DE102011120217A1

DE102011120217A1 - Nasenadaptersystem für CPAP-Beatmung

Info

Publication number: DE102011120217A1
Application number: DE102011120217A
Authority: DE
Inventors: Rainer Kunz; Sandra Böttiger; Stephanie Wagner
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draeger Medical GmbH
Priority date: 2011-12-05
Filing date: 2011-12-05
Publication date: 2013-06-06
Also published as: DE112012005071A5; US9937313B2; US20140332005A1; CN103987418B; CN103987418A; WO2013083258A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nasenadapter (2) bzw. ein Nasenadaptersystem zur Verwendung bei der nicht-invasiven Atemunterstützung. Der Nasenadapter (2) hat ein proximales und ein distales Ende, wobei das proximale Ende zur Verbindung mit der Nase eines zu beatmenden Patienten und das distale Ende zur Kopplung mit einem Beatmungsgerät ausgestaltet ist. Der Nasenadapter (2) hat einen Inspirationskanal und einen Exspirationskanal, die sich zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Nasenadapters erstrecken. Die distalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals enden jeweils mit einem Anschlussstutzen (30, 31) zum Anschließen von proximalen Beatmungsschläuchen. Die proximalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals sind jeweils mit einem Winkel von 90° so nach innen gebogen, dass die proximalen Öffnungen der Kanäle einander zugewandt sind. Zwischen diesen proximalen Öffnungen ist verdrehbar ein zylindrisches Rohrelement (34) gehalten, das in seiner zylindrischen Umfangsfläche mit einer Durchgangsöffnung versehen ist. Eine Anschlusstülle (13) zum Anschließen eines Prongs oder einer Nasenmaske ist an der Außenseite des verdrehbaren Rohrelements (34) in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung ausgebildet, so dass die Anschlusstülle relativ zum Adaptergehäuse verschwenkt werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Nasenadaptersystem zur Verwendung bei der Beatmung im Bereich der Intensivmedizin. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Nasenadaptersystem, das bei der CPAP-Beatmung bzw. NIV-CPAP-Beatmung zur Anwendung kommt und vorzugsweise ausgestaltet ist, um eine Nasenmaske oder ein Naseneinsatzteil (nachfolgend als ”Prong” bezeichnet) mit den Beatmungsschläuchen (Inspirationsschlauch, Exspirationsschlauch und optionale Zusatzschläuche) eines Beatmungsgeräts oder anderer Beatmungseinrichtungen zu koppeln.
Bei der Beatmung oder Atemunterstützung von Neu- und Frühgeborenen wird in zunehmendem Maße auf nicht-invasive Formen der Beatmung (NIV-Beatmung) übergegangen. Eine dieser Beatmungsformen ist die CPAP- oder NIV-CPAP-Beatmung. Mit Hilfe der NIV-Beatmung sollen Schädigungen der oberen Atemwege, die durch eine Intubation entstehen können, vermieden werden. Bei der NIV-Beatmung werden üblicherweise entweder Nasenmasken oder Prongs bzw. Nasal-Prongs verwendet.
Nasenmasken sind zumeist aus Silikon-Gummi hergestellte Masken, die vorzugsweise nur die Nase des Patienten umschließen und mit Anschlüssen für die Beatmungsschläuche versehen sind. Im Gegensatz dazu weisen Prongs üblicherweise an ihrer proximalen Seite zwei kleine Nasenröhrchen, die in die beiden Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden, und an ihrer distalen Seite einen Anschluss für einen Adapter zur Verbindung mit den Beatmungsschläuchen auf. Sowohl bei den Nasenmasken als auch bei den Prongs werden häufig Zwischenschläuche (Im Folgenden ”proximale” Schläuche genannt) verwendet, die an ihren distalen Enden mit distalen Beatmungsschläuchen gekoppelt sind, die zum Beatmungsgerät oder anderen Beatmungseinrichtungen führen. Dabei haben die proximalen Zwischenschläuche zumeist einen geringeren Querschnitt als die distalen Beatmungsschläuche.
Zur NIV-CPAP-Beatmung werden überwiegend Prongs eingesetzt. Kommt es jedoch zu Druckstellen an der Nase und speziell in den Nasenlöchern, so können die Prongs übergangsweise durch Nasenmasken ersetzt werden, die aufgrund ihrer Beschaffenheit im Wesentlichen keine Druckstellen bewirken.
Die Prongs (und auch die Nasenmasken) werden durch seitlich angebrachte, dehnbare Bänder (zumeist mit Hilfe von Klettverschlüssen) an einem Stirnband oder einer Mütze befestigt, so dass der Prong passend an der Nase gehalten werden kann und nicht wegrutscht, falls sich der Patient bewegt. Die Prongs werden üblicherweise mit einem Nasenadapter verbunden, der an seinem einen Ende mit dem distalen Prong-Anschluss gekoppelt und an seinem anderen Ende mit den proximalen Zwischenschläuchen verbunden werden kann. Prongs gibt es in verschiedenen Größen, abhängig von der Größe des Patienten, dem Durchmesser und dem Abstand der Nasenlöcher des Patienten, in die die Nasenröhrchen des Prongs eingeführt werden.
Die Beatmung bzw. Atemunterstützung erfolgt üblicherweise durch Applizierung eines kontinuierlichen, positiven Atemwegsdrucks (engl.: Continuous Positive Airway Pressure CPAP). CPAP stellt eine Form der Atemunterstützung dar, die eine Spontanatmung des Patienten voraussetzt. Zur Erzeugung des CPAP werden unterschiedliche Verfahren angewendet. Beim sogenannten ”Jet-Verfahren” wird der Druck durch Aufstauen eines Freistrahls hoher Geschwindigkeit (englisch: Jet) erzeugt. Daneben gibt es Verfahren, bei denen ein Ventilator einen mehr oder weniger konstanten Volumenstrom über den Inspirationsschlauch in das Atemsystem einspeist, während am Ende des Exspirationsschlauches ein einstellbarer Strömungswiderstand angebracht ist. Der Druck entsteht als Folge dieses Strömungswiderstands und der Reibung im Exspirationstrakt des Atemsystems. Der einstellbare Strömungswiderstand kann durch ein sogenanntes Wasserschloss (bekannt als ”bubble CPAP”) oder durch ein geregeltes Exspirationsventil erzeugt werden.
In allen angeführten Verfahren muss das Inspirationsgas dem Patienten über Schläuche zugeführt werden. Zumindest beim letztgenannten Verfahren muss das Exspirationsgas mit Schläuchen vom Patienten zum Ventilator oder zum Wasserschloss geleitet werden. Aber auch beim Jet-Verfahren wird das Exspirationsgas üblicherweise vom Patienten weggeleitet, damit sich in der Nähe des Patienten keine CO₂-Ansammlungen bilden.
Um die Volumina und die Compliance-Werte der Gassäulen in den Beatmungsschläuchen möglichst gering zu halten, sind die Schläuche von Neu- und Frühgeborenen, aber auch die von Kleinkindern, generell kleiner als bei Erwachsenen. Im Pädiatrie- und Neonatalbereich werden beispielsweise Schläuche mit Innendurchmessern von 11 oder 15 mm verwendet, während Schläuche für Erwachsene praktisch durchweg einen Innendurchmesser von 22 mm haben.
