JP4540952B2 - 副行換気用バイパス・トラップ・システム - Google Patents

Description

関連出願に対するクロス・リファレンス
本特許出願は２００２年８月２８日に出願されている米国仮特許出願第６０／４０６，６２４号の恩典を主張している。
本発明は気腫の肺の中に捕捉されている空気を除去するためのシステムおよび方法、特に、一定の容器／トラップ装置に肺の外胸膜層を通して一定の導管を介して非開存性の気道にバイパス形成することにより気腫の過剰膨張した肺の中に捕捉されている空気を除去するためのシステムおよび方法に関する。

１９３０年代に遡る研究、特に、１９６０年代および１９７０年代の初期に行なわれた研究の結果として、長期の継続的な酸素療法が慢性の閉塞性の肺病を伴う低酸素血症性の種々の患者の治療において有益的であることが確定されている。換言すれば、一定の患者の寿命および生活の質が上記の患者に対する酸素の定常的な補給を行なうことにより改善できる。

しかしながら、医療の費用を抑えるという要望と共に、慢性の肺病に対する継続的な酸素療法を行なう付加的な費用が酸素療法における年間の費用に一定の過剰な増加を生じることに対する関心が高まっている。従って、酸素療法は、行なわれる場合に、可能な限り有効であることが望ましい。

補給用の酸素を必要としている患者に対する標準的な治療は依然として一定の鼻カニューレにより一定の酸素供給源から酸素を配給することである。しかしながら、このような治療は多量の酸素を必要とし、このことは無駄が多く、鼻に対する痛みおよび刺激ならびに潜在的な悪化を生じる可能性がある。さらに、別の望ましくない影響も報告されている。そこで、継続的な酸素療法の費用を削減することに役立つために提案されている種々の別の医療方法が研究されている。

別の方法では気道が遮断されてしまう一定の患者が呼吸を継続できるように、緊急の輪状甲状軟骨切開術を行って一定の気管切開管を供給するための種々の装置および方法が考案されている。このような装置は一般に、自発的に呼吸しておらず、慢性の肺病の長期の治療に対して適していない一定の患者に対して使用することのみを目的としている。一般的に、このような装置は一定の比較的に大形の湾曲した気管切開管を挿入する気管の上方の咽頭における輪状膜の中に一定の穴を形成するための皮膚に対する穿孔処理により備えられる。前述したように、上記のような管またはチューブの使用は緊急の各種の状況にのみ医療的に制限されており、この場合に、その患者は別の方法においてその気道の遮断により窒息する可能性がある。すなわち、このような緊急の気管切開管は気道の遮断を排除した後の長期の治療において適していない。

緊急事態または換気の用途に対して十分に対応できることが分かっている別の装置がロジャース（Rogers）に発行されている特許文献１、シェルデン（Shelden）に発行されている特許文献２、ブルンメルカンプ（Brummelkamp）に発行されている特許文献３、トイ（Toy）に発行されている特許文献４、カルホーン（Calhoun）に発行されている特許文献５、シェルデン（Shelden）他に発行されている特許文献６、ウエイス（Weiss）に発行されている特許文献７、ウエイス（Weiss）他に発行されている特許文献８、およびポッジ（Pozzi）に発行されている特許文献９において記載されている。

上記の気管切開管はそれぞれの目的用途に対して十分に対応するが、これらは慢性の閉塞性の肺病を伴う種々の患者に自発的に呼吸させるために補給用の酸素を配給するための一定の手段としての種々の外来患者による慢性の用途に対応することを目的としていない。このような気管切開管は一般に一定の比較的に短い期間にわたり一定の患者に全体的な空気の供給を行なうように設計されている。さらに、このような気管切開管は一般に剛性または半剛性の構造であり、幼児における２．５ｍｍの外径から成人における１５ｍｍの外径までの範囲の口径を有している。これらは通常的に、組織に脈管が少なく出血の可能性の少ない輪状甲状膜を通して、一定の外科処置として一定の手術室内において挿入されるか種々の緊急の状況において挿入される。さらに、これらの装置は別の手段により正常な呼吸が回復するまで両方向における空気の流通を可能にすることを目的としている。

さらに、別の種類の気管切開管がヤコブズ（Jacobs）の特許文献１０および特許文献１１において開示されている。これらの特許において記載されているカテーテルは１４または１６ゲージの針に配置されていて、一定の非呼吸状態の患者の呼吸を回復するための一定の緊急性に基づいて空気または酸素および真空を供給するために輪状甲状膜を通して挿入される。この空気または酸素は患者の肺を膨張および収縮するために３０ｐｓｉ乃至１００ｐｓｉ（２．１×１０⁵ パスカル乃至６．９×１０⁵ パスカル）において供給される。このヤコブズのカテーテルはそれまでに用いられていた別の気管切開菅と同様に長期の外来患者の使用に適しておらず、このような用途に対して容易に適合できない。

上記のような気管切開管の限られた機能性により、各種の経気管型カテーテルが長期の補給酸素療法のために提案および使用されている。例えば、ドクター・ヘンリー，Ｊ．ハイムリッヒ（Dr. Henry J. Heimlich）（非特許文献１において記載されている）により開発されている小経の経気管型カテーテル（１６ゲージ）が輪状甲状膜と頸切痕との間の中間位置の気管の中における一定の比較的に大きな切開用の針（１４ゲージ）の挿入により用いられている。このカテーテルの寸法は２ｐｓｉ（１．４×１０⁴ パスカル）等のような低い圧力において約３リットル／分までの酸素を供給することを可能にするが、このような供給はさらに多量の流量を必要とする患者にとって不十分である。しかしながら、このカテーテルは、そのカテーテルと酸素供給用のホースとの間のコネクタが気管の前方部分に隣接して対向していてその患者により容易に見て操作することができないという主な理由により、定期的な除去および洗浄等のような、外来患者による使用および管理に向いていない。さらに、このカテーテルは一定の外来患者における有効な使用を妨げると考えられるよじれまたはつぶれに対して保護するための積極的な手段が備えられていない。このような特徴は長期の外来患者および家庭における医療用途において望ましいだけでなく必要である。さらに、上記カテーテルの構造、すなわち、１個だけの出口開口部により、このカテーテルからの酸素は一定の気管からその気管支の間の分枝部分に向けて下方に直接的に送り込まれる。それゆえ、左側の気管支が右側の気管支よりもその気管に対して鋭角である通常的な気管支の解剖学的構造により、両方の気管支によりさらに同等に利用されるために送給または混合される量よりも多量の酸素が上記カテーテルから右側の気管支に送り込まれる傾向がある。さらに、上記のような構造であるために、その酸素はカリナ（竜骨）に衝突して、望ましくないむずがゆさの感覚および咳を生じる可能性がある。加えて、このような装置においては、その酸素の実質的な部分が気管の後壁部に対して送り込まれると、これにより生じるその領域内の粘膜の侵食により亀裂および出血が生じる可能性がある。全体的に、この装置からの限られた出力により、一定の患者が運動または急な活動をしている場合、あるいは、重度の病気を有している場合において十分な補給用の酸素を供給するために動作できない。

