DE10208777A1 - Künstliche Nase - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine künstliche Nase zur Atemluftaufbereitung für Patienten, wobei in einem Strömungskörper eine Befeuchtung und Erwärmung des Inspirationsgases erfolgen kann, und wobei zusätzlich eine oder mehrere Messstellen zur Erfassung von Beatmungsparametern, insbesondere von spirometrischen Daten, vorgesehen sind.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine künstlich Nase nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der Medizintechnik sind Geräte bekannt, mit denen Patienten künstlich beatmet werden. Dabei wird den Patienten ein Inspirationsgas zur Einatmung zugeführt, und auch das vom Patienten ausgeatmete Exspirationsgas kontrolliert abgeführt. Die Beatmungsgase müssen dabei hinsichtlich verschiedener Parameter überwacht und eingestellt werden, um die optimale Behandlung des Patienten sicher zu stellen. Die Steuerung der Atmung bzw. die Überwachung der Parameter wird üblicherweise durch ein Beatmungsgerät, gegebenenfalls ergänzt durch weitere medizinische Geräte, vorgenommen.
• Die Beatmungsgase werden dem Patienten üblicherweise über Schläuche bzw. über Schlauchsysteme zugeführt bzw. von diesem weggeleitet. Entlang eines solchen Schlauchsystems sind dabei verschiedene Komponenten angeordnet, welche die Atemgase in geeigneter Form behandeln oder mit Hilfe von Sensoren überwachen. Dazu gehört beispielsweise ein Spirometriesensor, über den sich verschiedene Parameter der Atemmechanik bestimmen lassen. Insbesondere kann durch Messung der Druckverhältnisse entlang einer Strömung auch eine Aussage über die Strömungsgeschwindigkeit getroffen werden.
• Weiterhin sind aus der Praxis Komponenten zur Erwärmung und Befeuchtung des Inspirationsgases im Sinne einer menschlichen Nase bekannt. Auch die Entfeuchtung des Exspirationsgases kann durch eine geeignete Komponente im Exspirationsgaszweig realisiert werden. Weiterhin sind Bakterienfilter üblich, mit deren Hilfe das Inspirationsgas ein erforderliches Reinheitsmaß erlangt. Auch Medikamentenvernebler sind bekannt. Weiterhin bekannt sind Anschlüsse oder Einheiten zur Probenentnahme aus dem Inspirations- oder Exspirationsgas. Die dort genommenen Proben werden einer geeigneten Auswerteeinheit zugeleitet, welche beispielsweise den CO₂-Gehalt der Gase misst.
• All diese und gegebenenfalls weitere Beatmungskomponenten werden in der Praxis meist separat in das Schlauchsystem integriert, so dass die Atemgase auf ihrem Weg von einem Beatmungsgerät zum Patienten hin oder zurück die entsprechenden Aufbereitungs- oder Messstationen nacheinander durchlaufen. Dies birgt eine Reihe von Nachteilen. Zum einen bildet jede separat in das Schlauchsystem integrierte Messstelle oder Aufbereitungsstation eine potenzielle Leckstelle für die Atemgase. Weiterhin müssen von den unterschiedlichen Beatmungskomponenten meist Steuer- oder Medienleitungen zu dem Beatmungsgerät oder anderen Mess- oder Steuergeräten geführt werden. Jede einzelne Verbindung macht das Gesamtsystem unhandlicher und birgt die Gefahr verschiedener Zugbelastungen auf das Schlauchsystem, was für den Patienten unangenehm oder gar gefährlich werden kann.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, für die Beatmung der Patienten eine künstliche Nase bereit zustellen, welche mehrere Gasaufbereitungs- und Messfunktionen auf einfache und kostengünstige Weise in sich vereint und dadurch die Herstellung, Handhabung und Entsorgung von Beatmungskomponenten vereinfacht und eine sichere Beatmung gewährleistet.
• Die Aufgabe wird gelöst durch eine Erfindung nach Anspruch 1.
• Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass sich mehrere Komponenten für die Atemgasaufbereitung und die Atemgasüberwachung auf vorteilhafte Weise in einer künstlichen Nase kombinieren lassen, die dann mehrere Aufbereitungs- bzw. Messfunktionen wahrnehmen kann. Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass die künstliche Nase einen Luftbefeuchter enthält, mit dem das Inspirationsgas in einer für den Patienten vorteilhaften Weise angefeuchtet wird, um die Austrocknung des Patienten zu verhindern. Weiterhin sind in der künstlichen Nase wenigstens zwei Sensoranschlüsse ausgebildet, über die geeignete Sensoren zur Erfassung der Gaszustände anschließbar sind.
