DE19602077A1 - Befeuchtungssystem - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Befeuchtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Befeuchtungssysteme umfassen einen Befeuchter und einen Trachealtubus oder eine
Beatmungsmaske, wobei der Befeuchter dazu dient, die Feuchtigkeit des dem Pati
enten zugeführten Gases zu erhöhen.
Beispiele solcher Systeme sind beschrieben in WO 91/19527 und 9522267. Der
Befeuchter umfaßt üblicherweise ein Heizgerät, um Wasser zu verdampfen. Das
Heizgerät kann selbststeuernd sein oder es kann ein separater Temperatursensor
vorgesehen sein, der die Temperatur des dem Patienten zugeführten Gases erfaßt.
Die Feuchtigkeit kann durch Verändern der dem Heizgerät zugeführten Wassermenge
verändert werden, was wiederum in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur ge
steuert werden kann. Hiermit ist jedoch eine genaue Steuerung und Regelung der
Feuchtigkeit nicht möglich.
Es besteht die Aufgabe, das Befeuchtungssystem so auszubilden, daß die Steuerung
und Regelung der Feuchtigkeit der Atemluft verbessert werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Aus
gestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel wird nach folgendend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Diese zeigt schematisch ein Befeuchtungssystem.
Das System umfaßt einen Trachealtubus 1, der in die Luftröhre des Patienten ein
geführt werden kann. Anstelle eines Trachealtubus sind auch andere Beatmungsvor
richtungen möglich. Der Trachealtubus 1 ist an ein Befeuchtungsgerät 2 angeschlos
sen, das durch einen Feuchtigkeitssensor 3 gesteuert wird. Das System ist weiterhin
an ein Beatmungsgerät 4 angeschlossen.
Der Trachealtubus 1 ist von konventionellem Aufbau und ist an seinem patienten
seitigen Ende von einem Ballon 10 umgeben, der, wenn aufgeblasen, gegenüber der
Luftröhre abdichtet. Am maschinenseitigen Ende ist der Tubus 1 mit einem Verbin
dungsstück 15 verbunden. Das Verbindungsstück 15 weist einen Feuchtigkeitssensor
3 auf, der dem Gas ausgesetzt ist, welches im Innern des Verbindungsstücks und
somit längs des Tubus 1 strömt. Ein Draht 11 verläuft vom Sensor 3 zu einer Kupp
lung 13, welche mit einem Kabel 14 verbunden ist, das zu einer Steuereinheit 20 des
Befeuchtungsgeräts 2 verläuft. Der Sensor 3 kann auch an anderen Stellen angeord
net sein, wie beispielsweise im Tubus 1 selbst, beispielsweise am patientenseitigen
Ende oder im flexiblen Rohr 16, das mit dem Verbindungsstück 15 verbunden ist.
Das flexible Rohr 16 erstreckt sich zu einem Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher
22, welcher Teil des Befeuchtungsgeräts 2 ist. Der Austauscher 22 weist ein äußeres
Gehäuse 23 und ein Austauscherelement 24 auf, wobei letzteres aus Papier oder
geschäumten Kunststoff besteht und hygroskopisch behandelt ist. Patientenseitig
ist innerhalb des Gehäuses 23 ein elektrisches Heizelement 25 angeordnet, welches
mit einem absorbierenden Docht 26 bedeckt ist. Nahe dem Docht 26 ist ein Wasser
einlaß 27 angeordnet, der über eine Leitung 28 mit einem Wasserreservoir in Form
eines aufgehängten Beutels 29, gefüllt mit sterilem Wasser, verbunden ist. Die Lei
tung 28 ist durch eine peristaltische Pumpe 30 geführt, welche im gleichen Gehäuse
31 wie die Steuereinheit 20 angeordnet ist. Die Steuereinheit 20 steuert die Drehzahl
der Pumpe 30 und ist zur Stromspeisung des Heizelements 25 mit diesem über eine
elektrische Leitung 32 verbunden. Verschiedene Anzeigen können am Gehäuse 31
vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Anzeige 33 der Feuchtigkeit, wie sie vom
Sensor 3 gemessen wird. An der Steuereinheit 20 kann eine Einstellmöglichkeit für
die gewünschte Sollfeuchtigkeit der Atemluft vorgesehen sein. Die Drehzahl der
Pumpe 30 kann durch einen Soll-Istwertvergleich mit dem vom Sensor 3 gelieferten
Istwert erfolgen.
