JPS61181471A - 気管内チユ−ブ - 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】 工　発明の背景 （発明の分野） 本発明は、手術時の全身麻酔や手術後の人工呼吸管理に
使用し、笑気ガスのカフへの透過に伴なうカフ内圧上昇
を抑制することのできる気管内チューブに関するもので
ある。また、長期呼吸管理にも使用するものである。気
管内チューブとは広く気管切開チューブをも包含するも
のとする。

（従来およびその問題点） 気管内チューブ１は、第４図に示されるように、患！！
ｔ２の気管３に挿入され、パイロットバルーン４を介し
て先端のカフ５が空気の圧入により膨張させられて気管
３内に気管を密封するように固定され、その基部に装着
されたジヨイントコネクタ６、蛇管８を経て、麻酔器も
しくは人工呼吸器等に接続して使用される。

このような回路を用いて笑気ガスにより麻酔が行われる
場合、笑気ガスは透過拡散性が極めて強く、最近は急速
に人体内に吸収されて麻酔作用を行う、ところが、笑気
ガスはやがて人体組織において飽和状態に達すると、気
管壁から矢印９で示すように気道内に逆透過してくるよ
うになり、雰囲気中の笑気ガスに加えて進出してくる笑
気ガスが柔軟な′塩化ビニル樹脂製の薄膜で構成されて
いるカフ５内に矢印ｌＯで示すように浸透していく、こ
れは空気成分よりも笑気ガスの方がカフ膜を透過し易い
為である。この結果、カフの内圧は上昇してい〈。

この現象は多くの文献に指摘されている（例えば、臨床
麻酔Ｖａ１．６／Ｎｏ、７　１９８２−７゜臨床麻酔Ｖ
ｏ１．７／Ｎｏ、　３　　Ｚ９８３−３、札幌医誌５０
　（４）３５１〜３６０頁、１９８１（藤田学園医学会
誌１９８３　Ｖｏｌ、　７／Ｎｏ、　１　５７〜６０頁
参照）など参照）。

気管内への気管内チューブの固定および気管の密封を行
っているカフがその内圧上昇に伴い、様々な障害を気管
等に与えることもまた多くの文献に発表されている（例
えば、救急医学１９８１年５月号　５６７〜５７０頁参
照）。

その障害について簡単に述べる０％管表面部は軟骨部お
よび表皮があり、表皮を粘膜で保護している。笑気ガス
が前述したようにカフ内へ浸透してカフ内圧を上昇させ
るようになると、気管の軟骨に骨折を生ぜしめたり、粘
膜の形成を阻害するようになる。特に、粘膜の形成阻害
は声帯、気管を著しく傷つけることになる。

このため、麻酔剤として笑気ガスを使用し、カフ付気管
内チューブを併用する場合、笑気ガスのカフへの浸透に
よるカフ内圧上昇を抑制する工夫が種々なされ、また文
献として発表されている（例えば、臨床麻酔Ｖｏ１．６
／Ｎｏ、　９　１９８２−９参照）、カフ内圧上昇に伴
なう問題点の解決しよとしている従来技術のいくつかに
ついて以下に説明する。

第５図に示す気管内チューブは現在一般に用いられてい
るものの一つである。チューブ本体１１の肉厚内に形成
されたサイドルーメン１２、開口１３および細いチュー
ブ１４により塩化ビニル樹脂製カフ５とパイロットバル
ーン４とを連通させたもので、麻酔ガスと酸素はメイン
ルーメン１５より供給される。パイロットバルーン４は
単にカフ５の膨張を確認するために設けられた剛性のあ
る材料製で、膜厚は２００　ＩＬｍ以上あり、笑気ガス
の透過拡散というために設けられたものでなく、カフ内
圧上昇の抑制に関しては何ら寄与するものではない。

カフ自体を笑気ガスが透過しない材料で構成すれば良い
のであるが、笑気ガス不透過性の材料でカフを構成する
と、カフの剛性が大きくなって収縮した時に剛性のある
ひだが形成されカフ表面が不円滑になり、挿管時に、気
管、声帯などを損傷せしめ好ましくない。