• In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist dabei ein Strömungskörper vorgesehen, durch welchen das Exspirations- und das Inspirationsgas geführt werden. Das Inspirationsgas tritt dabei an einem ersten Ende des Strömungskörpers in diesen hinein und an einem zweiten Ende des Strömungskörpers wieder heraus. Analog tritt das Exspirationsgas durch das zweite Ende des Strömungskörpers in diesen hinein und verlässt den Strömungskörper über dessen erstes Ende. Zwischen dem ersten und zweiten Ende des Strömungskörpers ist dabei eine Gasbefeuchtungseinheit vorgesehen. Diese bewirkt eine Anreicherung des Inspirationsgases, vorzugsweise mit Wasser, so dass das Inspirationsgas den Strömungskörper an dem einem Patienten zugewandten zweiten Ende mit einer höheren Feuchte verlässt, als es an dem einen Beatmungsgerät zugewandten ersten Ende des Strömungskörpers eingetreten ist.
• Weiterhin weist die künstliche Nase an dem ersten und dem zweiten Ende jeweils mindestens einen Sensoranschluss auf, über den geeignete Sensoren anschließbar sind. Dabei kann es sich um solche Sensoren handeln, die beispielsweise den Druck des Inspirationsgases oder des Exspirationsgases am ersten und zweiten Ende des Strömungskörpers messen. Die Sensoren sind dazu vorteilhafterweise mit einem geeigneten Auswertegerät, welches auch ein Beatmungsgerät sein kann, verbunden. Auf diese Weise vereint die künstliche Nase also die Funktion der Inspirationsgas-Befeuchtung mit einer Gaszustandsüberwachung innerhalb einer Komponente.
• Besonders vorteilhaft ist die künstliche Nase an ihrem ersten, gerätesseitigen Ende und ihrem zweiten, patientenseitigen Ende mit einem Anschlusselement für den Anschluss einer Inspirations- und Exspirationsgasleitung ausgebildet. Durch die Inspirationsgasleitung wird der künstlichen Nase ein von einem Beatmungsgerät kommendes Inspirationsgas zugeführt. Über das erste Ende des Strömungskörpers gelangt das Inspirationsgas in die künstliche Nase, wo es durch die Gasbefeuchtungseinheit angefeuchtet wird, um in diesem Zustand die künstliche Nase durch den am zweiten, patientenseitigen Ende des Strömungskörpers vorgesehenen Gasanschluss zu verlassen. Auf dem umgekehrten Weg strömt das Exspirationsgas durch den Anschluss am zweiten Ende des Strömungskörpers in diesen hinein und verlässt den Körper durch ein Anschlusselement am ersten Ende des Strömungskörpers.
• Die Anschlüsse für die Gasleitungen sind dabei unterschiedlich ausgebildet. Das dem Patienten zugewandte Anschlusselement am zweiten Ende des Strömungskörpers ist so ausgebildet, dass durch ein und dieselbe Anschlussstelle das Inspirationsgas zum Patienten hin und das Exspirationsgas vom Patienten weg strömt. Zwischen diesem zweiten Anschlusselement und dem Patienten werden also beide Gase vorteilhafterweise in ein und derselben Leitung geführt. Letztendlich bildet also die Verbindung von der künstlichen Nase zum Patienten eine Fortsetzung der Leitungsführung, wie sie durch einen in den Patienten eingeführten Tubus ohnehin realisiert ist. In diesem Tubus müssen die beiden Gasströme zwangsläufig gemeinsam geführt werden. Da die künstliche Nase auch darüber hinaus zur Messung von physikalischen Eigenschaften sowohl des Inspirations- als auch des Exspirationsgases ausgebildet sein soll, bietet sich die gemeinsame Führung beider Gase zwischen dem Patienten und der künstlichen Nase auch deshalb an.
