JPH0761364B2 - 気管内換気および気管内肺換気装置 - Google Patents
気管内換気および気管内肺換気装置Info
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- JPH0761364B2 JPH0761364B2 JP4500914A JP50091492A JPH0761364B2 JP H0761364 B2 JPH0761364 B2 JP H0761364B2 JP 4500914 A JP4500914 A JP 4500914A JP 50091492 A JP50091492 A JP 50091492A JP H0761364 B2 JPH0761364 B2 JP H0761364B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
- A61M16/04—Tracheal tubes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61M16/0402—Special features for tracheal tubes not otherwise provided for
- A61M16/042—Special features for tracheal tubes not otherwise provided for with separate conduits for in-and expiration gas, e.g. for limited dead volume
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
- A61M2205/32—General characteristics of the apparatus with radio-opaque indicia
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、気管内換気（intratracheal ventilation）
および気管内肺換気（intratracheal pulmonary ventil
ation）の方法および装置に関する。より具体的には本
発明は気管内換気および気管内肺換気のための方法およ
び器具に関する。
および気管内肺換気（intratracheal pulmonary ventil
ation）の方法および装置に関する。より具体的には本
発明は気管内換気および気管内肺換気のための方法およ
び器具に関する。
背景技術 先天性横隔膜ヘルニア（CDH）のために現在では50％よ
り多くが死亡している。現在のところ、CDH患者に必要
な換気処置をするための信頼できる処置法の必要があ
る。
り多くが死亡している。現在のところ、CDH患者に必要
な換気処置をするための信頼できる処置法の必要があ
る。
最近の実験的および臨床的な証拠事例によると、新生
児、小児、および成人の呼吸窮迫症候群（RDS）の危急
時（emergence）に、高い最大吸息圧（peak inspirator
y pressure:PIP）で機械換気（MV）が行なわれているこ
とが明瞭に理解できる。肺の重傷からの回復は、気道圧
が著しく低下している間に（肺休止:lung rest）、体外
膜酸素投与（extracorporeal membrane oxygenation:EC
MO）あるいは体外二酸化炭素除去（extracorporeal car
bon dioxide removal:ECCO2Ｒ）を用いることにより容
易になることが多い。その場合、体外の膜肺（membrane
lung:ML）が大量のCO2を除去し、小さな一回換気量（V
T）、呼吸数（RR）およびPIPを許す。単に体外のMLを用
いるだけでは、このような肺休止は実現できない。
児、小児、および成人の呼吸窮迫症候群（RDS）の危急
時（emergence）に、高い最大吸息圧（peak inspirator
y pressure:PIP）で機械換気（MV）が行なわれているこ
とが明瞭に理解できる。肺の重傷からの回復は、気道圧
が著しく低下している間に（肺休止:lung rest）、体外
膜酸素投与（extracorporeal membrane oxygenation:EC
MO）あるいは体外二酸化炭素除去（extracorporeal car
bon dioxide removal:ECCO2Ｒ）を用いることにより容
易になることが多い。その場合、体外の膜肺（membrane
lung:ML）が大量のCO2を除去し、小さな一回換気量（V
T）、呼吸数（RR）およびPIPを許す。単に体外のMLを用
いるだけでは、このような肺休止は実現できない。
現在用いられている従来の機械的肺換気（mechanical p
ulmonary ventilation）は、呼吸数が多いときには効果
的であるとは考えられない。一つには、避けがたい死腔
換気（dead space ventilation）のためである。
ulmonary ventilation）は、呼吸数が多いときには効果
的であるとは考えられない。一つには、避けがたい死腔
換気（dead space ventilation）のためである。
CO2除去に対する解剖学的死腔の影響はよく認識されて
いる。成人および小児では、呼吸数が60回／分を超える
回数のMV〔または自発呼吸（spontaneous breathin
g）〕は効果的でないことが多い。
いる。成人および小児では、呼吸数が60回／分を超える
回数のMV〔または自発呼吸（spontaneous breathin
g）〕は効果的でないことが多い。
肺換気の分野で、いろいろ活動はなされているが、現在
実際に対応できると考えられているよりも充分小さい呼
吸数に対応できる方法および装置の必要性がある。
実際に対応できると考えられているよりも充分小さい呼
