(57)【要約】【課題】被検体内に容易に挿入することができ、気管挿管後の状態をリアルタイムで観察可能な気管チューブを提供する。【解決手段】中空のチューブ本体と、ルーメンと、スコープ部とを有する気管チューブである。チューブ本体は、被検体に挿入される。ルーメンは、チューブ本体に設けられる。スコープ部は、ルーメン中に挿入されるケーブル部、及びケーブル部先端に設けられ、被検体内を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に挿入される中空のチューブ本体と、
前記チューブ本体に設けられたルーメンと、
前記ルーメン中に挿入されるケーブル部、及び前記ケーブル部先端に設けられ、前記被検体内を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有するスコープ部と、
を有することを特徴とする気管チューブ。
【請求項２】
前記撮像光学系は、
前記撮像素子、及び前記撮像素子の撮像面の前方に設けられる対物レンズを含む撮像素子モジュールと、
前記被検体内を照明するための照明光学系と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の気管チューブ。
【請求項３】
前記チューブ本体の先端面は傾斜しており、
前記撮像素子モジュールは、その先端面が前記チューブ本体の最長部分よりも突出しないよう配置されていることを特徴とする請求項２記載の気管チューブ。
【請求項４】
前記照明光学系は、光源からの光を前記被検体内に導くライトガイドファイバを有することを特徴とする請求項２または３記載の気管チューブ。
【請求項５】
前記ライトガイドファイバは前記撮像素子モジュールの周囲に少なくとも２つ設けられ、
前記ライトガイドファイバの出射面は、当該出射面から出射される光の光軸が前記撮像素子モジュールの先端面に対して離れる方向に向くよう傾斜していることを特徴とする請求項４記載の気管チューブ。
【請求項６】
前記ライトガイドファイバの出射面及び前記撮像素子モジュールの先端面は前記ルーメンの先端面から突出していることを特徴とする請求項４または５記載の気管チューブ。
【請求項７】
前記撮像素子モジュールの先端面は前記ライトガイドファイバの出射面よりも突出していることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の気管チューブ。
【請求項８】
前記ライトガイドファイバはプラスチック光ファイバであることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の気管チューブ。
【請求項９】
前記照明光学系は、前記ケーブル部先端に設けられ、前記被検体内に光を照射するＬＥＤ光源を有することを特徴とする請求項２または３記載の気管チューブ。
【請求項１０】
前記撮像素子はＣＭＯＳセンサであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の気管チューブ。
【請求項１１】
前記チューブ本体に設けられ、前記被検体内の分泌物を吸引するためのサクションルーメンを有し、
前記ルーメンは、前記チューブ本体内において前記サクションルーメンと離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の気管チューブ。
【請求項１２】
前記ルーメンは、前記サクションルーメンが前記撮像光学系の視野に入らないような位置から前記サクションルーメンと対向する位置までのいずれかの位置に設けられていることを特徴とする請求項１０記載の気管チューブ。
【請求項１３】
前記チューブ本体は、その先端部近傍にマーフィー孔を有し、
前記ルーメン及び前記サクションルーメンは、前記マーフィー孔を避けるように配置されていることを特徴とする請求項１１または１２記載の気管チューブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気管チューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
気管挿管は、被検体の口または鼻から咽喉を経由して気管支に気管チューブを挿入し、気道を確保する方法である。気管挿管は、確実な気道確保を行うことができ、且つ誤嚥を防止することもできるため、救急医療をはじめとした様々な場面で用いられる。
【０００３】
被検体に対する気管チューブの挿入は、たとえば、内視鏡を用いて行われる。具体的には、まず内視鏡を気管内に挿入する。その後、気管チューブを内視鏡に沿わせて気管支に押し込む。
【０００４】
また、被検体に対して気管切開を行い、長期に渡って気管チューブを挿入し、呼吸管理を行う場合がある。このような場合、定期的に気管チューブや気管支の状態を確認することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７０３７１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、内視鏡を用いた気管挿管は、内視鏡が挿入された状態で行うため、気管チューブを挿入できるスペースを確保することが難しい。すなわち、気管チューブの挿入が困難であるという問題があった。
