JPH07500257A - 気管内換気用および気管内肺換気用カテーテルチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 気管内換気用および気管内肺換気用 カテーテルチップ 閃」冒１願 本出願は、米国特許出願番号第０７／６０６，９６７号（１９９０年１０月３１ 日に出願）の部分継続出願である。

１人メ芳 本発明は、気管内換気（ｉｎｔｒａｔｒａｃｈｅａｌ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ ）および気管内肺換気（ｉｎｔｒａｔｒａｃｈｅａｌ　ｐｕｌｍｏｎａｒｙ　ｖ ｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）の方法とその装置に関する。より詳しくは、本発明は、 新鮮な空気と酸素の混合物を患者の気管および肺に送り込むために使用するカテ ーテルに関する。

１１弦ｌ 先天性横隔膜ヘルニア（ＣＤＩ）は、現在のところ死亡率が５０％以上である。

現在、ＣＤ　Ｈに罹患している患者に必要な換気処置をするための信頼できる方 法が切望されている。

最近の実験的および臨床的知見は、新生児、小児および成人の呼吸困難症候群（ ＲＤ　Ｓ　）の救急時には高い最大吸気圧（ｐｅａｋ　１ｎｓｐｉｒａｔｏｒｙ 　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　：　Ｐ　Ｉ　Ｐ　）で機械的換気（ＭＶ）を行うことを強 く示唆している。重篤な肺損傷からの回復は、しばしば体外脱酸素供給（ｅｘｔ ｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ　ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ　：　Ｅ 　ＣＭ　Ｏ）または体外二酸化炭素除去（ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ　ｃａ ｒｂｏｎ　ｄｉｏｘｉｄｅｒｅｍｏｖａｌ　：　Ｅ　ＣＣ０２Ｒ）を使用するこ とによって促進されるが、一方、気道圧は顕著に減少する（肺体止）。

コノとき、大量のＣＯ２は体外の膜肺（ｍｅｍｂｒａｎｅ　ｌｕｎｇ　：ＭＬ） によって除去されるが、より少ない一回換気量（ｔｉｄａｌ　ｖｏｌｕｍｅｓ　 ：　Ｖ　Ｔ　）、呼吸数（ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ　ｒａｔｅｓ　：ＲＲ）およ び最大吸気圧（ＰＩＦ）が許容される。そのような肺体止は、体外の膜肺（Ｍ　 Ｌ　）の使用によってのみ達成され得るというわけではない。

現在使用されているような従来の機械的肺換気は、呼吸数が非常に多いときには 効果的であると考えられていない。理由の一つとして、死腔換気が避けられない からである。

ＣＯ２除去における解剖学的死腔の影響はよく認識されている。成人および小児 では、６０回／分を越える頻度での機械換気（ＭＶ）（または自発呼吸）は、し ばしば効果的でない。

肺換気の分野での研究がなされてきているが、現在実際に対応できると考えられ ている呼吸数を十分に越えた呼吸数にも対応できる方法および装置に対する必要 性は依然残っている。

米国特許第４，０８２，０９３号（Ｆｒｙら）は、換気系とともに使用する代償 弁（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ　ｖａｌｖｅ）の使用を開示している。呼気終末陽 圧（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｅｎｄ　ｅｘｐｉｒａｔ。

ｒｙ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　：　Ｐ　Ｅ　Ｅ　Ｐ　）弁も、肺の人工的な残存圧を 維持するために備えられている。ＰＥＥＰの規模はサイクル毎に変更できる。代 償弁は、呼気サイクルの終了時の肺圧を一定にするために機能する。

米国特許第４，１４１，３５６号（Ｓｍａｒｇｉａｓｓｉ）は、補助呼吸モード および自発呼吸モードの両方を備えた呼吸系を開示している。制御回路は、患者 の呼吸パターンに反応し、予め定められたパターンにしたがって２モ一ド間で系 を変更させる。図１に示すように、当該系は、空気と酸素の両方の混合物を供給 するために使用されるレギュレーター１０および１２もまた含む。

