DE102013004115A1

DE102013004115A1 - Trachealkanüle und sprechventilationssystem zur machinellen beatmung

Info

Publication number: DE102013004115A1
Application number: DE102013004115.5A
Authority: DE
Inventors: Serge Thal; Philipp Tsafoulis
Original assignee: Universitaetsmedizin der Johannes Gutenberg-Universitaet Mainz
Current assignee: Universitaetsmedizin der Johannes Gutenberg-Universitaet Mainz
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2014-09-11
Also published as: EP2964299A2; EP3495011A1; US10173021B2; EP2964299B1; US20160001026A1; WO2014135705A2; WO2014135705A3; EP3495011B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Trachealkanüle, die es Patienten, die künstlich mit Druckluft beatmet werden müssen, ermöglicht zu sprechen. Die erfindungsgemäße ermöglicht dies ohne dass die Gefahr besteht, dass Speichel oder Mageninhalt aspiriert werden. Dies wird durch eine Ausgestaltung der Kanüle mit separatem Sprechluftkanal und Beatmungsluftkanal erreicht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sprechventilationssystem, welches an die Trachealkanüle der Erfindung angeschlossen werden kann, und, wenn es bei einem Patienten angewendet wird, die Beatmung des Patienten überwacht und steuert, sowie eine künstliche Ausatmung simuliert, die tracheotomierten Patienten das Sprechen ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Trachealkanüle, die es Patienten, die künstlich mit Druckluft beatmet werden müssen, ermöglicht zu sprechen. Die erfindungsgemäße Trachealkanüle ermöglicht dies ohne dass die Gefahr besteht, dass Speichel oder Mageninhalt aspiriert werden und ohne dass ein Druckverlust während der Beatmung auftritt. Dies wird durch eine Ausgestaltung der Kanüle mit separatem Sprechluftkanal und Beatmungsluftkanal erreicht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sprechventilationssystem, welches an die Trachealkanüle der Erfindung angeschlossen werden kann, und, wenn es bei einem Patienten angewendet wird, die Beatmung des Patienten überwacht und steuert, sowie eine künstliche Ausatmung simuliert, die tracheotomierten Patienten das Sprechen ermöglicht.
BESCHREIBUNG
Wache Patienten, die an einer Lungenfunktionsstörung oder einer starken allgemeinen Erschöpfung leiden müssen oft für einen längeren Zeitraum (> 5 Tage) mechanisch beatmet werden. Bei diesen Patienten wird oft eine Tracheotomie durchgeführt, ein Luftröhrenschnitt bei dem durch die Halsweichteile ein Zugang zur Luftröhre gelegt wird. In diesen Zugang wird eine dafür vorgesehene Kanüle (Trachealkanüle) eingesetzt. Die Trachealkanüle hält den Zugang offen und ermöglicht durch einen aufblasbaren „Ballon” oder „Cuff”, der den Raum zwischen Trachea und Kanüle abdichtet, eine Beatmung. Eine typische Trachealkanüle weist einen länglichen mit einem Cuff oder Ballon versehenen proximalen Teil auf, der konzentrisch in die Trachea eingeführt wird, und einen davon oberhalb liegenden gekrümmten Bereich der die Kanüle durch den Zugang mit der Außenwelt verbindet und einen Anschluss an ein Beatmungssystem bereitstellt. Der Ballon oder Cuff versiegelt dabei den Bereich zwischen der Trachealkanüle und der Trachea, und ermöglicht den Aufbau eines ausreichenden Lungendrucks wenn Atemluft durch das Beatmungssystem zugeführt wird, und verhindert zudem, dass Rachensekret nach unten in die Lunge gelangen kann.
