JPH0332370B2 - - Google Patents

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JPH0332370B2
JPH0332370B2 JP59050613A JP5061384A JPH0332370B2 JP H0332370 B2 JPH0332370 B2 JP H0332370B2 JP 59050613 A JP59050613 A JP 59050613A JP 5061384 A JP5061384 A JP 5061384A JP H0332370 B2 JPH0332370 B2 JP H0332370B2
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JP
Japan
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flow rate
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measuring device
circuit
partial pressure
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JP59050613A
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JPS60193443A (ja
Inventor
Kaoru Machida
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Nippon Koden Corp
Original Assignee
Nippon Koden Corp
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Publication date
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば重症患者を収容し高度の医療
を効果的に施こす集中強化治療棟(ICU)等に装
備され、呼吸機能を総合的に監視する呼吸機能監
視装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
この種呼吸機能監視装置としては、超音波方
式、差圧方式、熱線方式等よりなる流量測定装置
と、呼吸気の諸ガスの分圧を測定する質量分析方
式、赤外線の吸収特性を利用した炭酸ガス分圧測
定器等よりなる成分分圧測定装置とを備え、呼吸
パラメータとして呼吸流量、呼吸数、分時換気
量、肺胞換気量、死腔率、終末呼気炭酸ガス分
圧、酸素消費量、炭酸ガス産出量等を算出し、診
断に有効な情報を表示するようにしたものがあ
る。
〔背景技術の問題点〕
上述した呼吸機能監視装置では、その呼吸パラ
メータを算出する重要な要素である呼気、吸気の
位相情報は、通常、流量測定装置からの流速情報
に基づいて計算される。この場合、上記流量測定
装置が故障した場合、或いは呼吸気成分の変化に
より流速が測定限界を超えた場合等の事態が生じ
ると、上記位相情報は不確実なものとなつたり、
また測定不能のために呼吸パラメータは得られ
ず、患者監視に重大な支障をきたすことになる。
この場合、成分分圧測定装置からの分圧情報に基
づいて位相情報として代行することが考えられる
が、流速情報が不正確なものであるために、結局
のところ呼吸パラメータも信頼性に乏しいものと
なり、装置の全システムの効果的な稼動がなされ
ているとはいえなかつた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
その目的とするところは、流量測定装置が故障し
た場合にあつても呼吸パラメータを算出可能であ
ると共に算出データの信頼性を高め、装置全体の
利用率の向上を図つた呼吸機能監視装置を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明は、呼吸気の流速を測定する流量測定装
置及び上記呼吸気中の成分ガスの分圧を測定する
成分分圧測定装置からの夫々の情報に基づいて呼
吸パラメータを算出して表示する呼吸機能監視装
置において、上記流量測定装置からの流速情報が
異常時に、この流速情報に代わつて上記成分分圧
測定装置からの分圧情報に基づいで呼気、吸気の
位相情報を決定し、この位相情報に基づいて上記
呼吸パラメータを算出する手段を備え、たとえ上
記流量測定装置から所定の情報が得られない場合
であつても流速情報を算出し得るようにしたこと
を特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下本発明に係る呼吸機能監視装置を第1図及
び第2図に示す一実施例に従い説明する。即ち、
第1図において1は例えば超音波伝搬差方式によ
り呼吸気の流速を検出するための流速センサー
と、上記呼吸気のガス成分(酸素、炭素窒素ガス
等)を検出するためのガスセンサーとを備えたト
ランスジユーサーである。このトランスジユーサ
1は患者Pの口腔に挿入された気道FPの管路上
に設けられ、この気道FPは例えば人工呼吸器AR
に接続されている。
2は超音波伝搬時間差方式によりトランスジユ
ーサーを流れる呼吸気の流速を測定する流量測定
装置本体であり、トランスジユーサ1からのセン
サー情報に基づいて流速の算出がなされる。
3は例えば質量分析計を用いた呼吸気のガス成
分の分圧を測定する成分分圧測定装置本体であ
り、トランスジユーサー1からのセンサー情報に
