JP7585597B2 - 経口気管挿管用の喉頭鏡 - Google Patents

Description

本発明は一般に、医療デバイスの分野に関する。

より詳細には、本発明は、経口気管挿管用の喉頭鏡に関する。

経口気管挿管は、気管内チューブを気道の内側に入れて、機械または手動による患者の換気を可能にし、かつ胃の物質の逆流または上気道から来る物質から肺を保護することから成る。

当技術分野の現在の状態において、気管内チューブは、以下の操作のうちの１つにより、患者の気管に入れられる。

－直接喉頭鏡検査：喉頭鏡（たとえば、マッキントッシュ喉頭鏡）を使用して解剖学的構造（咽頭、喉頭）を持ち上げ、声帯の視覚化および気道へのアクセスを可能にして、気管内チューブを挿入できるようにする。直接喉頭鏡検査は、浮腫（したがって腫脹）を生じさせ、気道をブロックするおそれがある。直接喉頭鏡検査の挿管は、特に経験豊富な医師（通常は麻酔専門医）によって実施されなくてはならず、患者の特別な準備を必要とする。
－ビデオ喉頭鏡検査：遠隔視覚システムを有する喉頭鏡の使用を含み、これにより、操作を実施する医師は、より奥の解剖学的部分を外部画面上で見ることができるようになる。この技術は平易にされており、直接喉頭鏡検査によって実施される挿管をより安全にし、かつ外傷性をより低減させてきたが、直接喉頭鏡検査によって実施される挿管の制限のうちの多くによる影響を依然として受ける。
－可撓性ファイバスコープを有する喉頭鏡：この操作は、ファイバスコープを気道に挿入し、気管内チューブをスライドさせるガイドとしてこのファイバスコープを使用して、挿管を得ることを含む。この操作は、非常に安全であり、直接喉頭鏡検査の制限を克服するが、非常に経験豊富な人員および高価なデバイス（ファイバスコープ）を必要とし、これらは常に利用可能とは限らない。

本発明は、従来技術の問題を克服する経口気管挿管用の喉頭鏡を提供することを目的とする。

本発明によれば、この目的は、請求項１の主題を形成する特徴を有する経口気管挿管用の喉頭鏡によって達成される。

特許請求の範囲は、本発明に関連してここに提供される開示の必須部分を形成している。

以下の詳細な説明の過程で明らかになるように、本発明による喉頭鏡は、口を通って咽頭に入れられ、解剖学的湾曲に沿って喉頭および声帯に到達するまで挿入される配向可能ヘッドを有する筒状本体を備えている。ヘッドは、照明と、外部画面に接続されることが可能なディスプレイシステム（カメラ）とを備えていてよい。ヘッドは、気道への入口に向かって導かれることが可能になるように、アクチュエータによって配向されてよい。気道が視覚化され位置合わせされたら、喉頭鏡の筒状本体をガイドとして使用して、気管内チューブが気道を過ぎるまで挿入される。

喉頭鏡の筒状本体には、ヘッドの前壁に配置された可動要素が設けられて、視覚および声帯へのアクセスを喉頭蓋が遮っている場合に喉頭蓋の持ち上げが可能にされてよい。

筒状本体には、たとえば気体もしくは薬物を送達するためまたは分泌物を吸引するための流体用の導管、あるいは視覚システムのケーブル用の導管が設けられていてよい。

本発明による喉頭鏡の筒状本体は、方向性のあるヘッドのおかげで、経口気管挿管に関連する困難のうちの多くを克服可能にし、正常な喉頭検査法の条件が存在しない場合の難しい挿管または厳しい環境における挿管に特に有効である。

ここで、単に非限定的な例として与えられる添付図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。

本発明による喉頭鏡を使用した経口気管挿管用のシステムの概略図である。 図１の喉頭鏡の部分的な概略側面図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った概略断面図である。 図２の矢印ＩＶによって示された細部の概略図である。 図２の矢印Ｖによる側面図である。 患者の気管に挿入された、本発明による喉頭鏡を示す概略図である。 本発明による喉頭鏡の主要な特徴的寸法を示す側面図である。 本発明による喉頭鏡の主要な特徴的寸法を示す側面図である。 本発明による喉頭鏡の主要な特徴的寸法を示す、図７のＩＸ－ＩＸ線およびＸ－Ｘ線に沿った断面図である。 本発明による喉頭鏡の主要な特徴的寸法を示す、図７のＩＸ－ＩＸ線およびＸ－Ｘ線に沿った断面図である。 図７の矢印ＸＩによって示された要素の主要な特徴的寸法を示す正面図である。

