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Die Erfindung betrifft einen Adapter zur Herstellung eines Strömungskanals zwischen einer Atemgasversorgung und einem Patientenanschlussstück und sowohl ein Beatmungs- oder Atemunterstützungsset als auch ein System zur Beatmung oder Atemunterstützung, die jeweils über einen derartigen Adapter verfügen. Der beschriebene Adapter verfügt über eine erste Anschlussstruktur zur Verbindung mit der Atemgasversorgung und über eine zweite Anschlussstruktur zur Verbindung mit einem Patientenanschlussstück.
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Auf dem Gebiet der Anästhesie-, Intensiv- und Notfallmedizin ist es heutzutage üblich bei beatmeten Patienten eine Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidanteils (etCO2) im Atemgas, also des Kohlenstoffdioxidanteils in der Ausatemluft, durchzuführen, die in bestimmten Fällen sogar obligatorisch ist. Bei diesem Messverfahren, das als Kapnometrie bezeichnet wird, wird die Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidanteils mithilfe chemischer Indikatoren oder durch Infrarotspektroskopie durchgeführt. Mittels der Kapnometrie lassen sich sowohl bei beatmeten als auch bei spontan atmenden Patienten, die beispielsweise eine Beatmungsunterstützung erhalten, zusätzliche Informationen gewinnen, auf deren Grundlage nicht nur therapeutische Entscheidungen getroffen werden können, sondern die gleichzeitig die Sicherheit eines Patienten erhöhen. Sofern ein Patient mit einem Endotrachealtubus beatmet wird, liefert die Kapnometrie etwa Auskunft über die Lage und den Funktionszustand des Tubus, ermöglicht eine Beurteilung der Stoffwechsellage des Patienten und liefert Informationen über etwaige Komplikationen.
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Um eine derartige Messung durchzuführen, sind zwei generell unterschiedliche Verfahren, nämlich das sogenannte Hauptstromverfahren einerseits und das Nebenstromverfahren andererseits bekannt. Bei dem Hauptstromverfahren befindet sich im Schlauchsystem zwischen dem Patientenanschlussstück, üblicherweise einem Endotrachealtubus und einem Y-Stück eine Messküvette, mittels der durch Messung der Infrarotlichtabsorption des Atemgases der Kohlendioxidanteil kontinuierlich während der Beatmung bestimmt wird.
Beim Nebenstromverfahren wird eine kleine Luftmenge permanent aus dem Atemgasstrom abgesaugt und dann einem Detektor zugeleitet, mittels dem der Kohlenstoffdioxidanteil im Atemgas bestimmt wird.
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Letztendlich ist die Kapnometrie ein wichtiges Werkzeug, um die Intubation, Beatmung und Narkose eines Patienten sicher zu überwachen und zu steuern. In der Neonatologie wird die Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidanteils des Atemgases aufgrund der vergleichsweise geringen Tidalvolumina bislang üblicherweise nicht patientennah durchgeführt. Dies führt dazu, dass die gemessenen Kohlenstoffdioxidanteile teilweise fehlerbehaftet sind und unter Umständen zu Fehlinterpretationen der jeweiligen Behandlungssituation oder des Patientenzustandes führen können. Insbesondere für den Bereich der Neonatologie wäre es daher generell wünschenswert, entsprechende Messungen möglichst patientennah, also in der Nähe eines Patientenanschlussstücks bzw. im Bereich eines Adapters, der die Atemgasversorgung mit dem Patientenanschlussstück verbindet, und ohne wesentliche Vergrößerung des Totraumvolumens durchzuführen.
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Der Einsatz der aus dem Stand der Technik bekannten Adapter zur Herstellung einer Verbindung zwischen einer Atemgasversorgung und einem Patientenanschlussstück führt allerdings teilweise zu einer nicht unerheblichen Erhöhung des Totraumvolumen, welches gerade bei der die Beatmung oder Atmungsunterstützung von Neonaten minimiert werden muss. Weiterhin sind Adapter bekannt, über die in vergleichsweise patientenfernen Bereichen, etwa über eine Schlauchverbindung mit Luer-Lock-Verschluss im Bereich eines Wärme- und Feuchteaustauschers, die Entnahme von Atemgas ermöglicht wird. Derartige Adapter neigen dazu, eine Wirbelbildung innerhalb des Atemgasstromes zu verursachen, die wiederum zu Artefakten bei der Messung des endtidalen Kohlendioxidgehalts im Atemgasstrom führen kann. Im Übrigen ist das Absaugen eines Atemgasteilstroms in einem Bereich zwischen dem Patienten und einem Filterelement zur Bestimmung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehaltes im Wege des Nebenstromverfahrens aus Sicherheitsgründen nicht angeraten, da bei einer Verstopfung des Hauptströmungskanals, etwa bei einem zugesetzten Filter, das Risiko besteht, dass unzulässig viel Luft aus der Lunge des Patienten abgesaugt wird.
