(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のセクション（７）と、第２のセクション（８）とを含む、新生児用人工呼吸システム（１）のためのチューブであって、
前記第１のセクション（７）は、電熱線（１４）と、電路（１５）と、第１のコネクタ（９）および第２のコネクタ（１０）と、を備えており、
前記第２のセクション（８）は、その縦方向の少なくとも特定部分にわたってそれぞれ延在する電熱線（１６）および電路（１７）と、第１のコネクタ（１１）および第２のコネクタ（１２）と、温度センサ（１８）と、を備えており、
前記第１のセクション（７）の前記第２のコネクタ（１０）の接続を用いる、前記第１のセクション（７）と前記第２のセクション（８）との電気的・空気圧的接続が、前記第１のセクション（７）の前記第２のコネクタ（１０）が、前記第２のセクション（８）の前記第１のコネクタ（１１）と接続され、もって前記第２のセクション（８）が加熱可能となる第１の構成において達成可能であり、
前記第１のセクション（７）の前記第２のコネクタ（１０）の接続を用いる、前記第１のセクション（７）と前記第２のセクション（８）との電気的・空気圧的接続が、前記第１のセクション（７）の前記第２のコネクタ（１０）が、前記第２のセクション（８）の前記第２のコネクタ（１２）と接続され、かつ、前記第２のセクション（８）の加熱が起こらないように、接続部分（１９）が前記第２のコネクタ（１２）の位置或いは内部において前記電熱線（１６）を短絡する第２の構成において代替的に達成可能である、
ことを特徴とするチューブ。
【請求項２】
吸入チューブとして構成され、前記第１のセクション（７）が、人工呼吸器用加湿器（４）と接続可能であり、前記第２のセクション（８）が、患者の近くのＹピース（５）と接続可能であることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ。
【請求項３】
前記第１のセクション（７）および／または前記第２のセクション（８）の前記電熱線（１４、１６）が、高インピーダンスの２線式の電路として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ。
【請求項４】
前記第１のセクション（７）および／または前記第２のセクション（８）の前記電路（１５、１７）が、低インピーダンスの２線式の信号電路または測定電路として形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ。
【請求項５】
前記温度センサ（１８）が、電熱対として構成され、前記第２のセクション（８）の前記第２のコネクタ（１２）に組み込まれ、前記電熱対が、前記低インピーダンスの２線式の信号電路または測定電路（１７）をブリッジするように構成され、前記第２のセクション（８）の前記第２のコネクタ（１２）内または前記第２のセクション（８）の前記第２のコネクタ（１２）の位置にある前記接続部分（１９）が、前記高インピーダンスの電熱線電路（１６）をブリッジするように構成されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載のチューブ。
【請求項６】
前記コネクタ（１０、１１、１２）の電気接点は、該電気接点が非意図的に外部から接触されることが不可能であるように形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のチューブ。
【請求項７】
前記第１のセクション（７）が、前記第２のセクション（８）よりも長いことを特徴とする、請求項１に記載のチューブ。
【請求項８】
吸入チューブ（３）と、吐出チューブ（６）と、請求項１〜７のいずれか１項に記載のチューブとを有する人工呼吸チューブシステム。
【請求項９】
前記人工呼吸チューブシステムは、使い捨てまたは処分可能な医療グレードの物品として形成されている、請求項８に記載の人工呼吸チューブシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸ガスを用いて患者に人工呼吸を行うための人工呼吸器システム、とりわけ、新生児用の人工呼吸器システムのためのチューブに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、集中治療病棟の患者の機械的な人工呼吸の間中、人工呼吸を施される患者は、呼吸チューブシステムによって人工呼吸装置と空気圧的に接続される。患者に供給される呼吸ガスは、温度および湿度に関して、患者の生理学的な必要性を満たすように調整しなければならないため、人工呼吸器用加湿器が、呼吸ガスの加熱および加湿を行うために吸入チューブまたは吸気チューブに配置される。人工呼吸器用加湿器は、一般的には蒸留水が充填された液体容器を備え、吸入ガスは、この容器を通して誘導され、これによって、吸入ガスの含水率が上昇する。
