DE3927594A1 - Vorrichtung zum anwaermen und befeuchten von beatmungsgasen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anwärmen und Be­ feuchten von Beatmungsgasen, die zwischen einem Y-Stück oder Nichtrückatemventil eines Beatmungssystems und einem Patienten angeordnet ist und aus einem Gehäuse mit einem zylindrischen Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement besteht.

Die Atemgasanfeuchtung und -erwärmung ist eine der wichtigsten Aufgaben bei der künstlichen Beatmung von Patienten im Rahmen der Intensivtherapie, insbesondere dann, wenn die Patienten in­ tubiert oder tracheotomiert werden. Durch die Intubation und Tracheotomie werden die natürlichen Anfeuchtungs- und Erwär­ mungsorgane des Menschen, der Nasen- und Rachenräume, eliminiert. Deshalb muß die Atemgasklimatisierung durch quasi künstliche Organe ersetzt werden.

Eine dafür charakteristische Gerätegruppe sind die sogenannten Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher. Nach der DE-OS 28 51 564 ist eine Vorrichtung zum Anwärmen und Befeuchten eines Beat­ mungsgases für einen Patienten bekannt, die in einem Gehäuse, welches in einer zum Patienten und zu einem Beatmungsgasbehäl­ ter führenden Gasleitung angeordnet ist, einen Feuchtigkeits­ speicher aus gasdurchlässigem, hygroskopischen Material enthält. Der Feuchtigkeitsspeicher ist als Hohlzylinder ausgebildet, dessen Innenraum mit der zum Patienten führenden Gasleitung verbunden ist. Der Hohlzylinder besteht aus zwei Schichten, bei denen das Material der inneren Schicht größere Poren hat als das Material der äußeren Schicht. Die äußere Schicht besteht aus Visco-Zel­ lulose und dient ausschließlich als Feuchtigkeitsspeicher.

Die innere Schicht kann z. B. ein Acrylfilz sein und dient so­ wohl als Feuchtigkeitsspeicher und als Wärmespeicher, da das Material verhältnismäßig große Poren aufweist. Beim Ausatmen des Patienten strömt das Ausatemgas durch die Gasleitung in das In­ nere des Hohlzylinders und durch dessen beide Schichten, wobei an diese ein großer Teil der Feuchtigkeit und der Wärme des Aus­ atemgases abgegeben wird. Beim Einatmen strömt trockenes Einatem­ gas vom Beatmungsgasbehälter von außen durch den Hohlzylinder hindurch und nimmt die gespeicherte Wärme und Feuchtigkeit auf. Der Hohlzylinder ist bei Bedarf auswechselbar.

