DE69923514T2

DE69923514T2 - Verbindungsstück, insbesondere zum Gebrauch in einem Beatmungskreislauf

Info

Publication number: DE69923514T2
Application number: DE69923514T
Authority: DE
Inventors: Winton Charles Kingsland Tuck; Brett John Balmoral Huddart
Original assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Current assignee: Fisher and Paykel Healthcare Ltd
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-10-08
Also published as: JP3744747B2; EP0992259B1; AU5263399A; JP2000152996A; US6343603B1; AU759612B2; EP0992259A1; DE69923514D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verbindungsstücke für Beatmungskreisläufe und insbesondere Verbindungsstücke zum Verbinden des Exspirationsschlauchs eines Beatmungskreislaufs mit einem Beatmungsgerät.
Ein medizinischer Beatmungskreislauf umfasst einen Schlauch für Inspirationsgase und einen Schlauch für Exspirationsgase. Ein Ende des Inspirationsschlauchs ist zum Beispiel über ein im Stand der Technik hinreichend bekanntes Patienten-Verbindungsstück mit dem Patienten verbunden. Das andere Ende davon ist mit einem Beatmungsgerät verbunden. Die Verbindung mit dem Beatmungsgerät kann direkt sein, oder es kann ein eigenständiger Befeuchter zwischengeschaltet sein. Der Exspirationsschlauch ist an einem Ende mit dem Patienten-Verbindungsstück und an dem anderen Ende mit dem Beatmungsgerät verbunden. Das Beatmungsgerät, das in den Moden "Druckunterstützung/Steuerung" oder 'Volumenunterstützung/Steuerung" arbeitet, steuert/regelt sorgfältig den Druck des dem Inspirationsschlauch zugeleiteten Gases für die Steuerung der Atmung des Patienten und hält stets einen positiven Atemwegsdruck aufrecht, um sicherzustellen, dass die Lunge nicht zusammenfällt. Es kommt zu einer unglücklichen Folge, wenn sich der Exspirationsschlauch von dem Beatmungsgerät löst, da das Beatmungsgerät in Reaktion auf den plötzlichen Druckverlust in dem Beatmungskreislauf die Liefermenge erhöht. Die Luftzufuhr wird plötzlich uneffizient, und die stärkere Turbulenz des höheren Strömungsniveaus bewirkt eine effektivere Wärmeübertragung von dem Heizsystem und bewirkt einen Anstieg der Inspirationsgase auf eine höhere Temperatur, als diese sonst wünschenswert ist. Durchflussraten von etwa 0,5 bis 10 Liter pro Minute wären für einen solchen Kreislauf typisch, wenn der Einsatz in einem neonatalen Beatmungskreislauf erfolgt.
Mit Ventilen versehene Verbindungsstücke sind im Stand der Technik bekannt, zum Beispiel aus dem Dokument US 4,506,665 , bei welchem das Entfernen eines stromabwärtigen Teils, zum Beispiel einer Gesichtsmaske oder eines Exspirationsschlauchs, aus dem Beatmungskreislauf ein Ventil zum Schließen veranlasst, wobei sich das Ventil beim Einführen eines Teils in das Verbindungsstück in die offene Position bewegt. Das Ventil ist derart ausgelegt, dass es, wenn es geschlossen ist, den Gasdurchfluss vollständig blockiert, um zu verhindern, dass anästhetisches Gas unbeabsichtigt zum Beispiel in einen Operationssaal entweicht.
Ein weiteres Beispiel eines Ventils, das bei Entfernen eines angeschlossenen Teils vollständig schließt, ist aus dem Dokument US 4,342,239 bekannt. Die in dieser Beschreibung offenbarte Vorrichtung ist für Kathetensierungsverfahren vorgesehen, und zur Vermeidung einer Luftembolie es ist wichtig bei solchen Verfahren, dass keine Luft durch das Ventil hindurchtreten kann bzw. Luft über oder um das Ventil herum entweichen kann, sobald dieses einmal geschlossen ist.
Ein vollständiges Absperren der Gaszufuhr ist ungeeignet bei einer Anwendung an einem beatmeten Patienten, der nicht überwacht wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungsstück für den Exspirationsschlauch eines Beatmungskreislaufs vorzusehen, das den vorstehend genannten Nachteil beseitigt oder das medizinischen Versorgungsunternehmen zumindest eine sinnvolle Wahl bietet.
