JPWO2017072811A1 - 喀痰装置及び人工呼吸システム - Google Patents

Abstract

簡易な装置構成で、安全に自動で痰の吸引が可能な喀痰装置及び人工呼吸システムを提供する。本発明の一形態に係る喀痰装置は、吸引ラインと、切替部と、制御部とを具備する。上記吸引ラインは、患者の気道内に発生した痰を吸引することが可能な吸引口と、吸引された上記痰を収容し負圧に維持される収容部とを有する。上記切替部は、上記吸引口及び上記収容部の間を連通させる第１の状態と、上記吸引口及び上記収容部の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能であり、上記吸引ラインに配置される。上記制御部は、上記患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で上記切替部を上記第１の状態と上記第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間上記切替部を上記第１の状態に保持する。

Description

本発明は、喀痰装置及びこの喀痰装置が接続された人工呼吸システムに関する。

人工呼吸器を使用している患者に対しては、定期的に気管に生じる痰を吸引除去する必要がある。このような喀痰操作は煩雑で、かつ昼夜を問わず行う必要があり、看護師や介護者等の負担が非常に大きかった。

そこで、自動で喀痰操作を行う吸引装置が知られている。例えば特許文献１及び２には、気管切開により人工呼吸を施されている患者の痰を吸引するための痰吸引装置が記載されている。当該痰吸引装置は、痰吸引のための負圧力を連続的に発生させており、痰の吸引路の負圧が高まった際に吸引チューブに痰が詰まったとして、負圧力を高めるように構成される。

しかしながら、特許文献１及び２に記載の痰吸引装置の吸引カニューレは、換気のための気管カニューレの内部に配置されるため、吸引できなかった痰が気管カニューレの内部に貯留した場合には換気が妨げられるおそれがあった。また負圧力を高めた際に換気へ影響を及ぼす可能性もあった。

一方、特許文献３には、呼気時に一定時間自動的に痰を吸引することが可能な喀痰装置が記載されている。

国際公開第２００６／００９２８３号 特開２００７−１１７２７３号公報 特許第５５０３０９４号

しかしながら、特許文献３に記載の喀痰装置は、患者の呼吸状態を検出する必要があるため、装置構成が複雑であった。

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、簡易な装置構成で、安全に自動で痰の吸引が可能な喀痰装置及びこの喀痰装置が接続された人工呼吸システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る喀痰装置は、吸引ラインと、切替部と、制御部とを具備する。
上記吸引ラインは、患者の気道内に発生した痰を吸引することが可能な吸引口と、吸引された上記痰を収容し負圧に維持される収容部とを有する。
上記切替部は、上記吸引口及び上記収容部の間を連通させる第１の状態と、上記吸引口及び上記収容部の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能であり、上記吸引ラインに配置される。
上記制御部は、上記患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で上記切替部を上記第１の状態と上記第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間上記切替部を上記第１の状態に保持する。

上記喀痰装置によれば、一定の吸引周期で短い吸引時間の間痰を吸引することができる。これにより、人工呼吸器により換気されている患者に対しても、安全に自動で痰の吸引を行うことができる。また、患者の呼吸周期を把握する必要がないため、装置の構成を簡易なものとすることができる。

また、上記吸引時間は、０．１秒以上０．３秒未満であってもよい。
これにより、人工呼吸器が患者の自発呼吸を検出することが可能であっても、吸引時間が非常に短いため、人工呼吸器が痰の吸引を患者の自発呼吸と検出することを防止し、誤動作を防止することができる。したがって、より安全に痰の吸引を行うことができる。

また、上記吸引周期は、１秒以上６０分以下であってもよい。
このような吸引周期で痰を吸引することにより、痰が多量に患者の気道に発生し、患者の換気を妨げる事態を防止することができる。

さらに、上記吸引周期は、１秒以上１０秒以下であってもよい。
これにより、患者の換気を妨げるリスクをより低減することができ、安全性を高めることができる。

上記吸引ラインは、
上記患者に対し換気を行い、かつ上記患者の自発呼吸を検出することが可能な人工呼吸器と接続され、上記患者の気道に挿入されることが可能な挿入部をさらに有してもよい。

本発明の他の形態に係る人工呼吸システムは、人工呼吸部と、吸引ラインと、切替部と、制御部とを具備する。
上記人工呼吸部は、患者に対し換気を行い、かつ上記患者の自発呼吸を検出することが可能に構成される。
上記吸引ラインは、患者の気道内に発生した痰を吸引することが可能な吸引口と、吸引された上記痰を収容し負圧に維持される収容部とを有する。
上記切替部は、上記吸引口及び上記収容部の間を連通させる第１の状態と、上記吸引口及び上記収容部の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能であり、上記吸引ラインに配置される。
上記制御部は、上記患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で上記切替部を上記第１の状態と上記第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間上記切替部を上記第１の状態に保持する。

