(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインストリームによるガス分析法を用いた、吸入式全身麻酔の過程のモニタシステムであって、
呼吸回路に設けられ患者の呼吸量を連続的に検出するフローセンサと、
前記呼吸回路に設けられ麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度を連続的に検出する呼吸ガスセンサと、
前記フローセンサによって測定された患者呼吸の時間軸上でのボリューム変化、及びそこから得られる一回換気量と、呼吸ガスセンサによって測定された患者呼吸の時間軸上での麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度変化、及びそこから得られる吸気濃度と呼気終末濃度をほぼ実時間で描出する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、時間軸上におけるフローセンサによる一回換気量の変化ＶをＹ軸、前記呼吸ガスセンサによる各呼吸ガスの濃度変化Ｃを０−１００％のスケールでＸ軸とするＸ−Ｙ座標上に同一時点の点（Ｃ，Ｖ）を連続的に表示させ、一呼吸ごとにループを描出し、
前記ループは、各呼吸ガスの呼気終末濃度及び第１又は第２吸気濃度をＸ軸上において示す２つのＸ座標と肺胞換気量を示すＹ座標とに囲まれた実質的な方形部と、前記方形部から上方向に突出して先端のＹ座標が前記肺胞換気量に死腔量を加算した一回換気量を示す棒部とを含み、前記各呼吸ガスの摂取のときは、前記棒部が前記方形部の右端に位置して前記呼気終末濃度から前記第１吸気濃度を経由して反時計回りに連続する略ｄ型のループとなり、前記各呼吸ガスの排泄のときは、前記棒部が前記方形部の左端に位置して前記呼気終末濃度から前記第２吸気濃度を経由して時計回りに連続する略ｂ型のループとなることを特徴とする吸入式全身麻酔の過程のモニタシステム。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記呼吸ガスセンサによって測定可能な複数のガスについて、前記Ｘ−Ｙ座標面に、点（Ｃ，Ｖ）として連続的に表示するように制御することによって、一呼吸ごとに前記ループを描き出すことを特徴とする請求項１に記載の吸入式全身麻酔の過程のモニタシステム。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記方形部の面積を計算し、該計算した方形部の面積をその呼吸ガスの摂取量又は排泄量として計算して所定の表示領域に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の吸入式全身麻酔の過程のモニタシステム。
【請求項４】
呼吸量を連続的に検出するフローセンサによって測定された患者呼吸の時間軸上でのボリューム変化、及びそこから得られる一回換気量と、麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度を連続的に検出する呼吸ガスセンサによって測定された患者呼吸の時間軸上での麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度変化、及びそこから得られる吸気濃度と呼気終末濃度をほぼ実時間で描出する、メインストリームによるガス分析法を用いた、吸入式全身麻酔の過程のモニタシステムの制御方法であって、
時間軸上におけるフローセンサによる一回換気量の変化ＶをＹ軸、前記呼吸ガスセンサによる各呼吸ガスの濃度変化Ｃを０−１００％のスケールでＸ軸とするＸ−Ｙ座標上に同一時点の点（Ｃ，Ｖ）を連続的に表示させ、一呼吸ごとにループを描出し、
