(57)【要約】本発明は、処理されていない医療用ガス用の吸気口と処理された医療用ガス用の排気口とを備えた筐体を含み、前記筐体には、固定気化体、給水口、及び加熱装置を含む調和手段が、前記医療用ガスを加湿し暖めるために備えられた医療用ガス調和用装置であって、前記固定気化体と前記加熱装置とが同心状に配置されて、両者の間に空間を形成し、水の薄層が加熱装置と固定気化体との間の前記空間に入り込むことができるように、前記給水口が前記筐体に接続されていることを特徴とする装置に関する。本発明は、更に、処理されていない医療用ガスを吸気口を通して供給する工程と、水の微小層を加熱することによって、マイクロポーラスの固定体の中で引き起こされる水蒸気の作用により、前記供給されたガスを加湿して温める工程と、を含み、前記ガスが加湿されて暖められる医療用ガスの調和方法に関する。
2005527305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理されていない医療用ガス用の吸気口と処理された医療用ガス用の排気口とを備えた筐体を含み、前記筐体に、固定気化体と給水口と加熱装置とを含む調和手段が、前記医療用ガスを加湿及び加温するために備えられた医療用ガスの調和装置であって、
前記固定気化体と前記加熱装置とが同心状に配置されて両者の間に空間を形成し、水の薄層が加熱装置と固定気化体との間の前記空間に入り込むことができるように、前記給水口が筐体に接続されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
加熱装置と固定気化体との間の前記空間が筒状である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記固定気化体がマイクロポーラスである請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記固定気化体が、実質的に水を通さず水蒸気を通す特性を有する請求項１から３の何れか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記固定気化体がセラミック材料からなる請求項１から４の何れか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記固定気化体が疎水性物を染み込ませた気孔を有する請求項１から５の何れか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記固定気化体がマイクロポーラスＰＴＦＥのモノリスからなる請求項１から４の何れか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記固定気化体が０．０５ミクロンから１ミクロンの範囲のメッシュサイズを有する請求項１から７の何れか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記固定気化体のメッシュサイズが０．２ミクロンである請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記調和手段が前記吸気口と排気口との間に配置される請求項１から９の何れか1項に記載の装置。
【請求項１１】
前記固定気化体が前記加熱装置を囲んでいる請求項１から１０の何れか1項に記載の装置。
【請求項１２】
前記筐体が、更に、付加された加熱装置に同心状に囲まれている請求項１から１１の何れか1項に記載の装置。
【請求項１３】
前記加熱装置が前記固定気化体を囲んでいる請求項１から１０の何れか1項に記載の装置。
【請求項１４】
底（２）と周辺壁（３）と蓋（４）とを有する筐体（１）を含み、前記筐体（１）が医療用ガス供給用の吸気口（５）と処理された医療用ガス用の排気口（６）とを備え、更に、前記吸気口（５）と排気口（６）との間の筐体（１）に配置された固定気化体（７）と、加熱装置（８）と、給水口（９）と、から主に構成され、前記ガスを加湿及び加温するための調和手段を含む装置であって、
前記固定気化体（７）と前記加熱装置（８）とが同心状に配置されて両者の間に空間（１１）を形成し、水の薄層が加熱装置（８）と固定気化体（７）との間の前記空間（１１）に入り込むことができるように、前記給水口（９）が筐体に接続されていることを特徴とする請求項１から１３の何れか1項に記載の装置。
【請求項１５】
前記吸気口（５）が前記筐体（１）の底（２）に位置し、前記排気口（６）が前記筐体（１）の蓋（４）に位置する請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記吸気口（５）が前記周辺壁（３）の底に位置し、前記排気口（６）が前記周辺壁（３）の上部に位置する請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記固定気化体（７）が前記加熱装置（８）を同心状に囲んで両者の間に空間（１１）を形成する請求講１４から１６の何れか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記加熱装置（８）が金属エレメントにより囲まれた中央加熱機器（１０）を含む請求項１４から１７の何れか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記筐体（１）が付加された加熱装置により同心状に囲まれた請求項１４から１８の何れか１項に記載の装置。
