JP2018064799A - 気管用チューブ - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、痰が付着しにくい気管用チューブを提供することを目的とする。
上記管腔体の少なくとも一部は、水分透過性の樹脂材料で構成されており、
上記管腔体の内周面の少なくとも一部に親水性皮膜が形成されており、
上記水分透過性の樹脂材料で構成された管腔体の部位は、上記気管内において、上記管腔体の外周面と接触する誤嚥物中の水分を上記管腔体の内周面側に透過させることができ、
上記親水性皮膜は、非浸漬状態において、上記管腔体内を通過する呼吸気中の水分、上記管腔体内を通過する痰に含まれる水分、および、上記管腔体の内周面側に透過した水分からなる群から選択される少なくとも一つにより、その表面に水層を保持することができることを特徴とする気管用チューブ。
「痰」とは、粘液の一種で、気管等の粘膜から分泌されるスライミーな性質を示す粘性流体であって、程度の差はあるものの、曳糸性(突っ込んだ棒を引き上げたときに、糸を引く性質)および粘弾性(ゴムのように、一部をつかんで持ち上げると伸びて、離すと元の形状に戻り、一定以上伸ばすと切れる性質)を有するものである。痰の主成分としては、水とムチン等の糖タンパク質とが挙げられる。
まず、気管用チューブについて、図1および図2A〜図2Dを参照して説明する。図1および図2A〜図2Dに示す気管用チューブは、いわゆる気管切開チューブである。
図1に示す気管切開チューブ101は、患者の呼吸管理を行なうための器具であり、気管を切開して形成された切開孔から気管7に直接挿入された状態で使用される。気管切開チューブ101は、気管切開チューブ101の主要部を構成する管腔体102と、管腔体102を患者に対して固定するための固定部127と、気管7内壁と管腔体102との間を封止し、呼吸気および誤嚥物のリークを防止するためのカフ160と、を備える。
図2Aおよび図2Bに示すように、管腔体102の気道確保用ルーメン102aを形成する内周面上には特定の親水性皮膜150が配置されている。
以下、気管切開チューブ101を構成する各部材について説明する。
管腔体102は、先端部122、先端部122と反対側に配置される基端部121、および、基端部121と先端部122との間に位置する湾曲部123を有する。湾曲部123は先端部122の中心軸と基端部121の中心軸とが角度θで交差するように湾曲している。図2Aにおいて、管腔体102は略L字状に形成されている。つまり、角度θは約90°である。
なお、管腔体102は、患者の体位の変化等に合わせて上記θが約90°から約120°までの範囲で変化しうる程度の可撓性を有する。上記θがこの範囲内で変化しても、親水性皮膜150は、管腔体102から剥離したり、脱落したりはしない。
固定板128は、平板状の部材で、中央部に、固定板128を貫通する収納孔131が形成されている。そして、固定板128の表面には、接着部129が取り付けられ、固定板128の裏面は、患者の皮膚5に当接される。
接着部129は、管腔体102を固定部127に接着するもので、中央に略円形の貫通孔130が形成されたリング形状を有している。接着部129の貫通孔130は、固定板128の収納孔131と連通しており、貫通孔130の大きさは、管腔体102の外径に合わせて設定される。
このような固定板128の収納孔131および接着部129の貫通孔130に、管腔体102が貫通され、例えば、接着剤により固定される。
図1に示すように、気管切開チューブ101を装着される患者は、通常頭側を挙上し仰向けで寝ていることが多いため、痰などの異物は重力方向である背側に溜まりやすい。つまり、図2D中の下側に痰が溜まりやすい。
そこで、管腔体102の基端部121側から吸引カテーテル601を管腔体102に挿入し、吸引カテーテル601の先端を管腔体102の内周面上に沿わせながら先端部122付近まで進めて、痰Zを吸引して除去することができる。
