WO2006009283A2

WO2006009283A2 - 気管内痰の吸引装置

Info

Publication number: WO2006009283A2
Application number: PCT/JP2005/013670
Authority: WO
Inventors: Shuichi Tokunaga
Original assignee: Shuichi Tokunaga
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2006-01-26
Also published as: CN101022847A; KR20070033024A; EP1787669A2; US20080023005A1; JPWO2006009283A1; WO2006009283A3; JP4889491B2

Abstract

人工呼吸器21による気管13への送気および排気は、気管カニューレ14を通して行い、一方、痰が溜まった場合には、チューブポンプ16Aを作動し、その負圧により吸引チューブ15を通して痰が体外に排出される気管内痰の吸引装置であって、痰吸引器16としてチューブポンプ16Aを採用することにより、肺に陽圧を作用させている場合でも人工呼吸器12の気道内圧が殆ど変動せず、人工呼吸を維持したまま痰の処理ができ、痰の収集ビン17から排出された空気中の感染性病原体よる二次感染を防止することができる。

Description

明細書気管内痰の吸引装置技術分野

この発明は気管内痰の吸引装置、詳しくは気管切開手術により気管の途中に形成された孔を通して行われる管内痰の自動吸引技術に関する。背景技術

患者の呼吸を確保するため、人工呼吸器を利用した人工呼吸を施す技術が開発されている。これは、切開した気管に気管力ニューレを揷入し、気管力ニューレにァダブタ部を介して、人工呼吸器から延びた呼吸管を連通することにより人工呼吸を施すものである。人工呼吸では、気管に溜まった痰が気道を塞ぐ。そのため、痰の処置が課題となっている。

痰の処置方法の汎用例としては、まず介護者が気管力ニューレからアダプタ部を外し、気管力ニューレの開口部に吸引チューブを揷入して痰を吸引する方法が知られている。しかしながら、この方法では介護者に昼夜を問わぬ労働を強い、介護者への負担が大きかった。

そこで、これを解消する従来技術として、例えば特許文献 1 のような人工呼吸システムが知られている。特許文献 1 では、気管力ニューレに人工呼吸吸引両用アダプタを装着し、このアダプタに内設された 1 対の弁に対して、一方の弁が開くと他方の弁が閉じるという開閉操作を施す。これにより、気管力ニューレの内部流路を、送気および排気用の呼吸路と、痰の吸引路とに利用することができる。その結果、人工呼吸器による患者の呼吸の確保と、痰吸引器（気管内痰の吸引装置）による気管内の痰の吸い出しとを行うことができる。

人工呼吸吸引両用アダプタを用いることにより、それまでの痰処置法であった、呼吸管のアダプタを介護者が外して人工呼吸を短時間休止し、その合間に吸引チューブにより痰を吸い取るという手間が省けるようになった。

また、人工呼吸システム用の従来の痰吸引器としては、例えば図 1 2に示すようなダイヤフラム式の痰吸引器 1 0 0が知られている。

この痰吸引器 1 0 0は、装置本体 1 0 1の上部に収納され、ダイヤフラム 1 0 2により内部空間が上下に仕切られた負圧ケーシング 1 0 3と、装置本体 1 0 1の下部に収納された回転モー夕 1 0 4と、回転モー夕 1 0 4の出力軸に連結され、垂直面内で回転 ^能な回転板 1 0 5と、回転板 1 0 5の外周部の一部分に一端部が軸支され、他端部がダイヤフラム 1 0 2の中央部に軸支された連結子 1 0 6 と、負圧ケ一シング 1 0 3の上板に離間配置された吸気弁 1 0 7と排気弁 1 0 8とを有している。吸気弁 1 0 7は、痰の収集ビン 1 0 9から延びた負圧管 1 1 0と連通している。一方、排気弁 1 0 8は大気開放されている。また、収集ビン 1 0 9には、図示しない吸引チューブの痰排出側の端部と連通した痰排出管 1 1 1が連通されている。

回転モータ 1 0 4により回転板 1 0 5を回転し、連結子 1 0 6を下降させてダイヤフラム 1 0 2の中央部を押し下げる。これにより、負圧ケ一シング 1 0 3の上部空間が負圧化する。これにより、排気弁 1 0 8が閉じた状態で吸気弁 1 0 7が開き、その分だけ、負圧管 1 1 0を通して痰の収集ビン 1 0 9の内部空間を負圧化する。その結果、 1 1 1を介して、収集ビン 1 0 9に連通された吸引チューブに負圧力が作用し、気管内の痰が収集ビン 1 0 9内に吸引される。

特許文献 1 ；特開 2 0 0 2— 2 1 9 1 7 5号公報発明の開示

しかしながら、従来の痰吸引器 1 0 0には、以下の欠点があった。すなわち、 ( 1 ) 重患者の場合、陽圧（陽圧呼気圧力）を常に作用させて肺を拡張させている。痰吸引器 1 0 0には、負圧ケーシング 1 0 3に吸気弁 1 0 7と排気弁 1 0 8とが配設さている。したがって、例えば気管力ニューレから呼吸管を外さずに痰を吸引するクローズドサクシヨンシステム（CCS) を採用した人工呼吸設備であっても、陽圧が作用されると吸引チューブ、収集ビン 1 0 9および痰吸引器 1 0 0の両弁 1 0 7 , 1 0 8 を通して、気管内の空気の一部が外部に排気されるおそれがあった。これにより、人ェ呼吸器の気道内圧が変動し、患者に悪影響を及ぼしていた。 '

( 2 ) 従来の人工呼吸システムでは、前記 CCS 方式を採用した場合でも、痰の吸引時には人工呼吸吸引両用アダプタの弁が呼吸側から痰処置側に切り換えられる。人工呼吸吸引両用アダプタとは、一方の弁が開くと他方の弁が閉じるという複雑な弁構造を有している。そのため、患者の呼吸が短時間であるが停止していた。すなわち、人工呼吸を継続したまま、気管内の痰を処置することはできなかった。

