JP2001516624A - 自発呼吸装置および方法 - Google Patents

自発呼吸装置および方法

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JP2001516624A JP2000511542A JP2000511542A JP2001516624A JP 2001516624 A JP2001516624 A JP 2001516624A JP 2000511542 A JP2000511542 A JP 2000511542A JP 2000511542 A JP2000511542 A JP 2000511542A JP 2001516624 A JP2001516624 A JP 2001516624A
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Abstract

(57)【要約】 自発呼吸装置および方法。装置は、酸素含有ガス源（７）と、酸素含有ガス源（７）に流れ連通され、被療者の気管（１）内に気管切開を通して導入されその内に酸素含有ガスを配分するよう設計されたカテーテル（５）と、カテーテル（５）の近傍に配置され、被療者の気管（１）内に配置されるよう設計された一端部を有する気管切開チューブ（９）と、気管切開チューブ（９）の他の端部に接続された圧力作動閾い弁（３２）であって、ガスが弁（３２）の閾い圧を越えたとき気管切開チューブ（９）の一端部において被療者の気管（１）内に存在するガスを漏らすよう設計され、それにより被療者の気管（１）内の圧力が閾い圧を越えたとき被療者の気管（１）内の圧力を低減するのに有効な閾い弁（３２）とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の技術分野） 本発明は呼吸装置および方法に関する。
【０００２】 （発明の背景） 気管内チューブを通しての機械的換気（ＭＶ）と組合された呼吸装置に用い
られる気管ガス注入法（ＴＧＩ）は、低減されたデッドスペース換気となり、そ
して、より低い最高吸入圧（ＰＩＰ）でのより低い呼吸率および潮汐容量の使用
を許容する。ＴＧＩにおけるその最も単純な形態では、開口した先端または横孔
を備える直線状のカテーテルが、解剖学的デッドスペースを清澄にすべく新鮮な
酸素含有ガスの供給を配分する。デッドスペースは気管および気管切開の容積ま
たは利用されている気管内チューブから決定され、例えば、大人では約１２０ｃ
ｃである。カテーテルは患者の気管内に気管内チューブを介して、または気管切
開による経皮的の何れかにより導入され得る。
【０００３】 先行技術の呼吸装置の一例が米国特許番号第５，１８６，１６７号（以下、「
米国特許第５，１８６，１６７号」）に提供されており、それは気管内換気（Ｉ
ＴＶ）および気管内肺換気（ＩＴＰＶ）の方法および装置を開示している。そこ
では、患者の気管内で竜骨に位置された逆スラストカテーテル（ＲＴＣ）が解剖
学的デッドスペースを清澄にすべく新鮮な酸素含有ガスの一定供給量を供給して
いる。カテーテルは、竜骨近傍に大気より低い圧力を生じさせ、かくて全呼吸サ
イクルの間の気管内気道圧力の制御を許し肺の過剰膨張を防ぐように、その新鮮
な酸素含有ガスの一定供給量を方向付けるカテーテル先端部を含んでいる。カテ
ーテルの末端部は好ましくはディフーザを含み、ディフーザは患者の竜骨近傍で
ある高さに位置され、その長さに沿って複数のガス通路口を含んでいる。カテー
テルを通過するガス流速が高いと、これは特別な処理プロトコルのためには理想
的であるが、新鮮な空気および酸素の流れによって生じさせられた圧力が幾らか
の背圧になり得、これは呼出を悪化させ肺を連続的に過剰膨張状態に保つ。背圧
の問題を解消し、全呼吸サイクルの間の気管内気道圧の制御方法を提供するため
に、カテーテルの先端にディフーザが設けられており、このディフーザは、端部
が開口されたカテーテルによる末端のジェット作用を排除しつつ、新鮮な空気お
よび酸素を気管内に配分するのに役立っている。末端のジェット作用を避けるこ