【０００７】
また、従来の技術では、気管挿管後の状態を確認するためには、再度、経口的或いは経鼻的に内視鏡を挿入する必要がある。すなわち、気管挿管後の状態をリアルタイムで確認することができなかった。
【０００８】
本発明は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、被検体内に容易に挿入することができ、気管挿管後の状態をリアルタイムで観察可能な気管チューブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
主たる本発明は、中空のチューブ本体と、ルーメンと、スコープ部とを有する気管チューブである。チューブ本体は、被検体に挿入される。ルーメンは、チューブ本体に設けられる。スコープ部は、ルーメン中に挿入されるケーブル部、及びケーブル部先端に設けられ、被検体内を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有する。本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における気管チューブは、被検体内に容易に挿入することができ、且つ気管挿管後の状態をリアルタイムで観察可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における気管チューブを示す図である。
【図２】実施形態における気管チューブを示す図である。
【図３】実施形態における気管チューブを示す図である。
【図４】実施形態における気管チューブを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（開示の概要）
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
すなわち、被検体に挿入される中空のチューブ本体と、チューブ本体に設けられたルーメンと、ルーメン中に挿入されるケーブル部、及びケーブル部先端に設けられ、被検体内を撮像する撮像素子を含む撮像光学系を有するスコープ部と、を有することを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような気管チューブは、被検体内に容易に挿入することができ、且つ気管挿管後の状態をリアルタイムで観察可能となる。
また、撮像光学系は、撮像素子、及び撮像素子の撮像面の前方に設けられる対物レンズを含む撮像素子モジュールと、被検体内を照明するための照明光学系と、を含んで構成されることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような撮像光学系を設けることにより、気管チューブを被検体内に容易に挿入することができ、且つ気管挿管後の状態をリアルタイムで観察可能となる。
また、チューブ本体の先端面は傾斜しており、撮像素子モジュールは、その先端面がチューブ本体の最長部分よりも突出しないよう配置されていることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような気管チューブは、被検体への挿入が容易となる。
また、照明光学系は、光源からの光を被検体内に導くライトガイドファイバを有することを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
また、ライトガイドファイバは撮像素子モジュールの周囲に少なくとも２つ設けられ、ライトガイドファイバの出射面は、当該出射面から出射される光の光軸が撮像素子モジュールの先端面に対して離れる方向に向くよう傾斜していることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このようにライトガイドファイバを構成することにより、ハレーションの影響を低減させることができる。
また、ライトガイドファイバの出射面及び撮像素子モジュールの先端面はルーメンの先端面から突出していることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような気管チューブは、撮像素子モジュール（対物レンズ）の視野を広く確保することができる。また、被検体内の照明を効率よく行うことが可能となる。
また、撮像素子モジュールの先端面はライトガイドファイバの出射面よりも突出していることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような配置により、ハレーションの影響を低減することができる。
また、ライトガイドファイバはプラスチック光ファイバであることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
ライトガイドファイバとしてプラスチック光ファイバを用いることにより、気管チューブの製造コストを下げることができる。
また、照明光学系は、ケーブル部先端に設けられ、被検体内に光を照射するＬＥＤ光源を有することを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このような照明光学系を用いることにより、ケーブル部の細径化を図ることができる。
また、撮像素子はＣＭＯＳセンサであることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
撮像素子としてＣＭＯＳセンサを用いることにより、撮像光学系（ケーブル部先端）の小型化が可能となる。
また、チューブ本体に設けられ、被検体内の分泌物を吸引するためのサクションルーメンを有し、ルーメンは、チューブ本体内においてサクションルーメンと離れた位置に設けられていることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
また、ルーメンは、サクションルーメンが撮像光学系の視野に入らないような位置からサクションルーメンと対向する位置までのいずれかの位置に設けられていることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
また、チューブ本体は、その先端部近傍にマーフィー孔を有し、ルーメン及びサクションルーメンは、マーフィー孔を避けるように配置されていることを特徴とする気管チューブが明らかとなる。
このように、ルーメンを配置することで、分泌物によって観察が妨げられる可能性を低減できる。また、マーフィー孔を有する気管チューブであっても、適切な位置にルーメン及びサクションルーメンを配置できる。
【００１３】
（実施形態）
図１〜図４を参照して、実施形態に係る気管チューブ１の構成について説明を行う。図１は、気管チューブ１の全体を示す外観図である。図２は、気管チューブ１の先端面を示す図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面（気管チューブ１の基端側の記載は省略）である。図４は、図２のＢ−Ｂ断面（気管チューブ１の基端側の記載は省略）である。なお、各図の縮尺は異なる。
【００１４】
気管チューブ１は、被検体の気道を確保するための医療器具である。実施形態に係る気管チューブ１は、チューブ本体２及びスコープ部３を含んで構成される（図１〜図４参照）。
【００１５】
＜チューブ本体＞
チューブ本体２は、被検体に挿入される中空の部材である。チューブ本体２は、２つのルーメン（ルーメン２ａ、ルーメン２ｂ）、マーフィー孔２ｃ、カフ２ｄを有する。
【００１６】
チューブ本体２は、たとえば、透明な材料で形成されており、その外表面にはデプスマーク（図示なし）が付されている。また、チューブ本体２は、挿入される部位（咽喉〜気管支）の形状に合わせて形成されている。実施形態において、チューブ本体２は、曲線状に形成されている（図１参照）。また、チューブ本体２の長軸方向において、チューブ本体２の先端面は、ルーメン２ａ側よりもルーメン２ａに対向する側のほうが突出している（図３参照）。すなわち、チューブ本体２の先端面は、ルーメン２ａ側に向かって傾斜している。チューブ本体２は、突出している側（ルーメン２ａに対向する側）で最も長くなる（以下、突出している部分を「最長部分」という場合がある）。一方、チューブ本体２の基端側は被検体外に配置され、スリップジョイント（図示なし）を介して各種のバルブ（たとえば、スピーキングバルブ。図示なし）と接続される。
【００１７】
ルーメンは、チューブ本体２の内側に形成された中空の経路である。実施形態においては、ルーメン２ａ及びルーメン２ｂの２つのルーメンが設けられている。
【００１８】
実施形態において、ルーメン２ａは、スコープ部３が挿入される専用のルーメンである。ルーメン２ａの先端側は、チューブ本体２の先端で開口している。ルーメン２ａの基端側は、チューブ本体２の基端側で開口している。
【００１９】
一方、実施形態において、ルーメン２ｂは、被検体内の分泌物を吸引するためのサクションルーメンである。ルーメン２ｂの先端側は、チューブ本体２の先端で開口している。ルーメン２ｂの基端側（チューブ本体２の基端側）にはサクションポートＳが形成されている。吸引チューブ（図示なし）等をサクションポートＳに接続して吸引を行うことで、ルーメン２ｂを介して被検体内の分泌物を吸引できる。
【００２０】
ルーメン２ａ及びルーメン２ｂの先端面（開口）は、チューブ本体２の先端面と面一になっている（図１及び図３参照）。
【００２１】
また、ルーメン２ａは、ルーメン２ｂと離れた位置に設けられている。具体的には、ルーメン２ａは、少なくともルーメン２ｂが撮像光学系５（後述）の視野に入らないような位置からルーメン２ｂと対向する位置までのいずれかの位置に設けられている。ルーメン２ｂが撮像光学系５（後述）の視野に入らないような位置とは、チューブ本体２の断面において、ルーメン２ａとルーメン２ｂが少なくとも１０度離れている位置である（図２参照）。このようにルーメン２ａをルーメン２ｂから離れた位置に設けることにより、ルーメン２ｂで分泌物を吸引した場合であっても当該分泌物がルーメン２ａ（すなわち、撮像光学系５（後述）を含むスコープ部３）に付着する可能性を低減できる。つまり、スコープ部３による観察が分泌物によって妨げられることを低減できる。
【００２２】
