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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein verbessertes geschlossenes Lebenserhaltungssystem für Frühgeborene zur Verwendung in medizinischen Vorrichtung, insbesondere einer tragbaren Magnet- oder Kernspinresonanzvorrichtung (magnetic resonance device; MRD).
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Hintergrund der Erfindung
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Neugeborene werden üblicherweise in Inkubatoren in einer geeigneten Frühgeborenenstation oder -abteilung eines Krankenhauses untergebracht. Die Inkubatoren sind üblicherweise nicht widerstandsfähig bzw. robust und der Allgemeinzustand der Neugeborenen ist oft gefährdet. Jede Störung oder Unruhe des Neugeborenen kann schädliche Auswirkungen haben. Dennoch ist es oft erforderlich, dass Neugeborene in Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtungen (MRI) und in Räume, die sich außerhalb der Frühgeborenenstation befinden, umzulegen bzw. zu verlegen. Das hat zur Folge, dass das Neugeborene von den lebenserhaltenden Verbindungsschläuchen und -systemen getrennt werden muss und die lebenserhaltenden Verbindungsschläuche und -systeme danach wieder angeschlossen werden müssen. Solche Maßnahmen können für den neugeborenen Patienten gefährlich sein.
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Die Systeme des Standes der Technikstellen eine Lösung bereit für das Verlegen eines Neugeborenen von einem Inkubator in die Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung. Das Bereitstellen von Vorrichtungen zum Verlegen eines Neugeborenen, wobei das gefährliche Aussetzen des Neugeborenen an das externe Umfeld vermieden wird und das ohne Gefährdung des Neugeborenen bei Abtrennung der lebenserhaltenden Schläuche erfolgt, würde ein lange bestehendes Bedürfnis erfüllen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung wird eine magnetisch durchlässige Neugeborenentransportkapsel (magnetically permeable neonate transport capsule; MPNTC) zum Überführen eines Frühgeborenen von einem Ausgangskinderinkubator mit einem stabilen Umgebungszustand in eine Magnet- oder Kernspinresonanzvorrichtung, wobei die MPNTC eine erste, normalerweise offene Konfiguration, wenn die Kapsel innerhalb des Inkubators angeordnet ist, und eine zweite geschlossene Konfiguration aufweist zur Entfernung, zum Transport, zum Einführen, zur Messung und umgekehrt innerhalb einer Magnetresonanzvorrichtung, wobei die MPNTC ein Umgebungsregelungssystem aufweist, wobei das MPNTC geeignet ist, eine durchgängige Verbindung des Neugeborenen mit den lebenserhaltenden Verbindungsschläuchen beizubehalten, wobei das MPNTC des Weiteren geeignet ist, die Umgebungsbedingungen im Wesentlichen ähnlich zu der Umgebungsbedingung des Ausgangskinderinkubators zu halten, wenn die MPNTC von dem Inkubator in die Magnetresonanzvorrichtung überführt wird; wobei das Umgebungsregelungssystem aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wärmeisolationsmitteln, einer wirksamen Verbindung zu einem Temperaturregelungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Feuchtigkeitsregelungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Luftversorgungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Sauerstoffregulierungssystem und einer wirksamen Verbindung zu einem Kohlenstoffdioxidregelungssystem besteht; wobei das Umgebungsregelungssystem der MPNTC mindestens einem Standard aus einer Gruppe von Standards entspricht, die aus IEC 6061-2-19 Standard Clauses 12 201.12.101 (Stabilität des Inkubators); IEC 201.12.102 (Gleichmäßigkeit der Inkubatortemperatur); IEC 201.12.103 (Genauigkeit des Hauttempertursensors); IEC 201.12.1.104 (Genauigkeit zwischen Hauttemperatur und Steuertemperatur während des Entfernens, des Transports und des Einfügens innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung); IEC 201.12.1.108 (Überschreitungszeit) und/oder IEC 12 201.12.1.107 (Aufwärmzeit) besteht.
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Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die nachfolgende Beschreibung wird zusammen mit allen Kapiteln der vorliegenden Erfindung bereitgestellt, um einen beliebigen Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu verwenden, und erläutert die besten Ausführungsformen, die von dem Erfinder zur Ausführung dieser Erfindung berücksichtigt wurden. Verschiedene Modifikationen werden dem Fachmann jedoch deutlich bleiben, da die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Erfindung insbesondere definiert wurden, um ein geschlossenes Lebenserhaltungssystem für Frühgeborene und Verfahren dafür bereitzustellen.