米国特許第４，２０２，３３０号（Ｊａｒｉａｂｋａ）は、酸素を投入するため に気管に挿入される小管１３を開示している。当該管は、バルブ装置３０に３１ で連結されている導管２０に連結されている。第二の導管４０は、バルブの挿入 口３２に連結され、該導管の他端は、低温で酸素を供給する酸素供給器５０に連 結されている。

米国特許第４，２２４，９３９号（Ｌａｎｇ）は、圧力、容積、速度、および湿 度調節装置への呼吸頻度が制御された状態で人工呼吸器が空気を供給できる、肺 換気系を開示している。上記湿度調節装置には滅菌加熱水が供給される。上記調 節された空気を気管内チューブに供給するチューブ部分９および１２は、１字形 管１１を介して膨張性バッグ１０に連結されている。

米国特許第４，２３２，６６７号（Ｃｈａｌｏｎら）は、流量計によって制御さ れた状態で、カリナ（気管竜骨：ｃａｒｉｎａ）の近位に配置された吸気リム（ ｉｎｓｐｉｒａｔｏｒｙ　ｌｉｍｂ）１６および気管内小管の中に酸素と麻酔剤 の両方を通す換気系を開示する。呼気リム１８は、吸気リム１６を取り巻いてい る。上記呼気リムは、呼気バルブ３４に連結されている。このリムには、もつれ を防ぐために間隙用肋材２０が備えられている。

米国特許第４，４２１，１１３号（Ｇｅｄｅｏｎら）は、強制分時拍出量（ｍａ ｎｄａｔｏｒｙ　ｍ１ｎｕｔｅ　ｖｏｌｕｍｅ　：　Ｍ　Ｍ　Ｖ　）処置を実施 するための肺換気装置を開示する。上記呼吸ガス供給源は、少なくとも必要とさ れる最大容量に等しい容積のガスを送り込む。吸気系は、自発呼吸のために患者 の気道に連結される。換気装置は、呼吸ガス供給源に連結され、信号によって始 動し、予め決定された一回換気量を強制的呼吸のために患者に送り込む。

米国特許第４，７７３，４１１号（Ｄｏｗｎｓ）は、機能的残気量（ｆｕｎｃｔ ｉｏｎａｌ　ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｃａｐａｃｉｔｙ　：　Ｆ　ＲＣ）を増すため に、持続性陽圧気道圧（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐｏｓｉｔｉｖｅａｉｒｗａｙ 　ｐｒｅｓｓｕｒｅ：　ＣＰ　Ａ　Ｐ　）を確保する呼吸方法および装置を開示 する。ＣＰＡＰ以上の上昇気道圧サイクルを強制するかわりに、ＣＰＡＰ圧レベ 小レベル以下道圧の周期的サイクルを通じて、気管内肺換気（ａｉｒｗａｙ　ｐ ｒｅｓｓｕｒｅ　ｒｅｌｅａｓｅ　ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ　：　Ａ　Ｐ　ＲＶ 　）が、　肺胞換気量および二酸化炭素排出量の増大を達成するために用いられ る。呼吸ガスは、気密仕立ての気管チューブを含む種々の装置によって供給され る。

米国特許第４，５９３，６９０号（Ｓｈｅｒｉｄａｎら）は、いろいろな方向に 折れ曲がることかできるように設計された膨張性気球状カフ（ｉｎｆｌａｔａｂ ｌｅ　ｂａｌｌｏｏｎ　ｃｕｆｆ）をもつ気管内チューブを開示する。

米国特許第４，７１６，８９６号（Ａｃｋｅｒｍａｎ）は、患者の口から挿入さ れる気管内チューブ４０を開示する。

該気管内チューブ４０の中には、流動体を送り込むカテーテル１０がある。該カ テーテル１０は、その遠位端に開口部１８ａおよび１８ｂをもつ。このカテーテ ルは、種々のプラスチック素材から作られる。

