(57)【要約】副流式捕集装置(30,80,102)は、副流式気体測定組立体(40,82,100)と、副流式気体測定組立体(40,82,100)に取り付けられるサンプルセル(60,140)とを含む。副流式気体測定組立体は、サンプルセルの少なくとも一部を着脱可能に収容する収容部(48,58,116)を含む。サンプルセルは、サンプリングチューブ(64)に接続され、患者の気道に連絡する。副流式気体測定組立体にサンプルセルを装着すると、サンプルセルの窓は、副流式気体測定組立体の対応する光源(44,118)及び／又は光線検出器(46,120)の方向に指向され、個人の呼吸の気体量又は蒸発物質量の少なくとも１つを容易に監視できる。
2005528592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプルセル本体(146)と、
少なくとも部分的にサンプルセルを収容する副流式気体測定組立体の対応する形状に協同する形状を有しかつサンプルセル本体に設けられると共に、副流式気体測定組立体との係合によりサンプルセル本体を副流式気体測定組立体内に保持する相互連結部材(190)と、
サンプルセル本体に形成され、患者からの呼吸気体サンプルを収容する試料室(174)と、
サンプルセル本体の第１の壁に形成され、かつ試料室の境界の少なくとも一部に形成される第１の窓(142)とを備え、
第１の窓は、所定の組立位置に配置された副流式気体測定組立体とサンプルセルとに応答して、試料室内に存在する気体量又は蒸発物質量を容易に分析することを特徴とする副流式呼吸気体監視用サンプルセル(60,140)。
【請求項２】
更に、試料室に流体連結されるサンプリングチューブ(64)を備える請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項３】
サンプリングチューブの長さの少なくとも一部に除湿材を設けた請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項４】
更に、サンプリングチューブの長さに沿ってフィルタ(66)を配置した請求項２に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項５】
更に、試料室に流体連結される出口ポート(170)を備える請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項６】
更に、出口ポートに流体連結されるフィルタを備える請求項５に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項７】
更に、試料室の反対側でサンプルセル本体の第２の壁に第２の窓を設けた請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項８】
副流式気体測定組立体に形成される収容部内に着脱可能にサンプルセル本体を収容した請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項９】
相互連結部材は、サンプルセル本体から延伸する係止アームである請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項１０】
相互連結部材は、サンプルセル本体に形成される収容部材を備える請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項１１】
更に、サンプルセル本体に関連する識別要素を含む請求項１に記載の副流式呼吸気体監視用サンプルセル。
【請求項１２】
副流式気体測定組立体(40,82,100)と、サンプルセル(60,140)とを備え、
(1)副流式気体測定組立体(40,82,100)は、
(a)ハウジング(42,82,108)と、
(b)ハウジング内に配置される光源(44,118)と、
(c)ハウジング内に配置される光線検出器(46,120)と、
(d)ハウジングに連結される収容部(48,58,116)とを備え、
(2)サンプルセル(60,140)は、
(a)サンプルセル本体(146)と、
(b)サンプルセル本体に形成され、患者からの呼吸気体サンプルを収容する試料室(174)と、
(c)サンプルセル本体の第１の壁に形成され、かつ試料室の境界の少なくとも一部に形成される第１の窓(142)とを備え、
収容部内に配置されるサンプルセルに応答して、光源、光線検出器又はその両方に光学的に連結されてサンプルセル本体上に第１の窓を配置し、試料室内に収容される気量又は蒸発物質の量の決定に使用する光線の少なくとも１つの波長に対して、窓は、実質的に透明であることを特徴とする副流式気体捕集装置。
【請求項１３】
光源は、少なくとも１つの波長を有する赤外線の放射源を含み、光線検出器は、赤外線の少なくとも１つの波長を検出する請求項１２に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１４】
更に、試料室の反対側でサンプルセル本体の第２の壁に第２の窓を設けた請求項１２に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１５】
更に、副流式気体測定組立体は、光源、光線検出器又はその両方に作動連結されるプロセッサを含む請求項１２に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１６】
