(57)【要約】  患者を処置するための麻酔回路が提供される。麻酔回路は、高分子材料を含む膜を備える。１つの実施形態において、膜は、吐出分子麻酔薬を少なくとも部分的に透過させず、吐出酸素および吐出二酸化炭素を実質的に透過させる。更なる実施形態では、患者の麻酔処置のための方法が提供される。
2014519928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者を治療するための麻酔回路であって、
流路と；
外部麻酔薬を前記流路内へ導入するために前記流路と流体連通する麻酔薬入口と；
少なくとも前記外部麻酔薬を前記患者へ供給するための前記流路と流体連通する流出出口と；
吐出流体混合物を前記患者から受けるための流入入口であって、
前記吐出流体混合物が、吐出酸素、吐出二酸化炭素、および吐出分子麻酔薬を含み、前記流路が、前記吐出流体混合物を前記流入入口から受けるために前記流入入口と流体連通し、  
膜が、少なくとも１つの高分子材料を含み、前記流路に流体連通し、前記流入入口よりも下流側に位置し、前記吐出分子麻酔薬に対して少なくとも部分的に不透過性であって、それにより、前記吐出流体混合物が前記膜と接触した後に前記吐出分子麻酔薬を前記流路内に少なくとも部分的に保持し、
１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を前記膜が有するように、前記膜は前記吐出酸素に対して透過性を有し、
１よりも大きい吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を前記膜が有するように、前記膜が前記吐出二酸化炭素に対して透過性を有し、
前記吐出流体混合物が前記膜と接触して、前記吐出流体混合物よりも前記吐出二酸化炭素の量が少ない改質流体混合物を前記流路内に残し、
前記流出出口は、前記膜よりも下流側に位置するとともに、少なくとも前記改質流体混合物を前記患者に提供する、
前記流入入口と；
外部流体を、前記患者へ供給される前記改質流体混合物に加えるために前記流路内へ導入するための流体入口と；
を備える、麻酔回路。
【請求項２】
前記膜が少なくとも２の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有する請求項１に記載の麻酔回路。
【請求項３】
前記膜が少なくとも２の吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有する請求項１または２に記載の麻酔回路。
【請求項４】
前記膜が全体的に高分子材料からなる請求項１から３のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項５】
前記膜は、前記流路の外部に位置する二次酸素が前記膜を通過して前記流路に入るように構成される請求項１から４のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項６】
前記外部流体を外部酸素で富化させるための外部酸素源を更に備える請求項１から５のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項７】
前記流路を通じた前記吐出流体混合物および前記改質流体混合物の流れを促進させるための少なくとも１つの流れ発生器を更に備える請求項１から６のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項８】
前記吐出流体混合物と前記膜との間の接触を増やすように前記吐出流体混合物の乱流を前記膜において形成するための乱流誘発構成要素を前記流路内に更に備える請求項１から７のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項９】
前記吐出分子麻酔薬が揮発性麻酔薬であり、前記膜が、前記揮発性麻酔薬に対して少なくとも部分的に不透過性である請求項１から８のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１０】
前記吐出分子麻酔薬がポリハロゲン化エーテルを含む請求項１から９のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１１】
前記吐出分子麻酔薬は、セボフルラン、イソフルラン、またはデスフルランのうちの少なくとも１つを含む請求項１から１０のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１２】
前記吐出分子麻酔薬が１６８ｇ／モルよりも大きい分子量を有する請求項１から１１のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１３】
二酸化炭素吸収材料が前記膜の、前記流路の外部にある側に位置し、前記膜は、前記二酸化炭素吸収材料を前記流路内に保持される前記吐出分子麻酔薬から分離して、前記吐出分子麻酔薬が前記二酸化炭素吸収材料と接触するのを妨げる請求項１から１２のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１４】
前記二酸化炭素吸収材料は、ソーダ石灰、アルカノ石灰、アルカノールアミン、アミノ化合物、アミノ酸のアルカリ塩、グリシン、ＤＬ−アラニン、β−アラニン、セリン、トレオニン、イソロイシン、ＤＬ−バリン、ピペラジン−２−カルボキシ酸、プロリン、アルギニン、γ−アミノ酪酸、オルニチン、グリシン酸カリウム、トレオン酸カリウム、タウリン、クレアチン、およびヒスチジンのうちの少なくとも１つを含む請求項１３に記載の麻酔回路。
【請求項１５】
前記吐出流体混合物は、アセトアルデヒド、アセトン、エタン、エチレン、水素、イソプレン、メタン、メチルアミン、またはペンタンを含む代謝物質を含み、
前記膜が前記代謝物質に対して透過性を有し、
前記吐出流体混合物は前記膜と接触して、前記吐出流体混合物よりも前記代謝物質の量が少ない改質流体混合物を前記流路内に残す、請求項１から１４のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１６】
前記膜がポリハロカーボン膜である請求項１から１５のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１７】
前記膜がポリメチルペンテン膜である請求項１から１６のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１８】
前記膜がポリシロキサン膜である請求項１から１５のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項１９】
前記膜がポリジメチルシロキサン膜である請求項１から１５および１８のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項２０】
前記膜が高密度膜である請求項１から１９のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項２１】
前記膜は、多孔質支持層および高密度層を備える少なくとも１つの壁を有する中空繊維を備える非対称膜である請求項２０に記載の麻酔回路。
【請求項２２】
前記膜は、ガラス質高分子、高分子サイズ選択膜、または、複合高分子膜を備える請求項１から２１のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項２３】
前記膜は、前記吐出二酸化炭素に対して完全に不活性であり、アミノ酸を全く有しない請求項１から２２のいずれか一項に記載の麻酔回路。
【請求項２４】
患者の麻酔処置のための方法であって、
分子麻酔薬を含む外部麻酔薬を、流路を介して前記患者へ向けて前記患者内に導入するステップと、
吐出酸素、吐出二酸化炭素、および吐出分子麻酔薬を含む吐出流体混合物を前記患者から離れるように前記患者から外へと前記流路内へ方向付けるステップと、
前記吐出流体混合物を前記流路を通じて、高分子材料を含み前記流路と流体連通する膜へ向けて押し進めて前記膜と接触させるステップと、
前記吐出流体混合物が前記膜と接触して改質流体混合物を前記流路内に残した後に、前記吐出分子麻酔薬よりも多い前記吐出二酸化炭素を前記吐出流体混合物から前記膜を通じて前記流路の外へ移送するステップであって、前記改質流体混合物は、前記吐出流体混合物よりも低い濃度の前記吐出二酸化炭素を有する、ステップと、
改質流体混合物を前記流路内に残すように、前記吐出流体混合物が前記膜と接触した後に、吐出酸素を、前記膜を通じて移送するステップであって、１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を前記膜が有する、ステップと、
前記改質流体混合物を、前記流路を通じて前記患者へと押し進めて、少なくとも前記改質流体混合物を前記患者に供給するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、患者に麻酔をかけるための麻酔回路に関する。また、この発明は、患者に麻酔をかけるために麻酔回路を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
麻酔薬は、一般に、医療処置中に患者に麻酔をかけるために使用される。ストレスレベルを低く維持して患者をリラックスさせるために、患者は、多くの医療処置に対して無感覚でなければならない。麻酔薬が患者へ供給された後に部分的に再使用される麻酔回路システムが、当該技術分野において知られている。利点は、麻酔薬があまり使用されないという点である。これは、大部分の麻酔薬が比較的高価であるため、金銭的に有益である。麻酔薬をあまり使用しないことは、ハロゲン化炭化水素、例えばセボフルランなどの一部の麻酔薬が温室効果流体であるため、環境にも良い場合がある。
【０００３】
二酸化炭素は、細胞中で形成されて、呼気中に呼気流体混合物の約５％のレベルで肺胞を通じて解放される。呼気の終わりの濃度は、呼気終末二酸化炭素値と呼ばれる。二酸化炭素の吸気レベルは、通常、０．５％をはるかに下回る。過剰なレベルの二酸化炭素が患者の血中にあると、血液のｐＨ値が減少し（アシドーシス）、そのため、適切に処置しなければ、患者の脳活動に影響が及び、最終的には、意識不明および死をもたらす場合がある。