米国特許第４，８９２，０９５号（Ｎａｋｈｇｅｖａｎｙ）は、その末端に拡散 装置２２をもつ気管内チューブを開示する。

本発明は、肺換気に用いられている従来の方法および装置を改良するものである 。

λ匪辺１迩 本発明の目的の１つは、低い最大気道圧（ｐｅａｋ　ａｉｒｗａｙ　ｐｒｅｓｓ ｕｒｅｓ）および現在実際に対応できると考えられている呼吸数をはるかに越え る呼吸数を可能にする気管内換気および気管内肺換気のための装置を提供するこ とである。

本発明の別の目的は、呼気終末気管内気道圧（ｅｎｄ　ｅｘｐｉｒａｔｏｒｙ　 １ｎｔｒａｔｒａｃｈｅａｌ　ａｉｒｗａｙ　ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ）の減少を可 能にする、気管内肺換気のための装置を提供することである。

本発明のまた別の目的は、患者の気管および肺に空気と酸素の随意の混合物を送 り込むカテーテルを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、新規な先端の形状を有するカテーテルを提供するこ とである。

本発明のなお別の目的は、気管内換気の呼気サイクル中の気管内気道圧を制御す るための新規なカテーテルを使用する方法を提供することである。

本発明によって、以下を含む換気補助を患者に提供する方法が提供される。

患者のカリナ付近の領域にカテーテルの遠位端を配置し、 カテーテルを介して患者に酸素を含むガス混合物を持続的に供給し、さらに、 カテーテルの遠位端から供給される酸素を含むガス混合物の供給方向を、カテー テルの遠位端の向う側で大気圧以下の圧力を生じるように制御する。

さらに、本発明は、カテーテルの遠位端に配置されたカテーテルチップを含む、 換気補助のためのカテーテルを提供するが、このカテーテルチップは、当該カテ ーテルチップからのガスの流れをカテーテルチップの遠位端の向く方向と反対方 向に向けるための手段を含んでいる。

Ａ血ρ」口り免役Ｊ 本発明は、これから添付の図面を引用して記載されるが、これらは非制限的な例 として提供されるものである。

図１は、本発明の一実施例にしたがって用いられる換気系を示す模式図である。

図２は、本発明の一実施例にしたがって用いられるカテーテルを示す模式図であ る。

図３Ａは、開放末端カテーテルを示す模式図である。

図３Ｂは、拡散装置付チップを有するカテーテルを示す模式図である。

図３０は、本発明の一実施例によるチップを有するカテーテルを示す模式図であ る。

発１を実施するための最良の態様 本発明は気管内換気（ＩＴＶ）または気管内肺換気（ＩＴＰＶ）の方法を目的と するが、ここでは、新鮮な加湿された空気・酸素が、患者のカリナの近傍または 近くの部位において患者の気管を介して一定の流速で供給される。

実施に際しては、新鮮な加湿空気・酸素は、その遠位端に拡散装置をもつ微小カ テーテルを介して供給されるが、このカテーテルは、気管内チューブもしくは気 管吻合術チューブを介して挿入されるか、またはカリナ位に載るように経皮的に 挿入される。持続的ガス流は、−回の呼吸当たり、解剖学的死腔の約２〜４倍の 速度で供給される。下記に述べるように死腔は、気管、および使用される気管吻 合術チューブもしくは気管内チューブの体積からめられるが、これは、例えば成 人では約１２０ｃｃである。

