WO2017072811A1 - 喀痰装置及び人工呼吸システム - Google Patents

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WO2017072811A1
WO2017072811A1 PCT/JP2015/005382 JP2015005382W WO2017072811A1 WO 2017072811 A1 WO2017072811 A1 WO 2017072811A1 JP 2015005382 W JP2015005382 W JP 2015005382W WO 2017072811 A1 WO2017072811 A1 WO 2017072811A1
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WO
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suction
patient
state
sputum
tube
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/005382
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English (en)
French (fr)
Inventor
竹澤　真吾
泰弘 橋本
一秋 宮田
秀一 米永
壮一郎 西釜
Original Assignee
株式会社メディカルシード
アルバック機工株式会社
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Publication date
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    • 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
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems

Definitions

  • the present invention relates to a sputum device and an artificial respiration system to which the spear device is connected.
  • Patent Documents 1 and 2 describe a sputum suction device for sucking a sputum of a patient who is artificially ventilated by tracheotomy.
  • the soot suction device is configured to continuously generate negative pressure for soot suction, and to increase the negative pressure if the suction tube is clogged when the negative pressure of the soot suction path increases Is done.
  • Patent Document 3 describes a sputum device capable of automatically sucking sputum for a fixed time during expiration.
  • an object of the present invention is to provide a sputum device capable of safely and automatically sucking sputum with a simple device configuration, and an artificial respiration system to which this spear device is connected.
  • a scissor device includes a suction line, a switching unit, and a control unit.
  • the suction line has a suction port capable of sucking the sputum generated in the patient's airway, and a storage portion that stores the suctioned sputum and is maintained at a negative pressure.
  • the switching unit is capable of switching between a first state in which the suction port and the storage unit communicate with each other and a second state in which the suction port and the storage unit are blocked. Be placed.
  • the control unit causes the switching unit to transition between the first state and the second state at a constant suction cycle different from the breathing cycle of the patient, and suction is performed for 1 second or less in each suction cycle.
  • the switching unit is held in the first state for a period of time.
  • the dredging device it is possible to suck the soot for a short suction time with a constant suction cycle. Thereby, a patient who is ventilated by a ventilator can safely and automatically suck sputum. Moreover, since it is not necessary to grasp the respiratory cycle of the patient, the configuration of the apparatus can be simplified.
  • the suction time may be 0.1 seconds or more and less than 0.3 seconds. This prevents the ventilator from detecting sputum suction as the patient's spontaneous breathing, even though the ventilator is able to detect the patient's spontaneous breathing, because the aspiration time is very short, Malfunctions can be prevented. Therefore, suction of sputum can be performed more safely.
  • the suction cycle may be 1 second or more and 60 minutes or less.
  • the suction cycle may be not less than 1 second and not more than 10 seconds. Thereby, the risk of hindering the ventilation of the patient can be further reduced, and safety can be improved.
  • the suction line is You may further have an insertion part connected with the ventilator which ventilates with respect to the said patient and can detect the said patient's spontaneous respiration, and can be inserted in the said patient's airway.
  • An artificial respiration system includes an artificial respiration unit, a suction line, a switching unit, and a control unit.
  • the artificial respiration unit is configured to ventilate a patient and detect spontaneous respiration of the patient.
  • the suction line has a suction port capable of sucking the sputum generated in the patient's airway, and a storage portion that stores the suctioned sputum and is maintained at a negative pressure.
  • the switching unit is capable of switching between a first state in which the suction port and the storage unit communicate with each other and a second state in which the suction port and the storage unit are blocked. Be placed.
  • the control unit causes the switching unit to transition between the first state and the second state at a constant suction cycle different from the breathing cycle of the patient, and suction is performed for 1 second or less in each suction cycle.
  • the switching unit is held in the first state for a period of time.
