DE3030402A1

DE3030402A1 - Trachealkatheter

Info

Publication number: DE3030402A1
Application number: DE19803030402
Authority: DE
Inventors: Adrian Bede Torquay Devon Gregory
Original assignee: Smiths Group PLC
Current assignee: Smiths Group PLC
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1980-08-12
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DK354380A; JPS5628746A; FR2462913A1; FR2462913B1; DE3030402C2; JPS6323786B2

Description

RolfCharrier

Patentanwalt

Rehlingenstraße 8 · Postfach 260

D-8900 Augsburg 31

Telefon 08 21/3 6015+3 6016

Telex 53 3 275

Postscheckkonto: München Nr. 1547 89-801

6146/107/Ch/Ws Augsburg, den 3. August 1930

SMITHS INDUSTRIES LIMITED Cricklewood Works
London NW2 6JN/England

Trachealkatheter

Die Erfindung betrifft einen Trachealkatheter, bestehend aus einer äußeren Röhre zum Einsatz in die Luftröhre und einer im Innern der äußeren Röhren verlaufenden inneren Röhre, die mindestens auf einen Teil ihrer Länge über ihren Umfang hinweg gewellt und somit biegsam ist.

Trachealkatheter werden üblicherweise während und nach chirurgischen Eingriffen verwendet, um eine Beatmung der Lunge des Patienten und die Zufuhr von Betäubungsgasen zu ermöglichen. Hierbei werden grundsätzlich zwei Katheterarten unterschieden: Der Endotrachealkatheter, welcher über den Mund in die Luftröhre des Patienten eingeführt wird und den Tracheostomiekatheter, der über einen Schnitt am Hals in die Luftröhre eingeführt wird. Das in der Luftröhre befindliche Katheterende wird im allgemeinen gegen-

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über der inneren Oberfläche der Luftröhre abgedichtet, und zwar mittels eines aufblasbaren Balgs, welcher das Katheterende umgibt. Die Zufuhr von Luft oder Gasen wird bewirkt durch eine entsprechende Verbindung mit dem Katheterende, welches sich in die Luftröhre erstreckt.

Bei längerem Gebrauch weisen diese Katheter den Nachteil auf, daß der Luft- oder Gasdurchgang durch den Katheter durch Körpersekrete blockiert wird, welche im Luftdurchgang durch die Röhre trocknen und sich verfestigen. Um dies zu vermeiden, müssen Trachealkatheter periodisch entfernt und gereinigt oder ersetzt werden. Dieses Entfernen und Ersetzen erfordert die Anwesenheit eines Arztes und ist mit Unannehmlichkeiten für den Patienten verbunden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bekannt, eine innere flexible Röhre zu verwenden, die normalerweise innerhalb einer äußeren Röhre angeordnet ist und die einfach entfernt und ersetzt werden kann, ohne daß hierdurch die äußere Röhre verändert wird, welche in ihrer Stellung in der Luftröhre des Patienten verbleibt. Derartige innere Röhren sind unterschiedlich aufgebaut, beispielsweise bestehen diese Röhren aus einem Metallwendelschlauch, einer glattwandigen Röhre aus Kautschuk oder einem synthetischen Material oder aus einer gewellten Kunststoffröhre. Hierbei hat sich gezeigt, daß gewellte Kunststoffröhren am geeignetsten sind, da sie dünnwandig hergestellt werden können und der Durchmesser des Gasdurchlasses nur geringfügig reduziert wird, wobei trotzdem eine ausreichende radiale Steifigkeit vorhanden ist.

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Obwohl derart gewellte Röhren bis zu einem gewissen Maß zufriedenstellend sind, ergibt sich der Nachteil, daß die Wandungen doch relativ dick ausgeführt werden müssen, damit die Röhre eine ausreichende axiale Steifigkeit aufweist. Ist eine ausreichende axiale Steifigkeit nicht vorhanden, dann ergibt sich der Nachteil, daß beim Einführen in die äußere Röhre die innere Röhre dazu neigt, sich ziehharmonikaartig zusammenzudrücken, wodurch verhindert wird, daß die gewellte Röhre voll bis zum Ende der äußeren Röhre eingeführt werden kann. Die relativ dicken Wandungen einer solchen gewellten Röhre haben jedoch den Nachteil, daß der Gasdurchfluß durch den Trachealkatheter weiterhin vermindert wird und daß die gewellte Röhre über ihre Länge hinweg weniger flexibel wird. Die Verminderung der Flexibilität ist von besonderem Nachteil bei Tracheostomiekathetern, bei denen die äußere Röhre über ihre Länge hinweg um einen Winkel zwischen 90 und 120° gebogen wird. Wird hierbei eine relativ wenig flexible innere Röhre in die äußere Röhre eingesetzt, dann neigt die innere Röhre dazu, am gekrümmten Bereich der äußeren Röhre anzustoßen, wodurch der normalerweise kreisförmige Querschnitt der inneren Röhre zu einer ovalen Form abgeflacht wird und somit der Gasdurchlaß reduziert wird.

