WO2018101143A1 - 吸引排出ユニット及び吸引排出装置 - Google Patents

Abstract

吸引排出装置１０の吸引排出ユニット１１は、第１ユニット２１と第２ユニット２２とを有している。第２ユニット２２は、第１ユニット２１の内部の圧力を制御する。第１ユニット２１は、貯蔵室４１と水封室４２とを有し、水封室４２は、貯蔵室４１と連通される第１室４２ａと、封止水３６によって第１室４２ａと封止された第２室４２ｂとを有している。第２室４２ｂには陰圧制御部５０が配設されている。陰圧制御部５０は、液体５４を貯留する液体貯留部と、制御孔５２Ｘを有する制御部材５２と、制御部材５２を支持する支持筒５３とを有している。陰圧制御部５０は、第２室４２ｂの圧力と第１室４２ａの圧力とに基づいて、制御孔５２Ｘと液体５４とを介して第２室４２ｂから第１室４２ａへと気体を流入させて第１室４２ａの圧力を制御する。

Description

吸引排出ユニット及び吸引排出装置

　本発明は、吸引排出ユニット及び吸引排出装置に関する。

　従来、持続的に運転する吸引源の吸引圧を用いて外科手術後の被検体の胸部等の体腔から体液やガスを吸引する吸引排出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。吸引された体液等の液体（以下、体液等）は、吸引ボトルや吸引バッグと呼ばれる透明の樹脂容器（排液容器）に貯蔵され、適時のタイミングで吸引源から取り外されて廃棄される。これらの排液容器は、吸引源が接続されて負圧吸引される下流側の空間と、体液等が流入する上流側の空間と、を隔離し、両空間の間を無菌水で水封して用いられる。

特開平７－２１３５９９号公報

　ところで、被検体が咳やくしゃみをしたとき、胸腔内、及び胸腔内と繋がる吸引排出装置の容器（貯蔵室）内の陰圧が過剰になることがある。このような陰圧は、被検体の体内の細胞組織にダメージを与える。そして、巡回する看護師等は、容器の陰圧を解除する操作を行う必要がある。

　本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、貯蔵室及び第１室内の陰圧が過剰に大きくなることを自動的に防止することを可能とした吸引排出ユニット及び吸引排出装置を提供することにある。

　上記課題を解決する吸引排出ユニットは、被検体と吸引源との間に配設される吸引排出ユニットであって、前記被検体に連通される第１接続孔と、前記吸引源に連通される第２接続孔と、前記第１接続孔から流入する第１の液体を貯蔵する貯蔵室と、前記貯蔵室と連通されるとともに第１隔壁により前記第１の液体の流通が不能に隔てられた第１室と、前記第１室とは水封部及び第２隔壁によって隔てられ前記第２接続孔を介して前記吸引源と接続された第２室と、を有する水封室と、前記第２室の圧力と前記第１室の圧力とに基づいて前記第２室から前記第１室へ気体を流入させて前記第１室の圧力を制御する陰圧制御部と、を含み、前記陰圧制御部は、第２の液体を貯留可能とし、前記第２の液体に前記第２室の圧力が加わるように配設された液体貯留部と、前記第２の液体の表面張力に基づいて前記気体の流入を制御するための制御孔を有する制御部材と、前記制御部材の縁部の全体が内周に取着された第１端部と、を有する。

　この構成によれば、貯蔵室の陰圧が過剰になると、貯蔵室に連通する第１室と第２室との圧力差によって第２の液体が制御部材の制御孔を介して制御部材の第１室側に流入する。その流入した第２の液体には、第１室の圧力が加わるとともに、制御孔を介して第２室の圧力が加わる。従って、第１室と第２室との圧力差によって、第２室の気体が制御孔を介して制御部材の第１室側に流入し、気泡となって第２の液体を通過する。つまり、第２室の気体が陰圧制御部を介して第１室へと流入する。この気体の流入によって、第１室、つまり貯蔵室の陰圧が軽減される。このように、貯蔵室及び第１室の陰圧が過剰に大きくなることを自動的に防止することができる。そして、制御孔における第２の液体の表面張力と第１室の圧力と第２室の圧力とのバランスによって、第１室と第２室との圧力差が所定値になると、第１室への気体の流入が停止し、第２の液体が制御部材の第１室側に貯留された状態となる。このように貯留する第２の液体により、貯蔵室に過剰な陰圧が生じたことが確認される。

　上記の吸引排出ユニットにおいて、前記陰圧制御部は、前記制御部材の縁部の全体が内周に取着された第１端部と、前記第１室に開放された第２端部とを有し、前記第１端部が前記液体貯留部に配設された支持筒を有し、前記陰圧制御部は、前記第１室の圧力と、前記支持筒内に収容された前記第２の液体の重量により生じる液圧と、前記第２の液体の表面張力との和の値が前記第２室の圧力と等しいときに前記第２室から前記第１室への気体の流入を停止する。

　この構成によれば、過剰な陰圧を解消したのち、第１室と連通する貯蔵室の圧力を、第２の液体の重量により生じる液圧と、第２室の圧力に応じた圧力に制御することを可能とすることができる。

　上記の吸引排出ユニットにおいて、前記制御孔は円形状孔であり、前記第１室の圧力Ｐ１、前記第２室の圧力Ｐ２、前記第２の液体の密度ρ、重力加速度ｇ、前記支持筒に貯留される前記第２の液体の高さｈ、前記第２の液体の表面張力係数σ、前記制御孔の直径Ｒについて、Ｐ１＋ρｇｈ＋σ／Ｒ＝Ｐ２の関係にあるときに前記第２室から前記第１室への気体の流入を停止する。

　この構成によれば、過剰な陰圧を解消したのち、第１室と連通する貯蔵室の圧力を、制御孔の直径、第２の液体の密度、高さ、表面張力係数、に応じた圧力に制御することを可能とすることができる。

