JPH0253065B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、麻酔液を収容し、その麻酔液を麻酔
ガスに気化させる気化器を備えた吸入麻酔器にお
ける麻酔ガスの濃度制御装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、麻酔ガスを吸入させることにより麻酔を
行う手段として、内側に麻酔液をしみ込ませた吸
入マスクが多く用いられている。その場合には、
口と鼻とが覆われるようにマスクをセツトした
後、そのマスクを通して酸素ガスを吸入させれ
ば、麻酔液が気化して麻酔ガスとなるので、その
麻酔ガスを酸素ガスとともに吸入されることによ
り、麻酔が行われる。

このような麻酔液をしみ込ませたマスクは、構
造が極めて簡単であり、しかも安価であるという
利点を有している。

しかしながら、そのようなものでは、麻酔深度
を正確に制御することができない。麻酔深度は、
手術する部位や患者の病状などによつて異ならせ
る必要があるが、一定量の麻酔ガスを与えても、
患者の体格などによつてその麻酔深度には差が生
じてしまう。したがつて、麻酔深度を任意に制御
できるようにすることが不可欠であり、そのため
には、麻酔ガスの濃度を制御することが必要とな
る。

このようなことから、麻酔液を気化させて麻酔
ガスを発生させるとともに、その麻酔ガスの酸素
ガスとの混合濃度を制御するようにした気化器が
考えられている。

そのような気化器は、酸素ガスが流入する流入
口及び酸素ガスと麻酔ガスとの混合ガスが流出す
る流出口を有するとともに、麻酔液が収容されて
いる気化室を介してそれら流入口と流出口とを接
続する麻酔ガス通路及び流入口と流出口とを直接
接続するバイパス通路を備えており、それらの通
路を流れる酸素ガスの流量をロータリバルブによ
つてそれぞれ所定の配分量となるように分配制御
するものとされている。

このように、気化室内に流入する酸素ガスの流
量と気化室をバイパスする酸素ガスの流量との比
を制御することによつて、気化室内に充満してい
る飽和蒸気圧の麻酔ガスがそれらの酸素ガスと混
合して所定の濃度の麻酔ガスとなり、流出口から
流出する。

その場合、麻酔液が気化するとき温度が低下す
るので、飽和蒸気圧が変化し、その結果、麻酔ガ
スの濃度が変化してしまう。そこで、そのような
気化器には温度感知バルブが設けられており、そ
のバルブによつて、温度が低下したときには酸素
ガスをより多く気化室に流入させるようにして、
飽和蒸気圧の変化に対処できるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、麻酔を正確に行うためには、麻酔ガ
スの濃度制御とともに、麻酔ガスの量の調整も必
要である。通常は、麻酔ガスの量の調整は、供給
される酸素ガスのトータル流量を変えることによ
つて行われる。

その場合、一般にバルブによる酸素ガスの分配
制御がバルブの絞りによつて行われるようになつ
ているので、そのように酸素ガスのトータル流量
を変えたときには、バルブの絞り効果が流量に影
響され、その配分比も変化してしまう。したがつ
て、バルブの設定配分比が一定であつても、酸素
ガスのトータル量が変化すると、酸素ガスの分配
制御が正確に行われなくなる。その結果、気化室
に流入する酸素ガスの量が、バルブによつて設定
された流量と一致しなくなる場合が生じる。特
に、酸素ガスの供給流量が300ml／min以下のよ
うな少量の場合には、バルブの絞り効果が明瞭に
表れなくなるので、流量の分配制御が正確に行う
ことが極めて難しい。

このようにバルブの設定配分比と一致するよう
に酸素ガスの分配が行われないと、所望濃度の麻
酔ガスが得られなくなつてしまう。

そこで、酸素ガスのトータル流量を変化させた
場合には、バルブの設定配分比もバルブの絞り効
果が変化する分だけ変化させるようにすることが
考えられる。しかし、そのようなバルブの制御は
非常に難しく手間がかかるとともに、ともすれば
バルブを誤つて制御してしまう恐れがある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、供給される酸素ガスのト
ータル流量を変えた場合にも、麻酔ガスの濃度を
確実かつ容易に設定濃度にすることができるよう
にすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、酸素
ガス流入通路に供給される酸素ガスを、麻酔液の
入つた気化器に連通する第１流路とその気化器を
バイパスする第２流路との間で分配制御する流量
調整弁を設けるとともに、麻酔液の温度と飽和蒸
気圧との関係が記憶されている記憶部を有する流
量調整弁制御装置によつて、その流量調整弁を制
御するようにしている。気化器内の飽和麻酔ガス
は、第２流路を流れる酸素ガスと混合されて、患
者に供給されるようになつている。