前記ループは、各呼吸ガスの呼気終末濃度及び第１又は第２吸気濃度をＸ軸上において示す２つのＸ座標と肺胞換気量を示すＹ座標とに囲まれた実質的な方形部と、前記方形部から上方向に突出して先端のＹ座標が前記肺胞換気量に死腔量を加算した一回換気量を示す棒部とを含み、前記各呼吸ガスの摂取のときは、前記棒部が前記方形部の右端に位置して前記呼気終末濃度から前記第１吸気濃度を経由して反時計回りに連続する略ｄ型のループとなり、前記各呼吸ガスの排泄のときは、前記棒部が前記方形部の左端に位置して前記呼気終末濃度から前記第２吸気濃度を経由して時計回りに連続する略ｂ型のループとなるステップを含むことを特徴とする吸入式全身麻酔の過程のモニタシステムの制御方法。
【請求項５】
前記呼吸ガスセンサによって検出可能な複数のガスについて、前記Ｘ−Ｙ座標面に、点（Ｃ，Ｖ）として連続的に表示するように制御することによって、一呼吸ごとに前記ループを描き出すことを特徴とする請求項４に記載の吸入式全身麻酔の過程のモニタシステムの制御方法。
【請求項６】
前記方形部の面積を計算し、該計算した前記方形部の面積をその呼吸ガスの摂取量又は排泄量として計算して所定の表示領域に表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の吸入式全身麻酔の過程のモニタシステムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モニタシステムおよびモニタシステムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
吸入式全身麻酔は１８４６年に臨床実用が開始されて以来１６０年余りの歴史を有する。全身麻酔中の麻酔ガス・呼吸ガスの摂取に関して様々な研究がなされてきたが、ごく一部において酸素と二酸化炭素の摂取量・排泄量の臨床モニタが実現されている。
【０００３】
二酸化炭素をモニタするものとしてＳＢＣＯ2（Single Breath ＣＯ2）モニタが提案されている（特許文献１参照）。このＳＢＣＯ2は、二酸化炭素について、一呼気についてのみ、呼気量をＸ軸に、二酸化炭素濃度をＹ軸にして波形として描き出すものである。図１は、従来のＳＢＣＯ2モニタの表示例を示す図である。この波形から、呼気終末二酸化炭素濃度ＥＴＣＯ2、一回呼気量ＶＥ、死腔量ＶＤ，肺胞換気量ＶＡの各値が得られ、波形線下の面積から二酸化炭素排泄量ＶＣＯ2を計算することができる。
【特許文献１】特開平９−２４０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、通常、二酸化炭素は吸気中にはほとんど含まれないので、ＳＢＣＯ2モニタは呼気フローだけを対象としている。他の呼吸ガス、酸素、亜酸化窒素、揮発性麻酔ガスなどは、吸気中にも含まれるため、ＳＢＣＯ2モニタのように呼気だけの分析では、摂取量・排泄量をモニタすることはできなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、呼吸ガス一般の摂取・排泄をモニタすることができるモニタシステムおよびモニタシステムの制御方法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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のモニタシステムは、呼吸回路に設けられ患者呼吸のボリューム変化を検出するフローセンサと、前記呼吸回路に設けられ麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度変化を検出する呼吸ガスセンサと、前記フローセンサによって測定された時間軸上でのボリューム変化、及びそこから得られる一回換気量と、前記呼吸ガスセンサによって測定された時間軸上でのガスの濃度変化、及びそこから得られる吸気濃度と呼気終末濃度を、ほぼ実時間として描出する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、時間軸上におけるフローセンサによる一回換気量の変化Ｖと、前記呼吸ガスセンサによる各呼吸ガスの濃度変化Ｃとから、Ｘ−Ｙ座標上に同一時点の点（Ｃ，Ｖ）を連続的に表示させ、一呼吸ごとにループを描出する。