【請求項２０】
底（２）と蓋（４）とを有する筐体（１）を含み、前記筐体（１）が医療用ガス供給用の吸気口（５）と処理された医療用ガス用の排気口（６）とを備え、更に、前記吸気口（５）と排気口（６）との間の筐体（１）に配置された固定気化体（７）と、加熱装置（８）と、給水口（９）と、から主に構成され、前記ガスを加湿及び加温するための調和手段を含む装置であって、
前記固定気化体（７）と前記加熱装置（８）とが同心状に配置されて両者の間に空間（１１）を形成し、水の薄層が加熱装置（８）と固定気化体（７）との間の前記空間（１１）に入り込むことができるように、前記給水口（９）が筐体に接続されていることを特徴とする請求項１から１３の何れか1項に記載の装置。
【請求項２１】
前記排気口（６）が固定気化体（７）の上部に位置し、前記吸気口（５）が前記固定気化体（７）の底に位置する請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記固定気化体（７）が前記加熱装置（８）により同心状に囲まれて両者の間に空間（１１）を形成する請求講２０または２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記加熱装置（８）が金属エレメント筒を囲む加熱機器（１０）を含む請求項２０から２２の何れか１項に記載の装置。
【請求項２４】
給水口（９）が加熱装置（８）と固定気化体（７）との間の空間（１１）に接続された請求項１４から２３の何れか１項に記載の装置。
【請求項２５】
加熱装置（８）と固定気化体（７）との間の前記空間（１１）が筒状である請求項１４から２４の何れか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前固定気化体（７）が実質的に水を通さず水蒸気を通す特性を有する請求項１４から２５の何れか１項に記載の装置。
【請求項２７】
前記固定気化体（７）がセラミック材料からなる請求項１４から２６の何れか１項に記載の装置。
【請求項２８】
前記固定気化体（７）が疎水性物を染み込ませたメッシュを有する請求項１４から２７の何れか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記固定気化体（７）がマイクロポーラスＰＴＦＥのモノリスからなる請求項１４から２８の何れか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記固定気化体（７）が０．０５ミクロンから１ミクロンの範囲のメッシュサイズを有する請求項１４から２９の何れか１項に記載の装置。
【請求項３１】
前記固定気化体（７）のメッシュサイズが０．２ミクロンである請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記給水口が逆止弁を含む請求項１から３１の何れか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記給水口が水タンクに接続された請求項１から３２の何れか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記水タンクが高さにおいて７０から１２０ｃｍの範囲にある請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記加熱装置に温度センサ（１２）が取り付けられている請求項１から３４の何れか１項に記載の装置。
【請求項３６】
前記吸気口と排気口とが接続管を有し、チューブを取り付けるようになっている請求項１から３５の何れか１項に記載の装置。
【請求項３７】
前記筐体（１）が周辺壁（３）の上部と底とを囲むフランジを有する請求項１から３６の何れか１項に記載の装置。
【請求項３８】
熱及び加湿交換器との組み合わせにおいて、請求項１から３７の何れか１項に記載の装置の使用。
【請求項３９】
医療用ガスの調和のための請求項１から３７の何れか１項に記載の装置の使用。
【請求項４０】
呼吸気装置における請求項１から３７の何れか１項に記載の装置の使用。
【請求項４１】
腹腔鏡手術における請求項１から３７の何れか１項に記載の装置の使用。
【請求項４２】
請求項１から３７の何れか１項に記載の装置をガス供給源へ接続する工程と、ガスを前記装置を通して流す工程と、を含む医療用ガスの調和方法。
【請求項４３】
処理されていない医療用ガスを吸気口を通して供給する工程と、
水の微小層を加熱することによって、マイクロポーラスの固定体の中で引き起こされる蒸発水の作用により、前記供給されたガスを加湿及び加温する工程と、を含み、