　上記の吸引排出ユニットにおいて、前記陰圧制御部は、前記第２室に収容される。
　この構成によれば、陰圧制御部を第２室に収容することで、第２室の気体第２室から陰圧制御部を介して第１室へと流入させるための管路等を外部に必要とせず、吸引排出ユニットの大型化を抑制することを可能とすることができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記第１室と前記第２室とにそれぞれ連通され、前記陰圧制御部を収容する制御ユニットを有する。
　この構成によれば、貯蔵室と水封室とを有するユニットに陰圧制御部を収容した制御ユニットを接続することにより、貯蔵室における陰圧を低減し、過剰な陰圧が生じたことを容易に確認することができるようになる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記貯蔵室と前記吸引源との間に、フィルタを有する。
　この構成によれば、フィルタに菌等を通過させないものを用いることで、外気から接続チューブへの菌の侵入を防ぐことができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記吸引源に連通される第２接続孔を有し、前記第２室と連結管を介して連通され、前記第２室の圧力を調整する圧力調整室を含む。
　この構成によれば、圧力調整室により第２室の圧力を調整し、その第２室の圧力に基づいて、吸引時における第１室及び貯蔵室の圧力と、過剰な陰圧を低減した後の第１室及び貯蔵室の圧力を設定することができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記陰圧制御部に設けられ、前記制御部材より前記第１室側に貯留する液体が前記液体貯留部に流入可能であり、前記制御孔よりも開口面積が大きい通液孔と、前記通液孔を封止状態または開放状態に切り替え可能な弁体と、前記弁体に接続し前記弁体が前記通液孔を封止する方向に付勢する付勢部材と、を有する。

　この構成によれば、弁体によって固定部材の通液孔を開放状態とすることで、支持筒に貯留した液体が通液孔を介して液体貯留部に流入し、陰圧制御部が初期状態にリセットされる。再び貯蔵室に過剰な陰圧が発生した場合には、液体が支持筒に貯留されるため、この貯留した液体によって、貯蔵室に過剰な陰圧が再度発生したことを確認することができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記通液孔が高さ方向において、前記制御孔と同じ高さ又は低い高さに位置している。
　この構成によれば、制御部材の上に貯留した液体は通液孔から液体貯留部へと流入して制御部材の上に残らない。

　上記の吸引排出ユニットは、前記弁体に接続又は接触し前記弁体による前記通液孔の封止状態を解除可能に操作しうる封止解除部材を有する。
　この構成によれば、封止解除部材により弁体を操作して通液孔の封止状態を容易に解除することができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記付勢部材が弾性を有しており、前記封止解除部材が前記付勢部材を弾性変形させることで、前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する。
　この構成によれば、封止解除部材の操作を停止すると、付勢部材の弾性力により弁体が固定部材の通液孔を封止する方向に付勢されてその通液孔を容易に封止状態となる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記封止解除部材が前記弁体を押圧することで前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する押圧部材である。
　この構成によれば、押圧部材である封止解除部材により弁体を操作することで固定部材の通液孔の封止状態を容易に解除することができる。

　上記の吸引排出ユニットは、前記封止解除部材が前記弁体を前記制御孔から引き離すことで前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する引離部材である。
　この構成によれば、引離部材である封止解除部材により弁体を操作することで固定部材の通液孔の封止状態を容易に解除することができる。

　上記課題を解決する吸引排出装置は、上記の何れかの吸引排出ユニットと、前記吸引排出ユニットに接続された吸引源と、を有する。
　この構成によれば、陰圧制御部によって貯蔵室及び第１室の陰圧が過剰に大きくなることを自動的に防止される。そして、陰圧制御部の状態（第２の液体の状態）によって貯蔵室に過剰な陰圧が生じたことが確認される。

　本発明の吸引排出ユニット及び吸引排出装置によれば、貯蔵室及び第１室内の陰圧が過剰に大きくなることを自動的に防止することができる。

第１実施形態の吸引排出装置を示す概略断面図。 第１実施形態の吸引排出装置の動作を示す概略断面図。 第１実施形態の吸引排出装置の動作を示す概略断面図。 （ａ）～（ｆ）は、第１実施形態の陰圧制御部の動作を示す概略断面図。 第１実施形態の吸引排出装置の変形例を示す概略断面図。 第１実施形態の吸引排出装置の変形例を示す概略断面図。 第２実施形態の吸引排出装置を示す概略断面図。 （ａ）～（ｄ）は、第２実施形態の陰圧制御部の動作を示す概略断面図。 第２実施形態の陰圧制御部の変形例を示す概略断面図。 第２実施形態の陰圧制御部の変形例を示す概略断面図。 第２実施形態の陰圧制御部の変形例を示す概略断面図。 第２実施形態の陰圧制御部の変形例を示す概略断面図。

　以下、各形態を説明する。
　なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、理解を容易にするために、一部の構成要素のハッチングを省略している場合がある。

　（第１実施形態）
　以下、第１実施形態を説明する。
　図１に示すように、吸引排出装置１０は、吸引排出ユニット１１と、吸引源としての吸引ポンプ１２とを有している。

　吸引排出ユニット１１は、接続チューブ１３を介して被検体に接続される。接続チューブ１３の先端は、例えば被検体としての患者の胸腔内に挿入される。また、吸引排出ユニット１１は、接続チューブ１３を介して吸引ポンプ１２と接続されている。吸引ポンプ１２は、吸引排出ユニット１１の内部に陰圧を発生する。

　吸引排出ユニット１１は、第１ユニット２１と第２ユニット２２とを有している。第１ユニット２１と第２ユニット２２は連結管２５により互いに連結されている。本形態において、吸引ポンプ１２は接続管１４を介して連結管２５に接続されている。これにより、吸引ポンプ１２は、第１ユニット２１及び第２ユニット２２に接続される。

　第１ユニット２１は、例えば箱状に形成され、底板部３１ａと、側壁部３１ｂと、天井部３１ｃとを有している。本実施形態において、側壁部３１ｂは筒状に形成され、底板部３１ａは、筒状の側壁部３１ｂの下端を閉塞し、天井部３１ｃは筒状の側壁部３１ｂの上端を閉塞する。第１ユニット２１の材料としては、透明材料、例えば透明プラスチックなどにより構成されており、外部から内部を観察することが可能である。