Patienten, die über eine längere Zeit künstlich durch Druckluft beatmet werden, können mit den derzeitigen Systemen gar nicht, oder nur schlecht, sprechen. Dieses verhindert die verbale Kommunikation mit dem Patienten, und führt insbesondere, wenn für sehr lange Zeit beatmet werden muss, zu einer Isolation des Patienten. Ferner entfällt das Sprechen als Atemtraining und die damit verbundene physiologische Funktion. Derzeit wird ein Sprechen meist erst bei vollständiger Eigenatmung ohne Druckunterstützung, d. h. erst nach vollständiger Entwöhnung des Patienten von der künstlichen Beatmung durch Verwendung einer sog. Sprechkanüle oder „Entblocken” einer konventionellen Trachealkanülen und Aufsatz eines Sprechventils ermöglicht.
Die Patentschrift WO 95/14499 offenbart eine Trachealkanüle für die maschinelle Beatmung tracheotomierter Patienten mit einer den proximalen, konzentrisch in die Trachea einsetzbaren Teil umgebenden, diese abdichtenden Cuff und einem oberhalb desselben angeordneten, gekrümmten Bereich sowie mit einer in die Kanüle von deren distalen Ende her konzentrisch einsetzbaren Innenkanüle, wobei dass in der Kanüle oberhalb des die Trachea abdichtenden Cuff sowie etwa in der Verlängerung der Längsachse des umgebogenen, in die Trachea einsetzbaren Teils eine Exspirationsöffnung vorgesehen ist, vor, dass die Innenkanüle in ihrem unterhalb der Exspirationsöffnung gelegenen Bereich eine durch eine als Ventil wirkende, elastische Membran zumindest teilweise abgedeckte Ausnehmung aufweist sowie einen querschnittlich verjüngten Bereich an ihrem proximalen Ende.
Während der Inhalationsphase wird ein bestimmtes Luftvolumen von dem Beatmungsgerät durch die vom distalen Ende her in die Trachealkanüle eingesetzte Innenkanüle, den proximalen Bereich der Trachealkanüle und die Trachea in die Lunge gepresst. Hierbei soll sich die an der Innenkanüle befindliche Membran im Bereich der Luftauslasssöffnung der Trachealkanüle nach außen dehnen und sich dabei entlang des Umfangsrandes der Luftauslasssöffnung an die innere Oberfläche der Kanüle anlegen. Hierdurch wird die Exspirationsöffnung abgedichtet und verhindert, dass das eingepresste Luftvolumen, anstelle in die Lunge zu strömen, direkt über die oberen Luftwege entweichen kann. Während der Ausatemphase zieht sich diese Membran wieder zusammen und öffnet somit einen Zugang der Ausatemluft zu der Exspirationsöffnung. Durch den durch die eingepumpte Beatmungsluft in der Lunge entstandenen Lungendruck, soll sodann die Ausatemluft in den Rachenraum strömen und eine Schwingung der Stimmbänder ermöglichen. Die beschriebene Kanüle ist jedoch insofern nachteilig, da die Sprechzeit ausschließlich von der rückströmenden Beatmungsluft aus der Lunge des Patienten abhängig ist. Dieser Rückstrom kann aber von schwächeren Patienten schlecht beeinflusst werden. Des Weiteren kann aufgrund der Exspirationsöffnung der Trachealkanüle die Gefahr des Aspirierens oder Verschluckens von Speichel oder Mageninhalt nicht ausgeschlossen werden und der Druck in der Lunge fällt am Ende der Exspiration auf Umgebungsdruck ab, so dass ein Alveolarkollaps resultieren kann.
Die Patentschrift DE 10 2005 056 999 beschreibt eine Trachealkanüle die aus zwei Röhren besteht, die die Luftröhre des Patienten mit der Außenwelt verbinden. Durch diese Röhren wird die Atemluft beim Einatmen sowie auch beim Ausatmen geleitet. Gemäß der Beschreibung münden die Röhren außen in einen Flüssigkeitsabscheider. Dort wird die Atemluft von Speichel und Schleim gereinigt. Die beschriebene Kanüle scheidet zwar Speichelflüssigkeit ab, ist aber nur bei Patienten einsetzbar, die selbständig atmen können, aber unter einer Störung der Luftwege oder des Kehlkopfes leiden und daher tracheotomiert werden müssen.