( 3 ) ダイヤフラム式の痰吸引器 1 0 0を採用すれば、痰の収集ビン 1 0 9に消毒液を貯液しても、吸引チューブが連通された痰排出管 1 1 1を消毒液に浸漬し、痰を収集ビン 1 0 9の内部空間に晒すことなく殺菌することはできなかった。これは、収集ビン 1 0 9から延びた負圧管 1 1 0により収集ビン 1 0 9内を負圧化し、その負圧力により収集ビン 1 0 9の内部空間と連通した吸引チューブの排出口を通して、痰を収集ビン 1 0 9内に吸引することによる。その結果、例えば、患者が SAESなどの感染性病原体の保菌者である場合には、未殺菌の感染性病原体を、そのまま痰吸引器 1 0 0 の排気弁 1 0 8を通して外部に排気するおそれがあった。

そこで、発明者は、鋭意研究の結果、 CCS方式の人工呼吸設備用として好適な痰吸引器として、弁を使わずに液体を圧送することができるチューブポンプに着目した。これは、ロータに取り付けられたローラがチューブの一部を閉塞しながら、そのチューブ上での閉塞位置を、連続的に液体の排出側に移動させることで、チューブ内の液体を強制的に押し出すものである。ただし、チューブポンプは吸引力が弱く、単位時間当たりの液体の流量も小さい。

ところで、患者の気管内で発生した痰は、人工呼吸器の吸気と排気との間で気管内を上り、気管力ニューレの先端付近に徐々に溜まる。また、気管力ニューレの先端には、痰の吸引口が形成されている。そのため、このように痰吸引器として吸引力が小さいチューブポンプを採用した場合でも、気管内の痰を十分に吸引することができることを知見し、この発明を完成させた。

この発明は、気管内に留置した吸引チューブの先端部が気管内壁に接触した状態でも、気管内壁を傷つけにくく、かつ痰を連続的に安全に吸引することができる気管内痰の吸引装置を提供することを目的としている。

この発明は、肺に陽圧を作用させている場合でも人工呼吸器の気道内圧が変動せず、人工呼吸を継続したまま痰の処置を行うことができ、また痰の収集ビンから排出された空気中の感染性病原体による二次感染を防止することができる気管内痰の吸引装置を提供することを目的としている。

この発明は、痰吸引中の異常事態を回避し、気管閉塞事故などを自動的に防止することができ、また痰の有無を確実かつ即座に検出することができる気管内痰の吸引装置を提供することを目的としている。

この発明は、痰吸引の異常状態を第三者に通報することができ、これにより、患者の安全を確保することができる気管内痰の吸引装置を提供することを目的としている。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置が適用された人口呼吸システムの全体斜視図である。

図 2 aは、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置の作動を示す要部拡大正面図である。

図 2 bは、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置の作動を示す要部拡大正面図である。

図 2 cは、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置の作動を示す要部拡大正面図である。

図 2 dは、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置の作動を示す要部拡大正面図である。

図 3は、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置が適用された人口呼吸システムの制御部のフローシ一トである。

図 4は、従来技術及び本発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置が適用された人口呼吸システムによる痰吸引時の吸引圧の変動を示すグラフである。

図 5は、この発明の実施例 2に係る気管内痰の吸引装置が適用された人工呼吸システムの全体斜視図である。

図 6は、この発明の実施例 3に係る気管内痰の吸引装置が適用された人工呼吸システムの全体斜視図である。

図 7は、この発明の実施例 4に係る気管内痰の吸引装置の全体斜視図である.。

図 8は、この発明の実施例 4に係る気管内痰の吸引装置による痰の膜の吸引状態を示す要部拡大正面図である。

図 9は、この発明の実施例 4に係る気管内痰の吸引装置による痰の膜の吸引状態を示す要部拡大断面図である。

図 1 0は、この発明の実施例 5に係る気管内痰の吸引装置の全体斜視図である。

図 1 1は、この発明の実施例 5に係る気管内痰の吸引装置の制御部のフローシートである。

図 1 2は、従来手段に係る気管内痰の吸引装置の使用状態の正面図である。

各図の符号の説明は以下の通りである。

1 0、 1 0 A、 1 0 B 人口呼吸システム、 1 1 呼吸管、

1 2 人工呼吸器、 1 3 気管、 1 4 気管力ニュ一レ、

1 5 吸引チューブ、

1 6、 1 6 0、 1 6 O A 痰吸引器（気管内痰の吸引装置）、

1 6 A チューブポンプ、 1 6 B 補助ポンプ、

1 8 制御部、 3 1 圧力センサ、

5 1 ロータ、 5 1 a 押圧ローラ、 5 2 回転手段、

5 3 押圧ガイド、 5 3 a チューブ押圧面、発明を実施するこめの最良の形態

請求の範囲 1に記載の発明は、気管内に先端部が留置され該気管内で発生した痰を吸引する吸引チューブと、該吸引チューブに連通され、前記痰を吸引する負圧力を発生させるポンプ手段とを備えた気管内痰の吸引装置において、前記ポンプ手段は、前記吸引チューブの弾性変形自在な一部を押圧して閉塞させる複数の押圧ローラが、外周面のうちの周方向に離間した位置にそれそれ突設された口一夕と、該ロータの外周面から所定の距離離間して設けられ、該ロータとの対向面が、該ロータの外周面と平行に湾曲する管.押圧面となった押圧ガイドと、前記ロータを回転させる回転手段とを有したチューブポンプである気管内痰の吸引装置である。

請求の範囲 1に記載の発明によれば、気管内に溜まった痰は、チュ一ブポンプを作動させることで、そのポンプ内で発生した負圧力（真空力）により、吸引チューブを通して体外に吸い出される。

具体的には、 "まず口一夕の外周面と押圧ガイドのチューブ押圧面との間に吸引チュ —ブを配置し、，回転手段によりロータを痰排出側に回転させる。これにより、押圧口 —ラが押圧ガイ，ドのチューブ押圧面に沿って痰の排出側に回転する。このとき、押圧ガイドのチュ一ブ押圧面側と押圧ローラとの間で吸引チューブの一部が閉塞される。この閉塞位置はロータの回転に伴い、連続的に痰の排出側に移行し、吸引チューブ内の痰が排出側'に圧送される。これにより、吸引チューブの吸引側では負圧力が発生し、気管内の痰'：が吸引チューブに吸い込まれる。その結果、痰が吸引チューブから排出される。