• Anders verhält es sich am ersten Ende des Strömungskörpers, wo das zu einem Beatmungsgerät weisende Anschlusselement vorgesehen ist. An diesem ersten Ende werden Inspirations- und Exspirationsgas getrennt geleitet, um eine Vermischung beider Gase oder fehlerhafte Messungen zu vermeiden. Das Anschlusselement am ersten Ende ist also vorteilhafterweise so ausgebildet, dass einerseits eine Zuführung des Inspirationsgases vorgesehen ist und andererseits eine separate Abführung des Exspirationsgases ausgebildet ist. Eine geeignete Kombination von Gasschläuchen bzw. ein passender Adapter kann dann so an das Anschlusselement angesetzt werden, dass die Verbindung für das Inspirationsgas und das Exspirationsgas gleichzeitig hergestellt wird.
• In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste Anschlusselement für den Anschluss eines Einschlauchsystems ausgebildet. Dabei werden die beiden Gase koaxial zueinander geführt, so dass ein innenliegender, beispielsweise das Inspirationsgas führender Schlauch von einen zweiten, außenliegenden, in diesem Fall das Exspirationsgas führenden Schlauch koaxial umschlossen wird. Dies vereinfacht die Herstellung der Schlauchverbindung mit der künstlichen Nase und ermöglicht darüber hinaus vorteilhaft die Nutzung der durch das Exspirationsgas vom Patienten fortgeführten Wärme für die Erwärmung des koaxial geführten Inspirationsgases.
• Die getrennte Führung der Atemgase wird auch im Inneren der künstlichen Nase beibehalten. Insbesondere die von beiden Gasen durchströmte Gasbefeuchtungseinheit ist so ausgebildet, dass die Gase getrennt voneinander geführt werden. Das Inspirationsgas strömt dabei von einem Beatmungsgerät durch die künstliche Nase zum Patienten hin, während das Exspirationsgas in umgekehrter Richtung geführt wird. Die Gasführung erfolgt dabei, wie beschrieben, weitgehend getrennt, und erst im Bereich des zweiten Endes, am dem das gemeinsame Anschlusselement vorgesehen ist, laufen die Strömungswege der beiden Gase zusammen.
• Die Befeuchtungseinheit hat die Aufgabe, dass Inspirationsgas mit einer geeigneten Flüssigkeit, vorzugsweise mit Wasser, anzureichern, damit der Patient während eines längeren Beatmungsvorgangs nicht innerlich austrocknet. Die Gasbefeuchtungseinheit kann dabei vorteilhafterweise so ausgeführt werden, dass eine im flüssigen Aggregatszustand vorliegende Flüssigkeitsmenge durch Erwärmung in den gasförmigen Zustand überführt wird. In diesem Zustand kann der Flüssigkeitsdampf, gegebenenfalls auch durch eine geeignete Membran hindurch, an das vorbeiströmende Inspirationsgas abgegeben werden, so dass dieses mit Flüssigkeit angereichert wird. Die für die Anreicherung erforderliche Flüssigkeitsmenge kann dabei aus einem Vorratsbehälter entnommen oder automatisch bzw. manuell der Gasbefeuchtungseinheit zugeführt werden.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Gasbefeuchtungseinheit so ausgebildet, dass die dem Inspirationsgas zuzuführende Flüssigkeit weitgehend oder vollständig aus dem Exspirationsgas entnommen wird. Dabei wird das Exspirationsgas in der Gasbefeuchtungseinheit von einem geeigneten Kanal geleitet, der durch eine geeignete Membran durch einen weiteren Kanal getrennt ist, durch welchen die Inspirationsgase strömen. Die Membran ist dabei so ausgebildet, dass sie dem Exspirationsgas Feuchtigkeit entzieht, und diese in dem angrenzenden Kanal an das Inspirationsgas abgibt. Auf diese Weise wird der Bedarf an extern zuzuführender Befeuchtungsflüssigkeit minimiert oder bestenfalls sogar ganz aufgehoben, da die dem Exspirationsgas entnommene Feuchtigkeit in einem Kreislauf wieder in das Inspirationsgas bzw. von dort zum Patienten zurückgeführt wird.
• Als weiterer Vorteil dieser Gasbefeuchtungseinheit ergibt sich, dass eine Entfeuchtung des Exspirationsgases, beispielsweise vor dem Eintritt in ein Beatmungsgerät, teilweise oder ganz entfallen kann. Eine aus der Praxis bekannte Wasserfalle für das Exspirationsgas wird damit überflüssig.
