JPH07500518A - 気管切開術患者のための気管切開術用フィルター - 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〕　気管切開術患者のための気管切開術用フィルター〔産業上の利 用分野〕 本発明は、気管と皮膚とを連結する外科手術的に形成された開口部を有する気管 切開術患者のための気管切開術用フィルターであって、皮膚に接着する輪状フラ ンジによって外科手術開口部周囲に固着している開口部付きケーシングと、吸気 と呼気間で交互に、熱および湿気を交換する交換器を形成する親水性フィルター エレメントと、フィルターエレメントと外科手術開口部間のグリルとから成るフ ィルターに関する。　− 〔技術的背景〕 気管切開術患者では、吸気が気管に直接入るために、吸気が、上気道（外鼻孔、 鼻、咽頭および喉頭）を介して通過後に気管に到達した場合と実質的に同様の温 度であり、同様の水分および塵芥量を含有すること、つまり、はぼ３２℃に近い 温度で、この３２℃で飽和状態に近い水分含有量であり実質的に塵芥不含である ことは、健康上の理由から、また患者が快適に呼吸可能であるためにも非常に重 要である。

前述の器具により、この結果をある程度まで達成可能である。つまり、フィルタ ーエレメントは空中に浮遊する大部分の塵芥を無論遮断し、生体温度で飽和状態 である呼気中に含有される水蒸気は、フィルターエレメント上で凝縮され、その 結果、フィルターエレメントは実質的に体温にまで加熱され、周囲温度で到着す る吸気は、それより高い温度であり、凝縮した水分を含有するフィルターエレメ ントに接触して加温され水分を取り込む。

しカル、これらの周知の器具は、フィルターエレメントの気孔が、気管から排出 される粘液で詰まるのを、充分には防止できない。塵芥、微生物および死滅０鞄 等の異物に対する生体の防御処置である粘液を、外科手術による開口部とフィル ターエレメント間に配置されているグリルによって遮断しなければならないが、 呼気流が、粘液が沈積しているグリル後部側から前部側に、またそこから、グリ ルの前部側に接触しているフィルターエレメントの表面上に、粘液を搬送する傾 向にある。その後、粘液は乾燥して硬いクラスト（殻）を形成し、それがフィル ターエレメントを詰まらせる。次には気管切開術用フィルターを交換しなければ ならなくなる。

本発明の主要な目的は、フィルターエレメントが詰まるのを大幅に遅延し、ある いは防止さえする改良型気管切開術用フィルターを提供することである。

この目的のために、本発明は、気管と皮膚とを連結する外科手術開口部を有する 気管切開術患者のための気管切開術用フィルターであって、皮膚に接着する輪状 フランジによって外科手術開口部周囲に取りつけられる開口部付きケーシングと 、呼気と吸気間で交互に、熱および湿気を交換する交換器を形成する親水性フィ ルターエレメントと、フィルターエレメントと外科手術開口部間のグリルとか− ）成り、前記グリルはフィルターエレメントに面する前面と、外科手術開口部に 面する後面とを有し、前記後面は内径を定めた開口部を有し、流路の寸法に関連 して、気管から排出される粘液の大部分がフィルターエレメントに到達不可能な 距離だけ前面より離れていることを特徴とする気管切開術用フィルターを、提供 する。

本出願人は、粘液の流動学的特性（粘性と表面張力）として、粘液は、粘液を遮 断するために適切な寸法のメツシュのグリルに粘着後に、分離あるいは破砕をせ ず、グリルのメツシュ寸法によってはかなりの長さを、呼気流方向に搬送される 可能性があるということを発見した。したがって、フィルターエレメントに接触 する前面と、気管から排出される粘液の影響に暴露される後面の２表面からなる グリルを使用し、また粘液が搬送される最大距離より長い距離だけこれらのグリ ルを離すことによって、外面で遮断された粘液がフィルターエレメントに到達し てフィルターエレメントを詰まらせるのを防止する。

