(57)【要約】【課題】治療用の一酸化窒素と空気の混合気体の発生方法。空気と電源のみの使用により、いかなる場所でも無限に一酸化窒素を発生可能である。【解決手段】アークチャンバ（４）は、エアーギャップ（９）で隔てられている電極（５）を有する。電気回路（７）は、電極（５）に高電圧を供給し、電極（５）の間にアーク放電が誘電される。アーク放電により空気と一酸化窒素の混合気体が発生する。一酸化窒素と空気の混合気体は、浄化され、他の気体及び／または肺血管治療薬と混合されて、治療に効果のある混合気体として、特定の付属品を使用して人体の種々の器官に供給される。【選択図】図１
2004167284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
器官の治療用の空気と一酸化窒素の混合気体を直接供給するために空気と一酸化窒素の混合気体を空気と電源を使って発生する方法であって、
空気取入口から空気を吸入器のアークチャンバへ導入する工程と、
エアーギャップによって隔てられ前記アークチャンバに設けられている一組の電極に、前記エアーギャップ内でアークを誘起させるのに十分なピーク値を有する高電圧電位を供給する工程と、
前記高電圧電位に帯電された電極間でアーク放電を起こして一酸化窒素を発生させる工程と、
前記発生された混合気体を吐出口を介して吐出する工程と、を有することを特徴とする一酸化窒素と空気の混合気体の発生方法。
【請求項２】
取入口から導入された前記空気を瀘過して、前記アークチャンバへの液滴あるいは個体粒子の侵入を防止する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アークチャンバからの気体を瀘過して、前記アーク放電中に酸化窒素及びオゾンを除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記アークチャンバからの一酸化窒素と空気の混合気体に、一組の選択可能な開口を有する空気取入アッセンブリを介して導入された空気を混合する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アークチャンバからの気体を浄化して、アーク放電中に二酸化窒素及びオゾンを除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記混合気体を前記吐出口を介してガスポンプに強制的に送出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
器官の治療用の空気と一酸化窒素の混合気体を直接供給するために、
空気と一酸化窒素の混合気体を空気と電源を使って発生する方法であって、
空気取入口から空気を吸入器のアークチャンバへ導入する工程と、
エアーギャップによって隔てられ前記アークチャンバに設けられている一組の電極に、前記エアーギャップ内にアークを誘起させるのに十分なピーク値を有する高電圧電位を供給する工程と、
前記高電圧電位に帯電された電極間でアーク放電を起こして一酸化窒素を発生させる工程と、
前記発生された一酸化窒素と空気の混合気体を、特定の器官に供給するための供給装置を介して供給する工程と、を有することを特徴とする空気と一酸化窒素の発生方法。
【請求項８】
前記一酸化窒素は特定の器官に供給されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
気体取入マニフォールドを介して選択された気体を導入し、この選択された気体を前記発生された一酸化窒素と空気の混合気体と混合し、前記供給装置を介して混合気体を供給する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記供給装置によって供給される混合気体の個々の成分を分析する工程と、
