(57)【要約】  簡便に胸腔内圧を測定し、且つ、該胸腔内圧を調整する胸腔内圧測定調整システムを提供することを目的とする。胸腔内圧の測定と該胸腔内圧の調整を相互に行う胸腔内圧測定調整システムであって、胸郭内に向けて胸腔穿刺する留置針部と、前記胸腔内圧を測定する圧力計部と、前記胸腔内の過剰空気を捕集する容器部と、前記補修された過剰空気を外気に開放する排出口部と、を含み、前記留置針部と前記圧力計部を繋ぐ第１の経路と、前記留置針部と前記容器部を繋ぐ第２の経路と、前記容器部と前記排出口部を繋ぐ第３の経路と、前記圧力計部と前記排出口部を繋ぐ第４の経路と、を有し、さらに、前記第１の経路、前記第２の経路、前記第３の経路、前記第４の経路をそれぞれ切り替えることができる方向切り替え活栓を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
胸腔内圧の測定と該胸腔内圧の調整を相互に行う胸腔内圧測定調整システムであって、
胸郭内に向けて胸腔穿刺する留置針部と、
前記胸腔内圧を測定する圧力計部と、
前記胸腔内の過剰空気を捕集する容器部と、
前記捕集された過剰空気を外気に開放する排出口部と、を含み、
さらに、前記留置針部と前記圧力計部を繋ぐ第１の経路と、
前記留置針部と前記容器部を繋ぐ第２の経路と、
前記容器部と前記排出口部を繋ぐ第３の経路と、
前記圧力計部と前記排出口部を繋ぐ第４の経路と、を有し、
前記第１の経路、前記第２の経路、前記第３の経路、及び前記第４の経路は、１個または２個の方向切り替え活栓によりそれぞれの経路に切り替えることができることを特徴とする胸腔内圧測定調整システム。
【請求項２】
前記第１の経路には第１の方向切り替え活栓を介装し、
前記第１の方向切り替え活栓より分岐する経路には第２の方向切り替え活栓を介装して前記容器部に繋がるものであり、
ここで、前記第１の方向切り替え活栓は、前記過剰空気を前記圧力計部へ送る方向の他、前記過剰空気を前記排出口部の方向への切り替えを行うものであり、
前記第２の方向切り替え活栓は、前記過剰空気を前記容器部に捕集する方向の他、前記過剰空気を前記排出口部の方向の外気に開放する切り替えを行うものである請求項１に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項３】
前記容器部は、注射筒である請求項１または２に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項４】
前記第１の方向切り替え活栓から前記圧力計部に向かう経路の途中、または該第１の方向切り替え活栓の取付口には、滅菌フィルタが設けられている請求項２または３に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項５】
胸腔内気体排出管を有する胸腔内圧測定調整システムであって、
前記胸腔内気体排出管は、留置針部に接続するための第１開口と、圧力計部に接続するための第２開口と、吸引器具に接続するための第３開口と、前記第２開口と前記第３開口との間の通気を遮断する栓具を有していることを特徴とする胸腔内圧測定調整システム。
【請求項６】
前記胸腔内気体排出管は、胸腔内気体を外気に開放するための第４開口を更に有している請求項５に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項７】
前記第１開口が留置針部に接続されており、前記第３開口が吸引器具に接続されている請求項５または６に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項８】
前記第２開口が圧力計部に接続されている請求項５〜７のいずれか一項に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項９】
前記圧力計部が２０ミリ秒以下の間隔で圧力を計測するものである請求項１〜４および請求項８のいずれか一項に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項１０】
前記第１開口にチューブが接続されている請求項５〜９のいずれか一項に記載の胸腔内圧測定調整システム。
【請求項１１】
