Atemluftbefeuchter
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Atemluftbefeuchter für ein Beatmungssystem. Bei der maschinellen Beatmung von Patienten, die beispielsweise auf einer Intensivstation liegen, wird der zu beatmende Patient mit Hilfe eines Beatmungsschlauchsystems pneumatisch mit dem Beatmungsgerät verbunden. Da das Atemgas, das dem Patienten zugeführt wird, hinsichtlich Temperatur und Feuchtigkeit den physiologischen Erfordernissen des Patienten angepasst werden muss, wird ein Atemluftbefeuchter in dem Einatem- oder Inspira- tionsschlauch angeordnet, der das Atemgas anwärmt und anfeuchtet. Der Atemluftbefeuchter weist einen mit destilliertem Wasser gefüllten Flüssigkeitsbehälter auf, durch den das Einatemgas geleitet und mit Feuchtigkeit angereichert wird.
Die Aufheizung der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter wird normalerweise über eine Heizplatte im unteren Abschnitt des Gehäuses des Atemluftbefeuchters bewirkt, wobei die Wärmeübertragung thermisch von der Heizplatte auf den wärmeleitfähigen Boden des Flüssigkeitsbehälters erfolgt. Die Temperatur des Atemgases wird beispielsweise beim Einströmen und beim Ausströmen durch geeignete Sensoren gemessen und zur Steuerung des Atemluftbefeuchters ausgewertet.
Damit der Flüssigkeitsbehälter nicht trocken läuft oder mit zu viel Flüssigkeit gefüllt wird, wird der Füllstand im Flüssigkeitsbehälter überwacht.
Da das Beatmungsschlauchsystem und die Flüssigkeitsbehälter aus Hygienegründen als medizinische Einmal- bzw. Wegwerfartikel ausgebildet sind, sind bei einem Atemluftbefeuchter zwei unterschiedliche Verwendungsabschnitte vorhanden. Zum einen das stationäre Gehäuse, das an die Stromversorgung und gegebenenfalls an andere medizinische Geräte über eine Datenleitung angeschlossen ist, und zum anderen der austauschbare Flüssigkeitsbehälter, der üblicher Weise bereits mit den Inspirationsschläuchen zusammenge- steckt geliefert wird, um dem Personal möglichst wenige Möglichkeiten zu bieten, Anschlüsse fehlerhaft zu belegen.
In Betrieb müssen Gehäuse und Flüssigkeitsbehälter fest miteinander verbunden sein. Insbesondere ist für eine ausreichende Wärmeübertragung eine gute thermische Verbindung
der Bodenplatte des Flüssigkeitsbehälters mit der Heizplatte des Gehäuses unbedingt erforderlich.
Bekannte Atemluftbefeuchter mit integriertem Flüssigkeitsbehälter wie beispielsweise in der US 2006/01 13690 A1 beschrieben, weisen auch Benutzeroberflächen auf, die den Benutzer unter anderem über die Funktionsparameter des Atemluftbefeuchters informieren und zur Steuerung des Atemluftbefeuchters entsprechende Bedienelemente aufweisen. Diese Benutzeroberflächen sind jedoch meist senkrecht oder waagerecht angeordnet, so dass sie im Wesentlichen nur von vorne bzw. von oben eingesehen und bedient werden können. In einigen Fällen sind sie unterhalb des Flüssigkeitsbehälters angeordnet, wodurch sie zum Ablesen oder Einstellen schlecht zugänglich sind.
Eine weitere Anordnung eines Flüssigkeitsbehälters in einem Atemluftbefeuchter ist in der US 4,715,998 beschrieben.