更に、ルーメン２ａ及びルーメン２ｂ（経路）は、マーフィー孔２ｃを避けるように配置されている。実施形態では、ルーメン２ａは、マーフィー孔２ｃと対向する位置に設けられている。また、ルーメン２ｂは、チューブ本体２の断面においてルーメン２ｂから１０度離れた位置に配置されている。すなわち、ルーメン２ａ及びルーメン２ｂは、マーフィー孔２ｃの機能を損なうことがないような位置（適切な位置）に配置されている。
【００２３】
マーフィー孔２ｃは、チューブ本体２の先端部近傍に設けられる。マーフィー孔２ｃは、気管支の閉塞を防止するための孔である。
【００２４】
カフ２ｄは、チューブ本体２の外周、且つマーフィー孔２ｃを塞がない位置に設けられている。カフ２ｄは、被検体内にチューブ本体２を固定するための部材である。カフ２ｄは、被検体挿入時または抜去時には収縮している。被検体外に設けられるパイロットバルーンＰにより送気が開始されると、空気がチューブ本体２内の流路（図示なし）を介してカフ２ｄ内に充填される。よって、カフ２ｄは膨張する。そして、膨張したカフ２ｄは、体壁と接することで被検体に対してチューブ本体２を固定する。なお、カフ２ｄが膨張した状態でカフ２ｄの基端側に溜まる分泌物を吸引するためのサクションルーメン（ルーメン２ｂとは異なるルーメン）を設けてもよい。
【００２５】
＜スコープ部＞
図２〜４に示すように、スコープ部３は、ケーブル部４及び撮像光学系５を有する。
【００２６】
ケーブル部４は、ルーメン２ａ内に挿入される長尺の円筒状部材である。ケーブル部４は、ポリエチレン等で形成された、可撓性を有する部材である。
【００２７】
ルーメン２ａに挿入されたケーブル部４は、ルーメン２ａの先端側及び基端側でチューブ本体２に接着固定されている。また、ケーブル部４は、ルーメン２ａ内で撓んだ状態で固定されている（図３参照）。よって、気管チューブ１に外力が加わってチューブ本体２が変形した場合であっても、ケーブル部４（スコープ部３）はその変形に追従することができる。このように、ルーメン２ａ内においてケーブル部４に撓みを持たせて固定することにより、外力による配線部５ｄ（信号線。後述）の断線等が起きる可能性を低減することができる。
【００２８】
撮像光学系５は、ケーブル部４先端（内部）に設けられる。撮像光学系５は、接着剤等によりケーブル部４に対して固定されている。撮像光学系５は、撮像素子５ａと、対物レンズ５ｂと、照明光学系としてのライトガイドファイバ５ｃと、配線部５ｄとを含んで構成される（図４参照）。撮像光学系５はケーブル部４先端において、樹脂接着剤等により固定されている。実施形態における撮像光学系５は、少なくとも撮像素子５ａを有する。撮像素子５ａと対物レンズ５ｂは一つのユニットとして撮像素子モジュール５０を形成する。なお、撮像光学系５とケーブル部４とを一体で構成する必要はない。たとえば、撮像素子モジュール５０を含む先端部をケーブル部４先端に接着固定する構成も可能である。
【００２９】
撮像素子５ａは、被検体内を撮像する素子である。撮像素子５ａとしては、たとえば、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを用いることができる。ＣＭＯＳセンサは、ＣＣＤセンサに比べ撮像光学系５の小型化に適している。
【００３０】
対物レンズ５ｂは、撮像素子５ａの撮像面の前方に設けられる。撮像素子５ａは、対物レンズ５ｂを介して被検体の像を撮像する。対物レンズ５ｂは、たとえば、ＧＲＩＮレンズを用いることができる。或いは、対物レンズ５ｂは、複数のレンズ（ガラス、プラスチック等）を組み合わせたレンズ群として構成されてもよい。対物レンズ５ｂの視野角は、たとえば、９５度〜１２０度である。実施形態における対物レンズ５ｂ（撮像素子モジュール５０）の一部は、ケーブル部４先端から突出している（図３及び図４参照）。
【００３１】
また、実施形態における対物レンズ５ｂは、一方のレンズ面（撮像面と対向するレンズ面とは逆側の面）がルーメン２ａの先端面よりも突出するよう配置される（図４参照）。すなわち、撮像素子モジュール５０の先端面は、ルーメン２ａの先端面から突出している（図３及び図４参照）。このように撮像素子モジュール５０を配置することにより、少なくとも対物レンズ５ｂの視野内にルーメン２ａが入ることが無い。よって、広い視野を確保することができる。
【００３２】
また、撮像素子モジュール５０は、その先端面がチューブ本体２の最長部分よりも突出しないよう配置されている。このような気管チューブ１は、被検体への挿入の際に撮像素子モジュール５０が引っかかる可能性が低い。よって、気管チューブ１の被検体への挿入が容易となる。
【００３３】
ライトガイドファイバ５ｃは、光源（図示なし）からの光を導く長尺の部材である。  ライトガイドファイバ５ｃにより導かれた光（照明光）は、ライトガイドファイバ５ｃの先端面（出射面）から被検体内に照射される。ライトガイドファイバ５ｃの基端側は、ケーブル部４内を挿通し、被検体外に配置される光源（図示なし）と接続される。ライトガイドファイバ５ｃとしては、多成分ガラス製やプラスチック光ファイバ（Ｐｌａｓｔｉｃ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｆｉｂｅｒ。ＰＯＦ）を用いることができる。プラスチック光ファイバは安価なためスコープ部３の製造コストを抑えることができる。
【００３４】