そこで、比較的剛性が小さく、笑気ガス透過率の小さな
材料でカフを構成するものとして、米国特許！！Ｉ４．
３３１　、１４２号オ、Ｌ”ｌ／ＪＩ４　、３８７．７
１１号がある。この例におけるカフはなお剛性が大きく
、やはり気管時を損傷するばかりでなく、依然として笑
気ガスはカフ内へ浸透してその内圧を高めることとなる
。

また、米−特許第４，２４８．２２２号明細書には、カ
フ内の圧力を調節する弁を設けた気管内チューブが開示
されている。笑気ガス投与中のカフ内の圧力上昇を下げ
るためパイロットバルーンに設けた弁により排気するこ
の形式のものでは、弁より排出される気体は最初にカフ
内に注入した空気の成分（酸素、窒素）、および笑気ガ
スを含み、その分圧に応じて排出がなされる。使用の際
最初はカフ内の笑気ガスの分圧は低いが、次第にカフ内
の笑気ガスの分圧すなわち濃度が上昇する結果となる。

一方、手術後、笑気ガスの投与が中止された際、体組織
の笑気ガスは体外に排潰されるため、カフ膜内外の笑気
ガス分圧は逆転する。

この型式の気管内チューブを手術後そのまま留置してお
くと、カフから笑気ガス投与中にカフ内に浸透した笑気
ガスが浸出し、その結果カフが収縮し、気管内チューブ
の固定及び気管の密封が不安定になり１口腔内異物の気
管内流入を来す恐れおよび呼吸に支障を来す恐れすら生
ずる。

■　発明の目的 本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、笑気ガスがカフ内へ浸透してくる
ことから生ずるカフ内圧上昇に伴なう上述した種々の問
題点のすべてを解消するよう、カフ内圧上昇を抑制する
ことができる気管内チューブを提供しようとするもので
ある。

■　発明の具体的構成 本発明は、メインルーメンを有するチューブ本体と、該
チューブ本体の軸線方向に形成されたサイドルーメンと
、該サイドルーメンと連通ずるようチューブ本体の先端
部側壁に設けられた膨張回走なカフと、該カフおよびサ
イドルーメンと連通ずるように、チューブ本体に接続さ
れた連通体とを有する気管内チューブにおいて、 上記連通体またはサイドルーメン中に笑気ガス吸着剤を
設けたことを特徴とする気管内チューブを提供するもの
である。

以下１本発明の気管内チューブ１を添付図面に示す好適
実施例につき詳細に説明する。

第１図、第２図および第３図には本発明の気管内チュー
ブのそれぞれ異なる実施例が示されている。

第１図に示される本発明の気管内チューブｌは、メイン
ルーメン１５を有するチューブ本体１１と、該チューブ
本体１１の軸線方向に形成されたサイドルーメン１２と
、該サイドルーメン１２と連通ずるようチューブ本体１
１の先端部側壁に設けられた膨張収縮可能なカフ５を有
し、さらに該サイドルーメン１２と連通ずるように。

チューブ本体１１の中央部に接続された細いチューブ１
４と、該細いチューブ１４と連通ずるように設けられた
パイロットバルーン４を有している。そしてこのパイロ
ットバルーン４の中には笑気ガス吸着剤７を有している
。

なおパイロットバルーン４は１通常塩化ビニル樹脂、ポ
リエチレン樹脂等からなる柔軟なバルーン４１と、カフ
５を膨らませるための空気注入口を有すシリンジ嵌合部
材４３とからなり、また必要に応じて、第３図に示され
るように、シリンジ嵌合部材４３と着脱可能なコネクタ
ー４５を有している。

そして、このようなパイロットバルーン４の中には１例
えば第１図に示されるように、バルーン４１の内側に笑
気ガス吸着剤７を有している。

この笑気ガス吸着剤７は、カフ５を経て浸透してきた笑
気ガスを選択的に吸着する目的でもちいられる。

このようにカフ５と連通する連通体中に笑気ガス吸着剤
７を設けることにより、笑気ガスのカフ５への透過に伴
なうカフ内圧の上昇を容易に抑制することができる。

このような笑気ガス吸着剤７は、活性炭（天然物、合成
物、例えばヤシガラ活性炭、石油ピッチ系活性炭）等の
物理的に吸着させるもの、または、鉄、アスコルビン酸
化合物等の金属の酸化反応を利用し、化学的に吸着させ
るもの、いずれをもちいてもよい。