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In diesem Zusammenhang ist aus der
DE 41 30 724 A1 ein Adapter zur Herstellung einer gasdichten Verbindung zwischen einer Atemgasversorgung und einem Endotrachealtubus, der für die Beatmung von Früh- und Neugeborenen einsetzbar ist, bekannt. Der beschriebene Adapter verfügt über einen integrierten Wärme- und Feuchteaustauscher (HME-Filter) zur Minimierung der Kohlensäureretention und über einen zusätzlichen Anschlussstutzen zur patientenseitigen Verbindung mit einem Drucküberwachungssystem. Problematisch an dem beschriebenen Adapter ist, dass bei einer ungewollten Diskonnektierung des zum Drucküberwachungssystem führenden Schlauchs unkontrolliert Atemgas aus dem Adapter entweichen kann.
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Ausgehend von den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sowie den zuvor geschilderten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Adapter zur Herstellung einer gasdichten Verbindung zwischen einer Atemgasversorgung und einem Patientenanschlussstück anzugeben, der sich durch eine kompakte Bauweise verbunden mit einem geringen Totraum auszeichnet und darüber hinaus eine einfache und sichere Möglichkeit zur Realisierung einer Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehaltes des Atemgasen ermöglicht. Im Weiteren sollte es möglich sein, den anzugebenden Adapter mit einem Filterelement, einem Wärmeübertragers und/oder einem Feuchteaustauscher kombinieren zu können, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Beatmung oder Atmungsunterstützung eines Patienten hierdurch nachteilig beeinflusst wird. Von besonderer Bedeutung ist es generell, dass trotz der Realisierung oder Durchführung einer endtidalen Kohlenstoffdioxidmessung der Beatmungsdruck innerhalb des Adapters nicht unzulässig abfällt und bei einer absaugenden Messung unzulässig viel Luft dem beatmeten Patienten entzogen wird. Ferner sollte der anzugebende Adapter möglichst technisch einfach und auch unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten effizient herstellbar sein. Weiterhin sollte er sich ohne großen Aufwand und schnell mit den derzeit für die Beatmung oder Atmungsunterstützung verwendeten Schlauchsystemen und Komponenten verbinden bzw. sich in diese integrieren lassen.
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Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird mit einem Adapter gemäß Anspruch 1 sowie einem Set zur Beatmung oder Atmungsunterstützung, wie es jeweils in den Ansprüchen 12 bis 14 angegeben ist, gelöst. Ein System zur Beatmung oder Atmungsunterstützung eines Patienten, das die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe löst, ist ferner im Anspruch 15 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
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Erfindungsgemäß ist ein Adapter zur Herstellung eines Strömungskanals zwischen einer Atemgasversorgung und einem Patientenanschlussstück, der über eine erste Anschlussstruktur zur Verbindung mit der Atemgasversorgung und über eine zweite Anschlussstruktur zur Verbindung mit dem Patientenanschlussstück verfügt, derart weitergebildet worden, dass ein von dem Strömungskanal abzweigender Bypasskanal mit einer durch ein Sicherheitsventil zumindest zeitweise verschließbaren Entnahmeöffnung vorgesehen ist und dass das Sicherheitsventil derart ausgeführt ist, dass die Entnahmeöffnung verschlossen ist, wenn ein im Strömungskanal herrschender Beatmungsdruck kleiner als ein Druck ist, der auf einer dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils herrschet. Erfindungsgemäß wird somit ein Adapter bereitgestellt, der über eine mithilfe eines Sicherheitsventils verschließbaren Entnahmeöffnung verfügt. Bei dem Sicherheitsventil handelt es sich hierbei um ein Ventil, das die Entnahmeöffnung immer dann verschließt, wenn sich im Strömungskanal des Adapters ein Unterdruck gegenüber einem auf der dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils herrschenden Druck, insbesondere gegenüber einem atmosphärischen Umgebungsdruck, der in der Umgebung des Adapters und damit außerhalb des Strömungskanals herrscht, einstellt.