フィルターエレメントは、好ましくは、適切な親水性、形成の容易性、耐久性を 有し、廉価で有益な洗浄可能性を合わせ持つ多孔性ポリウレタン発泡体から作ら れる。

フランジは、好ましくは、ケーシングの相補型ボアがその上に適合する前部輪状 リム周囲の可撓性フランジを有する。この構成は、外科手術開口部の縁から気管 切開術用フィルターを脱離後に、フィルターエレメントを交換ししたりグリルを 洗浄する場合に、フィルターエレメントおよびグリルへの容易なアクセスを提供 する。

フランジの周囲リムは、ケーシングのボアの相補型溝部内に嵌入する周囲リング から成るようにしてもよい。

気管切開術用フィルターが、外科手術開口部に対して確実に整合するように、好 ましくは、フランジは、輪状リムと並び、外科手術開口部内に挿入するのに適し ている後部スリーブとから成る。このことによって、ケーシングのボアを、外科 手術開口部に対して正確に中心に配置し、外科手術開口部壁のグリル後面との所 望しない接触を防止する。

好適な器具では、フランジは、フランジ全体を取り換える必要もなく、フランジ を皮膚に有効に接着するために新しいものと取り替えることのできる両面粘着テ ープで被覆されている。

グリルの前面は好ましくは平坦で、後面は、好ましくはスクエアメツシュグリル で凸状ドームの形状である。この形状が、容易で耐久性のある製造を可能として いる。

その前部側に別のグリルの付いた輪状ケーシングは、好ましくは、前部側と間隔 を有して並行に配されて前部側を被覆し且つ側面開口部を有するキャップ、を有 する。

したがってケーシング自体は、単純な形状で、洗浄が容易であり、その前部グリ ルは相対的に広い空気導入表面積を提供し、特に、そこを介するエアゾール剤の 噴霧を可能としている。キャップは、この前部グリルを被覆しており、とりわけ 、高い襟がグリルを遮断するのを防止している。

キャップは、好適には、前部側にまで半円周に渡って延在する側面縁を有し、他 方の半円周は配向自在な平坦なスカートへと、開口している構成としてもよい。

そのスカートを、下方へと垂直に向けることによって、ケーシングの前部側を濡 らさずに患者はシャワーを浴びることができ、このカバーは雨傘と同様の機能を 果たす。

ケーシングの前部側周囲を被覆するこのカバーにはまた、弁室と、実質的に体温 となるように患者の胸郭に接して保持されるのに適しているパイプと弁室間にあ る吸気弁と、外部に直接開口している呼気弁とを設けても良い。

このことによって、吸気路への通気路を二酸化炭素およびその他のガス状汚染物 質を含有する呼気によって占領させずに吸気を非常に有効に加熱することが達成 される。

本発明の別の特徴および利点は、下記に記載の添付図を参照にした実施例による 説明から明白になるであろう。

図１は、本発明に従った気管切開術用フィルターの側面視断面図である。

図２は、何れにも配向可能なキャップを取り付けた気管切開術用フィルターの正 面図である。

図３は、何れにも配向可能なキャップを取りつけた気管切開術用フィルターの側 面図である。

図４人および４Ｂは、それぞれ、流れてくる液体から防御するキャップを取り付 けた気管切開術用フィルターの正面および側面図である。

図５は、吸気の加温を改善するように設計されたキャップを取り付けた気管切開 術用フィルターの断面図である。

図１と２に示す選択的実施例では、気管切開術用フィルターｌは、環状エラスト マーフラン′）１０と、剛体性金属製あるいは成型生産されたポリマー製のケー シング２０とから成る。フランジ１０は、輪状リム１２周囲の輪状フランジ１１ を有する。

フランジ１１は、気密接合を提供する両面粘着テープ１５を使用して、気管切開 術患者の頚部底で、気管と皮膚を連結する外科手術開口部１３周囲の皮膚に接着 される。

リムＩ２とほぼ整合するようにに並ぶスリーブ１４は、フランジ１１の中央開口 部周囲に突出し、外科手術開口部に対して気管切開術用フィルター１が中央に来 るように、外科手術用開口部３に挿入される。