基づいて分圧の算出がなされる。4は上記流量測
定装置2からの流速情報及び成分分圧測定装置3
からの分圧情報に基づいて諸呼吸パラメータを算
出するデータ処理装置であり、後述するように、
流速異常判定回路、呼気吸気判定回路、アナログ
スイツチ回路、比較回路、ゲート回路、計算制御
回路、パラメータ入力インターフイース回路から
構成されている。5はデータ処理装置4からの呼
吸パラメータ情報を所定を書式で表示する表示装
置である。
次に第2図を参照して本実施例の呼吸機能監視
装置の詳細について説明する。即ち、6は流量測
定装置本体2からの流速情報S200に基づき流
速流量の異常をチエツクする流速異常判定回路で
ある。この流速異常判定回路6は以下の如く構成
される。即ち、61,62は夫々呼気、吸気にお
ける流速の絶対値が呼気、吸気と見做される最小
のいき値を超えているか否かを基準電圧+E1、−
E2により判定し信号S610,S620を出力
する比較回路である。63は流速情報S200を
積分することにより流量情報(波形)を求める積
分回路である。64,65は夫々上記積分回路6
3からの流量信号S630を入力し、夫々流量信
号S630が呼吸流量と見做せるいき値を超えて
いるか、または、終末呼気時に所定のレベル以下
に減少しているかを基準電圧+E3、+E4により判
定し信号S640,S650を出力する比較回路
である。66は上記比較回路61,62,64,
65からの出力信号を夫々入力し、それらの時間
的な変化のパターンを認識し、呼吸気と見做せる
予じめ保持されたサンプルパターンと比較するこ
とにより、流量測定装置本体2が正常の場合は論
理レベル“1”を出力し、異常の場合は論理レベ
ル“0”を出力するパターン認識回路である。
7は流量測定装置本体2からの流速情報S20
0に基づき、流速異常判定回路6が流速波形(流
速情報S200)を異常と判定しない限り呼気、
吸気の判別信号S700を出力する呼気、吸気判
別回路である。この呼気、吸気判別回路7は以下
の如く詳細に構成されている。即ち、71は比較
回路61,62からの出力信号をセツト、リセツ
ト信号として受けるフリツプフロツプ(F/F)
回路である。72はF/F回路71の出力信号と
流速異常判定回路6の出力信号S600とを受け
るアンドゲート回路である。
8は、流速異常判定回路6が流速波形を異常で
あると判定した時に作動するアナログスイツチ回
路である。
9は成分分圧測定装置本体3からの分圧情報S
300をアナログスイツチ回路8を経由して入力
し、擬似的な呼気、吸気判定信号を基準電圧+
E5により得る比較回路である。
10は、呼気吸気判定回路7からの出力S70
0と、比較回路9からの出力S900とのオアゲ
ート回路である。
11は流速異常判定回路6が流速を異常と判定
した時に人工呼吸器ARの設定値に基づき流速、
流量値を推定し、この推定信号を後述する計算制
御回路に出力するパラメータ入力インターフエイ
ス回路である。
12は流量測定装置本体2、成分分圧測定装置
本体3、流速異常判定回路6、ゲート回路10、
パラメータ入力インターフエイス回路11からの
夫々の出力を受け、各呼吸パラメータを計算し、
所定の書式で出力し、表示装置5に与える計算制
御回路である。
次に上記の如く構成された本実施例の動作につ
いて第3図を参照して説明する。即ち、流量測定
装置本体2からの出力信号S200と、成分分圧
測定装置本体3からの炭酸ガス分圧に関する出力
信号S300は、正常動作時にあつては夫々第3
図a、第3図hの如きの波形パターンを示す。こ
の状態では、流速信号S200を流速異常判定回
路6に入力する時比較回路61,32の出力波形
は夫々第3図c、第3図dの如きの波形パターン
を示す。また積分回路64の出力である流量信号
S630は第3図bの波形パターンとなり、これ
は比較回路64,65により第3図e、第3図f
の波形パターンの出力信号が出力される。
ここで上記比較回路61,62,64,65を
出力信号S610,S620,S640,S65
0の時間的変化に着目する。4つの信号の状態遷
移を第3図c,d,e,fに対応して(c、d、
e、f)と記述すると呼気開始時点から呼気終了
時点までは以下の如く変化する。
(1、0、0、1)→(1、0、0、0)→
(1、0、1、0)→(0、0、1、0)→(0、
1、1、0)→(0、1、0、0)→(0、1、
0、1)→(0、0、0、1) またパターン認識回路66は上記4つの信号の
遷移パターンを予じめ記憶しておき、刻々と入力
される上記遷移パターンを連続的に識別し且つ比
較することにより異常時のみ論理レベル“0”と
なる信号S600(第3図には示していない)
を、呼気吸気判定回路7、アナログスイツチ回路
8及び計算制御回路12に与える。一方、呼気吸
気判定回路7では、流速異常判定回路6の比較回
路61,62からの出力を受け、F/F回路71
により第3図gの波形パターンの信号を生成し、
上記信号S600が論理レベル“1”、即ち、流
速測定装置本体2が正常動作時のみ開くゲート回
路72を介して次段のゲート回路10に信号S7
00を転送する。
一方、流速信号S200が流速異常判定回路6
で異常と判定されると上記信号S700は第3図
gの波形パターンを示さない。この時アナログス
イツチ8が開き、比較回路9により第3図iに示
す炭酸ガス分圧波形による擬似呼気吸気判定信号
S900がゲート回路10に転送される。
これにより、流速信号S200がたとえ異常で
あつても、計算制御回路12は流速情報を入力で
きるので正確な呼吸数を測定することが出来る。
また特に、流速が異常の場合には、人工呼吸器
