JPH06277286A

JPH06277286A - 気管内チューブ

Info

Publication number: JPH06277286A
Application number: JP14966291A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kozai; 正香西; Nobuaki Mihara; 伸明見原
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1994-10-04

Abstract

(57)【要約】【目的】笑気ガスのカフ内への浸透を確実に抑制でき
る気管内チューブを提供する。【構成】本発明の気管内チューブは、内部にルーメン
を有するチューブ本体と、該チューブ本体の先端部付近
の外周面の一部を環状に囲繞するよう設けられた膨縮自
在のカフと、該カフ内と連通し、かつ前記チューブ本体
のルーメンと並行に設けられたカフのインフレーション
用ルーメンとを有する気管内チューブであって、前記カ
フは、軟質フッ素樹脂により形成されている気管内チュ
ーブである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手術時の全身麻酔や手
術後の人工呼吸管理に使用される気管内チューブに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】気管内チューブ４０
は、図４に示されるように、患者４２の気管４３に挿入
され、パイロットバルーン４４を介して先端のカフ４５
が空気の圧入により膨張させられて気管４３内に気管を
密封するように固定され、その基部に装着されたコネク
タ４６、蛇管４８を経て、図示しない麻酔器もしくは人
工呼吸器等に接続して使用される。

【０００３】このような回路を用いて笑気ガスにより麻
酔が行われる場合、笑気ガスは透過拡散性が極めて強
く、最初は急速に人体内に吸収されて麻酔作用を行う。
ところが、笑気ガスはやがて人体組織において飽和状態
に達すると、気管壁から気管内に逆透過してくるように
なり、雰囲気中の笑気ガスに加えて浸出してくる笑気ガ
スが柔軟な塩化ビニル樹脂製の薄膜で構成されているカ
フ４５内に浸透していく。これは空気成分よりも笑気ガ
スの方がカフを構成する樹脂膜を透過し易いためであ
る。この結果、カフの内圧は上昇していく。

【０００４】さらに、気管内への気管内チューブの固定
および気管の密封を行っているカフがその内圧上昇に伴
い、様々な障害を気管等に与えることも報告されてい
る。具体的には、気管表面は、表皮が粘膜により保護さ
れており、笑気ガスが前述したようにカフ内へ浸透して
カフ内圧を上昇させると、気管の軟骨を骨折させたり、
粘膜の形成を阻害するようになる。特に、粘膜の形成阻
害は声帯、気管を著しく傷つけることになる。

【０００５】上記の問題点に対応するものとして、特開
昭６１−１５４６７８号公報、特開昭６１−２６３４４
号公報に示されるものがある。上記公報に示されるもの
も十分な効果を有するが、現在では、より高い笑気ガス
遮断性が要求されてきている。

【０００６】本発明の目的は、笑気ガスのカフ内への浸
透を確実に抑制できる気管内チューブを提供するもので
ある。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するも
のは、内部にルーメンを有するチューブ本体と、該チュ
ーブ本体の先端部付近の外周面の一部を環状に囲繞する
よう設けられた膨縮自在のカフと、該カフ内と連通し、
かつ前記チューブ本体のルーメンと並行に設けられたカ
フのインフレーション用ルーメンとを有する気管内チュ
ーブであって、前記カフは、軟質フッ素樹脂により形成
されている気管内チューブである。

【０００８】また、上記目的を達成するものは、内部に
ルーメンを有するチューブ本体と、該チューブ本体の先
端部付近の外周面の一部を環状に囲繞するよう設けられ
た膨縮自在のカフと、該カフ内と連通し、かつ前記チュ
ーブ本体のルーメンと並行に設けられたカフのインフレ
ーション用ルーメンとを有する気管内チューブであっ
て、前記カフは、軟質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との混
合物により形成されていることを特徴とする気管内チュ
ーブである。さらに、前記軟質フッ素樹脂の硬度がショ
アＡ９０以下であることが好ましい。また、前記軟質フ
ッ素樹脂と熱可塑性樹脂との混合物の硬度がショアＡ９
０以下であることが好ましい。さらに、前記軟質フッ素
樹脂は、ガス透過係数が２ｃｃ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ
²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ×１０^-10以下であることが好まし
い。