Die Verbindung zwischen den distalen Schläuchen (d. h. den Beatmungsschläuchen) und dem Prong bzw. der Nasenmaske erfolgt speziell bei Neu- und Frühgeborenen üblicherweise durch sogenannte CPAP-Adaptersysteme (bzw. Nasenadaptersysteme oder einfach nur Nasenadapter). Nur am Rande sei angemerkt, dass solche Nasenadaptersysteme auch bei Kleinkindern oder erwachsenen Patienten Anwendung finden können. Allerdings atmen Kleinkinder und Erwachsene häufig durch den Mund statt durch die Nase, so dass bei erwachsenen Patienten zur Beatmung bevorzugt Gesichtsmasken benutzt werden.
Bekannte Nasenadaptersysteme weisen üblicherweise zwei proximale Schläuche oder Röhrchen mit einem gegenüber den distalen Beatmungsschläuchen reduzierten Innendurchmesser und ein beispielsweise Y-förmiges Adapterkopfstück auf. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Nasenadaptersysteme bekannt.
So zeigt beispielsweise die WO 03/022341 A1 eine Atmungsunterstützungsvorrichtung mit einem Nasenadapter, der mit einem abnehmbaren Prong, zwei Anschlüssen für die Beatmungsschläuche und einem Sensoranschluss versehen ist. Bei diesem Nasenadapter weist der Prong zwei Nasenröhrchen auf, die in die Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden können. Ein Nachteil des Nasenadapters der WO 03/022341 A1 besteht darin, dass der Prong bzw. die Nasenröhrchen des Prongs nicht oder nur unzureichend an verschiedene Nasengrößen (Abstand und Durchmesser der Nasenlöcher) von verschiedenen Patienten angepasst werden kann. Der Prong und die Nasenröhrchen können zwar aus einem Gummi- oder Silikonmaterial hergestellt sein, jedoch ist hierdurch nur eine begrenzte Anpassung an verschiedene Nasenformen (Abstand und Durchmesser der Nasenlöcher sowie Winkel der Nasenlöcher relativ zum Kopf) möglich, so dass eine große Anzahl an verschiedenen Prongs bereit gehalten werden muss. Speziell die Anpassung an den Winkel der Nasenlöcher bereitet große Schwierigkeiten, da der richtige Winkel des verwendeten Prongs meist erst dann ermittelt werden kann, wenn der komplette Nasenadapter am Kopf des Patienten angebracht ist. Hierbei kann es passieren, dass der Nasenadapter mehrere Male mit verschiedenen Prongs am Patienten angebracht werden, bis der optimal passende Prong mit einem optimalen Winkel der Nasenröhrchen gefunden ist. Ein weiterer Nachteil des Nasenadapters der WO 03/022341 A1 besteht darin, dass der Luftstrom am Übergang zwischen dem proximalen Ende des Adapters und dem distalen Ende des Prongs um 180° umgelenkt wird. Dadurch wird die Entnahme einer gewünschten Luftmenge aus dem Prong negativ beeinflusst, da die Inspirationsluft mit einem hohen Impuls in die Nasenröhrchen gedrückt wird, wodurch das Ausatmen des Patienten erschwert wird, was speziell bei Neu- und Frühgeborenen ein Nachteil ist. Ferner hat der Prong konstruktionsbedingt ein relativ großes Totvolumen, weshalb das Neu- oder Frühgeborene einen relativ großen Teil der zuvor ausgeatmeten Luft bei einem nachfolgenden Atemzyklus erneut eingeatmet wird. Schließlich sind die Beatmungsschläuche des bekannten Nasenadapters relativ steif und können nur schwer an unterschiedliche Kopfgrößen und Kopfformen der Patienten angepasst werden.
Die DE 10 2009 016 150 A1 offenbart einen Nasenadapter bzw. einen atraumatischen Nasentubus für die nicht-invasive Atemunterstützung, bei dem die Winkelstellung des gesamten Nasentubus mit Hilfe eines Kipphalters relativ zur Stirnauflage verändert werden kann. Jedoch kann der Winkel des Nasenstutzens bzw. der Nasenröhrchen relativ zum Nasentubus nicht verstellt werden. Zwar ist das Zentralrohr des Nasentubus elastisch und mit einem biegsamen Metallstreifen versehen, um den Nasentubus möglichst gut an die Kopfform des Patienten anpassen zu können, jedoch reicht der dadurch erzielte Freiheitsgrad nicht aus, um eine optimale Winkelanpassung des Nasenstutzens bzw. der Nasenröhrchen an die Nasenlöcher des Patienten zu erreichen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei der DE 10 2009 016 150 A1 geriffelte Faltenschläuche verwendet werden, die einerseits nicht stufenlos anpassbar sind und andererseits durch die im Innern der Schläuche vorhandenen Falten einen gegenüber einem glatten Schlauch erhöhten Strömungswiderstand erzeugen. Schließlich führt die Faltung der Schläuche dazu, dass deren Länge und damit das Innenvolumen sowie die Schlauch-Compliance zwischen dem Grundzustand und dem angepassten Zustand sehr stark variieren können. Dies wirkt sich üblicherweise sehr nachteilig auf das Regelverhalten des Ventilators bei der Erzeugung des konstanten CPAP-Drucks aus. Da der Nasenstutzen keine trennende Wand zwischen dem Inspirations- und dem Exspirationsgas aufweist, ist der funktionale Totraum sehr groß.
Bei der in der DE 103 29 818 A1 vorgeschlagenen Lösung ist zwischen den proximalen Beatmungsschläuchen eines Nasenmaskengeräts ein stabförmiges, plastisch verformbares Element angebracht, mit dem die Krümmung dieser proximalen Schläuche dauerhaft verändert werden kann, um dadurch die Krümmung der Schläuche an die Kopfgröße bzw. Kopfform anpassen zu können. Das in der DE 103 29 818 A1 gezeigte Maskengerät weist eine Nasenmaske auf, deren Position relativ zu den proximalen Schläuchen aber offensichtlich nicht verstellt werden kann, so dass die Nasenmaske nur unzulänglich an die Nase des Patienten angepasst werden kann. Außerdem müssen die Beatmungsschläuche (wie auch bei der DE 10 2009 016 150 A1 ) aus Handhabungsgründen verformt werden, bevor sie am Kopf des Patienten befestigt werden. Eine Feinanpassung am Kopf des Patienten ist wegen der aufzuwendenden Kräfte zum Verbiegen der proximalen Beatmungsschläuche schwierig und daher nicht praktikabel. Gerade diese Feinanpassung ist aber nötig, damit die von den Schläuchen auf die Nasenmaske ausgeübten Momente nicht zu einseitigen Druckbelastungen im Gesicht bzw. an der Nase und damit zu möglichen irreversiblen Schäden der Gesichtanatomie führen.
Schließlich offenbart die DE 202 06 692 U1 allgemein eine Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks mit einem Adapter, an dem ein mit Nasenröhrchen versehener Prong befestigt werden kann. Allerdings sind diese Nasenröhrchen nicht verstellbar, so dass auch bei dieser Vorrichtung keine Winkelanpassung der Nasenröhrchen an die Nasenlöcher des Patienten durchgeführt werden kann.
