JPH06507320A - ペルフルオロカーボン介在ガス交換 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ペルフルオロカーボン介在ガス交換 技歪分旦 本発明は、ペルフルオロカーボン液充填肺気道での呼吸ガス交換を維持しようと するための、陽圧下で呼吸用ガスを吸入するための手段を含む呼吸法および呼吸 用装置を提供するものである。

従来技術 本発明は、主に周知の機械的換気および液体換気技術に関する。

機械交換器は、肺への空気流を作り出す臨床装置である。集中治療を行う際の呼 吸補助用には一般に従量式陽圧換気器または従圧式陽圧換気器を使用する。この 種の装置は吸温時には強制的に肺へ空気を吸入するが自発的な吐息時には大気圧 に戻る。従量式換気器では深吸温量を吸入するのに必要な圧力に関係なく予め設 定した一回換気量を患者に吸入する。従圧式換気器では、最大吸温圧は操作卓に よって測定されるため制限されている。また、一般には吸温０２混合物や吸温お よび吐息時間、換気周期を選択するために様々な制御を行う。このような従来の 呼吸器を製造販売している企業はい（つかある。

液体換気は、一時的に肺気道に酸素添加（ｏｘｙｇｅｎａｔｅ）　した液媒を充 填する方法に関わる根本的に異なる技術である。これは１９６２年に過酸素化生 理食塩水中に沈んだ哺乳類が液体を吸い込んでガス呼吸の再開に成功したことに より初めて立証された（１：添付の引用文献参照）。しかしながら、十分な量の ０２を生理食塩水に溶解するのは（高圧であったとしても）実用上困難であり、 生理食塩水は肺胞表面上の界面活性物質の多くを洗い流してしまうため、液体換 気（ＬＶ）への道は実質的に閉ざされてしまった（２）。この問題は、ペルフル オロカーボン液（現在は大気圧で酸素添加させである）を使用してマウスやネコ 、仔イヌの呼吸を補助した最初の人である生化学者Ｌｅｌａｎｄ　Ｃｌａｒｋ氏 によって１９６６年に解決された（３）。

ペルフルオロカーボン（ＰＦＣ）液は、全ての（すなわち本明細書における目的 を達成するためには実質的に全ての）炭素結合水素原子をフッ素原子で置換する ことで通常の有機化合物から誘導できる。この液体は無色透明、無臭、不燃性で あり、基本的に水に不溶である。ＰＦＣ液は水および軟細胞より高密度であり、 表面張力は小さく、たいていは低粘度である。ペルフルオロカーボン液は気体に 対する高い親和力を有するという点で独特のものであり、水に比べて２０倍以上 の０２と３倍以上のＣＯ２を溶解する。他の高不活性フッ化炭素物質と同様に、 ペルフルオロカーボン液も全く無毒で生体適合性がある。概説については（４） 参照のこと。

洲ってみると、哺乳類は（全呼吸補助）酸素添加ペルフルオロカーボン液を長時 間（〉３時間）呼吸し、長時間悪影響を受けることなくガス呼吸に戻れるという ことが明確に証明された（５．６）。別の研究によって、ペルフルオロカーボン 呼吸後に形態学的、生化学的、組織学的な副作用は全く認められないということ も分かった（７．８）。ペルフルオロカーボン液を使用した肺洗浄（清浄）の研 究も行われ（９）、ヒトにおける成人呼吸窮迫症候群（Ｒ３Ｄ）に関与する１血 性物質の洗浄に効果的であることが分かっている（１０）。ペルフルオロカーボ ン液による両膝の全呼吸補助による副作用はないとはいえないが、このような作 用は一般にさほど影響のない一過性（緩徐なアシド−シス、低血中ｐＯ２、膝皿 管抵抗の増加、肺のコンプライアンス減少）のものである（１１〜１４）。ペル フルオロカーボン液呼吸の生物医学的用途の中には重要な調査結果を伴うものも ある（１５．１６）。超音波および／またはペルフルオロカーボン液での転化に よる肺癌高熱も報告されている（１７）。

特に、ペルフルオロカーボン液呼吸は、界面活性物質の欠乏や機能不全を含む呼 吸窮迫症候群の治療に役立つと見られる。肺胞表面張力の上昇は、未熟呼吸窮迫 症候群（ＲＤＳ）の病態生理学において重要な役割を果たしく１８．１９）、成 人呼吸窮迫症候群での肺機能障害に寄与するものと思われる（２０）。ペルフル オロカーボン液呼吸は、肺の空気／流体界面をなくして肺の表面張力を大幅に小 さくする（１１）ため界面活性物質欠乏未熟動物において行うと効果的である。

液体換気は、心拍出量に悪影響を及ばずことなく　（２２）無難な肺胞圧で達成 でき（２１Ｌ極めて未熟な動物でも並外れたガス交換を行うことができる（２３ ）。

ペルフルオロカーボン液呼吸のヒトにおける臨床試験をＲＤＳに羅患した極めて 未熟な乳児において成功させたとの報告もある（２４）。

その他、液体換気の臨床用途となり得るものや液体換気を臨床試験に応用する際 の障害についての文献もある（２５）。液体換気ではペルフルオロカーボン液を 体外で酸素添加して二酸化炭素を除去し、この液体の試験呼吸では研究用の装置 を使用して肺への吸入および肺からの呼出を機械的に繰り返すということを思い 出して頂きたい。残念なことに、このような体外液体換気器は市販されていない 。さらに、現在のところ万一液体換気治療を急に停止させなければならな（なっ た場合に患者を保護する安全なフォールパック補助システムがないため意気も阻 喪している。また、ペルフルオロカーボンは体外で酸素添加・二酸化炭素除去後 に肺に周期的に吸入されるので、液体換気装置を一杯にするために多量かつ高価 な開始量のペルフルオロカーボンが必要になる。このような操作上の欠点および 安全性の問題のため、本来ならば期待の持てる液体換気技術の広範囲に亘る使用 は大幅に制約されているのである。

光朋ムＨ丞 本発明は、持続的陽圧呼吸とも液体換気とも機械的に異なるペルフルオロカーボ ン介在ガス交換方法を提供することで上述した欠点を解決する。中心になる方法 は、実質的に宿主の肺の機能的残気量に相当する多量のペルフルオロカーボン液 の哺乳類宿主の肺気道への導入に関するものである。その後、周知のガス交換器 （ベンチレータ）を使用した持続的陽圧呼吸によってペルフルオロカーボン液を 充填した肺気道での呼吸ガス交換を維持（例えば１時間以上）する。この処置を 施した後、肺気道からペルフルオロカーボン液を気化させる。

以下に示すデータから、ペルフルオロカーボン介在ガス交換は、健康な仔ブタで は実質的に持続的陽圧呼吸と同程度に効果的な呼吸およびガス交換の方法である ことが分かる。さらに、ペルフルオロカーボン介在ガス交換は、容量調整持続的 陽圧呼吸での気道圧に匹敵する気道圧での適切なガス交換である。

液体換気と同様にペルフルオロカーボン介在ガス交換も界面活性物質の欠乏また は機能障害の治療に大きな利益をもたらすものであるが、ペルフルオロカーボン 介在ガス交換では体外酸素添加もペルフルオロカーボン「液体吸温」の肺への周 期的な吸入も必要としない。従って、肺での界面活性物質の欠乏をはじめとする 様々な障害および疾患に対してペルフルオロカーボン液体治療を行うために研究 器械を予め改良しておく必要はない。さらに、各呼吸によって周期換気的に移動 するのは液体ではな（主に気体であるので、ペルフルオロカーボン介在ガス交換 を達成するために必要な気道圧は液体呼吸を行うために必要な気道圧よりもかな り低い。このため肺気道に対する気圧障害が生じる可能性も少なくなる。また、 液体呼吸を行っている時よりもペルフルオロカーボン介在ガス交換を行っている 時の方が肺時定数（流体流動時間コンプライアンスに対する気道抵抗の積）は極 めて小さくなるという結果も出ている。従って、液体呼吸を行っている時よりも ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行っている時の方が患者での換気をより一 層迅速に行うことができ、換気時分も大幅に延ばすことができる。最後に、ペル フルオロカーボン介在ガス交換に適したバックアップガス交換器は一般の臨床環 境で容易に入手できるので、機械装置の故障などに伴う安全性の問題も少なくな る。

■皿Ω囚里望説肌 図１は、ペルフルオロカーボン介在ガス交換の実施時に呼吸周期をビデオテープ に撮った写真であり、両膝は呼気終末（図ＩＡ）には実質的に無気状態であるが 、吸気終末（図ＩＢ）には実質的に気泡酸素添加状態にあることを示している。

図２は、本ペルフルオロカーボン介在ガス交換方法を実施するためのシステムの 一例を示す図である。

図３は、ペルフルオロカーボン介在ガス交換と持続的陽圧呼吸との切り換えによ って流体流量を調整するためのＰＡＧＥアダプタの一例を示す図である。

図４Ａおよび４Ｂは、ペルフルオロカーボン介在ガス交換と持続的陽圧呼吸とを 繰り返して行うためのアダプタの他の例を示す図である。

図５は、ＰＡＧＥ治療時に機能的残液量を維持するためのＰＡＧＥ装置の一例を 示す図である。

図６は、空気充填肺（白丸）およびペルフルオロカーボン充填肺（黒丸）の圧力 ／容量特性図である。

図７は、持続的陽圧呼吸時（白丸）とペルフルオロカーボン介在ガス交換時（黒 丸）の流量／容量関係の一例を比較して示した図である。

図８は、持続的陽圧呼吸時（白丸）とペルフルオロカーボン介在ガス交換時（黒 丸）の吐息時間および呼出容量を比較して示した図である。

図９Ａおよび９Ｂは、ペルフルオロカーボン流体充填肺胞内で起こり得る２種類 の気泡成長パターンを示す図である。

Ｂ　たの　の〉１、 液体を充填した肺に強制的に気体を吸入できるということや、液体も呼出してし まう前に肺からほぼ完全に気体を吐息できるなどということは従来は殆ど考えも つかなかった。しかしながら、本明細書ではペルフルオロカーボン介在ガス交換 （ＰＡＧＥ）と称してこのような呼吸補助方法および健康な仔ブタにおけるその 有効な利用方法について説明する。正常時の肺の機能的残気量に相当する多量の ペルフルオロカーボン液を気管に注入し、ガス交換時に直接関与する肺内にて数 時間の間イン　ビポで「気泡酸素添加」させた。驚くべきことに、これは周知の ガス交換器を使用して行うことができた。

簡単に言えば、本呼吸ガス交換維持方法は、実質的に宿主の正常時の肺の機能的 残気量に相当する（または少ない）多量のペルフルオロカーボン液を哺乳類宿主 の肺気道に導入するステップと；治療時間中（例えば１時間以内またはこれ以上 など）、持続的陽圧呼吸によってペルフルオロカーボン液体を充填した肺気道で の呼吸ガス交換を維持するステップと；肺気道からペルフルオロカーボン液を気 化させるステップと：を含む。

このペルフルオロカーボン介在ガス交換方法は、液体換気と持続的陽圧呼吸の両 方の利点を呈するものである。酸素添加したペルフルオロカーボンを使用した液 体換気は肺空気／流体界面による表面張力をなくし、界面活性物質の欠乏時に肺 機能とガス交換を向上させる。液体換気において、ペルフルオロカーボンを酸素 添加して二酸化炭素を除去し、研究用装置を使用してこの流体の肺への吸入と肺 からの呼出を繰り返し行う。一方、ペルフルオロカーボン介在ガス交換では持続 的陽圧呼吸で用いられているもののような周知のガス交換器を使用する。

後に詳細に説明するように、正常時の機能的残気量（３０ｍｌ／ｋｇ）に相当す る多量のペルフルオロカーボンを１３頭の健康な仔ブタの左側気管に注入し、従 量式ガス呼吸（ＦＩＯ２＝１．０）を施した。１時間がけて、ペルフルオロカー ボンをガス交換時に直接関与する肺内で連続的に気泡酸素添加した。得られた結 果から、動脈ＰａｎｇおよびＰａＣ０ｚは平均４０１±５１および４ｏ±４ｔｏ ｒｒ（５３，６±６．８および５．３±０．５ｋＰａ）であることが分かった。

最大気道圧はペルフルオロカーボン介在ガス交換時（１時間で２２±２ｃｍ　Ｈ ２Ｏ）および持続的陽圧呼吸時（２３±４ｃｍ　ＨｚＯ）でほぼ等しかった。静 脈酸素飽和度およびｐＨは正常（１時間で７３±８％および７．４３±０．０５ ）であった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換は一様に十分許容範囲内にあり 、結果的に持続的陽圧呼吸に近いものとなった。これらの結果がら、ペルフルオ ロカーボン呼吸技術を肺疾患へ適用する場合にも、もはや現存する機械装置や周 期的な液体の流れに伴う問題のために制約されることはないことが分かる。

本明細書では、「呼吸ガス交換の維持方法」は、動脈ｐＯ２およびｐｃＯｚをで きるだけ正常な値に近付けるための手段を意味する。これは、体全体の細胞にお ける０２とＣＯ３の適切な交換を意味する。ペルフルオロカーボン介在ガス交換 の第１の目的は、このような適切なガス交換を確実に行うことである。ガス交換 を確実に行うことができれば、余計な羅患率や死亡率を除いて病気に羅患した患 者を決定することもできる。ガス交換を補助する際、動脈ｐｏｔを約８０ｔｏｒ ｒ以上で維持すると好ましく、動脈ｐｃＯ＊を約５０ｔｏｒｒ以下で維持すると 好ましい。明らかに、達成した値が正常値（ｐｏｔ＝１００、ｐｃＯ＊＝４０） に近付けば近付（はど、臨床状態もより満足のいくものとなる。新生児ではｐＯ ！が過剰に高いと水晶体後腺維増殖や盲を引き起こすので、ペルフルオロカーボ ン介在ガス交換時には周知の持続的陽圧呼吸時と同様に酸素分画を小さくして過 剰酸素張力を防止するとよい。

「呼吸気道」は、正常時には空気が充満した気管、左右の気管支、細気管支およ び肺胞における呼吸通路、空間、容量を意味する。

「哺乳類宿主」はヒトを含み、調査および獣医学上の目的では未熟な仔ヒツジ、 仔ブタ、ウサギ、ネコ、イヌなどの哺乳類を意味する。

ペルフルオロカーボン液は、（ａ）ＰＡＧＥサイクルの吸温相の時の気泡酸素添 加（下記参照）と、（ｂ）ＰＡＧＥサイクルの吐息相の時の最小泡沫形成および この結果として生じる液体損失を補助するのに適した物理的特性を有する全ての フッ化炭素化合物を含むものとする。このような必要条件は主に、低粘度で表面 張力が小さく、蒸気圧の低いペルフルオロカーボンによって満たされる。もちろ ん、Ｏｘに対する溶解度が高いことも必要である。「ペルフルオロカーボン液」 は炭素とフッ素の原子のみによって構成したものであってもよいし、炭素とフッ 素の他に例えば臭素などの原子を含むフッ素化合物であってもよい。ペルフルオ ロカーボン介在ガス交換に使用できる代表的なペルフルオロカーボン液は、ＦＣ −７５、ＦＣ−７７、ＲＭ−１０１、Ｈｏ５ｔｉｎｅｒｔ　１３０、ＡＰＦ−１ ４５、ＡＰＦ−１４０、ＡＰＦ−１２５、ペルフルオロデカリン、ペルフルオロ オクチルプロミド、ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロプロ ピルテトラヒドロピラン、ジメチルアダマンタン、トリメチルビシクロ−ノナン 、これらの混合物などである。好ましいペルフルオロカーボンは、（ａ）平均分 子量約３５０〜約５７０　；　（ｂ）２５℃での粘度約５センチポイズ（ｃ　ｐ ）未満：（ｃ）沸点約５５℃以上：　（ｄ）２５℃での蒸気圧約５〜約７５ｔｏ ｒｒ、さらに好ましくは約５〜約５０ｔｏｒｒ：　（ｅ）密度的１．６〜約２． ０ｇｍ／ｃｍ”；　（ｆ）（空気を含む場合の）表面張力約１２〜２０　ｄ　ｙ 　ｎ　ｅ　／　ｃ　ｍであることを特徴とする。

