DE2522102C3

DE2522102C3 - Atemluftanfeuchter für Beatmungsvorrichtungen

Info

Publication number: DE2522102C3
Application number: DE2522102A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl.-Ing. 2400 Luebeck Dobritz
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1975-05-17
Filing date: 1975-05-17
Publication date: 1978-05-03
Also published as: SE7605464L; CH589454A5; JPS51146790A; BR7602804A; FR2311558B2; DE2522102B2; SE412848B; NL7604409A; GB1520836A; FR2311558A2; DE2522102A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Atemluftanfeuchter für Beatmungsvorrichtungen mit Oberflächenverdunstung, wobei die Verdunstungsfläche durch eine wasserundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige Folie gebildet ist, die auf der einen Seite mit warmen Wasser beaufschlagt ist und an deren anderer, gasbeaufschlagter Seite das anzufeuchtende Gas vorbeiströmt nach Patent 24 30 875.

Bei der künstlichen Beatmung von Patienten mit Hilfe einer Intubation, aber auch bei der Spontanatmung von tracheotomierten Patienten, gelangt die Atemluft nicht mehr durch den Hals-Nasen-Rachenraum, sondern direkt in die Bronchien. Dadurch, daß der Hals-Nasen-Rachenraum von der Atemluft nicht mehr berührt wird, kann die Atemluft nicht mehr ausreichend angewärmt und angefeuchtet werden. Die Folge ist ein Austrocknen der Atemluftwege mit Gefährdung der Funktion des Flimmer-Epithels.

Um die Austrocknung der Atemluftwege zu verhindern, ist es bekannt, Atemluftanfeuchter vorzusehen. Sie sollen die Einatemluft möglichst auf Körpertemperatur erwärmen und dabei bis auf einen Wert von möglichst 100% relativer Feuchte bringen.

Die bekannten Atemluftanfeuchter besitzen fast alle den wesentlichen Nachteil, daß das in ihnen verdunstende Wasser das Leerraumvolumen auf der Einatemseite vergrößert. Durch die nicht zu vermeidende Kompression beim Einatemdruck, der bis zu 120 mm WS betragen kann, kann es z. B. bei der Beatmung von Kleinkindern zu einer bereits kritischen Einatemvolumendifferenz zwischen Beatmung mit oder ohne Wasservorrat im Anfeuchter von ca. 20% kommen.

Unterteilt nach dem prinzipiellen Aufbau sind die im folgenden beschriebenen Atemluftbefeuchter bekannt:

Bei den Sprudlern wird die Einatemluft durch das erwärmte Wasser, das die Luft anfeuchten soll, geführt. Mitgerissene Wassertröpfchen werden von über der Wasseroberfläche befindlichem Granulat festgehalten. Nachteilig bei den Sprudlern ist, daß sich das kompressible Volumen mit der Wasserfüllmenge ändert. Darüber hinaus baut das Gerät so groß, daß es nicht kurz vor dem Mund des Patienten angeordnet werden kann. In langen Zuführungsleitungen kühlt die Luft aber ab. Dadurch wird ein Teil der in der Einatemluft enthaltenen Feuchtigkeit kondensieren. Das Kondensat muß durch entsprechende Maßnahmen vom Patienten ferngehalten werden. (Cascade-Humidifier der Firma Bennett, Santa Monica, Californien, 1971.)

Die Anfeuchter mit einem Docht arbeiten ähnlich wie die Spmiler auch als Oberflächer.anfeuchter. Durch den Docht 'i'ird die Luft jedoch nicht so innig mit dem Wasser in Berührung gebracht. Sie streicht an angefeuchteten Dochten vorbei, die angewärmtes Wasser aus einem Vorratsbehälter ansaugen. Diese Luftanf0uchter besitzen die gleichen Nachteile wie die Sprudler. Da sie jedoch kleiner gebaut werden können, kann man sie dichter zum Patienten hin anordnen. Die Probleme der Kondensation werden dadurch günstiger, andererseits ist eine ausreichende Anfeuchtung der Atemluft jedoch problematischer.