Gemäß einem ersten Aspekt besteht die Erfindung in einem Verbindungsstück für eine Reihenverbindung in einem exspiratorischen Strömungsweg eines Beatmungskreislaufs, umfassend:
einen Hauptkörper mit einer sich durch diesen hindurch erstreckenden Atemgas-Durchführung, wobei Verbindungsmittel an einem Ende der Durchführung für einen Eingriff mit dem Exspirationsschlauchanschluss eines Beatmungsgeräts konfiguriert sind und wobei das andere Ende der Durchführung mit dem Exspirationsschlauch eines Beatmungskreislaufs verbunden bzw. verbindbar ist,
gekennzeichnet durch
dem Verbindungsmittel zugeordnete Durchflussbegrenzungsmittel, die beim Trennen der Verbindungsmittel von dem Verbindungsstück des nachfolgenden Teils die Atemgas-Durchführung im wesentlichen, jedoch nicht vollständig absperren, wobei die Durchflussbegrenzungsmittel ein Ventilelement umfassen, das bewegbar ist zwischen einer geschlossenen Position, in der die Gas-Durchführung im wesentlichen abgesperrt ist, und einer offenen Position, in der Gase in der Gas-Durchführung frei passieren können, und ein Vorspannmittel, welches das Ventilelement in Richtung auf die geschlossene Position vorspannt, wobei das Ventilelement einen Nebendurchlass aufweist, der offen ist, zumindest wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet, um einen begrenzten Durchfluss durch die Atemgas-Durchführung zuzulassen, wobei die Durchflusskapazität des Nebendurchlasses relativ zur Kapazität der Atemgas-Durchführung gering ist.
Für den Fachmann in dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, ergeben sich zahlreiche konstruktive Änderungen und völlig unterschiedliche Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie dieser in den anliegenden Ansprüchen angegeben ist. Die Offenbarungen und Beschreibungen hierin sind rein illustrativ und in keiner Hinsicht als Einschränkung gedacht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Eine bevorzugte Ausführungsform wird nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:
1 eine Zusammenstellungszeichnung in einer geschnittenen Seitenansicht eines Verbindungsstücks gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die drei Bestandteile dargestellt sind, die zusammengefügt werden, um das Verbindungsstück zu bilden;
2 eine Zusammenstellungszeichnung in einer perspektivischen Ansicht, zur Darstellung der äußeren Erscheinung des Hauptkörpers des Verbindungsstücks und des Ventilelements;
3 eine geschnittene Seitenansicht des Verbindungsstücks der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich das Ventil in einer offenen Position befindet und wobei die Position des Beatmungsgerät-Anschlusses im Benutzungsfall dargestellt ist;
4 eine geschnittene Seitenansicht des Verbindungsstücks der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wobei sich das Ventil in seiner geschlossenen Position befindet; und
5 eine schematische Darstellung des Beatmungskreislaufs mit einem Beatmungsgerät, einem Befeuchter, einem Endotrachealtubus (und einem Patienten) und dem Inspirationsschlauch und dem Exspirationsschlauch.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Das Verbindungsstück der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in 1 im Querschnitt gezeigt. Das Verbindungsstück umfasst im großen und ganzen eine Zusammensetzung von drei Teilen. Ein Verbindungsstück-Hauptkörper 1 hat Verbinder 5 und 6 für seine jeweilige Verbindung mit dem Einlass-Verbindungsstück und mit dem exspiratorischen Atmungsschlauch. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Verbindungsstück-Hauptkörper rotationssymmetrisch. Die Feder 3 ist in das offene Ende 5 des Hauptkörpers 1 eingesetzt, das bei Benutzung mit dem Beatmungsgerät verbunden ist. Ein Ende der Feder 3 liegt an einer ringförmigen Fläche 20 einer Verengung in dem Verbindungsstück-Hauptkörper an und ist durch eine ringfönnige Wand 9, die eine durch die Verengung hindurchgehende Durchführung 8 umschließt, örtlich festgelegt und zentriert. Ein Ventilelement 2 ist das dritte wesentliche Teil und führt durch die Durchführung 8 hindurch, so dass sein Ende 11 in der sich auf einer Seite der Verengung befindenden Öffnung 6 des Verbindungsstücks und das Ende 13 in der sich auf der anderen Seite der Verengung befindenden Öffnung 5 des Verbindungsstücks liegt und der rohrförmige Ventilkörper 2 durch die Durchführung 8 hindurchführt. Die Feder 3 ist effektiv zwischen der Oberfläche 19 des Ventilelements 2 und der Oberfläche 20 der Verengung in dem Hauptkörper eingeschlossen. Der rohrförmige Ventilkörper 2 hat an seinem Ende 11 einen kleinen, sich nach außen erstreckenden Flansch, dessen Rückfläche 10 unter der Wirkung der Feder 3 an die Ventilsitzfläche 7 der Verengung des Verbindungsstück-Hauptkörpers 1 stößt, um das Ventilelement 2 in dem Hauptkörper 1 zurückzuhalten und um eine wesentliche Abdichtung gegen Gase zu bilden, die das Ventilelement umströmen, wobei das Verbindungsstück in diesem Fall in die in 4 gezeigte Konfiguration hat.