ペルフルオロカーボン液は、少なくとも純酸素呼吸の１０〜１５分後に主に肺気 道に導入される。ペルフルオロカーボンは周知のように単に呼吸の合間に気管内 挿管に液体を注入することで気管内挿管を介して導入してもよいし、液体呼吸時 に行うように圧力下でこの液体を吸入してもよい。

肺気道に導入するペルフルオロカーボン液の容量は、好ましくは宿主の正常時の 肺の機能的残気量（ＦＲＣ）と実質的に等しくする。「肺の機能的残気量」は、 呼気終末の肺気道における空間容量を意味する。このＦＲＣ容量は、ペルフルオ ロカーボン介在ガス交換を行っている間も肺の拡張に伴って変化する。機能的残 気量をペルフルオロカーボンで満たすと、（ａ）吐息中、機能的残気量を維持し て表面張力誘導肺胞閉鎖を防止する：　（ｂ）吐息中、二酸化炭素を除去し、肺 胞ペルフルオロカーボン貯蔵物を「気泡酸素添加」することによって、ガス交換 における肺胞空気関与の必要性を明確にする：　（Ｃ）吸温の開始から終末まで 気泡形成および気泡膨張を行うために表面張力の小さい媒体を提供する：　（ｄ ）肺胞内層にペルフルオロカーボンを被覆した肺胞表面の大部分に沿って表面張 力を減少させることができる。患者のＦＲＣを越えずに上述した液体呼吸技術に 伴う気圧障害を防止し、気泡酸素添加による適切なガス交換を確実に行う。ＩＦ ＲＣ未満（例えば３／４ＦＲＣまたはｌ／２ＦＲＣ）のペルフルオロカーボン液 の吸入に基づ＜ＰＡＧＥ治療についても本明細書で熟考する。例えば患者の肺気 道の特定部分に対するＰＡＧＥ薬物添加薬剤注入など、−側柱（片肺）または局 所的（葉、分節）ＰＡＧＥ治療を行うことも可能である。

本明細書の記載に従い、好ましくは周知の呼吸器を使用した持続的陽圧呼吸によ ってこのようなペルフルオロカーボン液充填肺気道での呼吸ガス交換を維持する 。「持続的陽圧呼吸」は、通常は呼気終末陽圧呼吸を使用して標準的な陽圧呼吸 器で行い得る陽圧機械呼吸を意味する。従量周期性呼吸器かまたは圧力制限周期 性呼吸器が適している。この種の呼吸器は市販されている。代表的な型および製 造業者を挙げておくと、５ｅｒｖｏ　９００Ｃ（Ｓｉｅｍｅｎｓ　Ｆｌｅｍａ。

Ｓｈａｍｍｂｕｒｇ、　ＩＬ）：Ｉｎｆａｎｔ　５ｔａｒ　（Ｓｔａｒ　Ｐｒｏ ｄｕｃｔｓ、　Ｓａｎ　ｄｉａｇｏ、　ＣＡ）；Ｂｅａｒ　１，２．３　（Ｂｅ ａｒ　Ｍｅｄｉｃａｌ、Ｂｏｗｉｎｇｓ、　ＣＡ）；　Ｂａｂｙ　Ｂｉｒｄ２　 （Ｂｉｒｄ　Ｃｏｒｐ、、ＣＡ）；　Ｈｅａｌｔｈｄｙｎｅ　Ｉｎｆａｎｔ　Ｖ ｅｎｔｉｌａｔｏｒ：　Ａｉｒｓｈｉｅｌｄｓなどがある。後述するように、気 泡酸素添加、ペルフルオロカーボンから肺胞血管へのガス衝動分離、ペルフルオ ロカーボン介在ガス交換時の呼吸／潅流整合の組み合わせは、持続的陽圧呼吸時 のガス交換と比べても大きく引けをとることはない。「気泡酸素添加」は、気泡 と液体とが平衡状態になるように気泡によく曝すことを意味する。この状態は液 体を酸素添加し、液体から二酸化炭素を除去する。吸温時、多量の吸気を強制的 に肺に吸入し、気道の途方もな（大きな分枝（１０”）によって小さな分割量に 分け、数百万ある末端肺胞で肺全体に亘って実質的に一様に気泡が形成されるよ うにする。図１を参照すると、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時の呼吸サイ クルの（カラービデオテープから作成した）白黒写真に気泡酸素添加を示しであ る。呼気終末（図ＩＡ）のペルフルオロカーボン流体充填肺の暗い色調（すなわ ち色）は、吸温時（図ＩＢ）の気泡が充満した液体充填肺の明るい色調（すなわ ち色）とはっきりと対比できる。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換処置に続いて、ペルフルオロカーボン液を肺 気道から除去する。この特定の目的に適した方法は、単に肺気道からペルフルオ ロカーボンを気化させるというものである。（機能的残気量を維持するために） ペルフルオロカーボンを追加注入せずにガス呼吸を継続すると、（ペルフルオロ カーボンの蒸気圧によって決まる）約数時間の時間内に実質的に完全に肺から気 化する。

一定の目的（後述）のために、ペルフルオロカーボンの液体呼吸を周期的に繰り 返し、治療期間中、肺気道への吸入と肺気道からの排出を行う。

より詳細に説明すると、本ペルフルオロカーボン介在ガス交換（ＰＡＧＥ）法は 、連続した周期的な液体の流動と体外でのガス交換をなくすことで一層簡単な呼 吸補助システムを使用して有効利用することができる。

図２を参照すると、この目的に適った模範的なシステム１０は周知のガス交換器 １２と、ペルフルオロカーボン液を処理するためのＰＡＧＥ装置１４と、患者の 肺気道１８との間で流体の移動を可能にするＰＡＧＥアダプタ１６とを備える。

ＰＡＧＥ装置１４は、基本的に予め定められた量のペルフルオロカーボンをＰＡ ＧＥアダプタ１６を介して患者の肺気道１８に注入するためのものである。ガス 交換器１２は、ペルフルオロカーボン充填肺気道１８の換気を行うためのもので ある。ＰＡＧＥアダプタ１６は、治療の液体移動相とガス換気相とを繰り返す手 段となるものである。

ＰＡＧＥ装置１４は、（ａ）ペルフルオロカーボンの肺への吸入（および必要に 応じて肺からの排出）を繰り返す；　（ｂ）ペルフルオロカーボン介在ガス交換 治療中、例えば、各液体循環呼吸の終末に機能的残液量の適切な量を再構築する ：　（ｃ）ＰＡＧＥ装置の制御下での液体呼吸とガス交換器による呼吸とを連繋 する過程を制御する。（ｄ）液体を肺気道１８に注入する前にペルフルオロカー ボンを酸素添加し、二酸化炭素を除去する：　（ｅ）必要があれば肺気道１８に まずペルフルオロカーボンを吸入する過程を実行する：　（ｆ）液体を肺気道１ ８に再循環させるまえに分解したペルフルオロカーボンを浄化する：　（ｇ）ペ ルフルオロカーボンの温度を調整する；　（ｈ）ＰＡＧＥ装置１４および／また はＰＡＧＥアダプタ１６のペルフルオロカーボン導管内の圧力と流量を測定する ：　（ｉ）様々な生理学的測定値を得る：　（ｊ）操作卓からの入力とコンピュ ータからの出力を適宜処理するよう機能する。

ＰＡＧＥアダプタ１６は、（ａ）ＰＡＧＥ装置１４の制御下で液体循環（ＰＡＧ Ｅ装置）およびガス交換器（ペルフルオロカーボン介在ガス交換）呼吸を連繋す る過程を機械的に実行する；　（ｂ）ＰＡＧＥ装置１４による肺気道１８内での 適切な機能的残液量の回復を機械的に可能にする；　（ｃ）２種類の液体搬送装 置（ガス交換器１２とＰＡＧＥ液体搬送装置１４）を物理的に連動させ、本ペル フルオロカーボン介在ガス交換法を最も効果的に適用するよう機能する。

このようなシステム１０（ＰＡＧＥ装置１４、ＰＡＧＥアダプタ１６およびガス 交換器１２）の使用は以下のような治療プロトコルによって例示できる。適当な 患者において、以下の実施例において説明するような方法またはＰＡＧＥ装置１ ４とＰＡＧＥアダプタ１６とを使用した方法でペルフルオロカーボンを肺気道１ ８に注入する。ペルフルオロカーボン介在ガス交換は、概して治療期間中に呼吸 ガス交換を補助するための重要な方法である。ガス交換器１２は、ガス交換器１ ２の操作卓によって決定されるような一回容量の気体をペルフルオロカーボン充 填肺１８に吸入する。この気体はペルフルオロカーボンを酸素添加し、本来の位 置すなわちイン　ビポである肺気道１８内で呼吸１回毎に二酸化炭素を除去する 。この過程を繰り返し実行する。

図３を参照すると、ＰＡＧＥ装置１４の操作卓上に間隔をあけて備えられている ＰＡＧＥアダプタ１６中の弁２０は、左右に移動して患者の肺気道１８に通じて いる体外管２２からガス交換器１２を切り離したり、ガス交換器口２４を大気に 開放したりする。同時にバルブ２０は、ＰＡＧＥ装置１４と患者の肺気道１８と の間の液体を連通させる。１回以上のＰＡＧＥ装置制御液体呼吸を行って、ＰＡ ＧＥ装置１４の上述した目的のうち１つ以上を達成する。続いてＰＡＧＥアダブ タ１６の弁２０を（ＰＡＧＥ装置１４から供給される信号によって）移動させ、 ＰＡＧＥ装置１６を切り離し、ガス交換器１２と再度連通させてガス交換を連続 的に補助する。この（肺気道１８とガス交換器１２とを連通させ、さらにＰＡＧ Ｅ装置１４、ガス交換器１２と順に連通させる）サイクルは、操作卓からの指示 に応答してＰＡＧＥ装置１４のコンピュータによってシーケンシャルに繰り返し てもよい。

図示のＰＡＧＥアダプタ１６は、ペルフルオロカーボン、空気、呼吸器ガス、呼 意気体用のＹ型導管である。アダプタ１６は、２つの上部翼（ＰＡＧＥ装置導管 ２６およびガス交換器導管２８）と、低部死腔（デッドスペース）共通チャンバ ３０と、ねじれステム３２を有する蝶番い弁２０と、ねじれステムを回動して弁 ２０の往復動作を行うスイッチ機構（図示せず）とを備える。

ガス交換器導管２８は基本的に（死腔を最小限にするために）短く、呼吸器１２ と共通チャンバ３０との間で気体の移動を可能にする。このガス導管２８は、弁 ２０とガス交換器１２とが係合している時には蝶番い弁２０の往復端上で例えば パッド３４などによって可逆的に密閉されるが、弁２０とＰＡＧＥ装置１４とが 係合している時には開放される開口すなわちポート２４を含んでもよい。

共通チャンバ３０は基本的に低部死腔を有し、患者の体外管２２の遠位／’％ブ ３６に係止される。共通チャンバ３０は他に出口を２つ有し、このうち一方の３ ６はガス交換器導管２８に通じており、他方の３８はＰＡＧＥ装置導管２６に通 じている。共通チャンバ３０は、弁２０によってガス出口３６または液体出口３ ８の一方と可逆的に連通可能である。この弁２０は、図示のようにねじれステム ３２に装架された蝶番い弁２０の形をとっている。ステム３２を回転させると、 弁２０は回動して導管２８または２６のオリフィス３６．３８と係合する。

ＰＡＧＥ装置導管２６は、各々チャンバ３０のオリフィス３８からＰＡＧＥ装置 １４のポートに通じる３本のチャネルを含む。これらのチャネルは、（ａ）空気 をＰＡＧＥ装置１４からチャネル４０を介して共通チャンバ３０へ：　（ｂ）（ 患者への）ペルフルオロカーボン流入物をＰＡＧＥ装置１４からチャネル４２を 介して共通チャンバ３０へ：　（Ｃ）ペルフルオロカーボン流出物を共通チャン バ３０からチャネル４４を介してＰＡＧＥ装置１４へ直接供給するためのもので ある。

上述したＰＡＧＥ装置１６は単に一例にすぎず、例えば流体制御弁手段２０を図 ４Ａに示すような周知の回動可能なチャネル弁２０′の形とすることも可能であ り、図４Ｂに示すような摺動ピストンチャネル弁２０”を使用しても良い。

図５を参照すると、模範的なＰＡＧＥ装置１４は、ＰＡＧＥアダプタ導管２６か らのチャネル４０．４２．４４の遠位端が挿入された３つのポートと、チャネル ４０．４２．４４を介した流体の流れを調節するためのポンプおよび弁と、クロ ックを有するコンピュータと、ペルフルオロカーボンを処理するための装置とコ ネクタとを有する貯蔵室と、酸素（または混合気）源ポートと、操作卓と、ＰＡ ＧＥアダプタ弁２０弁動０させるための制御ケーブルと、入力チャネルおよび出 力チャネルと、コンピュータで使用するデータを収集し、システム１０の各構成 要素を駆動するための補助電子装置とを備える。

ポート４６は、ＰＡＧＥ装置１４からＰＡＧＥアダプタ１６の共通チャンバ３０ にペルフルオロカーボンを移送する流入チャネル４２とＰＡＧＥ装置１４とを結 合する。このポート４６はポンプ４８によってペルフルオロカーボン貯蔵室５０ と連結されている。ポンプ４８は、操作卓５６の指示に従って出力リンク５２を 介してコンピュータ５４によって制御される。この流入ポンプ４８は、予め定め られた時間で予め定められた量のペルフルオロカーボンをポート４６に送る。

このポートでの圧力は、コンピュータへの入力リンク５８によって測定され、連 続的にモニタリングされる。

第２のポート６０は、ポンプ６２によって共通チャンバ３０からの流出導管４４ とＰＡＧＥ装置１４のペルフルオロカーボン貯蔵室５０とを結合する。ペルフル オロカーボンはこのポート６０を介して貯蔵室に戻る。連動ポンプ６２は、操作 卓５６の指示に従って出力リンク５２を介してコンピュータ５４によって制御さ れ、予め定められた時間で予め定められた量のペルフルオロカーボンをポート６ ０に戻す。このポート６０における圧力は、コンピュータへの入力リンク５８に よって測定され、連続的にモニタリングされる。