Mithilfe des erfindungsgemäß ausgeführten Adapters ist es somit möglich, in unmittelbarer Nähe des Patientenanschlussstücks, beispielsweise im Bereich des distalen Endes eines Endotrachealtubus, zumindest einen Teil des Atemgasstromes zu entnehmen und Messungen des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehalt des Atemgases durchzuführen, ohne dass die Gefahr besteht, dass dem Hauptströmungskanal im Adapter unzulässig viel Atemgas entnommen wird. Selbstverständlich ist es mit der erfindungsgemäßen Lösung alternativ oder ergänzend möglich, die Konzentration anderer Gase im Atemgas, beispielsweise von volatilen Anästhetika, mittels einer absaugenden Messung zu erfassen. Wesentlich für die erfindungsgemäße Lösung ist, dass trotz der zusätzlich am Adapter vorgesehenen Entnahmestelle mit einem Bypasskanal, einer Entnahmeöffnung und einem Sicherheitsventil einerseits der Totraum im Inneren des Adapters vergleichsweise klein gehalten und andererseits ein unkontrolliertes Ausströmen des Atemgases aus dem Strömungskanal, beispielsweise wenn es innerhalb des Strömungskanal zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes kommt, verhindert wird. Es wird somit sichergestellt, dass, selbst wenn eine absaugende Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehalts durchgeführt wird, dem Strömungskanal und damit dem Patienten nicht unzulässig viel Atemgas entzogen wird.
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Vorzugsweise befindet sich die Entnahmeöffnung auf der patientenzugewandten Seite des Adapters, sodass die Entnahmeöffnung möglichst nah an der am proximalen Ende angeordneten zweiten Anschlussstruktur und somit möglichst nah am Patientenanschlussstück positioniert ist. Mithilfe des erfindungsgemäß ausgeführten Adapters ist somit eine patientennahe Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehaltes des Atemgases ermöglicht. Das vorgesehene Sicherheitsventil verschließt die Entnahmeöffnung und damit die für die Gasentnahme vorgesehene Entnahmestelle, sobald der Beatmungsdruck im Strömungskanal kleiner ist als der auf der dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils herrschende Druck, also insbesondere kleiner als der atmosphärische Umgebungsdruck ist. Auf diese Weise wird etwa sichergestellt, dass sobald der im Strömungskanal herrschende Beatmungsdruck während einer absaugenden Messung, beispielsweise aufgrund einer zumindest teilweisen Verstopfung des Strömungskanals, unter den Umgebungsdruck fällt, das Sicherheitsventil die Entnahmeöffnung verschließt und kein weiteres Atemgas aus dem Strömungskanal bzw. der Lunge des Patienten abgesaugt wird. Ein für die Beatmung oder Atemunterstützung verwendetes Beatmungsgerät wird daraufhin die Veränderung der Strömungseigenschaften im Strömungskanal detektieren und bei einer Grenzwertverletzung eine geeignete Alarmierung vornehmen.
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Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist im Strömungskanal des Adapters ein Filterelement, ein Wärmeübertrager und/oder ein Feuchtigkeitsaustauscher angeordnet. Durch Integration eines derartigen Bauelementes in den Adapter wird ein Adapter mit einer erhöhten Funktionalität bereitgestellt, der sich dennoch durch einen vergleichsweise kleinen Bauraum auszeichnet. Besonders bevorzugt verfügt der Adapter über einen kombinierten Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher, einen sogenannten HME-Filter (Heat and Moisture Exchanger).
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Auf vorteilhafte Weise ist das Filterelement, der Wärmeübertrager und/oder der Feuchtigkeitsaustauscher, insbesondere ein kombinierter Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher, auf der der ersten Anschlussstruktur des Adapters zum Anschluss an die Atemgasversorgung zugewandten Seite der Entnahmeöffnung angeordnet. Das jeweils verwendete Bauelement ist dann distal der mit dem Sicherheitsventil verschließbaren Entnahmeöffnung angeordnet, sodass der Bypasskanal daher auf der der zweiten Anschlussstruktur zugewandten Seite eines entsprechenden Elementes vom Strömungskanal abzweigt. Aufgrund dieser technischen Lösung wird sichergestellt, dass selbst wenn es zu einer Verstopfung des Filterelements, des Wärmeübertragers und/oder des Feuchtigkeitsaustauschers kommt, auch bei Durchführung einer absaugenden Messung nicht übermäßig viel Atemgas über die Entnahmeöffnung und den Bypasskanal entnommen wird. In diesem Fall schließt das Sicherheitsventil die Entnahmeöffnung, sobald der Beatmungsdruck innerhalb des Strömungskanals auf der dem Patienten zugewandten Seite des jeweils verwendeten Filterelements, des Wärmeübertragers und/oder des Feuchtigkeitsaustauschers unter den in der Umgebung des Adapters herrschenden atmosphärischen Umgebungsdruck fällt, sodass wiederum dem Strömungskanal und dem Patienten nicht unzulässig viel Atemgas entzogen wird.