【０００４】
患者が流体混合物中の麻酔薬を吸入すると、麻酔薬は、肺胞を通過して患者の血液中に入る。患者は、いくつかある成分の中で特に、吐出麻酔薬、吐出酸素、および、吐出二酸化炭素を含む流体混合物を吐き出す。人の肺の動作に起因して、吐出流体混合物の二酸化炭素含有量は、吸入流体混合物の二酸化炭素含有量よりも高い。また、吐出流体混合物の酸素含有量は、吸入流体混合物の酸素含有量よりも低い。流体混合物（吐出麻酔薬流体を含む）を再使用できるように、吐出流体混合物の二酸化炭素は再吸入に適するレベルまで下げられなければならない。
【０００５】
患者によって再吸入される二酸化炭素流体の量を減少させることを目的とした麻酔回路が、当該技術分野において知られている。業界における一部の麻酔回路は、再吸入のために麻酔回路内に吐出酸素および吐出分子麻酔薬を保とうと試みつつ、吐出混合物中の二酸化炭素含有量を減少させることに焦点を合わせてきた。吐出酸素流体を保ちたいという望みは、患者の血液中の酸素飽和度を、適切な代謝作用を可能にするのに十分高く維持するために、酸素が吸入混合物の一部として適切なレベルで与えられる必要があるという概念を前提としている。多くの刊行物では、特にＣＯ２の分離または結合、したがって、麻酔薬を含む流体混合物からＣＯ２を分離することに焦点を合わせてきた。
【０００６】
幾つかの従来の麻酔回路は、二酸化炭素吸収体を使用して、麻酔回路内の吐出二酸化炭素を減少させる。場合によっては、例えばソーダ石灰またはバラライムが使用される。セボフルランおよび他の麻酔薬蒸気は、これらの二酸化炭素吸収体と反応して、化合物Ａなどの有害な化学物質を生成する可能性がある。化合物Ａは、腎毒性効果または脳毒性効果などのマイナスの効果を及ぼすことが分かってきた。
【０００７】
他の従来のシステムでは、麻酔回路から吐出二酸化炭素の量を減少させるために、二酸化炭素（および、場合によっては麻酔薬）と化学的に反応する物質が含浸された膜が使用される。例えば、二酸化炭素と化学的に反応するアミノ酸またはアミン基を含む膜が、当該技術分野において知られる。反応部位が経時的に劣化または汚染される場合があり、それにより、膜を処分して交換する必要がある。
【０００８】
麻酔薬を少なくとも１つの他の流体から分離する当該技術分野において知られる選択膜の特定の例としては、Ｓｃｈｍｉｄｔの特許文献１、Ｓｃｈｍｉｄｔの特許文献２、Ｋｕｌｋａｒｎｉ等の特許文献３、および、非特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００１７５１６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／００３１９６１号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００９／０１２６７３３号明細書
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ａｒｔｉｃｌｅ「Ｘｅｎｏｎ  ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ  ｉｎ  ａｎ  ａｎａｅｓｔｈｅｔｉｃ  ｃｌｏｓｅｄ−ｓｙｓｔｅｍ  ｕｓｉｎｇ  ｃａｒｂｏｎ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｓｉｅｖｅ  ｍｅｍｂｒａｎｅｓ」（  Ｓ．Ｌａｇｏｒｓｓｅ，  Ｆ．Ｄ．  Ｍａｇａｌｈａｅｓ，  Ａ．  Ｍｅｎｄｅｓ；  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ３０１（２００７）２９−３８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
吐出分子麻酔薬を効果的に保持して患者へ再循環させることができる改良された麻酔回路の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以下の概要は、後段の更に詳しい説明を読者へ与えるために提供される。概要は、特許請求の範囲を限定しまたは規定しようとするものではない。
【００１３】
この開示の１つの広範な態様によれば、患者を処置するための麻酔回路は、
流路と；
外部麻酔薬を流路内へ導入するために流路と流体連通する麻酔薬入口と；
少なくとも外部麻酔薬を患者へ与えるために流路と流体連通する流出出口と；
吐出流体混合物を患者から受けるための流入入口であって、
吐出流体混合物が、吐出酸素、吐出二酸化炭素、および、吐出分子麻酔薬を含み、流路が、吐出流体混合物を流入入口から受けるために流入入口と流体連通し、
膜が、少なくとも１つの高分子材料を含み、流路に流体連通し、流入入口よりも下流側に配置され、吐出流体混合物が膜と接触した後に吐出分子麻酔薬を流路内に少なくとも部分的に保持するために吐出分子麻酔薬を少なくとも部分的に透過させず、
１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を膜が有するように、膜が吐出酸素を透過させ、
１よりも大きい吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を膜が有するように、膜が吐出二酸化炭素を透過させ、
吐出流体混合物よりも吐出二酸化炭素の量が少ない改質流体混合物を流路内に残すように、吐出流体混合物が膜と接触し、
流出出口は、膜よりも下流側に位置されるとともに、少なくとも改質流体混合物を患者に与える、流入入口と；
患者へ与えられる改質流体混合物に加えられるべき外部流体を流路内へ導入するための流体入口と；
を備える。
【００１４】
膜は、少なくとも２の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有してもよい。随意的に、膜は、少なくとも３、４、５、１０、５０、１００または２５０の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有する。
【００１５】
膜は、少なくとも２の吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有する。随意的に、膜は、少なくとも３、４、５、１０、５０、１００または２５０の吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有する。
【００１６】
膜の全体が高分子材料から形成されてもよい。
【００１７】
幾つかの実施形態において、膜は、流路の外部に位置する二次酸素が膜を通過して流路に入るように構成される。
【００１８】
幾つかの実施形態において、麻酔回路は、外部流体に外部酸素を混入させるための外部酸素源を更に備える。
【００１９】
幾つかの実施形態において、麻酔回路は、流路を通じた吐出流体混合物および改質流体混合物の流れを促進させるための１つの流れ発生器を備える。
【００２０】
幾つかの実施形態において、麻酔回路は、吐出流体混合物と膜との間の接触を増やすように吐出流体混合物の乱流を膜において形成するための乱流誘発構成要素を流路内に備える。
【００２１】
吐出分子麻酔薬は揮発性麻酔薬であってもよく、また、膜の少なくとも一部が揮発性麻酔薬を透過させなくてもよい。
【００２２】
吐出分子麻酔薬がポリハロゲン化エーテルを含んでよい。
【００２３】
吐出分子麻酔薬は、セボフルラン、イソフルラン、または、デスフルランのうちの少なくとも１つを含んでもよい。
【００２４】
吐出分子麻酔薬が１６８ｇ／モルよりも大きい分子量を有してもよい。
【００２５】
場合によっては、膜の、二酸化炭素吸収材料が流路の外部にある側に位置し、膜は、吐出分子麻酔薬が二酸化炭素吸収材料と接触するのを妨げるために、二酸化炭素吸収材料を流路内に保持された吐出分子麻酔薬から分離する。二酸化炭素吸収材料は、ソーダ石灰、アルカノ石灰、アルカノールアミン、アミノ化合物、アミノ酸のアルカリ塩、グリシン、ＤＬ−アラニン、β−アラニン、セリン、トレオニン、イソロイシン、ＤＬ−バリン、ピペラジン−２−カルボキシ酸、プロリン、アルギニン、γ−アミノ酪酸、オルニチン、グリシン酸カリウム、トレオン酸カリウム、タウリン、クレアチン、および、ヒスチジンのうちの少なくとも１つを含んでよい。
【００２６】
幾つかの実施形態において、吐出流体混合物は、アセトアルデヒド、アセトン、エタン、エチレン、水素、イソプレン、メタン、メチルアミン、または、ペンタンを含む代謝物質を含む。この場合、膜が代謝物質を透過してもよい。この場合、吐出流体混合物は、吐出流体混合物よりも代謝物質の量が少ない改質流体混合物を流路内に残すように膜と接触する。
【００２７】
膜がポリハロカーボン膜であってもよい。より具体的には、膜がポリメチルペンテン膜であってもよい。膜がポリシロキサン膜であってもよい。より具体的には、膜がポリジメチルシロキサン膜であってもよい。
【００２８】
膜が高密度膜であってもよい。膜が高密度ポリメチルペンテン膜であってもよい。
【００２９】
膜は、多孔質支持層と高密度層とを備える少なくとも１つの壁を有する中空繊維を備える非対称膜であってもよい。
【００３０】
場合によっては、膜は、ガラス質高分子、高分子サイズ選択膜、または、複合高分子膜を備える。
【００３１】
膜は、吐出二酸化炭素に対して完全に不活性であってもよく、また、アミノ酸が全くなくてもよい。
【００３２】
この開示の他の広範な態様によれば、患者の麻酔処置のための方法が提供される。この方法は、
分子麻酔薬を含む外部麻酔薬を、流路を介して患者へ向けて患者内に導入するステップと、
吐出酸素、吐出二酸化炭素、および吐出分子麻酔薬を含む吐出流体混合物を患者から離れるように患者の外へと流路内へ方向付けるステップと、
高分子材料を含むとともに流路と流体連通する膜へ向けて、吐出流体混合物を流路を通じて進めて膜と接触させるステップと、
改質流体混合物を流路内に残すように吐出流体混合物が膜と接触した後に、吐出分子麻酔薬よりも多い吐出二酸化炭素を吐出流体混合物から膜を通じて流路の外へ移送するステップであって、改質流体混合物は吐出流体混合物よりも低い濃度の吐出二酸化炭素を有する、ステップと、