吸数に対応できる方法および装置の必要性がある。
WO−Ａ−8 902 761は、患者の気管内に挿入され、患者
が身に付けている酸素供給源から酸素を供給するときに
供給管となるカテーテルを含む、「空気呼吸（atmosphe
ric breathing）」を高めるために患者に補助的治療用
酸素を連続的に供給するシステムを開示している。この
先行技術文献は、機械的換気装置の使用を開示していな
い。該文献第22頁第27行〜第29行には、「カテーテル
は、自発呼吸をする外来患者の使用にのみ用いられ
る。」と記載されている。したがって、機械的換気装置
と組み合わせての該システムの使用は、明確に否定され
ている。
が身に付けている酸素供給源から酸素を供給するときに
供給管となるカテーテルを含む、「空気呼吸（atmosphe
ric breathing）」を高めるために患者に補助的治療用
酸素を連続的に供給するシステムを開示している。この
先行技術文献は、機械的換気装置の使用を開示していな
い。該文献第22頁第27行〜第29行には、「カテーテル
は、自発呼吸をする外来患者の使用にのみ用いられ
る。」と記載されている。したがって、機械的換気装置
と組み合わせての該システムの使用は、明確に否定され
ている。
米国特許第4,082,093号明細書（Fry et al）は、換気シ
ステムに関する代償弁（compensator valveの使用を開
示している。呼気終末陽圧（PEEP）弁もそなえられ、肺
に人工残圧（artificial residual pressure）を維持す
る。PEEPの大きさはサイクルごとに変えることができ
る。代償弁の役割は呼息サイクル（expiratory cycle）
の終わりにおいて肺圧（lung pressure）を一定に保つ
ことである。
ステムに関する代償弁（compensator valveの使用を開
示している。呼気終末陽圧（PEEP）弁もそなえられ、肺
に人工残圧（artificial residual pressure）を維持す
る。PEEPの大きさはサイクルごとに変えることができ
る。代償弁の役割は呼息サイクル（expiratory cycle）
の終わりにおいて肺圧（lung pressure）を一定に保つ
ことである。
米国特許第4,141,356号明細書（Smargiassi）は、呼吸
が自発でも補助のモードででもよい呼吸システムを開示
している。患者の呼吸パターンに応じて同システムを予
め定めたパターンに従って両モード間で変更できるよう
に制御回路が組まれている。その図１に示されているよ
うに、同システムはレギュレータ10および12をそなえて
おり、これらは空気と酸素との両方の混合物を供給でき
る。
が自発でも補助のモードででもよい呼吸システムを開示
している。患者の呼吸パターンに応じて同システムを予
め定めたパターンに従って両モード間で変更できるよう
に制御回路が組まれている。その図１に示されているよ
うに、同システムはレギュレータ10および12をそなえて
おり、これらは空気と酸素との両方の混合物を供給でき
る。
米国特許第4,202,330号明細書（Jariabka）は、酸素を
投与するために気管に挿入する小さなチューブ13を開示
している。このチューブは、バルブ装置30に31において
連結されている導管20につながっている。第二の導管40
がバルブの入口32に連結されており、同導管の他端は、
低温で酵素を供給する酸素供給器50に連結されている。
投与するために気管に挿入する小さなチューブ13を開示
している。このチューブは、バルブ装置30に31において
連結されている導管20につながっている。第二の導管40
がバルブの入口32に連結されており、同導管の他端は、
低温で酵素を供給する酸素供給器50に連結されている。
米国特許第4,224,939号明細書（Lang）は、人工呼吸器
が空気を、制御可能な圧力、容積、流量、および呼吸頻
度で加湿器に供給する肺換気システムを開示している。
滅菌した加熱水が加湿器に供給される。気管内チューブ
へ調和空気を供給するチューブ部分９および12がＴ形管
11を介して膨張性バッグ10に連結している。
が空気を、制御可能な圧力、容積、流量、および呼吸頻
度で加湿器に供給する肺換気システムを開示している。
滅菌した加熱水が加湿器に供給される。気管内チューブ
へ調和空気を供給するチューブ部分９および12がＴ形管
11を介して膨張性バッグ10に連結している。
米国特許第4,232,667号明細書（Chalon et al）は、吸
息リム（inspiratory limb）16と、カリナ（carina）と
ほぼ同じレベルに位置する小さな気管内チューブとを経
て酸素および麻酔薬が共に流量計により調節されて通さ
れる換気システムを開示している。呼息リム（expirato
ry limb）18が吸息リム16を取り巻いている。この呼息
リムは呼息バルブ34に連結されている。これらのリムに
は屈曲を防ぐために複数のスペースリブ20がそなえられ
ている。
息リム（inspiratory limb）16と、カリナ（carina）と
ほぼ同じレベルに位置する小さな気管内チューブとを経
て酸素および麻酔薬が共に流量計により調節されて通さ
れる換気システムを開示している。呼息リム（expirato
ry limb）18が吸息リム16を取り巻いている。この呼息
リムは呼息バルブ34に連結されている。これらのリムに
は屈曲を防ぐために複数のスペースリブ20がそなえられ
ている。
米国特許第4,421,113号明細書（Gedeon et al）は、強
制分時拍出量（mandatory minute volume:MMV）処理を
行なう肺換気器を開示している。呼吸ガス源は、少なく
とも、必要とされ得る最大量に等しい量のガスを供給す
る。自発呼吸のための吸息管系が患者の気道に連結され
ている。呼吸ガス源に換気器が連結され、信号に応じて