以上のように、本発明によれば、簡易な装置構成で、安全に自動で痰の吸引が可能な喀痰装置及びこの喀痰装置が接続された人工呼吸システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る人工呼吸システムを示す概略構成図である。 図１の人工呼吸システムに含まれる喀痰装置の概略構成図である。 上記喀痰装置の内部構成を示すブロック図である。 上記喀痰装置の容器の蓋部を示す概略構成図である。 患者の呼吸周期を説明するためのグラフであり、縦軸は気道内圧値、横軸は時間を示す。 上記喀痰装置の制御部の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る喀痰装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る挿管チューブの構成を示す斜視図である。 図８のＡ−Ａ方向から見た図である。 上記挿管チューブのチューブ本体の斜視図であり、図８のＬ１で切断した態様を示す。 上記チューブ本体の先端部を示す底面図である。 図１１のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。 図１１のＣ−Ｃ方向から見た断面図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係るチューブ本体の先端部を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

＜第１の実施形態＞
［人工呼吸システム］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る人工呼吸システムを示す概略構成図である。本実施形態に係る人工呼吸システム１は、人工呼吸器（人工呼吸部）２と、喀痰装置３とを有する。人工呼吸システム１は、例えば仰臥位の患者Ｐに対して、人工呼吸器２により人工呼吸処置を行うことが可能である。人工呼吸器２の構成は特に限られないが、本実施形態に係る人工呼吸器２は、例えば気管挿管に適用される。以下、人工呼吸器２の一構成例について説明する。

人工呼吸器２は、本体２１と、吸気回路２２と、呼気回路２３と、接続部２４とを有する。人工呼吸器２は、本体２１から所定の酸素濃度の吸気ガスが吸気回路２２を介して患者Ｐに供給され、患者Ｐからの呼気ガスが呼気回路２３を介して排出されることで、患者Ｐに対し換気を行うことが可能に構成される。
また、人工呼吸器２は、患者Ｐの自発呼吸を検出することが可能に構成される。より具体的には、人工呼吸器２は、患者Ｐの自発呼吸をトリガとして検知し、それに同調して吸気を開始することが可能に構成される。トリガは、一般的には、圧トリガとフロートリガを含む。圧トリガは、患者の吸気に伴い回路内圧が低下したポイントにより認識される。フロートリガは、患者の吸気により、回路内の定常流が減少したポイントにより認識される。トリガの感度は、調節可能に構成されるが、例えば患者の動き等に起因する回路の少しの揺れなどをトリガと認識されないよう、適切な感度に設定される。

本体２１は、内部にブロワを有してもよい。当該ブロワは、例えば図示しない酸素源からの酸素と空気とを取り入れ、吸気弁等を介して所定濃度及び所定圧力の酸素ガスを吸気回路２２へ送出する。一方、呼気回路２３から排出された呼気ガスは、呼気弁等を介して大気中に排出される。

あるいは、本体２１は、さらにリザーバタンク等を有してもよい。これにより、ブロワ等により加圧した状態の酸素ガスをリザーバタンク内に貯留しておくことが可能となり、酸素ガスの送出をより円滑に行うことができる。

接続部２４は、いわゆるＹピースとして構成される管状構造を有する。すなわち接続部２４は、患者の気道へ挿入される挿入部４４に接続される一端部と、それぞれ吸気回路２２及び呼気回路２３に接続される２本の分岐した他端部とを有する。接続部２４の吸気回路２２と接続される管路内には、例えば感染防止用のフィルタ等が配置されていてもよい。

なお人工呼吸器２は、吸気回路２２及び呼気回路２３を束ねて所定位置に支持する支持具２５を有していてもよい。また人工呼吸器２は、本体２と接続される表示部２６を有していてもよい。表示部２６は、例えばタッチパネルディスプレイ等で構成され、患者Ｐの呼吸状態等の表示や、換気モードの選択等の入力操作が可能に構成される。さらに人工呼吸器２は、患者Ｐの呼吸状態の異常を通報する警報装置や、患者Ｐの気道を加湿等するネブライザ等を適宜有していてもよい。