本発明の方法は、従来の機械換気と併用しても、また、従来の機械換気なしに単 独で用いてもよい。従来の機械換気と併用しないで用いる場合は、本発明の気管 内換気（ＩＴＶ）方法は、持続的陽圧気道圧（ＣＰ　Ａ　Ｐ　）と併用して用い てもよい。持続的ガス流を用いて、一定のまたは持続的陽圧気道圧（ＣＰ　Ａ　 Ｐ　）モードでは、呼吸は患者によってコントロールされる。従来の機械換気を 用いない、気管内肺換気（ＩＴＰＶ）制御換気モードを実施する場合は、時間間 隔が決められた呼気バルブが呼吸数を決定し、一方、空気・酸素の分時流量（ｍ ｉｎｕｔｅ　ｆｌｏｗ）が−回の呼吸当たりの一回換気量（ＶＴ）、したがって 最大吸気圧（ＰＩＦ）を決定する。この態様では、新鮮空気・酸素は患者のカリ ナで導入されるので気管を飛び越え、したがって、気管は呼気のためにのみ利用 される。気管をバイパスすることによって、解剖学的死腔は効果的に減少し、そ れによって、−回の呼吸当たり、解剖学的死腔の約０．５の新鮮空気・酸素の流 量が許容される。ＩＴＰＶモードでは、１０〜１２０回／分またはそれ以上の適 切な呼吸数を用いることができるということが決定された。

従来の機械換気（Ｍ　Ｖ　）と併用して用いる場合には、該機械換気（Ｍ　Ｖ　 ）は、−回換気量（Ｖ　Ｔ　）が低い場合において、したがって最大吸気圧（Ｐ ＩＦ）が低い場合において、圧力制御モードで操作され、呼吸数（ＲＲ）は、適 切な肺胞換気ができるように調整される。

本発明の方法によると、解剖学的死腔換気が効果的に排除され、したがって、現 在実際的と考えられている範囲をはるかに越える呼吸数を可能にする。後効果と して、最大気道圧が極めて低いため、肺に損傷を受けている患者をさらに悪化さ せることはない。

本発明の技術は、高頻度換気（ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｖｅｎｔｉｌａ ｔｉｏｎ）とは別個のものである。なぜならば、本発明においては、−回換気量 が個々の肺ユニットに応じて管理された正常範囲内にあるからである。すなわち 、はるかに低い一回換気量および極めて高い呼吸数または振動数を有する高頻度 換気・振動とは異なる。実験では、極めて低い最大気道圧で正常容積のわずか１ ２％の肺で優れたガス交換が達成された。

本発明の開発中に行われた健康な動物を用いた実験では、呼吸数（Ｖ　Ｔ　”） を１〜２　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇの低さまで減少させ、一方、最大吸気圧（ＰＩＦ ）を、呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）を越えて３−４ｃｍＨ２Ｏ、頻度１２０回／分 で維持した。本発明の方法または装置を用いることによる長期的副作用は生じな かった。

気管内換気（ＩＴＶ）の単独使用、もしくは持続的陽圧気道圧（ＣＰＡＰ）状態 での気管内換気（Ｉ　Ｔ　Ｖ）の使用、または従来の機械換気（Ｍ　Ｖ　）と併 用しての気管内換気（ＩＴＶ）の使用は、低頬度および高頻度の両方の範囲で肺 胞換気を著しく促進する。この態様の換気は、両方とも高頻度換気とは異なり、 二酸化炭素の除去を十分行ないながら一回換気量を少なくあるいは正常値近くに することができる。

解剖学的死腔が持続的に新鮮な空気・酸素に曝される場合、有効な換気は優に６ ０回／分以上に達する。

これは、高い呼吸数（ＲＲ）および低い一回換気量（Ｖ　Ｔ　）を、したがって 低い最大吸気圧（ＰＩＦ）を許容し、高い気道圧で誘発される肺損傷を顕著に低 下させまたは排除する。

図１は、本発明の一実施例にしたがい用いられる換気系を示す模式図である。図 １に示すように、小型カテーテル１は、空気・酸素供給物の加湿および温度調節 のための手段３に、アダプター２（例えばシリコンコネクター）によって一方の 端で連結されている。

カテーテル１の遠位端は拡散装置４を含み、これは、使用に際して気管吻合術チ ューブまたは気管内チューブ５を通して患者のカリナ６の近くまたは隣接した位 置に配置される。拡散装置４は、好ましくはカテーテルの遠位端と一体をなし、 さらに医療用として適切な素材（例えばシリコンゴム）で作られている。同様に 、カテーテルも医療用として適切な素材（例えばシリコンまたはテフロン）で作 られる。好ましい具体例では、拡散装置は、患者のカリナの近傍または近くに拡 散装置が適切に配置されたことを確認するために利用できる、検出可能なマーカ ーまたはタッグ（例えば放射線不透過性タンクルマーカー）を含む。