第３のポート６４は、共通チャンバ３０との間でＰＡＧＥ装置１４と空気チャネ ル４０とを結合する。このポート６４を備えることで、ＰＡＧＥ装置サイクルの 予め定められた時間セグメントの間、共通チャンバ３０に空気を流入させること ができるようになる。コンピュータ５４は、一方向空気弁６６とポート６４とを 介してチャネル４０に空気を通すことができる最大圧力を設定する。

３つのポート４６．６０．６４と、これらに接続されたポンプ４８．６２および 弁６６とを連繋させることで、ＰＡＧＥ装置】４は液体循環呼吸の終末に機能的 残液量を回復することができる。空気弁６６が閉じている時には、流出ポンプ６ ２は（操作卓５６およびコンピュータ５４によって予め設定された）陰圧によっ てペルフルオロカーボン液を肺気道１８から除去する。空気がポート６４を介し て自由にＰＡＧＥアダプタ１６の共通チャンバ３０に流入できる状態にある時に は、ＰＡＧＥ装置１４は、肺および胸郭の受動的な反動によって共通チャンバ３ ０から排出されているペルフルオロカーボンを除去するのみである。例えば、ク ロック時間オン　クロック時間オフ Ａ空気弁皿Σ　ユ空気囲ヱΣ　設定伍 流入ポンプ４８　０秒　６秒　１０　ｍｌ／秒流出ポンプ６２　６秒　１６秒　 １０　ｍｌ／秒空気弁６６　１０秒　１６秒　大気圧 この代表例において、流入ポート４６に接続されたポンプ４８は、ペルフルオロ カーボン６０ｍ１を肺気道１８に吸入する。流出ポート６０に接続されたポンプ ６２は、６〜１０秒で肺気道１８からペルフルオロカーボン４０ｍ１を除去する 。

肺の反動によって、クロック時間１０秒の時点での（大気圧での）機能的残気量 と肺容量との較差を次の６秒で共通チャンバ３０に送る。ポンプ６２で液体をよ り高速に吸引するような「真空」を作ることはできないので、反動によって液体 を移送し得る速度と同じ速度すなわち空気弁６６を開いてポンプ６２について設 定したｌｏｍｌ／秒で較差容量分を流出ポンプ６２によって除去する。設定ポン プ流速と肺の反動によってペルフルオロカーボンを共通チャンバ３０に送り得る 速度との較差は、設定（大気）圧での空気の流入によって生じるものである。

呼吸タコメータ（図示せず）を空気ポート６４に配置し、機能的残気量に達した ことを確認するようにしてもよい。空気弁６６を開いた状態で、肺の反動が全（ ないとすると、ポンプ６２について設定した速度は空気ポート６４への流入速度 と等しくなる。このように、ＰＡＧＥ装置１４は容易に機能的残気量（ＦＲＣ） をモニタリングして回復することができる。一方、これは毎分多量の液体を肺に 注入し肺から除去しなければならないため液体呼吸では複雑な問題となっている 。

ＰＡＧＥ装置１４で扱う流体の量は極めて少なく、純化する容量も少なく加熱す る液体も少ない上、ＦＲＣをモニタリングするために患者に連続的に負荷をかけ る必要もない。

ＰＡＧＥ装置１４のコンピュータ５４は、以下のような入力を収集する。すなわ ち、（ａ）操作卓上で設定された３つのポートのポンプと弁に対するタイミング と流速についての設定値：（ｂ）操作卓上で設定されたＰＡＧＥアダプタ弁２０ 弁動０タイミング；　（ｃ）３つのポートに関連した圧力センサと流量センサか らの入カニ　（ｄ）食道圧などの生理学的測定値信号；（ｅ）貯蔵室の動作に関 連したセンサからの入力である。

コンピュータの出力は、（ａ）ＰＡＧＥ装置１４内でポンプと空気弁とを時間調 整して動作させる；　（ｂ）ＰＡＧＥアダプタ１６の弁２０を時間調整して動作 させる；　（Ｃ）すべての測定値と算出値とを操作卓のメーターに通知し、さら に補助的な出力データポート（図示せず）によって装置１４から離れた場所にあ る外部コンピュータやハードコピー記録装置に通知する機能を果たす。

貯蔵室５０は、ペルフルオロカーボンを貯蔵し、これを気泡酸素添加して予め選 択した酸素分画とし、その温度を生理学上または療法上必要な範囲に調整し、分 解したペルフルオロカーボンを純化・清浄し、システムからの液体容量の損失を 追跡する機能を果たす。

操作卓５６は、（ａ）ＰＡＧＥ装置１４およびＰＡＧＥアダプタ１６を動作させ るためのパラメータのオペレータによる設定を可能にする：　（ｂ）コンピュー タからの有意な出力を解釈して人間が応答できるように表示する；　（Ｃ）測定 したパラメータがＰＡＧＥ装置１４の動作用に設定した限界を越えた場合に警告 音を発する機能を果たす。

周知のガス交換機１２、ＰＡＧＥアダプタ１６、ＰＡＧＥ装置１４を使用してペ ルフルオ口カーボン介在ガス交換を達成するために、以下のようなパラメータの 動作範囲を代表例とする。ガス交換器ｌ２は最大で時間の９５％、最小でも時間 の７５％は患者とやりとりをする。ガス交換器１２は、最低１分あたり５呼吸、 最高では１分あたり４０呼吸で動作する。最大圧力は１５ｃｒｎＨ２０から６０ ｃｍＨ！Ｏの範囲にあり、おそら＜２５ｃｍＨ＊ｏ程度が理想的であろう。ＰＡ ＧＥ装置ｌ４または交換器ｌ２の酸素分画は、最低２１％、最高ではｌｏｏ％と なる。

周知の交換器呼吸の体外管２２に送られる一回換気量は、最低６ｍ１／呼吸、最 高１８ｍｌ／呼吸である。呼気終末場圧呼吸（ＰＥＥＰ）は、周知の交換器ｌ２ では必要な場合と必要ない場合とがある。理想的にはＰＥＥＰ５ｃｍＨ＝Ｏ以下 とする必要があるが、ベルフルオ口カーボン介在ガス交換治療を行う場合にはＰ ＥＥＰは最大で２０ｃｍＨｔｏまで可能である。ＰＡＧＥ装置１４は、１回の液 体呼吸の間または数回（例えば３回または４回など）の液体呼吸の間、順次患者 とやりとりする。大気圧または大気圧よりプラスマイナス１０〜２０ｃｍＨｔＯ 程度の圧力でＰＡＧＥ装置１４の空気弁６６を開放することも可能である。

ここに記載のシステム１ｏに凝縮手段（図示せず）を備え、ベルフルオ口カーボ ン蒸気を集めて再循環させるようにしてもよい。ベルフル才ロカーボン液は特に 肺気道への直接輸液に適した純粋形では生物学的に不活性かつ無毒であるが、周 囲の環境にベルフルオ口カーボン蒸気が存在していると逆に危険である。この事 実は殆どの液体換気の調査史では無視されているが、ベルフル才ロカーボンの気 化損失量は極めて多い（１時間あたりの機能的残気量の１０〜２０％は、成人Ｐ ＡＧＥ治療での約４００〜８　０　０　ｇｍｌ時の環境への気化損失量に相当す る）ため、ＰＡＧＥ療法の実施と大いに関係している。

ベルフルオ口カーボン蒸気が危険である理由として、この蒸気は例えば高温光源 、火のついた煙草、むきだしの炎、オーブン、白熱電気素子、電気アーク（例え ば一般的なモータで使用しているものなど）、電気外科装置、外科用レーザなど の一般的な熱源と接触すると分解して危険な副産物となるということが挙げられ る。最も典型的な分解産物は、ベルフルオ口イソブチレン（ＰＦＩＢ）およびフ ッ化水素（ＨＦ）である。腐食性が高く有毒なＨＦの性質については良く知られ ているところである。ＰＦＩＢは７℃で沸騰するので、臨床環境における大気と 混ざった気体として存在する。たとえ２、３時間であっても約０．　５部／百万 という極めて低濃度のＰＦＩＢを吸入すると場合にょっ゜Ｃは死につながること もある。

適切な室温再循環と換気を行ってＰＡＧＥ過程前後の毒物濃度をかなり低くした 場合でも、近隣環境において潜在的な有毒放出物が生成されること自体が一考に 値するＩＰ．因なのである。さらに、ベルフルオ口カーボン液は極めて高価であ るため、長時間（例えば２、３時間以上）にわたって患者にＰＡＧＥ治療を施す 場合には、気化したべルフル才口カーボン液を再回収して治療時に同じ患者で再 利用することには正当な理由がある。このように、気体の一回流量で換気を行い ながら肺とＰＡＧＥ装置の両方から気化したべルフルオ口カーボン損失物を凝縮 して回収することは安全カリ経済的な動機である。この凝縮機能は、凝縮したベ ルフルオ口カーボン蒸気をＰＡＧＥ装置に再導入する機能と同様に、流出蒸気凝 縮モジュールで実行することができる。この装置は、ＰＡＧＥ装置から流出され る流出ガス／蒸気混合物と、患者からの呼息ガス／蒸気流の両方を（この混合物 が大気中に換気される前の時点で）ガス交換器によって換気しながら取り入れる 。

呼息混合物は（ａ）受動呼出使用時に近位端付近にあるコネクタの出口か（ｂ） （呼意気体が実際にガス交換器自体を通って排出される場合）ガス交換器の呼息 流の出口のいずれか一方からポンプでモジュールに送られる。凝縮モジュールは ＰＡＧＥ装置工４と一体とするか、またはガス交換器工２に取り付ける付属物と して使用すればよい。

おそらく、大気圧に近いかまたは若干陽圧にある呼息流の近位点からの流れを患 者の呼息管（受動呼出中）に接続された凝縮モジュールに取り入れなければなら ないだろう。患者はガス／蒸気混合物のポンプ抽出によって呼息時の重要な気道 抵抗を生じさせるという意味で「負荷をかけられる」べきではない。これだけで 、大気圧に近い（患者のすぐ外側で呼息混合物を収集する）換気高圧から逆止弁 を介して混合物を「排出」する動作をモジュールで行うことも可能である。この ような流動物の排出すなわち吸引は、真空ポンプなどを利用して行えばよい。

治療期間が長くなった場合に患者でベルフルオ口カーボンを再利用する際の必要 条件を満たすために、凝縮モジュールは（ａ）一定時間毎に周期的に、（ｂ）モ ジュールのべルフルオ口カーボン貯蔵室内の検出最小蓄積量に基づいて、（Ｃ） 連続抽出のいずれかでベルフルオロカーボン液流をＰＡＧＥ装置貯蔵室５０へ拍 出する。このようなベルフルオロカーボンの戻し抽出はＰＡＧＥコンピュータ５ ４によって制御する。

本ＰＡＧＥ方法は、酸素添加機構および二酸化炭素浄化機構を簡素化することに より、ベルフルオ口カーボン技術の呼吸への応用に適した好ましいガス交換方法 を提供するものである。このＰＡＧＥ方法によって空気運動の１つに対する「換 気」の問題を少なくすることができる。これは比較的多量の液体を肺に注入した り肺から排出したりする必要のある従来の液体呼吸技術では思うようにならなか った問題である。従来の液体呼吸では、流体を比較的高い気道圧で殆ど連続的に 肺に注入したり肺から排出したりしなければならないため、毎分このような多量 の液体を移動させる必要がある。従って、従来の液体呼吸の安全性の限界は狭《 、その柔軟性も限られてしまう。遠位気道および肺胞が極めて低圧状態にあった としても近位気道は高吸息圧状態となる。ここに記載のＰＡＧＥ方法は、こに広 げ、肺の機能的残気量の調整についての問題を簡素化する。

ＰＡＧＥを利用することで呼吸機序を簡単にして羅患した肺での呼吸運動を減ら せる可能性もあるので、ＰＡＧＥは上述した実施例よりもより一層広範囲にわた って柔軟に適用することができる。これは、ＰＡＧＥを行っている間、間欠指令 呼吸（ＩＭｖ）、間欠要求呼吸（ＩＤＶ）、高周期シェット呼吸（ＨＦ　Ｊ　Ｖ ）、高周期発振呼吸（ＨＦＯＶ）　、圧力支持呼吸（ＰＳＶ）、気道圧解放呼吸 （ＡＰＲｖ）、持続的場圧呼吸（ＣＰＡＰ）　、その他機械的呼吸補助の臨床上 有益な形態の様々な変形および修正などの機械呼吸モジュールによって液体充填 肺にガスを吸入したり肺からガスを呼出したりする機械的運動の達成に有益であ る。さらに、肺疾患に羅患した患者の瞬間呼吸動作を減らすことで、液体の注入 後に患者が瞬間的に呼吸できるようにしてＰＡＧＥを安全かつ効果的に達成する ことも可能であるのは理解できよう。肺の二次障害（肺の気圧障害）の発生率や 重篤度を最小限におさえる意味では本発明によるこの実施例は特に好ましい。

ベルフル才ロカーボン呼吸技術を応眉する場合のガス交換の問題を簡素化するこ とによって、ＰＡＧＥ方法ではベルフルオ口カーボンを再循環させ、ベルフルオ ロカーボンから分解物を除去して温度を調整する過程をより一層効果的かつ簡素 な装置で簡単に行うことができる。

ＰＡＧＥのプロセスはＰＡＧＥアダプタ１６およびＰＡＧＥ装置１４を使用して 実行できるが、このプロセスによって液体呼吸技術に最も適した液体を選択する 優先順位も部分的に変わる。ＰＡＧＥ装置はそれ自体ベルフルオ口カーボン以外 の種類の液体の呼吸への応用に適している。従って、表面張カおよび気泡の送出 時の粘度を主な基準とし、酸素や二酸化炭素の溶解性は二の次にして流体を選択 することができる。周知の液体呼吸にはあまり適していなかった化学物質は、Ｐ ＡＧＥでは効果的なベヒクルとなる場合もある。例えば、低含水（例えば数パー セントから約２５％Ｈ２０程度まで）ベルフルオロカーボンエマルジョンは周知 の液体呼吸によるガス交換では不適当であるが、分解物を洗浄して薬剤を運搬す るＰＡＧＥ用のベヒクルとしては極めて好ましい。このような弱水や生理食塩水 エマルジョンを使用する場合、臨界因子はベルフルオ口カーボンが水相の外側に 存在することであると思われるが、水相の外に存在しなければ呼息時に許容範囲 外の泡沫および液体損失が生じやすくなる。

本ベルフルオ口カーボン介在ガス交換方法は、肺気道の様々な障害および疾患を 治療する上で有効である。特に、肺の換気時にはな《しておかなければならない 最大表面張力をベルフルオロカーボン自体の最大表面張力に制限することで、界 面活性物質の欠乏や機能障害に伴う呼吸窮迫症候群についてはベルフルオ口カー ボン介在ガス交換を行っている期間を通して機能的に重篤度が小さ《なる。以下 、ベルフルオロカーボン介在ガス交換方法のその他の臨床用途について述べる。

ＰＡＧＥは、表面活性物質欠乏状態（未熟児呼吸窮迫症候群）にある肺や、表面 活性物質機能障害および毛細管漏出症候群（例えば成人呼吸窮迫症候群（ＡＲＤ Ｓ）、胎便吸引症候群、その他様々な急性肺疾患など）を伴う肺の換気に特に有 益な方法である。

ＰＡＧＥを予防の目的で使用することで、例えばＡＲＤＳや免疫介在肺障害、肺 に対する刺激性障害、サイチオキシ介在障害、エンドトキシン介在障害、その他 の肺障害の原因などによる肺機能障害を防止できると思われる。

