JP2021515618A - 胸部ドレナージを管理するためのシステム - Google Patents

Abstract

胸部ドレナージを管理するための装置および方法は、チェストチューブ・ドレナージルーメンを有するチェストチューブと、チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するドレナージリザーバとを有するドレナージシステムを含む。ポンプは、チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通し、圧力センサは、チェストチューブの近位側に配置され、チェストチューブ・ドレナージルーメンと通信する。制御部は、圧力センサおよびポンプと通信し、また、チェストチューブ・ドレナージルーメンから流体を排出するのに十分な第１の吸引レベルでポンプを作動させるように構成される。制御部は、第１の吸引レベルとは異なる第２の吸引レベルでポンプを作動させるようにさらに構成され、第２の吸引レベルの減衰が経時的に存在しないことがチェストチューブ内の閉塞を示す。

Description

本発明は、創傷および外科用ドレナージに関する。
参照による組み込み
本明細書に記載されているすべての刊行物および特許出願は、そのような個々の刊行物または特許出願が参照により組み込まれるように具体的かつ個別に示されている場合と同様の範囲で参照により本明細書に組み込まれる。

胸腔内に空気および／または液体が溜まり、正常な肺機能または心機能を混乱させるときはいつでもチェストチューブが必要である。吸引は、その時点でチェストチューブを取り外すことができる内部の傷が治癒するまで、胸部から余分な空気および／または流体を除去するために継続的に行われるのが一般的である。チェストチューブの最も一般的な使用法のうちの１つは、心臓手術後に心臓の周囲をドレナージすることである。

その利点にもかかわらず、現在のチェストチューブシステムには２つの大きな短所がある。第一に、胸部から吸引容器に向かって液体が排出される際に、液体がドレナージチューブ内に溜まり、印加された負圧が胸部に伝達されることが防止され得る。そうなると、胸部内の圧力がゼロになったり、プラスになったりして、適切なドレナージが防止され得る。第二に、チェストチューブ内に詰まりが生じてチェストチューブを閉塞することがあり、これにより負圧が胸部に伝達されることが防止され、ドレナージが阻害されることがある。実際、心臓外科の患者の３６％がチェストチューブの詰まりを経験している。これらの要因により適切なドレナージが阻害されると、患者は心膜タンポナーデとして周知の心臓周囲の流体の蓄積のリスクが高くなり、ショック状態に陥り、致命的な事態に陥る可能性がある。加えて、肺が圧迫されて呼吸困難に陥ることがあり、同様に致命的な状態になり得る。

ドレナージライン内の液体の溜まりは、理論的には、患者から収集容器へのチューブを直線的に保持することによって解決することができる。しかしながら、誤ってチューブが本体から外れてしまうのを防止するために、ある程度のたるみが必要となるため、これは実際にはほぼ不可能である。詰まりに対抗するために、医師はミルキングおよびストリッピングと呼ばれる２つの方法を使用する。ミルキングとは、持ち上げる、絞る、練るなどのライン操作を指す。ストリッピングとは、親指と人差し指とでチューブの長さに沿って張引して、チューブの先端の吸引量を増やすことである。しかしながら、これらの方法は、チェストチューブの吸引やドレナージの改善に効果があるとは認められていない。実際には、ストリッピングは、組織を損傷する可能性がある非常に高い負圧（最大−３７０ｃｍＨ_２Ｏ）を生成し得るため、現に推奨されていない。

これらの機能的短所に加えて、現在のシステムは、収集された流体量および胸部空気漏れの速度を不正確にかつ／または主観的に測定もする。その結果、医師はこれらの測定値に基づいて慎重な臨床判断を行い、患者を必要以上に長く入院させている。

ドレナージチューブおよび／またはチェストチューブ内での血液／液体の溜まりおよび／または詰まり／凝固を低減または除去し、収集された体液量および胸部空気漏れの客観的かつ正確な測定値を提供する胸部ドレナージシステムが必要とされている。

一実施形態では、ドレナージシステムは、一般に、チェストチューブ・ドレナージルーメンを有するチェストチューブと、チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するドレナージリザーバとから構成されてもよい。ポンプは、チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通し、圧力センサは、チェストチューブの近位側に配置され、チェストチューブ・ドレナージルーメンと通信する。さらに、制御部は、圧力センサおよびポンプと通信可能であり、制御部は、チェストチューブ・ドレナージルーメンから流体を排出するのに十分な第１の吸引レベルでポンプを作動させるように構成され、また、制御部は、第１の吸引レベルとは異なる第２の吸引レベルでポンプを作動させるようにさらに構成され、これにより、第２の吸引レベルの減衰が経時的に存在しないことがチェストチューブ内の閉塞を示す。

一実施形態におけるドレナージ方法は、一般に、チェストチューブ・ドレナージルーメンを有するチェストチューブを通して流体を受承する工程と、チェストチューブから流体を排水するのに十分な第１の吸引レベルをチェストチューブ・ドレナージルーメンに適用する工程とを含んでもよい。圧力は、制御部と通信する圧力センサにより、チェストチューブ・ドレナージルーメンからのドレナージ経路内で監視されてもよい。さらに、第１の吸引レベルとは異なる第２の吸引レベルがチェストチューブ・ドレナージルーメンに適用されてもよく、これにより、第２の吸引レベルの減衰が経時的にないことは、チェストチューブ内の閉塞を示す。

図１は、本発明の一実施形態による胸部ドレナージシステムを示す図である。 図２は、胸部ドレナージシステムの各種構成要素を示す図である。 図３は、チェストチューブの拡大図である。 図４は、チェストチューブ・リリーフバルブの拡大図である。 図５は、チェストチューブおよびキャニスタの拡大図である。 図６Ａは、一実施形態によるチェストチューブの概略図である。 図６Ｂは、一実施形態によるチェストチューブの概略図である。 図７は、チェストチューブ・リリーフバルブの磁気的な一実施形態を示す図である。 図８Ａは、胸部ドレナージシステムのドレナージチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する能力を示す図である。 図８Ｂは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｃは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｄは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｅは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｆは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｇは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｈは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図８Ｉは、チェストチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。 図９は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。 図１０は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。 図１１は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。 図１２は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。 図１３は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。 図１４は、一実施形態による制御部／モニタおよび収集キャニスタを示す図である。 図１５は、一実施形態による収集リザーバ／キャニスタを示す図である。 図１６は、キャニスタ／リザーバとモニタとの間のラッチ機構を示す図である。 図１７は、モジュラーアタッチメントを示す図である。 図１８は、一実施形態による接続バーブを示す図である。 図１９Ａは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｂは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｃは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｄは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｅは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｆは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｇは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｈは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｉは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｊは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｋは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｌは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｍは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｎは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｏは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｐは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｑは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｒは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｓは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｔは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｕは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｖは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｗは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｘは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｙは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図１９Ｚは、可能なグラフィック・ユーザ・インターフェース画面を示す図である。 図２０は、一実施形態によるシースを含むチェストチューブを示す図である。 図２１は、一実施形態による長さに切断可能なチェストチューブを示す図である。 図２２は、一実施形態による２つ以上のチェストチューブを組み合わせたシステムを示す図である。 図２３は、一実施形態によるシースを含むチェストチューブを示す図である。 図２４は、一実施形態による熱収縮チューブを含むチェストチューブを示す図である。 図２５は、一実施形態による熱収縮チューブを含むチェストチューブを示す図である。 図２６は、一実施形態による排水孔が完全に打ち抜かれていないチェストチューブを示す図である。 図２７は、一実施形態によるドレナージチャネル開口部を含むチェストチューブを示す図である。 図２８は、一実施形態によるドレナージチャネル開口部を含むチェストチューブを示す図である。 図２８は、一実施形態によるドレナージチャネル開口部を含むチェストチューブを示す図である。 図３０は、一実施形態による２つ以上のドレナージチャネル開口部を含むチェストチューブを示す図である。 図３１は、撥水バリアを示す図である。 図３２は、２つ以上の収集チャンバを有するドレナージキャニスタを示す図である。 図３３は、２つ以上の収集チャンバを有するドレナージキャニスタを示す図である。 図３４は、一般的なアラームコードのいくつかを示す図である。 図３５は、一実施形態によるセンサを含むチェストチューブを示す図である。 図３６は、データ処理システムを示すブロック図である。

本開示の胸部ドレナージシステムは、ドレナージチューブおよび／またはチェストチューブ内での血液／液体の溜まり、および／または詰まり／凝固を低減または除去し、排出された体液量および胸部空気漏れの客観的かつ正確な測定値を提供する。

胸部ドレナージシステムは、チェストチューブおよびドレナージチューブの状態を連続的に監視し、必要に応じてドレナージチューブ内に溜まった液体、および／または詰まったチェストチューブを清掃して、胸部への負圧を回復させ、これによりドレナージを可能にする。システムは、システム内の圧力を監視するための制御部（本明細書ではモニタともいう）の他、能動的かつ／または受動的なバルブ機能を含んでもよい。制御部は、ドレナージチューブおよび／またはチェストチューブ内に溜まった液体および／または血栓の清掃を支援するためのポンプを制御してもよい。また、制御部は、測定された圧力信号に応答して、任意の能動的バルブおよび／または吸引装置を制御してもよい。また、制御部は、収集した流体量および空気漏れ情報を測定するとともに通信してもよい。胸部ドレナージシステムは、少なくとも６つの主要な機能を実行する。
機能：
１．ドレナージチューブの閉塞検知
胸部ドレナージシステムは、チェストチューブ−ドレナージチューブの界面（チューブ−チューブの界面または接合領域）の圧力またはその近傍の圧力を監視することにより、ドレナージチューブ内に溜まった液体を検知する。ドレナージチューブ内に溜まった液体は、チューブ−チューブ界面での真空度の低下（圧力の上昇）によって示される。胸部ドレナージシステムは、制御部に組み込まれたセンサで圧力を測定してもよい。センサは、流体が充填されたルーメン（リリーフルーメン）を介して、チューブ−チューブの界面領域と流体連通してもよい。リリーフルーメンは、他端が大気に開放されていてもよく、空気で満たされていてもよい。バルブ（ドレナージチューブバルブ、ドレナージチューブ・リリーフバルブまたはドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブ）を使用して、リリーフルーメンを開き、チューブ−チューブの界面を大気圧にさらしてもよい。また、ドレナージチューブ・リリーフバルブは、リリーフルーメンを閉じてもよく、大気からリリーフルーメンへの細菌やウイルスの侵入を防止するベントを含んでもよい。ドレナージチューブ・リリーフバルブは、チューブ−チューブの界面領域で測定された圧力に基づいて、制御部によって開閉されてもよい。

これに代えて、圧力センサは、大気に直接接続されたチューブ−チューブの界面領域に配置されてもよい。この実施形態では、圧力センサは制御部と通信している。これに代えて、ドレナージチューブ・リリーフバルブは、リリーフルーメンの有無にかかわらず、受動的であってもよい。あるいは、ドレナージチューブ・リリーフバルブを手動で操作してもよい。

これに代えて、または加えて、圧力センサを胸部流体収集チャンバ／リザーバ／カセット／レセプタクル／キャニスタ内に配置してもよい。真空ポンプの運転時に、チェストチューブの清掃を行う場合でも、ドレナージラインの清掃を行う場合でも、単に吸引力を調整する場合でも、ドレナージラインに詰まりがあると、キャニスタ内の圧力がより負になることがある。予め設定された圧力（真空）の閾値は、ユーザまたは制御部によって設定することができ、それを超えると、ドレナージルーメンが詰まっていることを示す。

これに代えて、圧力センサは、キャニスタ内およびチューブ−チューブの界面またはその周辺の両者に存在してもよい。制御部は、これら２つの圧力センサ間の差圧を連続的に監視し、その差圧が予め設定された差圧の閾値を超えた場合に、ドレナージチューブの閉塞を検知してもよい。
２．ドレナージチューブの閉塞の清掃
ドレナージラインの閉塞が検知された場合（または時間間隔で）、胸部ドレナージシステムは、チューブ−チューブの界面領域と流体連通しているドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブを開放することにより、ドレナージチューブを清掃する。ドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブを開放することにより、空気がドレナージチューブ内の液体や閉塞物を排水容器／リザーバに掃き出すことができる。制御部と一体的に設けることができるポンプは、（収集リザーバ／カセット／チャンバを介して）ドレナージチューブに負圧を加える。任意に、ポンプはまた、（大気圧に開放されているのではなく）リリーフルーメンに正圧をかけて、閉塞を解消するのを支援することができる。その後、胸部の適切な負圧が回復する。任意により、システムは、リリーフルーメンバルブを開放することなく、またはリリーフルーメンバルブを開放することに加えて、適切な吸引を回復するために、負圧（または負圧の増加）をドレナージチューブに適用してもよい。この手段は、制御部がドレナージチューブの閉塞を検知したときに実行してもよいし、設定された間隔で実行してもよい。チューブ−チューブの界面で測定された圧力は、ドレナージチューブの清掃サイクルを開始するように制御部を駆動してもよい。チューブ−チューブの界面で測定された圧力は、清掃サイクル中にチューブ−チューブの界面で所望の吸引レベルが維持されるようにポンプをさらに駆動することも、またはドレナージチューブの清掃サイクルを開始させる代わりに駆動することもできる。
３．チェストチューブ閉塞の検知
チェストチューブ内に血栓や詰まりができることがある。チェストチューブの閉塞を検知するために、制御部は、チェストチューブ・リリーフバルブのクラック圧を超えるレベルまで吸引を断続的に引く。一旦この最初に予め設定された閾値に達すると、ポンプはオフになるか、吸引力を低減する（より正圧レベルに）。この時点で、閉塞がない場合、または増加した吸引の転送により閉塞を清掃することができる場合、バルブは開放し、測定された真空度は、予め設定された第２の閾値（第１の閾値よりも正の値）まで減衰する。制御部が、所定の時間間隔にわたってこの減衰を検知しない場合、制御部は、チェストチューブが閉塞していると判断し、アラームを発行するか、または、チェストチューブに適用される吸引を第３の閾値まで増加させるなど、チェストチューブを清掃するための代替手段を試みることができる。圧力は、チューブ−チューブの接合部、キャニスタ内、またはシステム内の他の箇所で測定することができる。
４．チェストチューブの閉塞の清掃
チェストチューブ内の閉塞を解消するために、チューブーチューブの界面で適用される吸引の大きさを制御部によって増加させてもよい。チェストチューブ・リリーフルーメンと流体連通する受動的チェストチューブ・リリーフバルブは、チューブ−チューブの界面内の圧力が設定されたレベル以下に低下したときに開放するように構成されてもよい。チェストチューブ・リリーフバルブは、大気圧に開放されてもよく、バクテリア等のシステムへの侵入を防止するためのフィルタやベントを含んでもよい。一旦チェストチューブ・リリーフバルブが開放されると、チェストチューブは清掃される。チェストチューブ・リリーフバルブは、チェストチューブが清掃されるのに十分な長さだけバルブを確実に開放したままにするとともにバルブの流動抵抗を最小限にするために、開放圧力よりも小さい差圧で閉鎖するように構成されてもよい。これに代えて、チェストチューブ・リリーフバルブは、能動的バルブであってもよく、制御部は、チューブーチューブの界面領域および／またはチェストチューブ・リリーフルーメン内で測定された圧力に基づいて開閉する。能動的チェストチューブ・リリーフバルブは、同じ差圧で開閉してもよいし、異なる差圧で開閉してもよい。

