JPH09313609A - 気管切開カテーテル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発声や自発呼吸のための貫通孔が外管に設け
られた２重管構造の気管切開カテーテルにおいて、貫通
孔からカテーテル内に流入した痰などの異物が肺に流入
することを防止する構造を備えたものを提供する。 【解決手段】 発声または自発呼吸のための貫通孔１２
ａが形成された外管１２と、外管１２に対して挿入・離
脱自在に配置された内管１３とを備え、貫通孔１２ａが
設けられている位置よりも先端側において、外管１２と
内管１３との間の隙間２１を液密シールするように、環
状突出部２２を形成することによりシール部が構成され
ている気管切開カテーテル１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発声や自発呼吸の
ための貫通孔を有する外管と、内管とを備える２重管構
造の気管切開カテーテルに関し、特に、該貫通孔から痰
や唾液等の異物が肺に流入することを確実に防止し得る
構造を備えた気管切開カテーテルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手術時の全身麻酔に際し気道を確
保するために、気管内に挿入される種々のカテーテルが
開発されている。また、長期の呼吸管理や、意識障害に
ある患者の呼吸管理においても、気管切開による気道の
確保が必要であり、この種のカテーテルが用いられてお
り、呼吸困難な患者に対しては人工呼吸器も併用されて
いる。

【０００３】ところで、人工呼吸の必要がなくなった患
者に対しては、自発呼吸や発声のトレーニングを行うこ
とが必要である。そこで、自発呼吸や発声を行うことを
可能とするために、外管と内管との２重構造を有する気
管切開カテーテルが開発されている（例えば、豊岡秀訓
著、「新版・人工呼吸器の使い方」（照林社発行））。
この種の気管切開カテーテルの一例を、図１を参照して
説明する。

【０００４】図１は、従来の気管切開カテーテルを気管
内に留置した状態を模式的に示す断面図である。患者の
気管１が切開されており、切開された部分から気管切開
カテーテル２が挿入されている。気管切開カテーテル２
は、湾曲した外管３と、外管３内に挿入された内管とを
有する。外管３の気管１内に挿入されている部分には、
貫通孔３ａが形成されている。

【０００５】また、外管３の先端近くには、カフ５が固
定されている。カフ５は、伸縮自在な合成樹脂よりな
り、外管３の外周に密閉された空間を構成する。カフ５
内の密閉された空間は、バルーン６に接続されており、
バルーン６を用いてカフ５を膨張させることができる。
その結果、カフ５の外周面が気管１の内面に圧接され、
空気のリークが防止される。

【０００６】上記気管切開カテーテル２の使用方法を図
２を参照して説明する。発声訓練や自発呼吸訓練を行わ
ない場合には、気管切開カテーテル２を通して肺に空気
を供給する。この場合、図２に示されているように、内
管４を外管３に挿入した状態で、内管４から空気を肺に
送り込む。

【０００７】他方、発声や自発呼吸の訓練を行う場合に
は、図２に示した状態から内管４を抜去する。しかる
後、外管３の外側端を指などで閉じ、矢印Ａで示すよう
に、肺からの空気を貫通孔３ａを通して声帯側に流出さ
せて発声させたり、あるいは自発呼吸を行わせたりす
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した気管切開カテ
ーテル２では、内管４を通して肺に空気を送り込む際に
は内管４を外管３内に挿入する必要があり、発声訓練や
自発呼吸訓練に際しては内管４を外管３から抜去する必
要がある。従って、外管３に対して内管４を容易に着脱
し得るように、内管４の外径は、外管３の内径よりも小
さくされている。その結果、カフ５の上部（上部とは患
者の声帯や口が位置する側をいうものとする。）に滞留
している痰や唾液が貫通孔３ａを介して隙間６に侵入
し、肺に流入するおそれがあった。このような異物が肺
に流入すると、肺合併症等の重大な障害を引き起こすこ
とになる。

