JPH0373310B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、補助膀胱装置に関するものであり、
従来の導尿カテーテルの体内留置に伴い必然的に
招来する膀胱機能の喪失を伴うことなく、カテー
テルの留置時においても膀胱の充満、収縮による
自然排尿行為を維持することが可能な補助膀胱装
置に関するものであり、その目的とするところは
１つには膀胱機能の維持又は回復であり、他の１
つには外界からの尿路感染に伴う膀胱炎や腎孟腎
炎等の予防に有用な安全かつ安価な自動間歇排尿
装置を提供するところにある。

脊髄損傷、脳出血、脳軟化性あるいは手術後の
患者や寝たきり老人等においては、排尿困難や尿
失禁等の症状を伴うことが多い。このような場合
には、円滑な尿路を確保し、腎機能の維持や改善
を促すかあるいは尿の漏出を防止する観点から導
尿カテーテルが広く使用されている。しかるに、
従来の導尿カテーテルの長期体内留置に伴う持続
導尿法では、膀胱は常に収縮した状態にあり生体
本来の充満と収縮の繰り返しによる正常な排尿機
能は完全に喪失した状態となつている。すなわ
ち、正常人の排尿機構においては、尿の膀胱への
貯留、充満により膀胱壁は伸展することにより膀
胱壁に本来備わつている固有の受容器（リセプタ
ー）を刺激し、その刺激は一旦脊髄、脳幹部、大
脳排尿中枢に達した後、今度は逆に大脳から刺激
が脊髄に下降し、膀胱壁収縮、骨盤底筋群弛緩、
尿道括約筋の弛緩、排尿というメカニズムをとつ
ている。これに対し、従来のカテーテル留置患者
における持続導尿法では膀胱の充満、すなわち膀
胱壁の伸展によるリセプター刺激という排尿メカ
ニズムの最も基本的なプロセスが欠落するため以
後の排尿機構は全く停止した状態にある。つま
り、膀胱としての機能はほとんど100％喪失した
と言つても過言ではないような、単なる尿の通過
路ないしは残尿の溜まり場としての意味しかもた
なくなつている。このような場合に惹き起こされ
る医学ないし生理学上の問題点として従来から以
下の三点が指摘されている。その１つは、従来の
カテーテル留置患者における持続導尿法では、特
に仰臥位では膀胱の後底部がデツドスペースとな
るため尿が少量溜まり、この残尿がカテーテルの
管内外を通して侵入した細菌の絶好の培地となる
ので膀胱炎、ひいては腎盂炎、さらには腎盂腎炎
を惹き起こす温床となつている点である。２つ目
にはフオーリイ・チツプ・ネクロシス（Foley
tipnecrosis）としてよく知られているように、
留置したバルーンカテーテルの先端が収縮した膀
胱壁を常に圧迫し、そのためその部分に血行不良
による潰瘍、さらには壊死をもたらす結果、その
部分が細菌の絶好の侵入口となり、膀胱炎を引き
起こす危険性が高いという点である。そして、３
つ目にはカテーテルの留置に伴い膀胱機能は完全
に停止する結果、カテーテルの留置が長期に及べ
ば及ぶほどカテーテル除去後の膀胱の機能回復が
遅れるという点である。たとえば、脊髄損傷、脳
血管障害、骨盤内手術後における神経因性膀胱に
おける尿閉患者の場合、排尿機能異常が一応安定
化してくる亜急性期においては膀胱訓練を開始す
るが、留置カテーテルを持続使用したものではそ
れが困難であることが従来指摘されている。

従来、導尿カテーテルの長期体内留置に伴う前
記問題点を解決する方策として、導尿カテーテル
の吐出端にサイホン管を接続した排尿制御システ
ム（米国特許第3503401号）や膀胱訓練用装置
（特開昭51−133997号）が提案されている。これ
らの装置は導尿カテーテル留置時においても膀胱
は一応交互に充満、収縮を繰り返すため、前記問
題点を解決する上で有用であるかに見える。しか
し、これらの装置はそのサイホンの原理の明快さ
と装置の単純さにもかかわらず、実際に臨床に供
するには今だ解決しなければならない種々の技術
的問題点を有している。