また、吸引カテーテル601を先端部122付近で抜き挿ししたり、回転させたりすることにより、痰Zを、吸引カテーテル601の先端で押し出したり、吸引カテーテル601の外側に付着させたりして、除去することもできる。
図2Aおよび図2Cでは、気管7内に露出する管腔体102の外周面から、管腔体102の気道確保用ルーメン102aを形成する内周面までの全ての部位が水分透過性の樹脂材料で構成されている。
図2Aおよび図2Bに示すように、管腔体102のうち、符号pで示す部位以外は他の樹脂材料で構成してもよい。他の樹脂材料としては、例えば、シリコーン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂が挙げられる。
管腔体102は、符号pで示す部位以外の全ての部位が、水分透過性の樹脂材料で構成されていてもよい。
管腔体102の内周面のうち、符号pで示す部位に親水性皮膜150が配置されていることが好ましく、管腔体102の内周面全面に親水性皮膜150が配置されていることがより好ましい。
気管用チューブの管腔体の内周面の少なくとも一部に配置される親水性皮膜は、非浸漬状態において、管腔体内を通過する呼吸気中の水分、管腔体内を通過する痰に含まれる水分、および、管腔体の内周面側に透過した水分からなる群から選択される少なくとも一つにより、その表面に水層を保持することができる。
ここで、「非浸漬状態」とは、医療機器の該当する表面、つまり本発明では気管用チューブの気道確保用ルーメン内表面が、液体(水系溶媒、体液および分泌液など)に接触しない、もしくは少なくとも一部が接触しない状態をいう。この状態は、浸漬状態である、医療機器の該当表面が液体(水系溶媒、体液および分泌液など)に接触している、具体的には気道確保用ルーメン内表面が体液または血液に浸漬または接触している状態ではなく、管腔体内表面が液体とは接触していないが、管腔体内を通過する呼吸器中の水分、管腔体内を通過する痰に含まれる水分、および、管腔体の内周面側に透過した水分からなる群から選択される少なくとも一つと接触することによって、親水性皮膜上に水層を形成できる状態をいう。
上記を満たす親水性皮膜としては、後述する親水性皮膜A、親水性皮膜Bが挙げられる。以下では、まず、親水性皮膜Aを詳述した後、次いで、親水性皮膜Bを詳述する。
親水性皮膜Aは、以下に説明する共重合体Aを少なくとも含む親水性皮膜である。
親水性皮膜Aにおける共重合体Aの含有量は、例えば、50質量%以上であり、70質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、98質量%以上が特に好ましい。
共重合体Aは、下記式(1)で表される繰り返し単位(A)および下記式(2)で表される繰り返し単位(B)を有し、かつ、全繰り返し単位に対する繰り返し単位(A)の含有量が0.6〜7モル%である共重合体である。
式(2)中、R21は、水素原子またはメチル基であり、R22は、炭素原子数1〜6のアルキレン基であり、R23は、炭素原子数1〜4のアルキル基である。
なお、「重量平均分子量」は、標準物質としてポリスチレン、移動相としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography、GPC)により測定した値を採用するものとする。
共重合体Aは、上記式(1)で示される繰り返し単位(A)を必須に含む。
共重合体Aは、上記式(2)で示される繰り返し単位(B)を必須に含む。
上記モノマーは、1種単独で、または2種以上が混合して用いられてもよい。
共重合体Aは、共重合体Aの全構成単位(100モル%)中、繰り返し単位(A)を、0.6〜7モル%含む。繰り返し単位(A)は、全構成単位中、0.8〜6モル%であると好ましく、0.9〜4.7モル%であるとより好ましく、1〜4モル%であると更に好ましい。