図１および２に図示するように、カテーテルは、慣用的な取り付は具７を通して 挿入される。取り付は具７は、気管吻合術チューブまたは気管内チューブ５に連 結されていて、口８および９を含み、これらはそれぞれ気球を含む機械換気装置 および呼気終末陽圧調節装置（ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｅｎｄ　ｅｘｐｉｒａｔｏｒ ｙ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）に連結することができる。本発明 にしたがえば、取り付は具７は、カテーテル１が気管吻合術チューブまたは気管 内チューブ５の中を通過できるように、図示したように改変される。

空気・酸素供給物の加湿および温度調節のための手段３は、十分な長さの管１０ によってアダプター２に連結される。空気・酸素供給物の加湿および温度調節用 手段による調整後、上記空気・酸素供給物の温度が維持されるのを確実にするた めに、管１ｏおよび、取り付は具７から管１０に伸びるカテーテル部分の両方を 、適切な保温材（例えば薄いプラスチックの多層性ラップ）で覆うかまたはくる む。

空気・酸素供給物の加湿および温度調節手段３は、貯水槽１１を含むが、これは 滅菌水で満たされ、適切な手段（例えば、電熱器）で約３７℃に加熱される。

貯水槽１１の上部は、空気・酸素供給管１２および管１０の構成部分が連結され ている、２個の口または取り付は具を有する覆いで閉じられている。空気・酸素 は、空気・酸素供給管１２に計器付の適切な空気・酸素供給源１３から供給され るが、この供給源は、室温での空気１４および酸素１５の両供給のそれぞれの計 測が可能である。

図２は、本発明の一実施例にしたがって用いられるカテーテルを示す模式図であ る。図２に示すように、拡散装置４は、好ましくは該カテーテルの遠位端の一部 として形成され、その長袖にそって複数のガス通過口を有する。

使用に際して、カテーテルは、該拡散装置４が患者のカリナ位またはその近くに 配置されるように、気管吻合術チューブまたは気管内チューブ５を通して挿入さ れる。カテーテルのもつれを防止するために、当該カテーテルは、ガイドワイヤ ーの補助の下に挿入、配置してもよい。

使用にあたっては、カテーテルに供給される空気・酸素混合物の酸素濃度は、２ １．１〜１００％に調節することができる。したがって、当該混合物は、必要に 応じて純粋空気から純粋酸素まで変化させることができる。

図１に示したシステムの使用試験では、約５ｐｓ　ｉのガス流圧を用いて約８． ４リットル／分のガス流量が提供され、約１０ｐｓ　ｉのガス流圧を用いて約１ ３゜４リットル／分のガス流量が提供され、約１５ｐｓ　ｉのガス流圧を用いて 約１７．７リツトル／分のガス流量が提供された。

図１に示した系の使用試験では、気管および気管吻合術チューブまたは気管内チ ューブの死腔は、約１２０ｃｃと測定された。したがって、機械換気と併用して 用いる場合は、１回の呼吸当たり死腔の２倍の推奨ガス流量が用いられるが、一 方、持続的陽圧気道圧（ＣＰＡＰ’）または補助なし自発換気に際しては、予め 定められた呼吸数での定常ガス流を決定するために以下の等式を用いた： 流量＝呼吸数×２ｘ死腔 図１に示した系を用いるとき、この等式から以下の流量が算出された。

ｒ！ｉ９！Ｕ　度１ ２０回／分　４８００ｃｃ／分 ４０回／分　９６００ｃｃ／分 ６０回／分　１４４００ｃｃ／分 ８０回／分　１９２０’Ｏｃｃ／分 気管内肺換気（ＩＴＰＶ）として使用する場合は、ガス流量はより大きな呼吸数 で僅かに上昇するだけであるので、必要とされる流量は顕著に減少する。その理 由は、すべての新鮮なガスが気管死腔を飛び越えて送り込まれるからである。

