(57)【要約】【構成】  第１ガスセット（ＦＧＳ）および第２ガスセット（ＳＧＳ）を使用する呼吸回路である。ＦＧＳとＳＧＳとを分離状態におく手段、およびＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に患者に送る手段であって、最初にＦＧＳを送り、そして次に、患者が息を吸い込んでＦＧＳの回路への供給量を減らす吸気時に、吸気のバランスのために実質的にＳＧＳを送る手段を有する呼吸回路である。
2006518617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガスセット（ＦＧＳ）および第２ガスセット（ＳＧＳ）を使用した呼吸回路において、ＦＧＳとＳＧＳとを分離状態におく手段、およびＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に患者に送る手段であって、最初にＦＧＳを送り、そして次に、患者が息を吸い込んでＦＧＳの回路への供給量を減らす吸気時に、吸気のバランスのために実質的にＳＧＳを送る手段を有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項２】
ａ．ＦＧＳの入り口ポート、ＦＧＳリザーバ、およびＦＧＳ流量制御手段をもつ吸気用リム、および
ｂ．吐き出されたガスの出口ポート、ＳＧＳリザーバ、および呼気時ＳＧＳリザーバに向かう流量を制御するとともに、吸気相時に患者に向かう呼気用リム内のＳＧＳの流量を制御するＳＧＳ流量制御手段をもつ呼気用リムからなる請求項１記載の回路。
【請求項３】
ＳＧＳ流量制御手段によって、ＦＧＳリザーバが空になった後吸気相時にのみＳＧＳリザーバから患者が吸気でき、これによってＦＧＳを送ってから、患者の換気量がＦＧＳの回路への流量を超えたときに実質的にＳＧＳを送る逐次送りを行う請求項２記載の回路。
【請求項４】
ＦＧＳ流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有する請求項３記載の回路。
【請求項５】
ＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＦＧＳ制御弁を有し、このＦＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＦＧＳ制御弁を開き、次にこれを呼気終了時まで閉じる請求項３記載の回路。
【請求項６】
ＦＧＳ流量制御手段が、さらに、患者に向かって開き、かつ上記制御弁と患者との間に配設された少なくとも一つの一方向弁を有する請求項５記載の回路。
【請求項７】
ＳＧＳ流量制御手段が、呼気用リムに呼気用弁を有するとともに、この呼気用リムに接続されたバイパスリムにバイパス弁を有し、このバイパスリムが上記呼気用リムをバイパスすることによって、ＦＧＳリザーバが空になった後にのみ吸気時にこのバイパス弁を開く請求項４、５または６のいずれか１項記載の回路。
【請求項８】
ＳＧＳ流量制御手段が、ＳＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＳＧＳ制御弁を有し、このＳＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＳＧＳ制御弁を開き、次にこれを呼気終了時まで閉じる請求項４、５または６のいずれか１項記載の回路。
【請求項９】
ａ．ＦＧＳの入り口ポート、ＦＧＳリザーバおよびＦＧＳ流量制御手段をもつ吸気用リムであって、このＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳリザーバが空になった後吸気相時にＦＧＳリザーバにＦＧＳを送り、次の吸気の開始前に、患者に流れることを阻止する吸気用リム、
ｂ．吐き出されたガスの出口ポート、ＳＧＳリザーバおよび呼気時にＳＧＳリザーバに向かう流量を制御する呼気用弁をもつ呼気用リム、および
ｃ．吸気用リムと呼気用リムとを接続するバイパスリムであって、ＦＧＳリザーバが空になる吸気相時であって、次の吸気前にＳＧＳリザーバから吸気用リムへのＳＧＳの流量を制御するバイパス流量制御手段をもつバイパスリムを有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項１０】
上記バイパス流量制御手段によって、ＦＧＳリザーバが空になった後吸気相時にのみＳＧＳリザーバから患者が吸気でき、これによってＦＧＳを送ってから、患者の換気量がＦＧＳの回路への流量を超えたときに実質的にＳＧＳを送る逐次送りを行う請求項９記載の回路。
【請求項１１】
ＦＧＳ流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有する請求項１０記載の回路。
【請求項１２】
ＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＦＧＳ制御弁を有し、このＦＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＦＧＳ制御弁を開き、次にこれを呼気終了時まで閉じる請求項１０記載の回路。
【請求項１３】
ＦＧＳ流量制御手段が、さらに、患者に向かって開き、かつ上記制御弁と患者との間に配設された少なくとも一つの一方向弁を有する請求項１２記載の回路。
【請求項１４】
上記バイパス流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有し、この一方向弁を、ＦＧＳリザーバが空になった後にのみ吸気時に開く請求項１１〜１３のいずれか１項記載の回路。
【請求項１５】
上記バイパス流量制御手段が、バイパス弁制御手段によって付勢制御されるバイパス制御弁を有し、このバイパス弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にバイパス制御弁を開き、吸気後これを閉じる請求項１１〜１３のいずれか１項記載の回路。
【請求項１６】
第１ガスセット（ＦＧＳ）および第２ガスセット（ＳＧＳ）を使用する呼吸回路において、ＦＧＳとＳＧＳとを分離状態におく手段、およびＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に患者に送る手段であって、最初にＦＧＳを送り、そして次に、患者が息を吸い込んでＦＧＳの回路への供給量を減らす吸気時に、吸気のバランスのために実質的にＳＧＳを送る手段を有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項１７】
ａ．ＦＧＳの入り口ポート、ＦＧＳリザーバ、およびＦＧＳ流量制御手段をもつ吸気用リム、および
ｂ．吐き出されたガスの出口ポート、ＳＧＳリザーバ、および呼気時ＳＧＳリザーバに向かう流量を制御するとともに、吸気相時に患者に向かう呼気用リム内のＳＧＳの流量を制御するＳＧＳ流量制御手段をもつ呼気用リムからなる請求項１６記載の回路。
【請求項１８】
ＳＧＳ流量制御手段によって、ＦＧＳリザーバが空になった後吸気相時にのみＳＧＳリザーバから患者が吸気でき、これによってＦＧＳを送ってから、患者の換気量がＦＧＳの回路への流量を超えたときにＳＧＳを送る逐次送りを行う請求項１７記載の回路。
【請求項１９】
ＦＧＳ流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有する請求項１８記載の回路。
【請求項２０】
ＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＦＧＳ制御弁を有し、このＦＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＦＧＳ制御弁を開き、次にこれを呼気終了時まで閉じる請求項１８記載の回路。
【請求項２１】
ＦＧＳ流量制御手段が、さらに、患者に向かって開き、かつ上記制御弁と患者との間に配設された少なくとも一つの一方向弁を有する請求項２０記載の回路。
【請求項２２】
ＳＧＳ流量制御手段が、呼気用リムに呼気用弁を有するとともに、この呼気用リムに接続されたバイパスリムにバイパス弁を有し、このバイパスリムが上記呼気用リムをバイパスすることによって、ＦＧＳリザーバが空になった後にのみ吸気時にこのバイパス弁を開く請求項１９〜２１のいずれか１項記載の回路。
【請求項２３】
ＳＧＳ流量制御手段が、ＳＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＳＧＳ制御弁を有し、このＳＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になった後吸気時にＳＧＳ制御弁を開き、呼気後にこれを閉じる請求項１９〜２１のいずれか１項記載の回路。
【請求項２４】
上記吸気用リムおよび上記呼気用リムを同軸配置した請求項２〜２４のいずれか１項記載の回路。
【請求項２５】