【０００９】本発明の目的は、発声や自発呼吸の訓練の
ための貫通孔が外管に設けられた２重管構造を有する気
管切開カテーテルにおいて、該貫通孔からカテーテル内
に流入した痰や唾液等の異物が肺に流入し難い構造を備
えた気管切開カテーテルを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
すべく成されたものであり、請求項１に記載の発明は、
気管内に挿入される気管切開カテーテルであって、発声
または自発呼吸のための貫通孔が管壁に形成された外管
と、前記外管内に外管に対して挿入・離脱自在に配置さ
れる内管と、前記外管の貫通孔が形成されている部分よ
りも先端側において外管の外周に固定されたカフと、前
記外管の貫通孔が形成されている位置よりも先端側にお
いて、前記外管と内管との間が液密的にシールされるよ
うに、内管の最大外径部が外管の内径以上とされている
シール部が構成されていることを特徴とする気管切開カ
テーテルである。

【００１１】請求項１に記載の発明に係る気管切開カテ
ーテルでは、内管の最大外径部が外管の内径以上となる
シール部が前記貫通孔よりも先端側に設けられており、
それによって該シール部において外管と内管との間の隙
間が液密的にシールされている。従って、カフによって
せき止められた痰や唾液等の異物が、貫通孔を通して外
管と内管との間の隙間に侵入したとしても、シール部で
せき止められるため、これらの異物の肺への流入を効果
的に防止することができる。

【００１２】好ましくは、請求項２に記載のように、上
記シール部は、貫通孔の先端側において貫通孔の近傍に
配置され、それによって外管と内管との間の隙間に貯留
される痰や唾液等の異物の量を低減することができ、よ
り効果的に異物の肺への流入を防止することができる。

【００１３】また、好ましくは、請求項１，２に記載の
構成において、外管及び内管の少なくとも一方が柔軟性
を有する材料で構成され、その場合には、外管と内管と
の間の隙間をより効果的に液密シールすることができ
る。何れか一方が柔軟性を有する材料で構成される場合
は、内管の外管への挿入作業を容易とするには、外管を
柔軟な材料とすることが好ましく、両方が柔軟性を有す
る材料で構成される場合は、外管をより柔軟な材料とす
ることが好ましい。

【００１４】さらに、上記シール部の具体的な構造は、
後述の発明の実施の形態から明らかなように種々変更し
得るが、請求項１〜３に記載の発明において、好ましく
は、内管の先端が外側に折り返されており、折り返され
た部分の外表面が上記内径の最大外径部となるようにシ
ール部が構成されている。この場合、折り返された部分
の外表面が外管の内面に密着されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
に係る気管切開カテーテルの詳細を説明する。

【００１６】図３は、本発明の気管切開カテーテルの一
例の全体構造を示す概略構成図である。気管切開カテー
テル１１は、外管１２と、内管１３とを有する。外管１
２は、例えば軟質塩化ビニル樹脂などの柔軟性を有する
材料よりなり、従って図示のように湾曲された形状を容
易にとることができ、かつ湾曲度についても自由に変更
することができる。

【００１７】外管１２の壁面には、貫通孔１２ａが形成
されている。貫通孔１２ａは自発呼吸や発声訓練を行う
際に空気を声帯側に流通させるために設けられている。
また、外管１２の先端１２ｂ側には、カフ１４が固定さ
れている。他方、外管１２の先端１２ｂとは反対側の外
側端部分には、コネクター１５が固定されている。

【００１８】内管１３は、従来の２重管構造の気管切開
カテーテルの場合と同様に、外管１２に対して着脱自在
に構成されている。すなわち、内管１３は、外管１２内
に挿入したり、外管１２から容易に抜去したりすること
ができる。内管１３は、例えば軟質塩化ビニル樹脂、シ
リコン樹脂あるいはポリエチレンなどの柔軟性に優れた
合成樹脂材料により構成することが好ましい。このよう
な柔軟性に優れた合成樹脂材料により構成することによ
り、内管１３を外管１２内に容易に挿入することができ
る。

【００１９】また、本発明の気管切開カテーテルでは、
外管１２及び内管１３の少なくとも一方が柔軟性を有す
る材料で構成されていることが好ましく、それによって
後述のシール部における液密シール効果を高めることが
できるが、液密シール効果を得ることができる限り、内
管１３及び外管１２は柔軟性を有しない材料で構成され
ていてもよい。

