(57)【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記第１の状態で前記収容部に吸入される呼気を測定する測定部と、
患者の呼気時に前記切替部を前記第２の状態から前記第１の状態に切り替え可能であり、前記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに前記切替部を前記第１の状態に保持可能な制御部と
を具備する喀痰装置。
【請求項２】
請求項１に記載の喀痰装置であって、
前記吸引ラインは、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、
前記挿入部は、人工呼吸器に接続されることが可能な第１の通路と、前記吸引口と連絡する第２の通路とを含む
喀痰装置。
【請求項３】
請求項２に記載の喀痰装置であって、
前記挿入部は、
前記第１の通路と前記第２の通路が内部に形成された気管チューブと、
前記気管チューブの外周面に配置され患者の気道に密着することが可能なバルーンと、
前記気管チューブ内に形成され前記バルーンに対し空気を送出することが可能な第３の通路と、を有する
喀痰装置。
【請求項４】
請求項３に記載の喀痰装置であって、
前記吸引口は、前記気管チューブの径方向に開口し、
前記バルーンは、前記吸引口に臨む空間部を形成する構造部を含む
喀痰装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の喀痰装置であって、
患者の呼吸状態を検出することが可能な検出部をさらに具備し、
前記制御部は、前記検出部の出力に基づいて患者の呼気時を判定する
喀痰装置。
【請求項６】
請求項５に記載の喀痰装置であって、
前記検出部は、圧力センサを有し、
前記挿入部は、前記気管チューブ内に前記第１の通路と連通するように形成される第４の通路をさらに有し、
前記第４の通路は、前記圧力センサと接続される
喀痰装置。
【請求項７】
請求項５に記載の喀痰装置であって、
前記検出部は、前記気管チューブ内の気体の流れ方向を検出することが可能なセンサを有する
喀痰装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の喀痰装置であって、
前記収容部は、負圧源に接続されることが可能であり交換可能な容器を含む
喀痰装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の喀痰装置であって、
前記吸引ラインは、前記吸引口と前記収容部との間に接続され変形可能な吸引チューブをさらに有し、
前記切替部は、前記吸引チューブの開放及び閉塞が可能なクランプをさらに有する
喀痰装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の喀痰装置であって、
前記制御部は、
前記切替部を前記第１の状態に第１の時間保持して吸入された呼気の量が所定値未満であるか否か判定し、
前記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに前記切替部を前記第１の状態に前記第１の時間よりも長い第２の時間保持する
喀痰装置。
【請求項１１】
患者に対し換気を行う人工呼吸部と、
人工呼吸部に接続されることが可能な第１の通路と患者の痰が吸引される吸引口が配置された第２の通路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、
前記第１の状態で前記収容部に吸入される呼気を測定する測定部と、
患者の呼気時に前記切替部を前記第２の状態から前記第１の状態に切り替え可能であり、前記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに前記切替部を前記第１の状態に保持可能な制御部と
を具備する人工呼吸システム。
【請求項１２】
患者の痰が吸引される吸引口と、患者の痰を収容する収容部とを有する吸引ラインと、
前記吸引ラインに配置され、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の状態とを切替可能な切替部と、
前記第１の状態で前記収容部に吸入される呼気を測定する測定部と、
制御部とを有する喀痰装置の作動方法であって、
前記制御部が、患者の呼気時に前記切替部を前記第２の状態から前記第１の状態に切り替え、
前記制御部が、前記測定部で測定される呼気の量が所定値未満であるか判定し、
呼気の量が所定値未満のときに、前記制御部が前記切替部を前記第１の状態に保持する
喀痰装置の作動方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の喀痰装置の作動方法であって、
前記呼気の量を判定する工程は、
前記制御部が、前記切替部を前記第１の状態に第１の時間保持して前記収容部に呼気を吸入する工程と、
前記制御部が、前記第２の状態で、前記吸入された呼気の量が所定値未満であるか否か判定する工程とを含み、
前記切替部を前記第１の状態に保持する工程は、前記喀痰装置が前記切替部を前記第１の状態に前記第１の時間よりも長い第２の時間保持する
喀痰装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、喀痰装置、人工呼吸システム及び喀痰装置の作動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／００９２８３号
【特許文献２】特開２００７−１１７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、安全に自動で痰の吸引が可能な喀痰装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、測定部と、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。
上記測定部は、上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する。
上記制御部は、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替え可能であり、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に保持可能である。【０００８】
