薬剤及びＮ２Ｏの検出装置
ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの存在をモニタする装置は、フィルタキャニスタを着脱自在に取り付けることができるベース部を具える。キャニスタは、患者又は麻酔器からの呼気を受容する吸気部及びフィルタ処理したガスなどの呼気をベース部に排気する排気部を具える。フィルタ処理されたガスは、ベース部に収容されているガス測定器又はモニタセルに送られる。セルは、ハロゲン化された薬剤検出システム及びＮ２Ｏ検出システムを具える。フィルタキャニスタ内のフィルタ用の物質が、ハロゲン化された薬剤をこれ以上フィルタ処理することができなくなった場合には、ハロゲン化された薬剤はフィルタを通過して測定セルへと送られ、ハロゲン化された薬剤の存在が検出される。ハロゲン化された薬剤が検出されると、可聴音のアラームが鳴る。これにより、フィルタキャニスタを取替える時期であることを使用者に知らせる。Ｎ２Ｏが使用されると、測定セル内のＮ２Ｏセンサによりその存在が検出される。Ｎ２Ｏが検出されると、可聴音のアラームが鳴ることで、Ｎ２Ｏが存在しており適切な防御対策をとらなければならないことを使用者に知らせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、麻酔セットに使用されるハロゲン化された薬剤及びガスの検出、とりわけ、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏ（亜酸化窒素）の存在を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
麻酔ガスが、緊急治療室などの病院環境内で使用される場合には、患者とその患者におそらく装着されるであろう麻酔器とが、手術室から離れた外部環境にハロゲン化されたガスを排出するシステムに接続されていることから、ガス中のハロゲン化された薬剤が外部に掃気される。しばしば、手術室では亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）が使用される。Ｎ２Ｏも同様に閉鎖環境から掃気される。
【０００３】
大半の病院は、その手術室に換気システムを備えており、大半の麻酔器が、麻酔器由来のガスを手術室の外に放出するバキュームシステムに接続されている。手術室内では、患者は一般に、麻酔技師がＣＯ２吸着キャニスタを接続して、麻酔剤及び酸素を患者に送り入れることができるように、マウスピースを装着し、又は管に接続されている。また、患者が自身で呼吸しているところに、種々のガスが添加される。麻酔技師がかかるシステムにガスを添加することから、遅かれ早かれ、ガスはオーバーフローするので、かかるオーバーフローしたガスが近隣環境に流れ出ないように、掃気又は何らかの処理を施さなければならない。
【０００４】
患者の呼気から麻酔ガスを取り除くために、患者の呼気を吸着するような、使い捨てカートリッジ方式の吸着剤ユニットを使用することが従来技術（特許文献１、２及び３）に開示されている。これら使い捨てカートリッジは、ハロゲン化されたガスと反応して吸着する吸着充填物を含む。このとき、ガスが吸着される量が増えるにつれ、使い捨てカートリッジ又は容器は、その質量を増加させ、一定時間経過後に麻酔ガスを全く吸着しなくなる。したがって、一定時間経過後又はカートリッジが一定の質量に達したら、これらカートリッジは新しいカートリッジに取替えられる。
【０００５】
また、患者の呼気中のハロゲン化された炭化水素を回収する方法が、従来技術（特許文献４）に開示されている。これを達成するため、特許文献４には、ハロゲン化された炭化水素を吸着するキャニスタから流れ出ている麻酔剤の存在を検知するセンサを、排気管で使用することが開示されている。このとき、検出器を信号線により麻酔器に接続することで、麻酔剤の回収を継続できるように、吸着剤キャニスタを交換すべきであるとの表示を麻酔技師に提供することが可能となる。このように、特許文献４に開示されている装置では、キャニスタがガス管及び信号線の双方により麻酔器に接続されている必要がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，９４１，５７３号明細書
【特許文献２】米国特許第３，８６７，９３６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０４４，３６３号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２３１，９８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、キャニスタが麻酔器に接続されなければならないので、キャニスタは麻酔器の一部とみなされ、また、それ故、取り扱いが不便であり、携帯性に適していない。
【０００８】
このことから、ハロゲン化された薬剤を吸着することができる取替え可能なキャニスタを具える、携帯型の独立システムに対するニーズがある。かかる携帯型の独立システムは、ハロゲン化された炭化水素が患者の呼気から放たれている密閉室を含む、いかなる環境下で使用可能である。
【０００９】
この発明に従う検出装置は、麻酔ガスを直接手術室に放出することができないような手術室であって、かかるガスを放出した場合に、例えば、１０分という比較的短い時間で手術室内の空気が労働安全衛生局（ＯＳＨＡ）の制限を超えてしまうような、野戦病院の狭い手術室又は獣医が動物を治療する獣医用手術室などの手術室で使用される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に従う、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの検出装置は、携帯型の装置であり、キャニスタ状の取替え可能なフィルタ装置が固定されるベース部筐体を有する。かかるキャニスタは、麻酔器からの麻酔ガスと混合していることが考えられる患者の呼気中におけるハロゲン化された薬剤を吸着する物質を収容する。また、キャニスタの排気部がベース部の吸気ポートに嵌合されるようにベース部筐体に固定されているキャニスタに、患者の呼気は送り込まれる。患者の呼気は、キャニスタ内を通り、ベース部の吸気ポート内に吸引された後に、異物フィルタにより更にフィルタ処理される。その後、フィルタ処理されたガスは、化学センサ及び任意選択的な光学センサを具える測定セルに送られる。このとき、キャニスタ内の薬剤吸着物質により吸着されていないハロゲン化された薬剤は、化学センサにより検出され、キャニスタ内の物質により吸着されていないＮ２Ｏは、光学センサにより検出される。
【００１１】
ハロゲン化された薬剤が検出された場合には、ベース部筐体から可聴音のアラームが鳴り、キャニスタ内の物質がこれ以上ハロゲン化された薬剤を吸着していないことを使用者に警報する。また、ベース部のディスプレイパネル上にある電灯の指示部は、点灯することでキャニスタを取替える必要があることを使用者に知らせる。なお、Ｎ２Ｏが検出された場合にも、可聴音のアラームが同様に鳴る。また、Ｎ２Ｏを検出されたことは、ベース部のディスプレイパネル上の電灯が点灯することで使用者に知らせる。そのことから、使用者は、Ｎ２Ｏの供給源を閉じる、又は閉鎖環境内からＮ２Ｏを掃気するために必須である排出システムを使用するなどの、適切な行動をとることができる。患者の呼気は、サンプリングされて、測定セル内を通過すると、空気をベース部筐体内から外に放出する送風器に送られる。
【００１２】
したがって、この発明は、ベース部と、かかるベース部に着脱自在に連結しており、患者又は麻酔器からのハロゲン化された薬剤を含む呼気を取り込む吸気部及びフィルタ処理された空気を送出する排気部を有するフィルタ装置とを具える、ハロゲン化された薬剤の存在を少なくとも検出する装置を規定している。そのベース部は、フィルタ処理した空気を取り込むために、フィルタ装置の排気部と着脱自在に連結するよう適合された開口部を具えている。ベース部は、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が含まれている場合に、ハロゲン化された薬剤を検出するモニタシステム、及び、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が含まれていることを警告するアラームシステムを更に収容している。
【００１３】
更に、この発明は、呼気を取り込む吸気部を設けたフィルタ容器を具え、ハロゲン化された薬剤を含む呼気をフィルタ処理する装置を規定しいている。かかるフィルタ容器は、所定量のハロゲン化された薬剤を吸着するよう適合された物質を収容しており、かかる物質によりフィルタ処理した空気を送り出す排気部を有している。かかる装置は、フィルタ容器の排気部を受容する開口部を有するベース部を更に具えており、排気部及び開口部が協働してフィルタ容器をベース部に非永久的に固定している。ベース部は、フィルタ処理された空気を取り込むために、開口部に流体接続しており、フィルタ処理された空気中のハロゲン化された薬剤を検出することに適応したモニタシステム、及び、かかるモニタシステムに電気的に接続しており、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出されると、アラーム信号を出力するアラームシステムを、更に収容している。なお、アラーム信号は、フィルタ容器が、新しいフィルタ容器に取替えられると消える。
