(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部（１７）と、
前記筒部（１７）に接続可能なカプラ（１９）と、
管または機械に取り付け可能な接続片（１５）と、を有する、換気システム内に混合ガスを導入するための呼吸管であって、
前記混合ガスを濾過するフィルタ要素（２０）が前記カプラ（１９）と前記接続片（１５）との間に配置されており、
第１の電気加熱装置が前記フィルタ要素（２０）を包囲し前記フィルタ要素（２０）を加熱するよう設けられており、
前記カプラ（１９）は前記接続片（１５）に着脱可能に接続されており、
前記第１の電気加熱装置は前記カプラ（１９）に組み込まれていることを特徴とする呼吸管。
【請求項２】
前記フィルタ要素（２０）および前記接続片（１５）が、一体型ユニットとして構成されている、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項３】
前記筒部（１７）、前記カプラ（１９）、および前記接続片（１５）が、それぞれ円形断面を有する、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項４】
前記カプラ（１９）と前記接続片（１５）との間の接続が、ねじ込み式もしくは差し込み式の接続として、またはバヨネットマウント方式として、着脱可能な形態で構成される、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項５】
医療用の、単回使用器具すなわち使い捨て器具として構成される、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項６】
前記筒部（１７）が、前記第１の電気加熱装置に接続可能な、第２の電気加熱装置（１８）を備える、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項７】
前記第１の電気加熱装置および／または前記第２の電気加熱装置の少なくとも一部分が、加熱コイルとして形成される、請求項１または請求項６に記載の呼吸管。
【請求項８】
前記第２の電気加熱装置が前記筒部（１７）の壁に組み込まれている、請求項６または７に記載の呼吸管。
【請求項９】
前記筒部（１７）および前記カプラ（１９）が、一体型ユニットとして構成されている、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項１０】
前記カプラ（１９）および前記フィルタ要素（２０）の配置が、前記第１の電気加熱装置から前記フィルタ要素（２０）への、最大限の熱の移動を可能にする、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項１１】
前記フィルタ要素（２０）が円筒状に設計され、前記フィルタ要素（２０）の外側側面と、前記カプラ（１９）の内側側面との間の距離が、０．１〜８．０ｍｍの範囲内である、請求項１０に記載の呼吸管。
【請求項１２】
前記カプラ（１９）と前記接続片（１５）との間の前記接続の、パラメータを検出するためのセンサを備える、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項１３】
前記接続片（１５）が、前記カプラ（１９）の前記加熱装置に電気的に接続可能な別の電気加熱装置を備える、請求項１に記載の呼吸管。
【請求項１４】
吸気管（３、５）と、請求項１に記載の呼吸管として形成される呼気管（１３）とを有する呼吸管システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者の換気のために、人工呼吸器に混合ガスを導入するための呼吸管、および呼吸管システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集中治療病棟において、患者が機械的に換気される場合、例えば、換気される患者は、呼吸管システムによって、換気装置に空圧的に接続される。患者に供給される呼吸ガスが、患者の生理的必要性に応じて、温度および湿度について調整される必要があるため、呼吸用加湿器が、呼吸ガスを加温および加湿するために、吸気管または吸息管に配置される。呼吸用加湿器は、通常の方法によって蒸留水で満たされた液体容器を備える。この液体容器を通って、吸気ガスが導入され、吸気ガスの含水量が高められる。