  • a sputum apparatus capable of safely and automatically sucking sputum with a simple device configuration, and an artificial respiration system to which the sputum apparatus is connected.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows the artificial respiration system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a schematic block diagram of the sputum apparatus contained in the artificial respiration system of FIG. It is a block diagram which shows the internal structure of the said dredge apparatus. It is a schematic block diagram which shows the cover part of the container of the said dredge apparatus. It is a graph for demonstrating a patient's respiratory cycle, a vertical axis
  • shaft shows an airway pressure value and a horizontal axis shows time. It is a flowchart explaining operation
  • FIG. 12 is a cross-sectional view seen from the BB direction of FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view seen from the CC direction of FIG. It is sectional drawing which shows the front-end
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an artificial respiration system according to the first embodiment of the present invention.
  • the artificial respiration system 1 according to the present embodiment includes an artificial respirator (artificial respiration unit) 2 and a sputum device 3.
  • the artificial respiration system 1 can perform an artificial respiration treatment on the patient P in a supine position, for example, with the artificial respirator 2.
  • the configuration of the ventilator 2 is not particularly limited, the ventilator 2 according to the present embodiment is applied to, for example, tracheal intubation.
  • a configuration example of the ventilator 2 will be described.
  • the ventilator 2 includes a main body 21, an inhalation circuit 22, an exhalation circuit 23, and a connection unit 24.
  • the ventilator 2 supplies the patient P with inspiratory gas having a predetermined oxygen concentration from the main body 21 via the inspiratory circuit 22 and exhausts the expiratory gas from the patient P via the expiratory circuit 23, so that the patient P It is possible to ventilate.
  • the ventilator 2 is configured to be able to detect the spontaneous breathing of the patient P. More specifically, the ventilator 2 is configured to be able to detect the spontaneous breathing of the patient P as a trigger and start inspiration in synchronization therewith.
  • the trigger generally includes a pressure trigger and a flow trigger. A pressure trigger is recognized by the point at which the pressure in the circuit decreases as the patient inhales.
  • a flow trigger is recognized by the point at which steady flow in the circuit has decreased due to patient inspiration.
  • the sensitivity of the trigger is configured to be adjustable, but is set to an appropriate sensitivity so that, for example, a slight fluctuation of the circuit caused by patient movement or the like is not recognized as the trigger.
  • the main body 21 may have a blower inside.
  • the blower takes in oxygen and air from an oxygen source (not shown), for example, and sends oxygen gas having a predetermined concentration and pressure to the intake circuit 22 via an intake valve or the like.
  • the expiratory gas discharged from the expiratory circuit 23 is discharged into the atmosphere via an expiratory valve or the like.
  • the main body 21 may further include a reservoir tank or the like.
  • the oxygen gas pressurized by a blower or the like can be stored in the reservoir tank, and the oxygen gas can be delivered more smoothly.
  • the connecting portion 24 has a tubular structure configured as a so-called Y piece. That is, the connection part 24 has one end part connected to the insertion part 44 inserted into the patient's airway, and two branched other end parts respectively connected to the inspiratory circuit 22 and the expiratory circuit 23. In the pipe line connected to the intake circuit 22 of the connection part 24, for example, a filter for preventing infection may be disposed.
  • the ventilator 2 may include a support 25 that bundles the inhalation circuit 22 and the exhalation circuit 23 and supports them in a predetermined position.
  • the ventilator 2 may have a display unit 26 connected to the main body 2.
  • the display part 26 is comprised, for example with a touchscreen display etc., and is comprised so that input operation, such as display of the patient P's respiration state, selection of ventilation mode, etc., is possible.
  • the ventilator 2 may appropriately include an alarm device that reports an abnormality in the respiratory state of the patient P, a nebulizer that humidifies the airway of the patient P, and the like.
  • the artificial respiration system 1 includes a sputum device 3 and is configured to be able to automatically perform sputum suction treatment for, for example, a serious patient P that cannot spontaneously breathe.
  • a sputum device 3 configured to be able to automatically perform sputum suction treatment for, for example, a serious patient P that cannot spontaneously breathe.
