JP7061302B1

JP7061302B1 - 吸入麻酔器用キャニスターに用いられるプレート

Info

Publication number: JP7061302B1
Application number: JP2022014914A
Authority: JP
Inventors: 修之秋本; 康夫八木
Original assignee: SANKO MANUFACTURING COMPANY, LIMITED
Current assignee: SANKO MANUFACTURING COMPANY, LIMITED
Priority date: 2022-02-02
Filing date: 2022-02-02
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2042-02-02
Also published as: JP2023112900A

Abstract

【課題】炭酸ガス吸着剤の消費斑を防止する吸入麻酔器用キャニスター及びそれに用いられるプレートを提供する。【解決手段】プレート１３は、キャニスター本体と、蓋体と、を備えているキャニスターに用いられ、キャニスター本体の内部における入口から離れた位置に配置されることで炭酸ガス吸着剤を下方から支持する円板状のものである。このプレート１３は、通気用の多数の孔２１を有し、孔２１の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっている。【選択図】図３

Description

本発明は、吸入麻酔器用キャニスターに用いられるプレートに関する。

吸入麻酔器によって患者や患畜（治療を受ける動物）の肺に供給された麻酔ガスは、その多くは肺に留まらず、呼気として肺から吐き出される。呼気として肺から吐き出された麻酔ガスは、そのまま外部に放出されることになると、無駄になるだけではなく、医師等の医療従事者に悪影響を及ぼすことになる。このため、吸入麻酔器は、呼気を回収して麻酔ガスを再利用するために、呼気を循環させる流路上に、炭酸ガス吸着剤を収容しておく円筒状のキャニスターを備えている（例えば、特許文献１参照）。

このような吸入麻酔器を利用した患者や患畜の呼気は、キャニスターを通過することで炭酸ガス（二酸化炭素）が除去され、その後、新鮮な麻酔ガスと混合されてから肺に供給される。キャニスターに収容されている炭酸ガス吸着剤は、所定の分量の炭酸ガスを吸着することで機能を失うため、所定の頻度で交換することになる。

実開平０３－１０１９６２号公報

炭酸ガス吸着剤は、砂利の様な態様であることから、キャニスターの内面との間が疎となり、他が密となる傾向がある。このため、キャニスターを通過する呼気は、その多くがキャニスターの内面に沿って流れることになる。すなわち、キャニスター内の呼気の流れが不均一になる。このため、一部の炭酸ガス吸着剤が早めに機能を失って使えなくなるので、まだ使える炭酸ガス吸着剤が残っている時点であっても、キャニスターに収容されている全ての炭酸ガス吸着剤を新たなものに交換する必要があり、炭酸ガス吸着剤の無駄遣いになっていた。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、炭酸ガス吸着剤の消費斑を防止する吸入麻酔器用キャニスターに用いられるプレートを提供することを目的とする。

本発明は、底を有すると共に上方に開口を有する円筒状であり、前記底の中心に患者又は患畜の呼気の入口が設けられていて、また、炭酸ガス吸着剤を収容しておくキャニスター本体と、前記開口を塞ぐ天板を有し、前記天板の中心に前記呼気の出口が設けられている蓋体と、を備えている吸入麻酔器用キャニスターに用いられ、前記キャニスター本体の内部における前記入口から離れた位置に配置されることで前記炭酸ガス吸着剤を下方から支持する円板状のプレートであって、通気用の多数の孔を有し、前記孔の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっていて、上面視で前記入口の位置と重なる位置に、前記孔が存在しない円形の無孔領域を有していて、また、前記無孔領域の外縁に沿う位置に設けられている略環状の第１のスリットと、前記第１のスリットよりも外側の位置に設けられている略環状の第２のスリットと、を有していることを特徴とするプレートである。

本発明に係るプレートによれば、孔の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっているので、キャニスター本体の内面に沿って流れる指向性を有する呼気を、キャニスター本体の中心に誘導することになる。これにより、キャニスター本体内の呼気の流れが不均一になることを防止できる。結果、キャニスター本体に収容されている炭酸ガス吸着剤は、だいたい同じ時期に機能を失って使えなくなるので、炭酸ガス吸着剤を新たなものに交換する時点において、まだ使える炭酸ガス吸着剤はほとんど残っていない。このため、炭酸ガス吸着剤の消費斑を防止することができる。

本発明に係るプレートによれば、上面視で呼気の入口と重なる位置に、孔が存在しない円形の無孔領域を有しているので、入口に向けて炭酸ガス吸着剤が落下することを防止できる。

