(57)【要約】【課題】　長期間酸素療法システムを提供する。【解決手段】　本発明の長期間酸素療法システムは一定の患者の１個または２個の肺に直接的に連結される一定の酸素供給源を有しており、肺気腫等の慢性の閉塞性肺病および慢性の気管支炎により生じる低酸素症を比較的に効率良く治療するために利用できる。このシステムは一定の酸素供給源、１個以上の弁および流体搬送用の導管を備えている。これらの流体搬送用の導管は上記酸素供給源を一定の患者の肺の中の病気の各部位に連結する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　長期間酸素療法システムにおいて、
　一定の酸素供給源、
　前記酸素供給源に接続している第１の端部および一定の患者の胸壁および肺の中を通る第２の端部を有していることにより、前記酸素供給源と前記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立する少なくとも１個の導管、および
　前記少なくとも１個の導管に接続している一定のシール装置を備えており、このシール装置が前記少なくとも１個の導管と前記胸壁との間に一定の液密シールを形成する長期間酸素療法システム。
【請求項２】
　長期間酸素療法システムにおいて
　一定の酸素供給源、
　一定の弁、
　前記酸素供給源に接続している第１の端部および前記弁に接続している第２の端部を有する第１の導管、
　前記弁に接続している第１の端部および多数の分枝部分を有している第２の端部を有する少なくとも１個の第２の導管を備えており、前記分枝部分の１個が一定の患者の胸壁および肺の中を通ることにより前記酸素供給源と前記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立し、前記分枝部分の別の１個が一定の患者における一定の気管支の中を通ることにより前記酸素供給源、前記肺の内部空間および前記気管支の間の流体を介する連絡を確立しており、さらに前記システムが
　前記多数の分枝部分に接続するシール装置を備えており、これらのシール装置が前記患者の胸壁および肺の中を通る１個の分枝部分と当該胸壁との間に一定の液密シールを形成し、さらに、前記患者における一定の気管支の中を通る別の１個の分枝部分と当該患者における胸壁との間に一定の液密シールを形成する長期間酸素療法システム。
【請求項３】
　慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法において、
　一定の胸壁から一定の肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、
　前記吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から前記肺の中に延在している一定の導管を通して前記酸素供給源から前記肺の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、および
　前記吻合開口部と前記導管との間に一定の液密シールを設定する工程を含む方法。
【請求項４】
　慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法において、
　一定の胸壁から一定の肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、
　前記吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から前記肺の中に延在している一定の導管を通して前記酸素供給源から前記肺の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、
　前記吻合開口部と前記導管との間に一定の液密シールを設定する工程、および
　一定の第２の導管を通して前記肺から一定の気管支の中に空気を流通させる工程を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の内容の開示】
【０００１】
関連出願に対するクロス・リファレンス
　本特許出願は２００２年、７月３１日に出願されている米国特許出願第６０／３９９，９０７号の恩典を主張している。
【技術分野】
【０００２】
　本発明は酸素を配給するためのシステムに関連しており、特に、肺における病気の部分に直接的に酸素を配給するためのシステムに関連している。
【背景技術】
【０００３】
　１９３０年代に遡る研究、特に１９６０年代および初期の１９７０年代において行なわれている研究の結果として、長期の継続的な酸素療法が慢性の閉塞性肺病を伴う充血性の患者の治療において有益的であることが確定されている。換言すれば、一定の患者の生活および生活の質はその患者の肺に対する酸素の定常的な補給的供給を行なうことにより改善できる。
【０００４】
　しかしながら、医療の費用を抑えるという要望と共に、慢性の肺病に対する継続的な酸素療法を行なうことにおける付加的な費用がその酸素療法の年間の費用において過度の増加を生じることに関心が高まりつつある。それゆえ、酸素療法を行なう場合に、可能な限りその費用を有効化することが望ましい。
【０００５】
