SE428345C - Foerfarande vid maetning och anordning foer maetning av koncentrationen av en eller flera givna komponenter i en av en patient in- och eller utandad andningsgas - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8107775-2 h) som måste vara mycket liten och lätt och vidare tåla all 'slags hantering inklusive rengöring och sterilisering. Av dessa skäl är det därför fördelaktigare att genomföra mätningen pâ så sätt, att en del av den genom den till patientens luftvägar anslutna ledningen strömmande andnings- gasen suges ut från ett ställe omedelbart framför patien- tens mun och via en ledning tíllföres ett lämpligt mätinstru- ment för bestämning av den intressanta gaskomponenten eller de intressanta gaskomponenternas koncentration i gasblandningen.

Härvid kräves dock, att endast ett förhållandevis litet gas- flöde behöver sugas ut och tillföras mätinstrumentet och vidare att den totala volymen av den utsugna gasen från utsugnings- stället fram till mätinstrumentet är liten liksom att tran- sporttiden för den utsugna gasen från utsugningsstället fram till mätinstrumentet är kort, så att ett snabbt mätsvar er- hålles och ingen risk för en inbördes blandning mellan olika delar av den utsugna andningsgasen föreligger, innan gas- strömmen når mätinstrumentet. I annat fall kan man ej på ett tillfredställande sätt mäta snabba variationer i den intressan- ta gaskomponentens koncentration.

Ett mycket besvärande problem vid en sådan mätning är, att den för mätningen utsugna gasblandningens relativa fuktighet kan variera från nära 0% upp till ca 97%, varjämte gasbland- ningens temperatur kan variera från rumstemperatur upp till ca 35°C. Detta innebär mycket stora variationer i vattenmängd i den för mätningen utsugna gasblandningen, vilket leder till flera olika typer av svårigheter.

Variationerna i den för mätningen utsugna gasblandningens relativa fuktighet leder, vid konstant totaltryck hos gasbland- ningen, naturligtvis till motsvarande variationer i partial- trycken för samtliga de övriga gaskomponenterna i gasblandningen.

I patientens lungor är däremot både temperaturen och den rela- tiva fuktigheten konstant, varför de erhållna mätvärdena för den intressanta gaskomponenten eller gaskomponenterna måste räknas om till de i patientens lungor rådande förhållandena.

Detta kräver omständliga bestämningar av den momentana rela- tiva fuktigheten och temperaturen hos den gasblandning som tillföres mätinstrumentet. Det inses, att detta problem före- 10 15 20 25 30 35 8107775-2 ligger, även om det använda mätinstrumentet i och för sig är okänsligt för vattenånga, eftersom variationerna i halten av vattenånga i gasblandningen ger upphov till variationer i halterna av alla övriga gaskomponenter i gasblandningen, om denna befinner sig vid konstant tryck.

Svårigheterna blir naturligtvis ännu större, ifall det använda mätinstrumentet är av ett sådan slag, att det är känsligt för vattenånga, så att mätningen av den intressanta gaskomponenten eller de intressanta gaskomponenterna störes av förekomsten av vattenånga i gasblandningen. Detta är exem- pelvis fallet vid gaskoncentrationsdetektorer, som innefattar en kristalloscillator, vars kristall är försedd med en be- läggning, som absorberar den för mätningen intressanta gaskom- ponenten eller gaskomponenterna, såsom exempelvis narkosgaser, men som även har förmåga att absorbera vattenånga, vilket med- för att halten vattenånga i gasblandningen kommer att påverka mätresultatet. Ett annat exempel är de på IR-absorption ba- serade instrument som användes för bestämning av bl.a. C02-halter.

I dessa instrument använder man för närvarande vanligtvis en vâglànfl av ca 4,3 pm, vilket dock medför, att mätningen kommer att störas av närvaron av N20 och 02 i gasblandningen. Det vore därför fördelaktigare att kunna använda en våglängd av ca 2,6 pm, för vilken våglängd det dessutom finnes tillgång till mycket goda IR-strálningsdetektorer. Vid denna våglängd störes emellertid mätningen mycket kraftigt av variationer i halten av vattenånga i gasblandniñgen.

En annan nackdel som kan uppträda vid hög relativ fuktig- het och temperatur hos den för mätningen utsugna gasblandningen är, att vattenângan i gasblandningen kondenseras i den till mätinstrumentet förande ledningen och/eller i själva mätinstru- mentet, vilket kan medföra tilltäppning av ledningen respektive skador på instrumentet.