Wenn bezugnehmend auf 3 das Verbindungsstück in das Einlass-Anschlussstück 40 eines Beatmungsgeräts eingesetzt ist, drückt die Vorderkante 41 des Anschlussstücks 40 an die Außenfläche 14 des Ventilelement-Flansches 13, um die Feder 3 zusammenzudrücken und das Ventil zu öffnen. In der geöffneten Position des Ventils kann sich der Luftstrom von dem Exspirationsschlauch entlang der Außenseiten des Ventilelements zwischen dem Ende 6 des Hauptkörpers 1 und dem rohrförmigen Ventilkörper 2 bewegen, wie durch die Pfeile 21 angegeben, durch die Öffnungen 16 in das Innere des Durchlasses 17 des rohrförmigen Ventilkörpers 2 hinein, wie durch die Pfeile 22 angegeben, durch den Auslass 15 aus dem Ventilkörper 2 heraus, hinein in das Beatmungsgerät-Ende 5 des Verbindungsstück-Hauptkörpers 1 und dann in das Beatmungsgerät. Dieser Strömungsweg enthält relativ große Öffnungen und Durchführungen und sieht keine bedeutende Einschränkung der Gasströmung vor.
Wenn, wie in 4 gezeigt, das Verbindungsstück nicht mit dem Beatmungsgerät verbunden ist, stößt die Feder 3 an die Innenseitenfläche 19 des Ventilelement-Endes 13, so dass der rohrförmige Ventilkörper 2 überwiegend oder ausschließlich in der Beatmungsgerät-Seite 5 des Verbindungsstück-Hauptkörpers 1 enthalten ist, und die ringförmige Fläche 10 des Ventilelements sitzt an der ringförmigen Fläche 7 der Verengung des Verbindungsstück-Hauptkörpers. Um sicherzustellen, dass noch Gase durch den Beatmungskreislauf strömen können, ist in dem Ende 11 des Ventilelements eine kleine Öffnung 12 vorgesehen, so dass Gase von dem Exspirationsschlauch-Ende 6 des Verbindungsstück-Hauptkörpers durch die Öffnung 12 strömen können, wie durch den Pfeil 24 angegeben, und dadurch in den rohrförmigen Ventilkörper 2, um durch die Öffnung 15 ausgestoßen zu werden, wie durch den Pfeil 25 angegeben.
Der Ventil-Hauptkörper 1 und das Ventilelement 2 sind durch Spritzgießen eines Polyäthylen-Kunststoffs oder eines anderen geeigneten Kunststoffs jeweils einfach herstellbar. Die Feder 3 kann aus einem Normfederstahl bestehen. Eine Abschrägung 18 an der Vorderfläche des Endes 11 des Ventilelements 2 ermöglicht einen einfachen Zusammenbau im wesentlichen durch ein Einrasten des Ventilelements 2 durch die Hauptdurchführung 8 des Hauptkörpers 1.
