以下に、本発明の実施の形態について添付� ��面を参照して説明する。
 図1は、本発明の一実施形態である耳鼻科用 の吸引システム1の全体概略構成を示す。

 吸引システム1は、吸引器具10を備えてい� ��。吸引器具10の基端側は二股に分岐してお� �、一方の分岐端31aには液体供給部20が接続さ れ、他方の分岐端31bには、ほぼL字状に曲が� �たパイプ状ハンドル部22の一端部が接続され ている。ハンドル部22は、例えば医師が吸引� ��置を行う際に手で把持するものである。な� ��、ハンドル部22は、使用者の使い勝手のよ� �形状に適宜の変更が可能である。

 液体供給部20には、粘性の低い液体を収� �した点滴バッグ12、点滴筒14、ローラー流量� ��整弁16、柔軟な樹脂製チューブ18からなる、 一般に使用される点滴セットを用いることが できる。ここで、前記液体は、安価で入手容 易で環境にも優しいことから、水であること が好ましい。ただし、前記液体は水(水溶液� �含む)に限定されるものではなく、本発明の� ��用機能を発揮し得るものであれば水以外の� ��かなる液体を用いてもよい。また、本実施� ��態の吸引システム1では、液体供給部として 点滴セットを用いているが、これに限定され るものではなく、吸引器具10に液体を連続的� ��供給可能なものであれば何を用いてもよい� ��

 前記ハンドル部22の他端部は、例えば、� �さ1.5~2メートルの柔軟なPVC製チューブ24を介� ��て陰圧発生部26に接続されている。陰圧発� �部26は、通常、コンプレッサ等の陰圧発生源 と、容器等の吸引物貯留部を有している。陰 圧発生部26としては、例えば、耳鼻科ユニッ� ��の吸引装置を用いることができる。これに� ��り、陰圧発生部26を作動させることで、後� �するように吸引器具10の先端部から粘性物質 を吸引することができるようになっている。

 図2は吸引器具10の断面を示す。吸引器具1 0は、上述したように基端側が二股に分岐し� �アダプター部30と、このアダプター部30に各� ��端部がそれぞれ固定された外管36および吸� �管38とからなっている。アダプター部30は、� ��えば樹脂やゴム等の材料で一体に成形する� ��とができる。

 アダプター部30は、前記液体供給部20に接 続される一方の分岐端31aに液体供給ポート32� ��有し、前記陰圧発生部26に接続される他方� �分岐端31bに吸引ポート34を有している。また 、アダプター部30の先端部31cには、開口先端� ��37を有する外管36の基端部が接続固定されて いる。ここで、外管36には、例えば14Gサーフ� ��ー(登録商標)針外套(内径1.73mm:テルモ(株)製) を用いることができる。

 その内腔が吸引通路になっている前記吸� ��管38は、外管36の内腔に外管36と同心状(また は略同心状)に配設され、外管36と共に二重管 構造をなしている。これにより、図3にも示� �れるように、外管36の内周面と吸引管38の外� ��面との間に環状の液体供給路40が形成され� �おり、この液体供給路40がアダプター部30の� ��体供給ポート32に連通している。また、吸� �管38は、基端部においてアダプター部30の吸� ��ポート34に連通しており、これにより陰圧� �生部26によって生じた陰圧がチューブ24およ� ��ハンドル部22を介して吸引管38の開口先端部 39に作用するようになっている。ここで、吸� ��管38には、例えば、鋭利な先端部を切除し� �16Gサーフロー(登録商標)針内針(外径1.20mm、� �径0.83mm:テルモ(株)製)を用いることができる� ��また、外管36および吸引管38は、金属製のも のに限定されるものではなく、他の材質、例 えば樹脂製、ゴム製のものであってもよい。

 図2に示すように、吸引管38は、その開口先� ��部39が外管36の開口先端部37よりも若干(例え ば約1mm程度)基端側に位置するように配置さ� �ている。このように吸引管38の開口先端部39� ��外管36の開口先端部37よりも少しだけ内側に 位置させることで、外管36の開口先端部37が� �引対象物である粘性物質に当接して塞がれ� �ときにでも、液体供給路40から吸引管38の開� ��先端部39上を回り込んで吸引管38内に吸引さ れるような構成になっている。
 なお、吸引管38の開口先端部39近傍に、吸引 対象物を吸引直前に細かく破砕するための破 砕部材(例えば、回転するプロペラ状部材)を� ��けてもよい。