De ovan berörda svårigheterna skulle i och för sig kunna minimeras, genom att den för mätningen utsugna gasblandningen först torkas innan den tillföras mätinstrumentet, antingen genom att vattenångan i gasblandningen kondenseras ut och samlas upp i en vattenfälla eller genom att gasblandningen ledes genom ett lämpligt torkmedel, som absorberar vattenángan i 10 15 20 30 35 8107775-2 gasblandnihgen, så att i båda fallen mätinstrumentet till- föres en väsentligen torr gasblandning. Båda dessa metoder har emellertid i praktiken visat sig vara oanvändbara eller i hög grad olämliga. Sålunda kräver de en regelbunden till- syn av vattenfällan respektive torkningsanordningen, vilket uppfattas som besvärande av de som använder mätutrustningen.

Betydligt allvarligare är emellertid, att närvaron av en vattenfälla respektive en torkningsanordning medför, att gasvolymen mellan utsugningsstället och mätinstrumentet ökas väsentligt och att även transporttiden för gasblandningen från utsugningsstället till mätinstrumentet förlängas, vilket såsom ovan nämnts medför en förlängning av mätningens svars- tid, så att snabba variationer i den intressanta gaskomponentens koncentration ej lätt kan detekteras. Denna nackdel kan härvid "endast motverkas, genom att det för mätningen utsugna gas- flödets storlek ökas. Detta är å andra sidan ej önskvärt, eftersom man för mätningsändamålet endast önskar suga ut en liten del av patientens totala in- och/eller utandningsvolym, vilken redan i sig själv: kan vara liten, såsom exempelvis vid behandling av barn. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett förbättrat förfarande för mätning av koncentra- tionen av en eller flera givna komponenter i en av en patient in- och/eller utandad gasblandning, varvid en liten del av andningsgasflödet genom en till patientens luftvägar ansluten ledning för andningsgasen kontinuerligt uttages och tillföres ett för den intressanta gaskomponenten eller de intressanta gaskomponenterna känsligt mätinstrument, vilket förfarande betydligt reducerar samtliga de i det föregående diskuterade problemen. _ Enligt uppfinningen uppnås detta vid ett förfarande av ovan angivet slag, genom att temperaturen och den relativa fuktigheten hos den för mätningen uttagna gasen anpassas till att väsentligen överensstämma med omgivningsluftens temperatur och relativa fuktighet, innan gasen tillföres mätinstrumentet.

Uppfinningen baserar sig på insikten, att det ingalunda är nödvändigt att helt befria den för mätningen uttagna gasen från vattenånga, innan den tillföres mätinstrumentet, utan att 10 15 20 25 30 35 8107775-2 (_31 ett fullt tillfredsställande resultat uppnås, genom att den för mätningen utsugna gasens luftfuktighet och temperatur ändras till att väsentligen överensstämma med omgivningsluftens temperatur och relativa fuktighet. Det är nämligen mycket lätt att före mätningens början kalibrera mätinstrumentet med avseende på omgivningsluftens fuktighet och temperatur, vilka vanligtvis ej kommer att ändra sig i någon mätnoggrannheten påverkande grad under den tid under vilken mätningen fortgår.

Den erforderliga anpassningen av den för mätningen ut- sugna gasblandningens relativa fuktighet och temperatur till överensstämmelse med omgivningsluftens fuktighet och temperatur kan åstadkommas på ett mycket enkelt och effektivt sätt, genom att den utsugna gasen tillföres mätinstrumentet genom en led- ning, vilken över åtminstone en del av sin längd består av ett material med hög, selektiv och reversibel vattenabsorption och vars utsida är i fri kontakt med omgivningsluften, Nämnda ledningsavsnítt kan med fördel bestå av en tunn slang av ett material som utgöres av en fluorsulfonylpolymer eller en samxflymer av fluorsulfonyl och andra monomerer, såsom exempel- vis tetrafluoreten. Om en gas ledes genom en ledning, exempel- vis en tunn slang, av ett sådant material, vars utsida är i fri kontakt med den omgivande luften, så sker mycket snabbt och effektivt en utjämning av den genom ledningen strömmande gasens relativa fuktighet till överensstämmelse med den om- givande luftens fuktighet, genom att vattenånga diffunderar genom ledningens vägg i riktning mot den sida av väggen, där den lägre relativa fuktigheten föreligger, Samtidigt sker naturligtvis även en utjämning av den genom ledningen ström- mande gasens temperatur till överensstämmelse medden omgivande luftens temperatur. Det enda man behöver tillse är, att led- ningens utsida är i fri kontakt med omgivningsluften och kan omströmmas av denna.

