JPH034247Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、呼吸の有無、呼吸数、呼吸のタイミ
ングを検出するための呼吸センサーに関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来より、呼吸不全患者等に対し、呼吸同調セ
ンサーを用いて、患者の呼吸に同期した酸素供給
システムが提案されてきた。このシステムの特長
は、それ以前の連続的酸素供給システムに比べ
て、酸素ガスの節約及び供給装置の小型化、更
に、患者の不快感を大巾に低減できる等の点で極
めて有利なシステムであるといえる。

このようなシステムに用いられる従来の呼吸セ
ンサーとしては、胸部インピーダンス、呼吸気の
圧力、及び呼吸気の温度等を測定する方法が挙げ
られる。これらの中で、温度変化の測定が最も簡
便でかつ正確であるといわれており、サーミス
タ、熱電対、白金抵抗測温体等を、酸素ガス等の
吐出部である鼻カニユーラ部に固定する方法が主
に用いられている。すなわち、鼻孔の近くに設置
された温度センサーに対し、呼気の場合には体温
に近い温度の吐息が吹きかけられて温度が上昇
し、吸気の場合には反対に温度が低下する。一般
的には、この温度変化を微分波形に変換し、適当
なしきい値を設けて呼気、吸気のタイミングを検
出する。この信号により、電磁弁を作動させ、酸
素ガス等の供給を実際の呼吸に同調させる。

しかしながら、呼吸数の多い患者になると100
回／分以上の呼吸数に達することもあり、従つて
上記の温度センサーの中では、最も応答速度の高
い熱電対が適当である。一方、従来の熱電対の固
定方法は、第５図ＪおよびＫのように感温部が先
端にあため、その固定法として樹脂を厚く盛つた
り、先端を宙に浮かすなどの方法が必要であつ
た。この結果、応答速度が極端に低下して早い呼
吸に追随できなかつたり、あるいは先端部が折れ
たり、皮膚へ刺激を与え易いなど構造上の問題が
あつた。

〔考案の目的〕

本考案は、熱電対が本来有しているすぐれた特
長を損なうことなく、高精度かつ高速応答性を併
せもつ信頼性の高い呼吸センサーを提供するにあ
る。

〔考案の構成〕

即ち本考案は、鼻カニユーラ部に設置した温度
センサーで呼吸気流の温度変化を測定することに
よつて呼気、吸気のタイミングを検出する呼吸セ
ンサーであつて、該温度センサーが線径１mm以下
の熱電対からなり、鼻カニユーラ部の外表面に露
出され感温部となる接合部が、該熱電対の先端よ
り手前側に設けられていることを特徴とする呼吸
センサーである。

本考案において用いられる熱電対は、
JISC1602−1981による分類に従い、貴金属熱電
対としてＢ熱電対、Ｒ熱電対、Ｓ熱電対、または
卑金属熱電対としてＫ熱電対（旧JISにおいてCA
熱電対、以下同様）、Ｅ熱電対（CRC）、Ｊ熱電
対（IC）、Ｔ熱電対（CC）等が代表的に挙げられ
るが、特にこれらに限定されないが、熱電対の強
度、価格、または熱起電力の点からは、Ｋ熱電対
またはＴ熱電対を用いるのが望ましい。

熱電対の線径は１mm以下にすることが必要であ
り、１mmを越える場合には熱電対自体の熱容量が
大きくなるため応答速度が大巾に低下する。この
ため応答速度及び作業性の両面を考慮すると線径
0.025〜0.2mmの範囲が更に望ましい。熱電対は、
素線相互の接触を防止し、外部との絶縁性を保持
するため、あらかじめ絶縁用樹脂コートをするか
または樹脂チユーブを被覆する。絶縁の確実性、
安全性、操作性等の面からは樹脂コートが望まし
い。絶縁用の樹脂としては、エポキシ系樹脂、ウ
レタン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル
系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹
脂、フツ素系樹脂が挙げられるが、特にこれらに
限定されるものではない。

