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公開番号2024019709
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-09
出願番号2023220561,2021528359
出願日2023-12-27,2019-12-03
発明の名称ガスセンサモジュール
出願人マリンクロットホスピタルプロダクツアイピーアンリミテッドカンパニー
代理人個人
主分類G01N 27/28 20060101AFI20240202BHJP(測定;試験)
要約【課題】ガスセンサモジュールを提供すること
【解決手段】治療用ガス送達装置のための取り外し可能なガスセンサモジュールを提供する。ガスセンサモジュールは、治療用ガス送達装置からサンプルガスを受容するサンプルチャンバを含む。ガス検出ユニットは、サンプルガスの少なくとも1つの特性を測定するように動作可能な複数のセンサを含む。センサは、ガス検出センサ、湿度センサ、温度センサのうちの2つ以上、またはこれらの組み合わせを含む。ガスセンサモジュールは、治療用ガス送達装置内に内蔵され、別のガスセンサモジュールとスワップ可能である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
本明細書に記載の発明。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、ガスセンサモジュールに関する。一実施例では、本開示は、治療用ガス送達装置のためのガスセンサモジュールに関する。
続きを表示（約 5,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ガス検出システムは、ユーザマニュアルに詳述された間隔でユーザによって較正する必要がある。例えば、ガスサンプリングシステムの高度な較正は、毎月実行される場合があり、また、施設において較正ガス供給源を利用可能にすること、ならびにサンプルライン接続の変更を必要とする場合がある。ガスサンプリングシステムの高度な較正中およびサンプルライン接続の変更中に、ガス検出システムは、ガスをサンプリングすることができない。追加的に、較正チュービングキットの誤った接続は、誤った指示値または装置の損傷をもたらす場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
治療用ガス送達装置のための取り外し可能なガスセンサモジュールであって、前記ガスセンサモジュールが、
前記治療用ガス送達装置からサンプルガスを受容するように動作可能なサンプルチャンバと、
前記サンプルガスの少なくとも１つの特性を測定するように動作可能な複数のセンサを備えるガス検出ユニットであって、前記複数のセンサが、ガス検出センサ、湿度センサ、温度センサのうちの２つ以上、またはこれらの組み合わせを含む、ガス検出ユニットと、を備え、
前記ガスセンサモジュールが、前記治療用ガス送達装置内に内蔵され、別のガスセンサモジュールとスワップ可能である、ガスセンサモジュール。
（項目２）
前記ガスセンサモジュールの交換が、前記サンプルガスの少なくとも１つの特性の前記測定の５分未満のダウンタイムをもたらす、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目３）
前記ガスセンサモジュールの交換が、前記治療用ガス送達装置からの治療用ガスの送達においていかなるダウンタイムももたらさない、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目４）
前記ガス検出センサが、ＮＯセンサ、ＮＯ
２
センサ、Ｏ
２
センサのうちの１つ以上、またはこれらの組み合わせである、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目５）
前記ガス検出ユニットが、少なくとも２つのガス検出センサを備える、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目６）
前記ガス検出ユニットが、ＮＯセンサと、ＮＯ
２
センサと、を備える、項目４に記載のガスセンサモジュール。
（項目７）
前記ガス検出ユニットが、２つ以上の異なるセンサを備える、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目８）
前記ガス検出ユニットが、１つ以上のガス検出センサと、１つの湿度センサと、を備える、項目６に記載のガスセンサモジュール。
（項目９）
前記サンプルガスの前記少なくとも１つの特性が、ＮＯの濃度、ＮＯ
２
の濃度、Ｏ
２
の濃度、湿度、温度のうちの１つ以上、またはこれらの組み合わせである、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１０）