上記リムのいずれか一つが、もう一つのリムへ水分を通すが、上記リム内のガスを分離状態におく材質からなる請求項２４記載の回路。
【請求項２６】
上記吸気用リムおよび上記呼気リムの開口を形成し、かつ換気装置への接続用開口を形成した密閉容器に上記リザーバを収容した請求項２〜２５のいずれか１項記載の回路。
【請求項２７】
さらに、ＳＧＳが患者に送られた時点を検出する手段を有し、ＦＧＳ制御手段がこの検出手段を使用して、ＦＧＳをＦＧＳリザーバに送る時点を決定する請求項２６記載の回路。
【請求項２８】
ＦＧＳが、異なる濃度の１種かそれ以上のガスからなる請求項２〜２７のいずれか１項記載の回路。
【請求項２９】
ＳＧＳが、異なる濃度の１種かそれ以上のガスからなる請求項２〜２８のいずれか１項記載の回路。
【請求項３０】
ＳＧＳがいちど吐き出されたガスからなる請求項２〜２９のいずれか１項記載の回路。
【請求項３１】
ＳＧＳが、いちど吐き出されたガスと外部セットのガスとの混合物からなる請求項２〜２９のいずれか１項記載の回路。
【請求項３２】
ＦＧＳ入り口ポートに近接配置した能動的な弁または受動的な一方向吸気用弁かこれら両方、呼気用リム、および所定用途を対象とするキャニスタを有するＳＧＳ送りリムを有する（図７に関して説明した）回路であって、
ａ．キャニスタがＣＯ２吸収剤を有している条件で、低ＦＧＳ流量で麻酔薬を送るために、
ｂ．肺からのＣＯ２排出量を変化させることによって自発呼吸または機械換気患者であって、麻酔または非麻酔患者において、Ｆｉｃｋの式を使用して心拍出量を計算するために、
ｃ．微小換気量が増加し、かつキャニスタが、すべての上記麻酔剤を吸着する物質であるゼオライトを有している場合に、麻酔剤の排出量を増加させるために、あるいは
ｄ．微小換気量が増加し、かつキャニスタが、一酸化炭素を吸着する物質であるＨｏｐｃａｌｉｔｅを有している場合に、麻酔剤の排出量を増加させるために使用することを特徴とする回路。
【請求項３３】
弁または流量制御手段を有する吸気用リムおよび呼気用リムの部分をＳＧＳリザーバ内に収容した請求項２〜３２のいずれか１項記載の回路。
【請求項３４】
上記リザーバが、ＳＧＳの作用を発揮させるのに十分な大きさをもつバッグまたは長い管である請求項２〜３３のいずれか１項記載の回路。
【請求項３５】
ＦＧＳおよびＳＧＳ内の成分ガスの分圧およびＦＧＳの流量を使用して、ＶＥがＦＧＳの流量を十分に超えている限り、ＶＥとは独立に、成分ガスの任意の肺胞濃度を実現することを特徴とする呼吸回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御式、および自発式換気時の心拍出量をより簡単に測定するための呼吸回路に関する。
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【背景技術】
【０００２】
非侵襲的に心拍出量を測定できる装置が望まれている。心拍出量（Ｑ）の非侵襲的な測定には、いくつかの呼吸回路が利用されている。例えば、１９８０年にＧｅｄｅｏｎは、換気装置を装着した患者のＱの計算法を下記の式を用いて記述している。
2006518617.tif 000004
ただし、ＰＥＴＣＯ２およびＰＥＴＣＯ２´それぞれは、肺から排出されるＣＯ２（ＶＣＯ２）量のＶＣＯ２からＶＣＯ２´への変化の結果である呼吸終期ＣＯ２である。この方法を行う場合、肺のＣＯ２排出量を段階的に変化させる呼吸回路が必要である。ＶＣＯ２変化は、ほぼ１回の血液再循環に相当する時間、即ち約３０秒間持続する。Ｏｒｒなどは、換気装置と患者の気道との間にデッドスペースを一時的に設けて、いちど吐き出したガスを再呼吸する遷移時間を設定する呼吸回路を使用することによって肺のＣＯ２排出量を減らしている。これが、現在、Ｒｅｓｐｉｒｏｎｉｃｓ社によって製造され、広く利用されている製品が使用している方法である。いちど吐き出されたガスを再呼吸しても、肺からＣＯ２が排出されないため、ＣＯ２排出量が、再呼吸されたガスが構成する微小な換気の部分に比例して減少する。ＧｅｄｅｏｎおよびＯｒｒが提案している呼吸回路および方法には、機械的換気装置を装着した患者のみが使用できるという大きな制限がある。換気装置を装着した患者の場合、再呼吸されたガス吸い込むことによって生じる換気量の減少を補償するために呼吸の大きさを大きくでき、あるいは呼吸回数を増やすことができるからである。
【０００３】
Ｆｉｓｈｅｒは、ＵＳＰ６，６２２，７７５において、微小換気を大きくしたにもかかわらず呼吸終期ＰＣＯ２を一定化する別な部分再呼吸回路を開示している。図２は、このＦｉｓｈｅｒ回路の概略図である。Ｆｉｓｈｅｒ回路呼吸の場合、微小換気量（ＶＥ）が、回路に流入する（ＣＯ２を含まない）新鮮なガスの量以上になる。吐き出されたガスは、このガスのためのリザーバ（１８）に貯められ、再呼吸に利用できる。吸い込まれた再呼吸ガスは、新鮮なガスの流量を越えるＶＥの部分に比例するため、ＶＥの増加の結果としてＣＯ２の排出量は増加しない。このような条件では、肺胞換気および肺からのＣＯ２の流失（ｗａｓｈ−ｏｕｔ）は、主に、ＶＥではなく、回路に流入する新鮮なガス流量の関数である。従って、新鮮なガス流量を段階的に減らすと、ＣＯ２の肺胞換気を段階的に減らすことができ、これによってＶＣＯ２を遷移的に減らすことができる。Ｇｅｄｅｏｎが記載している差分Ｆｉｃｋ法によってＱを計算するために必要なデータを発生するためには、新鮮なガス流量のこの減少をほぼ一回の血液再循環に相当する時間（〜３０秒）維持し、ＶＥに等しいかそれ以上の値に戻す。この場合、Ｑは以下のように計算する。新鮮なガス流量を減らす前に、吐き出されたＣＯ２（ＦＥＴＣＯ２）のＶＣＯ２および部分濃度を測定する。（肺胞換気に等しい）減少された新鮮なガス流量時間ＦＥＴＣＯ２はＶＣＯ２に等しく、減らされた新鮮なガス流量時間の最後でのＰＥＴＣＯ２が、差分Ｆｉｃｋ式の条件を満足するＰＥＴＣＯ２´の値になる。
【０００４】
次に、Ｆｉｓｈｅｒが開示している部分再呼吸回路（図２）を簡単に説明する。吐き出し時、ガスは患者ポート（１０）から呼気用一方向逆止め弁（１５）を通って呼気用リム（１６）を下り、呼気用リザーババッグ（１８）に流れ込む。過剰なガスは、呼気用リザーババッグ（１８）の開口（１９）にて流れ出る。新鮮なガス（このガスはＣＯ２を含まない）は、新鮮なガスのガスポート（１２）から一定の流量で回路に流れ込む。呼気時に吸気用一方向逆止め弁（１１）を閉じると、新鮮なガスが新鮮なガスのリザーババッグ（２０）にたまる。吸入時、上記ポート（１２）および新鮮なガスのリザーバ（２０）から流れ込む新鮮なガスが上記吸気用弁（１１）を通って、患者に入る。新鮮なガスの流量がＶＥ未満になると、新鮮なガスのバッグ（２０）がつぶれ、バイパスリム（１３）の弁（１７）が開き、いちど吐き出されたガスを患者に戻す。
【０００５】
この回路の重要な特徴は次の通りである。  
三つの弁を使用する。即ち、呼気用弁、吸気用弁、および呼気用弁をバイパスするバイパス弁である。
呼気時、この回路は主に吐き出されたガスと新鮮なガスとの混合を阻止する。
微小換気量（ＶＥ）が新鮮なガスの流量を超えた場合には、新鮮なガスおよびいちど吐き出されたガスの両者が、新鮮なガス−いちど吐き出されたガスの大部分の順序で吸い込まれる。
【０００６】
上記のように、Ｆｉｓｈｅｒ回路を使用して心拍出量を測定することは可能であるが、この回路には、ＶＣＯ２に既知の変化を誘導するためには多くの欠点があり、またこの目的からみた場合その特徴は次善のものとしかいえない。本発明は、これらの欠点、欠陥を解決する新規な回路に関する。
【特許文献１】ＵＳＰ６，６２２，７２５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、自発呼吸患者および機械的な換気装置装着患者の両者において、ＣＯ２やＯ２または麻酔蒸気などの他のガスの肺からの排出および肺への吸収の容量をより簡単に、かつより正確に制御できる回路を提供することである。
【０００８】
本発明の別な目的は、自発呼吸患者および機械的な換気装置装着患者の両者において、心拍出量をより簡単に、かつより正確に測定できる呼吸回路を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに別な目的は、生理学的なパラメータを測定、制御できる回路を提供することである。この回路を利用すれば、手術などの間より広い範囲にわたって患者に適用でき、しかも患者の状態をより改善することである。
【００１０】
本発明のさらに別な目的は、回路に流入するＣＯ２、Ｏ２その他のガスの肺胞換気などの生理学的なパラメータの測定および制御を改善できる回路を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別な目的は、回路であって、回路に流入する第１ガスセット（ＦＧＳ）と、第２ガスセット（ＳＧＳ）とを完全に分離する回路を提供することである。この場合、ＦＧＳは、単独のガスまたはガス混合物からなり、またＳＧＳは、単独のガスまたはいちど吐き出されたガスまたはいちどは吐き出されたガスの成分を含むことができるガス混合物からなる。