第１〜第３開口を有する胸腔内気体排出管と、前記第１開口に接続されている留置針部と、前記第２開口に接続されている圧力計部と、前記第３開口に接続されている吸引器具と、前記第２開口と前記第３開口との間の通気を遮断する栓具を有している胸腔内圧測定調整システムの動作方法であって、
（１）前記第１開口と前記第２開口とを連通させている状態で、前記胸腔内気体排出管内の気圧を前記圧力計部により測定するステップと、
（２）前記第１開口と前記第３開口とを連通させている状態で、前記留置針部から前記吸引器具に気体を搬送する第２ステップと、
を含むことを特徴とする胸腔内圧測定調整システムの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気胸治療の初期診療において、簡便に胸腔内圧を測定し、且つ、該胸腔内圧を調整することのできる胸腔内圧測定調整システムおよびその動作方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
気胸とは、胸壁の内面を覆う側壁胸膜や肺を覆う臓側胸膜に開いた穴から胸腔内に空気が流入して貯留し、肺が虚脱（小さく萎縮）した状態になる症状をいう。穴が開く原因によって、自然気胸、外傷性気胸、医原性気胸の３つに大別されるが、最も多いのが自然気胸であり、肺胞の一部が嚢胞化したものや胸膜直下にできた嚢胞が破れ吸気が胸腔に漏れる（気漏）ことにより発症する。【０００３】
胸腔とは、肋骨、胸椎、胸骨、及び横隔膜で囲まれた、ヒトや動物の体内空間のことであり、胸腔空間内の圧力を胸腔内圧という。通常、胸腔内は陰圧（大気圧より−４〜−１０ｃｍＨ２Ｏ）に保たれており、これによって肺は拡張方向に引っ張られ、肺自体の弾性（縮む力）と均衡が取れて膨張状態を保持している。しかし、気胸になると、胸腔内圧が高まる方向に変化して陰圧が保持できなくなり、その結果、肺が膨らむことができなくなって萎縮する。【０００４】
気胸の診療では、多くの場合に胸腔ドレナージが行われる。胸腔ドレナージとは、胸腔内に貯まった体液（血液、膿、滲・漏出液等）及び空気を体外に排出するためのものである。この胸腔ドレナージ内には水封部があり、患者の胸腔から排出される空気は気泡となってこの水封部を通過して外部に排出されるようになっている。【０００５】
気胸の検出方法として気漏の発生に伴って、胸腔ドレナージの水封部に生じる気泡を医療従事者が目視で観察する方法が一般的に行われているが、あくまでも定性的な方法に過ぎない。この目視観察という不確かさを回避するために、水封室と吸引源又は伝動吸引ポンプとの間の圧力を測定し、その圧力変動に基づいて気泡の発生を検出して患者の気漏を発見・診断する装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３６１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、胸腔ドレナージは入院を要する治療であり、処置に際してはドレナージ・チューブが肋間神経を圧迫することなどによる強い疼痛があり、また体動が制限されることなどもあり、患者にとっては苦痛が大きい。胸腔ドレナージは気漏が止まっている場合にはその必要性は低くなるが、必要性の有無を正確に判断することは処置前には困難である。【０００８】
また、気胸の診断として現在行える客観的評価として、胸部レントゲンやＣＴがあるが、これらは静止画像であり、１回の撮影だけでは気漏が継続状態であるか否かの動的所見を得ることができず、時間経過後の画像の比較により気漏を推測するというものである。気漏の判断方法として、胸腔内圧を測定することも考えられるが、胸腔ドレナージの実施下ではドレーンバッグの観察により可視的な判断は可能であるが、胸腔ドレナージを行っていない状態で簡便に胸腔内圧を測定することができない。【０００９】
