WO2013083258A1 - Nasenadaptersystem für cpap-beatmung - Google Patents

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WO2013083258A1
WO2013083258A1 PCT/EP2012/004983 EP2012004983W WO2013083258A1 WO 2013083258 A1 WO2013083258 A1 WO 2013083258A1 EP 2012004983 W EP2012004983 W EP 2012004983W WO 2013083258 A1 WO2013083258 A1 WO 2013083258A1
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proximal
adapter
nose
channel
adapter system
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PCT/EP2012/004983
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Rainer Kunz
Sandra BÖTTIGER
Stephanie WAGNER
Original Assignee
Dräger Medical GmbH
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    • A61M16/0875—Connecting tubes

Definitions

  • the present invention generally relates to a nasal adapter system for CPAP Ventilation
  • the invention relates to a nasal adapter system which is used in CPAP respiration or NIV-CPAP respiration and is preferably designed to connect a nasal mask or a nose insert part (hereinafter referred to as "prong") to the respiratory tubes (inspiration tube, Expiratory tube and optional extra tubes) on a ventilator or other ventilator.
  • a nasal adapter system which is used in CPAP respiration or NIV-CPAP respiration and is preferably designed to connect a nasal mask or a nose insert part (hereinafter referred to as "prong") to the respiratory tubes (inspiration tube, Expiratory tube and optional extra tubes) on a ventilator or other ventilator.
  • NIV ventilation non-invasive forms of ventilation
  • CPAP or NIV CPAP ventilation is designed to prevent upper respiratory tract damage that can result from intubation.
  • NIV ventilation either nasal masks or prongs or nasal prongs are commonly used.
  • Nasal masks are mostly masks made of silicone rubber, which preferably surround only the nose of the patient and are provided with connections for the breathing hoses.
  • prongs usually have on their proximal side two small nasal tubes which are inserted into the two nostrils of the patient, and on its distal side a connection for an adapter for connection to the breathing tubes.
  • Both nasal masks and prongs often use intermediate tubes (hereafter referred to as "proximal" tubes) which are coupled at their distal ends with distal breathing tubes leading to the ventilator or other ventilators.
  • proximal tubes intermediate tubes
  • the prongs (as well as the nasal masks) are attached to a headband or cap by laterally attached, stretchable straps (usually with the help of velcro straps) so that the prong can be snugly held on the nose and will not slip off if the patient moves ,
  • the prongs are usually connected to a nose adapter, which can be coupled at its one end to the distal prong port and connected at its other end to the proximal intermediate tubes.
  • Prongs come in a variety of sizes, depending on the size of the patient, the diameter, and the distance between the patient's nostrils into which the nasal tubes of the prong are inserted. Ventilation or respiratory assistance is usually carried out by applying a continuous, positive airway pressure (CPAP).
  • CPAP continuous, positive airway pressure
  • CPAP is a form of respiratory support that requires spontaneous breathing by the patient.
  • Different methods are used to generate the CPAP.
  • the pressure is generated by damming a free jet of high speed (English: Jet).
  • Jet there are methods in which a fan feeds a more or less constant volume flow via the inspiratory tube into the respiratory system, while an adjustable flow resistance is attached to the end of the expiratory tube. The pressure arises as a result of this flow resistance and the friction in the expiratory tract of the respiratory system.
  • the adjustable flow resistance can by a so-called Water lock (known as "bubble CPAP”) or generated by a regulated expiratory valve.
  • the inspiration gas must be supplied to the patient via hoses. At least in the latter method, the expiratory gas must be piped from the patient to the ventilator or water lock. But even in the jet process, the expiratory gas is usually routed away from the patient so that no C0 2 accumulations form near the patient.
  • the tubes of new and premature babies, but also of small children are generally smaller than in adults.
  • tubing with inner diameters of 11 or 15 mm is used, while tubing for adults is practically always 22 mm inside diameter.
  • CPAP adapter systems or nasal adapter systems, or simply nasal adapters.
  • nasal adapter systems can also be used in infants or adult patients.
  • face masks are preferred for use in adult patients for ventilation.
  • Known nasal adapter systems usually have two proximal tubes or tubes with an inner diameter reduced in relation to the distal breathing tubes and, for example, a Y-shaped one Adapter head piece on.
  • Various nose adapter systems are known from the prior art.
  • WO 03/022341 A1 shows a respiratory support device with a nose adapter provided with a detachable prong, two ports for the breathing tubes and a sensor port.
  • the Prong has two nasal tubes that can be inserted into the patient's nostrils.
  • a disadvantage of the nasal adapter of WO 03/022341 A1 is that the prong or the nasal tubes of the prong can not or only insufficiently be adapted to different nasal sizes (distance and diameter of the nostrils) of different patients.
  • prong and nasal tubes may be made of a rubber or silicone material, this allows only limited adaptation to different nasal shapes (nostril spacing and diameter, and nostrils relative to the head) such that a large number of different prongs must be kept ready. Especially the adaptation to the angle of the nostrils causes great difficulties, since the correct angle of the used Prongs usually can only be determined when the complete nose adapter is attached to the head of the patient. It may happen that the nasal adapter is attached several times with different prongs to the patient until the optimal matching prong with an optimal angle of the nasal tubes is found.
  • a further disadvantage of the nose adapter of WO 03/022341 A1 is that the air flow at the transition between the proximal end of the adapter and the distal end of the prong is deflected by 180 °.
  • the extraction of a desired amount of air from the prong is adversely affected because the inspiratory air is forced into the nasal tubes with a high momentum, thereby making it difficult for the patient to exhale, which is a disadvantage, especially in newborn and premature babies.
  • the design of the Prong has a relatively large dead volume, which is why the newborn or premature infant a relatively large part of the previously exhaled air in a subsequent breathing cycle inhaled again.
  • the breathing tubes of the known nose adapter are relatively stiff and can be difficult to adapt to different head sizes and head shapes of patients.
  • DE 10 2009 016 150 A1 discloses a nose adapter or an atraumatic nose tube for non-invasive breathing assistance, in which the angular position of the entire nose tube can be changed by means of a tilting holder relative to the forehead rest.
  • the angle of the nasal tube or the nasal tubes relative to the nose tube can not be adjusted.
  • the central tube of the nose tube is elastic and provided with a flexible metal strip in order to adapt the nose tube as well as possible to the head shape of the patient, but the degree of freedom achieved thereby is not sufficient to an optimal angular adjustment of the nasal tube or the nasal tubes to the nostrils reach the patient.
  • a further disadvantage is that corrugated bellows tubes are used in DE 10 2009 016 150 A1, which on the one hand are not infinitely adjustable and on the other hand produce a flow resistance which is increased compared to a smooth hose due to the folds present in the interior of the hoses.
  • the folding of the tubes causes their length and thus the internal volume as well as the tube compliance between the ground state and the adapted state to vary very widely. This usually has a very adverse effect on the control behavior of the fan when generating the constant CPAP pressure. Since the nasal nozzle has no separating wall between the inspiratory and the expiratory gas, the functional dead space is very large.
  • a rod-shaped, plastically deformable element is attached between the proximal breathing tubes of a nasal mask device, with which the curvature of these proximal tubes can be permanently changed, thereby reducing the curvature of the tubes to the head size or head To be able to adapt the head shape.
  • That in the DE 103 29 818 A1 has a nasal mask whose position relative to the proximal tubes but obviously can not be adjusted, so that the nasal mask can be adapted only inadequate to the nose of the patient.
  • the ventilation hoses (as in DE 10 2009 016 150 A1) must be deformed for handling reasons, before they are attached to the head of the patient.
  • US 2010/0147302 A1 relates to a respiratory system with a mask system having a nozzle assembly with two nozzles for connection to the nostrils of a patient.
  • This nozzle assembly has a tubular structure and is provided at its opposite ends with two end portions that can be independently rotated relative to the nozzle assembly and connected to the breathing tubes.
  • the breathing tubes thus run separately on both sides of the head of the patient. As the patient's head moves, it may happen that the nozzle assembly disengages from the patient's nose.
  • DE 202 06 692 U1 generally discloses a device for generating a continuous positive airway pressure with an adapter to which a nose tube Prong can be attached.
  • these nasal tubes are not adjustable, so that no angle adjustment of the nasal tubes to the nostrils of the patient can be performed even in this device.
  • the connection between the distal tubing connected to the ventilator or other ventilator and the proximal tubing of the nasal adapter system is usually via conical connectors. Due to the frictional engagement, such connectors transmit not only tensile forces and bending moments but also torques. This can cause the proximal tubing of the nasal adapter system to twist and even occlude as the patient rotates.
  • the disadvantage of all known Nasenadaptersysteme is that they do not allow optimal adaptation of the adapter system to the size and shape of the head of the patient.
  • no optimal adaptation of the coupled Prongs or the adapter itself to the nostrils of the patient to be ventilated can be achieved.
  • the nose adapter may come off the patient's nose as the patient moves his head.
  • the coupling between the adapter and the Prong designed so that the breathing resistance is not optimal and sets a relatively large so-called dead space. The latter may cause the patient to re-inhale some of the exhaled air in a subsequent breathing cycle.
  • the present invention has for its object to provide a Nasenadapter- system or a CPAP-Nasenadaptersystem available, with the help of which the pneumatic connection between the breathing tubes (In particular, the distal breathing tubes) and a prong or a nasal mask can be designed so that an optimal adaptation of the entire nose adapter system to the head shape and the head size of the patient to be ventilated can be realized.
  • the adapter system must be able to be adapted to the head of the patient, especially to the head of a newborn or preterm infant, that the prong or nasal mask is not altered by movements of the child with respect to its position relative to the nose as possible.
  • the smallest possible dead space is to be achieved by the nose adapter system according to the invention, so that in a current breathing cycle only the smallest possible proportion of exhaled in the previous breathing cycle air is inhaled again, so as a C0 2 accumulation in the patient's airways and / or keep minimal in the dead space of the adapter system.
  • a nasal adapter system or a CPAP nasal adapter system with the features of claim 1 is used.
  • advantageous and preferred further developments of the nasal adapter system according to the invention are disclosed.
  • the nasal adapter system of the invention is described in this specification generally for use with patients to be ventilated.
  • the adapter system is preferably used in newborns and premature babies.
  • the adapter system is preferably used in non-invasive CPAP ventilation. but theoretically other forms of ventilation can be used as well.
  • the nasal adapter system of the present invention must preferably be configured to (1) permit angular adjustment of the prongs or nasal mask coupled to the nasal adapter system (or integrally formed) relative to the actual adapter, (2) adaptation of the proximal ones (4) allow the breathing space of the nasal adapter system to the shape and size of the head of the child (3) through the adapter system as many degrees of freedom as possible to limit the freedom of movement of the child to be respirated, (4) the dead space of the nose adapter in combination with the prong or to keep the nasal mask as small as possible, and (5) to minimize flow resistance, especially during expiration.
  • the CPAP nasal adapter system is provided with a hinge by means of which movement of the nasal adapter with respect to a nasal mask (Prong) in at least one direction is made possible.
  • the breathing tubes (preferably proximal breathing tubes) coupled to the distal end of the adapter are provided with a plastically deformable fiber so as to be able to adapt the tubes to the shape and size of the patient's head, in particular a neonate or premature infant.
  • the proximal breathing tubes which are preferably provided between the adapter and the distal breathing tubes, but can also be omitted.
  • at least the proximal ends of the breathing tubes may be provided with a plastically deformable fiber.
  • the proximal breathing tubes of the adapter may be rotatably and / or pivotally coupled to the distal breathing tubes that are directly or indirectly connected to the ventilator.
  • the nasal adapter and the articulation between the adapter and the nasal mask or prong are designed to form as small a dead space as possible in order to minimize accumulation of C0 2 within the adapter system and subsequently in the respiratory tract of the patient.
  • the geometry of the nose adapter, the breathing gas is guided so that a low flow resistance.
  • the nasal adapter system of the present invention for use in non-invasive respiratory support includes a nasal adapter having proximal and distal ends, the proximal end configured for coupling to the nose of a patient to be ventilated, and the distal end adapted for coupling to a respirator, an inspiratory channel, and an expiratory channel extending between the proximal and distal ends of the nasal adapter and connected to each other, a tube member rotatably held between the proximal ends of the channels and provided in its peripheral surface with a through-hole, and a connector grommet on the outside is formed of the tubular element in alignment with the passage opening, wherein the connecting sleeve is designed for coupling with the nose of the patient to be ventilated.
  • the nasal adapter system preferably includes proximal breathing tubes connected to the distal end of the nasal adapter.
  • the proximal breathing tubes may be interconnected and coupled to a plastically deformable fiber, wherein the deformable fiber may be a metal wire having a round or rectangular cross-section.
  • the tube member is preferably held between the proximal ends of the channels to effect fluid communication between the proximal ends of the inspiratory channel and the expiratory channel.
  • the distal ends of the inspiratory channel and the expiratory channel are each formed with a connecting piece for connecting a proximal inspiratory tube or a proximal expiratory tube.
  • proximal ends of the inspiratory channel and the expiratory channel may each be bent inwardly at an angle of about 90 ° such that the proximal openings of the channels face each other.
  • the adapter may comprise an upper housing shell and a lower housing shell, which are interconnected by gluing, welding or by latching means.
  • the inspiration channel, the expiratory channel and the connecting pieces can be formed by the upper and the lower housing shell.
  • two extensions may be formed, between which the tubular element is held.
  • the two extensions are respectively formed on the proximal side of the lower and the upper housing shell, wherein in one extension a 90 ° bend of the inspiratory channel is formed and in the other extension a 90 ° bend of the expiratory channel is formed.
