FI82803B - Foerfarande foer bestaemning av halten av en gaskomponent i en patients andningsluft. - Google Patents

Description

4 1 82803

Menetelmä potilaan hengityskaasussa olevan kaasukomponentin pitoisuuden määrittämiseksi.

Keksintö koskee menetelmää potilaan hengityskaasussa 5 olevan yhden tai useamman kaasukomponentin pitoisuuden määrittämiseksi useista eri hengitysjaksoista otetuista näytteistä, joita myös mahtuu samaan näytetilaan useita peräkkäin ennen varsinaista määritystä. Määrityksessä käytetty laitteisto koostuu henkitorveen sijoitettavasta 10 putkesta, johon on liitetty hengityskaasun virtauksen suunnan muutoksen havaitseva elin ja/tai hengityslaite sekä näytteenottoputkesta, johon on liitetty kaasu-komponentin pitoisuutta mittaava elin, venttiili ja pumppu tai alipaineistettu tila, ja laitteiston toimin-15 toja ohjaavasta ohjauselimestä. Erityisen käyttökelpoinen tämä menetelmä on pienten lasten kuten esim. vastasyntyneiden uloshengitysilmassa olevan kaasukomponentin tai kaasukomponenttien pitoisuuden selvittämiseen, sillä pienillä lapsilla hengitystiheys on suuri 20 ja hengitysvolyymi on pieni. Mitattavista kaasukom-ponenteista on erityisesti mainittava hiilidioksidi.

Hiilidioksidipitoisuuden mittauksia potilaan uloshen-gitysilmasta on suoritettu pumppaamalla näytettä jatku-25 vasti uloshengitysilmasta C02-anturille. Aikuisilla tällä menetelmällä pystytään saamaan kohtuullisen hyvät tulokset koko hengitysjaksosta, mutta pienillä lapsilla ulos-hengitysilman loppu C02-pitoisuuden määritystä ei ole voitu luotettavasti mitata, johtuen suuresta hengitys-30 tiheydestä ja pienestä hengitysvolyymistä. Pienestä hengitysvolyymista saadaan hyvin pieni näyte, joka pitää kuljettaa pitkää letkua myöten C02-anturille. Tällöin letkuun tulee pakosta muutakin kaasua kuin pelkästään uloshengitysilroaa, jolloin sekoittumisen ja kuolleen 35 tilan vaikutus on suhteellisen suuri. Näin ollen 2 82803 4 Λ mittaustulokset vääristyvät ja antavat hiilidioksidi-tasosta väärän kuvan. Tästä syystä tätä menetelmää ei siis voida käyttää pienillä lapsilla.

5 Uloshengityksen loppu C02-pitoisuuden määritys on mahdollista käyttämällä miniatyrisoitua anturia, joka sitten sijoitetaan aivan potilaan pään viereen. Kuitenkin myös tällä menetelmällä kuollut tila muodostuu ongelmaksi. Lisäksi haittapuolena on pidettävä tämän mene-10 telmän kalleutta ja sen käytön hankaluutta erityisesti lasten ollessa kyseessä.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Tarkoituksena on saada aikaan luotettava 15 potilaan ja aivan erityisesti pienten lapsipotilaiden hengityskaasussa olevan yhden tai useamman kaasukom-ponentin pitoisuuden määritysmenetelmä, jolle pieni hengitysvolyymi ja suuri hengitystiheys ei ole ongelma. Edelleen tarkoituksena on saada aikaan helppokäyttöinen, 20 potilaalle miellyttävä ja laitekustannuksiltaan edullinen menetelmä.

Keksinnön tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

25

Seuraavassa keksintöä kuvataan tarkemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviokuvan käytetystä laitteistosta hengityskaasussa olevan yhden tai useamman kaasukom-30 ponentin pitoisuuden määrittämiseksi keksinnön mukaisesti .

Kuviossa 1 on potilaan henkitorveen 1 sijoitettu putki 2, jota usein kutsutaan intubaatioputkeksi. Intubaatioputken 35 toinen pää johtaa hengityslaitteeseen 3, joka voi olla i.

3 82803 4 Λ aivan tavanomainen markkinoilla oleva laite. Putkessa 2 on virtauksen suunnan muutoksen havaitseva elin 4.

Putken 2 sisällä kulkee toinen putki tai letku 5, jonka 5 toinen pää on edullisesti lähellä henkitorvessa olevan intubaatioputken 2 päätä. Putken 5 toinen pää johtaa hengityskaasussa olevan kaasun kaasukomponentin pitoisuuden mittaavalle elimelle 6. Tällaisia elimiä on vapaasti kaupan. Elimen 6 takana on venttiili 7 ja pumppu 10 8. Venttiiliä 7 avaamalla ja sulkemalla säädetään näytteiden ottoa putkeen 5 ja näytteiden kulkeutumista kaasukomponentin pitoisuutta mittaavalle elimelle 6. Ohjauselin 9, joka on edullisesti mikroprosessori, puolestaan ohjaa venttiilin 7 avaamisen ja sulkemisen 15 virtauksen suunnan muutoksen havaitsevalta elimeltä 4 saadun tiedon perusteella. Myös kaasukomponentin pitoisuutta mittaavalta elimeltä 6 tuleva tieto menee ohjauselimelle.