とによって、ディフーザを用いることが末端の気道圧を著しく低減するというこ
とが分かっている。米国特許第５，１８６，１６７号は、竜骨の近傍に制御され
た低圧領域をもたらすべく、カテーテルの先端において閉鎖末端部と環状の開口
すなわちガス出口とを有するチューブ部分を用いることを提案している。環状の
開口すなわち出口の隙間「a」は、全ての所与のガス流速に対し、竜骨の高さに おける流れ-圧力特性を決定し、そして、小さいこと、すなわち、０．００５か ら０．０２０インチの範囲内にあることが開示されている。米国特許第５，１８
６，１６７号の開示は本明細書の一部を構成するものとする。
【０００４】 米国特許第５，５４４，６４８号は、被療者の竜骨近傍に大気より低い圧力を
生じさせる装置に関し、それは酸素含有ガスの通過用のチャンネルまたは孔を含
んでいる。チャンネルまたは孔は、患者の呼出の間に逆ベンチュリ効果により大
気より低い圧力の領域を確立させるように、被療者の末端の方向に開けられてい
る。その領域における大気より低い圧力は、患者の肺からの二酸化炭素の除去を
促進し、従来、換気のために必要とされていたのよりも低い圧力で、気管および
/または気管肺換気が行えるのを可能としている。上記装置は、概ね米国特許第 ５，１８６，１６７号に記載されたタイプ（すなわち、逆スラストカテーテル）
である。米国特許第５，５４４，６４８号によれば、逆スラストカテーテルにお
ける固有の危険、詳しくは、それらの装置におけるチューブ状部材の脱離の可能
性および被療者の気管支または肺からのチューブ状部材の外科的回復の起こり得
る複雑さを回避する。米国特許第５，５４４，６４８号の装置は、従来の逆ベン
チュリ装置のチューブ状部材を排除するか、もしくは、それの末端方向への移動
および消失を確実に防ぐ肩部を設けることのいずれかにより上記を達成している
。
【０００５】 先行技術の呼吸装置を用いた羊における予備研究においては、米国特許第５，
１８６，１６７号に記載されたもののような逆スラストカテーテルが、挿管され
ていない覚醒羊の気管内に、小気管切開を通して経皮的に導入された後における
初期反応は、挿管された羊（ここでは、カテーテルが羊の気管内に気管内チュー
ブを介して導入されている）において観察されていたこと、すなわち、呼吸率の
低下、より低い自発の潮汐容量および低減された呼吸労力と同じであることが判
明した。しかしながら、数分から数時間後に、羊の呼吸パターンが、通常パター
ンと新たな予期しないパターンとの間で揺れながら変化するのが観察された。こ
の予期しないパターンでは、羊の声門（すなわち、発声のときに用いられる補助
筋と共に声帯褶襞を包含する動物の喉頭）の自発的な引延ばされた閉鎖時に、肺
内に蓄圧された吹き入れガスが羊側の労力無しに受動的に肺を膨張させた。この
肺の膨張は、呼出に繋がる声門の自発的開放によって結局は解除されるべきこと
が観察された。上記予期しないパターンは、頻繁に危険的に高くなる、測定され
た肺内気道圧により特徴付けられるべきことが観察された。
【０００６】 これに関して、羊の声門は、吸入および呼出の間のいずれでも活性で、気管、
従って肺を、周囲大気に対し開閉する弁の如くに作動することに留意されたい。
声門の閉鎖が口および鼻を通っての空気の損失を防ぎ、カテーテルを介しての気
管内に酸素含有ガスを導入することによりもたらされる吸息に帰す。声門（１ｇ
より軽い）を刺激する筋肉を作動させるに要する全仕事は無視し得るものとし、
かつ、胸壁を拡張するか横隔膜を動かすのに労力は殆どまたは全く必要ないもの
として、本当は、カテーテルを介して気管内に導入されている圧縮ガスからの位
置エネルギーは、上記実験において、呼出を受動的としたまま肺を拡張するのに
費やされた。しかしながら、不利なことには、前述したように、肺の拡張は呼吸
サイクルの間しばしば肺内に存在する危険的に高い圧力に繋がり、この圧力は声
門の自発的開放によっては効果的に解放されなかった。
【０００７】 (発明の要約） 本発明の目的は、ガス注入の際に被療者の肺内に危険的に高い圧力が蓄圧する