Somit stellt der Stand der Technik keine zufriedenstellende Lösung zur Verfügung, die Patienten, die lange Zeit über eine Druckluftbeatmung mit Atemluft versorgt werden müssen, beispielsweise schwache Patienten mit Lungenfunktionstörung bei denen eine Tracheotomie durchgeführt wurde, die Fähigkeit zur sprechen ermöglicht und somit einer Isolation des Patienten vorbeugt.
In einem ersten Aspekt wird das oben beschriebenen Problem durch eine Trachealkanüle (10) zur aktiven Beatmung (mit Druckunterstützung) eines Patienten gelöst, umfassend ein Beatmungskanal (11) und ein Sprechkanal (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Beatmungskanal (11) und der Sprechkanal (12) unabhängig voneinander mit Luft versorgt werden können. Bevorzugterweise ist die Trachealkanüle der Erfindung gebogen, insbesondere kann sie elastisch sein, um leicht in die Trachea eines Patienten eingeführt werden zu können. Die Trachealkanüle der Erfindung ist in einer bevorzugten Ausführungsform so ausgestaltet, dass sie zur aktiven (druckunterstützten) Beatmung eines Patienten eingesetzt werden kann.
Die Begriffe „Luft”, „Druckluft”, „Atemluft” oder „Beatmungsluft” sollen für die hier beschriebene Erfindung als eine Luftzusammensetzung verstanden werden, die für die Beatmung von Säugern, insbesondere menschlichen Patienten, geeignet ist. Daher soll als Luft im Kontext der vorliegenden Erfindung insbesondere die natürliche atmosphärische Luftzusammensetzung, oder dieser sehr ähnliche Luftzusammensetzungen, verstanden werden. Diese besteht hauptsächlich aus den zwei Gasen Sauerstoff (~21%) und Stickstoff (~78%). Daneben gibt es Kohlendioxid und Argon, sowie andere Gase in Spuren.
Für die Beatmung von Patienten mit Lungenfunktionsstörung kann bei Sauerstoffaufnahmestörung eine Erhöhung des Sauerstoffanteils der Atemluft notwendig werden. Der Sauerstoffanteil wird deshalb patientenindividuell für den Beatmungs- und Sprechkanal zwischen 21 und 100% angepasst und messtechnisch kontrolliert. Solche Misch- und Mess-Systeme sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben. Daher beziehen sich die oben genannten Begriffe „Luft”, „Druckluft”, „Atemluft” oder „Beatmungsluft” ebenfalls aus Luftgemischen, in denen ein erhöhter O₂-Anteil enthalten ist.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind sowohl der Sprechkanal als auch der Beatmungskanal in einer Trachealkanüle integriert. Alternativ kann die Erfindung aber auch als eine Aussenkanüle umfassend zweier Innenkanülen ausgestaltet sein, wobei die Aussenkanüle in die Trachea eines Patienten eingeführt wird. Anschließend können die zwei Innenkanülen (Seelen) in die Aussenkanüle eingeführt werden, wobei eine Innenkanüle den Beatmungskanal darstellt und die Beatmung der Lunge gewährleistet, während eine zweite Innenkanüle als Sprechkanal ausschließlich den Mund-Rachenraum belüftet.
Der Begriff „aktive Beatmung” bezeichnet eine durch Druckluft gestützte künstliche Beatmung des Lungenvolumens eines Patienten. Dies trifft insbesondere auf Patienten zu, die zu schwach sind, um über ihr Zwerchfell selbständig ausreichend Luft aufzunehmen. Diese Patienten werden daher an ein Druckluftsystem angeschlossen, welches über die Trachealkanüle ausreichend Atemluft in die Lunge blast. Solche Systeme sind im Stand der Technik hinreichend beschrieben.