例えば、繰り返し単位(A)、および繰り返し単位(B)で構成される共重合体Aの場合、繰り返し単位(A)および(B)において、それぞれ特徴的な構造である、窒素原子上のアルキレン基(すなわち、R15)と、アルコキシ基(すなわち、−OR23)の1H−NMRの積分値を求め、当該積分値の比率に基づいて、共重合体Aにおける繰り返し単位(A)、と繰り返し単位(B)との割合を解析できる。また、1H−NMRの測定において、ピークが重なる場合は、13C−NMRを用いて算出することができる。
上記のように、共重合体Aは、繰り返し単位(A)および(B)のみからなると好ましいが、その他の繰り返し単位を含んでいてもよい。すなわち、共重合体Aは、モノマーa、モノマーb、および、これらと共重合可能な他のモノマー(以下、単に「他のモノマー」とも称する。)に由来する構成単位(繰り返し単位)を含んでいてもよい。
共重合体Aにおける繰り返し単位(A)、繰り返し単位(B)、または他のモノマーに由来する繰り返し単位の割合は、重合の際に用いるモノマーの割合を変更することで、任意に調整できる。より詳細には、重合の際、用いる全モノマーの総モル数に対して、繰り返し単位(A)を構成するためのモノマーaを、0.6〜7モル%の割合で添加すればよい。さらにこのとき、繰り返し単位(B)を構成するためのモノマーbを、用いる全モノマーの総モル数に対して99.4〜93モル%の割合で添加すると好ましい。基本的には、モノマーa、モノマーb、および任意で添加される他のモノマーの共重合により得られた共重合体Aについて、分子量分画等を行なわない場合、共重合に用いたモノマーの仕込み比率が、得られる共重合体A中の各繰り返し単位の含有量となる。
また、共重合体Aの製造方法として、放射線や紫外線によるプラズマ重合などを採用し、共重合体Aを含む親水性皮膜Aを、気管用チューブの管腔体の気道確保用ルーメンを形成する内表面に形成してもよい。
重合開始剤の配合量は、共重合体Aの製造に用いる全モノマー(1モル)に対して、例えば0.0001〜1モルである。
重合後の共重合体Aは、再沈澱法、透析法、限外濾過法、抽出法など一般的な精製法により精製することができる。
共重合体Aを含む親水性皮膜Aを形成する方法としては、例えば、共重合体Aを得るためのモノマーを含有する重合溶媒を、気管用チューブの管腔体の内周面に塗布して、プラズマ重合を行なう方法;共重合体Aを含有するコーティング剤Aを用いて得る方法;等が挙げられる。これらのうち、製造の容易さの観点から、後者の方法、すなわち、コーティング剤Aを用いて親水性皮膜Aを得る方法が好ましい。
コーティング剤Aに含まれる共重合体Aの量は、任意に設定でき、共重合体Aを飽和量まで溶解させた溶液として用いることもできるが、例えば、コーティング剤A全体に対して0.01〜50質量%が好ましく、0.1〜50質量%がより好ましい。
なお、コーティング剤Aは、更に、任意で、架橋剤、増粘剤、防腐剤、pH調整剤等、他の成分を含んでもよい。
親水性皮膜Aの膜厚は適宜調整すればよく、特に限定されないが、例えば1〜1000nmの範囲内で形成される。
親水性皮膜Bは、以下に説明する重合体Bを架橋させてなる親水性皮膜である。
親水性皮膜Bにおける重合体Bの含有量は、例えば、50質量%以上であり、70質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましく、98質量%以上が特に好ましい。
重合体Bは、潤滑性を発現する部位と、架橋性を有する部位とを有する重合体である。重合体Bの態様としては、共重合体またはマクロモノマーなどの態様が挙げられる。
重合体Bの重量平均分子量は、好ましくは1,000〜1,000,000であり、より好ましくは50,000〜500,000である。
架橋性を有する部位としては、特に限定されず、例えば、加熱処理または触媒などにより架橋する架橋性基を有する部位が挙げられ、その具体例としては、エポキシ基を有する部位、(メタ)アクリロイル基を有する部位などが挙げられる。なお、エポキシ基を有する部位としては、グリシジル(メタ)アクリレートに由来する部位が挙げられ、その具体例としては、グリシジル(メタ)アクリレートの重合体であるポリグリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。