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Durch das Vorsehen eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters, der zusätzlich über ein Filterelement, einen Wärmeübertrager und/oder einen Feuchtigkeitstauscher, insbesondere einen kombinierten Wärme- und Feuchtigkeitstauscher verfügt, wird erreicht, dass ein derartiges Element nicht zusätzlich in das Beatmungssystem integriert werden muss. Eine hierdurch bedingte weitere Totraumerhöhung wird so auf vorteilhafte Weise verhindert.
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In einer speziellen Weiterbildung der Erfindung weist der Bypasskanal auf einer dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils eine Anschlussstruktur zum Anschluss eines Schlauches für eine wenigstens zeitweise, bevorzugt durch eine Absaugung bewirkte Atemgasentnahme auf. Diese Anschlussstruktur der Entnahmestelle verfügt bevorzugt über eine über eine rohrförmige Kontur, die einen konstanten Außendurchmesser aufweisen oder konisch ausgeführt sein kann, sodass ein Entnahmeschlauch auf die Anschlussstruktur aufsteckbar ist. Gemäß einer Weiterbildung ist es denkbar, dass eine Verbindung zwischen der Entnahmestelle und einem Entnahmeschlauch zur Herstellung einer gasdichten Verbindung zwischen dem Bypasskanal und einer Absaugung als über einen über ein Verbindungselement in Form eines Luer-Lock-Verschluss herstellbar ist. Durch ein derartiges Verbindungselement wird eine ungewollte Diskonnektierung des Entnahmeschlauches vom Adapter zuverlässig verhindert. Sollte es dennoch zu einer ungewollten Trennung der Entnahmestelle und des Entnahmeschlauches kommen, wird aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen Sicherheitsventils im Bereich der Entnahmeöffnung sichergestellt, dass auch in diesem Fall nur so lange Atemgas aus dem Strömungskanal in die Umgebung entweichen kann, bis der Duck im Bypasskanal auf der dem Strömungskanal gegenüber liegenden Seite, hier der Umgebungsdruck größer als der Beatmungsdruck im Strömungskanal des Adapters ist. Sobald der Beatmungsdruck im Strömungskanal des Adapters kleiner als der Umgebungsdruck ist, schließt das Sicherheitsventil unverzüglich die Entnahmeöffnung.
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In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Sicherheitsventil über ein bewegbar gelagertes Ventilelement, auf das sowohl der im Strömungskanal herrschende Beatmungsdruck als auch der auf der dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils herrschende Druck wirkt. In Abhängigkeit der herrschenden Drücke bzw. der Druckverhältnisse wird das Ventilelement derart bewegt, also verschoben, geklappt und/oder gedreht, dass die Entnahmeöffnung entweder geöffnet oder verschlossen ist. Hierbei ist das Ventilelement derart angeordnet und ausgeführt, dass die Entnahmeöffnung und damit der Bypasskanal verschlossen wird, sobald der Beatmungsdruck im Strömungskanal des Adapters unter einen Druck fällt, der auf der dem Strömungskanal abgewandten Seite auf das Ventilelement wirkt. Denkbar ist es in diesem Zusammenhang, dass eine geeignete Dichtfläche auf der der Entnahmeöffnung und/oder der dem Bypasskanal zugewandten Seite des Ventilelements angeordnet ist. Gemäß einer ganz besonderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherheitsventil eine Ventilöffnung zu einer Umgebung des Adapters, in der ein atmosphärischer Umgebungsdruck herrscht, aufweist und die Ventilöffnung derart angeordnet ist, dass der in der Umgebung des Adapters herrschende atmosphärische Umgebungsdruck über die Ventilöffnung auf das Ventilelement wirkt, sodass das Ventilelement die Entnahmeöffnung verschließt, sobald der Umgebungsdruck größer als der im Strömungskanal herrschende Beatmungsdruck ist. Steigt der Beatmungsdruck wieder über den Umgebungsdruck, öffnet das Ventilelement des Sicherheitsventils und es ist wieder zumindest ein Teil des im Strömungskanal strömenden Atemgasstroms über den Bypasskanal und die Entnahmeöffnung des Adapters entnehmbar.
