EP3554605A1 - Nasenkanüle für high-flow-beatmung - Google Patents

Nasenkanüle für high-flow-beatmung

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EP3554605A1
EP3554605A1 EP17809299.5A EP17809299A EP3554605A1 EP 3554605 A1 EP3554605 A1 EP 3554605A1 EP 17809299 A EP17809299 A EP 17809299A EP 3554605 A1 EP3554605 A1 EP 3554605A1
Authority
EP
European Patent Office
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nose tube
tube
nasal cannula
nose
nasal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17809299.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Helena Kaszás
Sebastian Schröter
Katrin Harms
Felix Riedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Draegerwerk AG and Co KGaA
Original Assignee
Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Draegerwerk AG and Co KGaA filed Critical Draegerwerk AG and Co KGaA
Publication of EP3554605A1 publication Critical patent/EP3554605A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61M2230/40—Respiratory characteristics
    • A61M2230/42—Rate

Definitions

  • the invention relates to a nasal cannula for high-flow beat ⁇ ment, wherein the nasal cannula a base body having a cavity, a hose connection element for fluidkommuniplasticden connecting a hose to the cavity, and a first and a second away from the base body nose tube for fluidkommuniecuringden connecting ever having a nostril with the cavity.
  • the patien ⁇ th heated and moistened breathing gas is supplied in the form of a Gemi ⁇ ULTRASONIC of oxygen and air. This improves the oxygenation of the patient.
  • a nasal cannula is used as the interface between the ventilator and the patient.
  • each nostril is treated with its own tube and in which only one hose is used for both nostrils to keep the number of hose connections low.
  • the invention deals with the alternative with a hose connection for both nostrils.
  • a nasal cannula with a tube connection the tube is brought from one side of the patient to the nasal cannula.
  • the nasal cannula has two hollow Na ⁇ spine, which are inserted into each one of the nostrils.
  • One of the nasal pricks is closer to the tube than the other. This creates a dynamic pressure at the entrance to the nasopharynx, which is created by diverting the respiratory gas flow at the entrance of this nasal prick.
  • the main body has a restriction between the nasal prongs in order to distribute the respiratory gas flow evenly to the two nasal prongs.
  • a disadvantage of this device is that it is difficult to manufacture and difficult to clean. Furthermore, turbulences can arise in the main body, which can negate the uniform distribution of the respiratory gas flow again. Furthermore, in the case of material defects, part of the restriction can break off and block the main body.
  • the object of the present invention is therefore to provide a nasal cannula which is easy to manufacture and clean and avoids turbulence of the respiratory gas flow in the body or blockages.
  • the nasal cannula comprises a base body having a lumen, a tubing connection member for fluidly communicating a tubing to the lumen, and first and second nasal tubes facing away from the base body for fluidly communicating a respective nostril with the lumen has, according to the invention provided that the first nose tube has a different flow resistance than the second nose tube.
  • the core of the invention is, by means of the various flow resistances in the two nasal tubes, the respiratory gas flow to regulate between the two nasal tubes. Due to the two different flow resistances in the nasal tubes a homogeneous pressure distribution in the cavity is effected. Due to the homogeneous pressure distribution flows through the two nasal tubes essentially a same size breathing gas flow.
  • the invention has recognized that the combination of the flow resistance in the upstream cavity between the respective nose tube and the hose connection element determines the respiratory gas flow through the respective nose tube. Due to the different flow resistances of the first compared to the second nose tube, the total flow resistances on the paths between the hose connection element and the first and second nose tubes are matched to each other.
  • the nasal cannula according to the invention is easy to clean ⁇ gen because the nasal tubes are easily accessible from the outside. Ver ⁇ blockages of the base body through broken parts be avoided because of the respiratory gas flow is directed from the body out and fed out small broken pieces from the nasal cannula. Next turbulence is avoided in the body by these Anord ⁇ planning.
  • the first nose tube is closer to the first nose tube
  • Hose connection element arranged as the second nose tube, wherein the first nose tube has a lower flow resistance than the second nose tube.
  • the invention is thus based on the special realization that it is advantageous for achieving a uniform flow through the nasal tubes when the first nose tube has a lower flow resistance than the second, although the first closer to the tube connection element in comparison to the second nose tube. is orders, so that the flow path of the oxygen ersor ⁇ tion to the outlet of the respective nose tube in fürströ ⁇ tion of the first nose tube is shorter than in the flow through the second nose tube.
  • an inner diameter averaged along the longitudinal axis of the first nose tube is different from an inner diameter measured along the longitudinal axis of the second nose tube .
  • the axis along the cavity of the nose ⁇ pipe is understood. The walls of the nasal tube extending thereabouts ⁇ at about the longitudinal axis.
  • the averaged along the longitudinal axis of the first nose tube inner diameter is greater than the averaged along the longitudinal axis of the second nose tube inner diameter ⁇ .
  • the second nose tube with advantage to a Ele ⁇ element for increasing the flow resistance. Since the first nose tube is arranged closer to the hose connection element than the second nose tube, the dynamic pressure region which arises in the cavity at the second nose tube is enlarged over the entire cavity to the first nose tube. As a result, a homogeneous pressure is generated in the cavity, so that the respiratory gas flow are equalized by the first and the second nose tube.
