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KR101808053B1 - 서브글라틱 석션 시스템 - Google Patents

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KR101808053B1
KR101808053B1 KR1020177001782A KR20177001782A KR101808053B1 KR 101808053 B1 KR101808053 B1 KR 101808053B1 KR 1020177001782 A KR1020177001782 A KR 1020177001782A KR 20177001782 A KR20177001782 A KR 20177001782A KR 101808053 B1 KR101808053 B1 KR 101808053B1
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KR
South Korea
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suction
tube
lumen
organ
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브라이언 제이. 쿠에바스
조셉 에이. 세사
스코트 엠. 테세이라
마이클 슬레바
애드리언 에이. 허쉬
스테픈 에이. 버레이쳔
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아벤트, 인크.
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Abstract

호흡 루멘, 커프 팽창 루멘(14) 및 석션 루멘(16)을 포함한 기관 튜브(10)를 가지며, 호흡기 관련(또는 획득) 폐렴의 발생을 감소시키는데 도움을 줄 수 있는 서브 글라틱 석션 시스템이 개시된다. 석션 루멘은 분비물이 축적되는 기관 내의 커프 상부의 공간과 연동한다. 석션 루멘은 진공 소스와 연결을 위한 근위 단부 상에 밸브(36)를 가진다. 밸브는 석션 루멘에 진공의 공급을 차단하는데 적합하여서, 린스 유체를 그 위치에 도입되게 하고, 린스 완료시 진공 소스와 연결을 자동적으로 재-정립하게 한다. 린스 유체는 석션 루멘이 개방된 상태를 유지하는데 도움을 주고, 약제 및 점액제거 작용제를 포함하여서 치료를 향상 또는 촉진시키거나, 점액의 특성을 변경시켜 쉽게 제거되게 한다. 사용자는 석션 루멘을 통하여 석션과 린스 유체를 쉽고 반복적으로 대체할 수 있고, 즉 사용자는 라인을 느슨하게 펄스해서, 석션 루멘을 부분적으로 또는 완전히 차단하거나 막을 수 있는 분비물 및 침전물을 끊어서 제거할 수 있다.

Description

서브글라틱 석션 시스템{SUBGLOTTIC SUCTIONING SYSTEM}
기관삽관술(tracheal intubation)은 환자의 기도에 기관 튜브로 알려진 중공형의 관형 장치의 삽입을 포함한다. 튜브는 입을 통해 삽입되거나, 덜 바람직하게는 코를 통해 삽입될 수 있거나 또는 인후 전면의 절개 방법으로 목을 통해 삽입될 수 있다. 입 또는 코를 통해 삽입되면 튜브는 기관내 튜브(endotracheal tube)로 지칭되고, 인후 전면을 통해 삽입되면, 튜브는 기관절개 튜브(tracheostomy tube) 또는 기관 튜브(trach tube)로 지칭된다. 2종류의 튜브는 본원에서 기관 튜브(tracheal tube)로 언급될 것이다. 기관 튜브는 기관을 통과하여, 제 2 흉부 척추와 제 4 흉부 척추 사이의 위치 앞쪽에 카리나(carina)의 상부 위치에서 종료된다. 그 다음, 기관 튜브의 중앙 루멘을 통하여 환자의 폐로 가스가 도입될 수 있다.
기관삽관술의 주 목적은, 환자가 정상 호흡 유도 환기(normal breathing induced ventilation)가 불가능할 때, 환자의 폐를 기계적으로 환기하는 것이다. 또한, 삽관술은 수술 도중 마취 가스를 적용하는데 사용될 수 있다. 기계적인 환기 동안 폐로 공기를 가하도록 충분한 공기압을 유지하고, 튜브를 통과하는 가스의 방출(즉, "단기 순환" 또는 폐를 우회함)을 방지하기 위해서, 기관 튜브 주위의 통로를 밀봉하는 것이 바람직하다. 이러한 밀봉은, 그 원위 단부 근처에서 기관 튜브를 둘러싼 팽창성 커프(inflatable cuff) 또는 벌룬(balloon)을 사용하여 만들어질 수 있다. 기관 튜브가 환자의 기관에 도입되면, 팽창성 커프는 일반적으로 카리나(carina) 상부의 약 2 cm 내지 5 cm 및 튜브 같은 기관 내에 위치될 것이다.
일단 팽창되면, 커프는 기관의 벽에 붙어 기관을 밀봉하고, 기관 튜브를 통하여 도입된 가스가 튜브의 원위 단부를 나온 이후 단순하게 역으로 진행하여 튜브의 뒤로 그리고 튜브의 주위를 순회해서 입으로 나오는 것을 방지할 것이다. 이러한 종류의 치료는 만성 또는 급성 호흡기 질환을 가진 환자에게 성공적인 것으로 증명되어 왔지만, 여러 합병증의 지속적인 위험이 있다.
가장 일반적인 합병증 중 하나는 환기 관련된 (또는 획득된) 폐렴[ventilator associated(acquired) pneumonia; VAP]으로 알려져 있다. 기관삽관술을 받은 환자는 종종, 삽관되는 동안 후두개(epiglottis)를 지나서 기관과 폐로 들어가는 풀링된 오염 분비물(contaminated pooled secretion)에 의해 유도될 수 있는, 폐의 감염으로부터 이러한 폐렴이 발달한다. 후두개는 일반적으로 기관과 폐의 입구를 선택적으로 닫는 밸브로서 작동하여, 분비물과 미립 물질의 도입을 방지한다. 그러나, 기관 튜브가 위치될 때, 후두개는 개방 위치로 유지되고, 일반적으로 기관에서 나와 소화 시스템으로 향하게 될 분비물은 대신에 기관 튜브의 경로를 따르고 팽창성 커프 상부에 고이게 된다.
이러한 전염성 분비물이 폐에 도달하게 되는 가장 위험한 시기 중 하나는 기계적 환기가 정지할 때이다. 특히, 기관삽관술의 종료가 필요할 때, 기관 튜브의 팽창성 커프는 기관 튜브가 환자로부터 철회될 수 있도록 수축된다. 팽창성 커프 상부의 공간에 고인 전염성 분비물이 방출되고 폐로 자유롭게 흘러서, 기관지염(bronchitis) 또는 폐렴이 발생할 수 있다. 또한, 기관 튜브 커프를 지나 샐 수 있는 분비물의 흡입에 의해, 기관 튜브가 위치해 있는 시간 동안 전염성 분비물이 폐에 도달하는 위험도 있다.
기관 튜브 커프 상부로부터 이러한 분비물을 제거하는 것은 이러한 전염의 위험을 감소시킬 수 있고, 팽창성 커프 및 석션 수단을 가진 기관 튜브는 종래 기술분야에 널리 알려져 있다. 예를 들어, 단일 루멘 석션 튜브와 기관 튜브를 결합한 것이 알려져 있다. 석션 튜브는, 팽창성 커프 상부에서 기관에 축적된 임의의 분비물 풀의 연속적인 석션 또는 제거를 위한 수단을 제공한다. 그러나, 이러한 종래 기술의 튜브에 대한 많은 문제가 남아있다. 거의 연속적인 석션에서 석션 튜브의 단일 루멘은 종종 기관 점막 상에 직접 석션이 가해지게 하고, 결과적으로 점막에 손상을 초래할 수 있다. 단일 석션 루멘의 다른 주요 문제는 그것이 또한 막히거나 폐색되기 쉬워서, 결과적으로 완전히 쓸모없을 수 있다. 분비물은 꽤 점성을 가질 수 있어서 커프 상부의 석션 루멘의 개구(석션 포트)를 차단할 수 있거나, 또는 석션 루멘으로 이동하여 내부 벽 상에 축적될 수 있어서, 그 지점에서 루멘 내의 흐름이 멈추게 될 수 있다.
이러한 문제들 중 일부를 해결하기 위하여 많은 시도가 있어왔다. 예를 들어, 미국 특허 4,305,392호는 기관 점막 손상을 방지하기 위해 4개의 포트를 가진 볼록한(bulge) 모양의 석션 챔버에서 종료되는 석션 루멘을 가진 기관 튜브를 제공한다. 미국 특허 4,840,173호는 팽창성 커프 상부에 고일 수 있는 분비물을 제거하는데 사용될 수 있는 여러 개구를 가진 석션 튜브를 제공하며, 또한 석션 라인이 기관에 부착되지 않을 것을 기대한다. 미국 특허 5,143,062호는 공기가 순환할 수 있고 루멘의 원위 단부와 연동하는 석션 아이(suction eye)를 통하여 간접적이고 부드러운 석션을 만드는 2중 루멘을 개시한다. 그러나, 이러한 설계는 분비물을 흡입하는데 필요한 충분한 석션을 제공하지 않고, 쉽게 폐색된다. 미국 특허 공개 2008/0121236호는 용액이 석션 라인에 주입되게 하는 커넥터 및 석션 장치를 개시한다. '236호에는, 사용자가 장치 사용을 종료한 이후 석션이 석션 루멘으로 회수되는 페일-세이프(fail-safe) 또는 디폴트(default) 위치로, 밸브가 되돌아가게 하는 메커니즘이 없다.
