
り返すことにより体内の放射性物質を吐き出す。一方弁
７を通して排出された排気ガスは、−旦ダグラスバッグ
１３に溜められ、バッグ内の排気ガス量が予め定められ
た量以上になるとポンプ４１が回転を始め、シリカゲル
１４及びトラップ１５を通して外部へ排出される。排気
ガス中に含まれる放射性物質はトラップ１５によって捕
捉、回収される。バッグ１３内の排気ガス量が別に定め
た量以下になると、ポンプ４１の回転は停止する。

このような手段の一例として、例えば、第２図に示した
ように、バッグ１３の膨張、収縮をスイッチ４５のアク
チュエータ４６で検出し、そのスイッチ作動によりポン
プ４１を制御するようにしてもよい。

このように１本実施例では、排気ガス量がある一定量以
上溜ると、初めて排気用ポンプが動作するようになって
いるので、連続動作していた従来の場合に比較して、排
気ガスがトラップ１５を通過する時間が大幅に短縮され
、トラップの寿命が延びることになる。また、ポンプ４
１が動作中は、被検者の呼吸に負荷がかかり、呼吸しに
くくなるが、本実施例のように、バッグに排気ガスが溜
りつつある間はポンプが動作していないので、楽に呼吸
できる。

閉鎖回路のクリーニング時は、まず、電磁弁２１゜２３
、２４及び２７を閉じ、電磁弁２５を開いてポンプ４１
を動作させ、ベローズ１内の容積が０になるまで引く。

容積が０になったところで、ポンプを止め、ブロア５を
動作させて外気を導入し、ベローズ１内を満杯にする。

そこでまたポンプを動作させて排気する。この動作を所
定回数繰り返し、ベローズの容積をＯの状態にしてクリ
ーニングを終了する。

第３図に示したように、マスク部を保持する電動アーム
４７が回動自在になっており、その先端を被検者の顔の
近くへ移動させて位置決めできる。

この場合、従来では、アームの動きに注意していないと
、被検者に当って怪我をさせたり、器物を破損すること
があった。本実施例では、アーム４７に安全スイッチ４
８を設け、人体若しくは器物に接触すると接点が作動し
てアームが停止するようにしている。これにより、人体
の怪我や器物の損傷を防ぐことができる。

その他、必要に応じて、被検者の呼気中に含まれる放射
性物質の量を測定するために、マスク近傍から呼気の一
部をサンプリングし、シンチレーション検出器１７で検
出する。また、ガスアナライザ１８により酸素濃度や二
酸化炭素濃度を検出することができる。

（発明の効果） 以上説明したように１本発明によれば、（１）スタンバ
イモードから混合ガス吸入モードへの切換に際し、被検
者が息を吸う瞬間に切り換わるように自動制御するので
、閉鎖回路内の放射性ガス濃度の変動は極めて小さく、
従って、検査の精度を高くすることができる。

（２）ベローズ内のガスの量を常に監視し、予め定めら
れた量以下になったときは自動的に酸素ガスが補充され
て酸素濃度の低下が補償され、あるいは所定量以上にな
ったときは自動的に排気されて息苦しくなるのを防ぎ、
また、緊急の場合、外気呼吸に切り換えられるので、被
検者に不安を与えることは全くない。

（３）ボーラス検査に際しては、所定量の放射性ガスを
酸素ガ人圧でマスクの口元まで瞬時に移送しするので、
術者が放射線に被曝する危険が取り除かれ、しかも細管
丙を移送するので管内の溜りガス量は微々たるものであ
り、放射性ガスの濃度変化が少なく、効率よく精度の高
い検査ができる。

（４）洗い−出しモードにおいて、排気用ポンプは常時
運転ではなく、排気ガスが所定量溜ったときのみ運転さ
れるので、放射性ガスを含む排気ガスのトラップ通過時
間が大幅に減少し、トラップの寿命が延びる。また、被
検者の呼吸に負荷がかからず、洗い出しがスムーズに行
なわれる。