• Wie bereits ausgeführt ist an dem ersten und zweiten Ende des Strömungskörpers jeweils ein Sensoranschluss vorgesehen. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Anschluss so ausgebildet, dass ein wenigstens eine physikalische oder chemische Eigenschaft des Exspirations- oder Inspirationsgases erfassender Sensor anschließbar ist. Bei der zu erfassenden Eigenschaft kann es sich insbesondere um einen Druck, eine Temperatur, eine Konzentration, eine Dichte, eine Geschwindigkeit oder eine chemische bzw. physikalische Zusammensetzung des Inspirations- oder Exspirationsgases handeln. Damit bietet die künstliche Nase vorteilhafterweise die Möglichkeit, beatmungsrelevante Parameter zu erfassen und an ein angeschlossenes Beatmungsgerät zur Auswertung und Steuerung weiterzuleiten. Der wenigstens eine Sensoranschluss am zweiten Ende des Strömungskörpers steht dabei mit einem Strömungsbereich im Inneren des Strömungskörpers in Verbindung, der sich in der Nähe des zweiten Anschlusselements befindet und somit von Inspirationsgas- und Exspirationsgas gemeinsam durchströmt wird. Der wenigstens eine erste Sensoranschluss am ersten Ende des Strömungskörpers steht demgegenüber wahlweise mit dem Inspirations- oder Exspirationsgasstrom an diesem Ende der künstlichen Nase in Verbindung. Die Sensoranschlüsse am ersten und zweiten Ende des Strömungskörpers sind dabei im Wesentlichen durch die dazwischenliegende Gasbefeuchtungseinheit beabstandet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass physikalische oder chemische Änderungen, die ein Gasstrom zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Strömungskörpers erfährt, durch geeignete Messungen an diesen Enden erfasst werden können.
• Besonders vorteilhaft kann eine solche Messung erfolgen, wenn die Sensoranschlüsse zur Messung der Drücke an den Enden des Strömungskörpers im Sinne eines Spirometriesensors verwendet werden. Die Sensoranschlüsse, die dabei beispielsweise mit einem zur Auswertung ausgebildeten Beatmungsgerät verbunden sind, übertragen dann die jeweils gemessenen Drücke an dieses Gerät. Aus einer ermittelten Druckdifferenz zwischen den beiden Messstellen lässt sich bei bekanntem Strömungswiderstand zwischen diesen auch die Geschwindigkeit der aktuellen Gasströmung ermitteln. Dies wiederum lässt Rückschlüsse auf das Atemverhalten des Patienten zu, so dass erforderlichenfalls geeignete Parameter manuell oder automatisch, vorzugsweise am Beatmungsgerät, angepasst werden können.
• Für die Ermittlung der Strömungsgeschwindigkeit ist die Kenntnis des Strömungswiederstands zwischen den beiden Messstellen erforderlich. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die zwischen den Messstellen angeordnete Gasbefeuchtungseinheit so ausgebildet, dass sie einen zur Geschwindigkeitsmessung geeigneten Strömungswiederstand bildet. Dies kann beispielsweise durch geeignete Ausformung der Strömungskanäle erfolgen, über die die Atemgase geführt werden.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zwischen den beiden Messstellen eine manuell oder automatisch verstellbare Blende vorgesehen, über die ein bestimmter Strömungswiderstand einstellbar ist. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, durch Auswertung einer testweise erzeugten Strömung mit bekannter Geschwindigkeit den tatsächlich vorliegenden Widerstand zu ermitteln und in einem geeigneten Auswertegerät abzuspeichern. Dies ermöglicht auf vorteilhafte Weise die einfache Anpassung der künstlichen Nase an die gewünschten Spirometriemessungen, ohne einen bestimmten Strömungswiderstand fest vorgeben zu müssen.
• Die Sensoranschlüsse am ersten und zweiten Ende des Strömungskörpers sind vorteilhafterweise auch zur Verwendung von anderen Sensoren ausgebildet. So lassen sich an jedem Ende des Strömungskörpers auch mehrere Sensoren anschließen, mit denen ein bestimmter Zustand oder auch eine bestimmte Veränderung des jeweiligen Gasstromes zu ermitteln ist. So lässt sich etwa auch die Temperatur oder die Feuchte oder deren Änderung in einer Gasströmung ermitteln. Jede der beiden Anschlussstellen ist also vorteilhafterweise so ausgebildet, dass an ihr mehrere, auch unterschiedliche Sensoren angeschlossen werden können.