SE502724C2 - Aggregat för tillförsel av en gasblandning i noggrannt reglerade proportioner till andningsvägarna hos patienter - Google Patents

Description

502 724 Även om mycket goda resultat uppnåtts med en behandling me- delst sådana kända aggregat av olika fabrikat föreligger risken att detta slag av komplicerad utrustning upphör att fungera på grund av felfunktion eller genom att den elekt- riska ström, som erfordras för drivningen, faller bort. I så känsliga medicinska fall som det är frågan om vid en så- dan behandling kan även utebliven drift under en kortare period leda till ödesdigra resultat och stor risk att pa- tienten ej överlever.

Aggregat av denna typ lämpar sig för övrigt ej att använda under sådana provisoriska förhållanden, som kan råda vid patienttransporter och vid katastroftillfällen.

Redogörelse för uppfinningen: Aggregatet enligt uppfinningen är inriktat på att utgöra ett reservaggregat, som är handdrivet och kan insättas som reserv för ett maskinellt drivet aggregat om ett sådant skulle upphöra att fungera eller ej skulle vara lämpligt att använda. Härigenom kan allvarliga störningar i patients behandling undvikas även i sådana fall där en maskinstör- ning inträffar eller försörjningen av elektrisk ström upp- hör och behandlingsmetoden blir även möjlig att tillämpa vid provisoriska förhållanden.

På ett sådant reservaggregat ställes kravet att anskaff- ningskostnaden skall vara låg emedan man kan förutse att dess insatstid blir kort och i många fall behöver kanske reservaggregatet ej användas. Detta förhållande motiverar att kostnaden ej får bli hög. Detta krav är i föreliggande fall förenat med kravet på en mycket noggrann dosering vid tillsättande av NO och dessutom en så enkel funktion och robust utförande att en fullständig insatsberedskap och hög driftsäkerhet finns. Detta krav som är svåra att förena med nämnda krav på en låg kostnad.

Enligt uppfinningen uppnås detta medelst en doseringsanord- ning, som utnyttjar fasta, ej reglerbara organ för dosering av de ingående gasmängderna. 5Û2 724 Figurbeskrivning På bifogade ritningar visas en utföringsform av uppfinning- en. Dessutom illustreras två, allmänt förekommande aggregat för tillsättande av NO till andningsluften vid maskinellt driven ventilation. På ritningarna visas i: Fig. 1 Ett blockschema över ett känt, maskinellt drivet aggregat av det slag, som respiratorn enligt uppfin- ningen skall utgöra reserv till; Fig. 2 Ett blockschema över en annan känd typ av maskinellt drivet aggregat; Fig. 3 Ett blockschema över reservaggregatet enligt uppfin- ningen; och Fig. 4 En detaljvy av aggregatet enligt uppfinningen.

Föredragen utföringsform: För att sätta in anordningen enligt uppfinningen i sitt sammanhang som ett handdrivet reservaggregat till maskinel- la, ventilatorförsedda aggregat för behandling med kväve- monoxid skall två kända sådana aggregat beskrivas innan be- skrivningen av anordningen enligt uppfinningen lämnas.

I fig. 1 illustreras i ett blockschema ett ventialtorför- sett aggregat av fabrikat NOMIUS. Det innefattar en venti- lator 1 för maskinell respiration, en syre-luftblandare 2 för syre från en ledning 3 och luft från en ledning 4, en gasbehållare 5 för kvävemonoxid i blandning med kväve (NO,N,), en tryckreglator 6, en massflödesregulator 9 för NO/N, tillfört genom en ledning 10 från behållaren 5, ett rörsystem 11 från regulatorerna 7,9 till ventilatorn 1 för blandgas, samt en inspirationsslang 12 och en expirations- slang 13 för förbindelse av ventilatorn 1 med en patient- anslutning 14. Dessutom finns en elektrisk enhet 15 för styrning av blandningsregulatorapparaturen (tillsammans in neslutna innanför den streckprickade linjen 16). För över- vakning av proportionen NO,N2 finns en monitor 17, till vilken gasprover kan föras från inspirationsslangen 12.