これに代えて、チェストチューブ・リリーフバルブは、ドレナージライン・リリーフルーメンに接続され、制御部への接続を介して制御部によって直接制御されるか、または制御部によってドレナージライン・リリーフルーメンを介して導入される圧力変化を介して制御されてもよい。

いくつかの実施形態では、１つ以上のバルブは、受動的であり、設定圧力で開放するように設定され、同じ、または別の、設定圧力に達するまで開放したままである。いくつかの実施形態では、１つ以上のバルブは、能動的であり、制御部によって直接制御される。いずれの場合も、１つ以上のバルブは、ある圧力で開放し、別の圧力で閉鎖するように設定されてもよい。

チェストチューブを清掃する間隔は、ドレナージラインを清掃する間隔とは異なる場合がある。
５．胸部空気漏れ検知
患者の胸部からの空気漏れを検知するために、制御部は、キャニスタ内の所定の吸引レベルを維持するために、キャニスタから汲み上げられた空気の流れを監視する。これは、流量計を用いて、かつ／または空気を排出するために必要なポンプの回転数を測定することによって行われる。
６．ドレナージ流体量の測定
制御部は、キャニスタ内に収集された排液された胸部流体の量（または流量）を測定してもよい。収集された流体量の測定は、好ましくは非接触容量式センサを用いて行われるが、これに代えて、光学センサ、圧力センサ、音響（超音波など）センサ、カメラ、または当該技術分野において周知の他の任意の液面検知方法を用いて行われてもよい。

図１は、一実施形態による能動的なドレナージチューブ・リリーフバルブおよび受動的なチェストチューブ・リリーフバルブを備えた胸部ドレナージシステムを示す。チェストチューブ１０４は、ドレナージチューブ１０８に接続されており、ドレナージチューブ１０８と流体連通している。チェストチューブ１０４は、チェストチューブ・ドレナージルーメンおよびチェストチューブ・リリーフルーメンの両者を含む。ドレナージチューブ１０８は、ドレナージチューブ・ドレナージルーメン１０２およびドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６の両者を含む。ドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６は、ドレナージチューブ・ドレナージルーメン１０２と流体連通している。ドレナージチューブ・ドレナージルーメン１０２は、チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通している。３つのルーメン、すなわちチェストチューブ・ドレナージルーメン、ドレナージチューブ・ドレナージルーメン、ドレナージチューブ・リリーフルーメンの間の接続は、チェストチューブ／ドレナージチューブ接合部であるチューブ−チューブ接合部１０５の位置またはその近傍で発生する。いくつかの実施形態では、ドレナージチューブ・リリーフルーメンは、異なる位置でドレナージチューブまたはチェストチューブに接続してもよい。チェストチューブ、ドレナージチューブ、およびドレナージチューブ・リリーフルーメンは、ドレナージチューブ接続バーブ１１０で接続されてもよい。

いくつかの実施形態では、ドレナージチューブ・リリーフルーメンは、チェストチューブ・リリーフルーメンと流体連通してもよい。

チェストチューブ・リリーフバルブ１１２は、チェストチューブに組み込まれていてもよいし、チェストチューブに接続するように構成された個別のアダプタ、例えばチェストチューブ接続バーブ１１４に組み込まれていてもよい。この実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように、チェストチューブは、チェストチューブ・ドレナージルーメンおよびチェストチューブ・リリーフルーメンの少なくとも２つのルーメンを有する。圧力センサ１１６、ドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブ１１８、およびフィルタ／ベント１２０は、ドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６と流体連通している。

制御部１２２は、ポンプ１２４、圧力センサ１１６、ドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブ１１８、フィルタ／ベント１２０（バルブ１１８および圧力センサ１１６のいずれかの側にあってもよい）、並びにドレナージチューブ・ドレナージルーメンコネクタ１３０およびドレナージチューブ・リリーフルーメンコネクタ１３２を介してドレナージチューブ１０８と流体連通している流体リザーバ（または吸引キャニスタ）１２８を含んでもよい。しかしながら、ドレナージライン・リリーフルーメンは、キャニスタを介して接続することなく、制御部に直接接続してもよい。また、制御部は、情報を表示するだけでなく、例えばタッチスクリーンを介して入力を受け付けるディスプレイ１３４を含んでもよい。

制御部１２２は、チェストチューブおよびチェストチューブ・リリーフバルブと流体連通しているドレナージチューブ（おそらく収集キャニスタ１２８を介して）に負圧、すなわち吸引力を発生させるためのポンプ１２４のような吸引装置を含んでもよい。このようにして、胸腔内の吸引を維持して胸液の排出を促進し、患者の呼吸を支援することができる。負圧を発生させるための機構は、ポンプまたは任意の他の好適な機構であってもよい。制御部および吸引装置は、組み込まれていてもよいし、分離されていてもよい。制御部と吸引装置および／またはバルブのいずれかとの間の通信は、有線または無線のいずれであってもよい。

制御部１２２はまた、キャニスタ内の圧力を測定および／または監視するために、ポンプのキャニスタ側に圧力センサ１２６を含んでもよい。また、制御部は、キャニスタから汲み上げられた空気／ガスを測定するために、ポンプの一方の側に流量センサまたは流量計、および／またはポンプの一方の側に一方向弁を含んでもよい。空気の流れを、ポンプの回転数を測定することによってさらに、またはそれに代えて測定してもよい。

圧力センサ１１６は、チューブ−チューブの界面領域１０５内の圧力を（ドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６を介して）検知する。ドレナージチューブが閉塞または制限されると、チューブ−チューブの界面領域の圧力が上昇する。この圧力が設定圧力（一般的には負圧）まで上昇すると、制御部１２２は、フィルタリングされた大気圧の空気をドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６に入らせるように、ドレナージチューブ・リリーフバルブ１１８（これは通常は閉じている）を開放する。この空気の流入は、ポンプ１２４によるドレナージチューブ内の負圧と相まって、ドレナージチューブ内の閉塞／制限を解消するように作用する。一旦チューブ−チューブの界面領域の圧力が正常に戻ると、かつ／または設定時間後に、制御部は、ドレナージチューブ・リリーフバルブ１１８を閉鎖する。これに代えて、ドレナージチューブバルブは、設定圧力で開閉するように設定された受動的バルブであってもよい。

これに代えて、制御部は、チューブ−チューブの界面で測定された圧力に関係なく、ドレナージチューブ・リリーフバルブを定期的に開くように構成されてもよい。

モニタ／制御部は、ドレナージチューブ・リリーフルーメン内の圧力を監視してもよく、チューブ−チューブの界面領域において適切な範囲の吸引圧力を維持するために、必要に応じて、流体リザーバ／吸引キャニスタ内の付加的な吸引を引いてもよい。例えば、所望の圧力が−２０ｃｍＨ_２Ｏに設定されている場合に、モニタは、吸引ポンプを作動させて、チューブ−チューブの界面領域の圧力を−１５ｃｍＨ_２Ｏおよび−２５ｃｍＨ_２Ｏの間、または−１８ｃｍＨ_２Ｏおよび−２２ｃｍＨ_２Ｏの間に維持してもよい。別の実施形態では、モニタは、ドレナージラインから溜まった液体を清掃するための予防的手段として、ポンプおよびドレナージチューブ・リリーフバルブ１１８を定期的な時間間隔で作動させてもよい。これは、制御部が吸引ポンプ１２４を作動させながら、同時にドレナージチューブ・リリーフバルブ１１８を開いて、空気がドレナージチューブを介して吸引キャニスタ内に蓄積された液体を掃引することを可能にすることによって行われる。

チェストチューブが閉塞したり、制限されたりすることがある。制限を解消するために、制御部によってドレナージチューブに適用されるとともにチューブ−チューブの界面によって経験される吸引の大きさを増加させてもよい。チューブ−チューブの界面の圧力が設定された低レベル（すなわち、高レベルの吸引）に達すると、チェストチューブ・リリーフバルブ１１２が開き、フィルタリングされた大気の空気をチェストチューブのリリーフルーメンに入らせる（詳細は図６Ａおよび図６Ｂを参照のこと）。この空気の流入は、ポンプ１２４によって引き起こされるドレナージチューブおよびチューブ−チューブの界面領域内の負圧と組み合わせて、チェストチューブの閉塞／制限を解消するように作用する。チェストチューブの閉塞が解消されない場合は、アラームが鳴ってもよい。ここでは受動的バルブを示すが、制御部によって直接制御される能動的バルブを使用してもよい。これに代えて、手動で操作されるバルブを使用してもよい。制御部によって制御されてもよい本明細書に開示されている操作のうちの任意のものは、これに代えて受動的に制御されてもよいし、手動で制御されてもよい。例えば、バルブ機能、吸引機能など。

チェストチューブ・リリーフバルブは、開圧と閉圧が異なる場合がある。例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、より高い差圧（すなわち、チューブ−チューブの界面領域のより多くの負圧）で開き、より低い差圧で閉じてもよい。これにより、明確なチェストチューブの閉塞が存在するまでバルブを閉じたままにして、バルブの流動抵抗を最小限に抑えることができる。一旦バルブが開放状態になると、これにより、チェストチューブバルブを横断する差圧がバルブ開放圧力以下に低下するようにチューブ−チューブの界面領域の圧力が上昇しても、チェストチューブの閉塞を完全に解消するようにバルブが開いた状態を維持することができる。すなわち、チューブ−チューブの界面領域内の圧力は、チェストチューブの閉塞が生じているときにはより負になるが、チェストチューブの閉塞が解消されつつあるときにはより負でなくなる。

図１は、胸部ドレナージシステムで使用される１つのチェストチューブを示しているが、いくつかの実施形態では、１つ以上のチェストチューブがシステムで使用されてもよい。各チェストチューブは、それ自身のドレナージルーメンとリリーフルーメンおよびバルブとを有してもよいし、リリーフルーメンおよび／またはバルブを共有してもよい。

図２は、胸部ドレナージシステムの様々な構成要素を示しており、チェストチューブ１０４、チェストチューブ・リリーフルーメン２０６、チェストチューブ・ドレナージルーメン２０８、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２、ドレナージチューブ１０８、ドレナージチューブ・リリーフルーメン１０６、ドレナージチューブ・ドレナージルーメン１０２、およびキャニスタ１２８を含んでいる。

図３は、胸部から流体をドレナージするための開口部３１０を含むチェストチューブ１０４を示す拡大図である。開口部３１０は、チェストチューブ・ドレナージルーメン２０８と流体連通している。放射線不透過性の１つ以上のマーカをチェストチューブに組み込んでもよい。例えば、マーカ３１２のようなマーカは、患者の体内でのチェストチューブの挿入の深さおよび位置を確認するための基準点として機能するように、チェストチューブの最も近位側のドレナージ孔に含まれてもよい。また、マーカは、チェストチューブの遠位端部またはその近傍に含まれてもよい。

図４は、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２を示す拡大図である。

図５は、ドレナージチューブ１０８およびキャニスタ１２８を示す拡大図である。好ましくは、所定の吸引レベルは、患者によって視認される吸引レベルと同一またはそれに近いものである。制御部は、ドレナージチューブのドレナージチューブ・リリーフルーメンを介してドレナージチューブバーブに空気圧的に接続された圧力センサ１１６を用いて、患者（ドレナージチューブバーブ５０２における）の圧力を監視する。この圧力は、制御部を介して設定された圧力レベルと比較して、断続的に、または常時比較されてもよい。圧力が許容範囲から外れると、ポンプがオンになるか、またはポンプが上昇して、所望の（設定された）負圧レベルを再確立する。調整中のオーバーシュート（圧力が負になりすぎる）は、制御部が（または手動で）ドレナージチューブ（バーブ５０２または他の場所で）と流体連通するソレノイドバルブを開放することによって修正されてもよく、これにより、フィルタ膜（例えば、０．２μメートルの膜）を介して大気の空気をシステムに入らせる。
ドレナージチューブ・パージサイクルが開始されると、ポンプがオンになるか、または上昇し、ドレナージチューブ・リリーフバルブが開き、これにより大気の空気がフィルタ膜（例えば、０．２μメートルのフィルタ膜）を通過した後、ドレナージチューブ・リリーフルーメンに入るようにする。この空気は、ドレナージバーブ５０２に引っ張られて、他の流体とともにドレナージチューブのドレナージルーメンを掃き出し、ドレナージキャニスタに送られる。このプロセス中のシステム内の圧力は、ポンプの回転数（ＲＰＭ）、並びにドレナージチューブ・リリーフバルブ（例えば、ソレノイドバルブ）およびドレナージ・リリーフルーメンを構成する他のチューブまたはチャネルの最小内径による影響を受ける。ポンプは、危険なレベルまで上昇することなくシステム内の吸引を維持するために、指定された速度で運転することができる。