석션 루멘의 폐색(occlusion)에 대한 현재의 해결 방법은, 기관 튜브를 제거하고 그것을 다른 것으로 대체해서 시스템을 개방하거나, 커프 상부의 공간을 석션하는 것을 모두 필요없게 하는 것이다. 분명히, 이러한 해결책은 기존의 석션 루멘이 가지는 목적을 부인하기 때문에 만족스럽지 않다. 커프 상부의 공간으로부터 분비물을 석션하는 것을 필요없게 하는 것은 이러한 유체의 형성을 초래하고, 튜브가 최종적으로 제거되면, 존재하는 유체는 폐로 흘러서, VAP를 일으킬 수 있다. 튜브를 제거하고 교체하는 것은 시스템을 개방하는 것을 포함하고, 커프 상부의 공간에서 폐로 분비물의 이동뿐 아니라, 삽관술의 모든 위험; 저 혈액 산소, 기관의 자극 및 글라티스(glottis)의 손상 가능성 등에 환자를 노출시킨다. 기관 튜브의 개통(patency)을 유지하는 것은 발관(extubation)의 위험을 감소 또는 지연시킬 수 있고, 환자에 대한 성공적인 결과의 가능성에 기여한다.
시스템이 닫힌 상태를 유지할 수 있도록 환자로부터 튜브를 제거하지 않고 축적된 분비물이 청소될 수 있게 하는 루멘 및 포트를 가지고, 팽창성 커프 상부의 공간에 고인 분비물을 효과적인 방법으로 석션할 수 있는 멀티루멘 기관 튜브 또는 카테터가 필요하다. 또한, 그 시스템이 지정된 숙련자에 의하여 정기적으로 사용될 수 있도록, 작동이 단순하고, 바람직하게는 직관적인 것이 필요하다. 본 발명은, 린스 기능을 가지며 간단하고 사용하기 쉬운 밸브를 가진 석션 루멘 시스템 및 멀티루멘 기관 튜브를 제공하는 것에 의하여 이러한 문제를 해결한다.
본 발명은 기계적 환기를 위해 사용되는 기관 튜브 및 관련 물품을 위한 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 기관 튜브 커프 상부에 축적되는 오염된 분비물을 세척 및/또는 제거해서, 이러한 오염된 분비물이 환자의 폐로 들어가는 위험을 감소시키는 수단을 가진 기관 튜브에 관한 것이다. 본 발명은 석션 루멘, 작동이 용이한 밸브 및 초박막 커프를 포함시켜서 기관 튜브를 개선한다. 석션 루멘은 분비물이 축적되는 커프 상부에서 기관 내의 공간과 연동한다. 바람직하게, 튜브는 석션 루멘을 위한 신규한 형태 및 석션 루멘 포트를 위한 개선된 설계를 포함한다.
밸브는 석션 루멘 및 진공 소스와 유체 연동하고, 이것은 케어기버 또는 사용자에 의해 석션 루멘에 선택적으로 적용될 수 있다. 또한, 밸브는 린스 유체 소스를 가진다. 밸브는 케어기버에 의해 진공 소스와의 연동 및 린스 유체 소스와의 연동 사이에서 석션 루멘을 변화시키는데 사용될 수 있다. 케어기버의 판단에 따라 석션 루멘에 린스 유체 또는 진공의 대체 공급은, 기관에서 커프에 인접한 공간 및 석션 루멘이 린스되고 석션되게 해서, 형성될 수 있는 분비물을 느슨하게 하여 제거되게 한다. 과량의 분비물은 커프에 의해 하기도로 통과하여 환기 관련(또는 획득) 폐렴(VAP)을 일으킬 가능성을 가진다.
밸브 설계의 다양한 양태가 제공된다. 모든 밸브는 석션 소스를 차단하고, 케어기버가 조작할 때 석션 루멘으로 린스 유체에 대한 경로를 개방하고, 그리고 방출 후에는 자동적으로 석션 소스로 되돌아가는 공통된 특징을 가진다. 밸브는, 사용자가 석션 루멘을 통해서 석션 및 린스 유체를 쉽고 반복적으로 대체할 수 있고, 즉 사용자가 라인이 느슨해지도록 "펄스(pulse)"할 수 있고, 닫힌 시스템을 유지하면서 석션 루멘을 부분적으로 또는 완전히 차단하거나 막을 수 있는 분비물 및 침전물을 부수어서 제거할 수 있도록 설계된다.
일 양태에서, 기관 튜브는 길이, 원위 단부 및 근위 단부를 가진 가요성 캐뉼라(flexible cannula)로 형성된다. 캐뉼라는, 그 캐뉼라의 길이를 따라 실질적으로 연장되는 복수의 벽으로 구성되고, 그 캐뉼라는 호흡 루멘, 석션 루멘 및 팽창 루멘을 포함한 복수의 개별적인 루멘으로 나눠진다. 팽창성 커프는 원위 단부에 인접한 캐뉼라를 둘러싼다. 팽창성 커프는 환자의 기관을 밀봉하는데 적합하다. 팽창 루멘은 팽창성 커프와 유체 연동한다. 포트는 팽창성 커프에 인접한 캐뉼라의 측벽을 통하여 연장되고, 그 포트는 석션 루멘과 유체 연동한다.
다른 양태에서, 기관 튜브는 복수의 석션 루멘을 가질 수 있다. 린스 유체는 상기 석션 루멘을 통하여 플러시(flush)되는데 적합하고, 일단 진공이 회복되면 석션 루멘을 통하여 추출된다.
다른 양태에서, 기관 튜브는 기관절개 튜브일 수 있고, 환자의 글라티스(glottis) 아래 기관을 차단하는 형태를 가진 팽창성 커프를 가질 수 있다. 그 팽창성 커프는 원위 단부 상부의 캐뉼라를 둘러싸고, 팽창시에 캐뉼라의 근위 평면 하부에서 캐뉼라의 근위 단부와 캐뉼라의 원위 단부 주위로 그 커프를 확장하는데 적합하다. 이에 따른 커프는 기관 스토마의 하부에서 기관을 밀봉하고, 기관 스토마의 상부에서는 기관을 밀봉하지 않는다.
린스 유체는 물, 생리식염수뿐만 아니라, 다른 생체적합성 액체 및 점액제거 작용제(mucolytic agent)일 수 있다. 또한, 린스 유체는 공기 또는 공기와 액체의 혼합물을 포함할 수 있다. 약제, 예를 들어 살균제 또는 항생제, 또는 계면활성제와 같은 처리제가 린스 유체에 첨가되어서, 환자에게 원하는 효과를 얻거나, 또는 석션 루멘의 석션이나 청소를 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 멀티루멘 카테터의 기관내 튜브 양태를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 멀티루멘 카테터의 기관 튜브 양태를 도시한다.
도 3은, 3-3 선에서 카테터를 통해 길이방향으로 취해진 도 1 또는 도 2의 카테터의 단면도이다.
도 4는 미국 특허 6,612,305호에 기재된 기관절개 튜브를 위한 커프를 도시한다.
도 5는 미국 출원 60/994,664호에 기재된 기관절개 튜브를 위한 커프를 도시한다.
도 6a 내지 도 6h는 석션 루멘의 여러가지 바람직한 형태를 도시한다.
도 7은 캐뉼라 상에서 연장된 석션 포트를 도시한다.
도 8은 회전형 린스 어댑터 밸브(회전 밸브)를 도시한다.
도 9는 푸시형 린스 어댑터 밸브(푸시 밸브)를 도시한다.
도 10은 직선형 린스 어댑터 밸브(직선 밸브)를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 벨로우즈형 린스 어댑터 밸브(벨로우즈 밸브)를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 트리거 활성된 린스 어댑터 밸브(트리거 밸브)를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 인라인 핀치 린스 어댑터 밸브(핀치 밸브)를 도시한다.
도 14는 흐름을 차단하는 트리거 탭(trigger tab)을 가진 인라인 밸브를 도시한다.
도 15는 흐름을 차단하는 트리거 바(trigger bar)를 가진 인라인 밸브를 도시한다.
도면을 참조하여, 본 발명의 여러 구성요소는 숫자 표시가 주어지고 본 발명은 당업자가 본 발명을 제조하고 사용할 수 있도록 논의될 것이다. 아래의 설명은 본 발명의 원칙의 단지 예시이고, 첨부된 특허청구범위를 좁히는 것으로 볼 수 없다. 논의된 여러 실시예의 양태들은, 본 발명의 범위 및 사상을 이탈하지 않고, 상호교환되고 변경될 수 있다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.