20 Kuviossa 1 esitetyssä tapauksessa pumppu 8 imee intubaatioputken 2 sisällä olevaa putkea 5 pitkin pienen näyte-erän uloshengityskaasua. Hiilidioksipitoisuuden määrittämisessä tarvittava näyte on edullista ottaa uloshengityskaasusta siitä hetkestä lähtien, kun 25 kaasuvirran suunnan muutos havaitaan elimellä 4 eli kun potilas alkaa hengittää sisään päin. Näytteen pituus putkessa 5 voidaan sitoa joko virtaavan kaasun volyymiin tai pelkästään kokeellisesti määritettyyn aikaan.

Näytteen otto on lopetettava ennen kuin tuoreen 30 sisääntulevan kaasun ja uloshengitetyn hiilidioksidipitoisen kaasun raja-alue saavuttaa sisäänhengitettäessä näyteputken 5 pään. Seuraavista uloshengitysjaksoista otetaan jälleen näytteet imemällä ne putkeen 5 edellisten näytteiden perään. Putkeen 5 mahtuu siis useampia eril-35 lisiä näytteitä yhtäaikaa. Näytteiden määrä on riippu- 4 82803 Λ

-K

vainen putken 5 pituudesta ja sisähalkaisijasta. Näytteet saapuvat hiilidioksidipitoisuutta mittaavalle elimelle 6, joka on infrapunaspektrofotometri, pienen viiveen jälkeen. Kun näytettä kerätään riittävän monesta uloshen-5 gitysjaksosta saadaan uloshengityskaasun loppu C02“ pitoisuus mitatuksi luotettavasti.

Näytteenottomenetelmän, johon kuuluu mm. näytteenotto-letku ja mittauskammio, tilavuus voi olla esim. 2,5 ml ja 10 sopiva näytteenkeräysnopeus esim. 150 ml/min. Tällöin järjestelmän läpimenoaika on noin yksi sekunti. Sopiva näytteen imuaika olisi 0,1 - 0,2 s, jolloin kokonaisviive olisi vastaavasti 10-5 hengitysjaksoa. Viive olisi tällöin kliinisesti merkityksetön eli noin 5 - 10 s.

15

Pumpun 8 imuaika määrätään avaamalla ja sulkemalla ohjauselimen 9 ohjaamana venttiiliä 7, joka on edullisesti solenoidiventtiili. Pumppu voidaan edullisesti pitää toiminnassa koko mittausprosessin ajan, jolloin 20 kaasun imeminen venttiilin 7 kautta tapahtuu tarkasti ja terävästi. Pumppu voi myös toimia ajoittaisesti vain tarvittaessa.

Virtauksen suunnan muutoksen havaitseva elin 4 voi olla 25 esim virtausanturi, paineanturi, termistori tai jokin muu tunnettu ratkaisu kuten esim. hengityslaitteesta tuleva signaali. Edellä mainittuja elimiä on vapaasti kaupan.

Piirustuksen yhteydessä on esitetty vain eräs mahdollinen 30 ratkaisumalli, mutta erilaisia muita mahdollisuuksia on olemassa patenttivaatimusten puitteissa.

Kuviossa 1 kuvattua mittausmenetelmää voidaan soveltaa yhtä hyvin muillekin potilaan hengityksessä oleville 35 kaasukomponenteille kuten esim. hapelle. Tällöin i 5 82803 hiilidioksidipitoisuutta mittaava elin 6 on mahdollisesti vaihdettava kyseistä kaasupitoisuutta mittaavaksi elimeksi. Tietysti useampaakin kuin yhtä uloshengitys-ilmassa olevaa kaasukomponenttia voidaan mitata saman-5 aikaisesti.

Mitattavasta kaasukomponentista riippuen näyte otetaan jostakin tietystä vaiheesta, joko ulos- tai sisään-hengityskaasusta.

10

Putki 2 voi kulkea potilaan suun kautta potilaan henki-torveen tai trakeostomiapotilailla suoraan kurkun läpi henkitorveen. Hengityslaite 3 ei ole välttämätön. Pääasia on, että potilas hengittää putken 2 kautta, josta näyte 15 edullisesti otetaan putkeen 5. Putki 5 voi tietysti kulkea myös henkitorvessa putken 2 ulkopuolella.