【００１４】
この発明は、患者の呼気をモニタリングする方法を更には規定しており、この方法は、患者に呼吸装置を接続するステップと、かかる呼吸装置の排気部を、モニタシステム及びアラームシステムを収容するベース部に着脱自在に接続される排気部を有するフィルタ装置の吸気口に接続するステップとを具える。また、この発明に従う方法は、フィルタ装置によりフィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が存在することを、サンプリングして検出するモニタシステム、及び、かかるモニタシステムにより、ハロゲン化された薬剤がフィルタ処理された空気中に検出された場合に、アラームを鳴らすアラームシステムを更に使用し、アラーム出力が検出された場合に、フィルタ装置を取替える。
【００１５】
この発明の他の態様は、呼気からのＮ２Ｏの検出である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明を説明する後述の記載及びこの発明を示す図１〜１３を参照することにより、この発明を明確かつ正確に理解することができる。
【００１７】
図１〜４を参照して、この発明に従うハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの検出装置は、キャニスタ２の形状のフィルタ装置、及びベース部すなわち筐体４を含んでいる。キャニスタ２は、円錐状に構成されており、吸気ポート４及び排気ポート６を具える。キャニスタ２内には、吸入部４を経てキャニスタに送り込まれる患者の呼気の一部であるハロゲン化された薬剤又は炭化水素を吸着する活性炭又は他の物質が格納されている。使用され得るいくつかの化学物質は、背景技術で説明した特許文献に、例えば、特許文献４に開示されており、かかる化学物質に関する開示は、この発明に援用されるものである。活性炭を使用する場合には、活性炭がキャニスタ２内から落下することを防止するために、キャニスタの吸気部及び排気部の夫々にスポンジフィルタを設ける。通常使用時には、キャニスタ２内の物質は、およそ１０時間にわたりハロゲン化された薬剤を吸着するよう適合されている。
【００１８】
キャニスタ２の排気部６は、二つのフランジ部８ａ及び８ｂを具えるように構成されているので、使用者が、排気ポート６をベース部４の吸気ポート１０に係合し、非永久的にキャニスタ２をベース部６に固定又は連結することを可能としている。フランジ８ａ及び８ｂは、キャニスタ２を堅固に連結するロック機構の一方の半部であり、キャニスタ２が回転すると、キャニスタ２を対応する他方の半部であるベース部４の吸気ポート１０のロック機構に堅固に連結する。ベース部４からキャニスタ２を取り外すには、キャニスタ２を反対方向に回転させる。
【００１９】
ベース部４は、「ステータス」（ＳＴＡＴＵＳ）、「ＡＣ電力」（ＡＣ ＰＷＲ）、「低電力」（ＬＯＷ ＢＡＴＴ）、「薬剤」（ＡＧＥＮＴＳ）、「Ｎ２Ｏ」（Ｎ２Ｏ）及び「入切」（ＯＮ ＯＦＦ）を表す多数の表示灯が設けられたディスプレイパネル１２を有している。更に、前面パネルには、二つのスイッチが設けられている。スイッチ１４は入切スイッチであり、スイッチ１６は、押されると、可聴音のアラームを一定期間消すボタンである。かかる多様な表示灯に関する、更なる詳細な説明は後述する。
【００２０】
図５に示すように、ベース部４は、ドア部１８からアクセスすることができる。ドア部１８は、ノブ２０を回すことで開かれる。多数の脚パッドがベース部４の底部に取り付けられているので、ベース部４が置かれている、いかなる表面部の上部からも離れた状態でベース部４の底面部が持ち上げられることとなる。
【００２１】
図４は、ベース部４に収容されている多様な部品及びシステムを示している。その部品の一つは、バッテリ２２であり、これは、ドア２０を開けることで、使用者がアクセスして、取替えることができる。図に示す実施形態では、バッテリ２２は、取替え可能であるが、再充電できない例えば３ボルトのバッテリである。
【００２２】
図面を単純化するために、ベース部４に収容されている多様な部品を、図６、７及び８においては、筐体カバー２４なしで自立した状態で示している。図８は、キャニスタ２内でフィルタ処理され、その排気ポート６から排出された空気を受容する開口部２８を設けたコップ状フランジ２６を具えるベース部４の吸気ポート１０をより詳細に図示している。開口部の取込みポート２６の縁部（図示されていない）には、導管すなわち管２８が接続される。図６及び図７では、取込みポート２６が取り外されているので、管２８は、フィルタ処理した空気を運ぶことができる従来技術に従うプラスチック管であり、その一端に隔壁コネクタ３０を具えていることがわかる。使い捨ての異物フィルタ３２は、一方の端部をコネクタ３０に、他方の端部を緊締コネクタ３４に着脱自在に連結する。キャニスタ２内のスポンジフィルタが分解され、又は活性炭が破壊される可能性があることから、異物フィルタ３２を使用して、キャニスタ２から送り込まれてくる粒子及び埃をフィルタ処理して取り除く。
【００２３】
緊締コネクタ３４には透明なプラスチック管３６が接続されており、このプラスチック管は管すなわち導管３８にも接続される。管３８は、水蒸気を平衡化することができるゴアテックス（登録商標）と類似した物質であるナフィオン（登録商標）などの水蒸気を透過する物質から製造した管である。なお、管３８の目的は、その他端に接続されている測定セル４０内に吸い込まれる空気中の湿気が、セル内で凝縮しないことを確実にするためである。また、管３８の長さは、測定セル４０内に送られる又は吸い込まれる、フィルタ処理された空気中に含まれる水蒸気を平衡化するために充分な長さとなるように設計されている。管３８はループ構造になっていることを図に示す。
【００２４】
その吸気部４２を管３８に接続することで、フィルタ処理された空気は測定セル４０内に送られる。簡単に説明すると、セル４０は、図に示すように、箱型の寸法に構成され、ハロゲン化された薬剤の存在を検出すると伝導率を変化させる半導体センサ（図１０）を具える。
【００２５】
測定セル４０内には、セル部４４内に収容される赤外線（ＩＲ）測定セル及び光源４６を有する任意選択的なＮ２Ｏセンサが更に配設される。光源４６からの光が、フィルタホイールを通過することで、通常はＮ２Ｏにより吸収される光の波長をＩＲ受容器が測定することが可能となる。任意選択的にＮ２Ｏセンサを導入した場合には、患者からのガスは、ハロゲン化された薬剤を半導体センサで検出する前に、まず初めにＮ２Ｏセンサを通過する。
【００２６】
４８に示す、半導体センサに対する電気コネクタは、測定セル４０の側部に取り付けられていることが示されている。コネクタ４８から出ている複数のピンは、図７に最も判り易く示しているように、測定セル４０用のスタンドオフ部５０の下方に配置されている回路基盤（図示していない）との接続に用いられる。また、測定セル４０の一部とみなすことができ、Ｎ２Ｏセンサの回転ホイールを覆うために使用されるカバー５２を、図７に更に示す。付加的なカバープレート５４は、測定セル４０の反対側の側部に設けられている。これらカバープレート５４にはスタンドオフ部が据え付けられている。
【００２７】
管５８を送風器６０に接続することで、測定セル４０内でサンプリングされた空気及びガスの混合物は、排気部４５に送られる。また、送風器６０のファンが陰圧を生み出すことで、フィルタ処理された空気をキャニスタ２からベース部４に吸引して空気をサンプリングし、次いで、サンプリングされた空気を、排気ポート６２を経て、矢印６４に示す方向にベース部４から放出する。
【００２８】
安全スイッチ又はセンサ６６は吸気ポート２６に設けられ、フィルタキャニスタ２の排気部を受容する、かかるポートの入り口の近傍に設けられる。スイッチ６６は、キャニスタ２がベース部４に正確に連結されているかを検出するために設けられている。キャニスタ２が吸気ポート２６に正確に挿入された場合には、キャニスタ２のフランジがスイッチを起動させる。スイッチ６６がキャニスタ２を検出しなかった場合には、すなわち、ハロゲン化された薬剤用のフィルタが取り付けられていない場合には、かかるシステムは作動しない。
【００２９】