人工呼吸器２を装着している患者Ｐは、自力で痰を気道外へ排出することができない。このため、痰が気道内に貯留し、人工呼吸器２による換気を妨げるおそれがあった。したがって頻繁に痰の吸引処置を行う必要があり、看護師や介護者等の負担が大きかった。

そこで本実施形態に係る人工呼吸システム１は、喀痰装置３を有し、例えば自発呼吸が不可能な重症の患者Ｐに対して自動で痰の吸引処置を行うことが可能に構成される。以下、喀痰装置３の構成について説明する。

［喀痰装置］
図２，３は本実施形態に係る喀痰装置３を示す図であり、図２は概略構成図、図３は内部構成を示すブロック図である。喀痰装置３は、吸引ライン４と、切替部５と、制御部６とを有し、制御部６が吸引ライン４による痰の吸引を制御することが可能に構成される。また、切替部５と、制御部６と、吸引ライン４の一部とは、喀痰装置３の筐体３０内部に配置される。

（吸引ライン）
吸引ライン４は、吸引口４１と、吸引チューブ４２と、収容部４３と、挿入部４４とを有する。すなわち吸引ライン４は、吸引口４１から患者の気道内に発生した痰を吸引することが可能であり、当該痰を吸引チューブ４２から収容部４３へ吸引するように構成される。

挿入部４４は、後述するように、口腔等を介して患者の気道に挿入される挿管チューブ（気管チューブ）４４０を有する。吸引口４１は、例えば、挿管チューブ４４０の先端部に開口する。

吸引チューブ４２は、吸引口４１と収容部４３の間に接続され、筐体３０を貫通するように配置される。本実施形態において、吸引チューブ４２は、挿入部４４に接続されることで吸引口４１と連絡するように構成される。吸引チューブ４２の内部には、吸引路が形成される（図示せず）。当該吸引路は、痰吸引時における痰のルーメンを構成する。すなわち吸引路は、一端部が挿管チューブ４４０を介して吸引口４１と接続し、他端部が収容部４３に接続される。

吸引チューブ４２は、変形可能に構成され、例えばポリウレタン製のカテーテルチューブ等で構成される。吸引チューブ４２は、吸引路のみが形成されたシングルルーメンチューブでもよく、あるいは必要に応じてダブルルーメンチューブで構成されてもよい。
さらに吸引チューブ４２は、交換可能に構成されてもよい。すなわち使用された吸引チューブ４２が挿管チューブ４４０と収容部４３とから取り外され、新しい吸引チューブ４２を挿管チューブ４４０と収容部４３とに接続することが可能に構成される。これにより、必要に応じて吸引チューブ４２を交換することができ、より衛生的に喀痰処置を行うことができる。

収容部４３は、容器４３１と、負圧源４３２とを有する。

容器４３１は、吸引チューブ４２を介して吸引された痰を収容し、負圧に維持される。容器４３１は、本実施形態において、吸引チューブ４２と負圧源４３２とに接続される蓋部４３３を含む。負圧源４３２は、例えばダイヤフラム型の真空ポンプ等で構成され、吸気口が容器４３１に接続される。これにより容器４３１は、内部を所定の負圧に維持することが可能となる。当該所定の負圧（所定値）は特に限られないが、例えば−７００mmHg（約−９３．３kPa）以上−１００mmHg（約−１３．３kPa）以下であり、さらに−５００mmHg（約−６６．７kPa）以上−３００mmHg（約−４０．０kPa）以下である。また、これらの圧力値は、いずれもゲージ圧とする。なお、負圧源４３２の構成は上記に限られず、他の真空ポンプ等を用いることも可能である。

容器４３１は、本実施形態において交換可能に構成される。これにより、容器４３１内に痰が所定量以上収容された場合に交換することができるため、感染等を防止し、より衛生的に処理することができる。さらに容器４３１内を洗浄する必要がないため、看護師等の負担を低減することができる。

容器４３１は、例えば柔軟性のあるソフトバッグで構成される。当該ソフトバッグとしては、例えばポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ナイロン樹脂等の合成樹脂製のものを用いることができる。これにより、ガラス製等の容器と比較して容器４３１を低廉に製造することができ、交換によるコストを抑制することができる。さらに交換時には、容器４３１を外部から押圧等することで容器４３１内の空気を抜いて廃棄することができ、廃棄物の少量化に貢献することができる。

図４は、本実施形態に係る容器４３１の蓋部４３３を示す概略構成図である。蓋部４３３は、吸引チューブ４２に接続される痰除去ポート４３４と、負圧源４３２の吸気口に接続される吸気ポート４３５とを有する。