たとえば、米国特許第3503401号の排尿制御シ
ステムにおける第１の問題点は、このシステムが
導尿カテーテルから蓄尿瓶に接続された排液チユ
ーブが蓄尿瓶内で大気系に開放された、いわゆる
オープンシステムをとつているため、外界からの
細菌の逆行性感染の可能性が非常に大きいという
基本的問題を有していることにある。すなわちこ
のシステムにおいてはサイホン流動直後の陰圧か
ら常圧に戻る過程において、一時的ではあるが通
常の留置カテーテルによる持続導尿法に比し、は
るかに強い膀胱に向かつての外界からの逆流が起
こるが、この際、大気中に浮遊している粉じんに
付着していた細菌が気泡としてあるいはそれらに
汚染された尿が排液チユーブ中を逆行し、膀胱に
達するという重大な欠点を有している。膀胱内に
到達した細菌は、その数に応じて指数関数的に増
殖をはじめるため、その数ができるだけ少ない方
が望ましいということは言うまでもない。つま
り、このシステムは膀胱内に侵入した細菌を稀釈
し、できるだけ排出するというそれなりの工夫は
なされているものの、細菌を外界からできるだけ
侵入させないための視点や工夫においては十分に
満足すべきものではなく、このことが実際に尿路
感染防止効果において臨床に供しえない主たる原
因となつている。この点は、またエアーチユーブ
からの細菌の侵入についても同様に考えられる。
また、このシステムにおける第２の問題点は、サ
イホン管を形成する部分が非常に細くて、とりわ
け長いチユーブであるために、サイホン流動後の
液切れが悪く、多数の短い液柱がサイホン管内に
残留し閉じ込められることにある。すなわち、こ
のような場合には以後のサイホンのサイクルが正
常に働かず、たとえば２個の短い液柱の間に陰圧
が閉じ込められると次のサイホン流動は膀胱が充
満する以前に働いてしまうため好ましくない。