ガス分析装置と前記気体取入マニフォーフルドに接続された調整器を使用して前記供給装置に導入される混合気体の個々の構成要素の濃度を、処方箋に従って調整する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合気体に追加の気体をさらに添加する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療に用いられる空気あるいは他の気体と混合された一酸化窒素の製造方法とその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一酸化窒素（ＮＯ）は、生物には不可欠である（ジー・コラーダ著、１９９１年７月２日付けザ・ニューヨーク・タイムズの頁Ｃ１）。一酸化窒素は、血圧のコントールの仲立ちをし、免疫機構が細胞内に侵入する寄生体を攻撃するのを援助し、癌細胞の分裂を阻止し、脳細胞間の信号の伝達を行い、発作あるいはハンチントン氏病を持つ人を衰弱させる脳細胞を大量に消滅させるのに寄与すると、コラーダ氏は述べている。
【０００３】
一酸化窒素が胃の平滑筋の弛緩の仲立ちをすることが記載されている（ケイ・エム・デサイ他、「ネイチャー」、Ｖｏｌ．３５１、１９９１年６月６日、Ｐ．４７７）。デサイ他は、テンジクネズミの胃を切りとって、非アドレナリン性で非コリン作用性の神経伝達物質（ＮＡＮＣ）を用いて目的に応じた（ａｄａｐｔｉｖｅ）弛緩が行えることを示している。さらに、ＮＡＮＣ神経伝達物質が、Ｌ−アルギニンから誘導される一酸化窒素と区別が付かないことを彼等は示している。一酸化窒素が、平滑筋の弛緩を起こす究極の共通な仲介物であると、著者は結論している。
【０００４】
例えば、平滑筋は、血管、気管支、胃腸管及び尿生殖管の壁部に存在する。吸入によって一酸化窒素ガスを肺に送ると、全身的な副作用をもたらすことなく、平滑筋を局部的に弛緩させることができる。この特性を用いて、気管支の収縮及び肺高血圧症、肺炎等の治療が行える。
【０００５】
現在、一酸化窒素は、自然界に存在する重要な局所細胞ホルモン、すなわち、いわゆる内皮に存在する弛緩因子であることが知られている。この因子は多数の細胞（例えば、内皮細胞内層血管、気管支、腸、膀胱、子宮やアルギニンより誘導される一酸化窒素酵素であるシンセターゼ（少なくとも６個の酵素のファミリーであると現在は知られている））で作られる。一酸化窒素はひとたび投与されると（ｒｅｌｅａｓｅｄ）、平滑筋細胞中の酵素グアニシル酸シクラーゼと結合して、環式循環グアニシル酸モノ燐酸塩（環式ＧＭＰ）を増加させ、細胞内のカルシウムレベルを下げ、平滑筋を弛緩させる。
【０００６】
動物及び人に対する多数の予備研究によって示されるように、吸入された一酸化窒素は、有力な局部肺血管拡張剤及び気管支拡張剤となり、身全体に影響を及ぼすことがない。潅流による換気のマッチングを改善する著しい能力を一酸化窒素は持っており、損傷を受けた肺の酸素伝達効率を増し、動脈の酸素圧を上げる。現在まで、一酸化窒素はこのように選択的特性を持つ唯一の肺血管作用剤であり、肺気管支狭窄及び血管狭窄を伴う急性及び慢性肺病の治療に大きな可能性を持っている。
【０００７】
気管支拡張剤は、気動の反応を抑制し、喘息や、慢性肺閉塞の再発、アレルギー、および過敏反応などによって引き起こされる気管支痙攣の阻止に用いられている。数種類の気管支拡張剤が用いられており、各々が独自の作用モード、耐性及び好ましくない副作用がある。
【０００８】
エピネフリン及びイソプロテレノールで代表されるβ作用薬は、アデニルシクラーゼの沈澱を促進し、細胞内環式アデノシンモノ燐酸塩（ＡＭＰ）の生産を増すレセプタを刺激して気管支を拡張させる。これらの作用薬は、経口あるいは非経口のエアロゾール剤によって運ばれる。これらの薬剤の投与によって、頻拍、心悸亢進、血圧の変動等の悪影響を心臓に与え、さらに不安、震え、吐き気、頭痛などの副作用が生ずる。より新しいβ2 選択作用薬、例えばアルブテロール、は副作用は少ないが効果がでるのに多少時間がかかる。