  • the greater proportion of the flow passes in the same dimensions of the first and second nasal tube through the second nasal tube, although the flow path is longer at the fürströ ⁇ tion of the nasal cannula.
  • the flow resistance on the flow path through the first nose tube is advantageously increased by utilizing the invention in order to equalize the total flow through the two nose tubes strö ⁇ ing volume flows or adapt to each other.
  • the inner diameter of the first nose tube is advantageously larger than the inner diameter of the second nose tube.
  • the second nose tube advantageously has a restriction element.
  • an outlet opening of the f th ⁇ nose tube has the same diameter as an off ⁇ opening of the second nasal tube.
  • the outlet openings may advantageously have a diameter between 1 mm and 15 mm, preferably between 2 mm and 10 mm, more preferably between 3.5 mm and 6 mm.
  • the second nose tube can further advantageously with advantage starting from the cavity first having a conically tapered portion and then a cylindrically shaped portion, wherein the first nose tube, starting from the cavity has a cylindric ⁇ shaped portion. Due to the conically tapered section of the flow resistance of the nasal tube he ⁇ höht, since by the taper has a density increase in the flowing fluid is formed by the taper.
  • the conically tapered Ab ⁇ section has an opening angle between 2 degrees to 6 degrees, preferably ⁇ 3 degrees to 5 degrees, more preferably of 4 degrees.
  • the second nasal tube advantageously has a surface on an inner wall region which has a greater flow resistance than a surface in an inner wall region of the first nasal tube.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a nasal cannula
  • Figure 2a-d schematic sectional views of nasal cannulas with different flow resistance in the nasal tubes.
  • the nasal cannula for high-flow ventilation is referenced in its entirety by the reference numeral 1.
  • the nasal cannula 1 comprises case of Figure 1 from the branch off a Basiskör ⁇ by 2, a first nose pipe 3 and a second nose pipe. 4 Further, the base body 2 comprises a
  • Hose connection element 6, which can be connected to a breathing tube 7.
  • the nasal cannula 1 further comprises a holding element 5, with which the nasal cannula on a headband be ⁇ consolidates and thus can be attached to a face of a patient.
  • the base body 2 further has a cavity 20, which is connected in a fluid-communicating manner with the first nose tube 3 and the second nose tube 4.
  • the nasal tubes 3, 4 thereby represent a connection of the cavity with the environment.
  • the cavity 20 is connected via the nasal tubes 3, 4 to the nostrils in a fluid-communicating manner.
  • the cavity 20 has a fluidkommunipingde Verbin ⁇ dung with the hose connecting element. 6
  • a breathing gas flow into the tube flows through the connecting element 6 in the nasal cannula 1 is distributed over the cavity 20 on the lugs ⁇ pipes 3 4.
  • the hose connecting element 6 is arranged relative to the direction of the nose from ⁇ pipes 3, 4 laterally.
  • ge ⁇ means that an air flow, which flows through the Schlauchanschlus ⁇ selement 6 in the cavity 20, within the hollow ⁇ space 20 must perform a change of direction to flow through the nasal pipes 3, 4 by.
  • FIG. 2a shows a schematic sectional view through a first embodiment of a nasal cannula 1.
  • the cavity 20 within the base body 2 is connected via a first end fluidkommunizie- ⁇ A passage opening 31 with the first pipe nose. 3 With the second nose tube 4, the cavity 20 is connected via the second inlet opening 41 fluidkommuniplasticd.
  • the first nose pipe 3 is positioned closer to the Schlauchan gleichele ⁇ element 6 as the second nose pipe 4.
  • the second Na ⁇ senrohr 3 has, starting from the second strictlysöff ⁇ voltage 41 a conically tapering portion 33 which is adjoined by a cylindrical portion 42 connects, which then opens into a second outlet opening 40 of the second nasal tube 3.
  • the first outlet opening 30 and the second outlet opening 40 have the same diameter. It follows that the second inlet opening 41 is greater than the first complaintsöff ⁇ opening 31. As a result, the inner diameter of the second nasal tube 4 averaged along a second longitudinal axis 42 is greater than that along a first longitudinal axis 32 of the first nasal tube 3.
  • the conically tapering portion 33 has the effect that the flow of breathing gas which flows through the second nasal tube 4 is stowed so that the flow resistance increases in the two ⁇ th nose pipe. 4 This causes a backflow into the cavity 20, so that in comparison to a nasal cannula 1, which is not formed according to the invention, a smaller flow of breathing gas flows through the second nasal pipe 4.
  • the diameters of the outlet openings 30, 40 are between 1 mm and 15 mm, preferably between 2 mm and 10 mm, more preferably between 3.5 mm and 6 mm.
  • the conical tapered section has an opening angle Zvi ⁇ rule 2 degrees to 6 degrees, preferably 3 degrees to 5 degrees, white ⁇ ter preferably from 4 degrees to.
  • the conically tapered portion has a length of 1 mm to 6 mm, preferably ⁇ 3.5 mmm, wherein the cylindrically shaped portion of the first nose tube has a length of 5 mm to 10 mm, preferably 7.3 mm.
  • the hose connection element 6 may be formed as a male or female connector.