一方、特開昭51−133997号の膀胱訓練用装置に
おける基本的問題点は、その排尿サイクルが正常
人の排尿サイクルに比し、著しく長くなることに
起因するものである。なぜなら、間歇導尿法が持
続導尿法に比し感染防止効果の点で優れているの
は、膀胱内に細菌が侵入しても細菌があまり増殖
しない時間内に残尿を残さず完全に排出するとこ
ろにあるが、もし排尿サイクルが長くなり尿が膀
胱内に長時間貯留することになると、細菌は指数
関数的に増加するため、とりわけ間歇導尿法では
膀胱は充満状態にあり、膀胱からさらに上行性の
重篤な腎盂腎炎等を併発する危険性が大きく重大
な問題となる。このことは、今日では泌尿器にた
ずさわる医療関係者の間では常識であり、たとえ
ば西浦：モダンメデイシン、12月号22頁（1979）
にも記載されているとおりである。本発明者らの
研究によれば、尿は好ましくは３時間以内、遅く
とも５時間以内に排出することが必要である。と
ころが、この膀胱訓練用装置においては、明細書
特に第１図及び第２図より明らかなように、膀胱
位置より下方に設けられた圧力チヤンバの容積は
膀胱の容積に比しはるかに大きく、しかもそこに
設けられた逆Ｕ字状サイホン管の下端は前記圧力
チヤンバの深部まで挿入する旨が記載されてい
る。（特開昭51−133997号の膀胱訓練用装置にお
いてはサイホン管の内径以外の寸法に関しては一
切具体的な数値は記載されておらず、その相対的
な大きさや位置関係は図面のとおりである旨の記
載がなされている。）１回のサイホン流動により
排出される液量、言い換えれば次のサイホン流動
が起こるまでに満たさなければならない液量は膀
胱容量（V₁）と前記圧力チヤンバの逆Ｕ字状サ
イホン管の下端より上部の容積（V₂）の総和に
ほぼ等しく、したがつてV₂が大きければ大きい
程生体本来の排尿サイクルから乖離し、排尿間隔
時間が長くなるという問題が生じる。このような
観点からは、前記圧力チヤンバのサイホン管のさ
し込み深さはできるだけ浅いことが望ましい。し
からば、この膀胱訓練用装置の第１図及び第２図
においてサイホン管のさし込み深さを浅くすれ
ば、問題がそれで解決されるかと言えばそうでは
なく、その場合にはカテーテルの内径が細いこと
による流動の圧損が大きいために膀胱が空になる
前に前記圧力チヤンバのサイホン管の下端より上
の排液部分が先に空になり、そこでサイホン流動
は停止してしまう。すなわち、この問題は前記
V₁、V₂、カテーテルの内径、及びサイホン管の
内径が相互に密接に関係しているところから、本
発明において後述するように前記圧力チヤンバに
通気抵抗性を有するフイルターで密閉封緘した通
気調整管を設けることによりはじめて解決が可能
となつたものである。この点、前記膀胱訓練用装
置においては本発明の通気調整管に相当するチユ
ーブは集尿容器又は空気含有バツグに単に接続さ
ているのみで、空気はこの間を自由に行き来する
ところから前記問題点の解決は本質的に不可能な
のである。以上詳述したように、前記特開昭51−
133997号の膀胱訓練用装置は短時間の膀胱訓練用
装置としては有用であつても、感染防止効果が乏
しく長期間の使用においては感染が固定化するた
めに実用に供しにくいものであつた。

本発明者らは、以上詳細に述べたような先行技
術上の問題点をふまえた上で長時間のカテーテル
留置においても外界からの細菌の感染を完全に防
止し、かつ膀胱機能の維持や回復を図る上で有用
な補助膀胱装置を提供すべく鋭意検討を進めた結
果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は膀胱内に留置される導尿カ
テーテル２の吐出端が、圧力調整室３に直接接続
されるか又は連結管４を介して接続され、さらに
前記圧力調整室３と該圧力調整室３より下方に設
けられた蓄尿室５が前記圧力調整室３より上方に
伸びた逆Ｕ字状サイホン管１０で接続された装置
において、前記圧力調整室３にはそれより上方に
伸び、前記逆Ｕ字状サイホン管１０の最高到達部
位よりもさらに高い位置で通気抵抗性フイルター
１３により封緘された通気調整管１２を設けたこ
とを特徴とする補助膀胱装置である。

以下に本発明の具体的な一実施態様を図面によ
り詳述する。第１図において１は膀胱、２は膀胱
内に留置さる導尿カテーテル、３は膀胱位置より
下方に設けられた圧力調整室、４は前記導尿カテ
ーテルと圧力調整室を連結するチユーブ、すなわ
ち連結管、５は前記圧力調整室より下方に設けら
れた蓄尿室、６は前記蓄尿室に設けられた通気
口、７は前記通気口に設けられた除菌フイルタ
ー、８は前記蓄尿室の下部に設けられた排出口、
９はそのストツパー、１０は前記圧力調整室より
上方に伸び膀胱位置より高い位置で反転し下方の
前記蓄尿室に接続された逆Ｕ字状サイホン管、１
１は前記蓄尿室の入口部に設けられた細菌溯行阻
止装置、１２は前記圧力調整室より上方に伸びた
通気調整管、１３は前記通気調整管において前記
逆Ｕ字状サイホン管の最高到達位置よりも高い位
置に設けられた通気抵抗性フイルターである。