【００１２】
本発明のさらに別な目的は、変性された、いちど吐き出されたＳＧＳなどのガスを使用して、ＣＯ２、Ｏ２その他のガスの肺胞換気などの生理学的パラメータの測定および制御を改善できる回路を提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別な目的は、麻酔時に回路に流入するＣＯ２、Ｏ２その他のガスの肺胞換気などの生理学的パラメータの測定および制御を改善できる回路を提供することである。
【００１４】
本発明のさらに別な目的については、以下の発明の開示および好適な実施態様の詳しい説明から当業者には明らかになるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、Ｆｉｓｈｅｒ回路のカテゴリーに入る回路ではあるが、ガスを逐次的に送り込む呼吸（ＳＧＤＢ）回路に関する。本発明では、まず、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２、およびその他のガスおよび蒸気などの成分ガスからなり、これら成分ガスの所望肺胞ガス濃度に従って構成した成分ガスのセットからなる第１ガスセット（ＦＧＳ）としてＳＧＤＢ回路で患者にガスを送り、患者の換気量がＦＧＳの流量を超え、それでも患者が吸い込み続けている場合に、ＦＧＳ後に続く吸気時に、Ｏ２、Ｎ２、ＣＯ２およびその他のガスおよび蒸気のセットからなる第２ガスセット（ＳＧＳ）を患者に送る。各ガスセットは、一種かそれ以上のガスまたは蒸気で構成すればよい。また、ＳＧＳについては、ＳＧＳの吸気前に、成分ガス（複数の場合もある）を取り去るか、あるいは成分ガス（複数の場合もある）を加えることによって変性処理した、いちど吐き出されたガスを使用できる。これらＳＧＤＢ回路はすべて共通して次の特徴を兼ね備えている。
ａ）回路（ＦＧＳＦ）へのＦＧＳの流量は、ある成分ガスの肺胞換気の一つの決定要素であり、またＣＯ２に関しては、ＣＯ２排出量の一つの決定要素である。
ｂ）ＦＧＳおよびＳＧＳのＣＯ２（ＰＣＯ２）などの成分ガスの分圧は、任意の値に設定できる。ＰＣＯ２が、室内の空気や圧縮ガスＯ２シリンダからのＯ２のように、ほぼゼロの場合、ＦＧＳＦのすべてが直接ＣＯ２の排出に関与する。ＳＧＳがいちど吐き出されたガスからなる場合、成分ガスの分圧は、肺内のこれらガスの流れに対する関与が最小になるような分圧である。例えば、ＰＣＯ２が肺胞ＰＣＯ２と等しい場合、吸い込まれたＳＧＳは、呼吸時ＣＯ２の排出に関与しない。従って、ＦＧＳＦが制限され、かつ吸い込まれたガスの残りがいちど吐き出されたガスからなる場合、ＳＧＤＢ回路はガス流れに関与せず、一方ではＦＧＳ流れと組成との間に、他方ではガス流れとの間に直接的な関係がある。ＣＯ２に関して、ＳＧＳがいちど吐き出されたガスからなる場合、ＳＧＳのＰＣＯ２は肺胞内と等しく、肺からのＣＯ２排出量はＦＧＳＦのみの関数である（なお、ＦＧＳのＰＣＯ２は固定である）。従って、ＳＧＤＢ回路に流れ込むＦＧＳ流れが段階的に変化する結果、肺からのＣＯ２排出量が段階的に変化する。
【００１６】
Ｆｉｓｈｅｒ回路は、ＳＧＤＢ回路のカテゴリーに分類されるが、この回路には、ＶＡを変化させ、これによってＧｅｄｅｏｎの差分Ｆｉｃｋ法によって心拍出量を測定するデータを発生するさいの適性に制限がある。
１）装置のデッドスペースの作用を最小限に抑え、各呼吸時におけるガスの逐次送りの特    性を維持するためには、３つの弁からなる集合体を患者の気道近くに配置する必要が    ある。患者の気道近くに弁集合体を配設すると、患者の頭部が（ＭＲＩケージや検眼    などの）密閉空間にある場合、あるいは手術時などのように頭頚部の広い範囲を手術    する場合、あるいはその他の心拍出量を測定することが有利な場合に問題が発生する    。また、この回路の弁集合体を患者から離して配設する場合には、以下の問題が生じ    る。図３に示すように、新鮮なガスのリザーババッグ（２０）および呼気用ガスリザ    ーババッグ（１８）を遠くに移動した場合、吸気用弁（１１）、呼気用弁（１５）ま    たはバイパス弁（１７）を患者ポート（１０）に近接配置し、ｉｓｏｃａｐｎｉａを    維持するさいのＦＩＣ１を活用する必要がある。また、患者から弁およびバイパスリ    ムを遠くに移動させると、患者に送られる前に、いちど吐き出されたガスが吸気用リ    ム（１４）内の新鮮なガスと混合する結果になる。正確なガスの逐次送りは失われる    。
２）バイパスリム内の弁については、新鮮なガスのリザーババッグがつぶれた後の吸気時    に開くように設計する。この弁内の抵抗を小さくし、吸気抵抗を最小限に抑える必要    がある。例えば、運動時や、あるいは咳き込み時やため息をついた場合のように呼気    が激しくなると、呼気用リム内の圧力が十分高くなり、バイパス弁が開き、若干の吐    き出されたガスが吸気用リム内に吹きこまれる。また、吸気用リム内の吐き出された    ガスが、次の呼吸時に、同じ容量の新鮮なガスによって置換されるため、新鮮なガス    およびいちど吐き出されたガスが共に順次といよりは、一緒に肺に流れ込む。
３）新鮮なガスのリザーバがつぶれ、患者がいちど吐き出されたガスを再呼吸する場合に    は、新鮮なガスがそのガスポートに流れ込み、バッグを充填するというよりは、バイ    パス弁を通じて来る再呼吸ガスと混合する。このため、再呼吸ガスの濃度が変化し、    生理学的ＶＡおよびＰＥＴＣＯ２を正確に測定することが困難になる。
４）麻酔時に、麻酔蒸気とともに使用できない。
５）回路の構成が、ガス吸収器のバイパスリムへの装着に向かない。換言すれば、ＳＧＤ    Ｂ回路を使用して、低ＦＧＳＦで効率的に麻酔薬を送り、麻酔時にＱを決定するため    に必要な変化に向かない。また、回路のバイパスリムにＣＯ２吸収器を配設すると、    弁集合体がさらに大形化し、頭部へのアクセスがさらに制限されることになると考え    られる。
６）自発換気にのみ適用できる。
７）吸い込まれたガスと吐き出されたガスとの間で熱交換、水分交換を行う手段がない。
【００１７】
また、従来公知の他の部分再呼吸回路はいずれも、自発呼吸患者のＶＣＯ２を安定して段階的に変化させるために好適ではない。この場合、患者は、換気パターンを変更し、これによってＶＣＯ２を安定に変化させる試みを行わなくなる傾向がある。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、ＶＥがＦＧＳ流量以上になった場合に必ず吸気時にＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に送る新規な回路に関する。本発明の回路は、患者に使用した場合、従来回路よりもいくつかの点ですぐれた作用効果を示す。以下の特徴の結果、ガスの肺胞濃度を制御できる。
弁およびガスリザーババッグを患者側から遠い位置に設置できるため、ＶＥがＦＧＳＦ以上になった場合に必ず吸気時に逐次的にＦＧＳおよびＳＧＳを送る回路の能力に影響を与えない。
●弁の特性および／または構成により、激しい呼気の後でも、回路の吸気用リムにＳＧＳが流れ込むことは絶対にない。
●本発明回路は、自発換気患者にも、また換気を制御した患者にも適用できる。
●回路を、吸気用リムおよび呼気用リムが同軸配置になるように構成すると、構成がコンパクトになり、吸い込まれたガスの加熱／加湿が可能になる。
●ＦＧＳおよびＳＧＳの成分ガスの濃度およびＦＧＳの流量に従ってＦＧＳおよびＳＧＳの成分ガスの任意のガスの流れを正確に制御できる。
●試験時にＶＣＯ２の制御を改善でき、また呼吸終期のガス濃度を正確に測定でき、これによって心拍出量の非侵襲的な測定の精度を改善できる。
●心拍出量を測定し、自発呼吸患者または換気患者の麻酔蒸気を送ることができる。
[発明の説明]
【００１９】
患者から離れた位置に弁およびリザーバを配設した回路、およびバイパス弁を通して生じるＦＧＳのＳＧＳによる汚染の防止に関する説明
図５は、ＶＥがＦＧＳＦを超えた場合の逐次送り、即ちまずＦＧＳを送り、次にＳＧＳを送る呼吸回路を示す図である。なお、弁集合体、ＦＧＳリザーババッグおよび呼気用リザーババッグを患者から遠い位置に配設してある。このように改善しているため、患者の周りの集合体を小さくでき、また、激しい呼気を原因とするＳＧＳとＦＧＳとが混合する可能性を排除できる。
【００２０】