　補給的な酸素を必要とする患者に対する標準的な治療方法は依然として一定の鼻カニューレにより一定の酸素供給源から酸素を配給することである。しかしながら、このような治療方法は多量の酸素を必要とし、むだが多く、鼻に対する痛みおよび刺激を生じる可能性があり、病気を悪化させる可能性もある。さらに、望ましくない各種の作用も報告されている。また、継続的な酸素療法の費用を削減するために役立つように提案されている種々の別の医療手法が研究されている。
【０００６】
　種々の装置および方法が、これ以外の方法では気道が遮断される一定の患者が呼吸を継続することが可能になるように、緊急の輪状甲状軟骨切開を行なうため、および、気管切開チューブを供給するために考案されている。このような装置は一般に自発的に呼吸できない一定の患者に対して使用することのみを目的としており、慢性の肺病の長期の治療に適していない。一般的に、このような装置は一定の比較的に大形の湾曲した気管切開チューブを挿入する気管の上方における咽頭の輪状膜の中に一定の穴を形成するために皮膚に孔あけすることにより取り付けられる。既に説明されているように、このようなチューブの使用は患者が別の方法ではその気道の遮断により窒息する可能性ある各種の緊急の状況に医療的に限られていた。このような緊急用の気管切開チューブはその気道の遮断状態が除去された後における長期の治療のためには適していない。
【０００７】
　緊急の状況または換気手段の使用ために十分であることが分かっている別の装置がロジャーズ（Rogers）に発行されている米国特許第９５３，９２２号、シェルデン（Shelden）に発行されている米国特許第２，８７３，７４２号、ブルンメルカンプ（Brummelkamp）に発行されている米国特許第３，３８４，０８７号、トイ（Toy）に発行されている米国特許第３，５１１，２４３号、カルホーン（Calhoun）に発行されている米国特許第３，５５６，１０３号、シェルデン（Shelden）他に発行されている米国特許第２，９９１，７８７号、ウェイス（Weiss）に発行されている米国特許第３，６８８，７７３号、ウェイス（Weiss）他に発行されている米国特許第３，８１７，２５０号、ポッジ（Pozzi）に発行されている米国特許第３，９１６，９０３号において記載されている。
【０００８】
　上記の気管切開チューブはそれぞれの用途において十分であるが、これらは慢性の閉塞性の肺病を伴う自発的に呼吸している患者に対して補給用の酸素を配給するための一定の手段として外来患者による長期にわたる使用を目的としていない。このような気管切開チューブは一般に比較的に短時間にわたり一定の患者にその全体の空気の供給を行なうように設計されている。これらの気管切開チューブは一般に硬質または半硬質の構成を有しており、幼児において２．５ｍｍの外径乃至成人において１５ｍｍの外径の範囲の口径を有している。これらは通常において、組織における脈管が少なく且つ出血の可能性が低い輪状甲状膜を通して、一定の外科処置として、あるいは、各種の緊急の状況において、一定の開口している空間部分に挿入される。これらの装置は別の手段により通常的な呼吸が回復するまで両方向における空気の流通を可能にすることを目的としている。
【０００９】
　別の種類の気管切開チューブがヤコブズ（Jacobs）の米国特許第３，６８２，１６６号および同第３，７８８，３２６号において開示されている。これらにおいて記載されているカテーテルは１４または１６ゲージの針の上に配置されていて、一定の無呼吸状態の患者の呼吸を回復するための一定の緊急性に基づいて空気または酸素および真空を供給するために輪状甲状膜を通して挿入される。この空気または酸素は一定の患者の肺の拡張および収縮のために３０乃至１００ｐｓｉ（２．１×１０5 乃至６．９×１０5 パスカル）で供給される。このヤコブズのカテーテルは、それ以前に用いられている別の気管切開チューブと同様に、長期間にわたる外来患者の使用に適しておらず、このような使用に容易に適合できない。
【００１０】
　上記のような気管切開チューブの限定された機能により、各種の経気管型カテーテルがこれまでに提案されていて、長期間の補給的酸素療法において用いられている。例えば、ドクター・ヘンリー・ジェイ・ハイムリッヒ（Dr. Henry J. Heimlich）（ジ・アナルズ・オブ・オトロジー・リノロジー・アンド・ラリンゴロジー（THE ANNALS OF OTOLOGY, RHINOLOGY & LARYNGOLOGY），１９８２年１１月−１２月，レスピレイトリー・リハビリテーション・ウィズ・トランストラキアル・オキシジェン・システム（Respiratory Rehabilitation with Transtracheal Oxygen System）において記載されている）により開発されている小径の経気管型カテーテル（１６ゲージ）が輪状甲状膜と頸切痕との間の中間位置における気管内への一定の比較的に大形の切断用針（１４ゲージ）の挿入により用いられている。このカテーテルの寸法は２ｐｓｉ（１．４×１０4 パスカル）程度の低い圧力で約３リットル／分までの酸素が供給できるが、この酸素はさらに高い流量を必要とする患者にとって不十分になる可能性がある。しかしながら、このカテーテルは、主に当該カテーテルとその酸素供給ホースとの間のコネクターが気管の前部の近くに対向していて、患者により容易に見ることができず操作できないという理由により、定期的な取り外しおよび洗浄等のような、外来患者による使用および維持管理において有用でない。さらに、このカテーテルはねじれまたはつぶれに対して保護するための積極的な手段を備えておらず、一定の外来患者の基準におけるその使用の有効性を妨げていると考えられる。