このプロセスの間、キャニスタ１２８で圧力も監視され、バーブ５０２に近接しているためにソレノイドバルブの作動の頻度が低減する。
圧力測定値を用いたシステム診断
加えて、２つの圧力センサの読み取り値（バーブ５０２およびキャニスタ１２８における）は、制御部によって使用および／または比較および分析され、システム内で発生している様々な状況を診断するために使用されてもよい。

１．キャニスタセンサが所定の吸引レベルを読み取っており、バーブ圧が所定の吸引レベルよりも低い吸引レベル（負圧が小さい）を読み取っている場合には、ドレナージライン清掃サイクルを開始する。

２．制御部が追加の（１００ｃｍＨ_２Ｏまでの）吸引を行い、キャニスタ圧力センサの読み取り値がバーブ圧力の読み取り値が変化していない間により負の圧力を示した場合、システムはドレナージラインに障害物があることを警告する。

３．制御部が、追加の吸引（１００ｃｍＨ_２Ｏまでの）を行うことによってドレナージライン清掃サイクルを開始し、バーブ吸引レベルの読み取り値が設定した閾値を超えて上昇（圧力レベルが低下）した場合、制御部は、チェストチューブ・リリーフバルブがチェストチューブを清掃するために開かなかったと判断し、これにより、システムは、チェストチューブ・ドレナージラインの詰まりを警告する。

４．制御部がシステム吸引レベルを頻繁に（設定された頻度閾値よりも頻繁に）修正するようにトリガされている場合、ラインおよび／またはチェストチューブ内に溜まった流体を清掃するために、ドレナージライン清掃またはチェストチューブ清掃サイクルが実行されてもよい。

５．制御部がシステムの吸引レベルを頻繁に修正するようにトリガされている場合、それは能動的な空気漏れを示している可能性があり、その場合、現在の空気の漏れ速度が制御部の表示画面上に表示され、かつ／または警告音が鳴る。

１つ以上の圧力センサはシステム内の様々な箇所に設置可能である。圧力センサは、チェストチューブの近傍かつ／または制御部の近傍にあるチェストチューブバルブ装置内、レセプタクル内、またはチューブ−チューブの界面領域内またはその近傍に組み込まれてもよい。また、圧力センサは、システム内の他の箇所、例えば胸部近傍に配置されてもよい。１つ以上の箇所で検知された圧力は、システム内のどこかに圧力の変化があるかどうかを判断するために使用されてもよく、これは、ドレナージチューブの閉塞および／またはチェストチューブの閉塞を識別するために使用されてもよい。障害物が検知されると、可聴アラームが鳴り、かつ／または制御部は、ドレナージチューブおよび／またはチェストチューブを自動的に清掃してもよい。
チェストチューブの詳細
図６Ａは、一実施形態によるチェストチューブ１０４を示す概略図である。チェストチューブ１０４は、チェストチューブに組み込まれたチェストチューブ・ドレナージルーメン２０８と、チェストチューブ・リリーフルーメン２０６とを含む。チェストチューブ・リリーフバルブ２０２およびフィルタ／ベント６０４もまた、開口部６１２を介してチェストチューブ・ドレナージルーメン２０８と流体連通しているチェストチューブ・リリーフルーメン２０６と流体連通している状態で示される。ドレナージ開口部３１０は、胸腔からの流体をチェストチューブ内に入らせ、チェストチューブ・ドレナージルーメン２０８を通してドレナージさせる。一般に、使用時には、開口部２１０および開口部６１２は患者の体内にある。

胸部ドレナージが成功している間、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２は閉位置にある。この位置では、胸部から排出される流体は、一般に、チェストチューブ・リリーフルーメン内の流体柱のために、チェストチューブ・リリーフルーメン２０６には入らない。より小さい直径のチェストチューブ・リリーフルーメンにより、チェストチューブ・リリーフルーメンに流体が入るのを防止することが支援される。チェストチューブ・リリーフルーメン２０６内の圧力は、ポンプがドレナージライン、チェストチューブ・ドレナージルーメン、およびある程度チェストチューブ・リリーフルーメンに及ぼす負圧のために、チェストチューブドレナージ中にわずかに負圧となる。血栓などが原因で、チェストチューブが閉塞したり、制限されたりすることがある。

チェストチューブの詰まりの清掃サイクルが開始されると、ポンプは、チェストチューブ・リリーフバルブを開くために、設定されたレベルを超える（より負圧に）追加の吸引を発生させる。この負圧が設定バルブ開放圧力まで低下すると、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２が開き、これにより、大気圧（すなわち、より正圧）の空気はフィルタ膜６０４を通過してチェストチューブのチェストチューブ・リリーフルーメンに入ることができる。空気は、開口部６１２を通ってチェストチューブの先端に引かれ、チェストチューブ・ドレナージルーメン内に入り、空気および他の流体は、チェストチューブ・ドレナージルーメンを通ってドレナージキャニスタに向かって流される。図６Ｂにこの清掃を示す。

図６Ａに示すように、チェストチューブ・リリーフバルブは、通常は閉じている。図６Ｂに示すように、チェストチューブ・リリーフバルブは、ポンプによってドレナージルーメンに加えられる吸引レベルが、チェストチューブ・リリーフバルブを開くために加えられる力に打ち勝つのに十分に大きい（負の十分なＰ）場合に開放する。これが生じると、チェストチューブ・リリーフバルブが開き、これにより空気はシステムに入ることができる。チェストチューブ・リリーフバルブは、吸引レベルがバルブ閉鎖圧力まで下がるまで開放したままである。この圧力は、バルブ開放圧力よりも負圧ではない。

一旦チェストチューブ・リリーフルーメン内の圧力が設定されたバルブ閉鎖圧に上昇して戻ると、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２が閉じ、正常なドレナージが継続される。チェストチューブ・リリーフバルブのバルブ開放圧力は、チェストチューブ・リリーフバルブのバルブ閉鎖圧力とは異なってもよい。例えば、チェストチューブ・リリーフバルブのバルブ開放圧力は、チェストチューブ・リリーフバルブのバルブ閉鎖圧力よりも高い圧力であってもよい。

例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、バルブを横断する差圧が約−１０ｃｍＨ_２Ｏ、約−２０ｃｍＨ_２Ｏ、約−３０ｃｍＨ_２Ｏ、約−４０ｃｍＨ_２Ｏ、約−５０ｃｍＨ_２Ｏ、または約−１００ｃｍＨ_２Ｏと同じくらい高いときに開放してもよい。あるいは、例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、バルブを横断する差圧が約−１０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−２０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−２０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−３０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−３０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−３０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−４０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−４０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−５０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−１００ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるときに開弁してもよい。

チェストチューブ・リリーフバルブは、同じ範囲で閉じてもよいし、開放圧力よりも低い差圧で閉じてもよい。例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、約０ｃｍＨ_２Ｏ、約−５ｃｍＨ_２Ｏ、約−１０ｃｍＨ_２Ｏ、約−１５ｃｍＨ_２Ｏ、または約−２０ｃｍＨ_２Ｏの差圧で閉じてもよい。あるいは、例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、約０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−５ｃｍＨ_２Ｏまでの差圧の範囲、または約−５ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−１０ｃｍＨ_２Ｏまでの差圧の範囲、または約−１０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−１５ｃｍＨ_２Ｏまでの差圧の範囲、または約−１５ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−２０ｃｍＨ_２Ｏまでの差圧の範囲で閉じてもよい。

チェストチューブ・リリーフバルブは、逆止弁、アンブレラバルブ、ボールバルブ、ベルビル（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）バルブ、Ｘフラム（Ｘ−ｆｒａｇｍ）バルブ、クロススリット（ｃｒｏｓｓ−ｓｌｉｔ）バルブ、またはドーム（ｄｏｍｅ）バルブを含むがこれらに限定されない、様々な周知の形態をとることができる。好ましくは、バルブシステムは、これに代えて、大気からの細菌またはウイルスの患者の体内への侵入を防止するためのフィルタを備える。

別の実施形態によるチェストチューブでは、チェストチューブ・リリーフバルブは、能動的であり、受動的ではなく、制御部によって直接制御される。いくつかの実施形態によるチェストチューブでは、チェストチューブ・リリーフバルブは手動で操作される。

いくつかの実施形態によるチェストチューブでは、チェストチューブ・リリーフバルブはチェストチューブに組み込まれる。いくつかの実施形態では、チェストチューブ・リリーフバルブは、チェストチューブに接続されたコネクタに組み込まれる。いくつかの実施形態によるチェストチューブでは、チェストチューブ・リリーフルーメンおよびチェストチューブ・リリーフバルブの両者が、チェストチューブに接続されてもよいコネクタに組み込まれる。

いくつかの実施形態では、チェストチューブ・リリーフバルブ２０２は、バルブを開放するために必要な差圧と、弁を開いたまま（または閉じたまま）にするために必要な差圧とが実質的に異なる磁気逆止弁の形態をとり、それによって弁のトグル効果を増幅させる。これにより、同一圧力でバルブを開閉した場合に比べて、空気がチェストチューブ・リリーフルーメンを介してチェストチューブ・ドレナージルーメンを掃引する際の差圧を大きくすることができ、詰まり解消サイクルの効果を高めることができるので好ましい。このバルブは、チェストチューブに入った液体のドレナージを最大化するとともに連続的なポンピングの必要性を低減するために、通常は閉鎖している。
チェストチューブ・リリーフバルブ
図７は、チェストチューブ・リリーフバルブの磁気的な一実施形態を示す図である。磁性チェストチューブバルブは、ハウジング７０２、フィルタ７０４、鉄板７０６、ガスケット７０８、磁石７１０、シール板７１２、および位置決めリップ７１４を含む。バルブを横断する差圧が所望の閾値、例えば−５０ｃｍＨ_２Ｏを超えて増加すると、差圧によって引き起こされる力は、磁石と鉄板との間の磁力に打ち勝つのに十分であり、それによって２つを互いに離間するように移動させる。一旦磁石および鉄板が互いに対して離間して移動すると、磁力は、ｒが磁石と板との間の距離である（１／ｒ^３）に比例しているので、磁力は急速に低減する。同時に、対向するばね力も、ｘが圧縮されたばねの長さである（ｘ）に比例して低減するが、より急速には低減しない。したがって、一旦、シールプレートがガスケットから僅かに離間すると、ばね力が磁力に打ち勝って、シールプレートを完全に開いた位置に押し込むことができる（この期間の圧力は、システム内の吸引のリザーバにより比較的一定のままである）。その結果、バルブを開放するために必要な圧力よりも、バルブを開放した状態に保持するために必要な圧力の量の方が小さい。この第２の圧力値、例えば−５０ｃｍＨ_２Ｏは、磁石およびシールプレートが鉄板から離間して移動することができる最大距離によって決定され、これは、図７に示す実施形態では、この距離を設定するハウジング内のリップ７１４を位置決めすることによって決定される。

制御部における詰まり解消機能の作動頻度は、５分であってもよいし、１０分、１５分ごとなど、それよりも長い頻度であってもよい。詰まり解消サイクルの間、空気漏れの測定は一時的に中断されてもよい。詰まり解消サイクル（チェストチューブ清掃またはドレナージチューブ清掃のいずれか）の頻度は、ディスプレイ／入力インターフェースを介してユーザが設定することができる。

別の実施形態によるチェストチューブ・リリーフバルブでは、クラック圧が選択可能である。活性化機構は、ボタン、スイッチ、ダイヤル、または磁気シールの隔離距離を調整することによって機械的にクラック圧力を変化させ、より高いまたは低い透過吸引レベルのいずれかがバルブを開放することを可能にする同様の実装の形態を取ることができる。調整は、リリーフバルブの活性化レベルを恒久的に変更するか、一時的に無効にすることができる。同様の結果は、バルブの近傍の電磁場を変化させることによって達成されてもよい。

さらなる別の実施形態によるチェストチューブ・リリーフバルブでは、医師は、チェストチューブ・リリーフバルブを一時的に開放して、チェストチューブ・リリーフルーメンへの空気の流入を可能にしてもよい。これにより、チェストチューブ・リリーフバルブの内部のバルブを開放するか、またはチェストチューブ・リリーフルーメンと連通する個別のバイパスポートを開放してチェストチューブ・リリーフバルブをバイパスすることができる。活性化機構は、ボタン、スイッチ、ダイヤル、または同様の形態をとることができる。この機能は、チェストチューブの詰まり清掃サイクルの活性化を補助するために、またはその代わりに使用することができる。例えば、一時的な機能またはバイパス機能は、制御部の機能よりもより頻繁な間隔で詰まり清掃を開始するために使用されてもよいし、流体出力の測定前にチェストチューブおよびドレナージラインが確実に清掃されるように、自動詰まり清掃機能の代わりに使用されてもよいし、別のタイプの吸引システムとの使用のために使用されてもよい。バイパスまたは調整は、リリーフバルブの活性化レベルを恒久的に変更するか、一時的に無効にすることができる。

図８Ａは、胸部ドレナージシステムのドレナージチューブ内に溜まった液体を検知するとともに清掃する能力を示す図である。セクション「Ａ」では、−１０ｃｍＨ_２Ｏの真空が適切に胸部に伝達される。セクション「Ｂ」では、液体がドレナージチューブ内に溜まり始め、その結果、チューブ−チューブの界面領域またはその近傍で検知されるような負圧の減少（または圧力の増加）が生じる。臨床的に未解決の場合は、ドレナージに支障をきたす。しかしながら、セクション「Ｃ」ではドレナージチューブ・リリーフバルブが開放され、液体がドレナージ容器内に押し流され、その結果、セクション「Ｄ」では適切な吸引力が回復し、測定されるような適切な負圧が得られる。正常なドレナージ／圧力が回復した後、バルブは閉鎖される。この例では、圧力は、チューブ−チューブの界面領域で測定されるが、圧力は、システム内の他のおよび／または追加の位置で測定されてもよい。例えば、圧力は、胸部またはチェストチューブの位置またはその近傍で測定されてもよく、また、吸引装置および／またはキャニスタの位置またはその近傍で測定されてもよい。いくつかの実施形態では、差圧測定は、血液／流体の流れの阻害または溜まりまたは凝固を検知するために使用されてもよい。例えば、圧力が収集キャニスタ内で測定される実施形態では、測定された圧力は、閉塞したドレナージチューブの存在下でより負になるであろう。