また、チューブポンプは、低速、定量（例えば 1 0〜 1 0 O cc/秒）、高圧で連続吸引するポンプである。その結果、痰が吸引チューブを塞がない状態ではチューブ内の吸引圧は高まらず、吸引チューブが痰により塞がれた状態で、はじめて吸引圧が上昇する。これにより、チューブポンプを常時作動させたとしても、呼吸にはほとんど支障がない。しか.も、仮に気管内に留置した吸引チューブの先端部が気管内壁に接触した状態でも、この吸引により気管内壁の一部分が吸引チューブに吸い込まれて気管内壁を傷つけるおそれが少ない。その結果、痰を連続的かつ安全に吸引することができる。

吸引チューブは、弾性変形自在なチューブ（管体）であれば、その素材、口径、長さは限定されない。吸引チューブの素材としては、例えば軟質ポリエチレン、軟質ポリプロピレン、軟質ポリウレタン、軟質シリコーン、軟質ポリエ一テルエ一テルケトン、軟質塩化ビニルなどを採用することができる。

吸引チューブの先端部は、気管に直接挿入されてもよいし、気管力ニューレを介して揷入されてもよい。吸引チューブは、気管に留置される部分と、そこからポンプ手段まで延出される部分とに、着脱自在に分割されたものを採用してもよい。

吸引チューブにより吸引されるものとしては、痰が挙げられる。また、唾液などの他の分泌物も挙げられる。ポンプ手段とは、その内部で発生した負圧により、気管に溜まった痰を吸引チューブを通して吸い出す器機である。

押圧ローラ、ロータおよび押庄ガイドの素材、直径などはそれぞれ限定されない。押圧ガイドとしては、例えば板材、ブロック体などを採用することができる。押圧ガィドは、例えば樋形状でもよい。

回転手段としては、例えば電動モ一夕、エアモータなどを採用することができる。請求の範囲 2に記載の発明は、送気および排気用の呼吸管が接続された人工呼吸器と、前記呼吸管に連通され、患者の気管に挿入される気管力ニューレとを備えた人工呼吸システムに利用され、前記気管力ニューレに呼吸管を連通した状態で、吸引チューブを通してポンプ手段により痰を吸引する気管内痰の吸引装置において、前記ポンプ手段は、前記吸引チューブの弾性変形自在な一部を押圧して閉塞させる複数の押圧ローラが、外周面のうちの周方向に離間した位置にそれぞれ突設された口一夕と、該ロータの外周面から所定の距離離間して設けられ、該ロータとの対向面が、該ロータの外周面と平行に湾曲するチューブ面となった押圧ガイドと、前記口一タを回転させる回転手段とを有したチューブポンプである気管内痰の吸引装置である。

請求の範囲 2に記載の発明によれば、人工呼吸器による患者の気管への送気および排気は、気管力ニューレを通して行われる。一方、気管内に痰が溜まった場合には、チューブポンプを作動させることで、そのポンプ内で発生した負圧力により吸引チューブを通して痰が体外に吸い出される。

具体的には、まずロータの外周面と押圧ガイドのチューブ押圧面との間に吸引チューブを配置し、回転手段によりロー夕を痰排出側に回転（周転）させる。これにより、押圧ローラが押圧ガイドのチューブ押圧面に沿って痰の排出側に回転する。このとき、押圧ガイドのチューブ押圧面側と押圧ローラとの間で吸引チューブの一部が閉塞される。この閉塞位置は、ロータの回転に伴い、連続的に痰の排出側に移行し、吸引チュ —ブ内の痰が排出側に圧送される。これにより、吸引チューブの吸引側では負圧力が発生し、気管内の痰が吸引チューブに吸い込まれる。その結果、痰が吸引チューブから排出される。

また、チューブポンプは、低速、定量、高圧で連続吸引するポンプである。その結果、痰が吸引チューブを塞がない状態ではチューブ内の吸引圧は高まらず、吸引チュ —ブが痰により塞がれた状態で、はじめて吸引圧が上昇する。そのため、チューブポンプを常時作動させたとしても、呼吸にはほとんど支障がないとともに、気管内に留置された吸引チューブの先端部が例えば気管内壁に接触している場合でも、吸引圧を原因として気管内壁を傷つけにくい。その結果、痰を連続的かつ安全に吸引することができる。もちろん、タイマ一制御により、一定時間毎にチューブポンプを作動させてもよい。

チューブポンプの採用により、患者が、例えば常時肺に陽圧を作用させる必要がある重症者の場合でも、従来のダイヤフラム式の気管内痰の吸引装置のように、陽圧の作用により、気管内の空気の一部が吸気弁や排気弁を通して外部に排出されるおそれがない。その結果、このような陽圧の作用時でも、人工呼吸器の気道内圧は変動せず、痰の吸引が患者の呼吸に影響を及ぼすことはない。

しかも、チューブポンプを採用したので、例えば痰の収集ビンが消毒液入りの場合、吸引チューブと連通した痰排出管を消毒液に直接浸潰し、収集ビンの内部空間に痰を晒すことなく殺菌することが可能になる。これにより、収集ビンから排出された空気中の感染性病原体による二次感染などを防ぐことができる。これは、吸引チューブの一部が押圧ローラにより常時閉鎖された状態で痰が吸引されることによる。言い換えれぱ、閉回路内で痰が吸引されることで、収集ビンの内部空間に痰を晒さないことが可能となる。

人工呼吸器とは、患者の呼吸を確保するため、気管に対して送気と,排気とを一定時間ごとに交互に繰り返す器械である。人工呼吸器の構造は限定されない。

気管力ニューレとは、気管切開手術により気管に形成された孔を通し、気管に挿入される短尺な管部材である。気管力二ュ一レは、内部通路が 1 つしかないものでも、複数あるものでもよい。また、気管力ニューレの気管側の端部の外周面には、気管と気管力ニューレとの隙間を塞ぐため、空気の出し入れにより拡縮自在なカフを取り付けてもよい。

吸引チューブを気管力ニューレに固定するとは、吸引チューブと気管力ニューレとを一体的に固定するだけではなく、常時、吸引チューブを抜き差し自在に気管カニュ —レに取り付けることを含む。

