DE4327730C1 - Device for the administration of NO to spontaneously breathing patients with pulmonary disorders - Google Patents

Device for the administration of NO to spontaneously breathing patients with pulmonary disorders

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Abstract

A device for the administration of NO to spontaneously breathing patients possesses a gas reservoir (2) with 100% pure medical oxygen and a gas reservoir (1) with 2-20 of NO in N2 or He. The gas reservoirs are connected via pressure reduction means (3, 4) and flow meters (5, 6) to a common withdrawal line (13) leading to the patient (18). The gas reservoirs are designed as portable therapeutic unit and they comprise pressurised containers with fixed double fittings. Larger devices are provided with solenoid valves (9, 10) in the connection lines (7, 8) leading to the common withdrawal line and an O2 analyser (15) in the common withdrawal line, which are connected via a control panel (20). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verabrei­ chen von NO an spontanatmende Patienten mit pulmonalen Krankheitsbildern, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for dispensing from NO to spontaneously breathing patients with pulmonary Disease patterns, according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Einrichtung ist aus der Zeitschrift Anaesthesist, März 1993, 42, Seiten 175-178 bekannt.Such a device is from the journal Anaesthesist, March 1993, 42, Pages 175-178 known.

Bei der Behandlung des schweren Lungenversagens ist es bekannt, daß NO blutdrucksenkend auf den Lungenkreis­ lauf wirkt und zusätzlich eine bronchodilatorische Wir­ kung entfaltet. Dadurch kommt es zu einer besseren Be­ lüftung diverser Lungenabschnitte, zu einer geringeren Belastung des rechten Herzventrikels und zu einem öko­ nomischeren Gasaustausch. Der große Vorteil dieser The­ rapie ist, daß das inhalierte NO nur im Lungenbereich wirkt, also keine systemischen Wirkungen hat. Das NO wird hierbei in relativ hohen Konzentrationen der Atem­ luft des künstlich beatmeten Patienten zugeführt. Dies erfordert einen hohen Kontrollaufwand, um sicherzustel­ len, daß dem Patienten keine unzulässig hohen Konzentra­ tionen an NO zugeführt werden.It is in the treatment of severe lung failure Known to be no hypotensive on the pulmonary circle running acts and in addition a bronchodilatory we development unfolds. This leads to a better loading ventilation of various lung sections, to a lesser extent Strain of the right heart ventricle and become an eco more nominal gas exchange. The big advantage of this Therapy is that the inhaled NO is only in the lung area works, i.e. has no systemic effects. The NO the breath becomes in relatively high concentrations air from the artificially ventilated patient. This  requires a lot of control to ensure len that the patient has no impermissibly high concentration ions are supplied to NO.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich die vorteilhafte und sicherere NO-Zugabe bei Patienten durchführen läßt, die z. B. spontan atmen und pulmonale Krankheitsbilder aufweisen.The invention has for its object to a device of the type mentioned create with which the advantageous and safer addition of NO can be performed in patients who z. B. spontaneously breathe and have pulmonary symptoms.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 be­ rücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe er­ findungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.Based on the be in the preamble of claim 1 considering the state of the art, this task is he solved according to the invention with those in the characterizing part of claim 1 specified features.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims specified.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden demnach so geringe NO-Konzentrationen zur Verfügung gestellt, daß eine besondere sicherheitstechnische Kontrolle entfallen kann. Andererseits reichen auch diese relativ niedrigen NO-Konzentrationen aus, um bei den genannten Krankheits­ bildern eine vorteilhafte Wirkung zu entfalten. Die Er­ findung ist daher einerseits auf ein kleines transpor­ tables Gerät gerichtet, mit dem sich beispielsweise ein Asthma-Patient bei Beginn eines Asthmaanfalles selbst behandeln kann. Andererseits ist sie auch auf entspre­ chende größere Geräte für den Einsatz in Kliniken ge­ richtet.Accordingly, in the device according to the invention low NO concentrations provided that a special security check is not necessary can. On the other hand, these relatively low ones are also sufficient NO concentrations in order at the disease mentioned images have a beneficial effect. The he on the one hand, the invention is therefore on a small transport tables device with which, for example, a Asthma patient at the onset of an asthma attack himself can treat. On the other hand, it is also on correspond suitable larger devices for use in clinics judges.