Ein weiterer Luftanfeuchter benutzt eine Heißdampfinjektiori in dem Einatemluftstrom. Zur Herstellung des heißen Dampfes befindet sich in dem Anfeuchter eine geheizte Platte, auf der eine einstellbare Wassermenge zum Verdampfen gebracht wird. Der entstandene Wasserdampf gelangt in das Einatemluftsystem und befeuchtet und erwärmt diese. Luftanfeuchter nach diesem !system kann man sehr klein bauen. Daher ist die Kondensation nicht problematisch. Schwierig ist jedoch die Einstellung der richtigen Wassermenge zur Atemluft anfeuchtung. Bei geringen Atemvolumina kann es dadurch zu Überhitzungen, bei zu großen Atemminutenvolumina aber auch zu nicht ausreichender Anfeuchtung und zu niedrigen Temperaturen kommen.

Die vorliegende Erfindung betrifft weitere Ausbildungen des Hauptpatentes mit der gleichen Aufgabe, einen Atemluftanfeuchter, in dem das kompressible Volumen unabhängig vom Wasserverbrauch konstant bleibt, so klein zu bauen, daß er zur Vermeidung von Kondensation na'iie am Patienten in die Einatemluftzufuhr eingeschaltet werden kann.

Die Erfindung besteht darin, daß unterhalb des Behälters mit der Verdunstungsfläche der Vorratsbehälter miteinander verbunden über die Wasserzulaufleitung und die Wasserablaufleitung angeordnet ist und der Wasservorrat sich in einer dicht abgeschlossenen höher ungeordneten Aufnahme befindet. Mit dieser Lösung wird einem stärkeren Sicherheitsbedürfnis Genüge getan. Es ist sichergestellt, daß mit einem Undichnverden der Verdunstungsfläche unter keinen Umständen Wasser in die Beatmungsvorrichtung eindringen kann. Durch ein Loch in der Verdunstungsfläche tritt Luft aus der Einatemleitung in den Wasserraum ein, angesaugt durch die Wassersäulen in der Wasserzulauf- und Wasserablaufleitung. Durch den Lufteintritt laufen der Wasserraum und die beiden Leitungen dann leer.

In weaterer Ausbildung ist die Verdunstungsfläche als Schlauch axial in einem Gehäuse angeordnet, und der innere Hohlraum enthält eine ein- oder mehrgängige axial gelagerte Schnecke. Die Vorteile dieser Ausführung werden einmal in der einfachen Anordnung der Verduns;tungsfläche als Schlauch deutlich und zum andern durch den durch die umlaufende Schnecke erreichten sicheren Transport der anzufeuchtenden Luft an der feuchten Schlauchinnenseite entlang. Eine besondere Energiequelle für die Drehung der Schnecke ist nicht: nötig; bei den geringen Strömungsgeschwindigkeiten ist der Druckabfall in der Einatemleitung vernachlässigbar klein.

Die Erfindung wird im folgenden beschrieben und ist

in der Zeichnung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung des Atemluftanfeuchters in der Einatemleitung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch das Gehäuse mit der schlauchförmigen Verdunstungsfläche.