Die Verbindung zwischen den distalen Schläuchen, die mit dem Beatmungsgerät oder anderen Beatmungseinrichtungen verbunden sind, und den proximalen Schläuchen des Nasenadaptersystems erfolgt üblicherweise über konische Steckverbindungen. Durch den Reibschluss übertragen solche Steckverbindungen neben Zugkräften und Biegemomenten aber auch Drehmomente. Dies kann dazu führen, dass sich die proximalen Schläuche des Nasenadaptersystems bei einer Drehung des Patienten verdrehen und im schlimmsten Fall sogar okkludieren.
Wie aus den vorstehenden Erläuterungen zum Stand der Technik deutlich wird, besteht der Nachteil aller bekannten Nasenadaptersysteme darin, dass sie keine optimale Anpassung des Adaptersystems an die Größe und Form des Kopfes des Patienten ermöglichen. Insbesondere kann bei den Adaptersystemen gemäß Stand der Technik keine optimale Anpassung des angekoppelten Prongs oder des Adapters selbst an die Nasenlöcher des zu beatmenden Patienten erreicht werden. Außerdem ist bei allen bekannten Nasenadaptern die Kopplung zwischen dem Adapter und dem Prong so ausgestaltet, dass der Atemwiderstand nicht optimal ist und sich ein relativ großer sogenannter Totraum einstellt. Letzteres kann zur Folge haben, dass der Patient einen Teil der ausgeatmeten Luft bei einem nachfolgenden Atemzyklus erneut einatmet. Auf diese Weise kommt es speziell bei Neu- und Frühgeborenen aufgrund des geringen Atemluftvolumens bei jedem Atemzyklus zu einem kontinuierlichen Anstieg des CO₂-Gehalts in der Atemluft, da bei jedem Atemzyklus zumindest ein Teil des in dem Totraum verbliebenen, mit CO₂ angereicherten Luftvolumens erneut eingeatmet wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nasenadaptersystem bzw. ein CPAP-Nasenadaptersystem zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen die pneumatische Verbindung zwischen den distalen Beatmungsschläuchen und einem Prong bzw. einer Nasenmaske so ausgebildet werden kann, dass eine optimale Anpassung des gesamten Nasenadaptersystems an die Kopfform und Kopfgröße des zu beatmenden Patienten realisiert werden kann. Dabei muss das Adaptersystem so an den Kopf des Patienten, speziell an den Kopf eines Neu- oder Frühgeborenen, angepasst werden können, dass der Prong bzw. die Nasenmaske durch Bewegungen des Kindes hinsichtlich seiner Position relativ zur Nase möglichst nicht verändert wird. Kräfte und Momente, die durch Bewegungen des Kindes und der Beatmungsschläuche relativ zueinander erzeugt werden können, sollen idealerweise keine Druckstellen an oder in der Nase oder im Gesicht des Kindes hervorrufen. Gleichzeitig soll durch das erfindungsgemäße CPAP-Nasenadaptersystem eine gute und einfache Anpassung an die individuelle Größe und Form des Kopfes ermöglicht werden. Außerdem soll das CPAP-Nasenadaptersystem eine möglichst große Bewegungsfreiheit des Kindes ermöglichen. Auch soll der Strömungswiderstand, insbesondere der exspiratorische Strömungswiderstand, möglichst gering sein. Schließlich soll durch das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ein möglichst kleiner Totraum erzielt werden, so dass bei einem aktuellen Atemzyklus nur ein möglichst geringer Anteil der bei dem vorhergehenden Atemzyklus ausgeatmeten Luft erneut eingeatmet wird, um so eine CO₂-Akkumulation in den Atemwegen des Patienten und/oder im Totraum des Adaptersystems minimal zu halten.
Zur Lösung dieser und weiterer Aufgaben dient ein Nasenadaptersystem bzw. ein CPAP-Nasenadaptersystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems angegeben. Es sei angemerkt, dass das Nasenadaptersystem der Erfindung in dieser Beschreibung allgemein zur Verwendung bei zu beatmenden Patienten beschrieben wird. Allerdings findet das Adaptersystem vorzugsweise Anwendung bei Neu- und Frühgeborenen. Bevorzugt wird das Adaptersystem bei der nicht-invasiven CPAP-Beatmung verwendet, jedoch können theoretisch auch andere Beatmungsformen angewendet werden.
Zur Lösung der obigen Aufgaben muss das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem vorzugsweise ausgestaltet sein, um (1) eine Winkeleinstellung des mit dem Nasenadaptersystem gekoppelten (oder damit integriert gebildeten) Prongs bzw. Nasenmaske relativ zum eigentlichen Adapter zu ermöglichen, (2) eine Anpassung der proximalen Beatmungsschläuche des Nasenadaptersystems an die Form und Größe des Kopfes des Kindes zu ermöglichen, (3) durch das Adaptersystem möglichst viele Freiheitsgrade anzubieten, um die Bewegungsfreiheit des zu beatmenden Kindes möglichst wenig zu beschränken, (4) den Totraum des Nasenadapters in Kombination mit dem Prong bzw. der Nasenmaske möglichst klein zu halten, und (5) den Strömungswiderstand speziell bei der Exspiration zu minimieren.
Grundsätzlich werden durch das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ein oder mehrere der folgenden Merkmale realisiert:

(1) Das CPAP-Nasenadaptersystem ist mit einem Gelenk versehen, mit Hilfe dessen eine Bewegung des Nasenadapters bezüglich einer Nasenmaske (Prong) in mindestens einer Richtung ermöglicht wird.
(2) Die mit dem Adapter gekoppelten Beatmungsschläuche (proximale Beatmungsschläuche) sind mit einer plastisch verformbaren Faser versehen, um so die Schläuche an die Form und die Größe des Kopfes des Patienten insbesondere eines Neu- oder Frühgeborenen anpassen zu können.
(3) Die proximalen Beatmungsschläuche des Adapters können verdrehbar und/oder schwenkbar mit den distalen Beatmungsschläuchen gekoppelt werden, die direkt oder indirekt mit dem Beatmungsgerät verbunden sind.
(4) Der Nasenadapter und die Gelenkverbindung zwischen dem Adapter und der Nasenmaske bzw. Prong sind so ausgebildet, dass sie einen möglichst kleinen Totraum bilden, um eine Akkumulation von CO₂ innerhalb des Adaptersystems und in der Folge in den Atemwegen des Patienten zu minimieren.
(5) Durch die Geometrie des Nasenadapters wird das Atemgas so geführt, dass ein geringer Strömungswiderstand entsteht.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, die verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen CPAP-Nasenadaptersystems zeigen. Obwohl sich die folgende Beschreibung allgemein auf ein Nasenadaptersystem bezieht, das bei der CPAP-Beatmung bzw. NIV-CPAP-Beatmung Verwendung findet, kann das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem auch für andere Beatmungsanwendungen und Beatmungsformen ausgestaltet sein oder verwendet werden.
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems, wobei am distalen Ende des Nasenadapters die proximalen Beatmungsschläuche angebracht sind und wobei das proximale Ende des Adapters mit einem Zylindergelenk versehen ist.
2 zeigt das Zylindergelenk aus 1 im Querschnitt.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Nasenadaptersystems aus 1, wobei am distalen Ende des Nasenadapters die proximalen Beatmungsschläuche angebracht sind und wobei das proximale Ende des Adapters mit einer alternativen Ausgestaltung des in 1 verwendeten Zylindergelenks versehen ist.
4 zeigt das Zylindergelenk aus 3 im Querschnitt.