【０００９】以下、本発明の気管内チューブを図面を参
照して説明する。本発明の気管内チューブ１は、内部に
ルーメン３を有するチューブ本体２と、チューブ本体２
の先端部付近の外周面の一部を環状に囲繞するよう設け
られた膨縮自在のカフ６と、カフ内と連通し、かつチュ
ーブ本体２のルーメン３と並行に設けられたカフ６のイ
ンフレーション用ルーメン５とを有し、カフ６は、軟質
フッ素樹脂または軟質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との混
合物により形成されている。

【００１０】図１は、本発明の気管内チューブの一実施
例の要部斜視図、図２は図１に示した実施例のカフ部分
の拡大断面図である。チューブ本体２は、可撓性合成樹
脂により形成されており、麻酔ガス、酸素ガス等を導入
するための先端から基端まで貫通したルーメン３を有し
ている。チューブ本体２の先端４は、図２に示すよう
に、体内への挿入を容易なものとするために、なめらか
なベベル状に形成されている。また、他端はガス供給装
置に接続するためのコネクタ１７が取り付けられてい
る。チューブ本体２の形成に使用される樹脂としては、
軟質塩化ビニル樹脂、ポリウレタン、シリコーンゴムな
どが好適に使用される。

【００１１】そして、チューブ本体２を形成する内壁に
は、図２に示すようにルーメン３より細いインフレーシ
ョン用ルーメン５がチューブ本体２のルーメン３の軸方
向に沿って設けられている。このインフレーション用ル
ーメン５は、図２に示すように、ベベル状先端４の近傍
において閉塞されている。そして、このインフレーショ
ン用ルーメン５は、チューブ本体２の管壁の外面の一部
切欠部１３を介して、後述するカフ６の内部空間と連通
している。このインフレーション用ルーメン５は、さら
に図１に示すように基端付近の位置において、チューブ
本体２の管壁外面の切欠部７を介してインフレーション
用チューブ８と連通している。インフレーション用チュ
ーブ８とインフレーション用ルーメン５との接続は、例
えば、予め過熱したマンドレルをインフレーション用ル
ーメン内に挿入し、このマンドレル抜去と同時にコネク
ター９をインフレーション用ルーメン内に挿入、固着す
る方法、また接着剤を用いる方法などにより行われる。

【００１２】また、インフレーション用チューブ８の後
端部にはカフの膨張程度を認識するためのパイロットバ
ルーン１１が設けられており、さらインフレーション用
チューブ８の後端には、内部に常時閉塞状態となってい
る逆止弁を備えたアダプタ１７が取り付けられている。
このアダプタは、カフを膨張させるための気体注入器
（例えば、シリンジ）を取り付けることが可能となって
おり、内部に収納されている逆止弁は、この気体注入器
を取り付けたとき、解放するようになっている。

【００１３】なお、チューブ本体２には、Ｘ線不透過ラ
インをチューブ本体２の長手方向全長にわたって設ける
ことが好ましい。チューブ本体２の位置、特に、先端部
の位置をＸ線造影により容易に確認し得るからである。

【００１４】チューブ本体２の先端近傍にはその外周面
を環状に囲繞するようにしてカフ６が膨張収縮自在に設
けられている。このカフ６は、軟質フッ素樹脂または軟
質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との混合物により形成され
ている。軟質フッ素樹脂とは、フッ素樹脂のもつ特徴を
有し、かつ柔軟性を有する樹脂であり、具体的には、フ
ッ素ゴムの有する柔軟性とフッ素樹脂の有する溶融成形
性を有する樹脂である。そのような樹脂としては、フッ
素ゴムを基幹とし、これに結晶性フッ素樹脂がグラフト
した重合体または、フッ素ゴムと結晶性フッ素樹脂との
ブロック重合体などがある。

