SE519779C2 - Anordning vid kvantitativ analys av andningsgaser - Google Patents

Description

70 75 20 25 30 519 779 dana analysatorer har funnit bred användning inom speciellt akutsjukvård, medan man inom andra vårdformer som t.ex. in- tensivvård och anestesi, på grund av de tekniska problemen, varit hänvisad till sidoflödesmätande gasanalysatorer.

Gasanalys kan ske enligt olika mätprinciper. Vanligast är dock gasanalys genom icke-dispersiv spektroskopi. Denna mät- princip bygger på det faktum att många gaser absorberar in- fraröd energi vid en för ämnet specifik våglängd. Huvudflö- desmätande gasanalysatorer baserade på icke-dispersiv spekt- roskopi mäter ljusabsorption vid specifika våglängder direkt i patientens andningskrets. En tidigare känd utformning av en sådan gasanalysator beskrivs exempelvis i. WO9l/18279 Al. I denna gasanalysator tillåts en bredbandig infraröd ljusstråle passera genom patientens andningskrets. Ljusstrålen delas se- dan i en stråldelare upp i två strålar vilka registreras av två separata detektorer försedda med optiska bandpassfilter med olika centervàglängd. Den ena detektorn används härvid för att beräkna ljusstrålens intensitet vid analysämnets absorptionsvåglängd medan den andra detektorn används för att beräkna ett mått på ljusstrålens referensintensitet vid en våglängd skild från analysämnets absorptionsvåglängd. Denna typ av gasanalysator lämpar sig väl för analys av enskilda gaser såsom exempelvis koldioxid. Intensitetsförluster i stråldelaren och stràldelarens storlek gör dock denna typ av gasanlysator olämplig för huvudflödesbaserad multigasanalys.

Syrgas uppvisar tyvärr ingen nämnvärd absorption inom det in- fraröda området utan för syrgasanalys används vanligen bräns- leceller eller analysatorer som utnyttjar syrgasens parämag- netiska _______ __ egenskaper. De senare är dock mycket stötkänsliga vilket gör dem olämpliga för huvudflödesmätande gasanalys.

K:\Patent\Ol 0069SE\\Iyclcningsavgifi.doc, 2002-06-27 70 15 20 25 30 519 779 Bränsleceller är uppbyggda av en guldkatod och en blyanod om- givna av en elektrolyt skyddad av ett membran genom vilket syrgas diffunderar in i cellen. Strömmen genererad av cellen är då direkt proportionell mot syrgasens partialtryck. Cel- lens responstid, är beroende på membranets utformning och tjocklek samt hur väl gasutbytet tillåts ske närmast membra- net. Vanligt är dock responstider i storleksordningen en till tio sekunder. Så långa responstider har gjort det svårt att använda bränsleceller för andetagsupplöst registrering av syrgas under huvudflödesmätande gasanalys. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkom- ma en ny anordning som gör det möjligt att i ett och samma mätförlopp effektivt kunna mäta och analysera andningsgaser genom icke-dispersiv spektroskopi och samtidigt också kunna mäta och analysera syrgas.

Ovannämnda ändamål med uppfinningen uppnås med en gasanalysa- tor innefattande en adapter med anslutningar för en respira- tor eller liknande samt anslutningar för en slang ledande till patienten, där i adaptern enligt uppfinningenr mellan anslutningen för respiratorn och anslutningarna för slangarna till patienten är anordnat en anslutning för ett mäthuvud, varvid anslutningen för mäthuvudet uppvisar två fönster genom vilka ljusstrâlar från mäthuvudet kan passera, och att i adaptern även är anordnat en anslutning för en bränslecell för syrgasanalys.

Enligt ett par speciella. utföringsformer av gasanalysatorn enligt uppfinningen är den utformad så att den även kan an- vändas för befuktning av andningsgaserna eller med ett bakte- riefilter för att förhindra kontaminering av gasanalysatorn.

K:\Patent\0lO069SE\u'ych1ixxgsavgifl.doc, 2002-06-27 70 15 20 25 30 519 779 Uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare i form av ett icke begränsande utföringsexempel, åskådliggjort på de bifo- gade ritningsfigurerna, där Fig. 1 schematiskt visar en per- spektivvy av en anordning enligt uppfinningen med tillhörande mäthuvud, Fig. 2 schematiskt visar en vy av en patient kopp- lad till en respirator under användning av anordningen enligt uppfinningen, och Fig. 3 schematiskt visar ett snitt genom en adapter enligt uppfinningen.