上記のような（改善のための）特徴は望ましいだけでなく、長期の外来患者および家庭における医療用途において必要である。さらに、上記カテーテルの構造、すなわち、１個だけの出口開口部により、このカテーテルからの酸素は一定の気管からその気管支の間の分枝部分に向けて下方に直接的に送り込まれる。それゆえ、左側の気管支が右側の気管支よりもその気管に対して鋭角である通常的な気管支の解剖学的構造により、両方の気管支によりさらに同等に利用されるために送給または混合される量よりも多量の酸素が上記カテーテルから右側の気管支に送り込まれる傾向がある。さらに、上記のような構造であるために、その酸素はカリナ（竜骨）に衝突して、望ましくないむずがゆさの感覚および咳を生じる可能性がある。加えて、このような装置においては、その酸素の実質的な部分が気管の後壁部に対して送り込まれると、これにより生じるその領域内の粘膜の侵食により亀裂および出血が生じる可能性がある。全体的に、この装置からの限定された出力により、一定の患者が運動または急な活動をしている場合、あるいは、重度の病気を有している場合において十分な補給用の酸素を供給するために動作できない。
【特許文献１】米国特許第９５３，９２２号明細書
【特許文献２】米国特許第２，８７３，７４２号明細書
【特許文献３】米国特許第３，３８４，０８７号明細書
【特許文献４】米国特許第３，５１１，２４３号明細書
【特許文献５】米国特許第３，５５６，１０３号明細書
【特許文献６】米国特許第２，９９１，７８７号明細書
【特許文献７】米国特許第３，６８８，７７３号明細書
【特許文献８】米国特許第３，８１７，２５０号明細書
【特許文献９】米国特許第３，９１６，９０３号明細書
【特許文献１０】米国特許第３，６８２，１６６号明細書
【特許文献１１】米国特許第３，７８８，３２６号明細書
【非特許文献１】ドクター・ヘンリー・ジェイ・ハイムリッヒ（Dr. Henry J. Heimlich），「レスピレイトリー・リハビリテーション・ウィズ・トランストラキアル・オキシジェン・システム（Respiratory Rehabilitation with Transtracheal Oxygen System）」，ジ・アナルズ・オブ・オトロジー・リノロジー・アンド・ラリンゴロジー（THE ANNALS OF OTOLOGY, RHINOLOGY & LARYNGOLOGY），１９８２年１１月−１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
　従って、上記の従来技術における各種の装置はいずれも長期間の基準における外来患者の使用に完全には適していない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明は上記において概説されているような長期間の酸素療法システムに伴う種々の不都合点を解消している。
【００１３】
　一例の態様によれば、本発明は一定の長期間の酸素療法システムに関連している。この長期間酸素療法システムは一定の酸素供給源、当該酸素供給源に接続している第１の端部および一定の患者の胸壁および肺の中を通る第２の端部を有していて上記酸素供給源と上記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立する少なくとも１個の導管、および当該少なくとも１個の導管に接続している一定のシール装置を備えており、このシール装置は上記少なくとも１個の導管と上記胸壁との間に一定の液密シールを形成する。
【００１４】
　別の態様によれば、本発明は一定の長期間酸素療法システムに関連している。この長期間酸素療法システムは一定の酸素供給源、一定の弁、上記酸素供給源に接続している第１の端部および上記弁に接続している第２の端部を有する第１の導管、上記弁に接続している第１の端部および多数の分枝部分を有している第２の端部を有する少なくとも１個の第２の導管を備えており、上記分枝部分の１個が一定の患者の胸壁および肺の中を通ることにより上記酸素供給源と上記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立し、上記分枝部分の別の１個が一定の患者における一定の気管支の中を通ることにより上記酸素供給源、上記肺の内部空間および上記気管支の間の流体を介する連絡を確立し、さらに当該システムは上記多数の分枝部分に接続するシール装置を備えており、これらのシール装置は上記患者の胸壁および肺の中を通る１個の分枝部分と当該胸壁との間に一定の液密シールを形成し、さらに、上記患者における一定の気管支の中を通る別の１個の分枝部分と当該患者における胸壁との間に一定の液密シールを形成する。
【００１５】
　別の態様によれば、本発明は慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法に関連している。この方法は一定の胸壁から肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、当該吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から上記肺の中に延在している一定の導管を通して当該供給源から一定の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、および上記吻合開口部と上記導管との間に一定の液密シールを設定する工程を含む。
【００１６】