以下の非制限的な例は、本発明の特徴および特性を説明するために提示されるも のであり、本発明を制限するものと解してはならない。下記の鋼中、肺の百分率 は容積百分率である。

例」２ 約１０ｋｇの一部の健康な若い保革の左肺（全体のおよそ４３％）、さらに右肺 下葉および心臓葉（８１％）、さらに右肺中葉（ＲＭＬ）（８８％）を順次ガス 交換から除外した。いくつかの試験では、当該肺葉を外科的に切除し、他の試験 では、対応する葉を支配する気管支動脈および肺動脈を結紮した。

保革を鎮静剤で麻痺させた。試験は、制御モードＭＶ　（Ｓｅｒｖｏ　９００　 Ｃ）を用い、残存肺全体を基準にして２０　ｍ　ｌ　／　ｋ　ｇ未満の一回換気 量（ＶＴ）、１２０回／分までの呼吸数（ＲＲ）、１２〜１５０ｍＨ２Ｏの最大 吸気圧（ＰＩＦ）、３ｃｍＨ２Ｏの呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）で実施した。

右肺上葉（ＲＵＬ）および右肺中葉（ＲＭＬ）（残存肺１９％）をもつこれらの 保革を、４８時間以内に機械換気（Ｍ　Ｖ　’）の室内空気に置いた。ＲＵＬ　 （肺全体の１２％）のみの換気は、適切な肺胞換気を行うためにより高い一回換 気量（ＶＴ）および最大吸気圧（ＰＩＦ）を必要としたが、呼吸困難症候群（Ｒ ＤＳ）を起こし８時間以内に死亡した。

４遣 この例２では、上記例１の結果と比較するために本発明の換気システムまたは方 法をテストした。

拡散装置を介して空気および酸素の加湿混合物の持続流を、残存肺のために算出 した一回換気量の４倍の速度で（これは気管の解剖学的死腔を効果的に排除する ）、カリナ位の気管内に直接送った。単一バルブで呼吸頻度を制御した。

この例では、残存ＲＵＬのみをもつ保革は２時間以内に室内空気に置かれた。こ のとき呼吸数（ＲＲ）は６０−１２０回／分、最大吸気圧（ＰＩＦ）は１４〜１ ９ｃｍＨ２Ｏ、呼気終末陽圧（ＰＥＥＰ）は３０ｍＨ２Ｏ、平均肺動脈圧（ｍＰ ＡＰ）は３０〜３５ｍｍＨｇであった。その後、同じ肺が従来の機械換気（Ｍ　 Ｖ　）の“最適（ｏｐｔｉｍａｌ）”設定で管理され、短時間の“良好期間（ｈ ｏｎｅｙｍｏｏｎ　ｐｅｒｉｏｄ）”を得たが、徐々に悪化し、１２時間後に重 篤な呼吸困難症候群（ＲＤ　Ｓ　）により、この保革は死亡した。３日間続いた 実験では、気管の病変は認められなかった。

本発明の換気方法は、健康な残存肺と釣り合った比較的正常な一回換気量が用い られるので、高頻度換気およびその類型とは異なることが分かった。本発明の方 法は、実際上の解剖学的死腔を顕著に減少させながら高速度の肺換気を可能にす る。その結果、正常な気道圧、肺損傷の排除および低い平均肺動脈圧（ｍ　Ｐ　 Ａ　Ｐ　）が得られる。

