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人工呼吸器でのリークポート付き回路と呼気弁付き回路の比較を行った際に、結果の見方を変えることで回路構成の組み合わせによる加温加湿への影響も比較することが出来ました。
同一条件で回路のみを変更した場合、どのような変化が見られるでしょうか？

 

元実験：
人工呼吸器回路の種類による加温加湿への影響
リークポート付き回路と呼気弁付き回路の比較

 

条件

比較

まとめ

条件

今回、人工呼吸器回路内の温度・湿度を測定する際の条件は以下です。

 

1. 加温加湿器はMR810 Lv3を使用する。
2. 加温加湿器出口、口元の2点で回路内の温度と相対湿度を測定する。
3. 電源オンから30分間の余熱時間を設け、安定後に60分間の測定を行った。
4. 測定された温度、相対湿度、Wagner式から絶対湿度の近似値を算出する。
5. 測定後、温度湿度センサは送風乾燥する。

以上を各種回路で行い、回路構成の変化による加温加湿への影響を比較しました。
今回はフィードバック制御等がないこと、HWなし回路が使用できることから、加温加湿器にMR810を選択しました。

実験回路上の限界として、比較のためにリークポート・呼気弁とテスト肺の間に口元側センサーを設置したため、テスト肺の呼気との混合気が測定されることになります。

 

対象の人工呼吸器、加温加湿器は以下です。

 

対象の回路は以下です。

※全て成人用回路
HW:ヒーターワイヤ
EHW:エンベットヒーターワイヤ

 

その他使用機器、各種設定は以下です。

温湿度ロガー	HIOKI LR8514
温湿度センサ	HIOKI Z2011
測定間隔	500ms
室温	25℃
湿度	55%
呼吸器設定	1Lテスト肺 回路設定: AcitivePAP / Passive モード: A/C-VC 一回換気量: 500mL PEEP: 5hPa 呼吸回数: 15回 分時換気量: 7.5L/min 吸気時間: 1.5秒 トリガー: オフ フローパターン: スクエア
加温加湿器設定	MR810: Lv3

比較

結果は以下です。
各項目での最大値は赤、最小値は青です。

 

 

まとめ

出口-口元温度差はHWなし回路が最も大きく、EHWスリーブあり回路が最も小さくなりました。
HWなし回路は室温に影響されやすく、温度差が大きいというのがよくわかる結果です。
HWありの回路でもIS HWありは熱線を回路内に挿入してあるもので、EHWは回路の外周に熱線が埋め込まれているものです。
その中でEHWスリーブありはスリーブによって、室温の影響を受けにくいようです。

 

加湿能力の比較においては、
呼気弁を用いた場合のHWなし回路が最も口元温度、口元絶対湿度が高い結果となりました。

要因の一つとして、MR810はHWを使用しない場合に加温チャンバーの温度が高くなるように設定されていることが挙げられます。今回の実験環境では出口-口元の温度差は大きくなりつつも、口元の温度は高い状態となっています。

 

出口-口元の温度差の大きさは結露の多さに繋がります。
しかし、MR810を使用している状態で加温加湿を優先とする場合は結露対策が適切であるという前提の上で、HWなし回路が良い選択かもしれません。

 

※実験の制限として室温、テスト肺での測定なので、加湿を受ける側の温度は再現できていません。そのため、値の差がどの程度の影響を与えるかはわかりません。

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