Üblicherweise wird bei der Therapie mit NO das NO in Stickstoff zur Verfügung gestellt. Dagegen wird bei ei­ ner vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das NO in Helium zur Verfügung gestellt. Dies hat insbesondere bei solchen Krankheitszuständen Vorteile, bei denen minder- oder nicht belüftete Lungenabschnitte auftre­ ten. Wegen seiner hervorragenden Kriech- und Leichtfluß­ eigenschaften gelangt das Helium in diese minder- oder nicht belüfteten Areale und in seinem Sog zieht es NO und Sauerstoff mit. Durch das NO kommt es dann zu einer Erweiterung der Bronchien, so daß diese Lungenabschnitte wieder am Gasaustausch teilnehmen können.Usually the NO in Nitrogen provided. In contrast, at ei ner advantageous embodiment of the invention, the NO  provided in helium. This has in particular advantages in such conditions where less or not ventilated lung sections Because of its excellent creep and light flow Helium gets into these properties not ventilated areas and in its suction it draws NO and oxygen with. The NO then leads to a Enlargement of the bronchi so that these lung sections can participate in the gas exchange again.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Form. In der Zeichnung ist eine Einrichtung dargestellt, die für den Einsatz in Kliniken konzipiert ist. Die Einrichtung besteht aus einem Gasspeicher 1, in welchem sich 2-20 vpm NO in N₂ befinden. Bevorzugt wird ein Gehalt von 12 vpm NO in N₂. Die Einrichtung weist einen weiteren Gasspeicher 2 auf, welcher mit 100%igem medizinischen Sauerstoff ge­ füllt ist. Aus dem Gasspeicher 1 wird das NO-haltige Gasgemisch durch den Druckminderer 3, den Durchflußmesser 5, über die mit einem Pufferballon 11 versehene Verbin­ dungsleitung 7 und das Magnetventil 9 in die gemeinsame Entnahmeleitung 13 geleitet. Der Durchflußmesser 5 ist als thermischer Mass-Flow-Controller 5a ausgebildet und ermöglicht die Einstellung einer Durchflußmenge von 0-25 l/min. mit Mengenanzeige. Es sind auch andere Durchflußmesser mit Durchflußeinsteller geeignet, z. B. Nadelventile mit Rotameter. Entsprechend ist der Strö­ mungsweg des medizinischen Sauerstoffs aus dem Gasspei­ cher 2 über den Druckminderer 4, den Durchflußmesser 6, 6a, die Verbindungsleitung 8 mit dem Puffer 12 und über das Magnetventil 10 in die Entnahmeleitung 13. An die Entnahmeleitung 13 sind ein Sicherheitsüberdruckventil 14, ein O₂-Analysator 15 und ein Befeuchter 16 ange­ schlossen. Die Puffer 11, 12 und der Befeuchter 16 sind nicht unbedingt erforderlich. Das Sicherheitsüberdruck­ ventil 14 spricht bei einem Überdruck von 200 mbar an, der Befeuchter 16 wird mit Wasser betrieben, welches durch die Leitung 17 eindringt. Das Gemisch aus medizi­ nischem Sauerstoff und NO in N₂ wird dem Patienten 18 durch eine Atemmaske zur Verfügung gestellt. Das nicht verbrauchte und ausgeatmete Gemisch gelangt durch die Leitung 19 ins Freie.The drawing illustrates an embodiment of the invention in schematic form. The drawing shows a device that is designed for use in clinics. The device consists of a gas storage 1 , in which there are 2-20 vpm NO in N₂. A content of 12 vpm NO in N₂ is preferred. The device has a further gas storage 2 , which is filled with 100% medical oxygen. From the gas storage 1 , the NO-containing gas mixture is passed through the pressure reducer 3 , the flow meter 5 , via the connection line 7 provided with a buffer balloon 11 and the solenoid valve 9 into the common extraction line 13 . The flow meter 5 is designed as a thermal mass flow controller 5 a and enables the setting of a flow rate of 0-25 l / min. with quantity display. Other flow meters with flow adjusters are also suitable, e.g. B. Needle valves with rotameter. Correspondingly, the flow path of the medical oxygen from the gas reservoir 2 via the pressure reducer 4 , the flow meter 6 , 6 a, the connecting line 8 with the buffer 12 and via the solenoid valve 10 into the extraction line 13 . At the extraction line 13 , a safety pressure relief valve 14 , an O₂ analyzer 15 and a humidifier 16 are connected. The buffers 11 , 12 and the humidifier 16 are not absolutely necessary. The safety pressure valve 14 responds at an overpressure of 200 mbar, the humidifier 16 is operated with water, which penetrates through the line 17 . The mixture of medical oxygen and NO in N₂ is provided to the patient 18 through a breathing mask. The unused and exhaled mixture passes through line 19 into the open.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besitzt ein Steuer­ tableau 20, welches über Steuer- und Regelverbindungen mit dem O₂-Analysator 15 und den Magnetventilen 9 und 10 in Verbindung steht. Mit dem Steuertableau 20 kann zunächst die Gaszufuhr durch die Magnetventile 9 und 10 eingeschaltet werden. Des weiteren wird eine Grenzwert­ prüfung der Sauerstoffkonzentration durchgeführt. Falls der O₂-Analysator 15 einen O₂-Gehalt unter 21% er­ mittelt, wird durch das Steuertableau 20 die Gaszufuhr über die Magnetventile 9 und 10 unterbrochen. Eine sol­ che Unregelmäßigkeit wird am Steuertableau 20 durch ei­ ne Lampe und Hupe angezeigt. Durch das Quittieren einer entsprechenden Taste wird der Urzustand, d. h. die Start­ stellung, wieder hergestellt. Somit ist zumindest eine 21%ige Sauerstoffkonzentration in dem den Patienten zugeführten Gas immer sichergestellt. Entsprechend dem eingestellten Sauerstoffanteil im Beatmungsgemisch, normalerweise 30-50% O₂, stellt sich eine entspre­ chende NO-Konzentration ein. Es ist anzustreben, das gebildete Gasgemisch durch eine kurze Entnahmeleitung 13 dem Patienten 18 unmittelbar zuzuführen. Bei einer derartigen patientennahen Zuführung, bei welcher das gebildete Beatmungsgas unmittelbar eingeatmet wird, ist die NO₂-Bildung vernachlässigbar klein.The device according to the invention has a control panel 20 , which is connected via control and regulating connections with the O₂ analyzer 15 and the solenoid valves 9 and 10 . With the control panel 20 , the gas supply through the solenoid valves 9 and 10 can first be switched on. Furthermore, a limit value test of the oxygen concentration is carried out. If the O₂ analyzer 15 an O₂ content below 21% he averages, the gas supply through the solenoid valves 9 and 10 is interrupted by the control panel 20 . Such an irregularity is indicated on the control panel 20 by a lamp and horn. The original state, ie the starting position, is restored by acknowledging a corresponding key. Thus, at least a 21% oxygen concentration in the gas supplied to the patient is always ensured. Corresponding to the oxygen content in the ventilation mixture, normally 30-50% O₂, a corresponding NO concentration is set. The aim is to feed the gas mixture formed directly to the patient 18 through a short extraction line 13 . In such a near-patient supply, in which the respiratory gas formed is inhaled directly, the NO₂ formation is negligible.