  • a ventilator ⁇ hose 7 can thus abut either outside on the hose connecting element 6 or the breathing tube 7 is introduced into the hose connecting element. 6
  • Figure 2b shows a second embodiment of the invention.
  • the nose pipes 3, 4 in this case have different Strömungswi ⁇ resistors, which are caused by different inner diameters of the nasal tubes 3 4.
  • the inner diameter of a nose tube 3, 4 over the entire length of the respective nose tube 3, 4 is constant.
  • the thickness of the tube wall of the nasal tubes 3, 4 can be variably selected according to the tube diameter, so that both nose tubes 3, 4 have the same outside diameter.
  • the larger inner diameter of the first nose tube 3 relative to the smaller inner diameter of the second nose tube 4 causes the flow resistance in the second nose tube 4 is greater than in the first nose tube 3. Therefore, the breathing gas flow through the first nose tube 3 is increased relative to the second nose tube 4. Since with the same flow resistances in the first nose tube 3 and the second nose tube 4 less breathing gas flows through the first nose tube 3, by the larger selected inner diameter of the first nose tube 3 with respect to the inner diameter of the second nose tube 4 a balanced ratio of the respiratory gas flow through the first and second nose tube 3, 4 causes.
  • FIG. 2c A third embodiment is shown in FIG. 2c.
  • the first nose tube 3 and the second nose tube 4 in this case ent ⁇ long of the respective longitudinal axis 32, 42 each have the same inner diameter. That is, the inlet openings 31, 41 and the outlet openings 30, 40 have the same diameter.
  • the second nose tube 4 has, in contrast to the first nose tube 3, a restriction member 35.
  • the restriction member 35 is formed in this embodiment as an insert in the second nose tube 4.
  • This insert has aterrorism notebookmes ⁇ ser corresponding to the inner diameter of the nose pipe. 4
  • the insert comprises a bore which has a smaller diameter than the inner diameter of the nose tube 4. This creates a constriction in the second nose tube 4.
  • the restriction member 35 By the restriction member 35, the flow resistance of the second nose tube 4 is increased.
  • the first nose tube ⁇ 3 has a lower flow resistance than the second Na ⁇ senrohr 4. In this way, by means of the Restriktionsele ⁇ element 35, the air flows through the nose tubes 3, 4 are aligned with each other.
  • FIG. 2 d shows a fourth embodiment of the nasal cannula 1.
  • the first nose tube 3 and the second nose tube 4 in this case have the same inner diameter along the longitudinal axis.
  • the first nose pipe 3 a Oberflä ⁇ chenelement 36, which has a coating and / or surface structure which reduces the friction between the air flow and the inner wall of the first tube 3 has nose.
  • the surface element 36 in this case has a groove structure which reduces the flow resistance of the respiratory gas flow flowing through the first nose tube 3.
  • a coating of the surface element 36 in this case has a material which has a low coefficient of friction with the inflowing air.
  • the second nose tube has a surface member 43 with a Be ⁇ coating and / or surface structure that increases the flow resistance of the second nose pipe. 4
  • the surface structure of the surface element 43 may have projections which generate turbulence in the respiratory gas flow through the second nose tube 4. Due to the turbulence in the breathing gas flow of the second nasal pipe 4, the flow resistance of the second nasal pipe 4 is increased.
  • a coating of the surface element 36 of the second Na ⁇ senrohrs 4 may have a high coefficient of friction with the incoming air. In this way, the edges of the breathing gas flow, which flows through the second nose tube 4, are subjected to a high degree of friction with respect to the inner wall of the first nose tube 3. This increases the flow resistance of the respiratory gas flow in the second nasal pipe 4.
  • the nasal cannula 1 can be combined if required so that the nose cannula 1, for example, in the second nose tube 4 has a Oberflä ⁇ chenelement 43 with a coating with a high of friction ⁇ coefficient and the first nose pipe 3, a surface member 36 with a surface structure, which has a low coefficient of friction.
  • the other described embodiments may be similarly combined.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Nasenkanüle (1) für High-Flow-Beatmung, wobei die Nasenkanüle (1) einen Basiskörper (2) mit einem Hohlraum (20), ein Schlauchanschlusselement (6) zum fluidkommunizierenden Verbinden eines Schlauchs (7) mit dem Hohlraum (20), und ein erstes und ein zweites von dem Basiskörper weg weisendes Nasenrohr (3, 4) zum fluidkommunizierenden Verbinden je eines Nasenlochs mit dem Hohlraum (20) aufweist, wobei das erste Nasenrohr (3) einen anderen Strömungswiderstand aufweist als das zweite Nasenrohr (4). Mit der Erfindung wird eine Nasenkanüle (1) bereitgestellt, die einfach herzustellen und zu reinigen ist sowie Verwirbelungen des Atemgasstroms im Basiskörper (2) oder Verstopfungen vermeidet.

Description

Nasenkanüle für High-Flow-Beatmung
Die Erfindung betrifft eine Nasenkanüle für High-Flow-Beat¬ mung, wobei die Nasenkanüle einen Basiskörper mit einem Hohlraum, ein Schlauchanschlusselement zum fluidkommunizierenden Verbinden eines Schlauchs mit dem Hohlraum, und ein erstes und ein zweites von dem Basiskörper weg weisendes Nasenrohr zum fluidkommunizierenden Verbinden je eines Nasenlochs mit dem Hohlraum aufweist.