実施形態においては、２つのライトガイドファイバ５ｃが撮像素子モジュール５０を挟んで設けられている（図２及び図４参照）。また、ライトガイドファイバ５ｃは、その出射面がルーメン２ａの先端面よりも突出するよう配置される（図３及び図４参照）。このように配置することで、照明光がルーメン２ａによって遮光されることがない。よって、被検体内を効率よく照明できる。
【００３５】
また、ライトガイドファイバ５ｃの出射面は、出射される光の光軸が撮像素子モジュール５０の先端面（対物レンズ５ｂのレンズ面）に対して離れる方向に向くように傾斜している（図３参照）。このようにライトガイドファイバ５ｃの出射面を傾斜させることで、出射面から出射される光の光軸は、撮像素子モジュール５０の先端面に対して離れる方向となる。つまり、出射面からの光は、撮像素子モジュール５０の先端面に入り難くなる。よって、照明光によるハレーションの影響を低減させることが可能となる。なお、ライトガイドファイバ５ｃの出射面の傾斜は、図３に示す形（ライトガイドファイバ５ｃの長軸方向に対して斜め下側）に限られない。たとえば、出射面は、ライトガイドファイバ５ｃの長軸方向に対して斜め外側（撮像素子モジュール５０と逆側。図３の紙面手前側）に傾斜していてもよい。
【００３６】
更に、撮像素子モジュール５０及びライトガイドファイバ５ｃは、撮像素子モジュール５０の先端面がライトガイドファイバ５ｃの出射面より突出するように配置される（図３及び図４参照）。このように撮像素子モジュール５０及びライトガイドファイバ５ｃを配置することで、ライトガイドファイバ５ｃからの光が直接、撮像素子モジュール５０に入ることを低減できる。よって、ライトガイドファイバ５ｃからの光（照明光）によるハレーションの影響を更に低減させることが可能となる。
【００３７】
配線部５ｄは、複数本の信号線を外皮で被覆したユニットである。信号線は、撮像素子５ａを駆動させるための駆動信号（及び駆動電力）や、撮像素子５ａからの撮像信号（撮像された像を電気信号に変換した信号）を伝送するための線である。信号線の先端は、撮像素子５ａに接続される。信号線の基端側は、ケーブル部４内を挿通し、コネクタ（図示なし）を介してプロセッサ（図示なし）と接続される。プロセッサ（図示なし）は、被検体の外部に配置される装置である。プロセッサ（図示なし）は、撮像信号を処理して画像を形成する機能や、撮像素子５ａの駆動電力を供給する機能を有する。なお、信号線と撮像素子５ａの間にＦＰＣ基板等を介して電気的に接続することも可能である。
【００３８】
このような気管チューブ１は、被検体への挿入時にスコープ部３で実際の像を確認しながら挿入できる。よって、内視鏡等を予め挿入しなくとも気管支に対して気管チューブ１を確実に挿入できる。また、挿入後であっても、スコープ部３でリアルタイムに気管挿管後の状態を観察できる。よって、観察の都度、内視鏡を挿入する必要が無いため、医師等の手技の手間を省くと共に患者の負担を軽減することができる。
【００３９】
（変形例１）
照明光学系は、ライトガイドファイバ５ｃに限られない。照明光学系として、たとえば、ＬＥＤ光源を用いることも可能である。ＬＥＤ光源は、ケーブル部４先端に設けられ、被検体内に光を照射する。ＬＥＤ光源は、配線部５ｄ（信号線）を介して駆動電力が供給されることにより光を照射する。この場合、ライトガイドファイバ５ｃが不要になるため、ケーブル部４の細径化を図ることができる。
【００４０】
（変形例２）
上記実施形態では、２つのルーメン（ルーメン２ａ及びルーメン２ｂ）を有する構成について述べたが、ルーメンの数はこれに限られない。たとえば、チューブ本体２は、一のルーメンのみを有する構成であってもよい。この場合、当該一のルーメンにスコープ部３が配置される。
【００４１】
また、ルーメン２ａのように、スコープ部３を挿入するためのルーメンを専用に設ける必要はない。たとえば、ルーメン２ｂ（サクションルーメン）をスコープ部３用に用いてもよい。
【００４２】
また、チューブ本体２に設けられるルーメン２ａ以外のルーメン（上記実施形態ではルーメン２ｂ）は、サクションルーメンに限られない。たとえば、気管チューブ１の先端部を洗浄するための生理食塩水等を吐出する洗浄用ルーメンを設けてもよい。洗浄用ルーメンは、サクションルーメンと異なり、スコープ部３が配置されるルーメン（ルーメン２ａ）の近傍に設けてもよい。たとえば、被検体内の分泌物によって、スコープ部３（撮像素子モジュール５０等）が汚れる場合がある。この場合、洗浄用ルーメンは、生理食塩水を吐出させてスコープ部３の汚れを除去することが可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１  気管チューブ
２  チューブ本体
２ａ、２ｂ  ルーメン
２ｃ  マーフィー孔
２ｄ  カフ
３  スコープ部
４  ケーブル部
５  撮像光学系
５ａ  撮像素子
５ｂ  対物レンズ
５ｃ  ライトガイドファイバ
５ｄ  配線部
Ｐ  パイロットバルーン
Ｓ  サクションポート
【図１】
2014188327.tif 000003
【図２】
2014188327.tif 000004
【図３】
2014188327.tif 000005
【図４】
2014188327.tif 000006