I Fig. 1 visas således en gasanalysator innefattande en adap- ter l med tillhörande mäthuvud 2. Adaptern 1 kan huvudsakli- gen ses som ett långsträckt rör av exempelvis ett plastmate- rial. I sin ena ände uppvisar adaptern l en anslutning 3 för en slang ledande till patienten, och i sin andra ände uppvi- sar adaptern en anslutning 4 för en respirator eller liknan- de. Mellan de båda anslutningarna 3,4 uppvisar adaptern ett mittparti 5, det. som är utformat för att kunna upptaga mäthuvu- Mittpartiet 5 uppvisar för detta två motstående plana sidor 6, som vardera innefattar ett fönster 7 bildat av en transparent film.

Mäthuvudet 2 uppvisar en central urtagning 8, sträckande sig från ena sidan av mäthuvudet, för att kunna skjutas på över adapterns mittparti 5. För detta är urtagningen försedd med två motstående huvudsakligen plana parallella ytor 9, vända inåt mot urtagningen. I de plana ytorna 9 på mäthuvudet 2 är anordnat en ljussändare 10 resp. en ljusmottagare för att sända resp. mottaga infrarött ljus. Dessa ljussändare 10 resp. -mottagare är via en signalkabel ll anslutna till ett mätinstrument som analyserar signalerna erhållna från motta- garen. De plana ytorna 9 på mäthuvudet 2 och de plana sidorna 6 på adapterns l mittparti 5 är inbördes utformade och dimen- sionerade så att mäthuvudet 2 erhåller en exakt placering när K:\Palent\0l 0O69SE\tryclcningsavgifl.doc, 2002-06-27 10 75 20 25 30 519 779 det sätts på adaptern 1, så att ljus utsänt av ljussändaren 10 kan passera rakt genom adapterns mittparti 5 genom dess fönster 7 och nå ljusmottagaren utan att påverkas av annat än vad som passerar genom det inre av adapterns mittparti 5.

I adapterns mittparti 5 är för en syrgasmätning av utand- ningsluften såsom nämnts ovan även anordnat en bränslecell.

För detta ändamål kan då j. mittpartiets 5 ena sidovägg, i vilken inget fönster 7 finns, vara anordnat en anslutning 16 i vilken en sådan bränslecell 18 kan anslutas.

Fig. 2 visar en vy där en patient kopplats till en respirator med hjälp av en anordning enligt uppfinningen. Där framgår att respiratorslangar 12 är anslutna till adapterns anslut- ning 4 och en patientslang 13 är ansluten från adapterns andra anslutning 3 till patienten.

I Fig. 3 visas hur en bränslecell 18 försedd med en O-rings- tätning 19 kan fästas i mittpartiet 5 på en adapter. Här syns också den invändiga kanalen 20 i mittpartiet 5, genom vilken kanal andningsgaserna strömmar till och från patienten. Den invändiga kanalen kan lämpligen vara försedd med en flödes- riktare 21, för att styra en del av andningsgaserna mot bränslecellen 18 och därigenom minska syrgasmätningens steg- svar.

Av Fig. 1 framgår vidare att adaptern 1 enligt uppfinningen mellan sitt mittparti 5, som innehåller de plana sidorna 6 för mottagande av mäthuvudet och fönstren 7 på de plana si- dorna, och adapterns anslutning 3 för patientslangen även kan innefatta en passiv andningsbefuktare 14. Denna passiva and- ningsbefuktare kan vara en så kallad HCH, Hygroscopic Conden- sation Humidifier, eller en HME, Heat Moisture Exchanger, av K:\Patent\0 1 00695 Ehrychxingsavgiiïdoc, 2002-06 -27 70 15 20 25 30 519 779 de typer som allmänt användes inom respiratorvàrd. Dessa be- fuktar andningsgaserna genom att fånga fukt, och i viss mån även värme, under patientens utandning, för att sedan återfö- ra den upptagna fukten till inandningsluften vid patientens inandning. Genom att den passiva andningsbefuktaren 14 är be- lägen mellan anslutningen 3 för patientslangen och adapterns mittparti 5 kommer patientens utandningsgaser att vara avfuk- tade när de kommer in i mittpartiet, där fönstren 7 är beläg- na, och härigenom förhindras uppkomsten av kondensation på dessa och en gasanalys av den genom mittpartiet 5 strömmande utandningsgasen kan genomföras på i sig känt sätt med hjälp av mäthuvudet 2. Den passiva andningsbefuktaren 14 är insatt i adaptern i form av en tuss eller rulle impregnerad med ett hygroskopiskt salt, och införd genom den öppna änden i an- slutningen 3.

