(57)【要約】      （修正有）【課題】患者の各種行動や状況において必要な酸素量を動脈血酸素分圧(PaO2)と動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)の生体情報を考慮して酸素を安全に供給する酸素ガス供給方法及び装置を提供する。【解決手段】酸素供給源１０から送られる酸素を、ガス供給手段を介して患者に供給する酸素供給装置において、患者の動脈血酸素濃度及び動脈血二酸化炭素濃度を測定する測定手段２３と、該測定手段から得られた動脈血酸素濃度と動脈血二酸化炭素濃度の測定値を用いて演算処理する処理手段を有する制御部１６と、該処理手段による処理の結果にもとづき、該制御部によって流量変更手段２に指示し、該酸素供給源から患者に供給される酸素の量を増減するように制御する。【選択図】図１
2005198857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素供給源から送られる酸素を、ガス供給手段を介して患者に供給する酸素供給装置において、患者の動脈血酸素濃度及び動脈血二酸化炭素濃度を測定する測定手段と、該測定手段から得られた動脈血酸素濃度と動脈血二酸化炭素濃度の測定値を用いて演算処理する処理手段を有する制御部と、該処理手段による処理の結果に基き、該制御部によって該酸素供給源から患者に供給される酸素の量を増減するように、流量変更手段により制御することを特徴とする酸素供給装置。
【請求項２】
前記制御部は、該測定手段から得られた動脈血酸素濃度及び動脈血二酸化炭素濃度の測定値を一時的に格納する記憶手段を有する事を特徴とする請求項1記載の酸素供給装置。
【請求項３】
患者の生体情報である動脈血酸素分圧と動脈血二酸化炭素分圧を測定手段によって測定し、該測定手段から得られた測定値を用いて制御部で演算処理し、該演算処理の結果に従って流量変更手段により酸素供給源から患者に供給される酸素の量を増減させることを特徴とする酸素ガスの供給制御方法。
【請求項４】
一定時間前の測定値と、動脈血酸素分圧及び動脈血二酸化炭素分圧の2つの測定値を用いて演算処理し、酸素供給量を一定時間あたり一定量づつ増減させることを特徴とする請求項3記載の酸素ガスの供給制御方法。
【請求項５】
酸素供給源と、酸素供給源から患者に酸素を供給するガス供給手段と、供給される酸素の流量変更手段と、患者の動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を含む動脈血ガス測定手段と、これらの手段の動作を制御する制御部を有する酸素供給装置において、酸素吸入時における患者の動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を該測定手段により測定し、この測定値の情報を記憶手段に記憶し、一定時間前の値との変化量と該測定値を用いて処理手段で演算処理し、この処理結果に基いて該酸素流量制御手段を制御して、供給酸素量を一定時間あたり一定酸素量づつ増減させることを特徴とする開放式酸素供給方法。
【請求項６】
患者の動脈血酸素分圧(PaO2)及び動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)を測定手段で測定し、PaO2を目標酸素分圧(60mmHg)に近づくよう酸素供給基準流量より一定時間あたり決められた増加単位流量づつ増加させ、また同値が目標酸素分圧(61mmHg)を越える場合には流量を減少させる供給酸素量増加制御因子として用い、PaCO2をその一定時間あたりの増加量(PaCO2U)を監視し、最大値(PaCO2Umax)以上になると供給酸素量の増加を抑制する抑制因子として酸素供給量を制御することを特徴とする請求項5記載の開放式酸素供給方法。
【請求項７】
PaCO2が一定時間あたりの増加量(PaCO2U)が最大値(PaCO2Umax)を越える場合に第1の警報を発生し、累積増加量が同値限界最大値(PaCO2Max)を越える場合に第2の警報を発することを特徴とする請求項6記載の開放式酸素供給方法。
【請求項８】