本発明の一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、測定部と、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う。
上記吸引ラインは、人工呼吸部に接続されることが可能な第１の通路と患者の痰が吸引される吸引口が配置された第２の通路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。
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。
上記測定部は、上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する。
上記制御部は、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替え可能であり、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に保持可能である。【０００９】
本発明の一形態に係る喀痰装置の作動方法は、患者の痰が吸引される吸引口と、患者の痰を収容する収容部とを有する吸引ラインと、
上記吸引ラインに配置され、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の状態とを切替可能な切替部と、
上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する測定部と、
制御部とを有する喀痰装置の作動方法であって、
上記制御部が、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替える。
上記制御部により、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満であるか判定される。
呼気の量が所定値未満のときに、上記制御部により上記切替部が上記第１の状態に保持される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１に示す喀痰装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す喀痰装置の内部構成についてのブロック図である。
【図４】図２に示す容器の要部構成図である。
【図５】図３に示す検出部の圧力センサによって測定される気道内圧の変動の典型例についてのグラフであり、縦軸は気道内圧値、横軸は時間を示す。
【図６】図３に示す制御部（喀痰装置）の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図２に示す挿入部の斜視図である。
【図８】図７のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図９】図７に示す挿管チューブの要部斜視図であり、説明のため図７のＬで切断した態様を示す。
【図１０】図７に示す挿管チューブ及びバルーンについての平面図である。
【図１１】図１０のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。
【図１２】図１０のＣ−Ｃ方向から見た断面図である。
【図１３】参考例に係る挿管チューブ及びバルーンについての平面図である。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ方向から見た断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る喀痰装置の概略構成図である。
【図１６】図１５に示す気管チューブ（挿管チューブ）の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る喀痰装置は、吸引ラインと、切替部と、測定部と、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。
上記測定部は、上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する。
上記制御部は、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替え可能であり、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に保持可能である。
【００１２】
上記喀痰装置は、第１の状態で吸引される呼気の量が所定値未満の場合に、吸引口付近が痰で塞がれている可能性があるとして第１の状態を保持し痰の吸引を行う。すなわち患者の呼気を利用して痰吸引の必要性の確認と吸引処置とを行うことができる。これにより、患者の呼吸状態に影響を与えることなく、自動で痰の吸引が可能となる。さらに頻繁に痰の吸引が可能となるため、患者が苦痛を訴える前に痰を吸引することが可能となる。したがって、安全かつ自動で痰の吸引を行うことが可能となる。
【００１３】
上記吸引ラインは、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、
上記挿入部は、人工呼吸器に接続されることが可能な第１の通路と、上記吸引口と連絡する第２の通路とを含んでもよい。
これにより、上記喀痰装置が挿入部を介して人工呼吸器と接続可能となる。したがって人工呼吸器を装着している患者に対して自動で痰の吸引を行うことができ、看護師等の負担を軽減することができる。また人工呼吸器の換気を妨げることなく吸引処置を行うことが可能となる。
【００１４】
上記挿入部は、
上記第１の通路と上記第２の通路が内部に形成された気管チューブと、
上記気管チューブの外周面に配置され患者の気道に密着することが可能なバルーンと、
上記気管チューブ内に形成され上記バルーンに対し空気を送出することが可能な第３の通路と、を有してもよい。
これにより気管チューブは、人工呼吸による換気のための第１の通路、吸引される痰のための第２の通路、及びバルーンの拡張のための第３の通路が内部に一体に形成された構成とすることができる。したがって、複数の独立したライン等を有する構成よりも、拡張されたバルーンが気管チューブの外周面に密接しやすく、人工呼吸器による換気ガスの漏れを生じにくい構成とすることができる。さらに、複数の独立したライン等を有する構成と比較して、患者に対する感染リスクや侵襲性を低減することができ、安全性を高めることができる。
【００１５】
上記吸引口は、上記気管チューブの径方向に開口し、