　第１ユニット２１の内部空間は、第１隔壁３２によって貯蔵室４１と水封室４２とに区画されている。第１隔壁３２は、底板部３１ａと側壁部３１ｂとに接続されるとともに、上端３２ａが天井部３１ｃから離間している。従って、貯蔵室４１と水封室４２は、第１ユニット２１の上部において連通しており、貯蔵室４１と水封室４２との間で気体の移動が可能である。

　貯蔵室４１において、天井部３１ｃには、貯蔵室４１とユニット外部とを連通する第１接続孔３４が形成されている。第１接続孔３４には接続チューブ１３が接続される。例えば、接続チューブ１３は、第１ユニット２１の上面に形成された接続管（図示略）に接続される。第１接続孔３４は、貯蔵室４１の内部と接続チューブ１３の内部、つまり被検体の胸腔とを連通する。

　水封室４２は、第２隔壁３３によって第１室４２ａと第２室４２ｂとに区画されている。第２隔壁３３は、天井部３１ｃと側壁部３１ｂとに接続されるとともに、下端３３ａが底板部３１ａから離間している。従って、第１室４２ａと第２室４２ｂは、第１ユニット２１の下部において連通している。

　即ち、第１ユニット２１の内部空間は、第１隔壁３２によって貯蔵室４１と水封室４２とに区画されている。水封室４２は、第２隔壁３３によって第１室４２ａと第２室４２ｂとに区画されている。

　第２室４２ｂにおいて、天井部３１ｃには、第２室４２ｂとユニット外部とを連通する第２接続孔３５が形成されている。第２接続孔３５には連結管２５が接続される。例えば、連結管２５は、第１ユニット２１の上面に形成された接続管（図示略）に接続される。第２接続孔３５は、第２室４２ｂの内部と連結管２５の内部とを互いに連通する。

　接続管１４には、フィルタ４５ａが配設されている。フィルタ４５ａは、疎水性のフィルタである。このフィルタ４５ａは、気体を通過し、液体を通過しない。従って、このフィルタ４５ａは、吸引源としての吸引ポンプ１２に液体が入り込むのを防ぐ。

　連結管２５には、フィルタ４５ｂが配設されている。フィルタ４５ｂは、菌等を通過しない、バクテリアフィルタである。このフィルタ４５ｂは、外気から接続チューブ１３への菌の侵入を防ぐために設けられる。従って、フィルタ４５ｂは、接続チューブ１３より外気側に配設されればよく、本実施形態では、連結管２５に配設されている。

　水封室４２には、水封部としての封止水３６が収容される。封止水３６は、無菌水である。なお、封止水３６としては、着色がなされていてもよい。封止水３６は、吸引ポンプ１２が動作していない状態において、第１室４２ａの水面と第２室４２ｂの水面とがそれぞれ第２隔壁３３の下端３３ａよりも高くなるように水封室４２に貯蔵される。

　第１ユニット２１は、陰圧制御部５０を有している。本実施形態において、陰圧制御部５０は、水封室４２の第２室４２ｂに収容されている。
　陰圧制御部５０は、液体貯留部５１、制御部材５２、支持筒５３を有している。

　液体貯留部５１は、図示しない支持部材により所定の位置に配設されている。例えば、液体貯留部５１は、図示しない支持部材を介して後述する支持筒５３に固定される。なお、支持筒５３に加えて第２室４２ｂの内壁により支持部材を介して液体貯留部５１を固定してもよい。液体貯留部５１は、液体５４を貯留可能に形成されている。この液体５４は、上述の封止水３６と同様に、無菌水である。なお、液体５４としては、着色がなされていてもよい。この液体５４には、第２室４２ｂの内部の圧力が加わる。液体貯留部５１に貯留される液体５４は、例えば水封室４２の封止水３６と同時に供給される。例えば、液体貯留部５１に対して液体５４を供給する。液体貯留部５１より溢れた液体５４は、水封室４２に封止水３６として貯留される。

　制御部材５２は、板状に形成されている。制御部材５２は、厚さ方向（図において上下方向）に貫通する制御孔５２Ｘを有している。制御孔５２Ｘは、所定の形状に形成されている。制御孔５２Ｘは、例えば三角形以上の多角形、円形、楕円形に形成される。

　制御部材５２は、上述の液体５４の表面張力を制御するために適宜形成される。制御部材５２の厚さは、例えば２０μｍとすることができる。制御孔５２Ｘの大きさは、例えば円形状とした場合、１０μｍ～１００μｍとすることができる。

　制御部材５２は支持筒５３内に固定されている。制御部材５２は、液体貯留部５１に貯留される液体５４に接するように支持される。例えば、制御部材５２は、支持筒５３の先端５３ａに固定され、その支持筒５３の先端５３ａは、液体貯留部５１の中に配設されている。詳しくは、支持筒５３の先端５３ａは、液体貯留部５１に貯留される液体５４内に配設される。

　支持筒５３の基端５３ｂは、第２隔壁３３に接続されている。その第２隔壁３３には、開口３３ｂが形成され、その開口３３ｂにより第１室４２ａの内部と支持筒５３の内部とが連通されている。つまり、支持筒５３により、制御部材５２は、第１室４２ａと第２室４２ｂとの間に配設されるとともに、第２室４２ｂ側に液体貯留部５１に貯留される液体５４が配設される。

　第２ユニット２２の内部空間は、第１ユニット２１の内部の圧力（陰圧）を調整する調圧室４３として機能する。
　第２ユニット２２は、例えば箱状に形成され、底板部６１ａと、側壁部６１ｂと、天井部６１ｃとを有している。本実施形態において、側壁部６１ｂは筒状に形成され、底板部６１ａは、筒状の側壁部６１ｂの下端を閉塞し、天井部６１ｃは筒状の側壁部６１ｂの上端を閉塞する。第２ユニット２２の材料としては、透明材料、例えば透明プラスチックなどにより構成されており、外部から内部を観察することが可能である。