  • the extensions can have an end region, between whose mutually facing flat inner surfaces the rotatable tube element is held in connection with the proximal openings of the channels.
  • the proximal end portions of the inspiratory channel and the expiratory channel each extend in the form of a quarter toroid within the associated extensions.
  • connection spout communicates with the interior of the tube element, and the two axial end openings of the tube element communicate with the corresponding proximal openings of the inspiratory channel and the expiration channel, respectively.
  • a projection is provided on the tubular element, which in a
  • the connector can be designed to be coupled to a nasal mask or prong.
  • the proximal openings of the inspiratory channel and the expiratory channel preferably have a circular cross section which coincides with the cross section of the cylindrical tubular element.
  • the tube member may be held between the proximal openings of the inspiratory channel and the expiratory channel so as to allow a change in the angular adjustment between the nose adapter and the connector grommet.
  • proximal breathing tubes and associated distal breathing tubes may each be interconnected by a barrel joint such that each of the proximal breathing tubes is rotatable relative to the associated distal breathing tube.
  • Figure 1 shows an embodiment of the Nasenadapter- system according to the invention, wherein at the distal end of the nose adapter, the proximal breathing tubes are attached and wherein the proximal end of the adapter is provided with a cylinder joint.
  • Figure 2 shows the cylinder joint of Figure 1 in cross section.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the nasal adapter system of FIG. 1, wherein the proximal breathing tubes are attached to the distal end of the nose adapter and the proximal end of the adapter is provided with an alternative embodiment of the cylinder joint used in FIG.
  • FIG. 4 shows the cylinder joint from FIG. 3 in cross section.
  • Figure 5 shows the proximal tubing (i.e., the expiratory tubing and the inspiratory tubing) of the adapter system of the present invention, between which a third tubing is provided, with all three tubing secured together by clips.
  • Figure 6 shows a modification of the solution shown in Figure 5, in which the three hoses are manufactured or connected integrated.
  • Figure 7 shows a modification of the solutions shown in Figures 5 and 6, in which the breathing tubes are connected to each other, wherein between the two tubes a round metal wire is provided, which is preferably integrated in the material of the breathing tubes.
  • Figure 8 shows a modification of the solution shown in Figure 7, in which instead of the round metal wire, a flat metal wire is provided between the two breathing tubes, which is preferably integrated in the material of the breathing tubes.
  • Figures 9a and 9b show in cross-section two embodiments of the paired proximal breathing tubes, with circular profiles used in the first embodiment and non-circular profiles in the second embodiment.
  • FIG. 10 shows a barrel joint in cross-section, by means of which each of the proximal breathing tubes is connected to an associated distal breathing tube.
  • FIG. 11 shows a perspective view of a further embodiment of the nose adapter system according to the invention.
  • Figure 12a shows an embodiment of the adapter joint of the adapter system of Figure 1 1 in cross section.
  • FIG. 12b shows a view of the joint from FIG. 12a in another sectional plane.
  • Figure 13a shows a modification of the adapter joint of Figures 12a and 12b in cross section.
  • FIG. 13b shows a view of the adapter joint from FIG. 13a in another sectional plane.
  • FIG. 14 shows a perspective view of an alternative embodiment of the nose adapter system according to the invention.
  • FIG. 15 shows a perspective view of the proximal breathing tubes from FIG. 14.
  • FIG. 16 shows a perspective view of the nose adapter from FIG. 14.
  • FIG. 17 shows a cross-sectional view of the adapter from FIG. 16.
  • FIGS. 18 a and 18 b show the flow pattern of the ventilation air through the adapter from FIGS. 16 and 17.
  • FIGS. 19a and 19b show two further views of the flow pattern of the respiratory air through the adapter from FIGS. 16 and 17.
  • the nose adapter system 1 essentially comprises the actual nose adapter 2, which is provided at its proximal end with a joint 3 and at the distal end of which the proximal breathing tubes 4 of the adapter system are attached.
  • the distal breathing tubes which are coupled to the distal ends of the proximal breathing tubes 4 and lead to a respirator (not shown) or to other ventilation devices.
  • the distal breathing tubes can also be connected directly to the distal end of the adapter 2.
  • the proximal breathing tubes 4 comprise an inspiratory tube and an expiratory tube, which are arranged side by side and connected to each other, as will be explained later. As described above, the proximal ends of the proximal are
  • Ventilation hoses 4 coupled to distal terminals of the adapter 2.
  • the adapter 2 has two inner channels (inspiratory channel 6 and expiratory channel 7) through which the inspiratory air or the expired air is guided from the respiratory tubes to the joint 3 or away from it.
  • the joint 3 is a cylindrical joint (cylinder joint) whose middle section, on which a connection for a prong or a nasal mask is provided, is rotatable relative to the actual housing of the adapter 2 (and thus also relative to the proximal tubes 4) is pivotable. Through this rotatable central portion of the cylinder joint, a fine adjustment can be performed.
  • the swivel or cylinder joint 3 should be smooth, but do not move independently under the usual forces that can occur during movements of the new or premature baby.
  • FIG. 2 An embodiment of the joint 3 of Figure 1 is shown in Figure 2, which represents a cross section of this joint.
  • a substantially cylindrical inner tube 5 extends between the inspiratory channel 6 and the expiratory channel 7 of the adapter 2.
  • this tube 5 is mounted between the proximal end portions of the channels 6 and 7 or with formed this integrated.
  • these end portions are formed substantially hemispherical, so that the air flow from the end portion of the inspiratory channel 6 into the tube 5 and from the tube 5 in the end portion of the expiratory 7 in each case in a gentle 90 ° - deflection takes place on this Way to cause a low-turbulence air flow in and out of the tube 5.
  • an opening 8 is provided which points substantially towards the nostrils of the patient when the adapter system is positioned at the head of the patient.
  • the outer surface of this inner tube 5 is provided with a recess or recess 10 which extends almost around the entire circumference of the tube 5 and is interrupted only by a projection 9.
  • a part-cylindrical slide 1 1 is clamped or snapped onto the part-cylindrical recess 10.
  • the slide 1 1 also has an opening 12 which is substantially aligned with the opening 8 of the tube 5 and aligned therewith.
  • the opening 12 of the slider 1 1 has a smaller extension or size in the circumferential direction than the opening 8 of the cylindrical inner tube 5.
  • the adjacent and mutually facing sides of the projection 9 and the slider 1 1 are provided with corresponding undercuts, so that the slider 1 1 can not be accidentally pushed over the projection 9, since the undercuts interlock.
  • the limitation of the rotation of the slider 1 1 by the projection 9 prevents the openings 8, 12 can close each other.
  • the opening 12 of the slide thus always remains substantially in alignment with the opening 8 of the tube 5, wherein the opening cross section of the overlapping openings 8 and 12 regardless of the angle of rotation of the slide 1 1 remains constant relative to the tube 5 in that the opening 8 of the inner tube 5 extends over a greater length in the circumferential direction of the tube 5 than the opening 12 of the slide 11.
  • the cross section of the overlapping openings 8 and 12 is thus defined by the smaller cross section of the opening 12 of the slider 1 1.
  • the opening 12 of the slider 1 1 but also have a greater extension than the opening 8 of the tube 5, whereby the same effect is achieved.
  • a connector grommet 13 is provided, which serves to be coupled to a nasal mask or to a prong.
  • the distal ends of the inspiratory channel 6 and of the expiratory channel 7 of the adapter 2 are coupled via their extended connecting tubes or connecting pieces to the proximal breathing tubes or alternatively directly to the distal breathing tubes.
  • the gas flow of the ventilator thus leads from the proximal inspiratory tube into the inspiratory channel 6 of the adapter 2, flows past the cylindrical inner tube 5 past the openings 8 and 12 (mutually displaceable windows), and escapes through the expiratory channel 7 of the nasal adapter 2 and through the proximal expiratory tube back to the ventilator.
  • the patient can remove a required amount of air from the air flowing through the tube 5 via the connection spout 13 or re-inject it when exhaling.
  • the projection 9, which forms a kind of rotation it is prevented that the gas path between the tube 5 and the spout 13 is closed by an excessive pivotal movement of the slider 1 1.
  • the patient to be ventilated wearing the prong (whose nasal tubes are inserted into the nostrils of the patient and which is coupled to the port spout 13 of the spool 1 1), takes the necessary through the port spout 13 and through the openings 8, 12 at each respiratory cycle Amount of air from the air flowing through the tube 5 and the exhaled air back into the adapter 2 (ie in the tube 5) back, the exhaled air is entrained by the air flowing through the inner tube 5 air flow.
  • the flow characteristics within the adapter 2 will be discussed in detail later.
  • the inspiratory channel 6 and the expiratory channel 7 are shown as separate channels in FIGS. 1 and 2, the channels 6, 7 may also be interconnected (preferably along their longitudinal direction) or formed integrally.
  • the channels 6, 7 may be formed in the form of a "Y" with each other.
  • the nose adapter 2 of the nose adapter system 1 has substantially the same structure as in Figures 1 and 2.
  • the proximal ends of the inspiratory channel 6 and of the expiratory channel 7 are each provided with a connection part 14, each having a circular connection opening, ie the inspiration channel 6 ends with a connection part 14, from which the inspiratory air exits, and the expiratory channel 7 ends with an opposite connection part 14, enters the air.
  • a tubular element 15 which is rotatably coupled to the two connection parts 14.
  • the two connecting parts 14 are substantially hemispherical in order to effect a smooth 90 ° deflection of the air in and out of the tubular element 15.
  • the tube member 15 is formed with an opening 16 and provided on its outer surface with a connector grommet 17, which is aligned with the opening 16.
  • the connector sleeve 17 can be connected to a corresponding terminal of a Prongs or a nasal mask. In both embodiments, it is possible to replace the ferrule, best seen in Figures 2 and 4, with two nasal tubes that can be inserted directly (ie, without using a prong) into the nostrils of the patient.
  • connection spout 13 or 17 intersects with the axis of the inner tube 5 or of the tubular element 15.
  • the connector grommet 13 or 17 is substantially tangential to the inner tube 5 (or to the tube element 15), whereby the flow characteristics are improved.
  • the channels in the region of the web 17 shown in FIG. 4 can also be firmly connected or integrated with one another.
  • the adapter has substantially the shape of a "Y", as shown in Figure 3.
  • the adapter (with the exception of the tubular element 15) can be made in one piece. Consequently, the channels 6, 7 (as in the embodiment of Figures 1 and 2) are substantially parallel to each other.
  • the distal ends or connections for connecting the breathing tubes are arranged side by side, whereby the connection of the breathing tubes is facilitated, which are formed as "twin hoses" (preferably integrated) and thus parallel to each other. In this way, the channels 6, 7 of the adapter and the ventilation hoses connected thereto run essentially parallel to one another.
  • the object of the invention is, inter alia, to provide a nose adapter system with the aid of which as many degrees of freedom as possible are realized.
  • a substantial degree of freedom is achieved by the cylinder joint (which is also referred to as a barrel joint) in the adapter housing itself, whereby the connection sleeve, which is connected to the prong or the nasal mask, can be freely rotated relative to the nose adapter or to the channels 6 and 7, which in turn allows the prong or nasal mask to be optimally adapted to the patient's nose.
  • Another degree of freedom can be achieved by providing a rotatable coupling between the proximal breathing tubes 4 and the associated inspiratory channel 6 or expiratory channel 7 of the nose adapter. In this way, the proximal inspiratory tube may be rotated relative to its associated inspiratory channel 6, and the proximal expiratory tube may be rotated relative to its associated expiratory channel 7.
  • the coupling between these tubes is also designed to be rotatable.
  • Such a coupling is shown by way of example in Figure 10 and will be described in more detail later.
  • the rotatable couplings between the proximal tubing and the distal tubing substantially obviate the transmission of axial distortions of the distal tubing to the nasal adapter system. Consequently, it is largely prevented that movements of the patient lead to undesirable forces and moments on the nasal mask or the prong.
  • proximal breathing tubes 4 of the present invention An embodiment of the proximal breathing tubes 4 of the present invention will now be described with reference to FIG.
  • a plastically deformable fiber 20 which is located between the two tubes.
  • a total of three tubes are provided, namely two breathing tubes and a third intermediate tube, in which the fiber 20 is received.
  • all three hoses run parallel to each other.
  • the fiber 20 directly (ie without the third tube) between the breathing tubes.
  • the connection of all three hoses for example, by external Elements (for example retaining clips 21) or can be achieved in that the three tubes are made integrated with each other, as shown in Figure 6. In this case, for example, an extrusion process can be used.
  • the plastically deformable fiber 20 for example a round metal wire or a flattened metal wire
  • the plastic deformation of the fiber By the plastic deformation of the fiber, a deformation of the entire proximal tube and thus an improved adaptation of the nose adapter system to the head of the patient can be achieved.
  • a flattened metal wire ie, a metal wire having a substantially rectangular cross section
  • the wire 20 can be made of a different material instead of metal.
  • This rough adjustment option is particularly suitable for pre-adaptation to size ratios, as they correspond approximately to the size of a child's head.
  • This adjustment can be made before attaching the adapter to the child's head.
  • a finer fit of the nasal mask or prong to the geometry of the nose, e.g. the angle between the septum and the face is expediently only when the adapter is already attached to the child's head.
  • a fine adjustment by means of a plastically deformable fiber would be unsuitable, because a fine adjustment of the angle of a few degrees against the force necessary to bend the fiber on the child's head is not practical. Attempting to bend the fiber while the adapter is in place may result in damage to the skin at the pads.