のを排除する自発呼吸装置および方法を提供することにより、先行技術に関連す
る不利を克服することにある。
【０００８】 本発明の他の目的は、気管内チューブの使用を不要にし、該チューブを間欠的
に洗浄する必要性を排除する自発呼吸装置および方法を提供することにある。気
管内チューブの洗浄は、通常、外部手段を介しての吸引を含む。上記処置は被療
者にとって不快かつ面倒であるばかりでなく、気管内チューブに関連された呼吸
装置の頻繁な操作の故に、院内肺炎のような細菌感染媒体を気管内に導入する危
険性を増大する。本発明による自発呼吸装置は上記不利な点を排除し、気管から
の粘液の自発的なオンライン洗浄を提供する。加えて、自発呼吸装置から気管内
チューブを排除することは、有利にも、気管呼吸の危険性を減少させ、そしてさ
らに、嚥下、飲食、発話および咳を妨げない。
【０００９】 本発明のさらなる目的は、気管の外方向への粘液の流れを促進し、かくて粘液
搬送を助けるように設計されたカテーテルを含む自発呼吸装置を提供することに
ある。この実施の形態は、カテーテルから放出している空気ジェットによる気管
の損傷の危険性を実質的に軽減しつつ、呼吸サイクルの間、気管内気道圧の制御
を可能とする。
【００１０】 上記目的は、説明が進むにつれ明らかとなる他の目的と共に、本発明による自
発呼吸装置の提供によって達成される。自発呼吸装置は、酸素含有ガス源と、酸
素含有ガス源に流れ連通され、被療者の気管内に気管切開を通して導入されその
内に酸素含有ガスを配分するよう適合されたカテーテルと、カテーテルの近傍に
配置され、被療者の気管内に配置されるよう適合された一端部を有する気管切開
チューブと、気管切開チューブの他の端部に接続された圧力作動閾い弁であって
、ガスが弁の閾い圧を越えたとき気管切開チューブの一端部において被療者の気
管内に存在するガスを漏らすよう設計され、それにより被療者の気管内の圧力が
閾い圧を越えたとき被療者の気管内の圧力を低減するのに有効な閾い弁と、を備
える。
【００１１】 本発明の他の形態によれば、カテーテルは、酸素含有ガスの流れを被療者の声
門にほぼ向く方向に指向させるべく適合されたベンチュリ端部を備える逆スラス
トカテーテルである。
【００１２】 本発明のさらに他の形態によれば、ベンチュリ端部は、酸素含有ガスがカテー
テルから出るのを許す複数の孔を画成するカテーテル先端部と、孔から放出する
酸素含有ガスを被療者の声門にほぼ向く方向に指向させるようにカテーテルの先
端部に接続されたチューブ状部分であって、チューブ状部分とカテーテルの外周
部とが共に両者間にベンチュリ間隙を画成するチューブ状部分と、を備える。
【００１３】 本発明のさらなる形態によれば、ベンチュリ間隙は、約０．０２５インチであ
る。
【００１４】 本発明の一形態によれば、カテーテルは、気管切開チューブ内に実質的に配置
されそれによりカテーテル-チューブアッセンブリを形成し、カテーテル-チュー
ブアッセンブリが被療者の気管内に単一の気管切開を通して挿入されるべく適合
されている。
【００１５】 本発明のさらなる形態によれば、圧力作動閾い弁は、閾い連続陽性気道圧弁で
ある（閾い連続陽性気道圧弁）。
【００１６】 本発明のさらなる他の形態によれば、圧力作動閾い弁は、被療者の気管内の圧
力が閾い圧を越えたとき被療者の気管内のガスを解放する弁の作動を検知するセ
ンサを内部に含み、自発呼吸装置はさらに、センサが弁の作動を検知したとき酸
素含有ガス源からカテーテルへの酸素含有ガスのガスの流れを停止するか低減す
るアクチュエータを備える。
【００１７】 本発明の目的はさらに、方法により達成される。該方法は、酸素含有ガス源を
用意し、カテーテルを酸素含有ガス源に流れ連通させて置き、カテーテルを被療
者の気管内にその内に酸素含有ガスを配分するように気管切開を通して導入し、
カテーテルの近傍に配置された気管切開チューブを用意し、気管切開チューブの
一端部を被療者の気管内に置き、圧力作動閾い弁を気管切開チューブの他の端部
に接続し、そして、ガスが弁の閾い圧を越えたとき気管切開チューブの一端部に