Förutom andningsbefuktaren 14 kan i adaptern 1 även vara an- ordnat ett bakteriefilter 15, beläget mellan andningsbefukta- ren 14 och mittpartiet 5. Med hjälp av detta bakteriefilter 15 kan då utandningsgasen renas från bakterier så att exem- pelvis syrgasmätning med bränslecell kan utföras utan risk för korskontamination mellan olika patienter.

Som ett alternativ till det ovan beskrivna bakteriefiltret i adapterns 1 huvudflöde kan sonx skydd nwt korskontamination anslutningen 16 vara försedd med ett separat bakteriefilter 17, exempelvis i form av ett membran.

För att ytterligare förhindra korskontamination kan bakterie- filter vara anordnade såväl i huvudflödet, mellan patientan- slutningen 3 och adapterns mittparti 5, som även vid anslut- ningen 16 för bränslecellen 18.

K'\Patent\0l 00698 Ehryckningsavgiiïdoc, 2002-06-27 519 779 Adaptern enligt uppfinningen är lämpligen framställd av ett formsprutat plastmaterial, och kan på så sätt framställas till en relativt låg kostnad för att vara för engångsbruk.

Mäthuvudets hölje kan i och för sig också vara framställt av ett plastmaterial, men är icke för engångsbruk, då mäthuvudet används tillsammans med. mätinstrumentet, och icke påverkas eller kontamineras av andningsgaserna.

K^\Palent\0 l 0069SE\t1'yclcningsavgifi doc, 2002-06~27

Claims (8)

70 15 20 25 30 519 779 Patentkrav

1. Anordning vid kvantitativ analys av andningsgaser till och från. en, patient ansluten till en. respirator för andnings- hjälp, innefattade en adapter (1) med anslutningar (4) för en respirator eller liknande samt anslutningar (3) (13) för en slang ledande till patienten, k ä n n e t e c k n a d av att i adaptern (1) enligt uppfinningen mellan anslutningen (4) för respiratorn och anslutningarna (3) för slangarna till patienten är anordnat en anslutning för ett mäthuvud (2) för en gasanalysator, varvid anslutningen för mäthuvudet (2) upp- visar två fönster (7) genom vilka ljusstrålar från mäthuvudet (2) kan passera, även är anordnat en (16) och att i adaptern (1) anslutning för en bränslecell (18) för mätning av syr- gashalten i andningsgaserna.

2. Anordning enligt krav 14 k ä n n e t e c k n a d av att anslutningen för mäthuvudet (2) innefattar två från varandra vända plana sidor (6) i vilka fönstren (7) är belägna, och att mäthuvudet (2) uppvisar en central urtagning (8) med två mot varandra vända plana ytor (9) (6). för tät fastsättning över anslutningens plana sidor eller 2, k ä n n e t e c k - (21)

3. Anordning enligt krav 1 n a d av att adaptern (1) innefattar en flödesriktare för styrning av en del av andningsgaserna mot bränslecellen (18).

4. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e- t e c k n a d av att adaptern mellan anslutningen (4) för respiratorn och anslutningarna för slangarna till patienten innefattar en passiv andningsbefuktare (14). K'\Patent\010069SE\txychungsavgifi doc, 2002-06-27 10 75 519 779

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e- t e c k n a d av (l5;l7) att adaptern innefattar ett bakteriefilter för att skydda bränslecellen (18) från bakterier i andningsgaserna.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att bakteriefiltret (15) är anordnat i adaptern (l) mellan an- slutningarna (3) för slangarna till patienten och anslutning- en för mäthuvudet (2).

7. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att bakteriefiltret (17) är anordnat vid. anslutningen (16) för bränslecellen (18). k ä n n e- ett

8. Anordning enligt något av de föregående kraven, t e c k n a d av att adaptern (l) är framställd av formsprutat plastmaterial. K:\Pa!ent\0 l OOÖSJSBM/ckningsavgiildoc, 2002-06-27