上記バルーンは、上記吸引口に臨む空間部を形成する構造部を含んでもよい。
これにより、吸引口が気道に対向するように形成され、気管内壁にたまる痰を吸引しやすい配置とすることができる。また構造部により、吸引口に臨む空間部へ痰が流入しやすい構成とすることができる。したがって、効率的に吸引を行うことができ、かつ痰が少ないうちに安全に吸引可能となる。
【００１６】
また、上記喀痰装置は、患者の呼吸状態を検出することが可能な検出部をさらに具備し、
上記制御部は、上記検出部の出力に基づいて患者の呼気時を判定してもよい。
これにより、制御部が、喀痰装置自体に備えられた検出部の出力に基づいて、切替部を適切に第１の状態に切り替えることができる。
【００１７】
具体的には、上記検出部は、圧力センサを有し、
上記挿入部は、上記気管チューブ内に上記第１の通路と連通するように形成される第４の通路をさらに有し、
上記第４の通路は、上記圧力センサと接続されてもよい。
これにより、検出部の圧力センサが第４の通路を介して第１の通路内の圧力を測定することが可能となる。すなわち、圧力センサが気道内圧を測定することができ、患者の呼気時を検出することができる。また、第４の通路も挿管チューブに一体形成することが可能となる。
【００１８】
あるいは、上記検出部は、上記気管チューブ内の気体の流れ方向を検出することが可能なセンサを有してもよい。
これにより、患者が自発呼吸を行っている場合でも、患者の呼吸状態を適切に把握することが可能となる。したがって、人工呼吸器に依存した重症時から人工呼吸器を離脱するまでの一連の治療過程において、上記喀痰装置を使用することが可能となる。
【００１９】
上記収容部は、負圧源に接続されることが可能であり交換可能な容器を含んでもよい。
これにより、痰を収容する容器を衛生的に処理することが可能となる。さらに、容器内の洗浄等の必要がないため、看護師等の負担を軽減することができる。
【００２０】
上記吸引ラインは、上記吸引口と上記収容部との間に接続され変形可能な吸引チューブをさらに有し、
上記切替部は、上記吸引チューブの開放及び閉塞が可能なクランプをさらに有してもよい。
これにより、吸引チューブを外部からクランプにより開閉することが可能となり、第１及び第２の状態の切り替えを簡易な構成で容易に行うことが可能となる。
【００２１】
上記制御部は、
上記切替部を上記第１の状態に第１の時間保持して吸入された呼気の量が所定値未満であるか否か判定し、
上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に上記第１の時間よりも長い第２の時間保持してもよい。
これにより、痰吸引の必要性の確認のための時間を痰の吸引のための時間よりも短くすることができる。すなわち、第１の状態とする時間を短縮し、収容部内の圧力の変動を抑制することができる。したがって、収容部内を負圧に維持するための負圧源等の消費電力等を抑制することが可能となる。
【００２２】
本発明の一実施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、測定部と、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う。
上記吸引ラインは、人工呼吸部に接続されることが可能な第１の通路と患者の痰が吸引される吸引口が配置された第２の通路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。
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。
上記測定部は、上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する。
上記制御部は、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替え可能であり、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に保持可能である。
【００２３】
本発明の一実施形態に係る喀痰装置の作動方法は、患者の痰が吸引される吸引口と、患者の痰を収容する収容部とを有する吸引ラインと、
上記吸引ラインに配置され、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の状態とを切替可能な切替部と、
上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する測定部と、
制御部とを有する喀痰装置の作動方法であって、
上記制御部が、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替える。
上記制御部により、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満であるか判定される。
呼気の量が所定値未満のときに、上記制御部により上記切替部が上記第１の状態に保持される。
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
＜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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、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。
【００３３】
［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、検出部６と、測定部７と、制御部８とを有し、制御部８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、測定部７と、制御部８と、吸引ライン４及び検出部６の一部とは、喀痰装置３の筐体３０内部に配置される。
【００３４】
（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。
【００３５】
挿入部４４は、後述するように、口腔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、挿管チューブ４４０の外周面に開口し、挿管チューブ４４０が患者の気道に挿入された際に患者の気道と対向するように配置される。
【００３６】