【０００７】
本発明によれば、吸入麻酔の二大要素である換気量Ｖと呼吸ガス濃度Ｃを、Ｘ−Ｙ座標上にプロットすることによって、それぞれの値と、その関係を直感的に認識できる。また、二酸化炭素に限らず呼吸ガス一般の摂取・排泄をモニタできる。さらに、一回換気量・吸気濃度・呼気終末濃度に加えて、肺胞換気量のモニタが可能となる。また、吸入式全身麻酔の一連の流れである、導入〜維持〜覚醒、の各相における呼吸ガスの摂取・排泄とその変化をグラフィカルに表現できるため、大きな視野から吸入麻酔の正常性Integrityモニタとしての機能も期待できる。
【０００８】
上記発明において、前記表示制御部は、前記呼吸ガスセンサによって検出可能な複数のガスについて、ある時点でのある呼吸ガスの濃度Ｃと、同一時点での前記フローセンサによる一回換気量Ｖを、０−１００％のＸ軸と、一回換気量のＹ軸で構成される座標面に、点（Ｃ，Ｖ）として連続的に表示するように制御することによって、一呼吸ごとに前記ループを描き出す。
【０００９】
また上記発明において、前記表示制御部は、各呼吸ガスのＶ−Ｃ（Volume-Concentration Loop）ループの閉じた方形部の面積を計算し、該計算した方形部の面積をその呼吸ガスの摂取量又は排泄量として計算して所定の表示領域に表示する。
【００１０】
また本発明のモニタシステムの制御方法は、フローセンサによって検出された患者呼吸の時間軸上でのボリューム変化、及びそこから得られる一回換気量と、呼吸ガスセンサによって検出された患者呼吸の時間軸上での麻酔ガスを含む呼吸ガスの濃度変化、及びそこから得られる吸気濃度と呼気終末濃度を、ほぼ実時間として描出するモニタシステムの表示制御方法であって、時間軸上におけるフローセンサによる一回換気量の変化Ｖと、前記呼吸ガスセンサによる各呼吸ガスの濃度変化Ｃとから、Ｘ−Ｙ座標上に同一時点の点（Ｃ，Ｖ）を連続的に表示させ、一呼吸ごとにループを描出するステップを含む。
【００１１】
上記発明において、前記呼吸ガスセンサによって検出可能な複数のガスについて、ある時点でのある呼吸ガスの濃度Ｃと、同一時点での前記フローセンサによる一回換気量Ｖを、０−１００％のＸ軸と、一回換気量のＹ軸で構成される座標面に、点（Ｃ，Ｖ）として連続的に表示するように制御することによって、一呼吸ごとに前記ループを描き出す。
【００１２】
また上記発明において、各呼吸ガスのＶ−Ｃループの閉じた方形部の面積を計算し、該計算した方形部の面積をその呼吸ガスの摂取量又は排泄量として計算して所定の表示領域に表示するステップをさらに含む。
【００１３】
ここで、気道から肺へ入った酸素や麻酔ガスなどの呼吸ガスは、肺胞からその毛細血管の血液へ移動する。この移動を摂取と呼ぶ。他方、組織で発生した二酸化炭素は静脈血に溶け込んで心臓にもどり、肺動脈を通って肺胞の毛細血管で、酸素と入れ替わる形で肺胞へ移動する。この移動を排泄と呼ぶ。排泄と摂取とは、方向が異なるだけで肺胞とその毛細血管との間のガス交換という意味では同じ現象と考えてよい。つまり排泄は負の摂取である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、呼吸ガス一般の摂取・排泄をモニタすることができるモニタシステムおよびモニタシステムの制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のＳＢＣＯ2モニタの表示例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る麻酔システムを説明するための図である。
【図３】フローセンサと呼吸ガスセンサの表示制御装置との接続関係を示す図である。
【図４】Ｖ−Ｃループによる摂取量と排泄量を説明するための図である。
【図５】麻酔維持状態のときの各ガスのＶ−Ｃループの表示例である。
【図６】吸入式全身麻酔の代表過程における摂取モニタの表示例である。