本発明は、以上のような従来の課題や医療現場からの要望を考慮してなされたものであり、特に、胸腔ドレナージを行っていない状態においても簡便に胸腔内圧を測定し、且つ、該胸腔内圧を調整することのできる胸腔内圧測定調整システムおよびその動作方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討する中で、まず、胸腔内圧が生理的な状態では陰圧（−８ｃｍＨ２Ｏ前後）であり、この範囲の空気圧を測定することは、工業用や研究用途で利用される高速サンプリング（１０ｍｓｅｃ）で、且つ高精度（０．５％Ｆ．Ｓ．）の気体圧力測定機器を用いれば容易に行えると考えた。そして、胸腔内圧をリアルタイムで測定することができれば、気漏の有無を即時に判定できると考え、生理的に正常な胸腔内圧であるのか、あるいは高いのか、逆に低いのかを測定すること、及び併せてその処置をすることができると考えるに至り、本発明を完成した。【００１１】
上記課題を解決し得た本発明の胸腔内圧測定調整システムは、胸腔内圧の測定と調整を相互に行うものであって、胸郭内に向けて胸腔穿刺する留置針部と、前記胸腔内圧を測定する圧力計部と、前記胸腔内の過剰空気を捕集する容器部と、前記捕集された過剰空気を外気に開放する排出口部と、を含み、さらに、前記留置針部と前記圧力計部を繋ぐ第１の経路と、前記留置針部と前記容器部を繋ぐ第２の経路と、前記容器部と前記排出口部を繋ぐ第３の経路と、前記圧力計部と前記排出口部を繋ぐ第４の経路と、を有し、前記第１の経路、前記第２の経路、前記第３の経路、及び前記第４の経路が、１個または２個の方向切り替え活栓によりそれぞれの経路に切り替えることができる点に特徴を有する。【００１２】
本発明における第１の経路には第１の方向切り替え活栓を介装し、前記第１の方向切り替え活栓より分岐する経路には第２の方向切り替え活栓を介装して前記容器部に繋がるものであり、ここで、前記第１の方向切り替え活栓は、前記過剰空気を前記圧力計部へ送る方向の他、前記過剰空気を前記排出口部の方向への切り替えを行うものであり、前記第２の方向切り替え活栓は、前記過剰空気を前記容器部に捕集する方向の他、前記過剰空気を前記排出口部の方向の外気に開放する切り替えを行うものであることが好ましい。【００１３】
本発明における容器部は、注射筒であることが好ましい。【００１４】
本発明における第１の方向切り替え活栓から前記圧力計部に向かう経路の途中、または該第１の方向切り替え活栓の取付口には、滅菌フィルタが設けられていることが好ましい。【００１５】
上記課題を解決し得た本発明の胸腔内圧測定調整システムは胸腔内気体排出管を有しており、該胸腔内気体排出管は、留置針部に接続するための第１開口と、圧力計部に接続するための第２開口と、吸引器具に接続するための第３開口と、前記第２開口と前記第３開口との間の通気を遮断する栓具を有しているものである。【００１６】
本発明の胸腔内圧測定調整システムにおいて、前記胸腔内気体排出管は、胸腔内気体を外気に開放するための第４開口を更に有していることが好ましい。【００１７】
本発明の胸腔内圧測定調整システムにおいて、前記第１開口が留置針部に接続されており、前記第３開口が吸引器具に接続されていることが好ましい。【００１８】
本発明の胸腔内圧測定調整システムにおいて、前記第２開口が圧力計部に接続されていることが好ましい。【００１９】
本発明の胸腔内圧測定調整システムにおいて、前記圧力計部が２０ミリ秒以下の間隔で圧力を計測するものであることが好ましい。【００２０】
本発明の胸腔内圧測定調整システムにおいて、前記第１開口にチューブが接続されていることが好ましい。【００２１】
上記課題を解決し得た本発明の胸腔内圧測定調整システムの動作方法は、第１〜第３開口を有する胸腔内気体排出管と、前記第１開口に接続されている留置針部と、前記第２開口に接続されている圧力計部と、前記第３開口に接続されている吸引器具と、前記第２開口と前記第３開口との間の通気を遮断する栓具を有している胸腔内圧測定調整システムの動作方法であって、（１）前記第１開口と前記第２開口とを連通させている状態で、前記胸腔内気体排出管内の気圧を前記圧力計部により測定するステップと、（２）前記第１開口と前記第３開口とを連通させている状態で、前記留置針部から前記吸引器具に気体を搬送する第２ステップとを含むものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の胸腔内圧測定調整システムおよびその動作方法によれば、胸腔内圧の測定と、その測定結果に基づいて該胸腔内圧の調整を行うことができることから、医療従事者は処置の前後を通じて患者の気胸等の状況をほぼリアルタイムで知ることが可能となる。【００２３】
