JP2014068691A - 吸引システム - Google Patents

Abstract

【課題】気管内の流量変化の発生を抑制できる吸引システムを提供すること。
【解決手段】気管内の粘稠物を吸引する吸引システム３は、気管内に挿入される吸引ライン３１と、吸引ライン３１を介して粘稠物を吸引する吸引装置（ポンプ）３７と、吸引ライン３１上に設けられ、粘稠物を回収する回収容器３２と、吸引ライン３１上に設けられ、当該吸引ライン３１内の圧力が所定値以下となった際に、当該吸引ライン３１内に空気を導入して当該圧力を調整する圧力調整装置４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、粘稠物を吸引する吸引システムに関し、詳しくは、人工呼吸器と併用され、気管から痰等の粘稠物を吸引する吸引システムに関する。

従来、自発呼吸ができない患者、或いは、呼吸が弱い患者に装着される人工呼吸システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の人工呼吸システムは、患者の気管に挿入される気管カニューレと、当該気管カニューレと接続される呼吸管を介して送気及び排気を行う人工呼吸器と、気管内に溜まった痰を吸い出す吸引カテーテルと、当該吸引カテーテルと接続された痰吸引器と、コントロールボックスとを備えている。これらのうち、吸引カテーテルの先端部は、気管カニューレ内に配置されている。

このような人工呼吸システムでは、吸引カテーテル内の圧力が−２０ｋＰａ以下であれば、気管内に痰が発生しているとコントロールボックスが判断し、当該圧力が−１８ｋＰａ以上に復帰するまで、痰吸引器を作動させる。
これにより、痰の吸引を必要に応じて常時行うことができるので、気管カニューレから呼吸管を取り外し、当該気管カニューレ内に吸引カテーテルを挿入して痰を吸い出す手間を省くことができる。

ところで、自発呼吸が可能な患者に装着される人工呼吸器として、気管の内圧の変動に伴う空気の流量の変化をトリガーとして、換気を開始する人工呼吸器が知られている。この人工呼吸器は、横隔膜が下がって収縮する動作（空気を吸い込む動作）に伴う気管内の空気の微小な流量変化を検知して、上記気管カニューレを介して空気を導入し、当該空気を導入してから所定時間経過後に、当該気管カニューレを介して空気を気管から吸い込む。この所定時間は、患者ごとに調整される。このような人工呼吸器により、呼吸が弱い患者の自発呼吸に応じた換気を行うことができる。

特許第３６５２３５６号明細書

ここで、痰は粘稠性が高いので、前述の特許文献１に記載の人工呼吸システムでは、吸引カテーテル内の痰と痰吸引器との間の圧力は次第に低くなる（吸引圧が高くなる）。この状態で痰を回収する痰容器等に痰が落ちると、低くなった圧力により、吸引カテーテルを介して気管から急激に空気が吸引されてしまう。このような場合、当該気管内の空気の流量変化に応じて、空気を吸い込む動作が行われたと前述の人工呼吸器が誤認識してしまい、当該人工呼吸器が換気（空気の導入）を開始してしまうという問題がある。この他、当該圧力により、気管内、ひいては、肺内の空気が必要以上に吸引され、患者の自発呼吸を妨げてしまうという問題がある。

本発明の目的は、気管内の流量変化の発生を抑制できる吸引システムを提供することである。

本発明の一態様に係る吸引システムは、気管内の粘稠物を吸引する吸引システムであって、前記気管内に挿入される吸引ラインと、前記吸引ラインを介して、前記粘稠物を吸引する吸引装置と、前記吸引ライン上に設けられ、前記粘稠物を回収する回収容器と、前記吸引ライン上に設けられ、当該吸引ライン内の圧力が所定値以下となった際に、当該吸引ライン内に空気を導入して当該圧力を調整する圧力調整装置とを備えることを特徴とする。

なお、気管内の粘稠物としては、痰を例示できる。
上記一態様によれば、吸引ラインを介して吸引装置により吸引された粘稠物が回収容器に回収されて、当該吸引ライン内の圧力が所定値以下となった場合に、圧力調整装置により吸引ライン内に空気が導入され、当該圧力が調整される。これによれば、吸引ライン内の圧力が低いことにより、当該吸引ラインを介して気管内から空気が急激に吸引されてしまうことを抑制できる。従って、気管内の空気の流量変化の発生を抑制でき、これにより、人工呼吸器による誤認識の発生を抑制できる。

上記一態様では、前記圧力調整装置は、前記吸引ライン内の圧力が前記所定値以下となった場合に開放され、外部の空気を当該吸引ライン内に流通させる弁体を有することが好ましい。

上記一態様によれば、圧力調整装置が上記弁体を有することにより、吸引ライン内の圧力に応じて自動的に当該圧力を調整できる。これによれば、吸引ライン内の圧力や流量を検出するセンサー等の検出手段と、当該検出手段による検出結果が上記所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、所定値以下である場合に吸引ライン内に空気を送出する送出手段とを備える他の圧力調整装置に比べて、吸引ライン内の圧力調整のための構成を簡略化できる。従って、吸引システムの構成を簡略化できる。

上記一態様では、前記弁体は、外部の空気を内部に取り込む吸気口、及び、取り込まれた外気を前記吸引ライン内に流通させる流通口を有し、前記吸気口から前記流通口に空気が流れる流路が形成された筐体と、前記流路を閉塞する閉塞部材と、前記流路が閉塞される方向に前記閉塞部材を付勢する付勢部材とを備え、前記付勢部材の付勢力は、前記圧力が前記所定値を超えている場合に前記流路が閉塞され、前記圧力が前記所定値以下となった場合に前記流路が開放されるように設定されていることが好ましい。