おいて被療者の気管内に存在するガスを弁を通して漏らし、それにより被療者の
気管内の圧力が閾い圧を越えたとき被療者の気管内の圧力を低減するステップ を備える。
【００１８】 本発明の一形態によれば、気管切開チューブは、その一端部にカフスを含み、
該方法は、被療者の呼吸サイクルの間、カフスが膨張するのを防ぐステップをさ
らに備える。
【００１９】 本発明による装置は、メカニズムは異なるけれども、気道圧解放換気の自発的
形態と似ているので、閾い連続陽性気道圧弁は本発明の重要な部分である。
【００２０】 本発明は、急性もしくは慢性の呼吸不全の患者に適する装置および方法に関し
、口-鼻気管への挿管を無しで済ませ、解剖学的デッドスペース換気を大幅に減 少し、小さな潮汐容量および低呼吸率での自発換気に導き、気管吸引(洗浄）の 必要性を排除し、そして、自発呼吸の労力を大幅に減らし、さらに、機械的換気
の必要性を大幅に軽減する。
【００２１】 本発明による装置および方法は、簡単で、かつ、比較的非侵襲的であり、挿管
無しでそれからの不都合な作用無く、機械的換気を用いる必要無く、制御可能な
平均気道圧を生じさせ、逆スラストカテーテルにより気管自己洗浄を促進し、か
つ、咳払い、飲食および発声を可能とし、重い急性呼吸不全のモデルにおいて自
発呼吸を許容する。
【００２２】 (発明の詳細な説明） さて、図１および２を参照するに、気管１が略式に示され、喉頭すなわち声門
の領域に声帯褶襞３を含んでいる。声帯褶襞３は、これらの図では開放位置を表
すのに破線で、閉鎖位置を表すのに実線で示されている。気管１は逆スラストカ
テーテル５により貫通され、逆スラストカテーテル５は被療者の竜骨４へガスを
配分するために酸素含有ガス源７に連通されている。源７は呼吸装置に用いられ
ている従来の酸素含有ガス源であってもよい。
【００２３】 図１において、気管は閾い連続陽性気道圧弁１１に接続された薄壁の気管切開
チューブ９に追加的に貫通されている。図２においては、逆スラストカテーテル
が気管へのその貫通領域において気管切開チューブ内に保持されており、図２の
装置は単一の小気管切開を必要とする。閾い連続陽性気道圧弁１１は、気管切開
チューブ９内のガスを気管切開チューブ内に存在する圧力の機能として解放すべ
く作動される従来の弁であってもよい。逆スラストカテーテル５の先端には、図
１および２に概略的に示されている逆べンチュリ端部１３が設けられており、図
３aおよび３bとの間連で以下にさらに詳細に説明される。図１および２から分か
るように、実線で表されたような声帯褶襞３が閉鎖されたときの吸入の間、竜骨
に運ばれた酸素含有ガスは声帯褶襞の方向に解放され、そして、気管支における
より低い圧力の故に、実線矢印Ｉで表されるように気管支内に方向転換される。
破線で表されたような声帯褶襞３が開放されたときの呼出の間、酸素含有ガスは
、それが今なお逆スラストカテーテルを介して供給されているとすれば、肺を出
ている二酸化炭素含有ガスと共に声帯褶襞の方向に解放され、そして、破線矢印
Ｅで表されるように気管を出るまでこの方向を継続する。本発明によれば、肺内
のガスは、声帯褶襞３が開放されていると声帯褶襞を通って、あるいは以下にさ
らに詳細に説明されように閾い連続陽性気道圧弁１１を通ってのいずれかにより
、解放され得る。
【００２４】 図２において、逆スラストカテーテル５は上述のように気管切開チューブ９内
に保持されており、図示の保持装置１５によって気管の外部で気管切開チューブ
９内に位置されている。保持装置１５は一方において酸素含有空気源７の方向に
逆スラストカテーテル５を方向付け、さらに、気管切開チューブ９が閾い連続陽
性気道圧弁１１に連通して設置されるのを許容するように設計されている。例え
ば、図２に示されるように、保持装置１５は、気管切開チューブ９の外端部を収
容する外郭、および、外郭１７の一端部内に嵌め込まれ気管切開の外側の領域で
気管切開チューブの内側に逆スラストカテーテルを中心付けるために逆スラスト
カテーテル５を収容する端部プラグ１９を含んでもよい。
【００２５】 図３aおよび３bから分かるように、逆スラストカテーテル５の先端における逆