Der respiratorische Befeuchtungskreislauf ist schematisch in 5 dargestellt und umfasst das Beatmungsgerät 30, den Befeuchter 31, das Patienten-Verbindungsstück 32 und die zugeordneten respiratorischen Beatmungsschläuche 33, 34, 35. Ein Patient 36 ist dargestellt. Wie in 5 angegeben ist, wird das erfindungsgemäße Verbindungsstück verwendet, um die Verbindung zwischen dem exspiratorischen Atmungsschlauch 35 und der Einlassöffnung des Beatmungsgeräts 30 herzustellen, und ist mit Bezugsziffer 37 gekennzeichnet. Bei normaler Benutzung und sachgemäßer Verbindung des Verbindungsstücks 37 mit der Einlassöffnung des Beatmungsgeräts 30 sorgt das Verbindungsstück 37 dafür, dass Gase im wesentlichen uneingeschränkt durch es hindurchströmen, wobei die Durchflussmengen bei einer normalen Beatmung etwa 0,5 bis 10 Liter pro Minute bei neonatalen Beatmungskreisläufen bzw. 2 bis 10 Liter pro Minute bei älteren Patienten betragen. Sollte sich das Verbindungsstück 37 von dem Beatmungsgerät 30 lösen, schließt das Ventilelement 2 in der vorstehend beschriebenen Weise, und die Strömung von Gasen wird beschränkt auf jene Verluste, die an den Verbindungsstellen in dem System entstehen und die nicht signifikant sind, und auf die die Öffnung 12 des Ventilelements 2 in dem Verbindungsstück 37 passierenden Gase. Dies sorgt für eine wesentliche Durchflussbegrenzung, so dass der Druck in dem Beatmungskreislauf auf einem Niveau gehalten wird, das ausreichend hoch ist, damit das Beatmungsgerät die Gasströmung nicht wesentlich erhöht.

Claims

Verbindungsstück für eine Reihenverbindung in dem exspiratorischen Strömungsweg eines Beatmungskreislaufs, umfassend: einen Hauptkörper (1) mit einer sich durch diesen hindurch erstreckenden Atemgas-Durchführung (4), wobei Verbindungsmittel (5) an einem Ende der Durchführung (4) für den Eingriff mit dem Exspirationsschlauchanschluss eines Beatmungsgeräts konfiguriert sind und wobei das andere Ende (6) der Durchführung (4) mit dem Exspirationsschlauch eines Beatmungskreislaufs verbunden bzw. verbindbar ist; gekennzeichnet durch den Verbindungsmitteln (5) zugeordnete Durchflussbegrenzungsmittel, die bei einer Trennung der Verbindungsmittel (5) von dem Exspirationsschlauchanschluss die Atemgas-Durchführung (4) im wesentlichen, jedoch nicht komplett absperren, wobei die Durchflussbegrenzungsmittel ein Ventilelement (2) umfassen, das bewegbar ist zwischen einer geschlossenen Position, in der die Gas-Durchführung (4) im wesentlichen abgesperrt ist, und einer offenen Position, in der Gase in der Gas-Durchführung (4) frei passieren können, und ein Vorspannmittel (3), welches das Ventilelement (2) in Richtung auf die geschlossene Position vorspannt, wobei das Ventilelement (2) einen Nebendurchlass (12) aufweist, der offen ist, zumindest wenn sich das Ventil (2) in der geschlossenen Position befindet, um einen eingeschränkten Durchfluss durch die Atemgas-Durchführung (4) zuzulassen, wobei die Durchflusskapazität des Nebendurchlasses (12) verglichen mit der Kapazität der Atemgas-Durchführung (4) gering ist.
Verbindungsstück nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (2) umfasst: eine Anlagefläche (14) an dem einen Ende, an der im Benutzungsfall das Verbindungsstück des nachfolgenden Bauteils in dem Beatmungskreislauf zur Anlage kommt und die das Ventilelement (2) von einer geschlossenen in eine offene Position bewegt, einen zentralen Gasdurchlass (17), der sich an einem Ende durch die Anlagefläche hindurch öffnet und der an dem anderen Ende (11) im wesentlichen geschlossen ist, und eine oder mehrere Gasöffnungen (16) in der Wand des zentralen Gasdurchlasses (17).
Verbindungsstück nach Anspruch 2, weiterhin gekennzeichnet durch einen Sitz (7) für das Ventilelement (2), derart, dass in der geschlossenen Position die Atemgas-Durchführung (4) zumindest im wesentlichen durch den Sitz (7) und durch das geschlossene Ende (11) blockiert ist und dass in der offenen Position Gase von dem anderen Ende (6) zu dem einen Ende durch das Verbindungsstück hindurchströmen können.
Verbindungsstück nach den Ansprüchen 2 und 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass der Nebendurchlass (12) eine Öffnung in dem geschlossenen Ende (11) des zentralen Gasdurchlasses (17) des Ventilelements (2) umfasst.
Verbindungsstück nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass ein Ende der Atemgas-Durchführung (4) derart ausgelegt ist, dass es bei Benutzung dicht über einen Exspirationsschlauchanschluss eines Beatmungsgeräts gepasst ist, wobei das andere Ende (6) der Durchführung (4) bei Benutzung mit einem Exspirationsschlauch eines Beatmungskreislaufs verbunden bzw. verbindbar ist.