改質流体混合物を流路内に残すように吐出流体混合物が膜と接触した後に、吐出酸素を膜を通じて移送するステップであって、膜が１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有する、ステップと、
少なくとも改質流体混合物を患者に与えるために、改質流体混合物を流路を通じて患者へと進めるステップと、
を含む。
【００３３】
様々な実施形態の説明において添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る典型的な麻酔回路の側面図である。
【図２】外部酸素源を更に備える図１の麻酔回路の側面図である。
【図３ａ】圧縮性部材を有する本発明の別の実施形態に係る麻酔回路の側面図である。
【図３ｂ】流れ発生器と流路の残りの部分との間に膜が配置される本発明の別の実施形態に係る麻酔回路の側面図である。
【図３ｃ】ベローを有する本発明の別の実施形態に係る麻酔回路の側面図である。
【図４】乱流誘発部材を更に備える図１の麻酔回路の側面図である。
【図５】複数の膜を更に備える図１の麻酔回路の側面図である。
【図６ａ】膜に対する流体の流れを示す麻酔回路の側面図である。
【図６ｂ】膜に対する流体の流れを示す麻酔回路の側面図である。
【図７】二酸化炭素吸収材料を更に備える図１の麻酔回路の側面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る膜形態の側面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る膜形態の側面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る膜形態の側面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態に係る膜形態の側面図である。
【図１２】本発明の更に他の実施形態に係る膜形態の顕微鏡平面図である。
【図１３】ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺を提供する斜視図である。
【図１４】人工肺の一例を提供する側面図である。
【図１５】流路に対して９０°回転された図１４の人工肺を提供する側面図である。
【図１６】ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の高密度層を提供する顕微鏡画像である。
【図１７】ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の多孔質支持層を提供する顕微鏡画像である。
【図１８】ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の中空繊維を提供する部分平面図である。
【図１９】ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の高密度層および多孔質支持層を提供する顕微鏡平面図である。
【図２０】ＡＣＣＵＲＥＬ（商標）製造プロセスの概略表示を提供する図である。
【図２１】ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜の中空繊維を提供する顕微鏡平面図である。
【図２２】ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜の高密度層を提供する顕微鏡画像である。
【図２３】ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜の多孔質支持層を提供する顕微鏡画像である。
【図２４】ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜の高密度層および多孔質支持層を提供する顕微鏡平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、患者を処置するための典型的な麻酔回路１０を示す。図１に示されるように、麻酔回路１０は流路１２を備える。流路１２は、流体を患者２０へおよび患者２０から移送するための通路を与える。本明細書中で論じられる流体は、気体、または、複数の気体の組み合わせ、または、液体、または、複数の液体の組み合わせを含むことに留意されたい。液体は、例えば蒸気の形態で存在してもよい。流体という用語は、流体と液体（場合によっては、蒸気の形態を成してもよい）との混合を包含してもよい。場合によっては、流路１２は中空管路を与える。流路１２は例えば可撓性チューブであってもよい。流路１２は、プラスチックなどの高分子材料から形成されてもよい。場合によっては、麻酔回路１０は換気システムであってもよい。
【００３６】
麻酔薬入口１４は流路１２と流体連通する。麻酔薬入口１４は、少なくとも外部麻酔薬１６を流路１２内へ導入する。図１は、外部麻酔薬１６を患者２０へ供給するために従来と同様に使用される麻酔器１８と流体連通する、流路１２の麻酔薬入口１４を示す。外部麻酔薬１６は、麻酔器１８内に蓄えられて、麻酔器１８によって流路１２へ供給されてもよい。麻酔器１８は、流路１２を通じて移動する流体の流量を監視してもよい。麻酔器１８は、患者２０の身体特性およびバイタルサインを監視するために使用されてもよい。図１では、患者２０が人間であるとして示されるが、患者２０は、任意の人、動物、細胞、または、有機体であってもよい。麻酔回路１０は、例えば人や動物などの任意の生きている細胞または有機体を処置するために使用されてもよい。麻酔回路１０は、例えば犬や猫などの家庭内ペットを治療するために使用されてもよい。
【００３７】
流出出口２２も流路１２と流体連通する。流出出口２２は、少なくとも外部麻酔薬１６を患者２０へ与える。外部麻酔薬１６は、最初に、患者２０の気道への流出出口２２を介した外部麻酔薬１６の供給によって麻酔プロセスが始まるときに、患者２０に麻酔をかける。流出出口２２は、流体を流路１２から患者２０へ供給するために患者２０の気道により直接に受けられるように構成されてもよい。あるいは、流出出口２２は、患者２０の気道によって受けられるＹ字状ピース２４と係合してもよい。患者２０は、自分の気道を通じて外部麻酔薬１６を吸い込み、それにより、麻酔薬が患者の肺へ供給される。
【００３８】
患者２０が変換された吐出流体混合物２６を吐き出すように、患者２０の肺胞内で交換が行なわれる。吐出流体混合物２６は、吐出酸素２８、吐出二酸化炭素３０、および、吐出分子麻酔薬３４を含む。
【００３９】
吐出分子麻酔薬３４は、吐出酸素２８および吐出二酸化炭素３０に加えて他の流体と混合されてもよいまたは混合されなくてもよい分子麻酔薬である。当業者であれば分かるように、分子麻酔薬は、分子を形成するように互いに結合される複数の異なる原子を有する。例えば、セボフルランは、化学的形態（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−（フルオロメトキシ）プロパン）を有する分子麻酔薬である。また、セボフルランは、互いに結合される異なる元素、すなわち、フッ素、炭素、および、酸素を含む。一方、希ガスは、他の原子に結合されない１つの原子のみから成る。例えば、キセノン麻酔薬はキセノン原子のみから形成され、また、アルゴンはアルゴン原子のみから形成される。吐出分子麻酔薬３４は外部麻酔薬１６から生じてもよく、この場合、外部麻酔薬１６は分子麻酔薬を含む。場合によっては、吐出分子麻酔薬３４は、患者の身体内で溶解した（すなわち、心臓手術後の）分子麻酔薬である。場合によっては、吐出分子麻酔薬３４は、一部が患者の身体内で溶解し、一部が患者の気道へ導入された外部麻酔薬１６内に含まれた分子麻酔薬を含む。幾つかの実施形態では、吐出分子麻酔薬３４が単なる吐出麻酔薬である。幾つかの実施形態では、吐出分子麻酔薬３４が他の非分子麻酔薬と混合される。
【００４０】
随意的に、吐出分子麻酔薬３４はポリハロゲン化エーテルを含む。吐出分子麻酔薬３４は疎水性（すなわち、気体形態では、麻酔薬が水中よりも油中で良く溶け、また、液体形態では、麻酔薬が水と自由に混和できる）であってもよい。吐出分子麻酔薬３４の非限定的な例としては、セボフルラン、デスフルラン、または、イソフルランが挙げられる。分子麻酔薬３４は、専ら、セボフルラン、デスフルラン、または、イソフルラン、あるいは、これらの混合物のうちの１つから構成されてもよい。
【００４１】
吐出分子麻酔薬３４が揮発性麻酔薬であってもよい。揮発性麻酔薬は、室温（随意的に１気圧で２０℃）で液体であるが、減圧下で容易に蒸発する。随意的に、吐出分子麻酔薬３４は、２０℃で約１５５ｍｍＨｇ〜６７０ｍｍＨｇの蒸気圧を有する。随意的に、吐出分子麻酔薬３４は、２０℃で約２５０ｍｍＨｇ〜５００ｍｍＨｇの蒸気圧を有する。
【００４２】
随意的に、吐出分子麻酔薬３４は、７６０ｍｍで約２０℃〜６０℃の範囲内の沸点を有する。
【００４３】
随意的に、吐出分子麻酔薬３４は少なくとも１５０ｇ／モルの分子量を有する。随意的に、吐出分子麻酔薬は少なくとも１６８ｇ／モルの分子量を有する。特に、一方で、キセノン（原子麻酔薬である）は約１３１．３ｇ／モルのより小さい分子量を有する。
【００４４】
麻酔回路１０は、吐出流体混合物２６を患者２０から受けるための流入入口３６を有する。流路１２は、流入入口３６から吐出流体混合物２６を受けるために流入入口３６と流体連通する。流入入口３６は、流体を患者２０から流路１２へ供給するために患者２０の気道によって直接に受けられるように構成されてもよい。流入入口３６は一方向弁であってもよい。あるいは、流入入口３６は、患者２０の気道によって受けられるＹ字状ピース２４と係合してもよい。流入入口３６は、図１に例示されるように、流出出口２２とは別個の異なるものであってもよい。あるいは、流入入口３６および流出出口２２は、流体を患者２０へおよび患者２０から供給するために流路１２内に形成される１つの開口であってもよい。幾つかの実施形態において、麻酔薬入口１４は、流入入口３６および流出出口２２とは別個の異なるものであってもよい。流出出口２２は一方向弁であってもよい。幾つかの実施形態では、流入入口３６および流出出口２２のうちの少なくとも一方が麻酔薬入口１４として機能してもよい。麻酔薬入口１４は、液状麻酔薬のための注射器であってもよい。
【００４５】