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Der Begriff ”Magnetresonanz” (magnetic resonance device; MRD) bezieht sich hierin auf eine beliebige Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (MRI), ein beliebiges Kernspinresonanz-Spektroskop (nuclear magnetic resonance spectroscope; NMR), ein beliebiges Elektronenspin-Resonanzspektroskop (electron sein resonance spectroscope; ESR), ein beliebiges Kernquadrupolresonanz-Spektroskop (nuclear quadruple resonance; NQR) oder eine beliebige Kombination daraus. Die hierdurch offenbarte Magnetresonanzvorrichtung (MRD) ist wahlweise eine tragbare Magnetresonanz-Bildgebungsvorrichtung (MRI) sowie die handelsüblich erhältlichen Geräte der Firma Aspect-MR Ltd., oder ein handelsüblich erhältliches nicht tragbares Gerät. Darüber hinaus bezieht sich der Begriff ”Magnetresonanzvorrichtung” (MRD) im Allgemeinen auf jegliche nicht inkubatorischen medizintechnischen Geräte, die das Neugeborene zumindest zeitweise aufnehmen.
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Der Begriff ”Neugeborenes” bezieht sich im Allgemeinen auf jedes Objekt oder Lebewesen wie Menschen oder andere Säugetiere und bezieht sich vorzugsweise auf Babys.
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Wie hierin verwendet, kann der Begriff ”Inkubator” isolationsartige Vorrichtungen umfassen, die in sich abgeschlossene Inkubatoreinheiten sind, die eine geregelte Wärme-, Feuchtigkeits- und Sauerstoffmikroumgebung bereitstellen zur Isolation und zur Behandlung von Frühgeborenen und Neugeborenen mit geringem Geburtsgewicht. Dieser Apparat ist oft aus einem klaren Kunststoffmaterial ausgebildet und weist eine breite Tür und Luken für einen einfachen Zugriff auf das Kind mit einem Minimum an Wärme- und Sauerstoffverlust auf. Ein Servosteuerungsmechanismus beobachtet ständig die Temperatur des Kindes und steuert die Wärme innerhalb der Einheit.
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Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff ”Ausgangsinkubator” auf den Inkubator, in dem sich das Kind befindet und aus dem die hierin beschriebene magnetisch permeable Neugeborenentransportkapsel entfernt wird.
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Hierin verwendet bezieht sich der Begriff ”Mehrzahl” in einer nicht einschränkenden Art und Weise auf eine Zahl größer oder gleich 1.
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Der Begriff ”ungefähr” bezieht sich hierin auf einen Wert von ± 25% der definierten Größe.
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Der Begriff ”eine magnetisch permeable Neugeborenen-Transportkapsel” oder ”Kapsel” bezieht sich hierin auf eine Vorrichtung wie zum Beispiel eine wiegenähnliche Neugeborenentrage (cradle-like neonate support; CLNS), die geeignete Abmessungen und eine geometrische Konfiguration zur Aufnahme mindestens eines Frühgeborenen aufweist. Eine derartige CLNS weist mindestens zwei Betriebszustände bzw. -konfigurationen auf, wobei die Betriebszustände umfassen: einen ersten, offenen Betriebszustand, wobei die CLNS geeignet ist, das Neugeborene an ein Lebenserhaltungssystem mittels mindestens eines lebenserhaltenden Kopplungsschlauchs zu koppeln, bevor die CLNS in eine medizinische Vorrichtung positioniert wird, und einen zweiten, luftdicht geschlossenen Betriebszustand, wobei das Neugeborene kontinuierlich an das mindestens eine Lebenserhaltungssystem mittels des mindestens einen Lebenserhaltungskopplungsschlauches gekoppelt ist, wenn die CLNS innerhalb der medizinischen Vorrichtung angeordnet wird, wobei die offenen und geschlossenen Betriebszustände reversibel sind. Diese CLNS oder Kapsel oder magnetisch permeable Neugeborenentransportkapsel ist vorgesehen, um das Transportmittel von dem Kinderinkubator in die Magnetresonanzvorrichtung und zurück in den Inkubator darzustellen.