気管切開術患者を方向定位基準点と考えた場合に、フランジ１１に対して、リム １２は前部位置、スリーブ１４は後部位置を占める。「前部」と「後部」という これらの用語が意味することは、気管切開術用フィルターを着用している患者に 対して使用されるものである。

リム１２は、管の一部分てあり、リムは、その前端に、管部の周囲から突出する リング１３を備えている。

全体的に円盤形状であるケーシング２０は、管状リム２！を含み、リムのボア内 には、リング１３と相補型の溝部２２が形成されており、それによって、ケーシ ング２０は、フランジ１０に着脱自在に取り付けられている。ケーシング２０の 前部側は、フランジ１０の中央開口部に整合し且つグリル２４が配設されている 円形開窓部２３を有している。

ケーシング２Ｇは、親水性特性を有する多孔性ポリウレタン発泡体から作られて いる円盤形状のフィルターエレメント４０を収納する。

防壁グリル３０は、フィルターエレメント４０と外科手術開口部３との間に配設 されている。グリル３０は、凸状後面３１と、平坦な前部３２とを有する。これ らの表面は自身の円周状の縁を互いに接合され、このリング状に接合された部分 はフランジ１０の中央開口部の前部周縁に隣接される。凸状後面３１と、本実施 例における前面３２は、約４ｍｍのスクエアメツシュのグリル形状である。

スリーブ１４は、気管切開術用フィルターを外科手術開口部の中心に配置するの を容易にするという事実に加えて、グリル３０の後面３１が、その凸状形状のた めに、外科手術開口部に挿入されるという事実にもかかわらず、グリル３０の後 面３１が、外科手術開口部３の縁を直接圧迫するのを防止する。

フィルター円板４０は、周知の方法で、周囲空気によって冷却され、呼気中に含 有される水分の一部を凝縮する。呼気中の水分含有量は、肺の温度での飽和水分 含有量である。凝縮した水分の大部分は、フィルターエレメントが親水性である ためにフィルターエレメントに残留する。凝縮は、蒸発熱の放出によって、フィ ルターエレメントを加温する。次の吸入呼吸中に、吸気は、フィルターエレメン トに保持されている水分の一部の蒸発によって水分を取り込み、また取り込まれ なかった水分との接触を介して加温される。数回の呼吸サイクル（呼気と吸気） 後には、上気道を介する自然の呼吸の場合に作用するのと同様の定常状態が得ら れる。

遮断グリルの機能は、気管から排出される粘液を遮断することである。塵芥、微 生物および特に剥離死滅細胞による攻撃に対する生体の防御反応によって産生さ れる粘液は、粘性が高く、自律的に小球を形成するのに充分な表面張力を有する 水性ゲルの状態をとることが多い。

もし粘液が湿性フィルターエレメント４０に到着すれば、粘液はフィルターエレ メント上に広がり、次には吸気と接触し、吸気は水分を取り込んでゲルを形成す るため乾燥する。これはフィルターエレメントを詰まらせる。

しかし、フィルターエレメントの詰まりの大部分の原因となっていたであろう相 対的に大きな粒状の粘液は、グリル３０の凸状後面３１に突き当たり、それに粘 着する。これらの粘液時における粘性および表面張力は、粘液時が呼気中への飛 沫同伴によって小さい砕片にされることを防止し、その結果、粘液時は空気流の 方向で後面３１と前面３２間の空間を搬送されるが、フィルターエレメント４ｏ までは到達しない。一方、その間粘液はグリルの後面に対して継続して粘着して いる。

グリル３０後面３１のメツシュ寸法が小さ過ぎる場合、粘液がグリルを詰まらせ るこきは理解されるであろう。反対にメツシュ寸法が大きすぎる場合、グリル３ ｏ後而３１が粘液を遮断する確率は低くなり、グリルの効果は低くなる。ワイヤ 径約Ｉｓ■で４開のスクエアメツシュが良好に作動することが試験で示された。

グリル３０の平坦な前部３２は、フィルターエレメントが吸気によって吸引され て後面３１にぶつからないように、フィルターエレメント４０を、適切な位置に 保持するためだけの役割を果していることが理解されるであろう。

