JPH0142217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、呼吸回路用導管と、この導管を使用
した呼吸回路装置に関する。 先行技術とその問題点 患者と、レスピレータや麻酔器等とを接続する
ための呼吸回路装置が用いられている。 このような呼吸回路装置に用いる導管として
は、それぞれ可とう性を有し、径の異なる２本の
管を、一方を内管とし、他方を外管として、両者
をほぼ同軸上に配置して二重管となし、内管内お
よび内管・外管間の一方を呼気用、他方を吸気用
の気体流路としている。 従来このような二重管としては、管のつぶれに
よる閉塞、すなわちキンキングを防止し、フレキ
シブル性を高めるため、、外管として、内壁、外
壁とも波形形状を有する蛇管を用い、内管とし
て、同様の蛇管か、あるいは内壁・外壁とも平滑
な面からなる直管を用いている。 しかし、このような従来の二重管では、 (1) 回路内（特に外管管壁内）に貯留する水の排
液が困難である。 (2) 外管にて乱流が発生しやすく、圧力損失が上
昇しやすい。 (3) 管が伸びやすく、コンプライアンスが大き
い。 (4) 内管を直管とするときには、回路の屈曲に際
して管がつぶれやすい。 等の欠点がある。 発明の目的 本発明の主たる目的は、貯留水の排液が容易
で、また、乱流の発生による圧力損失が少なく、
さらにコンプライアンスが小さく、屈曲に際して
つぶれにくい二重管式の呼吸回路用導管と、呼吸
回路装置を提供することにある。 このような目的は、下記の第１および第２の発
明によつて達成される。 すなわち第１の発明は、 それぞれ可とう性を有し、径の異なる２本の管
を、一方を内管とし、他方を外管として二重管と
なし、内管内および内管・外管間を気体流路とし
た呼吸回路用導管において、 内管と外管とのうちの少なくとも外管の外壁が
凹凸を有し、しかもこの外管の内壁がほぼ平滑な
面からなり、さらには内管と外管との少なくとも
一方の壁内に管長手方向に亘る連続中空部分が存
在しないことを特徴とする呼吸回路用導管であ
る。 また、その好ましい実施態様としては下記のも
のがある。 (i) 第１の発明において、内管が、凹凸を有する
外壁と、ほぼ平滑な面からなる内壁とからなる
こと。 (ii) 第１の発明または上記(i)において、凹凸を有
する外壁の凹凸差を、内壁最小径で除した値
が、0.01〜0.13であること。 (iii) 第１の発明または上記(i)もしくは(ii)におい
て、ほぼ平滑な面からなる内壁の凹凸差を、内
壁最小径で除した値が、0.07以下であること。 (iv) 第１の発明または上記(i)〜(iii)において、凹凸
を有する外壁の凸部ピツチ間隔を、内壁最小径
で除した値が0.1〜0.6であること。 (v) 第１の発明または上記(i)〜(iv)において、内管
の外壁凹凸差が、外管の外壁凹凸差の80％以下
であること。 (vi) 第１の発明または上記(i)〜(v)において、内管
内を吸気流路、内管・外管間を呼気流路とする
こと。 (vii) 第１の発明または上記(i)〜(vi)において、前記
二重管を伸長したときに、内管と外管とがほぼ
同軸上に配置されること。 また、第２の発明は、 それぞれ可とう性を有し、径の異なる２本の管
を、一方の内管としてなる二重管と、 呼気管および吸気管と、 これら二重管、呼気管および吸気管と接続し、
呼気管および吸気管のうち一方を二重管の内管内
と連結し、他方を二重管の内管・外管間と連結す
るコネクタとを有する呼吸回路装置において、 内管と外管とのうちの少なくとも外管の外壁が
凹凸を有し、しかもこの外管の内壁がほぼ平滑な
面からなり、さらには内管と外管との少なくとも
一方の壁内に管長手方向に亘る連続中空部分が存
在しないことを特徴とする呼吸回路装置である。 そして、その好ましい実施態様としては下記の
ものがある。 (i)′ 第２の発明において、呼気管および吸気管