図９は、この発明の検出装置に使用される電力供給器を示すブロック図である。この発明の検出装置は、使い捨て電池２２を使用する場合には、交流モード及び直流モードの両方で使用可能である。Ｎ２Ｏセンサに電力を供給することに使用される回路は、図９では６８及び７０で示す。図９では、３ボルトの電池セルが７２に示され、交流電力を供給する壁アダプタが７４に示される。７６に示すバッテリマネージャは、交流又は直流の内、どちらの電力が使用されるのかを決定する。診断のために、バッテリマネージャ７６には、７８に示す、多様な入力部／出力部が連結されている。８０に示す５ボルトのブーストレギュレータは、バッテリマネージャ７６からの出力電圧を受電し、３．３ボルトのリニアレギュレータ８２に同出力電圧を供給する。調整された３．３ボルトが、２．５ボルトの基準電圧まで下げられる。５ボルトのシャットダウン回路８６は、薬剤センサの入切を行うために使用される。３．３ボルトのリニアレギュレータを用いて、断続的にＮ２Ｏセンサを入切することで、エネルギーを節約する。図１０に示すように、その詳細については後述するが、シャットダウン回路８６の入切の制御はＰＩＣプロセッサにより行われる。８〜１０ボルトのブーストレギュレータ８８は、排出ファンの稼動を制御する。つまり、複数の出力電圧がこの発明に従う装置の検出装置の電力供給器から送られている。
【００３０】
図１０及び１１は、Ｎ２Ｏセンサ及び薬剤センサの検出を制御するプロセッサの動作を示している。図１０に示すように、９０に示すセンサは、ハロゲン化された薬剤の存在を検出するために使用されることに留意されたい。このセンサは、部品番号ＳＢ９５として製造されるＦｉＳインテリジェントセンサ社（ＦｉＳ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ ｃｏｍｐａｎｙ）製の半導体センサであり、オンタリオ州マーカムにあるアドバンストセンサプロダクト社（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃｏｍｐａｎｙ）により販売されている。センサ９０は、薬剤センサをバイアス及び制御する回路９２に信号を出力し、この回路９２は、信号を調節して、その信号を、入力部９４を経てプロセッサ９６に供給する。プロセッサ９６は、マイクロチップ社（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ ｃｏｍｐａｎｙ）により特別に設計されたＰＩＣプロセッサであり、サンプリングされたガスから、ハロゲン化された薬剤及び／又は麻酔ガスの存在を検出することに適応したアルゴリズムを具える。出力シリアル信号９８は、ハロゲン化された薬剤を代表する濃度値を伝達する、任意選択的な出力シリアル信号として、プロセッサ９０から供給される。かかるシリアル通信濃度値は、ディスプレイ、又はこの発明の検出装置とは関係しない、その他の機能に使用することができる。温度センサ及びバイアス回路１００は、プロセッサ９６に対して温度の検出とバイアスを行う。前述したように、ハロゲン化物検出システムは、ハロゲン化された薬剤の存在の検出に応答して、半導体センサ９０の化学変化をモニタする。
【００３１】
Ｎ２Ｏ検出器の回路を図１１に示す。カリフォルニア州サンタローザにあるカルセンサ社（Ｃａｌ−Ｓｅｎｓｏｒｓ Ｉｎｃ．）製の部品番号ＢＸＰ−１５の赤外線検出器１０２は、赤外線信号制御回路１０４に接続されている。また、信号制御回路１０４への入力は、プロセッサ１０８に双方向接続されているデジタル電圧制御回路１０６により供給される。なお、プロセッサ１０８には、テキサスインスツルメント社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｃｏｍｐａｎｙ）製のＴＭＳ４３０１４７プロセッサを使用することができる。赤外線検出器１０２は、赤外線ランプ１１０からの光の出力を検出し、その出力は、フィルタモータ１１２として示されているホイールによりフィルタ処理される。フィルタモータ１１２は、フィルタホイールの速度を制御して、ホイールベアリングの摩耗を補正する。赤外線ランプ１１０の強度の制御は、プロセッサ１０８からの信号に応答して、ランプ制御回路１１４を介して行われる。フィルタモータによる制御、及び、そのことによるホイールの駆動は、フィルタモータ制御回路１１６により行われる。
【００３２】
プロセッサ１０８は、Ｎ２Ｏ検出システムの回路を制御することに加え、検出装置の多様な動作をも更には制御する。図１０に示すように、薬剤センサプロセッサ９６からのシリアル出力９８は、電圧変換機１１８に流れ、プロセッサ１０８に入力される。更に、プロセッサ１０８に双方向接続されるＪＴＡＧヘッダ１２０は、技術者がプロセッサ１０８の機能をテストするための診断ポートである。図１に示すディスプレイパネル１２は、ユーザパネル回路として示されており、８個のＩ／Ｏ発光ダイオード及び２個のボタンスイッチを具えることが示されている。多様な発光ダイオード及びボタンスイッチは、プロセッサ１０８に電気的に接続されており、発光ダイオードは発光ダイオードドライバ回路１２２により駆動される。図８の６６に示すキャニスタ安全スイッチもまた、プロセッサ１０８に接続され、それにより制御される。ファン６０を駆動させるために使用されるファンモータ１２４も同様に、プロセッサ１０８により制御される。上述したように、アラームドライバ１２６により駆動されるアラームは、ハロゲン化された薬剤又はＮ２Ｏのいずれかの存在が検出されると、プロセッサ１０８により起動される。１２８に示す複数の付加的な診断用交信部は、プロセッサ１０８に配設される。任意選択的なユーザシリアル回路１３０もまたプロセッサ１０８に接続することができ、これにより検出装置がオプションとしてその他の装置から数値を得ることが可能となる。光学サーミスタフローセンサ１３２及びその制御回路１３４もまたプロセッサ１０８に接続することができ、これによりシステム内の空気の流れを制御して、システムにおける閉塞を防止することが可能となる。
【００３３】
図１２は、ハロゲン化された薬剤の存在を検出するＰＩＣプロセッサ９６の動作を示す単純なフローチャートである。かかる処理工程は、プロセッサの診断を行い、プロセッサのステータスを表示するステップ１４０から開始する。外気温はステップ１４２で測定される。ステップ１４４では、薬剤センサを加熱するためにパルス電流が送られ、以前に吸収したガスを掃気する。次いで、ステップ１４６では、電流を小さくすることで、センサを動作温度にする。そして、ステップ１４８で、半導体センサの抵抗を測定する。存在する場合には、センサにより検出された、ハロゲン化された薬剤の濃度値が得られる。そのハロゲン化された薬剤の濃度は、事前に設定された閾値すなわち限界値と比較される。かかる限界値を超えた場合には、ハロゲン化された薬剤が検出されたとみなされる。このとき、アラーム１２６が起動することとなる。また、それと同時に、処理工程のステップ１５２により、ディスプレイパネル１２上に「薬剤」を示す発光ダイオードが点灯し、ハロゲン化された薬剤が検出されたことを使用者に知らせる。使用者はディスプレイパネル１２上のボタン１６を押すことで、例えば１０分といった、所定の時間の間はアラーム１２６を消すことができる。ハロゲン化された薬剤が全く検出されなかった場合には、ステップ１４０に動作処理工程が戻ることで、測定セル４０に送り込まれる空気の流れは連続してモニタされる。
【００３４】
図１３は、メインプロセッサ１０８の動作処理工程を示している。ステップ１５４から始まり、プロセッサ１０８による診断が行われる。次いで、ステップ１５６により、多様な割り込みについてテストが行われ、適切な動作が開始する。かかる割り込みは、定期リアルタイム割り込み、及び、コンパレータ又はサンプリングの割り込みとして、側方のフローチャートに示されている。
【００３５】
１５６０に示す定期的なリアルタイム割り込みにより、１５６２のステップにおいて、多様なフラグが設定される。ステップ１５６４により、使用者により操作可能なスイッチの状態が読み込まれる。割り込みが発生すると、ステップ１５６６により、処理工程は定期的な操作へと戻される。コンパレータ又はサンプリング割り込み１５６８により、ステップ１５７０では、パルス値のＡ／Ｄ変換の操作が実行される。１５７２のステップにより、多様なレベルのパルスは変換され、ステップ１５７４により、Ｎ２Ｏが存在するかが判定される。また、Ｎ２Ｏ濃度が設定レベルを超えていると判定された場合には、ディスプレイパネル１２に「Ｎ２Ｏ」を表示する発光ダイオードが点灯し、アラーム１２６が鳴る。ステップ１５７６により、次いで、かかる割り込みは、次の割り込みのリクエストを待つために戻る。
【００３６】
プロセッサ１０８の動作に戻ると、ステップ１５８によりファンの動作が制御される。ステップ１６０により、プロセッサ９６は、ハロゲン化された薬剤を検出するために、断続的に動作する。ステップ１６２により、プロセッサ９６からデータを読み込むことで、アラーム／障害ステータス及びアラームフラグの設定が行われる。ステップ１６４及び１６６により、メインプロセッサ１０８は、Ｎ２Ｏセンサ及びその多様な部品の動作をも制御する。テスト用のアラームフラグ及びその他雑多な動作の設定は、ステップ１６８及び１７０により行われ、また、その動作はかかるブロック図に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に従う装置の組立図である。
【図２】この発明に従う装置の斜視図であり、ベース部をキャニスタから持ち上げた状態で示す。
【図３】図２に示すキャニスタの底部の平面図である。