Venttiili 7 voi olla myös ennen kaasukomponentin pitoisuutta mittaavaa elintä 6. Keksinnön kannalta eri laite-20 osien sijoittelulla ei ole kuitenkaan merkitystä.

Näytteiden imeminen putkeen 5 voidaan suorittaa pumpulla 8 tai jollakin muulla menetelmällä kuten alipaineella.

25 Kaasukomponentin pitoisuutta mittaava elin 6 voi olla infrapunaspektrofotometrin sijasta vaikkapa jokin muu spektrofotometri tai jokin muu sovelias kaasuanalyysi-laite.

30 Solenoidiventtiilin lisäksi sopivia venttiilejä ovat esim. piezosähköinen tai magnetostriktiivinen venttiili tai jokin muu sinänsä tunnettu ratkaisu on mahdollinen.

Claims (14)

1. 6 82803 5 1- Menetelmä potilaan hengityskaasussa olevan yhden tai useamman kaasumaisen komponentin pitoisuuden mittaamiseksi käyttäen laitteistoa, joka koostuu henkitorveen sijoitettavasta putkesta (2), johon on liitetty hengitys-kaasun virtauksen suunnan muutoksen havaitseva elin (4) 10 ja/tai hengityslaite (3), näytteenottoputkesta (5), johon on liitetty kaasukomponentin pitoisuutta mittaava elin (6), venttiili (7) ja pumppu (8) tai alipaineistettu tila, ja laitteiston toimintoja ohjaavasta ohjauselimestä (9), tunnettu siitä, että putkeen tai letkuun (5) 15 otetaan peräkkäin kahden tai useamman hengitysjakson jostakin sopivasti katsotusta vaiheesta hengityskaasu-näytteitä, jotka ovat siten putkessa tai letkussa (5) peräkkäin ennen saapumistaan kaasukomponentin pitoisuutta mittaavalle elimelle (6). 20
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näyte otetaan putkeen tai letkuun (5) imemällä pumpulla (8) tai alipainetta hyväksikäyttäen. 25
3. 3. Patenttivaatimusten 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että näytteen imuaika säädetään avaamalla ja sulkemalla venttiiliä (7), joka voi olla ennen tai jälkeen kaasukomponentin pitoisuutta mittaavaa elintä 30 (6).
4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n n e t t u siitä, että venttiili (7) on solenoidi venttiili, piezosähköinen venttiili, tai magnetostriktiivinen 35 venttiili. 7 82803
5. 5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasukomponentin pitoisuutta mit-taava elin (6) mittaa hiilidioksidipitoisuutta tai happipitoisuutta tai jotakin muuta potilaan hengitys- 5 kaasussa olevaa kaasukomponenttia.
6. 6. Patenttivaatimusten 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että joko sisäänpäin tai ulospäin tapahtuvan hengityksen jostakin sopivaksi katsotusta 10 vaiheesta tutkittavasta kaasumaisesta komponentista riippuen otetaan näytteitä.
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hengityskaasun hiilidioksidi- 15 pitoisuuden määrittämiseksi uloshengityskaasua imetään putkeen (5) siitä hetkestä alkaen, kun uloshengitys muuttuu sisäänhengitykseksi ja lopetetaan viimeistään sillä hetkellä, kun uusi sisäänhengityskaasu saavuttaa putken (5) näytteenottopään. 20
8. 8. Patenttivaatimusten 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hengityksen muuttuminen sisään tai ulospäin havaitaan virtauksen suunnan muutoksen havaitsevalla elimellä (4) tai hengitys- 25 laitteesta (3) tulevalla signaalilla.
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtauksen suunnan muutoksen havaitseva elin (4), joka on edullisesti putkessa (2), on 30 virtausanturi, paineanturi tai termistori.
10. 10. Patenttivaatimusten 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ohjauselin (9), joka on edullisesti mikroprosessori, saa virtauksen suunnan 35 muutoksen havaitsevalta elimeltä (4) tai hengitys- laitteesta (3) tiedon hengityskaasun suunnan muutoksesta, jonka perusteella venttiiliä (7) ohjataan. 8 82803
11. 11. Patenttivaatimusten 1-10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasukomponentin pitoisuutta mittaava elin (6) on infrapunaspektrofotometri tai jokin 5 muu kaasuanalyysilaite.
12. 12. Patenttivaatimusten 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uloshengitysilmasta näytettä imevä putki (5) on edullisesti suuremman putken (2), 10 kuten intubaatioputken, sisällä tai mahdollisesti putken (2) ulkopuolella.
13. 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että putki (2) kulkee henkitorveen suun 15 tai kurkkuun tehdyn aukon kautta.
14. 14. Patenttivaatimusten 12 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että intubaatioputki johtaa hengityslaitteeseen (3). 20 II β 82803