  • Figures 7 and 8 show further embodiments of the proximal breathing tubes with a plastically deformable fiber 20.
  • the fiber 20 is located at the junction between the two parallel ventilation tubes and has a circular cross-section.
  • the fiber is also at the junction between the two hoses, but has a substantially rectangular cross-section and is embedded in the tubing. In the embodiment of Figure 8, however, the fiber may also have a different cross section, such as a round cross section.
  • the proximal breathing tubes 4 have a circular cross-section (as shown in Figure 9a) because such tubes are easy to manufacture (preferably integral and integrated) and can be inexpensively manufactured in large numbers. If such hoses are to be guided closely parallel, a specific lateral extent 22 results for a given hose diameter. If this length is to be kept as small as possible, for example, because the hoses over the bridge of the nose of the child may be distracting and cause squinting in the child with a circular cross-section of the hoses whose diameter is reduced. A reduction of the diameter leads to a reduction of the cross-sectional area which is available to the flow and thus to an increase of the flow resistance.
  • non-circular profiles may for example consist of a circular or elliptical segment and a rectangle (see FIG. 9b), wherein expediently the two rectangular regions of the tube cross-sections of the inspiratory and expiratory tubes are arranged parallel to one another and are preferably integrated with one another.
  • the plastically deformable fiber may be embedded in the material of the tubes at the junction between the two tubes.
  • FIG. 10 shows an example of a rotatable coupling 23 between a proximal breathing tube 4 and a distal breathing tube 24 using the example of a simple locking connection, in which a circumferential annular collar on the end piece of the proximal tube 4 with a correspondingly shaped groove in the distal end Hose 24 rotatably engages.
  • a circumferential annular collar on the end piece of the proximal tube 4 with a correspondingly shaped groove in the distal end Hose 24 rotatably engages.
  • FIG. 1 1 shows a further embodiment of the nasal adapter system 1 according to the invention.
  • the proximal breathing tubes 4 are coupled to the nose adapter 2, the plastically deformable fiber being embedded between the two breathing tubes in the tube material such that the tube pair at least at the top has a flat surface.
  • the adapter 2 will be discussed below.
  • FIGS. 12a and 12b show the adapter 2 of Figure 1 1 in different sectional planes.
  • FIG. 12a shows a substantially central sectional plane
  • FIG. 12b shows a sectional plane offset slightly to the front.
  • the inspiration channel 6 is shown in section.
  • a partition wall 25 extends inside the adapter, by means of which the inspiration channel or the expiratory channel is lengthened into the proximal part of the adapter housing, in order to reduce the dead space in this way. If the partition 25 were not present, the dead space would extend over the entire interior of the adapter 2, which would lead to an undesirable accumulation of CO2 inside the adapter.
  • the channels 6, 7 run next to one another and parallel to one another.
  • the channels 6, 7 are integrally formed with each other, as shown in Figure 12b.
  • the ferrule 13 which is connected to a prong or nasal mask, is integrally formed with a ball portion 26 dimensioned to be rotatable and pivotal in all directions in a suitably shaped and dimensioned 'ball socket' 27. In this way, a joint with maximum freedom of movement with regard to the alignment of the connector sleeve 13 is achieved.
  • Figures 13a and 13b show a modification of the adapter shown in Figures 12a and 12b.
  • the housing of the adapter 2 of Figures 13a and 13b has a substantially hemispherical shape, whereby the flow behavior of the air flowing into the adapter and out of the adapter air is improved.
  • the channels can be arranged parallel to each other and preferably formed integrally with each other.
  • FIG. 14 shows a further embodiment of the nasal adapter system 1 according to the invention
  • FIG. 15 shows a view of the proximal breathing tubes 4 with an inserted channel for accommodating a plastically deformable fiber 20.
  • the joint 3 shown in FIG. 14 for the movable alignment of the connection sleeve 13 will be described in more detail with reference to the following figures.
  • FIG. 16 shows an enlarged perspective illustration of the adapter 2 from FIG. 14.
  • the housing of this adapter essentially has an upper housing shell 28 and a lower housing shell 29, which are connected to one another by gluing, welding or by latching means.
  • connection tubes are formed, which are arranged side by side and parallel to one another, whereby the tube 31 is connected to the proximal inspiratory tube and the tube 30 to the proximal expiratory tube. Due to the parallel arrangement of the tubes 30, 31 and the tubes can be arranged parallel to each other and preferably connected to each other, as already explained above. With regard to the embodiments of Figures 1 to 4 it is apparent that the tube 31 (or connecting piece) is connected to the inspiratory channel of the adapter, and that the tube 30 is connected to the expiratory channel of the adapter, wherein the two channels extend parallel to each other and separated by a partition (not shown).
  • the tubes 30, 31 may be integrally formed with the lower shell 29 and / or with the upper shell 28 (as well as the channels).
  • two extensions 32, 33 are formed, so that the adapter housing has a substantially Y-shaped configuration. In this case, the inspiration channel in the extension 32 is continued, and the expiratory channel is continued in the extension 33.
  • Both extensions 32, 33 have a substantially quarter-spherical end region, in whose mutually facing planar side surfaces circular openings are formed, between which a rotatable tube element 34 is held, on which the connection sleeve 13 is formed.
  • the axis of the tubular element 34 coincides with the centers of the two apertures formed in the extensions 32, 33, so that the tubular element 34 can be rotated about its axis, the connection between the circular ends of the cylindrical tubular element 34 and circular openings of the extensions 32 and 34 is substantially airtight.
  • the port spout 13 communicates with the interior of the tubular member 34, and the two axial end openings of the tubular member communicate with associated apertures in the two extensions 32,33. In this way, a flow path from the tube or nozzle 31 through the inspiratory channel of the adapter, through the tube member 34, through the expiratory channel of the adapter to the tube or nozzle 30 is achieved.
  • the air flow in the tubular element 34 in this case flows past the opening in the wall of the tubular element, on which the connecting sleeve 13 is formed.
  • the extensions 32 and 33 are slightly inclined downwardly relative to the adapter housing, as seen in Figure 16, to allow for an expanded angle of rotation.
  • a projection 35 is formed on the connection spout 13, which serves as a stop for the prong or the nasal mask.
  • Another projection 36 on each narrow side of the spout 13 serves to better support the Prongs or the mask on the spout.
  • FIG. 17 shows a cross-sectional view of the adapter 2 from FIG. 16.
  • the upper housing shell 28, the lower housing shell 29 and the dividing wall 37, through which the inspiration channel is separated from the parallel expiratory channel, can be seen. It can also be seen that the laterally inwards pointing opening in the extension 33 of the expiratory channel to the associated axial end opening of the tubular element 34 is open.
  • a further projection 38 is provided, is prevented by the over-rotation of the tubular member to the rear, when the projection 38 abuts against a stop 39 on the lower housing shell of the adapter housing 2.
  • Figures 18a and 18b show further cross-sectional views of the adapter 2 of Figures 16 and 17 in different sectional planes. These views also show the flow pattern of the air flowing through the tube 31 into the inspiratory channel. As can be clearly seen, the air flows in a smooth 90 ° bend from the inspiration channel in the tube member 34, which is due to the fact that the extensions shown in Figures 16 and 17 have the shape of a quarter ball. As a result of this low-flow inflow into the tubular element 34, strong turbulences are also avoided in the interior of the tubular element. The so-called WOB (Work of Breathing) is thus kept low. Furthermore, it is achieved that the dead space has an extremely low volume. In addition, it can be seen that a compact design of the adapter can be achieved by the parallel arrangement of the channels.
  • Figures 19a and 19b show the flow of air within the tube 34. Specifically in Figure 19a, it can be seen that the dead space, theoretically defined by the internal volume of the ferrule 13, is in practice due to the partial inflow of fresh inspiratory air into the spout and This washing effect achieved is further reduced.
  • FIG. 19b again clearly shows the flow path from the inspiratory channel of the adapter, through the tube element 34 and back through the expiration channel.
  • the solution proposed in the introduction to the description and described in detail in the description of the figure offers advantages in terms of handling by the nursing staff compared to the previously known solutions.
  • the nursing staff can adjust the curvature of the proximal tubing to the size of the infant's head before attaching the nose adapter system of the present invention to the head.
  • a fine adjustment can then be made when the adapter is already attached. This can largely be avoided that not optimally adapted nose adapter to which masks or prongs are attached, exert tension on the respective support surface and thereby lead to potentially irreparable damage to the nose or face. Only through the combination of coarse and fine adjustment an optimal adaptation to the individual geometry of the child's head is guaranteed.
  • the rotatable coupling means between the proximal and the distal breathing tubes offer over the previously known connections via rigid cone plug connectors the advantage that axial rotations of the distal tubes can be decoupled from the proximal tubes.
  • a rotation of the distal tubes therefore causes no or a significantly lower moment on the adapter and thus on the child's head than in a connection via a frictional connection.
  • the cross-sectional area of the tubes can be increased and thus the flow resistance can be reduced.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nasenadapter (2) bzw. ein Nasenadaptersystem zur Verwendung bei der nicht-invasiven Atemunterstützung. Der Nasenadapter hat ein proximales und ein distales Ende, wobei das proximale Ende zur Kopplung mit der Nase eines zu beatmenden Patienten und das distale Ende zur Kopplung mit einem Beatmungsgerät ausgestaltet ist. Der Nasenadapter hat einen Inspirationskanal (6) und einen Exspirationskanal (7), die sich zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Nasenadapters erstrecken und miteinander verbunden sind. Die distalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals enden jeweils mit einem Anschlussstutzen (30, 31) zum Anschließen von proximalen Beatmungsschläuchen (4). Die proximalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals sind jeweils mit einem Winkel von 90° so nach innen gebogen, dass die proximalen Öffnungen der Kanäle einander zugewandt sind. Zwischen diesen proximalen Öffnungen ist verdrehbar ein zylindrisches Rohrelement (34) gehalten, das in seiner zylindrischen Umfangsfläche mit einer Durchgangsöffnung versehen ist. Eine Anschlusstülle (13) zum Anschließen eines Prongs oder einer Nasenmaske ist an der Außenseite des verdrehbaren Rohrelements (34) in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung ausgebildet, so dass die Anschlusstülle relativ zum Adaptergehäuse verschwenkt werden kann.

Description

BESCHREIBUNG
Nasenadaptersystem für CPAP-Beatmung Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Nasenadaptersystem zur
Verwendung bei der Beatmung im Bereich der Intensivmedizin. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Nasenadaptersystem, das bei der CPAP-Beatmung bzw. NIV-CPAP-Beatmung zur Anwendung kommt und vorzugsweise ausgestaltet ist, um eine Nasenmaske oder ein Naseneinsatzteil (nachfolgend als "Prong" bezeich- net) mit den Beatmungsschläuchen (Inspirationsschlauch, Exspirationsschlauch und optionale Zusatzschläuche) eines Beatmungsgeräts oder anderer Beatmungseinrichtungen zu koppeln.
Bei der Beatmung oder Atemunterstützung von Neu- und Frühgeborenen wird in zunehmendem Maße auf nicht-invasive Formen der Beatmung (NIV-Beatmung) übergegangen. Eine dieser Beatmungsformen ist die CPAP- oder NIV-CPAP- Beatmung. Mit Hilfe der NIV-Beatmung sollen Schädigungen der oberen Atemwege, die durch eine Intubation entstehen können, vermieden werden. Bei der NIV-Beatmung werden üblicherweise entweder Nasenmasken oder Prongs bzw. Nasal-Prongs verwendet.
Nasenmasken sind zumeist aus Silikon-Gummi hergestellte Masken, die vorzugsweise nur die Nase des Patienten umschließen und mit Anschlüssen für die Beatmungsschläuche versehen sind. Im Gegensatz dazu weisen Prongs üblicherweise an ihrer proximalen Seite zwei kleine Nasenröhrchen, die in die beiden Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden, und an ihrer distalen Seite einen Anschluss für einen Adapter zur Verbindung mit den Beatmungsschläuchen auf. Sowohl bei den Nasenmasken als auch bei den Prongs werden häufig Zwischenschläuche (Im Folgenden "proximale" Schläuche genannt) verwendet, die an ihren distalen Enden mit distalen Beatmungsschläuchen gekoppelt sind, die zum Beatmungsgerät oder anderen Beatmungseinrichtungen führen. Dabei haben die proximalen Zwischenschläuche zumeist einen geringeren Querschnitt als die distalen Beatmungsschläuche.
Zur NIV-CPAP-Beatmung werden überwiegend Prongs eingesetzt. Kommt es jedoch zu Druckstellen an der Nase und speziell in den Nasenlöchern, so können die Prongs übergangsweise durch Nasenmasken ersetzt werden, die aufgrund ihrer Beschaffenheit im Wesentlichen keine Druckstellen bewirken.