　第２ユニット２２の天井部６１ｃには、第２ユニット２２の内部と外部とを連通する第３接続孔６３が形成されている。第３接続孔６３には、連結管２５が接続される。例えば、連結管２５は、第２ユニット２２の上面に形成された接続管（図示略）に接続される。第３接続孔６３は、第２ユニット２２の内部と連結管２５の内部とを互いに連通する。この連結管は、第２ユニット２２の内部と第１ユニット２１の水封室４２（第２室４２ｂ）とが連通する。

　第２ユニット２２は、細管６５を有している。本実施形態において、細管６５の上端は天井部６１ｃから上方に突出し、開口６５ａにより細管６５の内部が大気開放されている。細管６５の下端は底板部６１ａの近傍に位置している。第２ユニット２２は、無菌水６７の水深により、水封室４２の第２室４２ｂにかかる圧力を制御する。

　（作用）
　次に、上記の吸引排出装置１０の作用を説明する。
　吸引ポンプ１２により第２ユニット２２の内部を陰圧にすると、第２ユニット２２の内部は無菌水６７の水面の高さに応じた陰圧に保たれる。第２ユニット２２の内部空間は、連結管２５を介して第１ユニット２１の内部、水封室４２の第２室４２ｂに連通されている。従って、第２ユニット２２（調圧室４３）は、第１ユニット２１の内部の圧力を調整する。第２ユニット２２（調圧室４３）は、例えば第２室４２ｂの圧力を所定の圧力（例えば、大気圧より－１０ｈＰａ）に調整する。

　第１ユニット２１において、第２室４２ｂの陰圧によって第２室４２ｂにおける封止水３６の水位が上昇し、第１室４２ａにおける封止水３６の水位が下降する。これにより、貯蔵室４１が所定の陰圧（例えば、大気圧より－８ｈＰａ）となる。吸引ポンプ１２と調圧室４３とにより貯蔵室４１の陰圧が保たれ、接続チューブ１３を経て被検体の胸腔に吸引力が加えられる。そして、被検体の胸腔から接続チューブ１３を介して排出液や空気等の気体が貯蔵室４１へと導かれ、排出液は貯蔵室４１に貯蔵される。気体は、貯蔵室４１と連通する水封室４２の第１室４２ａから第２隔壁３３の下端３３ａをくぐりぬけて、封止水３６内を気泡となって第２室４２ｂへと到達する。

　被検体の咳等の要因によって貯蔵室４１の内部の陰圧が過剰（例えば、大気圧より－４０ｈＰａ）になる場合がある。
　図２に示すように、貯蔵室４１の内部の陰圧によって第１室４２ａにおける封止水３６の水位が上昇し、第２室４２ｂにおける水位が下降する。このとき、陰圧制御部５０において、貯蔵室４１（第１室４２ａ）の圧力と第２室４２ｂの圧力との差圧に基づいて、液体貯留部５１の液体５４が制御部材５２を介して支持筒５３に流入する。更に、第２室４２ｂの内部の気体は、制御部材５２の制御孔５２Ｘを介して支持筒５３内に流入し、気泡７１となって液体５４を通過する。つまり、陰圧制御部５０は、第１室４２ａ（貯蔵室４１）の圧力と第２室４２ｂの圧力とに基づいて、第２室４２ｂの内部の気体を第１室４２ａ（貯蔵室４１）へ通過させる。このように、第２室４２ｂから第１室４２ａを経て貯蔵室４１に供給される気体により、貯蔵室４１の内部の圧力が上昇し、過剰な陰圧が和らげられる。

　図３に示すように、貯蔵室４１の内部の圧力が過剰な陰圧から低下すると、その圧力に応じて貯蔵室４１と連通する第１室４２ａにおける封止水３６の水位が下降する。このとき、支持筒５３内の液体５４には、支持筒５３を介して第１室４２ａの圧力が加わるとともに、制御孔５２Ｘを介して第２室４２ｂの圧力が加わる。制御孔５２Ｘにおける液体５４の表面張力と第１室４２ａの圧力と第２室４２ｂの圧力とのバランスによって、第１室４２ａと第２室４２ｂとの圧力差が所定値になると、第１室への気体の流入が停止し、液体５４が支持筒５３内に貯留された状態となる。このように貯留する液体５４により、貯蔵室４１に過剰な陰圧が生じたことが確認される。

　上記の陰圧制御部５０における動作の詳細を説明する。
　図４（ａ）に示すように、初期状態（図１に示す貯蔵室４１の陰圧が適切な状態）においては、液体貯留部５１に液体５４が貯留されている。

　図２に示すように、貯蔵室４１の陰圧が過剰になると、図４（ｂ）に示すように、貯蔵室４１と連通する第１室４２ａの陰圧により、液体貯留部５１の液体５４が制御部材５２の制御孔５２Ｘを介して支持筒５３内に流れ込む。更に、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、第２室４２ｂの気体が制御孔５２Ｘ内から支持筒５３内に進入する。そして、図４（ｅ）に示すように、気泡７１となって液体５４を通過する。

　図３に示すように、第１室４２ａの圧力と支持筒５３内に滞留する液体５４の重量により生じる液圧と、液体５４において制御孔５２Ｘによって生じる表面における尿面張力との和の値は、第２室４２ｂの圧力と等しくなると、第２室４２ｂから第１室４２ａへの気体の流入が停止する。このとき、貯蔵室４１及び第１室４２ａの圧力と、液体５４において制御孔５２Ｘによって生じる表面張力と、第２室４２ｂの圧力とのバランスによって、液体５４が支持筒５３内に滞留する状態となる。

　本実施形態において、制御孔５２Ｘは円形状である。この制御孔５２Ｘの直径をＲとする。液体５４の密度をρ、液体５４の表面張力係数をσ、支持筒５３に滞留する液体５４の高さをｈ、重力加速度をｇとする。そして、第１室４２ａの圧力をＰ１、第２室４２ｂの圧力をＰ２とすると、図４（ｆ）に示す状態では、
　Ｐ１＋ρｇｈ＋σ／Ｒ＝Ｐ２
　となる。従って、第１室４２ａと連通する貯蔵室４１の圧力を、制御孔５２Ｘの直径Ｒ、液体５４の密度ρ、高さｈ、表面張力係数σ、に応じた圧力に制御することができる。

