(57)【要約】【課題】較正期間中、呼吸ガス混合体を形成するために供給される空気の湿気成分を音響的に決定するように作動することができる分析器を設けることによって、別個の湿気センサが必要でなくなり、続いて成分情報決定の際に湿気含量を実際に測定することができるようにすること。【解決手段】機械式呼吸補助装置であって、空気源に接続可能な第１の入口と酸素源に接続可能な第２の入口とからのガスが連通する混合部で、第１の入口からの空気量と第２の入口からの酸素量とが制御されて混合され、それにより呼吸ガスが形成され、測定プロシージャ中、作動するように構成された音響分析器により、空気源からの空気の湿気含量値にアクセスし、呼吸ガスとの交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から酸素含量値を決定することができ、音響分析器は、更に、較正プロシージャ中、空気源からの空気との交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から空気用の酸素含量値を決定し、該酸素含量値から空気の湿気含量値を計算する。【選択図】図１
2004325443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響分析器で、空気中の湿気成分を検出する方法であって、
ａ）較正プロシージャ（３０）中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）前記音響分析器が、前記空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ（３２）、
ｃ）前記音響分析器内で、前記生成された音響速度関連情報を用いて、前記空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップ（３４）を有する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ（３６）、
ｅ）前記音響分析器内で、前記成分情報の前記決定された偏差から、前記空気試料の湿気含量値を計算する
ことを特徴とする音響分析器で、空気中の湿気成分を検出する方法。
【請求項２】
音響分析器で、空気中の湿気成分を検出し、乾燥状態のガス試料の補正された成分情報を提供する方法であって、
ａ）較正プロシージャ（３０）中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）前記音響分析器が、前記空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ（３２）、
ｃ）前記音響分析器内で、前記生成された音響速度関連情報を用いて、前記空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップ（３４）を有する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ（３６）、
ｅ）前記音響分析器内で、前記成分情報の前記決定された偏差から、前記空気試料の湿気含量値を計算するステップ、
ｆ）１つまたは１つ以上の成分ガスの既知の構成成分を有する乾燥状態のガス試料を、音響分析器内に導入するステップ、
ｇ）前記乾燥状態のガス試料の音響速度関連の情報を生成するように、前記音響分析器を操作するステップ（３８）、
ｈ）前記音響分析器内で、前記生成された音響速度関連情報を使って、前記乾燥状態のガス試料の構成ガスの１つの成分情報を決定するステップ（４０）、
ｉ）前記音響分析器内で、決定された成分情報と既知の成分との偏差に基づいて、較正値を計算して、補正された成分情報を提供する際に使用するステップ（４２）
ことを特徴とする音響分析器で、空気中の湿気成分を検出し、乾燥状態のガス試料の補正された成分情報を提供する方法。
【請求項３】
ステップｆ）で、音響分析器内に導入される乾燥状態のガス試料は、試料として導入された酸素からなる請求項２記載の方法。
【請求項４】
音響分析器で、酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法であって、
ａ）較正プロシージャ（３０）中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）前記音響分析器が、前記空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ（３２）、
ｃ）前記音響分析器内で、前記生成された音響速度関連情報を用いて、前記空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップ（３４）を有する音響分析器で、酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ（３６）、
ｅ）前記音響分析器内で、前記成分情報の前記決定された偏差から、前記空気試料の湿気含量値を計算するステップ、
ｆ）１つまたは１つ以上の成分ガスの既知の構成成分を有する乾燥状態のガス試料を、音響分析器内に導入するステップ、
