DE60007993T2

DE60007993T2 - Tracheostomventil

Info

Publication number: DE60007993T2
Application number: DE60007993T
Authority: DE
Inventors: Jan-Ove Persson
Original assignee: Atos Medical AB
Current assignee: Atos Medical AB
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: JP4156832B2; EP1200022A1; JP2003501141A; ES2216904T3; SE9902074D0; DE60007993D1; SE9902074L; SE514362C2; ATE258415T1; WO2000074602A1; EP1200022B1; US20020156527A1; US6921417B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sprechventil zum Anbringen am Hals einer tracheotomierten, aber nicht laryngektomierten Person, d. h. einer Person, die noch den Larynx mit Epiglottis und Stimmbändern besitzt und daher die oberen Luftdurchgänge benutzen und unter bestimmten Bedingungen auch auf normale Weise sprechen kann. Jedoch gilt dies nicht für eine laryngektomierte Person, die ständig durch eine Tracheotomie atmet und, um Sprache zu erzeugen, eine Fistel in der Wand zwischen der Trachea und dem Ösophagus mit einer darin eingefügten Sprechprothese besitzen muss, wobei das Sprechen durch Schließen der Tracheotomie und Pressen von Luft aus der Trachea über die Sprechprothese in den Ösophagus, dessen Wände zur Erzeugung von Lauten zum Vibrieren gebracht werden, ermöglicht wird. Der Grund, dass eine nicht laryngektomierte Person tracheotomiert wird, kann sein, dass die Atmung erleichtert werden soll, oder nach einem schweren Unfall für die Behandlung in einem Beatmungsgerät eine direkte Verbindung mit der Trachea notwendig ist. Andere Gründe können das Auftreten von Asthma- Anfällen, Lungencrankheit oder Apnoe bei Schlaf von sehr schwergewichtigen Personen sein.
Entsprechend der allgemein verwendeten Terminologie ist eine tracheotomierte Person eine Person, die eine Tracheotomie hat und noch den Larynx (mit Epiglottis und Stimmbändern) besitzt, während eine laryngektomierte Person eine Person ist, die eine Tracheotomie hat, aber deren Larynx in einer Operation entfernt worden ist. Diese Terminologie wird im folgenden verwendet.
Eine tracheotomierte Person kann nicht sprechen, wenn die Tracheotomie offen ist, weil die ausgeatmete Luft durch die Tracheotomie teilweise verschwindet, und zu wenig Luft an den Stimmbändern vorbei streicht, um Sprechen zu ermöglichen. Damit eine solche Person in der Lage ist zu sprechen, muss daher die Tracheotomie geschlossen werden, und zu diesem Zweck wird ein Sprechventil benutzt, das die Verbindung zwischen der Trachea und der Umgebung über die Tracheotomie steuert.
Somit atmet die Person durch die Tracheotomie ein und durch die normalen oberen Atmungsdurchgänge aus und spricht auf normale Weise. Dies unterscheidet das Sprechventil für eine tracheotomierte Person von den Sprechventilen, die bei laryngektomierten Personen eingesetzt werden. Diese letzteren Ventile sind normalerweise offen, so dass das Einatmen wie auch das Ausatmen durch das Sprechventil stattfinden kann, das notwendig ist, weil die Tracheotomie die einzige Verbindung zwischen der Trachea und der Umgebung ist. Wenn Sprechen durch die in die Fistel eingefügte Sprechprothese erzeugt werden soll, wird die Ausatmungs-Luftströmung plötzlich erhöht, damit das Sprechventil bei einer bestimmten Luftströmungsrate schließt, und die ausgeatmete Luft über die Sprechprothese ausgestoßen wird.
Ein Sprechventil für laryngektomierte Personen ist in der WO-A-95/17138 offenbart.
In einigen Fällen kann eine tracheotomierte Person wegen Schwierigkeiten, durch die oberen Luftdurchgänge auszuatmen, zum Beispiel wegen temporärer oder chronischer Krankheiten, durch das einige Mühe erfordernde Ausatmen durch die oberen Luftdurchgänge besorgt sein. Daher kann es möglich sein, dass die Person sich von dieser Mühe in Zeiträumen befreien möchte, wenn das Ausatmen durch die oberen Luftdurchgänge für die Ermöglichung von Sprechen nicht notwendig ist, indem während dieser Zeiträume durch die Tracheotomie eingeatmet wie auch ausgeatmet wird.