　以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
　（１－１）吸引排出装置１０は、吸引排出ユニット１１と吸引ポンプ１２とを有している。吸引排出ユニット１１は、第１ユニット２１と第２ユニット２２とを有している。第２ユニット２２は、第１ユニット２１の内部の圧力を制御する。第１ユニット２１は、貯蔵室４１と水封室４２とを有し、水封室４２は、貯蔵室４１と連通される第１室４２ａと、封止水３６によって第１室４２ａと封止された第２室４２ｂとを有している。

　第２室４２ｂには陰圧制御部５０が配設されている。陰圧制御部５０は、液体５４を貯留する液体貯留部と、制御孔５２Ｘを有する制御部材５２と、制御部材５２を支持する支持筒５３とを有している。

　貯蔵室４１の陰圧が過剰になると、貯蔵室４１に連通する第１室４２ａと第２室４２ｂとの圧力差によって液体５４が制御部材５２の制御孔５２Ｘを介して支持筒５３の内部に流入する。支持筒５３内の液体５４には、支持筒５３を介して第１室４２ａの圧力が加わるとともに、制御孔５２Ｘを介して第２室４２ｂの圧力が加わる。従って、第１室４２ａと第２室４２ｂとの圧力差によって、第２室４２ｂの気体が制御孔５２Ｘを介して支持筒５３内に流入し、気泡７１となって液体５４を通過する。つまり、第２室４２ｂの気体が陰圧制御部５０を介して第１室４２ａへと流入する。この気体の流入によって、第１室４２ａ、つまり貯蔵室４１の陰圧を軽減することができる。このように、貯蔵室４１及び第１室４２ａの陰圧が過剰に大きくなることを自動的に防止することができる。

　制御孔５２Ｘにおける液体５４の表面張力と第１室４２ａの圧力と第２室４２ｂの圧力とのバランスによって、第１室４２ａと第２室４２ｂとの圧力差が所定値になると、第１室４２ａへの気体の流入が停止し、液体５４が支持筒５３内に貯留された状態となる。このように貯留する液体５４により、貯蔵室４１に過剰な陰圧が生じたことを確認することができる。

　（１－２）陰圧制御部５０は、第１室４２ａの圧力と、支持筒５３内に収容された液体５４の重量により生じる液圧と、液体５４の表面張力との和の値が第２室４２ｂの圧力と等しいときに第２室４２ｂから第１室４２ａへの気体の流入を停止する。このため、過剰な陰圧を解消したのち、第１室４２ａと連通する貯蔵室４１の圧力を、液体５４の重量により生じる液圧と、第２室４２ｂの圧力に応じた圧力に制御することができる。

　（１－３）本実施形態において、陰圧制御部５０は第２室４２ｂに配設されている。このため、第２室４２ｂの気体を第２室４２ｂから陰圧制御部５０を介して第１室４２ａへと流入させるための管路等を外部に接続する必要がないため、吸引排出ユニット１１の大型化を抑制することができる。

　（変形例）
　上記第１実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
　・上記実施形態では、第１ユニット２１の水封室４２（第２室４２ｂ）に陰圧制御部５０を内設したが、第１ユニット２１の外部に陰圧制御部５０を配設してもよい。

　図５に示すように、この吸引排出装置１０ａの吸引排出ユニット１１ａは、第１ユニット２１、第２ユニット２２、第３ユニット２３を有している。第１ユニット２１は、貯蔵室４１と水封室４２とを有し、水封室４２は第１室４２ａと第２室４２ｂとを有している。第２ユニット２２は、第１ユニット２１と連通されるとともに、吸引ポンプ１２に接続され、第１ユニット２１の圧力を調整する。

　第３ユニット２３は、例えば箱状に形成され、底板部８１ａと、側壁部８１ｂと、天井部８１ｃとを有している。第３ユニット２３の材料としては、透明材料、例えば透明プラスチックなどにより構成されており、外部から内部を観察することが可能である。

　第３ユニット２３には液体５４が貯留される。第３ユニット２３の天井部に図示しないキャップが設けられ、そのキャップを開閉して液体５４を第３ユニット２３内に貯留する。第３ユニット２３の天井部８１ｃから第３ユニット２３内に支持筒５３が挿通され、その支持筒５３内に制御部材５２が取着されている。つまり、第３ユニット２３は陰圧制御部を構成する。

　支持筒５３は、第３ユニット２３と第１ユニット２１との間の接続管２６を介して第１室４２ａに連通されている。第３ユニット２３の内部は、接続管２７と連結管２５を介して第２室４２ｂに連通されている。この接続管２７及び連結管２５により、第２室４２ｂの圧力が、液体貯留部５１の貯留された液体５４に加わる。この吸引排出ユニット１１ａでは、接続管２６にフィルタ４５ｂが配設されている。

　この吸引排出装置１０ａにおいても上記実施形態の吸引排出装置１０と同様に、貯蔵室４１及び第１室４２ａの過剰な陰圧を抑制することができる。また、第３ユニット２３における液体５４の状態により、過剰な陰圧が発生したことを確認することができる。

　そして、この第３ユニット２３により、吸引排出装置１０ａの大型化を抑制することができる。例えば、第２ユニット２２のように、細管を有するユニットにより、貯蔵室４１及び第１室４２ａの過剰な陰圧を抑制することが考えられる。しかし、細管を有するユニットでは、圧力設定のためにユニットが大型化し、吸引排出装置の大型化を招く。これに対し、上述した第３ユニット２３において、気体の流入を制御する弁として機能する制御部材５２の厚さは、上述したように例えば２０μｍである。このため、細管を用いるものと比べ、第３ユニット２３の大きさが小さい。このため、この第３ユニット２３を第１ユニット２１の外部に接続した吸引排出装置１０ａにおいて、大型化を抑制することができる。