液体呼吸中のガス交換を簡素化することで、ＰＡＧＥはペルフルオロカーボン産 物を洗浄媒体として使用して例えば胎便吸引症候群、肺胞たんばく症、生命に脅 威を与える喘息、膵嚢胞性腺維症、その他の燕下性症候群などに伴う肺内破片を 洗浄除去することができる。

ＰＡＧＥは、低表面張力ベルフルオロカーボン液を長時開腔に充満させ、ＡＲＤ Ｓの傾向がある患者における肺疾患や肺機能障害の重篤度を小さくするためにペ ルフルオロカーボンを使用できるようにする。毛細管漏出は、肺胞内層における 表面張力の機能であり、ペルフルオロカーボンを常に存在させることで患者にお いて有意に減少させ得るものである。ペルフルオロカーボン自体の表面張力は１ ０〜２０ダイン／ｃｍであればよいが、肺胞内層／ペルフルオロカーボン界面の 表面張力は１ダイン／　ｃ　ｍにできるだけ近くし、表面活性物質がない状態の 肺胞内層の正常表面張力より小さくしてもよい。

ＰＡＧＥは、心肺停止から蘇生する際に周知のガス呼吸に比べて多くの利点があ る。液体ペルフルオロカーボンは圧縮性ではないので、ＣＲＰ時に前胸部圧力の 停止心臓への伝達率を高めることができる。

ＰＡＧＥは、冷水溺水をはじめとして低温症や心停止を特徴とする様々な状態に 陥った後に行う標準的な蘇生法に比べて多くの利点がある。ペルフルオロカーボ ンは、ＰＡＧＥ装置１４を使用してＰＡＧＥ中に温めて中隔膜および中心血流を 温めるために使用できるので、このような場合に体外膜酸素添加（ＥＣＭＯ）や 心臓バイパスが必要になるのを未然に防ぐことができる。ペルフルオロカーボン の連続処置、中隔膜および心臓温度はＰＡＧＥ装置１４を使用して達成すること ができる。

ＰＡＧＥ方法およびシステム１０は、手術による低温症が見られた場合に冷却お よび／または再加温用として使用することもできる。これは心臓外科において特 に応用し得るものである。

ＰＡＧＥ方法およびシステム１０は、頭部外傷や脳傷害の治療時に冷却および／ または再加温用として使用してもよい。

ＰＡＧＥは深部からの急性減圧後に血液から窒素気泡を除去するのに効果的な手 段を提供するので、「減圧病」の治療または防止に適用できる。

ＰＡＧＥは周知の液体呼吸に代わる安全な方法を提供し、この技術の（液体呼吸 装置故障の可能性に対する）安全を確保することができる。ＰＡＧＥアダプタ１ ６を使用することで、周知の液体呼吸時に万一装置故障が発生した場合にもＰＡ ＧＥの迅速な点滴注入を確実に行うことで周知の液体呼吸の安全性を高めること ができる。

ＰＡＧＥは一回流量の液体ではなく気体を優先的に含むため、気道閉塞と肺胞表 面張力上昇との併発を特徴とする疾患において効果的である。このような疾患の 例としてＡＲＤＳが挙げられる。

ＰＡＧＥアダプタ１６を使用すると、周知の液体呼吸とＰＡＧＥによるガス呼吸 との間の遷移を安全かつ便宜的に実行できるようにすることで、周知の液体呼吸 技術を簡単に間欠的に使用できる。

ＰＡＧＥ装置１４およびＰＡＧＥ装置１６は、協働して最適な肺の機能的残気量 を常に同じ値に維持しやすくする。これにより、ペルフルオロカーボン呼吸の呼 吸用途の安全性を高め、周知の液体呼吸の過程の安全な実行を大幅に簡素化する 、 ＰＡＧＥは心臓性肺水腫が認められる場合の機械呼吸を容易にする。また、この 方法によって心臓性肺水腫がある間の原水の蓄積速度を落とすことができる。

ＰＡＧＥは、上述したシステム１０で実行すると好ましく、１血性心疾患に羅患 した患者における心臓後負荷を減少させることで「心臓を増大」する手段を提供 する。ＰＡＧＥ中ペルフルオロカーボンの重量を心高に伝達すると、心室後負荷 は減少する。

ＰＡＧＥは無気肺区域の再拡張に有益である。これは特に体外膜酸素添加（ＥＣ ＭＯ）の間に潰れた肺区域を再度膨らます際に価値がある。事実、ＥＣＭＯが認 められる時に肺を長期間にわたって支持する場合には、ＰＡＧＥは肺治癒時に気 圧障害の進行傾向を抑えて肺胞および気道の開存性を維持するので周知のガス呼 吸よりも優れている。

ＰＡＧＥを行っている間ペルフルオロカーボンを気道と肺胞に長期間にわたって 存在させると、何等かの疾患を有する肺や感染している肺の治癒過程も変化し、 気道閉塞の進行を防止できる場合もある。

ペルフルオロカーボンを気道と肺胞に長期間にわたって存在させると、ＰＡＧＥ 方法およびシステム１０によって炎症過程を抑制することで、免疫学上の肺障害 および過敏性肺疾患を改善できる。

ＰＡＧＥは、肺血管収縮に対する刺激を改善することで、新生児持続性肺高血圧 症に羅患した乳児に対する効果的な補助物理療法となり得る。

ＰＡＧＥは、比較的動きのないペルフルオロカーボン液層貯留室を提供すること で、界面活性物質、粘液溶解剤および気管支運動の正常状態を変化させる薬剤を 含む様々な医薬品および薬学上の試剤や治療薬などを効果的に分散させたり本来 の位置に残したりすることができる。このような目的で使用できる薬剤は、エピ ネフリンやノルエピネフリンなどの血管作動性物質、膵嚢胞性腺維症における阻 害を断ち切るために使用されるたんばく分解酵素、テルブタリンやアルブチロー ルなどの気管支拡張薬、ステロイドやその他の抗炎症剤、クロマリン、化学療法 抗体や治療抗体試薬などを含む。

ＰＡＧＥは、吸息時に肺での気体の分散をも促進し、本来高い表面張力で肺を換 気するために必要な膨張圧力を減少させることで、機械呼吸時の肺の気圧障害の 発生率を減少させることができる。

以下、実施例によって本発明をより詳細に説明する。

実施例 方法鉦より材料 以下の研究は、ピッツバーグのアニマル・ケア・アンド・ユース・コミッテイ・ オブ・ザ・チルドレンズ・ホスピタル（Ａｎｉｍａｌ　Ｃａｒｅ　ａｎｄ　Ｕｓ ｅ　Ｃｏｍｍ１ｔｔｅｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｃｈｉｌｄｒｅｎ−ｓ　Ｈｏ５ｐｉｔ ａｌ　ｏｆ　Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ）によって承認されたものである。動物の世 話と取り扱いはＮＩＨガイドラインに従った。

生後３日から２１日で体重２．９±０．６ｋｇの１３頭の仔ブタにα−クロラロ ーゼ（５０ｍｇ／ｋｇ）で麻酔をかけ、ヨウ化メトクリン（０，３ｍｇ／ｋｇ） を使用して麻痺させた。気管開口術に続いて挿管によって気道を確保し、気管を 気管開口管にしっかりと固定した。市販の交換器（Ｓｅｒｖｏ　９００Ｃ：Ｓｉ ｅｍｅｎｓ　Ｅｌｅｍａ、Ｓｈａｕｍｂｕｒｇ、　ＩＬ）を使用して従量式持続 的陽圧呼吸を行った。血管圧測定および血液サンプリングのために大腿静脈を切 開して動脈カテーテルおよび中心静脈カテーテルを挿入した。これらの測定値を 光フアイバ記録装置（ＰＰＧ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ、　Ｐｌｅａｓａｎｔｖｉ ｌｌｅ、ＮＹ）にインターフェースした。動物は背臥位で胸部を閉じて試験を行 った。

安定化時、デキストラン（５％Ｇｅｎｔｒａｎ）を５　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇ投与 し、５〜８ｍｍＨｇの右心房圧を達成した。換気量を細かく調節して１８〜２５ 呼吸／分の呼吸速度でＰａＣＯ２を３０〜４５ｔｏｒｒ　（４〜６ｋＰａ）とし た。吸息は呼吸サイクルの２５％に制限し、２〜５ｃｍＨ２Ｏ呼気終末陽圧を印 加した。肺を酸素（ＦＩＯ２１，０）で換気した。

５例の仔ブタにおいて、ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行う前に一回換気 量に関連した肺容量全体について締圧／容量関係を調べた。乾燥変換器を使用し て近位気道圧を連続して測定した。持続的陽圧呼吸を停止した。胸郭は大気圧で 受動的機能的残気量を確保できるようにした。続いて１０ｍ１の空気で肺を機能 的残気量以上１５〜２５　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇまで膨らませた。気道圧が大気圧 以下に下がるまで１０ｍ１を回収して圧力／容量曲線のガス抜きを同様に測定し た。

これらの同じ仔ブタにおいて、呼吸器と気管開口管との面に呼吸タコメータ（Ｈ ａｎｓ　Ｒｕｄｏｌｐｈ、Ｋａｎｓａｓ　Ｃ１ｔｙ、ＭＯ）を配置して持続式陽 圧呼吸時の吐息流量／容量関係を調べ、呼吸積算器（ＨｅｗｌｅｔｔＰａｃｋａ ｒｄ、Ｗａｌｔｈａｍ、ＭＡ）にインターフェースした。後に流量−容量曲線お よび即時（リアルタイム）容量曲線を構築するために持続式陽圧呼吸を行ってい る間流量と容量とを同時に記録した。

試験はいずれも密度１．７５ｇ／ｍｌ、粘度０．６６センチストローク、表面張 力１４ダイン／ｃｍ、蒸気圧７５ｔｏｒｒ　（１０ｋＰａ）、１気圧での酸素お よび二酸化炭素の溶解度５６および１９８ｍ１ガス／１００ｍ１ペルフルオロカ ーボン（３７℃）であるＦｅ１２　（３Ｍ、　Ｓｔ　Ｐａｕ　ｌ、ＭＮ）を使用 して行った。Ｆｅ１２は水と混和せず、無視しても差支えない肺吸収率を有する 他のペルフルオロカーボンに極めてよく似ている。

持続的陽圧呼吸で安定した状態を達成したら、動脈血と静脈血とをサンプリング し、呼吸測定を行い、血管圧を記録して以下の表に示すデータを得た。

正常時の機能的残気量に近くなるように選択した容量３０ｍ１／ｋｇのＦｅ１２ をＦＩＯｔ　１．Ｏで予酸素添加し、３７℃に温めて３０〜６０秒かけて気管に 点滴注入した。持続的陽圧呼吸の際に使用したものと同一の呼吸器設定値でペル フルオロカーボン充填計のガス呼吸を実施（「ペルフルオロカーボン介在ガス交 換」）シた。

呼吸器の設定値を変えずにペルフルオロカーボン介在ガス交換を１時間継続した 。この時間終了後、気化損失物を置換して機能的残気量の変化を補償するために 必要な１０〜２０ｍ１のＦｅ１２を肺に添加し、透明の気管開口管の立位出口に おけるペルフルオロカーボンの吐息メニスカスを大気圧で維持した。ペルフルオ ロカーボンを肺から排出した時間はなかった。他の医薬品や流体も全く添加しな かった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換の５．１５．３０．６０分後に血液 測定、呼気測定および血液流学的測定を繰り返し行った。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換の６０分後、ペルフルオロカーボン介在ガス 交換前に試験した仔ブタと同一の仔ブタで圧力／容量と流量／容量とを（上述し たように）繰り返し調べ、気体による肺の膨張およびガス抜きに対するペルフル オロカーボン注入の影響を確認した。これらの測定を行うまでペルフルオロカー ボンは排出せずにおいた。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換後に静的圧力／容量関係を調べるために、換 気を中断した。ペルフルオロカーボン充填計は大気圧でその残気量を確保できる ようにしておいた。この機能的残気量を測定しようとする試みや、ペルフルオロ カーボン充填計の機能的残気量と持続的陽圧呼吸時の機能的残気量とを比較しよ うとする努力はされなかった。ペルフルオロカーボンのメニスカスは、気道開口 管の透明な立位軸に一様に存在していた。乾燥変換器を使用して再び近位気道圧 を連続的に測定した。続いて１０ｍ１の空気で肺を機能的残気量以上１５〜２５ ｍ１／ｋｇまで膨らませた。気道圧が大気圧以下に下がるまで１０ｍ１を回収し て圧力／容量曲線のガス抜きを同様に測定した。

後で流量−容量曲線および即時容量曲線を構築してペルフルオロカーボン介在ガ ス交換時の流量−容量関係を研究するために、ペルフルオロカーボンガス交換を 行っている間（上述したように）空気の流量と容量とを同時に記録した。

続いて塩化カリウムを大丸薬投与して動物を殺した。死後、数頭の仔ブタを選ん で胸骨を切開し、右胸壁を切除した。死後換気を行ってペルフルオロカーボン介 在ガス交換時の肺換気パターンを観察した。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に１時間かけて繰り返し得た測定結果と持 続性陽圧呼吸時に測定した値とを分散分析法を使用して比較した。この後、複数 の比較用に試験結果をＮｅｕｍａｎ−Ｋｅｕ　ｌ　ｓ補正した。

■ Ｆｅ１２の点滴注入はすべての動物において極めて寛容であり、極めて悪い呼吸 結果や血液流学的結果は全くなかった。また、ペルフルオロカーボン介在ガス交 換も副作用なしに開始された。どの動物でもペルフルオロカーボン介在ガス交換 時には全く副作用は見られなかった。

ガｚヌＪ「　ペルフルオロカーボン介在ガス交換の開始時にＰＯ，の有意な減少 が見られたが、試験期間全体を通して各動物の平均ＰａＣ０ｚは安定して（４ｏ １±５１ｔｏｒｒ　（５３，６±６．８ｋＰａ）おり、動脈血は十分飽和してい た。

結果を以下に示す。

ＣＰＰＢおよびＰＡＧＥ時のガス交換 ＣＰＰＢ　ＰＡＧＥ ５　１５　３０’　６０ ｐＨ７，４２＋０．０５　７．４１±０．０４　７．４２＋０．０５　７．４２ ±０．０５　７．４３±０，０５ｐａｃＯｚ、　ｔｏｒｒ　３８±６　４０±５ 　４０±４　４０±４　３９±４ｐａｃＯ２，ｋＰａ　５．１±０．８　５．３ ±０．７　５．３±０．５　５．３±０．５　５．２±０．５ｐａｏｚ、　ｔｏ ｒｒ　５０３±６４　４２９±５５°°３８４±３８°°３９２±４０°°３９ ４±６２°。

ｐａｏ−、ｋＰａ　６７．２±８．６　５７．４±７．４°５１．３±５．ド５ ２．４±５．３°”５２．７±８．３０ＨＣＯ３−２４±２　２５±３　２６± ２　２５±２　２５±２ＡａｄＯ２，ｔｏｒｒ　１５９±６１　１５７±５４　 ２０１±３７”　１９４±４０　１９２±６ＩＡａＤＯ２，ｋＰａ　２１−３± ８，２　２１．０±７．２　２６．９±４．９　２５．９±５．３　２５．７± ８．２ＰＡＧＥ時のガス交換は実質的にＣＰＰＢ時の場合と同程度に効果的であ った。