慢性の閉塞性の肺病は慢性の気管支炎および気腫を含む。一例の肺気腫の態様は健康な肺に比べて隣接している各肺胞嚢の間における空気の流れの連絡がはるかに頻繁であることである。このような現象は副行換気として知られている。さらに、一定の気腫肺の別の態様は組織の弾性的な反跳力および半径方向の気道の支持力の損失により自然な各気道から空気が排出できなくなることである。本質的に、肺組織の弾性的な反跳力の損失は各個人の完全な呼気を不可能にすることの起因になる。また、各気道の半径方向の支持力の損失は呼吸の呼気段階において生じる一定のつぶれの現象も可能にする。このようなつぶれの現象もまた各個人の完全な呼気を不可能にすることを増進する。このような完全な呼気の不能化が増加するのに従って、各肺における残留容積も増加する。このことはさらにその肺を一定の過剰膨張の状態にし、この場合に、一定の個人は短く浅い呼吸のみを行なうことができるようになる。本質的に、空気は有効に排出されなくなり、新鮮でない空気がその肺の中に蓄積する。このような新鮮でない空気が肺の中に蓄積すると、その個人は酸素の欠乏状態になる。

現在において、慢性の閉塞性肺病に対する治療は各種の気管支拡張薬、上述したような酸素療法、および肺容積減少手術等を含む。このような気管支拡張薬は慢性の閉塞性肺病を伴う患者の数パーセントにおいて役立っているだけであり、一般に短期間の軽減を与えるだけである。また、酸素療法は上述した理由により実用的でなく、肺容積減少手術は肺の一部を除去する処置を含む過度に傷害性の高い処置である。さらに、長期間にわたる肺容積減少出術の有益性は完全に知られていない。
米国特許第９５３，９２２号明細書 米国特許第２，８７３，７４２号明細書 米国特許第３，３８４，０８７号明細書 米国特許第３，５１１，２４３号明細書 米国特許第３，５５６，１０３号明細書 米国特許第２，９９１，７８７号明細書 米国特許第３，６８８，７７３号明細書 米国特許第３，８１７，２５０号明細書 米国特許第３，９１６，９０３号明細書 米国特許第３，６８２，１６６号明細書 米国特許第３，７８８，３２６号明細書 ドクター・ヘンリーＪ．ハイムリッヒ（Dr. Henry J. Heimlich），「レスピレイトリー・リハビリテーション・ウィズ・トランストラキアル・オキシジェン・システム（Respiratory Rehabilitation with Transtracheal Oxygen System）」，ジ・アナルズ・オブ・オトロジー・リノロジー・アンド・ラリンゴロジー（THE ANNALS OF OTOLOGY, RHINOLOGY & LARYNGOLOGY），１９８２年１１月〜１２月

従って、慢性の閉塞性肺病に罹っている一定の個人からの呼気の流量を増加することが要望されている。

本発明は一定の病気の状態の肺からの呼気の流量を増加するために副行換気の現象を利用することにより、上記において簡単に説明されているような、慢性の閉塞性肺病の治療に付随する各種の不都合点を解消している。

一例の態様によれば、本発明は一定の副行換気用のバイパス・トラップ・システムに関連している。この副行換気用バイパス・トラップ・システムは一定の患者の１個以上の肺からの排出物を収集するための一定の収容容器、当該収容容器に接続している第１の端部および所定の部位において一定の患者の胸壁部および肺に挿通されている第２の端部を有する少なくとも１個の導管を備えており、これにより、上記収容容器と肺の内部空間との間の流体の連絡が確立可能であり、さらに、上記システムは上記少なくとも１個の導管と胸壁部との間および当該少なくとも１個の導管と肺との間の一定の液蜜式のシールまたは密封構造を確立するための一定のシールまたは密封装置を備えている。

また、別の態様によれば、本発明は一定の副行換気用のバイパス・トラップ・システムに関連している。この副行換気用のバイパス・トラップ・システムは一定の患者の１個以上の肺からの排出物を収集するための一定の収容容器、当該収容容器に接続している一定のフィルター／逆止め弁、当該フィルター／逆止め弁を介して上記収容容器に対して接続している第１の端部および所定の部位において一定の患者の胸壁部および肺の中に挿通されている第２の端部を有する少なくとも１個の導管を備えており、これにより、上記収容容器と肺の内部空間との間の流体の連絡が確立可能であり、さらに、上記システムは上記少なくとも１個の導管と胸壁部との間および当該少なくとも１個の導管と肺との間の一定の液蜜式のシールまたは密封構造を確立するための一定のシールまたは密封装置を備えている。

また、別の態様によれば、本発明は一定の病気の状態の肺からの呼気の流量を増加するための一定の方法に関連している。この方法は高度な副行式の換気領域を有すると決定された一定の部位において胸壁部から肺の内部空間の中まで延在する一定の吻合開口部を形成する工程、上記高度な副行式の換気領域を有すると決定された部位における肺の内部空間と一定の収容容器との間において、その肺の中の空気がこの収容容器の中に流れるように、上記吻合開口部を通り当該収容容器から肺に延在している一定の導管を介して一定の流体を介する連絡用の連結部分を確立する工程、および上記吻合開口部と上記導管との間に一定の液蜜式のシールを確立する工程を含む。