Patienten, die selbständig atmen können, jedoch zusätzlich Sauerstoff benötigen, werden mit einer High-Flow-Sauer- stofftherapie behandelt. Bei dieser Therapie wird dem Patien¬ ten erwärmtes und angefeuchtetes Atemgas in Form eines Gemi¬ sches aus Sauerstoff und Luft zugeführt. Dies verbessert die Oxygenierung des Patienten. Als Schnittstelle zwischen dem Beatmungsgerät und dem Patienten wird eine Nasenkanüle benutzt. Dabei existieren Varianten, bei denen jedes Nasenloch mit einem eigenen Schlauch behandelt wird und bei denen lediglich ein Schlauch für beide Nasenlöcher genutzt wird, um die Anzahl der Schlauchverbindungen gering zu halten. Die Erfindung behandelt die Alternative mit einer Schlauchverbindung für beide Nasenlöcher .
Bei einer Nasenkanüle mit einer Schlauchverbindung wird der Schlauch von einer Seite des Patienten an die Nasenkanüle herangeführt. Die Nasenkanüle verfügt dabei über zwei hohle Na¬ senstachel, die in je eines der Nasenlöcher eingeführt werden. Einer der Nasenstachel ist dabei näher am Schlauch angeordnet als der andere. Dadurch entsteht am Eingang des schlauchabge- wandten Nasenstachels ein Staudruck, der durch das Umlenken des Atemgasstroms am Eingang dieses Nasenstachels entsteht. Dadurch fließt durch den schlauchseitigen Nasenstachel mehr Gas als durch den Nasenstachel, der an der schlauchabgewandten Seite angeordnet ist. Dies führt zu einer ungleichmäßigen An- strömung der beiden Nasenlöcher des Patienten. Dies kann für den Patienten unangenehm sein.
Gemäß WO 2015/041546 AI wird eine Nasenkanüle mit hohlem
Grundkörper und mit nur einem Schlauchanschluss von einer Seite beschrieben. Der Grundkörper weist zwischen den Nasenstacheln eine Restriktion auf, um den Atemgasstrom gleichmäßig auf die beiden Nasenstacheln zu verteilen. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass sie schwer herzustellen und schwer zu reinigen ist. Weiter können im Grundkörper Verwirbelungen entstehen, die die gleichmäßige Verteilung des Atemgasstroms wieder zunichtemachen können. Weiter kann bei Materialfehlern ein Teil der Restriktion abbrechen und den Grundkörper verstopfen .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Nasenkanüle bereitzustellen, die einfach herzustellen und zu reinigen ist sowie Verwirbelungen des Atemgasstroms im Grundkörper oder Verstopfungen vermeidet.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche .
Bei einer Nasenkanüle für High-Flow-Beatmung, wobei die Nasenkanüle einen Basiskörper mit einem Hohlraum, ein Schlauchanschlusselement zum fluidkommunizierenden Verbinden eines Schlauchs mit dem Hohlraum, und ein erstes und ein zweites von dem Basiskörper wegweisendes Nasenrohr zum fluidkommunizierenden Verbinden je eines Nasenlochs mit dem Hohlraum aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Nasenrohr einen anderen Strömungswiderstand aufweist als das zweite Nasenrohr.
Kern der Erfindung ist es, mittels der verschiedenen Strömungswiderstände in den beiden Nasenrohren den Atemgasstrom zwischen den beiden Nasenrohren zu regulieren. Durch die beiden verschiedenen Strömungswiderstände in den Nasenrohren wird eine homogene Druckverteilung im Hohlraum bewirkt. Aufgrund der homogenen Druckverteilung strömt durch die beiden Nasenrohre im Wesentlichen ein gleich großer Atemgasstrom.
Die Erfindung hat dabei erkannt, dass die Kombination des Strömungswiderstandes im vorgelagerten Hohlraum zwischen dem jeweiligen Nasenrohr und dem Schlauchanschlusselement den Atemgasstrom durch das jeweilige Nasenrohr bestimmt. Durch die verschiedenen Strömungswiderstände des ersten im Vergleich mit dem zweiten Nasenrohr werden die Gesamtströmungswiderstände auf den Pfaden zwischen dem Schlauchanschlusselement und dem ersten und dem zweiten Nasenrohr aneinander angeglichen.
Dadurch entsteht durch die beiden Nasenrohre ein Atemgasstrom, der im Wesentlichen gleich ist. Dies ist angenehm für den Patienten .
Weiter ist die erfindungsgemäße Nasenkanüle einfach zu reini¬ gen, da die Nasenrohre von außen leicht zugänglich sind. Ver¬ stopfungen des Basiskörpers durch abgebrochene Teile werden weiter vermieden, da der Atemgasstrom aus dem Grundkörper heraus gerichtet ist und damit kleine abgebrochene Teile aus der Nasenkanüle herausbefördert. Weiter werden durch diese Anord¬ nung Verwirbelungen im Grundkörper vermieden.