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通路を構成する。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。
【００３７】
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、あるいはダブルルーメンチューブで構成されてもよい。ダブルルーメンチューブで構成される場合には、吸引路の他に、検出部６の気道内圧測定ライン６２の一部を構成する気道内圧測定路が形成されていてもよい（図示せず）。このような吸引チューブ４２は、例えば分岐部４２１を含み、挿入部４４から分岐部４２１までは吸引路と気道内圧測定路とが並走し、分岐部４２１から先は吸引路と気道内圧測定路とが分岐するように構成される。すなわちこの場合、分岐部４２１と収容部４３との間には吸引路のみが配置される。なお分岐部４３１は、図２のように筐体３０外に配置されてもよく、あるいは筐体３０内に配置されてもよい。
【００３８】
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。
【００３９】
収容部４３は、容器４３１と、負圧源４３２とを有する。
【００４０】
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。当該所定の負圧は特に限られないが、例えば約−４００mmHg（約−５３．３kPa、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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
（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。
【００４８】
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。
【００４９】
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８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。
【００５０】
またクランプ５１は、吸引チューブ４２に気道内圧測定路が形成される場合、分岐部４２１と収容部４３との間に配置される。これにより、吸引路のみがクランプ５１により開閉され、気道内圧測定路を常に開放しておくことが可能となる。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。
【００５１】
（検出部）
検出部６は、本実施形態において、圧力センサ６１と気道内圧測定ライン６２とを有し、気道内圧を測定することで患者の呼吸状態を検出する。気道内圧測定ライン６２は、挿入部４４と圧力センサ６１とを接続する通路であり、気道と連通するように構成される。また上述の通り、気道内圧測定ライン６２の一部は、吸引チューブ４２内に形成される気道内圧測定路で構成されてもよい。この場合気道内圧測定ライン６２は、分岐部４２１で吸引路と分岐し筐体３０内の圧力センサ６１へ接続するように構成されてもよい。
【００５２】
圧力センサ６１は、例えば筐体３０内に配置され、気道内圧測定ライン６２を介して気道内圧を測定する。圧力センサ６１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。
【００５３】
図５は、圧力センサ６１によって測定される気道内圧の変動の典型例を示すグラフであり、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。また図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。これにより、気道内圧を測定することで呼吸状態を検出することが可能となる。
【００５４】
（測定部）
測定部７は、第１の状態で収容部４３に吸入される呼気を測定する。これにより測定部７は、気道内の痰の発生状況をモニタするように構成される。
【００５５】
例えば第１の状態においては、負圧に維持される収容部４３と気道に向かって開口する吸引口４１との間が連通するため、吸引口４１が痰で塞がれていない場合は収容部４３へ呼気が吸入される。一方、吸引口４１が痰で塞がれている場合には、収容部４３へ吸入される呼気の量が低下し、あるいはほとんど吸入されなくなる。このように測定部７は、第１の状態で収容部４３へ吸入される呼気の量を測定することで、気道内の痰の発生状況をモニタすることができる。
【００５６】
測定部７は、収容部４３に配置された圧力センサ７１を有する。圧力センサ７１は、容器４３１内の圧力を測定することが可能に配置され、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。すなわち、吸引口４１と容器４３１との間が開放される第１の状態では、収容部４３へ吸入される呼気の量に応じて容器４３１内の圧力が変化するため、吸入される呼気の量を検出することが可能となる。圧力センサ７１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。
【００５７】
なお圧力センサ７１は、第２の状態において容器４３１内の圧力をモニタすることも可能である。これにより、吸引等により容器４３１内の圧力が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。したがって本実施形態に係る喀痰装置３は、痰の発生状況と容器４３１内の圧力のモニタとを１つの圧力センサ７１によって行うことができ、装置の低コスト化及び装置構成の単純化を実現することができる。
【００５８】
（制御部）
制御部８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８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。
【００５９】
制御部８は、患者の呼気時に切替部５を第２の状態から第１の状態に切り替え可能であり、測定部７で測定される呼気の量が所定値未満のときに切替部５を第１の状態に保持可能に構成される。
【００６０】
図６は、制御部８（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８の動作を説明する。
【００６１】