Die Kanüle gemäß der vorliegenden Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass wenn sie in einem Patienten eingesetzt wird, die von einander abgetrennten Sprechluft- und Beatmungskanäle es ermöglichen mittels Druckluft unabhängig voneinander (i) den Lungenraum mit Atemluft zu versorgen und (ii) durch den Sprechkanal den Mund-Rachen Raum so zu durchlüften, dass der Patient in die Lage versetzt wird normal zu sprechen. Durch Ausgestaltung der Trachealkanüle als zwei voneinander getrennte Kanäle wird die Gefahr vermindert, dass Speichel oder Mageninhalt verschluckt oder versehentlich aspiriert werden. Zudem kann durch die separate Steuerung der Zufuhr von „Sprechluft”, dem Patienten unabhängig von der Ausatemluft das Sprechen ermöglicht werden.
Daher ist die Trachealkanüle gemäß der Erfindung in einer bevorzugten Ausführung so gestaltet, dass der Beatmungskanal (11) und der Sprechkanal (12) getrennte, voneinander abgeschlossene, Volumina aufweisen. So wird verhindert, dass Luft zwischen Beatmungskanal/Lunge und Sprechkanal/Mund-Rachen ausgetauscht wird.
Die Trachealkanüle kann weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass der Beatmungskanal (11) einen Anschluss (13) für ein Beatmungsluftsystem, und der Sprechkanal (12) einen Anschluss (14) für ein Sprechluftsystem umfasst. Die Anschlüsse sind am distalen Ende der Kanüle angebracht. Das distale Ende der Kanüle liegt, wenn die Kanüle eingesetzt wird, außerhalb des Körpers des Patienten. Als proximales Ende soll das Ende der Trachealkanüle verstanden werden, welches in die Trachea des Patienten eingeführt worden ist.
Die Trachealkanüle gemäß der Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Dichtungsring (20) ausgestattet. Der Dichtungsring (20) kann auch als „Cuff” oder „Ballon” bezeichnet werden und soll die Kanüle innerhalb der Trachea fixieren und das Lungenvolumen vom Mund-Rachen Raum abdichten. Damit der notwendige Druck zur Beatmung aufgebaut werden kann, muss die Trachea mit dem Ballon (Cuff) (20), der unterhalb des Larynx in der Trachea liegt, abgedichtet werden. Diese Abdichtung sorgt dafür, dass die in der Lunge enthaltene Luft ausschließlich durch die Trachealkanüle, und zwar durch den Beatmungskanal entweichen kann, sobald im Beatmungsluftsystem ein entsprechendes Ventil geöffnet ist.
Bevorzugt ist weiter eine Trachealkanüle, wobei der Sprechkanal (12) einen Sprechluftauslass (16) umfasst, der die Belüftung des Mund-Rachen Raumes gewährleistet, und wobei der Sprechluftauslass (16) so vorgesehen ist, dass er in der Kanüle an der Außenwand des Sprechkanals, oberhalb des die Trachea abdichtenden Cuffs (20), etwa in der Verlängerung der Längsachse des umgebogenen, in die Trachea einsetzbaren Teils der Kanüle platziert ist. Zudem umfasst der Beatmungskanal (11) einen Beatmungsluftauslass (15), der die Beatmung der Lunge gewährleistet. Der Beatmungsluftauslass (15) ist unterhalb des abdichtenden Cuffs (20) angebracht.
Daher ist es bevorzugt, dass der Dichtungsring (20) zwischen den Luftauslässen (15) und (16) angeordnet ist, genauer unterhalb des Sprechluftauslass (16), und bei der Beatmung eines Patienten eine separate Belüftung/Beatmung des Mund-Rachen Raumes und der Lunge gewährleistet.
Somit werden bei einer aktiven Beatmung durch eine Trachealkanüle der vorliegenden Erfindung die oberhalb des die Trachea abdichtenden Cuffs (20) befindlichen Luftwege, insbesondere der Mund-Rachen Raum vollständig umgangen. Das Ausatmungsvolumen kann somit nicht mehr durch den Larynx strömen. Zur Erzeugung von Tönen beim Sprechen müssen aber die Stimmbändern in ein Schwingen (Bernoulli-Schwingungen) gebracht werden, um darüber eine Phonation zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird daher über eine separate Sprechluftzufuhr über den Sprechkanal der Trachealkanüle der vorliegenden Erfindung übernommen. Durch den Sprechkanal kann ausreichend Luft eingeblasen werden um die Stimmbänder in Schwingung zu versetzten und dem Patienten das Sprechen zu ermöglichen. Dies wird vorzugsweise während der Ausatemphase der Beatmung durchgeführt.