図１に関連して、参照符号１０は、全体的に患者の経口気管挿管用のシステムを示している。このシステム１０は、口および喉頭を通ることにより患者の気管に挿入されるように構成された喉頭鏡１２を含んでいる。喉頭鏡１２は、気管内チューブ１４の挿入をガイドするように構成されている。

喉頭鏡１２は、基部１６と、全体的にＪ字形状を有する筒状本体１８とを備えている。筒状本体１８は、基部１６に取り外し可能に固定されていてよい。

基部１６は、その中に複数のアクチュエータ２０を有している。アクチュエータは、バッテリ２２によって給電されて電子制御ユニット２４によって制御される電気アクチュエータであってよい。代替的に、アクチュエータ２０は、機械的アクチュエータであってもよい。

電子制御ユニット２４は、基部１６の外部の、たとえばジョイスティックから成る動作制御デバイス２８に接続されたインターフェイスユニット２６に接続されてよい。インターフェイスユニット２６は、ディスプレイ３０にも接続されてよい。インターフェイスユニット２６と動作制御デバイス２８との接続、およびインターフェイスユニット２６とディスプレイ３０との接続は、ケーブルを使用して実施されてよい。

可能な実施形態において、インターフェイスユニット２６には、インターネットから成ってよい無線通信ネットワーク３２への接続を可能にする無線通信プロトコルが提供されてよい。この場合、動作制御システム２８およびディスプレイ３０は、無線通信ネットワーク３２を介してインターフェイスユニット２６および電子制御ユニット２４に接続されてよい。

喉頭鏡１２の基部１６は、複数の流体コネクタ３４を備えていてよい。基部１６には、気管内チューブ１４が通過するように構成された貫通孔３６が設けられていてよい。

図２に関連して、筒状本体１８は、近位部分３８と、変形可能区分４０と、ヘッド４２とを備えている。近位部分３８は、解離可能に基部１６に固定されてよい。近位部分３８は、基部１６に隣接した直線路を有してよく、変形不可能な湾曲路４４により変形可能区分４０に接続されてよい。

筒状本体１８は、筒状本体１８の反対側の端部間で切れ目なく延在した中央導管４６を有している。中央導管４６は、筒状本体１８の近位端部で基部１６の貫通孔３６と連通し、反対側の端部でヘッド４２の前面４８において開口している。筒状本体１８の中央導管４６は、気管内チューブ１４を受けてガイドするように構成されている。

図３の断面図に関連して、筒状本体１８は、複数の凸部および凹部のある外側輪郭を有してよい。中央導管４６は、円形断面を有してよい。筒状本体１８は、薄肉の筒状シースによって形成された外側カバー５０を有してよい。

筒状本体１８の変形可能区分４０は、複数の横断方向切込み５２を有してよく（図２）、これにより筒状本体１８の断面全体が縮小され、弱化区域が形成され、これにより変形可能区分４０の弾性曲げが可能になる。変形可能区分４０の弾性変形により、ヘッド４２の長手方向軸線を通る任意の平面においてヘッド４２の傾斜が可能になる。

ヘッド４２は、筒状本体１８に沿って延在した伝送システム５４により、基部１６に位置するアクチュエータ２０に接続されている。可能な実施形態において、伝送システム５４は、複数のボーデンケーブル５６を備えており、各ボーデンケーブル５６は、内側に摺動ケーブルを収容したガイドシースを備えている。ボーデンケーブル５６の内側ケーブルは、その遠位端部でヘッド４２に固定されている。基部１６の各アクチュエータ２０が、それぞれのボーデンケーブル５６に関連付けられている。動作制御デバイス２８によって制御されるアクチュエータ２０は、それぞれのシースの内側にあるケーブルの長手方向動作を制御するように構成されている。アクチュエータ２０によって制御されるケーブルの軸線方向動作は、変形可能区分４０の弾性変形に起因してヘッド４２の傾斜を変える。