  • FIG. 2 and 3 are diagrams showing the dredge apparatus 3 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram
  • FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration.
  • the scissor device 3 includes a suction line 4, a switching unit 5, and a control unit 6, and is configured so that the control unit 6 can control the suction of the sputum by the suction line 4. Further, the switching unit 5, the control unit 6, and a part of the suction line 4 are disposed inside the housing 30 of the scissor device 3.
  • the suction line 4 includes a suction port 41, a suction tube 42, a housing part 43, and an insertion part 44. That is, the suction line 4 is capable of sucking sputum generated in the patient's airway from the suction port 41, and configured to suck the sputum from the suction tube 42 to the housing portion 43.
  • the insertion unit 44 has an intubation tube (tracheal tube) 440 that is inserted into the patient's airway via the oral cavity, as will be described later.
  • the suction port 41 opens at the distal end portion of the intubation tube 440, for example.
  • the suction tube 42 is connected between the suction port 41 and the accommodating portion 43 and is disposed so as to penetrate the housing 30.
  • the suction tube 42 is configured to communicate with the suction port 41 by being connected to the insertion portion 44.
  • a suction path is formed inside the suction tube 42 (not shown).
  • the suction path constitutes the lumen of the kite when sucking the kite. That is, one end of the suction path is connected to the suction port 41 via the intubation tube 440, and the other end is connected to the housing portion 43.
  • the suction tube 42 is configured to be deformable, for example, a polyurethane catheter tube or the like.
  • the suction tube 42 may be a single lumen tube in which only a suction path is formed, or may be a double lumen tube as necessary.
  • the suction tube 42 may be configured to be replaceable. In other words, the used suction tube 42 is removed from the intubation tube 440 and the housing portion 43, and a new suction tube 42 can be connected to the intubation tube 440 and the housing portion 43. Thereby, the suction tube 42 can be exchanged as necessary, and the sanitary treatment can be performed more hygienically.
  • the housing part 43 includes a container 431 and a negative pressure source 432.
  • the container 431 accommodates the soot sucked through the suction tube 42 and is maintained at a negative pressure.
  • the container 431 includes a lid 433 connected to the suction tube 42 and the negative pressure source 432.
  • the negative pressure source 432 is configured by, for example, a diaphragm type vacuum pump or the like, and an intake port is connected to the container 431. Thereby, the container 431 can maintain the inside at a predetermined negative pressure.
  • the predetermined negative pressure is not particularly limited, but is, for example, ⁇ 700 mmHg (about ⁇ 93.3 kPa) or more and ⁇ 100 mmHg (about ⁇ 13.3 kPa) or less, and further ⁇ 500 mmHg (about ⁇ 66.7 kPa). Above -300 mmHg (about -40.0 kPa). These pressure values are all gauge pressures.
  • the configuration of the negative pressure source 432 is not limited to the above, and other vacuum pumps or the like can be used.
  • the container 431 is configured to be replaceable in the present embodiment. Thereby, since it can replace
  • the container 431 is composed of, for example, a flexible soft bag.
  • a product made of a synthetic resin such as polypropylene resin, polyethylene resin, or nylon resin can be used.
  • the container 431 can be manufactured at a low cost compared to a container made of glass or the like, and the cost due to replacement can be suppressed. Further, at the time of replacement, the container 431 is pressed from the outside so that the air in the container 431 can be removed and discarded, which can contribute to the reduction of waste.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the lid 433 of the container 431 according to the present embodiment.
  • the lid 433 has a soot removal port 434 connected to the suction tube 42 and an intake port 435 connected to the intake port of the negative pressure source 432.
  • a check valve 436 is disposed in the soot removal port 434.
  • the check valve 436 is configured to allow the inflow of soot from the suction tube 42 to the container 431 and prevent the backflow from the container 431 to the suction tube 42.
  • the configuration of the check valve 436 is not particularly limited, and for example, a swing type can be used.
  • the check valve 436 is configured to be opened when pressure is applied from the suction tube 42 into the container 431.