作動して予め定められた１回換気量の強制吸息を患者に
供給する。
制分時拍出量（mandatory minute volume:MMV）処理を
行なう肺換気器を開示している。呼吸ガス源は、少なく
とも、必要とされ得る最大量に等しい量のガスを供給す
る。自発呼吸のための吸息管系が患者の気道に連結され
ている。呼吸ガス源に換気器が連結され、信号に応じて
作動して予め定められた１回換気量の強制吸息を患者に
供給する。
米国特許第4,773,411号明細書（Downs）は、機能的残気
量（FRC）を増すために持続陽圧気道圧（CPAP）を確保
する呼吸法および同装置を開示している。CPAPより高い
気道圧でのサイクルを課する代りに気道圧開放換気（ai
rway pressure release ventilation:APRV）によりCPAP
の圧力レベルより低い気道圧の間欠的サイクルを通じて
肺胞換気量および二酸化炭素排出量を増大させている。
呼吸ガスは、ぴったり合う気管チューブなどの種々の装
置により供給される。
量（FRC）を増すために持続陽圧気道圧（CPAP）を確保
する呼吸法および同装置を開示している。CPAPより高い
気道圧でのサイクルを課する代りに気道圧開放換気（ai
rway pressure release ventilation:APRV）によりCPAP
の圧力レベルより低い気道圧の間欠的サイクルを通じて
肺胞換気量および二酸化炭素排出量を増大させている。
呼吸ガスは、ぴったり合う気管チューブなどの種々の装
置により供給される。
米国特許第4,593,690号明細書（Sheridan et al）は種
々の方向に曲がることができるように設計された膨張性
バルーンカフ（inflatable balloon cuff）をそなえた
気管内チューブを開示している。
々の方向に曲がることができるように設計された膨張性
バルーンカフ（inflatable balloon cuff）をそなえた
気管内チューブを開示している。
米国特許第4,716,896号明細書（Ackerman）は、患者の
口から挿入される気管内チューブ40を開示している。同
気管内チューブ内には、カテーテル10があり、これが流
体を供給する。同カテーテルは末端に開口部18aおよび1
8bを有している。同カテーテルは種々のプラスチック材
料からつくられる。
口から挿入される気管内チューブ40を開示している。同
気管内チューブ内には、カテーテル10があり、これが流
体を供給する。同カテーテルは末端に開口部18aおよび1
8bを有している。同カテーテルは種々のプラスチック材
料からつくられる。
米国特許第4,892,095号明細書（Nakhgevany）は、末端
にディフューザ22を有する気管内チューブを開示してい
る。
にディフューザ22を有する気管内チューブを開示してい
る。
本発明は、肺換気に用いられる既存の方法および装置を
改良するもである。
改良するもである。
発明の開示 即ち、本発明の一目的は患者に換気補助（ventilatory
assistance）をする装置を提供することである。
assistance）をする装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、気管内換気および気管内肺
換気の装置を提供することである。
換気の装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、現在実際に対応できると考
えられているものから充分離れた低い最大気道圧（peak
airway pressures）および呼吸数を可能にする気管内
換気および気管内肺換気の装置を提供することである。
えられているものから充分離れた低い最大気道圧（peak
airway pressures）および呼吸数を可能にする気管内
換気および気管内肺換気の装置を提供することである。
本発明のさらにもう一つの目的は、現在実際に対応でき
ると考えられているものから充分離れた低い最大気道圧
および呼吸数を可能にする気管内換気および気管内肺換
気の装置を提供することである。
ると考えられているものから充分離れた低い最大気道圧
および呼吸数を可能にする気管内換気および気管内肺換
気の装置を提供することである。
請求項１に記載の換気補助装置は、カテーテルと、患者
のカリナの近傍に該カテーテルを配置させる手段と、該
カテーテルを通じて患者に酸素を供給する手段とを有す
る、患者に換気補助を与える装置であって、呼吸チュー
ブ（５）と、該呼吸チューブ（５）に接続され、かつ、
タイマーで制御された呼気バルブおよび圧力制御器に接
続するための少なくとも２つのポート（８）、（９）を
もつ継手（７）と、ジフューザ・チップ（４）を有する
カテーテル（１）と、患者のカリナ（６）の近傍に該ジ
フューザ・チップ（４）を配置させるために、該カテー
テル（１）を該呼吸チューブ（５）を通じて配置させる
ための手段と、１呼吸当たり、患者の解剖学的死腔の0.
5〜４倍のフローレートで、カテーテルを通じて、患者
に酸素含有ガスの連続的な供給を行うとともに、１分間
当たり少なくとも10〜120の呼吸数で機械的に患者に換
気を行う手段（11）、（12）、（13）、（14）、（15）
とを含むことを特徴とする。
のカリナの近傍に該カテーテルを配置させる手段と、該
カテーテルを通じて患者に酸素を供給する手段とを有す
る、患者に換気補助を与える装置であって、呼吸チュー
ブ（５）と、該呼吸チューブ（５）に接続され、かつ、
タイマーで制御された呼気バルブおよび圧力制御器に接
続するための少なくとも２つのポート（８）、（９）を
もつ継手（７）と、ジフューザ・チップ（４）を有する
カテーテル（１）と、患者のカリナ（６）の近傍に該ジ
フューザ・チップ（４）を配置させるために、該カテー
テル（１）を該呼吸チューブ（５）を通じて配置させる
ための手段と、１呼吸当たり、患者の解剖学的死腔の0.