Alternativ oder in Ergänzung ist es denkbar, dass das Sicherheitsventil über ein Federelement verfügt, das derart auf das Ventilelement einwirkt, dass das Ventilelement die Entnahmeöffnung verschließt, sobald der Beatmungsdruck im Strömungskanal des Adapters unter einen Druck, der auf der dem Strömungskanal abgewandten Seite des Sicherheitsventils herrscht, insbesondere den Umgebungsdruck, fällt.
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In einer weiteren besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Entnahmestelle des Adapters über ein zusätzliches Verschlusselement, etwa in Form einer Aufsteckkappe, eines Schraubverschlusses oder eines Dreh-Schnappverschlusses, verfügt, sodass die Entnahme gasdicht verschlossen ist, sobald kein Entnahmeschlauch oder sonstiges Bauelement an die Entnahmestelle des Adapters angeschlossen ist.
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Im Weiteren sieht eine spezielle Weiterbildung vor, dass der Adapter über eine erste Anschlussstruktur zur Befestigung eines Y-Stücks und/oder eines Beatmungsschlauches einer Atemgasversorgung verfügt. Wesentlich hierbei ist, dass der Adapter schnell und sicher mit einer entsprechenden Komponente einer Atemgasversorgung verbindbar ist. Auf vorteilhafte Weise ist die erste Anschlussstruktur derart ausgeführt, dass zwar ein zügiges Verbinden des Adapters mit der entsprechend vorgesehenen Komponente erfolgen kann, dass aber eine ungewollte Trennung der Verbindung zumindest erschwert wird. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass die erste Anschlussstruktur rohrförmig oder leicht konusförmig ausgebildet ist, um ein einfaches Verbinden mit einem Y-Stück und/oder einem Beatmungsschlauch einer Atemgasversorgung zu ermöglichen.
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Eine weitere spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die zweite Anschlussstruktur ausgebildet ist, um eine sichere und gasdichte Verbindung mit einem Tubus, insbesondere mit einem Endotrachealtubus und besonders bevorzugt mit einem Endotrachealtubus, der geeignet für die Beatmung von Säuglingen, Frühgeborenen und/oder Neonaten geeignet ist, herzustellen. Hierzu ist die zweite Anschlussstruktur ebenfalls bevorzugt rohrförmig und/oder weist zumindest teilweise einen konischen Abschnitt auf, sodass sich der Außendurchmesser in Richtung der Patientenseite verringert.
Ebenso ist es denkbar, die zweite Anschlussstruktur des Adapters derart auszuführen, dass ein Schlauch, insbesondere ein Nasenschlauch, eine Nasen- und/oder eine Mund-Nasenmaske daran befestigbar ist.
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Neben einem Adapter betrifft die Erfindung ein Set zur Beatmung oder Atmungsunterstützung mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Adapter, der gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen technischen Ausführungsformen gestaltet ist, und mit einem an der zweiten Anschlussstruktur des Adapters befestigten Patientenanschlussstück in Form eines Nasenschlauchs, einer Nasenmaske, eines zusätzlichen Adapterelements und/oder einer Mund-Nasenmaske. Ebenso betrifft die Erfindung ein Set zur Beatmung oder Atmungsunterstützung mit einem erfindungsgemäß ausgeführten Adapter, der gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen technischen Ausführungsformen gestaltet ist, und mit einem an der zweiten Anschlussstruktur des Adapters befestigten Tubus, insbesondere mit einem Endotrachealtubus. Auf vorteilhafte Weise ist ein erfindungsgemäß ausgeführtes Set zur Beatmung oder Atmungsunterstützung eines Patienten derart ausgebildet, dass er zur Beatmung oder Atemunterstützung eines Säuglings, eines Frühgeborenen und/oder eines Neonaten einsetzbar ist. Generell ist es im Weiteren denkbar, einen erfindungsgemäß ausgebildeten Adapter mit einem bedarfsgerecht ausgewählten Patientenanschlussstück zu kombinieren.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein System zur Beatmung oder Atmungsunterstützung eines Patienten mit einem Beatmungs- oder Anästhesiegerät und mit einem derart damit verbundenen, erfindungsgemäß und nach einer der zuvor ausgeschrieben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführten Adapter, dass wenigstens zeitweise eine gasdichte Verbindung zwischen einem Auslass des Beatmungs- oder Anästhesiegeräts und dem Strömungskanal des Adapters besteht. Das erfindungsgemäße Beatmungs- oder Atmungsunterstützungssystem beruht somit auf der vorteilhaften Kombination eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück und einem Beatmungs- oder Anästhesiegerät. Ein entsprechendes System ermöglicht auf besonders vorteilhafte Weise die Beatmung oder Atmungsunterstützung eines Patienten, bei der eine besonders sichere Messung und Überwachung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehalts des Atemgasstroms realisierbar ist.