Ein weiterer Nachteil von bekannten Atemluftbefeuchtern ist, dass sie relativ groß und unförmig, beispielsweise mit vielen Ecken und Kanten, aufgebaut sind, eine Vielzahl von Anschlüssen aufweisen und komplexe Bauelemente enthalten. Dadurch ist die Bedienung derartiger Geräte kompliziert und störanfällig sowie ihre Anschaffung teuer.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Atemluftbefeuchter bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile überwindet und insbesondere eine sowohl von vorne als auch von oben bedienbare Benutzerschnittstelle aufweist, ergonomisch, einfach und kompakt aufgebaut ist und eine Mehrzahl von Funktionen zuverlässig erfüllt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Erfindungsgemäß wird ein Atemluftbefeuchter für ein Beatmungssystem bereitgestellt mit einem Gehäuse, das im Wesentlichen L-förmig mit einem senkrechten und einem waagerechten Schenkel und einem sich vom freien Ende des senkrechten Schenkels in Richtung des waagerechten Schenkels erstreckenden vorsprungartigen Abschnitt ausgebildet ist und eine Steuereinrichtung, eine Benutzeroberfläche und eine Heizplatte aufweist, wobei die Benutzeroberfläche auf dem vorsprungartigen Abschnitt und die Heizplatte auf dem waage- rechten Schenkel angeordnet ist, und einem Flüssigkeitsbehälter, der im Wesentlichen U-
artig einen Ausschnitt und eine Bodenplatte sowie zwei Anschlusselemente zur Verbindung mit je einem Beatmungsschlauch aufweist, wobei zur Beheizung der Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter die Heizplatte erwärmbar und die Bodenplatte in Kontakt mit der Heizplatte bringbar ist, wobei der Flüssigkeitsbehälter derart auf das Gehäuse in einem Betriebszu- stand schiebbar ist, dass im Betriebszustand der vorsprungartige Abschnitt oberhalb der Bodenplatte angeordnet ist. Diese Konstruktion ist relativ einfach und kompakt und bietet dem Benutzer die ergonomisch zweckmäßige Möglichkeit; den Atemluftbefeuchter sowohl von oben als auch von vorne bedienen und seine Funktionsparameter einsehen zu können. Durch den Verzicht auf zusätzliche oder komplexe Elemente ist der Atemluftbefeuchter we- nig störanfällig und auch Bedienfehler sind durch den einfachen Schiebmechanismus weniger wahrscheinlich.
Bevorzugt ist, dass im Betriebszustand das Gehäuse und der Flüssigkeitsbehälter gemeinsam eine im Wesentlichen durchgängige schräge Deckelfläche und eine im Wesentlichen durchgängige Mantelfläche des Atemluftbefeuchters bilden, wobei die Benutzeroberfläche in die schräge Deckelfläche integriert ist. Dies dient der Benutzerfreundlichkeit, da bis auf die Anschlusselemente keine größeren Öffnungen in der kompakten, leicht verstaubaren Einheit vorhanden sind. Mit besonderem Vorteil weist das Gehäuse erste Befestigungsmittel und der Flüssigkeitsbehälter zweite Befestigungsmittel auf, wobei das Schieben des Flüssigkeitsbehälters auf das Gehäuse derart ein Ineinandergreifen der ersten und zweiten Befestigungsmittel bewirkt, dass die Bodenplatte von oben auf die Heizplatte gedrückt wird. Da ein vollständiger thermischer und ggf. auch elektrischer Kontakt zwischen der Heizplatte und der Bodenplat- te für eine reibungslose Funktion des Atemluftbefeuchters essentiell ist, muss die Bodenplatte in irgendeiner Weise auf die Heizplatte gedrückt und in der Position gehalten werden. Dies wird durch das Ineinandergreifen der ersten und zweiten Befestigungsmittel gewährleistet. Eine derartige Befestigungskonstruktion ist wiederum einfach und kommt ohne aufwändige Mechanismen an der Heizplatte wie aus dem Stand der Technik bekannt aus.
In vorteilhafter Weise sind die ersten Befestigungsmittel im unteren Bereich des vorsprung- artigen Abschnitts angeordnet. Dort sind sie wenig störend, vor Manipulationen geschützt und von einem Benutzer kaum einsehbar.
Des Weiteren ist bevorzugt, dass der Flüssigkeitsbehälter im Wesentlichen in einer Richtung parallel zu der Heizplatte auf das Gehäuse schiebbar ist.