の外壁が凹凸を有し、しかも内壁がほぼ平滑な
面からなること。 (ii)′ 第２の発明または上記(i)′において、内管
が、凹凸を有する外壁と、ほぼ平滑な面からな
る内壁とからなること。 (iii)′ 第２の発明または上記(i)′もしくは(ii)′に
お
いて、凹凸を有する外壁の凹凸差を内壁最小径
で除した値が、0.01〜0.13であること。 (iv)′ 第２の発明または上記(i)′〜(iii)′において
、
ほぼ平滑な面からなる内壁の凹凸差を、内壁最
小径で除した値が、0.07以下であること。 (v)′ 第２の発明または上記(i)′〜(iv)′において、
凹凸を有する外壁の凹凸部ピツチ間隔を、内壁
最小径で除した値が、0.1〜0.6であること。 (iv)′ 第２の発明または上記(i)′〜(v)′において、
凹凸を有する外壁の凹凸部ピツチ間隔を、内壁
最小径で除した値が、0.1〜0.6であること。 (vii)′ 第２の発明または上記(i)′〜(vi)′において
、
内管の外壁凹凸差が、外管の外壁凹凸差の80％
以下であること。 (viii)′ 第２の発明または上記(i)′〜(vii)′におい
て、
内管内を吸気流路、内管・外管間を呼気流路と
すること。 (ix)′ 第２の発明または上記(i)′〜(viii)′におい
て、
コネクタ内の流路が、下に凹に傾斜しており、
その最低部に貯留水用のトラップを有するこ
と。 (x)′ 第２の発明または上記(i)′〜(ix)′において、
前記二重管を伸長したときに、内管と外管とが
ほぼ同軸上に配置されること。 発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明
する。 本発明における呼吸回路には、狭義の呼吸回路
の他、麻酔回路も包含される。 第１図〜第３図には、第１の発明の呼吸回路用
導管の実施例が示される。 これらの図に示されるように、第１の発明の導
管１は、それぞれ可とう性を有し、互いに径の異
なる外管２と内管３とからなり、これらをほぼ同
軸上に配置してなる二重管からなる。 この場合、外管２と内管３としては、通常の可
とう性チユーブ材料を用いればよく、このとき、
通常の呼吸回路用導管の使用に際しての曲げ等の
外力に対し、つぶれをおこすことなく外力に追従
し、外力解除後復元する。 外管２と内管３を構成する材質は、互いに同一
であつても異なつていてもよく、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ塩化
ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ酢酸
ビニル、エチレン−酢ビ共重合体等がある。 これら内管３と外管２とのうちの少なくとも外
管は、連続状の凹凸を有する外壁と、ほぼ平滑な
面からなる内壁とをもち、この壁内には管長手方
向に亘る連続中空部分をもたない。 このとき、キンキングはより一層少なくなり、
また外管内にたまる貯留水の排液が容易となり、
しかも圧力損失が減少し、コンプライアンスも小
さくなるからである。 このような場合の外管２の形状をより具体的に
説明するならば、外管２の外壁２３には、一体的
に、Ｕ字状、Ｖ字状等の凸条２５が形成される。
この場合、凸条２５は、横断面にて管外周に複数
個設けられるものである。 従つて、連続らせん状の凸状を、等ピツチない
し異なるピツチで断続的に設けてもよく、らせん
状にならないリング状の凸状を、等ピツチないし
異なるピツチで連続的ないし断続的に設けてもよ
い。 ただ製造上は、凸条２５は、図示のように管長
手方向に沿つて、管外周にらせん状に連続状に設
けられることが好ましい。 一方、外管２の内壁２１は、ほぼ平滑な面から
なる。 さらに、この内壁２１と外壁２３との間には、
管長手方向に亘る連続中空部分は存在せず、通
常、図示のように、中空部分をまつたくもたない
