JP2014528814A - 医療用チューブおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の開口、第２の開口、長手方向軸、この長手方向軸に沿って第１の開口と第２の開口との間に延在するルーメン、および第１の開口と第２の開口との間に延在してルーメンを取り囲む、押し出し材料から形成された波形壁を有する細長い導管を備える医療用チューブに関する。この壁は、第２の開口に隣接した導管の第２の領域よりも第１の開口に隣接した導管の第１の領域で剛性が高い。チューブ壁の長さによって異なる剛性が、チューブの温度プロフィールを改善すると共に、加湿ガスをチューブに供給する加湿器への凝縮物のドレーンバックを改善することができる。

Description

本発明は、一般に、医療用途に適したチューブ、特に、患者にガスを供給し、かつ／または患者からガスを除去するのに適した医療回路、例えば、陽性気道圧（ＰＡＰ）、人工呼吸器、麻酔、換気装置、およびガス注入システムに使用されるチューブに関する。

医療回路では、様々な構成要素が、温かい加湿ガスを患者に送る。例えば、一部の呼吸回路、例えば、ＰＡＰまたは関連呼吸回路では、患者が吸入するガスは、ヒーター−加湿器から吸気チューブを介して送達される。別の例として、チューブは、ガス注入回路で加湿ガス（一般的にはＣＯ_２）を腹腔に送達することができる。これは、患者の内臓の「乾燥」の防止を助けることができ、かつ外科手術からの回復に必要な時間を短縮することができる。

これらの医療への適用では、ガスは、好ましくは、ほぼ飽和レベルの湿度および体温に近い温度（通常は、３３℃〜３７℃の温度）を有する条件で送達される。高湿度の呼吸ガスが冷えたとき、および／または比較的冷たい呼吸チューブの表面に接触したときに、凝縮または「水滴化（ｒａｉｎ−ｏｕｔ）」が呼吸チューブの内面に生じ得る。熱損失から保護し、かつ、例えば、医療回路における改善された温度および／または湿度の管理を可能にするチューブがなお必要とされている。

従って、本発明の目的は、前述の問題を少なくともある程度は解決する、または産業、公衆、もしくはこれらの両方に有用な選択肢を少なくとも提供する医療用チューブおよび／または医療用チューブの製造方法を提供することにある。

特許明細書、他の外部文献、または他の情報源について言及される本明細書では、これらは、一般に、本発明の特徴を論じる文脈を提供することを目的とする。特段の記載がない限り、このような外部文献の言及は、あらゆる権限において、このような文献またはこのような情報源が、従来技術であるとも、または当分野の一般知識の一部を構成するとも解釈されるべきではない。

本発明のさらなる態様および利点は、単なる例として示される以下の説明から明らかになるであろう。

医療用チューブ、呼吸チューブ、およびこのようなチューブの製造方法が、様々な実施形態で本明細書で開示される。

少なくとも１つの実施形態では、加湿ガスを患者に供給する医療用チューブは、加湿ガス源に接続する大きさおよび形状に構成された第１の開口、患者インターフェイスに接続する大きさおよび形状に構成された第２の開口、長手方向軸、この長手方向軸に沿って第１の開口と第２の開口との間に延在するルーメン、および第１の開口と第２の開口との間に延在してルーメンを取り囲む、押し出し材料から形成された壁を有する細長い導管を備え得る。この壁は、第２の開口に隣接した導管の第２の領域よりも第１の開口に隣接した導管の第１の領域で剛性が高い。

少なくとも１つの実施形態では、加熱呼吸チューブは、近位患者端部および遠位チャンバ端部を有する１本の波形押し出し導管；および導管の外面または内部の１つまたは複数の加熱要素を備えることができ、この導管が、第１の剛性を有するチャンバ端部の第１の領域および第２の剛性を有する患者端部の第２の領域を有し、第１の剛性が、第２の剛性よりも高い。

様々な実施形態では、前述の医療用チューブおよび／または加熱呼吸チューブにおいて、第１の領域が、加湿ガス源から垂直に延びるように構成されている。この垂直延出部は、ドレーンバック長さを画定することができる。ドレーンバック長さは、例えば、約３５０ｍｍ〜約４００ｍｍとすることができる。

様々な実施形態では、前述の医療用チューブおよび／または加熱呼吸チューブは、以下の特性および本開示の他の部分で説明される特性の１つ、いくつか、または全てを有する。医療用チューブまたは呼吸チューブは、導管の外面または内部に１つまたは複数の導電性フィラメントをさらに備え得る。１つまたは複数の導電性フィラメントの少なくとも１つは、加熱ワイヤとすることができる。１つまたは複数の導電性フィラメントの少なくとも１つは、検出ワイヤとすることができる。導管は、概ね円筒状とすることができる。壁は、波形とすることができる。押し出し材料は、発泡体とすることができる。この発泡体は、ポリマー発泡体とすることができる。この発泡体は、独立気泡発泡体とすることができる。押し出し材料は、１種または複数種の表面改質剤を含み得る。壁は、５０度（もしくは約５０度）未満の平均接触角を有し得る。第１の領域の壁の厚さは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ（もしくは約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍ）とすることができる。第２の領域の壁の厚さは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ（もしくは約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍ）とすることができる。第１の領域の壁の質量は、５０ｇ／ｍ〜１１０ｇ／ｍ（もしく約５０ｇ／ｍ〜約１１０ｇ／ｍ）とすることができる。第２の領域の壁の質量は、２０ｇ／ｍ〜５０ｇ／ｍ（もしくは約２０ｇ／ｍ〜約５０ｇ／ｍ）とすることができる。第１の領域の壁の体積は、１．０ｃｍ３／ｍ〜２．０ｃｍ３／ｍ（もしくは約１．０ｃｍ３／ｍ〜約２．０ｃｍ３／ｍ）とすることができる。第２の領域の壁の体積は、約０．２ｃｍ３／ｍ〜約１．０ｃｍ３／ｍである。第１の領域の壁の曲げ弾性率の第２の領域の壁の曲げ弾性率に対する比を、１０：１〜２５０：１（もしくは約１０：１〜約２５０：１）とすることができる。第１の領域と第２の領域との間の導管の第３の領域の壁の剛性を、第１の領域の壁の剛性と第２の領域の壁の剛性との中間とすることができる。壁の平均厚さは、約１００マイクロメートルとすることができる。

様々な実施形態では、前述の医療用チューブまたは加熱呼吸チューブ（上記の特性の何れかまたは全てを含む）は、以下の特性および本開示の他の部分で説明される特性の１つ、いくつか、または全てを有する。医療用チューブまたは呼吸チューブは、導管の外面の少なくとも一部を覆うシースをさらに備え得る。シースは、細長い導管の外面の少なくとも一部の周りに押し出された押し出し材料を含み得る。シースは、細長い導管の外面の少なくとも一部の周りに概ね螺旋状に巻き付けられた材料を含み得る。シースは、細長い導管の外面の少なくとも一部の周りにスリーブ状に設けられたスリーブ材料を含み得る。シースは、シース壁を備え得る。シース壁は、概ね一定の剛性を有し得る。シース壁は、シースの第２の領域よりもシースの第１の領域で剛性を高くすることができる。シース壁は、導管の第２の開口よりも導管の第１の開口の近傍で剛性を高くすることができる。シース壁は、導管の第１の開口よりも導管の第２の開口の近傍で剛性を高くすることができる。シース壁は、導管の中間領域よりも導管の第１の開口および第２の開口の近傍で剛性を高くすることができる。

１つまたは全ての前の実施形態による前述の医療用チューブは、いくつかある適用例の中で特に呼吸回路またはガス注入システムに含めることができる。呼吸チューブは、いくつかある適用例の中で特に呼吸回路に含めることができる。

少なくとも１つの実施形態では、加湿ガスを患者に供給する方法は、１本の波形押し出し導管を用意するステップであって、この押し出し導管が、近位患者端部、遠位チャンバ端部、導管の壁の外面または内部の加熱要素、第１の剛性を有するチャンバ端部に隣接した第１の領域、および第２の剛性を有する患者端部に隣接した第２の領域を有し、第１の剛性が第２の剛性よりも高い、ステップ；導管のチャンバ端部をチャンバに接続するステップであって、第１の領域の導管がチャンバから垂直に延びている、ステップ；導管の患者端部を患者インターフェイスに接続するステップ；ならびに加湿空気を導管を介して送達するステップを含み得る。様々な実施形態では、導管は、医療用チューブおよび呼吸チューブに関して上述された特性ならびに本開示の他の部分で説明される特性の１つ、いくつか、または全てを有し得る。

少なくとも１つの実施形態では、上記実施形態の１つ、いくつか、または全てによるチューブまたは導管を製造する方法は、テープを押し出すステップであって、テープの第１の長さがテープの第２の長さよりも厚い、重い、または剛性が高い、ステップ；押し出されたテープの隣接する巻きが接触する、または重なるようにマンドレルの周りに押し出されたテープを螺旋状に巻き付け、これにより、長手方向軸およびこの長手方向軸に沿って延在するルーメンを有する細長い導管を形成するステップ；細長い導管に波形を形成し、そして冷却して医療用チューブを形成するステップであって、このチューブが、ルーメンを取り囲む壁を有し、この壁が、第２の端部に隣接した導管の第２の領域よりも第１の端部に隣接した導管の第１の領域で剛性が高い、ステップを含む。上記説明されたように、壁は、第１の領域で０．５ｍｍ〜２．０ｍｍ（もしくは約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍ）の厚さを有し得る。壁は、第２の領域で０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ（もしくは約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍ）の厚さを有し得る。第１の領域の壁の曲げ弾性率の第２の領域の壁の曲げ弾性率に対する比は、約１０：１〜約２５０：１とすることができる。

様々な実施形態では、前述の方法は、上記のチューブまたは導管の特性、以下の特性、および本開示の他の部分で説明される特性の１つ、いくつか、または全てを有し得る。押し出されたテープは、発泡体を含み得る。この発泡体は、ポリマー発泡体とすることができる。ポリマー発泡体は、独立気泡とすることができる。押し出されたテープは、１種または複数種の表面改質剤を含み得る。ルーメンに面する壁の表面は、５０度（もしくは約５０度）未満の表面接触角を有し得る。この方法は、押し出されたテープの隣接する巻き間に補強ビーズを螺旋状に巻き付けるステップをさらに含み得る。補強ビーズは、１つまたは複数の導電性フィラメントを含み得る。この方法は、細長い導管の周りに１つまたは複数の導電性フィラメントを螺旋状に巻き付けるステップをさらに含み得る。

少なくとも１つの実施形態では、前述の実施形態の１つ、いくつか、または全てによるチューブまたは導管の製造方法は、長手方向軸およびこの長手方向軸に沿って延在するルーメンを有する細長い導管を押し出すステップ；ならびにこの細長い導管に波形を形成し、そして冷却して医療用チューブを形成するステップであって、このチューブが、ルーメンを取り囲む壁を有し、この壁が、第２の端部に隣接した導管の第２の領域よりも第１の端部に隣接した導管の第１の領域で剛性が高い、ステップを含む。様々な実施形態では、前述の方法は、上記のチューブまたは導管の特性、以下の特性、および本開示の他の部分で説明される特性の１つ、いくつか、または全てを有し得る。上記説明されたように、第１の領域は、加湿ガス源から垂直に延びるように構成することができる。この垂直延出部は、ドレーンバック長さを画定することができる。ドレーンバック長さは、３５０ｍｍ〜４００ｍｍ（もしくは約３５０ｍｍ〜約４００ｍｍ）とすることができる。特定の実施形態では、この方法は、１つまたは複数の導電性フィラメントが導管の外面または内部に配設されるように１つまたは複数の導電性フィラメントを同時押し出しするステップをさらに含み得る。