図１に例示されるように、麻酔回路１０は膜３８を備え、膜３８は、少なくとも１つの高分子材料を含むとともに、流路１２と流体連通する。図１に例示されるように、膜３８は膜ハウジング４０内に収容されてもよい。あるいは、膜３８は、膜ハウジング４０が無い場合には、流路１２の壁の開口内に嵌合してもよい。膜３８が流路１２の壁の開口内に嵌合する場合、膜３８は、流路１２の壁の残りの部分に取り付け固定されてもよく、または、流路１２の壁の残りの部分と一体形成されてもよい。場合によっては、膜３８は流路１２の内部でその壁間にまたがる。
【００４６】
図１に例示されるように、膜３８は流入入口３６よりも下流側に配置される。この実施形態において、吐出流体混合物２６が流路１２を通じて移動する際には、吐出流体混合物が膜３８と接触した後、吐出流体混合物２６の一部が膜３８を通過して流路１２から排出され、それにより、改質流体混合物４２が流路１２内に残る。
【００４７】
膜３８が膜ハウジング４０内に収容される際には、ハウジング入口４４を通じて吐出流体混合物２６が膜ハウジング４０内へ受けられてもよい。吐出流体混合物２６が膜ハウジング４０内の膜３８と接触した後、改質流体混合物４２が膜ハウジング４０内に形成される。改質流体混合物４２は、ハウジング出口４６を介して膜ハウジング４０から出てもよい。改質流体混合物４２が膜ハウジング４０から出ると、改質流体混合物が流路１２を通じて移動してもよい。
【００４８】
膜３８は少なくとも１つの高分子材料を含む。幾つかの実施形態では、膜３８の全体が高分子材料から形成される。幾つかの実施形態では、膜３８の全体が１つの高分子材料のみから形成される。幾つかの実施形態において、膜３８は、ポリシロキサンを含み、それにより、ポリシロキサン膜である。より具体的には、膜３８は、ポリジメチルシロキサンを含んでよく、それにより、ポリジメチル膜であってもよい。幾つかの実施形態において、膜３８は、ハロカーボン高分子を含み、それにより、ポリハロカーボン膜である。より具体的には、膜３８は、ポリメチルペンテンを含んでよく、それにより、ポリメチルペンテン膜である。
【００４９】
流出出口２２は、膜３８よりも下流側に配置され、少なくとも改質流体混合物４２を患者２０へ与える。流入入口３６は、膜３８よりも上流側に配置されてもよい。
【００５０】
図１に示されるように、麻酔回路１０は、流路１２内の改質流体混合物４２に加えられるべき外部流体を外部流体源５２から導入するための流体入口５０を備える。流体入口５０は、流路１２と流体連通する独立した入口であってもよい。あるいは、図１に示されるように、麻酔薬入口１４が流体入口５０としての役目を果たしてもよい。流体入口５０は、流路１２内の酸素レベルが患者２０をサポートするために許容できるレベルを下回る場合には、必要に応じて、更なる新鮮な流体（例えば、酸素または空気）を流路１２に加えて患者２０へ与えることができるようにしてもよい。酸素補充は、例えば患者２０が自分の代謝率を高める場合に必要とされる場合がある。また、酸素補充は、かなりの量の酸素が膜３８を介して流路１２から出る場合に必要とされる場合もある。空気または酸素を流路１２に加えることは、一般に、外部麻酔薬１６を流路１２に加えるよりも安価（単位体積当たり）であることに留意されたい。外部空気源５２は、圧縮された加圧空気を内部に収容するタンクであってもよい。
【００５１】
先に概説した態様で、流体が流路１２を通じて少なくとも部分的に再循環してもよい。流体の流れ方向４８の一例が図１に示される。
【００５２】
図１に示される実施形態の別の実施形態において、膜３８は、流体流れ方向４８に対応する円形ループ状に流体を移動させる流路１２の部分（図示せず）の外部にある流路１２の部分（図示せず）に配置されてもよい。場合によっては、膜３８は、流体流れ方向４８に対応する円形ループ状に流体を移動させる流路１２の部分と流体源５２との間に位置する流路１２の分岐通路（図示せず）に配置されてもよい。幾つかの実施形態では、膜３８が麻酔器１８に配置されてもよい。
【００５３】
図２に示されるように、場合によっては、麻酔回路１０は、外部流体に外部酸素を混入するための外部酸素源５６を備える。外部酸素源５６は、圧縮された加圧酸素流体を内部に収容するタンクであってもよい。外部酸素が流体入口５０を通じて供給されてもよい。
【００５４】
図１に戻ると、麻酔回路１０は、吐出流体混合物２６および改質流体混合物４２の流路１２を通じた流れを促進するための少なくとも１つの流れ発生器５８を備えてもよい。図１に示される実施形態において、麻酔器１８は、当該技術分野において一般に知られるように、流れ発生器５８としての機能を果たしてもよい。場合によっては、複数の流れ発生器５８が設けられてもよい。一例として、第１の流れ発生器が吐出流体混合物２６の流れを推進してもよく、また、第２の流れ発生器が改質流体混合物４２の流れを推進してもよい。流れ発生器５８の例としては、流路１２を通じて流体を押し進めることができるモータ、ファン、ポンプ、または、真空装置が挙げられる。
【００５５】
図３ａに示される別の実施形態では、流れ発生器５８は圧縮性部材５９を備える。図３に示されるように、圧縮性部材５９は対向壁６０を備える。対向壁６０が互いに近づけられると、流路１２内にプラスの駆動圧が形成される。対向壁６０は、可撓性であってもよく、また、対向壁が圧縮されて解放された後に対向壁がそれらの非圧縮状態に戻るように弾性的に付勢されてもよい。この動きは、流路１２内にマイナスの駆動圧を形成する。対向壁６０が人の手によって手動で圧縮可能であってもよい。
【００５６】
場合によっては、図３ａに示されるように、流路１２は、流路１２内の流体を必要に応じて解放するための少なくとも１つの弁６２を備える。
【００５７】
図３ｂに例示されるように、膜ハウジング４０（図示しない膜を内部に有する）は、流路１２の残りの部分と流れ発生器５８との間に配置されてもよい。図３ｂに例示されるように、流れ発生器５８は、対向壁６０を有する圧縮性チャンバ５９を備えてもよい。
【００５８】
図３ｃに示される別の実施形態において、流れ発生器５８は、流体流れを発生させるためのプランジャ６１を備えるベローを備える。
【００５９】
図４に示されるように、麻酔回路１０は乱流誘発構成要素６４を備えてもよい。乱流誘発構成要素６４は、吐出流体混合物２６と膜３８との間の接触を増やすように吐出流体混合物２６の乱流を膜３８において形成する。図４に示されるように、乱流誘発構成要素６４は流路１２内に配置される任意の物体であってもよく、その場合、流路を通じて移動する流体が物体の周囲に流されるようになっている。あるいは、乱流誘発構成要素６４は、流路１２の少なくとも１つの壁内の形状の変化を備えてもよい。随意的に、形状の変化は急激であって、流路１２内に流体流れ渦を形成する。乱流誘発構成要素６４は、随意的に、膜３８の上流側に膜３８に隣接して配置される。膜３８が膜ハウジング４０内に収容されている場合、乱流誘発構成要素６４は、図４に示されるように、ハウジング入口４４の上流側に隣接して配置される。乱流誘発構成要素６４は膜ハウジング４０内に位置されてもよい。
【００６０】
図３ａ〜図３ｃに例示されるように、流路１２は、流路１２を通じて乱流の流体流れを促進するために、その全長にわたって不均一な断面を有してもよい。
【００６１】
図５に例示されるように、麻酔回路１０が複数の膜３８を備えてもよい。各膜３８は、図５に例示されるように、それ自体の膜ハウジング４０内に収容されてもよい。
【００６２】
図６ａに例示されるように、膜３８は、吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に吐出分子麻酔薬３４を流路１２内に少なくとも部分的に保持するために、吐出分子麻酔薬３４を少なくとも部分的に透過させない。場合によっては、膜３８は、吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に吐出分子麻酔薬３４を流路１２内に実質的に保持するために、吐出分子麻酔薬３４を実質的に透過させない。随意的に、膜３８は吐出分子麻酔薬３４を実質的に透過させない。場合によっては、膜３８は、分子麻酔薬の５％未満を透過するように構成される。随意的に、膜３８は原子麻酔薬（すなわち、例えばキセノンを含む希ガス）を実質的に透過する。
【００６３】
膜３８は、膜３８が１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出酸素２８を透過させる。言い換えると、吐出分子麻酔薬３４よりも多くの吐出酸素２８が膜３８を通じて流路１２から出る。膜３８は、膜３８が少なくとも２の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出酸素２８を透過させてもよい。言い換えると、吐出分子麻酔薬３４よりも少なくとも２倍多い吐出酸素２８が膜３８を通じて流路１２から出てもよい。随意的に、膜３８は、それが少なくとも３、４、５、１０、５０、１００または２５０の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出酸素２８を透過させてもよい。随意的に、膜３８は吐出酸素を実質的に透過させる。
【００６４】
膜３８は、膜３８が１よりも大きい吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出二酸化炭素を透過させる。言い換えると、吐出分子麻酔薬３４よりも多くの吐出二酸化炭素３０が膜３８を通じて流路１２から出る。膜３８は、膜３８が少なくとも２の吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出二酸化炭素を実質的に透過させてもよい。言い換えると、吐出分子麻酔薬３４よりも少なくとも２倍多い吐出二酸化炭素３０が膜３８を通じて流路１２から出てもよい。随意的に、膜３８は、それが少なくとも３、４、５、１０、５０、１００または２５０の吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出二酸化炭素３０を透過させてもよい。随意的に、膜３８は吐出二酸化炭素を実質的に透過させる。
【００６５】