Vorteilhafterweise ist das erste Nasenrohr näher an dem
Schlauchanschlusselement angeordnet als das zweite Nasenrohr, wobei das erste Nasenrohr einen geringeren Strömungswiderstand als das zweite Nasenrohr aufweist. Die Erfindung beruht damit auf der besonderen Erkenntnis, dass es für die Erzielung einer gleichmäßigen Durchströmung der Nasenrohre vorteilhaft ist, wenn das erste Nasenrohr einen geringeren Strömungswiderstand als das zweite aufweist, obwohl das erste im Vergleich zum zweiten Nasenrohr näher am Schlauchanschlusselement ange- ordnet ist, sodass der Strömungsweg von der Sauerstoff ersor¬ gung bis zum Auslass des jeweiligen Nasenrohres bei Durchströ¬ mung des ersten Nasenrohres kürzer als bei Durchströmung des zweiten Nasenrohres ist.
Weiter ist es vorteilhaft, dass ein entlang der Längsachse des ersten Nasenrohrs gemittelter Innendurchmesser verschieden zu einem entlang der Längsachse des zweiten Nasenrohrs gemittel¬ ter Innendurchmesser ist. Unter der Längsachse eines Nasenrohrs wird dabei die Achse entlang des Hohlraums des Nasen¬ rohrs verstanden. Die Wände des Nasenrohrs erstrecken sich da¬ bei um die Längsachse herum.
Zweckmäßigerweise ist der entlang der Längsachse des ersten Nasenrohrs gemittelte Innendurchmesser größer als der entlang der Längsachse des zweiten Nasenrohrs gemittelte Innendurch¬ messer. Dabei weist das zweite Nasenrohr mit Vorteil ein Ele¬ ment zum Erhöhen des Strömungswiderstands auf. Da das erste Nasenrohr näher am Schlauchanschlusselement angeordnet ist als das zweite Nasenrohr, wird der Staudruck-Bereich, der in dem Hohlraum an dem zweiten Nasenrohr entsteht, über den gesamten Hohlraum bis zum erste Nasenrohr vergrößert. Dadurch wird im Hohlraum ein homogener Druck erzeugt, sodass der Atemgasstrom durch das erste und das zweite Nasenrohr angeglichen werden. Erstaunlicherweise hat sich in diesem Zusammenhang gezeigt, dass bei gleicher Dimensionierung des ersten und des zweiten Nasenrohres der größere Anteil der Strömung durch das zweite Nasenrohr strömt, obwohl der Strömungsweg bei der Durchströ¬ mung der Nasenkanüle länger ist. Aus diesem Grund wird auf vorteilhafte Weise unter Ausnutzung der Erfindung der Strömungswiderstand auf dem Strömungsweg durch das erste Nasenrohr vergrößert, um insgesamt die durch die beiden Nasenrohre strö¬ menden Volumenströme zu vergleichmäßigen bzw. aneinander anzupassen . In einer dazu alternativen Ausführungsform ist der Innendurchmesser des ersten Nasenrohrs vorteilhafterweise größer als der Innendurchmesser des zweiten Nasenrohrs. Dabei weist das zweite Nasenrohr mit Vorteil ein Restriktionselement auf.
Es ist weiter vorteilhaft, dass eine Austrittsöffnung des ers¬ ten Nasenrohrs den gleichen Durchmesser aufweist wie eine Aus¬ trittsöffnung des zweiten Nasenrohrs. Damit können bei der Herstellung der Nasenrohre gleiche Komponenten verwendet werden, wodurch die Herstellkosten sinken. Weiter wird ein subjektiver Eindruck des Patienten vermieden, dass durch die beiden Nasenrohre verschieden große Luftströmungen aufgrund verschieden großer Austrittsöffnungen fließen.
Dabei können die Austrittsöffnungen vorteilhafterweise einen Durchmesser zwischen 1 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 10 mm, weiter vorzugsweise zwischen 3,5 mm und 6 mm, aufweisen .
Das zweite Nasenrohr kann weiter mit Vorteil ausgehend vom Hohlraum zuerst einen sich konisch verjüngenden Abschnitt und anschließend einen zylindrisch geformten Abschnitt aufweisen, wobei das erste Nasenrohr ausgehend vom Hohlraum einen zylind¬ risch geformten Abschnitt aufweist. Durch den konisch verjüngten Abschnitt wird der Strömungswiderstand des Nasenrohrs er¬ höht, da durch die Verjüngung eine Dichteerhöhung in dem durch die Verjüngung strömenden Fluid entsteht.
Dabei ist es zweckmäßig, wenn der sich konisch verjüngende Ab¬ schnitt einen Öffnungswinkel zwischen 2 Grad bis 6 Grad, vor¬ zugsweise 3 Grad bis 5 Grad, weiter vorzugsweise von 4 Grad, aufweist .
Weiter weist das zweite Nasenrohr mit Vorteil eine Oberfläche an einem Innenwandbereich auf, die einen größeren Strömungswiderstand als eine Oberfläche in einem Innenwandbereich des ersten Nasenrohrs aufweist. Weiter weist der sich konisch verjüngende Abschnitt zweckmäßi¬ gerweise eine Länge von 1 mm bis 6 mm, vorzugsweise 3,5 mmm auf, wobei der zylindrisch geformte Abschnitt eine Länge von 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 7,3 mm, aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels mittels beigefügter Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Darstellung einer Nasenkanüle;
und
Figur 2a-d: schematische Schnittdarstellungen von Nasenkanülen mit verschiedenen Strömungswiderständen in den Nasenrohren.