【０００３】
水分が呼吸チューブシステムの内部で凝縮することを防止するために、吸入チューブおよび呼気チューブまたは吐出チューブには、通常、電気的なチューブ加熱器が設けられる。電気的なチューブ加熱器は、作動時に、チューブを流れる吸入ガスおよび吐出ガスを加熱する。例えば、吸入チューブもしくは吐出チューブの内部に組み込まれる電熱線のループが使用されるか、または、吸入チューブもしくは吐出チューブには、いずれの場合も、電熱線のコイルが巻き付けられる。
【０００４】
呼吸ガスの温度は、通常、患者の近くに配置された温度センサを用いることによって調節される。このセンサは、測定電路によって、例えば人工呼吸器用加湿器または人工呼吸装置に配置された制御ユニットと接続される。
【０００５】
新生児または乳児が、新生児科において人工呼吸を施される場合、これらの患者がインキュベータまたは保育器（ｈｕｍｉｄｉｃｒｉｂ）または加温ベッドに寝かされる特別な環境が存在しており、その温度は、通常は約３７℃に、したがって、空調環境の温度より上に維持される。このため、例えば、凝縮を防止するために加熱し続けなければならない、外部に配置されたチューブの領域とは対照的に、インキュベータまたは加温ベッドの内部に配置された吸入チューブの領域には、熱が、あまり供給されないか、またはまったく供給さないようになっていなければならない。
【０００６】
例えば、この問題の解決への以前のアプローチは、温度センサが用途に応じて、すなわち、インキュベータまたは加温ベッドのどちらが（赤外線）加熱ランプからの放射と関係するのかに応じてチューブの２つの異なる位置のどちらか一方に取り付けられるように吸入チューブを構成すること、および、Ｙピースの上流で吸入チューブの端部に付加的な加熱されない延長チューブの部品を使用することに基づく。
【０００７】
アダプタが吸入チューブおよび吐出チューブに挿入され、これらのアダプタが、それぞれの加熱セクション全体を２つの加熱サブセクション（一方は、インキュベータの内部にあり、他方は、インキュベータの外部にある）に分割する別のアプローチが、独国特許出願公開第１０２００７００３４５５に開示されている。２つのセクションは、それぞれ個別に加熱される。
【０００８】
独国実用新案第２０２００６００７３９７号は、乳児用インキュベータと関連する異なる環境領域（ｃｌｉｍａｔｅ  ｚｏｎｅ）に対処するために異なる加熱領域を有する人工呼吸チューブについて記載している。
【０００９】
この種の解決策は、動作が込み入っており、また、複雑なことから費用が相当かかる。衛生上の理由から、人工呼吸システムのチューブのシステムは、多くの場合、使い捨てのまたは処分可能な医療グレードの物品からなるため、この種のアプローチは、ここで考えられている目的に到達しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７００３４５５明細書
【特許文献２】独国実用新案第２０２００６００７３９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、人工呼吸器システムのためのチューブであって、低コストで生産することができ、柔軟かつ容易に管理し、使用することができ、いかなる使用条件下でも信頼性の高い加熱を、したがって、適切な人工呼吸を行うことを可能にするチューブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。好適な設計および実施形態が、従属請求項の目的である。
【００１３】
本発明によれば、新生児用の人工呼吸システムのためのチューブであって、電熱線、電路、ならびに第１のコネクタおよび第２のコネクタを備える第１のセクションと、第２のセクションであって、該第２のセクションの縦方向の少なくとも特定部分にわたって延在する電熱線、該第２のセクションの縦方向の少なくとも特定部分にわたって延在する電路、ならびに第１のコネクタおよび第２のコネクタを備える第２のセクションとを有し、第２のセクションが、温度センサを備え、第１のセクションの第２のコネクタの接続を用いる、第１のセクションと第２のセクションとの電気的・空気圧的接続が、２つの異なる選択的な構成、すなわち、第１のセクションの第２のコネクタが、第２のセクションの第１のコネクタと接続され、これにより、第２のセクションが加熱可能である第１の構成、または、第１のセクションの第２のコネクタが、第２のセクションの第２のコネクタと接続され、これにより、第２のセクションが実質的に加熱不可能である第２の構成のうちのどちらか一方によって達成可能であるチューブが提供される。これにより、チューブは、いくつかの構成における第１のセクションと第２のセクションとの組合せとして多用途に使用可能となる。チューブ全体またはチューブの一部のみを、加熱システムの（外部の）設定を変更することなく加熱することができる。すなわち、第２のセクションを単に反対向きにすること（コネクタを入れ替えること）によって、他方の加熱構成が得られる。