Den andra typen av aggregat är av fabrikat DRÄGER. Även här finns en ventialtor 20 samt anslutningar 21 och 22 för 0, respektive luft samt en N0,N2-behållare 23 vilken via en 502 724 4 ledning 24 och en tryckreglator 25 är ansluten till en do- serenhet 26 för NO,N,. Från ventilatorn 20 leder en inspi- rationsslang 27 och en expirationsslang 28 till en patient- anslutning 29. Från doserenheten 26 tillföres N0,N, via en ledning 30 till inspirationsslangen 27. Till skillnad från det först beskrivna aggregatet passerar således luft direkt genom ventilatorn 20 från anslutningsledningarna 21 och 22 och till patientanslutningen 29. N0,N, tillföres via dose- ringsenheten 26 till patientsystemet 27-29 efter ventila- torn 20. För att rätt dosering skall erhållas måste venti- latorn och doserenheten samregleras, vilket antydes genom styrledning 31. Ytterligare finns en övervakningsenhet 32 för NO/N,-mängden, vilken har en gasanslutning 33 till in- spirationsslangen 27.

I dessa aggregat är funktionen beroende av tillförseln av elektrisk ström både till ventilatorn och till blandnings- utrustningen för doseringen av NO,N,. Samtliga ingående en- heter är komplicerade och känsliga. Som nämnts kan ett bortfall av någon eller samtliga funktioner vara ödesdigert för den patient, som är under behandling. På grund av dessa omständigheter finns ett krav att en reservapparatur skall finnas tillgänglig. Denna behöver dock ej utgöras av något fullständigt aggregat av samma typ - och för övrigt skulle ett sådant ej heller fungera vid bristande strömtillförsel - utan reservaggregatet kan vara av enklare typ. Detta kan uppnås genom att reservaggregatet göres handdrivet och för övrigt är detta lämpligt emedan man då ej blir beroende av att elektrisk ström finns tillgänglig i någon form. Trots denna förenkling kvarstår kravet på att doseringen av N0,N, skall kunna inställas på ett noggrannt sätt och med bibe- hållande av den inställda doseringen inom snäva gränser un- der hela behandlingsförloppet. Det är således dessa krav, som uppfylls genom anordningen enligt uppfinningen, och en utföringsform av detsamma skall beskrivas i det följande med hänvisning till figur 3 och 4.

Enligt blockschemat i fig. 3 innefattar aggregatet enligt uppfinningen två huvudenheter, en blandningsenhet 40 och en ventilatorenhet 41. 502 724 Dessa båda enheter är anslutna til varandra medelst ett slangsystem 42. Yttre anslutning har blandningsenheten 40 dels till en ledning 43 för tillförsel av syrgas (O,) eller en syrgas-luftblandning och dels till en gasbehållare 44 tillförsel av N0,N,nædelst en ledning 45 med en reduce- ringsventil 46.

Ledningarna 43 och 45 är anslutna till blandningsenheten 40 medelst kopplingar 47 och 48 respektive. Kopplingarna i sin tur är i blandningsenheten anslutna till var sin företrä- desvis reglerbar tryckregulator 49 och 50 respektive vilka vardera är anslutna vid utgångssidan till en manometer 51 och 52 respektive. Från manometrarnas utgångssida leder hu- vudledningar, förlm en huvudledning 55 och för N0,N2 en hu- vudledning 56.

Från huvudledningen 55 sträcker sig antal, här visat tre, grenledningar 60. I var och en av dessa är insatta en stryp- ning 61. Grenledningarna mynnar i en kopplingsdel 62 för uttag av gas (0¿). Denna kopplingsdel är försedd med en självstängande ventil, som är stängd så länge som en andra kopplingsdel ej är ansluten men som öppnas vid anslutning.

På liknande sätt är huvudledningen 56 försedd med ett antal grenledningar 65, här visat tre försedda vardera med en strypning 66 och en kopplingsdel 67 av självstängande typ för uttag av gas (NO,N,).

Samtliga grenledningar har således i stort sett samma ut- förande med en strypning och en kopplingsdel för gasuttag.