【０００３】
水蒸気が呼吸管システム内で凝縮するのを防ぐため、吸気管と、呼息管または呼気管とが、電気管ヒータを装備し、この電気管ヒータは、動作中にこれらの管を流れる吸気ガスおよび呼気ガスを加温する。例えば、ループ状の加熱線が使用され、この加熱線が、吸気管もしくは呼気管の内部に組み込まれているか、または、吸気管もしくは呼気管が各ケース内で加熱線のコイルで巻かれる。この種の呼吸管システムは、例えば、特許文献１、特許文献２、および特許文献３により、公知である。
【０００４】
呼吸管システムの呼気部分において、特に感染症の患者の場合、呼気ガスが病原体を環境中に運び、その結果、さらに他の患者や医療スタッフが感染することを防ぐために、フィルタを設置することが可能である。凝縮物はフィルタを詰まらせ、それによってフィルタ機能を損なわせる可能性があるため、この種のフィルタは、凝縮物が形成されないように、設計されている。最悪の場合、換気機能も不良となり、患者にとって悪い結果につながり得る。例えば、特許文献４に開示されているように、通常、追加的な加熱装置および／または水分トラップによって、フィルタ内の凝縮物の形成が妨げられる。換気装置におけるフィルタ要素の一般的な使用法が、例えば特許文献５に開示されている。
【０００５】
特許文献６が、人工呼吸器の吸気側で使用される、加熱可能な麻酔用フィルタを説明している。ヒータが組み込まれているスリーブが、フィルタを含む密閉容器の上に置かれる。この密閉容器は、２つの接続片によって吸気管に接続される。一方の接続片は密閉容器の一端に、他方の接続片は密閉容器の他端に、配置される。
【０００６】
従来技術による前述の呼吸管システムの欠点は、フィルタの加熱に、ケーブル、コネクタ等の追加的な構成要素を必要とすることであり、接続されるケーブルおよびチューブが多数であるために、時間の損失につながり得、操作員を混乱させ得る。ケーブルおよびチューブが多数であることは、また、患者の環境においても邪魔になり得、損傷を受けやすい。非加熱のフィルタを代替で使用することは、前述のような、凝縮物の形成に起因する目詰まりの危険をもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００８０３９１３７号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００７００３４５５号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第４４４１３８０号明細書
【特許文献４】米国特許第４７２７８７１号明細書
【特許文献５】米国特許第３５５６０９７号明細書
【特許文献６】英国特許第１２９４３０７号明細書
【発明の概要】
【０００８】
したがって、効果的に、確実に、かつ恒久的に、呼気ガスを濾過することを可能にする、呼吸管を提供し、フィルタ内の水の凝縮を防ぎ、管、電気線、およびこれらの接続部等の追加的な要素の数を最小限に抑えることが、本発明の目的である。この目的は、請求項１の特徴によって実現される。有効な詳細事項および実施形態が、従属請求項の目的である。
【０００９】
本発明によれば、換気システム内に混合ガスを導入するための呼吸管が、筒部と、筒部に接続可能なカプラと、カプラに接続可能で、管または機械に取り付け可能な接続片とを備え、混合ガスを濾過するフィルタ要素が、カプラと接続片との間に配置されている。カプラは、フィルタ要素を囲んでフィルタ要素を効果的に加熱するように適合されている、第１の電気加熱装置を備える。熱の伝達または伝導による、カプラからフィルタ要素への熱の移動結果として、混合ガスが濾過されているときに、フィルタ要素またはフィルタを詰まらせ得る凝縮物が形成されないことが確実になる。また、換気管は、簡素で省スペースに設計され、接続片以外のいかなる追加要素もなしに、換気管の役割を実行する。
【００１０】