ものである。 これは、この出願の出願人が、このような管を
用いて、連続中空部分をネブライザー作動用に用
いたり、各種モニター回路に用いたりする旨を、
この出願の先願として提案しているからである
（特開昭59−46973号公報、同59−46974号公報）。 この先の提案をより具体的に説明するならば、
この提案の呼吸回路用導管２は、例えば第９図に
示されるように、主管部２７を有し、この主管部
２７と一体的に主管部２７の外周壁に沿つて連続
するらせん状に形成される副管部２９を有する。 すなわち、導管２の外管２３、内管２１間に
は、副管部２９の中空部によつて、管長手方向に
亘るらせん状の連続中空部分が形成されている。 そして、このような管と比較したとき、本発明
の管は、中空部分をもたないので、強度が高く、
キンキングに対しより強く、またコンプライアン
スも少なくなり、しかも製造が容易で安価とな
る。 このような場合、外壁の凹凸差（外壁最低面２
３から凸条２５頂部までの高さｈ）を、内壁最小
径rminで除した値ｈ／rminは、0.01〜0.13、特
に、0.01〜0.11であることが好ましい。 これにより、キンキングが格段と少なくなり、
コンプライアンスも格段と減少する。 さらに、凸条２５は、らせん状ないし非らせん
状にて連続的に設けることが好ましいが、凸部
（凸条２５）の平均ピツチ間隔ｐを、内壁最小径
rminで除した値ｐ／rminは、0.1〜0.6、特に0.3
〜0.5であることが好ましい。そして、このよう
なｐ／rminの値の範囲にて、凸条２５を等ピツ
チないし異なるピツチにて設けることが好まし
い。 このときも、キンキングが格段と少なくなり、
コンプライアンスも格段と減少する。 さらに、内壁２１はほぼ平滑であるが、内壁２
１の平滑性許容度として、内壁２１の凹凸差〔第
４図（rmax−rmin）〕を内壁最小径rminで除し
た値は、0.07以下、特に0.05以下、通常0.01〜
0.05であることが好ましい。 これにより、貯留水排液が容易となり、圧力損
失が格段と減少する。 なお、凹部の外管２３−内壁２１の肉厚ｔを
rminで除した値ｔ／ｒは、0.001〜0.03、特に
0.004〜0.015であることが好ましい。 これによつて、キンキング、コンプライアンス
等が減少する。 また、外管２の内壁最小径rminは、19〜30mm
程度とされる。 このような管は、エチレン−酢ビ共重合体、ポ
リ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、
ポリプロピレン等の前記したような各種熱可塑性
樹脂から、押出し成型されたり、凸条を融着した
りすることによつて製造される。 このような形状の外管２を用いる場合、用いる
内管３については特に制限はない。 すなわち、内管３として、第３図に示されるよ
うに内壁・外壁面とも平滑な直管を用いてもよ
い。 ただ、内管３のキンキングが少なくなり、しか
も内管３内を吸気流路、内管３・外管２間を呼気
流路としたときに、呼気ガスによる吸気ガスの保
温効果が高く、吸気温度の降下がきわめて少なく
なるという点では、以下のような２態様に従うこ
とが好ましい。 第１の態様は、第１図に示されるように、内管
３として、外管２と同形状で、かつ前記したとこ
ろと同種のサイズ比をもつ内面平滑蛇管を用いる
場合である。 このようなときは、吸気流路の保温効果が向上
し、キンキングが減少する他、呼気流路の圧力損
失が小さくなり、吸気流路の圧力損失も小さくな
り、貯留水の排水が容易となり、コンプライアン
スが低下する等の効果が生じる。 一方、第２の態様は、第２図に示されるよう
に、内管３として、ほぼ均一の肉厚を有し、内壁
および外壁に凹凸（凹部３９、凸部３７）を有す
る内面凹凸蛇管を用いる場合である。 このようなときには、保温効果が向上し、キン
キングが減少する他、呼気流路の圧力損失が低下