流量調整弁制御装置は、温度センサによつて検
出された麻酔液の実際の温度に対する飽和蒸気圧
と、酸素ガス流入通路を流れる酸素ガスのトータ
ル流量と、第１流路内及び第２流路内のいずれか
一方の酸素ガスの流量と、麻酔ガスの設定濃度と
に基づいて、患者に供給される麻酔ガスがその設
定濃度となるように流量調整弁を制御するものと
されている。

（作用） このように構成することにより、気化器には、
麻酔液の温度に応じた流量の酸素ガスが供給され
る。例えば麻酔液の温度が低いときには、飽和蒸
気圧が低いので、多量の酸素ガスが気化器に供給
され、その分だけ第２流路を流れる酸素ガスの流
量が少なくなる。したがつて、気化器から流出す
る比較的希薄な多量の飽和麻酔ガスには少量の酸
素ガスが混合されることになり、患者に供給され
る混合麻酔ガスは所定濃度に保持される。

そして、この場合には、流量調整弁によつて分
配制御された酸素ガスの実際の流量に基づいて、
その流量調整弁がフイードバツク制御されること
になるので、供給される酸素ガスのトータル量が
変化しても、その分配は正確に行われるようにな
る。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の一実施例を説明す
る。

図は、本発明による吸入麻酔器における麻酔ガ
スの濃度制御装置の一実施例を示す全体回路図で
ある。

この図に示されているように、酸素ガス源（図
示せず）に接続される酸素ガス流入通路１は、第
１流路２と第２流路３との２つの流路に分岐する
ようにされている。その分岐部には流量調整弁４
が配設されている。流量調整弁４は、第１、第２
流路２，３にそれぞれ流れる酸素ガスの流量を分
配制御する分配弁とされている。

第１流路２は、麻酔液５の入つた気化器６に接
続されている。気化器６内の麻酔液５の上方に
は、その麻酔液５が気化した飽和麻酔ガス７が充
満するようになつている。気化器６は単純な容器
状のもので、各種の麻酔液に対応して個々に準備
されている。

気化器６には、麻酔ガス７を流出させる麻酔ガ
ス流出通路８が設けられている。

また、第２流路３は、麻酔液５の入つている気
化器６をバイパスして、麻酔ガス流出通路８と合
流するようにされている。その合流点には、流出
通路８を流れる麻酔ガスと第２流路３を流れる酸
素ガスとの混合ガスを吸入マスク（図示せず）に
導く混合ガス供給通路９が接続されている。

流量調整弁４の上流側の流入通路１には、そこ
を流れる酸素ガスの流量を測定する第１流量計１
０が設けられている。また、流量調整弁４の下流
側の第１流路２には、気化器６に流入する酸素ガ
スの流量を測定する第２流量計１１が設けられて
いる。これら第１、第２流量計１０，１１によつ
て測定された酸素ガスの流量Q₁，Q₂、すなわち
供給される酸素ガスのトータル流量Q₁及び調整
弁４によつて分配制御された気化器６への酸素ガ
スの供給流量Q₂の測定データは、記憶部１２を
備えた流量調整弁制御装置１３に入力されるよう
になつている。その弁制御装置１３は、マイクロ
コンピユータからなるものとされている。

また、気化器６内には、麻酔液５の温度Ｔを検
出する温度センサ１４が設置されている。その測
定データも、同様に弁制御装置１３に入力される
ようになつている。

弁制御装置１３の記憶部１２には、性質の異な
る各種の麻酔液５の温度と飽和蒸気圧との関係が
各麻酔液ごとに記憶されている。そして、各麻酔
液の飽和蒸気圧を取り出すために弁制御装置１３
に麻酔液選定信号を発する選択ボタン１５が弁制
御装置１３に接続されている。

