JP4028486B2 - 呼吸補助装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明の目的は、人工呼吸中であろうとなかろうと、自発呼吸が無くなるあるいは不十分になる患者に用いることが出来る呼吸補助装置である。
【０００２】
人工呼吸装置と麻酔中の呼吸装置との少なくともいずれか一方と患者の呼吸系との間の連結体を形成するようになされた種々の装置として、例えば、マスク、口内、鼻内、気管内あるいは気管開口部内のカテーテルあるいはカニューレが知られている。これらの装置は、本質的には、管状であって、必要に応じて、管を患者の口あるいは鼻の上に保持するための、基端近くのラグナットあるいはフランジ等の固定手段を備えてもよいし、あるいはまた、管を気管内に摩擦で保持するため、遠位端近くに膨張可能な支持部を備えてもよい。
【０００３】
既知の装置は、著しい欠点を有する。例えば、患者が、酸素の豊富な空気を必要とする場合は、既知の管を人工呼吸器から外し、酸素源に連結したカテーテルを上記の管に挿入する必要がある。更に、自発呼吸が不十分である場合、患者が、自発呼吸を完全に取り戻すまで呼吸器につながれている必要がある。
【０００４】
よって、これらの欠点を克服するため、呼吸補助装置が、例えば、ＥＰ特許０３９０６８４、ＥＰ特許０７０１８３４およびＥＰ特許０９７８２９１に、既に、提案されている。これらの装置は、管で作成された主通路とは別に、1つ以上の補助通路を備え、これらの補助通路は、例えば、上記の管に作成せられて、患者の換気用に呼吸可能な気体流を噴射し、主通路の遠位端の前で主通路に浸入している。
【０００５】
これらの装置において、補助装置に供給せられる呼吸可能な気体は、通常、純酸素である。然し、体が、高いレベルの血中二酸化炭素に慣れている幾人かの患者は、純酸素での換気には耐えられず、若干心臓に負担がかかる。
【０００６】
本発明の目的は、上記で要約した呼吸補助装置を改善して、上で述べた患者の事情を考慮できるようにすることである。
【０００７】
このため、本発明によれば、呼吸補助装置は、管からなり、この管は、主通路を形成すると共に、その遠位部によって、患者の呼吸気路に連結せられて、上記の主通路が、患者の呼吸系を外部に連通する。この装置は、更に、１つ以上の補助通路を備え、この補助通路は、呼吸可能な気体源に連結せられていて、その呼吸可能な気体流を上記の呼吸系に噴出でき、主通路の遠位端の前に配されている1つ以上の遠位開口部によって主通路に浸入している。そして、この装置は上記の補助通路の上記開口部と上記主通路の遠位端との間に連通手段を有していて、この連通手段は開閉可能で、開いていると、上記主通路を外気に連通する通路を形成することを特徴とする。
【０００８】
よって、本発明によると、上記の連通手段が開いている場合は、この手段を通り呼吸可能な気体流を介して外気が吸われる。こうして導入された空気は上記の呼吸可能な気体を希釈して、上で述べた状態の患者が受け入れることが出来る。
【０００９】
この装置が、全ての環境および全ての患者に適合するように、上記主通路を外気に連通する通路の横断面が可変であることが好ましい。こうすれば、呼吸可能な気体の、周囲の空気による希釈を最適に調節することができる。
【００１０】
上記の連通手段の一つの実施例は、異なる直径の通路を開放でき、側方に孔が開けられている回転リングを備えたタイプのものである。そのリングは、直接上記の管、あるいはまた、上記の主通路に連通している通風筒に取り付けてもよい。
【００１１】
上記の補助通路の遠位開口部に対面させて、上記の換気用呼吸可能な気体流を上記の通路の軸に偏向させる手段を設け、この偏向手段と主通路の遠位端との間に上記の連通手段を位置させることが好ましい。この場合、上記の偏向手段が、上記主通路に真空を生ぜしめ、この真空により上記の連通手段を通ってよりよく周囲の空気が吸い込まれる。
【００１２】
添付の図面の各図により、どのようにして発明が生まれたかを理解するのがより簡単になる。これらの各図において、同一符号は、類似の要素を示す。
【００１３】
図１は、本発明を適用した一実施装置(１)の基端部(２)と遠位部(３)のみの概略を拡大して示す。この具体例としては、例えば、支持部を備えたあるいは備えていない口と鼻との気管内カテーテル、小児用気管支内カテーテル、気体追跡用カテーテル、気管支内カテーテル、鼻咽内カテーテル、小児用解剖学的挿入カテーテル、新生コールカテーテル、ジェデルカニュールカテーテル、酸素治療用鼻内カテーテル、睡眠時無呼吸治療用鼻あるいは鼻と頬のマスク、あるいは鼻気球等が対応する。