図３に関連して、ヘッド４２の傾斜を制御するボーデンケーブル５６は、筒状本体１８の外側凸部輪郭のそれぞれの凹部内に配置されてよい。可能な実施形態において、筒状本体１８の重心に中心が一致する正方形の頂点に配置された４本のボーデンケーブル５６が提供されてよい。ケーブル５６を引っ張ることにより、変形可能区分４０のみの変形が生じる。この目的のために、近位部分３８およびヘッド４２を形成する材料は、半剛性のプラスチック材料であってよい。変形可能区分４０の弾性変形性は、材料の変形性と、横断方向切込み５２によって引き起こされるその区分の弱化とによって得ることができる。

図３に関連して、正方形の同じ側に沿って位置する２本のケーブル５６を同時に引っ張ることにより、引っ張られたケーブルが位置する側の方向に、ヘッド４２が傾斜する。たとえば、正方形の上方水平側に沿って位置する２本のケーブルを同時に引っ張ることにより、ヘッド４２が上向きに傾斜し、正方形の右側に沿って位置する２本のケーブル５６を引っ張ることにより、ヘッド４２が右に向かって傾斜するなどである。単一のケーブル５６を引っ張ることにより、正方形の対角線に沿ってヘッド４２が傾斜する。たとえば、正方形の右上隅に位置するケーブル５６を引っ張ることにより、右上側にヘッドが傾斜し、左下に位置するケーブル５６を引っ張ることにより、左下側へヘッド４２が傾斜するなどである。

図４に関連して、喉頭鏡１２は、ヘッド４２の前面４８に配置された視覚システム５８を備えている。視覚システム５８は、光学センサ６０、たとえばＣＣＤセンサと、レンズ６２と、ミラー６４とを備えている。レンズ６２は、視界をミラー６４に焦点合わせしており、ミラー６４は、画像を光学センサ６０に対して反射する。この配置により、中央導管４６の中心から、ヘッド４２の前壁４８より約５～６ｃｍ先までに含まれる区域に、前方の視界を導くことが可能になる。視覚デバイス５８は、視覚デバイス５８の視界を照射するための発光源６６、たとえばＬＥＤも備えていてよい。光学系６０および発光源６６は、筒状本体１８に形成された導管６８の内側に延在することが可能なケーブルにより、基部１６に接続されている。光学センサ６０によって検出された画像は、電子制御ユニット２４によって処理されてよく、インターフェイスユニット２６を介して外部ディスプレイ３０に送信されてよい。

図３に関連して、筒状本体１８は、基部１６のそれぞれのコネクタ３４に接続された、流体を通すための複数の導管７０を備えてよい。導管７０は、ヘッド４２の前端４８で開口しており、筒状本体１８の長手方向軸線に対して平行に基部１６まで延在している。流体導管７０は、分泌物を吸引するため、および／または薬物もしくは酸素を投与するために使用されてよい。基部１６のコネクタ３４は、吸引源に接続されてもよいし、酸素を投与するための加圧容器に接続されてもよいし、または薬物を投与するためのデバイスに接続されてもよい。

図２および図５に関連して、喉頭鏡１２は、喉頭蓋持ち上げ要素７２を備えてよく、この持ち上げ要素７２は、薄肉のＵ字形状プレートから形成されてよい。喉頭蓋持ち上げ要素７２は、２つのヒンジ７４により、ヘッド４２の前壁４８に関節連結されており、ヘッド４２の前壁４８に要素７２が接触する下降位置（図５）と、ヘッド４２の前面４８に対して要素７２が実質的に垂直な上昇位置（図２）との間で動作することができる。

図３に関連して、筒状本体１８は、下降位置から上昇位置までの、およびその逆の、喉頭蓋持ち上げ要素７２の動作を制御するように配置された２本のボーデンケーブル７６を備えてよい。ボーデンケーブル７６は、動作制御デバイス２８によって制御可能な、基部１６に位置するそれぞれのアクチュエータ７８（図１）に接続されてよい。

図１に関連して、基部１６は、気管内チューブ１４の挿入を制御するように構成された別のアクチュエータ８０をさらに備えてよい。たとえば、アクチュエータ８０は、気管内チューブ１４の外面に形成されたラックに噛み合う歯車を駆動することができる。アクチュエータ８０も、動作制御デバイス２８によって制御されてよい。気管内チューブ１４の挿入は、自動モードで実施されてもよいし、または半自動モードで実施されてもよい。

