WO2013068580A1

WO2013068580A1 - Vorrichtung zur gasentnahme aus einem atemkreislauf

Info

Publication number: WO2013068580A1
Application number: PCT/EP2012/072370
Authority: WO
Inventors: Andreas Brandt; Ralf Heesch; Gerd Peter; Mike DAHNCKE
Original assignee: Dräger Medical GmbH
Priority date: 2011-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-05-16
Also published as: EP2775913A1; GB2515163A; CN103930025A; GB201406648D0

Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf umfasst ein erstes Teilstück (2) zum Anschließen an einen Inspirationszweig eines Beatmungssystems ein zweites Teilstück (3) zum Anschließen an einen Exspirationszweig des Beatmungssystems und ein drittes Teilstück (4) mit einer Tubusanschlussöffnung (5) zum Einstecken eines Tubusadapters (17), wobei das erste Teilstück über eine erste Öffnung (6) und das zweite Teilstück über eine zweite Öffnung (7) in das dritte Teilstück münden. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Gasentnahmerohr (8), das ausgehend von einer Wandöffnung (9) in einer Wand (10) des dritten Teilstücks mit einem eine Entnahmeöffnung (11) aufweisenden ersten Ende (12) in das dritte Teilstück hineinreicht, sodass die Entnahmeöffnung bei eingestecktem Tubusadapter im Wesentlichen konzentrisch mit einer im Tubusadapter ausgebildeten Öffnung (18) angeordnet ist und das erste Ende bezogen auf eine Richtung (16), in die exspiratorisches Atemgas beim Verwenden der Vorrichtung überwiegend aus der Öffnung im Tubusadapter austritt, unterhalb eines Randes (13) der ersten Öffnung und eines Randes (14) der zweiten Öffnung angeordnet ist. Das erste Ende weist eine Stirnfläche (25) auf, die einen eine Außenwand (8a) des Gasentnahmerohrs (8) begrenzenden Rand (24) des ersten Endes (12) mit einer die Entnahmeöffnung (11) umgebenden Innenwand (8b) des Gasentnahmerohrs (8) verbindet. Wenigstens 40 Prozent der Stirnfläche (25) sind trichterförmig und mit einem Öffnungswinkel (15) zwischen 130° und 170° ausgebildet.

Description

Beschreibung

Vorrichtung zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf.

Beatmungssysteme werden üblicherweise bei medizinischen Anwendungen zur Atemunterstützung und/oder zum Verabreichen von Anästhetika während chirurgischer Eingriffe verwendet. Während bei Anästhesiesystemen das Atemgas in einem Kreislauf zirkuliert und dem Patienten wieder zugeführt wird, nachdem das in der ausgeatmeten Luft enthaltene Kohlendioxid in einem Kohlendioxidabsorber entfernt wurde, wird bei Beatmungssystemen in der Intensivmedizin meist ein offener Kreislauf verwendet, d. h. die ausgeatmete Luft wird der Raumluft zugeführt,

Bei intubierten Patienten erfolgt der Anschluss des Tubus an das Beatmungssystem mittels eines am Tubus ausgebildeten Tubusadapters, der in eine Öffnung eines Anschlussstücks eingesteckt wird. Üblicherweise ist das Anschlussstück in Form eines Ypsilons mit abgeknickten Schenkeln ausgebildet, in denen jeweils eine Öffnung zum Anschluss des Tubusadapter sowie des Inspirationszweigs und des Exspirationszweigs des Beatmungssystems vorgesehen sind. Aufgrund seiner Form wird ein derartiges Anschlussstück als Y-Stück bezeichnet.

Um eine Gasprobe eines im Beatmungssystem strömenden Atemgases zu entnehmen, kann im Y-Stück ein Gasentnahmerohr durch eine Wand des Y-Stücks geführt sein. Ein derartiges Gasentnahmerohr dient insbesondere zur Entnahme einer Gasprobe des exspiratorischen Atemgases, d.h. des von einem Patienten ausgeatmeten Gases, um beispielsweise dessen Kohlendioxidgehalt zu bestimmen (EtC0₂).

