(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素供給装置と患者の間に酸素供給弁と酸素流通センサとを設けた酸素供給経路と、一酸化窒素供給装置と患者との間に一酸化窒素供給弁と一酸化窒素流通センサとを設けた一酸化窒素供給経路と、患者の吸気を感知する吸気センサとを有し、
前記酸素供給弁は前記吸気センサに基づく吸気開始信号に従って前記酸素供給経路を開放し、前記一酸化窒素供給弁は前記酸素流通センサに基づく酸素流通開始信号に従って前記一酸化窒素供給経路を開放するとともに、前記一酸化窒素供給弁は所定時間経過後、前記一酸化窒素供給経路を閉鎖し、前記酸素供給弁は前記一酸化窒素流通センサに基づく一酸化窒素流通終了信号に基づき前記酸素供給経路を閉鎖することを特徴とする酸素及び一酸化窒素供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、患者の呼吸に同調して、酸素及び一酸化窒素を供給する装置であって、一酸化窒素による人体への悪影響を小さくすることができる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、社会の高齢化に伴って、在宅治療や緊急時に使用する持ち運び可能な小型の酸素供給装置が開発されている。特に、患者の呼吸を吸気センサで測定し、これとタイミングを合わせて、患者の吸気があった時にのみ一定量の酸素を供給し、酸素ボンベ（酸素供給装置）の酸素を節約して長時間の使用を可能とした技術が開発されている。
【０００３】
このような酸素供給装置の、酸素供給経路に関する発明としては、例えば特開昭57-195465号公報や、特公平４-3229号公報に記載される従来技術がある。
【０００４】
一方、病院等の医療施設においては、肺高血圧症の患者に対し酸素を供給するのに加えて、一酸化窒素を供給することにより肺の血管を膨潤し、血圧を下げる治療が行われている。この治療を病院外、特に家庭において施すために、もちろん、上記した装置を応用して、酸素供給経路と同じ一酸化窒素供給経路を単純に並設させた構造を有する装置を構成することも考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、独立した供給経路で一酸化窒素を酸素と同時に供給する装置では、吸気センサの感知不良があった場合や酸素の供給装置である酸素ボンベが一酸化窒素ボンベより早く消費されてしまったような場合、誤って一酸化窒素のみが供給されてしまう場合が考えられる。
【０００６】
また、確実な吸気センサを用い、酸素と一酸化窒素が同時に供給される構造としても、酸素供給弁と一酸化窒素供給弁の開放終期のタイミングを取ることは難しく、一酸化窒素供給弁の開放終期が酸素供給弁のそれより遅くなると、そのズレた時間に、一酸化窒素のみが供給されてしまうことになる。
【０００７】
そして、一酸化窒素による中毒の可能性を考慮すると、たとえ短期間でも一酸化窒素のみ人体に供給する状態は望ましいものではない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、酸素と一酸化窒素とを確実に同時に供給することができ、一酸化窒素による人体への悪影響を与えることのない酸素及び一酸化窒素供給装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の酸素及び一酸化窒素供給装置は、酸素供給装置と患者の間に酸素供給弁と酸素流通センサとを設けた酸素供給経路と、一酸化窒素供給装置と患者との間に一酸化窒素供給弁と一酸化窒素流通センサとを設けた一酸化窒素供給経路と、患者の吸気を感知する吸気センサとを有し、前記酸素供給弁は前記吸気センサに基づく吸気開始信号に従って前記酸素供