In einer Ausführungsform umfasst die erfinderische Trachealkanüle eine luftundurchlässige Innenwand (18), die einen Teil der Trachealkanüle als separaten Sprechkanal vom Hauptvolumen der Kanüle abtrennt. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist die Innenwand (18) kollabierbar, sodass sie den Sprechkanal (12) während der Einatmungsphase, wenn Druckluft durch den Beatmungskanal in die Lunge geblasen wird, kollabiert. Während der Ausatmungsphase wird Sprechluft durch den Sprechkanal geblasen, sodass sich der Sprechkanal (12) wieder ausdehnt ( und C).
In einer alternativen Ausführung der Trachealkanüle der Erfindung ist die Trachealkanüle als doppelwandige Kanüle ausgebildet – also als Doppelrohr. Bei dieser Ausführungsform verfügt die Trachealkanüle ebenfalls über zwei voneinander getrennte Volumina. Einmal einem Volumen, das zwischen der Außenwand der Trachealkanüle (10) und der innerhalb der Trachealkanüle befindlichen Wand des Innenrohrs liegt. Dieses Volumen stellt den Sprechkanal (12) dar. Das Volumen des Innenrohrs stellt den Beatmungskanal (11) dar. Wie oben beschrieben sind beide Volumen voneinander luftdicht getrennt.
In einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Beatmungssystem zur aktiven Beatmung eines Patienten gelöst, welches so ausgestaltet ist, dass es an eine oben beschriebene Trachealkanüle (10) angeschlossen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Beatmungssystem weiter: eine Steuereinheit (30), welches ein Ausatemprofil anhand des Ausatemmusters eines Patienten erstellt, ein Sprechluftventil (50), das eine Druckluftquelle (41) mit dem Sprechkanal (12) verbindet, und das durch die Steuereinheit (30) gesteuert wird; und ein Beatmungsluftsystem (60), das eine Druckluftquelle (42) mit dem Beatmungskanal (11) verbindet. Dabei ermöglicht die Steuereinheit (30) durch Steuerung des Sprechluftventils (50) anhand des Ausatemprofils die Simulation einer künstlichen Ausatmung, die ein beatmungsunabhängiges Sprechen ermöglicht. Ein bevorzugter Aufbau eines Beatmungssystems der Erfindung ist in schematisch dargestellt. Hierbei handelt es sich um einen prototypischen Aufbau eines so genannten „T-Vent” Systems.
Das Beatmungssystem der vorliegenden Erfindung (T-Vent System) ist eine Kombination aus der weiterentwickelten oben beschriebenen Trachealkanüle und einem computergesteuerten Sprechsystem, welches den Atemzyklus des Patienten überwacht und in der Ausatemphase das Sprechen durch einen adaptierten, zusätzlichen Luftfluss in Richtung Stimmbänder Sprechen ermöglicht. Durch eine Messeinheit wird die Exspiration des Patienten gemessen (Fluss und Druckmessung), bewertet (computergestützte Analyse) und ein Ausatemmuster erstellt ( ). Der Patient bekommt über ein separates Lumen der Trachealkanüle ( , ) den errechneten zusätzlichen, kontrollierten Luftfluss (Fluss und Druckmessung), der die Ausatmung über den Mund nachstellt und so den Stimmbändern ein Schwingen (Bernoulli Schwingungen) und darüber eine Phonation ermöglicht. Die Beatmung des Patienten wird durch das T-Vent System nicht verändert oder beeinflusst.