Vid användning av förfarandet enligt uppfinningen be- höver endast ett mycket litet gasflöde tagas ut och tillföras mätinstrumentet och eftersom den erforderliga längden av slangen blir förhållandevis kort, kommer transporttiden för gasen från utsugningsstället till mätinstrumentet att bli kort och risken 10 15 20 25 iso 8107775-2 för inre blandning i den utsugna gasen att vara minimal, var- för även snabba förändringar av den intressanta gaskomponen- tens koncentration kan mätas. Det utsugna gasflödets storlek kommer vid användning av förfarandet enligt uppfinningen att bestämmas av det använda mätinstrumentets krav.

Den erforderliga längen hos slangen av det vattenånga reversibelt absorberande materialet kommer naturligtvis att vara beroende av gasflödets storlek och slangens diameter och av storleken på den skillnad i relativ fuktighet som skall utjämnas. Dessa värden kan dock lätt fastställas genom prov.

För undersökning av effektiviteten hos förfarandet enligt uppfinningen har provserier genomförts, vid vilka luft med en viss relativ fuktighet leddes in i ena änden av en kommersiellt tillgänglig slang av en fluorsulfonylsampolymeq vars utsida var i fri kontakt med omgivningsluften, och den genom slangens andra ände utströmmande luftens relativa fuktighet mättes.

Dessa försök genomfördes med olika långa slanglängder och för tvâ olika luftflöden genom slangen, nämligen 100 ml/min respek- tiva 400 ml/min. Slangen hade vid samtliga försök en yttre diameter av ca 1,25 mm och en inre diameter av ca 1,00 mm. g_ För-sök 1: Vid detta försök hade den i slangens ena ände inledda luften en relativ fuktighet av 96% och temperaturen 23°C, medan den slangen omgivande luften hade den relativa fuktig- heten 25% och temperaturen 23°C.

Försök 2: g I detta försök hade den i slangens ena ände inledda luften den relativa fuktigheten 2% och temperaturen 2300, medan den slangen omgivande luften hade den relativa fuktigheten 2U% och temperaturen 23°C. I Resultaten av båda ovan angivna försöken framgår av nedanstående tabell, som anger den relativa fuktigheten hos den från slangens andra ände utströmmande luften vid olika längder på slangen. 10 15 20 25 8107775-2 7 Tabell ' Försök l Försök 2 Slang- Flöde Flöde Flöde Flöde längd 400 ml/min 100 ml/min H00 ml/min 100 ml/min cm 100 20 20 23 23 90 25 2H 23 23 80 26 2U 23 23 70 28 24 23 23 60 33 2U 23 23 50 36 2H 23 23 H0 39 ' 24 21 23 30 48 2U 13 23 20 61 32 12 23 10 79 62 6 20 Av resultaten från dessa försök framgår klart, att man medelst förfarandet enligt uppfinningen och med användning av en relativt kort slang kan erhålla en utjämning av den genom slangen strömmande gasens relativa fuktighet till överens- stämmelse med den omgivande luftens fuktighet, oavsett om den genom slangen strömmande gasen ursprungligen har en mycket högre eller en mycket lägre relativ fuktighet än den omgivande luften.

Det inses, att uppfinningen är tillämpbar oberoende av utformningen av det mätinstrument, som användes för mätning av den intressanta gaskomponentens eller de intressanta gas- komponenternas koncentration.

Claims (3)

8107775-2 Patentkrav

1. Förfarande vid mätning av koncentrationen av en eller flera givna komponenter i en av en patient in- och/eller utandad andningsgas, varvid en liten del av gasflödet genom en till patientens luftvägar ansluten ledning för andningsgasen kon- tinuerligt uttages och tillföres ett för nämnda komponent eller komponenter känsligt mätinstrument, k ä n n e t e c k n a t av att den relativa fuktigheten och temperaturen hos den för mätningen uttagna gasen anpassas till att väsentligen överens- stämma med omgivningsluftens relativa fuktighet och temperatur, innan gasen tillföres mätinstrumentet, genom att den för mätningen uttagna gasen tillföras mätinstrumentet genom eni ledning, vilken över åtminstone en del av sin längd består av ett material med hög, selektiv och reversibel vattendiffusíons- förmåga och vars utsida är i fri kontakt med omgivníngsluften.

2. Anordning för mätning av koncentrationen av en eller flera givna komponenter i in- och/eller utandningsgasen för en patient, innefattande ett för nämnda komponent eller kompo- nenter känsligt mätinstrument och en ledning för anslutning av instrumentet till en patientens andningsgasflöde förande ledning, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda anslutnings- ledning för mätinstrumentet över åtminstone en del av sin längd består av ett material med hög, selektiv och reversibel vattendiffusionsförmåga och har sin utsida i fri kontakt med omgivningsluften. V

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att mätinstrumentets anslutningsledning åtminstone till en del utgöres av en slang av en fluorsulfonylpolymer.