　さらに、別の態様によれば、本発明は慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法に関連している。この方法は一定の胸壁から肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、当該吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から上記肺の中に延在している一定の導管を通して当該供給源から一定の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、上記吻合開口部と上記導管との間に一定の液密シールを設定する工程、および第２の導管を通して上記肺から一定の気管支の中に空気を通風する工程を含む。
【００１７】
　本発明の長期間酸素療法システムは一定の患者の肺の中における病気の各部位に直接的に酸素を配給する。長期間酸素療法は、例えば、肺気腫等のような慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症に対する標準的な治療方法として広く受け入れられている。この肺気腫は一定の慢性の閉塞性肺病であり、この場合に、その肺の肺胞はそれぞれの弾性を失っており、肺胞に近接している各壁部が破壊されている。肺胞壁部の損失が進むのに従って、空気交換が深刻に損なわれるまで各肺における空気交換の表面積が減少する。粘液の分泌過多および動的な空気圧縮力の組み合わせが慢性の閉塞性肺病において空気流を制限する一定の機構になる。この動的な空気圧縮力は肺組織の弾性の減少による気道に加えられる係留力の損失により生じる。本質的に、新鮮でない空気が各肺の中に蓄積し、これにより、その個人から酸素が奪われる。例えば、コンピュータ化軸方向Ｘ線断層写真術すなわちＣＡＴ走査術、磁気共鳴画像処理すなわちＭＲＩ、ポジトロン発光断層写真術すなわちＰＥＴ、および／またはＸ線画像処理等のような、種々の方法が病気組織における１個以上の位置を決定するために利用できる。さらに、一定の病気組織における１個以上の位置が位置決めされると、その胸腔および１個または２個の肺の中に吻合開口部が作成され、１個以上の酸素搬送用の導管がその中に位置決めされてシールまたは密封される。この１個以上の酸素搬送用の導管は一定の酸素供給源に接続しており、この酸素供給源は酸素を昇圧条件下に１個以上の肺における１個以上の病気の部分に直接的に供給する。この加圧された酸素は蓄積されている空気を実質的に移動し、これにより、肺胞組織にさらに容易に吸収されるようになる。加えて、この長期間酸素療法システムはその直接的な酸素療法に加えて副行式の換気用バイパスを形成するための一定の様式で構成できる。このような構成において、一定の付加的な導管を適当な弁構成により上記の主導管と一定の個人の気管との間に接続できる。このような構成において、気管が上記導管を介して肺の中の１個以上の病気の部位に直接的に連結しているので、一定の個人が息をはき出す際に新鮮でない空気がその気管を通して除去できる。
【００１８】
　本発明の長期間酸素療法システムは各肺における酸素伝達効率を高めることにより酸素供給の必要性を低下しており、このことはさらにその患者の医療費用を削減する。さらに、このシステムは改善された自己イメージ、改善された移動性、高められた運動能力を可能にして、容易に維持管理できる。
【発明の効果】
【００１９】
　従って、本発明によれば、従来の長期間の酸素療法システムに伴う種々の不都合点を解消する新規な長期間酸素療法システムが提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
　空気は一般的に外鼻孔を通して哺乳類動物の体内に入り、鼻腔の中に流入する。この空気が外鼻孔および鼻腔を通過する時に、濾過され、加湿されてほぼその体温まで温度が上昇または下降する。各鼻腔の後部は咽頭（のどの領域）に継続しており、それゆえ、空気は各鼻腔または口から咽頭に到達できる。従って、状態が整っていれば、その哺乳類動物はその鼻または口を通して呼吸できる。一般に、口からの空気は外鼻孔からの空気の程度ほどには濾過および温度調整がされていない。さらに、咽頭内の空気はその咽頭の床部内の一定の開口部から喉頭（voice box）の中に流入する。飲み込みの間に喉頭蓋がその喉頭を自動的に閉じるので、各種の固形物および／または液体は下方の空気の通路すなわち気道ではなく食道の中に入る。その後、この喉頭から、空気は気管の中に入り、この気管は気管支と呼ばれている２個の各分枝部分に分かれている。これらの気管支はそれぞれ各肺に接続している。
【００２１】
　それぞれの肺は大形の対を成しているスポンジ状の弾性の器官であり、これらは胸腔の中に存在している。これらの肺は胸腔の各壁部にそれぞれ接触している。人間においては、右肺は３個の葉部を有しており、左肺は２個の葉部を有している。これらの肺は全ての哺乳類動物において対を成しているが、各肺の葉部または細区分の数は哺乳類動物ごとに異なる。健康な肺は、以下において論じられているように、気体／空気の交換のための一定の極めて大きな表面積を有している。これら左右の両方の肺は一定の胸膜により被覆されている。本質的に、各肺の周囲における胸膜はその肺を封入する一定の連続的な嚢または包を形成している。また、一定の胸膜は胸腔に対応する一定の内層も形成している。この胸腔の内層を形成している胸膜と各肺を封入している各胸膜との間の空間部分は胸膜腔として呼ばれている。この胸膜腔は各肺と胸壁との間における一定の潤滑剤として作用する一定の流体の薄膜を含む。