本発明の長期間酸素療法システムは一定の患者の各肺の中における病気の部位に酸素を直接的に配給する。長期の酸素療法は、例えば、肺気腫等のような慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症に対する標準的な治療方法として広く受け入れられている。肺気腫は一定の慢性の閉塞性肺病であり、この場合に、その肺の肺胞はそれぞれの弾性を失っており、肺胞に近接している各壁部が破壊されている。肺胞壁部の損失が進むのに従って、空気交換が深刻に損なわれるまで各肺における空気交換の表面積が減少する。粘液の分泌過多および動的な空気圧縮力の組み合わせが慢性の閉塞性肺病における空気流の制限の一定の機構になる。この動的な空気圧縮力は肺組織の弾性の減少により気道に加えられる係留力の損失により生じる。本質的に、新鮮でない空気が各肺の中に蓄積し、これにより、その個人から酸素が奪われる。例えば、コンピュータ化軸方向Ｘ線断層写真術すなわちＣＡＴ走査術、磁気共鳴画像処理すなわちＭＲＩ、ポジトロン発光断層写真術すなわちＰＥＴ、および／またはＸ線画像処理等のような、種々の方法が病気組織における１個以上の位置を決定するために利用できる。さらに、一定の病気組織における１個以上の位置が位置決めされると、その胸腔および１個または２個の肺の中に吻合開口部が作成され、１個以上の酸素搬送用の導管がその中に位置決めされてシールまたは密封される。この１個以上の酸素搬送用の導管は一定の酸素供給源に接続しており、この酸素供給源は酸素を昇圧条件下に１個以上の肺における１個以上の病気の部分に直接的に供給する。この加圧された酸素は蓄積されている空気を実質的に移動し、これにより、肺胞組織にさらに容易に吸収されるようになる。加えて、この長期間酸素療法システムはその直接的な酸素療法に加えて副行式の換気用バイパスを形成するための一定の様式で構成できる。このような構成において、一定の付加的な導管が適当な弁構成により上記の主導管と一定の個人の気管との間に接続できる。さらに、このような構成においては、気管が上記導管を介して肺の中の１個以上の病気の部位に直接的に連結しているので、一定の個人が息をはき出す際に新鮮でない空気がその気管を通して除去できる。

本発明の長期間酸素療法システムは各肺における酸素伝達効率を高めることにより酸素供給の必要性を低下しており、このことはさらにその患者の医療費用を削減する。さらに、このシステムは改善された自己イメージ、改善された移動性、高められた運動能力を可能にして、容易に維持管理できる。

上記の長期間酸素療法システムは慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症を有効に治療するために利用できるが、この病気の別の状況を治療するために別の手段が望ましいと考えられる場合がある。上述したように、肺気腫は肺組織に対する不可逆的な障害として識別されている。この肺組織の崩壊により各肺における反跳能力が低下する。この組織の崩壊はまた各気道の半径方向の支持力の損失も引き起こす。この結果として、上記のような肺組織の弾性的な反跳力の損失により、肺気腫を伴う各個人は完全に呼気することが不可能になる。また、各気道の半径方向の支持力の損失も一定のつぶれの現象が呼吸における呼気段階において生じることを可能にする。このようなつぶれの現象はさらに各個人の完全な呼気の不能化を増進する。さらに、このことにより、その肺が一定の過剰膨張の状態になり、この場合に、一定の個人は短く浅い呼吸のみができるようになる。

本発明の副行換気用のバイパス・トラップ・システムは病気の状態の１個または２個の肺からの呼気の流量を増加するために上述した副行換気用の現象を利用することにより慢性の閉塞性肺病の別の態様を治療する。本質的に、１個または２個の肺における副行式に換気されている領域の大部分は上述した走査処理技法により決定される。このような１個以上の領域が位置決めされると、１個以上の導管が１個以上の通路の中に配置されて病気の状態の１個または２個の肺の外胸膜層に接近する。この１個以上の導管は１個以上の肺における副行式の換気を利用して、捕捉されている空気を自然な各気道から迂回させて体外における一定の収容システムに排出することを可能にする。

従って、本発明によれば、慢性の閉塞性肺病に罹っている一定の個人からの呼気の流量を増加するためのシステムおよび方法が提供できる。

本発明の上記の特徴およびその他の特徴および利点は以下の各添付図面において示されているような本発明の好ましい実施形態の比較的に特定的な説明により明らかになる。
空気は一般的に外鼻孔を通して哺乳類動物の体内に入り、鼻腔の中に流入する。この空気が外鼻孔および鼻腔を通過する時に、濾過され、加湿されてほぼその体温まで温度が上昇または下降する。各鼻腔の後部は咽頭（のどの領域）に継続しており、それゆえ、空気は各鼻腔または口から咽頭に到達できる。従って、状態が整っていれば、一定の哺乳類動物はその鼻または口を通して呼吸できる。一般に、口からの空気は外鼻孔からの空気ほどには濾過および温度調整がされていない。さらに、咽頭内の空気はその咽頭の床部内の一定の開口部から喉頭（voice box）の中に流入する。飲み込みの間に喉頭蓋がその喉頭を自動的に閉じるので、各種の固形物および／または液体は下方の空気の通路すなわち気道ではなく食道の中に入る。その後、この喉頭から、空気は気管の中に入り、この気管は気管支と呼ばれている２個の各分枝部分に分かれている。さらに、これらの気管支はそれぞれ各肺に接続している。

それぞれの肺は大形の対を成しているスポンジ状の弾性の器官であり、これらは胸腔の中に存在している。これらの肺は胸腔の各壁部にそれぞれ接触している。人間においては、右肺は３個の葉部を有しており、左肺は２個の葉部を有している。これらの肺は全ての哺乳類動物において対を成しているが、各肺の葉部または細区分の数は哺乳類動物ごとに異なる。健康な肺は、以下において論じられているように、気体／空気の交換のための一定の極めて大きな表面積を有している。これら左右の両方の肺は一定の胸膜により被覆されている。本質的に、各肺の周囲における胸膜はその肺を封入する一定の連続的な嚢または包を形成している。また、一定の胸膜は胸腔に対応する一定の内層も形成している。この胸腔の内層を形成している胸膜と各肺を囲っている各胸膜との間の空間部分は胸膜腔として呼ばれている。この胸膜腔は各肺と胸壁との間における一定の潤滑剤として作用する一定の流体の薄膜を含む。

各肺の中において、気管支は細気管支として呼ばれている多数の比較的に小さな管に分枝している。一般的に、１００万個を超える細気管支が各肺の中に存在している。さらに、それぞれの細気管支の端部は肺胞と呼ばれている一房の極めて小さな気包になっている。さらに、各肺胞壁部の内側における極めて薄い単一層の上皮細胞および各毛細管壁部の内側における極めて薄い単一層の上皮細胞は血液からその肺胞内における空気／気体を分離する。すなわち、高濃度の酸素分子が各肺胞からその肺の毛細血管内の血液中に上記２種類の薄い膜を通して単純な拡散により流入する。これと同時に、高濃度の二酸化炭素の分子が上記肺の毛細血管内の血液から肺胞の中に上記２種類の薄い膜を通して単純な拡散により流入する。