【００１５】具体的には、フッ素ゴムを基幹とし、これ
に結晶性フッ素樹脂がグラフトした重合体の場合は、分
子内にペルオキシ基を含有したガラス転移温度が室温以
下である含フッ素弾性共重合体（主鎖）に、含フッ素単
量体を少なくとも一種含む結晶性重合体（側鎖）がグラ
フト重合した重合体が好適である。主鎖となる含フッ素
弾性共重合体（幹ポリマー）としては、ペルオキシ基が
０．０２〜０．２％重量部付いたものであり、十分な柔
軟性を持たせるために、ガラス転移温度（Ｔｇ）が室温
以下であるフッ素系エラストマーをベースに構成するこ
とが好ましく、特に高い柔軟性を得ようとした場合に
は、組成とその構成比の適切なものを選ぶことが好まし
い。例えば、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とヘキサフル
オロプロピレン（ＨＦＰ）との共重合体、ＶＤＦとＨＦ
Ｐおよびテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）との三元共
重合体、ＶＤＦとクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦ
Ｅ）との共重合体、ＴＦＥとプロピレンの共重合体、Ｔ
ＦＥと含フッ素ビニルエーテルとの共重合体、ならびに
炭化水素系のジエン化合物と含フッ素単量体との共重合
体など従来より知られている多くのフッ素系エラストマ
ーが使用できる。

【００１６】側鎖となる含フッ素単量体を少なくとも一
種含む結晶性重合体（結晶性フッ素樹脂）としては、ポ
リテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、Ｔ
ＦＥとエチレンとの共重合体、ＣＴＦＥとエチレンの共
重合体、ならびにＴＦＥと含フッ素ビニルエーテルとの
共重合体がある。

【００１７】そして、グラフト共重合体は、例えば幹ポ
リマーラテックスに還元剤、さらには金属イオンを添加
し、これら還元剤の存在下、ペルオキシ基を含んだ幹ポ
リマーラテックスに２０〜５０℃といった低い温度で結
晶性フッ素樹脂を添加することにより、グラフト重合さ
せて製造される。還元剤としては、亜硫酸水素ナトリウ
ム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、過硫酸ナ
トリウム、金属塩としては第二鉄イオン、コバルトイオ
ン、銅イオンを含む塩、すなわち塩化第二鉄、塩化コバ
ルト、塩化銅などが使用できる。これらの使用量は仕込
みの幹ポリマーに共重合された不飽和ペルオキシド総量
から決定され、通常は０．５ないし１０倍量の還元剤が
好適に使用される。

【００１８】フッ素ゴムと結晶性フッ素樹脂のブロック
重合体としては、エラストマー性セグメント、フッ化ビ
ニリデン／ヘキサフルオロプロピレンまたはペンタフル
オロプロピレン／テトラフルオロエチレン（モル比１５
〜９０：５〜５０：０〜３５）ポリマーまたはパーフル
オロ（Ｃ1〜Ｃ3アルキルビニルエーテル）／テトラフル
オロエチレン／フッ化ビニリデン（モル比１５〜７５：
０〜８５：０〜８５）ポリマーであり、非エラストマー
セグメントが、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチ
レン（モル比０〜１００：０〜１００）ポリマー、また
はエチレン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロ
プロピレン、３・３・３／トリフルオロプロピレン−
１、２−トリフルオロメチル／３・３・３−トオリフル
オロプロピレン−１またはエチレン／パーフルオロ（Ｃ
₁〜Ｃ₃アルキルビニルエーテル）（モル比４０〜６０：
６０〜４０：０〜３０）などが好適に使用される。

【００１９】また、軟質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との
混合物に使用される熱可塑性樹脂としては、ポリウレタ
ン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリオレフィンエラストマー、エチレン−酢酸
ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリスチレン、ポリブタジ
エン等、さらには、それらの混合物などが使用される。
このように、本発明の気管内チューブでは、カフ６が軟
質フッ素樹脂または軟質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との
混合物により形成されており、上記樹脂および混合物
は、加熱溶融による成形が行えるので成形性がよく、安
定したカフを作成することができる。また、微小循環圧
（カフの接触する気管内粘膜表層部における微小血管
圧）の最大値が通常４５０ｍｍＨ₂Ｏであり、カフの初
期圧は通常２００ｍｍＨ₂Ｏで使用されるので、カフ内
圧の上昇は、２５０ｍｍＨ₂Ｏ以下であることが必要で
ある。カフ６が上記のような樹脂により形成されている
ので、使用時において１８０分経過後のカフ内圧の上昇
が２５０ｍｍＨ₂Ｏ以下である。