前記ガスが加湿及び加温される医療用ガスの調和方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用ガスを調和する装置、特に加湿器に関する。
【０００２】
発明の背景
生理的状態において、鼻は、呼吸気を積極的に加温及び加湿する機能を果たす。しかし、患者が人工呼吸を受けているときには、末端が気管に挿入された可撓性チューブによって、鼻はバイパスされている。咳による刺激や粘膜からの液の排出といった望まない結果を防ぐために、供給される呼吸気は処理を行なわなければならない。通常、この役割を果たしている鼻やのどの粘膜は、この環境下ではもはや機能しないので、この処理は必要である。供給される呼吸用のガスの加湿及び加温処理、これは肺が通常に機能するために肝要であるが、今日では、通常、加湿装置及び加熱装置から構成される装置によって行なわれる。
【０００３】
加湿器は公知となっている。加湿器は、患者に供給される医療用ガスの加温及び加湿のために用いられる。加湿器は、循環ガスを加湿するための水が加熱されたタンクに溜められ、加湿される循環ガスが前記タンクを通過して、利用可能となる。これらの従来の加湿器は、一般に、空気源（または他の混合ガス）、水源と水を蒸発させる加熱手段とを含む加湿室、及び加湿されたガスを患者または使用者に送る導管を含む。これらの加湿器は、更に、通常吸取紙からなる蒸発手段を含むこともできる。
【０００４】
米国特許第３，６３８，９２６号は、水を吸収する吸取紙のシートと熱的に接触するらせん状に巻かれた抵抗加熱板を含む加湿及び加熱装置を開示している。人工呼吸器からの空気が、板により形成されたらせん状の通路、タンクの水面、及び所望の温度で実質的に飽和した蒸気を生成する蓋に沿って流れる。
【０００５】
一般的に、タンクは、頻繁に補給しないですむような十分な量の水を収容できる大きさにされ、タンクいっぱいの水を、所望の温度まで加熱し温度を維持させるが、所望の水温に設定され、温度を維持し、及び温度を変更することは、より少ない水量よりもより困難である。更に、これらの装置の中の水はよどみ、細菌を繁殖させる傾向になりがちである。これらの加湿器のメンテナンスや清掃は、更に実行することが困難である。更に、加湿器の複雑な設計により、一度使用した後の再使用ができない。
【０００６】
特許ＷＯ９７／０７８４５号に、暖かく湿った空気を患者に与えまたは戻す装置における熱と湿気の損失を補償する機器が開示されている。しかし、この書面に開示されている装置は、多量の空気流を要する患者に不可欠な大量の湿った暖かい医療用ガスを供給するのに適していない。
【０００７】
本発明の主な目的は、医療用ガスの加熱レベル及び湿度比率を、所望のレベルで維持することのできる医療用ガスの調和装置を提供することにある。本発明のその他の目的は、前記空気が大流量で湿気を含んで供給される医療用ガスの調和装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、加熱機能と加湿機能を有する一体型の装置であって、ガス供給ダクトと任意の場所で接続が可能であり、装置の高い柔軟性が確保された医療用ガスの調和装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、容易に殺菌することのできる医療用ガスの調和装置を提供することにある。本発明の更なる他の目的は、再使用することのできる医療用ガスの調和装置を提供することにある。本発明の更なる他の目的は、患者へ供給されるガスの加湿用装置であって、前記ガスが呼吸気である装置を提供することにある。本発明の更なる他の目的は、患者へ供給されるガスの加湿用装置であって、前記ガスが腹腔鏡手術用に用いられる装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の概要
本発明は、処理されていない医療用ガス用の吸気口と処理された医療用ガス用の排気口とを備えた筐体を含み、前記筐体には、固定気化体と給水口と加熱装置とを含む調和手段が、前記医療用ガスを加湿及び加温のために備えられ、水の薄層が加熱装置と固定気化体との間に入り込めるように、前記給水口が筐体に接続された医療用ガスの調和装置に関する。本発明の１つの実施態様は、前記調和手段が、前記吸気口と排気口との間に配置されている。
【０００９】
本発明では特に、前記固定気化体と前記加熱装置とが同心状に配置されて両者の間に空間を形成し、水の薄層が加熱装置と固定気化体との間の空間に入り込むことができるように、前記給水口が筐体に接続されていることを特徴とする医療用ガスの調和装置に関する。前記固定気化体と前記加熱装置とは、同心状に配置されたときに空間が生じるようにするため、あらゆる適切な形状を有することができる。前記固定気化体と前記加熱装置とは、同心状に配置されたときに筒状の空間を形成するような筒形状を有することができる。限定されることのない他の適切な形状として、長方形や八角形等を含む。１つの好ましい実施態様では、加熱装置と固定気化体との間の前記空間が筒状である。