図６に関連して、喉頭蓋持ち上げ要素７２が最初に下降位置にある状態で、筒状本体１８が患者の口に挿入される。筒状本体１８は喉頭に徐々に挿入され、医師は挿入中に、動作制御デバイス２８によってヘッド４２の傾斜を制御して、気管の正確な開口部を見つけ出す。喉頭蓋の持ち上げ操作を実施するための適切な位置にデバイスがくると、アクチュエータ７８が操作され、それによりケーブル７６を引っ張ることによって、喉頭蓋７２の持ち上げ要素が持ち上げられる。

ディスプレイ３０に示される画像により、医師は必要に応じてヘッド４２の傾斜を調整して、ヘッド４２を気管の口に位置合わせすることができる。

ヘッド４２が気管に適切に挿入されると、気管内チューブ１４が筒状本体１８に挿入される。導管４６は、気管内チューブ１４の挿入をガイドする。気管内チューブ１４が患者の気管に挿入されたら、気管内チューブ１４を定位置に残したまま筒状本体１８が引き抜かれる。

可能な実施形態において、動作制御デバイス２８およびディスプレイ３０は、喉頭鏡１２に対して遠隔位置にあってよく、インターネットを介して喉頭鏡１２の電子制御ユニット２４に接続されてよい。喉頭鏡１２の光学センサ６０によって検出された画像は、インターネットを介してディスプレイ３０に送信され、医師は、筒状本体１８のヘッド４２の動作を遠隔で制御することができる。

ヘッド４２の配向を専門医が遠隔で制御できることにより、患者の気管への喉頭鏡１２の筒状本体１８の挿入が、患者の挿管を実施する資格のない人員によっても実施されることが可能になる。たとえば緊急事態において、挿管操作を実施する資格のある医師（たとえば麻酔専門医）が救急隊員に含まれていないことがある。この場合、救急スタッフは、患者の咽喉に喉頭鏡を入れて、バンドを用いてそれを患者の頭部に固定し、挿管操作を実施する資格のある医師が最も繊細な操作を遠隔で制御することができ、それにより救急スタッフは適切に患者に挿管することが可能になる。

筒状本体１８は、医療デバイス用途の認証を有するプラスチック材料から作られてよく、製造工程中または製造工程後に除菌されてよい。筒状本体１８の外面は、挿入段階中の抵抗を低減するために平滑であってよい。

筒状本体１８は、患者の特徴に応じて異なるサイズで製造されてよい。

図７～図１１に関連して、筒状本体１８の主要な特徴的測定寸法は、以下の表に示す範囲内に含まれてよい。

筒状本体－図７、図８
Ｌ１：１５～４５ｍｍ 遠位直線路長さ
Ｌ２：５５～１８０ｍｍ 近位部分長さ
Ｌ３：８～４０ｍｍ ヘッド長さ
Ａ１：０°～４３° 最後部分角度
Ａ２：６０°～１０５° 最初部分角度
Ｒ１：３０～５５ｍｍ 角度Ａ１の半径区分
Ｒ２：３５～８５ｍｍ 角度Ａ２の半径区分
Ｄ１：１２～４０ｍｍ 筒状本体の外径
Ｄ２：１０～４０ｍｍ ヘッドの外径
Ａ３：６０°～９５° 本体－ヘッドの軸線角度
Ａ４：０°～３０° ヘッド装置軸線の上向き動作の立体半角（ｓｏｌｉｄ ｈａｌｆ－ａｎｇｌｅ）
Ａ５：０°～２５° ヘッド装置軸線の下向き動作の立体半角
ヘッド区分－図９
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３：０．５～６ｍｍ サービス導管孔の直径
Ｆ４：１～８ｍｍ 視覚システム孔の直径
Ｆ５：１０～２８ｍｍ 中央導管の直径
Ｆ６、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１０：０．５～４ｍｍ ヘッド動作ケーブル用の孔の直径
Ｆ８、Ｆ１１：０．５～２ｍｍ 喉頭蓋持ち上げケーブル用の孔の直径本体
区分－図１０
Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７：０．５～６ｍｍ サービス管用の導管の直径
Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５：０．１～３ｍｍ サービス管の厚さ
Ｄ４、Ｄ５、Ｄ９、Ｄ１０：０．８～２．６ｍｍ ヘッド動作管の直径
Ｓ２、Ｓ４、Ｓ７、Ｓ８：０．１～３ｍｍ ヘッド動作管の厚さ
Ｄ８、Ｄ１０：０．８～２．６ｍｍ 喉頭蓋持ち上げ動作管の直径
Ｓ６、Ｓ９：０．１～３ｍｍ 喉頭蓋持ち上げ動作管の厚さ
Ｄ１２：１０～２８ｍｍ 中央導管直径
Ｓ１０：０．１～３ｍｍ 中央導管厚さ
Ｓ１１：０．５～４ｍｍ 筒状本体の外壁厚さ
Ｓ１２：０．１～３ｍｍ 外側シース厚さ
喉頭蓋持ち上げ要素－図１１
Ｌ４：１２～４０ｍｍ 要素幅
Ｌ５：０～３０ｍｍ 下側平坦部分の幅
Ｌ６：６～２４ｍｍ 開口部分の幅
Ｌ７：６～２４ｍｍ 開口部分の長さ
Ｌ８：１０～３８ｍｍ 要素長さ
Ｌ９：１２～４０ｍｍ ヒンジを含む要素長さ
当然ながら、本発明の原理に影響を及ぼすことなく、構造および実施形態の詳細事項は、説明および図示したものに関して様々に変更されてよく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲からこれにより逸脱することはない。