ＨＣＯ，−の単位はｍｅｑ／ｌである。すべての値は平均±ＳＤ（標準偏差）で あり、＊ｐ＜０．０５および＊＊ｐ＜０．０１は、ＣＰＰＢ時の値に対するもノ テあり、これは複数比較のためにＮｅｗｍａｎ−Ｋｅｕ　ｌ　ｓ補正を用いたＡ ＮＯＶＡによるものである。

ペルフルオロカーボンガス交換（ＰＡＧＥ）時のＰ　ａ　ＣＯ２は、持続性陽圧 呼吸（ＣＰＰＢ）時に測定したＰ　ａ　Ｃ０２とさほど違っていなかった。ペル フルオロカーボン介在ガス交換時の（ペルフルオロカーボン蒸気圧修正後）およ び持続性陽圧呼吸時の肺胞気動脈血酸素分圧較差は同等であった。ペルフルオロ カーボン介在ガス交換は代謝アシド−シスを引き起こさなかった。

丘吸ビ旦ｘニダ　従量式呼吸を使用することで、ペルフルオロカーボン介在ガス 交換時と持続性陽圧呼吸時の多量の一回換気量を比較できた。持続性陽圧呼吸時 とペルフルオロカーボン介在ガス交換時の一定容量の呼吸によって発生した最大 圧力は同等であった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換（ＰＡＧＥ）前と交換 時の静的吸気終末圧も同等であり、これらの算出吸気道抵抗および胸郭コンプラ イアンスは、持続性陽圧呼吸（ＣＰＰＢ）時に測定された値と同等であった。

結果を以下に示す。

ＣＰＰＢおよびＰＡＧＥ時の肺機構 ＣＰＦＢ　ＰＡＧＥ Ｐｍａｘ　２２．８±４．２　２２．５±２．９　２１．８±２．９　２２．７ ±３．２　２１．８±２．２Ｐｅｉ　１９．６±３．４　１８．８±２．０　１ ８．２±１．９’　１８．７±２．２　１７．６±１．６”Ｐａｗ　７．３±１ ．０　７．９±１．１　７．６士１．０　７．７±０．９　７．４±０．８ＥＴ Ｖ　４３．６＋８．７　４３．７ｆ８．８　４４．０”８．７　４３．６±８． ７　４４．０±８．９Ｃｔ　３．０±１．１　３．１±０．８’　３．２土０． ７　３．１±０．８　３．３±０．８Ｒａｗ　５７土２１６６±１４６３±１３ ７２±２７７４±２６ＰＡＧＥ時とＣＰＰＢ時の肺機構は実質的に等しかった。

Ｐｍａｘ−最大気道圧、Ｐｅ１＝静的吸気終末陽圧呼吸、Ｐａｗ＝平均気道圧で 単位はすべてｃｍＨ２０である。ＥＴＶ＝動物に送られた実効−回換気量（ｍｌ ）。Ｃｔ＝ＥＴＶ／（Ｐｅ　１−ＰＥＥＰ）として算出した全胸郭コンプライア ンスであって、単位はｍｌ／ｃｍＨ２０である。Ｒａｗ＝　（Ｐｍａｘ−Ｐｅ　 ｉ）／流量として算出した吸気終末気道抵抗であって、単位はｃｍＨ２０／ｌ／ 秒である。値はすべて平均±ＳＤである。＊ｐ＜Ｏ，ｏｓおよび＊＊ｐ＜０．０ １は、ＣＰＰＢ時の値に対するものであり、複数比較のためにＮｅｗｍａｎ−Ｋ ｅｕ　Ｉ　ｓ補正を用いたＡＮＯＶＡによるものである。

圧二且１皿係：　−回換気量の範囲内で、肺内にＦｅ１２を存在させて圧−容量 関係を一貫して変化させた。平均９．３±０．８ｃｍである全胸郭前後方向径と は無関係に、ペルフルオロカーボン充填計によって生成された圧力は、機能的残 気量以上で添加したガス容量のために空気を充填した肺（図６）と比べてわずか ４ｃｍＨｚＯ程度しか高（なかった。

図６をより詳細に参照すると、ＦＲＣ（ｍｌ）以上のガス容量をｙ軸上にプロッ トし、静的気道圧（Ｃｍ　Ｈｔ　Ｏ）をＸ軸上にプロットしである。空気充填計 を白丸で示し、ＰＦＣ充填肺を黒丸で示す。機能的残気量（ＦＲＣ）以上の容量 まで肺をガスで膨らますのに必要な静的気道圧は、−回換気量の範囲内で、ペル フルオロカーボン（ＰＦＣ）充填肺の方が高かった。空気充填肺およびＰＦＣ充 填肺はおそら＜ＦＲＣでの容量に差があると思われるので、２つの曲線の起点は ＦＲＣ以上のＯ容量を示すものであって同一の肺容量を示すものではない。ペル フルオロカーボン充填正常肺の圧−容量関係は、空気充填肺の場合と同様にヒス テリシスを示す。空気充填肺およびペルフルオロカーボン充填肺の圧−容量曲線 は、約４ｃｍＨｔＯ程度（各肺膨張レベル毎にＡＮＯＶＡでｐ＜０．０１）相違 している。データは平均±ｓｅｍである。

！ｌＪｎ：　ペルフルオロカーボンの点滴注入によって呼気流量−容量関係は変 化した。このことから、呼気道抵抗に緩徐な増加が見られることが分かった（図 ７）。最大呼気流量は減少したが、最大流量に達するまでの時間は変化しなかっ た。さらに、肺時定数はわずかに増加した（０．１９秒から０．２３秒になった ）のみであった。呼気は吐息の最初の０．５秒で事実上完了した（図８）。

図７をより詳細に参照すると、流量−容量関係はｙ軸上に呼気流量（ｍ１７秒） をとり、Ｘ軸上に呼気容量（ｍｌ）をとって示されている。白丸はＣＰＰＢのデ ータであり、黒丸はＰＡＧＥについてのデータである。ペルフルオロカーボン介 在ガス交換（ＰＡＧＥ）と持続性陽圧呼吸（ＣＰ　Ｐ　Ｂ）の呼気流量−容量関 係は、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に発生する気道抵抗の緩徐な増強に よって最大流量が減少するという点で異なっている。データは平均±ｓｅｍであ る。

図８を参照すると、呼気容量（ｍｌ）をｙ軸上にとり、Ｘ軸上にとった呼気時間 （秒）と比較する。白丸はＣＰＰＢであり、黒丸はＰＡＧＥである。２〜５０ｍ Ｈ，Ｏの呼気終末陽圧呼吸に対する瞬間呼気はペルフルオロカーボン介在ガス交 換時にペルフルオロカーボンが存在することで最小限に遅延した。肺時定数（Ｔ Ｃ）は、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に０．１９秒から０．２３秒まで 延びた。ＥＴＶ＝動物に送られる実効−回換気量である。データは平均±ｓｅｍ である。較差は統計的に有意ではない。

Ｍ脹塁亘遣虱底：　死後動物の開胸におけるペルフルオロカーボン介在ガス交換 時の肺を直接観察することで、肺胞の空気によるシーケンシャルな膨張傾向があ ることが分かった。上肺区域はその他従属部分よりも前にガスによって膨張した 。呼気はより一様であるように思われた。殆ど呼気全体を通して肺は事実上無気 状態（図工）にあり、呼気終末の肺の切断面は、ペルフルオロカーボンで湿って はいるがそこには気泡は全くなかった。呼気肺の切断面を圧縮すると流体が排出 されたが、空気は全く排出されなかった。

図１をより詳細に参照すると、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時にビデオテ ープに撮影した呼吸サイクルの呼気終末（Ａ）および吸気終末（Ｂ）写真が示さ れている。右胸壁を切除し、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に肺胞に空気 が流入して起こる色彩の特徴変化（ここでは暗い色で示す）と肺の組織構造を明 らかにしている。３秒間の呼吸サイクルのうち１．５〜２秒分の呼気時には肺は 事実上無気状態であった。

血ムエ的支敷：　ペルフルオロカーボン介在ガス交換によって心拍数や全身動脈 圧、右心房圧の有意な変化は起こらなかった。ペルフルオロカーボン介在ガス交 換時における組織への酸素運搬は代謝アシド−シスを防止するのに十分であった が、静脈酸素飽和度は持続性陽圧呼吸時に比べてわずかに低かった。結果を以Ｃ ＰＰＢおよびＰＡＧＥ時の血流学的機能ＣＰＰＢ　ＰＡＧＥ ＨＲ１８０±３７　１８２±３０　１８９±３２　１８９土３５　１８９±３８ Ｐ　ａ　ｏ　９６±１１９４±１１９４±１１９５±１０９６±８Ｐｒａ　Ｓ± １　５±１　５±１　６±２　５±１ＳａｔＶ（％）７９±９　７３±８°”　 ７１±８°°７３±６′″　７３±８°０血流学的測定値から心拍出量が適度に 減少していることが分かる。Ｐａｏ＝大動脈乎均圧、Ｐｒａ＝右心房平均圧であ り、いずれも単位はｍｍＨｇである。５ａｔＶ＝右心房酸素飽和度である。値は いずれも平均±ＳＤである。＊＊ｐく０．０１は、ＣＰＰＢ時の値に対するもの であり、複数比較のためにＮｅｗｍａｎ　Ｋｅｕｌｓ補正したＡＮＯＶＡによる ものである。

簡単に言って、本記載は健康な仔ブタにおけるペルフルオロカーボン介在ガス交 換の効能を詳細に説明し、健康な動物での換気および酸素添加はペルフルオロカ ーボン介在ガス交換によって持続性陽圧呼吸を使用した場合とほぼ同程度に効果 的に補助し得るということを示すものである。以下、健康な動物における酸素添 加と換気とを補助するペルフルオロカーボン介在ガス交換の原理、肺の表面張力 が増大することによって生じる結果、界面活性物質の欠乏や機能障害のある肺へ のペルフルオロカーボン介在ガス交換の代表的な適用例について述べる。

ペルフルオロカーボン　ガス　の立区交換二　本研究において仔ブタに送るガス の一回換気量は気道の推定（２ｍｌ／ｋｇ）死腔を大幅に超過した。当然、終末 気道および肺胞に各１．５　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇ呼吸気の殆どが分散することに なる。

高世代気道および肺胞に吸気が分散することで気体とペルフルオロカーボンとが 相互に接触し、イン　ビポでの「気泡酸素添加」に適した環境となったことが分 かる。そうでなければ、ペルフルオロカーボンによって１５ｍ１／ｋｇ以下で溶 解した酸素をペルフルオロカーボン介在ガス交換を開始した時点で点滴注入する ことができたために試験過程全般にわたって優れた酸素添加状態が持続したこと に対する説明のつけようがない。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換時の空気による肺胞の膨張は非同期的であり 、これはおそら（肺の異なった立位高でのガスによるペルフルオロカーボン変位 の気道圧依存性を反映しているだろう、二とが開胸動物の直接試験で明らかにな った。さらに、はぼ呼気全般を通して全肺は無気状態であった。呼吸タコメータ による測定値から、呼気開始後０．３２秒で呼気は８６％完了することが明らか になった。従って肺は３秒間の呼吸サイクルのうち最後の１，５〜２秒は事実上 無気状態となった。このような無気状態ではペルフルオロカーボンは唯一の明日 な肺胞酸素貯蔵所であった。無気状態が延びたにも関わらずペルフルオロカーボ ン介在ガス交換時の酸素添加は極めて良好であったという観察結果から、肺のガ ス交換にペルフルオロカーボンが直接関与していることがはっきりと分かる。仮 にそうでないとすると、肺血流の殆どは肺内シャントを示すはずである。

しかしながら、呼気終了時に閉胸仔ブタの肺には残気が残っていると思われ、さ らにこのガス残気量は呼気交換を補助する本研究で観察された極めて良好な酸素 添加を招いた唯一の原因であると思われる。図９は、ペルフルオロカーボン介在 ガス交換時における大きな１つの気泡と肺胞表面との間で考え得る関係を２つ示 したものである。流体内での気泡成長（図９Ａ）は、２つの界面すなわちガス／ ペルフルオロカーボン（Ｘ）および肺胞内層／ペルフルオロカーボン（Ｙ）にお いて認められる。肺胞内層に対する気泡成長（図９Ｂ）は、別の界面すなわち肺 胞／ガス（Ｚ）において認められる。吸気（Ｉｎｓｐ）は、これら考えられる界 面のいずれにおいても発生する界面力の総上昇量を最小限に抑えるよう表面を膨 張させるものと思われる。赤血球（ＲＢＣ）は肺胞間内の毛細管に見られる。

赤血球のペルフルオロカーボンから酸素を取り入れる能力は、ペルフルオロカー ボン介在ガス交換時のＰａｎｔの重要な決定因子であろう。

最大吸気の時点で、肺胞には一回換気量のガスと残気の他に３０　ｍ　ｌ　／　 ｋ　ｇのペルフルオロカーボンが蓄積されている。仮にペルフルオロカーボンに よるガス交換の補助ができないとすれば、ペルフルオロカーボンに隣接した肺胞 表面領域を潅流する毛細管での血液流は吸気中であっても肺内右左シャントを示 す。ペルフルオロカーボン介在ガス交換時のＰａｎｔの値と１５％を越える肺内 シャントとが同時に得られることはない。さらに、ペルフルオロカーボンを点滴 注入して（ペルフルオロカーボン蒸気圧の修正後）ペルフルオロカーボン介在ガ ス交換を開始した時に見られるＰＯ２の減少は、肺内シャントで３％〜４％を越 える上昇は示さなかった。この上昇は、ガス交換に関与しなかった流体が肺胞内 に存在することによる最大肺内シャントを示す。

ＦＩｏ、１．０での持続性陽圧呼吸時よりもペルフルオロカーボン介在ガス交換 時の方がＰａｎｔは低かった。理想的なガス交換を行うことで、動脈Ｐａｎｔは ＰＡＯｔ＝ＦＩＯｚｘ釦Ｂ−ｐＨｔｏ−ｐＰＦＣ）−ｐｃｏ、／ＲＱ　（ここで 、ｐは圧力、Ｂは気圧、ＰＦＣはペルフルオロカーボン、ＲＱは呼吸商）である 理論上の肺胞値（ＰａＯ＝）に近くなる。測定気圧は平均７４８±５ｔｏｒｒ　 （７８，１ｋＰａ）であった。このため、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時 の平均肺胞酸素−動脈血酸素分圧較差（１８５±５０ｔｏｒｒ　（２４，７土６ ．７ｋＰａ））は持続性陽圧呼吸時に測定したもの（１５９±６１ｔｏｒｒ　（ ２１，２±８．２ｋＰａ））と実質的に大差なかった。さらに、ペルフルオロカ ーボン介在ガス交換時のＰａＣ０ｚは持続性陽圧呼吸時のＰａＣ０ｔと同等（４ ０±４ｖｓ、３８±６ｔｏｒｒ　（すなわち５．３±０．　５　ｖｓ、　５．　 １±０．８ｋＰａ））であった。このように、ペルフルオロカーボン介在ガス交 換時の気泡酸素添加と、ペルフルオロカーボンから肺胞血管へのガス流出と、換 気／潅流整合との組み合わせは、持続性陽圧呼吸時のガス交換と比べて大きくひ けをとるものではなかった。