Die Prongs (und auch die Nasenmasken) werden durch seitlich angebrachte, dehnbare Bänder (zumeist mit Hilfe von Klettverschlüssen) an einem Stirnband oder einer Mütze befestigt, so dass der Prong passend an der Nase gehalten werden kann und nicht wegrutscht, falls sich der Patient bewegt. Die Prongs werden üblicherweise mit einem Nasenadapter verbunden, der an seinem einen Ende mit dem distalen Prong-Anschluss gekoppelt und an seinem anderen Ende mit den proximalen Zwischenschläuchen verbunden werden kann. Prongs gibt es in verschiedenen Größen, abhängig von der Größe des Patienten, dem Durchmesser und dem Abstand der Nasenlöcher des Patienten, in die die Nasen- röhrchen des Prongs eingeführt werden. Die Beatmung bzw. Atemunterstützung erfolgt üblicherweise durch Applizierung eines kontinuierlichen, positiven Atemwegsdrucks (engl.: Continuous Positive Airway Pressure CPAP). CPAP stellt eine Form der Atemunterstützung dar, die eine Spontanatmung des Patienten voraussetzt. Zur Erzeugung des CPAP werden unterschiedliche Verfahren angewendet. Beim sogenannten "Jet-Ver- fahren" wird der Druck durch Aufstauen eines Freistrahls hoher Geschwindigkeit (englisch: Jet) erzeugt. Daneben gibt es Verfahren, bei denen ein Ventilator einen mehr oder weniger konstanten Volumenstrom über den Inspirationsschlauch in das Atemsystem einspeist, während am Ende des Exspirationsschlauches ein einstellbarer Strömungswiderstand angebracht ist. Der Druck entsteht als Folge dieses Strömungswiderstands und der Reibung im Exspirationstrakt des Atemsystems. Der einstellbare Strömungswiderstand kann durch ein sogenanntes Wasserschloss (bekannt als "bubble CPAP") oder durch ein geregeltes Exspirationsventil erzeugt werden.
In allen angeführten Verfahren muss das Inspirationsgas dem Patienten über Schläuche zugeführt werden. Zumindest beim letztgenannten Verfahren muss das Exspirationsgas mit Schläuchen vom Patienten zum Ventilator oder zum Wasserschloss geleitet werden. Aber auch beim Jet-Verfahren wird das Exspirationsgas üblicherweise vom Patienten weggeleitet, damit sich in der Nähe des Patienten keine C02-Ansammlungen bilden.
Um die Volumina und die Compliance-Werte der Gassäulen in den Beatmungsschläuchen möglichst gering zu halten, sind die Schläuche von Neu- und Frühgeborenen, aber auch die von Kleinkindern, generell kleiner als bei Erwachsenen. Im Pädiatrie- und Neonatalbereich werden beispielsweise Schläuche mit Innendurchmessern von 11 oder 15 mm verwendet, während Schläuche für Erwachsene praktisch durchweg einen Innendurchmesser von 22 mm haben.
Die Verbindung zwischen den distalen Schläuchen (d.h. den Beatmungs- Schläuchen) und dem Prong bzw. der Nasenmaske erfolgt speziell bei Neu- und Frühgeborenen üblicherweise durch sogenannte CPAP-Adaptersysteme (bzw. Nasenadaptersysteme oder einfach nur Nasenadapter). Nur am Rande sei angemerkt, dass solche Nasenadaptersysteme auch bei Kleinkindern oder erwachsenen Patienten Anwendung finden können. Allerdings atmen Kleinkinder und Erwachsene häufig durch den Mund statt durch die Nase, so dass bei erwachsenen Patienten zur Beatmung bevorzugt Gesichtsmasken benutzt werden.
Bekannte Nasenadaptersysteme weisen üblicherweise zwei proximale Schläuche oder Röhrchen mit einem gegenüber den distalen Beatmungsschläuchen reduzierten Innendurchmesser und ein beispielsweise Y-förmiges Adapterkopfstück auf. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Nasen- adaptersysteme bekannt.
So zeigt beispielsweise die WO 03/022341 A1 eine Atmungsunterstützungs- Vorrichtung mit einem Nasenadapter, der mit einem abnehmbaren Prong, zwei Anschlüssen für die Beatmungsschläuche und einem Sensoranschluss versehen ist. Bei diesem Nasenadapter weist der Prong zwei Nasenröhrchen auf, die in die Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden können. Ein Nachteil des Nasenadapters der WO 03/022341 A1 besteht darin, dass der Prong bzw. die Nasen- röhrchen des Prongs nicht oder nur unzureichend an verschiedene Nasengrößen (Abstand und Durchmesser der Nasenlöcher) von verschiedenen Patienten ange- passt werden kann. Der Prong und die Nasenröhrchen können zwar aus einem Gummi- oder Silikonmaterial hergestellt sein, jedoch ist hierdurch nur eine begrenzte Anpassung an verschiedene Nasenformen (Abstand und Durchmesser der Nasenlöcher sowie Winkel der Nasenlöcher relativ zum Kopf) möglich, so dass eine große Anzahl an verschiedenen Prongs bereit gehalten werden muss. Speziell die Anpassung an den Winkel der Nasenlöcher bereitet große Schwierigkeiten, da der richtige Winkel des verwendeten Prongs meist erst dann ermittelt werden kann, wenn der komplette Nasenadapter am Kopf des Patienten angebracht ist. Hierbei kann es passieren, dass der Nasenadapter mehrere Male mit verschiedenen Prongs am Patienten angebracht werden, bis der optimal passende Prong mit einem optimalen Winkel der Nasenröhrchen gefunden ist. Ein weiterer Nachteil des Nasenadapters der WO 03/022341 A1 besteht darin, dass der Luftstrom am Übergang zwischen dem proximalen Ende des Adapters und dem distalen Ende des Prongs um 180° umgelenkt wird. Dadurch wird die Entnahme einer gewünschten Luftmenge aus dem Prong negativ beeinflusst, da die Inspirationsluft mit einem hohen Impuls in die Nasenröhrchen gedrückt wird, wodurch das Ausatmen des Patienten erschwert wird, was speziell bei Neu- und Frühgeborenen ein Nachteil ist. Ferner hat der Prong konstruktionsbedingt ein relativ großes Totvolumen, weshalb das Neu- oder Frühgeborene einen relativ großen Teil der zuvor ausgeatmeten Luft bei einem nachfolgenden Atemzyklus erneut eingeatmet wird. Schließlich sind die Beatmungsschläuche des bekannten Nasenadapters relativ steif und können nur schwer an unterschiedliche Kopfgrößen und Kopfformen der Patienten angepasst werden. Die DE 10 2009 016 150 A1 offenbart einen Nasenadapter bzw. einen atraumatischen Nasentubus für die nicht-invasive Atemunterstützung, bei dem die Winkelstellung des gesamten Nasentubus mit Hilfe eines Kipphalters relativ zur Stirnauflage verändert werden kann. Jedoch kann der Winkel des Nasenstutzens bzw. der Nasenröhrchen relativ zum Nasentubus nicht verstellt werden. Zwar ist das Zentralrohr des Nasentubus elastisch und mit einem biegsamen Metallstreifen versehen, um den Nasentubus möglichst gut an die Kopfform des Patienten anpassen zu können, jedoch reicht der dadurch erzielte Freiheitsgrad nicht aus, um eine optimale Winkelanpassung des Nasenstutzens bzw. der Nasenröhrchen an die Nasenlöcher des Patienten zu erreichen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass bei der DE 10 2009 016 150 A1 geriffelte Faltenschläuche verwendet werden, die einerseits nicht stufenlos anpassbar sind und andererseits durch die im Innern der Schläuche vorhandenen Falten einen gegenüber einem glatten Schlauch erhöhten Strömungswiderstand erzeugen. Schließlich führt die Faltung der Schläuche dazu, dass deren Länge und damit das Innenvolumen sowie die Schlauch-Compliance zwischen dem Grundzustand und dem angepassten Zustand sehr stark variieren können. Dies wirkt sich üblicherweise sehr nachteilig auf das Regelverhalten des Ventilators bei der Erzeugung des konstanten CPAP- Drucks aus. Da der Nasenstutzen keine trennende Wand zwischen dem Inspirations- und dem Exspirationsgas aufweist, ist der funktionale Totraum sehr groß.
Bei der in der DE 103 29 818 A1 vorgeschlagenen Lösung ist zwischen den proximalen Beatmungsschläuchen eines Nasenmaskengeräts ein stabförmiges, plastisch verformbares Element angebracht, mit dem die Krümmung dieser proxi- malen Schläuche dauerhaft verändert werden kann, um dadurch die Krümmung der Schläuche an die Kopfgröße bzw. Kopfform anpassen zu können. Das in der DE 103 29 818 A1 gezeigte Maskengerät weist eine Nasenmaske auf, deren Position relativ zu den proximalen Schläuchen aber offensichtlich nicht verstellt werden kann, so dass die Nasenmaske nur unzulänglich an die Nase des Patienten angepasst werden kann. Außerdem müssen die Beatmungsschläuche (wie auch bei der DE 10 2009 016 150 A1 ) aus Handhabungsgründen verformt werden, bevor sie am Kopf des Patienten befestigt werden. Eine Feinanpassung am Kopf des Patienten ist wegen der aufzuwendenden Kräfte zum Verbiegen der proximalen Beatmungsschläuche schwierig und daher nicht praktikabel. Gerade diese Feinanpassung ist aber nötig, damit die von den Schläuchen auf die Nasenmaske ausgeübten Momente nicht zu einseitigen Druckbelastungen im Gesicht bzw. an der Nase und damit zu möglichen irreversiblen Schäden der Gesichtanatomie führen.
Die US 2010/0147302 A1 betrifft ein Beatmungssystem mit einem Masken- System, das eine Düsenbaugruppe mit zwei Düsen zur Verbindung mit den Nasenlöchern eines Patienten aufweist. Diese Düsenbaugruppe hat eine rohr- förmige Struktur und ist an ihren gegenüberliegenden Enden mit zwei Endbereichen versehen, die unabhängig voneinander relativ zu der Düsenbaugruppe verdreht werden können und an die Beatmungsschläuche angeschlossen sind. Die Beatmungsschläuche verlaufen somit getrennt voneinander an beiden Seiten des Kopfes des Patienten. Bei einer Bewegung des Kopfes des Patienten kann es passieren, dass sich die Düsenbaugruppe von der Nase des Patienten löst.
Schließlich offenbart die DE 202 06 692 U1 allgemein eine Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks mit einem Adapter, an dem ein mit Nasenröhrchen versehener Prong befestigt werden kann. Allerdings sind diese Nasenröhrchen nicht verstellbar, so dass auch bei dieser Vorrichtung keine Winkelanpassung der Nasenröhrchen an die Nasenlöcher des Patienten durchgeführt werden kann. Die Verbindung zwischen den distalen Schläuchen, die mit dem Beatmungsgerät oder anderen Beatmungseinrichtungen verbunden sind, und den proximalen Schläuchen des Nasenadaptersystems erfolgt üblicherweise über konische Steckverbindungen. Durch den Reibschluss übertragen solche Steckverbindungen neben Zugkräften und Biegemomenten aber auch Drehmomente. Dies kann dazu führen, dass sich die proximalen Schläuche des Nasenadaptersystems bei einer Drehung des Patienten verdrehen und im schlimmsten Fall sogar okkludieren.
Wie aus den vorstehenden Erläuterungen zum Stand der Technik deutlich wird, besteht der Nachteil aller bekannten Nasenadaptersysteme darin, dass sie keine optimale Anpassung des Adaptersystems an die Größe und Form des Kopfes des Patienten ermöglichen. Insbesondere kann bei den Adaptersystemen gemäß Stand der Technik keine optimale Anpassung des angekoppelten Prongs oder des Adapters selbst an die Nasenlöcher des zu beatmenden Patienten erreicht werden. Im schlimmsten Fall kann sich der Nasenadapter von der Nase des Patienten lösen, wenn der Patient seinen Kopf bewegt. Außerdem ist bei allen bekannten Nasenadaptern die Kopplung zwischen dem Adapter und dem Prong so ausgestaltet, dass der Atemwiderstand nicht optimal ist und sich ein relativ großer sogenannter Totraum einstellt. Letzteres kann zur Folge haben, dass der Patient einen Teil der ausgeatmeten Luft bei einem nachfolgenden Atemzyklus erneut einatmet. Auf diese Weise kommt es speziell bei Neu- und Frühgeborenen aufgrund des geringen Atemluftvolumens bei jedem Atemzyklus zu einem kontinuierlichen Anstieg des C02-Gehalts in der Atemluft, da bei jedem Atemzyklus zumindest ein Teil des in dem Totraum verbliebenen, mit CO2 angereicherten Luftvolumens erneut eingeatmet wird. Schließlich haben die Nasenadaptersysteme gemäß Stand der Technik eine komplexen Aufbau, was die Herstellung der Adapter kompliziert und teuer macht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nasenadapter- System bzw. ein CPAP-Nasenadaptersystem zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen die pneumatische Verbindung zwischen den Beatmungsschläuchen (insbesondere den distalen Beatmungsschläuchen) und einem Prong bzw. einer Nasenmaske so ausgebildet werden kann, dass eine optimale Anpassung des gesamten Nasenadaptersystems an die Kopfform und an die Kopfgröße des zu beatmenden Patienten realisiert werden kann. Dabei muss das Adaptersystem so an den Kopf des Patienten, speziell an den Kopf eines Neu- oder Frühgeborenen, angepasst werden können, dass der Prong bzw. die Nasenmaske durch Bewegungen des Kindes hinsichtlich seiner Position relativ zur Nase möglichst nicht verändert wird. Kräfte und Momente, die durch Bewegungen des Kindes und der Beatmungsschläuche relativ zueinander erzeugt werden können, sollen idealerweise keine Druckstellen an oder in der Nase oder im Gesicht des Kindes hervorrufen. Gleichzeitig soll durch das erfindungsgemäße CPAP-Nasenadapter- system eine gute und einfache Anpassung an die individuelle Größe und Form des Kopfes ermöglicht werden. Außerdem soll das CPAP-Nasenadaptersystem eine möglichst große Bewegungsfreiheit des Kindes ermöglichen. Auch soll der Strömungswiderstand, insbesondere der exspiratorische Strömungswiderstand, möglichst gering sein. Schließlich soll durch das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ein möglichst kleiner Totraum erzielt werden, so dass bei einem aktuellen Atemzyklus nur ein möglichst geringer Anteil der bei dem vorhergehenden Atemzyklus ausgeatmeten Luft erneut eingeatmet wird, um so eine C02-Akkumulation in den Atemwegen des Patienten und/oder im Totraum des Adaptersystems minimal zu halten.