Die Nasenkanüle für High-Flow-Beatmung wird in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 referenziert .
Die Nasenkanüle 1 umfasst dabei gemäß Figur 1 einen Basiskör¬ per 2, von dem ein erstes Nasenrohr 3 und ein zweites Nasenrohr 4 abzweigen. Weiter umfasst der Basiskörper 2 ein
Schlauchanschlusselement 6, das mit einem Beatmungsschlauch 7 verbunden werden kann. Die Nasenkanüle 1 umfasst weiter ein Halteelement 5, mit dem die Nasenkanüle an einem Kopfband be¬ festigt und damit an einem Gesicht eines Patienten angebracht werden kann.
Der Basiskörper 2 weist weiter einen Hohlraum 20 auf, der flu- idkommunizierend mit dem ersten Nasenrohr 3 und dem zweiten Nasenrohr 4 verbunden ist. Die Nasenrohre 3, 4 stellen dabei eine Verbindung des Hohlraums mit der Umgebung dar. Wenn die Nasenrohre 3, 4 in Nasenlöcher eingeführt werden, ist der Hohlraum 20 über die Nasenrohre 3, 4 mit den Nasenlöchern flu- idkommunizierend verbunden. Weiter weist der Hohlraum 20 eine fluidkommunizierende Verbin¬ dung mit dem Schlauchanschlusselement 6 auf. Ein Atemgasstrom, der durch das Schlauchanschlusselement 6 in die Nasenkanüle 1 hineinströmt, wird dabei über den Hohlraum 20 auf die Nasen¬ rohre 3, 4 verteilt.
Das Schlauchanschlusselement 6 ist dabei relativ zu der Aus¬ richtung der Nasenrohre 3, 4 lateral angeordnet. Damit ist ge¬ meint, dass eine Luftströmung, die durch das Schlauchanschlus¬ selement 6 in den Hohlraum 20 einströmt, innerhalb des Hohl¬ raums 20 einen Richtungswechsel durchführen muss, um durch die Nasenrohre 3, 4 durch zu strömen.
Figur 2a zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform einer Nasenkanüle 1. Der Hohlraum 20 innerhalb des Basiskörpers 2 ist dabei über eine erste Ein¬ trittsöffnung 31 mit dem ersten Nasenrohr 3 fluidkommunizie- rend verbunden. Mit dem zweiten Nasenrohr 4 ist der Hohlraum 20 über die zweite Eintrittsöffnung 41 fluidkommunizierend verbunden .
Das erste Nasenrohr 3 ist näher an dem Schlauchanschlussele¬ ment 6 angeordnet als das zweite Nasenrohr 4. Das zweite Na¬ senrohr 3 weist dabei ausgehend von der zweiten Eintrittsöff¬ nung 41 einen sich konisch verjüngenden Abschnitt 33 auf, an den sich ein zylindrischer Abschnitt 42 anschließt, der dann in eine zweite Austrittsöffnung 40 des zweiten Nasenrohrs 3 mündet .
Die erste Austrittsöffnung 30 und die zweite Austrittsöffnung 40 haben den gleichen Durchmesser. Daraus folgt, dass die zweite Eintrittsöffnung 41 größer als die erste Eintrittsöff¬ nung 31 ist. Dadurch ist der entlang einer zweiten Längsachse 42 gemittelte Innendurchmesser des zweiten Nasenrohrs 4 größer als der entlang einer ersten Längsachse 32 des ersten Nasenrohrs 3. Der sich konisch verjüngende Abschnitt 33 bewirkt dabei, dass der Atemgasstrom, der durch das zweite Nasenrohr 4 strömt, gestaut wird, so dass sich der Strömungswiderstand in dem zwei¬ ten Nasenrohr 4 erhöht. Dies bewirkt einen Rückstau in den Hohlraum 20 hinein, sodass im Vergleich einer Nasenkanüle 1, die nicht erfindungsgemäß ausgebildet ist, ein geringerer Atemgasstrom durch das zweite Nasenrohr 4 strömt.
Die Durchmesser der Austrittsöffnungen 30, 40 betragen dabei zwischen 1 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 10 mm, weiter vorzugsweise zwischen 3,5 mm und 6 mm. Weiter weist der sich konisch verjüngende Abschnitt einen Öffnungswinkel zwi¬ schen 2 Grad bis 6 Grad, vorzugsweise 3 Grad bis 5 Grad, wei¬ ter vorzugsweise von 4 Grad, auf. Dabei hat der sich konisch verjüngende Abschnitt eine Länge von 1 mm bis 6 mm, vorzugs¬ weise 3,5 mmm, wobei der zylindrisch geformte Abschnitt des ersten Nasenrohrs eine Länge von 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 7,3 mm, aufweist.
Das Schlauchanschlusselement 6 kann als männliches oder als weibliches Verbindungsstück ausgebildet sein. Ein Beatmungs¬ schlauch 7 kann damit entweder außen an dem Schlauchanschlusselement 6 anliegen oder der Beatmungsschlauch 7 wird in das Schlauchanschlusselement 6 hineingeführt.
Figur 2b zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Die Nasenrohre 3, 4 weisen hierbei unterschiedliche Strömungswi¬ derstände auf, die durch unterschiedliche Innendurchmesser der Nasenrohre 3, 4 bewirkt werden.