また、本発明の胸腔内圧測定調整システムを利用することにより、これまでの胸腔ドレナージ、胸部レントゲン、ＣＴ等に依存する診断・治療方針に対して、気胸に対する新たな治療方針を提供することが可能となり、医療分野への貢献が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの方向切り替え活栓の一例を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの方向切り替え活栓の他の一例を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの方向切り替え活栓の他の一例を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの方向切り替え活栓の他の一例を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムにおける方向切り替え活栓の向きと空気の流れの一例を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムにおける方向切り替え活栓の向きと空気の流れの他の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムにおける方向切り替え活栓の向きと空気の流れの他の一例を示した図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムにおける方向切り替え活栓の向きと空気の流れの他の一例を示した図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの検証に用いた簡易呼吸モデルを示す図面代用写真である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの検証の全体構成を示す図面代用写真である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの検証によって測定された通常呼吸モデルのデータの一例を示した図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの検証によって測定された緊張性気胸のモデルのデータの一例を示した図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に係る胸腔内圧測定調整システムの検証によって測定された緊張性気胸の穿刺脱気モデルのデータの一例を示した図である。
【図１５】本発明の実施の形態２における胸腔内圧測定調整システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態のみに限定されず、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。
【００２６】
（実施の形態１）
図１（ａ）に、本発明の実施の形態１にかかる胸腔内圧測定調整システムの外観図を示す。図１（ａ）に示すように、本発明の実施の形態１にかかる胸腔内圧測定調整システム１は、胸郭内に向けて胸腔穿刺する留置針部２と、胸腔内圧を測定する圧力計部３と、胸腔内の過剰空気を捕集する容器部４と、捕集された過剰空気を外気に開放する排出口部５を備えている。また、本発明の胸腔内圧測定調整システム１は、留置針部２と圧力計部３を繋ぐ第１の経路Ｒ１と、留置針部２と容器部４を繋ぐ第２の経路Ｒ２と、容器部４と排出口部５を繋ぐ第３の経路Ｒ３と、圧力計部３と排出口部５を繋ぐ第４の経路Ｒ４を備えている。ここで、第１の経路Ｒ１、第２の経路Ｒ２、第３の経路Ｒ３、及び第４の経路Ｒ４が、２個の方向切り替え活栓６Ａによりそれぞれの経路に切り替えることができるようになっている。
【００２７】
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した胸腔内圧測定調整システムにおける留置針部２の近辺を抜き出したものである。図１（ｂ）に示すように留置針部２の近位側にはチューブ部材９が接続されている。これにより、医師が処置をしている最中に胸腔内圧測定調整システム１が動いてしまう場合でも、チューブ部材９が動きの緩衝部材として働くため、留置針部２が動いてしまうことを防止できる。そのため処置中の患者の痛みを軽減することができる。