まず喀痰装置３を起動し、負圧源４３２を駆動する。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。
【００６２】
制御部８は、検出部７の圧力センサ７１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（ステップＳＴ１）。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（ステップＳＴ１でＮｏ）、さらに負圧源４３２を駆動して再度同様に判定をする（ステップＳＴ１）。
【００６３】
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（ステップＳＴ１でＹｅｓ）、制御部８は負圧源４３２の駆動を一時停止させる（ステップＳＴ２）。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内の圧力は例えば所定値未満に維持される。
【００６４】
次に制御部８は、検出部６の圧力センサ６１の出力に基づいて、呼気時であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。すなわち、圧力センサ６１により計測される気道内圧が低下したか否かを判定する。圧力センサ６１により計測される気道内圧の圧力値が低下しておらず、呼気時でないと判定した場合は（ステップＳＴ３でＮｏ）、再度呼気時であるか否か判定をする（ステップＳＴ３）。
【００６５】
呼気時であると判定した場合は（ステップＳＴ３でＹｅｓ）、制御部８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（ステップＳＴ４）。これにより、容器４３１が吸引口４１と連通する。制御部８は、切替部５を第１の状態に第１の時間保持する。
【００６６】
そして制御部８は、第１の時間が経過した後に第２の状態に切り替え、収容部４３に吸入された呼気の量が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。すなわち測定部７の圧力センサ７１の出力に基づいて、容器４３１内の圧力が所定値未満であるか否か判定する。
【００６７】
例えば、吸引口４１を塞ぐほどの痰が発生していない場合には、吸引口４１を介して患者の気道と収容部４３との連通が確保され、患者の呼気が収容部４３に吸入される。一方吸引口４１が痰で塞がれている場合には、第１の状態であっても患者の気道と収容部４３とが遮断され、患者の呼気は吸入されない。これにより、収容部４３に吸入された呼気の量、すなわち容器４３１内の圧力を測定することで、痰の吸引の必要性を確認することができる。
【００６８】
また第１の時間は、吸引口４１を介して患者の気道と収容部４３との連通が確保されている場合に、呼気が容器４３１内に吸入され、当該呼気の吸入を観察することができる時間であればよい。本実施形態において第１の時間は、当該呼気の吸入により容器４３１内の圧力上昇が測定できる時間であればよく、例えば0.1秒〜3.0秒とすることができる。また、第１の時間の経過後は切替部５を第２の状態に切り替える。このように、吸引ライン４の開放時間を短くすることで、容器４３１内の圧力上昇を制限し負圧源４３２の駆動時間を短縮することができ、電力の消費等を抑制することが可能となる。
【００６９】
圧力センサ７１により計測された圧力が所定値以上となる場合には（ステップＳＴ５でＮｏ）、制御部８は、痰の発生が少なく痰を吸引する必要はないと判断する。したがって、この場合は痰の吸引をせずに、再び容器４３１内の圧力が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００７０】
圧力センサ７１により計測された圧力が所定値未満であると判定した場合には（ステップＳＴ４でＹｅｓ）、吸引口４１が痰で塞がれている可能性がある。したがって制御部８は、切替部５を第１の状態に切り替え、第１の状態を保持し、吸引口４１を塞いでいる痰を吸引する（ステップＳＴ６）。
【００７１】
ここで、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、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。
【００７２】
第１の状態に保持している間、制御部８は、容器４３１内の圧力値が所定値以上か否か、すなわち収容部４３に吸入された呼気の量が所定値以上か否か判定している（ステップＳＴ７）。これにより、吸引口４１を塞ぐ痰を除去できたか確認することができる。容器４３１内の圧力値が所定値未満であると判定されている間は（ステップＳＴ７でＮｏ）、吸引口４１がまだ痰で塞がれている可能性があるため、切替部５を第１の状態に保持して吸引を継続する（ステップＳＴ６）。
【００７３】
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（ステップＳＴ７でＹｅｓ）、吸引口４１を塞ぐ痰が除去されて容器４３１内に呼気が吸引されたと考えられるため、切替部５を第２の状態に切り替える（ステップＳＴ８）。このように制御部８は、吸引口４１を塞ぐ痰を吸引するまで第１の状態に保持し、吸引ライン４に吸引を継続させる。結果として制御部８は、第１の時間よりも長い第２の時間切替部５を第１の状態に保持する。第２の時間は、痰の発生状況にもよるが、0.3秒〜3.0秒とすることができる。
【００７４】
吸引終了後、容器４３１内の圧力を所定値未満に保持するため、再び容器４３１の圧力が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳＴ１）。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る制御部８は、呼気時に痰吸引の必要性を確認し、必要性があると判定した場合は痰を急激に吸引する。これにより、必要に応じて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、頻繁に吸引の必要性を確認することができるため、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。
【００７６】
また呼気時に吸引を行うことで、例えば咳払いのように、換気吸引を行うことができる。
【００７７】