Der Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher ist innerhalb des Systems technischer Mittel zur Realisierung der künstlichen Beatmung das Element, das dem Patienten am nächsten zugeordnet ist und damit durch Patientenreaktionen in seiner Funktion am stärksten gefähr­ det ist. Trotz intensiver und optimaler pflegerischer und chemo­ therapeutischer Maßnahmen bleibt es nicht aus, daß Patienten wäh­ rend des Beatmungsprozesses Hustenreaktionen zeigen, in deren Ver­ lauf es zum Abhusten von Sputum kommt. Da die Wärme- und Feuchtig­ keitsaustauscher im Interesse eines kleinen Totraumes und geringer Abmessungen im allgemeinen mit kleinen Querschnitten versehen sind und sich im Grenzbereich des zulässigen Widerstandes befinden, be­ steht die Gefahr, daß das Sputum die Querschnitte alsbald irrever­ sibel zusetzt. Dadurch ist der Patient auf das äußerste gefährdet und der Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher muß sofort gewechselt werden. Im allgemeinen wird dieser Zustand nicht sofort durch das Monitoring des Beatmungssystems angezeigt, weil die dazu notwen­ digen Sensoren jenseits der Verbindung des Wärme- und Feuchtig­ keitsaustauschers angeordnet sind.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, während des Beatmungsvor­ ganges unter Verwendung von Wärme- und Feuchtigkeitsaustauschern lebensbedrohliche Gefährdungen für den Patienten auszuschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung zum Anwärmen und Befeuchten von Beatmungsgasen mit einem zylindrischen Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement derart zu gestalten, daß ein Zusetzen mit Sputum während des Abhustens des beatmeten Patienten vermieden und ihre Benutzungszeit verlängert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung zum Anwärmen und Befeuchten von Beat­ mungsgasen zwischen dem Patientenanschluß eine Sputumfalle angeordnet ist. Vorzugsweise kann die Sputumfalle aus einem Einsatz mit einem in das Innere des Wärme- und Feuchtigkeitstauschelements ragenden Trichter und einer im Gehäuseboden angeordneten mit Rippen ver­ sehenen Ringkammer bestehen, wobei der Einsatz derart im Gehäuse angeordnet ist, daß zwischen diesem und dem Patientenanschluß sowie der Gehäusewand Gasdurchlässe gebildet sind. Im Trichter des Einsatzes können eine oder mehrere Rippen angeordnet sein. Während der Exspiration prallt die am Patientenanschluß eintre­ tende Exspirationsluft zunächst in den Trichter des Einsatzes. Wenn die Exspirationsluft mit Masseteilchen beladen ist, kön­ nen sich diese in den Kammern des Trichters absetzen, was ins­ besondere bei Hustenstößen der Fall sein kann. In dem Trichter erfolgt eine Richtungsänderung des Luftstromes, der nun in die im Gehäuseboden angeordnete Ringkammer trifft. Hier können wei­ tere Masseteilchen abgeschieden werden. Gleichzeitig ist dieser Vorgang auch mit Feuchtigkeitsablagerungen verbunden. In der Ringkammer erfährt der Luftstrom wiederum eine Richtungsumkehr, gelangt durch den Gasdurchlaß zwischen Gehäuse und Einsatz in den Luftraum, der ringförmig das zylindrische Wärme- und Feuch­ tigkeitstauschelement umschließt. Das Exspirationsgas durch­ strömt das Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement radial von außen nach innen um anschließend abgekühlt und feuchteentladen das Gehäuse axial durch den Geräteanschluß zu verlassen. Das trockene und kühle Inspirationsgas aus dem Beatmungsgerät oder der Umgebung passiert in umgekehrter Richtung das Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement. Die in diesem bereits erwärmte und angefeuchtete Luft nimmt noch weitere Feuchtigkeit beim Durch­ strömen der Sputumfalle auf, so daß sie schließlich maximal wärme- und feuchtebeladen am Patientenanschluß austritt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispie­ les näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Wärme- und Feuchtigkeitsaustauscher

Fig. 2 einen Schnitt A nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt B nach Fig. 1