ベンチュリ端部１３は、逆スラストカテーテルの端部から出る空気および酸素の
流れを竜骨４から離れて方向付けるべく設計されている。従って、ベンチュリ端
部１３は空気および酸素の流れをカテーテル先端の末端部２２から離れて方向付
けるガス出口ポート２１を含んでいる。好ましい実施例では、カテーテル先端は
、閉鎖された末端部２２を有し逆スラストカテーテル５の端部に固定されたチュ
ーブ状部分２４を含む。チューブ状部分２４はさらに、環状の開口すなわちガス
出口ポート２１を画成する開放された端部２６を有している。カテーテル先端の
チューブ状部分によって取囲まれているカテーテル端部は、カテーテル５から出
口ポート２１を通る空気および酸素が通過する多数の開口２８を含んでいる。環
状の開口２１の間隙「Ｄ」が、全ての所与のガス流速に対しての竜骨の高さにお
ける流れ圧力特性を決定する。本発明によれば、間隙「Ｄ」は約０．０２５イン
チに選定される。
【００２６】 図４から分かるように、従来の連続陽性気道圧弁が略式で示されている。閾い
連続陽性気道圧弁１１は、内部にバネ作動のディスク弁３２を含む本体３０を含
んでいる。ディスク弁３２は図示されるように気管切開チューブ９と圧力連通し
ている。連続陽性気道圧弁１１の本体３０はさらにガス通気孔３４を画成してい
る。作動時に、気管切開チューブ９内部の圧力が、矢印Ａにより概略示されてい
るように、バネ３６で決定される閾い圧を超えるとき、ディスク弁３２は、気管
切開チューブ内のガスが破線矢印Ｂで示されるようにガス通気孔３４を通って通
気されるのを許容する方向に移動される。かくて、閾い連続陽性気道圧弁１１を
選定することが気管切開チューブ９内、よって肺内の閾い圧を決定することは明
らかである。
【００２７】 図５は、図４の閾い連続陽性気道圧弁の他の実施形態の概略を示す。図５にお
いて、追加の空気および/または酸素が、圧力センサ４１により決定されて、膨 張サイクルの全ての相の間、矢印Ｃの方向に弁４０を介して配分され得る。追加
の空気および/または酸素は、逆スラストカテーテルを通してのガス流が制限さ れるとき、または気道圧のより急上昇が望まれるときに配分され得る。
【００２８】 図６に示されるように、図４に示された閾い連続陽性気道圧弁１１は、気管切
開チューブ９内の閾い圧に応答する弁１１の作動を検知するセンサ３６を含むべ
く変形されてもよい。図示されるように、このセンサは、従来の方法で、逆スラ
ストカテーテル５に関する酸素含有空気源を止めるかもしくは減少させて、源７
にカテーテルへの酸素含有ガスの配分を停止もしくは減少を生じさせるアクチュ
エータ３８に連結されている。上記装置では、竜骨の領域において閾い連続陽性
気道圧弁１１によって検知されるように、閾い圧を超えると、肺内のガスはガス
通気孔３４を通って漏らされ、一方、同時に、逆スラストカテーテル５への酸素
含有ガスの供給が停止されるかもしくは減少される。
【００２９】 作動時には、酸素含有ガスは、逆スラストカテーテルを介して連続的に、もし
くは、自発呼吸装置が図６に示されるような弁を含んでいるなら間欠的に、何れ
かで気管に配分される。吸入の際は、図１および２に実線矢印Ｉで示されるよう
に、酸素含有ガスは肺に入り、声帯褶襞は自発的に閉じている。呼出の際には、
声帯褶襞が自発的に開き、ガスを肺から出させる。この場合、酸素含有ガスは、
図１および２に破線矢印Ｅで示されるように、ベンチュリ端部１３を出る。呼出
が起ころうとしている期間中に声帯褶襞が閉じたままで残ったならば、圧力が肺
および気管内で高まる。この圧力が、この目的のために選定され、閾い連続陽性
気道圧弁１１によって決定されている閾い値に到達したとき、閾い連続陽性気道
圧弁が開いて過剰のガスを通気し、かくて、気道圧を、丁度、閾い連続陽性気道
圧弁の圧力に保つ。呼出の間、酸素含有ガスはほぼ声帯褶襞に向かう方向にベン
チュリ端部１３を出、その方向への粘液の搬送を助けている。図２の実施例では
、逆スラストカテーテル５を気管切開チューブ９の内部に置くことで、単一の気
管切開のみが有利にも必要とされる。