フィルタ要素および接続片が、単体の一体型ユニットを形成することは、特に有効である。その結果、必要とされる構成要素が少なくなるため、換気管はさらに簡素化される。
【００１１】
筒部と、カプラと、接続片とが、円形断面を有することが好ましい。これにより、標準的な市販の、円筒状のフィルタ要素を使用することが可能となる。また、個別の要素の組立ておよび場合により分解と同様に、取扱いも簡素化される。
【００１２】
ねじ込み式もしくは差し込み式の接続部として、またはバヨネットマウント方式として、着脱可能な形態で、カプラと接続片との間の接続部を形成することも有効である。前述の種類の接続部は、取付けと取外しが簡単であり、取扱いを容易にする。また、臨床分野では、これらの接続部の使用は、珍しいことではない。
【００１３】
病院内に既に存在する現在の換気装置で、呼吸管を使用可能にするために、管が、医療用の単回使用器具すなわち使い捨て器具として構成されることが有効である。
【００１４】
筒部が、第１の電気加熱装置に接続可能な、第２の電気加熱装置を備えることが好ましい。また、第１の電気加熱装置および／または第２の電気加熱装置の少なくとも一部が、加熱コイルとして構成されることも有効である。ここで、第２の電気加熱装置は、筒部の壁に組み込まれていることが好ましい。加熱コイルは、簡素な設計を表し、さらに、換気管の効果的な加熱を確実にし、それによって換気管内の混合ガスへの効果的な熱の移動を確実にする。第１の電気加熱装置および第２の電気加熱装置は、頑丈で安価な、簡素な差し込み式の接続部によって、互いに接続され得る。
【００１５】
また、筒部およびカプラが、単体の一体型ユニットとして構成されることも有効である。このことも、例えば、構成要素の共押出しによって製造可能な、特に簡素な設計をもたらす。換気管または呼吸管システム全体の要素の数が少なくなるほど、組立て等のために、操作員に求められる労力が少なくなる。
【００１６】
カプラおよびフィルタ要素が配置される方法によって、第１の電気加熱装置からフィルタ要素への、最大限の熱の移動が保証される。ここで熱の移動は、例えば、伝達によって起こるか、もしくは、伝導によっても起こる。フィルタ要素のフィルタ機能が損なわれ得ないことに留意する必要があり、すなわち、換気機能を妨げないように、混合ガスが、所望の速度でフィルタを通って流れ得る必要がある。
【００１７】
フィルタ要素は、円筒状の形をしていることが好ましく、フィルタの外側側面と、カプラの内側側面との間の距離が、約０．１ｍｍ〜約８．０ｍｍであることが好ましい。この種類の円筒状のフィルタは、工業生産され、市販されている。ヒータを備えていない、この種類のフィルタ設計の原理についての例が、特許文献５に示されている。特許文献５では、環状フィルタが、筐体の軸方向内側に配置され、呼吸ガスは、この環体の外側側面からフィルタ材料を通って内側側面に流れ、さらにこの内側側面から、筐体の出口開口を通って流れることが記載されている。ただし、接続片とカプラを含むフィルタ要素の、多様な他の設計でも、本発明において使用され得ることは、明らかである。例えば、中空空間を備え、実質的に球状のフィルタ要素が想定され、この中空空間へ、混合ガスが外側表面からフィルタ材料に流れ得る。
【００１８】
また、呼吸管が、カプラと接続片との間の接続部の、パラメータを検出するためのセンサを備えることも有効である。したがって、例えば、呼吸用加湿器のユーザインタフェース、または換気装置のインタフェースを介して、カプラと接続片が適切に接続されていることを確認する表示装置を作動させることが可能である。このように、フィルタ要素の機能は、より効果的に観察され得るため、誤った取付けや他の誤動作が、より迅速に検出され得る。
【００１９】
接続片が、カプラの加熱装置に電気的に接続可能な、独自の電気加熱装置を備えることは、特に有効である。その結果、フィルタ要素に対する熱出力を増加させることができ、ここで、例えばカプラと接続片とを取り付けるのに使用される要素によって、カプラと接続片との間の電気接続を容易に確立することができる。このようにして、センサの前述の機能を実現することも可能であり、ここで、例えば、カプラと接続片との間に効果的な電気接続が存在することで、接続が適切に確立されているということを確認する。あるいは、接続片の加熱装置、および場合によりカプラの加熱装置は、接続片に直接接続された接続要素を介して電流が供給されることも可能である。前述のように、換気管として形成される、吸気管および呼気管を有する呼吸管システムもまた、本発明によるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の、呼吸管システムの好ましい実施形態の概略図である。