도 1, 도 2 및 도 3은, 본 발명의 2개의 실시예에 따른 기관 튜브(10)를 도시한다. 도 1은 기관내 튜브를 도시하고, 도 2는 기관절개(기관) 튜브를 도시하고, 도 3은 도 1 또는 도 2의 3-3 선으로 취해진 단면도를 도시한다.
도시된 실시예에서 기관 튜브(10)는 적어도 하나의 호흡 루멘(14), 적어도 하나의 석션 루멘(16) 및 적어도 하나의 팽창 루멘(18)을 가진 멀티루멘 캐뉼라(12)이다. 이러한 실시예에서, 이들 각각의 루멘은 적어도 부분적으로 캐뉼라(12)의 내부이다(도 3). 호흡 루멘(14)은 튜브에서 가장 큰 루멘이고, 전체 캐뉼라(12)를 통해서 연장되고, 환자(미도시)를 기계적으로 통기시키는데 적합하다. 튜브(10)가 환자에게 설치될 때, 캐뉼라(12)의 원위 단부(20)는 환자의 상부 호흡 시스템 내에 위치한다.
벌룬(balloon), 블레더(bladder) 또는 팽창성 커프(22)는 원위 단부(20)에 인접하게 제공된다. 팽창 루멘(18)은 캐뉼라(12)의 외부 표면(28) 상의 커프(22) 내에서 종결된다. 팽창 루멘(18)은 벽(25) 내부에 있거나, 또는 그것이 튜브(10)의 근위 단부(38)에 인접할 때까지 캐뉼라(12)의 표면(28)을 따를 수 있고, 그 위치에서 튜브(10)는 팽창 유체, 일반적으로 공기를 커프(22)로 공급하는데 사용하기에 적합한 별개의 튜브 라인(40)이 된다. 커프(22)는 그것이 팽창될 때 글라탈(glottal) 영역 아래에서 환자의 기관을 차단하기 위한 형태이다. 이것은 공지되어 있고 당업자에 의해 이해되고 있어서, 환자의 글라탈 및 서브글라탈(subglottal) 영역으로부터 환자의 기관지 및 폐로의 바람직하지 않은 유체 흐름을 제거 또는 적어도 최소화한다.
석션 루멘(16)은, 팽창 루멘(18)과 유사하고, 벽(25) 내부에 있거나 또는 캐뉼라(12)의 외부 표면(28)을 따르고, 캐뉼라(12)의 외부 표면(28) 상의 포트(24)에서 끝난다. 도시된 실시예에서 포트(24)는 커프(22)의 상부 표면에 인접한다. 이러한 방식으로, 석션 루멘(16)은, 호흡 루멘(14)을 통하여 환자를 환기하는데 부정적인 영향을 미치지 않고 환자의 기관(서브글라틱 영역)에서 커프(22) 상부의 공간에 수집된 유체를 석션하는데 적합하다. 석션 루멘(16)은 석션 포트(24)로부터 인접하여 연장되거나, 또는 캐뉼라(12)의 벽(25)을 따르거나 벽(25) 내부에서 그것이 캐뉼라(12)로부터 분리되어 별개의 튜브 라인(30)이 되는 지점으로 연장된다. 튜브 라인(30)은 밸브 바디(36)에 부착되고, 그 밸브 바디(36)는 사용자가 석션 루멘(16)에 석션 소스(미도시)를 제공하는데 적합하고, 석션 루멘(16)은 커넥터(34)에서 밸브 바디(36)에 부착된다. 또한, 밸브 바디(36)는 불릿(bullet)(32) 또는 다른 적당한 컨테이너 내에 수용된 린스 유체를 석션 루멘(16)으로 제공하는데 사용될 수 있다. 밸브 바디(36)의 기능은 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
석션이 밸브 바디(36)에 의하여 차단된 동안, 린스 유체는 불릿(32)으로부터 석션 루멘(16)으로 도입될 수 있다. 린스 유체는 루멘의 상태에 의해 허용되는 한 석션 루멘(16) 하부로 (원위 방향으로) 이동한다. 바람직하게, 루멘은 완전하게 폐색되지 않고, 린스 유체가 기관 내의 커프(22) 상부의 석션 포트(24)에서 나오게 한다. 일반적으로, 린스 유체는 전형적인 분비물보다 낮은 점성을 가지기 때문에, 일단 그것이 도입되면, 기관 내의 커프(22) 상부의 공간에서 발견되는 모든 액체 혼합물의 점성을 낮추는 효과를 가진다. 일단, 린스 유체가 석션 루멘(16) 및 포트(24)를 통한 커프(22) 상부의 공간 또는 석션 루멘(16)에 도입되면, 석션은 석션 루멘(16)으로 회수되고, 액체, 및 그것이 느슨하게 되거나 용해된 임의의 분비물은 석션 포트(24) 및 석션 루멘(16)을 통해서 제거, 즉 석션될 수 있다. 이러한 절차는 필요하다고 여겨지는 만큼 반복될 수 있다. 이러한 절차는 케어기버 또는 사용자의 판단에 따라 수행되어서, 수집되어 석션 루멘(16) 또는 석션 포트(24)를 잠재적으로 막을 수 있는 분비물 및 다른 액체를 청소한다. 잠재적으로 해로운 분비물이 커프(22) 상부의 영역으로부터 제거될 수 있게 하기 위하여, 석션 루멘(16)을 개방 상태로 유지하는 것이 중요하다.
린스 유체는 물, 생리식염수뿐만 아니라 다른 생체적합성 액체 또는 점액제거 작용제(mucolytic agent)를 포함할 수 있다. 점액은 기도를 좁게 하거나 차단하여서, 호흡을 어렵게 할 수 있다. 점액제거 약물은 점액의 특징을 개질하도록 설계되어 가래를 끊어서 기도에서 점액을 느슨하게 하고 청소하는데 도움을 준다. 일반적인 점액제거 작용제는 에르도스테인(erdosteine), 아세틸시스테인(acetylcysteine), 브롬헥신(bromheksin), 카보시스테인(carbocysteine) 및 과이페니신(guiafenesin)을 포함한다. 또한, 린스 유체는 공기 또는 공기와 액체의 혼합물을 포함할 수 있다. 약제, 예를 들어 살균제 또는 항생제, 또는 계면활성제와 같은 처리제가 린스 유체에 첨가되어서, 환자에게 원하는 효과를 얻게 하거나, 또는 석션 루멘(16)의 석션이나 청소를 용이하게 할 수 있다.
도 1 및 도 2의 단면도인, 도 3에는 기관 튜브(10)의 하나의 가능한 구성이 도시되어 있고, 더 구체적으로, 잠재적인 루멘 배열이 캐뉼라(12) 내부에 도시되어 있다. 나타낸 바와 같이, 석션 루멘(16) 및 팽창 루멘(18)은 캐뉼라(12)의 벽에서 형성된다. 이러한 구성은 물론 가능한 하나의 배열을 단지 제안하기 위한 것이며, 다른 배열이 본 발명의 사상 및 범위에 포함된다. 캐뉼라(12) 내부에서 루멘의 배열은 어느 특정한 구성으로 범위가 제한되지 않는다. 캐뉼라(12) 내부에서 루멘의 레이아웃은 예를 들어 대체될 수 있거나, 또는 석션 및 팽창 루멘은 캐뉼라(12)의 벽 중 임의의 하나 이내에 매립되지 않은 별개의 루멘일 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 석션 루멘(16)이 제공될 수 있다. 각각의 석션 루멘은, 각각이 밸브(36)에 의해 제공된 린스 유체로 린스된다는 점에서, 필수적으로 상술된 바와 같이 구성될 것이다. 모든 석션 루멘(16)이 이용하도록 단일 중앙 밸브(36)가 제공되거나, 또는 각각의 석션 루멘(16)을 위해서 별개의 전용 밸브(36)가 제공될 수 있다. 이러한 배열은 석션 루멘 또는 루멘들을 더 완전하게 린스하는데 유익할 것이다. 대안적으로, 복수의 루멘은 이전 루멘이 막히게 되면 다른 루멘이 사용되게 할 수 있다. 임의의 이러한 구현은, 당업자가 단지 제공된 루멘의 수 및 배열을 증가시키는 것에 의해, 쉽게 이해할 수 있다. 이러한 변경을 이해하기 위하여, 특정한 도면이 요구되지 않는다.