Ein Y-Stück mit einem Gasentnahmerohr ist beispielsweise aus der US 5,213,096 A bekannt. Hier ragt das Gasentnahmerohr durch das Y-Stück hindurch bis an das Ende eines Rohrstutzens, an den über ein faltenbalgartig ausgebildetes

Patientenanschlussstück ein Tubus angeschlossen werden kann. Das

Patientenanschlussstück bildet dabei ein zusätzliches Volumen, das sich bei der Beatmung von Neonaten nachteilhaft auswirken kann, da das Tidalvolumen von Neonaten nur wischen 5 ml und 10 ml liegt. Ein Y-Stück, das unmittelbar das Einstecken eines an einem Tubus ausgebildeten Tubusadapters ermöglicht und somit einen geringeren Totraum aufweist, ist aus der EP 2 359 889 A1 bekannt. Hier ragt ein Gasentnahmerohr in ein zum Einstecken des Tubusadapters dienendes Anschlussstück nur teilweise hinein, sodass der Tubusadapter eingesteckt werden kann. An dem zum Tubusadapter weisenden Ende des

Gasentnahmerohrs sind Stege ausgebildet, die sicherstellen, dass die Öffnung im Tubusadapter beim Einstecken nicht durch das Gasentnahmerohr abgedeckt bzw. im Extremfall vollständig verschlossen werden kann.

Im Y-Stück kann es zu einer Vermischung von inspiratorischem und exspiratorischem Atemgas kommen. Insbesondere bei der Messung des C0₂-Gehaltes des

exspiratorischen Atemgases sollte eine Vermengung mit sauerstoffreichem

inspiratorischem Atemgas weitestgehend vermieden werden. Eine Verringerung einer unerwünschten Vermischung von inspiratorischem und exspiratorischem Atemgas wird bei dem Y-Stück gemäß EP 2 359 889 A1 dadurch erreicht, dass die Gasentnahme unmittelbar oberhalb der Öffnung im Tubusadapter erfolgt. Ein während der

Exspirationsphase aufrechterhaltener geringer Strom von inspriatorischem Atemgas strömt daher überwiegend oberhalb des Gasentnahmerohrs, so dass eine genauere Bestimmung des EtC0₂-Wertes ermöglicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte Vorrichtung zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf anzugeben, bei der eine Vermischung von inspiratorischem und exspiratorischem Atemgas weiter verringert wird.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf umfasst ein erstes Teilstück zum Anschließen an einen Inspirationszweig eines

Beatmungssystems, ein zweites Teilstück zum Anschließen an ein Exspirationszweig des Beatmungssystems und ein drittes Teilstück mit einer Tubusanschlussöffnung zum Einstecken eines Tubusadapters, wobei das erste Teilstück über eine erste Öffnung und das zweite Teilstück über eine zweite Öffnung in das dritte Teilstück münden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst weiterhin ein Gasentnahmerohr, das ausgehend von einer Wandöffnung in einer Wand des dritten Teilstücks mit einem eine

Entnahmeöffnung aufweisenden ersten Ende in das dritte Teilstück hineinreicht, sodass die Entnahmeöffnung bei eingestecktem Tubusadapter im Wesentlichen konzentrisch mit einer im Tubusadapter ausgebildeten Öffnung angeordnet ist und das erste Ende bezogen auf eine Richtung, in die exspiratorisches Atemgas beim Verwenden der Vorrichtung überwiegend aus der Öffnung im Tubusadapter austritt, unterhalb eines Randes der ersten Öffnung und eines Randes der zweiten Öffnung angeordnet ist. Dabei weist das erste Ende eine Stirnfläche auf, die einen eine Außenwand des

Gasentnahmerohrs begrenzenden Rand des ersten Endes mit einer die Entnahmeöffnung umgebenden Innenwand des Gasentnahmerohrs verbindet. Erfindungsgemäß sind wenigstens 40 Prozent der Stirnfläche trichterförmig und mit einem Öffnungswinkel zwischen 130 ° und 170° ausgebildet.

Durch den trichterförmigen Bereich der Stirnfläche des ersten Endes wird bewirkt, dass bei angeschlossenem Tubusadapter aus einer Öffnung im Tubusadapter strömendes exspiratorisches Atemgas, das gegen den trichterförmigen Bereich der Stirnfläche strömt, zumindest teilweise in Richtung des Tubus zurückgelenkt und dabei verwirbelt wird. Diese Wirbel entstehen innerhalb des dritten Teilstücks in einem Bereich unterhalb der

Öffnungen des ersten Teilstücks und des zweiten Teilstücks und bilden auf diese Weise, insbesondere in einem zwischen der Öffnung im Tubusadapter und der Entnahmeöffnung liegenden Bereich, eine Barriere für inspiratorisches Atemgas, das während einer Exspirationsphase eines Beatmungszyklusses vom ersten Teilstück zum zweiten

Teilstück strömt. Eine Vermischung des inspiratorischen Atemgases mit von einem Patienten ausgeatmetem exspiratorischem Atemgas wird durch die Wirbel des exspiratorischen Atemgases insbesondere im Bereich der Entnahmeöffnung verringert. Im Idealfall gelangt dadurch unvermischtes exspiratorisches Atemgas aus der Öffnung im Tubusadapter in die Entnahmeöffnung.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird somit ermöglicht, ein Beatmungssystem derart zu betreiben, dass inspiratorisches Atemgas auch während der Exspirationsphase über den Inspirationszweig durch das Y-Stück in den Exspirationszweig strömen kann, während gleichzeitig exspiratorisches Atemgas aus dem Y-Stück entnommen und eine Messung der C0₂-Konzentration im exspiratorischen Atemgas mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden kann.