【００１０】
本発明に係る装置は、必要とする個体に供給する大量で大流量のガスを加湿及び加温することができる。水の薄層が加熱装置と固定気化体との間の空間に入り込むことができるように、給水口が筐体に接続されている。１つの好ましい実施態様では、加熱装置と固定気化体との間の空間は、０．１から０．００１ｃｍの範囲にすることができる。
【００１１】
加熱装置と固定気化体との間の空間を０．１ｃｍより大きくすることもでき、この場合、更に吸い取り紙、スポンジ、セラミック、人工水吸収物質等といった水吸収物を備えることができる。例えば、加熱装置と固定気化体との間の空間に、水吸収特性を有する第２の固定気化体を備えることもできる。水の薄層が、前記第２の水吸収特性物の中に入り込む。
【００１２】
本発明の他の実施態様は、本発明に係る装置は、固定気化体に密着した加熱装置を備え、前記加熱装置または固定気化体が、筒状または長手方向に伸びる溝を備え、これにより水の薄層を前記溝の中に入り込ませることができる。
【００１３】
ここで用いられる水の薄層とは、０．１から０．００１ｃｍの範囲にある層に関する。薄層の中の水の気化は、固定気化体と加熱装置との間の空間における圧力増加を防ぐことができる。空間の中の薄層での水の気化は、例えば、重力による水の供給を可能とし、加熱エレメントの温度の調整によって、正確な蒸気発生量を可能にする。
【００１４】
本発明の１つの実施態様では、前記固定気化体がマイクロポーラスである。ここで用いられる固定気化体はモノリス体もさす。更に、前記固定気化体は、実質的に水を通さず水蒸気を通す特性を有する。適切な固定気化体は、水を通さず水蒸気を通す特性を有する公知のあらゆる剛性材料からなるということが可能である。前記固定気化体は、好ましくは、水は通さず水蒸気を通す特性のメッシュを有する個体材料からなる。１つの実施態様では、固定気化体は、０．０５ミクロンから１ミクロンの範囲のメッシュサイズを有する材料からなり、好ましくは、０．２ミクロンのメッシュサイズを有する材料からなる。本装置の固定気化体の使用は、装置の正確さや安定性といったいくつかの利点をもたらす。固定気化体は、加熱されたときに、水による熱や圧力によって変形することがない。更に、前記固定気化体と加熱エレメントとの間の空間は、前記剛性により一定に保たれ、更に、水漏れに対する保障をもたらす。
【００１５】
本発明の実施態様では、前記固定気化体が、撥水物のような疎水性物で処理された、または処理されていないポーラスアルミニウムのようなセラミック材料からなる。好ましい実施態様では、前記固定気化体がマイクロポーラスセラミック筒であり、好ましくは中空である。前記セラミック筒において、水を通さず水蒸気を通す特性を得るために、前記筒の気孔に、疎水性物を染み込ませることができる。他の実施態様では、前記固定気化体が、マイクロポーラスＰＴＦＥのモノリスからなるということが可能である。前記マイクロポーラスＰＴＦＥモノリスは、好ましくは、１から１０ｍｍの範囲の壁厚を有する中空筒からなり、好ましくは３から１０ｍｍ、最も好ましくは５から６ｍｍの範囲の壁厚を有する中空筒からなる。セラミックまたはモノリスのＰＴＦＥからなる固定気化体は、丈夫で耐熱性を有するという利点を有し、更に、例えばオーブン殺菌のような公知の手段を用いて、容易に殺菌することができる。
【００１６】
前記装置は、耐熱性を有し、容易に清掃、交換、及び／または殺菌できるという利点を有する。前記装置は、従って、再使用可能である。
【００１７】
本発明の他の実施態様では、本発明に係る装置が、前記装置の筐体を囲む更なる断熱外被を備えることができる。この外被により、装置の断熱が可能となる。
【００１８】
他の実施態様では、本発明に係る装置の筐体壁が、更に第２の加熱装置により同心状に囲まれるようにすることができる。これにより、水の凝縮を減少させることができ、前記医療用ガスを更に暖める。この実施態様によれば、付加された加熱装置は、前記装置を断熱するために、更に断熱外被で囲まれるようにすることができる。
【００１９】
装置は、固定気化体と給水口と加熱装置とを含んだ調和手段が、医療用ガスを加湿し暖めるために備えられた筐体を有し、前記固定気化体と前記加熱装置とは同心状に配置されて、両者の間に空間を形成することを特徴とする。１つの実施態様では、前記固定気化体が、前記加熱装置を囲んでいる。他の実施態様では、前記加熱装置が、前記固定気化体を囲んでいる。
【００２０】