気管内換気は、現行の機械換気（Ｍ　Ｖ　’）の実施の前段階およびすべての段 階で、患者の管理に衝撃的な影響を与えるであろうと考えられる。

本明細書に記載されている最も単純な形態において、本発明の気管内換気は、新 鮮な空気および酸素の混合物が通過する、気管および肺内へのカテーテルチュー ブの挿入を含む。理想的には、空気・酸素流は、患者の臨床状態および最適な治 療プロトコールをもとにして選択されるべきであるが、高速度ガス流（これは特 定の治療プロトコールとしては理想的である）では、新鮮な空気および酸素の流 れによって生じる圧力は、ある程度の逆圧を生じ、これが呼気を障害し、肺を持 続的な膨張過剰状態にすることが分がっている。この障害は、急性呼吸不全およ び慢性呼吸不全の患者で、従来の換気手段ではもはや十分ではない患者において 極めて懸念されるものである。

肺の過剰膨張を引き起こす逆圧の問題を克服し、完全な呼吸サイクル中の気管内 気道圧を制御するために、図３Ａ〜図３Ｂとともに下記に記載するように、カテ ーテルチップを改変した。

図３Ａは開放末端カテーテルを示す模式図である。

図３Ａの開放末端カテーテルを患者のカリナ近くの領域に置き、新鮮な空気およ び酸素をカテーテルを介し）　で供給する場合、高い気道圧が生じ、これは肺を 過剰膨張状態に保持しがちである。

図３Ｂは、上記図１および２で考察したように拡散図３Ｂに示すように、拡散装 置の使用は、新鮮な空気および酸素を気管内に送り込むために機能し、一方、図 ３八に示した開放末端カテーテルによってもたらされる遠位端ジェット効果を排 除する。遠位端ジェット効果を避けることによって、拡散装置の使用は、遠位気 道圧を顕著に減少させることが判明した。

図３０は、本発明の一実施例の先端を有するカテーテルを示す模式図である。気 管内換気のための融通性を高めるために、図３０に示したカテーテルチップ１６ をカリナ近くに制御された低圧ゾーンを作るように改良した。

カテーテルチップ１６は、空気および酸素の流れがカリナから遠ざかるようにカ テーテルの端から放出されるようにデザインされている。すなわち、カテーテル チップ１６はガス放出口１７を含み、ガス放出口１７は、空気および酸素の流れ をカテーテルの遠位端１８からカリナとは反対方向に遠ざけるように方向づける 。好ましい実施例では、カテーテルチップは、閉鎖遠位端１８を有する管状部分 １９を含み、該管状部分１９は、カテーテル１の端に固定されている。この好ま しい実施例では、管状部分１９は、開放端２０を有し、これは、図示したように 輪状開口部またはガス放出口１７の輪郭をつくる。カテーテルチップの管状部分 によって包まれているカテーテル１の端は多数の開口部を含み、これを通して空 気および酸素がカテーテル１を通り、放出口１７を通過する。

図３０に示したカテーテルチップの実施例では、輪状開口部または放出口１７の 間隙“ａ”は、与えられたいずれのガス流量についてもカリナ位の流圧特性を決 定する。したがって、間隙“ａ”は、カリナ位に特定の所望圧力を与えるために 選択する事ができる。

図３０に示したカテーテルチップ１６は、輪状開口部または放出口１７を有する ように描がれているが、カテーテルチップ１６の遠位端１８に対して反対方向（ カリナから遠ざかる方向）に空気および酸素の流れを向ける、１個または２個以 上の放出口が末端２ｏに提供されているかぎり、管状部分１９の両端は閉じてい てもよい。すなわち、所望の場合には、輪状開口部または放出口は必ずしも用い る必要はない。必須の特色は、空気および酸素を、カテーテルチップ１６の遠位 端１８と反対方向に空気および酸素を向ける手段を提供することである。

図示したようにカリナ近くに配置して使用するとき、カテーテルチップ１６は、 カリナから遠ざかるように空気および酸素流の最高の推力を引き起こし、したが って、気管内圧を低く維持する。放出口に小さい（例えば０．００５〜０．０２ ０インチ）間隙“ａ”をもつことによって、生じたガス流の加速は、ベルヌーイ 効果によって惹起されるより低い圧力ゾーンをもたらす。この効果は、ガスを流 れに乗せる傾向をもつ。結果として、カリナ位の遠位気管における圧力は、比較 的小さなガス流量においてさえも、大気圧より低くすることができ、さらにより 大きなガス流量では実質的に大気圧以下にすることができる。