呼吸は吸気および呼気を含む一定の機械的な過程である。胸腔は通常的に一定の閉じた系であり、空気は気管を介する以外に各肺に対して出入りできない。この胸壁が幾分傷付いていて空気／気体がその胸膜腔内に入れば、各肺は一般的に崩壊する。胸腔の容積がその横隔膜の収縮により増大する場合に、各肺の容積も増大する。さらに、各肺の容積が増大すると、各肺の中の空気の圧力がその身体の外部の空気圧（周囲空気圧）よりもわずかに下がる。従って、このわずかな圧力差の結果として、外部または周囲の空気が上述した各呼吸の通路を通して流れ込み、圧力が等しくなるまでそれぞれの肺を充たす。この過程が吸気である。一方、横隔膜が弛緩すると、胸腔の容積が減少し、このことにより、各肺の容積が減少する。さらに、各肺の容積が減少すると、それぞれの肺の中の空気の圧力がその身体の外部の空気圧よりもわずかに高く上昇する。従って、このわずかな圧力の差の結果として、各肺胞内の空気は圧力が等しくなるまで各呼吸の通路を通して排出される。この過程が呼気である。

呼吸器系に対する継続した傷害は、例えば、慢性の閉塞性肺病等のような、種々の病気を生じる可能性がある。この慢性の閉塞性肺病は慢性の気管支炎および肺気腫により生じる各気道の持続性の閉塞症である。米国においてだけでも、約１４００万人の人が一部の形態の慢性の閉塞性肺病に罹っており、この病気は死亡の原因の上から１０番目までに入る。

慢性気管支炎および急性気管支炎は特定の類似の特徴を分け持っているが、これらは異なる病気である。慢性および急性の気管支炎は共に気管支および細気管支の炎症および狭窄を含むが、急性気管支炎は一般にウイルス性および／または細菌性の感染を伴い、その持続期間は一般的に慢性気管支炎よりもはるかに短い。慢性気管支炎の場合には、その気管支は吸入される異物に対するその身体の防衛機構の一部として過剰の粘液を分泌する。線毛細胞（毛髪様構造）を含む粘液膜が気管および気管支の内側に存在している。この線毛細胞または線毛は上記粘液膜から分泌される粘液を肺から離れる方向に咽頭の中に連続的に押し出すか掃き出し、この咽頭においてその粘液が定期的に飲み込まれる。この線毛による掃き出し動作は異物が各肺の中に到達しないように維持するために機能する。すなわち、鼻および喉頭により濾別されない異物は、上述したように、上記粘液の中に捕捉されて、線毛により咽頭の中に押し出される。過剰な粘液が分泌されると、上記の線毛が損傷して、異物を含んでいる粘液を気管支および気管から掃き出すための線毛の機能効率が低下する可能性がある。さらに、このことにより、細気管支が狭窄および炎症して、その個人が呼吸不足になる。加えて、その個人は過剰な粘液を各気道から除くための手段として慢性の咳を進展させることになる。

慢性の気管支炎に罹っている個人は肺気腫に進展する可能性がある。この肺気腫は通常的にかなり剛性の構造体である肺胞の各壁部が破壊される一定の病気である。この肺胞壁部の破壊は不可逆的である。肺気腫は慢性の気管支炎、例えば、線毛を損傷する、空気汚染等のような、吸入した刺激物に対する長期間の曝露、酵素欠損症およびその他の異常な状況を含む、多数の要因により生じる可能性がある。この肺気腫において、各肺の肺胞はそれぞれの弾性を失い、結果的に、隣接している肺胞の間の壁部が破壊される。従って、この肺胞の壁部が失われる量が多いほど、各肺における空気交換（酸素と二酸化炭素の交換）の表面積が減少して、その空気交換が深刻に損なわれるようになる。粘液の過剰分泌と動的な気道の圧縮力との組み合わせが慢性の閉塞性肺病における空気の流れの制限の機構である。動的な気道の圧縮力は肺組織の弾性の減少による気道に加えられる係留力の損失により生じる。また、粘液の過剰分泌は気管支炎に関連して上記において説明されている。換言すれば、肺組織の崩壊により、肺の反跳力および気道の半径方向の支持力が低下する。この結果として、その肺組織の弾性による反跳力の損失が各個人の完全な呼気の不能化に起因する。また、各気道の広がりの支持力の損失も呼吸における呼気段階中につぶれの現象が生じることを可能にする。このつぶれの現象はさらに各個人の完全な呼気の不能化を増進する。このような完全な呼気に対する不能化の増進に従って、各肺の中の残留容積も増加する。このことは、さらに、その肺を一定の過剰膨張状態にし、この場合に、各個人は短く浅い呼吸のみを行なうことができる。本質的に、空気は有効に排出されず、各肺の中に新鮮でない空気が蓄積する。このように新鮮でない空気が肺の中に蓄積すると、その個人は酸素欠乏状態になる。この肺気腫に対する医療方法は存在せず、運動、気管支拡張剤等のような薬物療法、肺容積減少手術および長期管酸素療法を含む種々の治療処置のみが存在している。

上記において説明されているように、長期間酸素療法は慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症に対する標準的な治療方法として広く受け入れられている。一般的に、この酸素療法は一定の鼻カニューレを用いて処方される。しかしながら、この鼻カニューレの使用に伴う不都合点が存在している。このような鼻カニューレを利用することに伴う一例の不都合点はカニューレと鼻との間における酸素の相当な損失であり、このことは、さらに、その酸素供給源の頻繁な交換を必要とし、多くの酸素を発生するためにさらに多くのエネルギーが必要になる。さらに、このような鼻カニューレを利用することに伴う別の不都合点はこのカニューレが鼻の通路に乾燥、ひび割れおよび痛みを生じる可能性があることである。

経気管型酸素療法は長期間酸素療法に対する一定の実行可能な代替手段になってきている。この経気管型酸素療法は気管の中に下降して配置されている一定のカテーテルを用いて各肺に直接的に酸素を配給する。この酸素配給の直接的な性質により、多数の利点が達成される。これらの利点は比較的に大きな効率による比較的に少量の酸素の必要性、移動性の向上、運動能力の向上、および改善された自己イメージを含む。