PaCO2の累積増加量が限界最大値(PaCO2Max)を越える場合、警報を出すとともに、酸素供給現在値よりK倍の増加単位流量づつ酸素供給量を削減することを特徴とする請求項3から7のいずれかに記載の開放式酸素供給方法。
【請求項９】
請求項3から8記載の方法を実施する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は酸素ガス供給装置に係わり、特に慢性呼吸不全患者等のための在宅医療用の酸素ガス供給装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
慢性呼吸不全患者等(以下単に患者という)に在宅酸素吸入療法が広く行なわれるようになっている。これに使用される酸素供給装置として空気中の酸素を選択性酸素透過膜により分離濃縮する膜式酸素濃縮装置や、圧力変動吸着法(以下PSA法という)による酸素濃縮装置が使用されている。これらの患者は慢性の呼吸障害により、通常の呼吸では動脈血中に取込まれる酸素の量が不足するので、医師の処方により、前記の各種の酸素供給源を使用し呼吸空気中に酸素補給をするものである。
【０００３】
これらの他に酸素供給源には、液体酸素を用いるものや、圧力容器に酸素ガスが高圧で封入されているものなどがあり、各々の患者の病態や酸素供給装置の支援体勢により、医師が適当な酸素供給源を選定して、酸素療法に使用するよう指導している。
【０００４】
患者の動脈血酸素濃度は同血液中に含まれる酸素ガス分圧(PaO2)を計りこれで言う場合が多い、動脈血酸素分圧(PaO2)が病状判断のひとつの指標になっている。すなわち、1ヶ月以上動脈血酸素分圧(PaO2)が60mmHg未満の状態が続くと慢性呼吸不全と呼ぶ。
慢性呼吸不全患者には動脈血酸素分圧(PaO2)が60mmHg以上を保つように酸素吸入を行なう酸素吸入療法が行なわれる。動脈血酸素分圧(PaO2)及び動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)の測定は通常動脈からの侵襲的採血が必要であり、連続的測定や度重なる測定には問題がある。
これに代わり指先にセンサーを取付け非侵襲的に動脈血酸素飽和度(SpO2)を測定する動脈血酸素飽和度測定装置(パルスオキシメーター)があり、これで測定した動脈血酸素飽和度(SpO2)と動脈血酸素分圧(PaO2)の間には強い相関関係があることが知られている。
【０００５】
このため臨床的には動脈血酸素分圧(PaO2)を60mmHg以上に保つようにする代わり動脈血酸素飽和度(SpO2)が90%以上になるように酸素吸入量を処方する。
同じく非侵襲的に皮膚にセンサー(電極)を取付けて経皮酸素分圧(PtcO2)、経皮二酸化炭素分圧(PtcCO2)が測定できる装置が公知である。この(PtcO2)と(PaO2)、(PtcCO2)と(PaCO2)が強い相関関係があることが知られている。
これら血中ガス濃度測定手段には色々な方法があるが、測定方法が異なってもそれらの測定値から動脈血酸素分圧(PaO2)、動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)との相関関係から制御部内で変換演算できるものはPaO2、PaCO2とみなして、この値を用いる。
呼吸不全の病状による病名例は、肺気腫、気管支拡張症、肺線維症、肺結核後遺症、塵肺、肺癌などがある。医師は、これらの患者ひとりひとりの複雑な合併症も含めた病状を診断し、通常状態における酸素吸入量を決定して処方している。
【０００６】
しかしこれ等の病状を有する患者は、行動の変化に伴う運動量により、その病状に変化が生じることが多い。例えば、徒歩、排便、入浴、その他、体を動かす度合いにより、当該患者のPaO2が大きく変わる。
【０００７】
このように安静時、労作時の違いの他、ストレスなど患者の心理状態によっても変わる。患者のPaO2が低下し低酸素状態になると息苦しく重篤な状態をきたす事がある。
一般的に労作時に酸素必要量は増加し、患者が息苦しくなるので医療用酸素を使用する際に経験的に酸素吸入量を増加している。
医師は、これ等労作時のPaO2の変化に対する全てをカバーする万能の処方を患者に指示するわけにはいかないので吸入療法の指導の難しい点があった。