【０００９】
テオフィリン試薬はベータ作用薬よりも効力は少ないが、治療上の有害ウィンドウ（ｗｉｎｄｏｗ）は狭い。テオフィリンの気管支拡張効果をもたらすメカニズムは、環式ＡＭＰに恐らく起因するのである。テオフィリンによってもたらされる共通の副作用は、神経質な状態、吐き気、嘔吐、食欲不振及び頭痛である。さらに、過剰投与の場合には、テオフィリンは不整脈と発作を引き起こす可能性がある。
【００１０】
噴霧器によって投与されるアトロピン・硝酸メチル及びイプラトビウム臭化物等の抗コリン薬は、比較的副作用の少ない有効な気管支拡張剤である。しかしながら、これらの薬は効くのに時間がかり、気管支拡張のピークに達するまで６０〜９０分かかることもある。
【００１１】
一酸化窒素は、全身的に影響を及ぼすことなく、投与して数十秒で素速く結合するという点に特徴がある。吸入されると、一酸化窒素は血管系に拡散して血液中に達し、ヘモグロビンと結合することによって直ちに不活性になる。従って、吸引された気管支拡張剤の効果は気動に限定され、吸入された一酸化窒素の血管拡張効果は肺血管系に限定される。
【００１２】
選択的に肺動脈を拡張するという一酸化窒素のこの独特な能力を、急性あるいは慢性の肺高血圧症の治療に使用可能である。肺高血圧症は、平均肺動脈の血圧が１２〜１５ミリＨｇの通常レベル以上になることである。
【００１３】
急性肺高血圧症は、肺炎、肺塞栓あるいはアシドーシス等による突然の低酸素症による肺血管の収縮によって起こる。急性の肺高血圧症は、可逆性の症状であり、沈着処理がうまく行けば、肺血圧を通常値に戻すことができる。しかし、低酸素症が長引くと、肺血管系の構造に永久的な変化が生じ、慢性肺高血圧症が続いて起きることになる。慢性肺高血圧症の主な原因は、慢性的な肺血管の病気であり、多数の小さな塞栓、及び僧帽弁狭窄症、心房中隔欠損及び突発性の肺高血圧症などの心臓病の再発である。さらに、肺高血圧症は、成人呼吸困難症候群や新生児の長引く肺高血圧症等の生命を脅かすいくつかの病気とも関連がある。
【００１４】
現在まで、ニトロプシド、ヒドラジン、ニフェジビン、カプトラリル他を含む数種の血管拡張材が、肺効血圧症の治療に用いられている。これらの薬剤の主な欠点は、肺血管及び全身的な血圧の双方を選択的に下げることができないこともあることである。これに反して、吸引された一酸化窒素は、肺血管に限定して血管を拡張するという画期的な治療上の利点を持っている。
【００１５】
一酸化窒素を運ぶ吸入器が、１９９１年９月２３日提出の米国特許出願第０７／７６７，２３４号に記載されている。この出願は、本出願人に譲渡されており、参考として本願の一部を構成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、治療に用いられる空気あるいは他の気体と一酸化窒素の混合物を作る装置に関する。本装置は、空気と電気とのみを用いてアーク放電によって、一酸化窒素を作り出す。本発明により、どこででも無限に一酸化窒素の発生が可能である。
【００１７】
本発明を携帯型吸入器として実施すれば、患者はどこにでも持ち運ぶことができ、喘息の発作あるいは気管支の狭窄、急性呼吸困難、可逆性肺血管収縮等の治療が可能となる。さらに、症状に応じて一酸化窒素の吸入量を変えることできる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の装置は、治療施設あるいは緊急治療施設において、一酸化窒素を発生し、他の気体と混合して治療に有効な濃度で人体の特定の器官に供給する。供給されると、一酸化窒素は直ちに平滑筋を弛緩させる。さらに、一酸化窒素の作用は、治療箇所にのみに限定される。
【００１９】