ARの設定値に基づき、且つ本来は流速情報から
得るべき流速、流量の情報をパラメータ入力イン
ターフエイス11を介して計算制御回路12に入
力することにより、擬似的に分時換気量、肺腔換
気量、死腔率、酸素消費量、炭酸ガス生産量等の
呼吸パラメータを計算することができ、且つ上記
擬似的呼吸パラメータを、流速が正常の場合に計
算される呼吸パラメータと区別して(書式設定に
より)表示装置5に出力し表示することができ
る。
以上によれば、トランスジユーサ1、流量測定
装置本体2の故障及び流速情報(波形パターン)
が異常である等の場合において、従来にあたつて
は、呼気吸気の位相判定が不可能になるばかりか
計算される呼吸パラメータの値は信頼性の乏しい
ものになつていたが、本実施例では、位相判定の
機能を成分分圧測定装置本体3に代行させて流
速、流量の情報を別途入力することにより、呼吸
パラメータを擬似的に計算することが出来、この
擬似的呼吸パラメータは、本来流速波形が正常な
場合の呼吸パラメータと識別して表示することが
できるので、得られるデータの信頼性を高めるこ
とが可能となり、また、呼吸パラメータを得る上
での流量測定装置本体2と成分分圧測定装置本体
3との利用率及び装置の信頼度の向上が図られ、
患者監視に極めて有効なシステムとすることがで
きる。
本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を変更しない範囲で、例えば、
トランスジユーサ1、流量測定装置本体2、成分
分圧測定装置本体3の計測方式及び各機能ブロツ
クの動作等を種々変形して実施できるものであ
る。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、呼吸気の流
速を測定する流量測定装置及び上記呼吸気中の成
分ガスの分圧を測定する成分分圧測定装置からの
夫々の情報に基づいて呼吸パラメータを算出して
表示する呼吸機能監視装置において、上記流量測
定装置からの流速情報が異常時に、この流速情報
に代わつて上記成分分圧測定装置からの分圧情報
に基づいて呼気、吸気の位相情報を決定し、この
位相情報に基づいて上記呼吸パラメータを算出す
る手段を備え、たとえ上記流量測定装置から所定
の情報が得られない場合であつても流速情報を算
出し得るようにしたので、上記呼吸パラメータは
算出可能であり、またその算出データの信頼性は
高められ、装置全体の利用率の向上が図られた呼
吸機能監視装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る呼吸機能監視
装置の一実施例を示すもので第1図は概略構成
図、第2図は詳細なブロツク図、第3図は同実施
例の作用を説明するための波形図である。 1……トランスジユーサ、2……流量測定装置
本体、3……成分分圧測定装置本体、4……デー
タ処理装置、5……表示装置、6……流速異常判
定回路、7……呼気、吸気判定回路、8……アナ
ログスイツチ回路、9……比較回路、10……ゲ
ート回路、11……計算制御回路、12……パラ
メータ入力インターフエイス回路、61,62,
64,65……比較回路、63……積分回路、6
6……パターン認識回路、71……フリツプフロ
ツプ(F/F)回路、72……ゲート回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 呼吸気の流速を測定する流量測定装置及び上
    記呼吸気中の成分ガスの分圧を測定する成分分圧
    測定装置からの夫々の情報に基づいて呼吸パラメ
    ータを算出して表示する呼吸機能監視装置におい
    て、上記流量測定装置からの流速情報が異常時に
    この流速情報に代わつて上記成分分圧測定装置か
    らの分圧情報に基づいて呼気、吸気の位相情報を
    決定し、この位相情報に基づいて上記呼吸パラメ
    ータを算出する手段を具備したことを特徴とする
    呼吸機能監視装置。
JP59050613A 1984-03-16 1984-03-16 呼吸機能監視装置 Granted JPS60193443A (ja)

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JP59050613A JPS60193443A (ja) 1984-03-16 1984-03-16 呼吸機能監視装置

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JP59050613A JPS60193443A (ja) 1984-03-16 1984-03-16 呼吸機能監視装置

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JPS60193443A JPS60193443A (ja) 1985-10-01
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DE19927788C2 (de) * 1999-06-18 2003-03-06 Forschungszentrum Juelich Gmbh Polarisator für die Polarisation eines Edelgases

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JPS60193443A (ja) 1985-10-01

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