　・上記実施形態の陰圧制御部５０の形状を適宜変更してもよい。
　図６に示すように、この吸引排出装置１０ｂの吸引排出ユニット１１ｂにおいて、陰圧制御部５０の液体貯留部５１には液体５４が貯留されている。そして、制御部材５２は、支持筒５３の端部に取着され、液体貯留部５１に貯留された液体５４に接するように支持される。このように制御部材５２を支持するようにしても、上記実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

　（第２実施形態）
　以下、第２実施形態を説明する。
　なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明の一部又は全てを省略する。

　図７に示すように、吸引排出装置１００は、吸引排出ユニット１０１と、吸引源としての吸引ポンプ１２とを有している。
　吸引排出ユニット１０１は、接続チューブ１３を介して被検体に接続される。接続チューブ１３の先端は、例えば被検体としての患者の胸腔内に挿入される。また、吸引排出ユニット１０１は、接続チューブ１３を介して吸引ポンプ１２と接続されている。吸引ポンプ１２は、吸引排出ユニット１０１の内部に陰圧を発生する。

　吸引排出ユニット１０１は、第１ユニット２１と第２ユニット２２とを有している。
　第１ユニット２１は、陰圧制御部１１０を有している。本実施形態において、陰圧制御部１１０は、水封室４２の第２室４２ｂに収容されている。

　陰圧制御部１１０は、液体貯留部５１、制御部材５２、支持筒５３、固定部材１１１、弁体１１２、付勢部材１１３、封止解除部材１１４を有している。
　固定部材１１１は、板状に形成されている。固定部材１１１は、厚さ方向（図において上下方向）に貫通する通液孔１１１Ｘを有している。通液孔１１１Ｘは、所定の形状に形成されている。

　本実施形態において、固定部材１１１は、支持筒５３の先端５３ａに、配設されている。また、固定部材１１１は、制御部材５２と並設されている。固定部材１１１は、制御部材５２に対して、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを所定の位置とするように配設されている。例えば、固定部材１１１は、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを制御部材５２の制御孔５２Ｘと同じ高さ（通液孔１１１Ｘの上端と制御孔５２Ｘの上端とが同じ高さ）に位置するように配設されている。つまり、固定部材１１１は、固定部材１１１の上面と制御部材５２の上面とが同じ高さに位置するように配設されている。

　なお、固定部材１１１は、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを制御部材５２の制御孔５２Ｘより低い高さに位置するように配設されてもよい。つまり、固定部材１１１は、固定部材１１１の上面を制御部材５２の上面より低い高さに位置するように配設されてもよい。

　弁体１１２は、固定部材１１１の下面側に配設されている。弁体１１２は、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘより大きく形成され、上面視において、通液孔１１１Ｘの周囲全体において固定部材１１１の下面と接する大きさに形成されている。弁体１１２は、弁体１１２が固定部材１１１の下面に接した状態で、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを封止する。弁体１１２が固定部材１１１から離間すると、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘが開錠状態となる。つまり、弁体１１２は、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを、封止状態と開放状態とに切替可能である。

　付勢部材１１３は、弁体１１２の下面と液体貯留部５１の間に配設されている。付勢部材１１３は、弾性を有し、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを塞ぐ方向に弁体１１２を付勢する。この付勢部材１１３として、例えば圧縮ばねを用いることができる。

　封止解除部材１１４は、弁体１１２の上方に配設されている。封止解除部材１１４は、上下方向に延びる棒状に形成されている。本実施形態において、封止解除部材１１４の下端は弁体１１２の上面に配設され、封止解除部材１１４の上端は、第１ユニット２１の天井部３１ｃに形成された挿通孔３１ｄから第１ユニット２１の外部へと突出している。本実施形態において、封止解除部材１１４は、弁体１１２と一体に形成されている。付勢部材１１３の付勢力に抗して封止解除部材１１４を下方へと押し下げると、弁体１１２が固定部材１１１から離間し、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘが開放状態となる。

　（作用）
　次に、上記の吸引排出装置１００の作用を説明する。
　上記第１実施形態の吸引排出装置１０と同様に、吸引ポンプ１２により、第１ユニット２１の第２室４２ｂの内圧を所定の圧力（例えば、大気圧より－１０ｈＰａ）に調整する。これにより、第１ユニット２１の貯蔵室４１を所望の陰圧（例えば、大気圧より－８ｈＰａ）とする。

　被検体の咳等の要因によって貯蔵室４１の内部の陰圧が過剰（例えば、大気圧より－４０ｈＰａ）になる場合がある。この場合、貯蔵室４１（第１室４２ａ）の圧力と第２室４２ｂの圧力との差圧に基づいて、液体貯留部５１の液体５４が制御部材５２を介して支持筒５３に流入する。更に、第２室４２ｂの内部の気体は、制御部材５２の制御孔５２Ｘを介して支持筒５３内に流入し、気泡７１となって液体５４を通過する。つまり、陰圧制御部１１０は、第１室４２ａ（貯蔵室４１）の圧力と第２室４２ｂの圧力とに基づいて、第２室４２ｂの内部の気体を第１室４２ａ（貯蔵室４１）へ通過させる。このように、第２室４２ｂから第１室４２ａを経て貯蔵室４１に供給される気体により、貯蔵室４１の内部の圧力が上昇し、過剰な陰圧を和らげる。

　貯蔵室４１の内部の圧力が過剰な陰圧から低下すると、その圧力に応じて貯蔵室４１と連通する第１室４２ａにおける封止水３６の水位が下降する。制御孔５２Ｘにおける液体５４の表面張力と第１室４２ａの圧力と第２室４２ｂの圧力とのバランスによって、第１室４２ａと第２室４２ｂとの圧力差が所定値になると、第１室への気体の流入が停止し、液体５４が支持筒５３内に貯留された状態となる。このように貯留する液体５４により、貯蔵室４１に過剰な陰圧が生じたことが確認される。