Über die Messung der Sauerstoffkonzentration im O₂-Ana­ lysator 15 ist der NO-Anteil leicht einstellbar. Er muß daher meßtechnisch nicht erfaßt werden.By measuring the oxygen concentration in the O₂ analyzer 15 , the NO portion is easily adjustable. It therefore does not have to be measured.

Bei einer Variante der erfindungsgemäßen Einrichtung sind die Gasspeicher 1, 2 als Druckdosen, beispielsweise mit 2 Liter Inhalt, ausgebildet. Sie werden durch fix­ eingestellte Doppelarmaturen (Druckminderer und Durch­ flußmesser) miteinander verbunden. Es können dann die Magnetventile, die Pufferballone, das Sicherheits­ überdruckventil der Befeuchter, der O₂-Analysator und das Steuertableau 20 entfallen. Ein solches Gerät ist transpor­ tabel und beispielsweise geeignet für den Gebrauch durch einen Patienten bei sich zu Hause. Ein Patient, der beispielsweise den Beginn eines Asthmaanfalles sub­ jektiv erkennt, kann sich mit Hilfe dieses kleinen Ge­ rätes die Therapie selbst verabreichen. Ein beginnender Asthmaanfall kann somit eventuell kupiert werden.In a variant of the device according to the invention, the gas stores 1 , 2 are designed as pressure cans, for example with a 2 liter content. They are connected to each other by fixed double fittings (pressure reducer and flow meter). The solenoid valves, the buffer balloons, the safety pressure relief valve of the humidifier, the O₂ analyzer and the control panel 20 can then be omitted. Such a device is transportable and, for example, suitable for use by a patient at home. A patient who detects the onset of an asthma attack, for example, can administer the therapy himself with the help of this small device. A beginning asthma attack can possibly be docked.