【００２８】
図２〜図５に、方向切り替え活栓の他の一例を示す。方向切り替え活栓は、図１に示すように２個の方向切り替え活栓６Ａを組み合わせて使用する場合の他に、図２〜図５に示すように、隣り合うＬ字２方向を繋ぐ経路を開くことができる１個の方向切り替え活栓６Ｂを用いても良い。具体的には、容器部４に向かう方向と排出口部５に向かう方向を閉鎖して、留置針部２と圧力計部３を繋ぐ第１の経路Ｒ１を開くことができる（図２参照）。また、圧力計部３に向かう方向と排出口部５に向かう方向を閉鎖して、留置針部２と容器部４を繋ぐ第２の経路Ｒ２を開くことができる（図３参照）。また、留置針部２に向かう方向と圧力計部３に向かう方向を閉鎖して、容器部４と排出口部５を繋ぐ第３の経路Ｒ３を開くことができる（図４参照）。さらに、留置針部２に向かう方向と容器部４に向かう方向を閉鎖して、圧力計部３と排出口部５を繋ぐ第４の経路Ｒ４を開くことができる（図５参照）。
【００２９】
方向切り替え活栓は、一般に、静脈麻酔や輸液療法、点滴などを行う際、薬液の流路を調整するために使用する市販の医療用コックを挙げることができる。具体的には、例えば、ポリカーボネートからなる本体と、ポリエチレンからなるハンドルとで構成されたものを用いることができ、ハンドルの向きにより流路方向を変えることが可能である。
【００３０】
なお、上記の方向切り替え活栓は、いずれも経路と開閉弁が一体の構成を有するものについて説明したが、本発明を実施するにあたり、経路と開閉弁が別体の構成を有するものを用いても良く、例えば、十字継手やＹ字継手を設けた上で、各々の経路に開閉弁を別個に設ける構成にしても良い。
【００３１】
留置針部２は、一般に採血・点滴の際に、静脈内に挿入して留置される医療器具であるが、本発明の実施に際しては、胸腔穿刺用の留置針を用い、例えば、１８Ｇハッピーキャス（メディキット株式会社製）を挙げることができる。
【００３２】
圧力計部３は、市販のデジタルマノメータを用いることができる。具体的には、隔膜（ダイヤフラム）に圧力が加わることでダイヤフラムのたわみに応じた圧力が発生し、この圧力に比例してゲージ抵抗（ピエゾ抵抗）の抵抗率が変化し、この変化率をＡＤ変換してデジタル信号に変換してデジタル信号処理した後、デジタル圧力値に変換してデータとして出力するものである。より詳細には、圧力をセンシングするセンサを備えており、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）方式を採用したものを用いることができ、例えば、デジタルマノメータＤＭＨ−０１（株式会社木幡計器製作所製）を挙げることができる。
【００３３】
容器部４は、胸腔内の過剰空気を捕集するためのもので、当該捕集された過剰空気を外部に漏らすことなく捕集量を測定する観点から、注射筒（シリンジ）を用いることが好ましい。
【００３４】
次に、本発明の胸腔内圧測定調整システムの動作について、三方向の切り替え活栓を２個用いた場合を例にして、図面を参照しながら以下説明する。
【００３５】
図６〜図９は、本発明の胸腔内圧測定調整システムの各動作について、２個の三方向切り替え活栓のハンドルの向きに伴う胸腔内過剰空気の流れについて示した概略図である。図６〜図９に示すように、胸腔内圧測定調整システム１は、胸郭内に向けて胸腔穿刺する留置針部２と、胸腔内圧を測定する圧力計部３と、胸腔内の過剰空気を捕集する容器部４を備えており、留置針部２と圧力計部３を繋ぐ第１の経路Ｒ１には第１の方向切り替え活栓６Ａ１を介装し、第１の方向切り替え活栓６Ａ１より分岐する経路には第２の方向切り替え活栓６Ａ２を介装して、第２の経路Ｒ２を経て容器部４に繋がっている。ここで、第１の方向切り替え活栓６Ａ１は、胸腔内の過剰空気を圧力計部３へ送る方向の他、当該過剰空気を排出口部５の方向への切り替えを行うことができる。また、第２の方向切り替え活栓６Ａ２は、胸腔内から排出された過剰空気を容器部４に捕集する方向の他、当該捕集された過剰空気を排出口部５から外気に開放する方向への切り替えを行うことができる。