本発明に係るプレートによれば、多数の孔とは別に、呼気の流れが弱い位置に略環状の第１のスリット及び略環状の第２のスリットを有しているので、キャニスター本体内の呼気の流れが不均一になることをさらに防止できる。

上記のプレートによれば、炭酸ガス吸着剤の消費斑を防止することができる。

本発明の実施形態に係るキャニスターを備えている吸入麻酔器の模式図である。キャニスターの正面から視た断面図である。プレートを示す平面図である。実験において比較対象となるプレートを示す平面図である。実験結果を示すグラフであり、横軸に経過時間［ｈ］を、縦軸に炭酸ガス分圧［ｍｍＨｇ］を、それぞれ示す。一つ目の変形例に係るプレートを示す平面図である。二つ目の変形例に係るプレートを示す平面図である。三つ目の変形例に係るプレートを示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るキャニスター１０を備えている吸入麻酔器１について詳細に説明する。

まず、図１を用いて、吸入麻酔器１の構成について説明する。図１は、吸入麻酔器１の模式図である。

図１に示す吸入麻酔器１は、患者や患畜の肺に麻酔ガスを供給する装置である。具体的に、吸入麻酔器１は、麻酔器本体２と、循環式呼吸回路３と、吸気弁４と、圧力計５と、患者・患畜側端６と、呼気弁７と、余剰ガス排出弁８と、呼吸バッグ９と、キャニスター（吸入麻酔器用キャニスター）１０と、を備えている。

麻酔器本体２は、液体の吸入麻酔薬を気化させることで麻酔ガスを生成する装置である。この麻酔器本体２は、循環式呼吸回路３に接続されており、生成した麻酔ガスを循環式呼吸回路３に導入する。

循環式呼吸回路３は、麻酔器本体２が接続されていて当該麻酔器本体２が生成した麻酔ガスを循環させる流路である。この循環式呼吸回路３には、麻酔器本体２を起点として、おおよそ、吸気弁４、圧力計５、患者・患畜側端６、呼気弁７、余剰ガス排出弁８、呼吸バッグ９、キャニスター１０の順に配置され又は接続されている。また、循環式呼吸回路３は、当該循環式呼吸回路３上に吸気弁４及び呼気弁７が配置されていることにより、麻酔器本体２が生成した麻酔ガスを、吸気弁４、圧力計５、患者・患畜側端６、呼気弁７、キャニスター１０の順に循環させる。

吸気弁４は、循環式呼吸回路３の途中に配置されており、循環式呼吸回路３における当該吸気弁４を経由する麻酔器本体２から患者・患畜側端６への麻酔ガスの流れを許容する一方で、循環式呼吸回路３における当該吸気弁４を経由する患者・患畜側端６から麻酔器本体２への逆流を防止する。

圧力計５は、循環式呼吸回路３に接続されており、当該循環式呼吸回路３内の圧力を計測してその圧力を表示する。すなわち、圧力計５は、患者・患畜側端６を介して循環式呼吸回路３とつながる患者や患畜の肺の中の圧力を計測してその圧力を表示する。

患者・患畜側端６は、循環式呼吸回路３に接続されており、当該患者・患畜側端６を装着した患者又は患畜の肺に循環式呼吸回路３から麻酔ガスを供給すると共に、当該患者・患畜側端６を装着した患者又は患畜からの呼気を循環式呼吸回路３に供給する。

呼気弁７は、循環式呼吸回路３の途中に配置されており、循環式呼吸回路３における当該呼気弁７を経由する患者・患畜側端６からキャニスター１０への呼気の流れを許容する一方で、循環式呼吸回路３における当該呼気弁７を経由するキャニスター１０から患者・患畜側端６への逆流を防止する。

余剰ガス排出弁８は、呼吸バッグ９と共に循環式呼吸回路３に接続されており、循環式呼吸回路３内の圧力が所定の圧力以下の場合に閉鎖している一方で、循環式呼吸回路３内の圧力が所定の圧力を超えることで開放して循環式呼吸回路３内の余剰ガスを排出する。この余剰ガス排出弁８は、循環式呼吸回路３内の余剰ガスを排出することで循環式呼吸回路３内が高圧になることを防止する。

呼吸バッグ９は、手動式の送気手段である。この呼吸バッグ９は、余剰ガス排出弁８と共に循環式呼吸回路３に接続されており、手で押しつぶされることで、当該呼吸バッグ９内の麻酔ガスが循環式呼吸回路３に供給される。すなわち、呼吸バッグ９は、手で押しつぶされることで、患者・患畜側端６を介して循環式呼吸回路３とつながる患者や患畜の肺に麻酔ガスを積極的に供給する。