Der Patient ist über die Einatemleiiung 1 und die Ausatemleitung 2 an das Beatmungsgerät 3 angeschlossen. In die Einatemleitung 1 ist der Atemluftanfeuchter 4 eingeschaltet. Dieser enthält in dem Behälter 5 ei.ie Verdunstungsfläche 6. Der Raum zwischen der ic Behälterinnenwand und der Verdunstungsfläche 6, der mit Wasser gefüllt ist, ist durch die Wasserzulaufleitung 7 und die Wasserablaufleitung 8 mit dem Vorratsbehälter 9 verbunden. Durch die Pumpe 10 wird das Wasser durch das System im Kreislauf bewegt. In dem Vorratsbehälter 9 wird das Wasser mittels der Heizung 11 und dem Thermostat 12 auf eine vorbestimmte Temperatur, vorzugsweise 36° C aufgeheizt und gehalten. Der Wasservorrat wird aus der dicht abgeschlossener. Aufnahme 20 über die Ablaufleitung 21 ergänzt. Es fließt jeweils Wasser nach, wenn der Wasserspiegel des Vorratsbehälters 9 bis unter das Einlaßende der Ablaufleitung 21 absinkt. Der Trockengehschutz 13 verhindert durch Warnung oder Steuerung ein zu tiefes Absinken des Wasservorrates. Das Material, aus dem die Verdunstungsfliune 6 gebildet ist, ist wasserundurchlässig, gegenüber dem Wasserdampf edoch durchlässig. Das verdunstete Wasser gelangt mit dem Einatemluftstrom, der durch die Einatemleitung 1 zugeführt wird, und in den es beim Vorbeiströmon entlang der Innenseite der Verdunstungsfläche 6 eintritt, über das Y-Stück 14 zum Patienten. Das unverdunstete Wasser fließt im Kreislauf in den Vorratsbehälter 9 zurück. Durch den Kreislauf ist sichergestellt, daß der Atemluftanfeuchter 4 immer mit Wasser der gewünschten Temperatur durchströmt wird. Der Atemluftanfeuchter 4 ist direkt vor dem Y-Stück und damit nahe dem Patienten angeordnet Eine Abkühlung der Einatemluft mit entsprechender Kondensation ist verhindert.

Der Vorratsbehälter 9 ist unter dem Behälter 5 angeordnet. Die beiden Anschlußleitungen für den Wasserkreislauf, die Wasserzulaufleitung 7 und die Wasserablaufleitung 8. sind hängend mit dem Behälter 5 verbunden. Sie ragen mit ihren anderen Öffnungen bis unter die Wasseroberfläche in den Vorratsbehälter 9 hinein.

Durch die Anordnung der Aufnahme 20 über dem Vorratsbehälter 9 ist sichergestellt, daß das verbrauchte Wasser bis zum vorgegebenen Füllstand automatisch nachfließt.

Be^; einer Undichtigkeit in der Verdunsierfläche 6 tritt Luft aus der Einatemleitung 1 in den Wasserraum ein. angesaugt d jrch die Wassersäulen in der Wasserzulaufleitung 7 und der Wasserablaufleitung 8. Durch den Lufteintritt laufen der Wasserraum und die beiden Leitungen leer. Es ist unmöglich, bei einer Undichtigkeit in der Verdunstungsfläche 6 Wasser in die Einatemleitung 1 laufen kann.

Die Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführung des Atemluftanfeuchters. Er besteht aus dem Gehäuse 29 mit dem Wasserraum 24, der nach innen durch die als Schlauch 25 ausgebildete Verdunstungsfläche abgeschlossen ist. Die Wasserzulaufleitung 7 und dit Wasserablaufleitung 8 sind an die Tüllen 23 bzw. 26 angeschlossen. Über die Anschlußstutzen 22 und 27 is; das Gehäuse 20 in die Einatemieitung 1 eingeschaltet. Der innere Hohlraum 30 enthält eine ein- oder mehrgängige axial gelagerte Schnecke 28. Sie wird beim Einatemvorgang durch die Luftbewegung in Rotation versetzt. Dadurch wird die Einatemluft auf den feuchten Schlauch gelenkt, durch die innige Berührung erfolgt eine maximale Verdunstung des Wassers.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Atemluftanfeuchter für Beatmungsvornchtungen mit Oberflächenverdunstung, wobei die Verdunstungsfläche durch eine wasserundurchlässige, aber wasserdampfdurchlässige Fclie gebildet ist, die auf der einen Seite mit warmem Wasser beaufschlagt ist und an deren anderer, gasbeaufschlagter Seite das anzufeuchtende Gas vorbeiströmt nach Patent 24 30 875, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Behälters (5) mit der Verdunstungsfläche (6) der Vorratsbehälter (9) miteinander verbunden über die Wasserzulaufleitung (7) und die Wasserablauf leitung (8) angeordnet ist und der Wasservorra' sich in einer dicht abgeschlossenen höhe;· angeordneten Aufnahme (20) befindet.

2. Atemluftanfeuchter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdunstungsfläche als Schlauch (25) axial in einem Gehäuse (29) angeordnet ist und der innere Hohlraum (30) eine ein- oder mehrgängige axial gelagerte Schnecke (28) enthält.