5 zeigt die proximalen Schläuche (d. h. den Exspirationsschlauch und den Inspirationsschlauch) des erfindungsgemäßen Adaptersystems, zwischen denen ein dritter Schlauch vorgesehen ist, wobei alle drei Schläuche durch Klammern miteinander befestigt sind.
6 zeigt eine Abwandlung der in 5 gezeigten Lösung, bei der die drei Schläuche integriert gefertigt bzw. verbunden sind.
7 zeigt eine Abwandlung der in 5 und 6 gezeigten Lösungen, bei der die Beatmungsschläuche miteinander verbunden sind, wobei zwischen den beiden Schläuchen ein runder Metalldraht vorgesehen ist, der vorzugsweise in dem Material der Beatmungsschläuche integriert ist.
8 zeigt eine Abwandlung der in 7 gezeigten Lösung, bei der statt des runden Metalldrahts ein flacher Metalldraht zwischen den beiden Beatmungsschläuchen vorgesehen ist, der vorzugsweise in dem Material der Beatmungsschläuche integriert ist.
9a und 9b zeigen zwei Ausgestaltungen der paarweise verbundenen proximalen Beatmungsschläuche im Querschnitt, wobei in der ersten Ausgestaltung kreisförmige Profile und in der zweiten Ausgestaltung nicht-kreisförmige Profile verwendet werden.
10 zeigt ein Tonnengelenk im Querschnitt, mit Hilfe dessen jeder der proximalen Beatmungsschläuche mit einem zugehörigen distalen Beatmungsschlauch verbunden ist.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems.
12a zeigt eine Ausgestaltung des Adaptergelenks des Adaptersystems aus 11 im Querschnitt.
12b zeigt eine Ansicht des Gelenks aus 12a in einer anderen Schnittebene.
13a zeigt eine Abwandlung des Adaptergelenks aus 12a und 12b im Querschnitt.
13b zeigt eine Ansicht des Adaptergelenks aus 13a in einer anderen Schnittebene.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems.
15 zeigt eine perspektivische Ansicht der proximalen Beatmungsschläuche aus 14.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht des Nasenadapters aus 14.
17 zeigt eine Querschnittsansicht des Adapters aus 16.
18a und 18b zeigen den Strömungsverlauf der Beatmungsluft durch den Adapter aus 16 und 17.
19a und 19b zeigen zwei weitere Ansichten des Strömungsverlaufs der Beatmungsluft durch den Adapter aus 16 und 17.
Unter Bezugnahme auf 1 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen CPAP-Nasenadaptersystems 1 beschrieben. Das Nasenadaptersystem 1 umfasst im Wesentlichen den eigentlichen Nasenadapter 2, der an seinem proximalen Ende mit einem Gelenk 3 versehen ist und an dessen distalem Ende die proximalen Beatmungsschläuche 4 des Adaptersystems angebracht sind. Nicht dargestellt sind die distalen Beatmungsschläuche, die an den distalen Enden der proximalen Beatmungsschläuche 4 angekoppelt sind und zu einem Beatmungsgerät (nicht gezeigt) oder zu anderen Beatmungseinrichtungen führen.
Die proximalen Beatmungsschläuche 4 umfassen einen Inspirationsschlauch und einen Exspirationsschlauch, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind, wie später noch erläutert wird.
Wie vorstehend beschrieben, sind die proximalen Enden der proximalen Beatmungsschläuche 4 mit distalen Anschlüssen des Adapters 2 gekoppelt. Der Adapter 2 weist zwei innere Kanäle (Inspirationskanal 6 und Exspirationskanal 7) auf, durch die die Inspirationsluft bzw. die Exspirationsluft bis zu dem Gelenk 3 geleitet bzw. von diesem weggeleitet wird. Vorzugsweise ist das Gelenk 3 ein zylindrisches Gelenk (Zylindergelenk), dessen mittlerer Abschnitt, an dem ein Anschluss für einen Prong bzw. eine Nasenmaske vorgesehen ist, relativ zum eigentlichen Gehäuse des Adapters 2 (und somit auch relativ zu den proximalen Schläuchen 4) verdrehbar bzw. schwenkbar ist. Durch diesen verdrehbaren mittleren Abschnitt des Zylindergelenks kann eine Feinanpassung durchgeführt werden. Das Drehgelenk bzw. Zylindergelenk 3 sollte leichtgängig sein, sich aber unter den üblichen Kräften, die bei Bewegungen des Neu- oder Frühgeborenen auftreten können, nicht selbständig bewegen.
Eine Ausgestaltung des Gelenks 3 aus 1 ist in 2 gezeigt, die einen Querschnitt dieses Gelenks darstellt. Bei diesem Gelenk 3 erstreckt sich ein im Wesentlichen zylindrisches inneres Rohr 5 zwischen dem Inspirationskanal 6 und dem Exspirationskanal 7 des Adapters 2. Wie in 1 und 2 zu sehen, ist dieses Rohr 5 zwischen den Endabschnitten der Kanäle 6 und 7 montiert oder mit diesen integriert gebildet. Vorzugsweise sind diese Endabschnitte im Wesentlichen halbkugelförmig gebildet, so dass die Luftströmung vom Inspirationskanal 6 in das Rohr 5 bzw. aus dem Rohr 5 in den Exspirationskanal 7 in einer sanften 90°-Umlenkung erfolgt, um auf diese Weise einen möglichst verwirbelungsarmen Luftstrom in und aus dem Rohr 5 zu bewirken. In diesem inneren Rohr 5 ist eine Öffnung 8 vorgesehen, die im Wesentlichen in Richtung zu den Nasenlöchern des Patienten zeigt, wenn das Adaptersystem am Kopf des Patienten positioniert ist. Die Außenfläche dieses inneren Rohres 5 ist mit einer Aussparung 10 versehen, die fast um den gesamten Umfang des Rohres 5 verläuft und nur durch einen Vorsprung 9 unterbrochen ist. Wie in 2 zu sehen, ist ein teilzylindrischer Schieber 11 auf die teilzylindrische Aussparung 10 aufgespannt oder aufgeschnappt. Der Schieber 11 weist ebenfalls eine Öffnung 12 auf, die im Wesentlichen mit der Öffnung 8 des Rohres 5 ausgerichtet ist bzw. mit dieser fluchtet. Allerdings hat die Öffnung 12 des Schiebers 11 eine kleinere Erstreckung oder Größe in Umfangsrichtung als die Öffnung 8 des zylindrischen Innenrohres 5. Auf diese Weise kann der in bzw. auf der Aussparung 10 gehaltene Schieber 11 relativ zum Rohr 5 verdreht werden. Diese Drehung wird lediglich durch den Vorsprung 9 begrenzt. Vorzugsweise sind die benachbarten und einander zugewandten Seiten des Vorsprungs 9 und des Schiebers 11 mit korrespondierenden Hinterschneidungen versehen, so dass der Schieber 11 nicht versehentlich über den Vorsprung 9 geschoben werden kann, da die Hinterschneidungen ineinander greifen. Die Begrenzung der Drehung durch den Vorsprung 9 verhindert, dass sich die Öffnungen 8, 12 gegenseitig verschließen können. Während des Verdrehens des Schiebers 11 bleibt die Öffnung 12 des Schiebers also immer in Ausrichtung mit der Öffnung 8 des Rohrs 5, wobei der Öffnungsquerschnitt der sich überlagernden Öffnungen 8 und 12 unabhängig vom Drehwinkel des Schiebers 11 relativ zum Rohr 5 konstant bleibt, da sich die Öffnung 8 des inneren Rohres 5 über eine größere Länge in Umfangsrichtung des Rohres 5 erstreckt als die Öffnung 12 des Schiebers 11. Der Querschnitt der sich überlagernden Öffnungen 8 und 12 wird folglich durch den kleineren Querschnitt der Öffnung 12 des Schiebers 11 definiert. An der Außenseite des Schiebers 11 ist in Übereinstimmung mit der Öffnung 12 eine Anschlusstülle 13 vorgesehen, die dazu dient, mit einer Nasenmaske oder mit einem Prong gekoppelt zu werden.
