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Die
Erfindung betrifft ein Patientenventil, welches als Steuerventil
zur Beatmung von Patienten genutzt wird. Es zeichnet sich durch
eine einfache, sichere und unmissverständliche Handhabung aus.
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Bisher
sind Patientenventile auf dem Markt, welche vielseitige Mängel bezüglich der
Sicherheit und der intuitiven und einfachen Bedienung aufweisen:
- • Zusammengehörigkeit
von Teilen nicht erkennbar. Die Patientenventile werden von vielen
Anbietern aus Komponenten verschiedenster Hersteller zusammengebaut,
so dass eine eindeutige Zusammengehörigkeit für den Anwender nicht erkennbar
ist.
- • Erschwertes
Auswechseln/Bedienung des Rückschlagventils.
Viele Patientenventile verfügen über Rückschlagventile.
Insbesondere dieser Teil des Patientenventils ist bei allen derzeit
auf dem Markt erhältlichen
Patientenventilen entweder unauswechselbar oder nur unter erschwerten Bedingungen
wechselbar.
- • Orientierung
der Schlauchanschlüsse.
In
den meisten Fällen
verfügen
die Patientenventile über
einen Steuerdruckanschluss, mit dem die In- und Exspiration des
Patienten gesteuert werden kann. Diese sind meist an einem dritten
Körper
angebracht, welcher entweder über
einen Schlauchanschluss nach oben, oder einen seitlich abführenden
Schlauchanschluss verfügt.
Der gerade nach oben führende
Schlauchanschluss hat den Nachteil, dass dieser meist abgeknickt
wird, da der Beatmungsschlauch senkrecht zu diesem Schlauch geführt wird
und beide Schläuche
gebündelt
werden. Bei seitlich abgehenden Schlauchanschlüssen ist meist eine Ausrichtung des
Steuerdruckanschlusses in Richtung der Beatmungsschlauchführung nötig, um
Schlaufen und Haken zu vermeiden. Das Drehen des dritten Körpers in
die richtige Position hat den Nachteil, dass häufig die zwischen den Grundkörper des Ventils
geklemmte Membran mit verdreht wird und die Funktion nicht mehr
gewährleistet
ist.
- • Zudem
sind viele Patientenventil und deren Materialien eingefärbt, so
dass nicht immer Partikel, welche sich im Bereich des Atemkanals
befinden, oder sonstige Probleme durch Verschluss von Kanälen und
Funktionsausfällen
von Membranen von aussen sofort erkennbar sind.
- • Des
weiteren halten viele Rückschlagventile
einer normalen Druckbelastung nicht stand; diese knicken bei erhöhten Drücken ein
und stellen eine irreversible Öffnung
des Rückschlagventils
her, die zur Kontamina tion der Beatmungsgeräte führen und/oder einen Geräteausfall
zur Folge haben können.
- • Zudem
ist es bei vielen Steuerventilen nicht möglich, Bauteile und Membranen
einfach zu wechseln.
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Die
erfindungsgemäße Idee
beschreibt ein Steuerventil bestehend aus einem Basiskörper, einem
zweiten Körper,
welcher lösbar
mit einem Schlauch und lösbar
mit dem Basiskörper
verbunden ist, und bei dem im Bereich des Basiskörpers und/oder im Bereich des
zweiten Körpers
und/oder zwischen den Bauteilen (zweiter Körper und Basiskörper) eine
Rückschlagmembran
lösbar
angeordnet ist. Darüber
hinaus besteht die erfindungsgemäße Idee
aus einem dritten Körper,
welcher lösbar
mit einem Steuerschlauch und lösbar
mit dem Basiskörper verbunden
ist, und bei dem im Bereich des Basiskörpers und/oder im Bereich des
dritten Körpers und/oder
zwischen den Bauteilen (Basiskörper
und dritter Körper)
eine Steuermembran lösbar
angeordnet ist.
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Gemäß einem
erfindungsgemäßen Gedanken
kann das Steuerventil in einer Beatmungsvorrichtung Anwendung finden
und die Atemphasen bei einem Beatmungsgerät steuern. Des Weiteren sind weitere
Anwendungen in der Ventiltechnik möglich.