【図２】本発明に係る換気管の好ましい実施形態の斜視図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明は、添付の図面を参照して、例示的な実施形態に基づいて、以下に説明される。
【００２２】
図１は、本発明に係る呼吸管システムの斜視図である。（図１に示されていない）換気装置が、第１の接続要素によって、第１の吸気管３に接続されている。第１の吸気管３および第２の吸気管５が、適切な接続片７、９によって、（図１に示されていない）呼吸用加湿器の液体容器１１に接続されている。第２の吸気管５の自由端を（図示されていない）Ｙピースに接続することが可能であり、この接続によって、マウスピースによる患者への接続が確立される。第１の吸気管３および第２の吸気管５は共に、管壁に組み込まれた加熱コイル形態の電気管ヒータを備えている。第１の吸気管３および第２の吸気管５と液体容器１１との間の、接続片７、９を介した空気圧接続だけが、図１に示されている。なぜなら、管を通過する電気線の全ての電気接続は、接触要素によって実現されるためである。この接触要素は、接続片７、９に組み込まれており、呼吸用空気加湿器の筐体上の、対応する、対向接続要素に接触することによって、電気接続を確立するものである。呼気管１３は、接続片１５によって、換気装置に接続され得る。呼気管１３の他端は、患者の近くのＹピースに、動作中接続されている。
【００２３】
ここで示される実施形態において、呼気管１３は、本発明に係る呼吸管を実現し、筒部１７を備え、この筒部１７は、管壁に組み込まれた加熱コイルとして構成される電気加熱装置を備えている。呼気管１３は、接続片１５と筒部１７との間に、フィルタ要素２０と共にカプラ１９を備え、カプラ１９は、筒部１７に恒久的に接続されているが、接続片１５には着脱可能に接続されている。次に、呼気管の詳細を、図２を参照して説明する。
【００２４】
図２に示される実施形態において、電気接続を確立するために、接続要素２１が、第１の吸気管３の接続片２と、呼気管１３のカプラ１９との間に配置される。空気口に加えて、第１の吸気管の３の接続片２は、スリーブ要素を備える。接続要素２１の端部にある、このスリーブ要素に対応する差し込み要素が、このスリーブ要素に恒久的に差し込まれている。同様に、呼気管１３のカプラ１９もスリーブ要素を備え、接続要素２１の、このスリーブ要素に対応する差し込み要素が、このスリーブ要素に恒久的に差し込まれている。この文脈での「恒久的に」という表現は、接続要素２１と接続片２との間または接続要素２１とカプラ１９との間の電気接続を、操作員が正当な労力では切断できないという意味として理解されるべきである。
【００２５】
図１の略図は、医療用の、単回使用器具すなわち使い捨て器具を、通常通りに形成する要素に関するもので、呼吸用加湿器が、呼吸管システムと共に機能するために必須の、交換可能な付属品を、表している。そのため、Ｙピースや呼吸用加湿器の筐体等の、他の要素は省略されている。
【００２６】
管の材料、すなわち第１の吸気管３、第２の吸気管５、および呼気管１３の材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン等の、好適なプラスチック材料によって形成される。また、別の好適な材料も使用され得る。管は、公知技術によって、押出成型または共押出成形される。管の内径は、大人用の換気システムの場合、通常、約１９ｍｍまたは約２２ｍｍであるが、例えば小児病棟または乳児病棟を対象とした換気システムの場合には、１２ｍｍ、１５ｍｍ等の、より小さい内径を使用することも可能である。また、これらの管と、対応する機械またはＹピースとの間の移行部を形成する接続片も、プラスチック材料で押出成型される。医療分野では、材料に対して厳しい要求が課せられるため、この材料は、ＩＳＯ５３６７−２０００の規格の要求に準拠しなければならない。前述のように、本発明に係る呼吸管システムは、医療用の、単回使用器具すなわち使い捨て器具として構成されるか、あるいは、洗浄またはオートクレーブ滅菌によって利用可能な状態に戻すことができる、再利用可能な医療物品として構成されている。呼吸管システムの全ての構成要素が、有害物質を含まず、さらにＣＩＤＥＸ、Ｓｅｋｕｓｅｐｔ、Ｋｏｒｓｏｌｅｘ等の消毒液に耐性があるように、構成されていなければならない。