【００２０】なお、内管１３の外側端には、内管接続ア
ダプター１６が固定されている。また、１７はスタイレ
ットを示し、該スタイレット１７は、気管切開カテーテ
ル１１内に挿入された場合に、気管切開カテーテル１１
の全体の強度を高め、それによって気道への挿入作業を
確実かつ容易とするために用いられる。

【００２１】また、１９はインジケーターカフを示し、
インジケーターカフ１９はバルーンにより構成されてい
る。インジケーターカフ１９は、カフ１４とチューブ１
９を介して接続されている。インジケーターカフ１９
は、カフ１４が膨らんでいる状態を確認するために設け
られている。

【００２２】気管切開カテーテル１１の特徴は、外管１
２と内管１３との間にシール部が構成されていることに
ある。これを、図４を参照して説明する。図４は、上記
気管切開カテーテルを気管Ｂ（一点鎖線で示す。）内に
挿入した状態を示す部分切欠断面図である。外管１２の
先端側において外管１２の外周面に固定されているカフ
１４が気管Ｂの内周面に接着されており、それによって
気管切開カテーテルの外表面と気管Ｂとの間における空
気のリークが防止されている。

【００２３】外管１２には、従来の２重管構造の気管切
開カテーテルの場合と同様に、前述した貫通孔１２ａが
形成されている。また、外管１２には内管１３が挿入さ
れている。もっとも、外管１２と内管１３との間の隙間
２１は、環状突出部２２により構成されているシール部
により液密シールされている。すなわち、環状突出部２
２は、外管１２の先端近傍において、外管１２の内面か
ら内側に突出するように形成されている。この環状突出
部２２は、外管１２と一体的に構成されている。もっと
も、環状突出部２２は外管１２と別部材で構成されてお
り、外管１２の内周面に接着等により固定されていても
よい。

【００２４】環状突出部２２は、内管１３の外周面に密
着されて隙間２１が液密シールされており、それによっ
て本発明のシール部が構成されている。図４に示した構
造では、肺に空気を供給するに際しては、内管１３を外
管１２内に挿入しておき、内管１３を通して肺に空気を
送り込む。また、発声訓練や自発呼吸訓練する場合に
は、内管１３を外管１２から引き抜き、外管１２の外側
端を指などで閉じ、肺からの空気を矢印Ｃ，Ｄで示すよ
うに、外管１２から貫通孔１２ａを通して声帯側に送り
込む。

【００２５】ところで、気管切開カテーテル１１を患者
の気管Ｂに留置しておくと、痰や唾液等の異物が、カフ
１４の上方部分に溜まりがちとなる。ところが、外管１
２には貫通孔１２ａが形成されているため、これらの異
物が貫通孔１２ａから、外管１２と内管１３との間の隙
間２１に侵入することになる。

【００２６】しかしながら、図４に示した外管１２に
は、上述した環状突出部２２が設けられており、それに
よってシール部が構成されている。従って、隙間２１に
痰や唾液等の異物が侵入したとしても、シール部によっ
て隙間２１が下方部分において液密シールされているた
め、これらの異物が肺に流入することがない。

【００２７】すなわち、図４に示した構造では、貫通孔
１２ａよりも先端側において、環状突出部２２が外管１
２の内面に設けられてシール部が構成されているため、
痰や唾液等の異物の肺への侵入を確実に防止することが
可能とされている。

【００２８】この場合、上記シール部を構成する環状突
出部２２の内径、すなわちシール部における外管１２の
内径に比べて、内管１３のシール部における外径が大き
いように、上記内管１３の外径と、環状突出部２２の内
径とが選ばれている。従って、内管１３を図示のように
挿入した状態で、内管１３の外周面と環状突出部２２の
内周面とが密着して、隙間２１が上記シール部において
確実に液密シールされる。