【図４】ベース部にキャニスタを連結するための機構を具体的に示す、図２のキャニスタの底部の斜視図である。
【図５】この発明に従うその他の装置を示す図であり、キャニスタがベース部から分離し、ベース部が半開することで、その内部に収容している種々の部品が見える状態で示す。
【図６】この発明に従う装置のベース部に収容されている種々の部品の分解図である。
【図７】この発明に従うベース部に収容されている種々の要素のその他の図である。
【図８】この発明に従う装置のベース部に収容されている種々の部品のさらに他の分解図である。
【図９】この発明に従う装置を作動させるための電力を提供する電力供給回路を示したブロック図である。
【図１０】この発明に従う装置のハロゲン化された薬剤センサを作動させる回路を示したブロック図である。
【図１１】この発明に従うＮ２Ｏセンサ固有の回路を示したブロック図である。
【図１２】ハロゲン化された薬剤を検知するセンサを制御するプロセッサの動作を示したフロー図である。
【図１３】この発明に従う装置のメインプロセッサの動作を示したフローチャートである。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、麻酔セットに使用されるハロゲン化された薬剤及びガスの検出、とりわけ、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏ（亜酸化窒素）の存在を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
麻酔ガスが、緊急治療室などの病院環境内で使用される場合には、患者とその患者におそらく装着されるであろう麻酔器とが、手術室から離れた外部環境にハロゲン化されたガスを排出するシステムに接続されていることから、ガス中のハロゲン化された薬剤が外部に掃気される。しばしば、手術室では亜酸化窒素（Ｎ２Ｏ）が使用される。Ｎ２Ｏも同様に閉鎖環境から掃気される。
【０００３】
大半の病院は、その手術室に換気システムを備えており、大半の麻酔器が、麻酔器由来のガスを手術室の外に放出するバキュームシステムに接続されている。手術室内では、患者は一般に、麻酔技師がＣＯ２吸着キャニスタを接続して、麻酔剤及び酸素を患者に送り入れることができるように、マウスピースを装着し、又は管に接続されている。また、患者が自身で呼吸しているところに、種々のガスが添加される。麻酔技師がかかるシステムにガスを添加することから、遅かれ早かれ、ガスはオーバーフローするので、かかるオーバーフローしたガスが近隣環境に流れ出ないように、掃気又は何らかの処理を施さなければならない。
【０００４】
患者の呼気から麻酔ガスを取り除くために、患者の呼気を吸着するような、使い捨てカートリッジ方式の吸着剤ユニットを使用することが従来技術（特許文献１、２及び３）に開示されている。これら使い捨てカートリッジは、ハロゲン化されたガスと反応して吸着する吸着充填物を含む。このとき、ガスが吸着される量が増えるにつれ、使い捨てカートリッジ又は容器は、その質量を増加させ、一定時間経過後に麻酔ガスを全く吸着しなくなる。したがって、一定時間経過後又はカートリッジが一定の質量に達したら、これらカートリッジは新しいカートリッジに取替えられる。
【０００５】
また、患者の呼気中のハロゲン化された炭化水素を回収する方法が、従来技術（特許文献４）に開示されている。これを達成するため、特許文献４には、ハロゲン化された炭化水素を吸着するキャニスタから流れ出ている麻酔剤の存在を検知するセンサを、排気管で使用することが開示されている。このとき、検出器を信号線により麻酔器に接続することで、麻酔剤の回収を継続できるように、吸着剤キャニスタを交換すべきであるとの表示を麻酔技師に提供することが可能となる。このように、特許文献４に開示されている装置では、キャニスタがガス管及び信号線の双方により麻酔器に接続されている必要がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第３，９４１，５７３号明細書
【特許文献２】米国特許第３，８６７，９３６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，０４４，３６３号明細書
【特許文献４】米国特許第５，２３１，９８０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、キャニスタが麻酔器に接続されなければならないので、キャニスタは麻酔器の一部とみなされ、また、それ故、取り扱いが不便であり、携帯性に適していない。
【０００８】
このことから、ハロゲン化された薬剤を吸着することができる取替え可能なキャニスタを具える、携帯型の独立システムに対するニーズがある。かかる携帯型の独立システムは、ハロゲン化された炭化水素が患者の呼気から放たれている密閉室を含む、いかなる環境下で使用可能である。
【０００９】
この発明に従う検出装置は、麻酔ガスを直接手術室に放出することができないような手術室であって、かかるガスを放出した場合に、例えば、１０分という比較的短い時間で手術室内の空気が労働安全衛生局（ＯＳＨＡ）の制限を超えてしまうような、野戦病院の狭い手術室又は獣医が動物を治療する獣医用手術室などの手術室で使用される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に従う、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの検出装置は、携帯型の装置であり、キャニスタ状の取替え可能なフィルタ装置が固定されるベース部筐体を有する。かかるキャニスタは、麻酔器からの麻酔ガスと混合していることが考えられる患者の呼気中におけるハロゲン化された薬剤を吸着する物質を収容する。また、キャニスタの排気部がベース部の吸気ポートに嵌合されるようにベース部筐体に固定されているキャニスタに、患者の呼気は送り込まれる。患者の呼気は、キャニスタ内を通り、ベース部の吸気ポート内に吸引された後に、異物フィルタにより更にフィルタ処理される。その後、フィルタ処理されたガスは、化学センサ及び任意選択的な光学センサを具える測定セルに送られる。このとき、キャニスタ内の薬剤吸着物質により吸着されていないハロゲン化された薬剤は、化学センサにより検出され、キャニスタ内の物質により吸着されていないＮ２Ｏは、光学センサにより検出される。
【００１１】
ハロゲン化された薬剤が検出された場合には、ベース部筐体から可聴音のアラームが鳴り、キャニスタ内の物質がこれ以上ハロゲン化された薬剤を吸着していないことを使用者に警報する。また、ベース部のディスプレイパネル上にある電灯の指示部は、点灯することでキャニスタを取替える必要があることを使用者に知らせる。なお、Ｎ２Ｏが検出された場合にも、可聴音のアラームが同様に鳴る。また、Ｎ２Ｏを検出されたことは、ベース部のディスプレイパネル上の電灯が点灯することで使用者に知らせる。そのことから、使用者は、Ｎ２Ｏの供給源を閉じる、又は閉鎖環境内からＮ２Ｏを掃気するために必須である排出システムを使用するなどの、適切な行動をとることができる。患者の呼気は、サンプリングされて、測定セル内を通過すると、空気をベース部筐体内から外に放出する送風器に送られる。
【００１２】
したがって、この発明は、ベース部と、かかるベース部に着脱自在に連結しており、患者又は麻酔器からのハロゲン化された薬剤を含む呼気を取り込む吸気部及びフィルタ処理された空気を送出する排気部を有するフィルタ装置とを具える、ハロゲン化された薬剤の存在を少なくとも検出する装置を規定している。そのベース部は、フィルタ処理した空気を取り込むために、フィルタ装置の排気部と着脱自在に連結するよう適合された開口部を具えている。ベース部は、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が含まれている場合に、ハロゲン化された薬剤を検出するモニタシステム、及び、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が含まれていることを警告するアラームシステムを更に収容している。
【００１３】
更に、この発明は、呼気を取り込む吸気部を設けたフィルタ容器を具え、ハロゲン化された薬剤を含む呼気をフィルタ処理する装置を規定しいている。かかるフィルタ容器は、所定量のハロゲン化された薬剤を吸着するよう適合された物質を収容しており、かかる物質によりフィルタ処理した空気を送り出す排気部を有している。かかる装置は、フィルタ容器の排気部を受容する開口部を有するベース部を更に具えており、排気部及び開口部が協働してフィルタ容器をベース部に非永久的に固定している。ベース部は、フィルタ処理された空気を取り込むために、開口部に流体接続しており、フィルタ処理された空気中のハロゲン化された薬剤を検出することに適応したモニタシステム、及び、かかるモニタシステムに電気的に接続しており、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出されると、アラーム信号を出力するアラームシステムを、更に収容している。なお、アラーム信号は、フィルタ容器が、新しいフィルタ容器に取替えられると消える。