痰除去ポート４３４には、例えば逆止弁４３６が配置される。逆止弁４３６は、吸引チューブ４２から容器４３１への痰の流入を許容し、容器４３１から吸引チューブ４２への逆流を防止するように構成される。逆止弁４３６の構成は特に限られず、例えばスイング式のものを用いることができる。

逆止弁４３６は、吸引チューブ４２から容器４３１内へ圧力が印加された際に開放されるように構成される。例えば喀痰装置３の運転時には、吸引口４１が大気圧程度であり、容器４３１内が負圧に維持される。これにより吸引口４１側から容器４３１内へ圧力が印加され、逆止弁４３６は開放される。一方廃棄時には、容器４３１と負圧源４３２との接続が解除され、さらに空気除去のための押圧等により容器４３１の内部から外部へ圧力が印加される。これにより、逆止弁４３６は閉鎖し、容器４３１内への空気の再流入を防止することが可能となる。なお、逆止弁４３６の開弁圧は、上記の開閉が可能となるように適宜設定可能である。

吸気ポート４３５には、例えばフィルタ４３７が配置される。フィルタ４３７としては、例えば孔径が０．４５〜０．８μｍ程度のメンブレンフィルタ等であって、例えばセルロースアセテート製のものを採用することができる。このようなフィルタ４３７は、例えば液体の付着がない場合には空気が連通することが可能に構成され、液体が付着した場合には空気の連通を遮断するように構成される。これにより、喀痰装置３の運転時には、負圧源４３２がフィルタ４３７を介して容器４３１内の空気を吸気することが可能となる。一方廃棄時には、容器４３１の押圧等により、フィルタ４３７を介して容器４３１内の空気を除去することが可能となる。さらに、容器４３１内の空気が除去されてフィルタ４３７に痰が付着した際には空気の連通が遮断されるため、容器４３１内への空気の再流入を防止し、空気が除去されて容積が低減した状態を保持することが可能となる。

収容部４３は、さらに、容器４３１内の圧力を測定することが可能に配置された圧力センサ４３８を有していてもよい。
圧力センサ４３８は、例えば容器４３１内と同様の負圧が維持される容器４３１と負圧源４３２との間に配置される。圧力センサ４３８の構成は特に限られず、例えばダイヤフラムゲージ等で構成される。圧力センサ４３８により、吸引等により容器４３１内の圧力が上記所定値以上に上昇した際に、負圧源４３２を駆動して容器４３１内の圧力を所定値未満に維持することが可能となる。

（切替部）
切替部５は、吸引口４１及び収容部４３の間を連通させる第１の状態と、吸引口４１及び収容部４３の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能に構成される。切替部５は、本実施形態において、吸引チューブ４２の開放及び閉塞が可能なクランプ５１を有する。

クランプ５１は、例えば吸引チューブ４２を挟んで配置される固定部材５１ａと可動部材５１ｂとを有する。第１の状態では、固定部材５１ａ及び可動部材５１ｂは吸引チューブ４２の管としての形状を維持するように対向して配置され、吸引チューブ４２内の吸引路が開放される。一方第２の状態では、可動部材５１ｂが固定部材５１ａに向かって移動することで、吸引チューブ４２が径方向に押し潰されるように変形する。これにより吸引チューブ４２内の対向する面同士が接触し、吸引路が閉塞される。
また、可動部材５１ｂの駆動には、例えばソレノイドを用いることができる。これにより、制御部６の出力に基づいて迅速に第１及び第２の状態の切り替えを行うことができる。なお可動部材５１ｂの駆動には、シリンダ等の他のアクチュエータを用いることも可能である。
なお第２の状態において、クランプ５１と容器４３１との間の吸引路は、容器４３１内と同様の負圧に維持される。

（制御部）
制御部６は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）で構成される。制御部６は、図示しないメモリに格納されたプログラム等を実行することで、所定の処理を実行する。
制御部６は、患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で切替部５を第１の状態と第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間切替部５を第１の状態に保持することが可能に構成される。
本実施形態において、吸引時間は、吸引を人工呼吸器２により自発呼吸のトリガと検知されない時間とすることができ、具体的には１秒以下、例えば０．１秒以上０．３秒未満とすることができる。吸引時間の上限を０．３秒未満とすることにより、トリガ感度が非常に高い人工呼吸器２においても吸引をトリガと検知されることを防止できる。また、下限を０．１秒以上とすることにより、一回の吸引で痰を吸引することが可能となる。
また、吸引周期は、吸引を行う吸引時間と吸引を停止している時間とを合わせた時間に相当する。吸引周期は、呼吸周期よりも長い時間でも短い時間でもよく、患者の痰の発生状況や自発呼吸の状態等に応じて適宜設定することが可能である。例えば、吸引周期は、１秒以上６０分以下であり、１秒以上１０秒以下である。患者の自発呼吸が無い場合は、吸引周期を１０秒以下とすることで、痰が多量に発生する前に痰を吸引することができる。