【００２９】好ましくは、上記液密シールを効果的に果
たすには、シール部における外管１２の内径すなわち環
状突出部２２の内径をＤ、内管１３の外径をＥとした場
合、

【００３０】

【数１】

【００３１】の範囲となるように、好ましくは、

【００３２】

【数２】

【００３３】となるように、これらの径を選択すること
が好ましい。上記寸法Ｄ−Ｅが−１．０ｍｍより小さく
なると、内管１３を挿入することが難しくなり、Ｄ−Ｅ
の寸法が０ｍｍより大きくなると、内管１３の挿入は容
易であるが、隙間２１を下方部分において液密シールす
ることが難しくなることがある。

【００３４】図４に示した構造では、外管１２の内周面
に環状突出部２２を設け、環状突出部２２の内径と、内
管１３の外径とを上記のように選択することによりシー
ル部が構成されていた。しかしながら、本発明における
シール部は、図５〜図９に示すように、種々の態様で構
成することができる。

【００３５】図５に示す気管切開カテーテルでは、外管
１２ではなく、内管１３の先端近傍に、内管１３の外周
面から外側に突出した環状突出部２３が形成されてお
り、該環状突出部２３と、外管１２の内壁とによりシー
ル部が構成されている。この構造では、シール部におけ
る外管１２及び内管１３の内径及び外径とは、それぞ
れ、外管１２の内径及び環状突出部２３の外径をいうも
のとする。すなわち、シール部における外管１２の内径
が上述した寸法Ｄ、環状突出部２３の外径が上述した寸
法Ｅに相当する。図５に示した例においても、環状突出
部２３と外管１２の内面とが密着することにより、痰や
唾液等の異物の肺への侵入を効果的に防止することがで
きる。

【００３６】図６に示す気管切開カテーテルでは、外管
１２の先端において、先端の開口を狭めるように内向き
フランジ２４が形成されている。内向きフランジ２４に
より本発明のシール部が構成されている。すなわち、内
向きフランジ２４の内径が、シール部における外管の内
径Ｄに相当し、該内向きフランジ２４が密着される部分
の内管１３の外径が上述した寸法Ｅに相当する。

【００３７】図６に示したように、シール部は、外管１
２の先端において内向きフランジ２４を設けることによ
り構成してもよく、それによって隙間２１の最下端部に
おいてシール部を構成し、痰や唾液等の異物の肺への侵
入を防止することができる。

【００３８】もっとも、好ましくは、図７に示すよう
に、環状突出部２５を貫通孔１２ａの近傍に配置するこ
とにより、より一層痰や唾液等の異物の肺への流入を防
止することができる。すなわち、図７に示す気管切開カ
テーテルでは、環状突出部２５が外管１２の内壁におい
て、貫通孔１２ａが設けられている部分の直下に形成さ
れている。従って、貫通孔１２ａから痰や唾液等の異物
が流入したとしても、隙間２１の貫通孔１２ａより先端
側に延びる寸法が非常に小さいため、痰や唾液等の異物
の肺への流入をより効果的に防止することができる。

【００３９】図６及び図７に示した内向きフランジ２４
及び環状突出部２５についても、図４に示した環状突出
部の場合と同様に外管１２と一体に構成される必要は必
ずしもなく、別部材を外管１２の内周面に接着等により
固定することによって構成してもよい。

【００４０】図８に示す気管切開カテーテルでは、内管
１３の先端において、内管１３の径を大きくするように
膨出された環状膨出部２６が形成されている。ここで
は、環状膨出部２６の外径が、シール部における内管の
外径Ｅに相当し、環状膨出部２６の外表面が外管１２の
内周面に密着してシール部が構成される。図８に示した
気管切開カテーテルのように、シール部は、内管１３の
先端に環状膨出部２６を設けることにより、内管１３の
先端において構成してもよい。

【００４１】さらに、より好ましくは、図９に示す気管
切開カテーテルのように、内管１３の先端において、内
管１３を外側に折り返すことによりシール部を構成して
もよい。折り返された部分１３ａの外表面が、外管１２
の内面に密着し、それによって本発明のシール部が構成
される。この構造では、内管１３の折り返された部分１
３ａの外表面で規定される径が上述した内管の外径Ｅに
相当し、折り返された部分１３ａに密着している外管１
２の内壁の径が上述した寸法Ｄに相当することになる。