このような共重合体である重合体Bとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートの重合体であるポリグリシジル(メタ)アクリレートと、(メタ)アクリルアミドまたは(メタ)アクリルアミド誘導体とを重合させてなる共重合体(ブロック共重合体)が挙げられる。重合条件は、特に限定されないが、例えば、ジメチルスルホキシドなどの溶媒中において、65〜85℃の温度下で、15〜20時間程度反応させる。
このようなマクロモノマーの具体例としては、下記のポリマー(2)が挙げられる。
まず、ジメチルアクリルアミド10gと、連鎖移動剤としてヨード酢酸1gと、開始剤としてt−ブチルパ−オクトエイト0.05gとを、減圧下で80℃、8時間反応させて、ポリマー(1)を得る。得られたポリマー(1)5gと、グリシジルメタクリレート1gとをベンゼン90gに溶解し、少量のハイドロキノンの存在下で、窒素雰囲気中60℃、8時間反応させる。反応生成物を、貧溶媒としてジエチルエーテルを、良溶媒としてテトラヒドロフランを用いて精製して、ポリマー(2)を得る。
重合体Bを架橋させてなる親水性皮膜Bを形成する方法としては、例えば、重合体Bを含有するコーティング剤Bを用いて得る方法が挙げられる。この場合、より具体的には、重合体Bを含有するコーティング剤Bを、気管用チューブの管腔体の内周面に公知の方法により塗布し、その後、加熱等することによって、重合体Bを架橋させて、親水性皮膜Bを形成する。
加熱する場合、加熱条件は特に限定されないが、例えば、50℃超80℃以下の温度下で、5〜20時間程度、加熱させる。
コーティング剤Bに含まれる重合体Bの量は、任意に設定でき、例えば、コーティング剤B全体に対して、例えば、0.01〜50質量%であり、0.1〜25質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。
触媒の配合量は、特に限定されないが、1質量部の重合体Bに対して、例えば、0.001〜1質量部の範囲であり、0.005〜0.5質量部の範囲が好ましい。
親水性皮膜Bの厚さは特に限定されないが、例えば1〜1000nmの範囲内で形成される。
PMEA(ポリアクリル酸2−メトキシエチル)などのポリマーは、水を取り込み、保持する。ポリマーに保持された水は、例えばコップの中の水(バルク水:0℃で凍る)とは異なる性質を有する。
このようなポリマー中の水(水和水)は、示差走査熱量計(DSC)測定の結果、凍らない水(不凍水)と、凍る水(凍結可能水)とに分類される。不凍水は、マイナス100℃に冷却しても凍らない水(ポリマーと強固な相互作用を有する水)である。凍結可能水は、0℃付近で凍る水(自由水:ポリマーとの相互作用が非常に小さい)と、マイナス数十度で凍る水(中間水:ポリマーと中程度の相互作用がある水)と2つに分類される(例えば、非特許文献1を参照)。
後掲の試験例1において説明するように、呼吸気を接触させた状態の親水性皮膜Aからは不凍水および中間水の存在が確認される(試験例1のサンプルA1aを参照)。
同様に、呼吸気の存在下で模擬痰を接触させた状態の親水性皮膜Aからは不凍水、中間水および自由水の存在が確認される(試験例1のサンプルA1bを参照)。
このため、サンプルA1aにおいては、呼吸気中の水分に由来する水層が親水性皮膜Aの表面に保持されている。
また、サンプルA1bにおいては、痰中の水分に由来する水層が親水性皮膜Aの表面に保持されている。この水層は、更に、呼吸気中の水分にも由来している。
このような水層が親水性皮膜Aの表面に保持されることによって、後掲の試験例1において説明するように、模擬痰が、親水性皮膜Aの表面に付着せず、呼吸気の流れに応じて移動したり、吸引カテーテルによって容易に除去されたりする。