図５は、患者の呼吸周期を説明するためのグラフであり、縦軸は気道内圧値、横軸は時間を示す。例えば図５のＡで示す期間は、気道内圧が上昇しており、吸気時であることが示される。図５のＢで示す期間は、気道内圧が低下しており、呼気時であることが示される。また、ここでいう「呼吸周期」とは、吸気を開始してから次の吸気を開始するまでの時間をいい、図５のＣで示す期間で示される。自発呼吸が難しい患者は、人工呼吸器２により設定された呼吸周期によって強制換気される。

図６は、制御部６（喀痰装置３）の動作を説明するフローチャートである。以下、図６を参照し、制御部６の動作を説明する。

まず喀痰装置３を起動し、負圧源４３２を駆動する（ＳＴ１）。このとき切替部５は、クランプ５１により吸引チューブ４２が閉塞された第２の状態であり、吸引口４１と収容部４３との間の空気の連通が遮断されている。

続いて制御部６は、圧力センサ４３８の出力に基づき、容器４３１内の圧力が所定値未満であるか否かを判定する（ＳＴ２）。本実施形態において、容器４３１内の圧力の「所定値」は、例えば−４００mmHg（約−５３．３kPa、ゲージ圧）とする。容器４３１内の圧力が所定値以上であると判定された場合は（ＳＴ２でＮｏ）、さらに負圧源４３２を駆動して再度同様に判定をする（ＳＴ２）。

容器４３１内の圧力が所定値未満であると判定された場合は（ＳＴ２でＹｅｓ）、制御部６は、クランプ５１により吸引チューブ４２を開放し、切替部５を第１の状態に切り替える（ＳＴ３）。
吸引口４１の圧力はほぼ大気圧に等しいが、収容部４３の容器４３１内の圧力は所定値未満の負圧である。これにより、吸引口４１及び収容部４３間の開放によって吸引ライン２内に圧力差が生じる。したがって、本ステップにより、切替部５を第１の状態に保持し、吸引口４１から吸引チューブ４２を介して収容部４３へ痰を急激に吸引することが可能となる。
なお、ＳＴ２で容器４３１内の圧力が所定値未満であると判定された場合、制御部６は負圧源４３２の駆動を一時停止させてもよい。この際、切替部５が第２の状態であるため、負圧源４３２の駆動を停止しても容器４３１内の圧力は所定値未満に維持され得る。

続いて制御部６は、切替部５を第１の状態に切り替えてから所定の吸引時間を経過したか否か判定する（ＳＴ４）。本動作例において、吸引時間は０．２秒とする。
制御部６が所定の吸引時間を経過していないと判定した場合は（ＳＴ４でＮｏ）、再度吸引時間を経過したか判定する（ＳＴ４）。

そして所定の吸引時間を経過したと判定した場合（ＳＴ４でＹｅｓ）、制御部６は、切替部５を第２の状態に切り替える（ＳＴ５）。

さらに、制御部６は、切替部５を第１の状態に切り替えてから、所定の吸引周期に相当する時間が経過したか否か判定する（ＳＴ６）。本動作例において、吸引周期は５秒とする。
吸引周期に相当する時間を経過していないと判定した場合は（ＳＴ６でＮｏ）、再度吸引周期に相当する時間を経過したか判定する（ＳＴ６）。

一方、吸引周期に相当する時間を経過したと判定した場合は（ＳＴ６でＹｅｓ）、次の吸引周期に進み、再度切替部５を第１の状態に切り替えることで、痰を吸引する（ＳＴ３）。

なお、ＳＴ３〜ＳＴ６の吸引周期を繰り返している間においても、制御部６は、負圧源４３２を駆動させてもよい。制御部６は、例えば所定の条件を満たした場合にのみ負圧源４３２を駆動させることで、負圧源４３２の駆動による消費電力を抑制することができるとともに、静粛性を確保して患者の負担を軽減することも可能となる。
例えば、制御部６は、圧力センサ４３８により容器４３１内の圧力が所定値未満であるか否かモニタし、圧力が所定値以上となった場合にのみ負圧源４３２を駆動させてもよい。この圧力のモニタは、喀痰装置３の駆動中常時行っていてもよいし、所定のタイミングで行ってもよい。所定のタイミングで圧力のモニタを行う場合、制御部６は、吸引周期と異なる周期で定期的にモニタしてもよく、例えば、切替部５を第２の状態に切り替えるタイミングでモニタしてもよい。
あるいは、制御部６は、容器４３１内の圧力をモニタせずに、一定の周期で負圧源４３２を駆動させてもよい。この場合、制御部６は、例えば、ＳＴ５の切替部５を第２の状態に切り替えた際に負圧源４３２を駆動させてもよい。