 続いて、上述した構成からなる吸引シス� ��ム1による吸引動作について説明する。液体 供給部20から吸引器具10の液体供給ポート32に 、低粘性の液体、例えば、水が供給されると 、図4Aに示すように、水は毛管現象によって� ��体供給路40の先端まで移動する。液体供給� �40の先端まで移動した液体(水)は、図4Aに示� �状態に留まっていてもよいし、あるいは、� �圧非作用時にも液体供給路40からごく僅かに 漏れ出ている状態であってもよい。この状態 で、陰圧発生部26を作動させても外管36の開� �先端部37が開放された状態(すなわち吸引対� �物である粘性物質に接触または侵入してい� �い状態)であれば、吸引管38には空気が吸引� �れるだけで吸引管38の開口先端部39近傍に所� ��の陰圧は作用しない。したがって、液体供� ��路40にある水は、吸引管39にほとんど吸引さ れることはなく、水が無駄に消費されてしま うことはない。

 なお、上記低粘性の液体の例として、水� ��挙げたが、この水は超純水、純水(蒸留水、 イオン交換水)等に限られず、生理食塩水、� �酸リンゲル液等の水溶液であってもよい。� �らに、低粘性の液体としては、水に限られ� �、有機溶剤等の他の低粘性の液体を用いて� �よい。

 次いで、図4Bに示すように、外管36の開口 先端部37が粘性物質50内に侵入して塞がれる� �、吸引管38の開口先端部39近傍に所定の陰圧� ��作用し、これにより粘性物質50が吸引管38の 内腔に吸引される。このとき、液体供給路40� ��ある水もまた、前記陰圧の作用によって吸� ��管38の内周面全体を薄層状に覆ったような� �態で粘性物質50と一緒に吸引されることにな る。これにより、ハイドロプレーニング現象 と同様の原理で、吸引管38の内周面に対する� ��性物質50の接触抵抗は、吸引管38の内周面に 直に接触する場合に比べて著しく低下する。 その結果、陰圧発生部26による吸引力が従来� ��置と同一であっても吸引管38の閉塞を生じ� �ことなく粘性物質50を短時間で且つ無駄な労 力を要せずに吸引除去することができる。

 また、本実施形態の吸引システム1では、 吸引に要する吸引力(すなわち陰圧力)を従来� ��比べて低下させることができるので、陰圧� ��生部26に用いられるコンプレッサの出力も� �いもので足り、陰圧発生部26ひいては吸引シ ステム1をその分だけ安価にすることができ� �とともに消費電力を抑えることができる。

 また、上述したように吸引器具10は、市� �されて広く普及しているサーフロー針を応� �して製造することができるので、製造コス� �を抑制する又は安価にすることができ、そ� �結果として使い捨て可能なものにもできる� �

 さらに、下記の実験結果からも明らかな� ��うに、粘性物質50の吸引時に消費される前� �液体としての水の量は、従来技術で述べた� �うな吸引管の閉塞状態解消のための水吸引� �吸引後の吸引管洗浄などに使用する水の量� �比べて、極めて少量で済み、経済的で且つ� �境に優しいといえる。

[実験I、II、III]
 本実施形態の吸引システム1の効果を検証す るための実験Iを行った。この実験Iでは、吸� ��器具として、外管には14Gサーフロー針の外� ��を用い、吸引管には16Gサーフロー針内針を� ��端切除して用い、点滴セットにおいてサー� ��ロー針基端部と点滴チューブとを連結して� ��るゴム製のジョイント部材をアダプター部� ��して代用した。また、液体供給部として小� ��用点滴セットを用い、供給される液体とし� ��水を用いた。さらに、陰圧発生源としてア� ��バック機工社製のダイアフラム型ドライ真� ��ポンプDAP-30を使用し、吸引物貯留部として� ��角フラスコを使用した。

 吸引対象物である粘性物質には、重量%で それぞれ2%、3%、4%の3種類のアルギン酸ナト� �ウム水溶液を用いた。以下、各水溶液を、2% 水溶液、3%水溶液、4%水溶液という。アルギ� �酸ナトリウム粉末は、ナカライテスク社製� �商品コード:31131-85を用いた。アルギン酸ナ� �リウムを溶かす水には、milliQ水(超純水)を用 いた。