制御部は、測定された絶対圧、圧力の変化、２つ以上の位置の間の差圧、または１つの場所での差圧により、流体ドレナージの障害を識別することができる。流体ドレナージへの障害が識別されると、アラームが鳴ってもよく、かつ／または制御部は、本明細書の他の場所に記載されているように、胸部ドレナージシステム内のバルブ（複数可）を開放することおよび／または閉鎖することを含む清掃手順を開始してもよい。ドレナージチューブ内の負圧は、パルス、反転等のような他の方法で増加させてもよいし、変化させてもよい。

例えば、チューブ−チューブの界面領域で測定された圧力が−１０ｃｍＨ_２Ｏ近乃至−２０ｃｍＨ_２Ｏ付近まで読み取っており、読み取った値がゼロ乃至−５ｃｍＨ_２Ｏに変化した場合、制御部は、ドレナージチューブバルブをフィルタリングされた大気圧に開放することができる。制御部は、この開放位置にあるバルブを、設定された期間、例えば、５乃至１０秒または１０乃至３０秒の間放置してもよく、その後、バルブを通常の閉鎖位置に戻してもよい。これに代えて、制御部は、設定圧力がチューブ−チューブの界面領域または他の場所で測定されたときにバルブを閉鎖してもよい。その後、制御部は圧力の読み取り値を確認し、正常に戻った場合は、それ以上は何もしない。読み取り値が正常に戻らない場合は、閉塞または減速状態がまだ存在することを示しているため、制御部は清掃手順を繰り返すことができる。これは、チューブが清掃されるまで繰り返し行うことができる。これに代えて、または加えて、繰り返しの清掃が必要な場合は、手順を変更することがある。例えば、チューブを清掃するために吸引装置によって使用される負圧の大きさを大きくしてもよく、かつ／または負圧をパルス状にしてもよい。清掃手順は、圧力読み取り値に応答して実行されてもよく、かつ／または定期的に自動的に実行されてもよい。

図８Ｂ乃至図８Ｆは、閉塞したチェストチューブを検知する胸部ドレナージシステムの能力を示す図である。図８Ｂは、チューブ−チューブの界面で測定された胸部ドレナージシステム内の圧力を経時的に示す。この圧力は、好ましくはドレナージチューブ・リリーフルーメンを介して、制御部によって測定されてもよいが、これに代えて他の場所で測定されてもよい。

図８ＢのセクションＡは、吸引ポンプにより発生した負圧で使用した通常のドレナージを示す。セクションＢは、制御部／モニタによって引かれている追加の吸引を示す。この追加の吸引は、定期的に引かれてもよいし、システム内の圧力読み取り値に基づいて引かれてもよい。例えば、制御部によってドレナージシステム内に潮汐振動の存在がもはや検知されなくなったときに、追加の吸引が引かれてもよい。追加の吸引は、負圧をドレナージチューブ・ドレナージルーメン、チェストチューブ・ドレナージルーメン、最終的にはチェストチューブ・リリーフルーメンおよびチェストチューブ・リリーフルーメンバルブに伝達する。チェストチューブ・リリーフルーメンバルブを横断する差圧がバルブ開放圧力に達すると、チェストチューブ・リリーフルーメンバルブが開弁する。バルブが受動的であればバルブを自動的に開くことができ、バルブが能動的であればバルブを制御部によって直接開くことができる。いくつかの実施形態では、バルブは手動で開かれてもよい。セクションＣは、バルブが開いているときの圧力を示す。バルブは、設定された時間だけ開いたままにしておくことができる。これに代えて、制御部が詰まりが解消されたことを検知するまで、バルブを開いたままにしておくこともできる。システム内の負圧、すなわち吸引は、図８Ｂに示すように、この段階の間、安定したままであってもよく、あるいは、図８Ｃに示すように、負圧は、より負圧になってもよく、あるいは、図８Ｄに示すように、負圧は、より負でなくなってもよい。

セクションＤは、制御部／モニタに引かれる吸引力の低下に伴う負圧の低下の大きさを示す。システム内の圧力がバルブの設定された閉鎖圧力に達すると、バルブが閉じ（または閉じられ）、通常の方法で流体のドレナージが継続される。また、ここに示すように、弁のバルブ閉鎖圧力は、バルブ開放圧力よりも低い大きさの負圧であってもよい。また、バルブ閉鎖圧力は、通常のドレナージの負圧であってもよいし、通常のドレナージの負圧に近いものであってもよい。

図８Ｂ乃至図８Ｄは、異なる状況下での負圧の異なる傾きを示す。図８Ｂでは、チェストチューブ・リリーフルーメンバルブを介して空気がシステムに入る速度は、開弁セクションＣの間に吸引ポンプがシステムを排水している速度と同じである。図８Ｃでは、システムへの空気の流入速度よりもドレナージ速度の方が高くなっている。図８Ｄでは、ドレナージ速度は、システムへの空気の流入速度よりも低い。なお、セクションＣの圧力曲線の傾きは、制御部および引かれている吸引量によって制御されてもよい。また、傾きは、本明細書の他の箇所に記載されているように、チェストチューブの詰まりが解消されているか、解消されていないかを反映してもよい。

図８Ｅは、制御部が、チェストチューブ・リリーフルーメンバルブを閉じるために、通常の排液吸引圧力を「通り越す」実施形態を示す。本実施形態におけるバルブ閉鎖圧力は、通常の排水圧付近であってもよいし、それよりも負圧でなく（差圧が低い）てもよい。

図８Ｆは、１つ以上のチェストチューブが存在する一実施形態を示す。この実施形態では、システム内の圧力が第１バルブ開放圧力に達すると、第１チェストチューブ・リリーフバルブが開く。システム内の負圧の大きさをさらに大きくして、第２のチェストチューブ・リリーフルーメンバルブを開くことが必要な場合がある。これをバルブ２の開放圧力としてグラフ上に示している。１人の患者に使用するチェストチューブの数に応じて、バルブ開放圧力が１、２、またはそれ以上の場合がある。複数のチェストチューブ・リリーフバルブの閉鎖圧力は同じであってもよいし、異なるものであってもよい。バルブの開放を検知する能力は、チェストチューブの１つ以上が詰まっているかどうかを判断するのに有用であり、その場合、アラームまたは通知が提供されてもよいし、システムによって積極的に詰まりが取り除かれてもよい。

図８Ｇは、圧力読み取り値を使用してチェストチューブの詰まりを検知する胸部ドレナージシステムの能力を示す。圧力の読み取りは、チューブーチューブの界面またはその近傍、またはドレナージキャニスタの位置またはその周辺で行うことができる。この目的のための圧力の読み取りは、胸部から下流側にあることが好ましいので、胸部ドレナージシステムの下流側の部分（図８Ｈでは太い破線として示されている）で行われる。セクションＡは、制御部が正常なドレナージレベルの吸引を引いている状態であり、チェストチューブ・リリーフバルブが閉じている状態を示している。セクションＢは、キャニスタを介して追加の吸引が引かれている（より多くの負圧が加えられている）ことを示している。測定された圧力がより負になる。吸引がチェストチューブ・リリーフバルブのバルブ開放圧力に近いか、またはそれを超えると（バルブを横断する差圧がバルブのクラック圧にあるか、またはそれに近い）、点線で示すようにバルブが開き、その後、空気がチェストチューブ・リリーフルーメンを通過してチェストチューブ・ドレナージルーメンに入り、ドレナージチューブ・ドレナージルーメンを通過するのに伴って吸引が低減することがある。点線は、チェストチューブが詰まっていない、または詰まっていたが、吸引量の増加とチェストチューブ・リリーフバルブの開通により清掃されたことを表している。セクションＣは、チェストチューブ・ドレナージルーメン（ドレナージチューブ・ドレナージルーメンを介して）に印加される吸引をオフにすること、または低減することを表している。

しかしながら、チェストチューブ内に著しい詰まりがある場合は、吸引力を高めてもチェストチューブ・リリーフバルブが開かないことがある。この場合を実線で表す。胸部ドレナージ装置の制御部は、詰まり検知工程中に、吸引量を複数回増減させてもよい。セクションＤは、吸引の減衰が検知された場合（すなわち、キャニスタ内またはチューブ−チューブの界面での圧力の上昇または吸引の低減）、ポンプが吸引を増加させる状態を示す。

チェストチューブの詰まりがない場合、または増加した吸引レベルによりチェストチューブが清掃された場合は、吸引が低減した後にバルブ閉鎖圧力まで吸引が減衰して戻ってくる。これは、セクションＥに示されている。これに代えて、チェストチューブの詰まりが残っている場合、実線で示されるように、測定された吸引（負圧）は比較的減衰しないままであり、制御部は、チェストチューブの詰まりがなお残っていることをユーザに通知するためにアラームまたはアラートを作動させてもよい。

図８Ｉは、チェストチューブの詰まり検知サイクルにより、制御部がチェストチューブ・リリーフバルブのバルブ開放圧力を超えて（より負の）セクションレベルを上昇させる場合に測定される圧力の読み取り値を示す図である。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、本明細書に記載されたチェストチューブおよび／またはドレナージチューブの詰まり検知技術は、患者からチューブを取り外す前にチェストチューブの開存性を確認するために使用されてもよい。これは、例えば、空気漏れの値が長期間にわたってゼロまたはゼロに近い値に低減している場合に特に有用であり、その時点でシステムは、チェストチューブの開存性を確認するために、ドレナージチューブおよび／またはチェストチューブの詰まり清掃サイクルを自動的または手動で作動させることができる。そうすることで、空気漏れの停止が実際の生理的治癒によるものであり、チューブ自体が閉塞したことによるものではないことをシステムで確認することができる。

いくつかの実施形態では、胸部ドレナージシステムは、ｐＨセンサを含んでもよい。手術後の感染症や蓄膿症は、医師にとって特に関心があるところである。体内から排出される流体のｐＨは、これらの症状やその他の症状を診断するのに有用である。診断を支援するために、胸部ドレナージシステムは、リザーバ内、チューブ内、ポンプ内、バルブ装置内、またはシステム内の任意の箇所にセンサを備えた、制御部内のｐＨモニタを含んでもよい。結果はディスプレイ装置に表示されてもよい。また、システムは、胸部から排出された流体をサンプリングするためのサンプリングポートを含んでもよい。また、システムは、添加剤をドレナージ流体に注入するための注入ポートを含んでもよい。これらのポートは、リザーバ、チューブ、制御部、バルブ装置、またはシステム内の他の箇所、例えばチューブ−チューブの界面にあってもよい。

いくつかの実施形態では、排出された流体のｐＨが、感染症を監視するために測定される。患者の回復を監視するために、排出された流体のコンダクタンス、分光学的シグネチャ、タンパク質含有量、比重などの追加のパラメータをさらに測定してもよい。これらの測定は、１回の測定であっても、経時的に行われた測定であってもよい。経時的に行われ、収集された測定については、制御部はこれらのデータを分析して傾向を把握することができる。これらのデータは、病院の電子カルテシステムと統合されてもよく（通信されてもよいし、データが取得されてもよい）、かつ／または装置上の画面上に表示されてもよいし、有線または無線のいずれかで接続されていてもよい接続されたモニタ上に表示されてもよい。いくつかの実施形態では、アラームまたは通知は、パラメータがユーザによって設定または予め設定された特定の閾値を超えたときに、制御部によって起動されてもよい。これらは、視覚的および／または聴覚的なアラームまたは通知であってもよい。これらのデータはまた、例えば、胸部の吸引があるレベル以下に低下したときにラインパージが作動したり、潮汐振動が減少したときに詰まりの除去が作動したりするような、装置のラインパージおよび詰まり除去機能への入力を提供してもよい。
空気漏れ
いくつかの実施形態では、システムは、キャニスタ内の圧力およびドレナージチューブ・リリーフルーメン内の圧力に加えて、キャニスタ／リザーバから排出される空気の流速を測定することができる。排出流速は、胸腔からの空気漏れの有無および速度を決定するために使用されてもよい。システムを所定の吸引レベルに維持するために必要な排出流量は、定常圧力の存在下ではシステムに流入する空気の流れとシステムから流出する空気の流れとが等しくなければならないため、システムに流入する空気の流量（空気漏れ）と同等である。排出流速は、一体的に設けられた吸引ポンプを介してキャニスタから排出される空気の流速と、キャニスタ内の液体の体積とによって決定されてもよい。これらのパラメータは、胸部の空気漏れの有無、並びに空気漏れ速度および空気漏れ速度の経時変化などの他のパラメータを決定するために、制御部によって経時的に追跡されてもよい。流速測定は、当該技術分野で周知の任意の数の市販の高感度空気流量センサを用いて行うことができる。流速は、これに代えて、または加えて、吸引量を所定のレベルに保つために必要なポンプモータの回転数をタコメータで測定することにより、測定してもよい。

システム内の空気漏れ速度を決定するために、システム内に吸引を生じさせる際にポンプが引き受けている回転をカウントするためにポンプタコメータを利用することができる。回転数だけでなく、圧力測定や時間測定も空気漏れを特定するとともに定量化するために使用可能である。空気漏れ速度を毎分ミリリットルに定量化することは、ポンプ回転数（ＲＰＭ）とキャニスタ圧力とをポンプ回転カウンタの「カチカチと言う刻み」あたりのミリリットルに変換するための変換関数を使用することによって、制御部によって達成されてもよい。この変換関数は、システムの吸引レベルやポンプの回転数に左右され得る。次に、「刻み」の数に（現在の回転数および圧力に基づいて）「刻み」あたりのミリリットルを乗じ、「刻み」が発生した時間で割って、１分あたりの平均空気漏れ速度をミリリットル単位で算出する。

いくつかの実施形態では、創傷治癒を監視するために、（患者の肺からの）空気漏れの体積および／または流速が測定される。
排出流体量の測定
収集された流体（気体、液体、またはその両者のいずれか）の体積および／または流速の測定は、経時的に行われてもよく、データは、保存され、かつ／または表示され、かつ／または他のシステムと共有されてもよい。体積測定は、非接触容量式センサを用いて行われてもよいが、これに代えて、光学センサ、圧力センサ、音響（超音波など）センサ、または当該技術分野で周知の他の任意の液面検知方法を用いて行われてもよい。