本発明の長期間酸素療法のシステムおよび方法は各肺の中における酸素伝達効率を最適にするためにその肺組織の中に直接的に酸素を配給するために利用できる。換言すれば、酸素が各肺の中における肺胞組織の中に直接的に配給される場合に、改善された効率が達成できる。肺気腫の場合に、各肺胞壁部は破壊されており、これにより、空気交換の表面積が減少する。この肺胞壁部の破壊が進むのに従って、副行式の換気に対する抵抗力が低下する。換言すれば、肺気腫は副行式の換気を増加し、一定の程度まで、慢性の気管支炎も副行式の換気を増加する。本質的に、一定の気腫の肺において、副行式の換気として知られている、隣接している空気包（肺胞）間における空気の流れの連絡は正常な肺に比べてはるかに頻繁になる。組織弾性の反跳力および各気道の半径方向の支持力の損失（呼気中における動的なつぶれ）により空気が自然な気道から排出できなくなるために、その副行式の換気の増加が一定の個人の呼吸を有意義に補助しなくなる。このような個人は呼吸困難を進展する。従って、副行式の換気が生じていると決定できる場合に、その病気の肺組織を分離して、その正確な１個以上の場所に酸素を配給することができる。例えば、コンピュータ化軸方向Ｘ線断層写真術すなわちＣＡＴ走査術、磁気共鳴画像処理すなわちＭＲＩ、ポジトロン発光断層写真術すなわちＰＥＴ、および／またはＸ線画像処理等のような、種々の方法が病気組織における１個以上の位置を決定するために利用できる。このような病気の組織が位置決めされると、加圧された酸素をこれらの病気の領域に直接的に配給でき、さらに空気交換のために効果的に且つ効率的にその肺組織の中に強制的に配給できる。

図１は第１の例示的な長期間酸素療法システム１００を示している図である。このシステム１００は一定の酸素供給源１０２、一定の酸素搬送用導管１０４および一定の逆止め弁１０６を備えている。酸素供給源１０２は各種の加圧型酸素タンク、液体酸素貯蔵器、酸素濃縮装置を含む調節可能に調整された圧力および流量においてフィルターを通した酸素を供給するための任意の適当な装置および、例えば、各種の調整器を含む圧力および流量を調整するための付随の装置を有することができる。酸素搬送用導管１０４は継続的な酸素の曝露により生じる損傷に対する高い抵抗性を有する任意の適当な生体相容性のチューブを含むことができる。さらに、この酸素搬送用導管１０４は約１／１６インチ乃至約１／２インチ（０．１６ｃｍ乃至１．２７ｃｍ）、さらに好ましくは約１／８インチ乃至約１／４インチ（０．３２ｃｍ乃至０．６４ｃｍ）の範囲内の一定の内径を有するチューブを含む。また、逆止め弁１０６は任意の適当なイン−ライン型の機械弁を含むことができ、この弁は上記酸素搬送用導管１０４を通して各肺１０８の中に酸素を流入させるが、各肺１０８から酸素供給源１０２には逆流させない。例えば、一定の単純なチェック・バルブが利用できる。図１において示されているように、上記酸素搬送用導管１０４は副行式の換気の程度が最も高いと決定されている部位において肺１０８の中に挿通されている。

上記の例示的なシステム１００は一定のイン−ライン型フィルターの使用を含む多数の方法で変更可能である。このような例示的な実施形態において、酸素および空気の両方がこのシステムを通して流れることができる。換言すれば、吸入中において、酸素は酸素搬送用導管１０４を通して肺に配給され、呼気中において、空気が肺から酸素搬送用導管１０４を通して排出される。上記のイン−ライン型フィルターは粘液およびその他の汚染物質を捕捉して、酸素供給源１０２内における封鎖を防止する。このような例示的な実施形態においては、弁１０６は利用しなくてもよい。

上記の例示的な長期間酸素療法システム１００を機能させるためには、上記酸素搬送用導管１０４が胸腔と肺の中に通されている場所に一定の気密シールが維持されていることが好ましい。このシールは各肺の吸入／機能性を持続するために維持される。このシールが破れると、空気が胸腔内に入り、各肺が上述したようにつぶれる。

上記シールを形成する方法は肺胸膜と胸腔の内壁との間に接着部分を形成することを含む。このことはドキシサイクリンおよび／またはブレオマイシン等の刺激薬を含む化学的方法、胸膜切除または胸膜鏡下タルク胸膜癒着術を含む外科的方法、または放射性の金または外部照射を含む放射線療法のいずれかにより達成できる。これらの方法は全て胸膜癒着を形成するための関連技術において知られている。このような換気用バイパスのための部位において形成される一定のシールを伴うことにより、その肺における気胸症の危険性を伴うことなく一定の介入を安全に行なうことができるようになる。

各種のオストミー嚢または窩と同様に、上記酸素搬送用導管１０４はその換気用バイパスの部位における皮膚に対してシールできる。図２において示されている一例の例示的な実施形態において、酸素搬送用導管１０４は一定の接着剤により胸壁の皮膚に対してシールできる。図示のように、この酸素搬送用導管１０４は皮膚の接触面部に一定の生体相容性の接着剤被膜を有する一定のフランジ部２００を有している。この生体相容性の接着剤は上記フランジ部２００と胸壁の皮膚または表皮との間に一定の液密シールを形成する。好ましい実施形態において、上記生体相容性の接着剤は、上記酸素搬送用導管１０４がその換気用のバイパス部位から分離できるように、一時的な液密シールを形成する。このことにより、その部位を清浄化することが可能になり、長期間酸素療法システム１００の定期的な維持管理が可能になる。

図３は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送用導管１０４をシールするための別の例示的な実施形態を示している図である。この例示的な実施形態において、一定の連結用プレート３００が一定の生体相容性の接着剤被膜または任意のその他の適当な手段により換気用バイパスの部位における皮膚に対してシールされる。その後、酸素搬送用導管１０４が各種のねじ付き連結手段および係止リングを含む任意の適当な手段により上記連結用プレート３００に接続される。この例示的な実施形態もまた上記部位の清浄化およびシステム１００の維持管理を可能にしている。

図４は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送用導管１０４をシールするためのさらに別の例示的な実施形態を示している図である。この例示的な実施形態においては、バルーン・フランジ４００が上記シールを形成するために利用できる。これらのバルーン・フランジ４００は、その収縮状態において、上記酸素搬送用導管１０４とこれらバルーン・フランジの一方がその換気用バイパスの吻合部位を通過できるように、当該酸素搬送用導管１０４に取り付けることができる。また、これらのバルーン・フランジ４００はこれらのバルーン・フランジが胸壁のそれぞれの反対側に維持されるように一定の十分な距離だけ互いに離間している。その後、膨張すると、これらのバルーンが拡張して上記の胸壁を挟み込むことにより一定の液密シールを形成する。この場合も同様に、この例示的な実施形態はその酸素搬送用導管１０４の容易な除去を可能にしている。