し、貯留水の排水が容易となり、コンプライアン
スが小さくなる等の効果が生じる。 この場合にも、凸部のサイズ比は前述したとこ
ろと同じであることが好ましい。 なお、上記２態様において、内管３の外壁の凹
凸差（rmax−rmin）は、外管２の外壁の凹凸差
（rmax−rmin）の80％以下、特に40〜80％であ
ること（第４図参照）、上記の効果がきわめて大
きくなるものである。 このような二重管１は、通常、内管３内を吸気
流路、内管３・外管２間を呼気流路として用いら
れる。 すなわち、このような二重管１を用いて呼吸回
路装置５とするには、呼気管６、吸気管７を、コ
ネクタ８を介し二重管１と連結する。 第５図、第６図には、このような装置５の１例
が示される。 図示において、二重管１の外管２および内管３
は、コネクタ８に接続される。また、コネクタ８
は、呼気管６および吸気管７と接続される。そし
て、コネクタ８内において、呼気管６および呼気
管７の一方（通常 吸気管７）は内管３内と連結
され、他方（通常 呼気管６）は内管３・外管２
間の空隙内と連結される。 このような場合、図示のように、呼気管６およ
び吸気管７を、上記の形状・寸法比をもつ内面が
平滑で外面に凸条を有する管とすれば、装置側の
呼気流路および吸気流路においても、上記とまつ
たく同じ効果が生じる。 また、コネクタ８に、ネブライザーや逆止弁を
設けることもできる。 さらに、図示のように、コネクタ８に貯留水の
トラツプカツプ８５，８７を設けることもでき
る。 この場合、図示のように、コネクタ８内の流路
に傾斜をつけ、その最低部にトラツプカツプ８
５，８７を設ければ、貯留水は容易かつ自動的に
トラツプカツプ内に排液され、取り扱い上きわめ
て有利である。 なお、二重管１の他端患者側には、通常、口元
コネクタ９が連結される。 発明の具体的作用効果 第１および第２の発明によれば、回路内貯留水
の移動が容易となるため、わずかな傾斜を回路に
つけておくだけで、トラツプ内に貯留水を集めた
り、コネクタをはずして傾けたりするだけで容易
に貯留水を流路外に排出することができる。 このため、従来の回路で必要とされていた、排
液時間による患者の呼吸中断がなくなるか、きわ
めて短時間化し、患者の負荷が軽減される。 また、ガス流路が平滑化するので、乱流の発生
が少なく、しかも貯留水が容易に排出されるの
で、圧力損失の上昇が少なくなり、患者の呼吸仕
事量を減少することができる。 さらに、屈曲してもつぶれにくいため、回路の
閉塞の危険がきわめて少ない。 また、管の軸方向への伸びが小さくなり、コン
プライアンスをきわめて小さくできる。 そして、上記諸実施態様によれば、これらの効
果がきわめて大きいものとなる。 本発明者らは、本発明の効果を確認するため
種々実験を行つた。以下にその１例を示す。 実施例 下記表１に示される寸法の蛇管を用いて、表２
に示される二重管１を作製した。構成管の材質
は、エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）製
とした。また、二重管の全長は0.6ｍ（第７図
l₁）とした。 この二重管１を用いて、第５図、第６図に示さ
れる構造で、第７図および表２に示される寸法の
呼吸回路装置５を作製した。 この場合、呼気管６および吸気管７としては、
表１の外管用蛇管を表２に示されるように用い
た。

【表】

【表】 ３ ３ １ １

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ可とう性を有し、径の異なる２本の
   管を、一方を内管とし、他方を外管として二重管
   となし、内管内および内管・外管間を気体流路と
   した呼吸回路用導管において、 内管と外管とのうちの少なくとも外管の外壁が
   凹凸を有し、しかもこの外管の内壁がほぼ平滑な
   面からなり、さらには内管と外管との少なくとも