更に、患者に供給する麻酔ガスの所望の濃度を
設定し、その設定濃度信号を弁制御装置１３に送
信する濃度設定器１６が同様に弁制御装置１３に
接続されている。

次に、このように構成された麻酔ガスの濃度制
御装置の作用を説明する。

まず、患者の体質や病気の種類等に応じて麻酔
液５を選定し、選定された麻酔液５の入つた気化
器６を濃度制御装置にセツトする。

次いで、その麻酔液５に対応する選択ボタン１
５を押すとともに、濃度設定器１６を操作して、
麻酔ガスの濃度を所望の値に設定する。

弁制御装置１３においては、その記憶部１２に
記憶されている各麻酔液５の飽和蒸気圧の中か
ら、選定された麻酔液５の温度センサ１４によつ
て測定された温度Ｔのときの飽和蒸気圧が取り出
される。弁制御装置１３は、その飽和蒸気圧と設
定濃度とに基づいて、必要な流量調整弁４の初期
制御量を演算する。

そして、弁制御装置１３は、このように演算さ
れた初期制御量に基づいて、調整弁４を制御する
制御信号を発生する。調整弁４は、その制御信号
に応じて作動する。

このように調整弁４が制御された後、酸素ガス
O₂を流入通路１を通じて流入させると、調整弁
４によつて分配制御された流量の酸素ガスO₂が
気化器６内に流入するようになる。その場合、第
１流量計１０で測定された流入通路１を流れる酸
素ガスのトータル流量Q₁と第２流量計１１で測
定された第１流路２を流れる酸素ガスの流量Q₂
とに基づいて、弁制御装置１３は流量Q₂が調整
弁４によつて設定された分配に基づく設定流量に
一致しているか否かを判断する。そして、その流
量Q₂が設定流量に一致していないときには、弁
制御装置１３は更に調整弁４を制御する。こうし
て、調整弁４は、気化器６内に流入する酸素ガス
O₂の流量が設定流量になるまでフイードバツク
制御される。

気化器６内の麻酔液５の上方には、飽和蒸気圧
の麻酔ガス７が充満している。したがつて、その
気化器６から、酸素ガスO₂と共にその麻酔ガス
７が流出通路８を通つて流出するようになる。そ
して、その麻酔ガス７は第２流路３からの酸素ガ
スO₂と混合して、設定濃度の混合麻酔ガスとさ
れ、その混合麻酔ガスが混合ガス供給通路９を通
して吸入マスク（図示せず）に向かつて流れる。

その場合、気化器６内で麻酔液５が麻酔ガス７
となる際、麻酔液５は気化熱を奪われるので、麻
酔液５の温度が低下する。このように麻酔液５の
温度が低下すると、その飽和蒸気圧が変化するの
で、混合麻酔ガスの濃度が変化してしまう。これ
に対処するために、弁制御装置１３は、温度セン
サ１４によつて測定された麻酔液５の温度Ｔにお
ける飽和蒸気圧を記憶部１２から取り出し、その
飽和蒸気圧と各流量Q₁，Q₂と設定濃度とに基づ
いて、必要な調整弁４の補正制御量を演算する。
そして、弁制御装置１３は、その演算された補正
制御量に従つて調整弁４を制御して、気化器６へ
流れる酸素ガスO₂の流量Q₂が多くなるようにす
る。その結果、混合麻酔ガスは設定濃度に保持さ
れる。

こうして、麻酔液５の温度変化に基づく混合麻
酔ガスの濃度変化に対する温度補償が行われる。
また、外気温によつて麻酔液５の温度が変化した
ときにも、同様な制御が行われる。

このようにして、所望の濃度の麻酔ガスが濃度
制御装置から患者へ常に供給されるようになる。

吸入麻酔を他の患者に行うために麻酔液５を他
の麻酔液に替える場合には、他の麻酔液が入つて
いる気化器をセツトし、その麻酔液に対応する選
択ボタン１５を押すとともに、濃度設定器１６に
よつて所望の濃度を設定すれば、同様にしてその
麻酔液における所望濃度の麻酔ガスが得られる。

その場合、気化器６は、流量調整弁４と別体の
単なる容器として形成されているので、安価に製
造することができる。したがつて、種々の麻酔液
ごとにそのような気化器６を設けることにより、
それらの気化器を使用麻酔液に対応して単に取り
換えるだけで、各種の麻酔液に容易かつ安価に対
応することが可能となる。