なお、後掲の試験例1には示していないが、気管内において、誤嚥物中の水分が管腔体の外周面に接触した場合でも、この水分が管腔体の内表面側に透過して、親水性皮膜Aに接触することにより、親水性皮膜Aの表面に水層が保持される。
また、サンプルA1bにおいては、図3Bに示すように、親水性皮膜A(図3B中、符号150で示す)上に、強固定層W1、中固定層W2および弱固定層W3が、この順に保持されている。図3Bにおいては、符号150で示す親水性皮膜Aの滑らかな表面に強固定層W1が保持されており、強固定層W1の上に中固定層W2が保持されており、更に、中固定層W2の上に弱固定層W3が保持されている。弱固定層W3の上に水層は存在せず、強固定層W1および弱固定層W3の厚さは同等で、中固定層W2は強固定層W1および弱固定層W3より相対的に厚い。
これにより、強固定層W1が、中固定層W2、または、中固定層W2および弱固定層W3によって保護され、保護された強固定層W1によって、親水性皮膜Aの表面に痰が付着することが抑制される。
後掲の試験例2において説明するように、呼吸気を接触させた状態の親水性皮膜Bからは不凍水および自由水の存在が確認される(試験例2のサンプルB1aを参照)。
同様に、呼吸気の存在下で模擬痰を接触させた状態の親水性皮膜Bからは不凍水および自由水の存在が確認される(試験例1のサンプルB1bを参照)。
このため、サンプルB1aにおいては、呼吸気中の水分に由来する水層が親水性皮膜Bの表面に保持されている。
また、サンプルB1bにおいては、痰中の水分に由来する水層が親水性皮膜Bの表面に保持されている。この水層は、更に、呼吸気中の水分にも由来している。
このような水層が親水性皮膜Bの表面に保持されることによって、後掲の試験例2において説明するように、模擬痰が、親水性皮膜Bの表面に付着せず、呼吸気の流れに応じて移動したり、吸引カテーテルによって容易に除去されたりする。
なお、後掲の試験例2には示していないが、気管内において、誤嚥物中の水分が管腔体の外周面に接触した場合でも、この水分が管腔体の内表面側に透過して、親水性皮膜Bに接触することにより、親水性皮膜Bの表面に水層が保持される。
同様に、サンプルB1bにおいては、図4Bに示すように、親水性皮膜B(図4B中、符号150で示す)の表面に、強固定層W1および弱固定層W3が、この順に保持されている。図4Bにおいては、符号150で示す親水性皮膜Aの滑らかな表面に強固定層W1が保持され、強固定層W1の上に弱固定層W3が保持されている。弱固定層W3の上に水層は存在せず、強固定層W1および弱固定層W3の厚さは同等である。
これにより、強固定層W1が弱固定層W3によって保護され、保護された強固定層W1によって、親水性皮膜Bの表面に痰が付着することが抑制される。
〈共重合体Aの製造〉
アクリル酸メトキシエチル(MEA)5g(38.4mmol)と、[3−(メタクリロイルアミノ)プロピル]ジメチル(3−スルホプロピル)アンモニウムヒドロキシド0.55g(1.9mmol)とを、メタノール22gに溶解し、四口フラスコに入れ、50℃でN2バブリングを1時間行ない、メタノール溶液1を得た。
次に、メタノール溶液1に、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−70、和光純薬工業社製)0.006gをメタノール1mLに溶解したメタノール溶液2を加え、50℃で5時間重合させて重合液を得た。
得られた重合液をジエチルエーテルに滴下し、析出した共重合体A1を回収した。
共重合体A1における繰り返し単位(A)の含有量は、全繰り返し単位に対して、4.7モル%であった。これは仕込み量から計算される含有量と同様の値であった。
共重合体A1について、0.5質量%のメタノール溶液を調製し、これをコーティング剤A1とした。