Kopplingsdelarna 62 och 67 kan visserligen liksom kopp- lingarna 47 och 48 vara av oförväxelbar typ, så att endast korrekt ledningsanslutning kan utföras medan ett mekaniskt hinder finns för förhindrande av felaktig anslutning. Vä- sentligt med avseende till uppfinningen är emellertid att samtliga strypningar 61 och 66 har olika strypning av res- pektive gasflöde. Således är strypningen 61 till grenled- ningarna 60 graderade till strypförmåga från en större area till en mindre area. Detta uppnås genom strypbrickor med olika öppningsarea. 502 724 På samma sätt är strypningarna 66 i grenledningarna 65 gra- derade till strypförmåga. Samtidigt är de utförda för vä- sentligt större strypning av flödet än strypningarna 61.

Denna skillnad är så stor, att flödet genom grenledningarna 65 blir mycket litet. En strypning med hjälp av hålförsedda brickor är därför ej lämplig utan för strypningarna 66 väljes strypning genom ett poröst material, företrädesvis porös sintrad metall. Brickor i detta material med olika genomsläppningsgrad är därvid insatta i ledningarna 65.

Anledningen till att större strypning väljes i grenled- ningarna 65 från huvudledningen 56 är att via dessa gren- ledningar skall patienten försörjas med NO,N,, vilket skall tillföras i betydligt mindre mängder i förhållande till On som tillföres från huvudledningen 55 via grenledningarna 60. Anledningen till den graderade strypningen i de båda grupperna av grenledningar skall anges senare.

Ventilatorenheten 41 består av en handventilator med en självfyllande blåsa 70, vilken således har en viss styvhet, så att den av sig självt spänner ut sig efter sammantryck- ning. Denna har via en koppling 71 anslutning till en tre- vägsgrenledningsarmatur 72, vilken i sin tur via en kopp- ling 73 är ansluten till en mindre kollapserbar blåsa 74, vilken utgör en gasreservoar. Ytterligare är grenarmaturen 72 försedd med en koppling 80 för anslutning av slangsy- stemet 42 till ventilatorenheten 41. Grenarmaturen 72 in- nehåller en backventil, som förhindrar att gas strömmas från blåsan in i grenarmaturen och vidare till blåsan 74 och till slangsystemet 42. Däremot tillåter ventilen att gas strömmar in i blåsan 70 från slangsystemet och reser- voarblåsan.

Vid sin motstående ände är ventilatorblåsan 70 ansluten till ett patientsystem 81 via en armatur 82. Armaturen 82 har anslutning förutom till ventilatorblåsan 70 och patient systemet 81 även en anslutning 84 till den omgivande atmos- fären. Armaturen innehåller en ventil, som är anordnad för följande funktion: 502 724 Vid övertryck i ventilatorblåsen 70, således när den sam- mantryckes, kan gas strömma in i patientanslutningen 81 men ej ut i omgivningen (antydes med heldragna linjer). Vid övertryck i patientsystemet således vid expiration, kan gas strömma från patientsystemet och ut i atmosfären men ej in i ventilatorblåsen (antydes med streckprickade linjer). När ventilatorblåsan spännes ut kan den fyllas endast genom grenarmaturen 72 från slangsystemet eller reservoarblåsan emedan det ej finns någon direkt förbindelse mellan venti- latorblåsan och atmosfären och på grund av att utlopp från patientsystemet via den nämnda ventilen styres ut i atmos- fären.

Om ventilatorblåsan ej manövreras tillåter ventilen i arma- turen 82 spontandning via armaturens anslutning till atmos- fären. Ventilen håller nämligen anslutningen till atmosfä- ren stängd vid inspiration endast om ett övertryck råder i armaturen från anslutningen till ventilatorblåsan, således när den sammantryckes.

Slangsystemet 42 innefattar två slangar 85 och 86, vilka löper samman vid kopplingen 80 och har gemensam anslutning till grenledningsarmaturen 72. Slangen 85 har vid sin till kopplingen 80 motsatta ände en kopplingsdel 87, vilken är ansluten till vilken som helst av kopplingsdelarna 62. På liknande sätt sätt har slangen 86 en kopplingsdel 88, vil- ken är ansluten till vilken som helst av kopplingsdelarna 67. Vid anslutning till någon av blandningsenhetens 40 kopplingsdelar 62 respektive 67 öppnas motsvarande ventil medan övriga kopplingsdelar i gruppen förblir stängda.