図５は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送用導管１０４をシールするためのさらに別の例示的な実施形態を示している図である。この例示的な実施形態においては、単一のバルーン・フランジ５００が一定の固定型フランジ５０２との組み合わせにおいて利用されている。このバルーン・フランジ５００は上記と同様の様式で酸素搬送用導管１０４に接続している。このような例示的な実施形態において、このバルーン・フランジ５００は、その膨張時に、一定の液密シールを形成する。すなわち、胸壁の皮膚に対して維持されている上記固定型のフランジ５０２が一定の構造的な支持を行ない、この支持構造に対して上記バルーンが圧力を加えることにより上記シールが形成される。

一定の個人が呼気を困難にして付加的な酸素を必要としている場合に、副行式の換気用バイパスを直接的な酸素療法に組み合わせることができる。図６は一定の副行式換気用バイパス／直接的酸素療法システム６００の例示的な実施形態を示している図である。このシステム６００は一定の酸素供給源６０２、２個の分枝部分６０６および６０８を有する一定の酸素搬送用導管６０４、および一定の制御弁６１０を備えている。これらの酸素供給源６０２および酸素搬送用導管６０４は図１において示されている上記の例示的な実施形態にそれぞれ類似している部品を含むことができる。この例示的な実施形態において、一定の個人が吸息すると、弁６１０が開口して、酸素が肺６１２および気管支６１４の中に流入する。また、別の例示的な実施形態においては、分枝部分６０８を気管６１６に接続できる。従って、吸気中において、酸素は１個または２個の肺における病気の部位に流れると共に、正常な気管支の通路を介してその肺の別の部分にも流れる。一方、呼気中においては、弁６１０が閉じて、酸素は全く配給されなくなり、肺の病気の部分における空気がその肺６１２から一方の分枝部分６０６を介して第２の分枝部分６０８の中に流れて、最終的に気管支６１６の中に流れ込む。このような様式で、新鮮でない空気が除去されて、酸素が直接的に配給される。

上記の酸素搬送用導管６０４および分枝部分６０６，６０８の肺６１２および気管支６１４に対する接続およびシールは上述した様式と同様の様式において行なうことができる。

上述した長期間酸素療法システムは慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症を有効に治療するために利用できるが、この病気の別の態様を治療するために別の手段が望ましい場合も有り得る。上記において述べられているように、肺気腫は肺組織に対する不可逆的な障害として識別されている。この肺組織の崩壊は各肺の反跳能力の低下を引き起こす。さらに、この組織の崩壊は自然な各気道の半径方向の支持力の損失も引き起こす。この結果、この肺組織の弾性的な反跳力の損失は気腫を伴う各個人の完全な呼気の不能化に起因する。さらに、自然な各気道の半径方向の支持力の損失は呼吸の呼気段階においてつぶれの現象が生じることも可能にする。このようなつぶれの現象はさらに各個人の完全な呼気の不能化を増進する。さらに、このような呼気の不能化が増進すると、各肺の中における残留容積が増加する。このことにより、その肺の一定の過剰膨張状態が確立し、この場合に、一定の個人は短く浅い呼吸のみが行なえるようになる。

本発明の副行換気用バイパス・トラップ・システムは病気の状態の１個または２個の肺からの呼気の流れを増加することにより慢性の閉塞性肺病における別の態様を治療するために上述した副行換気現象を利用している。本質的に、１個または２個の肺の副行式に換気されている領域の大部分は上述した各種の走査処理技法により決定される。このような１種類以上の領域が位置決めされると、１個以上の導管がその病気の状態の１個または２個の肺の外胸膜層に接近する１個以上の通路の中に配置される。これら１個以上の導管は上記の１個または２個の肺における副行式の換気を利用して、その捕捉されている空気を自然な各気道から迂回させて体外における一定の収容システムに排出することを可能にする。

図７は第１の例示的な副行換気用バイパス・トラップ・システム７００を示している図である。このシステム７００は一定のトラップ７０２、一定の空気搬送用導管７０４、および一定のフィルター／逆止め弁７０６を備えている。この空気搬送用導管７０４は一定の個人の肺７０８とトラップ７０２との間において上記フィルター／逆止め弁７０６を通して一定の流体を介する連絡通路を構成している。この場合に、単一の導管７０４が示されているが、２個以上の高度な副行換気領域が存在していることが決定される場合に複数個の導管を各肺７０８において利用可能であることに注目することが重要である。

上記トラップ７０２は各個人の１個または２個の肺７０８からの排出物を収集するための任意の適当な装置を含むことができる。本質的に、このトラップ７０２は単純に、例えば、各肺の中に蓄積する可能性のある粘液またはその他の流体等のような各肺からの放出物を一時的に貯蔵するための一定の収容容器である。このトラップ７０２は任意の適当な形状を有することができ、任意の適当な金属または非金属の材料により形成できる。好ましくは、このトラップ７０２は一定の軽量で非腐食性の材料により形成されている。加えて、このトラップ７０２は有効で効率的な浄化を可能にする一定の様式で設計されていることが必要である。一例の例示的な実施形態において、このトラップ７０２は当該トラップ７０２が満たされた時に除去できる廃棄可能なライナーを含むことができる。また、このトラップ７０２は一定の透明な材料により形成可能であり、あるいは、このトラップ７０２を空にするか浄化することが必要な時を容易に決定可能にする一定の指示窓を有することもできる。さらに、一定の軽量のトラップ７０２はその患者の移動性を高めることができる。

上記フィルター／逆止め弁７０６はねじ型の嵌合手段またはコンプレッサーの接続において一般的に利用されている圧縮型の嵌合手段を含む任意の適当な手段により上記トラップ７０２に取り付けることができる。このフィルター／逆止め弁７０６は多数の機能を果たす。例えば、このフィルター／逆止め弁７０６は各個人の１個または２個の肺からの空気がトラップ７０２から出ることを可能にするが、上記のような流体の排出物および固体の粒状物質をトラップ７０２に保持する。また、このフィルター／逆止め弁７０６は本質的にトラップ７０２の中の圧力を各個人の１個または２個の肺７０８の内部の圧力よりも低く維持して各肺７０８からトラップ７０２に向かう空気の流れを一方向に維持することができる。さらに、このフィルター／逆止め弁７０６は空気中に浮遊している一定の粒度の粒状物質を捕捉するが、清浄な空気を通過させて周囲環境に換気することを可能にするように設計できる。さらに、このフィルター部分は呼気される空気の水分含有量を減少するための一定の様式で設計することも可能である。