（５）電動アームに安全スイッチ機構を設けたので、た
とえ電動で回動しているアームが人や器物に当っても、
アームは直ちに停止し、怪我や器物損傷を防止すること
ができ、安全性が高まる。

等の著しい効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成図、第２図は、排気
系におけるダグラスバッグ部の構成図、第３図は、電動
アームの安全スイッチ機構を示す図である。 １　・・・ベローズ、　　２　・・・導管、　　３　・
・・ソーダライム、　４　・・・ブロア、　８　・・・
マスク用導管、　９　・・・マスク、　１０・・・フロ
ーセンサ、１１・・・酸素ガスボンベ、　１２・・・キ
セノンガス源、　１３・・・ダグラスバッグ、１５・・
・　トラップ、　２１〜３７・・・電磁弁。 ４１〜４４・・・ポンプ、　４５・・・スイッチ、４８
・・・安全スイッチ。 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検者の呼吸に応じて伸縮するベローズ、該ベローズに
   流入口、流出口が連結された一連の導管、前記ベローズ
   に収容された放射性ガスと酸素ガスとの混合ガスを前記
   導管を通じて循環的に流通させるブロア及び二酸化炭素
   除去手段を備えた閉鎖回路と、 一端部が前記導管の一部に電磁弁を介して接続されかつ
   外気との連通用電磁弁を有し、他端部に被検者が装着し
   て前記混合ガスを吸入、吐出するマスクを備えたマスク
   用導管と、 前記閉鎖回路に酸素ガス及び放射性ガスを供給する酸素
   ガス源及び放射性ガス源と、 検査終了後に、前記混合ガス中に含まれる放射性物質及
   び被検者の体内から洗い出した放射性物質を回収する手
   段と、 を備え、放射性ガスを体内に取り入れて、肺機能検査、
   脳血流測定等を行なう放射性ガス吸入装置において、 （１）前記閉鎖回路の導管とマスク用導管をつなぐ電磁
   弁を閉じ、外気との連通用電磁弁を開いて被検者が外気
   を呼吸しているスタンバイモードから、前記導管につな
   がる電磁弁を開き、外気との連通用電磁弁を閉じて前記
   混合ガスを吸入するモードへの切換に際し、被検者が息
   を吐き、次に吸入する動作に同期して前記各電磁弁を切
   換制御する制御手段、 （２）混合ガス吸入モードにおいて、前記ベローズに収
   容されている混合ガスが予め定められた第１の容量以下
   になったとき自動的に酸素ガスが所定量吸入され、逆に
   、予め定められた第２の容量以上になったとき自動的に
   混合ガスが所定量排気され、さらに、前記ベローズ内の
   混合ガスのほぼ零の状態が所定時間継続したとき、及び
   、混合ガスのほぼ満杯の状態が所定時間継続したとき、
   前記導管につながる電磁弁が閉じ、外気との連通用電磁
   弁が開いて外気呼吸状態に切換制御する制御手段、 （３）前記酸素ガス源、放射性ガス源及びマスク用導管
   を互いに連通する細管を有し、ボーラス吸入検査時に、
   所定量の放射性ガスを酸素ガス圧でマスクの口元まで瞬
   時に移送するボーラス吸入機構、 （４）混合ガスの排気系の前記放射性物質回収手段の前
   に、排気ガスを一時的に溜める容器と、この容器内の排
   気ガス量を検出する手段とを有し、容器内の排気ガス量
   が所定量を越えたとき、前記放射性物質回収手段を通し
   て自動的に排気する手段、 （５）マスク部を保持し、被検者の位置に合わせて回動
   し位置決めする電動アームに設置され、人体若しくは器
   物に接触することにより接点が閉じて前記電動アームの
   回動が停止する安全スイッチ機構、 の少なくとも１つを設けてなることを特徴とする放射性
   ガス吸入装置。