給経路を開放し、前記一酸化窒素供給弁は前記酸素流通センサに基づく酸素流通開始信号に従って前記一酸化窒素供給経路を開放するとともに、前記一酸化窒素供給弁は所定時間経過後、前記一酸化窒素供給経路を閉鎖し、前記酸素供給弁は前記一酸化窒素流通センサに基づく一酸化窒素流通終了信号に基づき前記酸素供給経路を閉鎖する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る酸素及び一酸化窒素供給装置（以下、単に酸素供給装置という）の実施例を図を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる酸素供給装置の構成図、図２は制御装置のフローチャート、図３は酸素及び一酸化窒素の供給タイミングを示すタイミングチャートである。
【００１１】
本実施形態の酸素供給装置１は、酸素及び一酸化窒素を、装置の装着者の呼吸タイミングに合わせて供給する装置である。特に、かかる酸素供給装置は、一酸化窒素を酸素と同時に供給することにより、血管を膨潤化させ血圧を下げることを目的とする。
【００１２】
図１に示すように、酸素供給装置たる酸素(O2)ボンベＢ１と一酸化窒素供給装置たる一酸化窒素（NO）ボンベＢ２を有し、それぞれカニューラ７に接続される第１流路Ｒ１、第２流路Ｒ２が形成される。これら第１流通経路Ｒ１及び第２流通経路Ｒ２は、接続部Ｍで連結され、共通経路Ｒ３となってカニューラ７に接続される。
【００１３】
第１流通経路Ｒ１上には、酸素ボンベＢ１側から順に、酸素供給弁たる酸素電磁弁２、酸素流通センサたる酸素圧力センサ４が設置されている。これら酸素電磁弁２及び酸素圧力センサ４はいずれも制御装置８に接続される。
【００１４】
第２流通経路Ｒ２上にも、同様に、一酸化窒素ボンベＢ２側から順に、一酸化窒素供給弁たる一酸化窒素電磁弁３、一酸化窒素流通センサたる一酸化窒素圧力センサ５が設置されており、両者はやはり制御装置８に接続される。
【００１５】
なお、酸素電磁弁２並びに一酸化窒素電磁弁３は、いずれも、手動でこれらを閉鎖できる外部スイッチを有している。また、停電等が起こった際、一酸化窒素電磁弁３のみが開放されることのないように、酸素電磁弁２を電源停止時、開放側に維持される非自己保持型の電磁弁、一酸化窒素電磁弁３を電源停止時、閉鎖側に維持される非自己保持型の電磁弁とすることができる。
【００１６】
また、カニューラ７の近傍には負圧センサである呼吸センサ６が取りつけられ、これが装着された患者の呼吸を検知して、患者の呼吸が吸気状態にあることを制御装置８に伝える。
【００１７】
制御装置８は、酸素圧力センサ４と一酸化窒素圧力センサ５、及び呼吸センサ６からの信号を受け、これらの情報に基づいて酸素電磁弁２及び一酸化窒素電磁弁３を開閉する。また、この制御装置８には、酸素や一酸化窒素の供給、または酸素電磁弁２及び一酸化窒素電磁弁３に異常がある場合にこれをLED 等の光インジケータや警報音で看護人や使用者に知らせる警報手段９が取り付けられている。
【００１８】
次に、制御装置８が行う制御フローを図２に基づいて説明する。
【００１９】
まず、酸素供給装置のスイッチを入れると、呼吸センサ６がカニューラ７を装着した人間の呼吸のうち、吸気開始時の検知状態となる（ステップＳ１）。そして、吸気を検知すると、酸素電磁弁２を開放して（ステップＳ２）、まず酸素を供給する。
【００２０】
酸素圧力センサ４がこの状態を確認し（ステップＳ３）、酸素が供給されたことが確認されない場合、一旦、酸素電磁弁２を閉鎖して（ステップＳ４）、警報手段９によりその旨を表示する（ステップＳ５）。この場合、警報手段９は、具体的には、酸素供給がなされていないことを示すLED を点灯させたうえで、警告音を発する（警報Ａ）。そして、再度、吸気検知モード（ステップＳ１）に戻って、酸素の供給タイミングを計る。