上記一態様によれば、筐体内に形成された流路を閉塞する方向に閉塞部材に作用される付勢部材の付勢力は、吸引ライン内の圧力が上記所定値を超えている場合に当該流路が閉塞され、上記所定値以下となった場合に当該流路が開放されるように設定されている。これによれば、上記他の圧力調整装置の構成を採用せずとも、吸引ライン内の圧力に応じて当該吸引ライン内への空気の流通を自動的に図ることができ、これにより、当該吸引ライン内の圧力調整を確実に実施できる。従って、吸引システムの構成を簡略化しつつ、気管内の空気の流量変化の発生を確実に抑制できる。

或いは、上記一態様では、前記弁体は、前記吸引ラインに接続された管に形成された開口部を囲む筒状の筐体と、前記筐体内に当該筐体の中心軸に沿って進退自在に配置された可動部材と、前記可動部材を前記吸引ラインから離間する方向に付勢する付勢部材とを備え、前記可動部材は、前記外部の空気を内部に導入する導入口と、当該可動部材が進退する方向に沿う側面に形成された流出口と、前記外部の空気が前記導入口から前記流出口へと流れる流路とを有し、前記筐体は、前記流通口を閉塞する閉塞部を有し、前記付勢部材の付勢力は、前記圧力が前記所定値を超えている場合に、前記閉塞部により前記流出口が閉塞されることで前記流路が閉塞され、前記圧力が前記所定値以下となった場合に、前記可動部材が前記吸引ライン側に移動して、前記閉塞部による前記流出口の閉塞が解除され、前記流路が開放されることで前記外部の空気が前記吸引ライン内に流通するように設定されていることが好ましい。

上記一態様によれば、付勢部材の付勢力は、上記のように設定されている。これによれば、吸引ライン内の圧力が上記所定値を超えている場合には、可動部材の流通口は筐体の閉塞部により閉塞される。このため、弁体外の空気が吸引ライン内に流入することが防止される。一方、吸引ライン内の圧力が上記所定値以下であれば、付勢部材の付勢力に抗して、可動部材が移動することで、閉塞部による流通口の閉塞が解除されるので、当該流通口を介して吸引ライン内に弁体外の空気を流入させることができる。従って、上記他の圧力調整装置の構成を採用せずとも、吸引ライン内の圧力に応じて吸引ライン内への空気の流通を自動的に図ることができるので、当該吸引ライン内の圧力調整を確実に実施しつつ、圧力調整装置、ひいては、吸引システムの構成を簡略化できる。

或いは、上記一態様では、前記弁体は、外部の空気を内部に取り込む吸気口、及び、取り込まれた前記外部の空気を前記吸引ライン内に流通させる流通口を有し、前記吸気口から前記流通口に空気が流れる流路が形成された筐体と、前記流路を閉塞する閉塞部材とを備え、前記閉塞部材は、自重により前記流路を閉塞し、前記圧力が前記所定値以下となった場合に前記流路を開放することが好ましい。

上記一態様によれば、吸引ライン内の圧力が上記所定値以下となった場合に、自重により上記流路を閉塞する閉塞部材が、当該流路を開放する。これによれば、上記他の圧力調整装置が採用される場合に比べ、吸引ライン内の圧力調整を自動的に実施しつつ、吸引システムの構成を更に簡略化できる。

本発明の第１実施形態に係る人工呼吸システムの構成を示す模式図。 前記第１実施形態における気管カニューレの挿入位置を示す模式図。 前記第１実施形態における閉状態の弁体を示す模式図。 前記第１実施形態における開状態の弁体を示す模式図。 本発明の第２実施形態に係る人工呼吸システムが備える弁体を示す模式図。 本発明の第３実施形態に係る人工呼吸システムが備える弁体を示す模式図。 本発明の第４実施形態に係る人工呼吸システムが備える弁体を示す模式図。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る人工呼吸システム１の構成を示す模式図である。
本実施形態に係る人工呼吸システム１は、図１に示すように、患者に対して人工呼吸（換気）を実施する人工呼吸器２と、当該患者の気管ＴＲ内から痰等の粘稠物を吸引及び回収する吸引システム３とが組み合わされた構成を有する。

［人工呼吸器の構成］
図２は、人工呼吸器２を構成する気管カニューレ２１の挿入位置を示す模式図である。
人工呼吸器２は、気管ＴＲ内に挿入される気管カニューレ２１と、気管カニューレ２１に接続されるコネクター２２と、一端がコネクター２２に接続される呼吸管２３と、当該呼吸管２３の他端と接続される呼吸器本体２４とを備える。
気管カニューレ２１は、本実施形態では、図２に示すように、側面視略Ｊ字状に形成され、気管切開方式によって気管ＴＲに形成された孔に挿入される合成樹脂製の管状部材である。この気管カニューレ２１内に形成された貫通孔２１１は、後述する呼吸器本体２４の駆動によって空気が流通する流通路を形成する。

また、図１及び図２に示すように、気管カニューレ２１において、気管ＴＲ内に挿入される先端側の外表面にはカフ２１２が設けられている。このカフ２１２は、カフ用チューブ（図示省略）を介して流体（例えば気体）が注入されることで膨張する。このカフ２１２により、気管ＴＲ内に気管カニューレ２１を固定できる他、当該気管ＴＲ内壁と気管カニューレ２１の外表面との間の隙間を埋めることができる。