   一方の壁内に管長手方向に亘る連続中空部分が存
   在しないことを特徴とする呼吸回路用導管。 ２ 内管が、凹凸を有する外壁と、ほぼ平滑な面
   からなる内壁とからなる特許請求の範囲第１項に
   記載の呼吸回路用導管。 ３ 凹凸を有する外壁の凹凸差を、内壁最小径で
   除した値が、0.01〜0.13である特許請求の範囲第
   １項または第２項に記載の呼吸回路用導管。 ４ ほぼ平滑な面からなる内壁の凹凸差を、内壁
   最小径で除した値が、0.07以下である特許請求の
   範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の呼吸
   回路用導管。 ５ 凹凸を有する外壁の凸部ピツチ間隔を、内壁
   最小径で除した値が0.1〜0.6である特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の呼吸回
   路用導管。 ６ 内管の外壁凹凸差が、外管の外壁凹凸差の80
   ％以下である特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれかに記載の呼吸回路用導管。 ７ 内管内を吸気流路、内管・外管間を吸気流路
   とする特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
   れかに記載の呼吸回路用導管。 ８ 前記二重管を伸長したときに、内管と外管と
   がほぼ同軸上に配置される特許請求の範囲第１項
   ないし第７項のいずれかに記載の呼吸回路用導
   管。 ９ それぞれ可とう性を有し、径の異なる２本の
   管を、一方を内管としてなる二重管と、 呼気管および吸気管と、 これら二重管、呼気管および吸気管と接続し、
   呼気管および吸気管のうちの一方を二重管の内管
   内と連結し、他方を二重管の内管・外管間と連結
   するコネクタとを有する呼吸回路装置において、 内管と外管とのうちの少なくとも外管の外壁が
   凹凸を有し、しかもこの外管の内壁がほぼ平滑な
   面からなり、さらには内管と外管との少なくとも
   一方の壁内に管長手方向に亘る連続中空部分が存
   在しないことを特徴とする呼吸回路装置。 １０ 呼気管および吸気管の外壁が凹凸を有し、
   しかも内壁がほぼ平滑な面からなる特許請求の範
   囲第９項に記載の呼吸回路装置。 １１ 内管が、凹凸を有する外壁と、ほぼ平滑な
   面からなる内壁とからなる特許請求の範囲第９項
   または第１０項に記載の呼吸回路装置。 １２ 凹凸を有する外壁の凹凸差を、内壁最小径
   で除した値が、0.01〜0.13である特許請求の範囲
   第９項ないし第１１項のいずれかに記載の呼吸回
   路装置。 １３ ほぼ平滑な面からなる内壁の凹凸差を、内
   壁最小径で除した値が、0.07以下である特許請求
   の範囲第９項ないし第１２項のいずれかに記載の
   呼吸回路装置。 １４ 凹凸を有する外壁の凸部ピツチ間隔を、内
   壁最小径で除した値が0.1〜0.6である特許請求の
   範囲第９項ないし第１３項のいずれかに記載の呼
   吸回路装置。 １５ 内管の外壁凹凸差が、外管の外壁凹凸差の
   80％以下である特許請求の範囲第９項ないし第１
   ４項のいずれかに記載の呼吸回路装置。 １６ 内管内を吸気流路、内管・外管間を呼気流
   路とする特許請求の範囲第９項ないし第１５項の
   いずれかに記載の呼吸回路装置。 １７ コネクタ内の流路が、下に凹に傾斜してお
   り、その最低部に貯留水用のトラツプを有する特
   許請求の範囲第９項ないし第１６項のいずれかに
   記載の呼吸回路装置。 １８ 前記二重管を伸長したときに、内管と外管
   とがほぼ同軸上に配置される特許請求の範囲第９
   項ないし第１７項のいずれかに記載の呼吸回路装
   置。