吸引チューブは、気管力ニューレの通路壁の内周面に固定しても、外周面に固定してもよい。吸引チューブは、吸引チューブに固定された部分と、そこからポンプ手段まで延出される部分とに、着脱自在に分割されたものでもよい。

請求の範囲 3に記載の発明は、前記吸引チューブには、該吸引チューブの内庄を検出する圧力センサが設けられ、前記吸引チューブには、前記気管内に溜まった痰を、前記チューブポンプより高い吸引力で吸い出す補助ポンプが連通され、前記吸引チュ —ブの内圧が正常な痰吸引時より高い状態を圧力センサが検出した時には、前記チュ —ブポンプの吸引力を高めるか、前記補助ポンプを作動させる請求の範囲 1または請求の範囲 2に記載の気管内痰の吸引装置である。

請求の範囲 3に記載の発明によれば、痰の吸引中、例えば痰が多量に発生したり、高粘度な痰を吸引して吸引チューブが詰まると、吸引圧が正常な痰吸引時より高まる。この異常状態を圧力センサが検出すると、制御部からチューブポンプまたは補助ポンプに作動指令が出され、チューブポンプの吸引力が高められるか、補助ポンプが作動される。その結果、このような異常状態を回避し、気管閉塞事故などを自動的に防ぐことができる。また、圧力センサにより吸引チューブの内圧を検出するようにしたので、痰の有無を確実かつ即座に検出することができる。

さらには、吸引チューブから、これより高出力の補助ポンプに切り換える吸引チューブの内圧値（設定値）をあらかじめ決定しておけば、喀痰量または喀痰の粘度などに応じた痰の吸引処置を施すことも可能になる。

なお、補助ポンプによる痰の吸引時、チューブポンプによる吸引は継続してもよいし、停止してもよい。

吸引チューブの内圧（吸引圧）を検出する位置は限定されない。例えば、吸引チュ —ブの内部でもよいし、吸引チューブの途中に分岐管を取り付け、この分岐管の先端に圧センサを取り付けて検出するようにしてもよい。

補助ポンプは、吸引チューブに分岐管を介して連通させることができる。また、この分岐管と吸引チューブとの連通部に、設定値より吸引チューブの内圧が高くなつたとき、痰の吸引方向を補助ポンプ側（分岐管側）に変更する弁（切り換え弁、リリーフ弁など）を設けることができる。

チューブポンプによる吸引から補助ポンプによる吸引に切り換える場合、あらかじめ決定される切り換えの値（設定値）は限定されない。例えば、チューブポンプの最大出力時における吸引チューブの内圧値でもよい。また、設定値は患者の身長、体重などに応じて変更することができる。具体的には、 5〜 1 5 KPaである。

補助ポンプの種類は限定されない。例えば、ダイヤフラム式の痰吸引ポンプなどを採用することができる。

請求の範囲 4に記載の発明は、前記気管内痰の吸引装置は、警報音を発生させるァラーム手段を有し、前記吸引チューブには、該吸引チューブの内圧を検出する圧力センサが設けられ前記吸引チューブの内圧の上昇を圧力センサが検出し、この検出状態が所定時間を経過した時には、前記アラーム手段により警報音を発生する請求の範囲

1または請求の範囲 2に記載の気管内痰の吸引装置である。

請求項 4に記載の発明によれば、吸引チューブの内圧の上昇が所定時間継続する状態、例えば吸引チューブの詰まり状態、または、痰の粘度が高すぎてチューブ内での吸引速度が低い状態などを検出し、警報音を発生させて異常状態を第三者に通報することができる。これにより、患者の安全を確保することができる。アラーム手段には、警報音発生回路とスピーカが組み込まれている。実施例

以下、この発明の実施例を具体的に説明する。

実施例 1

図 1において、 1 0は、この発明の実施例 1 に係る気管内痰の吸引装置が適用された人工呼吸システムである。この人工呼吸システム 1 0は、送気および排気用の呼吸管 1 1が接続された人工呼吸器 1 2と、呼吸管 1 1に連通され、患者の気管 1 3に揷入される気管力ニューレ 1 4と、呼吸管 1 1に連通され気管 1 3内に溜まった痰を吸い出す吸引チューブ（吸引カテーテル） 1 5が連通された痰吸引器（気管内痰の吸引装置） 1 6と、 2つの痰の収集ピン 1 7 A， 1 7 B と、吸引チューブ 1 5の内圧に応じた痰吸引器 1 6による痰の吸引圧と、人工呼吸器 1 2の 0Ν · OFF とをシーケンサによりそれぞれ制御する制御部 1 8とを備えている。

人工呼吸器 1 2は、内蔵したコンプレッサーを一定時間毎に作動させ、患者の呼吸を確保する装置である。呼吸管 1 1は、人工呼吸器 1 2の送排気口と気管力ニューレ 1 4の元部に装着されたマウント（ジョイント部） 2 0とを連通している。呼吸管 1 1の途中には、排気を行う呼気弁 2 1が設けられている。気管力ニューレ 1 4は、気管切開手術により患者の気管 1 3に形成された孔に揷入される略 J の字形状に湾曲したプラスチック製の管である。気管力ニューレ 1 4の内径は 9 m mであり、先端は気管内に開口している。気管力ニューレ 1 4の管内には、前記マウント 2 0を介して、痰吸引器 1 6から延出された吸引チューブ 1 5の先部が留置されている。吸弓 Iチューブ 1 5の先端部の揷入位置は、気管力ニューレ 1 4の先端と同じ位置である。吸引チューブ 1 5の外径は 4 m mである。よって、気管力ニューレ 1 4の内部通路には、断面積 5 1 m m ¹という大きな呼吸路 1 4 aが確保される。これにより、患者は楽に呼吸することができる。また、吸引チューブ 1 5の内部には、痰の吸引路 1 5 aが形成されている。さらに、吸引チューブ 1 5の先端部には、痰吸引口 1 5 bが形成されている。この痰吸引口 1 5 bの形成位置は、吸引チューブ 1 5の先端である。