【００３０】 かくて、本発明によれば、被療者の全般的な安全を保証するために、薄壁の逆
スラストカテーテルが、閾い連続陽性気道圧弁または陽性端部呼出圧（ＰＥＥＰ
）弁に接続された小気管切開を通して、被療者の気管に導入される。上記配列は
、閾い連続陽性気道圧弁により設定された所定の圧力を超える空気流が気管に入
った後に害なく排出されることを保証する手段を提供する。選択肢として、逆ス
ラストカテーテルおよび気管切開チューブの両者が一つの同心のカテーテルシス
テム内に組込まれてもよい。
【００３１】 前に言及したように、本発明のＴＧＩカテーテルは、ベンチュリを規定してい
るガス出口ポートが、上記特許の０．００５から０．０２０インチの範囲から約
０．０２５インチに増大されたことを除き、米国特許第５，１８６，１６７号に
開示された逆スラストカテーテルのカテーテルデザインに基づいている。気管内
チューブ内に静止するよう元々デザインされた逆スラストカテーテルは、気管の
内腔に比べて小さな内径を変化不能に有し、これによれば、標準の０．０１０イ
ンチの間隙と関連付けられたベンチュリは、特に高い呼吸率において呼出を大き
く促進し、さらに、粘液が気管内チューブを通り、それを清澄に保ち、吸引の必
要無く、排出されることを保証する。しかしながら、逆スラストカテーテルが人
間または動物の気管（気管内チューブの内径よりもかなり大きな内径を有してい
る）内に位置されたとき、本発明の場合と同様に、最適な間隙の選択は次のこと
を考慮することにより左右される。
【００３２】 - 気管は気管内チューブよりもかなり大きいので、呼出は、それが気管内チ ューブを介して有効とされているときのように、補助を必要としないこと、およ
び - 逆スラストカテーテルのベンチュリ端部から出る高速のガスは気管粘膜に損 傷を与える故に、低いガス出口速度が好ましいこと。
【００３３】 逆スラストカテーテルベンチュリ間隙が大きな約０．０２５インチである本発
明による自発呼吸装置の研究において、粘膜の傷は少なくとも３日後までは観察
されなかった。加えて、粘液の搬送が逆スラストカテーテルからの低速ガス放出
により強調されて、頭方向(すなわち、口の方向）へ観察された。この現象は付 加的に呼出を促進する。気管は、少なくとも３日間の検査期間を通して、粘液お
よび分泌物から清澄のまま止まっているのが観察された。
【００３４】 本発明の自発呼吸装置に置かれた羊は、器具の使用および麻酔からの回復に続
いて数時間後に声門呼吸を開始したことがさらに観察された。声門呼吸は、声門
の閉鎖によって有効とされる自発呼吸として定義され、それはＴＧＩガス流が閾
い連続陽性気道圧弁によって決定される圧力にまで肺を満たすことを許す。この
閾い圧は、例えば、５，１０，１５，２０または２５ｃｍ Ｈ2Ｏさえの値を有 し得、かつ、呼吸のための自発的駆動がＣＯ2の部分動脈血中濃度における上昇 （これは延長された呼吸保持から生ずる）から再開するまで、１、５、１０また
は１２０秒間さえも自発的に持続され得る。
【００３５】 声門呼吸は健康な羊において自発的に起こることが観察されている。声門呼吸
は、ジアゼパムの如き穏やかな鎮静剤の注入から数秒内に声門呼吸が始まった状
態で、連続的にかかる注入を続けるとさらに促進される。ＴＧＩガス流が停止さ
れたとき、正常な呼吸パターンが２０秒以内に開始するのが観察されている。
【００３６】 本発明の装置および方法では、吸入のために必要とされる労力が基準値と比べ
て（すなわち、ＴＧＩカテーテルへのガス流が停止されたとき、吸入のために必
要とされる労力に対して）、肋膜圧の変化から推論されるように、大幅に減少す
るのが観察されている。呼吸率における有利な減少と組合されて、呼吸の労力（
「分仕事」と称される）そして呼吸に関連する圧力時間産物（ＰＴＰ）は、健康
な羊において、７５％から９５％以上の範囲の量だけ低減されることが評価され
得る。
【００３７】 オレイン酸の注入に続く重い急性呼吸不全を伴った羊に施された予備的試験に
おいて、声門呼吸は、健康な羊の場合とは違って、呼吸の排他的な形態であるこ