Dabei weist das erste Nasenrohr 3, das näher an dem Schlauchanschlusselement 6 angeordnet ist, einen größeren Innendurch¬ messer auf als das zweite Nasenrohr 4, das weiter von dem Schlauchanschlusselement 6 entfernt angeordnet ist. Dabei ist der Innendurchmesser eines Nasenrohrs 3, 4 über die gesamte Länge des jeweiligen Nasenrohrs 3, 4 konstant. Die Dicke der Rohrwand der Nasenrohre 3, 4 kann dabei variabel entsprechend des Rohrdurchmessers gewählt werden, sodass beide Nasenrohre 3, 4 gleiche Außendurchmesser aufweisen.
Der größere Innendurchmesser des ersten Nasenrohrs 3 gegenüber dem kleineren Innendurchmesser des zweiten Nasenrohrs 4 bewirkt, dass der Strömungswiderstand in dem zweiten Nasenrohr 4 größer ist als in dem ersten Nasenrohr 3. Daher wird der Atemgasstrom durch das erste Nasenrohr 3 gegenüber dem zweiten Nasenrohr 4 erhöht. Da bei gleichen Strömungswiderständen in dem ersten Nasenrohr 3 und dem zweiten Nasenrohr 4 weniger Atemgas durch das erste Nasenrohr 3 fließt, wird durch den größer gewählten Innendurchmesser des ersten Nasenrohrs 3 gegenüber dem Innendurchmesser des zweiten Nasenrohrs 4 ein ausgeglichenes Verhältnis des Atemgasstroms durch das erste und das zweite Nasenrohr 3, 4 bewirkt.
Eine dritte Ausführungsform wird in Figur 2c dargestellt. Das erste Nasenrohr 3 und das zweite Nasenrohr 4 weisen dabei ent¬ lang der jeweiligen Längsachse 32, 42 jeweils den gleichen Innendurchmesser auf. D.h., dass die Eintrittsöffnungen 31, 41 und die Austrittsöffnungen 30, 40 den gleichen Durchmesser aufweisen .
Das zweite Nasenrohr 4 weist im Gegensatz zum ersten Nasenrohr 3 ein Restriktionselement 35 auf. Das Restriktionselement 35 ist in dieser Ausführungsform als Einsatz in das zweite Nasenrohr 4 ausgebildet. Dieser Einsatz weist einen Außendurchmes¬ ser auf, der dem Innendurchmesser des Nasenrohrs 4 entspricht. Weiter umfasst der Einsatz eine Bohrung, die einen kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser des Nasenrohrs 4 aufweist. Dadurch wird eine Verengung in dem zweiten Nasenrohr 4 geschaffen . Durch das Restriktionselement 35 wird der Strömungswiderstand des zweiten Nasenrohrs 4 erhöht. Dadurch hat das erste Nasen¬ rohr 3 einen geringeren Strömungswiderstand als das zweite Na¬ senrohr 4. Auf diese Weise können mittels des Restriktionsele¬ ments 35 die Luftströmungen durch die Nasenrohre 3, 4 aneinander angeglichen werden.
In Figur 2d wird eine vierte Ausführungsform der Nasenkanüle 1 dargestellt. Das erste Nasenrohr 3 und das zweite Nasenrohr 4 weisen dabei den gleichen Innendurchmesser entlang der Längsachse auf. Allerdings hat das erste Nasenrohr 3 ein Oberflä¬ chenelement 36, das eine Beschichtung und/oder Oberflächenstruktur aufweist, das die Reibung zwischen der Luftströmung und der Innenwand des ersten Nasenrohrs 3 verringert.
Das Oberflächenelement 36 weist dabei eine Rillenstruktur auf, die den Strömungswiderstand des Atemgasstroms verringert, der durch das erste Nasenrohr 3 strömt.
Eine Beschichtung des Oberflächenelements 36 weist dabei ein Material auf, das einen geringen Reibungskoeffizienten mit der anströmenden Luft aufweist.
Auf diese Weise kann ein geringerer Strömungswiderstand im ersten Nasenrohr 3 gegenüber dem zweiten Nasenrohr 4 bewirkt werden .
In einer fünften Ausführungsform gemäß Figur 2e weist das zweite Nasenrohr 4-3 ein Oberflächenelement 43 mit einer Be¬ schichtung und/oder Oberflächenstruktur auf, die den Strömungswiderstand des zweiten Nasenrohrs 4 erhöht.
Die Oberflächenstruktur des Oberflächenelements 43 kann dabei Vorsprünge aufweisen, die Turbulenzen im Atemgasstrom durch das zweite Nasenrohr 4 erzeugen. Durch die Turbulenzen in dem Atemgasstrom des zweiten Nasenrohrs 4 wird der Strömungswiderstand des zweiten Nasenrohrs 4 erhöht. Eine Beschichtung des Oberflächenelements 36 des zweiten Na¬ senrohrs 4 kann einen hohen Reibungskoeffizienten mit der anströmenden Luft aufweisen. Auf diese Weise werden die Ränder des Atemgasstroms, der durch das zweite Nasenrohr 4 strömt mit einer hohen Reibung gegenüber der Innenwand des ersten Nasenrohrs 3 beaufschlagt. Dies erhöht den Strömungswiderstand des Atemgasstroms im zweiten Nasenrohr 4.