キャニスター１０は、循環式呼吸回路３の途中に配置されており、当該キャニスター１０内の炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）が作用することで、当該キャニスター１０を通過する呼気の炭酸ガス（二酸化炭素）を除去する。キャニスター１０を通過することで炭酸ガスが除去された呼気は、麻酔器本体２が生成した新鮮な麻酔ガスと共に循環式呼吸回路３を循環する。

次に、図２を用いて、キャニスター１０の構成について説明する。図２は、キャニスター１０の正面から視た断面図である。

図２に示すように、キャニスター１０は、キャニスター本体１１と、蓋体１２と、プレート１３と、を備えている。

キャニスター本体１１は、炭酸ガス吸着剤３０を収容しておく容器である。このキャニスター本体１１は、底１４を有すると共に上方に開口１５を有する円筒状であり、底１４の中心に患者又は患畜の呼気の入口１６が設けられていると共に、底１４における入口１６の周囲に、上面視で環状の溝１７が設けられている。入口１６には、循環式呼吸回路３が接続されている。溝１７は、図らずしてプレート１３から落下した粉状の炭酸ガス吸着剤３０を受け入れる。また、キャニスター本体１１は、底１４における溝１７の周囲であって入口１６よりも高い位置に、プレート１３を下方から支持する環状のフランジ１８が設けられている。フランジ１８は、プレート１３が入口１６から離れた位置に配置されるように当該プレート１３の外縁を下方から支持する。

蓋体１２は、キャニスター本体１１の開口１５を気密に塞ぐ天板１９を有している。この蓋体１２は、天板１９の中心に患者又は患畜の呼気の出口２０が設けられている。出口２０には、循環式呼吸回路３が接続されている。

プレート１３は、炭酸ガス吸着剤３０を下方から支持する円板状の板であり、キャニスター本体１１の内部における入口１６から離れた位置に配置される。

次に、図３を用いて、プレート１３の構成について説明する。図３は、プレート１３の平面図である。

図３に示すように、プレート１３は、通気用の多数の孔２１を有し、当該孔２１が配置される密度が当該プレート１３における中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっている。このプレート１３は、上面視でキャニスター本体１１（図２参照）における入口１６（図２参照）の位置と重なる位置に、孔２１が存在しない円形の無孔領域２２を有している。また、プレート１３は、無孔領域２２の外縁に沿う位置に略環状の第１のスリット２３を有していると共に、第１のスリット２３よりも外側の位置に略環状の第２のスリット２４を有している。多数の孔２１はそれぞれ、真円形の丸孔であり、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）がプレート１３から落下しない程度の大きさを有している。これら多数の孔２１の大きさは、プレート１３における中心から外側に向けて徐々に又は段階的に小さくなっている。また、多数の孔２１は、放射状に配列されている。

図２に戻って説明する。炭酸ガス吸着剤３０は、炭酸ガスを吸着する性質の強い物質であり、砂利の様な形状を有する。この炭酸ガス吸着剤３０は、プレート１３によって下方から支持されるように、キャニスター本体１１内に収容されている。また、炭酸ガス吸着剤３０は、キャニスター本体１１内を通過する呼気に作用することで、当該呼気に含まれる炭酸ガスを吸着し、除去する。

次に、図１を用いて、吸入麻酔器１における麻酔ガスの流れについて説明する。

図１に示すように、麻酔器本体２で生成された麻酔ガスは、循環式呼吸回路３に供給され、吸気弁４及び患者・患畜側端６を経由して患者や患畜の肺に供給される。患者又は患畜からの呼気は、循環式呼吸回路３に供給され、呼気弁７を経由してキャニスター１０に供給される。キャニスター１０に供給された呼気は、キャニスター１０を通過することで炭酸ガスが除去される。炭酸ガスが除去された呼気は、麻酔器本体２が生成した新鮮な麻酔ガスと共に循環式呼吸回路３を循環する。

次に、図２を用いて、キャニスター１０の内部での呼気の流れについて説明する。

図２に示すように、循環式呼吸回路３からキャニスター１０に供給された呼気は、キャニスター本体１１における入口１６を介して、下方からキャニスター１０内に導入される。キャニスター本体１１における入口１６を介して、下方からキャニスター１０内に導入された呼気は、プレート１３における無孔領域２２（図３参照）にぶつかって、キャニスター本体１１内におけるプレート１３よりも下方の空間に広がる。キャニスター本体１１内におけるプレート１３よりも下方の空間に広がった呼気は、プレート１３における多数の孔２１（図３参照）、第１のスリット２３（図３参照）及び第２のスリット２４（図３参照）を介して、キャニスター本体１１内におけるプレート１３よりも上方に広がる。キャニスター本体１１内におけるプレート１３よりも上方に広がった呼気は、炭酸ガス吸着剤３０に触れることで、炭酸ガスが吸着除去される。炭酸ガスが除去された呼気は、蓋体１２における出口２０を介して、上方からキャニスター１０の外に排出される。キャニスター１０の外に排出された呼気は、麻酔器本体２（図１参照）が生成した新鮮な麻酔ガスと共に循環式呼吸回路３を循環する。