　図８（ａ）は、陰圧制御部１１０により貯蔵室４１（図７参照）の内部の圧力が過剰な陰圧から低下した状態を示す。制御部材５２の上側、つまり制御部材５２より第１室４２ａ側（貯蔵室４１側）には液体５４が貯留されている。図８（ｂ）に示すように、医療従事者が手動で封止解除部材１１４を押し下げると、弁体１１２が封止解除部材１１４によって下方へと押し下げられ、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘが開放状態となる。これにより、貯留した液体５４が通液孔１１１Ｘを介して液体貯留部５１へと流入する。

　固定部材１１１の通液孔１１１Ｘは、制御部材５２の制御孔５２Ｘと同じ高さに位置しているため、図８（ｃ）に示すように、制御部材５２の上面側から液体５４が無くなる。そして、図８（ｄ）に示すように、医療従事者が封止解除部材１１４から手を放すと、付勢部材１１３によって弁体１１２が固定部材１１１の下面に密着する。これにより、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘは、弁体１１２によって封止状態となる。

　つまり、弁体１１２、固定部材１１１、付勢部材１１３、封止解除部材１１４により、陰圧制御部１１０がリセットされる、つまり初期状態となる。
　そして、再び貯蔵室４１に過剰な陰圧が発生すると、液体貯留部５１の液体５４が制御部材５２の制御孔５２Ｘを介して支持筒５３内へと移動し、支持筒５３内に貯留される。このように貯留した液体５４により、過剰な陰圧の発生を確認することができる。そして、確認後、封止解除部材１１４を操作して弁体１１２を押し下げて固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを開放状態とし、貯留している液体５４を液体貯留部５１へと流出させ、陰圧制御部１１０をリセットする。このように、過剰な陰圧の発生を確認して陰圧制御部１１０をリセットすることにより、その確認後において過剰な陰圧の発生を確認することが可能となる。

　以上記述したように、本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の効果を奏する。
　（２－１）陰圧制御部１１０は、液体５４を貯留する液体貯留部と、制御孔５２Ｘを有する制御部材５２と、制御部材５２を支持する支持筒５３とを有している。さらに、陰圧制御部１１０は、通液孔１１１Ｘを有する固定部材１１１と、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを封止状態又は開放状態に切替可能な弁体１１２と、通液孔１１１Ｘを封止する方向に弁体１１２を付勢する付勢部材１１３とを有している。

　弁体１１２によって固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを開放状態とすることで、支持筒５３に貯留した液体５４が通液孔１１１Ｘを介して液体貯留部５１に流入し、陰圧制御部１１０が初期状態にリセットされる。再び貯蔵室４１に過剰な陰圧が発生した場合には、液体５４が支持筒５３に貯留されるため、この貯留した液体５４によって、貯蔵室４１に過剰な陰圧が再度発生したことを確認することができる。

　（２－２）陰圧制御部１１０は、弁体１１２による固定部材１１１の通液孔１１１Ｘの封止状態を解除する、つまり開放状状態とする封止解除部材１１４を有している。通液孔１１１Ｘを開放状態とすることにより、支持筒５３内、つまり制御部材５２より第１室４２ａ（貯蔵室４１）側に貯留した液体５４を液体貯留部５１へ流入させることで、陰圧制御部１１０を容易に初期状態にリセットすることができる。

　（変形例）
　上記第２実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
　・上記実施形態の陰圧制御部１１０に含まれる各部材を適宜変更してもよい。

　図９に示すように、封止解除部材１１４と弁体１１２とを別部材としてもよい。
　図１０に示すように、弁体１２１は固定部材１１１の上面側に配設されている。付勢部材１２２は、固定部材１１１の上方であって支持筒５３に固定された支持部材１２３と弁体１２１との間に配設され、弁体１２１を固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを封止する方向、つまり固定部材１１１に向かって付勢する。この付勢部材１２２として、例えば圧縮ばねを用いることができる。封止解除部材１２４は、弁体１２１の上面に固定されている。図１０では、弁体１２１と封止解除部材１２４とを一体的に示している。封止解除部材１２４を上方へ引き上げ、弁体１２１を固定部材１１１から引き離すことにより、制御部材５２より第１室４２ａ側（図７参照）に貯留した液体５４が、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘから液体貯留部５１に流入する。この場合、封止解除部材１２４は、弁体１２１を固定部材１１１から引き離す引離部材として機能する。

　なお、封止解除部材１２４と弁体１２１とを別々の部材としてもよい。例えば、封止解除部材１２４の下端を弁体１２１に形成した挿入口に対して圧入や接着剤等を使用することにより、封止解除部材１２４と弁体１２１とを一体的としてもよい。また、封止解除部材の下端に雄ねじを形成し、弁体１２１の挿入口に雌ねじを形成して螺合することにより一体的としてもよい。

　図１１に示すように、弁体１２１は固定部材１１１の上面側に配設されている。付勢部材１３１は、弁体１２１の下面と液体貯留部５１との間に配設され、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを封止する方向、つまり弁体１２１を固定部材１１１の上面に向かって付勢する。この付勢部材１３１として、例えば引きバネを用いることができる。封止解除部材１２４は、弁体１２１の上面に固定されている。図１１では、弁体１２１と封止解除部材１２４とを一体的に示している。封止解除部材１２４を上方へ引き上げ、弁体１２１を固定部材１１１から引き離すことにより、制御部材５２より第１室４２ａ側（図７参照）に貯留した液体５４が、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘから液体貯留部５１に流入する。この場合、封止解除部材１２４は、弁体１２１を固定部材１１１から引き離す引離部材として機能する。

　図１２に示すように、弁体１１２は、固定部材１１１の下面側に配設されている。付勢部材１４１は、弁体１１２の下面と液体貯留部５１との間に配設され、固定部材１１１の通液孔１１１Ｘを封止する方向、つまり弁体１１２を固定部材１１１の上面に向かって付勢する。この付勢部材１４１としては、例えばゴムなどの弾性を有する部材を用いることができ、弁体１１２の下面に固定されている。なお、付勢部材として、風船（バルーン）のように中空の部材を用いることもできる。なお、図１２では、弁体１１２と封止解除部材１１４とを別々の部材として示しているが、弁体１１２と封止解除部材１１４とを一体としてもよい。