【００１４】
チューブは、吸入チューブとして構成されることが好ましく、この場合、第１のセクションは、人工呼吸器用加湿器と接続可能であり、第２のセクションは、患者の近くのＹピースと接続可能である。これは、本発明に係るチューブの標準的な適用を示している。本発明に係るチューブが吐出チューブとしても使用される代替形態も考えることが可能である。
【００１５】
第１のセクションおよび／または第２のセクションの電熱線は、高インピーダンスの２線式の電路として構成されることが好ましい。このようにして、２線式の電路は、例えば螺旋形態でチューブの壁に組み込まれる抵抗加熱器として使用されてもよい。あるいは、２本より多くの高インピーダンスの電熱線も可能である。さらに、螺旋形態以外の他の構成（例えば、長手方向配置またはジグザグ形状）が、使用されてもよい。
【００１６】
第１のセクションおよび／または第２のセクションの電路を低インピーダンスの２線式の信号・測定電路として構成し、これを例えばチューブの壁に組み込むことが好適である。これにより、温度センサまたは他のセンサの簡単な接続が容易となる。さらに、データ伝送路などの付加的な信号電路または測定電路が存在してもよい。信号電路および測定電路は、例えば、加熱電路と平行に配置されてもよい。あるいは、電路のそれぞれは、互いに（熱的に）絶縁されてもよい。
【００１７】
温度センサを電熱対として構成し、これを第２のセクションの第２のコネクタに組み込むことが、とりわけ好適であり、この場合、電熱対は、低インピーダンスの２線式の信号電路または測定電路をブリッジするように構成され、第２のセクションの第２のコネクタの接続部は、高インピーダンスの電熱線電路をブリッジするように構成される。この結果、チューブが他の構成をとることができるように容易に逆向きにすることができる第２のセクションのとりわけ単純な構造が実現される。コネクタへの電熱対の組込みによって、温度を測定する最適な位置の選択が可能となる。第２のセクションの第２のコネクタにおける電気接続のブリッジは、加熱電路を短絡させ、これにより、第２の構成の場合に第２のセクションが加熱されることを効果的に防止する。
【００１８】
コネクタの電気接点が非意図的に外部から接触され得ないように該コネクタの電気接点を形成することも好適である。これにより、接点が短絡されることが防止され、したがって、熱が非意図的に生成されることまたは信号電路もしくは測定電路が機能しなくなることが防止される。また、これにより、電気接点が損傷される危険性がほぼ完全に取り除かれる。
【００１９】
第１のセクションは、第２のセクションよりも長いことが好ましい。
【００２０】
吸入チューブと、吐出チューブと、上で規定されたようなチューブとを有する人工呼吸器システムもまた、本発明の態様である。この種の呼吸チューブシステムは、人工呼吸器システムの一部であり、通常は、患者に人工呼吸を行うことが可能なように人工呼吸装置、人工呼吸器用加湿器、およびＹピースを相互に接続する。
【００２１】
人工呼吸器チューブシステムを使い捨てのまたは処分可能な医療グレードの物品として構成することが、とりわけ好適である。このことは、病院における衛生上の要件を考慮している。配送のために、人工呼吸器チューブシステム全体は、（可能ならば人工呼吸器用加湿器の液体容器と共に）プラスチックシート内に収縮包装され、患者に使用した後、取り外され、交換される。本発明に係るチューブを使用することができることによる柔軟性の結果として、人工呼吸器チューブシステムは、新生児科における様々な用途およびさらには成人患者の人工呼吸に適したものとなる。
【００２２】
以下では、本発明が、添付図面を参照しながら例示的な実施形態に基づいてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】人工呼吸器システムにおける本発明のチューブの好ましい実施形態の概略図である。
【図２】本発明に係るチューブの第１の構成の好ましい実施形態の概略図である。
【図３】本発明に係るチューブの第２の構成の好ましい実施形態の概略図である。
【図４】本発明に係るチューブの実施形態におけるコネクタの概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、人工呼吸器システム１で使用される、本発明のチューブの好ましい実施形態の概略図を示している。第１の吸入チューブ３は、人工呼吸器装置２と人工呼吸器用加湿器４とを接続している。人工呼吸器用加湿器４は、本発明に係るチューブによってＹピース５と接続されている。構造が単純な方のＹピース５の端部は、矢印によって示されているように、人工呼吸を施される患者に向けられている。最後に、吐出チューブ６が、人工呼吸器装置２とＹピース５の他方の端部との間に配置されている。