【図７】表示装置の表示例を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る人工呼吸システムを説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係る麻酔システムを説明するための図である。図２に示すように、麻酔システム１００は、麻酔ガス供給装置１、呼吸回路２、表示制御装置（表示制御部）３、表示装置４を有する。
【００１８】
呼吸回路２は、吸気弁２１、患者とつながるコネクタ２２、フローセンサ２３、呼吸ガスセンサ２４、呼気弁２５、ＣＯ2吸収剤キャニスタ２６、ベンチレータ２７を有する。吸気弁２１は、呼吸回路２から患者へのガス（吸気）の流れは許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。
【００１９】
コネクタ２２には、フローセンサ２３と呼吸ガスセンサ２４が、順不同で直列に設置されている。フローセンサ２３は、呼吸の時間軸上でのボリューム変化を検出し、さらにそこから一回換気量を測定する。呼吸ガスセンサ２４は、例えばマルチガスセンサモジュールによって構成され、麻酔ガスを含む呼吸ガスの時間軸上での濃度変化を検出し、さらにそこから吸気濃度と呼気終末濃度を測定する。ここではフローセンサ２３と呼吸ガスセンサ２４は、二酸化炭素（ＣＯ2）、揮発性麻酔ガス（ＡＡ）、酸素（０2）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ）の混合した呼吸ガスを測定対象とすることができる。ベンチレータ２７は、患者の吸気および呼気を促進、補助または強制するために使用される。
【００２０】
フローセンサ２３と呼吸ガスセンサ２４の、表示制御装置３との接続関係を図３に示す。通過する呼吸ガスによって、フローセンサ２３と呼吸ガスセンサ２４のそれぞれにおいて検出された信号は、表示制御装置３に供給される。
【００２１】
ガス分析法はメインストリームによるガス分析法を用いるのが好ましい。従来主流のサイドストリームによるガス分析法では、口元から吸気ガス・呼気ガスを毎分１００ｍＬ前後連続サンプリングし、離れた場所にあるセンサで検出し、時間軸上での濃度変化と、吸気濃度・呼気終末濃度を測定し表示している。このため、サンプリング中の混合、測定までの時間差などによって、一回換気量データと一体的に扱うことが困難であった。患者口元で、ＣＯ2／Ｏ2／Ｎ2Ｏ／ＡＡなどの麻酔呼吸ガス濃度をほぼリアルタイムに連続モニタできる、メインストリームのガスセンサモジュールが臨床実用に耐えるものとなったことによって、一回換気量と呼吸ガス濃度のデータを同じ時間軸で一体的に扱うことができるようになった。
【００２２】
呼気弁２５は、患者からの呼気の一部をＣＯ2吸収剤キャニスタ２６へ導き再利用する、また残りの一部を余剰ガスとして廃棄する、その流れは許容するものの、その逆の流れは規制するように作動する。ＣＯ2吸収剤キャニスタ２６は、患者の呼気から二酸化炭素を吸収除去し、その他の麻酔呼吸ガスを吸気の一部として循環使用するためのものである。
【００２３】
表示装置４は、例えば液晶ディスプレイ等によって構成される。表示制御装置３は、表示装置４全体を制御する機能と、フローセンサ２３によって検出された時間軸上でのボリュームＶの変化の信号と、呼吸ガスセンサ２４によって検出された時間軸上での濃度Ｃの変化の信号とを処理して、ほぼ実時間波形として描出する機能とを少なくとも有する。
【００２４】
図４はＶ−Ｃループによる摂取量と排泄量を説明するための図であり、（ａ）は摂取を説明する図、（ｂ）は排泄を説明する図である。図４に示すように、表示制御装置３は、時間軸上におけるフローセンサ２３による一回換気量の変化Ｖと、呼吸ガスセンサ２４による各呼吸ガスの濃度変化Ｃとから、Ｘ−Ｙ座標上に同一時点の点（Ｃ，Ｖ）を連続的に表示させ、一呼吸ごとにＶ−Ｃループを描出している。Ｖ−Ｃループは、吸入麻酔の二大要素である換気量Ｖと呼吸ガス濃度Ｃを、Ｘ−Ｙ座標上にプロットしたものである。このループによって、それぞれの測定値と、その関係を直感的に認識できるようになる。