気管切開チューブの代替品として、軟性PVCチューブ(内径:8.0mm、外径:11.5mm、長さ:100mm)を準備した。以下、この代替品を「気管切開チューブ」ともいう。気管切開チューブの管腔体の内周面上に、コーティング剤A1を塗布し、室温(25℃)で乾燥して、親水性皮膜A1を形成した。親水性皮膜A1の厚さは、いずれの部位においても、1〜1000nmの範囲内であった。
《人工呼吸の条件》
親水性皮膜A1を管腔体の内周面上に形成した気管切開チューブの先端部に模擬肺を、反対側の基端部に人工呼吸器を連通し、下記条件にて人工呼吸を行なった。
・IPAP(吸気陽圧):18.0cmH2O
・EPAP(呼気陽圧):3.0cmH2O
・呼吸回数:15bpm
・吸気温度:24〜28℃
・吸気相対湿度:75〜100%
・人工呼吸を行なった時間:50時間
上記人工呼吸の途中、下記条件にて気管切開チューブの管腔体内に模擬痰を投入し、かつ、下記条件にて吸引カテーテルを用いて模擬痰の吸引を行なった。
・模擬痰:8質量%せんたく糊水溶液(粘度:5000〜10000cP)
・模擬痰の投入回数:15分に1回
・模擬痰の投入量:0.25mL/回
・吸引の回数:60分に1回
・吸引条件:−20kPa、20秒/回
上記人工呼吸の途中、気管切開チューブの管腔体内を目視して、模擬痰の挙動を確認したところ、呼吸気の流れに応じて、模擬痰が、管腔体の内周面上を移動していることがあった。
より詳細には、管腔体の内周面上の模擬痰が、吸気の流れに応じて先端部側に移動したり、呼気の流れに応じて基端部側に移動したりすることが確認された。
このような挙動を示した模擬痰は、吸引カテーテルによって容易に吸引された。
アルミニウム箔上に、上記と同様にして、コーティング剤A1を塗布し、親水性皮膜A1を形成したサンプルA1を得た。
サンプルA1を、上述した人工呼吸の環境と同じ環境に置き、その後、DSC測定を行なった。その結果、不凍水および中間水の存在が確認された(サンプルA1a)。
また、サンプルA1を、上述した人工呼吸の環境と同じ環境に置き、その後、上述した模擬痰を滴下してから、DSC測定を行なった。その結果、不凍水、中間水および自由水の存在が確認された(サンプルA1b)。
したがって、いずれの場合も、親水性皮膜Aに水層が保持されていることが分かった。
〈重合体Bの製造〉
アジピン酸2塩化物72.3gに、50℃で、トリエチレングリコール29.7gを滴下し、その後、50℃で3時間塩酸を減圧除去して得られたオリゴエステル22.5gにメチルエチルケトン4.5gを加えた。これを、水酸化ナトリウム5g、31%過酸化水素6.93g、界面活性剤ジオクチルフォスフェート0.44gおよび水120gからなる溶液に滴下し、−5℃で20分間反応させ、反応生成物を得た。
得られた反応生成物を、水洗およびメタノール洗浄を繰り返した後、乾燥させることによって、分子内に複数のパーオキサイド基を有するポリ過酸化物を得た。
得られたポリ過酸化物0.5gを開始剤、ベンゼン30gを溶媒として、グリシジルメタクリレート(GMA)9.5gを、80℃、2時間減圧下で撹拌しながら重合した。重合後、貧溶媒をジエチルエーテル、良溶媒をテトラヒドロフランとして精製を行ない、分子内に複数のパーオキサイド基を有するポリグリシジルメタクリレート(PPO−GMA)を得た。
次いで、得られたPPO−GMA1.0gに、ジメチルアクリルアミド9.0gと、溶媒としてジメチルスルホキシド90gとを仕込み、減圧で密閉にした後、80℃に加熱して18時間重合反応を行なった。
重合反応後、貧溶媒をジエチルエーテル、良溶媒をテトラヒドロフランとして精製を行ない、分子内にエポキシ基を有するブロックポリマーを得た。得られたブロックポリマーは、NMRおよびIR測定により、分子内にエポキシ基の存在が確認できた。得られたブロックポリマーを、重合体B1とした。
重合体B1(2質量部)と、触媒としてピリジン(1質量部)とを、1,4−ジオキサンに溶解し、得られた溶液をコーティング剤B1とした。