ドレナージキャニスタ内に収集されたドレナージ流体量を決定するために、制御部は、ドレナージキャニスタ内の流体の高さが変化すると、２つの電極間の静電容量の変化を検知する内蔵型の静電容量式レベルセンサを利用してもよい。制御部は、制御部／モニタの静電容量および方向傾斜（加速度計、ジャイロスコープ、カメラなどによって測定される）をミリリットルまたは他の適切な単位で流体量に変換するための変換関数を利用してもよい。

いくつかの実施形態では、容量式センサは、制御部の内部に取り付けられており、キャニスタの近傍にあるか、またはキャニスタと接触している人間の手などの近接内からの干渉を低減するために、相外技術を使用してもよい。このような技術は、レベル電極、基準電極、環境電極、接地電極、および２つのシールド電極を使用する。いくつかの実施形態では、ドレナージ量は、レベル電極の静電容量の変化を基準電極の静電容量の変化で除し、基準電極の高さに対応する既知の体積を乗算することによって計算される。本実施形態では、基準電極の高さは、レベル電極の高さの分数であり、例えば、レベル電極の高さの１^／１０、１／２０、または１／５０であるが、これらに限定されるものではない。別の実施形態では、制御部と吸引キャニスタとの間の空気の間隙を最小化または排除するために、容量電極の領域にある制御部または吸引キャニスタのいずれかに準拠した材料の層が存在する。

ドレナージ流体量は、空気漏れ判定の有無にかかわらず、測定されるとともに追跡されてもよい。

いくつかの実施形態では、制御部は、例えば患者の電子カルテ（ＥＭＲ）に、かつ／または患者の電子カルテ（ＥＭＲ）からデータを送信するために、有線または無線のいずれかのネットワークに接続されている。また、制御部は、制御部／モニタ自体上の患者の状態の通知を提供してもよく、かつ／または、通知および／または安全アラームをＥＭＲまたは医師の携帯電話、タブレット、腕時計などに送信してもよい。

図９、図１０、図１１、および図１２は、一実施形態によるデュアルルーメン・チェストチューブを示す図である。チェストチューブ１０４は、シリコーン、ＰＶＣ、または好適なデュロメータ、例えば２０ａ乃至８０ａを有する他の好適な材料を用いて形成可能である。チェストチューブの有効外径は、８Ｆｒ乃至４０Ｆｒの間で変化し得る。例えば、チェストチューブのサイズは、１５Ｆｒ、１９Ｆｒ、２３Ｆｒ、２７Ｆｒなどを含んでもよい。図９に示すチェストチューブは、図１０に示すようなチェストチューブ領域と、図１１に示すような移行領域と、図１２に示すようなプルスルー領域との３つのセクションを含んでもよい。チェストチューブ領域は、体内の流体をドレナージするために患者側の近傍に孔３１０を有するデュアルルーメン押し出し部を構成している。チェストチューブ領域は、好ましくは丸みを帯びた先端１００２でキャップされているが、キャップなしで開放された患者端部を有してもよい。移行領域は、２つのチェストチューブルーメン、例えばチェストチューブ・ドレナージルーメンとチェストチューブ・リリーフルーメンとを、より容易にバーブのコネクタに取り付けられる個別のチューブ部分に分離する。

図１１は、チェストチューブ・ドレナージルーメン・チューブ部１１０２とチェストチューブ・リリーフルーメン・チューブ部１１０４とを示す図である。具体的には、移行領域の非患者側の端部では、両ルーメンは、好ましくは、標準的なバーブへの適切な取り付けを可能にするために、円形になる。図１２に示すプルスルー領域は、チェストチューブ・ドレナージルーメン・チューブ部１１０２とチェストチューブ・リリーフルーメン・チューブ部１１０４とを含む。また、２つのチューブ部は、例えばウェビングまたは接着剤で接合されてもよい。２つのチューブの端部は、胸部に容易に挿入できるように、またさらにチェストチューブを胸壁の内側から外側へ容易に張引できるように先端ほど細くなっていてもよい。これに代えて、チューブは先端ほど細くなっていなくてもよいし、チューブの一方のみが先端ほど細くなっていてもよい。いくつかの実施形態では、リリーフルーメンチューブは、非患者側の端部の外側プロファイルがドレナージチューブのそれだけであるように、より大きなチューブの中に「ダイブ」してもよい。図１３にこれを示す。また、リリーフチューブは、チューブが患者の壁部を通って張引される際に、リリーフルーメンへの流体の侵入を防ぐために、非患者側の端部付近を、例えばシリコーンのプラグでシールすることが好ましい。

いくつかの実施形態では、胸部ドレナージシステムは、図１４に示すモニタ／制御部を含む。一実施形態では、モニタは、スクリーン１３４、一体的に設けられたポンプ（図示しない）、および吸引キャニスタ／リザーバ１２８とモニタ１２２との間の嵌合ポートを含み、ポートは、リザーバへの吸引を提供し、一体的に設けられたソレノイドまたは他の手段を介してドレナージチューブ・リリーフルーメンバルブを開き、ドレナージチューブおよび吸引キャニスタを捕捉／固定する。いくつかの実施形態では、空気圧ラインは、キャニスタからの液体の流出を防止するために、キャニスタ自体に組み込まれたフィルタによって保護される。

いくつかの実施形態では、図１５に示すように、吸引キャニスタ／リザーバは、吸引キャニスタ／リザーバの内部形状によって形成された蛇行した経路によって、液体の流出から保護される。蛇行状の経路は、モニタに接続する真空／吸引ポートからリザーバの流体収集室を分離するための一連のリブ１５０４およびチャネル１５０２を含んでもよい。蛇行した経路形状により、モニタの配向に関係なく液体が吸引口に到達しにくくなっている。一連のリブは、一端でドレナージキャニスタに接続され、他端で再接続する直前に、わずかな隙間が生じることがある。これらの物理的な障壁は、ドレナージキャニスタをその表側、裏側、左側または右側に敷設した場合に有効である。

いくつかの実施形態では、加速度計がモニタの配向を監視するために使用され、制御部は、モニタが吸引ポートを危険にさらす可能性のある位置にある場合にアラートを提供する。この例示的な実施形態では、まずドレナージチューブがドレナージキャニスタに接続され、次にドレナージキャニスタがモニタに接続される。これに代えて、ドレナージチューブ・ドレナージルーメンおよび／またはドレナージチューブ・リリーフルーメンをモニタ本体に接続してもよく、かつ／または、２つのチューブ（ドレナージチューブ・ドレナージルーメンおよびドレナージチューブ・リリーフルーメン）を個別に接続してもよい。図示の実施形態では、キャニスタ／リザーバは、モニタの前面に接続されているが、他の実施形態では、モニタの背面またはいずれかの側面に接続されていてもよいし、個別のものであってもよい。一実施形態では、吸引キャニスタ／リザーバは、図１６に示すように、制御部上のラッチと嵌合するラッチヒンジを有し、これにより、一旦キャニスタがモニタ１６０８に接続されると、ラッチ１６０２を解除するとともにキャニスタ１６０６をモニタ１６０８から取り外すために、ヒンジ１６０４を手動で押し下げなければならない。

図１７に示す装置の別の実施形態では、モニタは、モジュール式アタッチメントレセプタクル１７０２を有し、これは、図１７に示すように、ベッドマウント、ＩＶポールマウント、キャリングストラップ、またはハンドル１７０４を含むがこれらに限定されない、装置の取り付けまたは取り扱いのための任意の数の付属品を受け入れる。別の実施形態では、装置は、複数の付属品を一度に接続することができるような複数のアタッチメント受けを有してもよく、例えば、ベッドマウントとハンドル、またはハンドルとキャリングストラップなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
複数のチェストチューブ
胸部ドレナージシステムの実施形態は、２つ以上のチェストチューブを支持する能力を含んでもよい。例えば、システムは、最大２本のチェストチューブを支持してもよい。これに代えて、システムは、最大３本のチェストチューブを支持してもよい。これに代えて、システムは、最大４本のチェストチューブを支持してもよい。これに代えて、システムは、最大５本のチェストチューブを支持してもよい。これに代えて、システムは、最大１０本のチェストチューブを支持してもよい。いくつかの実施形態では、システムが１つ以上の「既製品」のチェストチューブと組み合わせて使用されるように構成される能力を含む。「既製品（Ｏｆｆ ｔｈｅ ｓｈｅｌｆ（ＯＴＳ））」のチェストチューブは、チェストチューブ・リリーフルーメンまたはチェストチューブ・リリーフバルブを含まなくてもよい。例えば、３本のチェストチューブを同時に支持するシステムでは、制御部は、ＯＴＳチェストチューブと専用のチェストチューブ（チェストチューブ・リリーフルーメンとチェストチューブ・リリーフバルブとを有するチェストチューブ）（Ｐ）の任意の組み合わせを支持するように構成されていてもよい。例えば、チェストチューブシステムの以下の３つを構成してもよい。
Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ
Ｐ Ｐ ＯＴＳ
Ｐ ＯＴＳ ＯＴＳ
ＯＴＳ ＯＴＳ ＯＴＳ ＯＴＳ
これに代えて、システムは、支持するチェストチューブの最大数よりも少ない数で使用されるように構成されてもよい。

制御部は、例えば図８Ｆに示すように、複数のチェストチューブ・リリーフバルブを同時に、または連続して、作動／開放するのに十分な追加の吸引を引いてもよい。チェストチューブ・リリーフルーメンおよびチェストチューブ・リリーフバルブを含むＯＴＳチェストチューブが使用される本明細書の実施形態による構成では、制御部は、チェストチューブ・リリーフルーメンバルブを開放するのに十分な吸引を供給するだけでよい。すなわち、例えば、図８Ｆに示すグラフは、２つのチェストチューブ・リリーフバルブのみを含む以下のチェストチューブの任意の組み合わせに適用することができる。
Ｐ ＯＴＳ ＯＴＳ
ＯＴＳ ＯＴＳ
Ｐ Ｐ ＯＴＳ ＯＴＳ
胸部ドレナージシステムが、チェストチューブ・リリーフルーメン／バルブのないＯＴＳチェストチューブと組み合わせて使用される構成では、ＯＴＳチェストチューブに接続されたドレナージラインは、本明細書に開示された装置および方法を使用してもなお清掃され得ることに留意されたい。すなわち、ＯＴＳチェストチューブは、ドレナージライン・リリーフルーメンおよびドレナージライン・リリーフバルブを有するドレナージラインに接続されてもよい。

胸部ドレナージシステムがチェストチューブ・リリーフルーメンのない標準的なＯＴＳチェストチューブと組み合わせて使用される実施形態では、ドレナージチューブ・リリーフルーメンおよびドレナージチューブ・ルーメンは、ドレナージチューブとチェストチューブとの間の接続バーブで一体的に接合してもよい。図１８にこのタイプの接続バーブの一例を示す。コネクタは、チェストチューブ・コネクタ１８０２と、ドレナージルーメン・コネクタ１８０４と、ドレナージルーメン・リリーフルーメンコネクタ１８０６とを含む。このコネクタの配置は、チェストチューブ内での詰まりの心配が少なく、吸引圧を維持するためのドレナージラインの清掃が第一の関心事である胸部手術において特に適切であろう。別の実施形態では、同じタイプの接続バーブは、本明細書に記載されたチェストチューブ・リリーフルーメン受動弁のうちの任意のものを含むチェストチューブ・リリーフルーメンを有するチェストチューブと組み合わせて使用されてもよい。この構成では、受動弁は通常は閉じているが、モニタ内のポンプは、バルブが開き、空気がチェストチューブ・リリーフルーメンからの空気を介してチェストチューブ・ドレナージルーメンを清潔に掃き出すことができるようなバルブのクラック圧を超えるために、一時的な間隔で（または閉塞が検知されたときに）追加の吸引を発生させてもよい。この活性化は、これに代えて、または加えて、モニタが潮汐振動の大きさが低減したことを検知し、チェストチューブ内に閉塞が形成されていることを示すときに生じる。また、制御部は、受動弁が再び確実に閉じるように、このような活性化が行われた後に、一時的に吸引の大きさを低減してもよい。
ユーザ・インターフェース
いくつかの実施形態では、グラフィカル・ユーザ・インターフェースが制御部のディスプレイ上に表示される。いくつかの実施形態では、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）は、図１９Ａ乃至図１９Ｚに描かれた画面を含んでもよい。これらの画面は、情報を表示するだけでなく、例えばタッチスクリーン入力を介したユーザからの入力を収集してもよい。デバイスの起動時には、現在のバージョンのソフトウェアを含むフラッシュ画面が表示される（図１９Ａ）。次に、ユーザは、患者が新規か既存かを選択するように促される（図１９Ｂ）。次に、ユーザは、詰まり清掃機能をオンまたはオフに設定するとともに、患者の初期吸引レベルを設定する（図１９Ｃ）。詰まり清掃機能がオンになっている場合、ユーザに確認を求めるメッセージが表示されてもよい（図１９Ｄ）。同様に、ユーザが吸引レベルを７０ｃｍＨ_２Ｏよりも高くしようとする場合、設定の確認を求められてもよい（図１９Ｅ）。

次に、システムは、キャニスタが堅固に取り付けられていること（図１９Ｆ）、すべてのチューブが接続されていること（図１９Ｇ）、およびチューブが好適にクランプされていること（図１９Ｈ）を確認するようにユーザに要求するセルフチェックを完了するようにユーザに促す。この時点で、ユーザはセルフチェックを開始することができる（図１９Ｉ）。セルフチェックの間、システムは、反射タブを介してドレナージキャニスタの存在をチェックし、圧力測定を介してシステムの気密性をチェックしてもよい（図１９Ｊ）。セルフチェックプロセスは、制御部が吸引を所定のレベルまで引き、圧力の変化を監視して、ドレナージキャニスタの気密性を確認し、ドレナージチューブの接続が適切に行われ、ドレナージキャニスタを制御部に空気圧で接続しているシールが確実であることを確認することを含んでもよい。