【００４２】図９に示した気管切開カテーテルでは、内
管１３の先端が上記のように折り返されてシール部が構
成されているため、たとえ隙間２１に痰や唾液等の異物
が流入したとしても、折り返された部分１３ａの外表面
と外管１２の内壁とが液密シールされているため、痰や
唾液等の異物が肺に流入することがない。加えて、痰や
唾液等の異物が隙間２１に貯留していたとしても、内管
１３を引き抜く際に、折り返されている部分１３ａによ
りこれらの異物を掻き出すことができ、従って、自発呼
吸や発声訓練のために内管１３を抜去する際にも、痰や
唾液等の異物の肺への流入が生じ難い。

【００４３】もっとも、隙間２１に流入した痰や唾液等
の異物を内管１３を抜去する際に掻き出す効果は、内管
１３側に環状突出部や環状膨出部を設けた構造、すなわ
ち図５及び図８に示した気管切開カテーテルにおいても
果たすことができる。

【００４４】よって、好ましくは、本発明においては、
シール部を構成するには、外管ではなく、内管の外周面
に外管の内壁に密着する環状突出部などを設けることが
望ましく、それによって内管１３を抜去する際の痰や唾
液等の異物の肺への流入をより確実に防止することがで
きる。

【００４５】

【実施例】次に、具体的な実施例につき説明する。 （実施例１）図６に示したシール部が構成された気管切
開カテーテルを作製した。すなわち、図６に示した外管
１２として、軟質塩化ビニル樹脂よりなるものを用意し
た。この外管１２には、図６に示したように貫通孔１２
ａが形成されており、かつ先端側にカフ１４が固定され
ている。さらに、外管１２の先端においては、内向きフ
ランジ２４が形成されており、該内向きフランジ２４
は、カテーテルの長さ方向に５．０ｍｍの幅を有するよ
うに、かつ内径が７．８ｍｍとなるように形成されてい
る。

【００４６】外径８．０ｍｍの高密度ポリエチレンより
なる内管１３を外管１２に挿入したところ、外管１２の
先端において、内管１３と外管１２の内向きフランジ２
４とが密着し、両者の隙間２１に貫通孔１２ａから水を
注入したところ、水の漏洩は見られなかった。

【００４７】（実施例２）図７に示したシール部を有す
る気管切開カテーテルを作製した。すなわち、軟質塩化
ビニル樹脂よりなり、内径８．５ｍｍの外管１２を用意
した。外管１２には、貫通孔１２ａが形成されており、
かつ貫通孔１２ａが形成されている部分の直下におい
て、内径７．８ｍｍとなるように環状突出部２５が形成
されている。

【００４８】上記外管１２に、外径８．０ｍｍの高密度
ポリエチレンよりなる内管１３を挿入した。この場合、
シール部以外では、外管１２と内管１３との間の隙間２
１は厚み０．５ｍｍとなる。もっとも、シール部におい
ては、上記環状突出部２５が内管１３の外周面に密着さ
れている。しかも、環状突出部２５は、貫通孔１２ａの
直下に形成されている。従って、貫通孔１２ａから水を
注入したところ、貫通孔１２ａの下方に水が流入しなか
った。

【００４９】（実施例３）図８に示したシール部を有す
る気管切開カテーテルを作製した。すなわち、軟質塩化
ビニル樹脂よりなり、内径８．５ｍｍの外管１２を用意
した。この外管１２には、貫通孔１２ａが形成されてい
る。他方、内管１３については、外径８．０ｍｍの高密
度ポリエチレンチューブを用いた。もっとも、内管１３
においては、その先端に、最大外径が８．７ｍｍとなる
ように環状膨出部２６が設けられている。

【００５０】従って、シール部以外では、外管１２と内
管１３との間には、厚み０．５ｍｍの隙間２１が形成さ
れている。しかしながら、貫通孔１２ａから水を注入し
たところ、環状膨出部２６が設けられているシール部に
おいては、環状膨出部２６の外表面が外管１２の内表面
に密着されているため、隙間２１から水が下方に流出す
ることはなかった。