Eine trichterförmige Ausbildung eines Bereichs der Stirnfläche ist im Sinne dieser Anmeldung derart zu verstehen, dass der trichterförmige Bereich der Stirnfläche den Rand des ersten Endes mit der die Entnahmeöffnung umgebenden Innenwand des Gasentnahmerohrs verbindet während sich das erste Ende dabei in Richtung des entnommenen exspiratorischen Atemgasstromes vom Durchmesser am Rand des ersten Endes auf den Durchmesser der Entnahmeöffnung verjüngt. Dabei ist unerheblich, ob die Verjüngung linear oder auf einer gekrümmten Kurve erfolgt. Auch eine Ausführung mit einem unstetigen Verlauf der Verjüngung, beispielsweise durch eine im Wesentlichen rechtwinklige Stufe, soll unter den Begriff trichterförmig fallen.

Unter Öffnungswinkel ist derjenige Winkel zu verstehen, der bei einem Schnitt durch die Mitte der Entnahmeöffnung zwischen den Geraden vorliegt, die sich beim Verbinden der beiden Punkte, die den Durchmesser am Rand des ersten Endes festlegen, mit jeweils dem nächstgelegenen der beiden Punkte auf der Innenwand des Gasentnahmerohrs ergeben, die den Durchmesser der Entnahmeöffnung festlegen. Bei einer linearen Verjüngung liegen diese Geraden somit auf der Fläche.

Das Gasentnahmerohr kann insbesondere als Hohlzylinder ausgebildet sein. Aber auch ein Gasentnahmerohr mit einem über die gesamte Länge oder Teilbereiche des

Gasentnahmerohrs elliptisch, rechteckig oder vieleckig sowie unregelmäßig ausgebildeten Außen- und/oder Innenquerschnitt soll umfasst sein.

Eine in Wesentlichen konzentrische Anordnung der Entnahmeöffnung mit der im

Tubusadapter ausgebildeten Öffnung ist dahingehend zu verstehen, dass in jedem Fall ein Abweichen von einer exakt konzentrischen Anordnung aufgrund von

Fertigungstoleranzen und vorzugsweise auch ein konstruktives Abweichen, das den Effekt der Wirbelausbildung nicht oder nur unwesentlich beeinflusst, umfasst sein sollen. Vorzugsweise umfasst ein Abweichen aufgrund von Fertigungstoleranzen ein Abweichen um bis zu 20 % des Durchmessers der Entnahmeöffnung und ein konstruktives

Abweichen bis zu 50% des Durchmessers der Entnahmeöffnung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Winkelhalbierende des

Öffnungswinkels im Wesentlichen parallel zu der Richtung, in die exspiratorisches Atemgas beim Verwenden der Vorrichtung aus der Öffnung des angeschlossenen Tubusadapters in das dritte Teilstück überwiegend austritt.

Während das Gasentnahmerohr oberhalb des ersten Endes beispielsweise auch schräg zur Richtung des aus dem Tubusadapters austretenden exspiratorischen Atemgases verlaufen kann, wird unabhängig vom weiteren Verlauf des Gasentnahmerohrs durch die vorteilhafte Ausrichtung des trichterförmigen Bereichs der Stirnfläche des ersten Endes ein möglichst gleichmäßiges Beströmen des trichterförmigen Bereichs mit aus dem angeschlossenen Tubusadapter strömendem exspiratorischen Atemgas bewirkt, sodass eine möglichst gleichmäßige Wirbelbildung erzielt werden kann.

Vorteilhafterweise liegt das Verhältnis des Durchmessers am Rand des ersten Endes zum Durchmesser der Tubusanschlussöffnung zwischen 0,35 und 0,65.

Weiterhin ist von Vorteil, wenn das Verhältnis des Durchmessers der Entnahmeöffnung zum Durchmesser am Rand des ersten Endes zwischen 0,125 und 0,4 liegt.

Durch die bevorzugte Auswahl der Abmessungen des ersten Endes sowie der

Entnahmeöffnung lässt sich eine besonders wirksame Wirbelbildung erreichen. Dabei haben die Wahl des Durchmessers am Rand des ersten Endes und die Wahl des Durchmessers der Entnahmeöffnung bereits für sich allein betrachtet eine vorteilhafte Auswirkung auf die Bildung der Wirbel. Besonders vorteilhaft ist jedoch ein

Parameterbereich, der auch das oben genannte Verhältnis zum Durchmesser der Tubusanschlussöffnung erfüllt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass am ersten Ende des Gasentnahmerohrs mindestens ein Steg ausgebildet ist, der weiter in das dritte Teilstück hineinreicht als das erste Ende, sodass ein Tubusadapter maximal bis zum Steg in das dritte Teilstück einsteckbar ist.