更に、副流式気体測定組立体は、(1)副流式気体測定組立体に対し外部の構成要素と(2)光源、光線検出器又はその両方との間で通信を確立する少なくとも１つの通信リンク(56)を含む請求項１２に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１７】
更に、サンプリングチューブに沿って配置される第１のフィルタ(66)と、サンプルセル内に配置される第２のフィルタと、試料室に流体連結される排気口に流体連結される第３のフィルタとの少なくとも１つを備える請求項１２に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１８】
更に、収容部とサンプルセル本体との係合状態を保持する手段(190)を備える請求項１７に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項１９】
係合状態を保持する手段は、サンプルセル本体から延伸する突出部と、収容部内に形成されて突出部を収容する開口部とを含む請求項１８に記載の副流式気体捕集装置。
【請求項２０】
サンプルセル(60,140)に流体連結するサンプリングチューブ(64)を患者の気道に流体連結させる過程と、
副流式気体測定組立体(40,82,100)にサンプルセルを装着して、患者の呼吸の少なくとも１つのパラメータを分析する過程と、
副流式気体測定組立体を使用して少なくとも１つのパラメータを分析する過程とを含むことを特徴とする副流式呼吸気体分析法。
【請求項２１】
更に、分析過程を終了した後に副流式気体測定組立体からサンプルセルを除去する過程を含む請求項２０に記載の副流式呼吸気体分析法。
【請求項２２】
サンプリングチューブを患者の気道に流体連結させて配置する過程は、
サンプリングチューブに流体連結される鼻カニューレ(228)を患者の気道に流体連結させる過程と、
患者の気道に作動接続される呼吸循環路に沿って気道アダプタ(230,232)を接続する過程との少なくとも１つを含む請求項２０に記載の副流式呼吸気体分析法。
【請求項２３】
サンプルセルを副流式気体測定組立体に装着する過程は、副流式気体測定組立体のハウジング内に形成される対応する収容部内に、少なくとも部分的にサンプルセルを挿入する過程を含む請求項２０に記載の副流式呼吸気体分析法。
【請求項２４】
少なくとも１つのパラメータを分析する過程は、患者の呼吸気体中に存在する気体又は蒸発物質の少なくとも１つを分析する過程を含む請求項２０に記載の副流式呼吸気体分析法。
【請求項２５】
少なくとも１つのパラメータを分析する過程は、患者の呼吸気体中に存在する二酸化炭素量を分析する過程を含む請求項２３に記載の副流式呼吸気体分析法。
【請求項２６】
更に、副流式気体測定組立体に装着されるサンプルセルに応答して、サンプルセルからの識別情報を読み取る過程を含む請求項２０に記載の副流式呼吸気体分析法。
【発明の詳細な説明】
【優先権主張】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条(ｅ)の規定により、２００２年４月４日付けで出願した米国仮特許出願第６０／３７０,００２号の優先権を主張する。また、本願は、米国特許法第１２０条の規定により、２００３年３月７日付けで出願した通常の米国特許出願「着脱可能なサンプルセルを有する副流式気体捕集装置」の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、副流式呼吸気体捕集装置の着脱可能なサンプルセル、特に、副流式呼吸気体捕集装置から容易に取り外しかつ交換できる着脱可能なサンプルセルに関する。
【背景技術】
【０００３】
(a)気体サンプル中に赤外線を通過させ、(b)この赤外線を濾波して、気体サンプル中の特定の気体に吸収される帯域外のエネルギを最小限に抑制し、(c)気体サンプルを通過した後に検出装置に入射する光線を測定し、(d)監視すべき１又は２以上の特定の気体の濃度に気体の赤外線吸収測定値を関連付けて、特定の気体濃度を決定できる原理で操作される非分散赤外線（NDIR）型気体分析装置は、当業者に周知である。測定される気体は、赤外線スペクトルの特定波長での吸収量が増大（透過量が減少）し、気体濃度が高い程、赤外線の吸収量が増大し、赤外線の透過量は逆に減少する。
【０００４】
非分散赤外線型気体分析装置は、広く医療用に利用され、(1)「迂回」又は「副流」気体捕集装置と、(2)「非迂回」又は「主流」気体捕集装置との異なる２つの方式に大別される。患者の呼吸気体が流れる呼吸循環路の主経路の途中に主流気体捕集装置のサンプルセルが配置される。その結果、患者の吸入呼吸気体及び吐出呼吸気体は、「キュベット」としても公知のサンプルセルを通過する。気体検知装置は、サンプルセルに組み合わされてサンプルセルを通過する気体成分を測定する光源及び検出器等の呼吸気体の監視に必要な構成要素を含む。前記従来の主流式気体測定装置の例は、ノドル他名義の特許文献１に開示される。
【０００５】
副流式気体捕集装置は、典型的には、患者の気道に接続された呼吸循環路である捕集位置から又は患者の気道から直接サンプリングチューブを通じてサンプルセルに採取気体の一部を搬送して、気体成分を気体検出装置により測定する。捕集位置からサンプリングチューブを通じて、気体計測器内に配置されたサンプルセル内に気体が連続的に吸入される。通常、約５０ml/分〜約２５０ml/分の範囲の流量で気体が採取される。サンプルセルに接続されて通過する気体を測定する光学的構成要素及び電子的構成要素は、患者の気道又は呼吸循環路から一定距離離間する監視装置内に配置される。従来の副流式気体捕集装置の例は、パサロ他名義の特許文献２、マックラッチー名義の特許文献３、ブライグ他名義の特許文献４及び特許文献５に開示される。