Wie in 1 und 2 zu sehen, sind die distalen Enden des Inspirationskanals 6 bzw. des Exspirationskanals 7 des Adapters 2 über deren verlängerte Anschlussrohre bzw. Anschlussstutzen mit den proximalen Beatmungsschläuchen gekoppelt. Der Gasfluss des Beatmungsgeräts führt vom proximalen Inspirationsschlauch in den Inspirationskanal 6 des Adapters 2, strömt durch das zylindrische Innenrohr 5 an den Öffnungen 8 und 12 (gegeneinander verschiebbare Fenster) vorbei, und entweicht durch den Exspirationskanal 7 des Nasenadapters 2 und durch den proximalen Exspirationsschlauch zurück zum Beatmungsgerät. Der Patient kann beim Einatmen eine benötigte Luftmenge der durch das Rohr 5 strömenden Luft über die Anschlusstülle 13 entnehmen bzw. beim Ausatmen wieder einspeisen. Durch den Vorsprung 9, der eine Art Verdrehsicherung bildet, wird verhindert, dass der Gasweg zwischen dem Rohr 5 und der Tülle 13 durch eine zu große Schwenkbewegung des Schiebers 11 verschlossen wird.
Der zu beatmende Patient, der den Prong trägt (dessen Nasenröhrchen in die Nasenlöcher des Patienten eingesetzt sind und der mit der Anschlusstülle 13 des Schiebers 11 gekoppelt ist), entnimmt durch die Anschlusstülle 13 und durch die Öffnungen 8, 12 bei jedem Atemzyklus die benötigte Luftmenge aus der durch das Rohr 5 strömenden Luft und gibt die ausgeatmete Luft wieder in den Adapter 2 (d. h. in das Rohr 5) zurück, wobei die ausgeatmete Luft durch den durch das innere Rohr 5 strömenden Luftstrom mitgerissen wird. Auf die Strömungsverläufe innerhalb des Adapters 2 wird später detailliert eingegangen.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in den 3 und 4 dargestellt ist, hat der Nasenadapter 2 des Nasenadaptersystems 1 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie in den 1 und 2. Wie in 4 zu sehen, sind die proximalen Enden des Inspirationskanals 6 und des Exspirationskanals 7 jeweils mit einem Anschlussteil 14 versehen, das jeweils eine kreisförmige Anschlussöffnung hat, d. h. der Inspirationskanal 6 endet mit einem Anschlussteil 14, aus dem die Inspirationsluft austritt, und der Exspirationskanal 7 endet mit einem gegenüberliegenden Anschlussteil 14, in das Luft eintritt. Zwischen den beiden Anschlussteilen 14 befindet sich ein Rohrelement 15, das verdrehbar mit den beiden Anschlussteilen 14 gekoppelt ist. Auch hier sind die beiden Anschlussteile 14 im Wesentlichen halbkugelförmig, um eine sanfte 90°-Umlenkung der Luft in und aus dem Rohrelement 15 zu bewirken. Ferner ist das Rohrelement 15 mit einer Öffnung 16 ausgebildet und an seiner Außenfläche mit einer Anschlusstülle 17 versehen, die mit der Öffnung 16 ausgerichtet ist. Wie schon beim vorherigen Ausführungsbeispiel, kann die Anschlusstülle 17 mit einem entsprechenden Anschluss eines Prongs oder einer Nasenmaske verbunden werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Anschlusstülle, die in 2 und 4 am besten zu sehen ist, durch zwei Nasenröhrchen zu ersetzen, die direkt (d. h. ohne Verwendung eines Prongs) in die Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden können.
In 2 und 4 ist zu sehen, dass sich die Achse der Anschlusstülle 13 bzw. 17 mit der Achse des inneren Rohres 5 bzw. des Rohrelements 15 kreuzt. Es ist allerdings bevorzugt, dass die Anschlusstülle 13 bzw. 17 im Wesentlichen tangential zu dem inneren Rohr 5 (bzw. zum Rohrelement 15) verläuft, wodurch die Strömungscharakteristiken verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus den 3 und 4 ist keine Verdrehsicherung (siehe Vorsprung 9 in 2) erforderlich. Die rotationssymmetrische Gestaltung der Trenn- bzw. Kopplungsfläche zwischen den kreisrunden Öffnungen der Anschlussteile 14 und den zugehörigen ebenfalls kreisrunden Öffnungen des Rohrelements 15 erleichtert hierbei die Dichtfunktion. Die beiden verlängerten Tüllen bzw. Rohrleitungen des Inspirationskanals 6 und des Exspirationskanals 7 werden durch ein Verbindungselement 18 zusammengehalten, das beispielsweise durch einen Steg und ein entsprechendes Nutelement gebildet ist, die ineinander greifen, wodurch das zylindrische Rohrelement 15 zwischen dem Exspirationskanal 7 und dem Inspirationskanal 6 (bzw. zwischen den Anschlussteilen 14) eingeklemmt wird. Alternativ können der Exspirationskanal 7 und der Inspirationskanal 6 durch einen integriert mit diesen Kanälen gebildeten Steg 18 verbunden sein. Hierbei wird durch den Verbindungssteg 18 eine Federkraft erzeugt, durch den das Rohrelement 15 zwischen den Anschlussteilen 14 der Kanäle 6 und 7 eingespannt gehalten wird.
Wie eingangs erläutert, besteht die Aufgabe der Erfindung unter anderem darin, ein Nasenadaptersystem zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen möglichst viele Freiheitsgrade realisiert werden. Ein wesentlicher Freiheitsgrad wird durch das Zylindergelenk (das auch als Tonnengelenk bezeichnet wird) beim Adaptergehäuse selbst erreicht, wodurch die Anschlusstülle, die mit dem Prong oder der Nasenmaske verbunden wird, relativ zum Nasenadapter bzw. zu den Kanälen 6 und 7 frei verdreht werden kann, wodurch wiederum der Prong oder die Nasenmaske optimal an die Nase des Patienten angepasst werden kann.
Ein weiterer Freiheitsgrad kann erreicht werden, indem zwischen den proximalen Beatmungsschläuchen 4 und dem zugehörigen Inspirationskanal 6 bzw. Exspirationskanal 7 des Nasenadapters eine verdrehbare Kopplung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der proximale Inspirationsschlauch relativ zu seinem zugehörigen Inspirationskanal 6 verdreht werden, und der proximale Exspirationsschlauch kann relativ zu seinem zugehörigen Exspirationskanal 7 verdreht werden.