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Als
besonders vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Idee wird das Entkoppeln
nur eines Bauteiles angesehen, um eine Membran entnehmen zu können, weitere
Bauteile bleiben davon unberührt. Dieses
Entnehmen ist durch die modulare Bauweise der erfindungsgemäßen Idee
möglich.
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Der
Basiskörper
kann in einer Ausführungsform
Kopplungsbereiche mit beispielsweise einem zweiten Körper und/oder
ei nem dritten Körper
aufweisen, welche ebenfalls Kopplungsbereiche zum Basiskörper aufweisen
können.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung können
zwei Bauteile, beispielsweise zweiter Körper und Basiskörper, direkt
miteinander verbunden werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
können zwei
Bauteile nur in Verbindung mit einer Membran miteinander verbunden
werden, so dass sich Bauteile nicht selbstständig, d. h. ohne eine leichte
Kraft aufwenden zu müssen,
lösen können und
ein Bauteil bzw eine Membran nicht versehentlich ausgelassen wird.
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Als
Verbindungsmechanismen können
in weiteren Ausführungsformen
Verschrauben, Verstecken, Verklemmen, Verkeilen oder sonstige mechanische
und/oder formschlüssige
Verbindungen dienen. Diese können
jeweils für
die Kopplung zweier Bauteile verschieden gewählt werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung kann eine Steckung über einen Konus erfolgen.
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In
einer besonders bevorzugten Form wird der zweite Körper mit
dem Basiskörper über einen Konus
gesteckt. Dieser weist bevorzugt keinen Normkonus auf, um ein versehentliches
Verstecken mit anderen Normteilen, wie Norm-Adapter oder sonstiges
Beatmungszubehör
zu vermeiden. Besonders bevorzugt ist ein mit einem weiblichen Konus versehener
Basiskörper
und ein mit einem männlichen
Konus versehener zweiter Körper.
Eine entgegengesetzte Anordnung ist aber auch denkbar, welche jedoch
den Bauraum vergrößert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Ankopplung über eine Gewinde erfolgen,
so dass zwei Bauteile durch Aufdrehen miteinander verbunden werden
können.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
kann die Kopplung zweier Bauteile über einen Bajonett-Verschluss
erfolgen. Dieser kann einen definierten Endpunkt vorgeben, so dass
ein zerstörendes Überdrehen
nicht erfolgen kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Bajonett-Verschlusses
kann der Bajonettverschluß über drei
kodierte Stifte an einem Körper
und dazu passende Aufnahmen an einem anderen Körper erfolgen. Die Kodierung
dient der Sicherstellung einer definierten Einbaulage zweier Bauteile
zueinander. So kann zum Beispiel der zweite Körper definiert mit dem Basiskörper verbunden
werden, so dass der Steuerschlauch, welcher an dem zweiten Körper angekoppelt
werden kann, in einem vordefinierten Verlauf gerichtet wird; dies
dient der Vermeidung eines Abknickens des Schlauches.
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Besonders
bevorzugt ist die Kodierung über drei
Stifte – angebracht
auf dem Basiskörper – und drei Öffnungen – eingelassen
im dritten Körper – realisiert.
Dabei können
die Stifte zueinander unterschiedliche Winkel haben.
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Alternativ
kann das Prinzip auch umgewandelt werden, d. h. die Stifte werden
auf dem zweiten Körper
und die Ausnehmungen auf dem Basiskörper angebracht.
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Als
besonders sicher gilt das Steuerventil, wenn zumindest für eine Membran
eine Einbausicherung vorhanden ist. Dabei kann das Ventil nur ordnungsgemäß verbaut
werden, wenn eine Membran ordnungsgemäß verbaut ist, da sonst der
Verschluss mechanismus, bspw. der Bajonett-Verschluss, nicht wirken
kann. Dies kann auch auf weitere Bauteile angewandt werden.
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In
einer Ausführungsform
kann zumindest eine Membran zwischen zwei Bauteile geklemmt sein,
um ihre Funktion erfüllen
zu können.