【０００６】
副流式気体捕集装置により使用される捕集口は、通常、呼吸循環路の壁部内又はその気道アダプタ内に配置される。気管内チューブに接続されるエルボから呼吸循環路の反対の端部に設けられるＹ字形継手までのあらゆる範囲に呼吸循環路に沿って捕集口を設けることができる。例えば、インラインフィルタ又は熱−湿気交換器（HME）の人工呼吸器側に捕集口を設けてもよい。これは、サンプリングチューブがより乾燥するが、カプノグラフ波形が大きく変形し、呼吸終期値が低下する特有の危険を伴う。
【０００７】
また、インラインフィルタの患者側に捕集口を設けることも周知である。しかしながら、副流式捕集装置の前記構成では、縮合物及び／又は患者の分泌物が蓄積する可能性がある。患者の分泌物と共に湿気を含む採取気体からの縮合物は、サンプリングチューブを目詰まりさせ汚染するおそれがあり、サンプリングチューブを頻繁に交換する必要がある。例えば、NAFIONRブランドチューブ等の除湿チューブを使用して、サンプリングチューブを水蒸気が透過可能にして、縮合物からサンプルセルを保護することは公知である。また、サンプリングチューブの長さに沿うある位置に設けられる除水装置（排水器）、サンプリングチューブに沿って設けられる水濾し器又は除湿チューブ、排水器及び水濾し器のあらゆる組合せも公知である。排水器及び水濾し器の効果は、製造者間でまちまちであるが、特に予防管理が不十分であると、排水器又は水濾し器に最終的な閉塞及びカプノグラフ波形の変形を生ずる。
【０００８】
また、取り付けの緩み、サンプリングチューブの亀裂又は開裂、サンプルフィルタ及び気道アダプタ等の気体監視装置の外部への漏洩と共に、部分的な切断等の気体監視装置の内部への漏洩により、従来の副流式気体捕集装置から出力されるカプノグラム中に重大なアーチファクト（人為的ノイズ）を発生することも公知である。副流式気体捕集装置内の多くの接続箇所及びチューブのいずれかで漏洩及び閉塞が起こる可能性がある。アーチファクト、漏洩及び閉塞への校正は、困難か又は不可能な場合があるので、副流式分析装置を使用して得られるカプノグラフ波形及び呼吸終期の測定値は、実際値から大きく相違する値となり、結果的に患者に危険を与えるおそれがある。
【０００９】
最近の副流式気体捕集装置の構造では、流路の壁部ではなく、アダプタの中央に捕集口を流路途中で設けるため、患者の呼吸気体中の分泌物を吸引する可能性が減少するが、アーチファクト、漏洩及び閉塞に関する前記課題の影響を依然として受け易い。
【００１０】
高価なサファイヤ又は他の材料により形成される窓を有する副流式分析装置のサンプルセルを再使用可能でかつ使い捨て不可能となる事実によって、前記課題は、更に悪化する。従って、縮合物及び汚染物質は、サンプルセル内で時間と共に蓄積し、サンプルセルの性能が低下する可能性がある。再利用可能なサンプルセルを副流式分析装置から取り外して洗浄できる副流式分析装置もあるが、サンプルセルの交換に伴う経費が高いため、洗浄過程はしばしば省略される。その結果、サンプルセルの洗浄後に得られる測定精度は、時間と共に低下する。
【００１１】
現在では、副流式気体監視装置を使用する際に、副流式気体監視装置の外部及び内部両方への物理的設定に払うべき細かい注意と、カプノグラフ波形の解釈に払うべき注意とを必要とする。
【００１２】
副流式カプノグラフに伴う前記課題に対し、(a)副流式気体監視装置の内部及び外部両方の漏洩及び閉塞を抑制し、(b)患者の呼吸の正しいカプノグラフ波形をより正確に反映するデータを提供し、(c)凝縮物及び患者分泌物の蓄積に耐力を有し、(d)サンプリングチューブ及び／又はサンプルセルに前記何れかの課題が生じても、管理面で問題を容易に決定しかつ修正処置を取れる副流式気体捕集装置を提供することが望ましい。
【特許文献１】米国特許第４,９１４,７２０号
【特許文献２】米国特許第４,６９２,６２１号
【特許文献３】米国特許第４,１７７,３８１号
【特許文献４】米国特許第５,２８２,４７３号
【特許文献５】米国特許第５,９３２,８７７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明は、副流式気体捕集装置と、前記従来の副流式気体捕集装置の欠点を克服する副流式気体捕集装置に使用するサンプルセルとを提供することを目的とする。本発明の目的は、副流式気体測定組立体と、副流式気体測定組立体に着脱自在に構成されるサンプルセルとを含む副流式気体捕集装置を設ける本発明の一実施の形態により達成される。特に、副流式気体測定組立体のハウジング内で対応する収容部に対して容易にかつ着脱自在に収容しかつ相互接続し、取り外しできるように、本発明の着想を含むサンプルセルが構成される。着脱可能なサンプルセルを使用することにより、従来の副流式気体監視装置に要求される高価な予防管理の必要性を回避し又は最小限に抑えることができる。その代わりに、本発明のサンプルセルは、必要に応じて、単に破棄し、新しいサンプルセルに交換すればよい。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の例示的な実施の形態によるサンプルセルは、サンプルセル本体を有するサンプルセルと、サンプルセル本体に形成されて患者からの呼吸気体サンプルを収容する試料室と、サンプルセル本体の第１の壁に設けられる少なくとも１つの窓とを含む。試料室は、患者の気道に直接又は間接的に連絡する少なくとも１つのサンプリングチューブに連絡する。窓は、試料室の少なくとも一部の境界を形成し、副流式気体測定要素の組立構造内にサンプルセルを配置すると、副流式気体測定要素内では、サンプルセル本体上に配置される窓は、光源、光線検出器又はその両方と光学的に連絡する。窓は、試料室内に収容される気体又は蒸発物質の量を決定する際に使用すべき光線の少なくとも１つの波長に対して実質的に透明である。副流式気体監視装置に使用すべき分析法の使用に適する光学特性を有する物質、例えばポリマーにより窓を形成できる。また、麻酔の使用、環境又は両方で一体化フィルタをサンプルセルに設けてもよい。