Daher umfasst das Beatmungssystem bevorzugterweise weiter eine Sprechluftflussmesseinheit (70), die den Sprechluftfluss und Druck misst, und die Daten an die Steuereinheit (30) abgibt; und eine Beatmungsluftflussmesseinheit (80), die den Beatmungsluftfluss und Druck misst, und die Daten an die Steuereinheit (30) abgibt, wobei die Beatmungsluftflussmesseinheit (80) sowohl Fluss und Druck bei Einatmung und Ausatmung messen kann.
Vorteilhaft ist, dass sowohl die Sprechluft als auch die Beatmungsluft, bevor sie in die Trachealkanüle eingeblasen wird, befeuchtet werden kann. Daher kann das Beatmungssystem weiter mindestens einer Luftanfeuchtvorrichtung (90) umfassen, die die Beatmungsluft und/oder Sprechluft anfeuchtet.
Das Beatmungssystem umfasst zudem eine Druckluftquelle (40), welche das Beatmungsluftsystem (60) und/oder das Sprechluftventil (50) mit Druckluft bzw. Atemluft versorgt. Bevorzugt ist ein Beatmungssystem wobei der Mund- und Rachenraum eines Patienten über den Sprechluftkanal (12) mit Luft versorgt wird, und die Lunge des Patienten über den Beatmungskanal (11) mit Luft versorgt wird, wobei die Luftversorgung vorzugsweise getrennt voneinander erfolgt.
Besonders bevorzugt ist ein oben beschriebenes Beatmungssystem, welches eine oben beschriebene Trachealkanüle umfasst.
Ein Beatmungssystem der Erfindung weist eine Vielzahl von Vorteilen gegenüber den im Stand der Technik bekannten Systemen auf. Für den Pateinten ermöglicht das System die Aufhebung der Isolation, beispielsweise dadurch, dass es die verbalen Kommunikation mit Angehörigen und Krankenhauspersonal ermöglicht. Für die behandelnden Ärzte/Pflege: Direkte Kommunikation mit dem behandelten Patienten, und dadurch bessere Überwachung des neurologischen Zustandes, Schmerzen, u. v. m., schnelleres Entwöhnen von der künstlichen Beatmung durch verstärkte Motivation und Bio-Feedback, Vermeidung von PEEP-Verlust. Das System ermöglicht auch die direkte Dekanülierung des Patienten unter Umgehung der so genannten ”künstlichen Nase”. Durch die natürliche Belüftung der Nasennebenhöhlen verringert sich überdies das Infektionsrisiko für den Patienten und freie Atemwege können besser sichergestellt/kontrolliert werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand einzelner Ausführungsbeispiele und Abbildungen im Detail beschrieben. Die hier gezeigten Beispiele sollen nicht als einschränkend für das allgemeine erfinderische Prinzip verstanden werden.
In den Abbildungen wird gezeigt:
: zeigt eine schematische Darstellung eines Beatmungssystems der vorliegenden Erfindung. Die Pfeile zeigen die Flussrichtung von Luft (31), Messdaten (32) oder Steuerbefehlen (33) an.
: zeigt eine bevorzugte Trachealkanüle der Erfindung. Die dargestellte Ausführung ist durch einen kollabierbaren Sprechkanal gekennzeichnet. A: Pfeile zeigen die jeweilige Flussrichtung der Sprech-, bzw. Beatmungsluft an. Die gestrichelte Linie markiert den in B und C dargestellten Querschnitt der Trachealkanüle. B: Zeigt den Querschnitt der Trachealkanüle während der Inhalationsphase (Sprechkanal kollabiert), C: Zeigt den Querschnitt der Trachealkanüle während der Ausatmungsphase (Sprechkanal belüftet).