Es besteht die Aufgabe, einen Trachealkatheter so auszubilden, daß die dünnwandige innere Röhre eine ausreichende axiale Steifigkeit aufweist.

Bei einem Trachealkatheter der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die innere Röhre

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mindestens eine längliche Verstärkung aufweist, welche mindestens einige der Wellungen überbrückt.

Die Verstärkung kann hierbei parallel zur Länge der inneren Röhre verlaufen. Es können mehrere Verstärkungen vorgesehen sein, welche an gegenüberliegenden Seiten der inneren Röhre angeordnet sind. Die Verstärkungen können längs der Länge der inneren Röhre getrennt voneinander angeordnet sein. Die Verstärkung kann eine Nut aufweisen.

AusfUhrungsbeispiele eines Trachealkatheters und Verfahren zu seiner Herstellung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen Querschnitt durch einen in die

Luftröhre eingesetzten Trachealkatheter;

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines Teils der inneren Röhre nach Fig. 1;

Fig. 2b eine stirnseitige Ansicht auf den inneren Katheter nach Fig. 2a in Pfeilrichtung II;

Fig. 3a perspektivische Ansichten und stirnsei-

5a^dund^bb~^{3 tige} A^¹⁰*¹"^^{11 von 0}^¹ alternativen

Ausführungsformen der inneren Röhre und

Fig. 6a Darstellungen der Herstellung der inneren und 6b Röhre nach den Fig. 2a und b.

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Die Fig. 1 zeigt einen Tracheostomiekatheter, bestehend aus einer äußeren Röhre 1 und einer darin angeordneten inneren Röhre 2.

Die äußere Röhre 1 besteht aus PVC und umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 10, der in seiner Mitte um etwa 110 umgebogen ist. Ein Ende 11 des zylindrischen Abschnitts 10 ist innerhalb der Luftröhre 3 des Patienten angeordnet. Dieses Ende wird als patientenseitiges Ende bezeichnet. Es trägt einen aufblasbaren Balg 12, welcher im aufgeblasenen Zustand dicht gegen die Innenwand der Luftröhre anliegt. Dieser Balg 12 kann aufgeblasen werden durch eine Aufblasleitung 13 und eine nicht gezeigte, durch die Wandung des zylindrischen Abschnitts sich erstreckende Verbindungsleitung. Das andere Ende 14 des zylindrischen Abschnitts 10, das sogenannte maschinenseitige Ende, trägt einen Verbindungsteil 15, über welchen die Verbindung zur Beatmungsmaschine hergestellt wird. Das Verbindungsteil 15 umfaßt im wesentlichen einen zylindrischen Körper 16, der mit einer normalerweise durch die Kappe 18 verschlossenen axialen Öffnung 17 versehen ist. Der Körper 16 weist weiterhin eine seitliche Öffnung 19 auf, welche über eine biegsame Röhre 20 mit der Beatmungsmaschine verbunden ist.

Die innere Röhre 2, welche aus einem dünnwandigen flexiblen zylindrischen Körper 21 besteht, endet mit ihrem maschinenseitigen Ende 22 bei einem hohlzylindrischen Kupplungsteil 23. Das Kupplungsteil 23 umgibt die flexible Hülse 21 und ist mit dieser dicht verbunden. Das Kupplungsteil 23 weist

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zwei Flansche 24 auf, die durch eine ringförmige Ausnehmung 25 an der äußeren Oberfläche voneinander getrennt sind, wobei die ringförmige Ausnehmung 25 zusammenwirkt mit einem nach innen gerichteten ringförmigen Vorsprung 26 des maschinenseitigen Endes des zylindrischen Abschnitts 10. Die Ausnehmung 25 und der Vorsprung 26 bilden eine Schnappverbindung. Ist das Kupplungsteil 23 in Eingriff mit dem zylindrischen Abschnitt 10, dann erstreckt sich die flexible Hülse 21 über die gesamte Länge des zylindrischen Abschnitts 10 hinweg im Kontakt mit deren innerer Oberfläche, und endet bündig am patientenseitigen Ende 11 mit dem zylindrischen Abschnitt 10.