システムの初期化およびドレナージキャニスタ交換プロセスの一部として、制御部は、通常の運転を継続する前に、ドレナージキャニスタの存在および適切な接続をチェックしてもよい。ドレナージキャニスタには、反射率の高いタブが設けられてもよい。制御部は、内蔵の赤外線反射率センサを利用して、反射タブを使用してドレナージキャニスタの適切な取り付けを検知する。反射タブの反射率は、センサに対する反射タブの相対角度に鋭敏に反応し、ドレナージキャニスタが完全に着座しているか否かを判断することができる。制御部は、付属のキャニスタが真正のドレナージキャニスタであることを確認してもよい。

システムチェックが成功した場合、制御部は、その後、ユーザがシステムの使用を開始することを許可する（図１９Ｋ）。この時点で、システムのメイン画面が表示され、吸引設定、詰まりの解消状況、空気漏れ速度（現在および過去１時間以上、その他の時間枠）、ドレナージ量（キャニスタ内および過去１時間以上、その他の時間枠）等の情報が表示される（図１９Ｌ）。

ユーザがメイン画面で吸引レベルを押すと、吸引設定画面に移動し、吸引レベルを調整することができる（図１９Ｍ）。また、メイン画面上にあるスタンバイボタン（左下の砂時計のアイコン）にもアクセスできる。ユーザがこのボタンを押すと、作動を再開するか、キャニスタを交換するか、または流体サンプルを採取するように促される（図１９Ｎ）。また、メイン画面上の設定ボタン（右下の歯車アイコン）にもアクセスできる。ユーザがこのボタンを押すと、ドレナージアラーム、空気漏れ表示、または日時の表示にアクセスするように促される（図１９Ｏ）。ドレナージアラームボタンを押すと、ユーザは、アラームのオン／オフを切り替えることができるとともに、アラーム活性化のためのドレナージ速度閾値を調整することができる（図１９Ｐ）。ユーザは、空気漏れ表示ボタンを押すと、メイン画面上で空気漏れ情報の表示をオン／オフすることができる（図１９Ｑ）。日時ボタンを押すと、ユーザは、システムの日時を調整することができる（図１９Ｒ）。待機画面を介してキャニスタ交換ボタンが押されると、ユーザは画面上の指示に従うように促される（図１９Ｓ）。同様に、待機画面を介して流体サンプル画面が押されると、ユーザは画面上の指示に従うように促される（図１９Ｔ）。

加えて、制御部は、ドレナージキャニスタが最大容量に達したことを容量式センサが検知した場合、キャニスタが満杯になったときに画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしてもよい。制御部は、キャニスタを交換するように担当医に警告するとともに促す。アラートが無視された場合、または満杯のキャニスタの使用が試みられた場合、制御部は、新しい、または空のドレナージキャニスタが取り付けられるまで、通常の操作を許可しない。

加えて、制御部は、キャニスタが制御部から切り離された場合、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしてもよい。これは、ドレナージキャニスタが制御部にもはや接続されていないか、または完全には接続されていないかを判断するＩＲセンサ（複数可）を使用して決定することができる。制御部は、担当医にキャニスタを再装着するように警告し、かつ／または促す。アラートが無視されたり、適切に対処されなかったりすると、ドレナージキャニスタが適切に取り付けられるまで、制御部が正常な動作を許可しない。

加えて、制御部は、バッテリレベルが設定された閾値を下回った場合に、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らすことができる。制御部は、バッテリを再充電するために、ユーザにデバイスを壁の電源に差し込むように促してもよい。警告が無視され、バッテリレベルが危険なほど低いレベルに近づいた場合、制御部は、電源が失われる前にシステムをセーフ状態にすることができる。制御部は、バッテリの残量を時間またはパーセンテージで表示することができる。また、バッテリアイコンは、バッテリレベルを示す色分けを実装してもよい。

加えて、制御部は、空気漏れ速度が設定された閾値を超えた場合に、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしてもよい。制御部は、漏れの存在を担当医に警告し、担当医に、チューブ接続、チェストチューブドレナージ孔の配置などから来る漏れの兆候がないかシステムをチェックするように促してもよい。制御部は、空気漏れが解決するまで注意喚起を続けてもよい。

加えて、制御部は、ドレナージ量が、設定で担当医によって定義された許容値を超えた場合に、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしてもよい。制御部は、物理的な目盛りや他の手段などを用いてドレナージキャニスタ内の容積を確認するように担当医に警告するとともに促すようにしてもよい。制御部は、問題が解決するまで注意喚起を続けてもよい。

加えて、制御部は、チェストチューブ内に閉塞が検知された場合、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしてもよい。制御部が詰まり除去サイクルを実行しようとしたときに、チューブ−チューブの界面の圧力読み取り値が最大吸引閾値を超えると、担当医に警告を発し、チェストチューブ内にねじれや閉塞がないかどうかをチェックするように促す。制御部は、問題が解決するまで注意喚起を続けてもよい。

加えて、制御部は、ドレナージラインに障害物が検知された場合には、画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らすようにしてもよい。制御部が吸引を試み、ドレナージキャニスタ内の吸引レベルが上昇（圧力がより負になる）しても、チューブ−チューブの界面での吸引レベルが大きく変化しない場合は、担当医に警告を発し、チューブクランプが外れてるかを確認し、ドレナージチューブ内にねじれや障害物がないかどうかを確認するように促す。制御部は、問題が解決するまで注意喚起を続けてもよい。

加えて、制御部は、デバイスが倒された場合に画面を表示し、かつ／またはアラームを鳴らしたりしてもよい。制御部が許容範囲を超えてシステムの位置の変化を検知した場合、それは警告を発し、担当医に装置を直立した位置に戻すように促す。位置検知は、加速度計、ジャイロスコープ、カメラなどで行ってもよい。制御部は、問題が解決されるまで警報を出し続け、システムをセーフ状態にしてもよい。

また、メイン画面上では、空気漏れの傾向ボタンおよびドレナージ量の傾向ボタン（それぞれのテキストの横にあるグラフアイコン）にアクセス可能である。ユーザがこれらのボタンを押すと、ユーザの選択に応じて、過去６時間、１２時間、２４時間の履歴データを表示する画面が表示される（図１９Ｕ乃至図１９Ｚ）。すべての画面上で、時間およびバッテリの状態が表示されてもよい。

バッテリのアイコンは、コンセントを差し込むと中央に稲妻が表示され、決定的に低くなると赤くなる。患者選択画面以外の画面上では、患者ＩＤ番号が表示されてもよい。

別の実施形態では、システムは、患者がチェストチューブが取り外される準備ができていることを示す空気漏れ速度および／またはドレナージ量の予め定められた基準を満たしたときに、アイコンまたはアラートを表示してもよい。
ソフトウェア
システムのいくつかの実施形態では、詰まりの位置は、チェストチューブまたはドレナージチューブ内のいずれかであることを決定することができる。システムは、チェストチューブ内の詰まりを解消しようとすると、ポンプを作動させて一時的に吸引レベルを上げる。ポンプがオフになった後、この増加した吸引（キャニスタで測定されてもよい）が、設定時間内に実質的に減衰しない場合、これはチェストチューブ・リリーフバルブが開いておらず、空気がシステムに入っていないことを示す。これは、詰まりが検知されたことを意味する。この状態の結果、制御部は、ドレナージチューブのリリーフルーメンに接続されたドレナージチューブ・リリーフバルブを開いてもよい。キャニスタ内で測定された吸引（負圧）がまだ実質的に減衰していない（より負圧でない）場合、制御部は、ドレナージチューブ内の詰まりの可能性が高いと判断することができる。ドレナージチューブ・リリーフバルブを開いた後にキャニスタ内で測定された圧力の十分な減衰が発生した場合、制御部は、チェストチューブ内での詰まりの可能性が高いと判断することができる。

いくつかの実施形態では、制御部は、ドレナージキャニスタおよびチューブ−チューブの界面の両者で検知された圧力に基づいて、詰まりの位置を決定することができる。これらの実施形態では、チェストチューブを清掃するために吸引が増加する。チューブ−チューブ接合部の圧力がより低い（より負圧でない）吸引値のままである間に、ドレナージキャニスタ内で測定された吸引（負圧）が、−４０、−６０、−８０、−１００、−１２０、−１４０、または−１６０ｃｍＨ_２Ｏを含むがこれらに限定されない、設定された閾値を超えて増加する（より負圧になる）場合、制御部は、ドレナージチューブ内に詰まりがあると判断することができる。増加した吸引が引かれた後、キャニスタの吸引がチューブ−チューブ接合部の圧力に対して実質的に異なっておらず、ポンプがオフまたは低減した後にシステム内の吸引の減衰が生じない場合、制御部は、詰まりがチェストチューブ内にあると判断することができる。制御部はまた、システム内の測定された圧力（複数可）に基づいて、システムに接続されているチェストチューブ（複数可）のタイプ（サイズ、ブランド、構成など）または量を決定することができるであろう。

システムのいくつかの実施形態では、空気漏れの部位の治癒を促進するために、患者の空気漏れ速度に追いつくために必要な最小の吸引が、患者の肺の内側と外側との間の差圧を最小にするために使用される。このモードでは、システム制御部が自動的に患者の肺を膨らませておくのに必要な最小レベルを維持するので、ユーザは特定の吸引レベルを選択する必要はない。

いくつかの実施形態では、システムは、患者のチェストチューブを除去することが適切である場合を示すドレナージ量または空気漏れ速度のための予め設定された推奨事項を有してもよい。システムは、空気漏れ速度および／またはドレナージ量の値が許容レベル内にあるときに表示してもよいし、患者のチェストチューブを外すようにユーザに指示してもよい。いくつかの実施形態では、これらの推奨事項は、特定の患者からの、または集約された患者データからのデータの過去の傾向に基づいてもよい。これらのデータは、ドレナージ量や空気漏れ速度のデータに限定されるものではなく、収集された他のデータや、患者や患者集団に関連付けられたデータを使用してもよい。
接続性および追加機能
システムのいくつかの実施形態では、システムは、胸部ドレナージシステム制御部との間で、ハードの有線接続を介して、または無線でデータを転送してもよい。無線接続は、Ｗｉ−Ｆｉ、ＮＦＣ、Ｂｌｕｅｔｏｏｏｔｈ（登録商標）、セルラ伝送、独自のＲＦチャネル、または同様の方法を含むことができる。情報伝達は、一方向であってもよいし、双方向であってもよい。通信は、サーバを含むコンピュータ、パーソナルデバイス（電話、タブレット、時計など）、その他の医療機器、クラウド／リモートベースのソフトウェア、または電気システムとの間で行うことができる。

データは、以下のいずれか１つ以上を含むことができるが、これらに限定されない。システムによって収集されたデータ：流体ドレナージ速度、システムステータス、アラーム通知、空気漏れ速度、システム使用レベル、システム使用時間、バッテリレベル、平均吸引量、適用される変更、メンテナンス要件、その他プログラムされた通知など。

他システムのデータ：患者の健康データ、患者の人口統計データ、集計された患者データなど。

データは、能動的に送信されてもよいし、受動的に送信されてもよい。データの受信者は、データを表示するか、システム動作の変更を行うか、またはその両者を、手動で行うか、またはアルゴリズムによって定義されるかのいずれかの選択肢を有することができる。データ送信は、事前に定義されたユーザグループ、アクセスレベル、または許可されたリモート照会に基づいて、異なるサブグループへの送信のために照合されてもよい。

いくつかの実施形態では、装置によって測定された患者のドレナージ量の出力が輸液ポンプおよび／または給液ポンプに送信され、それに応じて投与されている流体の量が自動的に調整される。この態様では、システムは、閉ループ流体バランスシステムの一部であってもよく、このシステムは、例えば、尿出力、排便出力、創傷ドレナージ、発汗、呼吸中に失われる水分などの流体を測定するためのシステム、および輸液ポンプや給液ポンプなどの流体を投与するためのシステムを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、システムは、他の制御モジュール、病院監視システム、電子カルテ、電子医療システム、または他の装置と通信して、医師に情報を共有して表示する（例えば、過去１時間の空気漏れ速度またはドレナージ量）か、様々な動作に使用される患者に関する情報（例えば、心拍数、体温、または患者の安定性に関する洞察を得るためのＯ_２レベル）を受信するか、または様々な動作に使用される患者に関する情報を他の装置に送信する（例えば、補償するために必要な入力を自動輸液機に通知するためのドレナージ量の出力）かのいずれかを行うことができる。

いくつかの実施形態では、制御部は、例えば、充電ステーションまたはドックの充電電極と係合する露出した電極；ベッドサイドまたはフロアマウントにおける統合された無線充電機能を有するが、これらに限定されない。

いくつかの実施形態では、システムは、使い捨て部品の改ざんまたは再使用を防止するための機構を利用する。そのような一実施形態では、システムは、デバイスの設定または機能を有効または無効にするために、例えば、ＰＩＮまたはＲＦＩＤ対応バッジのスワイプを介した承認を要求してもよい。別の実施形態では、システムは、デバイスのロックを解除するとともに設定または機能を変更するために、特定のセットの画面タッチを必要とする。使い捨て部品は、制御部から取り外された後に使用不能になり、例えば、ドレナージキャニスタが制御部から取り外されたときにスナップして外れる離脱式ラッチコネクタなどが挙げられるが、これに限定されない。

いくつかの実施形態では、システムは、患者からチェストチューブを取り外す前の最終チェックとして空気漏れの存在を特定することを支援するように、ポンプの活性化および圧力を含むがこれらに限定されない様々な特性を監視する「空気漏れチェック」モードを有する。この機能の一実施形態では、患者が咳をする、座る、または空気漏れが現れる原因として他の行動をする間の１分間のデータ収集期間を含むことができ、その後、制御部の画面は、例えば、経時的な胸圧のプロット、経時的なポンプ活性化、経時的な空気漏れ（ｍＬ／分）、またはテキスト若しくはグラフィック形式で結果を表示する情報画面などの結果を表示することができるが、これらに限定されない。