【００１５】
本発明の他の実施の形態は、サンプルセルの本体上に相互連結部材を設けたサンプルセルを企図する。少なくとも部分的にサンプルセルを収容する副流式気体測定組立体の対応する形状に相互連結部材が係合される。このように、副流式気体測定組立体内の気体測定要素に窓を光学的に正確に整合させて、副流式気体測定組立体にサンプルセルを確実に取り付ける。
【００１６】
副流式気体測定組立体は、多要因測定装置の構成要素、例えば呼吸気体及び／又は蒸気の組合せ、呼吸気体又は蒸気並びに呼吸流量、これらの組合せ等を監視できる装置でもよい。また、独立型副流式気体監視装置の一部として又は既存の副流式気体監視装置若しくは単に主流操作用に初期に設計された装置の改造装置として、サンプルセルを備えてもよい。
【００１７】
本発明の前記及び他の目的、特徴及び特性、構造を構成する関連要素の操作法及び機能並びに製造の経済性は、全て本明細書の一部となり、種々の図面で対応する部品を同一の符号で示す添付図面に関する下記の記載及び特許請求の範囲の記載から明らかとなろう。しかしながら、図面は、図示及び説明の目的に過ぎず、本発明の限界を決定する定義を意味しないことは明白に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の原理による独立型の副流式気体捕集装置30の第１の実施の形態を示す。副流式気体捕集装置30は、副流式気体測定組立体40と、副流式気体測定組立体40に選択的に取り付けるサンプルセル60とを含む。副流式気体測定組立体40の分解図を図１Ｂに示す。
【００１９】
本発明の例示的な実施の形態では、副流式気体測定組立体40は、互いに組合せて組立てられる２つのハウジング部42a及び42bにより形成されるハウジング42を含む。少なくとも部分的に副流式気体測定組立体40の種々の構成要素をハウジング42内に設け又はハウジング42により保持することができ、副流式気体測定組立体の１又は２以上の構成要素を搭載可能な基板43は、ハウジング42内に収容される。光源（電磁波発生源）44から放出した光線（電磁波）が、サンプルセル60内に収容される気体中を通過した後、光線検出器46で受光（受信）するようにハウジング42内で光源44と光線検出器46とが光学的に位置合わせされる。
【００２０】
本発明の例示的な実施の形態では、光源44は、赤外線発光器と、架台と、放物面鏡と、サファイヤ等の赤外線透過性物質の窓とを含む。光線検出器46は、赤外線透過性物質の窓と、ビームスプリッタと、１又は２以上のフィルタと、データ光線検出器及び基準光線検出器とを備える。また、光線検出器46は、データ光線検出器及び基準光線検出器の監視及び／又は温度調節を容易に行う電子装置を含む。
【００２１】
また、ハウジング42は、サンプルセル60の少なくとも一部を収容してサンプルセル60をハウジング42に固定する大きさ及び形状に形成される収容部48を備えている。サンプルセル60を収容部48に係合する溝49をハウジング42の外縁に設ける。本発明では、図１Ｂに示す分離した構成としてではなく、ハウジング42によって、収容部48を形成できることを企図する点に留意すべきである。即ち、溝49は、副流式気体測定組立体40にサンプルセル60を着脱自在に取り付ける収容部となる。
【００２２】
収容部48の少なくとも一部分にサンプルセルを挿入して、本発明によるサンプルセル60を副流式気体測定組立体40に組み立てるとき、サンプルセル60に設けられる窓62は、副流式気体測定組立体40の気体監視要素に光学的に位置合わせされる。特に、光源44から照射される赤外線は、サンプルセル60の窓62を通過する。その後、赤外線は、サンプルセル60の内部に形成される試料室内を通過し、試料室内の二酸化炭素又は蒸発物質等の１又は２以上の呼吸気体により、一部の光線が吸収され又は減衰する。このとき、未吸収赤外線は、他の窓（図示せず）を通過して、光線検出器46内に受光され、未吸収赤外線、即ち透過した赤外線が光線検出器46で電気信号に変換される。
【００２３】
また、本発明は、サンプルセルが単一の窓を含む可能性も企図する。この場合、試料室内に照射される光線及び試料室から出る光線は、この共通の窓を通過する。光線がサンプルセル60内に入射した窓を逆に通過できるように、サンプルセル60内に反射要素が設けられる。
【００２４】
また、本発明は、サンプルセル60をフィルタ、サンプリング管と一体化し、これらと組合せ又はフィルタ及び／若しくはサンプリング管からサンプルセル60を着脱自在に装着する構造も企図する。従って、サンプルセル60を使い捨て又は再利用可能としてもよい。サンプル管とサンプルセル60とを一体構造とすれば、信号の忠実度の保持に最良の構造となる。しかしながら、本発明では、サンプルセルとサンプル管との一体化は必要ない。
【００２５】
副流式気体測定組立体40は、光源44を制御しかつ光線検出器46からの信号を処理するプロセッサ（図示せず）を含むことが好ましい。本発明の例示的な実施の形態では、ハウジング42上に液晶ディスプレイ又は計器等の出力装置54を設けて、患者の呼吸気体内に含まれる監視気体若しくは蒸発物質の量又は監視気体の分圧の測定値等のプロセッサ及び／又は光線検出器により決定した気体捕集測定値の結果を視覚的に表示できる。