 前記2%、3%、4%の各水溶液は、次のように� ��て調製したものを用いた。0.4g、0.6g、0.8gの� ��ルギン酸ナトリウム粉末をそれぞれ秤量し� ��3本のコニカルチューブ(容量50cc)内に収容し た20mlの水に前記秤量したアルギン酸ナトリ� �ム粉末をそれぞれ投入して十分に攪拌し、� �暗所で一昼夜保存した。その後、粉末が完� �に溶解しているのを目視にて確認してから� �濃度むらをなくすためにさらに十分に攪拌� �、紫外線で約20~30分滅菌して、また冷暗所に 6日間保存した後に実験に用いた。

 実験に使用したアルギン酸ナトリウムの1 %水溶液の粘度は約500cpsであることはメーカ(� ��カライテクス社)側のデータとして存在する 。しかし、2%、3%、4%の各水溶液の粘度データ はメーカにも存在せず、粘度計での測定もで きなかったので、各水溶液の粘度を具体的数 値で表すことはできない。ただ、2%水溶液は� ��記1%水溶液よりも粘度が高いことは確実で� �る。さらに、2%水溶液よりも3%水溶液、3%水� �液よりも4%水溶液の方がより高粘度であるこ とが目視でも確認できた。

 ちなみに、常温下で、調製した各水溶液� ��入ったコニカルチューブ52を図5(a)に示す状� ��から図5(b)に示す状態に倒立させ、その倒立 時から水溶液表面Wが図5(c)に示す状態(表面中 央部が水平)になるまでに要した第1の時間、� ��よび、図5(d)に示す状態(表面全体が水平)に� ��るまでの第2の時間をそれぞれ測定した。そ の結果、2%水溶液については第1の時間が約30� ��、第2の時間が約2分、3%水溶液については第 1の時間が約60秒、第2の時間が約3分、4%水溶� �については第1の時間が約120秒、第2の時間が 約6分であった。各水溶液の粘度を推察する� �えで参考になる。

 比較実験として、実験Iと同じ吸引器具で 水を供給せずに吸引を行う実験IIと、実験Iの 吸引器具の吸引管と同じ長さ(88mm)で内径2mmの アルミパイプだけを吸引管としてハンドル部 に直接取り付けて吸引を行う実験IIIも併せて 実施した。

 前記各実験I、II、IIIでは、各20mlのアルギ ン酸ナトリウムの2%水溶液、3%水溶液、4%水溶 液を吸引完了するのに要した時間を測定した 。その所要時間を下記表1に示す。

 表1に示される結果から明らかなように、 本実施形態の吸引システム1は、高粘度の吸� �対象物を短時間で吸引除去する性能に優れ� �いることが確認できた。特に、実験IIとの対 比において、水が吸引管の内周面を薄膜状に 覆って流れていることで吸引管内周面に対す る吸引対象物の接触抵抗が大きく低減されて いることが検証された。

 また、前記実験Iにおいて消費された水の 量は、2%水溶液で1ml未満、3%水溶液で3ml、4%水 溶液で6~8ml程度であり、いずれの場合も水の� ��費量が極めて少なくて済むことが確認され� ��。

[実験IV]
 本実施形態の吸引システム1との効果上の差 異を検証すべく、特許文献1(特許第2742765号)� �記載される吸引用カテーテルと実質的に同� �構造の吸引器具を作製して、前記実験Iと同� ��のアルギン酸ナトリウムの2%水溶液の吸引� �験IVを行った。

 この実験IVで用いた吸引器具は次のよう� �作製した。まず、吸引管としての16Gサーフ� �ー針外套に対して、側管として3Frポリエチ� �ン管(外径約1mm、内径約0,5mm)を平行に接着固� ��した後、先端部位を切断することによって2 つの管の各開口先端部の位置を揃えた。そし て、これら2つの管の各管壁が接触する部分� �おいて両管壁に鋭利な刃物で切り込みを入� �て、両管腔を連通させる短絡路を形成した� �

 このように作製した吸引器具をハンドル� ��に連結して、実験Iと同様の2%水溶液(20ml)で� ��引実験を行ったところ、最初は側管に空気� ��供給しつつ吸引していたが約5mlを吸引する� ��に637秒も要したため、そこで吸引実験を中� ��した。これからすると、20mlの2%水溶液を吸� ��完了するには、単純計算すると、その4倍で ある2548秒を要することになる。