以上のように、本実施形態に係る制御部６は、一定の吸引周期で吸引を実行することができるため、自動で吸引が可能となり、看護師等の負担を大きく軽減することができる。また、吸引時間を短く設定することにより、患者の呼吸周期とは異なる周期で定期的に吸引を行っても、人工呼吸器の誤動作を防止することができる。
さらに、吸引周期を適切に調整することで、痰が多量に発生する状態を回避し、人工呼吸器２による換気が阻害される危険性を低減することができる。
したがって、喀痰装置２によれば、人工呼吸器が自発呼吸を検出することができる場合でも、自動的にかつ安全に痰を吸引することができる。

また、本実施形態の喀痰装置２によれば、患者の呼吸状態をモニタするための構成を不要とすることができる。これによって、装置の構成を簡素化することができ、喀痰装置２の導入コストを抑制することができる。

［変形例］
以上の実施形態では、吸引ライン４の収容部４３が、容器４３１内の圧力をモニタするための圧力センサ４３８を有すると説明したが、圧力センサを有さなくてもよい。この場合、収容部４３１を負圧に維持する真空ポンプを常時運転してもよく、所定のタイミングで運転と停止を繰り返してもよい。

あるいは、図７に示すように、喀痰装置３が、人工呼吸器２から出力された信号を受信可能に構成された通信部７を有していてもよい。受信方法は、有線通信でもよいし、無線通信でもよい。
例えば、通信部７は、人工呼吸器２から出力された、患者の呼吸周期についての情報を受信してもよい。呼吸周期についての情報は、呼吸周期の長さについての情報を含んでもよいし、呼気及び／又は吸気のタイミングについての情報を含んでいてもよい。これにより、制御部６が、呼吸周期についての情報に基づいて、吸引周期及び吸引時間のうちの少なくとも一方を調整することが可能となる。

また、喀痰装置３は、人工呼吸器と接続されていなくてもよい。この場合は、人工呼吸器に接続された気管挿管チューブとは別の気管内に留置されるチューブに吸引口が形成されていてもよい。

さらに、制御部６による吸引方法は、上述の動作例で示した方法に限定されない。例えば、制御部６は、各吸引周期において、第１の状態への切り替えを複数回実行してもよい。この場合、吸引時間は、例えば０．２秒以下、さらに０．１秒以下とすることができる。これにより、パルス状に吸引することで痰を吸引しやすくすることができるとともに、吸引時間を非常に短くすることで、人工呼吸器２の誤動作を防止することができる。

＜第２の実施形態＞
喀痰装置３は、上述の通り、挿入部４４を介して人工呼吸器２に取り付けることが可能となる。挿入部４４は、患者の気管等の気道に挿入される挿管チューブ４４０として構成される。
一般に、人工呼吸器には、患者の気管に挿入される気管挿管チューブが接続される。気管挿管チューブは、少なくとも患者の換気を行うために形成されたルーメンを含み、バルーン（カフ）によって気管内に留置される。
この気管挿管チューブによってさらに痰の吸引を行おうとした場合、痰吸引用のルーメンを設ける必要があるが、バルーンの構成や気管挿管チューブの構成によっては、気道内に溜まった痰の吸引が難しいことがあり得る。
そこで、本実施形態では、人工呼吸器による換気も可能で、かつ効率のよい痰の吸引が可能な挿管チューブを提供する。

図８は、挿管チューブ４４０の構成を示す斜視図である。
挿管チューブ４４０は、チューブ本体４４７と、接続部４４６と、第１のルーメン４４１と、第２のルーメン４４２と、第３のルーメン４４３と、バルーン４４５とを有する。挿管チューブ４４０は、チューブ本体４４７の内部に第１のルーメン４４１、第２のルーメン４４２及び第３のルーメン４４３が形成された、いわゆるトリプルルーメンチューブとして構成される。
挿管チューブ４４０は、接続部４４６とチューブ本体４４７とが連結され、全体として湾曲した管状に構成される。すなわち接続部４４６は挿管チューブ４４０の第１の端部４４０ａを含み、チューブ本体４４７は挿管チューブ４４０の第２の端部４４０ｂを含む。