Att låta gasflödena vara separerade genom utförandet med två slangar innebär att man så långt som möjligt förhindrar reaktion mellan NO och 0,. Denna reaktion ger nämligen upp- hov till den giftiga gasen kvävedioxid (N09. 592 '724 I fig. 4 visas de ingående enheterna med sina detaljer som vy på ett mindre principiellt sätt än i fig. 3. Därvid framgår blandningsenheten 40 med ingångskopplingarna 47 och 48 samt regulatorventilerna 49 och 50 med de efterföljande manometrarna 51 och 52. Ytterligare framgår de tre i fig. 3 visade kopplingsdelarna 62 liksom de tre kopplingsdelarna 67.

Ventilatorenheten 41 med sin handventilatorblåsa 70 och gasreservoarblåsan 74 visas även liksom grenledningsarma- turen 72. Vid motstående ände av handventilatorblåsan 70 visas armaturen 82 för anslutningen 81 till patientsystemet som kan bestå av en andningsmask eller en svalgtub. Av slangsystemet 42 visas förutom samlingskopplingen 80 de båda slangarna 85 och 86 med sina kopplingsdelar 87 och 88.

Dessa är visade som handelar medan kopplingsdelarna 62 och 67 utgör hondelar. Det visas även hur de båda serierna av kopplingar är utförda med olika dimension för att vara oförväxelbara.

Vid användning av aggregatet anslutes via kopplingen 47 ledningen för tillförsel avlq och via kopplingen 48 led- ningen 45 för tillförsel av NO,N,, så att en förbindelse för dessa medier erhålles till kopplingsdelarna 62 respek- tive 67. Med hjälp av regulatorventilerna 49 och 50 instäl- les ett förutbestämt tryck i de båda huvudledningarna, vil- ket kan kontrolleras med manometrarna 51 och 52. Man kan därvid hålla samman förutbestämda tryck i båda ledningarna eller olika tryck med ett förutbestämt inbördes tryckför- hållande. För överföring av gas till ventilatorenheten 41 anslutes kopplingsdelen 87 till någon av kopplingsdelarna 62 och kopplingsdelen 88 till någon av kopplingsdelarna 67.

Vilken som väljes i respektive rad beror på vilken mängd gaserna skall tillföras med kravet att proportionerna skall vara noggrannt reglerade. Anpassning av gasmängderna sker därvid genom att välja den kopplingsdel på blandningsenhe- ten som genom sin anpassade strypning ger det önskade gas- flödet. Aggregatet förses med en tabell, som anger vilka gasmängder, som erhålles. 502 724 Dessa angivelser kan även förekomma på själva blandningsen- heten företrädesvis mellan de båda raderna av kopplingsde- lar. För att göra blandningsenheten lättförstålig och enkel att använda, så att hög säkerhet uppnås vid avstämning av gasmängderna, sker företrädesvis reglering av gasmängderna enbart genom val av vilken kopplingsdel som användes för gasuttag. I beroende av i vilken gradering av gasmängderna som erfordras bestämmes antalet kopplingsställen; här är således valt tre för vardera gasen. Det antydes även med streckprickade linjer att kopplingsdelarna 87 och 88 kan vara utförda med dubbla anslutningar. Härigenom kan man genom olika placering av de båda anslutningarna uppnå flera graderingssteg än tre vid ett arrangemang med tre uttags- kopplingar. Man väljer därvid förutom kopplingsdel i raden av kopplingsdelar även om en eller två av de båda anslut- ningsdelarna skall vara anslutna. Det är även möjligt att reglera gasflödet genom att med hjälp av manometrarna stäl- la in trycket i huvudledningarna medelst reglatorventilerna 49 och 50 under förutsättning att dessa är inställbara.

Detta innebär dock en viss risk för oöverskådlighet och därmed lägre säkerhet. Om detta skall tillämpas bör därför endast ett fåtal, bestämda tryckområden användas. Flödet genom strypningarna är som bekant förutom strypningarnas strypförmåga beroende av trycket före strypningarna. Om detta tryck är reglerat inom noggranna gränser erhålles ett mycket väl reglerat flöde efter strypningarna.