Auf diese Weise wird verhindert, dass der Tubusadapter gegen das erste Ende gedrückt wird, wodurch die Öffnung im Tubusadapter im Extremfall verschlossen werden könnte. Durch den mindestens einen Steg ist somit gewährleistet, dass exspiratorisches Atemgas immer radial zum ersten Ende in Richtung einer Innenwand des dritten Teilstücks strömen und in diesem Bereich insbesondere Wirbel ausbilden kann. Unterschiedliche

Ausführungen derartiger Stege an einem Ende eines Gasentnahmerohrs sind dem Fachmann aus der EP 2 359 889 A1 bekannt. Bei der Ausführungsform mit Stegen bedecken die Stege einen Teil der ohne Stege für den trichterförmig ausgebildeten Bereich verfügbaren Stirnfläche des ersten Endes. Der trichterförmig ausgebildete Bereich der Stirnfläche umfasst in diesem Fall maximal den nicht durch Stege bedeckten Bereich der Stirnfläche. Wird in dieser Anmeldung der vom trichterförmig ausgebildeten Bereich bedeckte Anteil der Stirnfläche angegeben, bezieht sich dieser immer auf die ohne Stege verfügbare Stirnfläche. Mit Vorteil ist der in der Vorrichtung verlaufende Teil des Gasentnahmerohrs derart durch eine Trennwand mit einer zwischen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung angeordneten Innenwand des dritten Teilstücks verbunden, das beim Verwenden der Vorrichtung aus der ersten Öffnung gegen eine Seite der Trennwand strömendes inspiratorisches Atemgas um das Gasentnahmerohr herum und/oder unter der

Trennwand hindurchströmen muss, um auf die andere Seite der Trennwand zu gelangen und von dort über die zweite Öffnung ausströmen zu können.

Auf diese Weise erhält ein während der Exspirationsphase aufrechterhaltener vom an die erste Öffnung angeschlossenen Inspirationszweig zum an die zweite Öffnung

angeschlossenen Exspirationszweig strömender Strom inspiratorischen Atemgases eine Vorzugsrichtung um das Gasentnahmerohr herum, wodurch der Verdrängungseffekt der Wirbel unterstützt wird.

Vorteilhafterweise sind der Steg und die Trennwand einstückig ausgebildet.

Besonders vorteilhaft ist, wenn das dritte Teilstück im Wesentlichen senkrecht zur einer durch das erste Teilstück und das zweite Teilstück aufgespannten Ebene verläuft.

Auf diese Weise ist die Strömungsrichtung des inspiratorischen Atemgases aus dem ersten Teilstück in das dritte Teilstück im Wesentlichen senkrecht zu der

Strömungsrichtung des aus der Öffnung im Tubusadapter in das dritte Teilstück strömenden exspiratorischen Atemgases ein. Dadurch können sich die Wirbel um das Gasentnahmerohr herum leichter ausbilden und es erfordert eine geringere Stärke der Wirbel, um das aus dem ersten Teilstück einströmende inspiratorische Atemgas aus dem unterhalb der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung liegenden Bereich überwiegend herausdrängen. Insbesondere wird das Verdrängen des inspiratorischen Atemgases aus dem zwischen der Öffnung im Tubusadapter und der Entnahmeöffnung liegenden Bereich so begünstigt.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Beatmungssystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren dargestellten

Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der Form eines Y-Stücks, Fig. 2 einen Schnitt entlang A-A durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und ,

Fig. 3 einen Schnitt entlang B-B durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 .

Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Gegenstände.

Figur 1 zeigt schematisch eine Ansicht von unten auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf eines Beatmungssystems. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die weiteren Bestandteile des Beatmungssystems nicht dargestellt. Die weiteren Bestandteile sind dem Fachmann bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Zumindest weist das Beatmungssystem ein Beatmungsgerät zum Einstellen und Erfassen von Beatmungsparametern oder alternativ ein Anästhesiegerät sowie einen vom Beatmungsgerät zur Vorrichtung 1 führenden Inspirationszweig, umfassend wenigstens einen Atemschlauch, und einen von der Vorrichtung zum Beatmungsgerät führenden Exspirationszweig, umfassend wenigstens einen Atemschlauch, auf.