: zeigt eine zweite bevorzugte Trachealkanüle der Erfindung. Die dargestellte Ausführung umfasst ein Doppelrohr worin das äußere Volumen den Sprechkanal darstellt und das Innenvolumen die Beatmungluft an die Lunge leitet. Pfeile zeigen die jeweilige Flussrichtung der Sprech, bzw. Beatmungsluft an. Kästen zeigen Querschnitte der Kanüle an den entsprechenden Stellen.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet
Bezugszeichenliste

10: Trachealkanüle
11: Beatmungskanal
12: Sprechluftkanal
13: Anschluss für ein Beatmungsluftsystem
14: Anschluss für ein Sprechluftsystem (T-Vent)
15: Auslass Beatmungskanal in Richtung Lunge
16: Luftauslass Sprechkanal in Richtung Mund-Rachen Raum
18: Innenwand
19: Innenrohrwand
20: Dichtungsring, oder „Cuff”, „Ballon”
30: Sprechluftsteuereinheit
31: Luftfluss
32: Messdaten
33: Steuerbefehl
41: Druckluftquelle (Turbine) für Sprechluft
42: Druckluftquelle (Turbine) für Atemluft (N₂/O₂)
50: Sprechluftventil
60: Beatmungsluftsystem
70: Sprechluftmesseinheit
80: Beatmungsluftmesseinheit
90: Anfeuchtungssystem

BEISPIELE
Beispiel 1:
zeigt ein bevorzugtes Sprechluftsystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Zentral ist das Steuersystem (30) welches auf Basis von Messdaten (92), die es von dem Beatmungsluftsystem (60), welches die mechanische Ein- und Ausatmung bei einer Druckluftbeatmung steuert, sowie einer Beatmungsflussmesseinheit (80) erhält, und anhand dieser Daten ein Ausatemprofil eines an dieses System angeschlossenen Patienten erstellt. Auf Basis des Ausatemprofil steuert das System (30) eine Sprechluftventileinheit (50) an. Durch Öffnen des Ventils kann Sprechluft von einer Druckluftquelle (41) in das System geleitet werden. Die Steuereinheit (30) simuliert durch öffnen des Ventils eine künstliche Ausatmung des Patienten. Die Sprechluft wird also in das System, in den Sprechkanal der Trachealkanüle der Erfindung geleitet und somit während einer Ausatemphase in den Mund-Rachen Raum geblasen, sodass dem Patient eine Phonation ermöglicht wird. Der Strom (Druck und Fluss) der Sprechluft wird dabei von einer Messeinheit (70) überwacht, die die gewonnen Daten an das Steuersystem (30) weiter leitet. Das System kann zudem eine Einheit (90) zur Anfeuchtung der Sprech- und Beatmungsluft umfassen. verdeutlicht den von einander getrennten Fluss von Atem- und Sprechluft (links/rechts).
Beispiel 2:
Eine Ausführung der in dieser Anmeldung beschriebenen Trachealkanüle wird in gezeigt. Die Trachealkanüle (10) umfasst zwei Kanäle (11) und (12), die durch eine luftundurchlässige Innenwand (18) voneinander abgetrennt sind. Beide Kanäle verfügen daher über separate Luftein- und Auslasse (13)/(14) und (15)/(16). In wird die Flussrichtung der einzublasenden Luft durch Pfeile angezeigt. Die Innenwand (18) ist in dieser Ausführung kollabierbar. In der Einatemphase wird Beatmungsluft durch den Sprechkanal (11) in die Lunge des Patienten gepumpt. Da während der Einatemphase nicht gesprochen wird, bleibt der Sprechkanal (12) unbelüftet. Die kollabierbare Innenwand (18) legt sich daher aufgrund des Drucks der eingeblasenen Beatmungsluft an die Aussenwand der Trachealkanüle und vergrößert das Volumen des Beatmungskanals.
Während der Ausatemphase soll mit einem extern angeschlossenen Sprechluftsystem Sprechluft durch den Sprechkanal in den Mund-Rachen Raum eines Patienten geblasen werden, um dem Patienten das Sprechen zu ermöglichen. Daher dehnt sich während der Ausatemphase, durch den Druck der eingeblasenen Sprechluft der Sprechkanal aus.
Beispiel 3:
zeigt eine zweite Ausführung der Trachealkanüle der Erfindung. Hier ist die Trachealkanüle (10) als Doppelrohr ausgebildet (siehe Querschnitte in ). Durch das äussere Volumen (12), der Sprechkanal, kann dann ebenfalls Sprechluft in den Mund-Rachen Bereich eingeblasen werden. Die Innenrohrwand (19) kollabiert dabei nicht. Durch das Innenrohrvolumen (11) wird die Beatmungsluft in die Lunge eines Patienten geleitet.