特開平6-197968号公報に患者の動脈血酸素飽和度を測定しながら酸素吸入量を自動的に制御する酸素供給装置が開示されている。
【特許文献１】特開平6-197968号公報
【０００８】
しかし、慢性呼吸不全患者であっても病種によっては、酸素の吸入量を増大させると血中に含まれる二酸化炭素の量が増加して(動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)が高くなる)  病状が悪化する場合があるので動脈血酸素分圧(PaO2)のみで酸素吸入量を決定するのは問題を生ずる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の場合のように動脈血二酸化炭素分圧が高い患者に対して酸素を供給する場合、二酸化炭素の貯留に注意が必要である。
慢性呼吸不全患者のうち、動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)が45mmHg以下で、かつ動脈血酸素分圧(PaO2)が60mmHg未満を1型慢性呼吸不全患者といい、また動脈血二酸化炭素分圧が45mmHg以上で、動脈血酸素分圧が60mmHg未満を2型慢性呼吸不全患者といって分類している。2型の具体的病名には慢性閉塞性肺疾患、肺結核後遺症などがある。これらの患者に供給する酸素流量が増加すると二酸化炭素が蓄積し、医学的に危険になることがあり、医師の処方でも注意が必要になる。
【００１０】
本発明の目的は、かかる患者の各種行動や状況において必要な酸素量を動脈血酸素分圧(PaO2)と動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)の生体情報を考慮して酸素を安全に供給する酸素ガス供給方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、患者の生体情報である動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を測定し、これらの測定値を用いて呼吸用酸素供給装置の制御部で演算処理し、酸素供給源からの酸素供給量を一定時間あたり一定酸素量づつ増減させるように制御する。
【００１２】
好ましい実施例においては、呼吸数や換気量の制御を司る延髄の呼吸中枢刺激因子は動脈血二酸化炭素分圧(濃度)(PaCO2)であり、例えばこの値を経皮的に血中ガス濃度測定部で測定する。2型呼吸不全患者は動脈血二酸化炭素分圧(濃度)(PaCO2)が常に高いので呼吸中枢の働きが低下しており、その生体代償作用として末梢化学受容体の一つである頚動脈小体が低酸素状態を検知し、呼吸を促進させる。この末梢化学受容体を刺激する因子は動脈血酸素分圧(濃度)(PaO2)であり、例えば指爪からの動脈血酸素飽和度として測定する。これらの測定値より、PaCO2、PaO2に変換演算し使用する。これらを酸素供給装置の制御部に入力して、制御部内の処理手段、例えばマイクロプロセッサーによって演算して二酸化炭素の貯留のない最適な吸入酸素量を計算し、その計算結果に従って流量変更手段を制御することで、瞬時に酸素吸入量を可変できるようにする。
【００１３】
本発明は、酸素供給源と、酸素供給源から患者に酸素を供給するガス供給手段と、供給される酸素の流量変更手段と、患者の動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を含む動脈血ガス測定手段と、これらの手段の動作を制御する制御部を有する酸素供給装置に於いて、酸素吸入時に於ける患者の動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を該測定手段で計測し、その測定値を記憶手段に記憶し、一定時間前の値との変化量と、これらの測定値を用いて処理手段で演算処理し、この処理結果に基いて流量変更手段を制御して供給酸素量を一定時間あたり一定酸素量づつ増減させる開放式酸素供給方法である。
【００１４】