【００２６】
本発明は、１又は２以上の公知の有線又は無線通信リンクを経由して、ホストシステム等の他の装置に副流式気体測定組立体40を連絡し又は接続することも企図する。一例として、光源44、光線検出器130、プロセッサ（図示せず）等の副流式気体測定組立体の１又は２以上の構成要素に連絡するケーブル56を副流式気体測定組立体に設けてもよい。例えば、患者の呼吸気体内のCO2%を算出するのに使用可能な任意の気圧補償装置をホストシステムに設けることは公知である。
【００２７】
副流式気体測定組立体40は、捕集位置からサンプリングチューブを通りサンプルセル内に気体を搬送する装置を含む。特に、サンプルセル60の出口に選択的に接続されて、捕集位置からサンプルセル60を通じて気体を吸引するポンプ58がハウジング42内に設けられる。排気口59にポンプ58を接続して、ポンプ58によりサンプルセル60を通じ吸引した気体を副流式気体測定組立体40から排出できる。本発明は、サンプルセル60を副流式気体測定組立体40に連結したときポンプ58を作動し、サンプルセル60を取り外したときポンプ58を停止する機能を企図する。勿論、本発明では、手動又は自動のあらゆるポンプの付勢法及び消勢法を使用できる。
【００２８】
副流式気体捕集装置30を使用して気体監視を実行するため、例えば、患者に鼻カニューレを装着し又は呼吸循環路内に気道アダプタを取り付けてサンプリングチューブを連結することにより、使用者は、患者の気道とサンプリングチューブ64とを流体接続する。また、副流式気体測定組立体40のハウジング42の収容部48内にサンプルセル60を組み込んで、サンプルセル60を副流式気体測定組立体40と共に組み立てなければならない。ポンプ58を作動して、気道アダプタ又は鼻カニューレ内に生ずる気体をサンプリングチューブ64及びサンプルセル60内に吸引する。サンプリングチューブ64の一端をサンプルセル60に接続して、サンプリングチューブ64の内部をサンプルセル60内に形成される試料室に流体接続させる。
【００２９】
患者の呼吸気体内に存在する二酸化炭素又は蒸発物質等の１又は２以上の気体分圧は、赤外線光源等の光源44と、赤外線光線検出器等の光線検出器46とを含む気体検出装置を使用して決定される。１又は２以上の蒸発物質の気体分圧を示す信号等の気体検出装置の出力は、プロセッサと、計器、液晶ディスプレイ（LCD）画面等の出力装置54とに付与され、又は従来の通信リンクを通じて、プリンタ、コンピュータモニタ、ホストシステム若しくは他の気体監視装置等の外部装置に付与される。
【００３０】
前記の通り、患者の呼吸気体内の１又は２以上の要因（パラメータ）を監視した後、副流式気体測定組立体40からサンプルセルを取り外す。サンプルセルを反復使用に再利用可能ならば、サンプルセルを再調整してもよく、別法として、サンプルセルを破棄し新しいサンプルセルを使用してもよい。
【００３１】
本発明は、サンプルセル60と、サンプリングチューブ64の他端の気道アダプタとの間に任意のフィルタ66を設ける構造を企図する。要するに、サンプリングチューブ64の途中又はサンプリングチューブ64の端部にフィルタ66を設けることができる。本発明の使用に適するフィルタの例は、水濾し器、分泌物フィルタ又は液体及び／若しくは微粒子のサンプルセルへの到達を防止するあらゆる従来のフィルタを含む。また、本発明では、サンプルセル60の一部でもよく又はサンプルセル60の下流にある排気口若しくは出口59に任意のフィルタ66を連絡する構造も企図する。大気に気体を排出し、排気装置に連結し又は呼吸循環路に気体を戻す排気口59を設けてもよい。
【００３２】
図２Ａ〜図２Ｃは、副流式気体捕集装置80の第２の実施の形態を例示する。本実施の形態では、副流式気体捕集装置80、特に副流式気体測定組立体82は、多要因監視装置84の構成要素である。副流式気体測定組立体82の構成要素は、図１Ａ及び図１Ｂの副流式気体測定組立体40とほぼ同一である。例えば、副流式気体測定組立体82のハウジング86は、光源44及び光線検出器46を含む気体検出装置と、サンプルセル60を挿入して、気体検出装置の構成要素にサンプルセルの窓を光学的に整合させる溝49'とを含む。排気口59用の開口部88は、ハウジング86に設けられる。
【００３３】
図２Ｃに示すように、副流式気体捕集装置80は、多要因監視装置84内の複数のモジュール90の１つである。従って、モジュール90を収容するハウジングに接続させて、副流式気体測定組立体82を形成し配置することが好ましい。
【００３４】
図３Ａ〜図３Ｃは、多要因監視装置（図示せず）に接続される副流式気体捕集装置102の副流式気体測定組立体100の第３の実施の形体を例示する。副流式気体測定組立体100は、支持ブラケット104と、副流式気体測定組立体100を図示しない多要因監視装置の残部構成要素に接続するコネクタ106とを備え、副流式気体測定組立体100は、多要因装置の一体部分、例えば多要因装置のハウジングの拡張部となる。本発明は、コネクタ106と同様に、接合層105により副流式気体測定組立体100の支持ブラケット104を多要因監視装置の残部構成要素に固定する構造を企図する。副流式気体測定組立体100は、互いに連結される第１のハウジング部110と第２のハウジング部112とにより形成されるハウジング108を含む。ハウジング108上に連結要素を設けて、多要因装置の主ハウジングに副流式気体測定組立体100を固定できる。