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Es wird nun auf 1 Bezug genommen, die nicht maßstabsgetreu schematisch einen Neugeboreneninkubator darstellt. Insbesondere wird in 1 ein Inkubator 5 gezeigt, der in seiner Größe, Form und Abmessungen geeignet ist, mindestens zeitweise in seinem Inneren, luftdicht versiegelten Volumen 53 ein Neugeborenes zur medizinischen Versorgung, zum Beispiel Anästhesie, Aufzeichnung bzw. Bildgebung oder anderen Diagnosen oder Behandlungen aufzunehmen. Der Inkubator umfasst u. a. Bedienerhandzugangsanschlüsse 51 und 52 jeweils für Bedienerhände 3 bzw. 2. Jeder der Anschlüsse 51 und 52 umfasst eine Anschlussöffnung 54 und 56, die jeweils an Inkubatorwänden 50 bzw. 55 angebracht sind, und mindestens zwei Paar flexible nicht elastische leichtgewichtige gasdichte Dichtklappen (sealing flaps; SFs) (58 und 60) und (62 und 64), die innerhalb derselben Ebene wie die Anschlussöffnungen 54 bzw. 56 in einer überlappenden Art und Weise angeordnet sind und dadurch vollständig die entsprechenden Anschlussöffnungen 54 und 56 umschließen. Jedes Paar von Dichtklappen (SFs) (58 und 60) und (62 und 64) ist jeweils an Anschlussöffnungsrändern 66 bzw. 68 und jeweils an Inkubatorträgerflanschen 68 bzw. 70 befestigt. Wie in 1 gezeigt, sind die Inkubatorflansche 66 und 68 an den Inkubatorwänden 50 und 53 befestigt und jedes Element der Dichtklappenpaare (58 und 60) und (62 und 64) ist überlappend angeordnet. Die Elemente jedes Dichtklappenpaares (58 und 60) und (62 und 64) sind über eine zugehörige Anschlussöffnung (54 und 56) hinweg gedehnt angeordnet und umschließen und definieren dabei einen inneren Zugangsbereich 80, der in derselben Ebene der Anschlussöffnung angeordnet ist und lediglich durch die Anschlussflansche 66 und 68 jedes Paares Dichtklappen (SFs) (58 und 60) und (62 und 64) gekennzeichnet ist. Der Inkubator 50 weist eine Mehrzahl von Wänden auf, von denen eine die Wand 54 ist.
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Es wird nun auf 2 Bezug genommen, die in einer nicht maßstabsgetreuen Art und Weise schematisch den Neugeboreneninkubator 50 darstellt, in dem das geschlossene Lebenserhaltungssystem für Frühgeborene (neonate closed life support system; NCLSS) in dem inneren Volumen des Inkubators 50 angeordnet ist. Das Lebenserhaltungssystem für Frühgeborene (NCLSS) weist u. a. mindestens eine Kammer auf, umfassend eine wiegenähnliche Neugeborenentrage (32) in einer Größe und Form, um mindestens ein Frühgeborenes 1 aufzunehmen. Die wiegenähnliche Neugeborenentrage (CLNS) ist reversibel von einer offenen Konfiguration wie in 2 gezeigt, bei der die wiegenähnliche Neugeborenentrage (CLNS) geeignet ist, das Neugeborene mit mindestens einem lebenserhaltenden Verbindungsschlauch zu koppeln, bevor es in das medizintechnische Gerät die beispielsweise einer Magnetresonanzvorrichtung (MRD) eingeführt wird, zu einer luftdichten geschlossenen Konfiguration umwandelbar, wie in 3 gezeigt, bei der die Kammer für Magnetfelder permeable und geeignet ist, um in der Magnetresonanzvorrichtung platziert zu werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und in nicht einschränkender Art und Weise ist die wiegenähnliche Neugeborenentrage (CLNS) aus einer Mehrzahl von beweglichen Klappelementen gebildet, Klappelementen 31–34, wobei in der offenen Konfiguration die obere Klappe 33 eine gekrümmte wiegenähnliche Form aufweist. Das Neugeborene 1 ist komfortabel und sicher auf dem Klappelement 33 positioniert. Weitere gekrümmte Klappelemente, nämlich 32–34, gleiten unterhalb des Klappelements 31 entlang. Die wiegenähnliche Neugeborenentrage (CLNS) umfasst eine Seitenwand 30, die geeignet ist, in die Wand 52 eingesetzt zu werden, wie in 1 dargestellt, die die ebene Auflagefläche ist zum Verbinden einer Mehrzahl von mindestens einem der lebenserhaltenden Verbindungsschläuche bzw. -leitungen, der/die innerhalb des Inkubators angebracht ist/sind, nämlich Schläuche 40, mit denen, die außerhalb (41) des Inkubators angebracht sind. Das Neugeborene 1 wird somit in dem Inkubator 50 oder einem beliebigen handelsüblich erhältlichen Inkubator belassen und behandelt.
