CH635750A5 - Vorrichtung zur anfeuchtung und erwaermung von atemgas. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anfeuchtung und Erwärmung von Atemgas entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Während der Beatmung der Patienten durch Beatmungsgeräte ist es erforderlich, in den Atemwegen die notwendige feuchte und warme Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Dies soll unabhängig von den bei der Beatmung auftretenden Atemgasmengen und Druckwechseln möglich sein.
Die bekannten Verfahren zur Anfeuchtung und Erwärmung der Beatmungsluft in Beatmungsgeräten unterscheiden sich in der Befeuchtung. Die eine Gruppe besitzt Verdampfer, in denen Wasser direkt durch Erwärmung auf den Siedepunkt verdampft und der Wasserdampf dann mit der Beatmungsluft gemischt wird. Das Verfahren der anderen Gruppe besteht in der Durchführung der Beatmungsgase durch das Wasser. Beim Durchsprudeln, daher die Bezeichnung «Sprudler», nehmen die Gasperlen die notwendige Feuchtigkeit auf.
Die nach dem Verdampfungsprinzip arbeitenden Befeuchter erfordern eine komplizierte Temperatur-Steuerung zum Heizen des Wassers und eine Gasmischvorrichtung, die auch bei den stark wechselnden Atemgasmengen einwandfrei mischt.
Die «Sprudler» sind im Aufbau einfacher. Dies gilt im besonderen für die Erwärmung des Beatmungsgases. Problematisch ist die für eine gleichmässige Befeuchtung notwendige konstante Sprudelhöhe.
Bei einem bekannten Verfahren zur Anfeuchtung und Erwärmung wird das Atemgas durch Kerben zwischen der Seitenwand und dem Boden der Wasservorlage von aussen her in das Wasser hineingeblasen und dann oberhalb der Wasseroberfläche angefeuchtet zum Patienten abgeleitet. Die dabei aus der Wasservorlage verbrauchte Wassermenge wird aus einem Wasservorrat kontinuierlich zugegeben. Die s Temperatur wird in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des angefeuchteten und temperierten Atemgases geregelt. Der Wasservorrat wird aus einem Wasservorratsbehälter aufgefüllt. Der Behälter ragt dazu mit einem Halsabschnitt in den Wasservorrat hinein. Das Wasser strömt io immer dann nach, wenn die Wasseroberfläche in dem Wasservorrat den Halsabschnitt freigibt. Die für eine gleichmässige Anfeuchtung auch verschieden grosser Atemgasmengen notwendige konstante Sprudelhöhe wird mit diesem Verfahren nicht erreicht. Der kontinuierliche Zufluss des i5 Wassers aus dem Wasservorrat in die Wasservorlage setzt eine immer gleich grosse Druckhöhe im Wasservorrat voraus. Diese schwankt aber stark durch das wechselnde Ansteigen und Absinken des Wasserstandes mit der Atemfrequenz, bedingt durch die sich dabei ändernden Druckhöhen. 20 Der Druck steht im Gleichgewicht mit der Wassersäule und dem Luftraum im Wasservorratsbehälter. Bei Änderungen des Beatmungsdruckes auf niedrigere Werte oder beim Abschalten läuft eine entsprechende Wassermenge bis zum Druckausgleich aus dem Vorratsbehälter aus und verändert 25 die Verhältnisse in der Wasservorlage völlig. (DT-OS 2 512 607).