本明細書に使用される用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、「少なくとも部分的に〜なる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ａｔ ｌｅａｓｔ ｉｎ ｐａｒｔ ｏｆ）」という意味である。この用語「含む」を含む本明細書の各文章を理解する場合、この用語によって前置きされる特徴以外の特徴も存在し得る。関連する用語、例えば、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」も、同様に解釈されるべきである。

本発明は、広く言えば、本願の明細書で個別にまたは集合的に言及するまたは示される部品、要素、および特徴、ならびに任意の２つ以上の前記部品、要素、または特徴の何れかまたは全ての組み合わせにあり、ここでは、本発明に関連する分野で公知の等価物を有する特定の完全体が、本明細書で言及される場合、このような公知の等価物は、個別に説明されるのと同様に本明細書に組み入れられるものとする。

本発明は、前述の通りであり、以下に例のみを示す構造も想定する。

開示されるシステムおよび方法の様々な特徴を実施する実施形態の例を、図面を参照して以下に説明する。図面および関連する説明は、実施形態を例示するために記載され、開示の範囲を限定するものではない。

１本以上の医療用チューブを含む医療回路の概略図を示している。 複合チューブの例の長手方向の断面図を示している。 複合チューブの例の長手方向の断面図を示している。 複合チューブの例の長手方向の断面図を示している。 図３は、チューブのドレーンバック長さを明示する医療回路を示している。 チューブの曲げ弾性率を測定するための試験装置を例示している。 チューブの曲げ弾性率を測定するための試験装置を例示している。 チューブの曲げ弾性率を測定するための試験装置を例示している。 チューブの曲げ弾性率を測定するための試験装置を例示している。 チューブの曲げ弾性率を測定するための試験装置を例示している。 １００ｇ／ｍの質量を有するチューブサンプルの試験結果をプロットしているチャートである。 ４０ｇ／ｍの質量を有するチューブサンプルの試験結果をプロットしているチャートである。 図５Ａの曲げ試験のプロットの線形部分の拡大プロットである。 図５Ｂの曲げ試験のプロットの線形部分の拡大プロットである。 加熱ワイヤの配置の例を例示している。 加熱ワイヤの配置の例を例示している。 剛性が均一なチューブと長さによって剛性が異なるチューブの凝縮物蓄積を比較するプロットである。 少なくとも１つの実施形態による医療回路の例を示している。 少なくとも１つの実施形態によるガス注入システムを示している。 供給ホッパからねじフィーダ、そしてダイヘッドに送られ、コルゲータで終了する、医療用チューブの製造方法の概略図である。 医療用チューブの螺旋を形成する製造方法の概略図である。

図面において、参照符号は、参照された（または類似の）要素間の対応を示すために再度使用される。加えて、各参照符号の最初の桁は、要素が最初に現れた図面を示す。

本明細書に記載される装置および方法を実施するためのいくつかの例示的な実施形態についての詳細を、図面を参照して以下に説明する。本発明は、これらの説明される実施形態に限定されるものではない。

１つまたは複数の医療用チューブを含む呼吸回路
開示のさらに詳細な理解のために、１本以上の医療用チューブを含む、少なくとも１つの実施形態による呼吸回路を示す図１をまず参照する。チューブは、幅広い用語であり、当業者に通常の慣習的な意味を与え（即ち、特殊または特別な意味に限定されるものではない）、限定されるものではないが、非円筒通路を含む。呼吸回路は、１本以上の、長さによって剛性が異なるチューブを含み、このチューブは、一般に、チューブの各端部で異なる剛性を有するチューブと定義することができる。このような呼吸回路は、連続、可変、または二相式陽性気道圧（ＰＡＰ）システムまたは他の形態の呼吸療法とすることができる。

以下のように、ガスを図１の回路に輸送することができる。乾燥ガスが、換気装置／ブロワ１０５から、乾燥ガスを加湿する加湿器１０７に送られる。加湿器１０７は、ポート１１１を介して吸気チューブ１０３の入口１０９（加湿ガスを受け取る端部）に接続され、加湿ガスを吸気チューブ１０３に供給する。吸気チューブは、呼吸ガスを患者に送達するように構成されたチューブであり、以下により詳細に説明される長さによって剛性が異なるチューブから形成することができる。このガスは、吸気チューブ１０３を通って出口１１３（加湿ガスを排出する端部）を経て、出口１１３に接続された患者インターフェイス１１５を介して患者１０１に至る。

呼気チューブ１１７も、患者インターフェイス１１５に接続されている。呼気チューブは、患者から吐き出された加湿ガスを移送するように構成されたチューブである。従って、呼気チューブ１１７は、吐き出された加湿ガスを患者インターフェイス１１５から換気装置／ブロワ１０５に戻す。

この例では、乾燥ガスが、ベント１１９を通って換気装置／ブロワ１０５に入る。ファン１２１は、空気または他のガスをベント１１９を介して吸引することによって換気装置／ブロワへのガス流を改善することができる。ファン１２１は、例えば、電子制御装置１２３がファンの速度を制御する可変速度ファンとすることができる。特に、電子制御装置１２３の機能は、電子主制御装置１２５からの入力、およびダイヤル１２７によってユーザが設定する圧力またはファン速度の所定必要値（プリセット値）に応答してこの主制御装置１２５によって制御することができる。

加湿器１０７は、一定量の水１３０または他の適切な加湿液を含む加湿チャンバ１２９を備える。好ましくは、加湿チャンバ１２９は、使用後に加湿器１０７から取り外すことができる。取り外しできることにより、加湿チャンバ１２９をより容易に滅菌または廃棄することができる。しかしながら、加湿器１０７の加湿チャンバ１２９部分は、一体構造とすることができる。加湿チャンバ１２９の本体は、非伝導性のガラスまたはプラスチック材料から形成することができる。しかしながら、加湿チャンバ１２９は、伝導性成分を含んでも良い。例えば、加湿チャンバ１２９は、加湿器１０７の加熱プレート１３１に接触する、またはこの加熱プレート１３１に結合された高熱伝導性ベース（例えば、アルミニウムベース）を備え得る。例として、加湿器１０７は、スタンドアロン型加湿器、例えば、ニュージーランド、オークランドのＦｉｓｈｅｒ ＆ Ｐａｙｋｅｌ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅの呼気加湿器製品の任意の加湿器とすることができる。

加湿器１０７は、電子制御装置も備え得る。この例では、加湿器１０７は、電子式、アナログ式、またはディジタル式主制御装置１２５を備える。好ましくは、主制御装置１２５は、関連するメモリに記憶されたコンピュータソフトウエアコマンドを実行するマイクロプロセッサベースの制御装置である。例えば、ユーザインターフェイス１３３を介してユーザ設定湿度値もしくは温度値、および他の入力に応答して、主制御装置１２５が、いつ（またはどのレベルで）加熱プレート１３１に電力を供給して加湿チャンバ１２９内の水１３０を加熱するかを決定する。

任意の適切な患者インターフェイス１１５を組み入れることができる。患者インターフェイスは、幅広い用語であり、当業者に通常の慣習的な意味を与え（即ち、特殊または特別な意味に限定されるものではない）、限定されるものではないが、マスク（例えば、気管マスク、フェイスマスク、および鼻マスク）、カニューレ、および鼻ピロー型マスクを含む。温度プローブ１３５を、患者インターフェイス１１５近傍の吸気チューブ１０３または患者インターフェイス１１５に接続することができる。温度プローブ１３５は、患者インターフェイス１１５またはその近傍の温度を監視する。温度プローブに関連した加熱フィラメント（不図示）を使用して、吸気チューブ１０３および／または患者インターフェイス１１５の温度が飽和温度よりも上昇するように患者インターフェイス１１５および／または吸気チューブ１０３の温度を調整し、これにより、不所望の凝縮の可能性を低減することができる。

図１では、吐き出された加湿ガスが、患者インターフェイス１１５から呼気チューブ１１７を介して換気装置／ブロワ１０５に戻される。呼気チューブ１１７も、以下により詳細に説明される長さによって剛性が異なるチューブとすることができる。しかしながら、呼気チューブ１１７は、当分野で既に公知の医療用チューブとしても良い。いずれの場合も、呼気チューブ１１７は、凝縮の可能性を低減するために、吸気チューブ１０３に関して上記説明された、吸気チューブ１０３と一体に形成された温度プローブおよび／または加熱フィラメントを有し得る。さらに、呼気チューブ１１７は、呼気ガスを換気装置／ブロワ１０５に戻す必要がない。あるいは、吐き出された加湿ガスを、周辺環境に直接放出する、または他の補助装置、例えば、空気清浄機／フィルター（不図示）に送達することもできる。特定の実施形態では、呼気チューブは、完全に排除される。

長さによって剛性が異なるチューブ
図２Ａは、長さによって厚さが異なるチューブ２０１の例の長手方向の断面図を示している。一般に、医療用チューブ２０１は、第１の開口２０５、第２の開口２０７、および長手方向軸ＬＡ−ＬＡを有する細長い導管２０３を備える。この例では、細長い導管２０３は、概ね円筒状を有する。とは言え、「導管」は、幅広い用語であり、当業者に通常の慣習的な意味を与え（即ち、特殊または特別な意味に限定されるものではない）、限定されるものではないが、非円柱通路を含む。ルーメン２０９が、長手方向軸ＬＡ−ＬＡに沿って第１の開口２０５と第２の開口２０７との間に延在する。導管２０３は、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で剛性が高い。

導管２０３は、第１の開口２０５と第２の開口２０７との間に延在し、かつルーメン２０９を取り囲む壁２１１を備える。この例では、壁２１１は、第２の開口２０７に隣接した導管２０３の第２の領域２１５よりも第１の開口２０５に隣接した導管２０３の第１の領域２１３で剛性が高い。壁２１１は、任意選択で、波形を形成しても良いし、または波形プロフィールとしても良い。この例に示されているように、波形プロフィールは、交互する外側頂部（または環状突出部）と内側溝（または環状凹部）を備え得る。外側頂部は、細長い導管の最大内側半径および最大外側半径の位置に一致させることができ、内側溝は、細長い導管の最小内側半径および最小外側半径の位置に一致させることができる。このような波形は、環状波形または螺旋波形の形態にすることができる。あるいは、壁２１１は、平滑または非波形プロフィールとすることができる。任意選択で、第１の開口２０５は、加湿ガス源、例えば、上述の加湿器に接続する大きさおよび形状に構成され、第２の開口２０７は、患者インターフェイスに接続する大きさおよび形状に構成されている。例えば、１つまたは複数の端部を、患者インターフェイスおよび／または加湿器への接続を容易にする接続ポートに接続するように構成することができる。他の構成が、望ましい場合もあり得る。例えば、他の実施形態では、上述のように、第１の開口２０５を、患者インターフェイスに接続するように構成することができ、第２の開口２０７を、換気装置／ブロワに接続するように構成することができる。

以下により詳細に説明されているように、チューブ２０１は、任意選択で、１つまたは複数の導管（加熱または検出）フィラメントを備え得る。フィラメントの任意選択の位置は：典型的には緩い螺旋式でルーメン内に配置される；典型的には、導電性フィラメントを所定の位置に固定して熱損失を防止するように外部シースと共に、チューブ壁に密着して外部に配置される；またはチューブ壁に埋め込まれる。