前記サンプルガスの前記少なくとも１つの特性を検出し、前記治療用ガス送達装置内のガス分析装置コントローラに報告するように動作可能な感知回路をさらに備える、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１１）
前記ガスセンサモジュールが交換されるときに、前記治療用ガス送達装置が連続的に動作可能である、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１２）
前記サンプルチャンバが、内側ハウジングと、外側ハウジングと、を備える、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１３）
前記ガス検出ユニットが、前記ガスセンサモジュールのシリアル番号、較正データ、および／または使用情報を前記治療用ガス送達装置に電子的に記憶または送信するように動作可能である、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１４）
前記ガスセンサモジュールが、事前較正され、少なくとも１ヵ月にわたって貯蔵安定である、項目１に記載のガスセンサモジュール。
（項目１５）
前記ガスセンサモジュールが、少なくとも３ヵ月にわたって貯蔵安定である、項目１３に記載のガスセンサモジュール。
（項目１６）
ガスセンサアセンブリであって、
項目１～１５のいずれか一項に記載のガスセンサモジュールと、
前記ガスセンサモジュールを取り外し可能に受容するように動作可能なアセンブリ内側ハウジングと、
ガス分析装置ユニットであって、
前記ガス送達装置および前記サンプルガスを受容するように動作可能な前記ガスセンサモジュールに流体接続されたサンプルチューブと、
前記サンプルチューブを通して前記ガスセンサモジュールに接続されたポンプであって、前記ガスセンサモジュールを通して前記サンプルガスを圧送するように動作可能である、ポンプと、を備える、ガス分析装置ユニットと、を備える、ガスセンサアセンブリ。
（項目１７）
前記ガス分析装置ユニットが、ガス分析装置コントローラをさらに備える、項目１６に記載のガスセンサアセンブリ。
（項目１８）
前記ガス分析装置ユニットが、前記アセンブリ内側ハウジングを受容するように動作可能なアセンブリ主ハウジングをさらに備え、前記アセンブリ主ハウジングが、前記治療用ガス送達装置内にある、項目１６に記載のガスセンサアセンブリ。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本開示による例示的なガスセンサアセンブリの分解図である。
図１Ａのガスセンサアセンブリの組み立て完成図である。
例示的なガスセンサモジュールの分解図である。
例示的なガスセンサモジュールの分解図である。
外側ハウジングおよび内側ハウジングを取り外した、図２Ｂのガスセンサモジュールの組み立て完成図である。
例示的なガスセンサアセンブリの詳細分解図である。
例示的なガスセンサアセンブリの詳細分解図である。
ガスセンサモジュールの較正安定性を維持するためにガスセンサモジュールに電気的に結合された電圧源を含む機器の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
例示を簡潔かつ明瞭にするために、適切な場合には、対応するまたは同一の要素を示すために、異なる図の間で参照符号が繰り返されることが認識されるであろう。加えて、本明細書で説明する実施例の入念な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者には、本明細書で説明する実施例を、そうした具体的な詳細を伴うことなく実施することができることが理解されよう。他の場合では、方法、手順、および構成要素は、説明している関連の当該特徴を曖昧にしないように、詳細に説明していない。また、説明は、本明細書で説明する実施形態の範囲を限定するものと見なされるべきではない。図面は必ずしも一定の縮尺ではなく、本開示の詳細および特徴をより良好に例示するために、特定の部品の比率が誇張され得る。
【０００６】
以下、上記開示の全体を通して適用するいくつかの定義を提示する。「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、直接的であるか、介入構成要素を通して間接的であるかにかかわらず、接続されていると定義され、必ずしも物理的な接続に限定されない。接続は、物体が恒久的に接続されるか、または取り外し可能に接続されるようなものであり得る。「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、特定の寸法、形状、または実質的に修正する他の語に本質的に一致するものと定義され、よって、構成要素そのままである必要はない。例えば、「実質的に円筒である（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）」とは、その物体が円筒に類似しているが、真の円筒から１つ以上の偏差を有しうることを意味する。