図５について説明する。患者（３８）は、Ｙコネクタ（４０）によって呼吸を行う。弁（３１）が吸気用弁であり、そして弁（３３）が呼気用弁である。弁（３５）がバイパスリム（３４）内のバイパス弁であり、呼気用弁（３３）をバイパスし、吸気用弁（３１）よりも開口圧力が高い弁である。弁（３５、３３）については、呼気用リム（３９）上にある限り、患者のマニホルド構造体に近接配置してもよく、あるいは遠い位置に配置してよく、任意であるが、好適な実施態様では、患者のマニホルド構造体を小さくするために、患者から遠い位置に配置する。吸気用弁（３１）についても、吸気用リム（３２）上にある限り、患者のマニホルド構造体に近接配置してもよく、あるいは遠い位置に配置してもよく、任意であるが、好ましい実施態様では、患者から遠い位置に配設する。ＦＧＳが、ポート（３０）を介して回路に流れ込む。
［機能］
【００２１】
吐き出し時、回路内の圧力が高くなり、吸気用弁（３１）およびバイパス弁（３５）が閉じる。ガスが呼気用リム（３９）に向かい、一方向弁（３３）を通って呼気用ガスリザーババッグ（３６）に流れ込む。過剰のガスがある場合には、呼気用ガスリザーババッグ（３６）のポート（４１）から排出する。ＦＧＳがポート（３０）から流入し、ＦＧＳリザーバ（３７）を満たす。吸気時、吸気用弁（３１）が開き、ＦＧＳリザーバ（３７）およびＦＧＳポート（３０）からＦＧＳが吸気用リム（３２）に入り、患者に送られる。ＦＧＳＦがＶＥ未満の場合、呼吸終期の前にＦＧＳリザーバ（３７）が空になり、呼吸を続けると、回路内の圧力がさらに低下する。バイパス弁（３５）の開口圧力に達すると、これが開き、呼気用ガスリザーバ（３６）からのガスが呼気用リム（３９）に入り、ＳＧＳで呼吸のバランスを取る。
【００２２】
このように、ＦＧＳＦがＶＥ未満の場合、患者がＦＧＳを吸い込み、次にＳＧＳを吸い込むため、ＦＧＳの汚染は発生しない。
【００２３】
図３Ｂは、図５に示した回路の別な実施態様を示す図である。この場合、受動的な呼気用弁（３３）および呼気用バイパスリム（３４）、および呼気用リムバイパス弁（３５）は、吸気用リザーバがつぶれることによって開閉する制御弁で置換する。図３Ｂについて説明する。患者ポート（１０）と呼気用リザーババッグ（１８）との間において呼気用リム（１６）の長さ方向に沿う任意の位置に制御弁（４０１）を配設する。患者のＶＥが吸気時にＦＧＳＦ未満になると、リザーババッグ（２０）がつぶれる。これは、圧力センサ手段（４０５）によってポート（４０６）を通じて急激な圧力低下として検出される。圧力センサ手段（４０５）としては、例えば２ｃｍのＨ２Ｏ圧力変化を検出できる電子圧力変換器を使用することができる。検出直後、弁（４０１）が制御手段（４０３）（例えば、ソレノイド弁を付勢する電子信号を使用することができる）によって開くと、よく知られているように、バルーン弁から圧力が抜け、これがつぶれるため、ＳＧＳが吸い込まれ、吸入をバランスさせることができる。呼気時、患者は、呼気用管（１６）から弁（４０１）を介してＳＧＳリザーバ（１８）に呼気を吐き出す。圧力センサ手段（４０５）によって圧力低下として検出される呼気終了時に、例えば、ソレノイド弁をトグルする電子信号であればよい制御手段（４０３）によって弁（４０１）を閉じると、よく知られているように、バルーン弁に圧力が吹き込まれ、膨張する。
【００２４】
吸気用リムに制御弁を使用してＳＧＳによるＦＧＳの汚染を防止する態様
図５および図３Ｂの回路は、Ｆｉｓｈｅｒ回路と比較した場合、患者のマニホルド構造体を小形化でき、また激しい呼気によるＳＧＳとＦＧＳとの混合の可能性がないため、有利であるが、依然として次のような欠陥がある。ＦＧＳリザーバ（２０、３７）が空になり、患者が吸気のバランスをとるためにＳＧＳを呼吸した場合、この回路はＳＧＳを単独では送ることができず、ＳＧＳとＦＧＳとの混合物を送ることになる。ＦＧＳが回路に流れ続け、一方向吸気用弁（３１、３）により吸い込まれ、従って吸気用リム（３２、１４）から吸い込まれることになる。心拍出量を測定するために必要なデータの発生を最適化するためには、ＦＧＳリザーバが最初につぶれた後吸気のバランスを取るために、ＦＧＳをＦＧＳリザーバ（３７、２０）に送り返す必要がある。こうすると、患者がＳＧＳを呼吸する吸気時にＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止することができる。心拍出量の測定に関して、図５および図３Ｂに示した回路に見られるこのような制限は、Ｆｉｓｈｅｒ回路も共有している。
【００２５】
図３Ｄに、ＳＧＳが患者に送られている間、ＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止する改良型回路を示す。図３Ｄについて説明すると、ＦＧＳポート（１２）と吸気用弁（１１）との間のいずれかの地点において吸気用リム（１４）にＦＧＳ制御弁（４００）を付設する。吸気用リザーババッグ（２０）に近接したＦＧＳ制御弁（４００）側の吸気用リムにポップオフ（ｐｏｐ−ｏｆｆ）弁（４２５）を接続する。呼気時、ガスが患者ポート（１０）から呼気用一方向逆止め弁（１５）を通り、呼気用リム（１６）を下って呼気用リザーババッグ（１８）に流入する。過剰なガスは、入り口から遠い位置にある呼気用リザーババッグ（１８）の開口（１９）から排出される。ＦＧＳは、新鮮なガスのガスポート（１２）から一定の流量で回路に流入する。吸気用一方向チェックバルブ（１１）は吸気時に閉じているため、新鮮なガスはリザーババック（２０）に蓄積する。呼気時に吸気用一方向逆止め弁（１１）が閉じると、ガスポート（１２）およびＦＧＳリザーババッグ（２０）から流入するＦＧＳが吸気用弁（１１）を通って、患者に入る。ＦＧＳＦがＶＥ未満の場合、ＦＧＳリザーババッグ（２０）がつぶれ、圧力センサポート（４０６）に接続した圧力センサ手段（４０５）によってこれを検出する。弁制御手段（４０３）によってＦＧＳ制御弁（４００）を閉じ、バイパスリム（１３）の弁（１７）を開くと、いちど吐き出されたガスが患者に送り返される。ＦＧＳ制御弁（４００）を閉じると、吸気のバランス時に回路に流れ込むＦＧＳＦがあれば、これはＦＧＳリザーババッグ（２０）にのみ向けられ、吸気のバランスのためにＳＧＳを受け取っている患者には向けられない。なお、ＦＧＳ制御弁（４００）については、呼気の開始から次の吸気の直前までの任意の時点で再度開くことができ、またＧＳＦ制御弁（４００）については、任意の形式の弁であればよく、好ましくは、自動化手段によって制御できる、よく知られているバルーン弁などの能動的な弁である。リザーババッグ（２０）が一杯になった時点でポップオフ弁（４２５）が開くため、リザーババッグ（２０）から溢流が生じることはない。
【００２６】
図５Ａに示した回路は、圧力センサ手段（４０５）およびポート（４０６）および弁制御手段（４０３）とともにＦＧＳ制御弁（４００）を一方向吸気弁（３１）から離れた位置にあるとともにＦＧＳ流入ポート（３０）の近接位置にある回路（３２）の吸気用リムに付設した以外は、図５に示した回路と同じである。同じように、圧力センサ手段およびポートおよび弁制御手段とともに、ＦＧＳ制御弁を一方向吸気弁（３１）から離れた位置にあるとともにＦＧＳ流入ポート（１２）の近接位置にある、図３Ｂの回路の吸気用リム（１４）に付設しても、同じ結果が得られる。即ち、ＶＥがＦＧＳＦ以上になり、ＦＧＳＦリザーババッグが空になった場合にＳＧＳのＦＧＳによる汚染を阻止することができる。
【００２７】
ＦＧＳ制御弁の吸気弁による置換
次に、それぞれ図３Ｅおよび５Ｂに示すように、圧力センサ手段（４０５）およびポート（４０６）および弁制御手段（４０３）とともにＦＧＳ制御弁（４００）をＦｉｓｈｅｒ回路および図５に示した回路に付設し、受動的な一方向吸気弁（１１、３１）を取り外した２つの実施態様について説明する。これら実施態様の場合、吸気時にＦＧＳとＳＧＳとが完全に分離していることに関しては、図３Ｄおよび図５Ａの場合と同じである。このような回路では、吸気時、ＦＧＳＦリザーババッグ（２０、３７）が空になるまで、ＦＧＳ制御弁（４００）は開いている。この場合、ＦＧＳ制御弁（４００）を閉じると、吸気のバランス時にＦＧＳＦが追加的に入る場合これをリザーババッグ（２０）にのみ向けることができ、患者にこれが入ることはない。患者が吸気を続けると、バイパス弁（１７、３５）が開き、患者が吸気のバランスのためにＳＧＳを吸い込むことができる。
【００２８】
同軸配置の吸気用リムおよび呼気用リムを使用した実施態様
ＦＧＳおよびＳＧＳをスムーズに逐次的に送ることができるように、弁を患者から遠い位置に配置した、例えば図５、３Ｂ、５Ａ、３Ｃ、４Ｂに示した回路それぞれの別な実施態様の場合、図６に示すように、個別に配置した吸気用リムおよび呼気用リムを同軸配置の吸気用／呼気用リムで置換する。図６Ｂに、本発明の好ましい実施態様を示す。回路弁については、図５Ａに示す同じ構成のものを使用し、吸気用リム（５９）および呼気用リム（５１）を同軸配置する点で改良を行う。これらリム（５１、５９）については、配管長さの一部で一方のリムが他方のリムに含まれるように構成する。即ち、呼気用リム（５１）が吐き出されたガスのガスリザーバ（５４）に接続し、かつ吸気用リム（５９）がＦＧＳリザーバ（５６）に接続するように、配管のその長さに沿って位置する地点でこれらリムを分離する。この構成の回路の場合、図５の回路と比較して、次の３つの重要な作用効果がある。