【００５１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、内管の外径
が外管の内径以上となるシール部が、貫通孔よりも先端
側に設けられており、このシール部によって外管と内管
との間の隙間が液密シールされている。よって、カフに
よってせき止められた痰や唾液等の異物が、貫通孔を通
して外管と内管との間の隙間に侵入したとしても、シー
ル部でせき止められるため、これらの異物が肺へ流入す
ることを確実に防止することができる。

【００５２】また、請求項２に記載のように、シール部
を貫通孔の先端側近傍に配置した場合には、外管と内管
との間の隙間に貯留される異物の量を低減することがで
きるので、より一層これらの異物の肺への流入を防止し
得る。

【００５３】さらに、請求項３に記載の発明では、外管
及び内管の少なくとも一方が柔軟性を有する材料で構成
されているため、シール部における液密シールをより確
実に果たすことができ、痰や唾液等の異物の肺への流入
をより効果的に防止することができる。

【００５４】請求項４に記載の発明によれば、内管の先
端部が外側に折り返されており、折り返された部分の外
表面が内管の最大外径部を構成し、この外表面が外管の
内面に密着されて上記シール部が構成されているので、
痰や唾液等の異物の肺への流入をシール部によって防止
することができるだけでなく、自発呼吸や発声の訓練の
ために、内管を外管から抜去する際には、内管の外側に
折り返されている部分により内管と外管との隙間に貯留
していた痰や唾液等の異物を確実に掻き出すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の気管切開カテーテルを気道に留置した状
態を示す模式的断面図。

【図２】従来の気管切開カテーテルの問題点を説明する
ための部分切欠断面図。

【図３】本発明の気管切開カテーテルの一例を説明する
ための概略構成図。

【図４】本発明の気管切開カテーテルのシール部の一例
を説明するための部分切欠断面図。

【図５】本発明の気管切開カテーテルのシール部の他の
例を説明するための部分切欠断面図。

【図６】本発明の気管切開カテーテルのシール部のさら
に他の例を説明するための部分切欠断面図。

【図７】本発明の気管切開カテーテルのシール部の他の
例を説明するための部分切欠断面図。

【図８】本発明の気管切開カテーテルのシール部の他の
例を説明するための部分切欠断面図。

【図９】本発明の気管切開カテーテルのシール部の他の
例を説明するための部分切欠断面図。

【符号の説明】

１１…気管切開カテーテル １２…外管 １２ａ…貫通孔 １３…内管 １３ａ…内管の折り返された部分 １４…カフ ２２…環状突出部 ２３…環状突出部 ２４…内向きフランジ ２５…環状突出部 ２６…環状膨出部

フロントページの続き (72)発明者 榊山 昭二 山口県新南陽市開成町4560 積水化学工業 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気管内に挿入される気管切開カテーテル
   であって、 発声または自発呼吸のための貫通孔が管壁に形成された
   外管と、 前記外管内に、外管に対して挿入・離脱自在に配置され
   る内管と、 前記外管の貫通孔が形成されている部分よりも先端側に
   おいて外管の外周に固定されたカフと、 前記外管の貫通孔が形成されている位置よりも先端側に
   おいて、前記外管と内管との間が液密的にシールされる
   ように、内管の最大外径部の径が外管の内径以上とされ
   ているシール部が構成されていることを特徴とする気管
   切開カテーテル。
2. 【請求項２】 前記シール部が、前記貫通孔近傍に配置
   されている請求項１に記載の気管切開カテーテル。
3. 【請求項３】 外管及び内管の少なくとも一方が柔軟性
   を有する材料により構成されている請求項１または２に
   記載の気管切開カテーテル。
4. 【請求項４】 前記内管の先端部が外側に折り返されて
   おり、折り返された部分の外表面が内管の最大外径部を
   構成し、該外表面が外管の内面に密着されて前記シール
   部が構成されている請求項１〜３の何れかに記載の気管
   切開カテーテル。