【００３５】
また、副流式気体測定組立体100は、図５Ａ及び図５Ｂに詳細を示す全体を114に示す気体検出装置を内蔵する。気体検出装置114は、サンプルセルを少なくとも部分的に収容するサンプルセル収容部116と、光源118と、光線検出器120とを含む。前記実施の形態と同様に、副流式監視装置にサンプルセルを正しく組み立てると、サンプルセルを収容部116に取り付けるので、光源118からの光線が、サンプルセル内の試料室を通過し、試料室内に収容される気体を通過した後に光線検出器120に受光される。本実施の形態では、収容部1116は、気体検出装置114の光学系に位置合わせされるが、副流式気体測定組立体100の残部から前記光学系を分離する別の一体型組立体となる。
【００３６】
捕集位置からサンプルセルを通過する気体を吸引するポンプ58が副流式気体測定組立体100内に設けられる。ポンプ58作動に伴う振動を減衰させるために、ポンプ58は、隔離防振ケース122内に配置される。チューブ124は、ポンプ58と、サンプルセル収容部116と、弁（図示せず）と、排気口126とを相互に連結する。スペーサ130と第２のハウジング部112とを連結するネジ128は、回路基板132を第２のハウジング部112に確実に固定する。ネジ134により、監視装置用コネクタ106を第１のハウジング部110に取り付け、CO2可撓性コネクタ136を通じて、監視装置用コネクタ106を回路基板132に電気的に接続する。
【００３７】
サンプルセル140と、気体検出装置114と、サンプルセル140の気体検出装置114への連結法とを図４Ａ〜図６Ｂについて詳述する。図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の副流式気体捕集装置の使用に適する着脱可能なサンプルセル140を例示する。図５Ａ及び図５Ｂは、サンプルセル140を含む本発明の副流式気体捕集装置の各種実施の形態での使用に適する気体検出装置114の例示的な実施の形態を示す。図６Ａ及び図６Ｂは、係止装置による気体検出装置内の収容部に対するサンプルセル140の取り付けを例示する。
【００３８】
副流式気体測定組立体にサンプルセルを取り付けたとき、光源118及び光線検出器120を含む気体検出装置の構成要素に対して光学的に整合する位置で、サンプルセルのハウジング146上に形成された第１の窓142及び第２の窓144がサンプルセル140に設けられる。サンプルセル本体146は、単一構造体又は複数構造体でもよい。種々の技術のいずれかを使用して、光線検出器120及び光源118をサンプルセル収容部116に固定することが好ましい。例えば、図示の例示的な実施の形態では、光線検出器120のボス148は、サンプルセル収容部116の開口部150に嵌合される。本実施の形態では、ボス148及び開口部150は円形断面に形成される。しかしながら、本発明は、ボス148及び開口部150の他の形状も企図すると解すべきである。また、サンプルセル収容部116の開口部150の周囲の矩形凹部に、光線検出器120の矩形状ハウジングの縁部が嵌合される。光源118上のタブ152及び154は、それぞれ収容部116の矩形の突起対156及び158間に確実に嵌合される。コネクタ160及び162は、光源118及び検出器120に対して電気的インタフェースとなる。勿論、光源118及び検出器120を適切な整合状態で連結する他の方法も可能でありかつ当業者に容易に理解されよう。
【００３９】
また、サンプルセル116は、サンプルセル本体146に形成される試料室174に両方が流体連結される出口170及び入口172を含む。気体検出装置114は、挿入口178及び密封材180を有する気送管継手176を含む。気送管継手174は、サンプルセル140の出口170を副流式気体測定組立体40のポンプ58に連結する。本発明による図示の例示的な実施の形態では、気送管継手176の密封材180に対しサンプルセル140の出口170を確実に取り付けるテーパ182が、出口140の遠端部に設けられ、密封材180は、副流式気体測定組立体の所定の位置にサンプルセル140を係止するとき良好な気密構造となる。また、サンプルセルと気送管継手176とを容易に連結させるテーパを気送管継手176の遠端部184の内面にも設けることができる。サンプルセル140の出口140を気送管継手174の挿入口178に気密に取り付ける構造は、試料室174に既知の負圧を印加して、サンプルセル140を通じて所望の気体流量を生ずる点で重要である。
【００４０】
サンプルセル140は、サンプルセル本体146に接続され、かつ副流式気体測定組立体100の対応する収容部116等の構造に係合する相互連結部材190を含み、相互連結部材190は、サンプルセル140を確実かつ着脱自在に副流式気体測定組立体100に連結して、気体検出装置の光学構成要素に対し光学的に整合させる。図示の例示的な実施の形態では、相互連結部材190は、サンプルセル本体146の上面上に形成される係止アーム112である。収容部116に対するサンプルセル140の挿入は、初期位置から図４Ｃ符号Ａ、Ｂ及びＣに示す位置を通じて係止アーム112を偏向させる。係止アーム112は、収容部116に形成された開口部194に係合する突出部192を備え、開口部194と突出部192との係合により収容部116内にサンプルセル140が固定される。副流式気体測定組立体100の収容部116内に係止アームが完全に挿入されるとき、可聴クリック音を発生させて、操作者に突出部192の係合を知らせることができる。
【００４１】