上記空気搬送用導管７０４は上記トラップ７０２を患者の１個または２個の肺７０８に対して上記フィルター／逆止め弁７０６を通して接続している。この空気搬送用導管７０４は空気に含まれる各種の気体に対して一定の耐性を有する任意の適当な生体相容性のチューブを含むことができる。この空気搬送用導管７０４は約１／１６インチ乃至約１／２インチ（０．１６ｃｍ乃至１．２７ｃｍ）、さらに好ましくは約１／８インチ乃至約１／４インチ（０．３２ｃｍ乃至０．６４ｃｍ）の範囲内の一定の内径を有するチューブを含む。また、上記フィルター／逆止め弁７０６は任意の適当な弁を含むことができ、この弁は上記酸素搬送用導管７０４を通して各肺７０８の中に酸素を流入させるが、トラップ７０２から各肺７０８に逆流させない。例えば、一定の単純なチェック・バルブが利用できる。上記空気搬送用導管７０４は任意の適当な手段により上記フィルター／逆止め弁７０６に接続可能である。好ましくは、一定のクイック・リリース方式の機構を利用することにより、上記トラップが維持管理のために容易に除去可能になっている。図７において示されているように、上記空気搬送用導管７０４は最高度の副行換気状態を有していると決定されている部位において肺７０８に挿通されている。さらに、２個以上の部位が決定される場合には、多数個の空気搬送用導管７０４が利用可能である。このような多数個の空気搬送用導管７０４のフィルター／逆止め弁７０６に対する接続はスキューバ・ダイビング用の各種レギュレーターにおいて利用されている装置と類似の一定のオクトパス型装置を含む任意の適当な手段により達成できる。

上記の空気搬送用導管７０４は好ましくは配置後におけるつぶれに対して耐えて抵抗することができる。空気はこの導管７０４の中を移動するので、この導管がつぶれて回復できなければ、そのシステムの効果は減少する。従って、この空気搬送用導管７０４のつぶれを回復可能にするために当該導管７０４の中に一定のつぶれ回復可能化材料を組み込むことが考えられる。多数の適当な材料が利用可能である。例えば、この導管７０４内に組み込まれたニチノール（Nitinol）はこの導管に対してつぶれ抵抗性およびつぶれ回復特性を賦与する。

上記導管７０４の端部における拡張可能な特徴はこの導管７０４の肺胸膜に対する接触の維持およびシールの補助のために利用できる。さらに、この導管７０４に組み込まれたニチノールはこの導管７０４を一定の圧縮状態で配給した後にその位置を固定するために一定の拡張状態で配備する能力を賦与する。さらに、この導管の端部における各ショルダー部分は挿入時における一定の機械的な停止部分および以下において詳細に説明されているような連結のための一定の接着／シール手段のための一定の領域を構成することもできる。

上記の例示的な副行換気用バイパス・トラップ・システム７００を機能させるために、上記空気搬送用導管７０４が胸腔および各肺７０８の中に挿通されている場所において一定の気密シールが維持されていることが好ましい。このシールは各肺の膨張／機能性を持続するために維持される。このシールが裂けると、空気が胸腔の中に入り、各肺がつぶれる可能性がある。このようなシールを形成する一例の例示的な方法は肺胸膜と胸腔の内壁部との間に複数の接着部分を形成する処理を含む。このことはドキシサイクリンおよび／またはブレオマイシン等の刺激薬を含む化学的方法、胸膜切除または胸膜鏡下タルク胸膜癒着術を含む外科的方法、または放射性の金または外部照射を含む放射線療法のいずれかにより達成できる。これらの方法は全て胸膜癒着を形成するための関連技術において知られている。また、別の代替的な例示的な実施形態においては、上記空気搬送用導管７０４と外胸膜層との間のシールされた連結状態が当該空気搬送用導管７０４の接着／シールに対して補助を行なうために種々の接着剤を使用することを含む。現在において、フォーカル社（Focal Inc.）が商品名をフォーカル／シール−Ｌ（Focal/Seal-L）として入手可能な一定のシール剤を販売しており、この材料はシール用途において一定の肺に使用することが指定されている。さらに、このフォーカル／シール−Ｌはこのシール剤を硬化するために光により活性化する。また、サージカル・シーランツ社（Surgical Sealants Inc.）により製造されている商品名をトレックス（Thorex）として入手可能な別のシール剤が現在において肺のシール用指定品として臨床試験が行なわれている。このトレックスは２成分型のシール剤であり、これらの２成分を混合した後に一定の硬化時間を有している。

胸腔内における開口部の形成は多数の方法により達成できる。例えば、一定の開胸術であるアテルノトミー（aternotomy）または胸部切開術により達成できる。あるいは、この処置は比較的に侵襲性の低い一定の腹腔鏡技法により達成することも可能である。利用する処置の如何によらず、上記シールは一定の連続した接着表面部分を維持するために肺を少なくとも部分的に膨張した状態で設定する必要がある。その後、上記の導管部品と肺胸膜面との間の連結部分が適当に形成された後に、上記の開口部が作成可能になる。この開口部は過剰膨張した肺の十分な減圧を行なうために適当な断面積にする必要がある。さらに、この開口部は、上述したように、切除、穿孔、拡張、閉塞性切開、高周波エネルギー、超音波エネルギー、マイクロ波エネルギー、またはクリオブレイテイブ・エネルギー（cryoblative energy）等のような多数の異なる技法により形成可能である。

上記空気搬送用導管７０４は当該酸素搬送用導管７０４に関連して上述されており図２乃至図５において示されている各種の手段および方法の任意のものにより上記部位における皮膚に対してシールできる。

動作時において、一定の個人が呼気する時に、その各肺の圧力は上記トラップ７０２の中の圧力よりも大きい。従って、その肺における高度に副行状態の各領域内の空気が上記空気搬送用導管７０４を介してトラップ７０２の中に移動する。この動作はその個人の比較的に容易で完全な呼気を可能にする。

以上において図示および説明されている形態は最も実用的で好ましい実施形態と考えられる形態であるが、これらの図示および説明されている特定の設計および方法からの各種の変形例および変更例が当該技術分野における熟練者において考え出せるようになり、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに使用可能であることが明らかである。本発明は上記の説明および図示における各種の特定の構成に限定されず、添付の特許請求の範囲に含まれると考えられる全ての変更例に対して一貫するように構成されている。

本発明は一定の病気の状態の肺からの呼気の流量を増加するために副行換気の現象を利用することにより、慢性の閉塞性肺病の治療に付随する各種の不都合点を解消するための装置および方法に適用可能である。