チューブの一端の剛性の増大は、「ドレーンの戻り」を改善することによって凝縮物のより良い管理を実現し得る。さらに、剛性の増大は、壁の断熱プロフィールを改善する特性、例えば、厚さ、質量、および／または量の増大に関連する。従って、加熱されないチューブまたはルーメン内に加熱フィラメントが配設されたチューブでは、第１の端部は、好ましくは、チューブを熱損失からより良く保護するために、殆どの凝縮が起こる加湿器端部である。この構成はまた、加湿器から出るチューブに剛性を追加し、これにより、チューブが、水平に曲がる前により長い距離に亘ってより垂直な姿勢を維持することができる。このようにして、より多くの凝縮ドレーンが、呼吸チューブに入るのではなく加湿器に戻る。患者端部の薄いチューブは、可撓性を向上させ、質量を低減し、かつ患者の快適性を改善する。

加熱フィラメントが、壁の外部（例えば、ルーメンと径方向反対側のチューブ壁）に配置される、または壁に埋め込まれる場合、第２の端部は、好ましくは、加湿器端部であって、要素からの熱がより容易にチューブに浸透してガス流を加熱することができる。断熱外部シース（以下に説明）は、典型的には、このタイプのチューブに適合して熱損失を防止する。患者端部における剛性の高いチューブは、薄いシースによって相殺されて、可撓性が増大し、質量が減少して使用者の快適性が改善される。

従って、使用中、様々な実施形態によるチューブは、凝縮物の減少をもたらすと共に、凝縮物の蓄積が大きな問題となるまでチューブを使用できる広範囲の周囲条件を可能にする。

一般に、チューブの全長は、１．０ｍ〜３．０ｍ（もしくは約１．０ｍ〜３．０ｍ）または１．０〜２．０ｍ（もしくは約１．０〜２．０ｍ）とすることができる。好ましくは、チューブの全長は、１．５ｍ（もしくは約１．５ｍ）または１．８ｍ（もしくは約１．８ｍ）である。好ましくは、ルーメンの平均直径（任意選択の波形における頂部および溝によって形成される直径の変動を考慮）は、１０ｍｍ〜３０ｍｍ（もしくは約１０ｍｍ〜３０ｍｍ）である。好ましくは、ルーメンの直径は、２０ｍｍ（もしくは約２０ｍｍ）または２２ｍｍ（もしくは約２２ｍｍ）である。実際、本明細書で説明される長さによって剛性が異なるチューブは、典型的には、１０ｍｍ〜３０ｍｍの平均ルーメン直径および約１ｍ〜２．５ｍの範囲の長さを有する当分野で既に使用されているチューブの代わりとして使用できると考えられる。

また、チューブは、圧壊に強い、曲がったときに流れを制限しない、ねじれに強い、内部圧力を受けたときに長さおよび／または体積が変化しにくい、漏れにくい（６ｋＰａで、＜２５ｍＬ／分）、流動抵抗が低い（最大定格流量における圧力の増加が０．２ｋＰａ未満である）、そして電気的に安全であることが好ましい。好ましくは、チューブは、ＩＳＯ ５３６７：２０００（Ｅ）に従った、曲げたときの流動抵抗の上昇についての試験で定義されているように、ねじれ、閉塞、または圧壊することなく直径２５ｍｍの金属シリンダの周りに曲げることができる。

剛性
図２Ａを再び参照すると、好ましくは、第１の開口２０５に隣接した導管２０３の第１の領域２１３は、第２の開口２０７に隣接した導管２０３の第２の領域２１５よりも剛性が高い。様々な実施形態は、第１の領域２１３および第２の領域２１５とは異なる剛性特性（例えば、第１の領域２１３の剛性特性と第２の領域２１５の剛性特性との中間の剛性特性）を有する、第１の領域２１３と第２の領域２１５との間の１つまたは複数の追加の領域を備える。例えば、３領域チューブ２０１は、２領域チューブ２０１と比較して優れた湾曲プロフィールを付与することができる。図２Ｂに、３領域チューブ２０１の概略図が示されている。この例は、第１の領域２１３と第２の領域２１５との中間の第３の領域２２１を備える。

第１の領域２１３および／または第２の領域２１５は、絶対距離、例えば、５ｃｍもしくは１０ｃｍ（または約５ｃｍもしくは１０ｃｍ）とすることができる。第１の領域２１３および／または第２の領域２１５は、相対距離で表すこともできる。少なくとも１つの実施形態では、第１の領域２１３は、チューブ２０１の全長の１０〜３０％（もしくは約１０〜３０％）または３０〜５０％（もしくは約３０〜５０％）を構成する（例えば、チューブ２０１の全長が、カフもしくはコネクタ２２３およびチューブ２０１の端部に取り付けられた任意の他の別個の末端構成要素を除く、第１の開口２０５から第２の開口２０７までの距離である場合）。例えば、第１の領域２１３は、チューブ２０１の全長の３３％（もしくは約３３％）または３５％（もしくは約３５％）を構成し得る（例えば、チューブ２０１の全長が、第１の開口２０５から第２の開口２０７までの距離である場合）。少なくとも１つの実施形態では、第２の領域２１５は、チューブ２０１の全長の５〜１５％（もしくは約５〜１５％）または１５〜５０％（もしくは約１５〜５０％）を構成する（例えば、チューブ２０１の全長が、第１の開口２０５から第２の開口２０５までの距離である場合）。例えば、チューブ２０１の第２の領域２１５は、チューブ２０１の全長の１０％（もしくは約１０％）または１５％（もしくは約１５％）を構成する（例えば、チューブ２０１の全長が、第１の開口２０５から第２の開口２０７までの距離である場合）。標準的な１．８ｍのチューブ２０１の少なくとも１つの実施形態では、第１の領域２１３は、長さが、０．３〜０．７ｍ（もしくは約０．３〜０．７ｍ）、好ましくは、およそ０．５ｍであり、第２の領域２１５は、長さが、０．１〜０．２ｍ（もしくは約０．１〜０．２ｍ）、好ましくは、およそ１．１５ｍであり、そして第１の領域２１３と第２の領域２１５との中間の第３の領域２２１は、長さが、１．０〜１．５ｍ、好ましくは、およそ０．１５ｍである。いずれの場合も、第１の領域２１３および第２の領域２１５は、チューブ２０１の実質的な長さを表す。

これらの領域における剛性の差異は、従来技術からの著しい脱却を示している。典型的な従来技術の送達チューブは、押し出し波形導管を含み得る。極端な局所レベル、例えば、典型的には１ｃｍ未満である波形のピッチ内で、導管の剛性が異なる。波形形成プロセスは、ピークよりも波形の溝で壁の剛性が高くなり得る。しかしながら、チューブコネクタの２つの端部間では、任意の実質的な長さに亘る剛性特性は、導管の任意の他の実質的な長さの剛性特性と本質的に同じである。即ち、これらの特性は、本明細書に記載される実施形態でそうであるように、マクロレベルで実質的には異ならない。

特定の実施形態は、第１の領域２１３の剛性を、「ドレーンバック長さ」の用語で定義できるという実現を含む。図３に示されているように、チューブ２０１が、加湿器１０７または他の加湿ガス源に結合されている場合、チューブ２０１は、結合点で概ね直立している。言い換えれば、チューブ２０１の中心を通って引かれる仮想線の傾斜は、ほぼ無限大である。この位置にチューブ２０１を保持するある種の支持がないと、チューブ２０１の可撓性により、結合点から一定の距離で自然に曲がる。従って、チューブ２０１の中心を通る仮想線の傾斜は、結合点からの距離が離れるにつれて徐々に減少している。結合点から一定の距離で、仮想線の傾斜が０になる。この距離の後、仮想線の傾斜は、徐々に負が大きくなる。仮想線の傾斜が正である場合は、ルーメン２０９を取り囲んでいるチューブ壁２１１に集まる凝縮物は、理論的には重力の力によって加湿器１０７の中に「ドレーンが戻り」得る。逆に、仮想線の傾斜が負である場合は、凝縮物は、理論的にはドレーンが加湿器１０７から遠ざかる。

従って、支持されていないチューブ２０１の場合、ドレーンバック長さ３０１は、加湿器１０７（または他の湿度源）との接続点と、チューブ２０１の中心を通る仮想線の傾斜が０であるときの点との間の距離の用語で定義することができる。一般に、ドレーンバック長さ３０１は、ルーメン２０９を取り囲んでいる壁２１１に集まる凝縮物が加湿器１０７に自然にドレーンが戻る加湿器１０７との接続点から測定されるチューブ２０１の長さである。第１の領域２１３の剛性が高くなると、ドレーンバック長さ３０１が長くなる。第１の領域２１３の剛性が低くなると、ドレーンバック長さ３０１が短くなる。特定の実施形態では、ドレーンバック長さ３０１は、３５０〜４００ｍｍ（もしくは約３５０〜４００ｍｍ）、例えば、３８０ｍｍ（もしくは約３８０ｍｍ）である。チューブ壁２１１の凝縮物を加湿器１０７に戻すチューブ２０１の能力に対する剛性の影響を評価するために試験を行った。被覆が厚いチューブ２０１を、ニュージーランド、オークランドのＦｉｓｈｅｒ ＆ Ｐａｙｋｅｌ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅが製造するＡＩＲＶＯ加湿器に接続した。ドレーンバック長さは、３８０ｍｍと測定された。被覆の断熱効果を排除して、ドレーンバック長さの影響に注目するために、被覆のないチューブを選択した。レトルトスタンドを使用してチューブを所定の位置に保持して、３８０ｍｍのドレーンバック長さを再現した。次いで、ＡＩＲＶＯ加湿器を作動させて、１５Ｌ／分の流量で運転した。加湿器の出口から４０ｃｍ離して小型卓上ファンを配置し、最大の設定で作動させた。この非現実的な送風条件は、起こり得る凝縮を増幅させるために課した。レトルトスタンドの遠位側では、チューブが、卓上で水平位置をとれるようにした。ＡＩＲＶＯ加湿器およびファンを１６時間運転させ続けた。この後、チューブをＡＩＲＶＯ加湿器から取り外して、チューブの質量を測定した。

相当な長さが、加湿ガス送達装置の近傍で直立した向き（または少なくとも正に傾斜）となるようにチューブ２０１を成形することにより、チューブ２０１のこの部分に生じる凝縮物が、加湿ガス送達装置に逆流する。特定の実施形態は、適切なドレーンバック長さ３０１を有するチューブ２０１を形成することにより、嵩張るまたは複雑な硬質コネクタの必要性をなくす、この上向き延出部を形成するという実現を含む。図２Ａを再び参照すると、いくつかの特性が、導管２０３の剛性に影響を及ぼし得る。例えば、少なくとも１つの実施形態では、導管２０３が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で剛性が高いのは、導管２０３の壁２１１が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で厚いことによる。好ましくは、第１の領域２１３は、平均厚さが０．５〜２．０ｍｍ（もしくは約０．５〜２．０ｍｍ）、または１．０〜２．０ｍｍ（もしくは約１．０〜２．０ｍｍ）、または１．１〜１．６ｍｍ（もしくは約１．１〜１．６ｍｍ）、または１．６ｍｍ（もしくは約１．６ｍｍ）、または１．５８ｍｍ（もしくは約１．５８ｍｍ）、または１．１８ｍｍ（もしくは約１．１８ｍｍ）の壁２１１を有する。好ましくは、第２の領域２１５は、平均厚さが０．１〜１．０ｍｍ（もしくは約０．１〜１．０ｍｍ）、または０．１〜０．７ｍｍ（もしくは約０．１〜０．７ｍｍ）、または０．１〜０．５ｍｍ（もしくは約０．１〜０．５ｍｍ）、または０．２〜０．７ｍｍ（もしくは約０．２〜０．７ｍｍ）、または０．３〜０．６ｍｍ（もしくは約０．３〜０．６ｍｍ）、または０．３０ｍｍ（もしくは約０．３０ｍｍ）、０．３３ｍｍ（もしくは約０．３３ｍｍ）、０．３７ｍｍ（もしくは約０．３７ｍｍ）、０．５０ｍｍ（もしくは約０．５０ｍｍ）、０．５３ｍｍ（もしくは約０．５３ｍｍ）、０．５４ｍｍ（もしくは約０．５４ｍｍ）、または０．５６ｍｍ（もしくは約０．５６ｍｍ）の壁２１１を有する。第１の領域２１３と第２の領域２１５との中間の第３の領域２１１は、平均厚さが０．５〜１．０ｍｍ（もしくは約０．５〜１．０ｍｍ）、好ましくは、およそ０．６ｍｍの壁２１１を有することができる。特定の実施形態では、壁２１１の平均厚さは、第２の領域２１５よりも少なくとも２５％（もしくは約２５％）超、少なくとも１００％（もしくは約１００％）超、または少なくとも２００％（もしくは約２００％）超、第１の領域２１３で厚い。