そしてこれらの物性値　、例えばかさ密度、粒径等は特
に限定する必要はなく、公知の種々のものをもちいれば
よい。

このような笑気ガス吸着剤７は、前述したように、カフ
内圧の上昇を抑制するためにカフ５との連通体またはサ
イドルーメン１２中に設けられる。これらの具体的実施
例は、たとえば第１図に示されるようにパイロットバル
ーン４のバルーン４１の中に、また第２図に示されるよ
うに細いチューブ１４の内腔中に、またさらに第３図に
示されるようにパイロットバルーン４の着脱可能なコネ
クター４５の中に設けることが好ましい。

さらに詳しく述べると、第１図に示されるパイロットバ
ルーン４のバルーン４１の中に設けられる笑気ガス吸着
剤７は、バルーン４１を形成する樹脂の表面上に固着さ
れるように設けられてもよいし、またバルーン４１中に
充填されフリーな状態（自由に動ける状Ｓ）であっても
よい、製品組立上あるいは吸着効率等を考慮すると、後
者の状態で設けることが好ましい。

また、このような場合笑気ガス吸着剤７が、バルー７４
１に連接されている細いチューブ１４および／またはシ
リンジ嵌合部材４３の方向へ移動するのを防ぐ目的で、
これらの連結部にフィルター等を設けることが好ましい
。

また、第３図に示されるようにパイロットバルーン４の
一部として、前述したような着脱可能なコネクター４５
を有する場合、このコネクター４５の中に笑気ガス吸着
剤７が設けられている。

この場合、コネクター４５を嵌合部材４３に嵌合した時
に、カフ５と連通ずる気体が、笑気ガス吸着剤７と接触
するように、笑気ガス吸着剤７をコネクター４５に設け
なければならない、その具体例を挙げると、例えば、コ
ネクター４５の中に空洞部を設け、その中に笑気ガス吸
着剤７を充填し、適度のポーラスを持ったフィルターで
シールしたり、あるいは、コネクター４５の表面部に笑
気ガス吸着剤７を固着したりすればよい。

また、第２図には細いチューブ１４の内腔中に笑気ガス
吸着剤７が設けられた実施例が示される。

この時、笑気ガス吸着剤７は、前述したバルーン４１に
設けた時と同様に、これらを形成する樹脂の表面上に固
着されるように設けられてもよいし、またフリーな状態
であってもよい。

フリーな状態で存在させる時は、サイドルーメンチュー
ブ１２との接続部および／またはバルーン４１の連結部
に適度のポーラスを持ったフィルター等を設けることが
好ましい、また、サイドルーメン１２の内腔中に笑気ガ
ス吸着剤７を設けてもよい、この場合、吸着剤７がカフ
５内に流入することがないように設けることが好ましい
、方法としては、サイドルーメン１２内より移動しない
ような大きさのものを挿入し固定するか、小さいものを
用いる場合は接着剤等で固定することが好ましい、また
さらに連通体中に別途トラップを設けてトラップ中に笑
気ガス吸着剤７を設けてもよい。

さらに、笑気ガス吸着剤の含有に関し上述した種々の実
施例を組み合わせて用いてもよい。

なお、用いる笑気ガス吸着剤７の量は、カフ５から浸透
してくる笑気ガスを吸着するのに必要な量であればよい
、従って、カフ５の材質、厚さ等を考慮して適宜決定す
ればよい。

カフ５は、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ビニリ
デン−塩化ビニル共重合樹脂１等の膨張収縮可能な公知
の種々の材質および厚さのものを用いればよいが、上記
の笑気ガス吸着剤７の含有量等を考えると、できるだけ
、笑気ガス難透過性の材質を用いることが好ましい。

チューブ本体１１は、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂
その他の医用高分子化合物などの肉厚チューブで構成さ
れている。そして、チューブ本体１１に有するメインル
ーメン１５．サイドルーメン１２、および細いチューブ
の孔径、長さ等はそれぞれ規格に従えばよい。