Zur Lösung dieser und weiterer Aufgaben dient ein Nasenadaptersystem bzw. ein CPAP-Nasenadaptersystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 1. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems angegeben. Es sei angemerkt, dass das Nasenadaptersystem der Erfindung in dieser Beschreibung allgemein zur Verwendung bei zu beatmenden Patienten beschrieben wird. Allerdings findet das Adaptersystem vorzugsweise Anwendung bei Neu- und Frühgeborenen. Bevorzugt wird das Adaptersystem bei der nicht-invasiven CPAP-Beatmung ver- wendet, jedoch können theoretisch auch andere Beatmungsformen angewendet werden.
Zur Lösung der obigen Aufgaben muss das erfindungsgemäße Nasenadapter- System vorzugsweise ausgestaltet sein, um (1 ) eine Winkeleinstellung des mit dem Nasenadaptersystem gekoppelten (oder damit integriert gebildeten) Prongs bzw. Nasenmaske relativ zum eigentlichen Adapter zu ermöglichen, (2) eine Anpassung der proximalen Beatmungsschläuche des Nasenadaptersystems an die Form und Größe des Kopfes des Kindes zu ermöglichen, (3) durch das Adaptersystem möglichst viele Freiheitsgrade anzubieten, um die Bewegungsfreiheit des zu beatmenden Kindes möglichst wenig zu beschränken, (4) den Totraum des Nasenadapters in Kombination mit dem Prong bzw. der Nasenmaske möglichst klein zu halten, und (5) den Strömungswiderstand speziell bei der Exspiration zu minimieren.
Grundsätzlich werden durch das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ein oder mehrere der folgenden Merkmale realisiert:
(1 ) Das CPAP-Nasenadaptersystem ist mit einem Gelenk versehen, mit Hilfe dessen eine Bewegung des Nasenadapters bezüglich einer Nasenmaske (Prong) in mindestens einer Richtung ermöglicht wird.
(2) Die mit dem distalen Ende des Adapters gekoppelten Beatmungsschläuche (vorzugsweise proximale Beatmungsschläuche) sind mit einer plastisch verformbaren Faser versehen, um so die Schläuche an die Form und die Größe des Kopfes des Patienten insbesondere eines Neu- oder Frühgeborenen anpassen zu können. Bei einer alternativen Ausgestaltung können die proximalen Beatmungsschläuche, die vorzugsweise zwischen dem Adapter und den distalen Beatmungsschläuchen vorgesehen sind, aber auch weggelassen lassen. In diesem Fall können mindestens die proximalen Enden der Beatmungsschläuche mit einer plastisch verformbaren Faser versehen sein. (3) Die proximalen Beatmungsschläuche des Adapters können verdrehbar und/oder schwenkbar mit den distalen Beatmungsschläuchen gekoppelt werden, die direkt oder indirekt mit dem Beatmungsgerät verbunden sind. (4) Der Nasenadapter und die Gelenkverbindung zwischen dem Adapter und der Nasenmaske bzw. Prong sind so ausgebildet, dass sie einen möglichst kleinen Totraum bilden, um eine Akkumulation von C02 innerhalb des Adaptersystems und in der Folge in den Atemwegen des Patienten zu minimieren. (5) Durch die Geometrie des Nasenadapters wird das Atemgas so geführt, dass ein geringer Strömungswiderstand entsteht.
Das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem zur Verwendung bei der nichtinvasiven Atemunterstützung umfasst einen Nasenadapter, der ein proximales und ein distales Ende hat, wobei das proximale Ende zur Kopplung mit der Nase eines zu beatmenden Patienten und das distale Ende zur Kopplung mit einem Beatmungsgerät ausgestaltet ist, einen Inspirationskanal und einen Exspirationskanal, die sich zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Nasenadapters erstrecken und miteinander verbunden sind, ein Rohrelement, das verdrehbar zwischen den proximalen Enden der Kanäle gehalten und in seiner Umfangsfläche mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, und eine Anschlusstülle, die an der Außenseite des Rohrelements in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, wobei die Anschlusstülle zur Kopplung mit der Nase des zu beatmenden Patienten ausgestaltet ist.
Das Nasenadaptersystem umfasst vorzugsweise proximale Beatmungsschläuche, die am distalen Ende des Nasenadapters angeschlossen sind.
Bei dem Nasenadaptersystem können die proximalen Beatmungsschläuche miteinander verbunden und mit einer plastisch verformbaren Faser gekoppelt sein, wobei die verformbare Faser ein Metalldraht mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt sein kann.
Das Rohrelement ist bevorzugt so zwischen den proximalen Enden der Kanäle gehalten, um eine Fluidverbindung zwischen den proximalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals zu bewirken.
Vorzugsweise sind die distalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals jeweils mit einem Anschlussstutzen zum Anschließen eines proximalen Inspirationsschlauchs bzw. eines proximalen Exspirationsschlauchs ausgebildet.
Die proximalen Enden des Inspirationskanals und des Exspirationskanals können jeweils mit einem Winkel von etwa 90° so nach innen gebogen sein, dass die proximalen Öffnungen der Kanäle einander zugewandt sind.
Der Adapter kann eine obere Gehäuseschale und eine untere Gehäuseschale aufweisen, die durch Kleben, Verschweißen oder durch Rastmittel miteinander verbunden sind. Hierbei können der Inspirationskanal, der Exspirationskanal und die Anschlussstutzen durch die obere und die untere Gehäuseschale gebildet sein.
Am proximalen Ende des Adapters können zwei Verlängerungen ausgebildet sein, zwischen denen das Rohrelement gehalten ist. Hierbei sind die beiden Ver- längerungen jeweils an der proximalen Seite der unteren und der oberen Gehäuseschale ausgebildet, wobei in der einen Verlängerung eine 90°-Biegung des Inspirationskanals gebildet ist und in der anderen Verlängerung eine 90°- Biegung des Exspirationskanals gebildet ist. Ferner können die Verlängerungen einen Endbereich haben, zwischen deren einander zugewandten ebenen Innen- flächen das verdrehbare Rohrelement in Verbindung mit den proximalen Öffnungen der Kanäle gehalten ist. Vorzugsweise erstrecken sich die proximalen Endbereiche des Inspirationskanals bzw. des Exspirationskanals jeweils in Form eines Viertel-Toroids innerhalb der zugehörigen Verlängerungen. Bei dem erfindungsgemäßen Nasenadaptersystem steht die Anschlusstülle mit dem Inneren des Rohrelements in Verbindung, und die beiden axialen Endöffnungen des Rohrelements stehen mit den zugehörigen proximalen Öffnungen des Inspirationskanals bzw. des Exspirationskanals in Verbindung. Vorzugsweise ist an dem Rohrelement ein Vorsprung vorgesehen, der in einer
Endstellung gegen einen Anschlag am Adaptergehäuse anstößt, wodurch ein Überdrehen des Rohrelements verhindert wird.
Die Anschlusstülle kann zur Kopplung mit einer Nasenmaske oder mit einem Prong ausgestaltet sein.
Die proximalen Öffnungen des Inspirationskanals und des Exspirationskanals haben vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt, der mit dem Querschnitt des zylindrischen Rohrelements übereinstimmt.
Das Rohrelement kann zwischen den proximalen Öffnungen des Inspirationskanals und des Exspirationskanals so gehalten sein, um eine Veränderung der Winkeleinstellung zwischen dem Nasenadapter und der Anschlusstülle zu ermöglichen.
Schließlich können die proximalen Beatmungsschläuche und zugehörigen distale Beatmungsschläuche jeweils durch ein Tonnengelenk miteinander verbunden sein, so dass jeder der proximalen Beatmungsschläuche relativ zum zugehörigen distalen Beatmungsschlauch verdrehbar ist. Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben, die verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen CPAP-Nasenadaptersystems zeigen. Obwohl sich die folgende Beschreibung allgemein auf ein Nasenadaptersystem bezieht, das bei der CPAP-Beatmung bzw. NIV-CPAP-Beatmung Verwendung findet, kann das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem auch für andere Beatmungsanwendungen und Beatmungsformen ausgestaltet sein oder verwendet werden.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nasenadapter- Systems, wobei am distalen Ende des Nasenadapters die proximalen Beatmungsschläuche angebracht sind und wobei das proximale Ende des Adapters mit einem Zylindergelenk versehen ist.
Figur 2 zeigt das Zylindergelenk aus Figur 1 im Querschnitt.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Nasenadaptersystems aus Figur 1 , wobei am distalen Ende des Nasenadapters die proximalen Beatmungsschläuche angebracht sind und wobei das proximale Ende des Adapters mit einer alternativen Ausgestaltung des in Figur 1 verwendeten Zylindergelenks versehen ist.
Figur 4 zeigt das Zylindergelenk aus Figur 3 im Querschnitt.
Figur 5 zeigt die proximalen Schläuche (d.h. den Exspirationsschlauch und den Inspirationsschlauch) des erfindungsgemäßen Adaptersystems, zwischen denen ein dritter Schlauch vorgesehen ist, wobei alle drei Schläuche durch Klammern miteinander befestigt sind.
Figur 6 zeigt eine Abwandlung der in Figur 5 gezeigten Lösung, bei der die drei Schläuche integriert gefertigt bzw. verbunden sind. Figur 7 zeigt eine Abwandlung der in Figuren 5 und 6 gezeigten Lösungen, bei der die Beatmungsschläuche miteinander verbunden sind, wobei zwischen den beiden Schläuchen ein runder Metalldraht vorgesehen ist, der vorzugsweise in dem Material der Beatmungsschläuche integriert ist.
Figur 8 zeigt eine Abwandlung der in Figur 7 gezeigten Lösung, bei der statt des runden Metalldrahts ein flacher Metalldraht zwischen den beiden Beatmungsschläuchen vorgesehen ist, der vorzugsweise in dem Material der Beatmungsschläuche integriert ist.
Figuren 9a und 9b zeigen zwei Ausgestaltungen der paarweise verbundenen proximalen Beatmungsschläuche im Querschnitt, wobei in der ersten Ausgestaltung kreisförmige Profile und in der zweiten Ausgestaltung nicht-kreisförmige Profile verwendet werden.
Figur 10 zeigt ein Tonnengelenk im Querschnitt, mit Hilfe dessen jeder der proximalen Beatmungsschläuche mit einem zugehörigen distalen Beatmungsschlauch verbunden ist. Figur 1 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems.
Figur 12a zeigt eine Ausgestaltung des Adaptergelenks des Adaptersystems aus Figur 1 1 im Querschnitt.
Figur 12b zeigt eine Ansicht des Gelenks aus Figur 12a in einer anderen Schnittebene.
Figur 13a zeigt eine Abwandlung des Adaptergelenks aus Figuren 12a und 12b im Querschnitt. Figur 13b zeigt eine Ansicht des Adaptergelenks aus Figur 13a in einer anderen Schnittebene.
Figur 14 zeigt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasenadaptersystems.
Figur 15 zeigt eine perspektivische Ansicht der proximalen Beatmungsschläuche aus Figur 14. Figur 16 zeigt eine perspektivische Ansicht des Nasenadapters aus Figur 14.
Figur 17 zeigt eine Querschnittsansicht des Adapters aus Figur 16.
Figuren 18a und 18b zeigen den Strömungsverlauf der Beatmungsluft durch den Adapter aus Figuren 16 und 17.
Figuren 19a und 19b zeigen zwei weitere Ansichten des Strömungsverlaufs der Beatmungsluft durch den Adapter aus Figuren 16 und 17. Unter Bezugnahme auf Figur 1 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen CPAP-Nasenadaptersystems 1 beschrieben. Das Nasen- adaptersystem 1 umfasst im Wesentlichen den eigentlichen Nasenadapter 2, der an seinem proximalen Ende mit einem Gelenk 3 versehen ist und an dessen distalem Ende die proximalen Beatmungsschläuche 4 des Adaptersystems ange- bracht sind. Nicht dargestellt sind die distalen Beatmungsschläuche, die an den distalen Enden der proximalen Beatmungsschläuche 4 angekoppelt sind und zu einem Beatmungsgerät (nicht gezeigt) oder zu anderen Beatmungseinrichtungen führen. Alternativ können die distalen Beatmungsschläuche aber auch direkt mit dem distalen Ende des Adapters 2 verbunden sein. Die proximalen Beatmungsschläuche 4 umfassen einen Inspirationsschlauch und einen Exspirationsschlauch, die nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden sind, wie später noch erläutert wird. Wie vorstehend beschrieben, sind die proximalen Enden der proximalen
Beatmungsschläuche 4 mit distalen Anschlüssen des Adapters 2 gekoppelt. Der Adapter 2 weist zwei innere Kanäle (Inspirationskanal 6 und Exspirationskanal 7) auf, durch die die Inspirationsluft bzw. die Exspirationsluft aus den Beatmungsschläuchen bis zu dem Gelenk 3 geleitet bzw. von diesem weggeleitet wird. Vorzugsweise ist das Gelenk 3 ein zylindrisches Gelenk (Zylindergelenk), dessen mittlerer Abschnitt, an dem ein Anschluss für einen Prong bzw. eine Nasenmaske vorgesehen ist, relativ zum eigentlichen Gehäuse des Adapters 2 (und somit auch relativ zu den proximalen Schläuchen 4) verdrehbar bzw. schwenkbar ist. Durch diesen verdrehbaren mittleren Abschnitt des Zylindergelenks kann eine Fein- anpassung durchgeführt werden. Das Drehgelenk bzw. Zylindergelenk 3 sollte leichtgängig sein, sich aber unter den üblichen Kräften, die bei Bewegungen des Neu- oder Frühgeborenen auftreten können, nicht selbständig bewegen.