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 95/14499 [0004]
DE 102005056999 [0006]

Claims

Trachealkanüle (10) zur aktiven Beatmung (mit Druckunterstützung) eines Patienten, umfassend ein Beatmungskanal (11) und ein Sprechkanal (12), dadurch gekennzeichnet, dass der Beatmungskanal (11) und der Sprechkanal (12) unabhängig voneinander mit Luft versorgt werden können.
Trachealkanüle gemäß Anspruche 1, wobei der Beatmungskanal (11) und der Sprechkanal (12) getrennte, voneinander abgeschlossene, Volumen aufweisen.
Trachealkanüle gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, dass der Beatmungskanal (11) einen Anschluss (13) für ein Beatmungsluftsystem, und der Sprechkanal (12) einen Anschluss (14) für ein Sprechluftsystem umfasst.
Trachealkanüle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sprechkanal (12) einen Sprechluftauslass (16) umfasst, der die Belüftung des Mund-Rachen Raumes gewährleistet, und wobei der Beatmungskanal (11) einen Beatmungsluftauslass (15) umfasst, der die Beatmung der Lunge gewährleistet.
Trachealkanüle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend einen Dichtungsring (20).
Trachealkanüle gemäß Anspruch 5, wobei der Dichtungsring (20) zwischen den Luftauslässen (15) und (16) angeordnet ist, nämlich unterhalb des Sprechluftauslass (16), und bei der Beatmung eines Patienten eine separate Belüftung/Beatmung des Mund-Rachen Raumes und der Lunge gewährleistet.
Trachealkanüle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Beatmungskanal (11) und der Sprechkanal (12) die Luftröhre des Patienten mit der Umwelt verbinden.
Beatmungssystem zur aktiven Beatmung eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass es an eine eine Trachealkanüle (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 angeschlossen werden kann.
Beatmungssystem gemäß Anspruch 8 weiter umfassend a. eine Steuereinheit (30), welches ein Ausatemprofil anhand des Ausatemmusters eines Patienten erstellt, b. ein Sprechluftventil (50), das eine Druckluftquelle mit dem Sprechkanal (12) verbindet, und das durch die Steuereinheit (30) gesteuert wird, c. und ein Beatmungsluftsystem (60), das eine Druckluftquelle mit dem Beatmungskanal (11) verbindet, wobei die Steuereinheit (30) durch Steuerung des Sprechluftventils (50) anhand des Ausatemprofils eine künstliche Ausatmung simuliert, und ein beatmungsunabhängiges Sprechen ermöglicht.
Beatmungssystem gemäß Anspruch 8 oder 9, weiter umfassend eine Sprechluftflussmesseinheit (70), die den Sprechluftfluss und Druck misst, und die Daten an die Steuereinheit (30) abgibt; und eine Beatmungsluftflussmesseinheit (80), die den Beatmungsluftfluss und Druck misst, und die Daten an die Steuereinheit (30) abgibt, wobei die Beatmungsluftflussmesseinheit (80) sowohl Fluss und Druck bei Einatmung und Ausatmung messen kann.
Beatmungssystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, weiter umfassend mindestens einer Luftanfeuchtvorrichtung (90), die die Beatmungsluft und/oder Sprechluft anfeuchtet.
Beatmungssystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, weiter umfassend mindestens eine Druckluftquelle (40), welche das Beatmungsluftsystem (60) und/oder das Sprechluftventil (50) mit Druckluft versorgt.
Beatmungssystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Mund- und Rachenraum eines Patienten über den Sprechluftkanal (12) mit Luft versorgt wird, und die Lunge des Patienten über den Beatmungskanal (11) mit Luft versorgt wird, wobei die Luftversorgung vorzugsweise getrennt voneinander erfolgt.
Beatmungssystem gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, umfassend eine Trachealkanüle gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.