本発明の装置は、循環するガスの適切な加湿を常に維持する一方、前記ガスを加熱することを確実に行なう。更に、本発明の装置は、場所を取らず取り扱いが容易であるという利点をもたらす。確かに大半の従来の装置は、加湿機器と、水タンクと水を気化する加熱手段という形式の加温装置と、任意で備えられる気化手段と、によりで構成される。このような各部分の組み立て物は扱いにくく、このような装置の交換や清掃が必要なときには、不利益をもたらす。更に、多すぎる吸気口、排気口、及びチューブが含まれるので、前記組み立て物をガス供給源や患者に接続するときに、誤りを犯す可能性がある。本発明は、１つの装置の中に全て一体化された加湿及び加熱ユニットを提供し、医療用ガスは、同時に加湿及び加温される。前記装置は、少なくとも、ガス供給源と接続された１つの吸気口と、患者に接続された１つの排気口を有するという利点を有する。新たな装置を接続するのに１つの方法しかないので、混乱が生じることがない。更に、従来の装置では、気化した水が３７℃から４０℃の温度に停滞し、それにより細菌が繁殖しやすくなるのに対して、本発明に係る装置は、循環し連続的に気化する水の薄層を有するという利点を有する。
【００２１】
本発明の装置は、大流量かつ大加湿量を要する前記呼吸気の調和を可能にし、例えば、呼吸回数が多く肺活量が小さい未熟児の人工呼吸のような困難な人工呼吸の状況において、特に適している。
【００２２】
詳細な説明
本発明は、医療用ガスを調和するのに適した装置に関する。
【００２３】
本発明は、更にここに詳細に開示され、本発明の装置の好ましい実施形態が詳細に示される。この記載は、実施例を示すだけであり、本発明を限定するものではない。参照番号は、全ての図で共通の番号を示す。
【００２４】
ここで使用する「医療用ガス」は、個体が必要とするのに適したあらゆる呼吸可能なガスに関する。医療用ガスは、必要とする個体の体腔や器官に送られるあらゆるガスにも関連し、例えば、鼻や口を介して肺へ送られる通常の空気や、腹腔鏡手術の間に供給される酸素／二酸化炭素混合ガスにも関連する。ここで使われる「個体」は、動物、好ましくは哺乳類、より好ましくは人間に関する。
【００２５】
前記装置は、特に、肺へ供給される呼吸気の調和、及び腹腔鏡手術のようなときに体腔へ供給されるガスの調和にも適している。
【００２６】
ここで用いられる「医療用ガスの調和」及び／または「医療用ガスの処理」は、前記ガスの加湿／給湿、及び加温に関する。
【００２７】
本発明に係る装置は筐体１から構成され、筐体１は、図３に示されるように筒状とすることができるが、他の適切な形状にすることもできる。好ましい実施形態としては、前記装置は、図２または図４に示される形状を有する。筐体は、医療用の使用に適した材料からなるようにすることができる。好ましくは、樹脂または金属からなる。
【００２８】
図２に示されるように、前記装置は、底２を有する筐体１、周辺壁３、及び蓋４を含むことができ、前記筐体１は、矢印１３に示されるような医療用ガスの供給用の吸気口５と、矢印１４に示されるように処理されたガスを排気するための排気口６と、を備える。前記筐体１は、更に、前記ガスの加湿及び加温のための調和手段を含み、この調和手段は、主に、前記吸気口５と排気口６の間に前記筐体１内に配置された固定気化体７と、加熱装置８と、給水口９とからなる。前記固定気化体７と前記加熱装置８は同心状に配置されて両者の間に空間１１を形成し、水の薄層が加熱装置８と固定気化体７の間の前記空間１１に入り込むことができるように、前記給水口９が筐体に接続されている。この実施形態では、気化体７が加熱装置８を囲んでいる。空間１１に供給された水に対する加熱装置８の作用は、本図の点１５で模式的に示されるように、水蒸気を生成させる。ここを通過するガスは、効率的に水蒸気１５を含む。前記加熱装置８は、ＰＴＣ型の自己調整式抵抗であることが可能である。前記加熱装置８は、中央加熱機器１０から構成することができ、中央加熱機器１０は、図２に示されるように、筒状であって金属エレメントで囲まれることができる。限定のない適切な金属エレメントとしては、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、銀等といった熱を伝導させる金属エレメントを含むことができる。好ましい実施形態としては、陽極酸化処理されたアルミニウムが用いられる。他の実施形態としては、筐体１が、更に付加された加熱装置により同心状に囲まれることもできる。
【００２９】
図３に示された他の実施形態では、前記装置は、底２を有する筐体１と蓋４とを含み、前記筐体１は、矢印１３に示されるような医療用ガスの供給用の吸気口５と、矢印１４に示されるような処理されたガス用の排気口６と、を備え、更に、前記ガスを加湿及び加温するための調和手段を含む。前記調和手段は、主に、前記吸気口５と排気口６の間の前記筐体１に配置された固定気化体７と、加熱装置８と、吸水口９と、からなり、前記固定気化体７と前記加熱装置８は、同心状に配置されて両者の間に空間１１を形成し、水の薄層が加熱装置８と固定気化体７の間に入り込むことができるように、前記吸水口９が筐体に接続されていることを特徴とする。図３に示されるように、前記固定気化体７は、前記加熱装置８により同心状に囲まれて、両者の間に空間１１を形成している。更に、排気口６は、前記固定気化体７の上部に位置しており、吸気口５は、前記固定気化体７の底に位置する。図３に示されるように、前記固定気化体７は好ましくは中空円筒である。空間１１に供給された水に対する加熱装置８の作用は、本図では点１５で模式的に示されるように、水蒸気を生成することができる。前記加熱装置８は、ＰＴＣ型の自己調整式抵抗であることができる。この加熱装置８は加熱機器１０を含み、加熱機器１０は、図３に示されるように筒状であることができ、陽極酸化処理されたアルミニウム筒のような金属エレメント筒を囲む。ここでは図示されていないが、加熱機器１０は、温度センサを取り付けることができる。前記温度センサ１２は、前記過熱機器１０の上部または底に取り付けることができる。好ましい実施形態では、前記温度センサは、前記加熱機器１０の底に取り付けられる。