本発明の一態様では、呼吸系の治療に用いられる空気あるいは他の気体と一酸化窒素に混合気発生させる吸入器として実施される。この吸入器は、電気源を使用してエアーギャップにより隔てられている一対の電極間にアークを発生させる。空気が空気取入口から、電極を収容しているアークチャンバに常時導入される。吸入器は、電極に高電圧電位を供給するための電気回路を持っている。高電圧電位は、エアーギャップを介してアークを誘起するのに十分なピーク値を持っている。アーク放電が一酸化窒素を発生する。発生した一酸化窒素は、空気と混合され吐出口を介して吐出され、患者に吸入される。
【００２０】
この態様の好ましい実施例では、電極は２つの軸方向に配置されている金属棒で構成され、その先端はアークチャンバ内に形成された調整可能なエアーギャップによって隔てられている。吸入器の回路は、高電圧変圧器で構成され、その一次コイルは電源回路に接続され、平行ＲＣＬ回路は変圧器の二次高電圧コイルに平行に接続されている。平行ＲＣＬ回路の抵抗素子は、エアーギャップによって隔てられている高電圧電極より構成されている。吸入器の空気取入口には、そこを介して導入される空気を瀘過するフィルタを有しており、液滴や個体粒子のアークチャンバへの侵入を阻止する。手持ち型吸入器の重量は、約１キロ以下である。
【００２１】
本態様の好ましい実施例では、アークチャンバ内で発生される低レベルの二酸化窒素とオゾンを除去するための浄化装置が含まれる。吸入器から吐出される前に、アークチャンバから出る気体を強制的に浄化装置を通過させている。吐出口には、マウスピースが取り付けられていて、浄化装置を強制的に通過させてから直接混合気体が吸入されるようにしている。
【００２２】
さらに、本発明の装置は、空気取入アッセンブリを持っており、空気の導入量を選択的に制限する開口を複数有し、空気とアークチャンバからの混合気体を混合し、マウスピースを介して混合気が吸入される。浄化装置はオゾン（Ｏ3）あるいは二酸化窒素（ＮＯ2）のための排出路、すなわちソーダ石灰あるいはバラライム（ｂａｒａｌｉｍｅ）を持っている。
【００２３】
本発明の他の実施例では、ガスポンプが含まれており、混合気体を、浄化装置を強制的に介して吐出口へ送っている。混合気体は酸素マスクに送られるか、あるいは保育器などの室内に送出される。
【００２４】
他の態様では、本発明は、人体の器官へ一酸化窒素と空気の混合気体の直接供給が要求される治療のために、この混合気体を連続的に発生する装置として実施される。この装置は、エアーギャップに隔てられている一対の電極を含むアークチャンバより構成され、電極間のアーク放電により一酸化窒素を発生する。さらに、電極に高電圧電位を供給する電気回路を有する。高電圧電位は、十分なピーク値を持っていてエアーギャップ間にアークを起こさせる。装置の空気取入口は、アークチャンバに空気を常時導入するために使われる。発生された一酸化窒素と空気あるいは他の気体との混合気体を浄化し、人体の器官に供給するために気体給送装置が使用され、機械的な通気装置あるいは呼吸装置を使って肺へ混合気体（例えば、麻酔薬等の他の気体を加えて）を投与する。
【００２５】
この態様の好ましい実施例の装置は、気体取入マニフォールドを持っており、選択された気体を給送装置に導入し、発生された一酸化窒素と空気の混合気体にその気体を混合して、給送装置によって供給する。
【００２６】
この態様の好ましい実施例の装置は、気体分析装置（ＮＯx化学発光分析装置等）を有しており、配送装置によって供給される上記混合気体の各成分の濃度を分析する。分析装置と気体取入マニフォールドに調整器を接続して、所定の処方箋に従って個々の気体成分（例えば、吸入される酸素濃度等）の濃度をコントロールしている。