상술한 바와 같이, 기관 튜브(10)는, 튜브 하부(원위부) 상의 그 원주둘레에 커프(22)를 가지며, 그 커프(22)는 호흡기를 사용하는 기관 튜브를 통하여 보조 호흡이 이루어지게 하기 위하여 기관에서 정상적인 공기 흐름을 차단하는 역할을 한다. 바람직하게, 커프는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PETP), 저밀도 폴리에틸렌(low-density polyethylene; LDPE), 폴리비닐 클로라이드(polyvinyl chloride; PVC), 폴리우레탄(polyurethane; PU) 또는 폴리올레핀(polyolefin)과 같이 부드럽고 유연한 폴리머로 이루어진다. 커프는 매우 얇고; 25 마이크론 이하의 두께, 예를 들어 20 마이크론, 15 마이크론, 10 마이크론 또는 5 마이크론만큼 작은 두께를 가져야 한다. 또한, 커프는 바람직하게 25 mmH2O, 20 mmH2O, 15 mmH2O 이하와 같이, 약 30 mmH2O 이하에서 커프가 동작하도록 낮은 압력을 가져야 한다. 이러한 커프는 미국 특허 6,802,317호에 기재되어 있고, 이것은 가능한 밀폐하여 환자의 기관을 막는 커프를 기재하며, 환자의 글라틱 하부의 기관을 차단하는 커프, 공기 튜브를 포함하며, 상기 커프는 상기 공기 튜브에 부착되고, 완전히 팽창된 상태일 때 기관 직경보다 큰 직경을 가지고, 환자의 기관에서 팽창될 때 커프에서 적어도 하나의 주름진 폴드(draped fold)를 형성하는 부드럽고 유연한 호일 재료로 구성되며, 여기서 상기 호일은 0.01 mm 이하의 벽 두께를 가지고, 상기 적어도 하나의 주름진 폴드는 그 적어도 하나의 주름진 폴드의 데드 엔드(dead end)에서 발견되는 루프(loop)를 가지며, 상기 루프는 상기 적어도 하나의 주름진 폴드의 루프를 통하여 분비물의 자유로운 흐름을 방해하는 작은 직경을 갖는다. 이러한 커프의 다른 설명은 미국 특허 6,526,977호에 기재되어 있고, 이것은 가능한 밀폐하여 환자의 기관을 막는 확장기(dilator)를 기재하며, 환자의 글라틱 하부의 기관을 막는 커프, 공기 튜브를 포함하며, 상기 커프는 상기 공기 튜브에 부착되고, 완전히 팽창된 상태일 때 기관 직경보다 큰 직경을 가지고, 환자의 기관에서 완전히 팽창될 때 커프에서 적어도 하나의 주름진 폴드(draped fold)를 형성하는 충분히 부드럽고 유연한 호일 재료로 구성되며, 여기서 형성된 상기 적어도 하나의 주름진 폴드는 그 폴드 내부에 형성된 모세관 힘에 의해 커프를 통과하는 분비물의 자유로운 흐름을 잡는 모세관 크기를 가져서, 분비물의 흡인 및 분비물 흡인과 관련된 후속 감염을 방지한다. 상술된 매우 얇은 커프는 특히, 본원에서 설명된 바와 같은 린스 유체의 도입 후 커프 상부에 존재하는 보다 낮은 점성의 유체 흐름을 차단하는데 적합하다.
대안적으로, 기관절개 튜브의 특정한 경우에, 커프는 미국 특허 출원 60/994,664호, 현재 12/206,517호 또는 미국 특허 6,612,305호에 기재된 형태일 수 있다. '305호 특허에서, 커프는 현재의 모델에서와 같이, 튜브 주위뿐 아니라 두개골 위치(cranially)에서 튜브 및 스토마로 연장되어, 스토마를 밀봉한다(도 4). 이것은 튜브 상에서 팽창성 커프의 근위 지점 부착물과 원위 지점 부착물이 인접하지 않거나, 또는 다시 말해서 종래의 장치와 관련하여 180도 이외의 각도(α)에 있기 때문이다. '644호 출원에서, 커프는 튜브의 원위 단부에 대하여 실질적으로 중심이 되고, 그 원위 단부에 부착된 원위 커프 부분을 갖는다. 또한, 커프는 장치의 근위 평면 하부의 만곡된 영역에 대하여 실질적으로 중심을 벗어나서 위치하고, 튜브의 만곡된 영역에 부착된 근위 커프 부분을 가진다. 팽창시, 이러한 구성은 장치의 근위 평면 하부에서 튜브의 원위 단부 및 튜브의 근위 단부 주위로 커프의 팽창을 제공하여, 기관 스토마 하부의 기관을 밀봉하고, 기관 스토마 상부의 기관을 밀봉하지 않는다(도 5). 바람직하게, 이러한 커프의 구성은 분비물이 스토마를 나가게 한다.
기관절개 튜브 장치는 두께가 비균일한 커프 벽을 가질 수 있다. 예를 들어, 그 장치는 약 20 내지 30 마이크로미터 두께의 벽을 가진 커프의 제 1 부분 및 약 5 내지 15 마이크로미터 두께의 벽을 가진 커프의 제 2 부분을 가질 수 있다. 바람직하게, 커프의 제 1 부분은 기관 루멘 단면 영역의 상부와 접촉하는 커프 부분이고, 커프의 제 2 부분은 기관 루멘의 동일한 단면 영역의 하부와 접촉하는 커프 부분이다.
팽창성 커프 구성요소는 원위 단부, 원위 부착 영역, 근위 단부, 근위 부착 영역, 상부 영역 및 하부 영역을 포함할 수 있고, 여기서 상부 영역은 약 15 내지 30 마이크로미터의 두께를 가지며, 하부 영역은 약 5 내지 15 마이크로미터의 두께를 가진다.
바람직하게, 커프 구성요소는 열가소성 폴리우레탄 폴리머, 열가소성 폴리올레핀 탄성중합체, 열가소성 폴리올레핀 블럭 공중합체, SBS 디-블럭 탄성중합체, SEBS 트리-블럭 탄성중합체, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이들의 결합물과 혼합물로부터 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 석션 루멘(16)은 현재 상업적으로 입수가능한 기관 튜브에서 원형, 달걀형 또는 타원형일 수 있다. 그러나, 개선된 형태를 조사하기 위한 시도에서, 많은 다른 구성을 테스트하였다. 테스트는 단순히 선택된 형태에 기초하여, 루멘을 통한 유속에 상당한 차이가 존재한다는 것을 나타내었다. 커프의 근위면 상에 축적된 유체는 뉴턴식(newtonian)이 아닌 분비물의 복잡한 조성물이라는 것을 알아내었다. 유체의 점성은 실질적으로 유체에 적용된 전단(shear) 양에 따라 다양하였다. 루멘의 다양한 형태를 조사했을 때, 루멘 내부의 변하는 전단은 만곡되거나 모서리 및 보다 중심이 아닌 곳에서 더욱 전단(shear)되어서, 점성과 충격 흐름에 영향을 미치는 것을 알아내었다. 조사 결과, 단순한 타원형 또는 달걀형보다 더 연장되고, 약간 만곡된 형태에서 더 잘 수행되는 것을 알아내었다. 이러한 많은 "만곡된 달걀(bent oval)", "콩(bean)" 또는 "바나나(banana)" 형태의 루멘은 도 6a 내지 도 6h에 도시되고, 이것은 환기 루멘(14) 및 석션 루멘(16)을 가진 기관 튜브의 단면이다. 더 바람직하게, 도 6g, 도 6h의 만곡된 달걀 형태의 루멘에서 더 잘 수행되었다.
만곡된 달걀 형태의 루멘 제조는 공지된 원형 또는 타원형 루멘의 제조보다 더 어렵지 않은 것으로 증명되어야 한다. 기관 가테터의 제조에 사용된 튜브는 전형적으로 압출된다. 압출 형태를 변경하는 것은 폴리머 압출 기술분야의 숙련자에게는 어려운 문제가 아니다.
도 1 및 도 2의 석션 포트 개구(24)는 그 자체가 기관의 후면에 부착되어 조직 손상을 초래하기 쉬운 것을 알아내었다. 연속적인 석션은 간헐적인 석션보다 더 위험하지만, 양 방법 모두 석션 관련된 조직 손상의 가능성이 존재한다. 일반적으로, 석션 포트(24)는 환자가 등을 대고 누워있을 때 커프 상부의 기관 내의 최저점에 있는 위치에서 캐뉼라(12) 상에 위치되고, 통상적으로 원형 포트이다. 이 영역은 분비물이 자연스럽게 최대 양으로 축적되는 곳이다. 또한, 이것은 높은 굽힘 응력이 적용되어서, 보다 용이하게 석션 포트(24)가 기관과 접촉될 수 있는 캐뉼라(12)의 영역이다. 이러한 문제에 대한 하나의 해결방법은, 캐뉼라(12)가 과도하게 만곡된다면, 석션 포트(24)가 기관과 접촉하지 않게 되는 위치로 석션 포트(24)를 이동시키는 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 위치로부터 90도 또는 180도 떨어진 위치는 기관을 덜 손상시키지만, 등을 대고 누워있는 환자로부터 분비물을 석션하는데 덜 효과적일 것이다.