Mit weiterem Vorteil erfolgt das Ineinandergreifen der ersten und zweiten Befestigungsmittel mittels eines lösbaren Rastmechanismus. Dieser Rastmechanismus ist einfach, kommt ohne zusätzliche Befestigungsmittel aus, die von einem Benutzer bedient werden müssen, und ermöglicht so das einfache Austauschen des üblicherweise als Einmal-/Wegwerfartikel ausgebildeten Flüssigkeitsbehälters. Dabei ist es von Vorteil, wenn der Rastmechanismus ein Nut-Feder-Mechanismus ist, wobei die ersten Befestigungsmittel mindestens eine Feder und die zweiten Befestigungsmittel mindestens eine Nut aufweisen. Das Gehäuse weist dazu in vorteilhafter Weise mindestens eine Öffnung auf, durch die die mindestens eine Feder nach unten aus dem Gehäuse herausragt. Eine derartige Konstruktion ist mechanisch äußerst einfach, jedoch von außen kaum sichtbar und insbesondere im Betriebszustand des Atemluftbefeuchters nicht für den Benutzer sichtbar.
Vorteilhafterweise ist die mindestens eine Feder als einstückiges Federblechelement ausgebildet. Federblechmaterial ist kostengünstig sowie auf einfache Weise in die gewünschte Form zu bringen. Darüber hinaus weist es eine solide und kaum störanfällige Federfunktion auf, die zu einem langlebigen Betrieb des Atemluftbefeuchters beiträgt.
Bevorzugt weist der Flüssigkeitsbehälter im vorderen, vom senkrechten Schenkel des Gehäuses wegweisenden Bereich eine Griffeinrichtung auf. Damit kann der Flüssigkeitsbehäl- ter auf intuitive Weise vom Benutzer aus dem stationären Gehäuse entfernt werden, und ein Benutzer wird den Griff ebenfalls beim Hineinschieben auf das Gehäuse verwenden. Die Griffeinrichtung ist bevorzugt als Ausnehmung in der Mantelfläche des Flüssigkeitsbehälters vorne ausgebildet und stellt so den einzigen Abschnitt auf der Mantelfläche des Atemluftbefeuchters dar, der nicht durchgängig ist. Dies führt dazu, dass der Benutzer intui- tiv dahin geführt wird, diesen Griff zu verwenden, um den Flüssigkeitsbehälter vom feststehenden Gehäuse zu entfernen oder ihn wieder einzuschieben.
Weiter bevorzugt umfasst die Benutzeroberfläche des Atemluftbefeuchters Anzeigeelemente und Bedienelemente. Die Funktionen des Atemluftbefeuchters und gegebenenfalls von anderen Einheiten des Beatmungssystems können auf der Benutzeroberfläche angezeigt
und auch bedient werden. Sämtliche Funktionsbestandteile des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters, die der Benutzer im Betriebszustand in irgendeiner Weise handhaben kann, sind damit von der Deckelfläche des Atemluftbefeuchters zugänglich. Dies gilt insbesondere auch für die Anschlusselemente der Beatmungsschläuche und den Nachfüllschlauch.
Mit weiterem Vorteil ist auf der Rückseite des senkrechten Schenkels des Atemluftbefeuchters mindestens ein Anschluss zur Stromversorgung, Datenkommunikation oder dergleichen vorgesehen. Dabei ist der mindestens eine Anschluss mit Vorteil derart ausgebildet, dass er nicht über die im Wesentlichen durchgängige Mantelfläche des Atemluftbefeuchters hinausragt. Der Atemluftbefeuchter bietet dadurch an seinen Außenflächen keine hervorstehenden Angriffspunkte, die bei einer Positionierung des gesamten Gerätes oder bei einer Bewahrung stören könnten. Dies gilt auch für den Fall, dass kein Flüssigkeitsbehälter montiert ist. Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detailliert erläutert werden, in denen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses einer bevorzugten Ausfüh- rungsform des erfindungemäßen Atemluftbefeuchters zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Flüssigkeitsbehälters einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungemäßen Atemluftbefeuchters zeigt;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters der bevorzugten Ausführungsform im Betriebszustand zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des Gehäuses des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters gemäß der bevorzugten Ausführungsform zeigt; und die
Fig. 5-9 den Rastmechanismus der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters in unterschiedlichen Positionen des Flüssigkeitsbehälters zeigen.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht das Gehäuse 2 eines erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Das Gehäuse 2 weist im Wesentlichen eine L-Form mit einem waagrechten Schenkel 4 und einem senkrechten Schenkel 6 auf. An dem waagrechten Schenkel 4 ist eine Heizplatte 8 angeordnet, die im Wesentlichen waagrecht ausgerichtet ist und fast die gesamte nach oben gerichtete Fläche des waagrechten Schenkels 4 bedeckt. Vom oberen, freien Ende des senkrechten Schenkels 6 erstreckt sich in etwa mittig ein vorsprungartiger Abschnitt 10, dessen Oberfläche eine Benutzerschnittstelle oder Benutzeroberfläche 12 umfasst. Die Benutzerschnittstelle 12 weist eine Anzeigeeinrichtung 14 und Bedienelemente 16 auf, mittels derer sich der Atemluftbe- feuchter überwachen und steuern lässt. Seitlich bezüglich des vorsprungartigen Abschnitts 10 versetzt sind am oberen Ende des senkrechten Schenkels 6 jeweils elektrische Kontaktelemente 18 angeordnet, die mit entsprechenden Verbindungsstücken eines Beatmungsschlauchsystems in elektrischen Kontakt gebracht werden können. Am unteren Ende des vorsprungartigen Abschnitts 10 sind zwei Federelemente 20 angeordnet, die jeweils aus einer (in Fig. 1 nicht sichtbaren) Öffnung nach unten heraus ragen.
Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Flüssigkeitsbehälter 3 des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Im oberen Bereich weist der Flüssigkeitsbehälter 3 je ein Anschlusselement 5 auf, das als Rohrstutzen mit kreisförmigem Querschnitt zur pneumatischen Verbindung mit einem Beatmungsschlauchsystem ausgebildet ist. Zwischen den beiden Anschlusselementen 5 weist der Flüssigkeitsbehälter 3 eine Ausnehmung bzw. einen Ausschnitt 7 auf. Des Weiteren ist auf der Deckelfläche des Flüssigkeitsbehälters 3 ein Nachfüllschlauch 10 angeordnet. Der Boden des Flüssigkeitsbehälters 3 ist als (in Fig. 2 nicht sichtbare) Bodenplatte aus Alumi- nium ausgebildet. Im unteren Bereich des Ausschnitts 7 sind parallel zur Richtung der Geraden zwischen den beiden Anschlusselementen 5 mehrere parallele Auflageflächen 1 1 ausgebildet, die etwa in der Mitte des unteren Bereichs des Ausschnitts 7 eine Nut 13 bilden, die senkrecht zu einer Befestigungsrichtung des Flüssigkeitsbehälters 3 ausgerichtet ist.
In Fig. 3 ist in perspektivischer Darstellung ein Atemluftbefeuchter 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Betriebszustand dargestellt. Dabei ist der Flüssigkeitsbehälter 3 in seiner Endstellung auf das Gehäuse 2 aufgeschoben. Man erkennt, dass die Deckelfläche des Flüssigkeitsbehälters 3 sowie die Benutzerschnittstelle 12 eine im Wesentlichen durchgängige Deckelfläche des Atemluftbefeuchters 1 bilden, die lediglich
durch die aufgesteckten Beatmungsschläuche 17 und 19 unterbrochen ist. In Fig. 3 ebenfalls sichtbar ist der Griff 15 am vorderen Abschnitt des Flüssigkeitsbehälters 3, der gegriffen werden kann, um den Flüssigkeitsbehälter 3 aufzuschieben oder entsprechend aus dem Atemluftbefeuchter 1 zu entfernen.
Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Ausschnitt des Gehäuses des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters gemäß der bevorzugten Ausführungsform, wobei der Fokus dieser Abbildung auf dem ersten Befestigungsmittel liegt, das von innen an dem unteren Bereich des vorsprungartigen Abschnitts 10 im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet ist. Das erste Befestigungsmittel ist als Federblech 22 ausgebildet, das mit mehreren Befestigungselementen 23 am Gehäuse 2 befestigt und zwei Federlaschen 20 aufweist, die im Wesentlichen V-förmig von innen jeweils durch eine Öffnung 21 im Gehäuse 2 nach unten ragen. Die Enden der Federlaschen 20 liegen frei, so dass es möglich ist, die V-förmigen Abschnitte von unten nach oben in den Innenraum des Gehäuses 2 zu drücken. Dabei ver- rasten die V-förmigen Federlaschen 20 in die Nut 13 ein, die man beispielsweise in Fig. 2 sieht. In der bevorzugten Ausführungsform weist das erste Befestigungsmittel zwei Federlaschen auf. Es ist anzumerken, dass dabei auch nur eine oder mehr als zwei Federelemente verwendet werden können, die auch nicht integral aus einem Stück Federblech gebildet sein müssen.
