ガス基準について誰もが知っておくべきこと

医療機器を扱う際には、さまざまなガス標準が使用されます。だからこそ、ガスフローアナライザーはさまざまなガス標準の変換をサポートしています。

ガス基準とは具体的に何ですか？

ガスの基準は、特定の条件下でのガスの体積（例：潮流量）を説明します。これらの条件には、温度、圧力、湿度が含まれます。空気で満たされた風船を想像してください。風船の中の空気は固定された数の粒子を持っており、粒子は風船から出たり入ったりすることはできません。風船の中の空気を加熱すると、そのサイズが大きくなります。つまり、体積が増加します。したがって、ガスの条件を変えると、体積が変化し、粒子の数は同じままです。

ガス標準を変換する際にも全く同じことが行われます。しかしここでは、体積だけでなく体積流量にも適用されます。さらに、物理的に条件を変更するのではなく、単に条件を「想像」して変更します。したがって、基本的に私たちは次の質問をします：ガスの温度が異なった場合、どれくらいの流量を測定することになるのか。

質量流量と体積流量

いくつかのアプリケーションでは、体積流量の代わりに質量流量で作業することが有益です。私たちの風船の例では、体積が変化しても、風船内の粒子の数は一定に保たれるため、質量も一定に保たれます。空気の流れを体積の流れとしてだけでなく、質量の流れとしても表現することができます。医療アプリケーションでは、すべてのパラメータが固定されたガス標準を使用することが一般的です。たとえば、流れはガス標準STPで表現され、温度は21.1°C、圧力は1013.25mbar、相対湿度は0%に固定されます。STPでの流れは時間あたりの体積で表現されますが、流れがその真の条件に依存せず一定に保たれる質量流量の利点を得ることができます。

医療用人工呼吸器の例

ほとんどの人工呼吸器は、測定された体積をBTPS（体温、現在の圧力、100%飽和した湿った空気）で表現します。これは、呼気の状態に対応しています。医療スタッフは吸入された空気と呼出された空気の体積を直接比較したいと考えているため、同じガス基準で表現することが理にかなっています。そうしないと、同じ数の空気粒子が肺に入って出て行ったとしても、表現される体積は異なることになります。したがって、吸気流の体積は呼気流の条件に変換され、比較できるようになります。