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、本開示で交換可能に使用される。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語は、含むことを意味するが、必ずしもそのように説明されるものに限定されない。「ホットスワップする（ｈｏｔｓｗａｐ）」、「ホットスワップした（ｈｏｔｓｗａｐｐｅｄ）」、または「ホットスワップ可能な（ｈｏｔｓｗａｐｐａｂｌｅ）」という用語は、交換用センサを動作準備に到達させるための治療用ガス送達装置のダウンタイムが約５分未満であるように、センサを取り外して、新しい較正されたセンサに交換することができることを意味するように定義される。例えば、ガスセンサモジュールは、較正されたガスセンサモジュールとホットスワップすることができ、治療用ガス送達装置のダウンタイムは、約３分である。本明細書で使用するとき、「スワップ」は、「ホットスワップ」または任意の対応する変形例を含むことができる。
【０００７】
本明細書では、治療用ガス送達装置内のサンプルガスの少なくとも１つの特性を測定するための複数のセンサを有する、取り外し可能なガスセンサモジュールを開示する。サンプルガスは、治療用ガス送達装置によって患者に送達されている治療用ガスのサンプルであり得る。ガスセンサモジュールは、治療用ガス送達装置内に内蔵され、それによって、「プラグアンドプレイ」と見なすことができる、および／またはホットスワップが可能であり得る様式での、現場でのその交換を容易にする。いくつかの実施例では、ガスセンサモジュールは、ガスセンサアセンブリ内に内蔵され、これがさらに、治療用ガス送達装置内に含まれる。ガスセンサモジュールは、事前較正することができ、よって、さらなる較正を伴うことなく、ガスセンサアセンブリ／治療用ガス送達装置に取り付ける時点で、使用する準備ができている。ガスセンサモジュールは、工場出荷時に較正済みにすることができ、少なくとも一例では、かなりの期間にわたって、例えば６ヵ月にわたって、保管中の較正安定性を維持することができる。
【０００８】
従来では、センサが較正試験のいずれかで不合格になった場合、センサは、訓練された担当者またはサービス技術者が交換する。例えば、センサの交換は、装置ケーシングの背面のパネルを開き、不合格のセンサを取り外し、交換用センサを嵌挿することによって実行することができる。センサを交換した後に、新しいセンサをガスの流れの中で調整しなければならないので、サンプル検出回路をある期間にわたって動作停止させ、例えば、酸素（Ｏ
２
）および二酸化窒素（ＮＯ
２
）のためのセンサの変更は、約４０分であり得るが、一方で、一酸化窒素（ＮＯ）センサは、約５時間の調整を必要とし得る。新しいセンサが調整されると、ガスサンプルの検出を続けることができる前に、次いで、低い較正、次いで高い較正が行われる。したがって、治療用ガス送達装置における従来のガスセンサの交換は、時間がかかり、ガスセンサの検出／分析および患者への治療用ガス送達の中断の両方を生じさせ、患者の有効な治療を妨げることがあり得る。
【０００９】
センサドリフトに対する従来の解決策は、センサの低レベルおよび高レベルの較正を定期的に行うことである。低レベルの較正は、装置によって自動的に管理および制御することができるが、センサの高レベルの較正は、ユーザが、患者ラインからサンプリングラインを接続解除し、次いで、高い較正プロトコルを可能にする前に、適切なガスの較正ガス供給源を取り付けることを必要とする。同じく、高い較正を行うことは、時間がかかり、ガスセンサの検出／分析の中断を生じさせ、患者の有効な治療を妨げ得る。
【００１０】
本明細書で説明するガスセンサモジュールは、従来のガスセンサの制限を克服する。このガスセンサモジュールは、事前較正され、内蔵され、かつホットスワップ可能であり、よって、患者への治療用ガス送達の中断を生じさせることなく治療用ガス送達装置内で交換することができ、ガスセンサの検出／分析において最小のダウンタイムしか有しない。これは、患者の連続的かつ効果的な治療を提供する。加えて、内蔵されたガスセンサモジュールのホットスワップ可能な特徴は、相当な訓練を伴うことのない、ユーザによるガスセンサモジュールの交換を提供する。このガスセンサモジュールは、ユーザにＮＯおよびＮＯ
２
センサの高い較正を毎月実施するよう依頼するのではなく、単に、取り外して、別個の事前較正されたガスセンサモジュールに交換することができる。次いで、第１のガスセンサモジュールを、再調整のための中央施設に戻すこと、および／または廃棄することができる。ガスセンサモジュールは、高い較正に対して事前較正されており、よって、少なくとも１つの例ではガスセンサモジュールの取り付け時に自動的に生じ得る、低い較正を行うことだけしか必要としない。
（【００１１】以降は省略されています）

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