ｇ）前記乾燥状態のガス試料の音響速度関連の情報を生成するように、前記音響分析器を操作するステップ（３８）、
ｈ）前記音響分析器内で、前記生成された音響速度関連情報を使って、前記乾燥状態のガス試料の構成ガスの１つの成分情報を決定するステップ（４０）、
ｉ）前記音響分析器内で、決定された成分情報と既知の成分との偏差に基づいて、較正値を計算して、補正された成分情報を提供する際に使用するステップ（４２）
ｊ）測定プロシージャの間、分析器中に酸素／空気ガス試料を導入するステップ、
ｋ）２つの要素からなるガス試料の音響速度関連情報を生成するように、音響分析器を操作するステップ（４４）、
ｌ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報と、較正プロシージャから、計算された湿気含量値とを使って、前記２つの要素からなる酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定するステップ（４６）
を有することを特徴とする酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法。
【請求項５】
機械式呼吸補助装置（２）であって、空気源に接続可能な第１の入口（４）と、酸素源に接続可能な第２の入口（６）とを有しており、前記第１の入口（４）と前記第２の入口（６）とからのガスが連通する混合部（１０）を有しており、該混合部（１０）で、前記第１の入口（４）からの空気量と前記第２の入口（６）からの酸素量とが制御されて混合され、該混合によって、呼吸ガスが形成され、測定プロシージャ中、作動するように構成された音響分析器（１６）を有しており、該音響分析器（１６）により、前記空気源からの空気の湿気含量値にアクセスし、前記呼吸ガスとの交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から酸素含量値を決定することができるようになる機械式呼吸補助装置（２）において、
音響分析器（１６）は、更に、較正プロシージャ中、空気源からの空気との交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から前記空気用の酸素含量値を決定し、該酸素含量値から前記空気用の湿気含量値を計算するように構成されていることを特徴とする機械式呼吸補助装置（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響分析器で、空気中の湿気成分を検出する方法、音響分析器で、空気中の湿気成分を検出し、乾燥状態のガス試料の補正された成分情報を提供する方法、音響分析器で、酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法、及び、機械式呼吸補助装置に関しており、複数ガス成分のガス混合体の湿気成分を音響により決定するための方法及び装置に関しており、殊に、複数ガス成分のガス混合体の湿気成分を決定する際に音響速度関連測定を用いる方法及び装置に関している。
【背景技術】
【０００２】
患者に呼吸ガスを供給することを含む医療用途では、圧縮空気と酸素とが混合されて、本質的に２つの要素からなる成分（酸素／窒素）の、所望の治療用酸素成分の呼吸ガス混合体を作ることがよくある。このような混合は、そのような呼吸器、またはレスピレータまたは呼吸式麻酔剤供給システムのような、機械式呼吸補助装置内で実行されることがよくあり、機械式呼吸補助装置は、続いて混合呼吸ガスを患者に供給するのを制御するように構成されている。呼吸ガスの組成は、精密にモニタリングする必要があり、この目的のために、機械式呼吸補助装置と接続可能または統合された音響、典型的には超音波分析器を用いることがよく知られている。付加的に、乾燥呼吸ガスが供給された場合に生じるようなガスを吸収した患者が脱水症になるのを回避するように、呼吸ガスの湿気成分をモニタリングする必要がある。
【０００３】
公知の音響分析器は、一般的に音響、典型的には超音波装置を有しており、この装置は、音響エネルギを音響路内に放射し、呼吸ガス内の音響路からの音響エネルギを検出し、この音響エネルギから、音響速度（Ｖｓ）関連情報を含む出力信号を生成するように構成されており、公知の音響分析器は、一般的に、信号プロセッサを有しており、この信号プロセッサは、音響速度関連情報を受け取り、この音響速度関連情報から、以下の公知の式に従う、２つの要素からなるガス混合体の成分を決定するように作動可能である：
Ｖｓ＝｛（Ｃｐ＊ＲＭＴ）／（ＣＶ＊Ｍ＊）｝１／２                        （１）
ここで、Ｔは、ガスの絶対温度（ケルビン）、
ＲＭは、基礎定数である気体定数、そして、
Ｃｐ＊、ＣＶ＊、Ｍ＊は、各々、一定圧での特定の熱容量、一定容積での特定の熱容量、２つの要素からなる呼吸ガス混合体の分子重量であり、以下の式によって与えられる：
Ｃｐ＊＝（Ｃｐ１Ｍ１χ１＋Ｃｐ２Ｍ２χ２）／（Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２）      （２）
ＣＶ＊＝（Ｃｖ１Ｍ１χ１＋Ｃｖ２Ｍ２χ２）／（Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２）      （３）