更に、気管カニューレ２１には、唾液吸入チューブ２１３が設けられている。この唾液吸入チューブ２１３は、一端が気管カニューレ２１の基端側端部（体表外に位置する端部）に露出し、他端が気管カニューレ２１の外表面においてカフ２１２より口腔側の位置に露出している。この唾液吸入チューブ２１３を介して、気管ＴＲ内に流入して溜まった唾液や痰が吸引される。なお、唾液吸入チューブ２１３は、気管カニューレ２１の管壁内に埋設されていてもよく、当該気管カニューレ２１の外表面或いは内表面に沿って配設されていてもよい。

コネクター２２は、図１に示すように、気管カニューレ２１における上記基端側端部に接続される円筒状部材である。このコネクター２２は、当該基端側端部に接続される第１接続部２２１と、呼吸管２３の一端が接続される第２接続部２２２と、後述するカテーテル３１１が挿入される第３接続部２２３とを有する。そして、コネクター２２内には、空間Ｓが形成されている。このため、気管ＴＲ内に挿入された気管カニューレ２１にコネクター２２を接続した場合には、当該気管カニューレ２１及びコネクター２２を介して、第２接続部２２２に接続された呼吸管２３内と気管ＴＲ内とが連通する。また、第３接続部２２３に挿入されたカテーテル３１１は、先端が貫通孔２１１内に位置付けられる。

呼吸管２３は、第２接続部２２２と呼吸器本体２４とを接続する。この呼吸管２３は、蛇腹様に形成されたフレキシブルチューブ２３１を含んで構成され、当該フレキシブルチューブ２３１にて屈曲変形可能である。

呼吸器本体２４は、呼吸管２３、コネクター２２及び気管カニューレ２１を介して換気（空気の送出及び吸引）を行う。
具体的に、呼吸器本体２４は、自発呼吸ができない患者に対しては、所定周期で換気を実施する。また、呼吸器本体２４は、自発呼吸が可能な患者に対しては、気管ＴＲ内の空気の流量変化に基づく換気を実施する。この自発呼吸が可能な患者に対する換気の場合、呼吸器本体２４は、例えば、患者が空気を排出し終えた後の気管ＴＲ内の空気の微小な流量変化を検知して空気を送出し、当該空気を送出してから所定時間経過後に空気を吸引する。この流量変化は、次の吸気に備えて横隔膜が下がって収縮する動作による内圧の低下に伴うものである。

このような空気の送出においては、予め設定された量の空気を送出する従量式と、気管ＴＲ内の圧力が所定値に達するまで空気を送出する従圧式とのいずれかを採用できる。
そして、当該呼吸器本体２４の動作は、１回の換気量、流速、１分当たりの呼吸回数（換気回数）、吸気時及び排気時の時間比、並びに、ＰＥＥＰ（Positive end-expiratory pressure：呼気終末陽圧）が予め設定された動作モードを患者の容態に応じて切り替えることで行われる。

［吸引システムの構成］
吸引システム３は、気管ＴＲ内において気管カニューレ２１のカフ２１２から肺側の領域に溜まった粘稠物を吸引して回収するものであり、上記呼吸器本体２４が空気を送出する方式として従圧式が採用される場合に、特に有効に機能する。
このような吸引システム３は、図１に示すように、吸引ライン３１、圧力調整装置４、回収容器３２、流量計３３、圧力計３４，３５、バルブ３６、ポンプ３７及び制御装置（図示省略）を有する。

吸引ライン３１は、気管ＴＲ内に挿入されるカテーテル３１１と、当該カテーテル３１１及び上記各構成３２〜３７間を接続する複数のチューブ３１２とを備えている。換言すると、吸引ライン３１上に、圧力調整装置４、回収容器３２、流量計３３、圧力計３４，３５及びバルブ３６が設けられ、当該吸引ライン３１の末端にポンプ３７が接続される。
これらのうち、カテーテル３１１は、コネクター２２の第３接続部２２３を介して気管カニューレ２１の貫通孔２１１内に挿入され、先端が当該気管カニューレ２１の先端部近傍に配置される。そして、当該カテーテル３１１は、ポンプ３７の駆動により、気管ＴＲ内の上記粘稠物を吸引する。

圧力調整装置４は、吸引ライン３１においてカテーテル３１１側を上流側、ポンプ３７側を下流側とした場合の最も上流側に位置している。この圧力調整装置４は、吸引ライン３１内の圧力が所定値以下となった場合に、当該吸引ライン３１内に空気を流入させて、当該圧力が所定値以下とならないように調整する。なお、圧力調整装置４の構成については、後に詳述する。

回収容器３２は、吸引ライン３１内を移動した粘稠物を回収するものであり、圧力調整装置４の下流側に設けられる。この回収容器３２の内部にて、ポンプ３７の駆動により吸引された粘稠物が滴下され、これにより当該粘稠物が空気から分離及び回収される。そして、分離された空気は、回収容器３２内を流通した後、吸引ライン３１における下流側へと送られる。
なお、図示を省略したが、当該回収容器３２の排出側端部には、多孔質フィルターが設けられている。このフィルターにより、回収容器３２内で菌が増殖する場合でも、当該菌を含む空気が下流側に送出されることが抑制される。

流量計３３、圧力計３４、バルブ３６及び圧力計３５は、吸引ライン３１において回収容器３２の下流側に順に設けられている。
流量計３３は、吸引ライン３１内を流通する空気の流量を計測する。
圧力計３４，３５は、それぞれ吸引ライン３１内の圧力を計測する。
バルブ３６は、圧力計３４，３５に挟まれるように設けられ、吸引ライン３１内を流通する空気の流量を制御する。このようなバルブ３６として、エピゾ或いはソレイドアクチュエーター等により調整可能なバルブを例示できる。