１．一本の管を患者側に接続できるため、病人の管理がより容易になる。
２．呼気用リム（５１）に含まれる熱が、吸気用リム（５９）から流れこむＦＧＳを穏や    かに加熱する。
３．内側の管の材質として、水分を通すがガスは通さないＮａｆｉｏｎなどを使用すると    、水分交換が促進されるため、ＳＧＳが水分を含んでいる場合、ＦＧＳが微妙に水分    を含み、患者にとってより対処しやすくなる。
なお、本発明のＳＧＤＢ回路ならば、同軸配置は、いずれの回路にも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図６Ａについて説明する。Ｙコネクタを使用しない、同軸配置構成であり、患者ポート（５０）は吸気用リム（５９）および呼気用リム（５１）に対して直接開口する。弁（３１）が吸気用弁であり、弁（３３）が呼気用弁である。また、弁（３５）が、呼気用弁（３３）をバイパスし、吸気用弁（３１）よりも開口圧力が高い、バイパスリム（３４）のバイパス弁である。患者側の大きさを小さくするために、呼気用リム（５１）側にある患者から遠い位置にこれら弁（３５、３３）を設けるのが好ましい。吸気用弁（３１）についても、吸気用リム（５９）側の患者から遠い位置に設けるのが好ましい。ＦＧＳがポート（３０）から回路に流入する。ポート（３０）と吸気用弁（３１）との間に吸気用リム（５９）にＦＧＳ制御弁（４００）を設ける。ＦＧＳリザーババッグ（３７）はポート（３７）を越え、末端が患者に通じる吸気リム（５９）に接続される。ＳＧＳリザーババッグ（３６）については、呼気用弁（３３）およびバイパス弁（３５）を挿んで、呼気用リム（５１）側の患者から遠い位置に設ける。過剰な呼気ガスがある場合には、ポート（４１）からこれを大気に逃がす。患者ポート（５０）に接続した圧力検出ポート（４０６）および弁制御手段（４０３）に圧力センサ手段（４０５）を接続する。この圧力検出ポート（４０６）については、吸気用弁（３１）と患者ポート（５０）との間、あるいは呼気用弁（３３）と患者との間でその長さ方向の任意の位置において同軸配置吸気用リム（５９）および呼気用リム（５１）に接続することも可能である。吸気用リザーババッグ（４２５）に近接配置したＦＧＳ制御弁（４００）側において吸気用リムにポップオフ弁（４２５）を接続する。
［機能］
【００３０】
呼気時には、回路内の圧力が高くなり、吸気用弁（３１）およびバイパス弁（３５）が閉じる。ガスが、呼気用リム（５１）に送りこまれ、一方向弁（３３）を通って呼気用ガスリザーババッグ（３６）に流入する。過剰なガスがある場合には、ポート（４１）を介して呼気用ガスリザーババッグ（３６）に送る。ＦＧＳがポート３０を介してＦＧＳリザーバ（３７）を一杯にする。吸気時には、吸気用弁（３１）が開き、ＦＧＳリザーバ（３７）およびＦＧＳポート（３０）からＦＧＳが吸気用リム（５９）に入り、患者に送られる。ＦＧＳＦがＶＥ未満の場合には、呼吸終了前に、ＦＧＳリザーバ（３７）が空になり、さらに呼吸を続けようとすると、回路内の圧力がさらに低下する。バイパス弁（３５）の開口圧力に達すると、これが開き、呼気用ガスリザーバ（３６）からのガスが呼気用リム（３９）に流れ込み、ＳＧＳで呼吸のバランスを取る。ＦＧＳリザーババッグ（３７）が空になったことは、圧力センサポート（４０６）に接続された、よく知られている電子圧力変換器などの圧力センサ手段（４０５）によって検出される。また、よく知られているバルーン弁などのＦＧＳ制御弁（４００）が、よく知られている電子トグル式ソレノイド弁によって制御されるガス圧力のアクセス手段などの弁制御手段（４０３）によって閉じる。ＦＧＳ制御弁（４００）が閉じると、吸気のバランス時に、回路にＦＧＳＦが追加流入した場合、これはＦＧＳリザーババッグ（２０）にのみ流入し、吸気のバランスのためにＳＧＳのみを吸い込んでいる患者には流れない。ＦＧＳ制御弁（４００）については、圧力センサ手段（４０５）による圧力反転によって検出される呼気開始から、呼吸回路における圧力変化によって検出される次の吸気直前までの任意の時点で再度開くことができる。ポップオフ弁（４２５）が、ＦＳＧがＶＥ以上になった場合に、ＦＧＳリザーババッグ（２０）から溢流が生じるのを防止する。
このように、ＦＧＳＦがＶＥ未満になると、患者がＦＧＳを吸入し、次にＳＧＳを吸い込むため、ＳＧＳのＦＧＳによる汚染は発生しない。
【００３１】
換気装置装着患者への回路の使用実施態様
本発明のＳＧＤＢ回路のいずれか、およびＦｉｓｈｅｒ回路は、換気が制御されている状態の患者に使用できる。この場合には、剛性容器（２１）内にＦＧＳリザーバ（２０）および吐き出されたガスのガスリザーバ（１８）を収容する。この容器には、図４に示すように、回路（２４）の吸気用リムおよび回路（２５）の呼気用リムの出口ポート、および換気装置（２２）の患者側への取り付けポートを形成する。図４において、吸気用リム（５００）が、本発明のＳＧＤＢ回路のいずれかの吸気用リムを表し、呼気用リム（５０１）が、本発明のＳＧＤＢ回路のいずれかの呼気用リムに対応する。ＦＧＳリザーババッグ（２０）および呼気用ガスリザーババッグ（１８）は、剛性のある気密容器内に収容し、吸気用リム（５００）がポート（２４）を介してこの容器に入り、また呼気用リム（５０１）がポート（２５）を介してこの容器に入り、これらリムの外側の接合部が、これらポートの内面と気密シールを形成するように構成する。換気装置（２３）のＹ部材を取り付けるために別なポート（２２）を設ける。換気装置から外すと、回路は自発呼吸患者に使用できる。換気装置が吸気相にある間は、容器（２１）の内圧が上昇し、ＦＧＳリザーババッグ（２０）および呼気用ガスリザーババッグ（１８）のガスを同じ圧力下におく。吸気用弁の開口圧力が、受動的なバイパス弁（例えば、図２、３、５、５Ｂ、５Ａ、３Ｅおよび３Ｄに示すバイパス弁）を使用する回路用のバイパス弁の開口圧力よりも小さいため、ＦＧＳリザーバ（２０）が優先的に空になる。ＦＧＳリザーバ（２０）が空になると、容器（２１）の内圧および呼気用ガスリザーバ（１８）の内圧により、バイパス弁（３５、１７，２０６）が開き、吐き出されたガスのガスリザーバ（１８）からガスが送り出され始め、ＳＧＳが患者に送られる。回路の吸気用リム内に能動的な制御弁（４００）を使用する回路の場合、図示しないが、弁が閉鎖電子回路の一部を構成するときに、弁の開きによって遮断する電子回路などの弁の開きを検出する手段（４０７）が、呼気用バイパスリム内の一方向弁（３５、１７、２０６）の開きを検出する。この場合、ＦＧＳ制御弁（４００）が閉じ、次の吸気相の間ＦＧＳリザーバがつぶれるまで、ＦＧＳをＦＧＳリザーババッグに送る。
【００３２】
換気装置が呼気相にある間、換気装置の呼気用弁は開き、容器（２１）の各部材の圧力は大気圧になっているため、患者は呼気用ガスリザーバ（１８）内に呼気を吐き出すことができ、またＦＧＳがＦＧＳリザーババッグ（２０）内に流れる。このように、換気が制御された状態で、しかもなんらかの時点でＦＧＳとＳＧＳとが混合することなく、吸気時に、ＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に吸い込むことができる。
【００３３】
図４Ｂに、図６Ｂに示した好適な回路とともに使用する上記構成の換気装置を示す。この構成は、換気装置装着患者に好適な実施態様である。
【００３４】
従来例（図１、１Ｂ）の標準的な麻酔サークル回路と本発明回路との大きな違いは、本発明回路の場合、ＳＧＳリザーバ（１８）およびＦＧＳリザーバ（２０）の両者を剛性ボックスに収容していることである。本発明の弁構成の場合、ＶＥがＦＧＳＦ未満のときに、ＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に送ることができる。これらは、例えばＣＯ２吸収器を回路から取り外したとしても、標準的な麻酔サークル回路では実現できない。
【００３５】
第２ガスセットの別な実施態様
図７に、ＳＧＳを変性する能力を維持した状態で、心拍出量を測定するために好適な回路を示す。この回路は、以下の構成成分からなる。
２００：患者ポート、
２０１：３つのポートをもつコネクタ、
２０２：呼気用リム、
２０３：呼気用弁、
２０４：スイッチ操作により空にすることができ、麻酔剤をろ過するＣＯ２吸着結晶、ゼオライト、活性炭または同様な物質、または一酸化炭素をろ過するｈｏｐｃａｌｉｔｅなどを含有するバイパス導管上のキャニスタ、
２０５：バイパス導管、
２０６：吸気用弁（２１９）の開口圧力よりわずかに高い開口圧力の一方向バイパス弁、
２０７：ＳＧＳリザーババッグ、
２０８：回路の呼気用リムを気密的に受け取る、剛性のある容器のポート、
２０９：呼気用ガスリザーバから吐き出されたガスの出口、