気管切開チューブの代替品として、軟性PVCチューブ(内径:8.0mm、外径:11.5mm、長さ:100mm)を準備した。以下、この代替品を「気管切開チューブ」ともいう。気管切開チューブの管腔体の内周面上に、コーティング剤B1を塗布し、60℃で18時間加熱して、親水性皮膜B1を形成した。親水性皮膜B1の厚さは、いずれの部位においても、1〜1000nmの範囲内であった。
《人工呼吸の条件》
親水性皮膜B1を管腔体の内周面上に形成した気管切開チューブの先端部に模擬肺を、反対側の基端部に人工呼吸器を連通し、下記条件にて人工呼吸を行なった。
・IPAP(吸気陽圧):18.0cmH2O
・EPAP(呼気陽圧):3.0cmH2O
・呼吸回数:15bpm
・吸気温度:24〜28℃
・吸気相対湿度:75〜100%
・人工呼吸を行なった時間:50時間
上記人工呼吸の途中、下記条件にて気管切開チューブの管腔体内に模擬痰を投入し、かつ、下記条件にて吸引カテーテルを用いて模擬痰の吸引を行なった。
・模擬痰:8質量%せんたく糊水溶液(粘度:5000〜10000cP)
・模擬痰の投入回数:15分に1回
・模擬痰の投入量:0.25mL/回
・吸引の回数:60分に1回
・吸引条件:−20kPa、20秒/回
上記人工呼吸の途中、気管切開チューブの管腔体内を目視して、模擬痰の挙動を確認したところ、呼吸気の流れに応じて、模擬痰が、管腔体の内周面上を移動していることがあった。
より詳細には、管腔体の内周面上の模擬痰が、吸気の流れに応じて先端部側に移動したり、呼気の流れに応じて基端部側に移動したりすることが確認された。
このような挙動を示した模擬痰は、吸引カテーテルによって容易に吸引された。
アルミニウム箔上に、上記と同様にして、コーティング剤B1を塗布し、親水性皮膜B1を形成したサンプルB1を得た。
サンプルB1を、上述した人工呼吸の環境と同じ環境に置き、その後、DSC測定を行なった。その結果、不凍水および自由水の存在が確認された(サンプルB1a)。
また、サンプルB1を、上述した人工呼吸の環境と同じ環境に置き、その後、上述した模擬痰を滴下してから、DSC測定を行なった。その結果、不凍水および自由水の存在が確認された(サンプルB1b)。
したがって、いずれの場合も、親水性皮膜Bに水層が保持されていることが分かった。
6 皮下組織
7 気管
7a 皮膚側気管粘膜
7b 体内側気管粘膜
101 気管切開チューブ
102 管腔体
102a 気道確保用ルーメン
121 基端部
122 先端部
123 湾曲部
127 固定部
128 固定板
129 接着部
130 貫通孔
131 収納孔
150 親水性皮膜(親水性皮膜A、親水性皮膜B)
160 カフ
p 水分透過性の樹脂材料
W1 強固定層
W2 中固定層
W3 弱固定層
Y 誤嚥物
Z 痰
Claims (2)
- 気管内の肺側に配置される先端部、先端部と反対側に設けられる基端部、および、前記基端部から前記先端部にかけて貫通する気道確保用ルーメンを有する管腔体と、を備える気管用チューブであって、
前記管腔体の少なくとも一部は、水分透過性の樹脂材料で構成されており、
前記管腔体の内周面の少なくとも一部に親水性皮膜が形成されており、
前記水分透過性の樹脂材料で構成された管腔体の部位は、前記気管内において、前記管腔体の外周面と接触する誤嚥物中の水分を前記管腔体の内周面側に透過させることができ、
前記親水性皮膜は、非浸漬状態において、前記管腔体内を通過する呼吸気中の水分、前記管腔体内を通過する痰に含まれる水分、および、上記管腔体の内周面側に透過した水分からなる群から選択される少なくとも一つにより、その表面に水層を保持することができることを特徴とする気管用チューブ。 - さらに、前記管腔体の前記先端部側の外周面上に取り付けられ、収縮及び拡張可能なカフを備え、前記カフが取り付けられた部位よりも前記管腔体の上記基端部側に、前記水分透過性の樹脂材料で構成された管腔体の部位が少なくとも位置する、請求項1に記載の気管用チューブ。
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