【００２７】
図２は、本発明に関する呼吸管の好適な実施形態の、呼気管１３の詳細を、斜視図に示している。筒部１７は、管壁に組み込まれた加熱コイル１８として構成される、電気加熱装置を備える。円筒状のカプラ１９は、筒部１７に接続されている。ここで、加熱コイル１８は、カプラ１９に組み込まれている電気加熱装置に電気的に接続されるが、外部から見えない。筒部１７の加熱コイル１８が、加熱電流を通電するとき、この電流は、カプラ１９の加熱装置も通って流れる。あるいは、カプラ１９の加熱装置が、独自の電気接続を有し得ること、およびスリーブ要素によってカプラ１９の側方に取り付けられた接続要素２１によって制御されることも、想定される。図２に示される実施形態において、カプラ１９は、内面に複数の係止要素２３を有するフランジ２２を備える。カプラ１９は、フィルタ要素２０を受ける、円筒状の中空空間を備える。
【００２８】
接続片１５は、カプラ１９と実質的に同じ断面寸法の円筒の形状を、カプラ側に有することによって、カプラ１９に接続可能である。接続片１５の側面に、外部突起状の係止要素２５が配置され、この係止要素２５は、カプラ１９の係止要素２３と、バヨネットマウント方式で係合するように適合されている。別の方法として、ネジ継手、磁気閉鎖、プラグイン接続、または当業者に周知の他の種類の接続等の、他の種類の着脱可能な取付け構造を使用することも可能である。
【００２９】
接続片１５は、断面がより大きい部分、すなわちカプラ１９との接続部とは離れた方向を向く端から、断面がより小さい円筒部２７の方向に、漏斗状に次第に細くなり、この円筒部２７は、適切に構成された、換気装置の対向片に取り付けられるように適合されている。また、接続片１５は、中空の円筒状の空間を備え、この空間内にフィルタ要素２０が収容されている。フィルタ要素２０を、中空空間内の位置にしっかりと保持するために、保持要素が提供され得る。しかし、この保持要素は、動作中、すなわち接続片１５とカプラ１９が互いに適切に接続されている間に、混合ガスの流れを完全に防ぐことができない可能性がある。つまり、カプラ１９と接続片１５との間にフィルタ要素２０を設置することによって、カプラ１９の加熱装置からの十分な熱の移動と、換気管を通る十分な混合ガスの流れとの、両方を保証しなくてはならない。
【００３０】
このため、カプラ１９および接続片１５の内部の多様な構成であって、図２に示される実施形態から逸脱しているが、なお上記の機能を満たす構成も可能である。
【００３１】
また、接続片１５は、フィルタ要素２０を加熱できる、独自の加熱装置を備えることが可能であることも、想定される。これは、例えば、電気加熱コイルを接続片１５の側面に組み込むことによって、実現し得る。本明細書に図示される実施形態において、このコイルは、バヨネットマウントの要素を介して、カプラ内の加熱装置に電気的に接続され得る。その結果、カプラ１９の加熱装置と接続片１５の加熱装置との間で、電気接続が確立される。他の種類の加熱装置も可能である。
【００３２】
さらに、カプラ１９の代わりに、接続片１５に接続要素２１を取り付けることも可能である。２つの加熱装置には、代替の接続要素２１を介して電流を供給することができる。
【００３３】
本発明の主題で、効果的に、確実に、かつ恒久的に、呼気ガスを濾過することを可能にする、呼吸管が提供されている。呼吸管は、フィルタ内の水の凝縮を防ぎ、さらに、管、電気線、およびこれらの接続部等の追加的な要素の数を最小限に抑える。
【図１】
0006053057.tif 000002
【図２】
0006053057.tif 000003