本発明の補助膀胱装置の構造上の特徴は、逆Ｕ
字状サイホン管１０が接続された圧力調整室３に
おいて通気抵抗性フイルター１３を有する通気調
整管１２を設けたところにある。一般には尿道内
に留置される導尿カテーテル２の内径は２〜３mm
と細く、また長いために、その中を尿が流れる場
合の圧損が大きく、サイホン流動時の膀胱１から
圧力調整室３への給液速度（Q₁）が、サイホン
管１０による圧力調整室３の排液速度（Q₂）に
対して追いつかないために、膀胱１が完全に空に
なる前に圧力調整室３が先に空になるという傾向
を有するが、本発明の装置においては通気調整管
１３に通気抵抗性をもたせることによりサイホン
流動速度を低減せしめ、かつサイホン流動に伴い
系内に生ずる陰圧を長時間維持することが可能と
なる。その結果、Q₁を限りなくQ₂を近づけるこ
とがはじめて可能となつたものである。このこと
は、前期圧力調整室の排除容積V₂を必要最小限
度にとどめることが可能になつたことを意味して
おり、その結果として排尿サイクルの短縮化、つ
まり生体本来の排尿サイクルに限りなく近づける
ことがはじめて可能となつたものである。つま
り、本発明において通気抵抗性フイルターを設け
たことによる第１番目のメリツトは、排尿サイク
ルの短縮化によりカテーテルの管内外より膀胱内
に細菌が侵入した場合でもその細菌が大量に増殖
する前に排出が可能となつたことにある。第２番
目には、この通気抵抗性フイルターは除菌フイル
ターとしての役割も期待できるため、サイホン流
動後に系中に発生する陰圧に起因する外界からの
細菌による汚染を防止することが可能になつたこ
とにある。第３番目にはサイホン流動の結果とし
て系中に発生した陰圧が長期にわたつて維持され
るため、膀胱から圧力調整室に流れ込む場合の主
たる駆動力であるその高低差が小さくてすむこ
と、すなわち装置の大幅な小型化が可能になつた
ことにある。

通気抵抗性フイルター１３としては、空気流量
が10〜20000ml／分のものが好ましく用いられる。
空気流量が10ml／分未満ではサイホン流動が効果
的に働きにくいので10ml／分以上、さらには50
ml／分以上、とくに100ml／分以上のものが好ま
しく用いられ、一方20000ml／分をこえる場合は
サイホン流動が速くなりすぎ、膀胱が空になる前
に圧力調整室が先に空になつてしまう傾向がある
ので20000ml／分以下、さらには10000ml／分以下
さらには5000ml／分以下、とくに1000ml／分以下
のものが好ましく用いられる。この場合の空気流
量とは20℃の無粒子空気を0.07Kg／cm²（1PSI）の
圧力で濾過した時の値を指す。通気抵抗性フイル
ター１３としては孔径、多孔度及び面積を制御す
ることにより各種のものが製作可能であるが、細
菌の系中への侵入をできるだけ防止する観点から
孔径は1μ以下のものが好ましい。通気抵抗性フ
イルター１３の材質や形状はとくに限定されるも
のではないが、一般には再生セルロース、ニトロ
セルロース、酢酸セルロース、ポリフツ化ビニリ
デン、ポリテトラフルオロエチレン等からなる多
孔性のメンブランフイルター、スポンジ、不織布
あるいは綿栓等が好ましく用いられる。

通気抵抗性フイルター１３の通気調整管１２へ
の取り付け位置は、膀胱１の充満過程において液
柱がサイホン管１０のみならず通気調整管１２中
をも同じ高さで上昇するところから尿により汚染
されないために、逆Ｕ字状サイホン管１０の最高
到達位置よりも高い位置であることが必要であ
る。また、患者が咳やくしやみをした時に腹部に
加わる瞬間的圧力変動により突発的に液柱が上昇
することもあるので、さらにいくらか余裕をみた
高さに取り付けること及び突発的な液柱の上昇を
防ぐための障壁を通気調整管１２内に設ける工夫
等がなされるのが好ましい。