Die Vorrichtung 1 weist ein erstes Teilstück 2 auf, an das der nicht dargestellte

Inspirationszweig des Beatmungssystems angeschlossen ist. Ein zweites Teilstück 3 ist an den nicht dargestellten Exspirationszweig des Beatmungssystems angeschlossen. Das erste Teilstück 2 und das zweite Teilstück 3 münden in ein drittes Teilstück 4, das eine Tubusanschlussöffnung 5 aufweist, in die ein Tubusadapter eingesteckt ist, sodass beim Verwenden der Vorrichtung 1 ein in die Luftröhre eines Patienten eingeführter Tubus über einen am Tubus ausgebildeten Tubusadapter unmittelbar in die Tubusanschlussöffnung 5 eingesteckt werden kann. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Tubusadapter in Figur 1 nicht dargestellt und es wurde auch auf eine Darstellung des Tubus sowie des intubierten Patienten verzichtet.

Wie aus Figur 2 schematisch ersichtlich, mündet das erste Teilstück 2 mit einer ersten Öffnung 6 und das zweite Teilstück 3 mit einer zweiten Öffnung 7 in das dritte Teilstück 4. Dabei verläuft das dritte Teilstück 4 in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu einer durch das erste Teilstück 2 und das zweite Teilstück 3 aufgespannten Ebene.

Selbstverständlich können sowohl erstes Teilstück 2 als auch zweites Teilstück 3 gegenüber einer durch das dritte Teilstück 4 laufenden Achse jeweils einen Winkel aufweisen, der größer oder vorzugsweise auch kleiner als 90° ist. Ausgehend von einer Wandöffnung 9 in einer Wand 10 des dritten Teilstücks 4 reicht ein Gasentnahmerohr 8 mit einem eine Entnahmeöffnung 1 1 aufweisenden ersten Ende 12 in das dritte Teilstück 4 hinein, sodass die Entnahmeöffnung 1 1 im Wesentlichen

konzentrisch mit der Tubusanschlussöffnung 5 angeordnet ist und das erste Ende 12 näher an der Tubusanschlussöffnung 5 liegt als ein Rand 13 der ersten Öffnung 6 und als ein Rand 14 der zweiten Öffnung 7. Eine Stirnfläche 25 des ersten Endes 12 verbindet eine die Entnahmeöffnung 1 1 umgebende Innenwand 8b des Gasentnahmerohrs 8 mit einem eine Au ßenwand 8a des Gasentnahmerohrs 8 begrenzenden Rand 24 des ersten Endes 12. Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist die Stirnfläche 25 teilweise trichterförmig ausgebildet, d.h. sie weist einen trichterförmig ausgebildeten Bereich auf, der von nachfolgend beschriebenen Stegen 19, 20 unterbrochen wird. Der trichterförmig ausgebildete Bereich der Stirnfläche 25 weist einen Öffnungswinkel 15 zwischen 130° und 170 ° auf und bedeckt mehr als 40 Prozent der ohne Stege verfügbaren Stirnfläche. Dabei verbindet der trichterförmig ausgebildete Bereich der Stirnfläche 25 den Rand 24 des ersten Endes 12 mit der die Entnahmeöffnung 1 1 umgebenden Innenwand 8b während sich das erste Ende 12 gleichzeitig in Richtung des über die Entnahmeöffnung 1 1 entnommenen exspiratorischen Atemgasstromes vom einem Durchmesser 26 am Rand

24 des ersten Endes 12 auf den Durchmesser der Entnahmeöffnung 1 1 linear verjüngt.

Selbstverständlich kann in einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel das Verjüngen auch mittels einer sich zur Tubusanschlussöffnung hin öffnenden gekrümmten Kurve oder einer sich ebenfalls zur Tubusanschlussöffnung hin öffnenden Stufe erfolgen.

Ist nun wie in Figuren 2 und 3 schematisch dargestellt ein Tubusadapter 17 in das dritte Teilstück 4 eingesteckt, überdacht der trichterförmig ausgebildete Bereich der Stirnfläche

25 eine Öffnung 18 im Tubusadapter 17 schirmartig. Exspiratorisches Atemgas tritt aus dem Tubusadapter 17 während einer Exspirationsphase überwiegend in einer Richtung 16 aus der Öffnung 18 in das dritte Teilstück 4 aus. Dadurch, dass die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels 15 im Ausführungsbeispiel parallel zur Richtung 16 ist, wird die Öffnung 18 durch den trichterförmig ausgebildeten Bereich der Stirnfläche 25 gleichmäßig überdacht.