２１０：剛性ボックス（２１６）内のガスが、換気装置のＹコネクタか、あるいは換気用バッグ（２１２）およびＡＰＬ弁（２１３）からなる手動換気装置のいずれかに送られることができるように方向を変更できる二方向弁、
２１１：換気装置のＹコネクタ、
２１２：換気バッグ、
２１３：ＡＰＬ弁、
２１４：剛性ボックス（２１６）の換気ポート、
２１５：ＦＧＳリザーバ、
２１６：剛性ボックス、
２１７：回路（２００）の吸気用リムを気密的に受け取る、剛性容器のポート、
２１８：ＦＧＳ入り口ポート、
２１９：吸気用弁、
２２０：吸気用リム、
２２１：キャニスタ（２０４）に近接配置したバイパスリム、
４００：能動的ＦＧＳ制御弁、
４０３：弁制御手段、および
４０７：バイパス弁開口センサ手段。
【００３６】
回路の麻酔回路としての機能
自発換気の場合、剛性容器（２１６）と、換気用バッグ（２１２）およびＡＰＬ弁（２１３）からなる手動換気装置との間で、三方向弁（２１０）が開く。患者が息を吐き出すと、回路内の圧力が高くなり、吸気用弁（２１９）およびバイパス弁（２０６）が閉じる。吐き出されたガスは呼気用リム（２０２）に向かい、一方向弁（２０３）を通り、呼気用リザーババッグ（２０７）に入る。ポート（２１８）から流入したＦＧＳは、ＦＧＳリザーバ（２１５）を満たす。吸気時、吸気用弁（２１９）が開き、ＦＧＳリザーバ（２１５）およびＦＧＳポート（２１８）からのＦＧＳが吸気用リム（２２０）に入り、患者に送られる。ＦＧＳＦがＶＥ未満の場合には、呼吸終期前にＦＧＳリザーバ（２１５）が空になり、呼吸を続けようとすると、回路内の圧力がさらに低下する。バイパス弁（２０６）の開口圧力以上になると、これが開き、呼気用ガスのガスリザーバ（２０７）からガスがキャニスタ（２０４）を通って、再呼吸用リム（２２１）に入り、ＳＧＳで呼吸のバランスを取る。バイパス弁（２０６）が開いたことは、弁の開きセンサ手段（４０７）によって検出され、信号が送られ、弁制御手段（４０３）の付勢によってＦＧＳ制御弁（４００）を閉じる。ＦＧＳ制御弁（４００）が閉じると、吸気のバランス時に回路に追加のＦＧＳＦが流入する場合には、これをＦＧＳリザーババッグ（２１５）にのみ向け、患者には送らない。弁（４００）が閉じると、患者は、吸気のバランスのためのＳＧＳのみを受け取る。ＦＧＳ制御弁（４００）については、呼気の開始から次の吸気直前までの任意の時点で再び開くことができる。換気の相は、センサ（４０７）が検出する。
【００３７】
麻酔輸送回路として機能させるために、回路に入るＦＧＳの一部を、例えばＤｅｓｆｌｕｒａｎｅなどの麻酔蒸気とすればよく、キャニスタ（２０４）がＣＯ２吸収剤を備えればよい。キャニスタ（２０４）を通るＳＧＳは、依然として吐き出されたＯ２および麻酔蒸気を含むが、これら両者は患者が再度呼吸しても安全である。なお、図７の回路は、Ｏ２および麻酔蒸気を含むＦＧＳＦを減らして、患者の費消または吸収に合わせるように構成したサークル回路と同じように機能するが、キャニスタ（２０４）をバイパスするようにすれば、回路を心拍出量測定に使用できる。
【００３８】
キャニスタ（２０４）にｈｏｐｃａｌｉｔｅを充填すると、患者から一酸化炭素を取り去ることができる。これは、ＳＧＳが依然としてＯ２およびＣＯ２を含んでいるからである。また、キャニスタ（２０４）にゼオライトを充填すると、患者から麻酔蒸気などの揮発性剤を取り去ることができる。
［従来技術からみた本発明回路の作用効果］
【００３９】
１）麻酔蒸気の輸送効率、および自発換気だけでなく制御換気のいずれにおいても麻酔蒸    気の輸送能力に関しては、サークル麻酔回路に匹敵する。
２）麻酔時に一回の呼吸量およびＶＥを測定することに関しては、重要なことが多い。サ    ークル回路の場合、管／ケーブル類などを取り付けた呼吸流量計（ｐｎｅｕｍｏｔａ    ｃｈ）を患者側に設置しなければならず、患者頭部にデッドスペースができ、周囲が    乱雑（スパゲット状態）になる。本発明の回路の場合には、呼吸流量計（あるいは、    自発呼吸患者の場合には肺活量計）をポート（２１４）に設置できる。即ち、患者か    ら遠い位置に設置できる。
３）笹野（Ａｎｅｓｔｈ  Ａｎａｌｇ２００１；９３（５）：１１８８−１１９１）は、    麻酔薬の排除を加速するために使用できる回路を開示している。ところが、この回路    には、外部ガス源（予備ガス）、ディマンドレギュレータ（ｄｅｍａｎｄ  ｒｅｇｕ    ｌａｔｏｒ）、自己膨張式バッグやその他の手動換気装置、３方向ストップコック、    配管類などの余分な装置が必要である。さらに、笹野は、機械的換気を使用できるよ    うにする方法を示していない。実際には使用できない方法のように考えられる。即ち    、この方法の場合、患者は手で換気する必要がある。本発明の装置および方法の場合    には、外部ガス源やディマンドレギュレータなどの余計な装置は必要ない。
４）既に回路に存在する換気用バッグ（２１２）あるいは回路換気装置、あるいは任意の    換気装置を使用して、患者は換気でき、余計な配管類や装置類は必要ない。
５）サークル回路の場合、ＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に送ることができない。このよう    な制御は、麻酔時に心拍出量などの生理学的測定値を得るために必要である。
【００４０】
図７の回路の場合、キャニスタ（２０４）をバイパスすると、回路が図５に示したものと等価になる。即ち、図４に示した換気装置を付設したものになる。図７の回路の場合、ボックス（２１６）を換気装置に接続する代わりに、大気に開放してもよく、回路を自発呼吸患者に適用してＳＧＳを変性した状態で、心拍出量を測定することができる。
【００４１】
なお、当業者ならば、発明の範囲から逸脱せずに、本発明を各種実施態様で実施できることを認識できるはずである。例えば、
ａ）以下の条件で、複数の吸気用／呼気用リムを組み合わせて使用できる。
ｉ）患者の手前、接続する一つの地点を除いて、吸気用／呼気用リムを分離する；
ｉｉ）上記の構成と同様に、各リムが対応する弁を有する；および
ｉｉｉ）上記したように、吸い込まれたガスを逐次送り込むために弁の相対圧力を同圧にする。
ｂ）以下の条件で、例えば電子弁、ソレノイド弁またはバルーン弁などの能動的弁を受動的弁の代わりに使用する。これらの弁は、リムを閉じることができるものでなければならず、またこれらの能動的弁を付勢、制御できる手段を設ける。能動的弁は、制御がより正確になる作用効果をもつ。不利な点は、コストが高いことである。
ｃ）リザーババッグの代わりに、ガスを保持できる延長管またはその他の手段を利用できる。
ｄ）吐き出されたガスのガスリザーバで回路の呼気用リムおよび／または吸気用リム内の弁を囲むと、これらを暖かい吐き出されたガスによって囲むことができ、また低温環境での弁の凍結、固着を防止できる。
ｅ）ＦＧＳおよびＳＧＳの組成を変更すると、ＣＯ２以外のガス、例えばＯ２の肺胞濃度を変更できる。Ｏ２に関してＣＯ２との類推によって、肺胞ＰＯ２をＦＧＳ流量およびＦＧＳのＰＯ２によって決定する。ＳＧＳのＰＯ２が、肺胞内のＰＯ２と同じ場合には、ＳＧＳを吸い込んでも、肺胞内Ｏ２の流れは変化しない。従って、当業者ならば、ＶＥがＦＧＳの流量を十分に超えている限り、ＶＥとは独立に、成分ガスの任意の肺胞濃度を達成できるように、ＦＧＳおよびＳＧＳ内の成分ガスの分圧およびＦＧＳの流量を設定できるはずである。
【００４２】
発明の範囲から逸脱せずに、本発明の各実施態様に多くの変更を加えることができる。即ち、本明細書で以上説明してきたことは、発明の例示であって、制限を意図するものでないと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来から公知の麻酔を実施するためのサークル回路である。この回路の場合、麻酔ガスを患者に効率よく送ることができるようになっている。このためには、ＣＯ２ではなく、吐き出された麻酔ガスを患者が再呼吸できようにしてもよい。
【図１Ｂ】従来公知のように、機械式換気装置を装着した患者に麻酔を適用するためのサークル回路を示す図である。この回路の場合、麻酔ガスを患者に効率よく送ることができるようになっている。このためには、ＣＯ２ではなく、吐き出された麻酔ガスを患者が再呼吸できようにしてもよい。
【図２】ＵＳＰ６，６２２，７２５においてＦｉｓｈｅｒが開示しているＳＧＤＢ回路を示す図である。
【図３】患者から遠い位置にリザーババッグを設けた図２と同様の図である。
【図３Ｂ】バイパスリム、バイパス弁、および受動的な呼気用弁を能動的な呼気用弁によって置換した図５と同様の図である。
【図３Ｃ】受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図３Ｂと同様の図である。
【図３Ｄ】能動的弁を吸気用リムに付設して、吸い込み時、ＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止する図２と同様の図である。