도 7은 석션 포트(24)가 일부 거리에 대하여 캐뉼라(12)의 원주 둘레로 연장된 커프(22) 상부에서 캐뉼라(12) 상의 석션 포트(24)를 도시한다. 이러한 석션 포트(24)는 석션 루멘(16)과 연결되고, 또한 석션 포트(24)가 그 자체를 기관 벽에 부착시킬 가능성을 감소시키도록 양면 상에 얕은 연장부(shallow extension)를 가진다. 얕은 연장부는 캐뉼라(12)의 외부 표면(28)으로 짧은 깊이, 예를 들어 1 밀리미터 또는 2 밀리미터 연장되지만, 석션 포트(24)가 석션 루멘(16)과 연동하는 영역을 제외하고 캐뉼라(12)를 통해 모든 길을 지나가지는 않는다. 연장된 석션 포트(24)의 중심부가 기관과 접촉하게 되면, 석션 포트(24)의 연장된 부분이 여전이 기관 벽과 접촉하지 않기 때문에, 기관 벽에 대한 완전한 석션은 피해질 것이다. 따라서, 본원에 기재된 연장된 석션 포트(24)는 기관에 손상을 감소시키고, 캐뉼라(12)가 기관 벽을 석션되는 것을 방지함으로써 석션 라인을 개방된 상태로 유지하는 것을 돕는다. 연장된 석션 포트(24)는 종래의 원형 포트보다 2배 내지 5배 넓을 수 있고, 바람직하게 약 3배 정도 넓을 것이다.
밸브는 본원에 기재된 분비물을 석션하는 기관 튜브 및 시스템의 중요한 부분이다. 밸브는 석션 루멘(16), 석션 포트(24), 및 기관 내의 커프(22) 상부의 공간을 확장함으로써, 튜브 라인(30)을 석션하고 린스하는데 사용된다. 밸브는 석션 루멘을 통하여 린스 유체를 쉽게 반복하여 번갈아 석션하고 제공하는 기능을 가지는 것, 즉 석션 루멘을 부분적으로 또는 완전히 차단하거나 막을 수 있는 분비물 및 침전물을 느슨하게 하고, 끊어서 제거하기 위하여 사용자가 라인을 "펄스(pulse)"할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 밸브는 자동적으로(즉, 사용자의 개입 없이, 자체적으로) 정상적인 디폴트(default) 또는 "페일-세이프(fail-safe)" 위치로 되돌아가며, 그 위치에서 사용자가 밸브 사용을 완료한 이후 분비물이 제거되기 위하여 석션이 시스템에 적용되는 것이 바람직하다. 밸브가 "린스" 위치로 유지되는 경우, 일단 린스 유체를 제공하는 불릿이 비워지면, 분비물은 커프(22) 상부의 공간에서 형성될 것이고, 석션 라인을 가지기 위한 목적은 실패할 것이다. 또한, 유체가 불릿을 나와 석션 소스로 석션되어 낭비될 것이지만, 린스 유체 불릿에 대한 접근을 개방하기 전에, 밸브가 석션 라인에 접근하는 것을 차단하는 것이 중요하다. 또한, 환자의 부주의한 움직임이 밸브를 활성화하지 않도록 하기 위하여, 밸브는 그것을 린스 위치로 이동시키기 위한 사용자 측의 적극적인 조치(positive action)를 요구하는 것이 바람직하다. 환자가 밸브로 롤오버(roll over)한다면, 예를 들어 케어기버가 원하는 위치, 일반적으로 페일-세이프 위치 또는 석션 위치에 밸브가 남아 있어야 하거나, 또는 환자에 의해 가해진 힘이 제거될 때 비교적 빠르게 스스로 페일-세이프 위치로 되돌아 와야 한다. 마지막으로, 린스 및 석션이 수행될 수 있고, 시스템은 종료되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 석션이 적용될 때마다 불릿을 제거하는 것은 시스템을 반복적으로 개방하고, 세균이 들어가게 할 것이다. 불릿이 결국 교체되어야 하는 것은 분명한 사실이지만, 석션이 수행될 때마다 불릿이 제거되어야 하는 것은 아니다. 폐쇄 시스템을 유지하는 것은 감염의 기회를 감소시킬 수 있기 때문에, 린스 유체 소스가 그 자리에 남아있는 동안, 석션과 린스를 할 수 있는 밸브가 바람직하다. 이하에서 설명되는 밸브는 이러한 기준을 만족시킨다.
일 실시예에서, 밸브(36)는 도 8에 도시된 바와 같을 수 있다. 이 도면은 멸균(sterile) 린스 유체(예를 들어, 생리식염수) 불릿(32) 또는 실린지(syringe)를 수용하는 회전형 린스 어댑터 밸브(회전 밸브)를 나타낸다. 밸브(36)는 커넥터(34)에 의하여 진공 소스에 연결되고, 튜브 라인(30)에 의해 석션 루멘(미도시)에 연결될 수 있다. 밸브의 정상 또는 페일-세이프 위치는 튜브 라인(30)을 연속적으로 석션할 수 있게 한다. 석션 루멘(16)을 린스하는 것을 원할 때, 불릿(32)을 삽입하고, 화살표에 의해 지시된 바와 같이 회전시킨다. 불릿(32)의 이러한 회전 운동은 3방향 밸브를 돌려서, 석션 소스 또는 진공 소스를 막고, 불릿(32)에서 튜브 라인(30)으로 유체 접근부를 개방한다. 튜브 라인(30)은 석션 루멘(16)과 유체 연동한다. 불릿(32)은 압착되어, 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 이동하게 할 수 있다. 사용자가 린스 유체를 루멘으로 주입하는 것을 완료하면, 불릿(32)을 해제하는 것은 스프링 또는 다른 자동 수단(미도시)이 불릿(32)을 반대 방향으로 회전하게 하고, 다시 그 원래(정상) 위치로 돌아오게 하여서, 불릿(32)으로부터 유체 접근부를 차단하고, 진공 소스의 흐름 경로를 다시 개방한다. 진공 소스와 튜브 라인(30) 사이의 유체 연동을 재정립하는 것은 결과적으로 석션 포트(24)를 통한 커프(22) 상부의 공간 및 석션 루멘을 석션하게 한다. 사용자는 원하는 대로 석션과 린스 유체를 반복적으로 대체해서, 시스템을 느슨하게 펄싱(pulsing)하고 분비물을 제거할 수 있다.
다른 실시예에서, 밸브(36)는 도 9에 도시된 바와 같을 수 있다. 이 도면은 멸균 린스 유체 불릿(32) 또는 실린지를 수용하는 푸시형 린스 어댑터 밸브(푸시 밸브)를 나타낸다. 밸브(36)는 커넥터(34)에 의해 진공 소스와 연결되고, 튜브 라인(30)에 의해 석션 루멘(미도시)과 연결될 수 있다. 밸브의 정상 또는 페일-세이프 위치는 튜브 라인(30)을 연속적으로 석션할 수 있게 한다. 석션 루멘(16)을 린스하는 것을 원할 때, 린스 유체를 포함하는 불릿(32)을 도시된 바와 같이 밸브(36)에 삽입한다. 밸브(36)를 향하여 아래쪽으로 불릿(32)을 푸시할 때, 불릿(32)은 진공 소스를 차단하고, 불릿(32)으로부터 튜브 라인(30)으로의 접근을 개방하며, 그 튜브 라인(30)은 석션 루멘과 유체 연동한다. 불릿(32)은 압착되어, 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 이동하게 할 수 있다. 사용자가 린스 유체를 루멘으로 주입하는 것을 완료하면, 불릿(32)을 해제하는 것은 스프링 또는 다른 자동 수단(미도시)이 불릿(32)을 반대 방향으로 이동하게 하고, 다시 그 원래(정상) 위치로 돌아오게 하여서, 불릿(32)으로부터 유체 접근부를 차단하고, 진공 소스의 흐름 경로를 다시 개방한다. 사용자는 원하는 대로 석션과 린스 유체를 반복적으로 대체해서, 시스템을 느슨하게 펄싱하고 분비물을 제거할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 밸브(36)는 도 10에 도시된 바와 같을 수 있다. 이 도면은 멸균 린스 유체 불릿(32) 또는 실린지를 수용하는 직선 린스 어댑터 밸브(직선 밸브)를 나타낸다. 밸브(36)는 커넥터(34)에 의하여 진공 소스에 연결되고, 튜브 라인(30)에 의해 석션 루멘(미도시)에 연결될 수 있다. 밸브의 정상 또는 페일-세이프 위치는 튜브 라인(30)을 연속적으로 석션할 수 있게 한다. 석션 루멘을 린스하는 것을 원할 때, 린스 유체를 포함하는 불릿(32)을 삽입한다. 불릿(32)을 아래쪽으로 푸시할 때, 불릿(32)은 석션 소스로부터 튜브 라인(30)으로의 흐름 경로를 차단하고, 불릿(32)과 튜브 라인(30) 사이의 유체 연결을 정립한다. 불릿(32)은 압착되어, 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 이동하게 한다. 사용자가 린스 유체를 루멘으로 주입하는 것을 완료하면, 불릿(32)을 해제하는 것은 스프링 또는 다른 자동 수단(미도시)이 불릿(32)을 반대 방향으로 이동하게 하고, 다시 그 원래(정상) 위치로 돌아오게 하여서, 불릿(32)으로부터 유체 접근부를 차단하고, 진공 소스의 흐름 경로를 다시 개방한다. 사용자는 원하는 대로 석션과 린스 유체를 반복적으로 대체해서, 시스템을 느슨하게 펄싱하고 분비물을 제거할 수 있다.