【００１４】
装置(１)は、可撓性のある、あるいは患者の形態に合致するように凡そ形成された管(４)からなり、この管(４)はその両端に基端開口部(６)および遠位開口部(７)を有する主通路(５)を形成する。
【００１５】
よって、主通路(５)は、開口部(６)と(７)との間に通路を提供でき、開口部(７)は、患者の呼吸気路の内側に、開口部(６)は、患者の外側に位置するようになされている。開口部(６)は外側に出てもよく、この場合、患者は主通路(５)を通って、新鮮な空気を吸い、汚れた空気を吐くことが出来る。また、後述するように、開口部(６)を加圧された呼吸可能な気体源に連結して、一方向バルブ系統を設け、患者が、上記の主通路(５)を介して、この気体源から呼吸可能な気体を吸い、汚れた空気を、また、この主通路(５)を介して外側に吐き出すことも出来る。
【００１６】
主通路(５)の直径は、およそ数ミリメータである。直径、３mm、７mm、８mm および12mmだと、テストは満足いくものであった。
【００１７】
更に、補助通路(８)は、管(４)の肉厚内に作成せられていて、実際主通路の全長に亘って延びており、後述するように、加圧された呼吸可能な気体源に連結されるようになされている。
【００１８】
加圧された呼吸可能な気体の供給源は、リング(９)によって連結されていて、このリング(９)は基端(２)と同じ側で管(４)を封止状に取り囲み、管(４)の周りに封止された環状室(10)を形成する。補助通路(８)は、管(４)の壁内の局部切り口を用いて環状室(10)と連通している。上記環状室(10)はパイプ(12)を介して呼吸可能な気体源に連結されている。勿論、補助通路(８)の基端は、例えば、管(４)の基端面(18)から挿入されたストッパ(13)によって、閉鎖されている。
【００１９】
補助通路(８)の直径は主通路(５)の直径より小さく、補助通路(８)の直径は、１mm未満が好ましく、約４００〜８００ミクロンが好ましい。遠位側で、補助通路(８)は、管(４)の内壁(15)の凹所(14)に浸入していて、この凹所(14)は環状で管(４)の軸に集中している。凹所(14)は、面(14a)を有し、この面(14a)はほぼ横断しているか、僅かに傾斜していて主通路(５)に末広がり部を形成し、この末広がり部に上記の補助通路(８)がその開口部(17)を通って浸入している。そして、面(14b)が上記の面(14a)から続いていて、軸(16)の方向に凝集している。
【００２０】
上記の凝集する傾斜面(14b)と遠位の開口部(７)との間で、内壁(15)が、図１中に角度(Ａ)でしめされているように、僅かに外側に広がる部分(15A)を有することが好ましい。
【００２１】
こうして、補助通路(８)に、加圧された呼吸可能な気体が要素(９)〜(12)を通って供給されると、対応する気体流が上記の傾斜面(14b)に当たる。傾斜面(14b)はこの気体流を軸(16)の方向に偏向し(図１の矢印(F)参照)、軸(16)の近辺で真空領域を生じさせ、主通路(５)の内側で基端側開口部から遠位側開口部への気体流を高める。
よって、患者の吸気は増える。
【００２２】
各開口部(17)と(７)との間の距離は、約１cmから２cmが好ましい。
１つ以上の追加の通路(20)が、管(４)の肉厚内に設けられていて、管(４)の遠位端(19)の近辺(20A)の箇所で外に出て、圧抜きの作用をなす。
【００２３】
安全措置として、調整排気弁(21)が管(４)の基端(２)に設けられている。よって、主通路(５)が不測に過圧になった際、管(４)の壁を通って、患者の外側で気体が漏れ、この過圧を即座に無くす。
【００２４】
図２および図３に示されているように、管(４)の軸心周りに補助通路(８)が一定間隔で配置されている。これらの数は、大人用か子供用かの用途で変わっているが、一般には、３つから９つの間である。更に、補助通路(８)の少なくとも一つは、特に、薬用流体を供給するように為されている。
【００２５】
本発明の装置の管(４)は、呼吸器カテーテルに既に使用されているどの材料から形成せられてもよく、例えば、塩化ポリビニールを、シリコンで被覆したものでもよく、あるいは高圧噴射が可能なように鋼でもよい。
【００２６】
勿論、本発明の装置の大きさは、可変で、本質的には、管が置かれる気路と、大人、子供、あるいは新生児か未熟児であるというような患者の大きさに依存する。
【００２７】
装置(１)は、更に、供給・制御装置(22)を備え、この装置(22)は、管(４)の基端(２)の開口部(６)と、追加の通路(20)とに、それぞれ、リンク(23)とリンク(24)とにより連結されている。