Die innere Röhre 2 wird über die axiale Öffnung 17 im Verbindungsteil 15 in die äußere Röhre 1 eingesetzt. Das Kupplungsteil 25 am maschinenseitigen Ende der inneren Röhre 2 kann durch ein Einsatzwerkzeug ergriffen werden, um das Einsetzen und Entnehmen der inneren Röhre über die Öffnung 17 zu erleichtern. Derartige Einsetzwerkzeuge können unterschiedliche Formen aufweisen. Beispielsweise kann damit die äußere Fläche des Kupplungsteils 23 erfaßt werden, welches geeignete Vorsprünge oder Vertiefungen aufweisen kann, um das Ergreifen zu verbessern. Alternativ hierzu kann das Werkzeug in das Kupplungsteil eingesetzt werden und erfaßt dort die innere Oberfläche.

Die flexiblen Impulse 21 der inneren Röhre 2 kann verschiedene Formen aufweisen. Wesentlich ist, daß die Hülse 21 über ihren Umfang hinweg gewellt ist, mindestens längs des Teils der Hülse, der sich innerhalb des gebogenen

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Bereichs der äußeren Röhre 1 befindet und verstärkt ist mindestens über einen Teil der Länge mittels einer oder mehrerer Verstärkungen, welche einige der Wellungen überbrücken, wodurch die Hülse 21 einem axialen Zusammenpressen widersteht.

Vier unterschiedliche Formen der Hülse werden nachfolgend anhand der Fig. 2a bis 5b beschrieben. Die Wellungen erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Hülse, wobei diese Wellungen eine Wendel bilden können. Hierbei ist anzumerken, daß es lediglich notwendig ist, daß die Wellungen sich längs des Teils der Hülse erstrekken, der gekrümmt wird, wobei noch anzumerken ist, daß die Wellungen auch die Form paralleler kreisförmiger Ringe aufweisen können.

Die Fig. 2a und 2b zeigen eine Hülse 21 der inneren Röhre 2 gemäß Fig. 1. Die Hülse 21 ist etwa 90 mm lang, weist einen Durchmesser von etwa 8 mm auf und hat eine Wanddicke zwischen 0,1 mm und 0,25 mm. Die Hülse 21 ist gewellt von einem Punkt etwa 5 mm vom Kupplungsteil weg über die gesamte restliche Länge mittels einer wendeiförmigen Vertiefung 27 mit einer Tiefe zwischen 0,5 mm und 1,0 mm. Hierbei ist es möglich, daß anstelle einer Wendel auch zwei oder mehr Wendeln angebracht sein können. Die Steigung der Wendel beträgt etwa 2 mm und ist ausreichend klein, daß der Abstand zwischen aufeinanderfolgende Windungen der Nut 27 in wesentlichen gleich der Breite der Nut ist. Die Hülse 21 besteht aus hochverdichtetem Polyäthylen oder Polypropylen und wird üblicherweise

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hergestellt mittels eines Spritzblasverfahrens, wie später noch beschrieben werden wird. Die Hülse 21 ist mit einer vorderen und hinteren axialen Nut oder Vertiefung 2o und 29 versehen, welche als Kerbe an der inneren Oberfläche ausgebildet sind und welche im wesentlichen die gleiche Tiefe und Breite wie die wendeiförmige Nut 27 haben. Die Vertiefungen 26 und 29 sind zueinander diametral angeordnet, wobei die vordere Vertiefung 23 etwa 3,5 cm vom vorderen Ende ab verläuft und die hintere Vertiefung 29 etwa 2 cm der Wellungen überbrückt, Die Wanddicke der Hülse 21 ist derart, daß ohne die axialen Nuten bzw. Vertiefungen 2j> und 29 die in Umfangsrichtung verlaufenden Wellungen es ermöglichen würden, die Hülse axial ziehharmonikaartig zusammenzupressen, wodurch es schwierig wird, die innere Röhre 2 in die äußere Röhre 1 so einzusetzen, daß am patientenseixigen Ende die innere Röhre mit dem patientenseitigen Ende 11 der äußeren Röhre abschließt. Die Vertiefungen 23 und 29 dienen als Verstärkungsteile zur Verminderung des axialen Zusammendrückens.

Die Vertiefungen 23 und 29 verlaufen nicht über den mittleren Bereich der inneren Röhre 2, welcher umgebogen ist, wenn sich die innere Röhre in ihrer Lage innerhalb der äußeren Röhre 1 befindet. Somit ist es möglich, daß die innere Röhre 2 beliebig innerhalb der äußeren Röhre 1 angeordnet sein kann, ohne daß die Vertiefungen 28 und 29 einen Widerstand dem Abbiegen des mittleren Bereichs entgegensetzen.