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Um
eine ausreichende Dichtigkeit erreichen zu können, verfügen die Kopplungspartner über gegenüberliegend
ausgerichtete Dichtelemente.
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Dabei
können
die Dichtelement aus der Gruppe ausgewählt sein: Feder-Nut-Verbindung,
Feder-Fläche-Verbindung,
zwei gegenüberliegende Flächen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann zumindest eine Membran in einem Bauteil gehalten
werden.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung kann zumindest ein Bauteil eine Membranauflagefläche aufweisen.
Diese Membranauflagefläche
kann aus mindestens zwei Stegen bestehen, welche sich ausgehend
von einer Mittelachse radial erstrecken können.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird zumindest ein Steg der Membranauflagefläche zumindest einmal gegabelt.
Dadurch wird eine Struktur erreicht, welche einerseits einen sehr geringen
Druckabfall bei durchströmenden
Medien entstehen lässt
und andererseits ein Eindrücken
der Membran durch die Stege verhindert.
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Erfindungsgemäß ist daran
gedacht, im Bereich der Mittelachse eine Aufnahme für eine Membran
anzusiedeln. Dazu kann die Membran ein Fügeelement aufweisen, welches
mit ei nem Konus und einer Schulter versehen und in die Aufnahme
fügbar ist.
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In
vielen Fällen
ist eine Absaugung von Messgas oder die Gewinnung von weiteren Gaszustandinformationen
aus dem Steuerventil nötig,
so dass in einer weiteren bevorzugten Form der Erfindung zumindest
ein Bauteil über
einen weiteren Anschluss verfügt.
Dieser Anschluss kann zur Verbindung mit weiteren Schläuchen zur
Messung und zur Druckentnahme oder zur Verbindung mit Überdruckventilen
dienen.
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Zudem
können
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
einem Bauteil Mittel zur Messung von Volumenflüssen vorhanden sein.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist die Autoklavierbarkeit. So können nach
einer Beatmung die Bauteile durch das Autoklavieren von Keimen und/oder
Bakterien befreit werden.
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Um
Fremdkörper
erkennen zu können,
welche sich innerhalb des Steuerventils befinden können, ist
erfindungsgemäß daran
gedacht, zumindest ein Bauteil des Steuerventils klarsichtig und/oder farblos
zu gestalten.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist daran gedacht, die Membranen in einer zur Farbe
der Bauteile unterschiedliche Farbe zu gestalten. Das erleichtert
dem Nutzer das Erkennen von fehlenden Teilen innerhalb des Steuerventils.
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Figurenbeschreibung
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1:
Generelle Anordnung eines Patientenschlauchsystems mit einem Steuerventil
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2:
Steuerventil, zusammengebaut
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3:
Vollschnitt durch Steuerventil
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4:
Deckel des Steuerventil von unten und oben
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5:
zweiter Körper
zur Aufnahme einer Membran
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6:
Schnitt durch Variante II eines Steuerventils
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7:
Variante II eines Steuerventils
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8:
Variante III eines Steuerventils
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9:
Ausführungsform
eines zweiten Körpers
für Variante
III
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10:
Ausführungsform
von Ausnehmungen eines zweiten Körpers
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1 zeigt
eine Anordnung eines Beatmungsschlauchsystems (1), welches
aus einem Steuerventil (2), einem an das Steuerventil (2)
anschließbaren
Druckschlauch (3), einer Flowmessstrecke (24),
einem an dieser angeschlossenen Gasabsaugeschlauch (4),
einem Steuerschlauch (5), einem Beatmungsschlauch (6)
und einem Silikonblock (7) besteht, in den einzelne Schläuche eingelassen werden
können
bzw. auch verklebt sein können.
Der Druckmessschlauch (3) dient der Messung des Druckes
innerhalb des Steuerventils. Bei der Anwendung des Ventils in einer
Beatmungsvorrichtung kann der Atemwegsdruck dort gemessen werden.
Dazu wird eine Verbindung zwischen einem Drucksensor und dem Inneren
des Steuerventils (2) hergestellt.