次に、本考案の呼吸センサーにおける鼻カニユ
ーラ部の構造について詳細に説明する。第１図
Ａ，ＢおよびＣは、本考案における熱電対の固定
方法の一例を示す図である。鼻カニユーラ１とし
ては通常、軟質塩化ビニル樹脂よりなる成形品が
使用されるが、これに限定されるものではない。
鼻カニユーラ１の両端に接続されたチユーブ６
は、酸素ガスを供給するためのもので、酸素ガス
供給装置に接続される。熱電対７の接合部、すな
わち感温度４は、鼻カニユーラ１の外表面に露出
させ、その両側近傍２および３の熱電対部分を鼻
カニユーラ１内に埋入し、更にコート樹脂８によ
り熱電対感温部４及び近傍２，３を接着固定す
る。

感温部４の固定方法は、第３図ＦおよびＧに示
す通りである。第５図ＪおよびＫに示した従来の
熱電対の固定方法に比較して、本考案では感温部
４より先端側にも、熱電対の一部（近傍３）が伸
びていて、これが鼻カニユーラ１内に埋入される
ため感温部４の固定が容易となり、このため感温
部４にコートする樹脂８の量を少なくし、感温部
４を覆う樹脂８の層をより薄くして、熱電対の応
答速度を高くできる利点が得れる。

また、第２図ＤおよびＥに示した様に、１つの
鼻カニユーラに２個以上の熱電対感温部４を設け
ることにより、鼻孔の一方が仮につまつた時でも
呼吸のセンシングが可能である。

熱電対の感温部は、主に抵抗溶接法により２種
類の素線を結合して得られる。この場合、感温部
の接合位置は、熱電対の先端より１mm以上、より
好ましくは５mm以上離すのがよい。第４図は熱電
対を構成する２種類の素線のそれぞれ先端より手
前側の位置で接合して形成した、熱電対感温部の
構造を示したもので、２本の素線を接合した後、
更に全体に樹脂コート９を施すが、２本の素線を
密接して樹脂コートする方法Ｈと、２本の素線を
離して別々に樹脂コートする方法Ｔとがある。
Ｈ，Ｉいずれも使用できるが、カテーテルへの組
込み時の作業性の点からはＨの方が好ましい。

〔考案の効果〕

本考案に従うと、従来熱電対を用いた呼吸セン
サーにおいて、その固定方法が不十分なことか
ら、応答速度が遅い、感温部の温度変化が小さい
ため熱起電力が低く、ノイズによる誤動作が起こ
り易い、構造状の欠点がある等の問題点を一挙に
解決できるため、極めて安定した、高精度かつ高
速応答性を併せもつ信頼性の高い呼吸センサーを
得ることができ好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，ＢおよびＣは、本考案の呼吸センサ
ーにおける鼻カニユーラの構造と熱電対の固定方
法の例を示す図で、第２図ＤおよびＥは、鼻カニ
ユーラに２個の感温部を有する熱電対を付設した
例を示す図である。第３図ＦおよびＧは本考案に
おける感温部の固定方法を示す図で、第４図Ｈお
よびＩは熱電対の感温部の構造を示した図であ
る。また、第５図ＪおよびＫは、従来の熱電対の
固定方法を示す図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 鼻カニユーラ部に設置した温度センサーで呼
   吸気流の温度変化を測定することによつて呼
   吸、吸気のタイミングを検出する呼吸センサー
   であつて、該温度センサーが線径１mm以下の熱
   電対からなり、鼻カニユーラ部の外表面に露出
   され感温部となる接合部が、該熱電対の先端よ
   り手前側に設けられていることを特徴とする呼
   吸センサー。 (2) 熱電対の接合部が、２種類の素線のそれぞれ
   先端より手前側の位置で接合して形成されたこ
   とを特徴とする、実用新案登録請求の範囲第(1)
   項記載の呼吸センサー。