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Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1: Perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück;
- 2: Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück in einer Betriebsstellung mit geöffneter und in einer Betriebsstellung mit geschlossener Entnahmeöffnung sowie
- 3: Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters mit integriertem Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück in einer Betriebsstellung mit geöffneter und in einer Betriebsstellung mit geschlossener Entnahmeöffnung.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäß ausgeführten Adapter 1 zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück. Der Adapter 1 verfügt über eine erste Anschlussstruktur 3 an der ein Beatmungsschlauch oder ein Y-Stück einer Atemgasversorgung befestigbar ist. Am gegenüberliegenden proximalen, also im Betrieb patientennahen Ende ist eine zweite Anschlussstruktur 4 vorgesehen, an der ein Tubus, insbesondere ein Endotrachealtubus für die Beatmung eines Neonaten, befestigt werden kann. Wesentlich an dem gezeigten Adapter 1 ist, dass von einem Strömungskanal 2, der die Adapterenden mit der ersten und der zweiten Anschlussstruktur 3, 4 gasdicht verbindet, ein Bypasskanal 5 mit einer Entnahmeöffnung 7 abzweigt, über den zumindest zeitweise ein Teil des im Strömungskanal 2 strömenden Atemgasstromes entnommen und über einen Entnahmeanschluss 9 beispielsweise einem in dieser Ansicht nicht dargestellten Schlauch zugeführt werden kann. Der Entnahmeanschluss 9 ist gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform rohrförmigen ausgebildet, sodass ein Entnahmeschlauch zur Entnahme wenigstens eines Teils des im Strömungskanal 2 strömenden Atemgases aufsteckbar ist. Ferner weist der Entnahmeanschluss 9 eine derartige Anbindungsstruktur auf, dass ein Entnahmeschlauch mittels eines Luer-Lock-Verschlusses lösbar fest daran befestigt werden kann. Über einen derartigen Entnahmeschlauch 9 lässt sich ein Teil des im Strömungskanal 2 strömenden Atemgases absaugen und bevorzugt einer Messung des endtidalen Kohlendioxidgehalts des Atemgases zuführen.
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Im Weiteren verfügt der in 1 gezeigte Adapter 1 über ein Sicherheitsventil 6, das die Entnahmeöffnung 7 des Bypasskanals 5 in Abhängigkeit eines im Strömungskanal 2 herrschenden Beatmungsdrucks verschließt. Das Sicherheitsventil 6 verschließt die Entnahmeöffnung 7, sobald der Beatmungsdruck innerhalb des Strömungskanals 2 des Adapters 1 unter den Druck abfällt, der auf der dem Strömungskanal 2 abgewandten Seite des Sicherheitsventils 6 herrscht. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel schließt das Sicherheitsventil 6 die Entnahmeöffnung 7, sobald der Beatmungsdruck im Strömungskanal 2 des Adapters 1 unter einen in der Umgebung des Adapters 1 herrschenden atmosphärischen Umgebungsdruck sinkt. Durch ein entsprechend ausgebildetes Sicherheitsventil 6 wird gewährleistet, dass bei einer unzulässigen Druckabsenkung innerhalb des Strömungskanals 2 des Adapters 1, beispielsweise aufgrund einer wenigstens teilweisen Verstopfung des Strömungskanals 2 während einer absaugenden Messung, eine unzulässige Entnahme von Atemgas aus dem Strömungskanal 2 und unter Umständen aus der Lunge des Patienten verhindert wird.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters 1 zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück sowohl in einer Betriebsstellung mit geöffneter als auch in einer Betriebsstellung mit geschlossener Entnahmeöffnung 7. Hierbei zeigt 2 a) den Adapter 1 in einem Betriebszustand mit geöffneter Entnahmeöffnung 7, während 2 b) den Adapter 1 in einem Betriebszustand mit durch ein Sicherheitsventil 6 geschlossener Entnahmeöffnung 7 zeigt.