チューブ本体４４７は、患者の気道に挿入されることが可能に構成される。チューブ本体４４７は、典型的には、患者の気管に挿入されるが、例えば気管支等に挿入されてもよい。チューブ本体４４７は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ステンレス、天然ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成される。また、ここでいう気道は、呼吸器全体をいうものとするが、典型的には、チューブ本体４４７は、気管に挿入される。
チューブ本体４４７は、外周面４４７ｓを有する。外周面４４７ｓは、連続する滑らかな曲面を構成することができる。

図９は、接続部４４６の第１の端部４４０ａを含む構成を示す断面図であり、図８のＡ−Ａ方向から見た図である。接続部４４６は、吸引チューブ連結部４４８と、バルーン拡張ポート４４９を含む。吸引チューブ連結部４４８及びバルーン拡張ポート４４９は、接続部４４６の外周面に配置される。接続部４４６には、図９のようにチューブ本体４４７の一端が内部に嵌合している。

吸引チューブ連結部４４８は、吸引チューブ４２に接続され、内部に第２のルーメン４４２が形成される。
第２のルーメン４４２は、接続部４４６及びチューブ本体４４７の内部に形成され、喀痰装置３と接続される痰吸引用のルーメン（管）として構成される。第２のルーメン４４２は、吸引チューブ４２の吸引路と接続され、吸引チューブ連結部４４８からチューブ本体４４７を介して吸引口４１まで形成される。

バルーン拡張ポート４４９内には、第３のルーメン４４３が形成される。バルーン拡張ポート４４９は、先端部に配置され空気を注入する注射筒を挿入するためのバルブ４４９ａを含む（図８参照）。なお第３のルーメン４４３は、後述するバルーン４４５の送出口４４３ａに接続され、送出口４４３ａからチューブ本体４４７を介してバルーン拡張ポート４４９まで連続して形成される。

第１のルーメン４４１は、接続部４４６及びチューブ本体４４７の内部に形成され、第１及び第２の端部４４０ａ、４４０ｂ間を貫通するように構成される。すなわち第１のルーメン４４１は、接続部４４６を介して人工呼吸器２に接続される換気用のルーメン（管）であり、患者の気道と連通する。これにより第１のルーメン４４１内の圧力は気道内圧と等しくなる。

図１０は、チューブ本体４４７の斜視図であり、説明のため図８のＬ１で切断した態様を示す。このようにチューブ本体４４７には、第１のルーメン４４１、第２のルーメン４４２及び第３のルーメン４４３が並行して形成される。このような形状のチューブ本体４４７は、押出成形等により容易に作製することができる。

また、図１０に示すように、第２のルーメン４４２は、チューブ本体４４７の外周面４４７ｓの一部に面して形成される。外周面４４７ｓのうちチューブ本体４４７が面する部分は、患者の気道に挿入される際、患者の気道の背側に面して配置される部分である。

図１１は、チューブ本体４４７の先端部（第２の端部４４０ｂ）を示す底面図であり、図１２は、図１１のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。なお、図１２は、バルーン４４５が膨張した状態を示している。
これらの図に示すように、バルーン４４５は、外周面４４７ｓの周囲に環状に形成され、第３のルーメン４４３と連通し、第３のルーメン４４３から送出された空気により膨張した状態で患者の気道に密着することが可能に構成される。バルーン４４５は、例えば、送出口４４３ａを介して第３のルーメン４４３と連通する。

図１２に示すように、環状のバルーン４４５は、膨張した状態において、チューブ本体４４７の軸心から偏心して形成される。すなわちバルーン４４５は、外周面４４７ｓを挟んで第２のルーメン４４２に面する第１の領域４４５ａの厚みＤ１が、この第１の領域４４５ａとチューブ本体４４７の径方向に対向する第２の領域４４５ｂの厚みＤ２よりも小さく構成される。バルーン４４５の「厚み」は、チューブ本体４４７の径方向に沿った厚みである。第１の領域４４５ａの厚みＤ１は、少なくともわずかな厚みがあればよく、例えば、第２の領域４４５ｂの厚みＤ２の０．５倍以下で構成されてもよい。