Die Vertiefungen 2-J und 29 können sich auch über die gesamte Länge der Hülse 21 erstrecken. In einem solchen

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Fall ist die Hülse flexibler in einer Ebene, welche durch die Achse der Hülse hindurchgeht und welche rechtwinkelig zu der Ebene verläuft, in welcher die verstärkenden Vertiefungen 2^ und 29 liegen, da ein Biegen in dieser Ebene keine Veränderungen der Länge der verstärkenden Vertiefungen mit sich bringt. Wird eine derartige Röhre 2 in die äußere Röhre 1 eingesetzt, dann ist das Einsetzen bevorzugt so vorzunehmen, daß die beiden verstärkenden Vertiefungen 2.6 und 29 in einer Ebene liegen, welche rechtwinkelig zur Krümmungsebene der äußeren Röhre verläuft.

Eine alternative Hülse 31 zeigen die Fig. 3a und 3b, welche ähnlich ist zu der Hülse 21 gemäß den Fig. 2a und 2b. Auch die vorliegende Hülse weist eine wendeiförmige Nut 32 auf, die der Hülse eine gewellte Oberfläche gibt und zwei axial verlaufende Verstärkungen 33 und 34. Die Verstärkungen 33 und 34 sind Jedoch unterschiedlich zu denjenigen der Fig. 2a und 2b, in dem jede Verstärkung aus verschiedenen parallel zueinander verlaufenden Vertiefungen 35 besteht, welche axial sich über die gesamte Länge der Hülse 31 erstrecken. Die Verstärkungen 33 und 34 weisen also selbst gewellte Oberflächen auf, welche balgartig es ermöglichen, daß die Muffe 31 in einem gewissen Maß radial längs der Linie 36 zusammengepreßt werden kann, d.h. rechtwinkelig zur Verbindungslinie zwischen den beiden Verstärkungen 33 und 34. Die Zusammenpreßbarkeit der¹ axial verlaufenden gewellten Verstärkungen 33 und 34 ermöglicht es, daß die Hülse 31 in äußere Röhren paßt, deren innere Durchmesser differieren, trotzdem jedoch die äußere Oberfläche der Hülse 21 einen engen Kontakt :^Yiit der inneren Fläche der äußeren Röhre aufweist.

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Es ist nicht notwendig, daß die Verstärkung axial zur gewellten Hülse verläuft. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4a und 4b weist die Hülse 41 eine wendeiförmige Nut 42 geringer Steigung auf, welche eine gewellte Oberfläche ergibt, entsprechend wie bei den Hülsen 21 und 51 der Fig. 2 und 3· Weiterhin sind zwei wendeiförmige versteifende Vertiefungen 43 und 44 vorgesehen, welche eine relativ große Steigung haben. Die Vertiefungen 43 und 44 mit großer Steigung führen zwischen ein und zwei Windungen längs der Hülse 41 in entgegengesetzter Richtung aus und überkreuzen hierbei die Nut 42 geringer Steigung, wodurch die axiale Steifigkeit der Hülse erhöht wird.

Eine weiter Ausführungsform einer Hülse 51 ist in den Fig. 5a und 5b gezeigt, wobei diese Hülse ebenfalls eine wendeiförmige Nut 52 geringer Steigung aufweist, welche der Hülse eine gewellte Oberfläche gibt. Die axiale Steifigkeit der Hülse 51 wird erhöht durch eine Anzahl relativ kurzer,gerader, eingekerbter, verstärkender Vertiefungen 53, welche parallel zur Achse der Hülse verlaufen und welche um ihre Oberfläche angeordnet sind. Jede der verstärkenden Vertiefungen 53 überbrückt drei oder vier Windungen der wendelförnigen Vertiefung 52, wobei jede versteifende Vertiefung um den Umfang der Hülse 51 herum in geringem Abstand zur benachbarten Vertiefung angeordnet ist und weiterhin axial zur benachbarten Vertiefung versetzt ist. Die axialen verstärkenden Vertiefungen 53 überlappen einander, so daß ein Ende einer axialen Vertiefung die gleiche Windung der wendeiförmigen Vertiefung 52 überbrückt wie das andere Ende der benachbarten axialen Vertiefung. Auf diese Weise sind

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die Vertiefungen 53 wendelförmig zueinander gestuft um die Hülse herum angeordnet. Die Hülsen 41 und 51 haben verglichen zu den Hülsen 21 und 31 den Vorteil, daß sie über ihre gesamte Länge hinweg in allen Richtungen gleich flexibel sind.