【００３０】
装置の断熱のため、及び、図３に示されるように装置の簡便な取り扱いを可能にするために、蓋４と底２との間の筐体に断熱壁が更に備えられ、それにより、加熱装置８を囲む。
【００３１】
適切な固定気化体７は、好ましくはマイクロポーラスであり、実質的に水を通さず蒸気を通す特性を有する。適切な固定気化体７が、水を通さず蒸気を通す特性を有する公知のあらゆる固体材料からなることが可能である。前記固定気化体７は、好ましくは、水を通さず蒸気を通す特性を有するメッシュを有する固体から作られる。１つの実施形態としては、固定気化体７は、０．０５ミクロンから１ミクロンの範囲のメッシュサイズを有する材料からなることができ、好ましくは、０．２ミクロンのメッショサイズの材料からなる。気化体７は、その熱伝達特性により、通過するガスの加温が可能である。
【００３２】
本発明の１つの実施形態では、前記固定気化体７は、セラミック材料からなる。好ましい実施形態では、前記固定気化体７は、ポーラスセラミック筒である。前記セラミック筒が水を通さず蒸気を通す特性を有するようにするため、前記筒の気孔には、好ましくは疎水性物質を染み込ませる。疎水性物質により気孔が水を通さない固定気化体７を用いることによって、水蒸気１５のみを装置へ入れ、水小滴が装置を通過するガス流に含まれることを防ぐ。前記気化体に染み込ませる疎水性物質は、公知となっている。この疎水性物質の例として、シラン、シリカ、壁を不透性にする公知の物がある。本発明の他の実施形態として、前記固定気化体７が、マイクロポーラスＰＴＦＥのモノリスからなるものがある。前記マイクロポーラスＰＴＦＥモノリスは、好ましくは１から１０ｍｍの範囲の壁厚を有する中空筒からなり、より好ましくは３から１０ｍｍ、最も好ましくは５から６ｍｍの壁厚を有する中空筒からなる。ＰＴＦＥの疎水性の性質により、水蒸気１５は通過するのにかかわらず、液体の水は気孔からはじかれる。
【００３３】
好ましい実施形態としては、図２に示されるように、本発明に係る装置は、前記筐体１に開口を有することができ、前記吸気口５が前記筐体１の底２に位置し、前記排気口６が前記筐体１の蓋４に位置している。
【００３４】
他の好ましい実施形態としては、図４に示されるように、本発明に係る装置は、前記筐体１に開口を有することができ、前記吸気口５が前記周辺壁３の底に位置し、前記排気口６が前記周辺壁３の上部に位置している。
【００３５】
図２または図４に示された装置は、固定気化体７の大きな表面積によって、装置を通過するガスの迅速で最適な調和を確実なものにする。本設計による装置の筐体は、前記装置を通過するガスの加温及び加湿を最適化する。確かに、図２または図４の装置に含まれる調和手段によるガス流の部分的な障害によって、調和手段とのより長い接触時間を確保し、それにより調和手段により生成された水蒸気１５を、前記ガスに効率的に含ませることができる。
【００３６】
実施形態によれば、吸気口５と排気口６とは、図２と図４にそれぞれ５ａと６ａとして示される接続管を有し、チューブを取り付けるようになっている。前記吸気口５、排気口６、及び対応する接続管は、等しい大きさの場合も異なる大きさの場合もある。本発明に係る装置を通過する流速は、吸気口、排気口、及び／または対応する接続管の位置と大きさとを調整することによって、調節することができる。もし、装置から減速して排気する必要があるときは、排気口６の大きさを小さくすることができる。給水口と排水口の位置は、装置の中を循環する空気の最適な調和を得るため、調整することができる。吸気口の接続管は、ガス供給チューブと接続することができる。ガス供給チューブは、ガス供給源、麻酔源、図示されていない呼吸装置、または腹腔鏡手術のためのガス供給源に接続されたチューブの一部であると理解されなければならない。図２または図４に示された好ましい実施形態では、前記接続管５ａは、用途に応じて異なる径のチューブを適用することができる異なる径の２つの筒から構成されることができる。排気口の接続管６ａは、患者へガスを供給するチューブと接続することができる。前記接続管は、好ましい実施形態においては、筒状であることができる。更なる実施形態の接続管は、公知の手段によって更に加熱されることができ、供給される医療用ガスを所望の温度まで確実に加温し、その結果により水の凝縮を防ぐことができる。
【００３７】
本発明に係る装置は、筐体１の中に、固定気化体７と、前記吸気口５と排気口６との間の筐体１に同心状に配置された加熱装置８と、を有することを特徴とする。