Eine Ausgestaltung des Gelenks 3 aus Figur 1 ist in Figur 2 gezeigt, die einen Querschnitt dieses Gelenks darstellt. Bei diesem Gelenk 3 erstreckt sich ein im Wesentlichen zylindrisches inneres Rohr 5 zwischen dem Inspirationskanal 6 und dem Exspirationskanal 7 des Adapters 2. Wie in Figuren 1 und 2 zu sehen, ist dieses Rohr 5 zwischen den proximalen Endabschnitten der Kanäle 6 und 7 montiert oder mit diesen integriert gebildet. Vorzugsweise sind diese End- abschnitte im Wesentlichen halbkugelförmig gebildet, so dass die Luftströmung aus dem Endabschnitt des Inspirationskanals 6 in das Rohr 5 bzw. aus dem Rohr 5 in den Endabschnitt des Exspirationskanals 7 jeweils in einer sanften 90°- Umlenkung erfolgt, um auf diese Weise einen möglichst verwirbelungsarmen Luftstrom in und aus dem Rohr 5 zu bewirken. In diesem inneren Rohr 5 ist eine Öffnung 8 vorgesehen, die im Wesentlichen in Richtung zu den Nasenlöchern des Patienten zeigt, wenn das Adaptersystem am Kopf des Patienten positioniert ist. Die Außenfläche dieses inneren Rohres 5 ist mit einer Aussparung bzw. Vertiefung 10 versehen, die fast um den gesamten Umfang des Rohres 5 verläuft und nur durch einen Vorsprung 9 unterbrochen ist. Wie in Figur 2 zu sehen, ist ein teilzylindrischer Schieber 1 1 auf die teilzylindrische Aussparung 10 aufgespannt oder aufgeschnappt. Der Schieber 1 1 weist ebenfalls eine Öffnung 12 auf, die im Wesentlichen mit der Öffnung 8 des Rohres 5 ausgerichtet ist bzw. mit dieser fluchtet. Allerdings hat die Öffnung 12 des Schiebers 1 1 eine kleinere Erstreckung oder Größe in Umfangsrichtung als die Öffnung 8 des zylindrischen Innenrohres 5. Auf diese Weise kann der in bzw. auf der Aussparung 10 gehaltene Schieber 1 1 relativ zum Rohr 5 verdreht werden. Diese Drehung wird lediglich durch den Vorsprung 9 begrenzt. Vorzugsweise sind die benachbarten und einander zugewandten Seiten des Vorsprungs 9 und des Schiebers 1 1 mit korrespondierenden Hinterschneidungen versehen, so dass der Schieber 1 1 nicht versehentlich über den Vorsprung 9 geschoben werden kann, da die Hinterschneidungen ineinander greifen. Die Begrenzung der Drehung des Schiebers 1 1 durch den Vorsprung 9 verhindert, dass sich die Öffnungen 8, 12 gegenseitig verschließen können. Während des Verdrehens des Schiebers 1 1 bleibt die Öffnung 12 des Schiebers also immer im Wesentlichen in Ausrichtung mit der Öffnung 8 des Rohrs 5, wobei der Öffnungsquerschnitt der sich überlagernden Öffnungen 8 und 12 unabhängig vom Drehwinkel des Schiebers 1 1 relativ zum Rohr 5 konstant bleibt, da sich die Öffnung 8 des inneren Rohres 5 über eine größere Länge in Umfangsrichtung des Rohres 5 erstreckt als die Öffnung 12 des Schiebers 1 1 . Der Querschnitt der sich überlagernden Öffnungen 8 und 12 wird folglich durch den kleineren Querschnitt der Öffnung 12 des Schiebers 1 1 definiert. Alternativ kann die Öffnung 12 des Schiebers 1 1 aber auch eine größere Erstreckung haben als die Öffnung 8 des Rohres 5, wodurch die gleiche Wirkung erzielt wird. An der Außenseite des Schiebers 1 1 ist in Übereinstimmung mit der Öffnung 12 eine Anschlusstülle 13 vorgesehen, die dazu dient, mit einer Nasenmaske oder mit einem Prong gekoppelt zu werden. Wie in Figuren 1 und 2 zu sehen, sind die distalen Enden des Inspirationskanals 6 bzw. des Exspirationskanals 7 des Adapters 2 über deren verlängerte Anschlussrohre bzw. Anschlussstutzen mit den proximalen Beatmungsschläuchen oder alternativ direkt mit den distalen Beatmungsschläuchen gekoppelt. Der Gas- fluss des Beatmungsgeräts führt folglich vom proximalen Inspirationsschlauch in den Inspirationskanal 6 des Adapters 2, strömt durch das zylindrische Innenrohr 5 an den Öffnungen 8 und 12 (gegeneinander verschiebbare Fenster) vorbei, und entweicht durch den Exspirationskanal 7 des Nasenadapters 2 und durch den proximalen Exspirationsschlauch zurück zum Beatmungsgerät. Der Patient kann beim Einatmen eine benötigte Luftmenge der durch das Rohr 5 strömenden Luft über die Anschlusstülle 13 entnehmen bzw. beim Ausatmen wieder einspeisen. Durch den Vorsprung 9, der eine Art Verdrehsicherung bildet, wird verhindert, dass der Gasweg zwischen dem Rohr 5 und der Tülle 13 durch eine zu große Schwenkbewegung des Schiebers 1 1 verschlossen wird.
Der zu beatmende Patient, der den Prong trägt (dessen Nasenröhrchen in die Nasenlöcher des Patienten eingesetzt sind und der mit der Anschlusstülle 13 des Schiebers 1 1 gekoppelt ist), entnimmt durch die Anschlusstülle 13 und durch die Öffnungen 8, 12 bei jedem Atemzyklus die benötigte Luftmenge aus der durch das Rohr 5 strömenden Luft und gibt die ausgeatmete Luft wieder in den Adapter 2 (d.h. in das Rohr 5) zurück, wobei die ausgeatmete Luft durch den durch das innere Rohr 5 strömenden Luftstrom mitgerissen wird. Auf die Strömungsverläufe innerhalb des Adapters 2 wird später detailliert eingegangen. Obwohl der Inspirationskanal 6 und der Exspirationskanal 7 in Figuren 1 und 2 als getrennte Kanäle dargestellt sind, können die Kanäle 6, 7 auch (vorzugsweise entlang ihrer Längsrichtung) miteinander verbunden oder integriert gebildet sein. Wie in Figur 1 angedeutet, können die Kanäle 6, 7 in Form eines "Y" miteinander gebildet sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, hat der Nasenadapter 2 des Nasenadaptersystems 1 im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie in den Figuren 1 und 2. Wie in Figur 4 zu sehen, sind die proximalen Enden des Inspirationskanals 6 und des Exspirationskanals 7 jeweils mit einem Anschlussteil 14 versehen, das jeweils eine kreisförmige Anschlussöffnung hat, d.h. der Inspirationskanal 6 endet mit einem Anschlussteil 14, aus dem die Inspirationsluft austritt, und der Exspirationskanal 7 endet mit einem gegenüberliegenden Anschlussteil 14, in das Luft eintritt. Zwischen den beiden Anschlussteilen 14 befindet sich ein Rohrelement 15, das verdrehbar mit den beiden Anschlussteilen 14 gekoppelt ist. Auch hier sind die beiden Anschlussteile 14 im Wesentlichen halbkugelförmig, um eine sanfte 90°-Umlenkung der Luft in und aus dem Rohrelement 15 zu bewirken. Ferner ist das Rohrelement 15 mit einer Öffnung 16 ausgebildet und an seiner Außenfläche mit einer Anschlusstülle 17 versehen, die mit der Öffnung 16 ausgerichtet ist. Wie schon beim vorherigen Ausführungsbeispiel, kann die Anschlusstülle 17 mit einem entsprechenden Anschluss eines Prongs oder einer Nasenmaske verbunden werden. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist es möglich, die Anschlusstülle, die in Figuren 2 und 4 am besten zu sehen ist, durch zwei Nasenröhrchen zu ersetzen, die direkt (d.h. ohne Verwendung eines Prongs) in die Nasenlöcher des Patienten eingeführt werden können.
In Figuren 2 und 4 ist zu sehen, dass sich die Achse der Anschlusstülle 13 bzw. 17 mit der Achse des inneren Rohres 5 bzw. des Rohrelements 15 kreuzt. Es ist allerdings bevorzugt, dass die Anschlusstülle 13 bzw. 17 im Wesentlichen tangential zu dem inneren Rohr 5 (bzw. zum Rohrelement 15) verläuft, wodurch die Strömungscharakteristiken verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel aus den Figuren 3 und 4 ist keine Verdrehsicherung (siehe Vorsprung 9 in Figur 2) erforderlich. Die rotationssymmetrische Gestaltung der Trenn- bzw. Kopplungsfläche zwischen den kreisrunden Öffnungen der Anschlussteile 14 und den zugehörigen ebenfalls kreisrunden Öffnungen des Rohrelements 15 erleichtert hierbei die Dichtfunktion. Die beiden verlängerten Tüllen bzw. Rohrleitungen des Inspirationskanals 6 und des Exspirationskanals 7 werden durch ein Verbindungselement 18 zusammengehalten, das beispielsweise durch einen Steg und ein entsprechendes Nutelement gebildet ist, die ineinander greifen, wodurch das zylindrische Rohrelement 15 zwischen dem Exspirations- kanal 7 und dem Inspirationskanal 6 (bzw. zwischen den Anschlussteilen 14) eingeklemmt wird. Alternativ können der Exspirationskanal 7 und der Inspirationskanal 6 durch einen integriert mit diesen Kanälen gebildeten Steg 18 verbunden sein. Hierbei wird durch den Verbindungssteg 18 eine Federkraft erzeugt, durch den das Rohrelement 15 zwischen den Anschlussteilen 14 der Kanäle 6 und 7 eingespannt gehalten wird. Bei einer weiteren Ausgestaltung können die Kanäle im Bereich des in Figur 4 gezeigten Stegs 17 auch fest miteinander verbunden oder integriert gebildet sein. Auch hier hat der Adapter im Wesentlichen die Form eines "Y", wie aus Figur 3 ersichtlich. Durch diese Ausgestaltung kann der Adapter (mit Ausnahme des Rohrelements 15) einstückig hergestellt werden. Folglich verlaufen die Kanäle 6, 7 (wie auch bei der Ausführung der Figuren 1 und 2) im Wesentlichen parallel zueinander. Ferner sind die distalen Enden bzw. Anschlüsse zum Anschließen der Beatmungsschläuche nebeneinander angeordnet, wodurch das Anschließen der Beatmungsschläuche erleichtert wird, die als "Zwillings- Schläuche" (vorzugsweise integriert) gebildet sind und somit parallel zueinander verlaufen. Auf diese Weise verlaufen die Kanäle 6, 7 des Adapters und die daran angeschlossenen Beatmungsschläuche im Wesentlichen parallel zueinander.
Wie eingangs erläutert, besteht die Aufgabe der Erfindung unter anderem darin, ein Nasenadaptersystem zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen möglichst viele Freiheitsgrade realisiert werden. Ein wesentlicher Freiheitsgrad wird durch das Zylindergelenk (das auch als Tonnengelenk bezeichnet wird) beim Adaptergehäuse selbst erreicht, wodurch die Anschlusstülle, die mit dem Prong oder der Nasenmaske verbunden wird, relativ zum Nasenadapter bzw. zu den Kanälen 6 und 7 frei verdreht werden kann, wodurch wiederum der Prong oder die Nasenmaske optimal an die Nase des Patienten angepasst werden kann. Ein weiterer Freiheitsgrad kann erreicht werden, indem zwischen den proximalen Beatmungsschläuchen 4 und dem zugehörigen Inspirationskanal 6 bzw. Exspirationskanal 7 des Nasenadapters eine verdrehbare Kopplung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann der proximale Inspirationsschlauch relativ zu seinem zugehörigen Inspirationskanal 6 verdreht werden, und der proximale Exspirations- schlauch kann relativ zu seinem zugehörigen Exspirationskanal 7 verdreht werden.
Um ein Verdrehen der proximalen Beatmungsschläuche 4 relativ zu den distalen Beatmungsschläuchen zu ermöglichen, ist die Kopplung zwischen diesen Schläuchen ebenfalls verdrehbar ausgestaltet. Eine solche Kopplung ist beispielhaft in Figur 10 gezeigt und wird später ausführlicher beschrieben. Durch diese Rotationsfreiheitsgrade kann sich der Patient in einem größeren Maße bewegen, ohne dass übermäßige Kräfte auf das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem ausgeübt werden. Speziell durch die verdrehbaren Kopplungen zwischen den proximalen Schläuchen und den distalen Schläuchen wird die Übertragung axialer Verdrehungen der distalen Schläuche auf das Nasenadaptersystem im Wesentlichen vermieden. Folglich wird weitgehend verhindert, dass Bewegungen des Patienten zu unerwünschten Kräften und Momenten an der Nasenmaske bzw. dem Prong führen.