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Es wird nun auf 3 Bezug genommen, die in einer nicht maßstabsgetreuen Art und Weise schematisch den Neugeboreneninkubator 50 darstellt, wobei alle Klappelemente geschlossen sind, um eine luftdichte Kapsel 100 in geschlossener Konfiguration zu bilden.
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Das Neugeborene 1 ist innerhalb der Kapsel 100 eingeschlossen, die eine durchgängige Wand oder Hülle 10 aufweist, sodass die inneren lebenserhaltenden Verbindungsschläuche und -leitungen 40 in Verbindung mit den äußeren lebenserhaltenden Verbindungsschläuchen und -leitungen 41 sind.
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Nun wird auf 4 Bezug genommen, die in nicht maßstabsgetreuer Art und Weise die tragbare wiegenähnliche Neugeborenentrage 100 veranschaulicht. Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform weisen die Wände der luftdichten Kapsel 100 eine Hülle 10 auf, die aus vier gekrümmten Klappelementen 31–34 sowie den Seitenwänden 30 und 35 aufgebaut ist. Die gekapselte Umgebung, d. h. das abgegrenzte Volumen 20 innerhalb der Kapsel wird durch die Hülle 10 von dem äußeren getrennt, sodass alle lebenserhaltenden Verbindungsschläuche 40 innerhalb der Kapsel mit denselben lebenserhaltenden Verbindungsschläuchen 41 verbunden sind. Auf diese Weise wird die Umwandlung der Kammer 10 von ihrer offenen Konfiguration zu ihrer luftdicht geschlossenen Konfiguration sichergestellt, während das Neugeborene 1 durchgängig mit dem mindestens einen lebenserhaltenden Verbindungsschlauch verbunden bleibt. Ein gefährliches Aussetzen des Neugeborenen in der Umgebung wird vermieden. Die Gefährdung des Patienten durch das Abtrennen der lebenserhaltenden Verbindungsschläuche 40 ist beseitigt.
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Es wird hierin eingeräumt, dass die Wärmeisolationsmittel und verschiedene wirksame Verbindungen zu dem Temperaturregelungssystem, einem Feuchtigkeitsregelungssystem, Luftversorgungssystem, Sauerstoffregulierungssystem, Kohlenstoffdioxidregulierungssystem und andere wirksame Verbindungen herkömmlich sind und dem einschlägigen Fachmann wie hierin beschrieben verfügbar sind.
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Der Kern der Erfindung ist eine magnetisch permeable Neugeborenentransportkapsel (magnetically permeable neonate tansport capsule; MPNTC) zum Transport eines Frühgeborenen von einem Ausgangskinderinkubator mit einem stabilen Umgebungszustand zu einer bzw. in eine Magnetresonanzvorrichtung, wobei die MPNTC eine erste, normalerweise offene Konfiguration, wenn die Kapsel innerhalb des Inkubators angeordnet ist, und eine zweite, geschlossene Konfiguration aufweist zum Entfernen, zum Transport, zum Einführen, zum Messen und umgekehrt innerhalb einer Magnetresonanzvorrichtung, wobei die MPNTC ein Umgebungsregelungssystem aufweist, wobei die MPNTC geeignet ist, eine durchgängige Verbindung des Neugeborenen mit lebenserhaltenden Verbindungsschläuchen aufrechtzuerhalten, wobei die MPNTC des Weiteren geeignet ist, im Wesentlichen ähnliche Umgebungsbedingungen wie die Umgebungsbedingung des Ausgangskinderinkubators aufrechtzuerhalten, wenn die MPNTC von dem Inkubator in die Magnetresonanzvorrichtung transportiert bzw. überführt wird; wobei das Umgebungsregelungssystem aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wärmeisolationseinrichtungen, einer wirksamen Verbindung zu einem Temperaturregelungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Feuchtigkeitsregelungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Luftversorgungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Sauerstoffregulierungssystem, einer wirksamen Verbindung zu einem Kohlenstoffdioxidregulierungssystem besteht; wobei das Umgebungsregelungssystem der MPNTC mindestens einem Standard aus einer Gruppe von Standards entspricht, die aus IEC 6061-2-19 Standard Clauses 12 201.12.101 (Stabilität des Inkubators); IEC 201.12.102 (Gleichmäßigkeit der Inkubatortemperatur); IEC 201.12.103 (Genauigkeit des Hauttemperatursensors); IEC 201.12.1.104 (Genauigkeit zwischen Hauttemperatur und Regelungstemperatur während der Entfernung, des Transports und des Einführens innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung);IEC 201.12.1.108 (Überschreitungszeit) und/oder