Um ein Verdrehen der proximalen Beatmungsschläuche 4 relativ zu den distalen Beatmungsschläuchen zu ermöglichen, ist die Kopplung zwischen diesen Schläuchen ebenfalls verdrehbar ausgestaltet. Eine solche Kopplung ist beispielhaft in 10 gezeigt und wird später ausführlicher beschrieben. Durch diese Rotationsfreiheitsgrade kann sich der Patient in einem größeren Maße bewegen, ohne dass übermäßige Kräfte auf das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ausgeübt werden. Speziell durch die verdrehbaren Kopplungen zwischen den proximalen Schläuchen und den distalen Schläuchen wird die Übertragung axialer Verdrehungen der distalen Schläuche auf das Nasenadaptersystem im Wesentlichen vermieden. Folglich wird weitgehend verhindert, dass Bewegungen des Patienten zu unerwünschten Kräften und Momenten an der Nasenmaske bzw. dem Prong führen.
Unter Bezugnahme auf 5 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der proximalen Beatmungsschläuche 4 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie zu sehen, erfolgt die Verbindung der proximalen Beatmungsschläuche 4 über eine plastisch verformbare Faser 20, die sich zwischen den beiden Schläuchen befindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Schläuche vorgesehen, nämlich zwei Beatmungsschläuche und ein dritter zwischenliegender Schlauch, in dem die Faser 20 aufgenommen ist. Es ist natürlich auch möglich, die Faser 20 direkt (also ohne den dritten Schlauch) zwischen den Beatmungsschläuchen anzuordnen. Das Verbinden aller drei Schläuche kann beispielsweise durch äußere Elemente (zum Beispiel Halteklammern 21) oder dadurch erreicht werden, dass die drei Schläuche miteinander integriert hergestellt werden, wie dies in 6 gezeigt ist. Hierbei kann zum Beispiel ein Extrusionsverfahren zur Anwendung kommen. Die drei Schläuche könnten aber auch einzeln hergestellt und anschließend miteinander verschweißt oder verklebt werden. Es ist offensichtlich, dass in dem dritten zwischenliegenden Schlauch die plastisch verformbare Faser 20, zum Beispiel ein runder Metalldraht oder ein abgeflachter Metalldraht) formschlüssig geführt ist. Durch die plastische Verformung der Faser kann eine Verformung des gesamten proximalen Schlauchs und damit eine verbesserte Anpassung des Nasenadaptersystems an den Kopf des Patienten erreicht werden. Ein abgeflachter Metalldraht (d. h. ein Metalldraht mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt) wird bevorzugt, da sich ein runder Metalldraht beim Verbiegen leicht verdrehen kann. Es ist offensichtlich, dass der Draht 20 statt aus Metall auch aus einem anderen Material bestehen kann.
Diese grobe Anpassungsmöglichkeit eignet sich besonders zur Voranpassung an Größenverhältnisse, wie sie etwa der Größe eines Kinderkopfes entsprechen. Diese Anpassung kann vor der Befestigung des Adapters am Kinderkopf erfolgen. Eine feinere Anpassung der Nasenmaske oder des Prongs an die Geometrie der Nase, z. B. des Winkels zwischen Septum und Gesicht, erfolgt zweckmäßigerweise erst dann, wenn der Adapter bereits am Kinderkopf befestigt ist. Dann wäre eine Feinjustage mittels einer plastisch verformbaren Faser ungeeignet, weil eine Feineinstellung des Winkels von wenigen Grad entgegen der Kraft, die notwendig ist, um die Faser zu verbiegen, am Kinderkopf nicht praktikabel ist. Wird versucht, die Faser bei angelegtem Adapter dennoch zu verbiegen, können Schädigungen der Haut an den Auflagestellen entstehen.
7 und 8 zeigen weitere Ausgestaltungen der proximalen Beatmungsschläuche mit einer plastisch verformbaren Faser 20. In 7 liegt die Faser 20 an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Beatmungsschläuchen und hat einen kreisförmigen Querschnitt. In 8 liegt die Faser ebenfalls an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schläuchen, hat aber einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist im Schlauchmaterial eingebettet. In dem Ausführungsbeispiel aus 8 kann die Faser aber auch einen anderen Querschnitt haben, wie zum Beispiel einen runden Querschnitt.
Üblicherweise besitzen die proximalen Beatmungsschläuche 4 einen kreisförmigen Querschnitt (wie in 9a gezeigt), weil solche Schläuche einfach zu fertigen sind und preiswert in großen Stückzahlen hergestellt werden können. Sollen solche Schläuche eng parallel geführt werden, ergibt sich bei einem vorgegebenem Schlauchdurchmesser eine bestimmte seitliche Ausdehnung 22. Will man diese Ausdehnung möglichst klein halten, weil zum Beispiel die Schläuche über dem Nasenrücken des Kindes störend wirken und beim Kind zu einem Schielen führen können, muss bei kreisförmigem Querschnitt der Schläuche deren Durchmesser reduziert werden. Eine Reduzierung des Durchmessers führt zu einer Verkleinerung der Querschnittsfläche, die der Strömung zur Verfügung steht und damit zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes. Will man bei gegebener seitlicher Ausdehnung 22 die Querschnittsfläche vergrößern, so kann man nicht-kreisförmige Profile verwenden. Solche Profile können zum Beispiel aus einem Kreis- oder Ellipsensegment und einem Rechteck bestehen (siehe 9b), wobei zweckmäßigerweise die beiden rechteckigen Bereiche der Schlauchquerschnitte des das Inspirations- und des Exspirationsschlauches nebeneinander angeordnet werden. Im Fall von 9b kann die plastisch verformbare Faser an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schläuchen in das Material der Schläuche eingebettet werden.
In 10 ist ein Beispiel einer verdrehbaren Kopplung 23 zwischen einem proximalen Beatmungsschlauch 4 und einem distalen Beatmungsschlauch 24 am Beispiel einer einfachen Rastverbindung gezeigt, bei der ein umlaufender ringförmiger Kragen am Endstück des proximalen Schlauchs 4 mit einer entsprechend geformten Nut im Endstück des distalen Schlauchs 24 drehbar eingreift. Um eine solche verdrehbare Kopplung zu erreichen, sind dem Fachmann jedoch viele andere technische Möglichkeiten bekannt.
11 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems 1. Auch hier sind die proximalen Beatmungsschläuche 4 mit dem Nasenadapter 2 gekoppelt, wobei die plastisch verformbare Faser zwischen den beiden Beatmungsschläuchen so in das Schlauchmaterial eingebettet ist, dass das Schlauchpaar zumindest an der Oberseite eine ebene Fläche hat. Auf die Ausgestaltung des Adapters 2 wird nachfolgend eingegangen.
12a und 12b zeigen den Adapter 2 aus 11 in verschiedenen Schnittebenen. 12a zeigt eine im Wesentlichen zentrale Schnittebene, wohingegen 12b eine leicht nach vorne versetzte Schnittebene darstellt. In 12a ist lediglich der Exspirationskanal 7 gezeigt, während in 12b zusätzlich der Inspirationskanal 6 im Schnitt gezeigt ist. In 12a ist deutlich zu sehen, dass sich im Inneren des Adapters eine Trennwand 25 erstreckt, durch die der Inspirationskanal bzw. der Exspirationskanal bis in den proximalen Teil des Adaptergehäuses verlängert werden, um auf diese Weise den Totraum zu verkleinern. Wäre die Trennwand 25 nicht vorhanden, würde sich der Totraum über den gesamten Innenraum des Adapters 2 erstrecken, was zu einer unerwünschten CO₂-Akkumulation im Inneren des Adapters führen würde.