【００２２】
　各肺の中において、気管支は細気管支として呼ばれている多数の比較的に小さな管に分枝している。一般的に、１００個を超える細気管支が各肺の中に存在している。さらに、それぞれの細気管支の端部は肺胞と呼ばれている一房の極めて小さな気包になっている。さらに、各肺胞壁部の内側における極めて薄い単一層の上皮細胞および各毛細管壁部の内側における極めて薄い単一層の上皮細胞は血液からその肺胞内における空気／気体を分離する。すなわち、高濃度の酸素分子が各肺胞からその肺の毛細血管内の血液中に上記２個の薄い膜を通して単純な拡散により流入する。これと同時に、高濃度の二酸化炭素の分子が上記肺の毛細血管内の血液から肺胞の中に上記２個の薄い膜を通して単純な拡散により流入する。
【００２３】
　呼吸は吸気および呼気を含む一定の機械的な過程である。胸腔は通常的に一定の閉じた系であり、空気は気管を介する以外に各肺に対して出入りできない。この胸壁が幾分傷付いていて空気／気体がその胸膜腔内に入れば、各肺は一般的に崩壊する。胸腔の容積がその横隔膜の収縮により増大する場合に、各肺の容積も増大する。さらに、各肺の容積が増大すると、各肺の中の空気の圧力がその身体の外部の空気圧（周囲空気圧）よりもわずかに下がる。従って、このわずかな圧力差の結果として、外部または周囲の空気が上述した各呼吸の通路を通して流れ込み、圧力が等しくなるまでそれぞれの肺を充たす。この過程が吸気である。さらに、横隔膜が弛緩すると、胸腔の容積が減少し、このことにより、さらに、各肺の容積が減少する。さらに、各肺の容積が減少すると、それぞれの肺の中の空気の圧力がその身体の外部の空気圧よりもわずかに高く上昇する。従って、このわずかな圧力の差の結果として、各肺胞内の空気は圧力が等しくなるまで各呼吸の通路を通して排出される。この過程が呼気である。
【００２４】
　呼吸器系に対する継続した傷害は、例えば、慢性の閉塞性肺病等のような、種々の病気を生じる可能性がある。この慢性の閉塞性肺病は慢性の気管支炎および肺気腫により生じる各気道の持続性の閉塞症である。米国においてだけでも、約１４００万人の人が一部の形態の慢性の閉塞性肺病に罹っており、この病気は死亡の原因の上から１０番目までに入る。
【００２５】
　慢性気管支炎および急性気管支炎は特定の類似の特徴を分け合っているが、これらは異なる病気である。慢性および急性の気管支炎は共に気管支および細気管支の炎症および狭窄を含むが、急性気管支炎は一般にウイルス性および／または細菌性の感染を伴い、その持続期間は一般的に慢性気管支炎よりもはるかに短い。慢性気管支炎の場合には、その気管支は吸入される異物に対するその身体の防衛機構の一部として過剰の粘液を分泌する。線毛細胞（毛髪様構造）を含む粘液膜が気管および気管支の内側に存在している。この線毛細胞または線毛は上記粘液膜から分泌される粘液を肺から離れる方向に咽頭の中に連続的に押し出すか掃き出し、この咽頭においてその粘液が定期的に飲み込まれる。この線毛による掃き出し動作は異物が各肺の中に到達しないように維持するために機能する。すなわち、鼻および喉頭により濾別されない異物は、上述したように、上記粘液の中に捕捉されて、線毛により咽頭の中に押し出される。過剰な粘液が分泌されると、上記の線毛が損傷して、異物を含んでいる粘液を気管支および気管から掃き出すための線毛の機能効率が低下する可能性がある。さらに、このことにより、細気管支が狭窄および炎症して、その個人が呼吸不足になる。加えて、その個人は過剰な粘液を各気道から除くための手段として慢性の咳を進展させることになる。
【００２６】
　慢性の気管支炎に罹っている個人は肺気腫に進展する可能性がある。肺気腫は通常的にかなり剛性の構造体である肺胞の各壁部が破壊される一定の病気である。この肺胞壁部の破壊は不可逆的である。肺気腫は慢性の気管支炎、例えば、線毛を損傷する、空気汚染等のような、吸入した刺激物に対する長期間の曝露、酵素欠損症およびその他の異常な状況を含む、多数の要因により生じる可能性がある。この肺気腫において、各肺の肺胞はそれぞれの弾性を失い、結果的に、隣接している肺胞の間の壁部が破壊される。従って、この肺胞の壁部が失われる量が多いほど、各肺における空気交換（酸素と二酸化炭素の交換）の表面積が減少して、その空気交換が深刻に損なわれるようになる。粘液の過剰分泌と動的な気道の圧縮力との組み合わせが慢性の閉塞性肺病における空気の流れの制限の機構である。動的な気道の圧縮力は肺組織の弾性の減少による気道に加えられる係留力の損失により生じる。また、粘液の過剰分泌は気管支炎に関して上記において説明されている。換言すれば、肺組織の崩壊により、肺の反動能力が低下して、気道の広がりの支援力が失われる。この結果として、その肺組織の弾性による反動力の損失が各個人の完全な呼気に対する能力不全に起因する。また、各気道の広がりの支援力の損失も呼吸における呼気段階中につぶれの現象が生じることを可能にする。このつぶれの現象はさらに各個人の完全な呼気に対する能力不全を増進する。このような完全な呼気に対する能力不全が増進するのに従って、各肺の中の残留容積も増加する。このことは、さらに、その肺を一定の過剰吸入状態にし、この場合に、各個人は短く浅い呼吸のみを行なうことができる。本質的に、空気は有効に排出されず、各肺の中に新鮮でない空気が蓄積する。このように新鮮でない空気が肺の中に蓄積すると、その個人は酸素欠乏状態になる。このような肺気腫に対する医療方法は存在せず、運動、気管支拡張剤等のような薬物療法、肺容積減少手術および長期管酸素療法を含む種々の治療処置のみが存在している。