吐出流体混合物２６は、改質流体混合物４２を流路１２内に残すように膜３８と接触する。改質流体混合物４２は、吐出流体混合物２６よりも吐出二酸化炭素３０の量が少ない。言い換えると、改質流体混合物４２中の吐出二酸化炭素３０の量は、吐出流体混合物２６中の吐出二酸化炭素３０の量よりも少ない。場合によっては、改質流体混合物４２は、吐出流体混合物２６よりも吐出酸素２８の量が少ない。図６ａは、吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に膜３８を通過して流路１２から出る吐出酸素２８および吐出二酸化炭素３０を示す。
【００６６】
麻酔回路で使用される多くの従来の膜は、流路１２内での吐出酸素２８の保持に焦点を合わせる。特定のケースでは、吐出酸素２８の一部を膜３８に通過させることが有利である。図６ａは、膜３８を通じて流路１２から流出する吐出酸素２８を示す。幾つかの実施形態では、かなりの量の吐出酸素２８がシステムから出ることを許容される。外部酸素は、膜を通じて失われる吐出酸素２８に相当するように比較的安価に流路１２内へ補充され得る。外部酸素のコストは、外部麻酔薬１６のコストよりもかなり低い。幾らかの（随意的には、かなりの量の）吐出酸素２８が膜３８を通過して麻酔回路１０から流出できるようにしつつ吐出分子麻酔薬３４を少なくとも部分的に（随意的には、実質的に）保持することが有利である。これらの特性を有する膜は、比較的高い（二酸化炭素）／（酸素）選択性を有する従来の膜を上回る幾つかの利点を与える。場合によっては、分子麻酔薬３４よりも多い吐出酸素２８が通過できるようにする膜が、麻酔回路１０で用いるのに有利である。この特性を有する一部の膜は、吐出二酸化炭素３０（および、場合により、吐出分子麻酔薬３４）と化学的に反応して有害な副生成物を生成する物質が無い。また、吐出酸素２８（随意的に、かなりの量の吐出酸素）が通過できるようにする幾つかの膜を使用することにより、化学的に反応する材料が使い果たされるときに膜を交換する必要性を回避できる。
【００６７】
麻酔回路１０内の吐出二酸化炭素３０の量を（随意的には、かなり）減少させつつ患者２０による再吸入のために比較的高価な吐出分子麻酔薬３４の少なくとも一部（随意的には、かなりの量）を保持することが有利である。吐出二酸化炭素３０は膜３８を通過して流路１２から出ることが許容されるため、これにより、健康に有害な影響を及ぼす可能性がある過剰な量の吐出二酸化炭素３０の患者による再吸入が防止される。
【００６８】
吐出分子麻酔薬３４は揮発性麻酔薬であってもよい。この場合、膜３８は、揮発性麻酔薬を少なくとも部分的に（随意的には、実質的に）透過させない。吐出分子麻酔薬３４は、セボフルラン、イソフルラン、および／または、デスフルランの混合を含んでもよい。膜３８は、セボフルラン、イソフルラン、および／または、デスフルランを少なくとも部分的に（随意的には、実質的に）透過させなくてもよい。
【００６９】
場合によっては、図６ｂに例示されるように、膜３８は、流路１２の外部に位置する二次酸素６５が膜３８を通過して流路１２に入るように構成される。二次酸素６５は、膜の、流路１２の外部にある側で膜３８に隣接する大気の一部である天然成分であってもよい。二次酸素６５は、例えば、空気または略純粋な酸素の圧縮タンクなどの外部源から導入されてもよい。
【００７０】
本出願の文脈において、一般に空気中に存在する極少量の任意の麻酔物質は、麻酔薬であると見なされない。外部麻酔薬１６（図１参照）および吐出分子麻酔薬３４は、本出願の目的のため、患者２０に対して麻酔効果または所望の保護効果を与える（または、少なくともかなり寄与する）のに十分な量で存在する物質に関連する。したがって、麻酔薬への言及は、自然に生じる空気の成分に加えられる化学物質のことを示す。幾つかの実施形態では、外部麻酔薬１６が異なる麻酔薬の混合物を含み、また、吐出分子麻酔薬３４が異なる麻酔薬の混合物を含む。
【００７１】
吐出分子麻酔薬３４の一部（または、随意的には、かなりの量）を流路１２内に保持することにより、吐出分子麻酔薬３４が再循環されて患者２０により再吸入され得る。したがって、患者を麻酔薬の影響下に保つために、より安価な方法で、外部麻酔薬１６（図１参照）が流路１２に加えられる必要がある。外部大気中へ排出される環境に有害な吐出分子麻酔薬３４の量は、最小限に抑えることができる。
【００７２】
図７に示される実施形態において、麻酔回路１０は二酸化炭素吸収材料６６を含む。二酸化炭素吸収材料６６は、ソーダ石灰、アルカノ石灰、アルカノールアミン、アミノ化合物、アミノ酸のアルカリ塩、グリシン、ＤＬ−アラニン、β−アラニン、セリン、トレオニン、イソロイシン、ＤＬ−バリン、ピペラジン−２−カルボキシ酸、プロリン、アルギニン、γ−アミノ酪酸、オルニチン、グリシン酸カリウム、トレオン酸カリウム、タウリン、クレアチン、および、ヒスチジンのうちの少なくとも１つを含んでよい。二酸化炭素吸収材料６６は、吐出二酸化炭素３０を流路１２から吸収して、患者２０へと再び導入される吐出二酸化炭素３０の量を減少させる。図７に例示されるように、二酸化炭素吸収材料６６は、流路１２の、膜３８の外部にある側に配置される。膜３８は、吐出分子麻酔薬３４が二酸化炭素吸収材料６６と接触するのを妨げるために、流路１２内に保持される吐出分子麻酔薬３４から二酸化炭素吸収材料６６を分離する。
【００７３】
図８は、吐出流体混合物２６中の吐出分子麻酔薬３４を二酸化炭素吸収材料６６から分離する膜３８を示す。
【００７４】
吐出分子麻酔薬３４が二酸化炭素吸収材料６６と化学的に相互作用することを膜３８によって妨げるようにすることが有利である。例えば、吐出分子麻酔薬３４がセボフルランであり、かつ二酸化炭素吸収材料６６がソーダ石灰である場合、吐出分子麻酔薬３４と二酸化炭素吸収材料６６との間の接触および相互作用は、十分な量で吸入すれば患者２０に有害な影響を及ぼす場合がある化合物Ａなどの有害な副生成物を形成する可能性がある。膜３８は、吐出分子麻酔薬３４よりも多くの吐出二酸化炭素３０が膜を通過するのを選択的に可能にするため、吐出二酸化炭素３０を依然として効果的に吸収抽出して流路１２から排出しつつ、これら有害な反応が最小限に抑えられる。
【００７５】
場合によっては、膜３８は、吐出分子麻酔薬３４に対して不活性である。
【００７６】
場合によっては、膜３８が完全に不活性である。言い換えると、膜３８は、任意の他の物質と化学的に反応しない。
【００７７】
膜３８は、アミノ酸を何ら含まなくてもよい。この場合、アミノ酸は、膜３８中に含浸されず、あるいは、膜３８の表面上に堆積されない。
【００７８】
膜にアミノ酸が含浸されるまたは膜上にアミノ酸が堆積されると、アミノ酸が吐出二酸化炭素３０と反応する。この反応中、アミノ酸が消費され得る。アミノ酸が消費されると、膜３８を交換しなければならない（あるいは、より多くのアミノ酸が膜に付加される）。不活性であり、かつ化学的劣化に起因して交換または補充される必要がない膜３８を有することが有利である。
【００７９】
幾つかの実施形態において、吐出流体混合物２６は、アセトアルデヒド、アセトン、エタン、エチレン、水素、イソプレン、メタン、メチルアミン、または、ペンタンを含む代謝物質（図示せず）を含み。場合によっては、吐出流体混合物２６は、先に挙げられた物質による代謝のうちの２つ以上の混合物から成る代謝物質を含む。膜３８は、代謝物質を膜３８を通じて透過させて流路１２から排出するように代謝物質を透過させてもよい。随意的に、膜３８は、１よりも大きい代謝物質対吐出分子麻酔薬３４選択性を有する。この場合、吐出流体混合物２６は、吐出流体混合物２６よりも代謝物質の量が少ない改質流体混合物４２を流路内に残すように膜３８と接触する。膜３８は、少なくとも２の膜物質対吐出分子麻酔薬選択性を有してもよい。随意的に、膜３８は、少なくとも３、４、５、１０、５０、１００または２５０の膜物質対吐出分子麻酔薬選択性を有する。
【００８０】
ここで、（図１−図２、図４−図５、図６ａ−図６ｂに示される）膜３８のための膜の例について詳しく説明する。
【００８１】
図１に例示されるように、膜３８は、吐出流体混合物２６が膜３８の内面６８と接線方向で接触するように麻酔回路１０内に構成されてもよい。図９に例示されるように、吐出流体混合物２６は、それが膜ハウジング４０のハウジング入口４４に入るように、流入方向７０を有する。吐出流体混合物２６の異なる部分の流れ方向が変えられてもよく、また、このポイントで流れが乱流になってもよいが、吐出流体混合物２６は、流路１２により規定されるように、流入方向７０によって示される平均的な方向を有する。場合によっては、膜３８の長手方向軸は、図９に示されるように、吐出流体混合物２６の流入方向７０と略平行である。
【００８２】
図１０は、中空繊維７２を備える膜３８を例示する。図１０に示されるように、膜３８は、少なくとも一部が膜ハウジング４０内に収容されてもよい。吐出流体混合物２６が中空繊維７２の外面に接触すると、少なくとも吐出酸素２８および吐出二酸化炭素３０が少なくとも１つの中空繊維７２の中空の内部に選択的に入る。中空繊維７２の内部に入る成分（またはその一部）は、その後、膜３８を通過して、中空繊維７２の少なくとも１つの端部を介して流路１２から出る。中空繊維７２の外部にとどまる吐出流体混合物２６の部分は、改質流体混合物４２としてハウジング４０から出る。一般に、改質流体混合物４２は、少なくとも１つの中空繊維７２の端部を通じて失われる任意の成分（またはその一部）の量が少ない。随意的に、中空繊維７２は、図１０に示されるように、吐出流体混合物２６の流入方向７０に対して略垂直である。
【００８３】
あるいは、図１１は、吐出流体混合物２６の流入方向７０と略平行な中空繊維７２を例示する。図１１に示されるように、膜３８は少なくとも一部が膜ハウジング４０内に収容されてもよい。この場合、吐出流体混合物２６は、中空繊維７２の端部を介して中空繊維７２の内部に入る。中空繊維７２の内部にとどまる吐出混合物の部分は、改質流体混合物４２として膜３８から出る。中空繊維７２の内部から外部へと選択的に通り過ぎる成分（またはその一部）は、膜３８を貫通し、流路１２の外へ出る。
【００８４】
幾つかの実施形態では、膜３８が高密度膜を備える。この場合には、膜３８が高密度膜と見なされる。場合によっては、膜３８の全体が高密度膜材料から形成される。当業者であれば分かるように、高密度膜は、孔またはボイドが何ら無い中実材料を含む。物質は、溶解および拡散のプロセスによって高密度膜を通過する。物質は、膜３８中へ溶解して膜の反対側へと通り抜けることによって膜３８を通過する。高密度膜３８の一例が図１２に示される。図１２は、全体を通して一貫して孔が無い単一中実層７４を備える高密度無孔膜である膜３８を例示する。場合によっては、膜３８の全体が高密度膜材料から形成される。