【００２１】
酸素圧力センサ４が、酸素が順調に供給されていることを確認した場合は（ステップＳ４）、上記した警報状態となっているかを判断し（ステップＳ６）、警報状態となっている場合は、これを解除して（ステップＳ７）、次の制御に進む。
【００２２】
上記したように、酸素が供給されていることが確認された場合は、次に一酸化窒素電磁弁３を開放する（ステップＳ８）。なお、この段階で供給された一酸化窒素は、図１に示す共通流通経路Ｒ３で酸素と合流し、両者は混合された状態でカニューラ７に供給される。
【００２３】
次に、一酸化窒素圧力センサ５が一酸化窒素供給状態を確認し（ステップＳ９）、一酸化窒素が供給されていることを確認できないと、酸素電磁弁２及び一酸化窒素電磁弁３に働きかけてこれを閉鎖し（ステップＳ10）、この旨を表示する（ステップＳ11）。具体的には、一酸化窒素供給がなされていないことを示すLED を点灯させ、警報音を発する（警報Ｂ）。そして、再度、吸気探知モード（ステップＳ１）に戻って、酸素及び一酸化窒素の供給タイミングを測定する。
【００２４】
一酸化窒素圧力センサ５が、一酸化窒素が順調に供給されていることを確認した場合は（ステップＳ９）、上記した警報状態となっているかを判断し（ステップＳ12）、警報状態となっている場合は、これを解除して（ステップＳ13）、次の制御に進む。
【００２５】
以上、酸素と一酸化窒素が供給されている状態で、一酸化窒素の供給時間に注目して予め設定された開放時間（400 msecから1200msecの間で設定される）の経過を測り（ステップＳ14）、その時間経過後、一酸化窒素電磁弁３を閉鎖する（ステップＳ15）。
【００２６】
そして、一酸化窒素圧力センサ５が、一酸化窒素の供給が停止されたかどうかを判断し（ステップＳ16）、一酸化窒素の停止が確認されない場合は、警報手段９により、LED 点灯及び警報音によりその旨を表示する（ステップＳ17：警報Ｃ）。この場合、看護人や使用者が一酸化窒素電磁弁３並びに酸素電磁弁２を手動で閉鎖し、酸素供給装置１の点検を行う。
【００２７】
また、一酸化窒素圧力センサ５が、一酸化窒素の供給が停止されていることを確認した場合は、次に、酸素電磁弁２を閉鎖し（ステップＳ18）、さらに酸素圧力センサ４により酸素供給が停止されたかどうかを確認する（ステップＳ19）。酸素圧力センサ４が、酸素供給が停止が確認されない場合は、警報手段９により、LED 点灯並びに警報音によりその旨を表示する（ステップＳ20）。そして、この場合も、看護人や使用者が酸素電磁弁２を手動で閉鎖して、酸素供給装置１の点検を行う。
【００２８】
酸素圧力センサ４が、酸素供給の停止を確認した場合は、制御フローの最初に戻り、上記作業を繰り返す。すなわち、上記制御装置８の制御フローによれば、吸気検知、酸素供給開始、一酸化窒素供給開始、所定時間後に一酸化窒素供給終了、酸素供給終了という順番を繰り返すことにより、機器が制御される。
【００２９】
図３に、以上説明した制御装置により、供給される酸素及び一酸化窒素の供給タイミングを示す。図３のタイミングチャートは、横軸に時間軸を取り、呼吸センサ６により測定される吸気信号、酸素電磁弁の作動状態信号、酸素圧力センサの検知信号、一酸化窒素電磁弁の作動状態信号、一酸化窒素圧力センサの検知信号を重ねて示すものである。
【００３０】
図３に示すように、時系列的には、呼吸センサ６が吸気信号を感知し(Ａ)、酸素電磁弁２が開放され(Ｂ）、酸素圧力センサ４が酸素の供給を感知する(Ｃ)。そして、一酸化窒素電磁弁３が開放され(Ｄ)、一酸化窒素圧力センサ５が一酸化窒素の供給を感知し(Ｅ)、一連の供給開始動作を終了する。
【００３１】