さらに本実施形態によれば、痰が多量に発生する状態を回避し一回の吸引量を少量とすることができるため、吸引を行う時間を0.3秒〜3.0秒とすることができる。すなわち呼気時は約２〜３秒間であることから、患者の吸気時まで吸引を継続する可能性が非常に低い。このように呼気時に吸引を行うことで、例えば咳払いと同様に、換気の妨げとならないよう吸引を行うことができる。したがって喀痰装置３は、安全に吸引を行うことができる。
【００７８】
さらに制御部８は、痰の吸引後に吸引口４１及び収容部４３間を遮断し、収容部４３の容器４３１内の圧力上昇を抑制する。また、吸引の必要性の確認後、あるいは痰の吸引後に測定部７の出力結果をモニタし、容器４３１内の圧力が上昇した場合にのみ負圧源４３２を駆動する。このように本実施形態においては、必要なときのみ負圧源４３２を駆動するため、負圧源４３２の駆動による消費電力を抑制することが可能となっており、また静粛性を確保することで患者の負担を軽減することも可能となる。
【００７９】
ここで喀痰装置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。以下、挿入部４４の構成について説明する。
【００８０】
（挿入部）
図７は、挿入部４４の構成を示す斜視図である。挿入部４４は、挿管チューブ４４０と、第１の通路４４１と、第２の通路４４２と、第３の通路４４３と、第４の通路４４４と、バルーン４４５とを有する。第１の通路４４１は、人工呼吸器２に接続され患者の呼気及び吸気の通路を構成する。第２の通路４４２は、吸引時の痰の通路を構成する。第３の通路４４３は、バルーン４４５に対し空気を送出する通路を構成する。第４の通路４４４は、検出部６の気道内圧測定ライン６２と接続される。
【００８１】
また挿管チューブ４４０は、人工呼吸器２及び吸引チューブ４２に接続される接続部４４６と、患者の気道に挿入されるチューブ本体４４７とを有する。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は第１の端部４４０ａを含み、チューブ本体４４７は第２の端部４４０ｂを含む。
【００８２】
図８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７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８のようにチューブ本体４４７の一端が内部に嵌合している。
【００８３】
吸引チューブ連結部４４８は、吸引チューブ４２に接続され、吸引チューブ連結部４４８内には、第２の通路４４２と第４の通路４４４とが形成される。第２の通路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。第４の通路４４４は吸引チューブ４２の気道内圧測定路と接続され、吸引チューブ連結部４４８から第１の通路４４１に開口する。
【００８４】
バルーン拡張ポート４４９内には、第３の通路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７参照）。なお第３の通路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。
【００８５】
第１の通路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の通路４４１は、接続部４４６を介して人工呼吸器２に接続されることが可能であり、患者の気道と連通する。これにより第１の通路４４１内の圧力は気道内圧と等しくなる。
【００８６】
第４の通路４４４は、気道内圧測定ライン６２を介して圧力センサ６１と接続される。これにより圧力センサ６１は、気道内圧測定ライン６２及び第４の通路４４４を介して気道内圧を測定することが可能となる。
【００８７】
これにより、圧力センサ６１を挿管チューブ４４０内に配置することなく、また第４の通路４４４を開放した状態に維持することができる。したがって、装置構成を簡易なものとすることができ、コスト的にも有利となる。
【００８８】
図９は、チューブ本体４４７の斜視図であり、説明のため図７のＬ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の通路４４１、第２の通路４４２及び第３の通路４４３が並行して形成される。なお、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。
【００８９】
図１０〜１２は、チューブ本体４４７の第２の端部４４０ｂを含む構成を示す図であり、図１０は平面図、図１１は図１０のＢ−Ｂ方向から見た断面図、図１２は図１０のＣ−Ｃ方向から見た断面図である。
【００９０】
吸引口４１は、挿管チューブ４４０の径方向に開口する。さらに吸引口４１は、挿管チューブ４４が仰臥位の患者の気道に挿入された際、患者の背側の気道内面と対向するように配置される。これにより吸引口４１は、気道内の下部に貯留する痰を吸引することが可能となる。また第２の通路４４２は、第２の端部４４０ｂには開口せず、吸引口４１のみから痰を吸引するように構成することができる。
【００９１】
バルーン４４５は、挿管チューブ４４０の外周面に配置され患者の気道に密着することが可能に構成される。すなわちバルーン４４５は、患者の気道内で拡張することで、挿管チューブ４４０を気道内の所定位置に留置する。バルーン４４５は、第３の通路４４３と連絡する空気の送出口４４３ａを含み、第３の通路４４３から送出口４４３ａを介してバルーン４４５内に空気が送出されることで拡張される。バルーン４４５が挿管チューブ４４０（チューブ本体４４７）と気道との間の隙間を埋めることで、人工呼吸器２により気道内へ送り込まれた空気の漏出を抑制することができる。
【００９２】
ここで図１３，１４は、参考例に係る挿管チューブ４４０Ａ（チューブ本体４４７Ａ）及びバルーン４４５Ａの構成を示す図であり、図１３は平面図、図１４は図１３のＤ−Ｄ方向から見た断面図である。参考例に係る挿管チューブ４４０Ａ及びバルーン４４５Ａは、一般的な気管挿管用チューブと同様の構成を有する。すなわち挿管チューブ４４０Ａには、人工呼吸器と接続される第１の通路４４１Ａが形成されている。
【００９３】
バルーン４４５Ａは、挿管チューブ４４０Ａの外周面に配置され、環状に構成される。また、バルーン４４５Ａへの空気の送出は、空気の送出口４４３Ａａを介してバルーン拡張ライン４４６Ａにより行われる。バルーン拡張ライン４４６Ａは、バルーン４４５Ａと挿管チューブ４４０Ａとの間に配置される。このような構成のバルーン４４５Ａであっても、挿管チューブ４４０Ａを気道内の所定位置に留置することが可能となる。患者の気道内で発生した痰は、バルーン４４５Ａに塞き止められ、気道内面と、バルーン４４５Ａと、挿管チューブ４４０Ａとに囲まれた空間に貯留することとなる。