【００３６】
（胸腔内過剰空気の脱気と容器への捕集：図６参照）
第１の方向切り替え活栓６Ａ１のハンドルの向きを図６のように設定することにより、圧力計部３に向かう経路が閉鎖され、第１の方向切り替え活栓６Ａ１より分岐して第２の方向切り替え活栓６Ａ２に向かう経路が開かれる。さらに、第２の方向切り替え活栓６Ａ２のハンドルの向きを図６のように設定することにより、空気を排出口部５から外部に開放する経路が閉鎖され、留置針部２と容器部４を繋ぐ第２の経路Ｒ２が開かれる。これにより、胸腔内からの過剰空気は第２の経路Ｒ２を経由して容器部４の中に捕集される。
【００３７】
（容器に捕集された過剰空気の排出：図７参照）
第１の方向切り替え活栓６Ａ１のハンドルの向きは図６と同じ状態で、第２の方向切り替え活栓６Ａ２のハンドルの向きを図７のように設定することにより、容器部４と排出口部５を繋ぐ第３の経路Ｒ３が開かれ、容器部４に捕集された空気は第３の経路Ｒ３を経由して排出口部５へ流れて外部に開放され、排出される。
【００３８】
（胸腔内の圧力測定：図８参照）
第２の方向切り替え活栓６Ａ２のハンドルの向きは図７と同じ状態で、第１の方向切り替え活栓６Ａ１のハンドルの向きを図８のように設定することにより、留置針部２と圧力計部３を繋ぐ第１の経路Ｒ１が開かれ、第１の方向切り替え活栓６Ａ１から第２の方向切り替え活栓６Ａ２に向かう経路が閉鎖される。これにより、胸腔内の過剰空気が第１の経路Ｒ１を経由して圧力計部３へ流れ、胸腔内圧が測定される。
【００３９】
（圧力計のゼロ補正：図９参照）
第１の方向切り替え活栓６Ａ１のハンドルの向きと、第２の方向切り替え活栓６Ａ２のハンドルの向きを図９のように設定することにより、圧力計部３と排出口部５を繋ぐ第４の経路Ｒ４が開かれ、留置針部２に向かう方向と容器部４に向かう経路が閉鎖される。これにより、圧力計部３に存在する空気が第４の経路Ｒ４を経由して排出口部５へ流れて外部に開放、排出され、圧力計のゼロ補正が行われる。
【００４０】
上記構成により、胸腔内に貯まった過剰空気の調整（具体的には、過剰空気の脱気、捕集、及び排出の動作）と胸腔内圧の測定を相互に行うことができる。つまり、医療従事者は、胸腔内に貯まった過剰空気を排出させると共に、胸腔内圧を測定することが可能となり、患者の気胸の状況をほぼリアルタイムで知ることが可能となる。
【００４１】
なお、上記構成（図８参照）の第１の方向切り替え活栓６Ａ１から圧力計部３に向かう経路（第１の経路Ｒ１）の途中には、患者の胸腔内に貯まった過剰空気が直接滅菌されていない状態の空気と流通して圧力計部３に流れることを考慮して、図１に示すように当該経路途中に滅菌フィルタ７を設けることが好ましい。この滅菌フィルタ７は、上記経路の途中の他に、上記第１の方向切り替え活栓６Ａ１の取付口に設けても良い。
【００４２】
次に、本発明の胸腔内圧測定調整システムについて、胸腔ドレナージを行っていない胸腔穿刺のみの状態を例にして、簡便に胸腔内圧を測定できる簡易呼吸モデルを作製し、本発明の胸腔内圧測定調整システムの検証を行った。なお、胸腔内圧測定の簡略化のため、方向切り替え活栓は三方活栓１個を用いて行い、胸腔内過剰空気を捕集する容器のない状態で行った。図面を参照しながら以下説明する。
【００４３】
（簡易呼吸モデルの作製）
図１０は、本発明の胸腔内圧測定調整システムの検証に用いた簡易呼吸モデルの図面代用写真である。簡易呼吸モデル１１の作製は以下のとおりである。図１０に示すように、ペットボトル１２の底を切り取り、別途準備したゴム風船１３Ａをペットボトル１２の切り取り跡に貼付けることで、ヒトの横隔膜を模擬したもの（模擬横隔膜１５）を準備した。次に、ゴム風船１３Ｂをペットボトル１２の中に入れ、ゴム風船１３Ｂの口を反転させつつ、ペットボトル１２の口の部分に被せることで、ヒトの気道・肺を模擬したもの（模擬気道１６、模擬肺１４）を準備した。このようにして、模擬横隔膜１５、模擬気道１６、及び模擬肺１４を備えた簡易呼吸モデル１１を構成した。
【００４４】
（胸腔内圧測定）
図１１は、胸腔内圧測定調整システム１の検証の全体構成を示す図面代用写真である。