逆Ｕ字状サイホン管１０の内径は１〜10mm、と
くに３〜７mmの範囲にあることが好ましい。この
場合１mm未満ではサイホン流動後に複数個の短い
液柱が閉じ込められる確率が高く、一方10mmを超
える場合はサイホン流動が効果的に働きにくい傾
向がある。また、この逆Ｕ字状サイホン管１０の
圧力調整室３への差込み下端部はサイホン流動後
の液柱の閉じ込めを防止するために、たとえば逆
さ濾斗状の末広りの構造を有するものが望まし
い。

圧力調整室３の容積は50〜150ml／が適当であ
り、この圧力調整室３に差し込まれた逆Ｕ字状サ
イホン管１０の下端部より上方の圧力調整室の内
容積（V₂）は100ml以下が好ましい。成人男性の
１日当りの尿量は約1500mlであるので、膀胱容量
（V₁）を約200mlとすると１回のサイホン流動に
よる排出量（V₁＋V₂）は約200〜300mlとなり、
１日に５〜７回、つまり３〜５時間に１回の割合
で尿の排出が行われることになる。

蓄尿室５の内容積は患者の１日あたの最大尿量
に相当する約2000ml程度が適当であり、たとえば
現在一般に市販されているクローズドタイプの蓄
尿バツグのように、その入口部には細菌溯行阻害
装置又はドリツプチヤンバー１１を有し、かつ除
菌フイルター７を備えた通気口６と、下部から尿
を抜き出すための排出口８を設けた構造が望まし
い。

本発明の補助膀胱装置に用いられる導尿カテー
テル２としては、長期の体内留置用として一般に
広く用いられているFoleyバルーンカテーテルが
好ましく用いられるが、その他尿がカテーテル外
壁と尿道粘膜間から漏れるのを防止するために前
立腺部においても膨出するタイプのダブルバルー
ンカテーテルや異形バルーンカテーテル等も用い
られる。また、膀胱洗浄用の消毒液の注入路をも
備えたスリーウエイ（三路）バルーンカテーテル
を用い消毒液を連続的に滴下注入することによ
り、従来の繁雑な操作を必要とすることなく膀胱
洗浄を自動的に行うこともできる。

本発明の補助膀胱装置における各種部品の上下
の位置関係についてさらに具体的に詳述する。ま
ず、膀胱１から逆Ｕ字状サイホン管１０の最高到
達位置までの高さは、正常人の膀胱を充満させる
に必要な内圧が水柱で約100mmであるところから、
その使用目的に応じ０〜100mmの間で調節できる
ようにすればよい。この場合必要以上に高くする
と、たとえば無緊張性の神経因性膀胱患者では膀
胱壁に過剰な伸展を強いる結果、リセプターの破
壊につながることもあり、あまり好ましくない。
次に膀胱１から圧力調整室３の入口までの高低差
には、本発明の装置においては大幅に短縮が可能
であり、50〜200mmが好適である。また、サイホ
ン流動時の駆動力に関係する圧力調整室３内の逆
Ｕ字状サイホン管１０の最下端と蓄尿室５の入口
までの高低差は通常150〜300mmが好適である。

本発明の補助膀胱装置を構成する材質に関して
は特に限定はなく、ポリカーボネートやアクリロ
ニトリル／スチレン樹脂のような射出成型の可能
な硬質プラスチツクで構成されていてもいいし、
軟質ポリ塩化ビニルのような可撓性のある軟質プ
ラスチツクで構成されていてもよい。

次に本発明の補助膀胱装置の実際の使用時の作
動状況を図面により説明する。第２図は膀胱１並
びに圧力調整室３が一定時間後尿により充満し、
サイホンが働く直前の状況図である。第３図はサ
イホン流動が始まつて一定時間後終盤に至り膀胱
１が既に空になつている状況図である。第４図は
サイホン流動が停止した状況であり、以後以上の
サイクルを順次繰り返すことになる。