【００８５】
幾つかの実施形態において、膜３８は、ポリメチルペンテンから成る高密度膜である。より具体的には、単一中実層７４（図１２に示される）はポリメチルペンテンから形成されてもよい。場合によっては、膜３８は、高分子シリコンから成る高密度膜を備える。より具体的には、膜３８はポリジメチルシロキサンを含んでよい。高密度膜は、膜を通じた移動の原理として、また、選択性に関しても、溶解および拡散に依存する。以下で更に詳しく論じるように、ポリメチルペンテン膜は、分子麻酔薬と比べて二酸化炭素および酸素を優先する選択性を有することが分かった。高分子シリコン、より具体的には、ポリジメチルシロキサンは、ポリメチルペンテン高密度膜のような高密度膜であるため、同様の選択性が予想される。
【００８６】
ポリメチルペンテン高密度膜の一例は、例えばＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺と共に使用されてもよい。ＱＵＡＤＲＯＸ（商標）は、ＭＡＱＵＥＴ  ＣＡＲＤＩＯＰＵＬＭＯＮＡＲＹ  ＡＧ（商標）によって所有される。ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）製品は、ＧＥＴＩＮＧＥ  ＡＢ（商標）企業グループの一部であるＭＡＱＵＥＴ（商標）によって販売される。出願人の知る限りでは、ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺などの人工肺は、オンポンプ心臓手術において使用されてきた。本発明の幾つかの実施形態において、ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺は、膜３８を内部に有する膜ハウジング４０（例えば図１参照）として、麻酔回路１０の一部として使用される。
【００８７】
図１３は、膜３８が膜ハウジング４０内に配置されるＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）を示す。ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）のための膜ハウジング４０はポリカーボネートから形成される。ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）は約０．５〜７ｌ／分の血流量を有する。全プライミング量は２５０ｍｌであり、一方、流体交換のための有効表面積は約１．８ｍ２である。熱交換のための有効表面積は約０．６ｍ２である。酸素化繊維はポリメチルペンテンから形成される。熱交換繊維およびポッティング材料はポリウレタンから形成される。保護キャップはポリエチレンから形成される。
【００８８】
図１４は、その基本動作が図１３に示されるＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）と同様な人工肺を例示し、この人工肺は、血液入口７６と血液出口７８とを有する膜ハウジング４０を備える。オンポンプ心臓手術において、血液は、血液入口７６を介して膜ハウジング４０に入って、ハウジング内の膜（図示せず）を通過し、血液出口７８を介して改質形態で膜ハウジング４０から出る。一般に、改質血液は、より高い酸素濃度とより低い二酸化炭素濃度とを伴って出る。本発明の一実施形態では、血液入口７６がハウジング入口４４として機能する。ハウジング入口４４に入る血液とは対照的に、吐出流体混合物２６は、ハウジング入口４４を介して膜ハウジング４０に入る。この実施形態では、血液出口７８がハウジング出口４６として機能する。ハウジング出口４６から出る改質血液とは対照的に、改質流体混合物４２は、ハウジング出口４６を介して膜ハウジング４０から出る。
【００８９】
また、図１４に示される人工肺は、掃引入口８０および掃引出口８２も備える。掃引流体８４が、掃引入口８０を介して膜ハウジング４０に入り、掃引出口８２を介して膜ハウジング４０から出る。随意的に、掃引入口８０、ハウジング出口４６、掃引出口８２、および、ハウジング入口４４は、４つの別個の直交する壁にずらして配置され、それにより、膜ハウジング４０を通じた掃引流体８４の流れは、吐出流体混合物２６の膜ハウジング４０内への流入方向７０と略直交する。掃引流体８４は、吐出流体を膜ハウジング４０内の膜（図示せず）の方へと案内して膜と接触させる。掃引流体８４は、例えば、空気、または、ほぼ純水な酸素であってもよい。
【００９０】
他の実施形態では、図１５に例示されるように、血液入口７６および血液出口７８が掃引流体８４のための入口および出口として機能する。この実施形態では、掃引入口８０および掃引出口８２がハウジング入口４４およびハウジング出口４６のそれぞれとして機能する。図１５に例示される実施形態において、その基本動作がＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）と同様な人工肺は、図１４に例示される人工肺に対して９０°回転されてしまっている。図１５に例示されるように、掃引入口８０および掃引出口８２は流路１２と係合する。
【００９１】
吐出流体混合物２６は、吐出流体混合物２６が改質流体混合物４２へと変換されるように膜ハウジング４０内の膜（図１５には示されない）と接触する。
【００９２】
場合によっては、ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）などの人工肺の膜ハウジング４０内の膜３８の表面は、例えば、ＳＡＦＥＬＩＮＥ（商標）処理によって処理される。場合によっては、膜３８の表面は、ＢＩＯＬＩＮＥ（商標）コーティングによって処理されてもよい。場合によっては、膜３８の表面は、ＳＡＦＥＬＩＮＥ（商標）処理またはＢＩＯＬＩＮＥ（商標）処理によって処理されない。
【００９３】
ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺などの人工肺内で用いる膜３８の一例は、例えば、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜である。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）はＭＥＭＢＲＡＮＡ  ＧＭＢＨ  ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ（商標）によって所有される。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）はポリハロカーボン膜である。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）は疎水性ポリオレフィン膜である。より具体的には、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）はポリメチルペンテン膜である。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）は、ポリメチルペンテンから成る多孔質支持層と同様にポリメチルペンテンから成る高密度層とを有する非対称膜である。そのような膜は、高密度外層の存在に起因して、当該技術分野では高密度膜と称されるのが分かる。また、膜３８は、ポリメチルペンテンのみから形成される膜であってもよい。高密度層８３は、１．５マイクロメートル以下、１マイクロメートル以下、または、０．５マイクロメートル以下の厚さを有してもよい。高密度層８３の高密度の無孔性に起因して、物質は、完全に高密度膜または高密度層に関する従来の態様と同様、拡散および溶解によって高密度層８３を通り抜けて移動する。図１６は、５０００倍に拡大されたＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の高密度層８３の平面図を与える。
【００９４】
図１７は、５０００倍に拡大されたＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の多孔質支持層８５の平面図を与える。
【００９５】
ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）は、一般に、図１０および図１８に示されるように、中空繊維７２を備える。この場合、膜３８は、多孔質支持層と高密度層とを備える少なくとも１つの壁を有する中空繊維７２を備える非対称膜である。図１８は、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）中空繊維７２の外径の部分と、高密度層８３から内側に延びる多孔質支持層８５の部分と、に沿う高密度層８３を示す。図１８は、１０００倍に拡大されたＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜を示す。各中空繊維７２（その壁部が図１８に示される）は、約３８０ミクロン（＋または−１０％または２０％）の外径と、約２００ミクロン（＋または−１０％または２０％）の内径とを有してもよい。幾つかの実施形態では、複数の中空繊維７２が、互いに対して固定された位置を維持するために、互いに交差して巻き付けられてもよい。
【００９６】
引き続いて図１８を参照すると、吐出流体混合物２６は、最初に高密度層８３を通過し、その後、多孔質支持層８５を通過して、中空繊維内部８７へ入ってもよい。このようにすると、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）中空繊維膜は、図１０に関連して説明した態様で作用する。あるいは、吐出流体混合物２６は、最初に多孔質支持層８５を通過し、その後、高密度層８３を通過して、中空繊維の外部８９へと至ってもよい。このようにすると、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）中空繊維膜は、図１１に関連して説明した態様で作用する。
【００９７】
図１９は、５０００倍に拡大されたＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の高密度層８３および多孔質支持層８５を示す。