5〜４倍のフローレートで、カテーテルを通じて、患者
に酸素含有ガスの連続的な供給を行うとともに、１分間
当たり少なくとも10〜120の呼吸数で機械的に患者に換
気を行う手段（11）、（12）、（13）、（14）、（15）
とを含むことを特徴とする。
ここで、「解剖学的」とは、「身体の部分に関する」を
意味し、「死腔」とは、肺の容量に関与しない身体の部
分、すなわち、気管や、肺に導入されるチューブを意味
する。「呼吸数」とは、１回扱い、１回吐き出す呼吸の
過程を１呼吸としたときの回数をいう。
意味し、「死腔」とは、肺の容量に関与しない身体の部
分、すなわち、気管や、肺に導入されるチューブを意味
する。「呼吸数」とは、１回扱い、１回吐き出す呼吸の
過程を１呼吸としたときの回数をいう。
また、請求項２に記載の換気補助装置は、請求項１に記
載の換気補助装置であって、上記呼気バルブが主に患者
の呼気数を制御するのに用いられることを特徴とする。
載の換気補助装置であって、上記呼気バルブが主に患者
の呼気数を制御するのに用いられることを特徴とする。
請求項３に記載の換気補助装置は、請求項１に記載の換
気補助装置であって、機械的に換気を行う上記手段（1
1）〜（15）が、タイマーで制御された呼気バルブを含
むことを特徴とする。
気補助装置であって、機械的に換気を行う上記手段（1
1）〜（15）が、タイマーで制御された呼気バルブを含
むことを特徴とする。
図面の簡単な説明 ここで本発明を添付図面により説明する。これらの図面
は非限定的な例として示すものである。
は非限定的な例として示すものである。
図１は本発明の一実施例に従って用いられる換気システ
ムの説明図である。
ムの説明図である。
図２は本発明の一実施例に従って用られるカテーテルの
説明図である。
説明図である。
発明を実施するための最良の形態 本発明は、気管内換気（ITV）あるいは気管内肺換気（I
TPV）の方法において、新鮮な、加湿された空気およ
び、または酸素が一定の流量で患者の気管を通じて患者
のカリナの近傍に導入される方法に関する。
TPV）の方法において、新鮮な、加湿された空気およ
び、または酸素が一定の流量で患者の気管を通じて患者
のカリナの近傍に導入される方法に関する。
使用中に、新鮮な、加湿された空気および、または酸素
は、端末にディフューザを有する非常に小さなカテーテ
ルを通して導入される。このディフューザは気管内チュ
ーブあるいは気管開口チューブを通して置かれ、あるい
は経皮的に通されてカリナのレベルに落着く。連続的な
ガス流は１呼吸当り解剖学的死腔（anatomical dead sp
ace/breath）の約２ないし４倍の流量で供給される。後
述のように死腔は、気管および、用いられる、気管開口
または気管内チューブの容積から決定され、例えば成人
で約120ccである。
は、端末にディフューザを有する非常に小さなカテーテ
ルを通して導入される。このディフューザは気管内チュ
ーブあるいは気管開口チューブを通して置かれ、あるい
は経皮的に通されてカリナのレベルに落着く。連続的な
ガス流は１呼吸当り解剖学的死腔（anatomical dead sp
ace/breath）の約２ないし４倍の流量で供給される。後
述のように死腔は、気管および、用いられる、気管開口
または気管内チューブの容積から決定され、例えば成人
で約120ccである。
本発明の方法は、従来の機械換気とともに、あるいは従
来の機械換気なしでも用いることができる。従来の機械
換気ないで用いる場合には、本発明のITV法はCPAPと組
み合わせて用いることができる。連続ガス流を用いて、
一定の、或は持続した陽圧気道圧（CPAP）モードでは、
呼吸は患者によってコントロールされる。従来の機械換
気を用いないITPV制御換気モードの運転においては、空
気および、または酸素の１分間流量（a minute flow）
が１呼吸当たり換気量（呼吸過程において吸われ、吐き
出される空気の容量）〔tidal volume（VT）/breat
h〕、従って最大吸息圧（PIP）を決定し、タイマーで制
御される呼息バルブ（a timed expiratory valve）が呼
吸数を設定する。このモードでは、新鮮な空気および、
または酸素は患者のカリナに導入されるので気管がバイ
パスされ、したがって気管は呼息にのみ使われる。気管
をバイパスすることにより解剖学的死腔が効果的に減少
するので、１呼吸当り解剖学的死腔（anatomical dead
space/breath）の約0.5の新鮮な空気および、または酸
素の流量が受け入れられる。このITPVモードでは、適当
な呼吸数は10ないし120/分であり、もっと大きくてもよ
いことがわかった。
来の機械換気なしでも用いることができる。従来の機械
換気ないで用いる場合には、本発明のITV法はCPAPと組
み合わせて用いることができる。連続ガス流を用いて、
一定の、或は持続した陽圧気道圧（CPAP）モードでは、
呼吸は患者によってコントロールされる。従来の機械換
気を用いないITPV制御換気モードの運転においては、空
気および、または酸素の１分間流量（a minute flow）
が１呼吸当たり換気量（呼吸過程において吸われ、吐き
出される空気の容量）〔tidal volume（VT）/breat
h〕、従って最大吸息圧（PIP）を決定し、タイマーで制
御される呼息バルブ（a timed expiratory valve）が呼
吸数を設定する。このモードでは、新鮮な空気および、
または酸素は患者のカリナに導入されるので気管がバイ
パスされ、したがって気管は呼息にのみ使われる。気管
をバイパスすることにより解剖学的死腔が効果的に減少
するので、１呼吸当り解剖学的死腔（anatomical dead
space/breath）の約0.5の新鮮な空気および、または酸
素の流量が受け入れられる。このITPVモードでは、適当
な呼吸数は10ないし120/分であり、もっと大きくてもよ