■　発明の具体的作用 第１図に例示するような本発明の気管内チューブを患者
に装着して笑気ガスと酸素の混合ガスにより麻酔を行う
場合について説明する。

この際、第４図に示されるように、気管３内に留置され
た気管内チューブｌの先端にある空気で膨張させられた
カフ５は常に麻酔ガス中に存在する。麻酔ガス（笑気ガ
ス等）と空気のカフ膜におけるガス透過係数の相違およ
びカフ内外のガス組成の相違により、笑気ガスはカフ５
内に浸透してくる。

一方、空気（主にＮ２　）のカフ５内よリカフ外への拡
散量は笑気ガスがカフ内へ入ってくる量に比べて非常に
少ない、その結果第５図に示すような従来の気管内チュ
ーブではカフ５内の圧力が初圧の２〜３倍以上に上昇し
、気管および気管粘膜へのカフにより圧迫が増加し、種
々の問題を生じていたのは前述の通りである。

これに対し１本発明の気管内チューブにおいて、カフ５
内に浸透した笑気ガスは、このカフ５に連通するサイド
ルーメン１２、細いチューブ１４の内腔を経てパイロッ
トバルーン４のバルーン４１の中に設けられた笑気ガス
吸着剤７によって吸着される。

従って、カフ５内の圧力は上昇せず、はぼ一定の内圧で
気管壁に圧着された状態を保持し続ける。

■　発明の具体的効果 本発明の気管内チューブを全身麻酔に使用した場合、上
記の如く、カフとの連通体中に笑気ガス吸着剤を有する
ため、カフ内に浸透した笑気ガスは、該笑気ガス吸着剤
によって吸着される。

そのため、カフ内の圧力上昇を生ぜず、声帯、気管およ
び粘膜に損傷を与えることがなく、前述した種々の文献
に記載があるような全身麻酔中の気管内挿管に伴う合併
症、すなわち気管粘膜の虚血性壊死、気管軟骨の骨折、
挿管性肉芽腫症などの問題がなくなった。

さらに、本発明の気管内チューブでは、笑気ガス供給停
【ヒ後においてカフ内圧の低下が少なく、笑気ガス供給
停止後も気管内に確実に留置できる。

■　実施例 次に、本発明を実施例につき具体的に説明する。

（実施例１） 第６図に示すような装置を用いて、Ｎ２０　（笑気ガス
）　　：　　０２　＝２＋　１（７）ガスを３２７ｗ１
ｎの割合で流してｉｎ　ｖｉｔｒｏにおけるカフ内圧上
昇試験を行った。その結果を第７図に示す０図中黒丸は
本発明の気管内チューブ、白丸は従来の気管内チューブ
の値である。

従来の気管内チューブとしては、第５図に示す形式のも
のを用いた。カフ膜厚１１００ＪＬ、パイロットバルー
ン４も含むカフ容積的６ｃｃ、カフ直径２４ｍ１、カフ
長３８■嘗、チューブ内径８鵬層であった。

本発明の気管内チューブはパイロットバルーンのバルー
ン内へ、笑気ガス吸着剤として石油ピッチ活性炭（クレ
ハ化学株式会社製ＤＡＣ−ＡＺ）０．５ｇを入れた以外
は上記の従来のものと同じである。

第６図において、５１は容器、５２は３７℃の温水、５
３は内径２０層層の模擬気管、５４は内径８１■の塩化
ビニル樹脂製の気管内チューブ、５５はカフ、５６はカ
フに連通するチューブ、４はパイロットバルーン、７は
笑気ガス吸着剤である合成活性炭、５７は圧力計、５８
は麻酔ガス（Ｎ２０＋０２）を排出する塩化ビニル樹脂
性チューブ、Ａは麻酔ガス（Ｎ２０　＋　０２　）であ
る。

第７図のグラフから明らかなように、本発明におけるよ
うな笑気ガス吸着剤を設けていない従来のものはカフ内
圧上昇が著しいが、本発明のものではカフ内圧上昇が極
めて小さい。