【００２７】
　上記において説明されているように、長期間酸素療法は慢性の閉塞性肺病により生じる低酸素症に対する標準的な治療方法として広く受け入れられている。一般的に、この酸素療法は一定の鼻カニューレを用いて処方される。しかしながら、この鼻カニューレの使用に伴う不都合点が存在している。このような鼻カニューレを利用することに伴う一例の不都合点はカニューレと鼻との間における酸素の相当な損失であり、このことは、さらに、その酸素供給源の頻繁な交換を必要とし、多くの酸素を発生するためにさらに多くのエネルギーが必要になる。さらに、このような鼻カニューレを利用することに伴う別の不都合点はこのカニューレが鼻の通路に乾燥、ひび割れおよび痛みを生じる可能性があることである。
【００２８】
　経気管型酸素療法は長期間酸素療法に対する一定の実行可能な代替手段になってきている。この経気管型酸素療法は気管の中に配置されている一定のカテーテルを用いて各肺に直接的に酸素を配給する。この酸素配給の直接的な性質により、多数の利点が達成される。これらの利点は比較的に大きな効率による比較的に少量の酸素の必要性、移動性の向上、運動能力の向上、および改善された自己イメージを含む。
【００２９】
　本発明の長期間酸素療法のシステムおよび方法は各肺の中における酸素伝達効率を最適にするためにその肺組織の中に直接的に酸素を配給するために利用できる。換言すれば、酸素が各肺の中における肺胞組織の中に直接的に配給される場合に、改善された効率が達成できる。肺気腫の場合に、各肺胞壁部は破壊されており、これにより、空気交換の表面積が減少する。この肺胞壁部の破壊が進むのに従って、副行式の換気に対する抵抗力が手化する。換言すれば、肺気腫は副行式の換気を増加し、一定の程度まで、慢性の気管支炎も副行式の換気を増加する。本質的に、一定の気腫の肺において、副行式の換気として知られている、隣接している空気包（肺胞）間における空気の流れの連絡は正常な肺に比べてはるかに多くなる。組織弾性の反動力および各気道を広げる支援力の損失（呼気中における動的なつぶれ）により空気が自然な気道から排出できなくなるために、その副行式の換気の増加が一定の個人の呼吸を有意義に補助しなくなる。このような個人は呼吸困難を進展する。従って、副行式の換気が生じていると決定できる場合に、その病気の肺組織を分離して、その正確な１個以上の場所に酸素を配給することができる。例えば、コンピュータ化軸方向Ｘ線断層写真術すなわちＣＡＴ走査術、磁気共鳴画像処理すなわちＭＲＩ、ポジトロン発光断層写真術すなわちＰＥＴ、および／またはＸ線画像処理等のような、種々の方法が病気組織における１個以上の位置を決定するために利用できる。このような病気の組織が位置決めされると、加圧された酸素をこれらの病気の領域に直接的に配給でき、さらに効果的に且つ効率的に空気交換のためにその肺組織の中に強制的に配給できる。
【００３０】
　図１は第１の例示的な長期間酸素療法システム１００を示している。このシステム１００は一定の酸素供給源１０２、一定の酸素搬送導管１０４および一定の逆止め弁１０６を備えている。酸素供給源１０２は各種の加圧型酸素タンク、液体酸素貯蔵器、酸素濃縮装置を含む調節可能に調整された圧力および流量においてフィルターを通した酸素を供給するための任意の適当な装置および、例えば、各種の調整器を含む圧力および流量を調整するための付随の装置を有することができる。酸素搬送導管１０４は継続的な酸素の曝露により生じる損傷に対する高い抵抗性を有する任意の適当な生体相容性のチューブを含むことができる。さらに、この酸素搬送導管１０４は約１／１６インチ乃至約１／２インチ（０．１６ｃｍ乃至１．２７ｃｍ）、さらに好ましくは約１／８インチ乃至約１／４インチ（０．３２ｃｍ乃至０．６４ｃｍ）の範囲内の一定の内径を有するチューブを含む。また、逆止め弁１０６は任意の適当なイン−ライン型の機械弁を含むことができ、この弁は上記酸素搬送導管１０４を通して各肺１０８の中に酸素を流入させるが、各肺１０８から酸素供給源１０２に逆流させない。例えば、一定の単純なチェック・バルブが利用できる。図１において示されているように、上記酸素搬送導管１０４は副行式の換気の程度が最も高いと決定されている部位において肺１０８の中に挿通されている。
【００３１】
　上記の例示的なシステム１００は一定のイン−ライン型フィルターの使用を含む多数の方法で変更可能である。このような例示的な実施形態において、酸素および空気の両方がこのシステムを通して流れることができる。換言すれば、吸入中において、酸素は酸素搬送導管１０４を通して肺に配給され、呼気中において、空気が肺から酸素搬送導管１０４を通して排出される。上記のイン−ライン型フィルターは粘液およびその他の汚染物質を捕捉して、酸素供給源１０２内における封鎖を防止する。このような例示的な実施形態においては、弁１０６は利用しなくてもよい。
【００３２】
　上記の例示的な長期間酸素療法システム１００を機能させるためには、上記酸素搬送導管１０４が胸腔と肺の中に通されている場所に一定の気密シールが維持されていることが好ましい。このシールは各肺の吸入／機能性を支持するために維持される。このシールが破れると、空気が胸腔内に入り、各肺が上述したようにつぶれる。
【００３３】