好ましい例では、酸素供給源と酸素供給源から患者に酸素を供給するガス供給手段と酸素流量制御手段と患者の動脈血酸素分圧(濃度)と動脈血二酸化炭素分圧(濃度)を含む動脈血ガス測定手段と、各手段の動作を制御する制御部とを有する酸素供給装置に於いて、酸素吸入時に於ける患者の動脈血酸素分圧(PaO2)と動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)を計測して記憶手段に記憶し、PaO2を目標酸素分圧値(60mmHg)に近づくよう酸素供給基準流量より一定時間あたり決められた増加単位流量づつ増加させまた同値が目標酸素分圧値(61mmHg)を越える場合減少させる供給酸素量増減制御因子として用いる一方、PaCO2をその一定時間あたりの増加量(PaCO2U)を監視し、最大値(PaCO2Umax)以上になると供給酸素量の増加を抑制する抑制因子として演算処理して、酸素供給量を決定する開放式酸素供給方法である。例えば、今までの症例から最大値(PaCO2Umax)以上が続くとCO2ナルコーシスを生じる危険性が高いので、PaCO2Umax値をこれ以上酸素供給が増やせない最大値と決める。この値は例えば臨床的な経験値で5mmHgである。またこのPaCO2Umax内の上昇であっても継続する場合は限界値があり、この値、限界最大値PaCO2MaxはCO2ナルコーシスを発生させる大変危険なこれを越しては成らない値として決める。これは計測開始時の(PaCO2)値をPaCO2baseとして測定値PaCO2Nとの差をPaCO2Maxと比較する。臨床的にPaCO2Max値は例えば10mmHgとするが、これらの数値は今後の研究や臨床により変わりうる。
【００１５】
好ましい例では、PaCO2の一定時間あたりの増加量(PaCO2U)が最大値(PaCO2Umax)を越える場合警報1を発生し、累積増加量が同値限界最大値(PaCO2Max)を越える場合警報2を出す。警報1、及び警報2は警報音を合わせて発する事が好ましい。
また、一定時間当たりのPaCO2の増加量が限界最大値(PaCO2Max)を越える場合、警報を出すとともに酸素供給を現在値よりK倍の増加単位流量づつ酸素供給量を削減するよう構成する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、慢性呼吸不全患者に代表される患者等について適正な酸素供給量を自動的に導き出すことができ、患者に安全に酸素を供給することができる。これにより医師は患者にさまざまな行動パターンを行なわせ、その結果より適正な酸素供給量の処方をする手助けの装置として使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
正常者に100％酸素を大量に吸入させても動脈血二酸化炭素分圧は増加しない。通常、二酸化炭素が血液中に蓄積すると延髄にある呼吸中枢の働きにより呼吸数の増加、息苦しさを感じる、循環系では心拍数の増加、血圧の上昇が生じる。この結果呼吸数の増加と血流の増加により動脈血中の二酸化炭素が呼気中に排出されてPaCO2が低下し回復する。
PaCO2が上昇すると初期には発汗増多、振戦、頭蓋内圧亢進による頭痛が生じる。PaCO2がこのように高くなると血中の酸性度が高くなり延髄に作用しいろいろな意識障害が出てくる。すなわちPaCO2が80mmHg以上になると自発呼吸減弱、見当識障害を認め、100mmHg以上で昏迷、120mmHgで昏睡になる。非常に急速にPaCO2が上昇すると、より低値でも意識障害が出現する。
【００１８】
しかし、慢性的に肺胞低換気が存在する慢性閉塞性肺疾患患者、肺結核後遺症などの慢性呼吸器疾患や呼吸筋力が低下した神経筋疾患の患者は安静時の室内気で既に動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)が上昇している。これら2型慢性呼吸不全患者は延髄にある呼吸中枢の二酸化炭素に対する反応性が低下している。しかし、これに対する生体の代償作用があり、末梢化学酸素受容体の頚動脈小体における低酸素刺激で呼吸を促進している。従ってこれらの患者に、不用意な高濃度酸素投与を行なうと急速な動脈血酸素分圧増大が生じ、前記生体の代償作用の低酸素刺激による換気促進がなくなるため、低換気状態に陥り動脈血二酸化炭素分圧が上昇するCO2ナルコーシスを生じ生命に危険がでてくる。