いことがわかった。
従来の機械換気（MV）と一緒に用いられる場合には、MV
は、低い一回換気量（VT）において、したがって低い最
大吸息圧（PIP）において圧力制御モードで操作され、
呼吸数（RR）は、適切な敗胞換気ができるように調節さ
れる。
は、低い一回換気量（VT）において、したがって低い最
大吸息圧（PIP）において圧力制御モードで操作され、
呼吸数（RR）は、適切な敗胞換気ができるように調節さ
れる。
本発明の方法によると解剖学的死腔換気（anatomical d
ead space ventilation）が効果的に除かれ、呼吸数
が、現在実際的であると考えられている範囲から充分に
離れることができる。後続効果として最大気道圧が非常
に低いので、肺が損なわれている患者がさらに傷つき悪
化することが避けられる。
ead space ventilation）が効果的に除かれ、呼吸数
が、現在実際的であると考えられている範囲から充分に
離れることができる。後続効果として最大気道圧が非常
に低いので、肺が損なわれている患者がさらに傷つき悪
化することが避けられる。
本発明の技術は高頻度換気（high frequency ventilati
on）と明らかに異なり、一回換気量が正常域内にとどま
り、個々の肺単位のコンプライアンスに支配されてい
る。高頻度の換気或は振動においては一回換気量がずっ
と小さく呼吸数或は振動数はずっと高い。実験室の研究
では正常容量の12％と小さい肺で、非常に低い最大気道
圧において優れたガス交換が行われた。
on）と明らかに異なり、一回換気量が正常域内にとどま
り、個々の肺単位のコンプライアンスに支配されてい
る。高頻度の換気或は振動においては一回換気量がずっ
と小さく呼吸数或は振動数はずっと高い。実験室の研究
では正常容量の12％と小さい肺で、非常に低い最大気道
圧において優れたガス交換が行われた。
本発明の過程で健常な動物について行なった研究では、
PIPをPEEPより３ないし4cmH2Ｏ高く保った状態において
VTは、120/分の頻度で１ないし2ml/kgと低く、減少し
た。本発明の方法或は装置を用いて長期の悪影響（long
term adverse effects）はなかった。
PIPをPEEPより３ないし4cmH2Ｏ高く保った状態において
VTは、120/分の頻度で１ないし2ml/kgと低く、減少し
た。本発明の方法或は装置を用いて長期の悪影響（long
term adverse effects）はなかった。
ITVのみを用いて、あるいはCPAPと共にITVを用いて、あ
るいは従来のMVと組み合わせてITVを用いて、低頻度お
よび高頻度の両方の範囲で肺胞換気が著しく促進され
た。このモードの換気は、高頻度換気と両方とも異な
り、CO2除去を充分行いながら一回換気量を少なくある
いは正常近くにすることができる。
るいは従来のMVと組み合わせてITVを用いて、低頻度お
よび高頻度の両方の範囲で肺胞換気が著しく促進され
た。このモードの換気は、高頻度換気と両方とも異な
り、CO2除去を充分行いながら一回換気量を少なくある
いは正常近くにすることができる。
解剖学的死腔が新鮮な空気および、または酸素で連続的
に洗われると、有効な換気は優に呼吸数で60回／分以上
に達する。これにより高いRRと低いVTと、従って低いPI
Pとを許すことができるので、高い気道圧によって発生
する肺の損傷を著しく減少させあるいは無くすることが
できる。
に洗われると、有効な換気は優に呼吸数で60回／分以上
に達する。これにより高いRRと低いVTと、従って低いPI
Pとを許すことができるので、高い気道圧によって発生
する肺の損傷を著しく減少させあるいは無くすることが
できる。
図１は本発明の一実施例に従って用いられた換気システ
ムの説明図である。図１に示したように、小さなカテー
テル１が一端でアダプタ２〔例えばシリコーンコネクタ
（silicone connector）〕により装置３に連結される。
装置３は、供給される空気および、または酸素を加湿
し、温度を調節する。
ムの説明図である。図１に示したように、小さなカテー
テル１が一端でアダプタ２〔例えばシリコーンコネクタ
（silicone connector）〕により装置３に連結される。
装置３は、供給される空気および、または酸素を加湿
し、温度を調節する。
カテーテル１の端末にはディフューザ４があり、使用時
には気管開口または気管内チューブ５を経て患者のカリ
ナ６近傍のレベルに位置させられる。ディフューザ４は
カテーテルの端末と一体に作られるのが好ましく、例え
ばシリコーンゴムなど、適当な医療用材料から作られ
る。同様にカテーテルは、例えばシリコーンあるいはテ
フロン（teflon）などの適当な医療用材料から作られ
る。好ましい実施例では、ディフューザは放射線不透過
性タンタルマーカー（a radio opague tantalum marke
r）のような、検出マーカー（a detectable marker）あ
るいはタグ（tag）を有し、これにより患者のカリナの
近傍でディフューザが適切に位置決めできていることを
確認できる。
には気管開口または気管内チューブ５を経て患者のカリ
ナ６近傍のレベルに位置させられる。ディフューザ４は
カテーテルの端末と一体に作られるのが好ましく、例え
ばシリコーンゴムなど、適当な医療用材料から作られ
る。同様にカテーテルは、例えばシリコーンあるいはテ
フロン（teflon）などの適当な医療用材料から作られ
る。好ましい実施例では、ディフューザは放射線不透過
性タンタルマーカー（a radio opague tantalum marke
r）のような、検出マーカー（a detectable marker）あ
るいはタグ（tag）を有し、これにより患者のカリナの
近傍でディフューザが適切に位置決めできていることを
確認できる。
図１および図２に示したように、カテーテルは慣用の継