I ventilatorenheten 41 tillföres blandgasen under visst tryck genom kopplingen 80 och grenledningsarmaturen 72 samt kopplingen 71 till handventilatorblåsan 70 när denna spän- nes ut efter sammantryckning. Samtidigt strömmar gas även in i reservoarblåsan 74.

När handventilatorblåsan 70 sammantryckes strömmar gas- blandningen ut genom armaturen 82 och till anslutningen till patientsystemet 81 och från detta vidare till patien- tens lungor. När blåsan släppes spännes den ut av sin egen styvhet och gas insuges via grenledningsarmaturen 72. På så sätt tvångsventileras patienten med successiv tillförsel av gasblandningen tillsammans med viss återandning av den ut-

Claims (3)

502 724 11 Patentkrav:

1. Aggregat för medicinsk behandling via andningsvägarna genom tillförande till en patient av en gasblandning i nog- grannt reglerade proportioner och särskilt avsett att utgö- ra reservaggregat till maskinellt drivna och automatiskt' styrda blandnings- och ventilatoraggregat för tillförande andningsgas innehållande syre och kvävemonoxid, varvid agg- regatet innefattar en blandningsenhet (40) för gaserna, en ventilatorenhet (41) för tvångsrespiration och med en an- slutning (81) till ett patientsystem anordnat för anslut- ning till patientens andningsvägar samt förbindelse- ledningar företrädesvis i form av ett slangsystem (42) mellan bïandningsenheten_ooh ventilatorenheten, k ä n n e t e clk n a't d S r a v, att blandningsenheten (40) innefattar en huvudledning (55,56) för var och en av de gaser, som skall doseras separat, från dessa huvudled- _ningar grenledningar (60,65) var och en försedd med en till _det avsedda gasflödet genom grenledningen i fråga anpassad strypning (61,66) samt kopplingsdelar (62,67) för anslut- ning av slangsystemet (42) under användning av en eller flera av grenledningarna, varigenom anslutning av slang- systemet, som uppvisar till grenledningarnas kopplingsde- lar (62,67) motsvarande kopplingsdelar (87,88) för separat anslutning till var och en av huvudledningarna (55,56) me- delst dessas grenledningskopplingsdelar (62,67), så att de skilda gaserna genom sammankoppling av blandningsenheten (40) och ventilatorenheten (41) kan anpassas till sitt flöde genom val av slangsystemets (42) anslutning till åt- minstone en av grenledningarna för vardera gasen och därvid genom val av sådan grenledning, vars strypning ger det öns- kade flödet och härigenom proportionerna mellan flödesmäng- derna varigenom de enskilda gaserna kan doseras. 502 724 12

2. Aggregat enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att blandningsenheten (40) innefattar tvâ huvud- ledningar (55,56), en första (55) avsedd att anslutas till en tillförselledning (43) för syrgas och/eller en blandning av luft tillsatt med syrgas, och en andra huvudledning (56) ansluten till en tillförselledning (45) för kvävemonoxid företrädesvis tillsammans med kväve, att strypningarna (61) i den första huvudledningens (55) grenledningar (60) utgö- res av hâlförsedda element och att strypningarna (66) i den andra huvudledningen (56) grenledningar (65) utgöres av element av poröst material företrädesvis sintrad metall, varigenom kan upprätthållas en avsevärd differans mellan flödesmängderna för syrgas/syrgas-luft och kvävemonoxid/ kvävemonoxid-kväve.

3. Aggregat enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att ventilatorenheten (41) är utförd för handventilation och innefattar en handpumpblåsa (70) företrädesvis av självfyllande typ med en anslutning (71) till slangsystemet (42) innefattande en ventil, som tillåter gasströmning endast in i blåsan, och med en an- slutning (82) till ett patientsystem (81) innefattande en ventil, som tillåter gasströmning ut från blåsan och in i patientsystemet vid övertryck i blåsan och anordnad att vid 'övertryck i patientsystemet sätta detta i förbindelse med »atmosfären under tillslutning av förbindelsen med blåsan, och att slangsystemet (42) är kopplat till en reservoar i form av en sammantryckbar blåsa (74) anordnad att vid sam- mantryckning ge ökat gasflöde in i ventilatorblåsan (70).