一例の態様において、本発明は一定の副行換気用のバイパス・トラップ・システムに適用可能であり、この副行換気用バイパス・トラップ・システムは一定の患者の１個以上の肺からの排出物を収集するための一定の収容容器、当該収容容器に接続している第１の端部および所定の部位において一定の患者の胸壁部および肺の中に挿通されている第２の端部を有する少なくとも１個の導管を備えており、これにより、上記収容容器と肺の内部空間との間の流体の連絡が確立できる。さらに、このシステムは上記少なくとも１個の導管と胸壁部との間および当該少なくとも１個の導管と肺との間の一定の液蜜式のシールまたは密封構造を確立するための一定のシールまたは密封装置を備えている。

別の態様において、本発明は一定の副行換気用のバイパス・トラップ・システムに適用可能であり、この副行換気用のバイパス・トラップ・システムは一定の患者の１個以上の肺からの排出物を収集するための一定の収容容器、当該収容容器に接続している一定のフィルター／逆止め弁、当該フィルター／逆止め弁を介して上記収容容器に対して接続している第１の端部および所定の部位において一定の患者の胸壁部および肺の中に挿通されている第２の端部を有する少なくとも１個の導管を備えており、これにより、上記収容容器と肺の内部空間との間の流体の連絡が確立できる。さらに、このシステムは上記少なくとも１個の導管と胸壁部との間および当該少なくとも１個の導管と肺との間の一定の液蜜式のシールまたは密封構造を確立するための一定のシールまたは密封装置を備えている。

さらに、別の態様において、本発明は一定の病気の状態の肺からの呼気を増加するための一定の方法に適用可能であり、この方法は高度な副行式の換気領域を有すると決定された一定の部位において胸壁部から肺の内部空間の中まで延在する一定の吻合開口部を形成する工程、上記高度な副行式の換気領域を有すると決定された部位における肺の内部空間と一定の収容容器との間において、その肺の中の空気がこの収容容器の中に流れるように、上記吻合開口部を通り当該収容容器から肺に延在している一定の導管を介して一定の流体の連絡通路を確立する工程、および上記吻合開口部と上記導管との間の一定の液蜜式のシールを確立する工程を含む。

本発明による長期間酸素療法システムの第１の例示的な実施形態の概略図である。 本発明の長期間酸素療法システムと共に利用されている一定のシール装置の第１の例示的な実施形態の概略図である。 本発明の長期間酸素療法システムと共に利用されている一定のシール装置の第２の例示的な実施形態の概略図である。 本発明の長期間酸素療法システムと共に利用されている一定のシール装置の第３の例示的な実施形態の概略図である。 本発明の長期間酸素療法システムと共に利用されている一定のシール装置の第４の例示的な実施形態の概略図である。 本発明による長期間酸素療法システムの第２の例示的な実施形態の概略図である。 本発明による一定の副行換気用バイパス・トラップ・システムの第１の例示的な実施形態の概略図である。

符号の説明

１００ 長期間酸素療法システム
１０２ 酸素供給源
１０４ 導管
１０６ 逆止め弁
１０８ 肺

Claims (13)

1. 副行換気用バイパス・トラップ・システムにおいて、
   患者の１個以上の肺からの排出物を収集するための収集容器、
   前記収集容器に接続している第１の端部および所定の部位において患者の胸壁部および肺の中に挿通されている第２の端部を有する少なくとも１個の導管を備えており、これにより、前記収集容器と前記肺の内部空間との間における流体を介する連絡が確立可能であり、さらに
   前記少なくとも１個の導管と前記胸壁部との間、および当該少なくとも１個の導管と前記肺との間にシールを確立するための取付装置を備えているシステム。
2. 副行換気用バイパス・システムにおいて、
   収集容器、
   前記収集容器に接続し、前記収集容器から気体を排出する換気装置、
   第１の端部および第２の端部を有する導管であって、前記第１の端部が、前記収集容器に接続し、前記第２の端部が、患者の肺を囲む胸壁部、体腔壁の膜、および内臓の膜を貫通する開口部を通して前記患者の前記肺の中に挿通されるように構成されている導管、
   前記導管と連携する取付装置であって、前記導管と前記胸壁部との間にシールを確立するように構成されている取付装置、を備え、
   前記導管、前記収容容器、および前記換気装置によって、前記患者の前記肺から前記胸壁部を通して気体を排出できるように構成されているシステム。
3. 換気用バイパス・トラップ・システムにおいて、
   第１の端部および第２の端部を有する導管であって、前記第２の端部が、患者の肺を囲む胸壁部、体腔壁の膜、および内臓の膜を貫通する開口部を通して患者の肺の中に挿通されるように構成され、前記体腔壁の膜および前記内臓の膜の間における胸膜癒着が、前記開口部を囲む前記体腔壁の膜および前記内臓の膜の間にシールを確立する導管、
   前記導管の前記第１の端部に接続する外部トラップであって、前記外部トラップを通して気体を排出する換気装置を含む外部トラップ、
   前記導管と連携する取付装置であって、前記導管を前記患者の前記胸壁部に固定するように構成されている取付装置、を備え、
   前記導管、前記外部トラップ、および前記換気装置によって、前記患者の前記肺に捕捉された気体を、前記胸壁部を通して排出できるように構成されているシステム。
4. 請求項１に記載のシステムにおいて、
   前記収集容器から気体を排出する換気装置をさらに備えるシステム。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記換気装置が、前記肺からの気体中に浮遊する粒状物質を捕捉しながらも、前記換気装置を通して前記気体を排出することができるフィルターを備えるシステム。
6. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記換気装置が、固体または液体の排出物が前記換気装置から排出されることを防止しながらも、前記換気装置を通して前記肺からの気体を排出することができるフィルターを備えるシステム。
7. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記換気装置が、前記肺からの気体が前記換気装置を通して肺に入ることを防止しながらも、前記換気装置を通して前記気体を排出することができるバルブを備えるシステム。
8. 請求項２乃至６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記換気装置が、前記換気装置を通して前記肺からの気体を排出することができる一方向バルブを備えるシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
   前記取付装置が、前記導管を前記胸壁部に固定するように構成されているフランジを備えるシステム。
10. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
    前記取付装置が、生体相溶性の接着剤皮膜を有するフランジを備えることにより、前記フランジが前記胸壁部にシールされるシステム。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
    前記取付装置が、前記導管を前記胸壁部に固定するように構成されている拡張可能な機構を備えるシステム。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
    前記取付装置が、前記導管の前記第２の端部を前記肺の内部に固定するように構成されている拡張可能な機構を含むシステム。
13. 請求項１１または１２に記載のシステムにおいて、
    前記拡張可能な機構が、膨張可能なバルーンであるシステム。

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