【００２５】
図４に示すように、吸入麻酔の二大要素である換気量Ｖと濃度Ｃの変化を、一定の形（アルファベット小文字のｄまたはｂ）で表現することができる。同図（ａ）に示す「ｄ型」ではガスの摂取を示し、（ｂ）に示す「ｂ型」ではガスの排泄を示す。ループのうち棒部の長さが死腔量ＶＤを、閉じた部分の高さが肺胞換気量ＶＡを、面積が当該ガスの摂取（又は排泄）量を、「ｄ型」は摂取を、「ｂ型」は排泄をそれぞれ表現することができる。
【００２６】
また、図４（ａ）に示すように、各領域面積の関係から、あるガス**の摂取量（アップテイクボリューム）をＶｕｐｔ**とすると、摂取量Ｖｕｐｔ**＝ＶＴ×ＦＩ**1―（ＶＤ×ＦＩ**1＋ＶＡ×ＥＴ**）
＝（ＶＴ−ＶＤ）×ＦＩ**1−ＶＡ×ＥＴ**
＝ＶＡ×（ＦＩ**1−ＥＴ**）となる。
現実の肺におけるＶ−Ｃループは、図１に示したＳＢＣＯ2の波形にも見られるように、換気に与らない細気管支の存在や、血流がないか不十分な肺胞の存在などによって、必ずしも四隅が直角の方形となるとは限らず図形だけからでは正確な肺胞換気量ＶＡは得られない。しかし摂取量Ｖｕｐｔ**は、Ｖ−Ｃループの積分から求めることができるので、上の式を変形したＶＡ＝Ｖｕｐｔ**／（ＦＩ**1−ＥＴ**）によってより適切な肺胞換気量ＶＡを求めることができる。
また同図（ｂ）に示すように、あるガス**の排泄量をＶｅｘｈ**とすると、排泄量Ｖｅｘｈ**＝ＶＡ×（ＥＴ**−ＦＩ**2）となる。図４（ｂ）において、ＦＩ**2＝０とすると、例えば二酸化炭素の排泄量を表す。
【００２７】
また、摂取量とは、肺胞における血液とのガス交換量のことをいい、呼吸ガスの測定部位である患者口元における交換量を移動量Ｖｔｒａｎ**、肺容量（機能的残気量ＦＲＣ＋死腔量ＶＤ）に含まれるあるガス**の量をＶｃｏｎｔ**とすると、摂取量Ｖｕｐｔ**は、移動量から肺内包ガス変化量を差し引いたもの、つまりＶｕｐｔ**＝Ｖｔｒａｎ**−ΔＶｃｏｎｔ**となる。
麻酔維持状態のように、患者の循環指標が安定し、一回換気量ＶＴ、吸気濃度ＦＩ**、呼気終末濃度ＥＴ**などの呼吸指標も安定している状態では、ΔＶｃｏｎｔはゼロとなるため、摂取量は移動量に一致する。
仮に全ガスの摂取量の合計Ｖｕｐｔｏｔに等しい量と組成の新鮮ガスを供給すると（Ｖｕｐｔｏｐ＝ＦＧＦ）、患者の必要とするガスを必要とする量だけ供給し、排気される余剰ガスが発生しない麻酔、つまり完全閉鎖麻酔となる。信頼性のある摂取量モニタが実現すると、完全閉鎖麻酔のため、新鮮ガスの流量と組成の自動制御が可能となる。
【００２８】
従来のＳＢＣＯ2モニタは、呼気ＣＯ2濃度の変化をＹ軸に、呼気量の変化をＸ軸に表したものであり、その波形と面積から死腔量と二酸化炭素排泄量をモニタするものである。これに対して、Ｖ−Ｃループは、ガス濃度をＸ軸、一回換気量をＹ軸とし、さらに吸気・呼気連続したループとして表すことにより、二酸化炭素に限らず呼吸ガス一般の摂取・排泄をモニタできる。
【００２９】
次に複数のガスについてのＶ−Ｃループを同時に表示する場合の例について説明する。図５は麻酔維持（安定）状態のときの各ガスのループの表示例である。図５に示すように、表示制御装置３は、呼吸ガスセンサ２４によって検出可能な複数のガス（二酸化炭素（ＣＯ2）、揮発性麻酔ガス（ＡＡ）、酸素（Ｏ2）、亜酸化窒素（Ｎ2Ｏ））について、各呼吸ガスの濃度変化Ｃを０−１００％のＸ軸上に、それと同一時点の、フローセンサ２３による一回換気量の変化ＶをＹ軸上に、点（Ｃ，Ｖ）として連続的に表示するよう制御することによって、一呼吸ごとにＶ−Ｃループを描き出す。その際、各ループを明瞭に区別するために、ガスごとに色分けしてループを描出する。
【００３０】
このように表示することで、図５の例において示される通り、吸入麻酔の二大要素である「量」と「濃度」に関する複数の指標、一回換気量ＶＴ・肺胞換気量ＶＡ・死腔量ＶＤ、あるガス**の吸気濃度ＦＩ**・呼気終末濃度ＥＴ**・摂取量（又は排泄量）Ｖ**を、一つのＸ−Ｙ座標上で、各ループの高さ・面積・Ｘ軸上の位置などによって、同時かつ直感的にモニタすることができる。