医師および／または患者によって、ドレナージ孔またはチャネルの所望の長さは異なる場合があり、したがって、チェストチューブは、各臨床状況に適応するために、モジュール式のドレナージ領域の長さを有することが望ましいであろう。一実施形態によるチェストチューブでは、チェストチューブ１０４の長さに沿って、シリコーンシース２００２のようなシースが予め取り付けられているか、またはユーザによって取り付けられてもよい。シースは、図２０に示すように、追加のドレナージ孔を露出させるために、所望に応じて移動させたり、取り除いたりすることができる。シースはチェストチューブの内側にあっても、外側にあってもよい。シースを移動させるための方法、またはシースの全部または一部を除去するための方法は、シースがチェストチューブの周囲を自由に移動できるようにチェストチューブを転がしたり伸ばしたりすること、シースをチェストチューブに沿って摺動させること、任意に特別に設計された器具または工具を用いてシースを切断すること、シースを引き裂くこと、縫合糸または糸を張引してシースの長さを変更すること、などを含んでもよい。シースは、容易に除去するために、脆弱化された部分または物体を含んでもよい。

別の実施形態では、チェストチューブは、チェストチューブを長さに切断することにより、医師が所望の長さにドレナージ領域を切断することができるように、過剰なドレナージ領域の長さが付属していてもよい。図２１にこれを示す。この実施形態では、システムは、チェストチューブが長さに切断された後に、チェストチューブ・ドレナージルーメンとチェストチューブ・リリーフルーメンとの間に接続孔を形成するための特別な工具を含んでもよい。

チェストチューブの別の実施形態では、例えば、４インチ（約１０．１６ｃｍ）、５インチ（約１２．７ｃｍ）、または６インチ（約１５．２４ｃｍ）、４インチ（約１０．１６ｃｍ）未満、または６インチ（約１５．２４ｃｍ）よりも長い様々なドレナージ領域の長さが提供されてもよい。

チェストチューブキットの別の実施形態では、接続部材、または保持部材２２０２のような追加の部材がシステムに含まれる。部材２２０２は、図２２に示すように、有効孔長さが増加するように、２つ以上のチェストチューブを一体的に保持する。

チェストチューブのさらなる別の実施形態では、シリコーンまたは他の材料のシースがチェストチューブの近位端に組み込まれ、図２３に示すように、所望のドレナージ領域の長さが得られるまで、遠位端（患者端）に向かって、または反対方向に張引されて、露出した孔を覆うか、または孔を露出させることができる。

チェストチューブキットの別の実施形態では、所望のドレナージ領域の長さが得られるまでドレナージ孔を覆うために、シリコーンまたは他の材料のテープが含まれている。

チェストチューブのさらなる別の実施形態では、図２４に示すように、熱収縮チューブ２４０２は、望ましくないドレナージ領域を覆うように配置され、望ましくないドレナージ領域を覆って収縮されてもよい。熱収縮チューブは、直径が縮むにつれて長さが縮んでも縮まなくてもよい。熱収縮チューブが加熱に伴って長さが縮む場合には、図２５に示すように、近位端にチューブを固定して、熱が加わるにつれてチューブの長さが強制的に縮むようにして、より多くのドレナージ孔を露出させるように使用されてもよい。

チェストチューブキットの別の実施形態では、マンドレルおよびパンチが含まれており、これにより、医師は所望に応じて追加の孔を開けることができる。パッド印刷されたマーカは、外科術で形成した孔のどこを許容し、どこを切断してはいけないかを示すことができる。

チェストチューブのさらなる別の実施形態では、ドレナージ孔は完全に打ち抜かれておらず、薄膜２６０２が孔スラグ２６０４をチェストチューブ２６０６に取り付けたままになっている。次いで、医師は、図２６に示すように、適切なドレナージ孔の長さまたは数を形成するために、所望の数のスラグを引き抜くか、または打ち抜くことになる。薄膜は、チェストチューブが患者に配置されたときに適切なドレナージ領域の長さが自動的に形成されるように、流体の存在下で溶解してもよい。

チェストチューブの別の実施形態では、ドレナージ領域の長さは、シリコンベースのジッパを使用して露出されてもよい。

チェストチューブの別の実施形態では、図２７に示すように、デュアルルーメン押出物は、１つ以上の側面に沿って連続したドレナージチャネル開口部２７０２を有し、側面に沿って追加の孔を有する。チェストチューブは、医師によって所望の長さに切断されてもよく、その後、特殊な工具を使用して、チェストチューブ・ドレナージルーメンとチェストチューブ・リリーフルーメンとの間に接続孔を形成してもよい。別の実施形態では、図２８に示すように、チャネル開口部は、ドレナージ領域の到達範囲を向上させるために、押し出しの長さに沿って半径方向に前後に揺動する。

別の実施形態では、図２９に示すように、チェストチューブプロファイル（側面にチャネルを有するデュアルルーメン）は、ドレナージ領域が押し出し部に沿ったいくつかの点で全方向に存在するように、押し出し工程中に回転される。図２９は、チェストチューブ・リリーフルーメン２９０２を示す。図２０乃至図２９に示された実施形態を含む、本明細書に開示された実施形態のいずれかは、図６Ａおよび図６Ｂに示された実施形態と同様のチェストチューブ・リリーフルーメンを含んでもよいことに留意されたい。

チェストチューブのさらなる別の実施形態では、図３０に示すように、押し出し部は、中央を通って延びる独立したリリーフルーメン３００２を有するチャネルドレインから構成される。チェストチューブは、医師によって所望の長さに切断されてもよく、次いで、特別な工具を使用して、独立したリリーフルーメンと隣接するチャンネルとの間に接続孔を形成してもよい。

チェストチューブの別の実施形態では、単一のチャネルが押し出し部の底部に切り込まれ；次いで、軸方向にねじられ、熱セットされて、上述したような同様の結果が得られる。

いくつかの実施形態では、キャニスタ、またはシステムの他の構成要素は、体液をはじくための疎水性コーティング、または他の適切なコーティングを含んでもよい。例えば、ドレナージキャニスタが転倒したり、動き回ったりすると、血液がキャニスタの内側に付着して膜を残すことがあり、ドレナージ量の測定に支障をきたす可能性がある。装置の一実施形態では、体液をはじくために、疎水性化学コーティングがドレナージキャニスタの内面に塗布されてもよい。コーティングはキャニスタ全体に施されても、特定の部分のみに施されてもよい。例えば、体積検知機構に最も近い内壁面上にコーティングを施してもよい。

いくつかの実施形態では、体液をはじくために、キャニスタに薄膜を塗布してもよい。膜は、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標）等から構成されてもよい。別の実施形態では、血液および他の微粒子がドレナージキャニスタの内面に付着するのを防止するために、修正された表面仕上げが利用されてもよい。また、上述した血液等の微粒子の付着防止方法のいずれかを、システムの他の構成要素、例えば、チェストチューブ、ドレナージチューブ、リリーフバルブ、ドレナージバーブ等に適用してもよい。

いくつかの実施形態では、防泡機構および／または化学物質が、ドレナージシステム、特にキャニスタに組み込まれてもよい。例えば、キャニスタに防泡添加剤を添加して、ドレン液のバブリングを低減してもよい。別の実施形態では、ドレナージキャニスタ材料自体が、防泡機能を提供してもよい。疎水性および／または油性材料および／または添加剤は、システム全体の異なる用途に使用することができる。例えば、別の実施形態では、流体の侵入を防止するために、ドレナージバーブのドレナージチューブ・リリーフラインへの入口に、血液撥水バリアが利用されてもよい。防泡機構は、キャニスタに組み込まれた防泡錠剤の形態であってもよい。錠剤は、シメチコン、または他の１つ以上の防泡成分を含んでもよい。

別の実施形態では、血液撥水バリアは、キャニスタが過剰に充填された場合に、吸引源に対する保護機構として機能するように、吸引入口のドレナージキャニスタ内に組み込まれてもよい。さらなる別の実施形態では、図３１に示すように、血液および他の流体が、反対方向を通ってドレナージ入口の外に出ることを反発しながら、ドレナージキャニスタ内を通過することを可能にするために、血液撥水バリア３１０２が、ドレナージ入口のドレナージキャニスタ内に組み込まれてもよい。

装置の別の実施形態では、システムは、血液の自己輸血を患者に再導入することを可能にしてもよい。例えば、ドレナージキャニスタは、ルアーロックバルブ、ストップコック、または自動輸液機に接続可能な他のポートを備えてもよい。このポートは、医師が望む場合には、使用中にドレナージキャニスタの内容物を除去するためにも使用することができる。

いくつかの実施形態では、ドレナージキャニスタは、ドレナージ流体を収集するための単一のチャンバから構成されてもよい。いくつかの実施形態では、キャニスタに追加の剛性および強度を提供するために、ドレナージキャニスタ本体または前板に１つまたは複数のリブ（複数可）または支持体（複数可）を追加してもよい。いくつかの実施形態では、図３２に示すように、ドレナージキャニスタは、排水流体（複数可）を収集するための２つ以上の個別のチャンバから構成されてもよい。キャニスタは、様々な構成で接続される複数のドレナージ入口を有してもよく、例えば、一方のチャンバは縦隔内のチェストチューブに接続され、他方のチャンバは胸膜空間内のチェストチューブに接続されてもよい。あるいは、例えば、同一空間内に存在するが異なる位置に存在するチェストチューブに両チャンバを接続し、チェストチューブの配置位置に基づくドレナージ出力を検討するようにしてもよい。いくつかの実施形態では、システムは、各チャンバに独立して異なる機能を提供してもよい。例えば、一方のチャンバは、詰まり清掃が活性化された状態で−２０ｃｍＨ_２Ｏの吸引レベルに設定され、他方のチャンバは、詰まり清掃が活性化されていない状態で−４０ｃｍＨ_２Ｏの吸引レベルに設定されてもよい。

いくつかの実施形態では、ドレナージキャニスタは、図３３に示すように、シングルチャンバまたはデュアルチャンバ装置として機能してもよい。キャニスタの機能は、例えば、スライドレバー３３０２を使用して、排液がどのチャンバに排液されるかを操作するように、医師によって手動で切り替えられてもよい。同様の実施形態では、キャニスタの機能は、例えばマニホールドを使用して流体のドレナージ経路を制御するために、制御部によってソフトウェア／ハードウェアを介して切り替えられてもよい。

ドレナージキャニスタのさらなる別の実施形態では、吸引ポートは、制御部から切り離されたときに、例えば、アンブレラバルブ、ダイアフラムバルブ、またはダックビルバルブを使用して、キャニスタから流れが出るが中には入らないようにすることによって、自動的にシールされてもよく、これにより、ドレナージキャニスタのみで患者の歩行運動が可能になるようにする。この実施形態では、キャニスタ内の吸引は、制御部から切り離された場合でも維持される。ドレナージチューブはキャニスタにずっと接続されたままなので、この機能の使用は単純かつ容易である。

別の実施形態では、ドレナージチューブは、バルブ、スイッチ、またはマニホールドなどのドレナージチューブに組み込まれた機構を介してクランプされてもよい。クランプ機構は、ドレナージチューブの内部にあってもよいし、外部にあってもよい。このクランプ装置は、担当医によって手動で活性化されてもよいし、制御部によって自動的に活性化されてもよい。ドレナージキャニスタの別の実施形態では、ドレナージキャニスタは、異なる容積容量、例えば８００ｍＬ、１６００ｍＬ、および２０００ｍＬを有する様々なサイズで提供される。

ドレナージキャニスタのいくつかの実施形態では、制御部は、使用中のドレナージキャニスタに関する特定の情報、例えば、総容積容量、関連する特徴（例えば、防泡性、疎水性など）、および患者識別情報（自己輸血と組み合わせて使用する場合に体液の交差汚染を防止するため）を検知することができる。この情報は、例えば、ＲＦＩＤ検知、色検知、または磁界検知によって制御部に提供されてもよい。