図１１に示すように、簡易呼吸モデル１１の胸郭部分（胸郭穿刺部１７）に留置針部２の１８Ｇハッピーキャス（メディキット株式会社製）を用いて穿刺し、胸腔内圧測定調整システム１を装着した。模擬横隔膜１５に対して、ペットボトル１２の内側へ向けて押圧し、模擬横隔膜１５を下方へ牽引、または牽引解除を繰返すことで呼吸動作を模擬させ、通常呼吸のモデルとしての胸腔内圧を測定した（測定１）。次に、模擬肺１４に小さな穴を開け、緊張性気胸のモデルとしての胸腔内圧を測定した（測定２）。次に、緊張性気胸のモデルから、測定回路の三方活栓１８を外気に開放し、緊張性気胸の穿刺脱気モデルとしての胸腔内圧を測定した（測定３）。なお、胸腔内圧測定調整システム１の圧力計部３はデジタルマノメータＤＭＨ−０１（株式会社木幡計器製作所製）を使用した。また、胸腔内圧データの解析は、圧力計部３に設けられた外部通信部とデータ解析用ＰＣを接続して行った。圧力計部３、及びデータ解析ソフトの仕様は以下のとおりである。
【００４５】
データサンプリング：１０ｍｓｅｃ
精度：０．５％Ｆ．Ｓ．
データ解析用ソフト：ＨＭ  Ｖｉｅｗｅｒ（株式会社木幡計器製作所製）
【００４６】
（胸腔内圧測定調整システムの検証）
図１２に、上記測定１で得られた通常呼吸モデルにおけるデータの一例を示す。図１２より、平圧から陰圧に至る周期的な胸腔内圧の変化を連続して測定できることがわかった。
【００４７】
図１３に、上記測定２で得られた緊張性気胸のモデルにおけるデータの一例を示す。図１３より、通常の陰圧呼吸から徐々に陽圧になっていく緊張性気胸のモデルにおいて、胸腔内圧を連続して測定できることがわかった。
【００４８】
図１４に、上記測定３で得られた緊張性気胸の穿刺脱気モデルにおけるデータの一例を示す。図１４より、緊張性気胸の治療のモデルにおいて、胸腔内圧を連続して測定し、脱気処置を行うことにより過陽圧を避けることができている様子が確認された。
【００４９】
以上の検証結果より、簡易呼吸モデルを用いて、本発明の実施の形態１における胸腔内圧測定調整システムは、通常呼吸、緊張性気胸、緊張性気胸の治療の状況をそれぞれ再現することができ、その模擬的な胸腔内圧を連続的でリアルタイムに測定することができた。
【００５０】
なお、上記実施の形態１において、胸腔ドレナージを行っていない胸腔穿刺のみの状態を例にして説明したが、本発明の胸腔内圧測定調整システムは、このような用途に限定されるものではなく、例えば、胸腔ドレナージを行っている状態においても使用することが可能であり、この場合、ドレーンバッグの観察により胸腔内圧を可視的に判断することに加えて、当該システムによる胸腔内圧の測定が定量的に行われることになる。
【００５１】
（実施の形態２）
図１５は、本発明の実施の形態２にかかる胸腔内圧測定調整システムの構成図である。図１５において、胸腔内気体排出管１９は、留置針部２に接続するための第１開口Ｖ１と、圧力計部３に接続するための第２開口Ｖ２と、吸引器具４に接続するための第３開口Ｖ３と、第２開口と第３開口との間の通気を遮断する栓具、例えば栓具２０ａ、栓具２０ｂを有しているものであり、基本的な構成は実施の形態１にかかる胸腔内圧測定調整システムと同様であるので重複した説明は行わない。
【００５２】
胸腔内気体排出管１９において第１開口Ｖ１〜第３開口Ｖ３が設けられる位置は特に限定されないが、例えば、上流部から順に、第１開口Ｖ１、第２開口Ｖ２、第３開口Ｖ３を配置することができる。或いは、上流部から順に、第１開口Ｖ１、第３開口Ｖ３、第２開口Ｖ２を配置することができる。第３開口Ｖ３に接続された吸引器具４に吸引された胸腔内気体は、そのまま吸引器具４から外気に放出されてもよいが、胸腔内気体を外気に開放するための第４開口Ｖ４を更に設けてもよく、第４開口Ｖ４は、第２開口Ｖ２または第３開口Ｖ３よりも下流側に設けられることが好ましい。
【００５３】
胸腔内気体排出管１９を使い捨て品とする場合は、胸腔内気体排出管１９の材質としてポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等プラスチック材料を好ましく用いることができる。胸腔内気体排出管１９を使い捨て品としない場合には、胸腔内気体排出管１９の材質としてガラスを用いることができる。胸腔内気体排出管１９は、第１開口Ｖ１〜第３開口Ｖ３を備える部分が一体形成された部材であっても良いが、例えば第１開口Ｖ１および第２開口Ｖ２を備えた第１管（不図示）と、第３開口Ｖ３および第４開口Ｖ４を備えた第２管（不図示）とを互いに接続して構成してもよい。第１管および第２管は、上記実施の形態１において説明したような三方活栓１８を用いることができる。