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform ist an einem ersten oder zweiten Ende des Strömungskörpers eine Anschlussstelle für den Anschluss eines CO₂-Sensors vorgesehen. Über diesen Sensor kann vorteilhafterweise der CO₂-Gehalt des jeweils gemessenen Gases, vorzugsweise des Exspirationsgases, ermittelt werden. Der CO₂-Sensor kann dabei unmittelbar in das entsprechende Anschlusselement eingesetzt oder mit diesem über eine geeignete Schlauchverbindung verbunden werden. Im letzteren Fall wird eine über die Anschlussstelle entnommene Probe dem CO₂-Messgerät zugeführt, welches die Auswertung übernimmt und geeignete Signale zur Steuerung des Beatmungsvorgangs bildet. Der CO₂-Sensor bzw. die Auswertung kann auch in einem Beatmungsgerät ausgebildet sein, so dass die CO₂-Messstelle an der künstlichen Nase über eine geeignete Schlauchverbindung mit dem Beatmungsgerät verbunden wird. Eine solchermaßen geeignete Anschlussstelle erspart auf vorteilhafte Weise die separate Ausbildung einer CO₂-Messstelle an einer separaten Stelle zwischen dem Beatmungsgerät und dem Patienten.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Ventil, vorzugsweise ein Flatterventil, vorgesehen, welches den wenigstens einen ersten Sensoranschluss wahlweise mit dem Inspirations- oder dem Exspirationsgas verbindet. Während also das wenigsten eine zweite Anschlusselement an dem dem Patienten zugewandten Ende des Strömungskörpers mit einem sowohl von Inspirations- als auch vom Exspirationsgas gemeinsam durchströmten Strömungsbereich in Verbindung steht, ermöglicht dieses Flatterventil einen definierten "Zugriff" auf eines der beiden Gase. Das Flatterventil ist dabei in geeigneter Weise ansteuerbar. Besonders vorteilhaft ist das Ventil so ausgebildet, dass es das erste Anschlusselement während eines Inspirationszyklus's mit einem von dem Inspirationsgas durchströmten Kanal oder Bereich in Verbindung bringt, während es bei einem Exspirationszyklus entsprechend eine Verbindung zum Exspirationsgas herstellt, und gleichzeitig die Verbindung zum Inspirationsgas unterbricht.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Strömungskörper so ausgebildet, dass neben einer Befeuchtung des Inspirationsgases auch eine Erwärmung dieses Gases erfolgt. Die Erwärmung kann dabei vorteilhafterweise über ein separat ansteuerbares Heizelement erfolgen. Ebenso ist jedoch denkbar, zur Erwärmung der Inspirationsgase die Abwärme der Exspirationsgase zu nutzen, wozu beispielsweise eine Führung der beiden Gase im Gegenstrom dienen kann. Sinngemäß kann dies durch die bereits beschriebene koaxiale Führung der Atemgase erfolgen, alternativ ist ebenso auch eine Erwärmung nach dem Vorbild eines Plattenwärmetauschers denkbar. Mit einer solchen Erwärmung der Inspirationsgase vereinigt die künstliche Nase eine weitere Gasaufbereitungsfunktion, welche nach dem Stand der Technik durch eine separate Einheit vorgenommen wird.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in dem Strömungskörper oder unmittelbar an diesen angrenzend ein Filter vorgesehen, der von dem Inspirations- und/oder Exspirationsgas durchströmt wird und dabei das Gase reinigt. Insbesondere kann es sich dabei um einen Bakterienfilter handeln. Besonders vorteilhaft ist der Filter von dem Strömungskörper lösbar, so dass er leicht gereinigt oder ersetzt werde kann. Dies kann beispielsweise durch einen geeigneten Führungs- und Rastmechanismus realisiert werden, in den der Filter im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des jeweiligen Gases eingesetzt und dort gehalten wird, bis er durch einen manuellen oder automatischen Auswurf zur Entnahme freigegeben oder ausgeworfen wird.
• Insgesamt weist die erfindungsgemäße künstliche Nase beispielsweise in einer Einheit die Funktion der Befeuchtung, der Erwärmung, der messtechnischen Erfassung der Atemgase sowie die Probenahme zur CO₂-Auswertung auf. Damit ergibt sich gegenüber dem im Stand der Technik separat vorgesehenen einzelnen Komponenten ein deutlicher Vorteil hinsichtlich Bedienerkomfort, Platzersparnis, Kostenaufwand, Herstellungs- und Entsorgungsaufwand. Eine Beatmung des Patienten läuft unter Nutzung der vorgestellten Erfindung also beispielsweise wie folgt ab:
  
