エアウェイアダプタ、呼吸気濃度センサ、および呼吸気流量センサ

【課題】通気路２３内へ人工呼吸器からの定常的に供給されるエアが流入するのを抑えることができる。
【解決手段】被測定者の呼吸気における特定成分の濃度又は呼吸気の流量を測定する測定部が装着されるエアウェイアダプタ１０であって、内部に前記呼吸気を通気させるための通気路２３が形成され、一端には前記被測定者へ供給する吸気を前記通気路２３内へ導入する第一の開口２５が設けられ、他端には前記被測定者の呼気を前記通気路２３内へ導入する第二の開口２６が設けられる管状部材２０と、前記第一の開口２５側に設けられ、前記通気路２３の一部を遮る部分遮蔽部材２７と、を備えることを特徴とするエアウェイアダプタ１０を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定者の呼吸気における特定成分の濃度を測定する呼吸気濃度センサ、呼吸気の流量を測定する呼吸気流量センサ、およびこれらのセンサに用いられるエアウェイアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
人の呼吸気中の炭酸ガスなどの濃度を光学的に測定する呼吸気ガスセンサが知られている（例えば特許文献１を参照）。このようなセンサでは、光学センサが取り付けられたエアウェイアダプタ内に被測定者の呼吸気を通過させて、当該呼気中の炭酸ガスなどの濃度の経時的な変化を光学的に検出することができる。また、被測定者からの呼気の一部を導入して濃度を測定する方法もある。このような呼吸気ガスセンサを呼吸管理が必要な患者に用いる場合、上記のエアウェイアダプタは、一般に、患者の体内に挿管されたチューブと人工呼吸器との間に設けられ、また、呼吸気流量センサも同様の位置に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−６６２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように人工呼吸器を用いて患者の呼吸管理をする場合において、人工呼吸器からは患者への周期的な送気以外にも定常的にエアが供給される場合がある。乳幼児などのように換気量が小さい患者の場合、エアウェイアダプタ内に人工呼吸器からの定常的なエアが流入することにより、当該患者の呼気を正確に測定することが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、被測定者の呼吸気における特定成分の濃度又は呼吸気の流量を測定する測定部が装着されるエアウェイアダプタであって、内部に前記呼吸気を通気させるための通気路が形成され、一端には前記被測定者へ供給する吸気を前記通気路内へ導入する第一の開口が設けられ、他端には前記被測定者の呼気を前記通気路内へ導入する第二の開口が設けられる管状部材と、前記第一の開口側に設けられ、前記通気路の一部を遮る部分遮蔽部材と、を備えることを特徴とするエアウェイアダプタを提供する。また、本発明のエアウェイアダプタは、前記通気路の内壁に沿って対向して設けられ、前記測定部により前記管状部材の外部から照射される検出光を前記通気路内へ透光する一対の透光窓を有することが好ましい。
【０００６】
これにより、エアウェイアダプタが定常的にエアを供給する人工呼吸器に接続された場合でも、当該エアがエアウェイアダプタの通気路内へ流入するのを抑えることができる。
【０００７】
また、本発明のエアウェイアダプタにおいて、前記一対の透光窓は、前記エアウェイアダプタの使用時において前記通気路の横側に位置する前記内壁に沿って設けられ、前記部分遮蔽部材は、前記通気路の下側を除く前記一部を遮ることが好ましい。
【０００８】
これにより、通気路内で発生し、または通気路内に流入した結露水が、部分遮蔽部材に塞き止められて通気路内に滞留するのを防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明のエアウェイアダプタにおいて、前記部分遮蔽部材は、前記第一の開口の近傍に設けられることが好ましい。
【００１０】
これにより、通気路内への上記エアの流入をより効果的に抑えることができる。
【００１１】
また、本発明のエアウェイアダプタにおいて、前記部分遮蔽部材は、前記管状部材と一体に設けられることが好ましい。
【００１２】
これにより、部品点数を増加させることなく、管状部材に部分遮蔽部材を設けることができる。
【００１３】
また、本発明のエアウェイアダプタにおいて、前記部分遮蔽部材の幅は、前記第二の開口側が前記第一の開口側よりも狭いことが好ましい。
【００１４】
これにより、被測定者からの呼気がエアウェイアダプタから排出される際に、上記部分遮蔽部材による流出抵抗の増加を抑えることができる。
【００１５】
本発明は、更に他の形態として、上記課題を解決する呼吸気濃度センサであって、上記いずれかの構成を有するエアウェイアダプタと、被測定者の呼吸気における特定成分の濃度を光学的に測定する測定部と、を備える呼吸気濃度センサを提供する。また、更に他の形態として、上記いずれかの構成を有するエアウェイアダプタと、被測定者の呼吸気の流量を測定する測定部と、を備える呼吸気流量センサを提供する。
【００１６】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るエアウェイアダプタ１０の外観図である。
【図２】エアウェイアダプタ１０の上面図である。
【図３】エアウェイアダプタ１０の正面図である。