【００１４】
この発明は、患者の呼気をモニタリングする方法を更には規定しており、この方法は、患者に呼吸装置を接続するステップと、かかる呼吸装置の排気部を、モニタシステム及びアラームシステムを収容するベース部に着脱自在に接続される排気部を有するフィルタ装置の吸気口に接続するステップとを具える。また、この発明に従う方法は、フィルタ装置によりフィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が存在することを、サンプリングして検出するモニタシステム、及び、かかるモニタシステムにより、ハロゲン化された薬剤がフィルタ処理された空気中に検出された場合に、アラームを鳴らすアラームシステムを更に使用し、アラーム出力が検出された場合に、フィルタ装置を取替える。
【００１５】
この発明の他の態様は、呼気からのＮ２Ｏの検出である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明を説明する後述の記載及びこの発明を示す図１〜１３を参照することにより、この発明を明確かつ正確に理解することができる。
【００１７】
図１〜４を参照して、この発明に従うハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの検出装置は、キャニスタ２の形状のフィルタ装置、及びベース部すなわち筐体４を含んでいる。キャニスタ２は、円錐状に構成されており、吸気ポート４及び排気ポート６を具える。キャニスタ２内には、吸入部４を経てキャニスタに送り込まれる患者の呼気の一部であるハロゲン化された薬剤又は炭化水素を吸着する活性炭又は他の物質が格納されている。使用され得るいくつかの化学物質は、背景技術で説明した特許文献に、例えば、特許文献４に開示されており、かかる化学物質に関する開示は、この発明に援用されるものである。活性炭を使用する場合には、活性炭がキャニスタ２内から落下することを防止するために、キャニスタの吸気部及び排気部の夫々にスポンジフィルタを設ける。通常使用時には、キャニスタ２内の物質は、およそ１０時間にわたりハロゲン化された薬剤を吸着するよう適合されている。
【００１８】
キャニスタ２の排気部６は、二つのフランジ部８ａ及び８ｂを具えるように構成されているので、使用者が、排気ポート６をベース部４の吸気ポート１０に係合し、非永久的にキャニスタ２をベース部６に固定又は連結することを可能としている。フランジ８ａ及び８ｂは、キャニスタ２を堅固に連結するロック機構の一方の半部であり、キャニスタ２が回転すると、キャニスタ２を対応する他方の半部であるベース部４の吸気ポート１０のロック機構に堅固に連結する。ベース部４からキャニスタ２を取り外すには、キャニスタ２を反対方向に回転させる。
【００１９】
ベース部４は、「ステータス」（ＳＴＡＴＵＳ）、「ＡＣ電力」（ＡＣ ＰＷＲ）、「低電力」（ＬＯＷ ＢＡＴＴ）、「薬剤」（ＡＧＥＮＴＳ）、「Ｎ２Ｏ」（Ｎ２Ｏ）及び「入切」（ＯＮ ＯＦＦ）を表す多数の表示灯が設けられたディスプレイパネル１２を有している。更に、前面パネルには、二つのスイッチが設けられている。スイッチ１４は入切スイッチであり、スイッチ１６は、押されると、可聴音のアラームを一定期間消すボタンである。かかる多様な表示灯に関する、更なる詳細な説明は後述する。
【００２０】
図５に示すように、ベース部４は、ドア部１８からアクセスすることができる。ドア部１８は、ノブ２０を回すことで開かれる。多数の脚パッドがベース部４の底部に取り付けられているので、ベース部４が置かれている、いかなる表面部の上部からも離れた状態でベース部４の底面部が持ち上げられることとなる。
【００２１】
図４は、ベース部４に収容されている多様な部品及びシステムを示している。その部品の一つは、バッテリ２２であり、これは、ドア２０を開けることで、使用者がアクセスして、取替えることができる。図に示す実施形態では、バッテリ２２は、取替え可能であるが、再充電できない例えば３ボルトのバッテリである。
【００２２】
図面を単純化するために、ベース部４に収容されている多様な部品を、図６、７及び８においては、筐体カバー２４なしで自立した状態で示している。図８は、キャニスタ２内でフィルタ処理され、その排気ポート６から排出された空気を受容する開口部２８を設けたコップ状フランジ２６を具えるベース部４の吸気ポート１０をより詳細に図示している。開口部の取込みポート２６の縁部（図示されていない）には、導管すなわち管２８が接続される。図６及び図７では、取込みポート２６が取り外されているので、管２８は、フィルタ処理した空気を運ぶことができる従来技術に従うプラスチック管であり、その一端に隔壁コネクタ３０を具えていることがわかる。使い捨ての異物フィルタ３２は、一方の端部をコネクタ３０に、他方の端部を緊締コネクタ３４に着脱自在に連結する。キャニスタ２内のスポンジフィルタが分解され、又は活性炭が破壊される可能性があることから、異物フィルタ３２を使用して、キャニスタ２から送り込まれてくる粒子及び埃をフィルタ処理して取り除く。
【００２３】
緊締コネクタ３４には透明なプラスチック管３６が接続されており、このプラスチック管は管すなわち導管３８にも接続される。管３８は、水蒸気を平衡化することができるゴアテックス（登録商標）と類似した物質であるナフィオン（登録商標）などの水蒸気を透過する物質から製造した管である。なお、管３８の目的は、その他端に接続されている測定セル４０内に吸い込まれる空気中の湿気が、セル内で凝縮しないことを確実にするためである。また、管３８の長さは、測定セル４０内に送られる又は吸い込まれる、フィルタ処理された空気中に含まれる水蒸気を平衡化するために充分な長さとなるように設計されている。管３８はループ構造になっていることを図に示す。
【００２４】
その吸気部４２を管３８に接続することで、フィルタ処理された空気は測定セル４０内に送られる。簡単に説明すると、セル４０は、図に示すように、箱型の寸法に構成され、ハロゲン化された薬剤の存在を検出すると伝導率を変化させる半導体センサ（図１０）を具える。
【００２５】
測定セル４０内には、セル部４４内に収容される赤外線（ＩＲ）測定セル及び光源４６を有する任意選択的なＮ２Ｏセンサが更に配設される。光源４６からの光が、フィルタホイールを通過することで、通常はＮ２Ｏにより吸収される光の波長をＩＲ受容器が測定することが可能となる。任意選択的にＮ２Ｏセンサを導入した場合には、患者からのガスは、ハロゲン化された薬剤を半導体センサで検出する前に、まず初めにＮ２Ｏセンサを通過する。
【００２６】
４８に示す、半導体センサに対する電気コネクタは、測定セル４０の側部に取り付けられていることが示されている。コネクタ４８から出ている複数のピンは、図７に最も判り易く示しているように、測定セル４０用のスタンドオフ部５０の下方に配置されている回路基盤（図示していない）との接続に用いられる。また、測定セル４０の一部とみなすことができ、Ｎ２Ｏセンサの回転ホイールを覆うために使用されるカバー５２を、図７に更に示す。付加的なカバープレート５４は、測定セル４０の反対側の側部に設けられている。これらカバープレート５４にはスタンドオフ部が据え付けられている。
【００２７】
管５８を送風器６０に接続することで、測定セル４０内でサンプリングされた空気及びガスの混合物は、排気部４５に送られる。また、送風器６０のファンが陰圧を生み出すことで、フィルタ処理された空気をキャニスタ２からベース部４に吸引して空気をサンプリングし、次いで、サンプリングされた空気を、排気ポート６２を経て、矢印６４に示す方向にベース部４から放出する。
【００２８】
安全スイッチ又はセンサ６６は吸気ポート２６に設けられ、フィルタキャニスタ２の排気部を受容する、かかるポートの入り口の近傍に設けられる。スイッチ６６は、キャニスタ２がベース部４に正確に連結されているかを検出するために設けられている。キャニスタ２が吸気ポート２６に正確に挿入された場合には、キャニスタ２のフランジがスイッチを起動させる。スイッチ６６がキャニスタ２を検出しなかった場合には、すなわち、ハロゲン化された薬剤用のフィルタが取り付けられていない場合には、かかるシステムは作動しない。
【００２９】
図９は、この発明の検出装置に使用される電力供給器を示すブロック図である。この発明の検出装置は、使い捨て電池２２を使用する場合には、交流モード及び直流モードの両方で使用可能である。Ｎ２Ｏセンサに電力を供給することに使用される回路は、図９では６８及び７０で示す。図９では、３ボルトの電池セルが７２に示され、交流電力を供給する壁アダプタが７４に示される。７６に示すバッテリマネージャは、交流又は直流の内、どちらの電力が使用されるのかを決定する。診断のために、バッテリマネージャ７６には、７８に示す、多様な入力部／出力部が連結されている。８０に示す５ボルトのブーストレギュレータは、バッテリマネージャ７６からの出力電圧を受電し、３．３ボルトのリニアレギュレータ８２に同出力電圧を供給する。調整された３．３ボルトが、２．５ボルトの基準電圧まで下げられる。５ボルトのシャットダウン回路８６は、薬剤センサの入切を行うために使用される。３．３ボルトのリニアレギュレータを用いて、断続的にＮ２Ｏセンサを入切することで、エネルギーを節約する。図１０に示すように、その詳細については後述するが、シャットダウン回路８６の入切の制御はＰＩＣプロセッサにより行われる。８〜１０ボルトのブーストレギュレータ８８は、排出ファンの稼動を制御する。つまり、複数の出力電圧がこの発明に従う装置の検出装置の電力供給器から送られている。