【００２５】
乾性呼吸ガスは、人工呼吸器装置２において生成され、例えば送風機（図示せず）によって該装置から送り出されて第１の吸入チューブ３を通り、人工呼吸器用加湿器４に到達する。ここにおいて、呼吸ガスは、周知の方法で液体容器（図１には示さず）内に誘導され、そこで、呼吸ガスは、蒸留水などの加熱された液体によって加熱され、加湿される。加熱され、加湿された呼吸ガスは、人工呼吸器用加湿器４から出て、第１のセクション７および第２のセクション８の組合せによって形成されたチューブを通り、Ｙピース５を経由して患者に到達する。人工呼吸器装置２によって制御された呼吸周期に応じて、使用済みの呼吸空気が、さらに患者から出て、Ｙピース５から吐出チューブ６に入り、人工呼吸器装置２へ還流する。
【００２６】
ここで示されている第１の構成では、第１のセクション７は、第１のコネクタ９によって人工呼吸器用加湿器４と接続され、第２のコネクタ１０によって第２のセクション８の第１のコネクタ１１と接続されている。第２のセクション８の第２のコネクタ１２は、このセクションとＹピース５とを接続している。
【００２７】
電熱線１４は、第１のセクション７のチューブの壁に組み込まれており、また、この電熱線は、螺旋形状の２線式の高インピーダンスの抵抗加熱コイルとして構成されている。電熱線１４に供給される電力は、第１のセクション７と人工呼吸器用加湿器４とを接続している第１のコネクタ９の電気接続部を経由して供給される。第１のセクション７には、さらに電気信号電路１５が組み込まれており、電気信号電路１５は、同様に２線式であり（すなわち、２つの導体を有し）、人工呼吸器用加湿器４から第２のセクション８へおよび／またはこの反対方向へ電気信号を伝達することができる。
【００２８】
第２のセクション８は、電熱線１６を備え、電熱線１６は、通常、螺旋形状の２線式の高インピーダンスの抵抗加熱コイルとして構成され、第１のコネクタ１１から基本的には第２のコネクタ１２までずっと延在している。第２のセクション８には、さらに電気信号電路１７が組み込まれており、電気信号電路１７は、第２のセクション８の第２のコネクタ１２に配置された熱電対１８と第１のコネクタ１１とを電気的に接続している。熱電対１８からの測定信号は、電気信号電路１７を経由してコネクタ１２からコネクタ１１へ伝達され、コネクタ１０、電気信号電路１５、およびコネクタ９を経由してコネクタ１１から人工呼吸器用加湿器４の制御ユニット（図示せず）へ伝達される。言い換えれば、第１のセクション７のコネクタ１０および第２のセクション８のコネクタ１１は、対応する電気接点によって関連する加熱電路および信号電路１４、１５、１６、１７が互いに接続され、基本的に２線式の高インピーダンスの電熱線および２線式の低インピーダンスの測定電路または信号電路が、セクション７、８の双方にわたって形成されるように設計されている。この第１の構成では、２つのセクション７、８によって形成されたチューブ全体は加熱可能であり、温度は、基本的に、Ｙピース５に近い方のチューブの端部において測定される。
【００２９】
第２の構成（ここでは図示せず）の場合、第２のセクション８は、正反対の向きに配置される。すなわち、熱電対１８を有する第２のコネクタ１２が、第１のセクション７の第２のコネクタ１０と直接接続され、第２のセクション８の第１のコネクタ１１が、Ｙピース５と接続される。第２のコネクタ１２における短いブリッジ電路によって、第１のセクション７の電熱線１４が、もはや第２のセクション８の電熱線１６と電気的に接続されず、この結果、第２のセクション８が、もはや加熱されないことが保証される。同様に、第２のコネクタ１２の内部の電路によって、（２線式の）電気信号電路１５の２つの部品が、熱電対１８からの測定信号を伝達することができるように接続される。したがって、第２の構成では、第１のセクション７のみが加熱可能であり、温度は、熱電対１８によって第２のコネクタ１２の位置で、基本的には、第１のセクション７と第２のセクション８との接続点で測定することができる。
【００３０】
また、吐出チューブ６は、同様に螺旋形状の加熱コイルとして構成され得る電熱線の形態をしたチューブ加熱器を備えてもよい。吐出チューブ６を加熱する理由は、還流する呼吸ガスが、吐出チューブ６において凝縮し、例えば汚染された液体の形態で、Ｙピース５を通って患者へ戻ることを防止するためである。吐出チューブ６のチューブ加熱器は、連続ユニットとして構成されてもよいし、または断片的に構成されてもよい。本発明によれば、本発明に係る、２つの部品から構成されるチューブを吐出チューブとして使用することが可能である。これにより、柔軟性が高まり、人工呼吸システムをより多くの場面で使用することができるようになる。
【００３１】