Das Sprechventil gemäß der Erfindung ist für tracheotomierte Personen vorgesehen und ist von der Art, dass sie mit einem an die Tracheotomie angeschlossenen Luftdurchgang zur Verbindung der Trachea mit der Umgebung, mit einem im Luftdurchgang angeordneten, normalerweise geschlossenen Absperrventilelement, das aber das Einatmen durch den Luftdurchgang erlaubt, versehen ist, und es ist die Aufgabe der Erfindung, in einem Sprechventil dieser Gattung Bedingungen zum Einatmen und Ausatmen auf eine Weise zu schaffen, die für den Benutzer des Geräts angenehm ist, ohne Wechsel des Geräts und ohne nachteiligen Einfluss auf die Möglichkeit, das Sprechen auf normale Weise mittels der Stimmbänder wie gewünscht zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch das Sprechventil mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Um Probleme mit der Funktion der Lungen und der Trachea zu vermeiden, sollte die eingeatmete Luft erwärmt und befeuchtet werden, was bei gesunden Menschen in der Nase stattfindet. Eine tracheotomierte Person atmet durch die Tracheotomie und das damit verbundene Sprechventil sowohl ein als auch aus, und in diesem Fall kann das Sprechventil mit einem Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher, oftmals als HME bezeichnet, kombiniert werden, der Wärme und Feuchtigkeit aus der ausgeatmeten Luft aufnimmt und Wärme und Feuchtigkeit in die eingeatmete Luft zurückführt.
Entsprechend einer Weiterentwicklung ist das Sprechventil gemäß der Erfindung daher mit einem Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher kombiniert, durch den die eingeatmete Luft ebenso wie die ausgeatmete Luft durchtreten kann, wenn das Sprechventil auf freie Luftströmung durch den Luftdurchgang eingestellt ist, so dass dann ein wirksamer Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch erzielt wird.
Um die Erfindung näher zu erläutern, werden im folgenden Ausführungsformen des Sprechventils gemäß der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Sprechventils gemäß der Erfindung mit Hustenfunktion,
2 ein axialer Querschnitt durch das Sprechventil gemäß 1,
3 ein axialer Querschnitt durch ein Sprechventil gemäß der Erfindung ohne Hustenfunktion, wobei das Wärme und Feuchtigkeit austauschende Element getrennt vom Rest des Sprechventils dargestellt ist,
4 eine Querschnittsansicht des Sprechventils, die das Ventil in der Sprechstellung zeigt,
5 eine entsprechende Ansicht des Sprechventils wie die von 4 in der Wärme und Feuchtigkeit austauschenden Stellung, im folgenden als HME-Stellung bezeichnet,
6 und 7 ähnliche Ansichten wie 4 und 5 einer weiteren Ausführungsform des Sprechventils,
8 und 9 ähnliche Ansichten wie 4 und 5 einer dritten Ausführungsform des Sprechventils,
10 eine axiale Querschnittsansicht einer vierten Ausführungsform des Sprechventils, dargestellt in der Ausatemstellung,
11 eine entsprechende Ansicht des Sprechventils in 10, dargestellt in der Einatemstellung,
12 eine Querschnittsansicht des Sprechventils in 10 und 11 entlang Linie XII-XII in 10 ohne HME-Element, wobei das Sprechventil in der Sprechstellung dargestellt ist,
13 eine entsprechende Ansicht wie 12 mit dem Sprechventil in der HME-Stellung, und
14 eine axiale Querschnittsansicht des Sprechventils gemäß 10–13, aber mit einer geänderten Befestigungsvorrichtung, wobei das Sprechventil in der Einatemstellung dargestellt ist.