厚さの測定の別の例は、単位長さ当たりの平均厚さである。好ましくは、単位長さ当たり、第１の領域２１３における壁２１１の平均厚さの第２の領域２２１における壁２１１の平均厚さの比は、１．５：１〜５．５：１（もしくは約１．５：１〜５．５：１）、または４．５：１〜５．０：１（もしくは約４．５：１〜５．０：１）、または２．０：２．５（もしくは約２．０：２．５）である。波形チューブ２０１の一例では、この比は、頂部での測定で４．８：１（もしくは約４．８：１）で、溝での測定で２．２：１（もしくは約２．２：１）とすることができる。

少なくとも１つの実施形態では、導管２０３が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で剛性が高いのは、導管２０３の壁２１１が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０７の近傍で重い質量を有することによる。単位長さ当たり、第１の領域２１３における壁２１１の平均質量の第２の領域２１５におけるチューブ２０１の壁２１１の平均質量の比は、１．５：１〜１．９：１（もしくは約１．５：１〜１．９：１）、または１．５：１〜２：１（もしくは約１．５：１〜２：１）とすることができる。第１の領域２１３は、平均質量が５０〜１１０ｇ／ｍ（もしくは約５０〜１１０ｇ／ｍ）、または６５〜１００ｇ／ｍ（もしくは約６５〜１００ｇ／ｍ）、または６５〜８０ｇ／ｍ（もしくは約６５〜８０ｇ／ｍ）、または７０ｇ／ｍ（もしくは約７０ｇ／ｍ）、または７５ｇ／ｍ（もしくは約７５ｇ／ｍ）の壁２１１を有し得る。第２の領域２１５は、平均質量が２０〜５０ｇ／ｍ（もしくは約２０〜５０ｇ／ｍ）、または３０〜５０ｇ／ｍ（もしくは約３０〜５０ｇ／ｍ）、または３０〜４５ｇ／ｍ（もしくは約３０〜４５ｇ／ｍ）、または３５〜４５ｇ／ｍ（もしくは約３５〜４５ｇ／ｍ）、または４０ｇ／ｍ（もしくは約４０ｇ／ｍ）、または４２ｇ／ｍ（もしくは約４２ｇ／ｍ）の壁２１１を有し得る。第１の領域２１３と第２の領域２１５との中間の第３の領域２２１は、平均質量が４５〜６５ｇ／ｍ（もしくは約４５〜６５ｇ／ｍ）、好ましくは、およそ５０ｇ／ｍの壁２１１を有し得る。特定の実施形態では、壁２１１の平均質量は、第２の領域２１５よりも少なくとも２５％（もしくは約２５％）超、少なくとも１００％（もしくは約１００％）超、または少なくとも２００％（もしくは約２００％）超、第１の領域２１３で重い。

少なくとも１つの実施形態では、導管２０３が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で剛性が高いのは、導管２０３の壁２１１が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０７の近傍で体積が大きいことによる。単位長さ当たり、第１の領域２１３における壁２１１の平均体積の第２の領域２１５における壁２１１の平均体積の比は、１．５：１〜３．５：１（もしくは約１．５：１〜３．５：１）、または２．０：１〜３．０：１（もしくは約２．０：１〜３．０：１）、または２．５：１〜２．６：１（もしくは約２．５：１〜２．６：１）とすることができる。第１の領域２１３は、平均体積が１．０〜２．０ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約１．０〜２．０ｃｍ３／ｃｍ）、または１．０〜１．５ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約１．０〜１．５ｃｍ３／ｃｍ）、または１．２０ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約１．２０ｃｍ３／ｃｍ）、または１．１７ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約ｃｍ３／ｃｍ）の壁２１１を有する。第２の領域２１５は、平均体積が０．２〜１．０ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約０．２〜１．０ｃｍ３／ｃｍ）、または０．４０〜０．５５ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約０．４０〜０．５５ｃｍ３／ｃｍ）、または０．４５ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約０．４５ｃｍ３／ｃｍ）、または０．５０ｃｍ３／ｃｍ（もしくは約０．５０ｃｍ３／ｃｍ）の壁２１１を有する。特定の実施形態では、壁２１１の平均体積は、第２の領域２１５よりも少なくとも２５％（もしくは約２５％）超、少なくとも１００％（もしくは約１００％）超、または少なくとも２００％（もしくは約２００％）超、第１の領域２１３で大きい。

少なくとも１つ実施形態では、導管２０３が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で剛性が高いのは、壁２１１が、第２の開口２０７の近傍よりも第１の開口２０５の近傍で曲げ弾性率が高いことによる。

図４Ａ〜図４Ｅは、チューブの曲げ弾性率を測定する試験装置を例示している。例示されている装置は、市販のインストロン試験機を備えている。

図４Ａに示されているように、チューブ２０１を試験するために、プラグ４０１が、チューブ２０１サンプルの開口内に挿入される。

図４Ｂに示されているように、プラグ４０１は、試験ホイール４０５のアーム４０３に接続されている。チューブ２０１は、試験ホイール４０５（７８ｍｍの直径を有する）の周りに巻き付けられ、直径が７５ｍｍの支持ホイール４０７によって固定されている。支持ホイール４０７は、チューブ２０１を所定の位置に固定するためにこのチューブ２０１に接触している。支持ホイール４０７は、チューブ２０１サンプルを圧壊させない。支持ホイール４０７の位置は、この支持ホイール４０７の支持フレーム４１３のスロット４１１に沿ったねじ４０９の位置を調整することによって適宜調整される。

図４Ｃに示されているように、コード４１５が、試験ホイール４０５に取り付けられている。試験ホイール４０５のアーム４０３が支持ホイール４０７に隣接し、かつチューブ２０１が曲がっていない状態にある点から、コード４１５が、１００ｍｍの距離を２５０ｍｍ／分の一定速度で引っ張られる。コード４１５に対する引張荷重が、距離に応じて記録される。

試験は、非対称の形態のチューブ２０１を考慮するために、チューブの軸（図４Ｄおよび図４Ｅに示されている）を中心に４つのそれぞれの向きにチューブ２０１を回転させて繰り返される。この手順による試験により、チューブ２０１の曲げ特性データが得られる。チューブ２０１に沿った位置で曲げ弾性率が異なり得るこのチューブ２０１の試験は、領域に切り分け、領域を取り付け、そしてこの手順によって試験することによってチューブ２０１の各領域を試験するステップを含む。

試験されたセクションについて、曲げ弾性率を、試験によって作成された伸長プロットに対する荷重の線形部分の勾配として計算する。試験セクションの曲げ弾性率は、４つの向きのそれぞれについて計算した平均曲げ弾性率である。例として、図５Ａは、チューブ質量が１００ｇ／ｍの波形チューブの１セクションの４つの向きについての曲げ試験データを例示し；図５Ｂは、チューブ質量が４０ｇ／ｍの波形チューブの１セクションの４つの向きについての曲げ試験データを例示している。

図５Ｃは、図５Ａのプロットの線形部分のみを例示し、チューブのそれぞれの向きで最も適合した線を示している。第１の向きでチューブに最も適合した線は、０．３３７７Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第２の向きでチューブに最も適合した線は、０．３６５２Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第３の向きでチューブに最も適合した線は、０．３４２Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第４の向きでチューブに最も適合した線は、０．３５０６Ｎ／ｍｍの勾配を有する。平均勾配、従って、このチューブ部分について計算されたこの試験による曲げ弾性率は、０．３４８８Ｎ／ｍｍである。

図５Ｄは、図５Ｂの曲線の拡大部分を例示し、チューブのそれぞれの向きで最も適合した線を示している。第１の向きでチューブに最も適合した線は、０．０２０８Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第２の向きでチューブに最も適合した線は、０．０１９４Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第３の向きでチューブに最も適合した線は、０．００７６Ｎ／ｍｍの勾配を有する。第４の向きでチューブに最も適合した線は、０．０１０３Ｎ／ｍｍの勾配を有する。平均勾配、従って、このチューブ部分について計算されたこの試験による曲げ弾性率は、０．０１４５２Ｎ／ｍｍである。

これらの試験から、質量が４０ｇ／ｍの波形チューブの部分が、約０．０１５Ｎ／ｍｍの試験曲げ弾性率を有し、質量が１００ｇ／ｍの波形チューブの部分が、０．３４９Ｎ／ｍｍの試験曲げ弾性率を有することが明らかである。従って、１００ｇ／ｍサンプルの曲げ弾性率は、４０ｇ／ｍチューブの曲げ弾性率の２０倍を超えている。

単位長さ当たり、前述の試験方法によって決定された、第１の領域の曲げ弾性率の第２の領域の曲げ弾性率に対する比を、１０：１〜２５０：１（もしくは約１０：１〜２５０：１）、１００：１〜２２０：１（もしくは約１００：１〜２２０：１）、または１７０：１〜２００：１（もしくは約１７０：１〜２００：１）、または１８８：１（もしくは約１８８：１）、または１８５：１（もしくは約１８５：１）とすることができる。特定の実施形態では、平均曲げ弾性率は、第２の領域よりも少なくとも２５％（もしくは約２５％）超、少なくとも１００％超、または少なくとも２００％超、第１の領域で大きい。

壁の組成
少なくとも１つの実施形態では、壁は、１種または複数種のポリマーを含む押し出し物から形成される。好ましいポリマーは、鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリオレフィンプラストマー（ＰＯＰ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、またはこれらの材料の２種以上の混合物を含む。ポリマーは、全押し出し物の少なくとも９８．４（もしくは約９８．４）、９８．５（もしくは約９８．５）、９８．６（もしくは約９８．６）、９８．７（もしくは約９８．７）、９８．８（もしくは約９８．８）、９８．９（もしくは約９８．９）、９９．０（もしくは約９９．０）、９９．１（もしくは約９９．１）、９９．２（もしくは約９９．２）、９９．３（もしくは約９９．）、９９．４（もしくは約９９．４）、９９．５（もしくは約９９．５）、９９．６（もしくは約９９．６）、９９．７（もしくは約９９．７）、９９．８（もしくは約９９．８）、または９９．９（もしくは約９９．９）重量％（ｗｔ．％）を構成する。特定の実施形態では、押し出し物は、９９．４８８（もしくは約９９．４８８）ｗｔ．％、または約９９．４９（もしくは約９９．４９）ｗｔ．％のＬＬＤＰＥを含む。

押し出し物はまた、任意選択で、１種または複数種の表面改質剤を含み得る。表面改質剤は、材料の表面の特性に影響を与える、単独の、または別の物質と組み合わせられる添加剤である。このような作用物質は、壁面の表面エネルギー（または湿潤性）を増加させるのに役立ち得る。表面エネルギーの増加は、有利に、表面に蓄積し得る凝縮物または液体の滴または玉間の接触角の低減を促進することができる。特に、滴または玉は、壁の広い面積に亘って広がることができ、従って、再蒸発してルーメン内を流れるガス流の中に入る可能性が高い。