手７を通る。継手７は気管開口チューブまたは気管内チ
ューブに連結され、ポート８およびポート９を有し、こ
れらのポートは機械換気装置（バルーンを含む）および
呼気終末陽圧レギュレータ（a positive end expirator
y pressure regulator）に、それぞれ連結することがで
きる。本発明に従って、継手７は、カテーテル１が気管
開口チューブまたは気管内チューブ５を通るように、図
示のように改変されている。
手７を通る。継手７は気管開口チューブまたは気管内チ
ューブに連結され、ポート８およびポート９を有し、こ
れらのポートは機械換気装置（バルーンを含む）および
呼気終末陽圧レギュレータ（a positive end expirator
y pressure regulator）に、それぞれ連結することがで
きる。本発明に従って、継手７は、カテーテル１が気管
開口チューブまたは気管内チューブ５を通るように、図
示のように改変されている。
供給される空気および、または酸素を加湿し、その温度
を調節する装置３は、十分な長さのチューブ10によりア
ダプタ２に連結される。供給される空気および、または
酸素を加湿し、その温度を調節する装置によって調節さ
れた後に同空気および、または酸素の温度を維持するこ
とを確実にするために、チューブ10およびチューブ10へ
継手７からのびているカテーテル部分の両者を薄いプラ
スチックラップ（plastic wrap）の多層のような適当な
断熱材で被覆する。
を調節する装置３は、十分な長さのチューブ10によりア
ダプタ２に連結される。供給される空気および、または
酸素を加湿し、その温度を調節する装置によって調節さ
れた後に同空気および、または酸素の温度を維持するこ
とを確実にするために、チューブ10およびチューブ10へ
継手７からのびているカテーテル部分の両者を薄いプラ
スチックラップ（plastic wrap）の多層のような適当な
断熱材で被覆する。
供給される空気および、または酸素を加湿し、その温度
を調節する装置３はリザーバ11を有し、リザーバ11は滅
菌水で充たされ、電気ヒーターのような適当な装置で約
37℃の温度に加熱される。リザーバ11の頂部はカバーで
閉じられ、同カバーは、空気および、または酸素の供給
チューブ12が連結される部分或はポートとチューブ10が
連結される部分或はポートとを有する。空気および、ま
たは酸素は、空気源14および酸素源15の各々を室温で計
量できる適当な、空気・酸素用計量器付供給源13から空
気および、または酸素の供給チューブ12に供給される。
を調節する装置３はリザーバ11を有し、リザーバ11は滅
菌水で充たされ、電気ヒーターのような適当な装置で約
37℃の温度に加熱される。リザーバ11の頂部はカバーで
閉じられ、同カバーは、空気および、または酸素の供給
チューブ12が連結される部分或はポートとチューブ10が
連結される部分或はポートとを有する。空気および、ま
たは酸素は、空気源14および酸素源15の各々を室温で計
量できる適当な、空気・酸素用計量器付供給源13から空
気および、または酸素の供給チューブ12に供給される。
図２は本発明の一実施例で用いられるカテーテルの説明
図である。図２に示すようにディフューザ４はカテーテ
ルの端末と一体に成形されるのが好ましく、長さ方向に
沿って複数のガス通気口をもつ。
図である。図２に示すようにディフューザ４はカテーテ
ルの端末と一体に成形されるのが好ましく、長さ方向に
沿って複数のガス通気口をもつ。
使用の際には、カテーテルを気管開口または気管内チュ
ーブ５に通すことによって、ディフューザ４を患者のカ
リナのレベルまたはその近くに位置させる。カテーテル
が屈曲するのを防ぐためにガイドワイヤ（a guide wir
e）を用いてカテーテルを挿入および位置ぎめしてもよ
い。
ーブ５に通すことによって、ディフューザ４を患者のカ
リナのレベルまたはその近くに位置させる。カテーテル
が屈曲するのを防ぐためにガイドワイヤ（a guide wir
e）を用いてカテーテルを挿入および位置ぎめしてもよ
い。
カテーテルに供給される空気および、または酸素混合物
の酸素含量は、操作中は21.1ないし100％に調節するこ
とができる。即ち、この混合物は必要に応じて、純粋な
空気から純酸素まで変化し得る。
の酸素含量は、操作中は21.1ないし100％に調節するこ
とができる。即ち、この混合物は必要に応じて、純粋な
空気から純酸素まで変化し得る。
図１に示されるシステムを用いた試験で、次のガス圧で
次のガス流量が得られた。ガス流圧約5psiでガス流量約
8.4リットル／分、ガス流圧約10psiでガス流量約13.4リ
ットル／分、ガス流圧約15psiでガス流量約17.7リット
ル／分。
次のガス流量が得られた。ガス流圧約5psiでガス流量約
8.4リットル／分、ガス流圧約10psiでガス流量約13.4リ
ットル／分、ガス流圧約15psiでガス流量約17.7リット
ル／分。
図１に示されるシステムを用いた試験で、気管および気
管開口または気管内チューブの死腔は約120ccと測定さ
れた。機械換気装置と共に使用するとき、あるいはCPAP
の間、あるいは補助なし自発換気のとき、１呼吸当り死
腔（the dead space/breath）の２倍が推奨ガス流量な
ので、予め定められた呼吸数での一定ガス流量は次式に
より決める。
管開口または気管内チューブの死腔は約120ccと測定さ
れた。機械換気装置と共に使用するとき、あるいはCPAP
の間、あるいは補助なし自発換気のとき、１呼吸当り死
腔（the dead space/breath）の２倍が推奨ガス流量な
ので、予め定められた呼吸数での一定ガス流量は次式に
より決める。
流量＝呼吸数×２×死腔 図１に示されるシステムを用いるときの流量はこの式か
ら次のように計算される。
ら次のように計算される。
呼吸数（回／分） 流量（cc/分） 20 4800 40 9600 60 14400 80 19200 ITPVとして用いられるときは、すべての呼吸数において