• 1. Von einem Beatmungsgerät wird Inspirationsgas bereitgestellt, welches über das geräteseitige Anschlusselement am ersten Ende des Strömungskörpers in diesen hineintritt.
• 2. Innerhalb des Strömungskörpers durchströmt das Inspirationsgas die Gasbefeuchtungseinheit, wobei es Feuchtigkeit aufnimmt. Die Feuchtigkeit stammt dabei von dem im Gegenstrom durch die Gasbefeuchtungseinheit geleiteten Exspirationsgas.
• 3. Durch eine günstig gewählte Gegenstromführung erwärmt sich außerdem das Inspirationsgas mit einer Wärme, die vom Exspirationsgas abgeführt wird.
• 4. Das Inspirationsgas strömt in Richtung zum zweiten Ende des Strömungskörpers und verlässt diesen durch das zweite Anschlusselement in Richtung zum Patienten.
• 5. Das vom Patienten ausgeatmete Exspirationsgas gelangt durch das zweite Anschlusselement zurück in den Strömungskörper.
• 6. Das Exspirationsgas wird durch geeignete Kanäle im Gegenstrom zum Inspirationsgas zu dessen Erwärmung und Befeuchtung durch die Gasbefeuchtungseinheit geführt.
• 7. Das Exspirationsgas verlässt den Strömungskörper an seinem ersten Ende über das dortige Anschlusselement in Richtung zum Beatmungsgerät.
• 8. Während der Strömung des Inspirationsgases kann über die beiden Sensoranschlüsse am jeweiligen Ende des Strömungskörpers der Druck bzw. dessen Differenz ermittelt und daraus die Strömungsgeschwindigkeit errechnet werden. Das Flatterventil sorgt dabei dafür, dass der erste Sensoranschluss mit dem Inspirationsgas führenden Strömungskanal verbunden ist.
• 9. Während der Exspirationsphase verbindet das Flatterventil den ersten Sensoranschluss mit dem das Exspirationsgas führenden Strömungskanal. Über eine entsprechende Druckmessung kann auch hier wieder auf die Strömungsgeschwindigkeit geschlossen werden.
• 10. Weiterhin kann während der Exspirationsphase durch einen zusätzlich am ersten Ende vorgesehenen Sensoranschluss eine Probe des Exspirationsgases, z. B. für eine CO₂-Analyse, gezogen werden.
• Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung soll nachfolgend anhand eines Figurenbeispiels näher erläutert werden.
• Wie in der einzigen Figur zu sehen ist, ist ein Strömungskörper 1 vorgesehen. Der Strömungskörper 1 wird von einem Inspirationsgas und einem Exspirationsgas zwischen einem ersten Ende a und einem zweiten Ende b durchströmt. Das Inspirationsgas durchströmt den Strömungskörper 1 dabei von dem ersten Ende a in Richtung zum zweiten Ende b. Das Exspirationsgas durchströmt den Strömungskörper 1 vom zweiten Ende b in Richtung zum ersten Ende a.
• Am ersten Ende a des Strömungskörpers 1 sind zwei Sensoranschlüsse 4a, 4b vorgesehen. Am zweiten Ende b ist ein weiterer Sensoranschluss 6 vorgesehen. Die Sensoranschlüsse 4a, 4b, 6 dienen zum Anschluss oder zur Aufnahme eines Sensors. An die Sensoranschlüsse 4a und 6 sind dabei zwei Drucksensoren angeschlossen, an den Sensoranschluss 4b ist ein CO₂-Sensor angeschlossen. Die Sensoren sind in einem Beatmungsgerät 20 ausgebildet, welches mit den Sensoranschlüssen 4a, 4b, 6 über geeignete Zuleitungen verbunden ist.