【００２７】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の好ましい実施例の説明及び請求の範囲から、明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１の携帯型吸入器は、空気をアークチャンバ４に導く取入口２を有する。取入口２は一方向弁と、ミリポア社製の０．２２ミクロンフィルタ３を含む。フィルタは導入空気中のバクテリアと不要な成分を除去する。絶縁材からなるアークチャンバ４は、エアーギャップ９によって分けられている２つの軸方向に設けられた電極５を有する。高電圧発生回路７は、電極５に接続されている。電気的なアークチャンバ４は、吸入口１４に取り付けられているソーダ石灰フィルタ１３に接続している。吸入口１４には、マウスピース１７と、一組の選択可能な制限用開口１６を有する吸気取入アッセンブリ１５が設けられている。各開口にはフィルタが付いており、空気中の液滴と個体粒子を瀘過している。ガス通路系（取入口２、フィルタ３、１３と、吸入口１４とを含む）は、患者が容易にそして比較的無制限に吸入できるように設計されている。吸入器が使用される環境に応じて、異なった種類のフィルタを使用することも可能である。吸入器は、テフロン（登録商標）あるいは他の高電圧絶縁体よりなるケース１９に収容されている。パイロットライト付きの電源スイッチ１１により、吸入器の作動を制御する。
【００２９】
図２より、高電圧発生回路７は、一次と二次コイルを有する昇圧変圧器２４より構成されている。一次コイルは電源２１に接続され、二次高圧コイル２５は平行ＲＣＬ回路に接続されている。電源２１からの電圧はバリアック（ｖａｒｉａｃ）２３によって調整され、二次コイル２５によってより高い値に変圧される。高エネルギー電圧を発生させる他の回路、例えばテスラコイル等を使用することもできる。電気エネルギーは一時的にコンデンサ２６に蓄積される。このコンデンサ２６は破壊（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ）電圧にまで充電され、次にエアーギャップ９を介して放電される。２つの電極５によって形成されるエアーギャップ９が、これらの電極の抵抗値を決定する。破壊電圧（≒２０ＫＶ）は、エアーギャップの幅と電極５の形状に比例する。
【００３０】
アーク放電が、エアーギャップ内にプラズマを局部的に発生する。プラズマ内では、酸素と窒素粒子が破壊され、原子がイオン化されオゾンと一酸化窒素を形成する。ほんの少量の一酸化窒素が酸化されてより高い酸化状態となり、二酸化窒素（ＮＯ2）を発生する。しかし、このプロセスは温度が高いときにのみ、重大となる。ＮＯ、ＮＯ2及びＯ3の濃度は、エアーギャップの幅と、アークの期間に応じて変化し、ｐｐｍで表される。
【００３１】
吸入器の動作は以下の通りである。アークチャンバ４からの気体は、ソーダ石灰フィルタ１３と、吸入口１４とマウスピース１７を介して、患者に吸引される。ソーダ石灰フィルタ１３は有毒な二酸化窒素（ＮＯ2）とオゾン（Ｏ3）を混合器から除去し、吸入口への到達を阻止する。従って、混合気体は主として空気と一酸化窒素を含有している。さらに、空気が取入口２を介してアークチャンバ４に導入される。引き続くアーク放電が、ＮＯ、ＮＯ2及びＯ3を構成するＮ2とＯ2分子をイオン化する。アークチャンバ内で発生される一酸化窒素の濃度は、エアーギャップ９の抵抗と電極５に供給される電力に応じて、１０ｐｐｍ〜２５０ｐｐｍの範囲で変動する。治療上有効な一酸化窒素の濃度は、約１ｐｐｍ〜１８０ｐｐｍである（携帯型吸入器の場合）。吸入される気体の一酸化窒素濃度を上記の数値に維持するために、異なる大きさの制限用開口１６を有する追加空気混合用取入口１５が用いられる。マウスピース１７を介して吸入器から気体を吸引している患者は、取入口１５からの空気をアークチャンバからの気体と自動的に混合する。一酸化窒素の濃度を変える際、患者は開口の大きさを選択して、空気取入口１５を介して吸入口１４に取入られる吸気量を増減する。他の実施例で、患者が吸入不能な場合には、ガスポンプあるいは他の圧力源（換気装置など）が、吸入口１４に装備され、吸入器から混合気体を強制的に送り出している。