とが観察されている。本発明の装置および方法による、重い急性呼吸不全からの
回復は、９〜１２時間内に室内空気に離脱して、肺への換気の数時間内に始まっ
た。
【００３８】 (実施例１） 内径４．５ｍｍの薄壁カテーテルが小気管切開を通して導入された。変形され
た逆スラストカテーテル（すなわち、約０．０２５インチのベンチュリ間隙を有
するもの）がそれを通過された。薄壁カテーテルは、気管の気道圧が所望の閾い
値を決して越えないことを保証するために閾ＰＥＥＰ弁に接続された。逆スラス
トカテーテルを通して配分されるガスは充分に加湿された。
【００３９】 健康な羊の検査においては、空気流の開始時に、呼吸率が分当り２４〜３８か
ら分当り６〜１２に減少し、肋膜圧偏位が８〜１２ｃｍ Ｈ2Ｏから３〜５ｃｍ Ｈ2Ｏに減少した。より重要なことには、平均気道圧は閾ＰＥＥＰ弁および空 気流に依存して３〜６ｃｍ Ｈ2Ｏであった。時々、羊は（ガスが逆スラストカ テーテルを通して配分された状態で）声門が閉じて吸息を始めた。上記は肺の受
動的充填に繋がり、これは閾ＰＥＥＰ弁の閾い圧により制限された。声門が自発
的にかつしばらくの間開かれたとき、呼出が開始された。５頭の羊における３日
に亘る、分当り１０〜１５リットルの逆スラストカテーテル流れでの検査で、肉
眼で見える気管粘膜の傷または分泌物の蓄積は見られなかった。
【００４０】 （実施例２) 本発明の装置および方法が、ケタミンで穏やかに鎮静され、１０分間隔の別々
な３回の投与で合計６０ｍｇ/ｋｇ用量が注入され、重いオレイン酸肺損傷のモ デルの３頭の羊に適用された。羊をこのシステムに置いた直後に、それらの呼吸
パターンは変化し、肺へのガスの全てが逆スラストカテーテルを通して配分され
る状態で、呼出の際に声帯褶襞の暫くの間の開きを伴い、吸入の際に声帯褶襞の
引延ばされた閉鎖があった。気道の安定圧力は閾ＰＥＥＰ弁の圧に等しかった。
すなわち、閾ＰＥＥＰ弁が１５ｃｍ Ｈ2Ｏの閾い圧を有している状態で、気道 における安定すなわち閾い圧は同様に１５ｃｍ Ｈ2Ｏであった。８〜１２ｃｍ Ｈ2Ｏの平均気道圧はそれ故に、閾ＰＥＥＰ弁の選択によって調節可能であっ た。
【００４１】 呼吸パターンは、そのメカニズムは異なるけれども、気道圧解放換気と実際に
は同じであった。呼吸率は大幅に減少した。肋膜圧偏位が減少し、減少された呼
吸率との組合せで、大幅に軽減された呼吸労力をもたらした。動脈血液ガスにお
ける改善では、ケタミンおよびＦｉＯ2が段階的に軽減された。室内空気への離 脱化は8〜１２時間までに起こった。胸部Ｘ線フィルムが段階的に明らかとした 。検査の後半部分の間、羊は好きなだけの飲食が許された。
【００４２】 気管は吸引されなかった。室内空気に離脱した後、羊は殺生された。気管は分
泌物の蓄積がなく目立たなかった。肺は浮腫状に見えた。
【００４３】 本発明が特定の手段、材料および実施形態を参照して説明されたが、前記説明
から、当業者は本発明の本質的特性を確定することができ、種々の変更および変
形が以下の請求項に記載されるように、本発明の趣旨および範囲から逸脱するこ
となく、種々の用途および特性に適合すべくなされよう。
【図面の簡単な説明】
本発明の前述の目的は、他の目的および使用によって得られるであろう有利性
と共に、図面との関連でなされる本発明の以下の詳細な説明を読むと、より明ら
かになろう。図において、同一番号は対応する構成部品を特定している。
【図１】 本発明による自発呼吸装置の第１の実施形態において逆スラストカテーテルお
よび気管切開チューブにより貫通された気管の概略断面図である。
【図２】 本発明による自発呼吸装置の第２の実施形態において逆スラストカテーテルお
よび気管切開チューブにより貫通された気管の概略断面図である。
【図３a】 本発明による自発呼吸装置の逆スラストカテーテルのベンチュリ端部の概略側
面図である。
【図３ｂ】 図３aに示された逆スラストカテーテルのベンチュリ先端部の概略拡大側面図 である。
【図４】 本発明の自発呼吸装置に用いられる閾い連続陽性気道圧弁の概略図である。
【図５】 本発明の自発呼吸装置に用いられる図４の閾い連続陽性気道圧弁の他の実施形