図１３は、図１１のＣ−Ｃ方向から見た断面図であり、チューブ本体４４７の先端部である第２の端部４４０ｂを示す図である。
同図に示すように、本実施形態において、第２のルーメン４４２は、第２の端部４４０ｂ、すなわちチューブ本体４４７の先端部に開口する。この開口は、第１の実施形態で説明した吸引ライン４の吸引口４１として構成される。
第２のルーメン４４２は、上述のように外周面４４７ｓの一部に面して形成されているので、チューブ本体４４７が患者の気道に挿入された際、例えば気道の背側に沿って構成され得る。このため、吸引口４１も、気道内の背側付近に開口する。

本実施形態のバルーン４４５の第１の領域４４５ａは、上述のように、第２のルーメン４４２に面した領域であり、患者の気道の背側の面に密着され得る。このように、薄い第１の領域４４５ａを第２のルーメン４４２側に設けることで、第２のルーメン４４２の開口である吸引口４１を気道の背側の面に近づけることができる。
患者は、人工呼吸器２を装着されている場合、通常仰臥位の姿勢であるため、背側が腹側よりも鉛直方向下方に位置する姿勢となる。このため、気道内で発生した痰は、気道の背側の面上に貯留する。したがって、吸引口４１を気道の背側の面に近づけることで、貯留している痰に吸引口４１を近づけることができ、痰を効率よく吸引することが可能となる。
このように、本実施形態によれば、人工呼吸器２による換気も可能で、かつ効率のよい痰の吸引が可能な気管挿管チューブを提供することができる。

［変形例］
本実施形態に係る挿管チューブ４４０の変形例として、例えば、図１４に示すように、第２のルーメン４４２が外周面４４７ｓに開口してもよい。すなわち、第２のルーメン４４２の先端部が塞がれており、吸引口４１が外周面４４７ｓに形成されてもよい。第２のルーメン４４２は、上述のように、患者の気道に挿入された際、気道内の背側に沿って構成されているため、吸引口４１も、患者の気道に挿入された際、気道内の背側の面に対向するように構成される。これにより、気道の背側の面上に貯留した痰を、より効率よく吸引することが可能となる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば本発明の実施形態は各実施形態を組み合わせた実施形態とすることができる。

１・・・人工呼吸システム
２・・・人工呼吸器（人工呼吸部）
３・・・喀痰装置
４・・・吸引ライン
５・・・切替部
６・・・制御部
４１・・・吸引口
４２・・・吸引チューブ
４３・・・収容部
４３１・・・容器
４３２・・・負圧源
４４・・・挿入部
５１・・・クランプ
４４０・・・挿管チューブ
４４１・・・第１のルーメン
４４２・・・第２のルーメン
４４３・・・第３のルーメン
４４５・・・バルーン

Claims (6)

1. 患者の気道内に発生した痰を吸引することが可能な吸引口と、吸引された前記痰を収容し負圧に維持される収容部とを有する吸引ラインと、
   前記吸引口及び前記収容部の間を連通させる第１の状態と、前記吸引口及び前記収容部の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能であり、前記吸引ラインに配置された切替部と、
   前記患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で前記切替部を前記第１の状態と前記第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間前記切替部を前記第１の状態に保持する制御部と
   を具備する喀痰装置。
2. 請求項１に記載の喀痰装置であって、
   前記吸引時間は、０．１秒以上０．３秒未満である
   喀痰装置。
3. 請求項１又は２に記載の喀痰装置であって、
   前記吸引周期は、１秒以上６０分以下である
   喀痰装置。
4. 請求項３に記載の喀痰装置であって、
   前記吸引周期は、１秒以上１０秒以下である
   喀痰装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の喀痰装置であって、
   前記吸引ラインは、
   前記患者に対し換気を行い、かつ前記患者の自発呼吸を検出することが可能な人工呼吸器と接続され、前記患者の気道に挿入されることが可能な挿入部をさらに有する
   喀痰装置。
6. 患者に対し換気を行い、かつ前記患者の自発呼吸を検出することが可能な人工呼吸部と、
   前記人工呼吸部に接続されることが可能な第１のルーメンと患者の痰が吸引される吸引口が配置された第２のルーメンとを含み患者の気道内に挿入される挿入部と、患者の痰を収容し負圧に維持される収容部とを有する吸引ラインと、
   前記吸引口及び前記収容部の間を連通させる第１の状態と、前記吸引口及び前記収容部の間を遮断する第２の状態とを切り替え可能であり、前記吸引ラインに配置された切替部と、
   前記患者の呼吸周期とは異なる一定の吸引周期で前記切替部を前記第１の状態と前記第２の状態との間で遷移させ、各吸引周期において、１秒以下の吸引時間の間前記切替部を前記第１の状態に保持する制御部と
   を具備する人工呼吸システム。

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