図２は、本発明に係るチューブの第１の構成、すなわち、図１に示されているような構成の概略図を示している。第１のセクション７は、第１のコネクタ９と第２のコネクタ１０との間に延在する２線式の高インピーダンスの加熱電路１４および低インピーダンスの測定電路または信号電路１５を備える。第１のセクション７よりもいくらか短く示されている第２のセクション８は、第１のコネクタ１１と第２のコネクタ１２との間に延在する２線式の高インピーダンスの電熱線電路１６および低インピーダンスの測定電路または信号電路１７を備える。基本的にはコネクタ１２の上または内に取り付けられる、電熱対として構成された温度センサ１８は、測定電路または信号電路１７の２つの導電部品と接続されており、基本的にはコネクタ１２の上または内に同様に取り付けられる、電路として概略的に示されている接続部分１９は、電熱線電路１６の２つの導電部品と接続されている。
【００３２】
コネクタ１０とコネクタ１１との接続によって、電熱線電路１４の部品と電熱線電路１６の対応する部品との電気接点および測定電路または信号電路１５の部品と測定電路または信号電路１７の対応する部品との電気接点が形成される。
【００３３】
図３は、本発明に係るチューブの第２の構成の概略図を示しており、ここでは、第２のセクション８が、第１の構成とは反対向きにされている。すなわち、第２のセクション８の２つのコネクタの場所が入れ替えられている。第１のセクション７は、図１に示されているのと同じである。しかしながら、ここでは、第２のセクション８は、第２のコネクタ１２によって第１のセクション７の第２のコネクタ１０と接続されている。
【００３４】
ここでは、電熱対として構成された温度センサ１８によって、基本的にはコネクタ１２上または直接的にコネクタ１２内で温度が測定される。この場合、その測定信号は、２つのコネクタ１２、１０の電気接続部および第１のセクション７の測定電路または信号電路１５を経由して制御ユニット（図示せず）に伝達される。また、接続部分１９として概略的に示されている電路によって、電熱線電路１６の２つ導体部品は、第２のセクション８の加熱が起こり得ないように、基本的にはコネクタ１２の位置またはコネクタ１２内で短絡されている。
【００３５】
コネクタ１０、１１、および１２は、第２のセクション８を反対向きにすることが、対応する接点同士の有効な電気接続に影響を及ぼさないように構成されている。このことは、周知の種類の適切な接触構成によって達成されてもよい。とりわけ、コネクタの容易な接続およびさらにはコネクタの切離しを保証することに注意が払われなければならず、これと同時に、呼吸ガスの問題のない供給を保証するために十分な測定が行われなければならない。ねじ式、回転式、差し込み式、バネ式、またはさらには磁気式の接続設計を使用することが可能である。
【００３６】
図４は、本発明に係るチューブの実施形態におけるコネクタの概略図を示している。電気接点は、コネクタ１０、１１、１２の端面に配置されている。第２のセクション８のコネクタ１１および１２の設計が、基本的に対称的であり、これにより、これらのどちらか一方と第１のセクション７のコネクタ１０とを接続することができるようになっていることが分かる。
【００３７】
チューブまたは複数のチューブの材料、すなわち、吸入チューブ３、第１のセクション７および第２のセクション８、ならびに吐出チューブ６の材料は、ポリエチレンまたはポリプロピレンなどの適切なプラスチックを含む。他の適切な材料も可能である。チューブは、周知の技術によって押出成形されるか、または共押出成形される。新生児科用の人工呼吸システムのチューブの内径は、通常、約１２または１５ｍｍであるが、１９ｍｍなどのより大きな直径が、例えば成人用の人工呼吸システムにおいて使用されてもよい。対応する装置のチューブ間の移行部を形成するコネクタおよびＹピース５も同様に、プラスチック材料から押出成形される。医療分野のこれらの材料には、厳しい要件が課せられるため、これらは、ＩＳＯ規格５３６７−２０００の要件を満たさなければならない。先に言及したように、本発明に係るチューブは、人工呼吸チューブシステムの一部として構成され、使い捨ての／処分可能な医療グレードの物品または洗浄およびオートクレーブによって使用可能な状態へ戻すことができる再利用可能な医療用物品のどちらかとして構成される。チューブのすべての構成要素は、いかなる有害化合物も出し得ず、ＣＩＤＥＸ、Ｓｅｋｕｓｅｐｔ、Ｋｏｒｓｏｌｅｘなどの冷たい消毒剤に耐性があるように作られなければならない。
【００３８】
このように、本発明の主題は、新生児用の人工呼吸システムのためのチューブであって、低コストで生産することができ、多くの様々な目的に使用することができ、いかなる具体的な用途においても信頼性の高い加熱を、したがって、適切な人工呼吸を可能にするチューブを実現する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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