無輪生理学的に許容可能な種類である両面粘着テープ１５の存在は、取り外し後 に粘着性を消失した両面粘着テープのリング１５を交換するために気管切開術用 フィルターを取り外した後にも、気管切開術用フィルターの再使用を可能として いる。ケーシングは、使用済みフィルターエレメント４０を交換し、グリル３ｏ を洗浄できるように、開口が容易である。

相対的に大きなｊ法の開窓部２３は、エアロゾール剤のグリル２４を介するフィ ルターエレメント４０上への噴霧を可能とすることに留意すること。

しかし、日常生活において、開窓部２３が前面に開口していることは、特に衣服 との直接接触に暴露されるという欠点を有し、特に見た目も悪い。

縮小して示した図３は、装着者の衣服がカバー２０内の開窓部２３を遮断するの を主に防止するためのキャップ５０を取り付けた気管切開術用フィルター１であ る。キャップ５０は、ケーシング２０のリム２１上を適度に摩擦を有しながら摺 動するリング５１と、リング５１と同一の外径の前面プレート５２と、リングと 前面プレート５２間のスペーサ５３とから成る。キャップ５０は、ケーシングの 開窓部２３を防御する機能に加えて、開口部とグリルとを隠蔽して、ケーシング の機能的外形を和らげるような方法の仕上がりにすることを可能にしている。

更に、キャップ５０は、図３に示すように、口を介する会話を再度可能にするた めのインブラント装着患者による使用も可能である。このインブラント手術には 、外科手術開口部の一時的遮断が必要である。この目的のために、ケーシング２ ０の周囲あるいは縁２１上におけるリング５１の摺動は、通常は開窓部２３より 間隔が離れている前面５２を、ケーシングの前面に接触するまで押し込み、開窓 部２３を遮断するのに充分である。

図４Ａと４Ｂとは、シャワー中、あるいは例えば水中スポーツに参加中に、気管 切開術用フィルター１を流れてくる液体から防御するように特に設計されている キャップを示している。キャップ６０上の環状リング６１は、気管切開術用フィ ルター１のケーシングの周囲縁２１上に、適度の摩擦状態で当接している。リン グ６１は、一方の半円周に渡り、前部プレート６４まて延出する縁６３によって 延在している。

リング６１は、他方の半円周に渡り、前部プレート６４と平行するプレート６５ につながっている。プレート６４と６５とは、側面で連結して平坦なスカート６ ２を共同で形成する。

平坦なスカート６２の開口部を下方に向けることによって、気管切開術用フィル ター１は、雨傘様式で防御されて、水浸しの危険性もなくシャワーを浴びること ができる。

図５に示すキャップは、特に寒冷の気候において、吸気の加温の改善を目的とし て設計されている。本キャップ７０は、気管切開術用フィルター１のカバーの周 囲縁２１上に適度の摩擦状態で当接している輪状縁７１を有する一方の室７２と 、リング７１の下にある他方の室７３である２個の楕円形の室から成り、室７２ と７３とは、共通壁を有して、室が部分的に重なっている。室７２は、気管切開 術用フィルターカバーのグリル２４に而しており呼気時の圧力の増加に反応して 内側より外側に開口するのに適している弁７５と、室７２と７３とに共通の壁に ある開口部を閉鎖しておき吸気時の室７２内圧の減圧に反応して室７３より室７ ２へと開口するのに適している弁７４、とを有する。

室７３は、ダクト機能を有し、その下部で、患者の体に面する壁に、外科手術開 口部より下で患者の胸郭に当接する凸状グリル７６によって防御されている開窓 部を包含する。

したがって、吸気は衣服の下から取り入れられ、胸郭に接触し、その壁が体温と 実質的に同じ温度となっている室７３を介して吸引され、次に、弁７４を通過後 、室７２を通過して気管切開術用フィルター１に到達する。一方、呼気は、室７ ２から外部へと弁７５を介して直接通過する。このことによって、高い割合で二 酸化炭素を含有する汚れた呼気の停滞量が、人体に接触して加温された空気を搬 送する通路７３に形成されるのを防止する。