表面改質剤を含むことは、波形チューブで特に有利であり得る。波形チューブでは、凝縮物の滴または玉は、低温位置の波形の部分に形成される可能性が高い。低温位置は、典型的には、チューブを取り囲んでいる周囲条件に最も近い、またはこの周囲条件に曝露されている波形の部分である。チューブ壁の表面特性の変更により、低温位置で形成される滴または玉がチューブ表面に亘って広がり、このように広がることで、暖温の領域に向かって移動することができる。滴または玉のこのような移動運動により、滴の暖温の領域への移動、および大きいまたは速いガス流の流れに曝露されるチューブの領域への移動によって、再蒸発率を改善することができる。

適切な表面改質剤は、モノステアリン酸グリセロール（ＧＭＳ）、エトキシ化アミン、アルカンスルホン酸ナトリウム塩、ラウリン酸ジエタノールアミド、およびこれらの物質を含む添加物を含む。「４１８ ＬＤ Ｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ Ａｎｔｉｓｔａｔｉｃ」という製品名のＣｌａｒｉａｎｔ（ニュージーランド）によって供給されるＭＬＤＮＡ−４１８は、活性成分として５(±０．２５)％のモノステアリン酸グリセロール（ＣＡＳ Ｎｏ．１２３−９４−４）を含む表面改質剤マスターバッチである。好ましくは、表面改質剤は、全押し出し物の少なくとも約０．０５（もしくは約０．０５）、０．１（もしくは約０．１）、０．１５（もしくは約０．１５）、０．２（もしくは約０．２）、０．２５（もしくは約０．２５）、０．３（もしくは約０．３）、０．３５（もしくは約０．３５）、０．４（もしくは約０．４）、０．４５（もしくは約０．４５）、０．５（もしくは約０．５）、１．１（もしくは約１．１）、１．２（もしくは約１．２）、１．３（もしくは約１．３）、１．４（もしくは約１．４）、または１．５（もしくは約１．５）ｗｔ．％を構成する。例えば、少なくとも１つの実施形態では、押し出し物は、０．２５ｗｔ．％（もしくは約０．２５ｗｔ．％）の表面改質剤を含む。別の例として、少なくとも１つの実施形態では、押し出し物は、０．５ｗｔ．％（もしくは約０．５ｗｔ．％）の表面改質剤を含む。

他の方法を用いても、表面エネルギーを増加させて接触角を小さくすることができる。適切な方法は、物理的方法、化学的方法、および放射線方法を含む。物理的方法は、例えば、物理吸着およびラングミュラー−ブロジェット膜を含む。化学的方法は、強酸による酸化、オゾン処理、化学吸着、および火炎処理を含む。放射線方法は、プラズマ（グロー放電）、コロナ放電、光活性化（ＵＶ）、レーザー、イオンビーム、電子ビーム、およびガンマ線照射を含む。

適切な表面改質法または表面改質剤を選択することにより、角度測定装置、例えば、ゴニオメーターによって測定される５０度（もしくは約５０）未満、４５度（もしくは約４５度）未満、４０度（もしくは約４０度）未満、３５度（もしくは約３５度）未満、３０度（もしくは約３０度）未満、２５度（もしくは約２５度）未満、２０度（もしくは約２０度）未満の表面特性接触角を有する導管壁を実現することが可能である。例えば、３５度（もしくは約３５度）未満の表面特性接触角を有するチューブ壁は、有用な結果をもたらす。

以下の表１は、表面改質剤で処理されたサンプルおよび放射線で処理されたサンプルを含む様々なＬＬＤＰＥサンプルの接触角測定値を示している。この接触各測定値は、ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄ７３３４， ２００８「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｗｅｔｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｃｏａｔｉｎｇｓ，Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ａｎｄ Ｐｉｇｍｅｎｔｓ ｂｙ Ａｄｖａｎｃｉｎｇ Ｃｏｎｔａｃｔ Ａｎｇｌｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．」に従って行われた静止滴形状試験法（ｓｔａｔｉｃ ｄｒｏｐ ｓｈａｐｅ ｔｅｓｔｉｎｇ）に基づいていた。

５％のＭＬＤＮＡ−４１８表面改質剤を含むサンプルは、試験した他の表面改質法と比較して最も低い接触角を示した。

発泡体
上述のチューブ壁は、特定の実施形態ではポリマー発泡体から形成することができる。発泡体は、全体に気泡が分散した固形材料である。気泡は、連続気泡または網状（過半数、例えば、気泡の５１〜１００％が他の気泡につながっているような）とすることができる。気泡はまた、気泡の殆ど（例えば、８０％または９０％以上）が他の気泡とつながっていないような独立気泡とすることもできる。連続気泡の発泡体は、一般に密度が低く、必要な材料が少なく、結果として独立気泡の発泡体よりも製造が安価であるため、有利であり得る。しかしながら、好ましくは、気泡は、壁の断熱特性を向上させ、断熱特性を制御しやすい独立気泡である。独立気泡の発泡体は、連続気泡の発泡体よりも製造が容易であるというさらなる利点も有し得る。

発泡体壁を含む実施形態では、発泡体壁は、好ましくは、例えば、１つの押し出し物の押し出しによって形成される一片のポリマー発泡体である。

発泡体壁は、有利なことに、非発泡体壁によって得られる断熱レベルと比較してルーメンの断熱レベルを改善することができる。従って、少なくとも１つの実施形態では、発泡体壁は、医療用チューブの周りの環境で起こり得る冷却の影響から、細長い導管の内容物（例えば、ガス流路内を流れる加湿ガスなど）を断熱する（例えば、呼吸回路または腹腔鏡ガス注入システムの周りの周囲空気から断熱する）。医療用チューブの周りの環境は、例えば、病棟もしくは病室、手術室、自宅の寝室、または患者が居ることができる他の場所である。

様々な実施形態では、発泡体壁は、０．２〜０．４Ｗ／ｍ−ｋ（ワット毎メートル毎ケルビン）（もしくは約０．２〜０．４Ｗ／ｍ−ｋ）の熱伝導率を有する、または実現する。しかしながら、発泡体壁は、他のレベルの熱伝導率を有利に実現することができ、０．１５〜０．３５Ｗ／ｍ−Ｋ（もしくは約０．１５〜０．３５Ｗ／ｍ−Ｋ）または０．２５〜０．４５Ｗ／ｍ−Ｋ（Ｗ／ｍ−Ｋ）の熱伝導率も考えられることを理解されたい。

発泡体壁を形成する方法の一例は、化学発泡剤の押し出し物への添加を含む。化学発泡剤は、時には、膨張剤と呼ばれることもある。化学発泡剤は、以下により詳細に説明される押し出しプロセスの一部として、またはこのプロセスの後に押し出し材料を発泡させることができる。化学発泡剤は、全押し出し物の少なくとも０．００５（もしくは約０．００５）、０．００６（もしくは約０．００６）、０．００７（もしくは約０．００７）、０．００８（もしくは約０．００８）、０．００９（もしくは約０．００９）、０．０１（もしくは約０．１０）、０．０１１（もしくは約０．０１１）、０．０１２（もしくは約０．０１２）、０．０１３（もしくは約０．０１３）、０．０１４（もしくは約０．０１４）、０．０１５（もしくは約０．０１５）、０．０１６（もしくは約０．０１６）、０．０１７（もしくは約０．０１７）、０．０１８（もしくは約０．０１８）、０．０１９（もしくは約０．０１９）、または０．０２（もしくは約０．０２）を構成し得る。例えば、化学発泡剤は、全押し出し物の少なくとも０．０１〜０．０１２（もしくは約０．０１〜０．０１２）ｗｔ．％を構成し得る。化学発泡押し出しプロセスの一部として、押し出し物のポリマー成分は、化学発泡剤と混合される。一部の好ましい化学発泡剤は、酸化カルシウムを含む。例えば、Ｈｙｄｒｏｃｅｒｏｌ ＣＦ２０Ｅという製品名でＣｌａｒｉａｎｔ（ニュージーランド）によって供給されるＭＨＹＮＡ−ＣＦ２０Ｅは、活性成分として約０．５〜１％の酸化カルシウムを含む膨張剤マスターバッチの形態の化学発泡剤である。

化学発泡押し出しプロセス中に、ポリマー樹脂成分と化学発泡剤が混合され、融解される。化学発泡剤は、ポリマー（またはマスターバッチ、または押し出し物）メルト中に分散され、かつ押し出し機のダイを出るときに膨張するガスを分解する、またはこのガスを遊離させる。

例えば、化学発泡法ではなく物理的な方法によって、他の発泡技術を発泡体壁の形成に利用できることも理解されたい。物理的発泡法は、圧力下で押し出し物にガスを直接導入するステップを含む。押し出し物が押し出されるときに、圧力が低減されて、ガスが膨張することができる。例えば、このような１つの物理的発泡技術は、押し出し点またはその近傍で押し出し物にガスを吹き込む、または注入するステップを含む。このようなガスは、窒素、二酸化炭素、ペンタン、またはブタンを含み得る。

シース
特定の実施形態では、細長い導管２０３は、図２Ｃに示されているようにシース２２７をさらに備え得る。シース２２７は、壁２１１を部分的または完全に取り囲む部材である。シース２２５は、壁２１１に沿った位置で導管２０３の壁２１１に固定しても良いし、またはチューブ２０１の端部のみに固定しても良い。シース２２７を使用して導電性フィラメント（以下に説明）を所定の位置に固定し、かつ／またはチューブ壁２１１に当たる冷たい気流による熱損失を防止することができる。

シース２２７は、平滑な壁（不図示）または波形壁２１１を備える導管２０３に含めることができるが、波形壁と共にこのようなシース２２７を含めると特に有利であろう。シースは、波形の隣接する外側頂部（または環状突出部）間に空気を閉じ込めることができる。これは、ルーメン２０９を通るガスのさらなる断熱に役立ち得る。

シース２２７を含む送達チューブの場合、シース２２７は、押し出し外層として、壁２１１の周りの外装として、または壁２１１の周りの位置にスライドする、もしくは引っ張られるスリーブとして、壁２１１の周りに設けることができる。このようなシース２２７は、壁２１１と同様の材料（上述）、例えば、ＬＬＤＰＥから形成することができる。シース２２７は、チューブ２０１の熱的性能のさらなる改善に役立ち得る。

シース２２７は、任意の必要な厚さとすることができるが、使用される厚さおよび材料は、導管２０３の可撓性を維持する必要性とバランスをとるべきである。一実施形態では、シース２２７は、平均厚さが１００マイクロメートル（もしくは約１００マイクロメートル）の壁を有し得ることが考えられる。

しかしながら、単位長さ当たりの平均厚さ、単位長さ当たりの平均質量、単位長さ当たりの平均体積、または曲げ弾性率は、シース２２７の長さに沿ってマクロレベルで異なり得る。一部の実施形態では、特性値は、チューブ２０１の一端に隣接したシース２２７の一方の領域で、他端に隣接したシース２２７の領域よりも高くすることができる。他の実施形態では、特性値は、シース２２７の長さに沿って徐々に変更することができる。他の実施形態では、特性値は、シース２２７に沿って移動する他と異なる移行部を有し得る。一部の実施形態では、特性値または特徴は、チューブ２０１の一端に隣接した領域で、チューブ２０１の中間長さ部分の領域よりも大きくすることができ、チューブ２０１の他端に隣接した領域で、チューブ２０１の中間部分の領域よりも大きくすることができる。