도 11a 및 도 11b는 벨로우즈 활성된 석션 밸브를 나타내고, 여기서 단면도는 도 11b의 단면도이다. 석션 동작 동안에, 커넥터(34)는 석션 소스(미도시)에 연결된다. 석션된 유체 또는 공기는 피스톤(46)의 중앙 루멘(51)을 통해서, 환자 단부(42)로부터 튜브 라인(30)을 통하여 이동한 다음, 스프링(44)에 설치된 고리형 공간(45)으로 오리피스(47)를 통과한다. 석션된 유체 또는 공기는 핀(48)의 수직 영역(52) 주위로, 그리고 커넥터(34)를 지나서 석션 소스의 외부로 통과할 수 있다. 핀(48)은 유체 또는 공기 흐름을 막지 않고, 단지 중심으로 작용하며, 그 위치에서 다른 구성요소를 지지한다. 벨로우즈(41)를 압착하는 것은 벨로우즈(41)를 평평하게 하고, 스프링(44)을 석션 단부(43)로 이동하게 한다. 피스톤(46)이 움직이기 시작한 직후, 피스톤(46)은 오리피스(47)를 통하여 유체 또는 공기의 흐름을 차단한다. 벨로우즈를 추가로 압착하는 것은 린스 (일 방향) 체크 밸브(50)를 개방해서, 벨로우즈(41)의 내용물이 환자를 향하여 튜브 라인(30)으로 이동하게 한다. 벨로우즈(41)의 압착을 완화하는 것은 스프링(44)이 피스톤(46)을 석션 단부(43)로부터 멀리 이동하게 하고, 동시에 린스 체크 밸브(50)를 닫게 한다. 이것이 일어나고 오리피스(47)가 피스톤(46)에 의해 열리기 전에, 유체 (일 방향) 체크 밸브(49)는 개방되고, 린스 유체는 불릿(32)으로부터 벨로우즈(41)로 흐른다. 벨로우즈(41)의 압착을 연속하여 완화하는 것은 오리피스(47)를 열고, 석션을 벨로우즈(41)로 회수한다. 이러한 과정의 동작은 물론 결과적으로 린스 유체가 석션 소스를 향하여 벨로우즈(41)의 외부로 석션되게 하고, 비생산적일 것이다. 그러나, 벨로우즈(41)의 압착을 완전하게 완화하는 것보다, 벨로우즈(41)의 압착을 단지 부분적으로 완화하여서, 린스 유체가 벨로우즈(41)를 채우지만, 오리피스(47)는 개방하지 않게 할 수 있다. 벨로우즈(41)의 압착이 다시 시작된 결과, 유체 체크 밸브(49)를 차단하고, 린스 유체를 린스 체크 밸브(50)를 통해서 벨로우즈(41)의 외부로 그리고 환자를 향하여 튜브 라인(30)으로 이동하게 한다. 이러한 벨로우즈(41)의 압착 및 완화를 반복함으로써, 케어기버는 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 그리고 기관 내의 커프(22) 상부의 공간으로 분배를 위한 석션 포트(24) 상으로 펄스(pulse)할 것이다. 이렇게 린스 유체와 석션을 번갈아 하는 것은 안정 상태의 석션보다 침전물 및 분비물을 제거하는 더 효율적인 방법을 제공할 수 있다. 또한, 밸브(40)는 테서드 캡(tethered cap)(53)을 포함할 수 있고, 테서드 캡(53)은 불릿(32)이 배치되지 않을 때 오염으로부터 밸브(40)의 나머지 부분 및 유체 체크 밸브(49)를 보호하는데 사용될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 트리거 활성된 석션 밸브(60)를 나타내고, 여기서 단면도는 도 12b의 단면도이다. 트리거(61)의 압착은 비봇 밸브(62)를 닫힌 위치로 이동시켜서, 밸브(60) 내의 닫힌 튜브 라인(30)을 압착하고 석션 소스를 차단한다. 정지 피스톤(65)에 2개의 일 방향 체크 밸브인, 석션 루멘 체크 밸브 및 린스 유체 체크 밸브가 있다. 트리거는 압착됨에 따라 그것이 연속해서 안쪽으로 이동하기 때문에, 스프링(62)을 압축시키고, 석션 루멘 체크 밸브(65)를 통하여 트리거 공간(63)으로, 좁은 튜브(66)가 메인 튜브 라인(30)에 연결된 지점에서 좁은 튜브(66)를 통하여 튜브 라인(30)으로, 린스 유체를 이동시킨다. 트리거(61)를 해제하는 것은 스프링(62)이 트리거(61)를 외부로 밀도록 하여서, 린스 유체 체크 밸브를 개방하고, 린스 유체가 불릿(32)으로부터 튜브(미도시)를 통하여 트리거 공간(63)으로 흐르게 한다. 트리거(61)가 완전히 해제될 때까지 피봇 밸브(62)는 닫힌 상태를 유지하여서, 사용자가 튜브 라인(30)을 통하여 석션 포트(24)로 린스 유체의 반복적인 펄스를 보낼 수 있게 한다. 사용자는 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 번갈아가며 펄스하고, 석션을 튜브 라인(30)으로 회수할 수 있다. 밸브를 해제할 때, 스프링은 석션 소스로부터 석션 루멘으로의 접근을 자동적으로 개방하고, 불릿으로부터 석션 루멘으로의 접근을 자동적으로 폐쇄한다. 원한다면, 트리거는 밸브(60)의 상면 또는 측면에 위치할 수 있고, 여전히 본원에서 제시된 활성 트리거 밸브의 교시(teaching) 및 발명의 사상 이내에 있다는 것을 당업자는 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 13a 및 이것의 분해도 도 13b는 인라인 핀치 린스 밸브(70)를 도시한다. 이러한 상대적으로 덜 복잡한 밸브는 바디(71)를 가지며, 이러한 실시예에서 바디(71)는 2개의 거울상 하프(half); 우측 하프(72) 및 좌측 하프(73)로 구성되고, 여기서 밸브의 전방 부분은 튜브 라인(30)에 연결되는 환자 페이싱 단부(patient facing end)로 정의된다. 대안적으로, 바디는 상부 하프와 하부 하프로 구성되거나, 단일한 피스(piece)로 구성될 수 있다. 밸브(70)의 뒷 부분은 석션 소스(미도시)를 위한 커넥터(34)이다. 바디 하프 중 적어도 하나는 페닌슐라 탭(peninsular tab)(74)(도면에서 좌측 하프(73)에서만 볼 수 있음)을 가지며, 페닌슐라 탭은 그 길이 정도의 약간의 갭(75)에 의하여 그것의 바디 하프로부터 분리된다. 페닌슐라 탭(74)은 일 단부에서 그것의 바디 하프에 부착된 상태를 유지한다. 갭(75)은 페닌슐라 탭(74)이 가요성 있게 하고, 끊어짐 없이 바디 하프로 상대적으로 이동할 수 있게 하여서, 바디 하프를 구성하는 충분히 얇고/얇거나 가요성 있는 물질을 제공하고, 압착력이 해제될 때 스프링이 그 원위치로 되돌아 갈 수 있게 한다. 리지(ridge)(76)는 적어도 하나의 바디 하프의 내부에, 바람직하게는 크림프 튜브(77)에 수직으로 위치하도록 사이즈화 되어서, 페닌슐라 탭(74)이 사용자의 손가락에 의하여 압착될 때, 리지(76)는 크림프 튜브(77)의 내부 길이와 접촉할 것이고, 충분한 힘이 가해지면, 크림프 튜브(77)의 루멘을 닫고 크림프 튜브(77)를 통한 석션 소스와의 연동을 차단할 것이다. 페닌슐라 탭(74) 및 리지(76)의 정확한 크기 및 형태는 밸브 고안자의 소망에 따라서 변할 수 있고, 본 공개의 교시 내에 포함되어서, 페닌슐라 탭(74)을 압착함으로써 닫힐 수 있는 크림프 튜프(77)의 루멘을 제공할 수 있다. 예를 들어, 리지(76)는 도면에서 도시된 바와 같이 직사각형 특성을 가지는 것 대신에, 페닌슐라 탭(74)이 함께 압착될 때 크림프 튜브(77)와 접촉하게 되는 위치에 배치되는 원형 또는 타원형 범프(bump)와 같은 다른 형태일 수 있다. 또한, 리지(76)가 바디 하프로부터 완전히 제거되고, 페닌슐라 탭(74)이 직접 크림프 튜브(77)에 영향을 주고, 그것의 루멘을 닫는 방식으로 페닌슐라 탭(74)을 설계할 수 있다.