【００１９】
2型慢性呼吸不全患者は生体の代償作用によりPHは正常に近いため意識清明を保つことができているが、高濃度酸素投与による急激なPaO2の上昇に伴いPaCO2が上昇し、上記状況により血液のPHは低下する。(酸性度は高くなる)
このように2型慢性呼吸不全患者への酸素供給には注意が必要であり、さらに覚醒時と睡眠時では呼吸調節に違いがある。
【００２０】
覚醒時には、大脳皮質による行動調節が働き意識的に換気を促進できる。すなわち、覚醒時に息苦しいと自ら呼吸を促進できる。一方、睡眠中には、行動調節が低下するため、意識的に呼吸促進ができなくなる。したがって、睡眠中に酸素吸入する場合、二酸化炭素蓄積が生じやすく覚醒時より注意が必要であり、本発明が有効となる。
【００２１】
また酸素供給方法について、患者への酸素の供給は、手術などで多く使用される外気との関係を閉塞してガスを循環させる閉塞循環型と、呼吸回路を外気に開放して用いる開放型があるが、在宅酸素療法では開放型が使われる。閉塞循環型では閉回路でガスを循環して使用するため呼気中に含まれる二酸化炭素の処理(吸収等による除去)や使用する酸素をPSA法により濃縮された酸素を使う場合、ガス中に含まれるアルゴンの累積排除処理が必要となり、外気に開放して呼気を捨てる開放型と大きく異なる。本発明の実施例ではこの開放型に適用した酸素供給である。
【実施例】
【００２２】
図1は本発明の一実施例に係る酸素供給装置の構成を模式的に示した系統図である。以下これを参照して説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
【００２３】
酸素供給源10から配管により流量変更手段1に接続し、その流量を流量測定手段2を経由して酸素出口3に接続する。ここに患者が吸入するための酸素供給手段であるカニューラ5の接続部4を酸素出口3に差込み装着する。流量変更手段1には制御部16からの信号が送られ、制御部16により流量が変更制御できる構成となっている。制御部16内には処理装置(CPU)と記憶部(メモリー)を持っている。流量変更手段には電気信号によりガス流量が制御できるマスフローコントローラが使用できるし、別な例として複数の径の異なるオリフィスを制御部の信号で切替えて流量を変更するオリフィス切替式流量変更器を採用する事もできる。
【００２４】
制御部16には血中ガス濃度測定部23からの信号と入力部24から信号線が入力され、表示部25に信号線が接続している。入力部24はキーボードやダイヤル又は、バーコードリーダのようなコード読み取り器を入力手段として使用できるが、この実施例ではテンキーとモード選択スイッチで構成している。表示部25は液晶表示器、LED等を使用することができる。
表示する内容は、モード表示、各種設定入力値、計測値、酸素供給量、警報等が表示される。なお警報表示には警報レベルとともに、患者に危険回避行動の指示を含めて表示する事がよい。例えば、警報音と共に「大きい呼吸をして下さい」、「すぐ医療機関にご連絡ください」などを表示する。血中ガス濃度測定部23にはセンサー22、21が接続され、これらセンサー21、22は患者に接続される。患者へのセンサー21、22の接続は、電極を貼り付けることなどにより行なう。血中ガス測定部23は、動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)、同酸素分圧(PaO2)を皮膚を経由して非侵襲的に測定できる経皮酸素・二酸化炭素分圧測定装置であり、これによりPtcCO2とPtcO2を測定することができる。これらはPaCO2やPaO2と大変強い相関関係を有する事が知られており、この値を制御部16内で換算変更しPaCO2やPaO2の値として使用する。尚、パルスオキシメータによる動脈血酸素飽和度(SpO2)もPaO2と相関関係があり、換算し、(PaO2)として使用できることは先に述べたとおりである。
【００２５】