【図３Ｅ】受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図２と同様の図である。
【図４】機械的な換気装置を装着した患者に適用するために、図２、図３〜３Ｅおよび図５〜５Ｂに示した回路のいずれかの別な実施態様を示す図である。
【図４Ｂ】換気装置装着患者に適用できるように変更した好ましい実施態様を示す図である。
【図５】自発換気を対象とし他本発明の回路である。
【図５Ａ】能動的弁を吸気用リムに付設して、吸い込み時、ＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止する図５と同様の図である。
【図５Ｂ】受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図５と同様の図である。
【図５Ｃ】吐き出されたガスのガスリザーバによって受動的な弁を取り囲んだ回路設計の細部を示す図である。
【図６】図６は、上記回路を、該弁と患者との間に同軸配置した吸気用リム及び呼気用リムを含むように変更したものである。
【図６Ｂ】図５Ａの回路において吸気用リムおよび呼気用リムを同軸配置した心拍出量回路の好適な実施態様を示す図である。
【図７】麻酔ガスを患者に送っているか、あるいは患者から麻酔剤を取り出している状態で心拍出量を測定する本発明の回路を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
ＦＧＳ：第１ガスセット、
ＳＧＳ：第２ガスセット、
２００：患者ポート、
２０１：３つのポートをもつコネクタ、
２０２：呼気用リム、
２０３：呼気用弁、
２０４：スイッチ操作により空にすることができ、麻酔剤をろ過するＣＯ２吸着結晶、ゼオライト、活性炭または同様な物質、または一酸化炭素をろ過するｈｏｐｃａｌｉｔｅなどを含有するバイパス導管上のキャニスタ、
２０５：バイパス導管、
２０６：吸気用弁（２１９）の開口圧力よりわずかに高い開口圧力の一方向バイパス弁、
２０７：ＳＧＳリザーババッグ、
２０８：回路の呼気用リムを気密的に受け取る、剛性のある容器のポート、
２０９：呼気用ガスリザーバから吐き出されたガスの出口、
２１０：剛性ボックス（２１６）内のガスが、換気装置のＹコネクタか、あるいは換気用バッグ（２１２）およびＡＰＬ弁（２１３）からなる手動換気装置のいずれかに送られることができるように方向を変更できる二方向弁、
２１１：換気装置のＹコネクタ、
２１２：換気バッグ、
２１３：ＡＰＬ弁、
２１４：剛性ボックス（２１６）の換気ポート、
２１５：ＦＧＳリザーバ、
２１６：剛性ボックス、
２１７：回路（２００）の吸気用リムを気密的に受け取る、剛性容器のポート、
２１８：ＦＧＳ入り口ポート、
２１９：吸気用弁、
２２０：吸気用リム、
２２１：キャニスタ（２０４）に近接配置したバイパスリム、
４００：能動的ＦＧＳ制御弁、
４０３：弁制御手段、および
４０７：バイパス弁開口センサ手段。
【図１】
2006518617.tif 000005
【図１Ｂ】
2006518617.tif 000006
【図２】
2006518617.tif 000007
【図３】
2006518617.tif 000008
【図３Ｂ】
2006518617.tif 000009
【図３Ｃ】
2006518617.tif 000010
【図３Ｄ】
2006518617.tif 000011
【図３Ｅ】
2006518617.tif 000012
【図４】
2006518617.tif 000013
【図４Ｂ】
2006518617.tif 000014
【図５】
2006518617.tif 000015
【図５Ａ】
2006518617.tif 000016
【図５Ｂ】
2006518617.tif 000017
【図５Ｃ】
2006518617.tif 000018
【図６】
2006518617.tif 000019
【図６Ａ】
2006518617.tif 000020
【図７】
2006518617.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成17年11月9日(2005.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
同軸配置の吸気用リムおよび呼気用リムを使用した実施態様
ＦＧＳおよびＳＧＳをスムーズに逐次的に送ることができるように、弁を患者から遠い位置に配置した、例えば図５、３Ｂ、５Ａ、３Ｃ、４Ｂに示した回路それぞれの別な実施態様の場合、図６に示すように、個別に配置した吸気用リムおよび呼気用リムを同軸配置の吸気用／呼気用リムで置換する。図６Ａに、本発明の好ましい実施態様を示す。回路弁については、図５Ａに示す同じ構成のものを使用し、吸気用リム（５９）および呼気用リム（５１）を同軸配置する点で改良を行う。これらリム（５１、５９）については、配管長さの一部で一方のリムが他方のリムに含まれるように構成する。即ち、呼気用リム（５１）が吐き出されたガスのガスリザーバ（５４）に接続し、かつ吸気用リム（５９）がＦＧＳリザーバ（５６）に接続するように、配管のその長さに沿って位置する地点でこれらリムを分離する。この構成の回路の場合、図５の回路と比較して、次の３つの重要な作用効果がある。
１．一本の管を患者側に接続できるため、病人の管理がより容易になる。
２．呼気用リム（５１）に含まれる熱が、吸気用リム（５９）から流れこむＦＧＳを穏や    かに加熱する。
３．内側の管の材質として、水分を通すがガスは通さないＮａｆｉｏｎなどを使用すると    、水分交換が促進されるため、ＳＧＳが水分を含んでいる場合、ＦＧＳが微妙に水分    を含み、患者にとってより対処しやすくなる。
なお、本発明のＳＧＤＢ回路ならば、同軸配置は、いずれの回路にも適用可能である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図４Ｂに、図６Ａに示した好適な回路とともに使用する上記構成の換気装置を示す。この構成は、換気装置装着患者に好適な実施態様である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【００４３】
【図１】
従来から公知の麻酔を実施するためのサークル回路である。この回路の場合、麻酔ガスを患者に効率よく送ることができるようになっている。このためには、ＣＯ２ではなく、吐き出された麻酔ガスを患者が再呼吸できようにしてもよい。
【図１Ｂ】
従来公知のように、機械式換気装置を装着した患者に麻酔を適用するためのサークル回路を示す図である。この回路の場合、麻酔ガスを患者に効率よく送ることができるようになっている。このためには、ＣＯ２ではなく、吐き出された麻酔ガスを患者が再呼吸できようにしてもよい。
【図２】
ＵＳＰ６，６２２，７２５においてＦｉｓｈｅｒが開示しているＳＧＤＢ回路を示す図である。
【図３】
患者から遠い位置にリザーババッグを設けた図２と同様の図である。
【図３Ｂ】
バイパスリム、バイパス弁、および受動的な呼気用弁を能動的な呼気用弁によって置換した図５と同様の図である。
【図３Ｃ】
受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図３Ｂと同様の図である。
【図３Ｄ】
能動的弁を吸気用リムに付設して、吸い込み時、ＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止する図２と同様の図である。
【図３Ｅ】
受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図２と同様の図である。
【図４】
機械的な換気装置を装着した患者に適用するために、図２、図３〜３Ｅおよび図５〜５Ｂに示した回路のいずれかの別な実施態様を示す図である。
【図４Ｂ】
換気装置装着患者に適用できるように変更した好ましい実施態様を示す図である。
【図５】
自発換気を対象とし他本発明の回路である。
【図５Ａ】
能動的弁を吸気用リムに付設して、吸い込み時、ＦＧＳとＳＧＳとの混合を阻止する図５と同様の図である。
【図５Ｂ】
受動的な吸気用弁の代わりに能動的弁を使用した図５と同様の図である。
【図５Ｃ】
吐き出されたガスのガスリザーバによって受動的な弁を取り囲んだ回路設計の細部を示す図である。
【図６】
図６は、上記回路を、該弁と患者との間に同軸配置した吸気用リム及び呼気用リムを含むように変更したものである。
【図６Ａ】
図５Ａの回路において吸気用リムおよび呼気用リムを同軸配置した心拍出量回路の好適な実施態様を示す図である。
【図７】