크림프 튜브(77)의 환자 페이싱 단부는 튜브 라인(30)과 유체 연동하고, 튜브 라인(30)은 상술된 바와 같이 석션 루멘(16) 및 석션 포트(24)와 번갈아가면서 연동한다. 크림프 튜브(77)의 다른 단부는 커넥터(34)와 유체 연동하고, 커넥터(34)는 석션 소스와 추가로 연동한다. 밸브(70)는 불릿으로부터 린스 유체를 받을 수 있는 입구(78)를 가진다. 바람직하게, 밸브(70)는 불릿을 수용하고 유체 누출을 감소시키기 위하여 그것에 여유있게 맞춰서 설계된 어댑터(79), 및 생리식염수 용액이 불릿으로부터 흐르게 될 체크 밸브(80)를 가진다. 체크 밸브(80)는 석션 소스 단독으로 수행될 때보다 그것을 개방하는데 더 많은 힘을 요구하여서, 사용자는 불릿을 압착하여 체크 밸브(80)를 개방하기 위한 충분한 힘을 제공하고, 린스 유체를 튜브 라인(30)으로 이동시키는 것이 필요하다. 불릿이 배치되지 않을 때, 입구(78)를 커버하는데 적합한 선택적인 테서드 캡(미도시)이 제공될 수 있다.
완전하게 설치되고 사용 중일 때, 사용자는 바디(71) 상의 페닌슐라 탭(74)을 단순히 한 손으로 압착해서 크림프 튜브(77)의 루멘을 닫고, 튜브 라인(30)으로부터의 석션 소스를 차단할 수 있고, 그리고 크림프 튜브(77)를 닫힌 상태로 유지하는 것은 유체 불릿을 다른 손으로 압착해서, 튜브 라인(30)으로 그리고 기관에서의 커프(22) 상부의 공간을 향하여 액체를 이동하게 한다. 사용자는 일반적으로 각각의 손으로 하나의 기능을 수행하는 것이 바람직하고, 하나 이상의 기능을 하나의 손으로 수행되도록 요구하는 것은 혼동을 일으킬 수 있다는 것을 알아내었다. 따라서, 이러한 밸브는 각각의 손에 대하여 하나의 기능을 가진다는 것이 이점이다. 일단 원하는 양의 유체가 분배되면, 사용자는 불릿을 압착하는 것을 중지하고 페닌슐라 탭(74)에 대한 압력을 완화할 수 있다. 이것은 페닌슐라 탭(74)을 원 위치로 되돌아오게 하여서, 크림프 튜브(77)가 정상적인 형태로 돌아오고 석션이 튜브 라인(30)으로 회수되게 할 수 있다. 사용자는 석션과 린스 유체를 원하는 만큼 반복적으로 번갈아가며 사용할 수 있어서, 불릿을 제거하지 않고도, 시스템을 느슨하게 펄싱(pulsing)하고 분비물을 제거할 수 있다.
도 13a의 바디(71)가 단일한 피스로 구성된 실시예에서, 튜브 라인(30)은 바디(71)의 내부로 미끄러져 커넥터(34)와 연결되어서, 크림프 튜브(77)로서 작용하는 별도의 피스를 필요없게 할 수 있다. 이러한 경우에, 튜브 라인(30)은 린스 유체 소스에 의한 접근을 위해 천공될 수 있다.
글로브(glove)가 갭(75)에 갇히게 된다면, 예를 들어 열에 대한 반응으로 그 위치에서 수축하는 "수축 랩(shrink wrap)" 플라스틱과 같은 폴리머 물질로 바디(71)를 래핑하고, 갭(75)에 걸쳐 커버하여 글로브가 갭(75)에 갇히는 것을 방지할 수 있다. 또한, 사용자가 착용하고 있는 글로브에 의해 느껴지는 촉각 감각을 향상시키고, 바디(71) 상에서 사용자의 그립(grip)의 품질을 향상시키기 위하여, 페닌슐라 탭(74)은 라인(line), 셰브론(chevron), 딤플(dimple), 리버스 딤플(reverse dimple) 등과 같은 표면 형상(surface topography)(80)을 가질 수 있다.
특정 실시예에서, 도 13a의 밸브(70)는 3 cm 내지 10 cm 길이, 바람직하게는 약 7 cm 길이 및 0.5 cm 내지 2 cm의 직경, 바람직하게는 1.7 cm의 직경인 바디 하프를 가질 수 있다. 서로 반대편에 위치된 2개의 페닌슐라 탭(74)은 1 cm 내지 5 cm의 길이, 바람직하게는 약 2.5 cm의 길이일 수 있고, 리지(76)는 대략 각각의 페닌슐라 탭(74)의 세로 중심으로 위치될 수 있다. 갭(75)은 0.3 mm 내지 3 mm의 폭, 바람직하게는 약 1 mm의 폭일 수 있다.
도 14는, 도 13의 밸브와 같이, 하나의 손으로 동작가능한 밸브의 다른 실시예를 나타낸다. 이러한 밸브(70)는 도 13의 밸브와 많은 방식이 유사하지만, 활성화 방법이 상이하다. 도 14의 밸브(70)에서, 그 밸브(70) 하부에서 트리거 탭(trigger tab)(81)을 하강시키는 것은 결과적으로 바디 내부의 튜브를 크림핑(crimping)하고 그것을 닫히게 한다. 트리거 탭(81)을 해제하는 것은 크림프 튜브(미도시)가 재-개방되어 석션 소스와 석션 루멘 사이의 연동을 재-정립하게 한다.
도 15는, 도 13의 밸브와 같이, 하나의 손으로 동작가능한 밸브의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 밸브(70)는 도 13의 밸브와 많은 방식이 유사하지만, 활성화 방법이 상이하다. 도 14의 밸브(70)에서, 그 밸브(70)의 하부에서 트리거 바(trigger bar)(82)를 뒤쪽으로[석션 소스를 위한 커넥터(34)를 향하여] 이동시키는 것은 결과적으로 바디 내부의 튜브를 크림핑하고 그것을 닫히게 한다. 트리거 바(82)를 해제하는 것은 크림프 튜브(미도시)가 재-개방되어 석션 소스와 석션 루멘 사이의 연동을 재-정립하게 한다.
바디를 위하여 본원에 공개된 밸브의 구성 물질은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 나일론, 폴리카보네이트, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴, 폴리비닐 클로라이드(PVC) 등일 수 있다. 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 특히 바람직하다. 체크 밸브 및 튜브와 같은 가요성 부분의 구성 물질은 실리콘, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 또는 탄성중합체 기반의 폴리올레핀을 포함한다.
사용시, 의료 관리 제공자는 당업자에게 공지되고 알려진 방식으로; 경구 삽관술(oral intubation) 또는 비강 삽관술(nasal intubation)을 통하거나, 기관절개술(tracheostomy)를 통하여 기관 튜브(10)를 환자의 기관에 삽입할 것이다. 팽창성 커프(22)는 팽창 루멘(18)을 통하여 공급된 공기에 의하여 팽창되어서, 환자의 기관 벽에 밀봉하여 붙을 것이다. 이것은 서브글라틱 공간으로부터 기관기 및 폐로의 바람직하지 않은 유체의 흐름을 효과적으로 방지하거나 적어도 최소화한다. 호흡 루멘(14)을 통한 환자의 통기는 이 시점에서 발생하고 필요에 따라 지속될 수 있다.