　上記シールを形成する方法は肺胸膜と胸腔の内壁との間に接着部分を形成することを含む。このことはドキシサイクリンおよび／またはブレオマイシン等の刺激薬を含む化学的方法、胸膜切除または胸膜鏡下タルク胸膜癒着術を含む外科的方法、または放射性の金または外部照射を含む放射線療法のいずれかにより達成できる。これらの方法は全て胸膜癒着を形成するための関連技術において知られている。このような換気用バイパスのための部位において形成される一定のシールを伴うことにより、その肺における気胸症の危険性を伴うことなく一定の介入を安全に行なうことができるようになる。
【００３４】
　各種のオストミー嚢または窩と同様に、上記酸素搬送導管１０４はその換気用バイパスの部位における皮膚に対してシールできる。図２において示されている一例の例示的な実施形態において、酸素搬送導管１０４は一定の接着剤により胸壁の皮膚に対してシールできる。図示のように、この酸素搬送導管１０４は皮膚の接触面部に一定の生体相容性の接着剤被膜を有する一定のフランジ部２００を有している。この生体相容性の接着剤は上記フランジ部２００と胸壁の皮膚または表皮との間に一定の液密シールを形成する。好ましい実施形態において、上記生体相容性の接着剤は、上記酸素搬送導管１０４がその換気用のバイパス部位から分離できるように、一時的な液密シールを形成する。このことにより、その部位を清浄化することが可能になり、長期間酸素療法システム１００の定期的な維持管理が可能になる。
【００３５】
　図３は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送導管１０４をシールするための別の例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態において、一定の連結用プレート３００が一定の生体相容性の接着剤被膜または任意のその他の適当な手段により換気用バイパスの部位における皮膚に対してシールされる。その後、酸素搬送導管１０４が各種のねじ付き連結手段および係止リングを含む任意の適当な手段により上記連結用プレート３００に接続される。この例示的な実施形態もまた上記部位の清浄化およびシステム１００の維持管理を可能にしている。
【００３６】
　図４は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送導管１０４をシールするためのさらに別の例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態においては、バルーン・フランジ４００が上記シールを形成するために利用できる。これらのバルーン・フランジ４００は、その収縮状態において、上記酸素搬送導管１０４とこれらバルーン・フランジの一方がその換気用バイパスの吻合部位を通過できるように、当該酸素搬送導管１０４に取り付けることができる。また、これらのバルーン・フランジ４００はこれらのバルーン・フランジが胸壁のそれぞれの反対側に維持されるように一定の十分な距離だけ互いに離間している。その後、膨張すると、これらのバルーンが拡張して上記の胸壁を挟み込むことにより一定の液密シールを形成する。この場合も同様に、この例示的な実施形態はその酸素搬送導管１０４の容易な除去を可能にしている。
【００３７】
　図５は換気用バイパスの部位における胸壁の皮膚に対して上記酸素搬送導管１０４をシールするためのさらに別の例示的な実施形態を示している。この例示的な実施形態においては、単一のバルーン・フランジ５００が一定の固定型フランジ５０２との組み合わせにおいて利用されている。このバルーン・フランジ５００は上記と同様の様式で酸素搬送導管１０４に接続している。このような例示的な実施形態において、このバルーン・フランジ５００は、その膨張時に、一定の液密シールを形成する。すなわち、胸壁の皮膚に対して維持されている上記固定型のフランジ５０２が一定の構造的な支持を行ない、この支持構造に対して上記バルーンが圧力を加えることにより上記シールが形成される。
【００３８】
　一定の個人が呼気を困難にして付加的な酸素を必要としている場合に、副行式の換気用バイパスを直接的な酸素療法に組み合わせることができる。図６は一定の副行式換気用バイパス／直接的酸素療法システム６００の例示的な実施形態を示している。このシステム６００は一定の酸素供給源６０２、２個の分枝部分６０６および６０８を有する一定の酸素搬送導管６０４、および一定の制御弁６１０を備えている。これらの酸素供給源６０２および酸素搬送導管６０４は図１において示されている上記の例示的な実施形態にそれぞれ類似している部品を含むことができる。この例示的な実施形態において、一定の個人が吸息すると、弁６１０が開口して、酸素が肺６１２および気管支６１４の中に流入する。また、別の例示的な実施形態においては、分枝部分６０８を気管６１６に接続できる。従って、吸気中において、酸素は１個または２個の肺における病気の部位に流れると共に、正常な気管支の通路を介してその肺の別の部分にも流れる。一方、呼気中においては、弁６１０が閉じて、酸素は全く配給されなくなり、肺の病気の部分における空気がその肺６１２から一方の分枝部分６０６を介して第２の分枝部分６０８の中に流れて、最終的に気管支６１６の中に流れ込む。このような様式で、新鮮でない空気が除去されて、酸素が直接的に配給される。
【００３９】
　上記の酸素搬送導管６０４および分枝部分６０６，６０８の肺６１２および気管支６１４に対する接続およびシールは上述した様式と同様の様式において行なうことができる。