Aus der Öffnung 18 ausströmendes exspiratorisches Atemgas strömt zum Einen teilweise direkt in die Entnahmeöffnung 1 1 und zu einem anderen Teil gegen den trichterförmig ausgebildeten Bereich der Stirnfläche 25, sodass gegen den trichterförmig ausgebildeten Bereich der Stirnfläche 25 strömendes exspiratorisches Atemgas teilweise in Richtung des Tubusadapters 17 zurückgelenk wird, wodurch Wirbel 23 entstehen, die wie in Figur 2 schematisch dargestellt, bis in einen Bereich zwischen dem Rand 13 der ersten Öffnung 6 sowie dem Rand 14 der zweiten Öffnung 7 und ersten Ende 12 hineinreichen, an einer Innenwand des dritten Teilstücks 4 entlang in Richtung des Tubusadapters 17 verlaufen und zusammen mit dem aus dem Tubusadapter 17 strömenden exspiratorischen

Atemgas wieder in Richtung auf das erste Ende 12 bzw. den trichterförmigen Bereich der Stirnfläche 25 zurück strömen. In den Bereich, in dem sich die Wirbel 23 ausbilden, gelangt inspiratorisches Atemgas, das beim Betrieb des Beatmungssystem während der Exspirationsphase aus dem ersten Teilstück 2 in das dritte Teilstück 4 eingeleitet wird, in geringerer Konzentration als dies ohne Wirbel der Fall wäre. Insbesondere wird durch die Wirbel 23 erschwert, dass inspiratorisches Atemgas aus dem ersten Teilstück 2 in der Exspirationsphase in den Bereich der Entnahmeöffnung 1 1 gelangen kann. Vielmehr gelangt aus der Öffnung 18 im Tubusadapter 17 strömendes exspiratorisches Atemgas überwiegend ohne eine Durchmischung mit dem sauerstoffhaltigen inspiratorischen Atemgas aus dem am ersten Teilstück 2 angeschlossenen Inspirationszweig in die Entnahmeöffnung 1 1 und von dort über die Wandöffnung 9 und einen nicht dargestellten Schlauch und darüber in eine ebenfalls nicht dargestellte Analysevorrichtung, in der beispielsweise die Konzentration des Kohlendioxids im exspiratorischen Atemgas bestimmt wird.

Durch die besondere Ausgestaltung des ersten Endes 12 des Gasentnahmerohres 8 mit der zu wenigstens 40 Prozent trichterförmig ausgebildeten Stirnfläche 25 mit einem Öffnungswinkel zwischen 130° und 170°, wird aus dem ersten Teilstück 2 in der

Exspirationsphase in das dritte Teilstück 4 einströmendes inspiratorisches Atemgas auf den Wirbeln 23 wie auf einem Luftpolster geführt und überwiegend um das

Gasentnahmerohr 8 herum gelenkt und tritt dann über die zweite Öffnung 7 im zweiten Teilstück 3 aus der Vorrichtung 1 in den am zweiten Teilstück 3 angeschlossen

Exspirationszweig aus.

Um einer inspiratorischen Atemgasströmung vom ersten Teilstück 2 zum zweiten

Teilstück 3 eine Vorzugsströmungsrichtung zu geben und ein Gleiten auf den Wirbeln 23 dadurch zu fördern, ist zwischen Gasentnahmerohr 8 und einer zwischen der ersten Öffnung 6 und der zweiten Öffnung 7 angeordneten Innenwand 22 des dritten Teilstücks 4 eine Trennwand 21 angeordnet, sodass inspiratorisches Atemgas nicht unmittelbar an der Innenwand 22 entlang von der ersten Öffnung 6 in die zweite Öffnung 7 strömen kann, sondern zuvor um das Gasentnahmerohr 8 herumströmen muss oder zu einem

geringeren Teil unterhalb der Trennwand 21 hindurchströmen muss, um in die zweite Öffnung 7 zu gelangen. Für eine besonders vorteilhafte Fertigung der Vorrichtung 1 , ist die Trennwand 21 einstückig mit der Innenwand 22 und dem Gasentnahmerohr 8 ausgebildet.

Selbstverständlich ist es auch möglich die Trennwand 21 einzukleben, zu verrasten oder mit anderen dem Fachmann geläufigen Befestigungsmitteln zwischen Gasentnahmerohr 8 und Innenwand 22 einzufügen.

An das erste Ende 12 des Gasentnahmerohrs 8 schließen sich der Steg 19 und der Steg 20 an. Die Stege 19, 20 weisen auf der dem Tubusadapter 17 zugewandten Seite eine im Wesentlichen zu einer durch die Entnahmeöffnung 1 1 verlaufenden Achse senkrechte Fläche auf. Die Stege 19, 20 unterteilen dabei die Stirnfläche 25 des ersten Endes 12 in zwei Teilbereiche, die zusammen den trichterförmig ausgebildeten Bereich der Stirnfläche 25 bilden, und zwei durch die Stege 19, 20 gebildete flache Bereiche. Dabei ragen die Stege 19,20 weiter in das dritte Teilstück 4 hinein als das erste Ende 12, wodurch bewirkt wird, dass der Tubusadapter 17 maximal soweit eingeschoben werden kann, dass er am Steg 19 und am Steg 20 anliegt.