ガス流量が約４ないし５リットル／分でほとんど一定な
ので、所要流量は著しく減少する。すべての新鮮ガスが
気管の死腔をバイパスして供給されるからである。
ガス流量が約４ないし５リットル／分でほとんど一定な
ので、所要流量は著しく減少する。すべての新鮮ガスが
気管の死腔をバイパスして供給されるからである。
以下の非限定的な例は、本発明がそれに限定されるもの
ではなく、本発明の特徴を説明するために説明される。
これらの例において肺の百分率（lung percentages）
は、すべて容積百分率である。
ではなく、本発明の特徴を説明するために説明される。
これらの例において肺の百分率（lung percentages）
は、すべて容積百分率である。
例１ 一連の若い健康な約10kgの子羊達において、左肺〔全体
の43％（total of 43％）〕、これに加えてうっ血した
右下葉（right lower and cardiac lobe）（81％）、こ
れに加えて右中葉（right middle lobe:RML）（88％）
が順にガス交換から除外された。いくつかの試験では葉
（lobes）が外科的に除去され、その他の複数の試験で
は各々の葉への気管支および肺動脈が結紮された。
の43％（total of 43％）〕、これに加えてうっ血した
右下葉（right lower and cardiac lobe）（81％）、こ
れに加えて右中葉（right middle lobe:RML）（88％）
が順にガス交換から除外された。いくつかの試験では葉
（lobes）が外科的に除去され、その他の複数の試験で
は各々の葉への気管支および肺動脈が結紮された。
子羊は鎮静させ麻痺させた。制御モードのMV（Servo 90
0 C）を用いて、残存する肺の質量（remainig lung mas
s）を基準にして20ml/kgを超えない一回換気量（VT）、
１分間当たり120回までの呼吸数（RR）、12ないし15cmH
2ＯのPIPおよび3cmH2ＯのPEEPで試験が行なわれた。
0 C）を用いて、残存する肺の質量（remainig lung mas
s）を基準にして20ml/kgを超えない一回換気量（VT）、
１分間当たり120回までの呼吸数（RR）、12ないし15cmH
2ＯのPIPおよび3cmH2ＯのPEEPで試験が行なわれた。
右上葉（RUL）およびRML（19％残った肺）の付いた子羊
達が、48時間以下、MVによる部屋の空気に移された。RU
L〔肺質量（lung mass）の12％〕のみの換気に、適当な
肺胞換気をさせるためにより高いVTおよびPIPが必要で
あったが、８時間以内にRDSに終り、死んだ。
達が、48時間以下、MVによる部屋の空気に移された。RU
L〔肺質量（lung mass）の12％〕のみの換気に、適当な
肺胞換気をさせるためにより高いVTおよびPIPが必要で
あったが、８時間以内にRDSに終り、死んだ。
例２ 本例では上記の例１の結果と比較するために本発明の換
気システムおよび、または方法を試験した。
気システムおよび、または方法を試験した。
空気と酸素との加湿混合物の連続流を直接気管に、カリ
ナのレベルにディフューザを経て導入した。流量は、残
りの肺に対して予測される一回換気量の４倍とし気管の
解剖学的死腔を効果的に除去した。単一のバルブが呼息
頻度（expiration frequency）を制御した。
ナのレベルにディフューザを経て導入した。流量は、残
りの肺に対して予測される一回換気量の４倍とし気管の
解剖学的死腔を効果的に除去した。単一のバルブが呼息
頻度（expiration frequency）を制御した。
本例では、RULのみが残っている子羊達が移されて、２
時間以下で、それぞれ60ないし120回／分のRR、PIP 14
ないし19cmH2Ｏにおいて部屋の空気に置かれた。PEEPは
3cmH2Ｏ、平均肺動脈圧（mean pulmonary artery press
ure: mPAP）は30ないし35mmHgであった。引き続いて、
同じ肺が従来のMVで、「最適（“optimal"）」セット状
態で処置された。短い「ハネムーン期」（“honeymoon
period"）を経て次第に悪化し、子羊達は12時間後に重
いRDSで死んだ。３日間までつづいた研究を気管の病変
（lesion）は検出されなかった。
時間以下で、それぞれ60ないし120回／分のRR、PIP 14
ないし19cmH2Ｏにおいて部屋の空気に置かれた。PEEPは
3cmH2Ｏ、平均肺動脈圧（mean pulmonary artery press
ure: mPAP）は30ないし35mmHgであった。引き続いて、
同じ肺が従来のMVで、「最適（“optimal"）」セット状
態で処置された。短い「ハネムーン期」（“honeymoon
period"）を経て次第に悪化し、子羊達は12時間後に重
いRDSで死んだ。３日間までつづいた研究を気管の病変
（lesion）は検出されなかった。
本発明の換気方法は、残っている健康な肺の質量（1ung
mass）に比例して比較的正常な一回換気量が用いられ
る範囲において、高頻度換気およびその変種のものとは
異なることが分かった。本発明の方法によると、有効な
解剖学的死腔を著しく減少させて高率で肺換気ができ、
正常な気道圧がもたらされ、肺の損傷が認められず、低
いmPAPがもたらされる。
mass）に比例して比較的正常な一回換気量が用いられ
る範囲において、高頻度換気およびその変種のものとは
異なることが分かった。本発明の方法によると、有効な
解剖学的死腔を著しく減少させて高率で肺換気ができ、
正常な気道圧がもたらされ、肺の損傷が認められず、低
いmPAPがもたらされる。
気管内換気は、現行のMVの実施の前段階およびすべての
段階で患者の処理に大きな影響をあたえるものと信じら
れている。