【００５４】
圧力計部３が２０ミリ秒以下の間隔で圧力を計測するものであることが好ましく、より好ましくは１５ミリ秒以下、さらに好ましくは１０ミリ秒以下である。計測間隔が短いものであれば、胸腔内気圧がリアルタイムで滑らかな出力グラフとして出力値を得ることができるからである。
【００５５】
実施の形態２においても、実施の形態１と同様に留置針部２と第１開口との間にチューブ部材９が接続されていることが好ましい。医師が処置をしている最中に胸腔内気体排出管１９が動いてしまう場合でも、チューブ部材９が動きの緩衝部材として働くため、留置針部２が動いてしまうことを防止できるからである。
【００５６】
（胸腔内圧測定調整システムの動作方法）
本発明の実施の形態２における胸腔内圧測定調整システムは、少なくとも次の二つのステップにより動作させることが可能である。
（１）第１開口Ｖ１と第２開口Ｖ２とを連通させている状態で、胸腔内気体排出管１９内の気圧を圧力計部３により測定するステップ
（２）第１開口Ｖ１と第３開口Ｖ３とを連通させている状態で、留置針部２から吸引器具４に気体を搬送するステップ
【００５７】
上記のステップ（１）とステップ（２）とは、順番を入れ替えても実施可能であるし、ステップ（１）とステップ（２）とを交互に繰り返し行ってもよい。ステップ（１）またはステップ（２）が行われている間は、圧力計部３と吸引器具４とが相互に干渉しないように、第２開口Ｖ２と第３開口Ｖ３との間の通気を遮断する栓具（例えば栓具２０ａおよび／または栓具２０ｂ）を閉じた状態とする。
【００５８】
本発明の胸腔内圧測定調整システムおよびその動作方法によれば、胸腔内に貯まった過剰空気を排出させながら胸腔内圧を測定することができるため、医療従事者は患者の気胸等の状況をほぼリアルタイムで知ることが可能となる。また、本発明の胸腔内圧測定調整システムは、穿刺脱気を行う際の気漏の有無を判定することを可能にし、気胸に対する治療方針を判断する指標を提供するものであり、医療分野へのさらなる貢献が期待できる。
【００５９】
本願は、２０１７年１月２５日に出願された日本国特許出願第２０１７−０１１１１０号に基づく優先権の利益を主張するものである。２０１７年１月２５日に出願された日本国特許出願第２０１７−０１１１１０号の明細書の全内容が、本願に参考のため援用される。
【符号の説明】
【００６０】
１        胸腔内圧測定調整システム
２        留置針部
３        圧力計部
４        容器部
５        排出口部
６Ａ      方向切り替え活栓
６Ｂ      方向切り替え活栓
６Ａ１    第１の方向切り替え活栓
６Ａ２    第２の方向切り替え活栓
７        滅菌フィルタ
８        滅菌フィルタ
９        チューブ部材
１１      簡易呼吸モデル
１２      ペットボトル
１３Ａ    ゴム風船
１３Ｂ    ゴム風船
１４      模擬肺
１５      模擬横隔膜
１６      模擬気道
１７      胸郭穿刺部
１８      三方活栓
Ｒ１      第１の経路
Ｒ２      第２の経路
Ｒ３      第３の経路
Ｒ４      第４の経路
１９      胸腔内気体排出管
Ｖ１      第１開口
Ｖ２      第２開口
Ｖ３      第３開口
Ｖ４      第４開口
２０ａ      栓具
２０ｂ      栓具
２０ｃ      栓具
【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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【国際調査報告】
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