Im Betrieb liefert die Beatmungspumpe 4 zu dem Patienten über den Austauscher 22,
das Rohr 16, das Verbindungsstück 15 und den Trachealtubus 1 Atemluft. Aus
geatmetes Gas fließt vom Patienten in Richtung der Beatmungspumpe 4, wobei das
Gas durch das Austauscherelement 24 strömt, wo dem Gas ein großer Teil der Wärme
und Feuchtigkeit entnommen wird. Inhaliertes Gas fließt in entgegengesetzter Rich
tung durch das Austauscherelement 24 und da dieses Gas relativ kalt und trocken ist,
nimmt es Wärme und Feuchtigkeit vom Austauscherelement 24 auf. Nachdem das
erwärmte und befeuchtete Gas das Austauscherelement 24 durchströmt hat, wird es
zusätzlich vom Heizelement 25 erwärmt und vom verdampften Wasser des Dochtes
26 befeuchtet.
Der Feuchtigkeitsgrad des dem Patienten zugeführten Gases kann aus verschiede
nen Gründen variieren, wie beispielsweise durch eine erhöhte Atemfrequenz, eine
Änderung der Umgebungstemperatur oder mit einer zeitlichen Veränderung des
Wirkungsgrads des Austauscherelements 24. Änderungen in der Feuchtigkeit wer
den vom Sensor 3 gemessen und als Signal der Steuereinheit 20 übermittelt. Ein
Abfall der Feuchtigkeit bewirkt, daß die Steuereinheit 20 die Drehzahl der Peristal
tikpumpe 30 erhöht und damit der Wasserzufluß zum Austauscher 22 erhöht wird.
Damit verbunden kann die Temperatur des Heizelements 25 erhöht werden, um die
Verdampfung beim Docht 26 zu erhöhen. Bei einer Zunahme der Feuchtigkeit wird
die Drehzahl der Pumpe verringert und auch gegebenenfalls die Temperatur des
Heizelements.
Verschiedene Modifikationen sind möglich. Beispielsweise kann der Feuchtigkeits
sensor im Austauscher 22 angeordnet sein oder auf einem separaten Meßfühler, der
in den Trachealtubus 1 einsetzbar ist, beispielsweise durch eine Saugöffnung in einer
Winkelkupplung.
Claims (7)
1. Befeuchtungssystem mit einem Befeuchtungsgerät und einem daran angeschlos
senen Gasleitungssystem, das feuchtes Gas einem Patienten zuführt, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Feuchtigkeitssensor (3) mit dem Gasleitungssystem
(1, 15, 16) verbunden ist, der die Feuchtigkeit des dem Patienten zugeführten
Gases mißt.
2. Befeuchtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Gasleitungssystem einen mit einem Verbindungsstück (15) verbundenen Tu
bus (1) aufweist und der Feuchtigkeitssensor (3) im Verbindungsstück (15)
angeordnet ist.
3. Befeuchtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Tubus ein Trachealtubus (1) ist, zwischen dem maschinenseitigen Ende des
Trachealtubus (1) und dem Befeuchtungsgerät (2) ein Rohr (16) angeordnet
ist und das Verbindungsstück (15) sich zwischen dem Trachealtubus (1) und
dem Rohr (16) befindet.
4. Befeuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Feuchtigkeitssensors (3) mit dem
Befeuchtungsgerät (2) verbunden ist und die Befeuchtung des Gases steuert.
5. Befeuchtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Befeuchtungsgerät (2) einen Wärme- und Feuchtig
keitsaustauscher (22) umfaßt, mit dem Austauscher (22) eine Wasserzuführung
(28, 29, 30) verbunden ist und ein Heizelement (25) vorgesehen ist, welches
das dem Austauscher (22) zugeführte Wasser erhitzt.
6. Befeuchtungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Befeuchtungsgerät (2) eine Wasserpumpe (30) aufweist, und daß das Meßsignal
des Feuchtigkeitssensors (3) die Drehzahl der Pumpe (30) steuert.
7. Befeuchtungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ausgangssignal des Feuchtigkeitssensors (3) die Temperatur des Heiz
elements (25) steuert.
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