ポンプ３７は、吸引ライン３１内の空気を吸引する吸引装置である。これにより、カテーテル３１１により上記粘稠物が吸引され、当該粘稠物は前述の回収容器３２にて回収される。このようなポンプ３７として、ローラー方式、フィンガー方式、ボルメトリック方式等の各種ポンプを採用できる他、電磁式エアーポンプを採用できる。
制御装置は、流量計３３及び圧力計３４，３５による計測結果に基づいて、バルブ３６及びポンプ３７の動作を制御する。

［圧力調整装置の構成］
図３は、圧力調整装置４を示す模式図である。
圧力調整装置４は、前述のように、吸引ライン３１内の圧力が所定値（例えば−３０ｋＰａ）以下となった場合に、当該吸引ライン３１内に空気を流入させて、当該圧力が所定値以下とならないように調整する。このような圧力調整装置４は、図３に示すように、吸引ライン３１のチューブ３１２に接続される主管４１と、当該主管４１をバイパスする副管４２と、当該副管４２に設けられる弁体４３とを備える。

主管４１は、直線状に延出するチューブにより構成され、図示を省略するが、当該主管４１の両端部にはチューブ３１２と接続されるコネクターが設けられている。このような主管４１内には、上流側のコネクターを介して上流側のチューブ３１２から上記粘稠物が流入し、当該粘稠物は、下流側のコネクターを介して下流側のチューブ３１２に流出される。すなわち、主管４１内では、図３におけるＡ方向に沿って粘稠物が移動する。

副管４２は、主管４１に接続される略Ｕ字状を有するチューブにより構成されており、当該副管４２内と主管４１内とは、当該副管４２の両端に設けられた接続部４２１，４２２を介して連通されている。この接続部４２１，４２２には、空気は流通させるが上記粘稠物を流通させないフィルター４２３が設けられており、副管４２内に粘稠物が侵入しない構成とされている。

副管４２において、主管４１に沿って延出する部分には、当該副管４２の径方向外側に突出する筒状の突出部４２４が形成されている。この突出部４２４の先端部分には、開口部４２５が形成されている。
また、突出部４２４の突出方向先端側から見て当該突出部４２４の略中央には、後述する付勢部材４３３を保持する保持部４２６が形成されている。この保持部４２６は、詳しい図示を省略するが、付勢部材４３３の姿勢を維持することで、当該付勢部材４３３と後述する閉塞部材４３２との係合が外れることを防止している。

弁体４３は、副管４２内の圧力、すなわち、副管４２内と主管４１を介して連通する吸引ライン３１内の圧力に応じて開放されて、外部の空気を副管４２内、ひいては、吸引ライン３１内に導入する。具体的に、弁体４３は、当該圧力が上記所定値以下となった場合に開状態となり、当該圧力が当該所定値を超えるまで外部の空気を副管４２内に導入する。このような弁体４３は、開口部４２５を囲むように突出部４２４に取り付けられる筐体４３１と、閉塞部材４３２と、付勢部材４３３とを有する。

筐体４３１は、漏斗状に形成されている。具体的に、筐体４３１は、突出部４２４側とは反対側に位置し、内径が小さい筒状部４３１１と、突出部４２４側に位置し、当該突出部４２４側に向かうに従って内径が大きくなる錐状部４３１２とを有する。
筒状部４３１１には、筐体４３１外部から内部に空気を取り込む吸気口４３１３が形成されている。また、錐状部４３１２において筒状部４３１１とは反対側の端部には、取り込まれた空気を流出させる流通口４３１４が形成されている。すなわち、弁体４３内には、吸気口４３１３を介して外部から取り込まれ、流通口４３１４を介して流出される空気の流路４３１５が形成されている。
このような筐体４３１は、錐状部４３１２において流通口４３１４が形成された端部が、開口部４２５を覆うように突出部４２４に取り付けられる。このため、上記流路４３１５を流通した空気は、流通口４３１４及び開口部４２５を介して副管４２に流入される。

閉塞部材４３２は、合成ゴム（エラストマー）又は天然ゴムにより、断面視略Ｔ字状に形成されている。このような合成ゴムとして、ポリウレタン、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、ポリエステル系エラストマー及びオレフィン系エラストマーが挙げられる。このような閉塞部材４３２は、当接部４３２１及び延出部４３２２を有する。
当接部４３２１は、錐状部４３１２の内面形状に応じた略錐台形状に形成され、当該錐状部４３１２の内面に当接して、上記流路４３１５を閉塞する。
延出部４３２２は、当接部４３２１の底面から垂下する柱状部であり、付勢部材４３３と係合し、当該付勢部材４３３による付勢力が作用される。

付勢部材４３３は、本実施形態では圧縮コイルばねにより構成され、保持部４２６に保持される。この付勢部材４３３の一端は、副管４２の内壁に固定され、他端は、延出部４３２２における当接部４３２１側とは反対側の面に係合する。
このような付勢部材４３３は、上記流路４３１５が閉塞される方向に閉塞部材４３２を付勢する。この付勢部材４３３による付勢力は、副管４２内の圧力が上記所定値を超えている場合には、閉塞部材４３２により当該流路４３１５が閉塞され、当該圧力が上記所定値以下である場合には、当接部４３２１が錐状部４３１２の内面から離間して、上記流路４３１５が開放されるように設定されている。

［圧力調整装置の作用］
副管４２内の圧力が、上記所定値を超えている場合には、図３において示したように、付勢部材４３３の付勢力により閉塞部材４３２が錐状部４３１２内面に当接して、上記流路４３１５が閉塞される。このため、外部の空気が弁体４３を介して副管４２内に流入されることはない。