本発明は熱論、前述の実施例に限られるものではなく、その変形、変更例＋ｉ全 て特許請求の範囲に含まれるものである。

図５の器具は、例えばスキューバダイビングあるいはシュノーケリングの呼吸用 エアチューブを介して突気供給源から呼吸する用途にも適する。

補正書の写しく翻訳文）ｔｉ出書（特許＃ｅ填１５１１４急のＲ）向にある。そ の後、粘液は乾燥して硬いクラスト（殻）を形成し、それがフィルターエレメン トを詰まらせる。次には気管切開術用フィルターを交換しなければならなくなる 。

本発明の主要な目的は、フィルターエレメントが詰まるのを大幅に遅延し、ある いは防止さえする改良型気管切開術用フィルターを提供することである。

この目的のために、本発明は、気管と皮膚とを連結する外科手術開口部を有する 気管切開術患者のための気管切開術用フィルターであって、皮膚に接着する輪状 フランジによって外科手術開口部周囲に取りつけられる開口部付きケーシングと 、呼気と吸気間で交互に、熱および湿気を交換する交換器を形成する親水性フィ ルターエレメントと、フィルターエレメントと外科手術開口部間のグリルとから 成り、前記グリルはフィルターエレメントに面する前面と、外科手術開口部に面 する後面とを離間して有して前記ケーシング内に配されており、前記後面は内径 を定めた開口部を有し、流路の寸法に関連して、気管から排出される粘液の大部 分がフィルターエレメントに到達不可能な距離だけ前面より離れていることを特 徴とする気管切開術用フィルターを、提供する。

本出願人は、粘液の流動学的特性（粘性と表面張力）として、粘液は、粘液を遮 断するために適切な寸法のメツシュのグリルに粘着後に、分離あるいは破砕をせ ず、グリルのメツシュ寸法によってはかなりの長さを、呼気流方向に搬送される 可能性があるということを発見した。したがって、フィルターエレメントに接触 する前面と、気管から排出される粘液の影響に暴露される後面の２表面からなる グリルを使用し、また粘液が搬送される最大距離より長い距離だけこれらのグリ ルを離すことによって、外面で遮断された粘液がフィルターエレメントに到達し てフィルターエレメントを詰まらせるのを防止する。

フィルターエレメントは、好ましくは、適切な親水性、形成の容易性、耐久性を 有し、廉価で有益な洗浄可能性を合わせ持つ多孔性ポリウレタン発泡体から作ら れる。

フランジは、好ましくは、ケーシングの相補型ボアがその上に適合する前部輪状 リム周囲の可撓性フランジを有する。この構成は、外科手術開口部の縁から気管 切開術用フィルターを脱離後に、フィルターエレメントを交換ししたりグリル請 求の範囲 ［請求項１１　気管と皮膚とを連結する外科手術開口部（３）を有する気管切開 術患者のための気管切開術用フィルター（１）であって、皮膚に接着する輪状フ ランジ（１０）によって前記外科手術開口部（３）周囲に取り付けられている開 口部付きケーシング（２０）と、呼気と吸気間で交互に熱と湿気を交換する交換 器を形成する親水性フィルターエレメント（４０）と、前記フィルターエレメン ト（４０）と前記外科手術開口部（３）間のグリル（３０）とから成り、前記グ リル（３０）は、前記フィルターエレメント（４０）と前記外科手術開口部（３ ）関連して、気管から排出される粘液の大部分が、前記フィルターエレメント（ ４０）に届かないような距離だけ前面（３２）と離間している気管切開術患者の ための気管切開術用フィルター。

［請求項２１　前記フィルターエレメント（４０）が多孔性ポリウレタン発泡体 材料から製作されている請求項１に記載の気管切開術用フィルター。

ｌ請求項３１　前記フランジ（１０）は、前記ケーシング（２０）の相補型ボア （２１）が適合する前部輪状リム（１２）周囲の可撓性フランジ（１１）を有す る請求項！あるいは２に記載の気管切開術用フィルター。

ｌ請求項４１　前記輪状リム（１２）は、前記ケーシング（２０）のボアに形成 されている溝部（２２）に挿入される周囲リング（１３）を有する請求項３に記 載の気管切開術用フィルター。