IEC 12 201.12.1.107 (Aufwärmzeit) besteht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich zum Transportieren eines Frühgeborenen von einem Ausgangskinderinkubator, wobei die MPNTC mindestens ein Umgebungserfassungs- und Alarmsystem aufweist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei das mindestens eine Umgebungserfassungs- und Alarmsystem eine Rückkopplungsregelung aufweist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist bei der oben beschriebenen MPNTC das Umgebungserfassung- und Alarmsystem ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Temperaturalarm, Feuchtigkeitsalarm, Luftversorgungsalarm, Sauerstoffkonzentrationsalarm, und Kohlenstoffdioxidkonzentrationsalarm besteht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei sie geeignet ist, die Temperaturzustände im Wesentlichen ähnlich zu den Temperaturzuständen des Ausgangskinderinkubators zu halten, wobei die Kapsel einen stabilen Temperaturzustand innerhalb eines Bereichs von etwa ± 0,5°C des Inkubators aufweist, wenn die Kapsel von dem Inkubator in die Magnetresonanzvorrichtung überführt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei der vorbestimmte stabile Temperaturzustand über eine Zeitdauer von mindestens einer Stunde aufrechterhalten wird, wenn sie bei etwa 32°C und etwa 36°C geprüft wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei die MPNTC geeignet ist, ähnliche Temperaturzustände wie der gesteuerte Babyinkubator aufrechtzuerhalten, wobei nämlich der vorbestimmte stabile Temperaturzustand während des Babyregelungsmodus aufrechterhalten wird, so dass die Hauttemperatur des Neugeborenen sich nicht von dem vorbestimmten stabilen Temperaturzustand um mehr als 0,7°C unterscheidet.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei sie geeignet ist, ähnliche Bedingungen wie der Inkubator beizubehalten, nämlich dass, wenn die Steuertemperatur des Inkubators auf 12°C über der Umgebungstemperatur eingestellt wird, die Versorgungsspannung gleich der Bemessungsspannung ist, wobei der Inkubator als ein luftgesteuerter Kinderinkubator arbeitet, wobei der Kinderinkubator aus einem kalten Zustand angeschaltet wird und die Zeit, in der die Inkubatortemperatur um 11°C ansteigt, gemessen wird, die Aufwärmzeit der Kapsel im Wesentlichen der Aufwärmzeit des Inkubators entspricht.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei die Kapsel geeignet ist, eine Überschreitungstemperatur von 2°C innerhalb des Inkubators aufrechtzuerhalten.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, wobei die Kapsel geeignet ist, die Temperatur während einer Zeitdauer von 15 Minuten für die Wiederherstellung des stabilen Temperaturzustands aufrechtzuerhalten.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die oben beschriebene MPNTC nützlich, um im Wesentlichen ähnliche Temperaturzustände wie der Inkubator beizubehalten, wenn der Kinderinkubator als ein luftgesteuerter Inkubator bei einer Kontrolltemperatur von 32°C betrieben wird, bis ein stabiler Temperaturzustand erreicht ist, und die Temperatur dann an eine Kontrolltemperatur von 36°C angepasst wird, wobei die Überschreitung des Inkubators und die Zeit, um den neuen stabilen Temperaturzustand zu erreichen, von dem ersten Durchgang von 36°C an gemessen wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEC 6061-2-19 Standard Clauses 12 201.12.101 (Stabilität des Inkubators) [0004]
- IEC 201.12.102 (Gleichmäßigkeit der Inkubatortemperatur) [0004]
- IEC 201.12.103 (Genauigkeit des Hauttempertursensors) [0004]
- IEC 201.12.1.104 (Genauigkeit zwischen Hauttemperatur und Steuertemperatur während des Entfernens, des Transports und des Einfügens innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung) [0004]
- IEC 201.12.1.108 (Überschreitungszeit) [0004]
- IEC 12 201.12.1.107 (Aufwärmzeit) [0004]
- IEC 6061-2-19 Standard Clauses 12 201.12.101 (Stabilität des Inkubators [0020]
- IEC 201.12.102 (Gleichmäßigkeit der Inkubatortemperatur) [0020]
- IEC 201.12.103 (Genauigkeit des Hauttemperatursensors) [0020]
- IEC 201.12.1.104 (Genauigkeit zwischen Hauttemperatur und Regelungstemperatur während der Entfernung, des Transports und des Einführens innerhalb der Magnetresonanzvorrichtung) [0020]
- IEC 201.12.1.108 (Überschreitungszeit) [0020]
- IEC 12 201.12.1.107 (Aufwärmzeit) [0020]