次に、一酸化窒素の供給を感知後、一定時間（上述したとおり400 msecから1200msec）、一酸化窒素電磁弁３を開放した後、これを閉鎖する(Ｆ)。すると、一酸化窒素圧力センサ５が一酸化窒素の供給終了を感知し(Ｇ)、これに連動して酸素電磁弁２が閉鎖され(Ｈ)、酸素圧力センサ４が酸素供給の終了を感知して(Ｉ)、一連の供給終了動作を終える。
【００３２】
このように、この酸素供給装置１の制御装置８によれば、酸素供給時間Ｔ１は酸素電磁弁開放時(Ｂ)から閉鎖時(Ｈ)となり、また、一酸化窒素供給時間Ｔ２は一酸化窒素電磁弁開放時(Ｄ)から閉鎖時(Ｆ)である。そして、一酸化窒素供給開始時(Ｄ)は常に酸素供給開始時(Ｂ)より遅く、一酸化窒素供給終了時(Ｆ)は常に酸素供給終了時(Ｈ)より早いため、一酸化窒素供給時間Ｔ２は必ず酸素供給時間Ｔ１内に存在することになる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態の酸素供給装置１によれば、酸素供給の開始を確認して一酸化窒素供給を開始し、また、一酸化窒素供給の終了を確認したうえで酸素供給を終了するため、一酸化窒素のみがカニューラ７に供給されることを確実に防止することができる。
【００３４】
特に、本実施形態の酸素供給装置１では、酸素及び一酸化窒素供給の開始と終了をセンサで検出しているために、なんらかの異常があった場合は、警報手段９が、それぞれの状態を表示灯や音声で看護人や装置の使用者にこれを知らせるため、迅速に改修、復旧させることができる。
【００３５】
例えば、酸素ボンベＢ１内の酸素が一酸化窒素ボンベＢ２内の一酸化窒素より先に消費されてしまった場合は、警報(Ａ)が発せられるため、酸素ボンベＢ１の取り替えの必要性を使用者に知らせることができる。
【００３６】
なお、本実施形態の酸素供給装置１では、呼吸センサ６を別体として、カニューラ７に取りつけたが、例えばこれを共通流通経路Ｒ３中途部に設けるなどして、装置の一体化をはかっても良いことは勿論である。
【００３７】
また、本実施形態の酸素供給装置１では、酸素供給装置及び一酸化窒素供給装置として酸素ボンベ及び一酸化窒素ボンベを使用したが、病室壁面に備え付けられた酸素、一酸化窒素アウトレット（配管端末器）に接続することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の酸素及び一酸化窒素供給装置によれば、酸素とともに一酸化窒素を同時に供給することができるとともに、一酸化窒素のみの供給状態の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる酸素及び一酸化窒素供給装置の構成図である。
【図２】同酸素及び一酸化窒素供給装置に搭載される制御装置のフローチャートである。
【図３】同酸素及び一酸化窒素供給装置における、酸素及び一酸化窒素の供給タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１    …酸素供給装置（酸素及び一酸化窒素供給装置）
２    …酸素電磁弁（酸素供給弁）
３    …一酸化窒素電磁弁（一酸化窒素供給弁）
４    …酸素圧力センサ（酸素流通センサ）
５    …一酸化窒素圧力センサ（一酸化窒素供給弁）
６    …呼吸センサ
７    …カニューラ（患者）
８    …制御装置
９    …警報手段
Ｂ１  …酸素ボンベ（酸素供給装置）
Ｂ２  …一酸化窒素ボンベ（一酸化窒素供給装置）
Ｍ    …接続部
Ｒ１  …第１流通経路
Ｒ２  …第２流通経路
Ｒ３  …共通流通経路
Ｔ１  …酸素供給時間
Ｔ２  …一酸化窒素供給時間
【図１】
0004229519.tif 000002
【図２】
0004229519.tif 000003
【図３】
0004229519.tif 000004