ペル　ル　ロカーボン　の　・　：　周知の従量式律動呼吸器を使用してペルフ ルオロカーボン介在ガス交換を開始した。ペルフルオロカーボン介在ガス交換を 達成するために瞬間換気や呼吸速度、吸気時間、呼気終末陽圧呼吸を変えはしな かった。機械的肺機能の臨床測定値はペルフルオロカーボン介在ガス交換の場合 も持続性陽圧呼吸の場合も大差なかった。Ｆｅ１２の点滴注入後も最大気道圧の 上昇は認められなかった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換中、静的吸気終末 呼吸も全く上昇しなかった。ペルフルオロカーボンが存在しても肺の機械的機能 に重大な悪影響は及ばなかった。

呼気初期、最大流量は持続性陽圧呼吸の場合よりもペルフルオロカーボン介在ガ ス交換の場合の方が少なかった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換および持続 性陽圧呼吸の吸気道路抵抗は、それぞれ６８および５７　ｃ　ｍＨｔｏ／　ｌ　 ／秒であった。ペルフルオロカーボン介在ガス交換時には気道抵抗は明らかに高 かったが、液体呼吸時に１．６６ｋｇのヒツジ新生仔で報告された値（３６００ ｃｍＨ−０／ｌ／秒）（２６）には近付かなかった。このことから、ペルフルオ ロカーボン介在ガス交換時には気道に沿ったペルフルオロカーボンのわずかなバ ルク運動があることが分かる。ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に起こるバ ルク流動の殆どはガスの律動運動を示すものでなければならず、ガスの流れに対 する抵抗はペルフルオロカーボン介在ガス交換の場合と持続性陽圧呼吸の場合と では若干異なっている。

空気充填肺およびペルフルオロカーボン充填肺の圧−容量曲線は、各気体膨張イ ンクリメント時にわずか４ｃｍＨｚＯＬか違わなかった。これは予想外の結果で あり、平均締高は（胸部および背中の厚さ３ｃｍを考慮に入れて）約６ｃｍであ り、最も依存性の高い肺区域での呼気終了時にペルフルオロカーボン単独の密度 では１０．５ｃｍＨｚｏの圧力を生じた。実際、単にペルフルオロカーボンを体 外管の垂直部分から気道の外に移動させるだけでも３〜４ｃｍＨｚＯの気道圧が 必要であった。従って、気泡形成中にペルフルオロカーボンを肺区域から移動さ せるために必要な圧力は、肺内の呼気終末流体柱の高さから分かる圧力未満であ ってもよい。この驚くべき所見は、おそらく肺の不規則な形状と肺膨張時のガス による気道流体柱の阻害という２つの要因を反映しているものと思われる。

ガスを含有しないペルフルオロカーボン充填肺では、圧力（Ｐ）（すなわちＰ＝ ＦＣ７７密度×流体柱高）が、これより高い流体によって依存性肺胞において発 生した。このことから、気道内のペルフルオロカーボンは空気によって移動する ため、ガスで肺が膨らむにつれて立位関連肺区域間での液体の連続性は失われる と考えられる。区域内に必ずある肺胞圧を推定して肺をこの肺胞圧以上に保つた めに、肺の重量と区域上側のペルフルオロカーボンを近似し、この重量を肺の立 位高断面積で除算する。肺の形状は不規則的であり、腹側（上側）よりも背側（ 下側）の方が断面積が大きい。従って、その容量は立位高と肺底断面積との積未 満となる。当然、気道にガスが充満して流体の連続性が失われると、ペルフルオ ロカーボン重量の肺胞圧への影響度は肺の立位高から示唆したよりも少なくなる ということになる。

さらに、ガスによる膨張時にペルフルオロカーボン充填肺の圧−容量関係が右側 に移動する原因は少なくとも他に２つ考えられる。第１に、ペルフルオロカーボ ン介在ガス交換時、気管開口管内のメニスカスが降下した時にペルフルオロカー ボンを肺に添加するためである。気管開口流体濃度の低下の中には、ペルフルオ ロカーボン介在ガス交換時の機能的残気量の緩徐な増加が原因となっているもの もある。ペルフルオロカーボンの重量および呼気終末の肺の反動圧力への影響が 原因で試験を行っている間機能的残気量が増加し、ペルフルオロカーボン介在ガ ス交換前後の圧−容量曲線を得た時の機能的残気量はいくらか異なっている可能 性がある。第２に、ペルフルオロカーボン介在ガス交換を開始する際に肺に点滴 注入したペルフルオロカーボン３０ｍ１／ｋｇの他に、気管開口管内の可視メニ スカスを維持するためにペルフルオロカーボン介在ガス交換時の機能的残気量に 加えられたペルフルオロカーボンの容量の最高値で、呼気終末に大気圧で閉胸仔 ブタの肺に残気が残っていたとも考えられる。これが原因で機能的残気量が増加 し、ペルフルオロカーボン介在ガス交換後には増加した機能的残気量に基づいて 圧−容量曲線を決定した可能性もある。これらの現象のいずれか一方でもペルフ ルオロカーボン介在ガス交換後の圧−容量曲線の右側への移動に実際に関与して いるとすれば、ペルフルオロカーボン中でのガスの浮力の圧−容量関係に対する 明らかな有意度はさらに小さくなりかねない。

持続性陽圧呼吸の間、胸郭コンプライアンスは呼気終末陽圧呼吸から静的終末吸 気呼吸までの呼吸１回毎に圧力可動域で除算した膨張の実効−回換気量として規 定できる。このように規定することで、胸郭コンプライアンスはペルフルオロカ ーボン介在ガス交換の開始時に３．０ｍｌ／ｃｍＨｚｏから３．１ｍｌ／ｃｍＨ ２Ｏに増加し、その後３．３ｍｌ／ｃｍＨ２０まで増加した。しかしながら、ペ ルフルオロカーボン介在ガス交換の間、圧−容量関係は持続性陽圧呼吸の間には 対応するものが全くない力を含んでいる。ペルフルオロカーボン介在ガス交換の 間の静的圧−容量関係は、単一の定量コンプライアンス計算ではうまく説明する ことはできない。また、算出したコンプライアンスはペルフルオロカーボン介在 ガス交換の間の「堅苦しさ」だけを反映したものでもない。肺が膨らむと、気道 内の流体はガスによって移動し、気泡はペルフルオロカーボン充填肺胞内に「吹 き込まれ」る。これらの気泡は流体を移動させるので、ペルフルオロカーボン介 在ガス交換の間に測定した気道圧の中には液体ペルフルオロカーボン内でのガス の　。

浮力を相殺するものもある。また、気道圧は気泡の表面張力や気泡の臨床間圧、 肺胞内層のペルフルオロカーボンまたはガスとの界面における表面張力、肺胞間 の弾性、胸郭の弾性特性などと相対する。これらの力の相対的な寄与率は本研究 では明らかにすることはできないが、以下のコメントを正当なものとして述べて おく。

第１に、健康な仔ブタでは、ペルフルオロカーボン介在ガス交換の間のガス呼吸 は、空気呼吸や液体換気の場合と同様に圧−容量ヒステリシスを特徴とする（２ ７）。しかしながら、ペルフルオロカーボン介在ガス交換の間、適切なガス交換 を行うためにヒステリシスが必要であるか否かははっきりしない。ペルフルオロ カーボン介在ガス交換の間、適切なガス交換を行うために呼気時にガスで肺胞を 膨張させておく必要はない。ペルフルオロカーボン中に溶解した酸素の貯蔵所が ある。

第２に、Ａｖｅｒｙ他（２８）は、生理食塩水を予め肺胞に点滴注入することで 気体の間圧を下げることができることを示した。生理食塩水で肺を部分的に膨張 させると、興奮状態にあるイヌの肺の気体間圧は、気体の存在しない潰れた肺の 間圧よりも５ｃｍＨｔＯ低（なつた。多分、流体が存在することで肺胞の曲率半 径が大きくなり、肺の膨張前に功を奏するのであろう。ペルフルオロカーボン介 在ガス交換時には明らかにこれと同様の作用が見られる。呼気終末に肺胞は液体 膨張の場合のようにペルフルオロカーボンで膨張するからである。

さらに、ペルフルオロカーボン介在ガス交換の間、呼気終末に肺が（見た感じの ように）事実上無気状態になるのであれば、気体膨張と相反する間圧は気泡形成 の間圧にしておくべきである。気泡の形成はペルフルオロカーボン充填遠位気道 で開始し、初期段階ではペルフルオロカーボン／ガス界面が存在するようにすべ きである。肺胞内層に沿った表面張力は、ペルフルオロカーボン充填肺胞では、 気泡形成に関係する開力には殆ど関与しないようにすべきである。本研究で測定 された適度な気道圧は、肺胞の表面張力に関係なくこの界面に固有の開力を相殺 するには十分であろう。

第３に、正常な肺では肺胞表面張力は極めて小さいので、気泡は（初期形成後） 吸気中に肺胞内層の表面張力に抗してペルフルオロカーボン内以外の場所で成長 するものと思われる（図９Ｂ）。これは界面活性物質の欠乏や機能障害が見られ る場合は例外である。界面活性物質が欠乏した肺での気泡の成長は別の機序によ ってペルフルオロカーボン内で起こる（図９Ａ）。従って、ペルフルオロカーボ ン介在ガス交換時に健康な肺のコンプライアンスは界面活性物質が欠乏した肺の コンプライアンスを越え、本研究で測定されたような低い気道圧では界面活性物 質が欠乏した肺で適切な換気が起こるとは思えない。

ペルフルオロカーボン介在ガス交換の間、持続性陽圧呼吸時も瞬間呼吸時も同様 に肺胞内層に沿って作用する表面力を利用して吸気肺胞拡張を妨害しなければな らない。肺胞内層／ペルフルオロカーボン界面では界面活性物質が欠乏している 場合でもこれらの力を小さくしておくべきである。これは表面活性物質が欠乏し た動物で液体呼吸を行っている間の肺コンプライアンスの改善を説明し得るもの である。

しかしながら、界面活性物質欠乏肺についてペルフルオロカーボン介在ガス交換 を行ったと仮定し、肺が膨らむ時にペルフルオロカーボンによって気泡が肺胞内 層から離れないとすると、肺胞内層／ガス界面に沿ってより大きな力が発生する （図９のＺ参照）。このとから、気泡は少なくとも表面力に抗し得る程度にペル フルオロカーボン充填肺胞内で膨張すると推測できる。肺胞内層／ガス界面での 表面力がガス／ペルフルオロカーボン界面での表面力（図９のＸ参照）を越えた とすると、気泡は表面張力の小さいペルフルオロカーボンの方で膨張すると思わ れる。ガス／ペルフルオロカーボン界面の表面張力（１４ダイン／ｃｍ）は、界 面活性作用が全くない状態（７０ダインｃｍ）において空気／水界面で確認した 表面張力よりも実質的に小さい。また、この値は未熟期に呼吸窮迫症候群で死亡 した乳児の肺で測定した表面張力の範囲よりもかなり小さい。このような乳児の 肺から誘導された流体の表面張力は、一般に最小層領域で２０〜３０ダイン／ｃ ｍ、最大膜領域で５０〜６０ダイン／ｃｍである（２９）。

圧−容量関係へのさらに他の影響が論議を正当なものとする。ペルフルオロカー ボン介在ガス交換の間、気泡成長は肺胞の曲率半径が大きいため肺胞の表面張力 に関係なく肺胞内層に隣接して起こる。これが正しいとすると、表面活性物質が 欠乏した肺においても肺胞内層での気泡成長によって大きな表面張力の小さい肺 胞内層／ペルフルオロカーボン界面（図９のＹ）が肺胞内層／ガス界面とともに 膨張する。これが正しければ、適切なガス交換は、表面活性物質が欠乏していた としても本研究で測定したような低い膨張圧で起こる。

ペル　ルオロカーボン　ス　の思い＜ζｔ−い　・今までのところ宿主の疾病と された特性は、健康な仔ブタでのペルフルオロカーボン介在ガス交換の効能の一 因となっている。ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行っている間のガス交換 の妥当性は、基本的にペルフルオロカーボンの「一様な」気泡酸素添加と、この 過程での「一様ではないもの」と整合して肺潅流の「一様でないもの」を伴うこ ととに左右される。例えば、肺の上側区域の方が気泡形成に有利であった場合、 潅流を比較できる程度に悪分布させなければならなかったり、依存性肺への血液 の流れが肺胞間右左シャントとして作用して重篤な動脈低酸素症が生じたりする 。気泡の深刻な非一様性は、潅流を再分布させることで完全に反映させたとして も、肺での血流に関与し得る肺血管の断面積を大きく制約し、肺の循環作用に悪 影響を及ぼす。ペルフルオロカーボン介在ガス交換は肺の血流を大きく阻害する ということは上述した限られた血流学的データからは分からなかった。

従って、換気／潅流整合の効果やペルフルオロカーボン介在ガス交換時のガス交 換の効率は、むしろ驚くべきものである。

ベル　ルオロ　−ポン　ガス　直：　液体呼吸後、容易に空気呼吸を続行するこ とができる。一般に、液体呼吸の終了時点で、動物はペルフルオロカーボンを排 出し、持続性陽圧呼吸を続行する前に気体の機能的残気量を回復する。しかしな がら、液体呼吸後にペルフルオロカーボンを排出する過程は不完全である。Ｃａ ｌｄｅｒｗｏｏｄ他（３ｏ）は、完全な排出を試みたにもかかわらず２００〜４ ００ｍ１のペルフルオロカーボンが１０〜１９ｋｇのイヌの肺に残ったとしてい る。５ｈａｆｆｅｒ他（３１）は、測定した機能的残気量に相当する量を点滴注 入した後未熟な仔ヒツジでの５ｍｌ／ｋｇの保有量を報告した。この状態はペル フルオロカーボン介在ガス交換を行っている際の３０　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇのペ ルフルオロカーボンを気管と左側の本来の位置に点滴注入する環境とは異なるが 、液体呼吸（後述）後に持続性陽圧呼吸を続行した際の経験から得たデータから 、ペルフルオロカーボン介在ガス交換については界面活性物質の欠乏や機能障害 時に特定の臨床用途があることが分かる。

正常な肺の機能は液体呼吸でペルフルオロカーボンに晒しても増強されないが、 肺領域の完全な放射線写真不透明にもかかわらず排出後の肺機能は事実上正常で ある（３２）。しかしながら、未熟な動物ではペルフルオロカーボンを保有させ ることで肺機能は高まる。小さなブタ（懐胎９５日）では、液体呼吸の２０分後 に空気呼吸に戻った際に肺コンプライアンスの２〜３倍の増加が見られた（９） 。

５ｈａｆｆｅｒ他（３４）は、懐胎１３５〜１３８日の仔ヒツジでの液体呼吸を 臨床ＲＤＳで研究し、液体呼吸の前に持続性陽圧呼吸を行った場合よりも後に行 った場合の方が最大気管間圧は低い（３６±５　ＶＳ、　２４±８ｃｍＨｚＯ） ことを観察した。懐胎はほぼ同じである仔ヒツジにおいて、５ｈａｆｆｅｒ他（ １２）は、液体呼吸の後に持続性陽圧呼吸に戻ると肺のコンプライアンスと最大 気管圧は有意に改善され、気道抵抗には変化がないことを見出だした。液体呼吸 の後に持続性陽圧呼吸を継続した場合、液体呼吸の前または液体呼吸中に継続し た場合よりもＰａｎｔは大きく、Ｐ　ａ　ＣＯ２は低かった。懐胎はほぼ同じで あり、胎便吸引のため誕生時は複雑になった未熟な仔ヒツジ（３５）では、液体 呼吸の後に持続性陽圧呼吸を継続すると、液体呼吸の前または途中での値と比較 して動脈のＰａｎｔおよびＰａＣ０ｔが改善された。