【００２８】
上記の供給・制御装置(22)には、ガス源(25)から、例えば純酸素のような呼吸可能気体が加圧された状態で供給され、このガス源(25)には、パイプ(26)が連結されていて、このパイプ(26)には、調節自在な流量メータ兼圧力制御器(27)が取り付けられている。
【００２９】
上記流量メータ兼圧力制御器(27)の出口は、分岐管(28)を介して、パイプ(12)に連結されていて、分岐管(28)には、制御可能なバルブ(29)、流量および圧力を制限する調節自在な降圧装置(30)(例えば、調整パイプを備えた管)、加湿器(31)および調整排気バルブ(32)が、目盛りの調節が可能なように直列に取り付けられている。制御可能なバルブ(29)がリンク(33)を介して供給・管理装置(22)により制御される。
【００３０】
これに限定されるものではないが、流量メータ兼圧力制御器(27)は、パイプ(28)に、例えば、３２リットル／分の最大調節可能な流量の、例えば、３.５バールに等しい圧力(P)で、ガス源(25)から出てくる呼吸可能な気体を排出し、流量・圧力制限器(30)はこの呼吸可能な気体をパイプ(28)から受け、その圧力を、例えば、大人用では０.５バールに、子供用には０.０７バールに等しい値(p)に減圧し、流量を、例えば、０.５リットル／分に等しい値(d)に下げる。排気バルブ(32)については、圧力(p)に調整される。
【００３１】
更に、第１図および第４図に示すように、環状凹所(14)と遠位の開口部(７)との間で、管(４)の壁に貫通孔(34)から(37)が開いている。これらの貫通孔(34)から(37)は、異なる直径を有していて、軸(16)を中心に配分せられている。孔(34)から(37)は、リング(38)により覆われていて、このリング(38)は穏やかな摩擦で上記の管(４)を中心に回転でき、それ自体には孔(39)が設けられている。この孔(39)は、リング(38)を回転することにより孔(34)から(37)のどれかと対向することが出来る。孔(39)は、少なくとも孔(34)の直径と等しい直径を有し、この孔(34)は、孔(34)から(37)までのうちで最大である。リング(38)は、環状側方リブ(40)および(41)により管(４)に止められている。
【００３２】
第４図に見られるように、リング(38)は、全ての孔(34)から(37)までを閉じる少なくとも一つの位置と、孔(39)が、孔(34)から(37)までの各孔と一直線上にならぶ位置とのいずれかを取る。後者の場合、各毎に、主通路(５)と外側との間に、対応する孔(34)から(37)までを介して、通路ができる。勿論、その通路の横断面積は、当該孔(34)から(37)までの横断面積により決定される。
【００３３】
本発明による装置(１)の操作モードは次の通りである。
人工呼吸モードでは、リング(38)は孔(34)から(37)の全てを閉じている。供給・制御装置(22)は、リンク(33)を介してバルブ(29)を閉じてパイプ(12)には気体を供給しない一方、呼吸可能な気体をリンク(23)を介して管(４)に向ける。この装置(22)は、パイプ(26)から受けとると共に、管(４)に向ける呼吸可能な気体の圧力と流量とを調節する手段(図示略)を備える。過圧が、患者の呼吸気路に生じると、それは検知されて、追加の通路(20)とリンク(24)とを通って装置(22)に伝達され、この装置(22)はその操作を停止する。更に、この過圧が、調整バルブ(21)の調整限界点を超えると、例えば、追加の通路(20)が、粘液で詰まり、過圧情報を装置(22)に伝達できなくなると、調整バルブ(21)は開いて、基部の通路(５)が外気に開放する。
【００３４】
呼吸補助モードでは、供給・制御装置(22)が、リンク(23)を切断して開口部(６)を外気に連通させると共に、リンク(33)を介してバルブ(29)を制御する。バルブ(29)は、制限器(30)、加湿器(31)、調整排気バルブ(32)、および補助通路(８)を通って、患者に、呼吸可能な気体の連続流あるいは脈動流を向ける。更に、リング(38)は回転して、孔(39)を孔(34)から(37)の１つに対向させ、補助通路(８)から出てくる気体流によって真空領域が生じている環状凹所(14)の下流で、主通路(５)と外側との間が連通する。次いで、外気が、この連通路を通って吸い込まれ(矢印f参照)、気体流と混合して、希釈される。勿論、これらの気体流の希釈率は、これらが孔(34)から(37)のどの孔を通るかによる。上記の気体流の噴射条件が一定であるため、孔(34)から(37)の各孔に対応する希釈率を全てに対し一度に調整でき、リング(38)の孔(39)が孔(34)から(37)のどの孔を選択するかによって、患者の様態に最も適した呼吸可能な空気と気体との混合体を患者に送ることが出来る。