例えば、外部シース２２７を、殆どの凝縮が起こり得るチューブ２０１の加湿器端部で厚くしてチューブ２０１をより一層断熱し、熱損失を防止することができる。加湿器端部のより厚いシース２２７は、チューブ２０１の剛性をさらに高めることもでき、これにより、チューブ２０１が、曲がって水平になるまでにより長い距離に亘ってより垂直な位置を維持し、ドレーンバック長さ（不図示）が長くなる。このようにして、より多くの凝縮物が、呼吸チューブ２０１に入るのではなく、加湿器（不図示）に戻される。患者端部の薄いシース２２７は、可撓性を高めると共に質量を減少させて使用者の快適性を向上させることができる。

シース２２７が、壁２１１の周りに押し出される場合、例えば、このような押し出しは、壁２１１の最初の押し出しの次のステップ、即ち、壁２１１の形成後の押し出しステップであり得る。さらに、外側シース２２７が、例えば、壁２１１の周りの外装である場合、シース２２７は、壁２１１の長さの周りに螺旋状に巻き付けられるテープまたはリボンから所定の位置に形成することができる。なおさらに、外側シース２２７が、中空チューブとして予め形成される場合、外側シース２２７は、壁２１１の外側の周りの位置に外嵌することができる。

導電性フィラメント
特定の実施形態では、チューブ２０１は、１つまたは複数の導電性フィラメントをさらに備え得る。これらの導電性フィラメントは、加熱フィラメントおよび／または検出フィラメントとすることができる。

フィラメントは、例えば、導管の壁の外面または内部のワイヤまたはテープの形態をとることができる。図６は、チューブ２０１のルーメン２０９内への加熱ワイヤ６０１の配置の一例を例示している。フィラメントは、ルーメン２０９内とすることができるが、フィラメントをガスの流路から出すことが望ましいであろう。例えば、フィラメントは、ルーメンまたは壁内部とは径方向反対側の壁に配置することができる。図７は、壁２１１の外面の周りの加熱ワイヤ６０１の配置を例示している。このような配置は、酸素を多く含むガス流中での発火のリスクを低減すると共に、ガスの層流を改善することもできる。

このようなフィラメントの材料は、銅、アルミニウム、またはＰＴＣ（正の温度係数）型材料を含む導電性金属である。アルミニウムは、銅ほど導電性が高くはなく、同じ抵抗を得るためにはワイヤの直径が大きくなるが、経済的な選択肢であり得る。印加される回路電圧は、壁またはシースが損傷している場合でも耐腐食性および電気安全性について本質的に安全（５０Ｖ未満）であるが、ワイヤは、エナメル塗料、またはアルミニウムの場合には陽極処理によって自己絶縁されるのが理想的である。

特定の実施形態では、フィラメントは、壁２１１の外面（ルーメン２０９に対して径方向外側）に配置することができ、プラスチックシース２２７は、フィラメントの周りに外嵌することができる。このような構成では、シース２２７は、フィラメントを所定の位置に拘束するのにも役立ち得る。さらに、シースは、フィラメントがルーメン２０９内または壁２１１に配置される場合にも含めることができる。上記説明されたように、絶縁外部シース２２７は、熱損失を防止する。しかしながら、外側シース２２７は、フィラメントも含められるか否かにかかわらず利用することができる。

剛性が均一なチューブとの比較
図８は、剛性が均一なチューブと長さによって剛性が異なるチューブとの凝縮物の蓄積を比較している。この実験では、３本の剛性が均一なチューブと１本の長さによって剛性が異なるチューブを、加湿ガス源を備えた回路に接続して、調整空気が回路上を流れる典型的な病棟を模した、冷却空気が流れる試験室に配置した。１６時間の間に蓄積した凝縮物を収集して質量を測定した。この結果は、厚さが均一なチューブ壁の質量が５０ｇ／ｍから６３ｇ／ｍ、そして７４ｇ／ｍへと増加すると、凝縮物の蓄積が減少することを示した。第１の端部で７４ｇ／ｍ、中間領域で６３ｇ／ｍ、そして第２の端部で５０ｇ／ｍの質量を有する３つのセクションから形成された長さによって剛性が異なるチューブは、予想外に、７４ｇ／ｍのチューブよりもさらに凝縮物の蓄積が少なかった。

長さによって剛性が異なるチューブの方が、剛性が最も高い均一の厚さのチューブよりも予想外に性能が向上している１つの説明となるのは、加湿ガス源として機能する加湿器との相互作用であり得る。ニュージーランド、オークランドのＦｉｓｈｅｒ ＆ Ｐａｙｋｅｌ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅによって製造されるＭＲ８５０加湿器は、患者端部の温度を検出し、加湿チャンバの下側の加熱プレートおよびチューブ内の加熱フィラメントを制御する。加湿器によって使用されるアルゴリズムは、完全に飽和した３７℃のガスをチューブに導入し、次いでチューブの端部で検出される温度が４０℃となるようにチューブを加熱するステップを含む。５０／６３／７４ｇ／ｍの長さによって剛性が異なるチューブは、患者端部で比較的薄い壁を有するため、温度は、この患者端部で、７４ｇ／ｍの均一な壁のチューブの患者端部よりも低い。従って、加湿器の制御アルゴリズムは、長さによって剛性が異なるサンプルでは、加熱プレートおよび加熱フィラメントにより多くの電力を供給して、チューブの加湿器端部での凝縮を減少させる。

医療用回路における構成要素
次に、少なくとも１つの実施形態による医療用回路の一例を示す図９を参照されたい。この回路は、吸気チューブ１０３として上述の長さによって剛性が異なるチューブを含む。吸気チューブ１０３の特性は、上述のチューブに類似している。吸気チューブ１０３は、加湿ガス源１１５に連通した入口１０９および出口１１３を有し、この出口１１３を介して、加湿ガスが患者１０１に供給される。上述のように、加熱ワイヤ６０１を吸気チューブ１０３内に配置して、チューブ壁の温度を露点温度よりも高く維持することによってチューブの水滴化のリスクを低減することができる。

図９では、呼気チューブ１１７も設けられている。呼気チューブ１１７も、患者からの呼気加湿ガスを受け取る入口１０９および出口１１３を有する。図１を参照して上述されたように、呼気チューブ１１７の出口１１３は、呼気ガスを大気、換気装置／ブロワユニット１１５、空気清浄機／フィルタ（不図示）、または任意の他の適切な位置に放出することができる。

しかしながら、呼気チューブは任意選択である。上述の実施形態による吸気チューブ１０３は、例えば、呼気戻り経路のないスタンドアロン型ブロワ加湿器を用いて、他の形態の呼吸補助器と共に使用することができる。このような製品の例は、ニュージーランド、オークランドのＦｉｓｈｅｒ ＆ Ｐａｙｋｅｌ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅの加湿ＣＰＡＰ送達装置およびＣＯＰＤ治療器を含む。これらのシステムでは、ブロワ／加湿器複合装置は、接続された送達チューブに加湿ガスを供給する。送達チューブは、この送達チューブの患者端部に接続された患者インターフェイスに加湿ガスを供給する。患者インターフェイスは、典型的には、ＣＰＡＰ治療用のフルフェイスマスク、鼻マスク、鼻ピロー型マスク、ＣＯＰＤ治療用の鼻プロングもしくは鼻カニューレ、または完全人工呼吸からの移行を容易にするために気管コネクタを使用できる挿管された患者の気管コネクタである。

ガス注入システムにおける構成要素
低侵襲性外科手術（ＭＩＳ）とも呼ばれる腹腔鏡手術または鍵穴手術は、現代の外科手術であり、腹部内での手術操作が、従来の外科処置に必要な大きい切開部と比較して小さい切開部（通常は、０．５〜１．５ｃｍ）を介して行われる。腹腔鏡手術は、腹腔または骨盤腔内での手術操作を含む。ガス注入を伴う腹腔鏡手術中に、注入ガス（一般的にはＣＯ２）が腹腔内に送られる前に加湿されるのが望ましいであろう。これは、患者の内臓の「乾燥」の防止を助けることができ、手術からの回復に必要な時間を短縮することができる。ガス注入システムは、一般に、このシステム内に一定量の水を保持する加湿チャンバを備える。加湿器は、一般に、水を加熱して水蒸気を発生させる加熱プレートを備え、この水蒸気は、流入するガスを加湿するためにこのガスに導入される。このガスは、水蒸気と共に加湿器から移送される。

次に、少なくとも１つの実施形態によるガス注入システム１００１を示す図１０を参照されたい。ガス注入システム１００１は、患者１００５の腹腔または骨盤腔内に送達される大気圧よりも高い圧力の注入ガスの流れを発生させる注入器１００３を備える。ガスは、加熱ベース１００９および加湿チャンバ１０１１を備える加湿器１００７に送られ、使用中の加湿チャンバ１０１１が加熱ベース１００９と接触し、この加熱ベース１００９が加湿チャンバ１０１１に熱を供給する。加湿器１００７において、注入ガスが加湿チャンバ１０１１を通過し、これにより、注入ガスが、適切な湿度レベルに加湿される。

システム１００１は、加湿チャンバ１０１１と患者１００５の腹腔または手術部位との間を接続する送達導管１０１３を備える。導管１０１３は、上述のような長さによって剛性が異なるチューブである。導管１０１３は、第１の端部および第２の端部を備え、この第１の端部は、加湿チャンバ１０１１の出口に接続され、加湿チャンバ１０１１からの加湿ガスを受け取る。導管１０１３の第２の端部は、患者１００５の手術部位または腹腔内に配置され、加湿注入ガスが、加湿チャンバ１０１１から導管１０１３を介して手術部位に送られ、手術部位または腹腔に吹き込まれて手術部位または腹腔が膨張する。このシステムは、加熱ベース１００９に供給される電力を制御することによってガスに供給される湿度の程度を制御する制御装置（不図示）も備える。この制御装置は、加湿チャンバ１０１１内の水を監視するために使用することもできる。患者１００５の体腔から延びている水蒸気排出システム１０１５が示されている。

水蒸気排出システム１０１５は、上述のガス注入システム１００１と共に使用しても良いし、または他の適切なガス注入システムと共に使用しても良い。水蒸気排出システム１０１５は、排出突出部または排気突出部１０１７、排出アセンブリ１０１９、およびフィルタ１０２１を備える。排出突出部１０１７は、使用の際に患者１００５の手術部位もしくは腹腔またはその近傍に配置される排出アセンブリ１０１９とフィルタ１０２１との間を接続する。排出突出部１０１７は、手術部位端部と出口端部の２つの開口端部を備える自立チューブ（即ち、チューブは、圧壊しないで自重を支持することができる）である。

少なくとも１つの実施形態は、長さによって剛性が異なるチューブの導管１０１３としての使用により、最小限の熱損失で患者１００５の手術部位に加湿ガスを送達できるという実現を含む。これは、熱損失の補償のためにそれほど入熱を必要としないため、ガス注入システムの全エネルギー消費を有利に低減することができる。

製造方法
送達チューブの導管、シース、またはこれらの両方を、長さによって異なる剛性をチューブに付与するように適合された多数のプロセスに従って製造することができる。導管およびシースは、同じ製造方法または異なる製造方法で形成することができる。一部の製造方法では、シースが、チューブの長さに沿った多数の位置で、またはチューブの長さに沿った１つの連続的な螺旋に沿って導管に接続されるように、製造方法の最中にチューブおよびシースを一体にすることができる。あるいは、シースは、自由に導管を取り囲み、端部コネクタまたはその近傍でのみ導管に接続することができる。

典型的には、導管、シース、またはこれらの両方は、１種または複数種の押し出しポリマー成分から形成することができる。押し出し物の特性（組成、表面改質剤、表面エネルギーを増加させる方法、および発泡剤を含む）は、上述の通りである。