このような、未熟な動物におけるガス交換および機械的肺機能に対するペルフル オロカーボンが保有する好ましい影響から、ペルフルオロカーボン介在ガス交換 によって界面活性物質の欠乏や機能障害を効果的に改善し得ることが分かる。

゛・　ムの　：　液体呼吸技術を臨床上応用する場合の重要な障害の１つに、体 外ガス処理およびペルフルオロカーボンの肺への出入りの律動に必要な機械装置 の複雑かつ実験的な性質がある。これらの点に鑑みて、ペルフルオロカーボン介 在ガス交換は、液体呼吸にくらべて複雑ではなく劇的とも言えない革新である。

本方法では肺内でのペルフルオロカーボンの処理に周知の交換器を使用している からである。

■里文献 （１）　Ｋｌｙｓｔｒａ、　Ｊ、Ａ、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｏｆ　ｍ１ｃｅ　ａ ｎｄ　ｆｉｓｈ、Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ@Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏｒ　Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｏｒｇａ ｎｓ　８：３７８−３８３．１９６２゜（２）　Ｒｅｕｆｅｒ、　Ｒ７，５ｕｒ ｆａｃｔａｎｔ　ａｎｄ　ａｌｖｅｏｌａｒ　５ｕｒｆａｃｅ　ｆｏｒｃｅｓ　 ａｆｔｅｒ　ｂｒｅ≠狽■奄獅■@ｏｆ ａｎ　１ｎｅｒｔ　ｆｌｕｏｒｉｄａｔｅｄ　１ｉｑｕｉｄ、　Ｆｅｄｅｒａｔ ｉｏｎ　ＰｒｏｃｅｅｔＨｎｇｓ　２９（５）：１８１３−P８１５゜ １９７０゜ （３）　Ｃ１ａｒｋ、　Ｌ、Ｃ，、ａｎｄ　Ｆ、Ｇｏｌｌａｎ、　５ｕｒｖｉｖ ａｌ　ｏｆ　ｍａｍａｌａｌｓ　ｂｒｅａｔｈｉｎｇ　ｏｒ■≠獅奄■ ｌｉｑｕｉｄｓ　ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｏｘｙｇｅｎ　ａｔ　 ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ、　５ｃｉｅｎモ■@１５２： １７５５−１７５６．１９６６゜ （４）　Ｂｉｒｏ、　Ｐ、Ｂ、、ａｎｄ　Ｐ、Ｂｌａｉｓ、　Ｐｅｒｆｌｕｏｒ ｏｃａｒｂｏｎ　ｂｌｏｏｄ　５ｕｂｓｔｉｔｕｔｅｓ、ＣqＣ Ｃｒｉｔｉｃａｌ　Ｒｅｖｊｅｙｒｓ　ｉｎ　Ｏｎｃｏｌｏｇ／Ｈｅｘｓａｔｏ ｌｏｇ　６（４）＋３１１−３７４．１９８７゜（５）　Ｍｏｄｅｌｌ、　Ｊ、 　Ｌ　、ｅｔ　ａｌ、　、　Ｌｏｎｇ−ｔｅｒａ＋　５ｕｒｖｉｖａｌ　ｏｆ　 ｄｏｇｓ　ａｆｔｅｒ　ｂｒ■≠狽■奄獅■ ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ　ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　１ｉｑｕｉｄ、　Ｆ ｅｄｅｒａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　２９（５）F１７３ト １７３９、　１９７０゜ （６）　Ｍｏｄｅｌｌ、　Ｊ、Ｈ，、ｅｔ　ａｌ、、　Ｌｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔ ｉｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｉｍａｔｅｓ、　Ｃｈｅｓｔ　U９ニア９−８１゜ １９７６゜ （７）　Ｃａｌｄｅｒｗｏｏｄ、圧ｔ、、ｅｔａｌ１．　Ｒｅ５ｉｄｕａｌ　１ ｅｖｅｌｓ　ａｎｄ　ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｈａｎｇ■■ ａｆｔｅｒ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｐｅｒｆｌｕｏｒｉｎａｔｅ ｄ　１ｉｑｕｉｄ、　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅ■ Ｐｈｙｓ１０ノｏｇｙ　１３９：６０３−６０７．　１９７５゜（８）　Ｆｏｒ ｍａｎ、　Ｄ、、ｅｔ　ａｌ、、＾ｆｉｎｅ　５ｔｒｕｃｔｕｒｅ　５ｔｕｄｙ 　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｉｑｕｉｄ−ｖｅｎｔｉ撃≠狽■■ ｎｅｗ　ｒａｂｂｉｔ、　Ｆｅｄｅｒａｔｆｏｎ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　４ ３：６４７．１９８４゜（９）Ｒｕｆｅｒ、Ｒ，、ａｎｄ　ＬＳｂｉｔｚｅｒ、 Ｌｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒ ｙｄｉｓｔｒｅｓｓ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ、　Ｃｈｅｓｔ　６６（Ｓｕｐｐｌ）＋ ２９−３０．１９７４゜（１０）　Ｐｕｃｈｅｔｔｉ、　Ｂ、　、ｅｔ　ａｌ、 、　Ｌｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｎ＋　ｆｉｒｓｔ　ｃ ｌｉ獅奄モ≠■ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｏｎ　ｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｕｎｉｌａｔｅｒａｌ　 ｗａｓｈｉｎｇ　ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　１ｉｑｕｉｄA　Ｆｏｕｒｔｈ Ｗｏｒｌｄ　Ｃｏｎｇｒｅｓｓ　ｆｏｒ　Ｂｒｏｎｃｈｏｌｏｇｙ　（Ａｂｓｔ ｒａｃｔｓ）、　ｐ、　１１５．１９８４゜（１１）　Ｓｈ、ａｆｆｅｒ、　Ｔ 、圧、　Ａ　ｂｒｉｅｆ　ｒｅｖｉｅｗ：Ｌｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏ ｎ、　Ｕｎｄｅｒｓｅａ＃ｏｘｅｄｊｃａｌ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　１４（２）： １６９−１７９．１９８７゜（１２）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、Ｌ、　ｅｔ　ａ ｌ、　、　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　１ｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉ ｏｎ　ｏ■ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｐｒｅｔｅｒｍ　 ｌａｍｂｓ、　Ｐｅｄｉａｔｒｉｃ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　１V：３０３−３０６ ゜ １９８３゜ （１３）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、Ｌ、　ｅｔ　ａｌ、、　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇ ｉｃａｌ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ@ｗｉｔｈ ｌｉｑｕｉｄ　ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　ａｔ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｔｅ ｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ、　Ｕｎｄｅｒｓｅａ　＃ｏｉｓｅｄ鰍モ≠■ Ｒｅｓｅａｒｃｈ　１１（３）：２８７−２９８．１９８４゜（１４）　Ｌｏｗ ｅ、Ｃ，Ａ、、ａｎｄ　Ｔ、　Ｈ，５ｈａｆｆｅｒ、Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｐｕ ｌｍｏｎａｒｙ　ｖａｓｃｕｌａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｄｕｒｉｎｇ　１ｉ ｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、　Ｕｎｄｅｒｓｅａ　＃ｏｘｅｃＨｃａｌ 　Ｒｅ５ｅａｒモ■@８（４）： ２２９−２３８．　１９８１゜ （１５）　Ｇｏｌｌａｎ、　Ｆ、　、　ａｎｄ　Ｌ、　Ｃ，Ｃ１ａｒｋ、　Ｐｒ ｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｅｎｄｓ　ｂｙ　ｂｒｅａｔｈ奄獅■@ａｎ ｏｒｇａｎｉｃ　１ｉｑｕｉｄ、　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　 Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ　Ａｘｅｒｉｃｗ　Ｐｈｙｓｉｃｉ≠獅刀@２９： １０２−１０９．　１９６７、 （１６）　５ａｓｓ、　ＤＪ、　ｅｔ　ａｌ、、　Ｌｉｑｕｉｄ　ｂｒｅａｔｈ ｉｎｇ：ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｕｌＩＩＯｎａｒ凵@ａｒｔｅｒｉ。

−ｖｅｎｕｓ　ｓｈｕｎｔｉｎｇ　ｄｕｒｉｎｇ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ、 　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐノｆｅｄ　Ｐｈｙｓｉｏｌ盾■@３２： ４５１−４５５．　１９７２、 （１７）　５ｅｋｉｎｓ、　Ｋ、、　ｅｔ　ａｌ、、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ ｌ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｎｏ、　Ｖ０９１１０３２６V゜ （１８）　Ａｖｅｒｙ、　ＬＥ、、　ａｎｄ　Ｊ、Ｍｅａｄ、　５ｕｒｆａｃｅ 　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｉｎ　ｒｅｌａｔｉｎ　ｔ。

ａｔｅｌｅｃｔａｓｉｓ　ａｎｄ　ｈｙａｌｉｎｏ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｄｉｓ ｅａｓｅ、　Ａｘ　Ｊ　Ｄｉｓ　Ｃｈｉｌｄ　９７：５１７D　１９５９゜ （１９）　Ｐａｔｔｌｅ、　Ｒ，Ｅ、、　ｅｔ　ａｌ、、Ｉｎａｂｉｌｉｔｙ　 ｔｏ　ｆｏｒｍ　ａ　ｌｕｎｇ−１ｉｎｉｎｇ　ｆｉｌｍ　≠刀@ａ ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ−ｄｉｓｔｒｅｓｓ　５ｙ ｎｄｒｏａ＋ｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗｂｏｒｎ、Ｌａｎｃ■煤@ｉｉ：４６９ ゜ １９６２゜ （２０））Ｉｏｌｍ、Ｂ、ん、ａｎｄ　Ｓ、ｈｔａｌｏｎ、Ｒｏｌｅ　ｏｆ　ｐ ｕｌｍｏｎａｒｙ　５ｕｒｆａｃｔａｎｔ　ｉｎ　ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎ ｔ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｄｕｌｔ　ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ 　ｄｉｓｔｒｅｓｓ　ｓｙｎｄｒｏｍ■A　Ａｎｅｓｔｈ Ａｎａｌｇ　６９（６）：８０５．１９８９゜（２１）　Ｃｕｒｔｆｓ、　Ｓ、 Ｅ、、　ｅｔ　ａｌ、、　Ａｉｒｗａｙ　ａｎｄ　ａｌｖｅｏｌａｒ　ｐｒｅｓ ｓｕｒｅｓ　ｄｕｒｉｎｇｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　ｂｒｅａｔｈｉｎ ｇ　ｉｎ　１ｎｆａｎｔ　ｌａｍｂｓ、Ｊ　ＡｐｐノＰｈｙｓｊｏ１６８（６） ＋２３Q２．　１９ ９０゜ （２２）　Ｃｕｒｔｉｓ、　Ｓ、Ｅ、、　ｅｔ　ａｌ、、　Ｃａｒｄｉａｃ　ｏ ｕｔｐｕｔ　ｄｕｒｉｎｇ　１ｉｑｕｉｄ　（ｐｅｒｆｌｕ盾窒盾モ≠窒ｂ盾氏 j ｂｒｅａｔｈｉｎｇ　ｉｎ　ｎｅｗｂｏｒｎ　ｐｉｇｌｅｔｓ、Ｃ１ｒｔ　Ｃａ ｒｅ　Ｊｌｅｄ　１９（２）：２２５−２３０．　１９９１K （２３）　ｆｏｌｆｓｏｎ、　Ｍ、　Ｒ，、ｅｔ　ａｌ、　、　Ａ　ｎｅｗ　ｅ ｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｆｏｒ　ｔｈ■@５ｔｕｄｙ　ｏ ｆ ｃａｒｄｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ｅａ ｒｌｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ、　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙ唐奄盾戟@６５ （３）：１４３６．　１９８８゜ （２４）　Ｇｒｅｅｎｓｐａｎ、　Ｊ、　Ｓ、　、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｌｉｑ ｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｕｍａｎ　ｐｒ■狽■窒■ ｎｅｏｎａｔｅｓ、ＪＰｅｄｉａｔｒ　１１７（１ｐａｒｔ　Ｉ）：１０６．１ ９９０゜（２５）　Ｆｕｈｒｍａｎ、　Ｂ、Ｐ、、　Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃａｒ ｂｏｎ　１ｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ：　ｔｈｅ　ｆｉｒ唐煤@ｈｕ ｍａｎ ｔｒｉａｌ、Ｊ　Ｐｅｄｆｓｔｒ　１１７　（１ｐａｒｔ　Ｉ）＋７３．　１９ ９０゜（２６）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、　Ｈ，、ｅｔ　ａｌ、　、　Ｃａｒｄ ｉｏｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｖｅｒｙ　ｐ窒■狽■窒■ ｌａｍｂｓ　ｄｕｒｉｎｇ　１ｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ、Ｐｅｄｉ ａｔｒ　Ｒｅｓ　１７：６８０．　１９８３゜（２７）　Ｒａｒｒｏｗ、　Ｒ， Ｅ、、　Ｖｏｌｕｍｅ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｙｃｌｅｓ　ｆｒｏａ　ａｉｒ　 ａｎｄ　１ｉｑｕｉｄ　ｆ奄撃撃■■ ｉｎｔａｃｔ　ｒａｂｂｉｔ　ｌｕｎｇｓ、　Ｒｅ５ｐｉｒａｔｉｏｎ　Ｐｈｙ ｓｊｏｌｏｇｙ６３：１９．１９８６゜（２８）　Ａｖｅｒｙ、　Ｍ、　Ｅ、　 、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｔｈｅ　１ｎｆｌａｔｉｏｎａｒｙ　ｆｏｒｃｅ　ｐｒ ｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ@ｐｕｌｍｏｎａｒｙ ｖａｓｃｕｌａｒ　ｄｉｓｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｅｘｃｉｓｅｄ　ｌｕｎｇｓ ：　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　狽■奄■ ｆｏｒｃｅ　ｔｏ　ｔｈａｔ　ｎｅｅｄｅｄ　ｔｏ　１ｎｆｌａｔｅ　ｔｈｅ　 ｌｕｎｇｓ　ａｔ　ｂｉｒｔｈ、Ｊ　ＣＨｎ　Ｉｎｖｅｓｔ@３８：４５６゜ １９５９゜ （２９）　Ａｖｅｒｙ　Ｍ、　Ｅ、　、　ａｎｄ　Ｂ、　Ｄ、　Ｆｌｅｔｃｈｅ ｒ、　Ｔｈｅ　Ｌｕｎｇ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ｄｉｓｏｒｄｅ窒刀@ｉｎ　ｔｈｅ Ｎｅｗｂｏｒｎ　Ｉｎｆａｎｔ、　Ｔｈ１ｒｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ、　Ｐｈ１ｌａ ｄｅｌｐｈｉａ、　！Ｂ　５ａｕｎｄｅｒｓ、　ｐ、２１６D　１９７４゜ （３０）　Ｃａｌｄｅｒｗｏｏｄ、　Ｈ，？、　、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｐｕｌ ｍｏｎａｒｙ　ｌａｖａｇｅ　ｗｉｔｈ　１ｉｑｕｉｄ　ｆ撃浮盾窒盾モ≠窒ｂ 盾■ ｉｎ　ａ　ｌｌ０ｄｅｌ　ｏｆ　ｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｅｄｅｍａ、　Ａｎｅｓ ｔｈｅｓｊｏｌｏｇｙ　３８（２）：１４１Ａ、　１９７３K （３１）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、　Ｌ　、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｆｕｌｍｏｎ ａｒｙ　ｌａｖａｇｅ　ｉｎ　ｐｒｅｔｅｒｍ　ｌａｍｂｓA　Ｐｅｄｉａｔｒ Ｒｅｓ　１２：６９５．　１９７８゜ （３２）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、Ｌ、　ａｎｄ　Ｇ、Ｄ、　Ｍｏ５ｋｏｖｉｔ ｚ、　Ｄｅｍａｎｄ−ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　１ｉｑｕｉｄｖｅｎｔｉｌａｔｉ ｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｕｎｇｓ、　Ｊ　Ａｐｐｌ　Ｐｈｙｓｉｏｌ　３６：２ ０ｇ、　１９７４゜（３３）　Ｇｏｌｌａｎ、　Ｆ、　、　ｅｔ　ａｌ、　、　 Ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ　ａｎｄ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｒｅｓｐ 奄窒≠狽奄盾■ ｗｉｔｈ　ｆｌｕｏｒｏｃａｒｂｏｎ　ｆｌｕｉｄ、　Ｆｅｄｅｒａｔｉｏｎ　 Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　２９（５）＋１７２５．１９７０K （３４）　５ｈａｆｆｅｒ、　Ｔ、　Ｌ　、　ｅｔ　ａｌ、　、　Ｇａ５ｅｏｕ ｓ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ａｎｄ　ａｃｉｄ−ｂａｓｅ　ｂａ撃≠獅モ■@ｉｎ ｐｒｅｍａｔｕｒｅ　ｌａｍｂｓ　ｄｕｒｉｎｇ　１ｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉｌ ａｔｉｏｎ　５ｉｎｃｅ　ｂｉｒｔｈ、　ＰｅｒＨａｔ　Ｒ■刀@１０：２２７ ゜ １９７６゜ （３５）　５ｈａｆｆｅｒ、Ｔ、Ｌ、ｅｔ　ａｌ、、Ｌｉｑｕｉｄ　ｖｅｎｔｉ ｌａｔｉｏｎ：　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｐｕｌｍｏｎａｒ■ ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｍｅｃｏｎｉｕｍ−ｓｔａｉ ｎｅｄ　ｌａｍｂｓ、Ｐｅｄｆｓｔ　Ｉｒｅｓ　１８（１）F４７．　１９８４ ゜ 以上、本発明の好ましい実施例について述べてきたが、当業者らは上述の明細書 を読むだけでここに記載した主題を効果的に変化させ、等価なものを構築するな ど様々な変形を加えることができよう。従って、この特許証を付与された保護内 容は添付の請求の範囲およびこれと等価の物に含まれる内容によってのみ制限さ れるものとする。