【００９４】
一方で、本実施形態に係るバルーン４４５は、挿管チューブ４４０の外周面に環状に配置された環状部４４５ａと、構造部４４５ｂとを含む。環状部４４５ａは、参考例に係るバルーン４４５Ａと同様の構成であり、例えば吸引口４１の第１の端部４４０ａ側に配置される。また構造部４４５ｂは、例えば環状部４４５ａから吸引チューブ４４０の長手方向に沿って延びる１対の構造体であり、吸引口４１を挟むように対向して配置される。構造部４４５ｂは、吸引口４１に臨む空間部Ｓを形成する。
【００９５】
空間部Ｓは、挿管チューブ４４０が患者の気道内に配置された際、気道内面と、環状部４４５ａと、構造部４４５ｂと、挿管チューブ４４０とに囲まれた空間を構成する。すなわち空間部Ｓは、構造部４４５ｂが側壁となり、参考例において痰が貯留する空間よりも狭く構成され、痰が集中的に流入することが可能となる。
【００９６】
これにより空間部Ｓに面する吸引口４１は、参考例よりも効率的に痰を吸引することが可能となる。また吸引口４１は、空間部Ｓに痰が集中的に流入するため、当該痰によって塞がれやすい構成となる。したがって喀痰装置３は、測定部７による痰の検出感度を高め、痰が多量に発生する前に吸引することが可能となる。
【００９７】
また、バルーン４４５及び挿管チューブ４４０の間の空間と空間部Ｓとに痰が貯留するため、痰が第２の端部４４０ｂに開口する第１の通路４４１に到達にくく、患者の換気を妨げる危険性を低減することができる。
【００９８】
さらに本実施形態に係る第３の通路４４３は、挿管チューブ４４０内に形成されるため、バルーン拡張ライン等を別個に設ける必要がない。これにより、バルーン４４５を拡張した際に、バルーン４４５が挿管チューブ４４０の外周面に密接して配置され、人工呼吸器２による換気ガスの漏れを生じにくい構成とすることができる。
【００９９】
また第３の通路４４３のみならず、挿管チューブ４４０内には第１〜第４の通路４４１〜４４４が一体形成されている。これにより本実施形態に係る挿管チューブ４４０は、複数の独立したライン等を有する構成と比較して患者に対する感染リスクや侵襲性を低減することができ、安全性を高めることができる。
【０１００】
また本実施形態に係る挿管チューブ４４０は、気管挿管に適用される一般的な人工呼吸器２に接続されることができる。すなわち本実施形態に係る人工呼吸システム１は、専用の人工呼吸器を必要とせず、既に医療機関等に導入されている人工呼吸器２に喀痰装置３を接続することで実現することができる。したがって、人工呼吸システム１の導入に際しコストを抑えることが可能となる。
【０１０１】
さらに挿管チューブ４４０は、一般的な気管挿管用チューブと同様に挿管することが可能であり、特別な手技を必要としない。これにより、人工呼吸システム１を円滑かつ安全に導入することが可能となる。
【０１０２】
＜第２の実施形態＞
図１５及び図１６は、本発明の第２の実施形態に係る喀痰装置を示す図であり、図１５は図２に対応する概略構成図、図１６は図８に対応する挿管チューブの要部断面図である。以下、第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。
【０１０３】
本実施形態に係る喀痰装置３Ａを含む人工呼吸システムは、自発呼吸が不可能な重症時のみならず、患者を人工呼吸器から離脱させる操作（ウィーニング）の際にも適用可能である。ここで、ウィーニングとは、完全な人工呼吸から徐々に自発呼吸を増していき、最終的に人工呼吸器を外すプロセスをいう。ウィーニングの過程で患者が自発呼吸を始めると、吸気時に、挿入部４４の第１の通路４４１内の空気は患者の肺へ直接吸入される。このため、人工呼吸時と比較して第１の通路４４１内の圧力の上昇は小さくなり、挿管チューブ４４０内において図５で示すような明確な圧力の変動を検出することができなくなる。したがって、ウィーニングの際に、圧力センサ６１のみによって患者の呼吸状態を判定することは難しい。
【０１０４】
そこで、本実施形態に係る喀痰装置３Ａの検出部６Ａは、流れ方向センサ（センサ）６３を有する。図１６を参照し、流れ方向センサ６３は、挿管チューブ（気管チューブ）４４０内の気体の流れ方向を検出することが可能に構成される。挿管チューブ４４０内の気体の流れは、患者の呼吸状態に応じて変化することから、上記構成により、検出部６Ａが自発呼吸の有無によらず患者の呼吸状態を検出することが可能となる。
【０１０５】
流れ方向センサ６３は、挿管チューブ４４０内の気体の流れを検出できれば特に限定されない。流れ方向センサ６３として、例えば、流れ方向を検出可能な流量センサ（フローセンサ）を用いることが可能である。あるいは、隔膜等の変形により流れ方向を検出する構成なども適宜採用することができる。
【０１０６】
流れ方向センサ６３は、本実施形態において、センサヘッド６３１と、ケーブル６３２と、コントローラ６３３と有する。センサヘッド６３１は、図１６を参照し、例えば接続部４４６内の第１の通路４４１に配置され、気体の流れに応じた電気的な信号を出力する。コントローラ６３３は、筐体３０内に配置され、センサヘッド６３１から入力された信号を処理し、制御部８Ａへ出力する。ケーブル６３２は、センサヘッド６３１とコントローラ６３３とを電気的に接続するためのものであり、例えばセンサヘッド６３１から第４の通路４４４を経て筐体３０内のコントローラ６３３まで走行するように構成される。
【０１０７】
制御部８Ａは、本実施形態において、検出部６Ａの流れ方向センサ６３（コントローラ６３３）の出力に基づいて、呼気時であるか否かを判定する。具体的には、制御部８Ａは、流れ方向センサ６３からの出力により、挿管チューブ４４０の患者側の第２の端部４４０ｂ（図７参照）から第１の端部４４０ａへ向かう気体の流れ（図１６の矢印参照）を検出した場合に、呼気時であると判定することが可能となる。そして、呼気時であると判定した場合に、制御部８Ａは、切替部５を第１の状態に切り替える。これにより、喀痰装置３Ａによる喀痰操作が行われる。
【０１０８】