【図４】エアウェイアダプタ１０の底面図である。
【図５】エアウェイアダプタ１０の左側面図である。
【図６】エアウェイアダプタ１０の右側面図である。
【図７】図３のＡ−Ａ断面における断面図である。
【図８】図４のＢ−Ｂ断面における断面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ断面における第一の開口２５近傍を拡大して示す拡大断面図である。
【図１０】部分遮蔽部材３７を備えたエアウェイアダプタ１０の右側面図である。
【図１１】部分遮蔽部材４７を備えたエアウェイアダプタ１０の右側面図である。
【図１２】部分遮蔽部材５７を備えたエアウェイアダプタ１０の右側面図である。
【図１３】部分遮蔽部材６７を備えたエアウェイアダプタ１０の右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るエアウェイアダプタ１０の外観図である。また、図２、図３、および図４は、それぞれ、エアウェイアダプタ１０の上面図、正面図、および底面図である。また、図５および図６は、エアウェイアダプタ１０の左側面図および右側面図である。また、図７は、図３のＡ−Ａ断面における断面図であり、図８は、図４のＢ−Ｂ断面における断面図である。
【００２０】
エアウェイアダプタ１０は、例えば、呼吸管理を要する患者などの被測定者の呼吸気における特定成分の濃度を光学的に測定する際に用いられるものであり、内部に呼吸気を通気させるための通気路２３が形成された管状部材２０を備える。このエアウェイアダプタ１０は、例えば、管状部材２０一端が人工呼吸器のエア供給源および呼気排出口にＹ字管等の接続部材を介して接続されるとともに、当該管状部材２０の他端が被測定者の気管に挿管されるチューブに接続されることにより、上記測定に供される。
【００２１】
管状部材２０の一端側には、上記接続部材に接続固定される呼吸気側アダプタ２１が設けられ、他端側には、上記チューブに接続固定される被測定者側アダプタ２２が設けられる。また、通気路２３における上記一端には、上記測定時に人工呼吸器から供給されるエアが導入される第一の開口２５が設けられ、上記他端には、当該測定時に被測定者からの呼気が導入される第二の開口２６が設けられる。
【００２２】
通気路２３には、透明な部材により形成される一対の透光窓２４が、当該通気路２３の内壁に沿って互いに対向して設けられる。上記測定時には、これら一対の透光窓２４には、発光部および受光部により構成される測定部（不図示）が装着される。より具体的には、呼吸気における測定対象成分の吸収スペクトルを含む帯域の光（検出光）を発光する発光部の発光面と、当該発光部からの検出光を受光する受光部の受光面とが、同一の光軸上において対向するように一対の透光窓２４に装着される。
【００２３】
発光部および受光部を一対の透光窓２４に対して上記のように配置することにより、発光部が発光する検出光は、一対の透光窓２４を透過して受光部において受光される。これにより、公知の手段によって被測定者の呼吸気に含まれる測定対象成分の濃度を測定することができる。なお、上記測定対象成分としては、例えば二酸化炭素が例示される。
【００２４】
ところで、本実施形態のエアウェイアダプタ１０は、通気路２３上における第一の開口２５の近傍に、管状部材２０と一体に形成された部分遮蔽部材２７を備える。部分遮蔽部材２７は、例えば図１、図６、図７、および図８に示すように、通気路２３の一部を遮るように設けられる。この部分遮蔽部材２７は、例えばエアウェイアダプタ１０の呼吸気側アダプタ２１が定常的にエアを供給する人工呼吸器に接続された場合に、当該人工呼吸器からのエアが通気路２３内へ流入しにくくする役割を果たす。
【００２５】
このように、本実施形態のエアウェイアダプタ１０は、第一の開口２５の近傍に部分遮蔽部材２７が設けられているので、第二の開口２６から通気路２３内へと流入する被測定者の呼気が通気路２３の中央部、すなわち上記一対の透光窓２４が設けられた部分で上記人工呼吸器からの定常的なエアにより薄められるのを防ぐことができる。したがって、被測定者の呼気に含まれる測定対象成分の濃度をより正確に測定することができる。
【００２６】
なお、本実施形態のエアウェイアダプタ１０において、部分遮蔽部材２７が設けられる位置は、通気路２３上における第一の開口２５の近傍に限られない。例えば、部分遮蔽部材２７は、通気路２３の中央部、すなわち上記一対の透光窓２４が設けられた部分よりも第一の開口２５側に設けられていればよい。そして、この場合においても、被測定者の呼気が通気路２３の中央部において上記の定常的なエアにより薄められるのを防ぐことができる。
【００２７】
また、本実施形態のエアウェイアダプタ１０において、上記一対の透光窓２４は、当該エアウェイアダプタ１０の使用時において通気路２３の横側に位置する内壁、すなわち通気路２３の両側壁に沿った位置に設けられる。ここで、通気路２３内を通過する呼吸気により通気路２３内で生じ、又は外部から通気路２３内に流入した結露水は、通気路２３の底壁に沿って流れることから、透光窓２４を上記のように配置することにより、透光窓２４に付着するのを防ぐことができる。
【００２８】
また、本実施形態のエアウェイアダプタ１０では、透光窓２４が上記のように配置されるだけでなく、図５〜図８に示すように、部分遮蔽部材２７が、通気路２３の下側を遮らないように設けられる。したがって、上記結露水が部分遮蔽部材２７に塞き止められて通気路２３内に滞留することによりその一部が透光窓２４に付着するのを防ぐことができる。