Aus der Öffnung 18 strömendes exspiratorisches Atemgas kann somit selbst bei an den Stegen 19, 20 anliegendem Tubusadapter 17 gegen den trichterförmig ausgebildeten Bereich der Stirnfläche 25 strömen und von dort seitlich abgelenkt werden, sodass sich die zuvor beschriebenen Wirbel 23 ausbilden.

Selbstverständlich können auch nur ein Steg oder mehr als zwei Stege vorgesehen sein. Bevorzugt werden jedoch zwei Stege 19 und 20 verwendet, da hierdurch zum einen gewährleistet wird, dass bei zu weit eingeschobenem Tubusadapter 17 dieser an zwei Flächen anliegt und so unverkippt im dritten Teilstück sitzt. Zu einem Verkippen könnte es bei nur einem Steg kommen, wenn der Tubusadapter 17 im dritten Teilstück 4 Spiel hat. Zum andern kann mit einer Beschränkung auf zwei Stege gleichzeitig ein möglichst großer zusammenhängender Bereich der Stirnfläche des ersten Endes 12 trichterförmig ausgebildet sein.

Besonders günstig ist es, wenn der Steg 19 wie im Ausführungsbeispiel dargestellt mit der Trennwand 21 und dem ersten Ende 12 einstückig verbunden ist. Selbstverständlich kann der Steg 19 ebenso wie der Steg 20 auch durch dem Fachmann bekannte

Befestigungsmöglichkeiten wie beispielsweise Verkleben an der Trennwand 21 und/oder an der Stirnfläche des ersten Endes 12 des Gasentnahmerohrs 8 befestigt werden. In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels parallel zur Richtung 16, in die exspiratorisches Atemgas aus der Öffnung 18 des Tubusadapters 17 austritt. Selbstverständlich wird eine Wirbelbildung bereits dann erreicht, wenn die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels 15 im

Wesentlichen parallel zur Richtung 16 ist. Im Wesentlichen ist dabei so zu verstehen, dass eine Abweichung von der Parallelität in der Größenordnung üblicher

Fertigungstoleranzen, d. h. im Bereich von bis zu 1 ⁰ liegt. Selbstverständlich bilden sich auch dann noch Wirbel aus, wenn die Winkelhalbierende des Öffnungswinkels 15 nicht im Wesentlichen parallel zur Richtung 16 liegt, sondern Abweichungen von mehr als 1 ⁰ aufweist. Dabei gilt, dass das Ausbilden der Wirbel 23 umso effektiver erfolgt je näher der Winkel bei 0° liegt.

Im Ausführungsbeispiel ist das Gasentnahmerohr 8 im Wesentlichen konzentrisch mit der Tubusanschlussöffnung 5 des dritten Teilstücks 4 angeordnet. Selbstverständlich kann das Gasentnahmerohr 8 auch schräg in das dritte Teilstück 4 eingeführt werden.

Erforderlich ist lediglich, dass die Entnahmeöffnung 1 1 im Wesentlichen konzentrisch mit der Tubusanschlussöffnung 5 angeordnet ist, damit der trichterförmig ausgebildete Bereich der Stirnfläche 25 die üblicherweise zentrisch im Tubusadapter 17 angeordnete Öffnung 18 gleichmäßig schirmartig überdachen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann sowohl in einem Beatmungssystem in der Intensivmedizin als auch in einem Anästhesiesystem verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in einem

Beatmungssystem, das zur Beatmung eines Neonaten dient. Durch das unmittelbare Einstecken des Tubusadapters 17 in die Vorrichtung 1 wird das Totvolumen zwischen Tubus und Vorrichtung 1 möglichst gering gehalten während gleichzeitig durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des ersten Endes 12 des Gasentnahmerohres 8 eine genaue Messung des C0₂-Gehaltes im exspiratorischen Atemgas auch dann möglich ist, wenn während der Exspirationsphase ein Strom inspiratorischen Atemgases durch die Vorrichtung 1 geleitet wird. BEZUGSZEICHENLISTE