【００３８】
本発明の１つの実施形態においては、前記筐体１の中の固定気化体７は、図２に示すように、加熱装置８を同心状に囲み、両者の間に空間１１を形成する。
【００３９】
図３に示される他の実施形態では、前記固定気化体７は、前記加熱装置８により同心状に囲まれ、両者の間に空間１１を形成する。この実施形態では、本発明に係る装置は、前記固定気化体７の上部に位置する排気口６と、前記固定気化体７の底に位置する排気口５と、を備えた筐体１を含む。
【００４０】
給水口９は、水の薄層が、加熱装置８と固定気化体７との間の前記空間に入り込むように、筐体に接続される。水の薄層は、０．１から０．００１ｃｍの範囲の層であることができる。前記装置の水の薄層の例として、０．０８から０．０１ｃｍの範囲であることができる。水は、単なる毛細管現象、能動的なポンピング、拡散、及び／または重力によって、前記給水口９を通って前記空間１１へ流れ込む。好ましい実施形態では、前記水は重力によって流動する。給水口９は前記空間１１へ接続される。供給された水は、好ましくは、前記給水口９に接続された水タンクに貯蔵される。前記水は、給水口９を介して空間１１の内部に達する。本発明に係る装置の中で、水の供給のための重力の効率を最適化するため、水タンクの高さを７０ｃｍから１２０ｃｍの範囲にすることができる。本図に示された本発明の１つの実施形態において、前記給水口９は、装置の上部の前記空間１１に接続される。本図に示されていない他の好ましい実施形態では、前記給水口９は、本発明に係る装置の底に接続される。
【００４１】
患者に与えなければならないガスの加熱及び加湿を所望のレベルで維持するため、ガスは、吸気口５から入って前記調和装置を通過して、本発明に係る装置の中を流れる。前記ガスは、供給された水に対する加熱装置８の作用によって生成された水蒸気１５を取りこむ。
【００４２】
加熱装置は、１２０℃から１５０℃の範囲の温度を得ることを可能にする。前記過熱装置８は、ＰＴＣ型の自己調整抵抗であることができる。前記加熱装置８は、図２に示されるように、筒状で金属エレメントで囲われることのできる中央機器１０から構成されるか、または、図３に示されるように、前記加熱装置８は、中央機器１０で囲われた金属エレメント筒を含む。限定されない適切な金属エレメントには、アルミニウム、チタン、ステンレス鋼、銀等の熱を伝導するあらゆる金属が含まれる。１つの好ましい実施形態において、陽極酸化処理されたアルミニウムが用いられる。更に、前記機器１０には、温度センサ１２が取り付けられる。前記温度センサ１２は、図２に示されるように、装置の上部に取りつけることができ、または、前記機器１０の底で機器１０に取りつけることができる。前記加熱機器１０は、好ましくはあらゆる都合の良い方法で、動力ケーブルを介して電源に接続される。前記機器１０は、動力ケーブルを差し込むため、及び、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）表示器による視覚的なプラグ差し込みのための手段を備える。
【００４３】
一定レベルの所望の温度で可能な限り最大量の湿ったガスを維持し、この状態でガスを患者へ供給するため、前記固定気化体７は、加熱装置８を囲み（図２、図４）、または、図３に示されるように、前記加熱装置８は、前記固定体７を囲む。そして、加熱装置の助けによって、凝縮が減少され、または防止されて、循環するガスが、装置の水蒸気によるだけでなく気化体の助けにもよって、適切な温度に確実に維持される。加熱装置８の温度を調整することによって、湿気１５を、１０から５０ｍｌ／ｈで連続的に生じさせることができる。固定気化体大きな表面積によって、通過する医療用ガスの迅速で最適な調和が確実に行なわれる。更に、装置における１２０℃から１５０℃の範囲の高い稼動温度によって、水蒸気を一定して殺菌することが可能であり、これにより細菌性の汚染や感染症を防ぐことができる。
【００４４】
逆止弁を給水口９に取り付けることができる。前記逆止弁は、気化室として作用する固定気化体７による背圧の影響を最小限にすることを助け、水タンクの高さの差の影響を減少させることもできる。
【００４５】
本発明に係る他の実施形態として、前記筐体１は、周辺壁３の上部と底とを囲むフランジを有することができる。前記フランジの存在により、装置を特に容易に確実につかむことができる。これにより、本発明に係る装置の容易な取り扱いをもたらす。前記装置は、横から確実につかむことができ、滑りは実質的に生じず、前記装置を取り外すことは容易であり問題が生じない。前記装置の筐体は、装置の断熱のための断熱外被を備えることもできるので、燃えるという問題は実質的に生じない。
【００４６】
加熱装置８により行なわれる熱交換は双方向で可能であり、従って、そのフィードバック特性によって、機器１０に存在する熱抵抗の自己調整機能に影響を与えて、ガス流量がより多くなった場合には、この抵抗はより多量の水を気化させる。本発明に係る加熱装置の抵抗は、ＰＴＣ型によることができる。
【００４７】