Ｍ＊＝Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２                                                （４）
その際、添字１及び２は、２つの要素からなるガス混合体のガス１及びガス２を示し、χｉは、混合気中の各ガスの割合であり、
χ１＋χ２＝１                                                          （５）
呼吸補助装置のような装置に接続された、加圧酸素源は、典型的には外部供給器から構成され、無視しうる程度の湿気成分を有している。しかし、加圧空気は、通常、オンサイトで生成され、付属コンプレッサから、または、医療施設内に設けられた中央コンプレッサに接続されたウォールアウトレットからの呼吸補助装置で利用可能である。問題点は、この加圧空気が、通常、少ないけれども重要な意味を持つ未知の量の湿気を含む点にある。この湿気は、第３のガス、ガス３、呼吸ガス混合体の成分と見なすことができ、上述の式（１）−（５）に基づいて、呼吸ガスの成分を決定する際に誤りを生じることがある。
【０００４】
式（２）−（５）に、この第３のガスを含めると、次のようになる：
Ｃｐ＊＝（Ｃｐ１Ｍ１χ１＋Ｃｐ２Ｍ２χ２＋Ｃｐ３Ｍ３χ３）／（Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２＋Ｍ３χ３）
（２′）
Ｃｖ＊＝（Ｃｖ１Ｍ１χ１＋Ｃｖ２Ｍ２χ２＋Ｃｖ３Ｍ３χ３）／（Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２＋Ｍ３χ３）
（３′）
Ｍ＊＝Ｍ１χ１＋Ｍ２χ２＋Ｍ３χ３                                    （４′）
及び、
χ１＋χ２＋χ３＝１                                                  （５′）
混合気内の湿気の割合χ３は、Ｏ２の割合が変化するように変化し、混合気内の湿気は全て、空気（ガス１）から生じ、その際：
χ３＝ｋ（１−χ２）                                                （６′）
その際、ｋは、混合前の空気の湿気の割合である。
【０００５】
これらの誤りを低減するために、呼吸ガス混合体内の湿気（ガス３）の容積割合（ここではχ３）を、音響分析器を用いるのとは別に、例えば、公知の湿気センサを使うことによって決定し、それから、測定された値を式（２′）−（６′）に挿入することが公知である。呼吸ガス混合体の「バイナリ」つまり２つの要素からなるガスの成分は、音響分析器を使って決定することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、用いられる湿気センサを付加することは、費用が加わることであり、分析器が複雑となる。湿気センサを含めることに伴う、これらの問題点を回避するために、湿気の容積割合の、ありそうな値を測定せずに評価し、成分情報の決定の際に、音響分析器内で使用するための定数として、式（２′）−（６′）に入れることができる。
【０００７】
本発明の課題は、較正期間中、呼吸ガス混合体を形成するために供給される空気の湿気成分を音響的に決定するように作動することができる分析器を設けることによって、別個の湿気センサが必要でなくなり、続いて成分情報決定の際に湿気含量を実際に測定することができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によると、各々請求項１、請求項２、請求項４の各要件によって特徴付けられる方法、及び請求項５に記載の呼吸補助装置が提供される。
【０００９】
つまり、音響分析器で、空気中の湿気成分を検出する方法であって、
ａ）較正プロシージャ中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）音響分析器が、空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ、
ｃ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報を用いて、空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップを有する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ、
ｅ）音響分析器内で、成分情報の前記決定された偏差から、空気試料の湿気含量値を計算するステップ
を有することにより解決される。
【００１０】
つまり、音響分析器で、空気中の湿気成分を検出し、乾燥状態のガス試料の補正された成分情報を提供する方法であって、
ａ）較正プロシージャ中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）音響分析器が、空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ、