  • the suction port 41 is at atmospheric pressure, and the inside of the container 431 is maintained at a negative pressure.
  • pressure is applied from the suction port 41 side into the container 431, and the check valve 436 is opened.
  • the connection between the container 431 and the negative pressure source 432 is released, and further, pressure is applied from the inside of the container 431 to the outside by pressing or the like for air removal.
  • the check valve 436 is closed, and it is possible to prevent re-inflow of air into the container 431.
  • the valve opening pressure of the check valve 436 can be set as appropriate so that the above opening and closing is possible.
  • a filter 437 is disposed in the intake port 435.
  • a membrane filter having a pore diameter of about 0.45 to 0.8 ⁇ m, for example, made of cellulose acetate can be employed.
  • Such a filter 437 is configured to allow air to communicate, for example, when no liquid adheres, and to block air communication when the liquid adheres.
  • the negative pressure source 432 can inhale the air in the container 431 via the filter 437 during operation of the dredge device 3.
  • the air in the container 431 can be removed through the filter 437 by pressing the container 431 or the like.
  • the accommodating part 43 may further include a pressure sensor 438 arranged so as to be able to measure the pressure in the container 431.
  • the pressure sensor 438 is disposed between the negative pressure source 432 and the container 431 in which a negative pressure similar to that in the container 431 is maintained, for example.
  • the configuration of the pressure sensor 438 is not particularly limited, and is configured by, for example, a diaphragm gauge.
  • the pressure sensor 438 enables the negative pressure source 432 to be driven to maintain the pressure in the container 431 below a predetermined value when the pressure in the container 431 has risen above the predetermined value due to suction or the like.
  • the switching unit 5 is configured to be switchable between a first state in which the suction port 41 and the storage unit 43 are communicated with each other and a second state in which the suction port 41 and the storage unit 43 are blocked.
  • the switching unit 5 includes a clamp 51 that can open and close the suction tube 42.
  • the clamp 51 includes, for example, a fixed member 51a and a movable member 51b that are disposed with the suction tube 42 interposed therebetween.
  • the fixed member 51a and the movable member 51b are arranged to face each other so as to maintain the shape of the suction tube 42 as a tube, and the suction path in the suction tube 42 is opened.
  • the movable member 51b moves toward the fixed member 51a, the suction tube 42 is deformed so as to be crushed in the radial direction. Thereby, the opposing surfaces in the suction tube 42 come into contact with each other, and the suction path is closed.
  • a solenoid can be used to drive the movable member 51b.
  • a 1st and 2nd state can be switched rapidly.
  • actuators such as a cylinder, for the drive of the movable member 51b.
  • the suction path between the clamp 51 and the container 431 is maintained at the same negative pressure as in the container 431.
  • the control unit 6 is typically configured by a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro-Processing Unit).
  • the control unit 6 executes a predetermined process by executing a program or the like stored in a memory (not shown).
  • the control unit 6 causes the switching unit 5 to transition between the first state and the second state at a constant suction cycle that is different from the breathing cycle of the patient, and during each suction cycle, the suction time is 1 second or less.
  • the switching unit 5 can be held in the first state.
  • the suction time can be a time during which suction is not detected as a trigger for spontaneous breathing by the ventilator 2, specifically 1 second or less, for example, 0.1 second or more and less than 0.3 second. can do.
  • the suction cycle corresponds to a time obtained by combining the suction time for performing suction and the time for which suction is stopped.
  • the suction cycle may be longer or shorter than the breathing cycle, and can be set as appropriate according to the state of occurrence of wrinkles of the patient, the state of spontaneous breathing, and the like.
  • the suction cycle is 1 second or more and 60 minutes or less, and 1 second or more and 10 seconds or less. When there is no spontaneous breathing of the patient, the suction cycle is set to 10 seconds or less, so that the sputum can be sucked before a large amount of sputum occurs.
  • FIG. 5 is a graph for explaining a patient's respiratory cycle, where the vertical axis indicates the airway pressure value and the horizontal axis indicates time.