図1に示すようにセンサー(電極を含む)を患者の、例えば上腕の皮膚に接続する。なお1つのセンサーで動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)、同酸素分圧(PaO2)の両方を測定できるものを用いてもよいし、2つのセンサーでそれぞれ別々に測定してもよい、図1の例は動脈血二酸化炭素分圧用センサー22と、同酸素分圧用センサー21とをそれぞれ用いる例である。尚、本発明ではセンサーの如何にかかわらず血中ガス濃度測定部23より動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)値、及び同酸素分圧(PaO2)値を生体情報として得て、制御部16に入力して処理するのがよい。
【００２６】
これらの値を呼吸用酸素供給装置の制御部16に入力して内部にもつ処理装置(CPU)で演算処理し、酸素供給源10からの酸素供給量を制御する。即ち、測定した患者の動脈血酸素分圧(PaO2)と動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)の値を用い、PaO2値を目標酸素分圧値(60mmHg)に近づくように少量の酸素供給基準流量より決められた単位時間あたり、増加単位流量づつ増加させて(PaO2)を供給酸素量増加制御因子として用い、PaCO2をその一定時間Tの前値に対する増加量(PaCO2U)に注目し、この値が最大値(PaCO2Umax)と限界最大値(PaCO2Max)に対してどんな値をとるかを監視しながら供給する酸素量を抑制する抑制因子として演算処理するアルゴリズムである。これにより二酸化炭素の貯留しない最適な酸素供給量を決定する開放式における酸素供給方法を提供できる。  その一例のアルゴリズムを図2に示す。
【００２７】
装置動作について説明する。電源を入れると、準備段階に入る、初期設定(200)を行なう、目標PaO2set、PaCO2Max、PaCO2Umax、Tをセットする。尚、以前の値と同じで、変更する必要のないものは省略できる。センサーを患者にセットし、動脈血ガス濃度測定準備を行なう。セットがされていないと警報を表示し操作をうながす。次に、ステップ(201)に進みPaCO2を測定し、初期値をPaCO2baseとして保存する。続いてタイマーが所定時間T経過したかチェックし(202)、過ぎてなければタイマーカウントを継続し(214)、前回と同じ酸素流量(219)を供給し(210)、タイマーが所定時間T経過していればPaO2、PaCO2を測定し、現在値PaO2N、PaCO2Nとして制御部内のメモリーに記憶し、前回のPaCO2、の値との差を求めPaCO2Uとする(203)。タイマーTをリセットし所定時間を新たに数え直す(204)。測定したPaCO2NとPaCO2baseの差がPaCO2Max以下かチェックし(205)、小さければ、炭酸ガスの蓄積が限界最大値以下である。つづいてPaCO2UがPaCO2Umax以下かチェックし(206)、以下であれば一定時間内の炭酸ガス増加量が増加最大値を越えていない事がわかる。
【００２８】
つづいて、PaO2N、が目標PaO2set(実施例では60mmHg)に達したかチェックし(207)、以下であれば、初回かどうか調べて(208)、初回であれば基準流量(供給始めの決められた低い酸素量：初期セットする)を設定し(209)、初回でなければ前回量に増加単位流量を加えた(218)値の酸素供給を酸素流量変更手段1に制御部16から指示する(210)。前述の判定(205)において、PaCO2Max以上であれば炭酸ガス蓄積でナルコーシスを生じる危険な状態にあり、警報2を表示する(211)とともに音を発生させ、患者の覚醒を促すとともに、酸素供給量を前回値よりK倍の増加単位流量だけ少なくした流量(212)として供給し、PaO2の増加を抑え間接的にPaCO2増加を抑えてナルコーシスを回避する。ただし、急激な低減は危険であり、Kの値は臨床経験から慎重に決定する。さらに、かかる危険な状態は所定時間Tを短縮して注意深く状態変化を観察しながら(213)行う。
ステップ(206)の段階で(PaCO2Umax)以上であれば炭酸ガスの上昇が多くなり始めたので警報1を(215)だし、酸素ガス流量の増加を抑え、前回と同じ値(219)の、酸素供給(210)を行い様子をみる。ステップ(210)の後は、ステップ(202)に戻りこれを繰り返す。
【００２９】