吸引チューブ 1 5の長さ方向の中間部より上流（気管力ニューレ 1 4 ) 側には、痰吸引器 1 6による吸引圧を検出する際に利用される短尺な第 1の分岐管 3 0が連通されている。第 1 の分岐管 3 0の先端部（上端部）は、圧力センサ 3 1に連通されている。圧力センサ 3 1により、吸引チューブ 1 5の内圧（チューブ内における痰の吸引圧）を測定することができる。

また、吸引チューブ 1 5のうち、第 1 の分岐管 3 0の下流部近傍には、長尺な第 2 の分岐管 3 2が連通されている。第 2の分岐管 3 2の元部（吸引チューブ 1 5との連通部）は、吸引チューブ 1 5の内圧が予め設定された設定値（例えば 1 O KPa) を超えたとき、コイルばねのばね力に抗して鋼球（弁体）を移動させることで開弁させるリリーフ弁 3が設けられている。吸引チューブ 1 5の先端部は、密閉された痰の収集ビン 1 7 Bの内部空間に挿入されている。また、痰の収集ビン 1 7 Bの内部空間と、補助ポンプ 1 6 Bの後述する吸気弁とは負圧管 3 4により連通されている。

痰吸引器 1 6は、内部で発生した負圧力により、気管 1 3内に溜まった痰を吸引チュ一ブ 1 5を介して吸い出し、それを痰の収集ビン 1 7 Aまたは痰の収集ビン 1 7 Bに回収する器械である。痰吸引器 1 6の詳細は後述する。

制御部 1 8には、前記シーケンサと、図示しないタイマとが配設されている。

次に、図 1および図 2を参照して、痰吸引器 1 6を詳細に説明する。

痰吸引器 1 6は、チューブポンプ（ポンプ手段） 1 6 Aと、補助ポンプ 1 6 B とを備えている。

チューブポンプ 1 6 Aは、主に、吸引チューブ 1 5の一部を押圧して閉塞させる 4つの押圧ローラ 5 1 aが、外周面のうちの周方向に離間した位置にそれぞれ突設された口一夕 5 1 と、口一夕 5 1の外周面から所定の距離離間して設けられ、口一夕 5 1 との対向面か、このロータ 5 1の外周面と平行に湾曲したチューブ押圧面 5 3 aとなった押圧ガイド 5 3と、口一夕 5 1を回転させる回転手段 5 2とを備えている。

回転手段 5 2は電動モータで、押圧ガイド 5 3のチューブ押圧面 5 3 aに沿って口一タ 5 1を回転させる。チューブポンプ 1 6 Aによる痰の圧送量（圧送速度）は、 1 0 0 cc/秒である。

補助ポンプ 1 6 Bは、気管 1 3内に溜まった痰を、チュ一ブポンプ 1 6 Aの最大吸引力に比べて高い吸引力で吸い出す。具体的には、ダイヤフラム式のポンプを採用している。すなわち、この補助ポンプ 1 6 Bは、装置本体 4 1の上部に収納され、ダイヤフラム 4 2により内部空間が上下に仕切られた負圧ケーシング 4 3と、装置本体 4 1の下部に収納された回転モータ 4 4の出力軸に連結され、垂直面内で回転可能な回転板 4 5と、回転板 4 5の外周部の一部分に一端部が軸支され、他端部がダイヤフラム 4 2の中央部に軸支された連結子 4 6と、負圧ケーシング 4 3の上板に離間配置された吸気弁 4 7と排気弁 4 8とを有している。吸気弁 4 7は、前記痰の収集ビン 1 7 Bから延びた負圧管 3 4と連通している。一方、排気弁 4 8は大気開放されている。

回転モ一夕 4 4により回転板 4 5を回転し、連結子 4 6を下降させてダイヤフラム 4 2の中央部を押し下げる。これにより、負圧ケーシング 4 3の上部空間が負圧化する。これにより、排気弁 4 8が閉じた状態で吸気弁 4 7が開き、その分だけ、負圧管 3 4を通して痰の収集ビン 1 7 Bの内部空間を負圧化する。よって、第 2の分岐管 3 2 を介して、痰の収集ビン 1 7 Bに連通された吸引チューブ 1 5に大きな負圧力が作用し、気管 1 4内の痰呼痰の収集ビン 1 7 B内に吸引される。

次に、前記制御部 1 8による痰吸引の制御を説明する。通常の痰吸引時には、チュ —ブポンプ 1 6 Aをあらかじめ設定した設定値（痰吸引時の正常な吸引圧）で作動させ、圧力センサ 3 1により検出された検出値が、その設定値より高くなつた時、チューブポンプ 1 6 Aに対して作動指令を出してポンプ出力を所定時間だけ高めるか、補助ポンプ 1 6 Bに作動指令を出して補助ポンプ 1 6 Bを所定時間だけ作動させる。

すなわち、痰吸引器 1 6の通常運転中はチューブポンプ 1 6 Aを常時作動させ、吸引チューブ 1 5内で痰が詰まるなどの異常状態が発生した場合には、チューブポンプ 1 6 Aの出力を高めるか、補助ポンプ 1 6 Bを作動させて対処する。

次に、この発明の実施例 1に係る人工呼吸システム 1 0の作動を説明する。

図 1 に示すように、患者の呼吸、すなわち人工呼吸器 1 2を使用した患者の気管 1 3への送気および排気は、呼吸管 1 1 とマウント 2 0 とを介して、気管力ニューレ 1 4内の呼吸路 1 4 aを通して行われる。

一方、気管 1 3内に痰が溜まった場合には、常時、チューブポンプ 1 6 Aを作動させることで、そのポンプ内で発生した負圧力により、痰が吸引チューブ 1 5を通って体外に噴い出される。

具体的には、ロー夕 5 1の外周面と押圧ガイド 5 3のチューブ押圧面 5 3 aとの間に吸引チューブ 1 5を配置させた状態で、回転手段 5 2によりロー夕 5 1を痰排出側に回転させる（図 2 a)。これにより、押圧口一ラ 5 l aが押圧ガイド 5 3のチュ一ブ押圧面 5 3 aに沿って、痰の排出側に回転する。このとき、押圧ガイド 5 3のチューブ押圧面 5 3 a側と押圧ローラ 5 l aとの間で、吸引チューブ 1 5の一部が閉塞される。その閉塞位置は、押圧ローラ 5 l aの回転に伴って、痰の排出側に連続的に移動する（図 2 b，図 2 c)