Vorrichtung zur Gasentnahme

erstes Teilstück

zweites Teilstück

drittes Teilstück

Tubusanschlussöffnung

erste Öffnung

zweite Öffnung

Gasentnahmerohr

a Außenwand des Gasentnahmerohrs

b Innenwand des Gasentnahmerohrs

Wandöffnung

0 Wand

1 Entnahmeöffnung

2 erstes Ende des Gasentnahmerohrs

3 Rand der ersten Öffnung

4 Rand der zweiten Öffnung

5 Öffnungswinkel Au ßendurchmesser

6 Richtung, in die Gas überwiegend aus einem Tubus austritt7 Tubusadapter

8 Öffnung im Tubusadapter

9 Steg

0 Steg

1 Trennwand

2 Innenwand

3 Wirbel

4 Rand des ersten Endes

5 Stirnfläche des ersten Endes

6 Durchmesser am Rand des ersten Endes

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung (1 ) zur Gasentnahme aus einem Atemkreislauf, umfassend,

- ein erstes Teilstück (2) zum Anschließen an einen Inspirationszweig eines Beatmungssystems,

- ein zweites Teilstück (3) zum Anschließen an einen Exspirationszweig des Beatmungssystems,

- ein drittes Teilstück (4) mit einer Tubusanschlussöffnung (5) zum Einstecken eines Tubusadapters,

- wobei das erste Teilstück (2) über eine erste Öffnung (6) und das zweite

Teilstück (3) über eine zweite Öffnung (7) in das dritte Teilstück (4) münden,

- ein Gasentnahmerohr (8), das ausgehend von einer Wandöffnung (9) in einer Wand (10) des dritten Teilstücks (4) mit einem eine Entnahmeöffnung (1 1 ) aufweisenden ersten Ende (12) in das dritte Teilstück (4) hinreicht, sodass die Entnahmeöffnung (1 1 ) bei eingestecktem Tubusadapter (17) im Wesentlichen konzentrisch mit einer im Tubusadapter ausgebildeten Öffnung (18) angeordnet ist und das erste Ende (12) bezogen auf eine Richtung (16), in die exspiratorisches Atemgas beim Verwenden der Vorrichtung überwiegend aus der Öffnung (18) im Tubusadapter austritt, unterhalb eines Randes (13) der ersten Öffnung (6) und eines Randes (14) der zweiten Öffnung (7) angeordnet ist, wobei das erste Ende eine Stirnfläche (25) aufweist, die einen eine Außenwand (8a) des

Gasentnahmerohrs (8) begrenzenden Rand (24) des ersten Endes (12) mit einer die Entnahmeöffnung (1 1 ) umgebenden Innenwand (8b) des Gasentnahmerohrs (8) verbindet,

dadurch gekennzeichnet, dass

wenigstens 40 Prozent der Stirnfläche (25) trichterförmig und mit einem

Öffnungswinkel (15) zwischen 130 ° und 170° ausgebildet sind.

2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die

Winkelhalbierende des Öffnungswinkels (15) im Wesentlichen parallel zu der Richtung (16) ist, in die exspiratorisches Atemgas beim Verwenden der

Vorrichtung (1 ) aus der Öffnung (18) des angeschlossenen Tubusadapters (17) in das dritte Teilstück (4) überwiegend austritt.

3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das

Verhältnis des Durchmessers (26) am Rand (24) des ersten Endes (12) zum Durchmesser der Tubusanschlussöffnung (5) zwischen 0,35 und 0,65 liegt.

4. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Durchmessers der Entnahmeöffnung (1 1 ) zum

Durchmesser (18) am Rand (24) des ersten Endes (12) zwischen 0,125 und 0,4 liegt.

5. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass am ersten Ende (12) des Gasentnahmerohrs (8) mindestens ein Steg (19, 20) ausgebildet ist, der weiter in das dritte Teilstück (4) hineinreicht als das erste Ende (12), sodass ein Tubusadapter (17) maximal bis zum Steg (19, 20) in das dritte Teilstück (4) einsteckbar ist.

6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass der in der Vorrichtung (1 ) verlaufende Teil des

Gasentnahmerohrs (8) derart durch eine Trennwand (21 ) mit einer zwischen der ersten Öffnung (6) und der zweiten Öffnung (7) angeordneten Innenwand (22) des dritten Teilstücks (4) verbunden ist, dass beim Verwenden der Vorrichtung (1 ) aus der ersten Öffnung (6) gegen eine Seite der Trennwand (21 ) strömendes inspiratorisches Atemgas um das Gasentnahmerohr (8) herum und/oder unter der Trennwand (21 ) hindurch strömen muss, um auf die andere Seite der Trennwand (21 ) zu gelangen und von dort über die zweite Öffnung (7) ausströmen zu können.

7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (19) und die Trennwand (21 ) einstückig ausgebildet sind.

8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das dritte Teilstück (4) im Wesentlichen senkrecht zu einer durch das erste Teilstück (2) und das zweite Teilstück (3) aufgespannten Ebene verläuft.

9. Beatmungssystem umfassend eine Vorrichtung (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.