酸素流量をだんだんと増加してゆいき、ステップ(207)の段階でPaO2Nが目標PaO2setになると、ステップ(216)に進み目標値以上(目標値に1を加えたものより大きい)になってないかチェックし、なってないときは、前回と同じ流量(219)を指示して供給(210)する。ここで、安定供給期に入る。同値が目標値以上になると前回流量より増加単位流量分減じた値(217)を指示し、酸素供給を行う(210)。多すぎないようにする。
【００３０】
具体的には動脈血酸素分圧(PaO2)が目標酸素分圧値(60mmHg)未満のとき酸素吸入量を酸素供給基準流量の0.5リッター/分から増加単位流量を0.1リッター/分ずつ増加し、一定時間T(2分)後の血中ガス濃度測定部23より動脈血二酸化炭素分圧(PaCO2)値、同酸素分圧(PaO2)値を測定し、二酸化炭素分圧の増加量(PaCO2U)が一定値(5mmHg)以下なら動脈血酸素分圧(PaO2N)が目標酸素分圧値(60mmHg)以上になるまで酸素流量を増加してゆき、目標酸素分圧値(60mmHg)になったところで供給量の増加を止める。そしてPaO2Nが目標酸素分圧値より高い値(61mmHg)になると酸素供給を増加単位流量分削減して供給する。
尚、PaO2Nが目標酸素分圧値(60mmHg)以上で一定時間T2継続した後、増加単位流量分削減し生体反応を見ながら酸素流量を制御する方法をとることもできる。このようにして酸素供給を必要最小限の値とする。
これらの動作は以下の動作と並行して行われる。
【００３１】
二酸化炭素分圧の一定時間T内の増加量(PaCO2U)が最大値(PaCO2Umax)が、例えば、5mmHgをこえた場合は酸素の増加を止める。また更に限界最大値(PaCO2Max)、例えば、10mmHgを越えた場合は警報を出すとともに酸素供給量を一定量ずつ低減して行く。例えばその削減量は増加単位流量のK(係数)倍の量を削減する。Kの値は2としているが今後臨床的に最適値が変わる可能性もある。
2型呼吸不全患者が覚醒時には(PaCO2)が高くなり、息苦しいと大脳皮質による行動調節が働き、意識的に呼吸促進を行い、悪化への移行を止める事ができるが、睡眠中に酸素吸入していると、この機能が働かないため動脈血二酸化炭素分圧の上昇による危険な状態に陥ることがある。本発明を用いれば、この危険性を無くすることができる。更に、安全のためPaCO2UmaxやPaCO2UMax値を越えたとき、警報音を発することにより患者を睡眠から覚醒させ、意識的に自発呼吸を行わせるようにしている。
【００３２】
本実施例では、酸素供給基準流量を0.5リッター/分とし、増加単位流量を0.1リッター/分としたが、今後治験や患者個々により変更を要する可能性がある場合には、入力部24より変更することができる。
患者に供給する酸素流量を増減しても、患者に吸入され、生体反応により所定のPaO2やPaCO2の増減があり、血中ガス濃度測定部23で検出するまでに時間遅れがある。本実施例では、この時間Tを2分とした。この待ち時間と二酸化炭素分圧の増加量(PaCO2U)の最大値(PaCO2Umax)や限界最大値(PaCO2Max)の値は患者個々により異なる可能性があるので入力部24で設定変更ができる。表示部25には患者の測定した動脈血二酸化炭素分圧値、同酸素分圧値や酸素流量、装置の警報が表示される。尚、入力モード時は入力値が表示される。医師はこの表示値を用いて患者への処方の参考に用いる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の酸素供給装置の構成を模式的に示した系統図である。
【図２】本発明の酸素供給装置の機能を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
1  流量変更手段
2  流量測定手段
3  酸素出口
4  酸素接続口
5  酸素供給手段
6  患者
10  酸素供給源
16  制御部
21  センサー1
22  センサー2
23  血中ガス濃度測定部  
24  入力部
25  表示部
【図１】
2005198857.tif 000003
【図２】
2005198857.tif 000004