ｃ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報を用いて、空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップを有する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ、
ｅ）音響分析器内で、成分情報の前記決定された偏差から、空気試料の湿気含量値を計算するステップ、
ｆ）１つまたは１つ以上の成分ガスの既知の構成成分を有する乾燥状態のガス試料を、音響分析器内に導入するステップ、
ｇ）乾燥状態のガス試料の音響速度関連の情報を生成するように、音響分析器を操作するステップ、
ｈ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報を使って、乾燥状態のガス試料の構成ガスの１つの成分情報を決定するステップ、
ｉ）音響分析器内で、決定された成分情報と既知の成分との偏差に基づいて、較正値を計算して、補正された成分情報を提供する際に使用するステップ
を有することにより解決される。
【００１１】
つまり、音響分析器で、酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法であって、
ａ）較正プロシージャ中、音響分析器中に空気試料を導入するステップ、
ｂ）音響分析器が、空気試料での音響速度に関する情報を生成するように操作するステップ、
ｃ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報を用いて、空気試料の酸素含量、窒素含量の一方または両方の成分情報を決定するステップを有する音響分析器で、酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定する方法において、
ｄ）音響分析器内で、決定された成分情報と、乾燥状態の空気の予期される成分情報との偏差を決定するステップ、
ｅ）音響分析器内で、成分情報の決定された偏差から、空気試料の湿気含量値を計算するステップ、
ｆ）１つまたは１つ以上の成分ガスの既知の構成成分を有する乾燥状態のガス試料を、音響分析器内に導入するステップ、
ｇ）乾燥状態のガス試料の音響速度関連の情報を生成するように、音響分析器を操作するステップ、
ｈ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報を使って、乾燥状態のガス試料の構成ガスの１つの成分情報を決定するステップ、
ｉ）音響分析器内で、決定された成分情報と既知の成分との偏差に基づいて、較正値を計算して、補正された成分情報を提供する際に使用するステップ
ｊ）測定プロシージャの間、分析器中に酸素／空気ガス試料を導入するステップ、
ｋ）２つの要素からなるガス試料の音響速度関連情報を生成するように、音響分析器を操作するステップ、
ｌ）音響分析器内で、生成された音響速度関連情報と、較正プロシージャから、計算された湿気含量値とを使って、前記２つの要素からなる酸素／空気ガス試料の酸素含量の成分情報を決定するステップ
を有することにより解決される。
【００１２】
つまり、機械式呼吸補助装置であって、空気源に接続可能な第１の入口と、酸素源に接続可能な第２の入口とを有しており、第１の入口と第２の入口とからのガスが連通する混合部を有しており、該混合部で、第１の入口からの空気量と第２の入口からの酸素量とが制御されて混合され、該混合によって、呼吸ガスが形成され、測定プロシージャ中、作動するように構成された音響分析器を有しており、該音響分析器により、空気源からの空気の湿気含量値にアクセスし、呼吸ガスとの交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から酸素含量値を決定することができるようになる機械式呼吸補助装置において、音響分析器は、更に、較正プロシージャ中、空気源からの空気との交互作用後の音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、該情報から空気用の酸素含量値を決定し、該酸素含量値から前記空気用の湿気含量値を計算するように構成されていること
ことにより解決される。
【発明の効果】
【００１３】
その際、較正期間中、呼吸ガス混合体を形成するために供給される空気の湿気成分を音響的に決定するように作動することができる分析器を設けることによって、別個の湿気センサが必要でなくなり、続いて成分情報決定の際に湿気含量を実際に測定することができる。
【００１４】
呼吸ガス混合体を形成するために供給される有用な酸素を、較正期間中別個に供給してもよく、その際、音響速度測定から較正値を決定するように構成された分析器は、この分析器内で、ガス混合体内の変化に関連しない誤りを補償するように構成されている。
【００１５】
しかも、分析器は、空気が機械式呼吸補助装置に供給される空気中の湿気含量の計算値が異常に低い、または、特に、異常に高い湿気レベルを示す場合に、警報信号を発生するように構成されている。
【００１６】
これらの利点及び他の利点は、以下の、本発明の図示の実施例の説明から明らかとなる。
【実施例１】
【００１７】