（請求項５１　前記フランジ（１Ｇ）が更に、前記輪状リム（１２）に整合し且 つ前記開口部に挿入されるのに適している後部スリーブ（１４）を有する請求項 ３あるいは４に記載の気管切開術用フィルター。

［請求項６１　前記フランジ（１０）が、皮膚（２）に使用するのに適している 両面粘着テープ（１５）で被覆されている請求項１から５の何れか１項に記載の 気管切開術用フィルター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［請求項１］気管と皮膚とを連結する外科手術開口部（３）を有する気管切開術 患者のための気管切開術用フィルター（１）であって、皮膚に接着する輪状フラ ンジ（１０）によって前記外科手術開口部（３）周囲に取り付けられている開口 部付きケーシング（２０）と、呼気と吸気間で交互に熱と温気を交換する交換器 を形成する親水性フィルターエレメント（４０）と、前記フィルターエレメント （４０）と前記外科手術開口部（３）間のグリル（３０）とから成り、前記グリ ル（３０）は、前記フィルターエレメント（４０）と前記外科手術開口部（３） とにそれぞれ面する前面と後面（３２，３１）とを有し、前記後面（３１）は、 内径を定められた開口部を有し、流路の寸法に関連して、気管から排出される粘 液の大部分が、前記フィルターエレメント（４０）に届かないような距離だけ前 面（３２）と離間している気管切開術患者のための気管切開術用フィルター。 ［請求項２］前記フィルターエレメント（４０）が多孔性ポリウレタン発泡体材 料から製作されている請求項１に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項３］前記フランジ（１０）は、前記ケーシング（２０）の相補型ボア（ ２１）が適合する前部輪状リム（１２）周囲の可撓性フランジ（１１）を有する 請求項１あるいは２に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項４］前記輪状リム（１２）は、前記ケーシング（２０）のボアに形成さ れている溝部（２２）に挿入される周囲リング（１３）を有する請求項３に記載 の気管切開術用フィルター。 ［請求項５］前記フランジ（１０）が更に、前記輪状リム（１２）に整合し且つ 前記開口部に挿入されるのに適している後部スリーブ（１４）を有する請求項３ あるいは４に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項６］前記フランジ（１０）が、皮膚（２）に使用するのに適している両 面粘着テープ（１５）で放覆されている請求項１から５の何れか１項に記載の気 管切開術用フィルター。 ［請求項７］前記グリル（３０）の前面（３２）が平坦であり、その後面（３１ ）は凸状ドーム形状且つスクエアメッシュグリル形状である請求項１から６の何 れか１項に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項８］前記ケーシング（２０）が、輪状形状であり、その前部側にグリル を有する請求項１から７の何れか１項に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項９］前記ケーシング（２０）が、前部側（５２，６４）に対して間隔を 隔てて平行に配置されてこの前部側（５２，６４）を被覆し且つ側面開口部を有 するキャップ（５０，６０，７０）を有する請求項８に記載の気管切開術用フィ ルター。 ［請求項１０］前記キャップ（５０）が前部プレート（５２）を有し、該プレー ト（５２）は、前記ケーシング（２０）周縁上を適度の摩擦を有して摺動して前 部プレート（５２）に前記ケーシング（２０）の前部側を塞がせるのに充分な程 移動するリング（５１）から少し離れた距離に、スペーサ（５３）によって保持 される請求項９に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項１１］前記キャップ（６０）が、半円周に渡り前記前部側（６４）まで 延出し、他の半円周に渡り配向自在な平坦なスカート（６２）へと開口している 側面縁（６３）を有する請求項９に記載の気管切開術用フィルター。 ［請求項１２］更に、前記ケーシング（２０）の前部側周囲を被覆する部分と、 実質的に体温となるように患者の胸郭に接触するよう構成されたパイプ（７３） と、弁室（７２）とを有し、該弁室（７２）は、自身（７２）とパイプ（７３） 間にある吸気弁（７４）と、外部に直接開口している呼気弁（７５）とを有する 請求項８に記載の気管切開術用フィルター。