In der Zeichnung sind die Gasewege durch ausgezogene Linien, die Steuer- und Regelverbindungen durch ge­ strichelte Linien wiedergegeben.In the drawing, the gas paths are drawn through Lines, the control and regulation connections by ge dashed lines.

Claims (9)

1. Einrichtung zum Verabreichen von NO an spontan­ atmende Patienten mit pulmonalen Krankheitsbildern, mit einem NO in N₂ enthaltenden Gasspeicher, der über einen Druckminderer und Durchflußeinsteller mit einer zum Patienten führenden Entnahmeleitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - ein Sauerstoff enthaltender Gasspeicher (2) mit 100%igem medizinischen Sauerstoff vorgesehen ist,
  • - der NO enthaltende Gasspeicher (1) 2-20 vpm NO in dem N₂ oder He enthält,
  • - auch der den Sauerstoff enthaltende (2) über einen Druck­ minderer (4) und einen Durchflußmesser (6) mit Durchflußeinsteller mit der gemeinsamen, zum Patienten (18) führenden Entnahmeleitung (13) verbunden ist, und die von den Gasspeichern (1, 2) zur gemeinsamen Ent­ nahmeleitung (13) führenden Verbindungsleitungen (7, 8) mit Magnetventilen (9, 10) versehen sind.
1. A device for administering NO to spontaneously breathing patients with pulmonary disease, with a NO in N₂ containing gas storage, which is connected via a pressure reducer and flow adjuster with a patient-leading extraction line, characterized in that
  • an oxygen-containing gas store ( 2 ) with 100% medical oxygen is provided,
  • - The NO-containing gas storage ( 1 ) contains 2-20 vpm NO in the N₂ or He,
  • - Also the oxygen-containing ( 2 ) via a pressure reducer ( 4 ) and a flow meter ( 6 ) with flow adjuster with the common, to the patient ( 18 ) leading removal line ( 13 ) is connected, and that of the gas stores ( 1, 2nd ) for common Ent acquisition line ( 13 ) leading connecting lines ( 7, 8 ) with solenoid valves ( 9, 10 ) are provided.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der NO enthaltende Gasspeicher (1) 12 vpm NO in N₂ oder He enthält.2. Device according to claim 1, characterized in that the NO-containing gas storage ( 1 ) contains 12 vpm NO in N₂ or He. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasspeicher als Druckdosen und die Druckminderer und Durchflußmesser als fest eingestellte Doppel­ armatur ausgebildet sind. 3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the gas storage as pressure cans and the pressure reducer and flow meter as fixed double armature are trained.   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen O₂-Analysator (15) in der gemeinsamen Entnahmeleitung (13).4. Device according to one of claims 1-3, characterized by an O₂ analyzer ( 15 ) in the common extraction line ( 13 ). 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch ein die Magnetventile (9, 10) und den O₂-Analysator (15) verbindendes Steuer­ tableau (20) mit den Schaltmöglichkeiten "Ein", "Aus", "Quittieren" und "Start".5. Device according to one of claims 1-4, characterized by a solenoid valves ( 9, 10 ) and the O₂ analyzer ( 15 ) connecting control panel ( 20 ) with the switching options "on", "off", "acknowledge" and "Begin". 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch in den Verbindungsleitungen (7, 8) angeordnete Pufferballone (11, 12).6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by in the connecting lines ( 7, 8 ) arranged buffer balloons ( 11, 12 ). 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein in der gemeinsamen Ent­ nahmeleitung (13) angeordnetes Überdruckventil (14).7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized by a in the common Ent receiving line ( 13 ) arranged pressure relief valve ( 14 ). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen in der gemeinsamen Ent­ nahmeleitung (13) angeordneten Befeuchter (16).8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by a in the common Ent receiving line ( 13 ) arranged humidifier ( 16 ). 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchflußmesser (5, 6) als thermische Mass-Flow- Controller ausgebildet sind.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flow meters ( 5, 6 ) are designed as thermal mass flow controllers.
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