図１には、機械式呼吸補助装置２が図示されており、以下、本発明の理解に必要な点に限って、詳細に説明する。典型的には、機械式呼吸補助装置に設けられているが、以下、説明しない機能及び構成部は、呼吸補助装置２内に含まれているが、本発明にとって本質的なものではない。
【００１８】
機械的な呼吸補助装置２は、加圧空気及び加圧酸素（図示していない）の一方または他方に接続可能な第１の入口４を有しており、加圧空気及び酸素源（図示していない）の他方に接続可能な第２の入口６を有している。混合室１０は、制御可能なフローレギュレータ１２を介して、第１の入口４及び第２の入口６の各々に連通しているガス内に設けられ、例えば、フロー制御弁１２ａ，１２ｂを使って形成されており、フロー制御弁１２ａ，１２ｂは、各々入口４．６の関連の１つに接続されており、フロー制御弁１２ａ，１２ｂは、入口４，６から混合室１０内に入るガスの相対量を変えるように調整可能である。マイクロプロセッサベースのコントロールユニット１４は、フローレギュレータ１２と操作可能に接続されるように構成されており、フローレギュレータ１２によって、混合室１０内に所望の２つの要素からなる呼吸ガスを形成するのに使われる制御信号を発生するように構成されている。この実施例では、コントローラ１４は、フローディレクションコントローラ５２と操作可能に接続されるように構成されており、コントローラ５２は、フローディレクションコントローラ５２からの制御信号に応答して、ガスが混合室１０から供給出口５０に流れることができるような第１の位置と、ガスが混合室１０から排気管路５４に入って、排気管路５４を介して、呼吸補助装置２から排出されるような第２の位置との間で可動である。
【００１９】
音響分析器１６は、２つの要素からなるガスと交互作用した後、例えば、混合室１０の下流位置で、音響エネルギ用の音響速度関連情報を生成し、当該情報から、制御信号の生成時にコントロールユニット１４によって使われるための２つの要素からなるガスのための酸素成分値を決定するように操作される。温度センサ５８（ここでは、混合室１０内のガスと熱接触するように配設されている）は、音響分析器１６のガス温度（Ｔ）を示す信号を生成するように設けられている。
【００２０】
音響分析器１６は、超音波装置１８と信号プロセッサ２０とを有しており、信号プロセッサ２０は、内部ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２２を有している。この実施例の超音波装置１８は、一対の超音波トランスジューサ２４ａ，２４ｂと、トランスジューサ２４ａ，ｂと操作可能に接続されているトランスジューサコントローラ／タイマ２８とを有している。トランスジューサ２４ａ，２４ｂは、ここでは、相互に向かい合って配設されており、それにより、内部で混合室１０に接続されているガス導管２６を横切るように、例えば、ガス導管２６内のガスの流れ方向に対して直角方向に、超音波路を確定することができる。この実施例に使われているトランスジューサ２４ａ，２４ｂの、このような構成はよく知られており、超音波装置１８に付加的なガスフロー測定部を装置構成するようにして優先的に用いられている。
【００２１】
コントローラ／タイマ２８は、対の一方（例えば、２４ａ）を操作して、超音波路に沿って超音波パルスを送出し、対の他方（例えば、２４ｂ）を操作して、そのようにして送出されたパルスが、ガスと交互作用した後、導管２６内に達したことを示す信号を生成するように構成されている。コントローラ／タイマ２８内のマイクロプロセッサ（図示されていない）は、生成された信号から、超音波路の長さ（Ｌ）に沿った超音波の伝搬時間（ｔ）を決定し、これから、以下の式に基づくアルゴリズムを用いて、導管２６内のガス状媒体内での超音波の速度値（Ｖｓ）を決定するようにプログラミングされている：
Ｖｓ＝Ｌ／ｔ                                                        （７）
信号プロセッサ２０は、この速度値（Ｖｓ）を受け取るように構成されており、適切な式として、式（１）及び（２−５）または（２′−６′）に基づくアルゴリズムと、この実施例では、センサ５８からの温度値（Ｔ）を使って、ガス状媒体についての成分情報を決定するようにプログラミングされている。
【００２２】
以下、音響分析器１６の、図２に示された演算の流れ図を用いて説明する。この実施例では、ステップ３０で、機械的な呼吸補助装置２が、較正プロシージャ（はい：ＹＥＳ）内か、または、測定プロシージャ（いいえ：ＮＯ）内にあるかどうかについて、決定される。このことは、例えば、コントロールユニット１４を、較正プロシージャの開始を示すユーザ入力をチェックして、それから、このことを示す信号を信号プロセッサ２０に出力するように適合化することによって行うことができる。択一的に、例えば、較正プロシージャが、呼吸補助装置２のスタートアップ時に自動的に開始し、及び／又は、所定時間間隔で、その間使用されるか、または、２つの組み合わせを使用してもよい。
【００２３】