麻酔ガスを患者に送っているか、あるいは患者から麻酔剤を取り出している状態で心拍出量を測定する本発明の回路を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月10日(2006.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガスセット（ＦＧＳ）および第２ガスセット（ＳＧＳ）を使用する呼吸回路において、ＦＧＳとＳＧＳとを分離状態におく手段、ＦＧＳリザーバ、およびＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に患者に送る手段であって、最初に吸気時にＦＧＳを送り、そして次に、ＦＧＳリザーバが空になったときに、吸気のバランスのために実質的にＳＧＳを送る手段を有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項２】
第１ガスセット（ＦＧＳ）および第２ガスセット（ＳＧＳ）を使用する呼吸回路において、ＦＧＳとＳＧＳとを分離状態におく手段、ＦＧＳリザーバ、およびＦＧＳおよびＳＧＳを逐次的に患者に送る手段であって、最初に吸気時にＦＧＳを送り、そして次に、ＦＧＳリザーバが空になった吸気時に、吸気のバランスのためにＳＧＳを送る手段を有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項３】
ａ．ＦＧＳの入り口ポート、ＦＧＳリザーバ、およびＦＧＳ流量制御手段をもつ吸気用リム、および
ｂ．吐き出されたガスの出口ポート、ＳＧＳリザーバ、および呼気時ＳＧＳリザーバに流れを向けるとともに、吸気相時に呼気用リム内のＳＧＳの流れを患者にむけるＳＧＳ流量制御手段をもつ呼気用リム
からなる請求項１又は２記載の回路。
【請求項４】
ＦＧＳ流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有する請求項３記載の回路。
【請求項５】
ＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＦＧＳ制御弁を有し、このＦＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＦＧＳを患者に流れるようにし、次に次の吸気が開始するまで、ＦＧＳが患者に流れることを阻止する請求項３記載の回路。
【請求項６】
ＦＧＳ流量制御手段が、さらに、患者に向かって開き、かつ上記制御弁と患者との間に配設された少なくとも一つの一方向弁を有する請求項５記載の回路。
【請求項７】
ＳＧＳ流量制御手段が、呼気用リムに呼気用弁を有するとともに、この呼気用リムに接続されたバイパスリムにバイパス弁を有し、このバイパスリムが上記呼気用リムをバイパスすることによって、ＦＧＳリザーバが空になった後にのみ吸気時にこのバイパス弁を開く請求項４、５または６のいずれか１項記載の回路。
【請求項８】
ＳＧＳ流量制御手段が、ＳＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＳＧＳ制御弁を有し、このＳＧＳ弁制御手段が、ＳＧＳ制御弁を開き、吸気用リザーバが空になった後吸気時にＳＧＳを患者に吸い込ませ、次に呼気後にこれを閉じる請求項４、５または６のいずれか１項記載の回路。
【請求項９】
ａ．ＦＧＳの入り口ポート、ＦＧＳリザーバおよびＦＧＳ流量制御手段をもつ吸気用リムであって、このＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳリザーバが空になった後吸気相時にＦＧＳリザーバにＦＧＳを送り、次の吸気の開始前に、ＦＧＳが患者に流れることを阻止する吸気用リム、
ｂ．吐き出されたガスの出口ポート、ＳＧＳリザーバおよび呼気時にＳＧＳリザーバに流れを送る呼気用弁をもつ呼気用リム、および
ｃ．吸気用リムと呼気用リムとを接続するバイパスリムであって、ＦＧＳリザーバがからになった時点から吸気終了までの吸気相時に吸気用リムを介してＳＧＳリザーバから患者にＳＧＳの流れを送るバイパス流量制御手段を有するバイパスリムを有することを特徴とする呼吸回路。
【請求項１０】
ＦＧＳ流量制御手段が、患者に向かって開く少なくとも一つの一方向弁を有する請求項９記載の回路。
【請求項１１】
ＦＧＳ流量制御手段が、ＦＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＦＧＳ制御弁を有し、このＦＧＳ弁制御手段が、吸気用リザーバが空になるまで吸気時にＦＧＳを患者に流し、次の吸気が開始するまでＦＧＳが患者に流れることを阻止する請求項９記載の回路。
【請求項１２】
ＦＧＳ流量制御手段が、さらに、患者に向かって開き、かつ上記制御弁と患者との間に配設された少なくとも一つの一方向弁を有する請求項１１記載の回路。
【請求項１３】
ＳＧＳ流量制御手段が、呼気用リムに呼気用弁を有するとともに、この呼気用リムに接続されたバイパスリムにバイパス弁を有し、このバイパスリムが上記呼気用弁をバイパスすることによって、ＦＧＳリザーバが空になった後にのみ吸気時にこのバイパス弁を開く請求項１０、１１または１２のいずれか１項記載の回路。
【請求項１４】
ＳＧＳ流量制御手段が、ＳＧＳ弁制御手段によって付勢制御されるＳＧＳ制御弁を有し、このＳＧＳ弁制御手段が、上記ＳＧＳ制御弁を開き、吸気用リザーバが空になった後吸気時にＳＧＳを患者によって吸い込ませ、呼気後にこれを閉じる請求項１０、１１または１２のいずれか１項記載の回路。
【請求項１５】
上記吸気用リムおよび上記呼気用リムを同軸配置した請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項１６】
上記リムのいずれか一つが、もう一つのリムへ水分を通すが、上記リム内のガスを分離状態におく材質からなる請求項１５記載の回路。
【請求項１７】
上記吸気用リムおよび上記呼気リムの開口を形成し、かつ換気装置への接続用開口を形成した密閉容器に上記リザーバを収容した請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項１８】
さらに、ＳＧＳが患者に送られた時点を検出する手段を有し、ＦＧＳ制御手段がこの検出手段を使用して、ＦＧＳをＦＧＳリザーバに送る時点を決定し、ＦＧＳが患者に送られることを阻止する請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項１９】
ＦＧＳが、異なる濃度の１種かそれ以上のガスからなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２０】
ＦＧＳが空気からなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２１】
ＦＧＳがＯ２からなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２２】
ＦＧＳが空気とＯ２との混合物からなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２３】
ＦＧＳがＣＯ２を含有する請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２４】
ＳＧＳが、異なる濃度の１種かそれ以上のガスからなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２５】
ＳＧＳがいちど吐き出されたガスからなる請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２６】
ＳＧＳがいちど吐き出されたガスと外部セットのガスとの混合物である請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２７】
さらに、患者に送られたＳＧＳの組成を変更する手段を有する請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項２８】
上記ＳＧＳ変更手段がＣＯ２吸収材からなる請求項２７記載の回路。
【請求項２９】
上記ＳＧＳ変更手段が、麻酔薬または麻酔蒸気剤を取り去るゼオライトからなる請求項２７記載の回路。
【請求項３０】
上記ＳＧＳ変更手段が、一酸化炭素を取り去るＨｏｐｃａｌｉｔｅからなる請求項２７記載の回路。
【請求項３１】
弁または流量制御手段を有する吸気用リムおよび呼気用リムの部分をＳＧＳリザーバ内に収容した請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【請求項３２】
上記ＳＧＳリザーバが、ＳＧＳの作用を発揮させるのに十分な大きさをもつバッグまたは長い管である請求項１、２または９のいずれか１項記載の回路。
【国際調査報告】
2006518617.tif 000022
2006518617.tif 000023
2006518617.tif 000024
2006518617.tif 000025
2006518617.tif 000026
2006518617.tif 000027