Anhand der Figuren 5 bis 9 soll nun der Rastmechanismus der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Atemluftbefeuchters beschrieben werden. Fig. 5 zeigt in einem Detailausschnitt im Querschnitt eine Ausgangsposition beim Einschieben des Flüssigkeitsbehälters 3 in das Gehäuse 2. Im unteren Abschnitt erkennt man die Heizplatte 8, auf die die Bodenplatte 24 des Flüssigkeitsbehälters 3 aufgeschoben und schließlich mit ihr thermisch und elektrisch gekoppelt wird. Die Auflageflächen 1 1 des Flüssigkeitsbehälters 3 kommen zuerst mit der oder den Federlaschen 20 in Kontakt, die im entspannten Zustand aus der Öffnung 21 in den Zwischenraum zwischen dem vorsprungartigen Abschnitt 10 und der Heizplatte 8 ragen.
Fig. 6 zeigt den Flüssigkeitsbehälter 3 in einer weiter in das Gehäuse 2 eingeschobenen Stellung. Der Pfeil nach rechts zeigt in den Fig. 5 bis 8 die Einschieberichtung an. Man erkennt, dass die Federlasche 20 in Kontakt mit der Auflagefläche 1 1 ist, die bezüglich der Bodenplatte 24 schräg angeordnet ist und somit die Federlasche 20 bei Bewegung des
Flüssigkeitsbehälters 3 nach rechts gegen ihre Federkraft nach oben in die Öffnung 21 hinein drückt.
Fig. 7 zeigt eine Position des Flüssigkeitsbehälters 3, der bezogen auf die Position in Fig. 6 noch weiter nach rechts verschoben ist. Die Federlasche 20 ist in maximaler Auslenkung nach oben in das Innere des vorsprungartigen Abschnitts 10 gebogen und liegt auf der im Wesentlichen waagerechten Auflagefläche 1 1 auf.
Beim weiteren Einschieben des Flüssigkeitsbehälters 3 nach rechts erreicht man die in Fig. 8 dargestellte Endposition. Die Federlasche 20 ist nunmehr bezogen auf die in Fig. 7 dargestellten Position etwas entspannt, weil sie entlang einer weiteren Auflagefläche 1 1 , die schräg nach unten in Richtung der Nut 13 weist, gerutscht ist. Die Nut 13 bzw. die entsprechende Auflagefläche 1 1 ist nun im Formschluss mit der Federlasche 20, die noch einen Restdruck auf die Nut 13 und damit den Flüssigkeitsbehälter 3 ausübt, so dass die Bo- denplatte 24 des Flüssigkeitsbehälters 3 auf die Heizplatte 8 gedrückt wird und nur durch Aufbringen einer vorbestimmten Lösekraft den Flüssigkeitsbehälter 3 wieder freigeben kann.
In Fig. 9 ist die Position des Flüssigkeitsbehälters 3 dargestellt, in der die Federkraft der Federlasche 20 im Wesentlichen bereits überwunden ist, da der Flüssigkeitsbehälter 3 bereits ein gutes Stück mit Hilfe des Griffs 15 aus dem Gehäuse 2 herausgezogen wurde (Pfeilrichtung nach links). Auch hier ist wieder sichtbar, dass sich die Federlasche 20 nach oben in das Innere des vorsprungartigen Abschnitts 10 bewegt gegen ihre Federkraft. Der Fachmann wird verstehen, dass ein weiteres Herausziehen des Flüssigkeitsbehälters 3 aus dem Gehäuse 2 die vollständige Freigabe des Federelements bewirkt, das dann nicht mehr im Eingriff mit der Oberfläche des Flüssigkeitsbehälters 3 steht.
Im Rahmen dieser Erfindung sind anstatt einer Nut- und Federkonstruktion mit einem Federblech noch andere Mechanismen und Konstruktionen für die ersten und zweiten Befes- tigungsmittel denkbar, beispielsweise mittels Magneten.
Mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung wurde ein Atemluftbefeuchter bereitgestellt, der einfach und kompakt aufgebaut ist, eine von oben und gegebenenfalls auch von vorne bedienbare Benutzerschnittstelle aufweist und der eine Mehrzahl von Funktionen zuverlässig erfüllt.