ステップ３０で、どのように決定されるかには無関係に、較正プロシージャが開始されると、コントロールユニット１４は、フローレギュレータ１２を制御して、関連の入口４または６から空気だけを、混合室１０を通過させて、音響分析器１６に供給し、この音響分析器１２で、以下のステップが行われる。ステップ３２では、空気中の超音波の速度値が、コントローラ／タイマ２８内で生成され、このコントローラ／タイマ２８からは、ステップ３４で、信号プロセッサ２０は、式（１）及び（２′−５′）に基づいて、酸素濃度を計算するようにプログラミングされている（空気は、窒素、酸素の混合ガスであるとして）。この実施例では、ステップ３６で、信号プロセッサ２０は、前に計算された酸素成分と予期された酸素成分（乾燥状態の空気では２０．９％、ＲＡＭ２２内に記憶されている値）との偏差から、空気の湿気成分の値を計算して、湿気成分の、この値をＲＡＭ２２内に記憶するように更にプログラミングされている。これは、式（６′）内の（ｋ）の値を、酸素濃度の計算値がここでは２０．９％の予期値に等しくなる迄、繰り返し調整することによって行ってもよい。
【００２４】
付加的に、信号プロセッサ２０は、そのようにして計算された湿気成分を、下側及び上側の限界値の一方または両方と比較し、そのようにして計算された値が、一方または他方の限界値の外側に位置している場合には、警報信号を生成するようにプログラミングされている。
【００２５】
このプロシージャに対して最適に改善した実施例（図２に破線で示されている）では、較正値は、ステップ３２で、空気中の超音波の速度値を決定する前に、有利に計算されるが、本質的ではない。このプロシージャでは、コントロールユニットは、フローレギュレータ１２を更に制御して、他の入口４または６から乾燥状態の酸素だけが、混合室１０を通って音響分析器１６に供給されるように構成されている。音響分析器１６は、酸素中での超音波速度測定（ステップ３８）を使って式（１）から酸素濃度値を決定して（ステップ４０）、それから、決定された酸素濃度と、予期された濃度（乾燥状態での酸素の場合１００％）との偏差に基づいて較正値を計算するように作動する。それから、この較正値は、信号プロセッサ２０内で、較正または測定プロシージャ中行われる、後続の成分情報計算を、ガス成分の変化に関係しない誤差、例えば、トランスジューサ対２４ａ，ｂ間の超音波路の長さ（Ｌ）の値の誤差を補償するのに使うとよい。
【００２６】
上述のような、較正プロシージャ後、機械的な呼吸補助装置２内で使われる空気の湿気成分値が、後続の測定プロシージャ中行われる成分情報計算中に使うのに利用可能であるようにすることができる。従って、ステップ３０で、測定プロシージャが要求されていることが判定されると（「いいえ」）、つまり、機械的な呼吸補助装置２のコントローラ１４が、混合室１０内で酸素／空気呼吸ガス混合体を生成し、その際、この実施例の音響分析器１６が、図２に示されている処理ステップ４４，４６および４８に従って作動するように構成されている。測定プロシージャ中、超音波装置１８は、ガス混合体の超音波速度情報を得て、この情報を信号プロセッサ２０に供給するように作動し、この信号プロセッサは、ＲＡＭ（ステップ４４）内に記憶された湿気成分値にアクセスして検索するようにプログラミングされている。その際、信号プロセッサ２０は、式（１）および必要に応じて（２′−６′）および速度及び湿気含量値（ステップ４６）を使うアルゴリズムに基づいてガス混合体用の酸素成分値を計算するようにプログラミングされている。それから、信号プロセッサ２０は、そのようにして計算された酸素含量値（ステップ４８）を、コントローラ１４によって、呼吸補助装置２から出口５０を通って供給される所望のガス混合体を形成する際に使うために含む制御信号を生成するように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
用いられている信号プロセッサ２０を設けることによって、分析器１６を一層フレキシブルに用いることができ、スタンドアローンコンポーネントにして、本発明の範囲を逸脱しない限りで、種々異なる状況で使用することができ、機能のいくつか、または、全てを、適切にプログラミングされたコントローラ１４内に含めて、分析器の、その機器特有のコンポーネントを少ない要素にしてコストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の機械式呼吸補助装置の略図。
【００２９】
【図２】図１の呼吸補助装置で有用な本発明による音響分析器の作動方法の流れ図。
【符号の説明】
【００３０】
２  機械的な呼吸補助装置
４  第１の入口
６  第２の入口
１０  混合室
１２  制御可能なフローレギュレータ
１４  コントロールユニット
５２  フローディレクションコントローラ
５０  供給出口
５４  排気管路
１６  音響分析器
５８  温度センサ
１８  超音波装置
２０  信号プロセッサ
２２  内部ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
２４ａ，２４ｂ  超音波トランスジューサ
２８  トランスジューサコントローラ／タイマ
２６  ガス導管
【図１】
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【図２】
2004325443.tif 000004