本発明の補助膀胱装置は、一切の複雑な機械的
又は電気的な駆動、制御機構を使用することな
く、導尿カテーテルを膀胱に留置することにより
膀胱は一定周期で充満・収縮を繰り返すため、従
来の単なる留置カテーテル法に比し膀胱機能の維
持や回復訓練が可能になり、また尿路感染を大巾
に低減せしめることができる。すなわち、本発明
の補助膀胱装置は(1)一定間隔（遅くとも５時間、
好ましくは３時間以内）で起こる膀胱の強制洗浄
又はすすぎ作用により膀胱炎のまん延をもたらす
ような残尿の貯留や細菌の増殖を妨ぎうること、
(2)膀胱の充満過程は、留置したカテーテルの先端
が常に収縮した膀胱壁を圧迫することによるいわ
ゆる“Foley tip necrosis”から開放する結果、
膀胱壁の圧迫壊死に起因する膀胱炎の発生を未然
に防ぐことが可能になること、(3)膀胱の一連の充
満、収縮動作は常に収縮した状態の膀胱の場合に
みられるような膀胱壁筋肉の退化を防ぐとともに
健康な膀胱壁は感染に対する抵抗力を増すこと、
(4)膀胱の充満過程は通常の留置カテーテルによる
持続導尿法の場合にみられるような恒常的に膀胱
に陰圧が作用することを妨げる結果、カテーテル
の管内外を通しての外界からの細菌の侵入の危険
性を低減させることができることを特長とする。

本発明の補助膀胱装置は、脊髄損傷、脳出血、
脳軟化症あるいは手術後患者や寝たきり老人等の
排尿困難や尿失禁の症状を呈する患者において、
用いると効果的である。その具体的な使用例とし
て、たとえば脊損患者の場合、従来の持続導尿法
では１〜２ケ月も留置カテーテルを必要としたも
のが、本発明の補助膀胱装置を用いることにより
（自動間歇排尿法）尿路感染をもたらすことなく
２週間でカテーテルを必要としない状態に膀胱機
能を回復させることも可能になるので、リハビリ
テーシヨン上の意義は大きいと言わねばならな
い。また、寝たきり老人の尿失禁患者に本発明の
補助膀胱装置を用いたところ、２ケ月経過後も膀
胱炎や発熱等の症状は認められず、オムツかぶれ
等による不快症状から開放された。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の補助膀胱装置の一実施例を示
し、第１図は本発明の補助膀胱装置の全体的な位
置関係を示す全体図、第２図は膀胱が充満しサイ
ホン流動が起こる直前の状態図、第３図はサイホ
ン流動が起こり膀胱は既に空になりサイホン流動
が停止する直前の状態図、第４図はサイホン流動
が停止した状態図である。 １は膀胱、２は導尿カテーテル、３は圧力調整
室、４は連結管、５は蓄尿室、６は通気口、７は
除菌フイルター、８は排出口、９はストツパー、
１０は逆Ｕ字状サイホン管、１１は細菌溯行阻止
装置、１２は通気調整管、１３は通気抵抗性フイ
ルターである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 膀胱内に留置される導尿カテーテル２の吐出
   端が、圧力調整室３に直接接続されるか又は連結
   管４を介して接続され、さらに前記圧力調整室３
   と該圧力調整室３より下方に設けられた蓄尿室５
   が前記圧力調整室３より上方に伸びた逆Ｕ字状サ
   イホン管１０で接続された装置において、前記圧
   力調整室３にはそれより上方に伸び、前記逆Ｕ字
   状サイホン管１０の最高到達部位よりもさらに高
   い位置で通気抵抗性フイルター１３により封緘さ
   れた通気調整管１２を設けたことを特徴とする補
   助膀胱装置。