図４は、流路４３１５が開放された状態の圧力調整装置４を示す模式図である。
一方、吸引ライン３１内を流通する粘稠物が回収容器３２内に滴下すると、当該粘稠物とポンプ３７との間で高まっていた吸引圧により、吸引ライン３１内の圧力が低下する。このため、当該吸引ライン３１に主管４１を介して連通する副管４２内の圧力が上記所定値以下となる場合がある。
この場合、図４に示すように、閉塞部材４３２が、付勢部材４３３の付勢力に抗して錐状部４３１２の内面から離間することで、流路４３１５が開放される。流路４３１５が開放されると、上記圧力によって、外部の空気がＢ１方向に沿って吸気口４３１３から筐体４３１内に流入する。この空気は、Ｂ２方向に沿って（すなわち流路４３１５に沿って）流通し、流通口４３１４及び開口部４２５を介して副管４２内に流入する。

副管４２内に流入した空気は、当該副管４２内をＢ３方向（すなわち下流側）に向かって流通した後、Ｂ４方向に沿って流通して、接続部４２２及びフィルター４２３を介して主管４１に流入する。これにより、吸引ライン３１内の圧力が緩和される。そして、吸引ライン３１内及び副管４２内の圧力が上記所定値を超えると、付勢部材４３３の付勢力により、閉塞部材４３２が再び流路４３１５を閉塞する。

［第１実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る人工呼吸システム１によれば、以下の効果を奏することができる。
吸引された粘稠物が回収容器３２に回収されて、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下となった場合、圧力調整装置４が吸引ライン３１内に空気を導入することで、当該圧力が調整される。これによれば、吸引ライン３１内の圧力（高い陰圧）により、当該吸引ライン３１を介して気管ＴＲ内から空気が急激に吸引されてしまうことを抑制できる。従って、気管ＴＲ内の空気の流量変化の発生を抑制でき、人工呼吸器２が誤認識して換気を開始してしまうことを防止できる。

圧力調整装置４は、弁体４３を有する構成である。このため、圧力調整装置４に、吸引ライン３１内の圧力や流量を検出する検出手段、当該検出手段による検出結果が上記所定値以下であるか否かを判定する判定手段、及び、所定値以下である場合に吸引ライン３１内に空気を送出する送出手段を設ける必要がない。従って、圧力調整装置４の構成を簡略化でき、吸引システム３、ひいては、人工呼吸システム１の構成を簡略化できる。

流路４３１５を閉塞する方向に閉塞部材４３２に作用される付勢部材４３３の付勢力は、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値を超えている場合には当該流路４３１５が閉塞され、当該所定値以下となった場合に当該流路４３１５が開放されるように設定されている。これによれば、上記検出手段、判定手段及び送出手段を設けずとも、吸引ライン３１内の圧力に応じた空気の導入を自動的に実施できる。従って、吸引システム３の構成を簡略化しつつ、気管ＴＲ内の空気の流量変化の発生を確実に抑制できる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、人工呼吸システム１とは異なる圧力調整装置を採用している点で、当該人工呼吸システム１とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図５は、本実施形態に係る人工呼吸システムの圧力調整装置５を示す模式図である。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、圧力調整装置４に代えて圧力調整装置５を備える他は、前述の人工呼吸システム１と同様の構成及び機能を有する。
この圧力調整装置５は、前述の圧力調整装置４と同様に、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、当該吸引ライン３１内に空気を流入させて、当該圧力が所定値以下とならないように調整する。この圧力調整装置５は、図５に示すように、管５１と、当該管５１に設けられる弁体５２とを備える。

管５１は、前述の主管４１と同様に直線状に延出するチューブにより構成され、当該管５１の両端部には、チューブ３１２と接続されるコネクター（図示省略）が設けられている。この管５１内には、上流側のコネクターを介して上流側のチューブ３１２から上記粘稠物がＡ方向に沿って流入し、当該粘稠物は、下流側のコネクターを介して下流側のチューブ３１２にＡ方向に沿って流出される。
この管５１の略中央には、突出部４２４と同様に、当該管５１の径方向外側に突出する略筒状の突出部５１１が設けられており、当該突出部５１１の先端部には、管５１内外を連通させる開口部５１２が形成されている。

弁体５２は、管５１内の圧力、すなわち、吸引ライン３１内の圧力に応じて開放され、外部の空気を管５１内に導入する。この弁体５２は、筐体５２１、導風部材５２２、閉塞部材５２３及び付勢部材５２４を備える。

筐体５２１は、突出部５１１に応じた筒状に形成されており、上記開口部５１２を囲むように管５１に設けられる。この筐体５２１における管５１とは反対側の端部は閉塞されており、当該筐体５２１の側面に、筐体５２１外の空気を内部に取り込むための吸気口５２１１が形成されている。また、筐体５２１における管５１側の端部には、開口部５１２と同径に形成された流通口５２１２が形成されており、当該流通口５２１２内には、後述する導風部材５２２が設けられる。

導風部材５２２は、筐体５２１内に取り込まれた空気を管５１に導く。この導風部材５２２は、前述の筐体４３１と同様に、筒状部５２２１及び錐状部５２２２を有する漏斗状に形成され、錐状部５２２２が管５１側を向くように、筐体５２１内に固定される。
これらのうち、錐状部５２２２の内面は、筒状部５２２１から離れるに従って内径が広がるテーパー状に形成されている。また、錐状部５２２２の外径は、流通口５２１２の内径と一致しており、筒状部５２２１とは反対側の錐状部５２２２の外縁と、流通口５２１２の内縁とは、隙間なく接続されている。