次に、図４及び図５を用いて、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）の経時劣化の度合を調べた実験を説明する。図４は、実験において比較対象となるプレート４０を示す平面図である。図５は、実験結果を示すグラフであり、横軸に経過時間［ｈ］を、縦軸に炭酸ガス分圧［ｍｍＨｇ］を、それぞれ示す。

実験では、キャニスター１０（図２参照）の入口１６（図２参照）から導入するガスについて、酸素ガス流量を２Ｌ／ｍｉｎとし、炭酸ガス流量を０．１Ｌ／ｍｉｎとし、また、炭酸ガス分圧を４０ｍｍＨｇとし、さらに、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）を３００ｇとする条件とし、キャニスター１０（図２参照）の出口２０（図２参照）から排出されるガスの炭酸ガス分圧［ｍｍＨｇ］を計測した。これにより、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）の経時劣化の度合を調べた。この実験では、プレート１３（図３参照）の優位性を立証するために、キャニスター１０（図２参照）においてプレート１３（図３参照）を用いた場合と、キャニスター１０（図２参照）においてプレート１３（図３参照）に代えて図４に示すプレート４０を用いた場合と、を比較した。

図４に示すプレート４０は、基本構成はプレート１３（図３参照）と同様であって、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）を下方から支持する円板状の板であり、キャニスター本体１１（図２参照）の内部における入口１６（図２参照）から離れた位置に配置される。プレート４０は、通気用の多数の孔４１を有し、当該孔４１が配置される密度が略一定で疎密に偏りがない。ただし、このプレート４０は、プレート１３（図３参照）と同様、上面視でキャニスター本体１１（図２参照）における入口１６（図２参照）の位置と重なる位置に、孔４１が存在しない円形の無孔領域４２を有している。

図５におけるグラフには、キャニスター１０（図２参照）においてプレート１３（図３参照）を用いた場合の計測結果を○でプロットし、キャニスター１０（図２参照）においてプレート１３（図３参照）に代えてプレート４０（図４参照）を用いた場合の計測結果を×でプロットした。図５に示すように、キャニスター１０（図２参照）においてプレート１３（図３参照）を用いた場合には、キャニスター１０（図２参照）においてプレート４０（図４参照）を用いた場合と比較して、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）が約３０％長持ちすることが確認できた。

このように、本実施形態は、底１４（図２参照）を有すると共に上方に開口１５（図２参照）を有する円筒状であり、底１４（図２参照）の中心に患者又は患畜の呼気の入口１６（図２参照）が設けられていて、また、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）を収容しておくキャニスター本体１１（図２参照）と、開口１５（図２参照）を塞ぐ天板１９（図２参照）を有し、天板１９（図２参照）の中心に呼気の出口２０（図２参照）が設けられている蓋体１２（図２参照）と、を備えているキャニスター１０（図２参照）に用いられ、キャニスター本体１１（図２参照）の内部における入口１６（図２参照）から離れた位置に配置されることで炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）を下方から支持する円板状のプレート１３（図２及び図３参照）であって、通気用の多数の孔２１（図３参照）を有し、孔２１（図３参照）の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっているプレート１３（図３参照）である。

このようなプレート１３（図２及び図３参照）によれば、孔２１（図３参照）の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっているので、キャニスター本体１１（図２参照）の内面に沿って流れる指向性を有する呼気を、キャニスター本体１１（図２参照）の中心に誘導することになる。これにより、キャニスター本体１１（図２参照）内の呼気の流れが不均一になることを防止できる。結果、キャニスター本体１１（図２参照）に収容されている炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）は、だいたい同じ時期に機能を失って使えなくなるので、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）を新たなものに交換する時点において、まだ使える炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）はほとんど残っていない。このため、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）の消費斑を防止することができる。

また、プレート１３（図３参照）において、多数の孔２１（図３参照）は、放射状に配列されている。

また、プレート１３（図２及び図３参照）は、上面視で入口１６（図２参照）の位置と重なる位置に、孔２１（図３参照）が存在しない円形の無孔領域２２（図３参照）を有している。

このようなプレート１３（図２及び図３参照）によれば、入口１６（図２参照）に向けて炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）が落下することを防止できる。