【００３１】
また、表示制御装置３は、フローセンサ２３によって検出され測定された一回換気量の変化と、呼吸ガスセンサ２４によって検出され測定されたガス濃度の変化に基づいて、各呼吸ガス（ＣＯ2、ＡＡ、Ｏ2、Ｎ2Ｏ）のＶ−Ｃループを描き、その閉じた方形部の面積を計算し、該計算した方形部の面積ＶＣＯ2、ＶＡＡ、ＶＯ2、ＶＮ2Ｏを、その呼吸ガスの摂取量又は排泄量として、表示装置４内の所定の表示領域４１に表示する（図７参照）。
【００３２】
図６は、吸入式全身麻酔の代表過程における摂取モニタの表示例である。表示制御装置３は、ガス別に各ループの色別表示を行う。以下図５と図６を用いて説明する。
【００３３】
（１）酸素化（脱窒素）
通常吸入式全身麻酔では、麻酔ガスを開始する前に、この脱窒素過程が用いられる。図６（ａ）に示すように、空気中２１％のＦＩＯ2に代えて、十分な流量の新鮮ガスとして純酸素１００％を供給する。組織中・血中に溶解していた窒素Ｎ2が呼気から排出され、代わって酸素Ｏ2が血液中のヘモグロビンと結びつき全身組織へ送られＥＴＯ2が上昇する。ＥＴＯ2がＦＩＯ2に接近し安定したら脱窒素が完了する。この安定状態のときのループの面積は酸素摂取量ＶＯ2となる。
【００３４】
（２）麻酔開始（Ｎ2Ｏ・ＡＡ開始）
図６（ｂ）に示すように、例えばＦＩＯ2を３５％、ＦＩＮ2０を６０％、ＦＩＡＡを５％として開始すると、ＥＴＯ2は脱窒素後の生体及び呼吸回路から急激に排泄され（「ｂ型」）低下する。Ｎ2ＯとＡＡは呼吸回路から生体に摂取され（「ｄ型」）、ＥＴＮ2０、ＥＴＡＡが徐々に上昇しＦＩＮ2０、ＦＩＡＡに近づく。
【００３５】
（３）ＦＩ**・ＥＴ**の安定した麻酔維持状態
図５に示したように、この状態での各ガスのループの閉じた面積は、肺胞−血液間移動量であり、この安定状態では摂取量に等しい。二酸化炭素は「負の摂取」つまり排泄となる。
【００３６】
（４）覚醒（Ｎ2Ｏ・ＡＡ停止（洗い出し開始））
亜酸化窒素Ｎ2Ｏと揮発性麻酔ガスＡＡの新鮮ガスとしての供給を停止し、代わって酸素１００％を流す。図６（ｃ）に示すように、ＥＴＮ2ＯとＥＴＡＡは、酸素によって呼吸回路から洗い出され急激に低下する。しかし血液中・組織中に溶解していたＮ2Ｏ・ＡＡが肺動脈から肺胞に移動してくるので、呼気終末濃度はすぐにはゼロとならない。このとき特に新鮮ガス流量が分時換気量より少ないと、呼気の再利用が起こるので、生体からのＮ2Ｏ・ＡＡの洗い出しが遅れ、つまり覚醒が遅れる。
【００３７】
（５）覚醒（Ｎ2Ｏ・ＡＡ停止（洗い出し完了））
分時換気量以上の新鮮酸素（＋空気）流量によってＥＴＮ2Ｏ・ＥＴＡＡが洗い出され、ゼロに近づいてゆく。セボフルランのように血液への溶解度の低い揮発性麻酔ガスほど、短時間でＥＴ**がゼロに近づき早い覚醒が得られる。
【００３８】
このようにＶ−Ｃループは臨床モニタに求められる直感的認識性に優れ、吸入式全身麻酔の各過程をそれぞれに代表的なイメージとして表現できるので、教育効果、全身麻酔のリスクマネジメント、さらにはナビゲーションの機能も期待できる。各呼吸ガスの摂取量、その合計としての総摂取量が把握できるので、必要とされる新鮮ガスの最低供給量が分かる。その結果、無駄に廃棄する麻酔ガス量を極小にでき、経済的・環境的負荷をも極小化できる。
【００３９】
図７は、表示装置の表示例を示す図である。同図（ａ）は、麻酔用ベンチレータに内蔵されるモニタの表示例を示している。換気に関しては、時間軸上での気道内圧波形Ｐが代表的であり、他に同じく時間軸上のフロー波形Ｆやボリューム波形Ｖがある。さらにこれらＰ／Ｆ／Ｖを組み合わせて、肺の換気メカニクスを直感的に把握できる、Ｐ−Ｖループ・Ｆ−Ｖループが用いられる場合もある。呼吸ガス濃度については、呼吸（換気）の正常性を直感的に把握できる、時間軸上の二酸化炭素波形（カプノグラム）が代表的である。同図（ｂ）に示すように、表示装置４には、フローセンサ２３による一回換気量の変化Ｖと、呼吸ガスセンサ２４による各呼吸ガスの濃度変化Ｃとを、Ｘ−Ｙ座標上に連続的なループとして、複数の呼吸ガスについて描出している。また、ある一つのガス**を取り出してそのＶ−Ｃループを拡大表示することもできる。それによって、図４に示したような、肺胞換気量ＶＡ・死腔量ＶＤ・摂取量Ｖ**などの細かな分析と検討が可能となる。