【００３０】
図１０及び１１は、Ｎ２Ｏセンサ及び薬剤センサの検出を制御するプロセッサの動作を示している。図１０に示すように、９０に示すセンサは、ハロゲン化された薬剤の存在を検出するために使用されることに留意されたい。このセンサは、部品番号ＳＢ９５として製造されるＦｉＳインテリジェントセンサ社（ＦｉＳ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｅｎｓｏｒ ｃｏｍｐａｎｙ）製の半導体センサであり、オンタリオ州マーカムにあるアドバンストセンサプロダクト社（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｃｏｍｐａｎｙ）により販売されている。センサ９０は、薬剤センサをバイアス及び制御する回路９２に信号を出力し、この回路９２は、信号を調節して、その信号を、入力部９４を経てプロセッサ９６に供給する。プロセッサ９６は、マイクロチップ社（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ ｃｏｍｐａｎｙ）により特別に設計されたＰＩＣプロセッサであり、サンプリングされたガスから、ハロゲン化された薬剤及び／又は麻酔ガスの存在を検出することに適応したアルゴリズムを具える。出力シリアル信号９８は、ハロゲン化された薬剤を代表する濃度値を伝達する、任意選択的な出力シリアル信号として、プロセッサ９０から供給される。かかるシリアル通信濃度値は、ディスプレイ、又はこの発明の検出装置とは関係しない、その他の機能に使用することができる。温度センサ及びバイアス回路１００は、プロセッサ９６に対して温度の検出とバイアスを行う。前述したように、ハロゲン化物検出システムは、ハロゲン化された薬剤の存在の検出に応答して、半導体センサ９０の化学変化をモニタする。
【００３１】
Ｎ２Ｏ検出器の回路を図１１に示す。カリフォルニア州サンタローザにあるカルセンサ社（Ｃａｌ−Ｓｅｎｓｏｒｓ Ｉｎｃ．）製の部品番号ＢＸＰ−１５の赤外線検出器１０２は、赤外線信号制御回路１０４に接続されている。また、信号制御回路１０４への入力は、プロセッサ１０８に双方向接続されているデジタル電圧制御回路１０６により供給される。なお、プロセッサ１０８には、テキサスインスツルメント社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｃｏｍｐａｎｙ）製のＴＭＳ４３０１４７プロセッサを使用することができる。赤外線検出器１０２は、赤外線ランプ１１０からの光の出力を検出し、その出力は、フィルタモータ１１２として示されているホイールによりフィルタ処理される。フィルタモータ１１２は、フィルタホイールの速度を制御して、ホイールベアリングの摩耗を補正する。赤外線ランプ１１０の強度の制御は、プロセッサ１０８からの信号に応答して、ランプ制御回路１１４を介して行われる。フィルタモータによる制御、及び、そのことによるホイールの駆動は、フィルタモータ制御回路１１６により行われる。
【００３２】
プロセッサ１０８は、Ｎ２Ｏ検出システムの回路を制御することに加え、検出装置の多様な動作をも更には制御する。図１０に示すように、薬剤センサプロセッサ９６からのシリアル出力９８は、電圧変換機１１８に流れ、プロセッサ１０８に入力される。更に、プロセッサ１０８に双方向接続されるＪＴＡＧヘッダ１２０は、技術者がプロセッサ１０８の機能をテストするための診断ポートである。図１に示すディスプレイパネル１２は、ユーザパネル回路として示されており、８個のＩ／Ｏ発光ダイオード及び２個のボタンスイッチを具えることが示されている。多様な発光ダイオード及びボタンスイッチは、プロセッサ１０８に電気的に接続されており、発光ダイオードは発光ダイオードドライバ回路１２２により駆動される。図８の６６に示すキャニスタ安全スイッチもまた、プロセッサ１０８に接続され、それにより制御される。ファン６０を駆動させるために使用されるファンモータ１２４も同様に、プロセッサ１０８により制御される。上述したように、アラームドライバ１２６により駆動されるアラームは、ハロゲン化された薬剤又はＮ２Ｏのいずれかの存在が検出されると、プロセッサ１０８により起動される。１２８に示す複数の付加的な診断用交信部は、プロセッサ１０８に配設される。任意選択的なユーザシリアル回路１３０もまたプロセッサ１０８に接続することができ、これにより検出装置がオプションとしてその他の装置から数値を得ることが可能となる。光学サーミスタフローセンサ１３２及びその制御回路１３４もまたプロセッサ１０８に接続することができ、これによりシステム内の空気の流れを制御して、システムにおける閉塞を防止することが可能となる。
【００３３】
図１２は、ハロゲン化された薬剤の存在を検出するＰＩＣプロセッサ９６の動作を示す単純なフローチャートである。かかる処理工程は、プロセッサの診断を行い、プロセッサのステータスを表示するステップ１４０から開始する。外気温はステップ１４２で測定される。ステップ１４４では、薬剤センサを加熱するためにパルス電流が送られ、以前に吸収したガスを掃気する。次いで、ステップ１４６では、電流を小さくすることで、センサを動作温度にする。そして、ステップ１４８で、半導体センサの抵抗を測定する。存在する場合には、センサにより検出された、ハロゲン化された薬剤の濃度値が得られる。そのハロゲン化された薬剤の濃度は、事前に設定された閾値すなわち限界値と比較される。かかる限界値を超えた場合には、ハロゲン化された薬剤が検出されたとみなされる。このとき、アラーム１２６が起動することとなる。また、それと同時に、処理工程のステップ１５２により、ディスプレイパネル１２上に「薬剤」を示す発光ダイオードが点灯し、ハロゲン化された薬剤が検出されたことを使用者に知らせる。使用者はディスプレイパネル１２上のボタン１６を押すことで、例えば１０分といった、所定の時間の間はアラーム１２６を消すことができる。ハロゲン化された薬剤が全く検出されなかった場合には、ステップ１４０に動作処理工程が戻ることで、測定セル４０に送り込まれる空気の流れは連続してモニタされる。
【００３４】
図１３は、メインプロセッサ１０８の動作処理工程を示している。ステップ１５４から始まり、プロセッサ１０８による診断が行われる。次いで、ステップ１５６により、多様な割り込みについてテストが行われ、適切な動作が開始する。かかる割り込みは、定期リアルタイム割り込み、及び、コンパレータ又はサンプリングの割り込みとして、側方のフローチャートに示されている。
【００３５】
１５６０に示す定期的なリアルタイム割り込みにより、１５６２のステップにおいて、多様なフラグが設定される。ステップ１５６４により、使用者により操作可能なスイッチの状態が読み込まれる。割り込みが発生すると、ステップ１５６６により、処理工程は定期的な操作へと戻される。コンパレータ又はサンプリング割り込み１５６８により、ステップ１５７０では、パルス値のＡ／Ｄ変換の操作が実行される。１５７２のステップにより、多様なレベルのパルスは変換され、ステップ１５７４により、Ｎ２Ｏが存在するかが判定される。また、Ｎ２Ｏ濃度が設定レベルを超えていると判定された場合には、ディスプレイパネル１２に「Ｎ２Ｏ」を表示する発光ダイオードが点灯し、アラーム１２６が鳴る。ステップ１５７６により、次いで、かかる割り込みは、次の割り込みのリクエストを待つために戻る。
【００３６】
プロセッサ１０８の動作に戻ると、ステップ１５８によりファンの動作が制御される。ステップ１６０により、プロセッサ９６は、ハロゲン化された薬剤を検出するために、断続的に動作する。ステップ１６２により、プロセッサ９６からデータを読み込むことで、アラーム／障害ステータス及びアラームフラグの設定が行われる。ステップ１６４及び１６６により、メインプロセッサ１０８は、Ｎ２Ｏセンサ及びその多様な部品の動作をも制御する。テスト用のアラームフラグ及びその他雑多な動作の設定は、ステップ１６８及び１７０により行われ、また、その動作はかかるブロック図に示す。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明に従う装置の組立図である。
【図２】この発明に従う装置の斜視図であり、ベース部をキャニスタから持ち上げた状態で示す。
【図３】図２に示すキャニスタの底部の平面図である。
【図４】ベース部にキャニスタを連結するための機構を具体的に示す、図２のキャニスタの底部の斜視図である。
【図５】この発明に従うその他の装置を示す図であり、キャニスタがベース部から分離し、ベース部が半開することで、その内部に収容している種々の部品が見える状態で示す。