Unter Bezugnahme auf Figur 5 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der proximalen Beatmungsschläuche 4 der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie zu sehen, erfolgt die Verbindung der proximalen Beatmungsschläuche 4 über eine plastisch verformbare Faser 20, die sich zwischen den beiden Schläuchen befindet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Schläuche vorgesehen, nämlich zwei Beatmungsschläuche und ein dritter zwischenliegender Schlauch, in dem die Faser 20 aufgenommen ist. Somit verlaufen alle drei Schläuche parallel zueinander. Es ist natürlich auch möglich, die Faser 20 direkt (also ohne den dritten Schlauch) zwischen den Beatmungsschläuchen anzuordnen. Das Verbinden aller drei Schläuche kann beispielsweise durch äußere Elemente (zum Beispiel Halteklammern 21) oder dadurch erreicht werden, dass die drei Schläuche miteinander integriert hergestellt werden, wie dies in Figur 6 gezeigt ist. Hierbei kann zum Beispiel ein Extrusionsverfahren zur Anwendung kommen. Die drei Schläuche könnten aber auch einzeln hergestellt und anschließend miteinander verschweißt oder verklebt werden. Es ist offensichtlich, dass in dem dritten zwischenliegenden Schlauch die plastisch verformbare Faser 20, zum Beispiel ein runder Metalldraht oder ein abgeflachter Metalldraht) formschlüssig geführt ist. Durch die plastische Verformung der Faser kann eine Verformung des gesamten proximalen Schlauchs und damit eine verbesserte Anpassung des Nasenadaptersystems an den Kopf des Patienten erreicht werden. Ein abgeflachter Metalldraht (d.h. ein Metalldraht mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt) wird bevorzugt, da sich ein runder Metalldraht beim Verbiegen leicht verdrehen kann. Es ist offensichtlich, dass der Draht 20 statt aus Metall auch aus einem anderen Material bestehen kann.
Diese grobe Anpassungsmöglichkeit eignet sich besonders zur Voranpassung an Größenverhältnisse, wie sie etwa der Größe eines Kinderkopfes entsprechen. Diese Anpassung kann vor der Befestigung des Adapters am Kinderkopf erfolgen. Eine feinere Anpassung der Nasenmaske oder des Prongs an die Geometrie der Nase, z.B. des Winkels zwischen Septum und Gesicht, erfolgt zweckmäßigerweise erst dann, wenn der Adapter bereits am Kinderkopf befestigt ist. Dann wäre eine Feinjustage mittels einer plastisch verformbaren Faser ungeeignet, weil eine Feineinstellung des Winkels von wenigen Grad entgegen der Kraft, die notwendig ist, um die Faser zu verbiegen, am Kinderkopf nicht praktikabel ist. Wird versucht, die Faser bei angelegtem Adapter dennoch zu verbiegen, können Schädigungen der Haut an den Auflagestellen entstehen.
Figuren 7 und 8 zeigen weitere Ausgestaltungen der proximalen Beatmungsschläuche mit einer plastisch verformbaren Faser 20. In Figur 7 liegt die Faser 20 an der Verbindungsstelle zwischen den beiden parallel verlaufenden Beatmungsschläuchen und hat einen kreisförmigen Querschnitt. In Figur 8 liegt die Faser ebenfalls an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schläuchen, hat aber einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt und ist im Schlauchmaterial eingebettet. In dem Ausführungsbeispiel aus Figur 8 kann die Faser aber auch einen anderen Querschnitt haben, wie zum Beispiel einen runden Querschnitt.
Üblicherweise besitzen die proximalen Beatmungsschläuche 4 einen kreisförmigen Querschnitt (wie in Figur 9a gezeigt), weil solche Schläuche einfach zu fertigen (vorzugsweise einstückig und integriert) sind und preiswert in großen Stückzahlen hergestellt werden können. Sollen solche Schläuche eng parallel geführt werden, ergibt sich bei einem vorgegebenem Schlauchdurchmesser eine bestimmte seitliche Ausdehnung 22. Will man diese Ausdehnung möglichst klein halten, weil zum Beispiel die Schläuche über dem Nasenrücken des Kindes störend wirken und beim Kind zu einem Schielen führen können, muss bei kreisförmigem Querschnitt der Schläuche deren Durchmesser reduziert werden. Eine Reduzierung des Durchmessers führt zu einer Verkleinerung der Querschnittsfläche, die der Strömung zur Verfügung steht und damit zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes. Will man bei gegebener seitlicher Ausdehnung 22 die Querschnittsfläche vergrößern, so kann man nicht-kreisförmige Profile verwenden. Solche Profile können zum Beispiel aus einem Kreis- oder Ellipsen- segment und einem Rechteck bestehen (siehe Figur 9b), wobei zweckmäßigerweise die beiden rechteckigen Bereiche der Schlauchquerschnitte des das Inspirations- und des Exspirationsschlauches parallel nebeneinander angeordnet werden und vorzugsweise miteinander integriert sind. Im Fall von Figur 9b kann die plastisch verformbare Faser an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Schläuchen in das Material der Schläuche eingebettet werden.
In Figur 10 ist ein Beispiel einer verdrehbaren Kopplung 23 zwischen einem proximalen Beatmungsschlauch 4 und einem distalen Beatmungsschlauch 24 am Beispiel einer einfachen Rastverbindung gezeigt, bei der ein umlaufender ring- förmiger Kragen am Endstück des proximalen Schlauchs 4 mit einer entsprechend geformten Nut im Endstück des distalen Schlauchs 24 drehbar eingreift. Um eine solche verdrehbare Kopplung zu erreichen, sind dem Fachmann jedoch viele andere technische Möglichkeiten bekannt.
Figur 1 1 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasen- adaptersystems 1. Auch hier sind die proximalen Beatmungsschläuche 4 mit dem Nasenadapter 2 gekoppelt, wobei die plastisch verformbare Faser zwischen den beiden Beatmungsschläuchen so in das Schlauchmaterial eingebettet ist, dass das Schlauchpaar zumindest an der Oberseite eine ebene Fläche hat. Auf die Ausgestaltung des Adapters 2 wird nachfolgend eingegangen.
Figuren 12a und 12b zeigen den Adapter 2 aus Figur 1 1 in verschiedenen Schnittebenen. Figur 12a zeigt eine im Wesentlichen zentrale Schnittebene, wohingegen Figur 12b eine leicht nach vorne versetzte Schnittebene darstellt. In Figur 12a ist lediglich der Exspirationskanal 7 gezeigt, während in Figur 12b zusätzlich der Inspirationskanal 6 im Schnitt gezeigt ist. In Figur 12a ist deutlich zu sehen, dass sich im Inneren des Adapters eine Trennwand 25 erstreckt, durch die der Inspirationskanal bzw. der Exspirationskanal bis in den proximalen Teil des Adaptergehäuses verlängert werden, um auf diese Weise den Totraum zu verkleinern. Wäre die Trennwand 25 nicht vorhanden, würde sich der Totraum über den gesamten Innenraum des Adapters 2 erstrecken, was zu einer unerwünschten CO2-Akkumulation im Inneren des Adapters führen würde. Aus Figuren 12a, 12b wird ebenfalls deutlich, dass die Kanäle 6, 7 nebeneinander und parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise sind die Kanäle 6, 7 integriert miteinander gebildet, wie aus Figur 12b ersichtlich.
Die Anschlusstülle 13, die mit einem Prong oder einer Nasenmaske verbunden wird, ist integriert mit einem Kugelabschnitt 26 gebildet, der dimensioniert ist, um sich verdrehbar und in allen Richtungen schwenkbar in einer entsprechend geformten und dimensionierten 'Kugelpfanne' 27 bewegen zu können. Auf diese Weise wird ein Gelenk mit maximaler Bewegungsfreiheit hinsichtlich der Ausrichtung der Anschlusstülle 13 erreicht. Figuren 13a und 13b zeigen eine Abwandlung des in Figuren 12a und 12b gezeigten Adapters. Das Gehäuse des Adapters 2 der Figuren 13a und 13b hat eine im Wesentlichen halbkugelförmige Gestalt, wodurch das Strömungsverhalten der in den Adapter einströmenden und aus dem Adapter ausströmenden Luft verbessert wird. Auch hier können die Kanäle parallel nebeneinander angeordnet und vorzugsweise integriert miteinander gebildet sein.
Figur 14 zeigt eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nasen- adaptersystems 1 , und Figur 15 zeigt eine Ansicht der proximalen Beatmungs- Schläuche 4 mit einem eingefügten Kanal zur Aufnahme einer plastisch verformbaren Faser 20. Das in Figur 14 gezeigte Gelenk 3 zur beweglichen Ausrichtung der Anschlusstülle 13 wird anschließend unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren näher beschrieben. Figur 16 zeigt eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Adapters 2 aus Figur 14. Das Gehäuse dieses Adapters weist im Wesentlichen eine obere Gehäuseschale 28 und eine untere Gehäuseschale 29 auf, die durch Kleben, Verschweißen oder durch Rastmittel miteinander verbunden sind. Am distalen Ende des Adapters sind Anschlussröhrchen gebildet, die nebeneinander und parallel zueinander angeordnet sind, wobei das Röhrchen 31 mit dem proximalen Inspirationsschlauch und das Röhrchen 30 mit dem proximalen Exspirations- schlauch verbunden wird. Aufgrund der parallelen Anordnung der Röhrchen 30, 31 können auch die Schläuche parallel zueinander angeordnet und vorzugsweise miteinander verbunden sein, wie vorstehend bereits erläutert wird. Mit Blick auf die Ausgestaltungen der Figuren 1 bis 4 ist offensichtlich, dass das Röhrchen 31 (bzw. Anschlussstutzen) mit dem Inspirationskanal des Adapters verbunden ist, und dass das Röhrchen 30 mit dem Exspirationskanal des Adapters verbunden ist, wobei die beiden Kanäle parallel nebeneinander verlaufen und durch eine Trennwand (nicht gezeigt) voneinander getrennt sind. Die Röhrchen 30, 31 können (ebenso wie die Kanäle) integriert mit der unteren Gehäuseschale 29 und/oder mit der oberen Gehäuseschale 28 geformt sein. An der proximalen Seite des Adaptergehäuses sind zwei Verlängerungen 32, 33 ausgebildet, so dass das Adaptergehäuse eine im Wesentlichen Y-förmige Gestalt hat. Dabei ist der Inspirationskanal in der Verlängerung 32 fortgeführt, und der Exspirationskanal ist in der Verlängerung 33 fortgeführt. Beide Verlängerungen 32, 33 haben einen im Wesentlichen viertelkugelförmigen Endbereich, in deren einander zugewandten ebenen Seitenflächen kreisrunde Öffnungen ausgebildet sind, zwischen denen ein verdrehbares Rohrelement 34 gehalten ist, an dem die Anschlusstülle 13 ausgebildet ist. Wie in Figur 16 zu sehen, fällt die Achse des Rohrelements 34 mit den Mittelpunkten der beiden in den Verlängerungen 32, 33 ausgebildeten Öffnungen zusammen, so dass das Rohrelement 34 um seine Achse verdreht werden kann, wobei die Verbindung zwischen den kreisförmigen Enden des zylindrischen Rohrelements 34 und kreisrunden Öffnungen der Verlängerungen 32 und 34 im Wesentlichen luftdicht ist. Wie erwähnt, steht die Anschlusstülle 13 mit dem Inneren des Rohrelements 34 in Verbindung, und die beiden axialen End- Öffnungen des Rohrelements stehen mit zugehörigen Öffnungen in den beiden Verlängerungen 32, 33 in Verbindung. Auf diese Weise wird ein Strömungspfad vom Röhrchen oder Stutzen 31 durch den Inspirationskanal des Adapters, durch das Rohrelement 34, durch den Exspirationskanal des Adapters hin zum Röhrchen bzw. Stutzen 30 erreicht. Die Luftströmung im Rohrelement 34 strömt hierbei an der Öffnung in der Wand des Rohrelements vorbei, an der die Anschlusstülle 13 ausgebildet ist. Die Verlängerungen 32 und 33 sind relativ zum Adaptergehäuse leicht nach unten geneigt, wie in Figur 16 zu sehen, um einen erweiterten Drehwinkel zu ermöglichen. Außerdem ist an der Anschlusstülle 13 ein Vorsprung 35 ausgebildet, der als Anschlag für den Prong oder die Nasenmaske dient. Ein weiterer Vorsprung 36 an jeder schmalen Seite der Tülle 13 dient zur besseren Halterung des Prongs oder der Maske an der Tülle.
Figur 17 zeigt eine Querschnittsansicht des Adapters 2 aus Figur 16. Zu sehen sind die obere Gehäuseschale 28, die untere Gehäuseschale 29 und die Trennwand 37, durch die der Inspirationskanal vom parallel verlaufenden Exspirationskanal getrennt ist. Ferner ist zu erkennen, dass die seitlich nach innen zeigende Öffnung in der Verlängerung 33 des Exspirationskanals zur zugehörigen axialen Endöffnung des Rohrelements 34 offen ist. An der hinteren äußeren Seite des Rohrelements 34 ist ein weiterer Vorsprung 38 vorgesehen, durch den ein Überdrehen des Rohrelements nach hinten verhindert wird, wenn der Vorsprung 38 gegen einen Anschlag 39 an der unteren Gehäuseschale des Adaptergehäuses 2 anstößt.