第１の製造方法を、図１１を参照して説明する。この方法は、長手方向軸、この長手方向軸に沿って延在するルーメン、およびルーメンを取り囲む壁を有する細長い導管を押し出すステップを含み、この壁は、導管の第２の長さよりも導管の第１の長さで剛性が高い。この方法は、例えば、波形ダイを用いて細長い導管に波形を形成するステップも含み得る。より詳細には、このプロセスは、押し出し材料のマスターバッチ（即ち、押し出し用の材料）を混合または用意するステップ、マスターバッチを押し出しダイヘッドに送るステップ、上述のように押し出し物を押し出すステップ、および（任意選択で）金型ブロックのエンドレスチェーンを用いて細長い導管をコルゲータに送って波形チューブを形成するステップを含む。

図１１は、モータ１１０５によってダイヘッド１１０７に向かって方向Ａに駆動されるねじフィーダ１１０３によって送られる原料または材料（例えば、マスターバッチおよび他の材料）を受け取る供給ホッパ１１０１が設けられている構成を全体的に例示している。溶融チューブ１１０９が、ダイヘッド１１１１から押し出される。任意選択で、導電性フィラメントを溶融チューブ１１０９の外面または内部に同時押し出しすることができる。この方法は、チューブに沿って剛性の異なる部分を形成するために材料の層を徐々に追加する１つまたは複数の螺旋押し出しプロセスをさらに含み得る。このような螺旋押し出しプロセスは、以下により詳細に説明される。

押し出し機、例えば、直径が３０〜４０ｍｍのねじ、および典型的には、間隙が０．５〜１．０ｍｍの１２〜１６ｍｍの環状ダイヘッドを備えたＷｅｌｅｘ押し出し機が、低価格チューブを迅速に生産するのに適していることが分かった。同様の押し出し装置が、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｋｕｈｎｅ（ドイツ）、ＡＸＯＮ ＡＢ Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ（スウェーデン）、ＡＭＵＴ（イタリア）、およびＢａｔｔｅｎｆｅｌｄ（ドイツおよび中国）によって供給される。コルゲータ、例えば、Ｕｎｉｃｏｒ（登録商標）（ハスフルト（Ｈａｓｓｆｕｒｔ）、ドイツ）によって製造供給されるコルゲータは、波形形成ステップに適切であることが分かった。同様の機械が、ＯＬＭＡＳ（カラーテ・ブリアンツァ（Ｃａｒａｔｅ Ｂｒｉａｎｚａ）、イタリア）、Ｑｉｎｇｄａｏ ＨＵＡＳＵ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｆａｂｒｉｃａｔｅ（青島 膠州市、中華人民共和国（Ｑｉｎｇｄａｏ Ｊｉａｏｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ））、またはＴｏｐ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（Ｃｈｅｎｇｄｕ）（成都、中華人民共和国（Ｃｈｅｎｇｄｕ， Ｐ．Ｒ．ｏｆ Ｃｈｉｎａ））によって供給される。

製造中に、溶融チューブ１１０９が、押し出し機ダイヘッド１１１１を出た後にコルゲータの一連の回転金型／ブロック間を通過して、波形チューブに形成される。溶融チューブは、ブロックを通るスロットおよび通路を介してこのチューブの外側に加えられる真空によって、および／または押し出し機のダイのコアピンの中心を通る空気通路を介してチューブに内部から加えられる圧力によって形成される。内部圧力が加えられる場合、ダイのコアピンから延びた、波形の内部にぴったりと適合する特殊な形状の長い内部ロッドが、空気圧がチューブに沿って長手方向に逃げるのを防止する必要があり得る。コルゲータの速度を変更して、異なる壁の厚さを達成することができる。コルゲータの速度が遅いと壁が厚くなり、速いと壁が薄くなる。

チューブは、端部コネクタ取り付け部に接続するための平らなカフ領域も備え得る。従って、製造中に、成形プラスチック端部コネクタ取り付け部は、締り嵌め、接着剤での接着、オーバーモールド、または熱もしくは超音波溶接によって固着し、かつ／または気密とすることができる。

本明細書に記載される実施形態によるチューブ製造の別の適切な方法は、図１２に示されているように、螺旋を形成するステップを含む。一般に、この方法は、テープを押し出すステップであって、このテープの第１の長さがテープの第２の長さよりも剛性が高い、ステップ；押し出されたテープの隣接する巻きが接触する、または重なるようにマンドレルの周りに押し出されたテープを螺旋状に巻き付けて、長手方向軸、この長手方向軸に沿って延在するルーメン、およびこのルーメンを取り囲む壁を有する細長い導管を形成するステップであって、この壁が、導管の第２の長さよりも導管の第１の長さで剛性が高い、ステップを含む。この方法は、任意選択で、細長い導管に波形を形成するステップも含み得る。

押し出しプロセスは、押し出し材料のマスターバッチ（即ち、押し出し用の材料）を混合または用意するステップ、マスターバッチを押し出しダイヘッドに送るステップ、押し出し材料をテープに押し出すステップを含む。

次いで、押し出された、または予備成形されたテープを、それぞれの巻きで、テープの一端が、先行する巻きの端の上に重なり、かつ続く巻きの端の下に重なるように螺旋状に巻いた。このような螺旋状に巻かれた導管は、間に差し込まれた、１本の螺旋状に配設されたテープまたは複数の螺旋状に配設されたテープで形成することができる。一部の実施形態では、補強ビーズを、テープの巻き間の重複部の上に配置することができる。このビーズは、チューブの圧壊に対する螺旋補強部となり得、かつ熱源、テープの重複部分を溶解または接続するための化学接着部または機械接着部ともなり得る。一部の例では、二重壁導管を、ビーズによって形成された螺旋隆起部に支持される外側に追加のテープまたは同じテープの別の部分を配置することによって形成することができる。

この方法では、チューブの剛性が、テープの剛性によって決まり、チューブの剛性は、テープの厚さ、質量、体積、曲げ弾性率などを変更することによって調整することができる。チューブの長さに沿って厚さが異なる壁を有するチューブは、テープの厚さを変更して、例えば、テープが、第１の領域で、厚さをやや薄くできる別の領域および厚さをさらに薄くできる第２の領域よりも厚い厚さを有し得るようにして、このプロセスによって形成することができる。

螺旋を形成する別の適切な方法は、概ね均一な剛性を有するテープを押し出すステップ；押し出されたテープの隣接する巻きが接触する、または重なるようにマンドレルの周りに押し出されたテープを螺旋状に巻き付けて、長手方向軸、この長手方向軸に沿って延在するルーメン、およびこのルーメンを取り囲む壁を有する細長い導管を形成するステップであって、この壁が、導管の第２の長さよりも導管の第１の長さで剛性が高い、ステップを含む。この方法は、細長い導管に波形を形成して、長さによって剛性が異なる壁を有する導管を形成するステップを含むことができる。例えば、コルゲータの速度を変更して、異なる壁の厚さを達成することができる。コルゲータの速度が遅いと壁が厚くなり、速いと壁が薄くなる。

図１２に、コルゲータ１２０５に送られる前に押し出し機のダイ１２０３を出る溶融押し出しチューブ１２０１が示されている。コルゲータ１２０５を出ると、加熱ワイヤ６０１が、形成された管状要素２０１の外面の周りに巻き付けられる。

図１２を参照して上述された好ましいタイプのチューブの製造の１つの利点は、一部の金型ブロックＢが、管状要素２０１と同時に形成された端部カフの特徴を有し得ることである。製造速度を、複雑さの緩和および第２の製造プロセスの排除によって著しく上昇させることができる。この方法は、別個のカフ形成プロセスよりも改善されているが、従来技術の平らなカフの欠点は、この領域のチューブの壁の厚さを増大できるように（押し出し機は同じ速度を維持したまま）コルゲータの速度を下げなければならないことである。カフの厚さを、カフアダプター取り付具を用いてさらなるフープ強度および密封特性を達成するために増大させる。さらに、この厚い領域における溶融ポリマーの熱は、コルゲータブロックとの限定された接触時間中に除去することが困難であり、これが、チューブ製造ラインの最大運転速度に対する重大な制限因子となり得る。

本発明の前述の説明は、本発明の好ましい形態を含む。本発明の範囲から逸脱することなく、本発明に対する修正を行うことができる。本発明の属する分野の技術者であれば、添付の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなく、構造における様々な変更、ならびに本発明の多様な実施形態および適用例に想到するであろう。本明細書の開示および説明は、純粋に例示目的であり、いかなる意味においても限定することを意図するものではない。

Claims (83)