【００３５】
上記のように、過圧が患者の呼吸気路に生じていると、この過圧は検出されて、追加の通路(20)によって伝達され、装置(22)はバルブ(29)を閉じ、パイプ(28)は気体を患者に向けるのを止める。追加の通路(20)が詰まって、装置(22)に、患者の呼吸気路の過圧警報が出されず、停止することが出来ない場合は、この過圧は、補助通路(８)とパイプ(12)との圧力上昇に到る。この圧力上昇は、安全弁(32)の開口限界点に達し、安全弁が開いて、呼吸可能な気体流は、患者に向けられなくなり、安全弁(32)により、外側によけられる。よって、後の場合、安全システム(20A)、(20)、(24)、(22)、(29)は作動できないけど、呼吸可能な気体流は患者の呼吸系に届かない。
【００３６】
第５図の変形例１.１においては、作用は上記のものと同じである。この変形例では、盲通風筒(40)が設けられていて、通路(41)を介して、主通路(５)と連通している。上記通風筒(40)には、側孔(42)が設けられていて、この側孔(42)は、回転リング(43)によって覆われている。この回転リング(43)には異なる直径の孔(44)、(45)が開けられていて、最大のものは孔(42)の直径と等しい。そして、この回転リングは、回転により、孔(42)を閉じるか、孔(44)、(45)の一方を孔(42)に対向させる。
【００３７】
よって、上記より、ガス源(25)から出てきて、補助通路(８)を通過する気体流を空気でいかなる割合にでも希釈出来ることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の装置の1つの実施例の略部分図の軸方向の拡大断面図である。
【図２】 図２は、図１のII−II線に沿う横断面図である。
【図３】 図３は、図１のIII−III線に沿う横断面図である。
【図４】 図４は、図１のIV−IV線に沿う横断面図である。
【図５】 図５は、本発明による装置の変形例で、図１に相当する図である。
【符号の説明】
３…遠位部、４…管、５…主通路、７…遠位端、８…補助通路、、14b…偏向手段、16…軸芯17…遠位開口部、25…気体源、34・35・36・37・38・39・40・41・42・43・44・45…連通手段。

Claims (5)

1. 呼吸補助装置であって、管(４)からなり、管(４)は主通路(５)を形成し、その遠位部(３)によって、患者の呼吸気路に連結されるようになされていて、上記主通路(５)が患者の呼吸系を外部に連通すると共に、この装置は、更に、呼吸可能な気体源(25)に連結される１つ以上の補助通路(８)を備えていて、その呼吸可能な気体流を上記の呼吸系に噴出させ、この補助通路(８)は、遠位端(７)前に配されている上記の１つ以上の開口部(17)によって、主通路(５)に浸入しており、上記の換気用呼吸可能な気体流を上記の主通路(５)の軸芯(16)に向けて偏向する遠位手段(14b)が、上記の補助通路(８)の遠位開口部(17)に対面してもうけられているものにおいて、
   上記の遠位偏向手段(14b)と、上記の主通路(５)の上記の遠位端(７)との間に、開閉できる連通手段(34〜39)と(40〜45)とを有し、これらの連通手段(34〜39)と(40〜45)は、開くと、上記の主通路(５)を外気に連通させる通路を形成し、上記の遠位偏向手段 (14b) により上記の主通路 ( ５ ) 内に生じる真空領域により、上記の通路をとおって外気が吸引されることを特徴とするもの。
2. 請求項１に記載された装置であって、上記の主通路を外気に連通させる通路が、可変の横断面を有することを特徴とするもの。
3. 請求項２に記載された装置であって、上記の連通手段が、異なる直径の通路を開放することが出来る、側方に孔が開いている回転リング(38、43)を備えたタイプのもであることを特徴とするもの。
4. 請求項３に記載された装置であって、上記の回転リング(38)が直接上記の管(４)に取り付けられていることを特徴とするもの。
5. 請求項３に記載された装置であって、上記の回転リング(43)が直接上記の通路(５)と連通している通風筒に取り付けられていることを特徴とするもの。

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