 次に、側管に水を供給しつつ同様の吸引� ��験を行ったところ、吸引完了までに321秒を� ��し、このときの水消費量は7mlであった。こ� ��に対して、本実施形態の吸引器具では、上� ��表1に示すように所要時間38秒で水消費量1ml� ��満であったことからして、本実施形態の吸� ��器具の方が高粘度物質の吸引性能に極めて� ��れており、かつ、水消費量も格段に少ない� ��とが判明した。

 この実験IVでは、3%水溶液および4%水溶液� ��ついては吸引困難が容易に予想されたため� ��吸引実験を行わなかった。

 なお、前記特許文献1の吸引用カテーテル は、気管支内腔へのカテーテル先端部のはま り込みという問題を解消する一方で、前記短 絡路を介して側管から吸引管に流体が短絡し て流れることで吸引力の相対的低下を招いて いると考えられる。また、この構成の吸引用 カテーテルでは、1つ(または複数)の短絡路を 介して吸引管内に引き込まれた液体が吸引管 の内周面全体を覆った薄膜状態で吸引される ことはあり得ず、本発明にかかる吸引器具と は本質的に相違するものである。

[実験V、VI、VII]
 本実施形態の吸引システム1の効果を検証す るための別の実験Vとして、上記実験Iと同様� ��外管(内径1.73mm)36の内腔に外管36と同心状(ま たは略同心状)に吸引管(外径1.20mm、内径0.83mm) 38が配設された二重管構造を有する吸引器具1 0を用いて吸引実験を行った。吸引対象物で� �る粘性物質には、重量%でそれぞれ2%、3%、4%� ��3種類のアルギン酸ナトリウム水溶液を用い た。さらに、実験Iと同様に液体供給部20から 液体供給ポート32、液体供給路40を介して、� �管36と吸引管38との間に水を供給しながら吸� ��実験を行った。

 なお、比較実験として、実験Vの吸引器具 の吸引管と同じ長さ(88mm)で内径2mmのアルミパ イプだけを吸引管としてハンドル部22に直接� ��り付けて吸引を行う「対比同じ長さで径大( 実験VI)」と、実験Vと同じ吸引器具で水を供� �せずに吸引を行う「水なし(実験VII)」も併せ て実施した。なお、「対比同じ長さで径大(� �験VI)」の場合も外管なしで吸引管のみでの� �引であるので水は供給しない。

 以上の「実験V」、「対比同じ長さで径大 (実験VI)」、「水なし(実験VII)」のそれぞれに ついて、各20mlのアルギン酸ナトリウムの2%水 溶液、3%水溶液、4%水溶液を吸引完了するの� �要した時間を測定した。その所要時間を下� �表2に示す。なお、この実験V、VI、VIIでは上� ��実験I、II、III等と比べて、気温、湿度、吸� ��器具等の実験条件が全く同一ではないので� ��上記実験I、II、III等の実験結果と同列に対� ��すべきではなく、同一条件下で行われたそ� ��ぞれの実験群(I、II、III)と実験群(V、VI、VII) の中で対比すべきものである。

 また、上記各濃度について、実験V、VI、V IIの所要時間の平均値と標準偏差を表3に示し た。

 上記実験V、VI、VIIの実験結果に示すよう� ��、本実施形態の吸引システムによれば、高� ��度の吸引対象物を短時間で吸引除去する性� ��において有意に優れていることが確認でき� ��。特に、「水なし(実験VII)」との対比にお� �て、水が吸引管の内周面を薄膜状に覆って� �れていることで吸引管内周面に対する吸引� �象物の接触抵抗が大きく低減されているこ� �が検証された。また、「対比同じ長さで径� �(実験VI)」との対比において、径が大きく吸� ��が容易となると思われる場合と比べても、� ��験Vの吸引システムのほうが、吸引管の内周 面に薄層状の水を流すことによって、高粘度 の吸引対象物を吸引しやすいことが明確に示 されている。

 また、前記実験Vにおいて消費された水の 量は、2%水溶液で約1ml、3%水溶液で1~3ml、4%水� ��液で3~5ml程度であり、いずれの場合も水の� �費量が極めて少なくて済むことが確認され� �。