【００９８】
ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）はＡＣＣＵＲＥＬ（商標）プロセスを使用して生成される。ＡＣＣＵＲＥＬ（商標）プロセスは、熱的に誘導される相分離プロセスである。図２０を参照すると、高分子８６は、混合物９２を形成するために、熱源９４に曝されつつ、ミキサー９０内で溶媒８８と略均一に溶融混合される。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）を生成する際には、高分子８６がポリメチルペンテンであってもよい。溶媒８８は、例えば大豆およびヒマなどの天然種油を含んでよい。混合物９２は熱押出機９６を通過する。熱押出機９６内で混合物９２に窒素を加えるために、窒素流体源９８が使用されてもよい。混合物９２は、その後、それが紡ぎチャンバ１０２に達するまで、温度制御された空隙１００を通過する。紡ぎチャンバ１０２内では、中空繊維７２を紡いで冷却することによりＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜の中空繊維７２が形成される。冷却中に相分離が開始され、それにより、固体高分子から成る多孔質スケルトン構造の形成がもたらされる。紡ぎチャンバ１０２内では、孔が依然として油で満たされる。形成される中空繊維７２は、その後、抽出チャンバ１０６へ通される。抽出チャンバ１０６内では、高温アルコール１０８を使用して、油残留物が孔から除去される。その後、中空繊維７２は乾燥ステージ１１０へと送られ、乾燥ステージ１１０では、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜を形成するために中空繊維７２が乾燥される。図２０に示されるプロセスステージを通じて混合物９２および中空繊維７２を案内するために回転可能なスプール１１２が使用されてもよい。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）のための製造プロセス中、高密度層８３が形成されて多孔質支持層８５上に配置される。したがって、ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜は、高密度層８３によって取り囲まれる多孔質支持層８５を備える。
【００９９】
膜３８の別の例は、Ｍｅｍｂｒａｎａ  ＧｍｂＨにより製造されるＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜である。ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）と同様に、ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）はポリハロカーボン膜である。ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）は疎水性ポリオレフィン膜である。より具体的には、ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）は、ポリメチルペンテン多孔質支持層８５とポリメチルペンテン高密度層８３とを有するポリメチルペンテン膜である。
【０１００】
図２１は、高密度層８３と多孔質支持層８５とを有するＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜における中空繊維７２の顕微鏡画像を示す。図２１は、中空繊維内部８７と中空繊維外部８９とを示す。ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）は、（図１６−図１９に関連して）ＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜に関して先に概説した態様と同じ態様で作用する。
【０１０１】
図２２は、ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜における高密度層８３の顕微鏡画像を示す。図２３は、ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜における多孔質支持層８５の顕微鏡画像を示す。図２４は、ＵＬＴＲＡＰＨＯＢＩＣ（商標）膜における高密度層８３および多孔質支持層８５の更なる顕微鏡画像を示す。
【０１０２】
膜３８はガラス質高分子を含んでよい。より具体的には、膜３８は、酢酸セルロース、ポリイミド、および、ポリスルホンのうちの少なくとも１つを含んでよい。ガラス質高分子は拡散選択的であり、このことは、それらのガラス質高分子が、膜材料中における溶解度が低い無極性分子（例えば、セボフルラン蒸気、デスフルラン蒸気、または、イソフルラン蒸気など）よりも速く、膜材料中における溶解度が高い極性分子（例えば、二酸化炭素ガスおよび酸素ガスなど）を透過することを意味する。
【０１０３】
より具体的には、膜３８は高自由体積ガラス質高分子を含んでよい。より具体的には、膜３８は、ＰＴＭＳＰ、すなわち、ポリ（１−トリメチルシリル−１−プロピン）、および、ポリメチルペンテンのうちの少なくとも１つを含んでよい。以下で更に詳しく説明するように、ポリメチルペンテン膜は、セボフルラン麻酔薬、イソフルラン麻酔薬、および、イソフルラン麻酔薬などの分子麻酔薬と比べて二酸化炭素および酸素を優先する選択性を有することが分かった。ＰＴＭＳＰは、ポリメチルペンテンと同様、高体積ガラス質高分子であり、分子麻酔薬選択性とは対照的に酸素−二酸化炭素選択性に関して親和性を示すことが予期される。これらの膜は、比較的高い凝縮性／溶解性レベルを有する材料（例えば、酸素および二酸化炭素ガスなど）を優先的に透過する傾向がある。特に、無極性炭化水素の透過は、有極性有機種の透過よりもかなり低い。高自由体積ガラス質高分子は、透過性／フラックスが通常のガラス質高分子におけるよりも高いという利点を有する。
【０１０４】
膜３８は高分子サイズ選択膜を備えてもよい。これらの膜は、分子篩メカニズムに基づいて機能する。これらの膜は、膜の孔径よりも小さい分子（例えば、酸素および二酸化炭素ガス）が膜を通過できるようにし、一方、更に大きい分子（例えば、セボフルラン蒸気、デスフルラン蒸気、および、イソフルラン蒸気）は膜によって実質的に保持される。
【０１０５】
膜３８は、高分子複合膜または高分子混合マトリックス膜を備えてもよい。複合膜は、異なる透過性／選択性を有する物質の複数の層を有する。１つの層は、例えば、高自由体積層であってもよい。混合マトリックス膜は、高分子マトリックスに固定された他の相／物質を有する。複合膜は、通常のガラス質高分子および高自由体積ガラス質高分子の特性、または、前述したようなサイズ選択膜の特性、あるいは、これらの組み合わせを有するように調整することができる。膜３８が複合ＰＯＬＡＲＩＳ（商標）膜を備えてもよい。ＰＯＬＡＲＩＳ（商標）は、Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｉｎｃによって提供される製品である。
【０１０６】
ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺が図２に示される設定で使用された試験が行なわれた。この設定では、膜３８（ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺内にある）がＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜であった。具体的には、３８０ミクロンの外径を有する中空繊維７２（図１０参照）と１ミクロン未満の厚さを有する高密度層８３とを備えるＯＸＹＰＬＵＳ（商標）９０／２００膜が使用された。
【０１０７】
１つの実験の結果が表１に示される。この実験のために、図１５に示される人工肺形態が使用された。掃引流体８４は酸素流体であった。試験＃１においては、吐出分子麻酔薬３４がセボフルラン（ＳＥＶＯ）およびイソフルラン（ＩＳＯ）として別個に検査された。
【０１０８】
【表１】
2014519928.tif 000003
【０１０９】
また、実験＃２（試験＃２−４）が行なわれ、この実験＃２では、１つ（図２）、２つ、および、３つの膜３８を有する麻酔回路１０においてＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺が使用された。複数の膜３８が存在するときには、膜３８は、例えば図５に示されるように、流路１２に沿って直列に構成されてもよい。これらの設定では、膜３８（ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺内にある）がＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜であった。具体的には、３８０ミクロンの外径を伴う中空繊維７２と１ミクロン未満の厚さを伴う高密度層８３とを有するＯＸＹＰＬＵＳ（商標）９０／２００膜が使用された。
【０１１０】
試験＃２〜４の結果が表２に示される。試験のこのグループにおいては、図１４に示される人工肺形態が使用された。掃引流体８４は空気であった。掃引流体８４は３０ｌ／分の流量を有していた。吐出流体混合物２６は７ｌ／分の流量を有していた。試験＃２〜４においては、吐出分子麻酔薬３４がセボフルラン（ＳＥＶＯ）であった。
【０１１１】
【表２】
2014519928.tif 000004
【０１１２】
また、試験＃５〜８が行なわれ、これらの試験では、１つ（図２）、２つ、３つ、および、４つ（図５）の膜３８を有する麻酔回路１０においてＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺が使用された。これらの設定では、膜３８（ＱＵＡＤＲＯＸ−Ｄ（商標）人工肺内にある）がＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜であった。具体的には、３８０ミクロンの外径を伴う中空繊維７２と１ミクロン未満の厚さを伴う高密度層８３とを有するＯＸＹＰＬＵＳ（商標）９０／２００膜が使用された。