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Um
die Gaszusammensetzung im Steuerventil (1) bzw. im Beatmungsschlauchsystem
bestimmen zu können,
ist ein Gasabsaugeschlauch (4) entweder an das Steuerventil
selber oder an einer aufsteckbaren Flowmessstrecke gezeigt.
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Der
Steuerschlauch (5) leitet den Steuerdruck vom Gerät bzw. Beatmungsgerät (nicht
gezeigt) an das Steuerventil weiter.
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Zur
Zuführung
von Atemgas an einen Patienten, welcher über ein Patienteninterface
(nicht gezeigt) an das Patientenventil und/oder an die Flowmessstrecke
angekoppelt wird, dient der Beatmungsschlauch, welcher wiederum
mit dem Beatmungsgerät
(nicht gezeigt) verbunden ist.
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Um
eine einfache Bedienung der vielen Schläuche zu ermöglichen, sind die Enden einerseits an
die dafür
vorgesehenen Anschlüsse
des Steuerventils angeschlossen und andererseits an einen Silikonblock.
Dieser verbindet aufgesteckt auf die Anschlussseite des Beatmungsgerätes drei
Schläuche (Steuerschlauch
(5), Druckmessschlauch (3) und Gasabsaugeschlauch
(4)) mit dem Beatmungsgerät (nicht gezeigt).
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Ferner
wird ersichtlich, dass sich alle verwendeten Schläuche am
Beatmungsschlauch (6) orientieren; es werden keine großen Schlaufen
gebildet, die ein Hinterhaken und einen Abriss der Schläuche verursachen
können.
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2 zeigt
das Steuerventil (2) ohne verbundene Schläuche. Dies
besteht äußerlich
gesehen aus einem Basiskörper
(8, Ventilgrundkörper),
einem zweiten Körper
(9, Rückschlagventilaufnahme)
und einem dritten Körper
(10, Deckel).
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In 3 wird
ein Schnitt durch das Steuerventil (2) gezeigt. Dies weist
einen Basiskörper
(8), einen zweiten und dritten Körper (9, 10),
eine Rückschlagmembran
(11), eine Steuermembran (12) und zwei Konusflächen (13)
auf, welche zwischen Basiskörper
(8) und zweitem Körper
(9) eine Verbindung bilden können.
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Des
Weiteren sind Koni (13) an den beiden Enden des Steuerventils
(2) angebracht, welche einerseits den Patienten über ein
Patienteninterface (bspw. Maske, Tubus, Tracheostoma; nicht gezeigt) mit
dem Steuerventil (2) und zum anderen das Beatmungsgerät über einen
Beatmungsschlauch (beides nicht gezeigt) mit dem Steuerventil verbinden.
Ferner wird ein Bajonett-Verschlusses (14) gezeigt.
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Der
Inspirationsflow (25) gelangt über die Rückschlagmembran (11)
durch den zweiten Körper und
den Basiskörper
in die Richtung des Patienteninterfaces. Das Steuerventil bzw. die
Steuermembran schließen
mit dem Basiskörper
ab und verhindern ein Ausströmen
der inspiratorischen Luft. Der Steuerdruck in der Steuerleitung
wird zum Steuerdruckanschluss (15) geleitet und kann sich über die
Fläche der
Steuermembran ausbreiten. Auf Grund des Kräfteverhältnisses aufgebracht durch
den Innen- und Steuerdruck und dem Flächenverhältnis zwischen oberer und unterer
Steuermembranfläche
schließt die
Steuermembran.
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Bei
der Exspiration (26) wird die Luft von der Rückschlagventil-Membran
(11) am Eintritt in den Beatmungsschlauch (nicht gezeigt)
gehindert, so dass bei einem richtigen Steuerdruck die Steuermembran öffnet und
die Luft entweichen kann.
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4 zeigt
den dritten Körper
(10) mit seiner Ausnehmung für den Bajonett-Verschluss (14)
und dem Steuerdruckanschluss (15), über den der Steuerdruck auf
das Steuerventil gebracht werden kann.