このような導風部材５２２には、当該導風部材５２２の中心軸に沿って貫通する貫通孔５２２３が形成されている。この貫通孔５２２３によって、吸気口５２１１を介して筐体５２１内に取り込まれ、流通口５２１２を介して管５１内に流通させる空気の流路５２２４が形成されている。
なお、貫通孔５２２３の内径は、後述する付勢部材５２４の外径より大きく形成されており、当該貫通孔５２２３の内部には、当該付勢部材５２４の一部が配置される。

閉塞部材５２３は、流路５２２４を閉塞する。この閉塞部材５２３は、錐状部５２２２の内面に応じた略錐台形状に形成されており、付勢部材５２４の付勢力によって当該錐状部５２２２の内面に当接し、これにより、前述の流路５２２４を閉塞する。なお、閉塞部材５２３は、前述の閉塞部材４３２と同様の材料により形成できる。
付勢部材５２４は、流路５２２４が閉塞される方向、すなわち、錐状部５２２２の内面に近接する方向に閉塞部材５２３を付勢する。この付勢部材５２４は、本実施形態では引張ばねにより構成され、一部が貫通孔５２２３内に配置される。そして、当該付勢部材５２４の一端は、筐体５２１内に固定され、他端は、閉塞部材５２３と接続されている。

［圧力調整装置の作用］
上記圧力調整装置５では、吸引ライン３１に接続される管５１内の圧力が上記所定値を超えている場合には、付勢部材５２４の付勢力により、閉塞部材５２３が流路５２２４を閉塞する。これにより、筐体５２１内に取り込まれた外部の空気が管５１内に導入されることはない。
一方、当該圧力が所定値以下となった場合には、付勢部材５２４の付勢力に抗して、閉塞部材５２３が錐状部５２２２の内面から離間し、流路５２２４が開放される。これにより、筐体５２１内に取り込まれた外部の空気が、流路５２２４に沿って流通し、流通口５２１２及び開口部５１２を介して管５１内に導入される。この空気は、当該管５１から吸引ライン３１内に流入し、これにより、当該吸引ライン３１内の圧力が上記所定値を超えることとなる。

［第２実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る人工呼吸システムによれば、前述の人工呼吸システム１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
すなわち、上記弁体５２は、吸引ライン３１に接続される管５１の突出部５１１に設けられている。これによれば、前述の副管４２を有する圧力調整装置４に比べて、圧力調整装置５の構成を簡略化できる。
なお、突出部５１１における突出方向基端側の部位に、フィルター４２３と同様のフィルターを設けてもよい。このようにすれば、当該突出部５１１を介して、弁体５２側に粘稠物が侵入することを防止できる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、圧力調整装置の構成が異なる点で、前述の人工呼吸システム１とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本実施形態に係る人工呼吸システムの圧力調整装置６を示す模式図である。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、圧力調整装置４に代えて圧力調整装置６を備える他は、前述の人工呼吸システム１と同様の構成及び機能を有する。
この圧力調整装置６は、前述の圧力調整装置４と同様に、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、当該吸引ライン３１内に空気を流入させて、当該圧力が所定値以下とならないように調整する。この圧力調整装置６は、図６に示すように、管６１と、当該管６１に設けられる弁体６２とを備える。
これらのうち、管６１は、前述の主管４１及び管５１と同様に直線状に延出するチューブにより構成されており、両端部に前述のコネクター（図示省略）が設けられている。この管６１の略中央の外表面には、開口部６１１が形成されている。

弁体６２は、開口部６１１を囲むように管６１に設けられる。この弁体６２は、前述の弁体４３，５２と同様に、吸引ライン３１に接続される管６１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、外気を管６１内に導入する。このような弁体６２は、筐体５２１、可動部材６２２及び付勢部材６２３を有する。

可動部材６２２は、管６１に近い端部が略半球状に形成され、当該管６１から遠い端部が略円筒状に形成された部材であり、当該可動部材６２２の外径は、開口部６１１及び筐体５２１の流通口５２１２の内径と略一致する。
この可動部材６２２の円筒状部分における管５１とは反対側の端面には、吸気口５２１１を介して筐体５２１内に取り込まれた空気を可動部材６２２内に導入する導入口６２２１が形成されている。また、当該円筒状部分における周方向の外表面には、略円形状の流出口６２２２が形成されている。詳述すると、当該流出口６２２２は、付勢部材６２３の付勢力により可動部材６２２の円筒状部分が筐体５２１内に位置している際に、当該筐体５２１の内面にて閉塞される位置に形成されている。すなわち、当該筐体５２１を形成し、かつ、上記円筒状部分を覆う側面部５２１３は、本発明の閉塞部に相当する。
そして、可動部材６２２内には、当該導入口６２２１及び流出口６２２２を接続する孔部６２２３が形成されている。この孔部６２２３によって、導入口６２２１を介して取り込まれ、流通口５２１２を介して管６１内に流通する空気の流路６２２４が形成されている。なお、可動部材６２２は、前述の閉塞部材４３２と同様の材料により形成でき、これにより、開口部６１１及び流通口５２１２を閉塞しつつ、当該可動部材６２２を管６１に対して近接及び離間する方向に進退可能に構成できる。

付勢部材６２３は、可動部材６２２を管６１から遠ざかる方向に付勢するものであり、本実施形態では引張コイルばねにより構成されている。具体的に、付勢部材６２３の一端は、可動部材６２２と接続され、他端は筐体５２１内に固定されている。