　＜変形例＞
　上記各形態は、以下の態様で実施してもよい。
　・上記各形態では、第１ユニット２１と第２ユニット２２とを含む吸引排出ユニット１１としたが、第１ユニット２１と第２ユニット２２とが一体的に構成された吸引排出ユニットとしてもよい。

　・上記各実施形態に対し、吸引ポンプ１２に圧力設定が可能なポンプを用い、第２ユニット２２を省略してもよい。
　・上記各実施形態に対し、貯蔵室４１と水封室４２とを別々の容器（ユニット）として形成し、水封室４２の第１室４２ａと貯蔵室４１とを連通するように接続してもよい。また、水封室４２において、第１室４２ａと第２室４２ｂとを別々の容器として形成し、水封部としての封止水３６により隔てられるように連結してもよい。

　１０…吸引排出装置、１１…吸引排出ユニット、１２…吸引ポンプ（吸引源）、３４…第１接続孔、３５…第２接続孔、３２…第１隔壁、３３…第２隔壁、４１…貯蔵室、４２…水封室、４２ａ…第１室、４２ｂ…第２室、４３…封止水（水封部）、５０…陰圧制御部、５１…液体貯留部、５２…制御部材、５２Ｘ…制御孔、５３…支持筒、５４…液体、１００…吸引排出装置、１０１…吸引排出ユニット、１１０…陰圧制御部、１１１…固定部材、１１１Ｘ…通液孔、１１２…弁体、１１３…付勢部材、１１４…封止解除部材。

Claims (14)

1. 　被検体と吸引源との間に配設される吸引排出ユニットであって、
   　前記被検体に連通される第１接続孔と、
   　前記吸引源に連通される第２接続孔と、
   　前記第１接続孔から流入する第１の液体を貯蔵する貯蔵室と、
   　前記貯蔵室と連通されるとともに第１隔壁により前記第１の液体の流通が不能に隔てられた第１室と、前記第１室とは水封部及び第２隔壁によって隔てられ前記第２接続孔を介して前記吸引源と接続された第２室と、を有する水封室と、
   　前記第２室の圧力と前記第１室の圧力とに基づいて前記第２室から前記第１室へ気体を流入させて前記第１室の圧力を制御する陰圧制御部と、
   を含み、
   　前記陰圧制御部は、
   　第２の液体を貯留可能とし、前記第２の液体に前記第２室の圧力が加わるように配設された液体貯留部と、
   　前記第２の液体の表面張力に基づいて前記気体の流入を制御するための制御孔を有する制御部材と、
   を有する、
   　吸引排出ユニット。
2. 　前記陰圧制御部は、前記制御部材の縁部の全体が内周に取着された第１端部と、前記第１室に開放された第２端部とを有し、前記第１端部が前記液体貯留部に配設された支持筒を有し、
   　前記陰圧制御部は、前記第１室の圧力と、前記支持筒内に収容された前記第２の液体の重量により生じる液圧と、前記第２の液体の表面張力との和の値が前記第２室の圧力と等しいときに前記第２室から前記第１室への気体の流入を停止する、
   　請求項１に記載の吸引排出ユニット。
3. 　前記制御孔は円形状孔であり、
   　前記第１室の圧力Ｐ１、前記第２室の圧力Ｐ２、前記第２の液体の密度ρ、重力加速度ｇ、前記支持筒に貯留される前記第２の液体の高さｈ、前記第２の液体の表面張力係数σ、前記制御孔の直径Ｒについて、
   　Ｐ１＋ρｇｈ＋σ／Ｒ＝Ｐ２
   　の関係にあるときに前記第２室から前記第１室への気体の流入を停止する、
   　請求項２に記載の吸引排出ユニット。
4. 　前記陰圧制御部は、前記第２室に収容された、請求項１～３の何れか１項に記載の吸引排出ユニット。
5. 　前記第１室と前記第２室とにそれぞれ連通され、前記陰圧制御部を収容する制御ユニットを有する、請求項１～３の何れか１項に記載の吸引排出ユニット。
6. 　前記貯蔵室と前記吸引源との間に、フィルタを有する、請求項１～５のいずれか１項に記載の吸引排出ユニット。
7. 　前記吸引源に連通される第２接続孔を有し、前記第２室と連結管を介して連通され、前記第２室の圧力を調整する圧力調整室を含む、
   　請求項１～６の何れか１項に記載の吸引排出ユニット。
8. 　前記陰圧制御部に設けられ、前記制御部材より前記第１室側に貯留する液体が前記液体貯留部に流入可能であり、前記制御孔よりも開口面積が大きい通液孔と、
   　前記通液孔を封止状態または開放状態に切り替え可能な弁体と、
   　前記弁体に接続し前記弁体が前記通液孔を封止する方向に付勢する付勢部材と、
   　を有する、請求項１～７の何れか１項に記載の吸引排出ユニット。
9. 　前記通液孔が高さ方向において、前記制御孔と同じ高さ又は低い高さに位置している、請求項８に記載の吸引排出ユニット。
10. 　前記弁体に接続又は接触し前記弁体による前記通液孔の封止状態を解除可能に操作しうる封止解除部材を有する、請求項８又は９に記載の吸引排出ユニット。
11. 　前記付勢部材が弾性を有しており、
    　前記封止解除部材が前記付勢部材を弾性変形させることで、前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する、請求項１０に記載の吸引排出ユニット。
12. 　前記封止解除部材が前記弁体を押圧することで前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する押圧部材である、請求項１０又は１１に記載の吸引排出ユニット。
13. 　前記封止解除部材が前記弁体を前記制御孔から引き離すことで前記弁体による前記制御孔の封止状態を解除する引離部材である、請求項１０又は１１に記載の吸引排出ユニット。
14. 　請求項１～１３の何れか１項に記載の吸引排出ユニットと、
    　前記吸引排出ユニットに接続された吸引源と、
    を有する吸引排出装置。

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