Die Anschlusstülle 13, die mit einem Prong oder einer Nasenmaske verbunden wird, ist integriert mit einem Kugelabschnitt 26 gebildet, der dimensioniert ist, um sich verdrehbar und in allen Richtungen schwenkbar in einer entsprechend geformten und dimensionierten 'Kugelpfanne' 27 bewegen zu können. Auf diese Weise wird ein Gelenk mit maximaler Bewegungsfreiheit hinsichtlich der Ausrichtung der Anschlusstülle 13 erreicht.
13a und 13b zeigen eine Abwandlung des in 12a und 12b gezeigten Adapters. Das Gehäuse des Adapters 2 der 13a und 13b hat eine im Wesentlichen halbkugelförmige Gestalt, wodurch das Strömungsverhalten der in den Adapter einströmenden und aus dem Adapter ausströmenden Luft verbessert wird.
14 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems 1, und 15 zeigt eine Ansicht der proximalen Beatmungsschläuche 4 mit einem eingefügten Kanal zur Aufnahme einer plastisch verformbaren Faser 20. Das in 14 gezeigte Gelenk 3 zur beweglichen Ausrichtung der Anschlusstülle 13 wird anschließend unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren näher beschrieben.
16 zeigt eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Adapters 2 aus 14. Das Gehäuse dieses Adapters weist im Wesentlichen eine obere Gehäuseschale 28 und eine untere Gehäuseschale 29 auf, die durch Kleben, Verschweißen oder durch Rastmittel miteinander verbunden sind. Am distalen Ende des Adapters sind Anschlussröhrchen gebildet, wobei das Röhrchen 31 mit dem proximalen Inspirationsschlauch und das Röhrchen 30 mit dem proximalen Exspirationsschlauch verbunden wird. Mit Blick auf die Ausgestaltungen der 1 bis 4 ist offensichtlich, dass das Röhrchen 31 (bzw. Anschlussstutzen) mit dem Inspirationskanal des Adapters verbunden ist, und dass das Röhrchen 30 mit dem Exspirationskanal des Adapters verbunden ist, wobei die beiden Kanäle durch eine Trennwand (nicht gezeigt) voneinander getrennt sind. Die Röhrchen 30, 31 können integriert mit der unteren Gehäuseschale 29 und/oder mit der oberen Gehäuseschale 28 geformt sein. An der proximalen Seite des Adaptergehäuses sind zwei Verlängerungen 32, 33 ausgebildet, so dass das Adaptergehäuse eine im Wesentlichen Y-förmige Gestalt hat. Dabei ist der Inspirationskanal in der Verlängerung 32 fortgeführt, und der Exspirationskanal ist in der Verlängerung 33 fortgeführt. Beide Verlängerungen 32, 33 haben einen im Wesentlichen viertelkugelförmigen Endbereich, in deren einander zugewandten ebenen Seitenflächen kreisrunde Öffnungen ausgebildet sind, zwischen denen ein verdrehbares Rohrelement 34 gehalten ist, an dem die Anschlusstülle 13 ausgebildet ist. Wie in 16 zu sehen, fällt die Achse des Rohrelements 34 mit den Mittelpunkten der beiden in den Verlängerungen 32, 33 ausgebildeten Öffnungen zusammen, so dass das Rohrelement 34 um seine Achse verdreht werden kann, wobei die Verbindung zwischen den kreisförmigen Enden des zylindrischen Rohrelements 34 und kreisrunden Öffnungen der Verlängerungen 32 und 34 im Wesentlichen luftdicht ist. Wie erwähnt, steht die Anschlusstülle 13 mit dem Inneren des Rohrelements 34 in Verbindung, und die beiden axialen Endöffnungen des Rohrelements stehen mit zugehörigen Öffnungen in den beiden Verlängerungen 32, 33 in Verbindung. Auf diese Weise wird ein Strömungspfad vom Röhrchen oder Stutzen 31 durch den Inspirationskanal des Adapters, durch das Rohrelement 34, durch den Exspirationskanal des Adapters hin zum Röhrchen bzw. Stutzen 30 erreicht. Die Luftströmung im Rohrelement 34 strömt hierbei an der Öffnung in der Wand des Rohrelements vorbei, an der die Anschlusstülle 13 ausgebildet ist. Die Verlängerungen 32 und 33 sind relativ zum Adaptergehäuse leicht nach unten geneigt, wie in 16 zu sehen, um einen erweiterten Drehwinkel zu ermöglichen. Außerdem ist an der Anschlusstülle 13 ein Vorsprung 35 ausgebildet, der als Anschlag für den Prong oder die Nasenmaske dient. Ein weiterer Vorsprung 36 an jeder schmalen Seite der Tülle 13 dient zur besseren Halterung des Prongs oder der Maske an der Tülle.
17 zeigt eine Querschnittsansicht des Adapters 2 aus 16. Zu sehen sind die obere Gehäuseschale 28, die untere Gehäuseschale 29 und die Trennwand 37, durch die der Inspirationskanal vom Exspirationskanal getrennt ist. Ferner ist zu erkennen, dass die seitlich nach innen zeigende Öffnung in der Verlängerung 33 des Exspirationskanals zur zugehörigen axialen Endöffnung des Rohrelements 34 offen ist. An der hinteren äußeren Seite des Rohrelements 34 ist ein weiterer Vorsprung 38 vorgesehen, durch den ein Überdrehen des Rohrelements nach hinten verhindert wird, wenn der Vorsprung 38 gegen einen Anschlag 39 an der unteren Gehäuseschale des Adaptergehäuses 2 anstößt.
18a und 18b zeigen weitere Querschnittsansichten des Adapters 2 aus 16 und 17 in verschiedenen Schnittebenen. In diesen Ansichten ist auch der Strömungsverlauf der durch das Röhrchen 31 in den Inspirationskanal einströmenden Luft gezeigt. Wie deutlich zu sehen, strömt die Luft in einer sanften 90°-Biegung vom Inspirationskanal in das Rohrelement 34, was darin begründet ist, dass die in 16 und 17 gezeigten Verlängerungen die Form einer Viertelkugel haben. Aufgrund dieses verwirbelungsarmen Einströmens in das Rohrelement 34 werden auch im Inneren des Rohrelements starke Verwirbelungen vermieden. Die sogenannte WOB (Work of Breathing) wird somit gering gehalten. Ferner wird erreicht, dass der Totraum ein äußerst geringes Volumen hat.
19a und 19b zeigen den Luftströmungsverlauf im Inneren des Rohrelements 34. Speziell in 19a ist zu sehen, dass der Totraum, der theoretisch durch das Innenvolumen der Anschlusstülle 13 definiert ist, in der Praxis durch das partielle Einströmen frischer Inspirationsluft in die Tülle und die dadurch erreichte Auswaschwirkung noch weiter vermindert wird. 19b zeigt noch einmal deutlich den Strömungspfad vom Inspirationskanal des Adapters, durch das Rohrelement 34 und zurück durch den Exspirationskanal.