Figuren 18a und 18b zeigen weitere Querschnittsansichten des Adapters 2 aus Figuren 16 und 17 in verschiedenen Schnittebenen. In diesen Ansichten ist auch der Strömungsverlauf der durch das Röhrchen 31 in den Inspirationskanal einströmenden Luft gezeigt. Wie deutlich zu sehen, strömt die Luft in einer sanften 90°-Biegung vom Inspirationskanal in das Rohrelement 34, was darin begründet ist, dass die in Figuren 16 und 17 gezeigten Verlängerungen die Form einer Viertelkugel haben. Aufgrund dieses verwirbelungsarmen Einströmens in das Rohrelement 34 werden auch im Inneren des Rohrelements starke Verwirbe- lungen vermieden. Die sogenannte WOB (Work of Breathing) wird somit gering gehalten. Ferner wird erreicht, dass der Totraum ein äußerst geringes Volumen hat. Außerdem ist ersichtlich, dass durch die parallele Anordnung der Kanäle eine kompakte Bauweise des Adapters erreicht werden kann.
Figuren 19a und 19b zeigen den Luftströmungsverlauf im Inneren des Rohrelements 34. Speziell in Figur 19a ist zu sehen, dass der Totraum, der theoretisch durch das Innenvolumen der Anschlusstülle 13 definiert ist, in der Praxis durch das partielle Einströmen frischer Inspirationsluft in die Tülle und die dadurch erreichte Auswaschwirkung noch weiter vermindert wird. Figur 19b zeigt noch einmal deutlich den Strömungspfad vom Inspirationskanal des Adapters, durch das Rohrelement 34 und zurück durch den Exspirationskanal.
Die in der Beschreibungseinleitung vorgeschlagene und in der Figuren- beschreibung detailliert erläutere Lösung bietet gegenüber den bisher bekannten Lösungen Vorteile in der Handhabung durch das Pflegepersonal. Das Pflege- personal kann die Krümmung der proximalen Schläuche an die Größe des Kinderkopfes anpassen, bevor das erfindungsgemäße Nasenadaptersystem am Kopf befestigt wird. Im Unterschied zu den bekannten Lösungen kann danach aber bei schon angelegtem Adapter eine Feinanpassung vorgenommen werden. Dadurch kann weitgehend vermieden werden, dass nicht optimal angepasste Nasenadapter, an denen Masken oder Prongs befestigt werden, Spannungen auf die jeweilige Auflagefläche ausüben und dadurch zu möglicherweise irreparablen Schäden an Nase oder Gesicht führen. Erst durch die Verbindung der Grob- und Feinanpassung wird eine optimale Anpassung an die individuelle Geometrie des Kinderkopfes gewährleistet.
Die verdrehbaren Kopplungseinrichtungen zwischen den proximalen und den distalen Beatmungsschläuchen bieten gegenüber den bisher bekannten Verbindungen über starre Konussteckverbindungen den Vorteil, dass axiale Drehungen der distalen Schläuche von den proximalen Schläuchen entkoppelt werden können. Eine Verdrehung der distalen Schläuche bewirkt daher kein oder ein deutlich geringeres Moment auf den Adapter und damit auf den Kinderkopf als bei einer Verbindung über einen Reibschluss. Wie vorstehend beschrieben, kann bei Verwendung der vorgeschlagenen nicht-kreisförmige Schlauchquerschnitte bei unveränderter Breite des Schlauchpaars die Querschnittsfläche der Schläuche vergrößert und damit der Strömungswiderstand verringert werden.
Bezugszeichenliste
1 Nasenadaptersystem
2 Nasenadapter
3 Gelenk
4 proximale Beatmungsschläuche
5 zylindrisches inneres Rohr
6 Inspirationskanal
7 Exspirationskanal
8 Öffnung des Rohres
9 Vorsprung
10 Aussparung
1 1 Schieber
12 Öffnung des Schiebers
13 Anschlusstülle
14 Anschlussteil
15 Rohrelement
16 Öffnung
17 Anschlusstülle
18 Verbindungselement
20 plastisch verformbare Faser
21 Halteklammer
22 seitliche Ausdehnung
23 Kopplung
24 distaler Beatmungsschlauch
25 Trennwand
26 Kugelabschnitt
27 Kugelpfanne
28 obere Schale
29 untere Schale
30 Anschlussstutzen Anschlussstutzen Verlängerung Verlängerung Rohrelement Vorsprung Vorsprung Trennwand Vorsprung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Nasenadaptersystem (1) zur Verwendung bei der nicht-invasiven Atemunterstützung, mit
einem Nasenadapter (2), der ein proximales und ein distales Ende hat, wobei das proximale Ende zur Kopplung mit der Nase eines zu beatmenden Patienten und das distale Ende zur Kopplung mit einem Beatmungsgerät ausgestaltet ist,
einem Inspirationskanal (6) und einem Exspirationskanal (7), die sich zwischen dem proximalen und dem distalen Ende des Nasenadapters (2) erstrecken und miteinander verbunden sind,
einem Rohrelement (34), das verdrehbar zwischen den proximalen Enden der Kanäle (6, 7) gehalten und in seiner Umfangsfläche mit einer Durchgangsöffnung versehen ist, und
einer Anschlusstülle (13), die an der Außenseite des Rohrelements (34) in Ausrichtung mit der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, wobei die Anschlusstülle (13) zur Kopplung mit der Nase des zu beatmenden Patienten ausgestaltet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 1 , außerdem mit proximalen Beatmungsschläuchen (4), die am distalen Ende des Nasenadapters (2) angeschlossen sind.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 2, bei dem die proximalen Beatmungsschläuche miteinander verbunden und mit einer plastisch verformbaren Faser (20) gekoppelt sind, wobei die verformbare Faser (20) ein Metalldraht mit einem runden oder rechteckigen Querschnitt sein kann.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem das Rohrelement (34) so zwischen den proximalen Enden der Kanäle (6, 7) gehalten ist, um eine Fluidverbindung zwischen den proximalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) zu bewirken.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die distalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) jeweils mit einem Anschlussstutzen (30, 31) zum Anschließen eines proximalen Inspirationsschlauchs bzw. eines proximalen Exspirations- schlauchs ausgebildet sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die proximalen Enden des Inspirationskanals (6) und des Exspirationskanals (7) jeweils mit einem Winkel von etwa 90° so nach innen gebogen sind, dass die proximalen Öffnungen der Kanäle (6, 7) einander zugewandt sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem der Adapter (2) im Wesentlichen eine obere Gehäuseschale (28) und eine untere Gehäuseschale (29) aufweist, die durch Kleben, Verschweißen oder durch Rastmittel miteinander verbunden sind.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 7, bei dem der Inspirationskanal (6), der Exspirationskanal (7) und die Anschlussstutzen (30, 31) durch die obere und die untere Gehäuseschale (28, 29) gebildet sind.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem am proximalen Ende des Adapters (2) zwei Verlängerungen (32, 33) ausgebildet sind, zwischen denen das Rohrelement (34) gehalten ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Anspruch 9, bei dem die beiden Verlängerungen (32, 33) jeweils an der proximalen Seite der unteren und der oberen Gehäuseschale (28, 29) ausgebildet sind, wobei in der einen Verlängerung (32) eine 90°-Biegung des Inspirationskanals (6) gebildet ist und in der anderen Verlängerung (33) eine 90°-Biegung des Exspirationskanals (7) gebildet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 9 und 10, bei dem die Verlängerungen (32, 33) einen Endbereich haben, zwischen deren einander zugewandten ebenen Innenflächen das verdrehbare Rohrelement (34) in Verbindung mit den proximalen Öffnungen der Kanäle (6, 7) gehalten ist.
Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 9 bis 11 , bei dem sich die proximalen Endbereiche des Inspirationskanals (6) bzw. des Exspirationskanals (7) jeweils in Form eines Viertel-Toroids innerhalb der zugehörigen Verlängerungen (32, 33) erstrecken.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Anschlusstülle (13) mit dem Inneren des Rohrelements (34) in Verbindung steht und die beiden axialen Endöffnungen des Rohrelements mit den zugehörigen proximalen Öffnungen des Inspirationskanals (6) bzw. des Exspirationskanals (7) in Verbindung stehen.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei an dem Rohrelement (34) ein Vorsprung (38) vorgesehen ist, der in einer Endstellung gegen einen Anschlag (39) am Adaptergehäuse anstößt, wodurch ein Überdrehen des Rohrelements verhindert wird.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die Anschlusstülle (13) zur Kopplung mit einer Nasenmaske oder mit einem Prong ausgestaltet ist.
Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem die proximalen Öffnungen des Inspirationskanals (6) und des Exspirations- kanals (7) einen kreisrunden Querschnitt haben, der mit dem Querschnitt des zylindrischen Rohrelements (34) übereinstimmt.
17. Nasenadaptersystem (1) nach den vorhergehenden Ansprüchen, bei dem das Rohrelement (34) zwischen den proximalen Öffnungen des
Inspirationskanals und des Exspirationskanals so gehalten ist, um eine Veränderung der Winkeleinstellung zwischen dem Nasenadapter (2) und der Anschlusstülle (13) zu ermöglichen.
18. Nasenadaptersystem (1) nach Ansprüchen 2 bis 17, bei dem die proximalen Beatmungsschläuche (4) und zugehörigen distale Beatmungsschläuche jeweils durch ein Tonnengelenk miteinander verbunden sind, so dass jeder der proximalen Beatmungsschläuche relativ zum zugehörigen distalen Beatmungsschlauch verdrehbar ist.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014124323A1 (en) * 2013-02-11 2014-08-14 Monitor Mask Inc. Oxygen face mask and component system
US9999546B2 (en) 2014-06-16 2018-06-19 Illinois Tool Works Inc. Protective headwear with airflow
NZ780711A (en) * 2014-06-19 2023-03-31 ResMed Pty Ltd Patient interface for respiratory therapy
US20160345894A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-01 Bohnas LLC Method of Sampling Systemic Biomarkers
DE102015217751A1 (de) * 2015-09-16 2017-03-16 Medin Medical Innovations Gmbh Mehrteilige Beatmungsmaske, zugehöriges Nasenanschlusselement und zugehörige Kombination eines Schlauchanschlusselements und eines Kopplungselements
US10589051B2 (en) 2015-10-20 2020-03-17 Steven Salter CPAP compliance notification apparatus and method
DE102016014347A1 (de) * 2016-12-02 2018-06-07 Drägerwerk AG & Co. KGaA Atemschlauch für ein Medizingerät
US11812816B2 (en) 2017-05-11 2023-11-14 Illinois Tool Works Inc. Protective headwear with airflow
DE102017011909A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Dräger Safety AG & Co. KGaA Maskenadapter für den Anschluss von zwei Atemschläuchen eines Kreislaufatemschutzgerätes an einer Atemmaske
US10827244B1 (en) * 2018-10-12 2020-11-03 E.D. Bullard Company Breathing tube adapter for a respirator with an internal speaker
US20210097891A1 (en) * 2019-09-27 2021-04-01 Covidien Lp Airway simulator

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20206692U1 (de) 2002-04-26 2002-08-01 Med In Medical Innovations Ver Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks (CPAP-Vorrichtung) und entsprechender Hohlkörper
WO2003022341A1 (en) 2001-09-13 2003-03-20 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
DE10329818A1 (de) 2003-06-25 2005-01-13 Ket Kunststoff-Und Elasttechnik Gmbh Liegau Augustusbad Nasenmaskengerät
US20070137653A1 (en) * 2000-03-13 2007-06-21 Wood Thomas J Ventilation interface for sleep apnea therapy
WO2008005578A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Aeiomed, Inc. Composite masks and methods for positive airway pressure therapies
US20100147302A1 (en) 2005-04-01 2010-06-17 Resmed Limited Ventless Mask CPAP System
DE102009016150A1 (de) 2009-04-04 2010-10-07 F. Stephan Gmbh Atraumatischer Nasentubus für die nichtinvasive Atemunterstützung (NIV-CPAP)
WO2011110961A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Patient interface device with cheekbone stabilization

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6508249B2 (en) * 2000-10-05 2003-01-21 Vital Signs, Inc. Connecting apparatus for placing fluid flow paths in fluid communication
AUPR315401A0 (en) * 2001-02-16 2001-03-15 Resmed Limited An apparatus for supplying clean breathable gas
US7178525B2 (en) * 2004-02-06 2007-02-20 Ric Investments, Llc Patient interface assembly supported under the mandible
US20090032018A1 (en) 2007-08-03 2009-02-05 Eaton Jason P System Adapted to Provide a Flow of Gas to an Airway of a Patient
EP2344224A2 (de) * 2008-08-25 2011-07-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. Schnittstellen für patientenbeatmung

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070137653A1 (en) * 2000-03-13 2007-06-21 Wood Thomas J Ventilation interface for sleep apnea therapy
WO2003022341A1 (en) 2001-09-13 2003-03-20 Fisher & Paykel Healthcare Limited Breathing assistance apparatus
DE20206692U1 (de) 2002-04-26 2002-08-01 Med In Medical Innovations Ver Vorrichtung zur Erzeugung eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks (CPAP-Vorrichtung) und entsprechender Hohlkörper
DE10329818A1 (de) 2003-06-25 2005-01-13 Ket Kunststoff-Und Elasttechnik Gmbh Liegau Augustusbad Nasenmaskengerät
US20100147302A1 (en) 2005-04-01 2010-06-17 Resmed Limited Ventless Mask CPAP System
WO2008005578A2 (en) * 2006-07-07 2008-01-10 Aeiomed, Inc. Composite masks and methods for positive airway pressure therapies
DE102009016150A1 (de) 2009-04-04 2010-10-07 F. Stephan Gmbh Atraumatischer Nasentubus für die nichtinvasive Atemunterstützung (NIV-CPAP)
WO2011110961A1 (en) * 2010-03-08 2011-09-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Patient interface device with cheekbone stabilization

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