Unter Bezug auf 1m 2, 4 und 5 umfasst die Ausführungsform des offenbarten Sprechventils gemäß der Erfindung ein Gehäuse 10, das am Boden offen ist und einen kreisförmigen Querschnitt hat. In der Kreiswand sind Seitenöffnungen 11 vorgesehen, und in einer das Gehäuse an dessen Oberseite abschließenden Endwand ist eine zentrale Öffnung 12 vorgesehen. Eine Ventilklappe 13 mit einer Dichtung 13' ist bei 14 schwenkbar an dem Gehäuse angelenkt und wird mittels zweier Magnete 15 in einer die Öffnung 12 schließenden Stellung gehalten, wobei einer der besagten Magnete am Gehäuse und der andere an der Ventilklappe vorgesehen ist. Das Gehäuse 10 ist zur Drehung auf einer das offene untere Ende des Gehäuses schließenden und einen Hohlstutzen 17 bildenden Bodenplatte 16 angebracht, wodurch die Platte und somit das Sprechventil an einem ISO-Kegel 18 mit Flügeln 19 abnehmbar angebracht ist, die an einem flexiblen Kragen aus Kunststoff befestigt werden können, der durch Bänder am Hals des Patienten über einer Tracheotomie gehalten ist, wobei der ISO-Kegel mit der Trachea in Verbindung steht. Es ist jedoch üblich, dass der ISO-Kegel Teil einer geraden oder gebogenen Trachealkanüle ist, die durch die Tracheotomie in die Trachea geführt ist und einen Stent in der Tracheotomie bildet, wobei die Flügel 19 einstückig mit der Trachealkanüle ausgebildet sind und am Hals des Patienten angebracht sind. Die Trachealkanüle ist vorzugsweise mit einer Fenestration versehen, d. h. mit Seitenöffnungen in dem Teil, der in der Trachea zu liegen kommt.
Auf der Innenfläche der kreisförmigen Wand des Gehäuses 10 sind flexible Membranen 20 aus Gummi oder dergleichen vorgesehen, wobei die besagten Membranen so dimensioniert sind, dass sie jeweils eine Seitenöffnung abdecken, aber gemäß 5 in ihrer entspannten Stellung so gebogen sind, dass die betreffende Seitenöffnung frei ist. Auf der Bodenplatte ist für jede Membran ein sich axial erstreckender zylindrischer Stift 21 vorgesehen, der in einer gedrehten Stellung des Gehäuses 10, 4, mit der Membran zusammenwirkt und die Membran in solch einer Stellung hält, dass sie die betreffende Seitenöffnung 11 abdeckt, wobei die Membran der Form der Innenfläche der kreisförmigen Wand des Gehäuses angepasst ist. In einer anderen gedrehten Stellung des Gehäuses (5), in der das Gehäuse eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn aus der Stellung in 4 gedreht ist, wird der Stift von der betreffenden Membran getrennt, so dass die Membran die entspannte Stellung nach 5 mit freier Seitenöffnung einnehmen kann. In dieser Stellung der Stifte 21 werden die Membranen 20 beim Ausatmen am Schließen der Öffnungen 11 gehindert.
Eine HME-Kassette 22, d. h. eine Kassette, die ein Wärme und Feuchtigkeit austauschendes Material enthält, das in Seitenöffnungen 23 auf der Außenseite der Kassette urabgedeckt und auf der Innenseite der Kassette vollständig urabgedeckt ist, ist zum einseitigen Gebrauch vorgesehen und geht ins Gehäuse 10 über. Sie kann, falls zum Austausch nötig, leicht davon abgenommen werden. In 3 ist die HME-Kassette getrennt vom Ge häuse 10 dargestellt, welches in dieser Figur ohne Hustenfunktion gezeigt ist, was bedeutet, dass die Ventilklappe 13 weggelassen und die Endwand des Gehäuses 10 unperforiert ist.
Normalerweise nimmt das Sprechventil die in 4 gezeigte Stellung ein, die als Sprechstellung definiert werden kann. Die Membran 20 verhindert das Ausatmen durch die Tracheotomie und das Sprechventil, so dass die ausgeatmete Luft stattdessen durch die oberen Luftdurchgänge und die Stimmbänder zum Ermöglichen des Sprechens entweicht. Damit der Strömungswiderstand für die ausgeatmete Luft nicht zu groß ist, ist es wichtig, dass die Trachealkanüle fenestriert ist, so dass die ausgeatmete Luft leicht durch die Kanüle durchtreten kann. Beim Einatmen werden die Membranen angesaugt und machen die betreffenden Öffnungen in der kreisförmigen Wand des Gehäuses frei, wie durch gepunktete Linien in 4 für eine der Membranen angedeutet.
Der Patient kann das Gehäuse in die Stellung gemäß 5 drehen, damit das Gehäuse zu solchen Zeiten in diese Stellung verstellt wird, wenn es nicht notwendig ist, Sprechen zu ermöglichen, und das Einatmen wie auch das Ausatmen durch die Tracheotomie kann ohne Behinderung durch das Sprechventil und die daran angebrachte HME-Kassette unter Zufuhr von Wärme und Feuchtigkeit aus der ausgeatmeten Luft zur HME-Kassette stattfinden, während die eingeatmete Luft Wärme und Feuchtigkeit aus der HME-Kassette aufnimmt.