その結果、吸引チューブ 1 5上での閉塞位置が痰の排出側に徐々に移行し、吸引チュ一ブ 1 5内の痰がしだいに排出側に圧送される。最終的に、痰は吸引チューブ 1 5 から排出される（図 2 d)。その結果、簡単でかつ低コストな構造により痰吸引器 1 6 を得ることができる。これに伴い、吸引チューブ 1 5の吸引側では負圧力が発生し、気管 1 3内の痰が吸引チューブ 1 5に吸い込まれる。その際、痰の吸引時に限らず、気管力ニューレ 1 4の内部通路と人工呼吸器 1 2とは常に連通している。そのため、痰の吸引中でも呼吸は確保される。

また、チューブポンプ 1 6 Aの採用により、患者が、例えば常時肺に陽圧を作用させなければならない重症者の場合でも、従来のダイヤフラム式の痰吸引器のように、陽圧の利用により、気管内の空気の一部が吸気弁や排気弁を通して外部に排出されるおそれがない。その結果、このような陽圧の作用時でも、従来の吸引力が大きいダイヤフラム式の痰吸引器のように、陽圧の作用により、気管内の空気の一部が吸気弁ゃ排気弁を通して外部に排出されるおそれがない。その結果、このような陽圧の作用時でも、従来の吸引力が大きいダイアフラム式の痰吸引器の場合に比べて（図 4 aのグラフ）、人工呼吸器 1 2の気道内圧は変動せず、痰の吸引が患者の呼吸に影響を及ぼすことはない（図 4 bのグラフ）。図 4 aおよび図 4 bのグラフ中、 ONは痰の吸引開始、 OFFは痰の吸引終了を示す。

しかも、ポンプ手段としてチューブポンプ 1 6 Aを採用したので、痰の収集ビンが消毒液入りの場合、吸引チューブ 1 5の先端部 1 7 aを消毒液に直接浸潰し、収集ビン 1 7 Aの内部空間に痰を晒すことなく殺菌することが可能になる。これにより、収集ビン 1 7 Aから排出された空気中の感染性病原体による二次感染などを防ぐことができる。これは、吸引チューブ 1 5の一部が押压ローラ 5 l aおよび押圧ガイド 5 3により常時閉塞された状態で痰が吸引されるためである。 'その結果、痰の収集ビン 1 7 Aの内部空間に痰を晒さずに処理することができる。

また、チューブポンプ 1 6 Aは、低速、定量（ 1 0 O cc/秒）、高圧で連続的に吸引するポンプである。その結果、このようにチューブポンプ 1 6 Aを常時作動させたとしても、呼吸にはほとんど支障がない。しかも、吸引チューブ 1 5の痰吸引口 1 5 bが痰などで塞がれていない状態ではチューブ内圧は高まらず、吸引チューブ 1 5が痰などによって塞がれた時、はじめて吸引圧が上昇を開始する。その結果、仮に気管 1 3内に留置した吸引チューブ 1 5の先端部が気管内壁に接触状態であっても、吸引により気管内壁の一部が吸引チューブ 1 5に吸い込まれ、気管内壁を傷つけるというおそれは少ない。しかも、圧力センサ 3 1により痰の有無を確実かつ即座に検出することができる。

仮に、通常運転時において、チューブポンプ 1 6Aにより処理できない程の多量の痰が発生した場合や、高粘性の痰で吸引チューブ 1 5が詰まった場合には、吸引チューブ 1 5の内圧が異常に高まる。それを圧力センサ 3 1が検知し、その検出値が前記設定値に達した時、制御部 1 8からチューブポンプ 16Aに出力増加指令が出されるか、補助ポンプ 1 6Bの作動指令が出される。その結果、痰吸引中の異常事態を回避し、気管閉塞事故などを自動的に防止することができる。補助ポンプ 16Bを作動させた場合には、第 2の分岐管 32およびリリーフ弁 33を介して、痰の収集ピン 1 7Bに連通された吸引チューブ 1 5に大きな負圧力が作用し、気管 14内の痰は、痰の収集ビン 1 7B内に吸引される。

このように、痰の吸引圧が設定値（正常値）より高まった場合において、チューブポンプ 1 6 Aの吸引力を高めるか、補助ポンプ 1 6Bを作動させるかの選択は、あらかじめ医師などが制御部 18の入力キーを操作し、決定しておく。もちろん、タイマ制御により一定時間毎にチューブポンプ 1 6Aの吸引圧を高めたり、補助ポンプ 1 6Bを作動させるようにしてもよい。

以下、痰吸引器 1 6による痰の吸引操作を、図 3のフローシートを参照して説明する。

電源を入れて制御回路をスタートすると（S1 0 1)、チュ一ブポンプ 1 6Aが作動し、痰の吸引を開始する（S1 02)。次に、チューブポンプ 1 6Aの吸引圧が上昇したかを判断する（S1 03)。上昇していれば S1 04に進み、そうでなければ S1 03に戻る。 S1 04では、チューブポンプ 1 6Aの吸引圧が設定値未満かを判断する。設定値未満であれば S 105に進む。ここでは、チューブポンプ 1 6Aのモータの出力軸の単位時間あたりの回転数を増加させて痰の吸引量を上昇させるか、補助ポンプ 1 6Bを作動させる。次に、タイマにより 1 5秒が経過したかを判断し（S1 06)、経過していなければ絰過するまで、チューブポンプ 1 6Aまたは補助ポンプ 1 6Bでの高出力による痰の吸引を継続する。経過後は、タイマを切るとともに、チューブポンプ 1 6 Aの吸引圧を正常運転時の値まで戻すか、補助ポンプ 1 6 Bの作動を停止して正常運転に切り換える（S 1 0 7 )。そして、 S 1 0 3に戻る。