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Zwischen einem ersten Ende 12 mit einer ersten Anschlussstruktur 3, die im Betrieb mit einem Element einer Atemgasversorgung, zum Beispiel einem Beatmungsschlauch verbunden wird, und einem zweiten Ende 13 mit einer zweiten Anschlussstruktur 4, die im Betrieb mit einem Patientenanschlussstück, etwa einem Endotrachealtubus, verbunden wird, erstreckt sich ein Strömungskanal 2 zur Förderung des Atemgases. Von diesem Strömungskanal 2 zweigt ein Bypasskanal 5 mit einer Entnahmeöffnung 7 zur wenigstens zeitweisen Entnahme eines Teils des im Strömungskanal 2 strömenden Atemgases ab. Im Übrigen verfügt der Adapter 1 über einen Entnahmeanschluss 9 zur Befestigung eines Entnahmeschlauches, mit dem eine Verbindung zu einem Gerät zur Messung des Kohlendioxidanteils eines dem Strömungskanal 2 entnommenen Teilatemgasstrom herstellbar ist. Der Entnahmeanschluss 9 ist gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform rohrförmigen ausgebildet, sodass ein Entnahmeschlauch zur Entnahme wenigstens eines Teils des im Strömungskanal 2 strömenden Atemgases aufsteckbar ist. Ferner weist der Entnahmeanschluss 9 eine derartige Anbindungsstruktur auf, dass ein Entnahmeschlauch mittels eines Luer-Lock-Verschlusses lösbar fest daran befestigt werden kann. Ferner ist ein Sicherheitsventil 6 mit einem bewegbar angeordneten Ventilelement 10 vorgesehen, mit dem die Entnahmeöffnung 7 in Abhängigkeit eines im Strömungskanal 2 herrschenden Beatmungsdrucks verschließbar ist.
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Gemäß der 2a gezeigten Betriebssituation befindet sich das Sicherheitsventil 6 und das Ventilelement 10 in geöffneter Stellung, in der während eines Betriebs Atemgas über die Entnahmeöffnung 7 und den Bypasskanal 5 dem Strömungskanal 2 des Adapters 1 entnommen, insbesondere aus diesem abgesaugt werden kann, um eine Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidanteils durchzuführen. Sobald ein Betriebszustand eintritt, in dem der Beatmungsdruck im Strömungskanal 2 unter einen Druck, hier einen atmosphärischen Umgebungsdruck in der Umgebung des Adapters 1, abfällt, der auf der dem Strömungskanal 2 abgewandten Seite des Sicherheitsventils 6 herrscht, wird die Entnahmeöffnung 7 durch das Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 verschlossen. Dieser Betriebszustand, in dem die Entnahmeöffnung 7 durch das Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 verschlossen ist, ist in 2b dargestellt.
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Das Sicherheitsventil 6 ist derart ausgestaltet, dass das Ventilelement 10 zwischen zwei Stellungen, nämlich einer Stellung, in der die Entnahmeöffnung 7 geöffnet und einer, in der die Entnahmeöffnung 7 verschlossen ist, verschiebbar ist. Gemäß der in der 2 gezeigten Ausführungsform verfügt das Sicherheitsventil 6 über eine Ventilöffnung 11, über die der in der Umgebung des Adapters 1 herrschende Umgebungsdruck auf das Ventilelement 10 wirkt. Auf die gegenüberliegende Seite des Ventilelements 10 wirkt dagegen der im Strömungskanal 2 des Adapters 1 herrschende Beatmungsdruck, sodass das Ventilelement 10 in Abhängigkeit der beiden in entgegengesetzten Richtungen auf das Ventilelement 10 wirkenden Drücke bzw. Druckkräfte verschoben oder in der entsprechenden Stellung gehalten wird.