ドレナージキャニスタの別の実施形態では、データの損失を防止するために、制御部を交換する必要がある場合には、データがキャニスタ上に保存されてもよい（ＥＰＲＯＭに保存されてもよい）。
アラーム
さらなる別の実施形態では、装置は、キャニスタが満杯のとき、バッテリが低いとき、またはチェストチューブが詰まっているときなど、装置の性能および／または患者の安全性に影響を及ぼす可能性のある様々な状態のアラームを有する。図３４にこれらのアラームのいくつかと、それらを解決するために実行されるユーザのアクションを示す。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、モニタは、脈動性の吸引を提供する（バルブ装置を介してであっても、モニタ内のポンプを介してであっても、チェストチューブの開存性を維持する）。この吸引は、正弦波、矩形波、または他の好適な発振波形の形態であってもよく、例えば、０乃至−４０ｃｍＨ_２Ｏ、０乃至−６０ｃｍＨ_２Ｏ、０乃至−８０ｃｍＨ_２Ｏ、０乃至−１００ｃｍＨ_２Ｏ、−１０乃至−４０ｃｍＨ_２Ｏ、−２０乃至−６０ｃｍＨ_２Ｏ等の間で発振してもよいが、これらに限定されるものではない。これらの実施形態は、チェストチューブ・リリーフルーメンを含んでもよいし、含んでいなくてもよい。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、サンプリング、検査等のために、ドレナージ流体に容易にアクセスできるように、流体サンプルポートを含んでもよい。ポートは、サンプリングのためのルアーロックバルブを含んでもよい。サンプリングポートは、排水された流体または排水中の流体にアクセス可能なシステム内の任意の箇所にあってもよい。例えば、チューブ−チューブの接合部、ドレナージチューブに沿った箇所、収集チャンバ内、システムに沿った１つ以上の接続点など。システムは、制御部の表示画面を介して、直感的なステップバイステップのサンプリング指示を提供してもよい。これらの指示には、ドレナージチューブを適切にクランプする方法、サンプリングポートにシリンジを取り付ける方法、および流体サンプルを採取する方法が含まれてもよい。サンプリングプロセス中に制御部をスタンバイモードにする（または制御部自体がそうする）ことができ、これにより通常の動作を一時停止し、サンプルが収集されるまでシステムをセーフ状態に保持することができる。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態は、一体的に設けられたドレナージチューブ・クランプを含んでもよい。このクランプは、ドレナージチューブセットの長さの全部または一部に沿って摺動してもよく、予め取り付けられてもよい。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態は、正圧リリーフバルブを含んでもよい。ドレナージキャニスタは、例えば患者が咳をしたときに、システムを脱出するための正圧空気の出口を提供するように構成された過圧弁を含んでもよい。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態は、容易にドレナージキャニスタを廃棄するためのキャニスタプラグを含んでもよい。例えば、ドレナージキャニスタは、シリコンゴムプラグを保持するように構成された一体型のスロットを有してもよく、このスロットは、使用後にドレナージキャニスタの入口ポートを閉鎖するために使用することができる。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態は、患者ごとに複数のドレナージキャニスタを使用できるようにすることを含んでもよい。制御部によってモニタにステップバイステップの指示が表示されてもよい。これらのステップは、ドレナージチューブをドレナージキャニスタから切り離すこと、ドレナージキャニスタを取り外して廃棄すること、新しいドレナージキャニスタを設置して取り付けること、ドレナージチューブを再接続することなどを含んでもよい。このプロセスの間、制御部は、通常の動作を一時停止し、ドレナージキャニスタが交換されるまでシステムをセーフ状態に保持するスタンバイモードに置かれてもよいし、それ自体を置いてもよい。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、ドレナージキャニスタ上の物理的な目盛り、例えば、キャニスタの前面上の目盛りマーキングを、１０ｍＬ刻みで２０乃至１２００ｍＬの範囲で含むことができる。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態は、ドレナージキャニスタの過充填保護を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ドレナージキャニスタは、過充填されたドレナージキャニスタの場合に、またはシステムが転倒した場合に、流体が制御部に入るのを防ぐための物理的なバリアとして機能するフィルタ膜アセンブリを含む。「フィルタケージ」は、フィルタ膜（例えば、０．２、１．２、または５μメートルの細孔径を有するが、これらに限定されない）を支持する剛性を備えた構造であってもよく、ドレナージキャニスタの本体内に配置される。ドレナージキャニスタ内の物理的なフィルタ膜バリアに加えて、制御部は、ドレナージキャニスタ内の体積がその容量に達したときに、内蔵の容量式センサを利用して、ポンプが流体をキャニスタ内に、そして潜在的に制御部／モニタのポンプ内に引いてくることを事前に無効化することができる。この容量は、制御部によって検知されるか、またはユーザによって予め設定される。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、空気漏れ速度またはドレナージ量などの測定されたパラメータに基づいて吸引レベルを自動的に調整してもよい。いくつかの実施形態では、制御部は、患者の空気漏れが例えば５００_Ｈ２ＯｍＬ／分を超える場合、吸引を例えば−２０ｃｍＨ_２Ｏから調整し、空気漏れが例えば５００ｍＬ／分未満に低減した場合、続いて吸引をより低いレベル、例えば−８ｃｍＨ_２Ｏに低減してもよい。ドレナージ量を入力パラメータとして使用して、ドレナージ量の出力が高いほど吸引レベルが高くなり、患者のドレナージ量が低減するほど吸引レベルが低くなるような同様のアプローチをとることも考えられる。これらの技術は、吸引レベルが調整される予め定義された閾値に左右され、あるいは吸引レベルが空気漏れおよび／またはドレナージ量の値に基づいて連続的に調整されるような連続的なスケールに基づいていてもよい。

胸部ドレナージシステムのいくつかの実施形態では、システムが携帯可能であることを可能にするバッテリを含んでもよい。例えば、システムは、４時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、１時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、２時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、３時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、５時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、２４時間のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。あるいは、システムは、例えば、１時間以上のバッテリ寿命を有するバッテリを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、システムは、チェストチューブに組み込まれた物理化学的検知器を有する身体接触型、または非身体接触型のセンサシステムまたは生物学的構成要素を有し（図３５）、患者のバイタルサイン（例えば、心拍数、呼吸数、血圧、体温）および／または化学信号（例えば、血液、肺液の分析）が制御部、病院監視システム、および／または他の装置に送信され、医師に情報を共有させるとともに表示したり、様々な行動に使用される患者に関する情報を受信したり、様々な行動に使用される患者に関する情報を他の装置に送信したりする。図３５は、チェストチューブ３５０２、センサ３５０４、および制御部に接続するセンサリードまたはワイヤ３５０６を示す。これに代えて、接続は、無線であってもよい。
データ処理システムの例
図３６は、本発明の任意の実施形態で使用することができるデータ処理システムを示すブロック図である。例えば、システム３６００は、制御部／モニタの一部として使用されてもよい。図３６は、コンピュータシステムの様々な構成要素を図示しているが、これは構成要素を相互接続する特定のアーキテクチャまたは方法を表すことを意図したものではなく、従って、そのような詳細は本発明には関係ない。また、ネットワークコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、モバイルデバイス、タブレット、携帯電話、およびより少ない構成要素を有する、またはおそらくより多くの構成要素を有する他のデータ処理システムもまた、本発明と組み合わせて使用され得ることが理解されるであろう。

図３６に示すように、データ処理システムの一実施形態であるコンピュータシステム３６００は、１つ以上のマイクロプロセッサ３６０３およびＲＯＭ３６０７、揮発性ＲＡＭ３６０５、並びに不揮発性メモリ３６０６に結合されたバスまたはインターコネクト３６０２を含む。マイクロプロセッサ３６０３は、キャッシュメモリ３６０４に結合されている。バス３６０２は、これらの様々な構成要素を相互に接続するとともに、これらの構成要素３６０３、３６０７、３６０５、３６０６をディスプレイ制御部およびディスプレイデバイス３６０８、並びにマウス、キーボード、モデム、ネットワークインターフェース、プリンタ、および当該技術分野で周知の他のデバイスである入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス３６１０に相互に接続する。

典型的には、入出力装置３６１０は、入出力制御部３６０９を介してシステムに結合される。揮発性ＲＡＭ３６０５は、典型的には、メモリ内のデータをリフレッシュまたは維持するために連続的に電力を必要とするダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）として実装される。不揮発性メモリ３６０６は、典型的には、磁気ハードドライブ、磁気光学ドライブ、光学ドライブ、またはＤＶＤ−ＲＡＭまたは他のタイプのメモリシステムであって、システムから電源が除去された後もデータを維持するものである。通常、不揮発性メモリは、これは必須ではないが、ランダムアクセスメモリにもなる。

図３６は、不揮発性メモリが、データ処理システムの残りの構成要素に直接結合されたローカルデバイスであることを示しているが、本発明は、システムから遠隔にある不揮発性メモリを利用してもよい；例えば、モデムまたはイーサネット（登録商標）インターフェースのようなネットワークインターフェースを介してデータ処理システムに結合されたネットワーク記憶装置を利用してもよい。バス３６０２は、当該技術分野で周知のように、様々なブリッジ、制御部、および／またはアダプタを介して互いに接続された１つ以上のバスを含んでもよい。一実施形態では、Ｉ／Ｏ制御部３６０９は、ＵＳＢ周辺機器を制御するためのＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）アダプタを含む。これに代えて、Ｉ／Ｏ制御部３６０９は、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）デバイスを制御するためのＩＥＥＥＥ−１３９４アダプタ（ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）アダプタとしても周知）、シリアルペリフェラルインタフェース（ＳＰＩ）、インターインテグレーテッドサーキット（Ｉ２Ｃ）若しくはユニバーサル非同期レシーバ／トランスミッタ（ＵＡＲＴ）、または任意の他の適切な技術を含んでもよい。

前述の詳細な説明の一部は、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットに対する操作のアルゴリズムおよび記号的表現の観点から提示されている。これらのアルゴリズムの記述および表現は、データ処理技術の当業者が、その仕事の本質を最も効果的に他の当業者に伝えるために使用する方法である。アルゴリズムとは、ここでは、一般的には、望ましい結果につながる自己矛盾のない一連の操作であると考えられている。操作は、物理量の物理的な操作を必要とするものである。

しかしながら、これらの用語および類似の用語はすべて適切な物理量と関連づけられるべきであり、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことを念頭に置くべきである。上記の議論から明らかなように特に別段の記載がない限り、本明細書全体を通して、以下の特許請求の範囲に記載されているような用語を利用した議論は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的（電子的）量として表されるデータを、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタ、または他のそのような情報記憶装置、送信装置、または表示装置内の物理的量として同様に表される他のデータに操作するとともに変換するコンピュータシステム、または同様の電子計算装置の作用およびプロセスを指すことが理解されるであろう。

図示の技術は、１つ以上の電子デバイスに記憶されるとともに実行されるコードおよびデータを使用して実施することができる。このような電子デバイスは、非一過性のコンピュータ可読記憶媒体（例えば、磁気ディスク；光学ディスク；ランダムアクセスメモリ；読み取り専用メモリ；フラッシュメモリデバイス；相変化メモリ）および一過性のコンピュータ可読伝送媒体（例えば、電気的、光学的、音響的または他の形態の伝搬信号−搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）などのコンピュータ可読媒体を使用してコードおよびデータを記憶するとともに（内部的に、かつ／またはネットワークを介して他の電子デバイスと）通信することができる。

前述の図に描かれたプロセスまたは方法は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジックなど）、ファームウェア、ソフトウェア（例えば、非一過性のコンピュータ可読媒体上に具現化されたもの）、またはその両者の組み合わせからなる処理ロジックによって実行されてもよい。プロセスまたは方法は、いくつかの連続した操作に関して上記で説明されているが、説明された操作のいくつかは、異なる順序で実行されてもよいことを理解すべきである。さらに、一部の操作は、順次ではなく並列に実行されてもよい。

例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、バルブを横断する差圧が約−１０ｃｍＨ_２Ｏ、約−２０ｃｍＨ_２Ｏ、約−３０ｃｍＨ_２Ｏ、約−４０ｃｍＨ_２Ｏ、約−５０ｃｍＨ_２Ｏ、または約−１００ｃｍＨ_２Ｏと同じくらい高いときに開放してもよい。あるいは、例えば、チェストチューブ・リリーフバルブは、バルブを横断する差圧が約−１０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−２０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−２０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−３０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−３０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−４０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−４０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−５０ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるとき、または約−５０ｃｍＨ_２Ｏ乃至約−１００ｃｍＨ_２Ｏの範囲内にあるときに開弁してもよい。

Claims (20)

1. チェストチューブ・ドレナージルーメンを有するチェストチューブと、
   前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するドレナージリザーバと、
   前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するポンプと、
   前記チェストチューブの近位側に位置し、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと通信する圧力センサと、
   前記圧力センサおよび前記ポンプと通信する制御部であって、前記制御部が、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンから流体を排出するのに十分な第１の吸引レベルで前記ポンプを作動させるように構成されている、制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１の吸引レベルとは異なる第２の吸引レベルで前記ポンプを作動させるようにさらに構成されており、これにより、前記第２の吸引レベルの減衰が経時的に存在しないことが、前記チェストチューブ内の閉塞を示す、ドレナージシステム。
2. 前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通しているドレナージチューブをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記チェストチューブが、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するチェストチューブ・リリーフルーメンをさらに含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記チェストチューブが、前記チェストチューブ・リリーフルーメンを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに流体的に結合する通路を有するように構成され、これにより、前記通路が患者の体内に配置されるように前記チェストチューブ内に配置される、請求項３に記載のシステム。
5. 前記チェストチューブ・リリーフルーメンと流体連通するチェストチューブ・リリーフバルブをさらに備える、請求項３に記載のシステム。
6. 前記チェストチューブ・リリーフバルブが予め定められた開放圧力レベルを有する、請求項５に記載のシステム。
7. 前記第２の吸引レベルが、前記チェストチューブ・リリーフバルブの前記予め定められた開放圧力レベルよりも高い、請求項６に記載のシステム。
8. 前記第２の吸引レベルが前記第１の吸引レベルよりも高い、請求項１に記載のシステム。
9. 前記制御部が、予め定められたレベルの減衰を有し、これにより、前記予め定められたレベルを超えて上昇する前記第２の吸引レベルの前記減衰により吸引が低減することが、前記チェストチューブの閉塞がないことを示す、請求項１に記載のシステム。
10. 前記制御部が、障害物が検知されたときにアラートを提供するように構成される、請求項１に記載のシステム。
11. チェストチューブ・ドレナージルーメンを有するチェストチューブを介して流体を受承する工程と、
    前記チェストチューブから前記流体を排出するのに十分な第１の吸引レベルを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに適用する工程と、
    制御部と通信する圧力センサにより、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンからのドレナージ経路内の圧力を監視する工程と、
    前記第１の吸引レベルとは異なる第２の吸引レベルを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに適用する工程であって、前記第２の吸引レベルの減衰が経時的にないことが、前記チェストチューブの閉塞を示す、第２の吸引レベルを適用する工程と、を含むドレナージ方法。
12. 前記チェストチューブを介して前記流体を受承する工程が、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するドレナージチューブを介して前記流体を受承する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
13. 前記チェストチューブが、前記チェストチューブ・ドレナージルーメンと流体連通するチェストチューブ・リリーフルーメンをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
14. 前記チェストチューブを通して前記流体を受承する工程は、前記チェストチューブ・リリーフルーメンを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに流体的に結合する通路が患者の体内に配置されるように、前記チェストチューブを前記患者の体内に挿入する工程を含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記チェストチューブ・リリーフルーメンが、チェストチューブ・リリーフバルブと流体連通している、請求項１３に記載の方法。
16. 前記チェストチューブ・リリーフバルブが予め定められた開放圧力レベルを有する、請求項１５に記載の方法。
17. 前記第２の吸引レベルを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに適用する工程が、前記第２の吸引レベルを前記チェストチューブ・リリーフバルブの前記予め定められた開放圧力レベルよりも高くなるように適用する工程を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第２の吸引レベルを前記チェストチューブ・ドレナージルーメンに適用する工程が、前記第１の吸引レベルよりも高くなるように前記第２の吸引レベルを適用する工程を含む、請求項１１に記載の方法。
19. 前記制御部が予め定められたレベルの減衰を有し、これにより、前記予め定められたレベルを超えて上昇する前記第２の吸引レベルの減衰により吸引が低減することが、前記チェストチューブ内の閉塞がないことを示す、請求項１１に記載の方法。
20. 障害物が検知されたときにアラートを提供する工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。

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