  • the airway pressure is increasing, indicating that it is during inspiration.
  • the airway pressure is reduced, indicating that the time of expiration is being reached.
  • the “breathing cycle” here refers to the time from the start of inspiration to the start of the next inspiration, and is indicated by the period indicated by C in FIG.
  • a patient who has difficulty in spontaneous breathing is forcedly ventilated by the respiratory cycle set by the ventilator 2.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the control unit 6 (the dredge device 3). Hereinafter, the operation of the control unit 6 will be described with reference to FIG.
  • the dredge device 3 is activated and the negative pressure source 432 is driven (ST1).
  • the switching unit 5 is in the second state in which the suction tube 42 is closed by the clamp 51, and air communication between the suction port 41 and the housing unit 43 is blocked.
  • the control unit 6 determines whether or not the pressure in the container 431 is less than a predetermined value based on the output of the pressure sensor 438 (ST2).
  • the “predetermined value” of the pressure in the container 431 is, for example, ⁇ 400 mmHg (about ⁇ 53.3 kPa, gauge pressure). If it is determined that the pressure in the container 431 is equal to or higher than the predetermined value (No in ST2), the negative pressure source 432 is further driven to make a similar determination again (ST2).
  • the control unit 6 opens the suction tube 42 with the clamp 51 and switches the switching unit 5 to the first state (ST3). ).
  • the pressure of the suction port 41 is substantially equal to the atmospheric pressure
  • the pressure in the container 431 of the accommodating portion 43 is a negative pressure less than a predetermined value. Therefore, a pressure difference is generated in the suction line 2 due to the opening between the suction port 41 and the accommodating portion 43. Therefore, according to this step, the switching unit 5 can be held in the first state, and the soot can be aspirated rapidly from the suction port 41 to the accommodation unit 43 via the suction tube 42.
  • control unit 6 may temporarily stop driving the negative pressure source 432. At this time, since the switching unit 5 is in the second state, the pressure in the container 431 can be maintained below a predetermined value even if the driving of the negative pressure source 432 is stopped.
  • the control unit 6 determines whether or not a predetermined suction time has elapsed since the switching unit 5 was switched to the first state (ST4).
  • the suction time is 0.2 seconds.
  • the control unit 6 switches the switching unit 5 to the second state (ST5).
  • control unit 6 determines whether or not a time corresponding to a predetermined suction cycle has elapsed since the switching unit 5 was switched to the first state (ST6).
  • the suction cycle is 5 seconds.
  • the controller 6 may drive the negative pressure source 432 even during the repetition of the suction cycles of ST3 to ST6.
  • the control unit 6 can drive the negative pressure source 432 only when a predetermined condition is satisfied, thereby suppressing power consumption due to the driving of the negative pressure source 432 and ensuring quietness. It is also possible to reduce the burden.
  • the control unit 6 may monitor whether or not the pressure in the container 431 is less than a predetermined value by the pressure sensor 438, and may drive the negative pressure source 432 only when the pressure becomes a predetermined value or more. The monitoring of the pressure may be performed constantly during the driving of the saddle device 3 or may be performed at a predetermined timing.
  • the control unit 6 may monitor periodically at a cycle different from the suction cycle, for example, monitor at the timing when the switching unit 5 is switched to the second state. .
  • the control unit 6 may drive the negative pressure source 432 at a constant cycle without monitoring the pressure in the container 431.
  • the control unit 6 may drive the negative pressure source 432 when the switching unit 5 of ST5 is switched to the second state.
  • control unit 6 since the control unit 6 according to the present embodiment can perform suction at a constant suction cycle, suction can be performed automatically, and the burden on nurses and the like can be greatly reduced.
  • suction time short malfunction of the ventilator can be prevented even if the suction is periodically performed at a period different from the patient's breathing period.