段階で患者の処理に大きな影響をあたえるものと信じら
れている。
特定の方法上の手段、材料および装置上の実施例につい
て本発明を説明してきたが、当業者は、前述の説明から
本発明の本質的な特徴を確かめることができ、後記請求
の範囲によって限定される本発明の精神から逸脱するこ
となく種々の改変を種々の用途および特徴についてなす
ことができる。
て本発明を説明してきたが、当業者は、前述の説明から
本発明の本質的な特徴を確かめることができ、後記請求
の範囲によって限定される本発明の精神から逸脱するこ
となく種々の改変を種々の用途および特徴についてなす
ことができる。
Claims (3)
- 【請求項１】カテーテルと、患者のカリナの近傍に該カ
テーテルを配置させる手段と、該カテーテルを通じて患
者に酸素を供給する手段とを有する、患者に換気補助を
与える装置であって、 呼吸チューブ（５）と、 該呼吸チューブ（５）に接続され、かつ、タイマーで制
御された呼気バルブおよび圧力制御器に接続するための
少なくとも２つのポート（８）、（９）をもつ継手
（７）と、 ジフューザ・チップ（４）を有するカテーテル（１）
と、 患者のカリナ（６）の近傍に該ジフューザ・チップ
（４）を配置させるために、該カテーテル（１）を該呼
吸チューブ（５）を通じて配置させるための手段と、 １呼吸当たり、患者の解剖学的死腔の0.5〜４倍のフロ
ーレートで、カテーテルを通じて、患者に酸素含有ガス
の連続的な供給を行うとともに、１分間当たり少なくと
も10〜120の呼吸数で機械的に患者に換気を行う手段（1
1）、（12）、（13）、（14）、（15）とを含む換気補
助装置。 - 【請求項２】上記呼気バルブが、主に患者の呼気数を制
御するのに用いられることを特徴とする請求の範囲第１
項に記載の換気補助装置。 - 【請求項３】機械的に換気を行う上記手段（11）、（1
2）、（13）、（14）、（15）が、タイマーで制御され
た呼気バルブを含むことを特徴とする請求の範囲第１項
に記載の換気補助装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/606,967 US5255675A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Device for intratracheal ventilation and intratracheal pulmonary ventilation |
| US606,967 | 1990-10-31 | ||
| PCT/US1991/008155 WO1992007604A1 (en) | 1990-10-31 | 1991-10-31 | Device for intratracheal and intratracheal pulmonary ventilation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06502564A JPH06502564A (ja) | 1994-03-24 |
| JPH0761364B2 true JPH0761364B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=24430264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4500914A Expired - Fee Related JPH0761364B2 (ja) | 1990-10-31 | 1991-10-31 | 気管内換気および気管内肺換気装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5255675A (ja) |
| EP (1) | EP0555343B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0761364B2 (ja) |
| AT (1) | ATE161197T1 (ja) |
| AU (1) | AU650306B2 (ja) |
| CA (1) | CA2093663C (ja) |
| DE (1) | DE69128484T2 (ja) |
| DK (1) | DK0555343T3 (ja) |
| ES (1) | ES2113381T3 (ja) |
| GR (1) | GR3026274T3 (ja) |
| WO (1) | WO1992007604A1 (ja) |
Families Citing this family (86)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4221931C1 (ja) * | 1992-07-03 | 1993-07-08 | Harald Dr. 8521 Moehrendorf De Mang | |
| US5642730A (en) * | 1994-06-17 | 1997-07-01 | Trudell Medical Limited | Catheter system for delivery of aerosolized medicine for use with pressurized propellant canister |
| US6729334B1 (en) * | 1994-06-17 | 2004-05-04 | Trudell Medical Limited | Nebulizing catheter system and methods of use and manufacture |
| US5702372A (en) | 1995-02-08 | 1997-12-30 | Medtronic, Inc. | Lined infusion catheter |
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