以上のように、本実施形態によれば、人工呼吸時のみならず、患者の自発呼吸を伴うウィーニング時においても、患者の呼吸状態を検出することが可能となる。これにより、自発呼吸のない重症時から徐々に自発呼吸が回復し、人工呼吸器２が離脱できるまでの一連の治療過程において、喀痰装置３Ａを使用することが可能となる。したがって、比較的長期にわたって自動で痰の吸引を行うことができ、看護師等の負担を大きく軽減することができる。また、流れ方向センサ６３により、自発呼吸の有無によらず患者の呼吸状態を精度よく検出することができるため、痰が多量に発生する状態を回避し、より安全に吸引を行うことができる。
【０１０９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【０１１０】
以上の実施形態に係る喀痰装置は、気管挿入に適用される人工呼吸器に接続されると説明したが、これに限られない。例えば喀痰装置は、気道切開に適用される人工呼吸器に接続される構成としてもよい。この場合の気管チューブは、気管カニューレに対応する構成を有し、以上の実施形態と同様に、第１~第４の通路を含むように構成されてもよい。
【０１１１】
また挿管チューブには第１〜第４の通路が一体形成されると説明したがこれに限られず、それぞれの通路、あるいはこれらうちの一部の通路を別個のチューブ等で構成してもよい。
【０１１２】
また喀痰装置は、吸引状態の異常を通知する警報部を有していてもよい。当該警報部は、例えば３秒間以上吸引を継続したが呼気の流入が確認できず吸引が終了できない場合等に、看護師等にその旨を警報するスピーカ等を有してもよい。また警報部は、例えば点灯により警告するＬＥＤランプや、ディスプレイ等を有する構成としてもよい。
【０１１３】
さらに喀痰装置は、容器の交換時期を通知する通知部を有していてもよい。当該通知部は、例えばＬＥＤランプ等で構成され、容器４３１内に所定量以上の痰が収容された場合に点灯して交換時期であることを通知するように構成されてもよい。あるいは通知部は、交換時期である旨を表示するディスプレイ等や、音声で通知するスピーカ等で構成されてもよい。また上記警報部を有する場合には、警報部と同一のスピーカ、ＬＥＤランプ、ディスプレイ等で構成されてもよい。
【０１１４】
また測定部は、圧力センサを有すると説明したがこれに限られず、例えば呼気の流量を測定する流量計等を有してもよい。また、圧力センサの配置は容器と負圧源との間に限られず、例えば容器内や容器の蓋部に配置されてもよい。あるいは圧力センサは、切替部と容器との間の吸引チューブに配置されることも可能である。切替部と容器との間は、容器内と同様の圧力であるため、この構成によっても圧力センサが収容部（容器内）の圧力を測定することが可能となる。
【０１１５】
また、第２の実施形態に係る流れ方向センサ６３は上記構成に限定されず、例えばセンサヘッド及びコントローラが一体に構成され、挿管チューブ４４０内に配置されていてもよい。さらに、ケーブル６３２の走行経路は、第４の通路４４４内を通るものに限定されず、吸引チューブ４２とは別個に走行するものであってもよい。この場合には、吸引ライン４が第４の通路４４４を有さなくてもよい。
【０１１６】
検出部は、圧力センサ及び流れ方向センサのいずれか一方を有する構成に限定されず、圧力センサ及び流れ方向センサの双方を有していてもよい。これにより、より確実に患者の呼吸状態を検出することが可能となる。
【０１１７】
また検出部は、圧力センサ又は流れ方向センサを有する構成に限定されず、二酸化炭素濃度センサ等を有し、呼気と吸気の二酸化炭素量の違いにより呼吸状態を検出することが可能に構成されてもよい。
【０１１８】
さらに喀痰装置が、有線または無線により人工呼吸器と接続される通信部を有してもよい。これにより、制御部が人工呼吸器自体のモニタする換気パターンを把握することが可能となり、検出部の圧力センサ等を含まない構成とすることができる。
【０１１９】
切替部は、クランプを有すると説明したがこれに限られず、例えば切替弁等で構成されてもよい。このような切替弁は、弁体が吸引ラインの痰吸引路の一部を構成し、吸引口及び収容部間の連通及び遮断を切り替えることが可能である。当該切替弁は、流体式でも電磁式でも限られない。またこの場合の吸引ラインは、変形可能な吸引チューブを有する構成に限られず、変形しにくい管状構造で構成されてもよい。
【０１２０】
制御部は、呼気時に第１の状態へ切り替えて痰の吸引の必要性を確認すると説明したが、毎呼気時に上記確認を行わなくともよい。例えば検出された呼気時のうち２回に１回上記確認を行うように構成されてもよい。
【０１２１】
また、制御部は、第１の時間第１の状態にした後、第２の状態にすることなく第１の状態を保持してもよい。すなわち呼気時の判定と吸引とを連続して行ってもよい。
【０１２２】
以上の実施形態においては、容器が交換可能なソフトバッグであると説明したが、これに限られない。例えば容器が交換可能でなく、ガラス瓶等で構成されてもよい。あるいは、ガラス瓶等の内部にソフトバッグが収容される構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１２３】
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・・・検出部
７・・・測定部
８・・・制御部
４１・・・吸引口
４２・・・吸引チューブ
４３・・・収容部
４４・・・挿入部
５１・・・クランプ
６１・・・圧力センサ
６３…流れ方向センサ（センサ）
４４０・・・挿管チューブ
４３１・・・容器
４３２・・・負圧源
４４１・・・第１の通路
４４２・・・第２の通路
４４３・・・第３の通路
４４４・・・第４の通路
４４５・・・バルーン
４４５ｂ・・・構造部
Ｓ・・・空間部
【要約】
【課題】安全に自動で痰の吸引が可能な喀痰装置を提供する。
【解決手段】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、測定部と、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。上記測定部は、上記第１の状態で上記収容部に吸入される呼気を測定する。上記制御部は、患者の呼気時に上記切替部を上記第２の状態から上記第１の状態に切り替え可能であり、上記測定部で測定される呼気の量が所定値未満のときに上記切替部を上記第１の状態に保持可能である。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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