• Zwischen dem ersten Ende a und dem zweiten Ende b des Strömungskörpers 1 ist eine Gasbefeuchtungseinheit 8 ausgebildet. Die Gasbefeuchtungseinheit 8 weist eine zylinderförmig ausgebildete Membran auf, die in einer vorgebbaren Richtung feuchtigkeitsdurchlässig ist. Die Gasbefeuchtungseinheit 8 weist einen sich von dem ersten Ende a zum zweiten Ende b erstreckenden Strömungskanal 8i auf, durch welchen das Inspirationsgas strömen kann. Weiterhin weist die Gasbefeuchtungseinheit 8 einen Strömungskanal 8e auf, durch welchen das Exspirationsgas die Gasbefeuchtungseinheit 8 vom zweiten Ende b zum ersten Ende a hin durchströmt, wobei der Strömungskanal 8e konzentrisch um den Strömungskanal 8i ausgebildet und von diesem durch die Membran getrennt ist.
• Die Gasbefeuchtungseinheit 8 ist so ausgebildet, dass sie dem durch den Strömungskanal 8e strömenden Exspirationsgas Feuchtigkeit entziehen kann, und diese an das im Strömungskanal 8i strömende Inspirationsgas abgeben kann.
• Weiterhin ist die Gasbefeuchtungseinheit so ausgebildet, dass auch eine Wärmeübertragung vom Exspirationsgas zum Inspirationsgas stattfinden kann.
• Am ersten Ende a des Strömungskörpers 1 ist ein erstes Anschlusselement 12 vorgesehen, über welches eine Gasverbindung mit dem Beatmungsgerät 20 herstellbar ist. Das Anschlusselement 12 ist dabei zur konzentrischen Gasführung ausgebildet.
• An dem dem ersten Ende a gegenüberliegenden zweiten Ende b des Strömungskörpers 1 ist ein weiteres Anschlusselement 14 vorgesehen. Das Anschlusselement 14 dient zur Herstellung einer geeigneten Verbindung mit einem zu beatmenden Patienten 10. Das Anschlusselement 14 ist dabei nicht in verschiedene Strömungsbereiche unterteilt, so dass das Inspirationsgas und das Exspirationsgas auf demselben Weg geführt werden. Die Verbindung vom Strömungskörper 1 zum Patienten 10 kann beispielsweise durch den Anschluss eines Beatmungsschlauchs oder des Tubus am Anschlusselement 14 erfolgen.
• Am ersten Ende a des Strömungskörpers 1 ist ein Flatterventil 15 vorgesehen. Das Flatterventil 15 verbindet dabei die Sensoranschlüsse 4a, 4b wahlweise mit der Strömung des Exspirationsgases oder der des Inspirationsgases.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Flatterventile nicht nur für die Sensoren, sondern auch bzw. ausschließlich für die Strömungskanäle ausgebildet, so dass auch bei Anschluss eines Einschlauchsystems an dem ersten Ende des Strömungskörpers die Strömungsrichtung wie in Fig. 1 beibehalten wird. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besitzt Strömungskanäle in dem Strömungskörper, die derart ausgebildet sind, dass das Gas in seiner Gesamtheit oder in dem überwiegenden Teil die in Fig. 1 angegebene Strömungsrichtung aufweist.
• Bei beiden vorgenannten Ausführungen ist es möglich, dass sowohl die Sensoranschlüsse auf der ersten Seite als auch die Sensoranschlüsse auf der zweiten Seite permanent mit dem inspiratorischen und dem exspiratorischen Gasstrom in Verbindung stehen.