この場合、マウスピースを気管内管あるいは気管切開管に取り付けることができる。この電気一酸化酸素発生器を標準ガス駆動大量投与吸入器（ＭＤｉ）に取付けることもできる。ＭＤｉは、化学気管支拡張剤（テルブタリン、コルチコステロイド等）を空気取入口１５に噴出する。素速く気管支拡張するために電気的に発生された一酸化窒素を数秒吸入してから、ＭＤｉが起動されて長期間の気管支拡張を行う。結果として、一酸化窒素により拡張された気管支への薬剤の供給が促進され、ＭＤｉの効率が上がる。電気的に発生された一酸化酸素（ＮＯ発生前あるいは発生後）に他の吸入された薬剤、界面活性剤や粘液溶解剤等を噴射することもできる。
【００３２】
本実施例では、吸入器は携帯手持ち型軽量で電池駆動であり、大きさは約２０×２０×１０ｃｍである。喘息あるいは肺高血圧症の患者が吸入器を持ち運ぶことができ、必要に応じて使用可能である。患者が初期に大量の一酸化窒素の吸入を必要とする、例えば、１５０ｐｐｍの一酸化窒素と空気の混合気体を必要とすることも有り得る。これは、空気取入口１５を閉鎖することにより行われる。患者の気管支あるいは肺血管の拡張に応じて、より大きな開口を選んで濃度を下げることができる。手持ち型の吸入器は、無限に一酸化窒素を供給できる。
【００３３】
他の好ましい実施例では、吸入器は家庭用のより大きな装置である。図３に示すように、空気ポンプ３２が空気をアークチャンバ３５に強制的に送り込む。取入口３０に設けられているフィルタ３１が、導入空気中の不要成分を除去する。携帯型吸入器の実施例と同様に、電気絶縁材でできているアークチャンバは、エアーギャップで隔てられている２つの電極３６を持っている。電極３６は、標準の１１０Ｖ、６０Ｈｚ（あるいは２２０Ｖ、５０Ｈｚ）コンセントからの電力で作動する高電圧回路３４に接続されている。アークチャンバで発生される一酸化窒素、二酸化窒素とオゾンとをソーダ石灰フィルタ３８内を強制的に通過させる。フィルタ３８は、混合気体からＮＯ2とＯ3を吸収する。空気あるいは他の気体（例えば、Ｏ2）と混合された一酸化窒素は、フェースマスク（すなわち、顔面マスク）に接続可能な吐出口３９から吐出される。他の好ましい実施例では、発生された一酸化窒素は、吐出口３９を介して保育器あるいは室内に送り出される。
【００３４】
さらに他の好ましい実施例では、吸入器は治療施設及び救急施設で使用される。吸入器の規模は、特定の用途に応じて決まる。大きなユニットは標準の１１０Ｖ、６０Ｈｚのコンセントから電力を受け、可搬型ユニットは９Ｖ電池駆動である。図４より、空気タンクと調整器４０が使用され、１７ｐｓｉに加圧された空気を一酸化窒素発生装置に供給する。他の実施例と同様に、本装置は取入口４２、電極４６を有するアークチャンバ４４、ソーダ石灰フィルタ４８をより構成されている。一酸化窒素と空気の混合気体は、前述と同様に発生される。さらに、本装置は、吐出口５８に接続されている５リットルの混合袋５０を有する。混合袋５０は、取入口５９を介して供給される空気と、取入口５２を介する酸素あるいは酸素を大量に含むＮ2混合気体とを混合するのに用いられる。空気と、酸素と一酸化窒素の混合気体は、吐出口５８を介して換気装置あるいは酸素マスクに送られる。注入酸素フラクション（ｆｒａｃｔｉｏｎ）（ＦｉＯ2）メーター５６が吐出口５８に取り付けられており、Ｏ2の割合を体積で測定する。
【００３５】