収容部116からサンプルセル140を取り外すとき、係止アーム190を押し下げて下方に回転し、開口部194から突出部192を解放した後、収容部116からサンプルセル140を取り外すことができる。このように、収容部116は、光源118、光線検出器120及びサンプルセル140に反復可能に正確に整合する。サンプルセル140から延伸する係止アーム190上に形成されかつ収容部116のスロット194に連結する面取突部192を使用する相互連結部材190による係止機能は、サンプルセル本体146の大きさ及び／又はサンプルセル140が挿入される開口の大きさの製造公差のばらつきを補償する。また、係止機能により、収容部116内にサンプルセル140は反復可能に正確に整合される。
【００４２】
図示の実施の形態では、係止アーム190上に面取突部192が設けられ、収容部116上に矩形状のスロット194が設けられる。面取突部192は、スロット194より長いため、係止アーム190を所定の位置に嵌めて、スロット194内の所定位置に面取突部192をスナップ嵌合すると、面取突部192は、前部面取部196と後部面取部198により心出し移動され、スロット194の中心に嵌合される。面取突部192の中央線は、スロット194の中央線に常に整合されるため、この特徴は、製造公差を補償する周知技術のテーパ嵌合構造と類似する。従って、例えばモールド成型による寸法のばらつきは、係止アーム190の屈曲量の偏差を生ずるだけであろう。サンプルセル140内の気体を通過して検出器組立体に十分な量の光線を入射させると共に、光源組立体と検出器組立体との間に一定の経路長を維持するのに、測定光学系を光学開口に正確に整合させることは重要である。
【００４３】
本発明では、サンプルセルの存在を検出する光検出器又は他の装置を副流式気体測定組立体100に設けて、例えば副流式気体測定組立体の動作を制御することを企図する。また、本発明は、副流式気体測定組立体100により検出される識別要素をサンプルセルに設けて、サンプルセル140に関する情報を副流式気体測定組立体100に付与することも企図する。例えば、識別要素は、サンプルセル及び／又はサンプルセルに連結するあらゆる構成要素、例えばサンプリングチューブ、排水器等の種類を示す識別情報と、サンプルセル又はサンプルセルに連結する構成要素に特有のあらゆる校正情報とを含んでもよい。無線周波数（RF）信号又は他の公知技術により、磁気的、機械的、光学的に前記識別要素を送信してもよい。
【００４４】
現在、企図される本発明による他の構造は、面取突部192の代わりに丸いアーチ状突起も含むが、これに限定されるものではない。また、サンプルセル上の他の位置に相互連結部材を設け又は多数の相互連結部材を使用することもできる。別法として、副流式気体測定組立体の収容部又は他の構成要素から相互連結部材を延伸させ、サンプルセルに形成されるスロット、溝又は他の収容要素に相互連結部材を係合させて、図６Ａに示す嵌合構造を有効に逆転することも可能である。同様に、面取突部192及びスロット194の配置構造を逆にすることもできる。
【００４５】
改良された整合構造は、装置の性能の更なる堅実性を可能にする。この装置の使用法は単純であり、サンプルセルの着脱の両方に熟知しかつ明白な動作で使用できる。また、収容部の単一成形体は、光学部品の低価格及び容易な実装を可能にする。
【００４６】
図７〜図１３は、本発明の着想を含む種々の捕集セットを示し、それぞれ図１Ａ〜図４Ｅに示すサンプルセル60等のサンプルセルと、サンプリングチューブ64とを含む。これらの捕集セットは、１又は２以上の副流式監視装置用に構成され、フィルタ66、除湿チューブ220、酸素供給管224、ルアーロック取り付け部品226等の種々の追加の部品を含んでもよい。鼻カニューレ228（図１２及び図１３）と、気道アダプタ230（図７及び図８）と、低死腔気道アダプタ232（図９）とにより、捕集セットを患者の気道に接続してもよい。
【００４７】
本発明の着想を含む装置は、再利用可能又は使い捨て可能なサンプルセル60と、一組のサンプリングチューブ64とを含み、各サンプリングチューブ64は、サンプルセル、異種の気道アダプタ230及び／又は監視装置との互換性を有する。本発明による挿管患者用の捕集装置又は捕集セットの例示的な構成は、
・成人−加湿（サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ、気道アダプタ）、
・成人−非加湿（サンプルセル、フィルタ、気道アダプタ）、
・新生児（サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ、低死腔気道アダプタ）、
・汎用−加湿（サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ、ルアー取り付け部品）、及び・汎用−非加湿（サンプルセル、フィルタ、ルアー取り付け部品）
を含むが、これに限定されるものではない。
【００４８】
酸素供給及び酸素非供給の挿管患者に対する捕集装置又は捕集セットの例示的な構成は、
・成人（サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ）、
・小児（サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ）、
・乳児（サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ）、
・成人（サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ、酸素ポート）、及び・小児（サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ、酸素ポート）