なお、痰吸引器 1 6による別の痰の吸引制御方法としては、例えば吸引圧の上昇状態において、その吸引圧があらかじめ決定された運転切り替え値に達するまで、チューブポンプ 1 6 Aの出力を徐々に高めることで対応し、このチューブポンプ 1 6 Aでは対処できなくなるまで吸引圧が高まった場合に初めて、補助ポンプ 1 6 Bに運転を切り替えるようにしてもよい。これにより、喀痰量または喀痰の粘度などに応じた痰の吸引処置を施すことができる。

また、痰吸引器 1 6によるさらに別の痰の吸引制御方法として、例えば低設定値と高設定値を設ける方法を採用してもよい。具体的には、例えば、低設定値に達するまでは現状のチューブポンプ 1 6 Aの出力（吸引力）を維持する。また、低設定値から高設定値までの間は、検出値の大きさに応じてチューブポンプ 1 6 Aの吸引力を制御する。そして、高設定値に達したなら、補助ポンプ 1 6 Bを作動させ。このように制御しても、喀痰量または喀痰の粘度などに応じた痰の吸引処置を施すことができる。

実施例 2

次に、図 5を参照して、この発明の実施例 2の気管内痰の吸引装置を説明する。図 5に示すように、この発明の実施例 2に係る気管内痰の吸引装置が適用された人工呼吸システム 1 O Aは、実施例 1のように圧力センサ 3 1からの検出信号に基づき、吸引チューブ 1 5の内圧の変動に応じて痰の吸引を制御するのではなく、チューブポンプ 1 6 Aだけを使用して低速、定量（ 1 0 O cc/秒）、高圧で、連続的に痰の吸引を行うようにした例である。

したがって、実施例 2では、補助ポンプ 1 6 B、痰の収集ビン 1 7 B、制御部 1 8、第 1の分岐管 3 0、第 2の分岐管 3 2、リリ一フ弁 3 3および負圧管 3 4がそれぞれ省略されている。これにより、圧力センサ 3 1を利用した痰の吸引制御はできないが、人工呼吸システム 1 O Aの部品点数が減り、低コスト化が図れる。

その他の構成、作用および効果は、実施例 1 と同じであるので説明を省略する。実施例 3

次に、図 6を参照してこの発明の実施例 3の気管内痰の吸引装置を説明する。

図 6に示すように、この発明の実施例 3に係る気管内痰の吸引装置が適用された人ェ呼吸システム 1 0 Bは、実施例 2において、圧力センサ 3 1からの検出信号に基づき、吸引チューブ 1 5の内圧の変動に応じて、チューブポンプ.1 6 Aの出力の制御を行うようにした例である。

具体的には、痰の吸引圧が高まれば、それを圧力センサ 3 1が検出し、その検出信号に基づき、制御部 1 8がチューブポンプ 1 6 Aの出力を高める。また、痰の吸引圧が低下すれば、それを圧力センサ 3 1が検出し、その検出信号に基づき、制御部 1 8がチューブポンプ 1 6 Aの出力を低下させる。

これにより、圧力センサ 3 1を利用した痰の吸引制御を可能としながら、実施例 1 に比べて人工呼吸システム 1 O Aの部品点数が減り、低コスト化が図れる。

その他の構成、作用および効果は、実施例 1と同じであるので説明を省略する。実施例 4

次に、図 7〜図 9を参照してこの発明の実施例 4の気管内痰の吸引装置を説明する。図 7に示すように、この発明の.実施例 4に係る気管内痰の吸引装置 1 6 0は、実施例 2おいて、人工呼吸器 1 2を除去し、かつ二重管構造の気管力ニューレ 1 4に代えて単管造の気管力ニューレ 1 4 Aを採用し、気管力ニューレ 1 4 Aに吸引チューブ 1 5を直接通した例である。したがって、人工呼吸器 1 2に付属した呼吸管 1 1、マウント 2 0および呼気弁 2 1は、省略されている。

これにより、簡易で低コストな装置でもって、気管 1 3内に留置した吸引チューブ 1 5の先端部が気管内壁に接触した状態でも、気管内壁を傷つけにくく、かつ痰を連続的に吸引することができる。

また、図 8および図 9に示すように、痰の吸引時には、吸引チューブ 1 5および気管力ニューレ 1 4 A内で、表面張力により痰の膜 Fが断続的に生じることがある。このように 1 3内で常時少量の痰が発生するときに起きやすい。これらの膜 F を、従来のダイヤフラム式の痰吸引器によって除去しょうとすると、その高い吸引圧で膜 F が破れ、これらの痰を良好に吸引することができない。しかしながら、痰の低速吸引が可能なチューブポンプ 1 6 Aによると、これらの膜 Fを破ることなく連続的に吸い出すことができる。なお、このような膜 F の吸引除去の効果は、実施例 4に止まらず、チューブポンプ利用したこの発明全般に及ぶ効果である。

その他の、構成、作用および効果は、実施例 1 と同じであるので説明を省略する。実施例 5

次に、図 1 0および図 1 1を参照してこの発明の実施例 5の気管内痰の吸引装置を説する。

図 1 0に示すように、この発明の実施例 5に係る気管内痰の吸引装置 1 6 O Aは、実施例 4において、圧力センサ 3 1からの検出信号に基づいたチュ一ブポンプ 1 6 Aの出力制御と、疲の吸引圧が高い異常状態が長時間継続した時、制御部 1 8に電気的に接続されアラーム手段 1 6 1により、警報音とナ一スコールとを発するようにした例である。

また、吸引チューブ 1 5の内圧の上昇が所定時間継続する状態、例えば吸引チューブ 1 5の詰まり状態、または、痰の粘度が高すぎてチューブ内での吸引速度が低い状態など検出されると、アラーム手段 1 6 1から警報音が発せられるとともに、ナ一スステーションにナースコールが発信される。すなわち、アラーム手段 1 6 1には、ブザ一 1 6 2とナ一スコール発信部 1 6 3とがそれそれ組み込まれている。その結果、この異常状態を患者の近辺にいる医者や第三者、ナースステーション内に待機している看護士などに、確実かつ速やかに通報することができる。これにより、患者の安全を確保することができる。