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In dem in 2 b) gezeigten Betriebszustand ist der Umgebungsdruck, der über die Ventilöffnung 7 auf das Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 wirkt, größer als der im Strömungskanal 2 des Adapters 1 herrschende Beatmungsdruck, der über die Entnahmeöffnung 7 des Bypasskanals 5 auf das Ventilelement 10 wirkt. Die Entnahmeöffnung 7 wird daher vom Ventilelement 10 verschlossen. Im Vergleich zu dem in 2a gezeigten Betriebszustand, in dem sich das Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 in einer geöffneten Stellung befindet, sind bei der in 2b gezeigten Betriebssituation die Druckverhältnisse umgekehrt.
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Ergänzend zeigt 3 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäß ausgeführten Adapters 1 mit einem Element zur Behandlung des Atemgases 8, hier ein integrierter Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher, zur Verbindung einer Atemgasversorgung mit einem Patientenanschlussstück in einer Betriebsstellung mit geöffneter und in einer Betriebsstellung mit geschlossener Entnahmeöffnung 7. 3 a) zeigt den Adapter 1 wiederum in einem Betriebszustand mit geöffneter Entnahmeöffnung 7, während 3 b) den Adapter 1 in einem Betriebszustand mit durch ein Sicherheitsventil 6 geschlossener Entnahmeöffnung 7 zeigt. Die Ausgestaltung und Funktionalität in Bezug auf die Strömungsführung des Atemgases, die Entnahmemöglichkeit eines Teilatemgasstroms sowie das vorgesehene Sicherheitsventil 6 entsprechen denen des in 2 gezeigten Adapters 1. Auch bei dem in 3 dargestellten Adapter 1 wird die Entnahmeöffnung 7 vom Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 verschlossen, sobald der in einer Umgebung des Adapters 1 herrschende atmosphärische Umgebungsdruck größer als der Beatmungsdruck im Strömungskanal 2 des Adapters 1 ist. Im Unterschied zu dem in 2 gezeigten Adapter verfügt der in 3 dargestellte Adapter zusätzlich über ein Element zur Behandlung des Atemgases 8 in Form eines kombinierten Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschers, eines sogenannten HME-Filters, der auf einer der ersten Anschlussstruktur 3 zugewandten Seite der Entnahmeöffnung 7 des abzweigenden Bypasskanals 5 angeordnet ist. Mithilfe eines derartigen kombinierten Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschers lässt sich sowohl eine bedarfsgerechte Temperierung als auch Be- oder Entfeuchtung des Atemgasstroms sicherstellen.
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Aufgrund des erfindungsgemäß ausgeführten Sicherheitsventils 6 wird auch bei einem Adapter 1 gemäß 3 auf vorteilhafte Weise sichergestellt, dass selbst wenn es während der Durchführung einer absaugenden Messung des endtidalen Kohlenstoffdioxidgehalts zu einer wenigstens teilweisen Verstopfung des kombinierten Wärme- und Feuchteaustausches kommen sollte, nicht unzulässig viel Atemgas über die Entnahmeöffnung 7 des Bypasskanals 5 abgesaugt wird. Dies wird wiederum dadurch erreicht, dass die Entnahmeöffnung 7 durch das Ventilelement 10 des Sicherheitsventils 6 verschlossen wird, sobald der im Strömungskanal 2 herrschende Beatmungsdruck unter den in der Umgebung des Adapters 1 herrschenden atmosphärischen Umgebungsdruck fällt. Mithilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen technischen Lösung, also einem Adapter 1 mit zusätzlichem, selbsttätigen Sicherheitsventil 6, wird einerseits eine patientennahe Messung des endtidalen Kohlenstoffmonoxidgehaltes im Atemgas ermöglicht und andererseits sichergestellt, dass eine unzulässige Druckabsenkung im Strömungskanal 2 des Adapters 1 und damit eine zu starke Absaugung von Atemgas aus dem Strömungskanal 2 und damit aus der Lunge des Patienten zuverlässig verhindert wird. Der erfindungsgemäß ausgeführte Adapter 1 ist hierbei konstruktiv vergleichsweise einfach gestaltet und ermöglicht nicht nur eine zuverlässige Bedienung sowie einen sicheren Betrieb, sondern auch seine effektive und kostengünstige Herstellung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Adapter
- 2
- Strömungskanal
- 3
- erste Anschlussstruktur
- 4
- zweite Anschlussstruktur
- 5
- Bypasskanal
- 6
- Sicherheitsventil
- 7
- Entnahmeöffnung
- 8
- Element zur Atemgasbehandlung
- 9
- Entnahmeanschluss
- 10
- Ventilelement
- 11
- Ventilöffnung
- 12
- erstes Ende
- 13
- zweites Ende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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