ＦＩＧ、４Ａ。

ＦＩＧ、４Ｂ。

ｏ　Ｏロ　ロ　ロ　ロ　ロ　Ｑ Ｎ　暢　硝　）　リ　〜　Ｎ 補正書の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年１１月１日 １、特許出願の表示 国際出願番号　ＰＣＴ／ＵＳ　９１１０７１４２２、発明の名称 ペルフルオロカーボン介在ガス交換 ３、特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、１５２６０　ペンシルバニア。

ピッツバーグ、ウィリアム　ピット　ユニオン　９１１番地名　称　ユニバーシ ティ　オブ　ピッツバーグ　オブ　ザカモンウエルス　システム　オブ　バイヤ ー　エデュケーション代　表　者　ファーマン、ブラントリ、ピー国　焙　アメ リカ合衆国 ４６代理人 住　所〒１０３東京都甲央区東日本橋３丁目４番１ｏ号ヨコヤマビル６階 氏　名　８９２４　弁理士　遠　山　勉（１）補正書の翻訳文　１通 ３７．３８頁 請求の範囲 専用所有権すなわち特権を請求した本発明の実施例は以下の通りである。

１、　肺の機能的残気量と実質的に等しいまたはこれより少ない量のペルフルオ ロカーボン液を哺乳類宿主の肺気道に導入するステップと：治療時間の間ガス交 換器によって前記ペルフルオロカーボン液充填肺の気道で呼吸ガス交換を維持す るステップと； その後、前記ペルフルオロカーボン液を肺気道から除去するステップと：を含む 呼吸ガス交換を維持する方法。

２、　前記哺乳類宿主は、肺の界面活性物質の欠乏または機能障害の治療を必要 としている請求項１記載の方法。

３、　ガス交換器は持続性陽圧ガス交換器である請求項１記載の方法。

４、　持続性陽圧ガス交換器は、従量式の時間律動呼吸器か、または従量式の時 間律動呼吸器かのいずれかである請求項３記載の方法。

５、　ペルフルオロカーボン液の容量は、治療時間全体にわたって実質的に宿主 の機能的残気量と等しく維持される請求項１記載の方法。

６、　治療時間終了後、ペルフルオロカーボンを気化させて肺から除去する請求 項１記載の方法。

７、　ペルフルオロカーボン液は治療または診断用試剤を含む請求項１記載の方 法。

８、　ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行うためのシステムであって、ペル フルオロカーボン液を患者の肺気道に導入するための装置と；治療期間中、呼吸 時の複数の呼吸気を前記気道に導入し、該気道から除去することによって患者の ペルフルオロカーボン液充填肺気道で呼吸性ガス交換を維持し、前記気道に前記 呼吸気と前記ペルフルオロカーボンとを同時に存在させるよう動作するガス交換 器と；前記導入装置と前記ガス交換器の両方に作用的に接続され、治療期間中、 上述した液体と気体の流量を調整するための装置と；を備えるシステム。

９、　ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行っている間液体と気体の流量を調 整するための前記装置は、遠位端および近位端を有する第１および第２の導管と ；体外管と：前記体外管と導管との間で流体の移動を構築するためのチャンバと 、チャンバと第２ではなく第１の導管の近位端との間か、またはチャンバと第１ ではなく第２の導管の近位端との間かのいずれか一方で流体の移動を可逆的に構 築するよう配置された弁手段と：を含み、前記第１の導管はペルフルオロカーボ ン液を前記チャンバに対して出し入れするためのものであり、前記第２の導管は 前記チャンバに対して呼吸気を出し入れするためのものであり、体外管を使用し ている患者がペルフルオロカーボン含有肺気道に対して呼吸気を吸入・呼出でき るようにした請求項８記載のシステム。

１０、第１の導管は、弁手段によって調整され、チャンバとの間で流体の移動を 収集的に構築する近位端を有する第１、第２、第３のチャネルを備える請求項９ 記載のシステム。

１１、第２の導管は大気環境に通じる開口を有する請求項９記載のシステム。

１２、弁手段は、チャンバと第２ではなく第１の導管との間で流体の移動が構築 された時に開口を大気環境に開放し、チャンバと第１ではなく第２の導管との間 で流体の移動が構築された時に開口を閉じる請求項１１記載のシステム。

手続補正書 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ９１１０７１４２ 平成３年特許願第５１８４５４号 ２、発明の名称 ペルフルオロカーボン介在ガス交換 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　アメリカ合衆国、　１５２６０　ペンシルバニ乙ピッツバーグ、ウィリ アム　ピット　ユニオン　９１１番地名称　ユニバーシティ　オブ　ピッツバー グ　オブザ　カモンウエルス　システム　オブ ハイヤー　エデュケーション 代表者　コンネル、フランシス、ジエイ国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 〒１０３東京都中央区東日本橋３丁目４番１０号ヨコヤマビル６階 （１）請求の範囲を別紙のように補正する。

（２）明細書の「発明を実施するための最良の形態」第７頁第１４行目＆へ「ジ メチルアダマンタン、トリメチルビシクロ−ノナン」とあるのを、「ペルフルオ ロジメチルアダマンタン、ベルフルオコトリメチルビシクロノナン」に補正する 。

請求の範囲 １、呼吸器疾患の治療用のペルフルオロカーボン液を含む薬剤において、前記薬 剤は、終末肺胞で気泡を形成し得るだけの十分な容量と宿主の肺の機能的残気量 のほぼ１．００％との間の量で噌乳類宿主の肺気道に導入される薬剤であって、 前記哨乳類宿主の液体含有肺気道において多量の呼吸気と前記薬剤とを物理的に 混合し、前記呼吸気は前記液体含有肺気道内で気泡を形成し、前記薬剤の酸素添 加をイン　ビボで実施して前記宿主が複数の呼吸を行った場合に生成物を混合す るペルフルオロカーボン液を含有する薬剤。

２、哨乳類宿主は肺の界面活性物質の欠乏または機能障害の治療を必要としてい る第１項記載の薬剤。

３、従量式時間律動ガス交換器または従圧式時間律動ガス交換器を使用して薬剤 含有気道に持続性陽圧ガス呼吸を施す第１項記載の薬剤。

４、薬剤の量咀実質的に宿主の肺の機能的残気量と等しく維持される第１項記載 の薬剤。

５、治療期間終了後、気化によって薬剤を肺気道から除去する第１項記載の薬剤 。

６、薬剤は薬学上の試剤または治療用試剤を含む第１項記載の薬剤。

７、前記肺気道に導入される薬剤の量は、少なくとも宿主の肺の機能的残気量の 約１／２である第１項記載の薬剤。

８、前記肺気道に導入される薬剤の量は、少なくとも宿主の肺の機能的残気量の 約３／４である第１項記載の薬剤。

９、前記呼吸気は、呼吸器によって宿主の肺との間で出入りする第１項記載の薬 剤。

１０、宿主は蘇生を必要としている第１項記載の薬剤。

１１、宿主は心肺蘇生を必要としている第１０項記載の薬剤。

１２、ペルフルオロカーボン介在ガス交換時に流体の流量を調整するための装置 であって、 遠位端および近位端を有する第１および第２の導管と。

体外管と； 前記体外管と前記導管との間で流体の移動を構築するためのチャンバであって、 前記導管と前記体外管との間に配置されたチャンバと、前記導管に接続された少 なくとも１つの弁であって、チャンバと第２ではなく第１の導管の近位端との間 か、またはチャンバと第１ではなく第２の導管の近位端との間かのいずれか一方 で流体の移動を可逆的に構築するように配置された弁と。

前記第１の導管に接続され、前記チャンバと前記肺との間でペルフルオロカーボ ン液を出し入れするための手段と： 前記第２の導管に接続され、前記チャンバへ呼吸気を導入したり該チャンバから 呼吸気を除去したりして、体外管を使用している患者がペルフルオロカーボン含 有肺気道に対して呼吸気を吸入・呼出できるようにした装置。

１３、第１の導管は、弁手段によって調整され、チャンバとの間で流体の移動を 収集的に構築１−る近位端を有する第１、第２、第３のチャネルを備える第１２ 項記載の装置。

１４、第２の導管は大気環境に通じる開口を有する第１２項記載のシステム。

１５、弁手段は、チャンバと第２ではなく第１の導管との間で流体の移動が構築 された時に開口を大気環境に開放し、チャンバと第１ではなく第２の導管との間 で流体の移動が構築された時に開口を閉じる第１２項記載のシステム。

１６、ペルフルオロカーボン介在ガス交換を利用するためのシステムであって、 ペルフルオロカーボン液を患者の肺気道に導入するための装置と。

前記肺気道で前記呼吸気と前記ペルフルオロカーボン液とを物理的に混合できる ように、治療期間中、前記ペルフルオロカーボン液の導入とは別過程で前記気道 に対して呼吸の複数の呼吸気を二次的に導入、除去することにより前記患者のペ ルフルオロカーボン液含有肺気道で呼吸性ガス交換を維持し、前記気道に前記呼 吸気と前記ペルフルオロカーボン液とを同時に存在させるよう動作するガス交換 器と； 前記導入装置と前記ガス交換器の両方に作用的に接続され、治療期間中、土述し た液体と気体の流量を調整するための装置と：を備えるシステム。

１７．導入装置は、実質的に宿主の肺の機能的残気量と等しい量のペルフルオロ カーボン液を導入する請求項１６記載のシステム。

１８、導入装置は、少なくとも宿主の肺の機能的残気量の約１／２の量のペルフ ルオロカーボン液を前記肺気道に導入する請求項１６記載のシステム。

１９、導入装置は、少なくとも宿主の肺の機能的残気量の約３／４の量のペルフ ルオロカーボン液を前記肺気道に導入する請求項１６記載のシステム。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 専用所有権すなわち特権を請求した本発明の実施例は以下の通りである。 １．肺の機能的残気量と実質的に等しいまたはこれより少ない量のペルフルオロ カーボン液を哺乳類宿主の肺気道に導入するステップと；治療時間の間ガス交換 器によって前記ペルフルオロカーボン液充填肺の気道で呼吸ガス交換を維持する ステップと； その後、前記ペルフルオロカーボン液を肺気道から除去するステップと；を含む 呼吸ガス交換を維持する方法。 ２．前記哺乳類宿主は、肺の界面活性物質の欠乏または機能障害の治療を必要と している請求項１記載の方法。 ３．ガス交換器は持続性陽圧ガス交換器である請求項１記載の方法。 ４．持続性陽圧ガス交換器は、従量式の時間律動呼吸器か、または従圧式の時間 律動呼吸器かのいずれかである請求項３記載の方法。 ５．ペルフルオロカーボン液の容量は、治療時間全体にわたって実質的に宿主の 機能的残気量と等しく維持される請求項１記載の方法。 ６．治療時間終了後、ペルフルオロカーボンを気化させて肺から除去する請求項 １記載の方法。 ７．ペルフルオロカーボン液は治療または診断用試剤を含む請求項１記載の方法 。 ８．ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行っている間、流体流量を調整するた めの装置であって、遠位端および近位端を有する第１および第２の導管と；体外 管との間で流体の移動を構築するためのチャンバと；チャンバと第２ではなく第 １の導管の近位端との間かまたはチャンバと第１ではなく第２の導管の近位端と の間かいずれか一方で流体の移動を可逆的に構築するよう配置された弁手段と； を備える装置。 ９．第１の導管は、弁手段によって調整され、チャンバとの間で流体の移動を収 集的に構築する近位端を有する第１、第２、第３のチャネルを備える請求項８記 載の装置。 １０．第２の導管は大気環境に通じる開口を有する請求項８記載の装置。 １１．弁手段は、チャンバと第２ではなく第１の導管との間で流体の移動が構築 された時に開口を大気環境に開放し、チャンバと第１ではなく第２の導管との間 で流体の移動が構築された時に開口を閉じる請求項１０記載の装置。 １２．ペルフルオロカーボン介在ガス交換を行うためのシステムであって、ペル フルオロカーボン液を患者の肺気道に導入するための装置と；患者のペルフルオ ロカーボン液充填肺気道で呼吸性のガス交換を維持するガス交換器と；治療期間 中、上述した液とガスとの流量を調整する装置と；を備えるシステム。