  • suction cycle it is possible to avoid a state in which a large amount of sputum is generated, and to reduce the risk that ventilation by the ventilator 2 is hindered. Therefore, according to the scissor device 2, sputum can be sucked automatically and safely even when the ventilator can detect spontaneous breathing.
  • a configuration for monitoring the respiratory state of the patient can be eliminated.
  • the structure of an apparatus can be simplified and the introduction cost of the dredge apparatus 2 can be suppressed.
  • the accommodating portion 43 of the suction line 4 has the pressure sensor 438 for monitoring the pressure in the container 431.
  • the pressure sensor may not be provided.
  • the vacuum pump that maintains the accommodating portion 431 at a negative pressure may be constantly operated, and the operation and the stop may be repeated at a predetermined timing.
  • the sputum apparatus 3 may have the communication part 7 comprised so that reception of the signal output from the ventilator 2 was possible.
  • the reception method may be wired communication or wireless communication.
  • the communication unit 7 may receive information about the patient's respiratory cycle output from the ventilator 2.
  • the information about the respiratory cycle may include information about the length of the respiratory cycle, or information about the timing of expiration and / or inspiration.
  • the control unit 6 can adjust at least one of the suction cycle and the suction time based on the information about the breathing cycle.
  • the sputum device 3 may not be connected to a ventilator.
  • a suction port may be formed in a tube placed in a trachea different from the tracheal intubation tube connected to the ventilator.
  • the suction method by the control unit 6 is not limited to the method shown in the above operation example.
  • the control unit 6 may perform switching to the first state a plurality of times in each suction cycle.
  • the suction time can be, for example, 0.2 seconds or less, and further 0.1 seconds or less.
  • the scissor device 3 can be attached to the ventilator 2 via the insertion portion 44.
  • the insertion portion 44 is configured as an intubation tube 440 that is inserted into an airway such as a patient's trachea.
  • a tracheal intubation tube to be inserted into a patient's trachea is connected to the ventilator.
  • the tracheal intubation tube includes at least a lumen formed for patient ventilation and is placed in the trachea by a balloon (cuff).
  • a balloon cuff
  • FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of the intubation tube 440.
  • the intubation tube 440 includes a tube body 447, a connection portion 446, a first lumen 441, a second lumen 442, a third lumen 443, and a balloon 445.
  • the intubation tube 440 is configured as a so-called triple lumen tube in which a first lumen 441, a second lumen 442, and a third lumen 443 are formed inside a tube body 447.
  • the intubation tube 440 is configured by connecting a connecting portion 446 and a tube main body 447 to form a curved tube as a whole. That is, the connecting portion 446 includes the first end 440 a of the intubation tube 440, and the tube body 447 includes the second end 440 b of the intubation tube 440.
  • the tube body 447 is configured to be inserted into the patient's airway.
  • the tube body 447 is typically inserted into the patient's trachea, but may be inserted into the bronchus, for example.
  • the tube body 447 is formed of a material such as polyvinyl chloride, polyurethane, stainless steel, natural rubber, or silicone rubber.
  • the airway here shall mean the whole respiratory organ, the tube main body 447 is typically inserted in a trachea.
  • the tube body 447 has an outer peripheral surface 447s.
  • the outer peripheral surface 447s can constitute a continuous smooth curved surface.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration including the first end portion 440a of the connection portion 446, and is a view seen from the direction AA of FIG.
  • the connection portion 446 includes a suction tube connection portion 448 and a balloon expansion port 449.
  • the suction tube connection portion 448 and the balloon expansion port 449 are disposed on the outer peripheral surface of the connection portion 446.
  • One end of the tube main body 447 is fitted into the connection portion 446 as shown in FIG.
  • the suction tube connecting portion 448 is connected to the suction tube 42, and a second lumen 442 is formed therein.
  • the second lumen 442 is formed inside the connection portion 446 and the tube main body 447, and is configured as a lumen (tube) for suctioning the rod connected to the rod device 3.
  • the second lumen 442 is connected to the suction path of the suction tube 42, and is formed from the suction tube connecting portion 448 to the suction port 41 through the tube body 447.