また、笑気ガス供給停止後において、従来のものはカフ
内圧が急激に低下するが１本発明の６ではカフ内圧は低
下せず、気管内に確実に留置され、安全である。

従来の気管内チューブにおけるカフ内圧の上昇理由は、
上述した通り、カフ内への笑気ガス（Ｎ２０　）の流入
のためである。そして、　Ｎ２０の流入速度に比してか
ない遅いが、カフ内に注入されている空気中のＮ２．０
２が逆に気管に流出する。そして、麻酔ガスは、Ｎ２０
．０２で構成されているため、カフ内の空気中のＮ２の
方が多く透過する。もっとも、塩化ビニル等においては
、　　Ｎ２の方が０２に比べ同一の条件における透過量
は多いことも関係する。いずれにしろＮ２０の移動速度
がＮ２の移動速度に比べかない速いのでカフ内圧は急激
に上昇する。その後、麻酔ガスの供給を停止し、人工呼
吸用の酸素ガス（通常の空気よりやや０２が多い）を供
給すると、こんどはカフ内のＮ２０が気管に流出する。

このため、カフ内圧が急激に減少する。そして、上述し
た通り、　Ｎ２、０２もカフ内から既に流出しているの
で、カフ内圧が初期の設定値より減少することがある。

このため、麻酔ガス供給停止後、人工呼吸切替後に、気
管内チューブの固定がゆるむという問題が生じている。

この点は、第７図のグラフからも推測できることと思わ
れる。

本発明の気管内チューブでは、第７図に示す通り麻酔ガ
ス供給停止後においての急激なカフ内圧の減少もなく、
また、カフ内圧が初期設定値より低下することもなかっ
た。まず、急激な減少がない点は、麻酔ガス供給停止時
に、カフ内にガスとして存在するＮ２０がきわめて少な
いことより、その流出も少ないことから当然である。そ
して、これは予想であるが、麻酔ガス供給時において初
期のカフ内圧設定時に注入したカフ内の空気中のＮ２．
０２のカフ外への透過がほとんどなかったのではないか
と思われる。

Ｎ２、０２の流出も、Ｎ２０の流入による内圧上昇の影
響を受けると予想され、その上昇がほとんどなかったた
めＮ２．０２もほとんど流出せず、よって麻酔ガス供給
停止後においても初期設定値よりカフ内圧が低下するこ
とがなかったものと予想される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図および第３図は本発明の気管内チューブ
のそれぞれ異なる実施例を示す部分断面側面図である。 第４図は気管内チューブの使用状態を示す線図である。 第５図は従来の気管内チューブの部分断面側面図である
。 第６図はカフ内圧上昇試験に用いた装置である。 第７図は第６図の装置を用いて行ったカフ内圧上昇試験
結果を示すグラフである。 符号の説明 １・・・気管内チューブ、２・・・患者、３・・・気管
、４・・・パイロットバルーン、４１・・・／久ルーン
。 ４３・・・シリンジ嵌合部材、４５・・・コネクター、
５・・・カフ、６・・・ジヨイントコネクタ、７・・・
笑気ガス吸着剤、８・・・蛇管、９．１０・・・笑気ガ
スの移動方向、 １１・・・チューブ本体、１２・・・サイドルーメン。 １３・・・開口、１４・・・細いチューブ、１５・・・
メインルーメン、５１・・・容器。 ５２・・・温水、５３・・・模擬気管。 ５４・・・気管内チューブ、 ５５・・・カフ、５６・・・チューブ、　５７・・・圧
力計、５８・・・排出チューブ、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）メインルーメンを有するチューブ本体と、該チュ
   ーブ本体の軸線方向に形成されたサイドルーメンと、該
   サイドルーメンと連通するようチューブ本体の先端部側
   壁に設けられた膨張可能なカフと、該カフおよびサイド
   ルーメンと連通するように、チューブ本体に接続された
   連通体とを有する気管内チューブにおいて、 上記連通体またはサイドルーメン中に笑気ガス吸着剤を
   設けたことを特徴とする気管内チューブ。
2. （２）前記連通体がチューブ本体に接続された細いチュ
   ーブおよびパイロットバルーンとからなる特許請求の範
   囲第１項に記載の気管内チューブ。
3. （３）前記吸着剤が活性炭である特許請求の範囲第１項
   記載の気管内チューブ。