Die Ventilklappe 13 bildet ein Hustenventil, das normalerweise durch den Magnet 15 in geschlossener Stellung gehalten wird. Bei einem Hustenanfall überwindet der im Sprechventil entstehende Überdruck die Adhäsionskraft der Magnete, so dass die Ventilklappe in eine offene Stellung gebracht wird.
In der Ausführungsform gemäß 6 und 7 sind die Membranen 20' so aufgebaut, dass sie die Sprechstellung gemäß 6 im entspannten Zustand einnehmen. Die Stifte 21' sind in diesem Fall plattenförmig, um die Membranen in die offene Stellung gemäß 7 zu bewegen, wenn das Gehäuse eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn aus der Stellung gemäß 6 gedreht wird, um die HME-Stellung gemäß 7 einzunehmen. Die Kante der Stifte, die die Membran berührt, ist dann vorzugsweise leicht gerundet. Die Funktion der anderen Aspekte ist in dieser Ausführungsform die gleiche wie oben beschrieben.
Die Ausführungsform in 8 und 9 weist Membranen 20ää auf, welche an sich axial erstreckenden Stiften 24 befestigt und gemäß der Innenfläche der kreisförmigen Wand des Gehäuses 10 gekrümmt sind. In der Sprechstellung gemäß 8 decken die Membranen die Seitenöffnungen 11 ab und verhindern dann das Ausatmen, können aber durch Einatmen in die durch gepunktete Linien angedeutete offene Stellung gebracht werden. Durch Drehen des Gehäuses im Uhrzeigersinn in die Stellung gemäß 9 werden die Seitenöffnungen vollständig frei, und ungehindertes Einatmen und Ausatmen kann über die HME-Kassette und die Seitenöffnungen stattfinden.
Die Ausführungsformen in 10–14 sind axiale Ausführungsformen, funktionieren jedoch prinzipiell in gleicher Weise wie die oben beschriebenen Ausführungsformen.
In den Ausführungsformen nach 10–13 ist eine kreisförmige Bodenplatte 25 mit Öffnungen 26 und Elementen 27 zur Befestigung der Bodenplatte an einer Art von Adapter vorgesehen, der über der Tracheotomie angebracht ist, anstelle des Befestigung an einem ISO-Kegel. In der Unterseite der Bodenplatte ist eine kreisförmige Nut mit einem Dichtring 28 für die Abdichtung zwischen der Bodenplatte und dem Adapter vorgesehen. Ein an seinem Boden offenes Gehäuse 29 mit einem kreisförmigen Querschnitt ist drehbar an der Bodenplatte angebracht, indem deren Umfangskante durch eine innere ringförmige Nut 30 in der Innenseite der kreisförmigen Wand des Gehäuses aufgenommen wird. In der Endwand des Gehäuses sind drei Strömungsöffnungen 31 vorgesehen, die mittels eines drei Klappen 33 bildenden Absperrventilelements 32 geschlossen werden können, wobei die besagten Klappen jeweils genügend groß zum Abdecken einer der Öffnungen 31 sind, Das Absperrventilelement 32 wird von einer von der Platte gebildeten Stütze 34 getragen. Die Öffnungen 31 werden von einer HME-Kassette 35 abgedeckt, die vom einseitigen Typ ist und abnehmbar am Gehäuse 29 angebracht ist. Die HME-Kassette enthält ein Wärme und Feuchtigkeit austauschendes Material, das zu den Öffnungen 31 im Gehäuse 29 hin vollständig und zur Umgebung hin durch Öffnungen 36 in der Kassette unabgedeckt ist.
Das Sprechventil befindet sich in der Sprechstellung, wenn das Gehäuse gemäß 12 eingestellt ist. In dieser Stellung befinden sich die Klappen 33 in Ausrichtung mit den betreffenden Öffnungen 31, so dass sie beim Ausatmen gegen die Endwand des Gehäuses gedrückt werden und die besagten Öffnungen abdecken, 10, und beim Einatmen die Öffnungen 31 frei geben, indem die Klappen 33 dann die in 11 gezeigte Stellung einnehmen. Falls nun das Gehäuse 29 in die Stellung gemäß 13 gedreht wird, in der die Öffnungen 31 sich in den Kerben zwischen den Klappen 33 befinden, entsteht beim Einatmen wie auch beim Ausatmen ein freier Durchgang zwischen der Tracheotomie und der Umgebung über die Filterkassette 35.