他の好ましい実施例では、本発明の装置は集中治療室あるいは緊急処置室で使用される。図５の実施例では、約５０ｐｓｉに加圧された空気供給源６０が使用されている。このより大きなユニットのアークチャンバは、発生される一酸化窒素の量を増すために一対以上の電極を有することも可能である。この装置の構成は、図１、図３と図４のものと同様である。加圧空気は、調整器６２を介してアークチャンバ６４へ送られる。アークチャンバ６４は電極６６を持っている。ソーダ石灰フィルタ６８が、アーク放電工程での不要な副産物（すなわち、ＮＯ2、Ｏ3）を吸収する。空気と一酸化窒素の混合気体は、取入口７２からの酸素とバード（Ｂｉｒｄ）ブレンダ７０で混合される。吐出口７６に取り付けられているＦｉＯ2 メーター７４が、Ｏ2の割合を測定する。本装置は、標準の１１０Ｖ、６０Ｈｚの電源で駆動される。さらに、空気取入口とガスポンプに接続された自動調整装置とガス分析装置を含むこともできる。ガス分析装置は、人体の器管に供給される混合気体中の一酸化窒素と他の気体の分量を監視する。さらに、分析装置は、自動調整装置を制御して、処方箋に従って一酸化窒素を特定の濃度に維持する。本実施例の装置は、機械的換気装置に取付可能であり、換気治療用の一酸化窒素ガスの供給に用いられる。
【００３６】
吐出口７６に種々の付属品（図５には示されていない）を取付けて、特定の器官に種々の気体と一酸化窒素の混合気体を供給することもできる。例えば、フォーリーカテーテルの先端に一酸化窒素を供給する付属品を吐出口に取り付けると、膀胱嚢へのカテーテルの挿入が容易になる。
【実施例】
【００３７】
例１
試験ユニットの性能が図６と図７に示されている。この場合、電極間のギャップは３ｍｍと５ｍｍである。１リットル／分から１０リットル／分の範囲で、異なった流量（Ｖ）で空気をアークチャンバに導入する。高電圧変圧器の一次コイルの電流を２５０μＡ〜１．２５ｍＡの範囲で変動させて、高電圧発生回路に供給される電力を増加させる。アークチャンバからの出力は、ＮＯx化学発光ガス分析装置に導入され、異なった濃度の酸化窒素を得る。
【００３８】
図６に示すように、互いに３ｍｍ離れている電極に電力が供給されている状態では、一酸化窒素の濃度（ｐｐｍで表す）は単調に増加する。空気の流量（Ｖ）が１リットル／分の時、一酸化窒素の最高濃度が得られる。空気の流量が増加すると、一酸化窒素の濃度が低下する。
【００３９】
図７の電極間のギャップが５ｍｍである場合にも、ほぼ同様な傾向が見られる。しかし、エアーギャップが大きいため、アーク放電で発生されるプラズマが大きい。従って、アーク放電は、より高濃度の一酸化窒素を発生する。誘電体を破壊し、電極間にスパークを発生するのに必要な電圧は、２０ｋＶである。電極をさらに互いに離すと、より大きな降伏電圧が必要となる。
【００４０】
アーク放電により発生されたオゾンのレベルを、紫外線測光オゾン分析装置で測定した。スパークギャップが３ｍｍで、空気の流量が２リットル／分である一酸化窒素発生装置は、アークチャンバ内で０．０１ｐｐｍのオゾンを発生した。このオゾンのレベルは、米国労働省の職業の安全及び健康管理部の定めたオゾン露出限界値よりもかなり低い。二酸化窒素のレベルも同様に測定され、非常に低いレベルであった（２％の一酸化窒素のレベル以下）。
【００４１】
最適稼動範囲（ｒｅｇｉｍｅ）は、空気の流量が１．５リットル／分である場合、およそ１．１ｍＡである。しかしこれらの変数は、電極の形状、空気の湿度及び他の要因によって左右される。
【００４２】
例２
気管を切開した３０キロの雄のドーセット羊に、７Ｆｒ肺血管スワンーガンツーカテーテルと大腿骨動脈ラインを取り付けて、肺血管と全身の動脈の血圧を連続的に監視した。覚醒中の羊に０．６μｇ／ｋｇ／ｍｉｎのＵ４６６１９（アップジョーン社製）を常時注入した。これは急性の肺血管収縮と高血圧を起こすことができる安定したトロンボキサン（ｔｈｒｏｍｂｏｘａｎｅ）類似体である。Ｕ４６６１９注入は、肺動脈血管の圧力（ＰＡＰ）を平均基準値の１９ｍｍＨｇから７９％増加して、３３ｍｍＨｇにした。図４のものと同じアークと回路を使用して、空気と一酸化窒素の混合気体を作った。空気中の一酸化窒素を１０ｐｐｍ吸収後、直ちにＰＡＰが２５％減って２５ｍｍＨｇになり、５ミリのエアーギャップ内での高電圧直流スパークによって電気的に発生された一酸化窒素の血管弛緩作用が確認された。図８は、平均ＰＡＰの吸入された一酸化窒素の濃度レベル別の依存性を示している。