  • a third lumen 443 is formed in the balloon expansion port 449.
  • the balloon expansion port 449 includes a valve 449a for inserting a syringe barrel which is arranged at the distal end portion and injects air (see FIG. 8).
  • the third lumen 443 is connected to a delivery port 443a of a balloon 445, which will be described later, and is continuously formed from the delivery port 443a to the balloon expansion port 449 through the tube body 447.
  • the first lumen 441 is formed inside the connection portion 446 and the tube main body 447, and is configured to penetrate between the first and second end portions 440a and 440b. That is, the first lumen 441 is a ventilation lumen (tube) connected to the ventilator 2 via the connection portion 446 and communicates with the patient's airway. As a result, the pressure in the first lumen 441 becomes equal to the airway pressure.
  • FIG. 10 is a perspective view of the tube main body 447, and shows a state cut at L1 in FIG. 8 for explanation.
  • the first lumen 441, the second lumen 442, and the third lumen 443 are formed in the tube body 447 in parallel.
  • the tube body 447 having such a shape can be easily manufactured by extrusion molding or the like.
  • the second lumen 442 is formed to face a part of the outer peripheral surface 447s of the tube main body 447.
  • the portion of the outer peripheral surface 447s that the tube body 447 faces is a portion that faces the back side of the patient's airway when inserted into the patient's airway.
  • FIG. 11 is a bottom view showing the distal end portion (second end portion 440b) of the tube main body 447
  • FIG. 12 is a cross-sectional view seen from the BB direction of FIG. FIG. 12 shows a state where the balloon 445 is inflated.
  • the balloon 445 is formed in an annular shape around the outer peripheral surface 447 s, communicates with the third lumen 443, and is inflated by the air delivered from the third lumen 443, so that the patient's airway It is configured to be able to adhere to.
  • the balloon 445 communicates with the third lumen 443 through, for example, the delivery port 443a.
  • the annular balloon 445 is formed eccentric from the axis of the tube main body 447 in the expanded state. That is, in the balloon 445, the thickness D1 of the first region 445a facing the second lumen 442 across the outer peripheral surface 447s has a second region 445b opposite to the first region 445a in the radial direction of the tube body 447. It is configured to be smaller than the thickness D2.
  • the “thickness” of the balloon 445 is a thickness along the radial direction of the tube main body 447.
  • the thickness D1 of the first region 445a may be at least a slight thickness, and may be configured to be 0.5 times or less the thickness D2 of the second region 445b, for example.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view seen from the CC direction of FIG. 11 and shows the second end 440b which is the tip of the tube main body 447.
  • the second lumen 442 opens at the second end 440b, that is, the tip of the tube body 447.
  • This opening is configured as the suction port 41 of the suction line 4 described in the first embodiment. Since the second lumen 442 is formed so as to face a part of the outer peripheral surface 447s as described above, the second lumen 442 is configured along, for example, the back side of the airway when the tube body 447 is inserted into the patient's airway. obtain. For this reason, the suction port 41 also opens near the back side in the airway.
  • the first region 445a of the balloon 445 of the present embodiment is a region facing the second lumen 442, and can be in close contact with the dorsal surface of the patient's airway.
  • the suction port 41 that is the opening of the second lumen 442 can be brought close to the surface on the back side of the airway.
  • the suction port 41 can be brought closer to the stored soot, and the soot can be efficiently sucked.
  • a tracheal intubation tube that can be ventilated by the ventilator 2 and that can efficiently suction sputum.
  • the second lumen 442 may open to the outer peripheral surface 447 s. That is, the tip of the second lumen 442 may be closed, and the suction port 41 may be formed on the outer peripheral surface 447s. Since the second lumen 442 is configured along the dorsal side of the airway when inserted into the patient's airway, as described above, when the suction port 41 is also inserted into the patient's airway, the airway It is comprised so that it may oppose the back

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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

喀痰装置及び人工呼吸システム
　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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