Claims (11)

1. 経口気管挿管用の喉頭鏡であって、
   気管内チューブを受けてガイドするように構成された中央導管を内部に有する、全体的にＪ字形状の筒状本体であって、前記筒状本体が、近位部分、ヘッド、および前記ヘッドを前記近位部分に接続する変形可能区分を有しており、前記変形可能区分が、前記ヘッドの長手方向軸線を通る任意の平面において前記近位部分に対する前記ヘッドの配向を変えるように弾性変形可能である、筒状本体と、
   前記ヘッドの反対側の、前記近位部分の一方の端部に接続された基部であって、前記基部が、前記筒状本体に沿って前記筒状本体の外面上に延在した伝送システムを介して前記ヘッドに接続された複数のアクチュエータを有しており、前記複数のアクチュエータが、前記ヘッドの傾斜角度を制御するように構成されている、基部と
   を備え、前記中央導管は、前記筒状本体の端部間で延在し、前記筒状本体の近位端部で前記基部の貫通孔と連通し、前記筒状本体の反対側の端部で前記ヘッドの前面において開口する、喉頭鏡。
2. 前記伝送システムが、複数のボーデンケーブルを有しており、前記複数のボーデンケーブルのそれぞれが、前記ヘッドから前記筒状本体に沿ってそれぞれのアクチュエータまで延在している、請求項１に記載の喉頭鏡。
3. 前記伝送システムが、４本のボーデンケーブルを有しており、前記４本のボーデンケーブルが、断面において前記筒状本体の重心に中心が一致する正方形の頂点に配置されている、請求項２に記載の喉頭鏡。
4. 前記筒状本体は、前記中央導管の外周に沿って複数の外向きの凸部が配列された外側凸部輪郭を有し、前記複数のボーデンケーブルは、前記外側凸部輪郭の前記複数の外向きの凸部の間の凹部内に配置される、請求項２に記載の喉頭鏡。
5. 前記複数のアクチュエータが、前記基部に収容された電子制御ユニットによって制御される電気アクチュエータであり、前記電子制御ユニットが、前記基部の外側に位置する動作制御デバイスにインターフェイスユニットによって接続される、請求項１から４のいずれか１項に記載の喉頭鏡。
6. 前記動作制御デバイスが、無線通信ネットワークを介して前記電子制御ユニットに接続される、請求項５に記載の喉頭鏡。
7. 前記ヘッドに配置されており、前記筒状本体内に形成された導管の内側に延在したケーブルによって前記基部に接続されている視覚デバイスを備える、請求項１から６のいずれか１項に記載の喉頭鏡。
8. 前記視覚デバイスによって提供される光信号が、前記基部の外側に位置するディスプレイに送信される、請求項７に記載の喉頭鏡。
9. 前記ディスプレイが、無線通信ネットワークを介して前記基部に接続される、請求項８に記載の喉頭鏡。
10. 前記ヘッドが、前記前面上に設けられた喉頭蓋持ち上げ要素を有しており、前記喉頭蓋持ち上げ要素が、前記前面に接触する下降位置と前記前面から離れる上昇位置との間で可動であり、前記基部に収容されたアクチュエータに伝送ケーブルによって接続されている、請求項１から９のいずれか１項に記載の喉頭鏡。
11. 前記筒状本体の内側で、前記ヘッドの前面から前記近位部分の一方の端部へと延在している複数の流体導管を有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載の喉頭鏡。

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