態の概略図である。
【図６】 本発明の自発呼吸装置に用いられる酸素含有ガス源に連結された図４の閾い連
続陽性気道圧弁の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 酸素含有ガス源と、 酸素含有ガス源に流れ連通され、被療者の気管内に気管切開を通して導入され
    その内に酸素含有ガスを配分するよう適合されたカテーテルと、 カテーテルの近傍に配置され、被療者の気管内に配置されるよう適合された一端
    部を有する気管切開チューブと、 気管切開チューブの他の端部に接続された圧力作動閾い弁であって、ガスが弁
    の閾い圧を越えたとき気管切開チューブの一端部において被療者の気管内に存在
    するガスを漏らすよう設計され、それにより被療者の気管内の圧力が閾い圧を越
    えたとき被療者の気管内の圧力を低減するのに有効な閾い弁と、 を備えることを特徴とする自発呼吸装置。
  2. 【請求項２】 カテーテルは、酸素含有ガスの流れを被療者の声門にほぼ向
    く方向に指向させるべく適合されたベンチュリ端部を備える逆スラストカテーテ
    ルであることを特徴とする請求項１の自発呼吸装置。
  3. 【請求項３】 ベンチュリ端部は、 酸素含有ガスがカテーテルから出るのを許す複数の孔を画成するカテーテル先
    端部と、 孔から放出する酸素含有ガスを被療者の声門にほぼ向く方向に指向させるよう
    にカテーテルの先端部に接続されたチューブ状部分であって、チューブ状部分と
    カテーテルの外周部とが共に両者間にベンチュリ間隙を画成するチューブ状部分
    と、 を備えることを特徴とする請求項２の自発呼吸装置。
  4. 【請求項４】 ベンチュリ間隙は、約０．０２５インチであることを特徴と
    する請求項３の自発呼吸装置。
  5. 【請求項５】 カテーテルは、気管切開チューブ内に実質的に配置されそれ
    によりカテーテル-チューブアッセンブリを形成し、カテーテル-チューブアッセ
    ンブリが被療者の気管内に単一の気管切開を通して挿入されるべく適合されてい
    ることを特徴とする請求項１の自発呼吸装置。
  6. 【請求項６】 圧力作動閾い弁は、閾い連続陽性気道圧弁であることを特徴
    とする請求項１の自発呼吸装置。
  7. 【請求項７】 圧力作動閾い弁は、被療者の気管内の圧力が閾い圧を越えた
    とき被療者の気管内のガスを解放する弁の作動を検知するセンサを内部に含み、
    自発呼吸装置はさらに、センサが弁の作動を検知したとき酸素含有ガス源からカ
    テーテルへの酸素含有ガスのガスの流れを停止するか低減するアクチュエータを
    備えることを特徴とする請求項１の自発呼吸装置。
  8. 【請求項８】 酸素含有ガス源を用意し、 カテーテルを酸素含有ガス源に流れ連通させて置き、 カテーテルを被療者の気管内にその内に酸素含有ガスを配分するように気管切
    開を通して導入し、 カテーテルの近傍に配置された気管切開チューブを用意し、 気管切開チューブの一端部を被療者の気管内に置き、 圧力作動閾い弁を気管切開チューブの他の端部に接続し、そして、 ガスが弁の閾い圧を越えたとき気管切開チューブの一端部において被療者の気
    管内に存在するガスを弁を通して漏らし、それにより被療者の気管内の圧力が閾
    い圧を越えたとき被療者の気管内の圧力を低減するステップ を備えることを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 気管切開チューブは、その一端部にカフスを含み、被療者の
    呼吸サイクルの間、カフスが膨張するのを防ぐステップをさらに備えることを特
    徴とする請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 実質的に請求されかつ説明されたような自発呼吸装置。
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