本発明に係る本装置は、装置の清掃及び／または交換が容易に行なえ、装置の再使用を可能にするように作られている。本装置は、一回の使用に適するようにもでき、一部または全体を処分することもできる。前記装置の全ての機器は耐熱性を有し、従って殺菌され再使用可能である。更に、前記装置の設計や組み立ては、装置が小型で頑丈なようになされている。このことにより、前記装置を医療用ガスの加湿及び加温に使用する間に、患者のために前記ガスの調和を最適に行なうだけでなく、更に、感染症から守りコストを押さえる。確かに、１２０℃から１５０℃の範囲の高い稼動温度、及び、水が連続的に気化する事実により、細菌性汚染が前記装置では防がれる。本発明に係る装置は、更に、取り外し可能で、清掃や殺菌をすることのできる加熱及び加湿体を有することができる。装置はその用途に応じて、効率的に医療用ガスを調和するために適したいかなる大きさにすることができる。本発明に係る装置の限定されない適切な大きさの例としては、装置の高さとして、５から２０ｃｍの範囲が可能であり、好ましくは１０から１５ｃｍ、最も好ましくは１１から１３ｃｍである。装置の幅は、６から３ｃｍの範囲が可能であり、より好ましくは４から５ｃｍである。
【００４８】
本発明に係る本装置は、前記装置の中を流れる全てのガスの調和が可能であり、ガスが前記装置の調和手段の中を循環するときに、ガスは全て同時に加湿及び加温される。
【００４９】
従って、本発明では、医療用ガスの調和、すなわち前記ガスの加湿及び加熱を提供する。本装置は、取り扱い、接続、取り外しが容易である。更に、装置の中の湿ったガスの温度を厳しく維持して管理することによって、過度の凝縮水の生成を、ここでは防ぐことができる。
【００５０】
前記装置は、大量に供給されるガスを加湿するのに明らかに助けとなり、その上、ガスを患者に与えまたは戻すチューブの中の水蒸気を、所望の加熱レベルに維持し加湿レベルを確実にして、それにより、これらのチューブの中での凝縮の発生を最小限にする。チューブの中の水の蓄積を防ぐために、最終ラインに追加の水トラップを用いることができる。
【００５１】
呼吸気の調和に用いるときに、前記装置は、呼吸装置の吸気ラインに設置することができ、患者のそばであっても空気供給装置のそばであっても置くことができる。
【００５２】
本発明に係る２以上の装置を直列に用いて、それにより、例えば大きな空気の流れの正しい調和を確実に行なうことができる。本装置は、あらゆる現存する従来の加湿器と組み合わせて、出力を増やすこともできる。前記装置は、加熱及び加湿交換器（ＨＭＥ）と組み合わせて使用することもできる。前記装置は、ＨＭＥと連結または一体化することができる。前記装置がＨＭＥと組み合わされるとき、または、ＨＭＥと連結または一体化されるとき、前記装置はより小さい寸法とすることができる。限定されないより小さい装置の適切な大きさの例として、高さで１から３ｃｍの範囲、幅で１から３ｃｍの範囲にあることができる。更に、装置は人造鼻と接続することもできる。前記装置は、更に、ガスの加湿及び加熱を要する全ての適用において用いることができる。本発明に係る前記装置は、それにより医療用ガスの調和に適している。本装置は、体腔や器官へのガスの送りこみが必要な麻酔や他の医療処置にも、適用可能である。例えば、腹腔鏡手術において、腹膜腔に供給されるガスの加湿及び加熱のためにも用いられる。この特別な使用の恩恵は、手術の間に腹膜腔への局所麻酔を全身に効かせて、手術後の痛みを大きく減らすことができることである。
【００５３】
更に、本発明に係る装置は、ガスを患者に与えまたは戻す呼吸装置に接続できることである。本装置は、患者に近くであっても、呼吸回路のあらゆる場所に設置することができる。
【００５４】
本発明は、更に、医療用ガスの調和の方法に関し、本発明に係る装置をガス供給源に接続する工程と、ガスを前記装置を通して流す工程と、を含む。
【００５５】
本発明は、更に、医療用ガスの調和の方法に関し、本発明に係る装置をガス供給源に接続する工程と、ガスを前記装置を通して流す工程と、を含む。本発明は、医療用ガスの調和の方法に関し、前記ガスが加湿及加熱され、処理されていない医療用ガスを吸気口から供給する工程と、小水柱を加熱することによりポーラス固定体の中で引き起こされる蒸発水の作用によって、前記供給ガスを加湿及び加温する工程と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る装置の好ましい実施形態の平面図を示す。
【図２】図１の装置の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図を示す。
【図３】本発明に係る装置の他の好ましい実施形態の断面図を示す。
【図４】本発明に係る装置の更に他の好ましい実施形態の断面図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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