【００４０】
　以上において図示および説明した形態は最も実用的で好ましい実施形態と考えられる形態であるが、これらの図示および説明されている特定の設計および方法からの各種の変形例および変更例が当該技術分野における熟練者において考え出せるようになり、本発明の趣旨および範囲から逸脱せずに使用可能であることが明らかである。本発明は上記の説明および図示における各種の特定の構成に限定されず、添付の特許請求の範囲に含まれると考えられる全ての変更例に対して一貫するように構成されている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
　本発明は一定の長期間酸素療法システムに適用可能であり、この長期間酸素療法システムは一定の酸素供給源、当該酸素供給源に接続している第１の端部および一定の患者の胸壁および肺の中を通る第２の端部を有していて上記酸素供給源と上記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立する少なくとも１個の導管、および当該少なくとも１個の導管に接続している一定のシール装置を備えており、このシール装置は上記少なくとも１個の導管と上記胸壁との間に一定の液密シールを形成する。
【００４２】
　また、本発明は一定の長期間酸素療法システムに適用可能であり、この長期間酸素療法システムは一定の酸素供給源、一定の弁、上記酸素供給源に接続している第１の端部および上記弁に接続している第２の端部を有する第１の導管、上記弁に接続している第１の端部および多数の分枝部分を有している第２の端部を有する少なくとも１個の第２の導管を備えており、上記分枝部分の１個が一定の患者の胸壁および肺の中を通ることにより上記酸素供給源と上記肺の内部空間との間の流体を介する連絡を確立し、上記分枝部分の別の１個が一定の患者における一定の気管支の中を通ることにより上記酸素供給源、上記肺の内部空間および上記気管支の間の流体を介する連絡を確立し、さらに当該システムは上記多数の分枝部分に接続するシール装置を備えており、これらのシール装置は上記患者の胸壁および肺の中を通る１個の分枝部分と当該胸壁との間に一定の液密シールを形成し、さらに、上記患者における一定の気管支の中を通る別の１個の分枝部分と当該患者における胸壁との間に一定の液密シールを形成する。
【００４３】
　また、本発明は慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法に適用可能であり、この方法は一定の胸壁から肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、当該吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から上記肺の中に延在している一定の導管を通して当該供給源から一定の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、および上記吻合開口部と上記導管との間に一定の液密シールを設定する工程を含む。
【００４４】
　さらに、本発明は慢性の閉塞性肺病を有する充血性の患者を治療するための方法に適用可能であり、この方法は一定の胸壁から肺の内部空間部分の中に延在する一定の吻合開口部を形成する工程、当該吻合開口部の中を通して一定の酸素供給源から上記肺の中に延在している一定の導管を通して当該供給源から一定の肺胞組織の中に直接的に酸素を供給する工程、上記吻合開口部と上記導管との間に一定の液密シールを設定する工程、および第２の導管を通して上記肺から一定の気管支の中に空気を通風する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
　本発明の上記およびその他の特徴および利点は、以下の、各添付図面においてそれぞれ示されているような、本発明の好ましい実施形態のさらに特定な説明により明らかになる。
【図１】本発明による長期間酸素療法システムの第１の例示的な実施形態の概略図である。
【図２】本発明の長期間酸素療法システムに関連して利用される一定のシール装置の第１の例示的な実施形態の概略図である。
【図３】本発明の長期間酸素療法システムに関連して利用される一定のシール装置の第２の例示的な実施形態の概略図である。
【図４】本発明の長期間酸素療法システムに関連して利用される一定のシール装置の第３の例示的な実施形態の概略図である。
【図５】本発明の長期間酸素療法システムに関連して利用される一定のシール装置の第４の例示的な実施形態の概略図である。
【図６】本発明による長期間酸素療法システムの第２の例示的な実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００　長期間酸素療法システム
１０２　酸素供給源
１０４　酸素搬送導管
１０６　逆止め弁
１０８　肺
２００　フランジ
３００　プレート
４００　バルーン・フランジ
５００　バルーン・フランジ
５０２　固定フランジ
６００　長期間酸素療法システム
【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】
2004130103.tif 000007
【図６】
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【外国語明細書】
2004130103000001.pdf