Die vorbeschriebenen Verstärkungen der Hülse werden jeweils gebildet durch Vertiefungen oder Nuten, welche an der inneren Oberfläche der Hülse eingenutet sind. Es ist jedoch auch möglich, daß die Vertiefungen als Nuten an der äußeren Oberfläche der Hülse angeordnet sind. Alternativ hierzu können die Versteifungen gebildet sein durch Verdickungen der Wand oder durch Elemente aus einem Material, welches unterschiedlich ist zu denjenigen der Hülse selbst. Die letztere Alternative führt jedoch zu Schwierigkeiten beim Blasspritzverfahren .

Ein Extrusions-Blas-Herstellverfahren wird nachfolgend anhand der Fig. 6a und 6b erläutert. Ein hohler Spritzling 41 in Form einer glattflächigen Hülse aus Kunststoffmaterial wird von einem vertikal angeordneten Extruder 62 nach unten extrudiert. Venn die erforderliche Länge extrudiert wurde, werden die beiden Hälften 63 und 64 einer Form 65 um den Spritzling 61 gelegt, der noch im heißen, geschmolzenen Zustand sich befindet. Die geschlossene Form 65 weist eine zylindrische Ausnehmung 66 auf, deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Spritzlings. Die Oberfläche dieser Ausnehmung weist eine Nutenanordnung 67 auf, welche derjenigen der zu formenden Hülse entspricht. Beim Schließen der Form 65 um den Spritzling 61 wird das untere Ende 6o

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des Spritzlings zusammengequetscht, so daß dieser dort abgedichtet ist. Das andere Ende 69 des Spritzlings wird nahe der oberen Oberfläche der Form 65 abgeschnitten und die Düse 70 einer Luftleitung 71 eingesetzt, wie dies die Fig. 6b zeigt. Ein hoher Luftdruck wird von einer Luftdruckwelle 72 erzeugt und bläst in den Spritzling 61 ein, wodurch die Wandungen des Spritzlings nach außen in Kontakt mit der Wandung der Ausnehmung 66 gedruckt werden. Luft, welche sich zwischen dem Spritzling 61 und der Ausnehmung 66 befindet, kann über die Spalte zwischen den beiden Hälften 63 und 64 der Form 65 austreten. Sobald das geschmolzene Material des Spritzlings 61 in Kontakt mit der Wandung der Ausnehmung 66 kommt, kühlt es ab und wird hart, wobei es die Form der Ausnehmung annimmt. Die Form 65 wird sodann geöffnet und die gewellte Hülse entnommen, bei welcher irgendwelches überschüssiges Material entfernt wird und welches sodann mit dem Kupplungsteil 25 verbunden wird, wodurch die innere Röhre 2 komplettiert wird.

Zur Herstellung der gewellten Hülse und der kompletterinneren Röhre können natürlich auch andere Herstellverfahr en Anwendung finden.

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Claims

Rolf Charrier

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Telex 53 3 275

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Ansprüche

Trachealkatheter, bestehend aus einer äußeren Röhre zum Einsatz in die Luftröhre und einer im Inneren der äußeren Röhre verlaufenden inneren Röhre, die mindestens über einen Teil ihrer Länge über ihren Umfang hinweggewellt und somit biegsam ist, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Röhre (2) mindestens eine längliche Verstärkung (28,29,33,34,43,44,53) aufweist, welche mindestens einige der Wellungen (27,52, 42,52) durchkreuzt.
2. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (25,29,33,54,53) parallel zur Länge der inneren Röhre (2) verläuft.
3. Katheter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Röhre (2) mehrere Verstärkungen (2o,29,33,34,43,44,53) aufweist, welche mindestens einige der Wellungen (27,32,42,52) durchkreuzen.
4. Katheter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die innere Röhre (2) zwei Verstärkungen (2^,29,33,34) aufweist, welche an gegenüberliegenden Seiten der inneren Röhre (2) angeordnet sind.

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5. Katheter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Röhre (2) zwei Verstärkungen (26,29) aufweist, welche längs der Länge der inneren Röhre (2) voneinander getrennt sind.
6. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkung (43,44) wendelförmig um die innere Röhre (2) verläuft.
7. Katheter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Röhre (2) mehrere Verstärkungen (53) aufweist, welche parallel zur inneren Röhre (2) verlaufen, um den Umfang herum im Abstand zueinander angeordnet sind und ihre Längen in axialer Richtung gesehen einander überlappen.
o. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Verstärkung aus einer Vertiefung (23,29,35,43,44,53) besteht.
9. Katheter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe jeder Vertiefung (23,29,35,43,44,53) im wesentlichen gleich der Tiefe der Wellungen (27,32,42,52) ist.
10. Katheter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Teil der inneren Röhre (2) durch Blasformen hergestellt ist.

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