なお、これは化学発光によって測定された。スパーク電流を増加して吸入された一酸化窒素の濃度を１５ｐｐｍにすると、ＰＡＰは２３ｍｍＨｇのレベルに低下した。吸入される一酸化窒素を４０ｐｐｍにさらに増加させると、ＰＡＰはさらに低下して、１８ｍｍＨｇのＵ４６６１９を注入しなくても基準線のレベルに達した。その後、空気のみが羊の肺に送り込まれ、注入されたＵ４６６１９の反作用がないため、ＰＡＰは３４ｍｍＨｇに達した。この一酸化窒素の吸入試験の間、全身的動脈の圧力（ＳＡＰ）は９４ｍｍＨｇで一定していた。ＳＡＰが一定していたという事実は、吸入された一酸化窒素が肺血管の局部的弛緩剤として作用することを証明するものである。
【００４３】
本発明の他の実施例も請求の範囲に含まれる。請求の範囲で用いられている。「空気」は、Ｎ2及びＯ2を含む他の混合気体のみならず通常の空気を意味する。他の種々の気体、麻酔薬、追加Ｏ2、他の気管支拡張剤（大量投与吸入剤等）、肺病治療用の他の薬剤（界面活性剤、粘液溶融剤、発火防止剤等）を、本発明の実施例によって発生される一酸化窒素と空気の混合気体に添加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の携帯型吸入器としての実施例の概略断面図である。
【図２】実施例に用いられる高電圧発生回路の概略図である。
【図３】家庭用大型吸入器としての実施例の概略断面図である。
【図４】治療施設及び救急施設用の吸入装置の概略断面図である。
【図５】人体の種々の部分に一酸化窒素を供給するものであり、呼吸補助用の機械的換気装置を含んだ本発明の他の実施例の概略断面図である。
【図６】電極間の間隙は例えば３ｍｍであり、Ｖはリットル／分の空気流量であり、一酸化窒素のレベルは、百万ｖｏｌｕｍｅに付き数パートである（ｐｐｍ）、流出一酸化窒素ガス濃度の高電圧変圧器の一次コイル内の平均電流との依存度と、アークチャンバを経由する空気の流量を表すグラフである。
【図７】電極間の間隙は、５ｍｍであり、Ｖは１分当たりの空気流量をリットルで表し、一酸化窒素のレベルは百万ｖｏｌｕｍｅに付き数パートである（ｐｐｍ）、流出一酸化窒素ガス濃度の高電圧変圧器の一次巻コイル内の電流との依存度と、アークチャンバを経由する空気の流量を表す図である。
【図８】一酸化窒素ガスは、アーク放電によって発生され、著しい肺血管弛緩特性を示している、Ｕ４６６１９の注入により急性肺高血圧症に罹っている覚醒している羊に一酸化窒素を吸入させた時の様々な段階における肺動脈圧の依存性（ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ）を表すグラフである。
【符号の説明】
【００４５】
２  取入口、３  フィルタ、４  アークチャンバ、５  電極、７  高電圧発生回路、９  エアーギャップ、１１  電源スイッチ、１３  ソーダ石灰フィルタ、１４  吸入口、１５  取入口、１６  制限用開口、１７  マウスピース、１９  ケース、２１  電源、２４  昇圧変圧器、２５  二次高圧コイル、２６  コンデンサ、３０  取入口、３１  フィルタ、３２  空気ポンプ、３４  高電圧回路、３５  アークチャンバ、３６  電極、３８  ソーダ石灰フィルタ、３９  吐出口、４０  調整器、４２  取入口、４４  アークチャンバ、４６  電極、４８  ソーダ石灰フィルタ、５０  混合袋、５２  取入口、５６  メーター、５８  吐出口、５９  取入口、６０  空気供給源、６２  調整器、６４  アークチャンバ、６６  電極、６８  ソーダ石灰フィルタ、７０  ブレンダ、７２  取入口、７４  メーター、７６  吐出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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