該カテーテルチップのデザイン試験では、図３Ａ〜図３０に示したカテーテルチ ップの各々について模擬試験（ｍｏｃｋ　ｔｅｓｔ）を実施した。カテーテル内 の設定流量を２０リットル／分としたとき、図３Ａに示したカテーテルチップの カリナ位の測定圧は＋４ｃｍＨ２Ｏであった。図３Ｂに示したカテーテルチップ についてのカリナの測定圧は＋２ｃｍＨ２Ｏであった。０．０１５インチの間隙 “ａ″をもつ、図３Ｃに示したカテーテルチップについてのカリナの測定圧は一 ８ｃｍＨ２Ｏであった。

さらに試験を行った結果、図３０に示したカテーテルチップは、すべてのガス流 量で大気圧以下の圧力を生じることが分かった。

ある程度の呼気終末陽圧を与えることがしばしば医療的に必要とされるけれども 、本発明のカテーテルチップは、個々の必要性に応じて呼気終末圧を変化させる ゆとりを提供する。

本発明は特定の手段、材料および実施例を引用して記載したが、当業者ならば、 前述の記載から本発明の必須の特性を確定することが可能で、さらに、以下の請 求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく様々な用途に適合するよ うに、種々の変更および改変を加えることができるで・あろう。

リ　の ＦＩＧ、３Ａ ＦＩＧ、３Ｂ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．患者のカリナに近い場所にカテーテルの遠位端を配置し、 酸素含有ガス混合物を該カテーテルを通して患者に持続的に供給し、さらに、 該カテーテルの遠位端からこのように供給される酸素含有ガス混合物の供給方向 を、該カテーテルの遠位端の向う側で大気圧以下の圧力を生じるように制御する 、 ことを含む、患者に換気補助を提供する方法。
2. ２．上記カテーテルの上記遠位端の向いている方向と反対方向に、上記供給され る酸素含有ガス混合物の流れを向ける、カテーテルの遠位端に配置されたカテー テルチップによって、上記供給される酸素含有ガス混合物を制御する、請求項１ に記載の換気補助を提供する方法。
3. ３．上記大気圧以下の圧力が、過剰膨張から患者の肺を防御するのに十分である 、請求項１に記載の換気補助を提供する方法。
4. ４．上記カテーテルチップが、当該酸素含有ガス混合物が通過する少なくとも１ 個の放出開口部を含み、少なくとも１個の該放出開口部が、上記カテーテルの遠 位端の向う側で所望の圧力を提供できる大きさに作られている、請求項２に記載 の換気補助を提供する方法。
5. ５．上記少なくとも１個の放出開口部が輪状開口部からなる、請求項４に記載の 換気補助を提供する方法。
6. ６．上記輪状開口部が、約０．００５〜０．０２０インチの半径方向の間隙を有 する、請求項５に記載の換気補助を提供する方法。
7. ７．上記生じた大気圧以下の圧力が０〜−８ｃｍＨ２Ｏである、請求項１に記載 の換気補助を提供する方法。
8. ８．上記カテーテルの遠位端に配置されたカテーテルチップを含み、該カテーテ ルチップが、該カテーテルチップの遠位端の反対方向に、該カテーテルチップか らのガス流を向けるための手段を含む、換気補助を提供するカテーテル。
9. ９．上記カテーテルチップが、閉鎖遠位端、上記カテーテルの遠位端を取り巻く 管状部分、および少なくとも１個の放出口を含む、請求項８に記載のカテーテル 。
10. １０．上記少なくとも１個の放出口が輪状開口部を含む、請求項９に記載のカテ ーテル。
11. １１．上記輪状開口部が約０．００５〜０．０２０インチの間隙を有する、請求 項１０に記載のカテーテル。
12. １２．上記少なくとも１個の放出開口部が多数の放出開口部からなる、請求項９ に記載のカテーテル。