［圧力調整装置の作用］
上記圧力調整装置６では、吸引ライン３１に接続される管６１内の圧力が上記所定値を超えている場合には、付勢部材６２３の付勢力により、可動部材６２２が管６１から離れる方向に付勢され、側面部５２１３により流出口６２２２が閉塞される。このため、流路６２２４が閉塞されるので、筐体５２１内に取り込まれた外部の空気が管６１内に導入されることはない。
一方、当該圧力が上記所定値以下となった場合には、付勢部材６２３の付勢力に抗して、可動部材６２２が管６１に近接する方向に移動する。これにより、側面部５２１３による流出口６２２２の閉塞が解除され、流路６２２４が開放される。これにより、筐体５２１内に取り込まれた外部の空気が、流路６２２４に沿って流通して管５１内に導入される。この空気は、当該管５１から吸引ライン３１内に流入し、これにより、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値を超えることとなる。

［第３実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る人工呼吸システムによれば、前述の人工呼吸システム１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
上記圧力調整装置６では、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値を超えている場合には、可動部材６２２の流出口６２２２が側面部５２１３により閉塞されるので、筐体５２１外の空気が吸引ライン３１内に流入することが防止される。一方、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下であれば、可動部材６２２が移動して、流出口６２２２が開放されるので、管６１を介して吸引ライン３１内に空気を流入させることができる。従って、吸引ライン３１内の圧力に応じて空気の導入を確実に実施できるとともに、前述の検出手段、判定手段及び送出手段を備える構成に比べて、圧力調整装置６、ひいては、吸引システム３の構成を簡略化できる。

可動部材６２２の管６１側の面が半球面状に形成され、管６１内の圧力（陰圧）が作用される面積が拡大されている。これによれば、当該圧力が上記所定値以下となった場合に、可動部材６２２を管６１側に移動させやすくすることができ、流出口６２２２を開放しやすくすることができる。従って、流路６２２４を開放しやすくすることができ、管６１ひいては吸引ライン３１内の圧力を確実に上記所定値より高くすることができる。

［第４実施形態］
以下、本発明の第４実施形態について説明する。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、圧力調整装置の構成が異なる点で、前述の人工呼吸システム１とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。

図７は、本実施形態に係る人工呼吸システムの圧力調整装置７を示す模式図である。
本実施形態に係る人工呼吸システムは、圧力調整装置４に代えて圧力調整装置７を備える他は、前述の人工呼吸システム１と同様の構成及び機能を有する。
この圧力調整装置７は、前述の圧力調整装置４と同様に、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、当該吸引ライン３１内に空気を流入させて、当該圧力が所定値以下とならないように調整する。この圧力調整装置７は、図７に示すように、管６１と、当該管６１に設けられる弁体７２とを備える。
なお、本実施形態では、開口部６１１は、管６１における下方側の部位に形成されている。

弁体７２は、開口部６１１を囲むように管６１に取り付けられる。この弁体６２は、前述の弁体４３，５２，６２と同様に、吸引ライン３１に接続される管６１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、外部の空気を管６１内に導入する。このような弁体７２は、筐体４３１及び閉塞部材７２２を有する。

筐体４３１は、錐状部４３１２側の端部が開口部６１１を囲むように管６１に取り付けられる。
閉塞部材７２２は、球状に形成され、錐状部４３１２の内面に載置されて、流路４３１５を閉塞する。この閉塞部材７２２の外径は、筒状部４３１１の吸気口４３１３の内径より大きく、錐状部４３１２の最大の内径より小さい。なお、閉塞部材７２２の重量は、管６１内の圧力が上記所定値を超えている場合に上記流路４３１５を閉塞し、当該所定値以下である場合に、錐状部４３１２内面から離間して上記流路４３１５を開放するように設定されている。

［圧力調整装置の作用］
上記圧力調整装置７では、吸引ライン３１に接続される管６１内の圧力が上記所定値を超えている場合には、自重により閉塞部材７２２が錐状部４３１２の内面に留まるので、流路４３１５は閉塞されたままとなる。このため、流路４３１５を介して外部の空気が管６１内に導入されることはない。
一方、当該圧力が所定値以下となった場合には、閉塞部材７２２が錐状部４３１２の内面から離間し、流路４３１５が開放される。これにより、吸気口４３１３から取り込まれた外部の空気が、流路４３１５に沿って流通し、流通口４３１４及び開口部６１１を介して管６１内に導入される。この空気は、当該管６１から吸引ライン３１内に流入し、これにより、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値を超えることとなる。

［第４実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る人工呼吸システムによれば、前述の人工呼吸システム１と同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
閉塞部材７２２は、自重によって流路４３１５を閉塞し、吸引ライン３１内の圧力が上記所定値以下となった場合に、当該流路４３１５を開放する。これによれば、吸引ライン３１内の圧力調整を自動的に実施しつつ、吸引システム、ひいては、人工呼吸システムの構成を、上記圧力調整装置４〜６が採用される場合に比べ更に簡略化できる。

［実施形態の変形］
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

前記各実施形態では、圧力調整装置は、弁体４３，５２，６２，７２を備える構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、弁体に代えて他の構成を採用して、吸引ライン３１内の圧力に応じて当該吸引ライン３１内に空気を導入する圧力調整装置を構成してもよい。例えば、吸引ライン３１内の圧力や流量を検出するセンサー等の検出手段と、当該検出手段による検出結果が所定値以下であるか否かを判定する判定手段と、所定値以下である場合に吸引ライン内に空気を送出する送出手段とを備える圧力調整装置を採用してもよい。この場合、検出手段は、前述の圧力計３４，３５及び流量計３３を用いてもよい。
また、圧力調整装置の構成として、吸引ライン３１内の圧力を絞り等により調整する構成を採用してもよい。すなわち、吸引ライン３１内の圧力の変動に応じて空気を導入でき、当該吸引ライン３１内の圧力が所定値を超えないように調整できればよい。