【００２０】さらに、カフは、容易に膨張収縮し気管粘
膜を損傷するおそれのない程度に柔軟であることが必要
である。カフ６に使用される軟質フッ素樹脂および軟質
フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との混合物の厚さとしては、
柔軟性を考慮し、一般には０．０３〜０．３０ｍｍ程
度、ショアＡ硬度が７０〜９０のものが好適に使用され
る。また、カフ６に使用する材料としては、ガス透過
係数が、２ｃｃ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃ
ｍＨｇ×１０^-10以下であることが好ましく、特に、
１．８以下であることが好ましい。

【００２１】そして、カフ６はチューブ本体２に、上述
のごとく予め所定のカフ形状に成形したもの内にチュー
ブ本体２をインフレーション用ルーメン５と連通する切
欠部１３が位置するように挿入し、カフ６の両端を接着
剤、溶剤さらには熱、高周波等による溶着することによ
り気密に取着けられる。

【００２２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。（実施例１〜３）軟質塩化ビニル樹脂（ポリ塩化ビニル
１００重量部に対して可塑剤（ＤＯＰ）１１０重量部含
有）により、内径８ｍｍ、外径１１ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍで、肉厚内に径０．３ｍｍのインフレーション用ルー
メンを有する本体チューブを押し出し成形により作成し
た。本体チューブの先端を軸方向に対して斜めに切断
し、先端を加熱金型に入れ、丸みをおびた先端部とし
た。さらに、インフレーション用ルーメンの先端部付近
にカフとの連通孔を設け、さらに後端側にインフレーシ
ョンチューブの取り付け孔を作成し、この取り付け孔に
後端部に内部に逆止弁を備えたアダプタ、途中にパイロ
ットバルーンを有するインフレーションチューブを挿入
し、気密に固着した。

【００２３】軟質フッ素樹脂（商品名セフラルソフトＧ
８８０Ｒ、ショアＡ８０、セントラル硝子株式会社製）
を用いて外径５．６ｍｍ、肉厚０．３ｍｍのチューブを
作成した。そして、内面形状がカフの最大膨張時の形状
となっている金属金型に、上記軟質フッ素樹脂チューブ
を入れ、一端を閉塞し、他端より熱風を吹送し、チュー
ブを溶融し、金型の内面に樹脂を密着させた後、冷却し
てカフを作成した。同様にして、カフを３種類作成
し、カフの本体チューブへの固着部分、カフの最大径部
分、カフの膨張部の端部付近の肉厚を測定したところ、
表１に示すとおりであった。そして、このようにして形
成したカフを、カフ内に本体チューブを挿入して、両端
を加熱溶融させて気密に固着し、本発明の気管内チュー
ブ（実施例１、２、３）を作成した。

【００２４】（実施例４）カフの形成に、軟質フッ素樹
脂（商品名セフラルソフト、ショアＡ８０、セントラル
硝子株式会社製）と軟質フッ素樹脂とエチレン−ブタジ
エン系熱可塑性樹脂（商品名タクテック、旭化成工業株
式会社製）との混合物（ショアＡ７６）を用いた以外は
実施例１と同様に行い、本発明の気管内チューブ（実施
例４）を作成した。なお、この実施例のカフの本体チュ
ーブへの固着部分、カフの最大径部分、カフの膨張部の
端部付近の肉厚は、表１に示すとおりであった。

【００２５】（実施例５）カフの形成に軟質フッ素樹脂
（商品名ダイエルサーモプラスチックＴ−５３０、ショ
アＡ６７、ダイキン工業株式会社製）を用いた以外は、
実施例１と同様に行い、本発明の気管内チューブを作製
した。

【００２６】

【表１】

【００２７】（比較例）カフを塩化ビニルにより作成し
た以外は、実施例１と同様に行い、比較例の気管内チュ
ーブを作成した。なお、塩化ビニルにより形成されたカ
フの肉厚は、本体チューブへの固着部分０．３ｍｍ、カ
フの最大部分０．１１ｍｍ、カフの膨張部の端部付近の
肉厚は０．１５ｍｍであった。