を含むが、これに限定されるものではない。
【００４９】
現在最も実用的かつ及び好適である実施の形態と思われる対象に基づき、図示の目的で本発明を詳述したが、詳細な説明は、例示の目的に過ぎず、本発明は、開示された実施の形態に限定されないばかりでなく、特許請求の範囲の精神及び限界の範囲内で、実施の形態の修正及び均等な構造も含むことを企図するものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】本発明の原理による独立型副流式気体捕集装置の第１の実施の形態を示す平面図
【図１Ｂ】図１Ａの副流式気体捕集装置内の副流式気体測定組立体を示す分解斜視図
【図２Ａ−２Ｂ】それぞれ本発明の原理による多要因監視装置内の構成要素を形成する副流式気体捕集装置の第２の実施の形態を示す斜視図及び分解斜視図
【図２Ｃ】多要因監視装置の斜視図
【図３Ａ−３Ｂ】多要因監視装置に密接に接続される副流式気体捕集装置の副流式気体測定組立体の第３の実施の形態の正面斜視図及び背面斜視図
【図３Ｃ】多要因監視装置に確実に接続される副流式気体捕集装置の副流式気体測定組立体の第３の実施の形態を示す分解斜視図
【図４Ａ−４Ｅ】それぞれ本発明の着想を含む着脱可能なサンプルセルの実施の形態を示す平面図、正面図、側面図、背面図及び斜視図
【図５Ａ−５Ｂ】気体検知組立体の例示的な実施の形態を示す第１の側面図及び第２の側面からの分解斜視図
【図６Ａ】収容部へのサンプルセルの例示的な係止装置による装着構造を示す断面斜視図
【図６Ｂ】挿入口へのサンプルセルの例示的な装着構造を示す断面側面図
【図７】サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ及び気道アダプタを含む加湿呼吸循環路用の例示的な小児／成人用呼吸気体捕集セットを示す側面図
【図８】サンプルセル、フィルタ及び気道アダプタを含む無加湿呼吸循環路用の例示的な小児／成人用呼吸気体捕集セットを示す側面図
【図９】サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ及び低死腔の気道アダプタを含む例示的な新生児用呼吸気体捕集セットを示す側面図
【図１０】サンプルセル、フィルタ、除湿チューブ及びルアーロック取り付け部材を含む湿気を有する呼吸循環路の呼吸気体捕集セットを示す側面図
【図１１】副流式呼吸気体捕集セットの更に他の実施の形態を示す側面図
【図１２】サンプルセル、フィルタ及び鼻カニューレを含み、無酸素供給の気管非挿入型呼吸気体捕集セットを示す側面図
【図１３】サンプルセル、フィルタ、鼻カニューレ及び酸素供給用の任意ポートを含み、酸素を供給する例示的な気管非挿入型捕集セットを示す側面図
【符号の説明】
【００５１】
(40,82,100)・・副流式気体測定組立体、  (42,82,108)・・ハウジング、  (44,118)・・光源、  (46,120)・・光線検出器、  (48,58,116)・・収容部、  (56)・・通信リンク、  (60,140)・・サンプルセル、  (64)・・サンプリングチューブ、  (66)・・フィルタ、  (142)・・第１の窓、  (146)・・サンプルセル本体、  (170)・・出口ポート、  (174)・・試料室、  (190)・・相互連結部材、  (228)・・鼻カニューレ、  (230,232)・・気道アダプタ、
【図１Ａ】
2005528592.tif 000003
【図１Ｂ】
2005528592.tif 000004
【図２Ａ】
2005528592.tif 000005
【図２Ｂ】
2005528592.tif 000006
【図２Ｃ】
2005528592.tif 000007
【図３Ａ】
2005528592.tif 000008
【図３Ｂ】
2005528592.tif 000009
【図３Ｃ】
2005528592.tif 000010
【図４Ａ】
2005528592.tif 000011
【図４Ｂ】
2005528592.tif 000012
【図４Ｃ】
2005528592.tif 000013
【図４Ｄ】
2005528592.tif 000014
【図４Ｅ】
2005528592.tif 000015
【図５Ａ】
2005528592.tif 000016
【図５Ｂ】
2005528592.tif 000017
【図６Ａ】
2005528592.tif 000018
【図６Ｂ】
2005528592.tif 000019
【図７】
2005528592.tif 000020
【図８】
2005528592.tif 000021
【図９】
2005528592.tif 000022
【図１０】
2005528592.tif 000023
【図１１】
2005528592.tif 000024
【図１２】
2005528592.tif 000025
【図１３】
2005528592.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月17日(2004.12.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ａ】
2005528592.tif 000027
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６Ｂ】
2005528592.tif 000028
【国際調査報告】
2005528592.tif 000029