【図６】この発明に従う装置のベース部に収容されている種々の部品の分解図である。
【図７】この発明に従うベース部に収容されている種々の要素のその他の図である。
【図８】この発明に従う装置のベース部に収容されている種々の部品のさらに他の分解図である。
【図９】この発明に従う装置を作動させるための電力を提供する電力供給回路を示したブロック図である。
【図１０】この発明に従う装置のハロゲン化された薬剤センサを作動させる回路を示したブロック図である。
【図１１】この発明に従うＮ２Ｏセンサ固有の回路を示したブロック図である。
【図１２】ハロゲン化された薬剤を検知するセンサを制御するプロセッサの動作を示したフロー図である。
【図１３】この発明に従う装置のメインプロセッサの動作を示したフローチャートである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲン化された薬剤の存在を少なくとも検出する装置において、
該装置は、ベース部と、該ベース部に着脱自在に連結されたフィルタ装置とを具え、前記フィルタ装置は、患者又は麻酔器からのハロゲン化された薬剤を含む呼気を受容する吸気部及び、フィルタ処理した空気を送り出す排気部を有し、前記ベース部は、前記フィルタ装置の排気部に着脱自在に連結することに適応可能な開口部を有し、かつ、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が存在する場合に、ハロゲン化された薬剤を検出するモニタシステムと、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が存在することを警告するアラームシステムとを収容していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記モニタシステムは、さらに呼気中のＮ２Ｏ（亜酸化窒素）を検出することに適応可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ装置はキャニスタを具え、前記排気部は、該キャニスタを前記ベース部に堅固に据え付けるために、前記ベース部の開口部に着脱自在に係合可能であり、ハロゲン化された薬剤用の吸着剤物質が、呼気からのハロゲン化された薬剤を吸着するために該キャニスタ内に格納されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記キャニスタの排気部が、前記ベース部の開口部に堅固に係合しているかを検出する、前記ベース部の前記開口部の近傍に配置された安全スイッチを更に具える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記アラームシステムに応答してＮ２Ｏの存在を表示する少なくとも一つの指示部、及び、前記フィルタ装置によりハロゲン化された薬剤がこれ以上吸着されないことをアラームで知らせる他の指示部を有するディスプレイパネルを更に具える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ベース部は、前記開口部から異物フィルタの一方の端部に延びる第一の管路を更に収容しており、該異物フィルタは取替え可能であり、該異物フィルタの他方の端部が、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの存在を検出するために、フィルタ処理した空気を前記モニタシステムに送る第二の管路に接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記モニタシステムによりサンプリングされたフィルタ処理された空気は、次いで、第三の管路により、前記ベース部に収容された送風器に送り込まれ、該送風器は、フィルタ処理された空気を該ベース部から大気中に放出する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
患者の呼気をモニタする方法において、
該方法は、患者に呼吸装置を接続するステップ、
該呼吸装置の排気部を、モニタシステム及びアラームシステムを収容するベース部に着脱自在に接続される排気部を有するフィルタ装置の吸気部に接続するステップ、
該モニタシステムを用いて、該フィルタ装置によりフィルタ処理された空気をサンプリングし、空気中のハロゲン化された薬剤の存在を検出するステップ、
該アラームシステムを用いて、該モニタシステムにより、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出された場合に、アラームを鳴らすステップ、及び
該出力アラームが検出された場合にフィルタ装置を取替えるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記モニタシステムを用いて、前記フィルタ処理した空気中にＮ２Ｏ（亜酸化窒素）が存在するかを検出し、Ｎ２Ｏが検出された場合に、Ｎ２Ｏアラームを出力するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ベース部から、前記フィルタ処理された空気を排気するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルタ装置の排気部に着脱自在に連結している前記ベース部の開口部の近傍に、該フィルタ装置が該ベース部に連結していることを検出するスイッチを配設するステップ、及び、
該フィルタ装置が該ベース部に連結していることを該スイッチが検出しない場合に、他のアラームを出力するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ベース部に、前記アラームシステムに応答して、Ｎ２Ｏが存在することを表示する少なくとも一つの表示部と、前記フィルタ装置がハロゲン化された薬剤をこれ以上吸着しないことを知らせるためにアラームを鳴らす他の表示部とを有するディスプレイパネルを設けるステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
ハロゲン化された薬剤を含む呼気をフィルタ処理する装置において、
該装置は、該呼気を受容する吸気部を有し、所定量のハロゲン化された薬剤を吸着する物質を含み、かつ、これによりフィルタ処理した空気を送り出す排気部を有するフィルタ容器、及び、
該フィルタ容器の該排気部を受容する開口部を有し、該排気部及び該吸気部が協働して、該フィルタ容器が非永久的に固定されるベース部であり、フィルタ処理された空気を受容し、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が含まれているかを検出することに適応可能であり、該開口部に流体接続しているモニタシステムを収容し、かつ、該モニタシステムによりフィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出された場合に、該モニタシステムと協働して、アラーム信号を出力する、該モニタシステムと電気的に接続されたアラームシステムを収容しているベース部を具え、
該フィルタ容器が新しいフィルタ容器に取替えられると、該アラーム信号が消失することを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記モニタシステムは、Ｎ２Ｏ（亜酸化窒素）の存在を検出することに更に適応可能であり、該モニタシステムにより、フィルタ処理された空気中にＮ２Ｏが検出されると、前記アラームシステムがＮ２Ｏアラームを出力する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記フィルタ容器は、第一の接続部を排気部に有する円錐状のキャニスタを具え、前記キャニスタを前記ベース部に固定するために、該第一の接続部は、該ベース部の前記開口部にある対応する接続部と非永久的に係合する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記フィルタ容器が前記ベース部に固定されているかどうかを検出するために、該ベース部の前記開口部の近傍に配置された安全スイッチを更に具える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記ベース部は、Ｎ２Ｏが検出されたことを表示するための、前記アラームシステムに応答する少なくとも一つの表示部、及び、ハロゲン化された薬剤がこれ以上吸着されておらず、前記フィルタ容器を取替えなければならないことを知らせるアラームを提供する、他の表示部を有するディスプレイパネルを更に具える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記モニタシステムからフィルタ処理された空気を受容するために、前記ベース部に更に収容された送風器を具え、該送風器は、該ベース部から大気中へとフィルタ処理された空気を掃気する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１】
ハロゲン化された薬剤の存在を少なくとも検出する装置において、