前記第１及び第２実施形態では、筐体４３１，５２１は、副管４２及び管５１の突出部４２４，５１１に固定されるとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、当該突出部は無くてもよい。また、前記第３及び第４実施形態では、筐体５２１，４３１は、管６１の開口部６１１を覆うように当該管６１に固定されるとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、管６１に突出部５１１と同様の突出部を形成し、当該突出部に形成された開口部を覆うように筐体５２１，４３１を固定してもよい。

前記第１実施形態では、弁体４３は、主管４１に接続される副管４２に設けられるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該弁体４３を主管４１に固定してもよい。なお、弁体４３を副管４２に設ければ、副管４２内に位置する付勢部材４３３によって、粘稠物の流通が遮られることを防止できる。
一方、前記第２〜第４実施形態では、弁体５２，６２，７２は、吸引ライン３１に接続される管５１，６１に固定されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該管に副管４２と同様の副管を設け、当該副管に弁体を設けてもよい。

前記第１実施形態では、付勢部材４３３は圧縮コイルばねにより構成され、前記第２及び第３実施形態では、付勢部材５２４，６２３は引張コイルばねにより構成されているとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、閉塞部材４３２，５２３及び可動部材６２２を上記方向に付勢可能であり、付勢力を上記のように調整可能であれば、付勢部材は他の構成でもよい。

前記第３実施形態では、可動部材６２２における管６１に近い側の端部は、略半球状に形成されているとした。しかしながら、本発明はこれに限らず、他の形状でもよい。
前記第４実施形態では、弁体７２は、管６１の下方に取り付けられるとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、管６１において弁体７２が設けられる部位を、当該管６１の中心軸を中心として回転自在に構成し、当該弁体７２が常に下方に位置するように構成してもよい。

本発明は、吸引システムに適用でき、例えば、人工呼吸器と併用され、痰等の粘稠物を気管から吸引する吸引システムに好適に利用できる。

３…吸引システム
４，５，６，７…圧力調整装置
３１…吸引ライン
３２…回収容器
３７…ポンプ（吸引装置）
４３，５２，６２，７２…弁体
６１…管
４３１，５２１…筐体
４３２，５２３，７２２…閉塞部材
４３３，５２４，６２３…付勢部材
６１１…開口部
６２２…可動部材
４３１３，５２１１…吸気口
４３１４，５２１２…流通口
４３１５，５２２４，６２２４…流路
５２１３…側面部（閉塞部）
６２２１…導入口
６２２２…流出口

Claims (5)

1. 気管内の粘稠物を吸引する吸引システムであって、
   前記気管内に挿入される吸引ラインと、
   前記吸引ラインを介して、前記粘稠物を吸引する吸引装置と、
   前記吸引ライン上に設けられ、前記粘稠物を回収する回収容器と、
   前記吸引ライン上に設けられ、当該吸引ライン内の圧力が所定値以下となった際に、当該吸引ライン内に空気を導入して当該圧力を調整する圧力調整装置とを備える
   ことを特徴とする吸引システム。
2. 請求項１に記載の吸引システムにおいて、
   前記圧力調整装置は、前記吸引ライン内の圧力が前記所定値以下となった場合に開放され、外部の空気を当該吸引ライン内に流通させる弁体を有する
   ことを特徴とする吸引システム。
3. 請求項２に記載の吸引システムにおいて、
   前記弁体は、
   外部の空気を内部に取り込む吸気口、及び、取り込まれた外気を前記吸引ライン内に流通させる流通口を有し、前記吸気口から前記流通口に空気が流れる流路が形成された筐体と、
   前記流路を閉塞する閉塞部材と、
   前記流路が閉塞される方向に前記閉塞部材を付勢する付勢部材とを備え、
   前記付勢部材の付勢力は、
   前記圧力が前記所定値を超えている場合に前記流路が閉塞され、
   前記圧力が前記所定値以下となった場合に前記流路が開放されるように設定されている
   ことを特徴とする吸引システム。
4. 請求項２に記載の吸引システムにおいて、
   前記弁体は、
   前記吸引ラインに接続された管に形成された開口部を囲む筒状の筐体と、
   前記筐体内に当該筐体の中心軸に沿って進退自在に配置された可動部材と、
   前記可動部材を前記吸引ラインから離間する方向に付勢する付勢部材とを備え、
   前記可動部材は、
   前記外部の空気を内部に導入する導入口と、
   当該可動部材が進退する方向に沿う側面に形成された流出口と、
   前記外部の空気が前記導入口から前記流出口へと流れる流路とを有し、
   前記筐体は、前記流通口を閉塞する閉塞部を有し、
   前記付勢部材の付勢力は、
   前記圧力が前記所定値を超えている場合に、前記閉塞部により前記流出口が閉塞されることで前記流路が閉塞され、
   前記圧力が前記所定値以下となった場合に、前記可動部材が前記吸引ライン側に移動して、前記閉塞部による前記流出口の閉塞が解除され、前記流路が開放されることで前記外部の空気が前記吸引ライン内に流通するように設定されている
   ことを特徴とする吸引システム。
5. 請求項２に記載の吸引システムにおいて、
   前記弁体は、
   外部の空気を内部に取り込む吸気口、及び、取り込まれた前記外部の空気を前記吸引ライン内に流通させる流通口を有し、前記吸気口から前記流通口に空気が流れる流路が形成された筐体と、
   前記流路を閉塞する閉塞部材とを備え、
   前記閉塞部材は、自重により前記流路を閉塞し、前記圧力が前記所定値以下となった場合に前記流路を開放する
   ことを特徴とする吸引システム。

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