Eine weitere bekannte Befeuchtungsvorrichtung für Atemgase besitzt innerhalb eines Wasserbehälters in der Nähe des Bodens eine Diffusoranordnung, die mit der Atem-30 gaszuführung verbunden ist. In der Diffusoranordnung bildet sich, bedingt durch ausreichend kleine Öffnungen in der Diffusorplatte, eine Atemgastasche. Ein Kugelrückschlagventil unter einem Atemgaszuführungsstutzen verhindert das Aufsteigen des Wassers in den Stutzen hinein. Das Atemgas 35 wird nach dem Durchperlen durch das Wasser über eine Auslassanordnung abgeführt. Die Auslassanordnung besitzt einen in das Wasser ragenden Abscheider, in dem die Verunreinigungen, wie verseuchende Bestandteile, aus dem Rückflusskondensat abgeschieden werden. Der Wasserstand in 40 dem Behälter und damit die Sprudelhöhe wird durch eine photoelektrische Sensoranordnung überwacht. Die Erwärmung des Wassers erfolgt über eine Heizeinrichtung am Boden ausserhalb des Wasserbehälters. Mit dieser durch die photoelektrische Sensoranordnung komplizierten Vorrich-45 tung ist es trotzdem nicht möglich, die Sprudelhöhe kontinuierlich auf gleichem Stand zu halten. Der Sensor meldet lediglich, wenn der Wasserstand bis unterhalb eines vorgegebenen Wertes fällt. Nach dem Wiederfüllen des Wasserbehälters muss dann die grössere Sprudelhöhe überwunden so werden, die sich dann dauernd verändernd wieder bis zu einer Mindesthöhe verkürzt. (DT-OS 2 512 732).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zu schaffen, um sicherzustellen, dass für alle Beatmungsverhältnisse ein Atemgas mit definierter Feuchte 55 und gewünschter Temperatur geliefert wird. Die Vorrichtung soll darüber hinaus leicht zu reinigen und zu desinfizieren sein.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäss den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
60 Mit der Verwendung eines Schwimmers ist die gleiche Sprudelhöhe, also der Weg durch das Wasser, die für alle Beatmungsverhältnisse Voraussetzung für eine gleiche Anfeuchtung ist, garantiert. Die Volumenänderungen im Atemgas, bedingt durch die kleinen Druckunterschiede, können 65 dabei unberücksichtigt bleiben. Die Vorrichtung benötigt nur wenige einfache Bauteile und ist sicher beherrschbar. Der Wassernachschub kann mittels bekannter Ventileinrichtungen problemlos gelöst werden. -
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Die Befeuchtungsvorrichtung, in vorteilhafter Weise aus wenigen Bauteilen bestehend, erfüllt jede geforderte Sicherheit in der Funktion. Die Bauteile sind einfach herstellbar, z.B. im Kunststoffspritzverfahren. Sie ist ohne Schwierigkeiten und spezielle Kenntnisse zum Reinigen und Desinfizieren demontier- und nachher ebenso einfach wieder montierbar. Die Unveränderlichkeit der Sprudelquerschnitte neben der konstanten Sprudelhöhe sichern eine immer gleiche Befeuchtung des durchgeleiteten Atemgases. Der in Kammern unterteilte Schwimmerring erlaubt ein gewisses Schwanken der Vorrichtung und damit die Verwendung in mobilen Aggregaten. Die Erwärmung erfolgt in bekannter Art und Weise über die Wassertemperatur. Ebenso sicher wie exakt arbeitend erfüllt die gleiche Heizung durch zusätzliche Erwärmung des befeuchteten Atemgases die selbstverständliche Forderung der Verhinderung einer Verseuchung der Vorrichtung und des Wassers durch rücklaufendes Kondensat.
Ein Ausführungsbeispiel der Befeuchtungsvorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Befeuchtungsvorrichtung,
Fig. 2 den Schwimmer in der Ansicht von unten.
Das anzufeuchtende und zu erwärmende Atemgas wird in die Befeuchtungsvorrichtung 1 in Richtung 2 eingeleitet, sprudelnd durch beheiztes Wasser 3 geführt und verlässt sie wieder in Richtung 4. Der Behälter 5 aus durchsichtigem Material besteht aus dem Unterteil 6 und dem Deckel 7. Der leicht abzunehmende Deckel 7 ist mittels der Dichtung 8 gegenüber dem Unterteil 6 abgedichtet. Das Unterteil 6 trägt innen auf seinem Boden 9 axial den Führungsstutzen 10, auf dem der Schwimmer 11 beweglich geführt ist. Die äussere Oberfläche des Führungsstutzens 10 ist mit feinen Längsnuten 12 versehen. Der Schwimmer 11 ist ein nach unten offener, einen Hohlraum bildender Schwimmerring 13, der über Stege 14 mit der auf dem Führungsstutzen 10 beweglichen Führungshülse 15 verbunden ist. Der Hohlraum des Schwimmerringes 13 ist durch Querstege 28 in einzelne Kammern 29 unterteilt. Damit wird bei Schräglagen der Befeuchtungsvorrichtung das Austreten des tragenden Gases verhindert.