該装置は、ベース部と、該ベース部に着脱自在に連結されたフィルタ装置とを具え、前記フィルタ装置は、患者又は麻酔器からのハロゲン化された薬剤を含む呼気を受容する吸気部及び、フィルタ処理した空気を送り出す排気部を有し、前記ベース部は、前記フィルタ装置の排気部に着脱自在に連結することに適応可能な開口部を有し、かつ、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が存在する場合に、ハロゲン化された薬剤を検出するモニタシステムと、フィルタ処理した空気中にハロゲン化された薬剤が存在することを警告するアラームシステムとを収容していることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記モニタシステムは、さらに呼気中のＮ２Ｏ（亜酸化窒素）を検出することに適応可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記フィルタ装置はキャニスタを具え、前記排気部は、該キャニスタを前記ベース部に堅固に据え付けるために、前記ベース部の開口部に着脱自在に係合可能であり、ハロゲン化された薬剤用の吸着剤物質が、呼気からのハロゲン化された薬剤を吸着するために該キャニスタ内に格納されている、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記キャニスタの排気部が、前記ベース部の開口部に堅固に係合しているかを検出する、前記ベース部の前記開口部の近傍に配置された安全スイッチを更に具える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記アラームシステムに応答してＮ２Ｏの存在を表示する少なくとも一つの指示部、及び、前記フィルタ装置によりハロゲン化された薬剤がこれ以上吸着されないことをアラームで知らせる他の指示部を有するディスプレイパネルを更に具える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ベース部は、前記開口部から異物フィルタの一方の端部に延びる第一の管路を更に収容しており、該異物フィルタは取替え可能であり、該異物フィルタの他方の端部が、ハロゲン化された薬剤及びＮ２Ｏの存在を検出するために、フィルタ処理した空気を前記モニタシステムに送る第二の管路に接続されている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記モニタシステムによりサンプリングされたフィルタ処理された空気は、次いで、第三の管路により、前記ベース部に収容された送風器に送り込まれ、該送風器は、フィルタ処理された空気を該ベース部から大気中に放出する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
患者の呼気をモニタする方法において、
該方法は、患者に呼吸装置を接続するステップ、
該呼吸装置の排気部を、モニタシステム及びアラームシステムを収容するベース部に着脱自在に接続される排気部を有するフィルタ装置の吸気部に接続するステップ、
該モニタシステムを用いて、該フィルタ装置によりフィルタ処理された空気をサンプリングし、空気中のハロゲン化された薬剤の存在を検出するステップ、
該アラームシステムを用いて、該モニタシステムにより、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出された場合に、アラームを鳴らすステップ、及び
該出力アラームが検出された場合にフィルタ装置を取替えるステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記モニタシステムを用いて、前記フィルタ処理した空気中にＮ２Ｏ（亜酸化窒素）が存在するかを検出し、Ｎ２Ｏが検出された場合に、Ｎ２Ｏアラームを出力するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ベース部から、前記フィルタ処理された空気を排気するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記フィルタ装置の排気部に着脱自在に連結している前記ベース部の開口部の近傍に、該フィルタ装置が該ベース部に連結していることを検出するスイッチを配設するステップ、及び、
該フィルタ装置が該ベース部に連結していることを該スイッチが検出しない場合に、他のアラームを出力するステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記ベース部に、前記アラームシステムに応答して、Ｎ２Ｏが存在することを表示する少なくとも一つの表示部と、前記フィルタ装置がハロゲン化された薬剤をこれ以上吸着しないことを知らせるためにアラームを鳴らす他の表示部とを有するディスプレイパネルを設けるステップを更に具える、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
ハロゲン化された薬剤を含む呼気をフィルタ処理する装置において、
該装置は、該呼気を受容する吸気部を有し、所定量のハロゲン化された薬剤を吸着する物質を含み、かつ、これによりフィルタ処理した空気を送り出す排気部を有するフィルタ容器、及び、
該フィルタ容器の該排気部を受容する開口部を有し、該排気部及び該吸気部が協働して、該フィルタ容器が非永久的に固定されるベース部であり、フィルタ処理された空気を受容し、フィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が含まれているかを検出することに適応可能であり、該開口部に流体接続しているモニタシステムを収容し、かつ、該モニタシステムによりフィルタ処理された空気中にハロゲン化された薬剤が検出された場合に、該モニタシステムと協働して、アラーム信号を出力する、該モニタシステムと電気的に接続されたアラームシステムを収容しているベース部を具え、
該フィルタ容器が新しいフィルタ容器に取替えられると、該アラーム信号が消失することを特徴とする装置。
【請求項１４】
前記モニタシステムは、Ｎ２Ｏ（亜酸化窒素）の存在を検出することに更に適応可能であり、該モニタシステムにより、フィルタ処理された空気中にＮ２Ｏが検出されると、前記アラームシステムがＮ２Ｏアラームを出力する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記フィルタ容器は、第一の接続部を排気部に有する円錐状のキャニスタを具え、前記キャニスタを前記ベース部に固定するために、該第一の接続部は、該ベース部の前記開口部にある対応する接続部と非永久的に係合する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記フィルタ容器が前記ベース部に固定されているかどうかを検出するために、該ベース部の前記開口部の近傍に配置された安全スイッチを更に具える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記ベース部は、Ｎ２Ｏが検出されたことを表示するための、前記アラームシステムに応答する少なくとも一つの表示部、及び、ハロゲン化された薬剤がこれ以上吸着されておらず、前記フィルタ容器を取替えなければならないことを知らせるアラームを提供する、他の表示部を有するディスプレイパネルを更に具える、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記モニタシステムからフィルタ処理された空気を受容するために、前記ベース部に更に収容された送風器を具え、該送風器は、該ベース部から大気中へとフィルタ処理された空気を掃気する、請求項１３に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２００８−５００８８０（Ｐ２００８−５００８８０Ａ）
【公表日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５１５４０４（Ｐ２００７−５１５４０４）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８８０３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１８０３７
【国際公開日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（５０２０３４２２４）スミスズ メディカル ピーエム インコーポレイテッド (12)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０１８８０３
【国際公開番号】ＷＯ２００５／１１８０３７
【国際公開日】平成１７年１２月１５日（２００５．１２．１５）
【出願人】（５０２０３４２２４）スミスズ メディカル ピーエム インコーポレイテッド (12)
【Ｆターム（参考）】
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