以下、気管内痰の吸引装置 1 6 OAによる痰の吸引操作を、図 1 1のフローシートを参照して説明する。

電源を入れて制御回路をスタートすると（S2 0 1 )、チューブポンプ 1 6Aが作動、痰の吸引を開始する（ 2 0 2 )。次に、チューブポンプ 1 6 Aの吸引圧が上昇したかを判断する（S2 0 3 )。上昇していれば Sに進み、そうでなければ S2 0 3に戻る。 S2 04では、チューブポンプ 1 6 Aの吸引圧が、あらかじめ設定された設定値未満であるかを判断する。設定値未満であれば、第 1 のタイマと第 2のタイマとをそれぞれス夕 —トさせる（S 2 0 5 )。第 2の夕イマを使用するタイマ制御回路については後述する。その後、チューブポンプ 1 6Aの出力を増加させ、痰の吸引量を高める（S2 0 6 )。次に第 1 のタイマにより .1 5秒が経過したかを判断し（S2 0 7 )、経過していなければ経過するまで、出力を高めたチューブポンプ 1 6Aによる痰の吸引を継続する。経過後は、 1のタイマを切るとともに、チューブポンプ 1 6Aの吸引圧を正常運転時の値まで戻す（S2 0 8)。そして、 S2 0 3に戻る。

ここで、タイマ制御回路を説明する。第 2のタイマがスタートすると（S2 0 5 )、 2のタイマにより所定時間（数秒〜数分）が経過したかを判断する（S2 0 9 )。その経過後は、前記設定値未満の状態が継続しているかを判断し（S2 1 0 )、継続していなければ第 2の夕イマを切って S2 0 3に戻り、継続していれば痰吸引の異常状態と判断しブザー 1 6 2により警報音を発生させ、かつナースコール発信部 1 6 3からナースコールを発信する（S2 1 1 )。続いて、第 2のタイマにより警報音の発生およびナ一スコールの発信後、所定秒が経過したかを判断する（S 2 1 2 )。経過後は、警報音の発生およびナ一スコールを中止し（S2 1 3 )、タイマを停止する（S2 1 4)。

その他の構成、作用および効果は、実施例 1 と同じであるので説明を省略する。産業上の利用の可能性請求の範囲 1に記載の発明によれば、ポンプ手段としてチューブポンプを採用したので、チューブポンプを常時作動させた場合であっても、呼吸はほとんど支障がない。しかも、気管内に留置した吸引チューブの先端部が気管内壁に接触しても、吸引压を原因として気管内壁を傷つけにくい。その結果、痰を連続的かつ安全に吸引することができる。

請求の範囲 2に記載の発明によれば、チューブポンプを使用したので、肺に陽圧を作用させている場合でも人工呼吸器の気道内圧が変動せず、人工呼吸を継続したまま痰の処置を行うことができ、また痰の収集ビンから排出された空気中の感染性病原体による二次感染を防止することができる。しかも、気管内に留置した吸引チューブの先端部が気管内壁に触しても、吸引圧を原因として気管内壁を傷つけにくく、痰を連続的かつ安全に吸引することができる。

特に、請求の範囲 3に記載の発明によれば、痰の吸引中、例えば痰により吸引チュ —ブが高まって吸引圧が痰吸引の正常値より高まった場合には、それを圧力センサが検出し、これに基づいてチューブポンプの吸引力を高めるか、補助ポンプを作動させる。その結果、痰吸引中の異常事態を回避し、気管閉塞事故などを自動的に防止することができる。また、圧力センサにより吸引チューブの内圧を検出するようにしたので、痰の有無を確実かつ即座に検出することができる。

請求の範囲 4に記載の発明によれば、吸引チューブの内圧の上昇が所定時間継続する状態を圧力センサにより検出して警報音を発生し、その異常状態を第三者に通報することができる。これにより、患者の安全を確保することができる。

Claims

請求の範囲

1. 気管内に先端部が留置され、該気管内で発生した痰を吸引する吸引チューブと、該吸引チューブに連通され、前記痰を吸引する負圧力を発生させるポンプ手段とを備えた気管内痰の吸引装置において、

前記ポンプ手段は、

前記吸引チューブの弾性変形自在な一部を押圧して閉塞させる複数の押圧ローラが、外周面のうちの周方向に離間した位置にそれそれ突設されたロー夕と、

該ロータの外周面から所定の距離離間して設けられ、該ロ一夕との対向面が、該ロ —夕の外周面と平行に湾曲する管押圧面となった押圧ガイドと、

前記口一タを回転させる回転手段とを有したチューブポンプである気管内痰の吸引装置。

2 . 送気および排気用の呼吸管が接続された人工呼吸器と、前記呼吸管に連通され、患者の気管に揷入される気管力ニューレとを備えた人工呼吸システムに利用され、前記気管力ニューレに呼吸管を連通した状態で、吸引チューブを通してポンプ手段により痰を吸引する気管内痰の吸引装置において、

前記ポンプ手段は、

前記吸引チューブの弾性変形自在な一部を押圧して閉塞させる複数の押圧ローラが、外周面のうちの周方向に離間した位置にそれぞれ突設されたロータと、該ロータの外周面から所定の距離離間して設けられ該ロータとの対向面が、該ロ一夕の外周面と平行に湾曲するチューブ押圧面となった押圧ガイドと、前記ロータを回転させる回転手段とを有したチューブポンプである気管内痰の吸引装置。

3 .前記吸引チューブには、該吸引チューブの内圧を検出する圧力センサが設けられ、前記吸引チューブには、前記気管内に溜まった痰を、前記チューブポンプより高い吸引力で吸い出す補助ポンプが連通され、

前記吸引チューブの内圧が正常な痰吸引時より高い状態を圧力センサが検出した時には、前記チューブポンプの吸引力を高めるか、前記補助ポンプを作動させる請求の範囲 1または 2に記載の気管内痰の吸引装置。

4 . 前記気管内痰の吸引装置は、警報音を発生させるアラーム手段を有し、前記吸引チューブには、該吸引チューブの内圧を検出する圧力センサが設けられ、前記吸引チユーブの内圧の上昇を圧力センサが検出し、この検出状態が所定時間を経過した時には、前記アラーム手段により警報音を発生する請求の範囲 1または 2に記載の気管内痰の吸引装置。