【００４０】
このＶ−Ｃループ表示によれば、（１）吸入麻酔の二大要素である換気量Ｖと呼吸ガス濃度Ｃを、Ｘ−Ｙ座標上にプロットすることによって、それぞれの値と、その関係を直感的に認識できる。また、二酸化炭素に限らず呼吸ガス一般の摂取・排泄をモニタできる。（２）従来から重要なモニタ項目である一回換気量ＶＴ・吸気濃度ＦＩ**・呼気終末濃度ＥＴ**に加えて、呼吸指標として重要性が高いにも拘わらず、従来術中モニタが困難であった肺胞換気量ＶＡのモニタが可能となる。（３）一回換気量と濃度で表わされるループ領域の面積から、当該呼吸ガスの移動量のモニタが可能となる。特に術中の麻酔維持状態のように一回換気量・濃度が安定した状態では、この移動量は摂取量、つまり肺胞と血液との間での当該ガス交換量と一致する。
【００４１】
また、（４）特定のガスの摂取・排泄が、吸気濃度ＦＩ**が呼気終末濃度ＥＴ**の左右どちら側にあるかによって一目で分かる。（５）吸入式全身麻酔の一連の流れである、導入〜維持〜覚醒、の各相における呼吸ガスの摂取・排泄とその変化をグラフィカルに表現できる。その結果、大きな視野から吸入麻酔の正常性Integrityモニタとしての機能も期待できる。
【００４２】
図８は、本発明の他の実施形態に係る人工呼吸システムを説明するための図である。図８に示すように、人工呼吸システム２００は、ベンチレータ装置２０１、コネクタ２０２、フローセンサ２０３、ガスセンサ２０４、表示制御装置３、表示装置４を有する。ベンチレータ装置２０１は、患者の吸気および呼気を促進、補助または強制するために使用される。図８に示すように、図２に示した循環式呼吸回路を有する吸入麻酔システムの例に限ることなく、ベンチレータ装置２０１を用いる非手術用の人工呼吸システムについても本発明を適用することができる。
さらに、図８からベンチレータ２０１と吸気・呼気の回路を取り外し、フローセンサ２０３、ガスセンサ２０４、表示制御装置３、表示装置４で構成されるモニタを自発呼吸にも適用できる。つまり麻酔ガスや高濃度酸素など医療ガスを使用しない通常の呼吸でも、酸素・二酸化炭素について、これまでに記したようなＶ−Ｃループの描出と、ＶＴ・ＶＡ・ＶＤ、ＦＩ**・ＥＴ**・Ｖ**の測定・表示が可能である。
【００４３】
なお、本発明のモニタシステムの制御方法の各ステップは、表示制御装置３が所定のプログラムを実行することにより実現される。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。また本発明のモニタシステムは供給ガスが摂取ガスと等しくなるように、新鮮ガスの組成・量、ベンチレータの換気条件などを自動制御する自動麻酔システムにも適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００，２００    麻酔システム
１  麻酔ガス供給装置
２  呼吸回路
２１  吸気弁
２２,２０２  コネクタ
２３,２０３  フローセンサ
２４,２０４  呼吸ガスセンサ
２５  呼気弁
３  表示制御装置
４  表示装置
２６  ＣＯ2吸収剤キャニスタ
【図１】
0005505926.tif 000002
【図２】
0005505926.tif 000003
【図３】
0005505926.tif 000004
【図４】
0005505926.tif 000005
【図５】
0005505926.tif 000006
【図６】
0005505926.tif 000007
【図７】
0005505926.tif 000008
【図８】
0005505926.tif 000009