【００２９】
また、本実施形態のエアウェイアダプタ１０では、部分遮蔽部材２７は、管状部材２０と一体に設けられる。したがって、部品点数を増加させることなく管状部材２０に部分遮蔽部材２７を設けることができる。
【００３０】
また、部分遮蔽部材２７を管状部材２０とは別体で設けてもよい。部分遮蔽部材２７を別個の部品として設けることにより、例えば被測定者が乳幼児である場合など、呼気の排出圧が小さく、管状部材２０内に上記の定常的なエアがより流入し易い場合に、必要に応じて、管状部材２０に部分遮蔽部材２７を取り付けることができる。
【００３１】
また、本実施形態のエアウェイアダプタ１０は、上記構成に限られず、例えばサイドストリーム方式で被測定者の呼吸気をサンプリングしてその成分濃度を測定する呼吸気濃度測定装置に接続するように構成してもよい。具体的には、一対の透過窓を設けず、被測定者側アダプタ２２にサンプリングポートを設けることにより、被測定者の呼吸気をサンプリングできるように構成してもよい。
【００３２】
また、エアウェイアダプタ１０における呼吸気側アダプタ２１と被測定者側アダプタ２２のそれぞれに呼吸気流量を測定するための圧取出口を設けると共に、各圧取出口間の通気路２３内部に固定部材を配置することにより、エアウェイアダプタ１０を差圧式の流量測定センサとする構成にしてもよい。
【００３３】
図９は、図６のＣ−Ｃ断面における第一の開口２５近傍を拡大して示す拡大断面図である。図９に示すように、本実施形態のエアウェイアダプタ１０において、部分遮蔽部材２７を通気路２３の内壁と平行な面で切断した断面の幅、すなわち図９に示す部分遮蔽部材２７の断面における上下方向の長さは、第二の開口２６側（図９の左側）が第一の開口２５側（図９の右側）よりも狭い。
【００３４】
部分遮蔽部材２７の断面形状をかかる形状とすることにより、被測定者からの呼気がエアウェイアダプタ１０から排出される際に生じる気流、すなわち、通気路２３内において図９の左側から右側へ向かう気流が部分遮蔽部材２７に衝突した際に生じる抵抗を小さくすることができる。
【００３５】
なお、本発明の部分遮蔽部材の形状は、本実施形態のエアウェイアダプタ１０に設けられる部分遮蔽部材２７の形状に限らない。エアウェイアダプタ１０は、部分遮蔽部材２７に替えて、例えば、図１０〜図１３に示す形状を有する部分遮蔽部材３７、４７、５７、６７を備えてもよい。また、これらの部分遮蔽部材３７、４７、５７、６７は、部分遮蔽部材２７と同様に、エアウェイアダプタ１０における一対の透光窓２４が設けられた部分よりも第一の開口２５側に設けられることが好ましい。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。
【符号の説明】
【００３７】
１０…エアウェイアダプタ
２０…管状部材
２１…呼吸気側アダプタ
２２…被測定者側アダプタ
２３…通気路
２４…透光窓
２５…第一の開口
２６…第二の開口
２７、３７、４７、５７、６７…部分遮蔽部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の呼吸気における特定成分の濃度又は呼吸気の流量を測定する測定部が装着されるエアウェイアダプタであって、
内部に前記呼吸気を通気させるための通気路が形成され、一端には前記被測定者へ供給する吸気を前記通気路内へ導入する第一の開口が設けられ、他端には前記被測定者の呼気を前記通気路内へ導入する第二の開口が設けられる管状部材と、
前記第一の開口側に設けられ、前記通気路の一部を遮る部分遮蔽部材と、
を備えることを特徴とするエアウェイアダプタ。
【請求項２】
前記通気路の内壁に沿って対向して設けられ、前記測定部により前記管状部材の外部から照射される検出光を前記通気路内へ透光する一対の透光窓を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のエアウェイアダプタ。
【請求項３】
前記一対の透光窓は、前記エアウェイアダプタの使用時において前記通気路の横側に位置する前記内壁に沿って設けられ、
前記部分遮蔽部材は、前記通気路の下側を除く前記一部を遮る請求項２に記載のエアウェイアダプタ。
【請求項４】
前記部分遮蔽部材は、前記第一の開口の近傍に設けられることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエアウェイアダプタ。
【請求項５】
前記部分遮蔽部材は、前記管状部材と一体に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエアウェイアダプタ。
【請求項６】
前記部分遮蔽部材の幅は、前記第二の開口側が前記第一の開口側よりも狭いことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のエアウェイアダプタ。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のエアウェイアダプタと、
被測定者の呼吸気における特定成分の濃度を光学的に測定する測定部と、
を備えることを特徴とする呼吸気濃度センサ。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかに記載のエアウェイアダプタと、
被測定者の呼吸気の流量を測定する測定部と、
を備えることを特徴とする呼吸気流量センサ。

【図１】