Claims (10)

1. Künstliche Nase zur Atemluftaufbereitung für Patienten,

a) mit einem Strömungskörper (1) zur Führung eines Exspirations- und eines Inspirationsgases zwischen einem ersten, geräteseitigen und einem zweiten, patientenseitigen Ende (a, b) des Strömungskörpers (1),

b) mit wenigstens einem ersten Sensoranschluss (4) am ersten Ende (a) und wenigstens einem zweiten Sensoranschluss (6) am zweiten Ende (b) des Strömungskörpers (1),

c) wobei der wenigstens eine erste und der wenigstens eine zweite Sensoranschluss (4, 6) jeweils zum Anschluss eines wenigstens eine physikalische oder chemische Eigenschaft oder wenigstens einen Parameter des Exspirations- und/oder Inspirationsgases erfassenden Sensors ausgebildet ist, und

d) mit einer in dem Strömungskörper (1) ausgebildeten Gasbefeuchtungseinheit (8) zur Befeuchtung des Inspirationsgases.

2. Künstliche Nase nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten, geräteseitigen Ende (a) und an dem zweiten, patientenseitigen Ende (b) ein Anschlusselement (12, 14) für den Anschluss einer Inspirations- und/oder Exspirationsgasleitung ausgebildet ist.

3. Künstliche Nase nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das geräteseitige Anschlusselement (12) für den Anschluss eines Einschlauchsystems ausgebildet ist.

4. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Eigenschaft oder der wenigstens eine Parameter ein Druck, eine Temperatur, eine Konzentration, eine Dichte, eine Geschwindigkeit oder eine Zusammensetzung ist.

5. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Ende ein Strömungswiderstand ausgebildet ist.

5. Künstliche Nase nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungswiderstand über einen Blendenmechanismus, vorzugsweise zur Erfassung und Auswertung der Druckdifferenz bei Durchströmung der künstlichen Nase, einstellbar ist.

8. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbefeuchtungseinheit (8) zur Befeuchtung des Inspirationsgases mit Flüssigkeit ausgebildet ist, welche die Gasbefeuchtungseinheit (8) dem Exspirationsgas wenigstens entzieht oder welche wenigstens teilweise extern zuführbar ist.

9. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskörper (1) und/oder die Gasbefeuchtungseinheit (8) zur Wärmeübertragung an das Inspirationsgas so ausgebildet ist, dass die Wärme hierfür wenigstens teilweise dem Exspirationsgas und/oder einer separaten Heizquelle entnommen und dem Inspirationsgas zugeführt wird.

10. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Sensoranschluss ein Ventil, vorzugsweise ein Flatterventil (15) vorgesehen ist, welches während einer Inspirationsphase nur Inspirationsgase und während einer Exspirationsphase nur Exspirationsgase dem ersten Sensoranschluss (4) aus dem Strömungskörper (1) zuführt.

11. Künstliche Nase nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasbefeuchtungseinheit (8) zur Führung der Inspirations- und Exspirationsgase wenigstens teilweise Strömungskanäle, vorzugsweise koaxial zueinander ausgebildet, aufweist.