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zum Anwärmen und Befeuch­ ten von Beatmungsgas besteht aus einem Gehäuse 1 mit einem zy­ lindrischen Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement 2. Im Gehäu­ seboden 3 ist ein Patientenanschluß 4 angeordnet. Das Gehäuse 1 ist mit einem Gehäusedeckel 5 lösbar verbunden. Die lösbare Verbindung kann zum Beispiel als Preß- oder Schnappverbindung ausgeführt sein. Der Gehäusedeckel 5 ist mit einem Gerätean­ schluß 6 versehen. Wie auch in Fig. 2 dargestellt ist im Ge­ häuseboden 3 eine dem Patientenanschluß 4 umschließende Ring­ kammer 7 angeordnet, die mit mehreren Rippen 8 versehen ist. Fig. 3 zeigt einen Einsatz 9, mit mittig einen in das Innere des Wärme- und Feuchtigkeitstauschelements ragenden Trichter 10 zum Beispiel in Form eines Kegelstumpfes aufweist. In dem Trich­ ter 10 sind ebenfalls Rippen 11 angeordnet. Der Einsatz 9 mit Trichter 10 und die mit Rippen 8 versehene Ringkammer 7 im Ge­ häuseboden 3 bilden eine Sputumfalle. Der Einsatz 9 ist in dem Gehäuse 1 derart angeordnet, daß es zum Gehäuseboden 3 einen Gasdurchlaß 12 und zum Gehäuse 1 mehrere Gasdurchlässe 13 bildet. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem zylindrischen Wärme- und Feuchtig­ keitstauschelement 2 ist ein ringförmiger Luftraum 14 gebildet, der durch den Gehäusedeckel 5 verschlossen ist. Die patienten­ nahe, äußere Schicht des Wärme- und Feuchtigkeitstauschelements 2 ist ein Drahtgewebe 15 und die patientenferne, innere Schicht besteht aus einem hygroskopischen Material 16, z. B. aus einem Filtervlies. Auf der dem Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement 2 zugewandten Seite des Gehäusebodens 3 und des Gehäusedeckels 5 sind Anlaufschrägen 17 angeordnet, die das Wärme- und Feuchtig­ keitstauschelement 2 in seiner Lage zentrieren. Vorteilhafter­ weise ist der Gehäusedeckel 5 lösbar, z. B. durch eine Preß- oder Schnappverbindung, mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die Gehäuseteile und der Einsatz 9 können aus einem wärmebeständigen, durchsichtigen Plast gefertigt sein. Dadurch ist es möglich, den Füllstand der Sputumfalle zu kontrollieren. Ein Sterilisieren der Gehäuseteile erlaubt deren Wiederverwendung und nur das Wärme- und Feuchtig­ keitstauschelement 2 wird ausgewechselt.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß in unmittelbarer Nähe des Patientenanschlusses sich im Ausatemgas befindliche Masseteilchen in stark verrippten Räumen abgeschieden werden, bevor das Ausatemgas durch das Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement 2 strömt. Dadurch werden ein Zusetzen dieses Wärme- und Feuchtigkeitstauschelementes 2 verhindert, seine Benutzungszeit verlängert und Patientengefährdungen ausgeschlos­ sen. Gleichzeitig sorgen die verrippten Räume mit ihrer vergrößer­ ten Oberfläche für erhöhte Feuchtigkeitsabscheidung und Wärmespei­ cherung während der Exspiration und Feuchtigkeits- und Wärmeabgabe während der Inspiration, so daß sich die Grundfunktion der Vor­ richtung verbessert.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Gehäuse
2 Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement
3 Gehäuseboden
4 Patientenanschluß
5 Gehäusedeckel
6 Geräteanschluß
7 Ringkammer
8 Rippen
9 Einsatz
10 Trichter
11 Rippen
12 Gasdurchlaß
13 Gasdurchlaß
14 Luftraum
15 Drahtgewebe
16 hygroskopisches Material
17 Anlaufschräge

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Anwärmen und Befeuchten von Beatmungs­ gasen, die zwischen einem Y-Stück oder Nichtrückatemven­ til eines Beatmungssystems und einem Patienten angeord­ net ist und aus einem Gehäuse mit einem zylindrischen Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement sowie einem Patien­ ten- und einem Geräteanschluß besteht, gekennzeichnet da­ durch, daß zwischen dem Patientenanschluß (4) und dem zy­ lindrischen Wärme- und Feuchtigkeitstauschelement (2) eine Sputumfalle angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Sputumfalle aus einem Einsatz (9) mit einem in das Innere des Wärme- und Feuchtigkeitstauschelementes (2) ragenden Trichter (10) und einer im Gehäuseboden (3) an­ geordneten mit Rippen (8) versehenen Ringkammer (7) besteht, wobei der Einsatz (9) derart im Gehäuse (1) angeordnet ist, daß zwischen diesem und dem Patientenanschluß (4) sowie der Gehäusewand Gasdurchlässe (12, 13) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Trichter (19) des Einsatzes (9) eine oder mehrere Rippen (11) angeordnet sind.