1. 加湿ガスを患者に供給するための医療用チューブであって、
   加湿ガス源に接続する大きさおよび形状に構成された第１の開口、患者インターフェイスに接続する大きさおよび形状に構成された第２の開口、長手方向軸、前記長手方向軸に沿って前記第１の開口と前記第２の開口との間に延在するルーメン、および前記第１の開口と前記第２の開口との間に延在して前記ルーメンを取り囲む、押し出し材料から形成された壁を有する細長い導管を備え、
   前記壁が、前記第２の開口に隣接した前記導管の第２の領域よりも前記第１の開口に隣接した前記導管の第１の領域で剛性が高い、医療用チューブ。
2. 前記第１の領域が、前記加湿ガス源から垂直に延びて約３５０ｍｍ〜約４００ｍｍのドレーンバック長さを画定するように構成される、請求項１に記載の医療用チューブ。
3. 前記導管の内部または外面に１つまたは複数の導電性フィラメントをさらに備える、請求項１または２に記載の医療用チューブ。
4. 前記１つまたは複数の導電性フィラメントの少なくとも１つが加熱ワイヤである、請求項３に記載の医療用チューブ。
5. 前記１つまたは複数の導電性フィラメントの少なくとも１つが検出ワイヤである、請求項３または４に記載の医療用チューブ。
6. 前記導管が概ね円筒状である、請求項１〜５の何れか１項に記載の医療用チューブ。
7. 前記壁が波形である、請求項１〜６の何れか１項に記載の医療用チューブ。
8. 前記押し出し材料が発泡体である、請求項１〜７の何れか１項に記載の医療用チューブ。
9. 前記発泡体が独立気泡発泡体である、請求項８に記載の医療用チューブ。
10. 前記押し出し材料が、１種または複数種の表面改質剤を含む、請求項１〜９の何れか１項に記載の医療用チューブ。
11. 前記壁が、約５０度未満の平均接触角を有する、請求項１〜１０の何れか１項に記載の医療用チューブ。
12. 前記第１の領域の前記壁の厚さが、約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍであり、前記第２の領域の前記壁の厚さが、約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍである、請求項１〜１１の何れか１項に記載の医療用チューブ。
13. 前記第１の領域の前記壁の質量が、約５０ｇ／ｍ〜約１１０ｇ／ｍであり、前記第２の領域の前記壁の質量が、約２０ｇ／ｍ〜約５０ｇ／ｍである、請求項１〜１２の何れか１項に記載の医療用チューブ。
14. 前記第１の領域の前記壁の体積が、約１．０ｃｍ３／ｍ〜約２．０ｃｍ３／ｍであり、前記第２の領域の前記壁の体積が、約０．２ｃｍ３／ｍ〜約１．０ｃｍ３／ｍである、請求項１〜１３の何れか１項に記載の医療用チューブ。
15. 前記第１の領域の前記壁の曲げ弾性率の前記第２の領域の前記壁の曲げ弾性率に対する比が、約１０：１〜約２５０：１である、請求項１〜１４の何れか１項に記載の医療用チューブ。
16. 前記第１の領域と前記第２の領域との間の前記導管の第３の領域の前記壁の剛性が、前記第１の領域の前記壁の剛性と前記第２の領域の前記壁の剛性との中間である、請求項１〜１５の何れか１項に記載の医療用チューブ。
17. 前記細長い導管の外面の少なくとも一部を取り囲むシースをさらに備える、請求項１〜１６の何れか１項に記載の医療用チューブ。
18. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに押し出された押し出し材料を含む、請求項１７に記載の医療用チューブ。
19. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに概ね螺旋状に巻き付けられた材料を含む、請求項１７に記載の医療用チューブ。
20. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りにスリーブ状に設けられたスリーブ材料を含む、請求項１７に記載の医療用チューブ。
21. 前記シースが、概ね一定の剛性を有するシース壁を備える、請求項１７〜２０の何れか１項に記載の医療用チューブ。
22. 前記シースがシース壁を備え、前記シース壁が、前記シースの第２の領域よりも前記シースの第１の領域で剛性が高い、請求項１７〜２０の何れか１項に記載の医療用チューブ。
23. 前記シース壁が、前記導管の前記第２の開口よりも前記導管の前記第１の開口の近傍で剛性が高い、請求項２２に記載の医療用チューブ。
24. 前記シース壁が、前記導管の前記第１の開口よりも前記導管の前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項２２に記載の医療用チューブ。
25. 前記シース壁が、前記導管の中間の領域よりも前記導管の前記第１の開口および前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項２２に記載の医療用チューブ。
26. 前記壁の平均厚さが約１００マイクロメートルである、請求項１〜２５の何れか１項に記載の医療用チューブ。
27. 請求項１〜２６の何れか１項に記載の医療用チューブを含む呼吸回路。
28. 請求項１〜２６の何れか１項に記載の医療用チューブを含むガス注入システム。
29. 加熱呼吸チューブであって、
    近位患者端部および遠位チャンバ端部を有する１本の波形押し出し導管と、
    前記導管の外面または内部の１つまたは複数の加熱要素と、を備え、
    前記導管が、第１の剛性を有する前記チャンバ端部の第１の領域および第２の剛性を有する前記患者端部の第２の領域を有し、前記第１の剛性が、前記第２の剛性よりも高い、呼吸チューブ。
30. 前記導管が、前記第１の領域における約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍの厚さおよび前記第２の領域における約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍの厚さを有する壁を備える、請求項２９に記載の呼吸チューブ。
31. 前記導管が、前記第１の領域の前記壁の曲げ弾性率の前記第２の領域の前記壁の曲げ弾性率に対する比が約１０：１〜約２５０：１である壁を有する、請求項２９または３０に記載の呼吸チューブ。
32. 前記導管が概ね円筒状である、請求項２９〜３１の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
33. 前記押し出し導管が、ポリマー発泡体を含む、請求項２９〜３２の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
34. 前記ポリマー発泡体が独立気泡発泡体である、請求項３３に記載の呼吸チューブ。
35. 前記押し出し導管が、１種または複数種の表面改質剤を含む、請求項２９〜３４の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
36. 前記壁が、約５０度未満の接触角を有する、請求項２９〜３５の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
37. 前記第１の領域が、加湿ガス源から垂直に延びて約３５０ｍｍ〜約４００ｍｍのドレーンバック長さを画定するように構成される、請求項２９〜３６の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
38. 前記第１の領域の前記壁の質量が、約５０ｇ／ｍ〜約１１０ｇ／ｍであり、前記第２の領域の前記壁の質量が、約２０ｇ／ｍ〜約５０ｇ／ｍである、請求項２９〜３７の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
39. 前記第１の領域の前記壁の体積が、約１．０ｃｍ３／ｍ〜２．０ｃｍ３／ｍであり、前記第２の領域の前記壁の体積が、約０．２ｃｍ３／ｍ〜約１．０ｃｍ３／ｍである、請求項２９〜３８の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
40. 前記導管が、前記第１の領域と前記第２の領域との間の第３の領域を有し、前記第３の領域における前記導管の剛性が、前記第１の領域の剛性と前記第２の領域の剛性との中間である、請求項２９〜３９の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
41. 前記細長い導管の外面の少なくとも一部を取り囲むシースをさらに備える、請求項２９〜４０の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
42. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに押し出された押し出し材料を含む、請求項４１に記載の呼吸チューブ。
43. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに概ね螺旋状に巻き付けられた材料を含む、請求項４１に記載の呼吸チューブ。
44. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りにスリーブ状に設けられたスリーブ材料を含む、請求項４１に記載の呼吸チューブ。
45. 前記シースが、概ね一定の剛性を有するシース壁を備える、請求項４１〜４４の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
46. 前記シースがシース壁を備え、前記シース壁が、前記シースの第２の領域よりも前記シースの第１の領域で剛性が高い、請求項４１〜４４の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
47. 前記シース壁が、前記導管の前記第２の開口よりも前記導管の前記第１の開口の近傍で剛性が高い、請求項４６に記載の呼吸チューブ。
48. 前記シース壁が、前記導管の前記第１の開口よりも前記導管の前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項４６に記載の呼吸チューブ。
49. 前記シース壁が、前記導管の中間の領域よりも前記導管の前記第１の開口および前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項４６に記載の呼吸チューブ。
50. 前記壁の平均厚さが約１００マイクロメートルである、請求項２９〜４９の何れか１項に記載の呼吸チューブ。
51. 請求項２９〜５０の何れか１項に記載の呼吸チューブを含む呼吸回路。
52. 加湿ガスを患者に送達する方法であって、
    １本の波形押し出し導管を用意するステップであって、前記押し出し導管が、
    近位患者端部、
    遠位チャンバ端部、
    前記導管の壁の外面または内部の加熱要素、
    第１の剛性を有する前記チャンバ端部に隣接した第１の領域、および
    第２の剛性を有する前記患者端部に隣接した第２の領域を有し、前記第１の剛性が、前記第２の剛性よりも高い、ステップと、
    前記導管の前記チャンバ端部をチャンバに接続するステップであって、前記第１の領域の前記導管が、前記チャンバから垂直に延びている、ステップと、
    前記導管の前記患者端部を患者に接続するステップと、
    加湿空気を前記導管を介して送達するステップと、を含む、方法。
53. 前記導管が、約３５０ｍｍ〜４００ｍｍのドレーンバック長さを有する、請求項５２に記載の方法。
54. 前記導管が概ね円筒状である、請求項５２または５３に記載の方法。
55. 前記押し出し導管がポリマー発泡体を含む、請求項５２〜５４の何れか１項に記載の方法。
56. 前記発泡体が独立気泡発泡体である、請求項５５に記載の方法。
57. 前記押し出し導管が表面改質剤を含む、請求項５２〜５６の何れか１項に記載の方法。
58. 前記壁が約５０度未満の接触角を有する、請求項５２〜５７の何れか１項に記載の方法。
59. 前記導管が、前記第１の領域と前記第２の領域との間の第３の領域を有し、前記第３の領域の剛性が、前記第１の領域の剛性と前記第２の領域の剛性との中間である、請求項５２〜５８の何れか１項に記載の方法。
60. 前記導管の外面の少なくとも一部を取り囲むシースをさらに備える、請求項５２〜５９の何れか１項に記載の方法。
61. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに押し出された押し出し材料を含む、請求項６０に記載の方法。
62. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りに概ね螺旋状に巻き付けられた材料を含む、請求項６０に記載の方法。
63. 前記シースが、前記細長い導管の前記外面の少なくとも一部の周りにスリーブ状に設けられたスリーブ材料を含む、請求項６０に記載の方法。
64. 前記シースが、概ね一定の剛性を有するシース壁を備える、請求項６０〜６３の何れか１項に記載の方法。
65. 前記シースがシース壁を備え、前記シース壁が、前記シースの第２の領域よりも前記シースの第１の領域で剛性が高い、請求項６０〜６４の何れか１項に記載の方法。
66. 前記シース壁が、前記導管の前記第２の開口よりも前記導管の前記第１の開口の近傍で剛性が高い、請求項６５に記載の方法。
67. 前記シース壁が、前記導管の前記第１の開口よりも前記導管の前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項６５に記載の方法。
68. 前記シースがシース壁を備え、前記シース壁が、前記導管の前記第１の開口と前記第２の開口との間の前記シース壁の領域よりも前記導管の前記第１の開口および前記第２の開口の近傍で剛性が高い、請求項６０〜６７の何れか１項に記載の方法。
69. 前記導管が、約１００マイクロメートルの壁の平均厚さを有する、請求項５２〜６８の何れか１項に記載の方法。
70. 請求項１〜２６および２９〜５０の何れか１項に記載のチューブの製造方法であって、
    テープを押し出すステップであって、前記テープの第１の長さが、前記テープの第２の長さよりも厚い、重い、または剛性が高い、ステップと、
    前記押し出されたテープの隣接する巻きが接触する、または重なるようにマンドレルの周りに前記押し出されたテープを螺旋状に巻き付け、これにより、長手方向軸および前記長手方向軸に沿って延在するルーメンを有する細長い導管を形成するステップと、
    前記細長い導管に波形を形成し、そして冷却して前記医療用チューブを形成するステップであって、前記チューブが、前記ルーメンを取り囲む壁を有し、前記壁が、第２の端部に隣接した前記導管の第２の領域よりも第１の端部に隣接した前記導管の第１の領域で剛性が高く、前記壁が、前記第１の領域における約０．５ｍｍ〜約２．０ｍｍの厚さおよび前記第２の領域における約０．１ｍｍ〜約１．０ｍｍの厚さを有し、前記第１の領域の前記壁の曲げ弾性率の前記第２の領域の前記壁の曲げ弾性率に対する比が、約１０：１〜約２５０：１である、ステップと、を含む、方法。
71. 前記押し出されたテープが、ポリマー発泡体を含む、請求項７０に記載の方法。
72. 前記ポリマー発泡体が独立気泡である、請求項７１に記載の方法。
73. 前記押し出されたテープが、１種または複数種の表面改質剤を含む、請求項７０〜７２の何れか１項に記載の方法。
74. 前記ルーメンに面する前記壁の表面が、約５０度未満の表面接触角を有する、請求項７０〜７３の何れか１項に記載の方法。
75. 前記押し出されたテープの隣接する巻き間に補強ビーズを螺旋状に巻き付けるステップをさらに含む、請求項７０〜７４の何れか１項に記載の方法。
76. 前記補強ビーズが、１つまたは複数の導電性フィラメントを含む、請求項７５に記載の方法。
77. 前記細長い導管の周りに１つまたは複数の導電性フィラメントを螺旋状に巻き付けるステップをさらに含む、請求項７０〜７５の何れか１項に記載の方法。
78. 請求項１〜２６および２９〜５０の何れか１項に記載のチューブの製造方法であって、
    長手方向軸および前記長手方向軸に沿って延在するルーメンを有する細長い導管を押し出すステップと、
    前記細長い導管に波形を形成し、そして冷却して前記医療用チューブを形成するステップであって、前記チューブが、前記ルーメンを取り囲む壁を有し、前記壁が、第２の端部に隣接した前記導管の第２の領域よりも第１の端部に隣接した前記導管の第１の領域で剛性が高く、前記第１の領域が、加湿ガス源から垂直に延びて約３５０ｍｍ〜約４００ｍｍのドレーンバック長さを画定するように構成されている、ステップと、を含む、方法。
79. 前記押し出された導管がポリマー発泡体を含む、請求項７８に記載の方法。
80. 前記ポリマー発泡体が独立気泡である、請求項７９に記載の方法。
81. 前記押し出されたテープが、１種または複数種の表面改質剤を含む、請求項７８〜８０の何れか１項に記載の方法。
82. 前記ルーメンに面する前記壁の表面が、約５０度未満の表面接触角を有する、請求項７８〜８１の何れか１項に記載の方法。
83. 前記１つまたは複数の導電性フィラメントが前記導管の外面または内部に配設されるように１つまたは複数の導電性フィラメントを同時押し出しするステップをさらに含む、請求項７８〜８２の何れか１項に記載の方法。

Images