【００２８】［実験］実施例および比較例の気管内チュ
ーブについて以下の実験を行った。（実験１）実施例１〜５および比較例の気管内チューブ
を用いて、それぞれの笑気ガス接触後１８０分後のカフ
内圧を測定し、カフ内圧の初期値より上昇値を算出し
た。その結果は、表２に示す通りであった。また、実施
例１〜５および比較例の気管内チューブの笑気ガス接触
時間とカフ内圧との関係は、図３に示す通りであった。

【００２９】

【表２】

【００３０】（実験２）また、実施例１〜３に使用した
材料（セフラルソフト）と、比較例１に使用した材料を
フィルム状態にし、それぞれ２回、笑気ガス透過係数を
測定した。その結果を表３に示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】なお、笑気ガス透過係数の単位は、ｃｃ
（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ×１０^-10
である。なお、実験は、気体透過係率測定装置（Ｋ−３
１５Ｎ、理科精機工業株式会社製）を用いて、測定ガス
として、笑気ガス、測定方法として、圧力法（低真空
法）、ガス圧力７６０ｍｍＨｇ、測定温度２３℃の条件
にて行った。

【００３３】

【発明の効果】本発明の気管内チューブは、内部にルー
メンを有するチューブ本体と、該チューブ本体の先端部
付近の外周面の一部を環状に囲繞するよう設けられた膨
縮自在のカフと、該カフ内と連通し、かつ前記チューブ
本体のルーメンと並行に設けられたカフのインフレーシ
ョン用ルーメンとを有する気管内チューブであって、前
記カフは、軟質フッ素樹脂または軟質フッ素樹脂と熱可
塑性樹脂との混合物により形成されているので、笑気ガ
スの透過を確実に抑制し、使用時におけるカフの容量、
内圧の増加が抑制され、気道の損傷を防止できる。さら
に、上記樹脂および混合物は、溶融成形が可能であるの
で、安定した性状のカフを作成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の気管内チューブの一実施例
の要部斜視図である。

【図２】図２は、図１に示した実施例のカフ部分を拡
大して示した断面図である。

【図３】図３は、本発明の実施例および比較例の気管
内チューブを用いて行った実験結果を示す図である。

【図４】図４は、気管内チューブの使用状態を示す図
である。

【符号の説明】

１気管内チューブ２チューブ本体３ルーメン６カフ５インフレーション用ルーメン１１パイロットバルーン１７コネクタ１８アダプタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部にルーメンを有するチューブ本体
と、該チューブ本体の先端部付近の外周面の一部を環状
に囲繞するよう設けられた膨縮自在のカフと、該カフ内
と連通し、かつ前記チューブ本体のルーメンと並行に設
けられたカフのインフレーション用ルーメンとを有する
気管内チューブであって、前記カフは、軟質フッ素樹脂
により形成されていることを特徴とする気管内チュー
ブ。
【請求項２】前記軟質フッ素樹脂の硬度がショアＡ９
０以下である請求項１に記載の気管内チューブ。
【請求項３】内部にルーメンを有するチューブ本体
と、該チューブ本体の先端部付近の外周面の一部を環状
に囲繞するよう設けられた膨縮自在のカフと、該カフ内
と連通し、かつ前記チューブ本体のルーメンと並行に設
けられたカフのインフレーション用ルーメンとを有する
気管内チューブであって、前記カフは、軟質フッ素樹脂
と熱可塑性樹脂との混合物により形成されていることを
特徴とする気管内チューブ。
【請求項４】前記軟質フッ素樹脂と熱可塑性樹脂との
混合物の硬度がショアＡ９０以下である請求項３に記載
の気管内チューブ。
【請求項５】前記軟質フッ素樹脂は、ガス透過係数が
２ｃｃ（ＳＴＰ）・ｃｍ／ｃｍ²・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ×
１０^-10以下である請求項１ないし４のいずれかに記載
の気管内チューブ。