Die Ausführungsform gemäß 14 funktioniert in gleicher Weise wie eben beschrieben. Der konstruktive Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der Ausführungsform gemäß 10 –13 ist, dass die Bodenplatte 25 an ihrer Unterseite einen rohrförmigen Sockel 37 bildet, der so dimensioniert ist, dass er an einen ISO-Kegel 18 passt.

Claims

Sprechventil zum Anbringen am Hals einer tracheotomierten Person mit einem an die Tracheotomie angeschlossenen Luftdurchgang zur Verbindung der Trachea mit der Umgebung, gekennzeichnet durch ein im Luftdurchgang angeordnetes, normalerweise geschlossenes Absperrventilelement (20, 20', 20'', 32), das aber das Einatmen über den Luftdurchgang erlaubt, und durch ein manuell einstellbares Element (10, 29) zur Erzeugung einer freien Luftströmung durch den Luftdurchgang beim Einatmen wie auch beim Ausatmen.
Sprechventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wärme und Feuchtigkeit austauschendes Element (22, 35) im Luftdurchgang vorgesehen ist.
Sprechventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das manuell einstellbare Element ein das Sprechventilelement aufnehmendes Gehäuse (10, 29) aufweist, das drehbar auf einer mit der Tracheotomie zu verbindenden Bodenplatte (16, 25) angebracht ist.
Sprechventil nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Gehäuses (10, 29) durch mindestens eine Öffnung (11, 31) in der Gehäusewand über das Wärme und Feuchtigkeit austauschende Element (22, 35) mit der Umgebung in Verbindung steht.
Sprechventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärme und Feuchtigkeit austauschende Element (22, 35) am Gehäuse (10, 29) an dessen Außenseite abnehmbar angebracht ist.
Sprechventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventilelement (10, 20', 20'', 32) so aufgebaut ist, dass es in seiner geschlossenen Position die Öffnung (11, 31) abdeckt und den Luftdurchgang dadurch blockiert.
Sprechventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil eine elastische Membran (20) aufweist, die so aufgebaut ist, dass die Öffnung (11) in ihrem entspannten Zustand frei bleibt.
Sprechventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Drehen des Gehäuses (10) relativ zu der elastischen Membran (20) verschiebbares Element (21) so aufgebaut ist, dass in einer Drehstellung des Gehäuses die elastische Membran in einer die Öffnung (11) abdeckenden Stellung gehalten wird, und dass in einer anderen Drehstellung des Gehäuses der entspannte Zustand der elastischen Membran mit freier Öffnung erlaubt wird.
Sprechventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventilelement eine elastische Membran (20') aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie im entspannten Zustand eine Stellung einnimmt, in der die Öffnung (11) abgedeckt ist.
Sprechventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch Drehen des Gehäuses (10) relativ zu der elastischen Membran (20') verschiebbares Element (21') so aufgebaut ist, dass in einer Drehstellung des Gehäuses die elastische Membran in einer Stellung gehalten wird, in der die Öffnung (11) frei ist.
Sprechventil nach Anspruch 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das verschiebbare Element (21, 21') fest auf der Bodenplatte angebracht ist, und dass die elastische Membran sich auf der Innenseite der Wand des Gehäuses (10) befindet, um zusammen mit dem Gehäuse drehbar zu sein.
Sprechventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (11, 31) durch Drehen des Gehäuses (10, 29) in eine Stellung entgegengesetzt zum Absperrventilelement (32), in der das Absperrventil den Luftdurchgang durch die Öffnung steuert, und in eine andere Stellung, in der die Öffnung für freien Luftdurchgang dadurch nicht abgedeckt ist, eingestellt werden kann.
Sprechventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Öffnungen (31) in einer Endwand des Gehäuses (29) vorgesehen sind, und dass das Absperrventilelement (32) eine entsprechende Anzahl von Klappen (33) bildet, die so dimensioniert sind, dass sie jeweils eine der Öffnungen abdecken, und durch Zwischenräume getrennt sind, wobei die Öffnungen durch Drehung des Gehäuses in eine Position, in der die Öffnungen sich gegenüber den Klappen befinden, und in eine andere Position, in der die Öffnungen sich in den Zwischenräumen zwischen den Klappen befinden, einstellbar sind.