【０１１３】
試験＃５〜８の結果が表３に示される。試験のこのグループにおいては、図１４に示される人工肺形態が使用された。掃引流体８４は空気であった。掃引流体８４は３０ｌ／分の流量を有していた。吐出流体混合物２６は１５ｌ／分の流量を有していた。
【０１１４】
【表３】
2014519928.tif 000005
【０１１５】
図２に示される設定において人工肺が使用された４番目の実験が行なわれた。膜３８はＯＸＹＰＬＵＳ（商標）膜であった。
【０１１６】
この実験において、膜ハウジング４０は、図１０に関して前述した形態と似ている。吐出流体混合物２６が中空繊維７２の外面に接触すると、吐出酸素２８および吐出二酸化炭素３０が選択的に少なくとも１つの中空繊維７２の中空内部に入った。中空繊維７２の内部に入った成分（またはその一部）は、その後、中空繊維７２の少なくとも１つの端部を介して流路１２から外へ膜３８を通過した。中空繊維７２の外部にとどまった吐出流体混合物２６の部分は、改質流体混合物４２として膜３８から出た。
【０１１７】
これらの試験に対して、改質流体混合物４２中の吐出酸素２８、吐出二酸化炭素３０、および、吐出分子麻酔薬３４の量を測定するために、掃引流体８４（図１５参照）が中空繊維７２の内部を通過した（すなわち、中空繊維７２中へと通った）。吐出流体混合物２６の濃度は、酸素中の吐出麻酔薬３４が２％、および９４％の吐出酸素２８中の吐出二酸化炭素３０が４．８％であった。流量は、掃引流体８４（図１５参照）が０．８Ｌ／分、吐出流体混合物２６が２．０Ｌ／分であった。出る掃引流体流れ（すなわち、改質流体混合物４２）の濃度は、患者モニタと四重極型質量分析器とを使用して測定された。患者モニタ測定値は体積パーセントで示され、また、質量分析器測定値は、それぞれの質量におけるイオン電流（アンペア）として示される。中空繊維の内側に一端から入った当初の掃引流体８４と、（吐出流体が膜の中空繊維壁を通過して中空繊維中に入った後に）中空繊維の他端から出た改質掃引流体と、の間の変化を測定することにより、膜を通過した吐出分子麻酔薬、Ｏ２、およびＣＯ２の量を見分けることができた。
【０１１８】
実験＃４に関する結果が表４にまとめられる。
【０１１９】
【表４】
2014519928.tif 000006
【０１２０】
更なる実施形態は、患者の麻酔処置のための方法を含む。図１を参照すると、この方法は、分子麻酔薬を含む外部麻酔薬１６を流路１２を介して患者へ向けて患者内へと導入するステップを含む。外部麻酔薬１６は、麻酔器１８または他の外部源内に蓄えられてもよい。この麻酔薬は、流路１２を通じて、患者２０へと供給される。外部麻酔薬１６が患者２０によって吸入された後、外部麻酔薬１６は患者の肺へ移動する。患者の肺が吐出流体混合物２６を生成し、この吐出流体混合物２６は、患者が息を吐き出すときに患者２０の気道から排出される。吐出流体混合物２６は、その後、患者２０から離れるように方向付けられて患者２０から抜け出て、流路１２内に入る。患者２０からの吐出流体混合物２６は、吐出酸素２８、吐出二酸化炭素３０、および、吐出分子麻酔薬３４を含む。吐出流体混合物２６は、流路１２を通じて膜３８へと押し進められて、膜３８と接触する。膜３８は、高分子材料を含むとともに、流路１２と流体連通する。吐出分子麻酔薬３４よりも多く流路１２から出るそれぞれの吐出二酸化炭素３０は、改質流体混合物４２を流路１２内に残すように吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に膜３８を通過して移送される。改質流体混合物４２は、吐出二酸化炭素３０の濃度が吐出流体混合物２６よりも低い。酸素は、改質流体混合物４２を流路１２内に残すように吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に膜３８を通じて移送される。膜３８は、１よりも大きい吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有する。改質流体混合物４２は、少なくとも改質流体混合物４２を患者２０へ与えるために流路１２を通じて患者２０へと押し進められる。
【０１２１】
吐出分子麻酔薬３４は、吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に、少なくとも一部が流路１２内に保持される。場合によっては、吐出流体混合物２６が膜３８と接触した後に、ほぼ全ての（または、かなりの量の）麻酔薬３４が流路１２内に保持される。
【０１２２】
図６ｂを参照すると、流路１２の外側に位置される二次酸素６５が膜３８を通過して流路１２内に入ってもよい。二次酸素６５は、膜３８の作用および使用の前に流路１２の外部にある任意の酸素を含む。外部酸素は、流路１２の外部にある膜３８の側に位置されてもよい。外部酸素は、例えば、大気中に自然に見出される酸素、または、膜３８と流体連通する流路１２の外側に位置される酸素源を含んでもよい。このシナリオにおいて、外部酸素は、流路１２内の全酸素濃度を増大させる役目を果たす。
【０１２３】
図１を参照すると、外部流体源５２内に蓄えられてもよい外部流体は、流体入口５０を通じて流路１２内に導入される。場合によっては、流体入口５０に入る外部流体には、外部酸素源５６（図２参照）からの酸素が混入されてもよい。
【０１２４】
随意的に、膜３８は、膜３８が少なくとも２、３、４、５、１０、５０、１００または２５０の吐出酸素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出酸素２８を透過させる。
【０１２５】
本発明の方法の幾つかの態様において、膜３８は、１よりも大きい吐出二酸化炭素対吐出分子麻酔薬選択性を有するように吐出二酸化炭素３０を透過させる。随意的に、膜３８は、２、３、４、５、１０、５０、１００または２５０の二酸化炭素対分子麻酔薬選択性を有する。
【０１２６】
麻酔処置の方法の幾つかの実施において、膜３８は、吐出二酸化炭素３０に対して不活性であってもよい。
【０１２７】
場合によっては、膜は、本明細書中で概説したように、膜３８の内面６８（図１参照）に隣接する任意の流体内の０％〜１００％の範囲の湿度値を含む０％〜１００％の範囲の全湿度値で十分に作用可能である。
【０１２８】
本明細書で図示され詳しく説明される本発明は前述した発明の目的を十分に達成できるが、それは、本発明の現在の好ましい実施形態であり、したがって、本発明によって広く考慮される主題を代表するものであり、本発明の範囲が、当業者に明らかになり得る他の実施形態を完全に包含し、また、例に記載される好ましい実施形態によって特許請求の範囲が限定されるべきでなく、特許請求の範囲には全体として説明と矛盾しない最も広い解釈が与えられるべきであることを理解されたい。また、装置または方法は、本特許請求の範囲によって包含されるべきであるため、本発明によって解決されるべく求められるそれぞれの問題を全て扱う必要はない。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  麻酔回路
１２  流路
１４  麻酔薬入口
１６  外部麻酔薬
１８  麻酔器
２０  患者
２２  流出出口
２４  Ｙ字状ピース
２６  吐出流体混合物
２８  吐出酸素
３０  吐出二酸化炭素
３４  吐出分子麻酔薬
３６  流入入口
３８  膜
４０  膜ハウジング
４２  改質流体混合物
４４  ハウジング入口
４６  ハウジング出口
４８  流体の流れ方向
５０  流体入口
５２  外部流体源、外部空気源
５６  外部酸素源
５８  流れ発生器
５９  圧縮性部材、圧縮性チャンバ
６０  対向壁
６１  プランジャ
６２  弁
６４  乱流誘発構成要素
６５  二次酸素
６６  二酸化炭素吸収材料
６８  内面
７０  流入方向
７２  中空繊維
７４  単一中実層
７６  血液入口
７８  血液出口
８０  掃引入口
８２  掃引出口
８３  高密度層
８４  掃引流体
８５  多孔質支持層
８６  高分子
８７  中空繊維内部
８８  溶媒
８９  中空繊維外部
９０  ミキサー
９２  混合物
９４  熱源
９６  熱押出機
９８  窒素流体源
１００  空隙
１０２  紡ぎチャンバ
１０６  抽出チャンバ
１０８  高温アルコール
１１０  乾燥ステージ
１１２  スプール
【図１】
2014519928.tif 000007
【図２】
2014519928.tif 000008
【図３ａ】
2014519928.tif 000009
【図３ｂ】
2014519928.tif 000010
【図３ｃ】
2014519928.tif 000011
【図４】
2014519928.tif 000012
【図５】
2014519928.tif 000013
【図６ａ】
2014519928.tif 000014
【図６ｂ】
2014519928.tif 000015
【図７】
2014519928.tif 000016
【図８】
2014519928.tif 000017
【図９】
2014519928.tif 000018
【図１０】
2014519928.tif 000019
【図１１】
2014519928.tif 000020
【図１２】
2014519928.tif 000021
【図１３】
2014519928.tif 000022
【図１４】
2014519928.tif 000023
【図１５】
2014519928.tif 000024
【図１６】
2014519928.tif 000025
【図１７】
2014519928.tif 000026
【図１８】
2014519928.tif 000027
【図１９】
2014519928.tif 000028
【図２０】
2014519928.tif 000029
【図２１】
2014519928.tif 000030
【図２２】
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【図２３】
2014519928.tif 000032
【図２４】
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【国際調査報告】
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