なお、上述の実施例においては、第２流量計１
１を第１流路２に設けるものとしているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、その第２流
量計１１を第２流路３に設けるようにしてもよ
い。すなわち、第１流路２の流量と第２流路３の
流量とは、流入通路１に供給されるトータル流量
を分配したものであるから、第２流路３の流量を
測定しても、気化器６へ流れる流量を知ることが
できる。

また、第１及び第２流路２，３にそれぞれ流量
計を設けるようにすれば、その測定値の合計によ
つてトータル流量を得ることができるので、流入
通路１に流量計を設ける必要がなくなるととも
に、より正確な制御が可能となる。

更に、上述の実施例においては、種々の麻酔液
に対して本濃度制御装置を用いるものとしている
が、単に１種類の麻酔液のみを用いる場合には、
選択ボタン１５は省略される。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、気化器に流入する酸素ガスと気化器をバイパ
スする酸素ガスとの流量比を流量調整弁によつて
分配制御するようにするとともに、その流量調整
弁によつて分配された実際の流量を検出して、そ
の流量調整弁をフイードバツク制御するようにし
ているので、供給される酸素ガスのトータル流量
が変化した場合にも、常に正確な分配が行われる
ようになる。そして、麻酔液の温度を検出して、
その温度に応じて酸素ガスの配分比を制御するよ
うにしているので、麻酔ガスの飽和蒸気圧が変化
した場合にも、常に一定濃度の麻酔ガスが得られ
るようになる。

したがつて、所望の濃度の麻酔ガスを患者に供
給することができ、その麻酔深度を任意に制御す
ることが可能となる。

また、麻酔液の温度変化に対応する補償を流量
調整弁によつて行うようにしているので、従来の
ような温度感知バルブが不要となり、構造が簡単
になるという効果も得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明による吸入麻酔器における麻酔ガ
スの濃度制御装置の一実施例を示す全体回路図で
ある。 １……酸素ガス流入通路、２……第１流路、３
……第２流路、４……流量調整弁、５……麻酔
液、６……気化器、７……麻酔ガス、８……麻酔
ガス流出通路、９……混合ガス供給通路、１０…
…第１流量計、１１……第２流量計、１２……記
憶部、１３……流量調整弁制御装置、１４……温
度センサ、１６……濃度設定器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 麻酔液を収容するとともに、その麻酔液を気
   化させて麻酔ガスとする気化器と、 酸素ガス源に接続され、前記気化器に連通する
   第１流路と前記気化器をバイパスする第２流路と
   に分岐する酸素ガス流入通路と、 前記気化器から延出する流出通路を流れる飽和
   麻酔ガスと前記第２流路を流れる酸素ガスとを合
   流させ、その混合ガスを吸入マスクに導く混合ガ
   ス供給通路と、 前記第１流路と第２流路との分岐部に設けら
   れ、それら第１及び第２流路にそれぞれ流れる酸
   素ガスの流量を分配制御する流量調整弁と、 前記麻酔液の温度と飽和蒸気圧との関係が記憶
   されている記憶部を有し、前記流量調整弁を制御
   する制御信号を発生する流量調整弁制御装置と、 前記流入通路を流れる酸素ガスのトータル流量
   を測定して、その測定値信号を前記流量調整弁制
   御装置に送る第１流量計と、 前記第１及び第２流路の少なくとも一方を流れ
   る酸素ガスの流量を測定して、その測定値信号を
   前記流量調整弁制御装置に送る第２流量計と、 前記気化器内の麻酔液の温度を測定して、その
   測定値信号を前記流量調整弁制御装置に送る温度
   センサと、 所望の麻酔ガス濃度が設定され、その設定値信
   号を前記流量調整弁制御装置に送る濃度設定器と
   を備え； 前記流量調整弁制御装置が、前記温度センサに
   よつて測定された前記麻酔液の温度に対する飽和
   蒸気圧と、前記第１及び第２流量計によつて測定
   された酸素ガスの各流量と、前記濃度設定器に設
   定された設定濃度とに基づいて、前記混合ガス供
   給通路に流れる混合ガスの麻酔ガス濃度を前記設
   定濃度に合致させるために必要な前記流量調整弁
   の制御量を演算し、その演算結果に応じて前記制
   御信号を発生するものとされている、 吸入麻酔器における麻酔ガス濃度制御装置。