케어기버의 판단에 따라서, 환자의 기관 내의 서브글라틱 공간은 캐뉼라(12)의 벽(25)을 통한 포트(24)를 경유하여 석션 루멘(16)을 통하여 석션될 수 있다. 이러한 석션은 원하는 대로 연속적으로 또는 간헐적으로 수행될 수 있다. 또한, 케어기버의 판단에 따라서, 석션 루멘(16) 및/또는 커프(22) 상부의 공간은 린스되고 석션될 수 있다. 이것은 밸브(36)를 사용하여 석션 루멘(16)으로부터 석션 소스를 차단하고, 상기 더 상세하게 설명된 바와 같이 불릿(32)으로부터 석션 루멘(16)으로 린스 유체를 도입함으로써 수행된다. 액체가 도입된 이후, 진공 소스 및 석션 소스의 회수를 위하여 밸브(36)가 재-개방되어서, 석션 루멘(16)을 비우고 석션 루멘(16)에서의 임의의 분비물 및 다른 액체, 바람직하게는 커프(22) 상부에 축적된 임의의 분비물을 제거한다. 약제, 예를 들어 소독제, 항생제 또는 점액제거 작용제(mucolytic agent)와 같은 치료제가 린스 유체에 첨가될 수 있다. 이러한 경우, 린스 유체의 도입과 루멘 및 커프 영역으로부터 린스 유체의 배출 사이에 더 많은 시간을 두어서, 석션 이전에 원하는 치료 효과를 얻는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명은 그 특정한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 다양한 대체, 변경 및 기타 변화가 이루어질 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 청구항은 첨부된 청구항에 의해 포함되는 이러한 모든 대체, 변경 및 기타 변화를 포함하는 것이다.

Claims (20)

  1. 서브글라틱 석션 시스템(subglottic suctioning system)용 기관 튜브(tracheal tube)에 있어서,
    길이, 원위 단부 및 근위 단부를 가진 가요성 캐뉼라(flexible cannula)로서, 호흡 루멘, 석션 루멘 및 팽창 루멘을 포함한 복수의 개별적인 루멘을 포함하는 가요성 캐뉼라;
    상기 원위 단부 상부에서 상기 캐뉼라를 둘러싸고 환자의 기도를 밀봉하기 위한 팽창성 커프(inflatable cuff)로서, 상기 팽창성 커프와 유체 연동하는 상기 팽창 루멘을 더 가진 팽창성 커프; 및
    상기 팽창성 커프에 인접한 상기 캐뉼라의 측벽을 통하여 연장된 포트(port)로서, 상기 석션 루멘과 유체 연동하는 포트; 및
    상기 캐뉼라에 인접하게 위치된 밸브 바디(valve body)
    를 포함하며,
    상기 밸브 바디는
    상기 바디의 근위 단부 상의 석션 루멘 상에서, 페일-세이프 개방 위치(fail-safe open position)와, 상기 석션 루멘을 폐쇄하도록 사용자에 의한 적극적인 조치(positive action)를 필요로 하는 제2 위치를 갖는 제1 밸브, 및
    상기 제1 밸브와는 독립적으로 작동하며, 불릿 또는 실린지가 사용자에 의해 압착되는 경우 린스 유체가 상기 불릿 또는 실린지로부터 상기 제1 밸브에서 원위의 상기 석션 루멘으로 흐르는 체크 밸브
    를 포함하며,
    사용자에 의한 적극적인 조치가 중지되는 경우 상기 제1 밸브는 상기 페일-세이프 개방 위치로 돌아오고, 사용자가 불릿 또는 실린지를 압착하기를 중지하는 경우 상기 체크 밸브는 닫히고 린스 유체의 흐름을 중지하는,
    기관 튜브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 상기 불릿 또는 실린지를 수용하는 어댑터(adapter)를 포함하는,
    기관 튜브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 어댑터를 커버하기 위한 테서드 캡(tethered cap)을 더 포함하는,
    기관 튜브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 만곡된 타원 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 콩(bean) 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 바나나 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 포트는 상기 캐뉼라 주위에서 원주방향으로 연장되는
    기관 튜브.
  8. 서브글라틱 석션 시스템용 기관 튜브에 있어서,
    길이, 원위 단부 및 근위 단부를 가진 가요성 캐뉼라(flexible cannula)로서, 호흡 루멘, 석션 루멘 및 팽창 루멘을 포함하는 가요성 캐뉼라;
    상기 원위 단부 상부에서 캐뉼라를 둘러싸고 환자의 기도를 밀봉하기 위한 팽창성 커프(inflatable cuff)로서, 상기 팽창성 커프와 유체 연동하는 상기 팽창 루멘을 더 가진 팽창성 커프; 및
    상기 팽창성 커프에 인접한 상기 캐뉼라의 측벽을 통하여 연장된 포트(port)로서, 상기 석션 루멘과 유체 연동하는 포트; 및
    상기 캐뉼라에 인접하게 위치된 밸브 바디(valve body)
    를 포함하며,
    상기 밸브 바디는
    상기 바디의 근위 단부 상의 상기 석션 루멘 상에서, 페일-세이프 개방 위치(fail-safe open position)와, 폐쇄 위치를 갖는 제1 밸브, 및
    상기 제1 밸브와는 독립적으로 작동하며, 개방 위치와 폐쇄 위치를 갖는 제2 밸브
    를 포함하며,
    상기 제2 밸브가 상기 개방 위치에 있는 경우, 린스 유체가 린스 유체 소스로부터 상기 석션 루멘으로 흐르는,
    기관 튜브.
  9. 제8항에 있어서,
    제3 밸브를 더 포함하며,
    상기 제2 밸브와 상기 제3 밸브는 일 방향 체크 밸브인,
    기관 튜브.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 만곡된 타원 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 콩(bean) 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 바나나 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 불릿 또는 실린지를 수용하는 어댑터(adapter)를 포함하는,
    기관 튜브.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 포트는 상기 캐뉼라 주위에서 원주방향으로 연장되는
    기관 튜브.
  15. 서브글라틱 석션 시스템(subglottic suctioning system)용 기관 튜브(tracheal tube)에 있어서,
    길이, 원위 단부 및 근위 단부를 가진 가요성 캐뉼라(flexible cannula)로서, 호흡 루멘, 석션 루멘 및 팽창 루멘을 포함한 복수의 개별적인 루멘을 포함하는 가요성 캐뉼라;
    상기 원위 단부 상부에서 상기 캐뉼라를 둘러싸고 환자의 기도를 밀봉하기 위한 팽창성 커프(inflatable cuff)로서, 상기 팽창성 커프와 유체 연동하는 상기 팽창 루멘을 더 가진 팽창성 커프; 및
    상기 팽창성 커프에 인접한 상기 캐뉼라의 측벽을 통하여 연장된 포트(port)로서, 상기 석션 루멘과 유체 연동하는 포트; 및
    상기 캐뉼라에 인접하게 위치된 밸브
    를 포함하며,
    상기 밸브는
    석션 소스로부터 석션 루멘으로의 흐름 경로,
    제거가능한 린스 유체 소스로부터 상기 석션 루멘으로의 유체 접근부(fluid access)로서, 상기 린스 유체 소스는 상기 밸브 내로 삽입되는 경우 통상적인 위치를 갖는 유체 접근부, 및
    상기 유체 접근부를 폐쇄하고 상기 석션 소스로부터 상기 석션 루멘으로 상기 흐름 경로를 재개방하도록, 상기 린스 유체 소스를 상기 통상적인 위치로 이동시키는 자동 수단
    을 제공하며,
    상기 린스 유체 소스가 상기 통상적인 위치에 있는 경우, 상기 유체 접근부는 상기 린스 유체 소스와 상기 석션 루멘 사이에서 폐쇄되고,
    상기 린스 유체 소스가 상기 밸브 내에 삽입된 경우, 상기 린스 유체 소스는 상기 통상적인 위치로부터, 상기 유체 접근부를 상기 린스 유체 소스로부터 상기 석션 루멘으로 개방하는 주입 위치(instilling position)로 조작되는,
    기관 튜브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 석션 소스로부터의 상기 흐름 경로는, 유체 접근부가 상기 린스 유체 소스로부터 상기 석션 루멘으로 개방되는 경우 차단되는,
    기관 튜브.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 린스 유체 소스가 더 이상 조작되지 않는 경우, 상기 자동 수단은 상기 린스 유체 소스를 상기 주입 위치로부터 상기 통상적인 위치로 이동하여, 상기 유체 접근부를 폐쇄하고 상기 석션 소스로부터 상기 석션 루멘으로 상기 유체 경로를 재개방하는,
    기관 튜브.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 밸브는 3방향 밸브인,
    기관 튜브.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 밸브는 회전 밸브, 푸시 밸브 또는 직선 밸브(straight valve)인,
    기관 튜브.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 석션 루멘은 만곡된 타원 형태의 단면을 갖는,
    기관 튜브.
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