Auch in dieser Ausführungsform wird mittels des Oberflächenelements 36, das den Strömungswiderstand des zweiten Nasen¬ rohrs 4 erhöht, ein zu dem ersten Nasenrohr 3 verschiedener Strömungswiderstand im zweiten Nasenrohr 4 bewirkt.
Auf diese Weise kann in den ersten Nasenrohr 3 ein geringerer Strömungswiderstand als im zweiten Nasenrohr 4 bewirkt werden.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Nasenkanüle 1 können bei Bedarf miteinander kombiniert werden, sodass die Nasenkanüle 1 zum Beispiel im zweiten Nasenrohr 4 ein Oberflä¬ chenelement 43 mit einer Beschichtung mit hohem Reibungskoef¬ fizienten aufweist und im ersten Nasenrohr 3 ein Oberflächenelement 36 mit einer Oberflächenstruktur, die einen geringen Reibungskoeffizienten aufweist. Auch die anderen beschriebenen Ausführungsformen können in ähnlicher Weise miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichen
Nasenkanüle für High-Flow-Beatmung
Basiskörper
erstes Nasenrohr
zweites Nasenrohr
Halteelement
Schlauchanschlusselement
Beatmungsschlauch
Hohlraum
erste Austrittsöffnung
erste Eintrittsöffnung
erste Längsachse
konisch geformter Abschnitt
zylindrisch geformter Abschnitt
Restriktion
Oberflächenelement im ersten Nasenrohr
zweite Austrittsöffnung
zweite Eintrittsöffnung
zweite Längsachse
Oberflächenelement im zweiten Nasenrohrzweiter Innenwandbereich

Claims

1 Patentansprüche
1. Nasenkanüle für High-Flow-Beatmung, wobei die Nasenkanüle (1) einen Basiskörper (2) mit einem Hohlraum (20), ein Schlauchanschlusselement (6) zum fluidkommunizierenden Verbinden eines Schlauchs (7) mit dem Hohlraum (20), und ein erstes und ein zweites von dem Basiskörper (2) weg weisendes Nasenrohr (3, 4) zum fluidkommunizierenden Verbinden je eines Nasenlochs mit dem Hohlraum (20) auf¬ weist, wobei das erste Nasenrohr (3) einen anderen Strö¬ mungswiderstand aufweist als das zweite Nasenrohr (4), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nasenrohr (3) nä¬ her an dem Schlauchanschlusselement (6) angeordnet ist als das zweite Nasenrohr (4), wobei das erste Nasenrohr (3) einen geringeren Strömungswiderstand als das zweite Nasenrohr (4) aufweist.
2. Nasenkanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein entlang der Längsachse (32) des ersten Nasenrohrs (3) gemittelter Innendurchmesser verschieden zu einem entlang der Längsachse (42) des zweiten Nasenrohrs (4) gemittel¬ ter Innendurchmesser ist.
3. Nasenkanüle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der entlang der Längsachse (32) des ersten Nasenrohrs (3) gemittelte Innendurchmesser größer als der entlang der Längsachse (42) des zweiten Nasenrohrs (4) gemittelte In¬ nendurchmesser ist.
4. Nasenkanüle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Nasenrohr (4) eine Restriktion (35) aufweist.
5. Nasenkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine Austrittsöffnung (30) des ersten 2
Nasenrohrs (3) den gleichen Durchmesser aufweist wie eine Austrittsöffnung (40) des zweiten Nasenrohrs (4).
6. Nasenkanüle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (30, 40) einen Durchmesser zwischen 1 mm und 15 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 10 mm, weiter vorzugsweise zwischen 3,5 mm und 6 mm, aufwei¬ sen .
7. Nasenkanüle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass das zweite Nasenrohr (4) ausgehend vom Hohlraum (20) zuerst einen sich konisch verjüngenden Abschnitt (33) und anschließend einen zylindrisch geformten Abschnitt (34) aufweist, wobei das erste Nasenrohr (3) ausgehend vom Hohlraum (20) einen zylindrisch geformten Abschnitt (34) aufweist.
8. Nasenkanüle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der sich konisch verjüngende Abschnitt (33) einen Öff¬ nungswinkel zwischen 2 Grad bis 6 Grad, vorzugsweise 3 Grad bis 5 Grad, weiter vorzugsweise von 4 Grad, auf¬ weist.
9. Nasenkanüle nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der sich konisch verjüngende Ab¬ schnitt (33) eine Länge von 1 mm bis 6 mm, vorzugsweise 3,5 mmm aufweist, wobei der zylindrisch geformte Ab¬ schnitt (34) eine Länge von 5 mm bis 10 mm, vorzugsweise 7,3 mm, aufweist.
10. Nasenkanüle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser des ersten Nasenrohrs (3) größer als der Innendurchmesser des zweiten Nasenrohrs (4) ist. 3
Nasenkanüle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Nasenrohr (4) eine Oberfläche an einem Innenwandbereich (43) aufweist, die einen größeren Strömungs¬ widerstand als eine Oberfläche in einem Innenwandbereich (36) des ersten Nasenrohrs (3) aufweist.
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