また、プレート１３（図３参照）は、無孔領域２２（図３参照）の外縁に沿う位置に設けられている略環状の第１のスリット２３（図３参照）と、第１のスリット２３（図３参照）よりも外側の位置に設けられている略環状の第２のスリット２４（図３参照）と、を有している。

このようなプレート１３（図３参照）によれば、多数の孔２１（図３参照）とは別に、呼気の流れが弱い位置に略環状の第１のスリット２３（図３参照）及び略環状の第２のスリット２４（図３参照）を有しているので、キャニスター本体１１（図２参照）内の呼気の流れが不均一になることをさらに防止できる。

また、本実施形態は、キャニスター本体１１（図２参照）と、蓋体１２（図２参照）と、プレート１３（図２参照）と、を備えているキャニスター１０（図２参照）である。

このようなキャニスター１０（図２参照）によれば、上述したプレート１３（図２及び図３参照）を備えているので、炭酸ガス吸着剤３０（図２参照）の消費斑を防止することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。すなわち、各構成の位置、大きさ、長さ、数量、形状、材質などは適宜変更できる。

例えば、上記実施形態において、プレート１３（図３参照）が有している多数の孔２１（図３参照）は、真円形の丸孔である場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、角孔、長丸孔、長角孔、十字孔、メッシュ（網の目）等、いずれであってもよい。

また、上記実施形態において、プレート１３（図３参照）が有している多数の孔２１（図３参照）は、放射状に配列されている場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、当該孔が配置される密度がプレートにおける中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になるように配列されていればよく、例えば、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示すような配列であってもよい。図６Ａは、一つ目の変形例に係るプレート１３Ａを示す平面図である。図６Ｂは、二つ目の変形例に係るプレート１３Ｂを示す平面図である。図６Ｃは、三つ目の変形例に係るプレート１３Ｃを示す平面図である。なお、プレート１３と同様の構成については、同一の符号を付すことで説明を適宜省略する。

図６Ａに示すように、プレート１３Ａが有している多数の孔２１は、プレート１３Ａにおける径方向の補助線（一点鎖線で図示）と第１のスリット２３との交点において、当該径方向の補助線（一点鎖線で図示）と角度θで交差する補助線（破線で図示）上に配列されている。

図６Ｂに示すように、プレート１３Ｂが有している多数の孔２１は、プレート１３Ｂにおける径方向の補助線（一点鎖線で図示）と第１のスリット２３との交点と、プレート１３Ｂにおける径方向の補助線（一点鎖線で図示）とプレート１３Ｂの外縁との交点と、を結ぶ湾曲線（破線で図示）上に配列されている。

図６Ｃに示すように、プレート１３Ｃが有している多数の孔２１は、プレート１３Ｃにおける径方向の補助線（一点鎖線で図示）と第１のスリット２３との交点と、プレート１３Ｃにおける径方向の補助線（一点鎖線で図示）とプレート１３Ｃの外縁との交点と、を結ぶ湾曲線（破線で図示）上に配列されている。

１吸入麻酔器
２麻酔器本体
３循環式呼吸回路
４吸気弁
５圧力計
６患者・患畜側端
７呼気弁
８余剰ガス排出弁
９呼吸バッグ
１０キャニスター（吸入麻酔器用キャニスター）
１１キャニスター本体
１２蓋体
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃプレート
１４底
１５開口
１６入口
１７溝
１８フランジ
１９天板
２０出口
２１孔
２２無孔領域
２３第１のスリット
２４第２のスリット
３０炭酸ガス吸着剤
４０プレート
４１孔
４２無孔領域

Claims

底を有すると共に上方に開口を有する円筒状であり、前記底の中心に患者又は患畜の呼気の入口が設けられていて、また、炭酸ガス吸着剤を収容しておくキャニスター本体と、
前記開口を塞ぐ天板を有し、前記天板の中心に前記呼気の出口が設けられている蓋体と、を備えている吸入麻酔器用キャニスターに用いられ、
前記キャニスター本体の内部における前記入口から離れた位置に配置されることで前記炭酸ガス吸着剤を下方から支持する円板状のプレートであって、
通気用の多数の孔を有し、前記孔の密度が中心から外側に向けて徐々に又は段階的に疎になっていて、
上面視で前記入口の位置と重なる位置に、前記孔が存在しない円形の無孔領域を有していて、また、
前記無孔領域の外縁に沿う位置に設けられている略環状の第１のスリットと、
前記第１のスリットよりも外側の位置に設けられている略環状の第２のスリットと、を有していることを特徴とするプレート。