Die in der Beschreibungseinleitung vorgeschlagene und in der Figurenbeschreibung detailliert erläutere Lösung bietet gegenüber den bisher bekannten Lösungen Vorteile in der Handhabung durch das Pflegepersonal. Das Pflegepersonal kann die Krümmung der proximalen Schläuche an die Größe des Kinderkopfes anpassen, bevor das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem am Kopf befestigt wird. Im Unterschied zu den bekannten Lösungen kann danach aber bei schon angelegtem Adapter eine Feinanpassung vorgenommen werden. Dadurch kann weitgehend vermieden werden, dass nicht optimal angepasste Nasenadapter, an denen Masken oder Prongs befestigt werden, Spannungen auf die jeweilige Auflagefläche ausüben und dadurch zu möglicherweise irreparablen Schäden an Nase oder Gesicht führen. Erst durch die Verbindung der Grob- und Feinanpassung wird eine optimale Anpassung an die individuelle Geometrie des Kinderkopfes gewährleistet.
Die verdrehbaren Kopplungseinrichtungen zwischen den proximalen und den distalen Beatmungsschläuchen bieten gegenüber den bisher bekannten Verbindungen über starre Konussteckverbindungen den Vorteil, dass axiale Drehungen der distalen Schläuche von den proximalen Schläuchen entkoppelt werden können. Eine Verdrehung der distalen Schläuche bewirkt daher kein oder ein deutlich geringeres Moment auf den Adapter und damit auf den Kinderkopf als bei einer Verbindung über einen Reibschluss.
Wie vorstehend beschrieben, kann bei Verwendung der vorgeschlagenen nicht-kreisförmige Schlauchquerschnitte bei unveränderter Breite des Schlauchpaars die Querschnittsfläche der Schläuche vergrößert und damit der Strömungswiderstand verringert werden.
Bezugszeichenliste

1: Nasenadaptersystem
2: Nasenadapter
3: Gelenk
4: proximale Beatmungsschläuche
5: zylindrisches inneres Rohr
6: Inspirationskanal
7: Exspirationskanal
8: Öffnung des Rohres
9: Vorsprung
10: Aussparung
11: Schieber
12: Öffnung des Schiebers
13: Anschlusstülle
14: Anschlussteil
15: Rohrelement
16: Öffnung
17: Anschlusstülle
18: Verbindungselement
20: plastisch verformbare Faser
21: Halteklammer
22: seitliche Ausdehnung
23: Kopplung
24: distaler Beatmungsschlauch
25: Trennwand
26: Kugelabschnitt
27: Kugelpfanne
28: obere Schale
29: untere Schale
30: Anschlussstutzen
31: Anschlussstutzen
32: Verlängerung
33: Verlängerung
34: Rohrelement
35: Vorsprung
36: Vorsprung
37: Trennwand
38: Vorsprung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 03/022341 A1 [0011, 0011, 0011]
DE 102009016150 A1 [0012, 0012, 0013]
DE 10329818 A1 [0013, 0013]
DE 20206692 U1 [0014]

Claims

Nasenadaptersystem (1) zur Verwendung bei der nicht-invasiven Atemunterstützung, mit einem Nasenadapter (2), der ein proximales und ein distales Ende hat, wobei das proximale Ende zur Verbindung mit der Nase eines zu beatmenden Patienten und das distale Ende zur Kopplung mit einem Beatmungsgerät ausgestaltet ist, einem Inspirationskanal (6) und einem Exspirationskanal (7), die sich zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Nasenadapters (2) erstrecken, einem im Wesentlichen zylindrischen Rohrelement (34), das verdrehbar zwischen den proximalen Enden der Kanäle (6, 7) gehalten und in seiner zylindrischen Umfangsfläche mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, und einer Anschlusstülle (13), die an der zylindrischen Außenseite des Rohrelements (34) in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung ausgebildet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 1, außerdem mit proximalen Beatmungsschläuchen (4), die am distalen Ende des Nasenadapters (2) angeschlossen sind.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 2, bei dem die proximalen Beatmungsschläuche miteinander verbunden und mit einer plastisch verformbaren Faser (20) gekoppelt sind, wobei die verformbare Faser (20) ein Metalldraht mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt sein kann.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem das Rohrelement (34) so zwischen den proximalen Enden der Kanäle (6, 7) gehalten ist, um eine Fluidverbindung zwischen den proximalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) zu bewirken.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die distalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) jeweils mit einem Anschlussstutzen (30, 31) zum Anschließen eines proximalen Inspirationsschlauchs bzw. eines proximalen Exspirationsschlauchs ausgebildet sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die proximalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) jeweils mit einem Winkel von etwa 90° so nach innen gebogen sind, dass die proximalen Öffnungen der Kanäle (6, 7) einander zugewandt sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem der Adapter (2) im Wesentlichen eine obere Gehäuseschale (28) und eine untere Gehäuseschale (29) aufweist, die durch Kleben, Verschweißen oder durch Rastmittel miteinander verbunden sind.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 7, bei dem der Inspirationskanal (6), der Exspirationskanal (7) und die Anschlussstutzen (30, 31) durch die obere und die untere Gehäuseschale (28, 29) gebildet sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem am proximalen Ende des Adapters (2) zwei Verlängerungen (32, 33) ausgebildet sind, zwischen denen das Rohrelement (34) gehalten ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 9, bei dem die beiden Verlängerungen (32, 33) jeweils an der proximalen Seite der unteren und der oberen Gehäuseschale (28, 29) ausgebildet sind, wobei in der einen Verlängerung (32) eine 90°-Biegung des Inspirationskanals (6) gebildet ist und in der anderen Verlängerung (33) eine 90°-Biegung des Exspirationskanals (7) gebildet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 9 und 10, bei dem die Verlängerungen (32, 33) einen im Wesentlichen viertelkugelförmigen Endbereich haben, zwischen deren einander zugewandten ebenen Innenflächen das verdrehbare Rohrelement (34) in Verbindung mit den proximalen Öffnungen der Kanäle (6, 7) gehalten ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 9 bis 11, bei dem sich die proximalen Endbereiche des Inspirationskanals (6) bzw. des Exspirationskanals (7) jeweils im Wesentlichen in Form eines Viertel-Toroids innerhalb der zugehörigen Verlängerungen (32, 33) erstrecken.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Anschlusstülle (13) mit dem Inneren des Rohrelements (34) in Verbindung steht und die beiden axialen Endöffnungen des Rohrelements mit den zugehörigen proximalen Öffnungen des Inspirationskanals (6) bzw. des Exspirationskanals (7) in Verbindung stehen.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei an dem Rohrelement (34) ein Vorsprung (38) vorgesehen ist, der in einer Endstellung gegen einen Anschlag (39) am Adaptergehäuse anstößt, wodurch ein Überdrehen des Rohrelements verhindert wird.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Anschlusstülle (13) zur Kopplung mit einer Nasenmaske oder mit einem Prong ausgestaltet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die proximalen Öffnungen des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) einen kreisrunden Querschnitt haben, der im Wesentlichen mit dem Querschnitt des zylindrischen Rohrelements (34) übereinstimmt.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Halterung des Rohrelements (34) zwischen den proximalen Öffnungen des Inspirationskanals und des Exspirationskanals ausgestaltet ist, um eine Veränderung der Winkeleinstellung zwischen dem Nasenadapter (2) und der Anschlusstülle (13) zu ermöglichen.
Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 2 bis 17, bei dem die proximalen Beatmungsschläuche (4) und zugehörigen distale Beatmungsschläuche jeweils durch ein Tonnengelenk miteinander verbunden sind, so dass jeder der proximalen Beatmungsschläuche relativ zum zugehörigen distalen Beatmungsschlauch verdrehbar ist.