Der Deckel 7 ist axial durch den Atemgaseintrittsstutzen 16 durchbrochen. Dieser erweitert sich im Behälterinnern zu dem Führungsrohr 17 mit einem Aussendurchmesser 18, der dem Aussendurchmesser 19 des Führungsstutzens 10 gleicht, s Die Führungshülse 15 ist neben der Führung auf dem Führungsstutzen 10 auch auf dem Führungsrohr 17 geführt. Der Deckel 7 ist aussen durch den Atemgasaustrittsstutzen 20 durchbrochen. An der Decke 21 des Deckels 7 sind in der nach innen bis in die Nähe des Bodens 9 des Unterteils 6 rei-io chenden Halterung 22 die Heizung 23 und der Temperaturfühler 24 angeordnet.
Auf der Oberfläche des Wassers 3 schwimmt unabhängig von der Höhe des Wasserstandes mit gleicher Eintauchtiefe 25 der Schwimmer 11. Aus der Eintauchtiefe ergibt sich die i5 immer gleich lange Sprudelhöhe 26 aus der Eintauchtiefe der auf dem Führungsstutzen 10 beweglich geführten Führungshülse 15.
Beim Durchströmen des Atemgases vom Atemgaseintrittsstutzen 16 her wird der Atemgasstrom durch die feinen 20 Längsnuten 12 in Gasperlen aufgelöst, die sich dann mit ihrer grossen Oberfläche in dem durchströmten Wasser anfeuchten. Das Atemgas ist zwangsläufig durch die Längsnuten geführt, die Führungshülse 15 greift über das Führungsrohr 17 und verhindert dort einen störenden Gas-25 durchtritt. Die dazu notwendige Feuchtigkeit in dem Spalt 27 wird durch einen Wasserfilm erreicht, der durch den Sprudeleffekt in dem erwärmten Wasser entsteht.
Die Temperatur des Wassers wird durch den Temperaturfühler 24 gesteuert. Die sich bei der Erwärmung des Was-30 sers durch die Heizung 23 gleich etwas stärker erwärmende Halterung 22 erwärmt das abströmende Atemgas zusätzlich. Damit wird der Atemschlauch zum Patienten kondensatfrei gehalten. Die Wasserzufuhr in den Behälter 5 erfolgt durch den Stutzen 30, wobei das federbelastete Ventil 31 geöffnet 35 wird. Andere Lösungen, z.B. mittels automatischer Ventilbetätigung durch den Schwimmer 11 und dann Zufluss des permanent anstehenden Wassers, sind selbstverständliche technische Lösungen.
Die einfache Ausbildung der wenigen Bauteile der Be-40 feuchtungsvorrichtung erlaubt eine problemlose Reinigung und Desinfektion.
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1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Anfeuchtung und Erwärmung von Atemgas, bei der es sprudelnd durch ein Wasserbad angefeuchtet sowie auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird und die Sprudelhöhe durch einen Schwimmer konstantgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (11) ein bewegliches Teil des Einblasrohres (17) steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der bewegliche Teil des Einblasrohres (17) als Führungshülse (15) des Schwimmers (11) mit diesem fest verbunden ist und in einem Behälter (5) aus einem Unterteil (6) und einem Deckel (7) gleichzeitig von einem mit feinen Längsnuten (12) versehenen Führungsstutzen (10) als Teil des Bodens (9) des Unterteils (6) und von dem Einblasrohr (17) als Verlängerung eines durch den Deckel (7) geführten Atem-gaseintrittsstutzens (16) auf dem Wasser (3) schwimmend beweglich geführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmer (11) einen nach unten offenen Schwimmerring (13), der über Stege (14) mit der Führungshülse (15) verbunden ist, besitzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum des Schwimmerringes (13) durch Querstege (28) in Kammern (29) unterteilt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) fast bis zum Boden (9) nach innen ragend eine Halterung (22) mit einer Heizung (23) und einem Temperaturfühler (24) trägt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) mit seinem Unterteil (6) und dem Deckel (7) aus einem transparenten Material hergestellt ist.
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