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Die
Feder (25) stellt zusammen mit der gegenüberliegenden
Fläche
am Basiskörper
(nicht gezeigt) die Klemmung der Mem bran zwischen diesen beiden
Körpern
her, so dass diese fest positioniert wird.
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5 zeigt
den zweiten Körper
(9) mit einem Konus (13), welcher die Verbindung
mit dem Basiskörper
(nicht gezeigt) ermöglicht.
Des Weiteren verfügt
der zweite Körper
(9) über
eine Membranaufnahme (16), welche zentrisch oder auch außerzentrisch angeordnet
sein kann. Um die Rückschlagventilmembran
(11) am Durchdrücken
durch die Stege zu hindern, sind Stege (17) mit Stegverzweigungen
(18) angebracht. Diese bilden mit dem äußeren Ring die Membranauflagefläche (19).
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform
eines Steuerventils mit einem dritten Körper (9), welcher
einen Steuerdruckanschluss (15) aufweist. Zwischen Basiskörper (8)
und drittem Körper
(9) befindet sich die Steuermembran (12), welche
durch einen Bajonettverschluss und durch die beiden Körper (8, 9)
gehalten wird. Dies geschieht durch eine Feder-Fläche-Verbindung
am Aussenrand der Anordnung.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist ein Flowmessgerät/Flowmesskanal
(20) in die Anordnung integriert. Ebenso findet sich eine
Membranaufnahme (16) innerhalb der Anordnung. Der zweite
Körper
(10) ist bei dieser Ausführungsform in den Basiskörper (8) integriert.
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7 zeigt
die bereits in 6 gezeigte Ausführungsform
von der Rückseite.
Hier ist erkennbar, dass der dritte Körper (9) auf den Basiskörper (8) gedreht
wird. Mittels Bajonett-Verschlusses (14) werden beide Partner
verbunden. Die nicht gezeigte Steuermembran befindet sich zwischen
diesen beiden Körpern.
Durch ihre Elastizität
wird der Bajonett-Verschluss
erst ermöglich.
Des Weiteren sind ein Druckan schluss (21) und eine Gasentnahmestelle
(22) in den Basiskörper
(8) eingebracht. Des Weiteren verfügt die Anordnung über zwei
Koni (13), welche zum Anschluss an Beatmungszubehör vorgesehen
sind.
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8 zeigt
ein Steuerventil, bei dem der zweite und dritte Körper (9, 10)
durch Bajonettverschlüsse
(14) mit dem Basiskörper
(8) verbunden sind. Dies hat den Vorteil, das nur bei eingelegter Membran
(nicht gezeigt) die Verbindung sicher ist bzw. dass eine Verbindung
der Körper
(Bauteile) und Membranen nur mit eingelegter Membran möglich ist.
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Auch
erkennt man zwei Koni (13), welche die Konnektierung mit
dem Patienteninterface und einem Beatmungsschlauch ermöglichen
(beide nicht gezeigt). Auch können
Verbindungsschläuche
zwischen Gerät
und Steuerventil an den Druckanschluss (21), die Gasentnahmestelle
(21) sowie den Steuerdruckanschluss (15) angebracht
werden. Optional kann ebenfalls eine Flowmessstrecke (20)
in die Anordnung integriert sein.
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9 zeigt
den zweiten Körper
(9) aus 8 detailliert und aus einer
anderen Perspektive. Es werden der Bajonettverschluss, die Membranaufnahme
(16), die Stege (17) und die Membranaufnahmefläche (19)
gezeigt.
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10 zeigt
eine weitere Ausführungsform des
zweiten Körpers
(9). Dieser ist eine Variation der in 5 dargestellten
Form. Der Konus (13) sorgt mit der Gegenfläche vom
Basiskörper
für eine
einfache, steckbare Verbindung. Zur Aufnahme einer Rückschlagmembran
ist eine Membranaufnahme (16) gezeigt. Die Ausnehmungen
(23) bilden den möglichen Flowdurchströmungsquerschnitt,
so dass das vorhandene Material als Membranauflagefläche (19) fungieren
kann.